集積装置
【課題】物品のサイズに応じて搬送手段の長さが変化することにより、物品のサイズの大小に拘わらず、物品の姿勢が不安定になることなく姿勢変更手段に渡すことができる集積装置を提供する。
【解決手段】物品Ｍを水平姿勢で第１の方向Ｘに搬送する搬送手段１０と、物品Ｍを受け取って、物品Ｍの側面が第１の方向Ｘおよび鉛直方向に沿った起立姿勢に姿勢を変更させる姿勢変更手段２０と、物品Ｍを第１の方向Ｘに直交する第２の方向に重ねた整列状態となるように集合させる整列手段４０とを備え、搬送手段１０が第１の方向Ｘに伸縮可能で、搬送される物品Ｍの第１の方向Ｘの長さに応じて搬送手段１０が伸縮して搬送手段１０と姿勢変更手段２０との間の空間の距離を変更可能であることを特徴とする。
【解決手段】物品Ｍを水平姿勢で第１の方向Ｘに搬送する搬送手段１０と、物品Ｍを受け取って、物品Ｍの側面が第１の方向Ｘおよび鉛直方向に沿った起立姿勢に姿勢を変更させる姿勢変更手段２０と、物品Ｍを第１の方向Ｘに直交する第２の方向に重ねた整列状態となるように集合させる整列手段４０とを備え、搬送手段１０が第１の方向Ｘに伸縮可能で、搬送される物品Ｍの第１の方向Ｘの長さに応じて搬送手段１０が伸縮して搬送手段１０と姿勢変更手段２０との間の空間の距離を変更可能であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内容物を収容した物品を整列させる集積装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、袋状の物品は工場で箱詰めされて出荷される。前記箱詰めに先立って、袋状の物品は複数個が背中合わせで整列される。かかる箱詰めのための集積装置は周知である（特許文献１，２）。
【特許文献１】特開平５−２６２３０４号（要約書）
【特許文献２】特開２００５−１１９７２３（要約書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本出願人は、回転する支持プレートに複数の受渡し台を設けた姿勢変更手段を発明し、既に出願（特願２００５−１８１４７９，特願２００６−１９４３２５）している。前記姿勢変更手段は、コンベヤから供給された物品を前記受渡し台と共に回転させて物品の姿勢を変更する。
【０００４】
前記コンベヤの搬送方向の先端の位置は、前記受渡し台上に物品が完全に乗り移った状態で、当該物品が前記コンベヤと接触しないように設定される。
【０００５】
一方、物品には種々のサイズが存在する。サイズの大きい物品に合わせて前記コンベヤの先端の位置が設定されると、サイズの小さい物品をコンベヤから受渡し台に搬送する際に、前記コンベヤと受渡し台との間の空間の距離が大きくなる。
【０００６】
そのため、物品の搬送中に物品の姿勢が乱れる要因となる。また、姿勢の乱れに伴い袋の内容物が傷付くおそれがある。さらに、物品の搬送能力も低下するおそれがあり、サイクルタイムが長くなるおそれもある。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、物品のサイズに応じて搬送手段の長さが変化することにより、物品のサイズの大小に拘わらず、物品の姿勢が不安定になることなく姿勢変更手段に渡すことができると共に、内容物を傷付けることなく、かつ、所定のサイクルタイムで姿勢変更手段に渡すことができる集積装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の集積装置は、一対の側面と前記側面に連なる底部とを備えた袋に内容物を収容した複数の物品を搬送しながら整列した物品列を生成する集積装置であって、前記物品の一方の側面を搬送面により下方から支えた水平姿勢で前記物品を第１の方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段から前記水平姿勢で前記物品を受け取って、前記物品の側面が前記第１の方向および鉛直方向に沿った起立姿勢に姿勢を変更させる姿勢変更手段と、前記姿勢の変更された物品を前記第１の方向に直交する第２の方向に重ねた状態で集めると共に前記側面同士が互いに接触した整列状態となるように集合させる整列手段とを備え、前記搬送手段が前記第１の方向に伸縮可能で、搬送される物品の前記第１の方向の長さに応じて前記搬送手段が伸縮して前記搬送手段と前記姿勢変更手段との間の空間の距離を変更可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、物品のサイズに応じて搬送手段の長さが変化することにより、物品のサイズの大小に拘わらず、物品の姿勢が不安定になることなく姿勢変更手段に渡すことができると共に、内容物を傷付けることなく、かつ、所定のサイクルタイムで姿勢変更手段に渡すことができる。
なお、「搬送手段が伸縮」するとは、搬送手段を構成するコンベヤの長さ自体が伸縮する以外に、搬送手段が２以上のコンベヤで構成され、２つのコンベヤのラップする範囲が変更されることで搬送手段の長さが伸縮する場合を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明においては、物品の前記長さが短い場合には、前記搬送手段が伸張して前記搬送手段の先端が前記姿勢変更手段に接近し、前記物品の前記長さが長い場合には、前記搬送手段が収縮して前記搬送手段の先端が前記姿勢変更手段から離間するのが好ましい。
かかる態様によれば、短い物品の場合には、前記空間距離が小さくなるので、前記搬送手段から前記姿勢変更手段への物品の渡し動作が安定する。
一方、長い物品の場合には、前記空間距離が大きいので、前記姿勢変更手段に乗り移った物品の姿勢を変更する際に、物品と搬送手段とが干渉しない。
【００１１】
本発明においては、前記搬送手段の先端の位置が前記袋のサイズに応じて変更可能であるのが好ましい。
かかる態様によれば、袋サイズに応じて前記搬送手段の先端の位置が変更可能であるから、物品の長さを検出しなくても、上流の包装機や主制御装置からのサイズの信号を受け取ることで、前記動作の安定等を図ることができる。
【００１２】
本発明においては、前記搬送手段は、無端状のコンベヤベルトと、前記コンベヤベルトの内周面に接触し第１の方向の下流端側に配置された第１移動ローラと、前記コンベヤベルトの内周面に接触し前記第１の方向の下流端側に配置された第１固定ローラと、前記コンベヤベルトの外周面に接触し、前記第１移動ローラと第１固定ローラとの間に配置された第２移動ローラと、前記コンベヤベルトの内周面に接触し前記第１の方向の上流端側に配置された第２固定ローラとを備えているのが好ましい。
かかる態様によれば、第２移動ローラを上流側に向って変位させると、第１移動ローラも上流側に向って変位する。一方、第２移動ローラを下流側に向って変位させると、第１移動ローラも下流側に向って変位する。これにより、搬送手段が伸縮する。
この場合、物品を搬送するコンベヤベルトの表面は連なっており、大きな段差等が生じないので、物品の搬送がスムースになる。
【００１３】
本発明においては、前記姿勢変更手段は、前記第１の方向に沿って延びる第１軸線の回りに回転する支持プレートと、前記支持プレート上において前記第１軸線に平行な第２軸線の回りを回転可能で、前記水平姿勢で前記物品を受け取り前記第２軸線の回りに回転することで前記物品の姿勢を前記起立姿勢に変更する複数の受渡し台とを備えているのが好ましい。
かかる態様によれば、搬送方向を変えながら姿勢を変更することができる。
【００１４】
本発明においては、前記整列手段は、前記物品の底部を支持する支持面と、整列される物品列の先頭の物品の側面に接触する仕切り板と、整列された物品列の後端の物品の側面に接触する背板とを備えているのが好ましい。
かかる態様によれば、仕切り板と背板との間で物品を挟んで整列することができる。
【００１５】
本発明においては、前記搬送手段は、前記受渡し台に物品を渡す時に伸張状態となり、かつ、前記姿勢変更時に収縮状態となるのが好ましい。
かかる態様によれば、姿勢変更手段に乗り移った物品が姿勢を変更する際に、物品と搬送手段とが干渉するおそれがなくなる。
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
なお、以下の説明では、物品として、図２の二点鎖線で示すように、一対の側面Ｍｓと前記側面Ｍｓに連なる底部Ｍｂとを備えた袋に内容物を収容した、たとえば袋入りのポテトチップスなどからなる物品Ｍを例示して説明する。なお、本発明において、底部Ｍｂとは、前記一対の側面に連なる部位であって、起立姿勢による搬送中に搬送面に支持される部位をいう。
【００１７】
図１〜図１２は実施例１を示す。
箱詰システム：
まず、本発明の集積装置を用いた箱詰システムについて説明する。
図１は、箱詰システムを示す。
図１に示すように、前記箱詰システムは、集積装置１、物品列搬送装置２および箱詰装置３を備えている。集積装置１は、搬送装置（搬送手段の一例）１０、受渡し装置（姿勢変更手段の一例）２０および整列装置（整列手段の一例）４０を備えている。
【００１８】
図２に示すように、搬送装置１０によって水平姿勢で搬送された物品Ｍは、受渡し装置２０によって水平姿勢から起立姿勢にその姿勢を変更され、整列装置４０によってその側面Ｍｓ同士が互いに接触した整列状態に集合された物品列ＭＬとなる。
その後、物品列ＭＬは、物品列搬送装置２によって鉛直上方向Ｚ１に押上られた後、シャッタ６２まで第１の方向Ｘに搬送される。該搬送後、シャッタ６２が開き、図１の二点鎖線で示す上昇状態の昇降台６３上に物品列ＭＬが載置された後、段積みされ、昇降台６３が鉛直下方向Ｚ２に下降し、箱詰プッシャ６４により、たとえば段ボール箱等からなる箱Ｂに箱詰される。
【００１９】
つぎに、箱詰システムにおける各機器の構成および動作について説明する。
搬送装置１０：
図３および図４に示すように、前記搬送装置１０は、投入コンベヤ１１および伸縮コンベヤ３０からなる。上流から投入コンベヤ１１に搬送された物品Ｍは、該投入コンベヤ１１から伸縮コンベヤ３０上に搬送される。図２に示すように、前記物品Ｍは、該物品Ｍの一方の側面Ｍｓが、投入コンベヤ１１および伸縮コンベヤ３０の搬送面１１ｓ，３０ｓにより下方から支えられた水平姿勢で、第１の方向Ｘに搬送される。
【００２０】
受渡し機構２０：
図５および図６に示すように、受渡し機構２０は、伸縮コンベヤ３０の直下流側に配置されており、上流側の伸縮コンベヤ３０から第１の方向Ｘに沿って下流側へ搬送されてくる物品Ｍを受け取って下流側の所定の位置に起立姿勢で袋を順次並べる。図７に示すように、受渡し機構２０は、支持プレート２１と、４台の受渡し台２２と、回転軸２３と、吸引装置７０（図８参照）とを有している。
【００２１】
支持プレート２１は、回転軸２３によって回転可能に支持されている略円形プレートであって、図５および図６に示す伸縮コンベヤ３０の下流側において第１の方向Ｘに直交する面に沿って設けられている。支持プレート２１は、前記回転軸２３を中心に、第１軸線Ｌ１の回りに回転される。
４台の受渡し台２２は、搬送装置１０の直下流側において、略円形の支持プレート２１の表面に対して同一の円上にそれぞれ配置されており、櫛歯状に形成された載置面２２ｄをそれぞれ有している。なお、受渡し台２２の詳細な構成および動作については、後段にて詳述する。
【００２２】
図８に示すように、回転軸２３は、略円形の支持プレート２１の中心部分に設けられており、４台の受渡し台２２の回転軌道の中心となる。また、回転軸２３は、４台の受渡し台２２を重力加速度ｇよりも大きい加速度で移動させる。
【００２３】
吸引装置７０は、４台の受渡し台２２の回転軌道における位置Ｐ１の近傍に配置されており、後述する受渡し台２２の第２開口部２２ｃに当接して、受渡し台２２上に載置された物品Ｍを吸引する。なお、この吸引装置７０の構成についても、後段にて詳述する。
【００２４】
受渡し台２２：
受渡し台２２は、各受渡し台２２を回転可能な状態で支持する回転軸２２ａと、物品Ｍの載置面２２ｄにおける櫛歯状の部分以外の面に開口する第１開口部２２ｂ（図３（ｂ），図４（ｂ））と、物品Ｍの載置面２２ｄとは反対側に開口する第２開口部２２ｃと、物品Ｍの載置面２２ｄと、第１・第２開口部２２ｂ，２２ｃ間を連通させるチャンバ部２２ｅとを有している。
【００２５】
各回転軸２２ａは、受渡し台２２の姿勢を切り換えるための回転軸であって、支持プレート２１に対してそれぞれ取り付けられている。回転軸２２ａは、図５の前記第１軸線Ｌ１に平行な第２軸線Ｌ２の回りを回転可能に、それぞれ設定されている。受渡し台２２は、この回転軸２２ａを中心に回転することで、搬送装置１０（図２）から受け取った物品Ｍの姿勢を水平姿勢から起立姿勢へと切り換える。
図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように、第１開口部２２ｂは、受渡し台２２における櫛歯状部分を除く金属プレートの部分に相当する物品Ｍの載置面２２ｄに形成された複数の円形穴であって、チャンバ部２２ｅ内の内部空間Ｓ（図８）に発生した負圧によって物品Ｍを載置面２２ｄに対して吸い付ける。
【００２６】
図８に示す第２開口部２２ｃは、受渡し台２２における裏面側のチャンバ部２２ｅの先端部分に形成された複数の円形穴によって構成されている。そして、第２開口部２２ｃは、受渡し台２２が回転軸２３を中心とする回転軌道に沿って移動しながら自らも回転軸２２ａを中心に回転する際に、位置Ｐ１において、後述する吸引装置７０の弾性部材７２に当接する。このとき、第２開口部２２ｃが当接した吸引装置７０では、図示しない真空ポンプによって空気が吸引されているため、第２開口部２２ｃを介してチャンバ部２２ｅ内に形成された内部空間Ｓに、受渡し台２２上に載置された物品Ｍを吸引するための負圧を発生させることができる。
【００２７】
載置面２２ｄは、搬送装置１０（図２）から搬入される物品Ｍと接触する面であって、前述した第１開口部２２ｂが形成されている。
【００２８】
受渡し台２２の動作：
受渡し台２２は、支持プレート２１の回転に伴って回転軸２３を中心として回転移動しており、図８に示す位置Ｐ１において、上流側の搬送装置１０から搬送されてくる物品Ｍの長手方向が略水平に向く水平姿勢の物品Ｍを受け取る（図２参照）。この際、受け取った物品Ｍは、吸引装置７０によって受渡し台２２の載置面２２ｄに対して吸い付けられた状態で保持される。
【００２９】
次に、支持プレート２１が回転軸２３を中心にして回転方向ｄに約９０°回転して、受渡し台２２が位置Ｐ１から位置Ｐ２へ移動する。この位置Ｐ２への移動の間に、受渡し台２２は、回転軸２２ａを中心にして物品Ｍが起立姿勢となるように約９０°だけ回転方向ｅに回転移動する。そして、受渡し台２２は、図７に示す搬送機構４０における所定の位置Ｑに物品Ｍを起立姿勢で載置した後、物品Ｍに接触しないように、回転軸２３を中心に矢印ｅ方向に回転しながら上方へ退避するように移動する。この際、前記所定の位置Ｑには、バケット４１，４２（後段にて詳述）のうち、いずれか一方が停止しており、物品Ｍを起立姿勢のまま受け取って整列させる。
【００３０】
さらに、受渡し台２２は、図８に示す位置Ｐ２から支持プレート２１が回転軸２３を中心にして回転方向ｄに約９０°回転して位置Ｐ３に移動する間に、受渡し台２２が約９０°回転方向ｅに回転軸２２ａを中心に回転する。同様にして、受渡し台２２は、位置Ｐ３から位置Ｐ４を経て再び位置Ｐ１へと移動する。
支持プレート２１の側面部に配置された４台の受渡し台２２が、このような動作を順次行うことによって、複数の物品Ｍを所定の位置Ｑに起立姿勢で受け渡して物品Ｍの束を形成することができる。
【００３１】
吸引装置７０：
吸引装置７０は、前述のように、受渡し台２２上に載置された物品Ｍを受渡し台２２に対して吸引するための装置であって、本体７１と弾性部材７２とを有している。
【００３２】
前記本体７１は、図示しないエア配管を介して真空ポンプに接続されており、内部の空間には真空ポンプによって負圧が形成される。
弾性部材７２は、受渡し台２２の第２開口部２２ｃとほぼ同じ大きさの開口を有し、受渡し台２２が搬送装置１０から物品Ｍを受け取る位置Ｐ１において受渡し台２２の第２開口部２２ｃと当接するように、受渡し台２２の回転軌道の接線方向に略平行になるように配置されている。
なお、弾性部材７２としては、ゴム製品や発泡ウレタン等の樹脂製品を用いることができる。
【００３３】
搬送機構４０：
搬送機構４０は、図７、図９および図１０に示すように、複数のバケット４１，４２と、仕切り板４３ａ，４３ｂと、背板４４ａ，４４ｂと、駆動モータＭ１〜Ｍ３とを有しており、上流側の受渡し機構２０から図７の所定の位置Ｑに起立姿勢で搬送される物品Ｍを順に受け取って所定の個数ずつ下流側の位置Ｒに向って搬送する。
【００３４】
図１０において、バケット４１，４２は、搬送機構４０における上流側と下流側とにおいて、それぞれ１つずつ設けられており、回転軸４５，４６を中心に回転するスプロケットｓ１，ｓ１間、ｓ２，ｓ２間に巻き掛けられたチェーンに沿ってループ状に走行する。そして、図７のバケット４１，４２は、その上に載置された複数の物品Ｍの束からなる物品列ＭＬを、上流側の所定の位置Ｐから下流側の位置Ｒまで搬送する。また、バケット４１，４２は、それぞれ複数の底板４１ａ，４２ａを組み合わせて構成されている。底板４１ａ，４２ａは、物品Ｍの底部Ｍｂを支持する支持面を構成している。
【００３５】
仕切り板４３ａ，４３ｂは、複数の底板４１ａ，４２ａのうち、最も下流側（先頭側）に配置された底板４１ａ，４２ａにそれぞれ取り付けられている。この仕切り板４３ａ，４３ｂによって、受渡し台２２から受け渡された物品列ＭＬの先頭の物品Ｍを起立姿勢のままで保持しつつ、その後で受け渡される複数の物品Ｍを、各バケット４１，４２上において整列させることができる。また、仕切り板４３ａ，４３ｂは、後述する駆動モータＭ１，Ｍ２（図９）によってスプロケットｓ１，ｓ２を介してそれぞれ独立駆動される。さらに、図３に示すように、仕切り板４３ａ，４３ｂは、物品Ｍと当接する面が櫛歯状となっており、前述した受渡し台２２の櫛歯状の部分と離合可能で互いに接触しないように構成されている。
【００３６】
図７の背板４４ａ，４４ｂは、各バケット４１，４２上に載置された物品列ＭＬを、後方から支持する部材であって、各仕切り板４３ａ，４３ｂに対して１つずつ設けられている。また、背板４４ａ，４４ｂは、共通の駆動源である駆動モータＭ３（図９）によって駆動されており、移動ループにおいて互いに対向する位置に取り付けられている。このように、背板４４ａ，４４ｂを、仕切り板４３ａ，４３ｂとは別々の駆動源によって駆動させることで、箱詰めされる所定数の物品Ｍの数が変更された場合でも、仕切り板４３ａ，４３ｂとの間に物品列ＭＬを挟み込んで、安定した状態で排出位置Ｒまで物品列ＭＬを搬送することができる。なお、背板４４ａ，４４ｂは、物品Ｍと当接する面が櫛歯状となっており、前述した受渡し台２２の櫛歯状の部分と離合可能で互いに接触しないように構成されている点については、仕切り板４３ａ，４３ｂと同様である。
【００３７】
図９のスプロケットｓ１〜ｓ３は、搬送機構４０における両端部分にそれぞれ配置されており、同一の径を有している。これにより、仕切り板４３ａと仕切り板４３ｂと背板４４ａ，４４ｂとを、同じ回転数で同じ速度で移動させることができる。
本実施例では、前述のように、仕切り板４３ａと、仕切り板４３ｂと、背板４４ａ，４４ｂとをそれぞれ独立して駆動するように構成されており、仕切り板４３ａを駆動する駆動モータＭ１によって第１のループが、仕切り板４３ｂを駆動する駆動モータＭ２によって第２のループが、背板４４ａ，４４ｂを駆動する駆動モータＭ３によって第３のループが形成される。
【００３８】
これにより、仕切り板４３ａと背板４４ａとの間、および仕切り板４３ｂと背板４４ｂとの間に、それぞれ物品列ＭＬを挟み込むようにして搬送することで、搬送機構４０において従来よりも大幅に安定した状態での搬送が可能になる。
ここで、搬送機構４０による物品列ＭＬの搬送方法について、一方のバケット４１側を例に挙げて具体的に説明すれば以下の通りである。なお、他方のバケット４２についても、以下の説明と同様にして搬送を行う。
【００３９】
すなわち、図７の物品Ｍが受け渡される所定の位置Ｑにおいて待機しているバケット４１は、上流側の受渡し台２２から物品Ｍが搬送されてくると、先頭の物品Ｍを仕切り板４３ａによって起立姿勢で受け取り、該起立姿勢を保持する。そして、バケット４１は、物品Ｍの袋の厚みｄ１（図７）分に相当する所定の間隔だけ下流側に移動することによって、図１１（ａ）に示すように、先頭で受け入れた物品Ｍの後方に複数の物品Ｍを整列させた状態で受け入れる。このとき、背板４４ａは、物品Ｍを受け入れる所定の位置Ｑ（図１２参照）の下流側で待機している。そして、下流側のバケット４２に相当する仕切り板４３ｂは、背板４４ａのすぐ下流側において待機している。やがて、図１１（ｂ）に示すように、受け渡された物品列ＭＬが所定の個数になると、図１１（ｃ）に示すように、仕切り板４３ａと背板４４ａとの間に物品列ＭＬを挟み込んだ状態で、図１１（ｄ）に示すように、下流側の位置Ｒ（図１２参照）まで第２の方向Ｙに沿って搬送する。このとき、図１１（ｂ）に示すように、背板４４ａの第２の方向Ｙにおける直下流側に待機していた仕切り板４３ｂは、背板４４ａの下流側に速やかに移動して、次のバッチの物品Ｍを受渡し台２２から受け取る。
【００４０】
物品列搬送装置２：
図１２に示す整列装置４０によって所定の袋数ごとに整列された物品列ＭＬは、第１プッシャ５１によってリフタ５２上に押し出される。図２に示すように、リフタ５２上の物品列ＭＬは、鉛直上方Ｚ１に持ち上げられた後、第２プッシャ５４によって第１の方向Ｘに押し出され、図１に示す物品列搬送装置２の搬送面６５上に搬送される。
【００４１】
その後、図２の二点鎖線に示す昇降プッシャ６１が、物品列ＭＬを第１の方向Ｘに押す。ここで、図１に示す物品列搬送装置２の搬送面６５の第２の方向（幅方向）Ｙの両側には案内板８０が設けられている。この時、前記第２の方向Ｙに直線状に連なるバー９１（図２）を起立状態に保持することにより、案内板８０にその側面Ｍｓを案内された物品列ＭＬは、後端部を昇降プッシャ６１に押されてバー９１（図２）に接触し、各物品Ｍが一列に整列される。
前記整列後、バー９１（図２）が倒れ、物品列ＭＬはシャッタ６２上に搬送される。
【００４２】
前記搬送後、シャッタ６２が開き、二点鎖線で示す上昇状態の昇降台６３上に物品列ＭＬが載置された後、昇降台６３が鉛直下方Ｚ２に下降する。一方、開口部Ｂｕが横向きになるように倒されて配置された箱Ｂがセットされる。昇降台６３上に物品列ＭＬが段積みされた後に、昇降台６３は、箱Ｂの下側の開口部Ｂｕと、物品列ＭＬのレベルが概ね同じになる位置まで下降する。前記下降後、箱詰プッシャ６４により、物品列ＭＬが箱Ｂ内に押し出されて箱詰される。
箱詰の終了した箱Ｂは、開口部Ｂｕが上になるように回動される。
【００４３】
つぎに、本発明の要部について説明する。
投入コンベヤ１１：
図３（ａ）に示すように、投入コンベヤ１１は、上流側と下流側に設けられた一対のプーリ１３，１３間に掛け渡された無端状のコンベヤベルト１１ｂを備えている。上流側のプーリ１３が、第１駆動モータ１１Ｍに回転駆動されることにより、投入コンベヤ１１の搬送面１１Ｓ上の物品Ｍを伸縮コンベヤ３０に搬送する。
【００４４】
伸縮コンベヤ３０：
伸縮コンベヤ３０は、第１移動ローラ３２、第１固定ローラ３４、第２移動ローラ３３および一対の第２固定ローラ３５，３６と、各ローラ３２〜３６に掛け渡された無端状のコンベヤベルト３１を備えている。
【００４５】
第１移動ローラ３２は、コンベヤベルト３１の内周面に接触し、第１の方向Ｘの下流端側に配置されている。
第１固定ローラ３４は、コンベヤベルト３１の内周面に接触し、第１の方向Ｘの下流端側に配置されている。
第２移動ローラ３３は、コンベヤベルト３１の外周面に接触し、第１移動ローラ３２と第１固定ローラ３４との間に配置されている。第２固定ローラ３５，３６は、コンベヤベルト３１の内周面に接触し、第１の方向Ｘの上流端側に配置されている。
第２固定ローラ３５，３６は、コンベヤベルト３１の内周面に接触し、第１の方向Ｘの上流端側に配置されている。
【００４６】
第２固定ローラ３６と第１移動ローラ３２間において、コンベヤベルト３１は、物品Ｍを搬送する搬送面３０ｓを構成している。第２固定ローラ３６が、第２コンベヤモータ３０Ｍにより回転駆動されることで、投入コンベヤ１１から搬送された前記搬送面３０ｓ上の物品Ｍが、受渡し装置２０の受渡し台２２上に搬送される。
【００４７】
伸縮コンベヤ３０の伸縮機構：
ここで、図４（ａ），（ｂ）に示すような大型の物品Ｍを搬送する場合、受渡し台２２が物品Ｍを整列装置４０に渡す際に、物品Ｍが伸縮コンベヤ３０に接触するおそれがある。そのため、本伸縮コンベヤ３０は、かかる大型の物品Ｍの搬送を行う場合には、伸縮コンベヤ３０の下流端である第１移動ローラ３２を上流側に移動させることにより、図３（ａ），（ｂ）に示す伸張状態から、図４（ａ），（ｂ）に示す収縮状態に移行して、物品Ｍとの接触を回避している。
【００４８】
以下、伸縮コンベヤ３０の伸縮機構について説明する。
図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、前記第１および第２移動ローラ３２，３３は、ガイドロッド３９に対して摺動可能に設定されたスライダ３８に回転自在に取り付けられている。ガイドロッド３９は、第１の方向Ｘに概ね平行に設けられており、スライダ３８は、ガイドロッド３９に沿って前記第１の方向Ｘに摺動自在に移動可能である。スライダ３８には、エアシリンダ３７のシリンダロッド３７ａが固定されており、該エアシリンダ３７によってスライダ３８が第１の方向Ｘに移動される。
【００４９】
図３に示すように、前記エアシリンダ３７により、スライダ３８が受渡し装置２０に向って移動されると、第１および第２移動ローラ３２、３３が受渡し装置２０に向って移動され、第１移動ローラ３２と第２固定ローラ３６との距離が大きくなり、伸縮コンベヤ３０が伸張される。この伸張状態においては、小さい物品Ｍの受け渡しが行われる。
一方、図４に示すように、スライダ３８が受渡し装置２０から遠ざかる方向に移動されると、第１移動ローラ３２と第２固定ローラ３６との距離が小さくなり、伸縮コンベヤ３０が収縮される。この収縮状態においては、大きい物品Ｍの受け渡しが行われる。
【００５０】
なお、物品Ｍは、搬送面３０ｓ上を高速で搬送されることにより、伸縮コンベヤ３０から受渡し台２２に向って投げ渡されるようにして受渡し台２２に渡される。そのため、伸縮コンベヤ３０と受渡し台２２との間が空いていても物品Ｍを受渡し台２２上に搬送することが可能である。
【００５１】
このように、物品Ｍのサイズに応じて伸縮コンベヤ３０の長さが変化することにより、物品Ｍのサイズの大小に拘わらず、物品Ｍの姿勢が不安定になることなく受渡し装置２０に渡すことができる。また、物品Ｍの内容物を傷つけることなく、かつ、所定のサイクルタイムで受渡し装置２０に渡すことができる。
【００５２】
なお、伸縮コンベヤ３０の伸縮は、上流に設けたコントローラに設定された物品Ｍや袋のサイズの情報に基づき、物品Ｍの種類の変更（段取り替え）の際に自動的に行われるようにしてもよい。
また、前述の実施例１では、伸縮コンベヤ３０を物品Ｍの大小２段階に伸縮することとしたが、たとえば、ストッパなどを設けて３段階以上に伸縮させることで、複数種類の大きさの物品Ｍに対応させるようにしてもよい。
【００５３】
さらに、伸縮コンベヤ３０の伸縮を物品Ｍの受け渡し毎に行うようにしてもよい。すなわち、伸縮コンベヤ３０が、受渡し装置２０の受渡し台２２に物品Ｍを渡す時に伸張状態となり、かつ、受渡し台２２による物品Ｍの姿勢変更時に収縮状態となるように制御してもよい。
【実施例２】
【００５４】
図１３は実施例２を示す。
図１３（ａ），（ｂ）に示すように、本実施例２では、伸縮コンベヤ３０の長さを一定とし、物品Ｍの大きさに応じて、伸縮コンベヤ３０が第１の方向Ｘに移動される。
図１３（ａ）に示すように、物品Ｍの大きさが小さい場合には、伸縮コンベヤ３０が受渡し装置２０に近づくように移動される。一方、図１３（ｂ）に示すように、物品Ｍの大きさが大きい場合には、伸縮コンベヤ３０の上流側が投入コンベヤ１１の下方に移動され、伸縮コンベヤ３０が受け渡し受渡し装置２０から遠ざかるように移動される。
その他の構成は、実施例１と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００５５】
なお、前記伸縮コンベヤ３０の移動を、移動装置３０Ａに設けられたモータ（図示せず）を用いて行ってもよい。かかる場合には、前記モータとして、ステッピングモータやパルスモータを用いて、伸縮コンベヤ３０の位置を制御してもよい。すなわち、図１３（ｃ）に示すように、モータの回転角度記憶部を設ける。前記回転角度記憶部には、物品Ｍの大きさに応じてエンコーダのカウント数、すなわち、モータの回転角度が予め設定記憶されている。物品Ｍの大きさに応じて、該記憶部からカウント数を読み出し、当該カウント数に基づいて伸縮コンベヤ３０の位置を制御するようにしてもよい。
【００５６】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施例を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、実施例１の伸縮コンベヤでは、エアシリンダを用いて伸縮コンベヤの伸縮を行うようにしたが、エアシリンダの代わりにモータを用いて伸縮を行ってもよいし、商品の大きさ毎に手動で伸縮コンベヤの伸縮を行うようにしてもよい。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例１にかかる箱詰システムを示す概略側面図である。
【図２】物品の集積および箱詰工程を示す工程図である。
【図３】搬送装置を示す概略側面図である。
【図４】搬送装置を示す概略側面図である。
【図５】伸縮コンベヤおよび受渡し装置を示す概略斜視図である。
【図６】伸縮コンベヤおよび受渡し装置を示す概略斜視図である。
【図７】集積装置を示す概略正面図である。
【図８】受渡し装置を示す概略正面図である。
【図９】整列装置を示す概略平面図である。
【図１０】整列装置を示す概略正面図である。
【図１１】物品の集積方法を示す動作図である。
【図１２】搬送装置および集積装置を示す概略平面図である。
【図１３】図１３（ａ）および図１３（ｂ）は実施例２にかかる搬送装置および受渡し装置を示す概略側面図、図１３（ｃ）はモータの回転角度記憶部の記憶内容を示す図表である。
【符号の説明】
【００５８】
１：集積装置
１０：搬送装置（搬送手段の一例）
２０：受渡し装置（姿勢変更手段の一例）
２２：受渡し台
３１：コンベヤベルト
３２：第１移動ローラ
３３：第２移動ローラ
３４：第１固定ローラ
３５，３６：第２固定ローラ
４０：整列装置（整列手段の一例）
４１ａ，４２ａ：底板（支持面）
４３ａ，４３ｂ：仕切り板
４４ａ，４４ｂ：背板
Ｌ１：第１軸線
Ｌ２：第２軸線
Ｍ：物品
ＭＬ：物品列
Ｘ：第１の方向
Ｙ：第２の方向
Ｚ：鉛直方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内容物を収容した物品を整列させる集積装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、袋状の物品は工場で箱詰めされて出荷される。前記箱詰めに先立って、袋状の物品は複数個が背中合わせで整列される。かかる箱詰めのための集積装置は周知である（特許文献１，２）。
【特許文献１】特開平５−２６２３０４号（要約書）
【特許文献２】特開２００５−１１９７２３（要約書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本出願人は、回転する支持プレートに複数の受渡し台を設けた姿勢変更手段を発明し、既に出願（特願２００５−１８１４７９，特願２００６−１９４３２５）している。前記姿勢変更手段は、コンベヤから供給された物品を前記受渡し台と共に回転させて物品の姿勢を変更する。
【０００４】
前記コンベヤの搬送方向の先端の位置は、前記受渡し台上に物品が完全に乗り移った状態で、当該物品が前記コンベヤと接触しないように設定される。
【０００５】
一方、物品には種々のサイズが存在する。サイズの大きい物品に合わせて前記コンベヤの先端の位置が設定されると、サイズの小さい物品をコンベヤから受渡し台に搬送する際に、前記コンベヤと受渡し台との間の空間の距離が大きくなる。
【０００６】
そのため、物品の搬送中に物品の姿勢が乱れる要因となる。また、姿勢の乱れに伴い袋の内容物が傷付くおそれがある。さらに、物品の搬送能力も低下するおそれがあり、サイクルタイムが長くなるおそれもある。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、物品のサイズに応じて搬送手段の長さが変化することにより、物品のサイズの大小に拘わらず、物品の姿勢が不安定になることなく姿勢変更手段に渡すことができると共に、内容物を傷付けることなく、かつ、所定のサイクルタイムで姿勢変更手段に渡すことができる集積装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の集積装置は、一対の側面と前記側面に連なる底部とを備えた袋に内容物を収容した複数の物品を搬送しながら整列した物品列を生成する集積装置であって、前記物品の一方の側面を搬送面により下方から支えた水平姿勢で前記物品を第１の方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段から前記水平姿勢で前記物品を受け取って、前記物品の側面が前記第１の方向および鉛直方向に沿った起立姿勢に姿勢を変更させる姿勢変更手段と、前記姿勢の変更された物品を前記第１の方向に直交する第２の方向に重ねた状態で集めると共に前記側面同士が互いに接触した整列状態となるように集合させる整列手段とを備え、前記搬送手段が前記第１の方向に伸縮可能で、搬送される物品の前記第１の方向の長さに応じて前記搬送手段が伸縮して前記搬送手段と前記姿勢変更手段との間の空間の距離を変更可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、物品のサイズに応じて搬送手段の長さが変化することにより、物品のサイズの大小に拘わらず、物品の姿勢が不安定になることなく姿勢変更手段に渡すことができると共に、内容物を傷付けることなく、かつ、所定のサイクルタイムで姿勢変更手段に渡すことができる。
なお、「搬送手段が伸縮」するとは、搬送手段を構成するコンベヤの長さ自体が伸縮する以外に、搬送手段が２以上のコンベヤで構成され、２つのコンベヤのラップする範囲が変更されることで搬送手段の長さが伸縮する場合を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明においては、物品の前記長さが短い場合には、前記搬送手段が伸張して前記搬送手段の先端が前記姿勢変更手段に接近し、前記物品の前記長さが長い場合には、前記搬送手段が収縮して前記搬送手段の先端が前記姿勢変更手段から離間するのが好ましい。
かかる態様によれば、短い物品の場合には、前記空間距離が小さくなるので、前記搬送手段から前記姿勢変更手段への物品の渡し動作が安定する。
一方、長い物品の場合には、前記空間距離が大きいので、前記姿勢変更手段に乗り移った物品の姿勢を変更する際に、物品と搬送手段とが干渉しない。
【００１１】
本発明においては、前記搬送手段の先端の位置が前記袋のサイズに応じて変更可能であるのが好ましい。
かかる態様によれば、袋サイズに応じて前記搬送手段の先端の位置が変更可能であるから、物品の長さを検出しなくても、上流の包装機や主制御装置からのサイズの信号を受け取ることで、前記動作の安定等を図ることができる。
【００１２】
本発明においては、前記搬送手段は、無端状のコンベヤベルトと、前記コンベヤベルトの内周面に接触し第１の方向の下流端側に配置された第１移動ローラと、前記コンベヤベルトの内周面に接触し前記第１の方向の下流端側に配置された第１固定ローラと、前記コンベヤベルトの外周面に接触し、前記第１移動ローラと第１固定ローラとの間に配置された第２移動ローラと、前記コンベヤベルトの内周面に接触し前記第１の方向の上流端側に配置された第２固定ローラとを備えているのが好ましい。
かかる態様によれば、第２移動ローラを上流側に向って変位させると、第１移動ローラも上流側に向って変位する。一方、第２移動ローラを下流側に向って変位させると、第１移動ローラも下流側に向って変位する。これにより、搬送手段が伸縮する。
この場合、物品を搬送するコンベヤベルトの表面は連なっており、大きな段差等が生じないので、物品の搬送がスムースになる。
【００１３】
本発明においては、前記姿勢変更手段は、前記第１の方向に沿って延びる第１軸線の回りに回転する支持プレートと、前記支持プレート上において前記第１軸線に平行な第２軸線の回りを回転可能で、前記水平姿勢で前記物品を受け取り前記第２軸線の回りに回転することで前記物品の姿勢を前記起立姿勢に変更する複数の受渡し台とを備えているのが好ましい。
かかる態様によれば、搬送方向を変えながら姿勢を変更することができる。
【００１４】
本発明においては、前記整列手段は、前記物品の底部を支持する支持面と、整列される物品列の先頭の物品の側面に接触する仕切り板と、整列された物品列の後端の物品の側面に接触する背板とを備えているのが好ましい。
かかる態様によれば、仕切り板と背板との間で物品を挟んで整列することができる。
【００１５】
本発明においては、前記搬送手段は、前記受渡し台に物品を渡す時に伸張状態となり、かつ、前記姿勢変更時に収縮状態となるのが好ましい。
かかる態様によれば、姿勢変更手段に乗り移った物品が姿勢を変更する際に、物品と搬送手段とが干渉するおそれがなくなる。
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
なお、以下の説明では、物品として、図２の二点鎖線で示すように、一対の側面Ｍｓと前記側面Ｍｓに連なる底部Ｍｂとを備えた袋に内容物を収容した、たとえば袋入りのポテトチップスなどからなる物品Ｍを例示して説明する。なお、本発明において、底部Ｍｂとは、前記一対の側面に連なる部位であって、起立姿勢による搬送中に搬送面に支持される部位をいう。
【００１７】
図１〜図１２は実施例１を示す。
箱詰システム：
まず、本発明の集積装置を用いた箱詰システムについて説明する。
図１は、箱詰システムを示す。
図１に示すように、前記箱詰システムは、集積装置１、物品列搬送装置２および箱詰装置３を備えている。集積装置１は、搬送装置（搬送手段の一例）１０、受渡し装置（姿勢変更手段の一例）２０および整列装置（整列手段の一例）４０を備えている。
【００１８】
図２に示すように、搬送装置１０によって水平姿勢で搬送された物品Ｍは、受渡し装置２０によって水平姿勢から起立姿勢にその姿勢を変更され、整列装置４０によってその側面Ｍｓ同士が互いに接触した整列状態に集合された物品列ＭＬとなる。
その後、物品列ＭＬは、物品列搬送装置２によって鉛直上方向Ｚ１に押上られた後、シャッタ６２まで第１の方向Ｘに搬送される。該搬送後、シャッタ６２が開き、図１の二点鎖線で示す上昇状態の昇降台６３上に物品列ＭＬが載置された後、段積みされ、昇降台６３が鉛直下方向Ｚ２に下降し、箱詰プッシャ６４により、たとえば段ボール箱等からなる箱Ｂに箱詰される。
【００１９】
つぎに、箱詰システムにおける各機器の構成および動作について説明する。
搬送装置１０：
図３および図４に示すように、前記搬送装置１０は、投入コンベヤ１１および伸縮コンベヤ３０からなる。上流から投入コンベヤ１１に搬送された物品Ｍは、該投入コンベヤ１１から伸縮コンベヤ３０上に搬送される。図２に示すように、前記物品Ｍは、該物品Ｍの一方の側面Ｍｓが、投入コンベヤ１１および伸縮コンベヤ３０の搬送面１１ｓ，３０ｓにより下方から支えられた水平姿勢で、第１の方向Ｘに搬送される。
【００２０】
受渡し機構２０：
図５および図６に示すように、受渡し機構２０は、伸縮コンベヤ３０の直下流側に配置されており、上流側の伸縮コンベヤ３０から第１の方向Ｘに沿って下流側へ搬送されてくる物品Ｍを受け取って下流側の所定の位置に起立姿勢で袋を順次並べる。図７に示すように、受渡し機構２０は、支持プレート２１と、４台の受渡し台２２と、回転軸２３と、吸引装置７０（図８参照）とを有している。
【００２１】
支持プレート２１は、回転軸２３によって回転可能に支持されている略円形プレートであって、図５および図６に示す伸縮コンベヤ３０の下流側において第１の方向Ｘに直交する面に沿って設けられている。支持プレート２１は、前記回転軸２３を中心に、第１軸線Ｌ１の回りに回転される。
４台の受渡し台２２は、搬送装置１０の直下流側において、略円形の支持プレート２１の表面に対して同一の円上にそれぞれ配置されており、櫛歯状に形成された載置面２２ｄをそれぞれ有している。なお、受渡し台２２の詳細な構成および動作については、後段にて詳述する。
【００２２】
図８に示すように、回転軸２３は、略円形の支持プレート２１の中心部分に設けられており、４台の受渡し台２２の回転軌道の中心となる。また、回転軸２３は、４台の受渡し台２２を重力加速度ｇよりも大きい加速度で移動させる。
【００２３】
吸引装置７０は、４台の受渡し台２２の回転軌道における位置Ｐ１の近傍に配置されており、後述する受渡し台２２の第２開口部２２ｃに当接して、受渡し台２２上に載置された物品Ｍを吸引する。なお、この吸引装置７０の構成についても、後段にて詳述する。
【００２４】
受渡し台２２：
受渡し台２２は、各受渡し台２２を回転可能な状態で支持する回転軸２２ａと、物品Ｍの載置面２２ｄにおける櫛歯状の部分以外の面に開口する第１開口部２２ｂ（図３（ｂ），図４（ｂ））と、物品Ｍの載置面２２ｄとは反対側に開口する第２開口部２２ｃと、物品Ｍの載置面２２ｄと、第１・第２開口部２２ｂ，２２ｃ間を連通させるチャンバ部２２ｅとを有している。
【００２５】
各回転軸２２ａは、受渡し台２２の姿勢を切り換えるための回転軸であって、支持プレート２１に対してそれぞれ取り付けられている。回転軸２２ａは、図５の前記第１軸線Ｌ１に平行な第２軸線Ｌ２の回りを回転可能に、それぞれ設定されている。受渡し台２２は、この回転軸２２ａを中心に回転することで、搬送装置１０（図２）から受け取った物品Ｍの姿勢を水平姿勢から起立姿勢へと切り換える。
図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように、第１開口部２２ｂは、受渡し台２２における櫛歯状部分を除く金属プレートの部分に相当する物品Ｍの載置面２２ｄに形成された複数の円形穴であって、チャンバ部２２ｅ内の内部空間Ｓ（図８）に発生した負圧によって物品Ｍを載置面２２ｄに対して吸い付ける。
【００２６】
図８に示す第２開口部２２ｃは、受渡し台２２における裏面側のチャンバ部２２ｅの先端部分に形成された複数の円形穴によって構成されている。そして、第２開口部２２ｃは、受渡し台２２が回転軸２３を中心とする回転軌道に沿って移動しながら自らも回転軸２２ａを中心に回転する際に、位置Ｐ１において、後述する吸引装置７０の弾性部材７２に当接する。このとき、第２開口部２２ｃが当接した吸引装置７０では、図示しない真空ポンプによって空気が吸引されているため、第２開口部２２ｃを介してチャンバ部２２ｅ内に形成された内部空間Ｓに、受渡し台２２上に載置された物品Ｍを吸引するための負圧を発生させることができる。
【００２７】
載置面２２ｄは、搬送装置１０（図２）から搬入される物品Ｍと接触する面であって、前述した第１開口部２２ｂが形成されている。
【００２８】
受渡し台２２の動作：
受渡し台２２は、支持プレート２１の回転に伴って回転軸２３を中心として回転移動しており、図８に示す位置Ｐ１において、上流側の搬送装置１０から搬送されてくる物品Ｍの長手方向が略水平に向く水平姿勢の物品Ｍを受け取る（図２参照）。この際、受け取った物品Ｍは、吸引装置７０によって受渡し台２２の載置面２２ｄに対して吸い付けられた状態で保持される。
【００２９】
次に、支持プレート２１が回転軸２３を中心にして回転方向ｄに約９０°回転して、受渡し台２２が位置Ｐ１から位置Ｐ２へ移動する。この位置Ｐ２への移動の間に、受渡し台２２は、回転軸２２ａを中心にして物品Ｍが起立姿勢となるように約９０°だけ回転方向ｅに回転移動する。そして、受渡し台２２は、図７に示す搬送機構４０における所定の位置Ｑに物品Ｍを起立姿勢で載置した後、物品Ｍに接触しないように、回転軸２３を中心に矢印ｅ方向に回転しながら上方へ退避するように移動する。この際、前記所定の位置Ｑには、バケット４１，４２（後段にて詳述）のうち、いずれか一方が停止しており、物品Ｍを起立姿勢のまま受け取って整列させる。
【００３０】
さらに、受渡し台２２は、図８に示す位置Ｐ２から支持プレート２１が回転軸２３を中心にして回転方向ｄに約９０°回転して位置Ｐ３に移動する間に、受渡し台２２が約９０°回転方向ｅに回転軸２２ａを中心に回転する。同様にして、受渡し台２２は、位置Ｐ３から位置Ｐ４を経て再び位置Ｐ１へと移動する。
支持プレート２１の側面部に配置された４台の受渡し台２２が、このような動作を順次行うことによって、複数の物品Ｍを所定の位置Ｑに起立姿勢で受け渡して物品Ｍの束を形成することができる。
【００３１】
吸引装置７０：
吸引装置７０は、前述のように、受渡し台２２上に載置された物品Ｍを受渡し台２２に対して吸引するための装置であって、本体７１と弾性部材７２とを有している。
【００３２】
前記本体７１は、図示しないエア配管を介して真空ポンプに接続されており、内部の空間には真空ポンプによって負圧が形成される。
弾性部材７２は、受渡し台２２の第２開口部２２ｃとほぼ同じ大きさの開口を有し、受渡し台２２が搬送装置１０から物品Ｍを受け取る位置Ｐ１において受渡し台２２の第２開口部２２ｃと当接するように、受渡し台２２の回転軌道の接線方向に略平行になるように配置されている。
なお、弾性部材７２としては、ゴム製品や発泡ウレタン等の樹脂製品を用いることができる。
【００３３】
搬送機構４０：
搬送機構４０は、図７、図９および図１０に示すように、複数のバケット４１，４２と、仕切り板４３ａ，４３ｂと、背板４４ａ，４４ｂと、駆動モータＭ１〜Ｍ３とを有しており、上流側の受渡し機構２０から図７の所定の位置Ｑに起立姿勢で搬送される物品Ｍを順に受け取って所定の個数ずつ下流側の位置Ｒに向って搬送する。
【００３４】
図１０において、バケット４１，４２は、搬送機構４０における上流側と下流側とにおいて、それぞれ１つずつ設けられており、回転軸４５，４６を中心に回転するスプロケットｓ１，ｓ１間、ｓ２，ｓ２間に巻き掛けられたチェーンに沿ってループ状に走行する。そして、図７のバケット４１，４２は、その上に載置された複数の物品Ｍの束からなる物品列ＭＬを、上流側の所定の位置Ｐから下流側の位置Ｒまで搬送する。また、バケット４１，４２は、それぞれ複数の底板４１ａ，４２ａを組み合わせて構成されている。底板４１ａ，４２ａは、物品Ｍの底部Ｍｂを支持する支持面を構成している。
【００３５】
仕切り板４３ａ，４３ｂは、複数の底板４１ａ，４２ａのうち、最も下流側（先頭側）に配置された底板４１ａ，４２ａにそれぞれ取り付けられている。この仕切り板４３ａ，４３ｂによって、受渡し台２２から受け渡された物品列ＭＬの先頭の物品Ｍを起立姿勢のままで保持しつつ、その後で受け渡される複数の物品Ｍを、各バケット４１，４２上において整列させることができる。また、仕切り板４３ａ，４３ｂは、後述する駆動モータＭ１，Ｍ２（図９）によってスプロケットｓ１，ｓ２を介してそれぞれ独立駆動される。さらに、図３に示すように、仕切り板４３ａ，４３ｂは、物品Ｍと当接する面が櫛歯状となっており、前述した受渡し台２２の櫛歯状の部分と離合可能で互いに接触しないように構成されている。
【００３６】
図７の背板４４ａ，４４ｂは、各バケット４１，４２上に載置された物品列ＭＬを、後方から支持する部材であって、各仕切り板４３ａ，４３ｂに対して１つずつ設けられている。また、背板４４ａ，４４ｂは、共通の駆動源である駆動モータＭ３（図９）によって駆動されており、移動ループにおいて互いに対向する位置に取り付けられている。このように、背板４４ａ，４４ｂを、仕切り板４３ａ，４３ｂとは別々の駆動源によって駆動させることで、箱詰めされる所定数の物品Ｍの数が変更された場合でも、仕切り板４３ａ，４３ｂとの間に物品列ＭＬを挟み込んで、安定した状態で排出位置Ｒまで物品列ＭＬを搬送することができる。なお、背板４４ａ，４４ｂは、物品Ｍと当接する面が櫛歯状となっており、前述した受渡し台２２の櫛歯状の部分と離合可能で互いに接触しないように構成されている点については、仕切り板４３ａ，４３ｂと同様である。
【００３７】
図９のスプロケットｓ１〜ｓ３は、搬送機構４０における両端部分にそれぞれ配置されており、同一の径を有している。これにより、仕切り板４３ａと仕切り板４３ｂと背板４４ａ，４４ｂとを、同じ回転数で同じ速度で移動させることができる。
本実施例では、前述のように、仕切り板４３ａと、仕切り板４３ｂと、背板４４ａ，４４ｂとをそれぞれ独立して駆動するように構成されており、仕切り板４３ａを駆動する駆動モータＭ１によって第１のループが、仕切り板４３ｂを駆動する駆動モータＭ２によって第２のループが、背板４４ａ，４４ｂを駆動する駆動モータＭ３によって第３のループが形成される。
【００３８】
これにより、仕切り板４３ａと背板４４ａとの間、および仕切り板４３ｂと背板４４ｂとの間に、それぞれ物品列ＭＬを挟み込むようにして搬送することで、搬送機構４０において従来よりも大幅に安定した状態での搬送が可能になる。
ここで、搬送機構４０による物品列ＭＬの搬送方法について、一方のバケット４１側を例に挙げて具体的に説明すれば以下の通りである。なお、他方のバケット４２についても、以下の説明と同様にして搬送を行う。
【００３９】
すなわち、図７の物品Ｍが受け渡される所定の位置Ｑにおいて待機しているバケット４１は、上流側の受渡し台２２から物品Ｍが搬送されてくると、先頭の物品Ｍを仕切り板４３ａによって起立姿勢で受け取り、該起立姿勢を保持する。そして、バケット４１は、物品Ｍの袋の厚みｄ１（図７）分に相当する所定の間隔だけ下流側に移動することによって、図１１（ａ）に示すように、先頭で受け入れた物品Ｍの後方に複数の物品Ｍを整列させた状態で受け入れる。このとき、背板４４ａは、物品Ｍを受け入れる所定の位置Ｑ（図１２参照）の下流側で待機している。そして、下流側のバケット４２に相当する仕切り板４３ｂは、背板４４ａのすぐ下流側において待機している。やがて、図１１（ｂ）に示すように、受け渡された物品列ＭＬが所定の個数になると、図１１（ｃ）に示すように、仕切り板４３ａと背板４４ａとの間に物品列ＭＬを挟み込んだ状態で、図１１（ｄ）に示すように、下流側の位置Ｒ（図１２参照）まで第２の方向Ｙに沿って搬送する。このとき、図１１（ｂ）に示すように、背板４４ａの第２の方向Ｙにおける直下流側に待機していた仕切り板４３ｂは、背板４４ａの下流側に速やかに移動して、次のバッチの物品Ｍを受渡し台２２から受け取る。
【００４０】
物品列搬送装置２：
図１２に示す整列装置４０によって所定の袋数ごとに整列された物品列ＭＬは、第１プッシャ５１によってリフタ５２上に押し出される。図２に示すように、リフタ５２上の物品列ＭＬは、鉛直上方Ｚ１に持ち上げられた後、第２プッシャ５４によって第１の方向Ｘに押し出され、図１に示す物品列搬送装置２の搬送面６５上に搬送される。
【００４１】
その後、図２の二点鎖線に示す昇降プッシャ６１が、物品列ＭＬを第１の方向Ｘに押す。ここで、図１に示す物品列搬送装置２の搬送面６５の第２の方向（幅方向）Ｙの両側には案内板８０が設けられている。この時、前記第２の方向Ｙに直線状に連なるバー９１（図２）を起立状態に保持することにより、案内板８０にその側面Ｍｓを案内された物品列ＭＬは、後端部を昇降プッシャ６１に押されてバー９１（図２）に接触し、各物品Ｍが一列に整列される。
前記整列後、バー９１（図２）が倒れ、物品列ＭＬはシャッタ６２上に搬送される。
【００４２】
前記搬送後、シャッタ６２が開き、二点鎖線で示す上昇状態の昇降台６３上に物品列ＭＬが載置された後、昇降台６３が鉛直下方Ｚ２に下降する。一方、開口部Ｂｕが横向きになるように倒されて配置された箱Ｂがセットされる。昇降台６３上に物品列ＭＬが段積みされた後に、昇降台６３は、箱Ｂの下側の開口部Ｂｕと、物品列ＭＬのレベルが概ね同じになる位置まで下降する。前記下降後、箱詰プッシャ６４により、物品列ＭＬが箱Ｂ内に押し出されて箱詰される。
箱詰の終了した箱Ｂは、開口部Ｂｕが上になるように回動される。
【００４３】
つぎに、本発明の要部について説明する。
投入コンベヤ１１：
図３（ａ）に示すように、投入コンベヤ１１は、上流側と下流側に設けられた一対のプーリ１３，１３間に掛け渡された無端状のコンベヤベルト１１ｂを備えている。上流側のプーリ１３が、第１駆動モータ１１Ｍに回転駆動されることにより、投入コンベヤ１１の搬送面１１Ｓ上の物品Ｍを伸縮コンベヤ３０に搬送する。
【００４４】
伸縮コンベヤ３０：
伸縮コンベヤ３０は、第１移動ローラ３２、第１固定ローラ３４、第２移動ローラ３３および一対の第２固定ローラ３５，３６と、各ローラ３２〜３６に掛け渡された無端状のコンベヤベルト３１を備えている。
【００４５】
第１移動ローラ３２は、コンベヤベルト３１の内周面に接触し、第１の方向Ｘの下流端側に配置されている。
第１固定ローラ３４は、コンベヤベルト３１の内周面に接触し、第１の方向Ｘの下流端側に配置されている。
第２移動ローラ３３は、コンベヤベルト３１の外周面に接触し、第１移動ローラ３２と第１固定ローラ３４との間に配置されている。第２固定ローラ３５，３６は、コンベヤベルト３１の内周面に接触し、第１の方向Ｘの上流端側に配置されている。
第２固定ローラ３５，３６は、コンベヤベルト３１の内周面に接触し、第１の方向Ｘの上流端側に配置されている。
【００４６】
第２固定ローラ３６と第１移動ローラ３２間において、コンベヤベルト３１は、物品Ｍを搬送する搬送面３０ｓを構成している。第２固定ローラ３６が、第２コンベヤモータ３０Ｍにより回転駆動されることで、投入コンベヤ１１から搬送された前記搬送面３０ｓ上の物品Ｍが、受渡し装置２０の受渡し台２２上に搬送される。
【００４７】
伸縮コンベヤ３０の伸縮機構：
ここで、図４（ａ），（ｂ）に示すような大型の物品Ｍを搬送する場合、受渡し台２２が物品Ｍを整列装置４０に渡す際に、物品Ｍが伸縮コンベヤ３０に接触するおそれがある。そのため、本伸縮コンベヤ３０は、かかる大型の物品Ｍの搬送を行う場合には、伸縮コンベヤ３０の下流端である第１移動ローラ３２を上流側に移動させることにより、図３（ａ），（ｂ）に示す伸張状態から、図４（ａ），（ｂ）に示す収縮状態に移行して、物品Ｍとの接触を回避している。
【００４８】
以下、伸縮コンベヤ３０の伸縮機構について説明する。
図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、前記第１および第２移動ローラ３２，３３は、ガイドロッド３９に対して摺動可能に設定されたスライダ３８に回転自在に取り付けられている。ガイドロッド３９は、第１の方向Ｘに概ね平行に設けられており、スライダ３８は、ガイドロッド３９に沿って前記第１の方向Ｘに摺動自在に移動可能である。スライダ３８には、エアシリンダ３７のシリンダロッド３７ａが固定されており、該エアシリンダ３７によってスライダ３８が第１の方向Ｘに移動される。
【００４９】
図３に示すように、前記エアシリンダ３７により、スライダ３８が受渡し装置２０に向って移動されると、第１および第２移動ローラ３２、３３が受渡し装置２０に向って移動され、第１移動ローラ３２と第２固定ローラ３６との距離が大きくなり、伸縮コンベヤ３０が伸張される。この伸張状態においては、小さい物品Ｍの受け渡しが行われる。
一方、図４に示すように、スライダ３８が受渡し装置２０から遠ざかる方向に移動されると、第１移動ローラ３２と第２固定ローラ３６との距離が小さくなり、伸縮コンベヤ３０が収縮される。この収縮状態においては、大きい物品Ｍの受け渡しが行われる。
【００５０】
なお、物品Ｍは、搬送面３０ｓ上を高速で搬送されることにより、伸縮コンベヤ３０から受渡し台２２に向って投げ渡されるようにして受渡し台２２に渡される。そのため、伸縮コンベヤ３０と受渡し台２２との間が空いていても物品Ｍを受渡し台２２上に搬送することが可能である。
【００５１】
このように、物品Ｍのサイズに応じて伸縮コンベヤ３０の長さが変化することにより、物品Ｍのサイズの大小に拘わらず、物品Ｍの姿勢が不安定になることなく受渡し装置２０に渡すことができる。また、物品Ｍの内容物を傷つけることなく、かつ、所定のサイクルタイムで受渡し装置２０に渡すことができる。
【００５２】
なお、伸縮コンベヤ３０の伸縮は、上流に設けたコントローラに設定された物品Ｍや袋のサイズの情報に基づき、物品Ｍの種類の変更（段取り替え）の際に自動的に行われるようにしてもよい。
また、前述の実施例１では、伸縮コンベヤ３０を物品Ｍの大小２段階に伸縮することとしたが、たとえば、ストッパなどを設けて３段階以上に伸縮させることで、複数種類の大きさの物品Ｍに対応させるようにしてもよい。
【００５３】
さらに、伸縮コンベヤ３０の伸縮を物品Ｍの受け渡し毎に行うようにしてもよい。すなわち、伸縮コンベヤ３０が、受渡し装置２０の受渡し台２２に物品Ｍを渡す時に伸張状態となり、かつ、受渡し台２２による物品Ｍの姿勢変更時に収縮状態となるように制御してもよい。
【実施例２】
【００５４】
図１３は実施例２を示す。
図１３（ａ），（ｂ）に示すように、本実施例２では、伸縮コンベヤ３０の長さを一定とし、物品Ｍの大きさに応じて、伸縮コンベヤ３０が第１の方向Ｘに移動される。
図１３（ａ）に示すように、物品Ｍの大きさが小さい場合には、伸縮コンベヤ３０が受渡し装置２０に近づくように移動される。一方、図１３（ｂ）に示すように、物品Ｍの大きさが大きい場合には、伸縮コンベヤ３０の上流側が投入コンベヤ１１の下方に移動され、伸縮コンベヤ３０が受け渡し受渡し装置２０から遠ざかるように移動される。
その他の構成は、実施例１と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００５５】
なお、前記伸縮コンベヤ３０の移動を、移動装置３０Ａに設けられたモータ（図示せず）を用いて行ってもよい。かかる場合には、前記モータとして、ステッピングモータやパルスモータを用いて、伸縮コンベヤ３０の位置を制御してもよい。すなわち、図１３（ｃ）に示すように、モータの回転角度記憶部を設ける。前記回転角度記憶部には、物品Ｍの大きさに応じてエンコーダのカウント数、すなわち、モータの回転角度が予め設定記憶されている。物品Ｍの大きさに応じて、該記憶部からカウント数を読み出し、当該カウント数に基づいて伸縮コンベヤ３０の位置を制御するようにしてもよい。
【００５６】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施例を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、実施例１の伸縮コンベヤでは、エアシリンダを用いて伸縮コンベヤの伸縮を行うようにしたが、エアシリンダの代わりにモータを用いて伸縮を行ってもよいし、商品の大きさ毎に手動で伸縮コンベヤの伸縮を行うようにしてもよい。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例１にかかる箱詰システムを示す概略側面図である。
【図２】物品の集積および箱詰工程を示す工程図である。
【図３】搬送装置を示す概略側面図である。
【図４】搬送装置を示す概略側面図である。
【図５】伸縮コンベヤおよび受渡し装置を示す概略斜視図である。
【図６】伸縮コンベヤおよび受渡し装置を示す概略斜視図である。
【図７】集積装置を示す概略正面図である。
【図８】受渡し装置を示す概略正面図である。
【図９】整列装置を示す概略平面図である。
【図１０】整列装置を示す概略正面図である。
【図１１】物品の集積方法を示す動作図である。
【図１２】搬送装置および集積装置を示す概略平面図である。
【図１３】図１３（ａ）および図１３（ｂ）は実施例２にかかる搬送装置および受渡し装置を示す概略側面図、図１３（ｃ）はモータの回転角度記憶部の記憶内容を示す図表である。
【符号の説明】
【００５８】
１：集積装置
１０：搬送装置（搬送手段の一例）
２０：受渡し装置（姿勢変更手段の一例）
２２：受渡し台
３１：コンベヤベルト
３２：第１移動ローラ
３３：第２移動ローラ
３４：第１固定ローラ
３５，３６：第２固定ローラ
４０：整列装置（整列手段の一例）
４１ａ，４２ａ：底板（支持面）
４３ａ，４３ｂ：仕切り板
４４ａ，４４ｂ：背板
Ｌ１：第１軸線
Ｌ２：第２軸線
Ｍ：物品
ＭＬ：物品列
Ｘ：第１の方向
Ｙ：第２の方向
Ｚ：鉛直方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の側面と前記側面に連なる底部とを備えた袋に内容物を収容した複数の物品を搬送しながら整列した物品列を生成する集積装置であって、
前記物品の一方の側面を搬送面により下方から支えた水平姿勢で前記物品を第１の方向に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段から前記水平姿勢で前記物品を受け取って、前記物品の側面が前記第１の方向および鉛直方向に沿った起立姿勢に姿勢を変更させる姿勢変更手段と、
前記姿勢の変更された物品を前記第１の方向に直交する第２の方向に重ねた状態で集めると共に前記側面同士が互いに接触した整列状態となるように集合させる整列手段とを備え、
前記搬送手段が前記第１の方向に伸縮可能で、搬送される物品の前記第１の方向の長さに応じて前記搬送手段が伸縮して前記搬送手段と前記姿勢変更手段との間の空間の距離を変更可能である集積装置。
【請求項２】
請求項１において、前記物品の前記長さが短い場合には、前記搬送手段が伸張して前記搬送手段の先端が前記姿勢変更手段に接近し、
前記物品の前記長さが長い場合には、前記搬送手段が収縮して前記搬送手段の先端が前記姿勢変更手段から離間する集積装置。
【請求項３】
請求項２において、前記搬送手段の先端の位置が前記袋のサイズに応じて変更可能である集積装置。
【請求項４】
請求項１，２もしくは３において、前記搬送手段は、
無端状のコンベヤベルトと、
前記コンベヤベルトの内周面に接触し第１の方向の下流端側に配置された第１移動ローラと、
前記コンベヤベルトの内周面に接触し前記第１の方向の下流端側に配置された第１固定ローラと、
前記コンベヤベルトの外周面に接触し、前記第１移動ローラと第１固定ローラとの間に配置された第２移動ローラと、
前記コンベヤベルトの内周面に接触し前記第１の方向の上流端側に配置された第２固定ローラとを備えた集積装置。
【請求項５】
請求項１、２，３もしくは４において、前記姿勢変更手段は、
前記第１の方向に沿って延びる第１軸線の回りに回転する支持プレートと、
前記支持プレート上において前記第１軸線に平行な第２軸線の回りを回転可能で、前記水平姿勢で前記物品を受け取り前記第２軸線の回りに回転することで前記物品の姿勢を前記起立姿勢に変更する複数の受渡し台とを備えた集積装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、前記整列手段は、
前記物品の底部を支持する支持面と、
整列される物品列の先頭の物品の側面に接触する仕切り板と、
整列された物品列の後端の物品の側面に接触する背板とを備えた集積装置。
【請求項７】
請求項５において、前記搬送手段は、前記受渡し台に物品を渡す時に伸張状態となり、かつ、前記姿勢変更時に収縮状態となる集積装置。
【請求項１】
一対の側面と前記側面に連なる底部とを備えた袋に内容物を収容した複数の物品を搬送しながら整列した物品列を生成する集積装置であって、
前記物品の一方の側面を搬送面により下方から支えた水平姿勢で前記物品を第１の方向に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段から前記水平姿勢で前記物品を受け取って、前記物品の側面が前記第１の方向および鉛直方向に沿った起立姿勢に姿勢を変更させる姿勢変更手段と、
前記姿勢の変更された物品を前記第１の方向に直交する第２の方向に重ねた状態で集めると共に前記側面同士が互いに接触した整列状態となるように集合させる整列手段とを備え、
前記搬送手段が前記第１の方向に伸縮可能で、搬送される物品の前記第１の方向の長さに応じて前記搬送手段が伸縮して前記搬送手段と前記姿勢変更手段との間の空間の距離を変更可能である集積装置。
【請求項２】
請求項１において、前記物品の前記長さが短い場合には、前記搬送手段が伸張して前記搬送手段の先端が前記姿勢変更手段に接近し、
前記物品の前記長さが長い場合には、前記搬送手段が収縮して前記搬送手段の先端が前記姿勢変更手段から離間する集積装置。
【請求項３】
請求項２において、前記搬送手段の先端の位置が前記袋のサイズに応じて変更可能である集積装置。
【請求項４】
請求項１，２もしくは３において、前記搬送手段は、
無端状のコンベヤベルトと、
前記コンベヤベルトの内周面に接触し第１の方向の下流端側に配置された第１移動ローラと、
前記コンベヤベルトの内周面に接触し前記第１の方向の下流端側に配置された第１固定ローラと、
前記コンベヤベルトの外周面に接触し、前記第１移動ローラと第１固定ローラとの間に配置された第２移動ローラと、
前記コンベヤベルトの内周面に接触し前記第１の方向の上流端側に配置された第２固定ローラとを備えた集積装置。
【請求項５】
請求項１、２，３もしくは４において、前記姿勢変更手段は、
前記第１の方向に沿って延びる第１軸線の回りに回転する支持プレートと、
前記支持プレート上において前記第１軸線に平行な第２軸線の回りを回転可能で、前記水平姿勢で前記物品を受け取り前記第２軸線の回りに回転することで前記物品の姿勢を前記起立姿勢に変更する複数の受渡し台とを備えた集積装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、前記整列手段は、
前記物品の底部を支持する支持面と、
整列される物品列の先頭の物品の側面に接触する仕切り板と、
整列された物品列の後端の物品の側面に接触する背板とを備えた集積装置。
【請求項７】
請求項５において、前記搬送手段は、前記受渡し台に物品を渡す時に伸張状態となり、かつ、前記姿勢変更時に収縮状態となる集積装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−６８９０４（Ｐ２００８−６８９０４Ａ）
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５０７０９（Ｐ２００６−２５０７０９）
【出願日】平成１８年９月１５日（２００６．９．１５）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１５日（２００６．９．１５）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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