(57)【要約】【課題】物品を保持して搬送するガイド部材の搬送経路の構成を簡略化する。【解決手段】供給領域Ａを開放状態で移動するガイド部材５に、変形前の物品２が供給される（図６（ａ））。供給領域Ａを過ぎるとガイド部材５の保持面５Ａｂ、５Ｂｂが保持位置に移動されるので、物品２はＵ字状に変形されてガイド部材５に把持される（図６（ｂ）〜図６（ｃ））。物品２を保持したガイド部材５が挿入領域Ｂを移動する際に、プッシャ７によってガイド部材５内の物品２が側方へ押し出されて横転状態の容器８内に挿入される（図６（ｃ））。  ガイド部材５による物品２の搬送経路のコーナー部分で、ガイド部材５と物品２に遠心力が作用しても、物品２はガイド部材５によって把持されているので脱落や、位置ずれすることはない。そのため、上記コーナー部分に物品２の脱落防止用のガイド部材を設ける必要がない。【選択図】  図６
2020169048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する有底筒状の容器に変形可能な物品を挿入する物品挿入装置において、
上記物品を保持する少なくとも一対の保持面を有するガイド部材と、上記ガイド部材を、上記保持面の間隔を広げる供給位置と上記保持面の間隔を供給位置に位置する保持面の間隔よりも狭める保持位置とに移動させる移動機構と、上記保持面に保持された物品と係合して該物品を上記ガイド部材の排出部から押し出す押し出し機構とを備え、
上記移動機構によって供給位置に位置された上記ガイド部材の保持面に上記物品を供給し、
上記物品が供給された上記ガイド部材を上記移動機構によって保持位置へ移動させることにより、供給された物品を上記ガイド部材の保持面によって変形させて保持し、上記ガイド部材に保持された物品を上記押し出し機構によってガイド部材から押し出して容器内に挿入することを特徴とする物品挿入装置。
【請求項２】
上記容器または上記ガイド部材の少なくとも一方の姿勢を変更させて、上記容器の開口部と上記ガイド部材の排出部を対向させる姿勢変更機構を設け、
上記姿勢変更機構によって上記容器の開口部と上記ガイド部材の排出部とを対向させた状態において、上記ガイド部材に保持された物品を上記押し出し機構によってガイド部材から押し出して容器内に挿入することを特徴とする請求項１に記載の物品挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は物品挿入装置に関し、より詳しくは、例えばみそ汁の具材等を収容した袋を容器に挿入する物品挿入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、みそ汁の具材等を収容した軟質の袋をカップ状の容器に挿入する物品挿入装置は知られている（特許文献１、特許文献２）。
特許文献１及び特許文献２は、容器の開口部直径よりも大きな袋を容器へ挿入する技術を開示している。具体的には、上部が開口し、かつ側方に貫通する保持面を有するガイド部材に上方側から袋を供給することで、該ガイド部材の保持面によって袋をＵ字状に変形させて保持させ、その状態でガイド部材に保持された袋をプッシャによって側方から容器内へ押し込んで挿入するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１６３８６号公報
【特許文献２】特開２０１８−１６３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されたガイド部材は樹脂製の単一部材であって、可撓性を有しない構造となっている。このガイド部材の保持面（内面）に上方側から袋が供給されると、袋はＵ字状に湾曲されて保持され、その状態でガイド部材が移動されることで袋が搬送されるようになっている。
ところで、ガイド部材による袋の搬送経路のコーナー部分では、袋に遠心力がかかるためにガイド部材の保持面から袋が外へ飛び出したり、位置ずれする可能性があった。そこで、従来では搬送経路のコーナー部分に、袋がガイド部材から飛び出すのを防止する飛び出し防止ガイドを配置する必要があり、その分だけ構成が複雑になるという問題があった。また、袋をガイド部材へ供給する際、ガイド部材の上方に形成された開口部から袋を挿入しているので、袋がガイド部材の開口部と強くこすれて袋を傷つける恐れがあるといった問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した事情に鑑み、本発明は、開口部を有する有底筒状の容器に変形可能な物品を挿入する物品挿入装置において、
上記物品を保持する少なくとも一対の保持面を有するガイド部材と、上記ガイド部材を、上記保持面の間隔を広げる供給位置と上記保持面の間隔を供給位置に位置する保持面の間隔よりも狭める保持位置とに移動させる移動機構と、上記保持面に保持された物品と係合して該物品を上記ガイド部材の排出部から押し出す押し出し機構とを備え、
上記移動機構によって供給位置に位置された上記ガイド部材の保持面に上記物品を供給し、
上記物品が供給された上記ガイド部材を上記移動機構によって保持位置へ移動させることにより、供給された物品を上記ガイド部材の保持面によって変形させて保持し、上記ガイド部材に保持された物品を上記押し出し機構によってガイド部材から押し出して容器内に挿入することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
このような構成によれば、供給位置にあるガイド部材の保持面に変形前の物品が供給され、その後、ガイド部材が保持位置に移動すると物品が変形された状態でガイド部材に保持される。そのため、ガイド部材による搬送経路のコーナー部分で物品に遠心力が作用したとしても、ガイド部材から物品が脱落したり、位置ずれするのを防止することができる。したがって、ガイド部材による物品の搬送経路のコーナー部分に脱落防止用のガイドを設ける必要がないので、従来と比較してガイド部材の搬送経路の構成を簡略化することができる。また、ガイド部材へ袋を供給する際に袋がガイド部材と強くこすれることが無くなり、袋の傷付きを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施例を示す全体の平面図。
【図２】図１のＩＩ―ＩＩ線に沿う要部の断面図。
【図３】図２の要部の平面図。
【図４】図２の要部の左側面図。
【図５】図２の要部の図４とは異なる状態を示す側面図。
【図６】図１のガイド部材の開閉作動を示す側面図。
【図７】図１の挿入領域における容器の横転過程を示す図。
【図８】本発明の第２実施例を示す平面図。
【図９】図８のＩＸ―ＩＸ線に沿う要部の断面図。
【図１０】図８の要部の平面図。
【図１１】図８の要部の図１０とは異なる状態を示す平面図。
【図１２】ガイド部材の変形例を示す側面図。
【図１３】ガイド部材の変形例を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図２において、１は物品挿入装置であり、この物品挿入装置１は、供給領域Ａにおいて袋状の物品２を供給手段３によって第１搬送機構４の各ガイド部材５に供給し、その後、各ガイド部材５が挿入領域Ｂを移動する際に、各ガイド部材５内に保持された物品２を押し出し機構６のプッシャ７によってガイド部材５内から側方へ押し出して横転状態の容器８に挿入するようになっている。
本実施例において、物品２は変形可能な材質、例えばプラスチックフィルム製で正方形をした袋であって、その内部に例えばみそ汁の具材やペースト状のスープ等が収容された状態で密封されており、物品２の中央部分は他の部分よりも少し膨らんだ状態となっている。容器８は側面８ａが底部８ｂに向けて縮径するテーパ状の筒形状であり、上部に形成された開口部８ｃは円形になっている。
物品２の幅（袋の一辺の長さ）は上記容器８の開口部８ｃの直径よりも広くなっており、そのため、物品２をそのままの状態で容器８に収容しようとすると、物品２が容器８の開口部８ｃに干渉する。そこで、本実施例においては、物品２をガイド部材５に供給して保持させることで容器８へ挿入する前に物品２をＵ字状に変形させて物品２の幅を小さくし、その状態の物品２をプッシャ７によりガイド部材５から側方へ押し出して容器８に挿入するようにしている（図２、図６参照）。
【０００９】
物品挿入装置１は、供給領域Ａを移動する各ガイド部材５に第１ロボット１１Ａ及び第２ロボット１１Ｂによって物品２を供給する供給手段３と、後で詳述するが、物品２を保持する保持面を、物品２を受け取る供給位置と物品２を保持する保持位置とに移動可能な多数の各ガイド部材５を有し、それらを供給領域Ａと挿入領域Ｂとにわたって循環して移動させる第１搬送機構４と、ガイド部材５が挿入領域Ｂを移動する際に、ガイド部材５内に略Ｕ字状となって保持された物品２をプッシャ７によって側方へ押し出して容器８に挿入させる押し出し機構６と、各容器８を縦一列の状態で挿入領域Ｂを経由して搬送する第２搬送機構１２と、これら構成要素の作動を制御する制御装置１３を備えている。
【００１０】
供給手段３は、物品２を矢印方向に搬送するベルトコンベヤ３Ａと、ベルトコンベヤ３Ａ上の物品２を撮影する第１カメラ１５Ａ及び第２カメラ１５Ｂと、ベルトコンベヤ３Ａ上の物品２を保持して供給領域Ａを移動中の各ガイド部材５に上方側から供給する第１ロボット１１Ａ及び第２ロボット１１Ｂとを備えている。
ベルトコンベヤ３Ａには多数の物品２がランダムな向きで載置されるようになっており、その状態で供給領域Ａに向けて搬送される物品２を第１カメラ１５Ａ、第２カメラ１５Ｂで撮影するようになっている。両カメラ１５Ａ、１５Ｂが撮影した物品２の画像は制御装置１３へ送信されるようになっており、制御装置１３はベルトコンベヤ３Ａ上の各物品２の位置と向きを認識するとともに、認識した物品２の位置と向きを基にして両ロボット１１Ａ、１１Ｂの作動を制御するようになっている。
第１ロボット１１Ａと第２ロボット１１Ｂには、それぞれ負圧により物品２を吸着保持する吸着ヘッド１１ａ、１１ｂ（図６参照）を備えており、第１ロボット１１Ａは上記第１カメラ１５Ａが撮影した物品２の位置と向きに基づいて、第２ロボットは第２カメラ１５Ｂが撮影した物品２の位置と向きに基づいて、ベルトコンベヤ３Ａ上の物品２を吸着ヘッド１１ａ、１１ｂで吸着保持するようになっている。続いて各ロボット１１Ａ、１１Ｂは、吸着ヘッド１１ａ、１１ｂに保持した物品２の向きを、供給領域Ａを移動するガイド部材５の向きに合わせて所要角度だけ回転させ、その後、当該変形されていない状態の物品２をガイド部材５内に上方側から供給した後、吸着ヘッド１１ａ、１１ｂによる物品２の保持を解放するようになっている（図６（ａ）、図６（ｂ）参照）。
その後、各ガイド部材５が供給領域Ａを通過するとガイド部材５の保持面が保持位置に移動されることで物品２がＵ字状に変形されて保持され、その状態において挿入領域Ｂへ移動するようになっている（図６（ｃ）参照）。
【００１１】
次に、第１搬送機構４について説明すると、第１搬送機構４は、物品２を保持して搬送する多数のガイド部材５を有しており、物品２を供給する上記供給手段３と容器８を搬送する第２搬送機構１２との間に配置されている。
第１搬送機構４は、所定間隔を隔てた上下一組のスプロケット１６Ａ、１６Ｂと、それらにわたって掛け渡された上下一対の無端状のチェーン１７、１７と、それら上下のチェーン１７、１７にわたって取り付けた多数のブラケット１８等を介して走行方向（搬送方向）に等ピッチで設けられた多数のガイド部材５を備えている。
制御装置１３によって図示しない駆動源（モータ）が駆動されると、スプロケット１６Ａ、１６Ｂを介してチェーン１７、１７が矢印方向に走行されるので、各ガイド部材５が供給手段３のベルトコンベヤ３Ａに沿った直線状の供給領域Ａを所定速度で移動するとともに、押し出し機構６を挟んで上記供給領域Ａの反対側となる直線状の挿入領域Ｂを所定速度で移動するようになっている。
【００１２】
第１搬送機構４に設けられているガイド部材５は、揺動可能な一対の挿入ガイド５Ａ、５Ｂを有しており、それら挿入ガイド５Ａ、５Ｂの内面が物品２を保持する保持面５Ａｂ、５Ｂｂとなっている。また、挿入ガイド５Ａ、５Ｂはブラケット１８に対して回転自在に軸支された回転軸２２Ａ、２２Ｂに固定されたブロック５Ａａ、５Ｂａにそれぞれ取り付けられ、回転軸２２Ａ、２２Ｂを支点にチェーン１７の走行方向と平行な方向に揺動可能となっている。（図２、図６参照）。
回転軸２２Ａ、２２Ｂの端部にはギヤ２３Ａ、２３Ｂが嵌着されており、それらは相互に噛み合っている。そのため、両ギヤ２３Ａ、２３Ｂと回転軸２２Ａ、２２Ｂを介して左右の挿入ガイド５Ａ、５Ｂは、同期して揺動可能となっている。回転軸２２Ｂの外周部にはレバー２５が固定されており、このレバー２５は引っ張りばね２６によって常時、所定の回転方向に付勢されている。そのため、両ギヤ２３Ａ、２３Ｂと回転軸２２Ａ、２２Ｂを介して一対の挿入ガイド５Ａ、５Ｂは常時保持面５Ａｂ、５Ｂｂの間隔を狭くする方向に付勢されている。また、図４や図５に示すようにブラケット１８にはレバー２５と当接してレバー２５の位置を規制するストッパ２４が設けられており、レバー２５がストッパ２４に当接している状態では、ガイド部材５の挿入ガイド５Ａ、５Ｂの保持面５Ａｂ、５Ｂｂは最も間隔が狭くなる保持位置に維持されるようになっている（図６（ｃ）参照）。
回転軸２２Ａの外方側の端部には、レバー２７を介してカムフォロア２８が取り付けられており、このカムフォロア２８は、供給領域Ａに配置された直線状のカム２９と係合するようになっている。カム２９は、供給領域Ａ内に所定高さで配置されており、各ガイド部材５が供給領域Ａを移動する際には、各ガイド部材５のカムフォロア２８が係合するようになっている。供給領域Ａ以外のガイド部材５の移動領域には、カムは配置されていない。
そのため、チェーン１７の走行に伴ってガイド部材５が供給領域Ａを移動する際には、ガイド部材５のカムフォロア２８がカム２９に係合することで、レバー２５を図４の位置から図５の位置まで揺動させ、その状態が維持される。これにより、供給領域Ａを移動されるガイド部材５の挿入ガイド５Ａ、５Ｂは保持面５Ａｂ、５Ｂｂの間隔が広くなる供給位置に移動され、その状態を維持されるようになっている。
本実施例においては、供給領域Ａに配置されたカム２９、それに係合する各ガイド部材５のカムフォロア２８、両レバー２８、２５及び引っ張りばね２６等によって、ガイド部材５の挿入ガイド５Ａ、５Ｂを移動させる移動機構２１が構成されている。本実施例の第１搬送機構４は以上のように構成されている。
【００１３】
次に、容器８を搬送する第２搬送機構１２について説明する。図１、図４、図７において、第２搬送機構１２は、開口部８ｃが上方を向いた起立状態で容器８を供給する供給コンベヤ３１と、起立状態の容器８を横転させ、挿入領域Ｂにおいて物品２が供給された容器８を、横転状態から起立状態へとする姿勢変更手段３２と、物品２が供給された容器８を排出する排出コンベヤ３３とを備えている。
上記供給コンベヤ３１と上記姿勢変更手段３２との間には、容器８を受け渡す第１、第２スターホイール３４、３５が、上記姿勢変更手段３２と上記排出コンベヤ３３との間には容器８を受け渡す第３、第４スターホイール３６、３７が設けられており、これら第１〜第４スターホイール３４〜３７の外周には起立状態の容器８を収容する図示しないポケットが設けられている。
供給コンベヤ３１は起立状態の容器８をランダムな間隔で搬送するとともに、その下流端にはスクリュー３１Ａが設けられ、このスクリュー３１Ａが供給コンベヤ３１上の容器８の間隔を上記第１スターホイール３４のポケットの間隔に維持してから第１スターホイール３４に容器８を受け渡すようになっている。
姿勢変更手段３２は、上記第２スターホイール３５から起立状態の容器８を受け取ると、移動区間Ｃにおいて起立状態から横転状態へと姿勢を変更させ、挿入領域Ｂにおいて上記開口部８ｃが側方を向いた横転状態の容器８を矢印方向に搬送し、その後、移動区間Ｄにおいて横転状態から再び容器８を起立状態に戻すようになっている。
そして、姿勢変更手段３２が容器８を起立状態に戻したら、当該起立状態の容器８は上記第３、第４スターホイール３６、３７を介して上記排出コンベヤ３３へと受け渡されるようになっている。
【００１４】
姿勢変更手段３２は、図１、図２、図７に示すように、水平方向に設けられた一対のチェーン３８と、当該チェーン３８に走行方向に等間隔に固定されて上記容器８を保持する保持具３９と、上記保持部３９に保持された容器８の傾きを規定する傾きガイド４１と、上記容器８の移動軌跡に沿って設けられた軌跡ガイド４２とから構成されている。
上記チェーン３８は無端状に設けられているとともに図示しない駆動手段によって駆動されると矢印方向に走行されるようになっている。チェーン３８に固定された相前後する各保持部３９の間隔は、第１搬送機構４のチェーン１７に配置された相前後する各ガイド部材５の間隔と一致させている。
保持部３９は、裏面に上記チェーン３８が固定されたベースプレート３９Ａと、ベースプレート３９Ａの上面に揺動可能に設けられて上記容器８の背面を支持する背面プレート３９Ｂと、背面レート３９Ｂに設けられて上記容器８を左右両側から挟持する側面プレート３９Ｃと、背面プレート３９Ｂに設けられて容器８の底部８ｂを支持する底面プレート３９Ｄと、上記底面プレート３９Ｄの裏面に設けられて上記傾きガイド４１に係合する係合溝３９Ｅが設けられている。
上記背面プレート３９Ｂはピン４３によって上記ベースプレート３９Ａに対して揺動可能に設けられており、これにより上記背面プレート３９Ｂ及び底面プレート３９Ｄに支持された容器８が起立状態又は横転状態に姿勢を変更できるようになっている。
上記左右一対の側面プレート３９Ｃは、対向する面が上記容器８の側面８Ａに合わせてテーパ状に形成されており、側面プレート３９Ｃによって容器８を保持した状態に維持できるようになっている。上記保持部３９が上記第２スターホイール３５に差し掛かると、当該第２スターホイール３５のポケットに収容された容器８が一対の側面プレート３９Ｃの間に挿入されて容器８の受渡しが行われるようになっている。
一方、上記保持部３９が上記第３スターホイール３６に差し掛かると、当該第３スターホイール３６のポケットに容器８が受け渡され、これにより容器８が保持部３９から取り出されるようになっている。
上記底面プレート３９Ｄは、上記第２スターホイール３５から供給された容器８を下方から支持するようになっており、横転状態となった容器８に上記プッシャ７によって物品２を挿入する際には、容器８の底部８ｂに当接した状態となって容器８の位置ずれを防止するようになっている（図７参照）。
係合溝３９Ｅは、ピン４３とは反対側となる底面プレート３９Ｄの裏面に設けられており、上記傾きガイド４１の位置に応じて上記ピン３１を中心に背面プレート３９Ｂを起立状態と横転状態とに揺動させるようになっている。
図７（ａ）に示すように、第２スターホイール３５から保持部３９に容器８が受け渡された直後となる、挿入領域Ｂの隣接上流側の移動領域Ｃでは、傾きガイド４１が下方位置から上方位置へまで徐々に高さが高くなる。そのため、底面プレート３９Ｄが上記ピン４３を中心に略垂直に揺動し、これにより背面プレート３９Ｂが直立状態から略水平向まで搖動して容器８が横転状態まで姿勢を変更される。
その後、挿入領域Ｂにおいては、傾きガイド４１が上方側に位置した状態が維持されるので、容器８の横転状態が維持されるようになっている。
そして、挿入領域Ｂの隣接下流側の移動領域Ｄでは、背面プレート３９Ｂが徐々に直立方向へ戻るように傾きガイド４１が配置されているので、この移動領域Ｄでは、保持部３９によって徐々に容器８の姿勢が元の起立状態へ戻されるようになっている。
本実施例では、上記挿入領域Ｂにおいて容器８が横転状態に維持されると、当該容器８における下方に位置した側面８Ａが略水平となるようにされている（図７（ｂ））。換言すると、上記容器８の開口部８ｃが若干上方を向くようになっている。
その結果、挿入領域Ｂで横転状態となった容器８の開口部８Ｃは、挿入領域Ｂを移動中のガイド部材５の開口部５Ｄ、保持面５Ａｂ、５Ｂｂと対向してそれらの位置が合わされるようになっており、その状態で上記プッシャ７によってガイド部材５内からＵ字状の物品２を側方へ押し出して確実に容器８内に挿入できるようになっている。
上記軌跡ガイド４２は、上記第２スターホイール３５の隣接下流側の位置から挿入領域Ｂを経由して第３スターホイール３６の隣接上流側の位置まで配置されており、姿勢変更手段３２によって姿勢を変更されながら移動する容器８の側面８Ａに当接することで、容器８が保持部３９から脱落するのを防止するようになっている。
【００１５】
次に、ガイド部材５から物品２を側方へ押し出す押し出し機構６について説明する。図１ないし図２において、押し出し機構６は、上流側と下流側の左右２対のスプロケット４５、４５にわたって掛け渡された左右一対の無端状のチェーン４６、４６と、これら一対のチェーン４６にわたって走行方向の等間隔に連結された多数の支持部材４７と、各支持部材４７にレール４８とスライダ４９を介して水平方向に移動可能に設けられたロッド５１と、各ロッド５１の先端に鉛直方向に固定されたプッシャ７とを備えている。各支持部材４７は、上記第１搬送機構４における相前後するガイド部材５の間隔と同じ間隔でチェーン４６に連結されている。
上記ロッド５１の進退動する方向は、上記第１搬送機構４の搬送方向（チェーン１７の走行方向）に対して直交方向となっている。つまり、上記ガイド部材５の挿入ガイド５Ａ、５Ｂの保持面５Ａｂ、５Ｂｂ及び開口部５Ｄの貫通方向と同じ方向となっている。
レール４８は支持部材４７の上面に固定されており、ロッド５１に取り付けたスライダ４９はレール４３に摺動自在に係合している。それにより、ロッド５１及びプッシャ７は、図２に実線で示す後退位置と想像線で示す前進位置とにわたって進退動するようになっている。つまり、プッシャ７は、挿入領域Ｂを移動中のガイド部材５の保持面５Ａｂ、５Ｂｂ及び排出部としての開口部５Ｄを通過して、横転状態の容器８の開口部８ｃの近接位置まで移動できるようになっている。
上記ロッド５１の一端の上部にカムフォロア５２が設けられており、このカムフォロア５２は、挿入領域Ｂに沿って水平に配置されたカム５３のカム溝５３Ａに係合している。
チェーン４６が走行される際には、各ロッド５１とプッシャ７が挿入領域Ｂを矢印方向に移動されるとともに、カムフォロア５２とカム溝５３Ａとの係合によって、ロッド５１及びプッシャ７が後退位置と前進位置とに進退動するようになっている。
後退位置においては、プッシャ７は容器８を挟んでガイド部材５の反対側に位置しており、これに対して、前進位置では、プッシャ７は上記ロッド５１が前進することによりガイド部材５の開口部５Ｄと保持面５Ａｂ、５Ｂｂを通過してから横転状態となって搬送されている容器８の開口部８ｃの近傍に位置する（図２参照）。
図６（ｃ）に示すように、物品２を保持する保持位置にある挿入ガイド５Ａ，５Ｂの上端部５Ａｃ、５Ｂｃの間に開口部が維持されているので、プッシャ７が後退位置から前進位置へ移動する際にも、ガイド部材５の保持面５Ａｂ、５Ｂｂ及び挿入ガイド５Ａ、５Ｂの上端部５Ａｃ、５Ｂｃに干渉することはない。
第１搬送機構４のチェーン１７、押し出し機構６のチェーン４６及び姿勢変更手段３２のチェーン３８の駆動源の作動は制御装置１３によって制御されるようになっており、第１搬送機構４のチェーン１７、押し出し機構６のチェーン４６及び姿勢変更手段３２のチェーン３８が走行される際の速度は所定の速度に調整されるようになっている。そのため、第１搬送機構４によって挿入領域Ｂを移動されるガイド部材５と、姿勢変更手段３２によって挿入領域Ｂを横転状態で移動される容器８と、押し出し機構６のチェーン４６の走行によって挿入領域Ｂを移動されるプッシャ７は、移動方向と直交方向において横一列に整列された状態で、かつ同期して同じ方向に移動するようになっている（図１、図２参照）。
そのため、容器８については、姿勢変更手段３２によって開口部８ｃが上記ガイド部材５の保持面５Ａｂ、５Ｂｂ、開口部５Ｄの一側と位置合せされて対向した状態で移動するようになっている。また、押し出し機構６のプッシャ７を前進位置と後退位置との間で進退動された際に、プッシャ７がガイド部材５の挿入ガイド５Ａ、５Ｂの保持面５Ａｂ、５Ｂｂやその他の部分に干渉することはない。そのため、一対の挿入ガイド５Ａ、５Ｂからなるガイド部材５の保持面５Ａｂ、５ＢｂにＵ字状となって保持された物品２は、側方から前進してきたプッシャ７によってガイド部材５から押し出されて、容器８の開口部８ｃに干渉することなく容器８内に確実に挿入されるようになっている。
【００１６】
以上の構成に係る物品挿入装置１の動作を説明する。
ベルトコンベヤ３Ａ上を搬送されてくる物品２は、第１ロボット１１Ａ、第２ロボット１１Ｂの吸着ヘッド１１ａ、１１ｂによって吸着保持される。第１搬送機構４によって供給領域Ａ内を移動するガイド部材５は、供給領域Ａに配置されたカム２９とカムフォロア２８が係合することにより、レバー２７が押し下げられ回転軸２２Ａ、２２Ｂを回転することによって、ガイド部材５の保持面５Ａｂ、５Ｂｂをそれぞれ間隔が広くなる方向に回転させ、保持面５Ａｂ、５Ｂｂを供給位置に移動させる。供給位置では保持面５Ａｂ、５Ｂｂが最大に離隔して両者の間に物品２を受け入れる開口部が形成されるとともに、保持面５Ａｂ、５Ｂｂの下部は略水平に近い状態に維持される（図６（ａ）参照）。
第１ロボット１１Ａ、第２ロボット１１Ｂは供給領域Ａ内を移動されるガイド部材５に追従しながら、上方から物品２を保持面５Ａｂ、５Ｂｂに供給するようになっている（図６（ａ）、図６（ｂ））。その際には、変形されていない状態の物品２が自然状態のままでガイド部材５に供給されて、保持面５Ａｂ、５Ｂｂによって保持される。なお、本実施例では、保持面５Ａｂ、５Ｂｂを大きく開いて供給時に物品２を変形させない構成にしているが、この構成に限らず、保持面５Ａｂ、５Ｂｂの間隔を物品２の幅よりも狭くして物品２を少し変形させながら供給する構成であっても良い。
ガイド部材５が供給領域Ａを通過すると、カムフォロア２８はカム２９との係合が解除されることにより、引っ張りばね２６によってレバー２５がストッパ２４に当接する位置まで回動し、それに伴いガイド部材５の保持面５Ａｂ、５Ｂｂはそれぞれ間隔が狭くなる方向へ回動し、ガイド部材５の保持面５Ａｂ、５Ｂｂにより物品２がＵ字状に変形され、その状態で把持される（図６（ｂ）、図６（ｃ）参照）。
この後、物品２を保持したガイド部材５がスプロケット１６Ｂの周囲を経由した後、挿入領域Ｂを移動すると、該挿入領域Ｂを移動中のガイド部材５内の物品２は押し出し機構６のプッシャ７によって側方へ押し出されて容器８に挿入される。
ここで、挿入領域Ｂにおいては、第２搬送機構１２によって容器８が横転状態で搬送されており、その容器８の移動とガイド部材５及び押し出し機構６のプッシャ７の移動が同期している。この状態では、ガイド部材５の開口部５Ｄ（排出部）と保持面５Ａｂ、５Ｂｂは、容器８の開口部８ｃと対向して位置が合わされた状態となっている（図２参照）。そのように両者が位置合わせされた状態で押し出し機構６のプッシャ７がガイド部材５及び容器８に対して側方から進退動する。これにより、上記プッシャ７によってガイド部材５内の物品２がガイド部材５から容器８の開口部８ｃに向けて押し出されて、横転状態の容器８内に物品２が挿入されるようになっている（図１、図２、図６（ｃ）参照）。
このようにして、挿入領域Ｂにおいて物品２が収容された容器８は、その後、姿勢変更手段３２によって移動領域Ｄで横転状態から起立状態に戻された後、第３スターホイール３６、第４スターホイール３７を介して排出コンベヤ３３に排出されるようになっている。その後、排出コンベヤ３３に下流側へ搬送された容器２は、図示しない蓋の装着装置において上記容器８の開口部８ｃに蓋部が装着されるようになっている。
【００１７】
次に、図８ないし図１１は本発明の第２実施例を示したものである。第１実施例では、容器８を起立状態から横転状態に姿勢を変更させて物品２を側方から挿入する構成であったが、第２実施例では、ガイド部材１０５を横転状態から起立状態へ姿勢を変更させ、起立状態で供給される容器８へ上方から物品２を挿入する構成となっている。なお、第２実施例においては、上記第１実施例と対応する各部材に１００を加算した部材番号を付している。
第２実施例の物品挿入装置１０１は、横一列６個ずつに整列させた多数の容器８を、開口部８ｃを上方に向けた起立状態で間欠搬送する搬送機構１１２と、搬送機構１１２の搬送過程の上方側に直交するように配置されて、袋状の物品２を供給領域Ａの隣接上流位置に供給する搬送機構１０３と、この搬送機構１０３の一側に配置されて搬送機構１０３上の物品２を押し出して、供給領域Ａで間隔を広げたガイド部材１０５の保持面１０５Ａｂ、１０５Ｂｂ上へ供給する送り出し機構１０９と、一列分で６個のガイド部材１０５を有し、それらを供給領域Ａにおける横転状態と挿入領域Ｂにおける起立状態とに交互に移動させる挿入機構１１４と、挿入領域Ｂにおいて、起立状態にあるガイド部材１０５内の物品２をプッシャ１０７で下方側へ押し出して容器８に挿入させる押し出し機構１０６を備えている。
【００１８】
容器８を間欠的に搬送する搬送機構１１２は、左右一対の無端状のチェーン１１２Ａと、それらにわたって等間隔で複数配置されたリテーナ１１２Ｂからなり、各リテーナ１１２Ｂには容器８を保持する６つの係合孔１１２ａが形成されている。そして、搬送機構１１２は、各係合孔１１２ａに容器８を開口部８ｃが上方となるよう起立させた状態で保持しつつ、相前後する容器８が隔てた間隔を１ピッチとして間欠的に容器８を間欠搬送するようになっている。それにより、搬送機構１１２の係合孔１１２ａに保持された容器８は、その開口部８ｃが上方側を向けた起立状態で搬送されて挿入領域Ｂで一時停止するようになっている。
他方、搬送機構１０３は、所定間隔で縦一列となった物品２を６個単位で供給領域Ａの隣接位置に供給するようになっている。そして、搬送機構１０３により６個の物品２が搬送されて一時停止すると、それらの変形前の物品２は送り出し機構１０９によって搬送機構１０３上から供給領域Ａで横転状態にある６個のガイド部材１０５上に押し出されて供給されるようになっている。
【００１９】
送り出し機構１０９は、搬送機構１０３の一側に配置された６枚の支持部材１６１と、各支持部材１６１の下方に取り付けられたプレート１６２Ｂと、各支持部材１６１に取り付けられて支持部材１６１及びプレート１６２Ｂを昇降させるエアシリンダ１６２Ａと、これら６つのエアシリンダ１６２Ａが取り付けられた１枚の連結プレート１６３と、連結プレート１６３を搬送機構１０３の搬送方向と直交する方向に移動させる図示しない駆動手段とを備えている。
支持部材１６１が図９に実線で示す後退位置に停止した状態で、搬送機構１０３によって６個の物品２が搬送されてきて停止すると、図示しない駆動手段により６個のエアシリンダ１６２Ａが前進端まで移動されるので、６枚のプレート１６２Ｂが搬送機構１０３に対して搬送方向と直交方向に前進される。そのため、６枚のプレート１６２Ｂによって搬送機構１０３上の６個の物品２が搬送機構１０３上から隣接する供給領域Ａのガイド部材１０５上へ押し出されるようになっている。つまり、供給領域Ａの６個のガイド部材１０５上に変形前の物品２が同時に供給されるようになっている。
その後、エアシリンダ１６２Ａによって支持部材１６１を介して全プレート１６２Ｂが上昇端まで上昇されてからプレート１６２Ｂが実線で示した元の後退位置に復帰するとともに、エアシリンダ１６２Ａにより支持部材１６１を介してプレート１６２Ｂも元の下降端位置に復帰する。
送り出し機構１０９は、このようにして搬送機構１０３上の６個の物品２を供給領域Ａのガイド部材１０５上へ押し出して供給するようになっている。なお、搬送機構１０３と供給領域Ａのガイド部材１０５との間には渡し板１６４が配置されており、物品２が搬送機構１０３上から供給領域Ａへ押し出される際に物品２が落下するのを防止している。
【００２０】
この第２実施例では、搬送機構１１２により一列分で６個の容器８が挿入領域Ｂに一時停止することに対応させて、６個のガイド部材１０５を一列に配置した挿入機構１１４を採用している。
挿入機構１１４は、挿入領域Ｂに配置されて一列分６個のガイド部材１０５を支持する支持部材１６５と、各ガイド部材１０５を供給位置と保持位置とに移動させるための一対の連動板１６６Ａ、１６６Ｂと、これら一対の連動板１６６Ａ、１６６Ｂを相互に逆方向に移動させる一対のエアシリンダ１６７Ａ、１６７Ｂと、左右一対のアーム１６８、１６８と支持軸１６９、１６９を介して支持部材１６５とガイド部材１０５を横転状態と起立状態とに姿勢を変更させる一対のロッド１７０とを備えている。
支持部材１６５は、その長手方向を搬送機構１１２の搬送方向と直交させて挿入領域Ｂにおける上方に配置されている。支持部材１６５の両端部には上記支持軸１６９が取り付けられており、これらの支持軸１６９は図示しないフレーム側の軸受によって回転自在に軸支されている。
支持軸１６９にはアーム１６８が連結されており、アーム１６８の端部にはロッド１７０の先端が連結されている。左右の両ロッド１７０は図示しない駆動手段によって同期して前進端と後退端とに移動されるようになっている。駆動手段は制御装置によって作動を制御され、両ロッド１７０が前進端と後退端とに交互に移動されると、支持軸１６９を回転中心として支持部材１６５とそれに支持されたガイド部材１０５が横転状態と起立状態とに交互に姿勢を変更されるようになっている。
【００２１】
ロッド１７０が前進端まで前進すると、支持部材１６５に支持された６個のガイド部材１０５が供給領域Ａに位置し、かつそれらは横転状態になっている。その際には、エアシリンダ１６７Ａ、１６７Ｂによって各ガイド部材１０５（挿入ガイド１０５Ａ、１０５Ｂ）は供給位置（図１１の左側の状態）に維持されるようになっている。
他方、ロッド１７０が後退端に位置すると、支持部材１６５に支持されたガイド部材１０５が挿入領域Ｂに位置するとともに各ガイド部材１０５は保持位置（図１１の右側の状態）に移動されて起立状態に姿勢を変更させる。その起立状態では、物品２を保持した各ガイド部材１０５の開口部１０５Ｄが、下方側で停止した６個の容器８の開口部８ｃと対向するようになっている（図９参照）。
この第２実施例のガイド部材１０５も、左右一対の挿入ガイド１０５Ａ、１０５Ｂからなり、支持部材１６５に支持された６個のガイド部材１０５の挿入ガイド１０５Ａ、１０５Ｂが同期して揺動されるように構成されている。
一対の挿入ガイド１０５Ａ、１０５Ｂの内面は物品２を保持する保持面１０５Ａｂ、１０５Ｂｂとなっており、物品２を保持する際に物品２を略Ｕ字状に変形させて保持するようになっている。
支持部材１６５は、長手方向に沿って平行な支持部１６５Ａ、１６５Ａを備えており、これら両支持部１６５Ａ、１６５Ａの間にガイド部材１０５が等ピッチで６個配置されている。
図８、図１０に示すように、挿入ガイド１０５Ａの保持面１０５Ａｂは平面視において中央には凹型の切り欠きが形成される一方、挿入ガイド１０５Ｂの保持面１０５Ｂｂの平面視において中央には、上記凹部に係合する凸部が形成されている。
そして、両挿入ガイド１０５Ａ、１０５Ｂの上記凹凸部には、相互に位置をあわせて貫通孔が穿設されており、その貫通孔にピン１７１を挿通させるとともに、ピン１７１の両端は両支持部材１６５Ａ、１６５Ａに取り付けられている。これにより、両挿入ガイド部材１０５Ａ、１０５Ｂはピン１７１に対して回転可能に設けられている。
一方の挿入ガイド部材１０５Ａにはそれぞれ下端部に貫通孔が穿設されたブロック１６８Ａが固定されており、それらの貫通孔にピン１７２Ａを挿通させて連動板１６６Ａに取り付けている。また、他方の挿入ガイド１０５Ｂにもそれぞれ下端部に貫通孔が穿設されたブロック１６８Ｂが固定されており、それらの貫通孔にピン１７２Ｂを挿通させて連動板１６６Ｂに取り付けている。
そして、連動板１６６Ａはブラケットとロッドを介してエアシリンダ１６７Ａに連動させてあり、連動板１６６Ｂは、ブラケットとロッドを介してエアシリンダ１６７Ｂに連動させている。
【００２２】
エアシリンダ１６７Ａ、１６７Ｂは、相互に逆方向に進退されるように配置されており、これらエアシリンダ１６７Ａ、１６７Ｂの作動は、図示しない制御装置によって制御されるようになっている。
エアシリンダ１６７Ａ、１６７Ｂは同期して前進端と後退端とに移動されるようになっており、それによって、６個のガイド部材１０５の挿入ガイド１０５Ａ、１０５Ｂを同期して揺動させるようになっている。
エアシリンダ１６７Ａ、１６７Ｂが前進されると、連動板１６６Ａは図１１の右方向へ移動し、挿入ガイド１０５Ａはピン１７１を支軸に図１１の反時計方向に回転するとともに、連動板１６６Ｂは図１１の左方向へ移動し、挿入ガイド１０５Ｂはピン１７１を支軸に図１１の時計方向に回転する。これにより、挿入ガイド１０５Ａ、１０５Ｂは図１１の左側３箇所に示すように、保持面１０５Ａｂ、１０５Ｂｂの間隔が広がる供給位置に位置される。
一方、エアシリンダ１６７Ａ、１６７Ｂが後退されると、連動板１６６Ａは図１１の左方向へ移動し、挿入ガイド１０５Ａはピン１７１を支軸に図１１の時計方向に回転するとともに、連動板１６６Ｂは図１１の右方向へ移動し、挿入ガイド１０５Ｂはピン１７１を支軸に図１１の反時計方向に回転する。これにより、挿入ガイド１０５Ａ、１０５Ｂは図１１の右側３箇所に示すように、保持面１０５Ａｂ、１０５Ｂｂの間隔が狭くなる保持位置に位置される。
供給領域Ａにおいては、このように全ての挿入ガイド１０５Ａ、１０５Ｂが供給位置に位置し、かつ、横転状態を維持しており、その状態の保持面１０５Ａｂ、１０５Ｂｂに上述した送り出し機構１０９によって搬送機構１０３上の変形前の物品２が供給されるようになっている。
そして、保持面１０５Ａｂ、１０５Ｂｂに物品２が供給されると、その後、エアシリンダ１６７Ａ、１６７Ｂが前進端まで前進されるので、各ガイド部材１０５の保持面１０５Ａｂ、１０５Ｂｂは同時に保持位置へと揺動される。そのため、保持面１０５Ａｂ、１０５Ｂｂに供給された物品２は保持面１０５Ａｂ、１０５Ｂｂが揺動回転する過程において平坦な状態から略Ｕ字状に変形され、その状態で保持されるようになっている（図１１の右側の状態）。
その後、横転状態で保持位置にあるガイド部材１０５は、図示しない駆動手段を介してロッド１７０が後退されることにより、供給領域Ａから挿入領域Ｂまで移動されて起立状態に維持される。つまり、ガイド部材１０５の開口部１０５Ｄ（排出部）が下方側の１列分６個の容器８の直上に支持されるようになっている。この状態では、一列分６個の容器８の開口部８ｃと、上方側で保持位置にあるガイド部材１０５の開口部１０５Ｄは、相互に対向して接近した状態となる。
この状態となると、押し出し機構１０６のプッシャ１０７が下降されるので、該プッシャ１０７がガイド部材１０５の内を下方側へ所定量、下降することで、プッシャ１０７によってガイド部材１０５から物品２が下方へ押し出されて、容器８内に挿入されるようになっている。
【００２３】
この第２実施例においても、ガイド部材１０５を一対の挿入ガイド１０５Ａ、１０５Ｂから構成するとともに、挿入ガイド１０５Ａ、１０５Ｂの保持面１０５Ａｂ、１０５Ｂｂを供給位置と保持位置とに移動可能となっており、挿入領域Ｂにおいては、ガイド部材１０５の姿勢を横転状態から起立状態に変更させることにより、ガイド部材１０５の開口部１０５Ｄ（排出部）の位置を容器８の開口部８ｃと位置を合わせるようになっている。したがって、このような構成の第２実施例であっても、上記第１実施例と同様にガイド部材１０５から容器８内に確実に物品２を挿入することができる。
なお、第２実施例において、ガイド部材１０５を起立状態に固定するとともに、物品２の姿勢を変更して供給位置にあるガイド部材１０５に供給するようにしても良い。すなわち、物品２をガイド１０５へ供給する送り出し機構１０９に横転状態の物品２を保持した後に起立状態に姿勢を変更させる機構を採用し、起立状態の物品２を保持しつつ起立状態のガイド部材１０５へ供給し、それから供給位置にあるガイド部材１０５を保持位置へと移動させて保持面１０５Ａｂ、１０５Ｂｂにより物品２を保持させてから、送り出し機構１０９による物品２の保持を解放する構成であっても良い。
【００２４】
また、ガイド部材に関しては色々な構成が採用可能であり、例えば、図１２は固定のプレート２０９を挟んで一対の挿入ガイド２０５Ａ、２０５Ｂからなるガイド部材２０５を配置した例であり、挿入ガイド２０５Ａ、２０５Ｂの保持面２０５Ａｂ、２０５Ｂｂと固定プレート２０９により物品２を変形させた状態で保持するようになっている。図１２（ａ）は物品２を受取る供給位置の状態であり、図１２（ｂ）は物品２を保持する保持位置の状態である。なお、この図１２においては、上記第１の実施例と対応する部材に２００を加算した部材番号を付している。
また、図１３はガイド部材３０５を構成する一対の挿入ガイド３０５Ａ、３０５Ｂのうち、一方の挿入ガイド３０５Ａを固定とし、他方の挿入ガイド３０５Ｂのみを揺動可能に配置した例であり、図１３（ａ）は物品２を受取る供給位置の状態であり、図１３（ｂ）は物品２を保持する保持位置の状態である。なお、この図１３においては、上記第１の実施例と対応する部材に３００を加算した部材番号を付している。このような構成であっても物品２を変形させた状態で保持することが可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１‥物品挿入装置                ２‥物品
５‥ガイド部材                  ５Ａ‥挿入ガイド
５Ｂ‥挿入ガイド                ５Ａｂ、５Ｂｂ‥保持面
５Ｄ‥開口部（排出部）          ６‥押し出し機構
７‥プッシャ                    ８‥容器
８ｃ‥開口部                    ２１‥移動機構
Ａ‥供給領域                    Ｂ‥挿入領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020169048.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020169048.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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