特開 2023-66559 段ボールケーサー

(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】P2023066559

(43)【公開日】2023-05-16

(54)【発明の名称】段ボールケーサー

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/90 20060101AFI20230509BHJP

   B65G 47/24 20060101ALI20230509BHJP

   B65G 17/36 20060101ALI20230509BHJP

   B65B 5/08 20060101ALI20230509BHJP

【ＦＩ】

B65G47/90 A

B65G47/24 E

B65G47/24 A

B65G17/36 A

B65B5/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021177216

(22)【出願日】2021-10-29

(71)【出願人】

【識別番号】503282194

【氏名又は名称】東京施設工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 文雄

【テーマコード（参考）】

3E003

3F034

3F072

3F081

【Ｆターム（参考）】

3E003AA01

3E003AB05

3E003BA02

3E003BA06

3E003BA07

3E003BB02

3E003BC01

3E003BD04

3E003BE01

3E003CB01

3E003DA05

3F034LA03

3F034LB01

3F072AA09

3F072GA10

3F072GD01

3F072JA06

3F072KA01

3F072KD23

3F081AA20

3F081BE04

3F081BE08

3F081CA31

3F081CC06

3F081CC08

3F081CE02

3F081DA01

3F081EA09

3F081EA10

(57)【要約】

【課題】大量の製品を高速処理することができるコンパクトな段ボールケーサーを提供する。
【解決手段】段ボールケーサー４は、第１～第３搬送経路１６，１８，２０をそれぞれ有する第１～第３製品コンベヤ８，１０，１２と、第４及び第５搬送経路３０，４６をそれぞれ有する第１及び第２箱コンベヤ２４，２６と、第３搬送経路２０においてバケット２２に載置された製品Ｐを保持し、第４搬送経路３０における段ボール箱Ｂに箱詰めするロボット４２とを備え、第１製品コンベヤ８と第２製品コンベヤ１０との間に設けられ、第１搬送経路１６を搬送された製品Ｐを受け取って、第１搬送経路１６の搬送方向における製品Ｐの向きを直角に方向転換する方向転換動作を行い、方向転換動作後の製品Ｐを第２搬送経路１８に向けて搬送する方向転換装置５６をさらに備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬入された製品を第１搬送経路において搬送する第１製品コンベヤと、
前記第１搬送経路を搬送された前記製品を前記第１搬送経路と直交する第２搬送経路において搬送する第２製品コンベヤと、
前記第２搬送経路を搬送された前記製品をバケットにて受け取って、前記第２搬送経路と直交し、且つ前記第１搬送経路と平行に延びる第３搬送経路において、前記バケットとともに前記製品を搬送する第３製品コンベヤと、
前記第１搬送経路への製品の搬入方向と同一方向から搬入される段ボール箱を受け取って、前記第２搬送経路の下側に位置し、且つ前記第１搬送経路と平行に延びる第４搬送経路において、前記段ボール箱を搬送する第１箱コンベヤと、
前記第４搬送経路を搬送された前記段ボール箱を受け取って、前記第３搬送経路の下側に位置し、且つ前記第４搬送経路に隣接しつつ前記第４搬送経路と平行に延びる第５搬送経路において、前記段ボール箱を搬送する第２箱コンベヤと、
前記第３搬送経路において前記バケットに載置された前記製品を保持し、前記第４搬送経路における前記段ボール箱に箱詰めするロボットと
を備え、
前記第１製品コンベヤと前記第２製品コンベヤとの間に設けられ、前記第１搬送経路を搬送された前記製品を受け取って、前記第１搬送経路の搬送方向における前記製品の向きを直角に方向転換する方向転換動作を行い、前記方向転換動作後の前記製品を前記第２搬送経路に向けて搬送する方向転換装置をさらに備える、段ボールケーサー。

【請求項2】

前記方向転換装置は、
前記第１搬送経路と直交し、且つ前記第１搬送経路の終端に隣接する隣接経路において、前記製品を搬送する隣接コンベヤと、
前記隣接経路に隣接しつつ前記隣接経路と平行に延び、且つ前記第１搬送経路の終端と前記隣接経路を隔てて離間する離間経路において、前記製品を搬送する離間コンベヤと、
前記第１搬送経路から前記隣接経路及び前記離間経路への前記製品の搬送を検出するセンサと、
前記隣接コンベヤ、前記離間コンベヤ、及び前記センサが電気的に接続される制御ユニットと
を備え、
前記離間コンベヤは、第１モータにより駆動され、前記隣接コンベヤは、第２モータにより駆動され、
前記制御ユニットは、前記第１モータを駆動しつつ、前記センサの検出信号を受信したとき、前記第２モータを駆動制御することにより、前記製品の前記方向転換動作を行う、請求項１に記載の段ボールケーサー。

【請求項3】

前記第１モータは、前記製品を前記第２搬送経路に向けて搬送する正回転駆動が可能であり、且つ回転速度の制御が可能であり、
前記第２モータは、前記正回転駆動と、前記製品を前記第２搬送経路に向かう方向と逆方向に向けて搬送する逆回転駆動との双方が可能であり、且つ回転速度の制御が可能であり、
前記制御ユニットは、前記第１モータを所定の第１回転速度で前記正回転駆動しつつ、前記センサの検出信号を受信したとき、前記第２モータを所定の第１駆動時間の間、所定の第２回転速度で前記逆回転駆動した後、さらに前記第２モータを前記逆回転駆動から前記正回転駆動に切り替えて、所定の第２駆動時間の間、所定の第３回転速度で前記正回転駆動する、請求項２に記載の段ボールケーサー。

【請求項4】

前記第３回転速度は前記第１回転速度と等しい、請求項３に記載の段ボールケーサー。

【請求項5】

前記第１モータはインバータモータであって、前記第２モータはサーボモータである、請求項２から４の何れか一項に記載の段ボールケーサー。

【請求項6】

前記第１モータ及び前記第２モータは、前記製品を前記第２搬送経路に向けて搬送する正回転駆動が可能であり、且つ回転速度の制御が可能であり、
前記制御ユニットは、前記第１モータを所定の第１回転速度で前記正回転駆動しつつ、前記センサの検出信号を受信したとき、前記第２モータを所定の第３駆動時間の間、所定の第４回転速度で前記正回転駆動した後、さらに前記第２モータを所定の第４駆動時間の間、所定の第５回転速度で前記正回転駆動する、請求項２に記載の段ボールケーサー。

【請求項7】

前記第４回転速度は前記第１回転速度よりも小さく、前記第５回転速度は前記第１回転速度と等しい、請求項６に記載の段ボールケーサー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、段ボールケーサーに関し、詳しくは、袋詰めなどされた製品を段ボール箱に箱詰めする段ボールケーサーに関する。

【背景技術】

【0002】

袋詰めなどされた製品を段ボール箱に箱詰めする段ボールケーサーが知られている。段ボールケーサーは、段ボールシートを段ボール箱に成形する製函機と、製品が箱詰めされた段ボール箱にテープを貼り付けるなどして封をする封函機とを組み合わせて用いられる。

【0003】

特許文献１には、搬送コンベヤの一方のコンベヤ列を第１の搬送速度で制御し、搬送コンベヤの他方のコンベヤ列を第１の搬送速度と異なる第２の搬送速度で制御し、各コンベヤ列の速度差によって、物品を方向転換させながら搬送する方向転換装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－６７８６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の方向転換装置は、直線状に延設される１つのコンベヤの搬送経路を製品が搬送される過程において、搬送方向における製品の向きを方向転換する。このため、方向転換のためにコンベヤの搬送経路を長距離確保する必要があり、また、方向転換に時間を要する。従って、装置が大型化するとともに、大量の製品を搬送して段ボール箱に箱詰めする処理を高速で行うのは困難である。

【0006】

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、大量の製品を高速処理することができるコンパクトな段ボールケーサーを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の目的を達成するべく、一態様に係る段ボールケーサーは、搬入された製品を第１搬送経路において搬送する第１製品コンベヤと、第１搬送経路を搬送された製品を第１搬送経路と直交する第２搬送経路において搬送する第２製品コンベヤと、第２搬送経路を搬送された製品をバケットにて受け取って、第２搬送経路と直交し、且つ第１搬送経路と平行に延びる第３搬送経路において、バケットとともに製品を搬送する第３製品コンベヤと、第１搬送経路への製品の搬入方向と同一方向から搬入される段ボール箱を受け取って、第２搬送経路の下側に位置し、且つ第１搬送経路と平行に延びる第４搬送経路において、段ボール箱を搬送する第１箱コンベヤと、第４搬送経路を搬送された段ボール箱を受け取って、第３搬送経路の下側に位置し、且つ第４搬送経路に隣接しつつ第４搬送経路と平行に延びる第５搬送経路において、段ボール箱を搬送する第２箱コンベヤと、第３搬送経路においてバケットに載置された製品を保持し、第４搬送経路における段ボール箱に箱詰めするロボットとを備え、第１製品コンベヤと第２製品コンベヤとの間に設けられ、第１搬送経路を搬送された製品を受け取って、第１搬送経路の搬送方向における製品の向きを直角に方向転換する方向転換動作を行い、方向転換動作後の製品を第２搬送経路に向けて搬送する方向転換装置をさらに備える。

【発明の効果】

【0008】

大量の製品を高速処理することができるコンパクトな段ボールケーサーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】製函機、段ボールケーサー、及び封函機を連結した連結一体ユニットの斜視図である。

【図2】段ボールケーサーの斜視図である。

【図3】段ボールケーサーの上面図である。

【図4】段ボール箱搬送ラインの上面図である。

【図5】第１製品コンベヤ、第２製品コンベヤ、及び方向転換装置の斜視図である。

【図6】図５の上面図である。

【図7】第１及び第２モータの第１実施形態に係る回転駆動制御を時系列的に示す図である。

【図8】製品の第１実施形態に係る方向転換動作を模式的に示す上面図である。

【図9】第１及び第２モータの第２実施形態に係る回転駆動制御を時系列的に示す図である。

【図10】製品の第２実施形態に係る方向転換動作を模式的に示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１は、製函機２、段ボールケーサー４、及び封函機６を連結した連結一体ユニット１の斜視図を示す。製函機２、段ボールケーサー４、及び封函機６はそれぞれユニット化され、これらのユニットがこれらの順に連結された連結一体ユニット１を形成する。なお、製函機２、段ボールケーサー４、及び封函機６をそれぞれユニット２，４，６と称することがある。また、以降の説明において、方向性及び角度に関する平行、直交、直角などの記載は、実質的なものであり、厳密なものではない。

【0011】

製函機２は、搬入された段ボールシートを段ボール箱に成形する。段ボールケーサー４は、袋詰めなどされて搬入された製品を製函機２から搬入された段ボール箱に箱詰めする。封函機６は、段ボールケーサー４から搬入された製品箱詰め済みの段ボール箱にテープを貼り付けるなどして封をする。製函機２における段ボールシートの全体としての搬送方向と、段ボールケーサー４及び封函機６における段ボール箱の搬送方向とは、全体として同一方向である。

【0012】

また、段ボールケーサー４における製品の搬送方向は、全体として段ボール箱の搬送方向と同一方向である。すなわち、各ユニット２，４，６及び連結一体ユニット１における製品及び段ボール箱の全体としての搬送方向は同一となる。また、各ユニット２，４，６を接続するためのブラケット等の接続部材を不要とすることができる。

【0013】

このように、製函機２、段ボールケーサー４、及び封函機６をそれぞれユニット化し、各ユニット２，４，６における製品や段ボール箱の搬送方向が全体として同一方向となるように連結した連結一体ユニット１を形成することにより、各ユニット２，４，６及び連結一体ユニット１のコンパクト化を実現することができる。

【0014】

ここで、段ボールケーサー４は、製品と段ボール箱との双方の搬送が行われるため、これらの搬送経路が複雑になる傾向があり、また、設置面積も大きくなる傾向がある。しかし、本実施形態の段ボールケーサー４では、製品及び段ボール箱の双方を製函機２側となる同一方向から搬入し、製品箱詰め済みの段ボールを封函機６に搬出する。また、以降において説明するが、各コンベヤを集約配置し、さらに、後述する製品の方向転換装置を設置することにより、極力小さな設置面積の段ボールケーサー４を実現している。また、製品及び段ボール箱の搬送経路の距離が短くなり、大量の製品を高速処理することができる。

【0015】

図２は、段ボールケーサー４の斜視図を示し、図３は、段ボールケーサー４の上面図を示す。段ボールケーサー４は、第１製品コンベヤ８、第２製品コンベヤ１０、及び第３製品コンベヤ１２を備えている。これらのコンベヤ８，１０，１２は、例えばベルトコンベヤであり、製品搬送ライン１４を構成する。製品搬送ライン１４における製品Ｐの搬送方向は、黒塗りの矢印で示される。第１製品コンベヤ８は、段ボールケーサー４の製函機２の側から投入された製品Ｐを第１搬送経路１６において搬送する。

【0016】

第１搬送経路１６は、各ユニット２，４，６の連結方向Ｘと平行に延設される。第２製品コンベヤ１０は、第１搬送経路１６を搬送された製品Ｐを第１搬送経路１６と直交する第２搬送経路１８において搬送する。第３製品コンベヤ１２は、第２搬送経路１８を搬送された製品Ｐをそれぞれバケット２２にて受け取って、第３搬送経路２０において、バケット２２とともに製品Ｐを搬送する。第３搬送経路２０は、第２搬送経路１８と直交し、且つ第１搬送経路１６と平行に延びる。

【0017】

また、段ボールケーサー４は、第１箱コンベヤ２４及び第２箱コンベヤ２６を備えている。第１箱コンベヤ２４は、例えばベルトコンベヤであり、第２箱コンベヤ２６は、例えばローラコンベヤであり、これらのコンベヤ２４，２６は段ボール箱搬送ライン２８を構成する。段ボール箱搬送ライン２８は、製品搬送ライン１４の下側に形成され、搬送ラインの２段構造が構築される。段ボール箱搬送ライン２８における段ボール箱Ｂの搬送方向は、白抜きの矢印で示される。

【0018】

第１箱コンベヤ２４は、製函機２から搬入される段ボール箱Ｂ、すなわち、第１搬送経路１６への製品Ｐの搬入方向と同一方向から搬入される段ボール箱Ｂを受け取って、第４搬送経路３０において搬送する。第４搬送経路３０は、第２搬送経路１８の下側に位置し、且つ第１搬送経路と平行に延びる。より詳しくは、第４搬送経路３０には、段ボール箱Ｂの位置決め装置３２、及び受け取り装置３４が設けられている。

【0019】

図４は、段ボール箱搬送ライン２８の上面図を示す。位置決め装置３２は、例えば２つ設けられ、それぞれ段ボール箱Ｂを保持するとともに第４搬送経路３０を搬送される各段ボール箱Ｂを第４搬送経路３０の幅方向中央に位置決めする。また、各位置決め装置３２は、段ボール箱Ｂの向きを必要に応じて直角に方向転換可能であり、保持した段ボール箱Ｂとともに第４搬送経路３０を搬送される。

【0020】

受け取り装置３４は、各位置決め装置３２とともに搬送されてきた２つの段ボール箱Ｂを受け取る。具体的には、受け取り装置３４は、２つの受け取りプレート３６と、各受け取りプレート３６にそれぞれ接続されたシリンダ３８とを備える。各受け取りプレート３６の上面には、それぞれ吸着パッド４０が配置されている。先ず、段ボール箱Ｂを保持した位置決め装置３２は、第４搬送経路３０の所定位置に搬送される。

【0021】

次に、シリンダ３８を駆動することにより、受け取りプレート３６が位置決め装置３２の下側に移動するとともに上昇し、段ボール箱Ｂは受け取りプレート３６の上面に載置される。次に、段ボール箱Ｂの底部が受け取りプレート３６の吸着パッド４０に吸着され、段ボール箱Ｂが受け取りプレート３６に保持される。次に、位置決め装置３２は、段ボール箱Ｂの保持を解除した後、下方に退避し、製函機２から搬入される段ボール箱Ｂを受け取り可能な位置に移動する。

【0022】

一方、図２及び図３に示すように、段ボールケーサー４は、例えば６軸の垂直多関節型の構造を有するロボット４２を備えている。ロボット４２は、第４搬送経路３０の上側において天井からブラケット４４を介して吊り下げられている。ロボット４２は、ハンド及びアームを備え、第３搬送経路２０においてバケット２２に載置された製品Ｐをハンドでピッキングして保持する。次に、ロボット４２は、アームの動作によって、ハンドで保持した製品Ｐを第４搬送経路３０における段ボール箱Ｂに移動して箱詰めする。ロボット４２による製品Ｐの箱詰め動作は、段ボール箱Ｂに所定数の製品Ｐが箱詰めされるまで行われる。

【0023】

第２箱コンベヤ２６は、第４搬送経路３０において製品Ｐが箱詰めされた段ボール箱Ｂを受け取って、第５搬送経路４６において搬送する。図２及び図３に示すように、第５搬送経路４６は、第３搬送経路２０の下側に位置し、且つ第４搬送経路３０に隣接しつつ第４搬送経路３０と平行に延びる。より詳しくは、図４にも示すように、第５搬送経路４６には、段ボール箱Ｂの引込装置４８、及び方向転換装置５０が設けられている。

【0024】

引込装置４８は、第５搬送経路４６の幅方向の側端に設けられ、第４搬送経路３０で製品Ｐが箱詰めされた段ボール箱Ｂを保持して第５搬送経路４６に引き込んで移動させる。具体的には、引込装置４８は、２つの引込プレート５２と、各引込プレート５２にそれぞれ接続されたシリンダ５４とを備える。各引込プレート５２の先端には、それぞれ吸着パッド５５が配置されている。

【0025】

先ず、各シリンダ５４を駆動することにより、各引込プレート５２は第５搬送経路４６を横断する方向に伸張し、第４搬送経路３０で製品Ｐが箱詰めされた段ボール箱Ｂの側部に当接する。次に、段ボール箱Ｂの側部が各引込プレート５２の各吸着パッド５５により吸着され、各引込プレート５２に保持される。次に、受け取り装置３４による段ボール箱Ｂの保持を解除した後、各シリンダ５４を駆動して段ボール箱Ｂを第５搬送経路４６に引き込んで移動させる。これにより、段ボール箱Ｂは、第５搬送経路４６の幅方向中央に位置付けられる。

【0026】

引込装置４８により第４搬送経路３０から第５搬送経路４６に移動した段ボール箱Ｂは、各吸着パッド５５による保持が解除され、第５搬送経路４６を搬送される過程において、方向転換装置５０の上を通過する。方向転換装置５０は、段ボール箱Ｂの向きを必要に応じて直角に方向転換可能である。そして、製品Ｐが箱詰めされた段ボール箱Ｂは、第５搬送経路４６を搬送されて封函機６に向けて搬出される。

【0027】

図５は、第１製品コンベヤ８、第２製品コンベヤ１０、及び製品Ｐの方向転換装置５６の斜視図を示し、図６は、図５の上面図を示す。段ボールケーサー４には、第１製品コンベヤ８と第２製品コンベヤ１０との間に製品Ｐの方向転換装置５６が設けられている。方向転換装置５６は、第１搬送経路１６を搬送された製品Ｐを受け取って、第１搬送経路１６の搬送方向における製品Ｐの向きを直角に方向転換する方向転換動作を行い、方向転換動作後の製品Ｐを第２搬送経路１８に向けて搬送する。

【0028】

より詳しくは、方向転換装置５６は、隣接コンベヤ５８、離間コンベヤ６０、センサ６２、及び制御ユニット６４（図６参照）を備えている。隣接コンベヤ５８は、第１搬送経路１６と直交し、且つ第１搬送経路１６の終端に隣接する隣接経路６６において製品を搬送する。離間コンベヤ６０は、隣接経路６６に隣接しつつ隣接経路６６と平行に延び、且つ第１搬送経路１６の終端と隣接経路６６を隔てて離間する離間経路６８において、製品Ｐを搬送する。

【0029】

センサ６２は、光学センサであって、第１搬送経路１６から隣接経路６６及び離間経路６８への製品Ｐの搬送を検出する。隣接コンベヤ５８、離間コンベヤ６０、及びセンサ６２は、制御ユニット６４に電気的に接続されている。離間コンベヤ６０は、第１モータ７０により駆動され、隣接コンベヤ５８は、第２モータ７２により駆動される（図６参照）。制御ユニット６４は、第１及び第２モータ７０，７２を駆動することにより、製品Ｐの方向転換動作を行う。

【0030】

離間コンベヤ６０を駆動する第１モータ７０は、インバータモータであって、製品Ｐを第２搬送経路１８に向けて搬送する正回転駆動が可能であり、且つ回転速度の制御が可能である。隣接コンベヤ５８を駆動する第２モータ７２は、サーボモータであって、製品Ｐを第２搬送経路１８に向けて搬送する正回転駆動と、製品Ｐを第２搬送経路１８に向かう方向と逆方向に向けて搬送する逆回転駆動との双方が可能であり、且つ回転速度の制御が可能である。

【0031】

また、離間コンベヤ６０の直上には、製品Ｐの受けガイド７４が配置されている。受けガイド７４は、第１搬送経路１６から搬出された勢いで離間経路６８から製品Ｐが飛び出さないように規制する。また、受けガイド７４に第１搬送経路１６から搬出された勢いで製品Ｐが衝突して落下することにより、製品Ｐが隣接経路６６及び離間経路６８の双方に同時に接触する。これにより、後述する製品Ｐの方向転換動作が円滑に行われる。

【0032】

＜第１実施形態＞
図７は、第１及び第２モータ７０，７２の第１実施形態に係る回転駆動制御を時系列的に示す。図８は、製品Ｐの第１実施形態に係る方向転換動作を模式的に上面図で示す。図７に示すように、段ボールケーサー４の稼働に伴い、第１モータ７０は連続的に所定の第１回転速度ｒ１で正回転駆動する。

【0033】

これにより、図８に示すように、第１搬送経路１６から搬出された勢いで離間経路６８に到達した製品Ｐの前部Ｐ１は、第１回転速度ｒ１に対応する所定の搬送速度ｖ１で、矢印で示すように第２搬送経路に向かう方向に回動する。併せて、図７に示すように、制御ユニット６４は、センサ６２の検出信号Ｓを受信したとき、第２モータ７２を起動して、第２モータ７２を所定の第１駆動時間ｔ１の間、所定の第２回転速度ｒ２で逆回転駆動する。

【0034】

これにより、図８に示すように、第１搬送経路１６から搬出された勢いで隣接経路６６に到達した製品Ｐの後部Ｐ２は、第１駆動時間ｔ１の間に、第２回転速度ｒ２に対応する所定の搬送速度ｖ２で、矢印で示すように第２搬送経路１８に向かう方向と逆方向に向けて回動する。

【0035】

すなわち、方向転換装置５６に到達した製品Ｐは、製品Ｐの前部Ｐ１が第２搬送経路１８に向かう方向に回動される一方、製品Ｐの後部Ｐ２が第２搬送経路１８に向かう方向と逆方向に半ば強制的に引き戻される形で回動される。これにより、製品Ｐの全体が上から見て時計回りに瞬時に回動し、製品Ｐの方向転換動作が円滑に且つ迅速に行われる。図８に示すように、製品Ｐの前部Ｐ１は、方向転換動作後においても第２搬送経路１８に向う方向に維持される。

【0036】

駆動時間ｔ１及び各回転速度ｒ１、ｒ２は、製品Ｐの大きさ及び重量などに応じて設定されるが、製品Ｐの回動し過ぎによって製品Ｐの前部Ｐ１が第２搬送経路１８に向かわない、すなわち傾いた姿勢とならない範囲で設定される。また、製品Ｐの高速処理を実現するためには、第１駆動時間ｔ１は、第２駆動時間ｔ２に比べて短い時間に設定するのが好ましい。

【0037】

製品Ｐの方向転換動作が行われた後、図７に示すように、第１モータ７０は、段ボールケーサー４の稼働を停止するまで、第１回転速度ｒ１で継続して正回転駆動する。一方、製品Ｐの方向転換動作が行われた後、第２モータ７２は、逆回転駆動から正回転駆動に切り替えられ、所定の第２駆動時間ｔ２の間、所定の第３回転速度で正回転駆動する。第３回転速度ｒ３は第１回転速度ｒ１と等しい。これにより、方向転換動作後において、図８に示すように、製品Ｐは、前部Ｐ１が第２搬送経路１８に向かう側に維持された状態で、隣接経路６６及び離間経路６８を第１回転速度ｒ１及び第３回転速度ｒ３に対応する搬送速度ｖ１で搬送され、第２搬送経路１８に受け渡される。

【0038】

製品搬送ライン１４における方向転換動作は、センサ６２の検出信号が受信される度に行われる。このような一連の処理が製品搬送ライン１４において繰り返し行われることにより、第１搬送経路１６を搬送される大量の製品Ｐが方向転換装置５６を通過して第２搬送経路１８、第３搬送経路２０に順次高速で搬送される。第３搬送経路２０においてバケット２２に載置された製品Ｐは、ロボット４２が作動することにより、第４搬送経路３０において段ボール箱Ｂに順次箱詰めされる。

【0039】

以上のように、本実施形態の段ボールケーサー４は、第１～第３搬送経路１６，１８，２０をそれぞれ有する第１～第３製品コンベヤ８，１０，１２により製品搬送ライン１４を形成し、第４及び第５搬送経路３０，４６をそれぞれ有する第１及び第２箱コンベヤ２４，２６により段ボール箱搬送ライン２８を形成する。製品搬送ライン１４及び段ボール箱搬送ライン２８の始端は連結方向Ｘにおいて製函機２側であり、また、製品搬送ライン１４及び段ボール箱搬送ライン２８の終端は連結方向Ｘにおいて封函機６側である。

【0040】

また、製品搬送ライン１４及び段ボール箱搬送ライン２８は、直線状の搬送経路を必要最低限の数だけ集約した２段構造を構築する。さらに、第１製品コンベヤ８と第２製品コンベヤ１０との間に製品Ｐの方向転換装置５６が設けられている。方向転換装置５６は、第１搬送経路１６を搬送された製品Ｐを受け取って、第１搬送経路１６の搬送方向における製品Ｐの向きを直角に方向転換する方向転換動作を行い、方向転換動作後の製品Ｐを第２搬送経路１８に向けて搬送する。

【0041】

これらの特徴により、段ボールケーサー４の設置面積を極力小さくすることができるとともに、製品Ｐ及び段ボール箱Ｂの搬送経路の距離を極力短くすることができるため、大量の製品Ｐを高速で搬送して箱詰めすることができる。従って、大量の製品Ｐを高速処理することができるコンパクトな段ボールケーサー４を提供することができる。

【0042】

より詳しくは、方向転換装置５６は、隣接コンベヤ５８、離間コンベヤ６０、センサ６２、及び制御ユニット６４を備える。離間コンベヤ６０は、第１モータ７０により駆動され、隣接コンベヤ５８は、第２モータ７２により駆動され、制御ユニット６４は、センサ６２の検出信号を受信したとき、第２モータ７２を駆動制御することにより、製品Ｐの方向転換動作を行う。

【0043】

第１モータ７０は、インバータモータであって、正回転駆動が可能であり、且つ回転速度の制御が可能である。第２モータ７２は、サーボモータであって、正回転駆動及び逆回転駆動が可能であり、且つ回転速度の制御が可能である。制御ユニット６４は、第１モータ７０を第１回転速度ｒ１で正回転駆動しつつ、センサ６２の検出信号を受信したとき、第２モータ７２を第１駆動時間ｔ１の間、第２回転速度ｒ２で逆回転駆動した後、さらに第２モータ７２を逆回転駆動から正回転駆動に切り替えて、第２駆動時間ｔ２の間、第３回転速度ｒ３で正回転駆動する。

【0044】

このような第２モータ７２の回転駆動制御を行うことにより、方向転換装置５６に到達した製品Ｐは、製品Ｐの前部Ｐ１が第２搬送経路１８に向かう方向に回動される一方、製品Ｐの後部Ｐ２が第２搬送経路１８に向かう方向と逆方向に引き戻される形に回動される。従って、製品Ｐの前部Ｐ１が上から見て時計回りに瞬時に回動し、製品Ｐの方向転換動作を円滑に且つ確実に行うことができる。

【0045】

また、第３回転速度ｒ３は第１回転速度ｒ１と等しい。これにより、方向転換動作後において、製品Ｐは、前部Ｐ１が第２搬送経路１８に向かう側に維持された状態で、隣接経路６６及び離間経路６８を搬送速度ｖ１で搬送され、第２搬送経路１８に受け渡される。従って、製品Ｐの方向転換動作後の向きが維持され、製品Ｐの搬送を円滑に且つ確実に行うことができる。

【0046】

また、離間コンベヤ６０を駆動する第１モータ７０は、インバータモータであって、隣接コンベヤ５８を駆動する第２モータ７２は、サーボモータである。第１モータ７０をインバータモータとしたことにより、方向転換装置５６のコストを低減することができる。また、第２モータ７２をインバータモータよりも高性能であるサーボモータとしたことにより、逆回転駆動を伴う強制的な方向転換動作を瞬時に且つ高精度に行うことができる。従って、製品Ｐの方向転換動作をより一層円滑に且つ確実に行うことができる。

【0047】

＜第２実施形態＞
図９は、第１及び第２モータ７０，７２の第２実施形態に係る回転駆動制御を時系列的に示す。図１０は、製品Ｐの第２実施形態に係る方向転換動作を模式的に上面図で示す。図９に示すように、段ボールケーサー４の稼働に伴い、第１モータ７０は、第１実施形態の場合と同様に、連続的に第１回転速度ｒ１で正回転駆動する。

【0048】

これにより、図１０に示すように、第１搬送経路１６から搬出された勢いで離間経路６８に到達した製品Ｐの前部Ｐ１は、第１回転速度ｒ１に対応する搬送速度ｖ１で、矢印で示すように第２搬送経路に向かう方向に回動する。併せて、図９に示すように、制御ユニット６４は、センサ６２の検出信号を受信したとき、第２モータ７２を起動して、第２モータ７２を所定の第３駆動時間ｔ３の間、所定の第４回転速度ｒ４で正回転駆動する。

【0049】

第４回転速度ｒ４は第１回転速度ｒ１よりも小さく設定される。これにより、図１０に示すように、第１搬送経路１６から搬出された勢いで隣接経路６６に到達した製品Ｐの後部Ｐ２は、第３駆動時間ｔ３の間に、第４回転速度ｒ４に対応する所定の搬送速度ｖ４で、矢印で示すように第２搬送経路１８に向かう方向に若干移動する。

【0050】

すなわち、方向転換装置５６に到達した製品Ｐは、製品Ｐの前部Ｐ１は第２搬送経路１８に向かう方向に回動される一方、製品Ｐの後部Ｐ２が第２搬送経路１８に向かう方向に若干移動される。しかし、第４回転速度ｒ４と第１回転速度ｒ１との回転速度差によって、製品Ｐの後部Ｐ２は前部Ｐ１から見て相対的に搬送停止に近い状態となる。これにより、製品Ｐの全体が上から見て時計回りに瞬時に回動し、製品Ｐの方向転換動作が円滑に且つ迅速に行われる。製品Ｐの前部Ｐ１は、方向転換動作後においても第２搬送経路１８に向う方向に維持される。

【0051】

駆動時間ｔ３及び各回転速度ｒ１、ｒ４は、製品Ｐの大きさ及び重量などに応じて設定されるが、製品Ｐの回動し過ぎによって製品Ｐの前部Ｐ１が第２搬送経路１８に向かわない、すなわち傾いた姿勢とならない範囲で設定される。また、製品Ｐの高速処理を実現するためには、第３駆動時間ｔ３は、第４駆動時間ｔ４に比べて短い時間に設定するのが好ましい。

【0052】

製品Ｐの方向転換動作が行われた後、図９に示すように、第１モータ７０は、段ボールケーサー４の稼働を停止するまで、第１回転速度ｒ１で継続して正回転駆動する。一方、製品Ｐの方向転換動作が行われた後、第２モータ７２は、回転数を変更し、所定の第４駆動時間ｔ４の間、所定の第５回転速度ｒ５で継続して正回転駆動する。第５回転速度ｒ５は第１回転速度ｒ１と等しい。これにより、方向転換動作後において、図１０に示すように、製品Ｐは、前部Ｐ１が第２搬送経路１８に向かう側に維持された状態で、隣接経路６６及び離間経路６８を第１回転速度ｒ１及び第５回転速度ｒ５に対応する搬送速度ｖ１で搬送され、第２搬送経路１８に受け渡される。

【0053】

製品搬送ライン１４における方向転換動作は、第１実施形態の場合と同様に、センサ６２の検出信号が受信される度に行われ、第１搬送経路１６を搬送される大量の製品が方向転換装置５６を通過して第２搬送経路１８、第３搬送経路２０に順次高速で搬送される。第３搬送経路においてバケット２２に載置された製品Ｐは、ロボット４２が作動することにより、第４搬送経路３０において段ボール箱Ｂに順次箱詰めされる。

【0054】

以上のように、本実施形態の段ボールケーサー４は、第１実施形態の場合と同様に、コンパクト化を実現しつつ、大量の製品Ｐを高速処理することができる。特に本実施形態の場合、制御ユニット６４は、第１モータ７０を第１回転速度ｒ１で正回転駆動しつつ、センサ６２の検出信号を受信したとき、第２モータ７２を第３駆動時間ｔ３の間、第４回転速度ｒ４で正回転駆動した後、さらに第２モータ７２を第４駆動時間ｔ４の間、第５回転速度ｒ５で正回転駆動する。

【0055】

これにより、方向転換装置５６に到達した製品Ｐは、製品Ｐの前部Ｐ１及び後部Ｐ２ともに第２搬送経路１８に向かう方向に回動又は搬送されるものの、第４回転速度ｒ４と第１回転速度ｒ１との回転速度差によって、製品Ｐの前部Ｐ１が上から見て時計回りに瞬時に回動する。従って、第１実施形態の場合に比して、より一層簡素な制御で、且つ正逆回転駆動の切り替えのタイムラグなく、製品Ｐの方向転換動作を行うことができる。

【0056】

また、第４回転速度ｒ４は第１回転速度ｒ１よりも小さい。これにより、第４回転速度ｒ４と第１回転速度ｒ１との回転速度差が生じ、この回転速度差によって、製品Ｐの後部Ｐ２は前部Ｐ１から見て相対的に搬送停止に近い状態とし、方向転換動作を円滑に行うことができる。

【0057】

また、第５回転速度ｒ５は第１回転速度ｒ１と等しい。これにより、本実施形態の場合の方向転換動作後において、製品Ｐは、前部Ｐ１が第２搬送経路１８に向かう側に維持された状態で、隣接経路６６及び離間経路６８を搬送速度ｖ１で搬送され、第２搬送経路１８に受け渡される。従って、製品Ｐの方向転換動作後の向きが維持され、製品Ｐの搬送を円滑に且つ確実に行うことができる。

【0058】

また、離間コンベヤ６０を駆動する第１モータ７０はインバータモータであり、隣接コンベヤ５８を駆動する第２モータ７２はサーボモータであるが、本実施形態の場合、第２モータ７２は正回転駆動しか行わない。従って、第２モータ７２をインバータモータとすることも可能であり、これにより、方向転換装置５６のコストをより一層低減することができる。

【0059】

以上で本発明の各実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。例えば、第１実施形態においては、離間コンベヤ６０を第１モータ７０により正回転駆動し、隣接コンベヤ５８を第２モータ７２により逆回転駆動することにより、第１搬送経路１６から搬送される製品Ｐの前部Ｐ１を前方に維持した方向転換動作を実現する。

【0060】

これにより、段ボール箱Ｂに製品Ｐを箱詰めする段階において、搬送当初の製品Ｐの向きが維持されるため、段ボールケーサー４において製品Ｐのより一層の高速処理が可能となる。しかし、これに限らず、離間コンベヤ６０をサーボモータである第２モータ７２により正逆回転駆動し、隣接コンベヤ５８をインバータモータである第１モータ７０より正回転駆動する構成としても良い。この場合には、方向転換動作の際、第１搬送経路１６から搬送される製品Ｐの後部Ｐ２を前方に方向転換させる制御を行うことが可能である。このような制御を行うことにより、製品Ｐの後部Ｐ２を前方にした向きで段ボール箱Ｂに箱詰めすることができる。

【0061】

また、上記各実施形態では、第１モータ７０は正回転駆動が可能なインバータモータであり、第２モータ７２は正逆回転駆動が可能なサーボモータである。しかし、これに限らず、各実施形態の場合において、第１モータ７０をサーボモータとしても良い。また、第２実施形態の場合には、第２モータ７２の逆回転駆動を行わないため、第２モータ７２をインバータモータとしても良い。

【符号の説明】

【0062】

４ 段ボールケーサー
８ 第１製品コンベヤ
１０ 第２製品コンベヤ
１２ 第３製品コンベヤ
１６ 第１搬送経路
１８ 第２搬送経路
２０ 第３搬送経路
２２ バケット
２４ 第１箱コンベヤ
２６ 第２箱コンベヤ
３０ 第４搬送経路
４２ ロボット
４６ 第５搬送経路
５６ 方向転換装置
５８ 隣接コンベヤ
６０ 離間コンベヤ
６２ センサ
６４ 制御ユニット
６６ 隣接経路
６８ 離間経路
７０ 第１モータ（インバータモータ）
７２ 第２モータ（サーボモータ）
Ｂ 段ボール箱
Ｐ 製品
ｒ１ 第１回転速度
ｒ２ 第２回転速度
ｒ３ 第３回転速度
ｒ４ 第４回転速度
ｒ５ 第５回転速度
ｔ１ 第１駆動時間
ｔ２ 第２駆動時間
ｔ３ 第３駆動時間
ｔ４ 第４駆動時間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】