JP6511300B2 - Food packing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、食品箱詰め装置に関する。 The present invention relates to a food packaging apparatus.
従来より、菓子パン工場においては、製造ラインで袋詰めを終えた菓子パンが、ベルトコンベアによって番重への箱詰め作業エリアへ搬送され、そのエリアにおいて作業員による手作業で番重内に箱詰めされている。 Conventionally, in a confectionery factory, confectionery bread which has been bagged in a production line is transported by a belt conveyor to a boxing work area to be loaded into a stack, and is manually boxed in that area by workers in that area. .
しかしながら、番重への箱詰め作業は、ベルトコンベアによって運ばれてくる大量の菓子パンをベルトコンベア上から番重内に移し替える作業であり、作業員にとって重労働であるため、製パン業界では、この箱詰め作業を自動化することが望まれている。 However, since the boxing operation to the pile is a work of transferring a large amount of confectionery bread conveyed by the belt conveyor from the belt conveyor to the pile and it is a heavy labor for the workers, the boxing industry makes this boxing It is desirable to automate the work.
この箱詰め作業を自動化する方法としては、例えば、ベルトコンベアで運ばれてきた菓子パンを、ロボットハンド(マニピュレータ)で掴んだり、或いは、真空吸着装置(例えば、特許文献1を参照)で吸着して、番重に箱詰めする方法が考えられる。 As a method of automating this boxing operation, for example, the confectionery bread conveyed by the belt conveyor is grasped with a robot hand (manipulator) or suctioned with a vacuum suction device (see, for example, Patent Document 1) One possible way is to pack them in boxes.
しかしながら、クロワッサン等のように表面が脆い菓子パンをロボットハンドで掴んだ場合には、ロボットハンドによる把持力が強過ぎて菓子パンの表面が変形する虞がある。また、菓子パンの大きさに応じて、ロボットハンドの開き具合を調整することが必要となり、その調整作業に多くの時間が必要となる可能性がある。 However, when a confectionery bread having a fragile surface such as croissant or the like is gripped by a robot hand, the gripping force by the robot hand may be so strong that the surface of the confectionery bread may be deformed. In addition, it is necessary to adjust the degree of opening of the robot hand according to the size of the confectionery bread, which may require much time for the adjustment operation.
トッピングによって飾り付けがなされた菓子パンを真空吸着装置で吸着した場合には、吸着力が強過ぎてそのトッピング部分が変形する虞がある。また、菓子パンの重さに応じて、吸着力を調節することが必要となり、その調整作業に多くの時間が必要となる可能性がある。 When the confectionery bread decorated by the topping is adsorbed by the vacuum adsorption device, the adsorption power is too strong, and the topping portion may be deformed. In addition, it is necessary to adjust the adsorptive power according to the weight of the confectionery bread, which may require a lot of time for the adjustment operation.
これらの問題は、菓子パンの箱詰めを自動化する場合に限ったものではなく、他の食品の箱詰めを自動化する場合でも生じ得る。 These problems are not limited to the case of automatizing confectionery bread, but may occur even when automatizing other food products.
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、ベルトコンベアで運ばれてきた菓子パン等の食品を、変形させることなく自動的に番重等の箱に箱詰めすることができる食品箱詰め装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to automatically pack a food such as a confectionery bread conveyed by a belt conveyor into a box with no load, etc. without deformation. It aims at providing an apparatus.
上記の課題を解決するために、本発明は、ベルトコンベアのベルトに載って搬送されてくる食品をその下流側の位置で待ち受けて、到来した食品を前記ベルト上で掬い取る掬い取り部と、食品を掬い取った前記掬い取り部を、食品の箱詰め用に準備された箱の近くに移動させる移動手段と、前記移動手段の動作により前記箱の近くに移動した前記掬い取り部から食品を落下させて前記箱内に移す押出手段と、を備え、前記掬い取り部は、前記ベルトの走行方向に沿って延びて、食品を掬い取る底板部と、前記底板部における前記走行方向と直交する方向の両端部から立ち上がる側壁部とを有し、前記押出手段は、前記掬い取り部の前記底板部と各前記側壁部とで囲まれる空間内に配置される押出部と、前記移動手段の動作により前記掬い取り部が前記箱の上方に到達したときに、前記掬い取り部を前記底板部の長手方向に沿って移動させるアクチュエータとを備え、前記アクチュエータは、前記底板部におけるその長手方向の一端部と前記押出部との間の部分に食品が載った状態で、前記押出部を移動させずに、前記底板部の前記一端部が前記押出部に近づくように前記掬い取り部を移動させることにより、前記食品を前記底板部の前記一端部から落下させる、食品箱詰め装置を提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention waits at a downstream position of food conveyed on a belt of a belt conveyor, and scooping the food which has arrived on the belt, dropping the scoop-up portion took scooping food, a moving means for moving close to the box prepared for the packing of foods, food from the scoop-up portion moves close to the box by the operation of said moving means is allowed and a pushing means for to move into the box, the said scoop-up portion, extending along the running direction of the belt, is perpendicular to the bottom plate portion scoop food, and the traveling direction of the bottom plate portion Side wall portions rising from both ends in the direction, and the extrusion means is an extrusion portion disposed in a space surrounded by the bottom plate portion of the scraping portion and each side wall portion, and the operation of the moving means By the above And an actuator for moving the scraping portion along the longitudinal direction of the bottom plate when it reaches the upper side of the box, the actuator comprising one end in the longitudinal direction of the bottom plate and the extrusion portion The food is placed on the portion between the two, and the food is moved by moving the scooping portion so that the one end of the bottom plate approaches the push portion without moving the push portion. A food packaging apparatus is provided which is dropped from the one end of the bottom plate .
本発明によれば、掬い取り部でベルト上の食品を掬い取り、掬い取った食品を押出手段で掬い取り部から押し出して箱内に移動させる。食品を掬い取るときや、掬い取った食品を押し出すときには、ロボットハンドで食品を掴む場合とは異なり、食品に強い押圧力が作用せず、また、真空吸着装置で食品を吸着する場合とは異なり、食品に強い吸引力が作用しない。従って、ベルトコンベアで運ばれてきた菓子パン等の食品を、変形させることなく自動的に番重等の箱に箱詰めすることができる。
また、本発明によれば、ベルトの走行方向に延びる底板部で、ベルト上の食品を掬い取ることができる。すなわち、走行するベルト上の食品には、ベルトの走行方向下流側に向かって移動しようとする慣性力が作用しているため、掬い取り部による掬い取り動作の際に、ベルト上の食品はその慣性力によってスムーズに底板部の上に乗り移ることができる。また、食品を掬い取った掬い取り部が箱の近くへ移動する際には、各側壁部により、底板部からの食品の落下が防止される。従って、食品の掬い取りおよび箱への移動を確実に行うことができる。
さらに、本発明によれば、アクチュエータの動作による掬い取り部の移動に伴い、食品は底板部と共に押出部に向かって移動して押出部に接触する。この接触状態で底板部がさらに移動すると、食品は押出部によって底板部の移動方向とは反対方向に押されるため、食品は掬い取り部の移動方向への移動が阻止される。従って、底板部の長手方向の一端部(食品が載っている側の端部)が押出部の近傍に近づくと、食品は、掬い取り部の移動速度に影響を受けることなく、底板部の一端部から箱内にほぼ垂直に落下する。ところで、本構成とは異なり、アクチュエータによって押出部を移動させた場合には、食品は押出部の移動速度で底板部から横方向へ飛び出すため、食品を箱内に精度良く配置することが難しい。これに対し、本構成のように、アクチュエータによって掬い取り部のみを移動させた場合には、食品は掬い取り部の移動速度に影響を受けることなく掬い取り部から箱内にほぼ垂直に落下するため、食品を箱内に精度良く配置することができる。
According to the present invention, the food on the belt is scooped in the scooping unit, and the scooped food is pushed out of the scooping unit by the pushing means and moved into the box. Unlike when grabbing food with food or grabbing it with food, there is no strong pressing force on food, unlike when food is adsorbed with a vacuum adsorption device, unlike when food is grabbed with a robot hand , Strong suction does not work on food. Therefore, the food such as confectionery bread conveyed by the belt conveyor can be automatically boxed in a box with no load.
Further, according to the present invention, the bottom plate portion extending in the traveling direction of the belt can scoop food on the belt. That is, since the inertial force that tends to move toward the downstream side in the traveling direction of the belt acts on the food on the traveling belt, the food on the belt is removed during the scooping operation by the scooping unit. It is possible to smoothly transfer onto the bottom plate portion by the inertial force. In addition, when the scooping portion which scoops the food moves near the box, the side walls prevent the food from falling from the bottom plate. Therefore, it is possible to reliably perform food scooping and transfer to the box.
Furthermore, according to the present invention, with the movement of the descrambler due to the operation of the actuator, the food moves with the bottom plate toward the extrusion and comes into contact with the extrusion. If the bottom plate moves further in this contact state, the food is pushed by the pusher in the direction opposite to the moving direction of the bottom plate, so that the food is prevented from moving in the moving direction of the descrambler. Therefore, when one end of the bottom plate in the longitudinal direction (end on the side on which the food is placed) approaches the vicinity of the extrusion, the food is not affected by the moving speed of the scooping portion, and one end of the bottom plate It falls almost vertically from the part into the box. By the way, unlike the present configuration, when the extrusion part is moved by the actuator, the food is ejected laterally from the bottom plate part at the movement speed of the extrusion part, so it is difficult to accurately arrange the food in the box. On the other hand, when only the scooping part is moved by the actuator as in this configuration, the food drops from the scooping part into the box substantially vertically without being affected by the moving speed of the scooping part. Therefore, the food can be accurately placed in the box.
本発明においては、前記ベルトの上方に配置されて、前記ベルトに載っている食品が通過するベルト幅方向の位置を検出する検出手段を備え、前記移動手段は、前記検出手段で検出された食品のベルト幅方向の位置でかつ前記検出手段よりも下流側の位置に前記掬い取り部を移動させて、その移動先の位置で前記掬い取り部に食品を待ち受けさせた後に、食品を掬い取った前記掬い取り部を前記箱の近くに移動させることが好ましい。 In the present invention, the apparatus further includes detection means disposed above the belt to detect the position in the belt width direction through which the food placed on the belt passes, and the moving means detects the food detected by the detection means. The scraping unit is moved to a position in the belt width direction of the belt and to a position downstream of the detection unit, and after the food is made to wait on the scraping unit at the position of the moving destination It is preferable to move the scooping part near the box.
この構成によれば、移動手段は、食品が通過するベルト幅方向の位置に掬い取り部を移動させて、その位置で掬い取り部に食品を待ち受けさせる。従って、食品がベルト幅方向のどの位置に載っていても、掬い取り部は食品を確実に掬い取ることができる。また、食品の位置を一次元的に検出すること(ベルト幅方向の位置の検出)は、食品の位置を二次元的または三次元的に検出する場合、具体的には、例えばカメラでベルトコンベアおよび食品を撮像して、その撮像画像をコンピュータで解析することにより食品の位置を二次元的または三次元的に求める場合と比べて、格段に簡素な構成で実現することができる。従って、食品の位置を二次元的または三次元的に検出する場合と比べて製造コストを大幅に低減することができる。 According to this configuration, the moving means moves the scooping unit to the position in the belt width direction through which the food passes, and causes the scooping unit to wait for the food at that position. Therefore, even if the food is placed at any position in the belt width direction, the scooping portion can scoop food reliably. Also, one-dimensionally detecting the position of the food (detection of the position in the belt width direction) specifically detects the position of the food two-dimensionally or three-dimensionally, for example, the belt conveyor with a camera And, by imaging the food and analyzing the captured image with a computer, it is possible to realize with a significantly simpler configuration as compared with the case where the position of the food is determined two-dimensionally or three-dimensionally. Therefore, the manufacturing cost can be significantly reduced as compared with the case of detecting the position of the food two-dimensionally or three-dimensionally.
本発明においては、前記検出手段は、前記ベルトの幅方向に沿って並ぶ複数の光電センサを有し、当該複数の光電センサにより、食品のベルト幅方向の位置を検出することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the detection unit has a plurality of photoelectric sensors arranged along the width direction of the belt, and the plurality of photoelectric sensors detect the position of the food in the belt width direction.
この構成によれば、光電センサによって簡単に検出手段を構成することができる。 According to this configuration, the detection means can be easily configured by the photoelectric sensor.
本発明においては、前記食品は、袋詰めのパンであることは好ましい。 In the present invention, the food is preferably bagged bread.
この構成によれば、ベルトコンベアで搬送されてきたパンを、変形させることなく箱詰めすることができる。 According to this configuration, it is possible to pack the bread conveyed by the belt conveyor without deformation.
以上説明したように、本発明によれば、ベルトコンベアで運ばれてきた菓子パン等の食品を、変形させることなく自動的に番重等の箱に箱詰めすることができる。 As described above, according to the present invention, a food such as confectionery bread conveyed by a belt conveyor can be automatically boxed in a box such as a pile without deformation.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について詳述する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
本発明の実施形態に係る食品箱詰め装置1によって箱詰めされる食品は、特に限定されるものではないが、ここでは、当該食品が「袋詰めされた菓子パン」である場合について説明する。また、本実施形態では、袋詰めされた菓子パンを、「番重」と称される薄型で蓋のない箱に箱詰めする場合について説明する。
The food boxed by the
食品箱詰め装置1は、製パン工場に設置される。図1,2に示されるように、本実施形態に係る食品箱詰め装置1は、掬い取り部2と、移動機構3と、押出機構4と、アレイセンサ5と、番重移動装置9と、制御部8とを備えている。
The
移動機構3は本発明の「移動手段」に相当し、押出機構4は本発明の「押出手段」に相当し、アレイセンサ5は本発明の「検出手段」に相当する。
The
製パン工場では、製造ライン(図示略)で袋詰めを終えた菓子パンP(図1参照)が、ベルトコンベア6によって番重7への箱詰めエリアへ搬送される。箱詰めエリアに搬送された菓子パンPは、掬い取り部2により掬い取られる。掬い取られた菓子パンPは、移動機構4により番重7の上方に運ばれる。番重7の上方に運ばれた菓子パンPは、押出機構4により番重7内に押し出される。食品箱詰め装置1のこの一連の動作により、ベルト6a上の菓子パンPは、自動的に番重7内に箱詰めされる。
In the baking factory, the confectionery bread P (see FIG. 1) which has been bagged in the production line (not shown) is conveyed by the
以下の説明では、ベルトコンベア6のベルト6aの走行方向を「ベルト走行方向A」と称し(図1〜3参照)、ベルト6aの幅方向(ベルト走行方向Aと直交する方向)を「ベルト幅方向B」と称する(図2,3参照)。
In the following description, the traveling direction of the
また、ベルト6aの上流端に近い側を「上流側」と称し、ベルト6aの下流端に近い側を「下流側」と称する。
Further, the side near the upstream end of the
また、番重7の長手方向を「番重長手方向X」と称し(図4参照)、番重7の幅方向(長手方向と直角をなす方向)を「番重幅方向Y」と称する(図4参照)。
In addition, the longitudinal direction of the
以下、食品箱詰め装置1の各構成要素について、詳細に説明する。
Hereinafter, each component of the
<番重移動装置9の構成>
番重移動装置9(図1において二点鎖線で示す)は、台車移動機構、番重吊り上げ機構、番重スライド機構、および番重降下機構(いずれも図示略)を備えている。番重移動装置9の動作は、制御部8により制御される。
<Configuration of the number
The number moving device 9 (shown by a two-dot chain line in FIG. 1) includes a carriage moving mechanism, a number lifting mechanism, a number sliding mechanism, and a number lowering mechanism (all not shown). The operation of the
台車移動機構は、台車9a(図1参照)を移動させるものである。台車移動機構は、複数の空の番重(空番重)7が積載面に積み重ねられた台車9aを、箱詰めエリア内に搬入する(図1の矢印30を参照)。搬入時に台車9a上に積み重ねられている空番重7の数(段数)は、例えば11段である。図1において二点鎖線で示される番重7は、台車9aに載って箱詰めエリアに搬入されたものである。また、台車移動機構は、食品箱詰め装置1により所定数(図2に示される例では15個)の菓子パンPが箱詰めされて、菓子パンPが充填された番重(充番重)7を、箱詰めエリアから搬出する(図7の矢印31を参照)。具体的には、台車移動機構は、番重降下機構により所定の段数(図7に示される例では11段)の充番重7が積み重ねられた台車9aを箱詰めエリアから搬出する。
The carriage moving mechanism is for moving the
番重吊り上げ機構は、積み重ねられた複数の空番重7を、台車9aから吊り上げる(図1の矢印32を参照)。
The load lifting mechanism lifts a plurality of stacked
番重スライド機構は、番重吊り上げ機構により吊り上げられた複数の空番重7のうち、最上段の空番重7を、下流側へスライドさせる(図6の矢印33を参照)。
The stack slide mechanism slides the top No. 7 of the
後述するように、食品箱詰め装置1により、上記最上段に位置する番重7(図4参照)内に菓子パンPが押し出される。そして、その番重7内で、番重長手方向Xおよび番重幅方向Yに各々複数の菓子パンPが配列されるように、食品箱詰め装置1により菓子パンPの押出動作が繰り返される。番重スライド機構は、番重幅方向Yに菓子パンPが一列分配列される毎に(図4に示される例では一列に3個)、菓子パンPの幅に相当する距離分、最上段の番重7を下流側へスライドさせる(図6の矢印33を参照)。
As described later, the confectionery bread P is pushed out by the
番重スライド機構がこのスライド動作を行うことにより、食品箱詰め装置1は、番重長手方向Xの同じ位置で菓子パンPの押出動作を繰り返すことができる。番重スライド機構によるスライド動作は、スライドの回数が所定の回数(図2に示される例では5回)に到達するまで繰り返される。番重スライド機構によるスライド動作が所定の回数繰り返され、各スライド動作毎に番重箱詰め装置1により番重幅方向Yに菓子パンPが配列されることにより、番重7内に菓子パンPが充填される。
By performing the slide operation by the stack weight slide mechanism, the
番重降下機構は、食品箱詰め装置1により菓子パンPが充填された番重(充番重)7を、台車9a上に降下させる(図7の矢印34を参照)。そして、番重7に菓子パンPの充填が行われる毎に、その充番重7を順次、前回降下させた充番重7の上に積み重ねる。充番重7の積み重ねは、積み重ねの段数が所定の段数(図7に示される例では11段)に到達するまで繰り返される。
The stack weight lowering mechanism drops the stack No. 7 (filled No. stack) filled with the confectionery bread P by the
<掬い取り部2の構成>
掬い取り部2は、図3に示されるように、1つの底板部2aと、2つの側壁部2bと、掬い取り検出センサ2gとを有する。
<Configuration of the
The scooping
図3に示されるように、底板部2aは、ベルト走行方向Aに沿って長方形状に延びる平板部分である。底板部2aとベルト6aとは、互いに平行である。底板部2aは、移動機構3によってベルト6aの上面近傍に下されて、ベルト6a上の菓子パンPを掬い取る。菓子パンPを掬い取るために底板部2aが下される位置は、ベルト6aに載って搬送されてくる菓子パンPの下流側の位置である。すなわち、底板部2aは、ベルト6aに載って搬送されてくる菓子パンPをその下流側の位置で待ち受けて、到来した菓子パンPをベルト6a上で掬い取る。
As shown in FIG. 3, the
走行するベルト6a上の菓子パンPには、ベルト走行方向Aの下流側に向かって移動しようとする慣性力が作用しているため、掬い取り部2による掬い取り動作の際に、ベルト6a上の菓子パンPはその慣性力によってスムーズに底板部2aの上に乗り移ることができる。
Since the inertial force to move toward the downstream side in the belt traveling direction A acts on the confectionery bread P on the traveling
図3に示されるように、側壁部2bは、底板部2aにおけるベルト幅方向Bの両端部から立ち上がっている。側壁部2bは、底板部2aに沿って、その全長に亘って延びている。
As shown in FIG. 3, the
側壁部2bは、下側部2cと、上側部2dとを有している。下側部2cは、底板部2aにおけるベルト幅方向Bの端部から外側斜め方向に立ち上がる横長長方形状の部分である。上側部2dは、下側部2cの上端から垂直方向に立ち上がる横長長方形状の部分である。側壁部2bは、底板部2a上に載った菓子パンPが、底板部2aの移動中に底板部2aから落下するのを防止する。
The
各側壁部2bの上側部2dは、その上流側部分に、台形状に上側へ迫り出す台形状部2eを有している。各台形状部2eの上端は、ベルト幅方向Bに延びる長方形状の支持板2fによって連結されている。
The
支持板2fの上面には、後述する押出機構4の固定板40dが固定されている。
On the upper surface of the
掬い取り検出センサ2gは、底板部2aが菓子パンPを掬い取ったことを検出する。掬い取り検出センサ2gは、側壁部2bにおける上流側端部に設けられる。掬い取り検出センサ2gは、光電センサで構成される。掬い取り検出センサ2gによって菓子パンPが検出された直後に、菓子パンPが検出されなくなくなった場合に、掬い取り検出センサ2gは、菓子パンPが掬い取り部2によって掬い取られたことを示す信号を制御部8に送信する。
The scooping
<アレイセンサ5の構成>
図1に示されるように、アレイセンサ5は、ベルト6aの上方に配置される。図5に示されるように、アレイセンサ5は、ベルト幅方向Bに沿って並ぶ複数の光電センサ5aと、複数の光電センサ5aを収容するケース5bとを有する。各光電センサ5aは、投光部および受光部(いずれも図示略)を有している。光電センサ5aの真下に菓子パンPが存在する場合には、投光部から出された光が菓子パンPの包装袋により高い反射率で反射され、閾値を超える量の反射光が受光部で受光される。閾値を超える量の反射光が受光部で受光された場合には、光電センサ5aは菓子パンPを検出する。一方、光電センサ5aの真下に菓子パンPが存在しない場合には、投光部から出された光はベルト6aにより低い反射率で反射されるため、閾値以下の量の反射光が受光部で受光される。閾値以下の量の反射光が受光部で受光された場合には、光電センサ5aは菓子パンPを検出しない。
<Configuration of
As shown in FIG. 1, the
アレイセンサ5は、複数の光電センサ5aのうち、いずれの光電センサ5aが菓子パンPを検出したのかを示す信号を制御部8に送信する。この信号は、菓子パンPのベルト幅方向Bの位置(ベルト幅方向Bにおける存在領域)を示す信号である。
The
例えば、図5(b)に示されるように、下流側から見て右端(図5(b)における上端)から2、3、および4番目の光電センサ5aの真下を菓子パンPが通過した場合には、これら3つの光電センサ5aが菓子パンPを検出するため、これらの3つの光電センサ5aの配置領域が、菓子パンPのベルト幅方向Bの位置(菓子パンPのベルト幅方向Bの存在領域)となる。
For example, as shown in FIG. 5 (b), when the confectionery bread P passes directly under the second
同様に、図5(c)に示されるように、下流側から見て左端(図5(b)における下端)から2、3、および4番目の光電センサ5aの真下を菓子パンPが通過した場合には、これら3つの光電センサ5aが菓子パンPを検出するため、これらの3つの光電センサ5aの配置領域が、菓子パンPのベルト幅方向Bの位置となる。このようにして、アレイセンサ5は、菓子パンPのベルト幅方向Bの位置(菓子パンPのベルト幅方向Bの存在領域)を検出する。
Similarly, as shown in FIG. 5C, when the confectionery bread P passes directly under the second
<移動機構3の構成>
図2に示されるように、移動機構3は、円盤状の基部3aと、基部3aの周縁部から延出して先端部が互いに連結された3本のアーム3bと、3本のアーム3bの先端部を連結するとともに掬い取り部2を支持する連結部3cと、各アーム3bを駆動する駆動部(図示略)とを備えたパラレルリンクロボットである。3本のアーム3bは互いに同じ長さを有している。
<Configuration of
As shown in FIG. 2, the moving
図1、6、7に示されるように、各アーム3bの上端部は基部3aに揺動可能に接続され、各アーム3bの下端部は連結部3cに揺動可能に接続されている。図2に示されるように、3本のアーム3bと基部3aとの接続位置は、基部3aの中心角を3等分する位置となっている。つまり、3本のアーム3bは、互いに等間隔で離間する位置で基部3aに接続されている。
As shown in FIGS. 1, 6 and 7, the upper end of each
また、図1、6、7に示されるように、各アーム3bは、1つの関節部3dを有している。各アーム3bが駆動部によって駆動されることにより、各アーム3bがその上端部、関節部3d、および下端部で揺動する。これに伴い、連結部3cは、ベルト6aおよび番重7を含む平面視で円形状の領域R(図2参照)内を移動することができる。この円形状の移動可能領域R内では、連結部3cは、ベルト6aの上面近傍へ降下することや、番重7の上方へ上昇することができる。
Further, as shown in FIGS. 1, 6 and 7, each
図3、4に示されるように、連結部3cは、後述する押出機構4のボールねじ収容ケース40cを介して、掬い取り部2を支持している。連結部3cの下端部は、ボールねじ収容ケース40cの上面に固定されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the connecting
移動機構3は、掬い取り部2を菓子パンPの待ち受け位置へ移動させる動作と、菓子パンPを掬い取った掬い取り部2を番重7の上方へ移動させる動作とを行う。移動機構3の動作は、制御部8により制御される。
The moving
(待ち受け位置への移動動作)
図1に示されるように、移動機構3は、掬い取り部2を菓子パンPの待ち受け位置へ移動させる際には、図1、3に示されるように、掬い取り部2をベルト6aの上面近傍まで降下させるとともに、図5(b)(c)に示されるように、アレイセンサ5で検出された菓子パンPのベルト幅方向Bの位置で、かつアレイセンサ5よりも下流側の位置(待ち受け位置)に掬い取り部2を移動させて、その待ち受け位置で掬い取り部2に菓子パンPを待ち受けさせる。
(Movement operation to standby position)
As shown in FIG. 1, when the moving
具体的には、例えば、図5(b)に示される例においては、移動機構3は、アレイセンサ5よりも下流側の位置において、掬い取り部2のベルト幅方向Bの中心位置C1が、下流側から見て右から3番目の光電センサ5aのベルト幅方向Bの位置と一致するように、掬い取り部2を移動させる。
Specifically, for example, in the example shown in FIG. 5B, at the position downstream of the
(番重7上方への移動動作)
図4、7に示されるように、移動機構3は、菓子パンPを掬い取った掬い取り部2を、番重7の上方に移動させる。後述するように、掬い取り部2に掬い取られた菓子パンPは、押出機構4の動作により掬い取り部2から番重7内に落下する。移動機構3は、番重7内の菓子パンPが落下するべき所定の位置Q(図4参照)に菓子パンPを落下させることが可能な位置に、掬い取り部2を移動させる。
(Movement movement to the upper side of the weight 7)
As shown in FIGS. 4 and 7, the moving
<押出機構4の構成>
図3、4に示されるように、押出機構4は、押出部41と、アクチュエータ40と、連結板42とを備えている。
<Configuration of
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図3、4に示されるように、押出部41は、掬い取り部2の底板部2aと各側壁部2bとで囲まれる空間S内に配置される部材である。押出部41は、押圧板41aと、2つの延出板41bと、支持板41cとを有する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the extruding
押圧板41aは、底板部2aおよび各側壁部2bと直角をなす平板状の部材である。押圧板41aは、底板部2aに対向する辺と、側壁部2bの下側部2cに対向する辺と、側壁部2bの上側部2dに対向する辺とを有する。図3、4に示されるように、押圧板41aは、後述するアクチュエータ40のハウジング40cの下流側端部に近い位置に設けられている。
The
延出板41bは、押圧板41aにおける上側部2dに対向する辺から下流側に延びる平板状の部材である。支持板41cは、2つの延出板41bの下流側端部同士を連結する平板状部材である。
The
図3、4に示されるアクチュエータ40は、ボールねじ部40aと、ボールねじ部40aを駆動するモータ40bとを備える。ボールねじ部40aは、雄ねじ軸、ナット、および雄ねじ軸とナットとの間に設けられたボールを有するボールねじ機構(図示略)と、ボールねじ機構を収容するハウジング40cと、固定板40dとを有する。
The
ハウジング40cは、その長手方向全体に亘って、下側部分がスリット状に開口している。ナットの下面には、固定板40dが取り付けられている。図3,4に示されるように、固定板40dは、ハウジング40cのスリット状開口部(図示略)の外側(下側)に位置している。ナットと掬い取り部2の支持板2fとは、固定板40dを介して連結されている。
The lower portion of the
連結板42は、押出部41の支持板41cと、アクチュエータ40のハウジング40cの下流側端部とを連結する。
The connecting
モータ40bが回転することにより、ボールねじ部40aの固定板40dがベルト走行方向Aに沿って移動する。具体的には、モータ40bが正方向に回転することで、固定板40dが上流側から下流側に向かって移動し、モータ40bが逆方向に回転することで、固定板40dが下流側から上流側に向かって移動する。
As the
固定板40dの下面には掬い取り部2が固定されているため、モータ40bの回転に伴い、固定板40dおよび掬い取り部2が、底板部2aの長手方向に沿って直線的に移動する。
Since the scooping
具体的には、掬い取り部2が菓子パンPを掬い取る際には、図3に示されるように、固定板40dがハウジング40cの上流側端部に移動する。その移動後の状態で、掬い取り部2が菓子パンPを待ち受ける。固定板40dがハウジング40cの上流側端部に移動することにより、押圧板41aは空間Sの下流側端部に位置する。その結果、空間Sの上流側端部が開放されるので、掬い取り部2は菓子パンPを掬い取ることができる。
Specifically, when the
掬い取り部2から菓子パンPを押し出す(落下させる)際には、図6に示されるように、底板部2aにおけるその上流側端部と押圧板41aとの間の部分に菓子パンPが載った状態で、図4,7に示されるように、固定板40dがハウジング40cの下流側端部に移動する。これにより、底板部2aの上流側端部が、押圧板41aの位置へ移動する。その結果、空間Sの上流側端部が押圧板41aにより閉鎖されるので、菓子パンPは掬い取り部2から落下する。
When the confectionery bread P is pushed out (dropped) from the scooping
押出機構4の動作は、制御部8により制御される。
The operation of the pushing
<制御部8の構成>
制御部8は、CPU、記憶装置等により構成されている。制御部8は、記憶装置に予め記憶された所定のプログラムに従って、移動機構3、押出機構4、および番重移動装置9の動作を制御する。
<Configuration of
The
以下、制御部8による制御動作について、図8に示すフローチャート等を参照しつつ説明する。
The control operation of the
まず、図1の矢印30に示されるように、制御部8は、積載面上に複数の空番重7が積み重ねられた台車9aを、番重移動装置9によって箱詰めエリア内に搬入する制御を行う(ステップS1)。
First, as shown by the
次いで、図1の矢印32に示されるように、制御部8は、複数の空番重7を番重移動装置9によって台車9aから吊り上げる制御を行う(ステップS2)。
Next, as shown by the
次いで、制御部8は、図6の矢印33に示されるように、吊り上げられた複数の番重7のうち最上段に位置する空番重7を、番重移動装置9により、下流側に菓子パンPの1つ分の幅程度、スライドさせる制御を行う(ステップS3)。
Next, as indicated by the
次いで、制御部8は、図5(b)(c)に示されるように菓子パンPがアレイセンサ5を通過して、菓子パンPのベルト幅方向Bの位置(菓子パンPのベルト幅方向Bの存在領域)が検出された場合に、その位置を示す信号をアレイセンサ5から入力する(ステップS4)。
Next, as shown in FIG. 5B and FIG. 5C, the
次いで、制御部8は、図5(b)(c)に示されるように、アレイセンサ5の下流側の位置において、菓子パンPのベルト幅方向Bの中心線C1上に掬い取り部2のベルト幅方向Bの中心が位置するように、移動機構3によって掬い取り部2を移動させる制御を行う(ステップS5)。この制御において、制御部8は、掬い取り部2の底板部2aをベルト6aの上面近傍まで降下させる。
Next, as shown in FIG. 5B and FIG. 5C, the
次いで、掬い取り部2が菓子パンPを掬い取った場合に、制御部8は、菓子パンPが掬い取られたことを示す信号を掬い取り検出センサ2gから入力する(ステップS6)。
Next, when the
次いで、制御部8は、図6に示されるように、移動機構3により掬い取り部2および押出機構4を番重7の上方に移動させる制御を行う(ステップS7)。移動先の具体的な位置は、番重7内の菓子パンPが落下するべき所定の位置Q(図4参照)に菓子パンPを落下させることが可能な位置である。
Next, as shown in FIG. 6, the
次いで、制御部8は、図4、7に示されるように、押出機構4により掬い取り部2を下流側へ移動させることにより(図4の矢印35を参照)、底板部2aの上流側端部から菓子パンPを押し出す(落下させる)制御を行う(ステップS8)。
Next, as shown in FIGS. 4 and 7, the
ステップS8において、押圧板41aを移動させずに、掬い取り部2を移動させるので、菓子パンPは底板部2aの移動速度の影響を受けずに、ほぼ垂直方向に落下する。これは、以下の理由による。アクチュエータ40の動作による掬い取り部2の移動に伴い、菓子パンPは底板部2aと共に押圧板41aに向かって移動して押圧板41aに接触する。この接触状態で底板部2aがさらに移動すると、菓子パンPは押圧板41aによって底板部2aの移動方向とは反対方向に押されるため、菓子パンPは押圧板41aにより掬い取り部2の移動方向への移動が阻止された状態となる。このため、底板部2aの上流側端部が押圧板41aの近傍に近づくと、菓子パンPは、底板部2aの上流側端部から番重7内にほぼ垂直に落下するのである。従って、菓子パンPを番重7内の適切な位置Q(図4参照)に落下させ、菓子パンPを適切に配列させることができる。
In step S8, since the
次に、制御部8は直前のステップS8で菓子パンPが落下した番重幅方向Yの列が菓子パンPで充填されたかどうかを、押出機構4が押出動作を行った回数(菓子パンPを押し出した回数)に基づいて判断する(ステップS9)。図4に示される例では、押出機構4による押出動作は4回行われている。図4に示されるように、番重幅方向Yには3個の菓子パンPが配列されるので、直前のステップS8で菓子パンPが落下した番重幅方向Yの列には、1つの菓子パンPのみが配置されており、当該列は充填されていない。
Next, the
ステップS9においてYESと判断された場合には、制御部8は、番重7の全ての番重幅方向Yの列が菓子パンPで充填されたかどうかを、押出機構4が押出動作を行った回数(菓子パンPを押し出した回数)に基づいて判断する(ステップS10)。本実施形態では、図2に示されるように、1つの番重7に15個(一列毎に3つで5列)の菓子パンPが箱詰めされることで、番重7が充填される。
When it is judged YES in step S9, the
ステップS10においてYESと判断された場合、具体的には、押出回数が15回に達したと判断された場合には、図7の矢印34で示すように、全ての列が菓子パンPで充填された番重7(充番重)を台車9a上に降下させる(ステップS11)。既に台車9a上に1段以上の充番重7が積載されている場合には、その充番重7の上に充番重7を積み重ねる。
When it is judged YES in step S10, specifically, when it is judged that the number of times of extrusion has reached 15 times, as shown by
次いで、制御部8は、台車9aに積載された充番重7の段数が、所定の段数に到達したか否かを判断する(ステップS12)。図7に示される例では、10段に到達したかどうかが判断される。
Next, the
ステップS12でYESと判断された場合には、制御部8は、充番重7が積載された台車9aを、番重移動装置9により箱詰めエリアから搬出させる制御を行う(ステップS13)。ステップS13の後、制御部8は、処理をステップS1に戻す。
When it is judged as YES by step S12, control
ステップS9においてNOと判断された場合には、制御部8は、処理をステップS4に戻す。ステップS10においてNOと判断された場合には、制御部8は、処理をステップS3に戻す。ステップS12においてNOと判断された場合には、制御部8は、処理をステップS3に戻す。
When it is judged as NO in Step S9, control
以上説明したように、本実施形態によれば、掬い取り部2でベルト6a上の菓子パンPを掬い取り、掬い取った菓子パンPを押出機構4で掬い取り部2から押し出して番重7内に落下させる。菓子パンPを掬い取るときや、掬い取った菓子パンPを押し出すときには、ロボットハンドで菓子パンを掴む場合とは異なり、菓子パンPに強い押圧力が作用せず、また、真空吸着装置で菓子パンを吸着する場合とは異なり、菓子パンPに強い吸引力が作用しない。従って、ベルトコンベア6で運ばれてきた菓子パンPを、変形させることなく自動的に番重7に箱詰めすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the confectionery bread P on the
また、本実施形態によれば、移動機構3は、菓子パンPが通過するベルト幅方向Bの位置に掬い取り部2を移動させて、その位置で掬い取り部2に菓子パンPを待ち受けさせる。従って、ベルト6a上において菓子パンPがベルト幅方向Bのどの位置に載っていても、掬い取り部2は菓子パンPを確実に掬い取ることができる。
Further, according to the present embodiment, the moving
また、本実施形態によれば、アレイセンサ5は、菓子パンPの一次元的な位置(ベルト幅方向Bの位置)を検出する。アレイセンサ5により菓子パンPの位置を一次元的に検出することは、菓子パンPの位置を二次元的または三次元的に検出する場合と比べて、格段に簡素な構成で実現することができる。従って、菓子パンPの位置を二次元的または三次元的に検出する場合と比べて製造コストを大幅に低減することができる。
Moreover, according to this embodiment, the
また、本実施形態によれば、アクチュエータ40は押圧板41aを移動させずに掬い取り部2を移動させるので、菓子パンPは、掬い取り部2の移動速度に影響を受けることなく、底板部2aの上流側端部から番重7内にほぼ垂直に落下する。ところで、本実施形態とは異なり、アクチュエータ40によって押圧板41aを移動させた場合には、菓子パンPは押圧板41aの移動速度で底板部2aから横方向へ飛び出すため、菓子パンPを番重7に精度良く配置することが難しい。これに対し、本実施形態のように、アクチュエータ40によって掬い取り部2のみを移動させた場合には、菓子パンPは掬い取り部2の移動速度に影響を受けることなく、掬い取り部2から番重7内にほぼ垂直に落下するため、菓子パンPを番重7内に精度良く配置することができる。
Further, according to the present embodiment, since the
なお、上記実施形態においては、押圧板41aを移動させずに掬い取り部2を移動させることで、菓子パンPを番重7内に落下させたが、これに限定されない。例えば、掬い取り部2を移動させずに押圧板41aを移動させることにより、菓子パンPを番重7内に落下させてもよい。あるいは、掬い取り部2および押圧板41aを移動させることにより、菓子パンPを番重7内に落下させてもよい。
In the above embodiment, the confectionery bread P is dropped into the
また、上記実施形態においては、菓子パンPを番重7に箱詰めする場合について説明したが、これに限定されない。食品箱詰め装置1により、他の種類の食品を番重7あるいは他の種類の箱に箱詰めしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the case where confectionery bread P was box-packed to the
また、上記実施形態においては、15個の菓子パンPを番重7に箱詰めすることで、番重7を充填しているが、これに限定されない。制御部8に格納されている制御プログラムを変更することにより、番重長手方向Xおよび番重幅方向Yに配列される菓子パンPの数を任意に変更してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、番重長手方向Xに配列される菓子パンPの数および番重幅方向Yに配列される菓子パンPの数の少なくとも一方が異なる複数の配列パターンを制御プログラムに設定しておき、その複数の配列パターンの中から所望の配列パターンをユーザが選択することにより、番重7に箱詰めされる菓子パンPの数を変更するようにしてもよい。
Further, a plurality of array patterns in which at least one of the number of confectionery breads P arranged in the bundle weight longitudinal direction X and the number of confectionery breads P arranged in the bundle weight width direction Y is set in the control program It is also possible to change the number of confectionery bread P to be packed into the
また、上記実施形態では、移動機構3がパラレルリンクロボットである例を示したが、これに限られない。例えば、パラレルリンクロボットに代えて、スカラー型ロボット、或いはアーム型ロボットなどを採用してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
1 食品箱詰め装置
2 掬い取り部
2a 底板部
2b 側壁部
3 移動機構(移動手段)
4 押出機構(押出手段)
5 アレイセンサ(検出手段)
5a 光電センサ
6 ベルトコンベア
6a ベルト
7 番重(箱)
40 アクチュエータ
41 押出部
A ベルト走行方向
B ベルト幅方向
P 菓子パン(食品)
S 空間
1
4 Extrusion mechanism (extrusion means)
5 Array sensor (detection means)
40
S space
Claims (4)
食品を掬い取った前記掬い取り部を、食品の箱詰め用に準備された箱の近くに移動させる移動手段と、
前記移動手段の動作により前記箱の近くに移動した前記掬い取り部から食品を落下させて前記箱内に移す押出手段と、を備え、
前記掬い取り部は、前記ベルトの走行方向に沿って延びて、食品を掬い取る底板部と、前記底板部における前記走行方向と直交する方向の両端部から立ち上がる側壁部とを有し、
前記押出手段は、前記掬い取り部の前記底板部と各前記側壁部とで囲まれる空間内に配置される押出部と、前記移動手段の動作により前記掬い取り部が前記箱の上方に到達したときに、前記掬い取り部を前記底板部の長手方向に沿って移動させるアクチュエータとを備え、
前記アクチュエータは、前記底板部におけるその長手方向の一端部と前記押出部との間の部分に食品が載った状態で、前記押出部を移動させずに、前記底板部の前記一端部が前記押出部に近づくように前記掬い取り部を移動させることにより、前記食品を前記底板部の前記一端部から落下させることを特徴とする、食品箱詰め装置。 A food collection unit which waits on the downstream side of the food conveyed on the belt of the belt conveyor, and picks up the food which has arrived on the belt;
Moving means for moving the scooping section which scoops the food to a box prepared for packing the food;
And a pushing means for to move into the box with food to fall from the scoop-up portion moves close to the box by the operation of the moving means,
The scooping portion extends along the traveling direction of the belt, and has a bottom plate portion for scooping food, and side wall portions rising from both ends of the bottom plate portion in a direction orthogonal to the traveling direction.
The extruding unit is disposed in the space surrounded by the bottom plate portion of the scraping portion and the side walls, and the scraping portion reaches the upper side of the box by the operation of the moving unit. And an actuator for moving the scooping portion along the longitudinal direction of the bottom plate portion,
The actuator is configured such that the one end portion of the bottom plate portion is extruded without moving the extrusion portion while food is placed on a portion between the one end portion in the longitudinal direction of the bottom plate portion and the extrusion portion. A food boxing apparatus characterized in that the food is dropped from the one end of the bottom plate by moving the scooping unit so as to approach the unit.
前記移動手段は、前記検出手段で検出された食品のベルト幅方向の位置でかつ前記検出手段よりも下流側の位置に前記掬い取り部を移動させて、その移動先の位置で前記掬い取り部に食品を待ち受けさせた後に、食品を掬い取った前記掬い取り部を前記箱の近くに移動させることを特徴とする、請求項1に記載の食品箱詰め装置。 A detection unit disposed above the belt to detect a position in the belt width direction through which food placed on the belt passes;
The moving means moves the scraping unit to a position in the belt width direction of the food detected by the detecting unit and to a position downstream of the detecting unit, and the scraping unit at the moving destination position The food boxing apparatus according to claim 1, characterized in that the scooping unit from which the food is scooped is moved to the vicinity of the box after allowing the food to stand by.
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