特開 2023-10270 箱詰めシステム及び箱詰め方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023010270

(43)【公開日】2023-01-20

(54)【発明の名称】箱詰めシステム及び箱詰め方法

(51)【国際特許分類】

   B65B 5/10 20060101AFI20230113BHJP

   G01G 11/00 20060101ALI20230113BHJP

   B65G 47/90 20060101ALN20230113BHJP

【ＦＩ】

B65B5/10

G01G11/00 M

B65G47/90 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021114285

(22)【出願日】2021-07-09

(71)【出願人】

【識別番号】000000572

【氏名又は名称】アンリツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003694

【氏名又は名称】弁理士法人有我国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】朝井 英治

(72)【発明者】

【氏名】菊池 壽晃

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 誉将

(72)【発明者】

【氏名】小澤 麻実

【テーマコード（参考）】

3E003

3F072

【Ｆターム（参考）】

3E003AA01

3E003BA03

3E003BB01

3E003BC01

3E003BD04

3E003CA10

3E003CB02

3E003DA01

3E003DA05

3E003DA07

3F072AA06

3F072AA12

3F072GA06

3F072GD01

3F072GG03

3F072KA01

3F072KD01

(57)【要約】

【課題】製品の箱詰めに要する時間を短縮できるとともに、所定入数の製品を自動的に確実に受箱に詰め込むことができる箱詰めシステム及び箱詰め方法を提供する。
【解決手段】製品Ｐを搬送する供給ラインと、前段コンベア５と計量コンベア６と後段コンベア７を有する箱詰めライン３と、供給ラインで搬送される製品Ｐを箱詰めライン３上の詰め込み対象の受箱Ｂに詰め込む箱詰め手段４と、計量コンベア６への荷重に応じた計量値を出力する計量部９と、箱詰め手段４による受箱Ｂ１への製品Ｐの投入動作の直前の第１タイミングにおける計量部９の計量値と、箱詰め手段４による受箱Ｂ１への製品Ｐの投入動作の直後の第２タイミングにおける計量部９の計量値とに基づいて、受箱Ｂ１に製品Ｐが１個投入されたか否かを判断する投入判断部２１と、受箱Ｂ１に製品Ｐが１個投入されたと投入判断部２１が判断した回数をカウントするカウント部２２と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

製品（Ｐ）を搬送する供給ライン（２）と、前段搬送部（５）と計量搬送部（６）と後段搬送部（７）を有する箱詰めライン（３）と、前記供給ラインで搬送される製品を前記箱詰めライン上の受箱（Ｂ）に詰め込む箱詰め手段（４）と、を備え、詰め込み対象の受箱（Ｂ１）を含む１個以上の受箱を前記前段搬送部から前記計量搬送部を経て前記後段搬送部に搬送しながら、前記計量搬送部で搬送されている前記詰め込み対象の受箱に所定入数の製品を詰め込む箱詰めシステム（１）であって、
前記計量搬送部への荷重に応じた計量値を出力する計量部（９）と、
前記箱詰め手段による前記詰め込み対象の受箱への製品の投入動作の直前の第１タイミングにおける前記計量部の計量値と、前記箱詰め手段による前記詰め込み対象の受箱への製品の投入動作の直後の第２タイミングにおける前記計量部の計量値とに基づいて、前記詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたか否かを判断する投入判断部（２１）と、
前記詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたと前記投入判断部が判断した回数をカウントするカウント部（２２）と、を備え、
前記箱詰め手段は、前記カウント部によりカウントされた回数が前記所定入数に達するまで、前記詰め込み対象の受箱に製品を投入することを特徴とする箱詰めシステム。

【請求項2】

前記投入判断部は、
前記第２タイミングにおける前記計量部の計量値から、前記第１タイミングにおける前記計量部の計量値を減算した計量値差分を算出する計量値差分算出部（２１ａ）と、
前記計量値差分算出部により算出された計量値差分があらかじめ定められた所定範囲内である場合に、前記詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたと判断する判断部（２１ｂ）と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の箱詰めシステム。

【請求項3】

前記投入判断部は、
前記第２タイミングにおける前記計量部の計量値から、前記第１タイミングにおける前記計量部の計量値を減算した計量値差分を算出する計量値差分算出部（２１ａ）と、
空の受箱（Ｂ０）が前記前段搬送部から前記計量搬送部に乗り継ぐことによる前記計量搬送部への荷重の時間波形と、前記所定入数の製品が詰め込まれた受箱（Ｂ２）が前記計量搬送部から前記後段搬送部に乗り継ぐことによる前記計量搬送部への荷重の時間波形との和である乗継荷重波形を算出する乗継荷重波形算出部（２１ｃ）と、
前記乗継荷重波形の前記第２タイミングにおける値から、前記乗継荷重波形の前記第１タイミングにおける値を減算した乗継変化量を算出する乗継変化量算出部（２１ｄ）と、
前記計量値差分算出部により算出された計量値差分から、前記乗継変化量算出部により算出された乗継変化量を減算した荷重補正値を算出する荷重補正部（２１ｅ）と、
前記荷重補正部により算出された荷重補正値があらかじめ定められた所定範囲内である場合に、前記詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたと判断する判断部（２１ｂ）と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の箱詰めシステム。

【請求項4】

前記計量部は、前記第１タイミングに前記計量部の計量値を０に設定するリセット機能を有しており、
前記計量値差分算出部は、前記リセット機能により前記第１タイミングに前記計量部の計量値が０に設定された場合に、前記第２タイミングにおける前記計量部の計量値を前記計量値差分として算出することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の箱詰めシステム。

【請求項5】

製品（Ｐ）を搬送する供給ライン（２）と、前段搬送部（５）と計量搬送部（６）と後段搬送部（７）を有する箱詰めライン（３）と、前記供給ラインで搬送される製品を前記箱詰めライン上の受箱（Ｂ）に詰め込む箱詰め手段（４）と、を用いて、詰め込み対象の受箱（Ｂ１）を含む１個以上の受箱を前記前段搬送部から前記計量搬送部を経て前記後段搬送部に搬送しながら、前記計量搬送部で搬送されている前記詰め込み対象の受箱に所定入数の製品を詰め込む箱詰め方法であって、
前記計量搬送部への荷重に応じた計量値を計量部（９）から出力する計量ステップ（Ｓ３）と、
前記箱詰め手段による前記詰め込み対象の受箱への製品の投入動作の直前の第１タイミングにおける前記計量部の計量値と、前記箱詰め手段による前記詰め込み対象の受箱への製品の投入動作の直後の第２タイミングにおける前記計量部の計量値とに基づいて、前記詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたか否かを判断する投入判断ステップ（Ｓ７）と、
前記詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたと前記投入判断ステップが判断した回数をカウントするカウントステップ（Ｓ８）と、を含み、
前記箱詰め手段は、前記カウントステップによりカウントされた回数が前記所定入数に達するまで、前記詰め込み対象の受箱に製品を投入することを特徴とする箱詰め方法。

【請求項6】

前記投入判断ステップは、
前記第２タイミングにおける前記計量部の計量値から、前記第１タイミングにおける前記計量部の計量値を減算した計量値差分を算出する計量値差分算出ステップ（Ｓ２１）と、
前記計量値差分算出ステップにより算出された計量値差分があらかじめ定められた所定範囲内である場合に、前記詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたと判断する判断ステップ（Ｓ２３）と、を含むことを特徴とする請求項５に記載の箱詰め方法。

【請求項7】

前記投入判断ステップは、
前記第２タイミングにおける前記計量部の計量値から、前記第１タイミングにおける前記計量部の計量値を減算した計量値差分を算出する計量値差分算出ステップ（Ｓ２１）と、
空の受箱（Ｂ０）が前記前段搬送部から前記計量搬送部に乗り継ぐことによる前記計量搬送部への荷重の時間波形と、前記所定入数の製品が詰め込まれた受箱（Ｂ２）が前記計量搬送部から前記後段搬送部に乗り継ぐことによる前記計量搬送部への荷重の時間波形との和である乗継荷重波形を算出する乗継荷重波形算出ステップ（Ｓ２４）と、
前記乗継荷重波形の前記第２タイミングにおける値から、前記乗継荷重波形の前記第１タイミングにおける値を減算した乗継変化量を算出する乗継変化量算出ステップ（Ｓ２５）と、
前記計量値差分算出ステップにより算出された計量値差分から、前記乗継変化量算出ステップにより算出された乗継変化量を減算した荷重補正値を算出する荷重補正ステップ（Ｓ２６）と、
前記荷重補正ステップにより算出された荷重補正値があらかじめ定められた所定範囲内である場合に、前記詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたと判断する判断ステップ（Ｓ２７）と、を含むことを特徴とする請求項５に記載の箱詰め方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、供給ラインで搬送される製品を箱詰め手段で取り出し、箱詰めラインで搬送される受箱に詰め込む箱詰めシステム及び箱詰め方法に関し、特に、所定の入数の製品を箱詰めする箱詰めシステム及び箱詰め方法に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、箱詰検査装置に関する発明が開示されている。この箱詰検査装置は、架台に支持された重量検出器と、重量検出器からの信号を処理して表示手段に必要な表示を行なわせる演算処理手段を備えており、複数個の製品が詰められた中箱を所定個数だけ箱体に詰め込む作業を行なうに際し、総重量と中箱の平均重量等から中箱内に詰められた製品の欠品を検査するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６２－２２０４２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前記特許文献１に開示された箱詰検査装置によれば、架台に支持された重量検出器に空の箱体を載せ、次に製品が詰められた中箱を所定の個数だけ箱体に詰めて計量を行なう。この箱詰検査装置は、箱体を重量検出器に搬入するコンベアや、箱体内に中箱を詰め込む箱詰め手段を備えておらず、人手によって箱体を重量検出器に載せ、人手によって箱体内に中箱を詰め込むことを予定しているため、箱体の載せ替えや中箱の詰め込みに時間がかかり、さらに箱体の載せ替え期間には計量ができないため、所定の入数の製品を正確に箱詰めする能力には限度があった。

【0005】

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、製品の箱詰めに要する時間を短縮できるとともに、所定入数の製品を自動的に確実に受箱に詰め込むことができる箱詰めシステム及び箱詰め方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明に係る箱詰めシステムは、製品を搬送する供給ラインと、前段搬送部と計量搬送部と後段搬送部を有する箱詰めラインと、前記供給ラインで搬送される製品を前記箱詰めライン上の受箱に詰め込む箱詰め手段と、を備え、詰め込み対象の受箱を含む１個以上の受箱を前記前段搬送部から前記計量搬送部を経て前記後段搬送部に搬送しながら、前記計量搬送部で搬送されている前記詰め込み対象の受箱に所定入数の製品を詰め込む箱詰めシステムであって、前記計量搬送部への荷重に応じた計量値を出力する計量部と、前記箱詰め手段による前記詰め込み対象の受箱への製品の投入動作の直前の第１タイミングにおける前記計量部の計量値と、前記箱詰め手段による前記詰め込み対象の受箱への製品の投入動作の直後の第２タイミングにおける前記計量部の計量値とに基づいて、前記詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたか否かを判断する投入判断部と、前記詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたと前記投入判断部が判断した回数をカウントするカウント部と、を備え、前記箱詰め手段は、前記カウント部によりカウントされた回数が前記所定入数に達するまで、前記詰め込み対象の受箱に製品を投入する構成である。

【0007】

この構成により、本発明に係る箱詰めシステムは、箱詰め手段による詰め込み対象の受箱への製品の投入動作の直前の第１タイミングにおける計量部の計量値と、箱詰め手段による詰め込み対象の受箱への製品の投入動作の直後の第２タイミングにおける計量部の計量値とに基づいて、詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたか否かを判断するようになっている。このため、仮に箱詰めミスが起きても製品を追加投入することができるため、受箱内に詰め込む製品の数を確実に所定入数に合わせることができる。これにより、本発明に係る箱詰めシステムは、詰め込み対象の受箱を含む１個以上の受箱の搬送を止めることなく、製品の箱詰めに要する時間を短縮できるとともに、所定入数の製品を自動的に確実に受箱に詰め込むことができる。

【0008】

また、本発明に係る箱詰めシステムにおいては、前記投入判断部は、前記第２タイミングにおける前記計量部の計量値から、前記第１タイミングにおける前記計量部の計量値を減算した計量値差分を算出する計量値差分算出部と、前記計量値差分算出部により算出された計量値差分があらかじめ定められた所定範囲内である場合に、前記詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたと判断する判断部と、を含む構成であってもよい。

【0009】

この構成により、本発明に係る箱詰めシステムは、第２タイミングにおける計量部の計量値から、第１タイミングにおける計量部の計量値を減算した計量値差分に基づいて、詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたか否かを判断することができる。

【0010】

また、本発明に係る箱詰めシステムにおいては、前記投入判断部は、前記第２タイミングにおける前記計量部の計量値から、前記第１タイミングにおける前記計量部の計量値を減算した計量値差分を算出する計量値差分算出部と、空の受箱が前記前段搬送部から前記計量搬送部に乗り継ぐことによる前記計量搬送部への荷重の時間波形と、前記所定入数の製品が詰め込まれた受箱が前記計量搬送部から前記後段搬送部に乗り継ぐことによる前記計量搬送部への荷重の時間波形との和である乗継荷重波形を算出する乗継荷重波形算出部と、前記乗継荷重波形の前記第２タイミングにおける値から、前記乗継荷重波形の前記第１タイミングにおける値を減算した乗継変化量を算出する乗継変化量算出部と、前記計量値差分算出部により算出された計量値差分から、前記乗継変化量算出部により算出された乗継変化量を減算した荷重補正値を算出する荷重補正部と、前記荷重補正部により算出された荷重補正値があらかじめ定められた所定範囲内である場合に、前記詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたと判断する判断部と、を含む構成であってもよい。

【0011】

この構成により、本発明に係る箱詰めシステムは、詰め込み対象の受箱以外の受箱の乗継に起因する計量搬送部への荷重変化の影響を排除して、詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたか否かをより正確に判断することができる。

【0012】

また、本発明に係る箱詰めシステムにおいては、前記計量部は、前記第１タイミングに前記計量部の計量値を０に設定するリセット機能を有しており、前記計量値差分算出部は、前記リセット機能により前記第１タイミングに前記計量部の計量値が０に設定された場合に、前記第２タイミングにおける前記計量部の計量値を前記計量値差分として算出する構成であってもよい。

【0013】

また、本発明に係る箱詰め方法は、製品を搬送する供給ラインと、前段搬送部と計量搬送部と後段搬送部を有する箱詰めラインと、前記供給ラインで搬送される製品を前記箱詰めライン上の受箱に詰め込む箱詰め手段と、を用いて、詰め込み対象の受箱を含む１個以上の受箱を前記前段搬送部から前記計量搬送部を経て前記後段搬送部に搬送しながら、前記計量搬送部で搬送されている前記詰め込み対象の受箱に所定入数の製品を詰め込む箱詰め方法であって、前記計量搬送部への荷重に応じた計量値を計量部から出力する計量ステップと、前記箱詰め手段による前記詰め込み対象の受箱への製品の投入動作の直前の第１タイミングにおける前記計量部の計量値と、前記箱詰め手段による前記詰め込み対象の受箱への製品の投入動作の直後の第２タイミングにおける前記計量部の計量値とに基づいて、前記詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたか否かを判断する投入判断ステップと、前記詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたと前記投入判断ステップが判断した回数をカウントするカウントステップと、を含み、前記箱詰め手段は、前記カウントステップによりカウントされた回数が前記所定入数に達するまで、前記詰め込み対象の受箱に製品を投入する構成である。

【0014】

また、本発明に係る箱詰め方法においては、前記投入判断ステップは、前記第２タイミングにおける前記計量部の計量値から、前記第１タイミングにおける前記計量部の計量値を減算した計量値差分を算出する計量値差分算出ステップと、前記計量値差分算出ステップにより算出された計量値差分があらかじめ定められた所定範囲内である場合に、前記詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたと判断する判断ステップと、を含む構成であってもよい。

【0015】

また、本発明に係る箱詰め方法においては、前記投入判断ステップは、前記第２タイミングにおける前記計量部の計量値から、前記第１タイミングにおける前記計量部の計量値を減算した計量値差分を算出する計量値差分算出ステップと、空の受箱が前記前段搬送部から前記計量搬送部に乗り継ぐことによる前記計量搬送部への荷重の時間波形と、前記所定入数の製品が詰め込まれた受箱が前記計量搬送部から前記後段搬送部に乗り継ぐことによる前記計量搬送部への荷重の時間波形との和である乗継荷重波形を算出する乗継荷重波形算出ステップと、前記乗継荷重波形の前記第２タイミングにおける値から、前記乗継荷重波形の前記第１タイミングにおける値を減算した乗継変化量を算出する乗継変化量算出ステップと、前記計量値差分算出ステップにより算出された計量値差分から、前記乗継変化量算出ステップにより算出された乗継変化量を減算した荷重補正値を算出する荷重補正ステップと、前記荷重補正ステップにより算出された荷重補正値があらかじめ定められた所定範囲内である場合に、前記詰め込み対象の受箱に製品が１個投入されたと判断する判断ステップと、を含む構成であってもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明は、製品の箱詰めに要する時間を短縮できるとともに、所定入数の製品を自動的に確実に受箱に詰め込むことができる箱詰めシステム及び箱詰め方法を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態に係る箱詰めシステムの構成図である。

【図2】本発明の実施形態に係る箱詰めシステムの平面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る箱詰めシステムにおける箱詰め手順を模式的に示す図である。

【図4】図１に示した投入判断部の構成を示すブロック図である。

【図5】図１に示した計量搬送部への荷重変化を概略的に示すグラフである。

【図6】図５のグラフの一部を拡大して示す図である。

【図7】詰め込み対象の受箱以外の受箱の乗継による計量搬送部への荷重の時間波形と、詰め込み対象の受箱への製品の投入による計量搬送部への荷重の時間波形と、それら２つの時間波形の和である計量搬送部への荷重の時間波形の例を示す表である。

【図8】図４に示した乗継荷重波形算出部、乗継変化量算出部、及び荷重補正部の処理を説明するためのグラフである。

【図9】本発明の実施形態に係る箱詰めシステムを用いる箱詰め方法の処理を示すフローチャートである。

【図10】図９のフローチャートにおける投入判断ステップの処理の詳細を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明に係る箱詰めシステム及び箱詰め方法の実施形態について、図面を用いて説明する。

【0019】

図１及び図２に示すように、箱詰めシステム１は、製品Ｐを搬送する供給ライン２と、製品Ｐが詰め込まれる受箱Ｂを搬送する箱詰めライン３と、供給ライン２が搬送してくる製品Ｐを箱詰めライン３上の受箱Ｂに詰め込む箱詰め手段４と、箱詰めシステム１の各部を制御する制御部２０と、操作部３０と、表示部３１と、を備えている。箱詰めシステム１の目的は、所定入数の製品Ｐを受箱Ｂに詰め込み、排出することにある。すなわち、入数とは、受箱Ｂに詰め込むべき製品Ｐの規定数を意味する。

【0020】

ここで、製品Ｐは、それぞれが同じ形状の包材に所定重量の内容物がパッケージされた食品や薬品などの工業製品であり、図示しない重量検査工程において過量品や軽量品があらかじめ除かれたものである。

【0021】

図２に示すように、供給ライン２は、コンベア等の搬送手段によって構成されており、図中左方にある図示しない供給源から、図中右方の終端部に向けて、所定間隔をおいて配置された製品Ｐを連続的に搬送することができる。

【0022】

図１及び図２に示すように、箱詰めライン３は、複数台のコンベアからなり、製品Ｐを収納する受箱Ｂを搬送する搬送手段であるとともに、複数の製品Ｐを収納した受箱Ｂの重量を測定して計量値として出力する計量手段でもある。箱詰めライン３は、図中左方の上流側から順に並べられた３台のコンベア、すなわち前段搬送部としての前段コンベア５と、計量搬送部としての計量コンベア６と、後段搬送部としての後段コンベア７を備えている。これら３台のコンベアは、操作部３０により設定される搬送速度で製品Ｐを搬送する。

【0023】

通常、これらのコンベアは、同じ搬送速度で製品Ｐを搬送するように設定されるが、前後の製品同士が接触しないように、後段のコンベアほど搬送速度をやや高めに設定してもよい。

【0024】

箱詰めライン３は、詰め込み対象の受箱Ｂ１を含む１個以上の受箱Ｂを前段コンベア５から計量コンベア６を経て後段コンベア７に搬送しながら、計量コンベア６で搬送されている詰め込み対象の受箱Ｂ１に所定入数の製品Ｐを詰め込むようになっている。なお、箱詰めライン３は、供給ライン２と平行かつ搬送面が概ね一致するように水平に配置されており、計量コンベア６の終端（図中右端）が、供給ライン２の終端部（図中右端）に略合致している。

【0025】

前段コンベア５の上流側には図示しない受箱Ｂの供給源があり、この供給源の供給コンベアが前段コンベア５に受箱Ｂを供給する。

【0026】

計量コンベア６は、コンベア８を計量部９で支持した構造である。計量部９は、詰め込み対象の受箱Ｂ１を含む１個以上の受箱Ｂによる計量コンベア６への荷重に応じた計量値を出力する。ここで、前段コンベア５による受箱Ｂの搬送は、計量コンベア６による受箱Ｂの連続的な搬送に同期して行われるものとする。

【0027】

図示はしないが、後段コンベア７の終端（図中右端）に隣接して出荷用のコンベアが設置されていてもよい。

【0028】

図１に示すように、供給ライン２及び箱詰めライン３の上方には、供給ライン２で搬送される製品Ｐを、箱詰めライン３の受箱Ｂに詰め込む箱詰め手段４が設けられている。箱詰め手段４は、図２の平面図に楕円で示した所定の移動範囲Ａ内において移動可能であり、当該移動範囲Ａ内において供給ライン２から製品Ｐを取り出し、当該移動範囲Ａ内において箱詰めライン３の受箱Ｂに製品Ｐを詰める作業を行なうことができる。

【0029】

より具体的には、箱詰め手段４は、図２に示す前記移動範囲Ａ内において移動可能な本体１０と、本体１０の下面側に設けられたアーム１１と、アーム１１の下端に設けられた吸着部１２とを備えている。この箱詰め手段４によれば、製品Ｐを吸着部１２に吸着してアーム１１で持ち上げ、本体１０を移動させて製品Ｐを所望の受箱Ｂ１の位置まで運び、製品Ｐを当該受箱Ｂ１に収納させることができる。なお、箱詰め手段４は、図１に模式的に示したような専用機でもよいし、前記移動範囲Ａ内において同様の作業を行なえる汎用型のアーム構造のロボットでもよい。また、製品Ｐの保持手段は、前記吸着部１２でもよいし、ロボットハンドでもよく、その機構・原理は問わない。

【0030】

ここでいう移動範囲Ａは、箱詰め手段４が製品Ｐを取り扱うことができる範囲であり、箱詰め手段４が最初の製品Ｐを投入し始めてから、最後の製品Ｐを投入し終えるまでの間、受箱Ｂ１は計量コンベア６により前記移動範囲Ａ内を搬送されることとなる。言い換えれば、箱詰め手段４の箱詰めに要する時間に応じて、受箱Ｂ１の移動速度すなわち計量コンベア６の搬送速度を設定すると、箱詰めの効率が良い。

【0031】

箱詰め手段４は、詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐを投入する直前のタイミング、すなわち箱詰めのための投入動作を開始するタイミング（以下、「第１タイミング」とも称する）において、受箱Ｂ１に製品Ｐを投入する旨を通知する投入開始信号を後述する制御部２０の箱詰め手段制御部２３に出力する。より好ましくは、箱詰め手段４は、吸着部１２に吸着されている製品Ｐを放すタイミングに投入開始信号を出力するとよい。

【0032】

あるいは逆に、箱詰め手段制御部２３が、箱詰め手段４に受箱Ｂ１に製品Ｐを投入させるタイミングを指示する投入制御信号を出力してもよい。

【0033】

また、箱詰め手段４は、詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐを投入する動作を行った直後のタイミング、すなわち箱詰めのための投入動作を終了するタイミング（以下、「第２タイミング」とも称する）において、受箱Ｂ１に製品Ｐを投入した旨を通知する投入終了信号を箱詰め手段制御部２３に出力する。

【0034】

なお、箱詰め手段４は、吸着部１２が製品Ｐを放してから所定時間経過後に投入終了信号を出力するようにしてもよい。あるいは、箱詰め手段制御部２３が、箱詰め手段４から出力される投入開始信号あるいは箱詰め手段４に出力する投入制御信号に基づいてタイマを起動し、投入終了信号を内部的に生成してもよい。

【0035】

制御部２０は、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどを含むパーソナルコンピュータ等で構成され、後述する投入判断部２１と、カウント部２２と、箱詰め手段制御部２３の機能を実現する。例えば、制御装置６０は、ＣＰＵによる所定のプログラムの実行により、投入判断部２１、カウント部２２、及び箱詰め手段制御部２３をソフトウェア的に構成することが可能である。なお、上記のプログラムは、ＲＯＭ又はＨＤＤにあらかじめ格納されている。あるいは、上記のプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式でコンパクトディスク、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録された状態で提供又は配布されるようにしてもよい。あるいは、上記のプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータに格納され、ネットワーク経由でのダウンロードにより提供又は配布されるようにしてもよい。

【0036】

図３は、箱詰めシステム１が、計量コンベア６上で搬送される詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐを箱詰めする手順を模式的に示す図である。ここでは、一例として、１個の受箱Ｂへの製品Ｐの入数が６であるものとしている。図３の上段は、１個目から３個目までの製品Ｐが既に投入された詰め込み対象の受箱Ｂ１に、４個目の製品Ｐが投入される直前の状態を示している。

【0037】

図３の中段は、詰め込み対象の受箱Ｂ１に４個目の製品Ｐが投入されている状態を示している。図３の下段は、詰め込み対象の受箱Ｂ１に４個目の製品Ｐが投入された直後の状態を示している。図３の上段から下段の変化に示すように、計量コンベア６上で搬送される詰め込み対象の受箱Ｂ１に箱詰め手段４が製品Ｐを投入する一連の手順の間、詰め込み対象の受箱Ｂ１を含む１個以上の受箱Ｂが前段コンベア５から計量コンベア６を経て後段コンベア７に搬送され続けている。

【0038】

制御部２０の投入判断部２１は、箱詰め手段４による詰め込み対象の受箱Ｂ１への製品Ｐの投入動作の直前の第１タイミングにおける計量部９の計量値と、箱詰め手段４による詰め込み対象の受箱Ｂ１への製品Ｐの投入動作の直後の第２タイミングにおける計量部９の計量値とに基づいて、詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐが１個投入されたか否かを判断するようになっている。

【0039】

図４に示すように、投入判断部２１は、計量値差分算出部２１ａと、判断部２１ｂと、含む。計量値差分算出部２１ａは、第２タイミングにおける計量部９の計量値から、第１タイミングにおける計量部９の計量値を減算した値である計量値差分を算出するようになっている。判断部２１ｂは、計量値差分算出部２１ａにより算出された計量値差分があらかじめ定められた所定範囲内である場合に、詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐが１個投入されたと判断する。ここで、判断部２１ｂで用いられる所定範囲は、製品Ｐとして許容される重量のばらつきを加味したものであり、例えば製品Ｐの重量の１／２程度の値を含む範囲である。

【0040】

なお、計量部９は、第１タイミングに計量値を０に設定するリセット機能を有していてもよい。計量値差分算出部２１ａは、リセット機能により第１タイミングに計量部９の計量値が０に設定された場合に、第２タイミングにおける計量部９の計量値を計量値差分として算出する。

【0041】

カウント部２２は、詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐが１個投入されたと投入判断部２１が判断した回数をカウントするようになっている。

【0042】

箱詰め手段制御部２３は、箱詰め手段４の動作を制御するものである。例えば、箱詰め手段制御部２３は、カウント部２２によりカウントされた回数が所定入数に達するまで、詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐが投入されるように箱詰め手段４を制御する。また、箱詰め手段制御部２３は、カウント部２２によりカウントされた回数が所定入数に達した場合に、前段コンベア５から計量コンベア６に搬送された空の受箱Ｂ０を新たな詰め込み対象の受箱Ｂ１とし、新たな詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐが投入されるように箱詰め手段４を制御する。

【0043】

計量コンベア６は、カウント部２２によりカウントされた回数が所定入数に達した受箱Ｂ２を、後段コンベア７に搬送するようになっている。

【0044】

以下、図５～図７を参照して、受箱Ｂの乗継や製品Ｐの箱詰めに起因する計量コンベア６への荷重変化のメカニズムを説明する。図５は、計量コンベア６への荷重変化を概略的に示すグラフである。ここでは、一例として、１個の受箱Ｂへの製品Ｐの入数が６（高さ方向に３段、搬送方向に２列）であるものとしている。Δｗ１は、計量値差分算出部２１ａにより算出される箱詰め時の計量コンベア６への荷重の増加量である計量値差分を示している。図中の黒丸は、計量コンベア６への荷重値（重量値）を示している。また、時間的に隣り合う黒丸を結ぶ線分は、それらの２点の線形近似を示している。

【0045】

図６は、図５のグラフの一点鎖線で囲まれた部分の拡大図である。図５と同様に、図中の黒丸は計量コンベア６への荷重値（重量値）を示しており、時間的に隣り合う黒丸を結ぶ線分はそれらの２点の線形近似を示している。波形Ｒは、空の受箱Ｂ０が前段コンベア５から計量コンベア６に乗り継ぐことによる計量コンベア６への荷重の時間波形と、所定入数の製品Ｐが詰め込まれた受箱Ｂ２が計量コンベア６から後段コンベア７に乗り継ぐことによる計量コンベア６への荷重の時間波形との和（以下、「乗継荷重波形」とも称する）を示している。波形Ｌは、詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐを１個投入することによる計量コンベア６への荷重の時間波形と、上記の乗継荷重波形との和を示している。

【0046】

図７は、図５に示したような計量コンベア６への荷重の時間波形Ｌ３を、受箱Ｂ０，Ｂ２の乗継による計量コンベア６への荷重の時間波形（すなわち、乗継荷重波形）Ｌ１と、受箱Ｂ１への製品Ｐの投入による計量コンベア６への荷重の時間波形Ｌ２とに分離して示す図である。すなわち、計量コンベア６への荷重の時間波形Ｌ３は、受箱Ｂ０，Ｂ２の乗継による乗継荷重波形Ｌ１と、受箱Ｂ１への製品Ｐの投入による時間波形Ｌ２との和に相当する。

【0047】

受箱Ｂ０，Ｂ２の乗継による乗継荷重波形Ｌ１は、空の受箱Ｂ０が前段コンベア５から計量コンベア６に乗り継ぐことによる計量コンベア６への荷重の増加量と、所定入数の製品Ｐが詰め込まれた受箱Ｂ２が計量コンベア６から後段コンベア７に乗り継ぐことによる計量コンベア６への荷重の減少量との和によるものであり、連続的に変化する。

【0048】

受箱Ｂ１への製品Ｐの投入による時間波形Ｌ２は、製品Ｐが計量コンベア６上の受箱Ｂ１に順次投入されていくことにより、計量コンベア６への荷重が階段状に所定値ずつ増加する状況を示している。

【0049】

計量コンベア６への荷重の時間波形Ｌ３は、乗継荷重波形Ｌ１と時間波形Ｌ２との和であり、図中の破線の楕円部分において、受箱Ｂ１への製品Ｐの投入に伴う荷重の増加が見られる。

【0050】

図７の例１は、乗継荷重波形Ｌ１の傾きが一定、すなわち、受箱Ｂの乗継による計量コンベア６への荷重の単位時間当たりの増加量と減少量との和が一定である場合の時間波形を示している。

【0051】

図７の例２は、乗継荷重波形Ｌ１の傾きが３段階（傾きａ、傾きｂ、傾き０）に変化する場合の時間波形を示している。傾きｂの波形は、例えば、後段コンベア７と前段コンベア５の搬送速度の差が傾きａの波形よりも大きくなっている状態を示している。また傾きが０の波形は、例えば、前段コンベア５から計量コンベア６に乗り継ぐ受箱Ｂ０も、計量コンベア６から後段コンベア７に乗り継ぐ受箱Ｂ２もない状態を示している。

【0052】

なお、図５は、箱詰めによる荷重の変化を分かりやすくするため、受箱Ｂの乗継による計量コンベア６への荷重変化の傾きを図７の例１のように一定とし、箱詰め時間における６回の製品Ｐの投入による荷重の増加量と、受箱Ｂの乗継による荷重の減少量が等しいと仮定した場合のグラフになっている。

【0053】

なお、受箱Ｂ０の計量コンベア６への搬入タイミングを、受箱Ｂ２の計量コンベア６からの搬出タイミングに合わせて調整してもよい。つまり、計量コンベア６に搬入中の受箱Ｂ０の計量コンベア６に載っている部分の搬送方向に沿った長さと、計量コンベア６から搬出中の受箱Ｂ２の計量コンベア６から降りた部分の搬送方向に沿った長さとを常に一致させるように、箱詰めライン３が受箱Ｂ０，Ｂ２を搬送してもよい。これにより、受箱Ｂそのものの重量の影響を小さくした状態で、投入判断部２１が受箱Ｂへの製品Ｐの投入を判断することができるようになる。

【0054】

このように、空の受箱Ｂ０と、所定入数の製品Ｐが詰め込まれた受箱Ｂ２の乗継のタイミングや、受箱Ｂの重量や入数などにより、計量部９が出力する計量値の時間波形の形状（傾斜や起伏など）の規則性は変化するが、第１タイミングと第２タイミングにおける計量値の変化量（図中の破線の楕円部分）を投入判断部２１が認識することで箱詰めを判断することができる。ただし、図７に示した例の場合、投入判断部２１が詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐが１個投入されたことを検知するためには、１個の製品Ｐの重量が、第１タイミングと第２タイミングの間の乗継荷重波形の変化量よりも大きくなるように、前段コンベア５、計量コンベア６、及び後段コンベア７の搬送速度を調整する必要がある。

【0055】

図４に示すように、投入判断部２１は、乗継荷重波形算出部２１ｃと、乗継変化量算出部２１ｄと、荷重補正部２１ｅと、を更に含んでいてもよい。

【0056】

乗継荷重波形算出部２１ｃは、空の受箱Ｂ０が前段コンベア５から計量コンベア６に乗り継ぐことによる計量コンベア６への荷重の時間波形と、所定入数の製品Ｐが詰め込まれた受箱Ｂ２が計量コンベア６から後段コンベア７に乗り継ぐことによる計量コンベア６への荷重の時間波形との和である乗継荷重波形を算出するようになっている。例えば、乗継荷重波形算出部２１ｃは、前段コンベア５の搬送速度、計量コンベア６の搬送速度、後段コンベア７の搬送速度、空の受箱Ｂ０の重量、製品Ｐの重量などに基づいて、乗継荷重波形を算出する。図７の各例の左側の時間波形は、乗継荷重波形算出部２１ｃによる算出例を模式的に示したものである。

【0057】

乗継変化量算出部２１ｄは、図８の中段に示すように、乗継荷重波形の第２タイミングにおける値から、乗継荷重波形の第１タイミングにおける値を減算した乗継変化量Δｗ２を算出する。

【0058】

荷重補正部２１ｅは、計量値差分算出部２１ａにより算出された計量値差分Δｗ１（図８の上段）から、乗継変化量算出部２１ｄにより算出された乗継変化量Δｗ２（図８の中段）を減算した荷重補正値Δｗ１－Δｗ２を算出するようになっている。すなわち、この荷重補正値は、第１タイミングと第２タイミングの間に詰め込み対象の受箱Ｂ１に投入された１個の製品Ｐの重量の推定値である。

【0059】

判断部２１ｂは、荷重補正部２１ｅにより算出された荷重補正値があらかじめ定められた所定範囲内である場合に、詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐが１個投入されたと判断するものであってもよい。

【0060】

このように、投入判断部２１が、乗継荷重波形算出部２１ｃ、乗継変化量算出部２１ｄ、及び荷重補正部２１ｅを含む場合には、受箱Ｂの乗継による計量コンベア６への荷重変化の影響を受けることなく、詰め込み対象の受箱Ｂ１への製品Ｐの投入を検出できるため、各コンベアの搬送速度の設定の自由度が高まる。

【0061】

操作部３０は、ユーザによる操作入力を受け付けるためのものであり、例えば表示部３１の表示画面に対応する入力面への接触操作による接触位置を検出するためのタッチセンサを備えるタッチパネルで構成される。操作部３０は、ユーザが表示画面に表示されている特定の項目の位置を指やスタイラス等で触れた際に、タッチセンサが表示画面上で検出した位置と項目の位置との一致を認識することにより、各項目に割り当てられた機能を実行するための信号を制御部２０に出力する。操作部３０は、表示部３１に操作可能に表示されるものであってもよく、あるいは、キーボード又はマウスのような入力デバイスを含んで構成されるものであってもよい。

【0062】

例えば、ユーザによる操作部３０への操作入力により、受箱Ｂへの製品Ｐの入数、判断部２１ｂで用いられる所定範囲、前段コンベア５、計量コンベア６、及び後段コンベア７の搬送速度などの設定を行うことが可能である。

【0063】

表示部３１は、液晶ディスプレイやＣＲＴ等の表示機器で構成され、制御部２０による表示制御に基づき、各種表示内容を表示画面に表示するようになっている。例えば、表示部３１は、受箱Ｂへの製品Ｐの入数、判断部２１ｂで用いられる所定範囲、前段コンベア５、計量コンベア６、及び後段コンベア７の搬送速度などを設定するための設定画面や、計量部９が出力する計量値のグラフなどを表示する。さらに、表示部３１は、各種条件を設定するためのボタン、ソフトキー、プルダウンメニュー、テキストボックスなどの操作対象の表示を行う。

【0064】

以下、本実施形態に係る箱詰めシステム１を用いる箱詰め方法について、図９のフローチャートを参照しながらその処理の一例を説明する。

【0065】

まず、制御部２０は、ユーザによる操作部３０への操作に応じて、受箱Ｂへの製品Ｐの入数、判断部２１ｂで用いられる所定範囲、前段コンベア５、計量コンベア６、及び後段コンベア７の搬送速度、受箱Ｂの乗継による計量コンベア６への荷重変化の補正を行うか否かなどの情報を設定する（ステップＳ１）。

【0066】

次に、前段コンベア５、計量コンベア６、及び後段コンベア７は、１個以上の受箱Ｂの搬送を開始する（ステップＳ２）。

【0067】

次に、計量部９は、計量コンベア６への荷重に応じた計量値の出力を開始する（計量ステップＳ３）。

【0068】

次に、箱詰め手段４は、計量コンベア６で搬送されている詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐを投入する直前のタイミング、すなわち箱詰めのための投入動作を開始する第１タイミングにおいて、受箱Ｂ１に製品Ｐを投入する旨を通知する投入開始信号を箱詰め手段制御部２３に出力する。これにより、制御部２０は、第１タイミングにおける計量部９の計量値を記憶する（ステップＳ４）。

【0069】

次に、箱詰め手段４は、受箱Ｂ１への製品Ｐの投入動作を行う（ステップＳ５）。

【0070】

次に、箱詰め手段４は、計量コンベア６で搬送されている詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐを投入する動作を行った直後のタイミング、すなわち箱詰めのための投入動作を終了する第２タイミングにおいて、受箱Ｂ１に製品Ｐを投入した旨を通知する投入終了信号を箱詰め手段制御部２３に出力する。これにより、制御部２０は、第２タイミングにおける計量部９の計量値を記憶する（ステップＳ６）。

【0071】

次に、投入判断部２１は、ステップＳ４で記憶された第１タイミングにおける計量値と、ステップＳ６で記憶された第２タイミングにおける計量値とに基づいて、詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐが１個投入されたか否かを判断する（投入判断ステップＳ７）。投入判断部２１が詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐが１個投入されたと判断した場合には、引き続きステップＳ８の処理が実行される。一方、投入判断部２１が詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐが１個投入されたと判断しなかった場合には、箱詰め手段４が製品Ｐを取り損ねるなどして製品Ｐが受箱Ｂ１に投入できなかったものとして、再びステップＳ４以降の処理が実行される。

【0072】

次に、カウント部２２は、詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐが１個投入されたと投入判断ステップＳ７が判断した回数をカウントする（カウントステップＳ８）。

【0073】

次に、制御部２０は、カウントステップＳ８によりカウントされた回数が所定入数に達したか否かを判断する（ステップＳ９）。カウントステップＳ８によりカウントされた回数が所定入数に達していない場合には、再びステップＳ４以降の処理が実行される。一方、カウントステップＳ８によりカウントされた回数が所定入数に達した場合には、所定入数の製品Ｐが詰め込まれた受箱Ｂ２が得られたことになる。この受箱Ｂ２は、計量コンベア６によって後段コンベア７に搬入され、さらに後段コンベア７によって搬送されて次段へと排出される。このようにして、箱詰め手段４は、カウントステップＳ８によりカウントされた回数が所定入数に達するまで、詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐを投入する。

【0074】

次に、制御部２０は、詰め込み対象となる全ての受箱Ｂに対して製品Ｐの投入が完了したか否かを判断する（ステップＳ１０）。全ての受箱Ｂに対して製品Ｐの投入が完了していない場合には、所定入数の製品Ｐが詰め込まれた受箱Ｂ２に後続する空の受箱Ｂ０を新たな詰め込み対象の受箱Ｂ１として、ステップＳ４以降の処理が実行される。一方、全ての受箱Ｂに対して製品Ｐの投入が完了した場合には、制御部２０は、上記一連の箱詰め処理を終了する。

【0075】

以下、図１０のフローチャートを参照しながら、投入判断ステップＳ７の処理の詳細を説明する。

【0076】

まず、計量値差分算出部２１ａは、第２タイミングにおける計量部９の計量値から、第１タイミングにおける計量部９の計量値を減算した計量値差分Δｗ１を算出する（計量値差分算出ステップＳ２１）。

【0077】

次に、制御部２０は、荷重変化の補正を行うことがステップＳ１において設定されているか否かを判断する（ステップＳ２２）。荷重変化の補正を行うことが設定されていない場合には、引き続きステップＳ２３の処理が実行される。一方、荷重変化の補正を行うことが設定されている場合には、引き続きステップＳ２４の処理が実行される。

【0078】

判断部２１ｂは、計量値差分算出ステップＳ２１により算出された計量値差分Δｗ１があらかじめ定められた所定範囲内である場合に、詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐが１個投入されたと判断する（判断ステップＳ２３）。

【0079】

乗継荷重波形算出部２１ｃは、空の受箱Ｂ０が前段コンベア５から計量コンベア６に乗り継ぐことによる計量コンベア６への荷重の時間波形と、所定入数の製品Ｐが詰め込まれた受箱Ｂ２が計量コンベア６から後段コンベア７に乗り継ぐことによる計量コンベア６への荷重の時間波形との和である乗継荷重波形を算出する（乗継荷重波形算出ステップＳ２４）。

【0080】

次に、乗継変化量算出部２１ｄは、乗継荷重波形の第２タイミングにおける値から、乗継荷重波形の第１タイミングにおける値を減算した乗継変化量Δｗ２を算出する（乗継変化量算出ステップＳ２５）。

【0081】

次に、荷重補正部２１ｅは、計量値差分算出ステップＳ２１により算出された計量値差分Δｗ１から、乗継変化量算出ステップＳ２５により算出された乗継変化量Δｗ２を減算した荷重補正値を算出する（荷重補正ステップＳ２６）。

【0082】

次に、判断部２１ｂは、荷重補正ステップＳ２６により算出された荷重補正値があらかじめ定められた所定範囲内である場合に、詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐが１個投入されたと判断する（判断ステップＳ２７）。

【0083】

以上説明したように、本実施形態に係る箱詰めシステム１は、箱詰め手段４による詰め込み対象の受箱Ｂ１への製品Ｐの投入動作の直前の第１タイミングにおける計量部９の計量値と、箱詰め手段４による詰め込み対象の受箱Ｂ１への製品Ｐの投入動作の直後の第２タイミングにおける計量部９の計量値とに基づいて、詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐが１個投入されたか否かを判断するようになっている。このため、仮に箱詰めミスが起きても製品Ｐを追加投入することができるため、受箱Ｂ１内に詰め込む製品Ｐの数を確実に所定入数に合わせることができる。これにより、本実施形態に係る箱詰めシステム１は、詰め込み対象の受箱Ｂ１を含む１個以上の受箱Ｂの搬送を止めることなく、製品の箱詰めに要する時間を短縮できるとともに、所定入数の製品Ｐを自動的に確実に受箱Ｂ１に詰め込むことができる。

【0084】

また、本実施形態に係る箱詰めシステム１は、第２タイミングにおける計量部９の計量値から、第１タイミングにおける計量部９の計量値を減算した計量値差分Δｗ１に基づいて、詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐが１個投入されたか否かを判断することができる。

【0085】

また、本実施形態に係る箱詰めシステム１は、詰め込み対象の受箱Ｂ１以外の受箱Ｂ０，Ｂ２の乗継に起因する計量コンベア６への荷重変化の影響を排除して、詰め込み対象の受箱Ｂ１に製品Ｐが１個投入されたか否かをより正確に判断することができる。

【符号の説明】

【0086】

１ 箱詰めシステム
２ 供給ライン
３ 箱詰めライン
４ 箱詰め手段
５ 前段コンベア
６ 計量コンベア
７ 後段コンベア
９ 計量部
２０ 制御部
２１ 投入判断部
２１ａ 計量値差分算出部
２１ｂ 判断部
２１ｃ 乗継荷重波形算出部
２１ｄ 乗継変化量算出部
２１ｅ 荷重補正部
２２ カウント部
２３ 箱詰め手段制御部
Ａ 移動範囲
Ｂ，Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２ 受箱
Ｐ 製品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】