(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期して並走する間欠型コンベアであって、箱または袋である包装体を移送する包装体コンベア、および、包装体に挿入される被包装品を移送する被包装品コンベアと、
被包装品コンベア上にて各被包装品の上流側と下流側とに組となってそれぞれ等間隔に配され、当該被包装品の挿入時の姿勢を規制する規制体と、
移送方向に直交する方向に直線的に往復し、被包装品を包装体へ挿入し引き戻る運動を繰り返すプッシャと、
コンベア停止期にプッシャを前進させて被包装品を挿入し、続くコンベア駆動期において当該被包装品の上流側規制体がプッシャの往復軌道を横断した後に当該横断位置を通過するようにプッシャを引き戻して規制体との干渉を回避するプッシャ制御手段と、
を具備したことを特徴とする挿入装置。
【請求項２】
包装体コンベアと被包装品コンベアとを所定間隔離し、コンベア駆動期に、後退しているプッシャが包装体にも上流側規制体にも干渉しない緩衝間隔を設け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】
後退速度が等速である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、被包装品を箱または袋である包装体へ挿入する挿入装置に関し、特に、簡便な機構を採用しつつ移送速度を維持しながら被包装品の挿入衝撃を緩和する挿入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、箱に商品を挿入する挿入装置として、箱ラインと商品ラインを並進させ、間欠駆動により停止時にプッシャが商品を箱に押し込むものが知られている。そして商品ラインにおいては、各商品は二つの規制体間に載置され、移送時の姿勢や挿入時の姿勢が崩れないようにしている。これにより安定的な挿入を実現している。
【０００３】
しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
実際のラインでは、上流の箱展開機構や下流のフラップ糊付け機構等が多数存在し、間欠駆動の停止時間（滞留時間）および移送時間、並びに、移送距離は、実質的に上流下流の他の構成に依存するという現実があった。換言すれば、挿入装置部分の仕様だけを変更しづらいという現実があった。
【０００４】
このため、停止時間が短い場合には、その間にプッシャの往復をさせる必要があるため、プッシャが商品をたたいてしまい、挿入ミスや製品品質を損ねる可能性があるという問題点があった。
【０００５】
反対に、ライン上でプッシャの往復が律速となる場合は、可能な限り駆動速度を高めたいという潜在的な要請もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１０５２０
【特許文献２】特開２０１４−４６９８１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、上下のライン設計を維持したまま、間欠駆動の停止時間が短い場合でも、簡便な機構を採用しつつ被包装品の挿入衝撃を緩和し、挿入ミスを誘発せず製品品質も維持す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】
【０００８】
請求項１に記載の挿入装置は、同期して並走する間欠型コンベアであって、箱または袋である包装体を移送する包装体コンベア、および、包装体に挿入される被包装品を移送する被包装品コンベアと、被包装品コンベア上にて各被包装品の上流側と下流側とに組となってそれぞれ等間隔に配され、当該被包装品の挿入時の姿勢を規制する規制体と、移送方向に直交する方向に直線的に往復し、被包装品を包装体へ挿入し引き戻る運動を繰り返すプッシャと、コンベア停止期にプッシャを前進させて被包装品を挿入し、続くコンベア駆動期において当該被包装品の上流側規制体がプッシャの往復軌道を横断した後に当該横断位置を通過するようにプッシャを引き戻して規制体との干渉を回避するプッシャ制御手段と、を具備したことを特徴とする。
【０００９】
すなわち、請求項１に係る発明は、プッシャの引き戻しをコンベア駆動期におこないコンベア停止期の時間を十分に利用してプッシャを相対的に低速で前進させることができ、これにより、上下のライン設計を維持したまま、停止期が短い場合でも、挿入ミスを誘発せず製品品質も維持する挿入装置を提供することができる。なお、挿入動作が律速である場合には、上下のライン設計も変更する必要がでてくるものの、停止期および駆動期を短くして生産性を向上させることも可能となる。
【００１０】
なお、包装体は、被包装品の挿入を迎え入れるべく開口しているものとする。たとえば、片方のフラップが延伸したままの筒形の半成形箱の態様を挙げることができる。包装体は、ケース、カートンなどということもできる。被包装品は、商品、収容物、中身、等と表現することができる。等間隔に配される、とは、組として等間隔、すなわち、上流側規制体と下流側規制体との間隔を意味するのでなく、総ての上流側規制体同士が同間隔、下流側規制体同士が同間隔、であることを意味する（結果として同一被包装品に係る上流側規制体と下流側規制体との間隔も総て同間隔となる）。規制体の態様は、挿入方向に延伸する板体とする例を挙げることができるが、たとえば、挿入方向に２本以上の棒体が鉛直上方に向いて並んだ態様であってもよい。なお、規制体は、被包装品の挿入姿勢が崩れない、すなわち、真っ直ぐに包装体に挿入されれば特に限定されない。また、規制体を板体とする場合、必ずしも被包装品コンベアの幅いっぱいに亘って設ける必要はない。
【００１１】
プッシャは直線的に往復するため、被包装品を挿入したときに（前進したときに）規制体と干渉しない構成とする。たとえば、プッシャをパッド付き棒とするときは、棒の後端が規制体間を抜けきるようにする。プッシャ制御手段は、特に限定されず、電気的制御でも機械的制御でも良い。干渉を避けるため適宜緩急のついた駆動をおこなわせる態様であっても良い。挿入装置は、箱詰機、カートナ、カートニングマシン、ケーサということもできる。包装体は、ケース、カートンなどということもできる。
【００１２】
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、包装体コンベアと被包装品コンベアとを所定間隔離し、コンベア駆動期に、後退しているプッシャが包装体にも上流側規制体にも干渉しない緩衝間隔を設けたことを特徴とする。
【００１３】
すなわち、請求項２に係る発明は、挿入方向に相応に長いプッシャを採用することができる。また、後退のタイミングや後退速度の設計や制御を容易にすることができる。
【００１４】
説明書その他の能書（短冊状）を両コンベアの間に介在させ、被包装品に巻き込ませて一緒に包装体へ挿入するライン等に適用することができる。なお、緩衝間隔は必ずしも広いものである必要はなく、プッシャが後退する際に被包装品コンベアの上流側規制体実質的緩衝しなければよい。
【００１５】
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、後退速度が等速であることを特徴とする。
【００１６】
すなわち、請求項３に係る発明は、後退中に一旦停止や加速、減速することなく円滑な後退を実現する。不必要な負荷なく駆動するということもできる。また、コンベアと機械的に同期をかけて後退させる場合の設計も容易とすることができる。
【００１７】
なお、前進中も等速としてもよい。また、後退においても前進においても発進時と停止時には急加速しないようにして等速運動に移行させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、上下のライン設計を維持したまま、間欠駆動の停止時間が短い場合でも、簡便な機構を採用しつつ被包装品の挿入衝撃を緩和し、挿入ミスを誘発せず製品品質も維持する挿入装置を提供することができる。プッシャの往復が律速であるラインについても、駆動速度を早めた挿入装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の挿入装置の外観図である。図１ａは、平面図を、図１ｂは、側面図である。
【図２】本発明の挿入装置の動作遷移に関する平面図である。
【図３】本発明の挿入装置の設計例を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。図１は、本発明の挿入装置の外観図である。図２は、本発明の挿入装置の動作遷移に関する平面図である。なお、図は、表示の便宜上、適宜構成を省略し、また、縦横比を異ならせて描画している。
【００２１】
挿入装置１は、商品移送コンベア１０と、箱移送コンベア２０と、プッシャ３０と、駆動制御部４０と、を主要な構成とし、商品Ｓを箱Ｂに挿入し、下流へ移送する。この商品移送コンベア１０と箱移送コンベア２０とは、同期して並走する間欠型コンベアである。停止期にプッシャ３０が前進し商品Ｓを箱Ｂに挿入し、駆動期にプッシャ３０が引き戻る動作を繰り返す。以下、各構成について説明する。
【００２２】
商品移送コンベア１０は、商品Ｓを載置し移送させるベルトである無端ベルト１１と、無端ベルト１１を一方向に間欠的に送る駆動ローラ１２と、を有する。
【００２３】
無端ベルト１１上には、商品Ｓの幅を基準とし若干の余裕をもたせて離間した上流側規制板１３と下流側規制板１４とがそれぞれ挿入方向（移送方向に直交する方向）に配向して立設されている。すなわち、商品Ｓはその長手を挿入方向に向け上流側規制板１３と下流側規制板１４との間に載置される。商品Ｓのこの配置関係により、駆動直後や停止直後であっても、ずれることなく所期位置に留まり、移送される。同様に、商品Ｓは、長手方向の両サイドにガイドが設けてある状態であるので挿入時に姿勢が崩れず、長手方向をそのまま挿入方向として安定的に箱Ｂに挿入される。
【００２４】
なお、商品移送コンベア１０は間欠駆動する。したがって、この上流側規制板１３と下流側規制板１４とは、それぞれ等間隔に配される。すなわち、それぞれの隣り合う上流側規制板１３間の間隔＝それぞれの隣り合う下流側規制板１４の間隔＝間欠駆動の移送距離、として無端ベルト１１上に設けてある。
【００２５】
また、特に上流側規制板１３の幅（挿入方向の長さ）については、商品Ｓの姿勢が崩れないのであればプッシャ３０との干渉を避けるためできるだけ短くするのが好ましい。干渉回避については後述する。
【００２６】
箱移送コンベア２０は、箱Ｂを載置し移送させるベルトである無端ベルト２１と、無端ベルト２１を商品移送コンベア１０と同方向に間欠的に送る駆動ローラ２２と、を有する。
【００２７】
無端ベルト２１上には、箱Ｂが移送の際および商品Ｓの挿入の際にずれないように、上流側規制板２３と下流側規制板２４と、押込規制板２５と、が備わる。上流側規制板２３および下流側規制板２４は、上流側規制板１３等と同様に挿入方向に配向して無端ベルト２１に立設されている。また、押込規制板２５は、フラップが糊付けされた箱Ｂの挿入方向奥側の面であるフラップ折畳面Ｂｆを受け止めるべく当接するように無端ベルト２１に立設されている。
【００２８】
上流側規制板２３と下流側規制板２４とは、それぞれ等間隔に配される。すなわち、それぞれの隣り合う上流側規制板２３間の間隔＝それぞれの隣り合う下流側規制板２４の間隔＝間欠駆動の移送距離、としている。なお、上流側規制板２３と下流側規制板２４との間隔は、実質的に箱Ｂの幅であり、上流側規制板１３と下流側規制板１４との間隔より広い。
【００２９】
なお駆動ローラ１２と駆動ローラ２３とは、同期して、同じ距離だけ商品Ｓおよび箱Ｂを下流に順次移送する。
【００３０】
プッシャ３０は、商品Ｓに当接し箱Ｂへこれを押し込む挿入パッド３１と、挿入パッド３１を上空から支持する支持棒３２と、支持棒３２を挿入方向に前進および後退させる往復駆動部３３と、を有する。
【００３１】
挿入パッド３１は、フラップ折畳面Ｂｆより小さく箱Ｂ内への進入を可能とし、商品Ｓの当接面とは同等以上の大きさであって、比較的広い面積のパッドである。また、商品Ｓに当接する側はフェルト等の柔軟素材が貼付されている。挿入パッド３１はこのような構成であるので、前進動作に伴い商品Ｓと接触する際またはそれ以降においても、商品Ｓを傷つけず箱Ｂへの挿入を可能としている。なお、挿入装置１では、プッシャ３０自体の前進速度を相対的に遅くするため、この点からも商品Ｓを傷つけるようなことはない。
【００３２】
挿入パッド３１は、Ｌ字状の支持棒３２に取り付けられ、この支持棒３２は往復駆動部３３から懸下されている。支持棒３２をＬ字状とすることにより、上空からでも挿入パッド３１を箱Ｂの中に進入させることが可能となる。また、懸下により、無端ベルト１１や上側規制板１３，下流側規制板１４等との干渉を簡便に回避可能となる。挿入ベルト支持棒３２の挿入方向の長さは挿入深さに依存して適宜設定することができる。ただし、後退時に上流側規制板１３と干渉しないように必要以上に長くしないようにする。
【００３３】
往復駆動部３３は、支持棒３２を介して挿入パッド３１を挿入方向に直線的に往復させる。すなわち、挿入パッド３１自体を上空に退避させるなどせず、単純な往復運動をおこなう。したがって、複雑な機構を要さず簡易な装置とすることができる。
【００３４】
駆動制御部４０は、往復駆動部３３の駆動制御をおこなう。
１）まず、両コンベアの同期した間欠駆動に伴い、挿入パッド３１の往復軌道に重なるように商品Ｓ（その先には箱Ｂ）が上流から移送され停止する（図２ａ）。
２）両コンベアの停止を見計らって、駆動制御部４０の制御により、挿入パッド３１が商品Ｓを箱Ｂへ挿入する（図２ｂ〜図２ｃ）。このとき、停止期の時間を十分に利用した挿入をおこなう。すなわち、従来は停止期にプッシャを往復させていたところ、挿入装置１では停止期には挿入（前進）のみをおこなう。これにより、上下のラインの制約等により停止期の時間が短い場合であっても従来の約半分の速度でプッシャ３０による挿入をおこなうことができ、商品を傷つけるなど、品質を損ねてしまうことが生じない。
【００３５】
なお、挿入パッド３１が大面積であり挿入速度も相対的に遅くなるため、駆動制御部４０は、接触衝撃を和らげるなどの挿入パッド３１の減速制御等は不要であり、等速前進させることができる。反射的に、制御機構の簡便化も実現できる。
【００３６】
３）後退に際しては、商品移送コンベア１０の上流側規制板１３が通り過ぎた後にプッシャ３０が引き戻るように駆動制御部４０が往復駆動部３３のタイミングを含めた駆動制御をおこなう。（図２ｄ〜図２ｈ）。一般に、挿入装置１の上下のライン構成により、間欠移送の停止期と駆動期とは同程度の時間間隔であり、一方で、移送間隔は商品Ｓの幅より（上流側規制板１３と下流側規制板１４との間隔より）数倍大きい。そこで、挿入装置１では、コンベア駆動期に移行後すぐに下流に移動する上流側規制板１３をやり過ごしてからプッシャ３０の引き戻し制御をおこなう。
【００３７】
なお、挿入パッド３１の後退に際しては、両コンベアの駆動、すなわち、上流側規制板１３のみならず、上流側規制板２３や、箱Ｂの開口端とも干渉しないように、必要に応じて駆動制御部４０が往復駆動部３３の後退制御をおこなう。考慮すべき要因は、挿入パッド３１前端の位置、支持棒３２挿入方向後端の位置、それらの間隔（実質的なプッシャ３０の挿入方向の長さ）、箱Ｂの幅、箱Ｂの上流側開口端の位置、上流側規制板１３の位置、上流側規制板２３の位置、両コンベアの間隔（詳しくは箱Ｂの開口端または上流側規制板２３と、上流側規制板１３との間隔）、後退速度、などが挙げられる。
【００３８】
簡便な後退制御は等速駆動である。これは、両コンベアがある程度離間しており、両コンベアの駆動期への移行直前に挿入パッド３１の後退を開始させ、箱Ｂの上流側開口端および上流側規制板２３と挿入パッド３１との干渉を生じさせず、かつ、支持棒３２の後端が上流側規制板１３と干渉しない後退速度とすることにより実現できる。なお、この後退速度は、次の商品Ｓに係る下流側規制板１４が挿入パッド３１の往復軌道に差し掛かる前に当該下流側規制板１４と干渉しない位置まで後退する速度である必要がある。
【００３９】
＜実施例＞
このような、等速前進、等速後進する例として、次の構成例を挙げることができる。図３に配置等の参考図を示した。
・間欠周期：１．０秒（停止時間０．６秒、駆動時間０．４秒）
・移送距離：３０ｃｍ、移送速度：７５ｃｍ／ｓ、商品移送コンベア幅：１５ｃｍ、箱移送コンベア幅：１５ｃｍ、コンベアの間隔：１０ｃｍ
・商品幅：４．５ｃｍ、商品長さ１０ｃｍ、商品の上流側規制板と下流側規制板との間隔５ｃｍ、上流側規制板および下流側規制板の長さ：１０ｃｍ
・箱幅：５ｃｍ、箱の開口端のフラップ長さ２ｃｍ、箱の上流側規制板と下流側規制板との間隔５．５ｃｍ
・プッシャの前進速度：７５ｃｍ／ｓ、後退速度６０ｃｍ／ｓ、挿入パッドの先端から支持棒後端の距離：５ｃｍ、挿入パッドの箱進入深さ：１ｃｍ（フラップからの進入長さ３ｃｍ）、前進前待機位置の商品移送コンベアからの距離：１ｃｍ
【００４０】
以上の例では、シーケンスは以下となる。
０．０００秒  ：プッシャ前進開始（７５ｃｍ／ｓ）
０．０８０秒後：挿入パッドが商品に接触
約０．３８７秒後：挿入完了
０．４９６秒後：挿入パッド後退開始
０．５００秒後：挿入パッドが箱開口端を抜け出る。コンベア移送開始（駆動期開始）移送速度＝７５ｃｍ／ｓ
約０．５６７秒後：支持棒後端が商品移送コンベアに差し掛かる。商品移送コンベアの上流側規制板がプッシャの往復軌道の横断を完了。
約０．８０３秒後：プッシャが商品移送コンベアを１０ｃｍ（商品長さ、規制体長さ分）横断
約０．８３３秒後：商品移送コンベアの次の下流側規制板がプッシャの往復軌道の横断開始
約０．８８３秒後：プッシャ後退完了
０．９００秒後：次の各構成が所期位置へ到来する（駆動期終了、停止期開始）
【００４１】
以上説明したように、本発明の挿入装置１によれば、停止時間が短い場合でも、上下のライン設計を維持したまま、挿入速度に余裕をもたせ、挿入ミスを誘発せず製品品質も維持可能な挿入装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明によれば、プッシャの往復が律速であるラインであれば、構成を維持したまま簡便に駆動速度を早める挿入装置に改変することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１        挿入装置
１０     商品移送コンベア
１１     無端ベルト
１２     駆動ローラ
１３     上流側規制板
１４     下流側規制板
２０     箱移送コンベア
２１     無端ベルト
２２     駆動ローラ
２３     上流側規制板
２４     下流側規制板
２５     押込規制板
３０     プッシャ
３１     挿入パッド
３２     支持棒
３３     往復駆動部
４０     駆動制御部
Ｂ        箱
Ｓ        商品
【図１】
0006640442.tif 000002
【図２】
0006640442.tif 000003
【図３】
0006640442.tif 000004