JP2019051972A - 段ボールケーサ及び段ボールケーサの制御方法 - Google Patents

段ボールケーサ及び段ボールケーサの制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】段ボールケーサの内フラップ折込み装置が段ボールシートの内フラップを折り込む際、内フラップと外フラップとが干渉するのを防止する。
【解決手段】ラップアラウンド方式の段ボールシート100を用いる段ボールケーサであって、段ボールシート100を上パネル101及び第一側パネル102が搬送方向Tの下流側に配置され、かつ、上パネル101の主面及び第一側パネル102の主面が搬送方向Tを向いた状態で搬送する搬送装置2と、上パネル101を折り込む上パネル折込みガイドと、上パネル折込みガイドの搬送方向下流側に配置され、第一内フラップ105aを折り込む内フラップ折込み装置11と、内フラップ折込み装置11の搬送方向上流側に配置され、内フラップ折込み装置11により第一内フラップ105aが折り込まれる際に第一外フラップ106aを上方に持ち上げる外フラップ持上げ装置10と、を備える段ボールケーサ。
【選択図】図6

Description

本発明は、段ボールケーサ及び段ボールケーサの制御方法に関する。
従来、段ボールシートから箱を成形しながら、充填された製品を包み込むようにして包装するラップアラウンド方式の段ボールケーサが知られている。段ボールケーサは、通常、包装される製品の外形を基準にして段ボールケースを成形するものであり、製品には多少の力がかかることから、変形しにくい製品を包装するのに適している。また、タイトな包装が可能で段ボールケースのコストを削減できるほか、製品の供給方向を自由に設定でき装置レイアウトを合理的に行えるなどの特長を有している(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−9931号公報
ところで、ラップアラウンド方式の段ボールケーサのガイドが段ボールシートの内フラップを折り込む際、内フラップと外フラップとにおいて、一方のフラップの縁部分と他方のフラップの面とが接触し、うまく折り込まれないことがある。このように、内フラップと外フラップとが干渉すると、段ボールシートに傷付きが発生するという課題がある。
また、内フラップが正規の折り方とならず、外フラップの外側に折られた場合、糊塗布・圧着工程などの下流工程で、正規の圧着・箱形成状態が確保できないという課題がある。
この発明は、ラップアラウンド方式の段ボールケーサの内フラップ折込み装置が段ボールシートの内フラップを折り込む際、内フラップと外フラップとが干渉するのを防止することができる段ボールケーサ及び段ボールケーサの制御方法を提供することを目的とする。
本発明の第一の態様によれば、段ボールケーサは、上パネルと、前記上パネルに連結された第一側パネルと、前記第一側パネルに連結された底パネルと、前記底パネルに連結された第二側パネルと、前記第一側パネルの一端縁に連結された第一内フラップと、前記上パネルの一端縁に連結された第一外フラップと、を備えるラップアラウンド方式の段ボールシートを用いる段ボールケーサであって、前記段ボールシートを前記上パネル及び前記第一側パネルが搬送方向の下流側に配置され、かつ、前記上パネルの主面及び前記第一側パネルの主面が搬送方向を向いた状態で搬送する搬送装置と、前記段ボールシートの前記上パネルを折り込む上パネル折込みガイドと、前記上パネル折込みガイドの搬送方向下流側に配置され、前記第一内フラップを折り込む内フラップ折込み装置と、前記内フラップ折込み装置の搬送方向上流側に配置され、前記内フラップ折込み装置により前記第一内フラップが折り込まれる際に前記第一外フラップを上方に持ち上げる外フラップ持上げ装置と、を備える。
このような構成によれば、ラップアラウンド方式の段ボールケーサの内フラップ折込み装置が段ボールシートの内フラップを折り込む際、内フラップと外フラップとが干渉するのを防止することができる。
上記段ボールケーサにおいて、前記段ボールシートは、前記第二側パネルの前記底パネルとは反対の側に連結された継ぎしろを有し、前記継ぎしろを折り込む継ぎしろ折込み装置と、前記上パネルを上方に持ち上げる上パネル持上げ装置と、を備えてよい。
このような構成によれば、上パネルを上方に持ち上げながら継ぎしろを折り込むことによって、継ぎしろが上パネルよりも上方に折り込まれることを防止することができる。
上記段ボールケーサにおいて、前記外フラップ持上げ装置は、前記第一外フラップを持ち上げる位置と、前記搬送方向から見て折り込まれていない前記第一内フラップと重ならず、かつ、先端が前記上パネルよりも下方に位置する退避位置との間で揺動自在に設けられた外フラップ保持プレートを有し、前記内フラップ折込み装置により前記第一内フラップの折り込みが完了するまで、前記外フラップ保持プレートが前記退避位置に位置するように、前記外フラップ持上げ装置を制御する退避部を有する制御装置を備えてよい。
このような構成によれば、折り込まれる前の内フラップと、外フラップ持上げ装置の外フラップ保持プレートとが干渉するのを防止することができる。
本発明の第二の態様によれば、段ボールケーサの制御方法は、上記いずれかの段ボールケーサの制御方法であって、前記搬送装置を用いて、前記段ボールシートを前記上パネル及び前記第一側パネルが搬送方向の下流側に配置され、かつ、前記上パネルの主面及び前記第一側パネルの主面が搬送方向を向いた状態で搬送する搬送工程と、上パネル折込みガイドを用いて、前記段ボールシートの前記上パネルを折り込む上パネル折込み工程と、外フラップ持上げ装置を用いて、前記内フラップ折込み装置により前記第一内フラップが折り込まれる際に前記第一外フラップを上方に持ち上げる外フラップ持上げ工程と、前記フラップ折込み装置を用いて、前記第一内フラップを折り込む内フラップ折込み工程と、を順に備える。
本発明によれば、ラップアラウンド方式の段ボールケーサの内フラップ折込み装置が段ボールシートの内フラップを折り込む際、内フラップと外フラップとが干渉するのを防止することができる。
本発明の実施形態の段ボールケーサの概略斜視図である。 本発明の実施形態の段ボールシートの概略図である。 シート折込み装置に導入される前段階の段ボールシート及び製品の状態を説明する斜視図である。 本発明の実施形態のシート折込み装置の概略側面図である。 本発明の実施形態の外フラップ持上げ装置の搬送方向から見た正面図である。 本発明の実施形態の段ボールケーサの動作を説明する概略図である。
以下、本発明の実施形態の段ボールケーサについて図面を参照して詳細に説明する。本実施形態の段ボールケーサは、製品を段ボールに箱詰め(包装)するための装置であり、例えば、PETボトル入りの飲料などの製品の梱包に適した所謂ラップアラウンド方式の装置である。
図1に示すように、段ボールケーサ1は、製品P及び段ボールシート100を搬送するコンベヤ2(搬送装置)と、マガジンMから段ボールシート100をコンベヤ2に供給するシート供給装置3と、段ボールシート100を折り込むシート折込み装置4(図4参照)と、制御装置5と、を備えている。
図2に示すように、段ボールシート100は、上パネル101と、上パネル101に連結された第一側パネル102と、第一側パネル102に連結された底パネル103と、底パネル103に連結された第二側パネル104と、第一側パネル102の両端縁、及び第二側パネル104の両端縁に連続する内フラップ105と、上パネル101及び底パネル103のそれぞれの両端縁に連続する外フラップ106と、を有している。第二側パネル104の底パネル103とは反対の側には、継ぎしろ107が設けられている。
また、上パネル101に連結されている外フラップ106を第一外フラップ106aと呼ぶ。底パネル103に連結されている外フラップ106を第二外フラップ106bと呼ぶ。第一側パネル102に連結されている内フラップ105を第一内フラップ105aと呼ぶ。第二側パネル104に連結されている内フラップ105を第二内フラップ105bと呼ぶ。
また、段ボールシート100の展開状態(図2に示す状態)において、外フラップ106と内フラップ105との間には、隙間Gが設けられている。この隙間Gは、隙間Gの寸法が小さい程、組み立てられた段ボールの強度が高くなる。
マガジンMは、複数の段ボールシート100が積層されてなる。
シート供給装置3は、マガジンMから段ボールシート100を1枚ずつ引き剥がすシート取出し部(図示せず)と、段ボールシート100をコンベヤ2に搬送するシート搬送部7と、を有している。
シート供給装置3は、上パネル101及び第一側パネル102が搬送方向Tの下流側に配置され、かつ、上パネル101の主面及び第一側パネル102の主面が搬送方向Tを向いた状態で段ボールシート100をコンベヤ2上に配置する。段ボールシート100は、シート供給装置3は、底パネル103と第一側パネル102との間の稜線のみが折られた状態で、底パネル103と第二側パネル104とがコンベヤ2に面接触した状態で配置される。
シート供給装置3により、段ボールシート100は、図3に示すような形態でコンベヤ2上に配置される。図3に示すように、シート供給装置3によりコンベヤ2上に供給された段ボールシート100は、底パネル103及び第二側パネル104がコンベヤ2の主面に面接触するように配置され、底パネル103と第一側パネル102との間の稜線が約90°に折れ曲がり、第一側パネル102の外面と上パネル101の外面とが下流側を向くる状態でコンベヤ2上に載置される。
シート折込み装置4は、図3に示すような状態の段ボールシート100の各部位を折り込むことによって、箱詰め品109(図1参照)にする装置である。
図4に示すように、シート折込み装置4は、第二側パネル104を折り込むケースプッシャ8と、上パネル101を折り込む上パネル折込みガイド9と、第一外フラップ106aを持ち上げる外フラップ持上げ装置10と、上パネル折込みガイド9の搬送方向Tの下流側に配置され、第一内フラップ105aを折り込む内フラップ折込み装置11と、第二内フラップ105bを折り込むサイドタッカ12と、を有している。
また、シート折込み装置4は、継ぎしろ107に接着剤を塗布する接着剤塗布装置(図示せず)と、接着剤が塗布された継ぎしろ107を折り込むシームフック14(継ぎしろ折込み装置)と、シームフック14によって継ぎしろ107が折り込まれる際に、上パネル101を持ち上げる上パネル持上げ装置15と、を有している。
さらに、シート折込み装置4は、外フラップを折り込む外フラップ折込みガイド13と、継ぎしろ107と上パネル101とを圧着する圧着装置(図示せず)と、を有している。
ケースプッシャ8は、第二側パネル104を上方に折り込む装置である。ケースプッシャ8は、コンベヤ2に同期して下流側に移動する。ケースプッシャ8は、第二側パネル104を折り込むとともに、製品P及び段ボールシート100を下流側に搬送する。
上パネル折込みガイド9は、下流側に向かうに従ってコンベヤ2に接近するように形成されている案内部材である。上流側より搬送される段ボールシート100の上パネル101に上パネル折込みガイド9が接触することにより、上パネル101は、上流側に折り込まれる。
外フラップ持上げ装置10は、内フラップ折込み装置11により第一内フラップ105aが折り込まれる際に、上パネル折込みガイド9によって折り込まれた上パネル101に連結されている第一外フラップ106aを上方に持ち上げる装置である。
図5に示すように、外フラップ持上げ装置10は、段ボールケーサ1のフレームなどに固定されたブラケット16と、ブラケット16に固定された空気圧シリンダ17と、空気圧シリンダ17のロッド18の動きに連動して回動するレバー19と、レバー19に固定されている外フラップ保持プレート20と、を有している。
空気圧シリンダ17は、ロッド18の軸線が搬送方向に直交するとともにコンベヤ2の幅方向においてコンベヤ2から離れた部分ほど低い位置にあるように配置されている。レバー19は、軸線Aが搬送方向に沿うように配置された回転軸21を中心に回動自在に取り付けられている。ロッド18の先端は、レバー19の一端に接続されている。ロッド18が伸縮することにより、レバー19は回転軸21の軸線Aを中心に回動する。
レバー19は、ロッド18が伸びることによって回動し、外フラップ保持プレート20は、図5の実線で示すように、第一外フラップ106aを持ち上げる位置となる。一方、レバー19は、ロッド18が縮むことによって回動し、外フラップ保持プレート20は、図5の二点鎖線で示すように、搬送方向から見て折り込まれていない第一内フラップ105aと重ならず、かつ、先端が上パネル101よりも下方に位置する退避位置となる。外フラップ保持プレート20は、第一外フラップ106aを持ち上げる位置と退避位置との間で揺動自在である。
内フラップ折込み装置11は、下流側に向かうに従って漸次コンベヤ2に近づくように形成されている導入部11aと、導入部11aの下流側に接続され、搬送方向Tに沿うように形成されている本体部11bと、を有している。
上流側より搬送される段ボールシート100の第一内フラップ105aに内フラップ折込み装置11が干渉(接触)することにより、第一内フラップ105aの連結されていない端部が上流側に向けて折り込まれる。
サイドタッカ12は、上下方向に延在する回転軸23と、回転軸23を回転駆動する駆動装置(図示せず)と、回転軸23に取り付けられたサイドタッカ本体24と、を有している。回転軸23は、コンベヤ2近傍に配置されており、サイドタッカ本体24が第二内フラップ105bを下流側に折り込むように回転している。
シームフック14は、モータによって回動する回転軸25と、回転軸25の回動に伴い回動するフック本体26と、を有している。回転軸25は、搬送方向Tと直交する水平方向に延在している。フック本体26は、回転軸25の回動に伴いフック本体26の先端が上方に折り込まれた第二側パネル104に設けられた継ぎしろ107を下流側に折り込むように形成されている。
上パネル持上げ装置15は、シームフック14が継ぎしろ107を折り込む際に継ぎしろ107が上パネル101よりも上側に折り込まれないように、上パネル101を持ち上げる装置である。上パネル持上げ装置15は、搬送方向Tに延在する回転軸27と、回転軸27に固定されたアーム28と、を有している。アーム28は、回転軸27の回動に伴い、上パネル101を持ち上げる。
制御装置5は、段ボールシート100の搬送方向Tの位置に応じて、シート折込み装置4の各構成要素を制御する。
制御装置5は、内フラップ折込み装置11によって第一内フラップ105aが折り込まれる位置まで段ボールシート100が搬送された段階で、外フラップ保持プレート20が退避位置に位置するように、外フラップ持上げ装置10を制御する退避部5aを有している。即ち、退避部5aは、内フラップ折込み装置11により第一内フラップ105aの折り込みが完了するまで、外フラップ保持プレート20が退避位置に位置するように、外フラップ持上げ装置10を制御する。
次に、段ボールケーサ1の各構成要素の位置関係について説明する。
外フラップ持上げ装置10は、内フラップ折込み装置11の上流側端部よりも少し上流側に配置されている。これは、内フラップ折込み装置11が第一内フラップ105aを折り込むよりも前のタイミングで外フラップ106を上方に持ち上げるためである。
上パネル持上げ装置15は、内フラップ折込み装置11の上流側端部よりも少し下流側に配置されている。即ち、上パネル持上げ装置15は、搬送方向Tで内フラップ折込み装置11が配置されている位置に配置されている。
次に、本実施形態の段ボールケーサ1の制御方法について説明する。
段ボールケーサ1の制御方法は、搬送工程と、上パネル折込み工程と、外フラップ持上げ工程と、内フラップ折込み工程と、を順に備える。
搬送工程では、シート供給装置3のシート取出し部によりマガジンMから段ボールシート100が取り出される。取り出された段ボールシート100は、図1に示すように、底パネル103及び第二側パネル104の内面が上方を向くように、コンベヤ2上に配置される。
次いで、底パネル103上に製品Pが充填される。これにより、底パネル103上に製品Pが載置された状態の段ボールシート100が、上パネル101及び第一側パネル102が下流側に配置され、かつ、搬送方向Tを向いた状態で搬送される。
底パネル103上に製品Pが充填されたのち、ケースプッシャ8によって、第二側パネル104が折り込まれる。また、底パネル103に連結されている第二外フラップ106bは、所定のガイドによって、下方に折られている。また、上パネル折込み工程では、上パネル折込みガイド9によって、上パネル101が折り込まれる。
図6(a)に示すように、外フラップ持上げ工程では、制御装置5は、段ボールシート100の第一側パネル102(段ボールシート100の下流側端部)が内フラップ折込み装置11の先端(上流側端部)に達するよりも前のタイミングで、外フラップ持上げ装置10を制御して第一外フラップ106aを上方に持ち上げる。
図6(b)に示すように、内フラップ折込み工程では、段ボールシート100が下流側に移動することで、第一内フラップ105aが内フラップ折込み装置11によって上流側に折り込まれる。この際、第一外フラップ106aが外フラップ持上げ装置10により上方に持ち上げられていることによって、第一外フラップ106aと第一内フラップ105aとが干渉することが防止される。
即ち、外フラップ持上げ装置10によって第一外フラップ106aが持ち上げられない場合、第一外フラップ106aの下流側の端部と、第一内フラップ105aとが干渉する可能性があるが、本実施形態の段ボールケーサ1では、この干渉が防止される。
図6(c)に示すように、制御装置5の退避部5aは、内フラップ折込み装置11によって第一内フラップ105aが折り込まれたタイミングで、外フラップ持上げ装置10を制御して、外フラップ保持プレート20を退避させる。また、第二内フラップ105bは、サイドタッカ12によって下流側に折り込まれる。また、接着剤塗布装置によって継ぎしろ107に接着剤が塗布される。
次いで、図6(d)に示すように、制御装置5は、上パネル持上げ装置15を制御して上パネル101を持ち上げる。制御装置5は、上パネル101が持ち上げられた状態で、シームフック14を制御して継ぎしろ107を下流側に折り込む。この際、上パネル101が上パネル持上げ装置15により持ち上げられていることによって、継ぎしろ107が上パネル101より上方に折り込まれることが防止される。
段ボールシート100が更に下流側に搬送されると、圧着装置により継ぎしろ107が上パネル101と圧着される。また、外フラップ折込みガイド13により、外フラップ106が折り込まれる。
上記実施形態によれば、段ボールケーサ1が第一外フラップ106aを持ち上げる外フラップ持上げ装置10を有することによって、内フラップ折込み装置11が段ボールシート100の内フラップ105を折り込む際、内フラップ105と外フラップ106とが干渉するのを防止することができる。
特に、組み立てられた段ボールの強度を向上させるためには、図2に示す隙間Gが小さいことが好ましいが、上記実施形態によれば、隙間Gが小さい場合においても、外フラップ106折り込み時の干渉を回避することができる。
また、段ボールケーサ1が上パネル持上げ装置15を有することによって、内フラップ折込み装置11で内フラップ105を折り込んでいる状態で上パネル101を持ち上げて、継ぎしろ107を折り込むことができる。
また、制御装置5が、外フラップ保持プレート20が退避位置に位置するように、外フラップ持上げ装置10を制御する退避部5aを有することによって、折り込まれる前の内フラップ105と、外フラップ持上げ装置10の外フラップ保持プレート20とが干渉するのを防止することができる。
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、上記実施形態では、外フラップ持上げ装置10が空気圧シリンダ17を用いて外フラップ保持プレート20を揺動させる構成としたがこれに限ることはない。例えば、所定の吸引装置を用いて、外フラップ106を吸引することによって外フラップ106を持ち上げてもよい。
また、上記実施形態では、第一内フラップ105aに内フラップ折込み装置11が物理的に接触することにより第一内フラップ105aが折り込まれる構成としたが、これに限ることはない。例えば、ファンなどによる風圧を用いて折り込む構成としてもよい。
また、上記実施形態では、内フラップ105が側パネル102,104の両端縁に連結されている段ボールシート100を用いているが、これに限ることはなく、内フラップ105が側パネル102,104の一端縁に連結されている段ボールシート100を用いてもよい。同様に、外フラップ106が上パネル101、底パネル103の一端縁に連結されている段ボールシート100を用いてもよい。
1 段ボールケーサ
2 コンベヤ(搬送装置)
3 シート供給装置
4 シート折込み装置
5 制御装置
5a 退避部
7 シート搬送部
8 ケースプッシャ
9 上パネル折込みガイド
10 外フラップ持上げ装置
11 内フラップ折込みガイド(内フラップ折込み装置)
12 サイドタッカ
13 外フラップ折込みガイド
14 シームフック(継ぎしろ折込み装置)
15 上パネル持上げ装置
17 空気圧シリンダ
18 ロッド
19 レバー
20 外フラップ保持プレート
21 回転軸
24 サイドタッカ本体
26 フック本体
28 アーム
100 段ボールシート
101 上パネル
102 第一側パネル
103 底パネル
104 第二側パネル
105 内フラップ
105a 第一内フラップ
105b 第二内フラップ
106 外フラップ
106a 第一外フラップ
106b 第二外フラップ
107 継ぎしろ
109 箱詰め品
G 隙間
M マガジン
P 製品
T 搬送方向

Claims (4)

  1. 上パネルと、前記上パネルに連結された第一側パネルと、前記第一側パネルに連結された底パネルと、前記底パネルに連結された第二側パネルと、前記第一側パネルの一端縁に連結された第一内フラップと、前記上パネルの一端縁に連結された第一外フラップと、を備えるラップアラウンド方式の段ボールシートを用いる段ボールケーサであって、
    前記段ボールシートを前記上パネル及び前記第一側パネルが搬送方向の下流側に配置され、かつ、前記上パネルの主面及び前記第一側パネルの主面が搬送方向を向いた状態で搬送する搬送装置と、
    前記段ボールシートの前記上パネルを折り込む上パネル折込みガイドと、
    前記上パネル折込みガイドの搬送方向下流側に配置され、前記第一内フラップを折り込む内フラップ折込み装置と、
    前記内フラップ折込み装置の搬送方向上流側に配置され、前記内フラップ折込み装置により前記第一内フラップが折り込まれる際に前記第一外フラップを上方に持ち上げる外フラップ持上げ装置と、を備える段ボールケーサ。
  2. 前記段ボールシートは、前記第二側パネルの前記底パネルとは反対の側に連結された継ぎしろを有し、
    前記継ぎしろを折り込む継ぎしろ折込み装置と、
    前記上パネルを上方に持ち上げる上パネル持上げ装置と、を備える請求項1に記載の段ボールケーサ。
  3. 前記外フラップ持上げ装置は、前記第一外フラップを持ち上げる位置と、前記搬送方向から見て折り込まれていない前記第一内フラップと重ならず、かつ、先端が前記上パネルよりも下方に位置する退避位置との間で揺動自在に設けられた外フラップ保持プレートを有し、
    前記内フラップ折込み装置により前記第一内フラップの折り込みが完了するまで、前記外フラップ保持プレートが前記退避位置に位置するように、前記外フラップ持上げ装置を制御する退避部を有する制御装置を備える請求項1又は請求項2に記載の段ボールケーサ。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の段ボールケーサの制御方法であって、
    前記搬送装置を用いて、前記段ボールシートを前記上パネル及び前記第一側パネルが搬送方向の下流側に配置され、かつ、前記上パネルの主面及び前記第一側パネルの主面が搬送方向を向いた状態で搬送する搬送工程と、
    上パネル折込みガイドを用いて、前記段ボールシートの前記上パネルを折り込む上パネル折込み工程と、
    外フラップ持上げ装置を用いて、前記内フラップ折込み装置により前記第一内フラップが折り込まれる際に前記第一外フラップを上方に持ち上げる外フラップ持上げ工程と、
    前記フラップ折込み装置を用いて、前記第一内フラップを折り込む内フラップ折込み工程と、を順に備える段ボールケーサの制御方法。
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