JP2004314980A

JP2004314980A - 箱詰め装置

Info

Publication number: JP2004314980A
Application number: JP2003107454A
Authority: JP
Inventors: Masaru Mihara; 勝三原; Tetsutairo Sekine; 徹太朗関根
Original assignee: Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Current assignee: Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】直方体形状をした複数の製品を、接触状態で横一列に並べまとめて安定して搬送できるとともに、包装箱２へ適正に収納する。
【解決手段】製品吸着ユニット４０は、製品供給位置１００に接触状態で横一列に並べられた複数製品の上面を個別に吸着する複数の吸着ヘッド４４と、これら吸着ヘッド４４の周囲に設けられ、該吸着ヘッド４４が複数の製品を吸着したとき、該複数製品の上面に接触する平板状の保護部材４５とを備える。吸着ヘッド４４は、中空部内が真空吸引される弾力性のある吸着部材５４を有している。該吸着部材５４は、製品の吸着面５４ａが保護部材４５の下面より下方に突出しており、製品の上面を吸着したとき、中空部内の吸引圧力をもって収縮し、吸着した製品を上方へ持ち上げる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガム製品等の直方体形状をした複数の製品を、接触状態で横一列に並べまとめて吸着搬送し、箱詰めする構成を備えた箱詰め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来のガム製品の箱詰め装置を示す概略図である。
従来、この種の箱詰め装置は、同図に示すように、供給コンベア２００にて押出し位置２０１まで搬送されてきたガム製品１を、所定の個数ごとプッシャ２０２にて側方に押し出し、エレベータ２０３と称する昇降台の上に配置する機構を備えている。エレベータ２０３は、横一列に並べられたガム製品１を包装箱２の中へ押し上げる。押し上げられたガム製品１はラッチ爪（図示せず）で保持され、これを所定回数繰り返すことで所定の段数の箱詰めを行い、ターレット２０４が回転して箱詰めを完了する。包装箱２は、間欠的に回転駆動されるターレット２０４により、エレベータ２０３の上方位置に搬送されてくる。
【０００３】
ガム製品１を収納した包装箱２は、ターレット２０４の間欠回転をもって排出位置へ搬送され、プッシャ２０５により排出コンベア２０６へ受け渡される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１８１１９０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の箱詰め装置は、横一列に並べられたガム製品１を、プッシャ２０２によってエレベータ２０３の上面に押し出す構成となっているが、このときガム製品１を受け渡す側の供給コンベア２００と受け取る側のエレベータ２０３との間に上下方向の僅かな位置ずれがあっても、ガム製品１がその段差に引っ掛かり位置ずれするおそれがあった。また、エレベータ２０３の上下昇降動作による揺れや振動によっても、その上面に積み重ねられたガム製品１が位置ずれするおそれがあり、動作の安定性に欠けていた。
【０００６】
横一列に並べられたガム製品１の位置が僅かでもずれた場合、包装箱２への適正な収納は行い得ず、いちいち作業員が手作業をもって収納できなかったガム製品１と包装箱２を除去しなければならないため、作業効率が悪いという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、直方体形状をした複数の製品を、接触状態で横一列に並べまとめて安定して搬送できるとともに、包装箱へ適正に収納することができる箱詰め装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の箱詰め装置は、直方体形状をした複数の製品を接触状態で横一列に並べて所定の製品供給位置へ配置する製品供給手段と、供給位置の側方に一定の間隔をあけて設けられた製品収納位置と、該製品収納位置へ上面が開口した包装箱を配置する包装箱搬送手段と、を含む製品包装ラインに組み込まれ、製品供給位置に接触状態で横一列に並べられた複数製品を吸着し、製品収納位置に配置された包装箱へ上方から挿入する箱詰め装置であって、次の構成を備えている。
【０００９】
（ａ）回転自在でかつ昇降自在に支持された動力軸
（ｂ）この動力軸を所定の角度回転させる回転駆動手段
（ｃ）動力軸を昇降させる昇降手段
（ｄ）動力軸に固定され該動力軸と一体に回転しかつ昇降するとともに、該動力軸を中心に両側方へ延出し、その両側端部に軸受部を有する支持アーム
（ｅ）支持アームの各軸受部に支持された支持ロッド
（ｆ）これら各支持ロッドの下端に装着された製品吸着ユニット
【００１０】
さらに、上記製品吸着ユニットは、製品供給位置に接触状態で横一列に並べられた複数製品の上面を個別に吸着する複数の吸着ヘッドと、
これら吸着ヘッドの周囲に設けられ、該吸着ヘッドに吸着された複数製品の上面に接触する平板状の保護部材と、を備えている。
【００１１】
上記構成を備えた本発明の箱詰め装置は、各吸着ヘッドによって複数製品をまとめて吸着して搬送するので、従来技術のごときプッシャによる押し出し搬送に比べ、搬送中に製品が位置ずれするおそれが少ない。しかも、各吸着ヘッドの周囲には、平板状の保護部材が設けられ、吸着搬送される複数製品の上面に該保護部材が接触し該製品の上面を支持して空中移動するので、移送に際してのガイド接触がなく、また空中移送に際して生じる慣性力や遠心力による移動も防止でき、したがって製品が位置ずれするおそれが少ない。
【００１２】
また、本発明の箱詰め装置は、各吸着ヘッドに吸着した複数製品を包装箱に対し上方から挿入する構成となっているが、包装箱の変形等に起因して、この挿入動作の過程で製品が包装箱の内周面等に接触する可能性が高い。しかしながら、本発明によれば、複数製品の上面を保護部材が支持しているので、かかる動作過程で包装箱に製品が接触しても位置ずれを生じさせることなく、適正に収納することが可能である。
【００１３】
複数の製品を同時に吸着できる従来の装置として、特許文献１に開示された吸着ヘッドが知られている。しかし、同文献１の吸着ヘッドは、本発明の保護部材に相当する構成を備えておらず、したがって、上記本発明の作用効果を期待することはできない。
【００１４】
吸着ヘッドは、中空部内が真空吸引される弾力性のある吸着部材を有した構成とすることができる。この吸着部材は、吸着面が保護部材の下面より下方に突出しており、製品の上面を吸着したとき、中空部内の吸引圧力をもって収縮し、吸着した製品を上方へ持ち上げる構成である。
このように構成すれば、保護部材が障害とならず、吸着部材の吸着面が製品に確実に接触して該製品を吸着できる。そして、製品を吸着した後、吸着部材が収縮して製品を持ち上げるので、これにより製品の上面が保護部材へ確実に接触する。
【００１５】
また、保護部材の下面は、接触状態で横一列に並べられた複数製品の上面外周縁にほぼ対応する外形を有する構成とすることが好ましい。これにより、複数製品への接触面積が大きくなり、いっそう確実に製品を支持して位置ずれを防止することが可能となる。
【００１６】
製品吸着ユニットは、各支持ロッドの下端にそれぞれ装着されるユニット本体ブロックと、このユニット本体ブロックに対し移動可能に組み込まれる衝撃緩衝部材とを含む構成とすることもできる。
この場合、吸着ヘッド及び保護部材は、衝撃緩衝部材に支持され、ユニット本体ブロックに対し衝撃緩衝部材と一体に移動可能な構成とする。
このように構成すれば、複数製品を吸着搬送する途中、例えば、製品吸着ユニットが動力軸とともに回転する途中で、製品、吸着ヘッド、保護部材等が何らかの障害物に衝突した場合、衝撃緩衝部材が移動して衝突に伴う衝撃を緩衝し、それら衝突した製品や部材を保護することができる。
【００１７】
さらに、製品吸着ユニットに対し、ユニット本体ブロックに対して衝撃緩衝部材が移動したとき、この移動を検出する衝突検出センサを備えれば、上記衝突による問題の発生を速やかに検出して、装置を緊急停止させる等の動作制御を実行することが可能となる。
【００１８】
また、複数の吸着ヘッドに対し、それぞれ個別に製品吸着の有無を検出する吸着確認センサを備えれば、吸着ミス等に伴う収納製品の数量不足を出すことなく、箱詰め作業の信頼性が増す。この吸着確認センサにより、吸着搬送途中での製品の脱落も速やかに検出できる。
【００１９】
支持ロッドは、支持アームの各軸受部へ上下移動自在に支持された構成とすることができる。このように構成した場合、支持ロッドは、常時、製品吸着ユニットを含む自重をもって下方への移動端におかれる。そして、製品吸着ユニットが下降して製品に当接したとき、更に下降する支持アームに対し、支持ロッドが相対的に上昇する。したがって、製品吸着ユニットや吸着する製品に過大な負荷をかけるおそれがない。
【００２０】
昇降手段は、一定の間隔をあけて上下に対向して形成された円盤状の隔壁を有し動力軸の下端に設けられた連結部材と、中間部を支点として揺動自在なリンク部材と、このリンク部材の一端に設けられ連結部材の隔壁間に配置されるローラ部材と、リンク部材の他端に設けられたカムフォロアと、水平方向に往復移動するスライダと、このスライダを往復駆動するサーボモータと、スライダに形成されカムフォロアが係合してスライダの往復移動をリンク部材の揺動動作に変換するカム溝と、を含む構成とすることができる。
【００２１】
この場合、サーボモータによるスライダの往復駆動を計数するカウンタを備えれば、包装箱への製品の収納段を確実に計数することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本実施形態に係る箱詰め装置が組み込まれた製品包装ラインを示す斜視図である。本実施形態は、複数のガム製品１を対象製品（直方体形状をした製品）とし、これを箱詰めする装置の構成例を示している。
【００２３】
図１に示すように、製品包装ラインは、複数のガム製品１を接触状態で横一列に並べて製品供給位置１００へ配置する製品供給コンベア１０１（製品供給手段）と、製品供給位置１００の側方に一定の間隔をあけて設けられた包装箱配置台１０２と、該包装箱配置台１０２へ上面が開口した包装箱２を配置する包装箱搬送コンベア１０３（包装箱搬送手段）と、包装箱配置台１０２の上でガム製品１が収納された包装箱２を下流側へ搬出する排出コンベア１０４と、を備えている。なお、包装箱配置台１０２の設置位置は、製品収納位置に相当する。
箱詰め装置は、製品供給コンベア１０１と包装箱配置台１０２（製品収納位置）との間のスペースに設置されている。
【００２４】
製品供給コンベア１０１は、ガム製品１を接触状態（押せ押せの状態）で搬送し、製品供給位置１００へ所定個数のガム製品１を横一列に並べて配置する。製品供給位置１００の下流側には、製品ストッパ１０５が設けてあり、搬送されてきたガム製品１は、この製品ストッパ１０５で堰き止められて、製品供給位置１００に停止する。
箱詰め装置は、製品供給位置１００に接触状態で横一列に並べられた複数のガム製品１を吸着して搬送し、包装箱配置台１０２に配置された包装箱２へ上方から挿入する。
包装箱２は、図示しない箱供給装置から包装箱搬送コンベア１０３の上面に供給される。包装箱２は折り畳まれた状態でストックされている。図示しない箱供給装置は、それを拡開して上面が開口する箱形形状に成形した後、包装箱搬送コンベア１０３の上面に載置する。
包装箱２へは、横一列に並べられたガム製品１が所定の段数だけ積み重ねて収納だれる。排出コンベア１０４は、ガム製品１の摺動作業が終わった後、包装箱２を下流側へ搬出する。
【００２５】
図２は本実施形態に係る箱詰め装置の全体構造を示す正面断面図、図３は同装置の上部構造を示す斜視図、図４は同装置の昇降機構を説明するための分解斜視図である。
【００２６】
図２に示すように、箱詰め装置は、装置本体１０に軸受１１を介して支持された動力軸１２を中心に構成されている。動力軸１２は、回転自在でかつ昇降自在に支持されており、下端近くにタイミングプーリ１３が装着されている。タイミングプーリ１３には、図示しないタイミングベルトが巻掛けられ、該タイミングベルトを介して図示しない回転駆動モータ（回転駆動手段）からの回転駆動力が伝えられる。動力軸１２は、この回転駆動力をもって所定の角度回転（本実施形態では、１８０°の往復回転）だけ回転する。
【００２７】
また、装置本体１０の底部には、動力軸１２を昇降させる昇降機構１４（昇降手段）が配設されている。昇降機構１４は、内蔵されたサーボモータによりスライダ１５を水平方向に往復移動させる駆動ロボット１６を駆動源として作動する。
【００２８】
図４に示すように、スライダ１５には、上下方向に延びるカム溝１７が形成されている。一方、装置本体１０には、中間部を支点１８として揺動自在なリンク部材１９が配設されている。このリンク部材１９の一端には、カムフォロア２０が装着してあり、他端にはローラ部材２１が装着してある。そして、リンク部材１９に装着したカムフォロア２０が、スライダ１５のカム溝１７に係合している。
【００２９】
また、動力軸１２の下端には連結部材２２が装着してある（図２参照）。この連結部材２２は、図４に示すように一定の間隔をあけて上下に対向して形成された円盤状の隔壁２３を有しており、この円盤状の隔壁２３の間に上記リンク部材１９に装着されたローラ部材２１が挿入配置されている。
【００３０】
かかる構成により、スライダ１５が水平方向に往復移動すると、カム溝１７に沿ってカムフォロア２０が上下方向に相対移動し、リンク部材１９が支点１８を中心に揺動する。この揺動に伴い、ローラ部材２１が連結部材２２の隔壁２３を上方又は下方に押上げ、動力軸１２を昇降させる。
このとき、リンク部材１９は、梃子の原理をもって揺動するため、支点１８からカムフォロア２０までの距離を、支点１８からローラ部材２１までの距離に比べて長く設定することで、小形で低パワーのサーボモータを使用しても、重量のある動力軸１２を昇降するために大きな駆動力を得ることが可能である。
また、動力軸１２が回転するときは、ローラ部材２１が円盤状の隔壁２３の間で転がりるので、その回転動作を阻害することはない。
【００３１】
図２及び図３に示すように、動力軸１２にはその上部に支持アーム３０が固定されている。支持アーム３０は、動力軸１２と一体に回転しかつ昇降する。支持アーム３０は、動力軸１２を中心に両側方へ延出し、その両側端部に軸受部３１が形成されている。各軸受部３１は、支持ロッド３２を上下方向（軸方向）へ移動自在に支持している。
【００３２】
各支持ロッド３２の上端部には、タイミングプーリ３３が装着してあり、一方、動力軸１２の上端部にもタイミングプーリ３４が装着してある。そして、これらのタイミングプーリ３３，３４にはタイミングベルト３５が巻掛けてあり、動力軸１２が回転すると、タイミングベルト３５を介してその回転が各支持ロッド３２に伝えられ、各支持ロッド３２が自転する。すなわち、支持ロッド３２は、動力軸１２と一体に動力軸１２を中心に公転するとともに、自らの軸中心に自転する。
【００３３】
なお、各支持ロッド３２に装着されたタイミングプーリ３３は、支持アーム３０の軸受部３１に回転自在に保持され、支持ロッド３２に対してはキー溝およびこれに係合するキーを介して装着されている。これにより、支持ロッド３２は、軸方向への自由な移動が確保されている。各支持ロッド３２の下端部には、製品吸着ユニット４０が装着されている。
【００３４】
図５は製品吸着ユニットの正面図、図６は同じく拡大側面図、図７は同ユニットが備える保持部材の平面図である。
製品吸着ユニット４０は、ユニット本体ブロック４１、衝撃緩衝部材４２、ヘッド支持板４３、複数の吸着ヘッド４４、及び平板状の保護部材４５を備えている。
【００３５】
図５に示すように、ユニット本体ブロック４１は、支持ロッド３２の下端にボルト等の締結具４６をもって締結されている。ここで、その締結力を調整することで、ユニット本体ブロック４１に外力が加わったとき、同ブロック４１を回動させてその外力から逃げることも可能である。
ユニット本体ブロック４１の内側には、円弧状の内周面を有し横方向に伸びる案内溝４７が形成してある。この案内溝４７は下面が開口している。衝撃緩衝部材４２は、上部にこの案内溝４７に係合するスライド部４２ａが形成してあり、さらにこのスライド部４２ａから下方に垂れ下がるように支持ブロック部４２ｂが形成してある。そして支持ブロック部４２ｂの下端に、ボルト等の締結具４８をもって平板状のヘッド支持板４３が装着されている。
【００３６】
衝撃緩衝部材４２のスライド部４２ａには、その周面に一定間隔をおいてストッパ溝４２ｃが形成してある（図６参照）。ユニット本体ブロック４１の側面からは、案内溝４７に向けてロックピン４９の挿入孔が穿設してあり、該挿入孔にロックピン４９がねじ込まれている。ロックピン４９の先端には、内蔵するばね部材（図示せず）に付勢されて突き出た球状の係合駒５０が設けてあり、この係合駒５０が上記ストッパ溝４２ｃに係合して、衝撃緩衝部材４２の自由な移動を規制している。
【００３７】
ロックピン４９の先端に設けた係合駒５０は、衝撃緩衝部材４２やそれに装着された部材（ヘッド支持板４３、吸着ヘッド４４、保護部材４５）等にスライド方向の外力が作用すると、その外力に抗しきれずロックピン４９の内側へ後退する。そして、衝撃緩衝部材４２が案内溝４７に沿って摺動する。これにより、衝撃緩衝部材４２が受ける衝撃を緩衝して、衝撃緩衝部材４２及びそれに装着された部材（ヘッド支持板４３、吸着ヘッド４４、保護部材４５など）を外力から保護することができる。
【００３８】
さらに、図５に示すように、ユニット本体ブロック４１には、近接センサ等からなる衝撃検出センサ５１が装着してあり、一方、衝撃緩衝部材４２には近接板５２が装着してある。近接板５２は、正常時、衝撃検出センサ５１に近接配置され、衝撃緩衝部材４２がスライドすると同センサ５１から離間する。衝撃検出センサ５１は、近接板５２の離間を検出して、衝撃緩衝部材４２等が何かに衝突したことを示す異常信号を出力する。
【００３９】
ヘッド支持板４３には、複数の吸着ヘッド４４が並べて装着してある。本実施形態では、図７に示すように、吸着ヘッド４４は前後一対の組が横方向に５列並べて設けてあり、各列の吸着ヘッド４４がそれぞれ個別にガム製品１を吸着する。
【００４０】
各吸着ヘッド４４は、シャフト５３の下端に吸着部材５４を有しており、シャフト５３がナット等の締結具５５をもって下方に垂れ下がるような姿勢でヘッド支持板４３に固定されている。吸着部材５４は、合成ゴム等の弾力部材からなり、内部が中空でかつ下端面が開口した薄肉の傘状をしている。下端面は吸着面５４ａであり、その近傍には蛇腹式に伸縮する折込み５４ｂが形成されている。吸着部材５４の中空部内は、図示しない吸引配管を介して図１に示した真空吸引ユニット５６により真空吸引される。そして、その吸引力をもって吸着面５４ａにガム製品１を吸着する。
【００４１】
図１に示した真空吸引ユニット５６は、各吸着ヘッド４４の吸着部材５４を個別に真空吸引する。この真空吸引ユニット５６には、複数の吸着ヘッド４４に対し、それぞれ個別に製品吸着の有無を検出する吸着確認センサ５７が設けてある。いずれかの吸着ヘッド４４がガム製品１を吸着しなかった場合や途中でガム製品１を脱落させた場合は、その吸着ヘッド４４に対する吸引圧力が減少する。吸着確認センサ５７は、この吸引圧力の減少を検出したとき、該吸着ヘッド４４が製品を吸着していないことを示す異常信号を出力する。
【００４２】
吸着部材５４は、吸着面５４ａにガム製品１が吸着されると、中空部内の吸引圧力が増加する。この吸引圧力を受けて、吸着部材５４は折込み５４ｂ部分が収縮し、吸着面５４ａを上方へ持ち上げる。
【００４３】
また、ヘッド支持板４３にはナット等の締結具５８をもって支持シャフト５９が下方に垂れ下がるようにして固定してあり、該支持シャフト５９の下端に保護部材４５が固定されている。保護部材４５は平板状をしており、各吸着部材５４の周囲に水平配置されている。すなわち、保護部材４５には、図７に示すように各吸着部材５４と対応する箇所に切欠口４５ａが形成してあり、この切欠口４５ａを貫通して吸着部材５４が配設されている。
【００４４】
ここで、吸着部材５４の吸着面５４ａは、常時、保護部材４５の下面よりも下方へ突出するように位置決めされている（図６参照）。その突出寸法ｄは、ゴム製品を吸着した際に吸着面５４ａが持ち上げられる長さよりも短い範囲で任意に設定することができる。一般には、吸着部材５４の吸着面５４ａが保護部材４５の下面より僅かに下方へ突出していればよく、例えば、１ｍｍ〜数ｍｍ程度の突出寸法で充分である。
【００４５】
このように設定することで、保護部材４５の下面から下方に突き出た吸着面５４ａは、ガム製品１に確実に接触できる。しかも、吸着した後は中空部内の吸引力によって吸着部材５４が収縮し、ガム製品１を持ち上げて保護部材４５の下面に面接触させる。これにより、ガム製品１はその上面が保護部材４５によって支持される。
【００４６】
保護部材４５の下面は、各吸着ヘッド４４に吸着される複数のガム製品１の上面外周縁とほぼ対応する外形に形成してある（図７参照）。このようにすることで、複数のガム製品１への接触面積が大きくなり、いっそう確実にガム製品１を支持して位置ずれを防止することが可能となる。
【００４７】
上述の箱詰め装置は、図１に示す制御装置６０により制御されている。制御装置６０は、図２に示した駆動ロボット１６におけるスライダ１５の往復移動をカウントするカウンタを内蔵しており、該カウンタをもって動力軸１２の昇降動作を計数する。
【００４８】
動力軸１２は、初期状態で上昇位置にあり、かつ製品吸着ユニット４０の一方を製品供給位置１００の上方に配置するとともに、他方を包装箱配置台１０２の上方に配置している。そして、製品供給位置１００に所定数（本実施形態では５個）のガム製品１が接触状態で横一列に並べて配置され、さらに包装箱配置台１０２の上に包装箱２が配置されると、制御装置６０は駆動ロボット１６を作動させて、スライダ１５を一方向へ水平移動（往動）させる。スライダ１５の水平移動に伴い動力軸１２が下降して、一方の製品吸着ユニット４０における各吸着部材５４が、製品供給位置１００にある各ガム製品１の上面に接触する。このとき、制御装置６０は、それら吸着部材５４に対応する真空吸引ユニット５６を制御して、吸着部材５４の中空部内を真空吸引させ、吸着面５４ａにガム製品１を吸着させる。
【００４９】
続いて、制御装置６０は駆動ロボット１６を作動させて、スライダ１５を他方向へ水平移動（復動）させる。このスライダ１５の水平移動に伴い動力軸１２が上昇して、各製品吸着ユニット４０も上昇する。このとき、制御装置６０はカウンタの数値を１つ加算する。さらに、制御装置６０は図示しない回転駆動モータを作動させて、動力軸１２を１８０°回転させる。この回転に伴い支持アーム３０も１８０゜回転してその両側端部に装着された支持ロッド３２が動力軸１２周りに公転するとともに、該支持ロッド３２が１８０゜自転する。
【００５０】
この上昇動作と回転動作とにより、一方の製品吸着ユニット４０に吸着された複数のガム製品１が、包装箱２の上方に位置決めされる。他方の製品供給ユニットは、製品供給位置１００の上方に配置される。製品供給位置１００には、箱詰め装置の動作と並行して製品供給コンベア１０１が作動し、あらかじめ所定数（本実施形態では５個）のガム製品１が接触状態で横一列に並べて配置されている。
【００５１】
次いで、制御装置６０は駆動ロボット１６を作動させて、スライダ１５を一方向へ水平移動（往動）させる。スライダ１５の水平移動に伴い動力軸１２が再び下降して、一方の製品吸着ユニット４０が、吸着しているガム製品１を上方から包装箱２に挿入する。このとき、包装箱２に僅かな変形があってもガム製品１が包装箱２の内周面等に接触する。しかし、ガム製品１は保護部材４５によって上面が支持されているので、下降途中で包装箱２に接触しても位置ずれすることなく、包装箱２に収納される。
【００５２】
ガム製品１が包装箱２に吸着されると、それらのガム製品１を吸着していた吸着部材５４に対応する真空吸引ユニット５６を制御してその吸着状態を破壊する。一方、製品供給位置１００で下降してガム製品１に接触した他方の製品吸着ユニット４０に対しては、制御装置６０が対応する真空吸引ユニット５６を制御して、該製品吸着ユニット４０における吸着部材５４の中空部内を真空吸引させ、吸着面５４ａにガム製品１を吸着させる。
【００５３】
以上の動作を繰り返し、カウンタの計数値が、規定された包装箱２へのガム製品１の収納段数になったとき、排出コンベア１０４を作動させて該包装箱２を排出する。動作途中で、製品吸着ユニット４０に設けられた衝撃検出センサ５１からの異常信号を制御装置６０が入力すると、制御装置６０は、製品包装ラインを即座に停止させる。同様に、真空吸引ユニット５６に設けられた吸着確認センサ５７からの異常信号を制御装置６０が入力すると、制御装置６０は、製品包装ラインを即座に停止させる。これにより、構成部品の損傷を回避するとともに、不良箱詰め製品の排出も防止できる。
【００５４】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、ガム製品１の箱詰め以外にも適用が可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、直方体形状をした複数の製品を、接触状態で横一列に並べまとめて安定して搬送できるとともに、包装箱へ適正に収納することができる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る箱詰め装置が組み込まれた製品包装ラインを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る箱詰め装置の全体構造を示す正面断面図である。
【図３】同箱詰め装置の上部構造を示す斜視図である。
【図４】同箱詰め装置の昇降機構を説明するための分解斜視図である。
【図５】製品吸着ユニットの正面図である。
【図６】同じく製品吸着ユニットの拡大側面図である。
【図７】同製品吸着ユニットが備える保護部材の平面図である。
【図８】従来の箱詰め装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１：ガム製品
２：包装箱
１０：装置本体
１１：軸受
１２：動力軸
１３：タイミングプーリ
１４：昇降機構
１５：スライダ
１６：駆動ロボット
１７：カム溝
１８：支点
１９：リンク部材
２０：カムフォロア
２１：ローラ部材
２２：連結部材
２３：隔壁
３０：支持アーム
３１：軸受部
３２：支持ロッド
３３：タイミングプーリ
３４：タイミングプーリ
３５：タイミングベルト
４０：製品吸着ユニット
４１：ユニット本体ブロック
４２：衝撃緩衝部材
４２ａ：スライド部
４２ｂ：支持ブロック部
４２ｃ：ストッパ溝
４３：ヘッド支持板
４４：吸着ヘッド
４５：保護部材
４５ａ：切欠口
４６：締結具
４７：案内溝
４８：締結具
４９：ロックピン
５０：係合駒
５１：衝撃検出センサ
５２：近接板
５３：シャフト
５４：吸着部材
５４ａ：吸着面
５４ｂ：折込み
５５：締結具
５６：真空吸引ユニット
５７：吸着確認センサ
５８：締結具
５９：支持シャフト
６０：制御装置
１００：製品供給位置
１０１：製品供給コンベア
１０２：包装箱配置台
１０３：包装箱搬送コンベア
１０４：排出コンベア
１０５：製品ストッパ

Claims

直方体形状をした複数の製品を接触状態で横一列に並べて所定の製品供給位置へ配置する製品供給手段と、前記供給位置の側方に一定の間隔をあけて設けられた製品収納位置と、該製品収納位置へ上面が開口した包装箱を配置する包装箱搬送手段と、を含む製品包装ラインに組み込まれ、
前記製品供給位置に接触状態で横一列に並べられた複数製品を吸着し、前記製品収納位置に配置された包装箱へ上方から挿入する箱詰め装置であって、
回転自在でかつ昇降自在に支持された動力軸と、
この動力軸を所定の角度回転させる回転駆動手段と、
前記動力軸を昇降させる昇降手段と、
前記動力軸に固定され該動力軸と一体に回転しかつ昇降するとともに、該動力軸を中心に両側方へ延出し、その両側端部に軸受部を有する支持アームと、
前記支持アームの各軸受部に支持された支持ロッドと、
これら各支持ロッドの下端に装着された製品吸着ユニットと、を含み、
前記製品吸着ユニットが、
前記製品供給位置に接触状態で横一列に並べられた複数製品の上面を個別に吸着する複数の吸着ヘッドと、
これら吸着ヘッドの周囲に設けられ、該吸着ヘッドに吸着された複数製品の上面に接触する平板状の保護部材と、を備えたことを特徴とする箱詰め装置。
前記吸着ヘッドは、中空部内が真空吸引される弾力性のある吸着部材を有し、
該吸着部材は、製品の吸着面が前記保護部材の下面より下方に突出しており、前記製品の上面を吸着したとき、中空部内の吸引圧力をもって収縮し、吸着した製品を上方へ持ち上げる構成であることを特徴とする請求項１の箱詰め装置。
前記保護部材の下面は、接触状態で横一列に並べられた複数製品の上面外周縁にほぼ対応する外形を有することを特徴とする請求項１又は２の箱詰め装置。
前記製品吸着ユニットは、各支持ロッドの下端にそれぞれ装着されるユニット本体ブロックと、このユニット本体ブロックに対し移動可能に組み込まれる衝撃緩衝部材とを含み、
前記吸着ヘッド及び保護部材は、前記衝撃緩衝部材に支持されており、前記ユニット本体ブロックに対し前記衝撃緩衝部材と一体に移動可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の箱詰め装置。
前記製品吸着ユニットは、前記ユニット本体ブロックに対して前記衝撃緩衝部材が移動したとき、この移動を検出する衝突検出センサを備えることを特徴とする請求項４の箱詰め装置。
前記複数の吸着ヘッドに対し、それぞれ個別に製品吸着の有無を検出する吸着確認センサを備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の箱詰め装置。
前記支持ロッドは、前記支持アームの各軸受部へ上下移動自在に支持されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の箱詰め装置。
前記昇降手段は、一定の間隔をあけて上下に対向して形成された円盤状の隔壁を有し前記動力軸の下端に設けられた連結部材と、中間部を支点として揺動自在なリンク部材と、このリンク部材の一端に設けられ前記連結部材の隔壁間に配置されるローラ部材と、前記リンク部材の他端に設けられたカムフォロアと、水平方向に往復移動するスライダと、このスライダを往復駆動するサーボモータと、前記スライダに形成され前記カムフォロアが係合して前記スライダの往復移動を前記リンク部材の揺動動作に変換するカム溝と、を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の箱詰め装置。
前記サーボモータによるスライダの往復駆動を計数するカウンタを備えたことを特徴とする請求項８の箱詰め装置。