(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に開口した箱に物品を複数段に積み重ねて箱詰めする箱詰め装置であって、
前記物品を物品載置部材上に移送する物品移送装置と、
前記物品載置部材を有し、前記物品移送装置から前記箱に箱詰めされる一段分の前記物品が該物品載置部材上に移送されると、該物品載置部材を動かして該物品載置部材上の該一段分の前記物品を下方に投下する投下装置と、
回転軸と前記回転軸の中心に回転対称に中心部から周辺部に延びるように配置された３以上の所定数の平板状の羽根とをそれぞれ有し、互いに対向するように配置された一対の羽根車を備え、前記一対の羽根車を、互いに対向する側においてそれぞれの羽根が下方に移動するそれぞれの回転方向（以下、所定個別回転方向という）に、３６０度を前記所定数で除した角度毎に、前記一対の羽根車のそれぞれの何れか１の羽根（以下、当該一対の羽根という）が前記当該一対の羽根が実質的に水平に並ぶ基準角度位置に停止するように同期して回転させることにより、前記当該一対の羽根上に前記投下装置から投下される前記物品を受け取って前記基準角度位置に保持し、その後、この保持した物品を下方の箱詰め位置に投下するよう構成された一時保持装置と、
前記箱を前記箱詰め位置に供給しかつ該箱詰め位置から排出する箱供給排出装置と、
前記箱詰め位置に前記箱が位置したことを検知する箱検知器と、を備え、
前記一時保持装置は、前記箱検知器が前記箱詰め位置に前記箱が位置したことを検知しない限り、前記当該一対の羽根上に前記投下装置から投下された物品を受け取って保持し、且つ、複数段分の前記物品を受け取ったときは、該複数段分の物品を前記当該一対の羽根上に積み上げた状態で保持し、前記箱検知器が前記箱詰め位置に前記箱が位置したことを検知すると、該当該一対の羽根上に保持した物品を投下するよう構成されている、箱詰め装置。
【請求項２】
前記投下装置は、前記当該一対の羽根上に保持されている物品が所定数に達しているときは、前記物品移送装置から移送された物品を前記物品載置部材上に保持するよう構成されている請求項１に記載の箱詰め装置。
【請求項３】
前記投下装置は、前記当該一対の羽根上に保持されている所定数の物品が投下された後、該物品載置部材上に保持している物品を投下するよう構成されている、請求項２に記載の箱詰め装置。
【請求項４】
前記物品移送装置は、前記当該一対の羽根上に保持されている物品が所定数に達している状態において、前記物品載置部材上に載置されている物品が所定数に達したときは、前記物品載置部材上への物品の移送を停止するよう構成されている、請求項２又は３に記載の箱詰め装置。
【請求項５】
前記物品移送装置が前記物品載置部材上への物品の移送を停止している状態にあることを表示する表示部を備える、請求項４に記載の箱詰め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品を箱詰めする箱詰め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品の箱詰め装置として、パドル機構を用いた梱包装置が知られている。
【０００３】
この梱包装置は、袋搬送用コンベアと、互いに対向するように配置された一対のパドル機構と、一対のパドル機構の下方の所定位置に箱を位置させる箱コンベアとを備えている。そして、箱詰めを行うときは、箱コンベアによって箱を所定位置に位置させ、箱詰めされる袋を袋搬送用コンベアによってパドル機構のパドルの上に並べ、その後、パドルを回転させることによって、パドルの上に並べられた袋を箱内に投下する（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭和６２―２２０４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、被計量物の計量、袋詰め、検査、袋の箱詰め等を行う一連の工程において、箱詰め装置の上流側に配置される、品質検査器や振分装置といった機器の処理能力が向上し、箱詰め装置においても、処理能力の向上が求められている。
【０００６】
しかし、上記従来の箱詰め装置では、箱を一対のパドル機構の下方の所定位置に位置させた後に、パドルを回転させ、パドルの上に並べられた袋を箱内に投下するようにしていたので、箱が一対のパドル機構の下方の所定位置に位置するまでは、パドルを回転させることができなかった。そのため、箱詰め速度が箱の交換速度によって律速されてしまい、箱詰め処理能力を向上することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る箱詰め装置は、上方に開口した箱に物品を複数段に積み重ねて箱詰めする箱詰め装置であって、前記物品を物品載置部材上に移送する物品移送装置と、前記物品載置部材を有し、前記物品移送装置から前記箱に箱詰めされる一段分の前記物品が該物品載置部材上に移送されると、該物品載置部材を動かして該物品載置部材上の該一段分の前記物品を下方に投下する投下装置と、回転軸と前記回転軸の中心に回転対称に中心部から周辺部に延びるように配置された３以上の所定数の平板状の羽根とをそれぞれ有し、互いに対向するように配置された一対の羽根車を備え、前記一対の羽根車を、互いに対向する側においてそれぞれの羽根が下方に移動するそれぞれの回転方向（以下、所定個別回転方向という）に、３６０度を前記所定数で除した角度毎に、前記一対の羽根車のそれぞれの何れか１の羽根（以下、当該一対の羽根という）が前記当該一対の羽根が実質的に水平に並ぶ基準角度位置に停止するように同期して回転させることにより、前記当該一対の羽根上に前記投下装置から投下される前記物品を受け取って前記基準角度位置に保持し、その後、この保持した物品を下方の箱詰め位置に投下するよう構成された一時保持装置と、前記箱を前記箱詰め位置に供給しかつ該箱詰め位置から排出する箱供給排出装置と、前記箱詰め位置に前記箱が位置したことを検知する箱検知器と、を備え、前記一時保持装置は、前記箱検知器が前記箱詰め位置に前記箱が位置したことを検知しない限り、前記当該一対の羽根上に前記投下装置から投下された物品を受け取って保持し、且つ、複数段分の前記物品を受け取ったときは、該複数段分の物品を前記当該一対の羽根上に積み上げた状態で保持し、前記箱検知器が前記箱詰め位置に前記箱が位置したことを検知すると、該当該一対の羽根上に保持した物品を投下するよう構成されている。
【０００８】
この構成によれば、物品が所定数詰められた箱と空箱とを交換している間、投下装置から投下される物品を一時保持装置の当該一対の羽根上に保持することにより、投下装置を停止させることなく物品を一定の時間間隔で一時保持装置に投下することができる。この場合、一時保持装置に保持されている物品は、箱交換が完了した後、箱詰め位置に位置する箱に投下される。そのため、箱詰め速度が箱の交換速度によって律速されることはなく、箱詰め装置の処理能力を向上させることができる。また、この構成によれば、一時保持装置が、互いに対向するように配置された一対の羽根車を備えていて、双方の羽根車の所定の一対の羽根で投下装置から投下される物品を受け取ってその基準角度位置に保持するので、当該保持した物品を、その姿勢が乱れないようにして投下することができる。
【０００９】
上記発明に係る箱詰め装置において、前記投下装置は、前記当該一対の羽根上に保持されている物品が所定数に達しているときは、前記物品移送装置から移送された物品を前記物品載置部材上に保持するよう構成されていてもよい。
【００１０】
この構成によれば、当該一対の羽根上に限度を超えた段数の物品が積み上がることを防止でき、積み上がった物品が荷崩れして物品の姿勢が乱れることを防止することができる。
【００１１】
上記発明に係る箱詰め装置において、前記投下装置は、前記当該一対の羽根上に保持されている所定数の物品が投下された後、該物品載置部材上に保持している物品を投下するよう構成されていてもよい。
【００１２】
上記発明に係る箱詰め装置において、前記物品移送装置は、前記当該一対の羽根上に保持されている物品が所定数に達している状態において、前記物品載置部材上に載置されている物品が所定数に達したときは、前記物品載置部材上への物品の移送を停止するよう構成されていてもよい。
【００１３】
この構成によれば、停止していて所定位置に物品が載置されている投下装置の物品載置部材にさらに物品が載置されることを防止することができる。
【００１４】
上記発明に係る箱詰め装置において、前記物品移送装置が前記物品載置部材上への物品の移送を停止している状態にあることを表示する表示部を備えていてもよい。
【００１５】
この構成によれば、表示部によって、使用者に箱詰め装置が停止していることを報知することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、以上に説明したように構成され、箱詰め速度が箱の交換速度によって律速されることはなく、箱詰め装置の処理能力を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の箱詰め装置が備える羽根車の構成を示す斜視図である。
【図３】図１の箱詰め装置の制御系統の構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】図１の箱詰め装置が備える投下装置の通常処理に係る駆動制御を示すフローチャートである。
【図５】図１の箱詰め装置が備える一時保持装置の通常処理に係る駆動制御を示すフローチャートである。
【図６】図１の箱詰め装置が備える投下装置のエラー処理に係る駆動制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
［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物品を箱詰めする装置である。また、本実施の形態に係る箱詰め装置１００は、例えば、１２個の物品を、段毎に水平方向に並べた２個の物品を６段に積み重ねて箱詰めする。
【００２０】
図１において、箱詰め装置１００は、ベルトコンベア（物品移送装置）１と、箱詰め装置本体２と、箱供給排出装置３とを備えている。また、箱詰め装置１００は、制御装置４を適所に備えている。
【００２１】
ベルトコンベア１は、水平方向に物品を搬送するように配設されている。このベルトコンベア１の構成は周知であるので、詳しい説明は省略する。なお、以下では、物品がベルトコンベア１によって搬送されてくる側を上流側と呼び、搬送されていく側を下流側と呼ぶ。
【００２２】
そして、ベルトコンベア１の下流側端部の側方に物品通過センサ１２が設けられ、ベルトコンベア１の下流側端部を通過する物品を検知する。物品通過センサ１２は、例えば、光センサから構成される。
【００２３】
［箱詰め装置本体の構成］
箱詰め装置本体２は、図１に示すように、投下装置２０と、一時保持装置４０と、支持フレーム６０とを備え、ベルトコンベア１の下流側に配置されている。
【００２４】
支持フレーム６０は、脚部６１と、投下装置支持部６２と、一時保持装置支持部６３とを備えている。
【００２５】
脚部６１は、平面視において物品の搬送方向に対して直交する方向の一方側に配置された第１脚部６１ａと、他方側に配置された第２脚部６１ｂとを備えている。第１脚部６１ａは、上流側において上下方向に延在する棒材６１ａａと、下流側において上下方向に延在する棒材６１ａｂと、棒材６１ａａと棒材６１ａｂとに架け渡されている棒材６１ａｃとを有する。第２脚部６１ｂは、上流側において上下方向に延在する棒材６１ｂａと、下流側において上下方向に延在する棒材６１ｂｂと、棒材６１ｂａと棒材６１ｂｂとに架け渡されている棒材６１ｂｃとを有する。投下装置支持部６２は、上流側支持板６２ａと、下流側支持板６２ｂとを有する。上流側支持板６２ａ及び下流側支持板６２ｂは、それぞれ板体である。上流側支持板６２ａは、棒材６１ａａと棒材６１ｂａとに架け渡されている。下流側支持板６２ｂは、棒材６１ａｂと棒材６１ｂｂとに架け渡されている。一時保持装置支持部６３は、上流側支持板６３ａと、下流側支持板６３ｂとを有する。上流側支持板６３ａ及び下流側支持板６３ｂは、それぞれ板体である。上流側支持板６３ａは、上流側支持板６２ａの下方に位置し、棒材６１ａａと棒材６１ｂａとに架け渡されている。下流側支持板６３ｂは、下流側支持板６２ｂの下方に位置し、棒材６１ａｂと棒材６１ｂｂとに架け渡されている。そして棒材６１ａｂの頂部には、シグナルタワー５０（表示部）が設けられている。
【００２６】
［投下装置の構成］
図２は、第１及び第２の羽根車２１、２２の構成を示す斜視図である。
【００２７】
投下装置２０は、図１及び図２に示すように、第１及び第２の羽根車２１、２２と投下装置駆動モータ２８（図３参照）とを備えている。
【００２８】
第１羽根車２１は、図２に示すように、回転軸２３と、羽根２４、２５、２６（物品載置部材）と、３つのアングル材３６と、エンドプレート２７とを有している。
【００２９】
回転軸２３は、六角柱形状に形成され、物品の搬送方向と平行に延びて配置されている。回転軸２３は、平面視において搬送方向と直交する方向に例えば長手方向を向けた物品を回転軸２３の長手方向に２つ並べた寸法よりも十分に長く形成されている。回転軸２３の上流側端部及び下流側端部は、それぞれ上流側支持板６２ａ及び下流側支持板６２ｂに回転自在に支持されている。回転軸２３の６つの側面のうち互いに隣り合わない３つの側面には、それぞれ後述するアングル材３６を取り付けるための複数のねじ孔（図示せず）が所定の間隔を隔てて形成されている。
【００３０】
アングル材３６は、板材をアングル材３６の長手方向に延在する中心線に沿って９０度折り曲げた形状に形成され、折り曲げ部を介して、一方に回転軸取付部３６ａが形成され、他方に羽根取付部３６ｂが形成されている。したがって、回転軸取付部３６ａと羽根取付部３６ｂとは、直交している。アングル材３６は、回転軸２３と略同一の長さに形成されている。回転軸取付部３６ａ及び羽根取付部３６ｂは、それぞれ長手方向に所定の間隔を隔てて複数のねじ挿通孔（図示せず）を有している。アングル材３６は、回転軸取付部３６ａのねじ挿通孔に挿通されると共に、回転軸２３の側面に形成されたねじ孔に螺合したねじ３７によって、回転軸２３に取り付けられている。
【００３１】
羽根２４、２５、２６は、それぞれ略長方形に形成された板材であり、互いに略同一形状に形成されている。羽根２４、２５、２６の長手方向の長さは、アングル材３６の長さと略同一に形成され、羽根２４、２５、２６の幅方向の長さは、第１羽根車２１の回転軸２３と後述する第２羽根車２２の回転軸２３との間の距離の１／２よりも短く形成されている。羽根２４、２５、２６の一方の面は、物品が載置される面であり、物品を滑らすことができるよう、平滑に形成されている。そして、羽根２４、２５、２６は、その長手方向の一方の端部に沿って、所定の間隔を隔てて、それぞれ複数のねじ挿通孔（図示せず）が形成されている。羽根２４、２５、２６は、それぞれ、羽根２４、２５、２６のねじ挿通孔に挿通されると共に羽根取付部３６ｂのねじ孔に螺合したねじ３８によって、羽根取付部３６ｂに取り付けられている。したがって、羽根２４、２５、２６は、回転軸２３の中心部から周辺部に延びるように配置され、回転軸２３に対して周方向に１２０度間隔で配置されている。また、羽根２４、２５、２６の先端は、自由端を構成している。
【００３２】
エンドプレート２７は、円板状に形成され、回転軸２３の下流側端部に、回転軸２３と同軸に固定されている。エンドプレート２７の半径は、回転軸２３の中心軸から羽根２４、２５、２６の先端までの長さと略同一に形成されている。なお、本実施の形態においては、エンドプレート２７の形状を円板状としたが、これに限られるものではなく三角形状や六角形状の板体としてもよい。
【００３３】
したがって、第１羽根車２１は、１２０度回転させる毎に元の位置に位置する第１羽根車２１と重なる回転対称に形成されている。
【００３４】
第２羽根車２２は、第１羽根車２１と鏡像対称形に形成されている。それ故、詳しい説明を省略する。
【００３５】
第１羽根車２１と第２羽根車２２とは、互いに対向するよう配置されている。第１及び第２の羽根車２１、２２のそれぞれの羽根２４、２５、２６は、それぞれ互いに対向する側に位置したときに平滑に形成された面が上側に位置するよう第１及び第２の羽根車２１、２２に取り付けられている。このように第１及び第２の羽根車２１、２２は、一対の羽根車を構成している。そして、第１羽根車２１の回転軸２３と、第２羽根車２２の回転軸２３との間隔は、物品の例えば長手方向の長さより十分に長く形成されている。また、上述の通り、羽根２４、２５、２６のそれぞれの幅方向の長さは、第１羽根車２１の回転軸２３と第２羽根車２２の回転軸２３との間の距離の１／２よりも短く形成されているので、後述する基準角度位置に位置するそれぞれの羽根の間に、間隙が形成され、第１羽根車２１及び第２羽根車２２が回転したときに第１羽根車２１の羽根と第２羽根車２２の羽根とが重なり合わないようになっている。この間隙は、物品の長手方向の寸法に対して十分に小さい寸法に設定される。
【００３６】
そして、ベルトコンベア１の下流側端（末端）と第１及び第２の羽根車２１、２２の上流側端とは、平面視において互いに隣り合うように配置されている。また、第１及び第２の羽根車２１、２２の回転軸２３、２３は、それぞれベルトコンベア１の搬送面と略同一の高さ又は下方に配置される。これによって、ベルトコンベア１によって搬送されてきた物品は、ベルトコンベア１から第１及び第２の羽根車２１、２２に対して移送される。それ故、ベルトコンベア１は、本発明の「物品移送装置」を構成している。
【００３７】
第１羽根車２１の回転軸２３は、投下装置駆動モータの出力軸と直結されている。そして、投下装置駆動モータ２８の出力軸が回転すると、第１羽根車２１の回転軸２３と第２羽根車２２の回転軸２３とが逆向きに同期して回転するように、第１羽根車２１の回転軸２３と第２羽根車２２の回転軸２３とは、歯車、プーリー及びタイミングベルトを介して連結されている。
【００３８】
なお、本実施の形態では、第１羽根車２１及び第２羽根車２２の回転軸２３は、側面視において物品の搬送方向と平行に延びて配置されているが、これに限られるものでなく、平面視において物品の搬送方向と平行に延びて配置されていればよい。
【００３９】
また、本実施の形態では、回転軸を六角柱状に形成し、第１羽根車２１及び第２羽根車２２の羽根の枚数を３枚としたが、これに限られるものでなく、例えば、回転軸を四角柱状に形成し、第１羽根車２１及び第２羽根車２２の羽根の枚数を４枚とし、４枚の羽根を回転軸の４つの側面にそれぞれ取り付けてもよい。係る場合、第１羽根車２１及び第２羽根車２２は、それぞれ９０度回転させる毎に元に位置する第１羽根車２１及び第２羽根車２２と重なる回転対称に形成される。
【００４０】
［一時保持装置の構成］
一時保持装置４０は、図１に示すように、一対の第３及び第４の羽根車４１、４２（一対の羽根車）と一時保持装置駆動モータ４８とを備えている。第３及び第４の羽根車４１、４２並びに一時保持装置駆動モータ４８は、それぞれ投下装置２０の第１及び第２の羽根車２１、２２並びに投下装置駆動モータ２８と同等の構成である。それ故、詳しい説明を省略する。
【００４１】
そして、第３羽根車４１及び第４羽根車４２のそれぞれの回転軸２３の上流側端部は、上流側支持板６３ａに回転可能に支持されている。そして、第３羽根車４１及び第４羽根車４２のそれぞれの回転軸２３の下流側端部は、下流側支持板６３ｂに回転可能に支持されている。
【００４２】
一時保持装置の下方には、箱詰め位置Ｐが設定されている。
【００４３】
［箱供給排出装置の構成］
箱供給排出装置３は、ローラーコンベア６５を備えている。このローラーコンベア６５の構成は周知であるので、詳しい説明は省略する。ローラーコンベア６５は、箱詰め位置Ｐを通るよう、ベルトコンベア１と平行に延びて設けられる。
【００４４】
そして、箱詰め位置Ｐの下流側端の側方に箱検知器６６（箱検知器）が設けられ、ローラーコンベア６５によって搬送される箱の下流側の端部が箱詰め位置Ｐの下流側端に位置したことを検知する。箱検知器６６は、例えば、光センサ、接触センサ等から構成される。
【００４５】
［制御系統の構成］
図３は、箱詰め装置１００の制御系統の構成を概略的に示すブロック図である。以下、図３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。
【００４６】
箱詰め装置１００が備える制御装置４は、例えば、ＣＰＵからなる制御部７１と、ＲＯＭ及びＲＡＭ等からなる記憶部７２とを備えている。制御部７１は、ベルトコンベア１の動作を制御する物品移送装置制御部７４と、投下装置２０の動作を制御する投下装置制御部７５と、一時保持装置４０の動作を制御する一時保持装置制御部７６と、箱供給排出装置３の動作を制御する箱供給排出装置制御部７７とを備えている。物品移送装置制御部７４は、物品移送装置駆動モータ１５ひいてはベルトコンベア１の駆動を制御する。そして、投下装置制御部７５は、ドライバ（図示せず）を介して投下装置駆動モータ２８ひいては第１及び第２の羽根車２１、２２の駆動を制御し、一時保持装置制御部７６は、ドライバ（図示せず）を介して一時保持装置駆動モータ４８ひいては第３及び第４の羽根車４１、４２を制御し、箱供給排出装置制御部７７は、ドライバ（図示せず）を介して箱供給排出装置駆動モータ６８ひいてはローラーコンベア６５を制御する。記憶部７２には所定の制御プログラムが記憶されていて、制御部７１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。物品移送装置制御部７４、投下装置制御部７５、一時保持装置制御部７６、及び箱供給排出装置制御部７７は、このように制御プログラムが実行されることにより実現される機能である。物品通過センサ１２より出力された物品通過信号は、投下装置制御部７５に入力される。また、箱検知器６６より出力された箱検知信号は、一時保持装置制御部７６及び箱供給排出装置制御部７７に入力される。また、一時保持装置制御部７６は、物品を投下すると、その旨を投下装置制御部７５及び箱供給排出装置制御部７７に通知する。また、投下装置制御部７５は、物品を投下するとその旨を一時保持装置制御部７６に通知し、かつ一時保持装置制御部７６に物品が滞留していると判定するとその旨を物品移送装置制御部７４に通知する。
【００４７】
記憶部７２は、上述の所定の制御プログラムを記憶している。
【００４８】
なお、物品移送装置制御部７４、投下装置制御部７５、一時保持装置制御部７６、及び箱供給排出装置制御部７７を１つの制御部として構成してもよい。
【００４９】
また、上記では、物品移送装置制御部７４、投下装置制御部７５、一時保持装置制御部７６、及び箱供給排出装置制御部７７は、箱詰め装置１００の適所に設けた制御装置４が備えている構成としたが、これには限られず、それぞれベルトコンベア１、投下装置２０、一時保持装置４０、及び箱供給排出装置３に設けた制御装置が備えている構成としてもよい。
【００５０】
なお、図中の矢印は信号の伝達方向を示す。
【００５１】
［動作例］
次に、箱詰め装置１００の動作例を説明する。
【００５２】
図４は、投下装置２０の通常処理に係る制御を示すフローチャートであって、通常状態における投下装置２０の動作例を示したものである。
【００５３】
図５は、一時保持装置４０の通常処理に係る制御を示すフローチャートであって、通常状態における一時保持装置４０の動作例を示したものである。
【００５４】
図６は、投下装置２０のエラー処理に係る制御を示すフローチャートであって、エラー処理実行時の投下装置２０の動作例を示したものである。
【００５５】
まず、投下装置制御部７５は、初期状態において、図１に示すように、第１及び第２の羽根車２１、２２のそれぞれの何れか１の羽根が実質的に水平に並ぶ基準角度位置に、第１及び第２の羽根車２１、２２の何れか１の羽根をそれぞれ停止させる（Ｓ１１０）。
【００５６】
また、一時保持装置制御部７６は、初期状態において、第３及び第４の羽根車４１、４２のそれぞれの何れか１の羽根が実質的に水平に並ぶ基準角度位置に、第３及び第４の羽根車４１、４２の何れか１の羽根をそれぞれ停止させる（Ｓ１２０）。
【００５７】
上記「基準角度位置」は、平面視における回転軸２３に垂直な方向において、第１及び第２の羽根車２１、２２、又は第３及び第４の羽根車４１、４２のそれぞれの何れか１の羽根が実質的に水平に並ぶ角度位置である。具体的には、基準角度位置とは、平面視における回転軸２３に垂直な方向において、第１及び第２の羽根車２１、２２、又は第３及び第４の羽根車４１、４２のそれぞれの何れか１の羽根が水平に並ぶ角度位置に対して、上方又は下方に０度〜２５度回転させた回転角度位置である。
【００５８】
更に、箱供給排出装置制御部７７は、ローラーコンベア６５を起動し、上方に開口した物品が収納されていない箱Ｂ１を搬送し、箱検知器６６が箱を検知したとき、ローラーコンベア６５を停止させ、箱Ｂ１を箱詰め位置Ｐに位置させる。
【００５９】
以下、本動作例においては、初期状態において、第１及び第２の羽根車２１、２２のある一対の羽根２４、２４を基準角度位置に位置させ、第３及び第４の羽根車４１、４２のある一対の羽根（当該一対の羽根）２４、２４を基準角度位置に位置させたものとして述べる。
【００６０】
次に、ベルトコンベア１が起動される。ベルトコンベア１上に所定の間隔で物品が載置され、それにより、ベルトコンベア１は所定の時間間隔で、物品を投下装置２０に移送する。ベルトコンベア１によって搬送された物品Ａ１は、ベルトコンベア１の下流側端部を通過したとき、物品通過センサ１２によって検知され（図１参照）、羽根２４、２４上に移送される。そして、第１羽根車２１及び第２羽根車２２の羽根２４、２４に移送された物品Ａ１は、第１羽根車２１及び第２羽根車２２の平滑な羽根２４、２４上を滑って移動し、エンドプレート２７に衝突して停止する。
【００６１】
物品Ａ１の次にベルトコンベア１によって搬送された物品Ａ２は、ベルトコンベア１の下流側端部を通過したとき、物品通過センサ１２によって検知され（図１参照）、羽根２４、２４上に移送される。そして、第１羽根車２１及び第２羽根車２２の羽根２４、２４に移送された物品Ａ２は、第１羽根車２１及び第２羽根車２２の平滑な羽根２４、２４上を滑って移動し、物品Ａ１に衝突して停止する。
【００６２】
これによって、物品Ａ１及び物品Ａ２が、ベルトコンベア１の搬送方向に一列に並べられた状態となる。このように、第１羽根車２１及び第２羽根車２２の羽根２４、２４の物品を載置する面は、平滑に形成されているので、ベルトコンベア１から投下装置２０に物品を順次移送することにより、それぞれの物品を、第１及び第２の羽根車２１、２２の物品を載置する面上を滑って移動させ、一列に並べることができる。なお、物品Ａ１、Ａ２は、ベルトコンベア１の搬送路上を平面視において搬送方向と直交する方向にその長手方向を向けて搬送される。
【００６３】
そして、図４に示すように、投下装置制御部７５は、物品通過センサ１２が検知した物品の数に基づいて、ベルトコンベア１から第１及び第２の羽根車２１、２２のある一対の羽根の上に移送された物品が２つに達したと判定する（Ｓ１１１）。
【００６４】
そして、投下装置制御部７５は、一時保持装置制御部７６から物品を投下した旨の通知に基づき一時保持装置４０の第３及び第４の羽根車４１、４２の羽根２４、２４上に物品が滞留（ここでは例えば２段）していないかどうか判定する（Ｓ１１２）。投下装置制御部７５は、物品を２回続けて投下しても、一時保持装置制御部７６から物品を投下した旨の通知を受け取らない場合には物品が滞留していると判定し、そうでない場合には物品が滞留していないと判定する。そして、物品が滞留していないと判定する（ステップＳ１１２でＮＯ）と、第１及び第２の羽根車２１、２２の一対の羽根が下方に回転する方向に同一位相で同期して第１及び第２の羽根車２１、２２を１２０度回転させる（Ｓ１１３）。
【００６５】
そして、第１及び第２の羽根車２１、２２の回転により、第１及び第２の羽根車２１、２２に支持されていた物品Ａ１、Ａ２は、下方に投下される（落下する）。
【００６６】
このように、投下装置制御部７５は、第１及び第２の羽根車２１、２２の一対の羽根が下方に回転する方向に同一位相で同期して第１及び第２の羽根車２１、２２を１２０度回転させるので、物品Ａ１、Ａ２は、ベルトコンベア１の搬送方向に一列に並べられた状態を維持したまま、下方に投下される。
【００６７】
そして、次の一対の羽根２５、２５が基準角度位置に位置される。また、投下装置制御部７５は、物品を投下した旨を一時保持装置制御部７６に通知する。
【００６８】
一方、投下装置制御部７５は、箱が箱詰め位置Ｐに位置していない状態が継続し、第３及び第４の羽根車４１、４２の羽根２４、２４上に物品が２段滞留していると判定する（ステップＳ１１２でＹＥＳ）と、エラー処理を実行する（Ｓ１１４）。これについては後で詳しく説明する。
【００６９】
ここで、上記単位角度の１２０度は、３６０度を第１及び第２の羽根車２１、２２の一対の羽根の数、即ち３で除した角度である。これによって、第１及び第２の羽根車２１、２２が停止した状態では、第１及び第２の羽根車２１、２２の一対の羽根２４、２４、一対の羽根２５、２５、又は一対の羽根２６、２６の何れか一対の羽根が、それぞれ基準角度位置に位置し、物品移送装置１からこれら一対の羽根のいずれかの上に物品が移送される。
【００７０】
そして、投下装置制御部７５は、物品Ａ１、Ａ２の次にベルトコンベア１によって搬送される物品Ａ３、Ａ４が第１及び第２の羽根車２１、２２の羽根２５、２５の上に移送され、第１及び第２の羽根車２１、２２のある一対の羽根の上に移送された物品が２つに達したと再び判定するまで待機する（ステップＳ１１１）。
【００７１】
次に、一時保持装置４０は、図５に示すように投下装置２０から投下された物品Ａ１、Ａ２を第３及び第４の羽根車４１、４２の一対の羽根２４、２４によって受け止める。この時、上述した通り、羽根２４、２４は、基準角度位置に位置している。そして、一時保持装置制御部７６は、投下装置制御部７５から物品を投下した旨の通知を受け取ると、投下装置２０から物品が投下されたと判定する（Ｓ１２１）。
【００７２】
次に、一時保持装置制御部７６は、箱Ｂ１が箱詰め位置Ｐに位置しているか否か判定する（Ｓ１２２）。具体的には、例えば、箱Ｂ１が箱詰め位置Ｐに位置すると箱検知器６６は箱検知信号を出力し、箱Ｂ１が箱詰め位置Ｐから排出（搬出）されると箱検知器６６が出力している箱検知信号が消滅する。一時保持装置制御部７６は、箱検知器６６から箱検知信号が入力されていると、箱Ｂ１が箱詰め位置Ｐに位置していると判定し、箱検知器６６から箱検知信号が入力されない場合には、箱Ｂ１が箱詰め位置Ｐに位置していないと判定する。
【００７３】
そして、一時保持装置制御部７６は、箱Ｂ１が箱詰め位置Ｐに位置していないと判定すると（ステップＳ１２２でＮＯ）、箱検知器６６から箱検知信号が入力されるまで待機する（ステップＳ１２２でＮＯ、ステップＳ１２２の繰り返し）。
【００７４】
一方、箱検知器６６から箱検知信号が入力される又は入力されていると、箱Ｂ１が箱詰め位置Ｐに位置していると判定し（ステップＳ１２２でＹＥＳ）、第３及び第４の羽根車４１、４２の一対の羽根が下方に回転する方向（所定個別回転方向）に同一位相で同期して第３及び第４の羽根車４１、４２を１２０度回転させる（Ｓ１２３）。ここで、「同一位相で回転する」とは、第３及び第４の羽根車４１、４２は、それぞれの回転軸２３、２３同士の中心面に対して鏡像対称になるように回転することを意味する。なお、投下装置２０の第１及び第２の羽根車２１、２２も同一位相で回転し、それぞれの回転軸２３、２３同士の中心面に対して鏡像対称になるように回転する。そして、次の一対の羽根２５、２５が基準角度位置に位置される。また、一時保持装置制御部７６は、物品を投下した旨を投下装置制御部７５及び箱供給排出制御部７７に通知する。
【００７５】
そして、第３及び第４の羽根車４１、４２の回転により、第３及び第４の羽根車４１、４２に支持されていた物品Ａ１、Ａ２は、下方に投下され、一時保持装置４０の下方に位置している箱Ｂ１に投入される。このように、一時保持装置制御部７６は、第３及び第４の羽根車４１、４２の一対の羽根が下方に回転する方向（所定個別回転方向）に同一位相で同期して第３及び第４の羽根車４１、４２を１２０度回転させるので、物品Ａ１、Ａ２は、ベルトコンベア１の搬送方向に一列に並べられた状態を維持したまま、箱Ｂ１に投入される。即ち、物品の姿勢が乱れることを防止することができる。
【００７６】
そして、一時保持装置制御部７６は、投下装置制御部７５から物品を投下した旨の通知を受け取るのを待機する（Ｓ１２１）。
【００７７】
次に、箱供給排出制御部７７は、例えば、箱検知器６６からの箱検知信号が消滅した後、箱検知器６６から箱検知信号が入力されると一時保持装置制御部７６からの物品を投下した旨の通知を受けった回数をカウントする。そして、その回数が所定回数（ここでは６回）に達すると、箱Ｂ１への物品の箱詰めが完了したと判定し、ローラーコンベア６５を起動して箱Ｂ１を箱詰め位置Ｐから排出する。
【００７８】
従って、上記動作が繰り返され、箱Ｂ１に、一段毎に並べられた２つの物品が６段積層されて物品Ａ１乃至Ａ１２の１２個の物品が詰められ、箱詰めが完了すると、箱供給排出装置制御部７７は、ローラーコンベア６５を起動し、箱Ｂ１を箱詰め位置Ｐから排出する。これにより、箱検知器６６から出力されていた箱検知信号が消滅する。すると、箱供給排出装置制御部７７は、ローラーコンベア６５を起動して、空の箱Ｂ２を搬送し、箱検知器６６から箱検知信号が入力されると、箱Ｂ２が箱詰め位置Ｐに位置したと判定して、ローラーコンベア６５を停止させ、箱Ｂ２を箱詰め位置Ｐに位置させる。この場合、箱供給排出装置制御部７７は、ベルトコンベア１によって物品が投下装置２０に２個供給される時間（所定のサイクルタイム）内に、ローラーコンベア６５によって箱Ｂ１の箱詰め位置Ｐからの排出及び箱Ｂ２の箱詰め位置Ｐへの供給を行う。
【００７９】
これにより、これ以降、上述の動作が繰り返されて物品が順次箱詰めされる。
【００８０】
次に、箱Ｂ２がローラーコンベア６５にセットされていない等の事由により、所定のサイクルタイム内に箱Ｂ１の箱詰め位置Ｐからの排出及び箱Ｂ２の箱詰め位置Ｐへの供給が行われない場合について説明する。
【００８１】
この場合、箱詰め位置Ｐから箱Ｂ１を排出してから箱Ｂ２を箱詰め位置Ｐに位置させるまでは、一時保持装置制御部７６は、箱検知器６６から箱検知信号が入力されないので、箱が箱詰め位置Ｐに位置していないと判定し、箱検知信号が入力されるまで待機する（ステップＳ１２２でＮＯ）。即ち、一時保持装置制御部７６は、第３及び第４の羽根車４１、４２の羽根の上に載置され、物品Ａ１２の後に箱詰めされる物品Ａ１３、Ａ１４を下方に投下しない。一方、この状態においても、ベルトコンベア１は、所定のサイクルタイムで、物品Ａ１４の次にベルトコンベア１に載置された物品Ａ１５、Ａ１６を投下装置２０に移送する。これによって、投下装置制御部７５は、ベルトコンベア１から第１及び第２の羽根車２１、２２のある一対の羽根の上に移送された物品が２つに達したと判定するが（Ｓ１１１）、その後、「物品を２回続けて投下しても、一時保持装置制御部７６から物品を投下した旨の通知を受け取っていない」状態ではないため、物品が未だ滞留していないと判定し（ステップＳ１１２でＮＯ）、物品Ａ１５、Ａ１６を下方に投下する（Ｓ１１３）。したがって、物品Ａ１５、Ａ１６は、物品Ａ１３、Ａ１４の上に載置されることになる。即ち、第３及び第４の羽根車４１、４２の一対の羽根の上に、物品Ａ１３、Ａ１４及び物品Ａ１５、Ａ１６が２段積み上がった状態となる。この状態で、箱Ｂ２が箱詰め位置Ｐに位置すると、箱検知器６６から箱検知信号が入力されて一時保持装置制御部７６は、箱Ｂ２が箱詰め位置Ｐに位置したと判定し（Ｓ１２２）、第３及び第４の羽根車４１、４２を回転させ物品Ａ１３乃至Ａ１６を下方に投下する（Ｓ１２３）。これによって、物品Ａ１３乃至Ａ１６は、箱Ｂ２に投入され、箱詰めされる。つまり、あるサイクルにおいて箱の箱詰め位置Ｐからの排出及び箱詰め位置Ｐへの供給にトラブルが発生しても、次のサイクルが終了するまでにそのトラブルが解消されれば、箱詰め装置１００を停止することなく継続して運転することができる。
【００８２】
一方、箱Ｂ１の箱詰め位置Ｐからの排出及び箱Ｂ２の箱詰め位置Ｐへの供給が行われない状態がさらに継続した場合には、第３及び第４の羽根車４１、４２の一対の羽根から物品がＡ１３乃至Ａ１６が下方に投下されないために、物品Ａ１３乃至Ａ１６が当該羽根上に載置された状態が継続し、物品Ａ１６の次にベルトコンベア１に載置された物品Ａ１７、Ａ１８がベルトコンベア１から第１及び第２の羽根車２１、２２のある一対の羽根の上に移送されると、投下装置制御部７５は、ベルトコンベア１から第１及び第２の羽根車２１、２２のある一対の羽根の上に移送された物品が２つに達したと判定する（Ｓ１１１）。そして、この状態においては、投下装置制御部７５は、物品Ａ９、１０及びＡ１１、１２を２回続けて投下しても、一時保持装置制御部７６から物品を投下した旨の通知を受け取らないので、物品が滞留していると判定し（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、エラー処理を実行する（Ｓ１１４）。
【００８３】
エラー処理は、下記の処理から構成される。
【００８４】
まず、投下装置制御部７５は、図６に示すように、一時保持装置制御部７６に物品が滞留している旨を物品移送装置制御部７４に通知する（Ｓ１３０）。当該通知を受け取った物品移送装置制御部７４は、ベルトコンベア１を停止させる。
【００８５】
次に、投下装置制御部７５は、シグナルタワー５０を点灯させる（Ｓ１３１）。これによって、箱詰め装置１００の使用者に、エラー処理が開始されかつベルトコンベア１が停止していることが報知される。
【００８６】
次に、投下装置制御部７５は、一時保持装置制御部７６から物品を投下した旨の通知を受け取るまで待機する（Ｓ１３２）。
【００８７】
ここで、例えば、シグナルタワー５０の点灯によってベルトコンベア１が停止している旨報知された使用者によって、箱Ｂ２がローラーコンベア６５にセットされ、その後、箱Ｂ２が箱詰め位置Ｐに位置すると、一時保持装置制御部７６は、箱が箱詰め位置に位置したと判定し、第３及び第４の羽根車４１、４２を回転させ（Ｓ１２３）、物品Ａ１３乃至Ａ１６を下方に投下し、投下装置制御部７５に物品を投下した旨通知する。
【００８８】
次に、当該通知を受け取った投下装置制御部７５は、一時保持装置制御部７６から物品を投下した旨の通知があったと判定し、第１及び第２の羽根車２１、２２を回転させ（Ｓ１３３）、物品Ａ１７、Ａ１８を第３及び第４の羽根車４１、４２の一対の羽根の上に投下し、その旨一時保持装置制御部７６に通知する。投下された物品Ａ１７、Ａ１８は、上述したとおり、当該通知を受け取った一時保持装置制御部７６によって、箱Ｂ２に投下される（Ｓ１２１乃至Ｓ１２３）。
【００８９】
次に、投下装置制御部７５は、物品移送装置制御部７４に、物品の滞留が解消された旨を通知する（Ｓ１３４）。当該通知を受け取った物品移送装置制御部７４は、ベルトコンベア１を再起動する。
【００９０】
次に、投下装置制御部７５はシグナルタワー５０を消灯する（Ｓ１３５）。これによって、箱詰め装置１００の使用者に、エラー処理が終了したことが報知される。
【００９１】
そして、投下装置制御部７５は、再び、図４に示す通常処理を実行する。
【００９２】
以上に説明したように、本実施の形態に係る箱詰め装置１００によれば、一時保持装置制御部７６は、箱詰め位置Ｐから箱Ｂ１を排出してから箱Ｂ２を箱詰め位置Ｐに位置させるまでは、投下装置２０から投下された物品を第３及び第４の羽根車４１、４２の羽根に保持するので、投下装置２０を停止させることなく物品を一定の時間間隔で一時保持装置４０に投下することができる。投下された物品は、箱交換が完了した後、箱詰め位置Ｐに位置する箱に投下される。そのため、箱詰め速度が箱の交換速度によって律速されることはなく、箱詰め装置の処理能力を向上させることができる。
【００９３】
また、第３及び第４の羽根車４１、４２の一対の羽根の上に物品Ａ１３乃至Ａ１６が滞留しているときは、投下装置制御部７５は、エラー処理を実行し、投下装置２０を停止させ、物品Ａ１７、Ａ１８を投下しないので、第３及び第４の羽根車４１、４２の一対の羽根の上に限度を超えた段数の物品が積みあがることを防止することができる。これによって、限度を超えて積み上がった物品が荷崩れして、物品の姿勢が乱れることを防止することができる。第３及び第４の羽根車４１、４２の一対の羽根の上に積み上げることのできる物品の段数の限度は、物品の形状及び第１及び第２の羽根車２１、２２と第３及び第４の羽根車４１、４２との間隔等によって規定され、計算、実験、シミュレーション等に基づいて決定される。
【００９４】
なお、上記では、「物品移送装置」としてベルトコンベア１を例示したが、これには限られず、例えば、ローラーコンベア、シュート等で構成してもよい。
【００９５】
また、上記では、「箱供給排出装置」はローラーコンベア６５を備えるものを例示したが、これには限られず、例えば、ベルトコンベア、シュート等で構成してもよい。
【００９６】
また、上記では、ベルトコンベア１の下流側端と第１及び第２の羽根車２１、２２の上流側端とは、平面視において互いに隣り合うように配置されているものを例示したが、これには限定されず、ベルトコンベア１の下流側端と第１及び第２の羽根車２１、２２の上流側端との間に、例えば、シュートを介在させてもよい。
【００９７】
また、上記では、第１及び第２の羽根車２１、２２の回転軸２３、２３がベルトコンベア１の物品の搬送方向と平行に延びて配置された構成を例示したが、これには限定されず、第１及び第２の羽根車２１、２２の回転軸２３、２３は物品の搬送方向と交差するように延びて配置されてもよい。例えば、ベルトコンベア１の下流側端と第１及び第２の羽根車２１、２２の上流側端との間に、搬送方向を平面視略９０度変える略円弧状の搬送路を有するシュートを介在させ、第１及び第２の羽根車２１、２２の回転軸２３、２３が延びる方向とベルトコンベア１の物品の搬送方向とが直交するように配置してもよい。
【００９８】
また、エラー処理において、一時保持装置制御部７６は、箱検知器６６から箱検知信号が入力されず、箱Ｂ２が箱詰め位置Ｐに位置していないと判定した後に、箱Ｂ２が箱詰め位置Ｐに位置したと判定すると、自動的に物品Ａ１３乃至Ａ１６を下方に投下するよう構成したものを例示したが、これには限定されず、箱Ｂ２が箱詰め位置Ｐに位置した後、使用者が図示しない入力装置を介して一時保持装置制御部７６に物品Ａ１３乃至Ａ１６を下方に投下する命令を与えることにより、一時保持装置制御部７６が物品Ａ１３乃至Ａ１６を下方に投下するよう構成してもよい。
【００９９】
また、第３及び第４の羽根車４１、４２の羽根２４、２４上に物品が２段滞留していると判定すると、エラー処理を実行するものを例示したが、これには限定されず、第３及び第４の羽根車４１、４２の羽根２４、２４上に物品を積み重ねたときの安定度合いに応じて、更に多数段滞留してから、エラー処理を実行してもよい。
【０１００】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明の箱詰め装置は、複数の物品を並べて箱内に投下して箱詰めする箱詰め装置等に有用である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  ベルトコンベア
２  箱詰め装置本体
３  箱供給排出装置
４  制御装置
１２  物品通過センサ
１５  物品移送装置駆動モータ
２０  投下装置
２１  第１羽根車
２２  第２羽根車
２３  回転軸
２４  羽根
２５  羽根
２６  羽根
２７  エンドプレート
２８  投下装置駆動モータ
３６  アングル材
３６ａ  回転軸取付部
３６ｂ  羽根取付部
３７  ねじ
３８  ねじ
４０  一時保持装置
４１  第３羽根車
４２  第４羽根車
４８  一時保持装置駆動モータ
６０  支持フレーム
６１  脚部
６１ａ  第１脚部
６１ａａ  棒材
６１ａｂ  棒材
６１ａｃ  棒材
６１ｂ  第２脚部
６１ｂａ  棒材
６１ｂｂ  棒材
６１ｂｃ  棒材
６２  投下装置支持部
６２ａ  上流側支持板
６２ｂ  下流側支持板
６３  一時保持装置支持部
６３ａ  上流側支持板
６３ｂ  下流側支持板
６５  ローラーコンベア
６６  箱検知器
６８  箱供給排出装置駆動モータ
７１  制御部
７２  記憶部
７４  物品移送装置制御部
７５  投下装置制御部
７６  一時保持装置制御部
７７  箱供給排出装置制御部
１００  箱詰め装置
【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】
0005616107.tif 000007