物品押込み装置及びそれを用いた箱詰め装置
【課題】開口部材を構成する枠部材どうしの間隔及び案内部材どうしの間隔を簡単かつ迅速に調整する。
【解決手段】物品押込み装置１８は、シャッタ６６と、テーブル１０２ａと、物品押込み部７０と、開口部材７４とを備え、開口部材７４は、第２開口Ｗ２のサイズを規定する第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２と、第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６と、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２の一方端部１２０ａ，１２２ａどうしの間隔を調整する間隔調整機構１２８と、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２の他方端部１２０ｂ，１２２ｂのそれぞれの動きを一方端部１２０ａ，１２２ａのそれぞれの動きに追従させる追従機構１３０とを有する。
【解決手段】物品押込み装置１８は、シャッタ６６と、テーブル１０２ａと、物品押込み部７０と、開口部材７４とを備え、開口部材７４は、第２開口Ｗ２のサイズを規定する第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２と、第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６と、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２の一方端部１２０ａ，１２２ａどうしの間隔を調整する間隔調整機構１２８と、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２の他方端部１２０ｂ，１２２ｂのそれぞれの動きを一方端部１２０ａ，１２２ａのそれぞれの動きに追従させる追従機構１３０とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ポテトチップ、豆、飴等の食品が袋詰め又は箱詰めされた物品を、段ボールケースやダース箱等の外装箱の内部に整然と押し込む物品押込み装置及びそれを用いた箱詰め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の箱詰め装置の一例が特許文献１に記載されている。この箱詰め装置は、複数の物品を整列させる整列コンベアと、整列コンベアで整列させられた複数の物品をシャッタ上に押し出す押し出しプレートと、外装箱を上記シャッタの直下まで上昇させる昇降装置と、シャッタ上に押し出された複数の物品をシャッタが開いた際に外装箱の内部に押し込む押し込みプレートとを備えている。そして、シャッタの直下には、複数の物品が通る矩形の開口を構成する開口部材が設けられている。開口部材は、矩形の枠部材と、枠部材の内周部に取り付けられた可撓性の案内部材とを有しており、複数の物品を外装箱の内部に押し込む際には、複数の物品のそれぞれが案内部材で案内される。
【０００３】
特許文献１の箱詰め装置では、案内部材が矩形の形状に一体に形成されていたので、外装箱が異なるサイズのものに変わると、案内部材を異なるサイズのものに交換する必要があり、その交換作業が面倒であるという課題があった。
【０００４】
特許文献２には、外装箱のサイズが変わったときでも、案内部材の交換を不要とした箱詰め装置が記載されている。この箱詰め装置では、開口部材を構成する２本の枠部材がシャッタの開閉方向に対して平行に延びて配置されており、２本の枠部材の互いに向き合う側面に可撓性を有する案内板が取り付けられている。そして、２本の枠部材の一方端部どうしが第１の送りねじ機構を介して連結されており、２本の枠部材の他方端部どうしが第２の送りねじ機構を介して連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９７０７号公報
【特許文献２】特許第４２５５３２０号公報（図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載された箱詰め装置では、第１の送りねじ機構及び第２の送りねじ機構のそれぞれを手動で操作することによって、枠部材どうしの間隔及び案内板どうしの間隔を調整できる。しかし、２つの送りねじ機構を両者のバランスを取りながら手動で操作することは容易ではなく、案内板どうしの間隔の調整作業に時間がかかるという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、開口部材を構成する枠部材どうしの間隔及び案内部材（案内板）どうしの間隔を簡単かつ迅速に調整することができる、物品押込み装置及びそれを用いた箱詰め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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の物品押込み装置は、水平方向に往復移動されることによって第１開口を開閉する開閉プレートを有するシャッタと、前記第１開口の下方に位置する所定の箱詰位置で外装箱を支持するテーブルと、前記開閉プレートが前記第１開口を閉じたときに、前記開閉プレート上に載置された物品を保持するとともに、前記開閉プレートが前記第１開口を開いたときに、前記物品を前記第１開口から下方に移動させて前記外装箱の内部に押し込む物品押込み部と、前記第１開口の下方に前記物品が通る第２開口を構成する開口部材とを備え、前記開口部材は、互いに近接又は離間する方向に移動可能に設けられ、前記第２開口のサイズを規定する第１枠部材及び第２枠部材と、前記第１枠部材及び前記第２枠部材に取り付けられた第１案内部材及び第２案内部材と、前記第１枠部材及び前記第２枠部材におけるこれらの移動方向に対して直交する方向の一方端部に設けられ、前記一方端部どうしの間隔を調整する間隔調整機構と、前記第１枠部材及び前記第２枠部材におけるこれらの移動方向に対して直交する方向の他方端部に設けられ、前記他方端部のそれぞれの動きを前記一方端部のそれぞれの動きに追従させる追従機構とを有する。
【０００９】
この構成において、間隔調整機構によって第１枠部材及び第２枠部材の一方端部どうしの間隔を調整する際には、追従機構によって第１枠部材及び第２枠部材の他方端部の動きが一方端部の動きに追従させられる。したがって、第１枠部材及び第２枠部材の他方端部どうしの間隔を調整するための第２の間隔調整機構は不要であり、第２の間隔調整機構を操作する手間を省くことができる。
【００１０】
前記追従機構は、前記第１枠部材及び前記第２枠部材のそれぞれの前記他方端部をその移動方向においてガイドする従動ガイドレールと、前記従動ガイドレールに対して直交する方向に往復移動可能に設けられた従動部材と、その一方端部が前記従動部材に回動自在に取り付けられ、その他方端部が前記第１枠部材の前記他方端部に回動自在に取り付けられた第１従動アームと、その一方端部が前記従動部材に回動自在に取り付けられ、その他方端部が前記第２枠部材の前記他方端部に回動自在に取り付けられた第２従動アームとを有してもよい。
【００１１】
この構成において、間隔調整機構によって第１枠部材の一方端部を移動させると、それに伴って第１枠部材の他方端部が移動され、その動力が第１従動アーム、従動部材及び第２従動アームを介して第２枠部材の他方端部に伝達される。一方、間隔調整機構によって第２枠部材の一方端部を移動させると、それに伴って第２枠部材の他方端部が移動され、その動力が第２従動アーム、従動部材及び第１従動アームを介して第１枠部材の他方端部に伝達される。したがって、第１枠部材及び第２枠部材のそれぞれの他方端部の動きを一方端部の動きに円滑に追従させることができる。
【００１２】
前記間隔調整機構は、前記第１枠部材及び前記第２枠部材のそれぞれの前記一方端部をその移動方向においてガイドする主動ガイドレールと、前記主動ガイドレールに対して直交する方向に往復移動可能に設けられた主動部材と、その一方端部が前記主動部材に回動自在に取り付けられ、その他方端部が前記第１枠部材の前記一方端部に回動自在に取り付けられた第１主動アームと、その一方端部が前記主動部材に回動自在に取り付けられ、その他方端部が前記第２枠部材の前記一方端部に回動自在に取り付けられた第２主動アームと、前記主動部材を前記主動ガイドレールに対して直交する方向に前進又は後退させる駆動部とを有してもよい。
【００１３】
この構成において、駆動部で主動部材を前進又は後退させると、その動力が、第１主動アーム及び第２主動アームを介して第１枠部材及び第２枠部材のそれぞれの一方端部に伝達され、その動力でこれらの一方端部が移動される。
【００１４】
前記第１従動アーム、前記第２従動アーム、前記第１主動アーム及び前記第２主動アームのそれぞれは同じ長さを有してもよい。
【００１５】
この構成では、駆動部から入力された動力を、同じ長さを有する４つのアームを介して、第１枠部材及び第２枠部材のそれぞれの一方端部及び他方端部にバランスよく伝達させることができる。
【００１６】
前記駆動部は、ボールねじと、ボールねじが螺合されたナット部と、ボールねじを手動で回転させるためのハンドルとを有し、前記ナット部と前記主動部材とが一体に設けられてもよい。
【００１７】
この構成において、手動でハンドルを回転させると、その動力がボールねじを介してナット部に伝達され、ナット部と一体に設けられた主動部材が前進又は後退される。ナット部はボールねじのねじ山間で保持されるので、第１主動アーム及び第２主動アームから主動部材に作用する力によって主動部材が移動されることはない。
【００１８】
前記駆動部は、ボールねじと、ボールねじが螺合されたナット部と、ボールねじを回転させるモータと、モータを制御する制御部とを有し、前記ナット部と前記主動部材とが一体に設けられてもよい。
【００１９】
この構成では、制御部でモータを制御することによって、第１枠部材と第２枠部材との間隔を自動調整することができる。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の箱詰め装置は、複数の物品を整列させる物品整列装置と、上記のいずれかの物品押込み装置と、上記のいずれかの物品押込み装置の開閉プレートが前記第１開口を閉じたときに、前記物品整列装置で整列させられた前記複数の物品を前記開閉プレート上に押し出す物品押出し装置とを備える。
【００２１】
この構成では、物品整列装置で整列させられた複数の物品を物品押込み装置で外装箱の内部に押し込むことができる。同時に押し込まれる物品の数が変更される場合には、外装箱のサイズが変更されるが、その場合には、間隔調整機によって第１枠部材と第２枠部材との間隔が適宜調整され、これにより第２開口のサイズが外装箱のサイズに適するように調整される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、開口部材を構成する枠部材どうしの間隔及び案内部材どうしの間隔を、外装箱のサイズに適するように簡単かつ迅速に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係る箱詰め装置の構成を示す正面図である。
【図２】第１実施形態に係る箱詰め装置の構成を示す平面図である。
【図３】第１実施形態に係る箱詰め装置の主要部の構成を示す斜視図である。
【図４】シャッタの構成を示す平面図である。
【図５】開口部材の構成を示す平面図である。
【図６】開口部材の構成を示す斜視図である。
【図７】図６におけるVII-VII線断面図である。
【図８】開口部材の第２開口のサイズを拡大した状態を示す平面図である。
【図９】第２実施形態に係る箱詰め装置の構成を示す平面図である。
【図１０】第３実施形態に係る箱詰め装置の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
［箱詰め装置の全体構成］
図１は、第１実施形態に係る箱詰め装置１０の構成を示す正面図であり、図２は、箱詰め装置１０の構成を示す平面図であり、図３は、箱詰め装置１０の主要部の構成を示す斜視図である。なお、図３中の矢印で示すように、以下の説明で用いる前、後、左、右、上、下の方向は、箱詰め装置１０を正面（図１）から見たときの方向と一致する。
【００２６】
図１に示すように、箱詰め装置１０は、ポテトチップ、豆、飴等の食品が袋詰め又は箱詰めされた複数（本実施形態では４個）の物品Ｔを整列させて物品集合体Ｘを構成するとともに、これらの物品Ｔを、物品集合体Ｘを単位として段ボールケースやダース箱等の外装箱Ｕの内部に自動収容するものである。
【００２７】
図１及び図２に示すように、箱詰め装置１０は、縦ピロー包装機等のような前段の装置（図示省略）から物品Ｔを導入する物品導入装置１２と、複数の物品Ｔを整列させて物品集合体Ｘを構成する整列コンベア１４と、物品集合体Ｘを前方に押し出す物品押出し装置１６と、押し出された物品集合体Ｘを外装箱Ｕの内部に押し込む物品押込み装置１８と、これらの装置を支持するフレーム２０と、これらの装置の動作を統一的に制御する制御部２２（図１）とを備えている。
【００２８】
図１に示すように、フレーム２０は、パイプ状又は棒状の部材や板状の部材を互いに接合することによって構成されており、図２に示すように、フレーム２０の前部には、物品集合体Ｘが上から下に通る第１開口Ｗ１が開口されている。そして、図２に示すように、フレーム２０の後部に物品導入装置１２及び整列コンベア１４が左右に並んで設けられており、フレーム２０の前部における第１開口Ｗ１に対応する部分に物品押込み装置１８が設けられており、フレーム２０の上部における整列コンベア１４と物品押込み装置１８とに跨る領域に物品押出し装置１６が設けられている。
【００２９】
制御部２２（図１）は、図示しないが、ＣＰＵと、制御プログラム及び各種のデータを記憶する記憶装置と、各種の情報を入力する入力部と、各種の情報を表示する表示部とを有している。そして、制御部２２で制御プログラムが実行されることによって一連の箱詰め動作が実行される。
【００３０】
［物品導入装置の構成］
図１に示すように、物品導入装置１２は、左右方向に間隔を隔てて配置された一対のローラ２４（左側のローラ２４は図示省略）と、一対のローラ２４間に掛け渡された無端ベルト２６と、一対のローラ２４のうち少なくとも一方を駆動するモータ（図示省略）とを有している。縦ピロー包装機等のような前段の装置（図示省略）から物品導入装置１２に複数の物品Ｔが順次供給されると、これらの物品Ｔは、無端ベルト２６に載置されて右方に向けて搬送され、無端ベルト２６の右側の端部から整列コンベア１４に与えられる。
【００３１】
［整列コンベアの構成］
図１及び図２に示すように、整列コンベア１４は、複数の物品Ｔを立てた状態で１列に整列させるものであり、複数の物品Ｔを一方向（本実施形態では右方向）に搬送する搬送面３０ａを有する無端軌道３０と、無端軌道３０の搬送面３０ａに搬送方向に間隔を隔てて設けられた複数のフィン３２とを有している。
【００３２】
図３に示すように、無端軌道３０は、前方から後方に向けて互いに平行に並んで配置された第１ベルト３４ａ、第２ベルト３４ｂ、第３ベルト３４ｃ及び第４ベルト３４ｄを有しており、これらのベルト３４ａ〜３４ｄの表面が搬送面３０ａとなっている。そして、第１ベルト３４ａおよび第３ベルト３４ｃが、左右方向に間隔を隔てて設けられた一対のプーリー３６（右側のプーリー３６は図示省略）間に掛け渡されており、第２ベルト３４ｂおよび第４ベルト３４ｄが、左右方向に間隔を隔てて設けられた一対のプーリー３８（右側のプーリー３８は図示省略）間に掛け渡されている。一対のプーリー３６のうち少なくとも一方には、モータを有する第１駆動部（図示省略）が接続されており、一対のプーリー３８のうち少なくとも一方には、モータを有する第２駆動部（図示省略）が接続されている。
【００３３】
図３に示すように、複数のフィン３２は、複数の物品Ｔを立てた状態で保持する板状部材であり、本実施形態では、４個の物品Ｔを保持する５枚のフィン３２が１組となって１つのフィン群４０が構成されており、複数のフィン郡４０が無端軌道３０の搬送面３０ａ上に所定の間隔を隔てて配置されている。
【００３４】
各フィン郡４０において、隣接するフィン３２どうしの間隔は、２枚のフィン３２間に物品Ｔを立てた状態で収容し得るように、物品Ｔの厚さよりも大きく設計されている。また、各フィン３２の長さは、２枚のフィン３２間で物品Ｔを立てた状態で保持し得るように、立てられた状態にある物品Ｔの上下方向長さよりも長く設計されている。
【００３５】
そして、搬送面３０ａ上に並ぶ複数のフィン郡４０に連続番号を付したと仮定すると、奇数番号が付されたフィン郡４０を構成する各フィン３２が、第１ベルト３４ａ及び第３ベルト３４ｃに取り付けられており、偶数番号が付されたフィン郡４０を構成する各フィン３２が、第２ベルト３４ｂ及び第４ベルト３４ｄに取り付けられている。したがって、奇数番目のフィン郡４０と偶数番目のフィン郡４０とを、上記の第１駆動部及び第２駆動部（図示省略）によって別々に駆動させることができる。例えば、図３に示すように、先行するフィン郡４０を物品整列位置Ｐ１で停止させた状態で、後続するフィン郡４０を物品受入れ位置Ｐ２で停止させたり、或いは、物品整列位置Ｐ１に向けて移動させたりすることができる。
【００３６】
［物品押出し装置の構成］
図２に示すように、物品押出し装置１６は、複数の物品Ｔを物品整列位置Ｐ１から前方に向けて同時に押し出すものであり、直動機構４４と、物品押出し部４６と、左右一対のガイド部４８と、ストッパ部５０とを有している。
【００３７】
図２に示すように、直動機構４４は、前後方向に延びて配置されたリニアレール５２と、リニアレール５２に対して往復移動可能に取り付けられた往復テーブル５４と、リニアレール５２の前端部及び後端部のそれぞれの近傍に配置された一対のプーリー５６ａ，５６ｂと、これらのプーリー５６ａ，５６ｂ間に掛け渡された無端ベルト５８と、一方のプーリー５６ａを駆動するモータ６０とを有している。そして、無端ベルト５８に対して往復テーブル５４が固定されており、往復テーブル５４に対して物品押出し部４６が固定されている。モータ６０でプーリー５６ａを正転又は逆転させると、無端ベルト５８が正転又は逆転され、これに伴って往復テーブル５４及び物品押出し部４６が前方又は後方に往復移動される。複数の物品Ｔを整列させる物品整列工程では、物品押出し部４６が後方に移動され、搬送面３０ａの後端部に位置決めされる。
【００３８】
図３に示すように、物品押出し部４６は、左右方向に延びる支持アーム６２と、複数の物品Ｔ（すなわち物品集合体Ｘ）を同時に前方に押し出す押出しプレート６４とを有している。押出しプレート６４は、略四角形の板状のプレート本体６４ａを有しており、プレート本体６４ａにおける複数のフィン３２のそれぞれの後端面と対向する位置には、複数のスリット６４ｂが設けられている。また、押出しプレート６４の上端部が支持アーム６２の一方端部に固定されている。そして、図２に示すように、支持アーム６２の他方端部が往復テーブル５４に固定されている。
【００３９】
図２に示すように、一対のガイド部４８は、物品押出し部４６で前方に押し出される物品集合体Ｘを左右方向からガイドする板状部材である。図３に示すように、ストッパ部５０は、物品押出し部４６で押し出されて来た物品集合体Ｘ（図２）を受け止めることによって、物品集合体Ｘの前後方向の位置を規定する板状部材である。ストッパ部５０の後面５０ａは、物品押出し部４６における押出しプレート６４の前面６４ｃに対して平行に形成されている。したがって、物品押出し部４６で押し出されて来た物品集合体Ｘがストッパ部５０の後面５０ａに当接されると、前面６４ｃと後面５０ａとで物品集合体Ｘが挟まれ、それにより物品集合体Ｘを構成する各物品Ｔの姿勢が矯正される。
【００４０】
［物品押込み装置の構成］
図４はシャッタ６６の構成を示す平面図であり、図５は開口部材７４の構成を示す平面図である。また、図６は開口部材７４の構成を示す斜視図であり、図７は図６におけるVII-VII線断面図である。図３に示すように、物品押込み装置１８は、シャッタ６６と、姿勢矯正装置６８と、物品押込み部７０と、外装箱搬送装置７２と、開口部材７４とを備えている。
【００４１】
図４に示すように、シャッタ６６は、フレーム２０（図２）の第１開口Ｗ１を開閉するものであり、第１開口Ｗ１に移動可能に設けられた左右一対の開閉プレート７６，７８と、開閉プレート７６，７８を左右方向に移動させるプレート移動機構７９とを有している。
【００４２】
開閉プレート７６，７８のそれぞれは、平面視略四角形の板状部材であり、２枚の開閉プレート７６，７８を合わせたサイズは、第１開口Ｗ１のサイズよりも大きく設計されている。開閉プレート７６，７８で第１開口Ｗ１を完全に閉じた状態では、左側の開閉プレート７６の右端縁７６ａと右側の開閉プレート７８の左端縁７８ａとが当接され、開閉プレート７６，７８のそれぞれの上面で物品集合体Ｘ（図２）が支持される。
【００４３】
図４に示すように、プレート移動機構７９は、左右方向に延びて配置されたリニアレール８０と、リニアレール８０に対して往復移動可能に取り付けられた２つの往復テーブル８２，８４と、リニアレール８０の左右方向両端部の近傍に配置された一対のプーリー８６ａ，８６ｂと、これらのプーリー８６ａ，８６ｂ間に掛け渡された無端ベルト８８と、一方のプーリー８６ｂを駆動するモータ９０とを有している。無端ベルト８８は、前側に位置する直線状の第１部分８８ａと、後側に位置する直線状の第２部分８８ｂとを有しており、第１部分８８ａに対して往復テーブル８２が固定されており、第２部分８８ｂに対して往復テーブル８４が固定されている。そして、左側の開閉プレート７６の前端縁７６ｂが往復テーブル８２に固定されており、右側の開閉プレート７８の前端縁７８ｂが往復テーブル８４に固定されている。モータ９０でプーリー８６ｂを回転させて無端ベルト８８を正転又は逆転させると、往復テーブル８２，８４が互いに反対の方向に移動され、開閉プレート７６，７８が互いに近接又は離間する方向に移動される。
【００４４】
図２に示すように、姿勢矯正装置６８は、開閉プレート７６，７８の上面に載置された複数の物品Ｔ（すなわち物品集合体Ｘ）の姿勢を矯正するものであり、第１開口Ｗ１の左右両側に配置された左右一対の押圧プレート９２ａ，９２ｂと、押圧プレート９２ａ，９２ｂを物品集合体Ｘに左右方向から押し当てる押圧装置９４ａ，９４ｂとを有している。
【００４５】
図１に示すように、物品押込み部７０は、フレーム２０に設けられた昇降タワー９６と、昇降タワー９６に昇降自在に取り付けられた昇降部材９８と、昇降部材９８に取り付けられた押込みプレート１００と、昇降部材９８を昇降させる昇降装置（図示省略）とを有している。押込みプレート１００は、物品集合体Ｘを構成する複数の物品Ｔのそれぞれを吸着する吸着口（図示省略）を有しており、吸着口には、真空ポンプ及びサクションブロア等の吸込口（図示省略）が連通されている。
【００４６】
図１に示すように、外装箱搬送装置７２は、外装箱昇降装置１０２と、外装箱搬入装置１０６と、外装箱搬出装置１０８とを有している。外装箱昇降装置１０２は、空の外装箱Ｕを第２開口Ｗ２の直下に位置する所定の箱詰位置Ｐ３まで上昇させるとともに、複数の物品Ｔが収容された外装箱Ｕを所定の降下位置Ｐ４まで降下させるものであり、外装箱Ｕを支持するテーブル１０２ａと、テーブル１０２ａを昇降させる昇降機構１０２ｂとを有している。
【００４７】
外装箱搬入装置１０６は、空の外装箱Ｕを降下位置Ｐ４にあるテーブル１０２ａに搬送するものであり、本実施形態では、モータ（図示省略）によって駆動されるベルトコンベアが外装箱搬入装置１０６として用いられる。外装箱搬出装置１０８は、複数の物品Ｔが収容された外装箱Ｕを降下位置Ｐ４にあるテーブル１０２ａから搬出するものであり、本実施形態では、駆動機構を有しないローラコンベアが外装箱搬出装置１０８として用いられる。
【００４８】
図３に示すように、開口部材７４は、第１開口Ｗ１の下方に物品集合体Ｘ（図２）が通る第２開口Ｗ２を構成するとともに、第２開口Ｗ２を通る物品集合体Ｘ（図２）を外装箱Ｕに案内するものであり、図５及び図６に示すように、第１枠部材１２０と、第２枠部材１２２と、第１案内部材１２４と、第２案内部材１２６と、間隔調整機構１２８と、追従機構１３０とを有している。
【００４９】
図６に示すように、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２は、第２開口Ｗ２の内周部における前部及び後部を構成するとともに、第２開口Ｗ２のサイズを規定する部材であり、本実施形態では、鉄等の金属によって略Ｖ字状の断面を有する棒状に形成されている。そして、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれが、第１開口Ｗ１の下方において、開閉プレート７６，７８の開閉方向と同じ方向に延びて、互いに近接又は離間する方向に移動可能に設けられている。第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２の互いに向き合う内側面１２０ｃ，１２２ｃは、第２開口Ｗ２の内側に向かうにつれて低くなるように傾斜しており、この内側面１２０ｃ，１２２ｃが第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６を取り付けるための「案内部材取付面」となっている。
【００５０】
図６に示すように、第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６は、ゴム及びエラストマ等のような可撓性及び弾性を有する材料からなる板状部材である。第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６の長さは、上記内側面すなわち案内部材取付面１２０ｃ，１２２ｃの長さとほぼ同じに設計されており、第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６の幅は、案内部材取付面１２０ｃ，１２２ｃの幅よりも広く設計されている。そして、第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６が、案内部材取付面１２０ｃ，１２２ｃにボルト、ピン及び接着剤等のような取付手段（図示省略）を用いて取り付けられている。
【００５１】
図７に示すように、第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６が案内部材取付面１２０ｃ，１２２ｃに取り付けられた状態において、第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６の幅方向一方端縁は、案内部材取付面１２０ｃ，１２２ｃの下端縁より下方に位置しており、当該下端縁から下方に突出した部分が可撓性を有する案内部１２４ａ，１２６ａとなっている。
【００５２】
図６に示すように、間隔調整機構１２８は、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２の一方端部１２０ａ，１２２ａどうしの間隔を調整するものである。追従機構１３０は、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２の他方端部１２０ｂ，１２２ｂのそれぞれの動きを、間隔調整機構１２８で移動させられる一方端部１２０ａ，１２２ａのそれぞれの動きに追従させるものである。なお、本実施形態では、互いに平行に配置された第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２が、互いに近接又は離間する方向に移動されるので、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２の端部とは、これらの移動方向に対して直交する方向の端部を意味する。
【００５３】
［間隔調整機構の構成］
図６に示すように、間隔調整機構１２８は、主動ガイドレール１３２と、２つの移動部材１３４，１３６と、主動部材１３８と、駆動部１４０と、第１主動アーム１４２と、第２主動アーム１４４とを有している。
【００５４】
主動ガイドレール１３２は、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの一方端部１２０ａ，１２２ａをその移動方向（本実施形態では前後方向）においてガイドする断面略四角形の棒状部材である。移動部材１３４，１３６は、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの一方端部１２０ａ，１２２ａを主動ガイドレール１３２に対して移動可能に取り付けるものであり、主動ガイドレール１３２の外面を摺動する摺動部１３４ａ，１３６ａと、摺動部１３４ａ，１３６ａの上面に設けられた回動軸１３４ｂ，１３６ｂとを有している。そして、一方の移動部材１３４に対して第１枠部材１２０の一方端部１２０ａが接続されており、他方の移動部材１３６に対して第２枠部材１２２の一方端部１２２ａが接続されている。
【００５５】
主動部材１３８は、第２開口Ｗ２の外側において主動ガイドレール１３２に対して直交する方向に往復移動可能に設けられた部材であり、本実施形態では、後述するボールねじ１４０ａが螺合されるナット部１３８ａと、ナット部１３８ａの上面に設けられた回動軸１３８ｂとを有している。つまり、ナット部１３８ａは主動部材１３８の一部として、主動部材１３８と一体に設けられている。なお、ナット部と主動部材とを互いに独立した部品として構成し、これらを一体に接合してもよい。
【００５６】
駆動部１４０は、主動部材１３８を主動ガイドレール１３２に対して直交する方向に前進又は後退させるものであり、ボールねじ１４０ａと、ボールねじ１４０ａの端部に設けられ、ボールねじ１４０ａを手動で回転させるためのハンドル１４０ｂと、その内部に主動部材１３８のナット部１３８ａを収容するとともに、ボールねじ１４０ａを回転自在に支持する角パイプ状又は箱状の支持部１４０ｃとを有している。そして、支持部１４０ｃが主動ガイドレール１３２の長さ方向中央部に接続されており、ボールねじ１４０ａが支持部１４０ｃの内部において主動部材１３８のナット部１３８ａに螺合されている。
【００５７】
第１主動アーム１４２は、ボールねじ１４０ａから主動部材１３８に伝達された力を移動部材１３４に伝達する棒状部材であり、第１主動アーム１４２の一方端部には軸受け孔（図示省略）が設けられており、他方端部には軸受け孔１４２ｂが設けられている。そして、第１主動アーム１４２の一方端部に設けられた軸受け孔（図示省略）が主動部材１３８の回動軸１３８ｂに回動自在に嵌合されており、他方端部に設けられた軸受け孔１４２ｂが移動部材１３４の回動軸１３４ｂに回動自在に嵌合されている。
【００５８】
第２主動アーム１４４は、ボールねじ１４０ａから主動部材１３８に伝達された力を移動部材１３６に伝達する棒状部材であり、第２主動アーム１４４の一方端部には軸受け孔１４４ａが設けられており、他方端部には軸受け孔１４４ｂが設けられている。第２主動アーム１４４の長さは、第１主動アーム１４２の長さと同じに設計されている。そして、第２主動アーム１４４の一方端部に設けられた軸受け孔１４４ａが主動部材１３８の回動軸１３８ｂに回動自在に嵌合されており、他方端部に設けられた軸受け孔１４４ｂが移動部材１３６の回動軸１３６ｂに回動自在に嵌合されている。
【００５９】
なお、本実施形態では、第１主動アーム１４２及び第２主動アーム１４４のそれぞれの他方端部が、移動部材１３４及び移動部材１３６を介して、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの一方端部１２０ａ，１２２ａに取り付けられているが、これらは、一方端部１２０ａ，１２２ａに直接取り付けられてもよい。この場合には、一方端部１２０ａ，１２２ａのそれぞれに回動軸（図示省略）が設けられることになる。
【００６０】
［追従機構の構成］
図６に示すように、追従機構１３０は、従動ガイドレール１５２と、２つの移動部材１５４，１５６と、従動部材１５８と、支持部材１６０と、第１従動アーム１６２と、第２従動アーム１６４とを有している。
【００６１】
従動ガイドレール１５２は、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの他方端部１２０ｂ，１２２ｂをその移動方向（本実施形態では前後方向）においてガイドする断面略四角形の棒状部材である。移動部材１５４，１５６は、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの他方端部１２０ｂ，１２２ｂを従動ガイドレール１５２に対して移動可能に取り付けるものであり、従動ガイドレール１５２の外面を摺動する摺動部１５４ａ，１５６ａと、摺動部１５４ａ，１５６ａの上面に設けられた回動軸１５４ｂ，１５６ｂとを有している。そして、一方の移動部材１５４に対して第１枠部材１２０の他方端部１２０ｂが接続されており、他方の移動部材１５６に対して第２枠部材１２２の他方端部１２２ｂが接続されている。
【００６２】
従動部材１５８は、第２開口Ｗ２の外側において従動ガイドレール１５２に対して直交する方向に往復移動可能に設けられた部材であり、本体部１５８ａと、本体部１５８ａの上面に設けられた回動軸１５８ｂとを有している。そして、本体部１５８ａが角パイプ状又は箱状の支持部材１６０の内部に収容されており、支持部材１６０が従動ガイドレール１５２の長さ方向中央部に接続されている。
【００６３】
第１従動アーム１６２は、移動部材１５４と従動部材１５８との相互間で力を伝達する棒状部材であり、第１従動アーム１６２の一方端部には軸受け孔（図示省略）が設けられており、他方端部には軸受け孔１６２ｂが設けられている。第１従動アーム１６２の長さは、第１主動アーム１４２及び第２主動アーム１４４のそれぞれの長さと同じに設計されている。そして、第１従動アーム１６２の一方端部に設けられた軸受け孔（図示省略）が従動部材１５８の回動軸１５８ｂに回動自在に嵌合されており、他方端部に設けられた軸受け孔１６２ｂが移動部材１５４の回動軸１５４ｂに回動自在に嵌合されている。
【００６４】
第２従動アーム１６４は、移動部材１５６と従動部材１５８との相互間で力を伝達する棒状部材であり、第２従動アーム１６４の一方端部には軸受け孔１６４ａが設けられており、他方端部には軸受け孔１６４ｂが設けられている。第２従動アーム１６４の長さは、第１従動アーム１６２の長さと同じに設計されている。そして、第２従動アーム１６４の一方端部に設けられた軸受け孔１６４ａが従動部材１５８の回動軸１５８ｂに回動自在に嵌合されており、他方端部に設けられた軸受け孔１６４ｂが移動部材１５６の回動軸１５６ｂに回動自在に嵌合されている。
【００６５】
なお、本実施形態では、第１従動アーム１６２及び第２従動アーム１６４のそれぞれの他方端部が、移動部材１５４及び移動部材１５６を介して、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの他方端部１２０ｂ，１２２ｂに間接的に取り付けられているが、これらは、他方端部１２０ｂ，１２２ｂに直接取り付けられてもよい。この場合には、他方端部１２０ｂ，１２２ｂのそれぞれに回動軸（図示省略）が設けられることになる。
【００６６】
図６に示すように、本実施形態では、第１主動アーム１４２と第２主動アーム１４４とが同じ長さを有しているので、主動部材１３８から第１主動アーム１４２及び第２主動アーム１４４に伝達された力を、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの一方端部１２０ａ，１２２ａに均等に伝達させることができる。また、第１従動アーム１６２と第２従動アーム１６４とが同じ長さを有しているので、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの他方端部１２０ｂ，１２２ｂを、前後方向に均等に移動させることができる。そして、第１主動アーム１４２及び第２主動アーム１４４と第１従動アーム１６２及び第２従動アーム１６４とが同じ長さを有しているので、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２を、前後方向にバランスよく移動させることができる。
【００６７】
［箱詰め装置の動作］
制御部２２（図１）のＣＰＵ等によって制御プログラムが実行されると、物品導入工程、物品整列工程、物品押出し工程、及び物品押込み工程がこの順に実行される。また、これらの工程と並行して、外装箱搬送工程が実行される。
【００６８】
図２に示すように、物品導入工程では、縦ピロー包装機等のような前段の装置（図示省略）から供給された物品Ｔが、物品導入装置１２によって整列コンベア１４に向けて順次搬送される。図２に示すように、物品整列工程では、導入された複数の物品Ｔが、整列コンベア１４のフィン３２間に収容されて並べられ、４個の物品Ｔからなる物品集合体Ｘが構成される。図２に示すように、物品押出し工程では、整列させられた複数の物品Ｔからなる物品集合体Ｘが、物品押出し装置１６によってシャッタ６６を構成する開閉プレート７６，７８の上面まで押し出される。
【００６９】
図１に示すように、物品押込み工程では、まず、開閉プレート７６，７８（図２）の上面に載置された各物品Ｔが押込みプレート１００によって保持される。そして、第１開口Ｗ１（図２）が開かれるとともに、昇降部材９８及び押込みプレート１００が降下され、各物品Ｔが第１開口Ｗ１及び第２開口Ｗ２（図３）を通して箱詰位置Ｐ３で支持された外装箱Ｕの内部に押し込まれる。各物品Ｔが第２開口Ｗ２を通過する際には、各物品Ｔが第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６で案内される。
【００７０】
図１に示すように、外装箱搬送工程では、空の外装箱Ｕが、外装箱搬入装置１０６及び外装箱昇降装置１０２によって所定のタイミングで箱詰位置Ｐ３まで搬送される。そして、外装箱Ｕに所定数の物品Ｔが収容されると、当該外装箱Ｕが降下位置Ｐ４まで降下され、外装箱搬出装置１０８によって搬出される。
【００７１】
［第２開口のサイズ調整］
図１に示すように、押込み工程において、外装箱Ｕの開口Ｑのサイズに比べて第２開口Ｗ２のサイズが小さ過ぎると、物品Ｔが第２開口Ｗ２の内周部に当たって、その姿勢が乱れるおそれがある。一方、外装箱Ｕの開口Ｑのサイズに比べて第２開口Ｗ２のサイズが大き過ぎると、物品Ｔが開口Ｑの内周部に当たって、その姿勢が乱れるおそれがある。そのため、第２開口Ｗ２のサイズは、外装箱Ｕの開口Ｑのサイズに応じて適正に調整する必要がある。このような第２開口Ｗ２のサイズ調整は、主として、外装箱Ｕのサイズが変更されたときに必要になる。
【００７２】
図８は、開口部材７４の第２開口Ｗ２のサイズを拡大した状態を示す平面図である。第２開口Ｗ２のサイズを調整する際には、間隔調整機構１２８における駆動部１４０のハンドル１４０ｂを手で握り、これを所定方向に回動させる。つまり、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２の間隔を狭くして第２開口Ｗ２のサイズを縮小する際には、ハンドル１４０ｂを時計回りに回動させる。一方、図８に示すように、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２の間隔を広くして第２開口Ｗ２のサイズを拡大する際には、ハンドル１４０ｂを反時計回りに回動させる。なお、図８中の斜線部は、開閉プレート７６，７８で開かれた第１開口Ｗ１の有効部分と開口部材７４で構成された第２開口Ｗ２とが重なる領域を示している（図１０において同じ。）。
【００７３】
間隔調整機構１２８の第１主動アーム１４２の動力によって第１枠部材１２０の一方端部１２０ａを移動させると、それに伴って第１枠部材１２０の他方端部１２０ｂが移動され、その動力が第１従動アーム１６２、従動部材１５８及び第２従動アーム１６４を介して第２枠部材１２２の他方端部１２２ｂに伝達される。一方、間隔調整機構１２８の第２主動アーム１４４の動力によって第２枠部材１２２の一方端部１２２ａを移動させると、それに伴って第２枠部材１２２の他方端部１２２ｂが移動され、その動力が第２従動アーム１６４、従動部材１５８及び第１従動アーム１６２を介して第１枠部材１２０の他方端部１２０ｂに伝達される。したがって、これら２方向からの動力によって、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの他方端部１２０ｂ，１２２ｂの動きを一方端部１２０ａ，１２２ａの動きに円滑に追従させることができる。
【００７４】
（第２実施形態）
図９は、第２実施形態に係る箱詰め装置１７０の構成を示す平面図である。第２実施形態に係る箱詰め装置１７０では、開口部材１７２を構成する間隔調整機構１７４の駆動部１７８が、ボールねじ１７８ａと、ボールねじ１７８ａが螺合されたナット部１７８ｂと、ボールねじ１７８ａを回転させるモータ（ステッピングモータ及びサーボモータ等）１７８ｃと、モータ１７８ｃを制御する制御部とを有している。そして、ボールねじ１７８ａの端部には、プーリ−１８０ａが取り付けられており、モータ１７８ｃの回転軸には、プーリー１８０ｂが取り付けられており、これらのプーリー１８０ａ，１８０ｂ間には、無端ベルト１８２が掛け渡されている。
【００７５】
したがって、第２実施形態では、モータ１７８ｃでボールねじ１７８ａを回転させることにより、第２開口Ｗ２のサイズをより簡単かつ迅速に調整することができる。なお、モータ１７８ｃを制御する制御部としては、上記の制御部２２（図１）が用いられてもよい。
【００７６】
（第３実施形態）
図１０は、第３実施形態に係る箱詰め装置１９０の構成を示す平面図である。上述の各実施形態の箱詰め装置１０（図５），１７０（図９）では、いわゆるパンタグラフ方式の間隔調整機構１２８，１７４を用いているが、「間隔調整機構」の態様はパンタグラフ方式に限定されるものではない。第３実施形態に係る箱詰め装置１９０では、間隔調整機構１９２の駆動部１９４が、異なる方向の２つのねじ部１９６ａ，１９６ｂを有するボールねじ１９６と、ねじ部１９６ａ，１９６ｂのそれぞれに螺合されたナット部１９８ａ，１９８ｂと、ボールねじ１９６の端部に設けられたハンドル２００とを有している。そして、一方のナット部１９８ａが一方の移動部材１３４に接続されており、他方のナット部１９８ｂが他方の移動部材１３６に接続されている。
【符号の説明】
【００７７】
Ｗ１… 第１開口
Ｗ２… 第２開口
１０… 箱詰め装置
１８… 物品押込み装置
６６… シャッタ
７０… 物品押込み部
７４… 開口部材
１０２ａ… テーブル
１２０… 第１枠部材
１２２… 第２枠部材
１２０ａ，１２２ａ… 一方端部
１２０ｂ，１２２ｂ… 他方端部
１２４… 第１案内部材
１２６… 第２案内部材
１２８… 間隔調整機構
１３０… 追従機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ポテトチップ、豆、飴等の食品が袋詰め又は箱詰めされた物品を、段ボールケースやダース箱等の外装箱の内部に整然と押し込む物品押込み装置及びそれを用いた箱詰め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の箱詰め装置の一例が特許文献１に記載されている。この箱詰め装置は、複数の物品を整列させる整列コンベアと、整列コンベアで整列させられた複数の物品をシャッタ上に押し出す押し出しプレートと、外装箱を上記シャッタの直下まで上昇させる昇降装置と、シャッタ上に押し出された複数の物品をシャッタが開いた際に外装箱の内部に押し込む押し込みプレートとを備えている。そして、シャッタの直下には、複数の物品が通る矩形の開口を構成する開口部材が設けられている。開口部材は、矩形の枠部材と、枠部材の内周部に取り付けられた可撓性の案内部材とを有しており、複数の物品を外装箱の内部に押し込む際には、複数の物品のそれぞれが案内部材で案内される。
【０００３】
特許文献１の箱詰め装置では、案内部材が矩形の形状に一体に形成されていたので、外装箱が異なるサイズのものに変わると、案内部材を異なるサイズのものに交換する必要があり、その交換作業が面倒であるという課題があった。
【０００４】
特許文献２には、外装箱のサイズが変わったときでも、案内部材の交換を不要とした箱詰め装置が記載されている。この箱詰め装置では、開口部材を構成する２本の枠部材がシャッタの開閉方向に対して平行に延びて配置されており、２本の枠部材の互いに向き合う側面に可撓性を有する案内板が取り付けられている。そして、２本の枠部材の一方端部どうしが第１の送りねじ機構を介して連結されており、２本の枠部材の他方端部どうしが第２の送りねじ機構を介して連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９７０７号公報
【特許文献２】特許第４２５５３２０号公報（図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載された箱詰め装置では、第１の送りねじ機構及び第２の送りねじ機構のそれぞれを手動で操作することによって、枠部材どうしの間隔及び案内板どうしの間隔を調整できる。しかし、２つの送りねじ機構を両者のバランスを取りながら手動で操作することは容易ではなく、案内板どうしの間隔の調整作業に時間がかかるという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、開口部材を構成する枠部材どうしの間隔及び案内部材（案内板）どうしの間隔を簡単かつ迅速に調整することができる、物品押込み装置及びそれを用いた箱詰め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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の物品押込み装置は、水平方向に往復移動されることによって第１開口を開閉する開閉プレートを有するシャッタと、前記第１開口の下方に位置する所定の箱詰位置で外装箱を支持するテーブルと、前記開閉プレートが前記第１開口を閉じたときに、前記開閉プレート上に載置された物品を保持するとともに、前記開閉プレートが前記第１開口を開いたときに、前記物品を前記第１開口から下方に移動させて前記外装箱の内部に押し込む物品押込み部と、前記第１開口の下方に前記物品が通る第２開口を構成する開口部材とを備え、前記開口部材は、互いに近接又は離間する方向に移動可能に設けられ、前記第２開口のサイズを規定する第１枠部材及び第２枠部材と、前記第１枠部材及び前記第２枠部材に取り付けられた第１案内部材及び第２案内部材と、前記第１枠部材及び前記第２枠部材におけるこれらの移動方向に対して直交する方向の一方端部に設けられ、前記一方端部どうしの間隔を調整する間隔調整機構と、前記第１枠部材及び前記第２枠部材におけるこれらの移動方向に対して直交する方向の他方端部に設けられ、前記他方端部のそれぞれの動きを前記一方端部のそれぞれの動きに追従させる追従機構とを有する。
【０００９】
この構成において、間隔調整機構によって第１枠部材及び第２枠部材の一方端部どうしの間隔を調整する際には、追従機構によって第１枠部材及び第２枠部材の他方端部の動きが一方端部の動きに追従させられる。したがって、第１枠部材及び第２枠部材の他方端部どうしの間隔を調整するための第２の間隔調整機構は不要であり、第２の間隔調整機構を操作する手間を省くことができる。
【００１０】
前記追従機構は、前記第１枠部材及び前記第２枠部材のそれぞれの前記他方端部をその移動方向においてガイドする従動ガイドレールと、前記従動ガイドレールに対して直交する方向に往復移動可能に設けられた従動部材と、その一方端部が前記従動部材に回動自在に取り付けられ、その他方端部が前記第１枠部材の前記他方端部に回動自在に取り付けられた第１従動アームと、その一方端部が前記従動部材に回動自在に取り付けられ、その他方端部が前記第２枠部材の前記他方端部に回動自在に取り付けられた第２従動アームとを有してもよい。
【００１１】
この構成において、間隔調整機構によって第１枠部材の一方端部を移動させると、それに伴って第１枠部材の他方端部が移動され、その動力が第１従動アーム、従動部材及び第２従動アームを介して第２枠部材の他方端部に伝達される。一方、間隔調整機構によって第２枠部材の一方端部を移動させると、それに伴って第２枠部材の他方端部が移動され、その動力が第２従動アーム、従動部材及び第１従動アームを介して第１枠部材の他方端部に伝達される。したがって、第１枠部材及び第２枠部材のそれぞれの他方端部の動きを一方端部の動きに円滑に追従させることができる。
【００１２】
前記間隔調整機構は、前記第１枠部材及び前記第２枠部材のそれぞれの前記一方端部をその移動方向においてガイドする主動ガイドレールと、前記主動ガイドレールに対して直交する方向に往復移動可能に設けられた主動部材と、その一方端部が前記主動部材に回動自在に取り付けられ、その他方端部が前記第１枠部材の前記一方端部に回動自在に取り付けられた第１主動アームと、その一方端部が前記主動部材に回動自在に取り付けられ、その他方端部が前記第２枠部材の前記一方端部に回動自在に取り付けられた第２主動アームと、前記主動部材を前記主動ガイドレールに対して直交する方向に前進又は後退させる駆動部とを有してもよい。
【００１３】
この構成において、駆動部で主動部材を前進又は後退させると、その動力が、第１主動アーム及び第２主動アームを介して第１枠部材及び第２枠部材のそれぞれの一方端部に伝達され、その動力でこれらの一方端部が移動される。
【００１４】
前記第１従動アーム、前記第２従動アーム、前記第１主動アーム及び前記第２主動アームのそれぞれは同じ長さを有してもよい。
【００１５】
この構成では、駆動部から入力された動力を、同じ長さを有する４つのアームを介して、第１枠部材及び第２枠部材のそれぞれの一方端部及び他方端部にバランスよく伝達させることができる。
【００１６】
前記駆動部は、ボールねじと、ボールねじが螺合されたナット部と、ボールねじを手動で回転させるためのハンドルとを有し、前記ナット部と前記主動部材とが一体に設けられてもよい。
【００１７】
この構成において、手動でハンドルを回転させると、その動力がボールねじを介してナット部に伝達され、ナット部と一体に設けられた主動部材が前進又は後退される。ナット部はボールねじのねじ山間で保持されるので、第１主動アーム及び第２主動アームから主動部材に作用する力によって主動部材が移動されることはない。
【００１８】
前記駆動部は、ボールねじと、ボールねじが螺合されたナット部と、ボールねじを回転させるモータと、モータを制御する制御部とを有し、前記ナット部と前記主動部材とが一体に設けられてもよい。
【００１９】
この構成では、制御部でモータを制御することによって、第１枠部材と第２枠部材との間隔を自動調整することができる。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の箱詰め装置は、複数の物品を整列させる物品整列装置と、上記のいずれかの物品押込み装置と、上記のいずれかの物品押込み装置の開閉プレートが前記第１開口を閉じたときに、前記物品整列装置で整列させられた前記複数の物品を前記開閉プレート上に押し出す物品押出し装置とを備える。
【００２１】
この構成では、物品整列装置で整列させられた複数の物品を物品押込み装置で外装箱の内部に押し込むことができる。同時に押し込まれる物品の数が変更される場合には、外装箱のサイズが変更されるが、その場合には、間隔調整機によって第１枠部材と第２枠部材との間隔が適宜調整され、これにより第２開口のサイズが外装箱のサイズに適するように調整される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、開口部材を構成する枠部材どうしの間隔及び案内部材どうしの間隔を、外装箱のサイズに適するように簡単かつ迅速に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係る箱詰め装置の構成を示す正面図である。
【図２】第１実施形態に係る箱詰め装置の構成を示す平面図である。
【図３】第１実施形態に係る箱詰め装置の主要部の構成を示す斜視図である。
【図４】シャッタの構成を示す平面図である。
【図５】開口部材の構成を示す平面図である。
【図６】開口部材の構成を示す斜視図である。
【図７】図６におけるVII-VII線断面図である。
【図８】開口部材の第２開口のサイズを拡大した状態を示す平面図である。
【図９】第２実施形態に係る箱詰め装置の構成を示す平面図である。
【図１０】第３実施形態に係る箱詰め装置の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
［箱詰め装置の全体構成］
図１は、第１実施形態に係る箱詰め装置１０の構成を示す正面図であり、図２は、箱詰め装置１０の構成を示す平面図であり、図３は、箱詰め装置１０の主要部の構成を示す斜視図である。なお、図３中の矢印で示すように、以下の説明で用いる前、後、左、右、上、下の方向は、箱詰め装置１０を正面（図１）から見たときの方向と一致する。
【００２６】
図１に示すように、箱詰め装置１０は、ポテトチップ、豆、飴等の食品が袋詰め又は箱詰めされた複数（本実施形態では４個）の物品Ｔを整列させて物品集合体Ｘを構成するとともに、これらの物品Ｔを、物品集合体Ｘを単位として段ボールケースやダース箱等の外装箱Ｕの内部に自動収容するものである。
【００２７】
図１及び図２に示すように、箱詰め装置１０は、縦ピロー包装機等のような前段の装置（図示省略）から物品Ｔを導入する物品導入装置１２と、複数の物品Ｔを整列させて物品集合体Ｘを構成する整列コンベア１４と、物品集合体Ｘを前方に押し出す物品押出し装置１６と、押し出された物品集合体Ｘを外装箱Ｕの内部に押し込む物品押込み装置１８と、これらの装置を支持するフレーム２０と、これらの装置の動作を統一的に制御する制御部２２（図１）とを備えている。
【００２８】
図１に示すように、フレーム２０は、パイプ状又は棒状の部材や板状の部材を互いに接合することによって構成されており、図２に示すように、フレーム２０の前部には、物品集合体Ｘが上から下に通る第１開口Ｗ１が開口されている。そして、図２に示すように、フレーム２０の後部に物品導入装置１２及び整列コンベア１４が左右に並んで設けられており、フレーム２０の前部における第１開口Ｗ１に対応する部分に物品押込み装置１８が設けられており、フレーム２０の上部における整列コンベア１４と物品押込み装置１８とに跨る領域に物品押出し装置１６が設けられている。
【００２９】
制御部２２（図１）は、図示しないが、ＣＰＵと、制御プログラム及び各種のデータを記憶する記憶装置と、各種の情報を入力する入力部と、各種の情報を表示する表示部とを有している。そして、制御部２２で制御プログラムが実行されることによって一連の箱詰め動作が実行される。
【００３０】
［物品導入装置の構成］
図１に示すように、物品導入装置１２は、左右方向に間隔を隔てて配置された一対のローラ２４（左側のローラ２４は図示省略）と、一対のローラ２４間に掛け渡された無端ベルト２６と、一対のローラ２４のうち少なくとも一方を駆動するモータ（図示省略）とを有している。縦ピロー包装機等のような前段の装置（図示省略）から物品導入装置１２に複数の物品Ｔが順次供給されると、これらの物品Ｔは、無端ベルト２６に載置されて右方に向けて搬送され、無端ベルト２６の右側の端部から整列コンベア１４に与えられる。
【００３１】
［整列コンベアの構成］
図１及び図２に示すように、整列コンベア１４は、複数の物品Ｔを立てた状態で１列に整列させるものであり、複数の物品Ｔを一方向（本実施形態では右方向）に搬送する搬送面３０ａを有する無端軌道３０と、無端軌道３０の搬送面３０ａに搬送方向に間隔を隔てて設けられた複数のフィン３２とを有している。
【００３２】
図３に示すように、無端軌道３０は、前方から後方に向けて互いに平行に並んで配置された第１ベルト３４ａ、第２ベルト３４ｂ、第３ベルト３４ｃ及び第４ベルト３４ｄを有しており、これらのベルト３４ａ〜３４ｄの表面が搬送面３０ａとなっている。そして、第１ベルト３４ａおよび第３ベルト３４ｃが、左右方向に間隔を隔てて設けられた一対のプーリー３６（右側のプーリー３６は図示省略）間に掛け渡されており、第２ベルト３４ｂおよび第４ベルト３４ｄが、左右方向に間隔を隔てて設けられた一対のプーリー３８（右側のプーリー３８は図示省略）間に掛け渡されている。一対のプーリー３６のうち少なくとも一方には、モータを有する第１駆動部（図示省略）が接続されており、一対のプーリー３８のうち少なくとも一方には、モータを有する第２駆動部（図示省略）が接続されている。
【００３３】
図３に示すように、複数のフィン３２は、複数の物品Ｔを立てた状態で保持する板状部材であり、本実施形態では、４個の物品Ｔを保持する５枚のフィン３２が１組となって１つのフィン群４０が構成されており、複数のフィン郡４０が無端軌道３０の搬送面３０ａ上に所定の間隔を隔てて配置されている。
【００３４】
各フィン郡４０において、隣接するフィン３２どうしの間隔は、２枚のフィン３２間に物品Ｔを立てた状態で収容し得るように、物品Ｔの厚さよりも大きく設計されている。また、各フィン３２の長さは、２枚のフィン３２間で物品Ｔを立てた状態で保持し得るように、立てられた状態にある物品Ｔの上下方向長さよりも長く設計されている。
【００３５】
そして、搬送面３０ａ上に並ぶ複数のフィン郡４０に連続番号を付したと仮定すると、奇数番号が付されたフィン郡４０を構成する各フィン３２が、第１ベルト３４ａ及び第３ベルト３４ｃに取り付けられており、偶数番号が付されたフィン郡４０を構成する各フィン３２が、第２ベルト３４ｂ及び第４ベルト３４ｄに取り付けられている。したがって、奇数番目のフィン郡４０と偶数番目のフィン郡４０とを、上記の第１駆動部及び第２駆動部（図示省略）によって別々に駆動させることができる。例えば、図３に示すように、先行するフィン郡４０を物品整列位置Ｐ１で停止させた状態で、後続するフィン郡４０を物品受入れ位置Ｐ２で停止させたり、或いは、物品整列位置Ｐ１に向けて移動させたりすることができる。
【００３６】
［物品押出し装置の構成］
図２に示すように、物品押出し装置１６は、複数の物品Ｔを物品整列位置Ｐ１から前方に向けて同時に押し出すものであり、直動機構４４と、物品押出し部４６と、左右一対のガイド部４８と、ストッパ部５０とを有している。
【００３７】
図２に示すように、直動機構４４は、前後方向に延びて配置されたリニアレール５２と、リニアレール５２に対して往復移動可能に取り付けられた往復テーブル５４と、リニアレール５２の前端部及び後端部のそれぞれの近傍に配置された一対のプーリー５６ａ，５６ｂと、これらのプーリー５６ａ，５６ｂ間に掛け渡された無端ベルト５８と、一方のプーリー５６ａを駆動するモータ６０とを有している。そして、無端ベルト５８に対して往復テーブル５４が固定されており、往復テーブル５４に対して物品押出し部４６が固定されている。モータ６０でプーリー５６ａを正転又は逆転させると、無端ベルト５８が正転又は逆転され、これに伴って往復テーブル５４及び物品押出し部４６が前方又は後方に往復移動される。複数の物品Ｔを整列させる物品整列工程では、物品押出し部４６が後方に移動され、搬送面３０ａの後端部に位置決めされる。
【００３８】
図３に示すように、物品押出し部４６は、左右方向に延びる支持アーム６２と、複数の物品Ｔ（すなわち物品集合体Ｘ）を同時に前方に押し出す押出しプレート６４とを有している。押出しプレート６４は、略四角形の板状のプレート本体６４ａを有しており、プレート本体６４ａにおける複数のフィン３２のそれぞれの後端面と対向する位置には、複数のスリット６４ｂが設けられている。また、押出しプレート６４の上端部が支持アーム６２の一方端部に固定されている。そして、図２に示すように、支持アーム６２の他方端部が往復テーブル５４に固定されている。
【００３９】
図２に示すように、一対のガイド部４８は、物品押出し部４６で前方に押し出される物品集合体Ｘを左右方向からガイドする板状部材である。図３に示すように、ストッパ部５０は、物品押出し部４６で押し出されて来た物品集合体Ｘ（図２）を受け止めることによって、物品集合体Ｘの前後方向の位置を規定する板状部材である。ストッパ部５０の後面５０ａは、物品押出し部４６における押出しプレート６４の前面６４ｃに対して平行に形成されている。したがって、物品押出し部４６で押し出されて来た物品集合体Ｘがストッパ部５０の後面５０ａに当接されると、前面６４ｃと後面５０ａとで物品集合体Ｘが挟まれ、それにより物品集合体Ｘを構成する各物品Ｔの姿勢が矯正される。
【００４０】
［物品押込み装置の構成］
図４はシャッタ６６の構成を示す平面図であり、図５は開口部材７４の構成を示す平面図である。また、図６は開口部材７４の構成を示す斜視図であり、図７は図６におけるVII-VII線断面図である。図３に示すように、物品押込み装置１８は、シャッタ６６と、姿勢矯正装置６８と、物品押込み部７０と、外装箱搬送装置７２と、開口部材７４とを備えている。
【００４１】
図４に示すように、シャッタ６６は、フレーム２０（図２）の第１開口Ｗ１を開閉するものであり、第１開口Ｗ１に移動可能に設けられた左右一対の開閉プレート７６，７８と、開閉プレート７６，７８を左右方向に移動させるプレート移動機構７９とを有している。
【００４２】
開閉プレート７６，７８のそれぞれは、平面視略四角形の板状部材であり、２枚の開閉プレート７６，７８を合わせたサイズは、第１開口Ｗ１のサイズよりも大きく設計されている。開閉プレート７６，７８で第１開口Ｗ１を完全に閉じた状態では、左側の開閉プレート７６の右端縁７６ａと右側の開閉プレート７８の左端縁７８ａとが当接され、開閉プレート７６，７８のそれぞれの上面で物品集合体Ｘ（図２）が支持される。
【００４３】
図４に示すように、プレート移動機構７９は、左右方向に延びて配置されたリニアレール８０と、リニアレール８０に対して往復移動可能に取り付けられた２つの往復テーブル８２，８４と、リニアレール８０の左右方向両端部の近傍に配置された一対のプーリー８６ａ，８６ｂと、これらのプーリー８６ａ，８６ｂ間に掛け渡された無端ベルト８８と、一方のプーリー８６ｂを駆動するモータ９０とを有している。無端ベルト８８は、前側に位置する直線状の第１部分８８ａと、後側に位置する直線状の第２部分８８ｂとを有しており、第１部分８８ａに対して往復テーブル８２が固定されており、第２部分８８ｂに対して往復テーブル８４が固定されている。そして、左側の開閉プレート７６の前端縁７６ｂが往復テーブル８２に固定されており、右側の開閉プレート７８の前端縁７８ｂが往復テーブル８４に固定されている。モータ９０でプーリー８６ｂを回転させて無端ベルト８８を正転又は逆転させると、往復テーブル８２，８４が互いに反対の方向に移動され、開閉プレート７６，７８が互いに近接又は離間する方向に移動される。
【００４４】
図２に示すように、姿勢矯正装置６８は、開閉プレート７６，７８の上面に載置された複数の物品Ｔ（すなわち物品集合体Ｘ）の姿勢を矯正するものであり、第１開口Ｗ１の左右両側に配置された左右一対の押圧プレート９２ａ，９２ｂと、押圧プレート９２ａ，９２ｂを物品集合体Ｘに左右方向から押し当てる押圧装置９４ａ，９４ｂとを有している。
【００４５】
図１に示すように、物品押込み部７０は、フレーム２０に設けられた昇降タワー９６と、昇降タワー９６に昇降自在に取り付けられた昇降部材９８と、昇降部材９８に取り付けられた押込みプレート１００と、昇降部材９８を昇降させる昇降装置（図示省略）とを有している。押込みプレート１００は、物品集合体Ｘを構成する複数の物品Ｔのそれぞれを吸着する吸着口（図示省略）を有しており、吸着口には、真空ポンプ及びサクションブロア等の吸込口（図示省略）が連通されている。
【００４６】
図１に示すように、外装箱搬送装置７２は、外装箱昇降装置１０２と、外装箱搬入装置１０６と、外装箱搬出装置１０８とを有している。外装箱昇降装置１０２は、空の外装箱Ｕを第２開口Ｗ２の直下に位置する所定の箱詰位置Ｐ３まで上昇させるとともに、複数の物品Ｔが収容された外装箱Ｕを所定の降下位置Ｐ４まで降下させるものであり、外装箱Ｕを支持するテーブル１０２ａと、テーブル１０２ａを昇降させる昇降機構１０２ｂとを有している。
【００４７】
外装箱搬入装置１０６は、空の外装箱Ｕを降下位置Ｐ４にあるテーブル１０２ａに搬送するものであり、本実施形態では、モータ（図示省略）によって駆動されるベルトコンベアが外装箱搬入装置１０６として用いられる。外装箱搬出装置１０８は、複数の物品Ｔが収容された外装箱Ｕを降下位置Ｐ４にあるテーブル１０２ａから搬出するものであり、本実施形態では、駆動機構を有しないローラコンベアが外装箱搬出装置１０８として用いられる。
【００４８】
図３に示すように、開口部材７４は、第１開口Ｗ１の下方に物品集合体Ｘ（図２）が通る第２開口Ｗ２を構成するとともに、第２開口Ｗ２を通る物品集合体Ｘ（図２）を外装箱Ｕに案内するものであり、図５及び図６に示すように、第１枠部材１２０と、第２枠部材１２２と、第１案内部材１２４と、第２案内部材１２６と、間隔調整機構１２８と、追従機構１３０とを有している。
【００４９】
図６に示すように、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２は、第２開口Ｗ２の内周部における前部及び後部を構成するとともに、第２開口Ｗ２のサイズを規定する部材であり、本実施形態では、鉄等の金属によって略Ｖ字状の断面を有する棒状に形成されている。そして、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれが、第１開口Ｗ１の下方において、開閉プレート７６，７８の開閉方向と同じ方向に延びて、互いに近接又は離間する方向に移動可能に設けられている。第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２の互いに向き合う内側面１２０ｃ，１２２ｃは、第２開口Ｗ２の内側に向かうにつれて低くなるように傾斜しており、この内側面１２０ｃ，１２２ｃが第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６を取り付けるための「案内部材取付面」となっている。
【００５０】
図６に示すように、第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６は、ゴム及びエラストマ等のような可撓性及び弾性を有する材料からなる板状部材である。第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６の長さは、上記内側面すなわち案内部材取付面１２０ｃ，１２２ｃの長さとほぼ同じに設計されており、第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６の幅は、案内部材取付面１２０ｃ，１２２ｃの幅よりも広く設計されている。そして、第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６が、案内部材取付面１２０ｃ，１２２ｃにボルト、ピン及び接着剤等のような取付手段（図示省略）を用いて取り付けられている。
【００５１】
図７に示すように、第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６が案内部材取付面１２０ｃ，１２２ｃに取り付けられた状態において、第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６の幅方向一方端縁は、案内部材取付面１２０ｃ，１２２ｃの下端縁より下方に位置しており、当該下端縁から下方に突出した部分が可撓性を有する案内部１２４ａ，１２６ａとなっている。
【００５２】
図６に示すように、間隔調整機構１２８は、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２の一方端部１２０ａ，１２２ａどうしの間隔を調整するものである。追従機構１３０は、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２の他方端部１２０ｂ，１２２ｂのそれぞれの動きを、間隔調整機構１２８で移動させられる一方端部１２０ａ，１２２ａのそれぞれの動きに追従させるものである。なお、本実施形態では、互いに平行に配置された第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２が、互いに近接又は離間する方向に移動されるので、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２の端部とは、これらの移動方向に対して直交する方向の端部を意味する。
【００５３】
［間隔調整機構の構成］
図６に示すように、間隔調整機構１２８は、主動ガイドレール１３２と、２つの移動部材１３４，１３６と、主動部材１３８と、駆動部１４０と、第１主動アーム１４２と、第２主動アーム１４４とを有している。
【００５４】
主動ガイドレール１３２は、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの一方端部１２０ａ，１２２ａをその移動方向（本実施形態では前後方向）においてガイドする断面略四角形の棒状部材である。移動部材１３４，１３６は、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの一方端部１２０ａ，１２２ａを主動ガイドレール１３２に対して移動可能に取り付けるものであり、主動ガイドレール１３２の外面を摺動する摺動部１３４ａ，１３６ａと、摺動部１３４ａ，１３６ａの上面に設けられた回動軸１３４ｂ，１３６ｂとを有している。そして、一方の移動部材１３４に対して第１枠部材１２０の一方端部１２０ａが接続されており、他方の移動部材１３６に対して第２枠部材１２２の一方端部１２２ａが接続されている。
【００５５】
主動部材１３８は、第２開口Ｗ２の外側において主動ガイドレール１３２に対して直交する方向に往復移動可能に設けられた部材であり、本実施形態では、後述するボールねじ１４０ａが螺合されるナット部１３８ａと、ナット部１３８ａの上面に設けられた回動軸１３８ｂとを有している。つまり、ナット部１３８ａは主動部材１３８の一部として、主動部材１３８と一体に設けられている。なお、ナット部と主動部材とを互いに独立した部品として構成し、これらを一体に接合してもよい。
【００５６】
駆動部１４０は、主動部材１３８を主動ガイドレール１３２に対して直交する方向に前進又は後退させるものであり、ボールねじ１４０ａと、ボールねじ１４０ａの端部に設けられ、ボールねじ１４０ａを手動で回転させるためのハンドル１４０ｂと、その内部に主動部材１３８のナット部１３８ａを収容するとともに、ボールねじ１４０ａを回転自在に支持する角パイプ状又は箱状の支持部１４０ｃとを有している。そして、支持部１４０ｃが主動ガイドレール１３２の長さ方向中央部に接続されており、ボールねじ１４０ａが支持部１４０ｃの内部において主動部材１３８のナット部１３８ａに螺合されている。
【００５７】
第１主動アーム１４２は、ボールねじ１４０ａから主動部材１３８に伝達された力を移動部材１３４に伝達する棒状部材であり、第１主動アーム１４２の一方端部には軸受け孔（図示省略）が設けられており、他方端部には軸受け孔１４２ｂが設けられている。そして、第１主動アーム１４２の一方端部に設けられた軸受け孔（図示省略）が主動部材１３８の回動軸１３８ｂに回動自在に嵌合されており、他方端部に設けられた軸受け孔１４２ｂが移動部材１３４の回動軸１３４ｂに回動自在に嵌合されている。
【００５８】
第２主動アーム１４４は、ボールねじ１４０ａから主動部材１３８に伝達された力を移動部材１３６に伝達する棒状部材であり、第２主動アーム１４４の一方端部には軸受け孔１４４ａが設けられており、他方端部には軸受け孔１４４ｂが設けられている。第２主動アーム１４４の長さは、第１主動アーム１４２の長さと同じに設計されている。そして、第２主動アーム１４４の一方端部に設けられた軸受け孔１４４ａが主動部材１３８の回動軸１３８ｂに回動自在に嵌合されており、他方端部に設けられた軸受け孔１４４ｂが移動部材１３６の回動軸１３６ｂに回動自在に嵌合されている。
【００５９】
なお、本実施形態では、第１主動アーム１４２及び第２主動アーム１４４のそれぞれの他方端部が、移動部材１３４及び移動部材１３６を介して、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの一方端部１２０ａ，１２２ａに取り付けられているが、これらは、一方端部１２０ａ，１２２ａに直接取り付けられてもよい。この場合には、一方端部１２０ａ，１２２ａのそれぞれに回動軸（図示省略）が設けられることになる。
【００６０】
［追従機構の構成］
図６に示すように、追従機構１３０は、従動ガイドレール１５２と、２つの移動部材１５４，１５６と、従動部材１５８と、支持部材１６０と、第１従動アーム１６２と、第２従動アーム１６４とを有している。
【００６１】
従動ガイドレール１５２は、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの他方端部１２０ｂ，１２２ｂをその移動方向（本実施形態では前後方向）においてガイドする断面略四角形の棒状部材である。移動部材１５４，１５６は、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの他方端部１２０ｂ，１２２ｂを従動ガイドレール１５２に対して移動可能に取り付けるものであり、従動ガイドレール１５２の外面を摺動する摺動部１５４ａ，１５６ａと、摺動部１５４ａ，１５６ａの上面に設けられた回動軸１５４ｂ，１５６ｂとを有している。そして、一方の移動部材１５４に対して第１枠部材１２０の他方端部１２０ｂが接続されており、他方の移動部材１５６に対して第２枠部材１２２の他方端部１２２ｂが接続されている。
【００６２】
従動部材１５８は、第２開口Ｗ２の外側において従動ガイドレール１５２に対して直交する方向に往復移動可能に設けられた部材であり、本体部１５８ａと、本体部１５８ａの上面に設けられた回動軸１５８ｂとを有している。そして、本体部１５８ａが角パイプ状又は箱状の支持部材１６０の内部に収容されており、支持部材１６０が従動ガイドレール１５２の長さ方向中央部に接続されている。
【００６３】
第１従動アーム１６２は、移動部材１５４と従動部材１５８との相互間で力を伝達する棒状部材であり、第１従動アーム１６２の一方端部には軸受け孔（図示省略）が設けられており、他方端部には軸受け孔１６２ｂが設けられている。第１従動アーム１６２の長さは、第１主動アーム１４２及び第２主動アーム１４４のそれぞれの長さと同じに設計されている。そして、第１従動アーム１６２の一方端部に設けられた軸受け孔（図示省略）が従動部材１５８の回動軸１５８ｂに回動自在に嵌合されており、他方端部に設けられた軸受け孔１６２ｂが移動部材１５４の回動軸１５４ｂに回動自在に嵌合されている。
【００６４】
第２従動アーム１６４は、移動部材１５６と従動部材１５８との相互間で力を伝達する棒状部材であり、第２従動アーム１６４の一方端部には軸受け孔１６４ａが設けられており、他方端部には軸受け孔１６４ｂが設けられている。第２従動アーム１６４の長さは、第１従動アーム１６２の長さと同じに設計されている。そして、第２従動アーム１６４の一方端部に設けられた軸受け孔１６４ａが従動部材１５８の回動軸１５８ｂに回動自在に嵌合されており、他方端部に設けられた軸受け孔１６４ｂが移動部材１５６の回動軸１５６ｂに回動自在に嵌合されている。
【００６５】
なお、本実施形態では、第１従動アーム１６２及び第２従動アーム１６４のそれぞれの他方端部が、移動部材１５４及び移動部材１５６を介して、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの他方端部１２０ｂ，１２２ｂに間接的に取り付けられているが、これらは、他方端部１２０ｂ，１２２ｂに直接取り付けられてもよい。この場合には、他方端部１２０ｂ，１２２ｂのそれぞれに回動軸（図示省略）が設けられることになる。
【００６６】
図６に示すように、本実施形態では、第１主動アーム１４２と第２主動アーム１４４とが同じ長さを有しているので、主動部材１３８から第１主動アーム１４２及び第２主動アーム１４４に伝達された力を、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの一方端部１２０ａ，１２２ａに均等に伝達させることができる。また、第１従動アーム１６２と第２従動アーム１６４とが同じ長さを有しているので、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの他方端部１２０ｂ，１２２ｂを、前後方向に均等に移動させることができる。そして、第１主動アーム１４２及び第２主動アーム１４４と第１従動アーム１６２及び第２従動アーム１６４とが同じ長さを有しているので、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２を、前後方向にバランスよく移動させることができる。
【００６７】
［箱詰め装置の動作］
制御部２２（図１）のＣＰＵ等によって制御プログラムが実行されると、物品導入工程、物品整列工程、物品押出し工程、及び物品押込み工程がこの順に実行される。また、これらの工程と並行して、外装箱搬送工程が実行される。
【００６８】
図２に示すように、物品導入工程では、縦ピロー包装機等のような前段の装置（図示省略）から供給された物品Ｔが、物品導入装置１２によって整列コンベア１４に向けて順次搬送される。図２に示すように、物品整列工程では、導入された複数の物品Ｔが、整列コンベア１４のフィン３２間に収容されて並べられ、４個の物品Ｔからなる物品集合体Ｘが構成される。図２に示すように、物品押出し工程では、整列させられた複数の物品Ｔからなる物品集合体Ｘが、物品押出し装置１６によってシャッタ６６を構成する開閉プレート７６，７８の上面まで押し出される。
【００６９】
図１に示すように、物品押込み工程では、まず、開閉プレート７６，７８（図２）の上面に載置された各物品Ｔが押込みプレート１００によって保持される。そして、第１開口Ｗ１（図２）が開かれるとともに、昇降部材９８及び押込みプレート１００が降下され、各物品Ｔが第１開口Ｗ１及び第２開口Ｗ２（図３）を通して箱詰位置Ｐ３で支持された外装箱Ｕの内部に押し込まれる。各物品Ｔが第２開口Ｗ２を通過する際には、各物品Ｔが第１案内部材１２４及び第２案内部材１２６で案内される。
【００７０】
図１に示すように、外装箱搬送工程では、空の外装箱Ｕが、外装箱搬入装置１０６及び外装箱昇降装置１０２によって所定のタイミングで箱詰位置Ｐ３まで搬送される。そして、外装箱Ｕに所定数の物品Ｔが収容されると、当該外装箱Ｕが降下位置Ｐ４まで降下され、外装箱搬出装置１０８によって搬出される。
【００７１】
［第２開口のサイズ調整］
図１に示すように、押込み工程において、外装箱Ｕの開口Ｑのサイズに比べて第２開口Ｗ２のサイズが小さ過ぎると、物品Ｔが第２開口Ｗ２の内周部に当たって、その姿勢が乱れるおそれがある。一方、外装箱Ｕの開口Ｑのサイズに比べて第２開口Ｗ２のサイズが大き過ぎると、物品Ｔが開口Ｑの内周部に当たって、その姿勢が乱れるおそれがある。そのため、第２開口Ｗ２のサイズは、外装箱Ｕの開口Ｑのサイズに応じて適正に調整する必要がある。このような第２開口Ｗ２のサイズ調整は、主として、外装箱Ｕのサイズが変更されたときに必要になる。
【００７２】
図８は、開口部材７４の第２開口Ｗ２のサイズを拡大した状態を示す平面図である。第２開口Ｗ２のサイズを調整する際には、間隔調整機構１２８における駆動部１４０のハンドル１４０ｂを手で握り、これを所定方向に回動させる。つまり、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２の間隔を狭くして第２開口Ｗ２のサイズを縮小する際には、ハンドル１４０ｂを時計回りに回動させる。一方、図８に示すように、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２の間隔を広くして第２開口Ｗ２のサイズを拡大する際には、ハンドル１４０ｂを反時計回りに回動させる。なお、図８中の斜線部は、開閉プレート７６，７８で開かれた第１開口Ｗ１の有効部分と開口部材７４で構成された第２開口Ｗ２とが重なる領域を示している（図１０において同じ。）。
【００７３】
間隔調整機構１２８の第１主動アーム１４２の動力によって第１枠部材１２０の一方端部１２０ａを移動させると、それに伴って第１枠部材１２０の他方端部１２０ｂが移動され、その動力が第１従動アーム１６２、従動部材１５８及び第２従動アーム１６４を介して第２枠部材１２２の他方端部１２２ｂに伝達される。一方、間隔調整機構１２８の第２主動アーム１４４の動力によって第２枠部材１２２の一方端部１２２ａを移動させると、それに伴って第２枠部材１２２の他方端部１２２ｂが移動され、その動力が第２従動アーム１６４、従動部材１５８及び第１従動アーム１６２を介して第１枠部材１２０の他方端部１２０ｂに伝達される。したがって、これら２方向からの動力によって、第１枠部材１２０及び第２枠部材１２２のそれぞれの他方端部１２０ｂ，１２２ｂの動きを一方端部１２０ａ，１２２ａの動きに円滑に追従させることができる。
【００７４】
（第２実施形態）
図９は、第２実施形態に係る箱詰め装置１７０の構成を示す平面図である。第２実施形態に係る箱詰め装置１７０では、開口部材１７２を構成する間隔調整機構１７４の駆動部１７８が、ボールねじ１７８ａと、ボールねじ１７８ａが螺合されたナット部１７８ｂと、ボールねじ１７８ａを回転させるモータ（ステッピングモータ及びサーボモータ等）１７８ｃと、モータ１７８ｃを制御する制御部とを有している。そして、ボールねじ１７８ａの端部には、プーリ−１８０ａが取り付けられており、モータ１７８ｃの回転軸には、プーリー１８０ｂが取り付けられており、これらのプーリー１８０ａ，１８０ｂ間には、無端ベルト１８２が掛け渡されている。
【００７５】
したがって、第２実施形態では、モータ１７８ｃでボールねじ１７８ａを回転させることにより、第２開口Ｗ２のサイズをより簡単かつ迅速に調整することができる。なお、モータ１７８ｃを制御する制御部としては、上記の制御部２２（図１）が用いられてもよい。
【００７６】
（第３実施形態）
図１０は、第３実施形態に係る箱詰め装置１９０の構成を示す平面図である。上述の各実施形態の箱詰め装置１０（図５），１７０（図９）では、いわゆるパンタグラフ方式の間隔調整機構１２８，１７４を用いているが、「間隔調整機構」の態様はパンタグラフ方式に限定されるものではない。第３実施形態に係る箱詰め装置１９０では、間隔調整機構１９２の駆動部１９４が、異なる方向の２つのねじ部１９６ａ，１９６ｂを有するボールねじ１９６と、ねじ部１９６ａ，１９６ｂのそれぞれに螺合されたナット部１９８ａ，１９８ｂと、ボールねじ１９６の端部に設けられたハンドル２００とを有している。そして、一方のナット部１９８ａが一方の移動部材１３４に接続されており、他方のナット部１９８ｂが他方の移動部材１３６に接続されている。
【符号の説明】
【００７７】
Ｗ１… 第１開口
Ｗ２… 第２開口
１０… 箱詰め装置
１８… 物品押込み装置
６６… シャッタ
７０… 物品押込み部
７４… 開口部材
１０２ａ… テーブル
１２０… 第１枠部材
１２２… 第２枠部材
１２０ａ，１２２ａ… 一方端部
１２０ｂ，１２２ｂ… 他方端部
１２４… 第１案内部材
１２６… 第２案内部材
１２８… 間隔調整機構
１３０… 追従機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に往復移動されることによって第１開口を開閉する開閉プレートを有するシャッタと、
前記第１開口の下方に位置する所定の箱詰位置で外装箱を支持するテーブルと、
前記開閉プレートが前記第１開口を閉じたときに、前記開閉プレート上に載置された物品を保持するとともに、前記開閉プレートが前記第１開口を開いたときに、前記物品を前記第１開口から下方に移動させて前記外装箱の内部に押し込む物品押込み部と、
前記第１開口の下方に前記物品が通る第２開口を構成する開口部材とを備え、
前記開口部材は、
互いに近接又は離間する方向に移動可能に設けられ、前記第２開口のサイズを規定する第１枠部材及び第２枠部材と、
前記第１枠部材及び前記第２枠部材に取り付けられた第１案内部材及び第２案内部材と、
前記第１枠部材及び前記第２枠部材におけるこれらの移動方向に対して直交する方向の一方端部に設けられ、前記一方端部どうしの間隔を調整する間隔調整機構と、
前記第１枠部材及び前記第２枠部材におけるこれらの移動方向に対して直交する方向の他方端部に設けられ、前記他方端部のそれぞれの動きを前記一方端部のそれぞれの動きに追従させる追従機構とを有する、物品押込み装置。
【請求項２】
前記追従機構は、
前記第１枠部材及び前記第２枠部材のそれぞれの前記他方端部をその移動方向においてガイドする従動ガイドレールと、
前記従動ガイドレールに対して直交する方向に往復移動可能に設けられた従動部材と、
その一方端部が前記従動部材に回動自在に取り付けられ、その他方端部が前記第１枠部材の前記他方端部に回動自在に取り付けられた第１従動アームと、
その一方端部が前記従動部材に回動自在に取り付けられ、その他方端部が前記第２枠部材の前記他方端部に回動自在に取り付けられた第２従動アームとを有する、請求項１に記載の物品押込み装置。
【請求項３】
前記間隔調整機構は、
前記第１枠部材及び前記第２枠部材のそれぞれの前記一方端部をその移動方向においてガイドする主動ガイドレールと、
前記主動ガイドレールに対して直交する方向に往復移動可能に設けられた主動部材と、
その一方端部が前記主動部材に回動自在に取り付けられ、その他方端部が前記第１枠部材の前記一方端部に回動自在に取り付けられた第１主動アームと、
その一方端部が前記主動部材に回動自在に取り付けられ、その他方端部が前記第２枠部材の前記一方端部に回動自在に取り付けられた第２主動アームと、
前記主動部材を前記主動ガイドレールに対して直交する方向に前進又は後退させる駆動部とを有する、請求項１又は２に記載の物品押込み装置。
【請求項４】
前記第１従動アーム、前記第２従動アーム、前記第１主動アーム及び前記第２主動アームのそれぞれは同じ長さを有している、請求項３に記載の物品押込み装置。
【請求項５】
前記駆動部は、ボールねじと、ボールねじが螺合されたナット部と、ボールねじを手動で回転させるためのハンドルとを有し、
前記ナット部と前記主動部材とが一体に設けられる、請求項３又は４に記載の物品押込み装置。
【請求項６】
前記駆動部は、ボールねじと、ボールねじが螺合されたナット部と、ボールねじを回転させるモータと、モータを制御する制御部とを有し、
前記ナット部と前記主動部材とが一体に設けられる、請求項３又は４に記載の物品押込み装置。
【請求項７】
複数の物品を整列させる物品整列装置と、
請求項１〜６のいずれかに記載の物品押込み装置と、
前記物品押込み装置の前記開閉プレートが前記第１開口を閉じたときに、前記物品整列装置で整列させられた前記複数の物品を前記開閉プレート上に押し出す物品押出し装置とを備える、箱詰め装置。
【請求項１】
水平方向に往復移動されることによって第１開口を開閉する開閉プレートを有するシャッタと、
前記第１開口の下方に位置する所定の箱詰位置で外装箱を支持するテーブルと、
前記開閉プレートが前記第１開口を閉じたときに、前記開閉プレート上に載置された物品を保持するとともに、前記開閉プレートが前記第１開口を開いたときに、前記物品を前記第１開口から下方に移動させて前記外装箱の内部に押し込む物品押込み部と、
前記第１開口の下方に前記物品が通る第２開口を構成する開口部材とを備え、
前記開口部材は、
互いに近接又は離間する方向に移動可能に設けられ、前記第２開口のサイズを規定する第１枠部材及び第２枠部材と、
前記第１枠部材及び前記第２枠部材に取り付けられた第１案内部材及び第２案内部材と、
前記第１枠部材及び前記第２枠部材におけるこれらの移動方向に対して直交する方向の一方端部に設けられ、前記一方端部どうしの間隔を調整する間隔調整機構と、
前記第１枠部材及び前記第２枠部材におけるこれらの移動方向に対して直交する方向の他方端部に設けられ、前記他方端部のそれぞれの動きを前記一方端部のそれぞれの動きに追従させる追従機構とを有する、物品押込み装置。
【請求項２】
前記追従機構は、
前記第１枠部材及び前記第２枠部材のそれぞれの前記他方端部をその移動方向においてガイドする従動ガイドレールと、
前記従動ガイドレールに対して直交する方向に往復移動可能に設けられた従動部材と、
その一方端部が前記従動部材に回動自在に取り付けられ、その他方端部が前記第１枠部材の前記他方端部に回動自在に取り付けられた第１従動アームと、
その一方端部が前記従動部材に回動自在に取り付けられ、その他方端部が前記第２枠部材の前記他方端部に回動自在に取り付けられた第２従動アームとを有する、請求項１に記載の物品押込み装置。
【請求項３】
前記間隔調整機構は、
前記第１枠部材及び前記第２枠部材のそれぞれの前記一方端部をその移動方向においてガイドする主動ガイドレールと、
前記主動ガイドレールに対して直交する方向に往復移動可能に設けられた主動部材と、
その一方端部が前記主動部材に回動自在に取り付けられ、その他方端部が前記第１枠部材の前記一方端部に回動自在に取り付けられた第１主動アームと、
その一方端部が前記主動部材に回動自在に取り付けられ、その他方端部が前記第２枠部材の前記一方端部に回動自在に取り付けられた第２主動アームと、
前記主動部材を前記主動ガイドレールに対して直交する方向に前進又は後退させる駆動部とを有する、請求項１又は２に記載の物品押込み装置。
【請求項４】
前記第１従動アーム、前記第２従動アーム、前記第１主動アーム及び前記第２主動アームのそれぞれは同じ長さを有している、請求項３に記載の物品押込み装置。
【請求項５】
前記駆動部は、ボールねじと、ボールねじが螺合されたナット部と、ボールねじを手動で回転させるためのハンドルとを有し、
前記ナット部と前記主動部材とが一体に設けられる、請求項３又は４に記載の物品押込み装置。
【請求項６】
前記駆動部は、ボールねじと、ボールねじが螺合されたナット部と、ボールねじを回転させるモータと、モータを制御する制御部とを有し、
前記ナット部と前記主動部材とが一体に設けられる、請求項３又は４に記載の物品押込み装置。
【請求項７】
複数の物品を整列させる物品整列装置と、
請求項１〜６のいずれかに記載の物品押込み装置と、
前記物品押込み装置の前記開閉プレートが前記第１開口を閉じたときに、前記物品整列装置で整列させられた前記複数の物品を前記開閉プレート上に押し出す物品押出し装置とを備える、箱詰め装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２２４３６８（Ｐ２０１２−２２４３６８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９３８１８（Ｐ２０１１−９３８１８）
【出願日】平成２３年４月２０日（２０１１．４．２０）
【出願人】（０００２０８４４４）大和製衡株式会社 (535)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２０日（２０１１．４．２０）
【出願人】（０００２０８４４４）大和製衡株式会社 (535)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]