(57)【要約】      （修正有）【課題】収容物を対象物内部の収容空間に生産性良く自動で配置することができる収容物配置装置を提供する。【解決手段】収容物配置装置１は、下側チャック片４１と、収容物７０を挟み込んでその内側に保持可能な下側チャック片４１及び上側チャック片４２を有するチャック部４０と、チャック部４０により保持された収容物７０をチャック部４０から対象物８０の収容空間Ｓに押し出すプッシャ５０と、チャック部４０を移動させて開口部８１を通じて収容空間Ｓに対してチャック部４０を出し入れするアーム１２とを備えている。チャック部４０は、対象物８０の開口部８１を通過可能な形状を有している。【選択図】図４Ｃ
2018193102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の収容空間に開口部を介して収容物を配置するための収容物配置装置であって、
前記収容物を挟み込んでその内側に保持可能で、前記対象物の前記開口部を通過可能な形状を有するチャック部と、
前記チャック部により保持された前記収容物を前記チャック部から前記収容空間に押し出す押出機構と、
前記チャック部を移動させて前記開口部を通じて前記収容空間に対して前記チャック部を出し入れする移動機構と
を備える、収容物配置装置。
【請求項２】
前記チャック部は、互いに相対的に移動可能な複数のチャック片を有する、請求項１に記載の収容物配置装置。
【請求項３】
前記複数のチャック片の間の離間距離を調整して、前記複数のチャック片の間で前記収容物を保持自在とする離間距離調整部をさらに備える、請求項２に記載の収容物配置装置。
【請求項４】
前記離間距離調整部は、
前記チャック部が前記対象物の外部にあるときに、前記複数のチャック片の間の離間距離を小さくして前記収容物を保持し、
前記チャック部が前記対象物の前記収容空間内にあるときに、前記複数のチャック片の間の離間距離を大きくして前記収容物の保持状態を解除する
ように構成される、請求項３に記載の収容物配置装置。
【請求項５】
前記チャック部は、前記複数のチャック片の間で前記収容物を押し潰すように構成されている、請求項２から４のいずれか一項に記載の収容物配置装置。
【請求項６】
前記押出機構は、前記収容物に当接して該収容物を前記チャック部から前記収容空間に押し出すプッシャを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の収容物配置装置。
【請求項７】
前記押出機構は、前記チャック部により保持された前記収容物に向かって流体を噴射する流体噴射部を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の収容物配置装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収容物を対象物内部の収容空間に配置するための収容物配置装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の製品のダメージ緩和や衝撃緩和、形状の維持、吸湿などのために、製品の内部に形成された収容空間に緩衝材を詰めることがある。このような緩衝材として、新聞紙などの古紙やその他の紙材を丸めて形成したものが多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。これまで、このような緩衝材を製品の内部空間に配置する作業は人間が行ってきた。
【０００３】
このような緩衝材を収容空間に詰める場合に限らず、何らかの収容物を収容空間に配置する場合には、製品の内部に形成された収容空間に通じる開口部が小さいと、収容物を製品の内部に挿入してその位置を制御することが難しいという問題がある。また、手作業で行うため、作業のスピードが遅く、生産性が低いという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】登録実用新案第３０３３８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、収容物を対象物内部の収容空間に生産性良く自動で配置することができる収容物配置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】
【０００６】
本発明の一態様によれば、収容物を対象物内部の収容空間に生産性良く自動で配置することができる収容物配置装置が提供される。この収容物配置装置は、対象物の収容空間に開口部を介して収容物を配置するために用いられる。上記収容物配置装置は、上記収容物を挟み込んでその内側に保持可能なチャック部と、上記チャック部により保持された上記収容物を上記チャック部から上記収容空間に押し出す押出機構と、上記チャック部を移動させて上記開口部を通じて上記収容空間に対して上記チャック部を出し入れする移動機構とを備えている。上記チャック部は、上記対象物の上記開口部を通過可能な形状を有している。
【０００７】
このような構成によれば、チャック部が対象物の開口部を通過可能な形状を有しているため、チャック部により収容物を挟み込んでその内側に保持して、このチャック部を移動機構によって開口部を通じて対象物の収容空間に導入することができる。このとき、収容物はチャック部の内側に保持されているため、収容物の寸法が対象物の開口部の寸法よりも大きい場合であっても収容物を対象物の収容空間に容易に導入することができる。対象物の収容空間では、押出機構によってチャック部から収容物を収容空間内に押し出すことにより、収容物を対象物の収容空間に配置することができる。これら一連の工程をすべて自動で行うことができるので、収容すべき収容物を収容物配置装置に連続的に供給することで、この収容物を対象物内部の収容空間に生産性良く連続的に配置することが可能となる。
【０００８】
上記チャック部は、互いに相対的に移動可能な複数のチャック片を有していてもよい。この場合において、上記収容物配置装置が、複数のチャック片の間の離間距離を調整して、上記複数のチャック片の間で上記収容物を保持自在とする離間距離調整部をさらに備えていることが好ましい。この離間距離調整部は、上記チャック部が上記対象物の外部にあるときに、上記複数のチャック片の間の離間距離を小さくして上記収容物を保持し、上記チャック部が上記対象物の上記収容空間内にあるときに、上記複数のチャック片の間の離間距離を大きくして上記収容物の保持状態を解除するように構成されてもよい。このような構成により、チャック部により収容物を対象物の外部で保持して、対象物の収容空間内で収容物をチャック部から離脱させることができる。
【０００９】
上記チャック部は、上記複数のチャック片の間で上記収容物を押し潰すように構成されていてもよい。このような構成のチャック部により、収容物を複数のチャック片の内側で押し潰して変形させることができるので、収容物の寸法が対象物の開口部の寸法よりも大きい場合であっても収容物を対象物の収容空間に容易に導入することができる。
【００１０】
上記押出機構は、上記収容物に当接して該収容物を上記チャック部から上記収容空間に押し出すプッシャであってもよく、あるいは、上記チャック部により保持された上記収容物に向かって流体を噴射する流体噴射部であってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、収容物を対象物内部の収容空間に生産性良く連続的に配置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態における収容物配置装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す収容物配置装置を対象物とともに示す斜視図である。
【図３】図３は、図１に示す収容物配置装置の部分縦断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図１に示す収容物配置装置の動作を模式的に示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図１に示す収容物配置装置の動作を模式的に示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図１に示す収容物配置装置の動作を模式的に示す図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、図１に示す収容物配置装置の動作を模式的に示す図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、図１に示す収容物配置装置の動作を模式的に示す図である。
【図４Ｆ】図４Ｆは、図１に示す収容物配置装置の動作を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る収容物配置装置の実施形態について図１から図４Ｆを参照して詳細に説明する。なお、図１から図４Ｆにおいて、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図４Ｆにおいては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。
【００１４】
図１及び図２は、本発明の一実施形態における収容物配置装置１を模式的に示す斜視図である。例えば、この収容物配置装置１は、対象物８０（例えば靴など）の内部に形成された収容空間に収容物（例えば紙材などを丸めた緩衝材）を配置するために用いられるものである。対象物８０及び収容物の種類や大きさは特に限定されるものではないが、以下では、対象物８０としての靴の内部の収容空間に収容物（緩衝材）を配置する例を説明する。
【００１５】
図１及び図２に示すように、収容物配置装置１は、鉛直方向（Ｚ方向）に延びる支柱１０と、支柱１０に接続された伸縮自在のアーム１２と、アーム１２の先端部に接続された収容物供給部２０とを備えている。この収容物供給部２０に収容物を保持し、この収容物供給部２０を開口部８１から対象物８０内部の収容空間に導入し、この収容空間内に収容物を配置する。なお、本実施形態では、対象物８０は載置台９０上に載置されている。
【００１６】
図１及び図２に示すように、アーム１２は、支柱１０に固定された固定部１２Ａと、固定部１２Ａに対して伸縮自在の伸縮部１２Ｂと、伸縮部１２Ｂに対して伸縮自在の伸縮部１２Ｃとを含んでいる。また、アーム１２は、伸縮部１２Ｂ，１２Ｃを駆動するアクチュエータ（図示せず）を内蔵している。伸縮部１２Ｂは固定部１２Ａの内側に収容可能となっており、伸縮部１２Ｃは伸縮部１２Ｂの内側に収容可能となっている。アーム１２内のアクチュエータは、固定部１２Ａ及び伸縮部１２Ｂに収容された伸縮部１２Ｂ，１２Ｃをそれぞれ固定部１２Ａ及び伸縮部１２Ｂから延出させることで、アーム１２を伸ばせるようになっている。図１は、アーム１２が水平方向（Ｘ方向）に最大限伸びた状態を示しており、図２は最大限縮んだ状態を示している。
【００１７】
図３は、収容物配置装置１の部分縦断面図である。図１及び図３に示すように、収容物供給部２０は、アーム１２の先端部に固定された基部３０と、対象物８０内の収容空間に収容しようとする収容物を保持するチャック部４０と、このチャック部４０に挟持された収容物をチャック部４０の外側に押し出すプッシャ５０とを有している。
【００１８】
チャック部４０は、基部３０の側面３１から＋Ｘ方向に延びる下側チャック片４１と、下側チャック片４１の上方に配置された上側チャック片４２とを含んでいる。下側チャック片４１は、基部３０の側面３１の下端近傍に接続されており、断面が下方に凸となる半円状の部材から構成される。上側チャック片４２は、Ｘ方向に延びるロッド４３により基部３０の内部に配置されたアクチュエータ３５に接続されている。この上側チャック片４２は、断面が上方に凸となる半円状の部材から構成される。この場合において、下側チャック片４１の内径と上側チャック片４２の内径とを同一にすることが好ましい。
【００１９】
基部３０の側面３１には、図１の状態においてＺ方向に延びるスリット３２が形成されている。このスリット３２には上側チャック片４２とアクチュエータ３５とを接続するロッド４３が挿通されている。アクチュエータ３５は、上側チャック片４２を上下方向（Ｚ方向）に沿って移動させるように構成されている。アクチュエータ３５が、上側チャック片４２を下方に移動させて下側チャック片４１に近づけることにより、下側チャック片４１と上側チャック片４２との間の離間距離が小さくなり、下側チャック片４１と上側チャック片４２との間に収容物を挟んで保持することができる。また、アクチュエータ３５が、上側チャック片４２を上方に移動させて下側チャック片４１から離すことにより、下側チャック片４１と上側チャック片４２との間の離間距離が大きくなり、収容物の保持状態を解除することができる。
【００２０】
図３に示すように、プッシャ５０は、Ｘ方向に延びるロッド５１を介してエアシリンダのようなアクチュエータ５２に接続されており、アクチュエータ５２の駆動によりＸ方向に移動するようになっている。プッシャ５０の外径は、下側チャック片４１及び上側チャック片４２の内径よりも小さくなっており、下側チャック片４１と上側チャック片４２とが接触した状態において、プッシャ５０が下側チャック片４１及び上側チャック片４２の内側を移動できるようになっている。
【００２１】
次に、このような構成の収容物配置装置１を用いて、緩衝材からなる収容物７０を対象物８０の収容空間に配置する際の動作について図４Ａ〜図４Ｆを参照して説明する。なお、図４Ａ〜図４Ｆでは、理解を容易にするために、対象物８０と載置台９０とが断面で示されている。
【００２２】
まず、図４Ａに示すように、収容物７０（例えば紙材を丸めて形成した緩衝材）を下側チャック片４１の内側に載置する。そして、基部３０内のアクチュエータ３５を駆動して、上側チャック片４２を下方に、すなわち下側チャック片４１に向かって移動させる。これにより、上側チャック片４２と下側チャック片４１との間に位置する収容物７０が上側チャック片４２によって押圧される。そして、図４Ｂに示すように、上側チャック片４２を下側チャック片４１に接触する位置まで押し下げると、収容物７０が押し潰されて、上側チャック片４２と下側チャック片４１の内周面に倣って変形する。このようにして、下側チャック片４１と上側チャック片４２との間で収容物７０が挟み込まれて保持される（保持状態）。
【００２３】
そして、図４Ｃに示すように、アーム１２内のアクチュエータを駆動することにより、伸縮部１２Ｂ，１２Ｃをそれぞれ固定部１２Ａ及び伸縮部１２Ｂから延出させてアーム１２を伸ばす。ここで、チャック部４０は、対象物８０の開口部８１を通過可能な寸法及び形状を有しており、アーム１２を伸ばすことにより、アーム１２の先端に接続された収容物供給部２０のチャック部４０を開口部８１から収容空間Ｓ内に導入できるようになっている。このとき、チャック部４０により保持された収容物７０は、チャック部４０の下側チャック片４１及び上側チャック片４２の内側に保持されているため、開口部８１に引っ掛かることなく、チャック部４０とともに開口部８１を通って対象物８０の収容空間Ｓに導入される。このように、アーム１２内のアクチュエータは、チャック部４０を移動させて開口部８１を通じて収容空間Ｓに対してチャック部４０を出し入れする移動機構として機能する。
【００２４】
対象物８０の収容空間Ｓの所望の位置までチャック部４０を導入した後、図４Ｄに示すように、基部３０内のアクチュエータ３５を駆動することにより、チャック部４０の上側チャック片４２を所定の距離だけ上昇させる。これにより、下側チャック片４１と上側チャック片４２との間の離間距離が大きくなり、収容物７０の保持状態が解除される。
【００２５】
次に、図４Ｅに示すように、基部３０内のアクチュエータ５２を駆動することにより、ロッド５１を介してプッシャ５０を＋Ｘ方向に移動させて収容物７０に当接させ、さらにプッシャ５０を＋Ｘ方向に移動させることにより、収容物７０をチャック部４０から収容空間Ｓに押し出す。これにより、対象物８０の収容空間Ｓ内に収容物７０が投入され配置される。このように、プッシャ５０、ロッド５１、及び基部３０内のアクチュエータ５２は、チャック部４０により保持された収容物７０をチャック部４０から対象物８０の収容空間Ｓに押し出す押出機構として機能する。なお、プッシャ５０を＋Ｘ方向に移動させると同時に、下側チャック片４１と上側チャック片４２とを−Ｘ方向に移動させるようにしてもよい。
【００２６】
その後、図４Ｆに示すように、基部３０内のアクチュエータ５２を駆動して、プッシャ５０を−Ｘ方向に移動させて元の位置に戻すとともに、アーム１２内のアクチュエータを駆動することにより、伸縮部１２Ｂ，１２Ｃをそれぞれ固定部１２Ａ及び伸縮部１２Ｂの内側に収容してアーム１２を縮めて、収容物供給部２０を対象物８０の外部に出す。
【００２７】
本実施形態においては、収容物供給部２０のアクチュエータ３５が、下側チャック片４１と上側チャック片４２との間の離間距離を調整して、下側チャック片４１と上側チャック片４２との間で収容物７０を保持自在とする離間距離調整部として機能する。より詳細には、収容物供給部２０のアクチュエータ３５は、チャック部４０が対象物８０の外部にあるときに、下側チャック片４１と上側チャック片４２との間の離間距離を小さくして収容物７０を保持し、チャック部４０が対象物８０の収容空間Ｓ内にあるときに、下側チャック片４１と上側チャック片４２との間の離間距離を大きくして収容物７０の保持状態を解除するように構成されている。
【００２８】
上述した構成によれば、収容物供給部２０のアクチュエータ３５によってチャック部４０の下側チャック片４１と上側チャック片４２との間の離間距離を小さくすることで、チャック部４０の下側チャック片４１と上側チャック片４２との間で収容物７０を保持することができる。また、チャック部４０が対象物８０の開口部８１を通過可能な形状を有しているため、収容物７０を保持したチャック部４０をアーム１２内のアクチュエータによって開口部８１を通じて対象物８０の収容空間Ｓに導入することができる。このとき、収容物７０は上側チャック片４２及び下側チャック片４１の内側に保持されているため、収容物７０の寸法が対象物８０の開口部８１の寸法よりも大きい場合であっても収容物７０を対象物８０の収容空間Ｓに容易に導入することができる。
【００２９】
対象物８０の収容空間Ｓでは、収容物供給部２０のアクチュエータ３５によってチャック部４０の下側チャック片４１と上側チャック片４２との間の離間距離を大きくすることにより、チャック部４０による収容物７０の保持状態を解除することができる。したがって、この状態で、プッシャ５０によって収容物７０を収容空間Ｓ内に押し出すことにより、収容物７０を対象物８０の収容空間Ｓに容易に配置することができる。なお、収容物７０を収容空間Ｓ内に押し出すことができるのであれば、必ずしも上記収容物７０の保持状態を解除する必要はない。
【００３０】
そして、チャック部４０をアーム１２内のアクチュエータによって開口部８１を通じて対象物８０の収容空間Ｓから戻すことにより、収容物７０を対象物８０の収容空間Ｓに配置することが可能となる。これら一連の工程をすべて自動で行うことができるので、収容すべき収容物７０を収容物配置装置１に連続的に供給することで、この収容物７０を対象物８０内部の収容空間Ｓに生産性良く連続的に配置することが可能となる。
【００３１】
上述した実施形態では、チャック部４０により保持された収容物７０をチャック部４０から対象物８０の収容空間Ｓに押し出す押出機構としてプッシャ５０、ロッド５１、及びアクチュエータ５２を用いているが、この構成に限らず任意の押出機構を用いることができる。例えば、チャック部４０に保持された収容物に向かって流体を噴射する流体噴射部を押出機構として利用することができる。このような流体噴射部の例としては、圧縮空気を噴射するエアブロアなどが挙げられる。
【００３２】
上述の実施形態では、下側チャック片４１及び上側チャック片４２がそれぞれ半円状の断面を有する部材から構成されていたが、略Ｕ字状の断面、略Ｖ字状や略コ字状の断面を有する部材から下側チャック片４１及び上側チャック片４２を構成してもよい。また、チャック部４０は、３つ以上のチャック片を有していてもよい。
【００３３】
また、上述の実施形態では、上側チャック片４２が下側チャック片４１に対して移動するように構成されているが、互いに相対的に移動可能であれば、どのような構成であってもよい。例えば、下側チャック片４１が上側チャック片４２に対して移動してもよく、あるいは下側チャック片４１と上側チャック片４２の双方が移動してもよい。
【００３４】
また、上述の実施形態では、収容物として紙材を丸めて形成した緩衝材を用いた例を説明したが、収容物の形態はこれに限られるものではない。また、収容物配置装置１の構成要素の形状や構成も図示のものに限られるものではなく、必要に応じて適宜変更できることは言うまでもない。
【００３５】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【００３６】
なお、本明細書において使用した用語「上側」、「上方」、「下側」、「下方」、「下端」、その他の位置関係を示す用語は、図示した実施形態との関連において使用されているのであり、装置の相対的な位置関係によって変化するものである。
【符号の説明】
【００３７】
１      収容物配置装置
１０      支柱
１２      アーム
１２Ａ    固定部
１２Ｂ，１２Ｃ    伸縮部
２０      収容物供給部
３０      基部
３２      スリット
３５      アクチュエータ
４０      チャック部
４１      下側チャック片
４２      上側チャック片
４３      ロッド
５０      プッシャ
５１      ロッド
５２      アクチュエータ
７０      収容物
８０      対象物
８１      開口部
９０      載置台
【図１】
2018193102.tif 000003
【図２】
2018193102.tif 000004
【図３】
2018193102.tif 000005
【図４Ａ】
2018193102.tif 000006
【図４Ｂ】
2018193102.tif 000007
【図４Ｃ】
2018193102.tif 000008
【図４Ｄ】
2018193102.tif 000009
【図４Ｅ】
2018193102.tif 000010
【図４Ｆ】
2018193102.tif 000011