特許第6559962号(P6559962)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6559962姿勢転換機構、および、これを備える箱詰め装置
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(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】6559962
(24)【登録日】2019年7月26日
(45)【発行日】2019年8月14日
(54)【発明の名称】姿勢転換機構、および、これを備える箱詰め装置
(51)【国際特許分類】
   B65B 35/58 20060101AFI20190805BHJP
   B65G 47/244 20060101ALI20190805BHJP
【FI】
   B65B35/58
   B65G47/244
【請求項の数】7
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2015-10895(P2015-10895)
(22)【出願日】2015年1月23日
(65)【公開番号】特開2016-135678(P2016-135678A)
(43)【公開日】2016年7月28日
【審査請求日】2017年12月27日
(73)【特許権者】
【識別番号】000147833
【氏名又は名称】株式会社イシダ
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】野口 健
(72)【発明者】
【氏名】下前 好伸
(72)【発明者】
【氏名】高橋 淳
(72)【発明者】
【氏名】横田 祐嗣
【審査官】 吉澤 秀明
(56)【参考文献】
【文献】 特開2005−126211(JP,A)
【文献】 実開昭55−117423(JP,U)
【文献】 特開2000−351441(JP,A)
【文献】 実開昭55−150708(JP,U)
【文献】 実開平02−103022(JP,U)
【文献】 特開2011−219123(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2006/0163035(US,A1)
【文献】 特開2006−160521(JP,A)
【文献】 実開昭60−180218(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65B 35/58
B65G 47/244
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
中心線から均等に水平方向に広がる幅を有する搬送経路に沿って上流から下流へ搬送される物品の姿勢を転換する姿勢転換機構であって、
前記中心線から外れて設置され、かつ、前記物品の前記姿勢の転換を促すために搬送中の前記物品の一部に当接できるように構成された当接部と、
前記中心線に対して前記当接部と反対側に設置され、かつ、前記中心線と平行に延びる第1側壁部材と、
前記中心線と交差する交差方向に前記第1側壁部材が移動できるように前記第1側壁部材を支持する第1支持部と、
を備え
前記第1側壁部材の上流側端部は、前記当接部よりも上流側にあり、さらに前記第1側壁部材は、ベルトコンベアを含む、
姿勢転換機構。
【請求項2】
前記第1側壁部材を前記交差方向に移動させる自動移動機構と、
をさらに備える、
請求項1に記載の姿勢転換機構。
【請求項3】
前記中心線に対して前記当接部と同じ側に設置された第2側壁部材と、
をさらに備える、
請求項1または2に記載の姿勢転換機構。
【請求項4】
前記第2側壁部材は、ベルトコンベアを含む、
請求項に記載の姿勢転換機構。
【請求項5】
前記第2側壁部材の延出方向の角度を変更できるように前記第2側壁部材を支持する第2支持部と、
をさらに備える、
請求項またはに記載の姿勢転換機構。
【請求項6】
前記第2側壁部材の前記延出方向の前記角度を変更させる自動旋回機構と、
をさらに備える、
請求項に記載の姿勢転換機構。
【請求項7】
請求項1からのいずれか1つに記載の姿勢転換機構と、
複数の前記物品を集積する集積機構と、
集積された前記複数の前記物品を箱に押し込む押し込み機構と、
を備える、
箱詰め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、姿勢転換機構、および、これを備える箱詰め装置に関する。
【背景技術】
【0002】
フィルム袋で包装された商品を生産する工場においては、出荷のために、複数の当該包装物品を自動的に段ボール箱に詰める箱詰め装置が使用されることが多い。
【0003】
特許文献1(特開2011−219123号公報)が開示する箱詰め装置は、包装物品の姿勢を90度転回させる姿勢転換機構を有している。この姿勢転換機構は、段ボール箱の長方形底面の長辺に平行となるように幅方向を配向された包装物品と、短辺に平行となるように幅方向を配向された包装物品とを、同じ段ボール箱の中に混在させることによって、段ボール箱1つ当たりに収容される包装物品の数を増やすために設けられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
商品の生産ラインの効率を高めるためには、箱詰め装置を高速で動作させる必要がある。しかし、フィルム袋で包装された物品は、その外形が容易に変形するため、姿勢が不安定になりがちである。このため、高速動作する姿勢転換機構においては、包装物品が不適切な方向に配向されてしまい、後の工程に支障が出るおそれがある。
【0005】
本発明の課題は、箱詰め装置において包装物品の姿勢転換を正確に行い、生産ラインの効率を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1観点に係る姿勢転換機構は、搬送経路に沿って上流から下流へ搬送される物品の姿勢を転換する。搬送経路は、中心線から均等に水平方向に広がる幅を有する。姿勢転換機構は、当接部と、第1側壁部材と、第1支持部と、を備える。当接部は、中心線から外れて設置されている。当接部は、物品の姿勢の転換を促すために搬送中の物品の一部に当接できるように構成されている。第1側壁部材は、中心線に対して当接部と反対側に設置されている。第1側壁部材は、中心線と平行に延びている。第1支持部は、中心線と交差する交差方向に第1側壁部材が移動できるように第1側壁部材を支持する。
【0007】
この構成によれば、第1側壁部材と当接部との離間距離を調節できる。したがって、搬送される物品の姿勢転換または回転の度合いを好適に保つことができる。
【0008】
本発明の第2観点に係る姿勢転換機構は、第1観点に係る姿勢転換機構において、第1側壁部材が、ベルトコンベアを含む。
【0009】
この構成によれば、第1側壁部材に含まれるベルトコンベアは、物品に力を加えることによってその搬送を補助できる。したがって、第1側壁部材に接触した物品を不当にとどまらせることなく、適切に搬送させることができる。
【0010】
本発明の第3観点に係る姿勢転換機構は、第1観点または第2観点に係る姿勢転換機構において、自動移動機構をさらに備える。自動移動機構は、第1側壁部材を交差方向に移動させる。
【0011】
この構成によれば、例えば搬送される物品の大きさを検出するシステムと併用して、様々な大きさの物品に対して好適な姿勢転換を効率的に行うことがでる。
【0012】
本発明の第4観点に係る姿勢転換機構は、第1観点から第3観点のいずれか1つに係る姿勢転換機構において、第1側壁部材の上流側端部が、当接部よりも上流側にある。
【0013】
この構成によれば、搬送される物品は第1側壁部材に接触しやすくなる。したがって、接触した物品の端部を下流へ導き、それによって物品の姿勢転換を促すことができる。
【0014】
本発明の第5観点に係る姿勢転換機構は、第1観点から第4観点のいずれか1つに係る姿勢転換機構において、第2側壁部材をさらに備える。第2側壁部材は、中心線に対して当接部と同じ側に設置されている。
【0015】
この構成によれば、姿勢転換される物品の動きを第2側壁部材が制限する。したがって、より正確な姿勢転換ができる。
【0016】
本発明の第6観点に係る姿勢転換機構は、第5観点に係る姿勢転換機構において、第2側壁部材が、ベルトコンベアを含む。
【0017】
この構成によれば、第2側壁部材に含まれるベルトコンベアは、物品に力を加えることによってその搬送を補助できる。したがって、第2側壁部材に接触した物品を不当にとどまらせることなく、適切に搬送させることができる。
【0018】
本発明の第7観点に係る姿勢転換機構は、第5観点または第6観点に係る姿勢転換機構において、第2支持部をさらに備える。第2支持部は、第2側壁部材の延出方向の角度を変更できるように第2側壁部材を支持する。
【0019】
この構成によれば、第1側壁部材と第2側壁部材の間隔を、例えば、下流に行くほど狭くなるように設定できる。したがって、例えば、小さな物品の姿勢転換をより正確に行うことができる。
【0020】
本発明の第8観点に係る姿勢転換機構は、第7観点に係る姿勢転換機構において、自動旋回機構をさらに備える。自動旋回機構は、第2側壁部材の延出方向の角度を変更させる。
【0021】
この構成によれば、例えば搬送される物品の大きさを検出するシステムと併用して、様々な大きさの物品に対してより好適な姿勢転換を効率的に行うことができる。
【0022】
本発明の第9観点に係る箱詰め装置は、姿勢転換機構と、集積機構と、押し込み機構と、を備える。姿勢転換機構は、第1観点から第8観点のいずれか1つに係るものである。集積機構は、複数の物品を集積する。押し込み機構は、集積された複数の物品を箱に押し込む。
【0023】
この構成によれば、箱詰め装置は、正確かつ高速な姿勢転換装置を備える。したがって、箱詰め装置の処理速度を向上させることができる。
【発明の効果】
【0024】
本発明に係る姿勢転換機構によれば、物品の姿勢転換または回転の度合いを好適に保つことができる。また、当該姿勢転換機構を搭載した箱詰め装置においては、処理速度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
図1】本発明の一実施形態に係る箱詰め装置の構成の斜視図。
図2図1の箱詰め装置に搭載される姿勢転換機構の部分平面図。
図3図2の姿勢転換機構の部分斜視図。
図4図2の姿勢転換機構の部分斜視図。
図5図1の箱詰め装置に搭載される押し込み機構の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0027】
(1)全体構成
図1は、本発明の一実施形態に係る箱詰め装置500の構成を示す。箱詰め装置500は、袋で包装された物品WPを、当該箱詰め装置500の前段に設置された包装装置より1つずつ受け取り、所定数の物品WPを箱に詰めるためのものである。
【0028】
箱詰め装置500は、姿勢転換機構100、集積機構200、押し込み機構300を備えている。
【0029】
姿勢転換機構100は、図示しない包装装置から物品WPを1つずつ受け取り、上流から下流へ物品WPを搬送し、必要に応じて物品WPの姿勢を転換する。
【0030】
集積機構200は、所定数の物品WPを集積する。
【0031】
押し込み機構300は、集積機構200が集積した所定数の物品WPを受け取り、それらを整列させて箱に詰める。
【0032】
(2)詳細構成
(2−1)姿勢転換機構100
図2は、姿勢転換機構100の構成を示す。姿勢転換機構100は、搬送機構10、第1誘導部材21、第2誘導部材22、当接部30、回動板40、第1側壁部材51、第2側壁部材52を有する。さらに、図1に示すとおり、姿勢転換機構100は、補助搬送機構15を有する。
【0033】
(2−1−1)搬送機構10
図2に戻り、搬送機構10は、上流から下流へ搬送方向Fに物品WPを搬送する。搬送機構10は、ベルトコンベアからなる。搬送機構10が形成する搬送経路は、搬送方向Fに延びるとともに、搬送方向Fと垂直な方向に広がる幅を有する。搬送経路における搬送方向Fに延びる2辺は、同じく搬送方向Fに延びる中心線Cから、当該幅の半分の寸法だけ均等に離間している。
【0034】
(2−1−2)第1誘導部材21
第1誘導部材21は、物品WPを整列させるためのものである。第1誘導部材21は、平面視において搬送方向Fに対して傾斜するように設置されている。この傾斜により、物品WPは、後述する第2誘導部材22の近くに移動する。
【0035】
第1誘導部材21は、搬送機構10と整合した速度で動作するベルトコンベアである。すなわち、第1誘導部材21は、搬送方向Fにおける自身の搬送速度の成分を搬送機構10の搬送速度と一致させるように、設置の傾斜に応じて、搬送機構10の搬送速度よりも速い搬送速度で動作する。これにより、物品WPを確実に誘導することができる。
【0036】
(2−1−3)第2誘導部材22
第2誘導部材22は、第1誘導部材21と協働して物品WPを整列させるためのものである。第2誘導部材22は、平面視において、搬送経路の中心線Cと平行に設置されている。
【0037】
第2誘導部材22もまた、搬送機構10と整合した速度で動作するベルトコンベアである。これにより、物品WPを確実に誘導することができる。
【0038】
(2−1−4)当接部30
当接部30は、中心線Cを外れて、搬送経路の1辺側に設置されている部材である。上流から搬送される物品WPは、その一部が当接部30と当接し、それによって物品WPの姿勢転換が誘発される。
【0039】
(2−1−5)回動板40
回動板40は、中心線Cに対して当接部30と同じ側で、かつ、当接部30よりも上流に、当接部30に隣接して設置される。回動板40は、矢印M0で示されるように旋回することができる。物品WPの重さや大きさによっては、回動板40は旋回によって物品WPを押し、それによって、物品WPの姿勢転換を促進することができる。あるいは、回動板40を動作させないこともできる。物品WPの重さや大きさによっては、回動板40を停止させたほうが、物品WPの姿勢転換が好適にできる場合があるためである。
【0040】
(2−1−6)第1側壁部材51
第1側壁部材51は、姿勢転換を始めた物品WPを案内して、所望の最終姿勢をとらせるためのものである。
【0041】
第1側壁部材51は中心線Cと平行に、かつ、中心線Cに対して当接部30とは反対側に設置されている。第1側壁部材51の上流側端部51aは、当接部30よりも距離Lだけ上流に位置している。一方、第1側壁部材51の全長の50%以上の部分は、当接部30よりも下流に位置している。
【0042】
第1側壁部材51は、搬送機構10と整合した速度で動作するベルトコンベアある。これにより、物品WPを確実に誘導することができる。
【0043】
第1側壁部材51は、様々なサイズの物品WPを扱えるように、矢印M1で示される方向に平行移動することができる。この平行移動は、図3に示す機構によって、自動的に行われる。この機構と物品WPの大きさを検出するシステムとを併用すれば、様々な大きさの物品WPに対して好適な姿勢転換を効率的に行うことができる。
【0044】
図3に示すように、第1側壁部材51は、第1支持部60によって支持されている。第1支持部60は、ベースプレート61と、一対の支持梁62を有する。第1側壁部材51はベースプレート61に固定されている。ベースプレート61は一対の支持梁62に支持されており、その上を矢印M1の方向に摺動することができる。
【0045】
第1側壁部材51は、ベースプレート61とともに、自動移動機構70によって矢印M1の方向に駆動される。自動移動機構70は、モータ71、シャフト72、ローラ73、ベルト74を有する。モータ71はシャフト72を回転させる。シャフト72の回転は、当該シャフト72に固定されたローラ73に伝達される。ローラ73の回転により、当該ローラ73に懸架されたベルト74は長円軌道に沿って回転する。ベースプレート61は、ベルト74に固定されている。
【0046】
すなわち、モータ71の動力により、第1側壁部材51は矢印M1の方向に移動する。
【0047】
(2−1−7)第2側壁部材52
図2に戻り、第2側壁部材52は、第1側壁部材51と協働して物品WPを案内し、所望の最終姿勢をとらせるためのものである。
【0048】
第2側壁部材52は中心線Cに対して当接部30と同じ側で、かつ、当接部30の下流に設置されている。第2側壁部材52は、様々なサイズの物品WPを扱えるよう、矢印M2で示されるように、設置の角度を変更することができる。この角度の変更は、図4に示す機構により、自動的に行われる。この機構と物品WPの大きさを検出するシステムとを併用すれば、様々な大きさの物品WPに対して好適な姿勢転換を効率的に行うことができる。
【0049】
図4に示すように、第2側壁部材52は、第2支持部80によって支持されている。第2支持部80は、ベースプレート81と、支持部材82を有する。第2側壁部材52はベースプレート81に固定されている。ベースプレート81は支持部材82に支持されており、その上を矢印M2に示すように旋回しながら摺動することができる。
【0050】
第2側壁部材52は、ベースプレート81とともに、自動旋回機構90によって矢印M2に示すように旋回させられる。自動旋回機構90は、モータからなる。
【0051】
図2に戻り、第2側壁部材52は、搬送機構10と整合した速度で動作するベルトコンベアある。これにより、物品WPを確実に誘導することができる。第2側壁部材52が搬送方向Fに対して傾斜した角度に配向されている場合には、第2側壁部材52は、搬送方向Fにおける自身の搬送速度の成分を搬送機構10の搬送速度と一致させるように、当該角度に応じて、搬送機構10の搬送速度よりも速い搬送速度で動作する。
【0052】
(2−1−8)補助搬送機構15
図1に戻り、補助搬送機構15は、搬送機構10によって搬送された物品WPを、後段の集積機構200へ受け渡すためのものである。補助搬送機構15は、水平方向に対して傾斜して設置されている。
【0053】
(2−2)集積機構200
図1に示すように、所定数の物品WPを集積するための集積機構200は、第1コンベア210および第2コンベア220を有する。第1コンベア210は、水平方向に対して傾斜しており、斜面を形成している。
【0054】
第1コンベア210は、常時動作する。
【0055】
所定数の物品WPが集積されるまでの間は、第2コンベア220は停止するか、低速で動作する。これにより、姿勢転換機構100から逐次搬送される複数の物品WPは、第2コンベア220の上で、部分的に重なった状態で集積される。
【0056】
所定数の物品WPが集積されたときは、第2コンベア220は高速で動作し、それらの一群の物品WPを後段の押し込み機構300へ渡す。
【0057】
(2−3)押し込み機構300
集積機構200の後段に設置されている押し込み機構300は、当該一群の物品WPを箱に詰める。
【0058】
図5は、押し込み機構300の構成の詳細を示す。押し込み機構300は、搬送機構310と、ストッパ320と、支持板330と、押し込み板340と、箱待機台350と、を有する。
【0059】
搬送機構310は、所定数の一群の物品WPを搬送するものであり、ベルトコンベアからなる。
【0060】
ストッパ320は、一群の物品WPの先頭の移動を阻止するための板材である。支持板330は、押し込み機構300が一群の物品WPを受け取った後、当該一群の物品WPの最後尾を支えるための板材である。ストッパ320および支持板330は、二点鎖線の矢印で示すように移動することができる。この移動により、ストッパ320および支持板330は、第2コンベアから一群の物品WPを受け取ったり、一群の物品WPの動きを制約してそれらを整列させたりすることができる。ストッパ320および支持板330の移動は、図示しない移動機構によって行われる。
【0061】
押し込み板340は、図示しない移動機構によって、矢印Pに示す方向に移動することができる。箱待機台350には、側方を開口した箱Bが載置される。押し込み板340が箱Bに近づくことにより、一群の物品WPが箱Bに詰められる。箱待機台350は、昇降できるように図示しない昇降機構を有している。これにより、一群の物品WPを箱Bに詰めた結果生じる箱Bの隙間に、さらに異なった姿勢をとる物品WPを詰めることができる。
【0062】
(3)特徴
(3−1)
姿勢転換機構100において、図3に示す第1支持部60は、図2に示す中心線Cと交差する交差方向M1に第1側壁部材51を移動できるように第1側壁部材51を支持する。この構成によれば、第1側壁部材51と当接部30との離間距離を調節できる。したがって、搬送される物品の姿勢転換または回転の度合いを好適に保つことができる。
【0063】
(3−2)
図2に示す第1側壁部材51はベルトコンベアであるので、第1側壁部材51は、物品WPに力を加えることによってその搬送を補助できる。したがって、第1側壁部材51に接触した物品WPを不当にとどまらせることなく、適切に搬送させることができる。
【0064】
(3−3)
図3に示す自動移動機構70は、第1側壁部材51を、図2に示す中心線Cと交差する交差方向M1に移動させる。この構成によれば、例えば搬送される物品WPの大きさを検出するシステムと併用して、様々な大きさの物品WPに対して好適な姿勢転換を効率的に行うことができる。
【0065】
(3−4)
図2に示すように、第1側壁部材51の上流側端部51aは、当接部30よりも上流側にある。この構成によれば、搬送される物品WPは第1側壁部材51に接触しやすくなる。したがって、接触した物品WPの端部を下流へ導き、それによって物品WPの姿勢転換を促すことができる。
【0066】
(3−5)
第2側壁部材52は、中心線Cに対して当接部30と同じ側に設置されている。この構成によれば、姿勢転換される物品WPの動きを第2側壁部材52が制限する。したがって、より正確な姿勢転換ができる。
【0067】
(3−6)
第2側壁部材52はベルトコンベアであるので、第2側壁部材52は、物品WPに力を加えることによってその搬送を補助できる。したがって、第2側壁部材52に接触した物品WPを不当にとどまらせることなく、適切に搬送させることができる。
【0068】
(3−7)
図4に示す第2支持部80は、第2側壁部材52の延出方向の角度を変更できるように第2側壁部材52を支持する。この角度の変更は、図2の矢印M2で示される。この構成によれば、第1側壁部材51と第2側壁部材52の間隔を、例えば、下流に行くほど狭くなるように設定できる。したがって、例えば、小さな物品WPの姿勢転換をより正確に行うことができる。
【0069】
(3−8)
図4に示す自動旋回機構90は、図2の矢印M2で示すように、第2側壁部材52の延出方向の角度を変更させる。この構成によれば、例えば搬送される物品WPの大きさを検出するシステムと併用して、様々な大きさの物品WPに対してより好適な姿勢転換を効率的に行うことができる。
【0070】
(3−9)
以上に説明してきた姿勢転換機構100を、図1に示すように箱詰め装置500に搭載することにより、箱詰め装置500の処理速度を向上させることができる。
【0071】
(4)変形例
(4−1)
上述の実施形態においては、第1誘導部材21、第2誘導部材22、第1側壁部材51、第2側壁部材52は、ベルトコンベアであった。これに代えて、これらの部材は、単なるプレートでもよい。この構成によれば、姿勢転換機構100のコストを低減できる。
【0072】
(4−2)
上述の実施形態においては、第1側壁部材51および第2側壁部材52は、それぞれ、自動移動機構70および自動旋回機構90により自動的に位置および角度を変更された。これに代えて、これらの部材は、手動により位置および角度を変更される構成としてもよい。この構成によれば、物品WPの大きさや重さを考慮した精密な設定をすることが可能になる。
【0073】
(4−3)
上述の実施形態においては、ストッパ320および支持板330は、単なる移動可能な板材であった。これに変えて、ストッパ320および支持板330は、ベルトコンベアを有していてもよい。この構成によれば、物品WPの重量が重い場合に、物品WPを適切に起立させやすい。
【符号の説明】
【0074】
C 中心線
WP 物品
10 搬送機構
30 当接部
40 回動板
51 第1側壁部材
51a 上流側端部
52 第2側壁部材
60 第1支持部
70 自動移動機構
80 第2支持部
90 自動旋回機構
100 姿勢転換機構
200 集積機構
300 押し込み機構
340 押し込み板
500 箱詰め装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【0075】
【特許文献1】特開2011−219123号公報
図1
図2
図3
図4
図5