JP5774324B2 - 箱詰め装置 - Google Patents

Description

本発明は、箱詰め装置に関する。

従来、複数の物品を並べた状態で箱詰めする箱詰め装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

この箱詰め装置は、開閉自在のダンパー板と、物品を挟み込んで押圧力により保持する保持プレートと、物品を下方に押し込む押し込みプレートと、押し込みプレートによって押し込まれた物品を前記外装箱に案内する案内部を備えている。そして、押し込みプレートにより物品を外装箱に押し込むときは、閉状態のダンパー板の上に載置された物品を保持プレートにより挟み込んで保持する。そして、ダンパー板を開き、押し込みプレートによって物品を、ダンパー板を開くことによって形成された開口部に押し込み、更に案内部の入口側開口部に押し込む。押し込まれた物品は、案内部に案内されて入口側開口部より小さい出口側開口部から排出され、外装箱の開口部を通って外装箱に詰められる。

特開２００２―１９７０７号公報

しかし、上記従来の箱詰め装置の案内部は、ダンパー板を開くことにより形成される開口部直下の所定位置に固定されているので、外装箱がずれて配置され、平面視において案内部の比較的小さい出口側の内側に外装箱の開口の上縁が位置する場合があった。この場合、押し込みプレートによって押し込まれた物品は、外装箱の開口の上縁に接触し、この開口の上縁と押し込みプレートとの間に挟まれて損壊したり、箱の外に飛び出したりして箱詰め不良となる場合があった。

上記課題を解決するために、本発明に係る箱詰め装置は、床板を有し、該床板を開閉駆動する床開閉装置と、前記床板上に整列された１以上の物品（以下、整列物品という）を配置する物品配置装置と、前記床板上に整列された前記整列物品をその整列方向から挟持する挟持装置と、昇降可能に構成された押込部材を有し、該押込部材により前記挟持装置によって挟持された前記整列物品を前記床開閉装置が前記床板を開放することにより形成された開口部から該開口部の下方に配置された外装箱に押し込むよう該押込部材を下降させる押込装置と、前記床板の下方に配設され、前記押込部材により押し込まれる物品を前記外装箱に案内する案内装置と、を備え、前記案内装置は、上面及び下面が開放された中空の逆Ｎ角錐台状（Ｎは３以上の整数）の仮想の枠体のＮ個の角部をそれぞれ構成するような形状のＮ個の案内片と、それぞれの前記案内片から前記仮想の枠体の外方向に向かって延びるＮ個の腕部であって、それぞれの前記腕部上に位置する回動軸周りに揺動するＮ個の腕部と、該Ｎ個の腕部を介して前記Ｎ個の案内片のうち対応する案内片を、基準位置において前記仮想の枠体を形成して前記押し込まれる整列物品を前記外装箱に案内するように、それぞれの稜線を含む実質的な鉛直面内で縮閉位置と該縮閉位置の下方の前記基準位置との間でそれぞれ揺動させる案内部駆動装置とを有し、前記外装箱は、所定のＮ角柱状であり、上面が開口し、且つ該上面のＮ個の辺に有するフラップが立っている状態で前記床板を開放することにより形成される開口部の下方に配置されるよう構成されている。

この構成によれば、Ｎ個の案内片が揺動することによって、Ｎ個の案内片により形成される出口側の開口部を所定範囲内で任意の大きさに拡開及び縮閉させることができる。これによって、Ｎ個の案内片により形成される出口側の開口部を平面視において外装箱の開口の上縁の内側に位置させ、押込装置により押し込まれる物品が外装箱の上縁に接触することを防止することができる。

上記発明に係る箱詰め装置において、前記Ｎ個の案内片は、前記外装箱の開口内まで揺動するよう構成されており、前記基準位置は、前記Ｎ個の案内片の下端が前記外装箱の開口内に位置する位置であってもよい。

このような構成とすると、押込装置により押し込まれる物品を案内片によって外装箱の開口内まで案内することができる。

上記発明に係る箱詰め装置において、前記Ｎ個の案内片と前記外装箱とを上下方向において相対的に接近及び離隔させる、箱接近離隔装置をさらに備え、前記箱接近離隔装置は、前記押込装置の押込部材が下降する前に前記Ｎ個の案内片と前記外装箱とを相対的に接近させ、前記押込装置の押込部材が前記整列物品を前記外装箱に押し込んだ後、前記Ｎ個の案内片と前記外装箱とを相対的に離隔させるよう構成されていてもよい。

このような構成とすると、Ｎ個の案内片と外装箱とを所定の相対位置に位置させることができる。

上記発明に係る箱詰め装置において、前記Ｎ個の案内片は、駆動部の駆動力により揺動するよう構成されていてもよい。

このような構成とすると、駆動部の駆動力によりＮ個の案内片を揺動させて基準位置に位置させ、上面及び下面が開放された中空の逆Ｎ角錐台状の枠体を形成することができる。

本発明は、以上に説明したように構成され、押込装置により押し込まれる物品が外装箱の開口の上縁に接触することを防止できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の構成例を示す斜視図である。 図１の箱詰め装置により物品が箱詰めされる外装箱の一例を示す図である。 図１の箱詰め装置の案内装置の構成例を示す斜視図である。 図１の箱詰め装置の案内装置の構成例を示す側面図である。 図１の箱詰め装置の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。 図１の箱詰め装置の箱詰め動作例を示すフロー図である。 図１の箱詰め装置の箱詰め動作例を概略的に示す図である。 図１の箱詰め装置の箱詰め動作例を概略的に示す図である。 図１の箱詰め装置の箱詰め動作例を概略的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同じ参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

［全体構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る箱詰め装置１００の構成例を示す斜視図である。箱詰め装置１００は、例えば、ピロー袋等の包装材で包装された１以上の物品Ｗを整列させた状態で箱詰めする装置である。本実施の形態に係る箱詰め装置１００は、例えば、外装箱１１０に整列された状態の４個の物品Ｗを詰める。

図２は、外装箱１１０の一例を示す図である。外装箱１１０は、Ｎ角柱（Ｎは３以上の整数）状に形成されたいわゆるダンボール箱である。本実施の形態では、例えば、Ｎは４であり、外装箱１１０は、四角柱状に形成され、４個の側壁部１１１からなる平面視矩形の周壁部１１７と、周壁部１１７の底面を閉鎖する底部１１２と、各側壁部１１１の上縁から上方に延びる４個のフラップ１１３とを有している。周壁部１１７の上縁部により外装箱１１０の開口部１１４が形成されている。４個のフラップ１１３は、内側に折り曲げることによって、開口部１１４を閉鎖することができる。また、あるフラップ１１３とこれに隣接するフラップ１１３との間には、間隙１１５が形成されている。更に、周壁部１１７の何れか一の角部には、ダンボールシートの端部が重なった重なり部１１６が形成されている。この重なり部１１６は、側壁部の内面から内側に突出している。

図１に示すように、本実施の形態の箱詰め装置１００は、物品Ｗを整列させて搬送する物品搬送装置６及び物品搬送装置６から４個の物品Ｗを整列状態で押し出す押出装置７（物品配置装置）と、押し出された物品Ｗと当接して停止させる止め部材１７と、押し出された１以上の物品Ｗからなる一群の物品を整列させる押さえ装置１８と、この一群の物品を挟持する挟持装置８と、挟持された一群の物品が載置されている面を開閉する床開閉装置１３と、挟持された一群の物品を外装箱１１０に押し込む押込装置１４と、挟持された一群の物品を外装箱１１０に案内する案内装置１０と、外装箱１１０を床開閉装置１３の下方に配置する外装箱配置装置２０（箱接近隔離装置）と、箱詰め装置１００の動作を制御する制御装置３０と、箱詰め装置１００の各構成要素を所定の位置関係に配置する枠体１と、を有している。ここで、所定の位置とは、本発明の箱詰め装置１００の箱詰め動作の実施に要する位置をいう。

［整列コンベアの構成］
物品搬送装置６は、整列コンベア６０と、整列コンベア６０の搬送路を横切るようにして整列コンベア６０の搬送面上に直立している一群の整列板６１とを有している。一群の整列板６１間には、整列コンベア６０上に物品Ｗを収容できる収容部６２が複数連なって一群の収容部を形成している。本実施の形態では、整列板６１は５枚が一群となっている。したがって、４個の収容部６２が一群となって形成されている。

整列コンベア６０は、４本の環状ベルトが一対のスプロケット（sprocket）６３に巻き掛けられ、それらによって支持されている。したがって、整列コンベア６０は、往路部６０ａと、往路部６０ａの下方に対向して位置する復路部６０ｂと、往路部６０ａ及び復路部６０ｂのそれぞれの両端部の間、即ち、整列コンベア６０の両端部に形成された円弧状の反転部６０ｃとを備えている。整列板６１は、整列コンベア６０の搬送面上に直立しているので、反転部６０ｃにおいては、スプロケット６３から放射状に延びた形態を呈する。そして、４本の環状ベルトは２本ずつに分かれて第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５を構成している。

第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５にはそれぞれ、整列板６１が１連又は２連以上装着されている。本実施の形態では第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５にはそれぞれ１連の整列板６１が装着されている。各整列板６１は、結合具６６によって第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５の何れか一方に装着されている。そして、第１ベルト群６４は、駆動装置（図示せず）の駆動力により一方のスプロケット６３が回転駆動されることによって回転駆動されるように構成されている。また、第２ベルト群６５は、駆動装置（図示せず）の駆動力により他方のスプロケット６３が回転駆動されることによって回転駆動されるように構成されている。第１及び第２のベルト群６４，６５の駆動装置には公知のアクチュエータ（actuator）を用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。このように、第１及び第２のベルト群６４，６５の各収容部６２は、それぞれ第１及び第２のベルト群６４，６５の駆動装置の駆動力により、整列板６１が復路部６０ｂから搬送方向上流側の反転部６０ｃを通って往路部６０ａに向かい、その後、搬送方向下流側の反転部６０ｃを通って復路部６０ｂに再び向かうよう循環駆動される。また、第１及び第２のベルト群６４，６５の駆動装置は異なるので、第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５を互いに独立して循環駆動することができる。

整列コンベア６０の側方には、物品取込検出装置６９が設けられている。物品取込検出装置６９は、遮光型検出装置であり、一対の投光器及び受光器を備えている。一対の投光器及び受光器間の光路が遮られることによって、物品Ｗの存在の有無を検出することができる。そして、物品取込検出装置６９の光路は、整列コンベア６０の上流側の反転部６０ｃに設定されている物品取込待機位置Ｓを横切るようにして配設されている。この物品取込待機位置Ｓは、収容部６２を待機させる位置であり、この収容部６２の下方に隣接する整列板６１が斜め上方を向く位置、即ち、整列板６１の先端部が基端部よりも高く位置する位置に設定されている。

なお、物品搬送装置６の上流側に移送コンベア２００が配設されている。この移送コンベア２００は、その下流側端部が整列コンベア６０の上流側の反転部６０ｃと近接するように、また、その上面が整列コンベア６０の往路部６０ａよりも上方に位置するように配設される。これによって、移送コンベア２００によって搬送される物品Ｗを反転部６０ｃの物品取込待機位置Ｓに対して移送することができる。そして、移送コンベア２００によって搬送される物品Ｗは、安定して搬送することができるように、寝た姿勢、即ち、搬送方向における水平方向の寸法が鉛直方向の寸法よりも長い姿勢で搬送される。そして、寝た姿勢の物品Ｗが物品取込待機位置Ｓに移送されると、物品取込待機位置Ｓの下方に隣接する整列板６１上に寝た姿勢のまま載置される。この整列板６１が反転部６０ｃから往路部６０ａに移動すると、整列板６１の姿勢が寝た姿勢から往路部６０ａ上に直立した姿勢、即ち、鉛直方向の寸法が搬送方向における水平方向の寸法よりも長い姿勢となり、これに伴って移送された物品Ｗの姿勢も寝た姿勢から直立した姿勢に転換される。

そして、往路部６０ａの中間部には、後述する押出装置７による物品Ｗの床開閉装置１３への押し出しが行われる停止位置Ｔが設定されている。

このように、物品搬送装置６は、物品取込待機位置Ｓにおいて移送コンベア２００から移送された４個の物品Ｗを受け取り、これら物品Ｗの姿勢を寝た姿勢から直立した姿勢に転換すると共に一列に整列し、停止位置Ｔに対して搬送する。

したがって、物品搬送装置６は整列された状態の複数の物品を停止位置Ｔに停止させることができるように構成されている。

［床開閉装置の構成］
床開閉装置１３は、物品搬送装置６の側方に配設され、水平方向に延びる一対の床板５０を備えている。床板５０は、その縁部が枠体１に配設された複数のローラに支持され、互いに対向する端面同士が接触及び離間するようにして進退自在に構成されている。そして、停止位置Ｔの側方の閉じた一対の床板５０上に物品載置位置Ａ（詳細は後述する。）が設定されている。そして、床板５０は、駆動装置（図示せず）の駆動力により開閉駆動するように構成されている。また、床板５０が後退駆動されると、開口部が形成される。この駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。

そして、通路部７３が物品搬送装置６の上面と床開閉装置１３の上面との間に設けられている。通路部７３上には、停止位置Ｔの一群の整列板６１のうち両端の整列板６１を延長するように配設されている案内部７４が設けられている。この案内部７４は、枠体１に固定され、後述する物品載置位置Ａの側まで延びている。

このように床開閉装置１３は、床板５０を後退駆動することによって物品載置部Ａの直下に開口部を形成することができる。

［押出装置の構成］
押出装置７は、平板状の押出部材７０を備えている。そして、押出部材７０は、駆動装置（図示せず）の駆動力によって平板状の押出部材７０が枠体１に支持されて配設されているレール部材（図示せず）に案内されて、物品搬送装置６の一方の側に沿って位置する退避位置と、物品搬送装置６の他方の側及び通路部７３を通り後述する物品載置位置Ａの側に位置した進出位置との間で直線方向に進出及び退避動作するように構成されている。この押出部材７０は、退避位置と進出位置との間を進出及び退避動作する際に停止位置Ｔに位置する一連の整列板６１に接触しないよう、下端から中間部にかけて鉛直方向に延びる複数のスリット７１が形成されている。本実施の形態においては、停止位置Ｔに位置する各整列板６１の位置に対応して５つのスリット７１が形成されている。押出装置７の駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。したがって、停止位置Ｔに位置する一連の収容部６２に収容された複数の物品Ｗは、押出部材７０によって押し出され、物品搬送装置６の搬送方向に整列した一群の物品となり、閉じた床板５０上に設定された後述する物品載置位置Ａに位置する。

そして、通路部７３に案内部７４が設けられているので、押出部材７０によって押し出された一群の物品が整列方向に散乱することを防止することができる。

［止め部材の構成］
止め部材１７は、整列コンベア６０の延伸方向と同方向に延びる板状体であり、床板５０の上方に進出位置に位置する押出部材７０の物品載置位置Ａ（押出部材７０によって押し出された一群の物品）を介した反対側に枠体１に固定されて配設されている。したがって、押出部材７０によって押し出された物品Ｗは、止め部材１７と当接し、閉じた床板５０上で停止するよう構成されている。これによって、物品載置位置Ａに位置する物品Ｗの止め部材１７方向の位置を位置決めすることができる。

［押さえ装置の構成］
押さえ装置１８は、押さえ部材５５を備えている。押さえ部材５５は、駆動装置（図示せず）の駆動力によって物品載置位置Ａの押出部材７０側に位置させた押さえ位置と押さえ位置から押さえ部材５５を物品搬送装置６側に回動させた退避位置との間を揺動するよう構成されている。押さえ部材５５を退避位置に位置させることにより、押出部材７０の進退動作時における押出部材７０との抵触を回避することができる。一方、押出部材７０の後退後において、押さえ部材５５を押さえ位置に位置させることにより、押出部材７０により押し出された一群の物品の上部側面を押さえ、止め部材１７と共に挟持し、物品載置位置Ａに位置する一群の物品の幅方向の位置決めを行うことができる。押さえ装置１８の駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。この駆動装置は枠体１に設けられている。なお、押さえ装置１８は、駆動装置の駆動力によって押さえ部材５５を上下方向に進退駆動するよう構成されていてもよい。

［挟持装置の構成］
挟持装置８は、一対の平板状の挟持部材８０を備えている。一対の挟持部材８０は、床板５０の上方に一対の案内部７４を延長するように配設される。即ち、一対の挟持部材８０は、押出部材７０の移動方向と直交（交差）する方向に設けられている。そして、この一対の挟持部材８０は、止め部材１７の近傍にまで延伸している。即ち、床板５０の上には、止め部材１７、押さえ位置に位置する押さえ部材５５及び一対の挟持部材８０によって区画された領域が形成される。この領域が物品載置位置Ａを構成する。そして、一群の物品は、押出装置７によって、物品載置位置Ａ上に一対の挟持部材８０が対向する方向、即ち、物品搬送装置６の整列コンベア６０の延伸方向と同方向に整列状態で載置される。

そして、軸体８１が挟持部材８０の背面から延びて設けられている。軸体８１は挟持部材８０と共に駆動装置（図示せず）の駆動力により、挟持部材８０が互いに近づく方向及び互いに遠ざかる方向に進退動するように構成されている。挟持部材８０が互いに近づく方向に進出することによって、物品載置位置Ａに位置する一群の物品が一対の挟持部材８０の間に挟持されるので、物品載置位置Ａに位置する物品Ｗ同士を密着させることができる。なお、挟持部材８０の駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態においては、サーボモータを用いている。この駆動装置は枠体１に設けられている。

［押込装置の構成］
押込装置１４は、鉛直方向に延びる軸体９０と、軸体９０の下端がその上面に接合された平板状の押込部材９１とを有している。軸体９０は、枠体１に昇降自在に支持されている。そして、軸体９０は、押込部材９１と共に駆動装置（図示せず）の駆動力により物品載置位置Ａの鉛直方向に昇降するように構成されている。この駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。このように、押込装置１４は、押込部材９１を下降させて、押込部材９１が挟圧された状態の一群の物品の上面を下方に押して一群の物品を開放した一対の挟持部材８０の間の開口部に押し込むことができるように構成されている。

［案内装置の構成］
図３は、案内装置１０の構成例を示す斜視図である。図４は、案内装置１０の構成例を示す側面図である。

案内装置１０は、図４に示すように、床板５０と外装箱配置装置２０との間に設けられている。案内装置１０は、押込装置１４により押し込まれた物品を外装箱１１０に案内するＮ個の案内片４５を備えている。図４には、案内片４５が後述する基準位置に位置している状態が示されている。案内装置１０は、さらに、床板５０と平行に水平方向に延び、案内片４５を支持する支持部４６と、案内片４５を駆動力により揺動する案内部駆動装置４７とを備えている。本実施の形態では、上述したとおりＮは４であり、４個の案内片４５を備えている。

支持部４６は、板状体であり、図３に示すように、開放した一対の床板５０の間の開口部の下方に形成された、例えば矩形の開口部４６ａを有している。開口部４６ａは、押込装置１４により押し込まれた物品が上方から下方に通る開口である。支持部４６は、枠体１に支持されている。

案内片４５は、折曲部４５ｂにおいてほぼ直角に折り曲げられて平面形状がＬ字状に形成された薄肉板状体である。案内片４５は、図２に示すように傾斜部４５ａａと、傾斜部４５ａａの下端から鉛直方向に延びる延長部４５ａｂとを備えている。図４に示すように案内片４５は、その傾斜部４５ａａが上縁から下縁に向かうに従って互いに近づくように開口部４６ａの内側に配設されている。

そして、４個の案内片４５は、後述する基準位置において、中空の逆四角錐台状の仮想の枠体の４個の角部をそれぞれ構成するような形状に構成されている。即ち、４個の案内片４５によって区画される領域は上方から下方に向かうに従って狭くなるよう形成される。そして、４個の案内片４５の案内片４５の上縁によって区画される矩形の領域は、支持部４６の開口部４６ａより大きい入口側開口部を構成している。押込装置１４により押し込まれた物品が案内片４５の上縁と接触しないよう、入口側開口部が充分に大きくなるように、４個の案内片４５は形成されている。また、４個の案内片４５の案内片４５の下縁によって区画される矩形の領域は、支持部４６の開口部４６ａより小さい出口側開口部を構成している。

そして、案内片４５は、それぞれの案内片４５から開口部４６ａの外方向に向かって延びる一対の腕部４５ｃを備えている。この一対の腕部４５ｃは、互いに対向して設けられている。一対の腕部４５ｃの中間部及び先端部には、それぞれ第１連結部４５ｄ及び第２連結部４５ｅが架設されている。第１連結部４５ｄは、第１連結部４５ｄを回動自在に支持する図示しない支持具を介して支持部４６に支持されている。したがって、案内片４５は、第１連結部４５ｄの中心軸を中心に揺動する。

案内部駆動装置４７は、支持部４６の下方に、図示しない支持具を介して支持部４６に支持されている。案内部駆動装置４７は、例えばエアシリンダであり、上下方向に延びるように設けられている。案内部駆動装置４７は、前進及び後退動作するロッドを有している。そして、このロッドの先端部は、第２連結部４５ｅに連結されている。したがって、案内部駆動装置４７のロッドを前進及び後退動作させることにより、各案内片４５は、第２連結部４５ｅ及び腕部４５ｃを介して揺動する。即ち、各案内片４５は、中空の逆四角錐台状の仮想の枠体の一の稜線を含む実質的な鉛直面内において揺動し、また、案内片４５の中間部が開口部４６ａの縁部と当接した基準位置（図３において実線で示す案内片４５）と、基準位置から上方に回動した縮閉位置（図３において一点鎖線で示す案内片４５）との間を揺動する。この際、４個の案内片４５は互いに同期して揺動する。このように、案内部駆動装置４７のロッドを互いに同期して後退駆動させることにより、４個の案内片４５を基準位置よりも上方に位置させることができる。これによって、案内片４５の下縁部は、基準位置よりも上方に位置すると共に、平面視において互いに接近する方向に移動する。よって、平面視において案内片４５の下縁部によって区画される領域の面積を小さくすることができる。また、案内部駆動装置４７のロッドを前進駆動させることにより、４個の案内片４５を下方に位置させることができる。これによって、平面視において互いに隔離する方向に移動する。よって、平面視において案内片４５の下縁部によって区画される領域の面積を大きくすることができる。このように案内部駆動装置４７のロッドを前進及び後退動作することにより、４個の案内片４５の出口側開口部を所定範囲内で任意の大きさに拡開及び縮閉させることができる。

また、基準位置においては案内片４５の中間部と開口部４６ａの縁部とが当接し、案内片４５が基準位置から更に下方に揺動しないよう開口部４６ａにより規制されている。

更に、案内片４５は、基準位置において、延長部４５ａｂが後述する箱詰め位置Ｐに位置する外装箱１１０の周壁部１１７の内面に当接又は近接するように構成されている。

［外装箱配置装置の構成］
外装箱配置装置２０は、外装箱１１０を搬送する外装箱搬送コンベア２２と、その搬送路上を移動する外装箱１１０を停止させる制止装置２３と、外装箱搬送コンベア２２上に停止している外装箱１１０を持ち上げる外装箱昇降装置２１とを有している。

本実施の形態において、外装箱搬送コンベア２２は、いわゆるローラ式コンベアであり、互いに平行に離間して配設された多数の駆動ローラを備えている。各駆動ローラは、駆動装置（図示せず）の駆動力によって駆動される。そして、外装箱搬送コンベア２２は、物品搬送装置６と平行に延びて設けられている。これによって、箱詰め装置１００をコンパクトに構成することができる。外装箱搬送コンベア２２は、周知のローラコンベアで構成することができるので、これ以上の詳しい説明を省略する。

制止装置２３は、外装箱搬送コンベア２２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備え、外装箱搬送コンベア２２の側方に設けられている。そして、制止装置２３は、棒体の先端部を外装箱搬送コンベア２２の搬送路の外に位置させた退避位置と、棒体の先端部を退避位置から外装箱搬送コンベア２２の搬送路上に進出させた進出位置との間を進退動させることができるようになっており、棒体を進出位置に位置させることによって、外装箱搬送コンベア２２によって搬送される外装箱の下流方向への移動を規制することができる。これによって、制止装置２３は、外装箱１１０が物品載置位置Ａの下方の待機位置Ｕに位置するよう保持する。

外装箱昇降装置２１は、外装箱１１０が載置される台座４０を備えている。台座４０は、互いに平行に離間するように同一水平面上において延びる棒材と、各棒材の一方又は両方の端部を連結する連結材とを備えている。この棒材は、待機位置Ｕの駆動ローラ間に形成されている隙間に埋没可能に構成されている。台座４０は、枠体１に昇降自在に支持されている。そして、台座４０は、駆動装置（図示せず）の駆動力により昇降し、案内片４５と外装箱１１０とを相対的に接近及び隔離させることができるように構成されている。この駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。

このように外装箱配置装置２０は、箱詰め装置１００に搬入された外装箱１１０を外装箱搬送コンベア２２によって搬送し、制止装置２３によって待機位置Ｕに位置させることができる。そして、外装箱配置装置２０は、駆動ローラ間に形成されている隙間に埋没させた台座４０を上昇させることによって、外装箱１１０を持ち上げて案内片４５の下方（床板５０を開放することにより形成される開口部の下方）に設定される箱詰め位置Ｐに位置させることができるように構成されている。また、この箱詰め位置Ｐは、基準位置に位置する案内片４５の傾斜部４５ａａの下縁（延長部４５ａｂの上縁）が箱詰め位置Ｐに位置する外装箱１１０の周壁部１１７の上縁と隣接する高さ位置に設定される。即ち、外装箱１１０が箱詰め位置Ｐに位置するとき、基準位置に位置する案内片４５の下端は、外装箱１１０の開口部１１４内に位置する。そして、外装箱配置装置２０は、台座４０を下降させることによって、この外装箱１１０を待機位置Ｕに再び戻し、更に、外装箱１１０を外装箱搬送コンベア２２によって搬送して箱詰め装置１００から搬出することができるように構成されている。

以上のように、物品載置位置Ａ、床板５０を後退駆動することによって形成される開口部、案内片４５の入口側開口部、開口部４６ａ、及び案内片４５の出口側開口部、及び外装箱１１０の開口部は、鉛直方向に並んで位置するよう構成されている。

［制御系統の構成］
図５は、箱詰め装置１００の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。以下、図５を参照しながら、箱詰め装置１００の制御系統について説明する。

箱詰め装置１００が備える制御装置３０は、例えば、ＣＰＵ等の演算器を有する制御部３１と、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリを有する記憶部３２とを備えている。制御部３１は、集中制御する単独の制御器で構成されていてもよく、互いに協働して分散制御する複数の制御器で構成されてもよい。制御部３１は、物品搬送装置６、押出装置７、床開閉装置１３、押さえ装置１８、挟持装置８、押込装置１４、案内装置１０及び外装箱配置装置２０の各駆動装置の動作を制御し、それによって各装置の動作を制御する。記憶部３２には所定の制御プログラムが記憶されていて、制御部３１がこれらの制御プログラムを読み出して実行することにより、箱詰め装置１００の動作が制御される。物品取込検出装置６９より出力された物品検出信号は、制御部３１に入力される。記憶部３２は、所定の制御プログラムを記憶している。なお、図中の矢印は信号の伝達方向を示す。

［動作例］
次に、箱詰め装置１００の動作例を説明する。これらの動作は、制御装置３０が物品搬送装置６、押出装置７、床開閉装置１３、押さえ装置１８、挟持装置８、押込装置１４、案内装置１０及び外装箱配置装置２０の各駆動装置を制御することによって行う。

図６は、箱詰め装置１００の箱詰め動作例を示すフロー図である。図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃは、箱詰め装置１００の箱詰め動作例を示す図である。

制御部３１は、初期状態において、図７Ａに示すように、案内片４５を縮閉位置に位置させている。

まず、制御部３１は、何れか一方のベルト群の一群の収容部６２のうち先頭の収容部６２を物品取込待機位置Ｓに位置させる。そして、移送コンベア２００の下流側端部から物品取込待機位置Ｓに寝た姿勢の物品Ｗが移送され、物品取込検出装置６９がこの物品Ｗを検出すると、制御部３１は、一群の収容部の次の収容部６２を物品取込待機位置Ｓに待機させる。そして、一群の収容部の全ての収容部６２に物品Ｗが収容されると、制御部３１は、このベルト群の一群の収容部６２を停止位置Ｔに位置させる。このとき、整列板６１の姿勢が寝た姿勢から往路部６０ａ上に直立した姿勢となり、これに伴って移送された物品Ｗの姿勢も寝た姿勢から直立した姿勢に転換される。これによって、複数の物品Ｗは、停止位置Ｔにおいて、整列状態で直立した姿勢となる（ステップＳ１）。

第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５は、互いに独立して循環駆動することができるように構成されているので、制御部３１は、一方のベルト群の全ての収容部６２に物品Ｗが収容され、これらを停止位置Ｔに向けて搬送し始めると、他方のベルト群の一群の収容部６２のうち先頭の収容部６２を物品取込待機位置Ｓに位置させる。これによって、移送コンベア２００による物品Ｗの物品取込待機位置Ｓへの移送を継続することができる。

次に、制御部３１は、押出装置７の押出部材７０を退避位置から進出位置に移動させ、これによって、停止位置Ｔに整列状態で位置する一群の物品は、床板５０の上、即ち、物品載置位置Ａに整列状態で位置する。そして、制御部３１は、押出部材７０を進出位置から退避位置に戻す（ステップＳ２）。

次に、制御部３１は、押さえ部材５５を下方に揺動させ、押し出された一群の物品の上部側面を押さえる。これによって、各物品Ｗは押さえ部材５５及び止め部材１７によって保持されて両端部が揃った状態となる。次に、この状態において、制御部３１は、一対の挟持部材８０が互いに近づく方向に挟持部材８０をそれぞれ進出させる。これによって、一群の物品が一対の挟持部材８０に挟持される（ステップＳ３）。この一群の物品は、押さえ部材５５及び止め部材１７によって保持されているので、一対の挟持部材８０による一群の物品の挟持を行うときに物品Ｗのその幅方向への散乱を防止することができる。

次に、制御部３１は、床板５０を後退駆動させる（ステップＳ４）。これによって、床板が開放され、物品載置位置Ａに位置する一群の物品の直下に開口部が形成される。なお、物品載置位置Ａに位置する一群の物品は、一対の挟持部材８０により挟持されているので、落下することなく、物品載置位置Ａに位置した状態を保つ。

一方、制御部３１は、ステップＳ１〜Ｓ４の処理と並行して、外装箱１１０を箱詰め位置Ｐに位置させる（ステップＳ５）。即ち、制御部３１は、制止装置２３を進出位置に位置させて、外装箱１１０を待機位置Ｕに位置させる。次に、制御部３１は、台座４０を上昇させ、待機位置Ｕに位置する外装箱１１０を箱詰め位置Ｐに位置させる。このとき、案内片４５は、上述の通り縮閉位置に位置しており、平面視において外装箱１１０の周壁部１１７と各案内片４５とは離れて位置し、平面視において案内片４５の下縁部によって区画される領域の面積は小さくなっている。これによって、外装箱１１０を外装箱昇降装置２１により上昇させる際、案内片４５の下縁と周壁部１１７の上縁とが接触することを防ぐことができる。

次に、制御部３１は、縮閉位置に位置する案内片４５を同期して揺動させて、基準位置に位置させる。このとき、各フラップ１１３は、案内片４５によって外側に押し広げられる。これによって、４個の案内片４５は、中空の逆四角錐台状の仮想の枠体の４個の角部を構成する。また、外装箱１１０が箱詰め位置Ｐから外れて位置している場合、外装箱１１０は、拡開する４つの案内片４５によって水平方向に動かされ、箱詰め位置Ｐに位置決めされる。

また、案内片４５を基準位置に位置させることにより、案内片４５の下縁部は、下方に移動し外装箱１１０内に位置する。

更に、案内片４５を基準位置に位置させることにより、案内片４５の下縁部（延長部４５ａｂ）は、平面視において互いに隔離する方向に移動し、周壁部１１７の内壁に接近又は近接する。

このように、４個の案内片４５の出口側開口部は、平面視において外装箱１１０の開口部１１４内で拡開及び縮閉する。

また、各間隙１１５は、対応する傾斜部４５ａａによって覆われ、重なり部１１６は、何れかの延長部４５ａｂによって覆われる。

そして、ステップＳ４において床が開放されると、一群の物品の下方に外装箱１１０が開口部４６ａを介して上方に開口した状態で出現することになる。

次に、制御部３１は、押込部材９１を下降させる（ステップＳ６）。これによって、押込部材９１は、挟圧された状態の一群の物品の上面を下方に押し、一群の物品を床板５０の間に形成された開口部に押し込む。この際、各物品Ｗの両端部は押出部材７０及び止め部材１７の表面を滑り抜ける。また、一群の物品の両端の物品Ｗは挟持部材８０表面を滑り抜ける。

開口部に押し込まれた物品は、まず、案内片４５の入口側開口部を通る。そして、これら一群の物品は、案内片４５の下縁に向かう途中で案内片４５の中間部と接触し、案内片４５の表面を滑り降りる。このとき、４個の案内片４５によって区画される領域は下方に向かうに従って狭くなるよう形成されているので、一群の物品は、押込装置１４によって更に押し込まれることにより、案内片４５により互いに近づく方向に押圧され、互いに密着した状態となる。そして、一群の物品は、案内装置１０の出口側開口部から排出され、外装箱１１０の内部に収容される。

このとき、案内片４５の下縁部は、外装箱１１０内に位置しているので、案内片４５によって、物品を外装箱１１０内にまで案内することができる。

また、案内片４５の下縁部は、周壁部１１７の内壁に接近又は当接しているので、４個の案内片４５の下縁部により形成される出口側の開口部から排出される物品と周壁部１１７との隙間を狭くすることができ、物品Ｗをタイトに箱詰めすることができる。

更に、物品が引っ掛かり易いフラップ１１３の上縁、間隙１１５、重なり部１１６は、案内片４５によって覆われるので、これらへの物品への引っ掛かりを防ぐことができる。

このようにして、一群の物品は、間隙１１５及び重なり部１１６に引っ掛かることなく外装箱１１０に箱詰めされる。

次に、制御部３１は、押さえ部材５５、挟持部材８０、押込部材９１及び床板５０を元の状態に復帰させる（ステップＳ７）。即ち、押さえ部材５５を上方に揺動させ、押込部材９１を上昇させ、一対の挟持部材８０が互いに遠ざかる方向に挟持部材８０をそれぞれ移動させ、床板５０を閉鎖する。

そして、制御部３１は、ステップＳ７と並行して、台座４０を下降させて箱詰めされた外装箱１１０を待機位置Ｕに位置させた後、コンベア２２の下流側端部からこの外装箱１１０を箱詰め装置１００から搬出する。また、案内片４５を縮閉位置に位置させる（ステップＳ８）。

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、本発明の箱詰め装置１００は、４個の案内片４５を揺動させることによって、これら案内片４５の下縁部により形成される出口側の開口部を所定範囲内で任意の大きさに拡開及び縮閉させることができる。これによって、４個の案内片により形成される出口側の開口部を平面視において外装箱の開口の上縁の内側に位置させ、押込装置により押し込まれる物品が外装箱の上縁に接触することを防止することができる。

（その他の実施の形態）
上記実施の形態においては、案内部駆動装置４７の駆動力により、案内片４５が縮閉位置と基準位置との間を揺動するように構成しているが、これに限られるものではない。例えば、案内片４５をばねの押圧力により縮閉位置に位置させ、押込部材９１によって物品Ｗが入口側開口部に押し込まれることにより、ばねの押圧力に抗して、各案内片４５が基準位置に位置するよう構成されていてもよい。

また、上記実施の形態においては、押込装置１４によって上方から下方に向かって物品Ｗが押し込まれ、この物品Ｗを下方に位置させた外装箱１１０に押し込む構成としたが、これは説明上便宜的に用いたに過ぎず、これに限られるものではない。例えば、押込装置１４によって左方から右方に向かって物品Ｗが押し込まれ、この物品Ｗを右方に位置させた外装箱１１０に押し込む構成としてもよい。従って、本発明においては、押込方向は、自由に設定し、構成することができる。

更に、上記実施の形態においては、外装箱配置装置２０が外装箱１１０を箱詰め位置Ｐに位置させたがこれに限られるものではなく、例えば、作業員が外装箱１１０を箱詰め位置Ｐに位置させてもよい。

また、整列コンベア６０をローラコンベア等の他の搬送装置で構成してもよい。

また、外装箱搬送コンベア２２をベルトコンベア等の他の搬送装置で構成してもよい。

また、床開閉装置１３は、上述の構成例に限定されず、床を開閉できればよい。例えば、床開閉装置１３を１枚の床板を一方向に進退させて床を開閉するよう構成してもよく、床板を下方及び上方に正逆回動させて床を開閉するよう構成してもよい。

また、整列コンベア６０は、必ずしも一時停止するよう間欠的に循環動作させる必要はなく、例えば、押出部材７０を進退動作させている間、ゆっくり整列コンベア６０を循環動作させてもよい。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明の箱詰め装置は、製品の梱包を行うラインに有用である。

１ 枠体
６ 物品搬送装置
７ 押出装置
８ 挟持装置
１０ 案内装置
１３ 床開閉装置
１４ 押込装置
１７ 止め部材
１８ 押さえ装置
２０ 外装箱配置装置
２１ 外装箱昇降装置
２２ コンベア
２３ 制止装置
３０ 制御装置
３１ 制御部
３２ 記憶部
４０ 台座
４５ 案内片
４５ａａ 傾斜部
４５ａｂ 延長部
４５ｂ 折曲部
４５ｃ 腕部
４５ｄ 第１連結部
４５ｅ 第２連結部
４６ 支持部
４６ａ 開口部
４７ 案内部駆動装置
５０ 床板
５５ 押さえ部材
６０ 整列コンベア
６０ａ 往路部
６０ｂ 復路部
６０ｃ 反転部
６１ 整列板
６２ 収容部
６３ スプロケット
６４ 第１ベルト群
６５ 第２ベルト群
６６ 結合具
６９ 物品取込検出装置
７０ 押出部材
７１ スリット
７３ 通路部
７４ 案内部
８０ 挟持部材
８１ 軸体
９０ 軸体
９１ 押込部材
１００ 箱詰め装置

Claims (4)

1. 床板を有し、該床板を開閉駆動する床開閉装置と、
   前記床板上に整列された１以上の物品（以下、整列物品という）を配置する物品配置装置と、
   前記床板上に整列された前記整列物品をその整列方向から挟持する挟持装置と、
   昇降可能に構成された押込部材を有し、該押込部材により前記挟持装置によって挟持された前記整列物品を前記床開閉装置が前記床板を開放することにより形成された開口部から該開口部の下方に配置された外装箱に押し込むよう該押込部材を下降させる押込装置と、
   前記床板の下方に配設され、前記押込部材により押し込まれる物品を前記外装箱に案内する案内装置と、を備え、
   前記案内装置は、上面及び下面が開放された中空の逆Ｎ角錐台状（Ｎは３以上の整数）の仮想の枠体のＮ個の角部をそれぞれ構成するような形状のＮ個の案内片と、それぞれの前記案内片から前記仮想の枠体の外方向に向かって延びるＮ個の腕部であって、それぞれの前記腕部上に位置する回動軸周りに揺動するＮ個の腕部と、該Ｎ個の腕部を介して前記Ｎ個の案内片のうち対応する案内片を、基準位置において前記仮想の枠体を形成して前記押し込まれる整列物品を前記外装箱に案内するように、それぞれの稜線を含む実質的な鉛直面内で縮閉位置と該縮閉位置の下方の前記基準位置との間でそれぞれ揺動させる案内部駆動装置とを有し、
   前記外装箱は、所定のＮ角柱状であり、上面が開口し、且つ該上面のＮ個の辺に有するフラップが立っている状態で前記床板を開放することにより形成される開口部の下方に配置される、箱詰め装置。
2. 前記Ｎ個の案内片は、前記外装箱の開口内まで揺動するよう構成されており、前記基準位置は、前記Ｎ個の案内片の下端が前記外装箱の開口内に位置する位置である、請求項１に記載の箱詰め装置。
3. 前記Ｎ個の案内片と前記外装箱とを上下方向において相対的に接近及び離隔させる、箱接近離隔装置をさらに備え、
   前記箱接近離隔装置は、前記押込装置の押込部材が下降する前に前記Ｎ個の案内片と前記外装箱とを相対的に接近させ、前記押込装置の押込部材が前記整列物品を前記外装箱に押し込んだ後、前記Ｎ個の案内片と前記外装箱とを相対的に離隔させるよう構成されている、請求項１又は２に記載の箱詰め装置。
4. 前記Ｎ個の案内片は、駆動部の駆動力により揺動するよう構成されている、請求項１乃至３の何れかに記載の箱詰め装置。

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