JP7129686B2

JP7129686B2 - 包装物集積装置

Info

Publication number: JP7129686B2
Application number: JP2018033023A
Authority: JP
Inventors: 達也岩佐; 祐嗣横田
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2018-02-27
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2022-09-02
Anticipated expiration: 2038-02-27
Also published as: EP3530595B1; US20190263600A1; JP2019147581A; US10689205B2; EP3530595A1

Description

本発明は、包装物集積装置に関する。

従来、袋状の包装物を集積する手段として、コンベアに包装物を投射し、一定距離ずつ送りながら部分的に重ねて整列させるものが知られている。例えば、特許文献１（ＷＯ２０１２／１６５６３２）に記載の箱詰め装置では、複数の袋状の包装物を互いに隣接するもの同士が部分的に重なり合う状態に整列させることによって所定数量の包装物が集積された群をつくり、その群を搬送手段によって搬送し、所定数量の包装物がまとめて所定の箱に収容される。

包装物の群は下流側のコンベアによって所定位置まで搬送されるのであるが、先行の群が下流側のコンベアによって搬送されている間に、上流側のコンベアでは次の包装物の群が形成されている。

しかしながら、包装物の袋が所定サイズよりも大きくなると、下流側のコンベアが先行の群を搬送しているときに、次の包装物の群の先頭が上流側のコンベアの下流端からはみ出し、下流側のコンベアと接触してそこに引き込まれてしまい、集積の列が乱れることがある。

本発明の課題は、包装物の袋サイズが大きい包装物であっても、列を乱すことなく包装物を集積する、包装物集積装置を提供することにある。

本発明の第１観点に係る包装物集積装置は、複数の袋状の包装物を、包装物それぞれの一部が隣接する包装物の一部と厚み方向に重なるように整列させる集積動作を行いながら所定位置まで搬送し、ダンボール箱へ箱詰めする包装物集積装置であって、集積する搬送面を有し、集積動作を行う第１コンベアと、第１コンベアの搬送面から送り出された包装物の群を搬送面で受け取ってさらに搬送する第２コンベアと、制御部とを備えている。制御部は、第１状態と、第２状態との切替えを行う。第１状態は、第２コンベアが第１コンベアにおける前記搬送面から包装物の群を受け取るときに第１コンベアにおける搬送面の搬送方向の下流端と第２コンベアの搬送面のうち搬送方向の上流端とが相対する状態である。第２状態は、第１コンベアの搬送面における下流端に対して第２コンベアの搬送面における上流端の位置が第１状態のときよりも下がり、第１コンベアの搬送面と第２コンベアの搬送面が縁切りされた状態である。また、制御部は、包装物の群の最後の包装物が第１コンベアの搬送面から第２コンベアの搬送面に載った後、第２コンベアの上流端を下げる。第１状態と第２状態において、第１コンベアは、第２コンベアに対して包装物の群を送り出した同一の搬送面に、次の包装物の群に関する集積動作を行う。

この包装物集積装置では、第２状態は第１コンベアの下流端に対して第２コンベアの上流端の位置が第１状態のときよりも下がった状態であるので、次の包装物の群の先頭が上流側のコンベアの下流端からはみ出した場合でも、第２コンベアの搬送方向の上流端と接触することが回避され、下流側のコンベアに引き込まれることはなく、集積の列が乱れることも抑制される。また、包装物の群の最後の包装物が第１コンベアの搬送面から第２コンベアの搬送面に載った後に第２コンベアの上流端が下げるので、群の列が乱れ難い。

本発明の第２観点に係る包装物集積装置は、第１観点に係る包装物集積装置であって、第１状態では、第１コンベアの下流端と第２コンベアの上流端との隙間が１０ｍｍ以内となるまで近接することによって第１コンベアの搬送面と第２コンベアの搬送面とが実質的に連続する搬送面を形成している。第２状態では、第２コンベアの搬送面は第１コンベアの下流端より下がる。

この包装物集積装置では、第２状態では、第１コンベアの下流端と第２コンベアの上流端との連続性が解消され、第２コンベアの上流端の位置が第１状態のときよりも下がった状態となるので、次の包装物の群の先頭が上流側のコンベアの下流端からはみ出した場合でも、第２コンベアの搬送方向の上流端と接触することが回避され、第２コンベアに引き込まれることはなく、集積の列が乱れることも抑制される。

本発明の第３観点に係る包装物集積装置は、第１観点又は第２観点に係る包装物集積装置であって、第１状態では、第１コンベアおよび第２コンベアの搬送面は共に傾斜している。第２状態では、第２コンベアの上流端が下がり、第２コンベアの搬送面は水平となる。

この包装物集積装置では、第２状態では、第２コンベアの上流端が下がった関係で、第１コンベアの上流端からはみ出た包装物は、包装物の重心が第１コンベアの搬送面上に残っている限り第２コンベアの搬送面と接触しないので、第２コンベアに引き込まれることはなく、集積の列が乱れることも抑制される。

本発明の第４観点に係る包装物集積装置は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る包装物集積装置であって、第２コンベアから包装物の群を受け取って搬送する第３コンベアをさらに備えている。

この包装物集積装置では、第２コンベアと包装物の群の最終搬送位置とが離れていても、第３コンベアを介して最終搬送位置へ送ることができる。

本発明の第５観点に係る包装物集積装置は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係る包装物集積装置であって、制御部が、第１コンベアの搬送面に包装物が載るたびに搬送面を所定量送ることによって、第１コンベアに集積動作を行わせる。

この包装物集積装置では、群の先頭より後の包装物は同一の傾斜姿勢で重なって整列する。

本発明の第６観点に係る包装物集積装置は、第５観点に係る包装物集積装置であって、制御部が、包装物の群の最後の包装物が第１コンベアの搬送面に載ると所定量よりも大きい量で搬送面を送り、同時に第２コンベアを動作させる。

この包装物集積装置では、包装物の群の最後の包装物が第１コンベアの搬送面から第２コンベアの搬送面に確実に載る。

本発明の第７観点に係る包装物集積装置は、第１観点から第６観点のいずれか１つに係る包装物集積装置であって、制御部は、包装物の袋サイズによって第２状態への切替えを実行するか否かを決定する。

この包装物集積装置では、袋サイズが大きい場合に、次の群の先頭が第１コンベアの下流端からはみ出して、先行の群を搬送中の第２コンベアに接触し引き込まれるので、袋サイズに応じて第２状態に切り替えることが合理的である。

本発明の第８観点に係る包装物集積装置は、第１観点から第６観点のいずれか１つに係る包装物集積装置であって、制御部が、要求される生産能力によって第２状態への切替えを実行するか否かを決定する。

この包装物集積装置では、生産速度が高まると、第２コンベアは「先行の群」を搬送する間に、第１コンベアで「次の群」の形成を行なうことになり、「次の群」の先頭が第１コンベアの下流端からはみ出して、「先行の群」を搬送中の第２コンベアに接触し引き込まれ易くなる。それゆえ、要求される生産能力によって第２状態に切り替えることが合理的である。

本発明に係る包装物集積装置では、第２状態は第１コンベアの下流端に対して第２コンベアの上流端の位置が第１状態のときよりも下がった状態であるので、次の包装物の群の先頭が上流側のコンベアの下流端からはみ出した場合でも、第２コンベアの搬送方向の上流端と接触することが回避され、下流側のコンベアに引き込まれることはなく、集積の列が乱れることも抑制される。

本発明の一実施形態に係る製函・箱詰め・封函装置を搭載した箱詰システムのブロック図。箱詰システムの構成を示す斜視図。箱詰システムにおけるダンボール箱及び商品の流れを示す斜視図。搬入コンベア、第１整列コンベア及び第２整列コンベアの配置状態を示す斜視図。第１整列コンベア上に整列途中の一群の商品の搬送方向と直交する水平方向から視た商品整列部の正面図。整列した一群の商品の先頭が第２整列コンベアに載ったときの商品整列部の正面図。整列した一群の商品が完全に第２整列コンベアに移った後の商品整列部の正面図。第２整列コンベアが第２状態であるときの商品整列部の正面図。第２整列コンベアが第２状態であるときの商品整列部の正面図。第２整列コンベアが第２状態であるときの商品整列部の正面図。整列した一群の商品が第３整列コンベア上で起立状態に入ったときの商品整列部の正面図。整列した一群の商品を起立させる直前の第３整列コンベア周辺の正面図。図５Ａの整列した一群の商品を起立させた状態の第３整列コンベア周辺の正面図。第１整列コンベア、第２整列コンベア、第３整列コンベアの動作を示すタイミングチャート。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）箱詰システム１の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る製函・箱詰め・封函装置を搭載した箱詰システム１のブロック図である。また、図２Ａは箱詰システムの構成を示す斜視図であり、図２Ｂは箱詰システム１におけるダンボール箱Ｂ及び商品Ｇの流れを示す斜視図である。

図１及び図２Ａにおいて、箱詰システム１は、例えば、スナック菓子等の袋入商品（商品Ｇ）をダンボール箱Ｂに、一定個数、整列状態で多層詰めするものである。

図１及び図２Ａに示すように、箱詰システム１は、ダンボール取り扱い領域ＤＨＡと商品取り扱い領域ＧＨＡとが、互いに独立して分離可能な状態で接続されている。ダンボール取り扱い領域ＤＨＡには、製函工程Ｐ１と箱詰工程Ｐ３という２つの工程が含まれている。そして、商品取り扱い領域ＧＨＡには、商品整列工程Ｐ２が含まれている。

つまり、箱詰システム１では、ダンボール取り扱い領域ＤＨＡと商品取り扱い領域ＧＨＡとが接続されることによって、製函工程Ｐ１、商品整列工程Ｐ２、箱詰工程Ｐ３という３つの工程が連携する。

製函工程Ｐ１は、シート状のダンボール箱材Ｚをダンボール箱Ｂへ組み立てて箱詰位置まで搬送する工程であり、箱材収容部１１、製函部１２、第１姿勢変換部１３及び箱下方搬送部１４で構成されている。

商品整列工程Ｐ２は、上流側工程から供給される商品Ｇを所定位置に搬入し、一定数の商品Ｇを隣接するもの同士がお互いに一部重なるように整列させて、箱詰位置まで搬送する工程であり、商品搬入部２１、商品整列部２２及び商品挿入部２３で構成されている。

箱詰工程Ｐ３は、製函工程Ｐ１から搬送されてきたダンボール箱Ｂに商品整列工程Ｐ２において整列が完了した一定数量の商品Ｇを箱詰し、箱を閉じて箱排出位置まで搬送する工程であり、商品受入部３１、第２姿勢変換部３２及び封函部３３で構成されている。

箱詰システム１は、ダンボール箱Ｂに商品Ｇの多層詰めを行っており、箱Ｂ内における商品Ｇの姿勢は「立ち姿勢」である。つまり、箱Ｂの開口を上に向けたとき、商品Ｇのオモテ面及びウラ面が側方を向き、商品Ｇの上下の端部が上下を向き、左右の側部が側方を向く姿勢である。

また、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ダンボール箱取り扱い領域ＤＨＡは２階構造となっており、製函工程Ｐ１と箱詰工程Ｐ３とを共通の枠１０で支持しており、２階部分が製函工程Ｐ１であり、１階部分が箱詰工程Ｐ３である。

この２階構造を実現するために、製函部１２でのダンボール箱Ｂの組立てから箱下方搬送部１４に至るまでのダンボール箱Ｂの搬送方向と、商品Ｇが詰められたダンボール箱Ｂの開口が封函部３３で封止されるまでのダンボール箱Ｂの搬送方向とが、互いに反対方向となっている。

（２）製函工程Ｐ１の詳細構成
図２Ｂに示すように、製函工程Ｐ１は、ダンボール箱材Ｚを箱詰システム１に導入する箱材収容部１１と、ダンボール箱Ｂを組み立てる製函部１２と、ダンボール箱Ｂをその搬送方向と直交する水平軸周りに９０°回転させる第１姿勢変換部１３と、第１姿勢となったダンボール箱Ｂを下方へ搬送する箱下方搬送部１４とで構成されている。

（２－１）箱材収容部１１
箱材収容部１１では、図２Ｂに示すように、供給位置に積み重ねられたダンボール箱材Ｚのうちの一番先頭のダンボール箱材Ｚを１枚ずつ挟んで上方へ送出し、送出されたダンボール箱材Ｚを鉛直軸周りに９０°回転させて筒状に広げる。

ダンボール箱材Ｚは、作業者によって供給位置に載置される。ダンボール箱材Ｚは、フラップＺｆが開いた状態で折り畳まれ、そのフラップＺｆが鉛直方向に位置する姿勢で水平方向に積み重ねられている。なお、説明の便宜上、天面側のフラップＺｆを天フラップＺｆａ、底面側のフラップＺｆを底フラップＺｆｂという。

ダンボール箱材Ｚの上方への送出は、昇降機構１１１によって行われ、供給位置の全てのダンボール箱材Ｚがなくなると、検知センサ（図示せず）の検知信号をコントローラ４０（図１参照）へ送信する。

また、ダンボール箱材Ｚの鉛直軸周りの回転は、吸着回転機構１１２によってダンボール箱材Ｚの側面を吸盤で吸着して保持し、吸着回転機構１１２を鉛直軸回りに９０°回転することによって実現される。

（２－２）製函部１２
製函部１２は、筒状に広がったダンボール箱材Ｚを水平方向に搬送させながらダンボール箱材Ｚの底フラップＺｆｂを折り込んでテープ張りを行い、天フラップＺｆａが開いた状態のダンボール箱Ｂを組み立てる。

（２－３）第１姿勢変換部１３
第１姿勢変換部１３は、ダンボール箱Ｂを搬送方向に９０°回転させる。より具体的に説明すると、第１姿勢変換部１３は、ダンボール箱Ｂをその搬送方向と直交する水平軸周りに９０°回転させ、ダンボール箱Ｂの開口と天フラップＺｆａとが同一鉛直面上になる姿勢（以下、第１姿勢という。）となるように、ダンボール箱Ｂの姿勢を変換する。ダンボール箱Ｂが第１姿勢のとき、開口は商品取り扱い領域ＧＨＡを向いている。

（２－４）箱下方搬送部１４
箱下方搬送部１４は、第１姿勢となったダンボール箱Ｂを下方へ搬送する。つまり、ダンボール箱Ｂの開口を商品取り扱い領域ＧＨＡに向けた状態のまま下方に移動させる。

（３）商品整列工程Ｐ２の詳細構成
箱詰システム１の商品Ｇの流れにおける商品整列工程Ｐ２の上流側には、図示しない計量装置、及び製袋包装機等が配置されている。そして、箱詰システム１には、上流側工程で重量、シール性、異物混入検査等に合格した商品Ｇだけが商品整列工程Ｐ２に供給される。

商品整列工程Ｐ２は、商品Ｇを受け取り所定位置まで搬送する商品搬入部２１と、商品搬入部２１から供給される商品Ｇを整列させる商品整列部２２と、整列した商品Ｇを集積して押し出す商品挿入部２３とで構成されている。

（３－１）商品搬入部２１
商品搬入部２１は、商品導入コンベア２１１、及び搬入コンベア２１２を有している。商品導入コンベア２１１は、重量、シール性、異物混入検査等を行う工程の下流側で、検査に合格した商品Ｇの供給を受けて、それを搬入コンベア２１２へ導く。

搬入コンベア２１２は、商品導入コンベア２１１から搬送されてくる商品Ｇを商品整列部２２へ搬送する。

図３は、搬入コンベア２１２、第１整列コンベア２２１及び第２整列コンベア２２２の配置状態を示す斜視図である。図３において、搬入コンベア２１２の搬送面は水平面に対して傾斜しており、搬送面の傾斜方向下側端には、商品Ｇを支えて脱落を防止し、且つ、商品Ｇを搬送方向に案内する支持壁２１３が設けられている。搬送面の傾斜方向上側を移動する商品Ｇは、傾斜方向に沿った重力の分力を受けるので、移動しながら支持壁２１３側へ滑り降下し、その後は支持壁２１３に沿って移動する。

（３－２）商品整列部２２
商品整列部２２は、第１整列コンベア２２１、第２整列コンベア２２２、及び第３整列コンベア２２３を有している。商品整列部２２は、商品Ｇに対して集積動作を行いながら所定位置まで搬送するものであり、特に、袋状の包装物の集積に適しているので、包装物集積装置として独立して使用することもできる。

（３－２－１）第１整列コンベア２２１
第１整列コンベア２２１は、搬入コンベア２１２から落下する商品Ｇを受けるために、その一端は搬入コンベア２１２の先端部の高さより低い位置に設定され、他端は第２整列コンベア２２２の高さ位置に設定されている。

なお、搬入コンベア２１２の先端部は、第１整列コンベア２２１の商品載置面の直上空間に位置することが好ましい。ここで、商品載置面とは、第１整列コンベア２２１の搬送面のうち、落下してくる商品Ｇを待ち受ける面である。

そして、第１整列コンベア２２１は、一つの商品Ｇを受けとめる毎に一定距離（ピッチＬ）だけ当該商品Ｇを第２整列コンベア２２２に向けて搬送する。なぜなら、第１整列コンベア２２１が商品Ｇを受け止める位置は同じであるため、次の商品Ｇが落下してくる前に着地位置を空けておく必要があるからである。それゆえ、商品Ｇは落下した位置から一定距離（ピッチＬ）だけ第２整列コンベア２２２に近づく。

一方、後に落下してくる商品Ｇの一部分は第１整列コンベア２２１に着地し、残り部分は先の商品Ｇに寄り掛って傾斜する。このような、複数の商品Ｇを、商品Ｇそれぞれの一部が隣接する商品Ｇの一部と厚み方向に重なるように整列させる動作を集積動作という。

図４Ａは、商品整列部２２の正面図である。図４Ａにおいて、第１整列コンベア２２１上では最初に投下された先頭の商品Ｇに、後続の商品Ｇが部分的に重なっており、この後、さらに後続の商品Ｇが重なって列を成していく。

例えば、Ｎ＝５個の商品Ｇを一群として整列させる場合、先頭の商品Ｇは、最後尾の商品Ｇが着地する位置から４Ｌの長さ分も進んでいるので、本実施形態では、少なくとも列の先頭の商品Ｇが第２整列コンベア２２２上に到達する。

（３－２－２）第２整列コンベア２２２
図４Ｂは、整列した一群の商品Ｇの先頭が第２整列コンベア２２２に載ったときの商品整列部２２の正面図である。図４Ｂにおいて、列の最後尾の商品Ｇが第１整列コンベア２２１に着地した後、第１整列コンベア２２１、第２整列コンベア２２２、及び第３整列コンベア２２３が、同時に、同一方向に搬送動作を行う。それゆえ、第１整列コンベア２２１及び第２整列コンベア２２２上で一列に整列したＮ個の商品Ｇが、一斉に第３整列コンベア２２３に向かって移動し、その第３整列コンベア２２３上を進行する。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第１整列コンベア２２１の搬送方向の下流端２２１ｂと第２整列コンベア２２２の搬送方向の上流端２２２ａとが相対している。

（３－２－２－１）第２整列コンベア２２２の第１状態
ここで、第１整列コンベア２２１の下流端２２１ｂと第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａとが相対している状態とは、第１整列コンベア２２１の搬送面と第２整列コンベア２２２の搬送面とが実質的に連続する搬送面を形成する程に第１整列コンベア２２１の下流端２２１ｂと第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａとが近接している状態であり、この状態を第１状態とする。

この第１状態では、第１整列コンベア２２１の下流端２２１ｂと第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａとの隙間は１０ｍｍ以内が好ましい。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第１整列コンベア２２１は、一つの商品Ｇを受けとめる毎に一定距離（ピッチＬ）だけ当該商品Ｇを第２整列コンベア２２２に向けて搬送する動作を繰り返し、最後の商品Ｇが第１整列コンベア２２１に載ると、すなわち、一列分の商品群に達すると、商品Ｇの群を第１整列コンベア２２１から排出しなければならないので、そのときだけ一定距離（ピッチＬ）より長めのピッチ送り動作を行なう。同時に、第２整列コンベア２２２及び第３整列コンベア２２３も同じ速度で搬送動作を行なう。

図４Ｃは、整列した一群の商品Ｇが完全に第２整列コンベア２２２に移った後の商品整列部２２の正面図である。図４Ｃにおいて、第１整列コンベア２２１だけは長めのピッチ送り動作を終えると減速して止まり、次の群の商品Ｇの受け止め体制に入る。このとき、第２整列コンベア２２２及び第３整列コンベア２２３は、第１整列コンベア２２１から引き継いだ一群の商品Ｇを搬送している。

商品Ｇが小袋商品で第１整列コンベア２２１に多く載せることができる場合、或いは搬送速度が遅い場合には、第２整列コンベア２２２の姿勢として、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃに示す第１状態が採られる。

（３－２－２－２）第２整列コンベア２２２の第２状態
しかしながら、商品Ｇが大きい袋商品であって、生産能力を上げるため、搬送速度が速く、第２整列コンベア２２２および第３整列コンベア２２３が商品挿入時以外は搬送動作を行っている場合、第２整列コンベア２２２が先行の商品群を搬送しているときに、後続の商品群の先頭が第２整列コンベア２２２に接触し、第２整列コンベア２２２側に引き込まれる虞がある。

そこで、コントローラ４０は、第２整列コンベア２２２が搬送動作をしている間は、第１整列コンベア２２１の下流端２２１ｂに対して第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａの位置が第１状態のときよりも下がった状態である第２状態へ切り替えている。

図４Ｄ、図４Ｅ及び図４Ｆは、第２整列コンベア２２２が第２状態であるときの商品整列部２２の正面図であり、図４Ｄ、図４Ｅ及び図４Ｆそれぞれにおいて、第１整列コンベア２２１の搬送面上の商品Ｇが第２整列コンベア２２２に接近している様子を示している。

図４Ｄ、図４Ｅ及び図４Ｆにおいて、第２状態では、第２整列コンベア２２２の搬送面が第１整列コンベア２２１の下流端２２１ｂより下方となるまで第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａが矢印方向に降下している。

制御的には、コントローラ４０が、商品Ｇの群の最後の商品Ｇが第１整列コンベア２２１の搬送面から第２整列コンベア２２２の搬送面に載った後、第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａを下げている。

図４Ｄ～図４Ｆに示すように、第２整列コンベア２２２が先行する一群の商品Ｇを搬送している間、或いは、第３整列コンベア２２３上の一群の商品Ｇが未だ起立していない状態のときであっても、後続の商品群の先頭の商品Ｇが第２整列コンベア２２２に接近している。

しかし、第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａが降下しているので、後続の商品群の先頭は第２整列コンベア２２２に接触することはなく、第２整列コンベア２２２側に引き込まれず、商品群の集積の列が乱れることも抑制される。

図４Ｇは、整列した一群の商品Ｇが第３整列コンベア２２３上で起立状態に入ったときの商品整列部２２の正面図である。図４Ｇにおいて、第３整列コンベア２２３の搬送方向終端部には、搬送面が鉛直方向に移動する起立コンベア２３１が配置されている。なお、図４Ａ～図４Ｆでは、説明の便宜上、起立コンベア２３１の記載を省略している。

一群の商品Ｇは、第２整列コンベア２２２から第３整列コンベア２２３上に載った後は、鉛直方向に移動する起立コンベア２３１の搬送面によって先頭の商品Ｇが立ち上がり、続いて後続の商品Ｇも立ち上がる。

第３整列コンベア２２３で一群の商品Ｇが起立状態にあるとき、第２整列コンベア２２２の搬送面には商品Ｇは存在せず、第１整列コンベア２２１から商品Ｇを受け入れることができる。さらに、第１整列コンベア２２１上には次の一群の商品Ｇの先頭が第２整列コンベア２２２に接近し落下しそうなタイミングになっている。それゆえ、第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａが上昇し、第２整列コンベア２２２は第２状態となり、一群の商品Ｇの先頭を支えることができる。

この第２整列コンベア２２２の昇降動作のタイミングは、後半の「（５）制御」の欄で説明する。

なお、本実施形態では、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ及び図４Ｇに示すように、第１状態では、第１整列コンベア２２１および第２整列コンベア２２２の搬送面は共に傾斜している。そして、図４Ｄ、図４Ｅ及び図４Ｆに示すように、第２状態では、第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａのみが降下し、第２状態における第２整列コンベア２２２の搬送面は略水平である。

また、コントローラ４０は、商品Ｇのサイズ（例えば、袋サイズ）によって第２状態への切替えを実行するか否かを決定してもよいし、要求される生産能力によって第２状態への切替えを実行するか否かを決定してもよい。

（３－２－３）第３整列コンベア２２３
第３整列コンベア２２３は、第１整列コンベア２２１及び第２整列コンベア２２２で整列した商品Ｇの一群を待機しているダンボール箱Ｂの開口の手前まで搬送する。第３整列コンベア２２３は、以下に説明する商品挿入部２３の一要素を兼ねている。

（３－３）商品挿入部２３
商品挿入部２３は、第３整列コンベア２２３で一列に整列した一群の商品Ｇの先頭と最後尾とを挟んで一群の商品Ｇを丸ごとダンボール箱Ｂ内に挿入する。図２Ｂに示すように、商品挿入部２３は、整列した一群の商品Ｇを挟むために、起立コンベア２３１と、押寄板２３３と、挿入板２３５とを有している。

（３－３－１）起立コンベア２３１
起立コンベア２３１は、第３整列コンベア２２３の下流端上に設けられ、列を成して搬送されて来る商品Ｇの進行を阻止する。起立コンベア２３１は、その搬送面が常に商品Ｇの搬送方向と直交するように配置されている。

図５Ａは、整列した一群の商品Ｇを起立させる直前の第３整列コンベア２２３周辺の正面図である。また、図５Ｂは、図５Ａの整列した一群の商品Ｇを起立させた状態の第３整列コンベア２２３周辺の正面図である。図５Ａ及び図５Ｂにおいて、起立コンベア２３１は、商品Ｇが起立コンベア２３１の搬送面に接触する少し前から、その搬送面が鉛直上方へ移動している。そして、先頭の商品Ｇの先端が起立コンベア２３１の搬送面に接触したとき、商品Ｇには先端に上向きの力が作用し、さらに第３整列コンベア２２３による水平移動も継続しているので、先頭の商品Ｇは確実に起き上がることができる。

（３－３－２）押寄板２３３
押寄板２３３は、一列に整列したＮ個の商品Ｇの最後尾を押して、起立コンベア２３１とで挟んで起立させる。

押寄板２３３は、第３整列コンベア２２３の上流端側に設けられているが、商品Ｇの列が第２整列コンベア２２２から第３整列コンベア２２３へ移動している間は、平面部が商品Ｇの搬送方向と平行になるように第３整列コンベア２２３の脇に収容されている。また、押寄板２３３は、列の最後尾の商品Ｇが第２整列コンベア２２２から第３整列コンベア２２３へ完全に移った際に、平面部が商品Ｇの搬送方向と直交するように回動する。さらに、押寄板２３３は、列の最後尾の商品Ｇを押して列全体を起立コンベア２３１側へ寄せる。

このとき、起立コンベア２３１の搬送面は鉛直上方に移動しているので、列の先頭の商品Ｇは起立コンベア２３１の搬送面に沿って起立し、次の商品Ｇは起立した先頭の商品Ｇに沿って起立する。後続の商品Ｇも同様の動作で連鎖して起立するので、Ｎ個の商品Ｇは起立状態で整列する。

また、商品挿入部２３は、挿入板２３５を介して、起立状態のＮ個の商品Ｇを一括してダンボール箱Ｂ内に押し込む。挿入板２３５は、第３整列コンベア２２３を挟んでダンボール箱Ｂの位置と反対側に位置している。第２整列コンベア２２２側から視たととき、第３整列コンベア２２３の右側にダンボール箱Ｂの開口面が位置し、第３整列コンベア２２３の左側に位置する。

（３－３－３）挿入板２３５
挿入板２３５は、平面部をダンボール箱Ｂの開口に対向させて待機しており、Ｎ個の商品Ｇは起立状態になった後、それらをダンボール箱Ｂに開口面に向かって押し、Ｎ個の商品Ｇをダンボール箱Ｂに開口から底に向かって一挙に挿入する。挿入板２３５は、起立コンベア２３１と押寄板２３３との間を横切ってダンボール箱Ｂに開口面まで進行する。

（４）箱詰工程Ｐ３の詳細構成
箱詰工程Ｐ３は、商品Ｇをダンボール箱Ｂに受け入れる商品受入部３１と、ダンボール箱の開口が上を向くように姿勢を変換する第２姿勢変換部３２と、商品Ｇの箱詰が完了したダンボール箱Ｂを搬送しながらダンボール箱Ｂの開口を閉じる封函部３３とを有している。

（４－１）商品受入部３１
商品受入部３１は、ダンボール箱Ｂを第１姿勢に維持し、ダンボール箱Ｂの開口を、商品挿入部２３の挿入板２３５に対向させて待機させる。商品挿入部２３において起立状態になったＮ個の商品Ｇは、挿入板２３５によってダンボール箱Ｂに開口面に向かって押しだされるので、商品受入部３１はそのＮ個の商品Ｇがダンボール箱Ｂに開口から底に向かって完全に挿入されるまで、その位置に待機する。

第１層目のＮ個の商品Ｇがダンボール箱Ｂに挿入されると、所定距離だけ降下する。そして、第２層目のＮ個の商品Ｇを受け入れるために、ダンボール箱Ｂの開口のうち第１層目より上の空間の開口を挿入板２３５に対向させて待機させる。

上記のような動作を繰り返して、第ｉ層目のＮ個の商品Ｇがダンボール箱Ｂに挿入されて、ダンボール箱Ｂへの商品の受け入れが完了する。

（４－２）第２姿勢変換部３２
図２Ｂに示すように、第２姿勢変換部３２は、商品Ｇの詰められたダンボール箱Ｂの姿勢を、開口を上に向けた姿勢へ変換する姿勢変換機構３２１を有している。

姿勢変換機構３２１は、それまで鉛直にしていた開口面を水平にして、すなわち、開口面が上を向くようにダンボール箱Ｂを回転させる。姿勢変換機構３２１は、ダンボール箱Ｂの側面及び底面を同時に吸着する吸着盤付きのＬ字状部材で保持し、Ｌ字状部材が９０°回転することで、ダンボール箱Ｂが回転する。

（４－３）封函部３３
ダンボール箱Ｂは、姿勢変換機構３２１によって９０°回転させられた際に、開口を上に向けた状態で排出コンベア３３０に載せられる。排出コンベア３３０は、ダンボール箱Ｂを排出位置まで搬送する。

ダンボール箱Ｂが排出位置まで搬送されるまでの間に、ダンボール箱Ｂの開口は、前フラップＺｆａａ、後フラップＺｆａｂ、左フラップＺｆａｌ及び右フラップＺｆａｒが折り込まれることによって塞がれ、テープ貼付機３８０によって封止される。テープ貼付機３８０は、ダンボール箱Ｂの搬送経路の排出位置寄りに設置されており、ダンボール箱Ｂが排出位置に到達する前にテープ貼りが行われる。

（５）第２整列コンベア２２２の昇降制御
図６は、第１整列コンベア２２１、第２整列コンベア２２２、第３整列コンベア２２３の動作を示すタイミングチャートである。以下、図４Ａ～図４Ｇ、及び図６を参照しながら、第２整列コンベア２２２の昇降のタイミングについて説明する。

先ず、図４Ａ～図４Ｃ及び図６において、第１群の商品群のうちの１個～４個の商品Ｇそれぞれが第１整列コンベア２２１に着地するごとに第１整列コンベア２２１はピッチＬで間欠搬送を行なう。

また、第２整列コンベア２２２は、第１整列コンベア２２１に３個目の商品Ｇが着地して第１整列コンベア２２１による３回目の間欠搬送と同時に、第２整列コンベア２２２が間欠動作を開始する。

これは、図４Ａに示すように、第１整列コンベア２２１に最初に着地した商品Ｇが第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａに載りかかり始めているからであり、第２整列コンベア２２２も同時にピッチＬで間欠搬送させることによって、商品Ｇを第２整列コンベア２２２へ受け入れる。

したがって、第１整列コンベア２２１に４個目の商品Ｇが着地し、第１整列コンベア２２１による４回目の間欠搬送と、第２整列コンベア２２２による２回目の間欠搬送があった時点で、少なくとも先頭の商品Ｇは第２整列コンベア２２２上に載っており、３番目と４番目の商品Ｇは第１整列コンベア２２１上に載っている。

そして、５個目の商品Ｇが第１整列コンベア２２１に着地した後はピッチＬよりも大きいピッチＬａで搬送する。これは、第１整列コンベア２２１に既に着地している３番目、４番目の商品Ｇと、直前に着地した５個目の商品Ｇを第２整列コンベア２２２に移すために必要な搬送量である。

第１整列コンベア２２１は、ピッチＬａの間欠搬送を終了した後は、第２群の商品Ｇを受け入れ、ピッチＬの間欠搬送を開始する。

一方、第２整列コンベア２２２は、第１整列コンベア２２１によるピッチＬａの間欠搬送の開始と同時に長ピッチＬｂの間欠搬送動作を開始する。また、第２整列コンベア２２２は、この長ピッチＬｂの間欠動作の途中で、且つ第１整列コンベア２２１がピッチＬａの間欠搬送を終了したと同時に第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａを降下させる（図４Ｄ参照）。

このように、第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａを降下させる理由は、既に第１整列コンベア２２１上に着地している第２群の１番目の商品Ｇが第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａに接近しており、そのままでは、第１群の商品Ｇを搬送中の第２整列コンベア２２２に引き込まれるからである。

そして、第１整列コンベア２２１上に第２群の２番目の商品Ｇが着地しピッチＬの間欠搬送が完了した時点では、第１群の商品Ｇは第２整列コンベア２２２から第３整列コンベア２２３に載り移り、第１群の商品Ｇは第３整列コンベア２２３上の起立コンベア２３１によって起立状態に入っているので、第２整列コンベア２２２上には商品Ｇは存在せず、第１整列コンベア２２１からの第２群の商品Ｇを受け入れることができる状態になっている。それゆえ、第２整列コンベア２２２は、その上流端２２２ａを上昇させ、元の位置に戻す（図４Ｇ参照）。

なお、第２整列コンベア２２２の長ピッチＬｂの間欠搬送は、第１整列コンベア２２１上に第２群の２番目の商品Ｇが着地しピッチＬの間欠搬送が完了し、且つ３番目の商品Ｇが着地する前に完了する。

第３整列コンベア２２３は、第１整列コンベア２２１がピッチＬａの間欠搬送を開始すると同時に長ピッチＬｃの間欠搬送動作を開始する。そして、第１整列コンベア２２１に第２群の３個目の商品Ｇが着地しピッチＬの間欠搬送が完了し、且つ４番目の商品Ｇが着地する前に長ピッチＬｃの間欠搬送を完了する。

長ピッチＬｃの間欠搬送の期間に、第１群の１番目から５番目までの商品Ｇが第３整列コンベア２２３の搬送面上に整列を完了し、ダンボール箱Ｂへの挿入が完了する。

（６）本実施形態の特徴
（６－１）
箱詰システム１の第２整列コンベア２２２では、第２状態は第１整列コンベア２２１の下流端２２１ｂに対して第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａの位置が第１状態のときよりも下がった状態であるので、次の包装物の群の先頭が第１整列コンベア２２１の下流端２２１ｂからはみ出した場合でも、第２整列コンベア２２２の搬送方向の上流端２２２ａと接触することが回避され、第２整列コンベア２２２に引き込まれることはなく、集積の列が乱れることも抑制される。

（６－２）
第１状態では、第１整列コンベア２２１の搬送面と第２整列コンベア２２２の搬送面とが実質的に連続する搬送面を形成し、第２状態では、第２整列コンベア２２２の搬送面は第１整列コンベア２２１の下流端２２１ｂより下がる。そのため、第２状態では、第１整列コンベア２２１の下流端２２１ｂと第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａとの連続性が解消され、第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａの位置が第１状態のときよりも下がった状態となるので、次の包装物の群の先頭が第１整列コンベア２２１の下流端２２１ｂからはみ出した場合でも、第２整列コンベア２２２の搬送方向の上流端２２２ａと接触することが回避され、第２整列コンベア２２２に引き込まれることはなく、集積の列が乱れることも抑制される。

（６－３）
第２状態では、第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａが下がった関係で、第１整列コンベア２２１の上流端からはみ出た包装物は、包装物の重心が第１整列コンベア２２１の搬送面上に残っている限り第２整列コンベア２２２の搬送面と接触しないので、第２整列コンベア２２２に引き込まれることはなく、集積の列が乱れることも抑制される。

（６－４）
箱詰システム１の第２整列コンベア２２２では、第２整列コンベア２２２と包装物の群の最終搬送位置とが離れていても、第３整列コンベア２２３を介して最終搬送位置へ送ることができる。

（６－５）
コントローラ４０は、第１整列コンベア２２１の搬送面に包装物が載るたびに搬送面を所定量（ピッチＬ）送ることによって、第１整列コンベア２２１に集積動作を行わせるので、群の先頭より後の包装物は同一の傾斜姿勢で重なって整列する。

（６－６）
コントローラ４０は、包装物の群の最後の包装物が第１整列コンベア２２１の搬送面に載ると所定量よりも大きい量で搬送面を送り、同時に第２整列コンベア２２２を動作させるので、包装物の群の最後の包装物が第１整列コンベア２２１の搬送面から第２整列コンベア２２２の搬送面に確実に載る。

（６－７）
コントローラ４０は、包装物の群の最後の包装物が第１整列コンベア２２１の搬送面から第２整列コンベア２２２の搬送面に載った後、第２整列コンベア２２２の上流端２２２ａを下げるので、群の列が乱れ難い。

（６－８）
袋サイズが大きい場合に、次の群の先頭が第１整列コンベア２２１の下流端２２１ｂからはみ出して、先行の群を搬送中の第２整列コンベア２２２に接触し引き込まれるので、コントローラ４０は、包装物の袋サイズによって第２状態への切替えを実行するか否かを決定する。

（６－９）
生産速度が高まると、第２整列コンベア２２２は「先行の群」を搬送する間に、第１整列コンベア２２１で「次の群」の形成を行なうことになり、「次の群」の先頭が第１整列コンベア２２１の下流端２２１ｂからはみ出して、「先行の群」を搬送中の第２整列コンベア２２２に接触し引き込まれ易くなるので、コントローラ４０が、要求される生産能力によって第２状態への切替えを実行するか否かを決定する。

４０コントローラ
２２１第１整列コンベア
２２１ｂ下流端
２２２第２整列コンベア
２２２ａ上流端
２２３第３整列コンベア
Ｇ商品（包装物）

ＷＯ２０１２／１６５６３２

Claims

複数の袋状の包装物を、前記包装物それぞれの一部が隣接する前記包装物の一部と厚み方向に重なるように整列させる集積動作を行いながら所定位置まで搬送し、ダンボール箱へ箱詰めする包装物集積装置であって、
集積する搬送面を有し、前記集積動作を行う第１コンベアと、
前記第１コンベアの前記搬送面から送り出された前記包装物の群を搬送面で受け取ってさらに搬送する第２コンベアと、
前記第２コンベアが前記第１コンベアにおける前記搬送面から前記包装物の群を受け取るときに前記第１コンベアにおける前記搬送面の搬送方向の下流端と前記第２コンベアの前記搬送面のうち搬送方向の上流端とが相対する第１状態と、前記第１コンベアの前記搬送面における前記下流端に対して前記第２コンベアの前記搬送面における前記上流端の位置が前記第１状態のときよりも下がり、前記第１コンベアの前記搬送面と前記第２コンベアの前記搬送面が縁切りされた状態である第２状態との切替えを行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記包装物の群の最後の包装物が前記第１コンベアの前記搬送面から前記第２コンベアの前記搬送面に載った後、前記第２コンベアの前記上流端を下げ、
前記第１状態と前記第２状態において、前記第１コンベアは、前記第２コンベアに対して前記包装物の群を送り出した同一の前記搬送面に、次の前記包装物の群に関する前記集積動作を行う、
包装物集積装置。
前記第１状態では、前記第１コンベアの下流端と前記第２コンベアの上流端との隙間が１０ｍｍ以内となるまで近接することによって前記第１コンベアの搬送面と前記第２コンベアの搬送面とが実質的に連続する搬送面を形成し、
前記第２状態では、前記第２コンベアの搬送面が前記第１コンベアの前記下流端より下がる、
請求項１に記載の包装物集積装置。
前記第１状態では、前記第１コンベアおよび前記第２コンベアの搬送面は共に傾斜し、
前記第２状態では、前記第２コンベアの前記上流端が下がり、前記第２コンベアの搬送面は水平となる、
請求項１又は請求項２に記載の包装物集積装置。
前記第２コンベアから前記包装物の群を受け取って搬送する第３コンベアをさらに備える、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の包装物集積装置。
前記制御部は、前記第１コンベアの搬送面に前記包装物が載るたびに前記搬送面を所定量送ることによって、前記第１コンベアに前記集積動作を行わせる、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の包装物集積装置。
前記制御部は、前記包装物の群の最後の包装物が前記第１コンベアの搬送面に載ると前記所定量よりも大きい量で前記搬送面を送り、同時に前記第２コンベアを動作させる、
請求項５に記載の包装物集積装置。
前記制御部は、前記包装物の袋サイズによって前記第２状態への切替えを実行するか否かを決定する、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の包装物集積装置。
前記制御部は、要求される生産能力によって前記第２状態への切替えを実行するか否かを決定する、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の包装物集積装置。