JP2004067251A

JP2004067251A - 畳み込まれた状態の折り畳み式の箱を貯留シュートから取り出してコンベアーに引き渡すための装置

Info

Publication number: JP2004067251A
Application number: JP2003288264A
Authority: JP
Inventors: Fritz Fochler; フリッツ　フォッホラー; Andreas Kruger; アンドレアス　クルィーガー
Original assignee: Uhlmann Pac Systeme GmbH and Co KG
Current assignee: Uhlmann Pac Systeme GmbH and Co KG
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2003-08-06
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2023-08-06
Also published as: EP1388495A1; ATE316905T1; DE10236069A1; DK1388495T3; DE10236069B4; JP3879044B2; EP1388495B1; DE50302313D1; US7040479B2; ES2256618T3; US20040089517A1

Abstract

【課題】　　畳み込まれた状態の折り畳み式の箱２を貯留シュート（貯留用の管状体）３から取り出してコンベアー４に引き渡すための装置において、処理能力を損なうことなく、必要なスペースを低減することができるものを提供する。
【解決手段】軸位置固定ホイール（「太陽ホイール」）１４には、この回転角度位置を所望のとおりに変化させるための駆動装置１６が備えられる。軸位置固定ホイール１４に共軸の保持具９には、一つの周回自転部材（「惑星」部材）１１のみが配置され、この周回自転部材１１には、折り畳み式の箱２を捕捉するための捕捉機構１２が保持される。周回自転部材１１に共軸の周回自転ホイール１３が、軸位置固定ホイール１４に直接または間接に接続されている。回転駆動により、捕捉機構１２は、内転サイクロイド(hypo-cycloid)に沿った非対称の軌道１７上の２つの位置にて、延ばされた態勢・位置１８をとる。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、ぺしゃんこに畳み込まれた状態の折り畳み式の箱を貯留シュートから取り出してコンベアーに引き渡すための装置に関する。コンベアーには、折り畳み式の箱を一つずつ受け入れるコンベアーポケットが備えられる。

　上記装置においては、一つの固定軸（「太陽」のように一定の位置にて自転のみ行う軸）のまわりを回転可能で駆動可能な部材が備えられて、周回自転部材（「惑星」のように動く部分）を保持している。周回自転部材は、固定軸とは回転軸が異なり、固定軸に対して平行な周回自転軸（「惑星」のように「太陽」のまわりを周回するとともに自転を行う軸）のまわりを回転可能である。また、該周回自転部材は、捕捉機構、及び、周回自転軸に共軸な周回自転ホイール(wheel)を保持し、周回自転ホイールは、固定軸に共軸の軸位置固定のホイールに、直接または間接に接続されている。

　このような装置は、特に包装機械において、垂直から傾斜して延びる貯留シュートと、複数のコンベアーポケットを備えるコンベアーとの間を結ぶ部分をなす。ここで、貯留シュートには、ぺしゃんこに畳み込まれた折り畳み式の箱が既に配置されており、コンベアーポケットでは、起こして組み立てられた折り畳み式の箱が、包装機械におけるさらなる加工と、充填のために運ばれていく。

　ドイツ特許ＤＥ４２２４８９７Ｃ１に開示されているところの、上記導入部で述べた装置は、周回自転部（「惑星」）保持具の動きと、周回自転部の動きとが重なり合うことにより、捕捉機構が、内転サイクロイド(hypo-cycloid、内サイクロイド)経路をとりつつ、貯留シュートから折り畳み式の箱を受け取り、コンベアーに引き渡す。この内転サイクロイド経路は、大きなスペースと、大きな経路長とを必要とし、この内転サイクロイド経路を通り抜けるためには、時間ロスが大きかった。そのため、所望の処理速度を達成すべく、周回自転部保持具には、数個の周回自転部材が配置されていた。必要なスペースが大きいことと、装置コストが大きいことに加えて、設定寸法の変更が頻繁に必要になる。設定寸法の変更は、ある所定の大きさの折り畳み式の箱を取り扱った後、異なる大きさの折り畳み式の箱を取り扱う必要があるときに行われる。この場合、装置の調整を新たに行うことと、部分的に寸法設定部材を取り替えることが必要となるからである。

　周回自転部材には、それぞれの自転軸まわりに、折り畳み式の箱のための組立機構を回転可能に据え付けるので、結果的に、装置コストはさらに大きくなる。この箱組立機構は、時間の節約のために、折り畳み式の箱を、既に組み立てられた状態で、コンベアーのコンベアーポケットに引き渡すことを可能にするためのものである。箱組立機構は、捕捉具の面に折り畳み式の箱を種々の個所で取り入れるのであり、全体として、捕捉具とともに、内転サイクロイド経路を通り抜けるのである。箱組立機構の動きの制御は、位置固定軸に共軸の専用の軸位置固定ホイールと、周回自転部材に対して回転可能に周回自転軸に取り付けられた専用の周回自転ホイールとを通じて行われる。ここで、箱組立機構における軸位置固定ホイールは、駆動装置により回転駆動が可能であり、その結果、箱組立機構には、その内転サイクロイド経路上にて、所定の回転位置・態勢が割り当てられる。

　米国特許ＵＳ４５１８３０１は、折り畳み式の箱を貯留シュートから取り出してコンベアーに引き渡すための装置を示す。ここで、折り畳み式の箱を搬送中に起こして組み立てる箱の組立は、数個の捕捉具によって行われ、捕捉具の回転位置・態勢は、カムプレートによって決定される。
ドイツ特許ＤＥ４２２４８９７Ｃ１米国特許ＵＳ４５１８３０１

　本発明の根底をなす課題は、導入部で述べた技術分野の装置について、処理能力を損なうことなく、所要スペースを低減することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

　このような課題は、本発明によると、導入部で述べた技術分野の装置において、処理能力を損なうことなく、所要スペースを低減することで解決される。

　本発明の実施態様によると、捕捉機構の経路は、装置機械的に所与のものでなく、軸位置固定ホイールのための駆動装置により能動的に変化させることができる。そのため、軸位置固定ホイールに接しての周回自転ホイールの単なる追従に比べて、さらなる回転を引き起こすようにすることができる。これにより、周回自転部保持具についての一つの決まった角度位置のところで、捕捉機構に、対応する角度位置を割り当てることができる。したがって、捕捉機構の経路は、一つの内転サイクロイド経路を必ず通るというものでなく、広い範囲内で、ずらすことができ、これにより最適化することができる。その結果、内転サイクロイド経路の先端を外側へと延ばす必要がなく、寸法設定の変更も、駆動装置を通じての軸位置固定ホイールの制御により、簡単に行うことができる。なお、ホイールには、歯車、滑車等が含まれるが、好ましくは歯車または歯付きのものである。

　特には、周回自転部保持具には、一つの周回自転部材のみが割り当てられるので、装置コストを低減することができる。このようなことは、捕捉機構が通り抜けるべき経路を短くすることにより、装置の処理能力を低下させることなく行うことができる。捕捉機構の経路には、貯留シュートからの折り畳み式の箱を取り出すところと、コンベアーのコンベアーポケット中に引き渡すところとの、２つだけの引き延ばし態勢・位置、すなわち捕捉機構が延ばされた態勢をとる位置がある。一つの周回自転部材のみが存在するので、サーボモーターにより決められる軸位置固定ホイールの回転位置・姿勢を、捕捉機構に対して正確に合わせることができる。そのため、特には、周回自転部保持具に多数の周回自転部材が据え付けられる場合のように捕捉機構が対称的な経路を通るという必要がない。

　本発明の枠内において、駆動装置は、ステップ駆動装置からなるものとすることができる。柔軟性を大きくするためには、ステップ駆動装置が存在する場合のような固定の機械的な回転駆動でなしに、駆動装置がサーボモーターからなるのが特に好ましい。ここで、軸位置固定ホイールの回転位置・姿勢を任意の段階で、また、任意の速度で変化させることができるので、該サーボモーターが、周回自転部材の回転位置・姿勢を段階的にずらすためにも備えられている。

　貯留シュートが垂直方向から傾斜して配されていることに鑑み、２つの引き延ばし態勢・位置が、相互に、１２０°の角度をなすのが、目的に照らし好ましい。ここで、折り畳み式の箱は、積み重ねの重力作用によって貯留シュートの出口へと押されている。

　本発明についての格別に好ましい実施態様によると、各コンベアーポケットが、少なくとも、一つの押し動かす側の係合具と、先に動いていく側の係合具とからなり、軸位置固定ホイールの回転により決められる折り畳み式の箱の経路が、箱を起こして組み立てるべく、該押し動かす係合具へと通じている。このような装置であると、折り畳み式の箱の寸法設定に依存することなく、適した状態に形成された経路でもって、押し動かす係合具による箱の組立を実現できる。したがって、捕捉機構ならびに折り畳み式の箱が経路を通り抜ける間に箱の組立を行うためには、さらなる装置コストを要しない。

　さらに好ましくは、コンベアーポケットが一つの押し動かす側の係合具と、先に動いていく側の係合具とからなるとともに、異なって開いた折り畳み式の箱についての軸位置固定ホイールの回転により決められる経路は、箱を起こして組み立てるべく、該先に進んでいる側の係合具へと通じている。すなわち、軸位置固定ホイールの回転位置・姿勢を目的にしたがってずらすことにより、さらなる利点が得られる。異なる具合に開放された折り畳み式の箱についても、すなわち、係合具によって作用を受ける側部継ぎ目板がコンベアーの搬送方向に向かって折れ曲がっている箱についても、捕捉機構の経路を通じて、先に進んでいる係合具に導くことにより、組み立てることができる。

　軸位置固定ホイールに割り当てられた駆動装置により、回転角度、回転速度、及び、回転の向きが自由に選択できる。ここで、駆動装置の負荷を小さくするという観点からは、軸位置固定ホイールの回転の向きが一定であって、もっぱら、回転速度及び回転角度をずらすのが好ましい。

　以下に、本発明を、図面に描かれた実施例により、詳細に説明する。

　図示の装置１は、ぺしゃんこに畳み込まれた折り畳み式の箱２を、垂直から斜めに傾斜した貯留シュート３から取り出すのに用いるものである。取り出しの後、折り畳み式の箱２は、複数のコンベアーポケット５を有するコンベアー４にまで運ばれる。コンベアーポケット５は、押し動かす側の係合具６と、先に進んでいる係合具７とより形成されている。これらの間には、引渡し中に、組み立て状態をとるように立てて起こされた折り畳み式の箱２が受け入れられる。

　この装置１には、「太陽軸」とでもいうべき位置固定軸８のまわりを回転可能であって駆動可能な、「惑星保持部」とでもいうべき周回自転部保持具９が備えられている。周回自転部保持具９には、位置固定軸８とは回転軸の位置を異にし、位置固定軸８に平行の周回自転軸１０（いわば「惑星回転軸」）のまわりを回転可能な周回自転部材１１（いわば「惑星状部材」）が取り付けられている。周回自転部材１１は、自由端に、折り畳み式の箱２を捕えるための捕捉機構１２を備えており、また、周回自転軸１０に共軸の、「惑星ホイール」とでもいうべき周回自転ホイール１３を備えている。周回自転ホイール１３は、位置固定軸８に共軸の軸位置固定ホイール１４に接続されている。図示の例では、接続が、直接に駆動ベルト１５を通じて行われているが、中間ホイールを通じて間接的に接続されるのであっても良い。

　周回自転部材１１の回転位置を目的どおりにずらすためには、軸位置固定ホイール１４に、駆動装置１６が割り当てられていれば良い。駆動装置１６は、サーボモーターにより実現することができ、この回転の向きに、回転角および回転速度を変えることができる。したがって、周回自転部保持具９の回転によって引き起こされる周回自転部材１１の回転には、さらに、軸位置固定ホイール１４の回転による回転が重ねられる。そのため、広い領域での捕捉機構１２の経路を形成することができ、次の意味における最適化を実現することができる。内転サイクロイド(hypo-cycloid)経路の頂点を外側に延ばす必要がなく、むしろ、捕捉機構１２の経路を短縮することができ、これにより、必要なスペースと、経路を一回りするための時間とを低減することができる。

　図２〜９は、捕捉機構１２の循環運動の全体を模式的に示す。捕捉機構１２は、矢印Ｇの向きに、周回自転ホイール１３の周回自転軸１０のまわりを回り、このとき、周回自転部保持具９は、Ｐ方向に、位置固定軸８のまわりを回る。サーボモーターを用いての軸位置固定ホイール１４の回転により、捕捉機構１２の経路は、図２〜９に描いた軌道１７に沿うこととなる。この軌道１７は、際立って短い。

　軌道１７は、非対称であり、このため、周回自転部保持具９には、一つの周回自転部材１１のみ割り当てられている。ここで、捕捉機構１２の経路には、図２及び図８に示す２つの引き延ばしの態勢・位置１８があり、これらの態勢・位置の間に１２０°の角度をなす。図２〜９に示されたサイクルでは、捕捉機構１２により貯留シュート３から取り外された折り畳み式の箱２が、コンベアーポケット５の押し動かす係合具６と当接することにより、立てて起こされた組立状態となる。しかしながら、駆動装置１６により、次のような経路をとるようにすることもできる。すなわち、異なった具合に開いた折り畳み式の箱２は、先に進んでいっている係合具７へと導かれて、コンベアー４の搬送方向の先方側に位置する側部の継ぎ目板が折り曲げられる。

折り畳み式の箱を貯留シュートから取り出してコンベアーに引き渡すための装置の斜視図である。図１の装置について、取り出し・引渡しサイクルの出発点、すなわち、折り畳み式の箱を貯留シュートから取り出す際の様子を模式的に示す図である。折り畳み式の箱を貯留シュートから取り出した直後の様子を示す、図２に対応する模式図である。取り出し・引渡しサイクルにおける、図３より少し後の段階を示す、図２に対応する模式図である。取り出し・引渡しサイクルにおける、さらに後の段階を示す、図２に対応する模式図である。軸位置固定ホイールが前方へと回転することで、捕捉機構が放射方向内側にシフトし、内転サイクロイド経路の頂点にある状態を示す。取り出し・引渡しサイクルにおいて、コンベアーの押し動かす係合具のところで折り畳み式の箱を起こして組み立てる直前の段階を示す、図２に対応する模式図である。コンベアーの押し動かす係合具によって、折り畳み式の箱が起こして組み立てられている最中の状態を示す、図２に対応する模式図である。捕捉機構が下方へ延びる態勢にあって、折り畳み式の箱がコンベアーポケットに引き渡されている最中の状態を示す、図２に対応する模式図である。捕捉機構が、図２に対応する上方の延ばされた態勢・位置へと戻っていく最中の状態を示す、図２に対応する模式図である。

符号の説明

　１　装置
　２　折り畳み式の箱
　３　貯留シュート
　４　コンベアー
　５　コンベアーポケット
　６　押し動かす側の係合具
　７　先に進んでいる係合具
　８　位置固定軸（太陽軸）
　９　周回自転部保持具（惑星保持具）
　１０　周回自転軸（惑星回転軸）
　１１　周回自転部材（惑星部材）
　１２　捕捉機構
　１３　周回自転ホイール（惑星回転車）
　１４　軸位置固定ホイール（太陽ホイール）
　１６　駆動装置

Claims

畳み込まれた状態の折り畳み式の箱(２)を貯留シュート(３)から取り出してコンベアー(４)に引き渡すための装置であって、
　折り畳み式の箱(２)を一つずつ受け入れるコンベアーポケット(５)と、
　一つの固定軸(８)のまわりを回転可能で駆動可能な周回自転部保持具(９)と、
　固定軸(８)とは回転軸が異なり、固定軸(８)に対して平行な周回自転軸(１０)のまわりを回転可能なように周回自転部保持具(９)に取り付けられた周回自転部材(１１)とを備え、
　該周回自転部材(１１)は、捕捉機構(１２)、及び、周回自転軸(１０)に共軸な周回自転ホイール(１３)を保持し、この周回自転ホイール(１３)が、固定軸(８)に共軸の軸位置固定ホイール(１４)に、直接または間接に接続されている装置において、
　周回自転部保持具(９)には、捕捉機構(１２)を保持する一つの周回自転部材(１１)のみが割り当てられており、
　周回自転部材(１１)の回転位置・態勢を、目的とするところにしたがって変化させるべく軸位置固定ホイール(１４)に駆動装置(１６)が割り当てられ、
　捕捉機構(１２)の経路は、２つの延ばされた態勢・位置(１８)を含む一つの非対称の軌道(１７)からなることを特徴とする装置。
駆動装置(１６)がステップ駆動モーターからなることを特徴とする請求項１記載の装置。
駆動装置(１６)がサーボモーターからなることを特徴とする請求項１記載の装置。
サーボモーターが、周回自転部材(１１)の回転位置・態勢を段階的にずらすために備えられることを特徴とする請求項３記載の装置。
前記２つの延ばされた態勢・位置(１８)が、相互の間に１２０°の角度をなすことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
各コンベアーポケット(５)が、押し動かす係合具(６)と、先を進んでいる係合具(７)とから形成されており、
　折り畳み式の箱(２)についての、軸位置固定ホイール(１４)の回転により決められる経路は、該折り畳み式の箱(２)を起こして組み立てるべく、押し動かす係合具(６)へと通じていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
各コンベアーポケット(５)が、押し動かす係合具(６)と、先を進んでいる係合具(７)とから形成されており、
　異なる具合に開いている折り畳み式の箱(２)についての、軸位置固定ホイール(１４)の回転により決められる経路は、該折り畳み式の箱(２)を起こして組み立てるべく、先を進んでいる係合具(６)へと通じていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
軸位置固定ホイール(１４)の回転の向きが一定であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の装置。