(57)【要約】【課題】ＰＴＰシートなどのピロー包装のような、形状が一定でなく把持すると変形する物品を集積させカートン充填を行うシステムにおいて、その作業の高い信頼性を維持向上させながら、迅速化、容易化を達成するシステムの提供。【解決手段】その物品を複数個集積させるストッカーを使用して、そのストッカーを複数個ターンテーブルに固定して回転させ、物品を積載する第１の位置では、ストッカーを傾斜させて複数物品を集積させ、物品を排出する第２の位置ではストッカーを水平にして、ロボットハンドが容易に取り出せるようにする機構を備え、効率的な動作をすばやく行う構成であることを特徴とする。【選択図】図１
2005306385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の錠剤を一枚のシート上にパックした、所謂、ＰＴＰシートのような製品をバンド掛け及び／又はピロー包装した、形状が一定でなく、把持すると変形し易い物品を、所要個数毎に、複数のストッカーの各々に順次、載せ、積載毎に、各ストッカーを間欠駆動して、ストッカー毎の物品を、まとめて、カートン詰めする物品梱包装置であって、
前記ストッカーは、ターンテーブル上で、間欠移動されるように、所定の円周分割ピッチで保持されており、
前記ターンテーブルを保持する架台には、物品をストッカーに装填する第１の位置で、ストッカーを、そこへの物品の装填方向に関して、物品投入側から、物品装填毎に後退する第１の操作手段と、ストッカーに積載された物品を排出する第２の位置で、前記ストッカーから、物品を取り上げて、カートンへ装填する第２の操作手段とが装備してあり、
前記ターンテーブル上には、第１の位置で、前記装填方向から下向きに物品をストッカー上に受け入れるために、前記ストッカーを斜めに姿勢制御すると共に、第２の位置で、ストッカーを、水平に姿勢制御する姿勢制御手段が装備していることを特徴とする物品梱包装置。
【請求項２】
前記ストッカーには、そのストッカー上で、第１の位置から第２の位置に移動する間にストッカー上の物品を、その装填方向から挟持する挟持手段を装備していることを特徴とする、請求項１に記載の物品梱包装置。
【請求項３】
前記ストッカーには、物品の装填方向に関して、これと直交する横幅に合わせて調節可能な支持ガイドが装備されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の物品梱包装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の錠剤を１枚のシート上にパックした、所謂、ＰＴＰシートなどをバンド掛け及び／又はピロー包装した、形状が一定でなく把持すると変形するような物品を所定量、集積し、段ボールなどのカートンに充填する、物品梱包装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、錠剤をシート状にパックした製品を、所定量纏めて、梱包する際に使用する物品集積・充填システムでは、上流側のコンベアから搬送されてくる物品を、１個ずつ取出して、それを下流側のコンベア上のカートンに所定数量に集積するまで、繰り返し、充填するのが通常であった。
【０００３】
しかしながら、以上のように物品をカートンに直接集積し、充填するシステムでは、作業工程の上で非効率的である。なぜならば、物品１個毎に、そのハンドリング工程が必要となり、しかも、そのハンドリングが比較的長い時間を消費するので、その間、段ボールでの、製品受け入れを待機させなければならない上、物品の集積・充填箇所への物品の供給速度（例えば、搬送のためのコンベア速度）を、ハンドリング工程の時間に合わせる必要から、全体の作業速度を落とさせる恐れがある。
【０００４】
一方、生産性を考慮して、ハンドリングを短い時間に設定すると、取り扱う物品の充填について、作業の確実性、信頼性が低下するので、時間を短縮するには、自ずと限度があった。
【０００５】
以上の全体の作業速度の低下の問題に対応して、信頼性を維持し解決する方法が考えられてきた。例えば、特許文献１に以下のように記載されている。
【０００６】
間隔を置いておかれている４個の被把持物（ピロー包装などの物品を想定）を吸引して持ち上げ間隔を狭めてダンボール箱に収納でき、横寸法が小さく軽量な箱詰め用バキューム式ロボットハンドの構成であった。
【０００７】
しかし、物品を吸引するバキューム方式が工程中にあることは、作業の確実性、信頼性を向上させ、尚且つ、全体の作業速度を低下させないという要求を満足させることが難しいものであった。
【０００８】
また、特許文献２には、無限チェーン上に複数のＬ形状の保持部材が配設された物品移送バケットコンベアを備え、そのバケットコンベアにおける隣接する保持部材の間に１個ずつ物品が供給される構成が開示されている。さらに、物品移送方向と交差する方向に物品を同時に複数個取り出すプッシャー及びガイドレールを配設し、移動体により物品をコンベアの外方に向けて押送りするもので、その際ガイド板により幅寄せが行われ、ロボットによりさらに幅寄せされ移動される構成であった。以上のように、複数個の物品を同時処理して全体の作業速度を向上させ、しかも信頼性を維持するため、全体として複雑な構成となっていた。
【０００９】
そこで、本発明者は、既に、特願２００３−１６３０２４号において、前述した問題点に鑑み、前記ハンドリングの確実性、信頼性を低下させずに、その処理時間を短くして、高効率で、物品の集積とカートン充填が処理できるコンベアシステムを提唱した。
【００１０】
ここでは、前記物品のハンドリングを個別に行うのではなく、複数個（ｎ個）同時に、並列充填できるコンベアシステムを構成するにより、従来に比較して、１／ｎの短い時間で、一箱毎のカートンの充填処理が行えるようにした。
【００１１】
即ち、ここでの物品集積・充填システムは、以下のような構成からなる。
（１）多数の錠剤を一枚のシート上にパックした、所謂、ＰＴＰシートのような製品をバンド掛け及び／又はピロー包装した、形状が一定でなく把持すると変形する物品をコンベアに順次載せて搬送させるシステムにおいて、
（２）そのコンベアの終端部で、搬送された物品を高速コンベアに受け継ぎ、整列手段で、複数（ｎ個）の物品を所定間隔・位置に仕分け・配置し、
（３）一列のこれらの物品を、複数回（ｐ個）を、それぞれ、１梱包単位として、間欠駆動される充填用コンベア上に載置された複数（ｎ個）の傾斜集積背板上に、同時に集積して、その集積した（ｐ個の）物品のそれぞれの両側表面部を、前記傾斜集積背板と共に集積ホルダーを構成する、左右２枚の挟持側板で挟持し、
（４）前記充填用コンベアの搬送過程での、所定箇所において、物品の挟持状態を解除すると共に、充填手段により、これらの物品を、カートン内に充填する。
この場合、物品の大きさに対応して、挟持側板の間隙を調整する手段、挟持、離脱する操作手段を装備することで、種々の大きさ、形状の物品、カートンにおける集積・充填に適応できる汎用性を得ている。
【００１２】
ここで問題になるのは、前記充填手段に吸引パッドによる吸着を行う真空吸着手段を採用しているが、前記傾斜集積背板上から前記吸引パッドで物品を吸着するのに必要な斜めの状態に前記真空吸着手段を傾ける必要があり、また、カートン充填の際には、水平状態に戻す必要があるので、この部分での、機械動作が複雑となり、機構が面倒で、設備費が嵩む上、複雑な動作を経るために、個々のカートンへの充填時間が掛かることである。
【００１３】
【特許文献１】特開平０６−２６２５７２号公報（第２，３頁、第１図）
【特許文献２】特開平０９−２６７８０３号公報（第２，３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、このような物品集積・充填システムにおいて、集積と、カートン充填の作業機構を改善して、更なる作業の信頼性を向上させ、迅速化、容易化を達成するようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このため、本発明では、多数の錠剤を一枚のシート上にパックした、所謂、ＰＴＰシートのような製品をバンド掛け及び／又はピロー包装した、形状が一定でなく、把持すると変形し易い物品を、所要個数毎に、複数のストッカーの各々に順次、載せ、積載毎に、各ストッカーを間欠駆動して、ストッカー毎の物品を、まとめて、カートン詰めする物品梱包装置であって、前記ストッカーは、ターンテーブル上で、間欠移動されるように、所定の円周分割ピッチで保持されており、前記ターンテーブルを保持する架台には、物品をストッカーに装填する第１の位置で、ストッカーを、そこへの物品の装填方向に関して、物品投入側から、物品装填毎に後退する第１の操作手段と、ストッカーに積載された物品を排出する第２の位置で、前記ストッカーから、物品を取り上げて、カートンへ装填する第２の操作手段とが装備してあり、前記ターンテーブル上には、第１の位置で、前記装填方向から下向きに物品をストッカー上に受け入れるために、前記ストッカーを斜めに姿勢制御すると共に、第２の位置で、ストッカーを、水平に姿勢制御する姿勢制御手段が装備していることを特徴とする。
【００１６】
なお、本発明の好ましい実施の形態においては、前記ストッカーに、そのストッカー上で、第１の位置から第２の位置に移動する間にストッカー上の物品を、その装填方向から挟持する挟持手段を装備していること、また、前記ストッカーに、物品の装填方向に関して、これと直交する横幅に合わせて調節可能な支持ガイドが装備されていることが有効である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の物品梱包装置は、以下に示す効果を奏する。
【００１８】
板状のＰＴＰシートなどをバンド掛け及び／又はピロー包装した形状が一定でなく、把持すると変形し易い物品を複数個集積し、ダンボールなどのカートンにロボットハンドなどで効率よく充填することができる。
【００１９】
物品を複数個集積するストッカーを使用し、そのストッカーを斜めに傾けることにより、物品を複数個集積する動作の信頼性を高めることができ、一方ストッカーから物品を排出するときは、ストッカーを水平にしてカートン移送用のロボットハンドの動作を容易にすることができる。
【００２０】
また、そのストッカーの傾斜姿勢から水平姿勢に移動する際、それらストッカーを組み込んであるターンテーブルを回転して移動させることにより、ストッカーの水平―傾斜―水平への姿勢移動と、物品の集積―排出位置の場所移動を同時並行に行い、作業時間を短くすることができる。
【００２１】
さらに、物品の集積数、幅寸法、高さ寸法、縦入れ横入れの変化に対応可能な構造とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明に係る物品梱包装置は、多数の錠剤を一枚のシート上にパックした、所謂、ＰＴＰシートのような製品をバンド掛け及び／又はピロー包装した、形状が一定でなく、把持すると変形し易い物品Ｇを、所要個数毎に、複数のストッカー１の各々に順次、載せ、積載毎に、各ストッカー１を間欠駆動して、ストッカー毎の物品を、まとめて、カートン詰めするものであって、その基本的な構成は、図１及び図２に示されている。
【００２３】
ストッカー１は、ターンテーブル２上で、間欠移動されるように、所定の円周分割ピッチで保持されており、そのストッカー１は、図２の実施例では１２０度ごとの円周分割ピッチの場合を示す。
【００２４】
ストッカー１の保持構成は、図１に示すように、ストッカー１面上に、図２に示す３箇所の枢支部材を設け、ストッカー１の下面に設けた枢支部材１７との間にエアシリンダ２９を備えて接続する。なお、図２ではエアシリンダ２９は図示していない。
【００２５】
ターンテーブル２を保持する架台３には、物品Ｇをストッカーに装填する第１の位置ａで、ストッカー１を、そこへの物品の装填方向に関して、物品投入側から、物品装填毎に後退する第１の操作手段４と、ストッカー１に積載された物品Ｇを排出する第２の位置ｂで、ストッカー１から、物品Ｇを取り上げて、カートンＣへ装填する第２の操作手段（図示せず）とが装備してある。
【００２６】
そして、ターンテーブル２上には、第１の位置ａで、前記装填方向から下向きに物品Ｇをストッカー１上に受け入れるために、ストッカー１を斜めに姿勢制御すると共に、第２の位置ｂで、ストッカー１を、水平に姿勢制御する姿勢制御手段５を装備している。
【００２７】
図１において、左側に図示してあるストッカー１は、前記第１の位置ａにあるストッカー１の姿勢を示してある。すなわち第１の操作手段４により装着方向から下向きに物品Ｇをストッカー１内に受け入れるため、ストッカー１は、斜めに姿勢制御されている。
【００２８】
この姿勢制御はエアシリンダ２９を縮めることによって、枢支部材１７を枢支部材２３に近づけて達成される。
【００２９】
一方、図１において右側に図示してあるストッカー１は、前記第２の位置ｂにおけるストッカー１の姿勢を示す。エアシリンダ２９を伸長させる姿勢制御手段５によりストッカー１を水平に姿勢制御した状態が図示されている。
【００３０】
従って、図１の中心軸から左側は、第１の位置ａにおけるストッカー１及びエアシリンダ２９などの側面を示し、図１の中心軸から右側は、第２の位置ｂにおけるストッカー１及びエアシリンダ２９などの側面を示した状態が図示されている。
【００３１】
なお、第１、２、３の位置、ａ、ｂ、ｃの架台３にはそれぞれ１２０度間隔で、近接スイッチ２６とセンサ２７を設け、一方その位置ａ、ｂ、ｃに対応するターンテーブル２の周端面にはメカニカルバルブ２８がネジ等で固定され、そのメカニカルバルブ２８のエア吸引穴が架台３に対向して、センサ２７と近接スイッチ２６により回転するターンテーブル２を所定の位置ａ、ｂ、ｃで停止させるようになっている。すなわち、１２０度毎に間欠駆動するようにする。
【００３２】
更に詳述すると、ストッカー１には、そのストッカー１上で、第１の位置ａから第２の位置ｂに移動する間にストッカー１上の物品Ｇを、その装填方向から挟持する挟持手段６を装備している。また、ストッカー１には、物品Ｇの装填方向に関して、これと直交する横幅に合わせて調節可能な支持ガイド１１が装備されている。なお、図１には図示されていない。
【００３３】
上述の第１の位置ａには、第１の操作手段４の一部を構成するものとして、架台３の梁３１に支持されたプッシャー・ベース４１が装備してあり、このプッシャー・ベース４１には、ターンテーブル２のセンターに向けて、斜め上向きに単軸ロボット４２があり、この可動部には、所要ピッチで、前記斜め上向きに間欠的に進退するプッシャ−４３が設けられている。そして、プッシャ−４３の先端には、ストッカー１に設けたスライド・ベッド１２の一端に磁気的に接続されるマグネット４４が装着されている。
【００３４】
ストッカー１は、そのストッカー・フレーム１３に、スライド・ベッド１２をターンテーブル２の中心に向けて案内するスライド・ガイド・レール１４を備えており、また、ストッカー・フレーム１３を、ターンテーブル２上に立設したスタンドベース２１に、枢支ピン１５を介して、枢支している。
【００３５】
また、ストッカー・フレーム１３は、その上のスライド・ベッド１２の一端（プッシャ−４３側）に物品支持部材１６を備えており、また、反対の端側では、エアシリンダ伸長による挟持手段６が、物品Ｇをストッカー・フレーム１３上に受け入れる都度、物品支持部材１６と協働して、物品支持部材１６に向けてスライド・ベッド１２上の物品Ｇを押圧するためのもので、これにより、傾斜しているスライド・ベッド１２上での物品Ｇのストックの状態（傾斜している状態のスライド・ベッド１２上での積載方向の寸法）を一定に維持する機能を果たす。
【００３６】
また、ターンテーブル２には、姿勢制御手段５（以下に詳述する）によるストッカー１の傾きを規制すると共に、その姿勢を維持するために、ストッカー・フレーム１３に当接する緩衝・支持部材２２をスタンドベース２１に装備している。姿勢制御手段５は、前述したように、ストッカー・フレーム１３の中央底部に設けた枢支部材１７とターンテーブル２上に設けられた枢支部材２３との間に設けられたエアシリンダ機構５１を具備し、気圧制御手段（図示せず）でエアシリンダ機構５１のエアシリンダ２９による伸縮制御を行うように構成されている。
【００３７】
なお、この実施例では、ターンテーブル２は、架台３上に設けたインデックス・ユニット７で、前述したように１２０度毎に間欠駆動される構成になっており、その駆動信号は、エンコーダ８から伝動系（歯付きプーリ、タイミングベルトからなる）９を介して、インデックス・ユニット７に伝えられる。また、先述の第１の位置ａおよび第２の位置ｂに加えて、第３の位置ｃに、ストッカー１を水平姿勢のままで、空のスライド・ベッド１２を初期状態（プッシャー４３側に移動した状態）まで戻す操作手段１０を備える。
【００３８】
尚、図１、図２中の３２はロータリジョイント、３２はスタンド、３４はスタンドで支持されるマニホールドである。
【００３９】
次に、図３にストッカー１の詳細な構造図を示す。図３（ａ）は平面図、（ｂ）は前面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は（ｂ）のＡ−Ａ´矢視図を示す。
【００４０】
スライド・ベッド１２及び挟持手段６はスライドレール１４に載って物品Ｇを保持するように動作する。その物品を載せるストッカー・フレーム１３の両側は物品Ｇの寸法に合わせて以下のようにサイドガイド１１ａ、１１ｂを備える。
【００４１】
すなわち、ストッカー・フレーム１３は、図３（ａ）及び図４、図５に示すように、フォーク形のストッカー・フレームのベッド本体１３ａの一側に固定式のサイドガイド１１ａ（支持ガイド１１の一部）があり、そのベッド本体１３ａの他側に、物品Ｇの幅に合わせて、サイドガイド１１ａとの間隔が調整できるサイドガイド１１ｂ（支持ガイド１１の他部）がある。
【００４２】
なお、この実施例では、物品支持部材１６の位置を何段階かに調節できるようにするために、ストッカー・フレームのベッド本体１３ａには、スライド・ガイド・レール１４の長手方向に、図４に示すようにボルト止めするための複数組のボルト孔１８が形成されている。
【００４３】
また、ストッカー・フレームのベッド本体１３ａは、図４に示すようにベッド・ベース１３ｂに対して、高さの異なるスペーサ１３ｄを選択的に取り付けることで、物品Ｇの高さ方向の寸法に対応させている。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の物品梱包装置の構造図である。
【図２】本発明の物品梱包装置の構造図で、図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明のストッカーの構造図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は前面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は、（ｂ）のＡ−Ａ´矢視図である。
【図４】本発明のストッカーの収容寸法変更組立図で、（ａ）は（６５×１２８）、（ｂ）は（４７×９４）の場合を示す。
【符号の説明】
【００４５】
１    ストッカー
２    ターンテーブル
３    架台
４    第１の操作手段
５    姿勢制御手段（第２の操作手段）
６    挟持手段
７    インデックス・ユニット
８    エンコーダ
９    伝動系
１０    戻す操作手段
１１    支持ガイド
１２    スライド・ベッド
１３    ストッカー・フレーム
１４    スライドレール
１５    枢支ピン  
１６    物品支持部材
１７    枢支部材
１８    ボルト孔
２１    スタンドベース
２２    緩衝支持部材
２３    枢支部材
２６    近接スイッチ
２７    センサ
２８    メカニカルバルブ
２９    エアシリンダ
３１    架台３の梁
３２    ロータリジョイント
３３    スタンド
３４    マニホールド
４１    プッシャー・ベース
４２    短軸ロボット
４３    プッシャー
４４    マグネット（スライド・ヘッド１２と磁気的に接続）
５１    エアシリンダ機構
１００    物品梱包装置
ａ    第１の位置
ｂ    第２の位置
ｃ    その他の位置
Ｇ    物品
【図１】
2005306385.tif 000003
【図２】
2005306385.tif 000004
【図３】
2005306385.tif 000005
【図４】
2005306385.tif 000006