JP4403751B2 - 物品と紙片の装填方法および装填装置 - Google Patents

Description

本発明は、医薬品等の物品と能書等の紙片とを同時に箱内に挿入する物品と紙片の装填方法および装填装置に関するものである。

医薬品等の物品と、効能や使用方法を記載した能書等の紙片とを同時に箱内に挿入する挿入装置および挿入方法はすでに知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

前記特許文献１に記載された紙片挿入装置では、製品コンベヤによって搬送された製品（医薬品等の物品）が製品充填ロボットによって保持される。一方、能書供給コンベヤによって搬送された能書は、能書保持ロボットによって端部を保持され、ケースコンベヤによって搬送されて充填ポジションに停止しているケースの上方に移送される。続いて前記製品を保持した製品充填ロボットが、保持している物品を、充填ポジションに停止しているケースおよびその上方に移送された能書の上方に移動させる。その後、製品充填ロボットが、保持している製品を下降させてケース内に挿入する。この挿入にタイミングを合わせて能書保持ロボットが能書を離すことによって、製品と能書とを同時にケース内に挿入する。

また、特許文献２に記載された物品および紙片の挿入装置は、ロボットハンドによって任意の方向に移動可能なクランプ用ヘッドが、物品保持手段と紙片吸着手段とを備えている。物品保持手段は、シリンダの作動によって開閉される４枚のプレートを有しており、物品を４方から押さえて保持する。物品保持手段が物品を保持した後、紙片吸着ステーションに移動して紙片吸着手段が紙片を吸着する。その後、箱詰めステーションに移動して、物品保持手段を下降させて物品を箱体内に挿入するとともに、紙片吸着手段が紙片を離して、物品と紙片とを同時に箱体内に挿入する。

特開平１１−１３００２３号公報（第３−４頁、図１） 特開平８−３０１２４３号公報（第３−４頁、図２）

前記各特許文献に記載された挿入方法では、紙片が物品の底部から一方の側部を回り込んで上面に至るようにコの字状に巻き付けた状態で収納されるため、収納されている物品を取り出さなければ、紙片を取り出すことができないという問題があった。また、物品の状態によって紙片の位置が安定しないという問題があった。さらに、特許文献１に記載された装置では、２台のロボットを使用し、これらの動作を調和させて充填するようにしているので、僅かのタイミングのずれでも紙片の位置が安定しないという問題があった。しかも、２台のロボットを使用する場合には、大きいスペースが必要であり、コストがかかるという問題もあった。

請求項１に記載した発明は、物品と紙片を合わせて箱内に装填する物品と紙片の装填方法において、紙片を折り曲げて物品の上部と一方の側部に沿わせ、側部側の端部を物品の底部側から突出させて配置した後、これら物品と紙片を合わせて両側部から把持手段で把持し、その後、物品の紙片が沿っている側が上側に来るように傾けたまま把持手段を下方へ移動させて物品を箱内に挿入させることで、紙片の物品の底部側から突出している部分を折り返し手段に当接させて物品の外側に折り返して、さらに、把持手段を徐々に起こしながらほぼ直立状態にして把持手段を箱の内部まで挿入させて、物品の底部側から箱内に装填することを特徴とするものである。

また、請求項２に記載した発明は、物品と紙片を合わせて箱内に装填する物品と紙片の装填装置において、物品とこの物品の上部と一方の側部に沿うように折り曲げられて配置されている紙片とを合わせて物品の両側部から把持する把持手段と、把持した物品と紙片を物品の底部側から箱内に装填するように把持手段を移動させる移動手段と、物品と紙片を箱内に装填する際に、紙片の物品の底部から突出している部分を、物品の外側に折り返す折り返し手段とを備え、前記折り返し手段は箱の前後の壁面上に設けられたフラップの一方を押さえており、前記移動手段は物品の紙片が沿っている側が上側に来るように傾けたまま把持手段を下方へ移動させて、紙片の物品の底部から突出している部分を前記折り返し手段に当接させて物品と紙片を箱内に装填することを特徴とするものである。

さらに、請求項３に記載した発明は、前記把持手段が、開閉する一対の把持プレートと、紙片の物品の上部に沿わせた部分に当接可能な当接部材を備え、物品と紙片を箱内に装填した後、前記当接部材を紙片に当接させた状態で、前記把持プレートを箱内から抜き出すことを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明に係る物品と紙片の装填方法は、物品の形状や性質にかかわらず、安定した状態で紙片を挿入することができ、しかも、箱内から落下したりずれてしまうことがない。さらに、箱内に装填した後、物品を取り出さずに紙片を取り出すことができる。

また、請求項２に記載の発明に係る物品と紙片の装填装置は、物品の形状や性質にかかわらず、安定した状態で紙片を挿入することができ、しかも、箱内から落下したりずれてしまうことがない。さらに、箱内に装填した後、物品を取り出さずに紙片を取り出すことができる。

さらに、請求項３に記載の物品と紙片の装填装置は、把持手段によって箱内に装填した物品および紙片が、把持手段を抜き取る際にずれたり抜け出してしまうことがない。

紙片を物品の上部と一方の側部に沿うように折り曲げ、かつ、側部に沿った部分を物品の底部よりも下方まで突出させておき、この紙片の突出している部分を外側に折り返して物品とともに箱内に挿入するこという簡単な工程により、紙片を安定した位置に挿入し、かつ、取り出しやすいという目的を達成することができる。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する、図１は本発明の一実施例に係る物品と紙片の装填装置の概略を説明する斜視図である。図において、２は物品４を搬送するコンベヤであり、物品４を所定の間隔で搬送する。この物品搬送コンベヤ２の下流端に、物品４と紙片６とを一緒にし、後に説明するロボット８によって把持できる状態にして載せる載置テーブル１０が設けられている。

前記物品搬送コンベヤ２によって搬送される物品４は、この実施例では、医薬品の錠剤を多数個シート状にパックしたＰＴＰシートを複数個積層したものである。なお、この実施例の装置によってカートン（箱）１２内に充填される物品４は、ＰＴＰに限らないことは言うまでもない。

また、前記物品４とともにカートン１２内に充填される紙片６は能書であり、この紙片６は載置テーブル１０上にＬ字状に折り曲げた状態で供給される。供給される紙片６をＬ字状に折り曲げる折り曲げ手段１１は、簡略化して示しているが、Ｌ字状の外枠１１ａと内側に配置された直角部を有する押さえ部材１１ｂとから成っており、これら両者１１ａ、１１ｂによって、一枚の紙片６を両側から挟み込むことによって９０度の角度に、つまりＬ字状に折り曲げるようになっている。前記物品搬送コンベヤ２の図１に記載されている位置よりも上流側に、プッシャ（図示せず）が設けられており、前記紙片６が載置テーブル１０上に供給された後、搬送コンベヤ２の下流端の物品４をその前方の載置テーブル１０上に押し出して、前記紙片６が物品４の上部４ａ（後にロボット８によってカートン１２内に装填される際に上方を向いている側）と一方の側部４ｂに沿う状態にする。この実施の形態では、物品４の上部４ａと側部４ｂに沿うように配置された紙片６は、側部側６ａが物品４の上下の長さよりも長くなるように折り曲げられており、その端部６ｂが物品４の底部４ｃ側に突出している。

前記載置テーブル１０上に載せられた物品４と紙片６は、物品４の両側から把持する把持ヘッド（物品把持手段）１４を備えたロボット（把持ヘッドの移動手段）８によって一緒に把持されてカートン１２内に同時に挿入される。

前記容器搬送コンベヤ２と平行にカートンコンベヤ１６が配置されており、このカートンコンベヤ１６によって搬送され、装填位置Ａに停止したたカートン１２内に、前記ロボット８の把持ヘッド１４によって把持された物品４と紙片６が同時に挿入される。この実施例では、カートン１２は、搬送方向の前後の壁面１２ａ、１２ｂ上にそれぞれフラップ１２ｃ、１２ｄが設けられ、また、一方の側壁１２ｅの上端にこのカートン１２を封緘する蓋１２ｆが設けられており、前記両フラップ１２ｃ、１２ｄおよびこの蓋１２ｆが開放した状態、つまり直立した状態で搬送される。前記ロボット８は、前記物品４および紙片６を掴んで、図１の上部に示す姿勢にして（つまり、物品４の上部４ａを上方に向け、紙片６ａが沿っている側の側面４ｂを前方に向けて）、カートンコンベヤ１６上の装填位置Ａに停止しているカートン１２内に挿入する。このときに後に説明するフラップ押さえプレート１８（図３参照）によって一方のフラップ（前方側フラップ）１２ｃを押さえるとともに、前記紙片６の、物品４の側部４ｂに沿わせた部分６ａの下部６ｂを外側に折り曲げるようになっている。

次に、図２（ａ）〜（ｄ）により前記ロボット８に設けられた把持ヘッド１４について説明する。この把持ヘッド１４は、前記物品４を両側から押さえて把持する一対の把持プレート２０、２２を備えている。一方の把持プレート２０は、ロボットハンドの軸２４側に固定されており、他方の把持プレート２２は、水平方向に配置されたエアシリンダ２６のピストンロッド２６ａに取り付けられて水平方向に移動可能であり、この水平エアシリンダ２６の作動により両把持プレート２０、２２を開閉できるようになっている。固定の把持プレート２０側には２本の平行なガイドレール２８が水平に取付けられ、他方の可動把持プレート２２にはこれら両ガイドレール２８間に嵌合するスライドレール３０が取り付けられており、可動把持プレート２２が進退動する際にガイドするようになっている。

中央のロボットハンドの軸２４には、この軸２４の方向（図２（ａ）および（ｂ）の上下方向）に進退動するエアシリンダ３２が設けられており、そのエアシリンダ３２のピストンロッド３２ａに、物品４の上面４ａおよび紙片６のこの上面４ａに沿う部分６ｃに当接可能な上方当接部材３４が取り付けられている。この上方当接部材３４は、物品４と紙片６をカートン１２内に挿入した後、前記把持プレート２０、２２をカートン１２内から取り出す際に、物品４や紙片６が一緒に出てこないように、物品４および紙片６の上面４ａ、６ｃを押さえるようになっている。

この実施例では、把持ヘッド１４によって把持される物品４が、ＰＴＰシートを多数枚重ね合わせた不安定な形状をしており、両把持プレート２０、２２によって両側部から押圧して把持しようとすると、多数のＰＴＰシートの中央部が膨らんで飛び出してしまうおそれがある。そのため、両把持プレート２０、２２を傾斜させて取り付けてあり、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、常に一方向（図２（ｃ）の上方）に膨らむようにしている。そして、その膨らむ方向に側方プレート３６を設けて、三方から物品４を保持するようにしている。この側方プレート３４は、前記上方当接部材３４とともにエアシリンダ３２のピストンロッド３２ａに取り付けられて一体的に進退動する。

なお、前記載置テーブル１０には、Ｌ字状に折り曲げた状態で供給される紙片（能書）４を押さえる能書押さえ部材や、図示しないプッシャによって物品搬送コンベヤ２から乗り移ってくる物品４を位置決めする固定ガイド、昇降ガイドおよび移動ガイド等が設けられており、両把持プレート２０、２２には、図２（ｃ）に示すような切欠き２０ａ、２０ｂが設けられて前記ガイド等に干渉しないようになっている。

前記カートンコンベヤ１６の装填位置Ａの側部に、物品４および紙片６をカートン１２内に挿入する際に、把持プレート２０、２２や物品４等がカートン１２のフラップ（この実施例では進行方向前方側のフラップ１２ｃ）に干渉しないようにフラップ１２ｃを押さえるフラップ押さえプレート１８が設けられている（図３（ａ）、（ｂ）参照）。また、この実施例では、このフラップ押さえプレート１８が、紙片（能書）６の、物品４の底部４ｃから下方へ突出している部分６ｂを外側に折り返す能書折り返し手段を構成している。

カートンコンベヤ１２の側部に直立して設置されたスタンド３８の上端に、エアシリンダ４０がカートン１２の搬送方向に沿って水平に配置されており、このエアシリンダ４０のピストンロッド４０ａにリンク４２を介して、カートンコンベヤ１６の搬送方向と直交する方向の回転軸４４が連結されている。この回転軸４４は一端がカートンコンベヤ１６の搬送面の上方まで延びており、この回転軸４４のカートンコンベヤ１６の上方に位置する部分に、前記フラップ押さえプレート１８が取り付けられている。

前記エアシリンダ４０の作動によりピストンロッド４０ａが収縮すると、リンク４２の時計回り方向の回動に伴って回転軸４４が回転し、フラップ押さえプレート１８が上方へ回転する（図３（ｂ）に符号１８Ａで示す押さえプレート参照）。この状態のときには、フラップ押さえプレート１８が、搬送されてくるカートン１２の前後の壁面１２ａ、１２ｂ上のフラップ１２ｃ、１２ｄに干渉しない高さに位置している。また、エアシリンダ４０のロッド４０ａが伸張すると、リンク４２が反時計回り方向に回動して、回転軸４４およびフラップ押さえプレート１８が回転し、図３（ｂ）中に符号１８Ｂで示す位置に移動する。この位置では、押さえプレート１８（１８Ｂ）がカートン１２のフラップ１２ｃ（この実施例では図１の右側のフラップ）の内面を押さえて、このフラップ１２ｃをカートン１２の外方側へ折り曲げることにより、把持ヘッド１４や物品４をカートン１２内に挿入する際に干渉しないようになっている。

以上の構成に係る物品と紙片の装填装置の作動について、前記図１ないし図３および把持ヘッド１４の動作を示す図４により説明する。物品搬送コンベヤ２では、ＰＴＰシートを多数枚束状にしたものを、カートン１２内に充填する際に上方に位置する側４ａを前方に向けて搬送する。物品搬送コンベヤ２の前方（図１の右側）に配置された載置テーブル１０には、折り曲げ手段１１によってＬ字状に折り曲げた紙片（能書）６が供給される。この実施例では、紙片６の、物品４の上部４ａに当たる部分６ｃが短く、側部４ｂに沿う部分６ａが長くなっており、この側部に沿う部分６ａは、端部６ｂが物品４の底部４ｃ（物品４がカートン１２に挿入されるとき下側に位置する部分）よりも下方側に突出した状態になる。

物品搬送コンベヤ２の下流端に到達した物品４は、図示しないプッシャによって搬送コンベヤ２上から載置テーブル１０上に押し出され、前記Ｌ字状の紙片６と一体にされる。なお、図示はしないが、前記載置テーブル１０には、紙片６の押さえ部材、物品４の位置決めを行う固定ガイド、昇降ガイド、移動ガイド等が設けられており、これら各部材によって物品４と紙片６とが図１の載置テーブル１０上に示す状態に保持される。

物品４と紙片６とが載置テーブル１０上に一体として載置された状態になると、ロボット（移動手段）８が把持ヘッド（把持手段）１４を移動させて、前記物品４および紙片６を合わせて掴むために載置テーブル１０に向かう。このとき把持ヘッド１４は、可動把持プレート２２を水平エアシリンダ２６によって移動させて両把持プレート２０、２２を開放している。また、把持された物品４が崩れることを防止する側方プレート３６は上方に位置させている。載置テーブル１０に接近する把持ヘッド１４は、先ず、図２（ａ）に示すように、固定把持プレート２０を物品４の紙片６が沿っている側の側部４ｂに当てた後、可動把持プレート２２を水平エアシリンダ２６によって固定把持プレート２０に接近させて、両側から物品４および紙片６を把持する。前述のように両把持プレート２０、２２は傾斜しており（図２（ｃ）、（ｄ）参照）、物品４が両側から押圧されると、中央部が上方へ押し出されようとするが、物品４の上面側（載置テーブル１０上に寝ている状態の物品４の上面側）に側方プレート３６が設けられて、物品４を押さえるようになっており、多数の物品４が両把持プレート２０、２２と側方プレート３６とにより安定した状態で把持される。

把持ヘッド１４が物品４と紙片６とを一緒に掴むと、これら物品４と紙片６を持ち上げてカートンコンベヤ１６上のカートン１２に向かって移動する。カートンコンベヤ１６によって搬送されてきたカートン１２は、装填位置Ａに停止する。この装填位置Ａにカートン１２が搬送されてくるときには、フラップ折りプレート（能書折返し手段）１８は、エアシリンダ４０の作動によりほぼ水平状態になっており（図３（ｂ）に符号１８Ａで示す状態）、カートン１２の前方側のフラップ１２ｃと干渉しないようになっている。カートン１２が装填位置Ａに停止した後、エアシリンダ４０が作動してロッド４０ａを伸張させることにより、フラップ押さえプレート１８を図３（ｂ）の反時計回り方向に回転させて、フラップ１２ｃをカートン１２の壁面１２ａよりも外側に押し出す。

装填位置Ａに停止しているカートン１２の上方に移動した把持ヘッド１４は、図４（ａ）に示すように、先ず、紙片６の物品４の下方に伸びている部分６ｂが上側に来るように傾けて、紙片６の内面側の、固定把持プレート２０の下端よりもやや下方に位置する部分を前記フラップ折りプレート１８の上端に当てる。把持ヘッド１４を傾けたまま、固定把持プレート２０の下端を、前記フラップ折りプレート１８に沿って下方へ移動させる。このように把持ヘッド１４を傾斜させたまま斜め下方に移動させることにより、紙片６の、物品４の底面４ｃよりも下方に伸びている部分６ｂを外側に折り曲げるとともに、物品４および紙片６を把持している両把持プレート２０、２２をカートン１２内に挿入していく（図４（ｂ）参照）。

把持ヘッド１４の可動把持プレート２２の下端部側から次第にカートン１２内に入り、さらに、把持ヘッド１４を徐々に起こしながら下方への移動を続けることにより固定把持プレート２０の下端部もカートン１２内に入る。固定把持プレート２０がカートン１２内に入る際には、下端部が前記フラップ折りプレート１８に沿って移動するので、スムーズにカートン１２内に入り込むことができる。その後、把持ヘッド１４をほぼ直立状態にしてカートン１２の内部まで挿入する（図４（ｃ）参照）。把持ヘッド１４の両把持プレート２０、２２がカートン１２内に入る際に、固定把持プレート２０の外側に折り返された紙片６の下端部６ｂは、固定把持プレート２０とカートン１２の壁面１２ａとの間に挟まれた状態で挿入される。

前記のように物品４と紙片６をカートン１２の底部まで装填した後、物品４と紙片６とをカートン１２内に残して把持プレート２０、２２をカートン１２内から抜き取る。このときには、エアシリンダ２６による把持力を若干弱めた後、ロボット８の動作により把持ヘッド１４を上昇させつつ、垂直方向のエアシリンダ３２を作動させて上方当接部材３４およびこの当接部材３４と一体の側方プレート３６を下降させる。このように、上方当接部材３４によって物品４および紙片６の物品４の上部に沿った部分６ｃを上方から押さえながら、両把持プレート２０、２２を抜き取ることにより、物品４や紙片６が把持プレート２０、２２とともに抜け出してしまうことがなく、カートン１２内に確実に装填することができる。以上のようにこの実施例に係る物品および紙片の装填装置によれば、前記ＰＴＰシート等の物品４の状態に関係なく紙片６を安定した位置に挿入することができる。また、一台のロボット８で物品４と紙片６とを同時に装填するので、紙片６の位置が安定する。しかも、使用するロボット８が一台でよいので、スペースが少なくて良く、低コストである。しかも、カートン１２内から紙片６を取り出す際に、物品４を取り出す必要がない。また、紙片６はＬ字状に折り曲げられて側部側６ａが物品４の側部４ｂとカートン１２の側面１２ａの間に差し入れられ、さらに、紙片６の下端部６ｂが外側に折り返された状態になっているので、前記カートン１２を封緘する前にカートン１２外に落下してしまうことがなく、また、封緘後もカートン１２外に落下するおそれがない。

物品と紙片の装填装置の全体の構成を示す斜視図である。（実施例１） 把持手段である把持ヘッドの構成を示す図であり、図（ａ）は正面図、図（ｂ）は側面図、図（ｃ）は図（ａ）のＣ方向矢視図、図（ｄ）は把持プレートのＣ方向矢視図である。 図（ａ）はフラップ押さえプレート（能書折返し手段）の駆動機構を示す平面図、図（ｂ）は側面図である。 図（ａ）〜（ｄ）は装填手段による物品と紙片の装填工程を順次示す図である。

符号の説明

４ 物品（ＰＴＰシート）
４ａ 物品の上部
４ｂ 物品の側部
４ｃ 物品の底部
６ 紙片（能書）
６ｂ 紙片の物品の底部から突出している部分
８ 移動手段（ロボット）
１２ 箱（カートン）
１４ 把持手段（把持ヘッド）
１８ 折返し手段（フラップ押さえプレート）
２０ 把持プレート（固定把持プレート）
２２ 把持プレート（可動把持プレート）
３４ 当接部材

Claims (3)

1. 物品と紙片を合わせて箱内に装填する物品と紙片の装填方法において、
   紙片を折り曲げて物品の上部と一方の側部に沿わせ、側部側の端部を物品の底部側から突出させて配置した後、これら物品と紙片を合わせて両側部から把持手段で把持し、その後、物品の紙片が沿っている側が上側に来るように傾けたまま把持手段を下方へ移動させて物品を箱内に挿入させることで、紙片の物品の底部側から突出している部分を折り返し手段に当接させて物品の外側に折り返して、さらに、把持手段を徐々に起こしながらほぼ直立状態にして把持手段を箱の内部まで挿入させて、物品の底部側から箱内に装填することを特徴とする物品と紙片の装填方法。
2. 物品と紙片を合わせて箱内に装填する物品と紙片の装填装置において、
   物品とこの物品の上部と一方の側部に沿うように折り曲げられて配置されている紙片とを合わせて物品の両側部から把持する把持手段と、把持した物品と紙片を物品の底部側から箱内に装填するように把持手段を移動させる移動手段と、物品と紙片を箱内に装填する際に、紙片の物品の底部から突出している部分を、物品の外側に折り返す折り返し手段とを備え、
   前記折り返し手段は箱の前後の壁面上に設けられたフラップの一方を押さえており、前記移動手段は物品の紙片が沿っている側が上側に来るように傾けたまま把持手段を下方へ移動させて、紙片の物品の底部から突出している部分を前記折り返し手段に当接させて物品と紙片を箱内に装填することを特徴とする物品と紙片の装填装置。
3. 前記把持手段は、開閉する一対の把持プレートと、紙片の物品の上部に沿わせた部分に当接可能な当接部材を備え、物品と紙片を箱内に装填した後、前記当接部材を紙片に当接させた状態で、前記把持プレートを箱内から抜き出すことを特徴とする請求項２に記載の物品と紙片の装填装置。

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