WO2016117178A1 - 押し込み機構、および、これを備える箱詰め装置 - Google Patents

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box
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article
pushing
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横田　祐嗣
高橋　淳
野口　健
達也 岩佐
辰也 有松
弘志 岡野
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株式会社イシダ
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    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B35/00—Supplying, feeding, arranging or orientating articles to be packaged
    • B65B35/30—Arranging and feeding articles in groups
    • B65B35/40—Arranging and feeding articles in groups by reciprocating or oscillatory pushers
    • B65B35/405—Arranging and feeding articles in groups by reciprocating or oscillatory pushers linked to endless conveyors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B5/00—Packaging individual articles in containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, jars
    • B65B5/06—Packaging groups of articles, the groups being treated as single articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65B5/00—Packaging individual articles in containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, jars
    • B65B5/10—Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles
    • B65B5/106—Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles by pushers

Definitions

  • the present invention relates to a push-in mechanism and a boxing device including the push-in mechanism.
  • Many boxing devices are functionally divided into a transport mechanism, a stacking mechanism, and a pushing mechanism.
  • the transport mechanism transports the packaged articles one by one.
  • the accumulation mechanism accumulates a predetermined number of packaging articles among the packaging articles supplied by the transport mechanism.
  • the push-in mechanism pushes a group of collected packages into the cardboard box. This pushing operation is repeated a predetermined number of times per one cardboard box.
  • the problem of the present invention is to improve the speed of the pushing operation and improve the efficiency of the production line.
  • the pushing mechanism pushes an article into a box that is open to the side.
  • the pushing mechanism includes a box standby unit, an article placement unit, a pushing plate, a horizontal movement mechanism, and an elevating mechanism.
  • the box standby unit is for waiting the box.
  • the article placement unit has a placement surface for placing the article temporarily.
  • the pushing plate is erected so as to have a pressing surface for pushing the article toward the box.
  • the horizontal movement mechanism reciprocates the pushing plate in the horizontal direction on the mounting surface so that the pushing plate approaches or moves away from the box.
  • the elevating mechanism moves the pushing plate so as to change the distance in the height direction between the lower end of the pressing surface and the mounting surface.
  • the height of the lower end of the pressing surface can be changed. Therefore, after the pushing plate finishes the operation of pushing the article into the box, it is possible to suppress the movement of the article to be pushed next into the box by increasing the height of the lower end of the pressing surface.
  • the push mechanism according to the second aspect of the present invention is the push mechanism according to the first aspect, wherein the push plate includes a first plate and a second plate.
  • the first plate is erected.
  • the second plate is erected closer to the placement surface than the first plate.
  • the second plate has the pressing surface mentioned in the first aspect.
  • the elevating mechanism moves the second plate in the height direction in order to change the separation distance.
  • the height of the push-in plate expands and contracts due to the movement of the second plate. Therefore, the pushing mechanism is suitable for handling articles of various sizes.
  • the push-in mechanism according to the third aspect of the present invention is the push-in mechanism according to the first or second aspect, wherein when the horizontal movement mechanism brings the push plate closer to the box, the lifting mechanism sets the separation distance to the first distance. . When the horizontal movement mechanism moves the pushing plate away from the box, the lifting mechanism sets the separation distance to the second distance. The second distance is greater than the first distance.
  • the height of the lower end of the pressing surface is increased during the return operation of the pushing plate. Therefore, during the return operation of the pushing plate, the next article to be pushed into the box can be moved, thereby increasing the speed of the pushing operation.
  • the lifting mechanism sets the separation distance to the first distance.
  • the lifting mechanism sets the separation distance to the second distance. If the article is smaller than the predetermined size, the second distance is greater than the first distance. If the article is larger than the predetermined size, the second distance is equal to the first distance.
  • the pushing mechanism according to the fifth aspect of the present invention is the pushing mechanism according to any one of the first to fourth aspects, wherein the pushing plate can expand and contract in the width direction.
  • the width direction is perpendicular to both the reciprocating direction and the height direction of the pushing plate.
  • the width of the push-in plate can be increased. Therefore, the pushing operation of the article larger than the predetermined size is stabilized.
  • the boxing device includes a transport mechanism, a stacking mechanism, and a pushing mechanism.
  • the transport mechanism transports the articles one by one in order.
  • the accumulation mechanism accumulates a predetermined number of the articles.
  • the pushing mechanism pushes a predetermined number of articles into the box.
  • the push-in mechanism relates to any one of the first to fifth aspects.
  • the boxing device includes a push-in mechanism with a high processing speed. Therefore, the processing speed of the boxing device can be improved.
  • a boxing device is the boxing device according to the sixth aspect, wherein the stacking mechanism includes a first belt conveyor, a second belt conveyor, and a third belt conveyor.
  • the first belt conveyor receives articles from the transport mechanism.
  • the first belt conveyor is inclined.
  • the second belt conveyor creates an article group composed of a predetermined number of articles.
  • the third belt conveyor can receive the article group from the second belt conveyor and temporarily hold the article group.
  • the article placement unit has a placement belt conveyor.
  • the placement belt conveyor receives the article group from the third belt conveyor and moves the article group to the placement surface.
  • the third belt conveyor of the accumulation mechanism functions as a buffer. Therefore, it can be avoided that the accumulation mechanism becomes a bottleneck of the production line.
  • a boxing apparatus equipped with the pushing mechanism has a high processing speed.
  • the perspective view which shows the structure of the pushing mechanism mounted in the boxing apparatus of FIG. The figure which looked at the pushing mechanism of FIG. 2 from the side.
  • the figure which shows the 1st process of pushing operation by the pushing mechanism of FIG. The figure which shows the 2nd process of pushing operation by the pushing mechanism of FIG.
  • the perspective view which shows the pushing board mounted in the boxing apparatus which concerns on the 3rd modification 1C of 1st Embodiment of this invention The perspective view which shows the pushing board mounted in the boxing apparatus which concerns on the 3rd modification 1C of 1st Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 shows a configuration of a boxing device 500A according to the first embodiment of the present invention.
  • the boxing device 500A is for receiving the articles WP packed in bags one by one from the packaging apparatus and packing a predetermined number of articles WP in a box.
  • the boxing device 500A includes a transport mechanism 100, a stacking mechanism 200A, and a pushing mechanism 300.
  • Transport mechanism 100 receives the articles WP packaged in bags one by one from a packaging device (not shown) installed at the front stage of the boxing device 500A, transports the articles WP in the transport direction F1, and passes it to the stacking mechanism 200A.
  • the transport mechanism 100 includes a transport belt conveyor 110 and a discharge belt conveyor 120.
  • the discharge belt conveyor 120 is inclined.
  • the stacking mechanism 200A stacks a predetermined number of articles WP.
  • the stacking mechanism 200 ⁇ / b> A includes a first belt conveyor 210 and a second belt conveyor 220.
  • the first belt conveyor 210 is inclined with respect to the horizontal direction and forms an inclined surface.
  • the first belt conveyor 210 is always operating.
  • the second belt conveyor 220 stops or operates at a low speed. Accordingly, the plurality of articles WP sequentially conveyed from the conveyance mechanism 100 are accumulated on the second belt conveyor 220 in a partially overlapping state.
  • the second belt conveyor 220 When the predetermined number of articles WP are stacked, the second belt conveyor 220 operates at a high speed and passes the group of articles WP to the push-in mechanism 300.
  • Push-in mechanism 300 receives a predetermined number of articles WP accumulated by the accumulation mechanism 200A, aligns them, and packs them in a box.
  • FIG. 2 shows the configuration of the push-in mechanism 300.
  • the pushing mechanism 300 includes an article placement unit 310, a stopper 320, a support plate 330, a pushing plate 340, a box standby unit 350, a horizontal movement mechanism 360, and an elevating mechanism 370.
  • Article placement unit 310 is for placing a group of articles WP to be boxed.
  • the article placement unit 310 includes a belt conveyor, and can convey the article WP in the conveyance direction F2.
  • the upper surface of the article placement unit 310 constitutes a placement surface SS regardless of the rotation state of the belt conveyor, and the article placement unit 310 receives a group received from the stacking mechanism 200A.
  • the article WP is conveyed to the placement surface SS.
  • Stopper 320 and support plate 330 Returning to FIG. 2, the stopper 320 is a plate material for preventing the movement of the head of the group of articles WP.
  • the support plate 330 is a plate material for supporting the tail of the group of articles WP after the push-in mechanism 300 receives the group of articles WP. The stopper 320 and the support plate 330 can be appropriately moved in order to take in or align the group of articles WP.
  • the pushing plate 340 can move or reciprocate in the reciprocating direction P by the horizontal movement mechanism 360.
  • the pushing plate 340 includes a first plate 341 and a second plate 342.
  • the first plate 341 is fixed to the horizontal movement mechanism 360.
  • the second plate 342 can be moved relative to the first plate in the height direction V.
  • the push-in plate 340 has a pressing surface SP that can press a group of articles WP. At least the second plate 342 has the pressing surface SP. As the push-in plate 340 approaches the box B, the group of articles WP is packed in the box B.
  • Box standby unit 350 Returning to FIG. 2, a box B having an open side is placed on the box standby unit 350.
  • the box standby unit 350 has a lifting mechanism (not shown) so that it can be lifted.
  • the lifting mechanism moves the box B that has been packed with the group of articles WP to the next process, and brings a new empty box B to the place where the boxing is performed.
  • the horizontal movement mechanism 360 moves the pushing plate 340 in the reciprocating direction P.
  • the horizontal movement mechanism 360 includes a beam 361 and a fixing member 362.
  • the first plate 341 of the push-in plate 340 is fixed to the fixing member 362.
  • the fixing member 362 is moved in the reciprocating direction P along the beam 361 by a driving mechanism (not shown).
  • Elevating mechanism 370 moves the second plate 342 up and down by moving the second plate 342 relative to the first plate 341 in the height direction V.
  • the lifting mechanism 370 includes a roller 371 and a belt 372.
  • the roller 371 is rotatably fixed to the fixing member 362 and is rotated by a motor (not shown).
  • the belt 372 has one end fixed to the roller 371 and the other end fixed to the second plate.
  • the second plate 342 moves up and down as the roller 371 winds up or returns the belt 372 by the power of the motor.
  • FIGS. 4A to 4C show a pushing operation performed by the pushing mechanism 300.
  • FIG. 4A shows a first step of the pushing operation.
  • a group of articles WP delivered from the stacking mechanism 200A (FIG. 1) is placed on the placement surface SS of the article placement section 310.
  • the second plate 342 is lowered.
  • the height of the mounting surface SS and the height of the lower end of the pressing surface SP are separated by the first distance d1.
  • FIG. 4B shows a second step of the pushing operation.
  • the pushing plate 340 approaches the box B, whereby the pressing surface SP pushes the group of articles WP toward the box B.
  • the group of articles WP is packed in the box B.
  • the separation distance between the height of the mounting surface SS and the height of the lower end of the pressing surface SP is kept at the first distance d1.
  • FIG. 4C shows a third step of the pushing operation.
  • the pushing plate 340 returns to the place of the first process.
  • the second plate 342 is raised.
  • the separation distance between the height of the mounting surface SS and the height of the lower end of the pressing surface SP is a second distance d2 that is larger than the first distance d1.
  • the pushing operation returns to the first step.
  • the elevating mechanism 370 can move the push-in plate 340 so as to change the distance in the height direction between the lower end of the press surface SP and the placement surface SS. Therefore, after the pushing plate 340 finishes the operation of pushing the article into the box B, the height of the lower end of the pressing surface SP is increased, thereby preventing the movement of the article WP to be pushed into the box next is inhibited. it can.
  • the first plate 341 is erected, and the second plate 342 is also erected closer to the placement surface SS than the first plate 341.
  • the pressing surface SP exists at least on the second plate 342.
  • the second plate 342 is moved in the height direction V by the lifting mechanism 370. Therefore, since the dimension in the height direction V of the push-in plate 340 expands and contracts, the push-in mechanism 300 can handle articles WP of various sizes.
  • the elevating mechanism 370 sets the separation distance to the first distance d1.
  • the elevating mechanism 370 sets the separation distance to the second distance d2 that is larger than the first distance d1. Therefore, during the returning operation of the pushing plate 340, the article WP to be pushed next into the same box B or a different new box B can be moved, thereby increasing the speed of the pushing operation.
  • the boxing device 500A includes a push-in mechanism 300 having a high processing speed. Therefore, the processing speed of the boxing device 500A is improved.
  • the boxing apparatus 500A according to the first modification 1A further includes a detection unit (not shown) that detects the size of the article WP, specifically, the height h of the article WP. Based on the signal from the detection means, the boxing device 500A determines whether the height h of the article WP is larger than the second distance d2 described with reference to FIG. 4C.
  • the pushing mechanism 300 according to the modification 1A is similar to the pushing mechanism 300 according to the first embodiment in the steps shown in FIGS. 4A to 4C.
  • Push-in operation consisting of
  • the push-in mechanism 300 when the height h of the article WP is equal to or greater than the second distance d2, the push-in mechanism 300 according to the modified example 1A performs the push-in operation including the first step in FIG. 5A and the second step in FIG. To do.
  • the second plate 342 is lowered, and the height of the mounting surface SS and the height of the lower end of the pressing surface SP are separated by a first distance d1.
  • the push-in plate 340 approaches the box B, whereby the pressing surface SP pushes the group of articles WP toward the box B.
  • the first plate 341 is involved in the operation of pushing the article WP.
  • the height of the mounting surface SS and the height of the lower end of the pressing surface SP are still separated by the first distance d1.
  • the pushing plate 340 is returned to the arrangement shown in FIG. 5A without raising and lowering the second plate. Thereafter, after the group of articles WP to be packed next arrives on the placement surface SS, the first step is executed again.
  • the article WP having a large height h can be stably packed in the box B.
  • FIG. 6 shows a configuration of the push-in plate 340 according to the second modification 1B.
  • the pushing plate 340 includes a first plate 341 and a second plate 342.
  • the 1st board 341 has the 1st board expansion-contraction part 341a which can be expanded and contracted in the width direction W.
  • the 2nd board 342 also has the 2nd board expansion-contraction part 342a which can be expanded-contracted in the width direction W.
  • the width direction W is a direction perpendicular to both the reciprocating direction P and the height direction V of the pushing plate 340. Expansion and contraction is automatically performed by an expansion and contraction mechanism (not shown).
  • the boxing device 500A according to the second modification 1B detects the size of the article WP, specifically, the dimension in the conveyance direction F2 (FIG. 2), that is, the dimension in the width direction W of the article WP. Means are further provided.
  • the width of the push-in plate 340 can be widened by extending the first plate stretchable portion 341a and the second plate stretchable portion 342a. . Therefore, the pushing operation of the large-sized article WP is stabilized.
  • the pushing mechanism 300 mounted on the boxing device 500A according to the third modification 1C of the first embodiment also expands and contracts the width of the pushing plate 340 depending on the size of the article WP.
  • FIG. 7A shows a push-in mechanism 300 according to the third modification 1C.
  • the push-in plate 340 of the push-in mechanism 300 includes the first plate 341 and the second plate 342 in addition to the third plate 343 and the fourth plate 344, and therefore the first embodiment and the first modification 1A thereof. This is different from the second modification 1B.
  • the first plate 341, the second plate 342, the third plate 343, and the fourth plate 344 at least the second plate 342 has a pressing surface SP.
  • FIG. 7B to 7E show the configuration of the push-in plate 340 according to the third modification 1C.
  • the push-in plate 340 has a three-layer structure.
  • the first layer is composed of the second plate 342.
  • the second layer includes a first plate 341 and a third plate 343.
  • the third layer is composed of a fourth plate 344. Similar to the first embodiment described above and the first modification 1A and the second modification 1B, the first plate 341 is fixed to a horizontal movement mechanism 360 not shown in FIG. 7B.
  • FIG. 7C shows the pushing plate 340 in a state where the second plate 342 is raised so as to be close to the first plate 341. This form corresponds to the third step of the pushing operation described with reference to FIG. 4C.
  • FIG. 7D shows the push-in plate 340 in a state where the second plate 342 is lowered so as to be close to the placement surface SS (FIG. 7A). This form corresponds to the first step and the second step of the push-in operation described with reference to FIGS. 4A and 4B. At this time, the third plate 343 is also lowered together with the second plate 342.
  • FIG. 7E shows the pushing plate 340 further extended in the width direction W.
  • the third plate 343 and the fourth plate 344 move relative to the first plate 341 and the second plate 342.
  • the first plate 341 and the third plate 343 constituting the same second layer belong to the same plane.
  • the pushing mechanism 300 mounted on the boxing device 500A according to the third modified example 1C of the first embodiment does not have the lifting mechanism 370 of the first embodiment, but instead of the pushing plate 340 shown in FIGS. 7C to 7E.
  • An expansion / contraction mechanism (not shown) for performing the shape change is provided.
  • the first plate 341, the second plate 342, the third plate 343, and the fourth plate 344 are made of a thin plate material having a thickness of 1.5 mm or less, for example. Therefore, in the extended push-in plate 340 shown in FIG. 7E, the step between the second plate 342 and the fourth plate 344 has a small dimension of 3.0 mm or less.
  • the push-in plate 340 pushes the article WP toward the box B
  • the step between the first plate 341, the second plate 342, the third plate 343, and the fourth plate 344 is small.
  • the plate 340 can press the article WP with a uniform force. Therefore, the pushing operation is stabilized.
  • FIG. 8 shows a configuration of a boxing device 500B according to the second embodiment of the present invention.
  • a stacking mechanism 200B having a different configuration is mounted instead of the stacking mechanism 200A mounted in the boxing device 500A according to the first embodiment or its modification.
  • the boxing device 500B of the second embodiment is the same as the boxing device 500A according to the first embodiment.
  • the stacking mechanism 200B includes a third belt conveyor 230 in addition to the first belt conveyor 210 and the second belt conveyor 220.
  • the first belt conveyor 210 is inclined with respect to the horizontal direction and forms an inclined surface.
  • the first belt conveyor 210 is always operating.
  • the second belt conveyor 220 stops or operates at a low speed. Accordingly, the plurality of articles WP sequentially conveyed from the conveyance mechanism 100 are accumulated on the second belt conveyor 220 in a partially overlapping state.
  • the second belt conveyor 220 When a predetermined number of articles WP are stacked, the second belt conveyor 220 operates at a high speed, and passes the group of articles WP to the third belt conveyor 230.
  • the third belt conveyor 230 operates when predetermined conditions including the state of the subsequent push-in mechanism 300 are satisfied, and passes the group of articles WP to the push-in mechanism 300.
  • the third belt conveyor 230 functions as a buffer.
  • the third belt conveyor 230 holds the group of articles WP because the group of articles WP cannot be transferred to the pushing mechanism 300.
  • the stacking mechanism 200 ⁇ / b> B can perform the stacking operation using the first belt conveyor 210 and the second belt conveyor 220. Therefore, the operating rate of the stacking mechanism 200B is improved, and the stacking mechanism 200B can be prevented from becoming a bottleneck in the production line.

Abstract

押し込み機構（３００）は、側方に開口している箱（Ｂ）の中に物品（ＷＰ）を押し込む。押し込み機構（３００）は、箱待機部（３５０）と、物品載置部（３１０）と、押し込み板（３４０）と、水平移動機構（３６０）と、昇降機構（３７０）と、を備える。箱待機部（３５０）は、箱（Ｂ）を待機させるためのものである。物品載置部（３１０）は、物品（ＷＰ）を一時的に載置するための載置面を有する。押し込み板（３４０）は、物品（ＷＰ）を箱（Ｂ）に向かって押すための押圧面を有するように立設されている。水平移動機構（３６０）は、押し込み板（３４０）を箱（Ｂ）に近づけ、または、箱（Ｂ）から遠ざけるように、押し込み板（３４０）を載置面の上で水平方向に往復させる。昇降機構（３７０）は、押圧面の下端と載置面との高さ方向の離間距離を変えるように押し込み板（３４０）を移動させる。

Description

押し込み機構、および、これを備える箱詰め装置
　本発明は、押し込み機構、および、これを備える箱詰め装置に関する。
　フィルム袋で包装された商品を生産する工場においては、出荷のために、複数の当該包装物品を自動的に段ボール箱に詰める箱詰め装置が使用されることが多い。特許文献１（特開２０１０－１５５６４８号公報）は、そのような箱詰め装置の一例を開示している。
　多くの箱詰め装置は、機能的に、搬送機構、集積機構、押し込み機構に分割される。搬送機構は、包装物品を１個ずつ搬送する。集積機構は、搬送機構によって供給される包装物品のうち所定数の包装物品を集積する。押し込み機構は、集積された一群の包装物品を段ボール箱の中へ押し込む。この押し込み動作は、１個の段ボール箱につき、所定の回数だけ繰り返される。
　押し込み機構が一群の包装物品を段ボール箱に押し込む動作が遅ければ、この押し込み動作は生産ラインの中でボトルネックになってしまう。このとき、たとえ搬送機構や集積機構の処理能力が高くても、押し込み動作における準備完了を待つために、これらの機構は動作を一時停止しなければならない。これにより、生産ライン全体の効率が低下してしまう。
　本発明の課題は、押し込み動作の速度を向上させ、生産ラインの効率を改善することである。
　本発明の第１観点に係る押し込み機構は、側方に開口している箱の中に物品を押し込む。押し込み機構は、箱待機部と、物品載置部と、押し込み板と、水平移動機構と、昇降機構と、を備える。箱待機部は、前記箱を待機させるためのものである。物品載置部は、物品を一時的に載置するための載置面を有する。押し込み板は、物品を箱に向かって押すための押圧面を有するように立設されている。水平移動機構は、押し込み板を箱に近づけ、または、箱から遠ざけるように、押し込み板を載置面の上で水平方向に往復させる。昇降機構は、押圧面の下端と載置面との高さ方向の離間距離を変えるように押し込み板を移動させる。
　この構成によれば、押圧面の下端の高さを変えることができる。したがって、押し込み板が物品を箱に押し込む動作を終えた後に、押圧面の下端の高さを高くすることにより、次に箱に押し込まれるべき物品の移動が阻害されることを抑制できる。
　本発明の第２観点に係る押し込み機構は、第１観点に係る押し込み機構において、押し込み板が、第１板と、第２板と、を有する。第１板は、立設されている。第２板は、第１板よりも載置面の近くに立設されている。第２板は、第１観点で言及した押圧面を有する。昇降機構は、離間距離を変えるために第２板を高さ方向に移動させる。
　この構成によれば、第２板の移動により、押し込み板の高さ方向の寸法が伸縮する。したがって、押し込み機構は、様々なサイズの物品を扱うのに適している。
　本発明の第３観点に係る押し込み機構は、第１観点または第２観点に係る押し込み機構において、水平移動機構が押し込み板を箱に近づけるときは、昇降機構は離間距離を第１距離に設定する。水平移動機構が押し込み板を箱から遠ざけるときは、昇降機構は離間距離を第２距離に設定する。第２距離は第１距離よりも大きい。
　この構成によれば、押し込み板の復帰動作の間は、押圧面の下端の高さは高くなる。したがって、押し込み板の復帰動作中に次に箱に押し込まれるべき物品の移動を行うことができ、それによって押し込み動作の速度が向上する。
　本発明の第４観点に係る押し込み機構は、第１観点または第２観点に係る押し込み機構において、水平移動機構が押し込み板を箱に近づけるときは、昇降機構は離間距離を第１距離に設定する。水平移動機構が押し込み板を箱から遠ざけるときは、昇降機構は離間距離を第２距離に設定する。物品が所定サイズより小さな場合には、第２距離は第１距離よりも大きい。物品が所定サイズより大きな場合には、第２距離は第１距離と等しい。
　この構成によれば、第２板のみならず第１板も物品を押す動作に関与することにより、大きな高さを有する物品を安定して箱に詰めることができる。
　本発明の第５観点に係る押し込み機構は、第１観点から第４観点のいずれか１つに記載の押し込み機構において、押し込み板が、幅方向に伸縮できる。幅方向は、押し込み板の往復方向および高さ方向の両方に垂直である。
　この構成によれば、例えば大きな袋に包装された物品を扱う際に、押し込み板の幅を広くすることができる。したがって、所定サイズより大きな物品の押し込み動作が安定する。
　本発明の第６観点に係る箱詰め装置は、搬送機構と、集積機構と、押し込み機構と、を備える。搬送機構は、前記物品を１個ずつ順に搬送する。集積機構は、所定数の前記物品を集積させる。押し込み機構は、所定数の物品を箱の中に押し込む。押し込み機構は、第１観点から第５観点のいずれか１つに係るものである。
　この構成によれば、箱詰め装置は、処理速度の速い押し込み機構を備える。したがって、箱詰め装置の処理速度を改善することができる。
　本発明の第７観点に係る箱詰め装置は、第６観点に係る箱詰め装置において、集積機構が、第１ベルトコンベアと、第２ベルトコンベアと、第３ベルトコンベアと、を有する。第１ベルトコンベアは、搬送機構から物品を受け取る。第１ベルトコンベアは、傾斜配置されている。第２ベルトコンベアは、所定数の物品からなる物品群をつくる。第３ベルトコンベアは、第２ベルトコンベアから物品群を受け取り、物品群を一時的に保持できる。物品載置部は、載置ベルトコンベアを有する。載置ベルトコンベアは、物品群を第３ベルトコンベアから受け取り、載置面へ移動させる。
　この構成によれば、集積機構の第３ベルトコンベアがバッファとして機能する。したがって、集積機構が生産ラインのボトルネックとなることを回避できる。
　本発明に係る押し込み機構によれば、物品の移動が阻害されることを抑制できる。当該押し込み機構を搭載した箱詰め装置は、処理速度が速い。
本発明の第１実施形態に係る箱詰め装置の構成を示す斜視図。 図１の箱詰め装置に搭載される押し込み機構の構成を示す斜視図。 図２の押し込み機構を側方から見た図。 図２の押し込み機構による押し込み動作の第１工程を示す図。 図２の押し込み機構による押し込み動作の第２工程を示す図。 図２の押し込み機構による押し込み動作の第３工程を示す図。 本発明の第１実施形態の第１変形例１Ａに係る箱詰め装置に搭載される押し込み機構による押し込み動作の第１工程を示す図。 本発明の第１実施形態の第１変形例１Ａに係る箱詰め装置に搭載される押し込み機構による押し込み動作の第２工程を示す図。 本発明の第１実施形態の第２変形例１Ｂに係る箱詰め装置に搭載される押し込み板を示す斜視図。 本発明の第１実施形態の第３変形例１Ｃに係る箱詰め装置に搭載される押し込み機構を側方から見た図。 本発明の第１実施形態の第３変形例１Ｃに係る箱詰め装置に搭載される押し込み板を示す斜視分解図。 本発明の第１実施形態の第３変形例１Ｃに係る箱詰め装置に搭載される押し込み板を示す斜視図。 本発明の第１実施形態の第３変形例１Ｃに係る箱詰め装置に搭載される押し込み板を示す斜視図。 本発明の第１実施形態の第３変形例１Ｃに係る箱詰め装置に搭載される押し込み板を示す斜視図。 本発明の第２実施形態に係る箱詰め装置の構成を示す斜視図。
　＜第１実施形態＞
　（１）全体構成
　図１は、本発明の第１実施形態に係る箱詰め装置５００Ａの構成を示す。箱詰め装置５００Ａは、袋で包装された物品ＷＰを包装装置より１つずつ受け取り、所定数の物品ＷＰを箱に詰めるためのものである。
　箱詰め装置５００Ａは、搬送機構１００、集積機構２００Ａ、押し込み機構３００を備えている。
　（２）詳細構成
　（２－１）搬送機構１００
　搬送機構１００は、箱詰め装置５００Ａの前段に設置された図示しない包装装置から、袋で包装された物品ＷＰを１つずつ受け取り、当該物品ＷＰを搬送方向Ｆ１に搬送し、集積機構２００Ａへ渡す。
　搬送機構１００は、搬送ベルトコンベア１１０と、排出ベルトコンベア１２０とを有している。排出ベルトコンベア１２０は、傾斜して配置されている。
　（２－２）集積機構２００Ａ
　集積機構２００Ａは、所定数の物品ＷＰを集積する。集積機構２００Ａは、第１ベルトコンベア２１０および第２ベルトコンベア２２０を有する。第１ベルトコンベア２１０は、水平方向に対して傾斜しており、斜面を形成している。第１ベルトコンベア２１０は常時動作している。
　所定数の物品ＷＰが集積されるまでの間は、第２ベルトコンベア２２０は停止するか、低速で動作する。これにより、搬送機構１００から逐次搬送される複数の物品ＷＰは、第２ベルトコンベア２２０の上で、部分的に重なった状態で集積される。
　所定数の物品ＷＰが集積されたときは、第２ベルトコンベア２２０は高速で動作し、それらの一群の物品ＷＰを押し込み機構３００へ渡す。
　（２－３）押し込み機構３００
　押し込み機構３００は、集積機構２００Ａが集積した所定数の物品ＷＰを受け取り、それらを整列させて箱に詰める。
　図２は、押し込み機構３００の構成を示す。押し込み機構３００は、物品載置部３１０と、ストッパ３２０と、支持板３３０と、押し込み板３４０と、箱待機部３５０と、水平移動機構３６０と、昇降機構３７０と、を有する。
　（２－３－１）物品載置部３１０
　物品載置部３１０は、箱詰めの対象となる一群の物品ＷＰを載置するためのものである。物品載置部３１０は、ベルトコンベアからなり、物品ＷＰを搬送方向Ｆ２へ搬送することができる。
　図３に示すように、物品載置部３１０の上面は、ベルトコンベアの回転状態の如何にかかわらず載置面ＳＳを構成しており、物品載置部３１０は、集積機構２００Ａから受け取った一群の物品ＷＰを、載置面ＳＳへ搬送する。
　（２－３－２）ストッパ３２０および支持板３３０
　図２に戻り、ストッパ３２０は、一群の物品ＷＰの先頭の移動を阻止するための板材である。支持板３３０は、押し込み機構３００が一群の物品ＷＰを受け取った後、当該一群の物品ＷＰの最後尾を支えるための板材である。ストッパ３２０および支持板３３０は、一群の物品ＷＰを取り込んだり、整列させたりするために、適宜移動することができる。
　（２－３－３）押し込み板３４０
　押し込み板３４０は、水平移動機構３６０によって、往復方向Ｐに移動または往復することができる。押し込み板３４０は、第１板３４１と第２板３４２を有する。第１板３４１は水平移動機構３６０に固定されている。第２板３４２は、第１板に対して高さ方向Ｖに相対移動が可能である。
　図３に示すように、押し込み板３４０は、一群の物品ＷＰを押すことのできる押圧面ＳＰを有する。少なくとも第２板３４２は、当該押圧面ＳＰを有している。押し込み板３４０が箱Ｂに近づくことにより、一群の物品ＷＰが箱Ｂに詰められる。
　（２－３－４）箱待機部３５０
　図２に戻り、箱待機部３５０には、側方を開口した箱Ｂが載置される。箱待機部３５０は、昇降できるように図示しない昇降機構を有している。昇降機構は、一群の物品ＷＰを詰め終わった箱Ｂを次の処理へ移動させるとともに、新しい空の箱Ｂを箱詰めが行われる場所に持ってくる。
　（２－３－５）水平移動機構３６０
　水平移動機構３６０は、押し込み板３４０を往復方向Ｐに移動させる。水平移動機構３６０は、梁３６１と固定部材３６２を有する。押し込み板３４０の第１板３４１は、固定部材３６２に固定されている。固定部材３６２は、図示しない駆動機構により、梁３６１に沿って往復方向Ｐに移動される。
　（２－３－６）昇降機構３７０
　昇降機構３７０は、第２板３４２を第１板３４１に対して高さ方向Ｖに相対的に移動させることによって、第２板３４２を昇降させる。昇降機構３７０は、ローラ３７１とベルト３７２を有する。ローラ３７１は固定部材３６２に回転可能に固定されており、図示しないモータによって回転させられる。ベルト３７２は、ローラ３７１に固定された一端と、第２板に固定された他端とを有する。モータの動力により、ローラ３７１がベルト３７２を巻き上げ、あるいは戻すことより、第２板３４２が昇降する。
　（３）動作
　図４Ａ～図４Ｃは、押し込み機構３００が実行する押し込み動作を示す。
　（３－１）第１工程
　図４Ａは、押し込み動作の第１工程を示す。
　この工程では、集積機構２００Ａ（図１）から届いた一群の物品ＷＰが、物品載置部３１０の載置面ＳＳに載置される。この時、第２板３４２は下げられる。その結果、載置面ＳＳの高さと、押圧面ＳＰの下端の高さとは、第１距離ｄ１だけ離間する。
　（３－２）第２工程
　図４Ｂは、押し込み動作の第２工程を示す。
　この工程では、押し込み板３４０が箱Ｂに接近し、それによって、押圧面ＳＰが一群の物品ＷＰを箱Ｂに向かって押す。その結果、一群の物品ＷＰは箱Ｂに詰められる。載置面ＳＳの高さと、押圧面ＳＰの下端の高さとの離間距離は、第１距離ｄ１に保たれている。
　（３－３）第３工程
　図４Ｃは、押し込み動作の第３工程を示す。
　この工程では、押し込み板３４０が第１工程の場所まで戻る。この時、第２板３４２は上げられる。その結果、載置面ＳＳの高さと、押圧面ＳＰの下端の高さとの離間距離は、第１距離ｄ１よりも大きな第２距離ｄ２になる。その結果、押し込み板３４０に阻害されることなく、次に箱詰めされるべき一群の物品ＷＰを載置面ＳＳへ載置することができる。その後、押し込み動作は第１工程へ戻る。
　（４）特徴
　（４－１）
　押し込み機構３００において、昇降機構３７０は、押圧面ＳＰの下端と載置面ＳＳとの高さ方向の離間距離を変えるように押し込み板３４０を移動させることができる。したがって、押し込み板３４０が物品を箱Ｂに押し込む動作を終えた後に、押圧面ＳＰの下端の高さを高くすることにより、次に箱に押し込まれるべき物品ＷＰの移動が阻害されることを抑制できる。
　（４－２）
　第１板３４１は立設されており、第２板３４２もまた、第１板３４１よりも載置面ＳＳの近くに立設されている。押圧面ＳＰは少なくとも第２板３４２に存在する。当該第２板３４２は昇降機構３７０によって高さ方向Ｖに移動させられる。したがって、押し込み板３４０の高さ方向Ｖの寸法が伸縮するので、押し込み機構３００は、様々なサイズの物品ＷＰを扱うことができる。
　（４－３）
　水平移動機構３６０が押し込み板３４０を箱Ｂに近づけるときは、昇降機構３７０は離間距離を第１距離ｄ１に設定する。一方、水平移動機構３６０が押し込み板３４０を箱Ｂから遠ざけるときは、昇降機構３７０は離間距離を第１距離ｄ１よりも大きい第２距離ｄ２に設定する。したがって、押し込み板３４０の復帰動作中に、次に同一の箱Ｂまたは異なった新しい箱Ｂに押し込まれるべき物品ＷＰの移動を行うことができ、それによって押し込み動作の速度が向上する。
　（４－４）
　箱詰め装置５００Ａは、処理速度の速い押し込み機構３００を備えている。したがって、箱詰め装置５００Ａの処理速度が改善される。
　（５）変形例
　（５－１）第１変形例１Ａ
　第１実施形態の第１変形例１Ａに係る箱詰め装置５００Ａに搭載される押し込み機構３００は、物品ＷＰのサイズによって、昇降機構３７０の動作を変更する。
　第１変形例１Ａに係る箱詰め装置５００Ａは、物品ＷＰのサイズ、具体的には、物品ＷＰの高さｈを検出する図示しない検出手段をさらに備えている。検出手段からの信号に基づいて、箱詰め装置５００Ａは、物品ＷＰの高さｈが、図４Ｃで説明した第２距離ｄ２よりも大きいか否かを判断する。
　物品ＷＰの高さｈが、第２距離ｄ２よりも小さいときは、変形例１Ａに係る押し込み機構３００は、第１実施形態に係る押し込み機構３００と同様に、図４Ａ～図４Ｃに示した工程からなる押し込み動作をする。
　一方、物品ＷＰの高さｈが、第２距離ｄ２以上であるときは、変形例１Ａに係る押し込み機構３００は、図５Ａの第１工程、それに続く図５Ｂの第２工程からなる押し込み動作をする。
　図５Ａに示す第１工程では、第２板３４２は下げられており、載置面ＳＳの高さと、押圧面ＳＰの下端の高さとは、第１距離ｄ１だけ離間している。
　図５Ｂに示す第２工程では、押し込み板３４０が箱Ｂに接近し、それによって、押圧面ＳＰが一群の物品ＷＰを箱Ｂに向かって押す。物品ＷＰを押す動作には、第１板３４１が関与する。このとき、載置面ＳＳの高さと、押圧面ＳＰの下端の高さとは、依然として第１距離ｄ１だけ離間している。
　それから、第２板の昇降をすることなく、押し込み板３４０は図５Ａの配置へ戻される。その後、次に箱詰めされるべき一群の物品ＷＰが載置面ＳＳへ到着してから、再び第１工程が実行される。
　この構成によれば、第２板３４２のみならず第１板３４１も物品ＷＰを押す動作に関与するので、大きな高さｈを有する物品ＷＰを安定して箱Ｂに詰めることができる。
　（５－２）第２変形例１Ｂ
　第１実施形態の第２変形例１Ｂに係る箱詰め装置５００Ａに搭載される押し込み機構３００は、物品ＷＰのサイズによって、押し込み板３４０の幅を伸縮する。
　図６は、第２変形例１Ｂに係る押し込み板３４０の構成を示す。押し込み板３４０は、第１板３４１と第２板３４２を有する。第１板３４１は、幅方向Ｗに伸縮できる第１板伸縮部３４１ａを有する。第２板３４２もまた、幅方向Ｗに伸縮できる第２板伸縮部３４２ａを有する。幅方向Ｗとは、押し込み板３４０の往復方向Ｐおよび高さ方向Ｖの両方に垂直な方向である。伸縮は図示しない伸縮機構によって自動的に行われる。
　さらに、第２変形例１Ｂに係る箱詰め装置５００Ａは、物品ＷＰのサイズ、具体的には、物品ＷＰにおける、搬送方向Ｆ２（図２）の寸法、すなわち幅方向Ｗの寸法を検出する図示しない検出手段をさらに備えている。
　この構成によれば、所定値以上の寸法を有する物品ＷＰを扱う際に、第１板伸縮部３４１ａおよび第２板伸縮部３４２ａを伸張することによって、押し込み板３４０の幅を広くすることができる。したがって、サイズの大きな物品ＷＰの押し込み動作が安定する。
　（５－３）第３変形例１Ｃ
　第１実施形態の第３変形例１Ｃに係る箱詰め装置５００Ａに搭載される押し込み機構３００もまた、物品ＷＰのサイズによって、押し込み板３４０の幅を伸縮する。
　図７Ａは、第３変形例１Ｃに係る押し込み機構３００を示す。この押し込み機構３００の押し込み板３４０は、第１板３４１、第２板３４２に加え、第３板３４３、第４板３４４を有している点で、第１実施形態およびその第１変形例１Ａ、第２変形例１Ｂとは異なっている。第１板３４１、第２板３４２、第３板３４３、第４板３４４のうち、少なくとも第２板３４２は押圧面ＳＰを有している。
　図７Ｂ～図７Ｅは、第３変形例１Ｃに係る押し込み板３４０の構成を示す。図７Ｂに示すとおり、押し込み板３４０は３層構造になっている。第１層は第２板３４２からなる。第２層は、第１板３４１および第３板３４３からなる。第３層は第４板３４４からなる。これまでに説明してきた第１実施形態およびその第１変形例１Ａ、第２変形例１Ｂと同様に、第１板３４１は、図７Ｂでは図示されていない水平移動機構３６０に固定されている。
　図７Ｃは、第１板３４１に近接するように第２板３４２が上げられた状態にある押し込み板３４０を示す。この形態は、図４Ｃを参照して説明した押し込み動作の第３工程に相当する。
　図７Ｄは、載置面ＳＳ（図７Ａ）に近接するように第２板３４２が下げられた状態にある押し込み板３４０を示す。この形態は、図４Ａおよび図４Ｂを参照して説明した押し込み動作の第１工程および第２工程に相当する。このとき、第３板３４３もまた第２板３４２と一緒に下げられている。
　図７Ｅは、さらに幅方向Ｗに伸張した押し込み板３４０を示す。図７Ｄの状態と比較すると、第１板３４１および第２板３４２に対して、第３板３４３および第４板３４４が移動している。同じ第２層を構成している第１板３４１と第３板３４３は、同一の平面に属している。
　第１実施形態の第３変形例１Ｃに係る箱詰め装置５００Ａに搭載される押し込み機構３００は、第１実施形態の昇降機構３７０を有しない代わりに、図７Ｃ～図７Ｅに示した押し込み板３４０の形態変化を実行するための図示しない伸縮機構を有している。
　第１板３４１、第２板３４２、第３板３４３、第４板３４４は、例えば厚さが１．５ｍｍ以下の薄い板材から構成されている。したがって、図７Ｅに示した伸張された押し込み板３４０において、第２板３４２と第４板３４４との間の段差は３．０ｍｍ以下という小さな寸法である。
　図７Ａに示すように、押し込み板３４０が物品ＷＰを箱Ｂに向かって押すときには、第１板３４１、第２板３４２、第３板３４３、第４板３４４の間の段差が小さいので、押し込み板３４０は物品ＷＰを均一な力で押すことができる。したがって、押し込み動作が安定する。
　＜第２実施例＞
　（１）全体構成
　図８は、本発明の第２実施形態に係る箱詰め装置５００Ｂの構成を示す。第２実施形態の箱詰め装置５００Ｂには、第１実施形態またはその変形例に係る箱詰め装置５００Ａに搭載されている集積機構２００Ａに代わり、構成の異なる集積機構２００Ｂが搭載されている。それ以外の点において、第２実施形態の箱詰め装置５００Ｂは、第１実施形態に係る箱詰め装置５００Ａと同様である。
　（２）詳細構成
　集積機構２００Ｂは、第１実施形態に係る集積機構２００Ａとは異なり、第１ベルトコンベア２１０および第２ベルトコンベア２２０に加えて、第３ベルトコンベア２３０を有している。
　第１ベルトコンベア２１０は、水平方向に対して傾斜しており、斜面を形成している。第１ベルトコンベア２１０は常時動作している。
　所定数の物品ＷＰが集積されるまでの間は、第２ベルトコンベア２２０は停止するか、低速で動作する。これにより、搬送機構１００から逐次搬送される複数の物品ＷＰは、第２ベルトコンベア２２０の上で、部分的に重なった状態で集積される。
　所定数の物品ＷＰが集積されたときは、第２ベルトコンベア２２０は高速で動作し、それらの一群の物品ＷＰを第３ベルトコンベア２３０へ渡す。
　第３ベルトコンベア２３０は、後段の押し込み機構３００の状態などを含む所定の条件が整ったときに動作し、一群の物品ＷＰを押し込み機構３００へ渡す。
　この構成によれば、第３ベルトコンベア２３０がバッファとして機能する。押し込み機構３００が動作中である場合、第３ベルトコンベア２３０は、一群の物品ＷＰを押し込み機構３００に渡すことができないので、一群の物品ＷＰを保持しておく。その間にも、集積機構２００Ｂは、第１ベルトコンベア２１０および第２ベルトコンベア２２０を用いて、集積動作を実行できる。したがって、集積機構２００Ｂの稼働率は向上し、集積機構２００Ｂが生産ラインのボトルネックとなることを回避できる。
　（３）変形例
　第１実施形態の第１変形例１Ａ、第２変形例１Ｂ、第３変形例１Ｃに係る押し込み機構３００の構成を、第２実施形態に係る箱詰め装置５００Ｂに統合してもよい。
　Ｂ　　　箱
　ｄ１　　第１距離
　ｄ２　　第２距離
　ＳＰ　　押圧面
　ＳＳ　　載置面
　ＷＰ　　物品
　１００　搬送機構
　２００Ａ、２００Ｂ　　集積機構
　２１０　第１ベルトコンベア
　２２０　第２ベルトコンベア
　２３０　第３ベルトコンベア
　３００　押し込み機構
　３１０　物品載置部（載置ベルトコンベア）
　３４０　押し込み板
　３４１　第１板
　３４２　第２板
　３４３　第３板
　３４４　第４板
　３６０　水平移動機構
　３７０　昇降機構
　５００Ａ、５００Ｂ　　箱詰め装置
特開２０１０－１５５６４８号公報

Claims (7)

  1. 　側方に開口している箱の中に物品を押し込む押し込み機構であって、
    　前記箱を待機させるための箱待機部と、
    　前記物品を一時的に載置するための載置面を有する物品載置部と、
    　前記物品を前記箱に向かって押すための押圧面を有するように立設された押し込み板と、
    　前記押し込み板を前記箱に近づけ、または、前記箱から遠ざけるように、前記押し込み板を前記載置面の上で水平方向に往復させる水平移動機構と、
    　前記押圧面の下端と前記載置面との高さ方向の離間距離を変えるように前記押し込み板を移動させる昇降機構と、
    を備える、押し込み機構。
  2. 　前記押し込み板は、
    　　立設された第１板と、
    　　前記第１板よりも前記載置面の近くに立設され、前記押圧面を有する第２板と、
    を有し、
    　前記昇降機構は、前記離間距離を変えるために前記第２板を前記高さ方向に移動させる、
    請求項１に記載の押し込み機構。
  3. 　前記水平移動機構が前記押し込み板を前記箱に近づけるときは、前記昇降機構は前記離間距離を第１距離に設定し、
    　前記水平移動機構が前記押し込み板を前記箱から遠ざけるときは、前記昇降機構は前記離間距離を第２距離に設定し、
    　前記第２距離は前記第１距離よりも大きい、
    請求項１または２に記載の押し込み機構。
  4. 　前記水平移動機構が前記押し込み板を前記箱に近づけるときは、前記昇降機構は前記離間距離を第１距離に設定し、
    　前記水平移動機構が前記押し込み板を前記箱から遠ざけるときは、前記昇降機構は前記離間距離を第２距離に設定し、
    　前記物品が所定サイズより小さな場合には、前記第２距離は前記第１距離よりも大きく、
    　前記物品が前記所定サイズより大きな場合には、前記第２距離は前記第１距離と等しい、
    請求項１または２に記載の押し込み機構。
  5. 　前記押し込み板は、前記押し込み板の往復方向および前記高さ方向の両方に垂直な幅方向に伸縮できる、
    請求項１から４のいずれか１つに記載の押し込み機構。
  6. 　前記物品を１個ずつ順に搬送する搬送機構と、
    　所定数の前記物品を集積させる集積機構と、
    　前記所定数の前記物品を前記箱の中に押し込む請求項１から５のいずれか１つに記載の押し込み機構と、
    を備える、箱詰め装置。
  7. 　前記集積機構は、
    　　前記搬送機構から前記物品を受け取るための傾斜配置された第１ベルトコンベアと、
    　　前記所定数の前記物品からなる物品群をつくる第２ベルトコンベアと、
    　　前記第２ベルトコンベアから前記物品群を受け取り、前記物品群を一時的に保持できる第３ベルトコンベアと、
    を有し、
    　前記物品載置部は、前記物品群を前記第３ベルトコンベアから受け取り、前記載置面へ移動させる載置ベルトコンベアと、
    を有する、
    請求項６に記載の箱詰め装置。
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