JP7191464B2 - 箱詰め装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の物品を外装箱に収容する箱詰め装置に関する。

従来より、複数の物品を段ボールケース等の外装箱の内部に収容する箱詰め装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような従来の箱詰め装置は、複数の物品を整列させる整列コンベアと、一対の床板（ダンパー板、シャッタとも言う）を有し、床板を開閉駆動する床開閉装置と、整列コンベアで整列させられた複数の物品を床板上に押し出す押出しプレートと、押出しプレートで物品を押し出したときに物品を挟んで押出しプレートと対向するように配置されて物品を床板上で停止させるための平板状のストッパプレートと、外装箱を上記床板の直下まで上昇させる昇降機構と、床板上に押し出された複数の物品をその整列方向の両側から挟圧して保持する一対の平板状の保持プレートと、床板上に押し出された複数の物品を床板が開いた際に上方から外装箱の内部に押し込む押込みプレートとを備えている。

特開２０１０－５８８４８号公報

上記従来の箱詰め装置では、整列コンベアにおいて、複数の物品がその厚み方向に整列され、これらの物品が押出しプレートによって押し出されて床板上へ移送されるときに、一部の物品が転倒し、その転倒した状態のまま床板上へ押し出されることがある。特に、物品が押し出される方向の横寸法よりも高さ方向の縦寸法が長くなる姿勢で整列される場合には、物品が転倒しやすくなる。物品が転倒した状態で、箱詰めが行われると、箱詰め不良や物品の損傷が発生することになる。なお、特許文献１では、押出しプレートによって整列コンベアから床板上の所定位置へ物品が移送される移送路において、押出しプレートが物品を押出してから元の位置に戻ったときに、押出しプレートによって引き戻された物品の有無を検出する構成が記載されているが、押出しプレートによって押し出されるときの物品の転倒等の姿勢の乱れについては考慮されていない。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、整列された複数の物品が押出しプレートによって押し出されて移送される際に物品の転倒等の姿勢の乱れを防止することができる箱詰め装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のある態様に係る箱詰め装置は、所定の整列位置で整列させられた複数の物品をその整列方向と直交する水平方向へ押出しプレートで押出すことによって所定の目標位置へ前記複数の物品を移送し、この移送した前記複数の物品を外装箱に収容して箱詰め品を生産する箱詰め装置であって、前記押出しプレートに取り付けられ、前記押出しプレートの押出し動作による前記複数の物品の移送中に前記押出しプレートの押出し面側から前記物品を吸引することにより前記物品を吸着する吸着装置を備えている。

この構成によれば、押出しプレートの押出し動作による複数の物品の移送中に物品を吸着する吸着装置が設けられているので、移送中における物品の転倒等の姿勢の乱れを防止し、安定した移送が可能になる。

前記吸着装置は、前記押出しプレートの押出し面側から前記物品に接して前記物品を吸引するための吸着パッドと、前記吸着パッドに前記物品を吸引させる吸引動作を行わせるための真空発生器と、を備えていてもよい。

前記吸着装置は、前記吸着パッドを前記押出しプレートの押出し面から押出し方向に対して進出及び後退させるパッド進退機構部を、さらに備え、前記押出しプレートは、前記吸着パッドが進出及び後退する際に通過する貫通穴を有していてもよい。

前記押出しプレートが押出し動作を開始する前に待機している待機位置と、前記物品が前記目標位置となるときの前記押出しプレートの押出し動作終了位置との間で前記押出しプレートを移動させる直動機構部と、前記吸着装置と前記直動機構部とを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記直動機構部に前記押出しプレートの押出し動作を行わせる際、前記押出し動作の開始直後に、前記吸着パッドを進出させた状態で吸引動作を開始させるよう前記吸着装置を制御するとともに、前記押出しプレートが前記押出し動作終了位置の手前の所定位置である物品吸着終了位置に到達した時点で前記吸着パッドの吸引動作を終了させるとともに前記吸着パッドを後退させるよう前記吸着装置を制御するよう構成されていてもよい。

前記制御装置は、前記押出しプレートの待機位置から所定の速度切替え位置までは第１の移動速度で前記押出しプレートの押出し動作を行わせ、前記速度切替え位置から前記押出し動作終了位置までは前記第１の移動速度よりも速い第２の移動速度で前記押出しプレートの押出し動作を行わせるよう前記直動機構部を制御するとともに、前記押出しプレートが前記速度切替え位置に到達する前に前記吸着パッドの吸引動作を開始させるよう前記吸着装置を制御するよう構成されていてもよい。

この構成によれば、押出しプレートが速度切替え位置に到達する前、すなわち押出しプレートが移動速度の遅い第１の移動速度で移動しているときに、吸着パッドの吸引動作を開始させることにより、吸着パッドに物品を確実に吸着させることが可能になる。

前記吸着パッドは、前記物品の重心の高さの位置で前記物品と接触するように設けられていてもよい。

この構成によれば、吸着パッドが物品の重心高さの位置で物品と接触するように設けられていることで、物品を効果的に吸引して、物品の転倒等の姿勢の乱れをより防止し、より安定した移送が可能になる。

前記吸着パッドは、その高さの位置が変更可能に設けられていてもよい。

この構成によれば、箱詰めされる物品の種類等の変更により、所定の整列位置で整列させられたときの物品の重心高さが変更される場合に、変更後の物品の重心高さの位置で物品と接触するように吸着パッドの高さの位置を変更することができ、これにより、物品を効果的に吸引して、物品の転倒等の姿勢の乱れをより防止し、より安定した移送が可能になる。

本発明は、以上に説明した構成を有し、整列された複数の物品が押出しプレートによって押し出されて移送される際に物品の転倒等の姿勢の乱れを防止することができる箱詰め装置を提供することができるという効果を奏する。

図１は、本実施形態の箱詰め装置の一例の概略を示す斜視図である。 図２（Ａ）は、箱詰め装置における押出し装置の概略を示す側面図であり、図２（Ｂ）は、同押出し装置の押出しプレートを前方から見た概略図である。 図３は、箱詰め装置の制御系統の概略構成の一例を示すブロック図である。 図４は、箱詰め装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図５は、図４における押出処理を行う際の詳細な動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したもので、形状及び寸法比等については正確な表示ではない場合がある。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。

（実施形態）
図１は、本実施形態の箱詰め装置の一例の概略を示す斜視図である。

本実施形態の箱詰め装置１００は、例えば食品等の内容物が袋詰め又は箱詰めされた複数の物品Ｗを整列させた状態で外装箱１１０に箱詰めする装置である。この箱詰め装置１００において、便宜上、前後左右を図１に示すように決めて説明する。なお、図１に示す上下は真である。

この箱詰め装置１００は、供給コンベア２００から順次供給される物品Ｗを複数（所定個数）整列させて所定の整列位置Ｔまで搬送する整列コンベア（物品整列装置）６と、押出しプレート７０の押出し動作によって整列コンベア６の整列位置Ｔから複数の物品Ｗを整列状態で一対の床板１１上の物品載置位置（目標位置）Ａへ押し出す押出し装置７と、物品載置位置Ａへ押し出された複数の物品Ｗからなる物品群と当接するストッパプレート１７と、物品載置位置Ａへ押し出された物品群を押出方向と直交する水平方向から挟圧する挟圧装置８と、物品群が載置されている一対の床板１１を開閉する床開閉装置１０と、物品群を外装箱１１０に押し込む押込み装置９と、外装箱１１０を床板１１の下方に配置する外装箱配置装置２０と、箱詰め装置１００の動作を制御する制御装置３０と、操作表示器５０と、これら箱詰め装置１００の各構成要素を所定の位置に支持する枠体１と、を有している。

［供給コンベアの構成］
供給コンベア２００は、例えばベルトコンベアによって構成され、包装機等の前段の装置（図示省略）から複数の物品Ｗが順次供給されると、これらの物品Ｗを搬送して整列コンベア６へ供給する。

［整列コンベアの構成］
整列コンベア６は、無端ベルト６０を有するコンベア上に該コンベアの搬送方向と直交する方向に延在しかつ搬送方向に並んで立設する一群の仕切板６１の各々の間に、物品Ｗを収容することによって、該コンベア上に複数の物品Ｗを立てた状態で１列に整列させるものである。

すなわち、この整列コンベア６は、複数の物品Ｗを一方向（図１では左から右に向かう方向）に搬送する無端ベルト６０と、無端ベルト６０の搬送面６０ａに搬送方向に間隔を隔てて立設された複数の仕切板６１とを有している。連なって設けられた複数の仕切板６１において、隣り合う仕切板６１の間に物品Ｗを１個ずつ収容できる収容部６２が形成される。

無端ベルト６０は、本例では、４本の環状のチェーンベルトが一対のスプロケット６３によって支持されている。４本の環状のチェーンベルトは２本ずつに分かれて第１チェーンベルト６４及び第２チェーンベルト６５を構成している。第１チェーンベルト６４は、一方のスプロケット６３によって回転駆動され、第２チェーンベルト６５は、他方のスプロケット６３によって回転駆動されるように構成されている。一対のスプロケット６３，６３のそれぞれは、別々の駆動装置（例えば、サーボモータ）によって駆動される。

これによって、第１チェーンベルト６４及び第２チェーンベルト６５を互いに独立して循環駆動することができ、第１，第２の一方のチェーンベルトが暫時停止を繰り返しながら物品取り込み位置Ｓにおいて収容部６２に物品Ｗを受け入れる動作と、他方のチェーンベルトが収容部６２の物品Ｗを整列位置Ｔにおいて停止させた状態を保持する動作とを同時に行うことができる。

また、整列コンベア６の上流端側には、物品取り込み位置Ｓに移送されてきた物品Ｗの存在を検出する光電センサ等で構成された物品取込検出装置６９が設けられている。整列コンベア６は、物品取り込み位置Ｓにおいて供給コンベア２００から移送されてくる物品Ｗを順次受け取り、これら物品Ｗの姿勢を寝た姿勢から直立した姿勢に転換すると共に所定個数の物品Ｗを一列に整列し、整列位置Ｔへ搬送する。

［押出し装置の構成］
押出し装置７は、複数のスリット７１が形成された平板状の押出しプレート７０を備えている。そして、押出しプレート７０は、後述の直動機構部４１（図２）によって、整列コンベア６の一方の側に沿って位置する待機位置（図１に図示されている位置）と、整列コンベア６の他方の側の所定の進出位置（押出し動作終了位置）との間で、水平方向に進出及び後退動作するように構成されている。複数のスリット７１は、押出しプレート７０が待機位置から押出し動作終了位置へ進出する押出し動作が行われる際に、整列位置Ｔに位置する複数の仕切板６１と接触しないよう仕切板６１を避けるために設けられ、押出しプレート７０の下端から中間部にかけて鉛直方向に延びるように形成されている。

押出しプレート７０による押出し動作（押出しプレート７０のｘ方向への移動）によって、整列コンベア６上の整列位置Ｔに整列された複数の物品Ｗが移送路７５を通って物品載置位置Ａへ押し出される。移送路７５は、渡り板７３と閉じた床板１１とで形成され、移送路７５の両側には、押し出された物品Ｗの散乱を防止するために一対の案内板７４が設けられている。

したがって、整列コンベア６の整列位置Ｔに位置する一連の収容部６２に収容された複数の物品Ｗは、押出しプレート７０によって、整列コンベア６の搬送方向（整列コンベア６上での複数の物品Ｗの整列方向）と直交する水平方向（ｘ方向）へ押し出されて移動し、整列コンベア６の搬送方向と同方向に整列した物品群となって、閉じた床板１１上に設定された物品載置位置Ａに載置される。物品載置位置Ａは、押出しプレート７０によって複数の物品Ｗが床板１１の上に押し出されたときに、押出しプレート７０、ストッパプレート１７及び一対の保持プレート８０によって区画された領域である。ストッパプレート１７は、枠体１に固定されており、押出しプレート７０によって物品載置位置Ａへ押し出された物品Ｗは、ストッパプレート１７と当接し、閉じた床板１１上で停止する。

さらに図２も参照して、本実施形態における押出し装置７についてより詳しく説明する。図２（Ａ）は、押出し装置の概略を示す側面図であり、図２（Ｂ）は、押出しプレート７０を前方から見た概略図である。なお、図１では、整列コンベア６上で、押し出される方向の横寸法が高さ方向の縦寸法よりも長くなる姿勢で物品が整列される例が示されているが、図２（Ａ）、（Ｂ）では、横寸法よりも縦寸法が長くなる姿勢で物品が整列される例が示されている。いずれの例の場合でも本実施形態における押出し装置７を適用することができる。

押出し装置７は、平板状の押出しプレート７０と、押出しプレート７０を水平方向（ｘ方向）に移動させる直動機構部４１と、押出しプレート７０に取り付けられた吸着装置５１とを備えている。

押出しプレート７０は、前述したように、複数のスリット７１が設けられて、図２（Ｂ）に示すように複数の櫛歯部７０ａが形成されている。各スリット７１は、互いに隣接する櫛歯部７０ａの間の隙間である。押出しプレート７０が移動して整列コンベア６から複数の物品Ｗを押し出す際に、各櫛歯部７０ａが、隣り合う仕切板６１の間を通過して各々の物品Ｗを当接して押し出すようになっている。よって、櫛歯部７０ａの個数は、整列コンベア６の整列位置Ｔで整列させられる物品Ｗの個数と同数である。

図２（Ａ）に示す直動機構部４１は、タイミングベルト式のものである。タイミングベルト４２には、往復テーブル４３が結合しており、この往復テーブル４３はリニアレール４４に案内されて往復移動自在である。タイミングベルト４２は、駆動側タイミングプーリ４５ａと従動側タイミングプーリ４５ｂとに掛けてある。駆動側タイミングプーリ４５ａは、例えばサーボモータからなる駆動モータ４６の回転軸に連結されている。押出しプレート７０は、取付部材４７を介して往復テーブル４３に取り付けられている。なお、環状のタイミングベルト４２は、図２（Ａ）において、紙面奥行き方向に間隔を置いて環状の一部と同環状の他部とが対向して配置されるが、前記一部と前記他部のいずれか一方に適宜の部材を介して往復テーブル４３が結合されている。

駆動モータ４６が正転、逆転駆動すると、矢印Ｂで示すように往復テーブル４３が往復移動する。そして、往復テーブル４３の移動に伴って押出しプレート７０も移動する。押出しプレート７０の移動範囲は、図２（Ａ）の場合、待機位置（ｘ１：本例では押出し面７０ｆがｘ１の位置）から押出し動作終了位置（ｘ４：本例では押出し面７０ｆがｘ４の位置）までの範囲である。なお、押出し面７０ｆは、押出しプレート７０の押出し動作を行う際に押出しプレート７０が物品Ｗと接する側の表面（前面）である。駆動モータ４６は制御装置３０によって制御される。

押出しプレート７０による押出し動作は、押出しプレート７０を押出し動作開始前に待機している待機位置（ｘ１）から押出し動作終了位置（ｘ４）まで移動させる動作であり、速度切替え位置（ｘ２：本例では押出し面７０ｆがｘ２の位置）において、移動速度が切り替えられる。つまり、押出し動作は、押出しプレート７０を待機位置（ｘ１）から速度切替え位置（ｘ２）まで第１の移動速度Ｖ１で移動させ、続いて、第１の移動速度Ｖ１よりも速い第２の移動速度Ｖ２で押出し動作終了位置（ｘ４）まで移動させるようにしている。なお、速度切替え位置（ｘ２）は、押出しプレート７０が待機位置（ｘ１）から移動を開始して、整列位置Ｔに整列された複数の物品Ｗが前後方向にずれがあっても全ての物品Ｗと当接することができる待機位置（ｘ１）に近い位置として予め設定されている。この速度切替え位置（ｘ２）は、例えば、整列コンベア６上の所定位置として設定されている。

なお、図２（Ａ）に示す直動機構部４１は、一例であり、上記構成に限定されるものではなく、押出しプレート７０を、待機位置（ｘ１）から押出し動作終了位置（ｘ４）までの範囲を往復移動させることができ、その移動速度を変更可能な構成であればよい。

次に、吸着装置５１について説明する。吸着装置５１は、押出しプレート７０の押出し面７０ｆとは反対側の背面に固定された真空発生器５２と、この真空発生器５２との間を真空用チューブ５４で配管された蛇腹形状の吸着パッド５３と、押出しプレート７０の背面に固定されたシリンダ５５と、シリンダ５５のロッド先端部と吸着パッド５３とを連結する連結部材５６とを備えている。吸着パッド５３は、一端がシリンダ５５のロッド先端部に固定された連結部材５６の他端に支持固定されている。このシリンダ５５及び連結部材５６によってパッド進退機構部５７が構成される。

真空発生器５２に設けられた圧縮空気の導入弁をＯＮ（開），ＯＦＦ（閉）することで、吸着パッド５３による吸引動作をＯＮ，ＯＦＦすることができる。ここで、制御装置３０の制御によって真空発生器５２の圧縮空気の導入弁がＯＮ，ＯＦＦされるよう構成されている。よって、制御装置３０の制御によって吸着パッド５３による吸引動作をＯＮ，ＯＦＦすることができる。

例えば、シリンダ５５のロッドが矢印ａで示すように伸縮すると、吸着パッド５３の先端は、矢印ｂで示すように、押出しプレート７０の押出し面７０ｆから後方へ後退した位置（後退位置：図示された位置）と押出しプレート７０の押出し面７０ｆから前方（ｘ方向）へ進出した位置（進出位置）との間を往復移動する。つまり、シリンダ５５のロッドが伸長状態（図示された状態）から収縮動作すると、吸着パッド５３は後退位置から前方の進出位置へ進出（進出動作）し、シリンダ５５のロッドが収縮状態から伸長動作すると、吸着パッド５３は進出位置から後退位置へ後退（後退動作）する。ここで、シリンダ５５のロッドの伸縮動作は制御装置３０によって制御されるよう構成されている。よって、制御装置３０の制御によって吸着パッド５３の進退（進出及び後退）動作を制御することができる。ここで、押出しプレート７０の各櫛歯部７０ａには、吸着パッド５３が進退動作する際に通過する貫通穴７０ｂが設けられている。

上記の吸着装置５１による物品の吸着は、シリンダ５５のロッド収縮による吸着パッド５３の進出動作が行われた進出状態で、真空発生器５２による吸着パッド５３の吸引動作によって行われる。前述の押出しプレート７０による押出し動作が行われる際に、押出し動作の開始直後、具体的には、押出しプレート７０が待機位置（ｘ１）から速度切替え位置（ｘ２）に到達する前に、吸着パッド５３の進出動作が行われるとともに吸着パッド５３の吸引動作が開始される。そして、押出しプレート７０が押出し動作終了位置（ｘ４）より少し手前の所定位置である物品吸着終了位置（ｘ３：本例では押出し面７０ｆがｘ３の位置）に到達した時点で吸着パッド５３の吸引動作を終了させるとともに吸着パッド５３の後退動作を行うようにしている。

本実施形態における吸着装置５１では、各物品Ｗを押し出す各櫛歯部７０ａに対して吸着パッド５３が設けられている。この吸着パッド５３は物品Ｗを効果的に吸引するために物品Ｗの重心高さの位置で物品Ｗと接触するように取り付けられていることが好ましい。

なお、本実施形態では、各吸着パッド５３に対して真空発生器５２及びシリンダ５５がそれぞれ設けられているが、真空発生器５２及びシリンダ５５はそれぞれ、複数の吸着パッド５３に対して設けられた構成としてもよい。

また、パッド進退機構部５７の駆動源としてシリンダ５５を用いたが、モータを用いた構成としてもよい。

［挟圧装置の構成］
挟圧装置８は、一対の保持プレート８０を備えている。この一対の保持プレート８０は、一対の床板１１の上方において、一対の案内板７４の延長線上に配置される。各保持プレート８０の背面には水平方向に延びる軸体８１が設けられている。各軸体８１は駆動装置（図示せず）によって、一対の保持プレート８０が互いに近づく方向及び互いに遠ざかる方向に進退動作するように構成されている。

前述の押出しプレート７０によってｘ方向へ押し出された物品群は、ストッパプレート１７と当接し、物品載置位置Ａ上に一対の保持プレート８０が対向する方向Ｙに整列した状態で載置される。そして、一対の保持プレート８０が互いに近づく方向に進出することによって、物品載置位置Ａに位置する物品群がその整列方向Ｙから一対の保持プレート８０の間に挟圧され、物品Ｗ同士を密着させることができる。

［床開閉装置の構成］
床開閉装置１０は、整列コンベア６の側方に配設され、水平方向に延びる一対の床板１１を備えている。一対の床板１１は、その縁部が枠体１に配設された複数のローラに支持され、互いに対向する端面同士が接触及び離隔するようにして進退自在に構成されている。そして、一対の床板１１は、駆動装置（図示せず）の駆動力により開閉駆動されるように構成されている。一対の床板１１が後退駆動されると、互いの端面同士が離隔された状態となり、物品載置位置Ａの直下に開口が形成される（床板１１が開放される）。

［押込み装置の構成］
押込み装置９は、鉛直方向に延びる軸体９０と、軸体９０の下端がその上面に接合された押込み部材９１とを有している。軸体９０は、枠体１に昇降自在に支持されている。そして、軸体９０は、押込み部材９１と共に駆動装置（図示せず）の駆動力により鉛直方向に昇降するように構成されている。この押込み装置９は、一対の床板１１を開放した状態において、押込み部材９１を下降させることにより、物品載置位置Ａの物品群の上面を下方に押して同物品群を一対の保持プレート８０の間から下方に脱出させて、床板１１の下方の箱詰め位置Ｐに位置している外装箱１１０に押し込むことができる。

また、本例では、押込み部材９１は、吸着機能を有し、その下面には、物品群の上面を吸着するための吸着口が設けられている。押込み部材９１は、物品群の上面を吸着して保持した状態で所定位置まで下降することにより、物品群を外装箱１１０に押し込むことができる。

［外装箱配置装置の構成］
外装箱配置装置２０は、外装箱１１０を水平搬送する外装箱搬送コンベア２２と、外装箱昇降装置２１とを有している。

外装箱搬送コンベア２２は、多数の駆動ローラ２２ａを備えた駆動ローラコンベアであり、駆動ローラ２２ａによって外装箱１１０がｙ方向へ搬送される。

外装箱昇降装置２１は、外装箱１１０が載置される昇降台２４を備えている。昇降台２４は、駆動ローラ２２ａ間の隙間に埋没可能な複数の棒材２４ａと、各棒材２４ａを連結する連結材２４ｂとを備えている。昇降台２４は、公知の昇降装置（図示せず）に支持され、昇降動作できるように構成されている。すなわち、昇降台２４は、棒材２４ａが駆動ローラ２２ａ間の隙間に埋没した状態となる所定の下降位置と、所定の上昇位置との間で、昇降動作する。昇降台２４が所定の上昇位置にあるときに、昇降台２４上の外装箱１１０が箱詰め位置Ｐとなるように構成されている。

また、昇降台２４には、エアシリンダ等からなる制止装置２３が取り付けられている。制止装置２３は、進退可能な棒体２３ａを備えており、昇降台２４が下降位置において、棒体２３ａを進出させることにより、外装箱搬送コンベア２２で搬送されてくる外装箱１１０を物品載置位置Ａの下方の箱停止位置Ｕに停止させることができ、棒体２３ａを退避させることにより、外装箱１１０を箱停止位置Ｕから下流側へ搬送させることができる。また、昇降台２４には、光電センサ等からなる箱検出装置２５が取り付けられている。

［制御系統の構成］
図３は、箱詰め装置１００の制御系統の概略構成の一例を示すブロック図である。

制御装置３０は、例えば、ＣＰＵ等の演算器を有する制御部３１と、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリを有する記憶部３２とを備えている。物品取込検出装置６９から出力される物品検出信号、及び箱検出装置２５から出力される箱検出信号は、制御部３１に入力される。記憶部３２には所定の制御プログラムが記憶されていて、制御部３１がこれらの制御プログラムを読み出して実行することにより、整列コンベア６、押出し装置７（直動機構部４１及び吸着装置５１）、挟圧装置８、押込み装置９、床開閉装置１０、外装箱配置装置２０（外装箱昇降装置２１及び外装箱搬送コンベア２２）及び操作表示器５０等の各装置の動作を制御する。すなわち、制御装置３０によって、箱詰め装置１００全体の動作が制御される。なお、制御装置３０は、集中制御する単独の制御装置で構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置で構成されていてもよい。

操作表示器５０は、例えばタッチパネルディスプレイ等を用いて構成され、箱詰め装置の運転開始・停止等の操作およびその運転パラメータ等の設定を行うための操作器の機能と、箱詰め装置の設定情報等をスクリーン（ディスプレイ画面）に表示する表示器の機能とを備えている。

また、制御装置３０は、操作表示器５０からの信号を入力するとともに、操作表示器５０へ表示するデータ等の信号を出力する。

［箱詰め装置の動作］
図４は、箱詰め装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。この動作は、制御装置３０の処理によって実現される。

作業者が、操作表示器５０の例えば運転スイッチを操作して箱詰め装置１００の運転を開始させると、ステップＳ１において、制御装置３０は、整列コンベア６を制御して、供給コンベア２００より順次供給される物品Ｗを１個ずつ各収容部６２に収容し、所定個数の収容部６２の全てに物品が収容されると、それらを整列位置Ｔへ移送して停止させる。

次に、ステップＳ２において、制御装置３０は、押出し装置７を制御して、押出しプレート７０を待機位置（ｘ１）から所定の進出位置である押出し動作終了位置（ｘ４）に移動させることにより、整列位置Ｔにおいて整列した物品Ｗを床板１１上へ押し出させる。これにより、複数の物品Ｗからなる物品群が所定の目標位置である物品載置位置Ａに整列状態で載置され、各物品Ｗは、押出しプレート７０及びストッパプレート１７によって整列方向Ｙと直交する水平方向の両端部が揃った状態となる。このステップＳ２についての詳細は図５を参照して後述する。

次に、ステップＳ３において、制御装置３０は、挟圧装置８を制御して、一対の保持プレート８０を互いに近づく方向にそれぞれ進出させる。これによって、物品群がその整列方向Ｙから挟圧されて物品Ｗ同士を密着させることができる。

次に、ステップＳ４において、制御装置３０は、押込み装置９を制御して、吸着機能を有する押込み部材９１を、挟圧された物品群の上面に接触するように降下させ、物品群の上面を吸着させる。これによって物品群が押込み部材９１に保持される。

次に、ステップＳ５において、制御装置３０は、床開閉装置１０を制御して、一対の床板１１を後退駆動させて床板１１を開放状態にする。これによって、物品載置位置Ａに位置する物品群の直下に開口部が形成される。

一方、運転を開始させると、制御装置３０は、外装箱搬送コンベア２２に搬送動作を開始させ、上記の処理と並行して、ステップＳ６の外装箱配置処理を行っている。この外装箱配置処理では、予め制止装置２３の棒体２３ａを進出位置に位置させた状態にしており、外装箱搬送コンベア２２で搬入されてきた外装箱１１０を箱停止位置Ｕに停止させる。そして、制御装置３０は、箱検出装置２５から箱検出信号を入力すると、昇降台２４を上昇させ、箱停止位置Ｕの外装箱１１０を箱詰め位置Ｐに位置させる。なお、次に箱停止位置Ｕへ外装箱搬送コンベア２２で搬送されてくる外装箱は、箱停止位置Ｕよりも上流側の位置で制止装置（図示せず）によって止められている。

そして、前述のステップＳ５で床板１１を開放状態にした後、ステップＳ７において、制御装置３０は、押込み装置９を制御して、物品群を吸着している押込み部材９１を降下させることによって、箱詰め位置Ｐの外装箱１１０に物品群を押し込む。この際、物品群の両端の物品Ｗは保持プレート８０表面上を滑り抜ける。

次に、ステップＳ８において、制御装置３０は、押出し装置７、挟圧装置８、押込み装置９、床開閉装置１０などを元の状態に復帰させる。例えば、押出しプレート７０を待機位置（ｘ１）へ戻し、保持プレート８０を後退させて元の位置へ戻す。また、押込み装置９の押込み部材９１の吸着機能を停止させた後、押込み部材９１を物品群の形成位置の上方にまで上昇させる。この押込み部材９１の上昇後、床板１１を閉鎖する。

このステップＳ８の復帰処理と並行して、制御装置３０は、ステップＳ９の搬出処理を行う。このステップＳ９では、昇降台２４を下降させて物品群を収容した外装箱１１０を箱停止位置Ｕに位置させた後、制止装置２３の棒体２３ａを搬送路から退避させ、外装箱搬送コンベア２２の搬送動作によって外装箱１１０を箱詰め装置１００から搬出する。そして、外装箱搬送コンベア２２の箱停止位置Ｕよりも上流側の位置の制止装置（図示せず）の制止動作を解除して、次の外装箱を箱停止位置Ｕへ搬送させる。

上記の箱詰め動作によって外装箱１１０に複数の物品Ｗが収容された箱詰め品が生産される。そして、上記と同様の箱詰め動作が順次繰り返される。

図５は、図４の押出処理（ステップＳ２）を行う際の詳細な動作の一例を示すフローチャートである。

制御装置３０は、図４の押出処理（ステップＳ２）を行う際、まず、ステップＳ１１において、直動機構部４１を制御して、第１の移動速度Ｖ１で押出しプレート７０の押出し動作を開始させる。

続いて、パッド進退機構部５７（シリンダ５５）を制御して吸着パッド５３の進出動作を行わせる（ステップＳ１２）とともに、真空発生器５２を制御して吸着パッド５３による吸引動作を開始させる（ステップＳ１３）。

そして、押出しプレート７０が速度切替え位置（ｘ２）に到達したときに（ステップＳ１４でＹｅｓ）、押出しプレート７０の移動速度を第２の移動速度Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）に変更する（ステップＳ１５）。

その後、押出しプレート７０が物品吸着終了位置（ｘ３）に到達したときに（ステップＳ１６でＹｅｓ）、真空発生器５２を制御して吸着パッド５３による吸引動作を終了させる（ステップＳ１７）とともに、パッド進退機構部５７を制御して吸着パッド５３の後退動作を行わせる（ステップＳ１８）。ここで、吸着パッド５３の後退動作を行わせるのは、後の押込処理（図４のステップＳ７）において、吸着パッド５３が物品Ｗや押込み部材９１に引っ掛からないようにするためである。

そしてさらに、押出しプレート７０が押出し動作終了位置（ｘ４）に到達したときに（ステップＳ１９でＹｅｓ）、直動機構部４１を制御して押出しプレート７０の押出し動作を終了させて、押出しプレート７０を押出し動作終了位置（ｘ４）で停止させる（ステップＳ２０）。

なお、吸着パッド５３の進出動作（ステップＳ１２）は、押出しプレート７０の押出し動作の開始（ステップＳ１１）と同時またはその直前に行うようにしてもよい。

本実施形態では、押出しプレート７０に各物品Ｗを吸着するための吸着パッド５３を有する吸着装置５１が設けられており、押出しプレート７０の押出し動作による複数の物品Ｗの移送中に、各吸着パッド５３が押出しプレート７０の押出し面７０ｆ側から各物品Ｗに接して吸引することにより各物品Ｗを吸着し、これにより、移送中における物品Ｗの転倒等の姿勢の乱れを防止し、安定した移送が可能になる。

また、本実施形態では、押出しプレート７０が速度切替え位置（ｘ２）に到達する前、すなわち押出しプレート７０が移動速度の遅い第１の移動速度Ｖ１で移動しているときに、吸着パッド５３の吸引動作を開始させることにより、吸着パッド５３に物品Ｗを確実に吸着させることが可能になる。そして、押出しプレート７０が速度切替え位置（ｘ２）に到達すると第１の移動速度Ｖ１よりも速い第２の移動速度Ｖ２に変更することにより、押出し動作に要する時間の短縮を図ることができる。

また、本実施形態において、吸着パッド５３が物品Ｗの重心高さの位置で物品Ｗと接触するように取り付けられていることで、物品Ｗを効果的に吸引して、物品Ｗの転倒等の姿勢の乱れをより防止し、より安定した移送が可能になる。

なお、本実施形態において、吸着パッド５３の取り付け高さの位置を変更可能に構成されていてもよい。この場合、例えば、箱詰めされる物品Ｗの種類等の変更により、整列コンベア６上で整列されたときの物品Ｗの重心高さが変更される場合に、変更後の物品Ｗの重心高さの位置で物品Ｗと接触するように吸着パッド５３の取り付け高さの位置を変更することができ、これにより、物品を効果的に吸引して、物品Ｗの転倒等の姿勢の乱れをより防止し、より安定した移送が可能になる。なお、この場合、吸着パッド５３が通過するように押出しプレート７０の各櫛歯部７０ａに設けられる貫通穴７０ｂは、上下方向に長い長穴となる。

また、本実施形態では、パッド進退機構部５７によって吸着パッド５３を後退位置と進出位置との間で進退動作させるように構成したが、吸着パッド５３が静止（固定）されている構成も可能である。この場合、例えば、吸着パッド５３が前述の進出位置において、適宜の部材によって押出しプレート７０に取付けられて固定される。また、この場合、例えば、物品Ｗが袋詰め品であり、図５において、ステップＳ１２及びステップＳ１８の処理が不要となる他、押出しプレート７０の押出し動作を終了（ステップＳ２０）した後、保持プレート８０による挟圧処理（図４のステップＳ３）と同時またはその直後に、押出しプレート７０は待機位置（ｘ１）に戻される。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明は、整列された複数の物品が押出しプレートによって押し出されて移送される際に物品の転倒等の姿勢の乱れを防止することができる箱詰め装置等として有用である。

Ｔ 整列位置
Ａ 物品載置位置（目標位置）
４１ 直動機構部
５０ 制御装置
５１ 吸着装置
５２ 真空発生器
５３ 吸着パッド
５７ パッド進退機構部
７０ 押出しプレート
７０ｂ 貫通穴

Claims (4)

1. 所定の整列位置で整列させられた複数の物品をその整列方向と直交する水平方向へ押出しプレートで押出すことによって所定の目標位置へ前記複数の物品を移送し、この移送した前記複数の物品を外装箱に収容して箱詰め品を生産する箱詰め装置であって、
   前記押出しプレートに取り付けられ、前記押出しプレートの押出し動作による前記複数の物品の移送中に前記押出しプレートの押出し面側から前記物品を吸引することにより前記物品を吸着する吸着装置を備え、
   前記吸着装置は、
   前記押出しプレートの押出し面側から前記物品に接して前記物品を吸引するための吸着パッドと、前記吸着パッドに前記物品を吸引させる吸引動作を行わせるための真空発生器と、前記吸着パッドを前記押出しプレートの押出し面から押出し方向に対して進出及び後退させるパッド進退機構部とを備えており、
   前記押出しプレートは、
   前記吸着パッドが進出及び後退する際に通過する貫通穴を有しており、
   前記押出しプレートが押出し動作を開始する前に待機している待機位置と、前記物品が前記目標位置となるときの前記押出しプレートの押出し動作終了位置との間で前記押出しプレートを移動させる直動機構部と、
   前記吸着装置と前記直動機構部とを制御する制御装置と、
   をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記直動機構部に前記押出しプレートの押出し動作を行わせる際、前記押出し動作の開始直後に、前記吸着パッドを進出させた状態で吸引動作を開始させるよう前記吸着装置を制御するとともに、
   前記押出しプレートが前記押出し動作終了位置の手前の所定位置である物品吸着終了位置に到達した時点で前記吸着パッドの吸引動作を終了させるとともに前記吸着パッドを後退させるよう前記吸着装置を制御するよう構成された、
   箱詰め装置。
2. 前記制御装置は、
   前記押出しプレートの待機位置から所定の速度切替え位置までは第１の移動速度で前記押出しプレートの押出し動作を行わせ、前記速度切替え位置から前記押出し動作終了位置までは前記第１の移動速度よりも速い第２の移動速度で前記押出しプレートの押出し動作を行わせるよう前記直動機構部を制御するとともに、
   前記押出しプレートが前記速度切替え位置に到達する前に前記吸着パッドの吸引動作を開始させるよう前記吸着装置を制御するよう構成された、
   請求項１に記載の箱詰め装置。
3. 前記吸着パッドは、前記物品の重心の高さの位置で前記物品と接触するように設けられている、
   請求項１または２に記載の箱詰め装置。
4. 前記吸着パッドは、この吸着パッドの高さの位置が変更可能に設けられている、
   請求項１～３のいずれかに記載の箱詰め装置。

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