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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】
(24)【登録日】2022-01-11
(45)【発行日】2022-01-24
(54)【発明の名称】バッグインボックスのバッグ収納装置及びバッグ収納方法
(51)【国際特許分類】
B65B 5/04 20060101AFI20220117BHJP
【ＦＩ】
B65B5/04
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2017226371
(22)【出願日】2017-11-24
(65)【公開番号】P2019094111
(43)【公開日】2019-06-20
【審査請求日】2020-11-16
(73)【特許権者】
【識別番号】511087372
【氏名又は名称】アルトリスト株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】302042678
【氏名又は名称】株式会社Ｊ－オイルミルズ
(74)【代理人】
【識別番号】100144509
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 洋三
(72)【発明者】
【氏名】水谷 洋平
(72)【発明者】
【氏名】守屋 健志
(72)【発明者】
【氏名】田村 正和
(72)【発明者】
【氏名】喜谷 匡史
【審査官】内田 茉李
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－０８０２４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】登録実用新案第３１６４９５６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平１１－１７１１０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０５３１０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０５１９５３０５（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６５Ｂ ５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
スパウトを備え且つ流動物が充填された可撓性材質でなるバッグを開函状態にあるボックスに収納するバッグインボックスのバッグ収納装置であって、上記バッグを搬送するバッグ搬送手段と、
上記バッグの上記スパウト取り付け部分を該バッグの上下両面から挟持して該スパウトの姿勢を保持する姿勢保持手段と、
上記姿勢保持手段により姿勢が保持された上記スパウトを把持するとともに、該スパウトを把持したまま上記バッグの搬送に追従して移動する把持手段と、
上記バッグ搬送手段の前端側において上記ボックスを開函状態で保持するボックス保持手段を備え、
上記把持手段は、上記バッグが上記バッグ搬送手段側から上記ボックス内に落し込み収納され且つ上記スパウトが該ボックス内の所定位置に配置された後に該スパウトに対する把持状態を解除するように構成されたことを特徴とするバッグインボックスのバッグ収納装置。
【請求項2】
請求項１において、上記把持手段が、ロボットアームの先端部に上記スパウトを把持するチャック爪を備えたロボットで構成されたことを特徴とするバッグインボックスのバッグ収納装置。
【請求項3】
スパウトを備え且つ流動物が充填された可撓性のバッグを開函状態にあるボックスに収納するバッグインボックスのバッグ収納方法であって、バッグ搬送手段によって搬送される上記バッグの上記スパウト取り付け部分を該バッグの上下両面から挟持して該スパウトの姿勢を保持するスパウト姿勢保持工程と、
姿勢保持された上記スパウトを把持手段によって把持するスパウト把持工程と、
該スパウトを把持したまま上記バッグの搬送に追従して上記把持手段を移動させて該バッグを開函状態で保持されたボックスに落し込んで収納するバッグ収納工程と、
上記スパウトを上記ボックス内の所定位置に配置するスパウト配置工程と、
上記スパウトが上記所定位置に配置された後に上記把持手段による該スパウトに対する把持状態を解除する把持解除工程を備えたことを特徴とするバッグインボックスのバッグ収納方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願発明は、流動物が充填された可撓性のバッグをボックス内に収納して成るバッグインボックスの製造過程において、上記ボックス内に上記バッグを収納するためのバッグ収納装置及びバッグ収納方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
バッグインボックスは、飲料（清涼飲料・ミネラルウォーター等）、液体調味料（しょう油・ソース等）、食用油脂（サラダ油、流動状ショートニング等）等の流動性の内容物を、運搬・保管するための容器であって、内容物が充填された可撓性のバッグを、例えば、ダンボール製のボックス内に収納して構成される。そして、上記バッグにはスパウトが取り付けられており、このスパウトはバッグインボックスの流通過程においては該ボックス内に収容されているが、使用時には上記ボックスに設けたスパウト取出穴から外に引き出されて該スパウト取出穴部分にセットされ、内容物の任意量ずつの取出しに使用される。
【0003】
ところで、バッグインボックスの使用に際して、ダンボール等の比較的硬質のボックスに設けたスパウト取出穴から、該ボックス内に収納されている上記バッグのスパウトを外に引き出してこれをセットする場合、予め上記スパウトがボックスの上記スパウト取出穴の近傍に配置されていることが必要であり、このスパウトとスパウト取出穴の位置ズレが大きくなると、上記ボックスが硬質であることとも相まって、該スパウトの上記スパウト取出穴からの取出しが困難となる。このため、ボックスに設けられたスパウト取出穴の位置に、バッグのスパウトを精度よく配置することができる技術の開発が要請されるところである。
【0004】
このような要請に応えるものとして、例えば、特許文献１においては、内容物が充填された内袋Ｂａを吸着ユニット６で吊り上げて外装箱１０に落とし込んで収納する技術が提案されている。また、特許文献２においては、内容物が充填された内袋ａを、バッグシュータ６内にオーバハングさせた状態にしてから切り離して外装箱８内に落し込み収納することで、該内袋ａに設けたスパウト部２を上記外装箱８内の所定位置に配置する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１０－１８３４８号公報
【文献】特許第５００３３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところが、特許文献１に示されたものでは、上記吸着ユニット６は、シューター９の上方で上記内袋Ｂａに対する吸着を解除し、該内袋Ｂａを自然落下によりシューター９に投入する構成であることから、例えシューター９の上方に達するまでは吸着ユニット６による拘束作用によって該内袋Ｂａの適正な姿勢とか方向が維持されていたとしても、該吸着ユニット６による吸着作用が解除された後は、該内袋Ｂａには何ら規制作用が働かず、該内袋Ｂａは自然落下により外箱内に収納され、しかも該内袋Ｂａが変形し易い可撓性材質であることから、該内袋Ｂａに設けられたスパウト部の位置を外箱に設けたスパウト取出穴に精度よく配置することは困難である。
【0007】
また、特許文献２に示されたものでは、内袋ａをバッグシュータ６内にオーバハングさせた状態から、これを切り離して自然落下状態で外装箱８内に落とし込み収納する構成であることから、例え切り離し時点までは該内袋ａの方向が適正に維持されていたとしても、切り離すタイミングが該内袋ａの幅方向両端でズレたような場合には、該内袋ａを予定した方向で外装箱８内に収納することができず、したがって、内袋ａに設けたスパウト部２を外箱のスパウト取出穴の位置に精度よく配置することは困難である。
【0008】
そこで本願発明は、バッグインボックスにおいて、液体が充填されたバッグに設けたスパウトをボックスの所定位置に正確に配置し得るバッグ収納装置及びバッグ収納方法を提案することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【0010】
本願の第１の発明では、スパウトを備え且つ流動物が充填された可撓性材質でなるバッグを開函状態にあるボックスに収納するバッグインボックスのバッグ収納装置でおいて、上記バッグを搬送するバッグ搬送手段と、上記バッグの上記スパウト取り付け部分を該バッグの上下両面から挟持して該スパウトの姿勢を保持する姿勢保持手段と、上記姿勢保持手段により姿勢が保持された上記スパウトを把持するとともに、該スパウトを把持したまま上記バッグの搬送に追従して移動する把持手段と、上記バッグ搬送手段の前端側において上記ボックスを開函状態で保持するボックス保持手段を備え、上記把持手段は、上記バッグが上記バッグ搬送手段側から上記ボックス内に落し込み収納され且つ上記スパウトが該ボックス内の所定位置に配置された後に該スパウトに対する把持状態を解除するように構成されたことを特徴としている。
【0011】
本願の第２の発明では、上記第１の発明において、上記把持手段を、ロボットアームの先端部に上記スパウトを把持するチャック爪を備えたロボットで構成したことを特徴としている。
【0012】
本願の第３の発明では、スパウトを備え且つ流動物が充填された可撓性のバッグを開函状態にあるボックスに収納するバッグインボックスのバッグ収納方法において、バッグ搬送手段によって搬送される上記バッグの上記スパウト取り付け部分を該バッグの上下両面から挟持して該スパウトの姿勢を保持するスパウト姿勢保持工程と、姿勢保持された上記スパウトを把持手段によって把持するスパウト把持工程と、該スパウトを把持したまま上記バッグの搬送に追従して上記把持手段を移動させて該バッグを開函状態で保持されたボックスに落し込んで収納するバッグ収納工程と、上記スパウトを上記ボックス内の所定位置に配置するスパウト配置工程と、上記スパウトが上記所定位置に配置された後に上記把持手段による該スパウトに対する把持状態を解除する把持解除工程を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【0013】
本願各発明では次のような効果が得られる。
【0014】
（ａ）本願の第１の発明
本願の第１の発明に係るバッグインボックスのバッグ収納装置によれば、上記バッグを搬送するバッグ搬送手段と、上記バッグの上記スパウト取り付け部分を該バッグの上下両面から挟持して該スパウトの姿勢を保持する姿勢保持手段と、上記姿勢保持手段により姿勢が保持された上記スパウトを把持するとともに該スパウトを把持したまま上記バッグの搬送に追従して移動する把持手段と、上記バッグ搬送手段の前端側において上記ボックスを開函状態で保持するボックス保持手段を備え、上記把持手段は、上記バッグが上記バッグ搬送手段側から上記ボックス内に落し込み収納され且つ上記スパウトが該ボックス内の所定位置に配置された後に該スパウトに対する把持状態を解除するように構成したので、該把持手段による把持状態が解除された時点において、上記スパウトは上記ボックス内の所定位置に正確に配置され且つ保持される。
本願の第１の発明に係るバッグインボックスのバッグ収納装置によれば、上記バッグを搬送するバッグ搬送手段と、上記バッグの上記スパウト取り付け部分を該バッグの上下両面から挟持して該スパウトの姿勢を保持する姿勢保持手段と、上記姿勢保持手段により姿勢が保持された上記スパウトを把持するとともに該スパウトを把持したまま上記バッグの搬送に追従して移動する把持手段と、上記バッグ搬送手段の前端側において上記ボックスを開函状態で保持するボックス保持手段を備え、上記把持手段は、上記バッグが上記バッグ搬送手段側から上記ボックス内に落し込み収納され且つ上記スパウトが該ボックス内の所定位置に配置された後に該スパウトに対する把持状態を解除するように構成したので、該把持手段による把持状態が解除された時点において、上記スパウトは上記ボックス内の所定位置に正確に配置され且つ保持される。
【0015】
したがって、このボックス内の上記所定位置を、閉函された状態において該ボックスに設けられるスパウト取出穴に対応する位置に設定しておけば、該バッグインボックスの使用に際して上記スパウト取出穴を開放すると該スパウト取出穴の内側に上記スパウトが臨むこととなり、該スパウトをスパウト取出穴から容易に引き出してセットすることができ、バッグインボックスの取扱性が向上することになる。
【0016】
また、上記姿勢保持手段により上記バッグの上記スパウト取り付け部分を該バッグの上下両面から挟持して該スパウトの姿勢を保持した状態で、上記把持手段によって上記スパウトを把持するようにしているので、例え上記スパウトが、可撓性材質でなり且つ流動物が充填されたバッグに設けられていることから外力によって該スパウトの姿勢が変化し易いものであっても、該スパウトを上記把持手段によって的確に把持することができ、把持作業における信頼性が担保される。
【0017】
（ｂ）本願の第２の発明
本願の第２の発明に係るバッグインボックスのバッグ収納装置によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記把持手段を、ロボットアームの先端部に上記スパウトを把持するチャック爪を備えたロボットで構成したので、ロボットの作動の柔軟性によって、上記チャック爪によって上記スパウトを把持したまま、上記バッグの搬送からボックス側への落とし込み収納までの全移動期間を通じて該バッグの移動に的確に追従することができ、バッグ収納作業の円滑化が促進される。
本願の第２の発明に係るバッグインボックスのバッグ収納装置によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記把持手段を、ロボットアームの先端部に上記スパウトを把持するチャック爪を備えたロボットで構成したので、ロボットの作動の柔軟性によって、上記チャック爪によって上記スパウトを把持したまま、上記バッグの搬送からボックス側への落とし込み収納までの全移動期間を通じて該バッグの移動に的確に追従することができ、バッグ収納作業の円滑化が促進される。
【0018】
（ｃ）本願の第３の発明
本願の第３の発明に係るバッグインボックスのバッグ収納方法によれば、バッグ搬送手段によって搬送される上記バッグの上記スパウト取り付け部分を該バッグの上下両面から挟持して該スパウトの姿勢を保持するスパウト姿勢保持工程と、姿勢保持された上記スパウトを把持手段によって把持するスパウト把持工程と、該スパウトを把持したまま上記バッグの搬送に追従して上記把持手段を移動させて該バッグを開函状態で保持されたボックスに落し込んで収納するバッグ収納工程と、上記スパウトを上記ボックス内の所定位置に配置するスパウト配置工程と、上記スパウトが上記所定位置に配置された後に上記把持手段による該スパウトに対する把持状態を解除する把持解除工程を備えたので、該把持手段による把持状態が解除された時点において、上記スパウトは上記ボックス内の所定位置に正確に配置され且つ保持される。
本願の第３の発明に係るバッグインボックスのバッグ収納方法によれば、バッグ搬送手段によって搬送される上記バッグの上記スパウト取り付け部分を該バッグの上下両面から挟持して該スパウトの姿勢を保持するスパウト姿勢保持工程と、姿勢保持された上記スパウトを把持手段によって把持するスパウト把持工程と、該スパウトを把持したまま上記バッグの搬送に追従して上記把持手段を移動させて該バッグを開函状態で保持されたボックスに落し込んで収納するバッグ収納工程と、上記スパウトを上記ボックス内の所定位置に配置するスパウト配置工程と、上記スパウトが上記所定位置に配置された後に上記把持手段による該スパウトに対する把持状態を解除する把持解除工程を備えたので、該把持手段による把持状態が解除された時点において、上記スパウトは上記ボックス内の所定位置に正確に配置され且つ保持される。
【0019】
したがって、このボックス内の上記所定位置が、閉函された状態において該ボックスに設けられるスパウト取出穴に対応する位置に設定すれば、該バッグインボックスの使用に際して上記スパウト取出穴を開放すると該スパウト取出穴の内側に上記スパウトが臨むこととなり、該スパウトをスパウト取出穴から容易に引き出してセットすることができ、バッグインボックスの取扱性が向上することになる。
【0020】
また、バッグ搬送手段によって搬送される上記バッグの上記スパウト取り付け部分を該バッグの上下両面から挟持して該スパウトの姿勢を保持した状態で、該上記スパウトを上記スパウト把持手段によって把持するようにしていることから、例え上記スパウトが、可撓性材質でなり且つ流動物が充填されたバッグに設けられていることから外力によって該スパウトの姿勢が変化し易いものであっても、該スパウトを上記把持手段によって的確に把持することができ、把持作業における信頼性が担保される。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本願発明の実施形態に係るバッグインボックスのバッグ収納装置の平面図である。
【図2】上記バッグ収納装置の側面図である。
【図6】バッグ及びボックスの構造説明図である。
【図7】バッグ収納作業における第１作業工程説明図である。
【図8】バッグ収納作業における第２作業工程説明図である。
【図9】バッグ収納作業における第３作業工程説明図である。
【図10】バッグ収納作業における第４作業工程説明図である。
【図11】バッグ収納作業における第５作業工程説明図である。
【図12】バッグ収納作業における第６作業工程説明図である。
【図13】バッグ収納作業における第７作業工程説明図である。
【図14】バッグ収納作業における第８作業工程説明図である。
【図15】バッグ収納作業における第９作業工程説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
図１及び図２には、本願発明の実施形態に係るバッグ収納装置１を示している。このバッグ収納装置１は、図示しない流動物充填作業部において所要の流動物が充填及び密封された後、該流動物充填作業部のコンベア１５側から搬送されるバッグ５５をボックス６０に収納してバッグインボックスとするものであって、上記流動物充填作業部１５に連続する搬送コンベア２（特許請求の範囲中の「バッグ搬送手段」に該当する）と、該搬送コンベア２の前端側に位置する排出コンベア３（特許請求の範囲中の「ボックス保持手段」に該当する）と、上記搬送コンベア２の側方に配置されたロボット４（特許請求の範囲中の「把持手段」に該当する）と、上記搬送コンベア２側に設置された姿勢保持装置５（特許請求の範囲中の「姿勢保持手段」に該当する）を備えて構成される。
【0023】
Ａ：各構成要素の具体的構造
「バッグ５５」
上記バッグ５５は、図６に示すように、可撓性材質の矩形袋体で構成され、その一端５５ａ側には樹脂製のスパウト５６が取り付けられている。このバッグ５５は、このバッグ収納装置１の前段に位置する図示しない流動物充填作業部において流動物（飲料、液体調味料、流動状ショートニング等）が充填及び密封された状態で、流動物充填作業部のコンベア１５側から後述の搬送コンベア２側に搬入される。
「バッグ５５」
上記バッグ５５は、図６に示すように、可撓性材質の矩形袋体で構成され、その一端５５ａ側には樹脂製のスパウト５６が取り付けられている。このバッグ５５は、このバッグ収納装置１の前段に位置する図示しない流動物充填作業部において流動物（飲料、液体調味料、流動状ショートニング等）が充填及び密封された状態で、流動物充填作業部のコンベア１５側から後述の搬送コンベア２側に搬入される。
【0024】
「ボックス６０」
上記ボックス６０は、図６に示すように、所定大きさのダンボール製の筐体であって、その本体部６１の上面側を開放した状態において該本体部６１の内部に上記バッグ５５が収納される。また、上記本体部６１の上面側には、前側フラップ６３と後側フラップ６４及び左右の側部フラップ６５，６５が備えられており、これら各フラップを閉じることで上面が閉止される。この場合、上記前側フラップ６３には、スパウト取出穴６６がミシン線にて設けられており、該ミシン線において切断することで上記スパウト取出穴６６が開口するようになっている。
上記ボックス６０は、図６に示すように、所定大きさのダンボール製の筐体であって、その本体部６１の上面側を開放した状態において該本体部６１の内部に上記バッグ５５が収納される。また、上記本体部６１の上面側には、前側フラップ６３と後側フラップ６４及び左右の側部フラップ６５，６５が備えられており、これら各フラップを閉じることで上面が閉止される。この場合、上記前側フラップ６３には、スパウト取出穴６６がミシン線にて設けられており、該ミシン線において切断することで上記スパウト取出穴６６が開口するようになっている。
【0025】
「搬送コンベア２」
上記搬送コンベア２は、図１及び図２に示すように、多数のローラ２１を備えたローラコンベアで構成され、上記流動物充填作業部のコンベア１５の延長上に設置され、該流動物充填作業部１５側から搬入される上記バッグ５５を順次先端部２ａ側へ向けて搬送する。なお、この搬送コンベア２は、連続運転されるものではなく、後述する姿勢保持装置５による上記バッグ５５のスパウト５６の姿勢保持作業、及びこれに続く後述するロボットハンド５０のチャック爪５３によるスパウト５６の把持作業時には停止され、これらの作業の完了後、再運転される。
上記搬送コンベア２は、図１及び図２に示すように、多数のローラ２１を備えたローラコンベアで構成され、上記流動物充填作業部のコンベア１５の延長上に設置され、該流動物充填作業部１５側から搬入される上記バッグ５５を順次先端部２ａ側へ向けて搬送する。なお、この搬送コンベア２は、連続運転されるものではなく、後述する姿勢保持装置５による上記バッグ５５のスパウト５６の姿勢保持作業、及びこれに続く後述するロボットハンド５０のチャック爪５３によるスパウト５６の把持作業時には停止され、これらの作業の完了後、再運転される。
【0026】
「排出コンベア３」
上記排出コンベア３は、図１及び図２に示すように、多数のローラ３１を備えたローラコンベアで構成され、上記搬送コンベア２の先端部２ａ側で、且つ該搬送コンベア２より低位置に、該搬送コンベア２に略直交するように設置される。そして、この排出コンベア３上に上記ボックス６０が、その後側フラップ６４を上記搬送コンベア２の先端部２a側へ向けた姿勢で載置保持され、該ボックス６０内に上記搬送コンベア２側から搬送される上記バッグ５５が落し込み状態で収納される。なお、このボックス６０の上方位置には、上記搬送コンベア２の端部側から下降傾斜する第１シュート板１２と、該第１シュート板１２の左右両側においてそれぞれ対向方向内側に向かって下降傾斜する左右一対の第２シュート板１３から成るシュート１１が配置されている。
上記排出コンベア３は、図１及び図２に示すように、多数のローラ３１を備えたローラコンベアで構成され、上記搬送コンベア２の先端部２ａ側で、且つ該搬送コンベア２より低位置に、該搬送コンベア２に略直交するように設置される。そして、この排出コンベア３上に上記ボックス６０が、その後側フラップ６４を上記搬送コンベア２の先端部２a側へ向けた姿勢で載置保持され、該ボックス６０内に上記搬送コンベア２側から搬送される上記バッグ５５が落し込み状態で収納される。なお、このボックス６０の上方位置には、上記搬送コンベア２の端部側から下降傾斜する第１シュート板１２と、該第１シュート板１２の左右両側においてそれぞれ対向方向内側に向かって下降傾斜する左右一対の第２シュート板１３から成るシュート１１が配置されている。
【0027】
「ロボット４」
上記ロボット４は、上記搬送コンベア２の先端寄りの側部に設置されており、そのロボットアーム４ａの先端には、ロボットハンド５０が備えられている。このロボットハンド５０は、図５に示すように、複動型のエアシリンダ５１によって進退駆動される左右一対の可動台５２に、先端を鉤状に折曲して掛止部５３ａとしたチャック爪５３をそれぞれ取り付けて構成される。そして、この左右一対のチャック爪５３の掛止部５３ａを上記バッグ５５に設けたスパウト５６の掛止溝５６ａに掛止し且つ押圧することで該スパウト５６を把持するようになっている。
上記ロボット４は、上記搬送コンベア２の先端寄りの側部に設置されており、そのロボットアーム４ａの先端には、ロボットハンド５０が備えられている。このロボットハンド５０は、図５に示すように、複動型のエアシリンダ５１によって進退駆動される左右一対の可動台５２に、先端を鉤状に折曲して掛止部５３ａとしたチャック爪５３をそれぞれ取り付けて構成される。そして、この左右一対のチャック爪５３の掛止部５３ａを上記バッグ５５に設けたスパウト５６の掛止溝５６ａに掛止し且つ押圧することで該スパウト５６を把持するようになっている。
【0028】
なお、上記ロボットハンド５０は、上記ロボットアーム４ａの旋回、起仰機能及び該ロボットアーム４ａと上記ロボットハンド５０の連結部に設けた回転機構（図示省略）によって三軸方向へ自由に移動可能とされ、この柔軟な移動機能によって、後述するように上記チャック爪５３によって上記バッグ５５のスパウト５６を把持したまま、しかも該バッグ５５側から力を殆ど受けることなく、該バッグ５５の動きに追従して移動することができるようになっている。この場合、上記ロボットハンド５０の移動速度は、該バッグ５５の移動速度に同期するように制御される。
【0029】
「姿勢保持装置５」
上記姿勢保持装置５は、図１～図４に示すように、上記搬送コンベア２によって搬送されるバッグ５５に設けられた上記スパウト５６の姿勢を略直立状態としてこれを保持するものであって、上下方向に離間対向して配置された下側支持プレート６と上側支持プレート８を備えて構成される。
上記姿勢保持装置５は、図１～図４に示すように、上記搬送コンベア２によって搬送されるバッグ５５に設けられた上記スパウト５６の姿勢を略直立状態としてこれを保持するものであって、上下方向に離間対向して配置された下側支持プレート６と上側支持プレート８を備えて構成される。
【0030】
上記下側支持プレート６は、長矩形の平板体で構成され、その長軸方向の一端部が、上下方向に進退可能に配置されたエアシリンダ７に取り付けられており、該エアシリンダ７の伸縮作動により上下方向に移動される。なお、該下側支持プレート６は、その最降下位置ではその上面が上記搬送コンベア２のローラ２１の天面よりも所定寸法だけ下位に位置するようになっており、そのため、この下側支持プレート６に対応する部分では上記ローラ２１の径寸法を部分的に小さくすることで該下側支持プレート６の配置スペースを確保している。
【0031】
上記上側支持プレート８は、長矩形の平板体で構成され、且つその長軸方向の一端側には所定幅で切れ込む切込溝８ａが形成されている。そして、この上側支持プレート８は、その切込溝８ａの開口を上記搬送コンベア２に前方側へ向けた状態で、支持フレーム１０に上下方向に向けて固定されたエアシリンダ９に取り付けられており、該エアシリンダ９の伸縮作動によって上下方向に移動される。また、上記上側支持プレート８の切込溝８ａの溝幅は、図４に示すように、該切込溝８ａを除く部分において上記バッグ５５の上記スパウト５６の近傍を避けてその周囲を押さえることができるとともに、該切込溝８ａ内に上記ロボットハンド５０の上記チャック爪５３が進入し得るように（図１１参照）、適宜設定される。
【0032】
そして、上記姿勢保持装置５は、上記搬送コンベア２の各ローラ２１に乗って上記流動物充填作業部１５側から搬送されてくる上記バッグ５５の上記スパウト５６の周辺を、上記下側支持プレート６と上記上側支持プレート８によって上下両側から挟み込むことで、該スパウト５６の姿勢を安定的に保持し、これによって上記ロボットハンド５０の上記チャック爪５３による上記スパウト５６の把持を容易且つ確実に行うことができるものである。なお、この姿勢保持装置５による上記スパウト５６の姿勢保持作業と、これに引き続いて行われる上記ロボットハンド５０による上記スパウト５６の把持作業は、上記搬送コンベア２により搬送されて来る上記バッグ５５が上記姿勢保持装置５の近傍の所定位置に到達した時点で上記搬送コンベア２の運転を一時的に停止させた状態で行われることは既述の通りである。
【0033】
【0034】
「第１作業工程」
第１作業工程は、図７に示すように、上記流動物充填作業部１５側から流動物が充填及び密封されたバッグ５５が搬入され、これが上記搬送コンベア２側に受け渡された後、上記姿勢保持装置５に至るまでの工程である。この時点においては、上記姿勢保持装置５は非作動状態、即ち、上記下側支持プレート６は上記搬送コンベア２側の最降下位置にあり、上記上側支持プレート８は上記下側支持プレート６から上方へ大きく離間する最上昇位置にある。また、上記排出コンベア３上には上記ボックス６０が開函状態で載置保持されている。
第１作業工程は、図７に示すように、上記流動物充填作業部１５側から流動物が充填及び密封されたバッグ５５が搬入され、これが上記搬送コンベア２側に受け渡された後、上記姿勢保持装置５に至るまでの工程である。この時点においては、上記姿勢保持装置５は非作動状態、即ち、上記下側支持プレート６は上記搬送コンベア２側の最降下位置にあり、上記上側支持プレート８は上記下側支持プレート６から上方へ大きく離間する最上昇位置にある。また、上記排出コンベア３上には上記ボックス６０が開函状態で載置保持されている。
【0035】
「第２作業工程」
第２作業工程は、図８に示すように、図７の第１作業工程から上記バッグ５５がさらに前方へ搬送され、該バッグ５５のスパウト５６が上記姿勢保持装置５の位置に達するまでの工程であり、上記搬送コンベア２はこの時点で一時的に停止される。また、この時点において、上記ロボット４のロボットハンド５０は上記バッグ５５のスパウト５６の直上において待機している。
第２作業工程は、図８に示すように、図７の第１作業工程から上記バッグ５５がさらに前方へ搬送され、該バッグ５５のスパウト５６が上記姿勢保持装置５の位置に達するまでの工程であり、上記搬送コンベア２はこの時点で一時的に停止される。また、この時点において、上記ロボット４のロボットハンド５０は上記バッグ５５のスパウト５６の直上において待機している。
【0036】
「第３作業工程」
第３作業工程は、図９に示すように、上記第２作業工程の状態から、上記姿勢保持装置５の上記下側支持プレート６が上昇するとともに上記上側支持プレート８が降下して、これら両者によって、上記バッグ５５の上記スパウト５６が設けられた後端部５５ａ部分を上下両側から挟持して該スパウト５６を略直立姿勢とし、且つこれを保持する工程である。
なお、この第３作業工程は、特許請求の範囲中の「スパウト姿勢保持工程」に該当する。
第３作業工程は、図９に示すように、上記第２作業工程の状態から、上記姿勢保持装置５の上記下側支持プレート６が上昇するとともに上記上側支持プレート８が降下して、これら両者によって、上記バッグ５５の上記スパウト５６が設けられた後端部５５ａ部分を上下両側から挟持して該スパウト５６を略直立姿勢とし、且つこれを保持する工程である。
なお、この第３作業工程は、特許請求の範囲中の「スパウト姿勢保持工程」に該当する。
【0037】
「第４作業工程」
第４作業工程は、図１０に示すように、上記姿勢保持装置５によって上記バッグ５５のスパウト５６の姿勢を保持した状態において、上記ロボットハンド５０が降下してそのチャック爪５３によって上記スパウト５６を把持する工程である。この場合、上記スパウト５６は、可撓性材質でなり且つ流動物が充填されたバッグ５５に設けられていることから、外力によってその姿勢が変化し易いものであるが、上記姿勢保持装置５によって上記スパウト５６の姿勢が保持されていることから、上記チャック爪５３によって的確に把持することができ、把持作業における信頼性が担保される。
なお、この第４作業工程は、特許請求の範囲中の「スパウト把持工程」に該当する。
第４作業工程は、図１０に示すように、上記姿勢保持装置５によって上記バッグ５５のスパウト５６の姿勢を保持した状態において、上記ロボットハンド５０が降下してそのチャック爪５３によって上記スパウト５６を把持する工程である。この場合、上記スパウト５６は、可撓性材質でなり且つ流動物が充填されたバッグ５５に設けられていることから、外力によってその姿勢が変化し易いものであるが、上記姿勢保持装置５によって上記スパウト５６の姿勢が保持されていることから、上記チャック爪５３によって的確に把持することができ、把持作業における信頼性が担保される。
なお、この第４作業工程は、特許請求の範囲中の「スパウト把持工程」に該当する。
【0038】
「第５作業工程」
第５作業工程は、図１１に示すように、上記第４作業工程の状態から、上記姿勢保持装置５の上記上側支持プレート８が上昇し、該姿勢保持装置５による上記スパウト５６の姿勢保持作用が解除された状態である。したがって、この状態では、上記バッグ５５は、そのスパウト５６が上記ロボットハンド５０のチャック爪５３によって把持されているだけで、他にこれを拘束するものは存在しない。
第５作業工程は、図１１に示すように、上記第４作業工程の状態から、上記姿勢保持装置５の上記上側支持プレート８が上昇し、該姿勢保持装置５による上記スパウト５６の姿勢保持作用が解除された状態である。したがって、この状態では、上記バッグ５５は、そのスパウト５６が上記ロボットハンド５０のチャック爪５３によって把持されているだけで、他にこれを拘束するものは存在しない。
【0039】
この第５作業工程の完了後、上記搬送コンベア２が再駆動され、上記バッグ５５は該搬送コンベア２によってその先端部２a側へ搬送される。この場合、上記ロボットハンド５０は、そのチャック爪５３によって上記バッグ５５のスパウト５６を把持したまま、該スパウト５６部分に張力を殆ど掛けないように、該バッグ５５の搬送速度に対応した速度で追従して移動するようにその移動速度が制御される。
なお、ロボットハンド５０の移動速度は、あらかじめバッグ５５の搬送速度の予測値に基づいて設定しておけばよいが、バッグ５５の搬送速度に同期してロボットハンド５０の移動速度を適宜に変化させるように制御してもよい。
なお、ロボットハンド５０の移動速度は、あらかじめバッグ５５の搬送速度の予測値に基づいて設定しておけばよいが、バッグ５５の搬送速度に同期してロボットハンド５０の移動速度を適宜に変化させるように制御してもよい。
【0040】
「第６作業工程」
第６作業工程は、図１２に示すように、上記スパウト５６が上記ロボットハンド５０のチャック爪５３によって把持された状態のまま、上記バッグ５５が上記搬送コンベア２によって搬送される工程であり、この作業工程の進行に伴って上記バッグ５５はその先端部５５ｂ部分から次第に上記シュート１１側に迫り出し、該バッグ収納装置１の第１シュート板１２及び第２シュート板１３に案内されながら上記ボックス６０側に向けて降下し始める。このように、バッグ５５が上記搬送コンベア２から前方へ迫り出して上記ボックス６０側へ降下し始めると、該バッグ５５には上記搬送コンベア２から前方へ迫り出した部分の自重による引下げ作用が働くことから、該バッグ５５の移動速度は上記搬送コンベア２の搬送速度以上に上昇するが、このバッグ５５の搬送速度の上昇に対応して上記ロボットハンド５０の移動速度も上昇するように制御される。
このようなロボットハンド５０の移動速度の変化の制御としては、あらかじめバッグ５５の搬送速度の変化の予測値に基づいてロボットハンド５０の移動速度が変化するように設定しておけばよいが、バッグ５５の搬送速度の変化を検出して、かかる検出値に基づいてロボットハンド５０の移動速度を瞬時に同期変化させるようにしてもよい。
第６作業工程は、図１２に示すように、上記スパウト５６が上記ロボットハンド５０のチャック爪５３によって把持された状態のまま、上記バッグ５５が上記搬送コンベア２によって搬送される工程であり、この作業工程の進行に伴って上記バッグ５５はその先端部５５ｂ部分から次第に上記シュート１１側に迫り出し、該バッグ収納装置１の第１シュート板１２及び第２シュート板１３に案内されながら上記ボックス６０側に向けて降下し始める。このように、バッグ５５が上記搬送コンベア２から前方へ迫り出して上記ボックス６０側へ降下し始めると、該バッグ５５には上記搬送コンベア２から前方へ迫り出した部分の自重による引下げ作用が働くことから、該バッグ５５の移動速度は上記搬送コンベア２の搬送速度以上に上昇するが、このバッグ５５の搬送速度の上昇に対応して上記ロボットハンド５０の移動速度も上昇するように制御される。
このようなロボットハンド５０の移動速度の変化の制御としては、あらかじめバッグ５５の搬送速度の変化の予測値に基づいてロボットハンド５０の移動速度が変化するように設定しておけばよいが、バッグ５５の搬送速度の変化を検出して、かかる検出値に基づいてロボットハンド５０の移動速度を瞬時に同期変化させるようにしてもよい。
【0041】
「第７作業工程」
第７作業工程は、図１３に示すように、上記第６作業工程からさらに上記バッグ５５の搬送が進み、該バッグ５５の大部分が上記シュート１１に案内されながら上記ボックス６０内に落とし込まれる工程である。この時点では、上記バッグ５５は殆ど該バッグ５５の自重による自然落下状態となり、その落とし込み速度はさらに大きくなっており、これに追従すべく上記ロボットハンド５０の移動速度も上昇している。
第７作業工程は、図１３に示すように、上記第６作業工程からさらに上記バッグ５５の搬送が進み、該バッグ５５の大部分が上記シュート１１に案内されながら上記ボックス６０内に落とし込まれる工程である。この時点では、上記バッグ５５は殆ど該バッグ５５の自重による自然落下状態となり、その落とし込み速度はさらに大きくなっており、これに追従すべく上記ロボットハンド５０の移動速度も上昇している。
【0042】
「第８作業工程」
第８作業工程は、図１４に示すように、上記バッグ５５の全体が上記ボックス６０内に落とし込まれてその先端部が該ボックス６０の底面に載置されるとともに（符号５５Ａで示す状態）、さらにバッグ５５が自重により流動変形して上記ボックス６０内に充填される（符号５５Ｂで示す状態）工程である。この工程においては、上記ロボットハンド５０は、図示するように、上記スパウト５６を把持したまま上記バッグ５５の移動及び変形に追従して移動し、最終的には当初予定された位置に上記スパウト５６を配置する（符号５０Ａで示す状態）。
第８作業工程は、図１４に示すように、上記バッグ５５の全体が上記ボックス６０内に落とし込まれてその先端部が該ボックス６０の底面に載置されるとともに（符号５５Ａで示す状態）、さらにバッグ５５が自重により流動変形して上記ボックス６０内に充填される（符号５５Ｂで示す状態）工程である。この工程においては、上記ロボットハンド５０は、図示するように、上記スパウト５６を把持したまま上記バッグ５５の移動及び変形に追従して移動し、最終的には当初予定された位置に上記スパウト５６を配置する（符号５０Ａで示す状態）。
【0043】
この最終的な上記ロボットハンド５０の位置は、上記ボックス６０のスパウト取出穴６６の形成位置に対応して予め設定されており、例えば、上記バッグ５５の上記ボックス６０への落とし込み状態とか該ボックス６０内での流動変形状態がバッグ５５毎に異なったとしても、最終的には、該ロボットハンド５０は予め設定された位置に移動して停止する。なお、この第８作業工程は、特許請求の範囲中の「バッグ収納工程」及び「スパウト配置工程」に該当する。
【0044】
「第９作業工程」
第９作業工程は、図１５に示すように、上記第８作業工程の最終段階、即ち、上記ロボットハンド５０によって上記スパウト５６が上記ボックス６０内の予定位置に配置された状態から、上記ロボットハンド５０がそのチャック爪５３による上記スパウト５６に対する把持状態を解除して上記ボックス６０の上方側へ退避する工程である。この第９作業工程は、特許請求の範囲中の「把持解除工程」に該当する。
第９作業工程は、図１５に示すように、上記第８作業工程の最終段階、即ち、上記ロボットハンド５０によって上記スパウト５６が上記ボックス６０内の予定位置に配置された状態から、上記ロボットハンド５０がそのチャック爪５３による上記スパウト５６に対する把持状態を解除して上記ボックス６０の上方側へ退避する工程である。この第９作業工程は、特許請求の範囲中の「把持解除工程」に該当する。
【0045】
この状態においては、上記バッグ５５のスパウト５６の配置位置は、上記第８作業工程の最終段階で設定された位置のまま維持されているので、上記ボックス６０の各フラップ６３～６５を閉じてこれを閉函してバッグインボックスを構成したとき、上記スパウト５６は上記前側フラップ６３に設けた上記スパウト取出穴６６に対応することになる。したがって、このバッグインボックスの使用に際して、上記ボックス６０の前側フラップ６３にミシン線で形成されたスパウト取出穴６６を開口させた場合、該スパウト取出穴６６の奥側に上記スパウト５６が臨んでいるため、該スパウト取出穴６６から上記スパウト５６を引き出してこれを該スパウト取出穴６６部分に容易にセットすることができ、該バッグインボックスの取扱性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【0046】
本願発明に係るバッグ収納装置及びバッグ収納方法は、飲料、液体調味料等の流動物の包装容器として用いられるバッグインボックスの製造分野において利用されるものである。
【符号の説明】
【0047】
１ ・・バッグ収納装置
２ ・・搬送コンベア（バッグ搬送手段）
３ ・・排出コンベア（ボックス保持手段）
４ ・・ロボット（把持手段）
５ ・・姿勢保持装置（姿勢保持手段）
６ ・・下側支持プレート
７ ・・エアシリンダ
８ ・・上側支持プレート
９ ・・エアシリンダ
１０ ・・支持フレーム
１１ ・・シュート
１２ ・・第１シュート板
１３ ・・第２シュート板
１５ ・・流動物充填作業部のコンベア
２１ ・・ローラ
３１ ・・ローラ
５０ ・・ロボットハンド
５１ ・・エアシリンダ
５２ ・・可動台
５３ ・・チャック爪
５５ ・・バッグ
５６ ・・スパウト
６０ ・・ボックス
６１ ・・本体部
６３ ・・前側フラップ
６４ ・・後側フラップ
６５ ・・側部フラップ
６６ ・・スパウト取出穴
２ ・・搬送コンベア（バッグ搬送手段）
３ ・・排出コンベア（ボックス保持手段）
４ ・・ロボット（把持手段）
５ ・・姿勢保持装置（姿勢保持手段）
６ ・・下側支持プレート
７ ・・エアシリンダ
８ ・・上側支持プレート
９ ・・エアシリンダ
１０ ・・支持フレーム
１１ ・・シュート
１２ ・・第１シュート板
１３ ・・第２シュート板
１５ ・・流動物充填作業部のコンベア
２１ ・・ローラ
３１ ・・ローラ
５０ ・・ロボットハンド
５１ ・・エアシリンダ
５２ ・・可動台
５３ ・・チャック爪
５５ ・・バッグ
５６ ・・スパウト
６０ ・・ボックス
６１ ・・本体部
６３ ・・前側フラップ
６４ ・・後側フラップ
６５ ・・側部フラップ
６６ ・・スパウト取出穴
【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】