特許 7591814 供給装置

(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】2024-11-21

(45)【発行日】2024-11-29

(54)【発明の名称】供給装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 35/42 20060101AFI20241122BHJP

   G01G 19/52 20060101ALI20241122BHJP

【ＦＩ】

B65B35/42

G01G19/52 J

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021008965

(22)【出願日】2021-01-22

(65)【公開番号】P2022112928

(43)【公開日】2022-08-03

【審査請求日】2024-01-05

(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】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】有松 辰也

【審査官】西塚 祐斗

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－２３７６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２２６０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０１３４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１１３８８８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ ３５／４２

Ｇ０１Ｇ １９／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

折り畳まれたダンボールシートを開口し製函する製函装置に対し、供給位置まで前記ダンボールシートを供給する供給装置において、
複数の前記ダンボールシートを重ねた状態で前記供給位置まで前記ダンボールシートを搬送する搬送部と、
前記搬送部を駆動する駆動部と、
前記搬送部の搬送面上で、重ねた状態の複数の前記ダンボールシートの総量を推定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記駆動部が前記搬送部を駆動しているときに、前記駆動部の駆動力に関する値を取得し、取得した値に基づいて、重ねた状態の複数の前記ダンボールシートの総量を推定する、
供給装置。

【請求項2】

前記制御部は、推定された複数の前記ダンボールシートの総量に基づいて、前記ダンボールシートの自動補充または手動補充に関する処理を行う、
請求項１に記載の供給装置。

【請求項3】

前記ダンボールシートの補充を促す情報を報知する報知部、
をさらに備え、
前記制御部は、前記処理として、前記報知部に報知を行わせる処理を行う、
請求項２に記載の供給装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記処理として、前記供給装置への前記ダンボールシートの自動補充動作を行わせる信号を送信する処理を行う、
請求項２に記載の供給装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記駆動部の駆動力に関する値と、重ねた状態の複数の前記ダンボールシートの総量と、の関係式に基づいて重ねた状態の複数の前記ダンボールシートの総量を推定する、
請求項１に記載の供給装置。

【請求項6】

重ねた状態の複数の前記ダンボールシートは、水平面に対して傾斜した状態で前記搬送面に載り、複数の前記ダンボールシートのそれぞれの下端が、前記搬送面に接した状態で、重ねた状態の複数の前記ダンボールシートは搬送される、
請求項１から５のいずれかに記載の供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１（特開２０１９－１４７５８２号公報）に開示されているように、製函と、箱詰めと、封函と、を行う装置が知られている。係る装置には、重ねた状態の複数のダンボールシートを製函部に供給する供給装置、が搭載されることが考えられる。供給装置は、重ねた状態の複数のダンボールシートの総量を検出するための光電センサを備える場合がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

供給装置が備える光電センサとして、高価なセンサが採用される場合、供給装置の製造コストの増加を招く恐れがある。

【0004】

本発明の目的は、重ねた状態の複数のダンボールシートの総量を推定することができる供給装置を、安価に提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１観点に係る供給装置は、折り畳まれたダンボールシートを開口し製函する製函装置に対し、供給位置までダンボールシートを供給する供給装置である。供給装置は、搬送部と、駆動部と、制御部と、を備える。搬送部は、複数のダンボールシートを重ねた状態で供給位置までダンボールシートを搬送する。駆動部は、搬送部を駆動する。制御部は、搬送部の搬送面上で、重ねた状態の複数のダンボールシートの総量を推定する。制御部は、駆動部が搬送部を駆動しているときに、駆動部の駆動力に関する値を取得し、取得した値に基づいて、重ねた状態の複数のダンボールシートの総量を推定する。

【0006】

本願に係る発明者は、搬送部の搬送面上にある重ねた状態の複数のダンボールシートの総量は、搬送部を駆動する駆動部の駆動力に関する値に基づいて推定可能であることを見出している。

【0007】

第１観点に係る供給装置では、制御部は、駆動部の駆動力に関する値に基づいて、重ねた状態の複数のダンボールシートの総量を推定する。このため、第１観点に係る供給装置では、安価な構成によって、重ねた状態の複数のダンボールシートの総量を推定することができる。

【0008】

本発明の第２観点に係る供給装置は、折り畳まれたダンボールシートを開口し製函する製函装置に対し、供給位置までダンボールシートを供給する供給装置である。供給装置は、計量部と、制御部と、を備える。計量部は、重ねた状態の複数のダンボールシートの重量を計量する。制御部は、重ねた状態の複数のダンボールシートの総量を推定する。制御部は、計量部が計量した値に基づいて、重ねた状態の複数のダンボールシートの総量を推定する。

【0009】

第２観点に係る供給装置では、制御部は、計量部が計量した値に基づいて、重ねた状態の複数のダンボールシートの総量を推定する。このため、第２観点に係る供給装置では、安価な構成によって、重ねた状態の複数のダンボールシートの総量を推定することができる。

【0010】

第３観点に係る供給装置は、第１観点または第２観点に係る供給装置であって、制御部は、推定された複数のダンボールシートの総量に基づいて、ダンボールシートの自動補充または手動補充に関する処理を行う。

【0011】

第３観点に係る供給装置は、例えば、ダンボールシートの総量が所定値未満であるときに、ダンボールシートの手動補充に関する処理を行う。

【0012】

第３観点に係る供給装置では、供給装置のオペレータは、必要以上に供給装置を監視する必要がなくなる。このため、第３観点に係る供給装置では、オペレータの業務が省力化される。

【0013】

第４観点に係る供給装置は、第３観点に係る供給装置であって、報知部をさらに備える。報知部は、ダンボールシートの補充を促す情報を報知する。制御部は、処理として、報知部に報知を行わせる処理を行う。

【0014】

第４観点に係る供給装置では、供給装置のオペレータは、必要以上に供給装置を監視する必要がなくなる。このため、第４観点に係る供給装置では、オペレータの業務が省力化される。

【0015】

第５観点に係る供給装置は、第３観点に係る供給装置であって、制御部は、処理として、供給装置へのダンボールシートの自動補充動作を行わせる信号を送信する処理を行う。

【0016】

第５観点に係る供給装置では、制御部は、ダンボールシートの自動補充または手動補充に関する処理として、供給装置へのダンボールシートの自動補充動作を行わせる信号を送信する処理を行う。この構成によれば、供給装置にダンボールシートが自動で補充される。このため、第５観点に係る供給装置では、オペレータの業務が省力化される。

【0017】

第６観点に係る供給装置は、第１観点に係る供給装置であって、制御部は、駆動部の駆動力に関する値と、重ねた状態の複数のダンボールシートの総量と、の関係式に基づいて重ねた状態の複数のダンボールシートの総量を推定する。

【0018】

第７観点に係る供給装置は、第１観点から第６観点のいずれかに係る供給装置であって、重ねた状態の複数のダンボールシートは、水平面に対して傾斜した状態で搬送面に載る。重ねた状態の複数のダンボールシートは、複数のダンボールシートのそれぞれの下端が、搬送面に接した状態で、搬送される。

【0019】

この構成によれば、駆動部の駆動力に関する値に、動摩擦力がより正確に反映される。このため、本実施形態に係る供給装置では、重ねた状態の複数のダンボールシートの総量をさらに精度よく推定することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明に係る供給装置は、安価な構成によって、重ねた状態の複数のダンボールシートの総量を推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】供給装置を搭載した箱詰めシステムのブロック図である。

【図2】箱詰めシステムの構成を示す斜視図である。

【図3】箱詰めシステムにおけるダンボール箱及び商品の流れを示す斜視図である。

【図4】箱詰めシステムの概略側面図である。

【図5】供給装置の概略側面図である。

【図6】供給装置の概略側面図である。

【図7】供給工程において行われる動作の流れを示すフロー図である。

【図8】変形例に係る供給装置を示す斜視図である。

【図9】第２実施形態に係る供給装置を搭載した箱詰めシステムのブロック図である。

【図10】従来技術に係る供給装置を示す概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本開示の一実施形態に係る供給装置１０について図面を参照しながら説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細な説明や、実質的に同一の構成に対する重複した説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。

【0023】

なお、以下の実施形態は、具体例であって、技術的範囲を限定するものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0024】

また、以下の説明において、位置関係や向きを説明するため、便宜上、上、下、前（正面）、後（背面）、左、右等の表現を使う場合がある。これらの表現の示す方向は、特記無き場合、図中に示した矢印の方向に従う。

【0025】

さらに、以下の説明において、平行、直交、垂直、水平、鉛直等の表現を用いる場合があるが、これらの表現は、厳密な意味で平行、直交、垂直、水平、鉛直等の関係にある場合に限定されず、得られる結果が大きく変わらない範囲で実質的に平行、直交、垂直、水平、鉛直等の関係にある場合を含む。

【0026】

（１）全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る供給装置１０を搭載した箱詰めシステム１のブロック図である。本実施形態に係る箱詰めシステム１は、ダンボールシートＺからダンボール箱Ｂを形成し、形成したダンボール箱Ｂに一定数の商品Ｇを箱詰めするためのシステムである。限定するものではないが、本実施形態に係る箱詰めシステム１では、１分間につき、最大で１０箱のダンボール箱Ｂに箱詰めが行われる。図１に示すように、本実施形態では、コントローラ４０（特許請求の範囲に記載の制御部に相当）によって、箱詰めシステム１の各部の動作が制御される。

【0027】

図２は、本発明の一実施形態に係る供給装置１０を搭載した箱詰めシステム１の構成を示す斜視図であり、図３は、箱詰めシステム１におけるダンボール箱Ｂ及び商品Ｇの流れを示す斜視図である。

【0028】

図２及び図３に示すように、箱詰めシステム１は、例えば、スナック菓子等の袋入商品（商品Ｇ）をダンボール箱Ｂに、一定個数、整列状態で多層詰めするものである。

【0029】

図２及び図３に示すように、箱詰めシステム１は、ダンボール取り扱い領域ＤＨＡと商品取り扱い領域ＧＨＡとが、互いに独立して分離可能な状態で接続されている。ダンボール取り扱い領域ＤＨＡには、供給工程Ｐ１、製函工程Ｐ２、箱詰め工程Ｐ４といった３つの工程が含まれている。商品取り扱い領域ＧＨＡには、商品整列工程Ｐ３といった工程が含まれている。

【0030】

つまり、箱詰めシステム１では、ダンボール取り扱い領域ＤＨＡと商品取り扱い領域ＧＨＡとが接続されることによって、供給工程Ｐ１、製函工程Ｐ２、商品整列工程Ｐ３、箱詰め工程Ｐ４といった４つの工程が連携する。

【0031】

供給工程Ｐ１は、ダンボールシートＺを所定の供給位置ＳＰまで搬送する工程であり、供給装置１０で構成されている。

【0032】

製函工程Ｐ２は、ダンボールシートＺをダンボール箱Ｂへ組み立てて箱詰め位置まで搬送する工程であり、製函部１２（特許請求の範囲に記載の製函装置に相当）、第１姿勢変換部１３及び箱下方搬送部１４で構成されている。

【0033】

商品整列工程Ｐ３は、上流側工程から供給される商品Ｇを所定位置に搬入し、一定数の商品Ｇを隣接するもの同士がお互いに一部重なるように整列させて、箱詰め位置まで搬送する工程であり、商品搬入部２１、商品整列部２２及び商品挿入部２３で構成されている。

【0034】

箱詰め工程Ｐ４は、製函工程Ｐ２から搬送されてきたダンボール箱Ｂに商品整列工程Ｐ３において整列が完了した一定数量の商品Ｇを箱詰めし、箱を閉じて箱排出位置まで搬送する工程であり、商品受入部３１、第２姿勢変換部３２及び封函部３３で構成されている。

【0035】

製函工程Ｐ２、商品整列工程Ｐ３及び箱詰め工程Ｐ４については、既によく知られた工程であるため、ここでは説明を省略する。以下では、供給工程Ｐ１について詳細に説明する。

【0036】

（２）供給工程Ｐ１における各部の動作
供給工程Ｐ１について、図４及び図５を参照しながら説明する。上記の通り、供給工程Ｐ１は、ダンボールシートＺを所定の供給位置ＳＰまで供給する工程である。供給工程Ｐ１は、供給装置１０がコントローラ４０（図１参照）の制御に従って動作することにより実現される。

【0037】

図４は、供給装置１０を搭載した箱詰めシステム１の概略側面図である。図５は、図４の１点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。図５では、説明の理解を容易にするために、箱詰めシステム１のフレーム２０については部分的に記載を省略している。図４及び図５に示すように、供給装置１０の搬送部５０には、複数のダンボールシートＺが、重なった状態で載置されている。より詳細には、シート面ＺＳ（ダンボールシートＺの外面）が水平面に対して傾斜するようにして立っている複数のダンボールシートＺが、重なった状態で搬送部５０に載置されている。また、図４及び図５に示すように、重なった状態の複数のダンボールシートＺを構成するダンボールシートＺのそれぞれの下端は、搬送面５３ａに接している。要するに、搬送部５０には、重なった状態の複数のダンボールシートＺが前傾姿勢で縦置きされている。本実施形態では、前傾姿勢で縦置きされている重なった状態の複数のダンボールシートＺのことを、「重ねた状態の複数のダンボールシートＺ」と呼ぶことがある。

【0038】

図５に示すように、供給装置１０は、搬送部５０と、駆動部６０と、報知部７０と、を備える。供給装置１０では、駆動部６０が搬送部５０を駆動することで、重ねた状態の複数のダンボールシートＺが搬送される。

【0039】

（２－１）搬送部５０
搬送部５０は、重ねた状態の複数のダンボールシートＺを供給位置ＳＰまで搬送するコンベアである。本実施形態に係る搬送部５０は、箱詰めシステム１に供給されるダンボールシートＺを貯留するための貯留部としての役割も兼ねている。

【0040】

図５に示すように、搬送部５０は、駆動ローラ５１と従動ローラ５２と無端状のベルト５３とを含むベルトコンベアである。ベルト５３は、駆動ローラ５１と従動ローラ５２とに巻き掛けられている。駆動ローラ５１は、駆動部６０により駆動されることで回転する。駆動ローラ５１が回転することで、ベルト５３が駆動する。ベルト５３が駆動することにより、ベルト５３の搬送面５３ａに載置されている複数のダンボールシートＺが搬送される。搬送部５０は、搬送方向Ｄ１（図４や図５の矢印参照）に向けて、複数のダンボールシートＺを搬送する。搬送方向Ｄ１には、傾斜面１１１が存在する（図５参照）。傾斜面１１１は、図５に示すように、鉛直面に対して傾いている、上方側ほど前方に配置される面（前方側に傾いた面）である。複数のダンボールシートＺの搬送方向Ｄ１への移動は、傾斜面１１１により規制される。このため、ベルト５３が駆動して、複数のダンボールシートＺの下部に搬送方向Ｄ１へと進む搬送力が働くと、複数のダンボールシートＺは、搬送面５３ａ上で互いに重なり合う。このとき、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの、搬送方向Ｄ１において先頭側に位置する数枚のダンボールシートＺが、供給位置ＳＰ（図５に示される２点鎖線で囲われた領域を参照）に到達する。供給位置ＳＰに到達した数枚のダンボールシートＺは、シート移動部１１８により、製函部１２へと送出される。

【0041】

（２－１－１）シート移動部１１８
箱詰めシステム１が有するシート移動部１１８について説明する。シート移動部１１８は、搬送部５０に貯留されている重ねた状態の複数のダンボールシートＺの中から１枚のダンボールシートＺを取り出して、当該１枚のダンボールシートＺを製函部１２に供給する装置である（図３参照）。例えば、シート移動部１１８は、図示しない吸盤で搬送部５０に貯留されているダンボールシートＺを吸着し、吸着した状態で吸盤を移動させることで、ダンボールシートＺを製函部１２に送出する。具体的には、シート移動部１１８は、搬送部５０に貯留されている重ねた状態の複数のダンボールシートＺのうち、搬送方向Ｄ１において最前方のダンボールシートＺを保持し、上部前方に位置する製函部１２へと送出する。

【0042】

以下では、説明の便宜上、重ねた状態の複数のダンボールシートＺのうち、搬送方向Ｄ１において最前方に位置するダンボールシートＺのことを、「先頭ダンボールシートＺＴ」と呼ぶことがある。また、以下では、シート移動部１１８によって行われる、１枚のダンボールシートＺを製函部１２へと送出する動作のことを、「送出動作」と呼ぶことがある。

【0043】

上記のとおり、本実施形態に係る箱詰めシステム１では、１分間につき最大で１０箱のダンボール箱Ｂに箱詰めが行われる。言い換えると、「１０箱／分」の設定で動作するように、箱詰めシステム１を設定することができる。「１０箱／分」の設定で動作するように箱詰めシステム１が設定されているとき、シート移動部１１８は、６秒につき１枚のダンボールシートＺを製函部１２へと送出する。

【0044】

本実施形態に係る供給工程Ｐ１では、シート移動部１１８が送出動作を３回行うごとに、重ねた状態の複数のダンボールシートＺを搬送部５０が搬送方向Ｄ１に向けて搬送する。詳細は後述する。

【0045】

（２－２）駆動部６０
本実施形態に係る駆動部６０は、搬送部５０を駆動するモータである。駆動部６０が搬送部５０を駆動することで、ダンボールシートＺが供給位置ＳＰまで搬送される。

【0046】

本実施形態に係る駆動部６０は、供給工程Ｐ１において、間欠運転を行う。具体的には、駆動部６０は、シート移動部１１８による送出動作が３回行われるごとに、１秒間、搬送部５０を駆動する。つまり、駆動部６０は、シート移動部１１８による送出動作が行われている間（例えば１８秒間）は搬送部５０の駆動を停止し、シート移動部１１８が３枚目のダンボールシートＺを送出したときに、搬送部５０を１秒間駆動する。

【0047】

駆動部６０が上記のような間欠運転を行うことで、シート移動部１１８により送出されたダンボールシートＺの枚数の厚み分だけ、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの下部が搬送方向Ｄ１に向かって移動する（図６の（ａ）および（ｂ）参照）。これにより、先頭ダンボールシートＺＴが傾斜面１１１に沿うように当接する（図６の（ｂ）参照）。このとき、駆動部６０によって、空回り運転が行われる。空回り運転とは、先頭ダンボールシートＺＴが傾斜面１１１に沿うように当接した状態で、駆動部６０が搬送部５０を駆動する運転のことである。空回り運転では、駆動ローラ５１、従動ローラ５２及びベルト５３が、重ねた状態の複数のダンボールシートＺを搬送面５３ａに載せた状態で、空回りする。以上まとめると、本実施形態に係る駆動部６０は、１秒間の間に、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの下部の搬送方向Ｄ１への移動と、空回り運転と、を行う。

【0048】

箱詰めシステム１の供給工程Ｐ１における動作は、搬送面５３ａに載置されている重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量（残量）が所定値未満であることがコントローラ４０により推定されるまで継続する。コントローラ４０による重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量の推定方法については後述する。コントローラ４０は、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量が所定値未満であることを推定した場合、報知部７０に報知を行わせる。

【0049】

（２－３）報知部７０
本実施形態に係る報知部７０は、供給装置１０に係る各種情報を表示することができる液晶ディスプレイ７１である（図４参照）。ただし、報知部７０の構成は液晶ディスプレイ７１に限定されるものではなく、ＬＥＤランプやスピーカ等であってもよい。報知部７０としての液晶ディスプレイ７１は、コントローラ４０と有線または無線により電気的に接続されている。これにより、液晶ディスプレイ７１は、コントローラ４０と信号や各種情報の送受信を行うことができる。液晶ディスプレイ７１は、コントローラ４０から所定の信号が送られてきたときは、供給装置１０のオペレータに向けて、ダンボールシートＺの補充を促す情報を報知する。例えば、液晶ディスプレイ７１は、ダンボールシートＺの補充を促す情報として、ダンボールシートＺの補充を行う必要があることを示す警告文を表示する。

【0050】

（３）コントローラ４０
本実施形態に係るコントローラ４０の構成について詳細に説明する。

【0051】

図１に示すように、コントローラ４０は、供給装置１０を含めた箱詰めシステム１を構成する各部の動作を制御する。コントローラ４０は、箱詰めシステム１の各部と制御信号や情報等の送受信が可能なように、有線または無線により電気的に接続されている。コントローラ４０は、コンピュータにより実現されるものである。コントローラ４０は、制御演算装置と記憶装置とを備える。制御演算装置には、ＣＰＵ又はＧＰＵといったプロセッサを使用できる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。記憶装置には、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリを使用できる。記憶装置には、箱詰めシステム１の各部の動作を制御するためのプログラムや、箱詰めシステム１が他の機器との通信を行う際に使用される通信プロトコル等が記憶される。また、記憶装置には、駆動部６０の駆動力に関する値と、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量と、の関係を示す所定の関係式が記憶されている。

【0052】

図１には、制御演算装置により実現される機能ブロックが示されている。図１に示すように、コントローラ４０は、総量推定部４１としての機能を有する。コントローラ４０は、総量推定部４１の機能によって推定されたダンボールシートＺの総量に基づいて、ダンボールシートＺの手動補充に関する処理を行う。例えば、コントローラ４０は、報知部７０にダンボールシートＺの補充を促す情報を報知させる処理を行う。

【0053】

（３－１）総量推定部４１
総量推定部４１は、駆動部６０の駆動力に関する値に基づいて、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定する機能部である。

【0054】

本願に係る発明者は、駆動部６０の駆動力に関する値は、搬送部５０の搬送面５３ａに載置されている重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量と、相関関係があることを見出している。言い換えると、本願に係る発明者は、駆動部６０の駆動力に関する値と、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量と、の間で所定の関係式が成り立つことを見出している。このことから、本願に係る発明者は、駆動部６０の駆動力に関する値に基づいて、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量が推定可能であることを見出している。以下、詳細に説明する。

【0055】

（３－２）重ねた状態の複数のダンボールシートＺの枚数の推定方法
前提として、以下の説明では、搬送部５０のベルト５３と、ダンボールシートＺと、の間の動摩擦係数は同じであるものとして考える。また、駆動部６０（モータなど）の駆動力に関する値として、ここではトルク値を用いる。上記のとおり、コントローラ４０は、箱詰めシステム１を構成する各部と制御信号や情報等の送受信が可能なように、有線または無線により電気的に接続されている。このため、コントローラ４０は、駆動部６０からトルク値を取得することができる。

【0056】

既に述べたように、供給装置１０は搬送部５０を有する。重ねた状態の複数のダンボールシートＺを載せた搬送部５０を一定の速度で動作させたとき、搬送部５０が受ける動摩擦力Ｒは、垂直抗力Ｎによって変化する。そして、垂直抗力Ｎの大きさは、搬送部５０に載置されている重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量に応じて変化すると考えられる。これは、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量に応じて、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの重量が変化するためである。このことから、搬送速度を一定に保ちながら搬送部５０を駆動させる場合、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量によって、動摩擦力Ｒが変化すると考えられる。具体的には、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量が増加すれば動摩擦力Ｒは増加し、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量が減少すれば動摩擦力Ｒは減少すると考えられる。そして、動摩擦力Ｒの変化は、駆動部６０の駆動力に関する値（ここではトルク値）に反映される。特に、本実施形態に係る重ねた状態のダンボールシートＺは、それぞれの下端が搬送面５３ａに接していることから、動摩擦力Ｒがトルク値に正確に反映される。

【0057】

このように、トルク値と、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量との間には相関関係がある。このため、総量推定部４１は、コントローラ４０が取得したトルク値を、記憶装置に記憶されている所定の推定式に入力することで、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定することができる。具体的には、総量推定部４１は、±５枚程度の誤差の範囲内で、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定することができる。

【0058】

なお、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定するためには、動摩擦力Ｒがより正確に反映されたトルク値を取得することが好ましい。このため、コントローラ４０は、空回り運転が行われているときのトルク値を取得することが好ましい。

【0059】

（４）供給工程Ｐ１における全体動作
（４－１）
箱詰めシステム１の供給工程Ｐ１において行われる全体動作について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。供給装置１０を備える箱詰めシステム１は、図７のステップＳ１からＳ１１に示すような流れで供給工程Ｐ１を行う。ただし、図７に示す動作の流れは一例であり、適宜変更可能である。例えば、矛盾のない範囲でステップの順序が変更されてもよいし、一部のステップが他のステップと並列に実行されてもよいし、他のステップが新たに追加されてもよい。

【0060】

（４－２）
ステップＳ１では、オペレータの手によって、重ねた状態の複数のダンボールシートＺが搬送面５３ａに載置される。例えば、重ねた状態の複数のダンボールシートＺは、傾斜面１１１に立てかけられるような姿勢（図６の（ａ）に示すような姿勢）で、搬送面５３ａに載置される。

【0061】

ステップＳ２では、重ねた状態の複数のダンボールシートＺが、搬送部５０によって搬送方向Ｄ１に向けて搬送される。これにより、先頭ダンボールシートＺＴが傾斜面１１１に沿うように当接する（図６の（ｂ）参照）。このとき、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの先頭部分に位置する数枚のダンボールシートＺが、供給位置ＳＰに到達する。

【0062】

ステップＳ３では、空回り運転が行われる。

【0063】

ステップＳ４では、シート移動部１１８が送出動作を開始する。

【0064】

ステップＳ５では、シート移動部１１８の送出動作により、複数枚（ここでは３枚）のダンボールシートＺが製函部１２に送出される。これにより、重ねた状態の複数のダンボールシートＺは、搬送面５３ａに対して水平な姿勢に近づくように傾斜する。すなわち、重ねた状態の複数のダンボールシートＺは、ステップＳ１における姿勢と同様の姿勢を取る。

【0065】

ステップＳ６では、駆動部６０が搬送部５０を駆動する。これにより、先頭ダンボールシートＺＴが傾斜面１１１に沿うように当接する。このとき、重ねた状態の複数のダンボールシートＺは、ステップＳ２における姿勢と同様の姿勢を取る。

【0066】

ステップＳ７では、空回り運転が行われる。

【0067】

ステップＳ８では、コントローラ４０が重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定する。ステップＳ８において、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量が所定値以上である場合、供給工程Ｐ１における動作はステップＳ４に戻る。ステップＳ８において、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量が所定値未満である場合、供給工程Ｐ１における動作はステップＳ９に進む。

【0068】

ステップＳ９では、報知部７０が供給装置１０のオペレータに向けて、ダンボールシートＺの補充を促す情報を報知する。

【0069】

ステップＳ１０では、オペレータがダンボールシートＺを補充する。ステップＳ１０において、ダンボールシートＺが補充されたことをコントローラ４０が検知したとき、供給工程Ｐ１における動作はステップＳ２に戻る。

【0070】

このようにして、供給装置１０を搭載した箱詰めシステム１は供給工程Ｐ１を行う。上記の動作は、オペレータが供給装置１０または箱詰めシステム１に運転停止指令を入力するまで継続する。あるいは、上記の動作は、箱詰めシステム１に供給されたダンボールシートＺの枚数が、記憶装置の所定の記憶領域に予め記憶されている目標供給枚数に到達するまで継続する。

【0071】

（５）特徴
従来、上記特許文献１に開示されているように、製函と、箱詰めと、封函と、を行う装置が知られている。係る装置には、重ねた状態の複数のダンボールシートを製函部に供給する供給装置、が搭載されることが考えられる。供給装置は、重ねた状態の複数のダンボールシートの総量を検出するための、光電センサを備える場合がある。

【0072】

供給装置が備える光電センサとして、高価なセンサが採用される場合、供給装置の製造コストの増加を招く恐れがある。

【0073】

あるいは、安価な光電センサを用いて、重ねた状態の複数のダンボールシートの総量を検出することも考えられる。例えば、図１０に示すような構成によって、重ねた状態の複数のダンボールシートの総量を検出することも考えられる。図１０は、従来技術に係る供給装置１０Ｘを備える箱詰めシステム１Ｘの概略側面図である。供給装置１０Ｘは、光電センサとして、第１センサ９１と第２センサ９２とを備える。供給装置１０Ｘは、第１センサ９１と第２センサ９２とがともに遮光状態にあるとき、ダンボールシートＺの総量が多いことを検知する。供給装置１０Ｘは、第１センサ９１が投光状態であり、第２センサ９２が遮光状態であるとき、ダンボールシートＺの総量が少ないことを検知する。供給装置１０Ｘは、第１センサ９１と第２センサ９２とがともに投光状態であるとき、ダンボールシートＺの総量が非常に少ないことを検知する。しかしながら、供給装置１０Ｘの構成では、ダンボールシートＺの残量が段階的に検知できるに過ぎない。このため、例えば、ダンボールシートＺの補充を適切なタイミングでオペレータに促す（報知する）といった動作を行うことは、供給装置１０Ｘでは難しい。この点について、光電センサの設置台数を増加させることで検知精度を向上させることも考えられるが、係る対応は、供給装置の製造コストの増加を招く恐れがある。

【0074】

（５－１）
本実施形態に係る供給装置１０は、折り畳まれたダンボールシートＺを開口し製函する製函装置１２に対し、供給位置ＳＰまでダンボールシートＺを供給する供給装置１０である。供給装置１０は、搬送部５０と、駆動部６０と、制御部４０と、を備える。搬送部５０は、複数のダンボールシートＺを重ねた状態で供給位置ＳＰまでダンボールシートＺを搬送する。駆動部６０は、搬送部５０を駆動する。制御部としてのコントローラ４０は、搬送部５０の搬送面５３ａ上で、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定する。コントローラ４０は、駆動部６０が搬送部５０を駆動しているときに、駆動部６０の駆動力に関する値を取得し、取得した値に基づいて、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定する。

【0075】

本実施形態に係る供給装置１０では、コントローラ４０は、駆動部６０の駆動力に関する値に基づいて、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定する。このように、本実施形態に係る供給装置１０では、センサを用いることなく重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定する。このため、本実施形態に係る供給装置１０では、安価な構成によって、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定することができる。

【0076】

また、本実施形態に係る供給装置１０では、コントローラ４０は、安価な光電センサを用いる場合と比較して、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を精度よく推定することができる。

【0077】

（５－２）
本実施形態に係る供給装置１０では、コントローラ４０は、推定された複数のダンボールシートＺの総量に基づいて、ダンボールシートＺの手動補充に関する処理を行う。

【0078】

例えば、供給装置１０は、ダンボールシートＺの総量が所定値未満であるときに、ダンボールシートＺの手動補充に関する処理を行う。この構成によれば、供給装置１０のオペレータは、必要以上に供給装置１０を監視する必要がなくなる。このため、本実施形態に係る供給装置１０では、オペレータの業務が省力化される。

【0079】

（５－３）
本実施形態に係る供給装置１０は、報知部７０をさらに備える。報知部７０は、ダンボールシートＺの補充を促す情報を報知する。コントローラ４０は、処理として、報知部７０に報知を行わせる処理を行う。

【0080】

この構成によれば、供給装置１０のオペレータは、必要以上に供給装置１０を監視する必要がなくなる。

【0081】

また、上記の通り、本実施形態に係る供給装置１０では、コントローラ４０は、安価な光電センサを用いる場合と比較して、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を精度よく推定することができる。このため、本実施形態に係る供給装置１０では、ダンボールシートＺの補充を、精度の良いタイミングで報知することができる。したがって、本実施形態に係る供給装置１０では、オペレータの業務が省力化される。

【0082】

また、上記の通り、本実施形態に係る供給装置１０では、±５枚程度の誤差の範囲内で、ダンボールシートＺの総量を推定することができる。このため、本実施形態に係る供給装置１０は、「あとどれくらいの枚数のダンボールシートＺの補充が必要なのか」といった具体的な情報をオペレータに報知することができる。当該情報の報知を受けたオペレータは、適切な枚数のダンボールシートＺを用意することができる。このため、オペレータの業務がさらに省力化される。

【0083】

（５－４）
本実施形態に係る供給装置１０では、コントローラ４０は、駆動部６０の駆動力に関する値と、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量と、の関係式に基づいて、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定する。

【0084】

ここでは、駆動部６０の駆動力に関する値として、駆動部６０のトルク値といった容易に取得可能な値に基づいて、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量が推定されている。言い換えると、特殊なセンサ等を用いることなく取得可能な値に基づいて、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量が推定されている。したがって、供給装置１０の製造コストの増加が抑制されている。

【0085】

（５－５）
本実施形態に係る供給装置１０では、重ねた状態の複数のダンボールシートＺは、水平面に対して傾斜した状態で搬送面５３ａに載る。重ねた状態の複数のダンボールシートＺは、重ねた状態の複数のダンボールシートＺのそれぞれの下端が、搬送面５３ａに接した状態で、搬送される。

【0086】

この構成によれば、駆動部６０の駆動力に関する値に、動摩擦力Ｒがより正確に反映される。このため、本実施形態に係る供給装置１０では、総量推定部４１は、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量をさらに精度よく推定することができる。

【0087】

（６）変形例
上記実施形態は、以下の変形例に示すように適宜変形が可能である。各変形例は、矛盾が生じない範囲で他の変形例と組み合わせて適用されてもよい。なお、上記の第１実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0088】

（６－１）変形例１Ａ
上記実施形態では、推定された複数のダンボールシートＺの総量に基づいて、ダンボールシートＺの手動補充に関する処理を行う制御部４０について説明した。しかしながら、本発明に係るコントローラ４０の構成はこれに限定されるものではなく、コントローラ４０は例えば、ダンボールシートＺの自動補充動作に関する処理を行うものであってもよい。

【0089】

変形例１Ａに係る供給装置１０について、図８を参照しながら説明する。本変形例に係る供給装置１０は、上記実施形態で説明した供給装置１０の構成に加えて、シート供給装置２００を備える。ただし、シート供給装置２００は箱詰めシステム１が備えるものであってもよい。

【0090】

図８に示すシート供給装置２００は、搬送部５０にダンボールシートＺをまとめて供給する装置である。シート供給装置２００は、搬送部５０の後方に隣接して設置される（図８参照）。シート供給装置２００は、シート面ＺＳが水平方向に沿うようにして寝かされている状態の複数のダンボールシートＺを外部から受け取り、ダンボールシートＺを姿勢変更して立てた状態として、ダンボールシートＺを供給装置１０に供給する。シート供給装置２００には、例えば、図示しないコンベアや無人搬送車がダンボールシートＺを供給する。

【0091】

本変形例に係る供給装置１０では、コントローラ４０は、推定された複数のダンボールシートＺの総量に基づいて、ダンボールシートＺの自動補充動作に関する処理を行う。より具体的には、コントローラ４０は、推定された複数のダンボールシートＺの総量が所定値未満である場合、シート供給装置２００に制御信号を送信する。当該制御信号を受信したシート供給装置２００は、ダンボールシートＺを供給装置１０に供給する。

【0092】

本変形例に係る供給装置１０では、オペレータの業務がさらに省力化される。

【0093】

（６－２）変形例１Ｂ
上記実施形態では説明を省略したが、供給装置１０には、機差が存在することが考えられる。例えば、ある工場で用いられる供給装置１０のベルト５３のテンションと、他の工場で用いられる供給装置１０のベルト５３のテンションとは、相違することが考えられる。このような機差は、駆動部６０のトルク値に影響を与える可能性があり、ひいては総量推定部４１による推定の精度に影響を与える恐れがある。このため、供給装置１０の運転を開始する前に、試運転を行うことが望ましい。試運転では、重ねた状態の複数のダンボールシートＺを載置させない状態で搬送部５０を駆動させた場合のトルク値や、重ねた状態の複数のダンボールシートＺを載せた状態で搬送部５０を駆動させた場合のトルク値等が計測されることが好ましい。試運転においてトルク値に係る各種データを取得することで、コントローラ４０は、供給装置１０のトルク値のデフォルト値を算出することができる。総量推定部４１は、当該デフォルト値を参照した上で、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定することが好ましい。

【0094】

本変形例に係る供給装置１０では、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を精度よく推定することができる。

【0095】

（６－３）変形例１Ｃ
上記実施形態では説明を省略したが、搬送部５０は、プッシャ１１４（図８参照）を含むことが好ましい。

【0096】

プッシャ１１４は、搬送部５０に貯留されている重ねた状態の複数のダンボールシートＺの姿勢を保持する（ダンボールシートＺが後方に倒れないようにする）部材である。プッシャ１１４は、搬送部５０に貯留されている最後方のダンボールシートＺを押さえる。プッシャ１１４は、力付与機構（図示省略）によって、前向きの力を付与される。

【0097】

種類を限定するものではないが、本変形例では、力付与機構は、サーボモータである。本変形例では、コントローラ４０は、プッシャ１１４がダンボールシートＺに加える力が所定の一定の値になるように、力付与機構（サーボモータ）を制御する。本変形例では、力付与機構としてサーボモータを用いることで、コントローラ４０は、ダンボールシートＺを押さえるプッシャ１１４の位置を、サーボモータからの信号に基づいて検知できる。コントローラ４０は、ダンボールシートＺを押さえるプッシャ１１４の位置を検知することで、プッシャ１１４により押される最後方のダンボールシートＺの位置を検知できる。

【0098】

プッシャ１１４の位置の情報は、搬送部５０に貯留されているダンボールシートＺの総量の推定に利用することができる。例えば、本変形例に係るコントローラ４０の総量推定部４１は、トルク値とともに、プッシャ１１４の位置の情報を参照するものであってもよい。

【0099】

本変形例に係る供給装置１０では、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を精度よく推定することができる。

【0100】

なお、力付与機構を用いてプッシャ位置を検知しない場合、力付与機構は、例えば、バネ等の弾性体であってもよい。

【0101】

（６－４）変形例１Ｄ
上記実施形態では、重なった状態の複数のダンボールシートＺが搬送面５３ａに縦置きされている例について説明した。しかしながら、ダンボールシートＺの姿勢はこれに限定されるものではない。例えば、ダンボールシートＺは、搬送面５３ａに平積みされるものであってもよい。

【0102】

（６－５）変形例１Ｅ
上記実施形態では、駆動部６０の駆動力に関する値と、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量と、の関係を示す所定の関係式が記憶装置に記憶されている例について説明した。しかしながら、記憶装置に記憶される情報はこれに限定されるものではない。例えば、記憶装置には、駆動部６０の駆動力に関する値と、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量と、の対応関係を示したテーブルが、ダンボールシートＺの種類ごとに記憶されているものであってもよい。

【0103】

＜第２実施形態＞
（７）供給装置１０Ｓの構成
次に、本開示の第２実施形態に係る供給装置１０Ｓについて説明を行う。第２実施形態では、第１実施形態と異なる構成についてのみ説明し、その他の説明は省略する。

【0104】

（７－１）計量部８０
本実施形態に係る供給装置１０Ｓは、計量部８０を備える（図９参照）。計量部８０は、ダンボールシートＺが載置されていない状態の搬送部５０の重量を計量し、これを記憶する。搬送部５０にダンボールシートＺが載せられたとき、計量部８０は、搬送部５０の重量とダンボールシートＺの重量との合計を計量する。以下では、「搬送部５０の重量とダンボールシートＺの重量との合計」を総重量と呼ぶことがある。搬送部５０にダンボールシートＺが載せられたとき、計量部８０は、総重量からダンボールシートＺが載置されていない状態の搬送部５０の重量を減算することで、ダンボールシートＺの重量を計量することができる。

【0105】

（７－２）コントローラ４０Ｓ
本実施形態に係るコントローラ４０Ｓの記憶装置には、ダンボールシートＺの１枚あたりの重量が、ダンボールシートＺの種類ごとに記憶されている。本実施形態では、オペレータが、供給装置１０Ｓの運転を開始する前に、今回の運転で使用するダンボールシートＺの種類をコントローラ４０Ｓに入力する。上記入力を受け付けたコントローラ４０Ｓは、記憶装置を参照して、今回の運転で使用するダンボールシートＺの１枚あたりの重量を確認する。総量推定部４１Ｓは、今回の運転で使用するダンボールシートＺの１枚あたりの重量と、計量部８０が計測した値と、に基づいて、搬送部５０に載っている重ねた状態の複数のダンボールシートＺが何枚のダンボールシートＺで構成されているのかを推定する。例えば、今回の運転で使用するダンボールシートＺの１枚あたりの重量が１ｋｇであり、計量部８０が計測したダンボールシートＺの重量が３０ｋｇであるとき、総量推定部４１は、搬送部５０に３０枚のダンボールシートＺが載っていることを推測することができる。

【0106】

（８）特徴
本実施形態に係る供給装置は、折り畳まれたダンボールシートＺを開口し製函する製函装置１２に対し、供給位置ＳＰまでダンボールシートＺを供給する供給装置１０Ｓである。供給装置は、計量部８０と、制御部４０と、を備える。計量部８０は、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの重量を計量する。制御部４０は、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定する。制御部４０は、計量部８０が計量した値に基づいて、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定する。

【0107】

本実施形態に係る供給装置１０Ｓでは、制御部４０は、計量部８０が計量した値に基づいて、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定する。このため、本実施形態に係る供給装置１０Ｓでは、安価な構成によって、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定することができる。

【0108】

（９）変形例２Ａ
上記実施形態では説明を省略したが、計量部８０は、所定時間以上継続してまたは所定回数以上連続して計量を行い、平均計量値を算出するものであってもよい。そして、平均計量値を用いて、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定するものであってもよい。

【0109】

運転中の箱詰めシステム１Ｓは、振動していることが考えられる。これは、箱詰めシステム１Ｓが実行する各工程Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４において、箱詰めシステム１に搭載されている各種機器が絶えず動作しているためである。そして、箱詰めシステム１Ｓに生じている振動は、計量部８０による計量に影響を及ぼす可能性がある。本変形例に係る供給装置１０Ｓでは、平均計量値を用いて、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定する。この構成によれば、振動による影響が抑えられた数値によって、重ねた状態の複数のダンボールシートＺの総量を推定することができる。

【符号の説明】

【0110】

１ 箱詰めシステム
１０、１０Ｓ 供給装置
１２ 製函装置（製函部）
４０ 制御部（コントローラ）
５０ 搬送部
５３ａ 搬送面
６０ 駆動部
７０ 報知部
８０ 計量部
Ｚ ダンボールシート
ＳＰ 供給位置

【先行技術文献】

【特許文献】

【0111】

【文献】特開２０１９－１４７５８２号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】