JP2007276262A - ワンタッチケースの底貼り装置 - Google Patents

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Toshiyuki Onoe
利幸 尾上
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Kiyoshi Yoki Kk
清容器株式会社
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Abstract

【課題】比較的大きいサイズで材質も硬い箱の底貼りを、サイド貼り部の糊剥がれの恐れなく自動的に実施可能としたワンタッチケースの底貼り装置を提供すること。
【解決手段】扁平菱形に折り畳んだ箱1を多数積層貯蔵し、この貯蔵された箱を1箱ずつ送り出す第1ステージS1と、この箱を拡開して四角形の箱に整形する第2ステージS2と、この箱の内外フラップを折り曲げ、糊付け、底貼りする第3ステージS3と、底貼りされた箱の底を箱内に折り込み、同時に箱を扁平菱形に折り畳む第4ステージS4と、箱の反発を抑え、底の向きを交互に反転させて送り出す第5ステージS5と、箱を扁平に押圧して底となる内外フラップの糊付け部分を確実に圧着させる第6ステージS6と、箱を所定数ずつ集積する第7ステージS7と、集積された所定数の箱を結束する第8ステージS8とを備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、四角形の箱を菱形に扁平に折り畳んだ状態で運搬・保管し、該扁平菱形の箱の両端を互いに内側に押圧して四角形に戻すことにより四角形の箱となし、同時に底が組み立てられてロックされるように構成されたワンタッチ底付き段ボール箱等のワンタッチケースの底貼り装置に関するものである。
この種のワンタッチケースは、底となる内外フラップが予め折り畳み及び展開組立可能に底貼りされているため、使用時、扁平菱形の折り畳み状態から四角形に押し戻す際、同時に底の内外フラップが互いに組み合わさって底が組立ロックされるように構成されており、底貼りされていない箱に比べて、使用時、底となる内外フラップをテープで留めたり、ホッチキスで留めて底を固定保持させる手間が省略できる利点がある(例えば、特許文献1,2参照)。
特開平8−80934号公報 特開2000−355322号公報
従来、上記ワンタッチケースの底貼りは、展開された長方形素材の両端を貼り付けて四角形の箱を形成するサイド貼り工程に続いて行う全自動型と半自動型とがあるが、いずれも比較的小さなサイズで紙質も柔らかいものに適用されているだけであって、比較的大きいサイズで材質(紙質)も硬い箱(例えば、青果物梱包用段ボール箱など)の場合には、底の部分は接着できても、サイド貼り部が圧着不足で糊剥がれが発生するという問題点があった。
また、機械のサイズも全自動型は全長が長く、また、半自動型は人の手が加わるため、大きな労力を必要とし、腱鞘炎などの苦痛が伴うという問題点があった。
また、青果物は収穫時期が決まっており年間を通じて生産されないため、サイド貼りから底貼りまでを一連に行う機械を導入しても償却できない等の理由から、一旦サイド貼りを行ったものを仕入れるか、又は、サイド貼りだけ行う機械を使用し、底貼りを後で手作業で行っているのが実情であり、この場合、箱を広げて底となる内外フラップを折り曲げ、底のワンタッチ部をハケで糊付けし、糊付け後、底の折り込み及び折り畳みを行い、これを所定数ごとに集積して結束機で結束させるまでの作業を手作業で行うため、作業者の労力負担が多大となる問題点があった。
本発明は、従来技術の上記問題点に鑑みて開発されたもので、その目的とするところは、比較的大きいサイズで材質も硬い箱の底貼りを、サイド貼り部の糊剥がれの恐れなく自動的に実施可能としたワンタッチケースの底貼り装置を提供することにある。
前記目的を達成するために本発明は、扁平菱形に折り畳んだ箱を多数積層貯蔵し、この貯蔵された箱を1箱ずつ次工程へ送り出す箱送り出し手段を備えた第1ステージと、
第1ステージの次に設置され、扁平菱形に折り畳まれた箱を拡開して四角形の箱に整形する箱整形手段を備えた第2ステージと、
第2ステージの次に設置され、四角形に整形された箱の四辺のうちの対向する二辺に折り曲げ可能に延設されている内フラップを箱の内側へ折り曲げる内フラップ折り曲げ手段と、四角形の箱の四辺のうちの残りの対向する二辺に折り曲げ可能に延設されている外フラップを内フラップの折り曲げに並行して箱の内側へ折り曲げ、その際、内外フラップの上下が箱の四隅で互い違いになるように折り込み重合させて箱の底を組立形成させる外フラップ折り曲げ手段と、内外フラップの折り込み重合部分のうち、X字状に交差する2つの対角線の一方の対角線上で外フラップが内フラップの上に重ね合わされる重合部分に糊付けを行う糊付け手段と、糊付けされた内外フラップの重合部分を押圧して底貼りする底貼り手段を備えた第3ステージと、
第3ステージの次に設置され、底貼りされた四角形の箱の底を箱内に折り込む底折り込み手段と、底折り込みと同時に四角形の箱を扁平菱形に折り畳む箱折り畳み手段とを備えた第4ステージと、
第4ステージの次に設置され、第4ステージから送り出されてくる箱を受け取り、箱の反発を少なくして後方へ送り込む一対の圧縮兼送り込みローラ機構と、この圧縮兼送り込みローラ機構の後に設置され、扁平菱形に折り畳まれた箱を1箱ずつ折り畳み状態のままで受け入れるスリット状の溝を備え、この溝に受け入れた箱を1箱ずつ底の向きを交互に反転させて次工程への送り出し準備をする箱反転機構と、この箱反転機構の反転中心軸線に直交する方向から次工程に向けて箱を1箱ずつ前記溝から押し出すプッシャー機構とを備えた第5ステージと、
第5ステージの次に設置され、第5ステージから押し出されてくる箱を扁平に押圧して底となる内外フラップの糊付け部分を確実に圧着させる圧着手段を備えた第6ステージと、
第6ステージの次に設置され、扁平菱形に折り畳まれた箱を所定数ずつ集積するスタック手段を備えた第7ステージと、
第7ステージの次に設置され、集積された所定数の箱を結束する結束手段を備えた第8ステージと、
前記第2ステージから第4ステージの終端まで前記箱を前記内フラップが搬送方向前後に向く姿勢で搬送するために設置された箱搬送手段と、
第1ステージから第8ステージまでの上記各手段の動作を関連制御する制御手段とを備えていることを特徴としている。
上記構成によれば、一旦、サイド貼りされた四角形の箱を扁平菱形に折り畳んだ状態で第1ステージに供給しておくだけで、この箱を1箱ずつ送り出して第2ステージで四角形に拡開整形し、第3ステージで内外フラップを折り曲げつつ糊付けして底貼りし、第4ステージで底を折り込みつつ箱を扁平菱形に折り畳みし、第5ステージでさらに圧縮押圧して箱の反発を少なくして底の向きを交互に反転して送り出し、第6ステージで底貼りされた糊付け部分の圧着を確実化し、第7ステージで所定数集積し、第8ステージで結束するまでの一連の動作を順次自動的に行わせることができる。この場合、予め、サイド貼りされた箱を出発点としているため、機械の全長が長くならず、しかも、サイド貼り部の糊剥がれが発生する恐れもない。また、所定数に集積された箱の高さを平均化して平坦な荷姿にすることができる。即ち、各箱は、底側が内外フラップを折り込まれている分だけ上蓋側よりも分厚くなり、底を同じ向きに集積すると厚さの差が累積して集積物全体が一方に大きく傾斜して集積すること自体を困難にするが、底を交互に反転させて集積しているため、厚さの差が相殺されて累積せず、平坦な荷姿で集積して結束することができる。
前記第2ステージの箱整形手段は、第2ステージに送り出された折り畳み状態の箱の搬送方向前方側の一辺を把持して扁平菱形から四角形に拡開する拡開アーム機構と、四角形に拡開された箱を四角形に安定保持させる安定バー機構とから構成されていることが好ましい。
前記第3ステージの内フラップ折り曲げ手段は、箱搬送方向前側の内フラップを箱の内側へ折り曲げる固定折り曲げガイドと、箱搬送方向後側の内フラップを箱の内側へ折り曲げる可動折り曲げアーム機構とで構成されており、また、前記外フラップ折り曲げ手段は、箱搬送方向に沿って配置された両側一対の固定折り曲げガイドによって構成されており、さらに、前記糊付け手段は、箱搬送タイミングに整合して内フラップの外面に所定量の糊材を噴射するグルーガンによって構成されていることが好ましい。
前記第4ステージの底折り込み手段は、箱の底を箱内に折り込むプッシャー機構と、このプッシャー機構を箱の折り畳み方向にシフトさせるシフト機構とで構成されており、また、前記箱折り畳み手段は、箱の搬送方向前右端の前進を係止する係止ローラ機構と、箱の搬送方向後左端を前方へ押す前押し爪機構と、箱を左側面から右前側面側に向けて斜め前方に押して菱形に変形させる斜め押しローラ機構と、前記係止ローラ機構と対向して配置され、菱形に変形された箱を係止ローラ機構に向けて押し付けて扁平に折り畳み、その状態で第5ステージに向けて送り出し可能とされている押し付けローラ機構とで構成されていることが好ましい。
前記第6ステージの圧着手段は、上下のベルトコンベアで構成されており、下側のベルトコンベアの上面は、支持台によって下面からバックアップ支持されて走行駆動されており、上側のベルトコンベアの下面は、下側のベルトコンベアの上面に弾性的に圧着されて走行駆動されており、両ベルトコンベアは同速で駆動されていることが好ましい。
前記第7ステージのスタック手段は、ベルトコンベアと、このベルトコンベアの搬送方向前方側に出退可能に設置されたストッパー機構と、このストッパー機構でベルトコンベア上にせき止められた箱を上から下向きに弾性的に押圧する箱押さえ機構とを備えており、前記ベルトコンベアは、折り畳まれた箱を下から順番に受け入れて前記箱押さえ機構の押圧力に抗して所定数まで集積するための傾斜受け入れ部を搬送方向の始端側に備え、前記ストッパー機構は、箱の集積数が所定数に達すると退入して集積された所定数の箱を前記ベルトコンベアによって第8ステージに向けて搬出可能とされていることが好ましい。
本発明によれば、比較的大きいサイズで材質も硬い箱の底貼りを、サイド貼り部の糊剥がれの恐れなく自動的に実施可能としたワンタッチケースの底貼り装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1(A)は第1ステージから第5ステージまでの主要部の側面図、(B)はその平面図、図2(A)は第6ステージから第8ステージまでの側面図、(B)はその平面図、図3は全体の概略斜視図、図4は反転手段の概略斜視図、図5は第1ステージから第8ステージまでの箱の処理姿勢の変化を示す工程説明図、図6は箱の展開図、図7はサイド貼りされて四角形に形成された箱の斜視図、図8は四角形の箱を扁平菱形に折り畳んだ状態の斜視図、図9は底貼り状態の箱の斜視図、図10は底貼り後の箱の底折り込み開始状態の斜視図である。
本発明が対象とする箱1は、段ボール板紙を素材として、図6の展開図に示すように、一連に型抜きされた4つの側壁1a〜1dと、各側壁の上下に一連に形成された4枚の底フラップ1e〜1hと上蓋フラップ1i〜1mとを有し、糊代1nによって図7に示すように四角形に貼り付け成形されている。
底フラップ1e〜1hは、同じ高さとされ、内フラップ1e、1gと外フラップ1f、1hとが四角形の箱1の対向する二辺に形成されており、内フラップ1e、1gの形状は、図6に示すように、外フラップ1f、1hの底折り込みを容易化するため先端に向けて幅狭となるように傾斜状に裁断されており、外フラップ1f、1hの形状は、幅方向に若干狭めた形状に裁断されており、特に、外フラップ1f、1hの先端稜線部の幅方向中央部には、底を形成したとき互いに係合してロックする係合切欠部1p、1qが形成されている。
上蓋フラップ1i〜1mには、底フラップ1e〜1hのような細工は施されておらず、同じ高さで長方形に形成されている。
各側壁1a〜1dの境界及び底フラップ1e〜1h並びに上蓋フラップ1i〜1mの境界には、点線で示す折り曲げ加工が施されており、この折り曲げ加工は、段ボール板紙を線状に押圧プレスして中芯を押し潰して形成されている。なお、外フラップ1f、1hにも底折り込みを可能とするための折り曲げ加工線1r、1sが施されている。
本発明は、上記箱1の底フラップ1e〜1hを貼り合わせてワンタッチケースを形成するための底貼り装置を提供するものである。
本発明に係るワンタッチケースの底貼り装置の実施の形態は、図1〜図3に示すように、第1ステージS1〜第8ステージS8までの工程を備えている。
先ず、第1ステージS1は、図1(A)に示すように、箱1を扁平菱形に折り畳んだ状態(図8の箱の形状参照)で多数積層貯蔵するステージである。この場合、箱1は、底となる内外フラップ1e〜1hを上向きにして箱1を立てた状態で送り出し方向に向けて1列に整列貯蔵させている。
この第1ステージS1には、貯蔵された箱1を1箱ずつ第2ステージS2へ送り出す箱送り出し手段2が設置されており、この箱送り出し手段2は、第1ステージS1に1列で整列貯蔵された箱1を立てた状態のままで水平方向に送り出すコンベア2aと、このコンベア2a上の箱1の最後尾から前方に向けて押す押し板2bと、先頭の箱1を1箱ずつ後続の箱1から分離して前方に送り出す分離ローラ2cと、分離された先頭の箱1を下方に蹴り落とす蹴り落とし片2dと、整列貯蔵された箱1の上面を揃える上ガイド2e(高さ調整可能)とを備えている。
コンベア2aは、図1(B)に示すように、複数列に分割されており、その間に箱1の下面を支持する支持台2fが分割配置されている。
押し板2bは、図1(A)に示すように、ウエイト2gによって引き紐2hを介してガイドバー2iに沿って前方へ移動可能に設けられており、引き紐2hは、滑車2jによって適宜案内されている。なお、押し板2bは、ウエイト2gに代えてスプリングで押圧又は牽引させてもよい。
分離ローラ2cは、コンベア2aの送り方向前方に軸線を水平にして配置され、回転中心からの距離(半径)が連続的に変化するカム形状とされ、周面一部に箱1の下面を1箱分だけ係止させるための係止段部を有し、図1(A)に示すように、シリンダ2kにより、ラック・ピニオンを介して約90度程度の範囲で往復回転駆動可能とされ、前方への回転で先頭の箱1の下面を係止段部に係止させて送り出し、後続の箱1は係止段部の背中部分で止めるようにされ、後方への戻り回転で係止段部の背中部分が後続の箱1の下面を越えて回動復帰し、後続の箱1の先頭のものの下面だけを係止段部の前面に乗せて係止させ、次の送り出しに備えるように構成されている。
蹴り落とし片2dは、図1(A)に示すように、シリンダ2mによって上下方向に往復移動可能とされており、上方位置に復帰したとき、先頭の箱1の上面側前面を係止するストッパーとなり、前記分離ローラ2cで先頭の箱1の下面が前に送り出されるときにシリンダ2mによって下方へ移動して先頭の箱1を下方へ蹴り落とすように構成されている。
第2ステージS2は、第1ステージS1の次に設置され、特に、本実施形態では第1ステージS1の前下方の低い位置に設置され、この第2ステージS2には、図1(B)に示すように、第1ステージS1から下方に蹴り出されてくる折り畳み状態の箱1の左右両端部を案内係止して倒れを防止し、立ち姿勢を保持させるガイド3a、3bと、このガイド3a、3bに立ち姿勢で保持された折り畳み状態の箱1を拡開して四角形の箱1に整形(図7の箱の形状参照)する箱整形手段4が設置されている。
上記ガイド3a、3bは、箱1が搬送方向前方に移動するときにはバネ(図示省略)に抗して退避回動し、箱1が通過すると復帰するように構成されている。
箱整形手段4は、第2ステージS2の搬送方向右側に配置され、図1(A)(B)に示すように、第2ステージS2に立ち姿勢で送り出された折り畳み状態の箱1の搬送方向前方側の一辺をバキュームパッド4aで吸着把持して扁平菱形から四角形に拡開する拡開アーム機構4bと、四角形に拡開された箱1を四角形に安定保持させる安定バー機構4cとから構成されている。
拡開アーム機構4bは、シリンダ4dにより縦枢軸4eを中心として水平面内で90度の範囲を往復回動可能に支持されたアーム4fを備え、このアーム4fに複数個のバキュームパッド4aが取り付けられており、第1ステージS1から箱1が送り出されると、シリンダ4dが動作してアーム4fを前記箱1の搬送方向前面側に向けて図1(B)において反時計方向に90度回動させ、同時にバキュームパッド4aに吸気を発生させ、箱1の搬送方向前面側の一辺(例えば、図8における側壁1d)を吸着把持させ、続いて、前記シリンダ4dが戻り動作してアーム4fを時計方向に90度回動させて箱1を四角形に拡開(図7の箱の状態参照)させるように構成されている。
安定バー機構4cは、図1(B)に示すように、第2ステージS2の搬送方向前左側に配置され、シリンダ4gによりラック・ピニオンを介して縦枢軸4hを中心として水平面内で所定角度範囲を往復回動可能に支持された安定バー4iを有し、前記拡開アーム機構4bによって箱1が四角形に拡開されてくると、リミットスイッチ4jによりシリンダ4gが動作して安定バー4iを反時計方向に点線位置まで回動させて四角形に拡開された箱1の左側面(例えば、図7における側壁1b)を搬送方向に平行に押圧させて箱1を四角形に安定保持させるように構成されている。なお、安定バー4iは、箱1が第3ステージS3に送り出されるとシリンダ4gが逆動作して退避位置まで戻され、次の箱1が四角形に拡開される時まで待機せしめられる。また、バキュウームパッド4aの吸気は、箱1が第3ステージS3に送り出される前に切られて大気圧に戻され、箱1の吸着を解放するように制御される。
第3ステージS3は、第2ステージS2の次に設置され、この第3ステージS3には、図1(A)(B)に示すように、四角形に整形された箱1の左右両側面(例えば、図7における側壁1b、1d)を案内保持させる側面ガイド5a、5bと、箱1の下面を案内支持する支持台5cとが設けられており、さらに、四角形の箱の四辺の側壁1a〜1dのうちの対向する二辺の側壁1a、1cに折り曲げ可能に延設されている内フラップ1e、1gを箱1の内側へ折り曲げる内フラップ折り曲げ手段6と、四角形の箱1の四辺のうちの残りの対向する二辺の側壁1b、1dに折り曲げ可能に延設されている外フラップ1f、1hを内フラップ1e、1gの折り曲げに並行して箱1の内側へ折り曲げ、その際、内外フラップ1e〜1hの上下が、図9に示すように、箱1の四隅で互い違いになるように折り込み重合させて箱1の底を組立形成させる外フラップ折り曲げ手段7と、内外フラップの折り込み重合部分のうち、X字状に交差する2つの対角線の一方の対角線上で外フラップ1f、1hが内フラップ1e、1gの上に重ね合わされる重合部分(図9,図10における1t、1u)に糊付けを行う糊付け手段8と、糊付けされた内外フラップ1e〜1hの重合部分1t,1uを押圧して底貼りする底貼り手段9とが設置されている。
内フラップ折り曲げ手段6は、箱搬送方向前側の内フラップ(例えば、図7の箱の1e)を箱1の内側(搬送方向後側)へ折り曲げる固定折り曲げガイド6aと、箱搬送方向後側の内フラップ(例えば、図7の箱の1g)を箱1の内側(搬送方向前側)へ折り曲げる可動折り曲げアーム機構6bとで構成されている。
固定折り曲げガイド6aは、箱1が搬送方向前方に移動するときに箱1の前上方に待機していて通過する箱1の前面にある内フラップ1eを折り曲げるものであり、搬送方向後端側が後上方に湾曲しており、他の部分では搬送方向前端側に向けて水平とされ、この水平部分の高さ位置は、内フラップ1eを直立状態から水平状態まで90度折り曲げてしまうものではなく、直立状態から45度〜60度の範囲内に折り曲げた状態(半折り状態)を保持できる程度の高さとされている。
可動折り曲げアーム機構6bは、固定折り曲げガイド6aの搬送方向後端よりも若干後方の上部に設けられており、シリンダ6cにより横枢軸6dを中心として垂直面内で所定角度範囲を往復回動可能とされたアーム6eを備え、箱1の搬送方向後側の内フラップ1gが到達するまでは上方に待機せしめられており、到達すると、シリンダ6cが動作してアーム6eを反時計方向に回動させて箱1の搬送方向後側の内フラップ1gを前方に折り曲げ、この状態で前進して固定折り曲げガイド6aにより引き継がれて半折り状態を保持されて搬送される。なお、アーム6eは、次の箱1が搬送されてくる前にシリンダ6cで上方に復帰せしめられる。
また、前記外フラップ折り曲げ手段7は、内フラップ1e、1gの固定折り曲げガイド6aに続いて箱搬送方向に沿って上方から吊り下げ配置された両側一対の固定折り曲げガイド7a、7bによって構成され、特に、上記ガイド7a、7bの搬送方向後端は、図1(A)に示すように、内フラップ1e、1gの固定折り曲げガイド6aの搬送方向後半部と重複させて配置されている。
また、固定折り曲げガイド7a、7bは、図1(B)に示すように、搬送方向後端から搬送方向前端に向けて左右方向幅が次第に狭くなるように傾斜直線形態で配置され、特に、固定折り曲げガイド7a、7bの搬送方向後端の左右方向幅は、箱1の左右方向幅より若干広い幅とされており、これによって、搬送されてくる箱1の左右両側上部に直立している外フラップ1f、1hを互いに左右方向内側へ案内して折り曲げていくことを可能としている。
また、外フラップ1f、1hの上記折り曲げ途中で半折り状態の内フラップ1e、1gを上から押さえさせるために、上記ガイド7a、7bは、図1(A)に示すように、高さ方向についても、搬送方向後端から前端に向けて緩い曲線状に低く変化する形態で配置され、搬送方向前端における高さ(最終位置での高さ)は、外フラップ1f、1hを水平に折り曲げた状態となるように設定されている。
上記ガイド7a、7bの高さ方向変化は、左右のもので若干異なって設定されており、これによって、内外フラップ1e〜1hの上下が箱1の四隅で互い違いになる(図9参照)ように折り込み重合させて箱1の底を組立形成させるように構成されている。
また、前記糊付け手段8は、図1(A)(B)に示すように、外フラップ1f、1hの固定折り曲げガイド7a、7bの搬送方向途中上部に設けられ、箱搬送タイミングに整合して外フラップ1f、1hが内フラップ1e、1gの上に折り曲げられる直前の位置で内フラップ1e、1gの外面(内フラップの上面で図9における1t、1uの位置)に所定量の糊材を噴射するグルーガン8a、8bによって構成されている。
グルーガン8a、8bによる内フラップ1e、1gへの糊付け位置は、内外フラップ1e、1gの折り込み重合部分のうち、X字状に交差する2つの対角線の一方の対角線上で外フラップ1f、1hが内フラップ1e、1gの上に重ね合わされる重合部分1t、1uであって、従って、左右のグルーガン8a、8bの糊材噴射時期は、同時ではなく、箱搬送タイミングに整合してそれぞれの部分が到達するときに行われるようにずらされている。
さらに、底貼り手段9は、図1(A)(B)に示すように、外フラップ1f、1hの固定折り曲げガイド7a、7bの搬送方向前端の若干前方に同じ高さで左右方向へ水平に配置されたローラで構成されており、前記グルーガン8a、8bによって糊付けされた内外フラップ1e〜1hの重合部分1t、1uを押圧して底貼りするものである。
第4ステージS4は、第3ステージS3の次に配置されるもので、この第4ステージS4には、図1(A)(B)に示すように、底貼りされた四角形の箱1の底を箱1内に折り込む底折り込み手段10と、底折り込みと同時に四角形の箱1を扁平菱形に折り畳む箱折り畳み手段11とが設置されている。
底折り込み手段10は、箱1の底を箱1内に折り込むプッシャー機構10aと、このプッシャー機構10aを箱1の折り畳み方向にシフトさせるシフト機構10bとで構成されている。
プッシャー機構10aは、シリンダ10cにより上下方向に動作せしめられるヘッド10dを有し、シリンダ10cは、可動台10eに支持されている。
シフト機構10bは、上記可動台10eを固定台10fに対して箱1の折り畳み方向(本実施形態では左右方向)にシリンダ10gによってシフトさせるもので、これによって、前記ヘッド10dを前記シリンダ10cで下方へ押し下げつつ前記シリンダ10gで右側へシフトさせるものである。ヘッド10dは、少なくとも下面が半球状とされるなどの内外フラップ1e〜1hの損傷を防止しうる形状とされている。
また、前記箱折り畳み手段11は、箱1の搬送方向前右端の前進を係止する係止ローラ機構11aと、箱1の搬送方向後左端を前方へ押す前押し爪機構11bと、箱1を左側面(図9における1dと対向する側壁1b側)から右前側面側(図9における側壁1d側)に向けて斜め前方に押して菱形に変形(図10参照)させる斜め押しローラ機構11cと、前記係止ローラ機構11aと対向して配置され、菱形に変形された箱1を係止ローラ機構11aに向けて押し付けて扁平に折り畳み、その状態で第5ステージS5に向けて送り出し可能とされている押し付けローラ機構11dとで構成されている。
係止ローラ機構11aは、第4ステージS4の搬送方向前端の右側に設置され、シリンダ11eで左右方向に出退可能とされ、ローラ11fを備えている。
前押し爪機構11bは、第4ステージS4の搬送方向後端の左側に設置され、シリンダ11gで搬送方向前後に移動可能とされ、弾性変形可能な押し爪11hを備えている。
斜め押しローラ機構11cは、第4ステージS4の搬送方向途中の左側に設置され、シリンダ11iで左右方向右前に向けて斜めに出退可能とされ、複数のローラ11jを備えている。
押し付けローラ機構11dは、第4ステージS4の搬送方向前端の左側に設置され、シリンダ11kで左右方向に出退可能とされ、ローラ11mを備えている。
前記第2ステージS2から第4ステージS4までは、底となる内外フラップ1e〜1hを上向きにした立ち姿勢にして箱搬送手段12により箱1を搬送し、この姿勢で内外フラップ1e〜1hの折り曲げ、糊付け、底貼り、底折り込み及び箱折り畳み処理を行わせるように構成されている。
箱搬送手段12は、箱1を1箱ずつ後押し搬送する搬送バー12aと、この搬送バー12aを搬送方向に等間隔で配置して駆動モータ12bにより循環駆動されるエンドレスチェーン12cとを備えている。
なお、箱搬送手段12は、第2ステージS2で箱1が四角形に整形し終わると、その整形された箱1の後面を後押しして第3ステージS3を通過させ、第4ステージS4まで送り込んで一旦停止する。この第3ステージS3を通過させる間に内外フラップ1e〜1hの折り曲げ、糊付け、底貼りが行われる。そして、第4ステージS4における底折り込み及び箱折り畳み処理は、箱搬送手段12の停止中に行われる。
上記第4ステージS4における底折り込み及び箱折り畳み処理が終わると、箱搬送手段12の搬送が開始され、同時にプッシャー機構10aのヘッド10dが上昇して元の位置に復帰せしめられ、少し遅れて斜め押しローラ機構11cが戻され、最後に係止ローラ機構11aと押し付けローラ機構11dが戻される。前押し爪機構11bは、斜め押しローラ機構11cと同時に戻される。
上記第4ステージS4から立ち姿勢で送り出される箱1は、係止ローラ機構11aと押し付けローラ機構11dとによって、折り畳み状態で第5ステージS5に送り出される。
第5ステージS5は、第4ステージS4の次に設置されるもので、この第5ステージS5には、図1(A)(B)に示すように、第4ステージS4から立ち姿勢で送り出されてくる箱1を受け取り、箱1の反発(特に、底折り込み部の反発)を少なくして後方へ送り込む一対の圧縮兼送り込みローラ機構13と、この圧縮兼送り込みローラ機構13の後に設置され、扁平菱形に折り畳まれた立ち姿勢の箱1を1箱ずつ折り畳み状態のままで受け入れるスリット状の溝14aを備え、この溝14aに受け入れた箱1を1箱ずつ立ち姿勢から水平に寝かせた姿勢にし、その際、底の向きを交互に反転させて次工程への送り出し準備をする箱反転機構14と、水平に寝かせた姿勢に反転された箱1を、箱反転機構14の反転中心軸線に直交する方向から次工程に向けて1箱ずつ前記溝14aから水平に押し出すプッシャー機構15とを備えている。
圧縮兼送り込みローラ機構13は、軸線を垂直方向にした一対のローラ13a、13bと、このローラ13a、13bを駆動する駆動モータ13cとからなり、この駆動モータ13cにより、ローラ13a、13bは互いに同一速度で反対方向に回転駆動されて第4ステージS4から立ち姿勢で送り出されてくる箱1を両側から圧縮しながら箱反転機構14の溝14a内に送り込むように構成されている。このローラ13a、13bの入口側には、第4ステージS4から送り出されてくる箱1の受け入れガイド13d、13eが立設されている。
箱反転機構14は、図4に示すように、第4ステージS4に向き合う入口側が開口し、奥側では蓋14bで閉じられた溝14aが十字状に開口形成され、この十字状の溝14aの交差位置の延長線上の反入口側端部に反転軸14cを備えた回転部材14dが機台14eに回転可能に支持されており、この回転部材14dは、反転軸14cが駆動モータ14fにより、上記十字状の溝14aの交差位置を中心として90度ずつ交互に反転駆動され、第4ステージS4から立ち姿勢で送り出されてきた箱1を水平に寝かせた姿勢とし、その際、底の向きを交互に反転させるように構成されている。十字状の溝14aは、前記入口側だけでなく、反転軸14cの径方向にも開口しており、この十字状の溝14aの回転軌跡に近接する回転部材14dの下面に箱1の下面を受ける受け台14gが設けられている。
前記プッシャー機構15は、シリンダ15aと、このシリンダ15aで水平方向に往復移動せしめられる押し板15bとで構成されており、回転部材15dの十字状の溝14a内に水平に寝かせた姿勢で支持されている箱1を、箱反転機構14の反転軸14cの中心軸線に直交する水平方向から第5ステージS5の箱圧着姿勢に合わせた姿勢(水平に寝かせた姿勢)で第6ステージS6に向けて押し出すように設置されている。
第6ステージS6は、第5ステージS5の次に設置されるもので、この第6ステージS6には、扁平菱形に折り畳まれた箱1を更に扁平に押圧して底となる内外フラップ1e〜1hの糊付け部分を確実に圧着させる圧着手段16が設置されている。
この圧着手段16は、第4ステージS4で扁平菱形に折り畳まれた箱1を、底を前又は後にして、上下から押圧して底貼りされた糊付け部分を確実に圧着させるための上下のベルトコンベア16a、16bで構成されており(図2(A)(B)参照)、下側のベルトコンベア16bの上面は、支持台16cによって下面からバックアップ支持されて走行駆動されており、上側のベルトコンベア16aの下面は、下側のベルトコンベア16bの上面に弾性的に圧着されて走行駆動されており、両ベルトコンベア16a、16bは、共通の駆動モータ16dによって同速で駆動されている。
上記第6ステージS6で圧着された箱1は、底を前又は後にして、交互に第7ステージS7に向けて送り出される。
第7ステージS7は、第6ステージS6の次に設置されるもので、この第7ステージS7には、扁平菱形に折り畳まれた箱を所定数ずつ集積するスタック手段17が設置されている。
上記スタック手段17は、図2(A)(B)に示すように、ベルトコンベア17aと、このベルトコンベア17aの搬送方向前方側に出退可能に設置されたストッパー機構17bと、このストッパー機構17bでベルトコンベア17a上にせき止められた箱1を上から下向きに弾性的に押圧する箱押さえ機構17cとを備えており、前記ベルトコンベア17aは、折り畳まれた箱1を下から順番に受け入れて前記箱押さえ機構17cの押圧力に抗して所定数まで集積するための傾斜受け入れ部17dを搬送方向の始端側に備え、前記ストッパー機構17bは、箱1の集積数が所定数に達するとシリンダ17eにより退入して集積された所定数の箱1を前記ベルトコンベア17aによって、第8ステージに向けて搬出可能とされている。ベルトコンベア17aは、駆動モータ17fによって連続的に駆動されている。
上記箱1の集積数は、箱搬送手段12の動作回数をカウントさせて行わせ、ストッパー機構17bを動作させるごとにリセットさせるようにすればよい。また、箱押さえ機構17cは、押さえ板をガイドに沿って上下方向に摺動可能に支持させておき、ウエイト又は押しバネによって下向きに押圧する構成とされている。
第8ステージS8は、第7ステージS7の次に設置されるもので、この第8ステージS8には、第7ステージS7で集積された所定数の箱1を結束する結束手段18が設置されている。
上記結束手段18は、図2(A)(B)及び図3に示すように、前記第7ステージから送り出された所定数の箱1を受け取って結束位置に送り出す上下のコンベア18a、18bと、該コンベア18a、18bから結束位置に送り出された所定数の箱1を結束バンドで結束する結束機構18cとで構成されている。
上側のコンベア18aは、シリンダ18dと複数のガイド18eで上下に移動可能に設置されており、下側のコンベア18bは、水平に固定されている。これら上下のコンベア18a、18bは、複数のコロコンベアで構成され、作業者又は適宜のプッシャーで箱1を結束機構18cの結束位置(テーブル上)に押し出すことにより送り出される。
結束機構18cは、箱1が結束位置に送り出されてくると、結束バンドを自動的に巻き付けて結束するもので、公知の構成のものを使用しているため、詳細な構造説明は省略する。
上記第1ステージS1から第8ステージS8までに設置されている各手段は、互いに関連して図6に示すような一連の動作を行うように制御手段(図示省略)で制御されるもので、その操作盤19が図3に示すように第2ステージS2の機台側面付近に設置されている。
本発明に係るワンタッチケースの底貼り装置の実施形態は、以上の構成から成り、次に全体の動作を図6及び図1〜図3を参照して説明する。
先ず、第1ステージS1には、別工程などで一旦、図7に示すようにサイド貼りされた四角形の箱1を図8に示すように扁平菱形に折り畳んだ状態で多数積層貯蔵する。この場合、箱1は、底となる内外フラップ1e〜1hを上向きにして箱1を立てた状態で送り出し方向に向けて1列に整列貯蔵させている。そして、この箱1を箱送り出し手段2で1箱ずつ第2ステージS2に送り出す。
以後、第2ステージS2で箱整形手段4により箱1を四角形に拡開整形し、第3ステージS3で内外フラップ1e〜1hを折り曲げつつ糊付けして底貼りし、第4ステージS4で底を折り込みつつ箱1を扁平菱形に折り畳みし、第5ステージS5でさらに圧縮押圧して箱1の反発を少なくし、箱反転機構14により底の向きを交互に反転してプッシャー機構15で第6ステージS6に向けて送り出し、第6ステージS6で底貼りされた糊付け部分の圧着を確実化して第7ステージS7に送り出し、第7ステージS7で所定数集積し、第8ステージS8で結束するまでの一連の動作を順次自動的に行わせる。
この場合、予め、サイド貼りされた箱1を出発点としているため、本発明の装置は、機械の全長が長くならず、しかも、サイド貼り部の糊剥がれが発生する恐れもない。また、所定数に集積された箱1の高さを平均化して平坦な荷姿にすることができる。即ち、各箱1は、底側が内外フラップ1e〜1hを折り込まれている分だけ上蓋側よりも分厚くなり、底を同じ向きに集積すると厚さの差が累積して集積物全体が一方に大きく傾斜して集積すること自体を困難にするが、底を交互に反転させて集積しているため、厚さの差が相殺されて累積せず、平坦な荷姿で集積して結束することができる。
また、第1ステージS1から第2ステージS2に箱1を同じ姿勢で送り出すことができ、そして、第2ステージS2から第4ステージS4までの箱1の整形、内外フラップ1e〜1hの折り曲げ、底貼り、底折り込み、折り畳みの各手段を上から見えるように配置することができ、各手段の調整や点検整備が容易となる。
また、第1ステージS1は、第2ステージS2よりも高い位置に配置されており、第2ステージS2から第4ステージS4までは同一高さ位置に配置されているため、第1ステージS1から第2ステージS2へ箱1の自重を利用して落下供給させることができ、箱1の送り出し手段2を簡素化することができる。
また、第1ステージS1から第5ステージS5までが直線状に配置され、第6ステージS6と第7ステージS7がそれらと直交配置され、さらに第8ステージS8が第7ステージS7に直交配置される結果、機械全体のレイアウトが平面視コ字形に配置され、機械の全長が短縮され、据え付けスペースが縮小される。
本発明は、以上の実施形態からなるが、本発明は、上記実施形態にのみ制約されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で自由に変更して実施することができる。また、対象となる箱1は、段ボール板紙製のものに限らず、他の素材からなる紙箱に適用することができる。
(A)は第1ステージから第5ステージまでの主要部の側面図、(B)はその平面図である。 (A)は第6ステージから第8ステージまでの側面図、(B)はその平面図である。 全体の概略斜視図である。 反転手段の概略斜視図である。 第1ステージから第8ステージまでの箱の処理姿勢の変化を示す工程説明図である。 箱の展開図である。 サイド貼りされて四角形に形成された箱の斜視図である。 四角形の箱を扁平菱形に折り畳んだ状態の斜視図である。 底貼り状態の箱の斜視図である。 底貼り後の箱の底折り込み開始状態の斜視図である。
符号の説明
S1 第1ステージ
S2 第2ステージ
S3 第3ステージ
S4 第4ステージ
S5 第5ステージ
S6 第6ステージ
S7 第7ステージ
S8 第8ステージ
1 箱
2 箱送り出し手段
4 箱整形手段
6 内フラップ折り曲げ手段
7 外フラップ折り曲げ手段
8 糊付け手段
9 底貼り手段
10 底折り込み手段
11 箱折り畳み手段
12 箱搬送手段
13 圧縮兼送り込みローラ機構
14 箱反転機構
15 プッシャー機構
16 圧着手段
17 スタック手段
18 結束手段
19 制御手段の操作盤

Claims (6)

  1. 扁平菱形に折り畳んだ箱を多数積層貯蔵し、この貯蔵された箱を1箱ずつ次工程へ送り出す箱送り出し手段を備えた第1ステージと、
    第1ステージの次に設置され、扁平菱形に折り畳まれた箱を拡開して四角形の箱に整形する箱整形手段を備えた第2ステージと、
    第2ステージの次に設置され、四角形に整形された箱の四辺のうちの対向する二辺に折り曲げ可能に延設されている内フラップを箱の内側へ折り曲げる内フラップ折り曲げ手段と、四角形の箱の四辺のうちの残りの対向する二辺に折り曲げ可能に延設されている外フラップを内フラップの折り曲げに並行して箱の内側へ折り曲げ、その際、内外フラップの上下が箱の四隅で互い違いになるように折り込み重合させて箱の底を組立形成させる外フラップ折り曲げ手段と、内外フラップの折り込み重合部分のうち、X字状に交差する2つの対角線の一方の対角線上で外フラップが内フラップの上に重ね合わされる重合部分に糊付けを行う糊付け手段と、糊付けされた内外フラップの重合部分を押圧して底貼りする底貼り手段を備えた第3ステージと、
    第3ステージの次に設置され、底貼りされた四角形の箱の底を箱内に折り込む底折り込み手段と、底折り込みと同時に四角形の箱を扁平菱形に折り畳む箱折り畳み手段とを備えた第4ステージと、
    第4ステージの次に設置され、第4ステージから送り出されてくる箱を受け取り、箱の反発を少なくして後方へ送り込む一対の圧縮兼送り込みローラ機構と、この圧縮兼送り込みローラ機構の後に設置され、扁平菱形に折り畳まれた箱を1箱ずつ折り畳み状態のままで受け入れるスリット状の溝を備え、この溝に受け入れた箱を1箱ずつ底の向きを交互に反転させて次工程への送り出し準備をする箱反転機構と、この箱反転機構の反転中心軸線に直交する方向から次工程に向けて箱を1箱ずつ前記溝から押し出すプッシャー機構とを備えた第5ステージと、
    第5ステージの次に設置され、第5ステージから押し出されてくる箱を扁平に押圧して底となる内外フラップの糊付け部分を確実に圧着させる圧着手段を備えた第6ステージと、
    第6ステージの次に設置され、扁平菱形に折り畳まれた箱を所定数ずつ集積するスタック手段を備えた第7ステージと、
    第7ステージの次に設置され、集積された所定数の箱を結束する結束手段を備えた第8ステージと、
    前記第2ステージから第4ステージの終端まで前記箱を前記内フラップが搬送方向前後に向く姿勢で搬送するために設置された箱搬送手段と、
    第1ステージから第8ステージまでの上記各手段の動作を関連制御する制御手段とを備えていることを特徴とするワンタッチケースの底貼り装置。
  2. 前記第2ステージの箱整形手段は、第2ステージに送り出された折り畳み状態の箱の搬送方向前方側の一辺を把持して扁平菱形から四角形に拡開する拡開アーム機構と、四角形に拡開された箱を四角形に安定保持させる安定バー機構とから構成されていることを特徴とする請求項1に記載のワンタッチケースの底貼り装置。
  3. 前記第3ステージの内フラップ折り曲げ手段は、箱搬送方向前側の内フラップを箱の内側へ折り曲げる固定折り曲げガイドと、箱搬送方向後側の内フラップを箱の内側へ折り曲げる可動折り曲げアーム機構とで構成されており、また、外フラップ折り曲げ手段は、箱搬送方向に沿って配置された両側一対の固定折り曲げガイドによって構成されており、さらに、糊付け手段は、箱搬送タイミングに整合して内フラップの外面に所定量の糊材を噴射するグルーガンによって構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のワンタッチケースの底貼り装置。
  4. 前記第4ステージの底折り込み手段は、箱の底を箱内に折り込むプッシャー機構と、このプッシャー機構を箱の折り畳み方向にシフトさせるシフト機構とで構成されており、また、箱折り畳み手段は、箱の搬送方向前右端の前進を係止する係止ローラ機構と、箱の搬送方向後左端を前方へ押す前押し爪機構と、箱を左側面から右前側面側に向けて斜め前方に押して菱形に変形させる斜め押しローラ機構と、前記係止ローラ機構と対向して配置され、菱形に変形された箱を係止ローラ機構に向けて押し付けて扁平に折り畳み、その状態で第5ステージに向けて送り出し可能とされている押し付けローラ機構とで構成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のワンタッチケースの底貼り装置。
  5. 前記第6ステージの圧着手段は、上下のベルトコンベアで構成されており、下側のベルトコンベアの上面は、支持台によって下面からバックアップ支持されて走行駆動されており、上側のベルトコンベアの下面は、下側のベルトコンベアの上面に弾性的に圧着されて走行駆動されており、両ベルトコンベアは同速で駆動されていることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のワンタッチケースの底貼り装置。
  6. 前記第7ステージのスタック手段は、ベルトコンベアと、このベルトコンベアの搬送方向前方側に出退可能に設置されたストッパー機構と、このストッパー機構でベルトコンベア上にせき止められた箱を上から下向きに弾性的に押圧する箱押さえ機構とを備えており、前記ベルトコンベアは、折り畳まれた箱を下から順番に受け入れて前記箱押さえ機構の押圧力に抗して所定数まで集積するための傾斜受け入れ部を搬送方向の始端側に備え、前記ストッパー機構は、箱の集積数が所定数に達すると退入して集積された所定数の箱を前記ベルトコンベアによって第8ステージに向けて搬出可能とされていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載のワンタッチケースの底貼り装置。
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