(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベア上で搬送される所定個数の略テーパ状の形状を有する物品について、それらを一纏りに配置するための物品の位置決め装置であって、
１）前記物品を搬送するコンベア装置と、
２）当該コンベアの上部に配置され、搬送される物品をコンベア上の所定位置に受動するキャッチストッパーと、
３）前記コンベアの上部に、コンベア中央部を隔てて対抗するように一対に配置され、その一端がコンベア外に支持されて回転可能な一対のクランププレートであって、当該クランププレートは前記キャッチストッパーよりも上流側に配置されており、搬送される前記物品の位置を規制する１又は複数の凹部を有するクランププレートと、
４）前記一対のクランププレートの中央部であって、前記コンベアの進行方向に対して平行に配置された区分け板とを、
、備えた物品位置決め装置。
【請求項２】
前記位置決め装置が、コンベアの進行方向に対して２列×３段を一纏りに配置するタイプである請求項１に記載の物品の位置決め装置。
【請求項３】
前記一対のクランププレートよりもコンベア上流側より設置されており、コンベア上で搬送される物品の搬送経路を規制するガイド部材を設けた請求項１又は２のいずれかに記載の物品位置決め装置。
【請求項４】
前記区分け板のコンベア上流側を搬送中の物品の搬送位置の振り分け機構を設けた請求項１〜３のいずれかに記載の物品位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベア上において搬送される物品の位置決め装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンベア上で即席カップ麺のように略テーパ形状の容器内に麺塊等の内容物が封入された物品（商品）を搬送する場合は多い。
通常、このような略テーパ形状の複数の容器をダンボールに詰める場合にはラップアラウンド方式と称される方法が採用される場合が多い。すなわち、この方法においては展開されたダンボールの内面の下面上に複数物品群（容器）を載置した後に、その全体を覆うようにダンボールを折り曲げて組み立てて、前記物品群をダンボール詰めにすることとなる。
【０００３】
一方、ダンボールを組み立てて、容器として完成させてから、当該完成されたダンボールの上部の開口部から、複数商品（容器）を纏めた状態で吸引パッド等によって纏まりのまま吸引して、移動し、当該開口部から商品の一纏りを挿入し、その後上部をクローズする方法も増加してきている。そして、この場合コンベア上で複数の容器を一纏りとしてから、これらをまとめて吸引パッド等により吸引し、コンベア外のダンボールに挿入する方法が一般的である。
当該方法の場合、コンベア上において一纏りとなった商品同士の位置のズレが大きいと、ダンボールへの挿入のステップにおいて、ダンボールの端部に物品の一部が接触等して収納が困難になる場合がある。
【０００４】
従って、コンベア上において複数の容器物品群を一纏りにしてから移動する場合においては、移動前のコンベア上における物品群の位置関係が、予定された位置関係になっていることが要求される。
このようなコンベア上での物品の位置決め装置に関する技術として、例えば、以下の先行文献が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０１６０９上述の先行特許は、略テーパ形状の商品間に縦列ガイド及び横列ガイドが進出及び復帰する構成を採用し商品が整列するように構成されている。また、当該整列後の商品群を予め受け入れ孔を設けたカートンに移動させている。このため、コンベア上での商品間の位置関係の正確性についてはさほど要求されていないことが予想される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明者らは、このようなコンベア上で複数物品（容器）を一纏りとしつつ、その物品同士の位置関係をより正確に調整できる装置を開発することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者の鋭意研究の結果、物品を搬送するコンベア装置において、まず、当該コンベア上部に配置され、搬送される物品をコンベア上の所定位置に物品を受動するキャッチストッパーを設けて、コンベア上流側から搬送されてくる物品を所定位置に受け入れて位置決めした後、  
続いて、一対のクランプを所定回転角、閉じる方向に順次回転させながら、クランプに設けられた凹部を利用することによって、次以降に搬送されてくる物品群のコンベア上での位置を規制しながら物品を順次、受動することによって、最終的に一纏りの物品群としてそれらの位置を規制する方法が有効であることを見出した。
【０００８】
すなわち、本願第一の発明は、
「コンベア上で搬送される所定個数の略テーパ状の形状を有する物品について、それらを一纏りに配置するための物品の位置決め装置であって、
１）前記物品を搬送するコンベア装置と、
２）当該コンベアの上部に配置され、搬送される物品をコンベア上の所定位置に受動するキャッチストッパーと、
３）前記コンベアの上部に、コンベア中央部を隔てて対抗するように一対に配置され、その一端がコンベア外に支持されて回転可能な一対のクランププレートであって、当該クランププレートは前記キャッチストッパーよりも上流側に配置されており、搬送される前記物品の位置を規制する１又は複数の凹部を有するクランププレートと、
４）前記一対のクランププレートの中央部であって、前記コンベアの進行方向に対して平行に配置された区分け板とを、
、備えた物品位置決め装置。」、である。
【０００９】
次に、本発明においては、コンベアの進行方向に対して３段×２列（６個）を一纏りとすることが好ましい。すなわち、本願第二の発明は、
「前記位置決め装置が、コンベアの進行方向に対して２列×３段を一纏りに配置するタイプである請求項１に記載の物品の位置決め装置。」、である。
さらに、前記物品位置決め装置は、コンベア上を搬送する物品の搬送経路を規制するガイド部材を設けることが好ましい。
【００１０】
すなわち、本願第三の発明は、
「前記一対のクランププレートよりもコンベア上流側より設置されており、コンベア上で搬送される物品の搬送経路を規制するガイド部材を設けた請求項１又は２のいずれかに記載の物品位置決め装置。」、である。
さらに、本願の物品位置決め装置は、コンベアの上流側に搬送される物品のコンベア上での搬送位置を決める物品の振分け機構を設けることが好ましい。
すなわち、本願第四の発明は、
「前記区分け板のコンベア上流側を搬送中の物品の搬送位置の振り分け機構を設けた請求項１〜３のいずれかに記載の物品位置決め装置。」、である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本願発明の第一の実施態様の物品位置決め装置について、所定数の物品（２列×３段）を受動した状態の全体の斜視模式図を示したものである。
【図２】本願発明の第一の実施態様の物品位置決め装置について、物品を２列×２段まで受動した状態の全体の斜視図を示したものである。
【図３】本願発明におけるテーパ形状を有する物品の例を示した正面図である。
【図４】本願発明の第一の実施態様においてコンベア上において第１段目の物品群を受動した状態のキャッチストッパーとクランププレートの状態を示した平面図である。
【図５】本願発明の第一の実施態様においてコンベア上において第２段目の物品群を仮受動した状態のキャッチストッパーとクランププレートの状態を示した平面図である。
【図６】本願発明の第一の実施態様においてコンベア上において第２段目の物品群を仮受動した状態からクランププレートを閉状態に移行した場合のキャッチストッパーとクランププレートの状態を示した平面図である。
【図７】本願発明の第一の実施態様においてコンベア上において第３段目の物品群を第三凹部に収容した状態のキャッチストッパーとクランププレートの状態を示した平面図である。
【図８】本願発明の第一の実施態様における区分け板の斜視図である。
【図９】本願発明の第一の実施態様における区分け板と物品同士の位置関係を示した斜視図（１）及び断面図（２）である。
【図１０】本願発明の第一の実施態様における振分け板の動作について示した平面図である。
【図１１】本願発明の第一の実施態様において物品を順次、受動していく状態を示したコンベア上の平面図である。
【符号の説明】
【００１２】
10  コンベア
20  キャッチストッパー
30  クランププレート
31  第一凹部
32  第二凹部
33  第三凹部
36  基部
37  屈曲部
38  先端部
40  区分け板
50  第一枠部
60  第二枠部
70  振り分け機構（振分け板）
80  ガイド部材
90  吸着プレート（吸着機構）
100  収納容器（ダンボール）
S  物品（容器）
S1  開口部のライン
S2  胴部のライン
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本願発明について、第一の実施態様について図面で実施例を説明する。但し、本願発明はこれらの実施例に限定されるものではないことは勿論である。図１は、本願発明の物品位置決め装置の横方向からの斜視図を示したものである。図２は、本願発明の物品位置決め装置の斜め方向からの斜視図を示したものである。また、図４は本発明の位置決め機構の主要な構成を示した平面図である。
【００１４】
以下、これらの図面を主に参照しながら説明する。尚、以下の説明においては、コンベアの進行方向に向かって上流→下流という用語を用いるものとする。また、一纏りの物品群について纏り状態においてコンベア下流側から順に、コンベアの進行方向と垂直な物品群の並びを“段”とするものとし、コンベアの下流側から順次、第一段、第二段及び第三段とする。また、一纏りの物品群について纏り状態においてコンベア進行方向と平行な物品群の並びを“列”とするものとする。
【００１５】
本願発明の物品位置決め装置は、コンベア自体を含み、コンベア上を搬送する物品について順次・受動し、所定数の物品を一纏りにして配置するための装置に関するものである。
図１及び図２は、本発明の物品位置決め装置の第一の実施態様について示した斜視図である。図１及び図２に示すように、本発明の第一の実施態様における位置決め装置は、コンベア装置10を有し、当該コンベア装置10の上部においてコンベアの進行方向の下流側からキャッチストッパー20がコンベア装置10の両外側から支持される態様で設置されている。また、当該キャッチストッパー20の上流には、一対のクランププレート30がコンベア装置10の両外側から回転可能に支持されている。また、図４に示すように当該クランププレート30は先端部が略90°屈曲されているとともに、3カ所の凹部（31,32,33）が設けられている。当該凹部（31,32,33）は、搬送される物品のコンベア上での位置決めに利用される。
【００１６】
一対のクランププレート30の中央には、コンベアの進行方向と平行に区分け板40が配置されており、当該区分け板40は、第一枠体50及び第二枠体60から延びる棒状部材によって支持されている。当該区分け板40の上流には振分け機構として、コンベア10の進行方向に向かって搬送される物品を左右に交互に振り分ける振分け板70が設けられている。
また、当該コンベア10の上流には、上流より搬送される物品群Sの搬送経路を規制するガイド部材80がコンベアの両端付近に設置されている。尚、当該ガイド部材80は、コンベア10の両外側より支持されて固定されている。
以下、各構成についてさらに詳しく説明する。
【００１７】
─略テーパ形状の物品─
本発明の物品位置決めの対象である物品Sとはコンベア装置10を利用して搬送される容器や、容器に所定の対象物が封入された商品等の物品を対象とする。特に、本発明における物品とは、略テーパ状の形状を有するカップタイプ等の容器（物品）Sを対象としている。具体的には、例えば食品であるとカップ入りの即席麺やカップ入りのスープまた、カップ入りのスナック菓子等が例として挙げられる。尚、これらの物品はプラスチックフィルム等の包装がされていてもよいことは勿論である。さらに、本発明においては所定の内容物を封入していない容器のみであっても可能である。
【００１８】
尚、略テーパ形状とは、図３（１）に示すように、一般的には開口部も底部も円形の断面を有し、胴部の直径が上部から下部に向かうに従って、直線状に減少していき底部が開口部よりも小さな面積を有するものをいうが、本発明においてはこれに限定されず、図３（２）に示すように略円弧上に減少していくタイプも含むものとする。また、必ずしも側面部が上部から下部に向かうに従って、常に胴部の直径が減少していく必要ななく、一部において胴部の直径が変化しない領域や逆に胴部の直径が増加していく領域を有していてもよいことは勿論である。
【００１９】
─一纏り（一まとまり）に配置─
本発明においては、上記の略テーパ形状を有する物品Sについて、コンベア10上においてより正確な位置関係で一纏りに配置することを目的としている。図１及び図２に示す本願第一の実施態様においては、３段×２列の場合を示しているが、これに限定されず、当該纏りについては、１段×２列、２段×２列及び、４段×２列等であってもよいことは勿論である。また、この場合の物品同士の間隔は特に限定されないが、誤差等を含めて設計上は１〜５ｍｍ程度の間隔を設定しておくと好適である。さらに好ましくは２〜４ｍｍ程度である。
【００２０】
─コンベア装置─
図１及び図２に示す本発明の第一の実施態様においては、コンベア装置10として、一般的なベルトコンベアの場合を示しているが、本発明におけるコンベア装置10には、これに限られないことは勿論である。すなわち、ローラコンベア等であってもよい。尚、コンベアについては連続的に運転している状態で物品Ｓの位置決めを行うのが一般的であるが、これに限定されず必要に応じて間歇的な運転であってもよいことは勿論である。
【００２１】
─キャッチストッパー─
本発明にいうキャッチストッパー20とは、コンベア上で搬送される物品を一纏めにするために最初に搬送される物品を受動してその位置を規定するための部材である。
図１、図２及び図４で示すように本発明の第一の実施態様においては、当該キャッチストッパー20は一対となっており、コンベア10の上部に位置しており、コンベア装置の両方のサイド側からそれぞれが支持される態様で設置されている。
第一の実施態様で示すキャッチストッパー20は、コンベア10の進行方向に対して開閉が可能な構造となっており、容器（物品）Sを受動せずにスルーさせる場合には、当該キャッチストッパー20の両方を下流方向に回転することで開いた状態にすることができる。一方、搬送される物品Sを受動してその位置を規定するときは、閉じた状態とする。
キャッチストッパー20は次に述べるクランププレート30及び区分け板40とともに、搬送される物品Sを所定の位置に位置決めするために利用される。
【００２２】
─クランププレート─
本発明におけるクランププレート30は、前記コンベア10の上部に設置され、その一端が支持されて回転可能な一対のクランププレート30である。当該クランププレート30は、前記キャッチストッパー20よりもコンベア上流側に設置されており、前記搬送される物品の位置を規定する複数の凹部（31,32,33）を有している。
本発明の第一の実施態様におけるクランププレート30は、図４に示すように基部36と屈曲部37及び先端部38を有する。尚、本第一の実施態様に示したクランププレート30の形態はあくまで一例であり、本形態については適宜、種々の形態を採用できることは勿論である。
【００２３】
本第一の実施態様におけるクランププレート30は図４に示すようにコンベア面の上方においてクランププレート30がコンベア面と平行になるような位置関係で配置されている。また、クランププレート30は後述するように容器（カップ）胴部と接する複数の凹部（31,32,33）を有するが、当該凹部（31,32,33）と略テーパ形状の容器Sとの接触部分は、当該容器の上端の開口部S1ではなく、中央付近の胴部S2（側面部）となるように構成されている。
本発明の第一の実施態様に示されたクランププレート30はその基部36と先端部38の境界の屈曲部37の外側角部に第一凹部を有している。
【００２４】
本第一の実施態様においては、図４に示すようにクランププレート30がコンベア10の幅方向に対して所定の角度を有する状態において、コンベア10上を搬送させる物品を通過させて、搬送される左右の第一段目の物品を前記キャッチストッパー20に受動する。
その後、クランププレート30は所定角度、閉の方向に回転して、次に搬送されてくる物品Sを仮受動できる状態（仮受動状態）となる。クランププレート30の先端部38には、その中間付近に第二凹部32を有しているが、当該第二凹部32の屈曲部側の端部において物品Sを仮に支持する構成を採用している（図５）。
【００２５】
すなわち、図６に示すようにクランププレートが本仮受動状態において、搬送されてきた左右の第２段目の物品を仮受動して、第二凹部32の端部において支持し（図５）、その後にクランププレート30をさらに回転させて完全に閉状態とすることによって、物品Sを微小に下流側に移動しつつ、第二凹部32に物品を収容し、これによって第２段目の物品Sの位置をより正確に規定することとしている。
また、図６に示すように当該クランププレート30が完全に閉状態となると、前記第一凹部31が第１段目の物品Sに近接し、当該クランププレート30の第一凹部31とキャッチストッパー20によって第１段目の物品Sの位置をより正確に規定する。
【００２６】
さらに、前記クランププレート30の先端部38には第三凹部33が設けられている。当該第三凹部33はクランププレート30が所定角度の回転によって閉状態となり、第１段及び第２段の左右の物品Sの位置を規定してから、最後に搬送されてくる第３段目の物品Sを受動し、第三凹部33によってその位置が規定されているように構成されている。
尚、特に図示しないが、当該クランププレート30には回転のための所定の動力部に連結されている。そして、コンベア10上で順次搬送されてくる物品Sの搬送に同期して順次、上述の動作を繰り返し行うことができる。尚、このような動作にはステッピングモータやサーボモータが好適に利用できる。
【００２７】
─区分け板─
本発明においては、前記一対のクランププレート30の中央部において、前記コンベアの進行方向に対して平行に配置された区分け板40を有する。当該区分け板40は、上述のようにコンベア10の進行方向に対して並行な隣接する左右の列同士の物品S間の相互位置を規定するものである。
尚、本発明の第一の実施態様における区分け板40は、前記物品間の間に位置するものであり、当該物品のテーパ形状に適合するような外形を有している。すなわち、図８に示すような山型の形状の断面を有している。
【００２８】
これによって、左右物品の位置が図９（１）に示すように規定された場合、そのＡＡ´の断面は図９（２）に示すように区分け板40が物品S間のテーパ同士の間隔に挟み込まれるような状態となっている。これによってテーパ形状を有する物品Sをコンベア10上で安定して正立させることができる。
尚、当該区分け板40を介してコンベアの進行方向に対して隣接する物品Sの（開口部）上端部が密接することになるが、当該物品S同士の近接度合は、区分け板40の厚みによって調整することができる。尚、このような区分け板40の目的からその側面の断面形状は、図9(2)に示すように略テーパ状の形状を有する物品Sの側面部の形状にその一部又は全部が近似していることが好ましい。
【００２９】
─振分け機構─
本発明の第一の実施態様においては、図１及び図２に示すように、コンベア10の中央部で前記の区分け板40の上流に振分け機構70が設置されている。本発明の第一の実施態様においては当該振分け機構70の振分け板は、第二枠部70に取り付けられた支持部の中央部から下方部に垂下する棒に連結されており、コンベア10上を順次搬送されてくるテーパ形状の物品Sをコンベア10の進行方向に対して、順次左右交互に振り分けて、前述のように物品Sをキャッチストッパー20とクランププレート30による位置決めに供するように構成されている。
【００３０】
すなわち、本発明の第一の実施態様である図１に示すような態様であると２列×３段の一纏りにする必要があるため、物品Sをコンベア10 の左右に交互に振り分けて搬送する方法が有効であり、図１０に示すように、略直線状に搬送されてくる物品S について、当該振分け機構70 を用いて交互に振分けて、前述したように、一纏りの物品S 群の位置決めを行う。
尚、上述の左右交互の振り分けについては、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、コンベアの進行方向に対して左側（片側）のみ連続して３個の物品の搬送を受動し、その位置を規定してから、次に、右側（片側）のみ連続して３個の物品の搬送を受動し、その位置を規定する方法も可能である。
【００３１】
尚、本振分け機構70 は、上流をより搬送される物品がコンベア10の中央部において、一列に順次搬送される場合に有効に利用することができるが、コンベア10の進行方向に対して、左右の２列の状態で順次物品Sが搬送される場合等においては、振分け機構70 を有さない場合でも本発明の物品位置決め装置の構成は可能であることは勿論である。
【００３２】
─ガイド部材─
本発明の第一の実施態様においては、図１に示すように、コンベア上で搬送される物品S のコンベア10上での搬送経路を規制するための一対のガイド部材80 が設けられている。当該ガイド部材は、コンベア10の上部に位置しており、カップ容器のコンベア上での搬送経路がズレた場合等において、当該カップの胴部に接触してコンベア上での搬送経路を修正するために設置されている。
図１、図２及び図４に示すように、本ガイド部材80は、前述の区分け板40、振分け機構70と協働しながら、順次搬送される物品のコンベア上での搬送経路を規定する。
【００３３】
─その後の工程─
本発明の物品位置決め装置による整列後の一纏りの物品S群については、その後、種々の工程を経ることが可能である。例えば、一般的には整列した一纏りの物品S群を吸着装置により吸着して、別に準備した物品群の収納用の容器に挿入する場合が多い。本発明の第一の実施態様においては３段×２列に配置された物品群の上部より当該配置に対応する吸着パッド90を設けた吸着ユニットが整列後の物品S群の上部より接近して、物品S群の上部に吸着する（図１１（９））。
【００３４】
当該吸着後において、物品S群を吸着した吸着ユニットが上部に移動することによって物品S群もその位置関係を保持したまま、同時に上部に移動せしめられて別に準備されているダンボール等の所定の収納容器100内に挿入される（図１１（１０）〜（１１））。
このように当該移動後において上部を開口したダンボール等の収納容器100を準備しておくことで、当該開口部から前記吸着移送装置に吸着された物品S群を挿入した後、吸着を解除することにより、物品S群を箱詰めすることが可能となる。その後、上部を閉じることによって物品S群の箱詰めを完了することができる。
【００３５】
─物品の動き（動作）についての説明─
以下に本第一の実施態様における物品位置決め装置を用いた場合の物品の位置が決まるまでに動き（動作）について図１１の（１）〜（１３）に基づいて説明する。
上流より順次、物品Sが所定の間隔を開けて搬送されてくる状態において、図１１の（１）に示すように、まず、一対のキャッチストッパー20が閉じられた待ち受け状態となっており、クランププレート30が所定の角度を有し、搬送される物品を通過させる状態となっている。
この状態でコンベア10上流より搬送されてくる一段目の最初の物品Sを、振分け板70がコンベア10の進行方向に向かって左に振り分ける。左に振り分けられた物品Sはキャッチストッパーに受動され、次の物品Sは右に振分けられる（図１１（２））。
【００３６】
第一段目の物品Sがキャッチストッパー20に受動され、コンベア表面と物品Ｓの底部が摺接している状態で、クランププレート30が所定角度回転して仮受動の待機状態となる（図１１（３））。そして、第二段目の物品S群が搬送されて、当該物品S群は、クランププレート30に仮受動されて、第二凹部32の端部に支持される（図１１（４）及び（５））。
第二段目の物品S群が左右のクランププレート30に仮受動された状態で、クランププレート30はさらに回転して完全に閉状態となり、この際、仮受動されている物品S群を微妙に下流側に移動しつつ、物品S群をクランププレートの第二凹部32に収容し、第二段目の物品S群の位置決めが完了する。
【００３７】
また、これと同時にクランププレート30の第一凹部31が第一段目の物品S群に近接し、第一段目の物品S群についての位置決めも同時に完了する（図１１（６））。
クランププレート30が閉の状態となった状態でさらに、第三段目の物品S群が搬送されて、第三凹部33に前記と同様に収容される（図１１（７）及び（８））。これによって、３段×２列に配置された一纏りの物品群の位置決めが完了する。
当該位置決めの完了した一纏りの物品群の上部より当該位置決めに対応する吸着パッド90を設けた吸着ユニットが物品群の上部より接近して、物品S群の上部に吸着する（図１１（９））。
当該吸着後において、物品S群を吸着した吸着ユニットが上部に移動することによって物品群について、その位置関係を保持したまま、同時に上部に移動せしめられて別に準備されている所定のダンボール等の所定の収納容器100内に挿入される（図１１（１０）〜（１１））。これによって、物品S群のダンボール100への収納が完了する。次に、当該ダンボール100の上部を封することで物品S群のダンボール詰めが完了する。
【００３８】
このように１サイクルが終了すると、クランププレート30が再び開いて、物品を通過させる状態となり（図１１（１２））、前述と同様に搬送される物品S群を順次受動して次のサイクルが行われる。
尚、物品群を一纏りにする必要がなく、物品S群をコンベア10上で単に通過させる場合においては、クランププレート30を開いた状態にするとともに、キャッチストッパー20も開いた状態にすることで物品S群を単にコンベア10上を通過させることが可能となる（図１１（１３））。
【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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