JP5046607B2 - 箱詰め装置 - Google Patents

Description

本発明は、箱詰め装置及び箱詰め装置の箱詰め方法に関する。さらに詳しくは、複数の物品を挟圧して物品群を形成し、その物品群を上面を開口させた外装箱に上方から一度に押し込む挟圧型の箱詰め装置に関する。

従来、複数の物品を一度に押し込む箱詰め装置においては、まず、複数の物品を集結させて物品群を形成し、その後に物品群を外装箱に押し込むように構成されている。この場合、物品の集結状態を維持したまま外装箱に押し込む必要があることから、物品群と外装箱とを接近させる必要があった。一方で、物品の集結状態を維持したまま、物品群を移動させるには、物品を挟圧あるいは幅寄せする装置を移動させねばならず、箱詰め装置の構造が複雑となり、現実的ではなかった。したがって、従来の箱詰め装置においては、外装箱を物品の下方から持ち上げるように構成されていた（特許文献１［図２］、特許文献２段落［００１８］、特許文献３［請求項１］及び特許文献４［図２］参照）。

また、特許文献４には、挟圧された物品群の上面を吸着する吸着具を有する箱詰め装置が開示されている（特許文献４［図２１］及び［図２２］参照）。
特開２０００−２７２６０５号公報 特開２００２−１９７０７号公報 特開２００５−８１８５号公報 特許第３７０８１８５号公報

ところで、複数の物品を挟圧して物品群を形成し、その物品群を上面を開口させた外装箱に上方から一度に押し込む挟圧型の箱詰め装置（特許文献２乃至４参照）においては、物品群を下方に押し込むことによって、物品群を挟圧状態から脱出させる構造を特徴としている。このため、従来の挟圧型の箱詰め装置は、物品群を下方に押し込む押し込み装置を有するとともに、外装箱を上方に持ち上げる外装箱昇降装置を有する構造となっている。したがって、外装箱昇降装置を省略して物品群の押し込み動作のみによって外装箱に物品群を押し込むような構造にすることによって、箱詰め装置の構造を簡素化することができる。

しかしながら、外装箱昇降装置を省略するのみでは、箱詰めが失敗するおそれがある。つまり、挟圧状態から解放された物品群の下端が拡がり、外装箱の開口部の縁に物品群の下端が抵触するおそれがあった。他方で、外装箱は、物品の箱詰め完了の都度、出し入れされるので、外装箱の開口部周囲への箱詰め装置の機材の配設は、外装箱の搬送動作の障害となるおそれがある。

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、円滑に外装箱を搬送することができ、かつ外装箱を昇降移動させずに外装箱内に確実に物品群を押し込むことができる、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、第１の本発明の箱詰め装置は、床を開閉する開閉装置と、前記床の上に物品を整列させてなる物品群を整列方向から一対の挟圧板の間に挟圧する挟圧装置と、前記挟圧された前記物品群の上面を吸着する吸着具を前記床が開放された状態において降下させて、前記物品群を前記挟圧板間から下方に脱出させるとともに下方の待機位置に待機する外装箱に前記物品群を押し込む押し込み装置と、上面が開口している前記外装箱を前記待機位置に暫時停止させながら水平方向に搬送する外装箱搬送装置と、前記床と前記外装箱との間に配設され、前記外装箱の開口部に当て嵌まる形状の漏斗状の枠材を有する案内部材と、前記開閉装置、前記挟圧装置、前記押し込み装置及び前記外装箱搬送装置を制御する制御装置と、を有する箱詰め装置であって、前記案内部材を昇降駆動する案内部材昇降装置を備え、前記制御装置は、前記案内部材を降下させて前記待機位置に待機する前記外装箱の開口部の縁を前記枠材の外面側に接触させるよう前記案内部材昇降装置を制御するとともに、前記吸着具を降下させて前記待機位置に待機する前記外装箱に前記物品群を押し込むよう前記押し込み装置を制御し、前記案内部材及び前記吸着具を降下させる際に、前記吸着具の降下を開始させた後に前記案内部材の降下を開始させ、前記物品群の下端が前記枠材の内面側にほぼ接触しながら、前記案内部材と前記吸着具とが併行して降下するように前記押し込み装置及び前記案内部材昇降装置を制御する。

このような構成とすると、案内部材の昇降によって、待機位置に停止している外装箱の開口部の縁に対して案内部材を略自動的に接近及び離隔させることができる。つまり、本発明の箱詰め装置は、円滑に外装箱を搬送することができ、かつ外装箱を昇降移動させずに外装箱内に確実に物品群を押し込むことができる。

第２の本発明の箱詰め装置は、前記案内部材は、前記枠材の対向する一辺から外側水平方向に延伸する一対の腕部を有し、前記案内部材昇降装置は、鉛直方向に延びる昇降塔と、二股状の形状を有して前記昇降塔に装着された取付部材とを有し、前記案内部材は前記取付部材の股部に位置するようにして前記腕部の延伸端において前記取付部材に装着されているとよい。

このように構成すると、案内部材の着脱を容易に行うことができるので、外装箱の形状に応じた案内部材の交換を容易にすることができる。

第３の本発明の箱詰め装置は、前記制御装置は、前記案内部材及び前記吸着具を降下させる際に、前記吸着具の降下の開始から所定時間遅らせて前記案内部材の降下を開始させるように前記押し込み装置及び前記案内部材昇降装置を制御するとよい。

以上に述べた本発明の箱詰め装置によれば、案内部材の降下と吸着具の降下とを併行させることができるので、箱詰め装置の作業タクトを短縮することができる。また、降下途上における物品群の下端の拡がりを案内部材によって抑止することができるので、より確実に外装箱内に物品群を案内することができる。

以上のように、本発明の自動箱詰め装置及び箱詰め装置の箱詰め方法は、円滑に外装箱を搬送することができ、かつ外装箱を昇降移動させずに外装箱内に確実に物品群を押し込むことができ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。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態の箱詰め装置の概略を示す側面図である。図２は、図１の箱詰め装置の概略を示す上面図である。なお、説明の都合上、図１においては止め部材１７の支持体１７Ａを省略し、図２においては押し込み装置１４及び外装箱搬送装置８０の一部を省略している。

図３は、図１の箱詰め装置の要部の概略を示す斜視図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態の箱詰め装置１００は、整列コンベア６と、押出装置７と、挟圧装置８と、開閉装置１３と、押し込み装置１４と、外装箱Ｃを水平方向に搬送する外装箱搬送装置８０と、案内部材２０を昇降する案内部材昇降装置２１と、これら装置６，７，８，１３，ｌ４，８０，２１の動作を制御する制御装置３０と、これら構成要素６，７，８，１３，ｌ４，８０，２１を所定の位置関係に配設する枠体１と、を有している。

図２及び図３に示すように、整列コンベア６は、無端軌道（コンベア）１６を横切るようにして無端軌道１６面上に直立する一群の仕切板１０によって仕切板１０間の無端軌道１６上に物品を収容できる収容部１１が複数連なって形成されている。本実施形態では、仕切板１０は５枚が一群となっている。したがって、４つの収容部１１が一群となって形成されている。

図２及び図３に示すように、無端軌道１６は、４本の環状ベルトが一対のスプロケット（sprocket）１６Ｅによって支持されている。４本の環状ベルトは２本ずつに分かれて第１ベルト群１６Ａ及び第２ベルト群１６Ｂを構成している。第１ベルト群１６Ａ及び第２ベルト群１６Ｂにはそれぞれ、仕切板１０が１連又は２連以上装着されている。仕切板１０は結合具１０Ａによって第１ベルト群１６Ａ及び第２ベルト群１６Ｂに装着されている。第１ベルト群１６Ａは、一方のスプロケット１６Ｅに軸体１６Ｆによって連結された一方の駆動装置１６Ｃによって回転駆動されるように構成されている。第２ベルト群１６Ｂは、他方のスプロケット１６Ｅに軸体１６Ｆによって連結された他方の駆動装置１６Ｄによって回転駆動されるように構成されている。これによって、第１ベルト群１６Ａ及び第２ベルト群１６Ｂの駆動装置は互いに異なるので、第１ベルト群１６Ａ及び第２ベルト群１６Ｂを互いに独立して循環駆動することができる。つまり、一方のベルト群が暫時停止を繰り返しながら収容部１１に物品Ｗを受け入れる動作と、他方のベルト群が整列位置Ｔにおいて停止して収容部１１から物品Ｗを押し出す動作とを同時に行うことができる。

駆動装置１６Ｃ，１６Ｄには公知のアクチュエータ（actuator）を用いることができる。

図２に示すように、軸体１６Ｆは、その両端が枠体１に軸回転自在に支持されて配設されている。より精確には、軸体１６Ｆの一端は駆動装置１６Ｃ，１６Ｄに接続され、駆動装置１６Ｃ，１６Ｄが枠体１に配設されている。

図２及び図３に示すように、押出装置７は、整列コンベア６の整列位置Ｔに整列した一群の仕切板１０同士の間から複数の物品Ｗを仕切板１０に沿って押して、すなわち図３に示す押出方向Ｘに向かって押して、物品Ｗからなる物品群を形成するように構成されている。

ここで、整列位置Ｔは、無端軌道１６上の位置であって、一連の収容部１１が整列する位置をいう。すなわち、無端軌道１６が直線状となり、一連の仕切板１０が垂直に並立する位置を言う。

本実施形態では、図１及び図２に示すように、押出装置７は、駆動装置７Ｂによって押出部材７Ａがレール部材７Ｃに案内されて押出方向Ｘに進退駆動されるように構成されている。押出部材７Ａは、整列位置Ｔにおける一連の仕切板１０と抵触しないように細隙１２が形成されている。駆動装置７Ｂには公知のアクチュエータを用いることができる。レール部材７Ｃは、押出方向Ｘに沿って延びるようにして枠体１に支持されて配設されている。

挟圧装置８は、押出装置７によって押し出された物品群を物品Ｗの整列方向から挟圧するように構成されている。本実施形態では、図２及び図３に示すように、挟圧装置８は、押出方向Ｘに直交する方向において互いに対向する一対の板状の挟圧部材８Ｄと、それぞれの挟圧部材８Ｄの背面から該背面の垂直方向に延びている軸体８Ａと、軸体８Ａを軸方向に進退自在に支持する軸受け部材８Ｃと、軸体８Ａを軸方向に進退駆動する駆動装置８Ｂと、を有している。軸体８Ａの進出によって物品群が一対の挟圧部材８Ｄ間に挟圧されるので、物品群の物品Ｗ同士を密着させることができる。なお、駆動装置８Ｂには公知のアクチュエータを用いることができる。駆動装置８Ｂ及び軸受け部材８Ｃは枠体１に配設されている。

また、本実施形態では、図２及び図３に示すように、整列位置Ｔの押出方向Ｘの突き当たりには、止め部材１７が押出部材７Ａに対向して配設されている。これによって、押出部材７Ａによって押し出された物品Ｗの散乱を防止することができる。止め部材１７は支持体１７Ａによって支持されている。支持体１７Ａは枠体１に配設されている。

さらに、図１乃至図３に示すように、押出部材７Ａの押し出し端近傍の上方には、押さえ装置１８が配設されている。押さえ装置１８は、押さえ部材１８Ａと、押さえ部材１８Ａを上下方向に揺動する駆動装置１８Ｂと、を有している。この揺動によって、押出部材７Ａの進退動作時における押出部材７Ａとの抵触を回避することができ、かつ、押し出された物品群の上部側面を押さえることによって、物品群の散乱を防止することができる。駆動装置１８Ｂには公知のアクチュエータを用いることができる。駆動装置１８Ｂは枠体１に配設されている。なお、押さえ装置１８は、押さえ部材１８Ａが駆動装置１８Ｂによって上下方向に進退自在に構成されていてもよい。

これら止め部材１７及び押さえ装置１８によって物品Ｗの散乱を防止することができるので、挟圧装置８による物品群の挟圧を円滑に行うことができる。

図１乃至図３に示すように、開閉装置１３は、挟圧装置８によって挟圧された物品群の床を開閉するように構成されている。本実施形態では、開閉装置１３は、一対の板状の床部材１３Ａと、一対の床部材１３Ａを進退駆動する駆動装置１３Ｂとを有している。この一対の床部材１３Ａが物品群を支持する床を構成する。床部材１３Ａは、水平方向に延びて、端面同士が接触及び離間するようにして枠体１に進退自在に支持されている。本実施形態では、床部材１３Ａは、その縁部が枠体１に配設された複数のローラ１３Ｃに支持されている。これによって、床部材１３Ａが後退駆動されると、押し込み装置１４の下方が開放され、押し込み装置１４の吸着具１４Ｆが床部材１３Ａの下方の外装箱Ｃまで、物品群を押し込むことができる。駆動装置１３Ｂには公知のアクチュエータを用いることができる。駆動装置１３Ｂは枠体１に配設されている。

図３に示すように、押し込み装置１４は、挟圧装置８によって挟圧された物品群の上面に吸着具１４Ｆを接触させて物品群の上面を吸引することによって物品群を保持し、吸着具１４Ｆを降下させて床部材１３Ａの下方の外装箱Ｃに物品群を押し込むように構成されている。つまり、図１及び図２に示すように、押し込み装置１４は、ブロア、排気ポンプのような吸気装置１４Ｈと、吸気装置１４Ｈの吸気口に一端が連結された吸気管１４Ｅと、吸気管１４Ｅの途中に配設された弁１４Ｇと、垂直方向に延びてその上端に吸気管１４Ｅの他端が連結された中空軸体１４Ａと、中空軸体１４Ａの上部に接合された昇降部材１４Ｃと、昇降部材１４Ｃが昇降自在に装着されている昇降塔１４Ｄと、昇降塔１４Ｄを駆動する駆動装置１４Ｂと、中空軸体１４Ａの下端がその上面に接合された吸着具１４Ｆと、を有している。

図４は、吸着具と中空軸体との接合構造の概略を示す断面図（ａ）及び吸着具の下面図（ｂ）である。

図４（ａ）に示すように、吸着具１４Ｆは、中空の略直方体の本体５０を有し、本体５０の上面には貫通孔５４が形成されている。中空軸体１４Ａの下端が、この貫通孔５４に中空軸体１４Ａの中空部が連通するようにして吸着具１４Ｆの上面に締結具５２によって接合されている。ここでは、締結具は、貫通孔５４の周囲から上方に延びるようにして本体５０に植設されているボルトが、中空軸体１４Ａの下端のリブ６０のボルト孔に挿通されて、ナットによって中空軸体１４Ａと吸着具１４Ｆとを締結するように構成されている。

また、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、本体５０の下面には、２本の吸引口５１が形成されている。吸引口５１は、物品群の物品Ｗの整列方向に沿って延びる細隙状に形成されている。これによって、吸引口５１は物品群を構成する全ての物品Ｗの上面に接触することができるので、物品群の全ての物品Ｗを吸引することができる。なお、吸引口５１の形状は、吸引口５１は物品群を構成する全ての物品Ｗの上面に接触することができる形状であればよい。例えば、吸引口５１が蛇行する一本の細隙や多数の円孔であっても、本体５０の下面が格子状であってもよい。

以上のような押し込み装置１４の構成によって、図３に示すように、押し込み方向Ｚに吸着具１４Ｆを降下及び上昇させることができ、吸気装置１４Ｈによって吸気ヘッド１４Ｆの吸引口５１より空気を吸引することができ、かつ弁１４Ｇによって吸気装置１４Ｈの吸引力を遮断することができる。

なお、吸気管１４Ｅは、装着された吸気装置１４Ｈによる管内の減圧状態においても管路が閉塞せず、かつ、中空軸体１４Ａの昇降動作に追従可能な柔軟性を有する合成樹脂のような弾性材料から構成されている。これによって、押し込み装置１４は、昇降動作においても、吸気ヘッド１４Ｆにおける吸引力を維持することができるので、吸着具１４Ｆに吸い付けた物品群を脱漏することなく、外装箱Ｃに押し込むことができる。

図１及び図３に示すように、外装箱搬送装置８０は、外装箱Ｃを搬送するコンベア８２と、コンベア８２上の外装箱Ｃを暫時停止させる制動装置８１とを有する
コンベア８２は、並列する多数の駆動ローラによって段ボール箱のような外装箱Ｃを水平方向に搬送するように構成されている。コンベア８２は、床部材１３Ａの下方を通るように配設されている。

制動装置８１は、外装箱Ｃを吸着具１４Ｆの下方の待機位置Ｕに停止させるようにしてコンベア８２に配設されている。

本実施形態の制動装置８１は、外装箱Ｃの搬送方向に直交するようにして水平方向に延びる棒体を進退させる装置である。該棒体が進出すると、外装箱Ｃの前壁に抵触して、外装箱Ｃを待機位置Ｕに停止させることができる。そして、該棒体を後退させると外装箱Ｃはコンベア８２によって待機位置Ｕから退出させることができる。

また、制動装置８１をコンベア８２の両脇に一対配設することによって、より確実に外装箱Ｃを停止させることができる。

なお、制動装置８１は他の装置を用いて構成することもできる。例えば、棒体を回転駆動するように構成することもできる。また、外装箱Ｃの搬送方向の両側を挟圧する一対の挟圧板を用いることもできる。

ここで、本実施形態の特徴である案内部材２０及び案内部材昇降装置２１を説明する。

図１に示すように、案内部材２０は、床部材１３Ａと外装箱搬送装置８０との間に水平方向に延びるようにして配設されている。

図５は、案内部材の上面図である。図６は案内部材の側面図である。図６では、説明の都合上一部を断面図にして示す。

図３、図５及び図６に示すように、案内部材２０は、外装箱Ｃの開口部に当て嵌まる形状の漏斗状の枠材２０Ａを本体としている。ここでは、枠材２０Ａは、上面視において矩形である。また、案内部材２０は、枠材２０Ａの対向する一辺から外側水平方向に延伸する一対の腕部２０Ｂを有している。そして、腕部２０Ｂの延伸端において、案内部材昇降装置２１の取付部材２１Ｂに締結具５２によって取り付けられている。

枠材２０Ａは、内側部材２０Ｃ、中間部材２０Ｄ及び外側部材２０Ｅからなる３層構造を有し、これらは締結具５２によって締結されている。内側部材２０Ｃ及び外側部材２０Ｅは、ステンレス等剛性の高い材質からなる。中間部材２０Ｄは柔軟性の高い材質からなる。例えば、テフロン（登録商標）等の樹脂、あるいはゴムが好適である。これによって、内側部材２０Ｃ及び外側部材２０Ｅは、枠材２０Ａの剛性を高め、かつ、剛性の乏しい中間部材２０Ｄを支持することができる。

また、中間部材２０Ｄは内側部材２０Ｃ及び外側部材２０Ｅに比べてより内側下方に向けて延びている。これによって、物品群が案内部材２０に案内される際に、中間部材２０は、適度な抗力を物品群に与えて、物品群下端の拡がりを抑制し、かつ物品群の押し込み力に応じて撓ることよって、物品群の損傷を防止することができる。

図１に示すように、案内部材昇降装置２１は、案内部材２０が取り付けられる取付部材２１Ｂと、取付部材２１Ｂが昇降自在に装着されている昇降塔２１Ａと、昇降塔２１Ａを駆動する駆動装置２１Ｃと、を有している。

図５に示すように取付部材２１Ｂは、案内部材２０が股部に位置するように構成された二股状の形状を有している。そして、締結具５２によって、案内部材２０は取付部材２１Ｂに取り付けられる。これによって、外装箱Ｃの形状に応じて案内部材２０を容易に交換することができる。

駆動装置２１Ｃには公知のアクチュエータを用いることができる。

案内部材昇降装置２１によって、待機位置Ｕの上方に案内部材２０を待機させておくことによって、待機位置Ｕへの外装箱Ｃの搬入動作及び待機位置Ｕからの外装箱Ｃの搬出動作において外装箱Ｃと案内部材２０との抵触を防止することができる。すなわち、外装箱Ｃの搬送動作に対する障害を回避して、外装箱Ｃを円滑に搬送することができる。

また、案内部材２０を降下させることによって、待機位置Ｕの外装箱Ｃの上面の開口部の縁に案内部材２０を略自動的に配置することができる。この際、案内部材２０の枠材２０Ａの外面が外装箱Ｃの開口部の縁が均等に接触するように外装箱Ｃの位置をより正確に調整することもできる。

制御装置３０は、箱詰め装置１００の動作を制御するように構成されている。制御装置３０は、マイコン等の演算装置で構成されている。本明細書において、制御装置とは、単独の制御装置のみならず制御装置群をも意味する。従って、制御装置３０は、集中制御を行う単独の制御装置で構成されていてもよく、分散制御を行う制御装置群で構成されていてもよい。

また、制御装置３０は、注意情報を発信する表示部３０Ａを有している。例えば、表示部３０Ａは警報器あるいは表示灯が好適である。警報器は音を利用して作業者の注意を喚起することができる。表示灯は光を利用して作業者の注意を喚起することができる。

枠体１は、配設されたこれら構成要素６，７，８，１３，ｌ４，８０，２１、３０、１７が、相互に所要の位置関係となるように構成されている。ここで、所要の位置関係とは、本発明の箱詰め装置の箱詰め動作の実施に要する位置関係をいう。

次に、箱詰め装置１００の動作を説明する。これらの動作は、制御装置３０が箱詰め装置１００の各装置６，７，８，１３，ｌ４，８０，２１を制御することによって行う。

また、本実施形態では、箱詰め装置１００の周囲には、物品を供給する供給コンベア２００が所定の位置に配設されている。本実施形態では、図３に示すように、供給コンベア２００に載置されて搬送されてきた物品Ｗは出口端２００Ａから送出される。出口端２００Ａは収容位置Ｒに対向するように配設されている。これによって、出口端２００Ａから落下する物品Ｗは、収容位置Ｒに暫時待機する仕切板１０上に案内されて収容部１１に収容される。供給コンベア２００としてはベルトコンベアやローラコンベアが用いられる。

図７は、本実施形態の箱詰め装置の箱詰め動作を示すフロー図である。

ステップ（整列ステップ）Ｓ１において、供給コンベア２００より整列コンベア６に供給された物品Ｗは、整列コンベア６によって整列位置Ｔまで運ばれて、整列位置Ｔにおいて整列させられる。

次に、ステップ（形成ステップ）Ｓ２において、整列位置Ｔにおいて整列した物品Ｗは、押出装置７によって整列コンベア６から仕切板１０の板面に沿って押出方向Ｘに押し出される。そして一群の物品Ｗが床部材１３Ａ上において、止め部材１７，押さえ部材１８Ａ、一対の挟圧部材８Ｄに側方を囲まれて、物品群が形成される。なお、物品Ｗを押し出した後、押出部材７Ａは、押し出し動作前の位置まで後退する。

次に、ステップ（挟圧ステップ）Ｓ３において、物品群を挟圧する。物品群は床部材１３Ａ上において一対の挟圧部材８Ｄによって物品Ｗ同士を密着させるように挟圧される（図８参照）。

次に、ステップ（保持ステップ）Ｓ４において、物品群を保持する。挟圧された物品群の上面に吸着具１４Ｆを降下して接触させて物品群の上面を吸い付ける（図８参照）。これによって物品群が吸着具１４Ｆに保持される。なお、挟圧ステップＳ３によって物品Ｗ同士が密着しているので、吸引口５１は物品Ｗの上面によって覆われる。つまり、挟圧ステップＳ３によって物品Ｗの吸引力を高めることができる。

次に、ステップＳ５（開放ステップ）において、開閉装置１３によって、床部材１３Ａが撤去されて、物品群の床が開放される。ここでは、端面同士が接触している一対の床部材１３Ａが離隔する方向に水平移動する。

これらのステップＳ１乃至Ｓ５と並行して、ステップ（搬入ステップ）Ｓ６及びステップ（案内部材降下ステップ）Ｓ７が行われる。

図８は、搬入ステップにおける箱詰め装置の要部の概略を示す側面図である。図に示すように、外装箱Ｃはコンベア８２によって、待機位置Ｕに向けて搬入される。待機位置Ｕ前端の位置には制動装置８１が棒体（図示せず）を外装箱Ｃの搬送方向前方を遮るように突き出している。この棒体に外装箱Ｃが接触して、外装箱Ｃは待機位置Ｕに停止させられる。

なお、図においては、既にステップＳ１乃至ステップＳ４が行われている状態を示している。また、外装箱Ｃは蓋板ＣＦが起立していて、蓋板ＣＦの上端が外装箱Ｃの開口部の縁を形成している。

次に、ステップ（案内部材降下ステップ）Ｓ７において、案内部材２０が降下して、外装箱Ｃの開口部の縁に略自動的に接近する。具体的には外装箱Ｃの蓋板ＣＦの上端を枠材２０Ａの外側部材２０Ｅあるいは中間部材２０Ｄの外面側に接触するように降下させる。ただし、蓋板ＣＦの上端が確実に枠材２０Ａの外面側に位置するのであれば、蓋板ＣＦの上端が枠材２０Ａの外面側に接触しなくてもよい。ここで、案内部材２０が降下する最下点は、外装箱Ｃの開口部の縁の高さに応じて予め制御装置３０に設定しておくことができる。

そして、ステップ（吸着具降下ステップ）Ｓ８において、押し込み装置１４が、吸着具１４Ｆを降下させることによって、外装箱Ｃに物品群を押し込む。

図９は、押し込みステップにおける箱詰め装置の要部の概略を示す側面図である。

図９に示すように、吸着具１４Ｆの降下によって、物品群は外装箱Ｃ内に押し込まれる。この際、物品群両端の物品Ｗは挟圧部材８Ｄ表面上を滑り抜ける。また、物品群の下端は案内部材２０によって、外装箱Ｃの開口部の縁に抵触することなく外装箱Ｃ内部に案内される。

次に、ステップ（復帰ステップ）Ｓ９において、押し込み装置１４、案内部材昇降装置２１及び開閉装置１３を元の状態に復帰させる。

図１０は、復帰ステップにおける箱詰め装置の要部の概略を示す側面図である。

図１０に示すように、押し込み装置１４は、吸着具１４Ｆへの物品Ｗの吸い付きを解除した後、吸着具１４Ｆを物品群の形成位置の上方にまで上昇させる。吸着具１４Ｆへの物品Ｗの吸い付きの解除は弁１４Ｇを閉止して行う（図１参照）。吸着具１４Ｆの上昇後、開閉装置１３は、床部材１３Ａの端面同士が接合するように一対の床部材１３Ａを水平移動して閉じる。これによって、物品群の形成位置の床が構成される。案内部材昇降装置２１は、案内部材２０を床部材１３Ａに接近するように上昇させる。これによって、案内部材２０を略自動的に外装箱Ｃの開口部周囲から離隔させることができる。

次に、ステップ（搬出ステップ）Ｓ１０において、外装箱Ｃを待機位置Ｕから搬出する。

図１１は、搬出ステップにおける箱詰め装置の要部の概略を示す側面図である。

図１１に示すように、制動装置８１の棒体をコンベア８２上から撤去する。これによって、物品群を収容した外装箱Ｃはコンベア８２によって待機位置Ｕから搬出される。

そして、箱詰め動作が新たに繰り返される。

以上のようにして、本実施形態の箱詰め装置１００は、案内部材２０の昇降動作によって、略自動的に外装箱Ｃを待機位置Ｕに搬入し、かつ待機位置Ｕから搬出することができる。加えて、本実施形態の箱詰め装置１００は、外装箱Ｃを昇降移動させずに外装箱Ｃ内に確実に物品群を押し込むことができる。

また、本発明の箱詰め装置の制御を以下のように変形することもできる。

［変形例１］
本実施形態において、吸着具降下ステップＳ７’の後に所定の時間遅れステップＳ８’を置いて、案内部材降下ステップＳ９’を同時並行させるように構成することもできる。

図１２は、本変形例の箱詰め動作を示すフロー図である。図１２において、図７と同じステップには同じ図番を付して説明を省略する。

図１２に示すように、開放ステップＳ５及び搬入ステップＳ６完了後に、吸着具降下ステップＳ７’を開始する。そして、吸着具降下ステップＳ７'開始後、時間遅れステップＳ８’において遅れ時間Ｔ₀を置いて、案内部材降下ステップＳ９’を開始する。ここで、遅れ時間Ｔ₀は、物品群の下端が枠材２０Ａの内側部材２１Ｃ（内面側）にほぼ接触するように、案内部材２０の降下と吸着具１４Ｆの降下とが併行する時間とする。このように構成すると、案内部材２０の降下と吸着具１４Ｆの降下とを併行させることができるので、箱詰め装置の作業タクトを短縮することができる。また、降下途上における物品群の下端の拡がりを案内部材２０によって抑止することができるので、より確実に外装箱Ｃ内に物品群を案内することができる。なお、吸着具１４Ｆの降下速度と案内部材２０の降下速度はほぼ等しくなるようにする。遅れ時間Ｔ₀は、物品Ｗの高さ及び吸着具１４Ｆの降下速度に応じて決定することができる。あるいは、物品Ｗを用いた箱詰め装置１００の調整運転において適当な遅れ時間Ｔ₀を判断することができる。そして、その値を制御装置３０に設定しておけばよい。

また、時間遅れステップＳ８’の代わりに、吸着具１４Ｆの降下距離を検出して、この降下距離に応じて案内部材降下ステップＳ９’を開始するように構成することもできる。

なお、上述した実施形態は一例であり、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、整列コンベア６及び押出装置７を省略してその他の方法によって物品群を形成することもできる。すなわち、整列ステップＳ１及び形成ステップＳ２をその他の方法によって行うこともできる。例えば、作業員の人力によって物品Ｗを床部材１３Ａの上に整列させて物品群を形成することができる。

本発明は、円滑に外装箱を搬送することができ、かつ外装箱を昇降移動させずに外装箱内に確実に物品群を押し込むことができる、箱詰め装置として有用である。

本発明の実施形態の箱詰め装置の概略を示す側面図である。 図１の箱詰め装置の概略を示す上面図である。 図１の箱詰め装置の要部の概略を示す斜視図である。 吸着具と中空軸体との接合構造の概略を示す断面図（ａ）及び吸着具の下面図（ｂ）である。 案内部材の上面図である。 案内部材の側面図である。 本実施形態の箱詰め装置の箱詰め動作を示すフロー図である。 搬入ステップにおける箱詰め装置の要部の概略を示す側面図である。 押し込みステップにおける箱詰め装置の要部の概略を示す側面図である。 復帰ステップにおける箱詰め装置の要部の概略を示す側面図である。 搬出ステップにおける箱詰め装置の要部の概略を示す側面図である。 本変形例の箱詰め動作を示すフロー図である。

符号の説明

１ 枠体
６ 整列コンベア
７ 押出装置
７Ａ 押出部材
７Ｂ 駆動装置
７Ｃ レール部材
８ 挟圧装置
８Ａ 軸体
８Ｂ 駆動装置
８Ｃ 軸受け部材
８Ｄ 挟圧部材
１０ 仕切板
１０Ａ 結合具
１１ 収容部
１２ 細隙
１３ 開閉装置
１３Ａ 床部材
１３Ｂ 駆動装置
１３Ｃ ローラ
１４ 押し込み装置
１４Ａ 中空軸体
１４Ｂ 駆動装置
１４Ｃ 昇降部材
１４Ｄ 昇降塔
１４Ｅ 吸気管
１４Ｆ 吸着具
１４Ｇ 弁
１４Ｈ 吸気装置
１６ 無端軌道
１６Ａ 第１ベルト群
１６Ｂ 第２ベルト群
１６Ｃ 第１駆動装置
１６Ｄ 第２駆動装置
１６Ｅ スプロケット
１６Ｆ 軸体
１７ 止め部材
１７Ａ 支持体
１８ 押さえ装置
１８Ａ 押さえ部材
１８Ｂ 駆動装置
２０ 案内部材
２０Ａ 枠材
２０Ｂ 腕部
２０Ｃ 内側部材
２０Ｄ 中間部材
２０Ｅ 外側部材
２１ 案内部材昇降装置
２１Ａ 昇降塔
２１Ｂ 取付部材
２１Ｃ 駆動装置
３０ 制御装置
３０Ａ 表示部
５０ 本体
５１ 吸引口
５２ 締結具
５４ 貫通孔
６０ リブ
８０ 外装箱搬送装置
８１ 制動装置
８２ コンベア
１００ 箱詰め装置
２００ 供給コンベア
２００Ａ 出口端
Ｃ 外装箱
ＣＦ 蓋板
Ｓ ステップ
Ｔ 整列位置
Ｕ 待機位置
Ｗ 物品
Ｘ 押出方向
Ｚ 押し込み方向

Claims (3)

1. 床を開閉する開閉装置と、
   前記床の上に物品を整列させてなる物品群を整列方向から一対の挟圧板の間に挟圧する挟圧装置と、
   前記挟圧された前記物品群の上面を吸着する吸着具を前記床が開放された状態において降下させて、前記物品群を前記挟圧板間から下方に脱出させるとともに下方の待機位置に待機する外装箱に前記物品群を押し込む押し込み装置と、
   上面が開口している前記外装箱を前記待機位置に暫時停止させながら水平方向に搬送する外装箱搬送装置と、
   前記床と前記外装箱との間に配設され、前記外装箱の開口部に当て嵌まる形状の漏斗状の枠材を有する案内部材と、
   前記開閉装置、前記挟圧装置、前記押し込み装置及び前記外装箱搬送装置を制御する制御装置と、を有する箱詰め装置であって、
   前記案内部材を昇降駆動する案内部材昇降装置を備え、
   前記制御装置は、
   前記案内部材を降下させて前記待機位置に待機する前記外装箱の開口部の縁を前記枠材の外面側に接触させるよう前記案内部材昇降装置を制御するとともに、前記吸着具を降下させて前記待機位置に待機する前記外装箱に前記物品群を押し込むよう前記押し込み装置を制御し、
   前記案内部材及び前記吸着具を降下させる際に、前記吸着具の降下を開始させた後に前記案内部材の降下を開始させ、前記物品群の下端が前記枠材の内面側にほぼ接触しながら、前記案内部材と前記吸着具とが併行して降下するように前記押し込み装置及び前記案内部材昇降装置を制御する、箱詰め装置。
2. 前記案内部材は、前記枠材の対向する一辺から外側水平方向に延伸する一対の腕部を有し、
   前記案内部材昇降装置は、鉛直方向に延びる昇降塔と、二股状の形状を有して前記昇降塔に装着された取付部材とを有し、
   前記案内部材は前記取付部材の股部に位置するようにして前記腕部の延伸端において前記取付部材に装着されている、請求項１に記載の箱詰め装置。
3. 前記制御装置は、前記案内部材及び前記吸着具を降下させる際に、前記吸着具の降下の開始から所定時間遅らせて前記案内部材の降下を開始させるように前記押し込み装置及び前記案内部材昇降装置を制御する、請求項１に記載の箱詰め装置。

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