箱詰装置
【課題】袋詰品を箱に隙間なく詰め込む。
【解決手段】箱詰装置は、載置面１８ａの両側に起立した一対の押圧体３４,３４によって、移送手段で載置面１８ａに段積みされた袋詰品１２を両側から押圧可能な収容体１８と、載置面１８ａに段積みされる袋詰品１２の頭部を支持して、袋詰品１２の姿勢を保つ支持手段４４と、載置面１８ａに段積みされた袋詰品１２を下方に抑える抑え体５０と、収容体１８の取出口１８ｂに、開口１０ａを向けて箱１０を配置する配置手段５４と、収容体１８を箱１０に挿脱させる移動手段５６と、取出口１８ｂを下方に向けるように収容体１８を回動する回動手段４２とを備えている。
【解決手段】箱詰装置は、載置面１８ａの両側に起立した一対の押圧体３４,３４によって、移送手段で載置面１８ａに段積みされた袋詰品１２を両側から押圧可能な収容体１８と、載置面１８ａに段積みされる袋詰品１２の頭部を支持して、袋詰品１２の姿勢を保つ支持手段４４と、載置面１８ａに段積みされた袋詰品１２を下方に抑える抑え体５０と、収容体１８の取出口１８ｂに、開口１０ａを向けて箱１０を配置する配置手段５４と、収容体１８を箱１０に挿脱させる移動手段５６と、取出口１８ｂを下方に向けるように収容体１８を回動する回動手段４２とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、段積した袋詰品を箱詰めするための箱詰装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液状や粉粒状の流動可能な内容物を袋に封入した袋詰品は、袋の一部が大きく膨らみ、袋全体の厚みが不均一になり易い。このような袋詰品を箱詰めする箱詰装置としては、例えば特許文献１に開示の装置が提案されている。特許文献１の装置では、袋詰品をバケットに多列多段に積み重ねて載置し、バケットを箱に差し込んで、袋詰品が縦向きになるようにバケットを箱ごと回動させた後、箱からバケットを抜き取ることで、箱に袋詰品を詰め込んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４７４６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の装置では、袋詰品の厚みが不均一であるので、バケットに袋詰品を段積みした際に袋詰品を密に接触させることが難しい。このため、袋詰品を箱詰めした後の流通過程で、箱詰め時の収容状態が維持できず、箱の内部において袋詰品の姿勢が変化してしまうことがある。
【０００５】
すなわち本発明は、従来の技術に係る箱詰装置に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、袋詰品を隙間なく詰め込むことが可能な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】
【０００６】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の箱詰装置は、
袋詰品が段積みされる載置面と該載置面の両側に起立した一対の押圧体を有し、載置面に段積みされた袋詰品の両側を前記押圧体で押圧する収容体と、
前記載置面に袋詰品を横臥させて複数列で段積みする移送手段と、
前記段積みされた袋詰品を下方に抑える抑え体と、
前記段積みされて押圧された袋詰品を取り出す前記収容体の取出口に、箱の開口が向くよう該箱を配置する配置手段と、
前記取出口側に配置された箱と収容体とが接離するよう、箱と収容体とを相対的に移動させる移動手段と、
前記収容体内に進入して、前記段積みされる袋詰品における前記箱が配置される側とは反対側となる一端部を支持して、袋詰品の姿勢を保つ支持手段と、
前記袋詰品が段積みされる第１姿勢と前記取出口が下方を向く第２姿勢との間で前記収容体を回動可能に支持し、該第１姿勢および該第２姿勢に回動する回動手段とを備え、
前記移動手段により前記箱に挿入された前記収容体を回動手段により第２姿勢に回動して、前記押圧された袋詰品を箱に詰め込むよう構成したことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、収容体の載置面に段積みした袋詰品を押圧体で押圧して箱に入れることで、袋詰品を隙間なく詰め込むことができる。しかも、収容体の載置面において、支持手段で袋詰品の一端部を該袋詰品の姿勢を保つように支持する構成であるので、段積みされた袋詰品が崩れるのを防止し得る。
【０００７】
請求項２に係る発明では、前記支持手段が前記一端部を支持した状態で、前記押圧体が袋詰品を押圧することを特徴とする。
請求項２に係る発明によれば、押圧体によって袋詰品を押圧する際に支持手段で袋詰品の一端部を支持しているので、押圧体による押圧によって段積みされた袋詰品が崩れるのを防止し得る。
【０００８】
請求項３に係る発明では、前記載置面には、特定列の袋詰品の一端部が隣り列の同じ段における袋詰品の一端部より上方に位置するよう袋詰品が段積みされることを特徴とする。
請求項３に係る発明によれば、特定列の袋詰品の一端部が隣り列の同じ段における袋詰品の一端部より上方に位置するよう袋詰品を段積みすることで、押圧体によって押圧した際に袋詰品を規則的に密集するように誘導し易く、袋詰品を整然と箱に詰め込むことができる。
【０００９】
請求項４に係る発明では、前記抑え体は、前記収容体からはみ出した袋詰品を収容体の内部に向けて抑え得るよう、収容体に対して進退移動可能に配設されていることを特徴とする。
請求項４に係る発明によれば、押圧体の押圧によって収容体からはみ出した袋詰品を抑え体で抑えて収容体の内部に収めることができるので、収容体から箱への袋詰品の受け渡しを確実に行うことができる。
【００１０】
請求項５に係る発明では、前記一対の押圧体は、前記段積みされた袋詰品を両側から同時に押圧することを特徴とする。
請求項５に係る発明によれば、載置面に段積みされた袋詰品を押圧体によって両側から同時に押圧する構成であるので、押圧体の押圧により段積みされた袋詰品が崩れ難い。
【００１１】
請求項６に係る発明では、前記移動手段は、前記袋詰品が詰め込まれた箱を前記第２姿勢にある収容体の下方に位置する搬出コンベヤに受け渡すことを特徴とする。
請求項６に係る発明によれば、第２姿勢にある収容体の下方に位置する搬送コンベヤに袋詰品が詰め込まれた箱を効率よく受け渡すことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る箱詰装置によれば、袋詰品を隙間なく箱に詰め込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の好適な実施例に係る箱詰装置の概略平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線で破断して示す概略正面図である。
【図３】実施例の箱詰ユニットの概略正面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線で破断して示す概略側面図である。
【図５】実施例の箱詰ユニットの概略側面図である。
【図６】実施例の袋詰品搬入コンベヤの搬送終端部を示す概略平面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線で破断して示す概略断面図である。
【図８】実施例の袋詰品を示す概略斜視図である。
【図９】(ａ)は実施例の袋詰品が箱詰めされた箱を開口側から示す概略平面図であり、(ｂ)は実施例の袋詰品が箱詰めされた箱を、その底部を破断して示す概略底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る箱詰装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。
【実施例】
【００１５】
実施例における箱詰装置で箱１０に詰められる袋詰品１２は、図示しない縦形製袋充填機等の包装装置において、袋底の両サイドがガゼット折りされることで、図８に示すように底部１２ａが角筒状に形成されて自立可能とされている。袋詰品１２は、袋内に粉状の流動可能な内容物が封入されることで、底部１２ａ側が頭部１２ｂ(一端部)側と比べて膨らんで厚くなり、両サイドがガゼット折りされていない頭部１２ｂが底部１２ａ側と比べて幅広になっている。
【００１６】
図１または図２に示すように、箱詰装置は、袋詰品搬送コンベヤ１４より受け取った袋詰品１２を箱詰ユニット１６の収容体１８でまとめて、箱搬入コンベヤ２０より受け取った箱１０に収容体１８から袋詰品１２を詰め込み、袋詰品１２が詰め込まれた箱１０が箱詰ユニット１６から箱搬出コンベヤ(搬出コンベヤ)２２に受け渡されて搬出される。箱詰装置は、袋詰品１２を箱詰めする箱詰ユニット１６を２系列備えており、各箱詰ユニット１６の収容体１８に対して袋詰品搬送コンベヤ１４から袋詰品１２が移送手段２４によって夫々移送される。箱搬入コンベヤ２０は、その搬送終端部が右側の箱詰ユニット１６の前側に位置するよう配置される。箱搬入コンベヤ２０は、図示しない製函部において箱形に成形された箱１０を、その開口１０ａを上方に向けた姿勢で搬入し、箱搬入コンベヤ２０での搬送途中で図示しない姿勢変更手段により開口１０ａを横にした寝かせた姿勢に変更して、後述する配置手段５４に受け渡す。
【００１７】
前記袋詰品搬送コンベヤ１４は、２系列の箱詰ユニット１６,１６が夫々有する収容体１８,１８の間に搬送終端部が位置し、図６に示すように、頭部１２ｂを側方に向けてベルトに横臥させた姿勢で搬送される袋詰品１２が搬送終端部においてストッパ２６で移動規制されて、袋詰品１２が収容体１８で一段に並べられる列数(実施例では３個)ずつにまとめられる。図７に示すように、袋詰品搬送コンベヤ１４には、ベルトに横臥して搬送される袋詰品１２の頭部１２ｂより下方に退避した位置と袋詰品１２の頭部１２ｂを持ち上げるように上方に突出する位置との間で第１空気圧シリンダ２８により昇降移動する昇降体３０が搬送終端部に設けられる。なお、昇降体３０は、袋詰品搬送コンベヤ１４の搬送終端部に設けられた図示しない検知手段による袋詰品１２の検知に基づいて作動される。昇降体３０は、ストッパ２６で移動規制された先頭の袋詰品１２の次に到来する２番目の袋詰品１２の頭部１２ｂを持ち上げ、ベルトの走行により２番目の袋詰品１２の頭部１２ｂを先頭の袋詰品１２の頭部１２ｂ上方に重ねると共に、ベルトの走行により３番目に到来する袋詰品１２の頭部１２ｂを２番目の袋詰品１２の頭部１２ｂ下方に潜り込ませ、その後、昇降体３０を下降して２番目の袋詰品１２の頭部１２ｂを降下させる。すなわち、袋詰品搬送コンベヤ１４の搬送終端部において並んだ３つの袋詰品１２は、中央に位置する袋詰品１２の頭部１２ｂが左右の袋詰品１２の頭部１２ｂの上方に重ねられる。ストッパ２６は、ストッパシリンダ２７により袋詰品搬送コンベヤ１４の搬送路に対して進退するよう構成される。ストッパ２６を袋詰品搬送コンベヤ１４の搬送路に対して前進することで、袋詰品１２を停止する一方、ストッパ２６を搬送路から退避することで、袋詰品搬送コンベヤ１４の下方に設けられた図示しない回収コンベヤに袋詰品搬送コンベヤ１４の搬送終端部から袋詰品１２が排出される。
【００１８】
前記移送手段２４は、図２に示すようにパラレルリンクロボットが用いられ、袋詰品搬送コンベヤ１４の搬送終端部でまとめられた３つの袋詰品１２を前述した頭部１２ｂの重なり状態を保ったまま一括して吸着して、収容体１８の載置面１８ａに横臥させて載置する。そして、移送手段２４は、袋詰品搬送コンベヤ１４の搬送終端部で次に集合された３つの袋詰品１２を吸着して、前に載置された３つの袋詰品１２の上に載置し、収容体１８の載置面１８ａにおいて袋詰品１２を３列４段になるよう段積みする。載置面１８ａには、中央列の袋詰品１２の頭部１２ｂが隣り列の同じ段における袋詰品１２の頭部１２ｂの上方に位置するように段積みされる。
【００１９】
前記収容体１８は、上面が載置面１８ａとなる載置部３３およびこの載置部３３の一側縁に立設された押圧体３４を夫々有する２つの収容半体３２,３２からなり、載置面１８ａの両側に押圧体３４が夫々起立している。収容体１８は、箱搬出コンベヤ２２に臨む前側および載置面１８ａを挟んで箱搬出コンベヤ２２と反対側の後側、更に上方が開口するよう構成される。収容半体３２は、載置部３３がスライダ３６に左右方向に移動可能に支持されて、一方の収容半体３２が第２空気圧シリンダ３７によって左右方向に移動されるのに伴って、一方の収容半体３２と他方の収容半体３２とを繋ぐリンク機構３８によって、他方の収容半体３２が左右方向に移動される。図３に示すように、収容体１８は、一方の収容半体３２における載置部３３の上方に他方の収容半体３２における載置部３３が重ね合わせられ、両押圧体３４,３４が互いに離間または近接する方向に移動することで、載置面１８ａが広がったり縮まったりするよう構成される。
【００２０】
図５に示すように、収容体１８は、左右方向に延在する回動軸４０を中心に回動可能に支持され、載置面１８ａを水平にして載置面１８ａに袋詰品１２を段積み可能な第１姿勢と、この第１姿勢で前方に開口していた取出口１８ｂを下方に向けた第２姿勢との間で回動手段４２によって回動変位される。第１姿勢にある収容体１８は、箱１０の開口幅よりも両押圧体３４,３４が拡開した受入状態で、袋詰品１２が底部１２ａを取出口１８ｂ側に向けると共に頭部１２ｂを取出口１８ｂと反対側(後方)に向けて横臥させて、上方から移送手段２４によって段積みされる。また、第１姿勢にある収容体１８は、押圧体３４の外面が箱１０の内面に接する程度まで両押圧体３４,３４が近接移動して、段積みされた袋詰品１２の両側を箱１０の開口幅に収まるように同時に押圧するようになっている。収容体１８は、両押圧体３４,３４を近接移動した押圧状態において、取出口１８ｂを画成する押圧体３４および載置部３３の形状が箱１０の開口形状に整合するように構成され、角部が面取りされて八角形となった箱１０の開口形状(図９(ａ)参照)に合わせて、図３に示すように各押圧体３４の下部および上部が屈曲している。
【００２１】
図３または図４に示すように、箱詰ユニット１６は、載置面１８ａに段積みされる袋詰品１２の頭部１２ｂを支持して、袋詰品１２の姿勢を保つ支持手段４４,４６を備えている。支持手段４４,４６は、載置面１８ａに段積みされる袋詰品１２を挟んで取出口１８ｂと反対側に位置して両押圧体３４,３４の間に配置され、両押圧体３４,３４による袋詰品１２の押圧状態において所定段に並ぶ３つの袋詰品１２の頭部１２ｂを支持するよう構成される。箱詰ユニット１６は、収容体１８内に進入して、段積みされる袋詰品１２における箱が配置される側とは反対側となる頭部１２ｂを支持する上部支持手段(支持手段)４４と、別の支持手段として、収容体１８内に固定的に配置された下部支持手段４６とを備える。上部支持手段４４は、第３および第４空気圧シリンダ４５ａ,４５ｂにより上下および前後に位置調節可能に構成された上部支持体４４ａを有している。上部支持体４４ａは、袋詰品１２が段積みされる領域から後側(取出口１８ｂと反対側)に退避した後方位置と袋詰品１２の頭部１２ｂが配置される部位に進入した前方位置との間で第４空気圧シリンダ４５ｂにより変位し、前方位置で３段目の袋詰品１２が傾かないように支持する。下部支持手段４６は、載置面１８ａにおいて最下段の袋詰品１２の頭部１２ｂが配置される部位に設置され、最下段の袋詰品１２の頭部１２ｂを下方から支持している。
【００２２】
図３または図４に示すように、箱詰ユニット１６は、収容体１８の載置面１８ａに段積みされた袋詰品１２を下方に抑える抑え体５０を備えている。抑え体５０は、収容体１８の上方にある第１位置と収容体１８の上方から側方に退避した第２位置との間で水平回動するアーム５１の先端に設けられ、第５空気圧シリンダ５２によって上下方向に進退移動するように構成される。抑え体５０は、第１位置において最上段に並ぶ中央列の袋詰品１２の上方に位置し、第５空気圧シリンダ５２により収容体１８に向けて下降して、収容体１８からはみ出した袋詰品１２を収容体１８の内部に向けて抑え得るよう構成される。
【００２３】
図１に示すように、配置手段５４は、箱搬入コンベヤ２０の搬送終端部の側方に設置されている。配置手段５４は、例えば多関節のアームの先端に箱１０を掴むハンド５４ａを備えたロボットが用いられる。配置手段５４は、天面が開放された状態で箱搬入コンベヤ２０の搬送終端部で開口１０ａを横に向けた姿勢にある箱１０をハンド５４ａで吸着して受け取り、第１姿勢にある収容体１８の取出口１８ｂに箱１０の開口を嵌め合わせて、収容体１８と移動爪５８との間に受け渡すよう構成される。
【００２４】
図５に示すように、箱詰ユニット１６は、配置手段５４によって収容体１８の取出口１８ｂ側に配置された箱１０と収容体１８との相対的な位置を変更する移動手段５６を備えている。移動手段５６は、収容体１８の取出口１８ｂに対向するように設けられた移動爪５８を有し、この移動爪５８が取出口１８ｂに対して接離するように進退移動可能に構成される。また、移動手段５６は、収容体１８の第１姿勢と第２姿勢との間の回動変位に伴って移動爪５８が回動するよう構成され、移動爪５８が収容体１８の取出口１８ｂに常に臨んでいる。移動手段５６は、配置手段５４によって開口１０ａを取出口１８ｂに相対させた姿勢で配置された箱１０の底面に移動爪５８が当接し、移動爪５８が取出口１８ｂに向けて前進することで、箱１０の内側に収容体１８が挿入される。収容体１８および移動手段５６は、左右方向に延在する回転軸４０を中心に回動手段４２によって一体的に回動するよう構成され、収容体１８と嵌め合わせた箱１０を移動爪５８で支持しながら第１姿勢から第２姿勢に回動される。そして、図５の２点鎖線で示すように、移動爪５８が収容体１８の第２姿勢において取出口１８ｂから後退(下降)することで、収容体１８から箱１０が外される。
【００２５】
図１に示すように、箱搬出コンベヤ２２は、２つの箱詰ユニット１６,１６の前側下部に左右方向に亘って設置され、並列配置されたローラ２２ａによって図示しない封函部に向けて箱１０を搬送するようになっている。収容体１８の第２姿勢で移動手段５６の移動爪５８が下降されて、収容体１８から袋詰品１２が詰め込まれた箱１０が開口１０ａを上方に向けた姿勢で収容体１８の下方に位置する箱搬出コンベヤ２２に受け渡される。ここで、箱１０の受け渡しに際して、移動手段５６の移動爪５８は、ローラ２２ａ,２２ａ間の隙間を通過するよう構成され、移動爪５８がローラ２２ａの搬送面より下降して箱１０の底部をローラ２２ａに受け渡すよう構成される。
【００２６】
〔実施例の作用〕
次に、実施例に係る箱詰装置を用いた袋詰品１２の箱詰めについて説明する。袋詰品搬送コンベヤ１４において、袋詰品１２が横臥した状態で順次到来し、ストッパ２６により先頭の袋詰品１２が停止されると共に、２番目の袋詰品１２が昇降体３０により持ち上げられて、中央の袋詰品１２の頭部１２ｂが隣り合う袋詰品１２の頭部１２ｂの上方に重なるよう、３つの袋詰品１２がまとめられる。３つの袋詰品１２を頭部１２ｂの重なり状態を保ったまま移送手段２４によって袋詰品搬送コンベヤ１４から吸着して移送し、取出口１８ｂ側に底部１２ａを向けると共に頭部１２ｂを下部支持手段４６に載せた横臥状態で収容体１８の載置面１８ａに上方から受け渡す。ここで、移送手段２４による袋詰品１２の移送時には、収容体１８は第１姿勢にあると共に両押圧体３４,３４は互いに離間した受入状態にあり、載置面１８ａの上方は大きく開かれている。また、上部支持体４４ａが、袋詰品１２の載置領域から後方位置に退避している。袋詰品搬送コンベヤ１４から次の３つの袋詰品１２を移送手段２４によって一括して移送し、１段目の袋詰品１２と同じ向きで該１段目の袋詰品１２の上側に２段目の袋詰品１２を移送手段２４で積み重ねる。上部支持体４４ａが、第４空気圧シリンダ４５ｂにより取出口１８ｂ側に前進することで、上部支持体４４ａが２段目に積まれた袋詰品１２の頭部１２ｂの上方に延在するよう配置される。更に袋詰品搬送コンベヤ１４から次の３つの袋詰品１２を移送手段２４によって一括して移送し、２段目の袋詰品１２と同じ向きで該２段目の袋詰品１２の上側に底部１２ａを載置すると共に頭部１２ｂを上部支持体４４ａに載せた状態で３段目の袋詰品１２を移送手段２４で積み重ねる。そして、袋詰品搬送コンベヤ１４から次の３つの袋詰品１２を移送手段２４によって一括して移送し、３段目の袋詰品１２と同じ向きで該３段目の袋詰品１２の上側に４段目の袋詰品１２を移送手段２４で積み重ねる。
【００２７】
前記箱詰装置は、１段目と３段目の袋詰品１２の頭部１２ｂを支持手段４４,４６で傾かないように支持しているので、袋詰品１２において頭部１２ｂと比べて底部１２ａが厚くなっているものの、２段目の袋詰品１２が載置される１段目の袋詰品１２の上面を水平に保つことができると共に、４段目の袋詰品１２が載置される３段目の袋詰品１２の上面を水平に保つことができる。また、所定の姿勢に保たれた１段目の袋詰品１２に載置された２段目の袋詰品１２も所定の姿勢を保つことができ、２段目の袋詰品１２に載置される３段目の袋詰品１２についても姿勢を保ち易い。すなわち、各支持手段４４,４６によって、段積みされた袋詰品１２が崩れるのを防止し得る。
【００２８】
前記支持手段４４,４６が袋詰品１２の頭部１２ｂを支持した状態で、両押圧体３４,３４が互いに近接するように移動され、載置面１８ａに段積みされた袋詰品１２が両押圧体３４,３４により左右両側から同時に押圧される。このように、載置面１８ａに段積みされた袋詰品１２を両押圧体３４,３４によって両側から同時に押圧する構成とすることで、袋詰品１２をバランスよく押圧することができ、押圧体３４,３４の押圧により段積みされた袋詰品１２が崩れ難い。しかも、押圧体３４,３４によって袋詰品１２を押圧する際に支持手段４４で袋詰品１２の頭部１２ｂを支持しているので、押圧体３４,３４による押圧によって段積みされた袋詰品１２が崩れるのを防止し得る。両押圧体３４,３４による押圧状態において、袋詰品１２の内部で内容物が底部１２ａ側から頭部１２ｂ側に移動するから、収容体１８内において段積みされた袋詰品１２が互いに密に接して隙間なく集合される。ここで、段積みされた袋詰品１２は、両押圧体３４,３４により両側から押圧されることで、中央列の袋詰品１２が収容体１８の上部開口を介して上方にはみ出すが、第１位置から第２位置に回動された抑え体５０が下降することで、中央列の袋詰品１２を上方から抑えて収容体１８の内部に収める。このように、収容体１８からはみ出した袋詰品１２を抑え体５０で抑えて収容体１８の内部に収めることができるので、後述する収容体１８の箱１０への挿入時に干渉することなく、収容体１８から箱１０への袋詰品１２の受け渡しを確実に行うことができる。収容体１８は、その内側形状が袋詰品１２を押圧した状態で箱１０の内部形状と略同一になるので、両押圧体３４,３４で押圧された袋詰品１２が図９(ａ)および(ｂ)に示すような集合状態とされる。なお、抑え体５０で抑えた状態で押圧体３４を動かしても、押圧体３４を動かした後に抑え体５０を動かしても、押圧体３４を動かしつつ抑え体５０を動かしてもよい。
【００２９】
前記配置手段５４が箱搬入コンベヤ２０から箱１０を受け取り、取出口１８ｂに開口１０ａを嵌め合わせた状態で箱１０を収容体１８と移動手段５６の移動爪５８との間に配置する。移動爪５８を収容体１８の取出口１８ｂに向けて移動することで、収容体１８が開口１０ａを介して箱１０に挿入される。収容体１８および移動爪５８を回動手段４２により第１姿勢から第２姿勢に回動変位することで、移動爪５８で箱１０の底部を支持された収容体１８が箱１０に挿入された状態を保ったまま取出口１８ｂが下方を向く。両押圧体３４,３４を箱１０の内面に接する程度に僅かに離間して袋詰品１２の押圧状態を少し緩めると共に移動爪５８を下降することで、収容体１８に段積みされた袋詰品１２が自重で箱１０の底部に向けて滑り落ちる。なお、支持手段４４,４６は、取出口１８ｂと反対側に配置されているので、袋詰品１２の落下の邪魔にならない。更に移動爪５８を下降することで、袋詰品１２が詰め込まれた箱１０が収容体１８から離脱し、下方に位置する箱搬出コンベヤ２２のローラ２２ａ間の隙間に移動爪５８が没入してローラ２２ａに箱１０が受け渡される。このように、第２姿勢にある収容体１８の下方に位置する箱搬送コンベヤ２２に袋詰品１２が詰め込まれた箱１０を移動手段５６で受け渡すので、箱１０の移動距離を短くできると共に別の搬送手段を設ける必要がなく、箱１０を箱詰ユニット１６から効率よく次工程に受け渡すことができる。そして、収容体１８および移動爪５８が第２姿勢から第１姿勢に戻されると共に、両押圧体３４,３４が受入状態に拡開して、次の袋詰品１２の箱詰めに備えられる。
【００３０】
このように、箱詰装置によれば、両押圧体３４,３４により段積みした袋詰品１２を押圧して袋詰品１２の内容物を均してから袋詰品１２を箱１０に入れることで、両押圧体３４,３４の押圧により頭部１２ｂ側によっていた内容物が箱１０に詰め込まれた際に下側に位置する底部１２ａ側に戻ることで、箱１０の内部において袋詰品１２,１２間の隙間が埋まる。すなわち、図９(ｂ)に示すように、複数の袋詰品１２を箱１０の内部に隙間なく詰め込むことができる。従って、流通過程での取り扱いによっても、箱１０の内部で袋詰品１２の姿勢が変わり難く、箱１０に詰め込まれた袋詰品１２の整列状態を保つことができる。そして、箱詰装置は、粉や粒状、ゲル状、液状等の流動性を有する内容物を袋詰めした袋詰品１２を箱１０に詰めるのに特に有効である。箱詰装置は、中央列の袋詰品１２の頭部１２ｂが隣り列の同じ段における袋詰品１２の頭部１２ｂの上方に重なるように段積みしてあるので、押圧体３４,３４によって押圧した際に中央列の袋詰品１２の頭部１２ｂが隣り合う袋詰品１２の頭部１２ｂの上方に重なる規則的な密集状態となるように誘導され易く、図９(ａ)に示すように袋詰品１２を整然と箱１０に詰め込むことができる。
【００３１】
(変更例)
本発明は実施例の構成に限定されるものではなく、例えば、以下のようにも変更実施可能である。なお、以下の変更例に限らず、実施例に記載した構成については、本発明の主旨の範囲内において種々の実施形態を採用し得る。
(１)載置面１８ａに段積みする袋詰品１２は、２列または４列以上であっても、２段または３段、あるいは５段以上の多列多段に設定してもよい。
(２)支持手段４４,４６の数、支持する袋詰品１２の段数、袋詰品１２を支持する部位等は、袋詰品１２の形状や包材の種類などに由来する荷崩れの起こり易さ応じて適宜変更すればよい。例えば、段積みした際に頭部１２ｂ側が上方に浮き上がる傾向がある袋詰品１２の場合には、支持手段を支持する段の袋詰品の上方に位置させて、当該段の袋詰品１２の浮き上がりを防止するようにしてもよい。また、袋詰品１２の底部１２ａ側を支持手段で支持してもよい。
(３)上部支持手段４４は、袋詰品１２の形状や包材の種類などに由来する荷崩れの起こり易さ応じて、上部支持体４４ａを収容体１８内に進入させたり、上部支持体４４ａを収容体１８内に進入させないことを選択できる。
(４)移送手段２４としては、ロボットハンドの吸着などによる３つの保持部で、３つの袋詰品１２をまとめて収容体１８に載置する場合は、各保持部が別々に上下動可能で保持部間の間隔を変更可能であれば、左右の袋詰品１２の頭部１２ｂの上に中央の袋詰品１２の頭部１２ｂの一部を重ねて載置することが可能である。また、必要に応じて袋詰品１２を保持した状態で左右の保持部を回動させて、袋詰品１２を水平方向に回動させてもよい。
(５)収容体１８において左右の押圧体３４,３４を移動させるタイミングは異なっていてもよい。また、一方の押圧体３４のみが移動し、他方の押圧体３４が固定されていてもよい。
(６)移動手段５６としては、収容体１８を箱１０に向けて移動させる構成であってもよい。
(７)移送手段２４としては、パラレルリンクロボットに代えて、ピッキングヘッドを三次元移動させることができる産業用ロボット(例えば直交座標形式、水平多関節形式、垂直多関節形式等)を用いることができる。また、ロボットに限られず、三次元の各座標軸に沿って直線移動するようにしてもよい。
(８)配置手段５４としては、ロボットに限られず、三次元の各座標軸に沿って直線移動するようにしてもよい。
(９)箱１０の内部に収容体１８を挿入した際に、押圧体３４の外面と箱１０の内面との間に所要の隙間が生じるよう押圧体３４で袋詰品１２を押圧した後、箱１０の内部で押圧体３４の押圧を緩めて袋詰品１２を箱１０に詰めるようにしてもよい。
(１０)載置面１８ａは、収容体１８における袋詰品１２を載置可能な領域の一部であっても、全面であってもよい。
(１１)配置手段５４は、収容体１８の取出口１８ｂと移動手段５６の移動爪５８の間に箱１０を載置する構成であっても、箱１０を移動手段５６に受け渡す構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１０ 箱，１０ａ 開口，１２ 袋詰品，１２ｂ 頭部(一端部)，１８ 収容体，
１８ａ 載置面，１８ｂ 取出口，２２ 箱搬出コンベヤ(搬出コンベヤ)，
２４ 移送手段，３４ 押圧体，４２ 回動手段，４４ 上部支持手段(支持手段)，
５０ 抑え体，５４ 配置手段，５６ 移動手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は、段積した袋詰品を箱詰めするための箱詰装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液状や粉粒状の流動可能な内容物を袋に封入した袋詰品は、袋の一部が大きく膨らみ、袋全体の厚みが不均一になり易い。このような袋詰品を箱詰めする箱詰装置としては、例えば特許文献１に開示の装置が提案されている。特許文献１の装置では、袋詰品をバケットに多列多段に積み重ねて載置し、バケットを箱に差し込んで、袋詰品が縦向きになるようにバケットを箱ごと回動させた後、箱からバケットを抜き取ることで、箱に袋詰品を詰め込んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４７４６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の装置では、袋詰品の厚みが不均一であるので、バケットに袋詰品を段積みした際に袋詰品を密に接触させることが難しい。このため、袋詰品を箱詰めした後の流通過程で、箱詰め時の収容状態が維持できず、箱の内部において袋詰品の姿勢が変化してしまうことがある。
【０００５】
すなわち本発明は、従来の技術に係る箱詰装置に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、袋詰品を隙間なく詰め込むことが可能な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】
【０００６】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の箱詰装置は、
袋詰品が段積みされる載置面と該載置面の両側に起立した一対の押圧体を有し、載置面に段積みされた袋詰品の両側を前記押圧体で押圧する収容体と、
前記載置面に袋詰品を横臥させて複数列で段積みする移送手段と、
前記段積みされた袋詰品を下方に抑える抑え体と、
前記段積みされて押圧された袋詰品を取り出す前記収容体の取出口に、箱の開口が向くよう該箱を配置する配置手段と、
前記取出口側に配置された箱と収容体とが接離するよう、箱と収容体とを相対的に移動させる移動手段と、
前記収容体内に進入して、前記段積みされる袋詰品における前記箱が配置される側とは反対側となる一端部を支持して、袋詰品の姿勢を保つ支持手段と、
前記袋詰品が段積みされる第１姿勢と前記取出口が下方を向く第２姿勢との間で前記収容体を回動可能に支持し、該第１姿勢および該第２姿勢に回動する回動手段とを備え、
前記移動手段により前記箱に挿入された前記収容体を回動手段により第２姿勢に回動して、前記押圧された袋詰品を箱に詰め込むよう構成したことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、収容体の載置面に段積みした袋詰品を押圧体で押圧して箱に入れることで、袋詰品を隙間なく詰め込むことができる。しかも、収容体の載置面において、支持手段で袋詰品の一端部を該袋詰品の姿勢を保つように支持する構成であるので、段積みされた袋詰品が崩れるのを防止し得る。
【０００７】
請求項２に係る発明では、前記支持手段が前記一端部を支持した状態で、前記押圧体が袋詰品を押圧することを特徴とする。
請求項２に係る発明によれば、押圧体によって袋詰品を押圧する際に支持手段で袋詰品の一端部を支持しているので、押圧体による押圧によって段積みされた袋詰品が崩れるのを防止し得る。
【０００８】
請求項３に係る発明では、前記載置面には、特定列の袋詰品の一端部が隣り列の同じ段における袋詰品の一端部より上方に位置するよう袋詰品が段積みされることを特徴とする。
請求項３に係る発明によれば、特定列の袋詰品の一端部が隣り列の同じ段における袋詰品の一端部より上方に位置するよう袋詰品を段積みすることで、押圧体によって押圧した際に袋詰品を規則的に密集するように誘導し易く、袋詰品を整然と箱に詰め込むことができる。
【０００９】
請求項４に係る発明では、前記抑え体は、前記収容体からはみ出した袋詰品を収容体の内部に向けて抑え得るよう、収容体に対して進退移動可能に配設されていることを特徴とする。
請求項４に係る発明によれば、押圧体の押圧によって収容体からはみ出した袋詰品を抑え体で抑えて収容体の内部に収めることができるので、収容体から箱への袋詰品の受け渡しを確実に行うことができる。
【００１０】
請求項５に係る発明では、前記一対の押圧体は、前記段積みされた袋詰品を両側から同時に押圧することを特徴とする。
請求項５に係る発明によれば、載置面に段積みされた袋詰品を押圧体によって両側から同時に押圧する構成であるので、押圧体の押圧により段積みされた袋詰品が崩れ難い。
【００１１】
請求項６に係る発明では、前記移動手段は、前記袋詰品が詰め込まれた箱を前記第２姿勢にある収容体の下方に位置する搬出コンベヤに受け渡すことを特徴とする。
請求項６に係る発明によれば、第２姿勢にある収容体の下方に位置する搬送コンベヤに袋詰品が詰め込まれた箱を効率よく受け渡すことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る箱詰装置によれば、袋詰品を隙間なく箱に詰め込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の好適な実施例に係る箱詰装置の概略平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線で破断して示す概略正面図である。
【図３】実施例の箱詰ユニットの概略正面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線で破断して示す概略側面図である。
【図５】実施例の箱詰ユニットの概略側面図である。
【図６】実施例の袋詰品搬入コンベヤの搬送終端部を示す概略平面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線で破断して示す概略断面図である。
【図８】実施例の袋詰品を示す概略斜視図である。
【図９】(ａ)は実施例の袋詰品が箱詰めされた箱を開口側から示す概略平面図であり、(ｂ)は実施例の袋詰品が箱詰めされた箱を、その底部を破断して示す概略底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る箱詰装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。
【実施例】
【００１５】
実施例における箱詰装置で箱１０に詰められる袋詰品１２は、図示しない縦形製袋充填機等の包装装置において、袋底の両サイドがガゼット折りされることで、図８に示すように底部１２ａが角筒状に形成されて自立可能とされている。袋詰品１２は、袋内に粉状の流動可能な内容物が封入されることで、底部１２ａ側が頭部１２ｂ(一端部)側と比べて膨らんで厚くなり、両サイドがガゼット折りされていない頭部１２ｂが底部１２ａ側と比べて幅広になっている。
【００１６】
図１または図２に示すように、箱詰装置は、袋詰品搬送コンベヤ１４より受け取った袋詰品１２を箱詰ユニット１６の収容体１８でまとめて、箱搬入コンベヤ２０より受け取った箱１０に収容体１８から袋詰品１２を詰め込み、袋詰品１２が詰め込まれた箱１０が箱詰ユニット１６から箱搬出コンベヤ(搬出コンベヤ)２２に受け渡されて搬出される。箱詰装置は、袋詰品１２を箱詰めする箱詰ユニット１６を２系列備えており、各箱詰ユニット１６の収容体１８に対して袋詰品搬送コンベヤ１４から袋詰品１２が移送手段２４によって夫々移送される。箱搬入コンベヤ２０は、その搬送終端部が右側の箱詰ユニット１６の前側に位置するよう配置される。箱搬入コンベヤ２０は、図示しない製函部において箱形に成形された箱１０を、その開口１０ａを上方に向けた姿勢で搬入し、箱搬入コンベヤ２０での搬送途中で図示しない姿勢変更手段により開口１０ａを横にした寝かせた姿勢に変更して、後述する配置手段５４に受け渡す。
【００１７】
前記袋詰品搬送コンベヤ１４は、２系列の箱詰ユニット１６,１６が夫々有する収容体１８,１８の間に搬送終端部が位置し、図６に示すように、頭部１２ｂを側方に向けてベルトに横臥させた姿勢で搬送される袋詰品１２が搬送終端部においてストッパ２６で移動規制されて、袋詰品１２が収容体１８で一段に並べられる列数(実施例では３個)ずつにまとめられる。図７に示すように、袋詰品搬送コンベヤ１４には、ベルトに横臥して搬送される袋詰品１２の頭部１２ｂより下方に退避した位置と袋詰品１２の頭部１２ｂを持ち上げるように上方に突出する位置との間で第１空気圧シリンダ２８により昇降移動する昇降体３０が搬送終端部に設けられる。なお、昇降体３０は、袋詰品搬送コンベヤ１４の搬送終端部に設けられた図示しない検知手段による袋詰品１２の検知に基づいて作動される。昇降体３０は、ストッパ２６で移動規制された先頭の袋詰品１２の次に到来する２番目の袋詰品１２の頭部１２ｂを持ち上げ、ベルトの走行により２番目の袋詰品１２の頭部１２ｂを先頭の袋詰品１２の頭部１２ｂ上方に重ねると共に、ベルトの走行により３番目に到来する袋詰品１２の頭部１２ｂを２番目の袋詰品１２の頭部１２ｂ下方に潜り込ませ、その後、昇降体３０を下降して２番目の袋詰品１２の頭部１２ｂを降下させる。すなわち、袋詰品搬送コンベヤ１４の搬送終端部において並んだ３つの袋詰品１２は、中央に位置する袋詰品１２の頭部１２ｂが左右の袋詰品１２の頭部１２ｂの上方に重ねられる。ストッパ２６は、ストッパシリンダ２７により袋詰品搬送コンベヤ１４の搬送路に対して進退するよう構成される。ストッパ２６を袋詰品搬送コンベヤ１４の搬送路に対して前進することで、袋詰品１２を停止する一方、ストッパ２６を搬送路から退避することで、袋詰品搬送コンベヤ１４の下方に設けられた図示しない回収コンベヤに袋詰品搬送コンベヤ１４の搬送終端部から袋詰品１２が排出される。
【００１８】
前記移送手段２４は、図２に示すようにパラレルリンクロボットが用いられ、袋詰品搬送コンベヤ１４の搬送終端部でまとめられた３つの袋詰品１２を前述した頭部１２ｂの重なり状態を保ったまま一括して吸着して、収容体１８の載置面１８ａに横臥させて載置する。そして、移送手段２４は、袋詰品搬送コンベヤ１４の搬送終端部で次に集合された３つの袋詰品１２を吸着して、前に載置された３つの袋詰品１２の上に載置し、収容体１８の載置面１８ａにおいて袋詰品１２を３列４段になるよう段積みする。載置面１８ａには、中央列の袋詰品１２の頭部１２ｂが隣り列の同じ段における袋詰品１２の頭部１２ｂの上方に位置するように段積みされる。
【００１９】
前記収容体１８は、上面が載置面１８ａとなる載置部３３およびこの載置部３３の一側縁に立設された押圧体３４を夫々有する２つの収容半体３２,３２からなり、載置面１８ａの両側に押圧体３４が夫々起立している。収容体１８は、箱搬出コンベヤ２２に臨む前側および載置面１８ａを挟んで箱搬出コンベヤ２２と反対側の後側、更に上方が開口するよう構成される。収容半体３２は、載置部３３がスライダ３６に左右方向に移動可能に支持されて、一方の収容半体３２が第２空気圧シリンダ３７によって左右方向に移動されるのに伴って、一方の収容半体３２と他方の収容半体３２とを繋ぐリンク機構３８によって、他方の収容半体３２が左右方向に移動される。図３に示すように、収容体１８は、一方の収容半体３２における載置部３３の上方に他方の収容半体３２における載置部３３が重ね合わせられ、両押圧体３４,３４が互いに離間または近接する方向に移動することで、載置面１８ａが広がったり縮まったりするよう構成される。
【００２０】
図５に示すように、収容体１８は、左右方向に延在する回動軸４０を中心に回動可能に支持され、載置面１８ａを水平にして載置面１８ａに袋詰品１２を段積み可能な第１姿勢と、この第１姿勢で前方に開口していた取出口１８ｂを下方に向けた第２姿勢との間で回動手段４２によって回動変位される。第１姿勢にある収容体１８は、箱１０の開口幅よりも両押圧体３４,３４が拡開した受入状態で、袋詰品１２が底部１２ａを取出口１８ｂ側に向けると共に頭部１２ｂを取出口１８ｂと反対側(後方)に向けて横臥させて、上方から移送手段２４によって段積みされる。また、第１姿勢にある収容体１８は、押圧体３４の外面が箱１０の内面に接する程度まで両押圧体３４,３４が近接移動して、段積みされた袋詰品１２の両側を箱１０の開口幅に収まるように同時に押圧するようになっている。収容体１８は、両押圧体３４,３４を近接移動した押圧状態において、取出口１８ｂを画成する押圧体３４および載置部３３の形状が箱１０の開口形状に整合するように構成され、角部が面取りされて八角形となった箱１０の開口形状(図９(ａ)参照)に合わせて、図３に示すように各押圧体３４の下部および上部が屈曲している。
【００２１】
図３または図４に示すように、箱詰ユニット１６は、載置面１８ａに段積みされる袋詰品１２の頭部１２ｂを支持して、袋詰品１２の姿勢を保つ支持手段４４,４６を備えている。支持手段４４,４６は、載置面１８ａに段積みされる袋詰品１２を挟んで取出口１８ｂと反対側に位置して両押圧体３４,３４の間に配置され、両押圧体３４,３４による袋詰品１２の押圧状態において所定段に並ぶ３つの袋詰品１２の頭部１２ｂを支持するよう構成される。箱詰ユニット１６は、収容体１８内に進入して、段積みされる袋詰品１２における箱が配置される側とは反対側となる頭部１２ｂを支持する上部支持手段(支持手段)４４と、別の支持手段として、収容体１８内に固定的に配置された下部支持手段４６とを備える。上部支持手段４４は、第３および第４空気圧シリンダ４５ａ,４５ｂにより上下および前後に位置調節可能に構成された上部支持体４４ａを有している。上部支持体４４ａは、袋詰品１２が段積みされる領域から後側(取出口１８ｂと反対側)に退避した後方位置と袋詰品１２の頭部１２ｂが配置される部位に進入した前方位置との間で第４空気圧シリンダ４５ｂにより変位し、前方位置で３段目の袋詰品１２が傾かないように支持する。下部支持手段４６は、載置面１８ａにおいて最下段の袋詰品１２の頭部１２ｂが配置される部位に設置され、最下段の袋詰品１２の頭部１２ｂを下方から支持している。
【００２２】
図３または図４に示すように、箱詰ユニット１６は、収容体１８の載置面１８ａに段積みされた袋詰品１２を下方に抑える抑え体５０を備えている。抑え体５０は、収容体１８の上方にある第１位置と収容体１８の上方から側方に退避した第２位置との間で水平回動するアーム５１の先端に設けられ、第５空気圧シリンダ５２によって上下方向に進退移動するように構成される。抑え体５０は、第１位置において最上段に並ぶ中央列の袋詰品１２の上方に位置し、第５空気圧シリンダ５２により収容体１８に向けて下降して、収容体１８からはみ出した袋詰品１２を収容体１８の内部に向けて抑え得るよう構成される。
【００２３】
図１に示すように、配置手段５４は、箱搬入コンベヤ２０の搬送終端部の側方に設置されている。配置手段５４は、例えば多関節のアームの先端に箱１０を掴むハンド５４ａを備えたロボットが用いられる。配置手段５４は、天面が開放された状態で箱搬入コンベヤ２０の搬送終端部で開口１０ａを横に向けた姿勢にある箱１０をハンド５４ａで吸着して受け取り、第１姿勢にある収容体１８の取出口１８ｂに箱１０の開口を嵌め合わせて、収容体１８と移動爪５８との間に受け渡すよう構成される。
【００２４】
図５に示すように、箱詰ユニット１６は、配置手段５４によって収容体１８の取出口１８ｂ側に配置された箱１０と収容体１８との相対的な位置を変更する移動手段５６を備えている。移動手段５６は、収容体１８の取出口１８ｂに対向するように設けられた移動爪５８を有し、この移動爪５８が取出口１８ｂに対して接離するように進退移動可能に構成される。また、移動手段５６は、収容体１８の第１姿勢と第２姿勢との間の回動変位に伴って移動爪５８が回動するよう構成され、移動爪５８が収容体１８の取出口１８ｂに常に臨んでいる。移動手段５６は、配置手段５４によって開口１０ａを取出口１８ｂに相対させた姿勢で配置された箱１０の底面に移動爪５８が当接し、移動爪５８が取出口１８ｂに向けて前進することで、箱１０の内側に収容体１８が挿入される。収容体１８および移動手段５６は、左右方向に延在する回転軸４０を中心に回動手段４２によって一体的に回動するよう構成され、収容体１８と嵌め合わせた箱１０を移動爪５８で支持しながら第１姿勢から第２姿勢に回動される。そして、図５の２点鎖線で示すように、移動爪５８が収容体１８の第２姿勢において取出口１８ｂから後退(下降)することで、収容体１８から箱１０が外される。
【００２５】
図１に示すように、箱搬出コンベヤ２２は、２つの箱詰ユニット１６,１６の前側下部に左右方向に亘って設置され、並列配置されたローラ２２ａによって図示しない封函部に向けて箱１０を搬送するようになっている。収容体１８の第２姿勢で移動手段５６の移動爪５８が下降されて、収容体１８から袋詰品１２が詰め込まれた箱１０が開口１０ａを上方に向けた姿勢で収容体１８の下方に位置する箱搬出コンベヤ２２に受け渡される。ここで、箱１０の受け渡しに際して、移動手段５６の移動爪５８は、ローラ２２ａ,２２ａ間の隙間を通過するよう構成され、移動爪５８がローラ２２ａの搬送面より下降して箱１０の底部をローラ２２ａに受け渡すよう構成される。
【００２６】
〔実施例の作用〕
次に、実施例に係る箱詰装置を用いた袋詰品１２の箱詰めについて説明する。袋詰品搬送コンベヤ１４において、袋詰品１２が横臥した状態で順次到来し、ストッパ２６により先頭の袋詰品１２が停止されると共に、２番目の袋詰品１２が昇降体３０により持ち上げられて、中央の袋詰品１２の頭部１２ｂが隣り合う袋詰品１２の頭部１２ｂの上方に重なるよう、３つの袋詰品１２がまとめられる。３つの袋詰品１２を頭部１２ｂの重なり状態を保ったまま移送手段２４によって袋詰品搬送コンベヤ１４から吸着して移送し、取出口１８ｂ側に底部１２ａを向けると共に頭部１２ｂを下部支持手段４６に載せた横臥状態で収容体１８の載置面１８ａに上方から受け渡す。ここで、移送手段２４による袋詰品１２の移送時には、収容体１８は第１姿勢にあると共に両押圧体３４,３４は互いに離間した受入状態にあり、載置面１８ａの上方は大きく開かれている。また、上部支持体４４ａが、袋詰品１２の載置領域から後方位置に退避している。袋詰品搬送コンベヤ１４から次の３つの袋詰品１２を移送手段２４によって一括して移送し、１段目の袋詰品１２と同じ向きで該１段目の袋詰品１２の上側に２段目の袋詰品１２を移送手段２４で積み重ねる。上部支持体４４ａが、第４空気圧シリンダ４５ｂにより取出口１８ｂ側に前進することで、上部支持体４４ａが２段目に積まれた袋詰品１２の頭部１２ｂの上方に延在するよう配置される。更に袋詰品搬送コンベヤ１４から次の３つの袋詰品１２を移送手段２４によって一括して移送し、２段目の袋詰品１２と同じ向きで該２段目の袋詰品１２の上側に底部１２ａを載置すると共に頭部１２ｂを上部支持体４４ａに載せた状態で３段目の袋詰品１２を移送手段２４で積み重ねる。そして、袋詰品搬送コンベヤ１４から次の３つの袋詰品１２を移送手段２４によって一括して移送し、３段目の袋詰品１２と同じ向きで該３段目の袋詰品１２の上側に４段目の袋詰品１２を移送手段２４で積み重ねる。
【００２７】
前記箱詰装置は、１段目と３段目の袋詰品１２の頭部１２ｂを支持手段４４,４６で傾かないように支持しているので、袋詰品１２において頭部１２ｂと比べて底部１２ａが厚くなっているものの、２段目の袋詰品１２が載置される１段目の袋詰品１２の上面を水平に保つことができると共に、４段目の袋詰品１２が載置される３段目の袋詰品１２の上面を水平に保つことができる。また、所定の姿勢に保たれた１段目の袋詰品１２に載置された２段目の袋詰品１２も所定の姿勢を保つことができ、２段目の袋詰品１２に載置される３段目の袋詰品１２についても姿勢を保ち易い。すなわち、各支持手段４４,４６によって、段積みされた袋詰品１２が崩れるのを防止し得る。
【００２８】
前記支持手段４４,４６が袋詰品１２の頭部１２ｂを支持した状態で、両押圧体３４,３４が互いに近接するように移動され、載置面１８ａに段積みされた袋詰品１２が両押圧体３４,３４により左右両側から同時に押圧される。このように、載置面１８ａに段積みされた袋詰品１２を両押圧体３４,３４によって両側から同時に押圧する構成とすることで、袋詰品１２をバランスよく押圧することができ、押圧体３４,３４の押圧により段積みされた袋詰品１２が崩れ難い。しかも、押圧体３４,３４によって袋詰品１２を押圧する際に支持手段４４で袋詰品１２の頭部１２ｂを支持しているので、押圧体３４,３４による押圧によって段積みされた袋詰品１２が崩れるのを防止し得る。両押圧体３４,３４による押圧状態において、袋詰品１２の内部で内容物が底部１２ａ側から頭部１２ｂ側に移動するから、収容体１８内において段積みされた袋詰品１２が互いに密に接して隙間なく集合される。ここで、段積みされた袋詰品１２は、両押圧体３４,３４により両側から押圧されることで、中央列の袋詰品１２が収容体１８の上部開口を介して上方にはみ出すが、第１位置から第２位置に回動された抑え体５０が下降することで、中央列の袋詰品１２を上方から抑えて収容体１８の内部に収める。このように、収容体１８からはみ出した袋詰品１２を抑え体５０で抑えて収容体１８の内部に収めることができるので、後述する収容体１８の箱１０への挿入時に干渉することなく、収容体１８から箱１０への袋詰品１２の受け渡しを確実に行うことができる。収容体１８は、その内側形状が袋詰品１２を押圧した状態で箱１０の内部形状と略同一になるので、両押圧体３４,３４で押圧された袋詰品１２が図９(ａ)および(ｂ)に示すような集合状態とされる。なお、抑え体５０で抑えた状態で押圧体３４を動かしても、押圧体３４を動かした後に抑え体５０を動かしても、押圧体３４を動かしつつ抑え体５０を動かしてもよい。
【００２９】
前記配置手段５４が箱搬入コンベヤ２０から箱１０を受け取り、取出口１８ｂに開口１０ａを嵌め合わせた状態で箱１０を収容体１８と移動手段５６の移動爪５８との間に配置する。移動爪５８を収容体１８の取出口１８ｂに向けて移動することで、収容体１８が開口１０ａを介して箱１０に挿入される。収容体１８および移動爪５８を回動手段４２により第１姿勢から第２姿勢に回動変位することで、移動爪５８で箱１０の底部を支持された収容体１８が箱１０に挿入された状態を保ったまま取出口１８ｂが下方を向く。両押圧体３４,３４を箱１０の内面に接する程度に僅かに離間して袋詰品１２の押圧状態を少し緩めると共に移動爪５８を下降することで、収容体１８に段積みされた袋詰品１２が自重で箱１０の底部に向けて滑り落ちる。なお、支持手段４４,４６は、取出口１８ｂと反対側に配置されているので、袋詰品１２の落下の邪魔にならない。更に移動爪５８を下降することで、袋詰品１２が詰め込まれた箱１０が収容体１８から離脱し、下方に位置する箱搬出コンベヤ２２のローラ２２ａ間の隙間に移動爪５８が没入してローラ２２ａに箱１０が受け渡される。このように、第２姿勢にある収容体１８の下方に位置する箱搬送コンベヤ２２に袋詰品１２が詰め込まれた箱１０を移動手段５６で受け渡すので、箱１０の移動距離を短くできると共に別の搬送手段を設ける必要がなく、箱１０を箱詰ユニット１６から効率よく次工程に受け渡すことができる。そして、収容体１８および移動爪５８が第２姿勢から第１姿勢に戻されると共に、両押圧体３４,３４が受入状態に拡開して、次の袋詰品１２の箱詰めに備えられる。
【００３０】
このように、箱詰装置によれば、両押圧体３４,３４により段積みした袋詰品１２を押圧して袋詰品１２の内容物を均してから袋詰品１２を箱１０に入れることで、両押圧体３４,３４の押圧により頭部１２ｂ側によっていた内容物が箱１０に詰め込まれた際に下側に位置する底部１２ａ側に戻ることで、箱１０の内部において袋詰品１２,１２間の隙間が埋まる。すなわち、図９(ｂ)に示すように、複数の袋詰品１２を箱１０の内部に隙間なく詰め込むことができる。従って、流通過程での取り扱いによっても、箱１０の内部で袋詰品１２の姿勢が変わり難く、箱１０に詰め込まれた袋詰品１２の整列状態を保つことができる。そして、箱詰装置は、粉や粒状、ゲル状、液状等の流動性を有する内容物を袋詰めした袋詰品１２を箱１０に詰めるのに特に有効である。箱詰装置は、中央列の袋詰品１２の頭部１２ｂが隣り列の同じ段における袋詰品１２の頭部１２ｂの上方に重なるように段積みしてあるので、押圧体３４,３４によって押圧した際に中央列の袋詰品１２の頭部１２ｂが隣り合う袋詰品１２の頭部１２ｂの上方に重なる規則的な密集状態となるように誘導され易く、図９(ａ)に示すように袋詰品１２を整然と箱１０に詰め込むことができる。
【００３１】
(変更例)
本発明は実施例の構成に限定されるものではなく、例えば、以下のようにも変更実施可能である。なお、以下の変更例に限らず、実施例に記載した構成については、本発明の主旨の範囲内において種々の実施形態を採用し得る。
(１)載置面１８ａに段積みする袋詰品１２は、２列または４列以上であっても、２段または３段、あるいは５段以上の多列多段に設定してもよい。
(２)支持手段４４,４６の数、支持する袋詰品１２の段数、袋詰品１２を支持する部位等は、袋詰品１２の形状や包材の種類などに由来する荷崩れの起こり易さ応じて適宜変更すればよい。例えば、段積みした際に頭部１２ｂ側が上方に浮き上がる傾向がある袋詰品１２の場合には、支持手段を支持する段の袋詰品の上方に位置させて、当該段の袋詰品１２の浮き上がりを防止するようにしてもよい。また、袋詰品１２の底部１２ａ側を支持手段で支持してもよい。
(３)上部支持手段４４は、袋詰品１２の形状や包材の種類などに由来する荷崩れの起こり易さ応じて、上部支持体４４ａを収容体１８内に進入させたり、上部支持体４４ａを収容体１８内に進入させないことを選択できる。
(４)移送手段２４としては、ロボットハンドの吸着などによる３つの保持部で、３つの袋詰品１２をまとめて収容体１８に載置する場合は、各保持部が別々に上下動可能で保持部間の間隔を変更可能であれば、左右の袋詰品１２の頭部１２ｂの上に中央の袋詰品１２の頭部１２ｂの一部を重ねて載置することが可能である。また、必要に応じて袋詰品１２を保持した状態で左右の保持部を回動させて、袋詰品１２を水平方向に回動させてもよい。
(５)収容体１８において左右の押圧体３４,３４を移動させるタイミングは異なっていてもよい。また、一方の押圧体３４のみが移動し、他方の押圧体３４が固定されていてもよい。
(６)移動手段５６としては、収容体１８を箱１０に向けて移動させる構成であってもよい。
(７)移送手段２４としては、パラレルリンクロボットに代えて、ピッキングヘッドを三次元移動させることができる産業用ロボット(例えば直交座標形式、水平多関節形式、垂直多関節形式等)を用いることができる。また、ロボットに限られず、三次元の各座標軸に沿って直線移動するようにしてもよい。
(８)配置手段５４としては、ロボットに限られず、三次元の各座標軸に沿って直線移動するようにしてもよい。
(９)箱１０の内部に収容体１８を挿入した際に、押圧体３４の外面と箱１０の内面との間に所要の隙間が生じるよう押圧体３４で袋詰品１２を押圧した後、箱１０の内部で押圧体３４の押圧を緩めて袋詰品１２を箱１０に詰めるようにしてもよい。
(１０)載置面１８ａは、収容体１８における袋詰品１２を載置可能な領域の一部であっても、全面であってもよい。
(１１)配置手段５４は、収容体１８の取出口１８ｂと移動手段５６の移動爪５８の間に箱１０を載置する構成であっても、箱１０を移動手段５６に受け渡す構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１０ 箱，１０ａ 開口，１２ 袋詰品，１２ｂ 頭部(一端部)，１８ 収容体，
１８ａ 載置面，１８ｂ 取出口，２２ 箱搬出コンベヤ(搬出コンベヤ)，
２４ 移送手段，３４ 押圧体，４２ 回動手段，４４ 上部支持手段(支持手段)，
５０ 抑え体，５４ 配置手段，５６ 移動手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
袋詰品(12)が段積みされる載置面(18a)と該載置面(18a)の両側に起立した一対の押圧体(34,34)を有し、載置面(18a)に段積みされた袋詰品(12)の両側を前記押圧体(34,34)で押圧する収容体(18)と、
前記載置面(18a)に袋詰品(12)を横臥させて複数列で段積みする移送手段(24)と、
前記段積みされた袋詰品(12)を下方に抑える抑え体(50)と、
前記段積みされて押圧された袋詰品(12)を取り出す前記収容体(18)の取出口(18b)に、箱(10)の開口(10a)が向くよう該箱(10)を配置する配置手段(54)と、
前記取出口(18b)側に配置された箱(10)と収容体(18)とが接離するよう、箱(10)と収容体(18)とを相対的に移動させる移動手段(56)と、
前記収容体(18)内に進入して、前記段積みされる袋詰品(12)における前記箱(10)が配置される側とは反対側となる一端部(12b)を支持して、袋詰品(12)の姿勢を保つ支持手段(44)と、
前記袋詰品(12)が段積みされる第１姿勢と前記取出口(18b)が下方を向く第２姿勢との間で前記収容体(18)を回動可能に支持し、該第１姿勢および該第２姿勢に回動する回動手段(42)とを備え、
前記移動手段(56)により前記箱(10)に挿入された前記収容体(18)を回動手段(42)により第２姿勢に回動して、前記押圧された袋詰品(12)を箱(10)に詰め込むよう構成した
ことを特徴とする箱詰装置。
【請求項２】
前記支持手段(44)が前記一端部(12b)を支持した状態で、前記押圧体(34,34)が袋詰品(12)を押圧することを特徴とする請求項１記載の箱詰装置。
【請求項３】
前記載置面(18a)には、特定列の袋詰品(12)の一端部(12b)が隣り列の同じ段における袋詰品(12)の一端部(12b)より上方に位置するよう袋詰品(12)が段積みされることを特徴とする請求項１または２記載の箱詰装置。
【請求項４】
前記抑え体(50)は、前記収容体(18)からはみ出した袋詰品(12)を収容体(18)の内部に向けて抑え得るよう、収容体(18)に対して進退移動可能に配設されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の箱詰装置。
【請求項５】
前記一対の押圧体(34,34)は、前記段積みされた袋詰品(12)を両側から同時に押圧することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の箱詰装置。
【請求項６】
前記移動手段(56)は、前記袋詰品(12)が詰め込まれた箱(10)を前記第２姿勢にある収容体(18)の下方に位置する搬出コンベヤ(22)に受け渡すことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の箱詰装置。
【請求項１】
袋詰品(12)が段積みされる載置面(18a)と該載置面(18a)の両側に起立した一対の押圧体(34,34)を有し、載置面(18a)に段積みされた袋詰品(12)の両側を前記押圧体(34,34)で押圧する収容体(18)と、
前記載置面(18a)に袋詰品(12)を横臥させて複数列で段積みする移送手段(24)と、
前記段積みされた袋詰品(12)を下方に抑える抑え体(50)と、
前記段積みされて押圧された袋詰品(12)を取り出す前記収容体(18)の取出口(18b)に、箱(10)の開口(10a)が向くよう該箱(10)を配置する配置手段(54)と、
前記取出口(18b)側に配置された箱(10)と収容体(18)とが接離するよう、箱(10)と収容体(18)とを相対的に移動させる移動手段(56)と、
前記収容体(18)内に進入して、前記段積みされる袋詰品(12)における前記箱(10)が配置される側とは反対側となる一端部(12b)を支持して、袋詰品(12)の姿勢を保つ支持手段(44)と、
前記袋詰品(12)が段積みされる第１姿勢と前記取出口(18b)が下方を向く第２姿勢との間で前記収容体(18)を回動可能に支持し、該第１姿勢および該第２姿勢に回動する回動手段(42)とを備え、
前記移動手段(56)により前記箱(10)に挿入された前記収容体(18)を回動手段(42)により第２姿勢に回動して、前記押圧された袋詰品(12)を箱(10)に詰め込むよう構成した
ことを特徴とする箱詰装置。
【請求項２】
前記支持手段(44)が前記一端部(12b)を支持した状態で、前記押圧体(34,34)が袋詰品(12)を押圧することを特徴とする請求項１記載の箱詰装置。
【請求項３】
前記載置面(18a)には、特定列の袋詰品(12)の一端部(12b)が隣り列の同じ段における袋詰品(12)の一端部(12b)より上方に位置するよう袋詰品(12)が段積みされることを特徴とする請求項１または２記載の箱詰装置。
【請求項４】
前記抑え体(50)は、前記収容体(18)からはみ出した袋詰品(12)を収容体(18)の内部に向けて抑え得るよう、収容体(18)に対して進退移動可能に配設されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の箱詰装置。
【請求項５】
前記一対の押圧体(34,34)は、前記段積みされた袋詰品(12)を両側から同時に押圧することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の箱詰装置。
【請求項６】
前記移動手段(56)は、前記袋詰品(12)が詰め込まれた箱(10)を前記第２姿勢にある収容体(18)の下方に位置する搬出コンベヤ(22)に受け渡すことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の箱詰装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１８５１９（Ｐ２０１３−１８５１９Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５３２６５（Ｐ２０１１−１５３２６５）
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（０００１３６３８７）株式会社フジキカイ (129)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（０００１３６３８７）株式会社フジキカイ (129)
【Ｆターム（参考）】
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