(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後で一組の保持爪によりカートンを保持して搬送するカートンコンベヤと、このカートンコンベヤの上流端で前後の保持爪の間に、開口を側方に向けた状態でカートンを供給するカートン供給手段と、カートンコンベヤと平行に配置されカートンコンベヤと同期運転される物品搬送コンベヤで物品を搬送して、物品を側方からカートンの内部に押し込む物品挿入手段とを備えた物品収容装置において、
前記カートンコンベヤに、開口を上に向けた状態でカートンを供給する第２のカートン供給手段と、この第２のカートン供給手段がカートンコンベヤにカートンを供給する位置よりも下流側のカートンコンベヤの近傍に配置され、供給される物品を保持して前記カートンの上方からカートン内へ収容する第２の物品挿入手段とを設け、
前記カートン供給手段と第２のカートン供給手段のいずれかを運転させて、側方から物品を収容するカートンと上方から物品を収容するカートンとに兼用可能な物品収容装置であって、
第２のカートン供給手段は、前記カートン供給手段のカートン供給位置よりも下流側で、カートンコンベヤの前後の保持爪の間にカートンを差し込むことを特徴とする物品収容装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、物品収容装置に係り、特に、カートンコンベヤによって搬送中のカートンの開口部から物品を挿入する物品収容装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カートンコンベヤによってカートンを連続的に搬送している間に、そのカートンの開口部から物品を挿入する物品収容装置（カートニングマシン）は従来から広く知られている。例えば、カートンコンベヤによって、側方が開口した状態にしたカートンＣＡ（図４（ａ）参照）を一定の間隔で搬送するとともに、前記カートンコンベヤと平行に配置した物品コンベヤによって、前記カートンＣＡの間隔と等間隔で、かつ等速で物品を搬送し、物品コンベヤ側に設けた押圧部材を、この物品コンベヤ上からカートンコンベヤ側に向かって前進させることにより、物品をカートンＣＡの開口部から内部に挿入するようにした物品収容装置が広く用いられている。
【０００３】
また、近年広く用いられているワンタッチカートンＣＢ（図４（ｂ）参照）は、箱体の四方の壁面ＣＢａ、ＣＢｂ、ＣＢｃ、ＣＢｄを二面ずつ向かい合わせにして密着させ、底面ＣＢｅをこの密着した壁面の間に折り込み、さらに一つの壁面ＣＢｃの上部に直立した状態で蓋ＣＢｆが接続されており、このワンタッチカートンＣＢに物品を挿入する物品収容装置では、折り畳まれた状態のワンタッチカートンＣＢをマガジンから取り出して起函して、前記図４（ｂ）の状態にした後、カートンコンベヤによって搬送している間に、その上方の開口部からロボット等の物品挿入手段によって物品を挿入するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、側部が開口した状態でカートンを搬送しつつ物品を挿入する物品収容装置は、通常、小型のカートンに少量の物品を収容し、一方、ワンタッチカートンの場合には大型のカートンに大量の物品を収容するようになっており、しかも、前者の物品収容装置は、横方向を向けたカートンの開口に、カートンと同期して搬送されている物品を、押圧部材によって水平方向に押圧してカートン内に挿入し、一方、ワンタッチカートンの物品収容装置は、上方が開口しているカートンに、ロボット等によって掴んだ物品を上方から挿入するようになっており、物品を挿入する構造が全く異なっているので、これら二つのタイプの物品収容装置（カートニングマシン）を兼用することは不可能であった。
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、側部が開口した状態で搬送されるカートンとワンタッチカートン等の上方が開口しているカートンとに兼用することができる物品収容装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る物品収容装置は、前後で一組の保持爪によりカートンを保持して搬送するカートンコンベヤと、このカートンコンベヤの上流端で前後の保持爪の間に、開口を側方に向けた状態でカートンを供給するカートン供給手段と、カートンコンベヤと平行に配置されカートンコンベヤと同期運転される物品搬送コンベヤで物品を搬送して、物品を側方からカートンの内部に押し込む物品挿入手段とを備えており、さらに、前記カートンコンベヤに、開口を上に向けた状態でカートンを供給する第２のカートン供給手段と、この第２のカートン供給手段がカートンコンベヤにカートンを供給する位置よりも下流側のカートンコンベヤの近傍に配置され、供給される物品を保持して前記カートンの上方からカートン内へ収容する第２の物品挿入手段とを設け、前記カートン供給手段と第２のカートン供給手段のいずれかを運転させて、側方から物品を収容するカートンと上方から物品を収容するカートンとに兼用可能な物品収容装置であって、第２のカートン供給手段は、前記カートン供給手段のカートン供給位置よりも下流側で、カートンコンベヤの前後の保持爪の間にカートンを差し込むようにしたものである。
【０００７】
前記物品収容装置では、開口を側方に向けて搬送されるカートンに物品を挿入する場合には、カートンコンベヤと平行に配置された物品移動手段によって物品を搬送しつつ、物品挿入手段によって物品をカートン内に挿入し、開口を上に向けたカートンに物品を挿入する場合には、同一のカートンコンベヤによってカートンを搬送しつつ、第２の物品挿入手段によって物品を挿入するようにしているので、異なるサイズ、構造のカートンに対し、カートンコンベヤを兼用することができる。
【０００８】
【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物品収容装置の全体の構成を簡略化して示す平面図である。図において、２はカートンを所定の間隔で搬送するカートンコンベヤであり、前記二種類のカートン（側部が開放したカートンＣＡと上方が開口したワンタッチカートンＣＢ）に兼用される。このカートンコンベヤ２は、サーボモータ３（後に説明する図２参照）によって駆動されるようになっており、連続運転と間欠運転とに切り換えることができる。
【０００９】
前記カートンコンベヤ２の上流側に設置されたカートンマガジン４内に、多数のカートンＣＡが折り畳まれた状態で収容されており、カートン供給手段６によって一枚ずつ取り出されて、前記カートンコンベヤ２上に載せられる。このカートンコンベヤ２には、カートンＣＡの前後を保持する係合爪８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ（図２参照）が一定の間隔で設けられており、これら前後の係合爪８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄによってカートンＣＡを保持することにより、このカートンＣＡを正確な四角形状に起函するとともに、その形状を保持したまま搬送する。前記カートンマガジン４から取り出されてこのカートンコンベヤ２に供給されるカートンＣＡは、開口が側方（カートンコンベヤ２の進行方向（矢印Ａ参照）に対して側方）を向いた状態で搬送される。
【００１０】
前記カートンコンベヤ２の係合爪は前後二個ずつで一組（前方の係合爪８ａ、８ｄと後方の係合爪８ｂ、８ｃ）になっており、これら前後の位置関係を変更することにより、異なるサイズのカートンＣＡ、ＣＢを保持して搬送することができる。ここで図２により前後の係合爪８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの間隔調整を行う構成について説明する。
【００１１】
前記サーボモータ３の駆動を伝達されて回転する回転軸１１に４個のスプロケット１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが取付けられ、４本のチェーン１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄがそれぞれ掛け回されている。外側の２本のチェーン１５ａ、１５ｄには進行方向前方側の係合爪８ａ、８ｄが取付けられ、内側の２本のチェーン１５ｂ、１５ｃには進行方向後方側の係合爪８ｂ、８ｃが取り付けられている。
【００１２】
外側のチェーン１５ａ、１５ｄがそれぞれ掛け回された２個のスプロケット１３ａ、１３ｄは、前記回転軸１１に固定されており、一方、内側のチェーン１５ｂ、１５ｃがそれぞれ掛け回された２個のスプロケット１３ｂ、１３ｃは、図示しないベアリングを介して回転自在になっている。回転軸１１には、内側の各スプロケット１３ｂ、１３ｃの側面にそれぞれ位置する２枚の円板１７ａ、１７ｂが固定されており、通常の運転時には内側のスプロケット１３ｂ、１３ｃをこれら円板１７ａ、１７ｂにねじにより締結することにより、前記回転軸１１と一体に回転させ、前後の係合爪８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの間隔調整を行う際には、内側スプロケット１３ｂ、１３ｃの円板１７ａ、１７ｂとのねじを緩め、２個の内側スプロケット１３ｂ、１３ｃを回転させることにより回転方向の位相を変えるようになっている。
【００１３】
カートンコンベヤ２に隣接してこのカートンコンベヤ２と平行に、物品搬送コンベヤ（物品移動手段）１０が配置されている。この物品搬送コンベヤ１０にも、前記カートンコンベヤ２に設けられた係合爪８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄと等しいピッチで、物品１２の両側（進行方向の前後）を案内するガイド部材１４が設けられている。この物品搬送コンベヤ１０の上流端に、直交する方向を向けて第１の物品供給コンベヤ１６が配置されており、この物品供給コンベヤ１６によって連続的に搬送されてきた物品１２が、前後一対のガイド部材１４ａ，１４ｂ間に順次供給されて、前記カートンＣＡの搬送方向と同一方向に搬送される。前記カートンコンベヤ２と物品搬送コンベヤ１０とは同期運転されており、カートンＣＡと物品１２とは常に進行方向の位置が一致している。
【００１４】
物品搬送コンベヤ１０の下流部を間に挟んで、カートンコンベヤ２の向かい側に、物品押込み機構（第１の物品挿入手段）１８が設けられている。この物品押込み機構１８には、前記カートンコンベヤ２によるカートンＣＡの搬送ピッチ、および物品搬送コンベヤ１０による物品１２の搬送ピッチと同一間隔で、複数のプッシャ２０が設けられている（図１および図３（ａ）参照）。これらプッシャ２０は前記両コンベヤ２、１０を横断する方向に進退動可能になっており、カートンＣＡ内に物品１２を挿入する際には、前記カートンＣＡおよび物品１２と同期して移動しつつ、物品搬送コンベヤ１０の手前側（図１の上方）からカートンコンベヤ２上まで前進する。
【００１５】
カートンコンベヤ２の上流部の、物品搬送コンベヤ１０を挟んだ向かい側に第２のカートンマガジン２２が設けられている。この第２カートンマガジン２２内には、折り畳まれた状態のワンタッチカートンＣＢが積み重ねられて収容されており、カートン供給用ロボット（第２のカートン供給手段）２６により一枚ずつ取り出され、起函された後、前記カートンコンベヤ２上に供給される。
【００１６】
なお、カートン供給ロボット２６によってワンタッチカートンＣＢが供給される位置Ｓ２は、前記カートン供給手段６によってカートンＣＡが供給される位置Ｓ１よりも下流側である。前記カートン供給手段６は、自由度の低い連続的な回転運動によりカートンＣＡを取り出し、カートンコンベヤ２に供給するため、カートンコンベヤ２の上流端の、係合爪８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄがスプロケット１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの周囲を回って立ち上がる個所で、前後の係合爪８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄが開いた状態の所にカートンＣＡを渡し、その後、このカートンＣＡが前後の係合爪８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ間に挟まれるようにしているが、第２のカートン供給手段２６はロボットなので、動作の自由度が高く、起立した状態の前後の係合爪８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ間にカートンＣＢを差し込むことが可能であるから、前述のように、カートンＣＡの供給位置Ｓ１よりも下流側にワンタッチカートンＣＢの供給位置Ｓ２を設定している。
【００１７】
カートンコンベヤ２の、前記カートン供給用ロボット２６によってワンタッチカートンＣＢが供給される位置Ｓ２よりも下流側に、直交する方向を向けて第２の物品供給コンベヤ２８が設置されている。この第２物品供給コンベヤ２８は、ワンタッチカートンＣＢ内に挿入する物品１２を供給する。この実施の形態では、第２物品供給コンベヤ２８は、中間コンベヤ３０を介して前記第１物品コンベヤ１６に接続されており、前記側方が開放したカートンＣＡに挿入する物品１２と同一の物品１２が供給される。
【００１８】
前記カートンコンベヤ２と第２の物品供給コンベヤ２８との交差部付近に、物品挿入用ロボット（第２の物品挿入手段）３２が配置されている。通常は、ワンタッチカートンＣＢは多量の物品１２を挿入するために用いられており、前記物品挿入用ロボット３２は、第２の物品供給コンベヤ２８によって搬送されてきた物品１２を複数個つかんで同時に、または、一個ずつの物品１２を掴んで挿入し、これを複数回繰り返すことにより、ワンタッチカートン２４内に多量の物品１２を挿入する。この実施の形態では、図３（ｂ）に示すように、物品挿入用ロボット３２が一度に２個の物品をつかんで挿入し、これを５回繰り返すことにより１個のワンタッチカートンＣＢ内に１０個の物品１２を挿入する。
【００１９】
以上の構成に係る物品収容装置の作動について説明する。先ず、側方が開口した状態のカートンＣＡ内に物品１２を挿入する場合には、カートンコンベヤ２を連続運転するとともに、物品搬送コンベヤ１０および第１の物品供給コンベヤ１６を運転し、第１のカートン供給手段６によってカートンマガジン４から一枚ずつカートンＣＡを取り出して、カートンコンベヤ２の前記係合爪８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ間に供給し、正確な四角形状に起函させるとともに下流側に搬送する。
【００２０】
一方、物品供給コンベヤ１６は、前記カートンＣＡ内に挿入される物品１２を連続的に搬送し、このコンベヤ１６と直交する方向に走行する物品搬送コンベヤ１０に供給する。物品搬送コンベヤ１０には、前記カートンコンベヤ２のカートン搬送ピッチと等ピッチで、ガイド部材１４が設けられており、各組のガイド部材１４（１４ａ、１４ｂ）間に順次物品１２が供給される。
【００２１】
前記カートンコンベヤ２と物品搬送コンベヤ１０とは同期運転されており、カートンコンベヤ２によって搬送されるカートンＣＡと、物品搬送コンベヤ１０によって搬送される物品１２とは、前後方向の位置が一致した状態で下流側に移動する。これらカートンＣＡおよび物品１２が物品押込み機構１８の位置（第１の物品挿入位置Ｐ１）に到達すると、これらカートンＣＡおよび物品１２と同期して移動するプッシャ２０が、両コンベヤ２、１０の走行方向に移動しつつ、これらコンベヤ２、１０を横断する方向に前進する。このプッシャ２０の前進により、物品搬送コンベヤ１０のガイド部材１４ａ、１４ｂ間に保持されている物品１２が次第に押し出され、カートンコンベヤ２上のカートンＣＡ内に押し込まれる（図１および図３（ａ）参照）。このように物品１２が側方の開口から内部に押し込まれたカートンＣＡは、図示しない封緘機構により封緘された後、次の工程に送られる。
【００２２】
また、ワンタッチカートンＣＢに物品１２を挿入する場合には、前記物品搬送コンベヤ１０の運転を停止し、中間コンベヤ３０および第２の物品供給コンベヤ２８を運転して、前記第１の物品供給コンベヤ１６から、前記カートンＣＡに挿入した物品１２と同一の物品１２を第２の物品供給コンベヤ２８に送る。また、前記カートンＣＡには１個の物品１２を挿入するようにしていたが、このワンタッチカートンＣＢには複数個の物品１２を収容するようになっており、物品挿入用ロボット３２が複数回の挿入動作を行うので、カートンコンベヤ２を、前記連続運転から間欠運転に切り換え、ワンタッチカートンＣＢの停止中に物品１２の挿入動作を行う。
【００２３】
さらに、ワンタッチカートンＣＢはサイズが大きいので、カートンコンベヤ２の前方の係合爪８ａ、８ｄと後方の係合爪８ｂ、８ｃの間隔をワンタッチカートンＣＢのサイズに合わせて調整する。このときには、回転軸１１に固定されている円板１７ａ、１７ｂとのねじを緩めて内側の２枚のスプロケット１３ｂ、１３ｃを回転できるようにする。この状態で、内側の２本チェーン１５ｂ、１５ｃを移動して前後の係合爪８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの間隔をワンタッチカートンＣＢのサイズに合わせる。その後、円板１７ａ、１７ｂとの間のねじを締めて、内側の２枚のスプロケット１３ｂ、１３ｃを回転軸１１に固定する。
【００２４】
カートン供給ロボット２６が、第２のカートンマガジン２２から折り畳まれたワンタッチカートンＣＢを取り出し、起函した後、カートン供給位置Ｓ２でカートンコンベヤ２上に供給する。カートンコンベヤ２の係合爪８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ間に挟持されたカートンＣＢは、下流側に搬送され、第２の物品挿入位置Ｐ２で、物品挿入用ロボット３２によって第２の物品供給コンベヤ２８から取り上げられた物品１２が挿入される。この実施の形態では、カートンコンベヤ２が間欠運転し、ワンタッチカートンＣＢが停止している間に、先ず、物品挿入用ロボット２８が２個の物品１２をつかんでワンタッチカートンＣＢの上方の開口部から内部に挿入し、さらに、この動作を４回繰り返して、合計５回の動作で１０個の物品１２をワンタッチカートンＣＢ内に挿入する。
【００２５】
このワンタッチカートンＣＢも物品１２が挿入された後、封緘されて次の工程に送られる。このように本実施例装置では、カートンコンベヤ２を、側方から水平方向に物品を挿入するカートンＣＡと、上方から物品を挿入するワンタッチカートンＣＢとに兼用しているので、これらカートンＣＡ、ＣＢの物品収容装置をそれぞれ独立して設けた場合よりも設置スペースが小さく、構成も簡素化することができる。
【００２６】
なお、本発明は、前記実施の形態で説明した構造に限定されるものではなく、各部の形状、構造、配置等を適宜変形、変更しうることはいうまでもない。いずれにしても、カートンコンベヤ２を共通とし、カートン供給手段６、２６および物品挿入手段（物品押込み機構１８、物品挿入用ロボット３２）をそれぞれ独立して設けたものであればよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、前後で一組の保持爪によりカートンを保持して搬送するカートンコンベヤと、このカートンコンベヤの上流端で前後の保持爪の間に、開口を側方に向けた状態でカートンを供給するカートン供給手段と、カートンコンベヤと平行に配置されカートンコンベヤと同期運転される物品搬送コンベヤで物品を搬送して、物品を側方からカートンの内部に押し込む物品挿入手段とを備えた物品収容装置において、前記カートンコンベヤに、開口を上に向けた状態でカートンを供給する第２のカートン供給手段と、この第２のカートン供給手段がカートンコンベヤにカートンを供給する位置よりも下流側のカートンコンベヤの近傍に配置され、供給される物品を保持して前記カートンの上方からカートン内へ収容する第２の物品挿入手段とを設け、前記カートン供給手段と第２のカートン供給手段のいずれかを運転させて、側方から物品を収容するカートンと上方から物品を収容するカートンとに兼用可能な物品収容装置であって、第２のカートン供給手段は、前記カートン供給手段のカートン供給位置よりも下流側で、カートンコンベヤの前後の保持爪の間にカートンを差し込むことにより、従来不可能だった側方から物品を収容するカートンと上方から物品を収容するカートンとに兼用することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る物品収容装置の全体の構成を簡略化して示す平面図である。
【図２】前記物品収容装置のカートンコンベヤを示す平面図である。
【図３】図（ａ）は開口を側方に向けて搬送されるカートンに物品を挿入する動作を示す斜視図、図（ｂ）は開口を上方に向けたカートンに物品を挿入する動作を示す斜視図である。
【図４】図（ａ）は開口を側方に向けた状態のカートンを示す斜視図、図（ｂ）は開口を上に向けた状態のカートンを示す斜視図である。
【符号の説明】
ＣＡ    カートン（側方から物品を挿入するカートン）
ＣＢ    カートン（上方から物品を挿入するワンタッチカートン）
２    カートンコンベヤ
６    第１のカートン供給手段
１０    物品移動手段（物品搬送コンベヤ）
１２    物品
１８    物品挿入手段（物品押込み機構）
２６    第２のカートン供給手段
３２    第２の物品挿入手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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