(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送手段で搬送される包装箱を、搬送手段上の所定の位置に支持するための支持装置であって、
搬送手段上に配設され、包装箱の側面に対向する内壁面をそれぞれ有する複数の本体と、
該本体に各複数配設されるとともに、それぞれ弾性部材を介して、該内壁面に設けられた開口部から頭部が出没自在となるように弾設された球体と、を備え、
該本体には該球体を挿嵌するための穿通部が、球体の直径よりもわずかに大径をなし、該内壁面に向かって該本体を貫通するように形成されており、穿通部の内壁面側では、係合部が径方向中心に向かって凸起することにより、該球体の直径よりもやや小径の円形開口部が形成されており、該球体の内壁面からの脱落が防止され、該球体は回転自在に弾設され、
包装箱の側面と該球体の頭頂部とが当接し、該球体の頭部が該本体内方に押し込まれることで生じる該弾性部材の付勢力に従い、包装箱の側面に対して少なくとも二方向から挟持圧力を作用させることにより、包装箱の寸法誤差を吸収しつつ支持可能となされ、
該搬送手段として３本の搬送ベルトが並置してなり、本体と搬送ベルトとを止着する止着片が外側のベルトと止着される本体と、止着片が中央のベルトと止着される本体とが対に搬送ベルト上に配設されることを特徴とした包装箱の支持装置。
【請求項２】
該本体が一対をなして、搬送手段の前後方向に配設されており、
これら本体の間に包装箱を挿入し、包装箱の側面に対して搬送手段の前後両方向から挟持圧力を作用させるようになされた請求項１に記載の包装箱の支持装置。
【請求項３】
搬送手段上に配設される基台上に該本体を立設してなり、
該基台には、停止ストッパーを外嵌可能な嵌合溝が凹設された請求項２に記載の包装箱の支持装置。
【請求項４】
該本体の内壁面側に、搬送手段の左右方向における包装箱の支持位置を規制できる係止片が連成された請求項３に記載の包装箱の支持装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れかに記載の包装箱の支持装置と、
該支持装置よりも上方に配設されるとともに、搬送手段の左および／または右方向から、該支持装置に支持された包装箱に当接する位置決め手段と、を備えた包装箱の箱詰めシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品を包装箱に箱詰めする際等に好適に用いられる包装箱の支持装置および箱詰めシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、箱詰めシステムとして、ベルトコンベア等の搬送手段とロボットアーム等を備え、製品の供給・整列から、包装箱の供給、蓋の開放、製品の収納、能書等の付属物の挿入、蓋閉めまでの各工程をすべて全自動で行えるようにしたものが知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３３８６１９号公報
【０００４】
そして、このような箱詰めシステムでは、生産性の向上を図るため、各工程において包装箱を搬送手段上の所定の場所に位置させておくための支持ガイドが設けられることが多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、包装箱は通常、その加工・組立に伴い、設計寸法に対して±０．２〜０．８ｍｍ程度の寸法誤差を生じるものであるが、従来の箱詰めシステムでは、支持ガイドが一定寸法に固設されていることから、上記寸法誤差が搬送ライン停止の原因となり、ライン停止のたびに支持ガイドの間隔を微調整する必要があった。また、搬送ラインが停止しないまでも、包装箱を支持ガイド内に無理に押し込めることにより、包装箱を傷付け、商品価値を低下させてしまうことがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、包装箱の加工・組立時の寸法誤差を吸収でき、包装箱の傷付き防止を図ることのできる包装箱の支持装置およびそれを用いた箱詰めシステムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の包装箱の支持装置は、搬送手段で搬送される包装箱を、搬送手段上の所定の位置に支持するための支持装置であって、搬送手段上に配設され、包装箱の側面に対向する内壁面をそれぞれ有する複数の本体と、該本体に各複数配設されるとともに、それぞれ弾性部材を介して、該内壁面に設けられた開口部から頭部が出没自在となるように弾設された球体と、を備え、該本体には該球体を挿嵌するための穿通部が、球体の直径よりもわずかに大径をなし、該内壁面に向かって該本体を貫通するように形成されており、穿通部の内壁面側では、係合部が径方向中心に向かって凸起することにより、該球体の直径よりもやや小径の円形開口部が形成されており、該球体の内壁面からの脱落が防止され、該球体は回転自在に弾設され、包装箱の側面と該球体の頭頂部とが当接し、該球体の頭部が該本体内方に押し込まれることで生じる該弾性部材の付勢力に従い、包装箱の側面に対して少なくとも二方向から挟持圧力を作用させることにより、包装箱の寸法誤差を吸収しつつ支持可能となされ、該搬送手段として３本の搬送ベルトが並置してなり、本体と搬送ベルトとを止着する止着片が外側のベルトと止着される本体と、止着片が中央のベルトと止着される本体とが対に搬送ベルト上に配設されることを要旨とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の包装箱の支持装置は、請求項１に記載の構成において、該本体が一対をなして、搬送手段の前後方向に配設されており、これら本体の間に包装箱を挿入し、包装箱の側面に対して搬送手段の前後両方向から挟持圧力を作用させるようになされたことを要旨とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の包装箱の支持装置は、請求項２に記載の構成において、搬送手段上に配設される基台上に該本体を立設してなり、該基台には、停止ストッパーを外嵌可能な嵌合溝が凹設されたことを要旨とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の包装箱の支持装置は、請求項３に記載の構成において、該本体の内壁面側に、搬送手段の左右方向における包装箱の支持位置を規制できる係止片が連成されたことを要旨とする。
【００１１】
また、請求項５に記載の包装箱の箱詰めシステムは、請求項２乃至４の何れかに記載の構成の包装箱の支持装置と、該支持装置よりも上方に配設されるとともに、搬送手段の左および／または右方向から、該支持装置に支持された包装箱に当接する位置決め手段と、を備えたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、搬送手段上に載置される包装箱を所定の位置に支持するための支持装置であって、搬送手段上に配設され、包装箱の側面に対向する内壁面をそれぞれ有する複数の本体と、該本体に各複数配設されるとともに、それぞれ弾性部材を介して、該内壁面に設けられた開口部から頭部が出没自在となるように弾設された球体と、を備え、包装箱の側面と該球体の頭頂部とが当接し、該球体の頭部が該本体内方に押し込まれることで生じる該弾性部材の付勢力に従い、包装箱の側面に対して少なくとも二方向から挟持圧力を作用させることにより、包装箱の寸法誤差を吸収しつつ支持可能に構成されているため、包装箱の加工・組立時の寸法誤差を吸収でき、包装箱の傷付き防止を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図５に基づいて説明する。
図１〜図３（ａ）（ｂ）は本実施形態に係る支持装置１を示す図であり、図１は平面図、図２は側面図、図３（ａ）（ｂ）は要部拡大断面図である。また、図４〜図５は本実施形態に係る位置決め手段２１を示す図であり、図４は平面図、図５は正面図である。
【００１４】
図１〜図２に示すように、本実施形態に係る支持装置１は、搬送手段としての搬送ベルト２の搬送方向Ａに前後して配設される一対の本体５、５を備えて構成されており、本体５、５の間に形成される載置面２ａに包装箱としての個装ケース８を間欠的に載置支持するものである。
搬送ベルト２は前後方向に延びる直線状をなし、前後端において駆動モータに接続された回転軸（図示せず）に掛回されて搬送ラインを構成し、搬送ベルト２によって搬送される個装ケース８内に所定の製品等を自動的に箱詰めする工程を順次行えるものである。搬送ベルト２は、例えば生産日ごとにサイズや種類の異なる個装ケース８を搬送する。
【００１５】
本実施形態の個装ケース８は紙製で、例えば医薬品等の製品を収容する比較的小型のものであるが、図１〜図２に示すように、全体として直方体形状をなし、短辺部の側面８ａ、８ａが搬送方向Ａに直交する姿勢で支持されるようになっている。
【００１６】
なお、本発明が対象とする「包装箱」は、本実施形態のような「個装ケース」（化粧用ケース）に限らず、「外装ケース」（梱包用ケース）であってもよい。また、大きさも、相当に小さいものから、段ボール箱のような大型のものまで対応できる。
包装箱の素材を限定するものではないが、例えば紙製の包装箱では、原反紙からの裁断、糊付けによる製箱、あるいは折り曲げ・丸め等の加工・組立時に、必然的に寸法誤差が生じ得るため、特に本発明に適している。包装箱は、使用目的や使用態様に応じて、内部に仕切り板や保護・緩衝部材等を備えるものであってもよい。
また、包装箱は、直方体以外にも円筒状や多面体状あるいは瓶状等の様々な形状であってよい。
【００１７】
本体５は、図１〜図２に示すように、やや厚みのある板状をなし、個装ケース８の横幅に略相当する横幅と、個装ケース８の高さの約半分の高さとを有し、個装ケース８の側面８ａに対向する内壁面１０を備えて構成されている。本体５は、ポリアセタール等の軽くて耐久性の有る樹脂によって構成することが好ましい。
本体５下部には、個装ケース８と反対側に延びる止着片１１（１１’）が、側面視Ｌ字状をなして成形されており、ボルト等の止着手段（図示せず）を介して、本体５を搬送ベルト２の所定の位置に固定している。
【００１８】
搬送ベルト２は、図１に示すように、細長帯状のベルト３ａ、３ｂ、３ｃを並置してなるが、止着片１１、１１がベルト３ａ、３ｃに、止着片１１’がベルト３ｂにそれぞれ止着されており、中央のベルト３ｂのみを他のベルト３ａ、３ｃに対して前後にスライド移動させることにより、本体５、５の間隔を調整して、複数サイズ（長さ）の個装ケース８に対応できるようになされている。
【００１９】
図１〜図２に示すように、本体５にはそれぞれ、複数の球体６、６、…が、載置面２ａから一定の高さで左右一列に配設されている。これらの球体６は、個装ケース８の側面８ａに当接して、個装ケース８を直接支持する働きをなすものである。
球体６の重心位置は、なるべく低くした方が個装ケース８を安定的に支持できる。
【００２０】
球体６の数や配置は、個装ケース８の形態等に応じて、適宜設計変更してよい。例えば、球体６、６、…を、上下に二または三段、あるいはチドリ状に配列することもできる。ただし、最低限、本体５の左右両端近傍に各１個（計２個）の球体６を配設するのがよい。また、本実施形態のように、球体６を六列程度配設するようにすれば、複数サイズ（幅）の個装ケース８に対応できるため好ましい。
【００２１】
図３（ａ）には、上記球体６の本体５への配設方法の詳細を示している。これに示す通り、穿通部１２が、球体６の直径よりもわずかに大径をなし、内壁面１０に向かって本体５を貫通するように形成されており、この穿通部１２に球体６を挿嵌し、頭部６ａを内壁面１０から露出した構成となされている。穿通部１２の内壁面１０側では、係合部１３が径方向中心に向かって凸起することにより、球体６の直径よりもやや小径の円形開口部１４が形成されており、球体６の内壁面１０からの脱落が防止されるとともに、球体６の内壁面１０からの所定量以上の突出が規制されている。本実施形態では、内壁面１０から頭頂部６ｂまでの最大突出距離Ｌ＝２ｍｍとなっている。
【００２２】
そして、図３（ａ）に示すように、穿通部１２には、弾性部材としてのコイルばね１６も内蔵されており、コイルばね１６を介して、球体６が、回転自在かつ開口部１４から頭部６ａを出没自在に弾設されている。穿通部１２における内壁面１０と反対側では、図１〜図２に示す如く長尺で薄板状の押え金具１８が、連架して穿通口を塞いでいる。押え金具１８は、ビス等の螺着手段（図示せず）によって本体５に一体に固着され、図３（ａ）（ｂ）に示すように、コイルばね１６が、球体６と押え金具１８との間に弾発的に介装されるものである。コイルばね１６に代えて、板ばね等の他の弾性部材を用いる構成としてもよい。
【００２３】
なお、本実施形態では、球体６をセラミックス（アルミナセラミックス）製、コイルばね１６を金属製としている。アルミナセラミックスは軽量で高剛性である上に、熱膨張率が低く、耐磨耗性にも優れているため、球体６の構成材料として適している。球体６とコイルばね１６とを、上記のように異質な材料の組み合わせとすれば、球体６の回転がスムーズに行われ、耐磨耗性にも優れるため好ましい。
【００２４】
上記の如く構成された支持装置１は、以下のようにして用いられる。すなわち、支持装置１は、搬送ベルト２とともに搬送方向Ａの方向に移動しているが、ロボットアームやプッシャー等既知の載置手段（図示せず）によって、個装ケース８を、所定の姿勢にて支持装置１の本体５、５の間に挿入する。
本実施形態の上記態様であれば、例えば搬送方向Ａに直交する左または右方向から個装ケース８を水平にスライド移動するだけでよく、しかも球体６が回転自在となされているため、挿入作業が実に円滑に行える。ただし、個装ケース８の挿入方向はこれに限らず、例えば本体５、５の間に上方から個装ケース８を差し込むようにすることもできる。
【００２５】
個装ケース８の挿入に伴い、図３（ｂ）に示すように、支持装置１の球体６の頭頂部６ｂに個装ケース８の側面８ａが当接することにより、球体６の頭部６ａが、コイルばね１６の弾性力に抗して、本体５の内壁面１０から内方に所定量押し込まれる。すると、コイルばね１６の付勢力に従って、球体６を元の位置に戻そうとする力が働き、球体６を介して、個装ケース８の側面８ａに押圧力Ｐが作用することとなる。
本実施形態の支持装置１では、個装ケース８の側面８ａ、８ａに対して、搬送方向Ａの前後両方向からこの押圧力Ｐを挟持圧力として作用させることにより、個装ケース８を支持可能とするものである。なお、本実施形態では、個装ケース８が設計寸法どおりである場合に、各球体６の頭部６ａが本体５内方に１ｍｍ押し込まれるようになされている。
【００２６】
このようにして個装ケース８を搬送ベルト２上の所定の位置に支持しておけば、その後の、蓋の開放や製品の収納、能書等の付属物の挿入、蓋閉め等の各工程を非常に容易に効率良く行い得るものとなる。なお、個装ケース８の開口面を必ずしも上方にした姿勢で支持し続ける必要はなく、搬送方向Ａに対して左または右方向に開口面が位置するようにしてもよい。工程に応じて、個装ケース８の姿勢を適宜変えるようにしてもよい。また、例えば本体５を搬送方向Ａに対して斜交して配設し、直方体形状をなす個装ケース８を搬送方向Ａに対して斜交した姿勢で搬送することも可能である。このように本体５を搬送方向Ａに対して斜交して配設するようにすれば、個装ケース８が変形した直方体形状、例えば平面視ひし形形状をなすものにも適用が可能となる。
【００２７】
上記から明らかなように、本実施形態に係る支持装置１によれば、個装ケース８に加工・組立時の寸法誤差（特に搬送方向Ａの前後方向）が生じる場合でも、その寸法誤差を吸収しつつ、個装ケース８を確実に支持することができる。本実施形態では、最大で個装ケース８の設計寸法±２ｍｍの寸法誤差まで許容可能となる。
しかも、球体６がコイルばね１６を介して弾設された所定の構成となされ、個装ケース８の挿入に際して、側面８ａとの当接による衝撃が緩和されるため、個装ケース８を傷付けてしまうおそれがない。
【００２８】
また、上記の支持装置１は、次に説明する位置決め手段と併用した箱詰めシステムとして構成する場合には、さらに効果的なものとなる。
図４〜図５に示すように、箱詰めシステム２０は、位置決め手段としての一対のガイド体２１、２１を備えている。ガイド体２１は、個装ケース８の長辺よりもやや長めに構成され、個装ケース８の長辺部の側面８ｂに当接するガイド面２２が内側に形成されるとともに、ガイド面２２の両端には爪部２３、２３が形成されている。ガイド面２２の全長（爪部２３、２３の付け根部の内寸法）は、個装ケース８の長辺の設計寸法よりも１ｍｍ程度大きく設定されている。
【００２９】
ガイド体２１、２１は、図４〜図５に示すように、搬送ベルト２の左右両側において、支持装置１よりも上方に配設されるもので、押し出しロッド等の移動手段（図示せず）によって、搬送方向Ａに直交して、かつ個装ケース８の側面８ｂ、８ｂに接離自在に水平移動する構成となされている。
そして、ガイド体２１、２１のガイド面２２、２２が、個装ケース８の側面８ｂ、８ｂ（上端近傍）を当接挟持することで、支持装置１に足元を支持された個装ケース８のより精度の高い位置決めを可能とするものである。本実施形態では、ガイド面２２、２２によって、個装ケース８の搬送方向Ａに直交する方向（左右方向）の位置が規制され、爪部２３、２３によって、個装ケース８の搬送方向Ａに平行する方向（前後方向）の位置が規制されるようになされている。
【００３０】
支持装置１によって、個装ケース８のある程度の位置決めは行い得るが、実際の搬送ラインでは、工程に応じてより精度の高い位置決め（特に個装ケース８の開口面が位置する上端側の位置決め）が必要となることがある。上記の位置決め手段は、例えば以下のような工程で用いられるものである。
（１）個装ケース８の蓋やフラップを開き、製品を投入するための投入口を形成する工程
（２）個装ケース８に製品を投入する工程
（３）個装ケース８に能書等の付属物を投入する工程（特に製品と個装ケース８内側面との間に能書等を差し込むような場合）
（４）個装ケース８の蓋やフラップの差込片を予備折りする工程
（５）個装ケース８の蓋やフラップを差し込む工程
特に上記（２）や（５）では、上記ガイド体２１の爪部２３が有効に機能することとなる。
【００３１】
箱詰めシステム２０では、個装ケース８が、上記した如くの支持装置１によって弾性的に、かつ前後に所定寸法分、移動可能に支持されているため、ガイド体２１、２１による位置決めが非常に容易に行える。
なお、上記の箱詰めシステム２０では、位置決め手段を、一対のガイド体２１、２１によって構成したが、一方側にのみ移動式のガイド体２１を配設し、他方側には固定式のガイドレールを設けるようにしてもよい。ガイド体２１に爪部２３を設けない構成とすることもできる。
【００３２】
本実施形態の変形例を図６に示す。
図６に示す変形例では、搬送手段上に配設される平板状の基台３０上に本体５、５を立設して、支持装置１’を構成している。支持装置１’では、基台３０の本体５、５に挟まれた部分に載置面３０ａが形成され、載置面３０ａの左右両側に所定の嵌合溝３１、３１が凹設されている。このような支持装置１’であれば、搬送方向Ａの左右両側方向から進退して嵌合溝３１に対応する形状の停止ストッパー（図示せず）を、嵌合溝３１に外嵌させることで、支持装置１’あるいはそれに支持される個装ケース（図示せず）を所望の搬送位置で確実に停止させることが可能となる。
【００３３】
また、支持装置１’では、本体５、５の内壁面１０、１０側の一端をそれぞれ内側に折曲し、係止片３５、３５を形成している。これにより、搬送方向Ａの左右方向における個装ケースの支持位置を規制することができる。
このような支持装置１’は、個装ケースに、ロット番号や使用期限の変動情報を印字（レーザ印字）する場合で、個装ケースを、印字装置から一定距離に保持する必要があるような場合に、特に有益となる。
なお、上記支持装置１’においては、搬送手段として、多数のローラからなる搬送チェーン（図示せず）を用い、転動するローラ上を基台３０が搬送方向Ａの方向に移動する構成としてもよい。本体５に係止片３５を設けない構成としてもよい。
また、上記した如くの支持装置１に係止片３５を設けるようにしてもよい。
【００３４】
以上の実施形態の記述は、本発明をこれに限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更等が可能である。
例えば、本体の数や配設位置等は上記したものに限らず、三または四個の本体から支持装置を構成し、包装箱の側面に対して三または四方向から挟持圧力を作用させるようにしてもよい。また、本体の内壁面を、包装箱の側面形状に応じて、曲面や平面視くの字型あるいはこれらとの組み合わせ等によって形成することで、円筒状あるいは多角形状、瓶状等の平面以外の側面形状を有するものを支持することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、包装箱の加工・組立時の寸法誤差を吸収でき、包装箱の傷付き防止を図ることのできる包装箱の支持装置およびそれを用いた箱詰めシステムを提供するものであり、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態に係る支持装置を示す平面図である。
【図２】実施形態に係る支持装置を示す側面図である。
【図３】（ａ）実施形態に係る支持装置を示す要部拡大断面図、（ｂ）実施形態に係る支持装置の個装ケース挿入時の状態を示す要部拡大断面図である。
【図４】実施形態に係る位置決め手段を示す平面図である。
【図５】実施形態に係る位置決め手段を示す正面図である。
【図６】変形例に係る支持装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  支持装置
２  搬送ベルト
５  本体
６  球体
６ａ  頭部
６ｂ  頭頂部
８  個装ケース
８ａ、８ｂ  側面
１０  内壁面
１４  開口部
１６  コイルばね
２１  ガイド体
１’  支持装置
３０  基台
３１  嵌合溝
３５  係止片
Ａ  搬送方向
Ｐ  押圧力
【図１】
0005238269.tif 000002
【図２】
0005238269.tif 000003
【図３】
0005238269.tif 000004
【図４】
0005238269.tif 000005
【図５】
0005238269.tif 000006
【図６】
0005238269.tif 000007