カートニングマシン
【課題】生産性を向上させつつ扁平に折り畳まれたカートンの位置決めを正しく行うことができるカートニングマシンを提供する。
【解決手段】カートニングマシン１は、扁平カートンＣｆを重ねて収容するカートンマガジン１１と、カートンマガジン１１から引き出された扁平カートンＣｆを搬送する搬送コンベア１３と、搬送コンベア１３による搬送の慣性で移動を続け得る扁平カートンＣｆの移動を止めて箱形に開く位置を決定する位置決めガイド１４と、搬送コンベア１３に搬送されている扁平カートンＣｆを吸着保持して位置決めガイド１４まで届けるバキュームコンベア１５とを備える。而して、生産性向上のために搬送速度を上昇させても、バキュームコンベア１５が扁平カートンＣｆを吸着保持して位置決めガイド１４まで届けることで、搬送コンベア１３による搬送の慣性で扁平カートンＣｆが飛ばされ跳ね返ることを回避でき、位置決めを正しく行うことができる。
【解決手段】カートニングマシン１は、扁平カートンＣｆを重ねて収容するカートンマガジン１１と、カートンマガジン１１から引き出された扁平カートンＣｆを搬送する搬送コンベア１３と、搬送コンベア１３による搬送の慣性で移動を続け得る扁平カートンＣｆの移動を止めて箱形に開く位置を決定する位置決めガイド１４と、搬送コンベア１３に搬送されている扁平カートンＣｆを吸着保持して位置決めガイド１４まで届けるバキュームコンベア１５とを備える。而して、生産性向上のために搬送速度を上昇させても、バキュームコンベア１５が扁平カートンＣｆを吸着保持して位置決めガイド１４まで届けることで、搬送コンベア１３による搬送の慣性で扁平カートンＣｆが飛ばされ跳ね返ることを回避でき、位置決めを正しく行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカートニングマシンに関し、特に生産性を向上させつつカートンの位置ずれを抑制するカートニングマシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
食品包装等に用いられる合成樹脂製のラップフィルムやアルミホイル等の長尺物は、巻回されたうえで紙製の直方体形状のカートンに収容されて販売されている。長尺物の巻回体を収容するカートンとして、長方形の底板と、底板の４辺に立設された前板、後板及び２枚の脇板とを有し、一面が開口された箱本体と、後板に回動可能に連接されて箱本体の開口を塞ぐ蓋板と、蓋板に対して直角に折り曲げられた掩蓋片及び掩蓋片の先端に連続して設けられて使用時に除去される切取片であって販売時は箱本体の前板を覆っている掩蓋片及び切取片とを備えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８００７６号公報（段落００１３−００２３等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の巻回体が収容されたカートンは、カートニングマシンによって、脇板が開口したカートンに対して巻回体を開口から挿入した後に脇板を閉じて製造することができる。カートニングマシンでは、脇板が開口したカートンが扁平に折り畳まれた状態でカートンマガジンに収容されており、扁平に折り畳まれたカートンをカートンマガジンから１つずつ取り出してコンベアで搬送し、位置決めガイドに衝突させて位置及び向きを決めた後に扁平のカートンを筒状に開くことで、巻回体を収容する準備が整うこととなる。
【０００５】
カートニングマシンによって巻回体が収容されたカートンを製造する際、生産性を向上させるために、扁平に折り畳まれたカートンの搬送速度を上昇させると、カートンが位置決めガイドに衝突した際に跳ね返ることによって位置及び向きが適切に定まらないことがあった。
【０００６】
本発明は上述の課題に鑑み、生産性を向上させつつ扁平に折り畳まれたカートンの位置決めを正しく行うことができるカートニングマシンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係るカートニングマシンは、例えば図１に示すように、側面が開口して扁平に折り畳まれたカートンである扁平カートンＣｆを重ねて収容するカートンマガジン１１と；カートンマガジン１１から引き出された扁平カートンＣｆを搬送する搬送コンベア１３と；搬送コンベア１３の搬送方向Ｄ末端から扁平カートンＣｆの幅Ｃｆｗ（例えば図２（Ｃ）参照）以上離れて設けられた位置決めガイド１４であって、搬送コンベア１３による搬送の慣性で移動を続け得る扁平カートンＣｆの移動を止めて扁平カートンＣｆを箱形に開く位置を決定する位置決めガイド１４と；搬送コンベア１３よりも上方に設置され、搬送コンベア１３に搬送されている扁平カートンＣｆを吸着保持して位置決めガイド１４まで届けるバキュームコンベア１５とを備える。
【０００８】
このように構成すると、扁平カートンを吸着保持して位置決めガイドまで届けるバキュームコンベアを備えるので、生産性向上のために搬送速度を上昇させても、搬送コンベアによる搬送の慣性で扁平カートンが飛ばされることを回避することができ、ひいては扁平カートンが位置決めガイドに衝突して跳ね返ることを回避することができるため、位置決めガイドによる位置決めを正しく行うことができる。
【０００９】
また、本発明の第２の態様に係るカートニングマシンは、例えば図１及び図３に示すように、上記本発明の第１の態様に係るカートニングマシン１において、搬送コンベア１３が、バキュームコンベア１５の幅を超える間隔を空けて設けられた一対の突起１３ｃであって、搬送される扁平カートンＣｆの向きを整える突起１３ｃを有する。
【００１０】
このように構成すると、扁平カートンの向きのずれを修正することができる。
【００１１】
また、本発明の第３の態様に係るカートニングマシンは、例えば図１に示すように、上記本発明の第２の態様に係るカートニングマシン１において、バキュームコンベア１５の搬送方向Ｄ反対側の末端が、カートンマガジン１１から引き出された扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３に載置される位置の近傍に位置するようにバキュームコンベア１５が設けられると共に、バキュームコンベア１５と搬送コンベア１３との間に突起１３ｃの高さよりも短い距離の間隔Ｓが形成されるようにバキュームコンベア１５が配設されている。
【００１２】
このように構成すると、カートンマガジンから引き出された扁平カートンが速やかにバキュームコンベアと搬送コンベアとの間隔に引き込まれることとなり、引き出された扁平カートンが突起の上に乗り上げることを回避することができて、引き出された扁平カートンが突起に乗り上げたまま搬送されることを防ぐことができる。
【００１３】
また、本発明の第４の態様に係るカートニングマシンは、例えば図１を参照して示すと、上記本発明の第２の態様又は第３の態様に係るカートニングマシン１において、搬送コンベア１３の搬送速度が、バキュームコンベア１５の搬送速度と異なる。
【００１４】
このように構成すると、突起が扁平カートンに接触しない状況が生じることを抑制することができ、扁平カートンの向きがずれることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、生産性向上のために搬送速度を上昇させても、搬送コンベアによる搬送の慣性で扁平カートンが飛ばされることを回避することができ、ひいては扁平カートンが位置決めガイドに衝突して跳ね返ることを回避することができるため、位置決めガイドによる位置決めを正しく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るカートニングマシンの概略構成を示す概念図である。
【図２】（Ａ）は本発明の実施の形態に係るカートニングマシンで製造される製品の使用状態を示す斜視図、（Ｂ）はカートンの展開図、（Ｃ）は扁平カートンの平面図である。
【図３】カートンマガジンの概略構成を示す部分斜視図である。
【図４】（Ａ）はバキュームコンベアを底面側から見た斜視図、（Ｂ）はバキュームコンベアまわりの側面図である。
【図５】（Ａ）は本発明の実施の形態に係るカートニングマシンの搬送コンベアまわりの概念図、（Ｂ）は従来の搬送コンベアまわりの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１８】
まず図１を参照して、本発明の実施の形態に係るカートニングマシン１の概略構成を説明する。図１は、カートニングマシン１の概略構成を示す概念図である。カートニングマシン１は、扁平に折り畳まれたカートン（以下「扁平カートンＣｆ」という。）を重ねて収容するカートンマガジン１１と、扁平カートンＣｆを所定の場所に搬送する搬送コンベア１３、位置決めガイド１４、バキュームコンベア１５と、扁平カートンＣｆが広げられて形成されたカートンＣを搬送するカートンコンベア３１と、カートンＣに挿入されるロールＲを搬送するロールコンベア２１と、ロールＲをカートンＣに挿入する挿入装置４１と、制御装置６０とを備えている。以降の説明で、カートニングマシン１の構成に言及しているときは、適宜図１を参照することとする。
【００１９】
図２（Ａ）に、カートニングマシン１で製造される製品Ｐの使用状態を示す。製品Ｐは、カートンＣの中にロールＲが収容されて構成されている。ロールＲは、本実施の形態では、合成樹脂製のラップフィルムＦが巻回されたものである。カートンＣは、紙製の箱であり、細長い直方体の箱の一面が開口Ｃｈとなった本体部Ｃｂと、開口Ｃｈまわりの本体部Ｃｂを覆うようにして開口Ｃｈを塞ぐ蓋部Ｃｃとから構成されている。図２（Ｂ）には、カートンＣの展開図を示している。ロールＲが挿入される前のカートンＣは、本体部Ｃｂの前板Ｃｂｆに蓋部Ｃｃの切取片Ｃｃｃが重ねられて接着され、両端が開口した四角筒状に形成されている。この筒状のカートンＣを対向する稜線で折り畳んで扁平にしたものが扁平カートンＣｆである。図２（Ｃ）に、扁平カートンＣｆの平面図を示している。
【００２０】
図３及び図４を、図１と併せて参照して、カートンマガジン１１、搬送コンベア１３、位置決めガイド１４、バキュームコンベア１５まわりの構成を説明する。図３はカートンマガジン１１の概略構成を示す部分斜視図である。図４（Ａ）はバキュームコンベア１５を底面側から見た斜視図、図４（Ｂ）はバキュームコンベア１５まわりの側面図である。カートンマガジン１１は、前述のように、扁平カートンＣｆを重ねて収容する構成部材である。カートンマガジン１１は、扁平カートンＣｆの長辺を支える前ステー１１ｆ及び後ステー１１ｂと、扁平カートンＣｆの短辺を支える横ステー１１ｓとを有している。各ステー１１ｆ、１１ｂ、１１ｓは、扁平カートンＣｆが重なる方向に延びている。本実施の形態では、前ステー１１ｆ及び後ステー１１ｂがそれぞれ２本ずつ設けられ、横ステー１１ｓが両側に１本ずつ合計２本設けられている。各ステー１１ｆ、１１ｂ、１１ｓの下端には、積み重ねられた扁平カートンＣｆのうちの最下部の扁平カートンＣｆの底面を支える支持爪１１ｐが設けられている。カートンマガジン１１は、内部の扁平カートンＣｆが平らなときは支持爪１１ｐがこれを支え、扁平カートンＣｆがたわんだときに、たわんだ扁平カートンＣｆが支持爪１１ｐの間を通過してカートンマガジン１１の下部から外に出されるように構成されている。本実施の形態では、積み重ねられた扁平カートンＣｆの束が鉛直線に対して傾いた状態で保持されるように、各ステー１１ｆ、１１ｂ、１１ｓが傾いて設置されている（図１参照）。
【００２１】
カートンマガジン１１の下方には、扁平カートンＣｆをカートンマガジン１１から取り出すサクションカップ１２が設けられている。サクションカップ１２は、扁平カートンＣｆに密着する吸盤１２ｃと、吸盤１２ｃを上下に動かすアーム１２ａとを有している。吸盤１２ｃは、アーム１２ａの一端の側面に取り付けられている。アーム１２ａは、吸盤１２ｃが上方（カートンマガジン１１の方向）を向く態様で、吸盤１２ｃが取り付けられている端部とは反対側の端部が駆動ロッド（不図示）に取り付けられている。本実施の形態では、吸盤１２ｃの取り付けられたアーム１２ａが駆動ロッド（不図示）に４組取り付けられており、扁平カートンＣｆの吸引力の向上が図られている。サクションカップ１２は、駆動ロッド（不図示）が軸線まわりに１回転するごとに、アーム１２ａが駆動ロッド（不図示）側の端部を支点として吸盤１２ｃ側が上下に動く揺動運動をするように構成されている。サクションカップ１２は、アーム１２ａが揺動運動をすることで、カートンマガジン１１内の扁平カートンＣｆを取り出して搬送コンベア１３に載置するように構成されている。また、サクションカップ１２の吸盤１２ｃの下方には、扁平カートンＣｆを搬送コンベア１３側に引き付けるバキュームプレート（不図示）が設けられており、搬送コンベア１３に載置された扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３から離れることを抑制することができるように構成されている。
【００２２】
搬送コンベア１３は、カートンマガジン１１から取り出された扁平カートンＣｆを所定の場所まで搬送する装置である。ここでの所定の場所は、扁平カートンＣｆを筒状に広げる場所の近傍である。搬送コンベア１３は、２つのプーリ１３ｐ（図１参照）に張架された無端ベルト１３ｖを有している。本実施の形態では、プーリ１３ｐとしてスプロケットが、無端ベルト１３ｖとしてローラーチェーンが、それぞれ用いられている。無端ベルト１３ｖには、突起としての爪１３ｃが、無端ベルト１３ｖの外側に突き出る態様で、所定の間隔ごとに複数設けられている。本実施の形態では、このような無端ベルト１３ｖが２つ対になって設けられており、各無端ベルト１３ｖの対をなす爪１３ｃを結んだ仮想線が、扁平カートンＣｆが搬送される方向（以下「搬送方向Ｄ」という。）に直交するように調節されている。各無端ベルト１３ｖの両脇には、扁平カートンＣｆが上面を摺動する摺動台１３ｈが配設されている。摺動台１３ｈは、平らに形成された上面が、無端ベルト１３ｖの上端よりも上方、かつ、爪１３ｃの上端よりも下方となる位置で、水平になるように配設されている。摺動台１３ｈは、一端がカートンマガジン１１の下方に位置し、カートンマガジン１１が鉛直線に対して倒れる方向とは反対側に延びるように配設されている。摺動台１３ｈは、揺動運動を行うサクションカップ１２に対して相互に干渉しないように配設されている。搬送コンベア１３は、平面視において、無端ベルト１３ｖが、扁平カートンＣｆの長辺に直交する方向に延びる態様で設けられている。無端ベルト１３ｖは、プーリ１３ｐが駆動源（不図示）に回転させられることにより、摺動台１３ｈの上面側において、カートンマガジン１１側の一端から他端の方向（搬送方向Ｄ）に移動するように構成されている。搬送コンベア１３は、扁平カートンＣｆの搬送速度（コンベアの移動速度）が可変に構成されており、あらかじめ定められた範囲内で任意の搬送速度に設定することができるように構成されている。
【００２３】
位置決めガイド１４（図１及び図４（Ｂ）参照）は、搬送コンベア１３によって直線運動させられてきた扁平カートンＣｆの移動を止めて、扁平カートンＣｆを筒状に広げる位置を決定する部品である。位置決めガイド１４は、断面が矩形（長方形又は正方形）の四角柱状に形成された柱部１４ｂと、梁状に形成された突部１４ｐとを有している。位置決めガイド１４は、２つの柱部１４ｂがバキュームコンベア１５を挟んでそれぞれ鉛直に延びるように設けられており、突部１４ｐが２つの柱部１４ｂの下端をつなぐように水平に延びている。突部１４ｐは、柱部１４ｂよりも搬送コンベア１３側に突き出る態様で取り付けられている。突部１４ｐは、柱部１４ｂよりも搬送コンベア１３側に突き出た部分の上側が、面取りされている。位置決めガイド１４は、搬送方向Ｄの下流側の搬送コンベア１３の末端（搬送方向末端）から、扁平カートンＣｆの幅Ｃｆｗ（図２参照）以上搬送方向Ｄに離れて設けられている。このように設けられることにより、搬送コンベア１３により搬送されてきた扁平カートンＣｆが、搬送コンベア１３と位置決めガイド１４とに挟まれて詰まりを起こすことが回避される。位置決めガイド１４の高さ方向の配置については後述する。また、扁平カートンＣｆが位置決めガイド１４に衝突した位置における扁平カートンＣｆの下方には、扁平カートンＣｆを吸着可能で上下に往復動する吸引棒（不図示）が配設されている。扁平カートンＣｆは、位置決めガイド１４に衝突したときに上昇した吸引棒（不図示）に吸着され、吸引棒（不図示）の下降に伴って下方に引かれる際に、位置決めガイド１４の突部１４ｐに引っかかった部分が残ろうとすることにより、箱形（筒状）に開くこととなる。
【００２４】
バキュームコンベア１５は、搬送コンベア１３に搬送されている扁平カートンＣｆを吸着保持して位置決めガイド１４まで届ける装置である。バキュームコンベア１５は、図４（Ａ）に概要を示すように、扁平カートンＣｆの長辺の長さＣｆｖ（図２参照）の１／５乃至３／４程度の幅の幅広無端ベルト１５ｖと、幅広無端ベルト１５ｖに張力を付与しつつ幅広無端ベルト１５ｖを移動させるプーリ１５ｐと、搬送コンベア１３側（プーリ１５ｐの下側）の幅広無端ベルト１５ｖに沿って設けられたガイド１５ｈと、チャンバー１５ｃとを有している。なお、図４（Ａ）では、説明の便宜上、幅広無端ベルト１５ｖの一部を切り欠いて示している。幅広無端ベルト１５ｖには、長孔１５ｖｄが多数形成されている。長孔１５ｖｄは、長手方向が、幅広無端ベルト１５ｖの幅方向に一致する態様で、幅広無端ベルト１５ｖの長さ方向に所定の間隔を空けて形成されている。ここでの所定の間隔は、扁平カートンＣｆ上に長孔１５ｖｄが確実に重なるようにする観点から、扁平カートンＣｆの幅Ｃｆｗ（図２参照）から長孔１５ｖｄの幅を差し引いた距離よりも小さい任意の距離である。本実施の形態では、長孔１５ｖｄの長さが幅広無端ベルト１５ｖの幅の１／３程度に形成されており、所定の間隔で連なる長孔１５ｖｄが２列で幅広無端ベルト１５ｖに形成されている。
【００２５】
プーリ１５ｐは、中心に軸１５ｐａが貫通しており、軸１５ｐａは、カートニングマシン１の枠（不図示）に軸受け（不図示）を介して固定できるように構成されている。プーリ１５ｐには幅広無端ベルト１５ｖが張架されており、軸１５ｐａの固定位置を調節することにより張架された幅広無端ベルト１５ｖの張力を調節することができるように構成されている。あるいは、図示した２つのプーリ１５ｐ以外の張力調節プーリ（不図示）をも幅広無端ベルト１５ｖに介在させる構成として、張力調節プーリ（不図示）の位置を調節することにより張力を調節することとしてもよい。ガイド１５ｈは、張架されて環状となった幅広無端ベルト１５ｖの内側に設けられている。ガイド１５ｈは、幅広無端ベルト１５ｖとほぼ同じ（あるいはやや狭い）幅の板状に形成された部材であり、その長さはプーリ１５ｐに干渉しない限度でできるだけ長く形成されている。ガイド１５ｈは、内部に空気が流通する空間（吸引流路１５ｒとなる）が形成されている。また、ガイド１５ｈには、所定の間隔で配列された長孔１５ｖｄの列に沿うように形成されて吸引流路１５ｒに通ずる溝状の隙間１５ｇが形成されている。隙間１５ｇは、長孔１５ｖｄの列数に対応して、２本形成されている。ガイド１５ｈは、搬送コンベア１３側（プーリ１５ｐの下側）の幅広無端ベルト１５ｖに接するように設けられている。
【００２６】
チャンバー１５ｃは、外観形状が概ね立方体に形成されており、ガイド１５ｈに近接する側とは反対側（プーリ１５ｐの上側）の幅広無端ベルト１５ｖの搬送方向Ｄ中央部分を覆うように設けられている。チャンバー１５ｃは、中空に形成された矩形板状の天板１５ｃｕと、天板１５ｃｕの四隅からそれぞれ天板１５ｃｕに直交して延びる脚１５ｃｓと、隣接する脚１５ｃｓの間を塞ぐ外周板１５ｃｂとを有している。天板１５ｃｕには、可撓性のある風導１５ｔが接続されており、天板１５ｃｕの中空部分と風導１５ｔの内部とが連絡している。各脚１５ｃｓは、中空の四角柱状に形成されており、天板１５ｃｕに接続された側とは反対側の端部が、ガイド１５ｈに対して側面から挟むように接続されている。脚１５ｃｓの中空部分は、天板１５ｃｕの中空部分及びガイド１５ｈ内部の空間に連絡している。これにより、風導１５ｔの内部から、天板１５ｃｕ、脚１５ｃｓ、及びガイド１５ｈの内部を介して隙間１５ｇに通ずる吸引流路１５ｒが形成される。このような構成により、バキュームコンベア１５は、風導１５ｔに接続されたブロワ（不図示）を起動することにより、吸引流路１５ｒの末端に相当する隙間１５ｇに負圧が作用するため、長孔１５ｖｄ内に現れる扁平カートンＣｆを吸着保持することができるように構成されている。扁平カートンＣｆが吸着保持されている状態で幅広無端ベルト１５ｖを動かすことにより、扁平カートンＣｆを吸着保持しながら搬送することができるように構成されている。バキュームコンベア１５は、扁平カートンＣｆの搬送速度（コンベアの移動速度）が可変に構成されており、あらかじめ定められた範囲内で任意の搬送速度に設定することができるように構成されている。本実施の形態では、バキュームコンベア１５の搬送速度が、搬送コンベア１３の搬送速度よりも遅く設定されている。
【００２７】
バキュームコンベア１５は、風導１５ｔが設けられた側とは反対側の幅広無端ベルト１５ｖの面が、搬送コンベア１３の摺動台１３ｈに対向して水平になるように設けられている。このとき、幅広無端ベルト１５ｖと摺動台１３ｈとの間が、爪１３ｃの高さよりも短い距離の間隔Ｓだけ空くようにして、バキュームコンベア１５が配設されている。ここで、２列に設けられている一対の爪１３ｃの距離は、幅広無端ベルト１５ｖの幅よりも広いので、爪１３ｃがバキュームコンベア１５に接触することはなく、かつ、扁平カートンＣｆの長辺の長さＣｆｖ（図２参照）よりも狭いので、一対の爪１３ｃで確実に扁平カートンＣｆを搬送方向Ｄに押すことができる。また、幅広無端ベルト１５ｖの一方の端部（バキュームコンベア１５の搬送方向Ｄ反対側の末端）が、カートンマガジン１１から引き出された扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３に載置される位置の近傍となり、幅広無端ベルト１５ｖの他方の端部が、位置決めガイド１４を横断してその反対側まで延びるように、バキュームコンベア１５が設けられている。扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３に載置される位置の近傍は、典型的には、カートンマガジン１１からの扁平カートンＣｆの引き出しを阻害せず、引き出された扁平カートンＣｆが爪１３ｃの高さ以上に跳ねあがる前に間隔Ｓに引き込まれる近さである。搬送コンベア１３側の幅広無端ベルト１５ｖは、位置決めガイド１４の突部１４ｐよりも上方で、位置決めガイド１４を横断している。
【００２８】
再び図１に戻ってカートニングマシン１の構成の説明を続ける。カートンコンベア３１は、扁平カートンＣｆが箱形に開かれたカートンＣを搬送する装置であり、扁平カートンＣｆが位置決めガイド１４に衝突する位置の下方から、搬送方向Ｄに水平に延びている。カートンコンベア３１は、搬送コンベア１３よりも低い位置で、吸引棒（不図示）を跨ぐように配設されている。カートンコンベア３１は、カートンＣの搬送速度（コンベアの移動速度）が可変に構成されており、あらかじめ定められた範囲内で任意の搬送速度に設定することができるように構成されている。カートンコンベア３１に搬送されるカートンＣは、筒状の両端面が開口している。カートンコンベア３１は、カートンＣの開口面が搬送方向Ｄに対して側面となる状態でカートンＣを搬送するように、カートン抑え３２が設けられている。カートン抑え３２は、カートンＣの幅（長手方向に直交する方向の距離）よりも少し広い所定のピッチで設けられている。
【００２９】
ロールコンベア２１は、製品Ｐ（図２参照）の規格に適合したロールＲが前工程で準備される場所（不図示）からカートンコンベア３１の側近までロールＲを搬送する装置である。ロールコンベア２１は、少なくとも位置決めガイド１４の下方の位置から所定の距離は、カートンコンベア３１と並走するように設けられている。ここでの所定の距離は、ロールＲをカートンＣに挿入するのに必要な距離である。ロールコンベア２１は、カートンコンベア３１と並走する部分はカートンコンベア３１と同じ高さに設けられている。ロールコンベア２１には、ロールＲが落ち込むことによりロールＲの揺れを防ぐ支持窪み２２ｄが形成されている。支持窪み２２ｄは、カートンコンベア３１に載置されるカートンＣのピッチと同じピッチで形成されている。ロールコンベア２１の表面（ロールＲが載置される面）には、ロールＲの損傷を防ぎつつロールＲの意図しない軸回りの回転を抑制するために、モケットが貼付されている。ロールコンベア２１は、ロールＲの搬送速度（コンベアの移動速度）が可変に構成されており、あらかじめ定められた範囲内で任意の搬送速度に設定することができるように構成されている。本実施の形態では、ロールコンベア２１とカートンコンベア３１とが、同一の駆動軸（不図示）にそれぞれ取り付けられた同一規格かつ同一歯数のスプロケット（不図示）でそれぞれ駆動されるように構成されていることにより、同じ搬送速度でかつ同期するようになっている。
【００３０】
挿入装置４１は、ロールコンベア２１に搬送されているロールＲを、カートンコンベア３１に搬送されているカートンＣに挿入する装置である。挿入装置４１は、ロールＲをカートンＣに向けて押す挿入棒４２を有している。図１では、挿入棒４２が、二次元の紙面に表している都合上、上下に延びるように示されているが、実際には、ロールＲ及びカートンＣの長手方向に対して平行で、水平に延びるように配設されている。挿入棒４２は、環状に周回する周回チェーン（不図示）に、支持窪み２２ｄのピッチと同じピッチで取り付けられている。挿入棒４２は、カートンコンベア３１との間にロールコンベア２１を挟むように配設されている。挿入棒４２は、ロールコンベア２１とカートンコンベア３１とが並走する部分では、ロールコンベア２１に並走する軌跡を描くように設けられている。挿入装置４１は、周回チェーン（不図示）が動いて挿入棒４２がロールコンベア２１と並走する際に、挿入棒４２が搬送方向Ｄに移動するに連れてカートンコンベア３１に近づくように構成されている。これにより、搬送方向Ｄに移動するに連れて、ロールＲが挿入棒４２に押されてカートンＣに挿入されることとなる。挿入装置４１は、周回チェーン（不図示）の移動速度が、あらかじめ定められた範囲内で任意に設定することができるように可変に構成されており、本実施の形態では、ロールコンベア２１及びカートンコンベア３１の搬送速度と同じ移動速度でかつ同期するように設定されている。
【００３１】
制御装置６０は、カートニングマシン１の作動を制御する装置であり、搬送コンベア１３、バキュームコンベア１５、カートンコンベア３１、ロールコンベア２１、挿入装置４１の発停及び移動速度を制御することができるように構成されている。
【００３２】
引き続きカートニングマシン１の作用を説明する。カートニングマシン１を作動させるに際し、カートンマガジン１１に扁平カートンＣｆを充填しておく。ここで、扁平カートンＣｆは、保管しやすいように箱形のカートンＣを折り畳んで扁平にしたものであるが、折り畳んだ直後は紙（材質）の弾性による復元力が比較的大きいため、平らな面に置いたときの最高点までの高さ（カートンボリューム）が比較的大きく、他方、重量が加わった状態で時間が経過して折り癖がつくと、カートンボリュームが比較的小さくなる。また、カートンボリュームは、材料の紙の坪量によっても変動する。
【００３３】
搬送コンベア１３が搬送方向Ｄに動いている状態で、サクションカップ１２が上下に揺動することにより、カートンマガジン１１の最下部にある扁平カートンＣｆが、カートンマガジン１１から取り出され、搬送コンベア１３に載置される。このとき、扁平カートンＣｆが、搬送方向Ｄに所定の間隔で設けられている爪１３ｃの間に順次載置されるように、サクションカップ１２の揺動の周期及びタイミングが調節されている。扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３に載置される際、扁平カートンＣｆのカートンボリュームが大きいほど跳ね返りやすい傾向にあるが（跳ね返ると爪１３ｃに乗り上げる等の不都合を生じ得る）、本実施の形態ではバキュームプレート（不図示）によって扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３に引き付けられるので、カートンボリュームが比較的大きくても跳ね返りが抑制される。
【００３４】
搬送コンベア１３に載置された扁平カートンＣｆは、爪１３ｃによって搬送方向Ｄに押される。扁平カートンＣｆは、扁平カートンＣｆの長手方向（水平で搬送方向Ｄに直交する方向）に離れた対になった２つの爪１３ｃで押されることにより、扁平カートンＣｆの長手方向の辺が搬送方向Ｄに対して直交するように、向きが整えられる。爪１３ｃに押された扁平カートンＣｆは、搬送コンベア１３とバキュームコンベア１５との間の間隔Ｓに入り込む。このとき、バキュームコンベア１５の一端は、扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３に載置される位置の近傍にあるので、搬送コンベア１３に載置された扁平カートンＣｆが速やかに間隔Ｓに入り込み、カートンボリュームにかかわらず扁平カートンＣｆの跳ね返りを回避することができる。
【００３５】
間隔Ｓに入り込んだ扁平カートンＣｆは、バキュームコンベア１５の下方に至ると、幅広無端ベルト１５ｖの長孔１５ｖｄを介して隙間１５ｇから空気が吸い込まれることに伴って幅広無端ベルト１５ｖに密着することで、バキュームコンベア１５に吸い寄せられる。バキュームコンベア１５に吸着された扁平カートンＣｆは、幅広無端ベルト１５ｖの移動に伴って、搬送方向Ｄに搬送される。このとき、幅広無端ベルト１５ｖの移動速度が、搬送コンベア１３の移動速度よりも遅くなっているので、扁平カートンＣｆが爪１３ｃで押されている状態を維持することができ、扁平カートンＣｆの向きがずれることを抑制することができる。幅広無端ベルト１５ｖと搬送コンベア１３との移動速度の差は、典型的には、両者が並走している距離だけ進んだときに、搬送方向Ｄにおける２つの爪１３ｃの間隔の半分の距離の差がつく程度である。幅広無端ベルト１５ｖに吸着されている扁平カートンＣｆは、移動速度の異なる爪１３ｃで押されることにより、幅広無端ベルト１５ｖの表面を摺動することとなる。
【００３６】
図５（Ａ）の概念図に示すように、扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３の末端に至ると、扁平カートンＣｆから爪１３ｃが外れ、以降は幅広無端ベルト１５ｖの移動速度で扁平カートンＣｆが位置決めガイド１４まで搬送されることとなる。図５（Ｂ）の従来例に示すように、バキュームコンベア１５（図５（Ａ）参照）が設けられていない場合、搬送コンベア１３Ｂに搬送されてきた扁平カートンＣｆは、位置決めガイド１４Ｂに向けて爪１３Ｂｃで飛ばされる。図５（Ｂ）の従来例では、カートンボリュームが大きい場合は飛ばされた扁平カートンＣｆの先端が位置決めガイド１４Ｂまで届かないことがあり、逆にカートンボリュームが小さい場合は飛ばされた扁平カートンＣｆが位置決めガイド１４Ｂに衝突して跳ね返ることがあって、いずれの場合も位置決めガイド１４Ｂにおける位置決めが不安定になってしまっていた。図５（Ａ）に示す本実施の形態では、扁平カートンＣｆが爪１３ｃから外れた後もバキュームコンベア１５で搬送されるので、位置決めガイド１４に対して扁平カートンＣｆを過不足なく当接させることができ、確実に適切な位置に扁平カートンＣｆを搬送することができる。
【００３７】
扁平カートンＣｆは、位置決めガイド１４の柱部１４ｂに当接すると、下方から上昇してきた吸引棒（不図示）に吸着されて下方に引き寄せられる。吸引棒（不図示）によって下方へ引かれた扁平カートンＣｆは、バキュームコンベア１５から剥離されて下方へ移動する。そして、吸引棒（不図示）によって下方へ引かれた扁平カートンＣｆは、搬送方向Ｄ下流側の端部が突部１４ｐに当たることで下降を阻害されるため、搬送方向Ｄ上流側の端部片側が下方に移動することで、箱形に開かれてカートンＣとなる。カートンＣは、カートンコンベア３１に載置され、搬送方向Ｄに搬送される。カートンコンベア３１に搬送されるカートンＣの横には、ロールＲがロールコンベア２１に搬送されて来ている。搬送されているロールＲ及びカートンＣは、挿入装置４１の位置まで来ると、挿入棒４２によってロールＲがカートンＣの方向に押され、カートンＣの側面の開口からロールＲが挿入される。ロールＲが挿入されたカートンＣは、さらに搬送方向Ｄ下流側に搬送される際に、側面の開口が糊付けされて閉じられて（不図示）、製品Ｐ（図２参照）となる。
【００３８】
以上で説明したように、本実施の形態に係るカートニングマシン１によれば、扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３に載置される際の跳ね返りを抑制することができ、また、位置決めガイド１４に向かう扁平カートンＣｆを確実に適切な位置に搬送することができるので、生産性向上のために扁平カートンＣｆの搬送速度を上昇させても、位置決めを正しく行うことができる。
【００３９】
以上の説明では、幅広無端ベルト１５ｖの移動速度が、搬送コンベア１３の移動速度よりも遅くなっていることとしたが、幅広無端ベルト１５ｖの移動速度が、搬送コンベア１３の移動速度よりも速くなっていることとしてもよい。この場合は、バキュームコンベア１５に吸着された扁平カートンＣｆが、搬送方向Ｄ前方の爪１３ｃに押し付けられることで、扁平カートンＣｆの向きが整えられることとなる。
【符号の説明】
【００４０】
１ カートニングマシン
１１ カートンマガジン
１３ 搬送コンベア
１３ｃ 突起
１４ 位置決めガイド
１５ バキュームコンベア
Ｃｆ 扁平カートン
Ｃｆｗ 扁平カートンの幅
Ｄ 搬送方向
【技術分野】
【０００１】
本発明はカートニングマシンに関し、特に生産性を向上させつつカートンの位置ずれを抑制するカートニングマシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
食品包装等に用いられる合成樹脂製のラップフィルムやアルミホイル等の長尺物は、巻回されたうえで紙製の直方体形状のカートンに収容されて販売されている。長尺物の巻回体を収容するカートンとして、長方形の底板と、底板の４辺に立設された前板、後板及び２枚の脇板とを有し、一面が開口された箱本体と、後板に回動可能に連接されて箱本体の開口を塞ぐ蓋板と、蓋板に対して直角に折り曲げられた掩蓋片及び掩蓋片の先端に連続して設けられて使用時に除去される切取片であって販売時は箱本体の前板を覆っている掩蓋片及び切取片とを備えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８００７６号公報（段落００１３−００２３等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の巻回体が収容されたカートンは、カートニングマシンによって、脇板が開口したカートンに対して巻回体を開口から挿入した後に脇板を閉じて製造することができる。カートニングマシンでは、脇板が開口したカートンが扁平に折り畳まれた状態でカートンマガジンに収容されており、扁平に折り畳まれたカートンをカートンマガジンから１つずつ取り出してコンベアで搬送し、位置決めガイドに衝突させて位置及び向きを決めた後に扁平のカートンを筒状に開くことで、巻回体を収容する準備が整うこととなる。
【０００５】
カートニングマシンによって巻回体が収容されたカートンを製造する際、生産性を向上させるために、扁平に折り畳まれたカートンの搬送速度を上昇させると、カートンが位置決めガイドに衝突した際に跳ね返ることによって位置及び向きが適切に定まらないことがあった。
【０００６】
本発明は上述の課題に鑑み、生産性を向上させつつ扁平に折り畳まれたカートンの位置決めを正しく行うことができるカートニングマシンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係るカートニングマシンは、例えば図１に示すように、側面が開口して扁平に折り畳まれたカートンである扁平カートンＣｆを重ねて収容するカートンマガジン１１と；カートンマガジン１１から引き出された扁平カートンＣｆを搬送する搬送コンベア１３と；搬送コンベア１３の搬送方向Ｄ末端から扁平カートンＣｆの幅Ｃｆｗ（例えば図２（Ｃ）参照）以上離れて設けられた位置決めガイド１４であって、搬送コンベア１３による搬送の慣性で移動を続け得る扁平カートンＣｆの移動を止めて扁平カートンＣｆを箱形に開く位置を決定する位置決めガイド１４と；搬送コンベア１３よりも上方に設置され、搬送コンベア１３に搬送されている扁平カートンＣｆを吸着保持して位置決めガイド１４まで届けるバキュームコンベア１５とを備える。
【０００８】
このように構成すると、扁平カートンを吸着保持して位置決めガイドまで届けるバキュームコンベアを備えるので、生産性向上のために搬送速度を上昇させても、搬送コンベアによる搬送の慣性で扁平カートンが飛ばされることを回避することができ、ひいては扁平カートンが位置決めガイドに衝突して跳ね返ることを回避することができるため、位置決めガイドによる位置決めを正しく行うことができる。
【０００９】
また、本発明の第２の態様に係るカートニングマシンは、例えば図１及び図３に示すように、上記本発明の第１の態様に係るカートニングマシン１において、搬送コンベア１３が、バキュームコンベア１５の幅を超える間隔を空けて設けられた一対の突起１３ｃであって、搬送される扁平カートンＣｆの向きを整える突起１３ｃを有する。
【００１０】
このように構成すると、扁平カートンの向きのずれを修正することができる。
【００１１】
また、本発明の第３の態様に係るカートニングマシンは、例えば図１に示すように、上記本発明の第２の態様に係るカートニングマシン１において、バキュームコンベア１５の搬送方向Ｄ反対側の末端が、カートンマガジン１１から引き出された扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３に載置される位置の近傍に位置するようにバキュームコンベア１５が設けられると共に、バキュームコンベア１５と搬送コンベア１３との間に突起１３ｃの高さよりも短い距離の間隔Ｓが形成されるようにバキュームコンベア１５が配設されている。
【００１２】
このように構成すると、カートンマガジンから引き出された扁平カートンが速やかにバキュームコンベアと搬送コンベアとの間隔に引き込まれることとなり、引き出された扁平カートンが突起の上に乗り上げることを回避することができて、引き出された扁平カートンが突起に乗り上げたまま搬送されることを防ぐことができる。
【００１３】
また、本発明の第４の態様に係るカートニングマシンは、例えば図１を参照して示すと、上記本発明の第２の態様又は第３の態様に係るカートニングマシン１において、搬送コンベア１３の搬送速度が、バキュームコンベア１５の搬送速度と異なる。
【００１４】
このように構成すると、突起が扁平カートンに接触しない状況が生じることを抑制することができ、扁平カートンの向きがずれることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、生産性向上のために搬送速度を上昇させても、搬送コンベアによる搬送の慣性で扁平カートンが飛ばされることを回避することができ、ひいては扁平カートンが位置決めガイドに衝突して跳ね返ることを回避することができるため、位置決めガイドによる位置決めを正しく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るカートニングマシンの概略構成を示す概念図である。
【図２】（Ａ）は本発明の実施の形態に係るカートニングマシンで製造される製品の使用状態を示す斜視図、（Ｂ）はカートンの展開図、（Ｃ）は扁平カートンの平面図である。
【図３】カートンマガジンの概略構成を示す部分斜視図である。
【図４】（Ａ）はバキュームコンベアを底面側から見た斜視図、（Ｂ）はバキュームコンベアまわりの側面図である。
【図５】（Ａ）は本発明の実施の形態に係るカートニングマシンの搬送コンベアまわりの概念図、（Ｂ）は従来の搬送コンベアまわりの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１８】
まず図１を参照して、本発明の実施の形態に係るカートニングマシン１の概略構成を説明する。図１は、カートニングマシン１の概略構成を示す概念図である。カートニングマシン１は、扁平に折り畳まれたカートン（以下「扁平カートンＣｆ」という。）を重ねて収容するカートンマガジン１１と、扁平カートンＣｆを所定の場所に搬送する搬送コンベア１３、位置決めガイド１４、バキュームコンベア１５と、扁平カートンＣｆが広げられて形成されたカートンＣを搬送するカートンコンベア３１と、カートンＣに挿入されるロールＲを搬送するロールコンベア２１と、ロールＲをカートンＣに挿入する挿入装置４１と、制御装置６０とを備えている。以降の説明で、カートニングマシン１の構成に言及しているときは、適宜図１を参照することとする。
【００１９】
図２（Ａ）に、カートニングマシン１で製造される製品Ｐの使用状態を示す。製品Ｐは、カートンＣの中にロールＲが収容されて構成されている。ロールＲは、本実施の形態では、合成樹脂製のラップフィルムＦが巻回されたものである。カートンＣは、紙製の箱であり、細長い直方体の箱の一面が開口Ｃｈとなった本体部Ｃｂと、開口Ｃｈまわりの本体部Ｃｂを覆うようにして開口Ｃｈを塞ぐ蓋部Ｃｃとから構成されている。図２（Ｂ）には、カートンＣの展開図を示している。ロールＲが挿入される前のカートンＣは、本体部Ｃｂの前板Ｃｂｆに蓋部Ｃｃの切取片Ｃｃｃが重ねられて接着され、両端が開口した四角筒状に形成されている。この筒状のカートンＣを対向する稜線で折り畳んで扁平にしたものが扁平カートンＣｆである。図２（Ｃ）に、扁平カートンＣｆの平面図を示している。
【００２０】
図３及び図４を、図１と併せて参照して、カートンマガジン１１、搬送コンベア１３、位置決めガイド１４、バキュームコンベア１５まわりの構成を説明する。図３はカートンマガジン１１の概略構成を示す部分斜視図である。図４（Ａ）はバキュームコンベア１５を底面側から見た斜視図、図４（Ｂ）はバキュームコンベア１５まわりの側面図である。カートンマガジン１１は、前述のように、扁平カートンＣｆを重ねて収容する構成部材である。カートンマガジン１１は、扁平カートンＣｆの長辺を支える前ステー１１ｆ及び後ステー１１ｂと、扁平カートンＣｆの短辺を支える横ステー１１ｓとを有している。各ステー１１ｆ、１１ｂ、１１ｓは、扁平カートンＣｆが重なる方向に延びている。本実施の形態では、前ステー１１ｆ及び後ステー１１ｂがそれぞれ２本ずつ設けられ、横ステー１１ｓが両側に１本ずつ合計２本設けられている。各ステー１１ｆ、１１ｂ、１１ｓの下端には、積み重ねられた扁平カートンＣｆのうちの最下部の扁平カートンＣｆの底面を支える支持爪１１ｐが設けられている。カートンマガジン１１は、内部の扁平カートンＣｆが平らなときは支持爪１１ｐがこれを支え、扁平カートンＣｆがたわんだときに、たわんだ扁平カートンＣｆが支持爪１１ｐの間を通過してカートンマガジン１１の下部から外に出されるように構成されている。本実施の形態では、積み重ねられた扁平カートンＣｆの束が鉛直線に対して傾いた状態で保持されるように、各ステー１１ｆ、１１ｂ、１１ｓが傾いて設置されている（図１参照）。
【００２１】
カートンマガジン１１の下方には、扁平カートンＣｆをカートンマガジン１１から取り出すサクションカップ１２が設けられている。サクションカップ１２は、扁平カートンＣｆに密着する吸盤１２ｃと、吸盤１２ｃを上下に動かすアーム１２ａとを有している。吸盤１２ｃは、アーム１２ａの一端の側面に取り付けられている。アーム１２ａは、吸盤１２ｃが上方（カートンマガジン１１の方向）を向く態様で、吸盤１２ｃが取り付けられている端部とは反対側の端部が駆動ロッド（不図示）に取り付けられている。本実施の形態では、吸盤１２ｃの取り付けられたアーム１２ａが駆動ロッド（不図示）に４組取り付けられており、扁平カートンＣｆの吸引力の向上が図られている。サクションカップ１２は、駆動ロッド（不図示）が軸線まわりに１回転するごとに、アーム１２ａが駆動ロッド（不図示）側の端部を支点として吸盤１２ｃ側が上下に動く揺動運動をするように構成されている。サクションカップ１２は、アーム１２ａが揺動運動をすることで、カートンマガジン１１内の扁平カートンＣｆを取り出して搬送コンベア１３に載置するように構成されている。また、サクションカップ１２の吸盤１２ｃの下方には、扁平カートンＣｆを搬送コンベア１３側に引き付けるバキュームプレート（不図示）が設けられており、搬送コンベア１３に載置された扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３から離れることを抑制することができるように構成されている。
【００２２】
搬送コンベア１３は、カートンマガジン１１から取り出された扁平カートンＣｆを所定の場所まで搬送する装置である。ここでの所定の場所は、扁平カートンＣｆを筒状に広げる場所の近傍である。搬送コンベア１３は、２つのプーリ１３ｐ（図１参照）に張架された無端ベルト１３ｖを有している。本実施の形態では、プーリ１３ｐとしてスプロケットが、無端ベルト１３ｖとしてローラーチェーンが、それぞれ用いられている。無端ベルト１３ｖには、突起としての爪１３ｃが、無端ベルト１３ｖの外側に突き出る態様で、所定の間隔ごとに複数設けられている。本実施の形態では、このような無端ベルト１３ｖが２つ対になって設けられており、各無端ベルト１３ｖの対をなす爪１３ｃを結んだ仮想線が、扁平カートンＣｆが搬送される方向（以下「搬送方向Ｄ」という。）に直交するように調節されている。各無端ベルト１３ｖの両脇には、扁平カートンＣｆが上面を摺動する摺動台１３ｈが配設されている。摺動台１３ｈは、平らに形成された上面が、無端ベルト１３ｖの上端よりも上方、かつ、爪１３ｃの上端よりも下方となる位置で、水平になるように配設されている。摺動台１３ｈは、一端がカートンマガジン１１の下方に位置し、カートンマガジン１１が鉛直線に対して倒れる方向とは反対側に延びるように配設されている。摺動台１３ｈは、揺動運動を行うサクションカップ１２に対して相互に干渉しないように配設されている。搬送コンベア１３は、平面視において、無端ベルト１３ｖが、扁平カートンＣｆの長辺に直交する方向に延びる態様で設けられている。無端ベルト１３ｖは、プーリ１３ｐが駆動源（不図示）に回転させられることにより、摺動台１３ｈの上面側において、カートンマガジン１１側の一端から他端の方向（搬送方向Ｄ）に移動するように構成されている。搬送コンベア１３は、扁平カートンＣｆの搬送速度（コンベアの移動速度）が可変に構成されており、あらかじめ定められた範囲内で任意の搬送速度に設定することができるように構成されている。
【００２３】
位置決めガイド１４（図１及び図４（Ｂ）参照）は、搬送コンベア１３によって直線運動させられてきた扁平カートンＣｆの移動を止めて、扁平カートンＣｆを筒状に広げる位置を決定する部品である。位置決めガイド１４は、断面が矩形（長方形又は正方形）の四角柱状に形成された柱部１４ｂと、梁状に形成された突部１４ｐとを有している。位置決めガイド１４は、２つの柱部１４ｂがバキュームコンベア１５を挟んでそれぞれ鉛直に延びるように設けられており、突部１４ｐが２つの柱部１４ｂの下端をつなぐように水平に延びている。突部１４ｐは、柱部１４ｂよりも搬送コンベア１３側に突き出る態様で取り付けられている。突部１４ｐは、柱部１４ｂよりも搬送コンベア１３側に突き出た部分の上側が、面取りされている。位置決めガイド１４は、搬送方向Ｄの下流側の搬送コンベア１３の末端（搬送方向末端）から、扁平カートンＣｆの幅Ｃｆｗ（図２参照）以上搬送方向Ｄに離れて設けられている。このように設けられることにより、搬送コンベア１３により搬送されてきた扁平カートンＣｆが、搬送コンベア１３と位置決めガイド１４とに挟まれて詰まりを起こすことが回避される。位置決めガイド１４の高さ方向の配置については後述する。また、扁平カートンＣｆが位置決めガイド１４に衝突した位置における扁平カートンＣｆの下方には、扁平カートンＣｆを吸着可能で上下に往復動する吸引棒（不図示）が配設されている。扁平カートンＣｆは、位置決めガイド１４に衝突したときに上昇した吸引棒（不図示）に吸着され、吸引棒（不図示）の下降に伴って下方に引かれる際に、位置決めガイド１４の突部１４ｐに引っかかった部分が残ろうとすることにより、箱形（筒状）に開くこととなる。
【００２４】
バキュームコンベア１５は、搬送コンベア１３に搬送されている扁平カートンＣｆを吸着保持して位置決めガイド１４まで届ける装置である。バキュームコンベア１５は、図４（Ａ）に概要を示すように、扁平カートンＣｆの長辺の長さＣｆｖ（図２参照）の１／５乃至３／４程度の幅の幅広無端ベルト１５ｖと、幅広無端ベルト１５ｖに張力を付与しつつ幅広無端ベルト１５ｖを移動させるプーリ１５ｐと、搬送コンベア１３側（プーリ１５ｐの下側）の幅広無端ベルト１５ｖに沿って設けられたガイド１５ｈと、チャンバー１５ｃとを有している。なお、図４（Ａ）では、説明の便宜上、幅広無端ベルト１５ｖの一部を切り欠いて示している。幅広無端ベルト１５ｖには、長孔１５ｖｄが多数形成されている。長孔１５ｖｄは、長手方向が、幅広無端ベルト１５ｖの幅方向に一致する態様で、幅広無端ベルト１５ｖの長さ方向に所定の間隔を空けて形成されている。ここでの所定の間隔は、扁平カートンＣｆ上に長孔１５ｖｄが確実に重なるようにする観点から、扁平カートンＣｆの幅Ｃｆｗ（図２参照）から長孔１５ｖｄの幅を差し引いた距離よりも小さい任意の距離である。本実施の形態では、長孔１５ｖｄの長さが幅広無端ベルト１５ｖの幅の１／３程度に形成されており、所定の間隔で連なる長孔１５ｖｄが２列で幅広無端ベルト１５ｖに形成されている。
【００２５】
プーリ１５ｐは、中心に軸１５ｐａが貫通しており、軸１５ｐａは、カートニングマシン１の枠（不図示）に軸受け（不図示）を介して固定できるように構成されている。プーリ１５ｐには幅広無端ベルト１５ｖが張架されており、軸１５ｐａの固定位置を調節することにより張架された幅広無端ベルト１５ｖの張力を調節することができるように構成されている。あるいは、図示した２つのプーリ１５ｐ以外の張力調節プーリ（不図示）をも幅広無端ベルト１５ｖに介在させる構成として、張力調節プーリ（不図示）の位置を調節することにより張力を調節することとしてもよい。ガイド１５ｈは、張架されて環状となった幅広無端ベルト１５ｖの内側に設けられている。ガイド１５ｈは、幅広無端ベルト１５ｖとほぼ同じ（あるいはやや狭い）幅の板状に形成された部材であり、その長さはプーリ１５ｐに干渉しない限度でできるだけ長く形成されている。ガイド１５ｈは、内部に空気が流通する空間（吸引流路１５ｒとなる）が形成されている。また、ガイド１５ｈには、所定の間隔で配列された長孔１５ｖｄの列に沿うように形成されて吸引流路１５ｒに通ずる溝状の隙間１５ｇが形成されている。隙間１５ｇは、長孔１５ｖｄの列数に対応して、２本形成されている。ガイド１５ｈは、搬送コンベア１３側（プーリ１５ｐの下側）の幅広無端ベルト１５ｖに接するように設けられている。
【００２６】
チャンバー１５ｃは、外観形状が概ね立方体に形成されており、ガイド１５ｈに近接する側とは反対側（プーリ１５ｐの上側）の幅広無端ベルト１５ｖの搬送方向Ｄ中央部分を覆うように設けられている。チャンバー１５ｃは、中空に形成された矩形板状の天板１５ｃｕと、天板１５ｃｕの四隅からそれぞれ天板１５ｃｕに直交して延びる脚１５ｃｓと、隣接する脚１５ｃｓの間を塞ぐ外周板１５ｃｂとを有している。天板１５ｃｕには、可撓性のある風導１５ｔが接続されており、天板１５ｃｕの中空部分と風導１５ｔの内部とが連絡している。各脚１５ｃｓは、中空の四角柱状に形成されており、天板１５ｃｕに接続された側とは反対側の端部が、ガイド１５ｈに対して側面から挟むように接続されている。脚１５ｃｓの中空部分は、天板１５ｃｕの中空部分及びガイド１５ｈ内部の空間に連絡している。これにより、風導１５ｔの内部から、天板１５ｃｕ、脚１５ｃｓ、及びガイド１５ｈの内部を介して隙間１５ｇに通ずる吸引流路１５ｒが形成される。このような構成により、バキュームコンベア１５は、風導１５ｔに接続されたブロワ（不図示）を起動することにより、吸引流路１５ｒの末端に相当する隙間１５ｇに負圧が作用するため、長孔１５ｖｄ内に現れる扁平カートンＣｆを吸着保持することができるように構成されている。扁平カートンＣｆが吸着保持されている状態で幅広無端ベルト１５ｖを動かすことにより、扁平カートンＣｆを吸着保持しながら搬送することができるように構成されている。バキュームコンベア１５は、扁平カートンＣｆの搬送速度（コンベアの移動速度）が可変に構成されており、あらかじめ定められた範囲内で任意の搬送速度に設定することができるように構成されている。本実施の形態では、バキュームコンベア１５の搬送速度が、搬送コンベア１３の搬送速度よりも遅く設定されている。
【００２７】
バキュームコンベア１５は、風導１５ｔが設けられた側とは反対側の幅広無端ベルト１５ｖの面が、搬送コンベア１３の摺動台１３ｈに対向して水平になるように設けられている。このとき、幅広無端ベルト１５ｖと摺動台１３ｈとの間が、爪１３ｃの高さよりも短い距離の間隔Ｓだけ空くようにして、バキュームコンベア１５が配設されている。ここで、２列に設けられている一対の爪１３ｃの距離は、幅広無端ベルト１５ｖの幅よりも広いので、爪１３ｃがバキュームコンベア１５に接触することはなく、かつ、扁平カートンＣｆの長辺の長さＣｆｖ（図２参照）よりも狭いので、一対の爪１３ｃで確実に扁平カートンＣｆを搬送方向Ｄに押すことができる。また、幅広無端ベルト１５ｖの一方の端部（バキュームコンベア１５の搬送方向Ｄ反対側の末端）が、カートンマガジン１１から引き出された扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３に載置される位置の近傍となり、幅広無端ベルト１５ｖの他方の端部が、位置決めガイド１４を横断してその反対側まで延びるように、バキュームコンベア１５が設けられている。扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３に載置される位置の近傍は、典型的には、カートンマガジン１１からの扁平カートンＣｆの引き出しを阻害せず、引き出された扁平カートンＣｆが爪１３ｃの高さ以上に跳ねあがる前に間隔Ｓに引き込まれる近さである。搬送コンベア１３側の幅広無端ベルト１５ｖは、位置決めガイド１４の突部１４ｐよりも上方で、位置決めガイド１４を横断している。
【００２８】
再び図１に戻ってカートニングマシン１の構成の説明を続ける。カートンコンベア３１は、扁平カートンＣｆが箱形に開かれたカートンＣを搬送する装置であり、扁平カートンＣｆが位置決めガイド１４に衝突する位置の下方から、搬送方向Ｄに水平に延びている。カートンコンベア３１は、搬送コンベア１３よりも低い位置で、吸引棒（不図示）を跨ぐように配設されている。カートンコンベア３１は、カートンＣの搬送速度（コンベアの移動速度）が可変に構成されており、あらかじめ定められた範囲内で任意の搬送速度に設定することができるように構成されている。カートンコンベア３１に搬送されるカートンＣは、筒状の両端面が開口している。カートンコンベア３１は、カートンＣの開口面が搬送方向Ｄに対して側面となる状態でカートンＣを搬送するように、カートン抑え３２が設けられている。カートン抑え３２は、カートンＣの幅（長手方向に直交する方向の距離）よりも少し広い所定のピッチで設けられている。
【００２９】
ロールコンベア２１は、製品Ｐ（図２参照）の規格に適合したロールＲが前工程で準備される場所（不図示）からカートンコンベア３１の側近までロールＲを搬送する装置である。ロールコンベア２１は、少なくとも位置決めガイド１４の下方の位置から所定の距離は、カートンコンベア３１と並走するように設けられている。ここでの所定の距離は、ロールＲをカートンＣに挿入するのに必要な距離である。ロールコンベア２１は、カートンコンベア３１と並走する部分はカートンコンベア３１と同じ高さに設けられている。ロールコンベア２１には、ロールＲが落ち込むことによりロールＲの揺れを防ぐ支持窪み２２ｄが形成されている。支持窪み２２ｄは、カートンコンベア３１に載置されるカートンＣのピッチと同じピッチで形成されている。ロールコンベア２１の表面（ロールＲが載置される面）には、ロールＲの損傷を防ぎつつロールＲの意図しない軸回りの回転を抑制するために、モケットが貼付されている。ロールコンベア２１は、ロールＲの搬送速度（コンベアの移動速度）が可変に構成されており、あらかじめ定められた範囲内で任意の搬送速度に設定することができるように構成されている。本実施の形態では、ロールコンベア２１とカートンコンベア３１とが、同一の駆動軸（不図示）にそれぞれ取り付けられた同一規格かつ同一歯数のスプロケット（不図示）でそれぞれ駆動されるように構成されていることにより、同じ搬送速度でかつ同期するようになっている。
【００３０】
挿入装置４１は、ロールコンベア２１に搬送されているロールＲを、カートンコンベア３１に搬送されているカートンＣに挿入する装置である。挿入装置４１は、ロールＲをカートンＣに向けて押す挿入棒４２を有している。図１では、挿入棒４２が、二次元の紙面に表している都合上、上下に延びるように示されているが、実際には、ロールＲ及びカートンＣの長手方向に対して平行で、水平に延びるように配設されている。挿入棒４２は、環状に周回する周回チェーン（不図示）に、支持窪み２２ｄのピッチと同じピッチで取り付けられている。挿入棒４２は、カートンコンベア３１との間にロールコンベア２１を挟むように配設されている。挿入棒４２は、ロールコンベア２１とカートンコンベア３１とが並走する部分では、ロールコンベア２１に並走する軌跡を描くように設けられている。挿入装置４１は、周回チェーン（不図示）が動いて挿入棒４２がロールコンベア２１と並走する際に、挿入棒４２が搬送方向Ｄに移動するに連れてカートンコンベア３１に近づくように構成されている。これにより、搬送方向Ｄに移動するに連れて、ロールＲが挿入棒４２に押されてカートンＣに挿入されることとなる。挿入装置４１は、周回チェーン（不図示）の移動速度が、あらかじめ定められた範囲内で任意に設定することができるように可変に構成されており、本実施の形態では、ロールコンベア２１及びカートンコンベア３１の搬送速度と同じ移動速度でかつ同期するように設定されている。
【００３１】
制御装置６０は、カートニングマシン１の作動を制御する装置であり、搬送コンベア１３、バキュームコンベア１５、カートンコンベア３１、ロールコンベア２１、挿入装置４１の発停及び移動速度を制御することができるように構成されている。
【００３２】
引き続きカートニングマシン１の作用を説明する。カートニングマシン１を作動させるに際し、カートンマガジン１１に扁平カートンＣｆを充填しておく。ここで、扁平カートンＣｆは、保管しやすいように箱形のカートンＣを折り畳んで扁平にしたものであるが、折り畳んだ直後は紙（材質）の弾性による復元力が比較的大きいため、平らな面に置いたときの最高点までの高さ（カートンボリューム）が比較的大きく、他方、重量が加わった状態で時間が経過して折り癖がつくと、カートンボリュームが比較的小さくなる。また、カートンボリュームは、材料の紙の坪量によっても変動する。
【００３３】
搬送コンベア１３が搬送方向Ｄに動いている状態で、サクションカップ１２が上下に揺動することにより、カートンマガジン１１の最下部にある扁平カートンＣｆが、カートンマガジン１１から取り出され、搬送コンベア１３に載置される。このとき、扁平カートンＣｆが、搬送方向Ｄに所定の間隔で設けられている爪１３ｃの間に順次載置されるように、サクションカップ１２の揺動の周期及びタイミングが調節されている。扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３に載置される際、扁平カートンＣｆのカートンボリュームが大きいほど跳ね返りやすい傾向にあるが（跳ね返ると爪１３ｃに乗り上げる等の不都合を生じ得る）、本実施の形態ではバキュームプレート（不図示）によって扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３に引き付けられるので、カートンボリュームが比較的大きくても跳ね返りが抑制される。
【００３４】
搬送コンベア１３に載置された扁平カートンＣｆは、爪１３ｃによって搬送方向Ｄに押される。扁平カートンＣｆは、扁平カートンＣｆの長手方向（水平で搬送方向Ｄに直交する方向）に離れた対になった２つの爪１３ｃで押されることにより、扁平カートンＣｆの長手方向の辺が搬送方向Ｄに対して直交するように、向きが整えられる。爪１３ｃに押された扁平カートンＣｆは、搬送コンベア１３とバキュームコンベア１５との間の間隔Ｓに入り込む。このとき、バキュームコンベア１５の一端は、扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３に載置される位置の近傍にあるので、搬送コンベア１３に載置された扁平カートンＣｆが速やかに間隔Ｓに入り込み、カートンボリュームにかかわらず扁平カートンＣｆの跳ね返りを回避することができる。
【００３５】
間隔Ｓに入り込んだ扁平カートンＣｆは、バキュームコンベア１５の下方に至ると、幅広無端ベルト１５ｖの長孔１５ｖｄを介して隙間１５ｇから空気が吸い込まれることに伴って幅広無端ベルト１５ｖに密着することで、バキュームコンベア１５に吸い寄せられる。バキュームコンベア１５に吸着された扁平カートンＣｆは、幅広無端ベルト１５ｖの移動に伴って、搬送方向Ｄに搬送される。このとき、幅広無端ベルト１５ｖの移動速度が、搬送コンベア１３の移動速度よりも遅くなっているので、扁平カートンＣｆが爪１３ｃで押されている状態を維持することができ、扁平カートンＣｆの向きがずれることを抑制することができる。幅広無端ベルト１５ｖと搬送コンベア１３との移動速度の差は、典型的には、両者が並走している距離だけ進んだときに、搬送方向Ｄにおける２つの爪１３ｃの間隔の半分の距離の差がつく程度である。幅広無端ベルト１５ｖに吸着されている扁平カートンＣｆは、移動速度の異なる爪１３ｃで押されることにより、幅広無端ベルト１５ｖの表面を摺動することとなる。
【００３６】
図５（Ａ）の概念図に示すように、扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３の末端に至ると、扁平カートンＣｆから爪１３ｃが外れ、以降は幅広無端ベルト１５ｖの移動速度で扁平カートンＣｆが位置決めガイド１４まで搬送されることとなる。図５（Ｂ）の従来例に示すように、バキュームコンベア１５（図５（Ａ）参照）が設けられていない場合、搬送コンベア１３Ｂに搬送されてきた扁平カートンＣｆは、位置決めガイド１４Ｂに向けて爪１３Ｂｃで飛ばされる。図５（Ｂ）の従来例では、カートンボリュームが大きい場合は飛ばされた扁平カートンＣｆの先端が位置決めガイド１４Ｂまで届かないことがあり、逆にカートンボリュームが小さい場合は飛ばされた扁平カートンＣｆが位置決めガイド１４Ｂに衝突して跳ね返ることがあって、いずれの場合も位置決めガイド１４Ｂにおける位置決めが不安定になってしまっていた。図５（Ａ）に示す本実施の形態では、扁平カートンＣｆが爪１３ｃから外れた後もバキュームコンベア１５で搬送されるので、位置決めガイド１４に対して扁平カートンＣｆを過不足なく当接させることができ、確実に適切な位置に扁平カートンＣｆを搬送することができる。
【００３７】
扁平カートンＣｆは、位置決めガイド１４の柱部１４ｂに当接すると、下方から上昇してきた吸引棒（不図示）に吸着されて下方に引き寄せられる。吸引棒（不図示）によって下方へ引かれた扁平カートンＣｆは、バキュームコンベア１５から剥離されて下方へ移動する。そして、吸引棒（不図示）によって下方へ引かれた扁平カートンＣｆは、搬送方向Ｄ下流側の端部が突部１４ｐに当たることで下降を阻害されるため、搬送方向Ｄ上流側の端部片側が下方に移動することで、箱形に開かれてカートンＣとなる。カートンＣは、カートンコンベア３１に載置され、搬送方向Ｄに搬送される。カートンコンベア３１に搬送されるカートンＣの横には、ロールＲがロールコンベア２１に搬送されて来ている。搬送されているロールＲ及びカートンＣは、挿入装置４１の位置まで来ると、挿入棒４２によってロールＲがカートンＣの方向に押され、カートンＣの側面の開口からロールＲが挿入される。ロールＲが挿入されたカートンＣは、さらに搬送方向Ｄ下流側に搬送される際に、側面の開口が糊付けされて閉じられて（不図示）、製品Ｐ（図２参照）となる。
【００３８】
以上で説明したように、本実施の形態に係るカートニングマシン１によれば、扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３に載置される際の跳ね返りを抑制することができ、また、位置決めガイド１４に向かう扁平カートンＣｆを確実に適切な位置に搬送することができるので、生産性向上のために扁平カートンＣｆの搬送速度を上昇させても、位置決めを正しく行うことができる。
【００３９】
以上の説明では、幅広無端ベルト１５ｖの移動速度が、搬送コンベア１３の移動速度よりも遅くなっていることとしたが、幅広無端ベルト１５ｖの移動速度が、搬送コンベア１３の移動速度よりも速くなっていることとしてもよい。この場合は、バキュームコンベア１５に吸着された扁平カートンＣｆが、搬送方向Ｄ前方の爪１３ｃに押し付けられることで、扁平カートンＣｆの向きが整えられることとなる。
【符号の説明】
【００４０】
１ カートニングマシン
１１ カートンマガジン
１３ 搬送コンベア
１３ｃ 突起
１４ 位置決めガイド
１５ バキュームコンベア
Ｃｆ 扁平カートン
Ｃｆｗ 扁平カートンの幅
Ｄ 搬送方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面が開口して扁平に折り畳まれたカートンである扁平カートンを重ねて収容するカートンマガジンと；
前記カートンマガジンから引き出された前記扁平カートンを搬送する搬送コンベアと；
前記搬送コンベアの搬送方向末端から前記扁平カートンの幅以上離れて設けられた位置決めガイドであって、前記搬送コンベアによる搬送の慣性で移動を続け得る前記扁平カートンの移動を止めて前記扁平カートンを箱形に開く位置を決定する位置決めガイドと；
前記搬送コンベアよりも上方に設置され、前記搬送コンベアに搬送されている前記扁平カートンを吸着保持して前記位置決めガイドまで届けるバキュームコンベアとを備える；
カートニングマシン。
【請求項２】
前記搬送コンベアが、前記バキュームコンベアの幅を超える間隔を空けて設けられた一対の突起であって、搬送される前記扁平カートンの向きを整える突起を有する；
請求項１に記載のカートニングマシン。
【請求項３】
前記バキュームコンベアの前記搬送方向反対側の末端が、前記カートンマガジンから引き出された前記扁平カートンが前記搬送コンベアに載置される位置の近傍に位置するように前記バキュームコンベアが設けられると共に、前記バキュームコンベアと前記搬送コンベアとの間に前記突起の高さよりも短い距離の間隔が形成されるように前記バキュームコンベアが配設された；
請求項２に記載のカートニングマシン。
【請求項４】
前記搬送コンベアの搬送速度が、前記バキュームコンベアの搬送速度と異なる；
請求項２又は請求項３に記載のカートニングマシン。
【請求項１】
側面が開口して扁平に折り畳まれたカートンである扁平カートンを重ねて収容するカートンマガジンと；
前記カートンマガジンから引き出された前記扁平カートンを搬送する搬送コンベアと；
前記搬送コンベアの搬送方向末端から前記扁平カートンの幅以上離れて設けられた位置決めガイドであって、前記搬送コンベアによる搬送の慣性で移動を続け得る前記扁平カートンの移動を止めて前記扁平カートンを箱形に開く位置を決定する位置決めガイドと；
前記搬送コンベアよりも上方に設置され、前記搬送コンベアに搬送されている前記扁平カートンを吸着保持して前記位置決めガイドまで届けるバキュームコンベアとを備える；
カートニングマシン。
【請求項２】
前記搬送コンベアが、前記バキュームコンベアの幅を超える間隔を空けて設けられた一対の突起であって、搬送される前記扁平カートンの向きを整える突起を有する；
請求項１に記載のカートニングマシン。
【請求項３】
前記バキュームコンベアの前記搬送方向反対側の末端が、前記カートンマガジンから引き出された前記扁平カートンが前記搬送コンベアに載置される位置の近傍に位置するように前記バキュームコンベアが設けられると共に、前記バキュームコンベアと前記搬送コンベアとの間に前記突起の高さよりも短い距離の間隔が形成されるように前記バキュームコンベアが配設された；
請求項２に記載のカートニングマシン。
【請求項４】
前記搬送コンベアの搬送速度が、前記バキュームコンベアの搬送速度と異なる；
請求項２又は請求項３に記載のカートニングマシン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２１８７４５（Ｐ２０１２−２１８７４５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８３５９１（Ｐ２０１１−８３５９１）
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００００１１００）株式会社クレハ (477)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００００１１００）株式会社クレハ (477)
【Ｆターム（参考）】
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