JP2005138963A

JP2005138963A - 直方体製品の上下反転装置

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Publication number: JP2005138963A
Application number: JP2003377758A
Authority: JP
Inventors: Matsuo Endo; 松雄遠藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2023-11-07
Also published as: JP3826128B2

Abstract

【課題】上部側を端部包装された直方体製品を上下フォークで挟持しながら上下反転する上下反転装置であり、移送コンベアで反転位置に搬入搬出される直方体製品に対して上下フォークをもつ反転装置の係合位置と退避位置との進退移動を小動力で達成する。また、直方体製品を反転させる際にも、該製品が移送コンベアに干渉しない退避位置へと小動力で移動でき、反転中の製品のズレや脱落を防止する。
【解決手段】上下フォーク３，４を支持するフォーク支持体５と、このフォーク支持体を前記上下フォークと一体に回動自在に支持する反転部支持体６とで構成し、下側のフォーク４を、移送コンベア１で搬入搬出される直方体製品Ｗに対して係合位置と退避位置とに前記フォーク支持体５に進退移動可能に取付けた。また、前記上下フォークを前記移送コンベアの移送面から上方に離間される傾斜位置へと枢動し得るようにした。また、前記直方体製品の反転方向の両側面を均等に押圧できる押圧プレート２５を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、洋紙や板紙などを直方体形状に高く積み重ねて形成された重い直方体製品の上下反転装置に関するものであり、主に該直方体製品を端部包装紙や胴部包装紙で包装する過程で用いられる上下反転装置に関するものである。

洋紙や板紙などを直方体形状に高く積み重ねて形成され、高さ寸法を９０ｃｍから１５０ｃｍ程度、縦幅寸法を５０ｃｍから９７ｃｍ程度、横幅寸法を６０ｃｍから１２７ｃｍ程度、重量を１０００ｋｇから１５００ｋｇ程度とされた縦長の広い胴部側面をもち且つ重い重量の直方体製品を端部包装紙と胴部包装紙とで全面包装する場合、図５に示すように、先ず、パレットＰ上に載置されて移送コンベア（端部包装部移送コンベア）１で端部包装部へ搬入された直方体製品Ｗの上部側を端部包装紙で帽子状に端部包装Ｓ１し（図５の（１）の状態）、次に、上部側を帽子状に端部包装されパレット上に載置されて移送コンベア（反転部移送コンベア）１で水平移動され上下反転部へ搬入された直方体製品を該直方体製品を載置している前記パレットＰのフォーク挿入空間に挿入される下側のフォークＦと直方体製品の上側に供給され待機しているパレットＰ（このパレットは直前に上下反転された直方体製品を載置していたパレットが順次使用される。）のフォーク挿入空間に挿入され該パレットを支持している上側のフォークＦとの間で挟持しながら１８０度上下反転させて下部側を袴状に端部包装Ｓ１されパレットＰ（反転前の上側で待機していたパレットが製品を載置するパレットになる。）上に載置された直方体製品Ｗとし（図５の（２）の状態）、次に、下部側を袴状に端部包装されパレットＰ上に載置されて移送コンベア（胴部包装部移送コンベア）１で水平移動され胴部包装部へ搬入された直方体製品Ｗの胴部を袴状の端部包装Ｓ１の上から胴部包装紙を巻回して胴部包装Ｓ２している（図５の（３）の状態）。なお、図５では下部側のみを端部包装Ｓ１された直方体製品に胴部包装紙を巻回して胴部包装Ｓ２しているが、直方体製品の上下部を端部包装し上下の端部包装の上から胴部包装紙を巻回して胴部包装しても良いものであり、この場合は上下反転部で下部側を袴状の端部包装とした後に再度上部側を端部包装すれば良い。

図５の（２）の上下反転工程で用いられている従来の上下反転装置は、移送コンベアで上下反転部へ搬入され又は上下反転部から搬出される直方体製品とフォークとが干渉しないようにフォークをもつ反転装置の全体を退避位置まで後退移動させ、上下反転部へ直方体製品が搬入された後に搬入された該直方体製品を載置しているパレットのフォーク挿入空間に下側のフォークが挿入される位置まで該フォークをもつ反転装置の全体を進出移動させ、上下のフォークで挟持された直方体製品を反転させる際には再び移送コンベアと干渉しない退避位置まで直方体製品を挟持した反転装置の全体を後退させ、反転完了後には再び反転装置の全体を進出移動させて反転された直方体製品を移送コンベア上まで移動させている。上下反転される直方体製品の重量は前述したように１０００ｋｇから１５００ｋｇ程度で極めて重いため、これを支持する反転装置全体の重量も極めて重いものである。したがって、極めて重い反転装置全体を前述したように進退移動させるには過大な動力を必要とする。

また、極めて重い直方体製品を上下反転する際に上下のフォークで挟持するだけでは洋紙や板紙などを直方体形状に高く積み重ねて形成された直方体製品の積層形態がズレてしまう弊害があり、最悪のケースでは製品がフォークから脱落してしまう恐れがあった。
特公平７−６７９３０号公報

本発明は、パレット上に載置されて移送コンベアで上下反転部に搬入搬出される直方体製品に対する反転装置の係合位置と退避位置との進退移動を小動力で達成できる上下反転装置を提供することを目的とするものである。

また、本発明は、直方体製品を反転させる際にも反転される直方体製品が移送コンベアの移送面に干渉しない退避位置へと比較的小動力で移動できる上下反転装置を提供することを目的とするものである。

また、本発明は、直方体製品を上下反転する際に洋紙や板紙などを直方体形状に高く積み重ねて形成された極めて重い直方体製品の積層形態のズレや脱落を防止できるようにした上下反転装置を提供することを目的とするものである。

本発明は上記の課題を解決するため、特許請求の範囲の請求項１に記載したごとく、パレット上に載置されて移送コンベアで搬入された直方体製品を該直方体製品を載置している前記パレットのフォーク挿入空間に挿入された下側のフォークと直方体製品の上側に供給され待機しているパレットのフォーク挿入空間に挿入され該パレットを支持している上側のフォークとで挟持しながら１８０度上下反転させてパレット上に載置された直方体製品とする上下反転装置において、前記上下フォークを前記直方体製品に対して挟持位置と開放位置とに上下動自在に支持するフォーク支持体と、前記上下フォークで挟持された直方体製品を１８０度上下反転させるべく前記フォーク支持体を前記上下フォークと一体に回動自在に支持する反転部支持体と、この反転部支持体を支持するベースとで構成し、前記上下フォークのうち下側に位置しているフォークを、前記移送コンベアによってパレット上に載置されて搬入搬出される直方体製品に対して固定位置にある前記フォーク支持体及び前記ベース上に支持された前記反転部支持体に対して、前記移送コンベアによってパレット上に載置されて搬入搬出される直方体製品に対して係合しない後退位置と係合する進出位置とに進退移動可能となるように前記フォーク支持体に支持して構成したしたことを特徴とする直方体製品の上下反転装置を提供する。

また、本発明は上記の課題を解決するため、同じく請求項２に記載したごとく、上部側を帽子状に端部包装されパレット上に載置されて移送コンベアで搬入された直方体製品を該直方体製品を載置している前記パレットのフォーク挿入空間に挿入された下側のフォークと直方体製品の上側に供給され待機しているパレットのフォーク挿入空間に挿入され該パレットを支持している上側のフォークとで挟持しながら１８０度上下反転させて下部側を袴状に端部包装されパレット上に載置された直方体製品とする上下反転装置において、前記上下フォークを前記直方体製品に対して挟持位置と開放位置とに上下動自在に支持するフォーク支持体と、前記上下フォークで挟持された直方体製品を１８０度上下反転させ上部側を帽子状に端部包装された直方体製品を下部側を袴状に端部包装された直方体製品とするべく前記フォーク支持体を前記上下フォークと一体に回動自在に支持する反転部支持体と、この反転部支持体を支持するベースとで構成し、前記上下フォークのうち下側に位置しているフォークを、前記移送コンベアによってパレット上に載置されて搬入搬出される直方体製品に対して固定位置にある前記フォーク支持体及び前記ベース上に支持された前記反転部支持体に対して、前記移送コンベアによってパレット上に載置されて搬入搬出される直方体製品に対して係合しない後退位置と係合する進出位置とに進退移動可能となるように前記フォーク支持体に支持して構成したしたことを特徴とする直方体製品の上下反転装置を提供する。

この請求項１，２に記載した上下反転装置によれば、移送コンベアで上下反転部へ搬入され又は上下反転部から搬出される直方体製品と上下反転装置のフォーク（特に下側に位置しているフォーク）とが干渉しないようにする場合、フォークをもつ上下反転装置の全体を退避位置まで後退移動させることなく、前記移送コンベアによってパレット上に載置されて搬入搬出される直方体製品に対して下側に位置しているフォークのみを係合しない後退位置に退避させることによって達成したため、この退避位置への移動を極めて小動力で達成できる。また、同様に、上下反転部へ直方体製品が搬入された後に搬入された製品を載置しているパレットのフォーク挿入空間に下側のフォークを挿入される係合位置まで進出させる場合、このフォークをもつ反転装置の全体を係合位置まで進出移動させることなく、下側に位置しているフォークのみを係合位置まで進出移動させることによって達成したため、この係合位置への進出移動を極めて小動力で達成できる。なお、本発明の直方体製品は、請求項２に記載したごとく直方体製品を端部包装紙や胴部包装紙で包装する包装過程で用いられるほか、単に直方体製品の上下を天地逆にするためにも用いられる。

また、本発明は上記の課題を解決するため、同じく請求項３に記載したごとく、前記上下フォークを前記移送コンベアの移送面と平行な水平位置から前記移送コンベアの移送面から上方に離間される方向への傾斜位置へと一体に枢動し得るように前記フォーク支持体及び前記反転部支持体を前記ベース上に枢動自在に支持したことを特徴とする直方体製品の上下反転装置を提供する。

前記傾斜位置は、直方体製品を反転させる場合においては、反転される直方体製品が移送コンベアの移送面に干渉しない退避位置への傾斜位置となる。このように構成したことによって、反転に際して、反転される直方体製品が移送コンベアの移送面に干渉しない退避位置へと比較的小動力で移動できる。

また、本発明は上記の課題を解決するため、同じく請求項４に記載したごとく、前記フォーク支持体に前記直方体製品の反転方向の両側面を上下全長に亘って均等に押圧できる押圧プレートを設けたことを特徴とする直方体製品の上下反転装置を提供する。

この押圧プレートの働きによって、反転される直方体製品は前記上下フォークの働きと協働して反転方向の上下面と両側面の四面全てを押圧されるため、直方体製品を上下反転する際に洋紙や板紙などを直方体形状に高く積み重ねて形成された極めて重い直方体製品の積層形態のズレや脱落を防止できる。また、この押圧プレートの働きによって、反転位置へ搬入された直方体製品の位置を矯正でき、また搬入された直方体製品の積層形態のズレを矯正できる効果も期待できる。

以下、発明を実施するための最良の形態を示す図１から図４の上下反転装置に基づいて本発明を説明する。図１から図３は同装置の製品搬入搬出時の状態を示し、図４は同装置の反転時の傾斜状態を示している。なお、上下反転部を含む包装工程の概略を示した図５を本発明の説明においても使用する。

１は移送コンベア（反転部移送コンベア）であり、この移送コンベア１は前工程の端部包装工程で上部側を帽子状に端部包装Ｓ１されパレットＰ上に載置された直方体製品Ｗを該コンベア１のほぼ中間位置の反転位置まで水平移動させて搬入し、この反転位置で上下を反転された製品Ｗをこの反転位置から次工程の例えば胴部包装工程へと水平移動させて搬出するものである。２は上下反転装置であり、この上下反転装置２は、上部側を帽子状に端部包装Ｓ１されパレットＰ上に載置されて前記移送コンベア１で搬入された直方体製品Ｗの上下面をパレットＰを介して挟持し且つ開放する上下一対の上側のフォーク３と下側のフォーク４と（以下、便宜的に、上側のフォーク３を上フォーク、下側のフォーク４を下フォーク、両者を総称して上下フォークと略称する。）、この上下フォーク３，４を支持するフォーク支持体５と、前記上下フォーク３，４で挟持された直方体製品Ｗを１８０度上下反転させ上部側を帽子状に端部包装Ｓ１された直方体製品Ｗを下部側を袴状に端部包装Ｓ１された直方体製品Ｗとするべく前記フォーク支持体５を前記上下フォーク３，４と一体に回動自在に支持する反転部支持体６と、この反転部支持体６を支持するベース７とで構成されている。

前記上フォーク３と下フォーク４は図３に示すようにそれぞれ水平方向に離間して配設された複数（２個ずつ）のフォークを有し、これらの上下フォーク３，４はフォーク支持体５に上下動自在に支持されている。前記上下フォーク３，４の上下駆動は、図３に示したように、ピストンロッドの先端部側を前記フォーク支持体５の適宜固定部に固定されフリーのバレル側を垂直ガイド部９に沿って上下方向にスライド移動するようにフォーク昇降用油圧シリンダー８を配設し、各フォークをこのフォーク昇降用油圧シリンダー８の前記バレル側に該バレルと連動して垂直ガイド部９に沿って上下動するように固定することによって行われる。図１に示すように、前記下フォーク４は、前記移送コンベア１で反転位置へと搬入された前記直方体製品Ｗを載置しているパレットＰのフォーク挿入空間に挿入可能な高さ位置（この高さ位置で下フォーク４が進退移動されることについては後述する。）に下限位置を設定され、反転位置へ搬入された前記直方体製品Ｗの下部面をパレットを介して支持できる上限位置まで上昇される。また、図１に示したように、前記上フォーク３は、前記移送コンベア１で反転位置へと搬入される前記直方体製品Ｗの上端部より上方に離間された該製品Ｗの搬入を許容する高さ位置に上限位置を設定され、反転位置へ搬入された前記直方体製品Ｗの上部面をパレット（このパレットについては後述する。）を介して圧接される下限位置まで下降され、前記下フォーク４と協働して前記直方体製品Ｗを挟持できるようにしている。なお、図１に示した直方体製品Ｗは、上下フォーク３，４の上下動をわかり易く示すため特に小さなものとした。前記直方体製品Ｗの上側に配されるパレットＰは該パレットＰのフォーク挿入空間に挿入された上フォーク３で支持され待機している。前記上フォーク３にセットされているパレットＰのセッティングは最初手作業で行われるが、その後は直前に上下反転された直方体製品を載置していたパレットが順次使用される。１０は前記フォーク支持体５の製品対向面側に設けられ、反転位置に搬入された直方体製品Ｗの対向面をガイドする製品ガイドプレートであり、上下動される前記上下フォーク３，４は前記製品ガイドプレート１０に形成された縦溝１１内を貫通して縦溝１１に沿って上下動される。この製品ガイドプレート１０は、図４に示した傾斜位置で製品の姿勢を保持する機能を発揮する。

前記上下フォーク３，４のうち下側に位置しているフォーク４は、前記移送コンベア１によってパレットＰ上に載置されて搬入搬出される直方体製品Ｗに対して固定位置にある前記フォーク支持体５及び前記ベース７上に支持された前記反転部支持体６に対して、前記移送コンベア１によってパレットＰ上に載置されて搬入搬出される直方体製品Ｗに対して係合しない後退位置（図１，２に実線で示した）と係合する進出位置（図１，２に一点鎖線で示した）とに進退移動可能となるように前記フォーク支持体５に支持されている。すなわち、前記移送コンベア１によってパレットＰ上に載置されて搬入搬出される直方体製品Ｗに対して進退移動するように構成されているのは上下フォーク３，４のみであり、この上下フォーク３，４のいずれかが下側に位置している際に進退移動され、上下フォーク３，４を除いた前記フォーク支持体５などの反転装置全体は進退移動されないものである。なお、前記上下フォーク３，４のうち下側に位置しているフォーク４を進退移動するように構成したが、上下フォーク３，４は上下反転されれば上下逆の関係になるため、結局、上下フォークとも進退移動するように構成する必要があり、下側に位置している時に進退動させることなる。前記上下フォーク３，４の進退移動手段として、図面に示した実施例では、前記フォーク支持体５に設けられた水平ガイド部１２に水平方向に進退移動自在に支持されたフォークに溝状のラック１３を形成してあり、このラック１３にフォーク進退駆動用モータ１４の回転軸に回動自在に取り付けたピニオン１５を噛合させ、このピニオン１５を回動させることによってフォークを水平ガイド部１２に沿った水平方向に進退移動させるようにしている。

また、前記上フォーク３と下フォーク４はそれぞれ水平方向に離間した複数（２個ずつ）のフォークを有しているが、水平方向に離間した複数（２個ずつ）のフォークは、これらのフォークで挟持される直方体製品Ｗの横幅寸法（図３に一点鎖線で示した製品の横幅寸法）の大小に対応させるべく離間幅を縮小拡大できるようにしてある。なお、水平方向に離間した複数のフォークが、その離間幅を縮小拡大移動させる際にはフォークを支持している前記垂直ガイド部９や水平ガイド部１２も一緒に横移動されるものである。この縮小拡大移動は、両側に送り方向を左右逆にした螺子を形成した送り軸１６にフォーク支持部を不回転に架設し、この送り軸１６を図３に示したフォーク横移動用モータ１７の正逆回転で正逆回転させることによって行われる。

前記反転部支持体６は、前記ベース７上に支持された支持部１８とこの支持部１８に支持された反転駆動部１９で構成されている。前記反転駆動部１９は、前記支持部１８の上部位置に設けられた軸受け部２０に回動自在に支持され前記支持部１８に設置された反転用モータ２１の回転力をギアを介して伝達され回転駆動される反転用回転軸２２の従動端部に前記フォーク支持体５を連結して構成され、前記フォーク支持体５を前記上下フォーク３，４と一体に回動させ、前記上下フォーク３，４で挟持された直方体製品Ｗを１８０度上下反転できるようにしている。この反転によって、上部側を帽子状に端部包装された直方体製品を下部側を袴状に端部包装された直方体製品とすることができる。

また、前記上下フォーク３，４を前記移送コンベア１の移送面と平行な水平位置から前記移送コンベア１の移送面から上方に離間された傾斜位置へと一体に枢動し得るように前記フォーク支持体５及び前記反転部支持体６を前記ベース７上に枢動自在に支持している。前記反転部支持体６（反転部支持体６の支持部１８）の下部が前記ベース７上に設けた支持軸２３で水平位置と傾斜位置とに枢動されるように支持され、前記ベース７と前記支持部１８のフリー側に連結された傾斜用油圧シリンダー２４の伸縮駆動によって枢動させて水平位置と傾斜位置とに変位されるように構成されている。このように、水平位置から傾斜位置への変位によって、例えば図４に示した比較的大きな直方体製品Ｗであっても前記移送コンベア１の移送面に干渉されることなく反転させることが可能になる。また、前記直方体製品Ｗが前記移送コンベア１で搬入搬出される際（この搬入搬出時には下側に位置しているフォーク４は後退位置にある。）にも反転時と同様に傾斜位置に変位させておけば、移送される直方体製品Ｗの対向面が前記製品ガイドプレート１０に摺動接触されることもなく、直方体製品が反転位置へ搬入された後に前記製品ガイドプレート１０を水平位置に戻すことによって直方体製品Ｗの対向面をガイドすることができる。

また、前記フォーク支持体５に前記直方体製品Ｗの反転方向の両側面を上下全長に亘って均等に押圧できる押圧プレート２５を設けている。この押圧プレート２５は図２に示すように、前記フォーク支持体５に取り付けられた枢動アーム２６に枢着され、枢動アーム２６に連結された押圧プレート用油圧シリンダー２７の伸縮動によって、前記直方体製品Ｗの反転方向の両側面を押圧する位置（実線で示した）と離間された位置（一点鎖線で示した）とに移動できるようにしてある。

本発明の側面図である。本発明の平面図である。本発明の正面図である。反転時の傾斜状態を示す本発明の側面図である。上下反転部を含む包装工程の概略を示す正面図である。

符号の説明

１移送コンベア
２上下反転装置
Ｗ直方体製品
Ｐパレット
Ｓ１端部包装
３上側のフォーク
４下側のフォーク
５フォーク支持体
６反転部支持体
７ベース
８フォーク昇降用油圧シリンダー
９垂直ガイド部
１０製品ガイドプレート
１１縦溝
１２水平ガイド部
１３ラック
１４フォーク進退駆動用モータ
１５ピニオン
１６送り軸
１７フォーク横移動用モータ
１８支持部
１９反転駆動部
２０軸受け部
２１反転用モータ
２２反転用回転軸
２３支持軸
２４傾斜用油圧シリンダー
２５押圧プレート
２６枢動アーム
２７押圧プレート用油圧シリンダー

Claims

パレット上に載置されて移送コンベアで搬入された直方体製品を該直方体製品を載置している前記パレットのフォーク挿入空間に挿入された下側のフォークと直方体製品の上側に供給され待機しているパレットのフォーク挿入空間に挿入され該パレットを支持している上側のフォークとで挟持しながら１８０度上下反転させてパレット上に載置された直方体製品とする上下反転装置において、前記上下フォークを前記直方体製品に対して挟持位置と開放位置とに上下動自在に支持するフォーク支持体と、前記上下フォークで挟持された直方体製品を１８０度上下反転させるべく前記フォーク支持体を前記上下フォークと一体に回動自在に支持する反転部支持体と、この反転部支持体を支持するベースとで構成し、前記上下フォークのうち下側に位置しているフォークを、前記移送コンベアによってパレット上に載置されて搬入搬出される直方体製品に対して固定位置にある前記フォーク支持体及び前記ベース上に支持された前記反転部支持体に対して、前記移送コンベアによってパレット上に載置されて搬入搬出される直方体製品に対して係合しない後退位置と係合する進出位置とに進退移動可能となるように前記フォーク支持体に支持して構成したことを特徴とする直方体製品の上下反転装置。
上部側を帽子状に端部包装されパレット上に載置されて移送コンベアで搬入された直方体製品を該直方体製品を載置している前記パレットのフォーク挿入空間に挿入された下側のフォークと直方体製品の上側に供給され待機しているパレットのフォーク挿入空間に挿入され該パレットを支持している上側のフォークとで挟持しながら１８０度上下反転させて下部側を袴状に端部包装されパレット上に載置された直方体製品とする上下反転装置において、前記上下フォークを前記直方体製品に対して挟持位置と開放位置とに上下動自在に支持するフォーク支持体と、前記上下フォークで挟持された直方体製品を１８０度上下反転させ上部側を帽子状に端部包装された直方体製品を下部側を袴状に端部包装された直方体製品とするべく前記フォーク支持体を前記上下フォークと一体に回動自在に支持する反転部支持体と、この反転部支持体を支持するベースとで構成し、前記上下フォークのうち下側に位置しているフォークを、前記移送コンベアによってパレット上に載置されて搬入搬出される直方体製品に対して固定位置にある前記フォーク支持体及び前記ベース上に支持された前記反転部支持体に対して、前記移送コンベアによってパレット上に載置されて搬入搬出される直方体製品に対して係合しない後退位置と係合する進出位置とに進退移動可能となるように前記フォーク支持体に支持して構成したことを特徴とする直方体製品の上下反転装置。
前記上下フォークを前記移送コンベアの移送面と平行な水平位置から前記移送コンベアの移送面から上方に離間される方向への傾斜位置へと一体に枢動し得るように前記フォーク支持体及び前記反転部支持体を前記ベース上に枢動自在に支持したことを特徴とする請求項１又は２に記載の直方体製品の上下反転装置。
前記フォーク支持体に前記直方体製品の反転方向の両側面を上下全長に亘って均等に押圧できる押圧プレートを設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の直方体製品の上下反転装置。