(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】2024-03-12
(45)【発行日】2024-03-21
(54)【発明の名称】包装装置
(51)【国際特許分類】
B65B 35/40 20060101AFI20240313BHJP
B65B 5/06 20060101ALI20240313BHJP
【ＦＩ】
B65B35/40
B65B5/06
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2019236152
(22)【出願日】2019-12-26
(65)【公開番号】P2021104823
(43)【公開日】2021-07-26
【審査請求日】2022-12-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000253019
【氏名又は名称】澁谷工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100156199
【弁理士】
【氏名又は名称】神崎 真
(74)【代理人】
【識別番号】100090169
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 孝
(74)【代理人】
【識別番号】100124497
【弁理士】
【氏名又は名称】小倉 洋樹
(72)【発明者】
【氏名】村浜 政貴
(72)【発明者】
【氏名】山道 哲雄
【審査官】種子島 貴裕
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－２９９７０８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６５Ｂ ３５／４０
Ｂ６５Ｂ ５／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
グルーピングされた物品を搬送する物品搬送コンベヤと、前記物品搬送コンベヤに並行して配置され、グルーピングされた物品を包装する包装材を搬送する包装材搬送コンベヤと、
前記包装材搬送コンベヤと同期して前進するとともに、前記物品搬送コンベヤの搬送方向と直交する方向に移動して、前記物品搬送コンベヤ上のグルーピングされた物品に当接部を押し当てて前記包装材搬送コンベヤ上の包装材の上に物品を移載するプッシャと、
前記プッシャの移動経路中に配置され、前記当接部の長さを調整する変更手段とを備え、
前記当接部が、前記搬送方向に沿って延在するベースと前記ベースに対して前記搬送方向にスライド可能なスライダとを備え、前記プッシャが前記ベースに対する前記スライダの位置決めを行うロック手段を備え、前記変更手段が前記ロック手段のロックを解除する解除手段を備え、前記変更手段により、前記ベースに対する前記スライダの位置が変更されることにより、前記当接部の長さが調整される
ことを特徴とする包装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、物品搬送コンベヤ上を搬送される物品をプッシャで押し出して並走する搬送コンベヤに移載する包装装置に関する。
【背景技術】
【0002】
製品コンベヤに同期して循環移動されるとともに、コンベヤ幅方向に往復動可能とされた多数のプッシャにより、製品コンベヤ上をグルーピングされた状態で搬送される製品群を、それぞれ並設されるシートコンベヤ上のシートの上に移載する包装装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１０－７０２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一方、プッシャを用いて製品群を移動する場合、製品の大きさに応じてプッシャの幅を変更する必要がある。従来、各プッシャの幅は手動で調整されるため、型替え作業には時間と手間が掛かり、コストを上昇させる。
【0005】
本発明は、プッシャを用いて製品群を隣接する搬送コンベヤへ移載する包装装置において、プッシャの幅調整を自動で行えるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第１の発明である包装装置は、グルーピングされた物品を搬送する物品搬送コンベヤと、前記物品搬送コンベヤに並行して配置され、グルーピングされた物品を包装する包装材を搬送する包装材搬送コンベヤと、前記包装材搬送コンベヤと同期して前進するとともに、前記物品搬送コンベヤの搬送方向と直交する方向に移動して、前記物品搬送コンベヤ上のグルーピングされた物品に当接部を押し当てて前記包装材搬送コンベヤ上の包装材の上に物品を移載するプッシャと、前記プッシャの移動経路中に配置され、前記当接部の長さを調整する変更手段とを備え、前記当接部が、前記搬送方向に沿って延在するベースと前記ベースに対して前記搬送方向にスライド可能なスライダとを備え、前記プッシャが前記ベースに対する前記スライダの位置決めを行うロック手段を備え、前記変更手段が前記ロック手段のロックを解除する解除手段を備え、前記変更手段により、前記ベースに対する前記スライダの位置が変更されることにより、前記当接部の長さが調整されることを特徴としている。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、プッシャを用いて製品群を隣接する搬送コンベヤへ移載する包装装置において、プッシャの幅調整を自動で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
【0011】
本実施形態の包装装置１０は、容器（物品）Ｃを搬送する物品搬送コンベヤ１２と、容器Ｃを包装するシート（包装材）Ｓを搬送する包装材搬送コンベヤ１４とを備える。包装材搬送コンベヤ１４は、物品搬送コンベヤ１２に隣接して平行に配置され、物品搬送コンベヤ１２に対して同期駆動される。
【0012】
容器Ｃは、多列（図１では６列）で物品搬送コンベヤ１２に供給され、所定の数（図１では６列×４行の合計２４個）ずつグルーピングされる。包装材搬送コンベヤ１４は、物品搬送コンベヤ１２上でグルーピングされた各容器群（物品群）Ｇに対応してシートＳを搬送する。物品搬送コンベヤ１２の包装材搬送コンベヤ１４とは反対側には、物品搬送コンベヤ１２の側辺に沿って物品搬送コンベヤ１２上を搬送される各容器群Ｇを、包装材搬送コンベヤ１４上を搬送されるシートＳの上に移載する移載装置１６が配置される。
【0013】
移載装置１６は、物品搬送コンベヤ１２上を搬送される容器群Ｇの各々に対応する多数のプッシャ１８を備える。各プッシャ１８は、包装材搬送コンベヤ１４と同期して前進し、物品搬送コンベヤ１２の搬送方向と直交する方向（コンベヤ幅方向）に往復移動可能に保持される。プッシャ１８は、搬送方向に沿って延在する部材として構成され、後述するように容器群Ｇの搬送方向長さ（容器Ｃの大きさや容器群Ｇの行数）に合わせて搬送方向の長さは調整可能である。
【0014】
各プッシャ１８は、物品搬送コンベヤ１２に沿って配置される移載装置１６の無端機構１６Ａ（図２参照）から包装材搬送コンベヤ１４に向けてコンベヤ幅方向に延出するロッド１８Ａの先端に取り付けられる。各プッシャ１８は、ロッド１８Ａがコンベヤ幅方向に進退することにより、物品搬送コンベヤ１２上および包装材搬送コンベヤ１４上をコンベヤ幅方向に往復移動される。なお、無端機構１６Ａには、例えばチェーンコンベヤが用いられる。
【0015】
物品搬送コンベヤ１２に供給される容器Ｃの各列は、所定間隔を隔てて配置されており、物品搬送コンベヤ１２の上流側において、容器群Ｇの各列は所定間隔を隔てて配置されている。包装材搬送コンベヤ１４に向けてプッシャ１８が押し出されると、物品搬送コンベヤ１２上を搬送される容器群Ｇは、移載装置１６側の列の容器Ｃから順に包装材搬送コンベヤ１４に向けて押し遣られ、容器群Ｇの全ての列（６列）が密接した状態で、包装材搬送コンベヤ１４上のシートＳ上へと移載される。
【0016】
包装材搬送コンベヤ１４の物品搬送コンベヤ１２とは反対側には、例えば容器転倒防止装置２０が包装材搬送コンベヤ１４の側辺に沿って配置される。容器反転防止装置２０は、移載装置１６の各プッシャ１８と協働する複数のレシーバ２２を備える。レシーバ２２は、物品搬送コンベヤ１２とは反対側の側辺に沿って配置される無端機構から包装材搬送コンベヤ１４に向けてコンベヤ幅方向に延出するロッド２２Ａの先端に取り付けられる。各レシーバ２２は、ロッド２２Ａがコンベヤ幅方向に進退することにより、包装材搬送コンベヤ１４上をコンベヤ幅方向に往復移動される。
【0017】
レシーバ２２は、例えばプッシャ１８と略同様に構成され、その搬送方向長さは、容器群Ｇの搬送方向の長さ（容器Ｃの大きさ）に調整される。レシーバ２２は、包装材搬送コンベヤ１４と同期して前進され、容器群Ｇが移載されていない包装材搬送コンベヤ１４のシートＳ上を物品搬送コンベヤ１２側の所定位置にまで押し出される。
【0018】
プッシャ１８により物品搬送コンベヤ１２上の容器群Ｇが包装材搬送コンベヤ１４上のシートＳ上に押し出され、上記所定位置に配置されたレシーバ２２に物品搬送コンベヤ１２から押し出された容器群Ｇの先頭の列が当接すると、レシーバ２２は、プッシャ１８と同じ速度で後退する。これにより、物品群Ｇは、プッシャ１８とレシーバ２２に挟まれた状態でシートＳ上を移動され、その転倒が防止される。
【0019】
物品群ＧがシートＳ上の目標位置にまで移動されると、プッシャ１８は包装材搬送コンベヤ１４とは反対側の物品搬送コンベヤ１２の側辺近くまで後退され、移載装置１６の無端機構１６Ａの復路（下側の軌道）に沿って上流側へと戻される。これに並行して、レシーバ２２はシートＳ上から後退され、包装材搬送コンベヤ１４の無端機構の復路（下側の軌道）に沿って上流側へと戻される。
【0020】
図２に示されるように、移載装置１６の無端機構１６Ａの復路には、後述するプッシャ幅変更装置（変更手段）２４が配置される。プッシャ幅変更装置２４では、取り扱う容器Ｃの幅寸法や容器群Ｇの行数に合わせてプッシャ１８の搬送方向長さが調整可能であり、包装作業開始前に取り扱う容器Ｃや行数に合わせて、プッシャ１８を適正な長さ変更する。
【0021】
図３は、プッシャ１８をコンベヤ幅方向に容器群Ｇに当接する側から見た正面図であり、図３（ａ）には長さが最も短くされた状態が示され、図３（ｂ）には長さが最も長くされた状態が示される。また、図４は、後述するロック機構が設けられた位置における図３（ｂ）の状態のプッシャ１８を上から見た部分断面図である。
【0022】
プッシャ１８は、横長板状のベース２６と、ベース２６に対して長手方向（コンベヤ搬送方向）にスライド可能な横長板状のスライダ２８とを備える。プッシャ１８の高さ方向中央部には長手方向に沿って形成された凹部２６Ａが設けられ、スライダ２８は凹部２６Ａにスライド可能にに嵌合する。これにより、ベース２６とスライダ２８の図３における表面高さは同一とされ、容器群Ｇに当接する１つの当接面（当接部）を構成する。
【0023】
また、本実施形態では、ベース２６の溝部２６Ａ内に、長手方向に沿ってスロット２６Ｂが設けられる。スロット２６Ｂには、例えばスライダ２８の一方の端部に長手方向に沿って所定間隔で取り付けられた２本のビス２８Ａが挿嵌される。これにより、スライダ２８は、ベース２６の凹部２６Ａ内に保持されるとともに長手方向に沿ってスライド可能とされる。
【0024】
図３におけるスライダ２８の裏面下方には、下辺に沿って鋸歯状部２８Ｂが設けられ、ロック用係合部材３０とともにベース２６に対するスライダ２８の位置を固定するロック機構（ロック手段）として機能する。鋸歯状部２８Ｂには、縦方向に沿った多数の溝が切られており、ロック用係合部材３０は、鋸歯状部２８Ｂの各溝に係合可能な尖頭部３０Ａを有するロッド状部材として構成される。
【0025】
ロック用係合部材３０の尖頭部３０Ａとは反対側の端部には、ロック用係合部材３０よりも太い基端部３０Ｂが設けられる。基端部３０Ｂの端面にはロック用係合部材３０の軸方向に沿った孔が設けられ、支持ロッド３２が摺動自在に嵌挿される。支持ロッド３２の基端部側にはロッド本体よりも太い基端部３２Ａが設けられる。基端部３２Ａは、ブラケット３２Ｂ等の部材を介してプッシャ１８のロッド１８Ａに取り付けられ固定される。ロック用係合部材３０の基端部３０Ｂと支持ロッド３２の基端部３２Ａの間には、支持ロッド３２の周囲を取り囲むようにコイルバネ等の付勢部材（不図示）が配置され、ロック用係合部材３０は、支持ロッド３２に対して鋸歯状部２８Ｂに向けて付勢される。
【0026】
ベース２６には、尖頭部３０Ａに対応する位置に孔２６Ｃが設けられ、付勢された係合部３０の尖頭部３０Ａは、孔２６Ｃを通してスライダ２８の鋸歯状部２８Ｂの溝の１つに係合する。尖頭部３０Ａが鋸歯状部２８Ｂの溝に係合すると、スライダ２８のベース２６に対する位置が固定される。
【0027】
【0028】
本実施形態において、ベース２６に対するスライダ２８の位置の変更（調整）は、ロック解除装置３４により、ロック用係合部材３０と鋸歯状部２８Ｂの係合を解除した後に行われる。プッシャ幅変更装置２４は、スライダ２８を把持し、凹部２６Ａ（スロット２６Ｂ）に沿ってコンベヤ搬送方向に移動する把持機構３６を備える。
【0029】
把持機構３６は、スライダ２８を表裏から挟持可能な一対のクランプ３６Ａを備える。把持機構３６は、エアシリンダ３８等の昇降機構により昇降自在であり、エアシリンダ３８は、搬送方向移動装置４０のスライダ４０Ａによって保持される。スライダ４０Ａは、コンベヤ搬送方向に沿って延在するガイド４０Ｂに沿ってコンベヤ搬送方向に往復動可能であり、その動きはサーボモータ４０Ｃによって制御される。
【0030】
なお、図５には、スライダ２８を図３（ｂ）の状態にまで移動したときの把持機構３６、エアシリンダ３８、スライダ４０Ａの位置が実線で描かれ、図３（ａ）の状態にまで移動したときの把持機構３６、エアシリンダ３８、スライダ４０Ａの位置が破線で描かれる。
【0031】
ロック解除装置３４は、ロック用係合部材３０の基端部３０Ｂに係合可能なロック解除用係合部材３４Ａと、ロック解除用係合部材３４Ａを昇降するエアシリンダ３４Ｂなどの昇降機構と、エアシリンダ３４Ｂをコンベヤ幅方向に進退させ、固定部に固定されるエアシリンダ３４Ｃなどの進退機構を備える。ロック解除装置３４は、ロック用係合部材３０の基端部３０Ｂに、ロック解除用係合部材３４Ａを係合させ、支持ロッド３２の基端部３２Ａからの付勢力に抗して、ロック用係合部材３０をスライダ２８から離間する方向に移動し、鋸歯状部２８Ｂと尖頭部３０Ａの係合を解除する。なお、ロック解除用係合部材３４Ａは、例えば上方に向けて二股に分かれた形状を呈し、上昇することでロック用係合部材３０を二股の間に配置することが可能である。
【0032】
次に、プッシャ幅変更装置２４およびロック解除装置３４を用いたプッシャ１８の長手方向（コンベヤ搬送方向）長さの変更作業について説明する。
【0033】
容器包装作業中において、プッシャ幅変更装置２４のクランプ３６Ａおよびロック解除装置３４のロック解除用係合部材３４Ａは、それぞれ退避位置に配置される。プッシャ幅変更装置２４の退避位置は、クランプ３６Ａが移動するプッシャ１８と干渉しない位置であり、ロック解除装置３４の退避位置は、ロック解除用係合部材３４Ａがプッシャ１８と一体的に移動するロック用係合部材３０と干渉しない位置である。
【0034】
すなわち、退避位置では、プッシャ幅変更装置２４のクランプ３６Ａは、エアシリンダ３８により下降され、その上端がスライダ２８よりも下方に位置し、ロック解除装置３４のロック解除用係合部材３４Ａは、エアシリンダ３４Ｂにより下降され、その上端がロック用係合部材３０よりも下方に位置する。
【0035】
包装装置１０で取り扱われる容器Ｃの幅寸法や容器群Ｇの行数が変更された場合など、プッシャ１８の搬送方向長さの変更が必要な場合には、包装装置１０の運転を開始する前に移載装置１６を駆動し、各プッシャ１８がプッシャ幅変更装置２４において停止するようにプッシャ１８を間欠的に移動する。プッシャ幅変更装置２４では、停止されたプッシャ１８に対して変更作業を行う。
【0036】
変更作業では、まず、ロック解除装置３４により、ロック用係合部材３０の鋸歯状部２８Ｂへの係合が解除される。すなわち、退避位置にあるロック解除用係合部材３４Ａが、昇降用のエアシリンダ３４Ｂにより上昇され、ロック用係合部材３０が、例えばロック解除用係合部材３４Ａの二股に分かれた上端部の間に配置される（図６の状態）。その後、進退用のエアシリンダ３４Ｃにより、ロック解除用係合部材３４Ａがスライダ２８から離れる方向に後退され、ロック解除用係合部材３４Ａがロック用係合部材３０の基端部３０Ｂに係合して、ロック用係合部材３０が付勢力に抗して支持ロッド３２に沿って後退し、尖頭部３０Ａと鋸歯状部２８Ｂの係合が解除される。
【0037】
また、ロック解除装置３４の運転に並行して、プッシャ幅変更装置２４も駆動される。プッシャ幅変更装置２４では、まず、退避位置にあり、クランプ３６Ａが開かれた状態にある把持機構３６を、昇降用のエアシリンダ３８により、クランプ３６Ａでスライダ２８を挟持できる高さにまで上昇させる。次に、把持機構３６を駆動して、クランプ３６Ａでスライダ２８の所定の位置（例えば先端部）を挟持する。
【0038】
その後、搬送方向移動装置４０のサーボモータ４０Ｃを駆動し、スライダ４０Ａをガイド４０Ｂに沿って移動し、クランプ３６Ａの位置を、変更後に設定されるプッシャ１８の長さに対応する位置へと移動し、これによりスライダ２８のベース２６に対する位置をプッシャ１８の設定長さに適合される。なお、搬送方向移動装置４０のサーボモータ４０Ｃの駆動前に、ロック用係合部材３０と鋸歯状部２８Ｂの係合は、ロック解除装置３４により解除され、このロック解除状態は、プッシャ幅変更装置２４によりスライダ２８の位置が変更されるまで維持される。
【0039】
プッシャ幅変更装置２４によりスライダ２８の位置が変更されると、ロック解除装置３４は、進退用のエアシリンダ３４Ｃによりロック解除用係合部材３４Ａをスライダ２８に向けて前進させる。これにより、スライダ２８側に向けて付勢されるロック用係合部材３０の尖頭部３０Ａは、ベース２６の孔２６Ｃを通してスライダ２８の鋸歯状部２８Ｂの対応する溝に係合され、ベース２６に対するスライダ２８の位置が固定される。ロック解除装置３４は、昇降用のエアシリンダ３４Ｂを駆動して、ロック解除用係合部材３４Ａを退避位置にまで下降させる。
【0040】
ベース２６とスライダ２８がロックされると、把持機構３６において、クランプ３６Ａが開かれスライダ２８が解放される。そして、昇降用のエアシリンダ３８の駆動により、クランプ３６Ａが退避位置にまで下降される。以上の作業は、間欠移動される各プッシャ１８に対して実施され、全てのプッシャ１８の長さが変更されると、包装装置１０の運転が開始される。
【0041】
なお、変更作業開始時に、クランプ３６Ａのコンベヤ搬送方向の位置が、スライダ２８を把持する位置からずれている場合には、クランプ３６Ａによりスライダ２８を挟持する前に、搬送方向移動装置４０によりクランプ３６Ａを適正な位置にまで移動する。
【0042】
本実施形態では、レシーバ２２を備える容器反転防止装置２０に対しても、プッシャ幅変更装置２４やロック解除装置３４と同様の構成が採用される。すなわち、プッシャ１８の変更作業に並行して、レシーバ２２に対しても同様の変更作業が行われ、レシーバ２２の長さが自動調整される。
【0043】
以上のように、本実施形態の包装装置によれば、プッシャを用いて製品群を隣接する搬送コンベヤへ移載する包装装置において、プッシャの幅(長手方向長さ)調整を自動で行うことができる。これにより、手動による型替え作業を行う必要がなく、時間と手間を大幅に低減でき、コストを抑えることができる。
【0044】
なお、本実施形態では、ロック機構に鋸歯状の溝とロック用係合部材の係合を利用したが、ベースに対するスライダの位置を固定できればこれに限定されるものではなく、例えば、スライダに設けた複数の孔にロック用係合部材を係合させるインデックスタイプのロック機構であってもよい。
【0045】
また、本実施形態では、ベースとスライダを用いた長さ変更機構を、プッシャおよびレシーバに適用したが、同構成を一方のみに適用する構成であってもよい。また、本実施形態では、サーボモータ４０Ｃでクランプを搬送方向に移動させて、プッシャ幅を変更させる方式を採用しているが、プッシャにラックアンドピニオン構造を搭載した方式や、ネジ軸ナット構造等を採用しても良い。
【符号の説明】
【0046】
１０ 包装装置
１２ 物品搬送コンベヤ
１４ 包装材搬送コンベヤ
１６ 移載装置
１８ プッシャ
２０ 容器転倒防止装置
２２ レシーバ
２４ プッシャ幅変更装置（変更手段）
２６ ベース
２８ スライダ
２８Ｂ 鋸歯状部
３０ ロック用係合部材
Ｃ 容器（物品）
Ｇ 容器群（物品群）
１２ 物品搬送コンベヤ
１４ 包装材搬送コンベヤ
１６ 移載装置
１８ プッシャ
２０ 容器転倒防止装置
２２ レシーバ
２４ プッシャ幅変更装置（変更手段）
２６ ベース
２８ スライダ
２８Ｂ 鋸歯状部
３０ ロック用係合部材
Ｃ 容器（物品）
Ｇ 容器群（物品群）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】