(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商品を下流に向かって搬入する搬入コンベヤと、前記搬入コンベヤから供給された商品をリフタで上方に向かって押し上げ前記上方に押し上げられた商品をフィルムで包装する包装機構と、包装された包装済みの商品を排出する排出駆動コンベヤと、前記排出駆動コンベヤによって排出された商品をストックするストックコンベヤとを備え、
前記搬入コンベヤ、リフタおよび排出駆動コンベヤは、それぞれ、前記商品が停止し得るステーションを有する包装システムであって、
前記ストックコンベヤが満杯か否かを検出する満杯検出手段を設けると共に、
該満杯検出手段が前記ストックコンベヤの満杯を検出している間は、前記排出駆動コンベヤ上に商品があっても、該排出駆動コンベヤからストックコンベヤへの商品の排出を行わないように待機させるように設定し、
前記ステーションを有する搬入コンベヤ、リフタおよび排出駆動コンベヤの全てに商品が存在し、かつ、前記満杯検出手段が前記ストックコンベヤの満杯を検出することを条件として、満杯を報知する報知手段を設けた包装システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記満杯検出手段は、前記ストックコンベヤにおける搬入位置において商品が滞留しているか否かを検出することによって、該ストックコンベヤが満杯か否かを検出する包装システム。
【請求項３】
請求項１において、
前記排出駆動コンベヤが待機している場合には、前記リフタ上の商品を該リフタから前記排出駆動コンベヤに送り込まないように待機させ、該リフタ上に商品がある場合には、前記搬入コンベヤ上の商品を該搬入コンベヤから前記リフタに送り込まないように待機させるようにした包装システム。
【請求項４】
請求項１、２もしくは３において、前記ストックコンベヤはフリーローラコンベヤからなり、
前記排出駆動コンベヤは、前記ストックコンベヤによる商品の搬送方向と略直交する方向に商品を搬送する第１排出駆動コンベヤと、前記第１排出駆動コンベヤからの商品を前記ストックコンベヤの搬送方向に搬送して前記ストックコンベヤの搬入位置に向かって排出する第２排出駆動コンベヤとを包含する包装システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項において、前記満杯を報知した場合において、前記ストックコンベヤ上の商品が取り除かれると、前記排出駆動コンベヤ、リフタおよび搬入コンベヤが動作を再開し、前記排出駆動コンベヤ、リフタおよび搬入コンベヤ上の商品が、次々と下流に搬送される包装システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、商品を包装ステーションにおいて包装する包装システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の包装システムでは、一般に、搬入コンベヤに商品を載せると、該搬入コンベヤからリフタ上に商品を取り込んで商品が包装され、該包装された商品が、排出駆動コンベヤによって、例えば１分間に数十個の速さで次々とストックコンベヤ上に排出される。かかる包装システムでは、通常、カートの商品を搬入コンベヤに載せる第１のオペレータと、ストックコンベヤから商品を取り除いて別のカートに載せる第２のオペレータの２人のオペレータによって運用されている。
【０００３】
しかし、２人のオペレータが揃わず、１人のオペレータで作業しなければならない場合がある。こうした場合に、オペレータは搬入コンベヤに商品を載せるのに気をとられて、ストックコンベヤ上から商品を取り除くのを忘れるときがある。このような時、排出駆動コンベヤから送り込まれた商品が、ストックコンベヤ上の商品に衝突して、ストックコンベヤから商品が落下したりすることがある。落下した商品は商品価値を失うばかりでなく、装置全体が汚れて不衛生になるおそれがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、ストックコンベヤ上において商品が満杯になっても、商品の衝突や落下を招くおそれのない包装システムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、商品を下流に向かって搬入する搬入コンベヤと、前記搬入コンベヤから供給された商品をリフタで上方に向かって押し上げ、前記上方に押し上げられた商品をフィルムで包装する包装機構と、包装された包装済みの商品を排出する排出駆動コンベヤと、前記排出駆動コンベヤによって排出された商品をストックするストックコンベヤとを備え、前記搬入コンベヤ、リフタおよび排出駆動コンベヤは、それぞれ、前記商品が停止し得るステーションを有する包装システムであって、前記ストックコンベヤが満杯か否かを検出する満杯検出手段を設けると共に、該満杯検出手段が前記ストックコンベヤの満杯を検出している間は、前記排出駆動コンベヤ上に商品があっても、該排出駆動コンベヤからストックコンベヤへの商品の排出を行わないように待機させるように設定し、前記ステーションを有する搬入コンベヤ、リフタおよび排出駆動コンベヤの全てに商品が存在し、かつ、前記満杯検出手段が前記ストックコンベヤの満杯を検出することを条件として、満杯を報知する報知手段を設けたことを特徴とする。
【０００６】
本包装システムにおいて、オペレータは搬入コンベヤ上に次々に商品を載せていく。載せられた商品は、リフタに取り込まれて包装され、排出駆動コンベヤ上に送り込まれた後、排出駆動コンベヤからストックコンベヤに次々に排出される。オペレータは、ストックコンベヤ上に排出された商品を取り除いて別のカートに載せる。
【０００７】
搬入コンベヤ、リフタおよび排出駆動コンベヤの３つの全てのステーションに商品が存在し、かつ、ストックコンベヤ上において商品が満杯になると、当該事態を満杯検出手段が検出し、排出駆動コンベヤが待機して、ストックコンベヤへの商品の排出が停止する。そのため、ストックコンベヤに商品が送り込まれることによる商品の転倒や商品の衝突が防止される。一方、オペレータが、ストックコンベヤ上の商品を次々に取り除いていくと、排出駆動コンベヤからストックコンベヤへの商品の排出が、直ちに再開される。そのため、包装作業のサイクルタイムが短くなる。
【０００８】
本発明において「商品」とは、包装されるもの、ならびに、包装されたものを云う。該「商品」は、本包装システムでは、一般に、トレーに載っていることが多いが、必ずしもトレーに載っている必要はない。
また、「待機」とは、一連の動作を中止して終了するのではなく、一連の動作を中断した後、動作を再開できる機会を待っていることをいう。
なお、「満杯検出手段」は、たとえば、ストックコンベヤにおける搬入位置において商品が滞留しているか否かを検出する滞留検出手段により構成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
まず、本包装システムの一般的な構造および動作について説明する。
図１において、１００は計量コンベヤ（搬入コンベヤ）、２００は包装機構、３は排出装置、４はストックコンベヤ、５はラベルプリンタ、７はタッチスクリーンである。
【００１０】
図２（ａ）において、前記計量コンベヤ１００は、商品Ｍの重量を計量するロードセルのような重量検出手段１０１と、重量検出手段１０１の上部に支持された一対のプーリ１０２，１０２間に掛け渡された複数の駆動ベルト１０３を有している。これらの各駆動ベルト１０３には、トレーＴの端部を押して、包装機構２００側に商品Ｍを送り込む爪状の突起１０４が固定されている。したがって、駆動ベルト１０３上に載置された商品Ｍは、重量が計量された後、搬送面１０５上を滑りながらトレーＴごと下流のリフタ２０１に搬送される。
【００１１】
前記包装機構２００は、リフタ２０１、フィルム折込み機構２０３および熱ローラ２０９などからなる。リフタ２０１のポスト２１０は、包装ステーションＳの直下に配置されていると共に、昇降手段２０８により上下昇降自在とされている。このリフタ２０１は、計量コンベヤ１００から商品Ｍが供給されると、上昇して商品Ｍを包装ステーションＳに押し上げる。
【００１２】
一方、包装動作に先立ち、前記包装ステーションＳには、張設状態のフィルムＦが移送機構２０２，２０２によって供給されている。このフィルムＦは、商品Ｍが押し上げられると、商品Ｍの上面に密着する。この状態で、フィルム折込み機構２０３は、一対の左右折込板２０４（図２（ａ）において一方のみ図示）と、後折込板２０５と、丸棒状の前折込部材２０６と、包装用プッシャー２０７によって、フィルムＦの前後左右の各側縁部を、トレーＴの底面側に折り込んで商品Ｍを包装する。
【００１３】
前記包装用プッシャー２０７は、前記包装動作において、トレーＴを押し出すことで前記フィルムＦの一部をトレーＴの底面側に折り込ませると共に、トレーＴを熱ローラ２０９上に押し出す。該熱ローラ２０９は、トレーＴの底面においてフィルムＦ同士を熱溶着させると共に、包装された商品Ｍを図３の排出装置３の第１排出駆動コンベヤ３１上に排出する。該第１排出駆動コンベヤ３１上の商品Ｍは、排出用プッシャー３０により第２排出駆動コンベヤ３２上に移送される。この移送後、図２（ｂ）に示す、ラベルプリンタ５により商品ＭにラベルＬが貼付され、該貼付後、第２排出駆動コンベヤ３２によりストックコンベヤ４上に商品Ｍが排出される。なお、図中の一点鎖線の矢印は、包装済の商品Ｍの流れを示している。
【００１４】
図４に示すように、包装システムは、主制御装置８および副制御装置９を有している。主制御装置８は、商品の計量、ラベルの発行および計量コンベヤ１００（図２（ａ））のスタートのタイミング決定などを行うものであり、第１ＣＰＵ８０、第１ＲＯＭ８１および第１ＲＡＭ８２を有すると共に、図示しないインターフェイスを介してタッチスクリーン７、ストロークキー部７０、ラベルプリンタ５および計量手段８３に接続されている。
【００１５】
第１ＲＯＭ８１には制御プログラムが記憶されている。第１ＲＡＭ８２には、各商品ごとに商品の単価および品名などのデータが記憶されている。計量手段８３は計量コンベヤ１００の重量検出手段１０１と図示しないＡ／Ｄ変換器から構成され、第１ＣＰＵ８０に重量データを出力する。ラベルプリンタ５はラベルＬに重量、単価、価格等のデータを印字すると共に、ラベルＬの発行を行う。
【００１６】
前記副制御装置９は、第２ＣＰＵ９１、第２ＲＯＭ９３および第２ＲＡＭ９４を有している。また、該副制御装置９は、ローカル制御部９５に図示しないインターフェイスを介して接続されており、第２ＣＰＵ９１により、ローカル制御部９５を介して、計量コンベヤ１００、包装機構２００および排出装置３などの動作を制御している。
【００１７】
つぎに、本包装システムにおける特徴的な構成および機能について説明する。
本包装システムでは、副制御装置９の第２ＣＰＵ９１と光電スイッチ９６とで構成される滞留検出手段（満杯検出手段）を備えている。前記光電スイッチ９６は、たとえば反射型の光電スイッチからなり、図３に示すように、ストックコンベヤ４における搬入位置すなわち入口近傍の上流部に設けてある。図２（ｂ）に示す前記光電スイッチ９６は、ストックコンベヤ４上の商品Ｍで反射した検出光を検出すると、商品検出信号を図４の第２ＣＰＵ９１に出力する。該光電スイッチ９６は、商品Ｍが通過して検出光を検出しなくなるまで、前記商品検出信号を第２ＣＰＵ９１に送り続ける。前記第２ＣＰＵ９１は、光電スイッチ９６からの商品検出信号を受信すると、タイマ９２をスタートさせ、該タイマ９２で計測した時間が所定の時間よりも長い場合には、ストックコンベヤ４（図３）上において商品が滞留している（満杯である）と判断する。
【００１８】
本包装システムでは、前記滞留検出手段の他に、電子音発生装置（報知手段）９７を備えている。該電子音発生装置９７は、ストックコンベヤ４上において商品が滞留している場合において、後述する条件下で作動する。なお、光電スイッチ９６および電子音発生装置９７は、図示しないインターフェイスを介して副制御装置９に接続されている。
【００１９】
つぎに、滞留検出（満杯検出）方法の参考例を図５の第２ＣＰＵ９１の動作を示すフローチャートおよびタイムチャートを用いて説明する。
図５（ａ）のフローチャートに示すように、包装システムがスタートすると、ステップＳ１で光電スイッチ９６（図４）が商品Ｍを検出したか否かを判別する。光電スイッチ９６が商品Ｍを検出すると、商品検出信号が第２ＣＰＵ９１に出力されステップＳ２に進み、タイマ９２がスタートし、ステップＳ３に進む。
【００２０】
ステップＳ３では、光電スイッチ９６が商品Ｍを検出したか否かを再び判別し、光電スイッチ９６から商品検出信号が出力されている場合はステップＳ４に進む。一方、ステップＳ３において、光電スイッチ９６から商品検出信号が出力されない場合にはステップＳ９に進む。ステップＳ４においては、タイマ９２が計測した時間と予め設定された所定の時間Ｔとの比較を行う。すなわち、図５（ｂ）に示すように、所定の時間Ｔとタイマ９２が計測した時間との比較を行い、該所定の時間Ｔよりも「商品有り」の時間が長い場合にはステップＳ５に進む。一方、「商品有り」の時間が所定の時間Ｔを経過していない場合にはステップＳ３に戻る。
【００２１】
ステップＳ５においては、商品Ｍが滞留している（満杯状態である）と判別し、滞留状態のフラグをセットしてステップＳ６に進む。ステップＳ６では、電子音を発生させてステップＳ７に進む。ステップＳ７では、再度、光電スイッチ９６が商品Ｍを検出したか否かを判別し、光電スイッチ９６から商品検出信号が出力されている場合には、ステップＳ６に戻り、一方、光電スイッチ９６から商品検出信号が出力されない場合にはステップＳ８に進む。
【００２２】
ステップＳ８では、満杯状態のフラグがリセットされステップＳ９に進む。ステップＳ９では、タイマ９２をリセットすると共に、ステップＳ１に戻る。こうして、第２ＣＰＵ９１は、滞留検出手段がストックコンベヤ４の滞留を検出している間は、満杯状態のフラグをセットすると共に、電子音を発生させ、ストックコンベヤ４の滞留がなくなる（非滞留状態になる）と電子音の発生を停止させると共に、満杯状態のフラグをリセットする。
【００２３】
つぎに、本参考例においてオペレータが一人で作業する場合の運用方法について説明する。
図３に示すように、オペレータＡは、包装前の商品を運ぶ第１カートＣ１と、包装済の商品を運ぶ第２カートＣ２をオペレータＡの近くに配置し、タッチスクリーン７などを操作して、本包装システムをスタートさせる。オペレータＡは、第１カートＣ１から包装前の商品Ｍを取り出して計量コンベヤ１００上に載置する。商品Ｍは、該計量コンベヤ１００で計量された後、図２（ａ）のリフタ２０１に搬送され、該リフタ２０１から包装ステーションＳに送られる。商品Ｍは、該包装ステーションＳで包装された後、図３の第１排出駆動コンベヤ３１および第２排出駆動コンベヤ３２によって、たとえば、１分間に数十個の速さで次々とストックコンベヤ４上に排出される。オペレータＡは、ストックコンベヤ４上の商品Ｍを第２カートＣ２上に並べていく。
【００２４】
ここで、ストックコンベヤ４上の商品Ｍが満杯になり、商品Ｍ５が滞留すると、前述の滞留検出手段が商品Ｍ５の滞留を検出し、図４の電子音発生装置９７から電子音が発生すると共に、滞留状態のフラグがセットされる。一方、第２ＣＰＵ９１は、滞留状態であることを第１ＣＰＵ８０に出力する。第１ＣＰＵ８０は、たとえば、「商品が滞留しています。ストックコンベヤから商品を取り除いて下さい。」などの警告をタッチスクリーン７に表示させる。
【００２５】
前記第２ＣＰＵ９１は、滞留状態のフラグをセットすると、図３の第２排出駆動コンベヤ３２上に商品Ｍ４があっても、該第２排出駆動コンベヤ３２からストックコンベヤ４への商品Ｍ４の排出を行わないように第２排出駆動コンベヤ３２を待機させる。すなわち、ストックコンベヤ４の搬入位置において商品が滞留して満杯状態のフラグがセットされると、第２ＣＰＵ９１は、図６（ａ）に示すように、ステップＳ１１において、第１排出駆動コンベヤ３１から第２排出駆動コンベヤ３２に商品が排出されたか否かを判別し、商品が排出されている場合にのみ、ステップＳ１２に進み、光電スイッチ９６がOFF になったのを確認した後、ステップＳ１３に進んで第２排出駆動コンベヤ３２を駆動させる。こうして、第２ＣＰＵ９１は、非滞留状態である場合にのみ、図３の第２排出駆動コンベヤ３２上の商品Ｍ４をストックコンベヤ４に排出させ、満杯状態である場合は、ストックコンベヤ４への商品Ｍ４の排出を行わせない。したがって、商品の滞留時にストックコンベヤ４に商品Ｍ４が送り込まれることによる商品の転倒や商品の衝突がなくなる。
【００２６】
前記第１排出駆動コンベヤ３１が待機している場合、第２ＣＰＵ９１は、リフタ２０１上の商品Ｍ２を該リフタ２０１から第１排出駆動コンベヤ３１に送り込まないようにリフタ２０１を待機させる。すなわち、図６（ｂ）に示すように、第２ＣＰＵ９１は、ステップＳ２１でリフタ２０１上に商品Ｍ２があるか否かの判断を行い、リフタ２０１上に商品Ｍ２がある場合にのみ、ステップＳ２２に進んで、第１排出駆動コンベヤ３１上に商品Ｍ３がないことを確認して、ステップＳ２３に進んで、リフタ２０１を作動させて第１排出駆動コンベヤ３１上に商品Ｍ２を搬送させる。
【００２７】
また、第２ＣＰＵ９１は、図３のリフタ２０１上に商品Ｍ２がある場合には、計量コンベヤ１００上の商品Ｍ１を該計量コンベヤ１００からリフタ２０１に送り込まないように計量コンベヤ１００を待機させる。すなわち、図６（ｃ）に示すように、第２ＣＰＵ９１は、ステップＳ３１で計量コンベヤ１００上に商品Ｍ１があるか否かの判断を行い、計量コンベヤ１００上に商品Ｍ１がある場合にのみ、ステップＳ３２に進んで、リフタ２０１上に商品Ｍ２がないことを確認して、ステップＳ３３に進んで、計量コンベヤ１００を所定の時間動作させて、リフタ２０１上に商品Ｍ２を送り込む。
【００２８】
したがって、図３のオペレータＡがストックコンベヤ４上の商品Ｍ５を取り除くと、第２排出駆動コンベヤ３２、排出用プッシャー３０、リフタ２０１および計量コンベヤ１００が動作を再開する。そのため、第２排出駆動コンベヤ３２、第１排出駆動コンベヤ３１、リフタ２０１および計量コンベヤ１００上の商品Ｍ４〜Ｍ１は、直ちに次々と下流に搬送されるから、包装のサイクルタイムが短くなる。
【００２９】
なお、本第１実施形態において、排出装置３の両側にストックコンベヤを設けてもよい。
【００３０】
ところで、本包装システムにおいては、図７に示すように、計量コンベヤ１００の上流に、計量コンベヤ１００に商品Ｍを供給すると共に商品Ｍをストックする供給ストックコンベヤ１０を設けてもよい。該供給ストックコンベヤ１０は、計量コンベヤ１００上に商品がない場合に、供給ストックコンベヤ１０上の商品を計量コンベヤ１００上に供給するものである。かかる供給ストックコンベヤ１０を設けることで、商品の包装能力（処理能力）を更に向上させることができる。
【００３１】
また、前記実施形態ではストックコンベヤ４の上流に２つの排出駆動コンベヤ３１，３２を設けたが、図８（ａ），（ｂ）に示すように、本発明では排出駆動コンベヤ３Ａを１つだけ設けてもよい。なお、この場合、包装ステーションＳの上方にラベル発行装置５を設ける。
【００３２】
ところで、本実施形態では、ストックコンベヤ４における搬入位置の滞留を検出することで満杯を検出したが、本発明においては、満杯自体を検出してもよい。また、滞留検出の方法としては、たとえば、物品検出器とフリーローラが回転していないこととをアンド条件にして検出してもよいし、あるいは、ストックコンベヤ４上の商品の動きを距離センサで検出して判別してもよい。
【００３３】
ところで、前記参考例では、満杯（滞留）検出手段がストックコンベヤ４の満杯（滞留）を検出すると、電子音発生装置９７（報知手段）が作動すると共に、タッチスクリーン（表示器）が当該事態を表示することとした。しかし、本発明では、前記満杯（滞留）を検出すると共に、第１および第２排出駆動コンベヤ３１，３２、リフタ２０１および計量コンベヤ１００のすべて、つまり、商品が停止し得る全てのステーションに商品が存在する場合に、前記のように、報知手段および表示器を作動させる。すなわち、ストックコンベヤ４の満杯（滞留）を検出したことを必要条件として、前記報知手段等を作動させる。
【００３４】
なお、前述の各例では「搬入コンベヤ」を計量コンベヤ１００としたが、「搬入コンベヤ」は、必ずしも重量検出手段１０１を備えている必要はなく、包装機構２００に商品Ｍを搬入するコンベヤであればよい。さらに、主制御装置８および副制御装置９の２つの制御装置を有する包装システムとしたが、主制御装置８および副制御装置９の機能を備えた１つの制御装置を用いてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、搬入コンベヤ、リフタおよび排出駆動コンベヤの全てのステーションに商品が存在し、かつ、ストックコンベヤ上において商品が満杯になると、当該事態を満杯検出手段が検出し、排出駆動コンベヤからストックコンベヤへの商品の排出が停止する。そのため、ストックコンベヤに商品が送り込まれることによる商品の転倒や商品の衝突が防止される。一方、オペレータが、ストックコンベヤ上の商品を次々に取り除いていくと、排出駆動コンベヤからストックコンベヤへの商品の排出が直ちに再開される。そのため、包装のサイクルタイムが短くなる。
【００３６】
また、供給ストックコンベヤを設ければ、更に、包装能力が向上する。また、報知手段を設ければ、オペレータは満杯であることに早く気が付くので、包装能力が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態を示す包装システムの斜視図である。
【図２】  同システムの概略正面図および概略側面図である。
【図３】  同システムの概略平面図である。
【図４】  同システムの概略構成図である。
【図５】  （ａ）は参考例にかかる第２ＣＰＵの動作を示すフローチャート、（ｂ）は滞留検出のタイムチャートである。
【図６】  第２排出駆動コンベヤ、リフタおよび計量コンベヤの制御を示すフローチャートである。
【図７】  第２実施形態を示す概略平面図である。
【図８】  第３実施形態を示す概略平面図および概略側面図である。
【符号の説明】
１０：供給ストックコンベヤ
１００：計量コンベヤ（搬入コンベヤ）
２０１：リフタ
３２：（第２）排出駆動コンベヤ
３Ａ：排出駆動コンベヤ
４：ストックコンベヤ
９７：電子音発生装置（報知手段）
Ｆ：フィルム
Ｍ：商品
Ｓ：包装ステーション
【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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