JP2001122439A - 容器の段積み装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器内の製品に衝撃を与えることなく積み上
げ可能で、簡単な構造にして低コストで製作でき、メン
テナンスフリーの容器の段積み装置を提供する。 【解決手段】 容器Ｖの幅より開口幅を大きめにして容
器Ｖが通過できるようにした開口Ｏを上下方向に開けて
なる開口フレーム１と、該開口フレーム１の対向する位
置で、側面視ほぼ扇形にしてその扇の要部分を軸に回動
可能に取着されるストッパ２と、該ストッパの背面側に
設けてストッパ２を前方へ押し出すように付勢する付勢
手段３と、容器Ｂを載せて前記開口Ｏ内を上動させ得る
昇降機５とを具備し、常態で前記付勢手段３の付勢力に
よりストッパ２の前面部分２２を前記開口Ｏ内に前傾姿
勢で臨ませる一方、開口Ｏ内の下方から容器Ｂが載った
昇降機５を、ストッパ前面部分２２に該容器Ｂを当接さ
せながら上動させることにより、付勢手段３の付勢力に
抗してストッパ２を起立できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器を何段か積み
上げてこれらをユニットとして取り扱おうとする際に用
いる容器の段積み装置で、特に製品が収納された容器を
複数段積み上げるのに好適な容器の段積み装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】製品の製造，出荷工程では、製品を容器
（トレーを含む。）に収納し、その後、ハンドリング，
輸送等の見地から該容器を何段か積み上げてこれをユニ
ット或いはセットとして扱う時がある。製品に衝撃等を
加えても何ら問題ない場合は、公知のコンベア，リフト
などの簡単な装置を使って容器を単純に積み上げていく
ことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、容器内
の製品が不良にならぬよう衝撃を与えないことが求めら
れているケースでは、コンベアなどの簡単な装置を使っ
て容器を単純に積み上げていくと問題が生じる。容器を
積み上げた際、落差や外力の衝撃を受け、容器中味の製
品が移動して製品にキズ，欠陥を与えるからである。

【０００４】こうした場合、３次元ロボットを使ってス
ピードコントロールし、容器の上にさらに容器を載せる
にあたっては静かに置くといったことが一般的に行われ
てきた。ただ、３次元ロボットの導入となると、高コス
トにして機構も複雑でメンテナンス等にもたえず注意を
払わねばならなかった。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決するもので、
容器内の製品に衝撃を与えることなく積み上げ可能で、
しかも、極めて簡単な構造にして低コストで製作でき、
且つメンテナンスに殆ど注意を払わなくても済む容器の
段積み装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
請求項１記載の発明の要旨は、容器の幅より開口幅を大
きめにして容器が通過できるようにした開口を上下方向
に開けてなる開口フレーム（１）と、該開口フレームの
対向する位置で、側面視ほぼ扇形にしてその扇の要部分
を軸に回動可能に取着されるストッパ（２）と、該スト
ッパの背面側に設けてストッパを前方へ押し出すように
付勢する付勢手段（３）と、容器を載せて前記開口内を
上動させ得る昇降機（５）とを具備し、常態で前記付勢
手段の付勢力によりストッパの前面部分を前記開口内に
前傾姿勢で臨ませる一方、開口内の下方から容器が載っ
た昇降機を、ストッパ前面部分に該容器を当接させなが
ら上動させることにより、付勢手段の付勢力に抗してス
トッパを起立できるようにしたことを特徴とする容器の
段積み装置にある。ここで、「側面視ほぼ扇形」とは、
側面視で要部分からすえ広がりに広がる形状のものをい
い、具体的には図５（イ）のごとく所定の中心角θで半
径ｒ1＝ｒ2の正規の側面視扇形のものの他、図５（ロ）
のように半径ｒ1≠ｒ2とし、曲率が変化して外周に変則
的な曲線２３を形成したもの、図５（ハ）のように半径
ｒ1≠ｒ2として外周に直線２５を形成したもの、図５
（ニ）のように半径ｒ1≠ｒ2として外周に曲線２３と直
線２５を形成したものも、本発明にいう側面視ほぼ扇形
とする。請求項２の発明たる容器の段積み装置は、請求
項１で、付勢手段がコイルバネとするものである。

【０００７】請求項１の発明のごとく、常態で付勢手段
の付勢力によりストッパの前面部分を開口内に前傾姿勢
で臨ませる一方、開口内の下方から容器が載った昇降機
をストッパ前面部分に容器を当接させながら上動させる
ことにより、付勢手段の付勢力に抗してストッパを起立
できるようにすると、下から容器を昇降機等で押し上げ
て簡単に段積みを図ることができる。既にストッパ上に
ある容器へ、昇降機のコントロールされたスピードに乗
って新たな容器が下から当接するので、容器内の製品に
衝撃を与えたりしない。容器段積み装置の基本構成要素
がストッパと付勢手段と昇降機だけなので、単純構造に
して低コストで製作でき且つその構成からメンテナンス
フリーの状態にある。請求項２の発明のごとく、付勢手
段にコイルバネを使用すると、より構造が簡略化し且つ
ストッパの開閉動作を円滑にできる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る容器の段積み
装置の実施形態について詳述する。図１〜図５は本発明
の容器の段積み装置の一形態で、図１はその側面図、図
２は容器の段積み装置を含めた周囲機器の概略平面図、
図３は容器の段積み装置の要部側面図、図４は容器の段
積み模様を示す説明図、図５は種々のストッパの側面図
である。

【０００９】容器の段積み装置（以下、単に「段積み装
置」という。）は、開口フレーム１とストッパ２と付勢
手段３と昇降機５とを具備する。開口フレーム１は、容
器Ｂの幅Ｗ1より開口幅Ｗ2を若干大きめにした開口Ｏを
上下方向に開けてなる開口枠である（図２）。ここでの
容器Ｂは製品Ｐが収納された盤状のトレイ容器である。
必要機器を納める装置架台９の上に開口フレーム１が載
っている。製品収納容器Ｂが平行に配された２本の断面
形状Ｌ形の案内バー６１上を滑動して搬送設備６から段
積み装置へと送り込まれるが、これら２本の案内バー６
１の外側に溶接固定して開口フレーム１が立設する。開
口フレーム１の開口Ｏは容器Ｂが上下方向に通過できる
スペースが確保されておれば開口Ｏとして満足する。開
口フレーム１が四方を取り囲む方形枠体である必要はな
い。本実施形態では所定間隔を開けて向い合う板状のフ
レーム１があるのみで、両者間を連結する横架梁等は存
在しない。開口フレーム１は主骨となるフレーム本体１
１と該フレーム本体１１の上端に設けられるボックス１
２とからなる（図１）。該ボックス１２は開口Ｏに臨む
面が開いており、ここからストッパ２の前面部分２２が
該開口Ｏ内に臨むように設置される。

【００１０】ストッパ２は、図１で紙面垂直方向に所定
長さを有した係止体で、側面視ほぼ扇形（中心角θは０
＜θ＜１８０゜、好ましくは１０゜＜θ＜９０゜）にし
てその扇の要部分に配する支軸４を軸に回動可能に取着
される。本発明のストッパ形状については、その側面視
形状が図５（イ）〜（ニ）のようなものが適合し、これ
らは本発明にいう側面視ほぼ扇形のストッパになる。図
５（イ）のストッパ２は半径ｒ1＝ｒ2の正規の扇形スト
ッパ、図５（ロ）は半径ｒ1＞ｒ2とし、曲率が変化して
外周に変則的な曲線２３を形成したストッパ、図５
（ハ）は半径ｒ1≧ｒ2として外周に直線２５を形成した
ストッパ、図５（ニ）は半径ｒ1≧ｒ2として外周に曲線
２３と直線２５を形成したストッパである。符号２６は
変曲点を示す。ただ、図５でストッパ２の右方側に開口
Ｏがあると考えた場合は、ストッパ２として図５（ロ）
のもの（ｒ1＞ｒ2）、即ち本実施形態のごとく図１のタ
イプを使用するとより好ましくなる。図１のストッパ形
状とすると、後述するように図４（ハ）で隙間εができ
てから図４（ニ）の段積み容器Ｓ2の下にストッパ２が
入り込む状態に移る際、ｒ1＞ｒ2であるためにすぐにス
トッパ円弧面２３が容器Ｓ2を受けることになり、該容
器の受ける衝撃が小さくなるからである。図１のストッ
パ２の側面形状と図３，図４の形状は違っているが、図
１のものが本実施形態品で、開口Ｏに臨む前面部分２２
の扇形半径が背面部分２１の扇形半径より小さい。図
３，図４のものは模式的に表している。扇形の円弧にあ
たる円弧面２３に容器Ｂを載せて容器の段積みを可能に
するが（後述）、ここでは、前記開口フレーム１の相対
向する位置に一対のストッパ２が所定距離を離して２組
設置されている。４つのストッパ２は同一水平面上にあ
る。各ストッパ２はボックス１２の下部に支軸４で回動
自在に取付けられ、該ストッパ２の背面２１には付勢手
段たるコイルバネ３が固着される。

【００１１】付勢手段たるコイルバネ３は、ストッパ２
の背面側に設けて該ストッパを前方へ押し出すように付
勢する。コイルバネ３は、ストッパ２の背面２１と前記
ボックス１２の起立壁１２１との間に介在させ且つスト
ッパ背面２１と起立壁１２１に両端部３１，３２を固着
させている。常態でコイルバネ３の弾性付勢力により各
ストッパ２の前面部分２２を開口Ｏ内に前傾姿勢で臨ま
せる。前傾姿勢はストッパ２の前面部分２２の仰角が１
５゜〜７０゜の範囲で、詳しくは、常態でコイルバネ３
の弾性付勢力により各ストッパ２の前面部分２２が開口
Ｏを上動する容器Ｂに干渉するように配する（図２）。
コイルバネ３の一端部３２をストッパ背面２１に固着
し、さらにコイルバネ３の他端部３１をボックス１２の
起立壁１２１に固着して、圧縮されたコイルバネの反発
力によりストッパ２の前面部分２２を開口Ｏ内に前傾姿
勢で臨ませる。なお、コイルバネ３の付勢力でストッパ
２が、図１の前傾姿勢より開口Ｏ内へ倒れないようにす
べく、図示しない係止具が制止する。かくして、ストッ
パ２の円弧面２３に容器Ｂを載せても、ストッパ２がコ
イルバネ３及び該係止具によってその状態が維持される
ので、容器Ｂを２対すなわち４箇所に配されたストッパ
円弧面２３上に静置，保持できる。一方、該コイルバネ
３は、開口Ｏ内の下方から容器Ｂが載った昇降機５を、
ストッパ前面部分２２に容器Ｂを当接させながら上動さ
せることにより、ストッパ２が起立，拡開できるよう圧
縮可能になっている。違う角度から眺めれば、昇降機５
に載った容器Ｂが上動することにより、コイルバネ３の
弾性反発力に抗してストッパ２を起立，拡開できるよう
になっている。本実施形態は、付勢手段としてコイルバ
ネ３を使用するが、該コイルバネ３に代え、エアシリン
ダや電磁弁、さらに他の弾性バネやゴム，発泡体等を用
いることができる。

【００１２】昇降機５は、開口Ｏ内で容器Ｂを載せて上
下動させ得るもので、ここではエアシリンダを用いる。
エアシリンダ５のロッド５１の上端に容器Ｂを水平に安
定して載せられる平らな受板５２を固着している。エア
シリンダ５は、開口Ｏのほぼ中央位置で、且つロッド５
１を後退させた状態で受板５２が案内バー６１より僅か
に下方位置に配される（図１）。

【００１３】符号７は製品供給部、符号６２は搬送設備
６の水平ガイドバー、符号６３は可動体、符号６４，６
５は可動体を制止する制止部分である。検査を終え、製
品供給部７に運ばれた製品Ｐ，Ｐ，…が容器Ｂの箱に収
納され、蓋がされて製品収納容器Ｂとなる。該容器Ｂ
は、可動体６３が水平ガイドバー６２上を移動すること
により、案内バー６１を滑動して図２の左方へ送られ開
口Ｏの真下に到達する。また、符号８は排出コンベアで
ある。段積み装置で所定段数（ここでは５段）に積み上
げられた容器Ｂを図示しない押し板で、段積み装置から
排出コンベア８へ移し、最終の出荷工程へと進んでい
く。

【００１４】次に、上述の段積み装置を用いた容器の段
積み動作について述べる。図３，図４に基づいて説明す
るが、図３では既に最初の容器Ｂ1がストッパ２に積ま
れた状態にある。製品供給部から製品Ｐを箱内に納め、
これに蓋をした製品収納容器Ｂは搬送設備６によって開
口Ｏの真下に順次送り込まれてくる。容器Ｂ2が開口真
下に送り込まれてきたのを確認し、エアシリンダ５が作
動する。すると、ロッド５１が伸び、受板５２及びこれ
に載った容器Ｂを持ち上げる。受板５２，容器Ｂ2が上
動するのに伴い、容器Ｂ2の上面の角部が前傾姿勢（閉
状態）にあるストッパ２の前面部分２２に当る。当初、
容器Ｂ2の上面角部が当る箇所は、図３のごとくストッ
パ前面部分２２のほぼ中央である。ロッド５１の伸長に
伴ない、受板５２，容器Ｂ2はさらに上昇しようとす
る。ストッパ２は常態でコイルバネ３が有する弾性付勢
力で前傾姿勢にあるが、支軸４を中心にして回動可能で
ある。容器ＢがＢ21→Ｂ22→Ｂ23へと上昇するに伴い、
容器Ｂの上面角部の当るストッパ前面部分２２がＣ1→
Ｃ2→Ｃ3へと移動し、ストッパ２が起上がっていく。こ
の過程で、ストッパ背面２１も図３の破線のごとく後退
していく。コイルバネ３の弾性付勢力（反発力）に抗し
て容器Ｂ2が上動することになる。一方、既にストッパ
２上に積まれている容器Ｂ1は円弧面２３の上を滑る。

【００１５】さらなるロッド５１の伸長で、容器Ｂ2が
上昇し、やがて容器Ｂ2の上面角部がストッパ２の前面
部分２２をほぼ垂直に起立させストッパ２を開状態と
し、前面部分２２と円弧面２３の交わる前端２４にくる
（図４のイ）。一方、ストッパ２上に積まれていた容器
Ｂ1は円弧面２３の上を滑り、その下面角部が円弧面２
３と前面部分２２の交わる前端２４にくる。容器Ｂ1へ
容器Ｂ2が下からぴったりと重なり合う。なお、容器Ｂ1
が前端２４へうまく滑り降りるには図１のような扇形状
のストッパ２の方が好適となる。その後、さらなるロッ
ド５１の伸長で、容器Ｂ2は垂直起立した前面部分２２
に当接しながら上昇する（図４のロ）。そして、容器Ｂ
2の下面角部がストッパ前端２４から僅かの隙間εをつ
くって上昇したとき（図４のハ）、これまで容器に規制
されてきたコイルバネ３の弾性付勢力（反発力）が働
く。この時点でコイルバネ３の反発力は大きくなってお
り、容器Ｂ2がストッパ２から離れた瞬間、コイルバネ
３が弾性復元し、常態の前傾姿勢のストッパ２へと一気
に復帰する。しかる後、エアシリンダ５のロッド５１を
退動，下降させると、２段に重なった容器Ｂ1，Ｂ2が４
箇所在るストッパ２に支持され、円弧面２３にきちんと
重なった状態で載る（図４のニ）。図４（ハ）から
（ニ）に移る過程で、本ストッパ２として図５（ロ）の
タイプのものを採用しているため、ストッパ２の円弧面
２３がいち早く容器Ｂ2を下から受け支えることにな
り、容器Ｂ1，Ｂ2の衝撃を小さくできる。次に、容器Ｂ
3が開口真下に送り込まれてきたのを確認し、エアシリ
ンダ５を作動させ（図１）、前述と同様の段積み動作を
行う。斯る動作を繰り返し、容器Ｂが５段積みになった
ところで、図示しない押し板で、段積み装置から排出コ
ンベア８へ移す。そして、また新たな段積みを行ってい
くことになる。

【００１６】このように構成した段積み装置は、下から
容器Ｂを持ち上げ、その容器Ｂの動きを利用してストッ
パ２を押しひろげ段積みができる。下からストッパ２の
前面部分２２に容器Ｂが当接しながら上昇し、ストッパ
２から容器Ｂが離れた瞬間にコイルバネ３の弾性反発力
によってストッパ２が元の前傾姿勢に復帰するので、そ
の後、エアシリンダ５を退動させればその容器Ｂはスト
ッパ２によって確実に支持できる。斯る動作を繰り返す
ことによって、簡単に容器Ｂの段積みができる。しか
も、容器Ｂがエアシリンダ５のスピードでストッパ２の
前面部分２２に当接しながら上昇して、その上面が既に
ストッパ２に載っている容器Ｂの下面に重なり合うよう
にして積み上げていくので、容器Ｂ内の製品Ｐに衝撃や
振動を与えることがない。容器Ｂは円弧面２３の上の決
まった位置に載り、段積みされた容器Ｂはきちんと積み
上げられ整然とした姿になる。既にストッパ２上にある
容器Ｂへ下から新たな容器Ｂを当接させていくので、リ
フトなどを使って落差のある所から容器Ｂを落下させる
ことによる不具合が生じない。すなわち、製品Ｐに衝
撃，振動を与えることがなく、製品Ｐの品質を維持でき
る。

【００１７】それでいて、既述のごとく段積み装置の構
成が単純であるので、低コストで製作でき、またメンテ
ナンスも極めて楽な構造になっている。しかも、本段積
み装置は、その積み上げ機構が容器Ｂの持ち上げとコイ
ルバネ３の弾性付勢力をうまく利用しているので、特に
新たな動力源を設けなくてもストッパ２の開閉が可能と
なる。動力必要機器としてエアシリンダ５があるのみ
で、ランニングコストも安い。

【００１８】尚、本発明においては、前記実施形態に示
すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で
種々変更できる。開口フレーム１，ストッパ２，付勢手
段３，エアシリンダ５等の形状，大きさ，個数等は用途
に合わせて適宜選択できる。

【００１９】

【発明の効果】以上のごとく、本発明の容器の段積み装
置は、ロボット等を使わなくても容器内の製品に衝撃，
振動等を与えないようにして積み上げていくことが可能
で、さらに、その構造が単純なことから故障し難く且つ
低コストで製作でき、加えてランニングコストも安くな
るなど優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る容器の段積み装置の一形態で、そ
の側面図である。

【図２】容器の段積み装置を含めた周囲機器の概略平面
図である。

【図３】容器の段積み装置の要部側面図である。

【図４】容器の段積み模様を示す説明図である。

【図５】本発明に係る典型的なストッパの側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 開口フレーム １２１ 起立壁 ２ ストッパ ２１ 背面部分（背面） ２２ 前面部分 ３ コイルバネ（付勢手段） ３１，３２ 端部 ５ エアシリンダ（昇降機） Ｂ，Ｂ1，Ｂ2 容器 Ｗ1 容器の幅 Ｗ2 開口幅

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器の幅より開口幅を大きめにして容器
   が通過できるようにした開口を上下方向に開けてなる開
   口フレーム（１）と、該開口フレームの対向する位置
   で、側面視ほぼ扇形にしてその扇の要部分を軸に回動可
   能に取着されるストッパ（２）と、該ストッパの背面側
   に設けてストッパを前方へ押し出すように付勢する付勢
   手段（３）と、容器を載せて前記開口内を上動させ得る
   昇降機（５）とを具備し、 常態で前記付勢手段の付勢力によりストッパの前面部分
   を前記開口内に前傾姿勢で臨ませる一方、開口内の下方
   から容器が載った昇降機を、ストッパ前面部分に該容器
   を当接させながら上動させることにより、付勢手段の付
   勢力に抗してストッパを起立できるようにしたことを特
   徴とする容器の段積み装置。
2. 【請求項２】 前記付勢手段がコイルバネである請求項
   １記載の容器の段積み装置。