JP2019001497A - カップ状容器への小袋供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カップ状容器への食品具材が包装された複数の小袋供給の自動化を図り、生産性を向上させるカップ状容器への小袋供給方法を提供する。【解決手段】カップ状容器への小袋供給方法であって、食材が包装された複数の小袋Ｐが重なった物品となるよう、カップ状容器７０の開口の大きさに対応した樋状の収容具５０に収容し、収容具５０には物品の縁部が収容具５０の収容領域から外側へ飛び出すのを規制して複数の小袋Ｐを重ねると共に小袋Ｐの一部を変形し複数の小袋Ｐを抱き合わせて収容され、収容具５０における送出口と、カップ状容器７０の開口とが互いに指向するように位置づけ、収容具５０に収容した物品を収容具５０の送出口からカップ状容器７０に向けて供給し、物品をカップ状容器７０の開口から底面に達する位置まで詰めるようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、カップ状容器への小袋供給方法に関する。

カップ状容器に味噌と具材とを収容したインスタント食品であるカップみそ汁がコンビニなどで販売されており、その需要が高まりつつある。このようなカップみそ汁は、味噌とその具材とがそれぞれの収容量に応じて大きさの異なる小袋や商品品種などによって異なる小袋がカップ状容器内に詰め合わされて蓋が閉められている。そして、このカップ状容器への小袋の詰め合わせ作業および蓋閉め作業は、従来では複数の作業者による手作業に頼っており、生産効率に問題があり、また生産数にも限りがある。これは、味噌や具材などの食品の性状などに応じて袋素材や袋サイズが異なる複数の小袋を、カップ状容器の口から容器内へ纏めて供給することが困難で、これまでは手作業に頼らざるを得なかった。昨今人手不足が深刻化してきており、このような多くの作業者による手作業に代わる自動化技術の開発が希求されている。そして、このようなカップ状容器内への詰め合わせ作業を自動化する提案はいまだになされていない。

本発明は、カップ状容器への食材が包装された複数の小袋供給の自動化が可能なカップ状容器への小袋供給方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のカップ状容器への小袋供給方法は次の手段をとる。先ず請求項１に係る発明は、カップ状容器への小袋供給方法であって、食材が包装された複数の小袋（Ｐ）が重なった物品（Ｗ）となるよう、前記カップ状容器（７０）の開口（７２）の大きさに対応した樋状の収容具（５０）に収容し、該収容具（５０）には前記物品（Ｗ）の縁部（ＰＬ、ＰＲ）が前記収容具（５０）の収容領域（５１）から外側へ飛び出すのを規制して前記複数の小袋（Ｐ）を重ねると共に小袋（Ｐ）の一部を変形し複数の小袋（Ｐ）を抱き合わせて収容され、該収容具（５０）における送出口（５２）と、前記カップ状容器（７０）の開口（７２）とが互いに指向するように位置づけ、前記収容具（５０）に収容した前記物品（Ｗ）を前記収容具（５０）の送出口（５２）からカップ状容器（７０）に向けて供給し、前記物品（Ｗ）を前記カップ状容器（７０）の開口（７２）から底面（７４）に達する位置まで詰めるようにした。

この請求項１に係る発明によれば、カップ状容器（７０）に対し、複数の小袋（Ｐ）を各小袋（Ｐ）が抱き合わされた状態でばらけることなくカップ状容器（７０）の底部（７４）まで良好に供給することができる。カップ状容器（７０）に供給する際に、カップ状容器（７０）の開口（７２）周りと引っ掛かることなく、物品（Ｗ）をまとめて良好に供給することができる。カップ状容器（７０）への食材が包装された複数の小袋供給の自動化技術を得ることができる。

次に、請求項１に従属する請求項２に係る発明は、横向きに寝た状態で上方が開放した収容具（５０）に、前記小袋（Ｐ）を上方から収容し、前記収容具（５０）又は前記カップ状容器（７０）を起立又は寝かせて、前記収容具（５０）の送出口（５２）と前記カップ状容器（７０）の開口（７２）とが互いに指向するように位置づけて前記物品（Ｗ）を供給するようにした。

この請求項２に係る発明によれば、収容具（５０）の収容領域（５１）に小袋（Ｐ）を重ね合わせて効率的に物品（Ｗ）とすることができる。複数の小袋（Ｐ）を収容具（５０）に収容した状態のままカップ状容器（７０）の開口（７２）まで良好に案内することができる。

次に、請求項２に従属する請求項３に係る発明は、前記小袋（Ｐ）を前記収容具（５０）の収容領域（５１）に収容させるに際し、前記小袋（Ｐ）の中央部を保持し、前記収容具（５０）における上方が開放した開放部（５５）の開口端縁（５６）に前記小袋（Ｐ）の左右端（ＰＬ、ＰＲ）を当接させて収容するようにした。

この請求項３に係る発明によれば、小袋（Ｐ）を開放部（５５）の開口端縁（５６）に接触させて収容させることから、開放部（５５）より大きなサイズの小袋（Ｐ）でも良好に収容具（５０）へ収容することができる。特に小袋（Ｐ）の中央部を保持して収容具（５０）内に入れるので、小袋（Ｐ）の開口端縁（５６）との接触時に小袋（Ｐ）が変形して保持部に接触応力が伝わりにくく袋の保持が離脱しない。

次に、請求項１から請求項３に従属する請求項４に係る発明は、前記収容具（５０）における収容領域（５１）内において、前記物品（Ｗ）の縁部（ＰＬ、ＰＲ）を引掛けて、前記収容領域（５１）から外側へ飛び出すのを規制するようにした。

この請求項４に係る発明によれば、物品（Ｗ）が収容具（５０）の収容領域（５１）から外側へ飛び出すことなく収容状態を維持することができ、複数の小袋（Ｐ）の収容具（５０）内での重ね合わせを良好に行うことができる。

次に、請求項１から請求項４に従属する請求項５に係る発明は、前記収容具（５０）の送出口（５２）から、前記物品（Ｗ）を前記カップ状容器（７０）の開口（７２）に向けて押し出すようにした。

この請求項５に係る発明によれば、物品（Ｗ）をカップ状容器（７０）の後方からプッシャなどにより押し出すだけの簡単な工程によりカップ状容器（７０）に複数の小袋（Ｐ）をまとめた状態で供給することができる。

次に、請求項１から請求項５に従属する請求項６に係る発明は、前記収容具（５０）を複数並べ、複数の前記カップ状容器（７０）に一括で前記物品（Ｗ）を供給するようにした。

この請求項６に係る発明によれば、複数のカップ状容器（７０）への供給を一度に行えるので、生産効率の高い処理を行うことができる。

本発明は上記各発明の手段をとることにより、性状や大きさが異なる食材が包装された複数の小袋をカップ状容器へ人手によることなく、自動供給可能な小袋供給方法を得ることができる。

本実施形態に係るカップ状容器への小袋供給装置の全工程を示した全体斜視図である。 同装置における小袋供給工程を示した拡大斜視図である。 同装置における位置決め工程と小袋詰め工程を示した拡大斜視図である。

以下に、本発明のカップ状容器への小袋供給方法についての実施形態としての小袋供給装置に関して図面を用いて説明する。本実施形態ではインスタント食品のカップみそ汁自動生産ラインを例示するものであって、カップ状容器に生みそを充填した袋とみそ汁に入れられる具材を包装した複数の小袋を供給する小袋供給装置を示す。

本実施形態に係る小袋供給装置は、図１〜３に示すように、コンベヤ１０の搬送面１２上に配設された複数の樋状の収容具５０に対し、各ロボット４０（第１ロボット４１〜第３ロボット４３）の先端に設けられたハンド部４０Ｈ（第１ハンド部４１Ｈ〜第３ハンド部４３Ｈ）でみそ、具材との夫々に分けて袋詰めされた小袋Ｐ（第１小袋Ｐ１〜第３小袋Ｐ３）を複数個に順次重ねた物品Ｗとして収容（小袋収容工程Ａ）し、この収容具５０における物品Ｗを送出する送出口５２と、カップ状容器７０の開口７２とが互いに指向するように位置づけ（位置決め工程Ｂ）、収容領域５１における物品Ｗを収容具５０の送出口５２からカップ状容器７０に向けて供給（小袋供給工程Ｃ）し、物品Ｗがカップ状容器７０の底面７４に達する位置まで詰める（小袋詰め工程Ｄ）一連の工程を行う装置である。

コンベヤ１０は、駆動源により周回するベルト等の無端索体を備える。係るコンベヤ１０は、間欠的に作動するものであり、無端索体が搬送方向への移動と停止を繰り返して周回する。

コンベヤ１０の搬送方向と交差する左右のうち、一方側には食材が包装された小袋Ｐを供給する供給部２１，２２，２３がそれぞれ設けられている。供給部は、食材の種類ごとに設けられており、本実施形態では、第１小袋供給部２１、第２小袋供給部２２、第３小袋供給部２３がコンベヤ１０の搬送方向の上流側から下流側に向けて並んでいる。なお、第１小袋供給部２１及び第２小袋供給部２２は、具材供給部となっている。第１小袋供給部２１及び第２小袋供給部２２では、第１小袋Ｐ１、第２小袋Ｐ２が複数行複数列（実施例では４列）に整列されており、順次コンベヤ１０に向かって送られる。生みそを充填した第３小袋Ｐ３を供給する第３供給部２３は、多列縦形充填包装機により充填包装されて横シールにより１袋ずつ区画された第３小袋Ｐ３の連包品が下方に連なって支持され、１袋分の長さが送り出される毎に、各袋の連結としての横シールの中間位置が切断されて個々の袋に分断された第３小袋Ｐ３として送り出される。またコンベヤ１０の搬送方向における第３小袋供給部２３の下流側には、カップ状容器７０を供給するカップ積層部３０が設けられている。カップ積層部３０は、複数個が積み重ねられたカップ状容器７０が複数列（実施例では４列）で並んでいる。

コンベヤ１０の搬送方向の交差する左右のうち他方側には、各小袋Ｐを収容具５０に収容するためのロボット４０が搬送方向に沿って配設されている。ロボット４０は、それぞれ第１小袋供給部２１に対応して第１ロボット４１が、第２小袋供給部２２に対応して第２ロボット４２が、第３小袋供給部２３に対応して第３ロボット４３が、配設されている。第４ロボット４４は、カップ積層部３０の下方の位置に配設されている。なお、第１ロボット４１〜第３ロボット４３は、各貯留部に対しコンベヤ１０を挟んで対向するように配設したが、これに限らず各供給部に対応し、収容具に対して小袋を供給可能な適宜位置に配設されていればよい。各ロボット４０の先端には、小袋Ｐ及びカップ状容器７０を保持するハンド部４０Ｈを有している。各ロボット４０は、係るハンド部４０Ｈが３次元空間内を自在に移動可能に構成されている。

第１ロボット４１の第１ハンド部４１Ｈは、コンベヤ１０の搬送方向に沿った支持体に対し、一対の挟持片４５ａ，４５ｂが複数組配設され、適宜駆動手段によって各挟持片４５ａ，４５ｂを相互に上下方向に近接離間可能に構成される。各挟持片４５ａ，４５ｂは、第１小袋供給部２１の第１小袋Ｐ１の列間隔に対応している。第２ハンド部４２Ｈ及び第３ハンド部４３Ｈも同様である。第４ロボット４４は、カップ積層部３０の積層下方から、カップ状容器７０の側面７３を吸着保持して抜き出し、カップ状容器７０の開口７２と、収容具５０の送出口５２とが指向するように横向きに寝かせる姿勢でその保持状態を維持した後に、カップ状容器７０内への物品の供給を終えた後に、カップ状容器７０を起立させる姿勢に切り替えることができる。

コンベヤ１０には、複数の収容具５０が１組となって配設されている。本例では、４個の収容具５０が、各供給部の小袋Ｐの列間隔に対応した間隔で搬送方向に並んで隣接されている。

収容具５０は、薄板状部材による、一対の隔壁体によって構成される。一対の隔壁体は、外周縁部がカップ状容器の開口に対応した形状と大きさで形成されて、内壁が外側に膨らむ湾曲壁５０ａを備え、隔壁体の周回方向の端部に取付部５０ｂが設けられ、スリット５４を挟んで互いに対称で配設される。各湾曲壁５０ａのスリット５４を下方として、コンベヤ１０に前記取付部５０ｂにより取付けられ、搬送方向に交差する左右方向に開口を有し、上方が開放する収容具として構成される。これにより、収容具５０は、横向きに寝かせた上方側に小袋Ｐを上方から収容可能な上方の開放部５５が設けられている。また、収容具５０は、対向する湾曲壁５０ａの間が略樋状とされ、複数の小袋Ｐが積み重ねられた物品Ｗを収容可能な収容領域５１として構成される。湾曲壁５０ａの上方端縁は、収容領域側へ向けて突出させて、小袋Ｐの幅方向両端縁である、左端ＰＬ右端ＰＲが収容領域５１から外側へ飛び出すのを引っ掛けて規制する規制部５３として構成される。収容具５０は、長手方向の一側方が収容領域５１における物品Ｗを排出するための送出口５２となり、該送出口５２の他側方から、物品Ｗの後方を押出部材６０によって押送してカップ状容器７０の開口７２に向けて供給する。

コンベヤ１０の搬送方向の交差する左右のうち、本実施形態の一組の収容具５０と同数の第４ロボット４４と対向する位置には、押出部材６０が構成される。押出部材６０は、４本の棒状部材が垂下状に設けられ上端が板状部材で連結されている。押出部材６０の４本の棒状部材は、１組の各収容部のスリット５４を通過可能に位置付けられている。そして、押出部材６０は、図示を省略する駆動手段によってコンベヤ１０の搬送方向の交差する左右に移動可能に構成される。

次に、小袋供給装置におけるカップ状容器への小袋供給方法の作用について説明する。上記小袋供給装置は、小袋収容工程Ａ、位置決め工程Ｂ、小袋供給工程Ｃ、小袋詰め工程Ｄの順に行われる。

小袋収容工程Ａは、図１、２に示すように、小袋Ｐを収容具５０の収容領域５１内に収容し複数の小袋Ｐ（第１小袋Ｐ１〜第３小袋Ｐ３）を重ね合わせた物品Ｗとする工程である。そして、コンベヤ１０の走行により、１組の収容具５０が第１〜第４ロボットによる作業ステーションに対応して停止する。第１ロボット４１は、第１ハンド部４１Ｈを第１小袋供給部２１の最前列にある第１小袋Ｐ１の位置に移動させ、第１ハンド部４１Ｈの挟持片４５ａ，４５ｂで第１小袋Ｐ１の中央部をそれぞれ挟持（保持）する。そして、第１ハンド部４１Ｈが各第１小袋Ｐ１を挟持したまま収容具５０の開放部５５の直上に移動する。そして、第１ハンド部４１Ｈが各第１小袋Ｐ１を挟持した状態のまま、開放部５５に向かって下方に移動する。このとき、挟持片４５ａ，４５ｂに挟持された第１小袋Ｐ１は、その左端ＰＬと右端ＰＲが開口端縁５６に当接するため、挟持された中央部を起点として変形し折れ曲がるようにして収容領域５１内に収容される。第１ハンド部４１Ｈは、第１小袋Ｐ１が収容領域５１内に収容されると挟持片４５ａ，４５ｂによる第１小袋Ｐ１の挟持を解除した上で、初期の位置に戻る。同様に、第２ロボット４２における第２ハンド部４２Ｈも第２小袋Ｐ２を収容具５０の収容領域５１内に収容して第１小袋Ｐ１の上に積み重ねる。同様に、第３ロボット４３における第３ハンド部４３Ｈも第３小袋Ｐ３を収容具５０の収容領域５１内に収容して第１小袋Ｐ１、第２小袋Ｐ２の上に積み重ねる。各小袋Ｐ１〜Ｐ３を積み重ねていく中で第１小袋Ｐ１〜第３小袋Ｐ３のいずれかが左右にずれ動いたとしても各小袋Ｐ１〜Ｐ３のいずれかの縁部が規制部５３に引っ掛かり、収容領域５１から外側へ飛び出すのが規制される。なお、収容具５０内において、重ね合わされた小袋Ｐ（第１小袋Ｐ１〜第３小袋Ｐ３）が物品Ｗであり、一番下の小袋Ｐ１が上に重なる小袋を抱き込んで包みこむようになっている。また、第１小袋Ｐ１〜第３小袋Ｐ３におけるいずれかの縁部（左端ＰＬと右端ＰＲ）が、物品Ｗの縁部に相当する。

位置決め工程Ｂは、図１、３に示すように、収容具５０の送出口５２と、カップ状容器７０の開口７２とが互いに指向するように位置づけられる工程である。収容具５０は、収容領域５１内に第１小袋Ｐ１〜第３小袋Ｐ３の各小袋Ｐが積み重ねられてなる物品Ｗの状態で、第４ロボット４４の位置に移動する。そして、カップ積層部３０の下方に位置する第４ロボット４４は、第４ハンド部４４Ｈがカップ状容器７０の側面７３を吸引具等の保持手段で保持して抜き出し、カップ状容器７０の開口７２と、収容具５０の送出口５２とが指向するように横向き姿勢に寝かせる。ここで、送出口５２は、開口７２で覆われた状態となる。

小袋供給工程Ｃは、収容領域５１における物品Ｗ（複数の小袋Ｐ）を収容具５０の送出口５２からまとめてカップ状容器７０に向けて供給する工程である。カップ状容器７０の開口７２が収容具５０の送出口５２を覆っている状態で、押出部材６０がコンベヤ１０の搬送方向と交差する左右方向に移動する。そして、押出部材６０は、物品Ｗ（第１小袋Ｐ１〜第３小袋Ｐ３）を送出口５２から押し出すことでカップ状容器７０に供給する。押出部材６０は、収容具５０における他側方から収容領域５１とスリット５４との間を上下方向に跨ぐように収容具５０前進して進入する。そのため、押出部材６０は、収容領域５１内の物品Ｗをまとめてカップ状容器７０に供給する。すなわち、押出部材６０は、収容領域５１内で積み重ねられた第１小袋Ｐ１〜第３小袋Ｐ３のいずれも取り残すことなくカップ状容器７０に供給すると共に、物品Ｗをカップ状容器７０における底面にまで達するようになっている。

カップ状容器７０内に、物品Ｗが供給されると、第４ハンド部４４Ｈによってカップ状容器７０を起立させる姿勢に切り替える。

小袋詰め工程Ｄは、物品Ｗをカップ状容器７０に供給した後、カップ状容器７０の開口７２より上方に物品Ｗの一部がはみ出している部位を、カップ状容器７０の開口内に押し込む工程である。物品Ｗが供給されたカップ状容器７０は、起立した状態において、詰め部材８０が開口７２から底面７４に向かって進入することで、物品Ｗにおけるカップ状容器７０の開口７２より上方にはみ出している部位をカップ状容器７０の開口７２内に押し込むようになっている。なお、この際、詰め部材８０にカップ状容器７０の開口７２と対応する蓋供給装置を持たせ、該蓋により物品Ｗにおけるカップ状容器７０の開口７２より上方にはみ出している部位をカップ状容器７０の開口７２内に押し込みつつ、カップ状容器７０の開口７２に蓋を供給するようにしてもよい。

以上のようなカップ状容器への小袋供給方法は、次のような効果がある。
・樋状の収容具５０に小袋Ｐを個々に収容して積み重ね物品Ｗとし、カップ状容器７０の開口７２を収容具５０における送出口５２に臨むようにして、積み重ねた複数の小袋Ｐを物品Ｗとしてまとめて収容具５０の送出口５２からカップ状容器７０に供給するようにしたので、カップ状容器７０への食品具材が包装された複数の小袋供給の自動化を図り、生産性を向上させるカップ状容器への小袋供給方法を提供することができる。

本発明は、以上に例示した各実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の主旨の範囲内において種々の実施形態を採用し得るものであって、例えば以下のようにも変更実施可能である。
・収容具５０は、複数個一組となっていなくても良い。すなわち、一個ずつの供給処理方法でもよい。
・位置決め工程Ｂにおいて収容具５０の送出口５２とカップ状容器７０の開口７２とが互いに指向している関係は、送出口５２と開口７２とが直接接続されるもの以外に、ガイド部材などの別部材を介して接続されていてもよい。
・小袋の供給時には、収容具５０とカップ状容器７０の姿勢を立てた状態で行うようにしても良い。
・押出部材６０による物品Ｗを押し出してカップ状容器７０に供給する態様以外に、物品Ｗの供給態様に制限されることはなく、種々の供給態様を採用することができる。
・収容具５０における規制部５３は、実施形態に例示した形態とは異なる適宜引っ掛かり部を設けるようにしても良い。例えば溝部を設けて引っ掛かり部を形成するようにしてもよい。
・ロボットは、実施形態に示すアーム式ロボットで無くてもよい。
・更には、ロボットに代えた移載装置でも良い。
・第１ハンド部４１Ｈ〜第３ハンド部４３Ｈは、挟持片４５ａ，４５ｂで小袋Ｐの中央部を挟持することで保持していたが、挟持片４５ａ，４５ｂに替えて吸着ヘッドにより小袋Ｐの中央部を吸着することで保持してもよい。
・収容具５０は一対の隔壁体を例示したが、一体的な構成であってもよい。

５０：収容具 ５１：収容領域 ５２：送出口 ５５：開放部 ５６：開口端縁
７０：カップ状容器 ７２：開口 ７４：底面
Ａ：小袋収容工程 Ｂ：位置決め工程 Ｃ：小袋供給工程 Ｄ：小袋詰め工程
Ｐ：小袋 ＰＲ：右端 ＰＬ：左端 Ｗ：物品

Claims (6)

1. カップ状容器への小袋供給方法であって、
   食材が包装された複数の小袋が重なった物品となるよう、前記カップ状容器の開口の大きさに対応した樋状の収容具に収容し、
   該収容具には前記物品の縁部が前記収容具の収容領域から外側へ飛び出すのを規制して前記複数の小袋を重ねると共に小袋の一部を変形し複数の小袋を抱き合わせて収容され、
   該収容具における送出口と、前記カップ状容器の開口とが互いに指向するように位置づけ、
   前記収容具に収容した前記物品を前記収容具の送出口からカップ状容器に向けて供給し、
   前記物品を前記カップ状容器の開口から底面に達する位置まで詰めるようにした
   カップ状容器への小袋供給方法。
2. 横向きに寝た状態で上方が開放した収容具に、前記小袋を上方から収容し、
   前記収容具又は前記カップ状容器を起立又は寝かせて、前記収容具の送出口と前記カップ状容器の開口とが互いに指向するように位置づけて前記物品を供給する請求項１に記載のカップ状容器への小袋供給方法。
3. 前記小袋を前記収容具の収容領域に収容させるに際し、前記小袋の中央部を保持し、前記収容具における上方が開放した開放部の開口端縁に前記小袋の左右端を当接させて収容するようにした請求項２に記載のカップ状容器への小袋供給方法。
4. 前記収容具における収容領域内において、前記物品の縁部を引掛けて、前記物品の移動を規制して前記収容領域から外側へ飛び出すのを規制するようにした請求項１から請求項３のいずれかに記載のカップ状容器への小袋供給方法。
5. 前記収容具の送出口から、前記物品を前記カップ状容器の開口に向けて押し出すようにした請求項１から請求項４のいずれかに記載のカップ状容器への小袋供給方法。
6. 前記収容具を複数並べ、複数の前記カップ状容器に一括で前記物品を供給するようにした請求項１から請求項５のいずれかに記載のカップ状容器への小袋供給方法。
   

Images