箱詰装置、箱姿勢変更装置、および箱姿勢変更方法
【課題】姿勢変更処理のスループットを低下させることなく、安定して箱の姿勢を変更することができる姿勢変更装置、姿勢変更方法、および箱詰装置を提供する。
【解決手段】装置外部から多段積層ユニット２００に供給され、水平第２方向（Ｙ軸方向）に整列させられた一列の包装商品群を、第１押圧部２１０の固定案内部材２１１および可動案内部材２１６によって水平第２方向に押圧する。次に、第２押圧部２３０の規制部材２４１および送り部材２５７によって、一列または一段の包装商品群を水平第１方向（Ｘ軸方向）に押圧する。続いて、第３押圧部２６０のシャッター２４５および載置台２６１によって、一段または多段の包装商品群を垂直方向（Ｚ軸方向）に押圧する。これにより、各包装商品３の間に生ずる隙間空間を減少させることができる。
【解決手段】装置外部から多段積層ユニット２００に供給され、水平第２方向（Ｙ軸方向）に整列させられた一列の包装商品群を、第１押圧部２１０の固定案内部材２１１および可動案内部材２１６によって水平第２方向に押圧する。次に、第２押圧部２３０の規制部材２４１および送り部材２５７によって、一列または一段の包装商品群を水平第１方向（Ｘ軸方向）に押圧する。続いて、第３押圧部２６０のシャッター２４５および載置台２６１によって、一段または多段の包装商品群を垂直方向（Ｚ軸方向）に押圧する。これにより、各包装商品３の間に生ずる隙間空間を減少させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商品を収容する箱の姿勢を変更する箱姿勢変更装置、箱姿勢変更方法、および商品を箱に収容する箱詰装置に関するもので、特に、箱の姿勢を変更する手法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、箱の開口面を横に向けて（すなわち、箱の姿勢を当該開口面の法線方向と水平方向とが略平行となるように配置して）、複数の商品を箱に多段詰めにする箱詰装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５５４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１の図６に示されるように、特許文献１の箱詰装置では、箱の開口面から見て奥側に配設された回転軸を中心として箱を回転させることにより、箱の開口面が横向となる姿勢から上向きとなる姿勢となるように姿勢変更処理が実行される。
【０００５】
しかし、このような姿勢変更の手法では、箱の回転を開始する際に、箱に収容されている商品が箱の外側に飛び出すという問題が発生しやすい。この問題を解決する手法として、（１）箱の回転速度を小さくする手法や、（２）回転軸を箱の開口面側（例えば、開口面の直下）に配設する手法も考えられる。
【０００６】
これら手法のうち（１）の手法では、箱回転時に箱に収容される商品に作用する力（回転方向の力）を低減することができ、商品の飛び出しを防止することが可能となる。しかし、箱の姿勢を変更する処理に要する時間が増大することになり、その結果、箱詰処理のスループットが低下し、好ましくない。
【０００７】
また、（２）の手法でも、（１）の手法と同様に、商品に作用する力を低減することができ、商品が箱から飛び出すという問題を解消することが可能となる。しかし、この軸を中心に箱を回転させると、箱の一部または全部が回転軸より下側に移動することなる。
【０００８】
ここで、一般的に箱詰作業は、重量検査や異物検査等が実行された後に後工程として実行されることが多く、工場の床面付近で行われることが多い。そのため、箱の姿勢を変更する際に、箱回転に必要となる空間を箱下方に十分に確保することが困難となる。
【０００９】
そこで、本発明では、姿勢変更処理のスループットを低下させることなく、安定して箱の姿勢を変更することができる姿勢変更装置、姿勢変更方法、および箱詰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】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、開口面の法線方向と水平第１方向とが略平行となる姿勢で配置された箱に、前記開口面を介して複数の商品を収容する箱詰装置であって、前記箱の姿勢を、前記開口面の法線方向と前記水平第１方向とが略平行となる第１の姿勢と略垂直関係となる第２の姿勢との間で変更可能とする姿勢変更ユニットと、
整列させた前記複数の商品を前記水平第１方向に搬送しつつ、前記箱の内側に形成された収容空間に前記複数の商品を収容する商品供給ユニットと、を備え、前記姿勢変更ユニットは、前記箱を保持する保持部と、前記開口面側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第１方向と略直交する水平第２方向に延伸する第１の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する第１の箱回転部と、前記開口面から見て前記箱の奥側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第２方向に延伸する第２の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する第２の箱回転部と、を備える。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の箱詰装置において、前記第２の回転軸は、前記第１の回転軸を挟んで前記商品供給ユニットと逆側に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の箱詰装置において、前記第１の回転軸は、前記開口面から見て前記収容空間の手前側端面の略直下に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の箱詰装置において、前記商品供給ユニットは、多段に積層する前記複数の商品を前記箱に供給することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の箱詰装置において、前記姿勢変更ユニットで姿勢変更された箱を外部に搬出する搬出ユニット、を含み、前記姿勢変更ユニットは、搬出ユニットに受け渡す際に、前記搬出ユニット付近に位置する前記保持部の保持要素が、前記搬出ユニットにおける前記箱の搬送面より下方となるように前記第１および第２の箱回転部の動作を制御することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６の発明は、開口面の法線方向と水平第１方向とが略平行となる第１の姿勢にて配置された箱につき、前記法線方向と前記水平第１方向とが略直交関係となる第２の姿勢と前記第１の姿勢との間で箱の姿勢を変更可能とする箱姿勢変更装置であって、前記箱を保持する保持部と、前記開口面側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第１方向と略直交する水平第２方向に延伸する第１の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する第１の箱回転部と、前記開口面から見て前記箱の奥側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第２方向に延伸する第２の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する第２の箱回転部と、を備える。
【００１６】
また、請求項７の発明は、請求項６に記載の箱詰装置において、前記箱の内側であって物品の収容が可能な空間を収容空間と定義すると、前記第１の回転軸は、前記開口面から見て前記収容空間の手前側端面の略直下に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８の発明は、開口面の法線方向と水平第１方向とが略平行となる第１の姿勢にて配置された箱につき、前記法線方向と前記水平第１方向とが略直交関係となる第２の姿勢と前記第１の姿勢との間で箱の姿勢を変更可能とする箱姿勢変更方法であって、(a) 前記開口面側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第１方向と略直交する水平第２方向に延伸する第１の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する工程と、(b) 前記工程(a)の完了後において、前記開口面から見て前記箱の奥側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第２方向に延伸する第２の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１から請求項５に記載の発明によれば、商品供給ユニットによって複数の商品が収容された箱を、（１）箱の開口面側に設けられた第１の回転軸を中心に回転させ、次に、（２）開口面から見て箱の奥側に設けられた第２の回転軸を中心に回転させることにより、当該箱の姿勢を第１の姿勢から第２の姿勢に変更することができる。
【００１９】
すなわち、請求項１から請求項５に記載の発明は、第２の回転軸のみによって箱の姿勢を変更させるのではなく、第１および第２の回転軸を使用して２段階に箱を回転させることができる。
【００２０】
これにより、第２の回転軸のみを中心として箱を回転させる場合と比較して、箱の姿勢変更を開始する際に商品が受ける慣性力（すなわち、開口面から箱の外側方向に向かう慣性力）を低減できる。そのため、箱の姿勢変更を開始する際に、箱の収容空間から商品が飛び出すことを防止できる。
【００２１】
特に、請求項４に記載の発明によれば、箱の収容空間に多段に積層する商品が収容されている場合であっても、箱の姿勢変更を開始する際に、箱の収容空間内から商品が飛び出したり、収容空間内で商品が荷崩れすることを防止できる。
【００２２】
特に、請求項５に記載の発明によれば、箱が姿勢変更ユニットから搬出ユニットに受け渡される際において、保持部の保持要素が箱の搬送面より下方となるようにすることができる。これにより、箱が受け渡される際に、保持要素と搬出ユニットとが非干渉状態となり、かつ、箱は保持要素から離間しつつ搬送面に接触することが可能となる。そのため、姿勢変更ユニットから搬出ユニットへ箱を受け渡す処理を円滑に行うことができる。
【００２３】
また、請求項６ないし請求項８に記載の発明によれば、（１）箱の開口面側に設けられた第１の回転軸を中心に回転させ、次に、（２）開口面から見て箱の奥側に設けられた第２の回転軸を中心に回転させることにより、２段階に箱を回転させて当該箱の姿勢を第１の姿勢から第２の姿勢に変更することができる。そのため、箱の内側に商品が収容されている場合であっても、箱の姿勢変更を開始する際に箱の収容空間から商品が飛び出したり、荷崩れすることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
＜１．箱詰装置の全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態における箱詰装置１の全体構成を説明するための図である。箱詰装置１は、ネジやナットのような工業製品やスナック菓子のような食品等で広く利用されるピロー包装、およびレトルト食品、ヘアケア用品、洗剤などで広く利用されるパウチ包装のように、内容物が袋状の容器に入れられた商品（以下、単に「包装商品」とも呼ぶ）を箱に詰めて収容する装置である。
【００２６】
図１に示すように、箱詰装置１は、主として、搬入ユニット４００と、昇降ユニット１００と、多段積層ユニット２００と、箱回転ユニット３００と、搬出ユニット５００と、を備える。ここでは、各ユニット２００〜５００の概略について説明する。
【００２７】
なお、図１および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするため必要に応じてＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を付している。
【００２８】
搬入ユニット４００は、箱詰装置１外部で製函された箱５を昇降ユニット１００へ搬送するのに使用されるユニットであり、主として、コンベア４１０を有する。コンベア４１０は、箱詰装置１の外部で製函された箱５を、所定時間の間隔で１つずつ、昇降ユニット１００に供給する。
【００２９】
昇降ユニット１００は、昇降動作によって搬入ユニット４００から供給された箱５を箱回転ユニット３００に受け渡すユニットである。なお、昇降ユニット１００についての詳細は後述する。
【００３０】
多段積層ユニット２００は、箱詰装置１の外部から供給される包装商品を多段に積層して整列する整列ユニットである。また、多段積層ユニット２００は、箱回転ユニット３００にて保持された箱５に、多段に積層させた複数の包装商品を、一度の搬送動作によって供給する商品供給ユニットとしても使用される。なお、多段積層ユニット２００についての詳細は後述する。
【００３１】
箱回転ユニット３００は、昇降ユニット１００から供給される空箱５を受け取って保持する。また、箱回転ユニット３００は、多段積層ユニット２００によって包装商品が収容された箱５を第１および第２の回転軸を中心に回転させることにより、反時計回りに９０度回転させて箱の姿勢を変更する。さらに、箱回転ユニット３００は、姿勢変更された箱５を搬出ユニット５００のコンベア５１０に受け渡す。なお、箱回転ユニット３００についての詳細は後述する。
【００３２】
搬出ユニット５００は、包装商品が収容された状態で箱回転ユニット３００から受け渡される箱５を箱詰装置１の外部に搬出するユニットであり、図１に示すように、主として、コンベア５１０を有する。コンベア５１０は、箱回転ユニット３００から受け渡された箱５を所定時間の間隔で１つずつ箱詰装置１外部に搬出する。
【００３３】
＜２．昇降ユニットの構成＞
図２および図３は、それぞれ昇降ユニット１００の正面図および側面図を示す。ここでは、図２および図３を参照しつつ、昇降ユニット１００のハードウェア構成および動作にについて説明する。
【００３４】
昇降ユニット１００は、搬入ユニット４００から受け取った箱５を把持しつつ下降させて、箱回転ユニット３００に箱５を受け渡す処理を行う。図２および図３に示すように、昇降ユニット１００は、主として、箱受け部１２１、１３１および上方押圧部材１４１を備える。
【００３５】
箱受け部材１２１、１３１は、箱５を下支えする支持面１２１ａ、１３１ａと、コンベア４１０の搬送面４１０ａとが、垂直方向（Ｚ軸方向）において略同一高さとなるように配置された支持部材である。
【００３６】
ここで、箱受け部材１２１は、図３に示すように、回転軸１２２を中心として可動部材１２４に対して矢印Ｒ１方向に回動可能に設けられる。また、可動部材１２４は、シリンダ１２５のロッド１２６の右端部（Ｙ軸正方向の端部）に取り付けられる。さらに、シリンダ１２５は、ロッド１２６を矢印ＡＲ２方向（Ｙ軸方向：水平第２方向）に進退可能とする駆動部である。なお、本実施の形態では、可動範囲においてＹ軸方向における可動部材１２４の位置を任意に設定できる電動シリンダが使用される。
【００３７】
また、箱受け部材１３１は、図３に示すように、回転軸１３２を中心として固定部材１３４に対して矢印Ｒ２方向に回動可能に設けられる。また、固定部材１３４は、後述する摺動部材１５２に取り付けられる。
【００３８】
したがって、昇降ユニット１００では、（１）保持面１２１ａ、１３１ａのそれぞれが、コンベア４１０の搬送面４１０ａと略同一高さとなるように箱受け部材１２１、１３１を回動させるとともに、（２）シリンダ１２５の進退動作をさせることにより、Ｙ軸方向における箱受け部材１２１の位置を調整することができる。
【００３９】
これにより、搬入ユニット４００から供給される箱５の大きさに応じて箱受け部材１２１、１３１間の長さを設定することができる。例えば、実線の箱５の場合には箱受け部材１２１を実線の位置に、一点鎖線の箱５の場合には箱受け部材１２１を一点鎖線の位置に、それぞれ移動させることができる。そのため、コンベア４１０から箱５をスムーズに受け取ることができる。
【００４０】
また、シリンダ１２５の駆動力を箱受け部材１２１に伝達して箱５をＹ軸正方向に押圧することができるため、Ｙ軸方向の位置が固定された箱受け部材１３１を基準として箱の位置を設定することができる。
【００４１】
上方押圧部材１４１は、箱５の上部から押圧する部材であり、その上端部は支持部材１４２の端部に取り付けられる。また、支持部材１４２は、シリンダ１４５のロッド１４６の上端部に取り付けられる。さらに、シリンダ１４５は、後述する摺動部材１５２に取りつけられており、ロッド１４６を垂直方向に昇降可能とする駆動部である。なお、本実施の形態では、可動範囲において垂直方向における支持部材１４２の位置を任意に設定できる電動シリンダが使用される。
【００４２】
したがって、昇降ユニット１００では、シリンダ１４５によって上方押圧部材１４１の垂直方向（Ｚ方向）の位置を調整し、箱５の上端を上方押圧部材１４１によって当接・押圧することにより、上方押圧部材１４１と箱受け部材１３１との間に箱５を挟んで保持することができる。
【００４３】
図２および図３に示すように、ガイドレール１５１は、支柱１０に取りつけられており、Ｚ軸方向に略平行に延設される一対のガイド機構である。また、摺動部材１５２は、この一対のガイドレール１５１を摺動可能に設けられる。
【００４４】
また、図２に示すように、箱５の開口面６ｃ側には、ＹＺ平面と略平行な板状部材である垂直案内部材１６１が配設される。また、垂直案内部材１６１は、水平駆動部１６５からの駆動力を受けて矢印ＡＲ１方向（Ｘ軸方向）に移動可能に設けられる。
【００４５】
そのため、箱５のＸ軸方向のサイズに応じて垂直案内部材１６１のＸ軸方向の位置を調整するとともに、搬入ユニット４００から供給される箱５を垂直案内部材１６１に突き当てることにより、コンベア４１０による箱５の搬入方向から見て後端側を基準として、箱５のＸ軸方向の位置を設定することができる。すなわち、箱のサイズに関わらず後端側のＸ座標値を一定として箱５のＸ軸方向の位置を設定できる。
【００４６】
また、昇降ユニット１００では、（１）コンベア４１０によって搬送される箱５を垂直案内部材１６１に突き当て、（２）上方押圧部材１４１および箱受け部材１３１によって箱５を挟持し、（３）箱受け部材１２１を回動させて箱５から離隔させ、さらに、（４）摺動部材１５２を一対のガイドレール１５１に沿って下降させることができる。
【００４７】
そのため、箱５を垂直案内部材１６１によって案内しつつ垂直方向に移動させることができ、箱５を搬入ユニット４００のコンベア４１０付近の位置（実線位置）から箱回転ユニット３００のイス部３１０付近（一点鎖線位置）まで安定して搬送することができる。
【００４８】
＜３．多段積層ユニットの構成＞
図４および図５は、それぞれ多段積層ユニット２００の上面図および側面図を示す。ここでは、多段積層ユニット２００のハードウェア構成と動作について説明する。図４および図５に示すように、多段積層ユニット２００は、主として、第１押圧部２１０と、第２押圧部２３０と、第３押圧部２６０と、を備える。
【００４９】
第１押圧部２１０は、複数の包装商品３の両側からＹ軸方向（水平第２方向）に押圧する押圧処理部である。図４に示すように、第１押圧部２１０は、主として、固定台２１５と、固定案内部材２１１と、可動案内部材２１６と、を備える。
【００５０】
固定台２１５は、ＸＹ平面と略平行な板状部材であり、箱詰装置１外部から供給される包装商品３を載置する台である。ここで、本実施の形態において箱詰装置１外部から供給される包装商品３は、図４に示すように、水平第１方向（Ｘ軸方向）と略直交する水平第２方向（Ｙ軸方向）に整列する一列の包装商品群として供給される。なお、本実施の形態において、箱詰装置１に供給される包装商品３は、箱詰装置１外部の重量測定装置や異物検査装置によって重量測定および異物検査がなされている。
【００５１】
固定案内部材２１１は、図４および図５に示すように、ＺＸ平面と略平行でありＸ軸方向に延伸する板状部材である。図５に示すように、固定案内部材２１１の下端部２１１ａは、Ｚ軸方向において固定台２１５の上面２１５ａと同一高さ、または、上面２１５ａより高い位置に固定して配置される。
【００５２】
これに対して、可動案内部材２１６は、図４および図５に示すように、固定案内部材２１１と略同一の形状を有し、ＺＸ平面と略平行でありＸ軸方向に延伸する板状部材である。また、図５に示すように、可動案内部材２１６の下端部２１６ａは、Ｚ軸方向において固定台２１５の上面２１５ａより高い位置となるように配置される。さらに、可動案内部材２１６は、水平駆動部２１８から伝達される駆動力により、矢印ＡＲ３方向（水平第２方向）に移動可能に設けられる。
【００５３】
したがって、第１押圧部２１０では、可動案内部材２１６を矢印ＡＲ２１方向（水平第２方向）に移動させ、固定案内部材２１１と可動案内部材２１６とによって複数の包装商品３（一列の包装商品群）を挟むことにより、この一列の包装商品群の両側から押圧することができる。そのため、各包装商品３の幅ＷをＷ１からＷ２に減少させるとともに、各包装商品３の間に生ずる隙間空間を減少させることができる（図６参照）。
【００５４】
また、可動案内部材２１６には、一列の包装商品群の押圧状況を検出するセンサ２１６ｂが設けられている。これにより、センサ２１６ｂの検出結果に基づいて水平駆動部２１８の動作を制御することができる。そのため、包装商品３の内容物や袋状の容器が破損することを防止できる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、第１押圧部２１０によって複数の包装商品３を押圧する前の時点において、固定案内部材２１１および可動案内部材２１６の距離Ｌ１と、装置１外部から供給される一列の包装商品群の水平第２方向の長さとが略同一になるように設定される。これにより、押圧処理において可動案内部材２１６の移動距離を低減させることができ、第１の第１押圧部２１０による押圧処理に要する時間を低減することができる。
【００５６】
第２押圧部２３０では、主として、（１）第１押圧部２１０において押圧処理が完了した一列の包装商品群をシャッター２４５上に搬送する処理と、（２）複数の一列の包装商品群をＸ軸方向（水平第１方向）に整列させて一段の包装商品群を形成する処理と、（３）複数の包装商品３（一列の包装商品群、または複数の包装商品群）の両側からＸ軸方向に押圧する処理と、が実行される。図４および図５に示すように、第２押圧部２３０は、主として、送り部材２５７と、規制部材２４１と、固定案内部材２３１と、可動案内部材２３６と、を備える。
【００５７】
送り部材２５７は、第１押圧部２１０にて押圧処理が施された複数の包装商品３（一列の包装商品群）を固定台２１５上からシャッター２４５上に搬送する搬送部材である。図５に示すように、送り部材２５７はシリンダ２５５のロッド２５６に取りつけられる。
【００５８】
これにより、送り部材２５７は、シリンダ２５５によってロッド２５６を矢印ＡＲ７方向（Ｚ軸方向）に進退可能とされ、包装商品３の搬送位置（実線位置）と、搬送位置に設けれた退避位置（点線位置）との間で昇降可能とされる。
【００５９】
また、シリンダ２５５は、図５に示すように、摺動部材２５２に取り付けられる。さらに、摺動部材２５２は、Ｘ軸方向に延伸するガイドレール２５１上を摺動可能に設けられており、水平駆動部２５８から駆動力の伝達を受けて矢印ＡＲ５方向（水平第１方向）に移動可能とされる。そのため、送り部材２５７は、摺動部材２５２を矢印ＡＲ５方向に移動させることにより、搬送開始位置（実線位置）と搬送完了位置（一点鎖線位置）との間で移動可能とされる。
【００６０】
したがって、第２押圧部２３０は、包装商品３を固定台２１５上からシャッター２４５の上に搬送する際には、送り部材２５７を垂直および水平第１方向に移動させて、送り部材２５７の接触面２５７ａと包装商品３とが接触する状態にする。そして、送り部材２５７を一点鎖線の位置（搬送完了位置）まで移動させる。
【００６１】
これにより、包装商品３は、固定台２１５上の実線位置からシャッター２４５上の一点鎖線位置まで搬送される。すなわち、送り部材２５７は、包装商品３を搬送する搬送部として使用される。
【００６２】
一方、包装商品３の搬送が完了した際には、送り部材２５７は、包装商品３上方の退避位置まで上昇させられるとともに、Ｘ軸正方向に移動させられて点線位置に到達する。そして、箱詰装置１外部から新たに包装商品３が供給されると、送り部材２５７は下降させられて、包装商品３を搬送する準備が完了する。
【００６３】
なお、本実施の形態では、搬送完了位置における接触面２５７ａと、後述するプッシャー２７１の退避位置における側面２７１ａとの位置は、Ｘ座標に関して略同一の位置となるように調整されている。
【００６４】
規制部材２４１は、図４および図５に示すように、ＹＺ平面と略平行な板状部材であり、規制部材２４１の下端部２４１ａがシャッター２４５の上面２４５ａより高い位置となるように配置される。また、規制部材２４１は、水平駆動部２４２から駆動力の伝達を受けて、矢印ＡＲ６方向（水平第１方向）に移動することができる。さらに、規制部材２４１は、送り部材２５７の移動動作と同期して移動可能とされている。
【００６５】
これにより、送り部材２５７を矢印ＡＲ２２方向に移動させる動作と、規制部材２４１を矢印ＡＲ２３方向に移動させる動作とを連動させることができる。例えば、一列の包装商品群を搬送する際に、送り部材２５７を搬送完了位置（図５の点線位置）に移動させた後に、規制部材２４１を退避位置（図５の一点鎖線位置）から押圧位置（図５の実線位置）まで移動させることができる。
【００６６】
そのため、送り部材２５７と規制部材２４１とによって第１押圧部２１０から供給される複数の包装商品３（一列の包装商品群）の両側から挟んで押圧することができる。その結果、各包装商品３の奥行き長さＤを減少させるとともに、各包装商品３の間に生ずる隙間空間をさらに減少させることができる（図７参照）。
【００６７】
また、第１押圧部２１０から第２押圧部２３０に包装商品３を搬送させる際に、包装商品３の進行方向前方に規制部材２４１を設けることができる。これにより、搬送後の一列の包装商品群のうち中央付近に配置される包装商品３ｃが両端付近に配置される包装商品３ｄと比較して進行方向前方に突出すること（図８参照）を防止できる。そのため、良好に包装商品３を搬送することができる。
【００６８】
また、図４に示すように、規制部材２４１には、一列または一段の包装商品群を水平第１方向に押圧する際に、その押圧状況を検出するセンサ２４１ａが設けられている。これにより、センサ２４１ａの検出結果に基づいて水平駆動部２４２および水平駆動部２５８の動作状況を制御することができる。そのため、押圧処理に際して包装商品３の内容物や袋状の容器が破損することを防止できる。
【００６９】
固定案内部材２３１は、図４および図５に示すように、ＺＸ平面と略平行な板状部材であり、Ｘ軸方向から見て固定案内部材２１１の延長上に固定して配置される。また、固定案内部材２３１の下端部２３１ａは、後述するプッシャー２７１の下端部２７１ｂと同一高さまたは下方となるように配置される。
【００７０】
これに対して、可動案内部材２３６は、図４および図５に示すように、固定案内部材２３１と略同一の形状を有し、ＺＸ平面と略平行な板状部材である。また、可動案内部材２３６の下端部２３６ａは、固定案内部材２３１と同様に、後述するプッシャー２７１の下端部２７１ｂと同一高さまたは下方となるように配置される。さらに、可動案内部材２３６は、水平駆動部２３８から伝達される駆動力により、矢印ＡＲ３方向（水平第２方向）に移動可能に設けられる。
【００７１】
したがって、固定案内部材２３１および可動案内部材２３６のＹ軸方向の距離Ｌ２を第１押圧部２１０にて押圧された一群の包装商品群のＹ軸方向の長さとすることにより、包装商品３は、固定案内部材２３１および可動案内部材２３６に案内されてＸ軸方向にスムーズに搬送される（図７参照）。
【００７２】
また、シャッター２４５は、第１部材２４５ｄと第２部材２４５ｅとから構成されており、シャッター２４５のＹ軸方向の長さは、可変とすることができる。また、同様に後述する垂直開閉扉２８６ａ、２８６ｂ（図１８参照）も、２つの部材（例えば、垂直開閉扉２８６ａの場合、第１部材２８６ｃと第２部材２８６ｄ）とから構成されており、垂直開閉扉２８６ａ、２８６ｂのＹ軸方向の長さは、可変とすることができる。
【００７３】
さらに、図４に示すように、水平駆動部２３８からの駆動力は、可動案内部材２３６だけでなく後述する水平開閉扉２８１ａにも伝達される。これにより、水平開閉扉２８１ａは可動案内部材２３６と同期してＹ軸方向に移動することができる。
【００７４】
したがって、本実施の形態では、シャッター２４５の長さ、垂直開閉扉２８６ａ、２８６ｂの長さ、および、水平開閉扉２８１ａから水平開閉扉２８１ｂまでの長さを、一列の包装商品群のＹ軸方向の長さと略同一となるように調整することができる。そのため、多段積層ユニット２００における包装商品３の整列処理、および多段積層ユニット２００から箱回転ユニット３００への包装商品３の受渡し処理を良好に行うことができる。
【００７５】
また、第１押圧部２１０から第２押圧部２３０に向けて、さらに一列の包装商品群を搬送することにより、複数の一列の包装商品群がＸ軸方向（水平第１方向）に整列した一段の包装商品群を形成することができる。
【００７６】
すなわち、第２押圧部２３０では、送り部材２５７と規制部材２４１とによって、この一段の包装商品群の両側から挟んで水平第１方向（Ｘ軸方向）に押圧することができる。そのため、一段の包装商品群についても、各包装商品３の奥行き長さを減少させるとともに、各包装商品３の間に生ずる隙間空間をさらに減少させることができる（図９参照）。
【００７７】
第３押圧部２６０では、主として、（１）第２押圧部２３０において押圧処理が完了した複数の包装商品３（一列または一段の包装商品群）をＺ軸方向（垂直方向）に整列させて多段の包装商品群を形成する処理と、（２）複数の包装商品３の両側からＺ軸方向に押圧する処理と、（３）多段に積層された複数の包装商品３を箱回転ユニット３００に保持された箱５に供給する処理と、が実行される。図５に示すように、第３押圧部２６０は、主として、シャッター２４５と、昇降部２６８と、プッシャー２７１と、を備える。
【００７８】
シャッター２４５は、ＸＹ平面に略平行な板状部材であり、第１押圧部２１０から搬送される包装商品３を、その上に載置することができる。
【００７９】
また、シャッター２４５は、シャッター駆動部２４６から駆動力の伝達を受けて、シャッター２４５を閉鎖位置（図５の実線位置）から開放位置（図５の一点鎖線位置）まで進退させることができる。すなわち、シャッター２４５は開閉可能とされる。
【００８０】
そのため、シャッター２４５を開放位置に移動させることにより形成される開口部２４５ｃを介して、シャッター２４５上に載置される複数の包装商品３（一列または一段の包装商品群）を昇降部２６８に受け渡すことができる（図１０参照）。また、シャッター２４５を介して第２押圧部２３０から一列または一段の包装商品群を順次供給することにより、多段の包装商品群を形成することができる。
【００８１】
昇降部２６８は、図５に示すように、主として、載置台２６１と、昇降駆動部２６５とを備える。載置台２６１は、ＸＹ平面と略平行な載置面を有し、シャッター２４５の下方に配設される。昇降部材２６３は、昇降駆動部２６５から駆動力の伝達を受けて、垂直方向に移動可能とされる。
【００８２】
そのため、昇降駆動部２６５を動作させることにより、載置台２６１の高さ位置ＺをＺ１からＺ２の範囲で移動させることができる。また、第２押圧部２３０から複数の包装商品３を受け取ってシャッター２４５を閉鎖した後に、載置台２６１を上昇させることにより、シャッター２４５の下面２４５ｂと載置台２６１の載置面２６１ａとによって複数の包装商品３の両側から垂直方向に押圧することができる。そのため、各包装商品３の高さＨをＨ１からＨ２に減少させるとともに、各包装商品３の間に生ずる隙間空間を減少させることができる（図１１参照）。
【００８３】
ロードセル２６２は、載置台２６１と昇降部材２６３との間に取り付けられており、載置台２６１から与えられる力を、対応した電気量（電気抵抗値）に変換して計測することができる。
【００８４】
そのため、第３押圧部２６０では、ロードセル２６２によって包装商品３の押圧状態を検出することができる。これにより、ロードセル２６２の検出結果に基づき、包装商品３に過負荷がかかることを未然に防止できる。そのため、包装商品３の内容物や袋状の容器が破損することを防止できる。
【００８５】
ここで、第３押圧部２６０に押圧処理について、さらに検討する。図１２は、第１および第２押圧部２３０で押圧処理が施された複数の包装商品３（一列または一段の包装商品群）を多段に積層させた状態を示す。また、図１３ないし図１６は、第３押圧部による包装商品３の上側の押圧状況を説明するための図である。
【００８６】
図１２に示すように、載置台２６１側の包装商品３ｇは、Ｙ軸方向（水平第２方向）については第１押圧部２１０によって押圧されることにより、隣り合う包装商品３ｇは互いに接した状態となる。しかし、Ｚ軸方向には、押圧処理が施されておらず、各包装商品３の高さＨはバラバラな値となる。そのため、複数の包装商品３ｇによって形成される上側の面（上端面）７ａは、凹凸形状を有することとなる。
【００８７】
このような場合に、凹凸形状を有する上端面７ａの上（すなわち、複数の包装商品３ｇの上）に、さらに複数の包装商品３ｈが載置されると、隣り合う包装商品３ｈに間隙８ａが生じたり、包装商品３ｈがこの間隙に嵌ることとなる（図１２参照）。
【００８８】
これにより、複数の包装商品３ｈによって形成される面（上端面）７ｂは、さらに凹凸状となる。そのため、多段に積層して立体的に整列させた包装商品が、箱に供給される際に崩落したり、箱に収容された状態で搬送される際に箱から飛び出すといった問題が生ずる。
【００８９】
これに対して、本実施の形態では、上述のように、第３押圧部２６０においては、Ｚ軸方向に押圧処理を施すことができる。すなわち、第３押圧部２６０に複数の包装商品３ｇが供給されて載置台２６１に載置されると、載置台２６１は矢印ＡＲ３３方向（垂直方向）に昇降する。これにより、載置台２６１とシャッター２４５によって複数の包装商品３ｇのそれぞれを垂直方向に押圧することができる。そのため、複数の包装商品３ｇの上側の面は、凹凸状から略平面形状となる（図１３および図１４参照）。
【００９０】
したがって、本実施の形態では、複数の包装商品３ｇの上にさらに包装商品３ｈを積層させる場合、平坦な上端面７ｃに包装商品３ｈを載置することができる（図１５参照）。そして、包装商品３ｈについても垂直方向の押圧処理を施すことにより、上端面７ｃを略平面形状とすることができる（図１６参照）。
【００９１】
このように、第３押圧部２６０では、第２押圧部２３０から複数の包装商品３（一列または一段の包装商品群）が供給される毎に、この供給された複数の包装商品３に対して押圧処理を施すことができる。そのため、複数の包装商品３を良好に多段積層させることができる。
【００９２】
プッシャー２７１は、図５に示すように、ＹＺ平面と略平行な板状部材であり、プッシャー駆動部２７５から駆動力の伝達を受けることにより、矢印ＡＲ９方向（水平第１方向に）に移動可能とされる。また、図５に示すように、プッシャー２７１は、複数の包装商品３が積層される際においては、搬送完了位置まで移動した送り部材２５７の略直下となる退避位置に配置される。
【００９３】
また、上述のように、固定案内部材２３１および可動案内部材２３６のＹ軸方向の距離Ｌ２と、第１押圧部２１０にて押圧された一群の包装商品群のＹ軸方向の長さとは、略同一とされており（図７参照）、固定案内部材２３１および可動案内部材２３６のそれぞれは、垂直方向に延伸する（図５参照）。
【００９４】
これにより、第２押圧部２３０から第３押圧部２６０の載置台２６１に包装商品３が受け渡される場合、第３押圧部２６０は、プッシャー２７１の側面２７１ａ、固定案内部材２３１および載置台２６１に沿って包装商品３を下降させることができる。
【００９５】
そのため、第２押圧部２３０から第３押圧部２６０に向けて包装商品３を円滑かつ良好に搬送することができる。このように、プッシャー２７１、固定案内部材２３１および可動案内部材２３６は、包装商品３をＺ軸方向に案内する案内部材としても使用できる。
【００９６】
２枚の水平開閉扉２８１ａ、２８１ｂ、および２枚の垂直開閉扉２８６ａ、２８６ｂは、第３押圧部２６０から搬出される包装商品３の通路を確保する開閉扉である。図４および後述する図１８に示すように、これら開閉扉２８１ａ、２８１ｂ、２８６ａ、２８６ｂは、箱回転ユニット３００側の支柱１０部分に取り付けられる。
【００９７】
図４に示すように、水平開閉扉２８１ａ、２８１ｂは、それぞれ回転軸２８２ａ、２８２ｂを中心として矢印Ｒ３、Ｒ４方向（水平方向）に回動可能に設けられる。また、図１８に示すように、垂直開閉扉２８６ａ、２８６ｂは、それぞれ回転軸２８７ａ、２８７ｂを中心として矢印Ｒ９、Ｒ１０（垂直方向）に回動可能に設けられる。
【００９８】
したがって、水平開閉扉２８１ａ、２８１ｂ、および垂直開閉扉２８６ａ、２８６ｂを開放しつつ、プッシャー２７１を矢印ＡＲ３４方向（水平第２方向）に移動させることにより、多段に積層された包装商品３は、第３押圧部２６０から搬出されて箱回転ユニット３００に保持された箱５に収容される（後述する図２０参照）。このように、プッシャー２７１は、包装商品３を箱５に供給する商品供給部（商品供給ユニット）として使用される。
【００９９】
また、図１８に示すように、水平開閉扉２８１ａ、２８１ｂおよび垂直開閉扉２８６ａ、２８６ｂが開放されると、箱５につき、垂直方向に開閉可能に設けられた内フラップ６および水平方向に開閉可能に設けられた外フラップ６ｂを、それぞれ箱５の外側方向に回動させることができる。そのため、包装商品３の搬送路を確保するとともに、これら開閉扉２８１ａ、２８１ｂ、２８６ａ、２８６ｂに沿って包装商品３を搬送することができる。そのため、包装商品３を円滑に第３押圧部２６０から箱回転ユニット３００に供給することができる。
【０１００】
＜４．箱回転ユニットの構成＞
図１８および図１９は、それぞれ箱回転ユニット３００の側面図および正面図を示す。ここでは、箱回転ユニット３００のハードウェア構成と動作について説明する。図１８および図１９に示すように、箱回転ユニット３００は、主として、イス部３１０と、第１回転部３２０と、第２回転部３３０と、を備える。
【０１０１】
イス部３１０は、箱５を保持する保持部であり、図１８および図１９に示すように、イス部３１０は、２本のＬ型部材３１１によって構成される。また、イス部３１０は、直下に配置された第１回転部３２０に取り付けられる。
【０１０２】
第１回転部３２０は、イス部３１０に保持された箱５を開口面６ｃ側に設けられた回転軸３２２を中心に回転させる。図１８および図１９に示すように、第１回転部３２０は、主として、第１回転部材３２１と、回転軸３２２と、シリンダ３２５と、を備える。
【０１０３】
第１回転部材３２１は、図１８および図１９に示すように、Ｘ軸方向に延伸する２つの板状部材である。図１９に示すように、第１回転部材３２１は、ＸＹ平面に略平行な板状部材である固定部材３１２につき、Ｙ軸方向から見た両端に取り付けられる。また、第１回転部材３２１は、２つの軸受３２３によって軸支されており、矢印Ｒ５方向に回動可能とされる回転軸３２２に固定される。ここで、図１８および図１９に示すように、回転軸３２２は箱５の下方に配置される。
【０１０４】
シリンダ３２５は、ロッド３２６を矢印ＡＲ１０方向（Ｘ軸方向）に進退可能とする駆動部であり、ロッド３２６の先端は、回転軸３２７ａを介してリンク部材３２７の一端とと連動接続される。また、リンク部材３２７の他端は、回転軸３２２に固定される。
【０１０５】
これにより、シリンダ３２５によってロッド３２６が矢印ＡＲ４１方向に伸ばされることによって、リンク部材３２７が矢印Ｒ４１方向に回動させられ、回転軸３２２が矢印Ｒ４２方向に回動させられる。そのため、イス部３１０に保持された箱５は、回転軸３２２を中心として回転させられ、箱５の内フラップ６ａおよび外フラップ６ｂ側の高さ方向（Ｚ軸方向）の位置が上昇し、開口面６ｃから見た箱５の奥側の高さ方向位置が下降する（図２１参照）。
【０１０６】
第２回転部３３０は、図１８および図１９に示すように、第１回転部３２０の直下に配置されており、イス部３１０に保持された箱５を開口面６ｃから見て箱５の奥側に設けられた回転軸３３２を中心に回転させる。第２回転部３３０は、図１８および図１９に示すように、主として、第２回転部材３３１と、回転軸３３２と、シリンダ３３５と、を備える。
【０１０７】
第２回転部材３３１は、図１８および図１９に示すように、２個の軸受３２３のそれぞれの直下に取り付けられており、Ｘ軸方向に延伸する２つの板状部材である。また、第２回転部材３３１は、２つの軸受３３３によって軸支されて回動可能とされる回転軸３３２に固定される。ここで、図１８および図１９に示すように、回転軸３３２は、箱５の下方に配置される。
【０１０８】
シリンダ３３５は、ロッド３３６を矢印ＡＲ１１方向（Ｘ軸方向）に進退可能とする駆動部であり、ロッド３３６の先端は、回転軸３３７ａを介してリンク部材３３７の一端と連動接続される。また、リンク部材３３７の他端は、回転軸３３２に固定される。
【０１０９】
これにより、シリンダ３３５によってシリンダ３３５を矢印ＡＲ４２方向に縮めることによって、リンク部材３３７が矢印Ｒ４３方向に回動させられ、回転軸３３２が矢印Ｒ４４方向に回動させられる。そのためイス部３１０に保持された箱５は、奥側の高さ位置を保持しつつ、回転軸３３２を中心に回動させられる（図２４参照）。
【０１１０】
また、２つの第２回転部材３３１のそれぞれには、支持部材３２７を介して側方押圧部材３７１が取り付けられる。これにより、箱５を両側面から支えることができる。そのため、包装商品３を収容する処理、および箱５を回転する処理を円滑に行うことができる。
【０１１１】
ここで、箱５の回転動作と箱５に収容された包装商品３の関係についてさらに検討する。図２２は、従来の箱回転ユニットにより、回転軸３３２の回動動作のみによって行われる箱の姿勢変更説明する図である。また、図２３は、本実施の形態の箱回転ユニット３００により、回転軸３３２に加えて回転軸３２２の回動動作によって行われる箱の姿勢変更を説明する図である。
【０１１２】
従来の箱回転ユニットでは、箱５が回転軸３３２を中心として矢印Ｒ４４方向に回動させられると、箱５は矢印ＡＲ５２方向に移動することになる。その結果、箱５に収容された包装商品３、特に、収容空間５ｂの上部であって開口面６ｃ側に収容された包装商品３ｋが箱５からＡＲ５３方向に飛び出すという問題が発生する。
【０１１３】
これに対して、本実施の形態の箱回転ユニット３００では、これに対して、本実施の形態の箱回転ユニット３００では、第１段階として回転軸３２２を中心に箱５回動させ、次に、第２段階として回転軸３３２を中心に箱５を回動させる。この第１段階の回動動作により、箱５に収容された包装商品３のそれぞれは、図２３に示すように、一点鎖線位置から破線位置へ斜め下方向（矢印ＡＲ５１方向）に移動する。すなわち、各包装商品３は、箱５とともに、開口面６ｃから見て箱５の奥側下方向に移動することになる。
【０１１４】
このように、本実施の形態の箱回転ユニット３００では、まず、（１）回転軸３２２を中心として箱５を回動させ、次に、（２）回転軸３３２を中心として箱５を回動させることにより、箱５の姿勢を開口面６ｃの法線方向とＸ軸方向（水平第１方向）とが略平行となる姿勢（すなわち、開口面６ｃが横向きとなる姿勢：図１８参照）から法線方向とＸ軸方向とが略垂直関係となる姿勢（すなわち、開口面６ｃが上向きとなる姿勢：図２４参照）に変更させることができる。
【０１１５】
すなわち、本実施の形態の箱回転ユニット３００では、第１段階の回動動作において収容された包装商品３を箱５の奥側（箱５の底部）に移動させ、各包装商品３の収容状況を安定させた後に、回転軸３３２を中心とした第２段階の回動動作を実行できる。そのため、箱の回転速度を低下させることなく、箱５から包装商品３が飛び出すことを抑制できる。
【０１１６】
また、本実施の形態のように２段階の回動処理によって箱５を回転させる場合、回転軸３２２のみを中心として回動させる場合と比較して、箱５が下方向に移動する量を最小限に抑えることができる。そのため、箱回転ユニット３００が、例えば工場の床面付近に配置されて箱回転に必要となる空間を十分に確保することが困難となる場合であっても、スループットを低下させることなく箱５の姿勢変更処理を実行することができる。
【０１１７】
なお、本実施の形態では、図２４に示すように、箱５の姿勢を開口面６ｃが上向きとなる姿勢とした場合、イス部３１０のＬ型部材３１１が搬出ユニット５００の付近に位置することになる。具体的に言うと、イス部３１０の保持要素であるＬ型部材３１１が包装商品３の収容された箱５を搬送するコンベア５１０の搬送面５１０ａより下方となるように箱回転ユニット３００および搬出ユニット５００が配置される。
【０１１８】
これにより、箱５が箱回転ユニット３００から搬出ユニット５００に受け渡される際には、Ｌ型部材３１１とコンベア５１０とが非干渉状態となり、かつ、箱５はＬ型部材３１１から離間しつつ搬送面５１０ａに接触することになる。そのため、箱回転ユニット３００から搬出ユニット５００へ箱を受け渡す処理を円滑に行うことができる。
【０１１９】
また、本実施の形態において、回転軸３２２は、箱５の開口面６ｃから見て収容空間５ｂの手前側端面の略直下である位置Ｘ１に設けられているがこれに限定されない。回転軸３３２より開口面６ｃ側に設けられていればよい。換言すれば、回転軸３３２は、回転軸３２２を挟んで商品供給ユニットの逆側に設けられていればよい。
【０１２０】
＜５．本実施の形態の箱詰装置の利点＞
以上のように、本実施の形態における箱詰装置１の多段積層ユニット２００では、複数の包装商品３を第１ないし第３押圧部２１０、２３０、２６０によって押圧することができる。これにより、複数の包装商品３を一段に整列させたり多段に積層させる際に、各包装商品３の間に生ずる隙間空間を減少させることができる。
【０１２１】
すなわち、本実施の形態の多段積層ユニット２００では、第１ないし第３押圧部２１０、２３０、２６０を整列部として複数の包装商品３を押圧することによって、包装商品３を立体的に整列させることができる。これにより、複数の包装商品３全体の形状を略平行六面体としつつ、各包装商品３の間に生ずる隙間空間を減少させることができる。
【０１２２】
そのため、箱５に収容される包装商品３の容積効率を向上させることができる。
【０１２３】
また、多段積層ユニット２００によって実行される包装商品３の整列処理では、箱５に収容される包装商品３の容積効率をさらに向上させることができるため、箱５の容積と比較して複数の包装商品３全体の容積をさらに小さくすることができる。これにより、包装商品３を容易に箱の内側に供給することが可能となる。そのため、包装商品３を無理に箱５の内側に供給する必要がなくなり、供給時に包装商品３の内容物や袋状の容器が破損するという問題を防止できる。
【０１２４】
さらに、多段積層ユニット２００では、包装商品３を多段に積層させた後に箱５に収容することができる。すなわち、包装商品３が多段に積層されている間において、多段積層ユニット２００の第３押圧部２６０より後工程の処理ユニット（例えば、昇降ユニット１００、箱回転ユニット３００、および搬出ユニット５００）は、第１ないし第３押圧部２１０、２３０、２６０のいずれとも同期を取ることなく別の処理を実行できる。そのため、昇降ユニット１００、箱回転ユニット３００および搬出ユニット５００で実行される動作のために十分な時間を確保することができる。
【０１２５】
また、本実施の形態における箱詰装置１の箱回転ユニット３００では、多段積層ユニット２００から供給されて複数の包装商品３が収容された箱５につき、（１）回転軸３２２を中心に回転させ、次に（２）回転軸３３２を中心に回転させる２段階の回動動作により、箱５の姿勢を開口面６ｃが横向きとなる姿勢（図１８参照）から上向きとなる姿勢（図２４参照）に変更させることができる。すなわち、箱回転ユニット３００では、これら２つの姿勢間で箱姿勢を変更することができる。
【０１２６】
これにより、各包装商品３の回動による慣性力を低減させつつ、箱５から飛び出し易い包装商品３ｋを箱５の外側に押し付けることができる（図２３参照）。そのため、箱５の箱詰め作業のスループットを低下させることなく、包装商品３の飛び出しを抑制できる。
【０１２７】
＜６．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。
【０１２８】
（１）本実施の形態では、押圧処理の順番、水平第２方向、水平第１方向、および垂直方向の順番に行っているがこれに限定されるものでない。例えば、水平第１方向に整列する一列の包装商品群が多段積層ユニット２００に供給される場合は、水平第１方向、水平第２方向、および垂直方向の順番に押圧処理を実行してもよい。
【０１２９】
（２）第２押圧部２３０で水平第１方向に押圧処理を施す際において、規制部材２４１に取り付けられたセンサ２４１ａによって押圧状況を検出しているが、これに限定されるものではない。例えば、送り部材２５７に取り付けられたセンサによって行ってもよいし、規制部材２４１および送り部材２５７のそれぞれに取り付けられた２つのセンサからの検出結果に基づいて押圧状況を制御してもよい。
【０１３０】
（３）また、本実施の形態の箱回転ユニット３００では、包装商品３が収容された箱５を回転対象としているが、これに限定されるものでなく、例えば、箱状の容器に内容物が入れられた商品が収容された箱を回転対象としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施の形態における箱詰装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】昇降ユニットの正面図である。
【図３】昇降ユニットの側面図である。
【図４】多段積層ユニットの上面図である。
【図５】多段積層ユニットの側面図である。
【図６】第１押圧部による包装商品の圧縮処理を説明するための図である。
【図７】第２押圧部による包装商品の圧縮処理を説明するための図である。
【図８】第２押圧部による包装商品の圧縮処理を説明するための図である。
【図９】第２押圧部による包装商品の圧縮処理を説明するための図である。
【図１０】第３押圧部による包装商品の圧縮処理を説明するための図である。
【図１１】第３押圧部による包装商品の圧縮処理を説明するための図である。
【図１２】多段に積層された包装商品の積層状態を説明するための図である。
【図１３】第３押圧部による包装商品の上側の押圧状況を説明するための図である。
【図１４】第３押圧部による包装商品の上側の押圧状況を説明するための図である。
【図１５】第３押圧部による包装商品の上側の押圧状況を説明するための図である。
【図１６】第３押圧部による包装商品の上側の押圧状況を説明するための図である。
【図１７】第３押圧部による包装商品の押圧処理を説明するための図である。
【図１８】箱回転ユニットの側面図である。
【図１９】箱回転ユニットの正面図である。
【図２０】箱回転ユニットによる箱姿勢の変更処理を説明するための図である。
【図２１】箱回転ユニットによる箱姿勢の変更処理を説明するための図である。
【図２２】第２の回転軸を中心に箱を回転させた際に、包装商品に作用する力を説明するための図である。
【図２３】第１の回転軸を中心に箱を回転させた際に、包装商品に作用する力を説明するための図である。
【図２４】箱回転ユニットによる箱姿勢の変更処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１ 箱詰装置
３ 商品
７ａ〜７ｄ 上端面
８ａ、８ｂ 間隙
５ 箱
５ａ 本体部
５ｂ 収容空間
１００ 昇降ユニット
２００ 多段積層ユニット
２１０ 第１押圧部
２１１ 固定案内部材
２１６ 可動案内部材
２３０ 第２押圧部
２３１ 固定案内部材
２３６ 可動案内部材
２４１ 規制部材
２４２ 水平駆動部
２４５ シャッター
２５７ 送り部材
２６０ 第３押圧部
２６１ 載置台
２６２ ロードセル
２７１ プッシャー
３００ 箱回転ユニット
３１０ イス部
３２０ 第１回転部
３２２ 第１回転軸
３２３、３３３ 軸受
３３０ 第２回転部
３３２ 第２回転軸
３３８ 固定台
３４１ ガイドレール
３４２ 摺動部材
３７１ 側方押圧部材
４００ 搬入ユニット
４１０、５１０ コンベア
５００ 搬出ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商品を収容する箱の姿勢を変更する箱姿勢変更装置、箱姿勢変更方法、および商品を箱に収容する箱詰装置に関するもので、特に、箱の姿勢を変更する手法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、箱の開口面を横に向けて（すなわち、箱の姿勢を当該開口面の法線方向と水平方向とが略平行となるように配置して）、複数の商品を箱に多段詰めにする箱詰装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５５４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１の図６に示されるように、特許文献１の箱詰装置では、箱の開口面から見て奥側に配設された回転軸を中心として箱を回転させることにより、箱の開口面が横向となる姿勢から上向きとなる姿勢となるように姿勢変更処理が実行される。
【０００５】
しかし、このような姿勢変更の手法では、箱の回転を開始する際に、箱に収容されている商品が箱の外側に飛び出すという問題が発生しやすい。この問題を解決する手法として、（１）箱の回転速度を小さくする手法や、（２）回転軸を箱の開口面側（例えば、開口面の直下）に配設する手法も考えられる。
【０００６】
これら手法のうち（１）の手法では、箱回転時に箱に収容される商品に作用する力（回転方向の力）を低減することができ、商品の飛び出しを防止することが可能となる。しかし、箱の姿勢を変更する処理に要する時間が増大することになり、その結果、箱詰処理のスループットが低下し、好ましくない。
【０００７】
また、（２）の手法でも、（１）の手法と同様に、商品に作用する力を低減することができ、商品が箱から飛び出すという問題を解消することが可能となる。しかし、この軸を中心に箱を回転させると、箱の一部または全部が回転軸より下側に移動することなる。
【０００８】
ここで、一般的に箱詰作業は、重量検査や異物検査等が実行された後に後工程として実行されることが多く、工場の床面付近で行われることが多い。そのため、箱の姿勢を変更する際に、箱回転に必要となる空間を箱下方に十分に確保することが困難となる。
【０００９】
そこで、本発明では、姿勢変更処理のスループットを低下させることなく、安定して箱の姿勢を変更することができる姿勢変更装置、姿勢変更方法、および箱詰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】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、開口面の法線方向と水平第１方向とが略平行となる姿勢で配置された箱に、前記開口面を介して複数の商品を収容する箱詰装置であって、前記箱の姿勢を、前記開口面の法線方向と前記水平第１方向とが略平行となる第１の姿勢と略垂直関係となる第２の姿勢との間で変更可能とする姿勢変更ユニットと、
整列させた前記複数の商品を前記水平第１方向に搬送しつつ、前記箱の内側に形成された収容空間に前記複数の商品を収容する商品供給ユニットと、を備え、前記姿勢変更ユニットは、前記箱を保持する保持部と、前記開口面側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第１方向と略直交する水平第２方向に延伸する第１の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する第１の箱回転部と、前記開口面から見て前記箱の奥側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第２方向に延伸する第２の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する第２の箱回転部と、を備える。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の箱詰装置において、前記第２の回転軸は、前記第１の回転軸を挟んで前記商品供給ユニットと逆側に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の箱詰装置において、前記第１の回転軸は、前記開口面から見て前記収容空間の手前側端面の略直下に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の箱詰装置において、前記商品供給ユニットは、多段に積層する前記複数の商品を前記箱に供給することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の箱詰装置において、前記姿勢変更ユニットで姿勢変更された箱を外部に搬出する搬出ユニット、を含み、前記姿勢変更ユニットは、搬出ユニットに受け渡す際に、前記搬出ユニット付近に位置する前記保持部の保持要素が、前記搬出ユニットにおける前記箱の搬送面より下方となるように前記第１および第２の箱回転部の動作を制御することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６の発明は、開口面の法線方向と水平第１方向とが略平行となる第１の姿勢にて配置された箱につき、前記法線方向と前記水平第１方向とが略直交関係となる第２の姿勢と前記第１の姿勢との間で箱の姿勢を変更可能とする箱姿勢変更装置であって、前記箱を保持する保持部と、前記開口面側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第１方向と略直交する水平第２方向に延伸する第１の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する第１の箱回転部と、前記開口面から見て前記箱の奥側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第２方向に延伸する第２の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する第２の箱回転部と、を備える。
【００１６】
また、請求項７の発明は、請求項６に記載の箱詰装置において、前記箱の内側であって物品の収容が可能な空間を収容空間と定義すると、前記第１の回転軸は、前記開口面から見て前記収容空間の手前側端面の略直下に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８の発明は、開口面の法線方向と水平第１方向とが略平行となる第１の姿勢にて配置された箱につき、前記法線方向と前記水平第１方向とが略直交関係となる第２の姿勢と前記第１の姿勢との間で箱の姿勢を変更可能とする箱姿勢変更方法であって、(a) 前記開口面側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第１方向と略直交する水平第２方向に延伸する第１の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する工程と、(b) 前記工程(a)の完了後において、前記開口面から見て前記箱の奥側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第２方向に延伸する第２の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１から請求項５に記載の発明によれば、商品供給ユニットによって複数の商品が収容された箱を、（１）箱の開口面側に設けられた第１の回転軸を中心に回転させ、次に、（２）開口面から見て箱の奥側に設けられた第２の回転軸を中心に回転させることにより、当該箱の姿勢を第１の姿勢から第２の姿勢に変更することができる。
【００１９】
すなわち、請求項１から請求項５に記載の発明は、第２の回転軸のみによって箱の姿勢を変更させるのではなく、第１および第２の回転軸を使用して２段階に箱を回転させることができる。
【００２０】
これにより、第２の回転軸のみを中心として箱を回転させる場合と比較して、箱の姿勢変更を開始する際に商品が受ける慣性力（すなわち、開口面から箱の外側方向に向かう慣性力）を低減できる。そのため、箱の姿勢変更を開始する際に、箱の収容空間から商品が飛び出すことを防止できる。
【００２１】
特に、請求項４に記載の発明によれば、箱の収容空間に多段に積層する商品が収容されている場合であっても、箱の姿勢変更を開始する際に、箱の収容空間内から商品が飛び出したり、収容空間内で商品が荷崩れすることを防止できる。
【００２２】
特に、請求項５に記載の発明によれば、箱が姿勢変更ユニットから搬出ユニットに受け渡される際において、保持部の保持要素が箱の搬送面より下方となるようにすることができる。これにより、箱が受け渡される際に、保持要素と搬出ユニットとが非干渉状態となり、かつ、箱は保持要素から離間しつつ搬送面に接触することが可能となる。そのため、姿勢変更ユニットから搬出ユニットへ箱を受け渡す処理を円滑に行うことができる。
【００２３】
また、請求項６ないし請求項８に記載の発明によれば、（１）箱の開口面側に設けられた第１の回転軸を中心に回転させ、次に、（２）開口面から見て箱の奥側に設けられた第２の回転軸を中心に回転させることにより、２段階に箱を回転させて当該箱の姿勢を第１の姿勢から第２の姿勢に変更することができる。そのため、箱の内側に商品が収容されている場合であっても、箱の姿勢変更を開始する際に箱の収容空間から商品が飛び出したり、荷崩れすることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
＜１．箱詰装置の全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態における箱詰装置１の全体構成を説明するための図である。箱詰装置１は、ネジやナットのような工業製品やスナック菓子のような食品等で広く利用されるピロー包装、およびレトルト食品、ヘアケア用品、洗剤などで広く利用されるパウチ包装のように、内容物が袋状の容器に入れられた商品（以下、単に「包装商品」とも呼ぶ）を箱に詰めて収容する装置である。
【００２６】
図１に示すように、箱詰装置１は、主として、搬入ユニット４００と、昇降ユニット１００と、多段積層ユニット２００と、箱回転ユニット３００と、搬出ユニット５００と、を備える。ここでは、各ユニット２００〜５００の概略について説明する。
【００２７】
なお、図１および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするため必要に応じてＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を付している。
【００２８】
搬入ユニット４００は、箱詰装置１外部で製函された箱５を昇降ユニット１００へ搬送するのに使用されるユニットであり、主として、コンベア４１０を有する。コンベア４１０は、箱詰装置１の外部で製函された箱５を、所定時間の間隔で１つずつ、昇降ユニット１００に供給する。
【００２９】
昇降ユニット１００は、昇降動作によって搬入ユニット４００から供給された箱５を箱回転ユニット３００に受け渡すユニットである。なお、昇降ユニット１００についての詳細は後述する。
【００３０】
多段積層ユニット２００は、箱詰装置１の外部から供給される包装商品を多段に積層して整列する整列ユニットである。また、多段積層ユニット２００は、箱回転ユニット３００にて保持された箱５に、多段に積層させた複数の包装商品を、一度の搬送動作によって供給する商品供給ユニットとしても使用される。なお、多段積層ユニット２００についての詳細は後述する。
【００３１】
箱回転ユニット３００は、昇降ユニット１００から供給される空箱５を受け取って保持する。また、箱回転ユニット３００は、多段積層ユニット２００によって包装商品が収容された箱５を第１および第２の回転軸を中心に回転させることにより、反時計回りに９０度回転させて箱の姿勢を変更する。さらに、箱回転ユニット３００は、姿勢変更された箱５を搬出ユニット５００のコンベア５１０に受け渡す。なお、箱回転ユニット３００についての詳細は後述する。
【００３２】
搬出ユニット５００は、包装商品が収容された状態で箱回転ユニット３００から受け渡される箱５を箱詰装置１の外部に搬出するユニットであり、図１に示すように、主として、コンベア５１０を有する。コンベア５１０は、箱回転ユニット３００から受け渡された箱５を所定時間の間隔で１つずつ箱詰装置１外部に搬出する。
【００３３】
＜２．昇降ユニットの構成＞
図２および図３は、それぞれ昇降ユニット１００の正面図および側面図を示す。ここでは、図２および図３を参照しつつ、昇降ユニット１００のハードウェア構成および動作にについて説明する。
【００３４】
昇降ユニット１００は、搬入ユニット４００から受け取った箱５を把持しつつ下降させて、箱回転ユニット３００に箱５を受け渡す処理を行う。図２および図３に示すように、昇降ユニット１００は、主として、箱受け部１２１、１３１および上方押圧部材１４１を備える。
【００３５】
箱受け部材１２１、１３１は、箱５を下支えする支持面１２１ａ、１３１ａと、コンベア４１０の搬送面４１０ａとが、垂直方向（Ｚ軸方向）において略同一高さとなるように配置された支持部材である。
【００３６】
ここで、箱受け部材１２１は、図３に示すように、回転軸１２２を中心として可動部材１２４に対して矢印Ｒ１方向に回動可能に設けられる。また、可動部材１２４は、シリンダ１２５のロッド１２６の右端部（Ｙ軸正方向の端部）に取り付けられる。さらに、シリンダ１２５は、ロッド１２６を矢印ＡＲ２方向（Ｙ軸方向：水平第２方向）に進退可能とする駆動部である。なお、本実施の形態では、可動範囲においてＹ軸方向における可動部材１２４の位置を任意に設定できる電動シリンダが使用される。
【００３７】
また、箱受け部材１３１は、図３に示すように、回転軸１３２を中心として固定部材１３４に対して矢印Ｒ２方向に回動可能に設けられる。また、固定部材１３４は、後述する摺動部材１５２に取り付けられる。
【００３８】
したがって、昇降ユニット１００では、（１）保持面１２１ａ、１３１ａのそれぞれが、コンベア４１０の搬送面４１０ａと略同一高さとなるように箱受け部材１２１、１３１を回動させるとともに、（２）シリンダ１２５の進退動作をさせることにより、Ｙ軸方向における箱受け部材１２１の位置を調整することができる。
【００３９】
これにより、搬入ユニット４００から供給される箱５の大きさに応じて箱受け部材１２１、１３１間の長さを設定することができる。例えば、実線の箱５の場合には箱受け部材１２１を実線の位置に、一点鎖線の箱５の場合には箱受け部材１２１を一点鎖線の位置に、それぞれ移動させることができる。そのため、コンベア４１０から箱５をスムーズに受け取ることができる。
【００４０】
また、シリンダ１２５の駆動力を箱受け部材１２１に伝達して箱５をＹ軸正方向に押圧することができるため、Ｙ軸方向の位置が固定された箱受け部材１３１を基準として箱の位置を設定することができる。
【００４１】
上方押圧部材１４１は、箱５の上部から押圧する部材であり、その上端部は支持部材１４２の端部に取り付けられる。また、支持部材１４２は、シリンダ１４５のロッド１４６の上端部に取り付けられる。さらに、シリンダ１４５は、後述する摺動部材１５２に取りつけられており、ロッド１４６を垂直方向に昇降可能とする駆動部である。なお、本実施の形態では、可動範囲において垂直方向における支持部材１４２の位置を任意に設定できる電動シリンダが使用される。
【００４２】
したがって、昇降ユニット１００では、シリンダ１４５によって上方押圧部材１４１の垂直方向（Ｚ方向）の位置を調整し、箱５の上端を上方押圧部材１４１によって当接・押圧することにより、上方押圧部材１４１と箱受け部材１３１との間に箱５を挟んで保持することができる。
【００４３】
図２および図３に示すように、ガイドレール１５１は、支柱１０に取りつけられており、Ｚ軸方向に略平行に延設される一対のガイド機構である。また、摺動部材１５２は、この一対のガイドレール１５１を摺動可能に設けられる。
【００４４】
また、図２に示すように、箱５の開口面６ｃ側には、ＹＺ平面と略平行な板状部材である垂直案内部材１６１が配設される。また、垂直案内部材１６１は、水平駆動部１６５からの駆動力を受けて矢印ＡＲ１方向（Ｘ軸方向）に移動可能に設けられる。
【００４５】
そのため、箱５のＸ軸方向のサイズに応じて垂直案内部材１６１のＸ軸方向の位置を調整するとともに、搬入ユニット４００から供給される箱５を垂直案内部材１６１に突き当てることにより、コンベア４１０による箱５の搬入方向から見て後端側を基準として、箱５のＸ軸方向の位置を設定することができる。すなわち、箱のサイズに関わらず後端側のＸ座標値を一定として箱５のＸ軸方向の位置を設定できる。
【００４６】
また、昇降ユニット１００では、（１）コンベア４１０によって搬送される箱５を垂直案内部材１６１に突き当て、（２）上方押圧部材１４１および箱受け部材１３１によって箱５を挟持し、（３）箱受け部材１２１を回動させて箱５から離隔させ、さらに、（４）摺動部材１５２を一対のガイドレール１５１に沿って下降させることができる。
【００４７】
そのため、箱５を垂直案内部材１６１によって案内しつつ垂直方向に移動させることができ、箱５を搬入ユニット４００のコンベア４１０付近の位置（実線位置）から箱回転ユニット３００のイス部３１０付近（一点鎖線位置）まで安定して搬送することができる。
【００４８】
＜３．多段積層ユニットの構成＞
図４および図５は、それぞれ多段積層ユニット２００の上面図および側面図を示す。ここでは、多段積層ユニット２００のハードウェア構成と動作について説明する。図４および図５に示すように、多段積層ユニット２００は、主として、第１押圧部２１０と、第２押圧部２３０と、第３押圧部２６０と、を備える。
【００４９】
第１押圧部２１０は、複数の包装商品３の両側からＹ軸方向（水平第２方向）に押圧する押圧処理部である。図４に示すように、第１押圧部２１０は、主として、固定台２１５と、固定案内部材２１１と、可動案内部材２１６と、を備える。
【００５０】
固定台２１５は、ＸＹ平面と略平行な板状部材であり、箱詰装置１外部から供給される包装商品３を載置する台である。ここで、本実施の形態において箱詰装置１外部から供給される包装商品３は、図４に示すように、水平第１方向（Ｘ軸方向）と略直交する水平第２方向（Ｙ軸方向）に整列する一列の包装商品群として供給される。なお、本実施の形態において、箱詰装置１に供給される包装商品３は、箱詰装置１外部の重量測定装置や異物検査装置によって重量測定および異物検査がなされている。
【００５１】
固定案内部材２１１は、図４および図５に示すように、ＺＸ平面と略平行でありＸ軸方向に延伸する板状部材である。図５に示すように、固定案内部材２１１の下端部２１１ａは、Ｚ軸方向において固定台２１５の上面２１５ａと同一高さ、または、上面２１５ａより高い位置に固定して配置される。
【００５２】
これに対して、可動案内部材２１６は、図４および図５に示すように、固定案内部材２１１と略同一の形状を有し、ＺＸ平面と略平行でありＸ軸方向に延伸する板状部材である。また、図５に示すように、可動案内部材２１６の下端部２１６ａは、Ｚ軸方向において固定台２１５の上面２１５ａより高い位置となるように配置される。さらに、可動案内部材２１６は、水平駆動部２１８から伝達される駆動力により、矢印ＡＲ３方向（水平第２方向）に移動可能に設けられる。
【００５３】
したがって、第１押圧部２１０では、可動案内部材２１６を矢印ＡＲ２１方向（水平第２方向）に移動させ、固定案内部材２１１と可動案内部材２１６とによって複数の包装商品３（一列の包装商品群）を挟むことにより、この一列の包装商品群の両側から押圧することができる。そのため、各包装商品３の幅ＷをＷ１からＷ２に減少させるとともに、各包装商品３の間に生ずる隙間空間を減少させることができる（図６参照）。
【００５４】
また、可動案内部材２１６には、一列の包装商品群の押圧状況を検出するセンサ２１６ｂが設けられている。これにより、センサ２１６ｂの検出結果に基づいて水平駆動部２１８の動作を制御することができる。そのため、包装商品３の内容物や袋状の容器が破損することを防止できる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、第１押圧部２１０によって複数の包装商品３を押圧する前の時点において、固定案内部材２１１および可動案内部材２１６の距離Ｌ１と、装置１外部から供給される一列の包装商品群の水平第２方向の長さとが略同一になるように設定される。これにより、押圧処理において可動案内部材２１６の移動距離を低減させることができ、第１の第１押圧部２１０による押圧処理に要する時間を低減することができる。
【００５６】
第２押圧部２３０では、主として、（１）第１押圧部２１０において押圧処理が完了した一列の包装商品群をシャッター２４５上に搬送する処理と、（２）複数の一列の包装商品群をＸ軸方向（水平第１方向）に整列させて一段の包装商品群を形成する処理と、（３）複数の包装商品３（一列の包装商品群、または複数の包装商品群）の両側からＸ軸方向に押圧する処理と、が実行される。図４および図５に示すように、第２押圧部２３０は、主として、送り部材２５７と、規制部材２４１と、固定案内部材２３１と、可動案内部材２３６と、を備える。
【００５７】
送り部材２５７は、第１押圧部２１０にて押圧処理が施された複数の包装商品３（一列の包装商品群）を固定台２１５上からシャッター２４５上に搬送する搬送部材である。図５に示すように、送り部材２５７はシリンダ２５５のロッド２５６に取りつけられる。
【００５８】
これにより、送り部材２５７は、シリンダ２５５によってロッド２５６を矢印ＡＲ７方向（Ｚ軸方向）に進退可能とされ、包装商品３の搬送位置（実線位置）と、搬送位置に設けれた退避位置（点線位置）との間で昇降可能とされる。
【００５９】
また、シリンダ２５５は、図５に示すように、摺動部材２５２に取り付けられる。さらに、摺動部材２５２は、Ｘ軸方向に延伸するガイドレール２５１上を摺動可能に設けられており、水平駆動部２５８から駆動力の伝達を受けて矢印ＡＲ５方向（水平第１方向）に移動可能とされる。そのため、送り部材２５７は、摺動部材２５２を矢印ＡＲ５方向に移動させることにより、搬送開始位置（実線位置）と搬送完了位置（一点鎖線位置）との間で移動可能とされる。
【００６０】
したがって、第２押圧部２３０は、包装商品３を固定台２１５上からシャッター２４５の上に搬送する際には、送り部材２５７を垂直および水平第１方向に移動させて、送り部材２５７の接触面２５７ａと包装商品３とが接触する状態にする。そして、送り部材２５７を一点鎖線の位置（搬送完了位置）まで移動させる。
【００６１】
これにより、包装商品３は、固定台２１５上の実線位置からシャッター２４５上の一点鎖線位置まで搬送される。すなわち、送り部材２５７は、包装商品３を搬送する搬送部として使用される。
【００６２】
一方、包装商品３の搬送が完了した際には、送り部材２５７は、包装商品３上方の退避位置まで上昇させられるとともに、Ｘ軸正方向に移動させられて点線位置に到達する。そして、箱詰装置１外部から新たに包装商品３が供給されると、送り部材２５７は下降させられて、包装商品３を搬送する準備が完了する。
【００６３】
なお、本実施の形態では、搬送完了位置における接触面２５７ａと、後述するプッシャー２７１の退避位置における側面２７１ａとの位置は、Ｘ座標に関して略同一の位置となるように調整されている。
【００６４】
規制部材２４１は、図４および図５に示すように、ＹＺ平面と略平行な板状部材であり、規制部材２４１の下端部２４１ａがシャッター２４５の上面２４５ａより高い位置となるように配置される。また、規制部材２４１は、水平駆動部２４２から駆動力の伝達を受けて、矢印ＡＲ６方向（水平第１方向）に移動することができる。さらに、規制部材２４１は、送り部材２５７の移動動作と同期して移動可能とされている。
【００６５】
これにより、送り部材２５７を矢印ＡＲ２２方向に移動させる動作と、規制部材２４１を矢印ＡＲ２３方向に移動させる動作とを連動させることができる。例えば、一列の包装商品群を搬送する際に、送り部材２５７を搬送完了位置（図５の点線位置）に移動させた後に、規制部材２４１を退避位置（図５の一点鎖線位置）から押圧位置（図５の実線位置）まで移動させることができる。
【００６６】
そのため、送り部材２５７と規制部材２４１とによって第１押圧部２１０から供給される複数の包装商品３（一列の包装商品群）の両側から挟んで押圧することができる。その結果、各包装商品３の奥行き長さＤを減少させるとともに、各包装商品３の間に生ずる隙間空間をさらに減少させることができる（図７参照）。
【００６７】
また、第１押圧部２１０から第２押圧部２３０に包装商品３を搬送させる際に、包装商品３の進行方向前方に規制部材２４１を設けることができる。これにより、搬送後の一列の包装商品群のうち中央付近に配置される包装商品３ｃが両端付近に配置される包装商品３ｄと比較して進行方向前方に突出すること（図８参照）を防止できる。そのため、良好に包装商品３を搬送することができる。
【００６８】
また、図４に示すように、規制部材２４１には、一列または一段の包装商品群を水平第１方向に押圧する際に、その押圧状況を検出するセンサ２４１ａが設けられている。これにより、センサ２４１ａの検出結果に基づいて水平駆動部２４２および水平駆動部２５８の動作状況を制御することができる。そのため、押圧処理に際して包装商品３の内容物や袋状の容器が破損することを防止できる。
【００６９】
固定案内部材２３１は、図４および図５に示すように、ＺＸ平面と略平行な板状部材であり、Ｘ軸方向から見て固定案内部材２１１の延長上に固定して配置される。また、固定案内部材２３１の下端部２３１ａは、後述するプッシャー２７１の下端部２７１ｂと同一高さまたは下方となるように配置される。
【００７０】
これに対して、可動案内部材２３６は、図４および図５に示すように、固定案内部材２３１と略同一の形状を有し、ＺＸ平面と略平行な板状部材である。また、可動案内部材２３６の下端部２３６ａは、固定案内部材２３１と同様に、後述するプッシャー２７１の下端部２７１ｂと同一高さまたは下方となるように配置される。さらに、可動案内部材２３６は、水平駆動部２３８から伝達される駆動力により、矢印ＡＲ３方向（水平第２方向）に移動可能に設けられる。
【００７１】
したがって、固定案内部材２３１および可動案内部材２３６のＹ軸方向の距離Ｌ２を第１押圧部２１０にて押圧された一群の包装商品群のＹ軸方向の長さとすることにより、包装商品３は、固定案内部材２３１および可動案内部材２３６に案内されてＸ軸方向にスムーズに搬送される（図７参照）。
【００７２】
また、シャッター２４５は、第１部材２４５ｄと第２部材２４５ｅとから構成されており、シャッター２４５のＹ軸方向の長さは、可変とすることができる。また、同様に後述する垂直開閉扉２８６ａ、２８６ｂ（図１８参照）も、２つの部材（例えば、垂直開閉扉２８６ａの場合、第１部材２８６ｃと第２部材２８６ｄ）とから構成されており、垂直開閉扉２８６ａ、２８６ｂのＹ軸方向の長さは、可変とすることができる。
【００７３】
さらに、図４に示すように、水平駆動部２３８からの駆動力は、可動案内部材２３６だけでなく後述する水平開閉扉２８１ａにも伝達される。これにより、水平開閉扉２８１ａは可動案内部材２３６と同期してＹ軸方向に移動することができる。
【００７４】
したがって、本実施の形態では、シャッター２４５の長さ、垂直開閉扉２８６ａ、２８６ｂの長さ、および、水平開閉扉２８１ａから水平開閉扉２８１ｂまでの長さを、一列の包装商品群のＹ軸方向の長さと略同一となるように調整することができる。そのため、多段積層ユニット２００における包装商品３の整列処理、および多段積層ユニット２００から箱回転ユニット３００への包装商品３の受渡し処理を良好に行うことができる。
【００７５】
また、第１押圧部２１０から第２押圧部２３０に向けて、さらに一列の包装商品群を搬送することにより、複数の一列の包装商品群がＸ軸方向（水平第１方向）に整列した一段の包装商品群を形成することができる。
【００７６】
すなわち、第２押圧部２３０では、送り部材２５７と規制部材２４１とによって、この一段の包装商品群の両側から挟んで水平第１方向（Ｘ軸方向）に押圧することができる。そのため、一段の包装商品群についても、各包装商品３の奥行き長さを減少させるとともに、各包装商品３の間に生ずる隙間空間をさらに減少させることができる（図９参照）。
【００７７】
第３押圧部２６０では、主として、（１）第２押圧部２３０において押圧処理が完了した複数の包装商品３（一列または一段の包装商品群）をＺ軸方向（垂直方向）に整列させて多段の包装商品群を形成する処理と、（２）複数の包装商品３の両側からＺ軸方向に押圧する処理と、（３）多段に積層された複数の包装商品３を箱回転ユニット３００に保持された箱５に供給する処理と、が実行される。図５に示すように、第３押圧部２６０は、主として、シャッター２４５と、昇降部２６８と、プッシャー２７１と、を備える。
【００７８】
シャッター２４５は、ＸＹ平面に略平行な板状部材であり、第１押圧部２１０から搬送される包装商品３を、その上に載置することができる。
【００７９】
また、シャッター２４５は、シャッター駆動部２４６から駆動力の伝達を受けて、シャッター２４５を閉鎖位置（図５の実線位置）から開放位置（図５の一点鎖線位置）まで進退させることができる。すなわち、シャッター２４５は開閉可能とされる。
【００８０】
そのため、シャッター２４５を開放位置に移動させることにより形成される開口部２４５ｃを介して、シャッター２４５上に載置される複数の包装商品３（一列または一段の包装商品群）を昇降部２６８に受け渡すことができる（図１０参照）。また、シャッター２４５を介して第２押圧部２３０から一列または一段の包装商品群を順次供給することにより、多段の包装商品群を形成することができる。
【００８１】
昇降部２６８は、図５に示すように、主として、載置台２６１と、昇降駆動部２６５とを備える。載置台２６１は、ＸＹ平面と略平行な載置面を有し、シャッター２４５の下方に配設される。昇降部材２６３は、昇降駆動部２６５から駆動力の伝達を受けて、垂直方向に移動可能とされる。
【００８２】
そのため、昇降駆動部２６５を動作させることにより、載置台２６１の高さ位置ＺをＺ１からＺ２の範囲で移動させることができる。また、第２押圧部２３０から複数の包装商品３を受け取ってシャッター２４５を閉鎖した後に、載置台２６１を上昇させることにより、シャッター２４５の下面２４５ｂと載置台２６１の載置面２６１ａとによって複数の包装商品３の両側から垂直方向に押圧することができる。そのため、各包装商品３の高さＨをＨ１からＨ２に減少させるとともに、各包装商品３の間に生ずる隙間空間を減少させることができる（図１１参照）。
【００８３】
ロードセル２６２は、載置台２６１と昇降部材２６３との間に取り付けられており、載置台２６１から与えられる力を、対応した電気量（電気抵抗値）に変換して計測することができる。
【００８４】
そのため、第３押圧部２６０では、ロードセル２６２によって包装商品３の押圧状態を検出することができる。これにより、ロードセル２６２の検出結果に基づき、包装商品３に過負荷がかかることを未然に防止できる。そのため、包装商品３の内容物や袋状の容器が破損することを防止できる。
【００８５】
ここで、第３押圧部２６０に押圧処理について、さらに検討する。図１２は、第１および第２押圧部２３０で押圧処理が施された複数の包装商品３（一列または一段の包装商品群）を多段に積層させた状態を示す。また、図１３ないし図１６は、第３押圧部による包装商品３の上側の押圧状況を説明するための図である。
【００８６】
図１２に示すように、載置台２６１側の包装商品３ｇは、Ｙ軸方向（水平第２方向）については第１押圧部２１０によって押圧されることにより、隣り合う包装商品３ｇは互いに接した状態となる。しかし、Ｚ軸方向には、押圧処理が施されておらず、各包装商品３の高さＨはバラバラな値となる。そのため、複数の包装商品３ｇによって形成される上側の面（上端面）７ａは、凹凸形状を有することとなる。
【００８７】
このような場合に、凹凸形状を有する上端面７ａの上（すなわち、複数の包装商品３ｇの上）に、さらに複数の包装商品３ｈが載置されると、隣り合う包装商品３ｈに間隙８ａが生じたり、包装商品３ｈがこの間隙に嵌ることとなる（図１２参照）。
【００８８】
これにより、複数の包装商品３ｈによって形成される面（上端面）７ｂは、さらに凹凸状となる。そのため、多段に積層して立体的に整列させた包装商品が、箱に供給される際に崩落したり、箱に収容された状態で搬送される際に箱から飛び出すといった問題が生ずる。
【００８９】
これに対して、本実施の形態では、上述のように、第３押圧部２６０においては、Ｚ軸方向に押圧処理を施すことができる。すなわち、第３押圧部２６０に複数の包装商品３ｇが供給されて載置台２６１に載置されると、載置台２６１は矢印ＡＲ３３方向（垂直方向）に昇降する。これにより、載置台２６１とシャッター２４５によって複数の包装商品３ｇのそれぞれを垂直方向に押圧することができる。そのため、複数の包装商品３ｇの上側の面は、凹凸状から略平面形状となる（図１３および図１４参照）。
【００９０】
したがって、本実施の形態では、複数の包装商品３ｇの上にさらに包装商品３ｈを積層させる場合、平坦な上端面７ｃに包装商品３ｈを載置することができる（図１５参照）。そして、包装商品３ｈについても垂直方向の押圧処理を施すことにより、上端面７ｃを略平面形状とすることができる（図１６参照）。
【００９１】
このように、第３押圧部２６０では、第２押圧部２３０から複数の包装商品３（一列または一段の包装商品群）が供給される毎に、この供給された複数の包装商品３に対して押圧処理を施すことができる。そのため、複数の包装商品３を良好に多段積層させることができる。
【００９２】
プッシャー２７１は、図５に示すように、ＹＺ平面と略平行な板状部材であり、プッシャー駆動部２７５から駆動力の伝達を受けることにより、矢印ＡＲ９方向（水平第１方向に）に移動可能とされる。また、図５に示すように、プッシャー２７１は、複数の包装商品３が積層される際においては、搬送完了位置まで移動した送り部材２５７の略直下となる退避位置に配置される。
【００９３】
また、上述のように、固定案内部材２３１および可動案内部材２３６のＹ軸方向の距離Ｌ２と、第１押圧部２１０にて押圧された一群の包装商品群のＹ軸方向の長さとは、略同一とされており（図７参照）、固定案内部材２３１および可動案内部材２３６のそれぞれは、垂直方向に延伸する（図５参照）。
【００９４】
これにより、第２押圧部２３０から第３押圧部２６０の載置台２６１に包装商品３が受け渡される場合、第３押圧部２６０は、プッシャー２７１の側面２７１ａ、固定案内部材２３１および載置台２６１に沿って包装商品３を下降させることができる。
【００９５】
そのため、第２押圧部２３０から第３押圧部２６０に向けて包装商品３を円滑かつ良好に搬送することができる。このように、プッシャー２７１、固定案内部材２３１および可動案内部材２３６は、包装商品３をＺ軸方向に案内する案内部材としても使用できる。
【００９６】
２枚の水平開閉扉２８１ａ、２８１ｂ、および２枚の垂直開閉扉２８６ａ、２８６ｂは、第３押圧部２６０から搬出される包装商品３の通路を確保する開閉扉である。図４および後述する図１８に示すように、これら開閉扉２８１ａ、２８１ｂ、２８６ａ、２８６ｂは、箱回転ユニット３００側の支柱１０部分に取り付けられる。
【００９７】
図４に示すように、水平開閉扉２８１ａ、２８１ｂは、それぞれ回転軸２８２ａ、２８２ｂを中心として矢印Ｒ３、Ｒ４方向（水平方向）に回動可能に設けられる。また、図１８に示すように、垂直開閉扉２８６ａ、２８６ｂは、それぞれ回転軸２８７ａ、２８７ｂを中心として矢印Ｒ９、Ｒ１０（垂直方向）に回動可能に設けられる。
【００９８】
したがって、水平開閉扉２８１ａ、２８１ｂ、および垂直開閉扉２８６ａ、２８６ｂを開放しつつ、プッシャー２７１を矢印ＡＲ３４方向（水平第２方向）に移動させることにより、多段に積層された包装商品３は、第３押圧部２６０から搬出されて箱回転ユニット３００に保持された箱５に収容される（後述する図２０参照）。このように、プッシャー２７１は、包装商品３を箱５に供給する商品供給部（商品供給ユニット）として使用される。
【００９９】
また、図１８に示すように、水平開閉扉２８１ａ、２８１ｂおよび垂直開閉扉２８６ａ、２８６ｂが開放されると、箱５につき、垂直方向に開閉可能に設けられた内フラップ６および水平方向に開閉可能に設けられた外フラップ６ｂを、それぞれ箱５の外側方向に回動させることができる。そのため、包装商品３の搬送路を確保するとともに、これら開閉扉２８１ａ、２８１ｂ、２８６ａ、２８６ｂに沿って包装商品３を搬送することができる。そのため、包装商品３を円滑に第３押圧部２６０から箱回転ユニット３００に供給することができる。
【０１００】
＜４．箱回転ユニットの構成＞
図１８および図１９は、それぞれ箱回転ユニット３００の側面図および正面図を示す。ここでは、箱回転ユニット３００のハードウェア構成と動作について説明する。図１８および図１９に示すように、箱回転ユニット３００は、主として、イス部３１０と、第１回転部３２０と、第２回転部３３０と、を備える。
【０１０１】
イス部３１０は、箱５を保持する保持部であり、図１８および図１９に示すように、イス部３１０は、２本のＬ型部材３１１によって構成される。また、イス部３１０は、直下に配置された第１回転部３２０に取り付けられる。
【０１０２】
第１回転部３２０は、イス部３１０に保持された箱５を開口面６ｃ側に設けられた回転軸３２２を中心に回転させる。図１８および図１９に示すように、第１回転部３２０は、主として、第１回転部材３２１と、回転軸３２２と、シリンダ３２５と、を備える。
【０１０３】
第１回転部材３２１は、図１８および図１９に示すように、Ｘ軸方向に延伸する２つの板状部材である。図１９に示すように、第１回転部材３２１は、ＸＹ平面に略平行な板状部材である固定部材３１２につき、Ｙ軸方向から見た両端に取り付けられる。また、第１回転部材３２１は、２つの軸受３２３によって軸支されており、矢印Ｒ５方向に回動可能とされる回転軸３２２に固定される。ここで、図１８および図１９に示すように、回転軸３２２は箱５の下方に配置される。
【０１０４】
シリンダ３２５は、ロッド３２６を矢印ＡＲ１０方向（Ｘ軸方向）に進退可能とする駆動部であり、ロッド３２６の先端は、回転軸３２７ａを介してリンク部材３２７の一端とと連動接続される。また、リンク部材３２７の他端は、回転軸３２２に固定される。
【０１０５】
これにより、シリンダ３２５によってロッド３２６が矢印ＡＲ４１方向に伸ばされることによって、リンク部材３２７が矢印Ｒ４１方向に回動させられ、回転軸３２２が矢印Ｒ４２方向に回動させられる。そのため、イス部３１０に保持された箱５は、回転軸３２２を中心として回転させられ、箱５の内フラップ６ａおよび外フラップ６ｂ側の高さ方向（Ｚ軸方向）の位置が上昇し、開口面６ｃから見た箱５の奥側の高さ方向位置が下降する（図２１参照）。
【０１０６】
第２回転部３３０は、図１８および図１９に示すように、第１回転部３２０の直下に配置されており、イス部３１０に保持された箱５を開口面６ｃから見て箱５の奥側に設けられた回転軸３３２を中心に回転させる。第２回転部３３０は、図１８および図１９に示すように、主として、第２回転部材３３１と、回転軸３３２と、シリンダ３３５と、を備える。
【０１０７】
第２回転部材３３１は、図１８および図１９に示すように、２個の軸受３２３のそれぞれの直下に取り付けられており、Ｘ軸方向に延伸する２つの板状部材である。また、第２回転部材３３１は、２つの軸受３３３によって軸支されて回動可能とされる回転軸３３２に固定される。ここで、図１８および図１９に示すように、回転軸３３２は、箱５の下方に配置される。
【０１０８】
シリンダ３３５は、ロッド３３６を矢印ＡＲ１１方向（Ｘ軸方向）に進退可能とする駆動部であり、ロッド３３６の先端は、回転軸３３７ａを介してリンク部材３３７の一端と連動接続される。また、リンク部材３３７の他端は、回転軸３３２に固定される。
【０１０９】
これにより、シリンダ３３５によってシリンダ３３５を矢印ＡＲ４２方向に縮めることによって、リンク部材３３７が矢印Ｒ４３方向に回動させられ、回転軸３３２が矢印Ｒ４４方向に回動させられる。そのためイス部３１０に保持された箱５は、奥側の高さ位置を保持しつつ、回転軸３３２を中心に回動させられる（図２４参照）。
【０１１０】
また、２つの第２回転部材３３１のそれぞれには、支持部材３２７を介して側方押圧部材３７１が取り付けられる。これにより、箱５を両側面から支えることができる。そのため、包装商品３を収容する処理、および箱５を回転する処理を円滑に行うことができる。
【０１１１】
ここで、箱５の回転動作と箱５に収容された包装商品３の関係についてさらに検討する。図２２は、従来の箱回転ユニットにより、回転軸３３２の回動動作のみによって行われる箱の姿勢変更説明する図である。また、図２３は、本実施の形態の箱回転ユニット３００により、回転軸３３２に加えて回転軸３２２の回動動作によって行われる箱の姿勢変更を説明する図である。
【０１１２】
従来の箱回転ユニットでは、箱５が回転軸３３２を中心として矢印Ｒ４４方向に回動させられると、箱５は矢印ＡＲ５２方向に移動することになる。その結果、箱５に収容された包装商品３、特に、収容空間５ｂの上部であって開口面６ｃ側に収容された包装商品３ｋが箱５からＡＲ５３方向に飛び出すという問題が発生する。
【０１１３】
これに対して、本実施の形態の箱回転ユニット３００では、これに対して、本実施の形態の箱回転ユニット３００では、第１段階として回転軸３２２を中心に箱５回動させ、次に、第２段階として回転軸３３２を中心に箱５を回動させる。この第１段階の回動動作により、箱５に収容された包装商品３のそれぞれは、図２３に示すように、一点鎖線位置から破線位置へ斜め下方向（矢印ＡＲ５１方向）に移動する。すなわち、各包装商品３は、箱５とともに、開口面６ｃから見て箱５の奥側下方向に移動することになる。
【０１１４】
このように、本実施の形態の箱回転ユニット３００では、まず、（１）回転軸３２２を中心として箱５を回動させ、次に、（２）回転軸３３２を中心として箱５を回動させることにより、箱５の姿勢を開口面６ｃの法線方向とＸ軸方向（水平第１方向）とが略平行となる姿勢（すなわち、開口面６ｃが横向きとなる姿勢：図１８参照）から法線方向とＸ軸方向とが略垂直関係となる姿勢（すなわち、開口面６ｃが上向きとなる姿勢：図２４参照）に変更させることができる。
【０１１５】
すなわち、本実施の形態の箱回転ユニット３００では、第１段階の回動動作において収容された包装商品３を箱５の奥側（箱５の底部）に移動させ、各包装商品３の収容状況を安定させた後に、回転軸３３２を中心とした第２段階の回動動作を実行できる。そのため、箱の回転速度を低下させることなく、箱５から包装商品３が飛び出すことを抑制できる。
【０１１６】
また、本実施の形態のように２段階の回動処理によって箱５を回転させる場合、回転軸３２２のみを中心として回動させる場合と比較して、箱５が下方向に移動する量を最小限に抑えることができる。そのため、箱回転ユニット３００が、例えば工場の床面付近に配置されて箱回転に必要となる空間を十分に確保することが困難となる場合であっても、スループットを低下させることなく箱５の姿勢変更処理を実行することができる。
【０１１７】
なお、本実施の形態では、図２４に示すように、箱５の姿勢を開口面６ｃが上向きとなる姿勢とした場合、イス部３１０のＬ型部材３１１が搬出ユニット５００の付近に位置することになる。具体的に言うと、イス部３１０の保持要素であるＬ型部材３１１が包装商品３の収容された箱５を搬送するコンベア５１０の搬送面５１０ａより下方となるように箱回転ユニット３００および搬出ユニット５００が配置される。
【０１１８】
これにより、箱５が箱回転ユニット３００から搬出ユニット５００に受け渡される際には、Ｌ型部材３１１とコンベア５１０とが非干渉状態となり、かつ、箱５はＬ型部材３１１から離間しつつ搬送面５１０ａに接触することになる。そのため、箱回転ユニット３００から搬出ユニット５００へ箱を受け渡す処理を円滑に行うことができる。
【０１１９】
また、本実施の形態において、回転軸３２２は、箱５の開口面６ｃから見て収容空間５ｂの手前側端面の略直下である位置Ｘ１に設けられているがこれに限定されない。回転軸３３２より開口面６ｃ側に設けられていればよい。換言すれば、回転軸３３２は、回転軸３２２を挟んで商品供給ユニットの逆側に設けられていればよい。
【０１２０】
＜５．本実施の形態の箱詰装置の利点＞
以上のように、本実施の形態における箱詰装置１の多段積層ユニット２００では、複数の包装商品３を第１ないし第３押圧部２１０、２３０、２６０によって押圧することができる。これにより、複数の包装商品３を一段に整列させたり多段に積層させる際に、各包装商品３の間に生ずる隙間空間を減少させることができる。
【０１２１】
すなわち、本実施の形態の多段積層ユニット２００では、第１ないし第３押圧部２１０、２３０、２６０を整列部として複数の包装商品３を押圧することによって、包装商品３を立体的に整列させることができる。これにより、複数の包装商品３全体の形状を略平行六面体としつつ、各包装商品３の間に生ずる隙間空間を減少させることができる。
【０１２２】
そのため、箱５に収容される包装商品３の容積効率を向上させることができる。
【０１２３】
また、多段積層ユニット２００によって実行される包装商品３の整列処理では、箱５に収容される包装商品３の容積効率をさらに向上させることができるため、箱５の容積と比較して複数の包装商品３全体の容積をさらに小さくすることができる。これにより、包装商品３を容易に箱の内側に供給することが可能となる。そのため、包装商品３を無理に箱５の内側に供給する必要がなくなり、供給時に包装商品３の内容物や袋状の容器が破損するという問題を防止できる。
【０１２４】
さらに、多段積層ユニット２００では、包装商品３を多段に積層させた後に箱５に収容することができる。すなわち、包装商品３が多段に積層されている間において、多段積層ユニット２００の第３押圧部２６０より後工程の処理ユニット（例えば、昇降ユニット１００、箱回転ユニット３００、および搬出ユニット５００）は、第１ないし第３押圧部２１０、２３０、２６０のいずれとも同期を取ることなく別の処理を実行できる。そのため、昇降ユニット１００、箱回転ユニット３００および搬出ユニット５００で実行される動作のために十分な時間を確保することができる。
【０１２５】
また、本実施の形態における箱詰装置１の箱回転ユニット３００では、多段積層ユニット２００から供給されて複数の包装商品３が収容された箱５につき、（１）回転軸３２２を中心に回転させ、次に（２）回転軸３３２を中心に回転させる２段階の回動動作により、箱５の姿勢を開口面６ｃが横向きとなる姿勢（図１８参照）から上向きとなる姿勢（図２４参照）に変更させることができる。すなわち、箱回転ユニット３００では、これら２つの姿勢間で箱姿勢を変更することができる。
【０１２６】
これにより、各包装商品３の回動による慣性力を低減させつつ、箱５から飛び出し易い包装商品３ｋを箱５の外側に押し付けることができる（図２３参照）。そのため、箱５の箱詰め作業のスループットを低下させることなく、包装商品３の飛び出しを抑制できる。
【０１２７】
＜６．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。
【０１２８】
（１）本実施の形態では、押圧処理の順番、水平第２方向、水平第１方向、および垂直方向の順番に行っているがこれに限定されるものでない。例えば、水平第１方向に整列する一列の包装商品群が多段積層ユニット２００に供給される場合は、水平第１方向、水平第２方向、および垂直方向の順番に押圧処理を実行してもよい。
【０１２９】
（２）第２押圧部２３０で水平第１方向に押圧処理を施す際において、規制部材２４１に取り付けられたセンサ２４１ａによって押圧状況を検出しているが、これに限定されるものではない。例えば、送り部材２５７に取り付けられたセンサによって行ってもよいし、規制部材２４１および送り部材２５７のそれぞれに取り付けられた２つのセンサからの検出結果に基づいて押圧状況を制御してもよい。
【０１３０】
（３）また、本実施の形態の箱回転ユニット３００では、包装商品３が収容された箱５を回転対象としているが、これに限定されるものでなく、例えば、箱状の容器に内容物が入れられた商品が収容された箱を回転対象としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施の形態における箱詰装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】昇降ユニットの正面図である。
【図３】昇降ユニットの側面図である。
【図４】多段積層ユニットの上面図である。
【図５】多段積層ユニットの側面図である。
【図６】第１押圧部による包装商品の圧縮処理を説明するための図である。
【図７】第２押圧部による包装商品の圧縮処理を説明するための図である。
【図８】第２押圧部による包装商品の圧縮処理を説明するための図である。
【図９】第２押圧部による包装商品の圧縮処理を説明するための図である。
【図１０】第３押圧部による包装商品の圧縮処理を説明するための図である。
【図１１】第３押圧部による包装商品の圧縮処理を説明するための図である。
【図１２】多段に積層された包装商品の積層状態を説明するための図である。
【図１３】第３押圧部による包装商品の上側の押圧状況を説明するための図である。
【図１４】第３押圧部による包装商品の上側の押圧状況を説明するための図である。
【図１５】第３押圧部による包装商品の上側の押圧状況を説明するための図である。
【図１６】第３押圧部による包装商品の上側の押圧状況を説明するための図である。
【図１７】第３押圧部による包装商品の押圧処理を説明するための図である。
【図１８】箱回転ユニットの側面図である。
【図１９】箱回転ユニットの正面図である。
【図２０】箱回転ユニットによる箱姿勢の変更処理を説明するための図である。
【図２１】箱回転ユニットによる箱姿勢の変更処理を説明するための図である。
【図２２】第２の回転軸を中心に箱を回転させた際に、包装商品に作用する力を説明するための図である。
【図２３】第１の回転軸を中心に箱を回転させた際に、包装商品に作用する力を説明するための図である。
【図２４】箱回転ユニットによる箱姿勢の変更処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１ 箱詰装置
３ 商品
７ａ〜７ｄ 上端面
８ａ、８ｂ 間隙
５ 箱
５ａ 本体部
５ｂ 収容空間
１００ 昇降ユニット
２００ 多段積層ユニット
２１０ 第１押圧部
２１１ 固定案内部材
２１６ 可動案内部材
２３０ 第２押圧部
２３１ 固定案内部材
２３６ 可動案内部材
２４１ 規制部材
２４２ 水平駆動部
２４５ シャッター
２５７ 送り部材
２６０ 第３押圧部
２６１ 載置台
２６２ ロードセル
２７１ プッシャー
３００ 箱回転ユニット
３１０ イス部
３２０ 第１回転部
３２２ 第１回転軸
３２３、３３３ 軸受
３３０ 第２回転部
３３２ 第２回転軸
３３８ 固定台
３４１ ガイドレール
３４２ 摺動部材
３７１ 側方押圧部材
４００ 搬入ユニット
４１０、５１０ コンベア
５００ 搬出ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口面の法線方向と水平第１方向とが略平行となる姿勢で配置された箱に、前記開口面を介して複数の商品を収容する箱詰装置であって、
(a) 前記箱の姿勢を、前記開口面の法線方向と前記水平第１方向とが略平行となる第１の姿勢と略垂直関係となる第２の姿勢との間で変更可能とする姿勢変更ユニットと、
(b) 整列させた前記複数の商品を前記水平第１方向に搬送しつつ、前記箱の内側に形成された収容空間に前記複数の商品を収容する商品供給ユニットと、
を備え、
前記姿勢変更ユニットは、
(a-1) 前記箱を保持する保持部と、
(a-2) 前記開口面側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第１方向と略直交する水平第２方向に延伸する第１の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する第１の箱回転部と、
(a-3) 前記開口面から見て前記箱の奥側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第２方向に延伸する第２の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する第２の箱回転部と、
を備えることを特徴とする箱詰装置。
【請求項２】
請求項１に記載の箱詰装置において、
前記第２の回転軸は、前記第１の回転軸を挟んで前記商品供給ユニットと逆側に設けられていることを特徴とする箱詰装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の箱詰装置において、
前記第１の回転軸は、前記開口面から見て前記収容空間の手前側端面の略直下に設けられていることを特徴とする箱詰装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の箱詰装置において、
前記商品供給ユニットは、多段に積層する前記複数の商品を前記箱に供給することを特徴とする箱詰装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の箱詰装置において、
(c) 前記姿勢変更ユニットで姿勢変更された箱を外部に搬出する搬出ユニット、
を含み、
前記姿勢変更ユニットは、搬出ユニットに受け渡す際に、前記搬出ユニット付近に位置する前記保持部の保持要素が、前記搬出ユニットにおける前記箱の搬送面より下方となるように前記第１および第２の箱回転部の動作を制御することを特徴とする箱詰装置。
【請求項６】
開口面の法線方向と水平第１方向とが略平行となる第１の姿勢にて配置された箱につき、前記法線方向と前記水平第１方向とが略直交関係となる第２の姿勢と前記第１の姿勢との間で箱の姿勢を変更可能とする箱姿勢変更装置であって、
(a) 前記箱を保持する保持部と、
(b) 前記開口面側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第１方向と略直交する水平第２方向に延伸する第１の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する第１の箱回転部と、
(c) 前記開口面から見て前記箱の奥側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第２方向に延伸する第２の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する第２の箱回転部と、
を備えることを特徴とする箱姿勢変更装置。
【請求項７】
請求項６に記載の箱姿勢変更装置において、
前記箱の内側であって物品の収容が可能な空間を収容空間と定義すると、
前記第１の回転軸は、前記開口面から見て前記収容空間の手前側端面の略直下に設けられていることを特徴とする箱姿勢変更装置。
【請求項８】
開口面の法線方向と水平第１方向とが略平行となる第１の姿勢にて配置された箱につき、前記法線方向と前記水平第１方向とが略直交関係となる第２の姿勢と前記第１の姿勢との間で箱の姿勢を変更可能とする箱姿勢変更方法であって、
(a) 前記開口面側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第１方向と略直交する水平第２方向に延伸する第１の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する工程と、
(b) 前記工程(a)の完了後において、前記開口面から見て前記箱の奥側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第２方向に延伸する第２の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する工程と、
を備えることを特徴とする箱姿勢変更方法。
【請求項１】
開口面の法線方向と水平第１方向とが略平行となる姿勢で配置された箱に、前記開口面を介して複数の商品を収容する箱詰装置であって、
(a) 前記箱の姿勢を、前記開口面の法線方向と前記水平第１方向とが略平行となる第１の姿勢と略垂直関係となる第２の姿勢との間で変更可能とする姿勢変更ユニットと、
(b) 整列させた前記複数の商品を前記水平第１方向に搬送しつつ、前記箱の内側に形成された収容空間に前記複数の商品を収容する商品供給ユニットと、
を備え、
前記姿勢変更ユニットは、
(a-1) 前記箱を保持する保持部と、
(a-2) 前記開口面側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第１方向と略直交する水平第２方向に延伸する第１の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する第１の箱回転部と、
(a-3) 前記開口面から見て前記箱の奥側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第２方向に延伸する第２の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する第２の箱回転部と、
を備えることを特徴とする箱詰装置。
【請求項２】
請求項１に記載の箱詰装置において、
前記第２の回転軸は、前記第１の回転軸を挟んで前記商品供給ユニットと逆側に設けられていることを特徴とする箱詰装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の箱詰装置において、
前記第１の回転軸は、前記開口面から見て前記収容空間の手前側端面の略直下に設けられていることを特徴とする箱詰装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の箱詰装置において、
前記商品供給ユニットは、多段に積層する前記複数の商品を前記箱に供給することを特徴とする箱詰装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の箱詰装置において、
(c) 前記姿勢変更ユニットで姿勢変更された箱を外部に搬出する搬出ユニット、
を含み、
前記姿勢変更ユニットは、搬出ユニットに受け渡す際に、前記搬出ユニット付近に位置する前記保持部の保持要素が、前記搬出ユニットにおける前記箱の搬送面より下方となるように前記第１および第２の箱回転部の動作を制御することを特徴とする箱詰装置。
【請求項６】
開口面の法線方向と水平第１方向とが略平行となる第１の姿勢にて配置された箱につき、前記法線方向と前記水平第１方向とが略直交関係となる第２の姿勢と前記第１の姿勢との間で箱の姿勢を変更可能とする箱姿勢変更装置であって、
(a) 前記箱を保持する保持部と、
(b) 前記開口面側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第１方向と略直交する水平第２方向に延伸する第１の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する第１の箱回転部と、
(c) 前記開口面から見て前記箱の奥側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第２方向に延伸する第２の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する第２の箱回転部と、
を備えることを特徴とする箱姿勢変更装置。
【請求項７】
請求項６に記載の箱姿勢変更装置において、
前記箱の内側であって物品の収容が可能な空間を収容空間と定義すると、
前記第１の回転軸は、前記開口面から見て前記収容空間の手前側端面の略直下に設けられていることを特徴とする箱姿勢変更装置。
【請求項８】
開口面の法線方向と水平第１方向とが略平行となる第１の姿勢にて配置された箱につき、前記法線方向と前記水平第１方向とが略直交関係となる第２の姿勢と前記第１の姿勢との間で箱の姿勢を変更可能とする箱姿勢変更方法であって、
(a) 前記開口面側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第１方向と略直交する水平第２方向に延伸する第１の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する工程と、
(b) 前記工程(a)の完了後において、前記開口面から見て前記箱の奥側であって前記箱の下方に設けられており、前記水平第２方向に延伸する第２の回転軸を中心として、前記保持部に保持された箱を回転する工程と、
を備えることを特徴とする箱姿勢変更方法。
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００６−１５１４３７（Ｐ２００６−１５１４３７Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４３９４６（Ｐ２００４−３４３９４６）
【出願日】平成１６年１１月２９日（２００４．１１．２９）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２９日（２００４．１１．２９）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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