(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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製品を載置するテーブルを有していて当該テーブル以外の部分は空いた空間となっている複数の無端コンベヤ、及び前記テーブル上の前記製品を把持して当該把持した製品を箱内に投入する投入装置を備えており、
前記投入装置は、前記テーブル上の前記製品を把持する把持位置を通る上下方向に駆動され、前記投入装置が前記製品を把持した後に前記無端コンベヤのすべての前記テーブルが前記無端コンベヤの駆動によって前記投入装置の上下方向経路の外に移動されることで前記投入装置の前記上下方向経路上に前記無端コンベヤの前記空間が位置している状態で、把持した前記製品を前記把持位置の下方に配置されている前記箱内に投入することを特徴とする箱詰め装置。
【請求項２】
前記無端コンベヤは、各々が別々のサーボモータで駆動されていることを特徴とする請求項１に記載の箱詰め装置。
【請求項３】
前記各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、前記テーブルは前記一対の無端体に有限個数の細長状の板部材が連続して掛け渡されて成る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又は２に記載の箱詰め装置。  
【請求項４】
前記テーブルは所定毎の前記板部材に立設された仕切り板を更に備えていることによって、前記搬送台は仕切り板付きの搬送台として構成されていることを特徴とする請求項３に記載の箱詰め装置。
【請求項５】
前記複数の製品は、集合状態で前記テーブル上に載置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の箱詰め装置。
【請求項６】
前記投入装置による前記把持位置は、前記無端コンベヤの前記循環経路が反転される端部の近傍に配置されており、前記無端コンベヤは、前記製品が前記投入装置によって把持された後に早送りされて、前記テーブルを、反転後の前記循環経路において前記投入装置の前記上下方向経路が交差する位置を通過して移動させて前記投入装置の前記上下方向経路に前記空間を位置させ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箱詰め装置。
【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箱詰め装置に関する。
【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、製品集合装置によって、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、集合された製品群を吸着などの手段で把持して、当該把持手段を投入手段としても兼用させることで、製品集合装置の外部位置に置かれた段ボール箱のような容器へ投入する箱詰め装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
この箱詰め装置は、図２１に示されているように、整列搬送機構の製品搬送コンベア５４と並走するように別途設けられた容器搬入用のコンベア５６を備えており、この製品搬送コンベア５４と容器搬入用のコンベア５６とを囲うように箱詰め機構本体６１を備えている。箱詰め機構本体６１には、製品搬送コンベア５４と容器搬入用のコンベア５６との中間位置の上方位置において固定されて１８０度ずつ間欠的に往復回転する旋回用サーボモータ６２が設けられており、モータ６２の駆動軸６２ａにはアーム部材６３が固定されており、サーボモータ６２の駆動により、アーム部材６３が搬送コンベア５４で箱詰め作業部イに搬入された製品Ｘの上方と容器搬入用コンベア５６で同じく箱詰め作業部イに搬入された段ボール箱Ｙの上方との間で往復旋回される。アーム部材６３の両先端部には、支持部材６４，６４が昇降自在に支持されており、各支持部材６４，６４の下端部には製品Ｘ…Ｘを吸引作用で捕獲し又は解除する吸引パッド６５，６５が取り付けられている。吸引パッド６５，６５には、フレキシブルな配管６８ａ，６８ａを通じて吸引用のブロワ６８が接続されている。また、箱詰め機構本体６１には、サーボモータ６２ないしアーム部材６３で旋回された各支持部材６４，６４と係合してこれを昇降させる第１昇降機構６６及び第２昇降機構６７が設けられている。
【０００４】
上記の箱詰め装置は、こうした構成により、アーム部材６３の旋回往復動及び支持部材６４，６４の上下動、並びに吸引パッド６５，６５の吸引作用によって、アーム部材６３が反回転する毎に、箱詰め作業部イに搬入された製品Ｘ…Ｘが上記吸引パッド６５，６５で上方から吸着保持され、製品の捕獲と箱詰めとが同時並行的に行なわれ、段ボール箱Ｙ内に順次箱詰めされる。
【０００５】
このような従来の箱詰め装置は、同じ箱詰め作業部イとはいえ、搬送コンベア５４で箱詰め作業部イに搬入された製品Ｘ…Ｘの位置と、容器搬入用コンベア５６で搬入された段ボール箱Ｙの位置との平面位置が異なっているために、アーム部材６３の旋回往復動によって、製品Ｘ…Ｘを吸引作用で捕獲し又は解除する吸引パッド６５，６５を備えた支持部材６４，６４を旋回させる必要がある。即ち、投入装置は箱搬送ラインと並列するレイアウトとされており、製品をその搬入位置から箱内への投入位置へ移動させるのに、旋回・上下動の２軸が必要になる。そのため、箱詰めのための機構が複雑になっており、サーボモータ等の駆動源やその制御等のための部品点数や製造コストの増加、及び必要な装置スペースの増大といった問題を抱えているのが実情である。
【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、搬送されてきた製品を把持して旋回させるのではなく、把持された製品の移動量を可及的に少なくしながら箱内へ投入して製品の箱詰めを可能にすることについて、解決すべき課題がある。
本発明の目的は、搬送されてきた製品を把持した後、旋回させることなく上下動させるのみで箱内への投入を行うことにより、搬送されてきた製品の旋回に要する機構・工程を省略して簡素化し、部品点数を削減して製造コストを低減し、箱内への投入のための機構に要するスペースを削減し、更に、搬送されてきた製品について、その把持から箱内への投入を高速に行って、箱内への投入速度を向上することができる箱詰め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】
本発明による箱詰め装置は、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製品を載置するテーブルを有していて当該テーブル以外の部分は空いた空間となっている複数の無端コンベヤ、及び前記テーブル上の前記製品を把持して当該把持した製品を箱内に投入する投入装置を備えており、前記投入装置は、前記テーブル上の前記製品を把持する把持位置を通る上下方向に駆動され、前記投入装置が前記製品を把持した後に前記無端コンベヤのすべての前記テーブルが前記無端コンベヤの駆動によって前記投入装置の上下方向経路の外に移動されることで前記投入装置の前記上下方向経路上に前記無端コンベヤの前記空間が位置している状態で、把持した前記製品を前記把持位置の下方に配置されている前記箱内に投入することを特徴としている。
【０００９】
本箱詰め装置によれば、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がそれぞれテーブルを備えていて当該テーブル以外の部分は空いた空間となっており、各テーブル上に単独状態又は複数の集合状態で載置された製品が、各コンベヤによって同じ搬送方向で把持位置向かって順次搬送される。把持位置に搬入されてきた製品はその位置で投入装置に把持され、その後、無端コンベヤは駆動されて、製品を搬送してきたテーブルは把持位置から搬送方向後流側へと移動する。他のテーブルも含めてすべてのテーブルが投入装置の上下方向経路の外に移動されて、上下方向経路が無端コンベヤと空いた空間で交差する状態となっているとき、投入装置は、製品を把持しつつ、テーブルが存在しておらず邪魔の無い空いた空間を通して上下方向経路に沿って下方向に駆動されて、把持した製品を把持位置の直下に置かれている箱内に投入する。投入装置は、箱内に製品を投入した後、上下方向経路に沿って上動し、コンベヤの搬送面よりも上方に至って、次に把持位置に到来する製品に備える。したがって、無端コンベヤは、投入装置が待機位置に戻ったときに、前回と同じ方向に駆動され、製品を直ちに把持位置に搬送することができる。
【００１０】
本箱詰め装置において、無端コンベヤは、各々が別々のサーボモータで駆動することができる。複数の無端コンベヤのそれぞれを別々のサーボモータで駆動することで、各テーブルの位置を個別に制御可能となり、投入装置の作動時には、各テーブルを予め投入装置の上下方向経路の外に移動させて各テーブルと投入装置とが干渉するのを回避することができる。
【００１１】
本箱詰め装置において、前記各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、前記テーブルは前記一対の無端体に有限個数の細長状の板部材が連続して掛け渡されて成る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、複数の細長状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。スノコ状の搬送台は、無端体が巻き掛けられる回転体の回りを折れ曲がる状態で通過することができる。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。また、テーブルをスノコ状の搬送台で構成した上記箱詰め装置において、前記テーブルが所定毎の前記板部材に立設された仕切り板を更に備えていることによって、前記搬送台を仕切り板付きの搬送台、即ち、仕切り板付きのスノコ状の搬送台として構成することができる。仕切り板を備えた又は備えていない各板部材は隣の板部材に対して、無端体が巻き掛けられる回転体の回りを折れ曲がる状態で通過することができる。
【００１２】
本箱詰め装置において、前記複数の製品は、集合状態で前記テーブル上に載置されているものとすることができる。集合状態でテーブル上に載置されている製品を一括して把持・投入することで、効率のよい高速な箱詰めをすることができる。投入位置に搬入される製品は、設定数のサシミ状又は平置き状のグループに集合されることができる。仕切り板付きの搬送台でテーブルを用いた場合には、製品は、隣り合う仕切り板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、そのように仕切り板によって傾斜又は起立した状態の製品を、密集した状態で一括して把持・投入される。
【００１３】
本箱詰め装置において、前記投入装置による前記把持位置は、前記無端コンベヤの前記循環経路が反転される端部の近傍に配置されており、前記無端コンベヤは、前記製品が前記投入装置によって把持された後に早送りされて、前記テーブルを、反転後の前記循環経路において前記投入装置の前記上下方向経路が交差する位置を通過して移動させて前記投入装置の前記上下方向経路に前記空所を位置させることができる。投入装置による製品の把持位置を無端コンベヤの循環経路が反転される端部の近傍に配置することで、把持位置への搬入を済ませた無端コンベヤは、その後、循環経路の端部を反転して、投入装置の上下方向経路に空所を位置させて、上下方向経路上にはテーブルが無く投入装置が通過するのに邪魔のない空間を素早く位置させて、投入装置が上下方向経路に沿って下方向に駆動されるのを早期に許容するとともに、後ほど箱詰めされる製品を受け取る位置へと早期に移動することになり、無端コンベヤの動きやスペースに無駄がなく、無端コンベヤをコンパクトに構成し、単位サイクル当たりの箱内への投入速度を向上することができる。
【００１４】
本箱詰め装置において、把持位置においては、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されている。即ち、投入位置では、Ｚ軸投入ロボットが単独の製品又は集合状態の製品を把持し、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、製品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、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。
【００１５】
本箱詰め装置において、投入装置は、製品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、或いは仕切り板付きの搬送台の場合には仕切り板の高さを僅かに越える程度に上昇して、無端コンベヤのテーブルが把持位置から移動し去った後に、把持位置の下方に配置されている箱に向かって下降させることができる。
【００１６】
本箱詰め装置において、投入装置が箱内に製品を多段で投入する場合、箱の高さ位置が一定に保たれるときには、投入装置の箱内における下降・把持解除位置を、箱内における製品の段積みの高さに応じて変更することができる。このとき、投入装置の下降移動距離も箱内での製品の段積みの高さに応じて変わるので、投入装置の上昇・下降速度を変更して無端コンベヤでの製品の搬送時間間隔に合わせることができる。また、投入装置の下降・把持解除位置が一定であるとするときには、箱内における製品の段積みの高さに応じて箱の高さ位置を変更することができる。
【発明の効果】
【００１７】
このように、本発明による箱詰め装置においては、投入装置について、製品搬入用のコンベヤによってテーブル上に搬入された製品を把持する把持位置と、把持された製品を箱内に投入する投入位置とが平面で見て同じ位置であって上下方向に重なっていて、投入装置は、把持した製品を単に上下動（主として、下方への投入動作のみ）させて箱内への投入を行うことができ、従来の箱詰め装置のようにこれら把持位置と投入位置が平面で見て異なった位置に配置されているという構造ではないので、把持した製品を旋回させる必要がない。また、把持位置と投入位置とが同じ上下方向に重なっているため、搬送されてきた製品の旋回に要する機構・工程を省略して簡素化し、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。また、無端コンベヤは、特殊な構造を要することなく、通常の駆動をさせるだけで上下方向経路上にテーブル等の邪魔になるようなものがない空間を位置させることができ、その状態では上下方向経路に沿った動作をする投入装置と無端コンベヤとの干渉が回避されて、製品を箱内に投入させることができる。更に、箱内への投入のための機構に要するスペースを削減し、搬送されてきた製品について、その把持から箱内への投入を高速に行って、箱内への投入速度を向上することができる。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、無端コンベヤについては通常の駆動によってテーブルを投入装置と干渉しない位置に移動し、投入装置については上下方向経路に沿う動作だけで投入動作を行うので、箱詰め装置がシンプルな構成となって制御の負担も軽い。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、搬送コンベヤと投入装置とを並列に配置する従来の配置と比べて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、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】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。
【図２１】従来の箱詰め装置の一例を示す図である。
【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箱詰め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，１１ａ同士が外側スプロケット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、即ち空いた空間（代表して、図９（６）と図１３に符号２６，２７でそのコンベヤ駆動方向に広がる範囲を示す）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、それぞれ互いに同じ位置を占め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に示すように空いた空間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。把持装置でもあり且つ箱詰めの主要な装置である投入装置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の上下方向経路２８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、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の上下方向経路２８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、外側テーブルコンベヤ４を駆動して、集合テーブル１１を投入装置５０の上下方向経路２８から外れた位置まで移動し、投入装置５０の下方において、上下方向経路２８が内側テーブルコンベヤ５の空いた空間２７と外側テーブルコンベヤ４の空いた空間２６と交差している状態を示している。
【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
２６，２７  空いた空間 ２８  上下方向経路
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
Ｐｖｗ  把持待機位置                  Ｐｔ  投入位置
【図１】
0005628548.tif 000002
【図２】
0005628548.tif 000003
【図３】
0005628548.tif 000004
【図４】
0005628548.tif 000005
【図５】
0005628548.tif 000006
【図６】
0005628548.tif 000007
【図７】
0005628548.tif 000008
【図８】
0005628548.tif 000009
【図９】
0005628548.tif 000010
【図１０】
0005628548.tif 000011
【図１１】
0005628548.tif 000012
【図１２】
0005628548.tif 000013
【図１３】
0005628548.tif 000014
【図１４】
0005628548.tif 000015
【図１５】
0005628548.tif 000016
【図１６】
0005628548.tif 000017
【図１７】
0005628548.tif 000018
【図１８】
0005628548.tif 000019
【図１９】
0005628548.tif 000020
【図２０】
0005628548.tif 000021
【図２１】
0005628548.tif 000022