製函装置
【課題】 展開状態のブランクを段ボール紙から打抜く際の抜きカスが少なく、且つ、カートンの成形精度が高い製函装置を提供する。
【解決手段】 シート状ブランクを複数のフォーマで包囲された第１成形空間(T1)にマンドレル(1)で押し込むことにより、前記第１ブランク(96)を前記マンドレル(1)の外周側面に沿わせて折り曲げた後、前記第１成形空間(T1)とは別な第２成形空間(T2)で第２ブランク(97)を前記マンドレル(1)に沿わせて折り曲げると共に第１，第２ブランク(96)(97)の重合部(98)を貼着する製函装置であって、前記マンドレル(1)の前記外周側面には、前記折り曲げ状態の前記第１ブランク(96)を吸着保持するブランク吸着口部(A)が設けられており、前記折り曲げ状態の前記第１ブランク(96)を吸着保持した前記マンドレル(1)を前記第１成形空間(T1)から脱出させた後、前記マンドレル(1)に吸着保持された第１ブランク(96)に前記第２ブランク(97)を前記貼着する。
【解決手段】 シート状ブランクを複数のフォーマで包囲された第１成形空間(T1)にマンドレル(1)で押し込むことにより、前記第１ブランク(96)を前記マンドレル(1)の外周側面に沿わせて折り曲げた後、前記第１成形空間(T1)とは別な第２成形空間(T2)で第２ブランク(97)を前記マンドレル(1)に沿わせて折り曲げると共に第１，第２ブランク(96)(97)の重合部(98)を貼着する製函装置であって、前記マンドレル(1)の前記外周側面には、前記折り曲げ状態の前記第１ブランク(96)を吸着保持するブランク吸着口部(A)が設けられており、前記折り曲げ状態の前記第１ブランク(96)を吸着保持した前記マンドレル(1)を前記第１成形空間(T1)から脱出させた後、前記マンドレル(1)に吸着保持された第１ブランク(96)に前記第２ブランク(97)を前記貼着する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製函装置、更に詳しくは、展開状態にある段ボール紙や厚紙等のブランクをマンドレルに沿わせて折り曲げることにより、カートンを成形する製函装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の製函装置としては、軸方向へ進退駆動される角柱状のマンドレルと、進出位置にあるマンドレルの外周を包囲する位置に配列された複数のフォーマを具備するものがある。
このものでは、前記各フォーマで包囲された筒状の成形空間より外側に張り出すシート状の一枚のブランクを前記マンドレルの先端で前記成形空間に押し込み、これにより、前記ブランクをマンドレルの先端から周側面に倣った形状に押し込み成形する。
ところが、このものでは、一枚のブランクを用いてカートンを成形するから、前記ブランクの外周が大きな凹凸を有する輪郭形状の場合等、輪郭形状によっては、材料シートからブランクを打抜く際に多量の抜きカスが生じて材料利用率が悪くなることがある。
【特許文献１】特開平５−１７７７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、かかる材料利用率を改善する為、図１１に示すように、一枚のメインブランク(52)と、その両側に連設される二枚のサブブランク(51)(51)をカートンの成形に先立って事前に貼着結合し、これにより一体化されたブランクを利用してカートンを成形する手法を採用することが考えられる。
即ち、図１１に示すように、メインブランク(52)の中央に位置する底面板(522)の斜線を施した貼着代(522x)(522x)と、サブブランク(51)(51)の一端の貼着代(515)(515)を予め接着剤で貼着して結合する。そして、該貼着結合により一体化された一枚のブランクを既述マンドレルに沿って折り曲げることにより、カートンを成形するである。
このようにすると、成形対象たるカートンの展開形状を適宜分割した形状のサブブランク(51)やメインブランク(52)を形成することにより、ブランク製造時の抜きカス等のスクラップを少なくすることができるから、一枚のブランクで成形する場合に比べ、材料利用率の低下を防止することができる。
【０００４】
しかしながら、図１１の手法でカートンを成形する場合は、成形前にサブブランク(51)(51)とメインブランク(52)を貼着結合して一体化したカートンを折り曲げるから、カートンの成形精度が、サブブランク(51)(51)とメインブランク(52)を最初に貼り合せた状態で決まってしまう。従って、サブブランク(51)(51)とメインブランク(52)の貼着姿勢のバラツキ等から生じる寸法誤差に起因して綺麗な折り曲げができず、カートンの成形精度が低下するという問題があった。
本発明はかかる点に鑑みて成されたもので、ブランク製造時の材料利用率が高く、且つ、カートンの成形精度が高い製函装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［請求項１に係る発明］
上記課題を解決する為の請求項１に係る発明の技術的手段は、
『進出位置(P1)と後退位置(P2)との間で軸方向に進退駆動される角柱状のマンドレル(1)と、
前記進出位置(P1)にある前記マンドレル(1)の外周を包囲する位置に設けられた複数のフォーマを具備し、
前記各フォーマで包囲される第１成形空間(T1)より外側に張り出す第１ブランク(96)を前記マンドレル(1)の先端(1a)で前記第１成形空間(T1)に押し込むことにより、前記第１ブランク(96)を前記マンドレル(1)の外周に沿わせて折り曲げ、その後、前記第１成形空間(T1)とは別な第２成形空間(T2)で第２ブランク(97)を前記マンドレル(1)に沿わせて折り曲げると共に第１，第２ブランク(96)(97)の重合部(98)を貼着する製函装置であって、
前記マンドレル(1)の外周には、前記折り曲げ状態にある前記第１ブランク(96)を吸着保持するブランク吸着口部(A)が設けられており、
前記折り曲げ状態にある前記第１ブランク(96)を吸着保持した前記マンドレル(1)を前記第１成形空間(T1)から前記第２成形空間(T2)に移動させた後、前記マンドレル(1)に吸着保持された第１ブランク(96)に前記第２ブランク(97)を前記貼着する』ことである。
上記技術的手段は次のように作用する。
各フォーマで包囲された第１成形空間(T1)より外側に張り出す第１ブランク(96)を、進出位置(P1)へ移動する前記マンドレル(1)の先端(1a)で前記第１成形空間(T1)に押し込む。すると、第１ブランク(96)が各フォーマによってマンドレル(1)の外周に沿った形状に折り曲げられる。
上記折り曲げ状態にある第１ブランク(96)はマンドレル(1)の外周に設けられたブランク吸着口部(A)で吸着保持され、第１ブランク(96)を吸着保持したマンドレル(1)が前記第１成形空間(T1)から脱出して第２成形空間(T2)に移動する。
次に、第１ブランク(96)を吸着保持したマンドレル(1)（第２成形空間(T2)に移動している）に沿わせて第２ブランク(97)を折り曲げると共に、これら第１，第２ブランク(96)(97)の重合部(98)を貼着すると、成形対象たるカートンが形成される。尚、第１ブランク(96)又は第２ブランク(97)には、前記折り曲げ時以前に、前記貼着の為の接着剤等が予め塗布してあるものとする。
【０００６】
このものでは、第１ブランク(96)をマンドレル(1)の外周側面に沿わせて折り曲げ、その後、該第１ブランク(96)に対して第２ブランク(97)を貼着すると共に折り曲げる。従って、カートンの成形精度が、サブブランク(51)とメインブランク(52)を最初に貼り合せた状態で決まってしまう既述図１１の手法を採用する場合に比べ、カートンの成形精度が高くなる。
又、成形対象たるカートンの展開形状を適宜分割した形状のサブブランク(51)やメインブランク(52)を形成することにより、ブランク製造時の抜きカス等のスクラップを少なくすることができるから、一枚のブランクで成形する場合に比べ、材料利用率が高くなる。
【０００７】
［請求項２に係る発明]
請求項１に係る発明に於いて、
『前記第１ブランク(96)は前記マンドレル(1)の外周側面に沿って周方向に折り曲げられ、
前記ブランク吸着口部(A)は、前記マンドレル(1)の外周側面のうち、前記第１ブランク(96)の中央域が重なる第１の平面(B)と、前記第１ブランク(96)の折り曲げられた両端域が重なる第２の平面(C)(C)に設けられている』ものとすることができる。
このものでは、第１ブランク(96)の中央域と折り曲げられた両端域がマンドレル(1)に吸着保持されるから、該吸着保持状態が安定する。
【０００８】
［請求項３に係る発明]
請求項１又は請求項２に係る発明に於いて、
『前記マンドレル(1)の外周には、二枚の第１ブランク(96)(96)が前記外周の方向へずれた状態で吸着保持され、
前記第２ブランク(97)は、前記二枚の第１ブランク(96)(96)に貼着されると共に前記マンドレル(1)に沿って折り曲げられる』ものでは、二枚の第１ブランク(96)(96)と一枚の第２ブランク(97)の合計三枚のブランクを用いてカートンを成形できる。従って、第１ブランク(96)と第２ブランク(97)が共に一枚の場合に比べ、各ブランクの形状を、ブランク製造時の抜きカス等のスクラップを一層少なくできる形状に設定することができる。よって、ブランク製造時の材料利用率を更に高くすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は次の特有の効果を有する。
既述したように、第１ブランク(96)をマンドレル(1)の外周側面に沿わせて折り曲げ、その後、該第１ブランク(96)に対して第２ブランク(97)を貼着すると共に折り曲げる。従って、カートンの成形精度が、サブブランク(51)とメインブランク(52)を最初に貼り合せた状態で決まってしまう既述図１１の手法を採用する場合に比べ、カートンの成形精度が高くなる。
又、成形対象たるカートンの展開形状を適宜分割した形状のサブブランク(51)やメインブランク(52)を形成することにより、ブランク製造時の抜きカス等のスクラップを少なくすることができるから、一枚のブランクで成形する場合に比べ、材料利用率が高くなる。
請求項２に係る発明では、既述したように、第１ブランク(96)の中央域と折り曲げられた両端域がマンドレル(1)に吸着保持されるから、該吸着保持状態が安定する。
請求項３に係る発明では、既述したように、ブランク製造時の材料利用率を更に高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。
［カートン(50)の構成]
先ず、本発明の実施の形態に係る製函装置の説明に先立って、成形対象たるカートン(50)の構成を説明する。
図８（Ｃ）に示すように、成形対象たるカートン(50)の外観形状は、直方体の周側部の４つの稜線部を面取りした略八柱状であり、同図（ａ）に示すように、一枚のメインブランク(52)と、その両脇に連結される二枚のサブブランク(51)(51)から構成されている。又、各サブブランク(51)(51)は同一構造を有している。
【００１１】
《メインブランク(52)》
メインブランク(52)は、段ボール紙を打抜いて形成したもので、略八角形状の底面板(522)を備えていると共に、その一対の対向辺には貼着代(522a)(522a)が連設されている。底面板(522)の他の一対の対向辺には長方形の正面板(521)(521)が連設されている共に、各正面板(521)の対向する一対の側辺部には細長い長方形のコーナ面板(523)(523)が連設されている。又、各コーナ面板(523)の先端には貼着代(523a)が連設されている。尚、本実施の形態では、上記メインブランク(52)が既述発明特定事項として記載の第２ブランク(97)に対応している。
【００１２】
《サブブランク(51)》
各サブブランク(51)は、段ボール紙を打抜いて形成したもので、長方形の各コーナ部を切り落とした略八角形状の蓋板(517)と、その一辺に連設された略長方形の側面板(511)とを具備し、該側面板(511)の対向する一対の側辺部にはコーナ面板(512)(512)と貼着代(513)(513)がこの順序で連設されている。各貼着代(513)の一方の短辺（蓋板(517)側の短辺）には、該貼着代(513)に重ね合わせ状態に折り返す補強板(514)が連設されている。又、貼着代(513)の他方の短辺と前記側面板(511)にはメインブランク(52)の底面板(522)に接着される貼着代(515)(515)が連設されている。尚、本実施の形態では、上記サブブランク(51)が既述発明特定事項たる第１ブランク(96)に対応している。
【００１３】
［製函装置の全体構成］
図１〜図３に示すように、本実施の形態に係る製函装置は、二枚のサブブランク(51)を折曲げる第１成形ステーション(S1)→メインブランク(52)を折り曲げる第２成形ステーション(S2)→成形後のカートン(50)を排出する排出ステーション(S3)の順序でマンドレル(1)を巡回させるターンテーブル(2)と、前記第１成形ステーション(S1)にサブブランク(51)(51)を供給するサブブランク供給装置(3)(3)と、供給されたサブブランク(51)(51)をマンドレル(1)に沿わせるように折り曲げる第１成形装置(6)と、前記第２成形ステーション(S2)にメインブランク(52)を供給するメインブランク供給装置(4)と、供給されたメインブランク(52)をマンドレル(1)に沿わせるように折り曲げる第２成形装置(7)と、前記排出ステーション(S3)で取り出された成形後のカートン(50)を下流側に搬出する搬出装置(80)を備えている。以下、各部の詳細を説明する。
【００１４】
［マンドレル(1)]
マンドレル(1)は、図８の（Ｃ）の状態にあるカートン(50)の内部に密に挿入し得る形状を有しており、図１に示すように、直方体の周側部の４つの稜線部を面取りした略八角柱状に形成されている。これにより、マンドレル(1)の外周には、面取り部(10)(10)とこれらの間に位置するブランク吸着面(11)(12)が形成されていると共に、ブランク吸着面(11)(12)には、各サブブランク(51)やメインブランク(52)をバキュームで吸着保持する吸着具(110)(120)が配設されている。そして、これら吸着具(110)(120)の先端がブランク吸着口部(A)になっている。尚、本実施の形態では、上記ブランク吸着面(11)(12)が既述発明特定事項たる第１の平面(B)及び第２の平面(C)に、夫々対応している。
【００１５】
図９，図１０は、夫々、マンドレル(1)の横断面図及び縦断面図である。
同図に示すように、マンドレル(1)は横断面が略八角形の外周輪郭形状を有する外周筒(16)を有していると共に、その下開放部は底蓋(17)で閉塞されている。
底蓋(17)の中心部の上壁には中央筒(180)の下端が結合されていると共に、該中央筒(180)には、ターンテーブル(2)の十字状のアーム部(20)の先端を昇降自在に貫通する昇降軸(13)が嵌入固定されている。
前記中央筒(180)の構成壁には、図９に示すように、正方形枠状の空気吸引通路(19)が上下に延びる態様で形成されていると共に、該空気吸引通路(19)はマンドレル(1)の外周筒(16)及び底蓋(17)に設けられた蛇腹筒状の吸着具(110)(120)(170)に対して吸気パイプ(29)(29)(29)で繋がっている。又、図１０に示すように、空気吸引通路(19)の上流端のホース接続部(190)は、吸引ホース(191)を介して図示しないバキューム装置に繋がっている。従って、バキューム装置が作動すると、吸引ホース(191)→吸引通路(19)→吸気パイプ(29)(29)→吸着具(110)(120)(170)と繋がる回路が負圧状態になり、後述するように、マンドレル(1)の外周に沿って折り曲げられたサブブランク(51)(51)が吸着具(110)(120)(170)で吸着保持される。
【００１６】
[ターンテーブル(2)]
既述したように、マンドレル(1)の中央筒(180)には、十字状に形成されたターンテーブル(2)のアーム部(20)を摺動自在に貫通する昇降軸(13)が嵌入固定されていると共に、該昇降軸(13)は駆動源(14)で上下に揺動されるレバー(15)によって昇降されるように構成されている。そして、駆動源(14)でレバー(15)が駆動されると、図４に示すように、マンドレル(1)が上方の後退位置(P2)と下方の進出位置(P1)との間で往復移動する。
又、ターンテーブル(2)の中心に回り止め状態に貫通する中心軸(21)は駆動モータ(22)で回転駆動されるようになっている。
【００１７】
［サブブランク供給装置(3)]
第１成形ステーション(S1)にサブブランク(51)(51)を供給するサブブランク供給装置(3)(3)は、互いに同一構造を有している。
各サブブランク供給装置(3)は、ブランクストック部(30)に積層された最上層のサブブランク(51)を吸着保持する為のブランク取出ヘッド(32)と、該ブランク取出ヘッド(32)に吸着保持されたサブブランク(51)を受け取る第１供給コンベヤ(31)を具備しており、該第１供給コンベヤ(31)上のサブブランク(51)が第１成形ステーション(S1)に搬送されるようになっている。
【００１８】
［第１成形装置(6)]
第１成形ステーション(S1)には、サブブランク(51)(51)をマンドレル(1)の外面に沿わせて折り曲げる為の第１成形装置(6)が設けられていると共に、該第１成形装置(6)は、サブブランク供給装置(3)(3)より下位に位置している。
この第１成形装置(6)は、図５に示すように、進出位置(P1)にあるマンドレル(1)の外周を包囲する位置に配設された可動フォーマ(61)(62)(63)を備えており、これら可動フォーマ(61)(62)(63)は、略八角柱状のマンドレル(1)の外周の各平面に対向している。又、可動フォーマ(61)(62)(63)はシリンダ(R)(R)で進退駆動されるようになっている。具体的には、シリンダ(R)(R)で駆動される可動フォーマ(61)(62)(63)は、マンドレル(1)に対して接近した仕上成形位置(Q1)（サブブランク(51)(51)を押圧した位置）と、これから離反した半成形位置(Q2)（サブブランク(51)(51)との間に若干の間隙が形成される位置）との間で往復移動される。
尚、第１成形装置(6)の下方には、マンドレル(1)と協働してサブブランク(51)(51)を挟持するレシーバプレート(64)が配設されていると共に、該レシーバプレート(64)は図示しないシリンダで昇降駆動されるようになっている。
【００１９】
［メインブランク供給装置(4)]
図１，図２に示すように、第２成形ステーション(S2)にメインブランク(52)を供給するメインブランク供給装置(4)は、ブランクストック部(40)に積層された最上層のメインブランク(52)を吸着保持する為のブランク取出ヘッド(42)と、該ブランク取出ヘッド(42)に吸着保持されたメインブランク(52)を受け取る第２供給コンベヤ(41)を具備しており、該第２供給コンベヤ(41)上のメインブランク(52)がコールドグルー塗布器(43)の配設部とホットメルト塗布器(44)の配設部を経由して第２成形ステーション(S2)に搬送されるようになっている。コールドグルー塗布器(43)は、メインブランク(52)の貼着代(523a)(523b)(522a)や底面板(522)に形成された貼着代(522x)（サブブランク(51)の下端の貼着代(515)に対応する部分）の表面（図１の斜線を施した領域）に、自然乾燥性の水溶性ボンドを直線状に塗布するもので、ホットメルト塗布器(44)は、前記貼着代(523a)(523b)(522a)(522x)の表面のうち前記水溶性ボンドの塗布域からずれた位置に熱溶融性樹脂を直線状に塗布するものである。
【００２０】
［第２成形装置(7)]
第２成形ステーション(S2)には、メインブランク(52)をマンドレル(1)の外面に沿わせて折り曲げると共にサブブランク(51)(51)に貼着する為の第２成形装置(7)が設けられていると共に、該第２成形装置(7)は、メインブランク供給装置(4)より下位に位置している。
この第２成形装置(7)は、既述第１成形装置(6)と同様な構成を有している。即ち、図６に示したように、進出位置(P1)にあるマンドレル(1)の外周を包囲する位置に配設された可動フォーマ(71)(72)(73)を備えており、これら可動フォーマ(71)(72)(73)は、略八角柱状のマンドレル(1)の外周の各平面に対向している。又、可動フォーマ(71)(72)(73)はシリンダ(R’)(R’)で進退駆動されるようになっている。具体的には、シリンダ(R’)(R’)で駆動される可動フォーマ(71)(72)(73)は、マンドレル(1)に対して接近した仕上成形位置(Q3)（メインブランク(52)を押圧した位置）と、これから離反した半成形位置(Q4)（メインブランク(52)との間に若干の間隙が形成された位置）との間で往復移動される。
尚、第２成形装置(7)の下方には、マンドレル(1)と協働してメインブランク(52)を挟持するレシーバプレート(74)が配設されていると共に、該レシーバプレート(74)は図示しないシリンダで昇降駆動されるようになっている。
【００２１】
［搬出装置(80)]
図２に示すように、排出ステーション(S3)には、マンドレル(1)からカートン(50)をバキュームで吸着して取り出す為の吸着具(870)(870)を備えた取出プレート(87)が配設されていると共に、その上方には、前記カートン(50)を側方から挟持する挟持プレート(88)(88)が配設されている。この挟持プレート(88)(88)は相互に接離する方向にシリンダ（図示せず）で往復駆動されるようになっている。又、挟持プレート(88)(88)の近傍には、完成したカートン(50)を下流側に搬送する搬出装置(80)が設けられている。
【００２２】
［動作の説明]
次に、上記製函装置の動作を説明する。
図１に示すように、ブランクストック部(30)(30)の最上層に積層されたサブブランク(51)(51)がブランク取出ヘッド(32)(32)で吸着保持されて第１供給コンベヤ(31)(31)上に取り出されると、該第１供給コンベヤ(31)(31)でサブブランク(51)(51)が第１成形ステーション(S1)に搬送される。尚、この搬送途中に於いて、サブブランク(51)(51)の補強板(514)(514)（図８参照）が貼着代(513)(513)に対して重ね合わせ状態に適宜折り畳まれる。
【００２３】
図４の(ａ)に示すように、第１成形ステーション(S1)に搬送されたサブブランク(51)(51)の先端の貼着代(515)(515)は、マンドレル(1)の先端(1a)とレシーバプレート(64)で上下から挟持される。そして、この挟持状態で、マンドレル(1)とレシーバプレート(64)が一体的に下方の進出位置(P1)に降下されると、その降下途中で、サブブランク(51)(51)の側面板(511)(511)やコーナ面板(512)(512)等が、図４，図５に示す半成形位置(Q2)にある可動フォーマ(61)(61)(62)(62)・・・でマンドレル(1)に沿って折り畳まれ（図４の(ｂ)参照）て第１成形空間(T1)内に移動する。この移動時には、可動フォーマ(61)(61)等はマンドレル(1)から離反した半成形位置(Q2)にある。即ち、図４の(ａ)（ｂ）に例示した可動フォーマ(61)(61)のように、これら可動フォーマ(61)(61)の相互間隔は、マンドレル(1)の幅寸法(L)とサブブランク(51)(51)の板厚二枚分を加えた寸法よりも若干大きくなっている。従って、マンドレル(1)はサブブランク(51)(51)を折り曲げつつ円滑に第１成形空間(T1)に進入する。その後、可動フォーマ(61)(61)(62)(62)等を半成形位置(Q2)から仕上成形位置(Q1)に移動させる。具体的には、図５に示すように、最初に可動フォーマ(61)(61)を半成形位置(Q2)（想像線の位置）から仕上成形位置(Q1)（実線の位置）に移動させた後、その側方に順次配列された可動フォーマ(62)(62)と可動フォーマ(63)(63)をこの順序で仕上成形位置(Q1)に移動させる。すると、図４の（Ｃ）及び図５の実線で示すように、サブブランク(51)(51)が可動フォーマ(61)(61)等でマンドレル(1)の外面に押圧され、これにより、各サブブランク(51)の側面板(511)やコーナ面板(512)等がマンドレル(1)に密着する。
【００２４】
次に、マンドレル(1)の外面に設けられた吸着具(110)(120)(170)によって、サブブランク(51)(51)（マンドレル(1)に沿って折り曲げられている）を吸着する。即ち、図示しないバキューム装置を作動させ、これにより、吸引ホース(191)→吸引通路(19)→吸気パイプ(29)(29)→吸着具(110)(120)(170)と繋がる回路を負圧状態にする。これにより、吸着具(110)(120)の先端のブランク吸着口部(A)(A)でサブブランク(51)(51)が吸着保持される。この場合、各サブブランク(51)の折り曲げられた両端域（貼着代(513)(513)に相当する部分）はブランク吸着面(12)(12)に形成された吸着具(120)(120)で吸着保持される一方、各サブブランク(51)の側面板(511)に連設された貼着代(515)はマンドレル(1)の底蓋(17)に設けられた吸着具(170)(170)で吸着保持される。又、各サブブランク(51)の中央域（側面板(511)部分）はブランク吸着面(11)に形成された吸着具(110)(110)で吸着保持される。
【００２５】
次に、可動フォーマ(61)(62)・・・を半成形位置(Q2)に後退させた後、マンドレル(1)を後退位置(P2)に上昇させ、その後、ターンテーブル(2)を９０°回転させることにより、サブブランク(51)(51)を吸着保持したマンドレル(1)を第２成形ステーション(S2)に移動させる。
この状態では、第２成形ステーション(S2)に到達したマンドレル(1)の下方には、メインブランク(52)がメインブランク供給装置(4)で既に搬送されている。そこで、第２成形ステーション(S2)に到達したマンドレル(1)を後退位置(P2)から進出位置(P1)に降下させると、既述した第１成形ステーション(S1)の第１成形装置(6)と同様に第２成形装置(7)が動作し、これにより、マンドレル(1)に吸着保持されたサブブランク(51)(51)の外側にメインブランク(52)が重なる態様で折り畳まれる。
【００２６】
即ち、図６，７に示すように、第２成形ステーション(S2)では、サブブランク(51)(51)を吸着保持したマンドレル(1)の下方にメインブランク供給装置(4)でメインブランク(52)が送り込まれた状態にあり、これにより、メインブランク(52)の底面板(522)がマンドレル(1)の先端(1a)に対応した状態（図７の(ａ)の状態）になっている。この状態でレシーバプレート(74)が上昇し、これにより、該レシーバプレート(74)とマンドレル(1)の先端(1a)でメインブランク(52)の底面板(522)が挟持される。そして、この挟持状態で、マンドレル(1)とレシーバプレート(74)が一体的に下方の進出位置(P1)に降下されると、その降下途中で、メインブランク(52)の正面板(521)(521)やコーナ面板(523)(523)等が、図６，図７に示す半成形位置(Q4)にある可動フォーマ(71)(71)(72)(72)・・・でマンドレル(1)（サブブランク(51)(51)を吸着保持している）に沿って折り畳まれ（図７の(ｂ)参照）て第２成形空間(T2)内に移動する。この移動時には、可動フォーマ(71)(71)等はマンドレル(1)から離反した半成形位置(Q4)にある。即ち、サブブランク(51)(51)を吸着保持したマンドレル(1)と可動フォーマ(71)(71)等との間にメインブランク(52)の板厚部がルーズに進入できる位置まで、可動フォーマ(71)(71)等が後退している。従って、マンドレル(1)はメインブランク(52)を折り曲げつつ円滑に第２成形空間(T2)に進入する。その後、可動フォーマ(71)(71)(72)(72)等を半成形位置(Q4)から仕上成形位置(Q3)に移動させる。具体的には、図６に示すように、最初に可動フォーマ(73)(73)を半生成形位置(Q4)（想像線の位置）から仕上成形位置(Q3)（実線の位置）に移動させた後、その側方に順次配列された可動フォーマ(72)(72)と可動フォーマ(71)(71)をこの順序で動作させる。すると、図７の(Ｃ)及び図６の実線で示すように、メインブランク(52)が可動フォーマ(71)(72)(73)でマンドレル(1)側に押圧され、これにより、メインブランク(52)の正面板(521)やコーナ面板(523)等が、マンドレル(1)やこれに吸着保持されたサブブランク(51)(51)の外面に密着する。
【００２７】
尚、レシーバプレート(74)や可動フォーマ(71)(72)(73)でメインブランク(52)をマンドレル(1)側に押圧するときは、既述ホットメルト塗布器(44)で塗布された熱溶融性樹脂は未だ冷却硬化しておらず溶融状態にある。従って、レシーバプレート(74)及び可動フォーマ(71)(72)(73)でメインブランク(52)がマンドレル(1)側に押圧されたときには前記貼着代(522a)(523a)(522x)等がサブブランク(51)(51)の対応部（重合部(98)）に溶着される。これにより、貼着代(522a)(523a)等に塗布された水溶性ボンドが自然乾燥するまで、前記熱溶融性樹脂によりサブブランク(51)(51)とメインブランク(52)とが貼着状態に維持される。これにより、完成カートン(50)がマンドレル(1)に外嵌した状態になる。
【００２８】
このものでは、サブブランク(51)(51)をマンドレル(1)の外周側面に沿わせて折り曲げ、その後、サブブランク(51)(51)に対してメインブランク(52)を貼着すると共に折り曲げる。従って、カートンの成形精度が、サブブランク(51)とメインブランク(52)を最初に貼り合せた状態で決まってしまう既述図１１の手法を採用する場合に比べ、カートンの成形精度が高くなる。
又、成形対象たるカートンの展開形状を適宜分割した形状のサブブランク(51)やメインブランク(52)を形成することにより、ブランク製造時の抜きカス等のスクラップを少なくすることができるから、一枚のブランクで成形する場合に比べ、材料利用率が高くなる。
【００２９】
次に、可動フォーマ(71)(72)・・・を半成形位置(Q4)に後退させた後、吸着具(110)(120)でカートン(50)を吸着保持しているマンドレル(1)を後退位置(P2)に上昇させ、その後、ターンテーブル(2)を９０°単位で間欠回転させると、前記カートン(50)を吸着保持したマンドレル(1)が排出ステーション(S3)に到達する。
その後、マンドレル(1)を降下させた後、該マンドレル(1)に外嵌したカートン(50)を挟持プレート(88)(88)で挟持すると共に、該カートン(50)の底部を取出プレート(87)の吸着具(870)で吸着する一方、マンドレル(1)の吸着具(110)(120)(170)によるカートン(50)の吸着保持を解除し、この状態でマンドレル(1)を後退位置(P2)に上昇させる。これにより、カートン(50)をマンドレル(1)から取り外すことができ、該取り外したカートン(50)を搬出装置(80)で下流側に搬送する。
【００３０】
尚、上記実施の形態では、既述第１成形装置(6)を構成する可動フォーマ(61)(62)(63)や、第２成形装置(7)を構成する可動フォーマ(71)(72)(73)が既述発明特定事項たる「フォーマ」に対応するが、前記可動フォーマに代えて固定フォーマ採用するものも、本願発明の範囲に含まれる。この場合、進出位置にあるマンドレル(1)の外周に対してブランクの板厚分より若干大きな間隙を存して対向するように各固定フォーマを配設する。
又、上記実施の形態では、二枚のサブブランク(51)(51)をメインブランク(52)に貼着するようにしたが、前記サブブランク(51)(51)を一体化した形状の一枚のサブブランクと前記メインブランク(52)を用いて前記カートン(50)を成形するものも、請求項１，２に係る発明の範囲に含まれる。
【００３１】
尚、上記実施の形態では、ホットメルト塗布器(44)で塗布された熱溶融性樹脂が冷却硬化しない間にメインブランク(52)をサブブランク(51)(51)に貼着するようにした。これに対し、前記熱溶融性樹脂を塗布してから、メインブランク(52)をサブブランク(51)(51)に貼着するまでの作業時間が長い場合は、熱溶融性樹脂が冷却硬化する心配がある。そこで、係る場合は、レシーバプレート(74)や可動フォーマ(71)(72)(73)にヒータを埋設し、これにより、熱溶融性樹脂を溶融させて前記貼着を行なう。
又、排出ステーション(S3)でカートン(50)の胴部を挟持プレート(88)(88)で挟持した後にマンドレル(1)を上昇させるときには吸着具(110)(120)をマンドレル(1)の内に後退収納させる機構を設けても良い。このようにすると、排出ステーション(S3)でマンドレル(1)を上昇させる際に吸着具(110)(120)の先端とカートン(50)が摩擦摺動しないから、吸着具(110)(120)の先端の磨耗防止が図れる。
【００３２】
更に、上記実施の形態では、サブブランク(51)を第１供給コンベヤ(31)で第１成形ステーション(S1)まで搬送する構成にしたが、ブランクストック部(30)と第１成形ステーション(S1)の近傍を巡回する搬送用吸着ヘッドでサブブランク(51)を第１成形ステーション(S1)に搬送する構成にしてもよい。即ち、前記搬送用吸着ヘッドでサブブランク(51)の下面を吸着保持するようにし、ブランクストック部(30)から取り出されたサブブランク(51)をブランク取出ヘッド(32)から前記搬送用吸着ヘッド（サブブランク(51)の下面を吸着保持する）で受け取ってこれを第１成形ステーション(S1)へ搬送する。
これと同様に、ブランクストック部(40)から取り出されたメインブランク(52)の下面を吸着保持する搬送用吸着ヘッドを設け、メインブランク(52)をブランク取出ヘッド(42)から前記搬送用吸着ヘッドで受け取ってこれを第２成形ステーション(S2)に搬送する構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係る製函装置の一部省略の外観斜視図
【図２】本発明の実施の形態に係る製函装置の一部省略の外観斜視図
【図３】本発明の実施の形態に係る製函装置の概略平面図
【図４】可動フォーマ(61)等の動作説明図
【図５】可動フォーマ(61)等の動作説明図
【図６】可動フォーマ(71)等の動作説明図
【図７】可動フォーマ(71)等の動作説明図
【図８】カートン(50)の構成図
【図９】マンドレル(1)の横断面図
【図１０】マンドレル(1)の縦断面図
【図１１】本願発明の解決課題の説明図
【符号の説明】
【００３４】
(1)・・・マンドレル
(1a)・・・先端
(61)(62)(63)(71)(72)(73)・・・可動フォーマ
(51)・・・サブブランク
(52)・・・メインブランク
(96)・・・ブランク
(P1)・・・進出位置
(P2)・・・後退位置
(Q1)(Q3)・・・仕上成形位置
(Q2)(Q4)・・・半成形位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製函装置、更に詳しくは、展開状態にある段ボール紙や厚紙等のブランクをマンドレルに沿わせて折り曲げることにより、カートンを成形する製函装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の製函装置としては、軸方向へ進退駆動される角柱状のマンドレルと、進出位置にあるマンドレルの外周を包囲する位置に配列された複数のフォーマを具備するものがある。
このものでは、前記各フォーマで包囲された筒状の成形空間より外側に張り出すシート状の一枚のブランクを前記マンドレルの先端で前記成形空間に押し込み、これにより、前記ブランクをマンドレルの先端から周側面に倣った形状に押し込み成形する。
ところが、このものでは、一枚のブランクを用いてカートンを成形するから、前記ブランクの外周が大きな凹凸を有する輪郭形状の場合等、輪郭形状によっては、材料シートからブランクを打抜く際に多量の抜きカスが生じて材料利用率が悪くなることがある。
【特許文献１】特開平５−１７７７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、かかる材料利用率を改善する為、図１１に示すように、一枚のメインブランク(52)と、その両側に連設される二枚のサブブランク(51)(51)をカートンの成形に先立って事前に貼着結合し、これにより一体化されたブランクを利用してカートンを成形する手法を採用することが考えられる。
即ち、図１１に示すように、メインブランク(52)の中央に位置する底面板(522)の斜線を施した貼着代(522x)(522x)と、サブブランク(51)(51)の一端の貼着代(515)(515)を予め接着剤で貼着して結合する。そして、該貼着結合により一体化された一枚のブランクを既述マンドレルに沿って折り曲げることにより、カートンを成形するである。
このようにすると、成形対象たるカートンの展開形状を適宜分割した形状のサブブランク(51)やメインブランク(52)を形成することにより、ブランク製造時の抜きカス等のスクラップを少なくすることができるから、一枚のブランクで成形する場合に比べ、材料利用率の低下を防止することができる。
【０００４】
しかしながら、図１１の手法でカートンを成形する場合は、成形前にサブブランク(51)(51)とメインブランク(52)を貼着結合して一体化したカートンを折り曲げるから、カートンの成形精度が、サブブランク(51)(51)とメインブランク(52)を最初に貼り合せた状態で決まってしまう。従って、サブブランク(51)(51)とメインブランク(52)の貼着姿勢のバラツキ等から生じる寸法誤差に起因して綺麗な折り曲げができず、カートンの成形精度が低下するという問題があった。
本発明はかかる点に鑑みて成されたもので、ブランク製造時の材料利用率が高く、且つ、カートンの成形精度が高い製函装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［請求項１に係る発明］
上記課題を解決する為の請求項１に係る発明の技術的手段は、
『進出位置(P1)と後退位置(P2)との間で軸方向に進退駆動される角柱状のマンドレル(1)と、
前記進出位置(P1)にある前記マンドレル(1)の外周を包囲する位置に設けられた複数のフォーマを具備し、
前記各フォーマで包囲される第１成形空間(T1)より外側に張り出す第１ブランク(96)を前記マンドレル(1)の先端(1a)で前記第１成形空間(T1)に押し込むことにより、前記第１ブランク(96)を前記マンドレル(1)の外周に沿わせて折り曲げ、その後、前記第１成形空間(T1)とは別な第２成形空間(T2)で第２ブランク(97)を前記マンドレル(1)に沿わせて折り曲げると共に第１，第２ブランク(96)(97)の重合部(98)を貼着する製函装置であって、
前記マンドレル(1)の外周には、前記折り曲げ状態にある前記第１ブランク(96)を吸着保持するブランク吸着口部(A)が設けられており、
前記折り曲げ状態にある前記第１ブランク(96)を吸着保持した前記マンドレル(1)を前記第１成形空間(T1)から前記第２成形空間(T2)に移動させた後、前記マンドレル(1)に吸着保持された第１ブランク(96)に前記第２ブランク(97)を前記貼着する』ことである。
上記技術的手段は次のように作用する。
各フォーマで包囲された第１成形空間(T1)より外側に張り出す第１ブランク(96)を、進出位置(P1)へ移動する前記マンドレル(1)の先端(1a)で前記第１成形空間(T1)に押し込む。すると、第１ブランク(96)が各フォーマによってマンドレル(1)の外周に沿った形状に折り曲げられる。
上記折り曲げ状態にある第１ブランク(96)はマンドレル(1)の外周に設けられたブランク吸着口部(A)で吸着保持され、第１ブランク(96)を吸着保持したマンドレル(1)が前記第１成形空間(T1)から脱出して第２成形空間(T2)に移動する。
次に、第１ブランク(96)を吸着保持したマンドレル(1)（第２成形空間(T2)に移動している）に沿わせて第２ブランク(97)を折り曲げると共に、これら第１，第２ブランク(96)(97)の重合部(98)を貼着すると、成形対象たるカートンが形成される。尚、第１ブランク(96)又は第２ブランク(97)には、前記折り曲げ時以前に、前記貼着の為の接着剤等が予め塗布してあるものとする。
【０００６】
このものでは、第１ブランク(96)をマンドレル(1)の外周側面に沿わせて折り曲げ、その後、該第１ブランク(96)に対して第２ブランク(97)を貼着すると共に折り曲げる。従って、カートンの成形精度が、サブブランク(51)とメインブランク(52)を最初に貼り合せた状態で決まってしまう既述図１１の手法を採用する場合に比べ、カートンの成形精度が高くなる。
又、成形対象たるカートンの展開形状を適宜分割した形状のサブブランク(51)やメインブランク(52)を形成することにより、ブランク製造時の抜きカス等のスクラップを少なくすることができるから、一枚のブランクで成形する場合に比べ、材料利用率が高くなる。
【０００７】
［請求項２に係る発明]
請求項１に係る発明に於いて、
『前記第１ブランク(96)は前記マンドレル(1)の外周側面に沿って周方向に折り曲げられ、
前記ブランク吸着口部(A)は、前記マンドレル(1)の外周側面のうち、前記第１ブランク(96)の中央域が重なる第１の平面(B)と、前記第１ブランク(96)の折り曲げられた両端域が重なる第２の平面(C)(C)に設けられている』ものとすることができる。
このものでは、第１ブランク(96)の中央域と折り曲げられた両端域がマンドレル(1)に吸着保持されるから、該吸着保持状態が安定する。
【０００８】
［請求項３に係る発明]
請求項１又は請求項２に係る発明に於いて、
『前記マンドレル(1)の外周には、二枚の第１ブランク(96)(96)が前記外周の方向へずれた状態で吸着保持され、
前記第２ブランク(97)は、前記二枚の第１ブランク(96)(96)に貼着されると共に前記マンドレル(1)に沿って折り曲げられる』ものでは、二枚の第１ブランク(96)(96)と一枚の第２ブランク(97)の合計三枚のブランクを用いてカートンを成形できる。従って、第１ブランク(96)と第２ブランク(97)が共に一枚の場合に比べ、各ブランクの形状を、ブランク製造時の抜きカス等のスクラップを一層少なくできる形状に設定することができる。よって、ブランク製造時の材料利用率を更に高くすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は次の特有の効果を有する。
既述したように、第１ブランク(96)をマンドレル(1)の外周側面に沿わせて折り曲げ、その後、該第１ブランク(96)に対して第２ブランク(97)を貼着すると共に折り曲げる。従って、カートンの成形精度が、サブブランク(51)とメインブランク(52)を最初に貼り合せた状態で決まってしまう既述図１１の手法を採用する場合に比べ、カートンの成形精度が高くなる。
又、成形対象たるカートンの展開形状を適宜分割した形状のサブブランク(51)やメインブランク(52)を形成することにより、ブランク製造時の抜きカス等のスクラップを少なくすることができるから、一枚のブランクで成形する場合に比べ、材料利用率が高くなる。
請求項２に係る発明では、既述したように、第１ブランク(96)の中央域と折り曲げられた両端域がマンドレル(1)に吸着保持されるから、該吸着保持状態が安定する。
請求項３に係る発明では、既述したように、ブランク製造時の材料利用率を更に高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。
［カートン(50)の構成]
先ず、本発明の実施の形態に係る製函装置の説明に先立って、成形対象たるカートン(50)の構成を説明する。
図８（Ｃ）に示すように、成形対象たるカートン(50)の外観形状は、直方体の周側部の４つの稜線部を面取りした略八柱状であり、同図（ａ）に示すように、一枚のメインブランク(52)と、その両脇に連結される二枚のサブブランク(51)(51)から構成されている。又、各サブブランク(51)(51)は同一構造を有している。
【００１１】
《メインブランク(52)》
メインブランク(52)は、段ボール紙を打抜いて形成したもので、略八角形状の底面板(522)を備えていると共に、その一対の対向辺には貼着代(522a)(522a)が連設されている。底面板(522)の他の一対の対向辺には長方形の正面板(521)(521)が連設されている共に、各正面板(521)の対向する一対の側辺部には細長い長方形のコーナ面板(523)(523)が連設されている。又、各コーナ面板(523)の先端には貼着代(523a)が連設されている。尚、本実施の形態では、上記メインブランク(52)が既述発明特定事項として記載の第２ブランク(97)に対応している。
【００１２】
《サブブランク(51)》
各サブブランク(51)は、段ボール紙を打抜いて形成したもので、長方形の各コーナ部を切り落とした略八角形状の蓋板(517)と、その一辺に連設された略長方形の側面板(511)とを具備し、該側面板(511)の対向する一対の側辺部にはコーナ面板(512)(512)と貼着代(513)(513)がこの順序で連設されている。各貼着代(513)の一方の短辺（蓋板(517)側の短辺）には、該貼着代(513)に重ね合わせ状態に折り返す補強板(514)が連設されている。又、貼着代(513)の他方の短辺と前記側面板(511)にはメインブランク(52)の底面板(522)に接着される貼着代(515)(515)が連設されている。尚、本実施の形態では、上記サブブランク(51)が既述発明特定事項たる第１ブランク(96)に対応している。
【００１３】
［製函装置の全体構成］
図１〜図３に示すように、本実施の形態に係る製函装置は、二枚のサブブランク(51)を折曲げる第１成形ステーション(S1)→メインブランク(52)を折り曲げる第２成形ステーション(S2)→成形後のカートン(50)を排出する排出ステーション(S3)の順序でマンドレル(1)を巡回させるターンテーブル(2)と、前記第１成形ステーション(S1)にサブブランク(51)(51)を供給するサブブランク供給装置(3)(3)と、供給されたサブブランク(51)(51)をマンドレル(1)に沿わせるように折り曲げる第１成形装置(6)と、前記第２成形ステーション(S2)にメインブランク(52)を供給するメインブランク供給装置(4)と、供給されたメインブランク(52)をマンドレル(1)に沿わせるように折り曲げる第２成形装置(7)と、前記排出ステーション(S3)で取り出された成形後のカートン(50)を下流側に搬出する搬出装置(80)を備えている。以下、各部の詳細を説明する。
【００１４】
［マンドレル(1)]
マンドレル(1)は、図８の（Ｃ）の状態にあるカートン(50)の内部に密に挿入し得る形状を有しており、図１に示すように、直方体の周側部の４つの稜線部を面取りした略八角柱状に形成されている。これにより、マンドレル(1)の外周には、面取り部(10)(10)とこれらの間に位置するブランク吸着面(11)(12)が形成されていると共に、ブランク吸着面(11)(12)には、各サブブランク(51)やメインブランク(52)をバキュームで吸着保持する吸着具(110)(120)が配設されている。そして、これら吸着具(110)(120)の先端がブランク吸着口部(A)になっている。尚、本実施の形態では、上記ブランク吸着面(11)(12)が既述発明特定事項たる第１の平面(B)及び第２の平面(C)に、夫々対応している。
【００１５】
図９，図１０は、夫々、マンドレル(1)の横断面図及び縦断面図である。
同図に示すように、マンドレル(1)は横断面が略八角形の外周輪郭形状を有する外周筒(16)を有していると共に、その下開放部は底蓋(17)で閉塞されている。
底蓋(17)の中心部の上壁には中央筒(180)の下端が結合されていると共に、該中央筒(180)には、ターンテーブル(2)の十字状のアーム部(20)の先端を昇降自在に貫通する昇降軸(13)が嵌入固定されている。
前記中央筒(180)の構成壁には、図９に示すように、正方形枠状の空気吸引通路(19)が上下に延びる態様で形成されていると共に、該空気吸引通路(19)はマンドレル(1)の外周筒(16)及び底蓋(17)に設けられた蛇腹筒状の吸着具(110)(120)(170)に対して吸気パイプ(29)(29)(29)で繋がっている。又、図１０に示すように、空気吸引通路(19)の上流端のホース接続部(190)は、吸引ホース(191)を介して図示しないバキューム装置に繋がっている。従って、バキューム装置が作動すると、吸引ホース(191)→吸引通路(19)→吸気パイプ(29)(29)→吸着具(110)(120)(170)と繋がる回路が負圧状態になり、後述するように、マンドレル(1)の外周に沿って折り曲げられたサブブランク(51)(51)が吸着具(110)(120)(170)で吸着保持される。
【００１６】
[ターンテーブル(2)]
既述したように、マンドレル(1)の中央筒(180)には、十字状に形成されたターンテーブル(2)のアーム部(20)を摺動自在に貫通する昇降軸(13)が嵌入固定されていると共に、該昇降軸(13)は駆動源(14)で上下に揺動されるレバー(15)によって昇降されるように構成されている。そして、駆動源(14)でレバー(15)が駆動されると、図４に示すように、マンドレル(1)が上方の後退位置(P2)と下方の進出位置(P1)との間で往復移動する。
又、ターンテーブル(2)の中心に回り止め状態に貫通する中心軸(21)は駆動モータ(22)で回転駆動されるようになっている。
【００１７】
［サブブランク供給装置(3)]
第１成形ステーション(S1)にサブブランク(51)(51)を供給するサブブランク供給装置(3)(3)は、互いに同一構造を有している。
各サブブランク供給装置(3)は、ブランクストック部(30)に積層された最上層のサブブランク(51)を吸着保持する為のブランク取出ヘッド(32)と、該ブランク取出ヘッド(32)に吸着保持されたサブブランク(51)を受け取る第１供給コンベヤ(31)を具備しており、該第１供給コンベヤ(31)上のサブブランク(51)が第１成形ステーション(S1)に搬送されるようになっている。
【００１８】
［第１成形装置(6)]
第１成形ステーション(S1)には、サブブランク(51)(51)をマンドレル(1)の外面に沿わせて折り曲げる為の第１成形装置(6)が設けられていると共に、該第１成形装置(6)は、サブブランク供給装置(3)(3)より下位に位置している。
この第１成形装置(6)は、図５に示すように、進出位置(P1)にあるマンドレル(1)の外周を包囲する位置に配設された可動フォーマ(61)(62)(63)を備えており、これら可動フォーマ(61)(62)(63)は、略八角柱状のマンドレル(1)の外周の各平面に対向している。又、可動フォーマ(61)(62)(63)はシリンダ(R)(R)で進退駆動されるようになっている。具体的には、シリンダ(R)(R)で駆動される可動フォーマ(61)(62)(63)は、マンドレル(1)に対して接近した仕上成形位置(Q1)（サブブランク(51)(51)を押圧した位置）と、これから離反した半成形位置(Q2)（サブブランク(51)(51)との間に若干の間隙が形成される位置）との間で往復移動される。
尚、第１成形装置(6)の下方には、マンドレル(1)と協働してサブブランク(51)(51)を挟持するレシーバプレート(64)が配設されていると共に、該レシーバプレート(64)は図示しないシリンダで昇降駆動されるようになっている。
【００１９】
［メインブランク供給装置(4)]
図１，図２に示すように、第２成形ステーション(S2)にメインブランク(52)を供給するメインブランク供給装置(4)は、ブランクストック部(40)に積層された最上層のメインブランク(52)を吸着保持する為のブランク取出ヘッド(42)と、該ブランク取出ヘッド(42)に吸着保持されたメインブランク(52)を受け取る第２供給コンベヤ(41)を具備しており、該第２供給コンベヤ(41)上のメインブランク(52)がコールドグルー塗布器(43)の配設部とホットメルト塗布器(44)の配設部を経由して第２成形ステーション(S2)に搬送されるようになっている。コールドグルー塗布器(43)は、メインブランク(52)の貼着代(523a)(523b)(522a)や底面板(522)に形成された貼着代(522x)（サブブランク(51)の下端の貼着代(515)に対応する部分）の表面（図１の斜線を施した領域）に、自然乾燥性の水溶性ボンドを直線状に塗布するもので、ホットメルト塗布器(44)は、前記貼着代(523a)(523b)(522a)(522x)の表面のうち前記水溶性ボンドの塗布域からずれた位置に熱溶融性樹脂を直線状に塗布するものである。
【００２０】
［第２成形装置(7)]
第２成形ステーション(S2)には、メインブランク(52)をマンドレル(1)の外面に沿わせて折り曲げると共にサブブランク(51)(51)に貼着する為の第２成形装置(7)が設けられていると共に、該第２成形装置(7)は、メインブランク供給装置(4)より下位に位置している。
この第２成形装置(7)は、既述第１成形装置(6)と同様な構成を有している。即ち、図６に示したように、進出位置(P1)にあるマンドレル(1)の外周を包囲する位置に配設された可動フォーマ(71)(72)(73)を備えており、これら可動フォーマ(71)(72)(73)は、略八角柱状のマンドレル(1)の外周の各平面に対向している。又、可動フォーマ(71)(72)(73)はシリンダ(R’)(R’)で進退駆動されるようになっている。具体的には、シリンダ(R’)(R’)で駆動される可動フォーマ(71)(72)(73)は、マンドレル(1)に対して接近した仕上成形位置(Q3)（メインブランク(52)を押圧した位置）と、これから離反した半成形位置(Q4)（メインブランク(52)との間に若干の間隙が形成された位置）との間で往復移動される。
尚、第２成形装置(7)の下方には、マンドレル(1)と協働してメインブランク(52)を挟持するレシーバプレート(74)が配設されていると共に、該レシーバプレート(74)は図示しないシリンダで昇降駆動されるようになっている。
【００２１】
［搬出装置(80)]
図２に示すように、排出ステーション(S3)には、マンドレル(1)からカートン(50)をバキュームで吸着して取り出す為の吸着具(870)(870)を備えた取出プレート(87)が配設されていると共に、その上方には、前記カートン(50)を側方から挟持する挟持プレート(88)(88)が配設されている。この挟持プレート(88)(88)は相互に接離する方向にシリンダ（図示せず）で往復駆動されるようになっている。又、挟持プレート(88)(88)の近傍には、完成したカートン(50)を下流側に搬送する搬出装置(80)が設けられている。
【００２２】
［動作の説明]
次に、上記製函装置の動作を説明する。
図１に示すように、ブランクストック部(30)(30)の最上層に積層されたサブブランク(51)(51)がブランク取出ヘッド(32)(32)で吸着保持されて第１供給コンベヤ(31)(31)上に取り出されると、該第１供給コンベヤ(31)(31)でサブブランク(51)(51)が第１成形ステーション(S1)に搬送される。尚、この搬送途中に於いて、サブブランク(51)(51)の補強板(514)(514)（図８参照）が貼着代(513)(513)に対して重ね合わせ状態に適宜折り畳まれる。
【００２３】
図４の(ａ)に示すように、第１成形ステーション(S1)に搬送されたサブブランク(51)(51)の先端の貼着代(515)(515)は、マンドレル(1)の先端(1a)とレシーバプレート(64)で上下から挟持される。そして、この挟持状態で、マンドレル(1)とレシーバプレート(64)が一体的に下方の進出位置(P1)に降下されると、その降下途中で、サブブランク(51)(51)の側面板(511)(511)やコーナ面板(512)(512)等が、図４，図５に示す半成形位置(Q2)にある可動フォーマ(61)(61)(62)(62)・・・でマンドレル(1)に沿って折り畳まれ（図４の(ｂ)参照）て第１成形空間(T1)内に移動する。この移動時には、可動フォーマ(61)(61)等はマンドレル(1)から離反した半成形位置(Q2)にある。即ち、図４の(ａ)（ｂ）に例示した可動フォーマ(61)(61)のように、これら可動フォーマ(61)(61)の相互間隔は、マンドレル(1)の幅寸法(L)とサブブランク(51)(51)の板厚二枚分を加えた寸法よりも若干大きくなっている。従って、マンドレル(1)はサブブランク(51)(51)を折り曲げつつ円滑に第１成形空間(T1)に進入する。その後、可動フォーマ(61)(61)(62)(62)等を半成形位置(Q2)から仕上成形位置(Q1)に移動させる。具体的には、図５に示すように、最初に可動フォーマ(61)(61)を半成形位置(Q2)（想像線の位置）から仕上成形位置(Q1)（実線の位置）に移動させた後、その側方に順次配列された可動フォーマ(62)(62)と可動フォーマ(63)(63)をこの順序で仕上成形位置(Q1)に移動させる。すると、図４の（Ｃ）及び図５の実線で示すように、サブブランク(51)(51)が可動フォーマ(61)(61)等でマンドレル(1)の外面に押圧され、これにより、各サブブランク(51)の側面板(511)やコーナ面板(512)等がマンドレル(1)に密着する。
【００２４】
次に、マンドレル(1)の外面に設けられた吸着具(110)(120)(170)によって、サブブランク(51)(51)（マンドレル(1)に沿って折り曲げられている）を吸着する。即ち、図示しないバキューム装置を作動させ、これにより、吸引ホース(191)→吸引通路(19)→吸気パイプ(29)(29)→吸着具(110)(120)(170)と繋がる回路を負圧状態にする。これにより、吸着具(110)(120)の先端のブランク吸着口部(A)(A)でサブブランク(51)(51)が吸着保持される。この場合、各サブブランク(51)の折り曲げられた両端域（貼着代(513)(513)に相当する部分）はブランク吸着面(12)(12)に形成された吸着具(120)(120)で吸着保持される一方、各サブブランク(51)の側面板(511)に連設された貼着代(515)はマンドレル(1)の底蓋(17)に設けられた吸着具(170)(170)で吸着保持される。又、各サブブランク(51)の中央域（側面板(511)部分）はブランク吸着面(11)に形成された吸着具(110)(110)で吸着保持される。
【００２５】
次に、可動フォーマ(61)(62)・・・を半成形位置(Q2)に後退させた後、マンドレル(1)を後退位置(P2)に上昇させ、その後、ターンテーブル(2)を９０°回転させることにより、サブブランク(51)(51)を吸着保持したマンドレル(1)を第２成形ステーション(S2)に移動させる。
この状態では、第２成形ステーション(S2)に到達したマンドレル(1)の下方には、メインブランク(52)がメインブランク供給装置(4)で既に搬送されている。そこで、第２成形ステーション(S2)に到達したマンドレル(1)を後退位置(P2)から進出位置(P1)に降下させると、既述した第１成形ステーション(S1)の第１成形装置(6)と同様に第２成形装置(7)が動作し、これにより、マンドレル(1)に吸着保持されたサブブランク(51)(51)の外側にメインブランク(52)が重なる態様で折り畳まれる。
【００２６】
即ち、図６，７に示すように、第２成形ステーション(S2)では、サブブランク(51)(51)を吸着保持したマンドレル(1)の下方にメインブランク供給装置(4)でメインブランク(52)が送り込まれた状態にあり、これにより、メインブランク(52)の底面板(522)がマンドレル(1)の先端(1a)に対応した状態（図７の(ａ)の状態）になっている。この状態でレシーバプレート(74)が上昇し、これにより、該レシーバプレート(74)とマンドレル(1)の先端(1a)でメインブランク(52)の底面板(522)が挟持される。そして、この挟持状態で、マンドレル(1)とレシーバプレート(74)が一体的に下方の進出位置(P1)に降下されると、その降下途中で、メインブランク(52)の正面板(521)(521)やコーナ面板(523)(523)等が、図６，図７に示す半成形位置(Q4)にある可動フォーマ(71)(71)(72)(72)・・・でマンドレル(1)（サブブランク(51)(51)を吸着保持している）に沿って折り畳まれ（図７の(ｂ)参照）て第２成形空間(T2)内に移動する。この移動時には、可動フォーマ(71)(71)等はマンドレル(1)から離反した半成形位置(Q4)にある。即ち、サブブランク(51)(51)を吸着保持したマンドレル(1)と可動フォーマ(71)(71)等との間にメインブランク(52)の板厚部がルーズに進入できる位置まで、可動フォーマ(71)(71)等が後退している。従って、マンドレル(1)はメインブランク(52)を折り曲げつつ円滑に第２成形空間(T2)に進入する。その後、可動フォーマ(71)(71)(72)(72)等を半成形位置(Q4)から仕上成形位置(Q3)に移動させる。具体的には、図６に示すように、最初に可動フォーマ(73)(73)を半生成形位置(Q4)（想像線の位置）から仕上成形位置(Q3)（実線の位置）に移動させた後、その側方に順次配列された可動フォーマ(72)(72)と可動フォーマ(71)(71)をこの順序で動作させる。すると、図７の(Ｃ)及び図６の実線で示すように、メインブランク(52)が可動フォーマ(71)(72)(73)でマンドレル(1)側に押圧され、これにより、メインブランク(52)の正面板(521)やコーナ面板(523)等が、マンドレル(1)やこれに吸着保持されたサブブランク(51)(51)の外面に密着する。
【００２７】
尚、レシーバプレート(74)や可動フォーマ(71)(72)(73)でメインブランク(52)をマンドレル(1)側に押圧するときは、既述ホットメルト塗布器(44)で塗布された熱溶融性樹脂は未だ冷却硬化しておらず溶融状態にある。従って、レシーバプレート(74)及び可動フォーマ(71)(72)(73)でメインブランク(52)がマンドレル(1)側に押圧されたときには前記貼着代(522a)(523a)(522x)等がサブブランク(51)(51)の対応部（重合部(98)）に溶着される。これにより、貼着代(522a)(523a)等に塗布された水溶性ボンドが自然乾燥するまで、前記熱溶融性樹脂によりサブブランク(51)(51)とメインブランク(52)とが貼着状態に維持される。これにより、完成カートン(50)がマンドレル(1)に外嵌した状態になる。
【００２８】
このものでは、サブブランク(51)(51)をマンドレル(1)の外周側面に沿わせて折り曲げ、その後、サブブランク(51)(51)に対してメインブランク(52)を貼着すると共に折り曲げる。従って、カートンの成形精度が、サブブランク(51)とメインブランク(52)を最初に貼り合せた状態で決まってしまう既述図１１の手法を採用する場合に比べ、カートンの成形精度が高くなる。
又、成形対象たるカートンの展開形状を適宜分割した形状のサブブランク(51)やメインブランク(52)を形成することにより、ブランク製造時の抜きカス等のスクラップを少なくすることができるから、一枚のブランクで成形する場合に比べ、材料利用率が高くなる。
【００２９】
次に、可動フォーマ(71)(72)・・・を半成形位置(Q4)に後退させた後、吸着具(110)(120)でカートン(50)を吸着保持しているマンドレル(1)を後退位置(P2)に上昇させ、その後、ターンテーブル(2)を９０°単位で間欠回転させると、前記カートン(50)を吸着保持したマンドレル(1)が排出ステーション(S3)に到達する。
その後、マンドレル(1)を降下させた後、該マンドレル(1)に外嵌したカートン(50)を挟持プレート(88)(88)で挟持すると共に、該カートン(50)の底部を取出プレート(87)の吸着具(870)で吸着する一方、マンドレル(1)の吸着具(110)(120)(170)によるカートン(50)の吸着保持を解除し、この状態でマンドレル(1)を後退位置(P2)に上昇させる。これにより、カートン(50)をマンドレル(1)から取り外すことができ、該取り外したカートン(50)を搬出装置(80)で下流側に搬送する。
【００３０】
尚、上記実施の形態では、既述第１成形装置(6)を構成する可動フォーマ(61)(62)(63)や、第２成形装置(7)を構成する可動フォーマ(71)(72)(73)が既述発明特定事項たる「フォーマ」に対応するが、前記可動フォーマに代えて固定フォーマ採用するものも、本願発明の範囲に含まれる。この場合、進出位置にあるマンドレル(1)の外周に対してブランクの板厚分より若干大きな間隙を存して対向するように各固定フォーマを配設する。
又、上記実施の形態では、二枚のサブブランク(51)(51)をメインブランク(52)に貼着するようにしたが、前記サブブランク(51)(51)を一体化した形状の一枚のサブブランクと前記メインブランク(52)を用いて前記カートン(50)を成形するものも、請求項１，２に係る発明の範囲に含まれる。
【００３１】
尚、上記実施の形態では、ホットメルト塗布器(44)で塗布された熱溶融性樹脂が冷却硬化しない間にメインブランク(52)をサブブランク(51)(51)に貼着するようにした。これに対し、前記熱溶融性樹脂を塗布してから、メインブランク(52)をサブブランク(51)(51)に貼着するまでの作業時間が長い場合は、熱溶融性樹脂が冷却硬化する心配がある。そこで、係る場合は、レシーバプレート(74)や可動フォーマ(71)(72)(73)にヒータを埋設し、これにより、熱溶融性樹脂を溶融させて前記貼着を行なう。
又、排出ステーション(S3)でカートン(50)の胴部を挟持プレート(88)(88)で挟持した後にマンドレル(1)を上昇させるときには吸着具(110)(120)をマンドレル(1)の内に後退収納させる機構を設けても良い。このようにすると、排出ステーション(S3)でマンドレル(1)を上昇させる際に吸着具(110)(120)の先端とカートン(50)が摩擦摺動しないから、吸着具(110)(120)の先端の磨耗防止が図れる。
【００３２】
更に、上記実施の形態では、サブブランク(51)を第１供給コンベヤ(31)で第１成形ステーション(S1)まで搬送する構成にしたが、ブランクストック部(30)と第１成形ステーション(S1)の近傍を巡回する搬送用吸着ヘッドでサブブランク(51)を第１成形ステーション(S1)に搬送する構成にしてもよい。即ち、前記搬送用吸着ヘッドでサブブランク(51)の下面を吸着保持するようにし、ブランクストック部(30)から取り出されたサブブランク(51)をブランク取出ヘッド(32)から前記搬送用吸着ヘッド（サブブランク(51)の下面を吸着保持する）で受け取ってこれを第１成形ステーション(S1)へ搬送する。
これと同様に、ブランクストック部(40)から取り出されたメインブランク(52)の下面を吸着保持する搬送用吸着ヘッドを設け、メインブランク(52)をブランク取出ヘッド(42)から前記搬送用吸着ヘッドで受け取ってこれを第２成形ステーション(S2)に搬送する構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係る製函装置の一部省略の外観斜視図
【図２】本発明の実施の形態に係る製函装置の一部省略の外観斜視図
【図３】本発明の実施の形態に係る製函装置の概略平面図
【図４】可動フォーマ(61)等の動作説明図
【図５】可動フォーマ(61)等の動作説明図
【図６】可動フォーマ(71)等の動作説明図
【図７】可動フォーマ(71)等の動作説明図
【図８】カートン(50)の構成図
【図９】マンドレル(1)の横断面図
【図１０】マンドレル(1)の縦断面図
【図１１】本願発明の解決課題の説明図
【符号の説明】
【００３４】
(1)・・・マンドレル
(1a)・・・先端
(61)(62)(63)(71)(72)(73)・・・可動フォーマ
(51)・・・サブブランク
(52)・・・メインブランク
(96)・・・ブランク
(P1)・・・進出位置
(P2)・・・後退位置
(Q1)(Q3)・・・仕上成形位置
(Q2)(Q4)・・・半成形位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
進出位置(P1)と後退位置(P2)との間で軸方向に進退駆動される角柱状のマンドレル(1)と、
前記進出位置(P1)にある前記マンドレル(1)の外周を包囲する位置に設けられた複数のフォーマを具備し、
前記各フォーマで包囲される第１成形空間(T1)より外側に張り出す第１ブランク(96)を前記マンドレル(1)の先端(1a)で前記第１成形空間(T1)に押し込むことにより、前記第１ブランク(96)を前記マンドレル(1)の外周に沿わせて折り曲げ、その後、前記第１成形空間(T1)とは別な第２成形空間(T2)で第２ブランク(97)を前記マンドレル(1)に沿わせて折り曲げると共に第１，第２ブランク(96)(97)の重合部(98)を貼着する製函装置であって、
前記マンドレル(1)の外周には、前記折り曲げ状態にある前記第１ブランク(96)を吸着保持するブランク吸着口部(A)が設けられており、
前記折り曲げ状態にある前記第１ブランク(96)を吸着保持した前記マンドレル(1)を前記第１成形空間(T1)から前記第２成形空間(T2)に移動させた後、前記マンドレル(1)に吸着保持された第１ブランク(96)に前記第２ブランク(97)を前記貼着する、製函装置。
【請求項２】
請求項１に記載の製函装置に於いて、
前記第１ブランク(96)は前記マンドレル(1)の外周に沿って周方向に折り曲げられ、
前記ブランク吸着口部(A)は、前記マンドレル(1)の外周側面のうち、前記第１ブランク(96)の中央域が重なる第１の平面(B)と、前記第１ブランク(96)の折り曲げられた両端域が重なる第２の平面(C)(C)に設けられている、製函装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の製函装置に於いて、
前記マンドレル(1)の外周には、二枚の第１ブランク(96)(96)が前記外周の方向へずれた状態で吸着保持され、
前記第２ブランク(97)は、前記二枚の第１ブランク(96)(96)に貼着されると共に前記マンドレル(1)に沿って折り曲げられる、製函装置。
【請求項１】
進出位置(P1)と後退位置(P2)との間で軸方向に進退駆動される角柱状のマンドレル(1)と、
前記進出位置(P1)にある前記マンドレル(1)の外周を包囲する位置に設けられた複数のフォーマを具備し、
前記各フォーマで包囲される第１成形空間(T1)より外側に張り出す第１ブランク(96)を前記マンドレル(1)の先端(1a)で前記第１成形空間(T1)に押し込むことにより、前記第１ブランク(96)を前記マンドレル(1)の外周に沿わせて折り曲げ、その後、前記第１成形空間(T1)とは別な第２成形空間(T2)で第２ブランク(97)を前記マンドレル(1)に沿わせて折り曲げると共に第１，第２ブランク(96)(97)の重合部(98)を貼着する製函装置であって、
前記マンドレル(1)の外周には、前記折り曲げ状態にある前記第１ブランク(96)を吸着保持するブランク吸着口部(A)が設けられており、
前記折り曲げ状態にある前記第１ブランク(96)を吸着保持した前記マンドレル(1)を前記第１成形空間(T1)から前記第２成形空間(T2)に移動させた後、前記マンドレル(1)に吸着保持された第１ブランク(96)に前記第２ブランク(97)を前記貼着する、製函装置。
【請求項２】
請求項１に記載の製函装置に於いて、
前記第１ブランク(96)は前記マンドレル(1)の外周に沿って周方向に折り曲げられ、
前記ブランク吸着口部(A)は、前記マンドレル(1)の外周側面のうち、前記第１ブランク(96)の中央域が重なる第１の平面(B)と、前記第１ブランク(96)の折り曲げられた両端域が重なる第２の平面(C)(C)に設けられている、製函装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の製函装置に於いて、
前記マンドレル(1)の外周には、二枚の第１ブランク(96)(96)が前記外周の方向へずれた状態で吸着保持され、
前記第２ブランク(97)は、前記二枚の第１ブランク(96)(96)に貼着されると共に前記マンドレル(1)に沿って折り曲げられる、製函装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−２９７６３５（Ｐ２００６−２９７６３５Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１９００５（Ｐ２００５−１１９００５）
【出願日】平成１７年４月１５日（２００５．４．１５）
【出願人】（３９１０２９８１９）株式会社オーエム製作所 (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１５日（２００５．４．１５）
【出願人】（３９１０２９８１９）株式会社オーエム製作所 (34)
【Ｆターム（参考）】
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