(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品の表面に、シートの少なくとも片側がその表面よりも外側に突出するように当該シートを被せるとともに、その物品を前記シートと共に箱体内に移し替える物品移し替え装置であって、
前記物品を把持する一対の挟持板とその挟持板を開閉する開閉駆動機構を備えた物品把持部と、
その物品把持部を物品受け取り位置と物品受け渡し位置を含む空間内を移動させる駆動装置を備え、前記物品受け渡し位置にて前記物品を箱体内に収納する物品移し替え装置において、
前記一対の挟持板の間にシートを吸着する吸着手段をさらに備え、
前記吸着手段は、前記物品把持部とともに移動可能となり、
前記開閉駆動機構は、前記一対の挟持板を、平行状態を維持したまま接近離反して開閉するとともに前後進移動させ、後退時にはその挟持板の先端が前記吸着手段より後方に位置するように当該挟持板を動作させるものであり、
前記駆動装置により前記物品把持部が前記物品受け取り位置に至った際に、前記挟持板が後退した状態で前記吸着手段が吸着している前記シートが前記物品の表面に対向し、前記開閉駆動機構が前記挟持板を前進移動するととともに挟持板の間隔を狭めるように動作させることで前記シートの少なくとも片側を前記物品の側面と前記挟持板との間に介在させて前記物品を前記挟持板にて挟み込んで把持する構成とし、
前記駆動装置により前記物品把持部が前記物品受け渡し位置に至った際に、前記シートの吸着を解除するとともに、前記開閉駆動機構が前記挟持板による把持を解除して、前記物品を離すとともに前記シートの少なくとも片側が前記物品の表面から側面に回り込んだ状態で前記物品とともに前記シートを前記箱体内に収納する構成とした
ことを特徴とする物品移し替え装置。
【請求項２】
物品を把持する一対の挟持板を備えた物品把持部と、前記一対の挟持板の間に設けられたシートを吸着する吸着手段と、前記物品把持部を前記吸着手段とともに移動させる駆動装置を備え、前記挟持板は平行状態を維持したまま接近離反して開閉するとともに前後進移動し、後退時にはその挟持板の先端が前記吸着手段より後方に位置するように構成した物品移し替え装置を用いた物品移し替え方法であって、
前記挟持板が後退した状態で前記吸着手段がシートを吸着する工程、
前記物品把持部が、物品の前に移動し、前記吸着手段で吸着した前記シートを前記物品の表面に対向させた状態で、前記一対の挟持板が前進移動すると共に接近して前記物品を挟み込んで把持することで、前記シートの少なくとも片側を前記物品の前記表面から側面に回り込ませて前記挟持板と前記物品との間に前記シートの端部を介在させる工程、
次いで、前記物品把持部が把持した前記物品を、蓋の開いた状態の箱体の開口側に移動し、前記挟持板による把持を解除して前記物品を離すとともに前記シートの吸着を解除することで、前記物品とともに前記シートを前記箱体内に収納する工程、
を行うことを特徴とする物品移し替え方法。
【請求項３】
蓋の開いた状態の箱体を搬送する搬送手段と、
前記箱体に収納する物品を搬送する物品搬送手段と、
前記物品と共に前記箱体に収納するシートを一時的に収納する収納部と、
請求項１に記載の物品移し替え装置と、
前記搬送手段の下流側に配置され、前記蓋を閉じる閉塞手段とを備え、
前記物品移し替え装置は、前記収納部に収納されたシートを吸着保持するとともに、前記物品搬送手段を搬送される前記物品を把持した状態で移動し、それらシートと物品を、前記箱体内に収納するものであり、
前記閉塞手段は、前記物品，シートの前記箱体内への収納位置の下流側に設けたことを特徴とする箱詰め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は物品移し替え装置及びそれを用いた箱詰め装置並びに物品移し替え方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
包装形態の一つとして、複数の箱状の製品を大きな箱体内に収納した集合箱体がある。この手の集合箱体を製造するための箱詰め装置としては、大きな箱体を展開したブランクカートンを一枚ずつ取り出すとともに搬送し、その搬送途中で製函する（蓋部分のみ開放状態にする）。一方、箱詰めする製品は、集積装置にて所定個数ずつ一まとめにした製品群にし、その製品群を移し替え装置にてハンドリング（把持）するとともに上記製函した箱体内に供給する。その後、蓋部分を閉じることにより集合包装体が製造される。
【０００３】
また、例えば製品が薬品の場合、その薬品の効能を書いた能書を製品とともに箱体内に収納することが有る。係る場合、従来は能書はもっぱら人手により箱体内に収納するようにした。このとき、製品を収納する前に箱体内に能書を供給する場合と、製品を収納後、その製品の上に能書を置く場合が有る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の人手による能書の供給方式では、以下に示す問題が有る。すなわち、まず人手が必要なことから、作業性が低下し、箱詰め処理の完全自動化を阻害する。また、能書の入れ忘れのおそれも有る。さらに、先に能書を供給する方式の場合には、製品を箱体に収納した後で、能書の有無をチェックすることは困難であった。
【０００５】
本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記した問題を解決し、能書等のシートを、製品（物品）とともに自動的に箱体に収納することができ、また、確実にシートを箱体に供給するとともに、そのシートの有無をチェックすることのできる物品移し替え装置及びそれを用いた箱詰め装置並びに物品移し替え方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る物品移し替え装置では、物品の表面に、シートの少なくとも片側がその表面よりも外側に突出するように当該シートを被せるとともに、その物品を前記シートと共に箱体内に移し替える物品移し替え装置であって、前記物品を把持する一対の挟持板とその挟持板を開閉する開閉駆動機構を備えた物品把持部と、前記物品受け渡し位置にて前記物品を箱体内に収納する物品把持部（実施の形態では、「挟持板２７」に相当）と、その物品把持部を物品受け取り位置と物品受け渡し位置を含む空間内を移動させる駆動装置（実施の形態では、「本体ベース２１，第１，第２旋回アーム２２，２４，連結部２３等」により構成される）を備えた物品移し替え装置において、前記一対の挟持板の間にシート（実施の形態では「能書１０」に相当）を吸着する吸着手段（実施の形態では、「吸着盤２８」に相当）をさらに備え、前記吸着手段は、前記物品把持部とともに移動可能となり、前記開閉駆動機構は、前記一対の挟持板を、平行状態を維持したまま接近離反して開閉するとともに前後進移動させ、後退時にはその挟持板の先端が前記吸着手段より後方に位置するように当該挟持板を動作させるものであり、前記駆動装置により前記物品把持部が前記物品受け取り位置に至った際に、前記挟持板が後退した状態で前記吸着手段が吸着している前記シートが前記物品の表面に対向し、前記開閉駆動機構が前記挟持板を前進移動するととともに挟持板の間隔を狭めるように動作させることで前記シートの少なくとも片側を前記物品の側面と前記挟持板との間に介在させて前記物品を前記挟持板にて挟み込んで把持する構成とし、前記駆動装置により前記物品把持部が前記物品受け渡し位置に至った際に、前記シートの吸着を解除するとともに、前記開閉駆動機構が前記挟持板による把持を解除して、前記物品を離すとともに前記シートの少なくとも片側が前記物品の表面から側面に回り込んだ状態で前記物品とともに前記シートを前記箱体内に収納する構成とした（請求項１）。
【０００７】
本発明に係る物品移し替え方法は、物品を把持する一対の挟持板を備えた物品把持部と、前記一対の挟持板の間に設けられたシートを吸着する吸着手段と、前記物品把持部を前記吸着手段とともに移動させる駆動装置を備え、前記挟持板は平行状態を維持したまま接近離反して開閉するとともに前後進移動し、後退時にはその挟持板の先端が前記吸着手段より後方に位置するように構成した物品移し替え装置を用いた物品移し替え方法である。そして、前記挟持板が後退した状態で前記吸着手段がシートを吸着する工程、前記物品把持部が、物品の前に移動し、前記吸着手段で吸着した前記シートを前記物品の表面に対向させた状態で、前記一対の挟持板が前進移動すると共に接近して前記物品を挟み込んで把持することで、前記シートの少なくとも片側を前記物品の前記表面から側面に回り込ませて前記挟持板と前記物品との間に前記シートの端部を介在させる工程、前記物品把持部が把持した前記物品を、蓋の開いた状態の箱体の開口側に移動し、前記挟持板による把持を解除して前記物品を離すとともに前記シートの吸着を解除することで、前記物品とともに前記シートを前記箱体内に収納する工程、を行うこととした（請求項２）。
【０００８】
さらには、本発明に係る箱詰め装置では、蓋の開いた状態の箱体を搬送する搬送手段（実施の形態では、「搬送コンベア装置２」に相当）と、前記箱体に収納する物品を搬送する物品搬送手段（実施の形態では、「物品搬送コンベア８」に相当）と、前記物品とともに前記箱体に収納するシート（実施の形態では「能書１０」に相当）を一時的に収納する収納部（実施の形態では、「能書ホッパー１１」に相当）と、請求項１に記載の物品移し替え装置と、前記搬送手段の下流側に配置され、前記蓋を閉じる閉塞手段（実施の形態では、「折込封函装置１３」に相当）とを備え、前記物品移し替え装置は、前記収納部に収納されたシートを吸着保持するとともに、前記物品搬送手段を搬送される前記物品を把持した状態で移動し、それらシートと物品を、前記箱体内に収納するものであり、前記閉塞手段は、前記物品，シートの前記箱体内への収納位置の下流側に設けるように構成した（請求項３）。
【０００９】
本発明によれば、シートを吸着保持する機能と、物品を把持する機能を物品移し替え装置に持たせたため、シートを吸着した状態で物品を保持することができ、そのまま箱体内にシートと物品を収納することになる。よって、確実にシートを箱体内に収納することができる。
【００１０】
さらに、その構造（シートと物品を両方保持する機構）上、箱体内に物品を収納した状態では、蓋が開いた部分にシートが位置するので、その後外部からシートが有るか否かを容易に判断できる。さらにまた請求項２のように、シートの両端を物品とともに箱体内に挿入すると、その後にシートが箱体から離脱してしまうおそれも可及的に抑制される。
【００１１】
本発明のシートは、物品とともに箱体内に収納する書類（シート）であり、物品が薬品の場合には能書となることが多い。また、この能書に限らず、取扱説明書や、注意書その他の各種のシートが有る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る箱詰め装置の好適な一実施の形態を示す平面図であり、図２は、その作用を説明する作業行程図を示している。図１に示すように、箱体１の搬送コンベア２の上流側に、胴貼りしたカートン３を前後に重ねるようにして一時収納するホッパー４を設け、そのホッパー４の前方には、そのホッパー３に収納されたカートン３を一枚ずつ順に取り出すとともに、折り畳まれたカートン３を起こして蓋を開放した状態の箱体１に形成するカートン起こし装置５が配置されている。このカートン起こし装置５は、カードン３を一枚ずつ順に取り出すスイングアーム式吸盤と、その取り出されたカートンを押し開くプッシャーなどから構成され、従来から一般に用いられている公知のものである。
【００１３】
本形態では、図３に示すような展開状態のカートンブランクス３′の糊代部３ａ，３ｂ，３ｃにホットメルト等の接着剤６を塗布し、その接着剤６にて対応する部位３ａ′，３ｂ′，３ｃ′に糊代部を接着一体化し胴貼り状態にし、それを適宜位置で折り畳むことにより、図４に示すようにする。この図４に示す胴貼りした折り畳まれたカートン３をホッパー４に収納するようにしている。
【００１４】
一方、搬送コンベア２と平行に、箱状の物品（製品）７を搬送する物品搬送コンベア８を配置している。本形態では、物品７は、ピロー包装された薬品（ＰＴＰ包装体）を収納する箱状のものであるが、これに限るものではもちろんない。さらに、図２に示すように、物品７は、物品搬送コンベア８上を前後に接触した状態で搬送される。
【００１５】
さらにこの物品搬送コンベア８の下流側（搬出端側）には、集積装置１９（図８参照）を設けており、複数個（本形態では２個）を積み重ねることにより、物品群９を形成するようにしている。
【００１６】
一方、この物品搬送コンベア８の上方には、シートたる能書１０を多数収納する能書ホッパー１１を設けている。この能書１０は、先頭から一枚ずつ取り出されるようになっている。そして、能書１０にはバーコードが印刷されており、バーコードリーダーを含む能書検知部１２が、そのバーコードを読み取るとともに解析し、物品７とともに同封して良いもの（正規の能書１０）か否かを判断するようになっている。そして、仮に異なる能書のその他のシートの場合には、エラー表示・警報出力をするとともに、箱詰め装置を停止する。そして、この能書１０が物品７ひいては物品群９とともに、開放状態の箱体１内に収納されるようにしている。
【００１７】
ここで本発明では、物品移し替え装置２０を設け、能書１０及び物品群９を順次取得するとともに、物品受け渡し位置にて、蓋１ａの開いた箱体１内に収納するようになっている。物品移し替え装置２０の詳細な構成は後述する。
【００１８】
このとき、図５に示すように、２個の物品７（物品群９）が箱体１内に収納され、さらに、その上方（蓋１ａ側）開口側の物品群９の表面に、能書１０が巻き付くように配置される。つまり、能書１０の両端は、物品７と箱体１の側面の間に挿入された状態となっている。これにより、外部から見た場合に、能書１０の有無が容易に確認できるとともに、確実に収納され移動中に能書１０が箱体１から離脱するおそれもない。
【００１９】
また、搬送コンベア２の下流側上方には、フラップ１ｂ，蓋１ａをその順に折り込む閉塞手段たる折込封函装置１３が配置され、この折込封函装置１３にて、開放状態の箱体の蓋１ａを閉じ、その後、蓋１ａの端部と、箱体１の側面１ｃを跨ぐようにしてラベル１４を貼り付けて封緘するようにしている。これにより、図６に示すような集合箱体が完成する。
【００２０】
その後、図１に示すように、搬送コンベア２の下流側の搬出端近傍に、搬送方向が９０度異なる排出コンベア１５により、箱体１の進路が９０度変更されてさらに搬送される。そして、この搬出コンベアの上流側に配置されたレーザマーキング装置１６により、箱体１の側面に製造年月日その他の必要な情報を印刷する。さらに、この搬出コンベア１５の下流側の片側面に配置されたプッシャー１７により、５個ずつ整列した状態で、整列排出部１８側に押し出される。これにより、横一列に５個並んだ状態で搬出される。
【００２１】
次に、物品移し替え装置２０の好適な一実施の形態を説明する。図７，図８に示すように、本体ベース２１の上に、回転可能な第１旋回アーム２２を取り付け、その第１旋回アーム２２の先端に連結部２３を介して第２旋回アーム２４が取りつけられ、さらに第２旋回アーム２４の先端に、物品把持部及び吸着手段を含む操作部本体２５が取りつけられている。
【００２２】
それら両旋回アーム２２，２４は、本体ベース２１や連結部２３に内蔵された駆動機構により、それぞれ任意角度で旋回することにより、第２旋回アーム２４の先端の操作部本体２５を三次元空間上の任意の位置に移動できるようにしている。なお、この駆動機構は、通常のロボット、マニピュレータなどと同様の機構を用いることができるので、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
操作部本体２５は、第２旋回アーム２４と同軸上に配置され、その軸周りに回転可能となっている。さらに、その先端側に、一対の挟持板２７，２７を設け、その一対の挟持板２７，２７の間に、能書を吸引可能とする吸着盤２８を設けている。そして、操作部本体２５が軸周りに回転可能となっていることから、挟持板２７，２７は、図７，図８に示すように、その板面が水平方向、つまり両板が上下に位置した姿勢と、そこから９０度回転して板面が垂直方向、つまり両板が左右に位置した姿勢の２つをとることができる（もちろん回転途中ではその他の角度位置の姿勢もとる）。これにより、上下２段に重なった物品群９を上下に位置する挟持板２７，２７で挟み、第１，第２旋回アーム２２，２４を旋回して、箱体１への供給位置では、挟持された２つの物品７が起立するとともに、進行方向に沿って、左右に並ぶ姿勢にすることができる（各姿勢は、図２参照）。
【００２４】
そして、操作部本体２５のより具体的な構造としては、図９，図１０のようになっている。すなわち、枠体３０の外側に正逆回転する駆動モータ３１が取り付けられ、その駆動モータ３１の出力軸３１ａに第１アーム３２が取り付けられている。これにより、第１アーム３２は、出力軸３１ａを中心に所定角度範囲内で正逆回転するようになっている。
【００２５】
また、上記駆動モータ３１の出力軸３１ａは、枠体３０の中心線上に位置しており、その中心線のさらに前方側所定位置には、軸受け３３が設けられ、この軸受け３３に第２アーム３４の一端がフリー状態で回転自在に支持されている。そして、第１，第２アーム３２，３４の他端が、挟持板２７の基端側に設けられた連結部材３５に対し、フリー状態で回転自在に軸受け支持されている。このとき、第１，第２アーム３２，３４は、平行に配置される。これにより、駆動モータ３１を所定方向に回転させると、それに追従して第１，第２アーム３２，３４も回転するので、挟持板２７は、図１０中実線で示す位置▲１▼から、二点鎖線で示す▲２▼→▲３▼のように移動する。つまり、両挟持板２７，２７の間隔が広がる。よって、駆動モータ３１を正逆回転することにより、両挟持板２７，２７間の距離を広狭変化させることができ、物品７（物品群９）を挟持・把持したり、離したりすることができる。
【００２６】
一方、枠体３０の先端面には、吸着盤２８を設け、その吸着盤２８には、吸引ノズル３６を介して図外のバキューム手段に連携される。これにより、吸着盤２８が、能書１０に接触した状態でバキューム手段で吸引すると、能書１０が、吸着盤２８に吸着される。さらに、本形態では、吸着盤２８と枠体３０の前面との間にスプリング３８を介在させ、吸着盤２８を前後進移動可能とし、能書１０の取出時や、物品７（物品群９）の取出時に、吸着盤２８がそれら能書１０，物品群９に突き当たった場合でも、スプリング３８が弾性変形（圧縮）して相対的に吸着盤２８が後退することにより、確実に能書１０を吸着できるようにしている。
【００２７】
そして、この物品移し替え装置２５の作用について簡単に説明すると、第１，第２旋回アーム２２，２４を回転させ、操作部本体２５（吸着盤２８）を、能書ホッパー１１の前に移動する（図８の状態）。次いで、さらに操作部本体２５を前進（能書ホッパー１１に接近する方向に移動）させ、吸着盤２８にて能書１０を吸着し、能書ホッパー１１から取り出す。このとき、能書１０の長手方向両端は、挟持板２７の内面に接触して湾曲し、全体として略Ｕ字状の状態で保持される。
【００２８】
次に、操作部本体２５を、集積装置１９の前に移動し、挟持板２７を開閉することにより、待機している物品群９を挟持する。このとき、挟持板２７の内面には、能書１０の両端が位置しているので、物品群９と挟持板２７の間には、能書１０の両端が介在された状態で挟持・把持されることになる。なお、この能書１０を吸着してから集積装置１９前まで移動する間に、能書検知器１２により能書１０に施されたバーコードを認識し、正規の能書１０か否かを判断するようになる。
【００２９】
このようにして物品群９を取り出したならば、操作部本体２５を蓋１ａが開放された箱体１の上方に移動させ、物品群９と箱体１の位置合わせをした後、挟持板２７を開いて物品群９に対する保持状態を解除し、その物品群９を能書１０とともに箱体１内に供給する。これにより、移し替えが完了する。
【００３０】
なお上記した実施の形態では、２つの旋回アーム２２，２４と、操作部本体２５を第２旋回アーム２４に対して軸回りに回転可能に取り付けることにより、３次元空間の任意の位置に挟持板２７，吸着盤２８を移動可能としたが、本発明はこれに限ることはなく、移動・駆動させる機構は任意の構成をとることができる。
【００３１】
なお、上記した実施の形態では、能書１０の両端が物品群９の両側に回り込んで全体として略Ｕ字状の状態になるようにし、その状態のまま吸着・把持して移し替えるようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、能書１０（シート）の片側のみが物品群９の側面に回り込んで、挟持板２７との間で挟みこまれる（能書１０は、略Ｌ字状になる）ようにしてもよく、さらには、能書１０が小さい場合には、係る回り込みがない（挟持板２７には挟まれない）ままでもよい。さらにまた、図示した例では、能書１０が物品群９の上面（蓋１ａに対向する面）と接触するようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、物品７（物品群９）から離れた状態で吸着され、移動・移し替えが行われるようにしてももちろん良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、能書等のシートを、製品（物品）とともに自動的に箱体に収納することができる。また、確実にシートを箱体に供給するとともに、そのシートの有無をチェックすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る箱詰め装置の好適な一実施の形態を示す平面図である。
【図２】組立工程を説明する図である。
【図３】本形態に用いられるカートンブランクスの一例を示す図である。
【図４】本形態に用いられる胴貼りされ、折り畳まれたカートンの一例を示す図である。
【図５】蓋を開けた状態の箱体内に物品・能書を収納した状態を示す図である。
【図６】本発明の箱詰め装置により製造された集合包装箱体の一例を示す図である。
【図７】本発明に係る物品移し替え装置の好適な一実施の形態を示す平面図である。
【図８】本発明に係る物品移し替え装置の好適な一実施の形態を示す正面図である。
【図９】その要部である操作部本体（挟持板，吸着盤）の部分を拡大して示す平面図である。
【図１０】その要部である操作部本体（挟持板，吸着盤）の部分を拡大して示す正面図である。
【符号の説明】
１  箱体
１ａ  蓋
２  搬送コンベア装置
３  ブランクス
４  ホッパー
７  物品
８  物品搬送コンベア
９  物品群
１０  能書（シート）
１１  能書ホッパー
１２  能書検知部
１３  折込封函装置
１４  ラベル
２０  物品移し替え装置
２１  本体ベース
２２  第１旋回アーム
２３  連結部
２４  第２旋回アーム
２５  操作部本体
２７  挟持板
２８  吸着盤
３０  枠体
３１  駆動モータ
３２  第１アーム
３３  軸受け部
３４  第２アーム
３５  連結部材
３６  吸引ノズル
３８  スプリング
【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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