(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を搬送方向へ搬送する第１コンベアと、
前記物品を前記搬送方向へ搬送する第２コンベアと、
前記物品を収容する箱を載置するための箱待機部と、
前記物品を前記第１コンベアから前記第２コンベアへ移動させる第１ロボットと、
前記物品を前記第２コンベアから前記箱待機部へ移動させる第２ロボットと、
前記第１コンベアにより搬送される前記物品を外部へ排出する物品排出機構と、
を備え、
前記第２コンベアは、前記第１コンベアの近傍に、前記第１コンベアと平行に配置されており、
平面視において、前記物品排出機構および前記箱待機部は、前記第１コンベアにおける前記搬送方向の下流側端部と、前記第２コンベアにおける前記搬送方向の下流側端部との間に配置され、
前記第１コンベアにおける前記搬送方向の前記下流側端部、前記物品排出機構、および前記箱待機部は、前記搬送方向に対して順に隣接して配置され、
さらに、前記物品排出機構および前記箱待機部は、前記第２コンベアの側方と隣接して配置されている、箱詰め装置。
【請求項２】
前記第１コンベアおよび前記第２コンベアは、前記箱待機部に置かれた前記箱よりも高く配置されている、
請求項１に記載の箱詰め装置。
【請求項３】
前記箱を搬送する第３コンベア、
をさらに備え、
前記第３コンベアは前記箱待機部を含む、
請求項１または２に記載の箱詰め装置。
【請求項４】
前記第１ロボットは、パラレルリンクロボットであり、
前記第２ロボットは、前記物品を高さ方向に昇降距離だけ移動させることができる昇降ロボットであり、
前記昇降距離は、前記パラレルリンクロボットが動かすことのできる前記物品の高さ方向の移動距離よりも大きい、
請求項３に記載の箱詰め装置。
【請求項５】
前記第１コンベアは、第１コンベア幅を有し、
前記第２コンベアは、第２コンベア幅を有し、
前記第１コンベア幅は、前記第２コンベア幅より小さい、
請求項３または４に記載の箱詰め装置。
【請求項６】
箱入口と、
箱出口と、
前記箱入口から前記箱出口まで前記箱を搬送する箱搬送機構と、
をさらに備え、
前記箱搬送機構は前記第３コンベアを含む、
請求項３〜５のいずれか１つに記載の箱詰め装置。
【請求項７】
前記箱入口と前記箱出口の、
一方が、前記箱詰め装置における前記搬送方向の下流側端部に配置されており、
他方が、前記箱詰め装置における幅方向の端部に配置されている、
請求項６に記載の箱詰め装置。
【請求項８】
前記箱入口と前記箱出口の、
両方が、前記箱詰め装置における前記搬送方向の下流側端部に配置されている、
請求項６に記載の箱詰め装置。
【請求項９】
前記第２コンベアの前記搬送方向の上流側に配置された予備箱入口と、
前記第２コンベアの前記搬送方向の下流側に配置された予備箱出口と、
をさらに備える、
請求項６〜８のいずれか１つに記載の箱詰め装置。
【請求項１０】
前記第１コンベアの前記搬送方向の下流側に配置された物品排出機構、
をさらに備え、
前記物品排出機構は、前記第２コンベアの下方に設けられた排出経路を有し、
前記排出経路は、前記物品を、前記第１コンベア側から、前記第２コンベアの下方を経由して、前記箱詰め装置の外へと排出する、
請求項１〜９のいずれか１つに記載の箱詰め装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の第１箱詰め装置および第２箱詰め装置、
を備え、
前記第１箱詰め装置における、前記第１コンベア、前記第２コンベア、および前記箱待機部が、前記第２箱詰め装置における、前記第１コンベア、前記第２コンベア、および前記箱待機部と、対称に配置されている、
箱詰めシステム。
【請求項１２】
前記第１箱詰め装置における前記第１コンベアおよび前記第２箱詰め装置における前記第１コンベアは、前記第１箱詰め装置における前記第２コンベアおよび前記第２箱詰め装置における前記第２コンベアよりも、内側に配置されている、
請求項１１に記載の箱詰めシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、箱詰め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポテトチップスやその他のスナック菓子などの製品は、袋状のフィルムによって包装された状態で流通することが多い。通常、このような包装品の製造は、出荷のために段ボール箱などの梱包箱の中に複数の包装品を収めるという、箱詰めの工程で終了する。近年では、このような箱詰め工程は、箱詰め装置によって自動的に行われることが多い。
【０００３】
特許文献１（特開２０１３−１８５１９号公報）が開示する箱詰め装置は、包装品を供給するコンベアと梱包箱を供給するコンベアを有しているが、これら２つのコンベアは直交している。したがって、この装置を工場に設置するには、広い床面積が必要である。
【０００４】
特許文献２（特開２０１２−１６２３５１号公報）が開示する箱詰め装置は、個別の製品を搬送するコンベア２台と、同一の梱包箱に収容される複数の製品からなる製品群を搬送するコンベア１台を有する。これらの３台のコンベアは、搬送方向に長く延びている。加えて、これら３台のコンベアは、搬送方向と直交する幅方向に、ある程度の距離だけ離間するように平行に配置されている。したがって、この装置を工場に設置するにも、広い床面積が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
限られた敷地面積に立つ工場において、製品の製造設備全体のスループット、すなわち単位時間あたりの処理量を確保するためには、多くの製造装置を密集して設置する必要がある。箱詰め工程に関しても、複数の箱詰め装置を近接して設置することへの要求が存在する。箱詰め装置の外形寸法が小さいことは、この要求を満足する上で有利である。
【０００６】
本発明の課題は、箱詰め装置の外形寸法、とりわけ、幅方向の寸法を小さくすること、および、箱詰め装置の小型化を含む設計上の工夫によって工場における箱詰め工程のスループットを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１観点に係る箱詰め装置は、第１コンベアと、第２コンベアと、箱待機部と、第１ロボットと、第２ロボットと、を備える。第１コンベアは、物品を搬送方向へ搬送する。第２コンベアは、物品を搬送方向へ搬送する。箱待機部は、物品を収容する箱を載置するためのものである。第１ロボットは、物品を第１コンベアから第２コンベアへ移動させる。第２ロボットは、物品を第２コンベアから箱待機部へ移動させる。第２コンベアは、第１コンベアの近傍に、第１コンベアと平行に配置されている。平面視において、箱待機部は、第１コンベアよりも搬送方向の下流側に配置されている。
【０００８】
この構成によれば、第１コンベアの搬送方向の下流側に存在する空間を、箱の待機のために有効に利用できる。したがって、箱詰め装置の小型化を図ることができる。
【０００９】
本発明の第２観点に係る箱詰め装置は、第１観点に係る箱詰め装置において、第１コンベアおよび第２コンベアが、箱待機部に置かれた箱よりも高く配置されている。
【００１０】
この構成によれば、箱詰め装置を構成する複数の機構を３次元的に配置できる。したがって、箱詰め装置が占拠する床面積を少なくできる。
【００１１】
本発明の第３観点に係る箱詰め装置は、第１観点または第２観点に係る箱詰め装置において、箱を搬送する第３コンベアをさらに備える。第３コンベアは箱待機部を含む。
【００１２】
この構成によれば、箱待機部を含む箇所において、箱の移動を、第３コンベアによって自動化できる。
【００１３】
本発明の第４観点に係る箱詰め装置は、第３観点に係る箱詰め装置において、第１ロボットが、パラレルリンクロボットである。第２ロボットは、物品を高さ方向に昇降距離だけ移動させることができる昇降ロボットである。昇降距離は、パラレルリンクロボットが動かすことのできる物品の高さ方向の移動距離よりも大きい。
【００１４】
この構成によれば、比較的大きな高さを有する箱に、効率的に製品を詰め込むことができる。
【００１５】
本発明の第５観点に係る箱詰め装置は、第３観点または第４観点に係る箱詰め装置において、第１コンベアが、幅方向に広がる第１コンベア幅を有する。第２コンベアは、幅方向に広がる第２コンベア幅を有する。第１コンベア幅は、第２コンベア幅より小さい。
【００１６】
この構成によれば、第１コンベア幅を縮小することができる。その結果、箱詰め装置の幅を短くできる。
【００１７】
本発明の第６観点に係る箱詰め装置は、第３観点から第５観点のいずれか１つに係る箱詰め装置において、箱入口と、箱出口と、箱搬送機構と、をさらに備える。箱搬送機構は、箱入口から箱出口まで箱を搬送する。箱搬送機構は第３コンベアを含む。
【００１８】
この構成によれば、箱の投入から排出に到るまでの工程の少なくとも一部が、第３コンベアによって自動化される。
【００１９】
本発明の第７観点に係る箱詰め装置は、第６観点に係る箱詰め装置において、箱入口と箱出口の一方が、箱詰め装置における搬送方向の下流側端部に配置されている。さらに、箱入口と箱出口の他方が、箱詰め装置における幅方向の端部に配置されている。
【００２０】
この構成によれば、搬送方向の下流側に、箱入口または箱出口が設けられる。したがって、工場内に箱詰め装置を複数台並列に配置した場合、どの箱詰め装置についても、箱入口または箱出口が搬送方向の下流側に並ぶ。したがって、箱の投入または箱の取り出しに従事する作業者を搬送方向の下流側に配置すれば、作業効率が向上する。
【００２１】
本発明の第８観点に係る箱詰め装置は、第６観点に係る箱詰め装置において、箱入口と箱出口の両方が、箱詰め装置における搬送方向の下流側端部に配置されている。
【００２２】
この構成によれば、箱は箱詰め装置の幅方向に離間する側面から出入りしないので、２台の箱詰め装置を、それらの側面どうしが近接するように設置することができる。その結果、箱詰め装置の設置に必要となる工場の床面積を縮小できる。
【００２３】
本発明の第９観点に係る箱詰め装置は、第１観点から第８観点のいずれか１つに係る箱詰め装置において、予備箱入口と、予備箱出口と、をさらに備える。予備箱入口は、第２コンベアの搬送方向の上流側に配置されている。予備箱出口は、第２コンベアの搬送方向の下流側に配置されている。
【００２４】
この構成によれば、予備箱入口から箱詰め装置へ入れられた箱の中に、第１ロボットのみを用いて、製品を詰め込み、その箱を予備箱出口から排出することができる。
【００２５】
本発明の第１０観点に係る箱詰め装置は、第１観点から第９観点のいずれか１つに係る箱詰め装置において、第１コンベアの搬送方向の下流側に配置された物品排出機構、をさらに備える。物品排出機構は、第２コンベアの下方に設けられた排出経路を有する。排出経路は、物品を、第１コンベア側から、第２コンベアの下方を経由して、箱詰め装置の外へと排出する。
【００２６】
この構成によれば、第２コンベアの下方の空きスペースを、物品排出機構の設置のために有効利用できる。この結果、箱詰め装置が小型化される。
【００２７】
本発明の第１１観点に係る箱詰めシステムは、第１箱詰め装置および第２箱詰め装置を備える。第１箱詰め装置は、本発明の第１観点から第１０観点のいずれか１つに係る箱詰め装置である。第２箱詰め装置は、本発明の第１観点から第１０観点のいずれか１つに係る箱詰め装置である。第１箱詰め装置における、第１コンベア、第２コンベア、および箱待機部が、第２箱詰め装置における、第１コンベア、第２コンベア、および箱待機部と、対称に配置されている。
【００２８】
この構成によれば、第１箱詰め装置および第２箱詰め装置の間の空間を、小さくできるか、または、第１箱詰め装置の利用と第２箱詰め装置の利用のために共用することができる。その結果、必要となる工場の床面積を縮小できる。
【００２９】
本発明の第１２観点に係る箱詰めシステムは、第１１観点に係る箱詰めシステムにおいて、第１箱詰め装置における第１コンベアおよび第２箱詰め装置における第１コンベアが、第１箱詰め装置における第２コンベアおよび第２箱詰め装置における第２コンベアよりも、内側に配置されている。
【００３０】
この構成によれば、第１箱詰め装置における第１コンベアの先端と第２箱詰め装置における第１コンベアの先端が近接する。その結果、箱詰めシステムの前段に配置される装置からこれら２つの入口エリアまで包装品を移動させるための２台のコンベアを配置するのに必要となる工場の床面積を少なくできる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る箱詰め装置は、外形寸法が小さい。また、本発明に係る箱詰め装置を利用するために必要な箱詰め装置の周辺の空間も少なくてすむ場合がある。したがって、本発明に係る箱詰め装置または箱詰めシステムを用いることで、それらの設置に要する床面積が小さくなり、ひいては、工場における箱詰め工程のスループットの改善が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る箱詰め装置Ｄ１の側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る箱詰め装置Ｄ１の内部構成を示す図である。
【図３】フィルム包装品を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る箱詰め装置Ｄ１の平面図である。
【図５】包装品を吸引する前のヘッドを示す図である。
【図６】包装品の吸引を行っているヘッドを示す図である。
【図７】包装品を持ち上げているヘッドを示す図である。
【図８】箱詰め工程を終えた梱包箱を示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態の第１変形例１Ａに係る箱詰め装置Ｄ２の内部構成を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の第１変形例１Ａに係る箱詰め装置Ｄ２の平面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の第２変形例１Ｂに係る箱詰め装置Ｄ３の内部構成を示す図である。
【図１２】本発明の第１実施形態の第２変形例１Ｂに係る箱詰め装置Ｄ３の平面図である。
【図１３】本発明の第１実施形態の第３変形例１Ｃに係る箱詰め装置Ｄ４の内部構成を示す図である。
【図１４】本発明の第１実施形態の第３変形例１Ｃに係る箱詰め装置Ｄ４の平面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態に係る箱詰めシステムＳ１の平面図である。
【図１６】本発明の第２実施形態に係る箱詰めシステムＳ１の他の使用法を示す平面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態の変形例２Ａに係る箱詰めシステムＳ２を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
＜第１実施形態＞
（１）全体構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る箱詰め装置Ｄ１の外観を示している。箱詰め装置Ｄ１が有するフレーム１０には、包装品５を取り込むための入口エリア１１、および、複数の包装品５を収容し終えた梱包箱６を排出するための出口エリア１２が設けられている。
【００３４】
図２は、箱詰め装置Ｄ１の内部構成を示す。箱詰め装置Ｄ１は、搬送機構２、整列機構３、把持移動機構４、包装品排出機構９を有している。
【００３５】
（２）詳細構成
（２−１）搬送機構
図２に示すとおり、搬送機構２は、入口エリア１１から出口エリア１２まで到る経路に沿って包装品５を搬送するものである。搬送機構２は、第１コンベア２１、第２コンベア２２、第３コンベア２３を有している。
【００３６】
（２−１−１）第１コンベア
第１コンベア２１は、入口エリア１１にある包装品５を搬送方向ｘへ搬送するものであり、例えばベルトコンベアからなる。
【００３７】
（２−１−２）第２コンベア
第２コンベア２２は、複数の包装品を整列させて「段」をつくる過程で用いられる。ここでいう段とは、梱包箱６の中で積み重ねられる層のことである。例えば、箱詰め工程を終えた梱包箱６の中には３つの段が積み重なっており、それぞれの段は３つの包装品からなる（図８参照）。図２には、第２コンベア２２に置かれた段５０が示されている。
【００３８】
第２コンベア２２は、包装品５または段５０を搬送方向ｘへ搬送する。第２コンベア２２は、例えばベルトコンベアからなる。第２コンベア２２は、第１コンベア２１とほぼ同じ高さに配置されていてもよい。あるいは、第２コンベア２２は、第１コンベア２１と部分的に重なるように、第１コンベア２１と異なる高さに配置されていてもよい。第２コンベア２２の搬送方向ｘの下流の端部は、第１コンベアの搬送方向ｘの下流の端部よりも、下流側に位置している。幅方向ｙの寸法に関しては、第２コンベア２２は、第１コンベア２１よりも大きい。
【００３９】
（２−１−３）第３コンベア
空の梱包箱６は、梱包箱第１入口エリア１５または梱包箱第２入口エリア１６から、箱詰め装置Ｄ１の内部へ投入される。第３コンベア２３は、空の梱包箱６を受け取り、箱待機部２４まで搬送する。箱待機部２４は、把持移動機構４の下方にある第３コンベア２３の部位である。箱待機部２４で、梱包箱６は前述の段５０を収容する。その後、所定の数の段５０の収容を終えた梱包箱６は、第３コンベア２３によって、出口エリア１２から排出される。
【００４０】
第３コンベアは、例えばベルトコンベアからなり、第１コンベア２１および第２コンベア２２よりも低い位置に配置されている。
【００４１】
なお、空の梱包箱６が梱包箱第１入口エリア１５から投入されたときは、第３コンベア２３は、空の梱包箱６を、コンベアローラ８１を介して受け取る。
【００４２】
（２−１−４）その他の構成
第２コンベア２２の前段および後段にそれぞれ設けられている予備入口エリア１３および予備出口エリア１４は、使用者が箱詰め装置Ｄ１を、必要に応じてさまざまな方法で使用することを可能にする。例えば、使用者が、図２に示されている大型の梱包箱６に代わって、より扁平な小型の箱（以下、「扁平梱包箱」という。）を用いたい場合、使用者は、扁平梱包箱を外部から予備入口エリア１３へ投入する機構を追加することができる。この場合、包装品５を扁平梱包箱へ箱詰めする工程は、すべて後述する整列機構３が担ってもよい。箱詰め工程を終えた扁平梱包箱は、第２コンベア２２によって予備出口エリア１４から排出することができる。
【００４３】
（２−２）整列機構
整列機構３は、第１コンベア２１によって搬送されてきた包装品５を第２コンベア２２の上で整列させ、複数の包装品５１、５２、５３からなる段５０をつくる。
【００４４】
整列機構３は、例えば、ヘッド３１、接触具３２、３本のアーム３３、ケース３４、ホース３５を有するパラレルリンクロボットからなる。
【００４５】
整列機構３は、ホース３５に接続された図示しないポンプを制御して、ヘッド３１に設置されている接触具３２から空気を吸引する。この吸引により、整列機構３は、接触具３２に接触した包装品５を把持することができる。この目的のため、接触具３２は、可撓性および弾力性を有する素材で形成されることが望ましい。
【００４６】
ケース３４は、図示しない複数のモータを格納している。当該複数のモータの一部はヘッド３１に設けられていても良い。整列機構３は、当該モータを制御して３本のアーム３３および必要に応じてその他の機構を駆動し、それによってヘッド３１を３次元的に移動させ、または回転させる。
【００４７】
（２−３）把持移動機構
把持移動機構４は、第２コンベア２２上に置かれた、段５０を構成する包装品５１、５２、５３の各々を一度に把持し、それらを梱包箱６の中へ移動させる。
【００４８】
把持移動機構４は、例えば、ヘッド４１、接触具４２、マスト４３、鉛直移動装置４４、水平移動装置４５、ホース４６を有する平行移動ロボットからなる。
【００４９】
把持移動機構４は、ホース４６に接続された図示しないポンプを制御して、ヘッド４１に設置された接触具４２から空気を吸引する。この吸引により、把持移動機構４は、接触具４２に接触した包装品５１、５２、５３を一度に把持することができる。この目的のため、接触具４２は、可撓性および弾力性を有する素材で形成されることが望ましい。
【００５０】
把持移動機構４は、図示しない複数のモータによって駆動される、鉛直移動装置４４および水平移動装置４５を有している。鉛直移動装置４４は、ヘッド４１に繋がっているマスト４３を上下方向、すなわち図２に示す鉛直方向ｚに移動させることができる。水平移動装置４５は、鉛直移動装置４４をヘッド４１とともに水平方向、すなわち幅方向ｙに移動させることができる。したがって、鉛直移動装置４４および水平移動装置４５は、ヘッド４１を、幅方向ｙおよび鉛直方向ｚに広がるｙ−ｚ平面内の任意の位置へ移動させることができる。
【００５１】
（２−４）包装品排出機構
包装品排出機構９は、第１コンベア２１によって搬送される過程で整列機構３に拾い上げられる機会を逃した包装品５を、搬送機構２の経路から排出する。
【００５２】
包装品排出機構９は、例えば、ステージ９１、センサ９２、エアジェット装置９３からなる。
【００５３】
センサ９２は、包装品５がステージ９１の上に載ったことを検出する。エアジェット装置９３は、センサ９２の検出信号に従って、包装品５に向かって高圧の空気を吹きつける。これにより、包装品５は、−ｙ方向へ吹き飛ばされ、搬送機構２の経路から取り除かれる。
【００５４】
（３）包装品
図３は、この箱詰め装置Ｄ１が取り扱う包装品５の外観である。包装品５は、例えば、ポテトチップスやその他の食品などの内容物を、フィルム５５で包装したものである。包装品５の上辺と下辺にはシール部５６が形成される。さらに、包装品５の４つの隅の各々には、内容物の充填に伴って突出部５７が生じている。この突出部５７は、梱包箱６の隣接するフラップ６２（図７参照）の間に挟まることがあるので、箱詰め工程、および、梱包箱６を閉じる作業を阻害する要因の一つとなりうる。
【００５５】
（４）全体動作
ふたたび図２を参照して、箱詰め装置Ｄ１の動作を説明する。
【００５６】
箱詰め装置Ｄ１の前段に設置されたコンベア１０１は、包装品５をひとつずつ搬送する。それらの包装品５は、逐次、箱詰め装置Ｄ１の入口エリア１１へ送られる。
【００５７】
第１コンベア２１は、入口エリア１１にある包装品５を搬送方向ｘへ搬送する。この時、包装品５は、その２つのシール部５６（図３参照）が搬送方向ｘに離間するよう配置されている。通常、搬送は一定の速度で行われるが、後段の機構の処理に遅れが検出された場合などには、第１コンベア２１は一時的に搬送を中断してもよい。
【００５８】
あるいは、コンベア１０１から大量の包装品５が箱詰め装置Ｄ１に搬送されているために第１コンベア２１の搬送を中断できない場合には、第１コンベア２１によって搬送される過程で整列機構３に拾い上げられる機会を逃した包装品５を、包装品排出機構９が排出してもよい。
【００５９】
整列機構３は、まず、１つ目の包装品５１を第１コンベア２１から第２コンベア２２へ移動させる。この移動の過程で、図４に示すように、整列機構３はヘッド３１を９０°だけ回転させる。この回転により、整列機構３は、包装品５１を、その２つのシール部５６（図３参照）が、図２に示す搬送方向ｘと直交する幅方向ｙに離間するように、第２コンベア２２の上に配置することができる。次に、図２に示すように、整列機構３は、２つ目の包装品５２を同様に回転および移動させ、第２コンベア２２の上の１つ目の包装品５１の隣に置く。最後に、整列機構３は、３つ目の包装品５３を同様に回転および移動させ、１つ目の包装品５１および２つ目の包装品５２の両方に重ねる。このようにして、整列機構３は、段５０をつくる。
【００６０】
第２コンベア２２は、段５０を把持移動機構４の方へ搬送する。
【００６１】
把持移動機構４は、第２コンベア２２上に置かれた段５０にヘッド４１を接近させ、当該段５０を構成するすべての包装品５１、５２、５３に接触具４２を接触させる。そして、把持移動機構４は、包装品５１、５２、５３を把持し、それらを鉛直方向ｚに持ち上げる。その後、図４に示すように、把持移動機構４は包装品５１、５２、５３を、箱待機部２４で待機している梱包箱６の上方まで水平に−ｙ方向へ移動させる。次いで、把持移動機構４は包装品５１、５２、５３を下方の梱包箱６の中へ鉛直な−ｚ方向に運び降ろす。最後に、把持移動機構４は、空気の吸引をやめて、包装品５１、５２、５３の把持を解除する。
【００６２】
箱詰め装置Ｄ１は、この作業を所定の回数だけ繰り返すことにより、梱包箱６の中に所定数の段を積み重ねる。
【００６３】
最後に、第３コンベア２３が、箱詰め工程を終えた梱包箱６を出口エリア１２から排出し、箱詰め装置Ｄ１の後段に設置されたコンベアローラ１０２へ送る。この後、梱包箱６のフラップ６２（図７参照）が作業者または機械によって折り曲げられることにより、梱包箱６が閉じられる。
【００６４】
（５）詳細動作
図５〜図８を参照して、以下に、把持移動機構４が段５０を第２コンベア２２から梱包箱６の中へ移動させる箱詰め動作の詳細について説明する。
【００６５】
図５に示すとおり、まず、第２コンベア２２に置かれた包装品５１、５２、５３に対して、把持移動機構４のヘッド４１が接近する。その結果、図６に示すとおり、包装品５１、５２、５３のそれぞれに対し、接触具４２が接触する。両端の包装品５１、５２については、接触具４２がそれらの重心Ｇからずれた位置に接触する。すなわち、包装品５１、５２のそれぞれにおいて、重心Ｇが存在すると考えられる中心線Ｃよりも外側にある外側部分５８に接触具４２が接触する一方、中心線Ｃよりも内側にある内側部分５９には接触具４２は接触しない。
【００６６】
次に、図７に示すとおり、ヘッド４１が包装品５１、５２、５３を把持して持ち上げ、梱包箱６の上部開口６１の上方まで移動させる。接触具４２が両端の包装品５１、５２の外側部分５８を把持しているので、それぞれの包装品５１、５２は、内側部分５９が外側部分５８よりも下がるように傾く。これに伴い、包装品５１、５２の突出部５７も傾斜する。
【００６７】
次に、ヘッド４１が梱包箱６に向かって下方へ移動し、包装品５１、５２、５３を梱包箱６の中に入れる。
【００６８】
図７に示した構成においては、この梱包箱６のフラップ６２は直立しており、隣接するフラップ６２の間には隙間が生じている。このとき、たとえ両端の包装品５１、５２の突出部５７あるいはその他の部分が梱包箱６のフラップ６２の隙間付近と接触しても、梱包箱６と接触した当該部分の傾斜によって、包装品５１、５２が梱包箱６の中へ滑落することが促される。
【００６９】
あるいは、図７とは異なり、梱包箱６のフラップ６２が外側に折れ曲がっている場合、たとえ両端の包装品５１、５２（とりわけ、最上段に積まれるべき包装品５１、５２）の端部などが梱包箱６の縁６３と接触しても、梱包箱６と接触した当該部分の傾斜によって、包装品５１、５２は、縁６３の外へはみ出すことなく、梱包箱６の中へ滑落することが促される。
【００７０】
その結果、いずれの場合においても、包装品５１、５２が不適切な場所にとどまることが抑制される。
【００７１】
さらに、中央にある包装品５３の重量が、両端の包装品５１、５２に作用するので両端の包装品５１、５２が梱包箱６の中へ滑落することが効果的に促される。
【００７２】
最後に、図８に示すような箱詰め工程を終えた梱包箱６は、図２に示される箱詰め装置Ｄ１の出口エリア１２より排出される。その後、作業者または機械が梱包箱６のフラップ６２を折り曲げることによって、梱包箱６が閉じられる。このとき、包装品５の突出部５７が梱包箱６のフラップ６２の隙間に挟まる現象や、包装品５の端部などが梱包箱６の縁６３からはみ出す現象が抑制されているので、梱包箱６を閉じる作業は容易である。
【００７３】
（６）特徴
（６−１）
箱詰め装置Ｄ１では、第１コンベアの搬送方向ｘの下流側に存在する空間を、梱包箱６の待機のための箱待機部２４として有効に利用している。したがって、箱詰め装置Ｄ１は小型である。
【００７４】
（６−２）
箱詰め装置Ｄ１では、第１コンベア２１、第２コンベア２２、第３コンベア２３を含む様々な機構を３次元的に配置している。したがって、箱詰め装置Ｄ１が占拠する床面積は少ない。
【００７５】
（６−３）
箱詰め装置Ｄ１では、箱待機部２４を含む箇所において、梱包箱６の移動は、第３コンベア２３によって自動化されている。
【００７６】
（６−４）
箱詰め装置Ｄ１によれば、比較的大きな高さを有する梱包箱６に、効率的に包装品５を詰め込むことができる。
【００７７】
（６−５）
箱詰め装置Ｄ１によれば、幅の狭い第１コンベア２１を利用できる。その結果、箱詰め装置Ｄ１の幅を短くできる。
【００７８】
（６−６）
箱詰め装置Ｄ１によれば、梱包箱６の投入からの排出に到るまでの工程の少なくとも一部が、第３コンベア２３によって自動化される。
【００７９】
（６−７）
箱詰め装置Ｄ１によれば、搬送方向ｘの下流側に出口エリア１２が設けられる。したがって、工場内に箱詰め装置Ｄ１を複数台並列に配置した場合、どの箱詰め装置Ｄ１についても、出口エリア１２が搬送方向ｘの下流側に並ぶ。したがって、梱包箱の取り出しに従事する作業者を搬送方向ｘの下流側に配置すれば、作業効率が向上する。
【００８０】
（６−８）
箱詰め装置Ｄ１の別の使用法として、扁平な小型の箱（以下、「扁平梱包箱」という）への箱詰め工程を行うことが可能である。すなわち、まず扁平梱包箱が、予備入口エリア１３から箱詰め装置Ｄ１の中へ投入される。次に、第２コンベア２２が、扁平梱包箱を整列機構３の近くまで搬送する。次に、包装品５を扁平梱包箱へ箱詰めする工程が、整列機構３のみによって行われる。最後に、第２コンベア２２が、箱詰めの工程を終えた扁平梱包箱を予備出口エリア１４から排出する。この使用法において、把持移動機構４を稼動させる必要はない。
【００８１】
（７）変形例
（７−１）第１変形例１Ａ
図９に、本発明の第１実施形態に係る箱詰め装置Ｄ１の第１変形例１Ａに係る箱詰め装置Ｄ２を示す。さらに、図１０に、この箱詰め装置Ｄ２の平面図を示す。
【００８２】
箱詰め装置Ｄ２と箱詰め装置Ｄ１との差異は、包装品排出機構９の構造である。
【００８３】
第１変形例１Ａに係る箱詰め装置Ｄ２における包装品排出機構９は、箱詰め装置Ｄ１のステージ９１に代わって、ポケット９４とスロープ９５とを有している。このスロープ９５は、第１コンベア２１の側から、第２コンベア２２の下方を経由して、箱詰め装置Ｄ１１の側面へ延びている。さらに、センサ９２とエアジェット装置９３は、箱詰め装置Ｄ１の構成とは異なる場所に設置されている。
【００８４】
第１コンベア２１によって搬送される過程で整列機構３に拾い上げられる機会を逃した包装品５は、ポケット９４に落ちる。センサ９２は、包装品５がポケット９４の中に来たことを検出する。エアジェット装置９３は、センサ９２の検出信号に従って、包装品５に向かって高圧の空気を吹きつける。これにより、包装品５は、第２コンベア２２の下で＋ｙ方向へ吹き飛ばされ、スロープ９５を滑り落ちていくことで、搬送機構２の経路から取り除かれる。
【００８５】
包装品排出機構９が、箱詰め装置Ｄ１や箱詰め装置Ｄ２のようにさまざまな構造をとりうることは、包装品５の生産ラインの設計の自由度を有意に高める。
【００８６】
（７−２）第２変形例１Ｂ
図１１に、本発明の第１実施形態に係る箱詰め装置Ｄ１の第２変形例１Ｂに係る箱詰め装置Ｄ３を示す。さらに、図１２に、この箱詰め装置Ｄ３の平面図を示す。
【００８７】
第２変形例１Ｂに係る箱詰め装置Ｄ３と第１変形例１Ａに係る箱詰め装置Ｄ２との差異は、梱包箱６の搬送機構の構造であり、具体的には、コンベアローラ８１と第３コンベア２３の構造の変更、および、箱移動機構７１と箱センサ７２の追加である。
【００８８】
第２変形例１Ｂに係る箱詰め装置Ｄ３におけるコンベアローラ８１は、箱詰め装置Ｄ１のコンベアローラ８１とは異なり、梱包箱第１入口エリア１５から梱包箱第２入口エリア１６まで延びている。作業者は、空の梱包箱６を、梱包箱第１入口エリア１５および梱包箱第２入口エリア１６のいずれから入れてもよい。空の梱包箱６が箱センサ７２によって検出されたとき、箱移動機構７１は空の梱包箱６を第３コンベア２３の方へ押し出す。これにより、梱包箱６は適切に搬送される。
【００８９】
（７−３）第３変形例１Ｃ
図１３に、本発明の第１実施形態に係る箱詰め装置Ｄ１の第３変形例１Ｃに係る箱詰め装置Ｄ４を示す。さらに、図１４に、この箱詰め装置Ｄ４の平面図を示す。
【００９０】
第３変形例１Ｃに係る箱詰め装置Ｄ４と第１変形例１Ａに係る箱詰め装置Ｄ２との差異もまた、梱包箱６の搬送機構の構造である。
【００９１】
空の梱包箱６は、最初に、コンベアローラ１０３に置かれ、梱包箱入口エリア１７から投入される。その後、梱包箱６は、コンベア８２によって−ｙ方向へ移動させられ、第３コンベア２３にある箱待機部２４で待機する。この箱待機部２４の上で、梱包箱６は段５０を構成する包装品５１、５２、５３を収容する。箱詰め工程を終えた梱包箱６は、第３コンベア２３によって、出口エリア１２から排出される。
【００９２】
箱詰め装置Ｄ４によれば、梱包箱６は、箱詰め装置Ｄ４における幅方向ｙに離間する側面から出入りしない。したがって、２台の箱詰め装置Ｄ４を、それらの側面どうしが近接するように設置することができる。その結果、箱詰め装置Ｄ４の設置に必要となる工場の床面積を縮小できる。
【００９３】
さらに、箱詰め装置Ｄ４によれば、第１コンベア２１の下方などに構成部品の存在しない大きなスペースができる。このスペースは、あらゆる用途に利用することができる。
【００９４】
＜第２実施形態＞
（１）構成
図１５および図１６は、本発明の第２実施形態に係る箱詰めシステムＳ１の平面図である。この箱詰めシステムＳ１は、前述した第１実施形態の第２変形例１Ｂに係る箱詰め装置Ｄ３と、当該箱詰め装置Ｄ３とは構成要素が対象に配置されている別の箱詰め装置Ｄ３’とを含んでいる。箱詰め装置Ｄ３と箱詰め装置Ｄ３’は、中心線Ｃに対して対称となるように配置されている。
【００９５】
図１５に示すように、箱詰め装置Ｄ３と箱詰め装置Ｄ３’は隣接して配置されており、それらの間に通路は設けられていない。したがって、この箱詰めシステムＳ１の設置に必要な床面積を低減できる。この箱詰めシステムＳ１を複数セット並べて設置する場合には、空の梱包箱６を入れる作業者のためのスペースを、隣接する箱詰めシステムＳ１の間で共用できる。
【００９６】
さらに、図１６に示すように、箱移動機構７１（図１１参照）と箱センサ７２（図１１参照）を適切に制御することにより、空の梱包箱６は、箱詰めシステムＳ１の一側面のみから投入することもできる。すなわち、作業者は箱詰め装置Ｄ３（図１６における上方）の梱包箱第１入口エリア１５からのみ、空の梱包箱６を投入する。投入された梱包箱６は、まず、箱詰め装置Ｄ３の箱センサ７２に検出される。所定の条件が成立する場合には、箱詰め装置Ｄ３の箱移動機構７１が梱包箱６を第３コンベア２３の方へ押し出す。一方、当該条件が成立しなかった場合には、箱詰め装置Ｄ３の箱移動機構７１は作動せず、梱包箱６は箱詰め装置Ｄ３’（図１６における下方）まで進む。梱包箱６が、箱詰め装置Ｄ３’の箱センサ７２に検出されれば、箱詰め装置Ｄ３’の箱移動機構７１が梱包箱６を第３コンベア２３の方へ押し出す。この構成によれば、作業者のためのスペースをさらに削減できる。
【００９７】
さらに、箱詰めシステムＳ１によれば、箱詰め装置Ｄ３における第１コンベア２１の先端と箱詰め装置Ｄ３’における第１コンベア２１の先端が近接する。その結果、箱詰めシステムＳ１の前段に配置される包装機などの装置からこれら２つの入口エリア１１まで包装品５を移動させるための２台のコンベア１０１（図１１参照）を配置するのに必要となる工場の床面積を少なくできる。
【００９８】
（２）変形例２Ａ
図１７は、箱詰めシステムＳ１の変形例２Ａに係る箱詰めシステムＳ２の平面図である。箱詰めシステムＳ２もまた、第１実施形態の第２変形例に係る箱詰め装置Ｄ３と、その対称形の箱詰め装置Ｄ３’とを含んでいる。しかし、箱詰めシステムＳ２内におけるそれらの配置は、箱詰めシステムＳ１内におけるそれらの配置とは反対である。すなわち、箱詰め装置Ｄ３と箱詰め装置Ｄ３’は、それらの梱包箱第１入口エリア１５およびスロープ９５どうしが対向している。
【００９９】
この構成によれば、空の梱包箱６を入れる作業者の配置場所や、スロープ９５から排出された包装品５の回収箱９７を、箱詰め装置Ｄ３と箱詰め装置Ｄ３’について共用できる。その結果、必要となる工場の床面積を縮小できる。
【符号の説明】
【０１００】
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ３’、Ｄ４  箱詰め装置
Ｓ１、Ｓ２  箱詰めシステム
ｘ    搬送方向
ｙ    幅方向
ｚ    鉛直方向
２    搬送機構
３    整列機構（第１ロボット）
４    把持移動機構（第２ロボット）
５    包装品
６    梱包箱
９    包装品排出機構
１０  フレーム
１１  入口エリア
１２  出口エリア
１３  予備入口エリア
１４  予備出口エリア
１５  梱包箱第１入口エリア
１６  梱包箱第２入口エリア
１７  梱包箱入口エリア
２１  第１コンベア
２２  第２コンベア
２３  第３コンベア
２４  箱待機部
３１  ヘッド
３２  吸着具
３３  アーム
３４  ケース
３５  ホース
４１  ヘッド
４２  吸着具
４３  マスト
４４  鉛直移動装置
４５  水平移動装置
４６  ホース
５０  段
５１  １つ目の包装品
５２  ２つ目の包装品
５３  ３つ目の包装品
５５  フィルム
５６  シール部
５７  突出部
６１  上部開口
６２  フラップ
６３  縁
７１  箱移動機構
７２  箱センサ
８１  コンベアローラ
８２  コンベア
９１  ステージ
９２  センサ
９３  エアジェット装置
９４  ポケット
９５  スロープ
９７  回収箱
１０１  コンベア
１０２  コンベアローラ
１０３  コンベアローラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０１】
【特許文献１】特開２０１３−１８５１９号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６２３５１号公報
【図１】
0006501383.tif 000002
【図２】
0006501383.tif 000003
【図３】
0006501383.tif 000004
【図４】
0006501383.tif 000005
【図５】
0006501383.tif 000006
【図６】
0006501383.tif 000007
【図７】
0006501383.tif 000008
【図８】
0006501383.tif 000009
【図９】
0006501383.tif 000010
【図１０】
0006501383.tif 000011
【図１１】
0006501383.tif 000012
【図１２】
0006501383.tif 000013
【図１３】
0006501383.tif 000014
【図１４】
0006501383.tif 000015
【図１５】
0006501383.tif 000016
【図１６】
0006501383.tif 000017
【図１７】
0006501383.tif 000018