(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に易変形性のベローズ型又はカップ型構造をなす弾性材料からなる筒体を有し、該筒体の上方側からの負圧供給により該筒体の下端開口に密着した物品を吸着保持する吸着子において、
前記筒体の上下方向の収縮を規制する収縮規制手段を該筒体の周方向の一部に設け、前記筒体の下端開口の上方への縮みを該収縮規制手段を設けた部分に対し、該収縮規制手段を設けていない他の部分を大きくしたことを特徴とする物品吊持用の吸着子。
【請求項２】
請求項１において、前記収縮規制手段は、前記筒体の上下方向の上部側に限定して設けられ、下部側は全周が易変形性部分に構成されていることを特徴とする物品吊持用の吸着子。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記収縮規制手段は、弾性材料からなる前記筒体と一体に収縮規制部分として型成形したものであることを特徴とする物品吊持用の吸着子。
【請求項４】
複数の物品を整列して待機させるプール部と、物品が詰められる箱容器を開口状態で待機させる箱待機部と、プール部に待機された物品を複数の吸着子に各一個宛て吸着保持して吊り上げると共に、箱待機部に移動して箱内に挿入し吸着を解除する吸着子吊持具と、前記物品のプール部と箱待機部の間で該吸着子吊持具を移動させる吸着子吊持具移動手段とを備え、前記吸着子吊持具は、その下部に一列又は縦横に行列して前記請求項１ないし３のいずれかの吸着子を複数有すると共に、これら各吸着子の筒体に設けた収縮規制手段が周方向の一定位置に揃えられていることを特徴とする箱詰装置。
【請求項５】
請求項４において、前記箱待機部は、水平面に対して箱容器を傾斜して待機させることを特徴とする箱詰装置。
【請求項６】
請求項４において、前記箱容器は、各物品の挿入用凹部がそれぞれ独立した傾斜底面をなすものであることを特徴とする箱詰装置。
【請求項７】
請求項４において、前記吸着子吊持具は、その下部に縦横に行列して複数の前記吸着子を有していると共に、前記箱容器に物品を挿入する前に該吸着子間の間隔を狭くして物品を傾斜重なり状態で箱詰するものであることを特徴とする箱詰装置。
【請求項８】
請求項４において、前記吸着子吊持具は、その下部に複数の前記吸着子を一列に有していると共に、該列方向とは直角な方向に物品を傾斜させるように前記収縮規制手段の周方向位置が揃えられて構成され、該吸着子吊持具を移動させる前記吸着子吊持具移動手段は、列単位の物品の吸着保持及び吸着解除を所定回数行って前記箱容器内に挿入する物品を傾斜重なり状態で箱詰するものであることを特徴とする箱詰装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トマト、茄子、胡瓜、柿、リンゴ等の農産物、菓子その他の食品、あるいは比較的小さな小物包装体などの物品を、待機位置から吸着保持して所定の移送先に移載する移送用の吸着子（吸着保持体）、及びこの吸着子を用いた箱詰装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来より、箱詰めなどのために物品を移載する手段として、負圧により物品を吸着保持して吊り上げ、その吸着保持状態のまま所定位置に移動し、吊り下ろして吸着を解除するという一連の作業を行う吸着子吊持具を備えた物品移載装置が知られており、この吸着子吊持具の物品と係合する吸着子（吸着保持体）としては、ゴム製，合成樹脂製の一般にカップ型あるいはベローズ（蛇腹）型のものが知られている。
【０００３】
これらの吸着子は、例えばベローズ型吸着子は物品を吸着した際に蛇腹が上下縦方向に均等に縮むことで吸着前の水平姿勢のまま物品を吸着保持することができ、またカップ型吸着子もそのカップの形状と弾性で同様に水平姿勢のまま物品を吸着保持できるもので、いずれも、吊り上げ時の水平姿勢を維持したまま箱に詰める際の姿勢を安定させて箱詰めできる特徴がある。
【０００４】
このような吸着子を有する吸着子吊持具を用いて物品をマトリックス状，千鳥状などの態様で一度に箱詰めする場合を考えると、前記の吸着子を縦×横に配列して合計で例えば１４個，１６個有するように構成した吸着子吊持具をもつ装置（例えば特公平８−５６８号公報、特開昭６３−４４４１１号公報、特公昭５６−３２１６９号公報等を参照）では、一度に箱に挿入される物品同士が相互に密接して互いの移動を規制し合うから、これによって各物品の箱詰め時の姿勢が安定する利点が得られる。したがってこの場合には、個々の物品毎の挿入用凹部が形成されているトレイパックを使用しなくとも、安定した箱詰めが可能とできる。
【０００５】
しかし、球塊状の青果物等の物品を一つづつあるいは一列づつ移載する箱詰め装置では、上記のトレイパックを用いない場合には、物品を吊り下ろして吸着を解除したときに、図１５で示すように、球塊状の物品Ｐが箱５内で転がってしまうという虞れがある。実際に柑橘類やトマトなどではトレイパックを使用しないで箱詰めする場合があるので、この問題は無視できない。
【０００６】
このような転がり易い球塊状の青果物等を移載する場合の上記不具合をなくす対策としては、例えば箱を若干傾斜して待機させ、傾斜した箱の下方側から順次に一列づつ詰めることが考えられ、これにより一列づつ箱詰めされる青果物等の転がりの不具合は解消できる。
【０００７】
また、転がり易いことへの対策ではないが、箱を傾斜させることに代えて、吸着子で吸着した物品の吸着保持姿勢を強制的に傾けるようにした箱詰装置の提案（実開平３−８１８０３号公報参照）がある。この装置は、例えば菓子などを斜めの姿勢で箱に詰める場合に有効であり、一つ一つの受入れ部の底面が傾斜したトレイパックを箱容器に嵌挿し、その各受入れ部に適合するように物品を傾斜させるため、吸着子の側方に物品が係合する当て片を設けて吸着保持姿勢を強制的に傾けるようにした構成に設けられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の箱を斜めにして詰める方式の箱詰装置は、一列づつ青果物等を詰める際の転がりを防ぐには有効であるが、傾斜した箱に対して物品は水平姿勢をなしているため、物品の詰め状態が斜めになってしまい、箱の傾斜分だけ青果物の芯がずれ（例えばヘタの中心が若干横にずれ）て箱詰め状態の見栄えが悪いという問題がある。
【０００９】
また、吸着子の側方に物品の吸着姿勢を強制的に傾ける当り片を設けた構成の箱詰装置は、傷み易い青果物では当り片との係合で青果物等を傷めてしまう問題があり、また同じ種類の青果物でも大きさ形状が様々であるから当り片との係合による傾斜の姿勢が一定しないという問題を招くし、吸着保持する物品の種類によっては当り片の位置を調節しなければならないという問題もある。また吸着子の周囲に当り片が組み付けられるために、吸着子吊持具の構造が複雑になるという問題があるし、マトリックス状，千鳥状などの密集した態様で多数を一度に箱詰めする吸着子吊持具としては、当り片が邪魔になって不適である。
【００１０】
本発明は、以上のような従来装置の不具合を解消することができ、物品を傾斜して吸着吊持するための構成が簡易な吸着子、及びこの吸着子を用いた箱詰装置を提供することを目的としてなされたものである。
【００１１】
また本発明の別の目的は、吸着吊持する青果物等の物品を常に一定の傾斜姿勢で吸着吊持することができる吸着子、及びこの吸着子を用いた箱詰装置を提供するところにある。
【００１２】
本発明の更に別の目的は、簡易な構成であるためその製作を容易かつ安価に行うことができる吸着子、及びこの吸着子を用いた箱詰装置を提供するところにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成する本願発明の特徴は、前記特許請求の範囲の各請求項に記載したところにあり、その請求項１の吸着子の発明は、上下方向に易変形性のベローズ型又はカップ型構造をなすゴム，合成樹脂等の弾性材料からなる筒体を有し、該筒体の上方側からの負圧供給により該筒体の下端開口に密着した物品を吸着保持する吸着子において、前記筒体の上下方向の収縮を規制する収縮規制手段を該筒体の周方向の一部に設け、前記筒体の下端開口の上方への縮みを該収縮規制手段を設けた部分に対し、該収縮規制手段を設けていない他の部分を大きくしたことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、筒体の下端開口の上方への縮みを収縮規制手段を設けた部分に対し、該収縮規制手段設けていない他の部分を大きくしたことで、物品の負圧吸着時に筒体自体の上下方向における収縮変形で筒体の下端開口が傾斜し、物品を傾斜姿勢で吸着保持することができる。またこのように物品を吸着保持した吸着子を所定の移載位置に移動して後、物品を吊り下ろして負圧作用を解除すれば、吸着子の変形が戻って吸着を解除することができ、この際、物品を吊り下ろした面が水平面であれば水平の姿勢で吸着を解除できるし、吊り下ろした面が吸着保持の傾斜姿勢と略一致した傾斜面であればその傾斜面に沿った姿勢で吸着を解除でき、更に、物品の一部を隣接する物品に重ねるようにすれば傾斜重なり状態で吸着を解除することができる。
【００１７】
このような収縮規制手段としては、上下方向について実質的に圧縮されない蛇腹間のリブを設ける例を挙げることができる。
【００１８】
この発明によれば、物品を吸着する際、筒体の下端開口をその収縮規制手段を設けた部分の下端を中心として物品の傾斜を一定化し、また安定化して吸着保持できる。
【００１９】
本願の請求項２の発明は、前記筒体の上下方向の収縮を規制する前記収縮規制手段を、該筒体の上下方向の上部側に限定して設け、下部側は筒体の全周を易変形性部分に構成したことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、物品を吸着するときの吸着子の密着性は筒体下部側全周の易変形性部分で十分に確保でき、また物品の傾斜姿勢で吸着保持する要求は上部側の収縮規制手段により確保できる。
【００２１】
本願の請求項３の発明は、前記の収縮規制手段を、弾性材料からなる筒体と一体の収縮規制部分として型成形したことを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、ゴム，合成樹脂等の型成形時に同時に収縮規制部分を形成させることができるので、吸着子としての機能に加えて前記不均等性による物品の傾斜吸着保持機能を併せ有する吸着子を単品として量産できる。
【００２３】
本願の請求項４の箱詰装置の発明は、複数の物品を整列して待機させるプール部と、物品が詰められる箱容器を開口状態で待機させる箱待機部と、プール部に待機された物品を複数の吸着子に各一個宛て吸着保持して吊り上げると共に、箱待機部に移動して箱内に挿入し吸着を解除する吸着子吊持具と、前記物品のプール部と箱待機部の間で該吸着子吊持具を移動させる吸着子吊持具移動手段とを備え、前記吸着子吊持具は、その下部に一列又は縦横に行列して前記した構成の吸着子を複数有すると共に、これら各吸着子の筒体に設けた収縮規制手段が周方向の一定位置に揃えられていることを特徴とする。
この発明によれば、吸着子吊持具が吸着子を一列に有する場合には、一列の物品を一定方向に傾斜させた状態でプール部から吊り上げ、箱容器に移動して吸着解除することで一括して移載することができ、これを繰り返すことで縦横の行列で所定の個数の物品を箱詰めすることができる。また吸着子吊持具が吸着子を縦横に行列した状態で有する場合には、複数の物品を一括して移載し箱詰めすることができる。
【００２４】
本願の請求項５の発明は、箱待機部において、水平面に対して箱容器を傾斜して待機させることを特徴とする。
本願の請求項６の発明は、箱容器が各物品の挿入用凹部がそれぞれ独立した傾斜底面をなすことを特徴とする。
【００２５】
請求項５、６の発明によれば、箱容器を傾斜して待機させる方式では、傾斜して吸着保持した物品をその傾斜と略一致するように傾斜して待機された箱容器に一括して箱詰めすることができる。また一つ一つの物品の挿入用凹部がそれぞれ独立した傾斜底面をなすようにトレイパックの嵌挿などによって形成されている箱容器を使用する場合には、各凹部毎に傾斜底面に一致した姿勢で物品を安定，確実に挿入，箱詰めさせることができる。
【００２６】
本願の請求項７の発明は、吸着子吊持具が、その下部に縦横に行列して複数の吸着子を有していると共に、箱容器に物品を挿入する前に吸着子間の間隔を狭くして物品の傾斜重なり状態で箱詰するものであることを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、一括して移載する物品を傾斜重なり状態として一度に箱詰めすることができる。
【００２８】
本願の請求項８の発明は、吸着子吊持具が、その下部に複数の吸着子を一列に有していると共に該列方向とは直角な方向に物品を傾斜させるように収縮規制手段の周方向位置が揃えられて構成され、また該吸着子吊持具を移動させる吸着子吊持具移動手段が、列単位の物品の吸着保持及び吸着解除を所定回数行って箱容器内に挿入することで物品を傾斜重なり状態で箱詰するものであることを特徴とする。
【００２９】
この発明によれば、前記の一括箱詰めの場合と同様の物品の傾斜重なり状態での箱詰めを、一列毎の移載で行うことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面に示した実施形態に基づいて説明する。
【００３１】
実施形態１
図１〜図１０に示した本例は、フリートレイの上に球塊状の青果物を載せて選別仕分けし、所定の等階級別のプール部に排出された青果物を一列づつ箱詰めする箱詰装置の例を示したものである。
【００３２】
図２は、本例の吸着子を採用した青果物の箱詰装置を含む選別設備を平面図で示したものであり、後述の説明から分かるように、青果物Ｐを載せた容器としてのフリートレイ４を（図１，３参照）、搬送コンベア１上で搬送させながら、途中に設けた計測装置（図示せず）により所定の計測（本例では説明の便宜上階級要素の「大きさ」を計測するものとして以下説明するがこれに限定されない）を行い、この計測結果に基づいて仕分けすべき等階級がコンピュータ等を用いて判別され、図２に示すように搬送コンベア１から横方向（図の下方）に接続された階級別の分岐箱詰ライン２（図ではその一部の２1 〜２2 を示している）の分岐コンベアに、該当する階級の青果物を載せたフリートレイ４を排出させるようになっている。
【００３３】
上記の分岐箱詰ライン２（２1 ，２2 ）は、図３に示すように、搬送コンベア１からの排出装置２１1 ，２１2 、分岐コンベア２２1 ，２２2 、箱詰めのために設定された容器プール部２３、及び箱詰装置としての作業ロボット２４からなっている。以下これらについて説明する。
【００３４】
上記の排出装置２１は、例えば特開平６−２７８８４８号公報で開示されている仕分け排出装置を用いて構成することができ、本例では、排出青果物の量が多い場合を考慮して各分岐コンベア２２1 ，２２2 を二レーンに設けて、これらの二レーンにフリートレイ４を振り分けできるように構成されている。すなわち、上記排出装置２１は、外周部の内側に周方向に沿って等間隔に多数の電磁吸着部２１２を有していてかつ図２の矢印方向に回転する回転テーブル２１１と、搬送コンベア１上からフリートレイ４を分岐箱詰ラインに排出するために該フリートレイ４を転向させるべく、所定の位置で回転テーブル２１１に周状に配置された電磁吸着部２１２の一つを励磁させる一つの励磁手段２１３と、上記の二レーンにフリートレイ４を振り分けるために所定の２カ所の位置に固定して設けられた該電磁吸着部２１２の励磁解除手段２１４，２１５とから構成されている。
【００３５】
以上の構成により、例えば計測装置で計測した結果に基づき、図２に示した特定の分岐箱詰ラインの階級（例えば大きさＬ）に選別された青果物Ｐを載せたフリートレイ４が、図２の左側の排出装置２１1 の位置を通過する際に、コンピュータ等の制御手段（図示せず）からの指令により上記励磁手段２１３が励磁されることで、該当するフリートレイ４は電磁吸着部２１２をもつ回転テーブル２１１に磁気吸着され、該回転テーブル２１１の回転に従って搬送コンベア１上から横方向（図の下方）に排出されることになる。そして、制御手段からの指令により励磁解除手段２１４，２１５のいずれかを作動させることで上記吸着を解除し、排出したフリートレイ４を二レーン２２１，２２２のいずれかに送り込む。この振り分けは均等であってもよいが、本例では右側のレーン２２１を主レーンとし、この主レーンがいっぱいとなったときにだけ左側の補助レーン２２２にフリートレイ４を送り込むようにしている。また本例では、図２の右側に図示した排出装置２１2 が、例えば大きさＭの階級の青果物Ｐを載せたフリートレイ４を排出するために設置されており、したがって図２の分岐箱詰ラインは、右側が大きさＭの階級の青果物の箱詰め用、左側が大きさＬの階級の青果物の箱詰め用として設けられていることになる。
【００３６】
次に分岐コンベア２２について説明すると、本例のこの分岐コンベア２２1 ，２２2 はベルトコンベアあるいはローラコンベアなどにより構成されていて、排出されたフリートレイ４を下流側に搬送するようになっている。また、この分岐コンベア２２1 ，２２2 の下流は、上述のように一つの排出装置２１に対して二レーン２２１，２２２が各々一列にフリートレイ４を集積するように設けられていて、かつ、二レーンのうちの右側を主レーン２２１として、この主レーン２２１の集積がいっぱいとなるまでは該主レーン２２１にフリートレイ４が送り込まれるようになっている。また各レーン２２１，２２２の搬送終端位置には、フリートレイ４を停止させるためのストッパ機構２２３が配置されていて、通常はフリートレイ４の搬送を停止させるように作用し、図示しないセンサによって、集積されたフリートレイ数が所定の個数（後述の箱詰め作業で一度に取上げられる個数）が集積したことが検出されると、後段の箱詰め作業の進行状況に応じて制御手段からの指令に基づいて搬送を許す状態に切換えられて該所定個数のフリートレイ４を箱詰め位置に送り込み、該所定個数の送り込みの後、後続のフリートレイ４の送り込みを再び停止させるように、該ストッパ機構２２３は搬送停止状態に復帰される。このようなストッパ機構２２３は例えばストッパ板とシリンダ装置等を組み合わせて構成することができる。
【００３７】
次に容器プール部２３について説明すると、本例のこの容器プール部２３は、上記レーン２２１，２２２から送り込まれる所定個数のフリートレイ４を、箱詰めのために一列に整列させて停止させる箱詰めレーン２３１として構成されている。
【００３８】
すなわち、本例においては図２の右側の排出装置２１2 に連なる分岐コンベア２２2 の主レーン２２１の終端から直線的に連続するように送り込みレーン２３２が設けられると共に、これに隣接する補助レーン２２２の終端からのフリートレー４や、図２の左側の排出装置２１1 に連なる二つのレーン２２１，２２２の終端から送り出されるフリートレイ４を上記送り込みレーン２３２に連続させる直角レーン２３３が設けられ、これにより、所定のレーンから所定個数だけ送り出されたフリートレイ４は、容器プール部２３である箱詰めレーン２３１上に送り込まれることになる。
【００３９】
送り込まれた所定個数のフリートレイ４はストッパ機構２３４により停止され、箱詰め待機状態とされる。なおこのストッパ機構２３４は、上記ストッパ機構２２３と同様に構成することができ、青果物の吊り上げ終了時点（ないし吊り上げ後の送り出しに支障のなくなった時点）で搬送阻止を解除する状態に切換えられて搬出コンベア２３５へ空のフリートレイ４を送り出し、所定個数の送り出し後、後続のフリートレイ４を再び停止させる状態に復帰される。図２，図３の２３６は、空フリートレイ４の戻りコンベアである。なお以上の各レーンはそれぞれベルトコンベアあるいはローラコンベア等により構成される。
【００４０】
なお、本例においては、上記容器プール部２３において、フリートレー上の青果物を吸着吊持装置で吊り上げて移載箱詰めする際に、フリートレー４が浮き上がることを確実に防止できる容器浮き上がり防止手段が設けられている。
【００４１】
なお、本例の容器プール部２３の箱詰めレーン２３１には、トレイ浮き上がり防止用の係合ブラケット１２が設けられている。これは、箱詰めレーン２３１のベルトコンベア２３１１の両側ガイド壁２３１２の上面に一対に固設された上方への短柱１２１と、これら短柱１２１の上端に内向きに突出するように偏心して固設された円形板１２２とから構成されている。本例におけるこれらの係合ブラケット１２は、容器プール部２３１にストッパ機構２３４で待機・停止された複数のフリートレー４に各一個宛となるように、各フリートレー４の停止位置に対応して各一対に設けられるという特徴的な構成をなしており、各フリートレー４の停止状態において箱詰めレーン２３１の横方向（搬送方向に直角な方向）の直径線の位置に配置されている。このような構成をなすことにより、内向きに比較的短く突出するだけで、フリートレー４が浮き上がろうとした場合にこれに係合して浮き上がりを阻止できる。またフリートレー４の中心を搬送方向に離隔している係合ブラケット１２の間に移動させることで該フリートレー４ごとこれを容易に上方に取り出すことができるので、箱詰めに不適な青果物が紛れ込んでいるような場合に、これを除去することが簡単にできる。
【００４２】
２４は、箱詰装置の主要部をなす作業ロボット２４を示し、本例のこの作業ロボット２４は、垂直多関節型のアーム機構を有する作業ロボットとして構成されており、上記容器プール部２３の箱詰めレーン２３１に一列に整列待機された所定個数のフリートレイ４の上から、一列の青果物Ｐを吊り上げ、後述する箱待機部に斜めにセットした段ボール箱５に一列づつ順次に詰めるように動作する。そして本例のこの作業ロボット２４は、大きさＬの青果物Ｐの場合は合計で５個×４列（計２０個）を箱詰めし、大きさＭの青果物Ｐを詰める場合には合計で６個×４列（計２４個）を箱詰めするものであり、個数が異なることに対応できるように、図４に示すように一部の吸着子が吊り上げに関与しない退避状態の位置に退避できるように設けられているという特徴的な構成を有している。
【００４３】
この作業ロボット２４の詳細は図３〜図５に示され、本体２４１から平行四辺形リンクモーションを行う根元リンク機構２４２が延出され、この根元リンク機構２４２の先端に水平軸回りの回転を許すヒンジを介して、平行四辺形リンクモーションを行う先端リンク機構２４３を連結し、更にこの先端リンク機構２４３の先端に吸着子吊持具２４４をブラケット２４５を介して連結して構成され、これらのリンク機構で構成されたアーム機構により、ブラケット２４５は常に水平姿勢を維持しながら上下，前後に移動できるようになっている。なお、根元リンク機構２４２には、本体２４１の前側の支持アームの下端部に該支持アームを前後左右に揺動させる駆動装置（図示せず）が設けられていると共に、本体２４１の後側の支持アームの下端部には該支持アームを上下方向に移動させる駆動装置（図示せず）が設けられていて、これら両者の支持アームの揺動及び上下動の組み合わせにより、先端リンク機構２４３の動作を制御するようになっている。
【００４４】
上記ブラケット２４５は、図４及び図５に詳細に示したように、ブラケット底部板２４５１に設けた一対のガイド２４５２が、吸着子吊持具２４４の上面に設けたレール２４４３と水平方向移動可能に滑合することで、該吸着子吊持具２４４を図４の左右方向に移動可能に吊持し、かつ吸着子吊持具２４４の上面に組み付けたエアシリンダ装置２４４２のピストンロッド２４４１が上記ブラケット底部板２４５１と連結されていることで、吸着子吊持具２４４とブラケット２４５の上記左右方向の位置が決められるようになっている。
【００４５】
上記の吸着子吊持具２４４は、本例においては、その下部に図４の左右方向に移動不能に固定された端の位置の一つの固定吸着子吊体２４６と、該吸着子吊持具２４４の下面に設けたレール２４４５に上記左右方向について移動できるように滑合した６個の移動吸着子吊体２４７との組合せを吊持するように設けられていて、これら計７個のカップ吊体は、いずれも上下駆動されるピストンロッド２４６２，２４７２を下方に有するエアシリンダ装置２４６１，２４７１を吊杆とし、そのピストンロッド２４６２，２４７２の下端に本例の特徴的構成を有する吸着子３を備えている。なおこの吸着子３の詳細は後述する。
【００４６】
また計７個の吸着子吊体には、図示するように、サーボモータ２４４６を駆動手段としたパンタグラフ機構２４４７が間隔変更手段として設けられていて、固定吸着子吊体２４６を基準として順次隣接する移動吸着子吊体２４７の間隔を変更できるようになっている。
【００４７】
パンタグラフ機構２４４７は、固定吸着子吊体２４６（図４の右端）とこれに対し最も離れた位置にある移動吸着子吊体２４７（図４の左端）の水平方向位置をプーリ２４４９を介してサーボモータ２４４６により移動させるようにしながら、これらの一対の吸着子吊体の間に存在する残りの吸着子吊体の隣接間隔をパンタグラフ機構２４４７により均等化することで間隔変更と均等化が達成される。
【００４８】
また、各吸着子３は、本例においては図５に示すように通気管２４８を介してブロアー６（図８参照）に接続されている。この吸着子とブロアーの接続の関係は図８の系統図により示され、各吸着子３は、途中に切換弁７，８を介して通気管２４８によりブロアー６に接続されている。すなわち、切換弁７はブロアー６の吸引口に接続された通気管の途中に介設されていて、開路時には空気が通気管を介してブロアー６に吸引されるのでこの空気流によって吸着子３内が負圧となって青果物を吸引吸着し、その他の場合には閉路されて吸着子内の負圧を解除するようになっている。また切換弁８はブロアー６の吐出口に接続された通気管の途中に介設されていて、開路時にはブロアー６の吐出エア（正圧）を吸着子３に供給して、青果物Ｐの吸着を解除し、その他の場合には閉路されて正圧供給をやめるようになっている。なお９はリリーフ弁であり、ブロアー６から供給する正圧（吐出エア）の圧力を調整して青果物Ｐを傷めないように吸着子からの離脱を適度に行わせる作用をする。なお、１０は吸着子吊体のエアシリンダ装置２４６１，２４７１に通気管２４８を介してエアを供給する電磁弁である。
【００４９】
本例の箱詰め装置の周辺装置等について説明すると、１１は段ボール箱５の供給・排出装置を示し、空箱搬送コンベア１１１で搬送された空箱５をプッシャー１１２で空箱降下装置１１３に所定のタイミングで押し入れ、押し入れられた空箱５は降下された後、図２及び図３で示した矢印に沿って箱詰め位置１１４に送り込まれるようになっている。また青果物Ｐの箱詰めが終了した段ボール箱５は、箱詰め位置１１４から図示しないエレベータで排出コンベア１１５まで降下され、製品搬送コンベア１１６により所定の製品集積場所まで搬送される。
【００５０】
なお、本例においては箱詰め位置１１４には箱傾動用シリンダ装置１１７が設けられていて、図３，図９に示すように箱５は一定の角度傾斜して箱詰めのために待機される。
【００５１】
次に本例の特徴である吸着子３について説明する。
【００５２】
本例において用いられる吸着子３は、図１，図４，図５，図９、及び図１０に示され特に図１及び図１０に詳細に示されている。
【００５３】
すなわち、本例の吸着子３は、ゴム製の材料からなるベローズ（蛇腹）型構造のなす筒体部（本体）３０１と、吊体２４６，２４７のピストンロッド２４６２，２４７２の下端に固着された中空ブラケット２４６３，２４７３への組付けのためにその上部に設けられた剛性上端部３０２と、青果物に気密的に密着し易いように形成された易変形性部分としての軟質のスカート状下端部３０３と、前記筒体部３０１の上下方向の変形性（収縮性）をその周方向の一部において拘束するために設けられた蛇腹の折部を上下方向につなぐリブ部３０４（本例では図１に示すように周方向に隣接して２列）とからなっている。
【００５４】
このように構成された吸着子３は、自然状態時（青果物の非吸着時）には、図１，図５に示すように筒体部３０１が自重で垂れ下がった状態を呈し、易変形性のスカート状下端部を青果物Ｐに密着させると共に、通気管２４８からの負圧供給で吸着保持した時には、図１０に示したように、リブ部３０４が設けられている部分は該リブ部３０４の上下方向の収縮規制により縮むことがなく、リブ部３０４が設けられていない他の部分はこの収縮規制がないので負圧により青果物Ｐが吸引され、したがってリブ部３０４の下端を中心に青果物Ｐが傾動して傾斜姿勢で吸着保持されることになる。以下、以上の構成を有する箱詰装置を用いた箱詰め作業につき、青果物Ｐとしてトマトを例にして説明する。
【００５５】
トマトＰがフリートレイ４に載った状態で搬送コンベア１を搬送されながら計測装置で階級要素の大きさについての計測が行われ、この計測情報に基づいて大きさＬと判定されたトマトＰを載せたフリートレイ４は、図２の左側の排出装置２１1 により分岐コンベア２２1 の主レーン２２１に送り込まれて集積される。また大きさＭと判定されたトマトＰを載せたフリートレイ４は、図３の右側の排出装置２１2 により分岐コンベア２２2 の主レーン２２１に送り込まれて集積される。主レーンがいっぱいになった場合は余剰分は補助レーン２２２に送り込まれることは上述した通りである。なおこれらの各レーンの終端に配置されているストッパー機構２２３はいずれもフリートレイ４を停止させる状態にある。
【００５６】
このようにして主レーンに集積されたフリートレイ４の数は図示しないセンサーにより計数され、図２の場合で言えば、稼働初期においては、主レーンに一つの段ボール箱５に箱詰めする際の一箱分が集積された時点でその終端のストッパー機構２２３を退避させ、送り込みレーン２３２，２３３を介して箱詰めレーン２３１までその一箱分のフリートレイ４を送り込んで箱詰め待機状態で停止される。具体的には、図２の右側の排出装置２１に連なる主レーン２２１に２４個のフリートレイ４が集積された場合にはストッパー機構２２３を退避させて大きさＭのトマトを載せたフリートレイ４が箱詰めレーン２３１に送り込まれ、他方、図２の左側の排出装置２１に連なる主レーン２２１に２０個のフリートレイ４が集積された場合にはストッパー機構２２３を退避させて大きさＬのトマトを載せたフリートレイ４が箱詰めレーン２３１に送り込まれる。なお、これらのいずれのレーンからのトレイ送り出しを優先させるかは適宜の制御思想に基づいて決めることができるが、センサーカメラによって先に所定個数の計数が得られたレーンを優先させるのが一般的である。
【００５７】
図２に示した状態は、大きさＭのトマトを集積したレーン２２１からフリートレイ４の一箱分（２４個）を箱詰めレーン２３１に送り込んだ状態を示している。
【００５８】
なお、一箱分の送り出しの次に送り出すトマトを、大きさＬのものとするか又は大きさＭのものとするかは、上記センサーカメラ（図示せず）などから検出された情報に基づく集積速さの違いなどのコンピュータ解析によって箱詰処理を効率よく行うことができるように制御すればよい。
【００５９】
以上のようにして一箱分のトマトＰに相当するフリートレイ４が送り込まれ、容器プール部２３である箱詰めレーン２３１において待機されているフリートレー４上のトマトＰに対し、順次一列づつの箱詰め作業が多関節型の作業ロボット２４により行われる。
【００６０】
すなわち、供給・排出装置１１により送り込まれ、傾動用シリンダ装置１１７で所定の傾斜状態とされた箱詰め位置１１４の空の段ボール箱５を待機させる。一方、箱詰めレーン２３１にはトマトＰ入りのフリートレイ４が停止された状態にあり、トマトＰをフリートレイ４から箱に移載する作業ロボット２４によるトマトの箱詰め作業が開始される。
【００６１】
この際、本例の作業ロボット２４は計７個の吸着子吊体（一個の固定吸着子吊体２４６と６個の移動吸着子吊体２４７）を有するのに対し吊持して吊り上げるトマトＰが６個であるため、１個分だけ余分の吸着子吊体、すなわち固定吸着子吊体２４６から最も離れた移動吸着子吊体２４７３を、そのエアシリンダ装置２４７１で通常のトマト移載動作位置から上方に退避移動させ、トマトＰの吊り上げ、移載などの動作に関与できないようにする。この状態は図４に示される。また各吸着子吊体２４６，２４７が上記箱詰めレーン２３１に待機・停止されている６個のフリートレイ４上のトマトＰを吸着吊持して吊り上げるのに適する位置，間隔が、エアシリンダ装置２４４２の作動及びパンタグラフ機構２４４７の作動によって与えられる。
【００６２】
このように制御された６個の吸着子吊体を有するアーム機構は図２の二点鎖線で示した位置・姿勢に移動され、各吸着子３により一列６個のトマトＰを各一個宛吸着保持して吊り上げる。
【００６３】
そして、本例においては、上述の如く吸着子３が、トマトの非吸着時には筒体部３０１が自重で垂れ下がった状態を呈しているが、スカート状下端部を青果物Ｐに密着させ通気管２４８からの負圧供給で吸着保持した時には、リブ部３０４が設けられている部分を除いて筒体部３０１が縮み、したがってリブ部３０４の下端を中心にトマトＰが傾動して傾斜姿勢で吸着保持されることになる。
【００６４】
なおこの吊り上げの際にフリートレイ４が一緒に浮き上がることは、上述したトレイ浮き上がり防止装置の係合ブラケット１２により阻止されるため、トマトだけが確実に取り上げられる。
【００６５】
次に吊り上げられたトマトＰを吸着子３により傾斜姿勢で吸着保持した作業ロボット２４は、アーム機構の姿勢を制御することにより吸着子吊体２４６，２４７を箱詰め位置に移動させる。またこの移動の途中で、パンタグラフ機構２４４７の作動により一列の吸着子吊体２４６，２４７の隣接間隔を箱詰めに適した状態に変更する。この変更した状態は図７に示される。
【００６６】
箱詰め位置１１４に移動した一列の吸着子３は、図９，図１０に示すようにトマトを傾斜した姿勢で吸着保持しており、また箱５も、上述したように傾動用シリンダ装置１１７で傾斜角度を略一致させて傾斜した姿勢として待機されているので、箱５とトマトの姿勢は一致し、箱詰めされたトマトの見栄えが悪くなるという不具合をまねくことがない。
【００６７】
トマトＰが吊り上げられた空のフリートレイ４は、ストッパ機構２３４が退避して搬出コンベア２３５へ送出される。この際、本例では上記のようにトレイ浮き上がり防止装置（係合ブラケット１２）によってフリートレー４が箱詰めレーン２３１でその姿勢などが乱れることなく安定しているので、搬出コンベア２３５への送出不良を生ずることなくも送出が確実に行われ、稼働効率の低下を招くことがない。
【００６８】
そして後続のトマトＰを載せたフリートレー４が箱詰めレーン２３１に移入されて、復帰したストッパ機構２３４により停止され次の箱詰めのために待機される。そして図４の状態に吸着子吊体の隣接間隔を広げた作業ロボット２４により２列目のトマトＰの箱詰め作業が行われる。
【００６９】
以上の作業は、本例においては図９のように４列分連続して行われ、これにより一箱分の箱詰め作業が終了し、作業終了の箱５は排出コンベア１１５から製品搬送コンベア１１６を介して所定の製品集積場所まで搬送される。
【００７０】
他方、次の箱詰め作業として、箱詰め位置１１４への空箱５の供給、箱詰めレーン２３１にトマトＰを載せたフリートレイ４の所定個数の送り込み、一列づつのトマトの吊り上げ・箱詰め、の一連の作業が行われる。なおこの際、箱詰めを大きさＬのトマトについて行う場合には、図４の左側から２番目の吸着子吊体２４７も左端の吸着子吊体２４７と同様の退避状態に退避させることが必要になり、またトマトの詰め状態を千鳥状態とすることもできる。本例の装置では、これらの変更制御も、左から２番目のエアシリンダ装置２４７１を作動させるだけで該２番目の吸着子吊体２４７を退避させることができ、また配列パターンの変更についても一列毎にエアシリンダ装置２４４２を作動させて吸着子吊持具２４４を図４の左右方向に移動させ、かつパンタグラフ機構２４４７の作動を調節するだけで極めて簡単に行うことができる。
【００７１】
以上説明した本例は、箱詰めする配列パターンを２０玉（個）の場合と、２４玉（個）の場合についてのものであるが、箱詰めの配列パターンはこれらに限定されるものではない。
【００７２】
本例のトマトの箱詰装置は、トレー（容器）プール部２３に一列に停止・待機されている所定個数のフリートレー４上のトマトを、吸着子３を用いた傾斜状態で吸着保持し、傾斜姿勢で待機されている箱容器に箱詰めするようにしているので、見栄えのよい詰め状態で箱詰めすることができ、しかも球塊状のトマトを一列づつ移載して箱詰めしても、箱容器を傾斜させているので移載後に転がるという問題を招くこともないという利点が得られる。しかも本例のトマトを傾斜して吸着保持するための機構は、吸着子３にリブ部３０４を設けたというだけであるから、極めて簡単な構成で上記した優れた利点を満足することができる。
【００７３】
また、トマトがフリートレー４と共に持ち上げられてしまうというという不具合も、係合ブラケット１２により確実に阻止でき、浮き上がったトレーが落下することに伴う周辺装置の損傷防止、トマトの損傷防止、箱詰めの作業の中断解消、移載後のフリートレー４の送出不良の解消などの利点もある。
【００７４】
また本例の前記吸着子３、及び係合ブラケット１２は可動部分のない一体のものであるから、保守点検も特に必要ないという利点もある。
【００７５】
実施形態２
図１１に示した本例は、水平姿勢で待機されている箱容器５の内部に、波状のトレイパック５１により４列（紙面の奥行き方向については例えば５行等の複数行）の物品挿入用凹部５２を形成し、この各物品挿入用凹部５２の傾斜した底面５３の上に各一個宛に菓子５４を箱詰めする例を示している。
【００７６】
そして、本例の箱詰装置は、吸着子吊持具２４４がその下部に一つの固定吸着子吊体２４６と三つの移動吸着子吊体２４７を有し、吊体のピストンロッド２４６２，２４７２の下端に中空ブラケット２４６３，２４７３を介して吸着子３が組付けられていることを特徴の一つとし、もう一つの特徴は、該吸着子３が、一列の同じ列方向に向いて上下収縮規制のためのリブ部３０４を備えたものであるところにある。その他の構成は実施形態１と同じである。
【００７７】
このような構成の箱詰装置を用いることにより、箱５に嵌挿したトレイパック５１の物品挿入用凹部５２の傾斜した底面５３上に、一列毎に菓子を傾斜した姿勢で箱詰めすることができ、しかも上記実施形態１と同様に、傾斜して菓子５４を吸着保持するための機構は、吸着子３にリブ部３０４を設けただけであるから、極めて簡単な構成で傾斜姿勢での箱詰めを行うことができる。
【００７８】
実施形態３
図１２及び図１３に示した本例は、細長い形状の青果物であるナス６１を箱詰めするための箱詰装置を示したものであり、本例では、搬送の幅方向に対して３列に載置部が仕切られたコンベア６２（あるいはフリイトレイでもよい）に対して、前記した吸着子３を下端に有する３個（紙面の奥行き方向については例えば５行等の複数行）の吸着子吊体２４６，２４７を備えた吸着子吊持具２４４を、これに設けられているパンタグラフ機構（図示せず：図４の２４４７）により隣接間隔を広げた状態（図１２参照）で降下させて傾斜姿勢で吸着保持し、次に吸着子吊持具２４４を、箱詰め位置に待機されている箱容器５の上に図の矢印方向の移動で移行させると共に、パンタグラフ機構で隣接する列方向の吸着保持したナス６１の間隔を狭めて図１３に示した傾斜重なり状態で箱詰めするようにしたことを特徴とする。その他の構成は実施形態１と同じである。なお傾斜重なり状態というのは、ナスの一部が隣接するナスの上に乗って傾斜した状態をいう。
【００７９】
本例によれば、本例のナス６１のように比較的細長い青果物を、マトリックス状（縦横の行列が３×５）に吸着吊持して、その吸着子３の保持間隔を狭めるだけで、水平姿勢で待機されている箱容器５に対し一括して傾斜重なり状態での箱詰めを実現することができるという特徴が得られる。このようなマトリックス状でかつ傾斜重なり状態での一括箱詰めは、本例で用いている吸着子３自体に吸着保持姿勢を傾斜させることができるものにおいて可能であるが、吸着子の周囲に当て片を設けるような方式では、マトリックス状に集積したナスを密集させることが当て片の存在により困難である。
【００８０】
実施形態４
図１４に示した本例は、実施形態３でマトリックス状にナス７１を移載したことに代えて、一列（紙面の奥行き方向に列状）毎にナス７１を箱７２に移載して傾斜重なり状態で箱詰めするようにしたことを特徴とする。その他の構成は実施形態１と同じである。なお本例においては、列毎の移載で傾斜重なり状態での箱詰めを行うために吸着子３の吸着保持によるナスの傾斜方向は、列方向とは直角な方向している。
【００８１】
本例によれば、水平姿勢で待機されている箱容器５に対して傾斜重なり状態での箱詰めができる。
【００８２】
なお、本発明は以上の実施形態のものに限定されるものではなく、例えば特開平７−１８７１２３号公報で開示している長物野菜の箱詰装置の吸着子として本発明の吸着子を適用することももちろんできる。
【００８３】
【発明の効果】
本発明によれば、物品を傾斜して吸着吊持する機能を有する吸着子を極めて簡易な構成として得ることができ、またこの吸着子を用いた箱詰装置を構成が簡単で安価に提供できるという効果が奏される他、以下の効果が奏される。
【００８４】
請求項１の発明によれば、水平姿勢で待機されている物品を傾斜姿勢で吸着保持することができる。
【００８５】
また、吸着保持した物品を所定の移載位置に移動して後、物品を吊り下ろして負圧作用を解除すれば、吸着子の変形が戻って吸着を解除することができ、この際、物品を吊り下ろした面が水平面であれば水平の姿勢で吸着を解除できるし、吊り下ろした面が吸着保持の傾斜姿勢と略一致した傾斜面であればその傾斜面に沿った姿勢で吸着を解除できる。
【００８６】
さらに、収縮規制手段を設けた部分の下端を中心として物品の傾斜を一定化し、また安定化して与えることができる。
【００８７】
請求項２の発明によれば、物品を傾斜して吸着保持するための収縮規制手段を筒体の上部側に限定して設け、下部側の全周は易変形性部分としたので物品との密着性を確保するのに適した構造の吸着子を提供できる。
【００８８】
請求項３の発明によれば、ゴム，合成樹脂等の型成形時に同時に収縮規制部分を形成させることができるので、吸着子としての機能に加えて物品の傾斜吸着保持機能を併せ有する吸着子を単品として量産できる。
【００８９】
請求項４の箱詰装置の発明によれば、吸着子吊持具が吸着子を一列に有する場合には、一列の物品を一定方向に傾斜させた状態でプール部から吊り上げ、箱容器に移動して吸着解除することで一括して移載することができ、箱詰めした球塊状の物品の転がりを招くことがなく、これを繰り返すことで縦横の行列で所定の個数の物品を箱詰めすることができる。
【００９０】
また吸着子吊持具が吸着子を縦横に行列した状態で有する場合には、複数の物品を一括して移載し箱詰めすることができる。
【００９１】
請求項５、６の発明によれば、傾斜した箱容器に、傾斜して吸着保持した物品を一括してあるいは列毎、更には一つずつ箱詰めすることができる。また一つ一つの物品の挿入用凹部がそれぞれ独立した傾斜底面をなすようにトレイパックの嵌挿などによって形成されている箱容器を用いる場合では、各凹部毎に傾斜底面に一致した姿勢で物品を安定，確実に挿入，箱詰めできる。
【００９２】
請求項７の発明によれば、一括して移載する物品を傾斜重なり状態として一度に箱詰めすることができる。
【００９３】
請求項８の発明によれば、前記の一括箱詰めの場合と同様の物品の傾斜重なり状態での箱詰めを、一列毎の移載で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明よりなる実施形態１の吸着子の構成を、球塊状青果物を吸着保持するために適用した状態を示した斜視図。
【図２】同実施形態１の吸着子を用いた青果物箱詰装置の概要を示した平面図。
【図３】図２の箱詰装置の正面図。
【図４】図２の箱詰装置の吸着子吊持手段により、球塊状の青果物を一列に吊り上げた際の状態を示した側面図。
【図５】図４の正面図。
【図６】図４のパンタグラフ機構を説明するための平面図。
【図７】図４の吸着子吊持手段の各吸着子間の間隔をパンタグラフ機構により狭くした状態を示した側面図。
【図８】実施形態１における吸着子への負圧，正圧の供給系統、およびエアシリンダ装置への圧力エアの供給系統を示した系統図。
【図９】傾斜姿勢で吸着保持した青果物を、斜めに傾斜して待機させた箱容器に箱詰めする状態を説明するための図。
【図１０】図９の一部拡大図。
【図１１】本発明の実施形態２を示し、各受入れ部がそれぞれ傾斜した底面をなすトレイパックを嵌挿した箱容器に傾斜姿勢で吸着保持した青果物を縦横の行列した状態で一括に箱詰めするようにした箱詰装置を説明するための図。
【図１２】本発明の実施形態３を示し、プール部に３個整列して待機されたナスを３個の吸着子を有する吸着子保持具で一括に吊り上げる状態を説明する図。
【図１３】図１２で示した３個のナスを箱容器に傾斜重なり状態で箱詰めする際の状態を示した縦断面図。
【図１４】本発明の実施形態４を示し、一列づつナスを移載して傾斜重なり状態で箱詰めする状態を説明する図。
【図１５】球塊状青果物を移載した場合に箱内で転がりを招くことがあることを説明するための図。
【符号の説明】
１・・・搬送コンベア、２1 ，２2 ・・・分岐箱詰ライン、３・・・吸着子、４・・・フリートレイ、５・・・箱（段ボール箱）、６・・・ブロアー、７，８・・・切換弁、９・・・リリーフ弁、１０・・・電磁弁、１１・・・段ボール箱の供給・排出装置、１２・・・係合ブラケット、
２１・・・排出装置、
２１１・・・回転テーブル、
２１２・・・電磁吸着部、
２１３・・・励磁手段、
２１４，２１５・・・励磁解除手段、
２２（２２1 ，２２2 ）・・・分岐コンベア、
２２１・・・主レーン、
２２２・・・補助レーン、
２２３・・・ストッパ機構、
２３・・・容器プール部、
２３１・・・箱詰レーン、
２３１１・・・ベルトコンベア、
２３１２・・・ガイド壁、
２３２，２３３・・・送り込みレーン、
２３４・・・ストッパ機構、
２３５・・・搬出コンベア、
２３６・・・戻りコンベア、
２４・・・作業ロボット、
２４１・・・本体、
２４２・・・根元リンク機構、
２４３・・・先端リンク機構、
２４４・・・吸着子吊持具、
２４４１・・・レール、
２４４２・・・エアシリンダ装置、
２４４３・・・ピストンロッド、
２４４６・・・サーボモータ、
２４４７・・・パンタグラフ機構、
２４４９・・・プーリ、
２４５・・・ブラケット、
２４５１・・・ブラケット底部板、
２４６・・・固定吸着子吊体、
２４６１・・・エアシリンダ装置、
２４６２・・・ピストンロッド、
２４６３・・・中空ブラケット、
２４７・・・移動吸着子吊体、
２４７１・・・エアシリンダ装置、
２４７２・・・ピストンロッド、
２４７３・・・中空ブラケット、
２４８・・・通気管、
１１１・・・空箱搬送コンベア、
１１２・・・プッシャー、
１１３・・・空箱降下装置、
１１４・・・箱詰め位置、
１１５・・・排出コンベア、
１１６・・・製品搬送コンベア。
【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９】
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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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