(57)【要約】【課題】箱の載置もれがあった場合でも供給ラインを止めることなく円滑な物品挿入を実現すること。【解決手段】  間欠的に移送されてくる一定間隔に載置された複数の物品２０１を、それぞれ一対一に対応したプッシャ１０１により、箱３０１へ同時に挿入する挿入装置であって、挿入方向に往復直線移動する基台１０３と、基台１０３にプッシャ数分取り付けられ、延伸して各プッシャ１０１の柄にそれぞれに設けられた嵌合穴１１５と嵌合し基台１０３とともにプッシャ１０１を往復直線移動させる嵌合体１０２と、箱３０１の載置異常を検知する検知手段と、異常が検知された場合に、該当するプッシャに係る嵌合体を縮退させ嵌合の解除制御をおこなう制御手段と、を設け、異常が検知された部分のみプッシャを置き去りにして他は物品２０１を箱３０１へ挿入することを特徴とする挿入装置１００。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間欠的に移送されてくる一定間隔に載置された複数の被挿入物を、それぞれ一対一に対応したプッシャにより、各被挿入物の先にそれぞれ載置された箱へ同時に挿入する挿入装置であって、
挿入方向に往復直線移動する基台と、
基台にプッシャ数分取り付けられ、延伸して各プッシャの柄にそれぞれに設けられた嵌合部と嵌合し基台とともにプッシャを往復直線移動させる嵌合体と、
箱、内容物、その他の挿入方向の状態の異常を検知する検知手段と、
検知手段により異常が検知された場合に、該当するプッシャに係る嵌合体を縮退させ嵌合の解除制御をおこなう制御手段と、
を設け、
異常が検知された部分のみプッシャを置き去りにして他は被挿入物を箱へ挿入することを特徴とする挿入装置。
【請求項２】
嵌合体は、挿入方向に対して基台側に向いた斜面が形成され、当該斜面が嵌合部と所定の弾性力により押圧面接触して嵌合しつつ嵌合体とプッシャとを一体とするとともに、挿入方向から所定以上の抗力がかかった場合に、斜面に従って基台側に沈降する弾性機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の挿入装置。
【請求項３】
嵌合体より挿入方向前方に位置し、基端が嵌合体または基台に取り付けられた引戻体であって、嵌合体が嵌合部から外れた場合に、往路ではプッシャに干渉せず、復路ではプッシャと干渉してプッシャを引き戻す引戻体を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製函工程における物品の箱への挿入装置に関し、特に、一定間隔に載置された物品（被挿入物）を、その先の開口して載置されたそれぞれの箱へ同時に挿入する挿入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品を箱詰めする際、挿入効率等の観点から、箱ラインと物品ラインを併設し、箱と物品とを等間隔で載置し、コンベアで間欠的に移送し、停留時にプッシャで一気に挿入する方法が知られている。
【０００３】
このとき、例えば、箱の一つが載置もれしていると、物品がそのまま箱ラインに移送され、直近下流のフラップ折込装置等のトラブル原因となる。従って、箱の載置もれがある場合には、該当するプッシャだけ待機させる必要がある。
【０００４】
従来では、特許文献１に開示されるように、プッシャ待機機構を設け、箱ラインを停止することなく、効率的な箱詰めが可能となっていた。より具体的には、複数のプッシャを基台に取り付けたそれぞれの永久磁石により牽引し、不具合のある場所のプッシャをピン留めして移動・挿入を禁止し、効率化を図っていた。
【０００５】
しかしながら、特許文献１にかかる発明では、磁石によりプッシャおよびその先の物品を牽引するため、強い磁石が必要となる。従って、ピン留めした場合、磁力に抗して基台を動かすため、特に離脱初期に強い負荷がかかり、また、急に飛び出してしまいやすく円滑な初動が確保しにくいという問題点があった。実際のラインでは、多種多様な物品を挿入するため、重い物品を想定して安全率の観点から特に強い磁石が採用される結果、上記問題点が一層懸念される。
【０００６】
更に、例えば精密電子部品を箱詰めする場合も、極力磁石がない環境が望まれる。
【０００７】
また、磁石が往復運動すると、次第にプッシャ自体、基台自体が帯磁していき好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−０１６０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、箱の載置もれがあった場合でも箱の供給ラインを止めることなく円滑な物品挿入を実現する挿入装置を提供することを目的とする。
また、想定しない強い負荷がかかった場合にそのプッシャのみ挿入動作を回避し挿入機構の保全を図る挿入装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の挿入装置は、間欠的に移送されてくる一定間隔に載置された複数の被挿入物を、それぞれ一対一に対応したプッシャにより、各被挿入物の先にそれぞれ載置された箱へ同時に挿入する挿入装置であって、挿入方向に往復直線移動する基台と、基台にプッシャ数分取り付けられ、延伸して各プッシャの柄にそれぞれに設けられた嵌合部と嵌合し基台とともにプッシャを往復直線移動させる嵌合体と、箱、内容物、その他の挿入方向の状態の異常を検知する検知手段と、検知手段により異常が検知された場合に、該当するプッシャに係る嵌合体を縮退させ嵌合の解除制御をおこなう制御手段と、を設け、異常が検知された部分のみプッシャを置き去りにして他は被挿入物を箱へ挿入することを特徴とする。
【００１１】
すなわち、請求項１にかかる発明は、嵌合体により基台の移送力をプッシャに伝導し、不具合が生じうるプッシャだけ簡便に嵌合解除させて箱ラインを止めずに挿入作業を連続させることができる。なお、箱の載置もれだけでなく、異常は、箱の載置姿勢が傾いてしまった場合や、被挿入物の載置もれ、載置姿勢のずれなども含み、これらの場合も嵌合解除をおこなうようにしても良い。
【００１２】
嵌合体と嵌合部は、例えば、凸と凹とで形成する場合、いずれが凸でも凹でもよいものとする。嵌合体の例としては、円錐、角錐などの例を挙げることができる。
【００１３】
プッシャは、嵌合体により保持されているのではなく、例えば保持レール等により保持され、嵌合体が縮退しても往復軌道上にあるものとする。
【００１４】
縮退とは、延伸している嵌合体が嵌合部から外れることを意味し、引き下がる、引き抜く、と表現することもできる。
【００１５】
請求項２に記載の挿入装置は、請求項１に記載の挿入装置において、嵌合体は、挿入方向に対して基台側に向いた斜面が形成され、当該斜面が嵌合部と所定の弾性力により押圧面接触して嵌合しつつ嵌合体とプッシャとを一体とするとともに、挿入方向から所定以上の抗力がかかった場合に、斜面に従って基台側に沈降する弾性機構を備えたことを特徴とする。
【００１６】
すなわち、請求項２にかかる発明は、例えば、被挿入物がバケットに引っかかった場合など物理的な挿入ができなくなった場合に、基台を保全して他の被挿入物の円滑な挿入を実現する。
【００１７】
斜面は必ずしも平面である必要はなく、適宜曲率がついていてもよいものとし、円錐形状も含まれるものとする。また、弾性力は、例えば、嵌合体をシリンダで構成し、空気圧で遠心および縮退させるとともに、コイルバネを介在させ、これにより沈降させるようにする態様を挙げることができる。
【００１８】
請求項３に記載の挿入装置は、請求項１または２に記載の挿入装置において、嵌合体より挿入方向前方に位置し、基端が嵌合体または基台に取り付けられた引戻体であって、嵌合体が嵌合部から外れた場合に、往路ではプッシャに干渉せず、復路ではプッシャと干渉してプッシャを引き戻す引戻体を設けたことを特徴とする。
【００１９】
すなわち、請求項３にかかる発明は、嵌合体が縮退ないし沈降した場合であっても、基台が戻る際に当該プッシャを初期位置に引き戻すことができる。
【００２０】
引戻体は、基台が初期位置に戻ったときに嵌合体と嵌合部の位置が合うような位置関係とするのが好ましい。また、プッシャが初期位置に引き戻されたとき、嵌合体が自然に嵌合部に嵌合する形状とすることが好ましい。この例として、例えば、嵌合体は先端が円錐形状とする例を挙げることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明（請求項１）によれば、箱の載置もれがあった場合でも箱の供給ラインを止めることなく円滑な物品挿入を実現する挿入装置を提供することができる。また、本発明（請求項２）によれば、想定しない強い負荷がかかった場合にそのプッシャのみ挿入動作を回避し挿入機構の保全を図る挿入装置を提供することができる。また、本発明（請求項３）によれば、取り残されたプッシャを初期位置に戻し、連続駆動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の挿入装置の一実施の形態を含み、物品供給ラインと箱供給ラインもあわせて描画した平面模式図である。
【図２】図１に示した本発明の挿入装置の一実施の形態を含み、物品供給ラインと箱供給ラインもあわせて、挿入の様子を描画した側面模式図である（嵌合部分は断面として表している）。
【図３】箱の供給もれがある場合の駆動説明図である。
【図４】挿入抵抗があった場合の駆動説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、５個の箱に５個の物品を５本のプッシャで同時に挿入する例について説明する。
【００２４】
図１は、本発明の挿入装置の一実施の形態を含み、物品供給ラインと箱供給ラインもあわせて描画した平面模式図である。図２は、図１に示した本発明の挿入装置の一実施の形態を含み、物品供給ラインと箱供給ラインもあわせて、挿入の様子を描画した側面模式図である（嵌合部分は断面として表している）。なお、各図では説明の便宜上、要素を適宜省略して描画している。
【００２５】
挿入装置１００は、平行に設置された物品供給ライン２００と箱供給ライン３００との物品供給ライン２００側に配置され、プッシャにより物品を箱に間欠的に挿入する。
【００２６】
物品供給ライン２００では、上流の物品載置装置（図示せず）により物品２０１をその長手方向を移送方向に対して垂直にして無端ベルト２０２上に等間隔に載置される。載置された物品２０１は、５個分の物品載置間隔毎に間欠的に移送され、停留時にプッシャによって５個ずつ箱へ挿入される。挿入後、物品２０１は下流へ移送されるとともに、次の５個の物品２０１が挿入位置へと移動してくる。なお、各物品２０１は、無端ベルト２０２に立設された仕切板２０３により配向姿勢が規制される。
【００２７】
箱供給ライン３００では、上流の箱載置装置（図示せず）により箱３０１をその長手方向を移送方向に対して垂直にしつつ、フラップ３１１を展開したまま（開口したまま）、無端ベルト３０２上に等間隔に載置される。この間隔は物品２０１の載置間隔と同一としている。載置された箱３０１は、５個分の箱載置間隔毎に物品供給ライン２００と同期して間欠的に移送され、停留時に物品２０１が５個ずつ挿入される。箱３０１は、物品２０１の挿入後、下流のフラップ折込・のり付け機構へと移送されるとともに、次の５個の箱３０１が挿入位置へと移動してくる。なお、各箱３０１は、無端ベルト３０２に立設されたバケット３０３により配向姿勢が規制される。
【００２８】
挿入装置１００は、５本のプッシャ１０１と、各プッシャ１０１それぞれに嵌合する５個の嵌合体１０２と、嵌合体１０２を取り付ける基台１０３と、を基本構成とする。
【００２９】
プッシャ１０１は、物品２０１の載置間隔と同一の間隔で平行に離間し、長尺の挿入棒１１１の物品供給ライン２００側に挿入パッド１１２を取付け、また、基端部分に直方体状の保持体１１３とを有する。
【００３０】
挿入パッド１１２は、物品２０１の大きさに合わせて挿入棒１１１から着脱可能である平板状の板体であり、物品２０１に当接してこれを箱３０１へ押し込む。当接面には適宜フェルト等を貼り付け、接触時に跳ね返りが生じないようにしている。
【００３１】
保持体１１３は、挿入方向に対して左右平行に中空円筒状の孔１１４が空けてあり、別途支持されたスライドシャフト１０４を挿通する。スライドシャフト１０４は、挿入方向に延伸した円柱棒であって、プッシャ１０１を保持しつつその軌跡を挿入方向に規制する。なお、後述のように、プッシャ１０１は、嵌合体１０２からはずれた場合であっても、スライドシャフト１０４上に留まる。
【００３２】
また、保持体１１３の基台１０３側の面には、嵌合体１０２と嵌合する円錐形の嵌合穴１１５が形成されている。ここに嵌合体１０２が嵌り、プッシャ１０１が基台１０３とともに直線往復運動し、物品２０１の箱３０１への挿入を実現する。
【００３３】
嵌合体１０２は、嵌合穴１１５に勘合する円錐形の先端部１２１と、これを軸支し、保持体１１３に対して延伸および縮退して、嵌合および嵌合解除をおこなうエアシリンダ１２２と、により構成される。エアシリンダ１２２を用いることにより、先端部１２１を嵌合穴１１５に密着させ、プッシャ１０１と基台１０３とを一体化させる。また、エアシリンダ１２２のエア量を調整することにより、物品２０１が重たいものであっても簡便かつ円滑な挿入が可能となる。すなわち、従来技術のような一定の牽引力しか発揮できない磁石と異なり、物品２０１に応じて適正に係合力を調整することができる。
【００３４】
基台１０３は、５つの嵌合体１０２を固定し、挿入方向に配されたリニアガイド１３１にそって直線往復運動をおこなう。基台１０３の往復運動により物品２０１の停留時に５本のプッシャ１０１が物品２０１を箱３０１に押し込み、また待機位置に戻る運動を繰り返す。
【００３５】
挿入装置１００は、以上の基本構成により間欠的に移送される５個の物品２０１を５個の箱３０１へ同時に挿入する動作を繰り返す。
【００３６】
次に、異常が検知された場合の駆動について説明する。図３は、箱の供給もれがある場合の駆動説明図である。なお、図では、奥にあるプッシャ等の描画は省略している。物品供給ライン２００と箱供給ライン３００にはそれぞれ載置異常を検知する物品位置センサ２０４および箱位置センサ３０４を備える。物品位置センサ２０４は、単数もしくは複数の物品２０１の載置もれを検知する。同様に箱位置センサ３０４は、単数もしくは複数の箱３０１の載置もれを検知する。
【００３７】
この場合、図示しない制御装置から制御信号が送られ、エアシリンダ１２２を陰圧にして縮退させ、先端部１２１の嵌合穴１１５との嵌合を解除する。縮退は、プッシャ１０１の軌道と干渉しない位置までおこなう。この制御により異常が検知された箱３０１または物品２０１にかかるプッシャ１０１のみが取り残され、挿入が回避され、その他は適正に物品２０１が箱３０１に同時に挿入される。
【００３８】
従って、例えば箱３０１の一つの載置もれがある場合、その箱に対応した物品２０１は挿入されず、他の４個の物品２０１はそれぞれ対応する箱３０１へ挿入される。よって、従来では、裸の物品２０１が箱供給ライン３００に押し出される結果、ライン全体を止めて物品を回収したり、別途回収機構を設ける必要があったところ、これが不要となり、箱供給ライン３００の駆動を停止せずに済み、生産効率が向上する。なお、挿入されなかった物品２０１は、そのまま無端ベルト２０２により移送され、端部で回収箱等に落下させるようにすればよい。
【００３９】
次に、異常の他の態様である想定外の挿入抵抗が生じた場合の駆動について説明する。図４は、挿入抵抗があった場合の駆動説明図である。なお、図では、奥にあるプッシャ等の描画は省略している。ここでは、物品２０１の挿入に際し、姿勢が斜めとなり物品２０１の挿入方向前端がバケット３０３に当たり、挿入詰まりが生じる場合を説明する。
【００４０】
挿入装置１００では、先端部１２１が円錐形状で嵌合穴１１５と勘合し、エアシリンダ１２２を用いているので、強い抵抗が生じた場合には、先端部１２１が弾性的に沈降する。これにより、他の物品は挿入され、箱供給ライン３００を停止させずに稼働させ続けることができる。また、挿入装置１００が保全され駆動系等の破損等が回避される結果、大規模なライン停止が起きずこの観点からも生産性が向上する。なお、図４では、先端部１２１が沈降した後は、その部分のエアの供給を止め、先端部１２１を沈降させたままとしている。
【００４１】
ここで、嵌合体１０２挿入方向前側には、先端部１２１が嵌合穴１１５に嵌合するとき、保持体１１３の挿入方向前側の面にちょうど当接する位置関係とした引戻板１２３を設けている。これにより、先端部１２１が縮退した場合または沈降した場合であっても、基台１０３の復路において引戻板１２３がプッシャ１０１を引き戻し、待機位置で再び嵌合状態が形成される。なお、引戻板１２３は、挿入パッド１１２等と干渉しないように配置されているものとする。また、待機位置での再嵌合は、スライドシャフト１０４の末端のストッパ等により位置決めされエアシリンダ１２２のエア制御によりおこなうものとする。
【００４２】
以上説明したように、挿入装置１００によれば、エア調整により、挿入する物品２０１の重さや大きさに応じてプッシャ１０１と嵌合体１０２（および基台１０３）との係合力を調整するとともに、箱３０１の載置もれがあった場合でも、箱供給ライン３００を停止することなく挿入動作を続けることが可能となる。また、想定外の抗力が発生した場合であっても装置保全を実現する。
【００４３】
なお、本発明は上記の態様に限定されない。挿入数は適宜設定することができる。また、エアシリンダ１２２の空気による弾性力ではなく、コイルバネを別途設けて抗力回避させるようにしてもよい。
【００４４】
また、物品位置センサ２０４や箱位置センサ３０４は、載置もれだけでなく、物品２０１や箱３０１の載置の傾き（長手方向が挿入方向と揃っていない状態）を検出し、これによりその部分だけ挿入しないように制御してもよい。
【００４５】
また、先端部１２１は円柱状に限らず、軸を挿入方向に直角（かつ水平）に寝かした三角柱形状とするなど、嵌合により係合力を発揮しつつ、想定外の抗力があった場合に滑りにより沈降できる形状であれば特に限定されない。また、先端部１２１を凸、嵌合穴１１５を凹として説明したが、凹凸関係を逆にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明によれば、大きなものから小さなものまで、物品の箱への円滑な同時挿入を実現することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１００  挿入装置
１０１  プッシャ
１０２  嵌合体
１０３  基台
１０４  スライドシャフト
１１１  挿入棒
１１２  挿入パッド
１１３  保持体
１１４  孔
１１５  嵌合穴
１２１  先端部
１２２  エアシリンダ
１２３  引戻板
１３１  リニアガイド
２００  物品供給ライン
２０１  物品
２０２  無端ベルト
２０３  仕切板
２０４  物品位置センサ
３００  箱供給ライン
３０１  箱
３０２  無端ベルト
３０３  バケット
３０４  箱位置センサ
３１１  フラップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014213880.tif 000005
【図４】
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