箱詰め装置における箱搬送装置
【課題】製品の箱内投入位置に搬送される段ボール箱のようなフラップ付きの箱について、その上部フラップを簡単な機構で且つ確実に開くことができる箱搬送装置を提供する。
【解決手段】段ボール箱搬送部において、角筒状に組み立てられた段ボール箱Ｂは方向変換部１０２から直角に方向変換して製品が投入される投入部１０３に搬送される。フラップ折曲げ機構１３０が段ボール箱Ｂの上部フラップを開いて、直上方の製品投入部からの製品の投入に備える。一方のフラップ開き機構１３０が箱の角を挟んで隣接する二つのフラップを開く動作をし、また、他方のフラップ開き機構１３０が隣接する残る二つのフラップを開くので、四つのフラップを二つのフラップ開き機構１３０で開くことが可能となり、機構が簡素化される。
【解決手段】段ボール箱搬送部において、角筒状に組み立てられた段ボール箱Ｂは方向変換部１０２から直角に方向変換して製品が投入される投入部１０３に搬送される。フラップ折曲げ機構１３０が段ボール箱Ｂの上部フラップを開いて、直上方の製品投入部からの製品の投入に備える。一方のフラップ開き機構１３０が箱の角を挟んで隣接する二つのフラップを開く動作をし、また、他方のフラップ開き機構１３０が隣接する残る二つのフラップを開くので、四つのフラップを二つのフラップ開き機構１３０で開くことが可能となり、機構が簡素化される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、袋包装体のような製品を段ボール箱のような箱に投入する際に、当該箱を箱詰め位置に搬送する、箱詰め装置における箱搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製品を段ボール箱へ投入・包装する箱詰め装置は、例えば、個々の製品を搬送する搬送コンベヤ部、搬送コンベヤ部で搬送される製品の方向変換や振分け等の事前の処理を行う前処理部、製品のグループ化を行う集積部、集積された製品を段ボール箱内に投入する製品投入部、段ボール箱シートから製品が投入される段ボール箱を製函して製品投入位置まで搬送する段ボール函搬送部、及び段ボール箱に投入された製品や製品が投入された段ボール箱についての整形等の後処理を行う後処理部を備えている。
【０００３】
本出願人は、折り畳んだ段ボールシートが横に集積されたスタックから一枚ずつ分離して落下供給し、落下供給した段ボールシートを角筒状に開函して搬出することから成り、段ボールシートのサイズチェンジにも対応した段ボール箱の製函方法・装置を提案している（特許文献１参照）。この段ボール箱の製函方法・装置によれば、落下供給された段ボールシートは、バキュームパッドにて吸引後退することで角筒状に開函され、上下が開放した角筒状の段ボール函について下部の後側蓋片を底折りして底が半開きの状態でバキュームパッドが前進することで前送り搬送し、搬送の過程で下部の前側蓋片を底折りしてから下部両側蓋片を底折りし、かつホットメルトによる接着又は粘着テープによる目貼りが行われる。
【０００４】
また、本出願人は、間隔をおいて一個ずつ供給される袋詰品を四個が二列に離れて前後がずれ重なるように並べ変えてバキュームパッドで吸引保持し二列四個の袋詰品を左右に並ぶ袋詰品同士がずれ重なるようにして段ボール箱に箱詰めする袋詰品の箱詰め方法を提案している（特許文献２参照）。この箱詰め方法によれば、製函された段ボール箱は、左右二個ずつの袋詰め品が集積される集積コンベヤの下流端において、集積コンベヤの搬送方向に対して直交する方向に供給される。
【０００５】
包装済み商品を段ボール箱等の容器に順次整列させて箱詰めするとともに、段ボール箱自体も箱詰め処理に合わせて自動的に製函するものとして、特許文献３に開示されている製函・箱詰め装置が提案されている。箱詰め装置に製函装置を併設する場合には、箱詰め装置の機枠面に沿って段ボールシートを落とし込んで組み立てるようにした方が製函装置の設置において機構的に簡単になる点で有利であること、そして、組み立て後の段ボールの搬送も、商品の搬送経路に合わせた搬送経路を形成できる点で有利になることから、包装済み商品の搬送経路に直交する方向から段ボールシートを下段の製箱位置に落とし込んで組み立てるようにされている。この製函・箱詰め装置においては、箱詰め装置の設置方向と直交する方向に収容部がはみ出すことによる装置全体の設置スペースの広がりに対する改善要請や、メンテナンススペースも考慮した上での省スペース化の要請に応じるため、複数設置によって複数形成される各商品搬送経路の箱詰め待機位置に段ボール箱搬送経路の箱詰め位置が上下に対応するように、段ボール箱搬送手段によって形成される段ボール箱搬送経路を複数の各商品搬送経路の下方にそれぞれ対応させて分路し、当該分路の分岐部に段ボール箱の各分路への搬送を仕分ける仕分け手段が設けられている。また、製函装置部の段ボールシート収容部が、箱詰め装置部の搬送手段によって形成される商品搬送経路に沿った方向に一体的に設置されている。段ボールシートを箱状に展開して組み立てられた段ボール箱が、段ボール箱搬送手段によって仕分け・分路されて、各商品搬送経路の下方において箱詰め位置へ搬送されることにより、箱詰め処理ラインを複数列にする、また、段ボールシートの収容枚数を増加するため収容部の占有スペースを広くしても装置全体の占有スペースをコンパクトにして省スペース化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−５８７３５号公報
【特許文献２】特開平１０−２１８１０９号公報
【特許文献３】特許第３５８６７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の段ボール箱への箱詰め装置は、段ボール箱の供給方向が一方向であることや機種間において詰め方の兼用性に乏しく、また、段ボール箱の製函機構が複雑で且つ装置規模が箱自体の大きさに比べて大型であることなどから、なお一層の設置スペースを小さくすることが望まれている。また、製品の段ボール箱内への投入に際して、段ボール箱の上部フラップは、投入される製品との干渉とを避けるために、開いている必要がある。しかしながら、上部フラップは左右前後の四片存在するために、これらをすべて開くための機構が複雑になっている。
【０００８】
そこで、箱詰め装置に付設される箱搬送装置において、組み立てられた段ボール箱の上部フラップを簡単な機構で且つ確実に開くことを可能にする点で解決すべき課題がある。 この発明の目的は、上記課題を解決することであり、製品の箱内投入位置に搬送される段ボール箱のようなフラップ付きの箱について、その上部フラップを簡単な機構で且つ確実に開くことができる箱搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を達成するため、この発明による箱詰め装置における箱搬送装置は、角筒状に組み立てられた箱を当該箱に製品を投入する製品投入部に搬送する箱搬送部、及び前記製品投入部に対応して配設されており前記角筒状の箱の上部フラップを開くフラップ開き部を備えており、前記フラップ開き部は、前記箱の角を挟んで隣接する二つの前記フラップを開く一方のフラップ開き機構と、隣接する残る二つの前記フラップを開く他方のフラップ開き機構とを備えていることを特徴としている。
【００１０】
この箱詰め装置における箱搬送装置によれば、角筒状に組み立てられた箱が箱搬送部において製品投入部に搬送される際に、フラップ開き部が角筒状の箱の上部フラップを開いて、製品投入部における製品の投入に備える。フラップ開き部では、一方のフラップ開き機構が箱の角を挟んで隣接する二つのフラップを開く動作をし、また、他方のフラップ開き機構が隣接する残る二つのフラップを開くので、四つのフラップを二つのフラップ開き機構で開くことが可能となる。
【００１１】
この箱詰め装置における箱搬送装置において、各フラップ折曲げ機構は、前記一方のフラップに沿って配設されたねじ軸と、前記ねじ軸に螺合する折曲げ板とを備えており、前記折曲げ板は、前記ねじ軸回りで回動することによって、前記一方のフラップを箱内側から折り曲げるとともに前記ねじ軸方向に移動して他方の前記フラップに箱内側から当接して当該他方のフラップを折り曲げることができる。即ち、各フラップ折曲げ機構においては、折曲げ板をねじ軸回りで回動することによって一方のフラップに対して箱内側から当接し、当該一方のフラップは折曲げ板によって折り曲げられて開かれる。折曲げ板は、同時に、ねじ軸のねじ送り作用によってねじ軸の軸線方向に移動するので、折曲げ板の端部が他方のフラップに対して箱内側から当接して押し、他方のフラップを折り曲げて開くことになる。
【００１２】
ねじ軸と折曲げ板とを備えた箱詰め装置における箱搬送装置において、前記各フラップ折曲げ機構は前記折曲げ板を前記ねじ軸の回りに回動させるため出力端が前記折曲げ板に連結されたアクチュエータを備えており、前記アクチュエータを固定のベース部に取り付けられた保持枠に対して前記ねじ軸と平行な方向に移動可能にガイドさせることができる。即ち、アクチュエータはエアシリンダのような作動機構としてよいが、アクチュエータの作用によって折曲げ板をねじ軸の回りに回動させると、折曲げ板はねじ軸のねじ作用によってねじ軸の軸線方向に移動する。このとき、アクチュエータも折曲げ板とともに移動するように構成するので、アクチュエータは固定のベース部に取り付けられた保持枠に対してねじ軸と平行な方向に移動可能にガイドされる。
【００１３】
また、ねじ軸と折曲げ板とを備えた箱詰め装置における箱搬送装置において、前記各フラップ折曲げ機構では、前記ねじ軸を前記箱の搬送方向に平行な方向に延びる態様で配置することができる。ねじ軸のこうした配置により、各フラップ折曲げ機構と箱の搬送との干渉を少なくすることができる。更に、こうした配置によって、前記ベース部は、前記箱搬送部において前記箱の搬送方向両サイドを案内する案内板を兼用することができる。
【００１４】
更にまた、この箱詰め装置における箱搬送装置において、前記箱搬送部は前記製品が搬送される製品搬送部の下方に且つ当該製品搬送部による製品搬送方向に沿って配設されており、前記製品投入部は前記製品搬送部において集合された前記製品をその直下に搬送されてきており且つ前記フラップ開き部によって前記フラップが開かれた状態の前記箱に投入することができる。箱搬送部は製品が搬送される製品搬送部の下方に且つ製品搬送方向に沿って配設されているので、箱詰め装置においての箱搬送装置のレイアウトを省スペースに構成することができる。また、製品投入部は、製品搬送部において集合された製品が、その直下に搬送されてきており且つフラップ開き部によってフラップが開かれた状態の箱に投入される構成であるので、製品投入部についても省スペースに構成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明による箱詰め装置における箱搬送装置は、上記のように構成されているので、角筒状に組み立てられた段ボール箱のようなフラップ付きの箱が箱搬送部において製品投入部に搬送される際に、フラップ開き部によって角筒状の箱の上部フラップが開かれて、製品投入部における製品の投入に備えることができる箱搬送装置が提供される。フラップ開き部では、一方のフラップ開き機構が箱の角を挟んで隣接する二つのフラップを開く動作をし、また、他方のフラップ開き機構が隣接する残る二つのフラップを開くので、四つのフラップを開くことが二つのフラップ開き機構で可能となり、フラップを開く機構が簡単で且つ確実に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明による箱詰め装置における箱搬送装置が適用される箱詰めシステムの要部を示す側面図である。
【図２】図２は、図１に示す箱詰めシステムの要部の上面図である。
【図３】図３は、図２に示す箱搬送部を示す上面図である。
【図４】図４は、図３に示す箱搬送部の全体の詳細を示す斜視図である。
【図５】図５は、図４に示す箱搬送部において段ボール箱が搬入部から方向変換部に向かって搬送される状態を示す斜視図である。
【図６】図６は、段ボール箱が方向変換部に到来した状態を示す斜視図である。
【図７】図７は、段ボール箱が方向変換部から製品投入部へ向かって搬送される状態を示す斜視図である。
【図８】図８は、段ボール箱が製品投入部に到来した状態を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明による箱詰め装置における箱搬送装置の一実施例を非折曲げ作動状態で示す図である。
【図１０】図１０は、図９に示す箱詰め装置における箱搬送装置を折曲げ作動状態で示す図である。
【図１１】図１１は、本発明による箱詰め装置における箱搬送装置を非折曲げ作動状態で示す図である。
【図１２】図１２は、本発明による箱詰め装置における箱搬送装置を折曲げ作動状態で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明による箱詰め装置における箱搬送装置の実施例を説明する。図１は箱詰めシステムの要部を示す側面図であり、図２は図１に示す箱詰めシステムの要部の上面図図、図３は、図２に示す段ボール箱搬送部を示す上面図である。図４〜図８は、図３に示した段ボール箱搬送部１００の詳細を示す斜視図であり、図４はその全体の斜視図、図５〜図８はそれぞれ、段ボール箱搬送部１００において段ボール箱が搬送される状態を順を追って示す斜視図である。
【００１８】
図１及び図２は箱詰めシステム２００の要部を示す図であり、図の左側に示す製品振分け装置２０１は、製品を一列にして搬送する第１搬送装置としての供給コンベヤ２０２と、供給コンベヤ２０２から供給されてきた製品Ａを、二列に振り分けて搬出する第２搬送装置としての整列コンベヤ２０３と、供給コンベヤ２０２と整列コンベヤ２０３との間に配置されており、製品Ａを二列（複数列；ここでは二列）に振り分ける振分け装置としての振分けコンベヤ２０４とを備えている。各コンベヤは、モータによって駆動されるベルトコンベヤであり、整列コンベヤ２０３に向かって、緩やかに上昇するコンベヤ列に構成されている。
【００１９】
供給コンベヤ２０２は、製品Ａを一列で且つ互いに間隔を置いて順次、搬送する。振分けコンベヤ２０４は、サーボモータ２０５の出力がクランク機構２０６を介して搬送方向に対して直交する横方向の運動に変換されることで、スライド軸２０７，２０７に沿って往復動される。振分けコンベヤ２０４は、その両振分け移載位置間での往復動によって、供給コンベヤ２０２から一列に搬送されてくる製品Ａを自ら搬送しながら、製品Ａの搬送方向と横方向に交差（好ましくは、製品Ａの搬送方向に直交）する振分け移載位置に向かって移動し、搬送した製品Ａを振分け移載位置において整列コンベヤ２０３に移載する。即ち、製品Ａは、振分けコンベヤ２０４において、横方向に最も移動したときの死点位置であるところの二つの振分け移載位置において、それぞれ２列の整列コンベヤ２０３ａ，２０３ｂに振り分けられる。第２搬送装置である整列コンベヤ２０３は、二列の整列コンベヤ２０３ａ及び２０３ｂから構成されている。整列コンベヤ２０３ａは連続駆動されるベルトコンベヤであり、整列コンベヤ２０３ｂは間欠駆動されるベルトコンベヤである。
【００２０】
供給コンベヤ２０２の上方には、製品の方向を変換する製品方向変換装置２１０が配設されている。製品方向変換装置２１０は、第１搬送装置としての供給コンベヤ２０２の上方に配設されているフレーム２１１に設けられた変換装置用の駆動機構２１２と、製品を吸着する吸着ユニット２１３，２１３と、駆動機構２１２からの駆動力によって供給コンベヤ２０２の搬送とタイミングを合わせて吸着ユニット２１３，２１３を移動させて、吸着した製品を搬送しつつ方向変換を行う移動・変換機構２１４とを備えている。
【００２１】
製品方向変換装置２１０の駆動機構２１２は、フレーム２１１に取り付けられたサーボモータの出力がベルト伝動機構を介して移動・変換機構２１４に伝達される。移動・変換機構２１４は、前後の二つのチェーン伝動機構２１５，２１５によって、チェーンに取り付けられた吸着ユニット２１３，２１３をその巻き掛けの経路に沿った平行動作をさせる。一方のチェーン伝動機構２１５には、カム機構２１６が組み合わされているので、吸着ユニット２１３，２１３は、その平行動作とともに各ユニットの軸線の回りに回動して、吸着した製品Ａを回動させて、製品Ａの向きを変更する。
【００２２】
整列コンベヤ２０３の後流には、製品Ａの集合装置２２０が設けられている。集合装置２２０は、側面図である図１では重なって一つに見えるが、上面図である図２に示すように、チェーン２２３，２２４とそれに取り付けたスノコ状の集合テーブル２２５，２２６とを備えた二組のテーブルコンベヤ２２１，２２２に基づいて構成されている。スノコ状の集合テーブル２２５，２２６は、細長板をチェーンに隣り合わせて掛け渡して取り付けることにより構成されている。細長板には仕切り板を立設して製品を立てた状態に集合させることもできる。各テーブルコンベヤ２２１，２２２は、両端のチェーンスプロケットがそれぞれ同軸に配置されており、それぞれ別々のサーボモータ２２７，２２８で互いに干渉しないように駆動される。集合テーブル２２５，２２６は、チェーンスプロケットの回りを隣り合う細長板同士が折れ曲がることで通過可能である。テーブルコンベヤ２２１，２２２は、集合テーブル２２５，２２６上に製品Ａを載置させることができる。即ち、整列コンベヤ２０３から搬出される製品Ａは、集合テーブル２２５，２２６を小刻みに移動させることで、集合テーブル２２５，２２６上でサシミ状に重ねられた又は平置き状に集合された集合状態となる。
【００２３】
テーブルコンベヤ２２１，２２２において、集合装置２２０の後流には、製品投入装置２３０が配設されている。製品投入装置２３０は、吸着カップから成る把持具２３１を備えた把持装置を兼ねる構造であり、集合テーブル２２５，２２６上でサシミ状又は平置き状に集合された製品群を吸着・把持して、昇降可能である。集合テーブル２２５又は２２６上の製品群を吸着・把持すると、テーブルコンベヤ２２１，２２２が駆動され、集合テーブル２２５又は２２６が製品投入位置から離れる。製品投入装置２３０の下方には、集合テーブル２２５，２２６がいずれも存在しない状態となり、サーボモータを用いた適宜の駆動機構２３２の作動によって製品投入装置２３０がテーブルコンベヤ２２１，２２２の空所を通って降下され、真下に搬送されてきている段ボール箱内に投入される。製品投入装置２３０の降下量（速度及び位置）は、段ボール箱内への製品の投入量（投入積み量）に応じて制御することができる。
【００２４】
製品群の投入が終了した段ボール箱は、加振機構２４０で箱の底部や側部を軽く叩く又は振動を与えること、或いは段ボール箱内の一番上の製品をプレス機構２５０のプレス板２５１で押えることにより、箱内における製品の集積度をより密にすることができる。投入位置において上部に開いた状態にあったフラップを折り畳み、更にフラップをテープ又は接着剤で封鎖することで、製品の箱詰めが終了する。
【００２５】
図３及び図４に示すように、段ボール箱搬送部１００は全体として平面Ｌ字状の構造を有しており、一部が図１、図２に示す箱詰めシステム２００を構成する主システムラインの製品集合部及び製品投入部の下側にもぐり込む態様で配置されている。詳細には、段ボール箱搬送部１００は、段ボール箱が開函装置（図示せず）によって折畳み状態から直方体状に開函され、その開函状態で搬入される搬入部１０１と、搬入部１０１に接続しており搬入部１０１から送られた段ボール箱の搬送方向を変換する方向変換部１０２と、方向変換部１０２に接続されており上方から箱詰めすべき製品が投入される投入部１０３とを備えている。
【００２６】
搬入部１０１では、段ボール箱が図の左方、直進、右方、上方のいずれか或いは組み合わせられた方向から搬入される。左側からの搬入によれば、主システムラインに隣接して且つ流れ方向上流に配設されている段ボール箱供給部（図示せず）から主システムラインに沿って、段ボール箱が搬入される。直進による搬入によれば、主システムラインと直交する方向から段ボール箱が搬入される。右側からの搬入によれば、主システムラインに隣接して且つ流れ方向下流に配設されている段ボール箱供給部（図示せず）から主システムラインの流に対して遡る方向から段ボール箱が搬入される。そして、上方からの搬入は、搬入部１０１の上方に配設された段ボール箱供給部（図示せず）から段ボール箱が降下されて搬入される。これらの方向のどの方向から段ボール箱を搬入するかは、箱詰めシステム１が設置される周囲の状況や、システム側の製品搬送及び箱詰め処理速度に応じて、適宜設定される。
【００２７】
搬入部１０１には、図３に示すように、段ボール箱搬入用のローラコンベヤ１０５が備わっている。ローラコンベヤ１０５は、主システムラインと直交する方向に延びる軸線回りに回動可能に置かれているローラから成る。ローラコンベヤ１０５は、段ボール箱の搬入に合わせて、後に記載するロープコンベヤ１０６との間で切換え可能にするため、若干上下動可能に構成されている。
【００２８】
搬入部１０１と方向変換部１０２との間を接続するロープコンベヤ１０６は、主システムラインと直交する方向に延びる複数本（この例では４本）の無端ロープ１０９がプーリに巻回されて構成されている。開函状態で搬入部１０１に搬入された段ボール箱Ｂは、図５に示すように、ロープコンベヤ１０６によって方向変換部１０２に搬送される。方向変換部１０２と、方向変換部１０２に隣接する投入部１０３とは、主システムラインの直下に位置している。
【００２９】
方向変換部１０２にはローラコンベヤ１０７が備わっている。ローラコンベヤ１０７は、搬入部１０１におけるローラコンベヤ１０５と同様に、主システムラインと直交する方向に延びる軸線回りに回動可能に置かれている複数のローラ１１５から成るとともに、ロープコンベヤ１０６との間で切換え可能にするために若干上下方向に傾動可能に構成されている。詳細には、ローラコンベヤ１０７は、図４〜図８に示すように、方向変換部１０２とそれに隣接する投入部１０３との間に配置された回動支軸１１０において枢動自在に支持された回動フレーム１１１と、回動フレーム１１１に間隔を置いて回動自在に配置された複数のローラ１１５とを備えている。
【００３０】
回動フレーム１１１は、回動支軸１１０において一端部が連結された概略縦に延びる短い縦フレーム１１２と、縦フレーム１１２の他端部に連結されて複数のローラ１１５の配置範囲に渡って概略横方向に延びる横フレーム１１３と、横フレーム１１３において各ローラ１１５を個別に支持するために縦フレーム１１２と平行に縦方向に延びる複数の支持フレーム１１４とを有している。各支持フレーム１１４の先端部にローラ１１５が回転可能に支持されている。各ローラ１１５は、モータの回転出力を適宜の伝動手段を介して伝達することにより、回転駆動される。
【００３１】
回動フレーム１１１は、図４〜図６及び図８に示すように、やや先下がりの状態にあるとき、ローラ１１５の搬送面はロープコンベヤ１０６の搬送面よりも少し下がった位置を占め、ロープコンベヤ１０６の作動を妨げることはない。したがって、図５に示されるように、段ボール箱Ｂはローラコンベヤ１０７に妨げられることなくロープコンベヤ１０６によって搬送され、方向変換部１０２にまで搬送される。方向変換部１０２にまで搬送された状態が図６に示されている。
【００３２】
回動フレーム１１１とは別に、ロープコンベヤ１０６の搬送端部には櫛の歯状のストッパ１１６が配設されている。ストッパ１１６は、中央三つのローラ１１５の端部に対応して櫛の歯状に構成されており、適宜のアクチュエータによって出没可能に駆動される。図６に示すように、ストッパ１１６がロープコンベヤ１０６の搬送面よりも上方に上昇した状態では、ストッパ１１６はロープコンベヤ１０６によって搬送されてきた段ボール箱Ｂの搬送を停止させて方向変換部１０２における位置決めを行う。ロープコンベヤ１０６で搬送されてきた段ボール箱Ｂが不適切なものか或いは損傷しているものである等の場合、ストッパ１１６はロープコンベヤ１０６の搬送面よりも下に下降させて（図５、図８）、段ボール箱搬送部１００の外に排出することもできる。
【００３３】
ストッパ１１６の昇降動作とローラコンベヤ１０７の回動支軸１１０回りの回動動作とはタイミング的に互いに連動されている。図７に示す状態では、ストッパ１１６は上昇状態にあるが、ローラコンベヤ１０７は図６に示されていた状態から、回動支軸１１０の回りに時計方向に僅かに回動されて、横フレーム１１３が実質的に水平位置を占める。この状態では、ローラ１１５の搬送面はロープコンベヤ１０６の搬送面よりも上に出て、段ボール箱Ｂに対して、投入部１０３に向かって緩い下り傾斜搬送面を与える。
【００３４】
図８に示すように、ローラコンベヤ１０７によって搬送された段ボール箱Ｂは、投入部１０３に送り込まれる。図８に示す状態では、段ボール箱Ｂを送り出した方向変換部１０２においては、ローラコンベヤ１０７は回動支軸１１０の回りに反時計方向に回動し、ストッパ１１６は下降動作をし、次の段ボール箱Ｂの搬入に備える。投入部１０３は、ローラコンベヤ１０７に続くローラコンベヤ１０８を備えており、方向変換部１０２から受け取った段ボール箱Ｂを所定の投入位置にまで搬送する。ローラコンベヤ１０８は、ローラコンベヤ１０７の場合と同様、複数のローラ１１７を有しており、図示されない適宜の駆動モータにより駆動される。ローラコンベヤ１０８は、製品の投入が完了した段ボール箱をシステムから搬出する働きをする。
【００３５】
図４に示すように、投入部１０３には、更に、段ボール箱の搬送・搬出方向に対して左右の側にそれぞれ段ボール箱の移動をガイドする一対の案内板１１９，１１９が配設されている。案内板１１９，１１９は、本装置の運転中には不動であるが、段ボール箱のサイズやその移載・投入位置における位置決め・搬出等に合わせて、装置停止中に図示しないハンドル等の調節手段を操作することによって、若干量だけ開閉可能に構成されている。また、製品の投入に合わせて振動を加えてもよい。投入部１０３の搬出側には、搬送されてきた段ボール箱Ｂを停止させて位置決めするストッパ１１８が適宜のアクチュエータによって昇降可能に配設されている。ストッパ１１８は、図７に示す状態で既に上昇位置を占めており、段ボール箱Ｂの搬送に備えている。
案内板１１９，１１９は、ベース１４０とともにアングル材を構成しており、各ベース１４０が、ガイド・フラップ開き装置の支柱１４１，１４１によって支持されている。各ベース１４０は、支柱１４１、１４１の伸縮によって箱サイズに応じて上下動可能に構成されている。
【００３６】
投入部１０３には、段ボール箱Ｂの下面を叩いて軽い衝撃や振動を与える叩き部１２０が備わっており、製品が投入されている段ボール箱Ｂの底部を叩くことで、段ボール箱Ｂ内における製品の充填効率を高めることができる。叩き部１２０は、ローラコンベヤ１０８の各ローラ１１７の端部外方に空いたスペースを昇降可能な足部１２１を有しており、足部１２１が段ボール箱Ｂの下面を叩く。
【００３７】
図１、図２に示すように、段ボール箱搬送部１００の搬出口となる投入部１０３の排出側には、プレス板２５１を備えたプレス部２５０が配設されている。段ボール箱Ｂは、天地が逆の状態で製品が投入されるが、内部に投入された製品が箱内に完全に収まり切れない場合がある。そうした場合には、底フラップが押し戻されて完全に閉じることができない。プレス部２５０は、段ボール箱搬送部１００において段ボール箱Ｂ内に投入された製品を上からプレスし、箱内に製品を押し込むと同時に平坦化を図るための装置である。プレスされた製品入りの段ボール箱Ｂは、上部に開いたままの底フラップを図示しないフラップ折り曲げ装置で折り曲げた後、更に封緘装置によってフラップがテープや接着剤で封緘されて、一連の箱詰め作業が完了する。
【００３８】
図９及び図１０には、本発明による箱フラップ折曲げ装置の実施例が示されている。図９は箱フラップ折曲げ装置の一実施例を示す図であって、折曲げ板が振り上げられた状態を示しており、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。図１０は、図９に示す状態から折曲げ板が振り下げられた状態を示しており、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。図１１及び図１２は、箱フラップ折曲げ装置が段ボール箱に適用されている状態を概念的に示す斜視図であって、図１１は折曲げ板が振り上げられた状態を示し、図１２は折曲げ板が振り下げられた状態を示している。
【００３９】
フラップ折曲げ機構１３０，１３０は、それぞれ、図４に示すように、投入部１０３において段ボール箱Ｂの一対の横フラップＦ１，Ｆ１に沿って、且つ端部寄り、即ち、もう一対の縦フラップＦ２，Ｆ２に寄って配置されている。各フラップ折曲げ機構１３０は、横フラップＦ１の上方において横フラップＦ１と平行に延びるねじ軸１３１と、当該ねじ軸１３１にねじ係合する雌ねじが形成されている送り駒１３２と、ねじ送り駒１３２に金具１３４によって取り付けられている折曲げ板１３５とを備えている。ねじ軸１３１には、送り駒１３２に並んで送り駒１３２と同様の送り駒駒１３３，１３３がねじ係合しており、送り駒１３３，１３３には、折曲げ板１３５を作動させるためのエア作動のピストン−シリンダのようなアクチュエータ１３７を保持する保持枠１３６が取り付けられている。アクチュエータ１３７の出力部は、折曲げ板１３５に取り付けられた金具１３８に回動可能に連結されている。金具１３８は、ねじ軸１３１の回りに回動可能に設けられている。各ねじ軸１３１は、各ベース１４０の両端部において立設された支柱１４２，４２によって支持されている。各フラップ折曲げ機構１３０の保持枠１３６は、ベース１４０等の固定部に対して、スライダとスライドレールとを有する直動軸受（図示せず）を介して、ねじ軸１３１の軸線方向と平行な方向にスライド可能に支持されている。また、各フラップ折曲げ機構１３０のアクチュエータ１３７の基部は、保持枠１３６に取り付けられている。各フラップ折曲げ機構１３０は、特に図示はしないが、ハンドル−ねじ機構等の調節手段によって、段ボール箱のサイズに応じて箱の幅や高さについて設置位置を変更可能であるのみならず、箱長さ方向にも位置調整可能である。
【００４０】
フラップ折曲げ機構１３０，１３０は、フラップＦ１，Ｆ１のそれぞれに対して、一つ配設されている。ねじ軸１３１，１３１は横フラップＦ１，Ｆ１の近傍で且つその端縁に沿って延びている。図９、図１１に示すように、折曲げ板１３５，１３５は水平状態にある。各フラップ折曲げ機構１３０において、図９、図１１に示される状態から、アクチュエータ１３７が作動して出力部を押し出すと、金具１３８はねじ軸１３１の回り（図１０において時計方向）に回動し、金具１３８に取り付けられている折曲げ板１３５が同じ方向に回動する。折曲げ板１３５は、段ボール箱ＢのフラップＦ１を広げるように作用する。同時に、送り駒１３２及び送り駒１３３もねじ軸１３１に対して回動し、そのねじ作用によって折曲げ板１３５がアクチュエータ１３７共々、図１０、図１２に示すようにねじ軸１３１の軸線方向に移動する。折曲げ板１３５は、それらの移動によって、折曲げ板１３５の角部が隣接する他方の対の縦フラップＦ２に押し当って、縦フラップＦ２を押し開く。二つのフラップ折曲げ機構１３０，１３０によるこうした折曲げ板１３５，１３５の回動と軸方向移動とによって、段ボール箱Ｂの全てのフラップＦ１，Ｆ１及びＦ２，Ｆ２が開かれる。
【００４１】
図示した実施例では、フラップ折曲げ機構は、１３０，１３０で示すように、２箇所に設けられたものから成っているが、これに代えて、段ボール箱Ｂの四隅にそれぞれ対応してフラップ折曲げ機構を配設してもよい。この場合、各フラップＦ１，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ２は、それぞれ二つのフラップ折曲げ機構１３０によって、２箇所で生じる折り曲げ作用によって確実に開かれる。また、ねじ軸１３１，１３１は、フラップＦ１，Ｆ１に沿ってのみ配置されているが、フラップＦ２，Ｆ２に沿ってのみ配置されてもよいことは明らかであろう。更に、折曲げ板１３５，１３５は、回ってフラップＦ１，Ｆ１を折り広げた状態のときに、段ボール箱の内部をそのまま上方に延長したスペースの少し外側にあって、投入を妨げることはない。更に、フラップ折曲げ機構１３０，１３０は、箱長さ方向にも位置調節可能に構成されている。
【符号の説明】
【００４２】
１００ 段ボール箱搬送部
１０１ 搬入部 １０２ 方向変換部
１０３ 投入部 １０５ ローラコンベヤ
１０６ ロープコンベヤ １０７ ローラコンベヤ
１０８ ローラコンベヤ １０９ 無端ロープ
１１０ 回動支点 １１１ 回動フレーム
１１２ 縦フレーム １１３ 横フレーム
１１４ 支持フレーム １１５ ローラ
１１６ ストッパ １１７ ローラ
１１８ ストッパ １１９ 案内板
１２０ 叩き部１２０ １２１ 足部
１３０ フラップ折曲げ機構 １３１ ねじ軸
１３２ 送り駒 １３３ 送り駒
１３４ 金具 １３５ 折曲げ板
１３６ 保持枠 １３７ アクチュエータ
１３８ 金具
１４０ ベース １４２ 支柱
２００ 箱詰めシステム ２０１ 製品振分け装置
２０２ 供給コンベヤ ２０３，２０３ａ，２０３ｂ 整列コンベヤ
２０４ 振分けコンベヤ ２０５ サーボモータ
２０６ クランク機構 ２０７ スライド軸
２１０ 製品方向変換装置 ２１１ フレーム
２１２ 駆動機構 ２１３ 吸着ユニット
２１４ 移動・変換機構 ２１５ チェーン伝動機構
２１６ カム機構
２２０ 集合装置 ２２１，２２２ テーブルコンベヤ
２２３，２２４ チェーン ２２５，２２６ 集合テーブル
２２７，２２８ サーボモータ
２３０ 製品投入装置 ２３１ 把持具
２３２ 駆動機構 ２４０ 加振機構
２５０ プレス機構 ２５１ プレス板
Ａ 製品 Ｂ 段ボール箱
Ｆ１，Ｆ２ フラップ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、袋包装体のような製品を段ボール箱のような箱に投入する際に、当該箱を箱詰め位置に搬送する、箱詰め装置における箱搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製品を段ボール箱へ投入・包装する箱詰め装置は、例えば、個々の製品を搬送する搬送コンベヤ部、搬送コンベヤ部で搬送される製品の方向変換や振分け等の事前の処理を行う前処理部、製品のグループ化を行う集積部、集積された製品を段ボール箱内に投入する製品投入部、段ボール箱シートから製品が投入される段ボール箱を製函して製品投入位置まで搬送する段ボール函搬送部、及び段ボール箱に投入された製品や製品が投入された段ボール箱についての整形等の後処理を行う後処理部を備えている。
【０００３】
本出願人は、折り畳んだ段ボールシートが横に集積されたスタックから一枚ずつ分離して落下供給し、落下供給した段ボールシートを角筒状に開函して搬出することから成り、段ボールシートのサイズチェンジにも対応した段ボール箱の製函方法・装置を提案している（特許文献１参照）。この段ボール箱の製函方法・装置によれば、落下供給された段ボールシートは、バキュームパッドにて吸引後退することで角筒状に開函され、上下が開放した角筒状の段ボール函について下部の後側蓋片を底折りして底が半開きの状態でバキュームパッドが前進することで前送り搬送し、搬送の過程で下部の前側蓋片を底折りしてから下部両側蓋片を底折りし、かつホットメルトによる接着又は粘着テープによる目貼りが行われる。
【０００４】
また、本出願人は、間隔をおいて一個ずつ供給される袋詰品を四個が二列に離れて前後がずれ重なるように並べ変えてバキュームパッドで吸引保持し二列四個の袋詰品を左右に並ぶ袋詰品同士がずれ重なるようにして段ボール箱に箱詰めする袋詰品の箱詰め方法を提案している（特許文献２参照）。この箱詰め方法によれば、製函された段ボール箱は、左右二個ずつの袋詰め品が集積される集積コンベヤの下流端において、集積コンベヤの搬送方向に対して直交する方向に供給される。
【０００５】
包装済み商品を段ボール箱等の容器に順次整列させて箱詰めするとともに、段ボール箱自体も箱詰め処理に合わせて自動的に製函するものとして、特許文献３に開示されている製函・箱詰め装置が提案されている。箱詰め装置に製函装置を併設する場合には、箱詰め装置の機枠面に沿って段ボールシートを落とし込んで組み立てるようにした方が製函装置の設置において機構的に簡単になる点で有利であること、そして、組み立て後の段ボールの搬送も、商品の搬送経路に合わせた搬送経路を形成できる点で有利になることから、包装済み商品の搬送経路に直交する方向から段ボールシートを下段の製箱位置に落とし込んで組み立てるようにされている。この製函・箱詰め装置においては、箱詰め装置の設置方向と直交する方向に収容部がはみ出すことによる装置全体の設置スペースの広がりに対する改善要請や、メンテナンススペースも考慮した上での省スペース化の要請に応じるため、複数設置によって複数形成される各商品搬送経路の箱詰め待機位置に段ボール箱搬送経路の箱詰め位置が上下に対応するように、段ボール箱搬送手段によって形成される段ボール箱搬送経路を複数の各商品搬送経路の下方にそれぞれ対応させて分路し、当該分路の分岐部に段ボール箱の各分路への搬送を仕分ける仕分け手段が設けられている。また、製函装置部の段ボールシート収容部が、箱詰め装置部の搬送手段によって形成される商品搬送経路に沿った方向に一体的に設置されている。段ボールシートを箱状に展開して組み立てられた段ボール箱が、段ボール箱搬送手段によって仕分け・分路されて、各商品搬送経路の下方において箱詰め位置へ搬送されることにより、箱詰め処理ラインを複数列にする、また、段ボールシートの収容枚数を増加するため収容部の占有スペースを広くしても装置全体の占有スペースをコンパクトにして省スペース化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−５８７３５号公報
【特許文献２】特開平１０−２１８１０９号公報
【特許文献３】特許第３５８６７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の段ボール箱への箱詰め装置は、段ボール箱の供給方向が一方向であることや機種間において詰め方の兼用性に乏しく、また、段ボール箱の製函機構が複雑で且つ装置規模が箱自体の大きさに比べて大型であることなどから、なお一層の設置スペースを小さくすることが望まれている。また、製品の段ボール箱内への投入に際して、段ボール箱の上部フラップは、投入される製品との干渉とを避けるために、開いている必要がある。しかしながら、上部フラップは左右前後の四片存在するために、これらをすべて開くための機構が複雑になっている。
【０００８】
そこで、箱詰め装置に付設される箱搬送装置において、組み立てられた段ボール箱の上部フラップを簡単な機構で且つ確実に開くことを可能にする点で解決すべき課題がある。 この発明の目的は、上記課題を解決することであり、製品の箱内投入位置に搬送される段ボール箱のようなフラップ付きの箱について、その上部フラップを簡単な機構で且つ確実に開くことができる箱搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を達成するため、この発明による箱詰め装置における箱搬送装置は、角筒状に組み立てられた箱を当該箱に製品を投入する製品投入部に搬送する箱搬送部、及び前記製品投入部に対応して配設されており前記角筒状の箱の上部フラップを開くフラップ開き部を備えており、前記フラップ開き部は、前記箱の角を挟んで隣接する二つの前記フラップを開く一方のフラップ開き機構と、隣接する残る二つの前記フラップを開く他方のフラップ開き機構とを備えていることを特徴としている。
【００１０】
この箱詰め装置における箱搬送装置によれば、角筒状に組み立てられた箱が箱搬送部において製品投入部に搬送される際に、フラップ開き部が角筒状の箱の上部フラップを開いて、製品投入部における製品の投入に備える。フラップ開き部では、一方のフラップ開き機構が箱の角を挟んで隣接する二つのフラップを開く動作をし、また、他方のフラップ開き機構が隣接する残る二つのフラップを開くので、四つのフラップを二つのフラップ開き機構で開くことが可能となる。
【００１１】
この箱詰め装置における箱搬送装置において、各フラップ折曲げ機構は、前記一方のフラップに沿って配設されたねじ軸と、前記ねじ軸に螺合する折曲げ板とを備えており、前記折曲げ板は、前記ねじ軸回りで回動することによって、前記一方のフラップを箱内側から折り曲げるとともに前記ねじ軸方向に移動して他方の前記フラップに箱内側から当接して当該他方のフラップを折り曲げることができる。即ち、各フラップ折曲げ機構においては、折曲げ板をねじ軸回りで回動することによって一方のフラップに対して箱内側から当接し、当該一方のフラップは折曲げ板によって折り曲げられて開かれる。折曲げ板は、同時に、ねじ軸のねじ送り作用によってねじ軸の軸線方向に移動するので、折曲げ板の端部が他方のフラップに対して箱内側から当接して押し、他方のフラップを折り曲げて開くことになる。
【００１２】
ねじ軸と折曲げ板とを備えた箱詰め装置における箱搬送装置において、前記各フラップ折曲げ機構は前記折曲げ板を前記ねじ軸の回りに回動させるため出力端が前記折曲げ板に連結されたアクチュエータを備えており、前記アクチュエータを固定のベース部に取り付けられた保持枠に対して前記ねじ軸と平行な方向に移動可能にガイドさせることができる。即ち、アクチュエータはエアシリンダのような作動機構としてよいが、アクチュエータの作用によって折曲げ板をねじ軸の回りに回動させると、折曲げ板はねじ軸のねじ作用によってねじ軸の軸線方向に移動する。このとき、アクチュエータも折曲げ板とともに移動するように構成するので、アクチュエータは固定のベース部に取り付けられた保持枠に対してねじ軸と平行な方向に移動可能にガイドされる。
【００１３】
また、ねじ軸と折曲げ板とを備えた箱詰め装置における箱搬送装置において、前記各フラップ折曲げ機構では、前記ねじ軸を前記箱の搬送方向に平行な方向に延びる態様で配置することができる。ねじ軸のこうした配置により、各フラップ折曲げ機構と箱の搬送との干渉を少なくすることができる。更に、こうした配置によって、前記ベース部は、前記箱搬送部において前記箱の搬送方向両サイドを案内する案内板を兼用することができる。
【００１４】
更にまた、この箱詰め装置における箱搬送装置において、前記箱搬送部は前記製品が搬送される製品搬送部の下方に且つ当該製品搬送部による製品搬送方向に沿って配設されており、前記製品投入部は前記製品搬送部において集合された前記製品をその直下に搬送されてきており且つ前記フラップ開き部によって前記フラップが開かれた状態の前記箱に投入することができる。箱搬送部は製品が搬送される製品搬送部の下方に且つ製品搬送方向に沿って配設されているので、箱詰め装置においての箱搬送装置のレイアウトを省スペースに構成することができる。また、製品投入部は、製品搬送部において集合された製品が、その直下に搬送されてきており且つフラップ開き部によってフラップが開かれた状態の箱に投入される構成であるので、製品投入部についても省スペースに構成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明による箱詰め装置における箱搬送装置は、上記のように構成されているので、角筒状に組み立てられた段ボール箱のようなフラップ付きの箱が箱搬送部において製品投入部に搬送される際に、フラップ開き部によって角筒状の箱の上部フラップが開かれて、製品投入部における製品の投入に備えることができる箱搬送装置が提供される。フラップ開き部では、一方のフラップ開き機構が箱の角を挟んで隣接する二つのフラップを開く動作をし、また、他方のフラップ開き機構が隣接する残る二つのフラップを開くので、四つのフラップを開くことが二つのフラップ開き機構で可能となり、フラップを開く機構が簡単で且つ確実に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明による箱詰め装置における箱搬送装置が適用される箱詰めシステムの要部を示す側面図である。
【図２】図２は、図１に示す箱詰めシステムの要部の上面図である。
【図３】図３は、図２に示す箱搬送部を示す上面図である。
【図４】図４は、図３に示す箱搬送部の全体の詳細を示す斜視図である。
【図５】図５は、図４に示す箱搬送部において段ボール箱が搬入部から方向変換部に向かって搬送される状態を示す斜視図である。
【図６】図６は、段ボール箱が方向変換部に到来した状態を示す斜視図である。
【図７】図７は、段ボール箱が方向変換部から製品投入部へ向かって搬送される状態を示す斜視図である。
【図８】図８は、段ボール箱が製品投入部に到来した状態を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明による箱詰め装置における箱搬送装置の一実施例を非折曲げ作動状態で示す図である。
【図１０】図１０は、図９に示す箱詰め装置における箱搬送装置を折曲げ作動状態で示す図である。
【図１１】図１１は、本発明による箱詰め装置における箱搬送装置を非折曲げ作動状態で示す図である。
【図１２】図１２は、本発明による箱詰め装置における箱搬送装置を折曲げ作動状態で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明による箱詰め装置における箱搬送装置の実施例を説明する。図１は箱詰めシステムの要部を示す側面図であり、図２は図１に示す箱詰めシステムの要部の上面図図、図３は、図２に示す段ボール箱搬送部を示す上面図である。図４〜図８は、図３に示した段ボール箱搬送部１００の詳細を示す斜視図であり、図４はその全体の斜視図、図５〜図８はそれぞれ、段ボール箱搬送部１００において段ボール箱が搬送される状態を順を追って示す斜視図である。
【００１８】
図１及び図２は箱詰めシステム２００の要部を示す図であり、図の左側に示す製品振分け装置２０１は、製品を一列にして搬送する第１搬送装置としての供給コンベヤ２０２と、供給コンベヤ２０２から供給されてきた製品Ａを、二列に振り分けて搬出する第２搬送装置としての整列コンベヤ２０３と、供給コンベヤ２０２と整列コンベヤ２０３との間に配置されており、製品Ａを二列（複数列；ここでは二列）に振り分ける振分け装置としての振分けコンベヤ２０４とを備えている。各コンベヤは、モータによって駆動されるベルトコンベヤであり、整列コンベヤ２０３に向かって、緩やかに上昇するコンベヤ列に構成されている。
【００１９】
供給コンベヤ２０２は、製品Ａを一列で且つ互いに間隔を置いて順次、搬送する。振分けコンベヤ２０４は、サーボモータ２０５の出力がクランク機構２０６を介して搬送方向に対して直交する横方向の運動に変換されることで、スライド軸２０７，２０７に沿って往復動される。振分けコンベヤ２０４は、その両振分け移載位置間での往復動によって、供給コンベヤ２０２から一列に搬送されてくる製品Ａを自ら搬送しながら、製品Ａの搬送方向と横方向に交差（好ましくは、製品Ａの搬送方向に直交）する振分け移載位置に向かって移動し、搬送した製品Ａを振分け移載位置において整列コンベヤ２０３に移載する。即ち、製品Ａは、振分けコンベヤ２０４において、横方向に最も移動したときの死点位置であるところの二つの振分け移載位置において、それぞれ２列の整列コンベヤ２０３ａ，２０３ｂに振り分けられる。第２搬送装置である整列コンベヤ２０３は、二列の整列コンベヤ２０３ａ及び２０３ｂから構成されている。整列コンベヤ２０３ａは連続駆動されるベルトコンベヤであり、整列コンベヤ２０３ｂは間欠駆動されるベルトコンベヤである。
【００２０】
供給コンベヤ２０２の上方には、製品の方向を変換する製品方向変換装置２１０が配設されている。製品方向変換装置２１０は、第１搬送装置としての供給コンベヤ２０２の上方に配設されているフレーム２１１に設けられた変換装置用の駆動機構２１２と、製品を吸着する吸着ユニット２１３，２１３と、駆動機構２１２からの駆動力によって供給コンベヤ２０２の搬送とタイミングを合わせて吸着ユニット２１３，２１３を移動させて、吸着した製品を搬送しつつ方向変換を行う移動・変換機構２１４とを備えている。
【００２１】
製品方向変換装置２１０の駆動機構２１２は、フレーム２１１に取り付けられたサーボモータの出力がベルト伝動機構を介して移動・変換機構２１４に伝達される。移動・変換機構２１４は、前後の二つのチェーン伝動機構２１５，２１５によって、チェーンに取り付けられた吸着ユニット２１３，２１３をその巻き掛けの経路に沿った平行動作をさせる。一方のチェーン伝動機構２１５には、カム機構２１６が組み合わされているので、吸着ユニット２１３，２１３は、その平行動作とともに各ユニットの軸線の回りに回動して、吸着した製品Ａを回動させて、製品Ａの向きを変更する。
【００２２】
整列コンベヤ２０３の後流には、製品Ａの集合装置２２０が設けられている。集合装置２２０は、側面図である図１では重なって一つに見えるが、上面図である図２に示すように、チェーン２２３，２２４とそれに取り付けたスノコ状の集合テーブル２２５，２２６とを備えた二組のテーブルコンベヤ２２１，２２２に基づいて構成されている。スノコ状の集合テーブル２２５，２２６は、細長板をチェーンに隣り合わせて掛け渡して取り付けることにより構成されている。細長板には仕切り板を立設して製品を立てた状態に集合させることもできる。各テーブルコンベヤ２２１，２２２は、両端のチェーンスプロケットがそれぞれ同軸に配置されており、それぞれ別々のサーボモータ２２７，２２８で互いに干渉しないように駆動される。集合テーブル２２５，２２６は、チェーンスプロケットの回りを隣り合う細長板同士が折れ曲がることで通過可能である。テーブルコンベヤ２２１，２２２は、集合テーブル２２５，２２６上に製品Ａを載置させることができる。即ち、整列コンベヤ２０３から搬出される製品Ａは、集合テーブル２２５，２２６を小刻みに移動させることで、集合テーブル２２５，２２６上でサシミ状に重ねられた又は平置き状に集合された集合状態となる。
【００２３】
テーブルコンベヤ２２１，２２２において、集合装置２２０の後流には、製品投入装置２３０が配設されている。製品投入装置２３０は、吸着カップから成る把持具２３１を備えた把持装置を兼ねる構造であり、集合テーブル２２５，２２６上でサシミ状又は平置き状に集合された製品群を吸着・把持して、昇降可能である。集合テーブル２２５又は２２６上の製品群を吸着・把持すると、テーブルコンベヤ２２１，２２２が駆動され、集合テーブル２２５又は２２６が製品投入位置から離れる。製品投入装置２３０の下方には、集合テーブル２２５，２２６がいずれも存在しない状態となり、サーボモータを用いた適宜の駆動機構２３２の作動によって製品投入装置２３０がテーブルコンベヤ２２１，２２２の空所を通って降下され、真下に搬送されてきている段ボール箱内に投入される。製品投入装置２３０の降下量（速度及び位置）は、段ボール箱内への製品の投入量（投入積み量）に応じて制御することができる。
【００２４】
製品群の投入が終了した段ボール箱は、加振機構２４０で箱の底部や側部を軽く叩く又は振動を与えること、或いは段ボール箱内の一番上の製品をプレス機構２５０のプレス板２５１で押えることにより、箱内における製品の集積度をより密にすることができる。投入位置において上部に開いた状態にあったフラップを折り畳み、更にフラップをテープ又は接着剤で封鎖することで、製品の箱詰めが終了する。
【００２５】
図３及び図４に示すように、段ボール箱搬送部１００は全体として平面Ｌ字状の構造を有しており、一部が図１、図２に示す箱詰めシステム２００を構成する主システムラインの製品集合部及び製品投入部の下側にもぐり込む態様で配置されている。詳細には、段ボール箱搬送部１００は、段ボール箱が開函装置（図示せず）によって折畳み状態から直方体状に開函され、その開函状態で搬入される搬入部１０１と、搬入部１０１に接続しており搬入部１０１から送られた段ボール箱の搬送方向を変換する方向変換部１０２と、方向変換部１０２に接続されており上方から箱詰めすべき製品が投入される投入部１０３とを備えている。
【００２６】
搬入部１０１では、段ボール箱が図の左方、直進、右方、上方のいずれか或いは組み合わせられた方向から搬入される。左側からの搬入によれば、主システムラインに隣接して且つ流れ方向上流に配設されている段ボール箱供給部（図示せず）から主システムラインに沿って、段ボール箱が搬入される。直進による搬入によれば、主システムラインと直交する方向から段ボール箱が搬入される。右側からの搬入によれば、主システムラインに隣接して且つ流れ方向下流に配設されている段ボール箱供給部（図示せず）から主システムラインの流に対して遡る方向から段ボール箱が搬入される。そして、上方からの搬入は、搬入部１０１の上方に配設された段ボール箱供給部（図示せず）から段ボール箱が降下されて搬入される。これらの方向のどの方向から段ボール箱を搬入するかは、箱詰めシステム１が設置される周囲の状況や、システム側の製品搬送及び箱詰め処理速度に応じて、適宜設定される。
【００２７】
搬入部１０１には、図３に示すように、段ボール箱搬入用のローラコンベヤ１０５が備わっている。ローラコンベヤ１０５は、主システムラインと直交する方向に延びる軸線回りに回動可能に置かれているローラから成る。ローラコンベヤ１０５は、段ボール箱の搬入に合わせて、後に記載するロープコンベヤ１０６との間で切換え可能にするため、若干上下動可能に構成されている。
【００２８】
搬入部１０１と方向変換部１０２との間を接続するロープコンベヤ１０６は、主システムラインと直交する方向に延びる複数本（この例では４本）の無端ロープ１０９がプーリに巻回されて構成されている。開函状態で搬入部１０１に搬入された段ボール箱Ｂは、図５に示すように、ロープコンベヤ１０６によって方向変換部１０２に搬送される。方向変換部１０２と、方向変換部１０２に隣接する投入部１０３とは、主システムラインの直下に位置している。
【００２９】
方向変換部１０２にはローラコンベヤ１０７が備わっている。ローラコンベヤ１０７は、搬入部１０１におけるローラコンベヤ１０５と同様に、主システムラインと直交する方向に延びる軸線回りに回動可能に置かれている複数のローラ１１５から成るとともに、ロープコンベヤ１０６との間で切換え可能にするために若干上下方向に傾動可能に構成されている。詳細には、ローラコンベヤ１０７は、図４〜図８に示すように、方向変換部１０２とそれに隣接する投入部１０３との間に配置された回動支軸１１０において枢動自在に支持された回動フレーム１１１と、回動フレーム１１１に間隔を置いて回動自在に配置された複数のローラ１１５とを備えている。
【００３０】
回動フレーム１１１は、回動支軸１１０において一端部が連結された概略縦に延びる短い縦フレーム１１２と、縦フレーム１１２の他端部に連結されて複数のローラ１１５の配置範囲に渡って概略横方向に延びる横フレーム１１３と、横フレーム１１３において各ローラ１１５を個別に支持するために縦フレーム１１２と平行に縦方向に延びる複数の支持フレーム１１４とを有している。各支持フレーム１１４の先端部にローラ１１５が回転可能に支持されている。各ローラ１１５は、モータの回転出力を適宜の伝動手段を介して伝達することにより、回転駆動される。
【００３１】
回動フレーム１１１は、図４〜図６及び図８に示すように、やや先下がりの状態にあるとき、ローラ１１５の搬送面はロープコンベヤ１０６の搬送面よりも少し下がった位置を占め、ロープコンベヤ１０６の作動を妨げることはない。したがって、図５に示されるように、段ボール箱Ｂはローラコンベヤ１０７に妨げられることなくロープコンベヤ１０６によって搬送され、方向変換部１０２にまで搬送される。方向変換部１０２にまで搬送された状態が図６に示されている。
【００３２】
回動フレーム１１１とは別に、ロープコンベヤ１０６の搬送端部には櫛の歯状のストッパ１１６が配設されている。ストッパ１１６は、中央三つのローラ１１５の端部に対応して櫛の歯状に構成されており、適宜のアクチュエータによって出没可能に駆動される。図６に示すように、ストッパ１１６がロープコンベヤ１０６の搬送面よりも上方に上昇した状態では、ストッパ１１６はロープコンベヤ１０６によって搬送されてきた段ボール箱Ｂの搬送を停止させて方向変換部１０２における位置決めを行う。ロープコンベヤ１０６で搬送されてきた段ボール箱Ｂが不適切なものか或いは損傷しているものである等の場合、ストッパ１１６はロープコンベヤ１０６の搬送面よりも下に下降させて（図５、図８）、段ボール箱搬送部１００の外に排出することもできる。
【００３３】
ストッパ１１６の昇降動作とローラコンベヤ１０７の回動支軸１１０回りの回動動作とはタイミング的に互いに連動されている。図７に示す状態では、ストッパ１１６は上昇状態にあるが、ローラコンベヤ１０７は図６に示されていた状態から、回動支軸１１０の回りに時計方向に僅かに回動されて、横フレーム１１３が実質的に水平位置を占める。この状態では、ローラ１１５の搬送面はロープコンベヤ１０６の搬送面よりも上に出て、段ボール箱Ｂに対して、投入部１０３に向かって緩い下り傾斜搬送面を与える。
【００３４】
図８に示すように、ローラコンベヤ１０７によって搬送された段ボール箱Ｂは、投入部１０３に送り込まれる。図８に示す状態では、段ボール箱Ｂを送り出した方向変換部１０２においては、ローラコンベヤ１０７は回動支軸１１０の回りに反時計方向に回動し、ストッパ１１６は下降動作をし、次の段ボール箱Ｂの搬入に備える。投入部１０３は、ローラコンベヤ１０７に続くローラコンベヤ１０８を備えており、方向変換部１０２から受け取った段ボール箱Ｂを所定の投入位置にまで搬送する。ローラコンベヤ１０８は、ローラコンベヤ１０７の場合と同様、複数のローラ１１７を有しており、図示されない適宜の駆動モータにより駆動される。ローラコンベヤ１０８は、製品の投入が完了した段ボール箱をシステムから搬出する働きをする。
【００３５】
図４に示すように、投入部１０３には、更に、段ボール箱の搬送・搬出方向に対して左右の側にそれぞれ段ボール箱の移動をガイドする一対の案内板１１９，１１９が配設されている。案内板１１９，１１９は、本装置の運転中には不動であるが、段ボール箱のサイズやその移載・投入位置における位置決め・搬出等に合わせて、装置停止中に図示しないハンドル等の調節手段を操作することによって、若干量だけ開閉可能に構成されている。また、製品の投入に合わせて振動を加えてもよい。投入部１０３の搬出側には、搬送されてきた段ボール箱Ｂを停止させて位置決めするストッパ１１８が適宜のアクチュエータによって昇降可能に配設されている。ストッパ１１８は、図７に示す状態で既に上昇位置を占めており、段ボール箱Ｂの搬送に備えている。
案内板１１９，１１９は、ベース１４０とともにアングル材を構成しており、各ベース１４０が、ガイド・フラップ開き装置の支柱１４１，１４１によって支持されている。各ベース１４０は、支柱１４１、１４１の伸縮によって箱サイズに応じて上下動可能に構成されている。
【００３６】
投入部１０３には、段ボール箱Ｂの下面を叩いて軽い衝撃や振動を与える叩き部１２０が備わっており、製品が投入されている段ボール箱Ｂの底部を叩くことで、段ボール箱Ｂ内における製品の充填効率を高めることができる。叩き部１２０は、ローラコンベヤ１０８の各ローラ１１７の端部外方に空いたスペースを昇降可能な足部１２１を有しており、足部１２１が段ボール箱Ｂの下面を叩く。
【００３７】
図１、図２に示すように、段ボール箱搬送部１００の搬出口となる投入部１０３の排出側には、プレス板２５１を備えたプレス部２５０が配設されている。段ボール箱Ｂは、天地が逆の状態で製品が投入されるが、内部に投入された製品が箱内に完全に収まり切れない場合がある。そうした場合には、底フラップが押し戻されて完全に閉じることができない。プレス部２５０は、段ボール箱搬送部１００において段ボール箱Ｂ内に投入された製品を上からプレスし、箱内に製品を押し込むと同時に平坦化を図るための装置である。プレスされた製品入りの段ボール箱Ｂは、上部に開いたままの底フラップを図示しないフラップ折り曲げ装置で折り曲げた後、更に封緘装置によってフラップがテープや接着剤で封緘されて、一連の箱詰め作業が完了する。
【００３８】
図９及び図１０には、本発明による箱フラップ折曲げ装置の実施例が示されている。図９は箱フラップ折曲げ装置の一実施例を示す図であって、折曲げ板が振り上げられた状態を示しており、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。図１０は、図９に示す状態から折曲げ板が振り下げられた状態を示しており、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。図１１及び図１２は、箱フラップ折曲げ装置が段ボール箱に適用されている状態を概念的に示す斜視図であって、図１１は折曲げ板が振り上げられた状態を示し、図１２は折曲げ板が振り下げられた状態を示している。
【００３９】
フラップ折曲げ機構１３０，１３０は、それぞれ、図４に示すように、投入部１０３において段ボール箱Ｂの一対の横フラップＦ１，Ｆ１に沿って、且つ端部寄り、即ち、もう一対の縦フラップＦ２，Ｆ２に寄って配置されている。各フラップ折曲げ機構１３０は、横フラップＦ１の上方において横フラップＦ１と平行に延びるねじ軸１３１と、当該ねじ軸１３１にねじ係合する雌ねじが形成されている送り駒１３２と、ねじ送り駒１３２に金具１３４によって取り付けられている折曲げ板１３５とを備えている。ねじ軸１３１には、送り駒１３２に並んで送り駒１３２と同様の送り駒駒１３３，１３３がねじ係合しており、送り駒１３３，１３３には、折曲げ板１３５を作動させるためのエア作動のピストン−シリンダのようなアクチュエータ１３７を保持する保持枠１３６が取り付けられている。アクチュエータ１３７の出力部は、折曲げ板１３５に取り付けられた金具１３８に回動可能に連結されている。金具１３８は、ねじ軸１３１の回りに回動可能に設けられている。各ねじ軸１３１は、各ベース１４０の両端部において立設された支柱１４２，４２によって支持されている。各フラップ折曲げ機構１３０の保持枠１３６は、ベース１４０等の固定部に対して、スライダとスライドレールとを有する直動軸受（図示せず）を介して、ねじ軸１３１の軸線方向と平行な方向にスライド可能に支持されている。また、各フラップ折曲げ機構１３０のアクチュエータ１３７の基部は、保持枠１３６に取り付けられている。各フラップ折曲げ機構１３０は、特に図示はしないが、ハンドル−ねじ機構等の調節手段によって、段ボール箱のサイズに応じて箱の幅や高さについて設置位置を変更可能であるのみならず、箱長さ方向にも位置調整可能である。
【００４０】
フラップ折曲げ機構１３０，１３０は、フラップＦ１，Ｆ１のそれぞれに対して、一つ配設されている。ねじ軸１３１，１３１は横フラップＦ１，Ｆ１の近傍で且つその端縁に沿って延びている。図９、図１１に示すように、折曲げ板１３５，１３５は水平状態にある。各フラップ折曲げ機構１３０において、図９、図１１に示される状態から、アクチュエータ１３７が作動して出力部を押し出すと、金具１３８はねじ軸１３１の回り（図１０において時計方向）に回動し、金具１３８に取り付けられている折曲げ板１３５が同じ方向に回動する。折曲げ板１３５は、段ボール箱ＢのフラップＦ１を広げるように作用する。同時に、送り駒１３２及び送り駒１３３もねじ軸１３１に対して回動し、そのねじ作用によって折曲げ板１３５がアクチュエータ１３７共々、図１０、図１２に示すようにねじ軸１３１の軸線方向に移動する。折曲げ板１３５は、それらの移動によって、折曲げ板１３５の角部が隣接する他方の対の縦フラップＦ２に押し当って、縦フラップＦ２を押し開く。二つのフラップ折曲げ機構１３０，１３０によるこうした折曲げ板１３５，１３５の回動と軸方向移動とによって、段ボール箱Ｂの全てのフラップＦ１，Ｆ１及びＦ２，Ｆ２が開かれる。
【００４１】
図示した実施例では、フラップ折曲げ機構は、１３０，１３０で示すように、２箇所に設けられたものから成っているが、これに代えて、段ボール箱Ｂの四隅にそれぞれ対応してフラップ折曲げ機構を配設してもよい。この場合、各フラップＦ１，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ２は、それぞれ二つのフラップ折曲げ機構１３０によって、２箇所で生じる折り曲げ作用によって確実に開かれる。また、ねじ軸１３１，１３１は、フラップＦ１，Ｆ１に沿ってのみ配置されているが、フラップＦ２，Ｆ２に沿ってのみ配置されてもよいことは明らかであろう。更に、折曲げ板１３５，１３５は、回ってフラップＦ１，Ｆ１を折り広げた状態のときに、段ボール箱の内部をそのまま上方に延長したスペースの少し外側にあって、投入を妨げることはない。更に、フラップ折曲げ機構１３０，１３０は、箱長さ方向にも位置調節可能に構成されている。
【符号の説明】
【００４２】
１００ 段ボール箱搬送部
１０１ 搬入部 １０２ 方向変換部
１０３ 投入部 １０５ ローラコンベヤ
１０６ ロープコンベヤ １０７ ローラコンベヤ
１０８ ローラコンベヤ １０９ 無端ロープ
１１０ 回動支点 １１１ 回動フレーム
１１２ 縦フレーム １１３ 横フレーム
１１４ 支持フレーム １１５ ローラ
１１６ ストッパ １１７ ローラ
１１８ ストッパ １１９ 案内板
１２０ 叩き部１２０ １２１ 足部
１３０ フラップ折曲げ機構 １３１ ねじ軸
１３２ 送り駒 １３３ 送り駒
１３４ 金具 １３５ 折曲げ板
１３６ 保持枠 １３７ アクチュエータ
１３８ 金具
１４０ ベース １４２ 支柱
２００ 箱詰めシステム ２０１ 製品振分け装置
２０２ 供給コンベヤ ２０３，２０３ａ，２０３ｂ 整列コンベヤ
２０４ 振分けコンベヤ ２０５ サーボモータ
２０６ クランク機構 ２０７ スライド軸
２１０ 製品方向変換装置 ２１１ フレーム
２１２ 駆動機構 ２１３ 吸着ユニット
２１４ 移動・変換機構 ２１５ チェーン伝動機構
２１６ カム機構
２２０ 集合装置 ２２１，２２２ テーブルコンベヤ
２２３，２２４ チェーン ２２５，２２６ 集合テーブル
２２７，２２８ サーボモータ
２３０ 製品投入装置 ２３１ 把持具
２３２ 駆動機構 ２４０ 加振機構
２５０ プレス機構 ２５１ プレス板
Ａ 製品 Ｂ 段ボール箱
Ｆ１，Ｆ２ フラップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角筒状に組み立てられた箱を当該箱に製品を投入する製品投入部に搬送する箱搬送部、及び前記製品投入部に対応して配設されており前記角筒状の箱の上部フラップを開くフラップ開き部を備えており、
前記フラップ開き部は、前記箱の角を挟んで隣接する二つの前記フラップを開く一方のフラップ折曲げ機構と、隣接する残る二つの前記フラップを開く他方のフラップ折曲げ機構とを備えていることを特徴とする箱詰め装置における箱搬送装置。
【請求項２】
前記各フラップ折曲げ機構は、前記一方のフラップに沿って配設されたねじ軸と、前記ねじ軸に螺合する折曲げ板とを備えており、前記折曲げ板は、前記ねじ軸回りで回動することによって、前記一方のフラップを箱内側から折り曲げるとともに前記ねじ軸方向に移動して他方の前記フラップに箱内側から当接して当該他方のフラップを折り曲げることを特徴とする請求項１に記載の箱詰め装置における箱搬送装置。
【請求項３】
前記各フラップ折曲げ機構は前記折曲げ板を前記ねじ軸の回りに回動させるため出力端が前記折曲げ板に連結されたアクチュエータを備えており、前記アクチュエータは固定のベース部に取り付けられた保持枠に対して前記ねじ軸と平行な方向に移動可能にガイドされていることを特徴とする請求項２に記載の箱詰め装置における箱搬送装置。
【請求項４】
前記各フラップ折曲げ機構において、前記ねじ軸は前記箱の搬送方向に平行な方向に延びる態様で配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の箱詰め装置における箱搬送装置。
【請求項５】
前記ベース部は、前記箱搬送部において、前記箱の搬送方向両サイドを案内する案内板を兼用していることを特徴とする請求項４に記載の箱詰め装置における箱搬送装置。
【請求項６】
前記箱搬送部は前記製品が搬送される製品搬送部の下方に且つ当該製品搬送部による製品搬送方向に沿って配設されており、前記製品投入部は前記製品搬送部において集合された前記製品をその直下に搬送されてきており且つ前記フラップ開き部によって前記フラップが開かれた状態の前記箱に投入することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の箱詰め装置における箱搬送装置。
【請求項１】
角筒状に組み立てられた箱を当該箱に製品を投入する製品投入部に搬送する箱搬送部、及び前記製品投入部に対応して配設されており前記角筒状の箱の上部フラップを開くフラップ開き部を備えており、
前記フラップ開き部は、前記箱の角を挟んで隣接する二つの前記フラップを開く一方のフラップ折曲げ機構と、隣接する残る二つの前記フラップを開く他方のフラップ折曲げ機構とを備えていることを特徴とする箱詰め装置における箱搬送装置。
【請求項２】
前記各フラップ折曲げ機構は、前記一方のフラップに沿って配設されたねじ軸と、前記ねじ軸に螺合する折曲げ板とを備えており、前記折曲げ板は、前記ねじ軸回りで回動することによって、前記一方のフラップを箱内側から折り曲げるとともに前記ねじ軸方向に移動して他方の前記フラップに箱内側から当接して当該他方のフラップを折り曲げることを特徴とする請求項１に記載の箱詰め装置における箱搬送装置。
【請求項３】
前記各フラップ折曲げ機構は前記折曲げ板を前記ねじ軸の回りに回動させるため出力端が前記折曲げ板に連結されたアクチュエータを備えており、前記アクチュエータは固定のベース部に取り付けられた保持枠に対して前記ねじ軸と平行な方向に移動可能にガイドされていることを特徴とする請求項２に記載の箱詰め装置における箱搬送装置。
【請求項４】
前記各フラップ折曲げ機構において、前記ねじ軸は前記箱の搬送方向に平行な方向に延びる態様で配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の箱詰め装置における箱搬送装置。
【請求項５】
前記ベース部は、前記箱搬送部において、前記箱の搬送方向両サイドを案内する案内板を兼用していることを特徴とする請求項４に記載の箱詰め装置における箱搬送装置。
【請求項６】
前記箱搬送部は前記製品が搬送される製品搬送部の下方に且つ当該製品搬送部による製品搬送方向に沿って配設されており、前記製品投入部は前記製品搬送部において集合された前記製品をその直下に搬送されてきており且つ前記フラップ開き部によって前記フラップが開かれた状態の前記箱に投入することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の箱詰め装置における箱搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２２５２４５（Ｐ２０１１−２２５２４５Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９６５３３（Ｐ２０１０−９６５３３）
【出願日】平成２２年４月１９日（２０１０．４．１９）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り 博覧会名：２００９日本国際包装機械展（ジャパンパック２００９） 主催者名：社団法人 日本包装機械工業会 開催日：平成２１年１０月２０日（火）〜２３日（金）
【出願人】（０００１４８１６２）株式会社川島製作所 (90)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１９日（２０１０．４．１９）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り 博覧会名：２００９日本国際包装機械展（ジャパンパック２００９） 主催者名：社団法人 日本包装機械工業会 開催日：平成２１年１０月２０日（火）〜２３日（金）
【出願人】（０００１４８１６２）株式会社川島製作所 (90)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]