JP4440618B2 - 押込方法、押込装置及びその押込装置を用いた自動箱詰め装置 - Google Patents

Description

本発明は、押込方法、押込装置及びその押込装置を用いた自動箱詰め装置に関する。さらに詳しくは、複数の物品を外装箱に押し込むための押込方法、押込装置及びその押込装置を用いた自動箱詰め装置に関する。

整列された複数の物品を外装箱に押し込むための押込方法としては、整列された複数の物品を外装箱に押し込む直前まで挟圧して整列状態を維持し、上部から押し下げて、下方に位置する外装箱の上面の開口部に押し込む方法が一般的であり、かかる押込方法は、自動箱詰め装置が有する押込装置として実用されている（特許文献１参照）。
特開２００２−１９７０７号公報

しかしながら、このような従来の押込方法では、挟圧した複数物品をまとめて下方に押し込むことから、下方に位置する外装箱は一つに限られる。外装箱が複数に及ぶ場合には、押し込まれた物品が外装箱の周壁と接触し、外装箱内への確実な押し込みが達成できないからである。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の物品を、一度に２つの外装箱に押し込むための押込方法、押込装置及びそれを用いた自動箱詰め装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる押込方法及び押込装置は、互いに対向する一対の第１の側面と前記一対の第１の側面の対向方向に略垂直な方向において互いに対向する一対の第２の側面とを有する物品を、外装箱に入れる押込方法及び押込装置であって、１以上の前記物品が互いに前記第１の側面が接するように配列されて物品列を形成しかつ各物品列を構成する各物品の前記第２の側面が互いに接するように前記物品列が第１の方向に並べられて一対の物品列を形成するように物品並置手段によって前記物品を並べ、前記並べられた物品の前記第１の側面に略平行でかつ前記第１の方向に略垂直な第２の方向において、前記一対の物品列に開口部がそれぞれ対向するように一対の前記外装箱を外装箱並置手段によって並べ、互いに対向する一対の挟圧面を有する挟圧手段によって、前記一対の物品列の両端に位置する物品の前記第１の側面を前記一対の挟圧面により挟圧して前記一対の物品列を保持し、前記挟圧された一対の物品列を押出手段によって前記第２の方向において前記一対の外装箱に向け押し出し、前記一対の物品列が、前記押出手段による押し出しにより前記挟圧手段の挟圧面を摺動しながら回動して該一対の物品列の少なくとも前記外装箱に近い側の端が離間し、それにより、前記一対の外装箱にそれぞれ押し込まれる（請求項１、９）。かかる構成とすると、複数の物品を一度に２つの外装箱に押し込むことが可能となる。

前記一対の外装箱は、各々の前記開口部を形成する周壁の上端のうち、互いに隣り合う部分には、フラップを有していないことが好ましい（請求項２，１０）。かかる構成とすると、フラップと物品との接触を回避することができるので、複数の物品を一度に２つの外装箱に押し込むことをより容易にすることができる。

前記押出手段は押出部材を有し、該押出部材が、前記一対の物品列の各々の前記外装箱から遠い側の端の互いに接している前記第２の側面側の部分に接触して前記一対の物品列を押し出しながら回動させ、該一対の物品列の前記外装箱に近い端が所定幅離間した時点で、前記一対の物品列の各々の前記外装箱から遠い端の他方の前記第２の側面側の部分にも接触するようにして、前記一対の物品列を前記一対の外装箱に向け押し出してもよい（請求項３、１１）。かかる構成とすると、簡素な構造で、物品列の離間を所定幅に制限することが可能となる。

前記物品列が離間する所定幅は、５ｍｍ乃至１０ｍｍであってもよい（請求項４，１２）。かかる構成とすると、複数の物品をより的確に外装箱に押し込むことが可能となる。

前記第１の方向が略水平方向であり、前記第２の方向が略鉛直下方であってもよい（請求項５，１３）。かかる構成とすると、重力による物品の落下を利用することができるので、複数の物品の外装箱への押し込みがより容易になる。

前記物品並置手段は、進退部材を有し、かつ前記進退部材を前記一対の物品列の押し出し経路上に進出させて該進退部材上に前記一対の物品列を形成し、前記押出手段は、該進退部材上に形成された一対の物品列を前記挟圧面によって挟圧及び保持し、その後、前記物品並置手段は、前記進退部材を前記一対の物品の押し出し経路上から退避させ、その後、前記押出手段が、前記挟圧及び保持された一対の物品列を押し出してもよい（請求項６，１４）。

前記物品は直方体状の本体の上面に上端が円弧形状となっているタブを有する小箱カートンであってもよい（請求項７，１５）。

また、前記物品列が１つの前記物品で構成され、前記物品並置手段は、前記一対の物品列として、一対の前記物品を各々の前記第２の側面が互いに接するように第１の方向に並べ、前記外装箱並置手段は、前記第２の方向において、前記一対の物品に開口部がそれぞれ対向するように一対の前記外装箱を並べ、前記挟圧手段は、前記一対の物品の第１の側面を前記一対の挟圧面によって挟圧及び保持し、前記押出手段は、前記挟圧及び保持された一対の物品を前記第２の方向において前記一対の外装箱に向け押し、前記一対の物品が、前記押出手段による押し出しにより前記挟圧手段の挟圧面を摺動しながら回動して該一対の物品の少なくとも前記外装箱に近い端が離間し、それにより、前記一対の外装箱にそれぞれ押し込まれるように構成されていてもよい（請求項８，１６）。かかる構成としても、複数の物品を一度に２つの外装箱に押し込むことが可能となる。

また、本発明にかかる自動箱詰め装置は、請求項９に記載の押込装置と、前記押込装置にて処理される前記物品を順次供給する物品供給装置と、前記押込装置にて使用される前記外装箱を順次供給する外装箱供給装置と、前記外装箱を順次搬出する外装箱搬出装置とを備え、前記押込装置の物品並置手段が前記物品供給装置から順次供給される物品を順次並べ、前記押込装置の前記外装箱並置手段が前記外装箱供給装置から順次供給される外装箱を順次並べ、前記物品が入れられた外装箱を順次搬出する（請求項１７）。かかる構成とすると、複数の物品と外装箱とが、自動的に並置されるので、物品の箱詰め作業を省力化することが可能になる。

前記物品並置手段は、前記供給装置から供給される前記物品を順次前記一対の物品列を形成するよう整列させる整列装置と、前記整列装置によって整列された一対の列を前記挟圧手段の一対の挟圧面によって挟圧される位置に移送する移送装置とを有してもよい（請求項１８）。かかる構成とすると、複数の物品が、自動的に整列及び配設されるので、物品の箱詰め作業を省力化することが可能になる。

以上のように、本発明は、複数の物品を、一度に２つの外装箱に押し込むことができ、作業効率を向上させるという効果を奏する。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係る押込装置の概略の構成及び外装箱の構造を示す斜視図であり、図２は、本実施の形態に係る押込装置９の概略の構成を示す側面図である。

図１において、押込装置９は、位置決めプレート１７と、一対の挟圧プレート８と、シャッター１３と、案内部材２２と、押出プレート１４と、リフター１５とを有している。

押出プレート１４は、一対の物品列Ｗａを上方から押し下げて、外装箱Ｃに押し込むように構成されている。具体的には、押出プレート１４が、図２に示すように、一対の物品列Ｗａより若干上方の待機高さ位置Ｈと一対の物品列Ｗａが外装箱Ｃの枠内に収容されている押出高さ位置Ｌとの間を昇降するように構成されている。待機高さ位置Ｈは一対の物品列Ｗａの高さ位置に応じて設定され、押出高さ位置Ｌは、外装箱Ｃの周壁の上端の高さ位置に応じて設定されている。

物品列Ｗａは、外装箱Ｃへの収容量に応じて構成されている。一般的には複数の物品Ｗから構成されるが、単品の物品Ｗのみであってもよい。物品列Ｗａを構成する物品Ｗは、互いに対向する一対の第１の側面Ｗｄと、この一対の第１の側面Ｗｄの対向方向とに略垂直な方向において互いに対向する一対の第２の側面Ｗｅとを有する物品である。本実施の形態では、直方体状の本体Ｗｂの上面に上端が円弧形状となっているタブＷｃを有する小箱カートンである。また、図１及び図２に示すように、一対の物品列Ｗａは、物品Ｗが互いに第１の側面Ｗｄが接するように配列されて物品列を形成しかつ各物品列を構成する各物品Ｗの第２の側面Ｗｅが互いに接するように物品列が第１の方向Ｘに並べられて一対の物品列を形成するように物品並置領域Ｓに配置されている。

押出プレート１４の押出面１４ａは、一対の物品列Ｗａに応じて、所定の形状を有するように形成されている。押出面１４ａは、一対の物品列Ｗａと接触する面である。押出面１４ａは、本実施の形態においては、物品ＷのタブＷｃの上端を配列方向に結んで形成される包絡面（以下、頂面という）と略同一の形状の当接面１４ｂ，１４ｃを、各物品列ｗａの内側面側が低く、各物品列Ｗａの外側面側が高くなるように傾斜させながら、２列平行に配するように形成されている。すなわち、一対の物品列Ｗａが形成する頂面と略同一の形状の当接面１４ｂ，１４ｃが、一対の物品列ＷＡの境界を対称軸として下方（第２の方向Ｙにおける外装箱Ｃに向かう方向）からやや外側に向いた角度を有して２本形成されていることになる。ここで、押出面１４ａに一対の物品列ｗａの上端が嵌合した場合、当該一対の物品列Ｗａの各々の下端は離間するが、この離間幅は、経験上、５ｍｍ乃至１０ｍｍであることが好ましい。

一対の挟圧プレート８は、押出プレート１４の下方であって、一対の物品列Ｗａの第１の方向Ｘの延長上において、物品並置領域Ｓを挟んで相互に対向して配設されている。一対の挟圧プレート８は、進退動作することによって、一対の物品列Ｗａの両端に位置する物品Ｗの第１の側面Ｗｄを挟圧して、一対の物品列Ｗａを挟圧及び保持するように構成されている。

ここで、物品並置領域Ｓは、押出プレート１４の直下であって、押出プレート１４との間に一対の物品列Ｗａを配置できる高さ位置に設定されている、一対の物品列Ｗａが配置できる広さの水平な直方体状の空間である。挟圧プレート８の面積は、一対の物品列Ｗａを挟圧できる大きさを有している。挟圧プレート８の表面は、物品Ｗの表面や挟圧力との関係より、適度な摩擦抵抗となるように、形状あるいは材質が調整されている。これは、後述するように、一対の物品列Ｗａが押出プレート１４によって押されながら前述の摩擦抵抗によって生じる偶力によって好適に回動することが可能なようにするためであり、また、物品Ｗの表面に傷が生じぬようにするためである。そして、一対の挟圧プレート８は、一対の物品列Ｗａを挟圧可能な位置に進出しかつそこから退避可能なように構成されている。退避時に一対の物品列Ｗａを物品並置領域Ｓに受け入れるためである。

また、シャッター１３、位置決めプレート１７、及び押さえプレート１８が、一対の挟圧プレート８とともに物品並置領域Ｓを囲むように配設されている。

位置決めプレート１７は、図１及び図２に示すように、物品並置領域Ｓの、一対の挟圧プレート８の進退方向に平行な側面を画するように配設されている。また、位置決めプレート１７の支持構造（図示せず）は、バネ等によって、物品並置領域Ｓから後方へ後退することが可能となっている。一対の物品列Ｗａの押出時において、一対の物品列Ｗａが回動し接触しても、一対の物品列Ｗａの回動を妨げないようにするためである。

押さえプレート１８は、図２に示すように（図１では図示を省略）、物品並置領域Ｓの、位置決めプレート１７が画する側面に対向する側面の上半部に接するように配設されている。押さえプレート１８は、その上方に位置する支点（図示せず）を中心に揺動して、物品並置領域Ｓの側面に接する位置に進出しかつそこから退避することが可能なように構成されている。

シャッター１３は、物品並置領域Ｓの下面を画するように配設されている。シャッター１３は、ここでは、水平方向に開閉する一対の可動板１３ａで構成され、シャッター１３の閉止時には、この一対の可動板１３ａが進出し、一対の物品列Ｗａの下面を支持する水平面を形成し、シャッター１３の開放時には一対の可動板１３ａが退避して物品並置領域Ｓの下面が開放され、一対の物品列Ｗａ及び押出プレート１４が物品並置領域Ｓの下方に移動できるように構成されている。

案内部材２２は、箱詰めに支障がある場合など必要に応じて配設される。一対の物品列Ｗａと外装箱ＣのフラップＦ、あるいは外装箱Ｃの開口部を形成する周壁の上端との接触を防止し、一対の物品列Ｗａが外装箱Ｃ内に押し込まれるように、物品並置領域Ｓの下方に配設される。具体的には、シャッター１３閉止時の可動板１３ａの下面の近傍に位置するように配設されている。また、案内部材２２の形状は、一対の外装箱Ｃの開口部の形状に応じて定められる。例えば、図１に示すように、板部材を屈曲させて全体が逆四角錐台形状を有しその上面が開放されかつその底面が矩形の開口部２２ａを形成するように形成されている。その開口部２２ａが水平状態で、物品並置領域Ｓの真下に位置するように配設されている。開口部２２ａは、一対の外装箱Ｃのそれぞれの開口部を合わせた総開口（以下、総開口という）と実質的に同等の大きさである。開口部２２ａの縁部は、下方内側に傾斜している。換言すれば、案内部材２２は、下方に向けて口狭になるように形成されている。そして、案内部材２２の開放された矩形の上面の寸法（サイズ）は、一対の外装箱Ｃの総開口の寸法より縦横とも大きく、開口部２２ａの寸法は、一対の外装箱Ｃの総開口の寸法より縦横とも小さくなるように形成されている。これにより、図１及び図２に示すように、外装箱ＣのフラップＦは、案内部材２２の外側に位置するように案内され、一対の物品列ＷａとフラップＦ、あるいは外装箱Ｃの開口部を形成する周壁の上端との接触が防止され、確実な箱詰め作業が実現される。

ここで、外装箱Ｃは、底壁と四辺の側壁で構成される本体Ｂと、三辺の側壁の上端に形成されたフラップＦとで形成されている。フラップＦとは、段ボールケース等一般の外装箱Ｃの開口部を形成する四辺の側壁（周壁）の全てあるいは一部にそれぞれの上端から外方に延設された板状の部材であり、周知のものである。これらフラップＦは周壁の上端において内側に屈曲され、外装箱Ｃの蓋を形成するものである。

外装箱Ｃは、図１、２に示すように、一対の物品列Ｗａの物品Ｗの第１の側面Ｗｄに略平行でかつ第１の方向Ｘに略垂直な第２の方向Ｙにおいて、一対の物品列Ｗａと一対の外装箱Ｃの開口部がそれぞれ対向するようにして、２つ並ぶようにリフター１５上に載置される。本実施の形態においては、第２の方向Ｙは略鉛直方向に設定されていて、一対の外装箱Ｃは、各外装箱Ｃが開口部を上にしてフラップＦを開口部より上方に突出させ、かつ２つの外装箱ＣがフラップＦを有しない周壁Ｃａが互いに接するように並べられている。リフター１５は、物品並置領域Ｓの下方に配設されている。外装箱Ｃを２つ並べて載置できる広さの水平の盤面を有し、その盤面を昇降させることができるように構成されている。リフター１５の昇降範囲は、図２に示すように、外装箱Ｃの搬出入高さ位置Ｍと外装箱Ｃが一対の物品列Ｗａを収容する収容高さ位置Ｎとの間の高さ範囲である。搬出入高さ位置Ｍは、上方に位置する物品並置領域Ｓとの高低差がフラップＦの高さを含め外装箱Ｃの高さ以上となる高さ位置である。外装箱Ｃの搬出入作業に支障がないようにするためである。収容高さ位置Ｎは、外装箱Ｃの上端がシャッター１３の下面に近接する高さ位置である。外装箱ＣがフラップＦを有する場合には、フラップＦが案内板２２の外側に位置するようになる高さ位置である。一対の物品列ＷａとフラップＦとの接触を防止するためである。また、リフター１５には、外装箱Ｃの固定具１５ａを設けてもよい。リフター１５の昇降時や一対の物品列Ｗａの押し込み時などの外力によって外装箱Ｃが所定の位置から移動しないようにするためである。固定具１５ａは、クランプや吸引などの一般的な器具を用いることができる。例えば、図２に示すように、一対のＬ型鋼材によって、一対の外装箱Ｃを軽く挟圧することによって、一対の外装箱Ｃを所定の位置に固定してもよい。

次に、このように構成された本実施の形態の押込装置９の概略の動作について説明する。

図２に示すように、押出プレート１４は、待機高さ位置Ｈに位置する。

可動板１３ａは進出位置に位置し、その可動板１３ａの上面上の物品並置領域Ｓに一対の物品列Ｗａが配置される。

リフター１５は、搬出入高さ位置Ｍに位置して、一対の外装箱Ｃが盤面上に載置される。

そして、リフター１５は、収容高さ位置Ｎまで上昇する。

ここで、案内板２２の開口部２２ａの下端は、一対の外装箱Ｃの総開口よりも口狭であることから、フラップＦは、案内板２２の外面に接触し、外面に沿って、案内板２２の外側に位置するようになる。

そして、一対の物品列Ｗａは、一対の挟圧プレート８によって挟圧され、押出プレート１４は待機高さ位置Ｈより下降する。

そして、押出プレート１４が一対の物品列Ｗａに接触した時点、あるいは接触する直前で、可動板１３ａが退避する。一対の物品列Ｗａが押出プレート１４と接触せずに自由落下することを防止するためである。

なお、可動板１３ａの退避時期は、一対の物品列Ｗａを支える必要がなくなれば、いつでもよい。したがって、一対の物品列Ｗａが挟圧プレート８によって保持された場合には、押出プレート１４や外装箱Ｃの配置状況によらず退避してよい。

また、一対の物品列Ｗａと押出プレート１４との接触時には、一対の物品列Ｗａに大きな力が加わらないように、押出プレート１４の下降速度及び加速度を調整することが好ましい。押出プレート１４との接触により、物品Ｗが損傷せぬようにするためである。例えば、押出プレート１４を一対の物品列Ｗａと接触した高さ位置で一旦停止させてから、可動板１３ａを退避させ、押出プレート１４を再び下降させてもよい。

また、押出プレート１４が一対の物品列Ｗａと接触した後は、挟圧プレート８の挟圧力が、一対の物品列Ｗａと押出プレート１４との間で若干の偶力が発生する程度に調整されている。一対の物品列Ｗａが押出プレート１４から離れて自由落下することを防止しつつも、一対の物品列Ｗａが、挟圧プレート８との間の摩擦抵抗を受けながら回動して一対の物品列Ｗａの下端間が所定幅離間し、かつ物品Ｗの表面や外縁に損傷を受けずに、下方に移動して挟圧プレート８間を下方に離脱できるようにするためである。

そして、押出プレート１４は押出高さ位置Ｌまで下降し、一対の物品列Ｗａは一対の外装箱Ｃ内にそれぞれ押し込まれる。押出プレート１４の下降速度及び加速は、一対の物品列Ｗａの重量及び一対の挟圧プレート８と一対の物品列Ｗａとの摩擦力に応じて、調整されている。

そして、押出プレート１４は、待機高さ位置Ｈまで上昇し、リフター１５は、搬出入高さ位置Ｍまで下降する。

次に、本発明の特徴である一対の物品列Ｗａの離間動作を中心に本実施の形態の押込装置９の動作をより詳しく説明する。

図３は、一対の物品列Ｗａが配置された時の押込装置９の正面図であり、図４は、その側面図である。

一対の物品列Ｗａは、可動板１３ａ上に、位置決めプレート１７及び押さえプレート１８に支えられて、第１の方向Ｘに配列されるようにして物品並置領域Ｓに配置される。

押出プレート１４は、押出面１４ａの一対の当接面１４ｂ，１４ｃの延在方向が一対の物品列Ｗａの頂面の延在方向と一致するようにして、待機高さ位置Ｈに待機する。

リフター１５は、一対の外装箱Ｃを載置して、収容高さ位置Ｎまで上昇している。一対の外装箱Ｃは、その開口部が一対の物品列Ｗａの各物品列にそれぞれ対向するようにして載置される。なお、リフター１５は、物品列Ｗａを外装箱Ｃに収容する時点で、収容高さ位置Ｎに上昇していればよく、必ずしも物品列Ｗａ配置時に収容高さ位置Ｎまで上昇している必要はない。図５は、一対の物品列Ｗａを挟圧した時の押込装置９の正面図であり、図６は、その側面図である。

一対の物品列Ｗａが物品並置領域Ｓに配置された後、一対の挟圧プレート８が進出して、一対の物品列Ｗａを挟圧して保持する。そして、可動板１３ａは物品並置領域Ｓから退避する。また、押出プレート１４は、待機高さ位置Ｈから下降して、その押出面１４ａが一対の物品列Ｗａの各々の上端の互いに接している第２の側面Ｗｅ側の部分（ここでは内側端）と接触する。この時点で、前述したように、押出プレート１４の昇降動作の速度を落としたり、あるいは一時停止するようにしてもよい。物品列Ｗａと押出面１４ａとの接触時の衝撃を緩和するためである。

図７は、一対の物品列Ｗａを一対の外装箱Ｃ内に押し出した時の押込装置９の正面図であり、図８は、その側面図である。

可動板１３ａが物品並置領域Ｓから退避した後、押出面１４ａは、さらに下降し、押出高さ位置Ｌまで下降する。前述したように、一対の物品列Ｗａは、互いに接している第２の側面Ｗｅ側が外装箱Ｃに向けて押し出され、その間に挟圧プレート８との間の摩擦抵抗を受けてその摩擦抵抗力と押圧面１４ａの押圧力とによる偶力によって各物品列Ｗａは回動する。やがて、一対の物品列Ｗａの外装箱Ｃに近い端が所定の幅離間した時点で、一対の物品列Ｗａの上端の他方の第２の側面Ｗｅ側、すなわち、一対の物品列Ｗａの縁部側の部分（ここでは外側端）が、押出面１４ａと接触して一対の物品列Ｗａの回動は停止する。そして、一対の物品列Ｗａは、物品列間に所定の離間幅を生じさせたままの状態で一対の外装箱Ｃに向け押し出される。このように離間した物品列の下方には、一対の外装箱Ｃの各々の開口部の周壁Ｃａが位置していることから、一対の物品列Ｗａと外装箱Ｃの周壁Ｃａとの接触は回避でき、一対の物品列Ｗａを個々の物品列Ｗａに分割して、２つの外装箱Ｃにそれぞれ押し込むことができる。ここで、各物品列Ｗａの回動により、一対の物品列Ｗａと位置決めプレート１７とが接触しても、位置決めプレート１７は支持構造により弾性的に退避するので、位置決めプレート１７は一対の物品列Ｗａの回動を妨げることはない。

なお、本実施の形態においては、押出プレート１４が昇降しているが、押出プレート１４が固定され、挟圧された一対の物品列Ｗａが昇降することによっても、本発明に係る押込方法等を実現することができる。

また、シャッター１３の代わりに、ターレットなど可動板１３ａを有する一般的な進退手段を用いてもよい。

［変形例１］
本変形例は、実施の形態１の押出プレート１４の構成にかかる変形例である。

図９は、物品列Ｗａの押出時における、本変形例に係る押出プレート１４と一対の物品列Ｗａとの接触関係を概略的に示す斜視図である。

図９において、押出プレート１４の押出面１４ａに、各物品列Ｗａについてこれを押圧するための一対の押圧棒１４ｃ、１４ｄがそれぞれ配設されている。一対の押圧棒１４ｃ、１４ｄは各物品列Ｗａの物品の配列方向に平行に延びるように配設され、かつ内側の押圧棒１４ｃが外側の押圧棒１４ｄより下方に位置するように配設されている。これによって、一対の物品列Ｗａは、各物品列Ｗａの上端の内側端部が押出面１４ａの押圧棒１４ｃと接触して、各物品列Ｗａが回動する。かかる回動によって、一対の物品列Ｗａの下端が離間し、やがて、その離間幅が所定値になったころで、物品列Ｗａ上端の外側端部が押圧棒１４ｄと接触する。そして、そのままの状態で一対の物品列Ｗａは、押し出され、一対の外装箱Ｃにそれぞれ押し込まれる。

このような構成としても、図１の構成と同様の効果を得ることができる。

（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２に係る自動箱詰め装置の要部の構成を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。図１１は、本実施の形態に係る自動箱詰め装置の全体構成を概略的に示す正面図である。

図１０において、自動箱詰め装置は、導入コンベア３（物品供給装置）と、整列コンベア６（整列装置）と、移送プレート７（移送装置）と、実施の形態１の押込装置９と、外装箱搬入コンベア４（外装箱供給装置）と、外装箱搬出コンベア５とを有している。

導入コンベア３は、箱詰めされる物品Ｗを整列コンベア６に供給するように配設される。例えば、ベルトコンベアやローラコンベアが用いられている。また、その排出端３ａは、無端軌道１６の受入位置Ｒに対向して配設されている。

整列コンベア６は、導入コンベア３から供給される複数の物品Ｗを受け入れて整列させるように構成されている。具体的には、複数のベルト群を有する無端軌道１６と、無端軌道１６の搬送面に取り付けられた複数枚のフィン１０とを有している。

複数枚のフィン１０は、搬送方向に所定の間隔で、すなわち所定のギャップ部１１をおいて、相互に平行に取り付けられ、フィン群１０ａを形成している。フィン１０は、図１０（ｂ）に示すように、物品Ｗが並列して受け入れる広さを有している。ギャップ部１１は、物品Ｗに応じて、１つの物品Ｗが収容されうる間隔に調整されている。また、フィン群１０ａを形成するフィン１０の枚数は、物品Ｗが外装箱Ｃの容量分となるよう調整されている。

無端軌道１６は、複数のベルト群を異なる駆動装置（図示せず）によって互いに独立して循環駆動させると、複数のフィン群１０ａを構成することができ、物品列Ｗａの搬送容量を増大させることができる。例えば、図１０においては、無端軌道１６は、それぞれ２つのベルトからなる第一のベルト群１６ａ及び第二のベルト群１６ｂを有している。第一のベルト群１６ａ及び第二のベルト群１６ｂに取り付けられたフィン１０は、それぞれフィン群１０ａを構成している。これによって、第一のベルト群１６ａのフィン群１０ａが停止して、物品Ｗを押込装置９へ移送している時にも、第二のベルト群１６ｂは独立して循環駆動されて、受入位置Ｒにおいて物品Ｗを受け入れることができる。

移送プレート７は、整列コンベア６によって整列された一対の物品列Ｗａを整列コンベア６から押込装置９の物品並置領域Ｓに移送するように構成されている。

押込装置９は、実施の形態１に記載のとおりである。押込装置９は、位置決めプレート１７が、移送プレート７に対向するように配設される。具体的には、同じ高さ位置において、移送プレート７によって移動される一対の物品列Ｗａの側面を受け止めるように配設されている。

外装箱搬入コンベア４（外装箱供給装置）は、一対の外装箱Ｃをリフター１５上に搬入するように配設される。例えば、ベルトコンベアやローラコンベアが用いられている。また、一対の外装箱Ｃは、その開口部が一対の物品列Ｗａの物品列にそれぞれ対向する向きに配置されて供給される。リフター１５上に適切に載置されるようにするためである。

外装箱搬出コンベア５（外装箱搬出装置）は、一対の外装箱Ｃをリフター１５上から搬出するように構成されている。例えば、ベルトコンベアやローラコンベアが用いられている。

次に、このように構成された自動箱詰め装置の動作について説明する。

図１０（ａ），（ｂ）において、物品Ｗは、２個ずつ横一列に並べた状態で導入コンベア３より、整列コンベア６に供給される。物品Ｗを２個ずつギャップ部１１に順次投入し、２列に整列させるためである。

物品Ｗは、２個ずつ、導入コンベア３の排出端３ａから落下し、整列コンベア６は一ギャップずつ移動しつつ各ギャップ部１１に物品Ｗを２個ずつ受け入れる。無端軌道１６は、その下側の復路から上側の往路へ至るスプロケット６ａの部分では、無端軌道１６が円弧状になり、ギャップ部１１は放射状に広がる。このため、整列コンベア６のこの部分が導入コンベア３から物品Ｗを受け入れる受入位置Ｒとなる。

全てのギャップ部１１に物品Ｗが入ると、整列コンベア６は一気に移送位置Ｔまで移動する。

ここで、移送位置Ｔは、無端軌道６が水平状態にあってフィン１０が直立する往路に位置しており、移送プレート７が各ギャップ部１１の物品Ｗをまとめて無端軌道１６から移動するための位置である。

移送位置Ｔでは、移送プレート７が整列コンベア６を横切るように水平に移動してギャップ部１１から移送位置Ｔに位置する全物品Ｗ（すなわち一対の物品列Ｗａ）を移動させる。移送プレート７にはフィン１０が通過しうるスリット１２が形成されている。物品Ｗは整列状態のまま移送プレート７によって押込装置９へ移送される。移送プレート７によって側面を押し出されてきた物品Ｗが、移送プレート７と対向するようにして配設される位置決めプレート１７に受け止められることによって、所定の整列方向に一対の物品列Ｗａを載置することができる。

外装箱Ｃは、一対にして外装箱搬入コンベア４より、リフター１５に供給され、リフター１５上では、実施の形態１において述べたように配置される。

押込装置９は、実施の形態１において述べたような動作により、一対の物品列Ｗａを分割して、一対の外装箱Ｃに箱詰めする。

一対の物品列Ｗａが箱詰めされた一対の外装箱Ｃは、リフター１５が搬出入高さ位置Ｍまで降下し、外装箱搬出コンベア５より搬出される。

これらの動作は、図１１に示すように、駆動装置を制御装置３０によって制御することによって実現することができる。押込装置９の動作は、挟圧プレート８の進退駆動装置８ｂ、シャッター１３の開閉駆動装置１３ｂ、押出プレート１４の昇降駆動装置１４ｂ、及びリフター１５の昇降駆動装置１５ｂに、位置制御を容易に行うことができる駆動装置を用いて、制御装置３０によって制御することができる。このような駆動装置として、例えば、サーボモータを用いることができる。

また、導入コンベア３、整列コンベア６及び移送プレート７、外装箱搬入コンベア４、外装箱搬出コンベア５についても、それぞれの一般的な駆動装置を用いて、押込装置９の動作に応じた制御を制御装置３０によって実現することができる。

本発明の押込方法は、複数の物品を、一度に２つの外装箱に押し込む箱詰め方法に用いる押込方法として有用である。

本発明の押込装置は、複数の物品を、一度に２つの外装箱に押し込む箱詰装置に用いる押込装置として有用である。

本発明の自動箱詰め装置は、複数の物品を、一度に２つの外装箱に押し込む自動箱詰装置として有用である。

本発明の実施の形態１にかかる押込装置の構成を概略的に示す斜視図及び案内部材と外装箱との配設関係を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態１にかかる押込装置を概略的に示す側面図である。 本発明の実施の形態１にかかる押込装置に一対の物品列が配置された時の押込装置の正面図である。 本発明の実施の形態１にかかる押込装置に一対の物品列が配置された時の押込装置の側面図である。 本発明の実施の形態１に係る押込装置が一対の物品列を挟圧した時の正面図である。 本発明の実施の形態１に係る押込装置が一対の物品列を挟圧した時の側面図である。 本発明の実施の形態１に係る押込装置が一対の物品列を一対の外装箱内に押し出した時の正面図である。 本発明の実施の形態１に係る押込装置が一対の物品列を一対の外装箱内に押し出した時の側面図である。 物品列の押出時における、本発明の変形例１にかかる押出プレート１４と一対の物品列Ｗａとの接触関係を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る押込装置を用いた自動箱詰め装置の構成を概略的に示す正面図（ａ）と平面図（ｂ）である。 本発明の実施の形態２に係る押込装置を用いた自動箱詰め装置を概略的に示す正面図である。

符号の説明

３ 導入コンベア
３ａ 搬出端
４ 外装箱搬入コンベア
５ 外装箱搬出コンベア
６ 整列コンベア
６ａ スプロケット
７ 移送プレート
８ 挟圧プレート
８ｂ 進退駆動装置
９ 押込装置
１０ フィン
１０ａ フィン群
１１ ギャップ部
１２ スリット
１３ シャッター
１３ａ 可動板
１３ｂ 開閉駆動装置
１４ 押出プレート
１４ａ 押出面
１４ｂ 昇降駆動装置
１４ｃ 押圧棒
１４ｄ 押圧棒
１５ リフター
１５ｂ 昇降駆動装置
１６ 無端軌道
１６ａ、１６ｂ ベルト群
１７ 位置決めプレート
１８ 押さえプレート
２２ 案内板
２２ａ 開口部
３０ 制御装置
１０４ 押出プレート
Ｂ 本体
Ｃ 外装箱
Ｃａ 周壁
Ｆ フラップ
Ｈ 待機高さ位置
Ｌ 押出高さ位置
Ｍ 搬出入高さ位置
Ｎ 収容高さ位置
Ｒ 受入位置
Ｓ 物品並置領域
Ｔ 移送位置
Ｗ 物品
Ｗａ 物品列
Ｗｂ 本体
Ｗｃ タブ
Ｗｄ 第１の側面
Ｗｅ 第２の側面
Ｘ 第１の方向
Ｙ 第２の方向

Claims (18)

1. 互いに対向する一対の第１の側面と前記一対の第１の側面の対向方向に略垂直な方向において互いに対向する一対の第２の側面とを有する物品を、外装箱に入れる押込方法であって、
   １以上の前記物品が互いに前記第１の側面が接するように配列されて物品列を形成しかつ各物品列を構成する各物品の前記第２の側面が互いに接するように前記物品列が第１の方向に並べられて一対の物品列を形成するように物品並置手段によって前記物品を並べる物品並置工程と、
   前記並べられた物品の前記第１の側面に略平行でかつ前記第１の方向に略垂直な第２の方向において、前記一対の物品列に開口部がそれぞれ対向するように一対の前記外装箱を外装箱並置手段によって並べる外装箱並置工程と、
   互いに対向する一対の挟圧面を有する挟圧手段によって、前記一対の物品列の両端に位置する物品の前記第１の側面を前記一対の挟圧面により挟圧して前記一対の物品列を保持する挟圧工程と、
   前記挟圧された一対の物品列を押出手段によって前記第２の方向において前記一対の外装箱に向け押し出す押出工程と、を有し、
   前記一対の物品列が、前記押出手段による押し出しにより前記挟圧手段の挟圧面を摺動しながら回動して該一対の物品列の少なくとも前記外装箱に近い側の端が離間し、それにより、前記一対の外装箱にそれぞれ押し込まれる、押込方法。
2. 前記一対の外装箱は、各々の前記開口部を形成する周壁の上端のうち、互いに隣り合う部分には、フラップを有していない、請求項１に記載の押込方法。
3. 前記押出手段は押出部材を有し、該押出部材が、前記一対の物品列の各々の前記外装箱から遠い側の端の互いに接している前記第２の側面側の部分に接触して前記一対の物品列を押し出しながら回動させ、該一対の物品列の前記外装箱に近い端が所定幅離間した時点で、前記一対の物品列の各々の前記外装箱から遠い端の他方の前記第２の側面側の部分にも接触するようにして、前記一対の物品列を前記一対の外装箱に向け押し出す、請求項２に記載の押込方法。
4. 前記物品列が離間する所定幅は、５ｍｍ乃至１０ｍｍである、請求項３に記載の押込方法。
5. 前記第１の方向が略水平方向であり、前記第２の方向が略鉛直下方である、請求項３に記載の押込方法。
6. 前記物品並置手段は、進退部材を有し、かつ前記進退部材を前記一対の物品列の押し出し経路上に進出させて該進退部材上に前記一対の物品列を形成し、
   前記押出手段は、該進退部材上に形成された一対の物品列を前記挟圧面によって挟圧及び保持し、
   その後、前記物品並置手段は、前記進退部材を前記一対の物品の押し出し経路上から退避させ、
   その後、前記押出手段が、前記挟圧及び保持された一対の物品列を押し出す、請求項５に記載の押込方法。
7. 前記物品は直方体状の本体の上面に上端が円弧形状となっているタブを有する小箱カートンである、請求項１に記載の押込方法。
8. 前記物品列が１つの前記物品で構成され、
   前記物品並置工程において、前記物品並置手段により、前記一対の物品列として、一対の前記物品を各々の前記第２の側面が互いに接するように第１の方向に並べ、
   前記外装箱並置工程において、前記外装箱並置手段により、前記第２の方向において、前記一対の物品に開口部がそれぞれ対向するように一対の前記外装箱を並べ、
   前記挟圧工程において、前記挟圧手段により、前記一対の物品の第１の側面を前記一対の挟圧面によって挟圧及び保持し、
   前記押出工程において、前記押出手段により、前記挟圧及び保持された一対の物品を前記第２の方向において前記一対の外装箱に向け押し、
   前記一対の物品が、前記押出手段による押し出しにより前記挟圧手段の挟圧面を摺動しながら回動して該一対の物品の少なくとも前記外装箱に近い端が離間し、それにより、前記一対の外装箱にそれぞれ押し込まれる、請求項１に記載の押込方法。
9. 互いに対向する一対の第１の側面と前記一対の第１の側面の対向方向に略垂直な方向において互いに対向する一対の第２の側面とを有する物品を、外装箱に入れる押込装置であって、
   １以上の前記物品が互いに前記第１の側面が接するように配列されて物品列を形成しかつ各物品列を構成する各物品の前記第２の側面が互いに接するように前記物品列が第１の方向に並べられて一対の物品列を形成するように前記物品を並べる物品並置手段と、
   前記並べられた物品の前記第１の側面に略平行でかつ前記第１の方向に略垂直な第２の方向において、前記一対の物品列に開口部がそれぞれ対向するように一対の前記外装箱を並べる外装箱並置手段と、
   互いに対向する一対の挟圧面を有し、前記一対の物品列の両端に位置する物品の前記第１の側面を前記一対の挟圧面により挟圧して前記一対の物品列を保持する挟圧手段と、
   前記挟圧された一対の物品列を前記第２の方向において前記一対の外装箱に向け押し出す押出手段と、を備え、
   前記一対の物品列が、前記押出手段による押し出しにより前記挟圧手段の挟持面を摺動しながら回動して該一対の物品列の少なくとも前記外装箱に近い側の端が離間し、それにより、前記一対の外装箱にそれぞれ押し込まれるように構成されている、押込装置。
10. 前記一対の外装箱は、各々の前記開口部を形成する周壁の上端のうち、互いに隣り合う部分には、フラップを有していない、請求項９に記載の押込装置。
11. 前記押出手段は押出部材を有し、該押出部材が、前記一対の物品列の各々の前記外装箱から遠い側の端の互いに接している前記第２の側面側の部分に接触して前記一対の物品列を押し出しながら回動させ、該一対の物品列の前記外装箱に近い端が所定幅離間した時点で、前記一対の物品列の各々の前記外装箱から遠い端の他方の前記第２の側面側の部分にも接触するようにして、前記一対の物品列を前記一対の外装箱に向け押し出す、請求項１０に記載の押込装置。
12. 前記物品列が離間する所定幅は、５ｍｍ乃至１０ｍｍである請求項１１に記載の押込装置。
13. 前記第１の方向が略水平方向であり、前記第２の方向が略鉛直下方である請求項１１に記載の押込装置。
14. 前記物品並置手段は、進退部材を有し、かつ前記進退部材を前記一対の物品列の押し出し経路上に進出させて該進退部材上に前記一対の物品列を形成し、
    前記押出手段は、該進退部材上に形成された一対の物品列を前記挟圧面によって挟圧及び保持し、
    その後、前記物品並置手段は、前記進退部材を前記一対の物品の押し出し経路上から退避させ、
    その後、前記押出手段が、前記挟圧及び保持された一対の物品列を押し出す、請求項１３に記載の押込装置。
15. 前記物品は直方体状の本体の上面に上端が円弧形状となっているタブを有する小箱カートンである、請求項９に記載の押込装置。
16. 前記物品列が１つの前記物品で構成され、
    前記物品並置手段は、前記一対の物品列として、一対の前記物品を各々の前記第２の側面が互いに接するように第１の方向に並べ、
    前記外装箱並置手段は、前記第２の方向において、前記一対の物品に開口部がそれぞれ対向するように一対の前記外装箱を並べ、
    前記挟圧手段は、前記一対の物品の第１の側面を前記一対の挟圧面によって挟圧及び保持し、
    前記押出手段は、前記挟圧及び保持された一対の物品を前記第２の方向において前記一対の外装箱に向け押し、
    前記一対の物品が、前記押出手段による押し出しにより前記挟圧手段の挟持面を摺動しながら回動して該一対の物品の少なくとも前記外装箱に近い端が離間し、それにより、前記一対の外装箱にそれぞれ押し込まれるように構成されている、請求項９に記載の押込装置。
17. 請求項９に記載の押込装置と、前記押込装置にて処理される前記物品を順次供給する物品供給装置と、前記押込装置にて使用される前記外装箱を順次供給する外装箱供給装置と、前記外装箱を順次搬出する外装箱搬出装置とを備え、
    前記押込装置の物品並置手段が前記物品供給装置から順次供給される物品を順次並べ、前記押込装置の前記外装箱並置手段が前記外装箱供給装置から順次供給される外装箱を順次並べ、前記物品が入れられた外装箱を順次搬出する、自動箱詰め装置。
18. 前記物品並置手段は、前記供給装置から供給される前記物品を順次前記一対の物品列を形成するよう整列させる整列装置と、前記整列装置によって整列された一対の列を前記挟圧手段の一対の挟圧面によって挟圧される位置に移送する移送装置とを有する、請求項１７に記載の自動箱詰め装置。

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