JP3944945B2 - 袋状物品の箱内への収納方法と収納装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は袋状物品の箱内への収納方法と収納装置に関し、例えばポテトチップ等を袋詰めした袋状物品を箱内に積層して収納する収納方法および収納装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポテトチップ等を収納した袋状物品を箱内に積層して収納する収納装置は知られている（例えば、特開平３−８５２０５号公報、特開平５−１３９４０５号公報）。
このような装置では、一層分の袋状物品を同一方向に傾斜させて保持するようにしてあり、それによって、より多くの袋状物品を箱内に積層して収納できるしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来の収納装置では、上述したように一層分の袋状物品を同一方向に傾斜させて保持し、その傾斜状態で複数層に積層していたため、箱内における側壁の隣接位置となる袋状物品が下方に沈み込んで、箱内の袋状物品の収納状態が乱雑になるという欠点があった（図５参照）。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような事情に鑑み、請求項１に記載した第１の本発明は、一層分として所定個数の袋状物品を保持して、それら一層分の袋状物品を箱内に複数積層させて収納するようにした袋状物品の箱内への収納方法において、
上記一層分の袋状物品のうち、袋状物品が搬送される際の搬送方向における先頭あるいは後端となる位置の袋状物品を実質的に水平に保持する一方、それ以外の他の袋状物品は同一方向に傾斜させた状態で、かつ上記先頭あるいは後端となる位置の袋状物品の保持高さよりも低くなるように保持するとともに、上記水平状態に保持した袋状物品の水平方向の幅を圧縮した後に、
上記水平状態の袋状物品における一側を箱内の一方の側壁に接触させるとともに、上記水平状態の袋状物品における他側を隣接位置となる傾斜状態の袋状物品に接触させて、それら一層分の袋状物品を箱内の両方の側壁の間に挟み込ませて収納するようにしたものである。
また、請求項４に記載した第２の本発明は、袋状物品を搬送する第１搬送装置と、上方が開口した箱を搬送する第２搬送装置と、上記第１搬送装置が搬送する袋状物品を先頭のものから順次一層分として所定個数だけ保持して、それら一層分の袋状物品を上記第２搬送装置上の箱内に順次積層させて収納する保持手段と、上記第２搬送装置の上方に配置された固定ガイドとを備え、上記保持手段は一層分となる所定個数の袋状物品をそれぞれ保持する複数の保持部材を備えており、
これら保持部材のうち、搬送装置が搬送する先頭の袋状物品を保持する保持部材は、該先頭の袋状物品を実質的に水平に保持するように構成されており、また、後続する袋状物品を保持するその他の保持部材は、後続する袋状物品を同一方向に傾斜させて、かつ上記先頭の袋状物品よりも保持高さが低くなるように構成されており、
上記保持手段は、上記各保持部材により一層分の袋状物品を保持するとともに先頭の袋状容器を上記固定ガイドに押し付けて水平方向に圧縮させてから、上記先頭の袋状物品における一側を箱内の一方の側壁に接触させるとともに、上記先頭の袋状物品における他側を隣接位置の傾斜状態の袋状物品に接触させて、上記一層分の袋状物品を箱内の両方の側壁の間に挟み込ませて収納するようにしたものである。
【０００５】
【作用】
上述した第１の発明によれば、一層分の袋状物品は箱内の両方の側壁の間に挟みこまれて収納される。そのため、一層分の袋状物品のうち先頭（あるいは後端）のものとして積層収納された袋状物品が下方に沈み込むことを良好に防止することができる。
また、上記第２の発明によれば、一層分の袋状物品は箱内の両方の側壁の間に挟みこまれて収納される。そのため、一層分の袋状物品のうち先頭のものとして積層収納された袋状物品が下方に沈み込むことを良好に防止することができる。
したがって、箱内に収納した袋状物品が乱雑な収納状態となることを良好に防止することができる。
【０００６】
【実施例】
以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１において、１は物品収納装置であり、この物品収納装置１は、一層分として５個の袋状物品２を順次保持して、上方が開口した箱３内に積層して収納することができる。図４に示すように、本実施例では、１つの箱３内に４層の袋状物品２を積層することにより合計２０個の袋状物品２を箱３内に収納するようにしている。
物品収納装置１は、袋状物品２を矢印方向に連続的に搬送する第１搬送コンベヤ４と、上方が開口した箱３を矢印方向に間欠的に搬送する第２搬送コンベヤ５を備えており、さらに第１搬送コンベヤ４上と第２搬送コンベヤ５上とを往復移動して、第１搬送コンベヤ４上の袋状物品２を箱３内に積層収納するロボット６を備えている。
図６に拡大して示すように、本実施例の袋状物品２は中央側が膨らんだ扁平な長方形状をしており、その内部に例えば多数のポテトチップを収納している。
図１に示すように、第１搬送コンベヤ４上の袋状物品２は、第１搬送コンベヤ４の搬送方向において一列で、かつ相前後するものを離隔させてあり、その状態で、第１搬送コンベヤ４によって連続的に搬送されるようになっている。
一方、本実施例の箱３は段ボールからなり、上方側の四辺のフラップは鉛直上方に向けて維持されており、それによって、箱３は上方が開口した状態となっている。そして、この状態の空の箱３が第２搬送コンベヤ５によって間欠的に搬送されるようになっている。第２搬送コンベヤ５上の箱３は、縦一列で隣接位置の側壁が相互に当接した状態となっている。
上記第１搬送コンベヤ４の搬送過程における上方の所定位置には、ＣＣＤカメラ９を配置している。第１搬送コンベヤ４が搬送する袋状物品２は、このＣＣＤカメラ９によって載置状態を撮影されるようになっており、このＣＣＤカメラ９によって撮影した袋状物品２の映像はロボット６に入力されるようになっている。
図２ないし図３に示すように本実施例のロボット６は、一層分としての５個の袋状物品２を保持して箱３内に収納する処理ヘッド７を備えている。処理ヘッド７は、昇降可能な回転軸８の下端部に連結してあり、この回転軸８が正逆に回転されると、処理ヘッド７が正逆に所定角度だけ回転することができる。
処理ヘッド７は、回転軸８の下端部に固定した支持部材１１を備えるとともに、この支持部材１１に第１搬送コンベヤ４の下流側から上流側にわたって順次シリンダ機構１２，１３，１４，１５，１６を鉛直下方にむけて取り付けている。これらは、支持部材１１に等間隔で設けてあり、これらの各シリンダ機構１２，１３，１４，１５，１６の下端部（先端）に、角柱状の吸着パッド１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅをそれぞれ水平に連結している。
さらに各シリンダ機構１２〜１６と平行となるように、支持部材１１の側壁には、５本の大径パイプ１８を連結している。一方、各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅの上面にはそれぞれ小径パイプ１９を連結し、これらの小径パイプ１９を上記大径パイプ１８に下方側から気密を保持して摺動自在に嵌合させている。
各大径パイプ１８の上端には導管２１の一端を接続してあり、この導管２１の他端は、図示しない負圧源に接続している。
各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅには小径パイプ１９と連通する負圧通路が形成されており、かつその負圧通路は、各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅの底面で開口させている。
これにより、導管２１、両パイプ１８，１９を介して、各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅに一斉に負圧を導入することができる。そして、このように各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅに負圧を導入し、その状態で各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅが各シリンダ機構１２〜１６によって昇降されることにより、第１搬送コンベヤ４上の袋状物品１を各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅによって吸着保持できるようにしている。他方、そのように袋状物品２を保持した状態から各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅへの負圧の導入を停止すると、各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅによる袋状物品２の保持状態を解除することができる。
上述したように、ＣＣＤカメラ９が撮影した第１搬送コンベヤ４上の袋状物品１の映像はロボット６に入力されており、ロボット６は、ＣＣＤカメラ９からの入力をもとにして、回転軸８、各シリンダ機構１２〜１６および負圧源からの負圧の給排作動を制御し、第１搬送コンベヤ４が搬送する袋状物品２を各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅにより順次保持する。
より詳細には、先ず図２に示した最下流側（最も左方側）の吸着パッド１７Ａによって第１搬送コンベヤ４が搬送する先頭の袋状物品２を吸着保持し、次いでその隣接位置の第２の吸着パッド１７Ｂによって第２の袋状物品２を保持する。さらに、この後、第３の吸着パッド１７Ｃによって第３の袋状物品２を保持するというように，先頭の袋状物品２からそれに後続する袋状物品２を順次各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅによって吸着保持するようにしている。
このように、処理ヘッド７の各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅによって一層分として合計５個の袋状物品２を吸着保持したら、処理ヘッド７は第１搬送コンベヤ４上から、作動が停止している第２搬送コンベヤ５側の箱３の上方まで移動される。その後に処理ヘッド７全体が所要量だけ下降されるので、処理ヘッド７に保持した一層分５個の袋状物品２が箱３内に同時に挿入され、この後、各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅへの負圧の導入を停止させるので、各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅによる袋状物品２の保持状態を解放される。これによって、一層分５個の袋状物品２が箱３内に収納される。
この後、処理ヘッド７は第１搬送コンベヤ４上に復帰し、第１搬送コンベヤ４が搬送する袋状物品２を再度上述したように先頭のものから順次５個保持し、その後、上述したように第２搬送コンベヤ５側の箱３内に、第２層目となる５個の袋状物品２を積層して収納する。
このようにして、処理ヘッド７は第１搬送コンベヤ４上の袋状物品２を一層分を５個保持して、それらを順次、箱３内に４層だけ積層させて収納するようになっている。
そして、予定した４層分の袋状物品２（合計２０個の袋状物品２）が箱３内に収納されると、それまで停止していた第２搬送コンベヤ５が再度作動されてから停止されるので、袋状物品２を収納した最初の箱３は下流側に移送される一方、第２の空の箱３が処理ヘッド７による袋状物品２の収納位置へ供給される。
上述した構成と作動は基本的に従来公知のものと変わるところはない。
しかして、本実施例は、上記処理ヘッド７によって一層分５個の袋状物品２を保持するに際して、先頭のものを実質的に水平に保持し、後続のものは同一角度だけ傾斜させて保持するようにしたものである。
すなわち、図２に示すように、処理ヘッド７が備える各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅによって一層分５個の袋状物品２を保持した状態において、図面上の左方端となる先頭の袋状物品２は、その上面の中央部側を吸着パッド１７Ａによって吸着保持することで、実質的に保持されている。他方、後続する４つの袋状物品２は、袋状物品２の上面における中央部よりも第１搬送コンベヤ４の搬送方向上流側にずれた位置を保持する各吸着パッド１７Ｂ〜１７Ｅで吸着保持することにより、第１搬送コンベヤ４の搬送方向下流側となる一側が低くなり、第１搬送コンベヤ４の搬送方向上流側となる他側が高くなるように同一角度で傾斜して保持されている。
それに加えて、先頭から２番目の袋状物品２を保持する吸着パッド１７Ｂの底面の高さは、先頭の袋状物品２を保持する吸着パッド１７Ａの底面の高さよりも所定寸法ｈ１だけ低くしている。また、３番目の袋状物品２を保持する吸着パッド１７Ｃの底面の高さは、２番目の袋状物品２を保持する吸着パッド１７Ｂの底面の高さよりも所定寸法ｈ２だけ低くしてあり、これと同様に、４番目の吸着パッド１７Ｄの底面の高さは３番目の吸着パッド１７Ｃの底面の高さよりも上記所定寸法ｈ２だけ低くしてあり、さらに最も上流側となる５番目の吸着パッド１７Ｅの底面の高さは４番目の吸着パッド１７Ｄの底面の高さよりも上記所定寸法ｈ２だけ低くしている。
また、先頭の吸着パッド１７Ａの底面の高さと２番目の吸着パッド１７との高さの差ｈ１は、第２番目から第５番目の吸着パッドにおける隣り合うものの底面の高さの差ｈ２よりも大きな寸法に設定している。
したがって、本実施例の処理ヘッド７の各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅによって、一層分５個の袋状物品２を保持した際には、図２に示すように、先頭の袋状物品２は実質的に水平に支持されており、その他の後続位置の４つの袋状物品２は、同一傾斜角度で順次上流側に位置するものほど少しずつ保持する高さが低くなっている。
さらに本実施例では、図１に示すように、第２搬送コンベヤ５における最下流側で停止する箱３の上方位置に板状をした固定ガイド２９を固定して設けている。袋状物品２を収納する最下流側（先頭）の箱３が停止位置における、該箱３の下流側の側壁の上方となる所定の高さに設けてあり、したがって、固定ガイド２９は、その長手方向が第２搬送コンベヤ５と直交し、幅方向が鉛直方向に支持されている。
そして、上述のようにして本実施例の処理ヘッド７が一層分５個の袋状物品２を保持すると、処理ヘッド７は箱３の上方位置まで移動されてから、となり合う吸着パッドが隔てた距離の約３分の１程度、第２搬送コンベヤ５の下流側に平行移動する。これにより、吸着パッド１７Ａに保持された水平状態の先頭の袋状物品２の一側が上記固定ガイド２９に押し付けられるので、該先頭の袋状物品２は、水平方向の幅を圧縮される。
そして、このあとに、処理ヘッド７全体が所要量だけ下降されるので、一層分の袋状物品２が箱３内に収納される。このようにして、処理ヘッド７によって箱３内に袋状物品２を順次４層分だけ積層して収納する。これにより、図４に示すように、先頭のものとして保持された４つの袋状物品２は箱３における一方の側壁３Ａの隣接位置に収納され、最上流側のものとして保持された袋状物品２は箱３における他方の側壁３Ｂの隣接位置に収納される。
したがって、図４に示すように、箱３に積層されて収納された袋状物品２のうち、箱３における搬送方向の下流側となる一方の側壁３Ａの隣接位置のものは実質的に水平となり、かつ、それら以外のものは同一傾斜状態で箱３内に収納される。そして、各層の袋状物品２は両方の側壁３Ａ、３Ｂの間に挟みこまれて箱３内に収納されている。
これによって、４層分で合計２０個の袋状物品２を箱３内に収納した際に、先頭のものとして保持され水平状態で積層収納された袋状物品２が、沈下するようなことがない。したがって、箱３内に収納した袋状物品２が乱雑な収納状態となることを良好に防止することができる。
このような本実施例に対して、従来では、一層分５個の袋状物品２を吸着パッド１７で保持する際に、全ての袋状物品２を同一高さで、かつ同一傾斜角度で保持してから箱３内に積層収納していたものである。したがって、従来では、図５に示したように、箱３の一方の側壁３Ａの隣接位置に積層した袋状物品２が沈下して、箱３内の袋状物品２の収納状態が乱雑になるという欠点が指摘されていたものである。
なお、上記実施例では、処理ヘッド７が備える各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅによって一層分５個の袋状物品２を保持するに当たって、搬送方向の最下流側となる先頭の袋状物品２を水平に保持し、その他の４個の袋状物品２を傾斜させて保持するようにしているが（図２参照）、これとは逆に、搬送方向の最上流側となる後端の位置の袋状物品２を水平に保持し、それよりも下流側位置となる４個の袋状物品２を傾斜させて保持するようにしてもよい。
また、上記実施例では、第１搬送コンベヤ４が搬送する袋状物品２をＣＣＤカメラ９で撮影して各吸着パッド１７Ａ〜１７Ｅによって順次先頭のものから保持するようにしているが、第１搬送コンベヤ４が搬送する一層分５個の袋状物品２を複数のストッパで停止させ、その状態において、５個の吸着パッドによって一度に５個の袋状物品２を保持し、さらにその状態から隣り合う吸着パッドの間隔を狭くするように構成したものにも本発明を適用することができる。この場合、ストッパで一層分５個の袋状物品２を停止させる技術としては、特開平５−１３９４０５号のものを用いることができる。また、一層分５個の吸着パッドを吸着保持してから隣り合う吸着パッドの間隔を狭くする技術としては、特開平５−３３８７９１号あるいは特公平７−１０８７２６号に開示されている技術を用いることができる。
【０００７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、箱内に収納した袋状物品の収納状態が乱雑になるのを防止できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す平面図
【図２】図１の要部の正面図
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図
【図４】図１に示した装置によって袋状物品２を収納した後の箱の断面図
【図５】従来技術によって袋状物品２を収納した箱の断面図
【図６】図１に示した袋状物品の拡大斜視図
【符号の説明】
１ 物品収納装置 ２ 袋状物品
３ 箱 ４ 第１搬送コンベヤ
５ 第２搬送コンベヤ ６ ロボット
７ 処理ヘッド １７Ａ〜１７Ｅ 吸着パッド（保持部材）

Claims (5)

1. 一層分として所定個数の袋状物品を保持して、それら一層分の袋状物品を箱内に複数積層させて収納するようにした袋状物品の箱内への収納方法において、
   上記一層分の袋状物品のうち、袋状物品が搬送される際の搬送方向における先頭あるいは後端となる位置の袋状物品を実質的に水平に保持する一方、それ以外の他の袋状物品は同一方向に傾斜させた状態で、かつ上記先頭あるいは後端となる位置の袋状物品の保持高さよりも低くなるように保持するとともに、上記水平状態に保持した袋状物品の水平方向の幅を圧縮した後に、
   上記水平状態の袋状物品における一側を箱内の一方の側壁に接触させるとともに、上記水平状態の袋状物品における他側を隣接位置となる傾斜状態の袋状物品に接触させて、それら一層分の袋状物品を箱内の両方の側壁の間に挟み込ませて収納することを特徴とする袋状物品の箱内への収納方法。
2. 先頭の袋状物品に後続する袋状物品は、それらの搬送方向における上流側のものほど順次高さが低くなるように保持するようにしてあり、
   また、上記先頭の袋状物品を保持する高さとその隣接位置の第２の袋状物品を保持する高さとの差は、
   該第２の袋状物品を保持する高さとその隣接位置の第３の袋状物品を保持する高さの差よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の袋状物品の箱内への収納方法。
3. 後端の袋状物品よりも搬送方向の下流側に位置する袋状物品は、それらの搬送方向における下流側のものほど順次高さが低くなるように保持するようにしてあり、
   また、上記後端の袋状物品を保持する高さとそれよりも１つ下流側となる袋状物品を保持する高さとの差は、
   該後端の袋状物品よりも１つ下流側となる袋状物品を保持する高さとそれよりもさらに１つ下流側となる袋状物品を保持する高さの差よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の袋状物品の箱内への収納方法。
4. 袋状物品を搬送する第１搬送装置と、上方が開口した箱を搬送する第２搬送装置と、上記第１搬送装置が搬送する袋状物品を先頭のものから順次一層分として所定個数だけ保持して、それら一層分の袋状物品を上記第２搬送装置上の箱内に順次積層させて収納する保持手段と、上記第２搬送装置の上方に配置された固定ガイドとを備え、上記保持手段は一層分となる所定個数の袋状物品をそれぞれ保持する複数の保持部材を備えており、
   これら保持部材のうち、搬送装置が搬送する先頭の袋状物品を保持する保持部材は、該先頭の袋状物品を実質的に水平に保持するように構成されており、また、後続する袋状物品を保持するその他の保持部材は、後続する袋状物品を同一方向に傾斜させて、かつ上記先頭の袋状物品よりも保持高さが低くなるように構成されており、
   上記保持手段は、上記各保持部材により一層分の袋状物品を保持するとともに先頭の袋状容器を上記固定ガイドに押し付けて水平方向に圧縮させてから、上記先頭の袋状物品における一側を箱内の一方の側壁に接触させるとともに、上記先頭の袋状物品における他側を隣接位置の傾斜状態の袋状物品に接触させて、上記一層分の袋状物品を箱内の両方の側壁の間に挟み込ませて収納することを特徴とする袋状物品の箱内への収納装置。
5. 後続する袋状物品を保持する保持部材は、搬送装置の搬送方向上流側のものほど順次袋状物品の保持高さが低くなるように構成されており、
   また、上記先頭の袋状物品が保持部材によって保持される高さとその隣接位置の第２の袋状物品が保持部材によって保持される高さとの差は、
   該第２の袋状物品が保持部材によって保持される高さとその隣接位置の第３の袋状物品が保持部材によって保持される高さの差よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項４に記載の袋状物品の箱内への収納装置。

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