JP5694804B2 - 箱詰装置の箱整形装置 - Google Patents

Description

本発明は、箱詰装置の箱整形装置に関する。

従来、箱詰装置において、箱を所定位置に固定するための固定機構が知られている（例えば特許文献１参照）。

この固定機構は、箱の一面の位置を規制するための固定ガイドと、この箱の一面とは反対側に位置する２つの角部の位置を規制するための一対の移動ガイドと、この移動ガイドを往復動させるエアシリンダと、を備える。そして、移動ガイドを前進させることによって、箱を所定位置に位置決めして固定する。

特開平８―１８３５１７号公報

ところで、段ボール箱に代表される箱は、例えば製函機によって折り畳まれた状態から上面が開口した直角柱状に組み上げられ、箱詰装置に送り込まれる。しかし、例えば折り畳まれた状態のくせによって、上面及び底面が平行四辺形の四角柱状に変形する箱がある。このような箱に上方から箱の内部に向かって、平面視矩形状に整列させた物品が押し込まれると、箱の上縁に物品が当たり、物品が損壊したり、箱の外に出てしまったりする場合があった。

したがって、箱の上方から箱の内部に向かって物品が送り込まれるときに、箱を上面及び底面が矩形の直角柱状に整形し、箱の上縁に物品が当たることを防止する必要があるが、特許文献１に記載された箱詰装置の固定手段では、箱を整形することができないという課題があった。

上記課題を解決するために、本発明に係る箱詰装置の箱整形装置は、その上に載置された、物品を上方から詰めるための箱を搬送する箱搬送路と、第１押圧部材を有し、該第１押圧部材を、前記箱搬送路の路面に実質的に垂直であって該箱搬送路の一方の側に位置する第１軸線を中心に該箱搬送路上を回動させる第１押圧装置と、第２押圧部材を有し、該第２押圧部材を、前記箱搬送路の路面に実質的に垂直であって該箱搬送路の他方の側に位置する第２軸線を中心に前記箱の搬送方向における前記第１押圧部材より上流の前記箱搬送路上を回動させる第２押圧装置と、ストッパを有し、該ストッパを、前記搬送される箱を停止させるように前記箱搬送路上に進出し、前記箱の搬送を許容するように当該進出した位置から退避し、かつ、前記進出した状態において、前記箱搬送路の幅方向から見て実質的に前記第１押圧部材の軸線上に位置するとともに該第１押圧部材と干渉しないように動作させる箱停止装置と、を備え、前記箱は、上面及び底面が平行四辺形の四角柱状であり、上面が開口しており、隣り合う側壁間の挟角の角度が変わることにより直角柱状に変形可能な箱であり、１以上の前記箱が、互いに近接して、且つ、一対の鋭角の角部の一方が該箱の搬送方向における前側で且つ前記箱搬送路の一方の側に位置するように正立して該箱搬送路上に載置され、前記箱停止装置は、前記ストッパを前記箱搬送路上に進出させて搬送された前記１以上の箱を停止させ、且つ前記第１押圧装置は該停止された先頭の前記箱の一方の鋭角の角部を押圧するように前記第１押圧部材を回動させるとともにこれと同時に前記第２押圧装置は該停止された末尾の前記箱の他方の鋭角の角部を押圧するように前記第２押圧部材を回動させるよう構成されている。

この構成によれば、箱停止装置のストッパにより１以上の箱が停止されて整列される。そして、この１以上の箱の列の対角に位置する先頭の箱の鋭角の角部と末尾の箱の鋭角の角部とを第１押圧部材と第２押圧部材とが互いに反対方向に押圧するので、それぞれの箱が直角柱状に整形される。これによって、物品を詰めるときに箱の上縁に物品が当たることを防止することができ、物品が損壊したり、箱の外に出てしまったりすることを防止することができる。

上記箱詰め装置において、前記箱の搬送方向における前記第１軸線と前記第２軸線とのピッチが前記箱の上面又は底面の１つの辺の長さの１以上の整数倍に応じた長さであり、前記１以上の箱は、前記箱搬送路の路面に垂直な方向から見て、前記１つの辺及びこれに対向する辺が他の２辺より小さい角度で前記箱の搬送方向と交差するように該箱搬送路上に載置されていてもよい。

この構成によれば、第１押圧部材及び第２押圧部材の回動行程において、最初に、第１押圧部材及び第２押圧部材が１以上の箱の列の対角に位置する先頭の箱の鋭角の角部と末尾の箱の鋭角の角部とを押圧することができる。その後、第１押圧部材と第２押圧部材とが箱搬送路の幅方向に延在する位置まで回動したとき、１以上の箱の列のそれぞれの箱が直角柱状に整形される。よって、第１押圧部材及び第２押圧部材が好適に１以上の箱の列を押圧してそれぞれの箱を直角柱状に整形することができる。

上記箱詰め装置において、一対の規制部材が、前記箱の搬送方向における前記第１押圧部材と前記第２押圧部材との間の前記箱搬送路の両側に該箱搬送路に沿って互いに対向して延在するように設けられていてもよい。

この構成によれば、第１押圧部材と第２押圧部材とで挟圧された列状の１以上の箱が搬送路の外側へ逃げようとするのを規制することができる。

上記箱詰め装置において、前記一対の規制部材は、少なくとも一方が他方に向かって移動し、前記第１押圧部材と前記第２押圧部材とで押圧された前記１以上の箱を挟むよう構成されていてもよい。

この構成によれば、箱の搬送路の幅方向の位置決めを行うことができる。

上記箱詰め装置において、前記箱は、上面の４辺に有する４つのフラップが立っていて、上面が開口しており、且つ、底面の４辺に有する４つのフラップが内方へ折られて互いに係合することにより底壁が形成されていてもよい。

この構成によれば、当該箱の底面が４つのフラップが互いに係合することにより形成されていて可逆的に変形するので、当該箱を好適に整形することができる。

本発明は、以上に説明したように構成され、箱の上縁に物品が当たることを防止することができ、物品が損壊したり、箱の外に出てしまったりすることを防止することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る箱整形装置が用いられる箱詰め装置の構成例を示す斜視図である。 図１の箱詰め装置が箱詰めする外装箱の構成例を示す図であり、（ａ）は底側フラップを互いに係合させる前の状態の外装箱を示す図、（ｂ）は底側フラップを互いに係合させた状態の外装箱を示す図である。 図１の箱詰め装置の箱整形配置装置の構成例を示す平面図である。 図１の箱詰め装置の箱整形配置装置の構成例を示す側面図である。 図１の箱詰め装置の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。 図１の箱詰め装置の箱詰め動作例を示すフロー図である。 図１の箱詰め装置の動作例を示す模式図である。 図１の箱詰め装置の動作例を示す模式図である。 図１の箱詰め装置の動作例を示す模式図である。 本発明の実施の形態２に係る箱整形装置が用いられる箱詰め装置の箱整形配置装置の構成例を示す平面図である。 図８の箱詰め装置の箱整形配置装置の構成例を示す側面図である。 図８の箱詰め装置の動作例を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る箱整形装置が用いられる箱詰め装置の箱整形装置の構成例を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同じ参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
（実施の形態１）
［全体構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係る箱詰め装置１００の構成例を示す斜視図である。箱詰め装置１００は、例えば、ピロー袋等の包装材で包装された複数の物品Ｗを整列させた状態で箱詰めする装置である。本実施の形態に係る箱詰め装置１００は、例えば、外装箱１１０に平面視矩形状に整列された状態の４個の物品Ｗを詰める。

図１に示すように、本実施の形態の箱詰め装置１００は、物品Ｗを整列させて搬送する物品搬送装置６と、物品搬送装置６から複数の物品Ｗを整列状態で押し出す押出装置７と、押し出された物品Ｗと当接して物品Ｗを停止させる止め部材１７と、押し出された複数の物品Ｗからなる一群の物品を整列させる押さえ装置１８と、この一群の物品を挟持する挟持装置８と、挟持された一群の物品が載置されている面を開閉する床開閉装置１３と、挟持された一群の物品を外装箱１１０に押し込む押込装置１４と、外装箱１１０を床開閉装置１３の下方に配置する箱整形配置装置（箱整形装置）２０と、箱詰め装置１００の動作を制御する制御装置３０と、箱詰め装置１００の各構成要素を所定の位置関係に配置する枠体１と、を有している。ここで、所定の位置とは、本発明の箱詰め装置１００の箱詰め動作の実施に要する位置をいう。

図２は、外装箱１１０の構成例を示す図であり、（ａ）は底側フラップを互いに係合させる前の状態の外装箱１１０を示す図、（ｂ）は底側フラップを互いに係合させた状態の外装箱１１０を示す図である。本実施の形態において、外装箱１１０は、いわゆるアメリカンロック式のダンボール箱であり、四角柱状に形成されている。そして、外装箱１１０は、図２（ａ）に示すように、第１乃至第４の側壁部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄからなる周壁部１１１と、第１乃至第４の側壁部の下縁から延びて設けられた第１乃至第４の底側フラップ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄと、各側壁部の上縁から上方に延びる４つの蓋側フラップ１１４とを有している。第１側壁部１１１ａと第２側壁部１１１ｂとは互いに平行に構成されている。また、第３側壁部１１１ｃと第４側壁部１１１ｄとは互いに平行に構成され、その幅が、第１側壁部１１１ａ及び第２側壁部１１１ｂの幅よりも狭くなるよう形成されている。

第１底側フラップ１１３ａは、矩形状に形成され、自由端である先端部の中央部に切り欠き１１３ａａが形成されている。第２底側フラップ１１３ｂは、自由端である先端部に向かうにしたがって幅が狭くなる台形状に形成され、その先端部に突出部１１３ｂａが形成されている。これら、第１及び第２の底側フラップ１１３ａ、１１３ｂは、外装箱１１０の内側に折り込まれた上で、切り欠き１１３ａａに突出部１１３ｂａを嵌め込まれている。これによって、第１及び第２の底側フラップ１１３ａ、１１３ｂは、それぞれ外側に開かないよう互いに係止（係合）している。なお、突出部１１３ｂａを切り欠き１１３ａａに容易に嵌め込めるように、突出部１１３ｂａの幅は、切り欠き１１３ａａの幅よりも若干狭く形成されている。

第３及び第４の底側フラップ１１３ｃ、１１３ｄは、内側に折り込まれると共に、それらの先部はそれぞれ第１及び第２の底側フラップ１１３ａ、１１３ｂの間に挟み込まれている。これによって、外装箱１１０の底面は、閉鎖されている。このように、外装箱搬送コンベア２２によって搬送される外装箱１１０は４つの底側フラップ１１３が内方に折られて互いに係合することにより閉鎖された底壁が形成され、４つの蓋側フラップの上縁が外装箱１１０の開口部を形成している。このように、外装箱１１０は、テープを用いることなく、箱を組立てることができる。

ところで、上記外装箱１１０は、物品が詰められていない状態においては、上述の通り、突出部１１３ｂａの幅が切り欠き１１３ａａの幅よりも若干狭く形成されているため、第１底側フラップ１１３ａ（第１側壁部１１１ａ）及び第２底側フラップ１１３ｂ（第２側壁部１１１ｂ）は、その幅方向に動くようになっている。このため、外装箱１１０は、その上面及び底面が平行四辺形の四角柱状に容易に（可逆的に）変形するようになっているので、例えば、製函機によって組立てられて間もない状態においては、折り畳まれた状態にくせ付けられ、外装箱１１０の上面及び底面が平行四辺形の四角柱状に変形している。

［整列コンベアの構成］
物品搬送装置６は、整列コンベア６０と、整列コンベア６０の搬送路を横切るようにして整列コンベア６０の搬送面上に直立している一群の整列板６１とを有している。一群の整列板６１間には、整列コンベア６０上に物品Ｗを収容できる収容部６２が複数連なって一群の収容部を形成している。本実施の形態では、整列板６１は５枚が一群となっている。したがって、４個の収容部６２が一群となって形成されている。

整列コンベア６０は、４本の環状ベルトが一対のスプロケット（sprocket）６３に巻き掛けられ、それらによって支持されている。したがって、整列コンベア６０は、往路部６０ａと、往路部６０ａの下方に対向して位置する復路部６０ｂと、往路部６０ａ及び復路部６０ｂのそれぞれの両端部の間、即ち、整列コンベア６０の両端部に形成された円弧状の反転部６０ｃとを備えている。整列板６１は、整列コンベア６０の搬送面上に直立しているので、反転部６０ｃにおいては、スプロケット６３から放射状に延びた形態を呈する。そして、４本の環状ベルトは２本ずつに分かれて第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５を構成している。

第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５にはそれぞれ、整列板６１が１連又は２連以上装着されている。本実施の形態では第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５にはそれぞれ１連の整列板６１が装着されている。各整列板６１は、結合具６６によって第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５の何れか一方に装着されている。そして、第１ベルト群６４は、駆動装置（図示せず）の駆動力により一方のスプロケット６３が回転駆動されることによって回転駆動されるように構成されている。また、第２ベルト群６５は、駆動装置(図示せず)の駆動力により他方のスプロケット６３が回転駆動されることによって回転駆動されるように構成されている。第１及び第２のベルト群６４，６５の駆動装置には公知のアクチュエータ（actuator）を用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。このように、第１及び第２のベルト群６４，６５の各収容部６２は、それぞれ第１及び第２のベルト群６４，６５の駆動装置の駆動力により、整列板６１が復路部６０ｂから搬送方向上流側の反転部６０ｃを通って往路部６０ａに向かい、その後、搬送方向下流側の反転部６０ｃを通って復路部６０ｂに再び向かうよう循環駆動される。また、第１及び第２のベルト群６４，６５の駆動装置は異なるので、第１ベルト群６４及び第２ベルト群６５を互いに独立して循環駆動することができる。

整列コンベア６０の側方には、物品取込検出装置６９が設けられている。物品取込検出装置６９は、遮光型検出装置であり、一対の投光器及び受光器を備えている。一対の投光器及び受光器間の光路が遮られることによって、物品Ｗの存在の有無を検出することができる。そして、物品取込検出装置６９の光路は、整列コンベア６０の上流側の反転部６０ｃに設定されている物品取込待機位置Ｓを横切るようにして配設されている。この物品取込待機位置Ｓは、収容部６２を待機させる位置であり、この収容部６２の下方に隣接する整列板６１が斜め上方を向く位置、即ち、整列板６１の先端部が基端部よりも高く位置する位置に設定されている。

なお、物品搬送装置６の上流側に移送コンベア１５０が配設されている。この移送コンベア１５０は、その下流側端部が整列コンベア６０の上流側の反転部６０ｃと近接するように、また、その上面が整列コンベア６０の往路部６０ａよりも上方に位置するように配設される。これによって、移送コンベア１５０によって搬送される物品Ｗを反転部６０ｃの物品取込待機位置Ｓに対して移送することができる。そして、移送コンベア１５０によって搬送される物品Ｗは、安定して搬送することができるように、寝た姿勢、即ち、搬送方向における水平方向の寸法が鉛直方向の寸法よりも長い姿勢で搬送される。そして、寝た姿勢の物品Ｗが物品取込待機位置Ｓに移送されると、物品取込待機位置Ｓの下方に隣接する整列板６１上に寝た姿勢のまま載置される。この整列板６１が反転部６０ｃから往路部６０ａに移動すると、整列板６１の姿勢が寝た姿勢から往路部６０ａ上に直立した姿勢、即ち、鉛直方向の寸法が搬送方向における水平方向の寸法よりも長い姿勢となり、これに伴って移送された物品Ｗの姿勢も寝た姿勢から直立した姿勢に転換される。

そして、往路部６０ａの中間部には、後述する押出装置７による物品Ｗの床開閉装置１３への押し出しが行われる停止位置Ｔが設定されている。

このように、物品搬送装置６は、物品取込待機位置Ｓにおいて移送コンベア１５０から移送された複数の物品Ｗを受け取り、これら物品Ｗの姿勢を寝た姿勢から直立した姿勢に転換すると共に一列に整列し、停止位置Ｔに対して搬送する。したがって、物品搬送装置６は整列された状態の複数の物品を停止位置Ｔに停止させることができるように構成されている。

［床開閉装置の構成］
床開閉装置１３は、物品搬送装置６の側方に配設され、水平方向に延びる一対の床板５０を備えている。床板５０は、その縁部が枠体１に配設された複数のローラに支持され、互いに対向する端面同士が接触及び離間するようにして進退自在に構成されている。そして、停止位置Ｔの側方の閉じた一対の床板５０上に物品載置位置Ａ（詳細は後述する。）が設定されている。そして、床板５０は、駆動装置（図示せず）の駆動力により開閉駆動するように構成されている。また、床板５０が後退駆動されると、開口部が形成される。この駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。

そして、通路部７３が物品搬送装置６の上面と床開閉装置１３の上面との間に設けられている。通路部７３上には、停止位置Ｔの一群の整列板６１のうち両端の整列板６１を延長するように配設されている案内部７４が設けられている。この案内部７４は、枠体１に固定され、後述する物品載置位置Ａの側まで延びている。

このように床開閉装置１３は、床板５０を後退駆動することによって物品載置部Ａの直下に開口部を形成することができる。

［押出装置の構成］
押出装置７は、平板状の押出部材７０を備えている。そして、押出部材７０は、駆動装置（図示せず）の駆動力によって平板状の押出部材７０が枠体１に支持されて配設されているレール部材（図示せず）に案内されて、物品搬送装置６の一方の側に沿って位置する退避位置と、物品搬送装置６の他方の側及び通路部７３を通り後述する物品載置位置Ａの側に位置した進出位置との間で直線方向に進出及び退避動作するように構成されている。この押出部材７０は、退避位置と進出位置との間を進出及び退避動作する際に停止位置Ｔに位置する一連の整列板６１に接触しないよう、下端から中間部にかけて鉛直方向に延びる複数のスリット７１が形成されている。本実施の形態においては、停止位置Ｔに位置する各整列板６１の位置に対応して５つのスリット７１が形成されている。押出装置７の駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。したがって、停止位置Ｔに位置する一連の収容部６２に収容された複数の物品Ｗは、押出部材７０によって押し出され、物品搬送装置６の搬送方向に整列した一群の物品となり、閉じた床板５０上に設定された後述する物品載置位置Ａに位置する。

そして、通路部７３に案内部７４が設けられているので、押出部材７０によって押し出された一群の物品が整列方向に散乱することを防止することができる。

［止め部材の構成］
止め部材１７は、整列コンベア６０の延伸方向と同方向に延びる板状体であり、床板５０の上方に進出位置に位置する押出部材７０の物品載置位置Ａ（押出部材７０によって押し出された一群の物品）を介した反対側に枠体１に固定されて配設されている。したがって、押出部材７０によって押し出された物品Ｗは、止め部材１７と当接し、閉じた床板５０上で停止するよう構成されている。

これによって、物品載置位置Ａに位置する物品Ｗの止め部材１７方向の位置を位置決めすることができる。

［押さえ装置の構成］
押さえ装置１８は、押さえ部材５５を備えている。押さえ部材５５は、駆動装置（図示せず）の駆動力によって物品載置位置Ａの押出部材７０側に位置させた押さえ位置と押さえ位置から押さえ部材５５を物品搬送装置６側に回動させた退避位置との間を揺動するよう構成されている。押さえ部材５５を退避位置に位置させることにより、押出部材７０の進退動作時における押出部材７０との抵触を回避することができる。

一方、押出部材７０後退後において、押さえ部材５５を押さえ位置に位置させることにより、押出部材７０により押し出された一群の物品の上部側面を押さえ、止め部材１７と共に挟持し、物品載置位置Ａに位置する一群の物品の幅方向の位置決めを行うことができる。押さえ装置１８の駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。この駆動装置は枠体１に設けられている。

なお、押さえ装置１８は、駆動装置の駆動力によって押さえ部材５５を上下方向に進退駆動するように構成されていてもよい。

［挟持装置の構成］
挟持装置８は、一対の平板状の挟持部材８０を備えている。一対の挟持部材８０は、床板５０の上方に一対の案内部７４を延長するように配設される。そして、この一対の挟持部材８０は、止め部材１７の近傍にまで延伸している。即ち、床板５０の上には、止め部材１７、押さえ位置に位置する押さえ部材５５及び一対の挟持部材８０によって区画された領域が形成される。この領域が物品載置位置Ａを構成する。そして、一群の物品は、押出装置７によって、物品載置位置Ａ上に一対の挟持部材８０が対向する方向、即ち、物品搬送装置６の整列コンベア６０の延伸方向と同方向に整列状態で載置される。

そして、軸体８１が挟持部材８０の背面から延びて設けられている。軸体８１は挟持部材８０と共に駆動装置（図示せず）の駆動力により、挟持部材８０が互いに近づく方向及び互いに遠ざかる方向に進退動するように構成されている。挟持部材８０が互いに近づく方向に進出することによって、物品載置位置Ａに位置する一群の物品が一対の挟持部材８０の間に挟持されるので、物品載置位置Ａに位置する物品Ｗ同士を密着させることができる。この状態において、４個の物品Ｗは、平面視矩形状に整列された状態となっている。なお、挟持部材８０の駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態においては、サーボモータを用いている。この駆動装置は枠体１に設けられている。

［押込装置の構成］
押込装置１４は、鉛直方向に延びる軸体９０と、軸体９０の下端がその上面に接合された平板状の押込部材９１とを有している。軸体９０は、枠体１に昇降自在に支持されている。そして、軸体９０は、押込部材９１と共に駆動装置（図示せず）の駆動力により物品載置位置Ａの鉛直方向に昇降するように構成されている。この駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。このように、押込装置１４は、押込部材９１を下降させて、押込部材９１が挟圧された状態の一群の物品の上面を下方に押して一群の物品を開放した一対の挟持部材８０の間の開口部に押し込むことができるように構成されている。

［箱整形配置装置の構成］
図３は、箱整形配置装置２０の構成例を示す平面図である。図４は、箱整形配置装置２０の構成例を示す側面図である。

図３及び図４に示すように、箱整形配置装置２０は、外装箱１１０を搬送する外装箱搬送コンベア２２と、外装箱搬送コンベア２２により搬送される外装箱１１０を停止させる箱停止装置２３と、外装箱搬送コンベア２２上に停止している外装箱１１０を持ち上げる外装箱昇降装置２１と、外装箱１１０を押圧して整形する第１押圧装置２４及び第２押圧装置２５とを有している。

図３に示すように、本実施の形態において、外装箱搬送コンベア２２は、いわゆるローラ式コンベアであり、互いに平行に離間して配設された多数の駆動ローラを備えている。各駆動ローラは、駆動装置（図示せず）の駆動力によって駆動される。この外装箱搬送コンベア２２が外装箱１１０の搬送路（箱搬送路）を構成する。そして、外装箱搬送コンベア２２は、物品搬送装置６と平行に延びて設けられている（図１参照）。これによって、箱詰め装置１００をコンパクトに構成することができる。外装箱搬送コンベア２２は、周知のローラコンベアで構成することができるので、これ以上の詳しい説明を省略する。

なお、外装箱搬送コンベア２２の上流側に製函機（図示せず）が配設されている。この製函機は、畳まれた状態の外装箱１１０を組立て、一対の鋭角の角部の一方が外装箱１１０の搬送方向における前側で且つ箱搬送路の一方の側（後述する第１押圧装置２４が設けられている側）に位置するように正立して外装箱搬送コンベア２２の上流側の端部に載置する。本実施の形態において製函機は、図７Ａに示すように、外装箱１１０の第３側壁部１１１ｃが第１側壁部１１１ａ、第２側壁部１１１ｂ及び第４側壁部１１１ｄよりも下流側に位置するように外装箱搬送コンベア２２に移送する。上述した通り、外装箱１１０は、その上面及び底面が平行四辺形の四角柱状に容易に変形するようになっているので、このように製函機によって組立てられて間もない状態においては、折り畳まれた状態へくせ付けられ、外装箱１１０の上面及び底面が平行四辺形の四角柱状に変形している。

第１押圧装置２４は、図７Ａに示すように、搬送路の一方の側方に設けられている。なお、外装箱１１０は、製函機によって、鋭角に形成された外装箱１１０の下流側の角部Ｃ１が第１押圧装置２４が設けられている側に位置するように箱搬送路に載置される。また、第１側壁部１１１ａ及び第２側壁部１１１ｂは、第３側壁部１１１ｃ及び第４側壁部１１１ｄよりも小さい角度で外装箱１１０の搬送方向と交差するように箱搬送路上に載置される。そして、図３に示すように、第１押圧装置２４は、回動軸４７と板状体の第１押圧部材４６とを有している。回動軸４７の中心軸（第１軸線）は、箱搬送路の路面に実質的に垂直である。ここで、「箱搬送路の路面に実質的に垂直」とは、第１軸線が箱搬送路の路面と９０度±許容角度で交差することを意味する。この許容角度は、本発明の作用効果を奏する範囲の角度であり、例えば、±９度である。そして、第１押圧部材４６は、その基端部が回動軸４７に固着され、回動軸４７と共に回動する。そして、第１押圧部材４６は、駆動装置（図示せず）の駆動力によって回動軸４７か回動されることによって、その先端部が基端部よりも下流側に位置するように外装箱搬送コンベア２２の側に沿って位置する退避位置と、退避位置から第１軸線を中心に回動し、その先端部が搬送路上に進出した進出位置との間を回動するように構成されている。この駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。また、本実施の形態において、第１押圧部材４６は、進出位置において、平面視において搬送方向と直交する方向に延びて位置するように構成されている。なお、進出位置を搬送方向と直交する位置を越えて回動した位置としてもよい。

第２押圧装置２５は、図７Ａに示すように、第１押圧装置２４が設けられていない、搬送路の他方の側方に設けられている。即ち、第２押圧装置２５は、整形されていない外装箱１１０の鋭角に形成された角部のうち、上流側の角部Ｃ２（Ｃ１の対角位置に位置する角部）が位置する側の側方に設けられている。また、第２押圧装置２５は、搬送路の側方のうち、詳細は後述する箱停止装置２３と同じ側の側方に設けられ、箱停止装置２３よりも上流側に位置している。そして、図３に示すように、第２押圧装置２５は、回動軸４９と板状体の第２押圧部材４８とを有している。回動軸４９の中心軸（第２軸線）は、箱搬送路の路面に実質的に垂直である。そして、第２押圧部材４８は、その基端部が回動軸４９に固着され、回動軸４９と共に回動する。そして、第２押圧部材４８は、駆動装置（図示せず）の駆動力によって回動軸４９が回動されることによって、その先端部が基端部よりも上流側に位置するように外装箱搬送コンベア２２の側に沿って位置する退避位置と、退避位置から第２軸線を中心に回動し、その先端部が搬送路上に進出した進出位置との間を回動するように構成されている。この駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。また、本実施の形態において、第２押圧部材４８は、進出位置において、平面視において搬送方向と直交する方向に延びて位置するように構成されている。なお、進出位置を搬送方向と直交する位置を越えて回動した位置としてもよい。

そして、回動軸４７の第１軸線と回動軸４９の第２軸線とのピッチが外装箱１１０の１つの辺の長さの１以上の整数倍に応じた長さになるよう、第１押圧装置２４及び第２押圧装置２５はそれぞれ配設されている。ここで、「整数倍に応じた長さ」とは、倍数に応じた個数の整形された箱を隙間無く一列に並べたときの全体の長さを意味する。これによって、倍数に応じた個数の整形した外装箱１１０を、後述するように整形した状態で、他の２辺より小さい角度で外装箱１１０の搬送方向と交差する１つの辺及びこれに対向する辺が搬送方向に延びるように、第１軸線と第２軸線との間に一列に並べて位置させることができる。本実施の形態においては、第１軸線と第２軸線との間に１つの外装箱１１０を、整形した状態で、第１側壁部１１１ａ及び第２側壁部１１１ｂが搬送方向に延びるように位置させることができる。

箱停止装置２３は、外装箱搬送コンベア２２の側方、且つ、外装箱搬送コンベア２２を挟んで第１押圧装置２４に対向する位置に設けられている。箱停止装置２３は、円筒体に形成されたストッパ４５を備え、本実施の形態においてストッパ４５は、平面視において外装箱搬送コンベア２２の搬送方向と直交するようにして水平方向に延びている。そして、ストッパ４５は、その先端部を外装箱搬送コンベア２２の搬送路の外に位置させた退避位置と、退避位置からストッパ４５が延びる方向に動いて、その先端部を外装箱搬送コンベア２２の搬送路上に進出させた進出位置との間を進退動するように構成されている。そして、ストッパ４５は、これを進出位置に位置させることによって、外装箱搬送コンベア２２によって搬送される外装箱１１０の第４側壁部１１１ｄと当接し、外装箱１１０の下流方向への移動を規制し、外装箱１１０を停止させることができる。これによって、箱停止装置２３は、外装箱１１０が物品載置位置Ａの下方の待機位置Ｕに位置するよう保持する。また、ストッパ４５は、これを退避位置に位置させることによって、外装箱搬送コンベア２２による外装箱１１０の搬送を許容する。なお、ストッパ４５の形態は、搬送路に対して進出及び退避して箱を停止及び阻止する形態であればよく、上記形態には限定されない。

そして、箱停止装置２３は、ストッパ４５が搬送路の幅方向から見て実質的に第１押圧部材４６の軸線上に位置するように構成されている。ここで、「実質的に第１押圧部材４６の軸線上に位置」とは、平面視において、進出位置に位置するストッパ４５の延長線上又は当該延長線から許容距離離れた位置に、進出位置に位置する第１押圧部材４６が位置することをいう。この許容距離は、本発明の作用効果を奏する範囲の距離であり、例えば、第１軸線とストッパ４５との距離の１０パーセントである。また、箱停止装置２３は、進出位置に位置するストッパ４５が第１押圧部材４６と干渉しないよう動作するように構成されている。

なお、外装箱１１０がその鋭角に形成された角部が箱搬送路に対して本実施の形態とは対称に位置するように箱搬送路上に載置されるときは、第１押圧装置２４、第２押圧装置２５及び箱停止装置２３を、箱搬送路に対して、本実施の形態とは対称に配置しても良い。

外装箱昇降装置２１は、図１に示すように、外装箱１１０が載置される台座４０を備えている。台座４０は、互いに平行に離間するように同一水平面上において延びる棒材と、各棒材の一方又は両方の端部を連結する連結材とを備えている。この棒材は、待機位置Ｕの駆動ローラ間に形成されている隙間に埋没可能に構成されている。台座４０は、枠体１に昇降自在に支持されている。そして、台座４０は、駆動装置（図示せず）の駆動力により昇降するように構成されている。この駆動装置には公知のアクチュエータを用いることができ、本実施の形態ではサーボモータである。

このように外装箱昇降装置２１は、製函機によって組立てられ箱詰め装置１００に移送された外装箱１１０を外装箱搬送コンベア２２によって待機位置Ｕに向けて搬送することができる。そして、箱停止装置２３は、ストッパ４５を進出位置に位置させ待機位置Ｕに位置した外装箱１１０を停止させることができる。そして、箱整形配置装置２０は、駆動ローラ間に形成されている隙間に埋没させた台座４０を上昇させることによって外装箱１１０を持ち上げて物品載置位置Ａの下方近傍に位置させることができる。即ち、箱整形配置装置２０は、外装箱１１０の開口部を床板５０が後退駆動されることによって物品載置部Ａの直下に形成される開口部の下方に位置させることができる。そして、第１押圧部材４６及び第２押圧部材４８を同時に退避位置から進出位置に回動させることによって、回動軸４７と回動軸４９との間に位置させた外装箱１１０の角部Ｃ１及びＣ２をこれらが互いに近づく方向に押圧し、外装箱１１０を直角柱状に整形することができる。

［制御系統の構成］
図５は、箱詰め装置１００の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。以下、図５を参照しながら、箱詰め装置１００の制御系統について説明する。

箱詰め装置１００が備える制御装置３０は、例えば、ＣＰＵ等の演算器を有する制御部３１と、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリを有する記憶部３２とを備えている。制御部３１は、集中制御する単独の制御器で構成されていてもよく、互いに協働して分散制御する複数の制御器で構成されていてもよい。制御部３１は、物品搬送装置６、押出装置７、床開閉装置１３、挟持装置８、押込装置１４及び箱整形配置装置２０の各駆動装置の動作を制御し、それによって各装置の動作を制御する。記憶部３２には所定の制御プログラムが記憶されていて、制御部３１がこれらの制御プログラムを読み出して実行することにより、箱詰め装置１００の動作が制御される。物品取込検出装置６９より出力された物品検出信号は、制御部３１に入力される。記憶部３２は、所定の制御プログラムを記憶している。なお、図中の矢印は信号の伝達方向を示す。

［動作例］
次に、箱詰め装置１００の動作例を説明する。これらの動作は、制御装置３０が物品搬送装置６、押出装置７、床開閉装置１３、押さえ装置１８、挟持装置８、押込装置１４及び箱整形配置装置２０の各駆動装置を制御することによって行う。

図６は、箱詰め装置１００の箱詰め動作例を示すフロー図である。図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃは、箱整形配置装置２０の動作例を示す模式図である。

制御部３１は、初期状態において、箱停止装置２３、第１押圧装置２４、及び第２押圧装置２５をそれぞれ退避位置に位置させている。

まず、制御部３１は、物品搬送装置６により複数の物品Ｗを停止位置Ｔに整列状態で直立した姿勢となるよう搬送する（ステップＳ１）。

次に、制御部３１は、押出装置７の押出部材７０を退避位置から進出位置に移動させる。これによって、停止位置Ｔに整列状態で位置する一群の物品は、床板５０の上の物品載置位置Ａに整列状態で位置させられる。そして、制御部３１は、押出部材７０を進出位置から退避位置に戻す（ステップＳ２）。

次に、制御部３１は、押さえ部材５５を下方に揺動させ、押し出された一群の物品の上部側面を押さえる。

次に、制御部３１は、一対の挟持部材８０によって、一群の物品を挟持する（ステップＳ３）。この状態において、４個の物品Ｗは平面視矩形状に整列された状態となっている。

次に、制御部３１は、床板５０を後退駆動させる（ステップＳ４）。これによって、床板が開放され、物品載置位置Ａに位置する一群の物品の直下に開口部が形成される。

一方、制御部３１は、ステップＳ１〜Ｓ４の処理と並行して、外装箱１１０を整形して物品載置位置Ａの下方近傍に位置させる（ステップＳ５）。

即ち、図７Ａに示すように、まず、制御部３１は、ストッパ４５を進出位置に位置させる。これによって、外装箱搬送コンベア２２によってその上流側から下流側に向かって搬送される外装箱１１０の第４側壁部１１１ｄは、ストッパ４５と当接し、外装箱１１０を停止させ、回動軸４７と回動軸４９との間に位置させる。これによって、外装箱１１０は、待機位置Ｕに位置する。

次に、図７Ｂに示すように、制御部３１は、台座４０を上昇させ、待機位置Ｕに位置する外装箱１１０を物品載置位置Ａの下方近傍に位置させる。したがって、ステップＳ４において床が開放されると、一群の物品の下方に外装箱１１０が上方に開口した状態で出現することになる。

次に、図７Ｃに示すように、制御部３１は、第１押圧部材４６及び第２押圧部材４８を回動させ進出位置に位置させる。これによって、第１押圧部材４６は、角部Ｃ１を押圧すると共に、第２押圧部材４８は、角部Ｃ２を押圧する。これによって、角部Ｃ１、Ｃ２は、互いに近づく方向に押圧されて、外装箱１１０は、隣り合う側壁間の挟角の角度が変わることにより直角柱状に変形し、外装箱１１０の上面の開口は、平面視、略長方形に整形される。なお、このとき外装箱１１０は、第１押圧部材４６及び第２押圧部材４８による押圧力により回転する。そして、ストッパ４５の外装箱１１０の当たり位置は、外装箱１１０が回転しながら平面視平行四辺形状から直角柱状に変形して行くに従って、箱搬送路の幅方向の外側に移動する。従って、ストッパ４５は、平面視に置いて搬送方向と直交する方向に延在するように構成することが望ましいがこれに限られるものではない。

次に、制御部３１は、押込部材９１を下降させる（ステップＳ６）。これによって、押込部材９１は、挟圧され、平面視矩形状に整列された状態の一群の物品の上面を下方に押し、一群の物品を床板５０の間に形成された開口部に押し込む。この際、各物品Ｗの両端部は押出部材７０及び止め部材１７の表面を滑り抜ける。また、一群の物品の両端の物品Ｗは挟持部材８０表面を滑り抜ける。

床板５０の間に形成された開口部に押し込まれた物品は、更に第１押圧部材４６及び第２押圧部材４８によって矩形状になるよう保持されている外装箱１１０の開口部を通って外装箱１１０の中に押し込まれる。

このようにして、一群の物品を外装箱１１０に箱詰めすることができる。

次に、制御部３１は、押さえ部材５５、挟持部材８０、押込部材９１、及び床板５０を元の状態に復帰させる（ステップＳ７）。

そして、制御部３１は、ステップＳ７と並行して、台座４０を下降させて箱詰めされた外装箱１１０を待機位置Ｕに位置させた後、ストッパ４５、第１押圧部材４６及び第２押圧部材４８を退避位置に位置させ、外装箱搬送コンベア２２の下流側端部からこの外装箱１１０を箱詰め装置１００から搬出する（ステップＳ８）。

そして、箱詰め動作が新たに繰り返される。

以上のように、制御部３１は、箱停止装置２３のストッパ４５により外装箱１１０を停止させることができる。そして、制御部３１は、第１押圧部材４６及び第２押圧部材４８を回動させ進出位置に位置させ、これによって、第１押圧部材４６は、外装箱１１０の下流側の鋭角に形成されている角部を押圧すると共に、第２押圧部材４８は、外装箱１１０の上流側の鋭角に形成されている角部を第１押圧部材４６とは反対方向に押圧するので、外装箱１１０を直角柱状に整形することができる。これによって、外装箱１１０の上面の開口が平面視、略矩形状に整形され、押込部材９１によって押し込まれた平面視矩形状に整列された物品が外装箱１１０の上縁に当たることを防止することができる。このようにして、物品が損壊したり、箱の外に出てしまったりすることを防止することができる。
（実施の形態２）
［構成］
図８は、本発明の実施の形態２に係る箱整形配置装置２２０の構成例を示す平面図である。図９は、本発明の実施の形態２に係る箱整形配置装置２２０の構成例を示す側面図である。

上述の実施の形態１では、回動軸４７の第１軸線と回動軸４９の第２軸線とのピッチが第１側壁部１１１ａ及び第２側壁部１１１ｂの長さと等しくなるように構成されている。しかし、本実施の形態では、図８に示すように、回動軸４７の第１軸線と回動軸４９の第２軸線とのピッチが外装箱１１０の１つの辺の長さの２倍の長さになるよう、第１押圧装置２４及び第２押圧装置２５はそれぞれ配設されている。したがって、待機位置Ｕに外装箱１１０を２つ配置し、物品載置位置Ａに位置する複数の物品を２つの外装箱１１０に分けて詰めることができる。なお、この２つの外装箱１１０は、製函機によって、互いに近接して、且つ、それぞれの外装箱１１０の鋭角に形成された下流側の角部Ｃ１０が第１押圧装置２４が位置する側に位置するように箱搬送路上に載置される。

また、箱整形配置装置２０は、箱搬送路の両側において、箱搬送路に沿って互いに対向して延在する一対の平板状の規制部材２３５を備えている。この一対の規制部材２３５の間隙の寸法は、第３側壁部１１１ｃ及び第４側壁部１１１ｄの寸法よりも大きく形成されている。そして、この一対の規制部材２３５は、枠体１に固定されている。これ以外は、実施の形態１の構成と同じである。

［動作例］
上述の実施の形態１では、ステップＳ５において、制御部３１は、第１押圧部材４６及び第２押圧部材４８を回動させ進出位置に位置させることによって、第１押圧部材４６は、角部Ｃ１を押圧すると共に、第２押圧部材４８は、角部Ｃ２を押圧する。しかし、本実施の形態では、図１０に示すように、第１押圧部材４６は、下流側の外装箱１１０の鋭角に形成された下流側の角部Ｃ１０を押圧すると共に、第２押圧部材４８は、上流側の外装箱１１０の鋭角に形成された上流側の角部Ｃ２０（Ｃ１０の対角位置に位置する角部）を押圧する。これによって、角部Ｃ１０、Ｃ２０は、互いに近づく方向に押圧される。そして、第１押圧部材４６及び第２押圧部材４８が箱搬送路の幅方向に延在する位置まで回動したとき、２つの外装箱１１０は、隣り合う側壁間の挟角の角度が変わることにより直角柱状に変形し、２つの外装箱１１０の上面の開口は、それぞれ平面視において略長方形に整形される。なお、このとき、２つの外装箱１１０は、第１押圧部材４６及び第２押圧部材４８によって挟圧され、搬送路の外側へ逃げようとする。しかし、規制部材２３５は、この２つの外装箱１１０と当接する。これによって、第１押圧部材４６及び第２押圧部材４８によって挟圧された外装箱１１０が、搬送路の外に逃げようとするのを規制することができる。これ以外は、実施の形態１の動作例と同じである。
（実施の形態３）
［構成］
図１１は、本発明の実施の形態３に係る箱整形配置装置３２０の構成例を示す平面図である。

上述の実施の形態２では、一対の規制部材２３５の間隙の寸法は、第３側壁部１１１ｃ及び第４側壁部１１１ｄの寸法よりも大きい寸法に形成されていた。しかし、本実施の形態では、図１１に示すように、一方の規制部材３３５ａは、駆動装置（図示せず）の駆動力により、他方の規制部材３３５ｂに近づく方向及び遠ざかる方向に進退動するように構成されている。本実施の形態においては、進退動する規制部材３３５ａは、第１押圧装置２４が設けられている側に配設されている。そして、規制部材２３５ａが規制部材２３５ｂに近づいた状態における両者の間隙の寸法は、第３側壁部１１１ｃ及び第４側壁部１１１ｄの幅寸法と略同一の寸法に構成され、一対の規制部材２３５によって２つの外装箱１１０を挟むよう構成されている。これによって、搬送路の幅方向の外装箱１１０の位置決めを行うことができる。

［動作例］
上記実施の形態２では、ステップＳ５において、制御部３１は、第１押圧部材４６及び第２押圧部材４８を回動させ進出位置に位置させる。しかし、本実施の形態では、ステップＳ５において、制御部３１は、第１押圧部材４６及び第２押圧部材４８を回動させ進出位置に位置させると同時に、一方の規制部材３３５ａを他方の規制部材３３５ｂに近づく方向に動かす。これによって、２つの外装箱１１０は、第１押圧部材４６、第２押圧部材４８、及び一対の規制部材２３５ｂによって区画された領域に位置決めされる。
（その他の実施の形態）
上記実施の形態においては、箱整形配置装置２０が外装箱１１０を物品載置部Ａの下方近傍に位置させたがこれに限られるものではなく、例えば、作業員が外装箱１１０を物品載置部Ａの下方近傍に位置させてもよい。

また、コンベア６０をローラコンベア等の他の搬送装置で構成してもよい。

また、外装箱搬送コンベア２２をベルトコンベア等の他の搬送装置で構成してもよい。

また、床開閉装置１３は、上述の構成例に限定されず、床を開閉できればよい。例えば、床開閉装置１３を１枚の床板を一方向に進退させて床を開閉するよう構成してもよく、床板を下方及び上方に正逆回動させて床を開閉するよう構成してもよい。

また、コンベア６０は、必ずしも一時停止するよう間欠的に循環動作させる必要はなく、例えば、押出部材７０を進退動作させている間、ゆっくりコンベア６０を循環動作させてもよい。この場合、次の整列された複数の物品Ｗが所定位置Ｔに到来する前に押出部材７０を退避位置に戻せばよい。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明の箱詰め装置は、製品の梱包を行うラインに有用である。

１ 枠体
６ 物品搬送装置
７ 押出装置
８ 挟持装置
１３ 床開閉装置
１４ 押込装置
１７ 止め部材
１８ 押さえ装置
２０ 箱整形配置装置
２１ 外装箱昇降装置
２２ 外装箱搬送コンベア
２３ 箱停止装置
２４ 第１押圧装置
２５ 第２押圧装置
３０ 制御装置
３１ 制御部
３２ 記憶部
４０ 台座
４５ ストッパ
４６ 第１押圧部材
４７ 回動軸
４８ 第２押圧部材
４９ 回動軸
５０ 床板
５５ 押さえ部材
６０ コンベア
６０ａ 往路部
６０ｂ 復路部
６０ｃ 反転部
６１ 整列板
６２ 収容部
６３ スプロケット
６４ 第１ベルト群
６５ 第２ベルト群
６６ 結合具
６９ 物品取込検出装置
７０ 押出部材
７１ スリット
７３ 通路部
７４ 案内部
８０ 挟持部材
８１ 軸体
９０ 軸体
９１ 押込部材
１００ 箱詰め装置
１１０ 外装箱

Claims (4)

1. その上に載置された、物品を上方から詰めるための箱を搬送する箱搬送路と、
   第１押圧部材を有し、該第１押圧部材を、前記箱搬送路の路面に実質的に垂直であって該箱搬送路の一方の側に位置する第１軸線を中心に該箱搬送路上を回動させる第１押圧装置と、
   第２押圧部材を有し、該第２押圧部材を、前記箱搬送路の路面に実質的に垂直であって該箱搬送路の他方の側に位置する第２軸線を中心に前記箱の搬送方向における前記第１押圧部材より上流の前記箱搬送路上を回動させる第２押圧装置と、
   ストッパを有し、該ストッパを、前記搬送される箱を停止させるように前記箱搬送路上に進出し、前記箱の搬送を許容するように当該進出した位置から退避し、かつ、前記進出した状態において、前記箱搬送路の幅方向から見て実質的に前記第１押圧部材の軸線上に位置するとともに該第１押圧部材と干渉しないように動作させる箱停止装置と、を備え、
   前記箱は、上面及び底面が平行四辺形の四角柱状であり、上面が開口しており、隣り合う側壁間の挟角の角度が変わることにより直角柱状に変形可能な箱であり、
   １以上の前記箱が、互いに近接して、且つ、一対の鋭角の角部の一方が該箱の搬送方向における前側で且つ前記箱搬送路の一方の側に位置するように正立して該箱搬送路上に載置され、
   前記箱停止装置は、前記ストッパを前記箱搬送路上に進出させて搬送された前記１以上の箱を停止させ、且つ前記第１押圧装置は該停止された先頭の前記箱の一方の鋭角の角部を押圧するように前記第１押圧部材を回動させるとともにこれと同時に前記第２押圧装置は該停止された末尾の前記箱の他方の鋭角の角部を押圧するように前記第２押圧部材を回動させるよう構成されている、箱詰装置の箱整形装置。
2. 前記箱の搬送方向における前記第１軸線と前記第２軸線とのピッチが前記箱の上面又は底面の１つの辺の長さの１以上の整数倍に応じた長さであり、前記１以上の箱は、前記箱搬送路の路面に垂直な方向から見て、前記１つの辺及びこれに対向する辺が他の２辺より小さい角度で前記箱の搬送方向と交差するように該箱搬送路上に載置される、請求項１に記載の箱詰装置の箱整形装置。
3. 一対の規制部材が、前記箱の搬送方向における前記第１押圧部材と前記第２押圧部材との間の前記箱搬送路の両側に該箱搬送路に沿って互いに対向して延在するように設けられた、請求項１に記載の箱詰装置の箱整形装置。
4. 前記一対の規制部材は、少なくとも一方が他方に向かって移動し、前記第１押圧部材と前記第２押圧部材とで押圧された前記１以上の箱を挟むよう構成されている、請求項３に記載の箱詰装置の箱整形装置。

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