(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
規格上は底面が平らに製箱された紙箱体を上から吸着または挟持して持ち上げ、横移動した後に降下して吸着または挟持から開放し、所定場所に当該紙箱体を載置しては回帰し順次箱体を移載する移載手段と、
当該所定場所に載置された紙箱体を下流へ移動する移動手段と、
所定場所に開放されてから紙箱体に吹付印字その他の処理を施す処理手段と、
を具備し、
当該所定場所は、平面と、当該平面に設けられ紙箱体底面の端部を平面から浮かせる突部と、により構成されており、
移載手段から開放された際に底面に湾曲や膨らみがあった場合であっても前記浮きにより前記平面と干渉させず紙箱体の動揺をなくし、処理手段による処理精度が確保されるようにしたことを特徴とする箱体安定移載装置。
【請求項２】
突部は移動手段による移動方向に沿った突条ないし長手に隆起した段であることを特徴とする請求項１に記載の箱体安定移載装置。
【請求項３】
移動手段は、無端ベルトと、無端ベルト上に長手方向に設けられた突条ないし段と、無端ベルトを駆動する駆動部と、を有して構成され、
前記所定場所は、前記無端ベルト上の所定場所であることを特徴とする請求項１に記載の箱体安定移載装置。
【請求項４】
紙箱体を載置する当該平面は静止しており、
更に、
紙箱体の重量を測定する、前記平面に配置された荷重センサと、
測定された重量が所定範囲内であるかを判定する重量判定部と、
を具備したことを特徴とする請求項２に記載の箱体安定移載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製箱後の印字その他の処理に際して、印字ずれなどの精度不足が生じないように安定的に箱を載置する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
製箱ラインにおいては、スタックされている扁平シートからの箱の組み上げ、内容物の収容、蓋閉じ・糊付け、製造番号等の印字、印字確認、出荷用大箱詰め、などがおこなわれる。
【０００３】
たとえば、印字にあっては、上流からサクションカップにて一端平面載置してから吹付にておこなう手法が採用される。
また、使用の態様によっては、コンベアにて移送中に吹付印字をおこなうこともある。
【０００４】
しかしながら、従来では、展開されたばかりの箱に対してであり、また、内容物を収容した状態で上下させた直後でもあるので、底面がわずかに外に湾曲する（凸に膨らむ）ものがあることがあった。
ここで、箱は、高速で移送・移載されるので、サクションカップからの開放直後のわずかな静止時間に印字する必要があり、結果として、上記のような膨らんだ底面となっている箱の場合は、揺れ動きが収まらない間での印字となるので、適正な印字とならない場合がある、という問題点があった。
また、移送途中に印字する場合であっても、揺れが収まらず、適正な印字とならない場合があるという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２１７９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、製箱ラインにおいて印字その他の、精度が要求される処理のための安定載置を簡便な構成で実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の箱体安定移載装置は、規格上は底面が平らに製箱された紙箱体を上から吸着または挟持して持ち上げ、横移動した後に降下して吸着または挟持から開放し、所定場所に当該紙箱体を載置しては回帰し順次箱体を移載する移載手段と、当該所定場所に載置された紙箱体を下流へ移動する移動手段と、所定場所に開放されてから紙箱体に吹付印字その他の処理を施す処理手段と、を具備し、当該所定場所は、平面と、当該平面に設けられ紙箱体底面の端部を平面から浮かせる突部と、により構成されており、移載手段から開放された際に底面に湾曲や膨らみがあった場合であっても前記浮きにより前記平面と干渉させず紙箱体の動揺をなくし、処理手段による処理精度が確保されるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
すなわち、請求項１に係る発明は、傾け載置により底面がフラットなものも、わずかに湾曲しているものも、揺れ動くことなく安定載置が可能となる。
【０００９】
箱は、厚紙製の直方体形状のものを一般例として挙げることができるがこれに限定されない。規格上底面が平らに製箱される、とは、たとえば製箱したてであり、若干の湾曲や膨らみが残存するものを許容する表現である。
突部高さは特に限定されないが、たとえば２ｍｍとすることができる。
移載手段による動きは、複合的であっても良い。すなわち、持ち上げと横移動とが並行しておこなわれ斜め上もしくは孤を描く軌跡となり、また、横移動と降下とが並行して行われ斜め下もしくは孤を描く軌跡となってもよい。
移動手段における移動は、別の場所に移されるのであれば特に限定されず、載置面や載置台自体が移動してもよいし、移載手段と同様に持ち上げ移載であってもよい。押出アームが突き出す態様であってもよい。また、その移動は、間欠的であっても良いし、連続的であってもよい。
なお、移載手段と移動手段とが同一の装置として構成されることを妨げない。たとえば、移送方向に同間隔に並んだ２つのサクションカップを用いて、吸着・上昇→サクションカップ間隔分の横移動→降下・開放→回帰、を繰り返す場合、上流側のカップは移載手段を、下流側のカップは移動手段に該当することとなる。
処理手段による処理は、箱体の解放後下流への移動開始までの間におこなわれる態様のほか、移動手段による移動中におこなわれる態様であってもよい。
突部は、段差や段と表現することもでき、箱体の片側を浮かせる構成であれば特に限定されない。請求項２に記載するように、箱体の移動方向に沿った片側の底辺を浮かせる態様のほか、当該底辺と直交するいずれかの辺（上流側の底辺または下流側の底辺）を浮かせる態様であっても良い。また、突部は線接触に限定されず、所定面積の面接触、点接触するものであってもよい。
【００１０】
請求項２に記載の箱体安定移載装置は、請求項１に記載の箱体安定移載装置において、突部が移動手段による移動方向に沿った突条ないし長手に隆起した段であることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、請求項２に係る発明は、極めて簡便な構成で一律に傾き載置が可能となる。
【００１２】
突条または段の幅は特に限定されない。また、たとえば、段の上面は必ずしも水平面でなく、箱体の底面の端を受け面接触するように若干の傾斜がついていてもよい。
【００１３】
請求項３に記載の箱体安定移載装置は、請求項１に記載の箱体安定移載装置において、移動手段が、無端ベルトと、無端ベルト上に長手方向に設けられた突条ないし段と、無端ベルトを駆動する駆動部と、を有して構成され、前記所定場所が、前記無端ベルト上の所定場所であることを特徴とする。
【００１４】
すなわち、請求項３に係る発明は、移動手段に載置場所が含まれ、極めて簡便な構成で一律に傾き載置が可能となる。
【００１５】
突条ないし段は無端ベルトの延伸方向中心線から平行に一方に寄って設けることが好ましい。無端ベルトが短冊状プレートにより構成される場合にあっては、個々の突は短くなるが、ベルト全体として延伸方向に同一高さの突が形成されていれば突条に含まれるものとする。
駆動部は、駆動ローラや駆動ギアの例を挙げることができる。また、駆動は、連続駆動であっても、間欠駆動であってもよい。これに伴い、処理手段の処理は、箱体が移動している際におこなわれても良いし、間欠停止時におこなわれても良い。
【００１６】
請求項４に記載の箱体安定移載装置は、請求項２に記載の箱体安定移載装置において、紙箱体を載置する当該平面は静止しており、更に、紙箱体の重量を測定する、前記平面に配置された荷重センサと、測定された重量が所定範囲内であるかを判定する重量判定部と、を具備したことを特徴とする。
【００１７】
すなわち、請求項４にかかる発明は、間欠コンベアを用いた場合には、載置場所自体が動くので箱の重量測定できず、装置構成が冗長となってしまうところ、載置場所が静止しているのでボックスモーション等を採用することにより重量測定が可能となる。他の処理もあわせておこなうことが可能であり、装置構成を重畳的に簡略化しラインの短縮化を実現できる。いうまでもないが傾き載置により、紙箱体の揺れ動きが生じず速やかで精度の高い重量測定が可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、製箱ラインにおいて印字その他の、精度が要求される処理のための安定載置を簡便な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の箱体移送装置の正面図である。
【図２】図１に示した箱体移送装置の平面図である。
【図３】箱体移送装置の載置ステーション、載置場所の例を示した斜視拡大図である。
【図４】箱が順送りされる移載の様子を示した説明図である。
【図５】動的載置に適用した箱体移送装置の構成例を示した説明図である。
【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。ここでは、ＰＴＰシートを束ねて収容した紙製の箱にＧＳ−１コードを印字し、その印字検査および中身の重量検査をおこなう箱体移送装置について説明する。箱の大きさは、４０ｍｍ×２０ｍｍ×８０ｍｍとする。
【００２１】
図１は、本発明の箱体移送装置の正面図である。図２は、図１に示した箱体移送装置の平面図である。図３は、箱体移送装置の載置ステーションの斜視拡大図である。図４は、箱が順送りされる移載の様子を示した説明図である。なお、各図において、説明の便宜上適宜構成を省略している。また、適宜縮尺をかえて描画してある。
【００２２】
箱体移送装置１は、大きく分けて移載機構１０と第１コンベア２０と第２コンベア３０とにより構成される。上流の第１コンベア２０と下流の第２コンベア３０との間に移載機構１０が介在し、移送方向に沿ってそれぞれが一直線に配されている。
【００２３】
第１コンベア２０は、箱Ｂを略等間隔に載置する無端の載置ベルト２０１と、載置ベルト２０１を動かし箱Ｂを移送する駆動ローラ２０２と、最下流端の位置決めおよび箱Ｂの姿勢制御をおこなうストッパ２０３とにより構成される。第１コンベア２０は連続駆動され、ストッパ２０３により箱Ｂが定位置で待機し移載機構１０による吸着を待つ。
【００２４】
第２コンベア３０は、箱Ｂを略等間隔に載置する無端の載置ベルト３０１と、載置ベルト３０１を動かし箱Ｂを移送する駆動ローラ３０２と、プッシャ３０３と、により構成さ
れる。第２コンベア３０は、更に下流の構成の設計に従い連続駆動とすることもでき、反対に、間欠駆動とすることもできる。
【００２５】
移載機構１０は、第１コンベア２０と第２コンベア３０との間に設け、箱Ｂの受け入れ移載、検品、送り出し移載、をおこなう。具体的には、移載機構１０は、載置ステーション１０１と、移載ロボット１０２と、画像センサ部１０３と、重量センサ部１０４と、制御部１０５と、を有する。また、移載機構１０の横手にはレーザマーカ４０が配置されている。
【００２６】
載置ステーション１０１は、移送方向に長手であって、箱Ｂ２つを間隔Ｌにて定位置に載置する。載置ステーション１０１と載置ベルト２０１と載置ベルト３０１とは、同じ高さとしており、移載機構１０による吸着が容易となるようにしている。なお、以降では、便宜上、箱Ｂの載置場所を、上流側を載置位置ａ、下流側を載置位置ｂとそれぞれ称することとする。
【００２７】
ここで、図３ａに示したように、載置ステーション１０１は、平面部１１１と、段部１１２により構成されている。段部１１２は、平面部１１１の長手と同じ長さをもった所定幅の扁平板であって、平面部１１１の中心線に平行で中心線から所定間隔離れた位置に取り付けて形成されている。高さ（厚み）は４ｍｍである。片側を高くすることで、箱Ｂの傾き載置が可能となる。傾き載置については、後述する。なお、扁平板の厚みをかえることにより、段部１１２の高さを調整することができる。
なお、ここでは段部１１２は長尺の扁平板を平面部１１１に取り付けて構成したが、金属の切り出し加工や樹脂加工により、一体物として形成してもよい。
【００２８】
移載ロボット１０２は、第１コンベア２０下流端に到来しストッパ２０３にて姿勢の正された箱を載置ステーション１０１上の載置位置ａに、載置位置ａにあった箱を載置位置ｂに、載置位置ｂにあった箱を第２コンベア３０の上流端に、それぞれ同時に移載し、再びもとの位置に戻る駆動を繰り返す。
【００２９】
詳細には、移載ロボット１０２は、３つの吸着ヘッド１２１と、これを間隔Ｌにて一列に取り付けたベース１２２と、ベース１２２をボックスモーションにて駆動する二軸パラレルロボット１２３とを有し、３つの吸着ヘッド１２１による箱Ｂ３つの同時吸着→上昇→間隔Ｌ分の下流への横移動→下降→箱Ｂ３つの同時解放→上昇→間隔Ｌ分の上流への横移動→下降→（吸着）→・・・を繰り返す（図４ａ〜ｆ）。この吸着・解放により、箱Ｂが順送りされる。なお、吸着ヘッド１２１の箱Ｂの吸着および解放は、吸着ヘッド１２１に取り付けられたチューブ（図示せず）を介した、陰圧と常圧の切り替えに従う。
【００３０】
次に、印字と印字検査について説明する。
レーザマーカ４０と画像センサ部１０３とは載置ステーション１０１の長手方向に沿ってそれぞれ載置位置ａ付近、載置位置ｂ付近に配置されている。
レーザマーカ４０は、載置位置ａに移載されてきた箱ＢにＧＳ−１コードを印字する。
画像センサ部１０３は、撮像センサ１３１とパタン判定部１３２とにより構成されており、撮像センサ１３１は、載置位置ｂに移載されてきた箱Ｂについて直前に印字されたＧＳ−１コードを撮像し、パタン判定部１３２は、パタン認識をおこなってＧＳ−１コードが正しく印字されているか否かを判断する。
【００３１】
箱体移送装置１では、吸着ヘッド１２１および二軸パラレルロボット１２３により、精度よく位置出しがなされ、かつこれが維持されたまま順送りされるため好適な印字がおこなわれる。
【００３２】
ところが、箱Ｂは、（１）上流で倒伏して畳まれた形状から展開されたばかりであり、紙の癖ないし折り目の応力が残存しており、（２）移載速度は４０個／分〜８０個／分と高速である。また、（３）内容物が入った状態で上下されるため箱底面に加重がかかりやすい。したがって、箱Ｂの中には、底面がわずかに膨らんだ状態となるものがある。
一方、箱Ｂが吸着ヘッド１２１から開放される際には、空気圧の伝搬の関係もあって載置場所へのちょうどの高さでなく、若干押し込まれてからの開放または若干上空での開放となる。すなわち、いわゆる「ポン」と置かれた状態となる。
【００３３】
したがって、わずかながらでも底面が膨らんだ箱の場合は、吸着ヘッド１２１からの解放後、載置場所にてぐらついたり微妙に揺れ動くことがある。特に、ＧＳ−１コードのように、印字ミスがあってはならない医療関係のコードは、要求精度は極めて高く、この揺れ動きに伴う滲みをなくす必要がある。
【００３４】
そこで、載置ステーション１０１では、箱Ｂの底面の片側を段部１１２により持ち上げ、底面に膨らみがあった場合であってもこれが平面部１１１と事実上干渉することがないようにしている。すなわち、傾き載置により、揺れ動きをなくし、印字に滲み等が生じないようにしている。
【００３５】
次に、重量測定について説明する。
重量センサ部１０４は、荷重センサ１４１と重量判定部１４２とにより構成されている。荷重センサ１４１は載置位置ｂに配置され箱Ｂの重量を測定し、重量判定部１４２は測定重量が所定範囲内であるかを判定する。荷重センサ１４１は載置位置ｂ部分に表出させてもよく、センサに厚みがあるようであれば、適宜埋入深さを調整していわゆる面一となるように配置する。使用の態様により、載置位置ｂの表層下に設けるようにしてもよい。必要な精度にて載置された箱の重さを測定できるものであれば、検出方法は特に限定されない。
【００３６】
間欠コンベアを用いた場合には、載置場所自体が動くので箱の重量測定できず、その結果、装置構成が冗長となってしまうところ、箱体移送装置１では、ボックスモーションを採用することで重量測定が可能となる。図示したように印字検査と同時に重量測定もおこなうことが可能であり、装置構成を重畳的に簡略化しラインの短縮化を実現できる。また、ここでも傾き載置により、箱Ｂの揺れ動きを生じなくしているので、速やかで精度の高い重量測定が可能となる。
【００３７】
なお、箱Ｂへの印字が不適合である、または箱Ｂの重量が不適合（大抵は、ＰＴＰシートの枚数不足または錠剤の封入もれ）であると判断された場合、当該箱Ｂは、第２コンベア３０に横付けされたプッシャ３０３にてライン外へ押し出される。これにより、不適合品の混入を防止している。なお、不適合判断とプッシャ３０３の駆動は、制御部１０５が司る。
【００３８】
以上説明したように、箱体移送装置１によれば、簡便な構成にて安定載置（揺れ防止載置、揺れ吸収載置）を実現し、印字検査や重量検査といった特に精度が要求される処理を十全なものとすることができる。不適合品があった場合は、その箱を下流へ渡さないラインも構築している。装置の構成要素も少ないため故障要因も少なく、この点からも装置信頼性を高めている。
【００３９】
なお、本発明は、上記の態様に限定されない。
たとえば、傾き載置は、移送方向に対して傾いた載置とすることもできる（図３ｂ）。
また、吸着ヘッド１２１をたとえば４つ以上とし、印字の良否判断をおこなう載置場所と重量検査の載置場所を分けるようにしてもよい。
吸着ヘッド１２１でなく、箱を挟み持つ（挟持する）態様であっても良い。
レーザマーカ４０にかえインクジェットによって印字してもよい。印字もＧＳ−１マークでなく、ロット番号や消費期限としてもよい。
移載機構１０にておこなわれる処理は、印字に限定されない。たとえば、フラップの位置ずれが生じていないかの検品にも利用できる。
【００４０】
また、上記の例では、傾き載置は、静止している載置ステーション１０１に対しておこなっているが、載置場所が移動する態様であっても良い。図５は、動的載置に適用した箱体移送装置の構成例を示した説明図である。
【００４１】
この例では、載置ステーション１０１にかえ、第２コンベア３０が第１コンベア２０に近接しており、また、吸着ヘッド１２１を一つとしている。そして、第１コンベア２０の載置ベルト２０１の幅方向１／４（移送方向の中心線と端との中間）に高さ３ｍｍの突条２１１が設けられている。ここでは、突条２１１部分を盛り上げて一体成型したゴムベルトとしている（図３ｃ）。
【００４２】
移載ロボット１０２は、第２コンベア２０の載置ベルト２０１の移送速度に速度を合わせて下流方向への移動をおこなうようにする。これにより、相対速度が０となり、吸着ヘッド１２１から箱Ｂが開放された際に、進行方向への載置ずれがなくなり、上記の例と同様に傾け載置による安定載置が可能となる。
【００４３】
なお、図示したように、印字や印字検査は、第２コンベア３０側でおこなう。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、もとから曲面となっている箱、たとえば、ピロータイプのパッケージの載置にも応用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０     移載機構
１０１          載置ステーション
１１１      平面部
１１２      段部
１０２          移載ロボット
１２１      吸着ヘッド
１２２      ベース
１２３      二軸パラレルロボット
１０３          画像センサ部
１３１      撮像センサ
１３２      パタン判定部
１０４          重量センサ部
１４１      荷重センサ
１４２      重量判定部
１０５          制御部
２０     第１コンベア
２０１          載置ベルト
２１１      突条
２０２          駆動ローラ
２０３          ストッパ
３０     第２コンベア
３０１          載置ベルト
３０２          駆動ローラ
３０３          プッシャ
４０     レーザマーカ
【図１】
0006783074.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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