JPH0733101A - 箱詰め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は複数のワークを自動的に箱の内部に
挿入するように構成した箱詰め装置を提供することを目
的とする。 【構成】 箱詰め装置７は、４個の袋１５を所定の位置
関係に保持したまま吸着する第１の吸着ユニット４１
と、第１の吸着ユニット４１を上方向に移動させる第１
の吸着ユニット駆動部４２と、第１の吸着ユニット４１
及び第１の吸着ユニット駆動部４２を４個の袋１５が吸
着される第１の位置Ｃと４個の袋１５が段ボール箱４３
の開口に対向する第２の位置Ｄとの間で往復動させる吸
着ユニット往復駆動部４４と、第２の位置Ｄに到着した
第１の吸着ユニット４１から４個の袋１５を受け取る第
２の吸着ユニット４５と、４個の袋１５を吸着した第２
の吸着ユニットを第２の位置Ｄから段ボール箱４３の内
部に挿入される第３の位置Ｅへ移動させる第２の吸着ユ
ニット駆動部４６と、より構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は箱詰め装置に係り、特に
複数のワークを自動的に箱の内部に挿入するように構成
した箱詰め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばポテトチップス等のようなスナッ
ク菓子を製造するラインでは、運搬途中にスナック菓子
が壊れるのを防止するため、一定量のスナック菓子と除
湿された空気とを袋内に入れたのち、袋を密封し、風船
のように膨らませた袋内の空気がクッションとなるよう
にしている。そして、空気で膨らんだ袋は、段ボール箱
の中に積み重ねられた状態で収納されて倉庫等に搬送さ
れる。

【０００３】しかるに、従来は、上記袋を段ボール箱に
詰め込む作業を自動化するため、ロボットを使用してい
た。この種のロボットとしては、例えば多関節形ロボッ
トあるいはスカラ形ロボットが使用されており、アーム
先端には袋を吸着するための吸着ユニットが装着されて
いた。

【０００４】即ち、コンベヤによりスナック菓子と除湿
された空気とが封入された袋が箱詰めエリアに搬送され
ると、ロボットはアームを旋回させて吸着ユニットをコ
ンベヤ上の袋へ移動させ、次に吸着ユニットを降下させ
て袋を吸着させる。続いて、吸着された袋が段ボール箱
のフラップに当接しない高さまでアームが上昇し、それ
からアームが水平方向に旋回して袋を吸着した吸着ユニ
ットを段ボール箱の上方に移動させる。そして、アーム
が降下することによりスナック菓子の袋が段ボール箱の
内部に挿入される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来は上記
のようにロボットがスナック菓子の袋を１つずつ段ボー
ル箱に詰めるため、箱詰め作業にかなりの時間がかか
り、箱詰め作業の高速化を図ることが難しかった。

【０００６】又、上記ロボットのアーム先端に装着され
た吸着ユニットに複数の吸着パッドを設けて吸着ユニッ
トが複数の袋を同時に吸着できるように構成することも
考えられるが、複数の袋を段ボール箱の内部空間に隙間
なく詰め込むには、吸着ユニットに各吸着パッドの間隔
を変更するためのアクチュエータを設けなければならな
い。そのため、吸着ユニットの重量が増加し、その分大
型のロボットが必要であった。

【０００７】さらに、吸着ユニットが複数の袋を同時に
吸着できる構成にしたとしても、吸着ユニットが複数の
袋を吸着して移動させる距離が長く、ロボットが袋を段
ボール箱の内部に挿入するまで次の袋はコンベヤ上で待
機させなければならず、その間の移動時間を短縮するこ
とができないので、箱詰め作業の高速化にも限界があっ
た。

【０００８】そこで、本発明は上記課題を解決した箱詰
め装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ワーク供給コ
ンベヤにより搬送された複数のワークを所定の位置関係
に保持したまま吸着する第１の吸着ユニットと、前記複
数のワークを吸着した前記第１の吸着ユニットを前記ワ
ーク供給コンベヤから離間する方向に移動させる第１の
吸着ユニット駆動部と、前記第１の吸着ユニット及び第
１の吸着ユニット駆動部を前記ワークが吸着される第１
の位置と前記ワークが箱の開口に対向する第２の位置と
の間で往復動させる吸着ユニット往復駆動部と、前記第
２の位置に到着した前記第１の吸着ユニットから前記ワ
ークを受け取る第２の吸着ユニットと、前記複数のワー
クを吸着した前記第２の吸着ユニットを前記第２の位置
から前記箱の内部の第３の位置へ移動させる第２の吸着
ユニット駆動部と、よりなり、前記第２の吸着ユニット
が前記第２の位置から前記第３の位置へ移動する間に前
記第１の吸着ユニットを前記第２の位置から前記第１の
位置へ復帰させることを特徴とする。

【００１０】

【作用】第１の吸着ユニットが複数のワークを所定の位
置関係に保持したまま吸着し、さらに、第２の吸着ユニ
ットが複数のワークを所定の位置関係に保持したまま受
け取ることにより、複数のワークを同時に箱詰めするこ
とが可能になる。又、第１の吸着ユニットがワーク供給
コンベヤ上のワークを吸着してワークが吸着される第１
の位置からワークが箱の開口に対向する第２の位置へ移
動し、第２の吸着ユニットが第２の位置から箱の内部の
第３の位置へ移動することにより、第１の吸着ユニット
と第２の吸着ユニットとの移動距離を短くしてワーク移
動の高速化を図ることが可能になる。

【００１１】

【実施例】図１に本発明の箱詰め装置の一実施例が適用
された箱詰めシステムの工程図を示す。

【００１２】まず、箱詰め装置を説明する前に箱詰めシ
ステムの全体構成及び各工程の動作について説明する。

【００１３】図１において、箱詰めシステムは、大略、
ワーク供給コンベヤ１、空気漏れ検出器２、重量検出器
３、ワーク方向転換器４、リジェクタ５、ピッチ送りコ
ンベヤ６、箱詰め装置７、製函機８、箱供給コンベヤ
９、ターンテーブル１０、リフタ１１、出口側コンベヤ
１２、封函機１３、各機器を制御する制御装置１４より
なる。

【００１４】ワーク供給コンベヤ１は、スナック菓子と
空気が充填されたワークとしての袋が一つずつ一定間隔
で排出される袋詰め装置（図示せず）の出口に設けら
れ、空気で膨らんだ袋を空気漏れ検出器２に搬送する。

【００１５】空気漏れ検出器２は、ワーク供給コンベヤ
１により搬送された袋を上方から押圧する押圧機構（図
示せず）を有し、袋が密封状態で空気漏れがないときの
み袋の通過を許可する。しかし、袋に孔があって空気漏
れがあるときは、押圧機構に押圧されるとともに袋がつ
ぶれてしまい押圧部材が設定値以上に降下することにな
る。この押圧部材の変位量を検出することにより、当該
袋に「空気漏れあり」と判定される。尚、空気漏れが検
出された袋は、ワーク供給コンベヤ１より不良品箱（図
示せず）に押し出される。

【００１６】重量検出器３は、空気漏れ検出器２により
「空気漏れなし」判定された袋のみがワーク供給コンベ
ヤ１を介して供給され、袋の重量を測定する。従って、
重量検出器３は、袋内に所定量のスナック菓子が充填さ
れているときのみ袋の通過を許可する。しかし、袋の重
量が所定値以下の場合は、「菓子充填不足」と判定され
て、不良品箱（図示せず）に押し出される。

【００１７】ワーク方向転換器４は、袋を９０°回動さ
せて袋の向きを後述する段ボール箱（図示せず）に挿入
される際の向きに合うように袋の向きを変更する。尚、
ワーク方向転換器４としては、ワーク供給コンベヤ１上
に延在するガイド部材（図示せず）に袋の角部が当接す
ることにより袋を９０°回動させるよう構成されてい
る。従って、ワークを停止させずに向きを変更すること
ができ、ワーク搬送速度を保ったまま袋を９０°回動さ
せることができる。

【００１８】リジェクタ５は、空気漏れがなく所定重量
を有する袋が供給されると、袋を２個ずつに分ける作業
を行う。尚、詳細は後述する。

【００１９】ピッチ送りコンベヤ６は、袋の大きさに対
応した間隔で突出する仕切りを有し、この仕切り間に形
成された収納部内にリジェクタ５により送り込まれた袋
が２個ずつ収納される。そして、ピッチ送りコンベヤ６
は上記仕切り間のピッチで間欠的に袋を移動させる。

【００２０】本発明の要部を構成する箱詰め装置７は、
後述するようにピッチ送りコンベヤ６により搬送された
４個の袋を同時に吸着する第１の吸着ユニットと、第１
の吸着ユニットにより持ち上げられた４個の袋を受け取
り、段ボール箱に挿入する第２の吸着ユニットとを有
し、袋の箱詰め作業を高速で行うことができる。

【００２１】製函機８は、折り畳まれた状態の段ボール
箱を箱状に製函し、底部のフラップを閉じテープで締結
する。従って、製函機８より排出された段ボール箱は、
上部のフラップを起立させたままで上部開口が開いた状
態に形成される。

【００２２】箱供給コンベヤ９は、製函機８により製函
された段ボール箱をターンテーブル１０に搬送する。

【００２３】ターンテーブル１０は、インデックステー
ブルを有し、インデックステーブルは９０°毎に間欠的
に回動するように設定されている。ターンテーブル１０
の上面には、９０°間隔で段ボール箱を保持する段ボー
ル箱保持部が設けられている。上記箱供給コンベヤ９に
より搬送された段ボール箱は、ターンテーブル１０の段
ボール箱保持部に保持され、ターンテーブル１０が９０
°回動すると、上記箱詰め装置７の第２の吸着ユニット
が段ボール箱の内部に降下して４個の袋の吸着を解除す
る。そして、袋が３段又は５段に積み重ねられた段ボー
ル箱は、ターンテーブル１０がさらに９０°回動する
と、段ボール箱保持部による保持を解除されてリフタ１
１へ押し出される。

【００２４】リフタ１１は、箱詰めが完了した段ボール
箱を上昇させて出口側コンベヤ１２に搬送する。

【００２５】出口側コンベヤ１２は、リフタ１１からの
段ボール箱を封函機１３に搬送する。

【００２６】封函機１３は、段ボール箱の上部フラップ
を閉じてテープにより上部フラップ間を締結する。この
後、段ボール箱は倉庫に移される。

【００２７】制御装置１４は、上記各機器の動作を制御
しており、後述するように箱詰め装置７の第１の吸着ユ
ニットと第２の吸着ユニットとが連係して袋を高速で詰
めるように箱詰め装置７を制御する。

【００２８】次に、図２乃至図４を参照してリジェクタ
５及びピッチ送りコンベヤ６の構成について説明する。

【００２９】図２に示すように、リジェクタ５はピッチ
送りコンベヤ６の上流側端部６ａの上方に設けられてい
る。上記空気漏れ検出器２により空気漏れがなく、重量
検出器３により所定重量を有する袋１５は、前述したワ
ーク方向転換器４により９０°回動して向きを変更した
後、ワーク供給コンベヤ１からピッチ送りコンベヤ６の
上流側端部６ａに搬送される。

【００３０】ピッチ送りコンベヤ６は２個の袋１５が載
置される幅を有しており、長手方向には図３に示すよう
に袋１５の１列毎に仕切る隔壁１６が一定のピッチで突
出している。尚、ワーク供給コンベヤ１からの袋１５が
ピッチ送りコンベヤ６上に供給されるようにするため、
ピッチ送りコンベヤ６の長手方向には、隔壁が形成され
ておらず、隔壁１６と次の隔壁１６との間の側面が開口
となっている。

【００３１】リジェクタ５はこの隔壁１６間に２個の袋
１５を押し込むように作動するように構成されている。
従って、リジェクタ５は、ピッチ送りコンベヤ６の上方
に横架されたフレーム１７に支持されたブラケット１８
に取り付けられた一対のスプロケット１９，２０と、ス
プロケット１９，２０に巻き掛けされたチェーン２１
と、一対のスプロケット１９，２０間でチェーン２１の
弛みを防止するチェーンガイド２２，２３と、チェーン
２１に連結された３個の押圧片２４とよりなる。

【００３２】一方のスプロケット１９には、フレーム１
７上に設けられたモータ２５の回転がプーリ２６，ベル
ト２７，スプロケット１９に一体的に取り付けられたプ
ーリ２８を介して伝達される。そのため、チェーン２１
は時計方向に回転するスプロケット１９に駆動されて押
圧片２４をピッチ送りコンベヤ６の送り方向と直交する
Ｘ方向に移動させる。

【００３３】各押圧片２４は、チェーン２１に対し鉛直
方向に起立するように固定されており、袋１５の２個分
の間隔で設けられている。そして、１個目の袋１５がピ
ッチ送りコンベヤ６の隔壁１６間に搬送されると、上記
制御装置１４からの指令によりモータ２５が起動され、
ワーク供給コンベヤ１の上方に位置するＡ点の押圧片２
４がピッチ送りコンベヤ６のほぼ中央に位置するＢ点へ
移動する。上記モータ２５は、Ａ点の押圧片２４がＢ点
に到着したとき停止される。押圧片２４はこの移動過程
で、ピッチ送りコンベヤ６の右側に搬送された袋１５を
ピッチ送りコンベヤ６の左側（Ｘ方向）に押圧する。

【００３４】そして、ワーク供給コンベヤ１により次に
搬送された袋１５は、上記押圧片２４の押圧動作により
空いたピッチ送りコンベヤ６の右側に搬送される。この
ようにして、ピッチ送りコンベヤ６の隔壁１６間に２個
の袋１５が載置される。尚、押圧片２４は、袋１５の端
部に先端が当接する長さに延在しているが、ピッチ送り
コンベヤ６の隔壁１６には当接しない長さに設定されて
いる。

【００３５】又、ピッチ送りコンベヤ６は、図３に示す
ように、上記リジェクタ５により２個の袋１５が供給さ
れると、袋１５の１個分のストロークだけ上記Ｘ方向と
直交するＹ方向に搬送するように構成されている。即
ち、ピッチ送りコンベヤ６は、上記隔壁１６を有しＹ方
向に延在するように張設されたベルト２９と、ベルト２
９が巻き掛けされた一対のローラ３０，３１と、モータ
３２と、モータ３２の回転駆動力をローラ３０，３１に
伝達するプーリ３３，ベルト３４，プーリ３５，ギヤボ
ックス３６，シャフト３７，ベベルギヤ３８，プーリ３
９，ベルト４０等の伝達部材とよりなる。

【００３６】２個の袋１５がベルト２９上に搬送される
と、上記制御装置１４からの指令によりモータ３２に起
動され、袋１５を１個分の距離だけＹ方向に移動させ
る。従って、リジェクタ５の下方には空の状態のベルト
２９が対向することになる。そして、ベルト２９上に
は、図４に示すように、袋１５が２個ずつ並んだ状態に
載置され、そのままＹ方向に間欠的に搬送される。尚、
図４中、黒丸部分は、後述する第１の吸着ユニット４１
の吸着パッド５３，５４が当接する位置である。

【００３７】次に、図５乃至図７を参照して箱詰め装置
７の構成について説明する。

【００３８】各図中、箱詰め装置７は、大略、ピッチ送
りコンベヤ６により搬送された４個の袋１５を所定の位
置関係に保持したまま吸着する第１の吸着ユニット４１
と、４個の袋１５を吸着した第１の吸着ユニット４１を
ピッチ送りコンベヤ６から離間する上方向に移動させる
第１の吸着ユニット駆動部４２と、第１の吸着ユニット
４１及び第１の吸着ユニット駆動部４２を４個の袋１５
が吸着される第１の位置Ｃと４個の袋１５が段ボール箱
４３の開口に対向する第２の位置Ｄとの間で往復動させ
る吸着ユニット往復駆動部４４と、第２の位置Ｄに到着
した第１の吸着ユニット４１から４個の袋１５を受け取
る第２の吸着ユニット４５と、４個の袋１５を吸着した
第２の吸着ユニットを第２の位置Ｄから段ボール箱４３
の内部の第３の位置Ｅへ移動させる第２の吸着ユニット
駆動部４６と、より構成されている。

【００３９】第１の吸着ユニット駆動部４２は、図８及
び図９に示すようにベース４７上に昇降用の空気シリン
ダ４８と、昇降用のガイドロッド４９と、スライド用の
スラスト軸受５０とが設けられ、ベース４７の下方には
水平移動用のガイドロッド付き空気シリンダ５１が設け
られている。又、空気シリンダ５１のシリンダ本体５１
ａに固定されたＬ字状のブラケット５２には、３本の吸
着パッド５３が設けられ、空気シリンダ５１のピストン
ロッド５１ｂ及びガイドロッド５１ｃの先端に取り付け
られたブラケット５４には、４本の吸着パッド５４が設
けられている。

【００４０】尚、図８においては、２本の吸着パッド５
４が重なり合っているため、４本のうち２本しか見えな
い。

【００４１】第１の吸着ユニット４１は、上記３本の吸
着パッド５３と４本の吸着パッド５４とよりなり、ピッ
チ送りコンベヤ６により搬送された２個の袋１５を同時
に吸着できるように構成されている。又、吸着パッド５
３，５４は夫々伸縮性を有する蛇腹形状に形成され、袋
１５に当接する際の衝撃を緩和する。

【００４２】上記吸着パッド５３，５４は夫々所定の長
さを有する中空軸５５，５６の下端に設けられ、中空軸
５５，５６の上端にはブラケット５２，５４に当接する
ストッパ（図示せず）が設けられている。そして、中空
軸５５，５６は上端部が真空発生装置（図示せず）から
のチューブが接続され、且つブラケット５２，５４を貫
通して上下方向に摺動自在に取り付けられている。又、
中空軸５５は中空軸５６よりも長く設定されているの
で、吸着パッド５３は吸着パッド５４よりも低い位置し
ている。

【００４３】そのため、第１の吸着ユニット４１が降下
してピッチ送りコンベヤ６により搬送された袋１５を吸
着する際は、吸着パッド５３，５４内が真空になるとと
もに吸着パッド５３が先に袋１５に当接し、さらに降下
すると吸着パッド５４が袋１５に当接することになる。
そして、先に袋１５に当接する吸着パッド５３の中空軸
５５は、第１の吸着ユニット４１の降下とともにブラケ
ット５２を摺動することになる。

【００４４】又、第１の吸着ユニット４１は、空気シリ
ンダ５１が昇降用の空気シリンダ４８のピストンロッド
４８ａに連結されており、空気シリンダ４８の作動によ
り昇降する。そして、吸着パッド５３と吸着パッド５４
とは、後述するように袋１５を吸着した後、空気シリン
ダ５１が作動して各袋１５の間隔が狭める方向に移動す
る。

【００４５】上記第１の吸着ユニット４１及び第１の吸
着ユニット駆動部４２は、図６に示すように、フレーム
５７の上部に横架された軸５８に支持されている。即
ち、軸５８がベース４７上のスラスト軸受５０に嵌合し
ている。この軸５８には、一対の第１の吸着ユニット４
１及び第１の吸着ユニット駆動部４２が取り付けられて
おり、１度に４個の袋１５を吸着することができるよう
になっている。

【００４６】吸着ユニット往復駆動部４４は、フレーム
５７の上部両側の梁５７ａ，５７ｂに横架された軸５７
ｃと、この軸５７ｃにより支承された一対の揺動アーム
５９と、揺動アーム５９の先端に固定されて上記軸５８
に設けられたローラ６０が嵌合するように二股状に設け
られた嵌合板６１と、揺動アーム５９に連結された連結
ロッド６２と、連結ロッド６２の他端に連結されたクラ
ンク（図５中、破線で示す）６３と、クランク６３を回
転駆動するモータ６４と、よりなる。

【００４７】従って、モータ６４の回転がクランク６３
と連結ロッド６２により直線的な運動に変換されて揺動
アーム５９は揺動する。又、上記軸５８の両端にはフレ
ーム５７の下部両側の梁５７ｄ，５７ｅ上に設けられた
ガイドレール６５を摺動するリニアベアリング６６が設
けられている。そして、上記軸５８に設けられた一対の
第１の吸着ユニット４１及び第１の吸着ユニット駆動部
４２は、揺動アーム５９の揺動により、軸５８に支持さ
れた状態でＸ方向に移動する。

【００４８】よって、第１の吸着ユニット４１及び第１
の吸着ユニット駆動部４２は、上記揺動アーム５９の揺
動により４個の袋１５を吸着する第１の位置Ｃ又は４個
の袋１５が段ボール箱４３の開口に対向する第２の位置
Ｄに移動することができる。

【００４９】図６中、６７，６８は上記ベース４７の軸
受（図示せず）を貫通して第１の吸着ユニット４１の移
動経路をガイドするガイドロッドで、Ｙ方向の間隔が第
１の位置Ｃでは広く第２の位置Ｄに移動するに従い徐々
に狭くなるようにＹ方向に傾斜して設けられている。こ
れは、後述するように４個の袋１５を段ボール箱４３内
に挿入する際には、各袋１５の縁を重合わせるようにし
てガタツキのない状態で収納させるためである。

【００５０】尚、一対のガイドロッド６７，６８は、両
端にフレーム５７の上部両側の梁５７ｆ，５７ｇ上に設
けられたレール６９，７０を摺動する締結部材７１，７
２を有する。従って、この締結部材７１，７２をレール
６９，７０に沿って移動させることにより、上記Ｙ方向
の傾斜角度を段ボール箱４３及び袋１５の大きさに合わ
せて調整することができる。

【００５１】第２の吸着ユニット駆動部４６は、袋１５
を吸着する４個の吸着パッド７３と、吸着パッド７３を
下端に有する中空軸７４と、この中空軸７４を上下方向
に摺動自在に支持するＬ字状のブラケット７５と、フレ
ーム５７に固定されブラケット７５を昇降移動させる第
１の昇降用空気シリンダ７６と、ブラケット７５の下方
に横架されたワーク押圧板７７と、ワーク押圧板７７を
昇降移動させる第２の昇降用空気シリンダ７８と、より
なる。

【００５２】尚、第２の吸着ユニット４５を構成する上
記吸着パッド７３及び中空軸７４は、前述した第１の吸
着ユニット４１の吸着パッド５３，５４及び中空軸５
５，５６と同一構成であるので、ここではその説明を省
略する。

【００５３】ブラケット７５は、図１０及び図１１に示
すように、第１の昇降用空気シリンダ７６のピストンロ
ッド７６ａが連結された連結部材７９が固定された垂直
板７５ａと、上記第１の吸着ユニット４１を向かい入れ
る水平板７５ｂと、水平板７５ｂを支持する補強板７５
ｃとよりなる。又、水平板７５ｂには、上記第１の吸着
ユニット４１の中空軸５５，５６が進入するため、Ｘ方
向に延在する逃げ部７５ｄ〜７５ｇが設けられている。
そして、水平板７５ｂには、第２の吸着ユニット４５の
吸着パッド７３及び中空軸７４が第１の吸着ユニット４
１の吸着パッド５３，５４及び中空軸５５，５６と衝突
しない位置に配設されている。

【００５４】又、水平板７５ｂの略中央には、第２の昇
降用空気シリンダ７８が取り付けられている。この第２
の昇降用空気シリンダ７８のピストンロッド７８ａは、
図１２及び図１３に示すワーク押圧板７７に連結されて
いる。

【００５５】ワーク押圧板７７は、上記第１の吸着ユニ
ット４１の中空軸５５，５６及び第２の吸着ユニット４
５の中空軸７４が進入するため、Ｘ方向に延在する逃げ
部７７ａ〜７７ｄが設けられている。さらに、ワーク押
圧板７７の右端の下面には１本の押圧パッド８０が固定
され、ワーク押圧板７７の左端の下面には円弧状に突出
した押圧パッド８１が固定されている。この押圧パッド
８０，８１は、後述するように段ボール箱４３に挿入さ
れた袋１５の縁部を押圧する。これにより、袋１５の縁
部が段ボール箱４３の内壁に引っ掛かったりめくれたり
しても、押圧パッド８０，８１に押し下げられて袋１５
の収納状態が一定になる。

【００５６】従って、第２の吸着ユニット４５は、第１
の昇降用空気シリンダ７６の作動により４個の袋１５を
吸着した第２の位置Ｄから段ボール箱４３の内部に挿入
される第３の位置Ｅへ移動し、さらに第２の昇降用空気
シリンダ７８の作動により段ボール箱４３に挿入された
袋１５を押圧する。

【００５７】図１４及び図１５に示すように、ターンテ
ーブル１０の上面には、段ボール箱４３を保持する保持
部１０ａが９０°間隔で配設されており、ターンテーブ
ル１０の外側には、段ボール箱４３のフラップ４３ａを
傾斜させるためのガイドレール８２が設けられている。
ターンテーブル１０は時計方向に９０°毎に間欠的に回
動する。そして、段ボール箱４３は入口Ｆから供給さ
れ、箱詰め位置Ｇで袋１５が挿入され、出口Ｈでリフタ
１１へ押し出される。

【００５８】ガイドレール８２は、上から見ると（図１
５参照）空の段ボール箱４３が供給される入口Ｆ近傍か
ら上記第２の吸着ユニット４５により４個の袋１５が挿
入される箱詰め位置Ｇを通過した位置まで円弧状に延在
しており、両端近傍が床から起立した支柱８３，８４に
より支持されている。

【００５９】又、ガイドレール８２は、側面から見ると
（図１４参照）、最も高い位置に延在する入口Ｆ近傍の
端部８２ａと、入口Ｆから箱詰め位置Ｇに向かうにつれ
て低い位置となるように傾斜した傾斜部８２ｂと、箱詰
め位置Ｇの前から出口Ｈに向かう過程では略水平のまま
延在する水平部８２ｃとが連続して形成されている。

【００６０】製函機８から箱供給コンベヤ９を介してタ
ーンテーブル１０に供給される段ボール箱４３は、底部
のフラップがテープで接着され、上部のフラップが上方
に起立した状態である。そして、段ボール箱４３はター
ンテーブル１０の入口Ｆの保持部１０ａに保持されたの
ち、ターンテーブル１０が時計方向に９０°回動する過
程で、外側のフラップ４３ａがガイドレール８２の端部
８２ａに当接する。ターンテーブル１０が時計方向に回
動するとともに、外側のフラップ４３ａはガイドレール
８２の端部８２ａから傾斜部８２ｂを通過して水平部８
２ｃに至る。従って、外側のフラップ４３ａは傾斜部８
２ｂを通過する過程で下方に押し下げられるため、外側
に傾く。

【００６１】よって、段ボール箱４３が箱詰め位置Ｇに
到着すると、外側のフラップ４３ａは水平部８２ｃに当
接して最も低い位置に保持される。そのため、前述した
第１の吸着ユニット４１が４個の袋１５を吸着して第１
の位置Ｃから第２の位置Ｄに移動する際、段ボール箱４
３の外側のフラップ４３ａの上方を通過することにな
る。しかるに、本実施例では、上記ガイドレール８２の
作用によりフラップ４３ａが低い位置に下げられている
ため、その分第１の吸着ユニット４１の通過高さ位置を
低く設定することができる。即ち、第１の吸着ユニット
４１を上昇させる際の移動量が小さくて済み、これによ
り、ワーク搬送時間の短縮を図り、箱詰め作業の高速化
が図れる。

【００６２】ここで、上記第２の吸着ユニット４５の吸
着パッド７３及び第１の吸着ユニット４１の吸着パッド
５３，５４の袋１５に対する吸着位置を説明する。尚、
図１６中、黒丸の位置が第１の吸着ユニット４１の吸着
パッド５３，５４の位置であり、白丸が第２の吸着ユニ
ット４５の吸着パッド７３の位置を示す。

【００６３】図１６に示すように、段ボール箱４３に４
個の袋１５を挿入する際は、各袋１５の縁部が互いに重
なり合うように間隔を詰めるとともに、上下方向に位置
も少しずつずらす必要がある。そのため、本実施例で
は、正面からみた図１７及び側面からみた図１８に示す
ように、吸着パッド５３，５４の高さ方向の突出位置を
変えてある。即ち、中空軸５５，５６の長さが一様では
なく、４個の袋１５の縁部が互い違いに重なり合うよう
に４個の袋１５を傾斜させた状態で吸着するように各中
空軸５５，５６の長さを変えてある。

【００６４】又、第２の吸着ユニット４５の吸着パッド
７３は、１個で袋１５を吸着するため、袋１５の中心か
ら外れた位置で袋１５を吸着することにより、第１の吸
着ユニット４１の吸着パッド５３，５４により吸着され
た傾斜状態を保つようにしている。

【００６５】このように、４個の袋１５は縁部が互い違
いに重なり合うように吸着された位置関係のまま段ボー
ル箱４３内に挿入されるため、段ボール箱４３の内部で
各袋１５が隙間なく収納される。

【００６６】次に、上記構成になる箱詰め装置７の箱詰
め作業を図１９を合わせ参照して説明する。

【００６７】スナック菓子と空気が充填された袋１５
は、リジェクタ５（図２参照）によりピッチ送りコンベ
ヤ６（図３参照）の隔壁１６間に２個ずつ押し込まれ
る。そのため、ピッチ送りコンベヤ６により箱詰め装置
７の第１の位置Ｃ（図５参照）Ｆに搬送される。このと
き、ターンテーブル１０の箱詰め位置Ｇには、ガイドレ
ール８２により外側のフラップ４３ａが押し下げられた
空の段ボール箱４３が待機している。

【００６８】次に、第１の吸着ユニット４１が第１の吸
着ユニット駆動部４２の空気シリンダ４８の作動により
降下して吸着パッド５３，５４をピッチ送りコンベヤ６
上の袋１５に当接させる。吸着パッド５３，５４内はす
でに真空状態にあるため、袋１５の上面を吸着する。そ
して、空気シリンダ４８の作動により第１の吸着ユニッ
ト４１が上昇すると、４個の袋１５が図１７及び図１８
に示す状態でピッチ送りコンベヤ６から上昇する。

【００６９】即ち、各吸着パッド５３，５４は袋１５の
重心から外れた位置で袋１５の上面を吸着し、且つ吸着
パッド５３，５４の中空軸５５，５６の長さが１本１本
ことなるため、袋１５は夫々傾斜した状態で吸着され
る。

【００７０】このときの上昇高さは、段ボール箱４３の
外側のフラップ４３ａが押し下げられているので、低く
て済み、移動時間が短縮されている。続いて、吸着ユニ
ット往復駆動部４４のモータ６４が起動して揺動アーム
５９が反時計方向（図５参照）に回動して１点鎖線で示
す位置に変位する。そのため、４個の袋１５を吸着した
第１の吸着ユニット４１は、第１の位置Ｃから第２の位
置Ｄに摺動し、ターンテーブル１０の箱詰め位置Ｇに保
持された段ボール箱４３の上方に移動する。

【００７１】この第２の位置Ｄには、前述した第２の吸
着ユニット４５が待機しており、第１の吸着ユニット４
１により吸着された４個の袋１５は第２の吸着ユニット
４５のブラケット７５及びワーク押圧板７７の下方に移
動する。尚、一対の第１の吸着ユニット４１は、ガイド
ロッド６７，６８に沿ってＸ，Ｙ方向に移動することに
より、４個の袋１５のＹ方向の間隔を狭めるとともに、
第１の吸着ユニット４１に設けられた空気シリンダ５１
が作動して吸着パッド５３と５４とを近接させる。

【００７２】そのため、４個の袋１５は縁部を互い違い
に重ねた状態（図１６参照）になる。又、ブラケット７
５及びワーク押圧板７７には、逃げ部７５ｄ〜７５ｇ及
び逃げ部７７ａ〜７７ｄが設けられているため、第１の
吸着ユニット４１の中空軸５５，５６に当接することは
ない。

【００７３】次に、第１の昇降用空気シリンダ７６が作
動してブラケット７５及びワーク押圧板７７を降下させ
る。そのため、ブラケット７５に設けられた吸着パッド
７３が４個の袋１５の上面に当接し、これを吸着する。
尚、吸着パッド７３は、袋１５の重心から外れた位置で
袋１５の上面を吸着するため、各袋１５は第１の吸着ユ
ニット４１により吸着されたときの傾斜状態のまま吸着
パッド７３に吸着される。

【００７４】さらに、ブラケット７５及びワーク押圧板
７７が降下すると、各袋１５はワーク押圧板７７に当接
して下方に押圧される。そして、ブラケット７５及びワ
ーク押圧板７７の降下とともに、各袋１５は第１の吸着
ユニット４１の吸着パッド５３，５４から離間する。

【００７５】各袋１５が第１の吸着ユニット４１から離
間すると、吸着ユニット往復駆動部４４のモータ６４が
起動して揺動アーム５９が時計方向に回動せしめる。そ
のため、第１の吸着ユニット４１は第２の位置Ｄから第
１の位置Ｃに復帰する。一方、ピッチ送りコンベヤ６は
次に箱詰めする４個の袋１５を第１の位置Ｃに搬送させ
てある。

【００７６】又、ブラケット７５及びワーク押圧板７７
の降下により、図１９（Ａ）〜（Ｆ）に示すように吸着
パッド７３に吸着された４個の袋１５は、段ボール箱４
３の内部に挿入される。前述したように吸着パッド７３
が袋１５の重心から外れた位置で袋１５の上面を吸着す
るため、各袋１５は傾斜した状態のまま段ボール箱４３
内に挿入され、隙間なく収納される。

【００７７】図１９（Ａ）に示すように、１段目の袋１
５が段ボール箱４３内に箱詰めされるときは、第２の昇
降用空気シリンダ７８が作動してワーク押圧板７７のみ
を降下させて４個の袋１５を押圧する。

【００７８】そのため、ワーク押圧板７７が４個の袋１
５を押圧して各袋１５の収納状態を矯正するとともに、
ワーク押圧板７７の下面に設けられた押圧パッド８１，
８２が各袋１５の縁部を押圧する。これにより、各袋１
５の縁部がめくれたりすることが防止されるとともに、
ワーク押圧板７７の昇降ストローク分第１の昇降用空気
シリンダ７６のストロークが短くて済む。

【００７９】このように、４個の袋１５を段ボール箱４
３の内部に挿入し終わると、吸着パッド７３の真空が解
除されるとともに、第２の吸着ユニット４５は第２の位
置Ｄに上昇する。

【００８０】しかし、図１９（Ｂ）に示すように、２段
目の袋１５を挿入する際は、第２の昇降用空気シリンダ
７８を作動させず、第１の昇降用空気シリンダ７６の作
動だけで２段目の袋１５を押圧する。又、図１９（Ｃ）
に示すように、３段目の袋１５を挿入する際は、１段目
の袋１５を挿入するときと同様に第２の昇降用空気シリ
ンダ７８を作動させて３段目の袋１５を押圧する。

【００８１】又、図１９（Ｄ）に示すように、４段目の
袋１５を挿入する際は、２段目と同様に第２の昇降用空
気シリンダ７８を作動させず、第１の昇降用空気シリン
ダ７６の作動だけで４段目の袋１５を押圧する。又、図
１９（Ｅ）に示すように、５段目の袋１５を挿入する際
は、１段目及び３段目の袋１５を挿入するときと同様に
第２の昇降用空気シリンダ７８を作動させて５段目の袋
１５を押圧する。

【００８２】このように、第２の昇降用空気シリンダ７
８及びワーク押圧板７７を第２の吸着ユニット４５に設
けることにより、複数段に積み重ねられた袋１５を正常
な向きに隙間なく収納させることができ、運搬途中に袋
１５の中のスナック菓子が壊れることが防止され、運搬
中の信頼性の高められている。しかも、第１の吸着ユニ
ット４１が上記のように水平移動して袋１５を第２の吸
着ユニット４５に受け渡し、第２の吸着ユニット４５が
昇降移動するだけなので、箱詰め作業の各工程時間が短
縮され、その結果箱詰め作業の高速化が図られている。

【００８３】又、２位置に作動する第１の昇降用空気シ
リンダ７６と第２の昇降用空気シリンダ７８とを組み合
わせることにより、５段目まで袋１５を収納させること
ができ、制御が容易に行えるといった利点もある。

【００８４】尚、上記実施例では、スナック菓子と空気
が充填された袋１５をワークの一例として説明したが、
これに限らず、他の菓子あるいは食品などが充填された
袋を段ボール箱に箱詰めする場合にも適用することがで
きるのは言うまでもない。

【００８５】

【発明の効果】上述の如く、本発明になる箱詰め装置
は、第１の吸着ユニットが複数のワークを所定の位置関
係に保持したまま吸着し、さらに、第２の吸着ユニット
が複数のワークを所定の位置関係に保持したまま受け取
ることにより、複数のワークを同時に箱詰めすることが
できる。しかも、第１の吸着ユニットがワーク供給コン
ベヤ上のワークを吸着してワークが吸着される第１の位
置からワークが箱の開口に対向する第２の位置へ移動
し、第２の吸着ユニットが第２の位置から箱の内部の第
３の位置へ移動することにより、第１の吸着ユニットと
第２の吸着ユニットとの移動距離を短くしてワーク移動
時間を短縮してワーク移動の高速化を図ることができる
等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる箱詰め装置の一実施例が適用され
た箱詰めシステムの工程図である。

【図２】リジェクタ５の構成を説明するための正面図で
ある。

【図３】ピッチ送りコンベヤ６の構成を説明するための
正面図である。

【図４】ピッチ送りコンベヤ６上に載置された袋の搬送
状態を示す平面図である。

【図５】箱詰め装置７の構成を説明するための正面図で
ある。

【図６】箱詰め装置７の構成を説明するための平面図で
ある。

【図７】箱詰め装置７の構成を説明するための側面図で
ある。

【図８】第１の吸着ユニット４１及び第１の吸着ユニッ
ト駆動部４２の構成を説明するための正面図である。

【図９】第１の吸着ユニット４１及び第１の吸着ユニッ
ト駆動部４２の構成を説明するための側面図である。

【図１０】第２の吸着ユニット４５のブラケット７５の
構成を説明するための平面図である。

【図１１】第２の吸着ユニット４５のブラケット７５の
構成を説明するための側面図である。

【図１２】第２の吸着ユニット４５のワーク押圧板７７
の構成を説明するための平面図である。

【図１３】第２の吸着ユニット４５のワーク押圧板７７
の構成を説明するための側面図である。

【図１４】ガイドレール８２の構成を説明するための側
面図である。

【図１５】ガイドレール８２の構成を説明するための平
面図である。

【図１６】段ボール箱４３に挿入された袋１５の位置関
係を説明するための平面図である。

【図１７】第１の吸着ユニット４１により吸着された袋
１５の状態を説明するための正面図である。

【図１８】第１の吸着ユニット４１により吸着された袋
１５の状態を説明するための側面図である。

【図１９】段ボール箱４３の内部に５段目まで箱詰めす
る作業を説明するための工程図である。

【符号の説明】

１ ワーク供給コンベヤ ２ 空気漏れ検出器 ３ 重量検出器 ４ ワーク方向転換器 ５ リジェクタ ６ ピッチ送りコンベヤ ７ 箱詰め装置 ８ 製函機 ９ 箱供給コンベヤ １０ ターンテーブル １５ 袋 ４１ 第１の吸着ユニット ４２ 第１の吸着ユニット駆動部 ４３ 段ボール箱 ４４ 吸着ユニット往復駆動部 ４５ 第２の吸着ユニット ４６ 第２の吸着ユニット駆動部 ４８，５１ 空気シリンダ ５３，５３，７３ 吸着パッド ７４，５５，５６ 中空軸 ７５ ブラケット ７６ 第１の昇降用空気シリンダ ７７ ワーク押圧板 ７８ 第２の昇降用空気シリンダ

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【手続補正書】

【提出日】平成５年７月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図４】

【図１３】

【図１４】

【図３】

【図５】

【図８】

【図１１】

【図１６】

【図１８】

【図６】

【図７】

【図９】

【図１０】

【図１７】

【図１２】

【図１５】

【図１９】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク供給コンベヤにより搬送された複
   数のワークを所定の位置関係に保持したまま吸着する第
   １の吸着ユニットと、 前記複数のワークを吸着した前記第１の吸着ユニットを
   前記ワーク供給コンベヤから離間する方向に移動させる
   第１の吸着ユニット駆動部と、 前記第１の吸着ユニット及び第１の吸着ユニット駆動部
   を前記ワークが吸着される第１の位置と前記ワークが箱
   の開口に対向する第２の位置との間で往復動させる吸着
   ユニット往復駆動部と、 前記第２の位置に到着した前記第１の吸着ユニットから
   前記ワークを受け取る第２の吸着ユニットと、 前記複数のワークを吸着した前記第２の吸着ユニットを
   前記第２の位置から前記箱の内部の第３の位置へ移動さ
   せる第２の吸着ユニット駆動部と、 よりなり、 前記第２の吸着ユニットが前記第２の位置から前記第３
   の位置へ移動する間に前記第１の吸着ユニットを前記第
   ２の位置から前記第１の位置へ復帰させることを特徴と
   する箱詰め装置。