JP2015030504A - 巻掛け梱包装置 - Google Patents

Abstract

【課題】扁平なワークの積層、端辺揃え、および、巻掛け装置への供給を自動化して、能率的な巻掛け梱包を行うことができる巻掛け梱包装置を提供する。
【解決手段】扁平矩形のワークｗを搬入するワーク搬入装置１と、搬入された設定枚数のワークｗを順次積層して積層ワークＷを形成する積層機構２と、積層ワークＷの側端辺を当接支持して設定位置まで押圧移動させる送出し機構３と、設定位置に押圧移動された積層ワーク群Ｗの一端辺と直交する他の側端辺を当接支持して梱包処理位置まで押圧移動させる送込み機構４と、梱包処理位置に押圧移動されてきた積層ワークＷを巻掛け梱包する巻掛け機構５と、を備えてある。
【選択図】図１

Description

本発明は、主としてシート状あるいはプレート状に形成された扁平なワークを所定枚ずつ積層して梱包テープなどで巻掛け梱包する装置に関する。

従来より、積層されたワーク群を供給すると、自動的に梱包テープを巻き掛けて、その両端同士を結合する巻掛け機構は利用されているのであるが（例えば、特許文献１参照）、ワークを積層してその前後および左右の端辺を揃えた状態で巻掛け機構に供給する作業は人手によっていた。

特開平１０−５３２１０号公報

人手によるワーク群の積層および端辺揃えには手間がかかり、作業能率が低いものにならざるを得ないものであった。

本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、扁平なワークの積層、端辺揃え、および、巻掛け装置への供給を自動化して、能率的な巻掛け梱包を行うことができる巻掛け梱包装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では次のように構成している。

（１）本発明は、扁平矩形のワークを搬入する搬入装置と、搬入された設定枚数のワークを順次積層して積層ワークを形成する積層機構と、積層ワークの一端辺をプッシャーで当接支持して設定位置まで押圧移動させる送出し機構と、 前記設定位置に押圧移動された積層ワークの前記一端辺と直交する他の側端辺を支持部材で当接支持して梱包処理位置まで押圧移動させる送込み機構と、 前記梱包処理位置に押圧移動されてきた積層ワークを巻掛け梱包する巻掛け機構とを備えている。

本発明によると、積層ワークは、その一端辺を送出し機構のプッシャーで押圧移動された後、この一端辺と直交する他の側端辺を送込み機構の支持部材で当接支持されて梱包処理位置まで押圧移動されるので、積層ワークはその押圧移動の間に左右方向および前後方向からの押圧揃え作用を受けることになり、きれいに揃えられ積層状態で巻き掛け梱包処理することができる。

（２）本発明の好ましい実施態様では、前記積層機構の下方に前記送出し機構におけるワーク搬送径路の始端部を配置し、積層機構で形成した積層ワークを前記送出し機構におけるワーク搬送径路の始端部に載置供給する。

この実施態様によると、積層機構と送出し機構の始端部が上下に重複することで、装置全体の平面スペースを小さくすることができる。

（３）本発明の他の実施態様では、前記搬入装置における搬送径路の横一側にガイドを立設固定し、ワークの側辺を前記ガイドで摺接案内しながら前記積層位置に向けて搬送する。

この実施態様によると、搬入装置による搬送中にワークを横一側に揃えて積層機構に供給し、乱れのない積層を行うことができる。

（４）本発明の更に他の実施態様では、前記送出し機構におけるワーク搬送方向に沿ってチェーンを回動可能に配備するとともに、このチェーンに前記プッシャーを起伏自在に連結し、前記チェーンの往路においてはプッシャーをワーク搬送径路に突出する押圧搬送用の姿勢に起立させ、チェーンの復路においてはプッシャーをワーク搬送径路から退入させる。

この実施態様によると、一定方向に回動するチェーンの往路における所望の範囲を、積層ワークをプッシャーで押圧移動させるワーク搬送径路とすることができ、積層機構から送込み機構の始端部への積層ワークの送り出しを的確に行うことができる。

（５）本発明の他の実施態様では、前記送込み機構の前記支持部材を、ワークの搬送方向での長さより大きい前後間隔をもって複数箇所に配備し、これら支持部材を前記前後間隔と等しいストロークで一体にタクト作動させて、前後複数の支持部材で積層ワークを複数回順送りして前記梱包処理位置に送り込む。

この実施態様によると、ワークを複数回に分けて順送りするので、支持部材を送り込み方向に往復作動させる駆動手段を、ワークの全体送り込み移動距離に比べて小型のものにすることができる。

このように、本発明によれば、ワーク群の積層、端辺揃え、および、巻掛け機構への供給を自動化して、ワークの積層から巻掛け梱包までの処理を能率よく行うことができる。

図１は本発明に係る巻掛け梱包装置の平面図である。 図２は本発明に係る巻掛け梱包装置の正面図である。 図３は積層機構、送出し機構、および、送込み機構を示す縦断面図である。 図４は送出し機構の要部を縦断した正面図である。 図５は送込み機構の正面図である。 図６は送込み機構の要部を示す縦断面図である。 図７は送出し作動を示す側面図である。 図８は送込み作動を示す正面図である。 図９は送込み作動を示す正面図である。 図１０は巻き掛け梱包した積層ワークの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

この巻掛け梱包装置は、図１０に示すように、矩形に形成された扁平なワークｗを設定枚数ずつ積層し、その積層ワークＷを梱包テープＴで巻掛け梱包するものであり、図１に、本発明に係る巻掛け梱包装置の全体平面図が、また、図２に、その正面図がそれぞれ示されている。

この巻掛け梱包装置は、ワークｗを載置して搬入するワーク搬入装置１と、搬入されたワークｗを設定枚数づつ順次積層して積層ワークＷを形成する積層機構２と、形成された積層ワークＷを積層処理箇所から設定位置まで押圧移動させる送出し機構３と、前記設定位置の積層ワークＷを巻掛け処理位置まで押圧移動させる送込み機構４と、巻掛け処理位置に搬送されてきた積層ワークＷを巻掛け梱包する巻掛け機構５とが備えられている。

以下、各機構の詳細な構造およびその作動について説明する。なお、以降の説明の便宜上、ワーク搬入装置１および送込み機構４におけるワーク搬送径路に沿った方向（図１では左右方向）を前後方向、これと水平に直交する方向を左右（横）方向と呼称する。

前記ワーク搬入装置１には、ローラコンベア６、計量用ベルトコンベア７、および、選別用ベルトコンベア８とが前後方向直列に配備されており、長手方向を前後に向けた姿勢で供給されたワークｗは、ローラコンベア６を経て計量用ベルトコンベア７に送られる。ここでワークｗの重量が計測されて、ラベルなどの添付物の添付もれやワークｗ自体に欠損などのある不良品が検出され、検出された不良品は次に移載される選別用ベルトコンベア８において、コンベア自体が後端部を支点として下方に揺動することで排出され、所定重量を満たす良品だけが積層機構２に搬入されるようになっている。

なお、前記ローラコンベア６は、各ローラ軸心が平面視において少し傾斜して配備されて、載置したワークｗが斜め前方に向けて搬送されるよう構成されるとともに、ワーク搬送径路の横側にガイド９が立設固定されており、ローラコンベア６上を搬送される間に、ワークｗが一方のガイド９に摺接案内されて横方向に位置決めされた状態で計量用ベルトコンベア７に移載されるようになっている。また、ローラコンベア６から計量用ベルトコンベア７に亘るワーク搬送径は、透明樹脂板からなるトンネル状の風防カバー１０で覆われ、外風が計量に悪影響を及ぼさないよう構成されている。

前記積層機構２には、図２に示すように、選別用ベルトコンベア８の終端に臨設して遊転自在に横架された受けローラ１１、その上方に対向して駆動可能に横架されたブラシ状の送込みローラ１２が備えられるとともに、図１に示すように、ワークｗの横幅に相当する間隔をもって対向するよう固定配備された左右一対のガイド板１３、その下方において内向きに突出された受け部材１４、および、両ガイド板１３の間の前方位置に固定配備されたストッパ１５、等が備えられており、ワーク搬入装置１で送られてきたワークｗは回転される送込みローラ１２によって勢いを付けられて左右のガイド板１３の間に放出され、ストッパ１５によってワークｗの前端が受け止められるとともに、受け部材１４で下方から受け止め支持され、後続のワークｗが順次一定姿勢で積層されるようになっている。

なお、左右のガイド板１３は、図３に示すように、固定配備された支持フレーム１６に左右移動可能に支持された上下のラック部材１７にそれぞれ連結されており、両ラック部材１７に咬合するピニオンギヤ１８を手動で回動操作して左右のラック部材１７を背反的に左右移動させることで、両ガイド部材１３の間隔をワークｗの横幅に応じて調節することができるようになっている。また、ストッパ１５も、ワークｗの前後長さに対応して位置調節可能となっている。

図１，図３に示すように、左右の受け部材１４は、Ｌ形に屈曲されて先端部が櫛歯状に形成された板材からなり、ガイド板１３から外向きに延出された前後一対のガイド軸２０に沿って左右にスライド移動可能に支持されるとともに、ガイド板１３に連結固定されたシリンダ２１によって左右にスライド駆動可能に構成されている。積層処理工程においては、両受け部材１４がガイド板１３の内側に突出するワーク受け止め位置にあり、所定枚数のワークｗの積層が完了すると、シリンダ２１が伸出作動して両受け部材１４がそれぞれ横外方に向けて後退移動し、受け部材１４の支持を解除された積層ワークＷが両ガイド板１３の間において落下され、送出し機構３におけるワーク搬送径路の始端部に載置供給される。

図３に示すように、送出し機構３には、積層機構２の直下位置から送込み機構４の始端部に亘る横長の搬送台２２と、搬送台２２に載置された積層ワークＷを送込み機構４の始端部に向けて押圧搬送する複数のプッシャー２３と、これを搬送台２２に沿って横移動させる複数本（この例では６本）のチェーン２４とが備えられている。

図３，図４に示すように、搬送台２２は、フレーム２５に亘って前後水平に架設したステー２６に、硬質樹脂製のガイド部材２２ａを前後に間隔を開けて並列配備して構成されており、ガイド部材２２ａの間に形成された間隙からプッシャー２３が突出した起立姿勢で横移動することで、積層ワークＷの横一側辺をプッシャー２３で当接支持して送込み機構４の始端部に押圧移動させるようになっている。なお、搬送台２２の搬送面（上面）は、ワーク搬送方向に対して若干前上がり傾斜されている。

各チェーン２４は、送込み機構４の始端部下方において前後向きに軸支した駆動スプロケット２７と積層機構２の下方において軸支した従動スプロケット２８とに亘って縦回し巻回され、駆動スプロケット２７を、図２及び図５に示す減速機付きのモータ２９に巻掛け連動して駆動することで、全チェーン２４が同期して回動駆動されるとともに、各チェーン２４の周方向所定位置において前後２本づつのプッシャー２３がチェーンリンク連結ピン２４ａを介して支点ｐ周りに起伏揺動可能に枢支連結されている。

また、図３，図４に示すように、ガイド部材２２ａを支持したステー２６には、各チェーン２４の上側移動径路（往路）においてチェーン２４を摺接案内するガイドレール３０と、プッシャー２３を起立案内するための案内部材３１とが並列支持されている。

案内部材３１は積層ワークＷを押圧搬送する領域にのみ配備されており、チェーン２４の上側移動径路（往路）においてプッシャー２３が横方向に直線移動する際に、プッシャー２３の基端部が案内部材３１の上面に摺接案内されることで、プッシャー２３が搬送台２２の上方に突出した起立姿勢となり、プッシャー２３が下側の戻り径路（復路）を走行する際には、図５に示すように下方に垂れ下がった姿勢で移動するよう構成されている。

送込み機構４は、図１〜図３に示すように、送出し機構３の終端部に臨む位置から巻掛け機構５に亘る前後に長い搬送台４１と、搬送台４１に載置された積層ワークＷを巻掛け機構５に向けて押圧搬送する前後一対の支持部材４２と、これを前後および上下に移動させる駆動手段とが備えられている。

搬送台４１は、図５，図６に示すように、硬質樹脂材からなる前後に長い案内部材４１ａを左右に間隔を開けて並列配備して構成されており、棒材を櫛状に並列配備してなる支持部材４２の下端を案内部材４１ａの間に入り込ませた状態で前方に移動することで、積層ワークＷの後端辺を支持部材４２で当接支持して巻掛け機構５に向けて押圧移動させるようになっている。

支持部材４２の駆動手段は、搬送台４１の横一側上方において前後水平に配備されたロッドレスシリンダ４３と、これを平行に昇降するシリンダ４４とで構成されており、ロッドレスシリンダ４３の側面に前後移動可能に装備された可動台４３ａに前後に長い支持ブラケット４５が連結され、この支持ブラケット４５に前後一対の支持部材４２が、積層ワークＷの前後長さより大きい所定の前後間隔Ｌをもって装着支持されている。また、可動台４３ａが支持部材４２の前後間隔Ｌと同一のストロークＳで前後に往復移動するようロッドレスシリンダ４３が制御されるとともに、これに同期してシリンダ４４によってロッドレスシリンダ４３全体が平行に昇降され、前後の支持部材４２が搬送台４１に沿って前方に移動した後、上方に退避して後方に復帰移動し、元の位置まで下降する、矩形の移動軌跡に沿って循環往復移動する作動、いわゆるタクト作動するよう構成されている。

この実施形態の巻掛け梱包装置は以上のように構成されており、以下にその梱包作動について説明する。

ワーク搬入装置１に供給されたワークｗは、ローラコンベア６に載置されて前方に搬送される間に、横一側方に寄せられてガイド９で位置決めされ、計量用ベルトコンベア７および選別用ベルトコンベア８を経て積層機構２に供給される。

積層機構２に供給されたワークｗは、送込みローラ１２によって勢いを付けられて左右のガイド板１３の間に放出され、ストッパ１５によってワークｗの前端が受け止められるとともに、両ガイド板１３の内方に突出している受け部材１４で受け止め支持され、後続のワークｗが順次一定姿勢で積層されてゆく。

所定枚数のワークｗが積層されると、図７（ａ）中の仮想線で示すように、両受け部材１４が横外方に退避移動して、積層ワークＷの支持が解除され、積層ワークＷは落下して送出し機構３の搬送台２２上に載置される。

この場合、搬送台２２の搬送面が若干前上がり傾斜されているので、搬送台２２上に積層ワークＷが落下した際に、上層のワークｗが搬送方向前方に崩れ動くことが抑制される。なお、上層のワークｗが搬送方向後方に崩れ動いたとしても、搬送方向後方から作用するプッシャー２３で押圧されて揃えられることになる。

次に、送出し機構３のチェーン２４が回動され、搬送台２２上に突出して移動するプッシャー２３が積層ワークＷの横一側辺に当接し、積層ワークＷは送込み機構４の始端部に向けて押圧移動されてゆく。

図７（ｂ）に示すように、積層ワークＷが送込み機構４における搬送台４１の上に移載されて、その側脇に立設固定されたガイド板３４に受け止められた時点で、プッシャー２３の基端部が案内部材３１の終端に到達する。図７（ｃ）に示すように、チェーン２４の引き続く回動に伴って、案内部材３１から外れて自由になったプッシャー２３は、積層ワークＷの側端および搬送台２２の端部に当接摺動しながら移動方向と逆方向に倒伏格納されて戻り径路に移動してゆく。

図８（ａ）に示すように、積層ワークＷが送込み機構４の始端部に搬送された時点において、前後の支持部材４２は後方下方位置に待機しており、積層ワークＷが、両支持部材４２の間に供給される。

次に、図８（ｂ）に示すように、ロッドレスシリンダ４３が作動して前後の支持部材４２が一体に前方に移動し、後方の支持部材４２(r)に後端辺を当接支持されて積層ワーク群Ｗが前方に押圧移動される。この支持部材４２(r) の移動と連動して、当接部材４６が搬送台４１の隙間より上昇し、この当接部材４６と支持部材４２(r)により積層ワークＷを挟み込むことにより、積層ワークＷがさらに揃えられる。

後方の支持部材４２(r)が前方の支持部材４２(f)が待機していた位置まで移動すると、図８（ｃ）に示すように、シリンダ４４が伸長作動してロッドレスシリンダ４３が上昇されるとともに、両支持部材４２(r)，４２(f)が一体に上昇され、支持部材４２(r)，４２(f)が積層ワークＷより高い所定位置まで上昇すると、ロッドレスシリンダ４３が逆方向に後退作動して、両支持部材４２(r)，４２(f)は後方に移動し、更に、図９（ｄ）に示すように、シリンダ４４の短縮作動によってロッドレスシリンダ４３が元の高さまで下降されるとともに、両支持部材４２(r)，４２(f)が元の後方待機位置まで下降される。この動きに連動して、当接部材４６は搬送台４１の隙間より下降する。

この間に、積層機構２での次のワーク積層処理および送出し機構３による送出し作動が行われ、後続の積層ワークＷが送込み機構４の始端部に供給される。

次に、図９（ｅ）に示すように、ロッドレスシリンダ４３が作動して前後の支持部材４２(r)，４２(f)が一体に前方に移動し、後方の支持部材４２(r)によって後続の積層ワークＷが前方に押圧移動され再び上昇した当接部材４６に当接されるとともに、先行する積層ワークＷが前方の支持部材４２(f)によって当接支持されて前方に押圧移動され、巻掛け機構５に送り込まれる。

積層ワークＷの供給が確認されると巻掛け機構５が起動され、積層ワーク群Ｗに一定長さの梱包テープＴを巻き掛けてその両端を接合して巻き掛け梱包が完了する。

また、巻掛け機構５への積層ワークＷの送り込みが完了すると、図９（ｆ）に示すように、ロッドレスシリンダ４３が上昇され、以下、図９（ｄ）〜（ｆ）で示される上記作動が繰り返されて、積層ワーク群Ｗの巻掛け梱包が順次行われる。

（他の実施形態）
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。

（１）ワーク搬入装置１は、ワークｗを載置して搬送するものの他に、ワークｗを吸着パッドなどで上方から吸着して積層機構２に搬入するものを利用することもできる。

（２）前記積層機構２を、ワークｗを左右のガイド板１３およびストッパ１５で案内して送出し機構３における搬送台２２の上で直接に積層し、所定枚数の積層が完了するとガイド板１３を上昇させて積層ワークＷの移動径路を開け、プッシャー２３で送り出す構造とすることもできる。

（３）前記送出し機構３を、送込み機構４と同様なタクト作動を行うプッシャー２３で送込み機構４の始端部に押圧搬送する形態にして実施することもできる。

（４）前記送込み機構４を、前記送出し機構３と同様に、一定方向に回動されるチェーンに支持部材４２を連結した構造とし、送出し装置３で搬送されてきた積層ワークＷを、搬送台４１の始端部から巻掛け機構５にまで一挙に押圧搬送するようにしてもよい。

（５）巻掛け機構５は、梱包テープＴを利用するものの他に、紐を巻き掛けて梱包するものでもよく、また、ワークによっては。梱包テープや紐を十字掛けする仕様のものを利用することもできる。

１ ワーク搬入装置
２ 積層機構
３ 送出し機構
４ 送込み機構
５ 巻掛け機構
９ ガイド
２３ プッシャー
２４ チェーン
４２ 支持部材
Ｌ 前後間隔
Ｓ ストローク
ｗ ワーク
Ｗ 積層ワーク

Claims (5)

1. 扁平矩形のワークを搬入する搬入装置と、
   搬入された設定枚数のワークを順次積層して積層ワーク群を形成する積層機構と、
   積層ワークの側端辺をプッシャーで当接支持して設定位置まで押圧移動させる送出し機構と、
   前記設定位置に押圧移動された積層ワークの前記一端辺と直交する他の側端辺を支持部材で当接支持して梱包処理位置まで押圧移動させる送込み機構と、
   前記梱包処理位置に押圧移動されてきた積層ワークを巻掛け梱包する巻掛け機構と、
   を備えることを特徴とする巻掛け梱包装置。
2. 前記積層機構の下方に前記送出し機構におけるワーク搬送径路の始端部を配置し、積層機構で形成した積層ワークを前記送出し機構におけるワーク搬送径路の始端部に載置供給する、
   請求項１記載の巻掛け梱包装置。
3. 前記ワーク搬入装置における搬送径路の横一側にガイドを立設固定し、ワークの側辺を前記ガイドで摺接案内しながら前記積層位置に向けて搬送する、
   請求項１または２に記載の巻掛け梱包装置。
4. 前記送出し機構におけるワーク搬送方向に沿ってチェーンを回動可能に配備するとともに、このチェーンに前記プッシャーを起伏自在に連結し、前記チェーンの往路においてはプッシャーをワーク搬送径路に突出する押圧搬送用の姿勢に起立させ、チェーンの復路においてはプッシャーをワーク搬送径路から退入させる、
   請求項１ないし３のいずれかに記載の巻掛け梱包装置。
5. 前記送込み機構の前記支持部材を、ワークの搬送方向での長さより大きい前後間隔をもって複数箇所に配備し、これら支持部材を前記前後間隔と等しいストロークで一体にタクト作動させて、前後複数の支持部材で積層ワークを複数回順送りして前記巻掛け処理位置に送り込む、
   請求項１ないし４のいずれかに記載の巻掛け梱包装置。

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