JP7183127B2 - 集積装置および集積方法 - Google Patents

Description

本発明は、単列で搬送されてくる物品を所定の集積パターンで集積する装置および方法に関する。

缶に充填された飲料製品は、一例として、６本の単位で１パックが形成され、さらに５パックの単位で箱詰めされて流通される。一例として、３パックが同じ向きに配列され、他の２パックがこの３パックと直交する向きに配列される所定のパターンに集積された後に箱詰めされる。上流の工程で形成されるパックは、通常、単列をなして搬送されてくる。したがって、箱詰めする前にパックは複数列に振り分けられるとともに、一部のパックは単列で搬送されてきたときとは向きが変更されてから集積される。

従来、集積対象物を所定のパターンに集積する装置として、特許文献１に開示される装置がある。特許文献１の集積装置は、搬送コンベヤによって単列で順次供給される集積対象物を、左右一対のバーチカルコンベヤで一旦堰き止める。そして、バーチカルコンベヤを駆動させてきつく詰めた状態で一列に整列した物品を搬送し、さらにプッシャによって搬送方向と直交する方向に押し出してｎ×ｍ個の集積を行う。

特開平６－３１２８３６号公報

特許文献１の集積装置は、所定の集積パターンを形成するのに、一列に整列した物品を、プッシャで複数回押し出す必要がある。例えば、３個×３個の集積パターンを形成するには、３個が一列に整列した集積対象物をプッシャで３回押し出す必要がある。したがって、特許文献１の集積装置は所定の集積パターンを形成するのに迅速性が欠ける。
以上より、本発明は、所定の集積パターンを迅速に形成できる集積装置および集積方法を提供することを目的とする。

本発明の集積装置は、搬送方向に直交する幅方向に並ぶ複数の第１搬送路により複数の集積対象物を搬送する整列部と、整列部により搬送方向における位置が揃えられた所定数の集積対象物を搬送しながら、幅方向の隙間を詰める第１集積部と、を備える。
本発明における整列部は、複数の集積対象物であって、搬送方向の位置が異なり、かつ、連なって搬送される所定数の集積対象物の搬送方向における位置を揃える。
本発明における第１集積部は、搬送方向の下流に向けて間隔が狭くなる幅方向集積ガイドを有する。

本発明における整列部は、好ましくは、独立して搬送速度が制御される複数の搬送路を有し、複数の搬送路の搬送速度を調整することにより、所定数の集積対象物の搬送方向における位置を揃える。

本発明における第１集積部は、好ましくは、幅方向集積ガイドよりも上流に、搬送される複数の集積対象物の向きを変える偏向機構を備える。
本発明における第１集積部は、好ましくは、複数の集積対象物を搬送する第２搬送路を備え、第１集積部の第２搬送路に対して整列部の複数の第１搬送路のいずれかが一体となって走行する。
本発明における第１集積部は、好ましくは、幅方向集積ガイドよりも下流に、複数の集積対象物の搬送方向の位置を揃える整列機構を備える。

本発明において、好ましくは、幅方向集積ガイドの搬送方向の上流または下流に、集積対象物の搬送方向における隙間を詰める第２集積部を備える。
本発明の第２集積部は、好ましくは、集積対象物の搬送を堰き止める干渉位置と集積対象物Ｐの搬送を許容する退避位置との間を移動する搬送方向集積ガイドを備える。

本発明における整列部は、好ましくは、先行する所定数の集積対象物の搬送方向の位置を揃えることで第１グループを構成し、後続の所定数の集積対象物の前記搬送方向の位置を揃えることで第２グループを構成する。

本発明において、好ましくは、第１グループを構成する複数の集積対象物と、第２グループを構成する複数の集積対象物とにより、集積体の単位が構成される。この第１集積部は、好ましくは、幅方向集積ガイドよりも上流に、搬送される複数の集積対象物の向きを変える偏向機構を備える。この偏向機構は、好ましくは、第１グループを構成する複数の集積対象物、および、第２グループを構成する複数の集積対象物のいずれか一方の集積対象物の向きを変える。

本発明において、好ましくは、幅方向集積ガイドの搬送方向の上流または下流に、集積対象物の搬送方向における集積を行う第２集積部を備える。この第２集積部において、好ましくは、第１グループと第２グループとの間の搬送方向の隙間が詰められる。

本発明における第１集積部は、好ましくは、幅方向集積ガイドよりも上流に、搬送される複数の集積対象物の向きを変える偏向機構を備える。本発明における第１集積部は、好ましくは、当初の向きを維持する第１グループを構成する複数の集積対象物、および、偏向機構により向きが変えられた第２グループを構成する複数の集積対象物のそれぞれが幅方向集積ガイドを順に通過することにより、搬送方向と直交する幅方向の集積が行われる。

本発明における整列部において、好ましくは、第１グループを構成する複数の集積対象物を、隣り合う搬送路で搬送し、第２グループを構成する複数の集積対象物を、隣り合う搬送路のいずれか、および、隣り合う搬送路に隣接する搬送路で搬送する。

本発明において、好ましくは、複数の集積対象物を搬送方向に搬送する、独立して搬送速度が制御される４列の搬送路を有する整列部を、第１集積部よりも上流に備える。好ましくは、第１グループを構成する３つの集積対象物が、４列の搬送路のうちの３列の搬送路で搬送され、第２グループを構成する２つの集積対象物が、４列の搬送路のうちの２列の搬送路で搬送される。４列の搬送路の搬送速度を調整することにより、第１グループを構成する３つの集積対象物の搬送方向の位置を揃え、かつ、第２グループを構成する２つの集積対象物の搬送方向の位置を揃える、ことができる。

本発明は、幅方向に並ぶ複数の搬送路を連続的に搬送される複数の集積対象物の中の連続する所定数の集積対象物の前記搬送方向における位置を揃える整列ステップと、整列ステップにより搬送方向における位置が揃えられた所定数の集積対象物を搬送しながら、幅方向の隙間を詰める第１集積ステップと、を備える、集積方法を提供する。
本発明における集積方法は、第１集積ステップの搬送方向における上流または下流に、集積対象物の搬送方向の隙間を詰める第２集積ステップを備えることができる。

本発明の集積装置によれば、複数の集積対象物が一方向に搬送される過程で、第１集積部の幅方向集積ガイドを通過することで、幅方向搬送方向の集積が行われる。このとき、プッシャの複数回の往復移動といった動作を必要としない。したがって、集積装置によれば、所定パターンの集積を迅速に行うことができる。

本発明の実施形態に係る集積装置の概略構成を示す平面図である。 本実施形態に係る集積装置における整列機構を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 本実施形態に係る集積装置の整列部および第１集積部における整列および幅方向の集積の手順を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に示す平面図である。 図３に続いて、本実施形態に係る集積装置の整列部および第１集積部における整列および幅方向の集積の手順を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に示す平面図である。 図４に続いて、本実施形態に係る集積装置の整列部および第１集積部における整列および幅方向の集積の手順を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に示す平面図である。 本実施形態に係る集積装置の整列機構における動作を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に示す側面図である。 本実施形態に係る集積装置の整列機構における動作を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に示す側面図である。 本実施形態に係る集積装置の第２集積部５０における集積の手順を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に示す側面図である。 本発明に係る集積装置のレイアウトの例を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る集積装置１および集積装置１による集積方法について説明する。
集積装置１は、簡易な構成でありながら、集積体Ｇを迅速に形成することができる。
［集積装置１の全体構成］
集積装置１は、図１に示すように、上流（Ｕ）から整列部１０と、整列部１０の下流（Ｄ）に設けられる第１集積部３０と、第１集積部３０の下流（Ｄ）に設けられる第２集積部５０と、を備える。集積装置１は、整列部１０、第１集積部３０および第２集積部５０の動作を司る制御部７０を備える。
なお、集積装置１において、図１に示すように、上流（Ｕ）および下流（Ｄ）は集積対象物Ｐの搬送方向（Ｔ）を基準にして特定される。ただし、上流（Ｕ）および下流（Ｄ）は、相対的な意味を含んでいる。また、集積装置１において、図１に示すように、搬送方向（Ｔ）に直交する方向を幅方向（Ｗ）という。

［各構成の動作概略］
（整列部１０の動作）
整列部１０は、上流（Ｕ）から複数のＮ列とされた集積対象物Ｐを受け取る。Ｎ列とされた集積対象物Ｐは、搬送方向（Ｔ）の位置がずれた状態で上流（Ｕ）から受け渡される。整列部１０は、受け取った集積対象物Ｐを、所定数ｎ個（ｎ１個＋ｎ２個）の単位で整列させる。より具体的には、ｎ個のうちで、先行するｎ１個について搬送方向（Ｔ）の位置ずれを解消して整列させる。また、ｎ個のうちで後続のｎ２個については、ｎ１個の集積対象物Ｐよりも上流（Ｕ）において、搬送方向（Ｔ）の位置ずれを解消して整列させる。つまり、整列部１０は、ｎ１個の単位で連なって搬送されてきた集積対象物Ｐを整列させた後に、ｎ２個の単位で連なって搬送されてきた集積対象物Ｐを整列させる動作を繰り返す。これにより、ｎ１個の集積対象物Ｐで構成される第１グループＧ１とｎ２個の集積対象物Ｐで構成される第２グループＧ２が生成させる。
整列部１０において整列された集積対象物Ｐは、幅方向（Ｗ）に隣接する集積対象物Ｐの間には隙間が空いている。
本実施形態においては一例として、複数列Ｎ＝４、整列の単位ｎ＝５、整列の単位ｎ１＝３および整列の単位ｎ２＝２が採用される。これらの例は、図３～図５に示されている。

（第１集積部３０の動作）
第１集積部３０は、整列部１０においてｎ１個の単位とｎ２個の単位で整列された集積対象物Ｐの幅方向（Ｗ）の隙間をなくす、つまり隙間を詰めて集積させる。第１集積部３０は、典型的には、隣接する集積対象物Ｐが接するまで幅方向（Ｗ）の隙間を詰める。第１集積部３０において、ｎ１個の集積対象物Ｐの第１グループＧ１とｎ２個の集積対象物Ｐの第２グループＧ２は、それぞれの幅方向（Ｗ）の隙間は詰められるが、搬送方向（Ｔ）における第１グループＧ１と第２グループＧ２の隙間は維持される。つまり、第１集積部３０は、集積対象物Ｐを幅方向（Ｗ）に集積させる。第1グループＧ１、第２グループＧ２は、図３～図５に示されている。

（第２集積部５０の動作）
次に、第２集積部５０は、第１グループＧ１と第２グループＧ２の搬送方向（Ｔ）の隙間を詰めて集積させる。第１集積部３０は、典型的には、第１グループＧ１と第２グループＧ２が接するまで搬送方向（Ｔ）の隙間を詰める。つまり、第２集積部５０は、第１集積部３０において幅方向（Ｗ）に集積された第１グループＧ１と第２グループＧ２を搬送方向（Ｔ）に集積させる。

［集積装置１の構成］
整列部１０、第１集積部３０および第２集積部５０の動作の概略は以上の通りであるが、これらの動作を実現する整列部１０、第１集積部３０および第２集積部５０の構成を順に説明する。

（整列部１０の構成）
整列部１０は、図１に示すように、上流（Ｕ）から下流（Ｄ）に向けて集積対象物Ｐを連続的に搬送する搬送路１１と、搬送路１１を駆動する駆動源である電動機Ｍ１～Ｍ４と、搬送路１１で搬送される集積対象物Ｐを検出する検出器１５と、を備える。
搬送路１１は、第１搬送路１１Ａ、第２搬送路１１Ｂ、第３搬送路１１Ｃおよび第４搬送路１１Ｄと４つの搬送路から構成される。第１搬送路１１Ａ～第４搬送路１１Ｄは互いに平行をなして幅方向（Ｗ）に並んで配置される。第１搬送路１１Ａ～第４搬送路１１Ｄは、例えばコンベア装置から構成される。後述する搬送路３１、搬送路５１も同様である。本実施形態において、第１搬送路１１Ａ～第４搬送路１１Ｄは同じ幅（ｗ１）を有している。
搬送路１１の中で第２搬送路１１Ｂは第１集積部３０の搬送路３１と繋がっており、第２搬送路１１Ｂと搬送路３１は一体となって走行する。なお、ここでは第２搬送路１１Ｂと搬送路３１が一体となって走行する例を示したが、第１搬送路１１Ａ、第３搬送路１１Ｃおよび第４搬送路１１Ｄのいずれかと搬送路３１が一体となって走行することもできる。

駆動源は、図１に示すように、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、第３電動機Ｍ３および第４電動機Ｍ４と４つの電動機から構成される。第１電動機Ｍ１は第１搬送路１１Ａを駆動し、第２電動機Ｍ２は第２搬送路１１Ｂを駆動し、第３電動機Ｍ３は第３搬送路１１Ｃを駆動し、第４電動機Ｍ４は第４搬送路１１Ｄを駆動する。ただし、第２電動機Ｍ２は搬送路３１とともに第２搬送路１１Ｂを駆動する。
第１搬送路１１Ａ～第４搬送路１１Ｄは、それぞれに独立した第１電動機Ｍ１～第４電動機Ｍ４が接続されているので、同じ速度で駆動されることもあれば異なる速度で駆動されることもある。特に、整列部１０の機能を実現するためには、第１電動機Ｍ１～第４電動機Ｍ４が異なる速度で運転されることが必要である。

検出器１５は、図１に示すように、第１検出器１５Ａ、第２検出器１５Ｂ、第３検出器１５Ｃおよび第４検出器１５Ｄと４つの検出器から構成される。第１検出器１５Ａは第１搬送路１１Ａで搬送される集積対象物Ｐを検出し、第２検出器１５Ｂは第２搬送路１１Ｂで搬送される集積対象物Ｐを検出する。第３検出器１５Ｃは第３搬送路１１Ｃで搬送される集積対象物Ｐを検出し、第４検出器１５Ｄは第４搬送路１１Ｄで搬送される集積対象物Ｐを検出する。第１検出器１５Ａ～第４検出器１５Ｄは、図１に示すように、搬送方向（Ｔ）において同じ位置に配置される。第１検出器１５Ａ～第４検出器１５Ｄは、第１搬送路１１Ａ～第４搬送路１１Ｄの上方において、搬送方向（Ｔ）の同じ位置に配置される。

第１検出器１５Ａ～第４検出器１５Ｄのそれぞれが集積対象物Ｐを検出したことの情報は制御部７０に送られる。制御部７０は、取得した検出情報に基づいて、第１搬送路１１Ａ～第４搬送路１１Ｄの搬送速度および偏向機構３３の動作などを制御する。
第１検出器１５Ａ～第４検出器１５Ｄの方式は集積対象物Ｐを検出できる限り任意であり、例えば光学式のセンサを用いることができる。

（第１集積部３０の構成）
次に、第１集積部３０について説明する。
第１集積部３０は、図１に示すように、搬送路３１と、第２グループＧ２の搬送方向（Ｔ）の向きを９０度だけ変える偏向機構３３と、を備える。また、第１集積部３０は、搬送路３１の幅方向（Ｗ）の両側に設けられ、所定位置に固定される幅方向集積ガイド３５と、第１グループＧ１と第２グループＧ２のそれぞれの搬送方向（Ｔ）の位置を揃える整列機構３７と、を備える。

搬送路３１は、整列部１０から受け渡された集積対象物Ｐを下流（Ｄ）に向けて搬送する。搬送路３１の幅（ｗ２）は、本実施形態においては、搬送路１１の幅（４×ｗ１）と一致する。
搬送路３１は、整列部１０の第２搬送路１１Ｂと連なっており、第２電動機Ｍ２により第２搬送路１１Ｂと同じ速度で駆動される。

偏向機構３３は、搬送路３１を搬送される集積対象物Ｐのうちで、第２グループＧ２に属する集積対象物Ｐの向きを９０度だけ変更する。本実施形態において、第２グループＧ２に属する集積対象物Ｐは第２搬送路１１Ｂと第４搬送路１１Ｄを搬送されてくる。したがって、図１に示すように、偏向機構３３は第２搬送路１１Ｂと第４搬送路１１Ｄに対応する、搬送路３１上の位置に設けられる。
偏向機構３３は、回転軸３３Ａを中心にして回転する連結辺３３Ｂと、連結辺３３Ｂの先端に設けられる押圧体３３Ｃと、を備えている。図示を省略する電動機により連結辺３３Ｂが一回転する間に押圧体３３Ｃが集積対象物Ｐを押すことで、集積対象物Ｐの向きを９０度だけ変える。

幅方向集積ガイド３５は、第１グループＧ１に属するｎ１個の集積対象物Ｐの幅方向（Ｗ）の隙間を詰め、かつ、第２グループＧ２に属するｎ２個の集積対象物Ｐの幅方向（Ｗ）の隙間を詰める。
幅方向集積ガイド３５は、搬送路３１の幅方向（Ｗ）の両側に設けられている。第１グループＧ１に属する集積対象物Ｐおよび第２グループＧ２に属する集積対象物Ｐが順に通過する過程で、幅方向（Ｗ）の両側から当該集積対象物Ｐに接することで、幅方向（Ｗ）の隙間が狭くなる。

幅方向集積ガイド３５は、上流（Ｕ）の側から導入ガイド３５Ａと、導入ガイド３５Ａに連なる傾斜ガイド３５Ｂと、傾斜ガイド３５Ｂに連なる排出ガイド３５Ｃと、からなる。導入ガイド３５Ａと排出ガイド３５Ｃは、搬送方向（Ｔ）と平行をなしているのに対して、傾斜ガイド３５Ｂは搬送方向（Ｔ）に対して傾斜している。傾斜ガイド３５Ｂは、搬送路３１の幅方向（Ｗ）の中心に近づくように傾斜している。

以上の構成を備える幅方向集積ガイド３５が搬送路３１の幅方向（Ｗ）の両側に設けられるので、傾斜ガイド３５Ｂ，３５Ｂの間の間隔が上流（Ｕ）から下流（Ｄ）に向けて狭くなる。したがって、第１グループＧ１に属する集積対象物Ｐおよび第２グループＧ２に属する集積対象物Ｐは、傾斜ガイド３５Ｂ，３５Ｂを通過する過程で傾斜ガイド３５Ｂ，３５Ｂに接触することにより、幅方向（Ｗ）の隙間が詰められる。

導入ガイド３５Ａと導入ガイド３５Ａの間隔Ｗａ、排出ガイド３５Ｃと排出ガイド３５Ｃの間隔Ｗｃは以下のように設定される。
間隔Ｗａは、幅方向集積ガイド３５に受け渡される第１グループＧ１に属する集積対象物Ｐおよび第２グループＧ２に属する集積対象物Ｐが幅方向（Ｗ）に占める寸法よりも大きく設定される。また、間隔Ｗｃは、集積された第１グループＧ１に属する集積対象物Ｐおよび第２グループＧ２に属する集積対象物Ｐが幅方向（Ｗ）に占める寸法と同等である。

整列機構３７は、第１グループＧ１に属するｎ１個の集積対象物Ｐの搬送方向（Ｔ）における位置を揃え、かつ、第２グループＧ２に属するｎ２個の集積対象物Ｐの搬送方向（Ｔ）における位置を揃える。
整列機構３７は一例として、図１に示すように、幅方向集積ガイド３５より下流（Ｄ）に設けられている。整列機構３７は、図２に示すように、無端ベルト３９と、無端ベルト３９に取付けられた複数のフライトバー４１とを備えている。無端ベルト３９は、ここでは４つのプーリ４３に掛け回されており、第５電動機Ｍ５が回転駆動することにより、無限軌道上を走行する。

図２に示すように、整列機構３７のフライトバー４１は、その軸線方向を幅方向（Ｗ）に向けた状態で、搬送路３１の上方において循環するようになっている。フライトバー４１は、搬送方向（Ｔ）に移動するが、この移動速度Ｖ４１が搬送路３１の搬送速度Ｖ３１よりも遅く設定されている。したがって、それぞれのフライトバー４１は、第１グループＧ１に属する集積対象物Ｐおよび第２グループＧ２に属する集積対象物Ｐが突き当たると、搬送路３１による搬送を堰き止める。これにより、搬送方向（Ｔ）における位置がずれていた集積対象物Ｐがあったとしても、搬送方向（Ｔ）における位置が揃うようになっている。
以上の通りであり、第１集積部３０を通過すると、第１グループＧ１に属する集積対象物Ｐおよび第２グループＧ２に属する集積対象物Ｐは、幅方向（Ｗ）における集積がなされるが、搬送方向（Ｔ）においては、第１グループＧ１と第２グループＧ２の間に隙間が空けられている。これらの集積対象物Ｐはこの状態を保ったままで、第２集積部５０に向けて搬送される。

（第２集積部５０の構成）
次に、第２集積部５０について説明する。
第２集積部５０は、図１および図６，７に示すように、搬送路５１と、搬送路５１を駆動する第６電動機Ｍ６と、搬送路５１の上を昇降する搬送方向集積ガイド５５と、を備える。
搬送路５１は、第１集積部３０から受け渡される集積対象物Ｐを下流（Ｄ）に向けて搬送する。搬送路５１の幅ｗ３は、幅方向（Ｗ）に集積された集積対象物Ｐが幅方向（Ｗ）に占める寸法以上である。搬送路５１は、第６電動機Ｍ６により速度Ｖ５１で走行する。この速度Ｖ５１は搬送路３１の搬送速度Ｖ３１と同じである。

搬送方向集積ガイド５５は、搬送方向（Ｔ）に隙間を空けて搬送されてくる第１グループＧ１と第２グループＧ２の隙間を詰めることで、第１グループＧ１と第２グループＧ２を搬送方向（Ｔ）に集積させる。具体的には、搬送方向集積ガイド５５は降下することで、先行して搬送されてくる第１グループＧ１が搬送方向集積ガイド５５に堰き止められる。搬送方向集積ガイド５５が降下した位置を干渉位置という。これにより、第１グループＧ１の搬送が停止する。搬送路５１は走行し続けるので、第１グループＧ１は搬送路５１と摺動する一方、第２グループＧ２の搬送は継続して行われる。

搬送方向集積ガイド５５は、停止している第１グループＧ１に第２グループＧ２が追いついて接触するまで、干渉位置に留まっている。第１グループＧ１に第２グループＧ２が追いつくと第１グループＧ１と第２グループＧ２の搬送方向（Ｔ）における集積が終わる。
第１グループＧ１に第２グループＧ２が追いついた後に、搬送方向集積ガイド５５は第１グループＧ１と干渉しない位置まで上昇する。この位置を退避位置という。搬送方向集積ガイド５５が退避位置に上昇すると、第１グループＧ１と第２グループＧ２が幅方向（Ｗ）および搬送方向（Ｔ）の双方に集積された集積体Ｇとなって下流（Ｄ）に向けて搬送される。
図６および図７において、干渉位置にいる搬送方向集積ガイド５５を実線で示し、退避位置にいる搬送方向集積ガイド５５を破線で示している。

ここで、集積体Ｇは３つの集積対象物Ｐからなる第１グループＧ１と２つの集積対象物Ｐからなる第２グループＧ２を集積体Ｇとして箱詰めの単位とする。集積体Ｇは、図８（ｃ）に示すように、第１グループＧ１を構成する３つの集積対象物Ｐは長辺が搬送方向（Ｔ）に沿い、第２グループＧ２を構成する２つの集積対象物Ｐは長辺が幅方向（Ｗ）に沿うように集積される。これを第１集積要件という。集積対象物Ｐの長辺が搬送方向（Ｔ）に沿うことを縦向きと称し、集積対象物Ｐの長辺が幅方向（Ｗ）に沿うことを横向きと称することがある。次に、集積体Ｇにおいて、第１グループＧ１が下流（Ｄ）に置かれ、第２グループＧ２上流（Ｕ）に置かれる。これを第２集積要件という。これら集積の要件は、後に集積体Ｇを箱詰めするのに必要な要件であるが、これ以外の集積の要件にしたがって本発明を実施することもできる。

［上流側の装置］
集積装置１の上流側には、図１に示すように、集積対象物Ｐを単列で搬送する上流搬送路８０と、上流搬送路８０を単列で搬送されてきた集積対象物ＰをＮ列、本実施形態においては４列に振り分ける振分装置９０と、を備える。単列で搬送されてきた集積対象物Ｐを順番に４列に振り分けるので、振り分けられた集積対象物Ｐは搬送方向（Ｔ）の位置がずれて搬送路１１で搬送される。
上流搬送路８０および振分装置９０はその機能を果たす限りその構成は任意である。

［集積装置１の集積動作］
次に、図３～図５を参照して、集積装置１の集積動作を説明する。
図３～図５において、第１搬送路１１Ａ、第２搬送路１１Ｂ、第３搬送路１１Ｃおよび第４搬送路１１Ｄによる集積対象物Ｐの搬送速度をＶａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄとする。また、図３～図５は、集積装置１の動作の理解を容易にするために、１つの第１グループＧ１と１つの第２グループＧ２だけを取り上げるが、実際には第１グループＧ１と第２グループＧ２の集積動作が連続して行われる。
なお、図３～図５には集積動作の説明に不要な要素を省いている。

（整列部１０における動作）
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、上流（Ｕ）の振分装置９０で４列に振り分けられた集積対象物Ｐが、例えば箱詰めされる単位である５つの集積対象物Ｐが搬送路１１（第１搬送路１１Ａ～第４搬送路１１Ｄ）を搬送される。

前述したように、本実施形態においては、第１集積要件および第２集積要件を満たす必要がある。図３（ｂ）における５つの集積対象物Ｐの４列への振り分けはこれら要件を満たすために行われる。つまり、図３（ｂ）において、第１グループＧ１を構成する３つの集積対象物Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が第１搬送路１１Ａ～第３搬送路１１Ｃを縦向きで搬送される。そして、３つの集積対象物Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が第１搬送路１１Ａ～第３搬送路１１Ｃを通過しても縦向きが維持されることで、第１集積要件が満たされる。また、第１グループＧ１が第２グループＧ２を構成する集積対象物Ｐ４，Ｐ５より先行して搬送されることで、第２集積要件が満たされる。

ただし、第２グループＧ２を構成する集積対象物Ｐ４，Ｐ５は、当初は縦向きで搬送されている。そこで、下流（Ｄ）にある搬送路３１において、集積対象物Ｐ４，Ｐ５は９０度だけ向きが変更されることで、第１集積要件における横向きを満たす。集積対象物Ｐ４、集積対象物Ｐ５がそれぞれ第４搬送路１１Ｄ、第２搬送路１１Ｂを搬送されるのは、９０度だけ向きが変更された後の幅方向（Ｗ）の集積のための移動量を抑えるためである。つまり、集積対象物Ｐ４、集積対象物Ｐ５を搬送する搬送路をこのように特定することにより、向きが変更された後に、第１グループＧ１を構成する集積対象物Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と集積対象物Ｐ４、Ｐ５との幅方向（Ｗ）における位置が近い。

つまり、整列部１０において、第１グループＧ１を構成する集積対象物Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を、隣り合う第１搬送路１１Ａ～第３搬送路１１Ｃで搬送する。また、第２グループＧ２を構成する集積対象物Ｐ４、Ｐ５を、隣り合う第１搬送路１１Ａ～第３搬送路１１Ｃのいずれか、および、隣り合う第１搬送路１１Ａ～第３搬送路１１Ｃに隣接する第４搬送路１１Ｄで搬送する。

さて、整列部１０における役割は、搬送方向（Ｔ）に位置がずれて受け渡される集積対象物Ｐの位置ずれを解消し、整列した状態として第１集積部３０に受け渡すことである。整列は、第１グループＧ１および第２グループＧ２のそれぞれの単位でなされる。第１グループＧ１および第２グループＧ２のそれぞれを構成する集積対象物Ｐの搬送方向（Ｔ）の位置を揃えることにより、第１グループＧ１および第２グループＧ２を区分することを意味する。

さて、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、当初には集積の単位をなす５つの集積対象物Ｐは、順番に振分けされるので、振分けに必要な時間に対応する距離だけ搬送方向（Ｔ）に隙間が空いて位置がずれている。そこで、第１グループＧ１を構成する集積対象物Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３においては、それぞれの搬送速度Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃを、Ｖｃ＜Ｖａ＜Ｖｂとする。つまり、先頭を搬送される集積対象物Ｐ１が集積対象物Ｐ２が追いつかれ、かつ、後尾の集積対象物Ｐ３が集積対象物Ｐ２に追い付くように搬送速度Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃを調整する。そうすることで、図３（ｃ）、図４（ａ）に示すように、搬送路１１の下流端において、集積対象物Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の搬送方向（Ｔ）における位置を揃える整列ステップが行われる。こうして整列された第１グループＧ１を構成する集積対象物Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は第１集積部３０に受け渡される。ただし、この時点では集積対象物Ｐ１と集積対象物Ｐ２の間、集積対象物Ｐ２と集積対象物Ｐ３の間には幅方向（Ｗ）に隙間が空いている。

次に、第２グループＧ２を構成する集積対象物Ｐ４および集積対象物Ｐ５について、図４（ａ）に示すように、集積対象物Ｐ４が集積対象物Ｐ５に先行して搬送される。そこで、集積対象物Ｐ４、Ｐ５においては、それぞれの搬送速度Ｖｄ、Ｖｅを、Ｖｄ＜Ｖｅとする。ただし、集積対象物Ｐ５は第２搬送路１１Ｂにより搬送されるので、Ｖｅ＝Ｖｂである。つまり、先行して搬送される集積対象物Ｐ４に集積対象物Ｐ５が追い付くように搬送速度Ｖｄ、Ｖｂを調整する。そうすることで、図４（ａ）～図４（ｃ）に示すように、搬送路１１の下流端において、集積対象物Ｐ４、Ｐ５の搬送方向（Ｔ）における位置を揃える整列ステップが行われる。こうして整列された第２グループＧ２を構成する集積対象物Ｐ４、Ｐ５は第１集積部３０に受け渡される。ただし、この時点では集積対象物Ｐ４と集積対象物Ｐ５の間には幅方向（Ｗ）に隙間が空いている。また、先行する第１グループＧ１を構成する集積対象物Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と後続の第２グループＧ２を構成する集積対象物Ｐ４、Ｐ５との間には搬送方向（Ｔ）に隙間が空いている。

集積対象物Ｐ１に集積対象物Ｐ２，Ｐ３が追い付くための搬送速度Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの調整、集積対象物Ｐ４に集積対象物Ｐ５が追い付くための搬送速度Ｖｄ、Ｖｅの調整は、第１検出器１５Ａ～第４検出器１５Ｄにおける検出情報が用いられる。第１検出器１５Ａ～第４検出器１５Ｄから搬送路１１の下流端までの距離（Ｌ）は既知である。したがって、制御部７０は、検出情報と距離（Ｌ）を用いて、搬送路１１の下流端において集積対象物Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が整列し、また、集積対象物Ｐ４，Ｐ５が整列するのに必要な、搬送速度Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄ、Ｖｅを演算により求める。集積対象物Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３についての具体的な演算例は以下の通りである。以下の演算例は本発明において採用され得る演算の一例に過ぎず、本発明は他の演算手法を採用することを許容する。

この演算例は搬送速度Ｖｂ、つまり集積対象物Ｐ３の搬送速度が一定である。これに対して、搬送速度Ｖａおよび搬送速度Ｖｃは可変であり、可変される前の搬送速度をＶａ１および搬送速度Ｖｃ１とし、可変された後の搬送速度をＶａ２および搬送速度Ｖｃ２とする。

集積対象物Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３はこの順に第１検出器１５Ａ～第３検出器１５Ｃで検出されるが、検出されたそれぞれの時間をｔ１，ｔ２，ｔ３とする。
集積対象物Ｐ３が検出されてから搬送路１１の下流端に到着するまでに要する時間ｔは、以下の式（１）により特定される。
時間ｔ＝Ｌ／Ｖｂ…式（１）
集積対象物Ｐ３が検出された時の集積対象物Ｐ１，Ｐ２の第１検出器１５Ａ～第２検出器１５Ｂからの距離Ｌ１，Ｌ２は、以下の式（２）、（３）により特定される。また、それぞれが搬送路１１の下流端に到着するまでに走行すべき距離ΔＬ１，ΔＬ２は以下の式（４）、（５）により特定される。
距離Ｌ１：（ｔ３－ｔ１）×Ｖｃ１…式（２）
距離Ｌ２：（ｔ３－ｔ２）×Ｖａ２…式（３）
距離ΔＬ１：Ｌ－Ｌ１＝Ｌ－（ｔ３－ｔ１）×Ｖｃ１…式（４）
距離ΔＬ２：Ｌ－Ｌ２＝Ｌ－（ｔ３－ｔ２）×Ｖａ２…式（５）

集積対象物Ｐ１，Ｐ２は、式（１）で特定される時間ｔの間に、それぞれが距離ΔＬ１，ΔＬ２だけ走行することにより、搬送路１１の下流端において集積対象物Ｐ３と整列される。つまり、搬送速度をＶａ２および搬送速度Ｖｃ２は、以下の式（６），（７）により特定される。
搬送速度Ｖａ２：ΔＬ１／ｔ＝（Ｌ－（ｔ３－ｔ１）×Ｖｃ１）／ｔ…式（６）
搬送速度Ｖｃ２：ΔＬ２／ｔ＝（Ｌ－（ｔ３－ｔ２）×Ｖａ２）／ｔ…式（７）

（第１集積部３０における動作）
さて、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、搬送路１１で整列した状態をほぼ維持しながら、第１グループＧ１は第１集積部３０を移送される。さらに第１グループＧ１が下流（Ｄ）に向けて搬送されると、図５（ａ），（ｂ）に示すように第１グループＧ１の集積対象物Ｐ１が幅方向集積ガイド３５の傾斜ガイド３５Ｂに突き当たる。一方で、図５（ａ）に示すように、偏向機構３３まで搬送された集積対象物Ｐ４、Ｐ５は、偏向機構３３の回転動作により向きが変えられる。なお、ここでは集積対象物Ｐ４、Ｐ５の向きを変える例を示したが、集積対象物Ｐ４、Ｐ５の向きを変えずに集積対象物Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の向きを変えて集積することもできるし、いずれの集積対象物Ｐの向きを変えないで集積することもできる。

さらに第１集積部３０における搬送が進むと、図５（ｂ）に示すように、第１グループＧ１を構成する集積対象物Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は排出ガイド３５Ｃまで達することで、幅方向（Ｗ）の隙間が詰められる。これで、第１グループＧ１の幅方向（Ｗ）の第１集積ステップは終わる。こうしている間に、第２グループＧ２を構成する集積対象物Ｐ４、Ｐ５も幅方向集積ガイド３５の中を進み、図５（ｂ）に示すように、第２グループＧ２が排出ガイド３５Ｃまで達すると第２グループＧ２の幅方向（Ｗ）の第１集積ステップは終わる。ただし、第１グループＧ１と第２グループＧ２の間には搬送方向（Ｔ）に隙間が空いている。
第１グループＧ１を構成する集積対象物Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と第２グループＧ２を構成する集積対象物Ｐ４、Ｐ５は、幅方向（Ｗ）の両側から負荷を与えることにより、幅方向（Ｗ）の集積がなされる。

ここで、第１集積部３０に設けられている整列機構３７の動作を、図６を参照して説明する。
整列機構３７には、図６（ａ）に示すように、第１グループＧ１が先行して搬送される。搬送路３１における集積対象物Ｐの搬送速度Ｖ３１と整列機構３７におけるフライトバー４１の移動速度Ｖ４１は、Ｖ４１＜Ｖ３１の関係を有する。したがって、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１グループＧ１および第２グループＧ２はそれぞれ対応するフライトバー４１に堰き止められる。これにより、第１グループＧ１および第２グループＧ２はそれぞれが対応するフライトバー４１に押し付けられる結果、搬送方向（Ｔ）の位置合わせがなされる。こうして位置合わせされた第１グループＧ１および第２グループＧ２は第２集積部５０に受け渡される。

（第２集積部５０）
次に、第２集積部５０における搬送方向（Ｔ）における集積の動作を図７および図８を参照して説明する。
第１集積部３０の整列機構３７において整列された第１グループＧ１と第２グループＧ２は搬送方向（Ｔ）に隙間を空けた状態で第２集積部５０に受け渡される。第２集積部５０の搬送路５１の上方には搬送方向集積ガイド５５が設けられており、第１グループＧ１が到達する前にこの搬送方向集積ガイド５５が干渉位置まで降下する。そうすると、第１グループＧ１が搬送方向集積ガイド５５に接触し搬送が堰き止められる（図７（ｂ）、図８（ｂ））。次いで、第２グループＧ２が第１グループＧ１に追い付くので、第１グループＧ１を介して第２グループＧ２の搬送が搬送方向集積ガイド５５により堰き止められる（図７（ｃ）、図８（ｃ））。
以上のようにして、第２集積部５０における搬送方向（Ｔ）の第２集積ステップが終わる。

［集積装置１の効果］
次に、集積装置１が奏する効果を説明する。
集積装置１は、複数の集積対象物Ｐが搬送される一方向に搬送される過程で、幅方向集積ガイド３５を通過し、かつ、搬送方向集積ガイド５５で搬送が堰き止められることで、幅方向（Ｗ）および搬送方向（Ｔ）の集積が行われる。このとき、プッシャの複数回の往復移動といった動作を必要としない。したがって、集積装置１によれば、所定パターンの集積を迅速に行うことができる。

また、集積装置１は、独立して速度を制御できる第１搬送路１１Ａ～第４搬送路１１Ｄを備えている。これにより、搬送方向（Ｔ）の位置がずれて受け渡された第１グループＧ１、第２グループＧ２を構成する集積対象物Ｐであっても、搬送方向（Ｔ）の位置ずれをなくして幅方向（Ｗ）に整列させることができる。その後は、搬送路３１による搬送の過程で第１グループＧ１、第２グループＧ２が幅方向集積ガイド３５を通過するだけで、幅方向（Ｗ）の集積を終えることができる。また、集積装置１によれば、搬送されてくる第１グループＧ１および第２グループＧ２が突き当たる搬送方向集積ガイド５５を干渉位置に配置すれば搬送方向（Ｔ）の集積を実現できる。したがって、集積装置１が整列部１０を備えることにより、所定パターンの集積をより迅速に行うことができる。

また、集積装置１は、第１集積部３０を構成する幅方向集積ガイド３５は位置が固定されている。したがって、集積装置１は、可動するガイドを設けるのに比べて構成が簡易である。

また、集積装置１は、第１グループＧ１を構成する集積対象物Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３および第２グループＧ２を構成する集積対象物Ｐ４、Ｐ５の、搬送路１１における配列を特定する。これにより、５つの集積対象物Ｐを搬送するのに対して４つの第１搬送路１１Ａ～第４搬送路１１Ｄを設ければ足りる。これにより、集積装置１の幅方向（Ｗ）の寸法を抑えることができる。
しかも、集積装置１は、搬送路１１を通過した後に第２グループＧ２を構成する集積対象物Ｐ４、Ｐ５の向きを変える。つまり、搬送路１１においては幅方向（Ｗ）の寸法が小さい縦向きで集積対象物Ｐ４、Ｐ５を搬送できるので、第２搬送路１１Ｂおよび第４搬送路１１Ｄの幅方向（Ｗ）の寸法を横向きに対応するように大きくする必要がない。

また、集積装置１の搬送路１１において、第２グループＧ２を構成する集積対象物Ｐ４を集積対象物Ｐ１に隣接する第４搬送路１１Ｄを搬送するとともに集積対象物Ｐ５を集積対象物Ｐ３と同じ第２搬送路１１Ｂを搬送する。したがって、第１集積部３０において集積対象物Ｐ４および集積対象物Ｐ５の向きを９０度だけ変えれば、第１グループＧ１を構成する集積対象物Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と集積対象物Ｐ４および集積対象物Ｐ５とは幅方向（Ｗ）における位置が近い。これにより、第１グループＧ１と第２グループＧ２の幅方向（Ｗ）における相対的な移動量を最小限に抑えることができるので、第１集積部３０における搬送方向（Ｔ）方向の寸法を抑えることができる。

また、本実施形態において、第２搬送路１１Ｂと搬送路３１が一体となって走行するので、それぞれの搬送速度を独立に制御するのに比べて、制御を簡易にできる。ただし、本発明は第２搬送路１１Ｂと搬送路３１の搬送速度を個別に制御してもよい。

［付記］
以上、本発明の好ましい形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に置き換えたりすることができる。
例えば、図９は、集積装置１のレイアウトの他の例を示している。図９に示すように、周囲のレイアウトとの関係で、屈曲した整列部１０とすることができる。また、縦向きの集積対象物Ｐを横向きに変更するのは、図９に示すように、整列部１０で行うこともできる。

また、以上で説明した実施形態においては、第１集積部３０で幅方向（Ｗ）の集積を行い、第２集積部５０で搬送方向（Ｔ）の集積を行うが、本発明はこの逆の集積を許容する。つまり、昇降する搬送方向集積ガイド（５５）で第１グループＧ１および第２グループＧ２における搬送方向（Ｔ）の集積を行った後に、間隔が狭くなる幅方向集積ガイド（３５，３５）を用いて幅方向（Ｗ）の集積を行うことができる。図９における第１集積部３０および第２集積部５０はこの手順による集積がなされている。

１ 集積装置
１０ 整列部
１１ 搬送路
１１Ａ 第１搬送路
１１Ｂ 第２搬送路
１１Ｃ 第３搬送路
１１Ｄ 第４搬送路
Ｍ１ 第１電動機
Ｍ２ 第２電動機
Ｍ３ 第３電動機
Ｍ４ 第４電動機
１５ 検出器
１５Ａ 第１検出器
１５Ｂ 第２検出器
１５Ｃ 第３検出器
１５Ｄ 第４検出器
３０ 第１集積部
３１ 搬送路
３３ 偏向機構
３３Ａ 回転軸
３３Ｂ 連結辺
３３Ｃ 押圧体
３５ 幅方向集積ガイド
３５Ａ 導入ガイド
３５Ｂ 傾斜ガイド
３５Ｃ 排出ガイド
３７ 整列機構
３９ 無端ベルト
４１ フライトバー
４３ プーリ
Ｍ５ 第５電動機
５０ 第２集積部
５１ 搬送路
Ｍ６ 第６電動機
５５ 搬送方向集積ガイド
７０ 制御部
８０ 上流搬送路
９０ 振分装置

Claims (11)

1. 搬送方向に直交する幅方向に並ぶ複数の第１搬送路により複数の集積対象物を搬送する整列部と、
   前記整列部により前記搬送方向における位置が揃えられた所定数の前記集積対象物を搬送しながら、前記幅方向の隙間を詰める第１集積部と、を備え、
   前記整列部は、
   複数の前記集積対象物であって、前記搬送方向の位置が異なり、かつ、連なって搬送される所定数の前記集積対象物の前記搬送方向における位置を揃え、
   先行する所定数の前記集積対象物の前記搬送方向の位置を揃えることで第１グループを構成し、
   後続の所定数の前記集積対象物の前記搬送方向の位置を揃えることで第２グループを構成し、
   前記第１グループを構成する複数の前記集積対象物と、前記第２グループを構成する複数の前記集積対象物とにより、集積体の単位が構成され、
   前記第１集積部は、
   前記搬送方向の下流に向けて間隔が狭くなる幅方向集積ガイドを有し、
   前記幅方向集積ガイドよりも上流に、搬送される複数の前記集積対象物の向きを変える偏向機構を備え、
   前記偏向機構は、
   前記第１グループを構成する複数の前記集積対象物、および、前記第２グループを構成する複数の前記集積対象物のいずれか一方の前記集積対象物の向きを変える、集積装置。
   
2. 前記整列部は、
   独立して搬送速度が制御される複数の前記第１搬送路を有し、
   複数の前記第１搬送路の前記搬送速度を調整することにより、所定数の前記集積対象物の前記搬送方向における位置を揃える、
   請求項１に記載の集積装置。
   
3. 前記第１集積部は、複数の前記集積対象物を搬送する第２搬送路を備え、
   前記第１集積部の前記第２搬送路に対して前記整列部の複数の前記第１搬送路のいずれかが一体となって走行する、
   請求項１または２に記載の集積装置。
   
4. 前記第１集積部は、
   前記幅方向集積ガイドよりも下流に、
   複数の前記集積対象物の前記搬送方向の位置を揃える整列機構を備える、
   請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の集積装置。
   
5. 前記幅方向集積ガイドの前記搬送方向の上流または下流に、前記集積対象物の前記搬送方向における隙間を詰める第２集積部を備える、
   請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の集積装置。
   
6. 前記第２集積部は、
   前記集積対象物の搬送を堰き止める干渉位置と前記集積対象物Ｐの搬送を許容する退避位置との間を移動する搬送方向集積ガイドを備える、
   請求項５に記載の集積装置。
   
7. 前記幅方向集積ガイドの前記搬送方向の上流または下流に、前記集積対象物の前記搬送方向における集積を行う第２集積部を備え、
   前記第２集積部において、
   前記第１グループと前記第２グループとの間の前記搬送方向の隙間が詰められる、
   請求項６に記載の集積装置。
   
8. 前記第１集積部は、
   当初の向きを維持する前記第１グループを構成する複数の前記集積対象物、および、前記偏向機構により向きが変えられた前記第２グループを構成する複数の前記集積対象物のそれぞれが前記幅方向集積ガイドを順に通過することにより、前記搬送方向と直交する前記幅方向の集積が行われる、
   請求項７に記載の集積装置。
   
9. 前記整列部において、
   前記第１グループを構成する複数の前記集積対象物を、隣り合う前記第１搬送路で搬送し、
   前記第２グループを構成する複数の前記集積対象物を、隣り合う前記第１搬送路のいずれか、および、隣り合う前記第１搬送路に隣接する前記第１搬送路で搬送する、
   請求項７または請求項８に記載の集積装置。
   
10. 複数の前記集積対象物Ｐを前記搬送方向に搬送する、独立して搬送速度が制御される４列の前記第１搬送路を有する前記整列部を、前記第１集積部よりも上流に備え、
    前記第１グループを構成する３つの前記集積対象物が、４列の前記第１搬送路のうちの３列の前記第１搬送路で搬送され、
    前記第２グループを構成する２つの前記集積対象物が、４列の前記第１搬送路のうちの２列の前記第１搬送路で搬送され、
    ４列の前記第１搬送路の前記搬送速度を調整することにより、前記第１グループを構成
    する３つの前記集積対象物の前記搬送方向の位置を揃え、かつ、前記第２グループを構成する２つの前記集積対象物の前記搬送方向の位置を揃える、
    請求項７～請求項９のいずれか一項に記載の集積装置。
    
11. 搬送方向に直交する幅方向に並ぶ複数の第１搬送路により複数の集積対象物を搬送する整列ステップと、
    前記整列ステップにより前記搬送方向における位置が揃えられた所定数の前記集積対象物を搬送しながら、前記幅方向の隙間を詰める第１集積ステップと、を備え、
    前記整列ステップは、
    複数の集積対象物であって、前記搬送方向の位置が異なり、かつ、連なって搬送される所定数の前記集積対象物の前記搬送方向における位置を揃え、
    先行する所定数の前記集積対象物の前記搬送方向の位置を揃えることで第１グループを構成し、
    後続の所定数の前記集積対象物の前記搬送方向の位置を揃えることで第２グループを構成し、
    前記第１グループを構成する複数の前記集積対象物と、前記第２グループを構成する複数の前記集積対象物とにより、集積体の単位が構成され、
    第１集積ステップは、
    前記第１グループを構成する複数の前記集積対象物、および、前記第２グループを構成する複数の前記集積対象物のいずれか一方の前記集積対象物の向きを変えた後に、
    前記搬送方向の下流に向けて間隔が狭くなる幅方向集積ガイドにより前記幅方向の隙間を詰める、集積方法。

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