WO2018168149A1

WO2018168149A1 - 物品整列装置

Info

Publication number: WO2018168149A1
Application number: PCT/JP2017/046409
Authority: WO
Inventors: 横田　祐嗣; 達也岩佐; 高橋　淳; 好伸下前; 野口　健; 辰也有松
Original assignee: 株式会社イシダ
Priority date: 2017-03-17
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2018-09-20
Also published as: US20200002039A1; CN110461739A; EP3597570A4; EP3597570A1

Abstract

本発明の課題は、物品の着地時の姿勢の乱れを抑制することができる物品整列装置を提供することにある。搬入コンベア（２１２）から第１整列コンベア（２２１）へ載り移るときの袋Ｇの姿勢は、第１整列コンベア（２２１）に既に載置されている袋Ｇに着地する部分が上方、第１整列コンベア（２２１）に直に着地する部分が下方となるように傾斜しているので、袋Ｇは先に載置されている袋Ｇと接触する前に、又は同時に第１整列コンベア（２２１）に着地する。そして、第１整列コンベア（２２１）と袋Ｇとの摩擦力が袋Ｇ同士の摩擦力を上回るので、袋Ｇ相互間の滑りが防止され姿勢の乱れが抑制される。

Description

物品整列装置

　本発明は、箱詰前の物品を整列させる物品整列装置に関する。

　従来、箱詰め装置において、搬送方向上流側の水平コンベアから下流側のコンベアに物品を投射し、一定距離ずつ送りながら部分的に重ねて整列させるものが知られている。例えば、特許文献１（特開２００９－２８０２７９号公報）に記載の箱詰め装置では、複数の袋状の物品を互いに隣接するもの同士が部分的に重なり合う状態に整列させることによって物品の列をつくり、列を搬送手段によって搬送し、所定数量の物品をまとめて所定の箱に収容している。

　しかしながら、投下される物品はコンベアに着地する直前に先に投下されている物品と接触して滑り移動し、姿勢が乱れることがある。それゆえ、姿勢の乱れを修正するために別の工程が必要になるなど、本来なら不必要な作業を招来する。

　本発明の課題は、物品の着地時の姿勢の乱れを抑制することができる物品整列装置を提供することにある。

　本発明の第１観点に係る物品整列装置は、縦横の寸法に較べて厚み寸法が小さい複数の物品を、物品それぞれの一部が隣接する物品の一部と厚み方向に重なるように整列させる物品整列装置であって、第１コンベアと、第２コンベアとを備えている。第１コンベアは、物品を第１方向に搬送する。第２コンベアは、第１コンベアから供給される物品を第２方向へ搬送する。第１コンベアと第２コンベアとは、第１方向と第２方向とが互いに直交するように配置されている。物品が第１コンベアから第２コンベアへ載り移るときに、物品の縦横方向を含む平面は、第２コンベアの物品載置面に対して第１方向を回転軸として傾いた傾斜状態となるように、第１コンベアの物品載置面が水平面に対して傾斜している。

　この物品整列装置では、第１コンベアから第２コンベアへ載り移るときの物品の姿勢は、第２コンベアに既に載置されている物品に着地する部分が上方、第２コンベアに直に着地する部分が下方となるように傾斜しているので、物品は先に載置されている物品と接触する前に、又は同時に第２コンベアに着地する。そして、第２コンベアと物品との摩擦力が物品同士の摩擦力を上回るので、袋相互間の滑りが防止され姿勢の乱れが抑制される。

　本発明の第２観点に係る物品整列装置は、第１観点に係る物品整列装置であって、物品が第１コンベアから第２コンベアへ載り移るときに、物品の縦横方向を含む平面が、第２コンベアの物品載置面に対して第１方向を回転軸として傾いた傾斜状態となるように、第１コンベアの物品載置面及び第２コンベアの物品載置面が水平面に対して傾斜している。

　本発明の第３観点に係る物品整列装置は、第１観点又は第２観点に係る物品整列装置であって、傾斜状態は、第１コンベアが水平面に対して傾斜し、且つ、第２コンベアが第１コンベアの傾斜方向とは逆方向に傾斜することによって成立している。

　この物品整列装置では、第１コンベア上で最終着地姿勢を整えて投射させることが合理的であるが、第１コンベアだけでは最終着地姿勢を実現するのが困難な場合には、第２コンベアも傾斜させることによって第２コンベア側から視た姿勢が最終着地姿勢となればよい。

　本発明の第４観点に係る物品整列装置は、第２観点に係る物品整列装置であって、第２コンベアの傾斜角度は、整列させる対象となる物品群の先頭の物品が載り移るときに変更される。

　この物品整列装置では、物品群の列の先頭は、他の物品に寄りかからないので、後続の物品とは着地姿勢が異なる。それゆえ、設備上、列の先頭の物品と後続の物品との着地姿勢を異ならせることもある。その場合、先行する列の最後尾が第２コンベアから排出されて、新たな列の先頭が第２コンベアに載り移るときが、第２コンベアの傾斜角度変更のタイミングとして最善である。

　本発明の第５観点に係る物品整列装置は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係る物品整列装置であって、第２コンベアと第１コンベアの相対高さ位置は、物品の大きさに応じて変更される。

　この物品整列装置では、第１コンベアと第２コンベアとの高さ位置の組合せが一物品用に固定されると、製品ごとに設備を揃えなければならないので不合理であるが、第２コンベアと第１コンベアの相対高さ位置が物品の大きさに応じて変更することができるならば、同一設備で多種の製品に対応することができるので、使い勝手がよい。

　本発明の第６観点に係る物品整列装置は、第１観点から第５観点のいずれか１つに係る物品整列装置であって、制御部をさらに備えている。制御部は、第１コンベアおよび第２コンベアの動作を制御する。第１コンベアの搬送方向の先端部は、搬送方向と平行に伸縮する。制御部は、物品が第１コンベアの所定位置から第２コンベアへ載り移るときに、第１コンベアの先端部を所定位置よりも搬送方向の上流側に縮まった状態へと変化させる。

　この物品整列装置では、第１コンベアから第２コンベアへ載り移るとき、物品の下面を支持していた第１コンベアが縮まって除かれてしまうので、物品は傾く間もなく、載り移り時の姿勢を維持したまま第２コンベアに着地する。その結果、姿勢の乱れが抑制される。

　本発明の第７観点に係る物品整列装置は、第１観点から第６観点のいずれか１つに係る物品整列装置であって、第１コンベアの所定位置が、第２コンベアの物品載置面の直上空間に位置する。

　この物品整列装置は、物品の第１コンベアから第２コンベアへの載り移りは、第１コンベアから第２コンベアへの落下であるので、第１コンベアの当該所定位置が第２コンベアの物品載置面の直上空間に位置することが好ましい。

　本発明の第８観点に係る物品整列装置は、第１観点から第７観点のいずれか１つに係る物品整列装置であって、第１コンベアの縮まった状態における先端部が、第２コンベアの物品載置面に載った物品の直上空間から搬送方向の上流側に外れた空間に位置する。

　通常、物品はコンベアから離れる際に、コンベアから先に離れた部分と未だコンベアに接触している部分との平衡が崩れ、コンベアから先に離れた部分が先に着地して姿勢が乱れる。それゆえ、この物品整列装置では、第１コンベアの先端部が第２コンベアの物品載置面の直上空間から完全に外れることによって、姿勢の乱れを抑制する。

　本発明の第９観点に係る物品整列装置は、第１観点から第８観点のいずれか１つに係る物品整列装置であって、第１コンベアと第２コンベアとは、それぞれの搬送方向が互いに直交するように配置されている。

　この物品整列装置では、第１コンベアと第２コンベアとがそれぞれの搬送方向が互いに直交するように配置されているので、搬送方向が同一方向に長くなることを抑制することができる上に、第２コンベアによる物品の搬送を妨げることなく、第１コンベアの前方に壁を設けることができ、その壁に物品を当てて第２コンベアへの着地姿勢を整えることができる。

　本発明の第１０観点に係る物品整列装置は、第１観点から第９観点のいずれか１つに係る物品整列装置であって、第１コンベアおよび／又は第２コンベアが、第１コンベアの所定位置と第２コンベアの物品載置面との相対高さ位置を調整する機能を有する。

　この物品整列装置では、第１コンベアの所定位置と第２コンベアの物品載置面との相対高さ位置の組合せが一物品用に固定されると、製品ごとに設備を揃えなければならないので不合理であるが、相対高さ位置が物品の大きさに応じて変更することができるならば、同一設備で多種の製品に対応することができるので、使い勝手がよい。

　本発明の第１１観点に係る物品整列装置は、第１観点から第１０観点のいずれか１つに係る物品整列装置であって、第１コンベアの先端部が物品の大きさに応じて伸縮可能である。

　この物品整列装置では、第１コンベアの先端部の伸縮量が一物品用に固定されると、製品ごとに設備を揃えなければならないので不合理であるが、制御部が物品の大きさに応じて第１コンベアの先端部を伸縮制御するならば、同一設備で多種の製品に対応することができるので、使い勝手がよい。

　本発明の第１２観点に係る物品整列装置は、第１観点から第１１観点のいずれか１つに係る物品整列装置であって、第１コンベアが、支持壁と、姿勢変更部とを有している。支持壁は、傾斜面の傾斜方向下側で物品を搬送方向に沿って支える。姿勢変更部は、支持壁側から突出し、傾斜面上を搬送中の物品の一部に当たって物品の平面的な搬送姿勢を変える。

　この物品整列装置では、物品は傾斜方向に重力の分力を受けるので傾斜方向に滑り落ちるが、支持壁に支えられた状態で搬送方向に移動し、姿勢変更部と当接する。その際、物品は回転移動しながら９０°回転した姿勢へ移行するが、傾斜面上では傾斜方向下側への分力を受けているので、物品が回転している間に姿勢変更部から離れてしまうことはない。そして、物品を別部材で押し出さないので、搬送速度に制限を設ける必要もなく、高能力に対応することができる。

　本発明の第１３観点に係る物品整列装置は、第１２観点に係る物品整列装置であって、姿勢変更部が搬送中の物品の一部に当たる角部を有している。

　この物品整列装置では、搬送中の物品への当接は、円弧よりも角の方が搬送される物品の抵抗になるので、９０°回転の推進力を与えやすい。

　本発明の第１４観点に係る物品整列装置は、第１３観点に係る物品整列装置であって、姿勢変更部が、角部から搬送方向に沿って延びる物品ガイド部をさらに有する。

　この物品整列装置では、物品は、姿勢変更部の角部に当たって９０°回転の推進力を与えられるので、角部から搬送方向に沿って延びる物品ガイド部が、９０°回転した物品を受け止めて、９０°回転後の姿勢を維持する。

　本発明の第１５観点に係る物品整列装置は、第１２観点から第１４観点のいずれか一つに係る物品整列装置であって、姿勢変更部が、搬送面上で物品の姿勢を変更する必要がないときに、搬送面の上から待避する。

　この物品整列装置では、搬送面上で物品の姿勢を変更する必要がないときには、姿勢変更部を搬送面の上から待避させることができるので、機種対応が容易で使い勝手がよい。

　本発明に係る物品整列装置では、第１コンベアから第２コンベアへ載り移るときの物品の姿勢は、第２コンベアに既に載置されている物品に着地する部分が上方、第２コンベアに直に着地する部分が下方となるように傾斜しているので、物品は先に載置されている物品と接触する前に、又は同時に第２コンベアに着地する。そして、第２コンベアと物品との摩擦力が物品同士の摩擦力を上回るので、袋相互間の滑りが防止され姿勢の乱れが抑制される。

本発明の一実施形態に係る物品整列装置を搭載した箱詰システムのブロック図。箱詰システムにおける段ボール箱及び物品の流れを示す斜視図。整列した一群の袋の搬送方向と直交する水平方向から視た正面図。図３Ａの整列した一群の袋を起立させた状態の正面図。搬入コンベア、第１整列コンベア及び第２整列コンベアの配置状態を示す斜視図。搬入コンベア上の袋の搬送方向と対向する位置から視た、搬入コンベア、第１整列コンベア及び第２整列コンベアの配置状態の正面図。袋が搬入コンベアから落下するときの姿勢を搬入コンベアの傾斜方向に沿って視たときの正面図。搬入コンベアと袋Ｇとの接触面を瞬時に除いた場合の、袋Ｇが搬入コンベアから落下するときの姿勢を搬入コンベアの傾斜方向に沿って視たときの正面図。図４の搬入コンベアの袋との接触面を瞬時に除いた状態における搬入コンベア、第１整列コンベア及び第２整列コンベアの斜視図。搬入コンベア上の姿勢変更動作前の袋を示す斜視図。搬入コンベア上の姿勢変更動作中の袋を示す斜視図。搬入コンベア上の姿勢変更動作完了の袋を示す斜視図。

　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

　（１）箱詰システム１の構成
　図１は、本発明の一実施形態に係る物品整列装置を搭載した箱詰システム１のブロック図である。また、図２は、箱詰システム１における段ボール箱Ｂ及び物品の流れを示す斜視図である。図１において、箱詰システム１は、例えば、スナック菓子等の袋入商品（袋Ｇ）を段ボール箱Ｂに、一定個数、整列状態で多段詰めするものである。

　図１に示すように、箱詰システム１は、製函工程Ｐ１、物品整列工程Ｐ２、箱詰工程Ｐ３という３つの工程が連携している。

　製函工程Ｐ１は、シート状の段ボール箱材Ｚを段ボール箱Ｂへ組み立てて箱詰位置まで搬送する工程であり、箱材搬入部１１、箱組立部１２、及び箱下方搬送部１３で構成されている。

　物品整列工程Ｐ２は、上流側工程か供給される袋Ｇを所定位置に搬入し、一定数の袋Ｇを隣接するもの同士がお互いに一部重なるように整列させて、箱詰位置まで搬送する工程であり、物品搬入部２１、及び物品整列部２２で構成されている。

　箱詰工程Ｐ３は、製函工程Ｐ１から搬送されてきた段ボール箱Ｂに物品整列工程Ｐ２において整列が完了した一定数量の袋Ｇを箱詰し、箱を閉じて箱排出位置まで搬送する工程であり、箱詰部３１、及び箱搬送部３２で構成されている。

　箱詰システム１は、段ボール箱Ｂに袋Ｇの多段詰めを行っており、箱Ｂ内における袋Ｇの姿勢は「立ち姿勢」である。つまり、箱Ｂの開口を上に向けたとき、袋Ｇのオモテ面及びウラ面が側方を向き、袋Ｇの上下の端部が上下を向き、左右の側部が側方を向く姿勢である。

　（１－１）製函工程Ｐ１
　図１に示すように、製函工程Ｐ１は、段ボール箱材Ｚを箱詰システム１に導入する箱材搬入部１１と、段ボール箱Ｂを組み立てる箱組立部１２と、段ボール箱Ｂの開口と天フラップＺｆａとが同一鉛直面上になるように姿勢を変換させて下方へ搬送する箱下方搬送部１３とで構成されている。

　（１－１－１）箱材搬入部１１
　箱材搬入部１１では、図２に示すように、供給位置に積み重ねられた段ボール箱材Ｚのうちの一番先頭の段ボール箱材Ｚを１枚ずつ挟んで上方へ送出し、送出された段ボール箱材Ｚを鉛直軸周りに９０°回転させて筒状に広げる。

　段ボール箱材Ｚは、作業者によって供給位置に載置される。段ボール箱材Ｚは、フラップＺｆが開いた状態で折り畳まれ、そのフラップＺｆが鉛直方向に位置する姿勢で水平方向に積み重ねられている。なお、説明の便宜上、天面側のフラップＺｆを天フラップＺｆａ、底面側のフラップＺｆを底フラップＺｆｂという。

　段ボール箱材Ｚの上方への送出は、昇降機構１１１によって行われ、供給位置の全ての段ボール箱材Ｚがなくなると、検知センサ（図示せず）の検知信号をコントローラ４０（図１参照）へ送信する。

　また、段ボール箱材Ｚの鉛直軸周りの回転は、吸着回転機構１１２によって段ボール箱材Ｚの側面を吸盤で吸着して保持し、モータ（図示せず）によって吸着回転機構１１２を鉛直軸回りに９０°回転することによって実現される。

　（１－１－２）箱組立部１２
　箱組立部１２は、筒状に広がった段ボール箱材Ｚを水平方向に搬送させながら段ボール箱材Ｚの底フラップＺｆｂを折り込んでテープ張りを行い、天フラップＺｆａが開いた状態の段ボール箱Ｂを組み立てる。

　（１－１－３）箱下方搬送部１３
　箱下方搬送部１３は、段ボール箱Ｂを搬送方向と直交する水平軸周りに９０°回転させ、段ボール箱Ｂの開口と天フラップＺｆａと底フラップＺｆｂとが同一鉛直面上になるように姿勢を変換させてから下方へ搬送する。つまり、箱組立部１２で形成された段ボール箱Ｂの立方体の形状を保持したまま下方に移動させる。

　（１－２）物品整列工程
　箱詰システム１の袋Ｇの流れにおける上流側工程には、図示しない計量装置、及び製袋包装機等が配置されている。そして、箱詰システム１には、上流側工程で重量、シール性、異物混入検査等に合格した袋Ｇだけが供給される。

　物品整列工程Ｐ２は、袋Ｇを受け取り所定位置まで搬送する物品搬入部２１と、物品搬入部２１から供給される袋Ｇを整列させる物品整列部２２とで構成されている。

　（１－２－１）物品搬入部２１
　物品搬入部２１は、物品導入コンベア２１１、及び搬入コンベア２１２を有している。物品導入コンベア２１１は、重量、シール性、異物混入検査等を行う工程の下流側で、検査に合格した袋Ｇの供給を受けて、それを搬入コンベア２１２へ導く。

　搬入コンベア２１２は、物品導入コンベア２１１から搬送されてくる袋Ｇを物品整列部２２へ搬送する。なお、搬入コンベア２１２については、後半で詳細を説明する。

　（１－２－２）物品整列部２２
　物品整列部２２は、第１整列コンベア２２１、第２整列コンベア２２２、及び第３整列コンベア２２３を有している。第１整列コンベア２２１は、搬入コンベア２１２から落下する袋Ｇを受けるために、その一端は搬入コンベア２１２の先端部の高さより低い位置に設定され、他端は第２整列コンベア２２２の高さ位置に設定されている。

　なお、搬入コンベア２１２の先端部は、第１整列コンベア２２１の物品載置面の直上空間に位置することが好ましい。ここで、物品載置面とは、第１整列コンベア２２１の搬送面のうち、落下してくる袋Ｇを待ち受ける面である。

　そして、第１整列コンベア２２１は、一つの袋Ｇを受けとめる毎に一定距離Ｌだけ当該袋Ｇを第２整列コンベア２２２に向けて搬送する。それゆえ、袋Ｇは落下した位置から一定距離Ｌだけ第２整列コンベア２２２に近づく。一方、後に落下してくる袋Ｇの一部分は第１整列コンベア２２１に着地し、残り部分は先の袋Ｇに寄り掛って傾斜する。

　例えば、後述の図３Ａ及び図３Ｂに示すようなＮ＝８個の袋Ｇを一群として整列させる場合、先頭の袋Ｇは、最後尾の袋Ｇが着地する位置から７Ｌの長さ分も進んでいるので、本実施形態では、少なくとも列の先頭から４（Ｎ／２）個の袋Ｇが第２整列コンベア２２２上に到達する。なお、第２整列コンベア２２２上に到達する袋Ｇの個数は、袋Ｇの大きさ、コンベアの長さなどによって変わるので、本実施形態における「列の先頭から４個」という数値に限定されるものではない。

　また、第１整列コンベア２２１及び第２整列コンベア２２２上の袋Ｇは、互いに隣接するもの同士が部分的に重なり合うように列を成している。

　列の最後尾の袋Ｇが第１整列コンベア２２１に着地した後、第２整列コンベア２２２と第３整列コンベア２２３とが動作を開始し、第１整列コンベア２２１、第２整列コンベア２２２、及び第３整列コンベア２２３が同一方向に搬送動作を行う。それゆえ、第１整列コンベア２２１及び第２整列コンベア２２２上で一列に整列したＮ個の袋Ｇが、一斉に第３整列コンベア２２３に移動し、その第３整列コンベア２２３上を進行する。

　なお、本実施形態では、搬入コンベア２１２の搬送方向は、第１整列コンベア２２１、第２整列コンベア２２２及び第３整列コンベア２２３の搬送方向が互いに直交するように配置されている。そのため、搬送方向が同一方向に長くなることを抑制することができ、さらに、第１整列コンベア２２１、第２整列コンベア２２２及び第３整列コンベア２２３による袋Ｇの搬送を妨げることなく、搬入コンベア２１２の前方に壁を設けることができるので、その壁に袋Ｇを当てて第１整列コンベア２２１への着地姿勢を整えることもできる。

　（１－３）箱詰工程Ｐ３
　箱詰工程Ｐ３は、袋Ｇを段ボール箱Ｂに詰める箱詰部３１と、袋Ｇの箱詰が完了した段ボール箱Ｂを搬送する箱搬送部３２とを有している。

　（１－３－１）箱詰部３１
　箱詰部３１は、第３整列コンベア２２３で一列に整列した一群の袋Ｇの先頭と最後尾とを挟んで一群の袋Ｇを丸ごと段ボール箱Ｂ内に挿入する。図２に示すように、箱詰部３１は、整列した一群の袋Ｇを挟むために、阻止板３１１と、押寄板３１３と、挿入板３１５とを有している。

　阻止板３１１は、第３整列コンベア２２３の下流端上に設けられ、列を成して搬送されて来る袋Ｇの進行を阻止する。阻止板３１１は、平面部が常に袋Ｇの搬送方向と直交するように配置されている。

　図３Ａは、整列した一群の袋Ｇの搬送方向と直交する水平方向から視た正面図である。また、図３Ｂは、図３Ａの整列した一群の袋Ｇを起立させた状態の正面図である。図３Ａ及び図３Ｂにおいて、押寄板３１３は、一列に整列したＮ個の袋Ｇの最後尾を押して、阻止板３１１とで挟んで起立させる。

　押寄板３１３は、第３整列コンベア２２３の上流端上に設けられているが、袋Ｇの列が第２整列コンベア２２２から第３整列コンベア２２３へ移動している間は、平面部が袋Ｇの搬送方向と平行になるように第３整列コンベア２２３の脇に収容されている。また、押寄板３１３は、列の最後尾の袋Ｇが第２整列コンベアから第３整列コンベア２２３へ完全に移った際に、平面部が袋Ｇの搬送方向と直交するように回動する。さらに、押寄板３１３は、列の最後尾の袋Ｇを押して列全体を阻止板３１１側へ寄せる。

　このとき、阻止板３１１は固定されているので、列の先頭の袋Ｇは阻止板３１１の平面部に沿って起立し、次の袋Ｇは起立した先頭の袋に沿って起立する。後続の袋Ｇも同様の動作で連鎖して起立するので、Ｎ個の袋Ｇは起立状態で整列する。

　また、箱詰部３１は、挿入板３１５を介して、起立状態のＮ個の袋Ｇを一括して段ボール箱Ｂ内に押し込む。挿入板３１５は、第３整列コンベア２２３を挟んで段ボール箱Ｂの位置と反対側に位置している。第２整列コンベア２２２側から視たととき、第３整列コンベア２２３の右側に段ボール箱Ｂの開口面が位置し、第３整列コンベア２２３の左側に位置する。

　挿入板３１５は、平面部を段ボール箱Ｂの開口に対向させて待機しており、Ｎ個の袋Ｇは起立状態になった後、それらを段ボール箱Ｂに開口面に向かって押し、Ｎ個の袋Ｇを段ボール箱Ｂに開口から底に向かって一挙に挿入する。挿入板３１５は、阻止板３１１と押寄板３１３との間を横切って段ボール箱Ｂに開口面まで進行する。

　（１－３－２）箱搬送部３２
　箱搬送部３２は、袋Ｇの詰められた段ボール箱Ｂの姿勢を変換する姿勢変換機構３２１と、段ボール箱Ｂを搬送する排出コンベア３２２とを有している。

　姿勢変換機構３２１は、それまで鉛直にしていた開口面を水平にして、すなわち、開口面が上を向くように段ボール箱Ｂを回転させる。姿勢変換機構３２１は、段ボール箱Ｂの側面及び底面を同時に吸着する吸着盤付きのＬ字状部材で保持し、Ｌ字状部材が９０°回転することで、段ボール箱Ｂが回転する。

　姿勢変換機構３２１は、段ボール箱Ｂを９０°回転させた際に、開口面を上に向けた状態で排出コンベア３２２に載せる。排出コンベア３２２は、段ボール箱Ｂを所定位置まで搬送するが、所定位置に到達する前に、天フラップＺｆａを折り込んで開口面を閉じ、テープ貼りを完了する。

　（２）袋Ｇの姿勢調整
　物品整列工程Ｐ２で説明したように、第１整列コンベア２２１は、一つの袋Ｇを受けとめる毎に一定距離Ｌだけ当該袋Ｇを第２整列コンベア２２２に向けて搬送するので、袋Ｇの一部分は第１整列コンベア２２１に着地し、残り部分は先の袋Ｇに寄り掛って傾斜し、互いに隣接するもの同士が部分的に重なり合うように列を成すようになる。

　従来、搬入コンベア２１２から落下した袋Ｇは第１整列コンベア２２１に着地する直前に既に投下されている物品と接触して滑り移動し、姿勢が乱れることがあった。これは、水平に搬送されてくる袋Ｇがそのまま水平姿勢で落下すると、待機している袋Ｇの上面に後続の袋Ｇが直に落下するため、狙った位置とは異なる方向に弾むことが原因である。

　（２－１）搬入コンベア２１２及び第１整列コンベア２２１の傾斜
　そこで、本実施形態では、袋Ｇを搬入コンベア２１２で搬送されている段階から、第１整列コンベア２２１への着地に適した姿勢となるように、搬入コンベア２１２を傾斜させている。

　図４は、搬入コンベア２１２、第１整列コンベア２２１及び第２整列コンベア２２２の配置状態を示す斜視図である。また、図５は、搬入コンベア２１２上の袋Ｇの搬送方向と対向する位置から視た、搬入コンベア２１２、第１整列コンベア２２１及び第２整列コンベア２２２の配置状態の正面図である。

　図４及び図５において、搬入コンベア２１２の搬送面は水平面に対して傾斜しており、搬送面の傾斜方向下側端には、袋Ｇを支えて脱落を防止し、且つ、袋Ｇを搬送方向に案内する支持壁２１３が設けられている。搬送面の傾斜方向上側を移動する袋Ｇは、傾斜方向に沿った重力の分力を受けるので、移動しながら支持壁２１３側へ滑り降下し、その後は支持壁２１３に沿って移動する。

　また、搬入コンベア２１２の搬送面は、図５正面視において搬送方向と平行な仮想軸周りに、且つ水平面に対して反時計方向に角度θａだけ傾斜している。さらに、第１整列コンベア２２１の搬送面は、当該仮想軸周りに、且つ水平面に対して時計方向に角度θｂだけ傾斜している。

　搬入コンベア２１２の搬送面の傾斜角度θａは、袋Ｇの列の先頭として第１整列コンベア２２１に最初に落下した袋Ｇ１と次に落下した袋Ｇ２との相対角度がθｃであるならば、［θｃ＝θａ＋θｂ］となるように搬入コンベア２１２の搬送面の傾斜角度θａが設定される。

　このように角度θａが設定されることによって、搬入コンベア２１２から第１整列コンベアへ載り移るときの袋Ｇ３の姿勢は、第１整列コンベア２２１に既に載置されている袋Ｇ２に着地する部分が上方、第１整列コンベア２２１に直に着地する部分が下方となるように傾斜しているので、袋Ｇ３は先に載置されている袋Ｇ２と接触する前に、又は同時に第１整列コンベア２２１の搬送面に着地する。その際、第１整列コンベア２２１と袋Ｇ３との摩擦力が袋Ｇ３と袋Ｇ２同士の摩擦力を上回るので、袋Ｇ３の着地時の滑りが抑制され、姿勢の乱れが回避される。

　（２－２）搬入コンベア２１２の先端部の伸縮
　図６Ａは、袋Ｇが搬入コンベア２１２から落下するときの姿勢を搬入コンベア２１２の傾斜方向に沿って視たときの正面図である。図６Ａにおいて、通常は、落下する袋Ｇは搬入コンベア２１２から離れる際に、先に離れた部分と未だ搬入コンベア２１２に接触している部分との平衡が崩れ、先に離れた部分が先に着地して姿勢が乱れる。理想的な落下は、搬入コンベア２１２上を搬送されているときの姿勢を維持したまま落下することである。

　そこで、本実施形態では、袋Ｇが搬入コンベア２１２の所定位置に到達したとき、搬入コンベア２１２と袋Ｇとの接触面を瞬時に除くことによって、袋Ｇの姿勢を傾ける機会を奪って、搬送時の姿勢を維持するようにしている。

　図６Ｂは、搬入コンベア２１２と袋Ｇとの接触面を瞬時に除いた場合の、袋Ｇが搬入コンベア２１２から落下するときの姿勢を搬入コンベア２１２の傾斜方向に沿って視たときに正面図である。

　また、図７は、図４の搬入コンベア２１２の袋Ｇとの接触面を瞬時に除いた状態における搬入コンベア２１２、第１整列コンベア２２１及び第２整列コンベア２２２の斜視図である。

　図６Ｂ及び図７において、搬入コンベア２１２の下流側へ袋Ｇが搬送され、袋Ｇの先端部が搬入コンベア２１２の先端部に到達したことを物品検知センサ２１５が検知したとき、搬入コンベア２１２の先端部ローラＲ１が矢印Ｄ１の方向に移動する。このとき、搬入コンベア２１２の中間ローラＲ２が矢印Ｄ２の方向に移動することにより、先端部ローラＲ１が矢印Ｄ１の方向に移動した際のコンベア・ベルトの弛みを吸収する。

　搬入コンベア２１２の先端部ローラＲ１が矢印Ｄ１の方向に移動した状態における先端部は、第１整列コンベア２２１の搬送面に載った袋Ｇの直上空間から外れた空間に位置する。

　つまり、搬入コンベア２１２の先端部が瞬間的に袋Ｇよりも上流側に移動するので、袋Ｇは搬入コンベア２１２の搬送面からの抗力を突然失うことになるが、慣性によって搬送時の姿勢を維持するので、図６Ａのような袋Ｇの先端が先に落下するような姿勢にはなり難い。

　それゆえ、第１整列コンベア２２１への着地姿勢は搬入コンベア２１２から離れるときに姿勢が維持されやすく、着地したときの姿勢乱れが抑制される。

　本実施形態では、搬入コンベア２１２の先端部ローラＲ１の移動距離は、コントローラ４０によって制御されている。それゆえ、袋Ｇの大きさに応じて搬入コンベア２１２の先端部の伸縮距離を調整される。それゆえ、同一設備で多種の製品に対応することが可能となる。

　（３）袋Ｇの姿勢変更
　箱詰仕様によっては、搬入コンベア２１２で搬送されている袋Ｇを平面的に９０°回転させる場合がある。

　本実施形態では、袋Ｇの先頭の端部に搬送を阻止する部材（姿勢変更部材）を当て、そこを支点に回転させる従来方式を踏襲しているが、搬入コンベア２１２の搬送面が、図５正面視において搬送方向と平行な仮想軸周りに、且つ水平面に対して反時計方向に角度θａだけ傾斜しているので、「袋Ｇが回転している間に支点から離れてしまう」という従来の問題点を克服している。

　図８Ａは、搬入コンベア２１２上の姿勢変更動作前の袋Ｇを示す斜視図である。また、図８Ｂは、搬入コンベア２１２上の姿勢変更動作中の袋Ｇを示す斜視図である。さらに、図８Ｂは、搬入コンベア２１２上の姿勢変更動作完了後の袋Ｇを示す斜視図である。

　図８Ａにおいて、搬入コンベア２１２の搬送面は水平面に対して傾斜し、搬送面の傾斜方向下側端には支持壁２１３が設けられているので、搬送面の傾斜方向上側を移動する袋Ｇは、傾斜方向に沿った重力の分力を受け、移動しながら支持壁２１３側へ滑り降下し、その後は支持壁２１３に沿って移動する。

　図８Ｂにおいて、支持壁２１３に沿って移動するが、支持壁２１３側から突出する姿勢変更部材２１４のコーナー部２１４ｂに接触し、進行が阻止されるが搬送は継続されるので、その接触点を支点として袋Ｇは回転する。

　姿勢変更部材２１４は、袋Ｇの姿勢変更を必要としないときは、図４に示すように案内面２１４ａが支持壁２１３の壁面と同一平面上にあるように、待機している。そして、袋Ｇの姿勢変更を必要とするときは、支持壁２１３の壁面よりも搬入コンベア２１２の搬送面側に突出する。姿勢変更部材２１４の突出動作は、モータ（図示せず）によって行われる。

　袋Ｇが当たる姿勢変更部材２１４のコーナー部２１４ｂは、フィレット又は角のいずれでもよいが、円弧よりも角の方が搬送される物品の抵抗になるので、９０°回転の推進力を与えやすい。しかしながら、本実施形態では、フィレットが採用され、当該コーナー部２１４ｂが袋Ｇに楔状に食い込むことを防止している。

　図８Ａ～図８Ｃでは、姿勢変更部材２１４はブロック状に成形されているが、Ｌ字状に曲げ加工された板金製であってもよい。

　袋Ｇには、回転時に支点から離れる方向の遠心力が作用するが、袋Ｇは傾斜方向に沿った重力の分力を受けているので、支点から離れることなく回転する。

　図８Ｃにおいて、袋Ｇが９０°回転したとき、袋Ｇの横シール側端部が姿勢変更部材２１４の案内面２１４ａに支持される、そして、袋Ｇは姿勢変更部材２１４の案内面２１４ａに沿って移動する。

　その後の動作は、既に説明したものと同様である。

　（４）変形例
　（４－１）
　第１整列コンベア２２１の傾斜角度θｂについては、整列させる対象となる一群の袋Ｇの先頭が載り移るときに変更することもできる。

　列の先頭の袋Ｇは、他の袋Ｇに寄りかからないので、後続の袋Ｇとは着地姿勢が異なる。それゆえ、設備上、先頭の袋Ｇと後続の袋Ｇとの着地姿勢を異ならせることもある。その場合、先行する列の最後尾が第１整列コンベア２２１から排出されて、新たな列の先頭の袋Ｇが第１整列コンベア２２１に載り移るときが、第１整列コンベア２２１の傾斜角度変更のタイミングとして最善である。

　（４－２）
　搬入コンベア２１２の先端部と第１整列コンベア２２１の物品載置面との相対高さ位置は、袋Ｇの大きさに応じて変更することができる。搬入コンベア２１２と第１整列コンベアとの高さ位置の組合せが一つの商品用に固定されると、商品ごとに設備を揃えなければならないので不合理である。しかし、搬入コンベア２１２と第１整列コンベア２２１の相対高さ位置が商品（袋Ｇ）の大きさに応じて変更することができるので、同一設備で多種の商品に対応することができるので、使い勝手がよい。

　（５）特徴
　（５－１）
　搬入コンベア２１２から第１整列コンベア２２１へ載り移るときの袋Ｇの姿勢は、第１整列コンベア２２１に既に載置されている袋Ｇに着地する部分が上方、第１整列コンベア２２１に直に着地する部分が下方となるように傾斜しているので、袋Ｇは先に載置されている袋Ｇと接触する前に、又は同時に第１整列コンベア２２１に着地する。そして、第１整列コンベア２２１と袋Ｇとの摩擦力が袋Ｇ同士の摩擦力を上回るので、袋Ｇ相互間の滑りが防止され姿勢の乱れが抑制される。

　特に、縦横の寸法に較べて厚み寸法が小さい複数の物品を、物品それぞれの一部が隣接する物品の一部と厚み方向に重なるように整列させる物品整列装置に効果が高い。

　（５－２）
　搬入コンベア２１２上で最終着地姿勢を整えて投射させることが合理的であるが、搬入コンベア２１２だけでは最終着地姿勢を実現するのが困難な場合に、第１整列コンベア２２１も傾斜させることによって第１整列コンベア２２１側から視た姿勢が最終着地姿勢となればよい。

　（５－３）
　袋Ｇの列の先頭は、他の袋Ｇに寄りかからないので、後続の袋Ｇとは着地姿勢が異なる。それゆえ、設備上、列の先頭の袋Ｇと後続の袋Ｇとの着地姿勢を異ならせることもある。その場合、先行する列の最後尾が第１整列コンベア２２１から排出されて、新たな列の先頭が第１整列コンベア２２１に載り移るときが、第１整列コンベア２２１の傾斜角度変更のタイミングとして最善である。

　（５－４）
　搬入コンベア２１２と第１整列コンベア２２１との高さ位置の組合せが一製品用に固定されると、製品ごとに設備を揃えなければならないので不合理であるが、第１整列コンベア２２１と搬入コンベア２１２の相対高さ位置が製品の大きさに応じて変更することができるならば、同一設備で多種の製品に対応することができるので、使い勝手がよい。

　（５－５）
　搬入コンベア２１２から第１整列コンベア２２１へ載り移るとき、袋Ｇの下面を支持していた搬入コンベア２１２を縮めて除いてしまうことによって、袋Ｇは傾く間もなく、載り移り時の姿勢を維持したまま第１整列コンベア２２１に着地するので、姿勢の乱れが抑制される。

　（５－６）
　袋Ｇの搬入コンベア２１２から第１整列コンベア２２１への載り移りは、搬入コンベア２１２から第１整列コンベア２２１への落下であるので、搬入コンベア２１２の先端部が第１整列コンベア２２１の物品載置面の直上空間に位置することが好ましい。そして、袋Ｇが落下位置手前まで到達したときに、搬入コンベア２１２の先端部が第１整列コンベア２２１の物品載置面の直上空間から完全に外れることによって、袋Ｇは落下位置手前の姿勢を維持したまま落下するので、姿勢の乱れが抑制される。

　（５－７）
　搬入コンベア２１２と第１整列コンベア２２１とがそれぞれの搬送方向が互いに直交するように配置されているので、搬送方向が同一方向に長くなることを抑制することができる上に、第１整列コンベア２２１による袋Ｇの搬送を妨げることなく、搬入コンベア２１２の前方に壁を設けることができ、その壁に物品を当てて第１整列コンベア２２１への着地姿勢を整えることができる。

　（５－８）
　搬入コンベア２１２の先端部と第１整列コンベア２２１の物品載置面との相対高さ位置の組合せが一製品用に固定されると、製品ごとに設備を揃えなければならないので不合理であるが、相対高さ位置が製品の大きさに応じて変更することができるならば、同一設備で多種の製品に対応することができるので、使い勝手がよい。

　（５－９）
　搬入コンベア２１２の先端部の伸縮量が一製品用に固定されると、製品ごとに設備を揃えなければならないので不合理であるが、制御部が製品の大きさに応じて第１コンベアの先端部を伸縮制御するならば、同一設備で多種の製品に対応することができるので、使い勝手がよい。

　（５－１０）
　搬入コンベア２１２では、袋Ｇは傾斜方向に重力の分力を受けるので傾斜方向に滑り落ちるが、支持壁２１３に支えられた状態で搬送方向に移動し、姿勢変更部材２１４と当接する。その際、袋Ｇは回転移動しながら９０°回転した姿勢へ移行するが、傾斜面上では傾斜方向下側への分力を受けているので、袋Ｇが回転している間に姿勢変更部材２１４から離れてしまうことはない。そして、袋Ｇを別部材で押し出さないので、搬送速度に制限を設ける必要もなく、高能力に対応することができる。

　（５－１１）
　搬入コンベア２１２では、袋Ｇは、姿勢変更部材２１４のコーナー部２１４ｂに当たって９０°回転の推進力を与えられるので、コーナー部２１４ｂから搬送方向に沿って延びる案内面２１４ａが、９０°回転した袋Ｇを受け止めて、９０°回転後の姿勢を維持する。

　（５－１２）
　搬入コンベア２１２では、搬送面上で袋Ｇの姿勢を変更する必要がないときには、姿勢変更部材２１４を搬送面の上から待避させることができるので、機種対応が容易で使い勝手がよい。

１　　　　　箱詰システム
４０　　　　コントローラ（制御部）
２１２　　　搬入コンベア（第１コンベア）
２１３　　　支持壁
２１４　　　姿勢変更部材（姿勢変更部）
２１４ａ　　案内面（物品ガイド部）
２１４ｂ　　コーナー部（角部）
２２１　　　第１整列コンベア（第２コンベア）
Ｇ　　　　　袋（物品）

特開２００９－２８０２７９号公報

Claims

　縦横の寸法に較べて厚み寸法が小さい複数の物品を、前記物品それぞれの一部が隣接する前記物品の一部と厚み方向に重なるように整列させる物品整列装置であって、
　前記物品を第１方向の所定位置まで搬送する第１コンベアと、
　前記所定位置から供給される前記物品を受けて第２方向へ搬送しながら整列させる第２コンベアと、
を備え、
　前記第１コンベアと前記第２コンベアとは、前記第１方向と前記第２方向とが互いに直交するように配置されており、
　前記物品が前記第１コンベアから前記第２コンベアへ載り移るときに、前記物品の縦横方向を含む平面が前記第２コンベアの物品載置面に対して前記第１方向を回転軸として傾いた傾斜状態となるように、前記第１コンベアの物品載置面が水平面に対して傾斜している、
物品整列装置。
　前記物品が前記第１コンベアから前記第２コンベアへ載り移るときに、前記物品の縦横方向を含む平面が前記第２コンベアの物品載置面に対して前記第１方向を回転軸として傾いた傾斜状態となるように、前記第１コンベアの物品載置面及び前記第２コンベアの物品載置面が水平面に対して傾斜している、
請求項１に記載の物品整列装置。
　前記傾斜状態は、前記第１コンベアが水平面に対して傾斜し、且つ、前記第２コンベアが前記第１コンベアの傾斜方向とは逆方向に傾斜することによって成立している、
請求項１又は請求項２に記載の物品整列装置。
　前記第２コンベアの傾斜角度は、整列させる対象となる物品群の先頭の前記物品が載り移るときに変更される、
請求項２に記載の物品整列装置。
　前記第２コンベアと前記第１コンベアの相対高さ位置は、前記物品の大きさに応じて変更される、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の物品整列装置。
　前記第１コンベアおよび前記第２コンベアの動作を制御する制御部をさらに備え、
　前記第１コンベアの搬送方向の先端部は前記搬送方向と平行に伸縮し、
　前記制御部は、前記物品が前記第１コンベアの前記所定位置から前記第２コンベアへ載り移るときに、前記第１コンベアの前記先端部を前記所定位置よりも前記搬送方向の上流側に縮まった状態へと変化させる、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の物品整列装置。
　前記第１コンベアの前記所定位置は、前記第２コンベアの物品載置面の直上空間に位置する、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の物品整列装置。
　前記第１コンベアの前記縮まった状態における前記先端部は、前記第２コンベアの物品載置面に載った前記物品の直上空間から前記搬送方向の上流側に外れた空間に位置する、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の物品整列装置。
　前記第１コンベアと前記第２コンベアとは、それぞれの前記搬送方向が互いに直交するように配置されている、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の物品整列装置。
　前記第１コンベアおよび／又は前記第２コンベアは、前記第１コンベアの前記所定位置と前記第２コンベアの物品載置面との相対高さ位置を調整する機能を有する、
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の物品整列装置。
　前記第１コンベアの前記先端部が、前記物品の大きさに応じて伸縮可能である、
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の物品整列装置。
　前記第１コンベアは、
　前記物品載置面の傾斜方向下側で前記物品を前記搬送方向に沿って支える支持壁と、
　前記支持壁側から突出し、前記傾斜面上を搬送中の前記物品の一部に当たって前記物品の平面的な搬送姿勢を変える姿勢変更部と、
を有する、
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の物品整列装置。
　前記姿勢変更部は、搬送中の前記物品の一部に当たる角部を有する、
請求項１２に記載の物品整列装置。
　前記姿勢変更部は、前記角部から前記搬送方向に沿って延びる物品ガイド部をさらに有する、
請求項１３に記載の物品整列装置。
　前記姿勢変更部は、前記搬送面上で前記物品の姿勢を変更する必要がないときに、前記搬送面の上から待避する、
請求項１２から請求項１４のいずれか１項に記載の物品整列装置。