(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定めた数の物品を整列させ、この整列させた物品を保持部により挟み込んで保持し、しかる後に、上記保持部に保持されている物品に上記各物品の整列方向に沿って接触するように、移動してきてかつ上記各物品を非吸引である押し込み部により、上記各物品を間に挟んで上記押し込み部と反対側に位置する外装箱に、上記各物品を押し込むと共に、この押し込み部による物品の押し込みの際に、上記保持部を予め設定されているタイミングで物品から引き離す方向に移動させる構成の箱詰め装置において、
上記タイミングを所望のタイミングに設定可能なタイミング設定手段と、上記保持部を物品から引き離す方向に移動させる速度を所望の速度に設定可能な速度設定手段とを設け、上記タイミング設定手段に設定されている上記タイミングは、上記押し込み部が上記物品に接触した時点を基準として、この接触した時点よりも後になるように、設定され、上記速度設定手段に設定されている速度は、上記押し込み部の速度よりも遅く設定されている箱詰め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばポテトチップ、豆、飴等の食品が袋詰め又は箱詰めされた製品を、段ボールケースやダース箱等の外装箱の内部に整然と自動収納する箱詰め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記従来の箱詰め装置の例として、特開平９−７７００３号公報に開示されている装置がある。この装置は、図１６に示すような袋詰め品１や箱詰め品（図示せず）の製品を外装箱２に収納するものである。図１６（ａ）において、導入コンベア４によって搬送されてきた袋詰め品１は、整列コンベア３の移送面に設けられている多数枚のフィン５によって形成されたギャップ部６に対して１個ずつ投入されて、整列コンベア３の移送面上に起立した状態で１列に整列する。
【０００３】
次に、図１６（ａ）に示すように、所定数の例えば５個の袋詰め品１が整列コンベア３上に整列すると、フィン５との干渉を避ける為のスリット１２が設けられている押し出しプレート１１が整列コンベア３上の５個の袋詰め品１を押し出し、これをコ字形の中継ぎ体１０を介して開閉自在のダンパー板７、７上にこの袋詰め品１を供給する（図１６（ｂ）参照）。ダンパー板７、７上には、５個の袋詰め品１が２回押し出されている。
【０００４】
なお、押し出しプレート１１は、袋詰め品１を５個ずつダンパー板７、７上の所定位置に押し出すと、整列コンベア３上に整列しつつある次の袋詰め品１と干渉しないように、整列コンベア３の上方を押し出し方向と逆方向にスライドして戻り、次の押し出し動作の開始まで図１６（ａ）に示す位置で待機する。
次に、図１６（ｂ）に示すように、ダンパー板７、７上に起立状態で押し出された袋詰め品１は、一対の保持プレート９、９によって前後から挟み込まれて保持される。
次に、図１７（ａ）に示すように、ダンパー板７、７を閉状態から開放して、下方位置で待機している段ボールケース（外装箱）２を上昇させて、保持プレート９、９により保持されている袋詰め品１を段ボールケース２内に挿入する。この段ボールケース２は、ローラコンベア（図示せず）により搬送されて所定の待機位置で待機している。図１７（ａ）に示す２ａは、段ボールケース２のフラップである。
【０００５】
そして、押し込みプレート１３を下降させると共に、この一対の保持プレート９、９を互いに広がる方向に駆動して袋詰め品１に対する押圧力を解除する。このようにして、袋詰め品１は、段ボールケース２内に収納される（図１７（ａ）参照）。
次に、図１７（ｂ）に示すように、袋詰め品１が収容されている段ボールケース２を下降させて、開状態のダンパー板７、７を閉じる。このようにして、図１６（ａ）に示す元の状態に戻り、袋詰め品１の収納作業の１サイクルが完了し、以降、上記サイクルを自動的に繰り返して箱詰め作業を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の箱詰め装置では、図１６（ｂ）に示すように、ダンパー板７、７上の袋詰め品１を、一対の保持プレート９、９によって前後から挟み込み、しかる後に、押し込みプレート１３を下降させて袋詰め品１を段ボールケース２内に押し込んでいるので（図１７（ａ）参照）、袋詰め品１を保持プレート９、９によって挟み込んだ際に、整列する袋詰め品１のうち中央部辺りに位置するものがせり上がることがあり、この場合、袋詰め品１を整列させた状態できちんと段ボールケース２内に挿入することができないという問題がある。
そして、段ボールケース２を、その内側に保持プレート９、９及び袋詰め品１が入り込むことができる高さまで上昇させる必要があるので、段ボールケース２の位置決めが難しいし、段ボールケース２と中継ぎ体１０との緩衝を避けるように構成する必要があり、このことが箱詰め装置の構造上の制約となっている。
【０００７】
そこで、図１７（ａ）に示す開放したダンパー板７、７の下方位置に段ボールケース２を配置しておき、押し込みプレート１３を段ボールケース２の内側まで下降させることにより保持プレート９、９によって保持されている袋詰め品１を段ボールケース２内に押し込む構成のものが考えられる（図示せず）。
この構成の箱詰め装置によると、段ボールケース２を、その内側に保持プレート９、９及び袋詰め品１が入り込むことができる高さまで上昇させる必要がないので、段ボールケース２の位置決めがし易いし、段ボールケース２と中継ぎ体１０との緩衝を考慮する必要がないという利点がある。
しかし、押し込みプレート１３を袋詰め品１の上方位置から所定の速度で連続して下降させて袋詰め品１を段ボールケース２内に挿入しているので、保持プレート９、９を適切なタイミングで開放動作させる必要があるが、これが困難なこととなっている。つまり、押し込みプレート１３が下降する際に、保持プレート９、９の開くタイミングが早過ぎると、袋詰め品１が保持プレート９、９による圧縮から開放されて膨れ上がり、この膨れ上がった袋詰め品１をそれよりも口の狭い段ボールケース２内に押し込むことができない場合がある。また、保持プレート９、９の開くタイミングが遅過ぎると、保持プレート９、９により圧縮されて保持されている袋詰め品１を押し込みプレート１３により強制的に押し下げることとなるので、保持プレート９、９との摩擦抵抗により袋詰め品１の包材に傷を付けたり、中身を破損させることがある。
【０００８】
本発明は、物品を綺麗に整列させた状態で、物品に傷を付けないように確実に箱詰めすることができる箱詰め装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る箱詰め装置は、予め定めた数の物品を整列させ、この整列させた物品を保持部により挟み込んで保持し、しかる後に、上記保持部に保持されている物品に上記各物品の整列方向に沿って接触するように移動してきてかつ上記各物品を非吸引である押し込み部により、上記各物品を挟んで上記押し込み部と反対側に位置する外装箱に、上記各物品を押し込むと共に、この押し込み部による物品の押し込みの際に、上記保持部を予め設定されているタイミングで物品から引き離す方向に移動させる構成の箱詰め装置において、上記タイミングを所望のタイミングに設定可能なタイミング設定手段と、上記保持部を物品から引き離す方向に移動させる速度を所望の速度に設定可能な速度設定手段とを設け、上記タイミング設定手段に設定されている上記タイミングは、上記押し込み部が上記物品に接触した時点を基準として、この接触した時点よりも後になるように、設定され、上記速度設定手段に設定されている速度は、上記押し込み部の速度よりも遅く設定されているものである。
【００１２】
第２の発明に係る箱詰め装置は、第１の発明において、上記保持部を物品から引き離す方向に移動させる速度を所望の速度に設定可能な速度設定手段を設けたことを特徴とするものである。なお、上記保持部を上記物品から引き離す方向に移動させる速度は、上記押し込み部の速度よりも遅く上記タイミング設定手段で設定することができる。
【００１５】
本発明に係る箱詰め装置によると、保持部により挟み込んで保持されている物品を押し込み部により外装箱内に押し込む際に、保持部を予め設定されているタイミングで物品から引き離す方向に移動させることができる。そして、タイミング設定手段により、保持部を上記移動させるタイミングを所望のタイミングに設定することができる。
【００１６】
また本発明に係る箱詰め装置によると、保持部を所定のタイミングで物品から引き離す方向に移動させる際に、保持部を予め設定されている速度で移動させることができる。そして、保持部を移動させるその速度を速度設定手段により設定することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る箱詰め方法を使用する箱詰め装置の一実施形態を各図を参照して説明する。図１２乃至図１５は、この箱詰め装置による箱詰め工程を説明するための図である。各図に示す１は、袋詰め品である。そして、この実施形態に係る箱詰め装置は、図１５に示すように、５個の袋詰め品１を段ボールケース（以下、外装箱という。）２内に袋の底を下にして立てた状態で箱詰めするものである。なお、この箱詰め装置によると、袋詰め品１以外に、例えば箱詰め品も外装箱２に箱詰めすることができる。
【００１８】
図１２において、５８は整列コンベアであり、この整列コンベア５８に対して導入コンベア４が連接しており、この導入コンベア（供給手段）４によって袋詰め品１が整列コンベア５８に移送される。即ち、導入コンベア４によって搬送されてきた袋詰め品１は、整列コンベア５８の移送面に設けられている多数枚のフィン（仕切り手段）５によって形成された各ギャップ部６に対して１個ずつ順次供給され、しかも、整列コンベア５８の移送面に対して直立した状態で装填される。因みに、整列コンベア５８は、２台の第１及び第２ステッピングモータ８ａ、８ｂとその制御装置によって、間欠運動を行うように駆動制御されており、その間欠運動は、図１２（ａ）に示すように、導入コンベア４により搬送されてきた１つの袋詰め品１が、１つのギャップ部６に装填されるように設定してある。そして、図には示さないが、整列コンベア５８には、６枚で１組をなす４組のフィン５の各グループが第１及び第２の各ステッピングモータ８ａ、８ｂにより駆動されており、４つの各グループのフィン５によって袋詰め品１を順次取り出し位置１９に搬送することができる。
【００１９】
次に、図１２（ｂ）に示すように、例えば５個の所定数の袋詰め品１が整列コンベア５８のフィン５間の５つの各ギャップ部６に装填されて取り出し位置１９に整列すると、フィン５との干渉を避ける為のスリット１２が設けられている押し出しプレート１１（取り出し手段）が整列コンベア５８上に整列している５個の袋詰め品１を押し出し、断面がコ字形の中継ぎ体１０を通過させて後述する開閉自在のダンパー板７、７上に供給する（図１２（ｃ）参照）。なお、押し出しプレート１１は、直動機構５５により整列コンベア５８上をこの整列コンベア５８と直交する水平方向にスライド動作することができる。図１２（ｃ）に示す３４は、ダンパー板７上に押し出されてきた袋詰め品１を１列に揃えて停止させるためのストッパープレートである。
押し出しプレート１１が袋詰め品１を押し出す為のスライド動作は、間欠運動により整列コンベア５８が一時的に所定位置に停止している時に行われるように制御されている。また、押し出しプレート１１の動作は、上記に限られるものではなく、袋詰め品１の幅、或いは外装箱２内に何列で収納するか等に応じて動作ストローク等を自由に調整することができることとしている。
【００２０】
上記のようにして、押し出しプレート１１が、袋詰め品１をダンパー板７上の予め定めた位置に押し出すと、この押し出しプレート１１は押し出し方向と逆方向に水平にスライドして整列コンベア５８の袋詰め品１が取り出されて空になった６枚の各フィン５の手前で一時停止し（図１３（ａ））、しかる後に、各フィン５と干渉しないように更に水平方向にスライドして元の第５の原点位置に戻り、次の押し出し動作の開始まで待機する（図１３（ｂ））。
この際、図１３（ｂ）に示すように、押し込みプレート１３は、第１段目の送りがされて所定の高さまで下降してダンパー板７上の５個の袋詰め品１の上縁を押えて各袋詰め品１の高さを揃える。
【００２１】
次に、図１３（ｂ）、（ｃ）に示すように、サイド保持装置６０のサイドプレート３５が水平位置から垂直位置に回転して、ダンパー板７、７上の５個の袋詰め品１の整列コンベア５８側の各側縁を押えて各袋詰め品１の幅方向のずれを揃える。更に、ダンパー板７、７上の５個１列の袋詰め品１は、この袋詰め品１の整列方向の両端位置に垂直に設けられた保持プレート９、９によって正面及び背面から挟み込まれてこの保持プレート９、９の押圧力と、ストッパープレート３４とサイドプレート３５が袋詰め品１をその左側縁と右側縁の両側から押圧する押圧力と、によって保持される（保持状態）。
【００２２】
上記のように、保持プレート９、９、ストッパープレート３４及びサイドプレート３５により袋詰め品１が保持されると、図１４（ａ）に示すように、袋詰め品１の下側に位置する２枚のダンパー板７、７が閉状態（保持位置の状態）から開状態（非保持位置の状態）に駆動する。そして、図１０に示す外装箱昇降台１７上で待機している外装箱２（図示せず）が、外装箱昇降機構９８によって持ち上げられて、袋詰め品１の下方位置に移動する。この外装箱２は、図１０に示す搬入コンベア９６により搬送されて昇降台１７上の所定位置で待機している。図１４に示す３６は袋詰め品１を外装箱２内に押し込む際に袋詰め品１を案内するための案内部である。
【００２３】
次に、図１４（ｂ）に示すように、押し込みプレート１３の第２段目の送りが行われて下降して５個の袋詰め品１を外装箱２の底に強制的に押し込み、収納することができる。ただし、この押し込みの際に、保持プレート９、９が、拡縮装置１６、１６（図９参照）によって広がる方向に若干移動して袋詰め品１を挟み込む力を解除する（非保持状態）。そして、図１４（ｃ）に示すように、垂直位置にあるサイドプレート３５を回転させて元の水平位置に戻し、図１５に示すように、開閉装置５９を駆動して開状態にあるダンパー板７、７を閉状態にする。
【００２４】
しかる後に、袋詰め品１が収納された外装箱２は、元の下降位置まで下降して所定の排出位置に排出され、次の外装箱２がダンパー板７、７の下方位置に供給されると共に、押し込みプレート１３が元の上昇位置に戻り、保持プレート９、９が元の開状態に戻る。これで袋詰め品１の箱詰め作業の１サイクルが終了する。以降、上記工程を順次繰り返すことにより箱詰め作業を自動的に繰り返すことができる。
【００２５】
次に、図１３（ｃ）に示すように、ダンパー板７、７上で整列する５個の袋詰め品１を保持する保持機構部を説明する。保持機構部は、図１３（ｃ）及び図９に示すように、保持プレート９、９を駆動する第１及び第２の拡縮装置１６、１６と、サイドプレート３５を駆動するサイド保持装置６０と、を備えている。
なお、保持プレート９、９は、請求項１、２に記載の正背面保持部である。そして、サイドプレート３５とストッパープレート３４は、請求項２に記載の側面保持部である。
第１及び第２の拡縮装置１６、１６は、整列する袋詰め品１を整列の長さ方向の両端から挟み込む保持プレート９、９を進退駆動する装置である。この２台の拡縮装置１６、１６は、同等のものであるので、第１の拡縮装置１６を説明し、第２の拡縮装置１６の説明を省略する。
【００２６】
第１の拡縮装置１６は、図７に示すように、保持プレート９と、この保持プレート９を進退駆動するための直動機構部（駆動部）６３と、保持プレート９の袋詰め品１を挟み込む力を検出する力検出部６４と、タイミング設定手段と、速度設定手段と、を備えている。
直動機構部６３は、図７（ａ）に示すように、タイミングベルト式のものである。タイミングベルト６５には、往復テーブル６６が結合しており、この往復テーブル６６はリニアレール６７に案内されて往復移動自在である。タイミングベルト６５は、従動側タイミングプーリ６８ａと第１のステッピングモータ６１ａの回転軸に設けられている駆動側タイミングプーリ６８ｂに掛けてある。第１のステッピングモータ６１ａが正転、逆転駆動すると、往復テーブル６６が往復移動して、この往復テーブル６６に伴って保持プレート９が袋詰め品１を挟み込む方向に沿って往復移動する。
ただし、直動機構部６３をタイミングベルト式としたが、他の駆動形式のものを使用して保持プレート９を往復移動させてもよい。
【００２７】
力検出部６４は、図１に示すように、スプリングバネ６９、６９と第１の押し力センサ７０とを備えている。この力検出部６４によると、保持プレート９が直動機構部６３により駆動されて前進移動して袋詰め品１と当接し、この袋詰め品１を押し付けていくと、スプリングバネ６９が圧縮され、予め定めた圧縮力と対応する力が袋詰め品１に掛かったときに第１の押し力センサ７０がそのことを検出して検出信号を生成してコントローラ２７に出力するものである。
【００２８】
即ち、保持プレート９には、図７（ａ）の正面図、図７（ｂ）の側面図に示すように、その側面に互いに平行する２本の保持軸７１、７１を設けてあり、各保持軸７１は保持軸受７２により支持されて軸方向に摺動自在となっている。この２つの保持軸受７２、７２はＬ字形部材７３に取り付けてあり、Ｌ字形部材７３は摺動軸７４を介して往復テーブル６６と結合している。この摺動軸７４は、摺動軸受１０５によって摺動自在に支持されている。また、各保持軸７１に取り付けられているスプリングバネ６９、６９は、そのバネ力によって保持プレート９をダンパー板７、７上の袋詰め品１の側に付勢している。
２本の各保持軸７１の保持プレート９と反対側の端部には、保持軸７１が保持軸受７２から抜け出ないようにするためのストッパー１５、１５を設けてあり、図７（ａ）に示す上側のストッパー１５（保持軸７１の端部）には第１の押し力センサ７０を設けてある。
【００２９】
第１の押し力センサ７０は、フォトマイクロセンサであり、遮光板７６により遮光されると検出信号を生成する。この検出信号は、図４に示すコントローラ２７に入力して、コントローラ２７が第１のステッピングモータ６１ａの駆動を停止させることができるものである。
遮光板７６は、Ｌ字形部材７３に設けてあり、取付け位置調整機構７７によってＬ字形部材７３に対する取付け位置の変更が可能である。
この取付け位置調整機構７７によると、ボルト７９ａとナット７９ｂを緩めた状態で遮光板７６を案内軸７８に沿って移動させることにより、図７（ａ）に示す遮光板７６と第１の押し力センサ７０との間隔を変更することができる。
【００３０】
上記のように構成された第１及び第２の拡縮装置１６、１６によると、図１３（ｃ）に示すように、所定のタイミングで第１及び第２の各ステッピングモータ６１ａ、６１ｂが駆動して、袋詰め品１を挟み込む方向に各保持プレート９、９を前進させる。そして、保持プレート９、９が袋詰め品１と当接した状態でも第１及び第２のステッピングモータ６１ａ、６１ｂの駆動が続き、これにより、各往復テーブル６６と結合する夫々のＬ字形部材７３がスプリングバネ６９を圧縮しながら対応する保持プレート９に接近していく。そして、スプリングバネ６９が圧縮されてこのスプリングバネ６９の力により予め設定されている適切な力で保持プレート９、９が袋詰め品１を挟み込んだときに、各遮光板７６が対応する第１及び第２の押し力センサ７０、７０を遮光することとなり、第１及び第２の押し力センサ７０、７０が検出信号を生成する。これにより、対応する第１及び第２のステッピングモータ６１ａ、６１ｂの駆動を停止させることができ、整列する袋詰め品１を予め設定した力で保持プレート９、９により挟み込んで保持することができる。
【００３１】
また、図４に示すように、コントローラ２７には設定表示部３０が接続している。
設定表示部３０は、タイミング設定手段と速度設定手段を備えている。このタイミング設定手段及び速度設定手段は、設定表示部３０に設けられている操作部を操作することにより所望のタイミング及び速度を設定することができる。
タイミング設定手段は、図１３（ｃ）に示すように、保持プレート９、９により挟み込まれて保持されている袋詰め品１を、押し込みプレート１３の第２段目の下降移動により外装箱２内に押し込む際に、保持プレート９、９を袋詰め品１から引き離す方向に移動させるタイミング（保持解除開始のタイミング）を設定する手段である。つまり、設定表示部３０を操作して所望のタイミング（時間）を設定すると、押し込みプレート１３の第２段目の下降の開始時点を基準にしてこの時点からその設定した時間（ｍｓｅｃ）の経過後に保持プレート９、９を袋詰め品１から引き離す方向に移動させることができる。
勿論、押し込みプレート１３の第２段目の下降の開始時点よりも設定した時間だけ前の時点から保持プレート９、９を袋詰め品１から引き離す方向に移動させようにしてもよい。
【００３２】
速度設定手段は、タイミング設定手段により設定されたタイミングで保持プレート９、９を袋詰め品１から引き離す方向に移動させる後退速度を所望の速度（ｍ／ｓｅｃ）に設定する手段である。この速度は、設定表示部３０を操作して設定することができる。
【００３３】
因みに、この箱詰め装置は、
保持プレート９の保持解除の開始のタイミング    ：１００ｍｓｅｃ
保持プレート９の後退速度                      ：１５０ｍｍ／ｓｅｃ
保持プレート９の後退加速度                    ：１．６ｍ／ｓｅｃ2 
押し込みプレート１３の第２段目の押し込み速度  ：１０００ｍｍ／ｓｅｃ
押し込みプレート１３の第２段目の押し込み加速度：８ｍ／ｓｅｃ2 
で設定してある。
なお、保持プレート９の後退加速度、押し込みプレート１３の第２段目の押し込み速度、及び押し込みプレート１３の第２段目の押し込み加速度は、設定表示部３０を操作して設定することができる。
【００３４】
サイド保持装置６０は、袋詰め品１をその整列の長さ方向と直交する幅方向の両側をサイドプレート３５とストッパープレート３４によって挟み込んで保持する装置である。ストッパープレート３４は、本体フレーム３７に固定されており、サイドプレート３５は、このサイド保持装置６０に設けられている第３のステッピングモータ６２によって駆動されて揺動する。
サイドプレート３５は、図８（ａ）の正面図に示すように、矩形の板状体であり、取付板８０を介して揺動軸８１に設けられている。揺動軸８１は、両端が回動自在に軸受８２、８２で支持されており、ベース盤８３に取り付けられている。このベース盤８３の上面には、サイドプレート３５を揺動させるための第３のステッピングモータ６２（揺動駆動部）を設けてある。この第３のステッピングモータ６２により回転駆動する回転軸には駆動プーリ８４を設けてあり、この駆動プーリ８４と揺動軸８１に設けられている従動プーリ８５には、タイミングベルト８６を掛けてある。
【００３５】
そして、図８（ｂ）に示すように、ベース盤８３にはサイドプレート３５の揺動位置の原点（第３の原点位置）を検出するための第３の原点位置センサ８７を設けてある。この第３の原点位置センサ８７は、揺動軸８１に固定して設けられている円形のスリット板８８に形成してあるスリット８８ａを検出してサイドプレート３５の揺動の第３の原点位置を検出することができる。サイドプレート３５の揺動の第３の原点位置は、図８（ｂ）に一点鎖線で示してあり、略水平となる位置である。そして、実線で示す垂直位置に揺動した状態でダンパー板７、７上に整列する５個の袋詰め品１をこのサイドプレート３５とストッパープレート３４の間に挟み込んで保持することができる。
このサイド保持装置６０は、図１１に示すように、本体フレーム３７に設けられている２本の取付け棒８９、８９に取り付けて固定してある。
【００３６】
上記のように構成されたサイド保持装置６０によると、図１３（ｃ）に示すように、整列コンベア５８上の取り出し位置にある５個の袋詰め品１が押し出しプレート１１により押し出されてダンパー板７、７上で整列すると、略水平位置にあるサイドプレート３５を９０°揺動させて略垂直状態にしてこれら５個の袋詰め品１を、サイドプレート３５とストッパープレート３４との間に挟み込むことができる。これによって、５個の各袋詰め品１の幅方向（押し出しプレート１１の移動方向）のずれを略真っ直ぐに揃えることができる。そして、この挟み込んだ状態で袋詰め品１の整列方向の両端を保持プレート９、９により挟み込むので、整列する袋詰め品１の塊の４つの各面を保持プレート９、９、サイドプレート３５、及びストッパープレート３４により挟み込んで保持することとなり、その結果、この５個の袋詰め品１の縁部（例えばヒートシール部）や角部が外装箱２のフラップ２ａや側壁の上縁に引っ掛かることがなく、袋詰め品１を外装箱２内に確実に挿入することができる。
【００３７】
次に、押し込み装置１０６を説明する。押し込み装置１０６は、図１４に示すように、保持プレート９、９、サイドプレート３５、及びストッパープレート３４により保持されている５個の袋詰め品１を、押し込みプレート１３を下降させることによって外装箱２内に押し込むことができるものである。
押し込み装置１０６は、図１１に示すように、タイミングベルト式のものである。このタイミングベルト１０７には、昇降テーブル１０９が結合しており、この昇降テーブル１０９はリニアレール１１０に案内されて昇降移動自在である。タイミングベルト１０７は、従動側タイミングプーリ１０８ａと第３のステッピングモータ６２の回転軸に設けられている駆動側タイミングプーリ１０８ｂに掛けてある。第３のステッピングモータ６２が正転、逆転駆動すると、昇降テーブル１０９がリニアレール１１０に沿って昇降移動して、この昇降テーブル１０９に伴って押し込みプレート１３が袋詰め品１を押し込む方向に沿って昇降移動する。押し込み装置１０６は、本体フレーム３７に設けてある。
【００３８】
また、この押し込み装置１０６は、コントローラ２７により駆動制御されて、押し込みプレート１３を第１段目の送りと第２段目の送りの２段階で下降させる構成となっている。このコントローラ２７は、予め記憶部２８に記憶されている所定のプログラムに従って押し込み装置１０６を駆動制御している。
押し込みプレート１３の第１段目の送りは、図１３（ｂ）に示すように、整列コンベア５８上の５個の袋詰め品１がダンパー板７、７上に搬送された後であって、この袋詰め品１が保持プレート９、９により両側から挟み込まれる前の段階で行われる。押し込みプレート１３の第１段目の送りは、上昇位置にある押し込みプレート１３が袋詰め品１をその上から所定の強さで押さえる第１段目の高さまで下降して停止するまでの送りである。
【００３９】
押し込みプレート１３の第２段目の送りは、図１４に示すように、押し込みプレート１３の第１段目の送りが終了し、整列する５個の袋詰め品１が保持プレート９、９、サイドプレート３５、及びストッパープレート３４により挟み込まれて保持された状態で、ダンパー板７、７が開放した後に行われる。押し込みプレート１３の第２段目の送りは、押し込みプレート１３が第１段目の高さからこれら整列する袋詰め品１をその上から押さえて外装箱２の底まで押し込む第２段目の高さまで下降して停止するまでの送りである。
【００４０】
次に、この箱詰め装置の電気回路を図４に示すブロック図を参照して説明する。箱詰め装置は、コントローラ（制御手段であるＣＰＵ）２７を備えており、このコントローラ２７は、記憶部２８に予め記憶されているプログラムに従って各種演算処理を行うと共に、保持プレート９、９を進退移動させるための第１及び第２のステッピングモータ６１ａ、６１ｂ、サイドプレート３５を揺動動作させるための第３のステッピングモータ６２、及び押し込みプレート１３を昇降させるための第４のステッピングモータ１１１等の各種駆動部を駆動することができるものである。
コントローラ２７と接続する設定表示部３０は、例えば保持プレート９、９の保持解除の開始のタイミング、保持プレート９、９の後退速度及び後退加速度、押し込みプレート１３の第２段目の押し込み速度及び押し込み加速度、並びに押し込みプレート１３の第１及び第２段目の下降高さを設定することができ、更に、各駆動部の動作タイミング及び動作量等を設定することができるものである。
【００４１】
また、コントローラ２７には、第１の原点位置センサ７０、第２の原点位置センサ７０、第３の原点位置センサ８７、第４の原点位置センサ１１２、第５の原点位置センサ４２、取り出し位置センサ３１が接続しており、更に、パルス発信器３２ａ、３２ｂ、３８、１１３、ドライバ３９ａ、３９ｂ、４０、１１４、第１乃至第４のステッピングモータ６１ａ、６１ｂ、６２、１１１、記憶部２８、及び図には示さないがこの箱詰め装置に設けられている例えば整列コンベア５８のステッピングモータ８ａ、８ｂ及び各種センサ等が接続している。
【００４２】
第１及び第２の原点位置センサ７０、７０は、第１及び第２の各拡縮装置１６、１６に設けられている保持プレート９、９が後退位置にある第１及び第２の各原点位置を検出するためのセンサであり、第１及び第２の各原点位置を基準にして対応する各保持プレート９、９を所定の移動長さだけ進退移動させることができる。
第３の原点位置センサ８７は、サイドプレート３５が水平な状態にある第３の原点位置を検出するためのものである。
【００４３】
第４の原点位置センサ１１２は、押し込みプレート１３の第４の原点位置（上昇位置にある状態）を検出するためのセンサであり、第４の原点位置を基準にして押し込みプレート１３を所定の移動長さだけ昇降移動させることができる。
【００４４】
第５の原点位置センサ４２は、図１２（ｂ）に示すように、押し出しプレート１１が整列コンベア５９の後方に後退している第５の原点位置にあるときにこの押し出しプレート１１を検出するためのものである。第５の原点位置にある押し出しプレート１１が検出されると、取り出し位置１９にあるフィン５のグループが保持している袋詰め品１を押し出して取り出すことができる。
【００４５】
取り出し位置センサ３１は、整列コンベア５８のフィン５の１つのグループに所定数の例えば５個の袋詰め品１が供給されて、そのフィン５のグループが袋詰め品１が取り出される取り出し位置１９の方向に搬送されたときに、そのフィン５のグループを検出して、図１２（ｂ）に示す取り出し位置１９に停止させるためのものである。
各パルス発信器３２ａ、３２ｂ、３８、１１３は、コントローラ２７により指示された数のパルスを発信するものであり、各ドライバ３９ａ、３９ｂ、４０、１１４は、この発信されたパルスに応じた回転角度だけ対応する各第１乃至第４のステッピングモータ６１ａ、６１ｂ、６２、１１１を回転駆動させるものである。
【００４６】
上記のように構成された箱詰め装置の保持機構部（拡縮装置１６、１６及びサイド保持装置６０）及び押し込み装置１０６の動作を図５及び図６に示すフローチャート、並びに図１及び図２を参照して説明する。図５及び図６のフローチャートに示す処理は、記憶部２８に予め記憶されているプログラムに従ってコントローラ２７が行う。まず、袋詰め品１が整列コンベア５８に供給されて、この供給された袋詰め品１を保持するフィン５のグループが図１２（ｂ）に示す取り出し位置１９に停止しているか否か、及び押し出しプレート１１が第５の原点位置に戻っているか否かを判定し（Ｓ１００、Ｓ１０２）、いずれもＹＥＳと判定したときに押し出しプレート１１を進退駆動させる（Ｓ１０４）。これにより、フィン５のグループに保持されている５個の袋詰め品１をダンパー板７、７上に押し出すことができる。そして、押し出しプレート１１による所定回数の押し出しが完了したか否かを判定する（Ｓ１０６）。
ここで、この実施形態では、図１３（ｃ）に示すように、ダンパー板７、７上に押し出された１列（５個）の袋詰め品１を１つの外装箱２に箱詰めすることとしているので、所定回数を１回として設定してある。ただし、ダンパー板７、７上に５個の袋詰め品１を２回押し出して２列（合計１０個）をなす袋詰め品１を保持プレート９、９により挟み込んで１つの外装箱２に箱詰めする場合は、所定回数を２回として設定する。この場合は、ダンパー板７、７上に５個の袋詰め品１が２回押し出されるまで待って、２回押し出された時にＹＥＳと判定する。
【００４７】
しかる後に、押し出しプレート１１が第５の原点位置に戻る方向に移動中であって所定の戻り位置にあるか否かを判定し（Ｓ１０８）、所定の戻り位置に移動しておりＹＥＳと判定したときは、第４のステッピングモータ１１１を駆動させて押し込みプレート１３を、図１３（ｂ）に示すように、第１段目の下降位置に下降させる（Ｓ１１０）。
ここで、図１３及び図１４に示す押し込みプレート１３及び保持プレート９、９等の動作を図１及び図２を参照して更に詳細に説明する。図１（ａ）は、図１３（ａ）と対応し、図１（ｂ）は、図１３（ｂ）と対応している。
次に、第３のステッピングモータ６２を駆動させて、図１（ｃ）に示すように、水平位置にあるサイドプレート３５を垂直位置に揺動させ、この状態で、第１及び第２のステッピングモータ６１ａ、６１ｂを駆動させて、図１（ｄ）に示すように、袋詰め品１を、その整列方向の両側から保持プレート９、９によって挟み込んで保持する（Ｓ１１０）。
【００４８】
このように、ダンパー板７、７上に整列する袋詰め品１に対して、まず、押し込みプレート１３の第１段目の送りを行って袋詰め品１を上から押えると共に、サイドプレート３５及びストッパープレート３４により両側から挟み込んで保持し、この状態で袋詰め品１を保持プレート９、９により挟み込んで保持するので、保持プレート９、９により挟み込んだときに、整列する袋詰め品１のうち特に中央部辺りに位置するものがせり上がることを押し込みプレート１３により規制することができるし、幅方向への飛び出しをサイドプレート３５及びストッパープレート３４により規制することができる。これにより、袋詰め品１を整列させた状態できちんと外装箱２内に挿入できるようにすることができる。
【００４９】
次に、図２（ａ）に示すように、外装箱２をダンパー板７、７の下方位置に上昇させて、ダンパー板７、７を開状態に駆動する（Ｓ１１２）。しかる後に、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、袋詰め品１の上部と当接する押し込みプレート１３の第２段目の送りを行って袋詰め品１を外装箱２の底に強制的に押し込むと共に、押し込みプレート１３の第２段目の送りが開始した時から１００ｍｓｅｃ経過した時に（所定のタイミングで）、所定の速度（１５０ｍｍ／ｓｅｃ）及び加速度（１．６ｍ／ｓｅｃ2 ）で保持プレート９、９を開方向に後退させる（Ｓ１１４）。これ以降のステップＳ１１６等の動作手順は、図１４（ｃ）及び図１５を参照して説明した通りであるので省略する。
【００５０】
このように、押し込みプレート１３の第１段目の送りを行った後に第２段目の送りによって保持プレート９、９により保持されている袋詰め品１を外装箱２内に挿入しているので、この押し込みプレート１３の第２段目の送りの開始時点を基準にして保持プレート９、９を適切なタイミングで開放することが可能であり、従って、押し込みプレート１３による衝撃を袋詰め品１に与えることなくこれら袋詰め品１を優しく箱詰めすることができる。
【００５１】
そして、設定表示部３０を操作することにより、保持プレート９、９により挟み込んで保持されている袋詰め品１を押し込みプレート１３により押し込む際の、保持プレート９、９を開方向に後退移動させるタイミングを所望の適切なタイミングに設定を変更することができるので、袋詰め品１に傷を付けずに外装箱２内に確実に挿入できるようにすることができる。。
つまり、図３に示すように、押し込みプレート１３の第２段目の送りの開始時点から保持プレート９、９の開放の開始のタイミングが早過ぎると、袋詰め品１が外側に広がり押し込みプレート１３と案内部３６との間に挟まれた状態となり、袋詰め品１を外装箱２内に挿入することができないという不具合が生じるし、そのタイミングが遅過ぎると、袋詰め品１と保持プレート９、９との摩擦力により袋詰め品１に傷を付けたり破損させるという不具合が生じるが、このような不具合を解消することができる。
【００５２】
また、保持プレート９、９を上記所定のタイミングで袋詰め品１から引き離す方向に移動させる際に、保持プレート９、９を予め設定されている適切な後退速度（１５０ｍｍ／ｓｅｃ）、及び後退加速度（１．６ｍ／ｓｅｃ2 ）で移動させることができ、更に、押し込みプレート１３を予め設定されている第２段目の適切な押し込み速度（１０００ｍｍ／ｓｅｃ）、及び押し込みプレート１３の第２段目の適切な押し込み加速度（８ｍ／ｓｅｃ2 ）で移動させることができる。これにより、保持プレート９、９を袋詰め品１から引き離す適切なタイミングの設定との調和によって、袋詰め品１に傷を付けたり破損させることなく、綺麗に整列した状態で外装箱２に詰めることができる。
これら保持プレート９、９の後退速度、及び後退加速度、並びに、押し込みプレート１３の第２段目の押し込み速度、及び押し込み加速度は、設定表示部３０を操作して設定することができるので、形状や性状等が異なる袋詰め品１でもそれに応じた適切な値を設定することができ、これによって、それら袋詰め品１を綺麗に整列した状態で外装箱２に詰めることができる。
【００５３】
ただし、上記実施形態では、図１２及び図１３に示すように、袋詰め品１を１列に５個並べたが、５個以外の他の所定の複数個とすることができる。そして、袋詰め品１を１列にして外装箱２に収納したが、２以上の所定の列とすることができる。また、１列に５個並べて１段詰めとしたが複数段とすることができる。なお、このように袋詰め品１の１列の個数、列数、及び段数を変更する場合は、押し出しプレート１１の形状、保持プレート９と９の間隔、押し込みプレート１３の昇降ストローク、及びそれらの動作タイミング等を必要に応じて変更することとする。
【００５４】
そして、上記実施形態では、図１２に示すように、袋詰め品１を１個ずつ導入コンベア４より整列コンベア５８に供給して、整列コンベア５８上に袋詰め品１を１列で５個整列する構成としたが、図には示さないが、袋詰め品１を例えば２個以上の所定個数ずつ横１列に並べた状態で導入コンベア４より整列コンベア５８に供給して、袋詰め品１を２個以上の所定個数ずつフィン５どうしのギャップ部６に夫々投入し、２以上の所定の列に整列させる構成としてもよい。その場合、押し出しプレート１１及び保持プレート９、９の形状、及びそれらの動作タイミング等を必要に応じて変更することとする。
【００５５】
また、上記実施形態では、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、まず、押し込みプレート１３の第１段目の送りを行い、しかる後にサイドプレート３５を垂直位置に揺動させて袋詰め品１を押さえたが、これに代えて、まず、サイドプレート３５を垂直位置に揺動させて袋詰め品１を押さえ、しかる後に押し込みプレート１３の第１段目の送りを行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る箱詰め装置に設けられている保持プレートの拡縮装置、サイド保持装置、及び押し込み装置の動作手順を示す図であり、（ａ）は袋詰め品がダンパー板上に押し出された状態を示す正面図及び側面図、（ｂ）は押し込みプレートが第１段目の下降を行った状態を示す正面図及び側面図、（ｃ）はサイドプレートが保持状態に移動している正面図及び側面図、（ｄ）は保持プレートが袋詰め品を挟み込んだ状態を示す正面図及び側面図である。
【図２】同実施形態の保持プレートの拡縮装置、サイド保持装置、及び押し込み装置の動作手順を示す図であり、（ａ）はダンパー板が開いた状態を示す正面図及び側面図、（ｂ）は保持プレートが開き押し込みプレートが第２段目の下降を行っている状態を示す正面図及び側面図、（ｃ）は保持プレートが開き押し込みプレートが第２段目の下降を終了した状態を示す正面図及び側面図である。
【図３】同実施形態の保持プレートの開くタイミングが早過ぎたために袋詰め品が案内部に引っ掛かっている状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】同実施形態に係る箱詰め装置の電気回路を示すブロック図である。
【図５】同実施形態に係る拡縮装置、サイド保持装置、及び押し込み装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図６】同実施形態に係る拡縮装置、サイド保持装置、及び押し込み装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図７】同実施形態の保持プレートの拡縮装置を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】同実施形態のサイド保持装置を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】同実施形態に係る箱詰め装置の平面図である。
【図１０】同実施形態に係る箱詰め装置の正面図である。
【図１１】同実施形態に係る箱詰め装置の側面図である。
【図１２】同実施形態に係る箱詰め装置による箱詰め手順を示す図であり、（ａ）は袋詰め品を整列コンベア上に供給する状態を示す斜視図、（ｂ）は袋詰め品が整列コンベア上に整列した状態を示す斜視図、（ｃ）は押し出しプレートが袋詰め品を押し出した状態を示す斜視図である。
【図１３】同実施形態に係る箱詰め装置による箱詰め手順を示す図であり、（ａ）は押し出しプレートが整列コンベアの手前で停止している状態を示す斜視図、（ｂ）は押し出しプレートが第５の原点位置に戻った状態を示す斜視図、（ｃ）は袋詰め品が保持プレートとサイドプレートによって挟み込まれた状態を示す斜視図である。
【図１４】同実施形態に係る箱詰め装置による箱詰め手順を示す図であり、（ａ）は外装箱が上昇しダンパー板が開いた状態を示す斜視図、（ｂ）は押し込みプレートが下降し保持プレートが開いた状態を示す斜視図、（ｃ）は袋詰め品が外装箱内に押し込まれた状態を示す斜視図である。
【図１５】同実施形態に係る箱詰め装置による箱詰め手順を示しダンパー板が閉じる方向に移動する状態を示す図である。
【図１６】従来の箱詰め装置による箱詰め手順を示す図であり、（ａ）は袋詰め品が整列コンベア上に整列した状態を示す斜視図、（ｂ）は押し出しプレートが袋詰め品を押し出した状態を示す斜視図である。
【図１７】同従来の箱詰め装置による箱詰め手順を示す図であり、（ａ）は外装箱が袋詰め品を覆う状態を示す斜視図、（ｂ）は袋詰め品が収納された外装箱を保持プレートから引き離す状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  袋詰め品
２  外装箱
９  保持プレート（正背面保持部）
１３  押し込みプレート
１６  保持プレートの拡縮装置
２７  コントローラ
３０  設定表示部
３４  ストッパープレート（側面保持部）
３５  サイドプレート（側面保持部）
５８  整列コンベア
６０  サイド保持装置
６１ａ、６１ｂ  ステッピングモータ（駆動部）
６２  ステッピングモータ
１０６  押し込み装置
１１１  ステッピングモータ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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