(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
整列状態で待機する複数の被収納物を、複数個ずつ収納ケースに収納するための自動収納装置であって、
上記待機時の向きのままで収納ケースに収納される１又は２以上の被収納物を下面側に把持する第１支持板を備える固定側把持部と、
上記固定側把持部に把持された被収納物に対して並べ替えを行う１又は２以上の被収納物を下面側に把持する第２支持板と、該第２支持板が下端に取り付けられた振り子アームと、該振り子アームの上端を回転自在に支持する旋回アームとを備える可動側把持部と、
上記旋回アームの上記振り子アームとは反対側に連結された出力軸を備え、上記可動側把持部を上記固定側把持部に対して移動させる、回転アクチュエータと、
上記固定側把持部の第１支持板に固定され、前記回転アクチュエータにより固定側把持部に対して可動側把持部を移動させている途中で可動側把持部を固定側把持部から離れるように案内する湾曲ガイドレールと
を備え、
上記回転アクチュエータにより上記旋回アームを旋回させて上記可動側把持部の上記第２支持板を上記固定側把持部の上記第１支持板に対して移動させ、かつ、上記旋回アームの回動中に上記湾曲ガイドにより案内された上記振り子アームが回動して上記第２支持板が上記第１支持板から離れることを特徴とする自動収納装置。
【請求項２】
上記固定側把持部は、上記第１支持板の下面に取り付けられた被収納物を吸着する吸着パッドを備え、
上記可動側把持部は、上記第２支持板の下面に取り付けられた被収納物を吸着する吸着パッドを備えることを特徴とする請求項１に記載の自動収納装置。
【請求項３】
上記被搬送物は、容器状包装体を複数個まとめてシュリンク包装してなるマルチパックであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動収納装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動収納装置に関し、特に、プリン、ヨーグルト、アイスクリーム等を充填した容器状包装体を複数個まとめてシュリンク包装したパック状包装体（マルチパック）を収納ケースに収納するのに適した自動収納装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、プリン、ヨーグルト、アイスクリーム等の液状、ゲル状あるいは粉状の食品等を充填した容器状包装体を、２個から６個程度まとめてシュリンク包装したパック状包装体（マルチパック）として取り扱うことが多い。また、市場への出荷時には、このマルチパックを複数個ずつ１個の収納ケースに収納することが行われている。この収納ケースは、積み重ねた状態で容易に貯蔵、運搬可能とすること、収納ケース毎の販売単価を統一すること等の取り扱いや管理上の理由から、形状、寸法等の規格を統一するのが一般的である。
【０００３】
上記マルチパックには、２個の容器状包装体をまとめたもの、３個の容器状包装体を１列にまとめたもの、６個の容器状包装体を３個ずつ１列としたものを２列にまとめたもの等がある。また、収納ケースに収容される前のマルチパックは、向きないしは姿勢を統一させた整列状態でコンベア等の搬送手段上に待機している。
【０００４】
しかし、上記異なる種類のマルチパックを１種類の収納ケースに最大数量収納しようとした場合、すべての種類のマルチパックについて、マルチパックの向きを変えずに収納することはできず、特定の種類のマルチパックを収納する場合には、収納されるマルチパックのうち少なくとも１個のマルチパックの向きを収納前とは異ならせるために、他のマルチパックに対して並べ替えを行う必要が生じる。
【０００５】
例えば、図８に示すように短辺方向に４個、長辺方向に５個で、合計２０個の容器状包装体１を収納可能な収納ケース２の場合、図９に示すように、２個の容器状包装体１をまとめたマルチパック３Ａであれば、縦方向（図において上下方向）に２列、横方向（図において左右方向）に５列で合計１０個収納することができる。この場合、マルチパック３Ａはすべて同じ向きに配置されるため、並べ替えを行う必要はない。
【０００６】
しかし、図１０に示すように、３個の容器状包装体１を１列にまとめたマルチパック３Ｂの場合、長手方向が縦方向を向くように配置したマルチパック３Ｂを横方向に５列配置し、１個のマルチパック３Ｂを長手方向が横方向を向くように配置する必要がある。よって、この場合には、収納ケース２に収容される前は長手方向が縦方向を向くように配置されていたマルチパック３Ｂのうち、例えば、先頭のマルチパック３Ｂを矢印Ａで示すように他のマルチパック３Ｂに対して並べ替えることが必要となる。この場合、収納ケース２の図において右上隅に容器状包装体１の２個分に相当する空間が余る。
【０００７】
また、図１１に示すように、６個の容器状包装体を３個ずつ１列としたものを２列まとめたマルチパック３Ｃの場合、長手方向が縦方向を向くように配置したマルチパック３Ｃを横方向に２個配置し、１個のマルチパック３Ｃを長手方向が横方向を向くように配置する必要がある。この場合も、矢印Ａで示すように、１個のマルチパック３Ｃを並べ替える必要である。
【０００８】
上記マルチパックの並べ替えを手作業やコンベア上での方向転換により行うのでは、収納作業の全自動化を達成することは困難となる。これに対して、実開平２−１４１３０３号公報には、マルチパックを吸着する吸着ヘッドを９０度旋回させる旋回機構と、この旋回機構を前進及び後退させる前後移動機構とを備えた自動収納装置が開示されている。
【０００９】
この収納装置では、並べ替えを行うマルチパックと並べ替えを行わない他のマルチパックの干渉を防止するために、まず、前後移動機構により旋回機構を前進させて並べ替えを行うマルチパックを他のマルチパックから離した後、旋回機構を作動させる。そして、旋回機構が所定位置まで旋回した後、上記前後移動機構により旋回機構を後退させて並べ替えたマルチパックを他のマルチパックに近付ける。また、並べ替えの完了後に旋回機構を初期位置に戻す場合にも、まず、前後移動機構により旋回機構を前進させてマルチパックから離した後、旋回機構を旋回させ、最後に前後移動機構により旋回機構を後退させる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記実開平２−１４１３０３号公報に記載の自動収納装置は、旋回機構と前後移動機構という２つの機構が必要であるため、機構が複雑で大形であり、広い設置面積を必要とする。また、この自動収納装置では、マルチパックを並べ替えるためには、前後移動と旋回移動という２段階の動作を行う必要があるため、１回の並べ替え作業に要する時間が長く、収納作業の効率が良好でない。
【００１１】
本発明は、かかる従来の自動収納装置における問題を解決するためになされたものであり、簡易かつ小型で、マルチパック等の被収納物の並べ変えを迅速に行うことができる自動収納装置を提供することを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、整列状態で待機する複数の被収納物を、複数個ずつ収納ケースに収納するための自動収納装置であって、上記待機時の向きのままで収納ケースに収納される１又は２以上の被収納物を下面側に把持する第１支持板を備える固定側把持部と、上記固定側把持部に把持された被収納物に対して並べ替えを行う１又は２以上の被収納物を下面側に把持する第２支持板と、該第２支持板が下端に取り付けられた振り子アームと、該振り子アームの上端を回転自在に支持する旋回アームとを備える可動側把持部と、上記旋回アームの上記振り子アームとは反対側に連結された出力軸を備え、上記可動側把持部を上記固定側把持部に対して移動させる、回転アクチュエータと、上記固定側把持部の第１支持板に固定され、前記回転アクチュエータにより固定側把持部に対して可動側把持部を移動させている途中で可動側把持部を固定側把持部から離れるように案内する湾曲ガイドレールとを備え、上記回転アクチュエータにより上記旋回アームを旋回させて上記可動側把持部の上記第２支持板を上記固定側把持部の上記第１支持板に対して移動させ、かつ、上記旋回アームの回動中に上記湾曲ガイドにより案内された上記振り子アームが回動して上記第２支持板が上記第１支持板から離れることを特徴とする自動収納装置を提供する。
【００１３】
上記構成とした本発明の自動収納装置では、駆動機構としての回転アクチュエータにより固定側把持部に対して可動側把持部を移動させている途中では、案内機構としての湾曲ガイドレールにより案内された可動側把持部は固定側把持部から離れるため、一つの動作で可動側把持部を固定側把持部と干渉することなく移動させて被搬送物の並べ替えを行うことができる。よって、１回の並べ替えに要する時間を短縮し、効率良く収納ケースに被搬送物を収納することができる。
【００１４】
また、本発明の自動収納装置は、駆動機構としての回転アクチュエータと案内機構としての湾曲ガイドレールとからなる簡単な機構により並べ替えを行うことができるため、装置の簡易化及び小形化を図ることができ、特に、設置に必要な面積を低減することができる。
【００１６】
上記被搬送物は、例えば、容器状包装体を複数個まとめてシュリンク包装してなるマルチパックである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１及び図２に示す本発明に係る自動収納装置９は、マルチパック１０を収納ケース１１に自動的に収納する装置である。
本実施形態におけるマルチパック１０は、ヨーグルトを充填した６個の円錐台形のプラスチック容器１２（本発明の容器状包装体である。）を３個ずつ１列としたものを２列まとめてシュリンク包装したパック状包装体である。また、収納ケース１１は、図３に示すように、プラスチック容器１２を短辺方向に４個、長辺方向に５個の合計２０個を収納可能である。
【００１８】
収納ケース１１に収納する前のマルチパック１０は、矢印Ｘ１で示す方向にマルチパック１０を搬送するコンベア等からなるマルチパック搬送手段１５（図１に図示する。）上に一列に並べられている。各マルチパック１０は、長手方向が上記矢印Ｘ１で示す搬送方向と図２において直交する方向を向くように配置されている。
一方、マルチパック１０が収納される前の収納ケース１１は、図１に示すように、上記矢印Ｘ１で示すマルチパック１０の搬送方向と短辺が一致するように収納ケース搬送手段１６上に配置されている。
【００１９】
図１において、２０は矢印Ｘ１，Ｘ２で示す前進後退移動及び矢印Ｙ１，Ｙ２で示す上下移動を行うピックアップ装置である。
ピックアップ装置２０の下端部には、並べ替えを行わないマルチパック１０を把持する固定側把持部２１と、固定側把持部２１に把持されたマルチパック１０に対して並べ替えを行うマルチパック１０を把持する可動側把持部２２とが設けられている。
【００２０】
上記固定側把持部２１は、台座２４及び支持部材２５を介して、ピックアップ装置２０に吊り下げ固定された第１支持板２７を備えている。この第１支持板２７の下面には、上記矢印Ｘ１，Ｘ２で示すピックアップ装置２０の進行方向に４個、この進行方向と直交する方向に３個で合計１２個の吸着パッド２９が一定ピッチで設けられている。これら第１支持板２７の１２個の吸着パッド２９は、図示しない吸引手段に接続されており、並べ変えを必要としない２個のマルチパック１０の合計１２個のプラスチック容器１２の蓋１２ａをマルチパック１０のシュリンクフィルム３１を介して吸着する。
【００２１】
上記台座２４の下面には、電動モータ（図示せず。）を含み本発明の駆動機構を構成する回転アクチュエータ３３が取り付けられている。この回転アクチュエータ３３の出力軸３３ａには、上記可動側把持部２２が連結されている。
【００２２】
可動側把持部２２は水平方向に延びる旋回アーム３５を備えており、この旋回アーム３５の基端側が上記回転アクチュエータ３３の出力軸３３ａに固定されている。一方、旋回アーム３５の先端側には、下方に延びる振り子アーム３６の上端がヒンジ３７を介して接続されており、振り子アーム３６は図１において矢印Ｂ１，Ｂ２で示すように、ヒンジ３７を支点として回動自在である。
【００２３】
また、振り子アーム３６の下端には、第２支持板３８が固定されている。この第２支持板３８の下面には、上記矢印Ｘ１，Ｘ２で示すピックアップ装置２０の進行方向に２個、この進行方向と直交する方向に３個で合計６個の吸着パッド２９が等ピッチで設けられている。これら１２個の吸着パッド２９は、上記固定側把持部２１の吸着パッド２９と同様に、図示しない吸引手段に接続されており、並べ変えを行う１個のマルチパック１０の６個のプラスチック容器１２の蓋１２ａをマルチパック１０のシュリンクフィルム３１を介して吸着する。
【００２４】
さらに、上記振り子アーム３６のヒンジ３７近傍には、フック部材４０が固定されている。
【００２５】
上記第１支持板２７の図１及び図２において左側の上面には、Ｌ字状の第１固定部材４１の基端側が固定されている。第１固定部材４１の先端は、第１支持板２７の図２において左方の外側へ突出している。また、第１支持板２７の図１において奥側（図２において上方側）には、同じくＬ字状の第２固定部材４２の基端側が固定されている。この第２固定部材４２の先端は、第１支持板２７の図２において上方の外側へ突出している。
【００２６】
第１支持板２７の外側には、図２において第２支持板２７の左方から上方にかけて丸棒材を湾曲させた湾曲ガイドレール４５が設けられている。この湾曲ガイドレール４５の両端部はそれぞれ上記第１支持板２７の外側に突出した第１及び第２固定部材４１，４２の先端に固定されている。
【００２７】
図４（Ａ）に示すように、湾曲ガイドレール４５は、湾曲部４５ａの両端に直線状部４５ｂ，４５ｃを備えている。また、図４（Ｂ）に示すように、湾曲ガイドレール４５の直線状部４５ｂ，４５ｃは水平であるが、湾曲部４５ａは直線状部４５ｂ，４５ｃとの接続部分から中央部へ向けて下向きに傾斜している。
【００２８】
上記構成とした本実施形態の自動搬送装置では、ピックアップ装置２０に吊り下げられた部分の可動部は、旋回アーム３５及び振り子アーム３６のみであり、駆動機構として１個の回転アクチュエータ３３を備えるだけである。この点で本実施形態の自動搬送装置は、機構が簡易であるため小形化を図ることができ、設置面積を縮小することができる。
【００２９】
次に、上記自動収納装置の動作について説明する。
図１及び図２に示すように可動側把持部２２が初期位置にあるときには、第２支持板３８は第１支持板２７の図において左側に位置している。
この状態で、まず、ピックアップ装置２０が矢印Ｘ２で示す方向に水平移動し、マルチパック搬送手段１５上に整列状態で待機するマルチパック１０の上方に移動する。次に、ピックアップ装置２０が矢印Ｙ２で示すように降下し、第１支持板２７の１２個の吸着パッド２９及び第２支持板３８の６個の吸着パッド２９が３個のマルチパック１０のプラスチック容器１２の蓋１２に当接する。さらに、上記図示しない吸引手段を作動させて各吸着パッド２９により各マルチパック１０のプラスチック容器１２を吸引して把持する。
【００３０】
次に、ピックアップ装置２０は、矢印Ｙ１で示すように上昇した後、矢印Ｘ１で示すように、収納ケース搬送手段１６上で待機する収納ケース１１に向けて水平移動する。
ピックアップ装置２０は、図１に示すように、マルチパック搬送手段１５から収納ケース搬送手段１６へ移動途中の位置でマルチパック１０の並べ替え動作を行う。
【００３１】
図１に示すように、初期位置では第２支持部材３８は第１支持部材２７の左側に位置している。この状態で回転アクチュエータ３３が作動し、出力軸３３ａが図２において矢印Ｃ１で示すように時計回りに回転する。これに伴って旋回アーム３５が出力軸３３ａを支点として矢印Ｃ１で示すように時計回りに旋回する。
【００３２】
フック部材４０は湾曲ガイドレール４５に当接しており、旋回アーム３５の旋回開始と同時に振り子アーム３６が矢印Ｂ１で示すように外向きに回動する。その結果、第２支持板３８に把持されたマルチパック１０が第１支持板２７に把持されたマルチパックから離れ、かつ第１支持板２７側に傾斜した状態となる。
【００３３】
旋回開始により、振り子アーム３６が湾曲部４５ａに到達した状態を図５及び図６に示している。このように可動側把持部２２に把持されたマルチパック１０は、固定側把持部２１に把持されたマルチパック１０と接触することなく旋回が進行する。
【００３４】
旋回アーム３５はさらに回動し、図７に示すように初期位置から時計回りに９０度回転した並べ変え位置まで移動する。このとき振り子アーム３６は矢印Ｂ２で示す方向に回動して鉛直方向に立った姿勢に復帰する。すなわち本実施形態の自動収納装置では回転アクチュエータ３３に旋回アーム３５を１回旋回させるだけで可動側把持部２２に把持されたマルチパック１０を固定側把持部２１に把持されたマルチパック１０に対して並べ替えることができる。
【００３５】
マルチパック１０の並べ替えが終了した後、ピックアップ装置２０は再度矢印Ｘ１方向に移動する。収納ケース搬送手段１６の上方に到達したピックアップ装置２０は矢印Ｙ２で示すように収納ケース１１に向けて降下する。第１及び第２支持板２７，２８に把持された３個のマルチパック１０が収納ケース１１の底部１１ａまで到達すると、図示しない吸引手段が停止し、吸着パッド２９が各マルチパック１０のプラスチック容器１２の蓋１２ａから離れ、マルチパック１０の収納が完了する。
【００３６】
収納ケース１１にマルチパック１０を収納した後、ピックアップ装置２０は矢印Ｙ１で示す方向に上昇し、さらに、矢印Ｘ２で示す方向に水平移動してマルチパック搬送手段１５側に戻る。ピックアップ装置２０がマルチパック搬送手段１５の上方に到達する前に回転アクチュエータ３３が作動し、出力軸３３ａが矢印Ｃ２方向に回動して可動側把持部２２を初期位置に戻す。この際、上記マルチパック１０の並べ替え時と同様に、湾曲ガイドレール４５の湾曲部４５ａでは振り子アーム３６に固定されたフック部材４０が湾曲ガイドレール４５に当接し、振り子アーム３６は矢印Ｂ１で示すように外向きに回動し、第２支持板３８は第１支持板２７から離れる。
以下同様の動作が繰り返され、マルチパック搬送手段上のマルチパック１０は６個ずつ収納ケース１１に収納されていく。
【００３７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
まず、本発明の自動収納装置により収納ケースに収納される被収納物は、マルチパック等のパック状包装体に限定されず、飲料等を充填して細口瓶（１本の包装体）を２本以上、１列または２列以上整列状態で束ねたものであってもよい。
また、上記実施形態では、固定側把持部により２個のマルチパックを把持し、可動側把持部により１個のマルチパックを把持しているが、固定側把持部及び可動側把持部の把持する被収納物の個数はこれに限定されず、１又は２以上の被搬送物を把持する構造とすればよい。
さらに、容器の形状は、円形に限定されず、立方体、直方体、円筒等の形状であってもよい。さらに、充填容器内に充填するものは、プリン、ヨーグルト、アイスクリーム等の液体状、ゲル状の食品等の他、粉状の食品等であってもよい。
さらにまた、上記実施形態では収納ケースに４個×５個が収納可能な場合について説明したが、本発明はこれに限定されず５個×５個、４個×６個、６個×６個、３個×６個等、種々の収納ケースの変形に対応可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の自動収納装置では、並べ替えを行わない被搬送物を把持する固定側把持部に対して、並べ替えを行う被搬送物を把持する可動側把持部を駆動機構により移動させている途中で、可動側把持部を固定側把持部から離れるように案内する案内機構を設けているため、一つの動作で可動側把持部を固定側把持部と干渉することなく移動させて被搬送物の並べ替えを行うことができる。よって、１回の並べ替えに要する時間を短縮して迅速に並べ替えを行うことができ、収納ケースに被搬送物を効率良く収納することができる。
【００３９】
また、本発明の自動収納装置は、駆動機構と案内機構とからなる簡単な機構により並べ替えを行うことができるため、装置の簡易化及び小形化を図ることができ、特に、設置に必要な面積を縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係る自動収納装置を示す側面図である。
【図２】  本発明の実施形態に係る自動収納装置を示す平面図である。
【図３】  収納ケースを示す平面図である。
【図４】  （Ａ）は湾曲ガイドを示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印IVでの矢視図である。
【図５】  並べ替え動作を説明するための自動収納装置の平面図である。
【図６】  並べ替え動作を説明するための自動収納装置の側面図である。
【図７】  並べ替え動作を説明するための自動収納装置の平面図である。
【図８】  収納ケースの一例を示す平面図である。
【図９】  ２個の容器状包装体をまとめたマルチパックを収納ケースに収納する作業を説明するための概略図である。
【図１０】  ３個の容器状包装体をまとめたマルチパックを収納ケースに収納する作業を説明するための概略図である。
【図１１】  ６個の容器状包装体をまとめたマルチパックを収納ケースに収納する作業を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１０  マルチパック（被搬送物）
１１  収納ケース
１２  プラスチック容器
２１  固定側把持部
２２  可動側把持部
２７  第１支持板
２９  吸着パッド
３３  回転アクチュエータ（駆動機構）
３５  旋回アーム
３６  振り子アーム
３８  第２支持板
４５  湾曲ガイドレール（案内機構）
【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】
0003752373.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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