JP7114416B2 - 箱詰め装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の物品を外装箱に収容する箱詰め装置に関する。

従来より、複数の物品を段ボールケース等の外装箱の内部に収容する箱詰め装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような従来の箱詰め装置は、複数の物品を整列させる整列コンベアと、一対の床板（ダンパー板、シャッタとも言う）を有し、床板を開閉駆動する床開閉装置と、整列コンベアで整列させられた複数の物品を床板上に押し出す押出しプレートと、押出しプレートで物品を押し出したときに物品を挟んで押出しプレートと対向するように配置されて物品を床板上で停止させるための平板状のストッパプレートと、外装箱を上記床板の直下まで上昇させる昇降機構と、床板上に押し出された複数の物品をその整列方向の両側から挟圧して保持する一対の平板状の保持プレートと、床板上に押し出された複数の物品を床板が開いた際に上方から外装箱の内部に押し込む押込みプレートとを備えている。

特開２０１０－５８８４８号公報

上記従来の箱詰め装置では、整列コンベアにおいて、複数の物品がその厚み方向に整列され、このとき、物品が水平方向（幅方向）の横寸法よりも高さ方向の縦寸法が長くなる姿勢で整列される場合がある。この場合、これらの物品が押出しプレートによって押し出されて床板上へ移送されるときに、一部の物品が転倒し、その転倒した状態のまま床板上へ押し出されることがある。この状態で、箱詰めが行われると、箱詰め不良や物品の損傷が発生することになる。なお、特許文献１では、押出しプレートによって整列コンベアから床板上の所定位置へ物品が移送される移送路において、押出しプレートが物品を押出してから元の位置に戻ったときに、押出しプレートによって引き戻された物品の有無を検出する構成が記載されているが、押出しプレートによって押し出されるときの物品の転倒については考慮されていない。

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、整列された複数の物品が押出しプレートによって押し出されて移送される際に転倒した物品による箱詰め不良や物品の損傷を防止する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。

上記目的を達成するために、本発明のある態様に係る箱詰め装置は、所定の整列位置で整列させられた複数の物品をその整列方向と直交する水平方向へ押出しプレートで押し出すことによって所定の目標位置へ前記複数の物品を移送し、この移送した前記複数の物品を外装箱に収容して箱詰め品を生産する箱詰め装置であって、前記整列位置から前記目標位置へ移送される前記物品の移送方向に間隔をあけて並んで配置され、移送中の前記物品を検出する複数の物品検出センサと、前記押出しプレートの押出し動作による前記複数の物品の移送中において、複数の前記物品検出センサの検出結果に基づいて転倒した前記物品の有無を判定し、前記転倒した物品が有ると判定したときに前記押出しプレートの押出し動作を中断させる制御装置と、を備えている。

この構成によれば、整列された複数の物品の移送中において、複数の物品検出センサの検出結果に基づいて転倒した物品の有無を判定し、転倒した物品が有ると判定したときに押出しプレートの押出し動作を中断させる。この後、作業者が、例えば移送中の転倒した物品の処理を行った後、運転を再開させることにより、転倒した物品による箱詰め不良や物品の損傷を防止することができる。

前記物品は、前記整列位置において、高さ方向の寸法が幅方向の寸法よりも大きい姿勢で整列され、前記制御装置は、前記物品の幅方向の寸法よりも長い間隔で配置され、かつ、前記物品の高さ方向の寸法よりも短い間隔で配置されている２つの前記物品検出センサによって同時に物品が検出されているときに、前記転倒した物品が有ると判定するよう構成されていてもよい。

前記物品検出センサは、３つ以上備えられており、前記物品は、前記整列位置において、高さ方向の寸法が幅方向の寸法よりも大きい姿勢で整列され、前記制御装置は、各々、前記物品の幅方向の寸法よりも長い間隔で配置され、かつ、前記物品の高さ方向の寸法よりも短い間隔で配置されている２つの前記物品検出センサを含むように予め設定された複数のセンサグループのうちのいずれか１つの前記センサグループに含まれる前記２つの物品検出センサによって同時に物品が検出されているときに、前記転倒した物品が有ると判定するよう構成されていてもよい。

前記箱詰め品の品種を設定するための操作が行われる操作器をさらに備え、前記制御装置は、前記箱詰め品の各々の品種に対応して複数の前記センサグループを予め記憶しており、前記操作器で予め設定される品種に対応する複数の前記センサグループに含まれる前記物品検出センサの検出結果に基づいて前記転倒した物品の有無の判定を行うよう構成されていてもよい。

この構成によれば、生産する箱詰め品の品種に変更がある場合には、作業者等が予め操作器を操作して変更後の品種を設定するだけで、制御装置が転倒した物品の有無の判定を行うのに用いるセンサグループを変更後の品種に対応するセンサグループに変更することができる。よって、箱詰め品の品種が変更される場合に利便性に優れている。

前記３つ以上備えられた物品検出センサは、所定間隔で配置されており、前記物品の高さ方向の寸法及び幅方向の寸法と、前記物品検出センサの配置間隔とに基づいて、各々の前記センサグループに含まれる前記物品検出センサが決められているようにしてもよい。

本発明は、以上に説明した構成を有し、整列された複数の物品が押出しプレートによって押し出されて移送される際に転倒した物品による箱詰め不良や物品の損傷を防止することができる箱詰め装置を提供することができるという効果を奏する。

図１は、本実施形態の箱詰め装置の一例の概略を示す斜視図である。 図２（Ａ）は、押出しプレートによって複数の物品が押し出されるときの状態を説明するための移送路及びその近傍の平面図であり、図２（Ｂ）は、同移送路及びその近傍の側面図である。 図３は、箱詰め装置の制御系統の概略構成の一例を示すブロック図である。 図４は、箱詰め装置の動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。

（実施形態）
［全体構成］
図１は、本実施形態の箱詰め装置の一例の概略を示す斜視図である。

本実施形態の箱詰め装置１００は、例えば食品が袋詰め又は箱詰めされた複数の物品Ｗを整列させた状態で外装箱１１０に箱詰めする装置である。この箱詰め装置１００において、便宜上、前後左右を図１に示すように決めて説明する。なお、図１に示す上下は真である。

この箱詰め装置１００は、供給コンベア２００から順次供給される物品Ｗを複数（所定個数）整列させて所定の整列位置Ｔまで搬送する整列コンベア（物品整列装置）６と、押出しプレート７０の押出し動作によって整列コンベア６の整列位置Ｔから複数の物品Ｗを整列状態で一対の床板１１上の物品載置位置（目標位置）Ａへ押し出す押出し装置７と、物品載置位置Ａへ押し出された複数の物品Ｗからなる物品群と当接するストッパプレート１７と、物品載置位置Ａへ押し出された物品群を押出方向と直交する水平方向から挟圧する挟圧装置８と、物品群が載置されている一対の床板１１を開閉する床開閉装置１０と、物品群を外装箱１１０に押し込む押込み装置９と、外装箱１１０を床板１１の下方に配置する外装箱配置装置２０と、転倒物品検出用の複数の物品検出センサＰＨ１～ＰＨ４と、箱詰め装置１００の動作を制御する制御装置３０と、操作表示器５０と、これら箱詰め装置１００の各構成要素を所定の位置に支持する枠体１と、を有している。

［供給コンベアの構成］
供給コンベア２００は、例えばベルトコンベアによって構成され、包装機等の前段の装置（図示省略）から複数の物品Ｗが順次供給されると、これらの物品Ｗを搬送して整列コンベア６へ供給する。

［整列コンベアの構成］
整列コンベア６は、複数の物品Ｗを立てた状態で１列に整列させるものであり、複数の物品Ｗを一方向（図１では左から右に向かう方向）に搬送する無端軌道６０と、無端軌道の搬送面６０ａに搬送方向に間隔を隔てて設けられた複数のフィン（仕切板）６１とを有している。複数のフィン６１によってフィン６１間の無端軌道６０上に物品Ｗを収容できる収容部６２が複数連なって形成される。

無端軌道６０は、４本の環状ベルトが一対のスプロケット６３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、フィン６１が複数装着されている。第１ベルト群６４は、一方のスプロケット６３によって回転駆動され、第２ベルト群６５は、他方のスプロケット６３によって回転駆動されるように構成されている。一対のスプロケット６３のそれぞれは、別々のモータによって駆動される。これによって、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、一方のベルト群が暫時停止を繰り返しながら物品取り込み位置Ｓにおいて収容部６２に物品Ｗを受け入れる動作と、他方のベルト群が収容部６２の物品Ｗを整列位置Ｔにおいて停止させた状態を保持する動作とを同時に行うことができる。

また、整列コンベア６の上流側には、物品取り込み位置Ｓに移送されてきた物品Ｗを検出するために光電センサ等からなる物品取込検出装置６９が設けられている。整列コンベア６は、物品取り込み位置Ｓにおいて供給コンベア２００から移送されてくる物品Ｗを順次受け取り、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、整列位置Ｔへ搬送する。

［押出し装置の構成］
押出し装置７は、複数のスリット７１が形成された平板状の押出しプレート７０を備えている。そして、押出しプレート７０は、駆動装置（図示せず）の駆動力によってレール部材（図示せず）に案内されて、整列コンベア６の一方の側に沿って位置する退避位置と、整列コンベア６の他方の側の所定の進出位置との間で、水平方向に進出及び退避動作するように構成されている。複数のスリット７１は、押出しプレート７０が退避位置から進出位置へ進出動作（押出し動作）する際に、整列位置Ｔに位置する複数のフィン６１と接触しないよう、押出しプレート７０の下端から上部にかけて鉛直方向に延びるように形成されている。

押出しプレート７０が、退避位置（図示されている位置）から進出動作（ｘ方向へ移動）して進出位置まで進出することにより、整列コンベア６上に整列された複数の物品Ｗが移送路７５を通って物品載置位置Ａへ押し出される。移送路７５は、渡り板７３と閉じた床板１１とで形成されている。なお、移送路７５の両側には、押出しプレート７０によって押し出された複数の物品Ｗが散乱することを防止するために一対の案内板７４が設けられている。

したがって、整列位置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、押出しプレート７０によって、整列コンベア６の搬送方向（整列コンベア６上での複数の物品Ｗの整列方向）と直交する水平方向（ｘ方向）へ押し出されて移動し、整列コンベア６の搬送方向と同方向に整列した物品群となって、閉じた床板１１上に設定された物品載置位置Ａに載置される。

［ストッパプレートの構成］
ストッパプレート１７は、整列コンベア６の搬送方向と平行方向に延びる板状体であり、進出位置に位置する押出しプレート７０と対向するように枠体１に固定されて設けられている。したがって、押出しプレート７０によって物品載置位置Ａへ押し出された物品Ｗは、ストッパプレート１７と当接し、閉じた床板１１上で停止するよう構成されている。

［挟圧装置の構成］
挟圧装置８は、一対の保持プレート８０を備えている。この一対の保持プレート８０は、一対の床板１１の上方において、一対の案内板７４の延長線上に配置される。即ち、一対の保持プレート８０は、押出しプレート７０の押出方向ｘと直交する水平方向に対向して設けられている。そして、この一対の保持プレート８０は、ストッパプレート１７の近傍にまで延伸している。

そして、押出しプレート７０によって複数の物品Ｗが押し出されたときに、床板１１の上には、押出しプレート７０、ストッパプレート１７及び一対の保持プレート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、押出しプレート７０によってｘ方向へ押し出された物品群は、ストッパプレート１７と当接し、物品載置位置Ａ上に一対の保持プレート８０が対向する方向Ｙに整列した状態で載置される。

そして、各保持プレート８０の背面には水平方向に延びる軸体８１が設けられている。各軸体８１は駆動装置（図示せず）によって、一対の保持プレート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作するように構成されている。一対の保持プレート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に位置する物品群がその整列方向Ｙから一対の保持プレート８０の間に挟圧され、物品Ｗ同士を密着させることができる。

［床開閉装置の構成］
床開閉装置１０は、整列コンベア６の側方に配設され、水平方向に延びる一対の床板１１を備えている。一対の床板１１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隔するようにして進退自在に構成されている。そして、一対の床板１１は、駆動装置（図示せず）の駆動力により開閉駆動されるように構成されている。一対の床板１１が後退駆動されると、互いの端面同士が離隔された状態となり、物品載置位置Ａの直下に開口が形成される（床板１１が開放される）。

［押込み装置の構成］
押込み装置９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押込み部材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、押込み部材９１と共に駆動装置（図示せず）の駆動力により鉛直方向に昇降するように構成されている。この押込み装置９は、押込み部材９１を下降させることにより、物品載置位置Ａの物品群の上面を下方に押して同物品群を一対の保持プレート８０の間から下方に脱出させて、開放した一対の床板１１の間の開口を介して、床板１１の下方の箱詰め位置Ｐに位置している外装箱１１０に押し込むことができる。

また、本例では、押込み部材９１の下面には、物品群の上面を吸着するための吸着口が設けられており、押込み部材９１は、物品群の上面を吸着する吸着具としても機能し、物品群の上面を吸着して保持した状態で所定位置まで下降することにより、物品群を外装箱１１０に押し込むことができる。

［外装箱配置装置の構成］
外装箱配置装置２０は、外装箱１１０を水平搬送する外装箱搬送コンベア２２と、外装箱昇降装置２１とを有している。

外装箱搬送コンベア２２は、多数の駆動ローラ２２ａを備えた駆動ローラコンベアであり、駆動ローラ２２ａによって外装箱１１０がｙ方向へ搬送される。

外装箱昇降装置２１は、外装箱１１０が載置される台座２４を備えている。台座２４は、駆動ローラ２２ａ間の隙間に埋没可能な複数の棒材２４ａと、各棒材２４ａを連結する連結材２４ｂとを備えている。台座２４は、公知の昇降装置（図示せず）に支持され、昇降動作できるように構成されている。すなわち、台座２４は、棒材２４ａが駆動ローラ２２ａ間の隙間に埋没した状態となる所定の下降位置と、所定の上昇位置との間で、昇降動作する。台座２４が所定の上昇位置にあるときに、台座２４上の外装箱１１０が所定の箱詰め位置Ｐとなるように構成されている。

また、台座２４には、エアシリンダ等からなる制止装置２３が取り付けられている。制止装置２３は、進退可能な棒体２３ａを備えており、台座２４が下降位置において、棒体２３ａを進出させることにより、外装箱搬送コンベア２２で搬送されてくる外装箱１１０を物品載置位置Ａの下方の箱停止位置Ｕに停止させることができ、棒体２３ａを退避させることにより、外装箱１１０を箱停止位置Ｕから下流側へ搬送させることができる。また、台座２４には、光電センサ等からなる箱検出装置２５が取り付けられている。

［移送路における転倒物品検出構成］
図２（Ａ）は、押出しプレート７０によって複数の物品Ｗが押し出されるときの状態を説明するための移送路７５及びその近傍の平面図であり、図２（Ｂ）は、同移送路７５及びその近傍の側面図である。なお、図１では、それぞれの案内板７４及び保持プレート８０が完全な平板状に図示されているのに対し、図２（Ａ）では、一対の案内板７４及び一対の保持プレート８０の整列コンベア６側の端部が外側に広がるように図示されているが、このような形状としてもよい。また、図２（Ｂ）では、案内板７４及び保持プレート８０が図示されていないが、案内板７４及び保持プレート８０のそれぞれの下端の位置は、物品検出センサＰＨ１～ＰＨ４よりも高い位置になっている。

前述したように移送路７５は、渡り板７３と一対の床板１１とで構成されている。そして、移送路７５には、押出しプレート７０で押し出される物品Ｗの転倒を検出するために複数の物品検出センサＰＨ１～ＰＨ４が物品Ｗの移送方向（ｘ方向）に所定ピッチ（所定間隔）Ｑで配置されている。このピッチＱは、複数の物品検出センサＰＨ１～ＰＨ４の配置間隔であって、物品Ｗの移送方向における検出間隔でもある。

各物品検出センサＰＨ１～ＰＨ４は、例えば、光電センサで構成され、投光器及び受光器を内蔵しており、移送路７５を挟んで各物品検出センサＰＨ１～ＰＨ４と対向してリフレクタ（反射板）Ｒ１～Ｒ４が配置されている（ここでは回帰反射型センサを例示）。各物品検出センサＰＨ１～ＰＨ４の投光器から出射された光は、案内板７４または保持プレート８０の下端と、渡り板７３または床板１１の表面との間のすき間を通過して、リフレクタＲ１～Ｒ４で反射され、この反射光が受光器で検出される。よって、各物品検出センサＰＨ１～ＰＨ４とリフレクタＲ１～Ｒ４との間に物品が存在すると、遮光されて受光器で反射光が検出されないことにより物品が検出される。各物品検出センサＰＨ１～ＰＨ４は、物品を検出すると物品検出信号を制御装置３０へ出力する。なお、物品検出センサＰＨ１～ＰＨ４として、投光器と受光器とが分離されて対向配置される透過型のセンサを用いてもよい。また、物品検出センサＰＨ１～ＰＨ４は、光電センサに限らず、他のセンサ（例えば、レーザセンサ、超音波センサ等）によって構成されていてもよい。

図２（Ａ）、（Ｂ）において、物品Ｗ１は、押出しプレート７０で押し出されはじめて渡り板７３上へ移送されはじめたときの状態の物品Ｗを示し、物品Ｗ２は、所定の物品載置位置Ａになったときの状態の物品Ｗを示す。

物品Ｗは、整列コンベア６において、フィン６１の間に、物品Ｗの厚み方向に並ぶように複数整列される。このとき、本実施形態では、複数の物品Ｗは、高さ方向の縦寸法（高さ寸法）Ｌが幅方向の横寸法（幅寸法）Ｄよりも大きくなる姿勢で、整列されるよう構成されており、これらの物品Ｗが整列コンベア６から押出しプレート７０によって押し出されて床板１１上の物品載置位置Ａへ移送される。

この移送途中に、ある物品Ｗが渡り板７３や床板１１との間の摩擦抵抗等によって、図２（Ｂ）に示す物品Ｗ３のように転倒することがある。この場合、転倒した物品Ｗ３が少し移送された位置の物品Ｗ４となったときには、隣合う２つの物品検出センサＰＨ２、ＰＨ３によって物品Ｗ（Ｗ４）が検出される。よって、図示された例では、制御装置３０は、例えば２つの物品検出センサＰＨ２、ＰＨ３からの物品検出信号に基づいて、物品Ｗの転倒を検出するよう構成されている。

この制御装置３０による物品の転倒検出方法について、以下に詳しく説明する。

前述のように、各物品Ｗは、その幅寸法Ｄと高さ寸法ＬとがＤ＜Ｌの関係となるように整列コンベア６上に整列される。また、本例では、３つ以上の物品検出センサＰＨ１～ＰＨ４が均等な間隔で配置され、その配置間隔（センサ配置ピッチ）はＱである。

生産する箱詰め品の品種に応じて、外装箱１１０に収容する物品Ｗの種類が定められており、物品Ｗの種類によっては、物品Ｗの幅寸法Ｄ及び高さ寸法Ｌは異なる場合がある。本実施形態では、箱詰め品の品種に応じて転倒物品の検出条件（転倒した物品の有無の判定条件）を変更するよう構成されている。以下では、いくつかの品種の場合について、制御装置３０が転倒物品が有ると判定するための条件を例示するが、この条件を満足しない限りは転倒物品は無いと判定しているものとする。

（第１品種の箱詰め品の物品の場合：図２（Ａ）、（Ｂ）に図示された例）
この第１品種の物品Ｗでは、その幅寸法Ｄ及び高さ寸法Ｌとセンサ配置ピッチＱとの間に、Ｄ＜Ｑ＜Ｌの関係がある。この場合、以下の（１）～（３）のいずれかのセンサグループの２つの物品検出センサによって同時に物品が検出されたことを条件に、転倒した物品が有ると判定する。

（１）ＰＨ１、ＰＨ２のセンサグループ
（２）ＰＨ２、ＰＨ３のセンサグループ
（３）ＰＨ３、ＰＨ４のセンサグループ
（第２品種の箱詰め品の物品の場合）
この第２品種の物品Ｗでは、その幅寸法Ｄ及び高さ寸法Ｌとセンサ配置ピッチＱとの間に、Ｄ＜Ｑ、２Ｑ＜Ｌ＜３Ｑの関係がある。この場合、以下の（１）～（５）のいずれかのセンサグループの２つの物品検出センサによって同時に物品が検出されたことを条件に、転倒した物品が有ると判定する。

（１）ＰＨ１、ＰＨ２のセンサグループ
（２）ＰＨ２、ＰＨ３のセンサグループ
（３）ＰＨ３、ＰＨ４のセンサグループ
（４）ＰＨ１、ＰＨ３のセンサグループ
（５）ＰＨ２、ＰＨ４のセンサグループ
（第３品種の箱詰め品の物品の場合）
この第３品種の物品Ｗでは、その幅寸法Ｄ及び高さ寸法Ｌとセンサ配置ピッチＱとの間に、Ｄ＜Ｑ、３Ｑ＜Ｌ＜４Ｑの関係がある。この場合、以下の（１）～（６）のいずれかのセンサグループの２つの物品検出センサによって同時に物品が検出されたことを条件に、転倒した物品が有ると判定する。

（１）ＰＨ１、ＰＨ２のセンサグループ
（２）ＰＨ２、ＰＨ３のセンサグループ
（３）ＰＨ３、ＰＨ４のセンサグループ
（４）ＰＨ１、ＰＨ３のセンサグループ
（５）ＰＨ２、ＰＨ４のセンサグループ
（６）ＰＨ１、ＰＨ４のセンサグループ
（第４品種の箱詰め品の物品の場合）
この第４品種の物品Ｗでは、その幅寸法Ｄ及び高さ寸法Ｌとセンサ配置ピッチＱとの間に、Ｑ＜Ｄ＜２Ｑ、２Ｑ＜Ｌ＜３Ｑの関係がある。この場合、以下の（４）、（５）のいずれかのセンサグループの２つの物品検出センサによって同時に物品が検出されたことを条件に、転倒した物品が有ると判定する。

（４）ＰＨ１、ＰＨ３のセンサグループ
（５）ＰＨ２、ＰＨ４のセンサグループ
（第５品種の箱詰め品の物品の場合）
この第５品種の物品Ｗでは、その幅寸法Ｄ及び高さ寸法Ｌとセンサ配置ピッチＱとの間に、Ｑ＜Ｄ＜２Ｑ、３Ｑ＜Ｌ＜４Ｑの関係がある。この場合、以下の（４）～（６）のいずれかのセンサグループの２つの物品検出センサによって同時に物品が検出されたことを条件に、転倒した物品が有ると判定する。

（４）ＰＨ１、ＰＨ３のセンサグループ
（５）ＰＨ２、ＰＨ４のセンサグループ
（６）ＰＨ１、ＰＨ４のセンサグループ
（第６品種の箱詰め品の物品の場合）
この第６品種の物品Ｗでは、その幅寸法Ｄ及び高さ寸法Ｌとセンサ配置ピッチＱとの間に、２Ｑ＜Ｄ＜３Ｑ、３Ｑ＜Ｌ＜４Ｑの関係がある。この場合、以下の（６）の２つの物品検出センサによって同時に物品が検出されたことを条件に、転倒した物品が有ると判定する。

（６）ＰＨ１、ＰＨ４のセンサグループ
なお、上記において、（４）のセンサグループは、ＰＨ１、ＰＨ２、ＰＨ３の３つのセンサからなるグループとし、この３つのセンサによって同時に物品が検出されているときに、転倒した物品が有ると判定するようにしてもよい。同様に、（５）のセンサグループは、ＰＨ２、ＰＨ３、ＰＨ４の３つのセンサからなるグループとし、この３つのセンサによって同時に物品が検出されているときに、転倒した物品が有ると判定するようにしてもよい。また、（６）のセンサグループは、ＰＨ１、ＰＨ２、ＰＨ３、ＰＨ４の４つのセンサからなるグループとし、この４つのセンサによって同時に物品が検出されているときに、転倒した物品が有ると判定するようにしてもよい。

すなわち、物品Ｗの幅寸法Ｄよりも長い間隔で配置され、かつ、物品Ｗの高さ寸法Ｌよりも短い間隔で配置されている２つの物品検出センサを含むように各センサグループが設定されており、いずれか１つのセンサグループに含まれる上記２つの物品検出センサによって同時に物品が検出されているときに、転倒した物品が有ると判定するよう構成されている。なお、第６品種の物品の場合は、上記の例では、センサグループは１つのみとなる。

また、本例では、４つの物品検出センサを備えた構成としたが、３つの物品検出センサを備えた構成とすることも可能である。例えば、ＰＨ１、ＰＨ２、ＰＨ３の３つのセンサを備えていれば、上記の（１）、（２）、（４）のセンサグループを設定することができ、上記の第１～第５品種に対応することができる。よって、３つ以上の物品検出センサを備えることにより、複数の品種に対応することが容易である。

また、１つの品種の箱詰め品のみを生産する場合には、物品Ｗの幅寸法Ｄよりも長い間隔で配置され、かつ、物品Ｗの高さ寸法Ｌよりも短い間隔で配置されている２つの物品検出センサのみを備え、この２つの物品検出センサによって同時に物品が検出されているときに、転倒した物品が有ると判定するよう構成することも可能である。例えば、上記の第１品種の箱詰め品のみを生産する場合に、例えば、ＰＨ３、ＰＨ４の２つの物品検出センサのみを備えた構成とすることも可能である。また、上記の第６品種の箱詰め品のみを生産する場合には、ＰＨ１、ＰＨ４の２つの物品検出センサのみを備えた構成とすることも可能である。

［制御系統の構成］
図３は、箱詰め装置１００の制御系統の概略構成の一例を示すブロック図である。

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。物品取込検出装置６９から出力される物品検出信号、転倒物品検出用の物品検出センサＰＨ１～ＰＨ４から出力される物品検出信号、及び箱検出装置２５から出力される箱検出信号は、制御部３１に入力される。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、整列コンベア６、押出し装置７、挟圧装置８、押込み装置９、床開閉装置１０、外装箱配置装置２０及び操作表示器５０の各装置の動作を制御する。すなわち、制御装置３０によって、箱詰め装置１００全体の動作が制御される。なお、制御装置３０は、集中制御する単独の制御装置で構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置で構成されていてもよい。

操作表示器５０は、例えばタッチパネルディスプレイ等を用いて構成され、箱詰め装置の運転開始・停止等の操作およびその運転パラメータ等の設定を行うための操作器と、箱詰め装置の設定情報等をスクリーン（ディスプレイ画面）に表示する表示器とを備えている。

また、制御装置３０は、操作表示器５０からの信号を入力するとともに、操作表示器５０へ表示するデータ等の信号を出力する。

作業者は、操作表示器５０を操作して、生産する箱詰め品の品種を設定することができる。ここで設定された品種は制御装置３０内の記憶部３２に記憶される。また、記憶部３２には、予め、複数の各品種に応じて、転倒物品検出用のセンサグループ（例えば、前述の第１～第６品種の場合のセンサグループ）の情報が記憶されている。

［箱詰め装置の動作］
図４は、箱詰め装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。この動作は、制御装置３０の処理によって実現される。

作業者は、箱詰め装置１００の運転開始前に、操作表示器５０を操作して、生産する箱詰め品の品種を設定する。この設定は、例えば、操作表示器５０の操作によって、操作表示器５０の画面に、生産可能な複数の品種名や品種番号を表示させて、その中から１つを選択操作することによって行うことができる。なお、箱詰め装置１００が、単一品種の箱詰め品の生産のみを行う装置である場合には品種の設定は不要である。

そして、運転を開始させると、ステップＳ１において、制御装置３０は、整列コンベア６を制御して、供給コンベア２００より順次供給される物品Ｗを、所定個数、整列位置Ｔにおいて整列させる。

次に、ステップＳ２において、制御装置３０は、押出し装置７を制御して、押出しプレート７０を退避位置から進出位置に移動させることにより、整列位置Ｔにおいて整列した物品Ｗを床板１１上へ押し出させる。これにより、複数の物品Ｗからなる物品群が物品載置位置Ａに整列状態で載置され、各物品Ｗは、押出しプレート７０及びストッパプレート１７によって整列方向Ｙと直交する水平方向の両端部が揃った状態となる。

次に、ステップＳ３において、制御装置３０は、挟圧装置８を制御して、一対の保持プレート８０を互いに近づく方向にそれぞれ進出させる。これによって、物品群がその整列方向Ｙから挟圧されて物品Ｗ同士を密着させることができる。

次に、ステップＳ４において、制御装置３０は、押込み装置９を制御して、吸着機能を有する押込み部材９１を、挟圧された物品群の上面に接触するように降下させ、物品群の上面を吸着させる。これによって物品群が押込み部材９１に保持される。

次に、ステップＳ５において、制御装置３０は、床開閉装置１０を制御して、一対の床板１１を後退駆動させて床板１１を開放状態にする。これによって、物品載置位置Ａに位置する物品群の直下に開口部が形成される。

一方、運転を開始させると、制御装置３０は、外装箱搬送コンベア２２に搬送動作を開始させ、上記の処理と並行して、ステップＳ６の外装箱配置処理を行っている。この外装箱配置処理では、予め制止装置２３の棒体２３ａを進出位置に位置させた状態にしており、外装箱搬送コンベア２２で搬入されてきた外装箱１１０を箱停止位置Ｕに停止させる。そして、制御装置３０は、箱検出装置２５から箱検出信号を入力すると、台座２４を上昇させ、箱停止位置Ｕの外装箱１１０を箱詰め位置Ｐに位置させる。なお、次に箱停止位置Ｕへ外装箱搬送コンベア２２で搬送されてくる外装箱は、箱停止位置Ｕよりも上流側の位置で制止装置（図示せず）によって止められている。

そして、前述のステップＳ５で床板１１を開放状態にした後、ステップＳ７において、制御装置３０は、押込み装置９を制御して、物品群を吸着している押込み部材９１を降下させることによって、箱詰め位置Ｐの外装箱１１０に物品群を押し込む。この際、物品群の両端の物品Ｗは保持プレート８０表面上を滑り抜ける。

次に、ステップＳ８において、制御装置３０は、押出し装置７、挟圧装置８、押込み装置９、床開閉装置１０などを元の状態に復帰させる。例えば、押出しプレート７０を退避位置へ戻し、保持プレート８０を後退させて元の位置へ戻す。また、押込み装置９の押込み部材９１の吸着機能を停止させた後、押込み部材９１を物品群の形成位置の上方にまで上昇させる。この押込み部材９１の上昇後、床板１１を閉鎖する。

このステップＳ８の復帰処理と並行して、制御装置３０は、ステップＳ９の搬出処理を行う。このステップＳ９では、台座２４を下降させて物品群を収容した外装箱１１０を箱停止位置Ｕに位置させた後、制止装置２３の棒体２３ａを搬送路から退避させ、外装箱搬送コンベア２２の搬送動作によって外装箱１１０を箱詰め装置１００から搬出する。そして、外装箱搬送コンベア２２の箱停止位置Ｕよりも上流側の位置の制止装置（図示せず）の制止動作を解除して、次の外装箱を箱停止位置Ｕへ搬送させる。

上記の箱詰め動作によって外装箱１１０に複数の物品Ｗが収容された箱詰め品が生産される。そして、上記と同様の箱詰め動作が順次繰り返される。

また、本実施形態では、ステップＳ２の押出処理の最中（押出しプレート７０の押出し動作による複数の物品Ｗの移送中）において、制御装置３０は、操作表示器５０の操作によって設定された品種に応じた転倒物品検出用のセンサグループに含まれる物品検出センサ（ＰＨ１～ＰＨ４）の出力信号（検出結果）に基づいて、移送路７５において転倒した物品（転倒物品）の有無を判定する。そして、転倒物品が有ると判定した場合には、即座に、押出しプレート７０の押出し動作を中断（一時停止）させて箱詰め装置１００の運転を一時停止させ、操作表示器５０へ転倒物品検出信号を出力する。操作表示器５０では、転倒物品検出信号を入力すると、その旨を表示器に表示するとともに警報音を発生する等して作業者へ報知するよう構成されている。この後、作業者が、移送路７５上の転倒物品の処理（例えば、転倒物品を正常な姿勢に戻す等）を行った後、操作表示器５０に備えられた再開スイッチを操作することにより、箱詰め装置１００の運転を再開させることができる。

以上のように本実施形態では、押出しプレート７０の押出し動作による複数の物品Ｗの移送中において、物品検出センサＰＨ１～ＰＨ４の検出結果に基づいて転倒した物品の有無を判定し、転倒した物品が有ると判定したときに押出しプレート７０の押出し動作を停止させる。この後、作業者が、転倒物品の処理を行った後、運転を再開させることにより、転倒した物品による箱詰め不良や物品の損傷を防止することができる。

また、本実施形態では、生産する箱詰め品の品種に変更がある場合には、作業者等が予め操作表示器５０を操作して変更後の品種を設定するだけで、制御装置３０が転倒した物品の有無の判定を行うのに用いるセンサグループを変更後の品種に対応するセンサグループに変更することができる。よって、箱詰め品の品種が変更される場合に利便性に優れている。

なお、上記センサグループの変更は、変更後の品種に対応する各センサグループに含まれる物品検出センサを作業者等が操作表示器５０によって選択（選択操作）することにより行われるように構成してもよい。

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。

本発明は、整列された複数の物品が押出しプレートによって押し出されて移送される際に転倒した物品による箱詰め不良や物品の損傷を防止することができる箱詰め装置等として有用である。

Ｔ 整列位置
Ａ 物品載置位置（目標位置）
ＰＨ１～ＰＨ４ 物品検出センサ
３０ 操作表示器
５０ 制御装置
７０ 押出しプレート

Claims (4)

1. 所定の整列位置で整列させられた複数の物品をその整列方向と直交する水平方向へ押出しプレートで押し出すことによって所定の目標位置へ前記複数の物品を移送し、この移送した前記複数の物品を外装箱に収容して箱詰め品を生産する箱詰め装置であって、
   前記整列位置から前記目標位置へ移送される前記物品の移送方向に間隔をあけて並んで配置され、移送中の前記物品を検出する複数の物品検出センサと、
   前記押出しプレートの押出し動作による前記複数の物品の移送中において、複数の前記物品検出センサの検出結果に基づいて転倒した前記物品の有無を判定し、前記転倒した物品が有ると判定したときに前記押出しプレートの押出し動作を中断させる制御装置と、
   を備え、
   前記物品は、前記整列位置において、高さ方向の寸法が幅方向の寸法よりも大きい姿勢で整列され、
   前記制御装置は、
   前記物品の幅方向の寸法よりも長い間隔で配置され、かつ、前記物品の高さ方向の寸法よりも短い間隔で配置されている２つの前記物品検出センサによって同時に物品が検出されているときに、前記転倒した物品が有ると判定するよう構成された、
   箱詰め装置。
2. 所定の整列位置で整列させられた複数の物品をその整列方向と直交する水平方向へ押出しプレートで押し出すことによって所定の目標位置へ前記複数の物品を移送し、この移送した前記複数の物品を外装箱に収容して箱詰め品を生産する箱詰め装置であって、
   前記整列位置から前記目標位置へ移送される前記物品の移送方向に間隔をあけて並んで配置され、移送中の前記物品を検出する複数の物品検出センサと、
   前記押出しプレートの押出し動作による前記複数の物品の移送中において、複数の前記物品検出センサの検出結果に基づいて転倒した前記物品の有無を判定し、前記転倒した物品が有ると判定したときに前記押出しプレートの押出し動作を中断させる制御装置と、
   を備え、
   前記物品検出センサは、３つ以上備えられており、
   前記物品は、前記整列位置において、高さ方向の寸法が幅方向の寸法よりも大きい姿勢で整列され、
   前記制御装置は、
   各々、前記物品の幅方向の寸法よりも長い間隔で配置され、かつ、前記物品の高さ方向の寸法よりも短い間隔で配置されている２つの前記物品検出センサを含むように予め設定された複数のセンサグループのうちのいずれか１つの前記センサグループに含まれる前記２つの物品検出センサによって同時に物品が検出されているときに、前記転倒した物品が有ると判定するよう構成された、
   箱詰め装置。
3. 前記箱詰め品の品種を設定するための操作が行われる操作器をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記箱詰め品の各々の品種に対応して複数の前記センサグループを予め記憶しており、前記操作器で予め設定される品種に対応する複数の前記センサグループに含まれる前記物品検出センサの検出結果に基づいて前記転倒した物品の有無の判定を行うよう構成された、
   請求項２に記載の箱詰め装置。
4. 前記３つ以上備えられた物品検出センサは、所定間隔で配置されており、
   前記物品の高さ方向の寸法及び幅方向の寸法と、前記物品検出センサの配置間隔とに基づいて、各々の前記センサグループに含まれる前記物品検出センサが決められている、
   請求項２または３に記載の箱詰め装置。
   

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