JP2005239226A - 製品搬送装置および段ボールケーサ - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、後続の円筒状製品のプレッシャーによる円筒状製品の変形に対処した製品搬送装置および段ボールケーサを提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の製品搬送装置５は、第一コンベア２１、第二コンベア２３および第三コンベア２５上を所定列数に整列され、連続して供給されるペットボトル４の所定個数毎に、第一コンベア２１、第二コンベア２３および第三コンベア２５の移動方向にそれより遅い速度で駆動されるフィンガ５１，５３を順次挿入してグルーピングするグルーピング装置７に利用される製品搬送装置５において、ペットボトル４を搬送する第一コンベア２１、第二コンベア２３および第三コンベア２５のうち少なくとも１個が、選択的に逆回転可能に構成されたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、製品搬送装置および段ボールケーサに関するものである。

段ボールケーサ等の包装機械では、コンベアにより連続的に搬送される被包装物群の先頭を停止させ、次いで所定数に区切り包装単位とするグルーピング装置がよく用いられている。
このグルーピング装置として、例えば特許文献１に示すものがある。これは、コンベア上を連続して供給される円筒状製品の先頭を、コンベアより遅い速度で駆動されるフィンガにより速度規制し、次いで、搬送方向上流側の円筒状製品間に次のフィンガを挿入する。そして、円筒状製品の先頭を速度規制していたフィンガを外すと、次のフィンガまでの円筒状製品は、速い速度のコンベアにより送られるので、次のフィンガにより速度規制されている円筒状製品との間に間隔が生じる。これを繰り返して円筒状製品を所定個数毎にグルーピングする。

実公平７−１８６５３号公報（第４欄１２行〜第５欄１９行，及び図１〜図３）

特許文献１に示すものでは、次のフィンガを円筒状製品の間に挿入することが必要である。ところが、アルミ缶やペットボトル等のやわらかく変形し易い円筒状製品をグルーピングする場合、先頭の円筒状製品をフィンガで速度規制すると、先頭部分の円筒状製品が後続の連続的に供給される円筒状製品によるプレッシャーにより予期しない変形が発生することがある。このような変形が生じると円筒状製品間隙間の広さおよび先頭から次のフィンガが挿入されるまで円筒状製品群の搬送方向長さが変化する。そのため、次のフィンガが円筒状製品間に挿入されえない事態が生じることもある。その場合には、グルーピング異常あるいはグルーピング時円筒状製品の転倒等が生じる。
ところが、特許文献１に示すものでは、変形し易い円筒状製品に対する処置が考慮されていない。

本発明は、上記問題点に鑑み、後続の円筒状製品のプレッシャーによる円筒状製品の変形に対処した製品搬送装置および段ボールケーサを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる製品搬送装置は、コンベア上を所定列数に整列され、連続して供給される円筒状製品の所定個数毎に、前記コンベアの移動方向にそれより遅い速度で駆動されるフィンガを順次挿入してグルーピングするグルーピング装置に利用される製品搬送装置において、前記円筒状製品を搬送する前記コンベアが、その移動方向で複数の分割コンベアに分割され、前記分割コンベアのうち少なくとも１個が、選択的に逆回転可能に構成されたことを特徴とする。

このように、円筒状製品を搬送するコンベアが、その移動方向で複数の分割コンベアに分割され、分割コンベアのうち少なくとも１個が、選択的に逆回転可能に構成されているので、一部の分割コンベアを逆回転するとフィンガにより移動を制限された円筒状製品が受ける後続の製品列のライン圧が緩和されることになる。このライン圧が緩和されると、例えばアルミ缶やペットボトル等の変形し易い製品でも変形し難くなるので、所定個数毎の搬送方向長さが一定になる。あるいは、一旦変形していても、自己の回復力で変形が修復されるので、所定個数毎の搬送方向長さが一定になる。このように、所定個数毎の搬送方向長さが一定になると、フィンガは円筒状製品の間にスムーズに挿入されるので、円筒状製品を確実にグルーピングすることができる。

また、本発明にかかる段ボールケーサは、請求項１に記載された製品搬送装置を備えたことを特徴とする。

このように、円筒状製品を確実にグルーピングすることができる製品搬送装置を備えたので、段ボールケーサは安定した包装作業が実施できる。

請求項１に記載の発明によれば、円筒状製品を搬送するコンベアが、その移動方向で複数の分割コンベアに分割され、分割コンベアうち少なくとも１個が、選択的に逆回転可能に構成されているので、フィンガは円筒状製品の間にスムーズに挿入されるので、円筒状製品を確実にグルーピングすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、円筒状製品を確実にグルーピングすることができる製品搬送装置を備えたので、段ボールケーサは安定した包装作業が実施できる。

以下、本発明をダンボールケーサに適用した第一実施形態について、図１〜図５を用いて説明する。
図１は、段ボールケーサ１の主要部を通過する被包装物３の状態変化が順に示されている。
段ボールケーサ１には、ペットボトル４を供給する製品搬送装置５と、ペットボトル４を所定数量毎にグループ化して被包装物３を形成するグルーピング装置７と、積載されたシート束８から段ボールシート９を１枚取り出し充填装置１３へ供給するシート取出装置１１と、供給された段ボールシート９に被包装物３を充填する充填装置１３と、充填されたケース１４を搬送するケース搬送装置１５と、搬送中のケース１４を包装体に成形する成形装置１７とが備えられている。

製品搬送装置５は、ペットボトル（円筒状製品）４を６列に整列させて連続して供給する。
グルーピング装置７では、製品搬送装置５で供給されるペットボトル４を例えば６列４行（２４個）の塊に分離している。

シート取出装置１１は、図示しない別途手段により形成された段ボールシート９の積み重ねであるシート束８から、段ボールシート９を１枚ずつ取り出し、二つ折りにして、搬送方向下流側を立てた形で充填装置１３へ供給する。
充填装置１３では、搬送方向下流側を立てた形で供給された段ボールシート９に被包装物３が載置（充填）される。充填装置１３で被包装物３が充填されたケース１４は、ケース搬送装置１５により搬送路１８上を矢印１９の方向に搬送される。ケース１４は、ケース搬送装置１７により搬送される途中において、成形装置１７により段ボールシート９が順次折り曲げられ、かつ接合されて、包装体に仕上げられる。

図２ないし図４により製品搬送装置５の構造を説明する。
製品搬送装置５には、矢印２０で示す搬送方向に対して上流側から第一コンベア２１、第二コンベア２３および第三コンベア２５が備えられている。

図３は、第三コンベア２５の一部を示す平面図である。
第三コンベア２５は、ペットボトル４を搬送する搬送ベルト２７を、幅方向に複数本、例えば６本備えている。各搬送ベルト２７は、図示を省略した駆動装置により搬送方向２０および搬送方向２０と逆方向へ駆動される。
また、第一コンベア２１も、第三コンベア２５と同様に、搬送方向２０および搬送方向２０と逆方向へ駆動される複数の搬送ベルト３１を幅方向に複数本、例えば６本備えている。

さらに、第二コンベア２３も、第三コンベア２５と同様に、搬送方向２０および搬送方向２０と逆方向へ駆動される複数の搬送ベルト２９を幅方向に複数本、例えば６本備えている。これらの駆動機構は略同一であるので、第二コンベア２３について概略説明する。
各搬送ベルト２９の上流側に駆動スプロケット２４が駆動軸２８に沿って設けられている。駆動軸２８は可逆回転可能なサーボモータ３０により、回転駆動される。

製品搬送装置５の上方には、列ガイド３３が設けられている（図４参照）。列ガイド３３には、搬送方向に間隔をあけて、それぞれ幅方向に延在して設けられた複数本の支持軸３５と、支持軸３５に、その軸方向に移動可能に取り付けられた複数対のガイド板３７，３９とが備えられている。
ガイド板３７，３９は、略長四角形をした板であり、長辺が搬送方向に沿って延在し、短辺が垂直方向に延在している。

ガイド板３７，３９は、搬送ベルト２７，２９，３１の両側に配置されており、搬送ベルト２７，２９，３１で搬送されるペットボトル４の両側を案内する。ペットボトル４の幅方向長さが変更された場合には、ガイド板３７，３９を支持軸３５に沿って移動させて、ガイド板３７とガイド板３９との間隔を調節する。

グルーピング装置７について主として図２および図４により説明する。
グルーピング装置７には、それぞれ別個のサーボモータで周回駆動されるチェン４１，４３が備えられている。
チェン４１，４３とは、略同じ構成なので、チェン４１の駆動について図４により説明する。なお、図２および図４において、チェン４１およびチェン４３の周回軌道がずれて記載されているが、これは図示の都合であって実際は、周回軌道は同じであり、幅方向の位置がずれているのである。
図示しないサーボモータにより駆動される回転軸４５の両側にスプロケット４７が設けられている。両側のチェン４１は、それぞれスプロケット４７，４７にかみ合っており、スプロケット４７，４７の回動により周回駆動される。

チェン４１，４１の間に棒４９が掛け渡されている。棒４９の長手方向に、棒状のフィンガ５１、５３が複数対、例えば６対取り付けられている。
フィンガ５１とフィンガ５３との幅方向位置は、各搬送ベルト２７の両側に位置している。
チェン４１には、フィンガ５１、５３が周方向で等間隔離隔して２箇所に設けられている。
また、同じくチェン４３には、フィンガ５５，５７が周方向で等間隔離隔して２箇所に設けられている。

フィンガ５１，５３とフィンガ５５，５７とは、交互に挿入位置Ｙに挿入される。ペットボトル４の寸法、ペットボトル４の個数等が変更されて、被包装物３の搬送方向長さが変化した場合には、速度規制位置Ｚの前後方向位置を調節する。したがって、挿入位置Ｙでのフィンガ挿入タイミングは常時一定になる。

以上説明した本実施形態にかかる段ボールケーサ１の動作を説明する。
飲料が詰められたペットボトル４は、第一コンベア２１の搬送ベルト３１の上をガイド板３７，３９に案内され、６列に整列されて搬送方向２０に搬送される。次いで、第二コンベア２３を経由して、第三コンベア２５の搬送ベルト２７で６列に整列された状態で搬送方向下流側に搬送される。このとき、搬送ベルト２７，２９，３１の移動速度は、例えば３０ｍ／分で駆動されている。

チェン４１，４３は、搬送ベルト２７，２９，３１より遅い速度、例えば１５ｍ／分で駆動されている。
そのため、第三コンベア２５の搬送コンベア２７で駆動される先頭のペットボトル４は、フィンガ５１，５３により速度規制され、搬送コンベア２７の上で滑る。すなわち、先頭のペットボトル４は、チェン４１の移動速度で移動することになる。そして、後続のペットボトル４は、搬送コンベア２７の早い速度で移動するので、後続のペットボトル４が順次先行するペットボトル４に当接してフィンガ５１，５３により速度規制される。

フィンガ５１、５３が、所定の位置に到達して、４行目のペットボトル４が挿入位置Ｙを通過したと想定したタイミングで、待機していたフィンガ５５，５７が、４行目のペットボトル４と５行目のペットボトル４との間に挿入される。フィンガ５５，５７が、５行目以降のペットボトル４の速度規制をすると、フィンガ５１、５３は移動速度を速めて、速やかに下方に降下する。

フィンガ５１、５３が下方に移動すると、４行目までのペットボトル４はフィンガ５１、５３の速度規制を受けなくなるので、搬送ベルト２７の早い速度で搬送方向に移動することになる。そのため、フィンガ５５，５７で速度規制されている後続のペットボトル４との間に間隔が生じるので、グルーピングされたことになる。

このグルーピングされた１行目から４行目までのペットボトル４が被包装物３として、充填装置１３に送られる。被包装物３は、充填装置１３にて、シート取出装置１１から搬送方向下流側を立てた形で供給された段ボールシート９に載置（充填）される。充填装置１３で被包装物３が充填されたケース１４は、ケース搬送装置１５により搬送路１８上を矢印１９の方向に搬送される。ケース１４は、ケース搬送装置１５により搬送される途中において、成形装置１７により段ボールシートが順次折り曲げられ、かつ接合されて、包装体に仕上げられる。

フィンガ５１、５３で速度規制されたペットボトル４は、搬送ベルト２７の駆動力を受けて搬送方向へ移動しようとするので、この移動しようとする力により先行するペットボトル４に対してプレッシャーがかかることになる。このプレッシャーは、ペットボトル４の列に沿って発生するので、ライン圧とも称する。
上流側からのペットボトル４供給量の増加、下流側作業の停滞等種々の要因で、フィンガ５１、５３のところで速度規制されるペットボトル４の数が増加することがある。
このように、フィンガ５１、５３で速度規制されたペットボトル４の数が増加して、例えば図２に示す範囲Ａの状態になると、各ペットボトル４が搬送ベルト２７，２９，３１の駆動力を受けて搬送方向へ移動しようとする力によるプレッシャーが大きくなる。

このプレッシャーは、先頭のペットボトル４のところで最大となるなど、グルーピングされる部分のペットボトル４に大きく作用する。ペットボトル４は、やわらかく変形し易いので、特に大きな力がかかる先頭部分では、搬送方向の長さが縮むように変形したり、あるいは前後するペットボトル４の中心がずれて左右に張り出したりする。

このように、先頭部分のペットボトル４が、変形したり、左右に張り出したりすると、フィンガ５１、５３から、４行目のペットボトル４までの距離が短縮されることになる。そうすると、フィンガ５５，５７が予期したタイミングで挿入された場合、４行目のペットボトル４と５行目のペットボトル４との間に挿入されず、図５に示すように、５行目のペットボトル４の下に挿入されて、５行目のペットボトル４を押上げることになる。

この状態で、フィンガ５１、５３を移動させて速度規制をなくすと、押上げられたペットボトル４が前方または後方に倒れ込んで、グルーピング異常が発生する、あるいはガイド３７，３９との摩擦力が大きくなり、ペットボトル４が先へ進まない状態が発生する。

この状態が生じたら、あるいは生じる気配があったら搬送ベルト２７，２９，３１は全て逆方向に駆動することができるので、例えば滞留したペットボトル４の数が少ない場合には、サーボモータ３０を逆回転して、第二コンベア２３の搬送ベルト２９を反時計周りに駆動（逆回転）する。
搬送ベルト２９を反時計周りに駆動すると、搬送ベルトの載荷部分が搬送方向２０と逆方向へ移動するので、搬送ベルト２９の上に存在するペットボトル４は、搬送方向２０とは逆の方向に移動する、あるいは移動しようとする。このように、搬送ベルト２９の上に存在するペットボトル４が搬送方向と逆方向へ移動すると、図２の範囲Ｂに存在するペットボトル４へかけるプレッシャーが緩和されることになる。

範囲Ｂに存在するペットボトル４にかかるプレッシャーが緩和されると、変形したペットボトル４の回復力、すなわち自己修復力で、変形が修復される、あるいは変形量が影響のない範囲まで緩和される。
このように、変形が修復された範囲Ｂのペットボトル４のグルーピングを進め、タイミングを見計らって、搬送ベルト２９の載荷面を搬送方向２０へ移動するように変更して、グルーピングのために第三コンベア２５へのペットボトル４供給を再開する。

また、滞留したペットボトル４の数が多い場合には、第二コンベア２３に加えて、第一コンベア２１の搬送ベルト３１も反対方向に回転させる。
さらに、変形が大きい場合には、第三コンベア２５の搬送ベルト２７も、その載荷面が搬送方向２０と反対方向へ移動する。このように、第一コンベア２１、第二コンベア２３および第三コンベア２５を全て搬送方向と逆方向に駆動すると、ペットボトル４は、フィンガ５１、５３から離れる方向に移動するので、プレッシャーはほぼ完全に無くすことができる。

なお、ペットボトル４の数量により逆転するコンベアを決定するばかりでなく、グルーピングする対象が、変形し易いものか、または変形しにくいものか、あるいは、自己修復力の強弱等によっても逆回転する搬送コンベアの選択は異なってくる。例えば、自己修復力の大きなもののグルーピングでは、第一コンベア２１のみを逆駆動すればよい。

このように、第一コンベア２１、第二コンベア２３および第三コンベア２５の搬送方向を状況により逆転することにより、問題となるフィンガ５１、５３の近傍のペットボトル４の変形等を修復できるので、グループ化されるペットボトル４群の搬送方向２０長さを一定に保持することができる。したがって、フィンガ５５，５７が、所定どおり４行目のペットボトル４と５行目のペットボトル４との間にスムーズに挿入されるので、ペットボトル４を確実にグループ化できる。これにより、充填装置１３へ、グループ化された被包装物３を供給できるので、段ボールケーサ１は安定して包装作業が行える。

なお、本実施形態では、第一コンベア２１、第二コンベア２３および第三コンベア２５を全て、逆回転可能に構成しているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、グルーピングする円筒状製品が変形しにくいものであれば、第一コンベア２１（フィンガ５１、５３から最も遠いコンベア）のみを逆回転可能に構成すればよい。このように、対象となる円筒状製品の種類が限定されているとか、コンベアがどのように分割されているか等により、一部の分割コンベアのみを逆転可能とした構成も含まれる。

以下、本実施形態の作用・効果を説明する。
本実施形態によれば、ペットボトル４を搬送する第一コンベア２１、第二コンベア２３および第三コンベア２５が、選択的に逆回転可能に構成されているので、第一コンベア２１、第二コンベア２３および第三コンベア２５のいずれか一つのコンベアを逆回転するとフィンガフィンガ５１、５３により移動を制限されたペットボトル４が受ける後続のペットボトル４列から受けるプレッシャーが緩和されることになる。このプレッシャーが緩和されると、変形し易いペットボトル４でも変形し難くなるので、所定個数毎の搬送方向長さが一定になる。あるいは、一旦変形していても、自己の回復力で変形が修復されるので、所定個数毎の搬送方向長さが一定になる。このように、所定個数毎の搬送方向長さが一定になると、フィンガ５１、５３はペットボトル４の間にスムーズに挿入されるので、ペットボトル４を確実にグルーピングすることができる。

また、本実施形態によれば、ペットボトル４を確実にグルーピングすることができる製品搬送装置５を備えたので、段ボールケーサ１は安定した包装作業が実施できる。

なお、本実施形態では、動作等は全てフィンガ５１、５３で説明しているが、これは図２〜図４で、フィンガ５１、５３が先頭のペットボトル４を速度規制しているからであり、フィンガ５１、５３とフィンガ５５，５７とは、交互に先頭ペットボトル４の速度規制を行うものであり、フィンガ５５，５７が速度規制する場合には、フィンガ５１、５３と記載されているところは、フィンガ５５，５７と読み替えるものである。

本発明の一実施形態の段ボールケーサの全体概略機能を説明する斜視図である。 本発明の一実施形態の製品搬送装置を示す側面図である。 本発明の一実施形態の製品搬送装置の一部を示す平面図である。 図３のＸ−Ｘ視図である。 図２の一部を示す側面図である。

符号の説明

１ 段ボールケーサ
４ ペットボトル
５ 製品搬送装置
２１ 第一コンベア
２３ 第二コンベア
２５ 第三コンベア
５１ フィンガ
５３ フィンガ
５５ フィンガ
５７ フィンガ

Claims (2)

1. コンベア上を所定列数に整列され、連続して供給される円筒状製品の所定個数毎に、前記コンベアの移動方向にそれより遅い速度で駆動されるフィンガを順次挿入してグルーピングするグルーピング装置に利用される製品搬送装置において、
   前記円筒状製品を搬送する前記コンベアが、その移動方向で複数の分割コンベアに分割され、
   前記分割コンベアのうち少なくとも１個が、選択的に逆回転可能に構成されたことを特徴とする製品搬送装置。
2. 請求項１に記載された製品搬送装置を備えたことを特徴とする段ボールケーサ。

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