5753643 段ボール箱詰めシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5753643

(24)【登録日】2015年5月29日

(45)【発行日】2015年7月22日

(54)【発明の名称】段ボール箱詰めシステム

(51)【国際特許分類】

   B65B 35/24 20060101AFI20150702BHJP

   B65B 35/18 20060101ALI20150702BHJP

   B65G 47/31 20060101ALI20150702BHJP

   B65G 47/68 20060101ALI20150702BHJP

【ＦＩ】

   B65B35/24

   B65B35/18

   B65G47/31 F

   B65G47/68 C

【請求項の数】3

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2010-97449(P2010-97449)

(22)【出願日】2010年4月20日

(65)【公開番号】特開2011-225251(P2011-225251A)

(43)【公開日】2011年11月10日

【審査請求日】2013年4月12日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 博覧会名：２００９日本国際包装機械展（ジャパンパック２００９） 主催者名：社団法人 日本包装機械工業会 開催日：平成２１年１０月２０日（火）〜２３日（金）

(73)【特許権者】

【識別番号】000148162

【氏名又は名称】株式会社川島製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100108567

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 雅夫

(72)【発明者】

【氏名】山本 博久

(72)【発明者】

【氏名】小川原 智弘

【審査官】 家城 雅美

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−２６３１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−１３９２３１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−０３６４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０６８９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２１８１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１８０８１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｂ３５／００−３５／５８

Ｂ６５Ｂ ５／００− ５／１２

Ｂ６５Ｇ４７／３１

Ｂ６５Ｇ４７／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

袋包装体を製造し、製造した前記袋包装体を下端から排出する縦型袋包装機、
前記縦型袋包装機から排出された前記袋包装体を搬送するとともに、搬送中の前記袋包装体の向きを変換する方向変換装置と当該方向変換装置の後流側に前記袋包装体の列を複数の列に振り分ける振分け装置とが配設されている搬送コンベヤ、
前記搬送コンベヤに接続されており且つ前記搬送コンベヤで搬送されてきた前記袋包装体を集合するとともに集合された袋包装体群を袋包装体投入部に搬送する集合搬送装置、 製函された段ボール箱を前記袋包装体投入部の直下に配置された投入部に搬送する箱搬送装置、及び
前記袋包装体投入部に搬送された前記袋包装体群を前記袋包装体投入部から直下に下降させて前記投入部に搬送されている前記段ボール箱に上方より投入して箱詰めする投入装置を備えており、
前記搬送コンベヤは、前記縦型袋包装機から排出された前記袋包装体を前記集合搬送装置にまで上昇させながら搬送する上り傾斜搬送コンベヤであり、
前記方向変換装置は、前記上り傾斜搬送コンベヤの上方に配設されており、前記袋包装体を吸着可能であって前記上り傾斜搬送コンベヤによる前記袋包装体の搬送とタイミングを合わせて移動し且つその軸線の回りに回動可能な吸着ユニットを備えており、前記吸着ユニットで吸着した前記袋包装体を前記上り傾斜搬送コンベヤによる前記搬送とタイミングを合わせて移動させつつ回動することにより前記袋包装体の方向変換を行い、
前記振分け装置は、前記方向変換装置の後流側で且つ前記集合搬送装置の上流側において前記上り傾斜搬送コンベヤの最後部として配設されており、前記振分け装置は、前記袋包装体を搬送しながら前記上り傾斜搬送コンベヤの搬送方向に対して横に交差する方向に移動することで前記袋包装体を左右に振り分けており、
前記集合搬送装置は、昇り切った前記上り傾斜搬送コンベヤの後流に水平状態に接続されており、
前記縦型袋包装機、前記上り傾斜搬送コンベヤ、前記集合搬送装置、前記箱搬送装置の前記投入部及び前記投入装置は平面レイアウトで見て一つの直線状のラインに配置されている
ことを特徴とする段ボール箱詰めシステム。

【請求項2】

前記縦型袋包装機は、背貼りシール部によって成形された筒状包装材に製品を充填しエンドシール部によって前記袋包装体を製造して排出する縦型製袋充填包装機であることを特徴とする請求項１に記載の段ボール箱詰めシステム。

【請求項3】

前記上り傾斜搬送コンベヤに沿って、前記袋包装体の重量を計測するウェイトチェッカ及び前記袋包装体の高さを計測する高さ計測機が配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の段ボール箱詰めシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ピロー包装体のような不定形で軟弱な複数の袋包装体を、搬送しつつ方向変換をし、集合させて包装内容物に損傷を与えることなく段ボール箱に箱詰めする段ボール箱詰めシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、縦型製袋充填包装機或いは横型製袋充填包装機では、ウェブ状の包装材を曲成して縦ヒートシールを施して筒状包装材に成形し、筒状包装材の中に包装物を投入・充填して横ヒートシールを施してピロー包装体のような袋包装体が連続して製造される。連続して製造される袋包装体は、その後、搬送装置で搬送されながら所定の数にグループ化され、段ボール箱に箱詰めされて出荷される。

【0003】

段ボール箱内での集積効率を向上させるため、本出願人は、既に、所定間隔で搬送される袋包装品をずれ重ね状態にダンボール箱へ高速に積め込むことを可能にする袋包装品のダンボール箱への箱詰め方法を提案している（特許文献１）。この箱詰め方法によれば、袋包装品をシャトル式ベルトコンベアにより所定間隔で搬送しかつ一個落下するごとにコンベア下流端を段階的に伸縮していくようにして、停止中の横送り用ベルトコンベア上へ落下させ、該所要数の袋包装品を該横送り用ベルトコンベアと横送りガイドとで各袋包装品の落下前方側が持ち上がった状態にかつ袋間隔が近接した状態になるように受承し、横送り用ベルトコンベアを駆動して横送り爪で袋包装品Ｆを波形マルチトレイ上へ送り渡してコンベアを駆動停止し、波形マルチトレイ上の全ての袋包装品Ｆを個別に所要数のバキュームパッドＰで吸引把持した後、バキュームパッドの間隔を狭めて袋包装品が次々にずれ重なるようにしてダンボール箱内へ箱詰めしている。

【0004】

また、箱詰め処理ラインを複数列にする、或いは段ボールシートの収容枚数を増加するため収容部の占有スペースを広くしても装置全体の占有スペースをコンパクトにして省スペース化を図ることができる製函・箱詰め装置が提案されている（特許文献２）。この製函・箱詰め装置によれば、包装済み商品を箱詰め待機位置まで搬送する搬送手段と、箱詰め待機位置の商品を吸引保持して箱詰め位置まで移送する吸引移送手段とからなる箱詰め装置部と、収容部に収容された段ボールシートを一枚ずつ取り出して組み立て、底面をテーピングして製函する製函手段と、製函された段ボール箱を箱詰め位置まで搬送する段ボール箱搬送手段とからなる製函装置部とで構成された製函・箱詰め装置であって、搬送手段を複数並列に設置するとともに、当該複数設置によって複数形成される各商品搬送経路の箱詰め待機位置に段ボール箱搬送経路の箱詰め位置が上下に対応するように、段ボール箱搬送手段によって形成される段ボール箱搬送経路を複数の各商品搬送経路の下方にそれぞれ対応させて分路し、当該分路の分岐部に段ボール箱の各分路への搬送を仕分ける仕分け手段を設けている。箱詰め装置部を複数並列に設置しても当該複数設置によって複数形成される各商品搬送経路の下方には、各段ボール箱搬送経路が該商品搬送経路と平行に設置されており、各段ボール箱搬送手段によって形成される各段ボール箱搬送経路には、一台の製函手段から、仕分け手段を介して段ボール箱を間断なく供給することで、装置全体の省スペース化と製函装置の稼働率を高めることを図っている。

【0005】

従来の段ボール箱詰めシステムの一例が図１５〜図１７に示されている。図１５、図１６はその上面図と側面図であり、図１７は図１５に示す段ボール箱詰めシステムの、縦型製袋充填機から排出される袋包装体を搬送する上流部分を拡大して示す側面図である。段ボール箱詰めシステム３００は、上流側より、製品を包装材に包装して袋包装体を製造する縦型製袋充填機のような包装機３１０、包装機３１０で製造された袋包装体を搬送する上り傾斜搬送コンベヤ３２０、折り畳まれた段ボール箱を展開して製函する段ボール箱製函機３３０、搬送されてくる袋包装体を集積するとともに集積状態とされた袋包装体を箱詰め製品として製函された段ボール箱に箱詰めする段ボールケーサ３４０、袋包装体が箱詰めされた段ボール箱を搬送する搬送コンベヤ３５０、段ボール箱を封函する段ボール箱封函機３６０、及び段ボール箱を搬出する搬出コンベヤ３８０を備えている。

【0006】

段ボール箱への箱詰め位置における段ボール箱の天地デザインに合わせるため、包装機３１０の搬出部においては回転式の搬出シュート３１１が配設されており、製造されたピロー包装体のような袋包装体Ｐは、その表側を上面とし縦ヒートシール部（背貼りシール部）がある側を下面とした正常姿勢で、袋包装体Ｐの頭部と尻部をそれぞれ搬送方向の前方、後方として搬送される。段ボール箱Ｂへの箱詰め位置においては、段ボール箱Ｂは正常な天地姿勢で製函されており、表側を上にして集積された袋包装体Ｐが段ボール箱Ｂ内に挿入されて箱詰めされる。

【0007】

縦型製袋充填機のような包装機３１０で製造された袋包装体Ｐにおいては、包装の中身である製品は製造中に袋の底部であった長手方向下方に偏って沈んでいる。袋包装体Ｐが搬出され箱詰め位置まで搬送されるときも、特段の手段を講じない限りは袋内での製品の偏りは解消されず、袋包装体の形状はこのような下膨れのような状態のままである。したがって、複数の袋包装体は、箱詰め機（ケーサ）３４０においては、厚みが不均一で形状が良好でない状態で段ボール箱内に箱詰めされることになる。製品偏りのある状態で且つ集積状態が悪い状態で箱詰めされ、集積及び段ボール箱内への挿入に支障をきたす可能性がある。

【0008】

また、袋内での製品の偏りを解消するために均しコンベヤ３２１を配設し、袋包装体を当該均しコンベヤ３２１で搬送する中で、製品の均一化と袋形状の安定化を図ることが行われることもある（図１７参照）。この均しコンベヤ３２１は、搬送路に設けられた断面四角のローラ３２２によって袋包装体Ｐをガタガタ搬送するというように、搬送中の袋包装体Ｐに振動を与えるコンベヤである。袋包装体Ｐの後方側に寄っている製品に下方から振動を与えても、実際には、製品は袋の前方に寄っていくことは少なく、上押えコンベヤ３２３で袋包装体Ｐをその厚み方向に押え付けることで製品を袋前方にずらすようにしていた。即ち、均しコンベヤ３２１の搬送路の上方には上押えコンベヤ３２３が配設されており、均しコンベヤ３２１の搬送路と平行に走行されるスポンジベルト３２４が搬送中の袋包装体Ｐに上方から緩衝作用を以て、製品に押え付け力を作用させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開平７−７６３２２号公報

【特許文献2】特許第３５８６７９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

不定形で軟弱であり内容物が割れる或いは欠けるというような壊れやすい袋包装体を段ボール箱に箱詰めするには、袋包装体の向きを箱詰めの際に好都合となる向きに変更し、袋包装体を安定して集合し、集合された袋包装体を箱詰め製品として段ボール箱に安定して挿入する必要がある。また、段ボール箱詰めシステムは、一般的には、各種の搬送装置やガイド装置、吸着・把持装置、或いはそれらを駆動する駆動源、伝動機構を組み合わせて用いており、スペースを取るとともに装置が大がかりで且つ複雑になる傾向がある。

【0011】

そこで、段ボール箱詰めシステムにおいて、特別な専用の手段を設けることなく、可及的に簡単な構造で、袋内での製品の偏りを解消して袋包装体の形状を均すとともに、袋包装体の向きを箱詰めの際に好都合となる向きに変更することと、袋包装体の集合を安定して行い且つ集合された袋包装体を段ボール箱内に安定して投入することを可能にし、且つ段ボール箱詰めシステムの高さを抑制して、設置に必要な空間を省スペースにする点で解決すべき課題がある。

【0012】

この発明の目的は、上記課題を解決することであり、包装物である中身製品をできるだけ壊すことなく均一化された製品形状を実現させるとともに、袋包装体の向きを箱詰めの際に好都合となる向きに変更することを可能にし、形状の良い袋包装体を安定して集合し、集合させた箱詰め製品としての袋包装体を安定して段ボール箱内に投入することで、段ボール箱詰めシステムの高さを抑制し、コストを増加させることなく設置に必要な空間を省スペースにして、袋包装体の整形と箱詰めをすることができる段ボール箱詰めシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記の課題を解決し目的を達成するため、この発明による段ボール箱詰めシステムは、袋包装体を製造し、製造した前記袋包装体を下端から排出する縦型袋包装機、前記縦型袋包装機から排出された前記袋包装体を搬送するとともに、搬送中の前記袋包装体の向きを変換する方向変換装置と当該方向変換装置の後流側に前記袋包装体の列を複数の列に振り分ける振分け装置とが配設されている搬送コンベヤ、前記搬送コンベヤに接続されており且つ前記搬送コンベヤで搬送されてきた前記袋包装体を集合するとともに集合された袋包装体群を袋包装体投入部に搬送する集合搬送装置、製函された段ボール箱を前記袋包装体投入部の直下に配置された投入部に搬送する箱搬送装置、及び前記袋包装体投入部に搬送された前記袋包装体群を前記袋包装体投入部から直下に下降させて前記投入部に搬送されている前記段ボール箱に上方より投入して箱詰めする投入装置を備えており、前記搬送コンベヤは、前記縦型袋包装機から排出された前記袋包装体を前記集合搬送装置にまで上昇させながら搬送する上り傾斜搬送コンベヤであり、前記方向変換装置は、前記上り傾斜搬送コンベヤの上方に配設されており、前記袋包装体を吸着可能であって前記上り傾斜搬送コンベヤによる前記袋包装体の搬送とタイミングを合わせて移動し且つその軸線の回りに回動可能な吸着ユニットを備えており、前記吸着ユニットで吸着した前記袋包装体を前記上り傾斜搬送コンベヤによる前記搬送とタイミングを合わせて移動させつつ回動することにより前記袋包装体の方向変換を行い、前記振分け装置は、前記方向変換装置の後流側で且つ前記集合搬送装置の上流側において前記上り傾斜搬送コンベヤの最後部として配設されており、前記振分け装置は、前記袋包装体を搬送しながら前記上り傾斜搬送コンベヤの搬送方向に対して横に交差する方向に移動することで前記袋包装体を左右に振り分けており、前記集合搬送装置は、昇り切った前記上り傾斜搬送コンベヤの後流に水平状態に接続されており、前記縦型袋包装機、前記上り傾斜搬送コンベヤ、前記集合搬送装置、前記箱搬送装置の前記投入部及び前記投入装置は平面レイアウトで見て一つの直線状のラインに配置されていることを特徴としている。
また、この段ボール箱詰めシステムにおいて、前記縦型袋包装機は、背貼りシール部によって成形された筒状包装材に製品を充填しエンドシール部によって前記袋包装体を製造して排出する縦型製袋充填包装機であるとすることができる。また、前記上り傾斜搬送コンベヤに沿って、前記袋包装体の重量を計測するウェイトチェッカ及び前記袋包装体の高さを計測する高さ計測機を配置することができる。

【0014】

この段ボール箱詰めシステムによれば、縦型袋包装機、上り傾斜搬送コンベヤ、集合搬送装置、箱搬送装置の投入部及び投入装置は平面レイアウトで見て一つの直線状のラインに配置されており、投入装置は、包装体投入部に搬送された袋包装体群を直下に下降させて投入部に搬送されている段ボール箱に上方より投入して箱詰めするように構成され、更に袋包装体の向きを変換する方向変換装置が上り傾斜搬送コンベヤを利用してその上方に配設されているとともに、当該方向変換装置の後流側で且つ集合搬送装置の上流側において袋包装体の列を複数の列に振り分ける振分け装置が上り傾斜搬送コンベヤの最後部として配設されているので、方向変換装置の構造が簡素化されるとともに袋包装体は上り傾斜搬送コンベヤによる搬送中に方向変換がなされて箱詰めの際に好都合となる向きの変更が可能になり、また、振分け装置によって袋包装体を搬送しながら上り傾斜搬送コンベヤの搬送方向に対して横に交差する方向に移動することで袋包装体を左右に振り分けて複数の袋包装体を所望の形態に整列させることができる。しかも、方向変換装置と振分け装置が上り傾斜搬送コンベヤに関連して配設されているので、両装置を設けるにもかかわらず、ライン側方への張出しが抑制されるとともに、上り傾斜搬送コンベヤの傾斜高さは投入装置による袋包装体群の投入の際の下降距離と箱搬送装置の投入部の高さとの合計高さを登る程度に設ければよく、また、上り傾斜搬送コンベヤの後流側には袋包装体投入部に搬送するまで集合搬送装置を配設するのみなので、全体として段ボール箱詰めシステムの高さと長さを抑制することができる。

【発明の効果】

【0015】

この発明による段ボール箱詰めシステムは、上記のように構成されているので、袋包装体は袋内での製品の偏りがなく、均一に均された形状の良い袋包装体となり、袋包装体は上り傾斜搬送コンベヤで搬送されている上昇中を利用して方向変換がなされて箱詰めの際に好都合となる向きの変更が可能になるとともに、振分け装置によって複数の列に振り分けられ、上り傾斜搬送コンベヤから集合搬送装置に搬送されて形状の良い複数の袋包装体が所望の形態に安定して集合化され、箱詰め機（ケーサー）においては袋包装体群を集合状態が良い状態で段ボール箱内に安定して投入するので、袋包装体を良好な集合状態で段ボール箱内へ確実に箱詰めをすることができる。更に、袋包装体の向きを変換する方向変換装置が上り傾斜搬送コンベヤを利用してその上方に配設されているので、方向変換装置の構造が簡素化されるとともに袋包装体は箱詰めの際に好都合となる向きの変更が可能になり、また、方向変換装置の後流側に上り傾斜搬送コンベヤの最後部として配設されている振分け装置によって、袋包装体を搬送しながら上り傾斜搬送コンベヤの搬送方向に対して横に交差する方向に移動することで、袋包装体を左右に振り分けて複数の袋包装体を所望の形態に整列させることができる。しかも、方向変換装置と振分け装置が上り傾斜搬送コンベヤに関連して配設されているので、両装置を設けるにもかかわらずライン側方への張出しが抑制されるとともに、上り傾斜搬送コンベヤの後流側には袋包装体投入部に搬送するまで上り傾斜搬送コンベヤの後流に水平状態に接続される集合搬送装置を配設するのみとなり、その結果、上り傾斜搬送コンベヤの傾斜高さ、即ち、縦型袋包装機から排出された袋包装体を受けとってから集合搬送装置に至る搬送系統の高さは投入装置による袋包装体群の投入の際の下降距離と箱搬送装置の投入部の高さとの合計高さを登る程度に設ければよく、更に、上り傾斜搬送コンベヤの後流側では袋包装体投入部までのラインに沿う方向の長さは集合搬送装置の長さのみであって短縮化を図ることができ、全体として段ボール箱詰めシステムの高さと長さを抑制して、嵩張らないようにして、箱詰めシステムの設置に必要な空間を省スペースにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１はこの発明による段ボール箱詰めシステムの一実施例を示す上面図である。

【図2】図２は図１に示す段ボール箱詰めシステムの側面図である。

【図3】図３は図１に示す段ボール箱詰めシステムの、縦型製袋充填機から排出される袋包装体を搬送する上流部分を拡大して示す側面図である。

【図4】図４は図１に示す段ボール箱詰めシステムに用いられる段ボール反転装置の一例を示す説明図である。

【図5】図５は、この発明による段ボール箱詰めシステムに用いられる袋包装体と段ボール箱の天地を説明する図である。

【図6】図６はこの発明による段ボール箱詰めシステムの別の実施例を示す上面図である。

【図7】図７は図６に示す段ボール箱詰めシステムの側面図である。

【図8】図８は図６に示す段ボール箱詰めシステムの、縦型製袋充填機から排出される袋包装体を搬送する上流部分を拡大して示す側面図である。

【図9】図９は段ボール箱詰めシステムにおける袋包装体の振分け装置と集合装置とを示す側面図である。

【図10】図１０は図９に示す及び袋包装体の振分け装置と集合装置との上面図である。

【図11】この発明による段ボール箱詰めシステムにおける段ボール箱搬送装置の一例を示す上面図である。

【図12】この発明による段ボール箱詰めシステムにおける袋包装体の集合装置の一例を示す斜視図である。

【図13】この発明による段ボール箱詰めシステムにおける袋包装体の投入装置（段ボールケーサ）の一例を示す概念斜視図である。

【図14】図１４はこの発明による段ボール箱詰めシステムにおける方向変換装置の一例を示す図である。

【図15】図１５は従来の段ボール箱詰めシステムの一例を示す上面図である。

【図16】図１６は図１５に示す段ボール箱詰めシステムの側面図である。

【図17】図１７は図１５に示す段ボール箱詰めシステムの、縦型製袋充填機から排出される袋包装体を搬送する上流部分を拡大して示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付した図面に基づいて、この発明による段ボール箱詰めシステムの実施例を説明する。

【0018】

図１〜図３は、この発明による段ボール箱詰めシステムの一実施例を示す上面図、側面図及びシステムの上流部分を示す拡大側面図である。段ボール箱詰めシステム１は、上流側より、製品Ｓを包装材に包装して袋包装体Ｐを製造する包装機１０、包装機１０で製造された袋包装体Ｐを搬送する上り傾斜搬送コンベヤ２０、折り畳まれた段ボール箱Ｂ１を展開して製函する段ボール箱製函機３０、搬送されてくる袋包装体Ｐを集積するとともに集積された袋包装体Ｐをその状態で製函された段ボール箱Ｂ２に箱詰めする段ボールケーサ４０、袋包装体Ｐが箱詰めされた段ボール箱Ｂ３を搬送する搬送コンベヤ５０、箱詰めされた段ボール箱Ｂ３を封函する段ボール箱封函機６０、封函された段ボール箱Ｂ４を反転させる段ボール箱反転装置７０、及び反転された段ボール箱Ｂ４を搬出する搬出コンベヤ８０を備えている。

【0019】

段ボール箱詰めシステム１の包装機１０は、製品Ｓを筒状包装材に包装して袋包装体を製造する縦型袋包装機であり、詳細には、ウェブ状の包装材Ｆｗを繰り出して、フォーマ１１にて筒状に曲成し、縦ヒートシーラ１３によって両側縁部をヒートシールして充填筒１２の周囲に筒状包装材Ｆｔに成形し、充填筒１２に投入された製品Ｓを筒状包装材Ｆｔに充填し、製品Ｓの上方及び下方において横ヒートシーラ・カッタ１４によって筒状包装材Ｆｔに横ヒートシールをしてカッタで切断することにより、ピロー包装体のような袋包装体Ｐを製造する縦型製袋充填包装機であって、既知のものでよい。包装機１０は、その下端を床面に近づけて設置されている。横ヒートシーラ・カッタ１４の下方には曲線シュート１５が設けられており、縦ヒートシーラ１３によってヒートシールがされた背貼りシール部Ｓｂが上面を向いた状態に方向転換して包装機１０から排出される。なお、包装機１０は、ウェブ状の包装材Ｆｗが巻き取られたウェブロールＲｗが装填されるロール装填部１６を備えている。

【0020】

ここで、袋包装体Ｐと段ボール箱Ｂとの姿勢について定義を説明しておく。図５の（ａ）左側に示す袋包装体Ｐは、縦ヒートシール部（背貼りシール部）が袋の下側に存在し、商品等を表す印刷が施されることが多い表面Ｐａが上面を向いている状態を示している。図５の（ａ）の右側に示す袋包装体Ｐは、左側に示すものとは逆であって、背貼りシール部Ｓｂが袋の上側に存在している状態を示している。図５の（ｂ）は段ボール箱が正常な天地姿勢にある状態を示すもので、上側の図は段ボール箱Ｂのフラップｆｂを閉じた封函状態（段ボール箱Ｂ４）を示す図であり、下側の図はフラップｆｂが未封函状態（段ボール箱Ｂ２，Ｂ３）にあることを示している。

【0021】

図３に詳細に示すように、包装機１０で製造された袋包装体Ｐを搬送する上り傾斜搬送コンベヤ２０は、曲線シュート１５から袋包装体Ｐを受け取る搬入位置２２で最も高さが低く、袋包装体Ｐを受け取った後、搬送するにしたがってゆっくりと上昇していき、上り傾斜搬送コンベヤ２０の前段として、段ボールケーサ４０に袋包装体Ｐを送り込むための中間位置２３に至る一連の傾斜搬送路２１を備えている。上り傾斜搬送コンベヤ２０では、袋包装体Ｐは、背貼りシール部Ｓｂが上面を向いた状態で、且つ包装機１０において製品Ｓが充填される袋の下端部が搬送方向（上り方向）の前方を向いた状態で搬送される。傾斜搬送路２１に沿ってウェイトチェッカ２４が配置されている。ウェイトチェッカ２４は、各袋包装体Ｐの重量を計測しており、重量が許容される範囲内に入っているか否かをチェックしている。傾斜搬送路２１のウェイトチェッカ２４が配置されている位置の直ぐ下流には、各袋包装体Ｐの高さを計測する高さ計測機２５が配置されている。高さ計測機２５は、各袋包装体Ｐの高さを計測し、高さが許容される範囲内に入っているか否かをチェックしている。重さ又は高さが許容範囲外の袋包装体Ｐについては、段ボールケーサ４０に搬入されないように、直ちにコンベヤ外に排出される。

【0022】

図３に示すように、包装機１０によって製造された袋包装体Ｐは、背貼りシール部Ｓｂがある側を上面、即ち、袋包装体Ｐの上側に向けて、且つ包装機１０によって製品Ｓが充填される製造中に袋底側となる袋端部を搬送方向前方に向けて、上り傾斜搬送コンベヤ２０の上り傾斜路となった搬送経路を昇るように搬送される（（Ｉ）の状態で示す）。したがって、包装機１０において袋包装体Ｐの製造途中で底側に沈んでいた製品Ｓ、即ち、搬送方向前方に偏っていた製品Ｓは、上り傾斜搬送コンベヤ２０に移載される際に、搬送の向きが大きく変更されて製品Ｓには加速度が作用し、自然に袋内を後方に移動して均される（（ＩＩ）の状態で示す）。袋包装体Ｐは、そうした袋内での製品Ｓの偏りが解消された形状が良好な状態で、天地が逆の状態に製函された段ボール箱Ｂ２に集積詰めされる。

【0023】

上り傾斜搬送コンベヤ２０の搬送速度については、可変とすることができる。上り傾斜搬送コンベヤ２０の搬送速度を可変とすることによって、搬送途中の各袋包装体Ｐが受ける加速度の大きさが変わり、袋内に搬送方向前方に偏在していた製品Ｓがそうした加速度の変化を受けて袋内で移動する程度、即ち、均し具合を変えることができる。具体的には曲線シュート１５を滑り降りる速度よりも上り傾斜搬送コンベヤ２０の搬送速度を大きくするほど、上り傾斜搬送コンベヤ２０への移載の際の製品Ｓの均し具合を大きくすることができる。均すことで定形に近い状態の袋包装体Ｐは安定して集積され、段ボール箱Ｂ２内に安定して挿入されて箱詰めされ、その後に封函される。

【0024】

本発明による段ボール箱詰めシステムにおいて、上り傾斜搬送コンベヤ２０の中間位置２３の後流側には袋包装体のための方向変換装置と振分け装置が配設されており、搬送コンベヤ２０の振分け装置の後流には袋包装体のための集合装置が接続されている。即ち、搬送コンベヤ２０は、傾斜搬送路２１を含み、且つ方向変換装置と振分け装置が配設されているところまで、緩やかに上昇する上り傾斜コンベヤとして構成されており、上り傾斜コンベヤの後流に集合装置が水平状態に接続されている。図９及び図１０は段ボール箱詰めシステム１の振分け装置と集合装置を示す側面図及び上面図であり、図の左側に示す振分け装置２０１は、中間位置２３から袋包装体を一列にして搬送する第１搬送装置としての供給コンベヤ２０２と、供給コンベヤ２０２から供給されてきた袋包装体を二列に振り分けて搬出する第２搬送装置としての整列コンベヤ２０３と、供給コンベヤ２０２と整列コンベヤ２０３との間に配置されており、袋包装体を二列（複数列；ここでは二列）に振り分ける振分け装置としての振分けコンベヤ２０４とを備えている。各コンベヤ２０２，２０３，２０４は、モータによって駆動されるベルトコンベヤであって緩やかに上昇するコンベヤ列となっており、振分け装置２０１は、上り傾斜搬送コンベヤ２０の後段、即ち、方向変換装置の後流側で且つ集合装置の上流側において上り傾斜搬送コンベヤの最後部を構成している。

【0025】

供給コンベヤ２０２は、袋包装体を一列で且つ互いに間隔を置いて順次、搬送する。振分けコンベヤ２０４は、サーボモータ２０５の出力がクランク機構２０６を介して搬送方向に対して直交する横方向の運動に変換されることで、スライド軸２０７，２０７に沿って往復動される。振分けコンベヤ２０４は、その両振分け移載位置間での往復動によって、供給コンベヤ２０２から一列に搬送されてくる袋包装体を自ら搬送しながら、袋包装体の搬送方向と横方向に交差（好ましくは、袋包装体の搬送方向に直交）する振分け移載位置に向かって移動し、搬送した袋包装体を振分け移載位置において整列コンベヤ２０３に移載する。即ち、袋包装体は、振分けコンベヤ２０４において、横方向に最も移動したときの死点位置であるところの二つの振分け移載位置において、それぞれ２列の整列コンベヤ２０３ａ，２０３ｂに振り分けられる。第２搬送装置である整列コンベヤ２０３は、二列の整列コンベヤ２０３ａ及び２０３ｂから構成されている。整列コンベヤ２０３ａは連続駆動されるベルトコンベヤであり、整列コンベヤ２０３ｂは間欠駆動されるベルトコンベヤである。

【0026】

供給コンベヤ２０２の上方には、袋包装体の向きを変換する方向変換装置２１０が配設されている。方向変換装置２１０は、第１搬送装置としての供給コンベヤ２０２の上方に配設されているフレーム２１１に設けられた変換装置用の駆動機構２１２と、製品を吸着する吸着ユニット２１３，２１３と、駆動機構２１２からの駆動力によって供給コンベヤ２０２の搬送とタイミングを合わせて吸着ユニット２１３，２１３を移動させて、吸着した製品を搬送しつつ方向変換を行う移動・変換機構２１４とを備えている。

【0027】

方向変換装置２１０の駆動機構２１２は、フレーム２１１に取り付けられたサーボモータの出力がベルト伝動機構を介して移動・変換機構２１４に伝達される。移動・変換機構２１４は、前後の二つのチェーン伝動機構２１５，２１５によって、チェーンに取り付けられた吸着ユニット２１３，２１３をその巻き掛けの経路に沿った平行動作をさせる。一方のチェーン伝動機構２１５には、カム機構２１６が組み合わされているので、吸着ユニット２１３，２１３は、その平行動作とともに各ユニットの軸線の回りに回動して、吸着した袋包装体を回動させて、袋包装体の向きを変更する。

【0028】

整列コンベヤ２０３の後流には、上り傾斜搬送コンベヤ２０で搬送されてきた袋包装体を集合するとともに集合された袋包装体群を袋包装体投入部に搬送する集合搬送装置として、袋包装体の集合装置２２０が設けられている。集合装置２２０は、図１２に示すように、チェーン２２３，２２４とそれに取り付けたスノコ状の集合テーブル２２５，２２６とを備えた二組のテーブルコンベヤ２２１，２２２に基づいて構成されている。スノコ状の集合テーブル２２５，２２６は、細長板をチェーンに隣り合わせて掛け渡して取り付けることにより構成されている。細長板には仕切り板を立設して製品を立てた状態に集合させることもできる。各テーブルコンベヤ２２１，２２２は、両端のチェーンスプロケットがそれぞれ同軸に配置されており、それぞれ別々のサーボモータ２２７，２２８で互いに干渉しないように駆動される。集合テーブル２２５，２２６は、チェーンスプロケットの回りのような曲線路を走行するときに隣り合う細長板同士が互いに対して折れ曲がることで当該曲線路を通過可能である。テーブルコンベヤ２２１，２２２は、集合テーブル２２５，２２６上に袋包装体Ｐを載置させることができる。即ち、整列コンベヤ２０３から搬出される袋包装体Ｐは、集合テーブル２２５，２２６を小刻みに移動させることで、集合テーブル２２５，２２６上でサシミ状に重ねられた又は平置き状に集合された集合状態となる。

【0029】

テーブルコンベヤ２２１，２２２において、集合装置２２０の後流には、袋包装体の投入装置２３０が配設されている（図１、図２における箱詰めステーション４１を備える段ボールケーサ４０に相当する）。集合装置２２０は、集合テーブル２２５又は２２６上で集合状態とされた袋包装体群を、袋包装体の投入装置２３０に対応した位置に設けられている袋包装体投入部に搬送する。製品投入装置２３０は、吸着カップから成る把持具２３１を備えた把持装置を兼ねる構造であり、集合テーブル２２５，２２６上でサシミ状又は平置き状に集合された袋包装体群を吸着・把持して、昇降可能である。把持具２３１が袋包装体投入部に搬送された集合テーブル２２５又は２２６上の袋包装体群を吸着・把持すると、テーブルコンベヤ２２１，２２２が駆動され、集合テーブル２２５又は２２６が袋包装体投入部から離れる。投入装置２３０の下方には、集合テーブル２２５，２２６がいずれも存在しない状態となり、サーボモータを用いた適宜の駆動機構２３２の作動によって投入装置２３０がテーブルコンベヤ２２１，２２２の空所を通って降下され、その真下、即ち、箱搬送装置の投入部（詳細を後述する）に搬送されてきている段ボール箱内に投入される。投入装置２３０の降下量（速度及び位置）は、段ボール箱内への袋包装体の投入量（投入積み量）に応じて制御することができる。

【0030】

袋包装体群の投入が終了した段ボール箱は、加振機構２４０で箱の底部や側部を軽く叩く又は振動を与えること、或いは段ボール箱内の一番上の製品をプレス機構２５０のプレス板２５１で押えることにより、箱内における製品の集積度をより密にすることができる。投入位置において上部に開いた状態にあったフラップを折り畳み、更にフラップをテープ又は接着剤で封鎖することで、製品の箱詰めが終了する。

【0031】

段ボール箱製函機３０は、折り畳まれた段ボール箱を展開して製函するもので、後述する段ボールケーサ４０の横方に隣接して配置されている。スタッカ３１に折り畳まれてスタック状に集積された段ボール箱Ｂ１は、吸引手段３２等によって一つずつ繰り出されて、成形ステーション３３にて折り畳みを直角に開かれて箱状に製函される（段ボール箱Ｂ２）。この段ボール箱製函機３０では、段ボール箱Ｂ１は、天地が逆の状態にセットされており、本来は天面側となるフラップが折り込まれてテープ貼りにて封がされ、本来は底面側となるフラップが開かれた状態にセットされる。成形ステーション３３で所定の展開状態に成形された段ボール箱は、適宜の手段（プッシャ等）によって送り込みステーション３４に押し出され、送り込みステーション３４から移送路３５を通って、段ボールケーサ４０の箱詰めステーション４１まで送り移される。

【0032】

図１１に示すように、段ボール箱搬送部１００は全体として平面Ｌ字状の構造を有しており、一部が図１等に示す段ボール箱詰めシステム１を構成する主システムラインの製品集合部及び製品投入部の下側にもぐり込む態様で配置されている。詳細には、段ボール箱搬送部１００は、段ボール箱が開函装置（図示せず）によって折畳み状態から直方体状に開函され、その開函状態で搬入される搬入部１０１と、搬入部１０１に接続しており搬入部１０１から送られた段ボール箱の搬送方向を変換する方向変換部１０２と、方向変換部１０２に接続されており上方から箱詰めすべき製品が投入される投入部１０３（箱詰めステーション４１に対応する）とを備えている。

【0033】

搬入部１０１では、段ボール箱が図の左方、直進、右方、上方のいずれか或いは組み合わせられた方向から搬入される。どの方向から段ボール箱を搬入するかは、箱詰めシステム１が設置される周囲の状況やシステム側の製品搬送及び箱詰め処理速度に応じて、適宜設定される。投入部１０３には、製品である袋包装体群の投入の際に袋包装体群と段ボール箱の上部に繋がる箱フラップとの干渉を回避すべく、箱フラップ折り曲げ装置を配設することができる。

【0034】

段ボールケーサ４０は、搬送されてくる袋包装体Ｐを集積すると共に集積状態の袋包装体Ｐを製函された段ボール箱に箱詰めする機械である。複数の袋包装体Ｐの集積は、隣り合う袋包装体Ｐ同士が瓦状に部分的に重なる態様で集積される。この集積のため、上り傾斜搬送コンベヤ２０を一列になって搬送されてくる袋包装体Ｐは、上記したように、振分け装置２０１によって交互に振り分けられ、振り分けられた左右の列配置のみならず前後に隣り合う行配置の袋包装体Ｐも集積される。集積された袋包装体Ｐは、昇降が制御される吸引手段４２（把持具２３１）によって集積状態のまま吸着されて、下方に移送されてきている段ボール箱Ｂ２内に上方より挿入される。通常、一つの段ボール箱Ｂ２内には、集積状態の袋包装体Ｐが吸引手段４２によって複数回繰り返して箱詰めされ、その結果、段ボール箱Ｂ２内には複数の袋包装体Ｐが、高さ方向に多層に積層された状態で箱詰めされる。

【0035】

段ボールケーサ４０の概念図が、図１３に示されている。無端のテーブルコンベヤ２２１，２２２は、同じ循環経路を構成するように揃えられているとともに各々が別々のサーボモータで駆動される。テーブルコンベヤ２２１，２２２においては、整列コンベヤ２０３から順次供給される袋包装体が集合テーブル２２５，２２６に移載されてサシミ状又は平置き状に集合される。集合テーブル２２５，２２６は互いに重なることなくずれた状態で駆動される。投入装置２３０は、集合されて袋包装体投入部に搬送されてきた袋包装体群を一括把持する把持装置２３１を備えており、集合テーブル２２５，２２６が次の集合のために移動した後、空いた空間を通じて下方に駆動され、把持した袋包装体群を直下の箱搬送装置の投入部に配置されている段ボール箱Ｂ３に投入する。

【0036】

袋包装体Ｐが箱詰めされた段ボール箱Ｂは搬送コンベヤ５０によって搬送される。搬送コンベヤ５０では、段ボール箱Ｂのフラップｆｂ，ｆｂは開いたままである。搬送コンベヤ５０によって段ボール箱封函機６０に搬送された段ボール箱Ｂ３は、段ボール箱封函機６０において天地が逆の状態のままフラップｆｂ，ｆｂが閉じられて封函される。封函された段ボール箱Ｂは段ボール箱反転装置７０によって天地が反転され、反転された段ボール箱Ｂ４は天地が正常な状態で搬出コンベヤ８０によって搬出される。封函された段ボール箱Ｂ４は天地が逆の状態にあるが、これを段ボール箱反転装置７０によって天地を反転させることにより、段ボール箱Ｂ４は従来と同じく天地が正しい姿勢で搬出される。

【0037】

図４に段ボール箱反転装置７０の作動が（ａ）〜（ｃ）に順次説明されている。図４の（ａ）〜（ｃ）のそれぞれにおいて、側面図と正面図とが示されている。段ボール箱反転装置７０は、搬入側の搬送コンベヤ５０と搬出側の搬出コンベヤ８０との間に挟まれて配置されており、ハウジング７１の内部には、段ボール箱Ｂ４の周囲を支持した状態で回転するドラム７２を備えている。ドラム７２には、段ボール箱Ｂ４の上下の天面及び底面を挟んで段ボール箱Ｂ４を搬送コンベヤ５０や搬出コンベヤ８０との間で移送させる移送ベルト７３，７３が設けられている。また、段ボール箱Ｂ４の左右の側面はガイド７４，７４によって案内される。図４（ａ）に示すように、封函された段ボール箱Ｂ４が天地逆の状態で搬送コンベヤ５０から段ボール箱反転装置７０のドラム７２内に搬入される。ドラム７２が回転することで、段ボール箱Ｂ４が回転される（図４（ｂ）には９０度回転した状態が示されている）。ドラム７２が更に回転することで、封函された段ボール箱Ｂ４が正常な天地状態に反転され、搬出コンベヤ８０によって搬出される。

【0038】

段ボール箱Ｂ４内に集積状態に挿入されている袋包装体Ｐは、挿入時には背貼りシール部Ｓｂが上側を向いていたが、段ボール箱Ｂ４が反転されるときに、背貼りシール部Ｓｂが無い表面Ｐａが上側の姿勢となる。段ボール箱Ｂ４を開梱したときには、背貼りシール部Ｓｂが無い表面Ｐａが表側となった正常な姿勢の袋包装体Ｐを目にすることになる。不定形なピロー包装体を個々に高速で反転させるよりも、複数の袋包装体Ｐが箱詰めされた定形状態にある段ボール箱Ｂ４を一括して反転させる方が、反転（回転）数の少ない扱いをすることができる。その結果、トラブルが少なくなり箱詰めシステムを安定して稼働させることができる。

【0039】

段ボール箱詰めシステム１において、個々の袋包装体Ｐについてその重さを計測するウェイトチェッカ２４及びその高さを計測する高さ計測器２５は、上り傾斜搬送コンベヤ２０に沿って傾斜して配置されている。従来、ウェイトチェッカ２４や高さ計測器２５は、箱詰め位置までに設置される搬送コンベヤに付設される機器であって、当該搬送コンベヤに沿って水平配置されているが、本発明においては、これらの機器を上り傾斜搬送コンベヤ２０に沿って傾斜状態の姿勢で配置されているので、上り傾斜搬送コンベヤ２０の長さを必要十分に確保しつつ搬送ライン全体の長さを短縮化して、ラインの構築とこれら機器の収納・配置についても省スペースにするとともに、傾斜についても緩やかな傾斜として袋包装体の搬送を安定させることができる。

【0040】

図１４は、方向変換装置２１０の吸着ユニットがカム動作によって旋回（方向変換）する状態を示している。方向変換装置２１０の吸着ユニット４２３は、搬送装置４０２（４０２ａ〜４０２ｄ；図９の上り傾斜搬送コンベヤ２０に含まれる各コンベヤ２０２〜２０４に対応する）の搬送方向を含む縦面内において無端帯の動きとともに巡回運動をするユニットベース４４０と、ユニットベース４４０の長手方向両端部近傍において垂下し且つ回動自在に支持された吸引具としての吸着部材４４２，４４２と、両吸着部材４４２，４４２を連結している連結バー４４３とを備えている。各吸着部材４４２は、一対の吸盤４４５，４４５を備えており、通常は、吸盤４４５，４４５を搬送方向に前後になるように縦配置されている。一方の吸着部材４４２（この例では上流側の吸着部材４４２）を回動させるため、レバー４４６、ロッド４４７及びスプリング４４８を備えている。一方の吸着部材４４２の回動は連結バー４４３を介して他方の吸着部材４４２（下流側の吸着部材４４２）の同様の回動に伝達される。また、ユニットベース４４０は、搬送方向前後の両端部において横方向に交差する方向にアーム４４９を突出させており、アーム４４９の先端部は後述する搬送・変換機構４２４の無端帯としての旋回チェーン４５４ａ，４５４ｂに連結されている。方向変換装置２１０の駆動機構４２２は、フレーム４２１に取り付けられたサーボモータを備えている。

【0041】

旋回チェーン４５４ａ，４５４ｂが動くと、カムフォロワ４５９が板カム４５５と接しながら板カム４５５に沿って動く。板カム４５５とカムフォロワ４５９とのカム動作によってレバー４４６がアーム４４９の回りに回転する。レバー４４６と連結バー４４３はロッド４４７で繋がっており、連結バー４４３は前後２つの吸着部材４４２と繋がっているので、レバー４４６が板カム４５５に沿って動くと吸着ユニット４２３の前後２つの吸着部材４４２，４４２が回転する。即ち、袋包装体Ｐ，Ｐは搬送されながら吸着部材４４２，４４２が旋回し、吸盤４４５が把持している袋包装体Ｐ，Ｐを同時に回転する。

【0042】

図６〜図８にはこの発明による段ボール箱詰めシステムの別の実施例を示す上面図、側面図及び縦型製袋充填機から排出される袋包装体を搬送する上流部分を拡大して示す側面図である。この実施例に示す段ボール箱詰めシステム１ａのうち、図１〜図３に示すシステム１と同等の構成要素については、同じ符号を付すことで再度の説明を省略する。この段ボール箱詰めシステム１ａでは、包装機（縦型製袋充填機）１０で製造された袋包装体Ｐは、包装機１０の背面側から水平コンベヤ１７に排出される。したがって、各袋包装体Ｐにおいては、背貼りシール部Ｓｂは下面側にあって、上面は背貼りシール部Ｓｂの無い表面Ｐａとなっている。段ボール箱詰めシステム１ａでは、上り傾斜搬送コンベヤ２０〜段ボール箱封函機６０までの構造は図１〜図３に示すシステムと変わりはないが、袋包装体Ｐの姿勢は背貼りシール部Ｓｂが下面側にある正常な天地状態であるので、箱詰めした段ボール箱を反転する必要がなく、段ボール箱反転装置７０が不要であり、直ちに搬出コンベヤ８０で搬出される。

【符号の説明】

【0043】

１，１ａ 段ボール箱詰めシステム
１０ 包装機 １１ フォーマ
１２ 充填筒 １３ 縦ヒートシーラ
１４ 横ヒートシーラ・カッタ １５ 曲線シュート
１６ ロール装填部 １７ 水平コンベヤ
２０ 上り傾斜搬送コンベヤ ２１ 傾斜搬送路
２２ 搬入位置 ２３ 搬出位置
２４ ウェイトチェッカ ２５ 高さ計測機
３０ 段ボール箱製函機 ３１ スタッカ
３２ 吸引手段 ３３ 成形ステーション
３４ 送り込みステーション ３５ 移送路
４０ 段ボールケーサ ４１ 箱詰めステーション
４２ 吸引手段
５０ 搬送コンベヤ ６０ 段ボール箱封函機
７０ 段ボール箱反転装置 ７１ ハウジング
７２ ドラム ７３ 移送ベルト
７４ ガイド ８０ 搬出コンベヤ
１００ 段ボール箱搬送部 １０１ 搬入部
１０２ 方向変換部 １０３ 投入部
２０１ 振分け装置 ２０２ 供給コンベヤ
２０３，２０３ａ，２０３ｂ 整列コンベヤ ２０４ 振分けコンベヤ
２０５ サーボモータ ２０６ クランク機構
２０７ スライド軸
２１０ 方向変換装置 ２１１ フレーム
２１２ 駆動機構 ２１３ 吸着ユニット
２１４ 移動・変換機構 ２１５ チェーン伝動機構
２１６ カム機構
２２０ 集合装置 ２２３，２２４ チェーン
２２５，２２６ 集合テーブル ２２１，２２２ テーブルコンベヤ
２２７，２２８ サーボモータ
２３０ 投入装置 ２３１ 把持具
２３２ 駆動機構
Ｂ１，Ｂ２ Ｂ３，Ｂ４ 段ボール箱 Ｐ 袋包装体
Ｓ 製品 Ｓｂ 背貼りシール部 ｆｂ フラップ
Ｆｗ ウェブ状の包装材 Ｆｔ 筒状包装材 Ｒｗ ウェブロール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】