箱詰め装置
【課題】外装箱に収容される物品列間の空隙を確実に抑制する。
【解決手段】箱詰め装置１００の物品押し出し装置１０２は、物品整列位置Ｐ１に整列された複数の物品１を前後方向Ｙに押し出す際に、平面視において物品１の長軸が前後方向Ｙに対して傾斜するように、複数の物品１夫々の姿勢を変える姿勢傾斜手段４０を備え、物品整列位置Ｐ１と物品群形成位置Ｐ２との間の経路上に、姿勢傾斜手段４０によって変えられた複数の物品１夫々の姿勢を補正する姿勢補正手段１５ａ〜１５ｃが備えられる。
【解決手段】箱詰め装置１００の物品押し出し装置１０２は、物品整列位置Ｐ１に整列された複数の物品１を前後方向Ｙに押し出す際に、平面視において物品１の長軸が前後方向Ｙに対して傾斜するように、複数の物品１夫々の姿勢を変える姿勢傾斜手段４０を備え、物品整列位置Ｐ１と物品群形成位置Ｐ２との間の経路上に、姿勢傾斜手段４０によって変えられた複数の物品１夫々の姿勢を補正する姿勢補正手段１５ａ〜１５ｃが備えられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、箱詰め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の物品を、段ボールケース又はダース箱といった外装箱の内部に収容する場合、物品間の空隙を極力抑制させることによって外装箱への物品の収容効率を高めることができる。また、この空隙の抑制は外装箱内部の物品の保護に効果がある。例えば、外装箱の搬送中において外装箱内部で物品が動揺して、相互に当接して物品が損傷することを抑制できる。かかる理由から、複数の物品から成る物品群を外装箱の内部に収容する箱詰め装置においては、従来、物品間の空隙が小さくなるように物品同士が積み重なるようにして物品を外装箱の内部に収容する箱詰め装置（特許文献１を参照）が提案されている。
【０００３】
なお、特許文献１では、箱詰め装置の物品押し出し装置が、物品搬送装置上に整列させた物品を仕切板の延在方向に平行な前後方向に押し出す際、平面視において各物品の長軸が押し出し方向に対して交差する所定の姿勢に物品の姿勢を変えて、かつ該姿勢を支持するスタビライザが押し出しプレートに備えられることが開示されている。また、特許文献１には、スタビライザによって前後方向に対して傾斜させた姿勢に支持される物品群が、そのままの姿勢で外装箱に押し込まれることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８６２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、比較的重みがあり及び／又は比較的底面積が大きい等、慣性モーメントの大きな物品を箱詰め対象とする場合がある。この場合、特許文献１のように押し出しプレートにスタビライザ等の加工を施しても、当該物品の慣性モーメントが働くことによって、平面視において各物品の長軸が前後方向に対して傾斜するように物品の姿勢を変えにくくなり、元の姿勢からの傾きの度合いが浅くなる。このため、従来の箱詰め装置の構成では、外装箱への物品の収容効率をさらに改善する余地があった。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の課題を解決するためになされたものであり、外装箱に収容される物品列間の空隙を確実に抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る箱詰め装置は、平面視において長軸を有する複数の物品を、コンベア上に該コンベアの物品搬送方向に並列に立設させ、かつ該物品搬送方向と直交する一群の仕切板の間に、該長軸が該物品搬送方向と直交するように、整列させるとともに、前記物品を該コンベア上の物品整列位置に搬送させる物品整列装置と、 前記物品整列位置に整列した前記複数の物品を、前記物品搬送方向に垂直な前後方向に沿って物品群形成位置まで押し出すことを繰り返し、該物品群形成位置において所定列数の前記物品から成る物品群を形成させる物品押し出し装置と、前記物品群形成位置の下方に前記物品群を収容する空の外装箱を搬送するとともに、前記物品群が収容された前記外装箱を搬出する外装箱搬送装置と、前記物品群形成位置に形成された前記物品群を下降させて前記外装箱内に収容させる物品群下降装置と、を備え、前記物品押し出し装置は、前記物品整列位置に整列された前記複数の物品を前記前後方向に押し出す際に、平面視において前記物品の長軸が前記前後方向に対して傾斜するように、前記複数の物品夫々の姿勢を変える姿勢傾斜手段を備え、前記物品整列位置と前記物品群形成位置との間の経路上に、前記姿勢傾斜手段によって変えられた前記複数の物品夫々の姿勢を補正する姿勢補正手段が備えられている、ものである。
【０００８】
この構成によれば、物品押し出し装置の姿勢傾斜手段によって、複数の物品を押し出す時に、平面視において物品の長軸が前後方向に対して傾斜するように、複数の物品夫々の姿勢が変えられ、この姿勢の状態で外装箱へ収容される。この結果、外装箱に収容される物品群の列間の空隙を抑制でき、ひいては外装箱への物品の収容効率を向上させることができる。
【０００９】
また、比較的重みがあり及び／又は比較的底面積が大きい等、慣性モーメントの大きな物品を箱詰め対象とする場合、姿勢傾斜手段による物品の姿勢の傾きが浅くなっても、物品整列位置と物品群形成位置との間の経路上に配置された姿勢補正手段によって、姿勢傾斜手段が意図する傾斜が得られるように物品の姿勢を変える（補正する）ことができ、外装箱に収容される物品群の列間の空隙を確実に抑制し、ひいては外装箱への物品の収容効率を改善できる。
【００１０】
上記の箱詰め装置において、前記物品整列位置と前記物品群形成位置との間の経路を形成する経路部材を更に備え、前記経路部材において前記前後方向に対して斜めに交差するように延びる段差が、前記姿勢補正手段として構成されている、としてもよい。
上記の箱詰め装置において、前記段差は、前記経路部材に配された邪魔板又は前記経路部材に形成された溝による高低差である、としてもよい。
【００１１】
この構成によれば、安価かつ簡素な方法で本発明の効果を得ることができる。
上記の箱詰め装置において、前記物品押し出し装置は、前記物品整列位置に整列された複数の物品を前記前後方向に押し出す際に、前記一群の仕切板が通過できるようにスリットを形成した押し出しプレートを備え、前記姿勢傾斜手段は、前記押し出しプレートと対向し、かつ前記前後方向に対して傾斜した傾斜面を有するように構成されている、としてもよい。
【００１２】
この構成によれば、物品に応じて、押し出しプレートに構成される傾斜面を任意に選択することができ、上記の箱詰め装置の汎用性が向上する。
【００１３】
上記の箱詰め装置において、前記姿勢傾斜手段は、前記押し出しプレートの表面下部に第１乃至第３の平板部から成る屈曲プレートを固定して構成されており、前記第１の平板部は、その一方の表面が前記押し出しプレートの表面下部に固定され、前記第２の平板部は、前記第１の平板部の一方の側縁部から垂直方向に垂直縁部まで延び、前記第３の平板部は、前記第２の平板部との間で鋭角を成すように、前記第２の平板部の前記垂直縁部から延設され、前記第３の平板部が、前記傾斜面を有している、としてもよい。
【００１４】
この構成によれば、押し出しプレートの表面下部に姿勢傾斜手段が構成されているので、慣性モーメントが大きく、かつ重心位置が低い物品を箱詰め対象とする場合に、本発明の効果をより確実に得ることができる。
【００１５】
上記の箱詰め装置において、前記屈曲プレートは、前記第１の平板部の他方の側縁部から垂直方向に延在される第４の平板部を備えている、としてもよい。
【００１６】
この構成によれば、第３の平板部の一方の表面（ガイド面）と第４の平板部の一方の表面（支持面）とによって物品の胴部を挟み込み、その姿勢を維持できるので、物品を押し出す際の姿勢の乱れを抑制できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の箱詰め装置は、外装箱に収容される物品列間の空隙を確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の平面図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の正面図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の側面図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態における押し出しプレートの斜視図である。
【図５】図５は一群の仕切板が物品整列位置に停止したときの図４に示した押し出しプレートの平面図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態における押し出しプレートの変形例の斜視図である。
【図７】図７は一群の仕切板が物品整列位置に停止したときの図６に示した押し出しプレートの平面図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態における姿勢補正手段として用いられる邪魔板の形状を例示した斜視図である。
【図９】図９は図８に示した邪魔板によって物品の姿勢が補正されることを説明するための図である。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の動作を説明するための図である。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の動作を説明するための図である。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の動作を説明するための図である。
【図１３】図１３は本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の動作を説明するための図である。
【図１４】図１４は本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の動作を説明するための図である。
【図１５】図１５（ａ）は袋詰め品の場合の物品の形状を例示した斜視図である。図１５（ｂ）はボトル詰め品の場合の物品の形状を例示した斜視図である。図１５（ｃ）は箱詰め品の場合の物品の形状を例示した斜視図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態に係る箱詰め装置によって物品が収容された状態の外装箱の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００２０】
[箱詰め装置の対象とする物品]
図１５は、本発明の実施の形態に係る箱詰め装置が対象とする各種物品の概略形状を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る箱詰め装置が対象とする物品は、例えば、ポテトチップ、豆、飴、スープ、洗剤等の内容物が、ボトル詰め、袋詰め又は箱詰めされた物である。
【００２１】
図１５（ａ）は、袋詰め品の場合の物品の形状を例示した斜視図である。図１５（ａ）に示されるように、物品１は、フィルム製袋に内容物が充填されている袋詰め品である。柱状かつその横断面が扁平な形状、すなわち長軸を有する形状を呈している。さらに詳しくは、物品１は、扁平な柱状の胴部とこの胴部の両側に配置された胴部より厚みが極薄い帯状の一対の縁部２５ａ，１ｂとを有している。
【００２２】
図１５（ｂ）は、ボトル詰め品の場合の物品の形状を例示した斜視図である。図１５（ｂ）に示されるように、物品１は、扁平胴部を有するボトルに内容物が充填されているボトル詰め品である。袋詰め品の場合と同様に、物品１は、扁平胴部の平面視断面の長軸方向における両端部として、一対の縁部２５ａ、１ｂを有している。
【００２３】
図１５（ｃ）は、箱詰め品の場合の物品の形状を例示した斜視図である。図１５（ｃ）に示されるように、物品１は、扁平六角柱の形状から成る箱詰め品である。袋詰め品の場合と同様に、物品１は、扁平胴部の平面視断面の長軸方向における両端にある一対の角部として、一対の縁部２５ａ、１ｂを有している。
【００２４】
図１６は、本発明の実施の形態に係る箱詰め装置によって物品が収容された状態の外装箱の斜視図である。図１６に示すように、外装箱６内では、前列の物品１の後端側の縁部２５ｂと後列の物品１の縁部２５ａとは相互に抵触することないように、物品群が形成されている。このため、外装箱６内での物品１の収容効率が向上するとともに、外装箱６内での物品１の動揺が抑制されて外装箱６内での物品１の損傷が抑制されている。
【００２５】
なお、外装箱６内の物品群の列数及び列中の物品の数は、物品群の外形が外装箱６に収容可能な大きさとなるように設定されている。また、図１６に示される物品１は図１５（ａ）に示した袋詰め品であるが、図１５（ｂ）に示されるボトル詰め品の場合や図１５（ｃ）に示される箱詰め品の場合であってもよい。
【００２６】
[箱詰め装置の構成]
図１は、本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の平面図である。図２は、本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の正面図である。図３は、本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の側面図である。なお、図１乃至図３において、Ｘで示される方向を物品搬送方向（左右方向）と呼び、Ｙで示される方向を前後方向と呼び、Ｚで示される方向を物品押し込み方向（上下方向）と呼び、Ｗで示される方向を外装箱昇降方向と呼ぶ。
【００２７】
図１乃至図３に示される箱詰め装置１００は、図１５に示されるような平面視において長軸を有する物品１から成る物品群を、段ボールケース又はダース箱等の外装箱６の内部に収容するものである。さらに詳しくは、列間の空隙を抑制するように複数の物品１から成る物品群を形成して、当該物品群を下方の外装箱６に下降させて収容するものである。
【００２８】
箱詰め装置１００は、物品整列装置２と、物品導入コンベア３と、物品押し出し装置１０２と、経路部材１１と、姿勢補正手段１５と、物品群下降装置１０３と、外装箱搬送装置１０４と、制御装置１０１と、を主に備えている。
【００２９】
物品整列装置２は、無端ベルトから成るベルトコンベア２２上に載置されて搬送される一群の仕切板２０の間に所定数の物品１をそれぞれ収容した上で、ベルトコンベア２２上の後述の物品整列位置Ｐ１まで搬送し、物品１の長軸が物品搬送方向Ｘ（図１及び図２参照）と直交するように整列させる装置である。
【００３０】
物品整列装置２は、ベルトコンベア２２と、仕切板２０と、を備えている。なお、各仕切板２０は、ベルトコンベア２２の物品搬送方向Ｘと直交する方向に延在するように、かつ物品搬送方向Ｘに沿って複数の物品１を１つずつ収容可能な間隔となるように、並列に配置されている。
【００３１】
物品導入コンベア３は、物品１を物品整列装置２のベルトコンベア上に誘導するコンベアである。
【００３２】
物品押し出し装置１０２は、物品整列位置Ｐ１に整列した複数の物品１を、物品搬送方向Ｘに垂直な前後方向Ｙ（図１及び図２参照）に沿って、ダンパー板１２が配置されている物品群形成位置Ｐ２まで押し出すことを繰り返し、該物品群形成位置Ｐ２において所定の列数から成る物品群を形成させる装置である。
【００３３】
物品押し出し装置１０２は、押し出しプレート４と、ストッパプレート１３と、押し出しプレート４を駆動させる駆動機構（図示せず）と、を備えている。押し出しプレート４は、物品整列装置２によって整列された複数の物品１を、前後方向Ｙに前進させるためのプレートである。
【００３４】
なお、押し出しプレート４では、後述のスリット４２が形成されているとともに、後述の姿勢傾斜手段４０が固定されている。ストッパプレート１３は、前後方向Ｙに沿った経路上に配置された一対のダンパー板１２上の物品群形成位置Ｐ２のさらに前方の位置に、物品搬送方向Ｘ及び前後方向Ｙに対して垂直に配設されている。
【００３５】
経路部材１１は、ベルトコンベア２２とダンパー板１２との間の前後方向Ｙに沿った経路を形成するプレート等の部材である。この経路部材１１を介して、物品整列装置２のベルトコンベア２２上の物品整列位置Ｐ１とダンパー板１２が配置されている物品群形成位置Ｐ２との間が中継される。
【００３６】
姿勢補正手段１５は、ベルトコンベア２２とダンパー板１２との間の前後方向Ｙに沿った経路上、本実施の形態では、特に経路部材１１上に、物品押し出し装置１０２によって押出される物品１の個数に対応した複数設けられており、姿勢傾斜手段４０によって変えられた物品１の姿勢を補正する。具体的には、経路部材１１において前後方向Ｙに対して斜めに交差するように延びる段差が、姿勢補正手段１５として構成されている。
【００３７】
物品群下降装置１０３は、一対のダンパー板１２上の物品群形成位置Ｐ２に形成された物品群を、物品搬送方向Ｘ及び前後方向Ｙに対して垂直な物品群下降方向Ｚ（図３参照）に向けて、換言すると一対のダンパー板１２の下方に位置する外装箱６に向けて下降させる装置である。
【００３８】
物品群下降装置１０３は、一対の保持プレート５と、下降プレート７と、一対のダンパー板１２と、これらを駆動させる駆動機構（ 図示せず）と、を有する。
【００３９】
一対の保持プレート５は、一対のダンパー板１２上の物品群形成位置Ｐ２に形成された物品群をその両側から挟み込んで保持するプレートである。下降プレート７は、一対の保持プレート５によって保持されている物品群の上端に当接して、当該物品群を物品群下降方向Ｚに沿った下方へと下降させるプレートである。一対のダンパー板１２は、物品群形成位置Ｐ２に配置されており、物品群下降装置１０３によって物品群が外装箱６の内部に押し込まれる場合に開閉する。
【００４０】
外装箱搬送装置１０４は、外装箱６を物品群形成位置Ｐ２の一対のダンパー板１２の下方に位置するように搬送するとともに、物品群下降装置１０３によって複数の物品１から成る物品群が押し込まれた後には外部に搬送するための装置である。
【００４１】
外装箱搬送装置１０４は、箱昇降装置８と、箱搬入コンベア９と、箱搬出装置１０とを有する。箱昇降装置８は、外装箱６を載置して、かつ外装箱６を物品群下降方向Ｚと平行な外装箱昇降方向Ｗ（図２参照）に移動させる装置である。この箱昇降装置８によって、一対のダンパー板１２の下方に外装箱６が位置決めされる。箱搬入コンベア９は、箱昇降装置８へ外装箱６を搬入するコンベアである。箱搬出装置１０は、複数の物品１から成る物品群が収容された外装箱６を外部に搬出する装置である。
【００４２】
制御装置１０１は、箱詰め装置１００の全体の制御を司る装置である。制御装置１０１は、処理機能を有するものであればよい。例えば、マイコン（ＣＰＵ）、ＭＰＵ、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、論理回路等で実施すればよい。
【００４３】
[押し出しプレートの形状]
以下では、図４、図５を参照しながら、図１に示した押し出しプレート４の形状を説明する。なお、図４は、本発明の実施の形態における押し出しプレートの斜視図である。図５は、一群の仕切板が物品整列位置に停止したときの図４に示した押し出しプレートの平面図である。
【００４４】
図４、図５に示されるように、押し出しプレート４は、ベルトコンベア２２上の物品整列位置Ｐ１と対向し、かつベルトコンベア２２のベルト面に対して略鉛直に配置されている。また、押し出しプレート４の表面下部には、一群の仕切板２０（２０ａ〜２０ｄ）の間に整列される物品１の個数に対応した所定数（この場合３個）の姿勢傾斜手段４０（４０ａ〜４０ｃ）が固定されている。姿勢傾斜手段４０は、物品整列位置Ｐ１に停止した一群の仕切板２０の間に収容されている複数の物品１を前後方向Ｙへと押し出す際に、平面視において各物品１の長軸が前後方向Ｙに対して傾斜するように、各物品１の姿勢を変えるための部材である。
【００４５】
より詳しく説明すると、物品１の重心がその下部に位置している場合が多いので、姿勢傾斜手段４０は、ベルトコンベア２２上の物品１を円滑に押し出せるように、押し出しプレート４の前後方向Ｙ側の表面下部に形成されている。また、姿勢傾斜手段４０は、ステンレス等の金属板を屈曲して配置された屈曲プレートを、ボルトナット、ロウ付け等の一般的な固定手段によって押し出しプレート４の表面下部に固定されて形成されている。
【００４６】
屈曲プレートは、３つの矩形状の平板部４０１（第１の平板部）、平板部４０２（第２の平板部）、及び平板部４０３（第３の平板部）から構成されている。平板部４０１の一方の表面（固定面）が、押し出しプレート４に固定されている。平板部４０２は、平板部４０１の一方の側縁部から垂直方向に延設されている。平板部４０３は、平板部４０２との間で鋭角を成すように、平板板４０１と接する一方の側縁部とは反対側にある平板部４０２の他方の側縁部から延設されている。このような形状により、押し出しプレート４によって物品１が前後方向Ｙに向けて押し出されるに従って、平板部４０３の前後方向Ｙ側の一方の面（ガイド面）に物品１が当接するとともに、平面視において物品１の長軸が平板部４０３の延在方向と平行となる。
【００４７】
図４、図５に示されるように、押し出しプレート４には、物品搬送方向Ｘに沿って所定の間隔で並列に、一群の仕切板２０（２０ａ〜２０ｄ）の間に収容される物品１の個数に対応した所定数（この場合２個）のスリット４２（４２ａ、４２ｂ）が形成されている。スリット４２は、一群の仕切板２０が物品整列位置Ｐ１に停止した状態において、仕切板２０の間に収容されている物品１を押し出しプレート４によって前後方向Ｙへと押し出す際に、一群の仕切板２０が押し出しプレート４を通過できるようにするために設けられている。
【００４８】
より詳しく説明すると、スリット４２は、一群の仕切板２０のピッチと略同じピッチで形成されている。また、スリット４２は、押し出しプレート４の下縁部から上方向に向けて延設されており、その幅及びその高さは、一群の仕切板２０との干渉を避けることができるように設定されている。
【００４９】
[押し出しプレートの形状の変形例]
以下では、図６、図７を参照しながら、図４、図５に示した押し出しプレート４の形状の変形例を説明する。なお、図６は、本発明の実施の形態におけるその他の押し出しプレートの斜視図である。図７は、一群の仕切板が物品整列位置に停止したときの図６に示した押し出しプレートの平面図である。
【００５０】
図６、図７に示されるように、図４、図５に示した押し出しプレート４と比べると、姿勢傾斜手段４０の形状が相違している。姿勢傾斜手段４０は、４つの矩形状の平板部４１１（第４の平板部）、平板部４１２（第１の平板部）、平板部４１３（第２の平板部）、及び平板部４１４（第３の平板部）から成る屈曲プレートによって構成されている。平板部４１２の一方の表面（固定面）は、一般的な固定手段によって押し出しプレート４の表面下部に固定されている。平板部４１１及び平板部４１３は、平板部４１２の両側縁部から垂直方向に延設されている。平板部４１４は、平板部４１３との間で鋭角を成すように、平板部４１２と接する一方の側縁部とは反対側にある平板部４１３の他方の側縁部から延設されている。
【００５１】
このような形状により、物品１を挟み込むように、平板部４１１の一方の面（支持面）と平板部４１４の一方の面（ガイド面）とが対向している。平板部４１４の一方の面と平板部４１１の一方の面との離間距離は、前後方向Ｙに沿って大きくなっている。押し出しプレート４によって物品１が前後方向Ｙに向けて押し出されるにつれて、平板部４１３の一方の面（ガイド面）に物品１が当接し、平面視において物品１の長軸が平板部４１３の延在方向と平行となる。また、物品１の一方の縁部が平板部４１１の一方の面（支持面）によって支持されるので、平板部４１３の一方の面（ガイド面）によって変えられた物品１の姿勢が支持される。
【００５２】
[姿勢補正手段の形状]
以下では、図８を用いて、図１に示した姿勢補正手段１５の形状を説明する。なお、図８は、本発明の実施の形態における姿勢補正手段として用いられる邪魔板の形状を例示した斜視図である。
【００５３】
図８に示されるように、姿勢補正手段１５（１５ａ〜１５ｃ）は、細長で所定の厚みのある邪魔板１５１（１５１ａ〜１５１ｃ）の上にカバー部材（１５２ａ〜１５２ｃ）を覆うことにより、高低差のある段差（１５３ａ〜１５３ｃ）として構成されている。なお、以下では、姿勢補正手段１５のこれらの構成を段差部材１５０（１５０ａ〜１５０ｃ）と呼ぶ。段差部材１５０は、前後方向Ｙに沿ったベルトコンベア２２とダンパー板１２との間の経路上、特に経路部材１１の上に設けられている。また、段差部材１５０は、経路部材１１上で前後方向Ｙに対して斜めに交差するように配置されている。
【００５４】
図９は、図８に示した段差部材１５０によって物品の姿勢が補正されることを説明するための図である。
【００５５】
まず、物品整列位置Ｐ１に停止した各仕切板２０の間に収容されている各物品１は、その平面視における長軸が前後方向Ｙと略平行となるように整列されている。押し出しプレート４０が前後方向Ｙに向けて前進すると、各仕切板２０の間にある物品１と姿勢傾斜手段４０とが当接して、平面視における物品１の長軸が前後方向Ｙに対して傾斜するように、物品１の姿勢が変えられる。
【００５６】
ところで、比較的重みがあり及び／又は比較的底面積が大きい等、慣性モーメントの大きな物品１を箱詰め対象とする場合、姿勢傾斜手段４０による物品１の姿勢の傾き度合いは浅くなり、複数の物品１から成る物品群の列間の空隙が大きくなる。このため、物品整列位置Ｐ１と物品群形成位置Ｐ２との間の経路を形成する経路部材１１の上に、前後方向Ｙに対して斜めに交差するように延びる姿勢補正手段１５としての段差１５３が設けられている。
【００５７】
図９に示されるような、押し出しプレート４の姿勢傾斜手段４０の平板部４０３（４０３ａ〜４０３ｃ）と段差部材１５０（１５０ａ〜１５０ｃ）との位置関係が成立している場合とする。また、段差部材１５０を通過する前の平面視における物品１の長軸は、前後方向Ｙに対して角度θａに傾斜しているものとする。
【００５８】
すると、段差部材１５０側にある物品１の一方の縁部２５ａを含む底面領域が、押し出しプレート４側にある物品１の他方の縁部２５ｂを含む底面領域よりも先に段差１５３を乗り上げるときに、物品１の他方の縁部２５ｂを含む底面領域は前後方向Ｙに向けて滑らかに前進している。従って、物品１が段差部材１５０を通過した後では、平面視における物品１の長軸が前後方向Ｙに対して角度θａよりも大きな角度θｂ（＞θａ）となる。このように、姿勢傾斜手段４０によっても前後方向Ｙに対する物品１の姿勢の傾きが浅い場合には、物品１の底面領域と段差１５３との間の摩擦抵抗によって、その姿勢の傾きを深くする（補正する）ことができる。
【００５９】
なお、段差部材１５０は、板金加工により一枚の平板を用いてその長手方向に沿って板中央部を盛り上げて段差１５３が形成されてもよい。また、段差１５３は、経路部材１１に配された邪魔板１５１の高低差の他に、経路部材１１上に形成された溝による高低差としてもよい。
【００６０】
[箱詰め装置の動作]
以下では、図１０乃至図１４を用いて箱詰め装置の動作を説明する。
【００６１】
まず、ダンパー板１２（物品群形成位置Ｐ２）の下方には、外装箱搬送装置１０４によって空の外装箱６が予め配置されているものとする。
【００６２】
次に、図１０に示されるように、物品整列装置２のベルトコンベア２２上で一枚目の仕切板２０ａを直立状態にさせる。その後、一枚目の仕切板２０ａに対して一つ目の物品１を当接させた後、当該一つ目の物品１の胴体を挟み込むように二枚目の仕切板２０ｂをベルトコンベア２２上に直立状態にさせて、当該一つ目の物品１を仕切板２０ａ、２０ｂの間に収容させる。この動作は、複数（ここでは４枚）の仕切板２０（２０ａ〜２０ｄ）の間に複数（ここでは３個）の物品１が収容されるまで繰り返し行われる。
【００６３】
次に、図１１に示されるように、複数の仕切板２０の間に複数の物品１が収容されると、ベルトコンベア２２上の物品整列位置Ｐ１にまで移送されて停止する。これによって、物品整列位置Ｐ１において、平面視における物品の長軸が前後方向Ｙと平行となるように、複数の物品１が整列した状態となる。なお、押し出しプレート４は、一群の仕切板２０ が物品整列位置Ｐ１に停止するまで、物品搬送方向Ｘ に対して一方の側（図１１では右側）に待機している。
【００６４】
次に、図１２に示されるように、押し出しプレート４が前後方向Ｙに向けて前進する。この結果、押し出しプレート４の各姿勢傾斜手段４０（４０ａ〜４０ｃ）が各仕切板２０（２０ａ〜２０ｄ）間に整列されている複数の物品１（１ａ〜１ｃ）に当接し、各物品１の姿勢を所定の方向に振り向ける。そして、各物品１は、該姿勢のままで前後方向Ｙに向けて押し出される。この押し出し過程において、各物品１は、物品整列位置Ｐ１から物品群形成位置Ｐ２に到達するまでの間に、物品整列位置Ｐ１と物品群形成位置Ｐ２との間の経路上に所定方向に配置されている段差部材１５０の段差１５３を乗り上げる。この結果、前後方向Ｙに対する平面視における物品の長軸の傾きが急になる。
【００６５】
次に、押し出しプレート４は、各物品１がダンパー板１２上のストッパプレート１３に当接するまで前進して、その後停止する。この結果、図１３に示されるように、各物品１は、ストッパプレート１３と押し出しプレート４との間に一列に配置される。そして、押し出しプレート４は、ベルトコンベア２上に整列しつつある次の複数の物品１と干渉しないように、ベルトコンベア２２の上方に移動した後に後退して、元の待機位置に戻る。上記の動作が所定の回数（例えば、２回）繰り返され、２列目以降の複数の物品１がダンパー板１２上に整列される。この結果、列間の空隙が抑制された所定の列数の物品群がダンパー板１２上に形成される。
【００６６】
次に、ダンパー板１２上に所定の列数の物品群がダンパー板１２上に形成された後、物品搬送方向Ｘに沿った物品群の両端を挟み込むように、垂直に立設された保持プレート５が動作する。
【００６７】
次に、物品群の下側に位置する一対のダンパー板１２が閉状態から開状態になる。そして、下降プレート７がさらに下降して、物品群がダンパー板１２の下方に待機する空の外装箱６に下降する。すなわち、ダンパー板１２上にある物品群は、姿勢をほぼ維持したまま外装箱６に収容される。そして、ダンパー板１２、保持プレート５、ストッパプレート１３は元の状態に戻る。そして、箱搬出装置１０によって物品が収容された外装箱６が搬出されるとともに、箱搬入コンベア９によって新たな空の外装箱６がダンパー板１２の下方に搬入される。
【００６８】
以上の動作が繰り返され、外装箱６への物品１の収容動作が反復継続される。
本発明に係る箱詰め装置によれば、押し出しプレート４に固定された姿勢傾斜手段４０によって、物品１の押し出し時に平面視において物品１の長軸が前後方向Ｙに対して傾斜するように物品１の姿勢が変えられることによって、外装箱６に収容される物品群の列間の空隙を抑制でき、ひいては外装箱６への物品１の収容効率を向上させることができる。
【００６９】
また、比較的重みがあり及び／又は比較的底面積が大きい等、慣性モーメントの大きな物品を箱詰め対象とする場合、姿勢傾斜手段４０による物品１の姿勢の傾きが浅くなっても、物品整列位置Ｐ１と物品群形成位置Ｐ２との間の経路上に配置された姿勢補正手段１５によって、姿勢傾斜手段４０によって意図される傾斜に物品１の姿勢を変えることができるので、外装箱に収容される物品列間の空隙を確実に抑制し、ひいては外装箱への物品の収容効率を改善できる。
【００７０】
さらに、姿勢補正手段１５は、物品整列位置Ｐ１と物品群形成位置Ｐ２との間の経路部材１１の上に、前後方向Ｙに対して斜めに交差するように配置された高低差のある段差として構成されているので、安価かつ簡素な方法で、本発明の上記の効果を得ることができる。
【００７１】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その形状及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、比較的重みがあり及び／又は比較的底面積が大きい等、慣性モーメントの大きい物品を前後方向に対して傾斜させて外装箱に収容させる箱詰め装置にとって有用である。
【符号の説明】
【００７３】
１（１ａ〜１ｃ）…物品
２５ａ、２５ｂ…縁部
２…物品整列装置
２０（２０ａ〜２０ｄ）…仕切板
２２…ベルトコンベア
３…物品導入コンベア
４…押し出しプレート
４０…姿勢傾斜手段
４０１〜４０３…平板部
４１１〜４１４…平板部
４２…スリット
５…保持プレート
６…外装箱
７…下降プレート
８…箱昇降装置
９…箱搬入コンベア
１０…箱搬出装置
１１…経路部材
１２…ダンパー板
１３…ストッパプレート
１４…サイドプレート
１５（１５ａ〜１５ｃ）…姿勢補正手段
１５０（１５０ａ〜１５０ｃ）…段差部材
１５１（１５１ａ〜１５１ｃ）…邪魔板
１５２（１５２ａ〜１５２ｃ）…カバー部材
１５３（１５３ａ〜１５３ｃ）…段差
１００…箱詰め装置
１０１…制御装置
１０２…物品押し出し装置
１０３…物品群下降装置
１０４…外装箱搬送装置
Ｐ１…物品整列位置
Ｐ２…物品群形成位置
Ｘ…物品搬送方向
Ｙ…前後方向
Ｚ…物品押し込み方向
Ｗ…外装箱昇降方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、箱詰め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の物品を、段ボールケース又はダース箱といった外装箱の内部に収容する場合、物品間の空隙を極力抑制させることによって外装箱への物品の収容効率を高めることができる。また、この空隙の抑制は外装箱内部の物品の保護に効果がある。例えば、外装箱の搬送中において外装箱内部で物品が動揺して、相互に当接して物品が損傷することを抑制できる。かかる理由から、複数の物品から成る物品群を外装箱の内部に収容する箱詰め装置においては、従来、物品間の空隙が小さくなるように物品同士が積み重なるようにして物品を外装箱の内部に収容する箱詰め装置（特許文献１を参照）が提案されている。
【０００３】
なお、特許文献１では、箱詰め装置の物品押し出し装置が、物品搬送装置上に整列させた物品を仕切板の延在方向に平行な前後方向に押し出す際、平面視において各物品の長軸が押し出し方向に対して交差する所定の姿勢に物品の姿勢を変えて、かつ該姿勢を支持するスタビライザが押し出しプレートに備えられることが開示されている。また、特許文献１には、スタビライザによって前後方向に対して傾斜させた姿勢に支持される物品群が、そのままの姿勢で外装箱に押し込まれることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８６２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、比較的重みがあり及び／又は比較的底面積が大きい等、慣性モーメントの大きな物品を箱詰め対象とする場合がある。この場合、特許文献１のように押し出しプレートにスタビライザ等の加工を施しても、当該物品の慣性モーメントが働くことによって、平面視において各物品の長軸が前後方向に対して傾斜するように物品の姿勢を変えにくくなり、元の姿勢からの傾きの度合いが浅くなる。このため、従来の箱詰め装置の構成では、外装箱への物品の収容効率をさらに改善する余地があった。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の課題を解決するためになされたものであり、外装箱に収容される物品列間の空隙を確実に抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る箱詰め装置は、平面視において長軸を有する複数の物品を、コンベア上に該コンベアの物品搬送方向に並列に立設させ、かつ該物品搬送方向と直交する一群の仕切板の間に、該長軸が該物品搬送方向と直交するように、整列させるとともに、前記物品を該コンベア上の物品整列位置に搬送させる物品整列装置と、 前記物品整列位置に整列した前記複数の物品を、前記物品搬送方向に垂直な前後方向に沿って物品群形成位置まで押し出すことを繰り返し、該物品群形成位置において所定列数の前記物品から成る物品群を形成させる物品押し出し装置と、前記物品群形成位置の下方に前記物品群を収容する空の外装箱を搬送するとともに、前記物品群が収容された前記外装箱を搬出する外装箱搬送装置と、前記物品群形成位置に形成された前記物品群を下降させて前記外装箱内に収容させる物品群下降装置と、を備え、前記物品押し出し装置は、前記物品整列位置に整列された前記複数の物品を前記前後方向に押し出す際に、平面視において前記物品の長軸が前記前後方向に対して傾斜するように、前記複数の物品夫々の姿勢を変える姿勢傾斜手段を備え、前記物品整列位置と前記物品群形成位置との間の経路上に、前記姿勢傾斜手段によって変えられた前記複数の物品夫々の姿勢を補正する姿勢補正手段が備えられている、ものである。
【０００８】
この構成によれば、物品押し出し装置の姿勢傾斜手段によって、複数の物品を押し出す時に、平面視において物品の長軸が前後方向に対して傾斜するように、複数の物品夫々の姿勢が変えられ、この姿勢の状態で外装箱へ収容される。この結果、外装箱に収容される物品群の列間の空隙を抑制でき、ひいては外装箱への物品の収容効率を向上させることができる。
【０００９】
また、比較的重みがあり及び／又は比較的底面積が大きい等、慣性モーメントの大きな物品を箱詰め対象とする場合、姿勢傾斜手段による物品の姿勢の傾きが浅くなっても、物品整列位置と物品群形成位置との間の経路上に配置された姿勢補正手段によって、姿勢傾斜手段が意図する傾斜が得られるように物品の姿勢を変える（補正する）ことができ、外装箱に収容される物品群の列間の空隙を確実に抑制し、ひいては外装箱への物品の収容効率を改善できる。
【００１０】
上記の箱詰め装置において、前記物品整列位置と前記物品群形成位置との間の経路を形成する経路部材を更に備え、前記経路部材において前記前後方向に対して斜めに交差するように延びる段差が、前記姿勢補正手段として構成されている、としてもよい。
上記の箱詰め装置において、前記段差は、前記経路部材に配された邪魔板又は前記経路部材に形成された溝による高低差である、としてもよい。
【００１１】
この構成によれば、安価かつ簡素な方法で本発明の効果を得ることができる。
上記の箱詰め装置において、前記物品押し出し装置は、前記物品整列位置に整列された複数の物品を前記前後方向に押し出す際に、前記一群の仕切板が通過できるようにスリットを形成した押し出しプレートを備え、前記姿勢傾斜手段は、前記押し出しプレートと対向し、かつ前記前後方向に対して傾斜した傾斜面を有するように構成されている、としてもよい。
【００１２】
この構成によれば、物品に応じて、押し出しプレートに構成される傾斜面を任意に選択することができ、上記の箱詰め装置の汎用性が向上する。
【００１３】
上記の箱詰め装置において、前記姿勢傾斜手段は、前記押し出しプレートの表面下部に第１乃至第３の平板部から成る屈曲プレートを固定して構成されており、前記第１の平板部は、その一方の表面が前記押し出しプレートの表面下部に固定され、前記第２の平板部は、前記第１の平板部の一方の側縁部から垂直方向に垂直縁部まで延び、前記第３の平板部は、前記第２の平板部との間で鋭角を成すように、前記第２の平板部の前記垂直縁部から延設され、前記第３の平板部が、前記傾斜面を有している、としてもよい。
【００１４】
この構成によれば、押し出しプレートの表面下部に姿勢傾斜手段が構成されているので、慣性モーメントが大きく、かつ重心位置が低い物品を箱詰め対象とする場合に、本発明の効果をより確実に得ることができる。
【００１５】
上記の箱詰め装置において、前記屈曲プレートは、前記第１の平板部の他方の側縁部から垂直方向に延在される第４の平板部を備えている、としてもよい。
【００１６】
この構成によれば、第３の平板部の一方の表面（ガイド面）と第４の平板部の一方の表面（支持面）とによって物品の胴部を挟み込み、その姿勢を維持できるので、物品を押し出す際の姿勢の乱れを抑制できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の箱詰め装置は、外装箱に収容される物品列間の空隙を確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の平面図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の正面図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の側面図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態における押し出しプレートの斜視図である。
【図５】図５は一群の仕切板が物品整列位置に停止したときの図４に示した押し出しプレートの平面図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態における押し出しプレートの変形例の斜視図である。
【図７】図７は一群の仕切板が物品整列位置に停止したときの図６に示した押し出しプレートの平面図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態における姿勢補正手段として用いられる邪魔板の形状を例示した斜視図である。
【図９】図９は図８に示した邪魔板によって物品の姿勢が補正されることを説明するための図である。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の動作を説明するための図である。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の動作を説明するための図である。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の動作を説明するための図である。
【図１３】図１３は本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の動作を説明するための図である。
【図１４】図１４は本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の動作を説明するための図である。
【図１５】図１５（ａ）は袋詰め品の場合の物品の形状を例示した斜視図である。図１５（ｂ）はボトル詰め品の場合の物品の形状を例示した斜視図である。図１５（ｃ）は箱詰め品の場合の物品の形状を例示した斜視図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態に係る箱詰め装置によって物品が収容された状態の外装箱の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００２０】
[箱詰め装置の対象とする物品]
図１５は、本発明の実施の形態に係る箱詰め装置が対象とする各種物品の概略形状を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る箱詰め装置が対象とする物品は、例えば、ポテトチップ、豆、飴、スープ、洗剤等の内容物が、ボトル詰め、袋詰め又は箱詰めされた物である。
【００２１】
図１５（ａ）は、袋詰め品の場合の物品の形状を例示した斜視図である。図１５（ａ）に示されるように、物品１は、フィルム製袋に内容物が充填されている袋詰め品である。柱状かつその横断面が扁平な形状、すなわち長軸を有する形状を呈している。さらに詳しくは、物品１は、扁平な柱状の胴部とこの胴部の両側に配置された胴部より厚みが極薄い帯状の一対の縁部２５ａ，１ｂとを有している。
【００２２】
図１５（ｂ）は、ボトル詰め品の場合の物品の形状を例示した斜視図である。図１５（ｂ）に示されるように、物品１は、扁平胴部を有するボトルに内容物が充填されているボトル詰め品である。袋詰め品の場合と同様に、物品１は、扁平胴部の平面視断面の長軸方向における両端部として、一対の縁部２５ａ、１ｂを有している。
【００２３】
図１５（ｃ）は、箱詰め品の場合の物品の形状を例示した斜視図である。図１５（ｃ）に示されるように、物品１は、扁平六角柱の形状から成る箱詰め品である。袋詰め品の場合と同様に、物品１は、扁平胴部の平面視断面の長軸方向における両端にある一対の角部として、一対の縁部２５ａ、１ｂを有している。
【００２４】
図１６は、本発明の実施の形態に係る箱詰め装置によって物品が収容された状態の外装箱の斜視図である。図１６に示すように、外装箱６内では、前列の物品１の後端側の縁部２５ｂと後列の物品１の縁部２５ａとは相互に抵触することないように、物品群が形成されている。このため、外装箱６内での物品１の収容効率が向上するとともに、外装箱６内での物品１の動揺が抑制されて外装箱６内での物品１の損傷が抑制されている。
【００２５】
なお、外装箱６内の物品群の列数及び列中の物品の数は、物品群の外形が外装箱６に収容可能な大きさとなるように設定されている。また、図１６に示される物品１は図１５（ａ）に示した袋詰め品であるが、図１５（ｂ）に示されるボトル詰め品の場合や図１５（ｃ）に示される箱詰め品の場合であってもよい。
【００２６】
[箱詰め装置の構成]
図１は、本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の平面図である。図２は、本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の正面図である。図３は、本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の側面図である。なお、図１乃至図３において、Ｘで示される方向を物品搬送方向（左右方向）と呼び、Ｙで示される方向を前後方向と呼び、Ｚで示される方向を物品押し込み方向（上下方向）と呼び、Ｗで示される方向を外装箱昇降方向と呼ぶ。
【００２７】
図１乃至図３に示される箱詰め装置１００は、図１５に示されるような平面視において長軸を有する物品１から成る物品群を、段ボールケース又はダース箱等の外装箱６の内部に収容するものである。さらに詳しくは、列間の空隙を抑制するように複数の物品１から成る物品群を形成して、当該物品群を下方の外装箱６に下降させて収容するものである。
【００２８】
箱詰め装置１００は、物品整列装置２と、物品導入コンベア３と、物品押し出し装置１０２と、経路部材１１と、姿勢補正手段１５と、物品群下降装置１０３と、外装箱搬送装置１０４と、制御装置１０１と、を主に備えている。
【００２９】
物品整列装置２は、無端ベルトから成るベルトコンベア２２上に載置されて搬送される一群の仕切板２０の間に所定数の物品１をそれぞれ収容した上で、ベルトコンベア２２上の後述の物品整列位置Ｐ１まで搬送し、物品１の長軸が物品搬送方向Ｘ（図１及び図２参照）と直交するように整列させる装置である。
【００３０】
物品整列装置２は、ベルトコンベア２２と、仕切板２０と、を備えている。なお、各仕切板２０は、ベルトコンベア２２の物品搬送方向Ｘと直交する方向に延在するように、かつ物品搬送方向Ｘに沿って複数の物品１を１つずつ収容可能な間隔となるように、並列に配置されている。
【００３１】
物品導入コンベア３は、物品１を物品整列装置２のベルトコンベア上に誘導するコンベアである。
【００３２】
物品押し出し装置１０２は、物品整列位置Ｐ１に整列した複数の物品１を、物品搬送方向Ｘに垂直な前後方向Ｙ（図１及び図２参照）に沿って、ダンパー板１２が配置されている物品群形成位置Ｐ２まで押し出すことを繰り返し、該物品群形成位置Ｐ２において所定の列数から成る物品群を形成させる装置である。
【００３３】
物品押し出し装置１０２は、押し出しプレート４と、ストッパプレート１３と、押し出しプレート４を駆動させる駆動機構（図示せず）と、を備えている。押し出しプレート４は、物品整列装置２によって整列された複数の物品１を、前後方向Ｙに前進させるためのプレートである。
【００３４】
なお、押し出しプレート４では、後述のスリット４２が形成されているとともに、後述の姿勢傾斜手段４０が固定されている。ストッパプレート１３は、前後方向Ｙに沿った経路上に配置された一対のダンパー板１２上の物品群形成位置Ｐ２のさらに前方の位置に、物品搬送方向Ｘ及び前後方向Ｙに対して垂直に配設されている。
【００３５】
経路部材１１は、ベルトコンベア２２とダンパー板１２との間の前後方向Ｙに沿った経路を形成するプレート等の部材である。この経路部材１１を介して、物品整列装置２のベルトコンベア２２上の物品整列位置Ｐ１とダンパー板１２が配置されている物品群形成位置Ｐ２との間が中継される。
【００３６】
姿勢補正手段１５は、ベルトコンベア２２とダンパー板１２との間の前後方向Ｙに沿った経路上、本実施の形態では、特に経路部材１１上に、物品押し出し装置１０２によって押出される物品１の個数に対応した複数設けられており、姿勢傾斜手段４０によって変えられた物品１の姿勢を補正する。具体的には、経路部材１１において前後方向Ｙに対して斜めに交差するように延びる段差が、姿勢補正手段１５として構成されている。
【００３７】
物品群下降装置１０３は、一対のダンパー板１２上の物品群形成位置Ｐ２に形成された物品群を、物品搬送方向Ｘ及び前後方向Ｙに対して垂直な物品群下降方向Ｚ（図３参照）に向けて、換言すると一対のダンパー板１２の下方に位置する外装箱６に向けて下降させる装置である。
【００３８】
物品群下降装置１０３は、一対の保持プレート５と、下降プレート７と、一対のダンパー板１２と、これらを駆動させる駆動機構（ 図示せず）と、を有する。
【００３９】
一対の保持プレート５は、一対のダンパー板１２上の物品群形成位置Ｐ２に形成された物品群をその両側から挟み込んで保持するプレートである。下降プレート７は、一対の保持プレート５によって保持されている物品群の上端に当接して、当該物品群を物品群下降方向Ｚに沿った下方へと下降させるプレートである。一対のダンパー板１２は、物品群形成位置Ｐ２に配置されており、物品群下降装置１０３によって物品群が外装箱６の内部に押し込まれる場合に開閉する。
【００４０】
外装箱搬送装置１０４は、外装箱６を物品群形成位置Ｐ２の一対のダンパー板１２の下方に位置するように搬送するとともに、物品群下降装置１０３によって複数の物品１から成る物品群が押し込まれた後には外部に搬送するための装置である。
【００４１】
外装箱搬送装置１０４は、箱昇降装置８と、箱搬入コンベア９と、箱搬出装置１０とを有する。箱昇降装置８は、外装箱６を載置して、かつ外装箱６を物品群下降方向Ｚと平行な外装箱昇降方向Ｗ（図２参照）に移動させる装置である。この箱昇降装置８によって、一対のダンパー板１２の下方に外装箱６が位置決めされる。箱搬入コンベア９は、箱昇降装置８へ外装箱６を搬入するコンベアである。箱搬出装置１０は、複数の物品１から成る物品群が収容された外装箱６を外部に搬出する装置である。
【００４２】
制御装置１０１は、箱詰め装置１００の全体の制御を司る装置である。制御装置１０１は、処理機能を有するものであればよい。例えば、マイコン（ＣＰＵ）、ＭＰＵ、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、論理回路等で実施すればよい。
【００４３】
[押し出しプレートの形状]
以下では、図４、図５を参照しながら、図１に示した押し出しプレート４の形状を説明する。なお、図４は、本発明の実施の形態における押し出しプレートの斜視図である。図５は、一群の仕切板が物品整列位置に停止したときの図４に示した押し出しプレートの平面図である。
【００４４】
図４、図５に示されるように、押し出しプレート４は、ベルトコンベア２２上の物品整列位置Ｐ１と対向し、かつベルトコンベア２２のベルト面に対して略鉛直に配置されている。また、押し出しプレート４の表面下部には、一群の仕切板２０（２０ａ〜２０ｄ）の間に整列される物品１の個数に対応した所定数（この場合３個）の姿勢傾斜手段４０（４０ａ〜４０ｃ）が固定されている。姿勢傾斜手段４０は、物品整列位置Ｐ１に停止した一群の仕切板２０の間に収容されている複数の物品１を前後方向Ｙへと押し出す際に、平面視において各物品１の長軸が前後方向Ｙに対して傾斜するように、各物品１の姿勢を変えるための部材である。
【００４５】
より詳しく説明すると、物品１の重心がその下部に位置している場合が多いので、姿勢傾斜手段４０は、ベルトコンベア２２上の物品１を円滑に押し出せるように、押し出しプレート４の前後方向Ｙ側の表面下部に形成されている。また、姿勢傾斜手段４０は、ステンレス等の金属板を屈曲して配置された屈曲プレートを、ボルトナット、ロウ付け等の一般的な固定手段によって押し出しプレート４の表面下部に固定されて形成されている。
【００４６】
屈曲プレートは、３つの矩形状の平板部４０１（第１の平板部）、平板部４０２（第２の平板部）、及び平板部４０３（第３の平板部）から構成されている。平板部４０１の一方の表面（固定面）が、押し出しプレート４に固定されている。平板部４０２は、平板部４０１の一方の側縁部から垂直方向に延設されている。平板部４０３は、平板部４０２との間で鋭角を成すように、平板板４０１と接する一方の側縁部とは反対側にある平板部４０２の他方の側縁部から延設されている。このような形状により、押し出しプレート４によって物品１が前後方向Ｙに向けて押し出されるに従って、平板部４０３の前後方向Ｙ側の一方の面（ガイド面）に物品１が当接するとともに、平面視において物品１の長軸が平板部４０３の延在方向と平行となる。
【００４７】
図４、図５に示されるように、押し出しプレート４には、物品搬送方向Ｘに沿って所定の間隔で並列に、一群の仕切板２０（２０ａ〜２０ｄ）の間に収容される物品１の個数に対応した所定数（この場合２個）のスリット４２（４２ａ、４２ｂ）が形成されている。スリット４２は、一群の仕切板２０が物品整列位置Ｐ１に停止した状態において、仕切板２０の間に収容されている物品１を押し出しプレート４によって前後方向Ｙへと押し出す際に、一群の仕切板２０が押し出しプレート４を通過できるようにするために設けられている。
【００４８】
より詳しく説明すると、スリット４２は、一群の仕切板２０のピッチと略同じピッチで形成されている。また、スリット４２は、押し出しプレート４の下縁部から上方向に向けて延設されており、その幅及びその高さは、一群の仕切板２０との干渉を避けることができるように設定されている。
【００４９】
[押し出しプレートの形状の変形例]
以下では、図６、図７を参照しながら、図４、図５に示した押し出しプレート４の形状の変形例を説明する。なお、図６は、本発明の実施の形態におけるその他の押し出しプレートの斜視図である。図７は、一群の仕切板が物品整列位置に停止したときの図６に示した押し出しプレートの平面図である。
【００５０】
図６、図７に示されるように、図４、図５に示した押し出しプレート４と比べると、姿勢傾斜手段４０の形状が相違している。姿勢傾斜手段４０は、４つの矩形状の平板部４１１（第４の平板部）、平板部４１２（第１の平板部）、平板部４１３（第２の平板部）、及び平板部４１４（第３の平板部）から成る屈曲プレートによって構成されている。平板部４１２の一方の表面（固定面）は、一般的な固定手段によって押し出しプレート４の表面下部に固定されている。平板部４１１及び平板部４１３は、平板部４１２の両側縁部から垂直方向に延設されている。平板部４１４は、平板部４１３との間で鋭角を成すように、平板部４１２と接する一方の側縁部とは反対側にある平板部４１３の他方の側縁部から延設されている。
【００５１】
このような形状により、物品１を挟み込むように、平板部４１１の一方の面（支持面）と平板部４１４の一方の面（ガイド面）とが対向している。平板部４１４の一方の面と平板部４１１の一方の面との離間距離は、前後方向Ｙに沿って大きくなっている。押し出しプレート４によって物品１が前後方向Ｙに向けて押し出されるにつれて、平板部４１３の一方の面（ガイド面）に物品１が当接し、平面視において物品１の長軸が平板部４１３の延在方向と平行となる。また、物品１の一方の縁部が平板部４１１の一方の面（支持面）によって支持されるので、平板部４１３の一方の面（ガイド面）によって変えられた物品１の姿勢が支持される。
【００５２】
[姿勢補正手段の形状]
以下では、図８を用いて、図１に示した姿勢補正手段１５の形状を説明する。なお、図８は、本発明の実施の形態における姿勢補正手段として用いられる邪魔板の形状を例示した斜視図である。
【００５３】
図８に示されるように、姿勢補正手段１５（１５ａ〜１５ｃ）は、細長で所定の厚みのある邪魔板１５１（１５１ａ〜１５１ｃ）の上にカバー部材（１５２ａ〜１５２ｃ）を覆うことにより、高低差のある段差（１５３ａ〜１５３ｃ）として構成されている。なお、以下では、姿勢補正手段１５のこれらの構成を段差部材１５０（１５０ａ〜１５０ｃ）と呼ぶ。段差部材１５０は、前後方向Ｙに沿ったベルトコンベア２２とダンパー板１２との間の経路上、特に経路部材１１の上に設けられている。また、段差部材１５０は、経路部材１１上で前後方向Ｙに対して斜めに交差するように配置されている。
【００５４】
図９は、図８に示した段差部材１５０によって物品の姿勢が補正されることを説明するための図である。
【００５５】
まず、物品整列位置Ｐ１に停止した各仕切板２０の間に収容されている各物品１は、その平面視における長軸が前後方向Ｙと略平行となるように整列されている。押し出しプレート４０が前後方向Ｙに向けて前進すると、各仕切板２０の間にある物品１と姿勢傾斜手段４０とが当接して、平面視における物品１の長軸が前後方向Ｙに対して傾斜するように、物品１の姿勢が変えられる。
【００５６】
ところで、比較的重みがあり及び／又は比較的底面積が大きい等、慣性モーメントの大きな物品１を箱詰め対象とする場合、姿勢傾斜手段４０による物品１の姿勢の傾き度合いは浅くなり、複数の物品１から成る物品群の列間の空隙が大きくなる。このため、物品整列位置Ｐ１と物品群形成位置Ｐ２との間の経路を形成する経路部材１１の上に、前後方向Ｙに対して斜めに交差するように延びる姿勢補正手段１５としての段差１５３が設けられている。
【００５７】
図９に示されるような、押し出しプレート４の姿勢傾斜手段４０の平板部４０３（４０３ａ〜４０３ｃ）と段差部材１５０（１５０ａ〜１５０ｃ）との位置関係が成立している場合とする。また、段差部材１５０を通過する前の平面視における物品１の長軸は、前後方向Ｙに対して角度θａに傾斜しているものとする。
【００５８】
すると、段差部材１５０側にある物品１の一方の縁部２５ａを含む底面領域が、押し出しプレート４側にある物品１の他方の縁部２５ｂを含む底面領域よりも先に段差１５３を乗り上げるときに、物品１の他方の縁部２５ｂを含む底面領域は前後方向Ｙに向けて滑らかに前進している。従って、物品１が段差部材１５０を通過した後では、平面視における物品１の長軸が前後方向Ｙに対して角度θａよりも大きな角度θｂ（＞θａ）となる。このように、姿勢傾斜手段４０によっても前後方向Ｙに対する物品１の姿勢の傾きが浅い場合には、物品１の底面領域と段差１５３との間の摩擦抵抗によって、その姿勢の傾きを深くする（補正する）ことができる。
【００５９】
なお、段差部材１５０は、板金加工により一枚の平板を用いてその長手方向に沿って板中央部を盛り上げて段差１５３が形成されてもよい。また、段差１５３は、経路部材１１に配された邪魔板１５１の高低差の他に、経路部材１１上に形成された溝による高低差としてもよい。
【００６０】
[箱詰め装置の動作]
以下では、図１０乃至図１４を用いて箱詰め装置の動作を説明する。
【００６１】
まず、ダンパー板１２（物品群形成位置Ｐ２）の下方には、外装箱搬送装置１０４によって空の外装箱６が予め配置されているものとする。
【００６２】
次に、図１０に示されるように、物品整列装置２のベルトコンベア２２上で一枚目の仕切板２０ａを直立状態にさせる。その後、一枚目の仕切板２０ａに対して一つ目の物品１を当接させた後、当該一つ目の物品１の胴体を挟み込むように二枚目の仕切板２０ｂをベルトコンベア２２上に直立状態にさせて、当該一つ目の物品１を仕切板２０ａ、２０ｂの間に収容させる。この動作は、複数（ここでは４枚）の仕切板２０（２０ａ〜２０ｄ）の間に複数（ここでは３個）の物品１が収容されるまで繰り返し行われる。
【００６３】
次に、図１１に示されるように、複数の仕切板２０の間に複数の物品１が収容されると、ベルトコンベア２２上の物品整列位置Ｐ１にまで移送されて停止する。これによって、物品整列位置Ｐ１において、平面視における物品の長軸が前後方向Ｙと平行となるように、複数の物品１が整列した状態となる。なお、押し出しプレート４は、一群の仕切板２０ が物品整列位置Ｐ１に停止するまで、物品搬送方向Ｘ に対して一方の側（図１１では右側）に待機している。
【００６４】
次に、図１２に示されるように、押し出しプレート４が前後方向Ｙに向けて前進する。この結果、押し出しプレート４の各姿勢傾斜手段４０（４０ａ〜４０ｃ）が各仕切板２０（２０ａ〜２０ｄ）間に整列されている複数の物品１（１ａ〜１ｃ）に当接し、各物品１の姿勢を所定の方向に振り向ける。そして、各物品１は、該姿勢のままで前後方向Ｙに向けて押し出される。この押し出し過程において、各物品１は、物品整列位置Ｐ１から物品群形成位置Ｐ２に到達するまでの間に、物品整列位置Ｐ１と物品群形成位置Ｐ２との間の経路上に所定方向に配置されている段差部材１５０の段差１５３を乗り上げる。この結果、前後方向Ｙに対する平面視における物品の長軸の傾きが急になる。
【００６５】
次に、押し出しプレート４は、各物品１がダンパー板１２上のストッパプレート１３に当接するまで前進して、その後停止する。この結果、図１３に示されるように、各物品１は、ストッパプレート１３と押し出しプレート４との間に一列に配置される。そして、押し出しプレート４は、ベルトコンベア２上に整列しつつある次の複数の物品１と干渉しないように、ベルトコンベア２２の上方に移動した後に後退して、元の待機位置に戻る。上記の動作が所定の回数（例えば、２回）繰り返され、２列目以降の複数の物品１がダンパー板１２上に整列される。この結果、列間の空隙が抑制された所定の列数の物品群がダンパー板１２上に形成される。
【００６６】
次に、ダンパー板１２上に所定の列数の物品群がダンパー板１２上に形成された後、物品搬送方向Ｘに沿った物品群の両端を挟み込むように、垂直に立設された保持プレート５が動作する。
【００６７】
次に、物品群の下側に位置する一対のダンパー板１２が閉状態から開状態になる。そして、下降プレート７がさらに下降して、物品群がダンパー板１２の下方に待機する空の外装箱６に下降する。すなわち、ダンパー板１２上にある物品群は、姿勢をほぼ維持したまま外装箱６に収容される。そして、ダンパー板１２、保持プレート５、ストッパプレート１３は元の状態に戻る。そして、箱搬出装置１０によって物品が収容された外装箱６が搬出されるとともに、箱搬入コンベア９によって新たな空の外装箱６がダンパー板１２の下方に搬入される。
【００６８】
以上の動作が繰り返され、外装箱６への物品１の収容動作が反復継続される。
本発明に係る箱詰め装置によれば、押し出しプレート４に固定された姿勢傾斜手段４０によって、物品１の押し出し時に平面視において物品１の長軸が前後方向Ｙに対して傾斜するように物品１の姿勢が変えられることによって、外装箱６に収容される物品群の列間の空隙を抑制でき、ひいては外装箱６への物品１の収容効率を向上させることができる。
【００６９】
また、比較的重みがあり及び／又は比較的底面積が大きい等、慣性モーメントの大きな物品を箱詰め対象とする場合、姿勢傾斜手段４０による物品１の姿勢の傾きが浅くなっても、物品整列位置Ｐ１と物品群形成位置Ｐ２との間の経路上に配置された姿勢補正手段１５によって、姿勢傾斜手段４０によって意図される傾斜に物品１の姿勢を変えることができるので、外装箱に収容される物品列間の空隙を確実に抑制し、ひいては外装箱への物品の収容効率を改善できる。
【００７０】
さらに、姿勢補正手段１５は、物品整列位置Ｐ１と物品群形成位置Ｐ２との間の経路部材１１の上に、前後方向Ｙに対して斜めに交差するように配置された高低差のある段差として構成されているので、安価かつ簡素な方法で、本発明の上記の効果を得ることができる。
【００７１】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その形状及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、比較的重みがあり及び／又は比較的底面積が大きい等、慣性モーメントの大きい物品を前後方向に対して傾斜させて外装箱に収容させる箱詰め装置にとって有用である。
【符号の説明】
【００７３】
１（１ａ〜１ｃ）…物品
２５ａ、２５ｂ…縁部
２…物品整列装置
２０（２０ａ〜２０ｄ）…仕切板
２２…ベルトコンベア
３…物品導入コンベア
４…押し出しプレート
４０…姿勢傾斜手段
４０１〜４０３…平板部
４１１〜４１４…平板部
４２…スリット
５…保持プレート
６…外装箱
７…下降プレート
８…箱昇降装置
９…箱搬入コンベア
１０…箱搬出装置
１１…経路部材
１２…ダンパー板
１３…ストッパプレート
１４…サイドプレート
１５（１５ａ〜１５ｃ）…姿勢補正手段
１５０（１５０ａ〜１５０ｃ）…段差部材
１５１（１５１ａ〜１５１ｃ）…邪魔板
１５２（１５２ａ〜１５２ｃ）…カバー部材
１５３（１５３ａ〜１５３ｃ）…段差
１００…箱詰め装置
１０１…制御装置
１０２…物品押し出し装置
１０３…物品群下降装置
１０４…外装箱搬送装置
Ｐ１…物品整列位置
Ｐ２…物品群形成位置
Ｘ…物品搬送方向
Ｙ…前後方向
Ｚ…物品押し込み方向
Ｗ…外装箱昇降方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視において長軸を有する複数の物品を、コンベア上に該コンベアの物品搬送方向に並列に立設させ、かつ該物品搬送方向と直交する一群の仕切板の間に、該長軸が該物品搬送方向と直交するように、整列させるとともに、前記物品を該コンベア上の物品整列位置に搬送させる物品整列装置と、
前記物品整列位置に整列した前記複数の物品を、前記物品搬送方向に垂直な前後方向に沿って物品群形成位置まで押し出すことを繰り返し、該物品群形成位置において所定列数の前記物品から成る物品群を形成させる物品押し出し装置と、
前記物品群形成位置の下方に前記物品群を収容する空の外装箱を搬送するとともに、前記物品群が収容された前記外装箱を搬出する外装箱搬送装置と、
前記物品群形成位置に形成された前記物品群を下降させて前記外装箱内に収容させる物品群下降装置と、
を備え、
前記物品押し出し装置は、前記物品整列位置に整列された前記複数の物品を前記前後方向に押し出す際に、平面視において前記物品の長軸が前記前後方向に対して傾斜するように、前記複数の物品夫々の姿勢を変える姿勢傾斜手段を備え、
前記物品整列位置と前記物品群形成位置との間の経路上に、前記姿勢傾斜手段によって変えられた前記複数の物品夫々の姿勢を補正する姿勢補正手段が備えられている、
箱詰め装置。
【請求項２】
前記物品整列位置と前記物品群形成位置との間の経路を形成する経路部材を更に備え、
前記経路部材において前記前後方向に対して斜めに交差するように延びる段差が、前記姿勢補正手段として構成されている、請求項１に記載の箱詰め装置。
【請求項３】
前記段差は、前記経路部材に配された邪魔板又は前記経路部材に形成された溝による高低差である、請求項２に記載の箱詰め装置。
【請求項４】
前記物品押し出し装置は、前記物品整列位置に整列された複数の物品を前記前後方向に押し出す際に、前記一群の仕切板が通過できるようにスリットを形成した押し出しプレートを備え、
前記姿勢傾斜手段は、前記押し出しプレートと対向し、かつ前記前後方向に対して傾斜した傾斜面を有するように構成されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の箱詰め装置。
【請求項５】
前記姿勢傾斜手段は、前記押し出しプレートの表面下部に第１乃至第３の平板部から成る屈曲プレートを固定して構成されており、
前記第１の平板部は、その一方の表面が前記押し出しプレートの表面下部に固定され、
前記第２の平板部は、前記第１の平板部の一方の側縁部から垂直方向に垂直縁部まで延び、
前記第３の平板部は、前記第２の平板部との間で鋭角を成すように、前記第２の平板部の前記垂直縁部から延設され、
前記第３の平板部が、前記傾斜面を有している、請求項４に記載の箱詰め装置。
【請求項６】
前記屈曲プレートは、前記第１の平板部の他方の側縁部から垂直方向に延在される第４の平板部を備えている、請求項５に記載の箱詰め装置。
【請求項１】
平面視において長軸を有する複数の物品を、コンベア上に該コンベアの物品搬送方向に並列に立設させ、かつ該物品搬送方向と直交する一群の仕切板の間に、該長軸が該物品搬送方向と直交するように、整列させるとともに、前記物品を該コンベア上の物品整列位置に搬送させる物品整列装置と、
前記物品整列位置に整列した前記複数の物品を、前記物品搬送方向に垂直な前後方向に沿って物品群形成位置まで押し出すことを繰り返し、該物品群形成位置において所定列数の前記物品から成る物品群を形成させる物品押し出し装置と、
前記物品群形成位置の下方に前記物品群を収容する空の外装箱を搬送するとともに、前記物品群が収容された前記外装箱を搬出する外装箱搬送装置と、
前記物品群形成位置に形成された前記物品群を下降させて前記外装箱内に収容させる物品群下降装置と、
を備え、
前記物品押し出し装置は、前記物品整列位置に整列された前記複数の物品を前記前後方向に押し出す際に、平面視において前記物品の長軸が前記前後方向に対して傾斜するように、前記複数の物品夫々の姿勢を変える姿勢傾斜手段を備え、
前記物品整列位置と前記物品群形成位置との間の経路上に、前記姿勢傾斜手段によって変えられた前記複数の物品夫々の姿勢を補正する姿勢補正手段が備えられている、
箱詰め装置。
【請求項２】
前記物品整列位置と前記物品群形成位置との間の経路を形成する経路部材を更に備え、
前記経路部材において前記前後方向に対して斜めに交差するように延びる段差が、前記姿勢補正手段として構成されている、請求項１に記載の箱詰め装置。
【請求項３】
前記段差は、前記経路部材に配された邪魔板又は前記経路部材に形成された溝による高低差である、請求項２に記載の箱詰め装置。
【請求項４】
前記物品押し出し装置は、前記物品整列位置に整列された複数の物品を前記前後方向に押し出す際に、前記一群の仕切板が通過できるようにスリットを形成した押し出しプレートを備え、
前記姿勢傾斜手段は、前記押し出しプレートと対向し、かつ前記前後方向に対して傾斜した傾斜面を有するように構成されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の箱詰め装置。
【請求項５】
前記姿勢傾斜手段は、前記押し出しプレートの表面下部に第１乃至第３の平板部から成る屈曲プレートを固定して構成されており、
前記第１の平板部は、その一方の表面が前記押し出しプレートの表面下部に固定され、
前記第２の平板部は、前記第１の平板部の一方の側縁部から垂直方向に垂直縁部まで延び、
前記第３の平板部は、前記第２の平板部との間で鋭角を成すように、前記第２の平板部の前記垂直縁部から延設され、
前記第３の平板部が、前記傾斜面を有している、請求項４に記載の箱詰め装置。
【請求項６】
前記屈曲プレートは、前記第１の平板部の他方の側縁部から垂直方向に延在される第４の平板部を備えている、請求項５に記載の箱詰め装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−３５８７１（Ｐ２０１２−３５８７１Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７７８４１（Ｐ２０１０−１７７８４１）
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【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２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００２０８４４４）大和製衡株式会社 (535)
【Ｆターム（参考）】
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