(57)【要約】【課題】  物品の吸着力を従来より向上させることが可能な箱詰め装置を提供する。【解決手段】  中空の箱状に形成された押込本体部９２と、押込本体部の下壁９２ｂに形成された開口部９３と、開口部９３の周縁から下方に突出して形成され、そのヤング率が４０ＧＰａ以上である環状の突起部９４と、を有し、吸引装置が押込本体部９２の内部空間の空気を吸引するよう構成されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床板を有し、該床板を開閉駆動する床開閉装置と、
前記床板上に整列された１以上の物品（以下、整列物品という）を配置する物品配置装置と、
前記床板上に整列された前記整列物品をその整列方向から挟持する挟持装置と、
昇降可能に構成された押込部を有し、該押込部により前記挟持装置によって挟持された前記整列物品を前記床開閉装置が前記床板を開放することにより形成された開口部から該開口部の下方に配置された外装箱に押し込むよう該押込部を下降させる押込装置と、
吸引装置と、を備え、
前記押込部は、中空の箱状に形成された押込本体部と、前記押込本体部の下壁に形成された開口部と、前記開口部の周縁から下方に突出して形成され、そのヤング率が４０ＧＰａ以上である環状の突起部と、を有し、
前記吸引装置が前記押込本体部の内部空間の空気を吸引するよう構成されている、箱詰め装置。
【請求項２】
前記突起部の前記下壁からの突出高さは、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下である、請求項１に記載の箱詰め装置。
【請求項３】
前記押込部の開口部は、前記整列方向と直交する方向の寸法が整列物品の前記整列方向と直交する方向の寸法よりも小さい、請求項１又は２に記載の箱詰め装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の箱詰め装置を用い、袋詰めされた物品を箱詰めする、箱詰め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の物品を並べた状態で箱詰めする箱詰め装置及びそれを用いた箱詰め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の物品を並べ、この並べた物品を吸引部で吸引保持した状態で下方に位置する箱に上方から押し込む箱詰め装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この箱詰め装置は、開閉自在のダンパープレートと、ダンパープレート上に整列された複数の袋詰め品を供給する押し出しプレートと、ダンパープレート上の袋詰め品をその整列方向から挟み込む保持プレートと、サクションボックスを有する押し込みプレートと、サクションボックスと連結されているサクションブロアとを備える。サクションボックスは下方に向かう矩形の開口部を有し、この開口部の内側の下側開口縁に沿って合成ゴム製の柔軟なパッドが設けられている。そして、保持プレートによって挟み込んで保持した袋詰め品のうち略中央部の袋詰め品をサクションボックスにより吸いつけて吸引保持し、その後、押し込みプレートを下降させ、外装箱に袋詰め品を押し込む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３３０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来の箱詰め装置では、袋詰め品の上部の形状に沿って変形して吸引力の低下を防ぎ、袋詰め品を効果的に吸い付けて保持するために、合成ゴム製の柔軟なパッドが設けられている。しかしながら、袋詰め品の種類によっては、未だ吸引力が十分でない場合があった。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、物品の吸引力を従来より向上させることが可能な箱詰め装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、上記課題を解決するために、鋭意検討した結果、特に箱詰めの対象物品が袋詰め品である場合には、サクションボックスの開口部の縁に沿って設けられる突起を剛性の材料で構成すると、当該突起を柔軟な合成ゴムで構成する場合に比べて吸着力が向上することを見出した。この知見は、従来の技術常識を覆す知見である。
【０００８】
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、本発明に係る箱詰め装置は、床板を有し、該床板を開閉駆動する床開閉装置と、前記床板上に整列された１以上の物品（以下、整列物品という）を配置する物品配置装置と、前記床板上に整列された前記整列物品をその整列方向から挟持する挟持装置と、昇降可能に構成された押込部を有し、該押込部により前記挟持装置によって挟持された前記整列物品を前記床開閉装置が前記床板を開放することにより形成された開口部から該開口部の下方に配置された外装箱に押し込むよう該押込部を下降させる押込装置と、吸引装置と、を備え、前記押込部は、中空の箱状に形成された押込本体部と、前記押込本体部の下壁に形成された開口部と、前記開口部の周縁から下方に突出して形成され、そのヤング率が４０ＧＰａ以上である環状の突起部と、を有し、前記吸引装置が前記押込本体部の内部空間の空気を吸引するよう構成されている。ここで、「環状」とは、「閉じた線」状の形状を意味し、「閉じた線」の全体形状は、任意であり、例えば、円、矩形、矩形以外の多角形、不規則な形状等であってもよい。「閉じた線」状の形状は、吸着力に実質的に影響を及ぼさない限り、微小は間隙で途切れていてもよい。
【０００９】
この構成によれば、押込本体部の開口部の周縁に形成された環状の突起部が、そのヤング率が４０ＧＰａ以上であって、剛性であるので、当該突起が柔軟な合成ゴムで構成される場合に比べて、物品の吸着力を向上させることができる。これによって、より重い物品をより確実に吸引保持し、物品の箱詰めを行うことができる。
【００１０】
上記発明に係る箱詰め装置において、前記突起部の前記下壁からの突出高さは、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下であってもよい。
【００１１】
この構成によれば、物品の吸着力を好適に向上させることができる。
【００１２】
上記発明に係る箱詰め装置において、前記押込部の開口部は、前記整列方向と直交する方向の寸法が整列物品の前記整列方向と直交する方向の寸法よりも小さくてもよい。
【００１３】
この構成によれば、物品が開口部を介して押込部の内部に入り込むことを防ぐことができる。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明に係る箱詰め方法は、上記箱詰め装置を用い、袋詰めされた物品を箱詰めする。
【００１５】
この構成によれば、より重い袋詰めされた物品をより確実に吸引保持し、この袋詰めされた物品の箱詰めを行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、以上に説明したように構成され、物品の吸着力を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の構成例を示す斜視図である。
【図２】図１の箱詰め装置のサクションボックスの構成例を示す斜視図である。
【図３】図１の箱詰め装置の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。
【図４】図１の箱詰め装置の動作例を示すフローチャートである。
【図５Ａ】サクションボックス本体部の比較例を示す斜視図である。
【図５Ｂ】サクションボックス本体部の比較例を示す斜視図である。
【図５Ｃ】サクションボックス本体部の比較例を示す斜視図である。
【図６Ａ】サクションボックスにより吸引保持する物品を示す図である。
【図６Ｂ】サクションボックスにより吸引保持する物品の比較例を示す図である。
【図６Ｃ】サクションボックスにより吸引保持する物品の比較例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同じ参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００１９】
［全体構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る箱詰め装置１００の構成例を示す斜視図である。箱詰め装置１００は、例えば、ピロー袋等の包装材で包装された１以上の物品Ｗを整列させた状態で箱詰めする装置である。本実施の形態において、箱詰め装置１００は、外装箱１１０に、例えば、図６Ａに示す被包装品のみが封入されて包装用のトレイが封入されていないピロー包装品を４つ箱詰めする。箱詰めすべきピロー包装品の数は任意である。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態の箱詰め装置１００は、物品Ｗを整列させて搬送する物品搬送装置６及び物品搬送装置６から４個の物品Ｗを整列状態で押し出す押出装置７（物品配置装置）と、押し出された物品Ｗと当接してそれらを停止させる止め部材１７と、押し出された１以上の物品Ｗからなる一群の物品を整列させる押さえ装置１８と、この一群の物品を挟持する挟持装置８と、挟持された一群の物品が載置されている面（床面）を開閉する床開閉装置１３と、挟持された一群の物品を外装箱１１０に押し込む押込装置１４と、外装箱１１０を床開閉装置１３の下方に配置する外装箱配置装置２０と、後述するサクションボックス（押込部）９１と接続されている吸引装置１５（図３参照）と、箱詰め装置１００の動作を制御する制御装置３０（図３参照）と、箱詰め装置１００の各構成要素を所定の位置関係に配置する枠体１と、を有している。ここで、所定の位置とは、本発明の箱詰め装置１００の箱詰め動作の実施に要する位置をいう。以下、箱詰め装置１００の各構成要素の具体的構成を説明するが、これらは例示である。箱詰め装置１００の各構成要素は上述の機能を備える限り、その具体的構成は任意である。
【００２１】
［整列コンベアの構成］
物品搬送装置６は、整列コンベア６０と、整列コンベア６０の搬送路を横切るようにして整列コンベア６０の搬送面上に直立している一群の整列板６１とを有している。一群の整列板６１間には、整列コンベア６０上に物品Ｗを収容できる収容部６２が複数連なって一群の収容部を形成している。本実施の形態では、整列板６１は５枚が一群となっている。したがって、４個の収容部６２が一群となって形成されている。
【００２２】
整列コンベア６０は、４本の環状ベルトが一対のスプロケット（sprocket）６３に巻き掛けられ、それらによって支持されている。したがって、整列コンベア６０は、往路部６０ａと、往路部６０ａの下方に対向して位置する復路部６０ｂと、往路部６０ａ及び復路部６０ｂのそれぞれの両端部の間、即ち、整列コンベア６０の両端部に形成された円弧状の反転部６０ｃとを備えている。整列板６１は、整列コンベア６０の搬送面上に直立しているので、反転部６０ｃにおいては、スプロケット６３から放射状に延びた形態を呈する。そして、４本の環状ベルトは２本ずつに分かれて第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５を構成している。
【００２３】
第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５にはそれぞれ、整列板６１が１連又は２連以上装着されている。本実施の形態では第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５にはそれぞれ１連の整列板６１が装着されている。各整列板６１は、結合具６６によって第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５の何れか一方に装着されている。そして、第１ベルト群６４は、駆動装置（図示せず）の駆動力により一方のスプロケット６３が回転駆動されることによって回転駆動されるように構成されている。また、第２ベルト群６５は、駆動装置（図示せず）の駆動力により他方のスプロケット６３が回転駆動されることによって回転駆動されるように構成されている。第１及び第２のベルト群６４，６５の駆動装置には公知のアクチュエータ（actuator）を用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。このように、第１及び第２のベルト群６４，６５の各収容部６２は、それぞれ第１及び第２のベルト群６４，６５の駆動装置の駆動力により、整列板６１が復路部６０ｂから搬送方向上流側の反転部６０ｃを通って往路部６０ａに向かい、その後、搬送方向下流側の反転部６０ｃを通って復路部６０ｂに再び向かうよう循環駆動される。また、第１及び第２のベルト群６４，６５の駆動装置は異なるので、第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５を互いに独立して循環駆動することができる。
【００２４】
整列コンベア６０の側方には、物品取込検出装置６９が設けられている。物品取込検出装置６９は、遮光型検出装置であり、一対の投光器及び受光器を備えている。一対の投光器及び受光器間の光路が遮られることによって、物品Ｗの存在の有無を検出することができる。そして、物品取込検出装置６９の光路は、整列コンベア６０の上流側の反転部６０ｃに設定されている物品取込待機位置Ｓを横切るようにして配設されている。この物品取込待機位置Ｓは、収容部６２を待機させる位置であり、この収容部６２の下方に隣接する整列板６１が斜め上方を向く位置、即ち、整列板６１の先端部が基端部よりも高く位置する位置に設定されている。
【００２５】
なお、物品搬送装置６の上流側に移送コンベア２００が配設されている。この移送コンベア２００は、その下流側端部が整列コンベア６０の上流側の反転部６０ｃと近接するように、また、その上面が整列コンベア６０の往路部６０ａよりも上方に位置するように配設される。これによって、移送コンベア２００によって搬送される物品Ｗを反転部６０ｃの物品取込待機位置Ｓに対して移送することができる。そして、移送コンベア２００によって搬送される物品Ｗは、安定して搬送することができるように、寝た姿勢、即ち、搬送方向における水平方向の寸法が鉛直方向の寸法よりも長い姿勢で搬送される。そして、寝た姿勢の物品Ｗが物品取込待機位置Ｓに移送されると、物品取込待機位置Ｓの下方に隣接する整列板６１上に寝た姿勢のまま載置される。この整列板６１が反転部６０ｃから往路部６０ａに移動すると、整列板６１の姿勢が寝た姿勢から往路部６０ａ上に直立した姿勢、即ち、鉛直方向の寸法が搬送方向における水平方向の寸法よりも長い姿勢となり、これに伴って移送された物品Ｗの姿勢も寝た姿勢から直立した姿勢に転換される。
【００２６】
そして、往路部６０ａの中間部には、後述する押出装置７による物品Ｗの床開閉装置１３への押し出しが行われる停止位置Ｔが設定されている。
【００２７】
このように、物品搬送装置６は、物品取込待機位置Ｓにおいて移送コンベア２００から移送された４個の物品Ｗを受け取り、これら物品Ｗの姿勢を寝た姿勢から直立した姿勢に転換すると共に一列に整列し、停止位置Ｔに対して搬送する。
【００２８】
したがって、物品搬送装置６は整列された状態の複数の物品を停止位置Ｔに停止させることができるように構成されている。
【００２９】
［床開閉装置の構成］
床開閉装置１３は、物品搬送装置６の側方に配設され、水平方向に延びる一対の床板５０を備えている。床板５０は、その縁部が枠体１に配設された複数のローラに支持され、互いに対向する端面同士が接触及び離間するようにして進退自在に構成されている。そして、停止位置Ｔの側方の閉じた一対の床板５０上に物品載置位置Ａ（詳細は後述する。）が設定されている。そして、床板５０は、駆動装置（図示せず）の駆動力により開閉駆動するように構成されている。また、床板５０が後退駆動されると、開口部が形成される。この駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。
【００３０】
そして、通路部７３が物品搬送装置６の上面と床開閉装置１３の上面との間に設けられている。通路部７３上には、停止位置Ｔの一群の整列板６１のうち両端の整列板６１を延長するように配設されている案内部７４が設けられている。この案内部７４は、枠体１に固定され、後述する物品載置位置Ａの側まで延びている。
【００３１】
このように床開閉装置１３は、床板５０を後退駆動することによって物品載置部Ａの直下に開口部を形成することができる。
【００３２】
［押出装置の構成］
押出装置７は、平板状の押出部材７０を備えている。そして、押出部材７０は、駆動装置（図示せず）の駆動力によって平板状の押出部材７０が枠体１に支持されて配設されているレール部材（図示せず）に案内されて、物品搬送装置６の一方の側に沿って位置する退避位置と、物品搬送装置６の他方の側及び通路部７３を通り後述する物品載置位置Ａの側に位置した進出位置との間で直線方向に進出及び退避動作するように構成されている。この押出部材７０は、退避位置と進出位置との間を進出及び退避動作する際に停止位置Ｔに位置する一連の整列板６１に接触しないよう、下端から中間部にかけて鉛直方向に延びる複数のスリット７１が形成されている。本実施の形態においては、停止位置Ｔに位置する各整列板６１の位置に対応して５つのスリット７１が形成されている。押出装置７の駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。したがって、停止位置Ｔに位置する一連の収容部６２に収容された複数の物品Ｗは、押出部材７０によって押し出され、物品搬送装置６の搬送方向に整列した一群の物品となり、閉じた床板５０上に設定された後述する物品載置位置Ａに位置する。
【００３３】
そして、通路部７３に案内部７４が設けられているので、押出部材７０によって押し出された一群の物品が整列方向に散乱することを防止することができる。
【００３４】
［止め部材の構成］
止め部材１７は、整列コンベア６０の延伸方向と同方向に延びる板状体であり、床板５０の上方に進出位置に位置する押出部材７０の物品載置位置Ａ（押出部材７０によって押し出された一群の物品）を介した反対側に枠体１に固定されて配設されている。したがって、押出部材７０によって押し出された物品Ｗは、止め部材１７と当接し、閉じた床板５０上で停止するよう構成されている。これによって、物品載置位置Ａに位置する物品Ｗの止め部材１７方向の位置を位置決めすることができる。
【００３５】
［押さえ装置の構成］
押さえ装置１８は、押さえ部材５５を備えている。押さえ部材５５は、駆動装置（図示せず）の駆動力によって物品載置位置Ａの押出部材７０側に鉛直方向に延びるように位置させた押さえ位置と、押さえ位置から押さえ部材５５を物品搬送装置６側に回動させ、水平方向に延びるように位置させた退避位置との間を揺動するよう構成されている。押さえ部材５５を退避位置に位置させることにより、押出部材７０の進退動作時における押出部材７０との抵触を回避することができる。一方、押出部材７０の後退後において、押さえ部材５５を押さえ位置に位置させることにより、押出部材７０により押し出された一群の物品の上部側面を押さえ、止め部材１７と共に挟持し、物品載置位置Ａに位置する一群の物品の幅方向の位置決めを行うことができる。押さえ装置１８の駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。この駆動装置は枠体１に設けられている。なお、押さえ装置１８は、駆動装置の駆動力によって押さえ部材５５を上下方向に進退駆動するよう構成されていてもよい。そして、押出部材７０の進出及び退避動作に伴って、押出部材７０が退避位置に位置する押さえ部材５５の下方を通るように構成されている。
【００３６】
［挟持装置の構成］
挟持装置８は、一対の平板状の挟持部材８０を備えている。一対の挟持部材８０は、床板５０の上方に一対の案内部７４を延長するように配設される。即ち、一対の挟持部材８０は、押出部材７０の移動方向と直交（交差）する方向に設けられている。そして、この一対の挟持部材８０は、止め部材１７の近傍にまで延伸している。即ち、床板５０の上には、止め部材１７、押さえ位置に位置する押さえ部材５５及び一対の挟持部材８０によって区画された領域が形成される。この領域が物品載置位置Ａを構成する。そして、一群の物品は、押出装置７によって、物品載置位置Ａ上に一対の挟持部材８０が対向する方向、即ち、物品搬送装置６の整列コンベア６０の延伸方向と同方向に整列状態で載置される。
【００３７】
そして、軸体８１が挟持部材８０の背面から延びて設けられている。軸体８１は挟持部材８０と共に駆動装置（図示せず）の駆動力により、一対の挟持部材８０が互いに近づく方向及び互いに遠ざかる方向に進退動するように構成されている。挟持部材８０が互いに近づく方向に進出することによって、物品載置位置Ａに位置する一群の物品が一対の挟持部材８０の間に挟持されるので、物品載置位置Ａに位置する物品Ｗ同士を密着させることができる。なお、挟持部材８０の駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態においては、サーボモータを用いている。この駆動装置は枠体１に設けられている。
【００３８】
［押込装置の構成］
図２は、箱詰め装置１００のサクションボックス９１の構成例を示す斜視図である。
【００３９】
図２に示すように、押込装置１４は、鉛直方向に延びる軸体９０と、軸体９０の下端に取り付けられたサクションボックス９１とを有している。
【００４０】
軸体９０は、中空の筒状に形成され、枠体１に昇降自在に支持されている。そして、軸体９０は、サクションボックス９１（押込部）と共に駆動装置（図示せず）の駆動力により物品載置位置Ａの鉛直方向に昇降するように構成されている。この駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。
【００４１】
サクションボックス９１は、箱状のサクションボックス本体部９２を有し、上壁９２ａと、上壁９２ａの下方に位置する下壁９２ｂと、上壁９２ａと下壁９２ｂとを接続する周囲壁９２ｃとを有する。上壁９２ａは、中央部に孔が形成されている。そして、上壁９２ａに軸体９０が上壁９２ａの孔と軸体９０の内部空間とが連通するように、取り付けられている。即ち、サクションボックス本体部９２の内部空間と軸体９０の内部空間とは、上壁９２ａの孔を介して連通している。そして、下壁９２ｂには、矩形の開口部９３が形成されている。開口部９３の物品載置位置Ａに位置する一群の物品の整列方向と直交する方向の寸法は、物品載置位置Ａに位置する一群の物品の整列方向と直交する方向の寸法よりも小さく形成されている。即ち、開口部９３の物品載置位置Ａに位置する物品の幅方向の寸法は、物品載置位置Ａに位置する物品の幅寸法よりも小さく形成されている。なお、開口部９３の長さ及び幅含む寸法は、箱詰めすべき物品の寸法及び数が想定され、この想定に基づいて設計される。すなわち、開口部９３の長さ及び幅は、所定の寸法である。
【００４２】
開口部９３は、周囲壁９２ｃのうち、一群の物品の整列方向に位置する壁の近傍まで延びて形成されている。なお、本実施の形態においては開口部９３は矩形に形成されているが、これに限られず、任意である。これに代えて、開口部９３を、例えば、長円形に形成してもよい。
【００４３】
そして、開口部９３の周縁から下方に突出して突起部９４が形成されている。突起部９４は、「課題を解決するための手段」で定義した「環状」に形成されている。具体的には、ここでは、突起部９４は、矩形の開口部９３に沿うように、矩形の「閉じた線」状に形成されている。突起部９４は、そのヤング率が４０ＧＰａ以上である材料により構成されており、例えば、アルミニウム，チタンがこれに含まれる。これによって、突起部９４は、剛性を有し、物品と接触した際においても、実質的に変形しない（微細な変形を含む）。本実施の形態において、突起部９４は、スレンレス鋼の丸棒により構成され、開口部９３の周縁に溶接されている。
【００４４】
なお、突起部９４の下壁９２ｂからの突出高さは、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下とすることが好ましい。突起部９４の下壁９２ｂからの突出高さを５ｍｍ以上とすると、吸着力が向上する。また、突起部９４の下壁９２ｂからの突出高さを１５ｍｍ以下とすると、吸着力の低下を防ぐことができる。
【００４５】
［吸引装置の構成］
図１に示すように、吸引装置１５は、軸体９０に接続されている。そして、吸引装置１５の駆動により、軸体９０を介して、サクションボックス本体部９２の内部空間の空気を吸引する。吸引装置１５は、周知の吸引装置で構成することができるので、これ以上の説明を省略する。
【００４６】
［外装箱配置装置の構成］
外装箱配置装置２０は、外装箱１１０を搬送する外装箱搬送コンベア２２と、その搬送路上を移動する外装箱１１０を停止させる制止装置２３と、外装箱搬送コンベア２２上に停止している外装箱１１０を持ち上げる外装箱昇降装置２１とを有している。
【００４７】
本実施の形態において、外装箱搬送コンベア２２は、いわゆるローラ式コンベアであり、互いに平行に離間して配設された多数の駆動ローラを備えている。各駆動ローラは、駆動装置（図示せず）の駆動力によって駆動される。そして、外装箱搬送コンベア２２は、物品搬送装置６と平行に延びて設けられている。これによって、箱詰め装置１００をコンパクトに構成することができる。外装箱搬送コンベア２２は、周知のローラコンベアで構成することができるので、これ以上の詳しい説明を省略する。
【００４８】
制止装置２３は、外装箱搬送コンベア２２の搬送方向に直交するようにして水平方向に延びる棒体４５を備え、外装箱搬送コンベア２２の側方に設けられている。そして、制止装置２３は、棒体４５の先端部を外装箱搬送コンベア２２の搬送路の外に位置させた退避位置と、棒体４５の先端部を退避位置から外装箱搬送コンベア２２の搬送路上に進出させた進出位置との間を進退動させることができるようになっており、棒体４５を進出位置に位置させることによって、外装箱搬送コンベア２２によって搬送される外装箱の下流方向への移動を規制することができる。これによって、制止装置２３は、外装箱１１０が物品載置位置Ａの下方の待機位置Ｕに位置するよう保持する。
【００４９】
外装箱昇降装置２１は、外装箱１１０が載置される台座４０を備えている。台座４０は、互いに平行に離間するように同一水平面上において延びる棒材と、各棒材の一方又は両方の端部を連結する連結材とを備えている。この棒材は、待機位置Ｕの駆動ローラ間に形成されている隙間に埋没可能に構成されている。台座４０は、枠体１に昇降自在に支持されている。そして、台座４０は、駆動装置（図示せず）の駆動力により昇降する。この駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。
【００５０】
このように外装箱配置装置２０は、箱詰め装置１００に搬入された外装箱１１０を外装箱搬送コンベア２２によって搬送し、制止装置２３によって待機位置Ｕに位置させることができる。そして、外装箱配置装置２０は、駆動ローラ間に形成されている隙間に埋没させた台座４０を上昇させることによって、外装箱１１０を持ち上げて床板５０を開放することにより形成される開口部の下方に設定される箱詰め位置Ｐに位置させることができるように構成されている。そして、外装箱配置装置２０は、台座４０を下降させることによって、この外装箱１１０を待機位置Ｕに再び戻し、更に、外装箱１１０を外装箱搬送コンベア２２によって搬送して箱詰め装置１００から搬出することができるように構成されている。
【００５１】
［制御系統の構成］
図３は、箱詰め装置１００の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。以下、図３を参照しながら、箱詰め装置１００の制御系統について説明する。
【００５２】
箱詰め装置１００が備える制御装置３０は、例えば、ＣＰＵ等の演算器を有する制御部３１と、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリを有する記憶部３２とを備えている。制御部３１は、物品搬送装置６、押出装置７、床開閉装置１３、押さえ装置１８、挟持装置８、押込装置１４、吸引装置１５及び外装箱配置装置２０の各駆動装置の動作を制御し、それによって各装置の動作を制御する。記憶部３２には所定の制御プログラムが記憶されていて、制御部３１がこれらの制御プログラムを読み出して実行することにより、箱詰め装置１００の動作が制御される。物品取込検出装置６９より出力された物品検出信号は、制御部３１に入力される。記憶部３２は、所定の制御プログラムを記憶している。なお、図中の矢印は信号の伝達方向を示す。
【００５３】
［動作例］
次に、箱詰め装置１００の動作例を説明する。これらの動作は、制御装置３０が物品搬送装置６、押出装置７、床開閉装置１３、押さえ装置１８、挟持装置８、押込装置１４、吸引装置１５及び外装箱配置装置２０の各駆動装置を制御することによって行う。
【００５４】
図４は、箱詰め装置１００の箱詰め動作例を示すフロー図である。
【００５５】
まず、制御部３１は、何れか一方のベルト群の一群の収容部６２のうち先頭の収容部６２を物品取込待機位置Ｓに位置させる。そして、移送コンベア２００の下流側端部から物品取込待機位置Ｓに寝た姿勢の物品Ｗが移送され、物品取込検出装置６９がこの物品Ｗを検出すると、制御部３１は、一群の収容部の次の収容部６２を物品取込待機位置Ｓに待機させる。そして、一群の収容部の全ての収容部６２に物品Ｗが収容されると、制御部３１は、このベルト群の一群の収容部６２を停止位置Ｔに位置させる。このとき、整列板６１の姿勢が寝た姿勢から往路部６０ａ上に直立した姿勢となり、これに伴って移送された物品Ｗの姿勢も寝た姿勢から直立した姿勢に転換される。これによって、複数の物品Ｗは、停止位置Ｔにおいて、整列状態で直立した姿勢となる（ステップＳ１）。
【００５６】
第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５は、互いに独立して循環駆動することができるように構成されているので、制御部３１は、一方のベルト群の全ての収容部６２に物品Ｗが収容され、これらを停止位置Ｔに向けて搬送し始めると、他方のベルト群の一群の収容部６２のうち先頭の収容部６２を物品取込待機位置Ｓに位置させる。これによって、移送コンベア２００による物品Ｗの物品取込待機位置Ｓへの移送を継続することができる。
【００５７】
次に、制御部３１は、押出装置７の押出部材７０を退避位置から進出位置に移動させ、これによって、停止位置Ｔに整列状態で位置する一群の物品は、通路部７３を通り、床板５０の上、即ち、物品載置位置Ａに整列状態で位置する。そして、制御部３１は、押出部材７０を進出位置から退避位置に戻す（ステップＳ２）。
【００５８】
次に、制御部３１は、押さえ部材５５を揺動させ、押さえ位置に位置させ、押し出された一群の物品の側面を押さえる。これによって、各物品Ｗは押さえ部材５５及び止め部材１７によって保持されて両端部が揃った状態となる。次に、この状態において、制御部３１は、一対の挟持部材８０が互いに近づく方向に挟持部材８０をそれぞれ進出させる。これによって、一群の物品が一対の挟持部材８０に挟持される（ステップＳ３）。この一群の物品は、押さえ部材５５及び止め部材１７によって保持されているので、一対の挟持部材８０による一群の物品の挟持を行うときに物品Ｗのその幅方向への散乱を防止することができる。
【００５９】
次に、制御部３１は、サクションボックス９１を下降させ、これを一群の物品の上方に位置させる。即ち、制御部３１は、一群の物品の上方にサクションボックス本体部９２の開口部９３を位置させる。そして、制御部３１は、吸引装置１５を駆動する。これによって、一群の物品は、開口部９３に向かって吸い寄せられ、サクションボックス９１に吸引保持される（ステップＳ４）。このとき、開口部９３の物品載置位置Ａに位置する物品の幅方向の寸法は、物品載置位置Ａに位置する物品の幅寸法よりも小さく形成されているので、物品載置位置Ａに位置する各物品が開口部９３を介してサクションボックス本体部９２の内部に入り込むことなく、突起部９４と当接する。また、開口部９３は、周囲壁９２ｃのうち、一群の物品の整列方向に位置する壁の近傍まで延びて形成されているので、一群の物品のうち整列方向における中央部に位置する物品のみならず、整列方向における端部に位置する物品をも吸引保持することができる。更に、突起部９４は、ステンレス鋼であるので、突起部９４と一群の物品との接触が繰り返されることによって突起部９４が摩耗することを防ぐことができる。
【００６０】
次に、制御部３１は、床板５０を後退駆動させる（ステップＳ５）。これによって、床板が開放され、物品載置位置Ａに位置する一群の物品の直下に開口部が形成される。なお、物品載置位置Ａに位置する一群の物品は、一対の挟持部材８０により挟持されると共に、サクションボックス９１に吸引保持されているので、落下することなく、物品載置位置Ａに位置した状態を保つ。
【００６１】
一方、制御部３１は、ステップＳ１〜Ｓ５の処理と並行して、外装箱１１０を箱詰め位置Ｐに位置させる（ステップＳ６）。即ち、制御部３１は、制止装置２３を進出位置に位置させて、外装箱１１０を待機位置Ｕに位置させる。次に、制御部３１は、台座４０を上昇させ、待機位置Ｕに位置する外装箱１１０を箱詰め位置Ｐに位置させる。
【００６２】
次に、制御部３１は、サクションボックス９１を下降させる（ステップＳ６）。これによって、サクションボックス９１は、挟圧された状態の一群の物品の上面を下方に押し、一群の物品を床板５０の間に形成された開口部に押し込む。この際、各物品Ｗの両端部は押出部材７０及び止め部材１７の表面を滑り抜ける。また、一群の物品の両端の物品Ｗは挟持部材８０表面を滑り抜ける。そして、開口部に押し込まれた一群の物品は、外装箱１１０の内部に収容される。このように、サクションボックス９１により、一群の物品の吸引保持及び外装箱１１０への押込みを行うので、箱詰め装置１００の構成を簡素化することができ、また、製造に有利、且つ、製造コストも安価となる。
【００６３】
次に、制御部３１は、押さえ部材５５、挟持部材８０、サクションボックス９１及び床板５０を元の状態に復帰させる（ステップＳ８）。即ち、制御部３１は、まず吸引装置１５を停止させる。これによって、サクションボックス９１の物品の吸引保持が解除される。そして、押さえ部材５５を上方に揺動させ、サクションボックス９１を上昇させ、一対の挟持部材８０が互いに遠ざかる方向に挟持部材８０をそれぞれ移動させ、床板５０を閉鎖する。
【００６４】
そして、制御部３１は、ステップＳ８と並行して、台座４０を下降させて箱詰めされた外装箱１１０を待機位置Ｕに位置させた後、外装箱搬送コンベア２２の下流側端部からこの外装箱１１０を箱詰め装置１００から搬出する（ステップＳ９）。
【００６５】
そして、箱詰め動作が新たに繰り返される。
【００６６】
（突起部及び物品の形態と吸着力との関係）
次に、（ａ）突起部９４を取り除き、下壁９２ｂと物品とが直接接触するようにした構成（図５Ａ参照）、（ｂ）突起部９４をヤング率がおよそ０．１ＧＰａのゴム素材の中空円筒体とした構成（図５Ｂ参照）、（ｃ）突起部９４をヤング率がおよそ２００ＧＰａのステンレス鋼の角棒とした構成（図５Ｃ参照）、及び（ｄ）突起部９４をヤング率がおよそ２００ＧＰａのステンレス鋼の丸棒とした構成のそれぞれについて、（Ａ）箱包装品（図６Ｂ参照）、（Ｂ）被包装品と共に包装用のトレイが封入されているピロー包装品（図６Ｃ参照）、及び（Ｃ）被包装品のみが封入され、包装用のトレイが封入されていないピロー包装品（図６Ａ参照）をそれぞれ吸引する実験を行なった。ヤング率がおよそ０．１ＧＰａのゴム素材は、従来の合成ゴム製の柔軟な材料の代表例として選定し、ヤング率がおよそ２００ＧＰａのステンレス鋼は、剛性の材料の代表例として選定した。この実験結果を表１に示す。
【００６７】
【表１】
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【００６８】
この表１に示すように、（Ａ）箱包装品、（Ｂ）包装用のトレイが封入されているピロー包装品（袋詰め品）、及び（Ｃ）包装用のトレイが封入されていないピロー包装品（袋詰め品）の何れを吸引した場合においても、（ｃ）ステンレス鋼の角棒、及び（ｄ）ステンレス鋼の丸棒は（ｂ）ゴム素材の中空円筒体よりも吸着力が向上し、より重い包装品をより確実に吸着保持した。但し、吸着力の向上の度合いは、（Ｃ）包装用のトレイが封入されていないピロー包装品の場合において最も吸着力が向上し、それに（Ｂ）包装用のトレイが封入されているピロー包装品、（Ａ）箱包装品が続いた。
【００６９】
一方で、（Ａ）箱包装品、（Ｂ）包装用のトレイが封入されているピロー包装品、及び（Ｃ）包装用のトレイが封入されていないピロー包装品の何れの場合においても（ａ）下壁９２ｂと物品とが直接接触するように構成したときは吸着力が低下した。
【００７０】
本発明者等は、このような実験結果が生じる原因を以下のように推察した。すなわち、突起部９４が存在すると、突起部９４が存在しない場合に比べて、突起部９４を備えるサクションボックス９１と物品との密着性が向上するので、吸着力が向上する。一方、物品が袋詰め品である場合には、袋詰め品が突起部９４に当接するようにして開口部９３に吸着される。この際、突起部９４が剛性である方が突起部９４が柔軟である場合に比べて、より一層袋詰め品が突起部９４に沿って変形する。そのため、突起部９４が剛性であると、突起部９４が柔軟である場合に比べて、突起部９４と袋詰め品との密着性が向上し、ひいては吸着力が向上する。このことは、突起部９４が柔軟である場合に対する突起部９４が剛性である場合における吸着力の向上の度合いが、吸引により変形しやすい順である、（Ｃ）包装用のトレイが封入されていないピロー包装品、（Ｂ）包装用のトレイが封入されているピロー包装品、（Ａ）箱包装品の順に大きくなっていることから明らかである。
【００７１】
以上の推察に従えば、突起部９４は剛性の材料を用いて構成することが望ましい。一般に、ヤング率が４０ＧＰａの材料が「剛性」の材料であると定義される。よって、突起部９４はヤング率が４０ＧＰａ以上の材料で構成することが望ましい。
【００７２】
以上に説明したように、本発明の箱詰め装置１００の突起部９４は、そのヤング率が４０ＧＰａ以上であるので、物品の吸着力を向上させることができる。これによって、サクションボックス９１は、より重い物品をより確実に吸引保持して、物品の箱詰めを行うことができる。
【００７３】
（その他の実施の形態）
上記実施の形態においては、押込装置１４によって上方から下方に向かって物品Ｗが押し込まれ、この物品Ｗを下方に位置させた外装箱１１０に押し込む構成としたが、これは説明上便宜的に用いたに過ぎず、これに限られるものではない。例えば、押込装置１４によって左方から右方に向かって物品Ｗが押し込まれ、この物品Ｗを右方に位置させた外装箱１１０に押し込む構成としてもよい。従って、本発明においては、押込方向は、自由に設定し、構成することができる。
【００７４】
また、整列コンベア６０をローラコンベア等の他の搬送装置で構成してもよい。
【００７５】
また、外装箱搬送コンベア２２をベルトコンベア等の他の搬送装置で構成してもよい。
【００７６】
また、床開閉装置１３は、例えば、床開閉装置１３を１枚の床板を一方向に進退させて床を開閉するよう構成してもよい。
【００７７】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の箱詰め装置は、物品の梱包を行うラインに有用である。
【符号の説明】
【００７９】
１  枠体
６  物品搬送装置
７  押出装置
８  挟持装置
１３  床開閉装置
１４  押込装置
１５  吸引装置
１７  止め部材
１８  押さえ装置
２０  外装箱配置装置
２１  外装箱昇降装置
２２  外装箱搬送コンベア
２３  制止装置
３０  制御装置
３１  制御部
３２  記憶部
４０  台座
４５  棒体
５０  床板
５５  押さえ部材
６０  整列コンベア
６０ａ  往路部
６０ｂ  復路部
６０ｃ  反転部
６１  整列板
６２  収容部
６３  スプロケット
６４  第１ベルト群
６５  第２ベルト群
６６  結合具
６９  物品取込検出装置
７０  押出部材
７１  スリット
７３  通路部
７４  案内部
８０  挟持部材
８１  軸体
９０  軸体
９１  サクションボックス
９２  サクションボックス本体部
９２ａ  上壁
９２ｂ  下壁
９２ｃ  周囲壁
９３  開口部
９４  突起部
１００  箱詰め装置
１１０  外装箱
２００  移送コンベア
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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