(57)【要約】【課題】ケース１を傾斜させて充填するケーサの兼用性を向上させる。【解決手段】物品搬送コンベヤ２で搬送されてきた物品４を複数個ずつ集積し、ロボット８によって掴んで、ケース１内に複数回繰り返して充填する。先に充填された物品４の姿勢を安定させておくために、ケース１を傾斜させた状態で充填を行う。上昇手段（シリンダ２０）および回転手段２２を備えた傾斜手段１４によって、底面の一つの角１ｊが最も低い位置になるように傾斜させる。この最も低い角１ｊに隣接する二つの側壁１ｂ、１ｄに物品４を寄り掛からせることができるので、異なるケーシングパターンに応じて充填することが可能になる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を保持してケース内に充填する充填手段と、この充填手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記ケースを傾斜させた状態で、物品をケースの側壁にもたせかけて充填し、この充填動作を複数回繰り返すことにより、ケース内に物品を複数列に充填するケーサにおいて、
前記ケースの底面の一つの角が最下端位置となるように傾斜させる傾斜手段を設け、前記充填手段が、物品の収納パターンに応じて、前記底面の最下端の角と隣接する二つの側壁のいずれかにもたせかけてケース内に物品を充填することを特徴とするケーサ。
【請求項２】
前記傾斜手段は、ケースの壁面を保持する保持手段と、この保持手段を上昇させる上昇手段と、前記保持手段を回転させる回転手段とを備え、この回転手段は、前記保持手段により保持されているケースの壁面に対し斜めに配置された回転軸を有することを特徴とする請求項１に記載のケーサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ロボット等の充填手段によって物品を保持してケース内に充填し、この充填動作を複数回繰り返すことにより、所定の物品収納パターンに応じてケース内に複数個の物品を複数列に充填するケーサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ロボット等の充填手段により、物品を複数回繰り返してケース内に充填する場合に、充填される物品が不安定な形状をしていると、先にケース内に充填した物品がケース内で崩れたりケースから落下してしまう等のおそれがある。そこで、従来から、ケースを傾斜させた状態にして前記充填を行うようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記特許文献１に記載された従来のケーサ（箱詰め装置）では、ケースを傾斜させておくことにより、先にケース内に収納した物品を壁面に寄り掛からせておくことができ、次の物品が充填されるまでの間安定した姿勢で保持しておくことができるので、不安定な形状の物品でも、荷崩れを起こすことなく確実に充填することが可能である。
【０００４】
【特許文献１】
実公平６−５０３２２号公報（第２頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年このようなケーサを多種多様の物品の充填に兼用することが望まれるようになっている。また、各種のケーシングパターンでケース内に充填できるような兼用化も望まれている。例えば、図６（ａ）、（ｂ）に示すようなケーシングパターンに応じて充填が可能なように兼用できることが要求される。図６（ａ）のケーシングパターンで充填を行う場合には、供給される物品を５×１列（図６（ａ）の物品Ａが５個並んだ状態）に集積するとともに、供給されるケース１の、図の下側に位置する側壁１ｅの開口部側が図の上側に位置する側壁１ｄの開口部よりも高くなるように傾斜させる。続いて、ロボットにより、集積された５個の物品Ａを掴んでケース１の側壁１ｄに物品Ａがもたれかかるようにケーシングを行い、次に５個の物品Ｂを掴んで、先にケース１内に充填されている物品Ａと隣接して挿入し、最後に５個の物品Ｃをケース１内に挿入する。この場合には、ケース１の底面と図の上側に位置している壁面１ｄとによって、先に挿入した物品Ａ、Ｂを安定した姿勢で保持しておくことができるので、ケース１内の物品Ａ、Ｂが崩れたりすることなくスムーズに充填することができる。
【０００６】
一方、図６（ｂ）に示すようなケーシングパターンの充填を、物品の集積するパターンを変更しないで行う場合には、先ず、集積された５個の物品Ｘをロボットにより保持し、ロボットの回転機構により５個の物品Ｘを回転させて、ケース１の側壁１ｂ側から挿入し、続いて物品Ｙ、物品Ｚの充填を行うので、前記図６（ａ）の場合と同様の方向、つまり、図の下側の壁面１ｅが上側の壁面１ｄよりも高くなるようにケース１を傾斜させておくと、先に挿入した物品Ｘ、Ｙがケース１内で崩れてしまうおそれがあり、スムーズな充填が行えないという問題があった。なお、物品の集積パターンをケース１の側壁１ｄに沿って充填できるよう変更すれば、安定した充填が可能であるが、集積装置の構成が複雑になってしまう。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、物品の集積パターンを変更することなく、前記図６（ａ）および（ｂ）のいずれのケーシングパターンにも対応することができる、兼用性の高いケーサを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した発明に係るケーサは、物品を保持してケース内に充填する充填手段と、この充填手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記ケースを傾斜させた状態で、物品をケースの側壁にもたせかけて充填し、この充填動作を複数回繰り返すことにより、ケース内に物品を複数列に充填するものであって、特に、前記ケースの底面の一つの角が最下端位置となるように傾斜させる傾斜手段を設け、前記充填手段が、物品の収納パターンに応じて、前記底面の最下端の角と隣接する二つの側壁のいずれかにもたせかけてケース内に物品を充填するようにしたものである。
【０００９】
この発明に係るケーサでは、ケースの底面の最下端に位置する角に隣接する壁面が二つあり、充填手段によりケース内に先に充填された物品をもたせかけておく壁面として、これら壁面のどちらを利用することもできるので、従来の構成よりも大幅に兼用性が向上する。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明に係るケーサは、前記傾斜手段が、ケースの壁面を保持する保持手段と、この保持手段を上昇させる上昇手段と、前記保持手段を回転させる回転手段とを備え、この回転手段は、前記保持手段により保持されているケースの壁面に対し斜めに配置された回転軸を有することを特徴とするものである。
【００１１】
この発明に係るケーサでは、保持手段によってケースの側壁を保持し、この保持手段を上昇させることによって保持しているケースを上昇させ、さらに、保持手段を回転させることにより、このケースを、その底面のいずれかの角が最も低い位置になるように傾斜させることが、極めて簡単な構成で容易に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係るケーサの全体の構成を示す平面図である。図において、２は物品搬送コンベヤであり、多数の物品４を所定の間隔で搬送する。この搬送コンベヤ２の下流側の側部には、物品の集積部６が設けられており、搬送コンベヤ２によって搬送されてきた物品４を、後に説明するロボット（充填手段）８によって一度に掴めるように複数個ずつ集積する。
【００１３】
物品搬送コンベヤ２の、集積部６と逆側（図１の左側）には、図示しないプッシャが進退動可能に設けられており、搬送コンベヤ２上を横断して前進することにより搬送コンベヤ２上の物品４を集積部６上に押し出して集積する。この実施の形態では、ロボット８が一度に５個ずつの物品４を掴んでケース１内に充填するようになっており、プッシャーが、一定の間隔で搬送されてきた５個の物品４を押し出し、ガイド１０間を通過させて互いに密着した状態に集積する。
【００１４】
前記物品搬送コンベヤ２と直交する方向にケースコンベヤ１２が配置されており、前記物品４が充填されるケース１を間欠的に搬送して、充填位置Ｆに供給する。このケースコンベヤ１２は、図２および図３に示すように、ケース搬送経路の中央に配置された支持レール１２ａと、この支持レール１２ａの両側に平行して設置された一対のチェーン１２ｂと、これら両側チェーン１２ｂ間に所定の間隔で取り付けられた支持プレート１２ｃを有している。このケースコンベヤ１２によって搬送されるケース１は、両側チェーン１２ｂの走行に伴って、支持プレート１２ｃに後方側を押され、支持レール１２ａ上を滑って、図１および図２の矢印方向に前進する。
【００１５】
ケースコンベヤ１２によって搬送されるケース１は、この実施の形態では、ワンタッチカートンであり、図示しないロボット（ケース取り出し手段）によってマガジンから取り出され、組み立てられた後、このケースコンベヤ１２に受け渡されて供給される。ケース１は、図２に示すように、底面１ａと、この底面１ａから直角に立ち上がる搬送方向前後の側壁１ｂ、１ｃと、底面１ａから直角に立ち上がる搬送方向左右の側壁１ｄ、１ｅと、左右側壁１ｄ、１ｅの一方１ｄ上に設けられた蓋１ｆと、前後の側壁１ｂ、１ｃ上にそれぞれ設けられたフラップ１ｇ、１ｈとを有している。
【００１６】
８は充填手段としてのロボットである。このロボット８は従来公知の６軸ロボットであり、フレキシブル性に優れているので、傾斜させたケース１のどの側壁に沿ってでも充填が可能である。このロボット８には、前記集積部６に集積された物品４を保持するハンド８ａが取り付けられており、図示しない制御手段によってその動作を制御され、前記ケース１の傾斜した側壁に沿ってケース１内に物品４を充填するようになっている。
【００１７】
次に、図２ないし図５によりケース１を傾斜させる傾斜手段（全体として符号１４で示す）の構成について説明する。前記ケースコンベヤ１２のケース搬送経路の側部（この実施の形態では搬送方向右側の側部）に、傾斜手段１４が設置されている。この傾斜手段１４は、取り付けプレート１６上に取り付けられた二つのケース保持手段（吸盤）１８と、これら吸盤１８が取り付けられた取り付けプレート１６を上昇させる上昇手段（エアシリンダ）２０と、このエアシリンダ２０の作動による上昇に伴って前記吸盤１８を回転させる回転手段２２とを備えている。
【００１８】
前記エアシリンダ２０は、その基部（下端部）２０ａがフレーム２４に回動可能に連結されるとともに、上方に延びるピストンロッド２６が直立した昇降プレート２８に連結されている。この昇降プレート２８は、背面にスライダ３０が固定されており、このスライダ３０が前記フレーム２４に垂直に固定されたガイドレール３２に係合し、エアシリンダ２０の作動により、直立した状態のまま昇降する。
【００１９】
前記昇降プレート２８は、ケースコンベヤ１２の下流側（図１の右側）に位置している部分２８ａが、エアシリンダ２０のピストンロッド２６に連結されている部分２８ｂに対し、ほぼ４５度の角度に折り曲げられている。この昇降プレート２８の折り曲げられた部分２８ａに、回転軸３４が直角に支持されている。つまり、この回転軸３４は、ケースコンベヤ１２の搬送方向に対しほぼ４５度傾斜して配置されている。回転軸３４の先端部（ケースコンベヤ１２側の端部）に、前記吸盤１８が取り付けられた取り付けプレート１６の端部が結合されている。この回転軸３４は、昇降プレート２８に対しては相対回転可能であり、取り付けプレート１６とは一体的に回転する。
【００２０】
また、回転軸３４の後端部（ケースコンベヤ１２から遠い側の端部）には、揺動レバー３６を介してカムフォロア３８が取り付けられている。また、前記フレーム２４は、ケースコンベヤ１２の下流側に位置している部分２４ａが、エアシリンダ２０が取り付けられている部分２４ｂに対し、前記昇降プレート２８の折り曲げ部２８ａと同様にほぼ４５度の角度に折り曲げられている。この折り曲げられた部分２４ａに、前記カムフォロア３８が係合するカム溝２４ｃが形成されている。このカム溝２４ｃは、図５に示すように、下部がケースコンベヤ１２側に接近し、上部はケースコンベヤ１２から遠ざかる方向に湾曲した形状をしている。従って、エアシリンダ２０が作動して昇降プレート２８を上昇させると、揺動レバー３６を介して回転軸３４に連結されたカムフォロア３８が、上昇しつつカム溝２４ｃに沿って移動して回転軸３４を回転させる。この回転軸３４の回転により、取り付けプレート１６は、ケースコンベヤ１２の上流側（図２の左側）に位置する部分が上方を向くように傾斜する。
【００２１】
ケースコンベヤ１２の、前記傾斜手段１４を挟んだ向かい側には、この傾斜手段１４によって傾斜されるケース１の背後を支持する背面支持ガイド４０が設けられている。この背面支持ガイド４０は、Ｌ字状をしたプレートであり、エアシリンダ４２の作動によって進退動して、ケース１が前記傾斜手段１４によって傾斜される際にその背後を支持する。この実施の形態では、二つの吸盤１８によってケース１の搬送方向右側の壁面１ｅを吸着し、昇降用エアシリンダ２０の作動によって取り付けプレート１６とともに上昇しつつ回転することにより、ケース１は、進行方向右側（図２の下側）で、かつ後方側が最も高い位置となるように上昇される。従って、底面２ａの、進行方向左側で、かつ前方側の角１ｊが最も低い位置になる。そこで、前記背面支持ガイド４０は、底面１ａの最も低い位置の角１ｊに隣接する二つの側壁（ケースの進行方向左側の側壁１ｄと前方側の側壁１ｂを）を背後から支持するようになっている。
【００２２】
以上の構成に係るケーサの作動について説明する。物品搬送コンベヤ２によって所定の間隔で搬送されてきた多数の物品４が、搬送コンベヤ２の下流端に到達すると、図示しないプッシャが作動して、搬送コンベヤ２上を横断し、搬送コンベヤ２上の５個の物品４を、このコンベヤ２の側部に設置されている物品集積部６へ押し出す。物品集積部６の入口には、次第に間隔が狭められるガイド１０が配置されており、プッシャによって押し出された５個の物品４は、互いに密着した状態で集積される。
【００２３】
物品集積部６の近くには、前記物品４をケース１内に充填する充填手段としてのロボット８が配置されており、このロボット８のハンド８ａが集積された５個の物品４を掴む。一方、前記物品搬送コンベヤ２と直交して配設されているケースコンベヤ１２は、図示しない取り出し手段によって取り出され組み立てられたケース１をケース取り出し手段から受け取って、前記充填位置Ｆへ搬送する。
【００２４】
ケースコンベヤ１２によって搬送されてきたケース１が充填位置Ｆに到達して停止すると、傾斜手段１４が作動してこのケース１を傾斜させる。ケース１が充填位置Ｆに到達した時点では、傾斜手段１４の二つの吸盤１８が取り付けられている取り付けプレート１６は水平状態であり、二つの吸盤１８も同じ高さに位置している。ここで吸盤１８にバキュームを作用させてケース１の進行方向右側の壁面１ｅを吸着する。
【００２５】
次に、昇降用エアシリンダ２０を作動させてピストンロッド２６に連結されている昇降プレート２８を上昇させる。昇降プレート２８が上昇すると、その折り曲げ部２８ａに支持されている回転軸３４がともに上昇する。回転軸３４の後端には揺動レバー３６を介してカムフォロア３８が取り付けられており、このカムフォロア３８がフレーム２４に形成されているカム溝２４ａに沿って上昇すると、回転軸３４が回転し、この回転軸３４に固定されている取り付けプレート１６は、その上流側（ケース１の進行方向後方側）が上昇する方向に回転する。このように取り付けプレート１６上に取り付けられている二つの吸盤１８が、ケース１を吸着した位置から上昇しつつ回転することにより、ケース１の進行方向右側の壁面１ｅが左側の壁面１ｄよりも高く、しかも、進行方向後方側の壁面１ｃが前方側の壁面１ｂよりも高くなるように、つまりケース１の底面１ａの進行方向左側でかつ前方側の角１ｊが最も低い位置になるように、このケース１が傾斜される。
【００２６】
このケース１が傾斜される動作に同期して、背面支持ガイド４０がシリンダ４２の作動により前進して、ケース１の低くなっている２つの壁面（ケースの進行方向前方側の壁面１ｂと進行方向左側の壁面１ｄ）の接続部に当接してこのケース１を支持する。
【００２７】
前述のような状態にケース１を傾斜させると、底面１ａの最も低い位置にある角１ｊに隣接する二つの壁面１ｂ、１ｄは、これら壁面１ｂ、１ｄの内面側に物品を寄り掛からせて安定した状態で支持することができる。この状態で、前記ロボット８は、掴んでいる５個の物品４を、ケース１内に挿入する。例えば、図６（ａ）のケーシングパターンで充填を行う場合には、先ず、最初に掴んだ５個の物品４をケース１内に収容し、これらの物品を進行方向左側の側壁１ｄにもたせかけて離す（図６（ａ）の物品Ａの位置）。続いて、ロボット８は、次の５個の物品４が集積された物品集積部６に戻って再度５個の物品４を掴み、ケース１の前記物品４の隣の位置（図６（ａ）物品Ｂの位置）に挿入する。さらに、ロボット８は、その次の５個の集積された物品４を掴み、ケース１内の前記物品４の隣の位置（図６（ａ）の物品Ｃの位置）に充填する。
【００２８】
また、図６（ｂ）の収納パターンでケース１内に物品を充填する場合には、ロボット８は掴んでいる５個の物品４をケース１内に挿入し、ケース１の進行方向前方側の壁面１ｂにもたせかける（図６（ｂ）物品Ｘの位置）。この場合も、ケース１は、この壁面１ｂが進行方向後方側の壁面１ｃよりも下側になるように傾斜しているので、一回目に挿入された物品４は次の物品４が挿入されてくるまで安定した姿勢でこの壁面１ｂに支持される。続いて第２回目の５個の物品４を図６（ｂ）の物品Ｙの位置に、さらに、第３回目の５個の物品４を図６（ｂ）の物品Ｚの位置に順次挿入して充填を完了する。このようにこの実施の形態では、ケース１の底面１ａの、進行方向前方側と進行方向左側との交点である角１ｊを最も低くなるように傾斜させているので、このケース１の進行方向前方側壁面１ｂと進行方向左側壁面１ｄの二つの壁面を、物品４をもたせかけて支持する面として利用して、物品４を充填することが可能であり、物品４を複数回充填しても、先にケース１内に充填されている物品４の姿勢が安定し、従来の構成と比較して兼用性が大幅に向上する。しかも、集積部６の構造を変更する必要がないので、ケーサ全体の構成が複雑になることもない。
【００２９】
なお、ケース１内に充填する物品４の数、充填手段としてのロボット８が一回に掴む物品４の数、繰り返す挿入の回数、ケーシングパターン等は、前記構成に限るものではなく、適宜変更することができる。また、ケース１を傾斜させる傾斜手段１４、あるいはこの傾斜手段１４を構成する回転手段２２等は、前記実施の形態の構成に限定されるものではなく、その他の構成でも良い。さらに、前記実施の形態では、ケース１の、進行方向前方側で、かつ、左側の角１ｊが最下端位置となるように傾斜させたが、最も低い位置となるのはこの角１ｊに限るものではなく、その他のいずれかの角を最下端位置となるように傾斜させても良い。また、この実施の形態では、ケース１内に充填される物品４を箱状のもので示したが、このような物品に限るものではなく、いわゆるピロー包装のような不定型な物品にも適用可能である。さらに、物品４をもたせかける壁面を、一個のケース１内に充填する途中で変更することもできる。例えば、図６（ａ）と図６（ｂ）とを合わせたケーシングパターンの場合に、最初は物品４を壁面１ｂにもたせかけて一回の充填を行い、次から壁面１ｄにもたせかけて複数回の充填を行うようにしても良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載した発明によれば、物品を保持してケース内に充填する充填手段と、この充填手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記ケースを傾斜させた状態で、物品をケースの側壁にもたせかけて充填し、この充填動作を複数回繰り返すことにより、ケース内に物品を複数列に充填するケーサにおいて、前記ケースの底面の一つの角が最下端位置となるように傾斜させる傾斜手段を設け、前記充填手段が、物品の収納パターンに応じて、前記底面の最下端の角と隣接する二つの側壁のいずれかにもたせかけてケース内に物品を充填するようにしたので、異なる収納パターンで物品を充填することが可能になり、兼用性が向上する。
【００３１】
また、請求項２に記載した発明では、前記傾斜手段が、ケースの壁面を保持する保持手段と、この保持手段を上昇させる上昇手段と、前記保持手段を回転させる回転手段とを備え、この回転手段は、前記保持手段により保持されているケースの壁面に対し斜めに配置された回転軸を有する構成としたことにより、簡単な構成で、ケースの底面の一つの角が最下端位置となるように傾斜させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るケーサの全体の構成を示す平面図である。
【図２】前記ケーサのケースコンベヤおよび傾斜手段を拡大して示す斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ方向矢視図である。
【図４】前記傾斜手段の側面図である。
【図５】前記傾斜手段を構成するカムを備えたフレームの背面図である。
【図６】図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ異なる物品収納パターンを示す平面図である。
【符号の説明】
１    ケース
１ａ  ケースの底面
１ｂ  ケースの側壁
１ｄ  ケースの側壁
１ｊ  底面の最下端位置となる角
８    充填手段（ロボット）
１４    傾斜手段
１８    保持手段（吸盤）
２０    上昇手段（エアシリンダ）
２２    回転手段
３４    回転軸
【図１】
2004268976.tif 000003
【図２】
2004268976.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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