JP4824193B2 - 包装装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はストレッチフィルムを用いた包装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
いわゆる折込式やトップシール式の包装装置においては、商品を包装ステーションにおいてストレッチフィルムで包装し、包装済の商品を排出プッシャーにより排出する。かかる包装装置における商品の排出について説明する。
【０００３】
図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、商品Ｍは排出プッシャー２０７によって、前方Ｆｏ（図８における左側）の排出駆動コンベヤ３１上に排出される。前記排出プッシャー２０７は、図８（ｂ）に示す当該包装装置の本体フレーム２０よりも若干前方の押出端Ｅまで前進した後、図８（ｃ）に示すように後退する。
ここで、たとえば奥行の小さい商品の場合には、図８（ｂ）に示すように、当該商品Ｍが排出プッシャー２０７に押されて若干起き上がるので、図８（ｃ）に示すように、排出プッシャー２０７が後退すると、商品Ｍの包装機側の排出端Ｍｂは、排出プッシャー２０７の前記押出端Ｅよりも奥（右側）になる。そのため、商品Ｍが排出駆動コンベヤ３１によって、商品Ｍの排出方向ＭＦに直交する横方向ＭＷ（図１（ｂ））に搬送されると、当該商品Ｍの後端が包装装置の本体フレーム２０に接触する。
【０００４】
そこで、従来は、図８（ｅ）に示すように、排出プッシャー２０７の押出端Ｅを本体フレーム２０よりも大きく前方Ｆｏに突出させている。しかし、重い商品Ｍの場合には、図８（ｆ）に示すように、該商品Ｍが慣性によって排出駆動コンベヤ３１上を滑ってオーバーランする場合がある。そのため、排出駆動コンベヤ３１の奥行ｗを小さくすることができず、装置のコンパクト化やコストダウンも難しい。
【０００５】
また、排出駆動コンベヤ３１の下方には、図示しない供給部が設けられている。オペレータは商品を該供給部に載置することにより装置への商品の供給を行う。しかし、従来は該供給部の上方に奥行の大きな排出駆動コンベヤ３１が突出しているので、供給部上方のスペースが狭く、載置作業の能率が低下する。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、安価かつコンパクトで、供給部のスペースが広い包装装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、商品を包装ステーションにおいてフィルムで包装し、包装済の商品を排出する包装装置において、商品における包装機側の排出端の位置を、商品ごとに変更制御できるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
本発明において、「商品における包装機側の排出端」とは、前方排出の場合には奥側の辺ないし端縁に相当し、後方排出の場合には手前側の辺ないし端縁に相当する。
【０００９】
また、「排出端の位置を商品ごとに変更制御する」とは、排出端の位置が結果的に変化するか否かではなく、商品を排出する排出プッシャーのストロークまたは速度やローラコンベヤの駆動時間または回転速度を商品ごとに変化させることで、排出端の位置が適切な位置となるように制御することをいう。
【００１０】
「商品ごとに」とは、全ての商品について、その都度変更制御する場合も含むが、一般に、一部の商品についてのみ排出端の変更制御を行う。
【００１１】
たとえば、奥行の小さい商品や重量の軽い商品は、排出端がプッシャーに押されて若干起き上がるので、この場合には、奥行の大きい商品等を排出する場合よりも、排出プッシャーのストロークを大きくして排出プッシャーの押出端が包装装置の本体から十分に突出するように設定する。
一方、奥行の大きい商品や重量の重い商品は、慣性が大きく、オーバーランするおそれがあるので、この場合には、奥行の小さい商品等を排出する場合よりも、排出プッシャーのストロークを小さくして排出プッシャーの押出端が包装装置の本体から差程突出しないように設定する。
すなわち、本発明は、包装装置の本体フレームから商品の排出端が突出している距離（以下、「クリアランス」という）を商品ごとに変更制御する。
【００１２】
こうした制御のために、商品やトレーごとにフラグを立てて予めストローク等を設定してもよいが、商品の奥行や重量を包装前の搬送経路において検出してもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
基本構造および動作：
図１（ａ），（ｂ）において、２は供給部、１００は計量コンベヤ、２００は包装機、３１は排出駆動コンベヤ、３００はストックコンベヤ、１２はラベルプリンタ、１０は操作装置である。供給部２の計量コンベヤ１００上に載置された商品は、包装機２００においてフィルムで包装された後、排出駆動コンベヤ３１上に排出され、該排出駆動コンベヤ３１によってストックコンベヤ３００上に排出される。
【００１４】
図２において、前記計量コンベヤ（搬入コンベヤ）１００は、商品Ｍの重量を計量するロードセルのような重量検出器１０１と、重量検出器１０１の上部に支持された一対のプーリ１０２，１０２間に掛け渡された複数の駆動ベルト１０３を有している。これらの各駆動ベルト１０３には、トレーＴの端部を押して包装機２００側に商品Ｍを送り込む爪状の突起１０４が固定されている。したがって、載置された商品Ｍは、重量が計量された後、搬送面１０５上を滑りながらトレーＴごとエレベータ機構２０１上に送り込まれる。
【００１５】
前記エレベータ機構２０１は、包装ステーションＳの直下に配置されていると共に、昇降手段２０８により上下昇降自在とされている。このエレベータ機構２０１は、計量コンベヤ１００から商品Ｍが供給されると、上昇して商品Ｍを包装ステーションＳまで持ち上げる。
【００１６】
一方、包装動作に先立ち、前記包装ステーションＳには、張設状態のフィルムＦが移送機構２０２，２０２によって供給されている。このフィルムＦは、商品Ｍが押し上げられると、商品Ｍの上面に密着する。この状態で、フィルム折込み機構２０３は、図３に示す一対の左右折込板２０４，２０４と、後折込板２０５と、丸棒状の前折込部材２０６と、排出プッシャー２０７（図２）によって、フィルムＦの前後左右の各側縁部を、トレーＴの底面側に折り込んで商品Ｍを包装する。
【００１７】
図２に示す前記排出プッシャー２０７は、前記包装動作において、トレーＴを排出方向ＭＦに押し出すことで前記フィルムＦの一部をトレーＴの底面側に折り込ませると共に、トレーＴを熱ローラ２０９上に押し出す。該熱ローラ２０９は、トレーＴの底面においてフィルムＦ同士を熱溶着させる。その後、プッシャー２０７は包装された商品Ｍを排出駆動コンベヤ３１上に押し出す。該排出駆動コンベヤ３１上の商品Ｍは、図１（ｂ）に示す前記排出方向ＭＦに直交する横方向ＭＷに搬送され、ストックコンベヤ３００の受取部３０１上に移送された後、受取部３０１により方向転換されてストック部３０２上に搬送されてストックされる。
【００１８】
図１（ａ）に示す包装装置はストックコンベヤ３００を折り畳むための折り畳み機構を備えている。所定の操作でストック部３０２と受取部３０１との係合を解除し、ストック部３０２を折り畳み部３０３を中心に反時計回りに回転させて、本体フレーム２０に向って折り畳むことにより、ストック部３０２を突出位置Ｐ１から折畳位置Ｐ２に設定することが可能である。
なお、折り畳み部３０３を本体フレーム２０の近傍に設け、該折り畳み部３０３を中心に受取部３０１およびストック部３０２を折り畳むようにすることもできる（詳細は特願２００１−０５９６６２号公報参照）。
【００１９】
システム構成：
つぎに、本包装貼付システムのシステム構成について説明する。
図４に示すように、供給部２は計量コンベヤ１００を備えている。該計量コンベヤ１００に載せられた商品Ｍの重量は前記重量検出器１０１で検出され計量手段１０６に出力される。前記計量コンベヤ１００の上方には、ＣＣＤカメラＣが設けられている。前記ＣＣＤカメラＣは、供給部２に載せられたトレーＴを撮像して、輝度情報（撮像情報）を出力する。
【００２０】
図４において、マイコン３には、図示しないインターフェイスを介して、前記ＣＣＤカメラＣおよび計量手段１０６の他にタッチスクリーン１０、ストロークキー部１１、ラベルプリンタ１２、計量包装値付制御器１４、ローカル制御装置１５および切換スイッチ１６などが接続されている。ローカル制御装置１５には、前記排出プッシャー２０７や排出駆動コンベヤ３１などの各機器が接続されている。
【００２１】
前記マイコン３は、ＣＰＵ４およびメモリ７を備えている。前記ＣＰＵ４は画像処理手段４０を備えている。一方、メモリ７は商品情報記憶部７０およびトレー情報記憶部７１を備えている。
図５（ａ）に示すように、前記商品情報記憶部７０には、商品の呼出No. ごとに、品名、単価およびトレーNo. などが互いに関連付けられて記憶されている。図５（ｂ）に示すように、前記トレー情報記憶部７１には、トレーNo. ごとに、トレーの奥行、幅および高さからなるトレーのサイズやフィルムNo. などが互いに関連付けられて記憶されている。
【００２２】
図４の前記画像処理手段４０は、ＣＣＤカメラＣから入力された輝度情報からトレーＴの平面的なエッジＴｅの位置を検出し、更に、該エッジＴｅの位置から、トレーＴの幅および奥行を算出する。
なお、トレーＴの幅および奥行寸法の算出方法としては、たとえば、特開平11-94535号、同11-337315 号および同11-245906 号などに開示された周知の方法がある。
【００２３】
前記ＣＰＵ４は、算出した前記トレーＴの幅および奥行寸法とトレー情報記憶部７１に記憶された幅および奥行とを照合してトレーNo. を特定する。ＣＰＵ４は、当該トレーNo. に基づきトレー情報記憶部７１からトレーのサイズやフィルムNo. などを読み出すと共に、該トレーNo. の商品の処理内容を商品情報記憶部７０から読み出し、計量包装値付制御器１４等に当該処理条件の出力を行う。計量包装値付制御器１４は当該処理条件に基づいて商品Ｍを包装させる。
【００２４】
前記切換スイッチ１６は、図１（ａ）に示すストックコンベヤ３００の折り畳み状態の検出を行うものであり、前記受取部３０１側に設けられている。前記ストック部３０２が折畳位置Ｐ２まで折り畳まれると、該ストック部３０２の下面に設けられた突起３０４が受取部３０１の切換スイッチ１６を押して該切換スイッチ１６がＯＮになり、該ＯＮ信号が前記マイコン３に出力される。マイコン３は前記ＯＮ信号を受信すると、排出駆動コンベヤ３１の駆動を停止させる。
一方、ストック部３０２が突出位置Ｐ１に向って回動され、前記突起３０４と切換スイッチ１６との接触が解除されると、前記ＯＮ信号の出力が停止され、排出駆動コンベヤ３１が所定のタイミングで駆動される。
【００２５】
排出プッシャーのストローク：
前記ＣＰＵ４は、後述するように、商品の重量や奥行、ストックコンベヤ３００の位置に応じてストローク判別を行い以下に説明する３種類のストロークのうち１種類のストロークが決定され、当該ストロークに基づいて排出プッシャー２０７が駆動される。
【００２６】
ストローク大の場合
奥行の小さい商品や重量の軽い商品など、排出プッシャー２０７に押されて起き上がり易い商品の場合や、慣性の小さい商品の場合には、図６（ａ）に示すように、排出プッシャー２０７のストロークを大きくして、排出プッシャー２０７の排出方向ＭＦの押出端Ｅが本体フレーム２０から十分に突出するように設定する。商品Ｍが排出プッシャー２０７に押されて起き上がっても、該商品Ｍの包装機２００側の排出端Ｍｂが十分前方に突出しているので、排出駆動コンベヤ３１による横方向ＭＷ（図１（ｂ））への搬送時に、商品Ｍが本体フレーム２０に衝突するのを防止することができる。
【００２７】
ストローク標準の場合
奥行の大きな商品や重量の重い商品など排出プッシャー２０７に押されても起き上がりにくい商品の場合であって、かつ、図１（ａ）の前記ストックコンベヤ３００が突出位置Ｐ１である場合には、図６（ｃ）に示すように、排出プッシャー２０７のストロークを前述の場合よりも若干小さくして、排出プッシャー２０７の排出方向ＭＦの押出端Ｅが本体フレーム２０から差程突出しないように設定する。商品Ｍは差程前方Ｆｏに搬送されないので、図６（ｄ）に示すように、重い商品Ｍが慣性で排出駆動コンベヤ３１上を滑っても、オーバーランを防止することができる。したがって、排出駆動コンベヤ３１の幅ｗを小さく設定することができる。
【００２８】
ストローク小の場合
一方、前記起き上がりにくい商品の場合であって、かつ、図１（ａ）の前記ストックコンベヤ３００が折畳位置Ｐ２まで折り畳まれている場合には、図６（ｅ）に示すように、排出プッシャー２０７のストロークを更に小さくして、排出プッシャー２０７の排出方向ＭＦの押出端Ｅを本体フレーム２０よりも奥（図６における右側）に設定する。
【００２９】
ここで、前述のように、ストックコンベヤ３００（図１（ａ））が折り畳まれている場合には、排出駆動コンベヤ３１が停止していることから、横方向ＭＷ（図１（ｂ））に搬送される商品Ｍが本体フレーム２０に衝突するおそれがない。そのため、排出プッシャー２０７の押出端Ｅを本体フレーム２０よりも奥にすることで、商品Ｍが排出駆動コンベヤ３１からオーバーランして落下するのをより確実に防止する。
【００３０】
装置の動作：
オペレータが商品Ｍを図４に示す計量コンベヤ１００上に載せると、当該商品Ｍの重量が計量される。一方、前記ＣＣＤカメラＣによる撮像情報に基づいてトレーNo. が特定され、当該トレーNo. に対応する商品の処理条件が前記トレー情報記憶部７１および商品情報記憶部７０から読み出される。商品Ｍは、当該処理条件に基づいて、包装ステーションＳにおいて包装された後、排出プッシャー２０７によって図６の排出駆動コンベヤ３１上に排出される。前記排出プッシャー２０７のストロークは、以下に説明するストローク判別によって決定される。前記ストローク判別について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
前記ストローク判別がスタートすると、ステップＳ１で前記トレー情報記憶部７１から読み出された当該商品の奥行と、予め設定記憶された所定の長さ（以下、「基準奥行」という）との比較が行われる。前記基準奥行よりも当該トレーＴの奥行の方が小さい場合には、ＣＰＵ４は当該商品を排出プッシャー２０７に押されて起き上がり易い商品であると判別し、排出プッシャー２０７のストロークを前記「ストローク大」に設定する。排出プッシャー２０７の押出端Ｅは本体フレーム２０から十分に突出するように設定される。一方、前記基準奥行よりも当該トレーＴの奥行の方が大きい場合には（奥行が平均的なものや大きいものの場合）、ステップＳ２に進む。
【００３２】
ステップＳ２では、計量された商品の重量と、予め設定記憶された所定の重さ（以下、「基準重量」という）との比較が行われる。当該商品Ｍの重量の方が基準重量よりも軽い場合には、ＣＰＵ４は排出プッシャー２０７に押されて起き上がり易い商品であると判別し、排出プッシャー２０７のストロークを「ストローク大」に設定する。たとえば、奥行が平均的で軽い商品の場合にはストローク大で処理される。一方、商品Ｍの重量の方が基準重量よりも重い場合にはステップＳ３に進む。
【００３３】
ステップＳ３では、前記切換スイッチ１６からの信号に基づいて、ストックコンベヤ３００が折り畳まれているか否かの判別が行われる。ストックコンベヤ３００が折り畳まれていない場合には、前記ＣＰＵ４は排出プッシャー２０７のストロークを前記「ストローク標準」に設定する。この場合、排出プッシャー２０７の押出端Ｅは本体フレーム２０から差程突出しないように設定される。
一方、ストックコンベヤ３００が折り畳まれている場合には、排出駆動コンベヤ３１が停止していることから、ＣＰＵ４は前記ストロークを「ストローク小」に設定する。排出プッシャー２０７の押出端Ｅは本体フレーム２０よりも奥になるように設定される。
【００３４】
このように、商品Ｍの奥行や重量に応じて排出プッシャー２０７のストロークを変更することにより、商品ごとに商品の押出端Ｅの位置を変更制御するので、商品の押出端Ｅのクリアランスが必要かつ最小限の距離になる。その結果、排出駆動コンベヤ３１の奥行を小さくすることができるので、装置が安価で、かつ、コンパクトになる上、図１（ｂ）の供給部２上の有効奥行ｗ２が広くなる。
【００３５】
また、ストックコンベヤ３００の折り畳み時には、商品Ｍの排出端Ｍｂが本体フレーム２０よりも奥になるので、排出駆動コンベヤ３１から商品Ｍがオーバーランして落下するおそれが更に小さくなる。
【００３６】
なお、商品の奥行や重量の他に、商品の重心の位置に応じて排出プッシャー２０７の押出端Ｅを変化させるようにしてもよい。また、トレーＴやフィルムの材質によって、商品が排出駆動コンベヤ３１上を滑る距離が変化するので、該材質に応じて前記押出端Ｅを変化させるようにしてもよい。
また、予め記憶部に商品ごとに、あるいは、トレーごとにストロークを記憶させ、ストロークを制御してもよい。
さらに、前記実施形態では商品の奥行をトレー情報記憶部７１から読み出すようにしたが、ＣＣＤカメラＣからの撮像情報に基づいて算出された奥行を用いてもよい。
また、商品の奥行や重量に応じて、排出プッシャー２０７のストロークをその都度算出するようにしてもよい。
【００３７】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、排出駆動コンベヤ、ストックコンベヤなどの位置は、装置本体の後方や側方であってもよい。また、排出駆動コンベヤおよびストックコンベヤは必ずしも必要ではなく、商品を排出台に排出するタイプの包装装置であってもよい。
さらに、計量コンベヤを有していない包装装置や、計量コンベヤを単なる搬入コンベヤにした（計量機能を有していない）包装装置にも適用できる。
また、包装装置としては、折込式包装の他に、いわゆるトップシール式の包装装置についても同様に適用し得る。
また、本発明は、トレーのような容器に商品を載せないで、商品のみをフィルムで包装するシステムにも適用される。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、商品の奥行や重量などに応じて排出プッシャーやコンベヤのような排出手段の動作を変更することにより、商品ごとに商品の排出端の位置を変更制御するので、商品の排出端のクリアランスが必要かつ最小限の量になる。その結果、排出台や横排出駆動コンベヤの奥行が小さくなるので、装置が安価で、かつ、コンパクトになる上、商品供給のエリアが広くなる。
【００３９】
なお、請求項３の発明によれば、ストックコンベヤの折り畳み時に、排出台から商品が落下するおそれが小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる包装装置の概略側面図および概略平面図である。
【図２】同装置を示す概略断面図である。
【図３】包装方法を示す概略斜視図である。
【図４】同装置の概略構成図である。
【図５】記憶部の記憶内容を示す図表である。
【図６】商品の排出方法を示す概略側面図である。
【図７】ストローク処理手段を示すフローチャートである。
【図８】従来の商品の排出方法を示す概略構成図である。
【符号の説明】
３１：排出駆動コンベヤ
２０７：排出プッシャー
３００：ストックコンベヤ
Ｅ：押出端
Ｍ：商品
Ｍｂ：排出端
ＭＦ：排出方向
ＭＷ：横方向
Ｓ：包装ステーション

Claims (3)

1. 商品を包装ステーションにおいてフィルムで包装し、包装済の商品を排出する包装装置であって、
   前記包装済の商品を押して排出する排出プッシャーと、
   トレー情報記憶部から読み出された商品の奥行を、予め設定記憶された所定の長さと比較して前記排出プッシャーのストローク量を決定するストローク判別手段とを備え、
   前記排出プッシャーが前記決定されたストローク量で動作することにより前記排出プッシャーの押し出し方向の押出端を商品ごとに変更制御できるようにして、前記商品の包装機側の排出端の位置を商品ごとに変更制御できるようにした包装装置。
2. 請求項１において、
   商品の重量に応じて前記排出端の位置を変更制御できるようにした包装装置。
3. 請求項１もしくは２のいずれか１項において、
   前記包装装置は前記排出された商品を前記排出方向に直交する横方向に搬送する排出駆動コンベヤと、該排出駆動コンベヤからの商品をストックするストックコンベヤとを備え、前記ストックコンベヤが折り畳めるように構成され、
   一部の商品については、前記ストックコンベヤが折り畳まれている場合には、前記ストックコンベヤが折り畳まれていない場合に比べ、前記排出端の位置が奥になるようにした包装装置。

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