JP6630595B2 - 箱詰め装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態による箱詰め装置40を含む商品生産ライン100の全体構成を示した模式図である。商品生産ライン100には、クレートダンパ1、ピーラ2、インスペクションテーブル3、スライサ4、ブランチャ5、フライヤ6、味付け装置7、ファストバック8、組合せ計量機10、製袋包装機20、箱詰め装置40、及び重量チェッカ50が順に連結され、設置されている。
商品生産ライン100には、各装置1〜8、10、20、40、及び50の動作を制御する管理コンピュータ80が設置されている。図3は、管理コンピュータ80の構成態様と、管理コンピュータ80と接続される他の機器と、を模式的に示したブロック図である。図3に示すように、管理コンピュータ80は、通信部81と、制御部82と、入力部83と、出力部84と、記憶部85とを有する汎用のコンピュータである。
(3−1)組合せ計量機10
図4は、組合せ計量機10の概略構成を示した模式図である。図4に示すように、組合せ計量機10は、分散テーブル12と、分散テーブル12の周囲に円形に配置されている複数の供給フィーダ13と、供給フィーダ13の下方に配置されている複数のプールホッパ14と、プールホッパ14の下方に配置されている複数の計量ホッパ15と、計量ホッパ15の下方に配置されている複数のブースタホッパ16と、ブースタホッパ16の下方に配置されている集合排出シュート17と、計量ホッパ15内に貯留されているポテトチップの重量を計量する複数のロードセル19と、組合せ計量機10の動作を制御する制御部10Aと、を備えている。供給フィーダ13、プールホッパ14、計量ホッパ15、ブースタホッパ16及びロードセル19は、同数ずつ存在している。
図5は、製袋包装機20の概略構成を示した模式図である。図5に示すように、製袋包装機20は、フィルムロールを有するフィルム供給機構(図示省略)と、フィルム供給機構から繰り出されるシート状のフィルム201を筒状に成形する成形機構22と、成形機構22により筒状に成形されたフィルム201(以下、筒状フィルムFcという)を下方に搬送する搬送機構23と、筒状フィルムFcの重なり部分を縦方向にシールする縦シール機構24と、筒状フィルムFcの袋の上下端となる部分を横方向にシールする横シール機構25と、袋にエアを封入するエア封入機構26と、袋に不活性ガスを封入する不活性ガス封入機構27と、シート状のフィルム201の袋のラベルエリアとなる部分にラベル情報を印字する印字機構28と、袋が密封されているか否かを判断するシールチェッカ(図示省略)と、製袋包装機20の動作を制御する制御部20Aと、を備えている。
箱詰め装置40は、製袋包装機20から排出された商品P(すなわち、シールチェッカによる検査に合格した商品P)を順次受け取り、所定個数の商品Pを整列させて一群の商品(商品群G)とする。また、箱詰め装置40は、製函用シート部材から製函を行い、ダンボール箱Bを製造する。製造したダンボール箱Bに所定の段数の商品群Gをダンボール箱Bに詰め込み、箱詰めが完了した状態のダンボール箱Bを封かんした後、下流側の装置(ここでは、重量チェッカ50)へと送る。
重量チェッカ50は、搬送コンベア51と、ロードセル(図示省略)と、重量チェッカ50の動作を制御する制御部50Aとを備えている。
以下、箱詰め装置40の詳細について説明する。なお、以下の説明において、「搬送方向」は箱詰め装置40において製函用シートFB又はダンボール箱Bが移送される方向xを意味し、「上流」又は「下流」は搬送方向xにおける上流又は下流を意味する。
図7は、製函部60及び箱詰め部65の構成態様の一部を概略的に示した模式図である。
図13は、箱詰め部65の構成態様を概略的に示した模式図である。箱詰め部65は、前段装置コンベアAPから搬送される複数の商品Pを整列させ、ダンボール箱Bの中に詰め込み、それを後段装置コンベアASへと引き渡すためのユニットである。
商品検査部66は、箱詰め部65の上流端近傍に設けられている。商品検査部66は、箱詰め部第1ユニット65a(2階部分)に設けられている。
商品配置部67は、商品コンベア68、商品集積機構69、商品群移動機構70、及び箱取扱部71を含む。図15に示すように、商品コンベア68、商品集積機構69、及び商品群移動機構70は箱詰め部第1ユニット65a(2階部分)に設けられ、箱取扱部71は箱詰め部第2ユニット65b(1階部分)に配置されている。
商品コンベア68は、商品Pを搬送方向xに搬送するためのユニットである。商品コンベア68は、商品搬送コンベア68a及び商品集積コンベア68bを含んでいる。商品集積コンベア68bは、商品搬送コンベア68aと平行に配置されている。
商品集積機構69は、商品コンベア68と協働して、複数の商品Pを集積させて商品群Gを作るための機構である。具体的には、商品集積機構69は、商品搬送コンベア68aの上に載置された商品Pを1つずつ持ち上げて、商品集積コンベア68bの上に集積させる。
商品群移動機構70は、商品群Gを持ち上げて、ダンボール箱Bに詰め込むための機構である。
箱取扱部71は、箱詰め動作に関連してダンボール箱Bを保管又は移動するためのユニットである。箱取扱部71は、ストック部711、箱搬送コンベア712、及び詰込み部713を有する。
箱詰め装置40は、製函部60において、ダンボール箱Bの製函動作を行う。製函動作では、シート積層機構61から製函用シートFBが1枚ずつ製函機構63に引き渡され、製函機構63によってダンボール箱Bが成形され、成形されたダンボール箱Bがストック部711に送られる。ストック部711に送られたダンボール箱Bは、ストック空間SPにおいてストックされる(具体的には上部が空いた状態で待機する状態となる)。なお、ストック空間SPにおいてストックするダンボール箱Bの数量(ストック数SV)は、後述のコントローラ90によって状況に応じて決定される。
図3に示すように、本実施形態においては、管理コンピュータ80と、各装置の制御部(1A、2A、3A、4A、5A、6A、7A,8A、10A、20A、40A及び50A)と、が電気的に接続されることで、商品生産ライン100の動作を統括的に制御するコントローラ90が構成されている。図16は、コントローラ90において実現される各機能部の一部を示したブロック図である。図16に示すように、コントローラ90においては、計量機情報記憶部91、コマンド入力部92、コマンド記憶部93、製函動作制御部94を含む複数の機能部が構成されている。
計量機情報記憶部91には、組合せ計量機10内の物品Cの重量に関する情報(計量機情報)が記憶されている。計量機情報は、例えば、分散テーブル12に供給された物品Cの重量値を特定する情報、又は各計量ホッパ15内の物品C(ここではポテトチップ)の重量値を個別に特定する情報である。すなわち、計量機情報は、箱詰め装置40の上流側装置である組合せ計量機10内に供給されている物品Cの重量値を特定する情報である。計量機情報記憶部91内に記憶されている計量機情報は、組合せ計量機10の制御部10Aによってリアルタイムに更新される。
コマンド入力部92は、例えば管理コンピュータ80における入力部83等、ユーザからのコマンドを受け付けるインターフェースである。コマンド入力部92は、入力されたコマンドをコマンド記憶部93の所定の記憶領域に格納する。
コマンド記憶部93は、コマンド入力部92に入力されたコマンドを個別に記憶する記憶領域である。コマンド記憶部93において記憶するコマンドとしては、例えば、ストック空間SPにおけるダンボール箱Bのストック数SVの設定に関連するコマンド(例えば、後述の通常ストック数量PV、最小ストック数量MV及び設定数量CVの設定に係るコマンド等)をである。また、例えば、製函動作制御部94における制御モードの切り換えに係るコマンド(例えば、後述の少量モード選択コマンドや自動調整モード選択コマンド等)である。
製函動作制御部94は、箱詰め装置40における製函動作を、制御部40Aを介して統括的に制御する機能部である。より詳細には、製函動作制御部94は、ストック空間SPにおいてストックするダンボール箱Bの数量(ストック数SV)を状況に応じて決定するストック数決定処理を実行する。製函動作制御部94は、ストック数決定処理によって決定したストック数SVに相当する数量のダンボール箱Bがストック空間SPにおいてストックされるように、箱詰め動作の処理速度に応じた所定のタイミングで、製函部60に信号を送信し製函動作を行わせる又は製函動作を停止させる。すなわち、製函動作制御部94は、ストック数決定処理によって決定したストック数SVに基づく数量のダンボール箱Bを、製函部60に製造させる。
以下、図17を参照しながら、ストック数決定処理の流れについて説明する。図17は、ストック数決定処理の流れの一例を示したフローチャートである。なお、以下のステップS101−S110については、あくまでも一例であり、設計仕様に応じて適宜変更が可能である。
(7−1)
上記実施形態においては、生産性低下が抑制されるとともにコスト増大が抑制されている。
上記実施形態においては、箱詰め装置40は、計量機情報は、(組合せ計量機10内の)物品Cの重量を特定する情報である。これにより、ストック数決定処理(第3ストック数決定処理)において、製袋包装機20に供給される物品Cの重量に基づき、商品Pの残り数量が算出されるとともにストック数SVが決定されるようになっている。その結果、物品Cの重量が小さくなる(すなわち、箱詰め動作の対象となる商品Pの残り数量が少なくなる)に応じて、ストック数SVを必要最小限の量に低減させることが可能となっている。
上記実施形態においては、コントローラ90は、自動調整モード時には、箱詰め動作の対象となる商品Pの残り数量(残り商品数RV)を、計量機情報に基づいて算出し、算出された商品Pの残り数量に基づき、ストック数SVを決定するストック数決定処理(第3ストック数決定処理)を実行するように構成されている。
上記実施形態においては、コントローラ90は、ダンボール箱B内に箱詰めされる商品Pの数量(箱詰め段数FV及び段構成商品数DV)に基づき、ストック数決定処理(第3ストック数決定処理)を実行するように構成されている。
上記実施形態においては、コントローラ90は、制御モードとして、通常モード及び少量モード(第1制御モード)と、自動調整モード(第2制御モード)と、を有している。コントローラ90は、コマンド入力部92に入力された自動調整モード選択コマンドに基づき、通常モード又は少量モードから自動調整モードに遷移し、第3ストック数決定処理を実行するように構成されている。
上記実施形態においては、箱詰め装置40は、ダンボール箱Bの製函動作を行う製函部60を備える。コントローラ90は、箱詰め動作の対象となる商品Pの残り数量(残り商品数RV)が第1閾値ΔTh1未満となったと想定される時には、第3ストック数決定処理によって算出されるストック数SVが0(個)になることに応じて、製函部60に対して停止信号を出力し、製函動作を停止させる。
以下に本実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、矛盾の生じない範囲で、適宜組み合わせてもよい。
上記実施形態では、コントローラ90が、計量機情報(包装機の運転状況に関連する包装機関連情報)、及び、通常ストック数量PV及び最小ストック数量MV(ユーザ設定情報)に基づき、ストック空間SPにおいてストックするダンボール箱Bの数量(ストック数SV)を決定するストック数決定処理(第1ストック数決定処理、第2ストック数決定処理、及び第3ストック数決定処理)を実行していた。
上記実施形態では、コントローラ90は、組合せ計量機10における計量機情報(物品Cの重量値を特定する情報)に基づき第3ストック数決定処理を実行していた。しかし、コントローラ90は、第3ストック数決定処理を実行するうえでベースとする情報は必ずしも計量機情報には限定されず、適宜変更が可能である。例えば、他の装置において、供給される物品Cの重量値を特定する情報、又は残り商品数RVを特定する情報が保持される場合には、コントローラ90は、係る情報に基づき第3ストック数決定処理を実行してもよい。
上記実施形態では、コントローラ90は、第3ストック数決定処理として、残り商品数RVが第1閾値ΔTh1未満である場合には「RV/(FV×DV)」という算出式で算出(小数点以下は切り上げ)した値をストック数SVとして決定していた。しかし、コントローラ90は、第3ストック数決定処理において、他の算出式を用いて算出した値をストック数SVとして決定するように構成してもよい。
上記実施形態では、箱詰め装置40において製函部60が含まれていた。しかし、箱詰め装置40において製函部60は必ずしも必要ではなく、適宜省略が可能である。係る場合、ダンボール箱Bの製函を行う製函装置を箱詰め装置40とは独立して配置してもよい。
上記実施形態では、箱詰め装置40の外郭を構成するフレーム41においてストック部711が設けられていた。すなわち、ストック空間SPは、箱詰め動作が行われるフレーム41内に配置されていた。しかし、ストック空間SPは、フレーム41内の空間以外の場所に形成されてもよい。係る場合、ストック空間SPから詰込み部713にダンボール箱Bを移動させるコンベアを設置してもよい。
上記実施形態において、管理コンピュータ80の設置位置については特に明記していなかったが、管理コンピュータ80の設置場所については特に限定されない。例えば、管理コンピュータ80は、商品生産ライン100が構成される工場内と同一構内に設置されてLAN (Local Area Network)で他の装置の制御部(1A〜8A、10A、20A、40A、及び50A)と通信可能に接続されてもよい。また、例えば、管理コンピュータ80は、商品生産ライン100が構成される工場内の構外に設置されてWAN (Wide Area Network)で他の装置の制御部と通信可能に接続されてもよい。
上記実施形態では、コントローラ90は、管理コンピュータ80と、各商品生産ライン100における各装置の制御部(1A〜8A、10A、20A、40A、及び50A)と、が電気的に接続されることで構成されていた。しかし、コントローラ90の構成態様は、これに限定されず、適宜変更が可能である。例えば、管理コンピュータ80(又は管理コンピュータ80に相当する装置)と、各商品生産ライン100における箱詰め装置40の制御部40Aと、が電気的に接続されていれば、他の装置の一部/全部の制御部を省略してコントローラ90を構成してもよい。係る場合、コントローラ90は、ストック数決定処理に必要な情報(計量機情報)を、組合せ計量機10や他の装置から適宜取得するように構成すればよい。
商品生産ライン100における装置群の構成は、上述の態様に限定されず、適宜変更が可能である。装置1〜8、10、20、40、及び50以外の装置を含んでいてもよいし、一部の装置が省略されてもよい。
上記実施形態では、商品生産ライン100においては、物品Cとしてポテトチップが生産され、ポテトチップが包装されることで商品Pが生産されていた。しかし、商品生産ライン100において製造される物品C(商品Pとして包装される物品)に関してはポテトチップ以外の物品(食品には特に限定されない)であってもよい。
12 :分散テーブル
13 :供給フィーダ
15 :計量ホッパ
20 :製袋包装機
40 :箱詰め装置
41 :フレーム
60 :製函部
61 :シート積層機構
62 :移送機構
63 :製函機構
65 :箱詰め部(箱詰め機構)
65a :箱詰め部第1ユニット
65b :箱詰め部第2ユニット
67 :商品配置部
68 :商品コンベア
69 :商品集積機構
70 :商品群移動機構
71 :箱取扱部
80 :管理コンピュータ
90 :コントローラ
91 :計量機情報記憶部
92 :コマンド入力部
93 :コマンド記憶部
94 :製函動作制御部
100 :商品生産ライン
691 :集積ヘッド
692 :集積吸着具
693 :アーム
694 :サーボ機構
695 :吸引管
701 :詰め込みヘッド
702 :詰め込み吸着具
711 :ストック部(空間形成部)
712 :箱搬送コンベア
713 :詰込み部(梱包箱載置部)
AP :前段装置コンベア
AS :後段装置コンベア
B :ダンボール箱(梱包箱)
BC :底蓋
C :物品
CV :設定数量
DV :段構成商品数
FB :製函用シート
FV :箱詰め段数
G :商品群
MV :最小ストック数量
P :商品
PV :通常ストック数量
RV :残り商品数
SP :ストック空間
SV :ストック数
ΔTh1 :第1閾値
Claims (6)
- シート状の部材から製函された梱包箱を、複数ストックするためのストック空間を形成する空間形成部と、
前記ストック空間から送られた前記梱包箱を載置する梱包箱載置部と、
供給される物品を袋状の包材で包装し商品として排出する包装機、から排出された複数の前記商品を、前記梱包箱載置部に載置される前記梱包箱に詰め込む箱詰め動作を行う箱詰め機構と、
所定の情報に基づき前記ストック空間においてストックする前記梱包箱の数量を決定するストック数決定処理を実行するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記包装機の運転状況に関連する包装機関連情報、及び/又はユーザにより設定されるユーザ設定情報に基づき、前記ストック数決定処理を実行する、
箱詰め装置。 - 前記包装機関連情報は、前記物品の重量を特定する情報である、
請求項1に記載の箱詰め装置。 - 前記コントローラは、前記箱詰め動作の対象となる前記商品の残り数量を前記包装機関連情報に基づき算出し、算出された前記商品の数量に基づき前記ストック数決定処理を実行する、
請求項1又は2に記載の箱詰め装置。 - 前記コントローラは、前記梱包箱内に箱詰めされる前記商品の数量にさらに基づき、前記ストック数決定処理を実行する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の箱詰め装置。 - 前記コントローラに対するコマンドが入力されるコマンド入力部をさらに備え、
前記コントローラは、制御モードとして第1制御モードと第2制御モードとを有し、前記コマンド入力部に入力された前記コマンドに基づき前記第1制御モードから前記第2制御モードに遷移し、前記第2制御モードに遷移した際に前記ストック数決定処理を実行する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の箱詰め装置。 - 前記梱包箱の製函工程を行う製函部をさらに備え、
前記コントローラは、前記箱詰め動作の対象となる前記商品の残り数量が第1閾値未満となったと想定される時に、前記製函部に対し前記製函工程の停止を指示する停止信号を出力する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の箱詰め装置。
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