商品の自動段積み方法及びその装置

【課題】吸盤及び該吸盤を制御する各種の空圧機器を必要とせず、無駄な空間を無くしたカップ状商品や各種の商品を段積みすることができる自動段積み装置を提供。
【解決手段】商品を適数列に搬送するコンベア１の先端部に、商品Ｇの一段分を支持するローラコンベア２が設けられ、ローラコンベア２の各ローラ２ａ間には各ローラ２ａと同方向の櫛歯１４ａを有し、商品Ｇの一段高さ分を上昇させてその下方に次の一段分の商品Ｇを受け入れる昇降ユニット１４が設けられ、昇降ユニット１４上及びローラコンベア２上の商品Ｇの両側且つに櫛歯１４ａ間に下降する櫛歯１６ａを有し、ローラコンベア２と同方向へ横行する櫛状の横行ユニット１６が設けられてなる自動段積み装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商品をダンボールケース等に自動包装するに先立ち、該商品を自動段積みする方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願出願人は、前記包装する商品がカップ麺等のカップ状商品であり、該カップ状商品の小径部と大径部を交互に隣接して無駄な空間を無くした自動段積み装置として、例えば、適数列に搬送したカップ状商品の横二列を二段積みすることを提案している。該装置は、先に搬送された一段分（上段分）の商品を吸盤により吸着して上昇させ、つぎに送られて来た一段分（下段分）の商品の上に下降させ、前記吸盤の吸着を解除して段積みを行うものである。
【特許文献１】特開平１１−１５７５０８号公報
【特許文献２】特開２００１―２０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記装置によれば、前記商品を二段に自動段積みが可能であるが、そのためには、吸盤及び該吸盤を制御するための各種空圧機器を必要とするものであった。また、吸盤による吸着が困難な商品の段積みには利用できない、という問題が残されていた。
【０００４】
本発明は、前記事情に鑑み、前記吸盤及び該吸盤を制御する各種の空圧機器を必要とせず、また、各種商品の段積みに利用できる自動段積み方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的達成のために、請求項１に記載の商品の自動段積み方法は、ローラコンベア上に一段分の商品が供給されたことを検知して前記ローラコンベアの各ローラ間から該各ローラと同方向の櫛歯を有する櫛状の昇降ユニットを一段高さ分上昇させて前記一段分の商品を支持し、つぎに前記ローラコンベア上につぎの一段分の商品が供給されたことを検知して前記二段分の商品の両側且つ前記櫛状の昇降ユニットの櫛歯間に櫛状の横行ユニットの櫛歯を下降させ、つぎに該横行ユニットを前記各ローラと同方向へ横行させて前記二段分の商品を一括して次工程へ搬送することを特徴とする。
【０００６】
前記本発明では、適宜ストッパー、その他の手段によって、ローラコンベア上に、後続と一時的に分離されて、一段分（以下「上段分」という。）の商品が供給される。つぎに、前記ローラコンベアの各ローラ間から、該各ローラと同方向の櫛歯を有する櫛状の昇降ユニットが一段高さ分上昇させられ、前記上段分の商品が一段高さ位置に支持される。
【０００７】
つぎに前記ローラコンベア上につぎの一段分（以下「下段分」という。）の商品が供給されたことが検知されると、前記二段分の商品の両側且つ前記櫛状の昇降ユニットの櫛歯間に櫛状の横行ユニットが下降させられる。
【０００８】
すなわち、前記櫛状の横行ユニットの櫛歯が、前記上段分の商品の両側から、前記櫛状の昇降ユニットの櫛歯間を貫通して下降させられ、前記ローラコンベア上に供給された下段分の商品の両側にまで達し、上下二段積みの商品の両側に位置する。
【０００９】
つぎに、前記横行ユニットが下降状態を保ったまま、前記各ローラと同方向へ横行させられて前記二段分の商品が一括して箱詰め等の次工程へ搬送される。すなわち、前記櫛状の昇降ユニットの櫛歯上にある前記上段分の商品が、前記櫛状の昇降ユニットの櫛歯上をスライドさせられて、さらに該櫛歯から外れて、前記下段分の商品上に載置されて段積みが行われ、一括して箱詰め等の次工程に搬送される。
【００１０】
前記のごとく、本発明では、吸盤及び該吸盤を制御する各種の空圧機器を必要とすることなく商品を段積みすることができる。また、吸盤による吸着上昇等が困難な商品の段積みにも利用が可能である。
【００１１】
請求項２の実施の一形態は、前記横行ユニットの横行に際し、該横行ユニットの間隔を狭めて、前記二段分の商品の両側を整えることを特徴とする請求項１に記載の商品の自動段積み方法である。この実施の一形態によれば、前記二段分の商品の横行時における商品の段積み不揃いが防止される。
【００１２】
請求項３に記載の実施の一形態は、供給される商品がカップ状商品であり、該カップ状商品の小径部と大径部を相互に隣接してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の商品の自動段積み方法である。この実施の一形態によれば、起立、倒立と商品態様が異なる場合であっても効果的に段積みすることができる。
【００１３】
請求項４に記載の商品の自動段積み装置は、商品を適数列に搬送するコンベアの先端部に、前記商品の上段分を支持するローラコンベアが設けられ、該ローラコンベアを構成する各ローラ間には、該各ローラと同方向の櫛歯を有し前記ローラコンベア上に供給された前記商品を一段高さ分上昇させてその下方のローラコンベア上につぎの下段分の商品を受け入れる櫛状の昇降ユニットが設けられ、該昇降ユニット上及び前記ローラコンベア上の商品の両側位置且つ前記昇降ユニットの各櫛歯間位置には、前記昇降ユニット上及び前記ローラコンベア上の商品の両側位置且つ前記櫛状の昇降ユニットの櫛歯間に下降する櫛歯を有し、さらに前記各ローラと同方向へ横行する櫛状の横行ユニットが設けられてなることを特徴とする。この商品の自動段積み装置によれば、前記商品の自動段積み方法を効果的に実施することができる。
【００１４】
請求項５に記載の実施の一形態は、前記横行ユニットの間隔を調整自在としたことを特徴とする請求項４に記載の商品の自動段積み装置である。この実施の一形態によれば、前記二段分の商品の横行時における商品の段積み不揃いが防止される。
【００１５】
請求項６の実施の一形態は、搬送される商品がカップ状商品であり、該カップ状商品の小径部と大径部を相互に隣接してなることを特徴とする請求項４又は５に記載の商品の自動段積み装置である。この実施の一形態によれば、商品が起立及び倒立と商品形態が異なる場合であっても効果的に段積みをすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の方法及び装置によれば、吸盤及び該吸盤を制御する各種の空圧機器を必要とせずに、また、吸盤による吸着上昇等が困難な各種の商品の自動段積みを有効に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る商品の自動段積み装置の概略側面図、図２は、図１の概略右側面図、図３は、ローラコンベア上に上段分のカップ状商品が供給された状態を示す斜視図、図４は、上段分のカップ状商品が櫛状の昇降ユニットによって一段高さ分上昇させられた状態を示す斜視図、図５は、下段分のカップ状商品がローラコンベア上に供給された状態を示し、さらに櫛状の横行ユニットの櫛歯が櫛状の昇降ユニットの櫛歯間に下降させられた状態を示す斜視図、図６は、カップ状商品の段積み装置への供給状態を示す斜視図、図７は、カップ状商品の段積み及び包装状態を示す斜視図、図８は、カップ状商品の倒立装置の要部斜視図、図９は、カップ状商品の倒立工程を示す側面図、図１０は、カップ状商品の倒立工程を示す側面図、図１１は、カップ状商品の倒立工程を示す側面図である。
【００１８】
図面実施の一形態は、カップ状商品Ｇ（例えば、カップ状あるいは椀状の容器内に乾燥麺が充填され、お湯を注ぐだけで食することができる商品等）の自動段積み装置である。さらに前記カップ状商品Ｇの小径部と大径部が交互に隣接させられて無駄な空間を生じさせずに自動段積みする装置であり、前記カップ状商品が三列で搬送され（図６参照）、横二列とされて、段積みする一段の個数が６個とされ、二段積みされて１２個を一括してダンボールケースＤに包装する構成になっている（図７参照）。
【００１９】
まず、前記カップ状商品Ｇの小径部と大径部を相互に隣接させて搬送する装置の一例を椀状の商品Ｇを例に述べる。前記椀状の商品Ｇは、生産工程から通常一列に起立させられて搬送されてくる。つぎに前記一列に搬送されてきた椀状の商品Ｇが、前記特許文献１、２に開示されている公知の方法により必要とする列数に振り分けられる。図面実施の一形態では三列に振り分けられる。
【００２０】
つぎに、前記振り分けられた椀状の商品Ｇが、摩擦係数を大きくしたベルトコンベア３０に搬送される。該摩擦係数を大きくしたベルトコンベア３０の上方には、それぞれ前記椀状の商品Ｇの搬送方向へ揺動自在で、適時に下降して移送された前記椀状の商品Ｇの移送方向前端上部に当接する昇降自在の揺動杆３１が設けられる（図８参照）。
【００２１】
前記揺動杆３１は、前記移送された椀状の商品Ｇの移送方向前端上部の両側に当接するように二本で構成することは望ましい。さらに前記揺動杆３１は、エアーシリンダ３２により昇降自在に構成されている。すなわち、前記エアーシリンダ３２のピストンロッド３３の下端部に、水平支持杆３４を設け、該水平支持杆３４の先端にピン３５により揺動自在に吊り下げられている。
【００２２】
そして、前記ベルトコンベア３０の上面近くに下降させた場合には、前記移送された椀状の商品Ｇが当接して該椀状の商品Ｇに押圧されて、さらに該椀状の商品Ｇの移送方向へ揺動させられる構成になっている。図中、３６は前記揺動杆３１の前記椀状の商品Ｇの移送方向への揺動負荷の調整杆であり、下端に錘３７を有する。
【００２３】
前記構成にあって、前記摩擦係数の大きいベルトコンベア３０上に起立状態で前記椀状の商品Ｇが搬送され、その移送方向前端上部が前記揺動杆２１に当接させられる（図９参照）。
【００２４】
そして、前記ベルトコンベア３０の摩擦係数が大きいため前記椀状の商品Ｇは後方へスリップさせられることなく、前方への搬送が継続される。そして、前記椀状の商品Ｇの搬送により、前記揺動杆３１が前記椀状の商品Ｇの搬送方向に揺動させられた状態となり、同時に前記エアーシリンダ３２により上昇制御され、前記椀状の商品Ｇの搬送方向前端上部が徐々に持ち上げられる（図１０参照）。
【００２５】
そして、さらに、前記椀状の商品Ｇの搬送に合わせて前記揺動杆３１がエアーシリンダ３２により上昇制御されと、最終的に前記椀状の商品Ｇが反転倒立させられる（図１１参照）。
【００２６】
なお、前記椀状の商品Ｇの倒立後は、前記揺動杆３１は前記椀状の商品Ｇの搬送路より上方に位置させられ、その後に搬送される椀状の商品Ｇを倒立させる必要がない場合には、そのままの状態が一時的に保持され、倒立が必要とされる場合に再び下降させられて前記動作を繰り返して、本発明の自動段積み装置へ供給される。
【００２７】
図中、１は、前記反転倒立工程を経て、前記カップ状商品Ｇの小径部と大径部が交互に隣接されて搬送されるコンベアであり、本発明では、該ベルトコンベア１の先端部に、前記カップ状商品Ｇの上段分のカップ状商品Ｇ１、すなわち、三列、横二列の６個が供給されるローラコンベア２が設けられる。図中、３はストッパーガイドである。
【００２８】
図面実施の一例では、前記ローラコンベア２上に後続のカップ状商品Ｇ２の進入を一時的に規制するために、前記ローラコンベア２の後方に、さらに別のローラコンベア４が延長され、該ローラコンベア４部に、エアーシリンダ５により上昇して前記ローラコンベア４上に突出し、適時に復帰するストッパー６を設けている。すなわち、前記ローラコンベア２上には、連続して後続のカップ状商品Ｇ２が供給されず、間欠的に６個の前記カップ状商品Ｇが供給されるように構成されている。
【００２９】
さらに、前記ストッパー６に係止されたカップ状商品Ｇ２とその後に供給されるカップ状商品Ｇ３との間に、前記ストッパー６の上昇を可能にするための間隔が必要とされる。図面実施例では、詳細を図示しないが、前記カップ状商品Ｇ３の支持部のローラコンベア７を一時停止させることによって行っている。
【００３０】
図中、８は、プッシャであり、前記ストッパー６が下降させられて、例えば、前記カップ状商品Ｇ２が、前記ローラコンベア４上を搬送されると同時に、前記カップ状商品Ｇ２の後方へ、エアーシリンダ９により下降させられ、さらにエアーシリンダ１０により進出させられて、前記カップ状商品Ｇ２の後方を瞬間押圧し、該カップ状商品Ｇ２を前記ローラコンベア２上に迅速に供給し、迅速に復帰するものである。
【００３１】
図中、１１は、前記ローラコンベア２上に供給される横二列の前記カップ状商品Ｇ２の後方にエアーシリンダ１２によって下降させられ、さらにエアーシリンダ１３によって進出させられて、前記ローラコンベア２上の前記カップ状商品Ｇ２の供給位置を修正するとともに、後続の前記カップ状商品Ｇ３の供給を阻止し、さらに、後に述べる二段積みカップ状商品Ｇ１及びＧ２の横行時の側ガイドとなる昇降板である。
【００３２】
本発明では、前記ローラコンベア２間に、該ローラコンベア２を構成する各ローラ２ａと同方向に櫛歯１４ａを有し、前記ローラコンベア２上に供給された前記上段分のカップ状商品Ｇ１を、段積み一段高さ分上昇させる櫛状の昇降ユニット１４が設けられる。
【００３３】
前記櫛状の昇降ユニット１４を構成する櫛歯１４ａは、前記ローラコンベア２の各ローラ２ａ間を昇降でき、上昇時には、前記上段分のカップ状商品Ｇ１を支持するとともに、つぎに前記ローラコンベア２上に供給される下段分のカップ状商品Ｇ２の邪魔になることがないように棒状に形成され、それらの一端が一体化されて、エアーシリンダ１５によって一体に昇降するように構成されている。
【００３４】
さらに本発明では、前記昇降ユニット１４上に位置したカップ状商品Ｇ１及び前記ローラコンベア２上に位置したカップ状商品Ｇ２の両側位置且つ前記櫛状の昇降ユニット１４の櫛歯１４ａ間位置にそれぞれ昇降する櫛歯１６ａを有する横行ユニット１６が設けられる。
【００３５】
すなわち、前記横行ユニット１６は、前記昇降ユニット１４上に位置したカップ状商品Ｇ１及び前記ローラコンベア２上に位置したカップ状商品Ｇ２の両側位置且つ前記櫛状の昇降ユニット１４の櫛歯１４ａ間をそれぞれ昇降する所定間隔をあけた二枚の櫛歯板１６ｂ、１６ｂで構成され、前記昇降ユニット１４の上方からその側方に設けられた段積み商品の搬送路１７の上方に延長されたガイドレール１８、１８に支持されたスライダー１９に昇降自在に取り付けられる。
【００３６】
なお、該スライダー１９は、前記ガイドレール１８、１８と平行に支持された往復動チェーン２０等に連結され、該往復動チェーン２０は適宜モータによって往復駆動される。
【００３７】
すなわち、前記スライダー１９には、前記横行ユニット１６の昇降用のエアーシリンダ２１が下向きに設けられ、該エアーシリンダ２１のピストンロッドに支持板２２が取り付けられ、該支持板２２に前記横行ユニット１６が設けられている。
【００３８】
なお、図面実施の一形態では、前記横行ユニット１６を構成する前記櫛歯板１６ｂ、１６ｂは、その間隔が調整自在に構成されている。すなわち、前記支持板２２に反対方向に向けたエアーシリンダ２３、２３を設け、そのピストンロッド２３ａ、２３ａを前記櫛歯板１６ｂ、１６ｂ側に連結してなる。
【００３９】
前記構成により、前記二段積みされたカップ状商品のＧ１、Ｇ２の横幅に合わせて前記櫛歯板１６ｂ、１６ｂの幅寄せが可能である。すなわち、前記横行ユニット１６を形成する櫛歯板１６ｂ，１６ｂを、前記二段積みされたカップ状商品Ｇ１、Ｇ２の両側に、該カップ状商品Ｇ１、Ｇ２と小間隔をあけて下降させた後、前記エアーシリンダ２３、２３により前記二段積みされたカップ状商品Ｇ１、Ｇ２の横幅に合わせて幅寄せを行うことができるように構成されている。
【００４０】
前記構成により、前記横行ユニット１６の下降時に、前記二段積みされたカップ状商品Ｇ１あるいはＧ２に多少の位置ずれがあっても、前記櫛歯板１６ｂ、１６ｂが接触する等して前記カップ状商品Ｇ１あるいはＧ２を損傷することがなく、さらに前記二段分の商品Ｇ１，Ｇ２の両側が整えられ、その後の横行時における前記カップ状商品Ｇ１あるいはＧ２の段積み時の位置ずれを防止できる。
【００４１】
前記構成の本発明は、前記コンベア１上を、小径部と大径部を交互に隣接された前記カップ状商品Ｇが搬送され、さらに前記ローラコンベア４上から、前記ストッパー６及び前記プッシャ８の働きにより、前記ローラコンベア２上に三列、横二列の上段分、６個のカップ状商品Ｇ１供給される。
【００４２】
つぎに、前記ローラコンベア２の各ローラ２ａ間から該各ローラ２ａと同方向に設けられた昇降ユニット１４の櫛歯１４ａがエアーシリンダ１５によって一段高さ分上昇させられる。すなわち、前記上段分のカップ状商品Ｇ１が上段位置に上昇させられる。
【００４３】
同時に、前記ローラコンベア２上に、前記下段分のカップ状商品Ｇ２が供給され、前記昇降板１１が下降及び進出させられて、前記二段のカップ状商品Ｇ１、Ｇ２の搬送方向後方を軽く押え、さらに前記後続のカップ状商品Ｇ３の供給を阻止する。
【００４４】
つぎに、前記の状態、すなわち、前記二段のカップ状商品Ｇ１、Ｇ２が、前記ストッパーガイド３と前記昇降板１１間に保持された状態で、前記横行ユニット１６が前記二段のカップ状商品Ｇ１、Ｇ２の両側に前記エアーシリンダ２１により下降させられる。
【００４５】
すなわち、前記横行ユニット１６の櫛歯１６ａが、前記上段分のカップ状商品Ｇ１の両側から前記昇降ユニット１４の櫛歯１４ａ間を貫通して、前記ローラコンベア２上にある前記下段分のカップ状商品Ｇ２の両側にまで前記エアーシリンダ２１により下降させられる。
【００４６】
同時に、前記エアーシリンダ２３、２３により横行ユニット１６を構成する櫛歯板１６ｂ、１６ｂの幅寄せが行われ、さらにモータにより前記往復動チェーン２０、スライダー１９を介して前記横行ユニット１６が前記ローラコンベア２と同方向に設けられた前記段積み商品搬送路１７へ横行させられる。
【００４７】
なお、前記段積み商品搬送路１７は、例えば、ベルトコンベア等の外周面に、前記二段のカップ状商品Ｇ１、Ｇ２をそのまま収容する容積に形成されたバケットが設けられ、前記二段積みのカップ状商品Ｇ１、Ｇ２の搬送を引き継いで、つぎの自動包装装置へ一括搬送され、図７に示すようにダンボールケースＤに自動包装される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る商品の自動段積み装置の概略側面図である。
【図２】図１の概略右側面図である。
【図３】ローラコンベア上に上段分のカップ状商品が供給された状態を示す斜視図である。
【図４】上段分のカップ状商品が櫛状の昇降ユニットによって一段高さ分上昇させられた状態を示す斜視図である。
【図５】下段分のカップ状商品がローラコンベア上に供給された状態を示し、さらに櫛状の横行ユニットの櫛歯が櫛状の昇降ユニットの櫛歯間に下降させられた状態を示す斜視図である。
【図６】カップ状商品の自動段積み装置への供給状態を示す斜視図である。
【図７】カップ状商品の段積み及び包装状態を示す斜視図である。
【図８】カップ状商品の倒立装置の要部斜視図である。
【図９】カップ状商品の倒立工程を示す側面図である。
【図１０】カップ状商品の倒立工程を示す側面図である。
【図１１】カップ状商品の倒立工程を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４９】
２ローラコンベア
２ａ各ローラ
１４昇降ユニット
１４ａ櫛歯
１６横行ユニット
１６ａ櫛歯
Ｇカップ状商品

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラコンベア上に一段分の商品が供給されたことを検知して前記ローラコンベアの各ローラ間から該各ローラと同方向の櫛歯を有する櫛状の昇降ユニットを一段高さ分上昇させて前記一段分の商品を支持し、つぎに前記ローラコンベア上につぎの一段分の商品が供給されたことを検知して前記二段分の商品の両側且つ前記櫛状の昇降ユニットの櫛歯間に櫛状の横行ユニットの櫛歯を下降させ、つぎに該横行ユニットを前記各ローラと同方向へ横行させて前記二段分の商品を一括して次工程へ搬送することを特徴とする商品の自動段積み方法。
【請求項２】
前記横行ユニットの横行に際し、該横行ユニットの間隔を狭めて、前記二段分の商品の両側を整えることを特徴とする請求項１に記載の商品の自動段積み方法。
【請求項３】
前記供給される商品がカップ状商品であり、該カップ状商品の小径部と大径部を相互に隣接してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の商品の段積み方法。
【請求項４】
商品を適数列に搬送するコンベアの先端部に、前記商品の一段分を支持するローラコンベアが設けられ、該ローラコンベアを構成する各ローラ間には、該各ローラと同方向の櫛歯を有し前記ローラコンベア上に供給された前記商品を一段高さ分上昇させてその下方の前記ローラコンベア上につぎの一段分の商品を受け入れる櫛状の昇降ユニットが設けられ、該昇降ユニット上及び前記ローラコンベア上の商品の両側位置且つ前記櫛状の昇降ユニットの櫛歯間位置には、前記昇降ユニット上及び前記ローラコンベア上の商品の両側位置且つ前記櫛状の昇降ユニットの櫛歯間に下降する櫛歯を有し、さらに前記各ローラと同方向へ横行する櫛状の横行ユニットが設けられてなることを特徴とする商品の自動段積み装置。
【請求項５】
前記横行ユニットの間隔を調整自在としたことを特徴とする請求項３に記載の商品の自動段積み装置。
【請求項６】
前記供給される商品がカップ状商品であり、該カップ状商品の小径部と大径部を相互に隣接してなることを特徴とする請求項４又は５に記載の商品の自動段積み装置。

【図１】