JP7118552B2 - 箱詰め装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ポテトチップ、豆、飴等の食品が袋詰め又は箱詰めされた物品を、段ボールケースやダース箱等の外装箱に箱詰め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。箱詰め装置は、例えば、供給される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ストッパプレートと、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箱詰め位置に配置された外装箱の内部に押し込むことにより物品を箱詰めする押込み部材と、昇降台（台座）に外装箱を載せて昇降台を所定の下降位置から上昇位置へ上昇させることにより上記床板の下方の箱詰め位置まで空の外装箱を上昇させ、昇降台を上昇位置から下降位置へ下降させることにより物品が箱詰めされた外装箱を後述の外装箱搬送装置へ渡す外装箱昇降装置と、搬入される空の外装箱を下降位置の昇降台へ搬送するとともに、物品が箱詰めされた外装箱を搬出する外装箱搬送装置とを備えている。なお、外装箱は、４つのフラップ（蓋）が起立した状態で搬入され、その状態で箱詰め位置に配置され、その中へ物品が押し込まれるようになっている。

このような箱詰め装置において、箱詰めされる物品が外装箱にきちんと収納されるように工夫が施されている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１，２には、床板の下方に案内装置が設けられた構成が記載されている。この案内装置は、各々案内部材が取り付けられて互いに近接又は離間する方向に移動可能に設けられ、物品が通る開口のサイズを規定する第１枠部材及び第２枠部材とを備え、第１枠部材と第２枠部材との間隔を調整可能に構成されている。このような案内装置では、生産される箱詰め品の品種が変更されることにより外装箱のサイズが変更される場合には、第１枠部材と第２枠部材との間隔を調整して物品が通る開口のサイズを変更することができる。

特開２０１２－２２４３６８号公報 特開２０１７－１０５４７５号公報

上記のような案内装置では、案内部材が外装箱のフラップの内側に当接し、外装箱へ押し込まれる物品がフラップへ引っ掛かるのを防止できるようになっている。ところが、箱詰めされる物品が軽い場合には、昇降台が下降しても外装箱のフラップが案内部材に接触した状態から離れずに引っ掛かった状態となり、外装箱が上昇した位置で残されたままとなることがある。このような異常状態で運転を継続すると、箱詰め済の外装箱に新たな物品の箱詰め（２度詰め）が行われる等のトラブルが発生することがある。このようなトラブルが発生すると復帰作業に時間と手間を要するという問題がある。

なお、特許文献２には、案内装置が第１枠部材と第２枠部材とを互いに近接又は離間する方向に移動させる移動機構を有し、昇降台（台座）が上昇位置から下降する直前に、第１枠部材と第２枠部材との間隔が所定の間隔よりも狭い間隔となるように移動機構が制御されることにより、物品が収納された外装箱が軽い場合に、外装箱が案内部材に引っ掛かって下降しにくくなるのを防止することが記載されている。しかしながら、生産能力の一層の向上が図られて、箱詰め装置が配置される生産ラインの前段の装置から供給される物品の供給速度が速くなると、箱詰め装置も高速運転されることになり、このような高速運転される場合に案内装置を動作させると、間隔が狭められる案内部材と退避（上昇）する押込み部材とが干渉（接触）する等の問題が発生することがあり、運転中は、案内装置（移動機構）を動作させないようにしている。

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、物品が箱詰めされた外装箱が案内部材から離れないという異常状態を検出して、２度詰めというようなトラブルの発生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、その上に複数の物品を整列させてなる物品群が載置される床板を有し、前記床板を開閉駆動する床開閉装置と、前記床板が開放された状態において前記物品群の上面を下方に押して前記床板の下方の箱詰め位置に配置された外装箱に前記物品群を押し込む押込み装置と、その箱の上面を形成するための４つのフラップが立った状態の空の外装箱を搬入し、前記物品群が押し込まれた前記外装箱を搬出する外装箱搬送装置と、前記外装箱が載置される昇降台を有し、前記昇降台を所定の下降位置から所定の上昇位置との間で昇降可能に構成され、前記昇降台が前記下降位置において前記外装箱搬送装置によって搬入される空の前記外装箱を受け取り、前記昇降台を前記下降位置から前記上昇位置へ上昇させることにより空の前記外装箱を前記箱詰め位置に配置させるとともに、前記物品群が押し込まれた前記外装箱を載置した前記昇降台を前記上昇位置から前記下降位置へ下降させ、前記下降位置において前記物品群が押し込まれた前記外装箱を前記外装箱搬送装置へ渡すよう構成された外装箱昇降装置と、前記床板の下方に設けられ、前記箱詰め位置に配置される前記外装箱の前記フラップに内側から当接し、前記押込み装置により押し込まれる前記物品群を前記外装箱に案内する案内部材と、前記昇降台に取り付けられ前記昇降台上の前記外装箱の存在を検出する箱検出装置と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記押込み装置により前記物品群が前記外装箱に押し込まれた後、前記昇降台を前記下降位置に下降させるよう前記外装箱昇降装置を制御し、前記昇降台が下降して前記下降位置になったときに、前記箱検出装置によって前記外装箱の存在が検出されていない場合には前記外装箱の下降異常と判定し、運転を停止するよう構成されている。

この構成によれば、物品群が外装箱に押し込まれた後、昇降台が下降して下降位置になったときに、箱検出装置によって外装箱の存在が検出されていない場合には外装箱の下降異常と判定し、運転を停止するよう構成されている。よって、物品が箱詰めされた外装箱が案内部材から離れないという異常状態を検出し、それによる運転停止（異常停止）後に、作業者が外装箱を昇降台上に降ろし、その後で運転を再開させることで、２度詰めというようなトラブルの発生を防止することができる。

前記制御装置は、前記昇降台を前記下降位置に下降させるよう前記外装箱昇降装置の制御を開始した後、前記昇降台が下降している最中に前記箱検出装置によって前記外装箱の存在が検出されていない場合にも前記外装箱の下降異常と判定し、運転を停止するよう構成されていてもよい。

前記制御装置は、前記昇降台を前記下降位置に下降させるよう前記外装箱昇降装置の制御を開始した後、所定時間の経過後から前記昇降台が前記下降位置に到達するまでの前記昇降台が下降している最中に前記箱検出装置によって前記外装箱の存在が検出されていない場合にも前記外装箱の下降異常と判定し、運転を停止するよう構成されていてもよい。

前記制御装置は、前記昇降台が前記上昇位置にあるときに運転が停止され、その後、運転が再開される前に原点復帰操作が行われると、前記昇降台を前記下降位置に下降させるよう前記外装箱昇降装置を制御し、前記昇降台が下降して前記下降位置になったときに、前記箱検出装置によって前記外装箱の存在が検出されていない場合にも前記外装箱の下降異常と判定し、運転を再開しないよう構成されていてもよい。

この構成によれば、運転再開前に、原点復帰操作による原点復帰動作（昇降台を下降位置に下降）が行われて昇降台が上昇位置から下降位置に下降した場合にも、下降位置になったときに箱検出装置によって昇降台上の外装箱が検出されなかったときには、外装箱の下降異常と判定し、運転を再開しないよう構成されている。よって、外装箱が案内部材から離れないという異常状態を検出し、運転を再開しないことで、作業者が外装箱を昇降台上に降ろし、その後で運転を再開させることで、運転再開直後に、既に物品が箱詰めされている外装箱への２度詰めというようなトラブルの発生の防止することができるとともに、空の外装箱の昇降台上への置き直しによる物品の正確な箱詰めを行うことが可能になる。

前記制御装置が前記外装箱の下降異常と判定したときに、その旨を報知する報知装置をさらに備えていてもよい。

本発明は、以上に説明した構成を有し、物品が箱詰めされた外装箱が案内部材から離れないという異常状態を検出して、２度詰めというようなトラブルの発生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、案内装置を上から視た平面図であり、図２（Ｂ）は、案内装置の正面図であり、図２（Ｃ）は、図２（Ａ）におけるＡ－Ａ断面図である。 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。 図５は、箱詰め装置における搬出処理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に押し込まれる物品群を外装箱１１０に案内する案内装置４０（図２）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、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（外装箱搬送装置）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が載置される昇降台２４を備えている。昇降台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。昇降台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、昇降台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。昇降台２４が所定の上昇位置にあるときに、昇降台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、昇降台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、昇降台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、昇降台２４には、光電センサ等からなる箱検出センサ（箱検出装置）２５が取り付けられている。この箱検出センサ２５は、昇降台２４上の外装箱１１０を検出する。

［案内装置の構成］
図２（Ａ）は、案内装置４０を上から視た平面図であり、図２（Ｂ）は、案内装置４０の正面図であり、図２（Ｃ）は、図２（Ａ）におけるＡ－Ａ断面図である。

案内装置４０は、図２（Ｂ）に示すように、床板１１の直下に設けられている。また、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）において、二点鎖線で示された外装箱１１０は、箱詰め位置Ｐに位置している状態を示している。

外装箱１１０は、例えば、４つのフラップ（蓋板）Ｆ１～Ｆ４が閉じられたときに立方体または直方体形状をなすダンボール箱である。外装箱１１０は、その上面（上蓋）を形成するための４つのフラップＦ１～Ｆ４が立った状態（上方へ延びた状態）、すなわち外装箱１１０の上面が開口された状態で、箱詰め装置１００に搬入され、同状態で箱詰め装置１００から搬出される。

案内装置４０は、押込み装置９により押し込まれる物品群が通る開口Ｗ１を構成するとともに、この開口Ｗ１を通る物品群を外装箱１１０に案内するためのものであり、互いに平行に配置される第１，第２枠部材４１，４２と、第１，第２枠部材４１，４２に取り付けられた第１，第２案内部材４３，４４と、第１枠部材４１と第２枠部材４２とを互いに近接または離間する方向に移動させる移動機構４Ａとを備えている。

第１枠部材４１及び第２枠部材４２は、開口Ｗ１の前後方向のサイズを規定するための部材であり、棒状に形成されている。そして、第１，第２枠部材４１，４２のそれぞれが、床板１１の開閉方向（＝物品群の整列方向Ｙ）と同じ方向に延びて、互いに近接又は離間する方向に移動可能に設けられている。第１枠部材４１及び第２枠部材４２の互いに向き合う内側面に、第１案内部材４３及び第２案内部材４４が取り付けられている。

第１，第２案内部材４３，４４の上部は、図２（Ｃ）に示すように、物品を案内できるように上方へ向かうにつれて外側に向けて傾斜している。また、第１，第２案内部材４３，４４のそれぞれは、外装箱１１０の互いに対向するフラップＦ１，Ｆ３の内側に当接する当接部４３ａ、４４ａを有している。

移動機構４Ａは、主機構４Ｂと、追従機構４Ｃとで構成される。まず、主機構４Ｂについて説明する。

主機構４Ｂは、ガイドレール４５と、ガイドレール４５にその長手方向に沿って移動自在に取り付けられた２つの移動ブロック４６ａ，４６ｂと、直動機構４７と、第１，第２主動アーム４８，４９とを有している。

ガイドレール４５及び２つの移動ブロック４６ａ，４６ｂは、いわゆるリニアガイドで構成することができる。移動ブロック４６ａ，４６ｂのそれぞれには、第１，第２枠部材４１，４２の一方の端部が固定されている。ガイドレール４５は、両端は枠体１に支持されたガイドレール取付部材１０１に固定されている。

そして、直動機構４７が、ガイドレール取付部材１０１から左方へ延びる取付部材１０２上に固定されている。取付部材１０２は、一端がガイドレール取付部材１０１の略中央下部に固定され、他端が枠体１に支持されている。

この直動機構４７は、例えば、スライドテーブル４７ａと、断面略Ｕ字形状のガイドレール４７ｂと、ボールねじ４７ｃと、ボールねじ４７ｃに連結されエンコーダを有するモータ４７ｄ等を有して構成されている。

そして、第１主動アーム４８によって一方の移動ブロック４６ａとスライドテーブル４７ａとが連結され、第２主動アーム４９によって他方の移動ブロック４６ｂとスライドテーブル４７ａとが連結されている。

次に、追従機構４Ｃは、主機構４Ｂのガイドレール４５と平行に配置されるガイドレール５１と、ガイドレール５１にその長手方向に沿って移動自在に取り付けられた２つの移動ブロック５２ａ，５２ｂと、ガイドレール５３及び移動ブロック５４と、第１，第２従動アーム５５，５６とを有している。

ガイドレール５１及び２つの移動ブロック５２ａ，５２ｂは、いわゆるリニアガイドで構成することができる。移動ブロック５２ａ，５２ｂのそれぞれの上面には、第１，第２枠部材４１，４２の他方の端部が固定されている。ガイドレール５１は、両端が枠体１に支持されたガイドレール取付部材１０３に固定されている。

そして、ガイドレール取付部材１０３から左方へ延びる取付部材１０４上に、ガイドレール５３が固定されている。そしてガイドレール５３にその長手方向に沿って移動自在に移動ブロック５４が取り付けられている。ガイドレール５３及び移動ブロック５４は、いわゆるリニアガイドで構成することができる。取付部材１０４は、一端がガイドレール取付部材１０３の下面に固定され、他端が枠体１に支持されている。

そして、第１従動アーム５５によって一方の移動ブロック５２ａと移動ブロック５４とが連結され、第２従動アーム５６によって他方の移動ブロック５２ｂと移動ブロック５４とが連結されている。

上記構成により、直動機構４７のモータ４７ｄが正逆回転することによりボールねじ４７ｃが正逆回転し、スライドテーブル４７ａが左右方向に移動する。例えば、スライドテーブル４７ａが左方へ移動すると、移動ブロック４６ａ，４６ｂが互いに接近する方向へ移動し、それに伴い、第１，第２枠部材４１，４２が互いに近づく方向へ移動し、その他端の移動ブロックが５２ａ，５２ｂが互いに接近して移動ブロック５４が右方へ移動する。一方、スライドテーブル４７ａが右方へ移動すると、移動ブロック４６ａ，４６ｂが互いに離れる方向へ移動し、それに伴い、第１，第２枠部材４１，４２が互いに離れる方向へ移動し、その他端の移動ブロックが５２ａ，５２ｂが互いに離れて移動ブロック５４が左方へ移動する。このようにして、第１枠部材４１と第２枠部材４２との間隔（第１案内部材４３と第２案内部材４４との間隔）を調整ないし変更することができる。

［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、及び箱検出センサ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、外装箱昇降装置２１、外装箱搬送コンベア２２、制止装置２３、案内装置４０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の機能と、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）に表示する表示器の機能とを備えている。

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。

［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、複数の各品種に用いられる外装箱のサイズに応じた、案内装置４０の開口Ｗ１の前後方向のサイズを規定する第１枠部材４１と第２枠部材４２との間隔を設定するためのモータ４７ｄの回転角度の情報（以下、「間隔設定情報」という）が記憶されている。上述のように作業者の操作表示器５０の操作によって箱詰め品の品種が設定されると、制御装置３０は、設定された品種に応じた間隔設定情報に基づいて、案内装置４０のモータ４７ｄを制御し、第１枠部材４１と第２枠部材４２との間隔（言い換えれば、第１案内部材４３と第２案内部材４４との間隔）を品種に応じた間隔に設定する。この案内装置４０は、箱詰め装置１００の運転中には動作させない。

作業者は、前述のように、運転開始前に生産する箱詰め品の品種を設定した後、操作表示器５０の例えば運転スイッチを操作して箱詰め装置１００の運転を開始させる。

そして、運転が開始されると、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、昇降台２４は所定の下降位置にあって、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、箱検出センサ２５から箱検出信号を入力すると（すなわち、箱検出センサ２５による検出状態が外装箱１１０の存在が検出されていない状態から外装箱１１０の存在が検出された状態に遷移すると）、外装箱昇降装置２１を制御して昇降台２４を所定の下降位置から所定の上昇位置まで上昇させ、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、物品群の上面を下方に押して物品群を一対の保持プレート８０間から下方に脱出させて箱詰め位置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。図５は、ステップＳ９の搬出処理の一例を示すフローチャートである。

この搬出処理では、制御装置３０は、外装箱昇降装置２１を制御して昇降台２４の下降を開始させる（ステップＳ１１）。そして、昇降台２４が所定の下降位置（外装箱１１０が箱停止位置Ｕ）になるまで下降させて停止させる（ステップＳ１２、Ｓ１３）。次に、箱検出センサ２５が外装箱１１０を検出（ＯＮ）しているか否かを判定し（ステップＳ１４）、外装箱１１０を検出している場合には、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（ステップＳ１５）。

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。

一方、図５のステップＳ１４で、箱検出センサ２５で外装箱１１０が検出されていない場合には、制御装置３０は、異常停止処理により箱詰め装置１００の運転を停止させ（ステップＳ１６）、操作表示器５０へ外装箱の下降異常であることを示す異常検出信号を出力し、操作表示器５０の画面にその旨（「外装箱の下降異常」等）を表示させる（操作表示器５０が報知装置として機能）とともに、回転灯（図示せず）を点灯させたり警報音を発生する等して作業者へ報知する（ステップＳ１７）。この場合、制御装置３０では、外装箱１１０のフラップが案内部材４３，４４に引っ掛かって外装箱１１０が案内部材４３，４４から離れない状態となり、外装箱１１０が昇降台２４とともに下降していない外装箱の下降異常であると判定するようにしている。そして、この後、作業者が、案内部材４３，４４に引っ掛かっている外装箱１１０を昇降台２４上に降ろす等の作業を行った後、操作表示器５０の例えば運転スイッチを操作することにより、箱詰め装置１００の運転が再開される。運転が再開されると、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は搬出される。

なお、図５に示す搬出処理の例では、制御装置３０は、昇降台２４が下降位置で停止したときに、箱検出センサ２５で外装箱１１０が検出されているか否かを判定するようにしたが、これに限られない。例えば、昇降台２４が下降開始直後から下降位置に到達するまでの下降中にも箱検出センサ２５で外装箱１１０が検出されているか否かを判定するようにし、検出されていない場合に、順序を問わずステップＳ１６及びステップＳ１７を行うようにしてもよい。または、昇降台２４が下降を開始した後、所定時間（ｔ）経過後から下降位置に到達するまでの下降中にも箱検出センサ２５で外装箱１１０が検出されているか否かを判定するようにし、検出されていない場合に、順序を問わずステップＳ１６及びステップＳ１７を行うようにしてもよい。なお、上記所定時間（ｔ）は、昇降台２４が上昇位置から下降位置へ下降するのに要する時間よりも短い時間が設定されている。

上記のように、昇降台２４が下降中に外装箱１１０が検出されなくなった場合には、即座に運転を停止するようにしてもよいし、昇降台２４を下降位置に停止させてから運転を停止するようにしてもよい。昇降台２４を下降位置に停止させてから運転を停止するようにした方が、昇降台２４が下降位置にあることにより作業スペースが広がり、作業者が外装箱１１０を昇降台２４上に降ろす等の作業を行いやすい。

また、以上では、通常の運転中の動作について説明したが、運転を終了する場合、作業者は、操作表示器５０の例えば運転停止スイッチを操作することにより、箱詰め装置１００の運転を終了させることができる。この運転が終了したときに、昇降台２４が上昇位置（外装箱１１０が箱詰め位置Ｐ）で停止している場合がある。このとき、外装箱１１０が空の場合もあるし、外装箱１１０に物品が箱詰めされている場合もある。また、上記のように運転停止スイッチを操作して運転を通常終了させた場合だけでなく、外装箱の下降異常以外の異常によって異常停止処理を行った場合において、昇降台２４が上昇位置で停止する場合がある。

次に、箱詰め装置１００の運転を開始（再開）する場合には、作業者は、操作表示器５０の例えば運転スイッチを操作する。ここで、運転の通常終了操作または異常停止処理による運転の停止によって、昇降台２４が上昇位置で停止している場合には、操作表示器５０には、その画面に原点復帰スイッチが表示される。そして、作業者が表示された原点復帰スイッチを操作（原点復帰操作）し、それによる原点復帰動作が行われた後、運転スイッチを操作することにより、運転が再開される。原点復帰スイッチが操作されると、制御装置３０は、昇降台２４を下降位置（昇降台２４の原点位置）に下降させるよう外装箱昇降装置２１を制御する（原点復帰動作）。ここで、昇降台２４が下降位置に下降したときに、箱検出センサ２５で外装箱１１０が検出されていない場合には、制御装置３０は、外装箱の下降異常であると判定し、その旨を報知し（ステップＳ１７と同様の処理）、箱詰め装置１００の運転を再開しないようにしている。

本実施形態では、昇降台２４の下降開始後、遅くとも下降位置になったときに箱検出センサ２５によって昇降台２４上の外装箱１１０が検出されなかったときには、異常停止するよう構成されている。よって、物品が箱詰めされた外装箱１１０が案内部材４３，４４から離れないという異常状態を検出することができ、異常停止後に、作業者が外装箱１１０を昇降台２４上に降ろし、その後で運転を再開させることで、２度詰めというようなトラブルの発生を防止することができる。

また、運転再開前に、原点復帰操作による原点復帰動作が行われて昇降台２４が上昇位置から下降位置に下降した場合にも、下降位置になったときに箱検出センサ２５によって昇降台２４上の外装箱１１０が検出されなかったときには、運転を再開しないよう構成されている。よって、例えば物品が箱詰めされた外装箱１１０が案内部材４３，４４から離れないという異常状態を検出することができ、運転を再開したときに、２度詰めというようなトラブルの発生を防止することができる。また、外装箱１１０が空の場合には、外装箱１１０を昇降台２４上に置き直すことで、同外装箱１１０への物品の箱詰めを正確に行うことが可能になる。

なお、本実施形態における案内装置４０では、品種を設定することで案内部材４３，４４の間隔を自動で調整可能な構成としたが、手動で調整可能な構成としてもよい。あるいは、案内部材を所定の支持部材に着脱可能な構成とし、品種（外装箱１１０のサイズ）に応じた複数の案内部材を用意しておいて、生産する品種に応じた案内部材を選んで支持部材に取り付けるようにしてもよい。また、案内部材は、図示された案内部材４３，４４に限らず、その形状等は変更されてもよい。

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、物品が箱詰めされた外装箱が案内部材から離れないという異常状態を検出して、２度詰めというようなトラブルの発生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。

６ 整列コンベア
７ 押出し装置
８ 挟圧装置
９ 押込み装置
１０ 床開閉装置
１１ 床板
２１ 外装箱昇降装置
２２ 外装箱搬送コンベア
２４ 昇降台
２５ 箱検出センサ
３０ 制御装置
４０ 案内装置
４３，４４ 案内部材
５０ 操作表示器
８０ 保持プレート
１１０ 外装箱
Ｐ 箱詰め位置
Ｆ１～Ｆ４ フラップ

Claims (5)

1. その上に複数の物品を整列させてなる物品群が載置される床板を有し、前記床板を開閉駆動する床開閉装置と、
   前記床板が開放された状態において前記物品群の上面を下方に押して前記床板の下方の箱詰め位置に配置された外装箱に前記物品群を押し込む押込み装置と、
   その箱の上面を形成するための４つのフラップが立った状態の空の外装箱を搬入し、前記物品群が押し込まれた前記外装箱を搬出する外装箱搬送装置と、
   前記外装箱が載置される昇降台を有し、前記昇降台を所定の下降位置から所定の上昇位置との間で昇降可能に構成され、前記昇降台が前記下降位置において前記外装箱搬送装置によって搬入される空の前記外装箱を受け取り、前記昇降台を前記下降位置から前記上昇位置へ上昇させることにより空の前記外装箱を前記箱詰め位置に配置させるとともに、前記物品群が押し込まれた前記外装箱を載置した前記昇降台を前記上昇位置から前記下降位置へ下降させ、前記下降位置において前記物品群が押し込まれた前記外装箱を前記外装箱搬送装置へ渡すよう構成された外装箱昇降装置と、
   前記床板の下方に設けられ、前記箱詰め位置に配置される前記外装箱の前記フラップに内側から当接し、前記押込み装置により押し込まれる前記物品群を前記外装箱に案内する案内部材と、
   前記昇降台に取り付けられ前記昇降台上の前記外装箱の存在を検出する箱検出装置と、
   制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記押込み装置により前記物品群が前記外装箱に押し込まれた後、前記昇降台を前記下降位置に下降させるよう前記外装箱昇降装置を制御し、前記昇降台が下降して前記下降位置になったときに、前記箱検出装置によって前記外装箱の存在が検出されていない場合には前記外装箱の下降異常と判定し、運転を停止するよう構成されるとともに、
   前記昇降台を前記下降位置に下降させるよう前記外装箱昇降装置の制御を開始した後、前記昇降台が下降している最中に前記箱検出装置によって前記外装箱の存在が検出されていない場合にも前記外装箱の下降異常と判定し、運転を停止するよう構成された、
   箱詰め装置。
2. その上に複数の物品を整列させてなる物品群が載置される床板を有し、前記床板を開閉駆動する床開閉装置と、
   前記床板が開放された状態において前記物品群の上面を下方に押して前記床板の下方の箱詰め位置に配置された外装箱に前記物品群を押し込む押込み装置と、
   その箱の上面を形成するための４つのフラップが立った状態の空の外装箱を搬入し、前記物品群が押し込まれた前記外装箱を搬出する外装箱搬送装置と、
   前記外装箱が載置される昇降台を有し、前記昇降台を所定の下降位置から所定の上昇位置との間で昇降可能に構成され、前記昇降台が前記下降位置において前記外装箱搬送装置によって搬入される空の前記外装箱を受け取り、前記昇降台を前記下降位置から前記上昇位置へ上昇させることにより空の前記外装箱を前記箱詰め位置に配置させるとともに、前記物品群が押し込まれた前記外装箱を載置した前記昇降台を前記上昇位置から前記下降位置へ下降させ、前記下降位置において前記物品群が押し込まれた前記外装箱を前記外装箱搬送装置へ渡すよう構成された外装箱昇降装置と、
   前記床板の下方に設けられ、前記箱詰め位置に配置される前記外装箱の前記フラップに内側から当接し、前記押込み装置により押し込まれる前記物品群を前記外装箱に案内する案内部材と、
   前記昇降台に取り付けられ前記昇降台上の前記外装箱の存在を検出する箱検出装置と、
   制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記押込み装置により前記物品群が前記外装箱に押し込まれた後、前記昇降台を前記下降位置に下降させるよう前記外装箱昇降装置を制御し、前記昇降台が下降して前記下降位置になったときに、前記箱検出装置によって前記外装箱の存在が検出されていない場合には前記外装箱の下降異常と判定し、運転を停止するよう構成されるとともに、
   前記昇降台を前記下降位置に下降させるよう前記外装箱昇降装置の制御を開始した後、所定時間の経過後から前記昇降台が前記下降位置に到達するまでの前記昇降台が下降している最中に前記箱検出装置によって前記外装箱の存在が検出されていない場合にも前記外装箱の下降異常と判定し、運転を停止するよう構成された、
   箱詰め装置。
3. その上に複数の物品を整列させてなる物品群が載置される床板を有し、前記床板を開閉駆動する床開閉装置と、
   前記床板が開放された状態において前記物品群の上面を下方に押して前記床板の下方の箱詰め位置に配置された外装箱に前記物品群を押し込む押込み装置と、
   その箱の上面を形成するための４つのフラップが立った状態の空の外装箱を搬入し、前記物品群が押し込まれた前記外装箱を搬出する外装箱搬送装置と、
   前記外装箱が載置される昇降台を有し、前記昇降台を所定の下降位置から所定の上昇位置との間で昇降可能に構成され、前記昇降台が前記下降位置において前記外装箱搬送装置によって搬入される空の前記外装箱を受け取り、前記昇降台を前記下降位置から前記上昇位置へ上昇させることにより空の前記外装箱を前記箱詰め位置に配置させるとともに、前記物品群が押し込まれた前記外装箱を載置した前記昇降台を前記上昇位置から前記下降位置へ下降させ、前記下降位置において前記物品群が押し込まれた前記外装箱を前記外装箱搬送装置へ渡すよう構成された外装箱昇降装置と、
   前記床板の下方に設けられ、前記箱詰め位置に配置される前記外装箱の前記フラップに内側から当接し、前記押込み装置により押し込まれる前記物品群を前記外装箱に案内する案内部材と、
   前記昇降台に取り付けられ前記昇降台上の前記外装箱の存在を検出する箱検出装置と、
   制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記押込み装置により前記物品群が前記外装箱に押し込まれた後、前記昇降台を前記下降位置に下降させるよう前記外装箱昇降装置を制御し、前記昇降台が下降して前記下降位置になったときに、前記箱検出装置によって前記外装箱の存在が検出されていない場合には前記外装箱の下降異常と判定し、運転を停止するよう構成されるとともに、
   前記昇降台が前記上昇位置にあるときに運転が停止され、その後、運転が再開される前に原点復帰操作が行われると、前記昇降台を前記下降位置に下降させるよう前記外装箱昇降装置を制御し、前記昇降台が下降して前記下降位置になったときに、前記箱検出装置によって前記外装箱の存在が検出されていない場合にも前記外装箱の下降異常と判定し、運転を再開しないよう構成された、
   箱詰め装置。
4. 前記制御装置は、
   前記昇降台が前記上昇位置にあるときに運転が停止され、その後、運転が再開される前に原点復帰操作が行われると、前記昇降台を前記下降位置に下降させるよう前記外装箱昇降装置を制御し、前記昇降台が下降して前記下降位置になったときに、前記箱検出装置によって前記外装箱の存在が検出されていない場合にも前記外装箱の下降異常と判定し、運転を再開しないよう構成された、
   請求項１または２のいずれかに記載の箱詰め装置。
5. 前記制御装置が前記外装箱の下降異常と判定したときに、その旨を報知する報知装置をさらに備えた、
   請求項１～４のいずれかに記載の箱詰め装置。

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