(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品が供給される供給コンベヤと、同じ循環経路を構成するように揃えられているとともに各々が別々のサーボモータで駆動されており且つ前記供給コンベヤから順次供給される前記製品が移載されて集合される集合テーブルを有する複数の無端コンベヤとを備えており、
前記複数の無端コンベヤは、前記供給コンベヤに対して落差がある状態で下方に配置されているとともに、前記各集合テーブルが互いに重なることなくずれた状態で前記サーボモータによって駆動され、
前記各集合テーブルは、その搬送方向先端部において、前記集合テーブルに対して起き上がった起立状態と倒れた倒伏状態とに切り換え可能なストッパを備えており、
前記ストッパは、前記倒伏状態となって前記供給コンベヤとの干渉を回避しながら前記供給コンベヤの直下を走行し、前記製品の集合時に前記起立状態となって前記供給コンベヤから搬出されてくる先頭の前記製品と当接して停止させ、前記集合テーブルに集合された前記製品の搬送時には前記先頭の製品と当接したままの前記起立状態にあり、
先頭の前記製品の先端側が前記ストッパに当たった状態で前記供給コンベヤと前記無端コンベヤとが同調しながら動くことで当該製品の後部が前記集合テーブル上に落下して当該製品が前記ストッパに対して斜め状態に凭れ、次に供給される前記製品が先行して斜め状態にある前記製品の後部に覆い被さった状態で前記供給コンベヤと前記無端コンベヤとが同調しながら動くことで当該製品の後部が前記集合テーブル上に落下して先行する前記製品に斜め状態に凭れ、以後同じ動作を繰り返して、複数の前記製品が前記集合テーブル上で順に凭れたサシミ状の集合状態を形成する
ことを特徴とする製品集合装置。
【請求項２】
前記無端コンベヤは複数の回転体に巻き掛けられた一対の無端体を備えており、前記集合テーブルは前記一対の無端体に有限個数の連続して掛け渡されたスノコ状の搬送台で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の製品集合装置。
【請求項３】
前記集合テーブルには、前記ストッパを前記起立状態に向けて付勢するばね手段が設けられており、
前記無端コンベアに沿って、前記ばね手段による付勢を受けた前記ストッパが当接し且つ前記ストッパを前記起立状態と前記倒伏状態との間で切り換えるためのガイド部材が配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の製品集合装置。
【請求項４】
前記無端コンベヤ上に設定される把持位置において前記集合テーブル上に集合された前記製品を把持し、把持した前記製品群を段ボール箱のような容器に投入する投入装置として作動する把持装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の製品集合装置。
【請求項５】
前記把持装置による前記製品群の前記容器への投入回数を変更することにより、前記容器内における前記製品群の集積段数を変更可能であることを特徴とする請求項４に記載の製品集合装置。
【請求項６】
前記無端コンベヤは交互に動作する二つのコンベヤとして設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の製品集合装置。
【請求項７】
前記集合テーブルの送りについて、その送り量又は間欠的な送り動作回数を変更することにより、前記製品の集合状態又は集合個数を変更することを特徴とする請求項１に記載の製品集合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、包装物を袋に包装した袋包装体のような製品を段ボール箱に箱詰めするなどの場合に、当該製品を効率良く集合させる製品集合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前工程から所定（例えば、一定）の間隔で搬送されてきた製品を、所定個数分、一部重なりのあるサシミ状又は重なりのない平置き状にして集合させて製品群を形成し、箱詰めのような投入装置へ受け渡す製品集合装置が用いられている。投入装置は、集合された製品群を吸着などの手段で把持して、製品集合装置の外部位置において段ボール箱のような容器へ投入している。
【０００３】
このような従来の集合装置は、製品を所定間隔で搬送してくる供給コンベヤ、及び当該供給コンベヤの下流に落差を設けて設置された複数のコンベヤから成る集積コンベヤ群から構成されている。複数のコンベヤを用いて製品を搬送して集合化する場合、集合させた製品の集合状態が乱れるという問題がある。即ち、コンベヤで搬送されている製品を、その搬送されている慣性を利用して段差のある次段の集合場所に移載して、所謂飛込みで製品を刺身状（瓦屋根状）に集合しているものがあるが、勢いを付けて段下に着地させているので、搬送姿勢や微妙な搬送速度のずれ等に起因して、集合する動作が安定しておらず、集合状態の乱れとなって、表れる。
【０００４】
詳細には、供給コンベヤにより所定間隔で搬送されてくる製品は、供給コンベヤから段下の集合コンベヤ上に落下排出される。集合コンベヤ群は、製品の落下毎に排出位置から間欠的に所定距離だけ移動することでサシミ状若しくは平置き状に集合された製品群を作り、所定数の製品群が完成したときに一括して移動することで集合された製品群を次工程に移送する。次工程の投入装置は、製品群を吸着保持し上昇・水平旋回するなどして集合装置に隣接して配置された段ボール箱等の容器内へ下降して製品群を投入している。
【０００５】
この方式には次のような、改善されるべき点がある。先ず、集合コンベヤが複数のコンベヤ（最低でも３段）から構成されるので、駆動に用いるサーボモータの数が多く、制御も複雑になる。次に、サシミ状の集合の場合、製品は供給コンベヤから集合コンベヤに飛び込み、段差を利用してサシミ状に集合されるが、製品は不定形なピロー包装体であると、飛び込みの際に段下への着地が不安定となり整列が乱れ且つ重なりが崩れたサシミ状になり易い。また、サシミ状又は平置き状に集合された製品群は、複数のコンベヤ（第２コンベヤは複数のコンベヤ）を移載されながら搬送されるため、揃えた製品の集合具合が移載毎に乱れる。その結果、全体の配列や姿勢が乱れる。更に、投入装置は、集合装置の外に配設されているので、集合装置から投入装置へ移動させるのに、旋回・上下動の２軸が必要になる。投入装置は箱搬送ラインと並列するレイアウトとされるので、広いスペースを取る。更にまた、第２コンベヤは、製品吸着挿入時に、Ｚ軸挿入ロボットが通過するため、進路を確保するよう開閉する必要があるので、下流側コンベヤを含めて最低でも３段、プラス１機構が必要であり、サーボモータ等の駆動源や制御も多くコストも掛かる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−３０１３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、所定間隔で搬送されてくる製品を、小刻みに駆動される段下のテーブルコンベヤへの搬出によって製品群を集合化する点で解決すべき課題がある。
本発明の目的は、シンプルな構成で、所定間隔で搬送されてくる製品群を停留させることなく、高速かつ安定して集合を行い、集合された製品群をその姿勢を乱すことなく、次工程へ高速で搬出可能な製品集合装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による製品集合装置は、製品が供給される供給コンベヤと、同じ循環経路を構成するように揃えられているとともに各々が別々のサーボモータで駆動されており且つ前記供給コンベヤから順次供給される前記製品が移載されて集合される集合テーブルを有する複数の無端コンベヤとを備えており、前記複数の無端コンベヤは、前記供給コンベヤに対して落差がある状態で下方に配置されているとともに、前記各集合テーブルが互いに重なることなくずれた状態で前記サーボモータによって駆動され、前記各集合テーブルは、その搬送方向先端部において、前記集合テーブルに対して起き上がった起立状態と倒れた倒伏状態とに切り換え可能なストッパを備えており、前記ストッパは、前記倒伏状態となって前記供給コンベヤとの干渉を回避しながら前記供給コンベヤの直下を走行し、前記製品の集合時に前記起立状態となって前記供給コンベヤから搬出されてくる先頭の前記製品と当接して停止させ、前記集合テーブルに集合された前記製品の搬送時には前記先頭の製品と当接したままの前記起立状態にあり、先頭の前記製品の先端側が前記ストッパに当たった状態で前記供給コンベヤと前記無端コンベヤとが同調しながら動くことで当該製品の後部が前記集合テーブル上に落下して当該製品が前記ストッパに対して斜め状態に凭れ、次に供給される前記製品が先行して斜め状態にある前記製品の後部に覆い被さった状態で前記供給コンベヤと前記無端コンベヤとが同調しながら動くことで当該製品の後部が前記集合テーブル上に落下して先行する前記製品に斜め状態に凭れ、以後同じ動作を繰り返して、複数の前記製品が前記集合テーブル上で順に凭れたサシミ状の集合状態を形成することを特徴としている。
【０００９】
この製品集合装置によれば、同じ循環経路を走行するように構成された複数の無端コンベヤは、それぞれサーボモータによって別々に制御されるので、各集合テーブルは互いに干渉し合わないように設定された動きをし、供給コンベヤから所定間隔で順次供給される製品が集合テーブルに移載されて集合される。
集合テーブルを備えた無端コンベヤについては、製品を供給する供給コンベヤに対して落差がある状態で下方を走行するように配置されており、供給コンベヤの搬出部では、上流から所定間隔で搬送されてくる製品は、供給コンベヤの高さに相当する落差を利用して無端コンベヤの集合テーブルに移載される。即ち、先ず一方の集合テーブルが「製品が乗ると動いて止まる」の間欠動作を繰り返すことで、設定数のサシミ状のグループに集合させる。このため、供給されてくる製品は、段下の集合テーブルへ製品の落下距離を可及的に短くして搬出され、その結果、集合テーブル上で集合される製品の姿勢や配列の乱れが少なくなる。
集合テーブルの搬送方向先頭の位置には、集合テーブルを横切る形で集合テーブルに対して起き上がった起立状態と倒れた倒伏状態とに切り換え可能なストッパが備わっており、ストッパは、倒伏状態となって供給コンベヤとの干渉を回避しながら供給コンベヤの直下を走行し、製品の集合時に起立状態となって供給コンベヤから搬出されてくる先頭の製品と当接して当該製品を停止させ、集合テーブルに集合された製品の搬送時には先頭の製品と当接したままの起立状態にあり、先頭の製品の先端側がストッパに当たった状態で供給コンベヤと無端コンベヤとが同調しながら動くことで当該製品の後部が集合テーブル上に落下して当該製品がストッパに対して斜め状態に凭れ、次に供給される製品が先行して斜め状態にある製品の後部に覆い被さった状態で供給コンベヤと無端コンベヤとが同調しながら動くことで当該製品の後部が集合テーブル上に落下して先行する製品に斜め状態に凭れ、以後同じ動作を繰り返して、複数の製品が集合テーブル上で順に凭れたサシミ状の集合状態を形成する。
【００１０】
前記無端コンベヤは複数の回転体に巻き掛けられた一対の無端体を備えており、前記集合テーブルは前記一対の無端体に有限個数の連続して掛け渡されたスノコ状の搬送台で構成することができる。スノコ状の搬送台は、複数の長方形の板部材を長手方向が無端コンベヤを横断する形で隣接して配置して構成することができ、この場合、各板部材はそれぞれ無端コンベヤに突設されたピンに連結部材としての取付けアダプタを介して着脱自在に取り付けることができる。
【００１１】
この製品集合装置において、集合テーブルには、ストッパを起立状態に向けて付勢するばね手段が設けることができ、無端コンベアに沿って、ばね手段による付勢を受けたストッパが当接し且つストッパを起立状態と倒伏状態との間で切り換えるためのガイド部材を配設することができる。ストッパは、ばね手段とガイド部材とによって起立状態と倒伏状態とに簡単に切り換える、即ち、必要な時以外は倒伏状態となるように、ガイド部材によって姿勢を規制する起倒式に構成することができる。
【００１２】
集合装置の下流側には、集合化された製品群を吸着するなどして把持する把持位置が設けられている。集合された製品群は早送りで次の把持位置に搬送される。また、この把持位置は、直上に投入装置が昇降可能に配置されており、直下には段ボール箱が待機する投入位置とすることもできる。即ち、投入位置では、Ｚ軸投入ロボットが集合された製品を把持し、テーブルコンベヤ内のスペースを下方向に通過して、直下に設置された段ボールケース内に投入を行う。したがって、集合化された製品群は当該テーブルコンベヤの外部に取り出すことなく下方配置の段ボール箱のような容器に投入することができる。このとき、投入位置では、Ｚ軸投入ロボットによる製品把持後、集合テーブルは循環経路を早送りで製品が流れてくる方向に戻るので、Ｚ軸投入ロボットの進路を妨げることはない。製品群の集合、把持及び投入を繰り返すことで、製品群を段ボール箱のような容器内に多層に集積することが可能である。上流から供給コンベヤによって所定間隔で搬送されてくる製品は、途中で停留されることなく、高速且つ安定した取扱いが可能となる。
【００１３】
供給コンベヤによる製品の供給は、一列又は二列の一定間隔で行うことができる。この場合、供給されてくる製品は、設定数のサシミ状のグループに集合されて、次の投入位置に搬送される。
【００１４】
集合テーブルを備える無端コンベヤを二つ配設し、それぞれ駆動源をサーボモータにして、別々に制御することで、二つの集合テーブルは互いに離れてコンベヤ状の循環経路を走行する。供給コンベヤ上を、例えば一定間隔で搬送されてくる製品が移載されてくると、一つ目の集合テーブルは、この製品を受け止め、製品の移載毎に間欠的に所定距離前方へ供給コンベヤと同速で移動する。この動作によって、製品はサシミ状に集合された製品群を作る。所定数の製品から成る製品群が完成すると、製品群は吸着するなどの把持装置が設けられている製品群把持位置まで無端コンベヤによって早送り（連続且つ高速）で搬送される。把持装置を投入装置として用いることもでき、この場合には、製品群把持位置において投入装置が製品群を把持した状態で一旦停止し、無端コンベヤは駆動されて、集合テーブルは製品移載位置の後方の待機位置まで高速で移動し、その後、投入装置は把持している製品群を、下方で待機する段ボール箱に投入する。
【００１５】
一つ目の集合テーブルが投入装置の製品群把持位置まで移動を開始すると同時に、上流から次に供給されてくる製品を受けて集合させるため、二つ目の集合テーブルが製品の移載位置まで高速で移動してきて、一つ目の集合テーブルと同じ動作を行う。この二つの集合テーブルが繰り返し交互に作業することで、供給コンベヤ上を所定間隔で搬送されてくる製品は停留させることなく製品群に集合され、集合された製品群は早送りで把持位置（投入位置）まで搬送される。製品群を把持する投入装置は、製品群を搬送してきた集合テーブルが製品移載位置の後方位置への移動後、邪魔のない空間を通路として、下方の箱へ下降し製品群を箱内に投入することができる。
【００１６】
集合テーブルの搬送方向先頭の位置には、集合テーブルを横切る形で直立したストッパを設けることができ、この場合には、ストッパは、供給コンベアから搬出されてくる先頭の製品に当接してこれを停止させる。また、ストッパは、製品を斜めの姿勢で停止させる場合には、後続の製品も先行の製品に傾斜した状態で集合させることになるので、製品をサシミ状に集合させるための台となる。ストッパは、起倒式、即ち、必要な時以外はガイドレールに規制されて倒れた構造とすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
このように、本発明による製品集合装置は、製品が移載されて集合される集合テーブルを有する複数の無端コンベヤは製品を供給する供給コンベヤに対して落差がある状態で下方に配置されているので、集合すべき製品のうち先頭の製品の先端側がストッパに当たった状態で供給コンベヤと無端コンベヤとが同調しながら動くことで、当該製品の後部が集合テーブル上に落下して当該製品がストッパに対して斜め状態に凭れ、次に供給される製品が先行して斜め状態にある製品の後部に覆い被さった状態で供給コンベヤと無端コンベヤとが同調しながら動くことで、当該製品の後部が集合テーブル上に落下して先行する製品に斜め状態に凭れ、以後同じ動作を繰り返して、複数の前記製品が集合テーブル上で順に凭れたサシミ状の集合状態を形成する。
ストッパは、起倒式、即ち、供給コンベヤの直下を走行するときには倒伏状態となって供給コンベヤとの干渉を回避しながら無端コンベヤと供給コンベヤとの間の隙間を通過し、製品の集合時には起立状態となって供給コンベヤから搬出されてくる先頭の製品と当接し、集合テーブルに集合された製品の搬送時には先頭の製品と当接したままの起立状態にある。ストッパは製品を集合させるあるいは集合した製品を搬送するという必要な時以外は倒れた構造とすることができるので、供給コンベヤと無端コンベヤとを備える製品集合装置において、供給コンベヤ自体を複雑な構造に構成する必要がなく普通のコンベヤ構造を採用することができるとともに、供給コンベヤから無端コンベヤの集合テーブルに移載する際の製品の移動経路や移載構造を簡素に構成することができる。
その結果、製品集合装置の構造面では、供給コンベヤと無端コンベヤとを上下方向において可及的に接近させた状態に配置するというように、製品集合装置を省スペースでシンプルな構造とすることができ、また、製品を移載・集合させる機能面では、段下の集合テーブルへの製品の落下距離が可及的に短くなるので、製品が集合テーブルに移載される際の移動量や衝撃も少なくて済み、所定間隔で搬送されてくる製品群を停留させることなく集合テーブル上に高速かつ姿勢や配列を乱すことなく安定して移載させることができ、製品の集合後においても製品群を次工程へ高速で搬出可能にすることができる。
また、本発明による製品集合装置は、従来の製品集合装置と比較して、製品の飛び込みによる乗り移りがないので、サシミ状に集合した製品の姿勢と配列とを乱すことなく、次段にまで搬送することができる。また、供給コンベアから製品が移載される先の構造は、チェーン等の無端体で構成された無端コンベヤの循環経路上を走行する一つのスノコ板状の集合テーブルであり、そうした集合テーブルを少なくとも二つ配設することで、従来技術と比較してサーボモータの配設数が少なくて済み、機構・制御ともシンプルになり、製造コスト・運転コストを抑えることができる。また、供給コンベアで供給されてくる製品が集合テーブルに落下する毎に、集合テーブルを間欠的に所定距離だけ搬送方向前方へ供給コンベヤと同速で移動することで、製品をサシミ状に安定した姿勢で集合させることができる。また、集合された製品群は、そのままの状態で把持位置まで搬送されるので、集合された製品群の姿勢や配列を乱すことなく安定して搬送することができる。更に、把持された製品群を段ボール箱のような容器に投入するとき、投入装置の動作は上下方向の動作だけであるので、シンプルな構成で制御の負担も軽い。また、段ボール箱のような容器は把持位置の直下にレイアウトすることができるので、極めて省スペースに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は本発明による製品集合装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図２は図１に示す製品集合装置のテーブル部の構成を示す斜視図である。
【図３】図３は図１に示す製品集合装置のチェーン駆動部を示す斜視図である。
【図４】図４は図１に示す製品集合装置の内外の集合テーブルの作動の様子を段階的に示す作動工程図である。
【図５】図５は図１に示す製品集合装置においてストッパと当該ストッパを起立倒伏させるガイドとを示す概略図である。
【図６】図６は図１に示す製品集合装置の１サイクルを円で表したときのストッパの起立倒伏させる区間を説明する説明図である。
【図７】図７は、図１に示す製品集合装置の１サイクルをテーブルコンベヤの循環経路で表したときの集合テーブルの動作を概略的に示す説明図である。
【図８】図７は、図１に示す製品集合装置のストッパの詳細を示す斜視図である。
【図９】図９は、製品集合装置における集合テーブルの動作と、集合された製品群の投入装置の動作との関連を工程毎に示す説明図である。
【図１０】図１０は、本発明による製品集合装置の第１集合テーブルが投入装置の吸着位置を占めており、第２集合テーブルが製品を集合中である状態を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０に示す状態から投入装置が製品群を吸着把持し、第１集合テーブルが待機位置へ移動開始する直前の状態を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す状態から、第１集合テーブルが待機位置へ移動中である状態を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、図１２に示す状態から、第１集合テーブルが待機位置へ更に移動中であり、投入装置が下降開始した状態を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、図１３に示す状態から、第１集合テーブルが待機位置で待機中であり、投入装置が投入位置にある状態を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、図１４に示す状態から、第２集合テーブルが製品を集合中であり、投入装置が吸着待機位置へ上昇中である状態を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、図１５に示す状態から、第１集合テーブルが集合初期位置へ、第２集合テーブルが吸着位置へそれぞれ移動開始し、投入装置が吸着待機位置へ移動した状態を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、図１６に示す状態から、第１集合テーブルが集合初期位置へ、第２集合テーブルが吸着位置へ到達し、投入装置が吸着待機位置で吸着待機中である状態を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、図１に示す製品集合装置のテーブルコンベヤの速度パターンの一例を示す図である。
【図１９】図１８に示す速度パターンを持つ内外二つのテーブルコンベヤと投入装置の速度パターンとの関連の一例を示す図である。
【図２０】本発明による製品集合装置の別の実施例であって、搬送手段のテーブルが仕切りを備える仕切り板付き搬送台である実施例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明による製品集合装置の実施例を説明する。
図１に全体を斜視図として示す製品集合装置１は、図の左方に配置されている製品搬送装置であるベルトコンベヤ２から個別に搬送されてくる複数個の製品Ａを集合（即ち、グループ化）させて、その集合された製品群を、例えば、把持装置３（投入装置を兼ねる）で把持して下方に配置されている段ボール箱Ｂのような容器内に一括して投入することを可能にする装置である。製品Ａは、本実施例では、包装物が袋内に包装されたピロー包装体のような袋包装体であるが、個別的な製品であればこれに限らない。
【００２０】
製品集合装置１は、外側テーブルコンベヤ４と外側テーブルコンベヤ４の内側に設けられた内側テーブルコンベヤ５とを備えている。外側テーブルコンベヤ４と内側テーブルコンベヤ５とは、それぞれ共通位置に置かれる内外の同心回転軸６，７に掛け回されたチェーンを備えている。即ち、外側テーブルコンベヤ４は、回転軸６，７の内側軸にそれぞれ取り付けられた外側スプロケット８，９と、外側スプロケット８，９に巻き掛けられた外側チェーン１０，１０と、外側チェーン１０，１０に対して直交する態様で且つコンベヤ搬送方向に連続して掛け渡されて固定された複数の細長状の板部材であるところの細長板１１ａから成り且つ隣合う細長板１１ａ，１１ａ同士が外側スプロケット８，９の周囲のような曲線路を走行するときに互いに対して折れ曲がり可能となっているスノコ状の搬送台である集合テーブル１１とを備えている。また、内側テーブルコンベヤ５は、回転軸６，７の外側軸にそれぞれ外側スプロケット８，９の内側直近に取り付けられた内側スプロケット１２，１３と、内側スプロケット１２，１３に巻き掛けられて外側チェーン１０，１０に平行な内側チェーン１４，１４と、集合テーブル１１と同様に、内側チェーン１４，１４に対して直交する態様で且つコンベヤ搬送方向に連続して掛け渡されて固定された複数の細長板１５ａから成り且つ隣合う細長板１５ａ，１５ａ同士が内側スプロケット１２，１３の周囲のような曲線路を走行するときに互いに対して折れ曲がり可能となっているスノコ状の搬送台である集合テーブル１５とを備えている。
【００２１】
外側テーブルコンベヤ４と内側テーブルコンベヤ５とは、両集合テーブル１１，１５が構成される以外の部分は何も存在しない空の領域となっている。外側テーブルコンベヤ４と内側テーブルコンベヤ５とは、後述するように、それぞれ互いに重なることがないように、位相が互いに関連して駆動される。連続する複数の細長板１１ａ，１５ａから構成される内外のテーブル１１，１５は、ベルトコンベヤ２から搬送されてくる製品Ａを受け取るときにはベルトコンベヤ２の搬出端に位置しているが、把持装置３で製品群を把持して段ボール箱Ｂへ投入する際には、把持装置３と製品群とが上下動して通過可能なように、図１に示すように空の領域が重なるように位置が制御される。
【００２２】
図２は、図１に示す製品集合装置の集合テーブルの構成を示す斜視図である。外側テーブル１１を構成する各細長板１１ａには、その両端部のやや内側において、ビスやネジ等の固着手段によって取付けアダプタ１６，１６が取り付けられており、各細長板１１ａは、外側チェーン１０，１０に対して互いに対応した位置に取り付けられる取付けアダプタ１６，１６を介して、外側チェーン１０，１０に取り付けられる。取付けアダプタ１６，１６の外側チェーン１０への取付けは、外側チェーン１０の連結ピン１７を利用して行われるので、部品点数の増加を抑えつつ、集合テーブル１１を外側チェーン１０の外側を覆うように構成することができる。集合テーブル１５についても、取付けアダプタ１６，１６及び連結ピン１７を用いた同じ構造となっているので、再度の説明を省略する。なお、各細長板１１ａ，１５ａの表面には、摩擦シート１８が貼り付けられており、ベルトコンベヤ２から製品Ａが移載された際に、製品Ａを集合テーブル１１，１５上で確りと受け止めて、不用意に動くことを防止している。
【００２３】
図１に示す製品集合装置のチェーンを駆動する駆動部が図３である斜視図に示されている。回転軸７に取り付けられているスプロケット９，１３にそれぞれ外側チェーン１０と内側チェーン１４とが巻き掛けられている。外側チェーン１０には循環走行路の内側から、サーボモータ２０の出力軸２１に取り付けられた駆動スプロケット２２が噛み合っており、サーボモータ２０の矢印で示す方向の回転出力によって外側チェーン１０が矢印の方向に駆動される。また、内側チェーン１４には循環走行路の内側から、サーボモータ２３の出力軸２４に取り付けられた駆動スプロケット２５が噛み合っており、サーボモータ２３の矢印で示す方向の回転出力によって内側チェーン１４が矢印の方向に駆動される。内外のチェーン１０，１４は、その駆動のためにサーボモータ２０，２３を用いているので、高い精度で速度及び位置が制御される。回転軸６，７の軸方向反対側に配設されている外側チェーン１０及び内側チェーン１４に対しては、それぞれ回転軸６，７の内側軸と外側軸とを介して駆動力が伝達されるので、サーボモータ２０，２３から内外のチェーン１０，１４までに至る駆動機構を簡素に構成することができる。
【００２４】
図１に示す製品集合装置の内外の集合テーブルの作動の様子が、図４における作動工程図として段階的に示されている。図４に示す工程［１］においては、最初の製品Ａ１がベルトコンベヤ２によって集合位置に向かって搬送されてくる様子が示されている。外側のテーブルコンベヤ４は、ベルトコンベヤ２のプーリ２ｂからの製品Ａ１の搬出が行われる搬出部２ａに向かって走行駆動されている。外側テーブルコンベヤ４の集合テーブル１１の先端には、ベルトコンベヤ２から勢いを付けて搬出される製品Ａ１を受け止めるストッパ３０が設けられている。工程［１］では、集合テーブル１１はベルトコンベヤ２の直下を走行するように配置されているので、ストッパ３０はベルトコンベヤ２との干渉を回避するため、ベルトコンベヤ２の直下を倒伏状態で走行する。なお、ベルトコンベヤ２の搬送速度は外側テーブルコンベヤ４の移動速度よりも速く設定されている。また、内側テーブルコンベヤ５の場合には、外側テーブルコンベヤ４と同様の作動をするので、工程［１］〜［９］の重複する説明を省略し、外側テーブルコンベヤ４についても、以下、単に「テーブルコンベヤ４」と表記する。
【００２５】
図４に示す工程［２］においては、テーブルコンベヤ４が工程［１］の状態から進行し、ストッパ３０が起立した状態で一旦停止した状態にある。その後の工程［３］においては、搬出部２ａに搬出されつつある製品Ａ１が、起立したストッパ３０に搬送先端側で接触を開始し、テーブルコンベヤ４が再び移動を開始した状態にある。図４に示す工程［４］においては、最初の製品Ａ１がストッパ３０に接触した状態のまま、搬送後端側でテーブルコンベヤ４のテーブル１１の細長板１１ａに着地した状態が示されている。製品Ａ１は、傾斜した状態でテーブル１１上に移載される。テーブルコンベヤ４は工程［３］から傾斜した製品Ａ１の搬送方向長さ分だけ移動しており、この状態で停止している。また、次の製品Ａ２がベルトコンベヤ２によって搬送されてきている。工程［５］においては、次の製品Ａ２が、搬出部２ａにおいて搬出されるときに、先に移載している製品Ａ１に接触する様子が示されている。この後、テーブルコンベヤ４は、傾斜した製品Ａ１の搬送方向長さ分だけ移動開始する。工程［６］においては、製品Ａ２も、製品Ａ１に凭れかかる状態で傾斜した状態でテーブル１１上に移載され、テーブルコンベヤ４はこの状態で停止している。更に次の製品Ａ３がベルトコンベヤ２によって搬送されてきている。
【００２６】
図４に示す工程［７］においては、製品Ａ３が、搬出部２ａにおいて搬出される際に、先に移載している製品Ａ２に接触する様子が示されている。この後、テーブルコンベヤ４は、傾斜した製品Ａ１，Ａ２の搬送方向長さ分だけ移動開始する。工程［８］においては、製品Ａ３も製品Ａ２に凭れかかる状態で傾斜した状態で集合テーブル１１上に移載され、製品Ａ１〜Ａ３は集合テーブル１１上でサシミ状に重ねられた集合状態となっており、テーブルコンベヤ４は直ちに、製品群を集合状態で次の箱詰め工程へと搬送する。その後、工程［９］においては、集合テーブル１５がベルトコンベヤ２の下方に移動してきて、工程［１］における集合テーブル１１と同様の位置を占め、次に搬送されてくる製品Ａ４に備えることになる。
【００２７】
図１に示す製品集合装置においてストッパと当該ストッパを起立倒伏させるガイドとを示す概略図が図５に示されている。図４で示したように、ストッパ３０は、ベルトコンベヤ２の下方をベルトコンベヤ２と平行に走行する際には倒伏状態となり、ベルトコンベヤ２搬出部２ａに出た時に起立状態となるように、その姿勢を変更させる必要がある。このため、ストッパ３０にガイドローラ３１を設け、テーブルコンベヤ４，５の周囲外側に沿って、ストッパ３０を起立倒伏させるためにガイドローラ３１を転動させながら案内するガイドレール３２が配設されている。ガイドレール３２は、ベルトコンベヤ２の搬出部２ａに対応して、ストッパ３０を次第に起立させるようにガイドローラ３１を転動させながら案内するガイド部分３３と、その後、ストッパ３０を次第に倒伏させるためにガイドローラ３１を転動させながら案内するガイド部分３４とを備えている。ガイド部分３４の終了端からガイド部分３３の開始端までの搬送方向に沿う間は、チェーン１０，１４の走行経路に平行に沿って形成されていて、ストッパ３０を倒伏状態としてガイドローラ３１を転動させる平行ガイド部分３５となっている。
【００２８】
図１に示す製品集合装置の１サイクルを円で表したときのストッパ３０の起立倒伏させる区間の説明が図６に示されている。テーブルコンベヤ４，５の集合テーブル１１，１５の周回において、位置Ｐ１から位置Ｐ２へ至る区間Ｓ１にはガイドレール３２が存在しないので、ストッパ３０は起立している。この間において、図４に示したように集合初期位置Ｐｓｇから１袋目、２袋目及び３袋目が順次集合され、区間Ｓ１が終了する直前の投入位置Ｐｔで製品群を箱等に投入する。位置Ｐ２から位置Ｐ１へ至る区間Ｓ２では、ガイドレール３２が存在しており、ストッパ３０は倒伏している。区間Ｓ２の後半の位置に、集合テーブル１１，１５の進行を停止して待機する待機位置Ｐｗが設けられている。
【００２９】
図７は、図１に示す製品集合装置の１サイクルをテーブルコンベヤ４，５の循環経路で表したときの集合テーブル１１，１５の動作を概略的に説明している。即ち、各集合テーブル１１，１５は、待機位置Ｐｗから集合初期位置Ｐｓｇへ移動した後、集合させる製品（袋包装体）Ａの数が１袋目から３袋目まで順次増加する毎に、製品Ａの送り方向寸法だけ順次移動して停止し、製品Ａを逐次集合させている。製品Ａ１〜Ａ３の集合が完了すると、テーブルコンベヤ４，５は集合された製品群を投入装置５０が昇降する把持位置にまで搬送して停止する。把持装置でもある投入装置５０は、把持待機位置Ｐｖｗから降下して製品群を吸着・把持する。
【００３０】
ストッパ３０の詳細が図８である斜視図に示されている。外側テーブルコンベヤ４のストッパ３０は、細長板１１ａの場合と同様にして外側チェーン１０，１０に対して互いに対応位置に取り付けられている取付けアダプタ３６，３６を備えており、取付けアダプタ３６，３６に回転可能に取り付けられたストッパ軸３７にはストッパ支持体３８，３８が固定されており、ストッパ支持体３８，３８にはストッパ板３９が掛け渡された状態で取り付けられている。また、ストッパ軸３７にはコイルばね４０によって捩じり力が付与されており、ストッパ板３９をストッパ軸３７の回りに常に起立させる方向に付勢している。ストッパ軸３７に取り付けた留め駒４１により、コイルばね４０のばね力を設定することができる。ガイドローラ３１は、一方のストッパ支持体３８に対して軸４２によって回転可能に支持されている。内側テーブルコンベヤ５のストッパ３０についても、略同様の構成となっており、図８において同等の要素には同じ符号を付すことで再度の説明を省略する。
【００３１】
製品集合装置１における内外のテーブルコンベヤ４，５の集合テーブル１１，１５の動作と、集合された製品群の投入装置の動作との関連が図９に示されている。製品集合装置１の集合テーブル１１，１５の作動の様子については図４における作動工程図として段階的に示しているので、この動作については再度の説明を省略する。図４における工程［３］、［５］、［７］、［８］及び［９］が、図９において、工程［１］〜［５］に対応している。この工程［１］〜［４］の間において、集合化された製品群を投入する投入装置５０は、テーブルコンベヤ４，５の上方の把持待機位置で待機している。投入装置５０は、例えば吸着カップから成る把持具を備えた把持装置を兼ねることができる。工程［４］においてサシミ状に部分的に重なることで集合化された製品群Ａ１〜Ａ３が、工程［５］において投入装置５０の下方の位置に搬送されてくると、投入装置５０が下降してきて、製品群Ａ１〜Ａ３を把持する。この際、投入装置５０を僅かに上昇させることで製品群Ａ１〜Ａ３を集合テーブル１１から持ち上げて、製品群Ａと集合テーブル１１とを分離し、テーブルコンベヤ４との干渉を確実に回避してもよい。その後、工程［６］に示すように、テーブルコンベヤ４が駆動されて、集合テーブル１１は投入装置５０の下方の投入経路から外れる位置にまで移動される。
【００３２】
次に、図１０〜図１７を参照して、製品群を段ボール箱Ｂのような容器に箱詰めするときの投入動作を基準として、製品集合装置の動作を説明する。図１０は、本発明による製品集合装置の集合テーブル１１が投入装置５０の把持位置を占めており、集合テーブル１５が製品を集合中である状態を示している。投入装置５０は、集合テーブル１１上でサシミ状に集合された製品群Ａ１〜Ａ３に対して上方から降下して接近する。
【００３３】
図１１は、図１０に示した状態から、投入装置５０が更に下降し、集合テーブル１１上でサシミ状に集合された製品群Ａ１〜Ａ３を吸着・把持した状態を示している。集合テーブル１５上では製品をなおも集合中である。製品群Ａ１〜Ａ３が吸着・把持された状態でテーブルコンベヤ４は駆動されて、集合テーブル１１は投入装置５０のＺ軸方向の投入経路から外れるように移動される。
【００３４】
図１２は、図１１に示す状態からテーブルコンベヤ４が駆動されて、集合テーブル１１がテーブルコンベヤ４の下側走行路にまで移動した状態を示している。集合テーブル１５では、図１５に示すまで小刻みに移動しながら、後続の製品を集合中である。図１３は、図１２に示す集合テーブル１１の位置が投入装置５０の上下動経路にあってこのままでは投入装置５０を下降させると集合テーブル１１と衝突することから、テーブルコンベヤ４を駆動して、集合テーブル１１を投入装置５０の上下動経路から外れた位置まで移動した状態を示している。
【００３５】
図１４は、投入装置５０が、製品群Ａ１〜Ａ３を把持した状態からそのまま下降して、テーブルコンベヤ４，５の集合テーブル１１及び集合テーブル１５と干渉することなく段ボール箱Ｂに投入している状態を示している。図１５は、投入装置５０が、製品群Ａ１〜Ａ３を段ボール箱Ｂに投入した後、製品群Ａ１〜Ａ３の把持を解放して、上昇している状態を示している。集合テーブル１５では後続の製品群Ａ４〜Ａ６の集合が完了している。  
【００３６】
図１６は、その後、投入装置５０が把持待機位置まで上昇した状態にあることを示しており、テーブルコンベヤ５が集合テーブル１５上の製品群Ａ４〜Ａ６を、投入装置５０による把持位置に向かって搬送し、テーブルコンベヤ４が集合テーブル１１を集合開始位置（初期位置）にまで搬送する。図１７は、その後、製品集合装置１が図１０に示す状態に戻り、以上の工程を繰り返して、順次、複数の製品を集合化し、集合化された製品群を段ボール箱Ｂ内に投入して、箱詰めを行っている。
【００３７】
図１８は、搬送装置であるベルトコンベヤ２、及びテーブルコンベヤ４，５（集合テーブル１１，１５）の移動速度の時間変化一例を示すチャート図である。ベルトコンベヤ２の搬送速度は、Ｖｂで一定である。テーブルコンベヤ４，５の移動速度は、製品を集合化するときで、製品が搬出部２ａ（図４等）に搬出されてくる時（図４［３］、［５］、［７］）に、同調する速度で移動し、集合化後直ちに、集合テーブル１１，１５とその上に集合化された製品群を速度Ｖｂよりも速い速度Ｖ１で把持位置へと移動して、その後、停止する。集合化された製品群が投入装置５０によって吸着されると、テーブルコンベヤ４，５は、速度Ｖ１よりも更に速い速度Ｖ２で待機位置Ｐｗへと移動し、そこで一旦停止して次の集合初期位置Ｐｓｇへの移動に備える。以後は、上記の速度パターンに従って、次以降の製品の集合化を繰り返す。
【００３８】
図１９には、テーブルコンベヤ４とテーブルコンベヤ５とが交互に製品の集合化を行う速度パターン、及び両テーブルコンベヤ４，５によって集合化された製品群に対する投入装置の上下動の速度パターンが示されている。テーブルコンベヤ４によって移動される集合テーブル１１とテーブルコンベヤ５によって移動される集合テーブル１５との速度パターンは、それぞれ、図１８に示した速度パターンで速度制御がされるが、互いに半周期のずれを以て設定されている。したがって、集合化された製品群がテーブルコンベヤ４とテーブルコンベヤ５とによって把持位置に交互に搬送されてくると、その度、投入装置５０は、把持位置へ下降して製品群を把持し、集合テーブル１１，１５が把持位置から離れて行った後に、段ボール箱Ｂの投入位置まで速い速度で下降し、製品群を投入位置で把持を解除した後、投入装置５０は把持待機位置にまで上昇して停止し、その把持待機位置にて次の製品群の到来を待機する。投入装置５０は、製品群が把持位置に搬送されてくるのを待つ把持待機位置から下降して製品を把持した後、僅かに上昇して、テーブルコンベヤ５の集合テーブル１１，１５が把持位置から移動し去って当該集合テーブル１１，１５との干渉が回避されるのを待ち、その後に、製品を把持した投入装置５０を把持位置の下方に配置されている段ボール箱Ｂに向かって下降させることができる。
【００３９】
投入装置５０が段ボール箱Ｂ内に製品群を多段で投入する場合、段ボール箱Ｂの高さ位置が一定に保たれるときには、把持装置５０の箱内における下降・把持解除位置が箱内における製品群の段積みの高さに応じて変更される。投入装置５０の下降移動距離が段ボール箱Ｂ内での製品群の段積みの高さに応じて変わるので、段ボール箱Ｂへの製品群の投入位置に応じて投入装置５０の下降速度が変更される。段ボール箱Ｂの１段目投入位置、即ち、最も底となる投入位置に製品群を投入するときは、投入装置５０の下降及びその後の上昇速度は最も速く設定されており、段ボール箱Ｂの２段目投入位置、３段目投入位置のように段ボール箱Ｂ内で多段に集積する場合には、投入装置５０の下降速度及びその後の上昇速度は次第に遅くなるように設定されている。これにより、投入装置５０の上昇・下降速度を変更してテーブルコンベヤ５での製品の搬送時間間隔に合わせることができる。また、段ボール箱Ｂ内における製品群の段積みの高さに応じて段ボール箱Ｂの高さ位置を変更することで、投入装置５０の下降・把持解除位置を一定にすることができる。
【００４０】
本実施例では、投入位置に搬入される製品はサシミ状に一部を重ねて傾斜状態に設定数を集合させて集合化をしていたが、これに限らず、製品を互いに重ねず平面的に密になるように集合化、即ち、平置き状のグループに集合してもよいことは明らかである。
【００４１】
図２０は、本発明による箱詰め装置の別の実施例であって、テーブルを仕切り板付きの搬送台とした場合を示す斜視図である。図２０には、図１等に示す本箱詰め装置の第１の実施例と同等の構成要素及び部位には同じ符号を用いて再度の説明を省略する。無端コンベヤ（内外のテーブルコンベヤ）４，５は複数の回転体に巻き掛けられた一対の無端体としての外側チェーン１０，１０及び内側チェーン１４，１４を備えており、テーブル１１Ｘ及び１５Ｘとしては、一対の無端体１０，１０；１４，１４に有限個数の連続して掛け渡された細長状の板部材１１ａ…，１５ａ…と、当該各板部材又は所定毎の板部材１１ａ…，１５ａ…に立設された仕切り板１１ｂ…，１５ｂ…とから成る仕切り板付きの搬送台で構成されている。製品Ａ…は、隣り合う仕切り板１１ｂ…，１５ｂ…間で傾斜させた状態、或いは殆ど立てた状態で集合させることができる。この箱詰め装置においては、複数の製品Ａ…は、集合状態でテーブル１１Ｘ上に仕切り板１１ｂ…で仕切られて且つ横に起立して載置されている。テーブル１１Ｘ上に載置されている集合状態の製品Ａ…を把持装置３によって一括して把持・投入することで、そのまま、起立した状態で下方に配置されているダンボール箱Ｂ内に効率よく高速に箱詰めをすることができる。
【００４２】
また、実施例として図示し且つ説明したものは、本発明の例示を示すものであって、本発明の技術的範囲内であれば種々の変更が可能である。例えば実施例においては、無端コンベヤとしてスプロケット・チェーンで駆動されるコンベヤを例に挙げて説明したが、歯付きベルトで駆動されるコンベヤであってもよく、この場合、回転体は、例えばスプロケットやプーリであり、無端体はチェーンやベルト（歯付きを含む）とすることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  製品集合装置
２  ベルトコンベヤ                    ２ａ  搬出部
３  把持装置
４  外側テーブルコンベヤ       
５  内側テーブルコンベヤ
６，７  回転軸                        ８，９  外側スプロケット
１０  外側チェーン
１１  集合テーブル              １１ａ  細長板    １１ｂ  仕切り板
１２，１３  内側スプロケット
１４  内側チェーン
１５  集合テーブル              １５ａ  細長板    １５ｂ  仕切り板
１６  取付けアダプタ                  １７  連結ピン
１８  摩擦シート
２０，２３  サーボモータ              ２１，２４  出力軸
２２，２５  駆動スプロケット
３０  ストッパ                        ３１  ガイドローラ
３２  ガイドレール                    ３３，３４  ガイド部分
３５  平行ガイド部分                  ３６  取付けアダプタ
３７  ストッパ軸                      ３８  ストッパ支持体
３９  ストッパ板                      ４０  コイルばね
４１  留め駒                          ４２  軸
５０  投入装置
Ａ１〜Ａ６  製品                      Ｂ  段ボール箱
Ｓ１，Ｓ２  区間
Ｐｗ  待機位置                        Ｐｓｇ  集合初期位置
把持待機位置Ｐｖｗ                    Ｐｔ  投入位置
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図９】
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