JPWO2012165632A1 - 箱詰め装置 - Google Patents

Abstract

一個当たりの送り方向の長さが長い包装物であっても、まとめて起立させる必要がなく、コンベアの限られた区間で包装物を起立させることができる箱詰め装置を提供する。箱詰め装置（１）は、第４ベルトコンベア（４１）が、向って来る包装物Ｐの列の先頭をせき止めて先頭の包装物Ｐに上方向への力を作用させる。先頭の包装物Ｐは、上向きの力を受けて立ち上がるので、後続の包装物Ｐが前方の包装物Ｐに載りあがりながら順次立ち上がる。それゆえ、一個当たりの送り方向の長さが長い包装物Ｐであっても、第３ベルトコンベア（３１）の限られた区間で包装物Ｐを起立させることができる。

Description

本発明は、箱詰め装置に関する。

近年、複数の包装物を起立状態で整列させ、まとめて箱へ収容する箱詰め装置が広く普及している。例えば、特許文献１（特開２０１０−１８９０１５号公報）に開示されている箱詰め装置では、列を成して移動する包装物の先端が所定位置に達したとき、列の最後尾に垂直に立った第１板部材を当てるとともに、列の先頭の下方の第２板部材を鉛直に起して包装物をまとめて起立させ、その後、直立した包装物を列ごと箱へ搬送している。

しかしながら、上記のような方式の箱詰め装置は、例えば、一個当たりの送り方向の長さが長い包装物の場合、起立する前の包装物の列が長くなる。それゆえ、第１板部材と第２板部材との間隔が長くなり、その分、コンベアを占有する長さが増加する。これは、生産上不合理である。

本発明の課題は、一個当たりの送り方向の長さが長い包装物であっても、まとめて起立させる必要がなく、コンベアの限られた区間で包装物を起立させることができる箱詰め装置を提供することにある。

本発明の第１観点に係る箱詰め装置は、複数の包装物を互いに隣接するもの同士が部分的に重なり合う状態に整列させることによって包装物の列をつくり、その列を搬送手段によって搬送し、所定数量の包装物をまとめて所定の箱に収容する箱詰め装置であって、立上手段を備えている。立上手段は、向って来る列の先頭をせき止めて包装物に上方向への力を作用させる。

この箱詰め装置では、先頭の包装物が上向きの力を受けて立ち上がるので、後続の包装物が前方の包装物に載りあがりながら順次立ち上がる。それゆえ、一個当たりの送り方向の長さが長い包装物であっても、まとめて起立させる必要がないので、搬送手段の限られた区間で包装物を起立させることができる。

本発明の第２観点に係る箱詰め装置は、第１観点に係る箱詰め装置であって、立上手段が、先頭の包装物を、水平面に対する角度が後続の包装物よりも大きくなる状態にまで起立させる。

この箱詰め装置では、列の２番目の包装物は起立した先頭の包装物に載りあがりながら先頭の包装物の起立状態に倣い、後続の包装物も直前の包装物に対して同様の動作によって順次立ち上がるので、先頭の包装物の起立状態に他の全ての包装物が倣うようになる。この際、先頭の包装物の起立状態が後続の包装物が載り超えられるような角度では列が乱れる。それゆえ、先頭の包装物を水平面に対する角度が後続の包装物よりも大きくなる状態にまで起立させる（例えば、鉛直姿勢にする）ことによって、列の乱れが防止される。

本発明の第３観点に係る箱詰め装置は、第１観点に係る箱詰め装置であって、搬送手段が、先頭の包装物が起立した後も動作を継続する。

この箱詰め装置では、先頭の包装物が立ち上がった後も搬送手段が動作を継続することによって、後続の包装物は前方の包装物に載りあがろうとするので、これが包装物に作用する上方向への力となり、包装物は順次立ち上がることができる。

本発明の第４観点に係る箱詰め装置は、第３観点に係る箱詰め装置であって、保持手段と、移動手段とをさらに備えている。保持手段は、列の最後尾の包装物を列の先頭方向に押す。移転手段は、搬送手段を列から離れる他の位置へ移す。保持手段は、立上手段とともに列の先頭から最後尾までの包装物の一群を起立させた状態で保持し、搬送手段が他の位置へ移った後に包装物の一群を下方へ押し落とす。

この箱詰め装置は、例えば、包装物の列の下方に箱を配置し、搬送手段が他の位置へ移った後に包装物の一群を下方へ押し落とすことによって、箱への収納が完了する。この構成によれば、保持手段が立上手段とともに包装物の一群を挟んで移動する必要がないので、移動中に列が崩れることがなく、箱への収納が滑らかに行なわれる。

本発明の第５観点に係る箱詰め装置は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係る箱詰め装置であって、立上手段が、包装物と接触する面が鉛直方向に移動する鉛直コンベアである。

この箱詰め装置では、列の先頭の包装物は鉛直コンベアの面に接触することによって、上方向への力を得ることができるので、構造が簡単である。

本発明の第６観点に係る箱詰め装置は、第５観点に係る箱詰め装置であって、搬送手段が、包装物を載せる搬送面が水平方向に移動する水平コンベアである。そして、鉛直コンベアの下端が、水平コンベアの搬送面より下に位置している。

この箱詰め装置では、鉛直コンベアの下端が水平コンベアの搬送面より下に位置することによって、水平コンベアと鉛直コンベアとの間に鉛直方向の隙間ができないので、列の先頭の包装物は水平に倒れた状態であっても、先頭の包装物が水平コンベアと鉛直コンベアとの間に挟まれるような現象は防止される。

本発明の第７観点に係る箱詰め装置は、第４観点に係る箱詰め装置であって、立上手段および保持手段が、包装物と接触する面が鉛直方向に移動する鉛直コンベアである。立上手段および保持手段は、包装物の一群を下方へ押し落とすとき、包装物と接触する面が下方に向かって移動する。

この箱詰め装置では、包装物の一群を下方へ押し落とすとき、立上手段および保持手段の包装物と接触する面が下方に向かって移動するので、先頭と最後尾の包装物だけが送れて下方に移動するような現象は防止される。

本発明の第８観点に係る箱詰め装置は、第１観点に係る箱詰め装置であって、立上機構が立上部材を有している。立上部材は、包装物の搬送路上を包装物の搬送方向とは反対方向に移動する。

この箱詰め装置では、立上部材が搬送されてくる一群の包装物をその搬送方向とは反対方向に押し戻すので、一群の包装物すべてがほぼ同時に起立し、箱詰め用の箱に収納され易くなる。

本発明の第９観点に係る箱詰め装置は、第８観点に係る箱詰め装置であって、立上機構が開閉部材をさらに有している。開閉部材は、立上部材が包装物の搬送路上を移動する際に、搬送路の上流側を開閉する。

この箱詰め装置では、立上部材が開閉部材とともに一群の包装物搬を挟み込むので、一群の包装物すべてがほぼ同時に起立する。

本発明の第１０観点に係る箱詰め装置は、第９観点に係る箱詰め装置であって、立上機構を制御する制御部をさらに備えている。また、立上機構の立上部材は、包装物と接触する搬送面が鉛直方向に移動する鉛直コンベアである。制御部は、先頭の包装物の先端が鉛直コンベアの搬送面に当接する時点を予測し、時点を含む所定時間だけ鉛直コンベアの搬送面を上方に移動する。

この箱詰め装置では、包装物の先端が鉛直コンベアの搬送面に当接する時点を予測することができるので、先頭の包装物を立ち上げるために、鉛直コンベア搬送面の上方移動を必要なときに必要な時間だけ稼動させることができる。

本発明の第１１観点に係る箱詰め装置は、第１０観点に係る箱詰め装置であって、制御部が、包装物が箱に収容されるときの姿勢に応じて上記所定時間を変更する。

この箱詰め装置では、搬送面を移動するときの包装物の姿勢、つまり、包装物の長手方向を搬送方向に対して平行とするのか、それとも垂直とするのかは、包装物が箱に収容されるときの姿勢に応じて決定される。そして、先頭の包装物の先端が鉛直コンベアの搬送面に当接する時点は、包装物の長手方向が搬送方向に対して平行なときと、垂直なときとでは異なる。制御部は、包装物が箱に収容されるときの姿勢に応じて、鉛直コンベアの搬送面を上方に移動する所定時間を変更することができるので、先頭の包装物を確実に立ち上げることができる。

本発明の第１２観点に係る箱詰め装置は、第９観点に係る箱詰め装置であって、立上機構が、包装物を開閉部材側から立上部材に向けて搬送する水平搬送面の上に配置されている。さらに、立上機構は閉塞部材を有している。閉塞部材は、立上部材と上記水平搬送面とによって形成される隙間を塞ぐ。

この箱詰め装置では、閉塞部材がないとき、先頭の包装物の先端が下方に傾斜した状態で、若しくは元々先端の高さが低い包装物が搬送されてきたとき、先端が立上部材と水平搬送面とによって形成される隙間に入り込み、動作不能となる可能性がある。しかし、閉塞部材が隙間を塞ぐことによって、少なくとも包装物の先端が隙間に入り込むことは阻止される。

本発明の箱詰め装置では、先頭の包装物が上向きの力を受けて立ち上がるので、後続の包装物が前方の包装物に載りあがりながら順次立ち上がる。それゆえ、一個当たりの送り方向の長さが長い包装物であっても、まとめて起立させる必要がないので、搬送手段の限られた区間で包装物を起立させることができる。

本発明の第１実施形態に係る箱詰め装置の斜視図。 先頭の包装物が立ち上がるときの箱詰め装置の側面図。 列の全ての包装物が起立した後の箱詰め装置の斜視図。 第２ベルトコンベアが水平姿勢から鉛直姿勢に変わるときの箱詰め装置の側面図。 第３ベルトコンベアが鉛直下方に開いたときの箱詰め装置の斜視図。 第３ベルトコンベアが包装物の下方から離れたときの箱詰め装置の側面図。 包装物が箱に収容されたときの箱詰め装置の斜視図。 本発明の第２実施形態に係る箱詰め装置の斜視図 包装物が第５ベルトコンベアに向って進行する状態を示す箱詰め装置の側面図。 先頭の包装物が第５ベルトコンベアに当たって立ち上がる状態を示す箱詰め装置の側面図。 列の全ての包装物が起立した状態を示す箱詰め装置の斜視図。 一群の包装物が第５ベルトコンベアによって起立する状態を示す箱詰め装置の側面図。 押し出し部材の状態を示す箱詰め装置の側面図。 押し出し部材が起立した一群の包装物をダンボール箱に押し出す直前の状態を示す箱詰め装置の側面図。

以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

＜第１実施形態＞
（１）箱詰め装置１の概略構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る箱詰め装置１の斜視図である。図１において、箱詰め装置１は、第１ベルトコンベア１１と、第２ベルトコンベア２１と、第３ベルトコンベア３１と、第４ベルトコンベア４１とを備えている。

第２ベルトコンベア２１及び第３ベルトコンベア３１の真下には、箱５１を搬送するときの軌道となるレール６１が設置されている。レール６１上にはテーブル７１が移動可能に配置されており、箱５１はテーブル７１に載せられてレール６１上を移動する。

（２）詳細構成
（２−１）第１ベルトコンベア１１
第１ベルトコンベア１１は、水平ベルトコンベアであり、第２ベルトコンベア２１の斜め上方に位置している。第１ベルトコンベア１１で搬送されてくる包装物Ｐは、例えば、所定重量の菓子が詰められた袋状の包装物Ｐであり、産業用ロボットのロボットアーム（図示せず）によって、第２ベルトコンベア２１の搬送面に並べられる。このとき、各包装物Ｐは互いに隣接するもの同士が部分的に重なり合うように整列させられ、各包装物Ｐは列を成した状態で第２ベルトコンベア２１の搬送面上を移動する。

（２−２）第２ベルトコンベア２１
第２ベルトコンベア２１は、位置と姿勢とを変更できるように構成されており、姿勢を水平姿勢から鉛直姿勢にすることができる。水平姿勢の第２ベルトコンベア２１は、包装物Ｐの列を第３ベルトコンベア３１まで搬送する。

（２−３）第３ベルトコンベア３１
第３ベルトコンベア３１は、２本の水平ベルトコンベアそれぞれの長手方向を平行に隣接させて並べたものである。説明の便宜上、図１の手前側を第３Ａベルトコンベア３１ａ、奥側を第３Ｂベルトコンベア３１ｂとよぶ。第３Ａベルトコンベア３１ａと、第３Ｂベルトコンベア３１ｂとは、互いに隣接する側が鉛直下方に向って回動するように構成されている。

なお、第３Ａベルトコンベア３１ａと、第３Ｂベルトコンベア３１ｂとを回動させる手段は、例えば、回動の中心から近い側部および回動の中心から遠い側部の両方をエアシリンダ、若しくは油圧シリンダで保持し、回動の中心から遠い側のエアシリンダ、若しくは油圧シリンダのみを伸縮させることによって実現できる。もちろん、この方式に限定されるものではない。

水平姿勢時の第３ベルトコンベア３１は、第２ベルトコンベア２１から搬送されてくる包装物Ｐの列を、第４ベルトコンベア４１に向けて搬送する。

（２−４）第４ベルトコンベア４１
第４ベルトコンベア４１は、鉛直ベルトコンベアであって、第３ベルトコンベア３１上を移動してくる包装物Ｐの列の先頭をせき止めて、起立させる。

図２は、先頭の包装物Ｐが立ち上がるときの箱詰め装置１の側面図である。図２において、第４ベルトコンベア４１では、包装物Ｐが当たる搬送面は鉛直上方へ移動しており、先頭の包装物Ｐの先端が搬送面に接触したとき、先端に上向きの力が作用し、さらに第３ベルトコンベア３１による水平移動が継続しているので、先頭の包装物Ｐは確実に起き上がることができる。

なお、第４ベルトコンベア４１の下端は、第３ベルトコンベア３１の搬送面より下に位置しているので、第３ベルトコンベア３１との間に鉛直方向の隙間ができない。それゆえ、列の先頭の包装物Ｐは水平に倒れた状態であっても、先頭の包装物Ｐが第４ベルトコンベア４１と第３ベルトコンベア３１との間に挟まれるような現象は防止されている。

（３）箱詰め装置１の動作
図１及び図２に示すように、第１ベルトコンベア１１上を搬送されてくる包装物Ｐは、順次、互いに隣接するもの同士が部分的に重なり合うように第２ベルトコンベア２１上に整列させられて、第３ベルトコンベア３１へ送られる。包装物Ｐの列は、第３ベルトコンベア３１上を第４ベルトコンベア４１に向って移動する。そして、先頭の包装物Ｐの先端が第４ベルトコンベア４１の搬送面に接触したとき、先端に上向きの力が作用し、さらに第３ベルトコンベア３１による水平移動が継続しているので、先頭の包装物Ｐは確実に起き上がることができる。

第４ベルトコンベア４１は、先頭の包装物Ｐを、水平面に対する角度が後続の包装物Ｐよりも大きくなる状態（ほぼ鉛直姿勢）になるまで起立させる。第３ベルトコンベア３１は、先頭の包装物Ｐが起立した後も動作を継続するので、列の２番目の包装物Ｐは起立した先頭の包装物Ｐに載りあがりながら先頭の包装物Ｐの起立状態に倣い、後続の包装物Ｐも直前の包装物Ｐに対して同様の動作によって順次立ち上がり、先頭の包装物Ｐの起立状態に他の全ての包装物Ｐが倣うようになる。この際、先頭の包装物Ｐの起立状態が後続の包装物Ｐが載り超えられるような角度では列が乱れるので、先頭の包装物Ｐを、水平面に対する角度が後続の包装物Ｐよりも大きくなる状態（例えば、鉛直姿勢）にまで起立させて、列の乱れを防止している。

図３は、列の全ての包装物Ｐが起立した後の箱詰め装置１の斜視図である。図３において、箱詰め装置１では、列の最後尾の包装物Ｐが起立した時点で、鉛直姿勢の第２ベルトコンベア２１が包装物Ｐを第４ベルトコンベア４１の方向へ押し付ける。

図４は、第２ベルトコンベア２１が水平姿勢から鉛直姿勢に変わるときの箱詰め装置１の側面図である。図４において、第２ベルトコンベア２１は鉛直姿勢となるように回動しながら列の最後尾の包装物Ｐに向って移動する。包装物Ｐは第２ベルトコンベア２１と第４ベルトコンベア４１とで挟まれた状態である。

図５は、第３ベルトコンベア３１が鉛直下方に開いたときの箱詰め装置の斜視図である。図５において、第３ベルトコンベア３１の第３Ａベルトコンベア３１ａと、第３Ｂベルトコンベア３１ｂとが回転ドアが開くように移動するので、包装物Ｐを下方から支えるものがなくなる。但し、包装物Ｐの列は先頭と最後尾とから押されているので、落下することはない。

また、第３ベルトコンベア３１の第３Ａベルトコンベア３１ａと、第３Ｂベルトコンベア３１ｂとが回転ドアが開くように移動した直後、テーブル７１に載った梱包用の箱５１がレール６１を移動して、第３ベルトコンベア３１の下方で停止する。

そのとき、第２ベルトコンベア２１と第４ベルトコンベア４１とが包装物Ｐの列を先端と最後尾とから押さえている力を緩めることによって、支えがなくなった包装物Ｐの列は、自重で下方の箱５１に向って落下し、箱５１に収容される。

なお、列の先頭の包装物Ｐは第４ベルトコンベア４１に接触し、列の最後尾の包装物Ｐは第２ベルトコンベア２１に接触しているので、落下のタイミングが中央の包装物Ｐよりも遅れる傾向にあり、包装物Ｐの姿勢が崩れ易くなる。そこで、第２ベルトコンベア２１及び第４ベルトコンベア４１は図６，７に示すような動作を行なう。

図６は第３ベルトコンベア３１が包装物Ｐの下方から離れたときの箱詰め装置１の側面図であり、図７は包装物Ｐが箱５１に収容されたときの箱詰め装置の斜視図である。図６及び図７において、箱詰め装置１は、その包装物Ｐの姿勢の乱れを防止するために、列の先頭の包装物Ｐと接触する第４ベルトコンベア４１の搬送面を鉛直下方に向けて移動させ、同時に、列の最後尾の包装物Ｐと接触する第２ベルトコンベア２１の搬送面を鉛直下方に移動させる。これによって、包装物Ｐが起立したまま列ごと下方の箱に落下することができる。

その後、包装物Ｐを収容した箱５１は前方へ移動し、第２ベルトコンベア２１は回動しながら後方へ復帰する。第３ベルトコンベア３１の第３Ａベルトコンベア３１ａ及び第３Ｂベルトコンベア３１ｂも、回動しながら水平姿勢に復帰する。

（４）特徴
（４−１）
箱詰め装置１は、第４ベルトコンベア４１が、向って来る包装物Ｐの列の先頭をせき止めて先頭の包装物Ｐに上方向への力を作用させる。先頭の包装物Ｐは、上向きの力を受けて立ち上がるので、後続の包装物Ｐが前方の包装物Ｐに載りあがりながら順次立ち上がる。それゆえ、一個当たりの送り方向の長さが長い包装物Ｐであっても、第３ベルトコンベア３１の限られた区間で包装物Ｐを起立させることができる。

（４−２）
第４ベルトコンベア４１の下端は、第３ベルトコンベア３１の搬送面より下に位置するので、第４ベルトコンベア４１と第３ベルトコンベア３１との間に鉛直方向の隙間ができない。それゆえ、列の先頭の包装物Ｐは水平に倒れた状態であっても、先頭の包装物Ｐが第４ベルトコンベア４１と第３ベルトコンベア３１との間に挟まれるような現象は防止される。

（４−３）
また、第４ベルトコンベア４１は、先頭の包装物Ｐを、水平面に対してほぼ垂直なるまで起立させ、第３ベルトコンベア３１が、先頭の包装物Ｐが起立した後も動作を継続する。列の２番目の包装物Ｐは起立した先頭の包装物Ｐに載りあがりながら先頭の包装物Ｐの起立状態に倣い、後続の包装物Ｐも直前の包装物Ｐに対して同様の動作によって順次立ち上がるので、先頭の包装物Ｐの起立状態に他の全ての包装物Ｐが倣うようになる。それゆえ、列の乱れが防止される。

（４−４）
箱詰め装置１では、第２ベルトコンベア２１が、第４ベルトコンベア４１とともに列の先頭から最後尾までの包装物Ｐの一群を起立させた状態で保持し、第３ベルトコンベア３１が包装物Ｐの列の真下を開いた後に包装物Ｐの列を下方へ押し落とす。この際、第２ベルトコンベア２１及び第４ベルトコンベア４１は、包装物Ｐと接触する面を下方に向かって移動させる。それゆえ、先頭と最後尾の包装物Ｐだけが送れて下方に落下すするような現象は防止される。

＜第２実施形態＞
（１）箱詰め装置１０１の概略構成
図８は、本発明の一実施形態に係る箱詰め装置１０１の斜視図である。図８において、箱詰め装置１０１は、第１ベルトコンベア１１１、第２ベルトコンベア１２１、第３ベルトコンベア１３１、第４ベルトコンベア１４１、第５ベルトコンベア１５１、開閉機構１６１、及び押し出し部材１７１（図１３参照）を備えている。

（２）詳細構成
（２−１）第１ベルトコンベア１１１
第１ベルトコンベア１１１は、水平ベルトコンベアであり、第２ベルトコンベア１２１の上方に位置している。第１ベルトコンベア１１１で搬送されてくる包装物Ｐは、第１実施形態と同様に、所定重量の菓子が詰められた袋状の包装物Ｐであり、所定距離だけ搬送された後に第２ベルトコンベア１２１の搬送面に落下する。

（２−２）第２ベルトコンベア１２１
第２ベルトコンベア１２１は、第１ベルトコンベア１１１から落下してくる包装物Ｐを受け、第３ベルトコンベア１３１に向けて搬送する。それゆえ、第２ベルトコンベア１２１は第１ベルトコンベア１１１から落下する包装物Ｐを支障なく受けるために、その一端が第１ベルトコンベア１１１の高さより少し低い位置に設定され、他端は第３ベルトコンベア１３１の高さ位置に設定されている。つまり、水平面に対して所定角度だけ傾斜している。

なお、各包装物Ｐは、互いに隣接するもの同士が部分的に重なり合うように列を成した状態で第２ベルトコンベア１２１の搬送面上を移動する。

（２−３）第３ベルトコンベア１３１
第３ベルトコンベア１３１は、部分的に重なり合って列を成す包装物Ｐの個数が所定個数に達したとき、その列状の包装物Ｐを一挙に第４ベルトコンベア１４１条に移す。なお、図８では、第３ベルトコンベア１３１は水平姿勢であるが、第２ベルトコンベア１２１からの移動を滑らかに進行させるため、第２ベルトコンベア１２１の傾斜角よりも小さい角度で傾斜させてもよい。

（２−４）第４ベルトコンベア１４１
第４ベルトコンベア１４１は、水平ベルトコンベアであり、第３ベルトコンベア１３１から搬送されてくる包装物Ｐの列を、第５ベルトコンベア１５１に向けて搬送する。第４ベルトコンベア１４１のうちの第３ベルトコンベア１３１に近い搬送面上には、搬送路を開閉する開閉機構１６１が配置されている。

（２−５）第５ベルトコンベア１５１
第５ベルトコンベア１５１は、鉛直ベルトコンベアであって、第４ベルトコンベア１４１の搬送面上を移動してくる包装物Ｐの列の先頭をせき止めて、起立させる。

図９は、包装物Ｐが第５ベルトコンベア１５１に向って進行する状態を示す箱詰め装置１０１の側面図である。図１０は、先頭の包装物Ｐが第５ベルトコンベア１５１に当たって立ち上がる状態を示す箱詰め装置１０１の側面図である。

図９において、先頭の包装物Ｐはその後部に第２番目の包装物Ｐの前部を載せた状態であるので、先頭の包装物Ｐは先端を水平よりやや上方に向けて進行している。また、第５ベルトコンベア１５１では、包装物Ｐが搬送面に到達する少し前から、その搬送面が鉛直上方へ移動している。そして、図１０において、先頭の包装物Ｐの先端が搬送面に接触したとき、包装物Ｐには先端に上向きの力が作用し、さらに第４ベルトコンベア１４１による水平移動が継続しているので、先頭の包装物Ｐは確実に起き上がることができる。

なお、第５ベルトコンベア１５１の下端と第４ベルトコンベア１４１の搬送面との間には楔状の隙間が形成されているので、その隙間の前方には、包装物Ｐの先端がその隙間に入り込まないように上方へ案内するガイド部材１８１が設けられている。

ガイド部材１８１は第５ベルトコンベア１５１に設けられており、ガイド部材１８１が第５ベルトコンベア１５１と同時に移動する時は、第４ベルトコンベア１４１の搬送面とガイド部材１８１の隙間が最小となるように、わずかに接触する間隔に調整されている。また、ガイド部材１８１は滑りやすい材質、例えばPOM（ポリアセタール）等で製作されている。

それゆえ、列の先頭の包装物Ｐは水平に倒れた状態であっても、先頭の包装物Ｐが第５ベルトコンベア１５１と第４ベルトコンベア１４１の搬送面との間に挟まれるような現象は防止されている。

図１１は、列の全ての包装物Ｐが起立した状態を示す箱詰め装置の斜視図である。また、図１２は、一群の包装物Ｐが第５ベルトコンベア１５１によって起立する状態を示す箱詰め装置１０１の側面図である。図１１及び図１２において、第５ベルトコンベア１５１は、第４ベルトコンベア１４１の搬送面上を包装物Ｐの搬送方向とは逆方向に移動し、開閉機構１６１とで挟み込むことによって、全ての包装物Ｐを起立させることができる。

（２−６）開閉機構１６１
開閉機構１６１は、第１開閉板１６１ａと、第２開閉板１６１ｂと、それらを回動させるアクチュエータ（図示せず）を含んでいる。第１開閉板１６１ａおよび第２開閉板１６１ｂは、第４ベルトコンベア１４１の幅方向の端部に配置されており、包装物Ｐが進行している間は、板面が搬送方向と平行となる姿勢を維持する。

図１２において、第５ベルトコンベア１５１が包装物Ｐを起立させるために、搬送方向と逆方向に移動する際に、第１開閉板１６１ａおよび第２開閉板１６１ｂの板面が搬送方向に対して直交する姿勢になるように、第１開閉板１６１ａおよび第２開閉板１６１ｂは鉛直軸周りに互いに反対方向に回動して搬送路を塞ぎ、第５ベルトコンベア１５１の搬送面とによって一群の包装物Ｐを挟み込む。なお、アクチュエータは、モータ、ソレノイド、エアシリンダなどから適宜選択される。

（２−７）押し出し部材１７１
図１３は、押し出し部材１７１の状態を示す箱詰め装置１０１の側面図である。また、図１４は、押し出し部材１７１が起立した一群の包装物Ｐをダンボール箱に押し出す直前の状態を示す箱詰め装置１０１の側面図である。

押し出し部材１７１は、板状部材であって包装物Ｐを水平かつ搬送方向と直交する方向に押し、押し出し方向に待機するダンボール箱に一群の包装物Ｐを収納する。また、押し出し部材は、第４ベルトコンベア１４１の側方、若しくは第４ベルトコンベア１４１の搬送面上で包装物Ｐの移動を妨げない位置に待機している。押し出し部材１７１を移動させる駆動部は、モータ、エアシリンダなどから適宜選択される。

（３）箱詰め装置１０１の動作
箱詰め装置１０１は、制御部８０が第１ベルトコンベア１１１、第２ベルトコンベア１２１、第３ベルトコンベア１３１、第４ベルトコンベア１４１、第５ベルトコンベア１５１、開閉機構１６１、及び押し出し部材１７１を制御することによって動作する。

図８及び図９に示すように、第１ベルトコンベア１１１上を搬送されてくる包装物Ｐは、第２ベルトコンベア１２１の搬送面に到達した後、順次、互いに隣接するもの同士が部分的に重なり合うように間隔調整されつつ、列を成して第３ベルトコンベア１３１に向けて搬送される。

第３ベルトコンベア１３１では、第２ベルトコンベア１２１から搬送されてくる包装物Ｐの数量が所定数となるまで列を維持しつつ待機し、包装物Ｐの数量が所定数に達した時点で第３ベルトコンベア１３１を動作させ、整列した一群の包装物Ｐを第４ベルトコンベア１４１の搬送面に移す。

第４ベルトコンベア１４１は、整列した一群の包装物Ｐを第５ベルトコンベア１５１に向けて搬送する。このとき、先頭の包装物Ｐは、その先端を水平面より少し上向きにした状態で進行する。このとき、第５ベルトコンベア１５１の搬送面は、上方向に移動している。

第５ベルトコンベア１５１の搬送面を上方向に移動させるタイミングは、第４ベルトコンベア１４１が整列した一群の包装物Ｐを第５ベルトコンベア１５１に向けて搬送を開始したときであり、所定時間だけ移動させて停止する。この所定時間は、一群の包装物Ｐが第４ベルトコンベア１４１上を移動する時間、および先頭の包装物Ｐの先端が第５ベルトコンベア１５１の搬送面に当接して立ち上がるまでの時間が含まれている。

そして、図１０に示すように、先頭の包装物Ｐの先端が第５ベルトコンベア１５１の搬送面に接触したとき、先端に上向きの力が作用し、先頭の包装物Ｐは起き上がる。そして、先頭の包装物Ｐは起き上がった後、第５ベルトコンベア１５１の搬送面の移動は停止する。さらに、図１１及び図１２に示すように、第５ベルトコンベア１５１は包装物Ｐを搬送方向とは逆方向へ押し戻すように水平移動する。

このとき、開閉機構１６１の第１開閉板１６１ａおよび第２開閉板１６１ｂは、板面が搬送方向に対して直交する姿勢になるように回動し、押し戻されてくる一群の包装物Ｐの退路を塞いでいるので、一群の包装物Ｐは第５ベルトコンベア１５１の搬送面と第１開閉板１６１ａおよび第２開閉板１６１ｂとによって挟み込まれる。その結果、全ての包装物Ｐが起立する。

そして、図１４に示すように、ダンボール箱５２は、起立状態の一群の包装物Ｐの側方で、且つ、押し出し部材１７１と反対側で、開口を一群の包装物Ｐに向けて待機している。ダンボール箱５２は、箱詰め装置１０１の上方に配置されたダンボール箱供給装置（図示せず）から供給される。

押し出し部材１７１は、起立した一群の包装物Ｐをダンボール箱５２の開口に向って押し出し、その一群の包装物Ｐをダンボール箱５２内に収納する。

最初の一群の包装物Ｐがダンボール箱５２に収納された後、ダンボール箱５２は下方に移動し、次に押し出されてくる一群の包装物Ｐを待つ。そして、ダンボール箱５２が包装物Ｐで満たされたとみなされるまで、この動作を繰り返す。

（４）特徴
（４−１）
箱詰め装置１０１では、鉛直コンベアである第５ベルトコンベア１５１が搬送されてくる一群の包装物Ｐをその搬送方向とは逆方向に押し戻すので、一群の包装物Ｐすべてがほぼ同時に起立し、箱詰め用の箱に収納され易くなる。

（４−２）
箱詰め装置１０１では、第５ベルトコンベア１５１の搬送面が第１開閉板１６１ａおよび第２開閉板１６１ｂとともに一群の包装物Ｐを挟み込むので、一群の包装物Ｐすべてがほぼ同時に起立する。

（４−３）
箱詰め装置１０１では、包装物Ｐの先端が第５ベルトコンベア１５１の搬送面に当接する時点を予測することができるので、先頭の包装物Ｐを立ち上げるために、第５ベルトコンベア１５１の搬送面の上方移動を必要なときに必要な時間だけ稼動させることができる。

（４−４）
箱詰め装置１０１では、搬送面を移動するときの包装物Ｐの姿勢、つまり、包装物Ｐの長手方向を搬送方向に対して平行とするのか、それとも垂直とするのかは、包装物Ｐがダンボール箱５２に収容されるときの姿勢に応じて決定される。そして、先頭の包装物Ｐの先端が第５ベルトコンベア１５１の搬送面に当接する時点は、包装物Ｐの長手方向が搬送方向に対して平行なときと、垂直なときとでは異なる。制御部８０は、包装物Ｐがダンボール箱５２に収容されるときの姿勢に応じて、第５ベルトコンベア１５１の搬送面を上方に移動する時間を変更することができるので、先頭の包装物Ｐを確実に立ち上げることができる。

（４−５）
箱詰め装置１０１では、ガイド部材１８１がないとき、先頭の包装物Ｐの先端が下方に傾斜した状態で、若しくは元々先端の高さが低い包装物Ｐが搬送されてきたとき、先端が第５ベルトコンベア１５１の搬送面と第４ベルトコンベア１４１の搬送面とによって形成される隙間に入り込み、動作不能となる可能性がある。しかし、ガイド部材１８１が隙間を塞ぐことによって、少なくとも包装物Ｐの先端が隙間に入り込むことは阻止される。

以上のように、本発明によれば、送り方向に長い包装物の列であっても、水平ベルトコンベアの限られた搬送面上で順に起立させてからまとめて箱に収容できるので、省スペースであり、包装物の箱詰め装置だけに限らず、製造ライン上の被搬送物を順に起立させて、作業者の組立作業を補助する設備にも有用である。

１，１０１ 箱詰め装置
２１ 第２ベルトコンベア（保持手段）
３１ 第３ベルトコンベア（搬送手段）
４１ 第４ベルトコンベア（起立手段）
８０ 制御部
１５１ 立上部材（立上機構）
１６１ａ 第１開閉板（開閉部材、立上機構）
１６１ｂ 第２開閉板（開閉部材、立上機構）
１８１ ガイド部材（閉塞部材、立上機構）

特開２０１０−１８９０１５号公報

Claims (12)

1. 複数の包装物を互いに隣接するもの同士が部分的に重なり合う状態に整列させることによって前記包装物の列をつくり、前記列を搬送手段によって搬送し、所定数量の前記包装物をまとめて所定の箱に収容する箱詰め装置であって、
   向って来る前記列の先頭をせき止めて前記包装物に上方向への力を作用させる立上手段を備える、
   箱詰め装置。
2. 前記立上手段は、前記先頭の前記包装物を、水平面に対する角度が後続の前記包装物よりも大きくなる状態にまで起立させる、
   請求項１に記載の箱詰め装置。
3. 前記搬送手段は、前記先頭の前記包装物が起立した後も動作を継続する、
   請求項１に記載の箱詰め装置。
4. 前記列の最後尾の前記包装物を前記列の先頭方向に押す保持手段と、
   前記搬送手段を前記列から離れる他の位置へ移す移転手段と、
   をさらに備え、
   前記保持手段は、前記立上手段とともに前記列の前記先頭から前記最後尾までの前記包装物の一群を起立させた状態で保持し、前記搬送手段が前記他の位置へ移った後に前記包装物の一群を下方へ押し落とす、
   請求項３に記載の箱詰め装置。
5. 前記立上手段は、前記包装物と接触する面が鉛直方向に移動する鉛直コンベアである、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の箱詰め装置。
6. 前記搬送手段は、前記包装物を載せる搬送面が水平方向に移動する水平コンベアであり、
   前記鉛直コンベアの下端が、前記水平コンベアの搬送面より下に位置する、
   請求項５に記載の箱詰め装置。
7. 前記立上手段および前記保持手段は、前記包装物と接触する面が鉛直方向に移動する鉛直コンベアであって、前記包装物の一群を下方へ押し落とすとき、前記包装物と接触する前記面が下方に向かって移動する、
   請求項４に記載の箱詰め装置。
8. 前記立上機構は、前記包装物の搬送路上を前記包装物の搬送方向とは反対方向に移動する立上部材を有する、
   請求項１に記載の箱詰め装置。
9. 前記立上機構は、前記立上部材が前記包装物の搬送路上を移動する際に、前記搬送路の上流側を開閉する開閉部材をさらに有する、
   請求項８に記載の箱詰め装置。
10. 前記立上機構を制御する制御部をさらに備え、
    前記立上機構の前記立上部材は、前記包装物と接触する搬送面が鉛直方向に移動する鉛直コンベアであり、
    前記制御部は、先頭の前記包装物の先端が前記鉛直コンベアの搬送面に当接する時点を予測し、前記時点を含む所定時間だけ前記鉛直コンベアの搬送面を上方に移動する、
    請求項９に記載の箱詰め装置。
11. 前記制御部は、前記包装物が前記箱に収容されるときの姿勢に応じて前記所定時間を変更する、
    請求項１０に記載の箱詰め装置。
12. 前記立上機構は、前記包装物を前記開閉部材側から前記立上部材に向けて搬送する水平搬送面の上に配置されており、
    さらに、前記立上機構は、前記立上部材と前記水平搬送面とによって形成される隙間を塞ぐ閉塞部材を有する、
    請求項９に記載の箱詰め装置。

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