JP2696190B2 - 箱詰機における駆動系制御装置 - Google Patents

箱詰機における駆動系制御装置

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JP2696190B2
JP2696190B2 JP4277913A JP27791392A JP2696190B2 JP 2696190 B2 JP2696190 B2 JP 2696190B2 JP 4277913 A JP4277913 A JP 4277913A JP 27791392 A JP27791392 A JP 27791392A JP 2696190 B2 JP2696190 B2 JP 2696190B2
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俊則 谷口
一浩 花木
義生 村井
勝己 加藤
俊浩 堀
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株式会社フジキカイ
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、展開された段ボールシ
ート等のブランクシートにより被包装物を包装する段ボ
ールケーサやカートナー等の箱詰機における駆動系制御
装置に関し、更に詳しくは、箱詰機におけるシート供給
装置、リフト装置および移送装置を個別のモータにより
駆動制御する制御装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】展開された段ボールシート等のブランクシ
ートに被包装物を供給すると共に、該シートの各フラッ
プを折込んで製函するラップアラウンド式の段ボールケ
ーサやカートナー等の箱詰機が知られている。この箱詰
機としては、例えば実公昭52−35257号公報に開
示される如く、シートマガジンに積層されている段ボー
ルシート群からシートを1枚づつ取出して物品供給位置
まで供給するシート供給装置と、物品供給位置の段ボー
ルシート上に供給された被包装物を該シートと共に下降
させ、この下降過程において折込みガイドにより各フラ
ップを折込んで半製函するリフト装置と、この半製函さ
れた箱体を前進移送させつつ、折込みガイドにより残り
のフラップを折込んで被包装物を箱詰めする移送装置と
を備えるものが一般的である。またこれらの装置は、一
基の主モータを共通の駆動源として、このモータで駆動
されるカム(等速回転)からクランク機構やリンク機構等
を介して動力を各装置に分岐することにより、各装置を
関連的に駆動(不等速動作)させるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の箱詰機
では、一基の主モータを共通の駆動源とする機械伝達系
によって各装置が駆動される方式のため、各装置毎での
タミング設定、作動速度または作動量等の設定変更を行
なうには、駆動カムの形状や各機械伝達系におけるクラ
ンクの長さ等を異なるものに変更する必要があり、これ
が極めて煩雑で時間の掛かる作業となる欠点となってい
た。例えば被包装物の性状(安定性の善し悪し等)が変わ
った場合や、被包装物の供給方式が変更された場合など
に効率的かつ良好な包装を行なうためには、各装置にお
ける動作タイミングや作動速度(動作パターン)を前記性
状や供給方式に合わせて変更することが好ましい。しか
るに、この変更作業は極めて煩雑で時間が掛かるため、
従来は単位時間当りの包装能力の設定変更等により対処
しているのが現状であった。しかしこの場合は、各種被
包装物に対応した効率的な包装が行なわれず、包装能力
が低下する難点が指摘される。また、動力の機械的な分
岐伝達に伴う構造の複雑化、保守点検や修理の困難さ、
高速稼動の要請に対する不適合性等の欠点も有してい
る。
【0004】
【発明の目的】この発明は、前述した箱詰機に内在して
いる欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案された
ものであって、被包装物の性状や供給方式等の違いに応
じて、箱詰機の各作動装置の動作をデータ入力のみで、
簡単に最適値に設定が可能な駆動系制御装置を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前述の課題を克服し、所
期の目的を達成するため本発明は、展開されたブランク
シートの積層から1枚づつ取出されたシートを物品供給
位置に供給するシート供給装置と、物品供給位置に到来
したシート上に被包装物が供給された後、該被包装物を
シートと共に下降させ、この下降中にシートを半製函状
態まで形成するリフト装置と、半製函状態まで形成され
たシートを前進移動させる間に最終的な箱形に形成する
移送装置とを備えた箱詰機において、前記シート供給装
置を駆動する第1モータと、前記リフト装置を駆動する
第2サーボモータと、前記移送装置を駆動する第3サー
ボモータと、前記シート供給装置リフト装置および移
送装置の動作に必要な、包装回転数、シール供給装置の
回転数、シート供給装置におけるサイクル運転時の起動
停止時の加減速値、シート供給装置にてシートを物品
供給位置まで移動させる作動量、リフト装置の1サイク
ル動作における上昇停止位置と下降停止位置およびその
期間を設定するためのデータ値、移送装置の1サイクル
動作における前進位置と後退位置およびその期間を設定
するためのデータ値を入力するデータ入力手段とを有す
ると共に、前記入力手段にて入力設定されたデータに基
づき、前記シート供給装置を所定の速度パターンで作動
させるためのデータを求めて第1モータの回転量を制御
する速度制御テーブルを演算すると共に、リフト装置と
移送装置を所定の動作パターンで作動させるためのデー
タを求めて第2,第3サーボモータの回転量を制御する
タイミングテーブルを演算する演算部と、 演算されたシ
ート供給装置の速度制御テーブルと、リフト装置および
移送装置の夫々のタイミングテーブルを記憶する記憶手
段と、前記記憶手段に記憶された速度制御テーブルによ
り前記第1モータを前記第2サーボモータおよび第3サ
ーボモータとは非同期で独立して制御すると共に、該記
憶手段に記憶されたタイミングテーブルにより前記第2
サーボモータと第3サーボモータとの位置と速度を同期
制御する制御手段とから構成したことを特徴とする。
【0006】
【作用】データ入力手段を介してシート供給装置、リフ
ト装置および移送装置の動作に必要な各種データが入力
される。シート供給装置の加速減速値に関するデータが
記憶手段に記憶され、該データに基づいて供給装置の速
度パターンが設定される。また、リフト装置および移送
装置の位置に関するデータが記憶手段に記憶され、該デ
ータに基づいて各装置の動作パターンが設定される。そ
して、シート供給装置の駆動用の第1モータが、前記速
度パターンに基づいて回転制御されることにより、該供
給装置はリフト装置および移送装置とは独立して作動す
る。またリフト装置の駆動用の第2サーボモータおよび
移送装置の駆動用の第3サーボモータが、夫々対応の動
作パターンに基づいて回転制御されることにより、リフ
ト装置と移送装置とは同期が図られた状態で作動する。
【0007】
【実施例】次に、本発明に係る箱詰機における駆動系制
御装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照
しながら以下説明する。
【0008】図1および図2に示す如く、箱詰機10に
配設されるシート供給装置77は、後述するマガジン8
6から取出された展開された段ボールシートからなるブ
ランクシート22を、物品供給位置に水平に移送する一
対の無端チェン81,81から基本的に構成される。す
なわち、シート供給方向に所定間隔離間して駆動軸78
と従動軸79とが回転自在に配設され、両軸78,79
に、軸方向に所定間隔離間して一対のスプロケット8
0,80が夫々配設される。そして、供給方向に対応す
るスプロケット80,80間に無端チェン81が夫々巻
掛けられると共に、平行に位置する各無端チェン81,
81に、走行方向に所定間隔で複数のアタッチメント8
2,82が対応的に配設される。前記駆動軸78は、減
速機およびベルト伝動系(何れも図示せず)を介して第1
サーボモータAにより回転駆動されるようになってい
る。従って、このサーボモータAを回転することによ
り、一対の無端チェン81,81が所定方向に走行し、
後述するシート取出し位置に取出されたブランクシート
22は、アタッチメント82,82により移送される。
前記第1サーボモータAの回転数は、ロータリーエンコ
ーダRE1により常時検出され、その回転数を後述する
制御装置28にフィードバックすることにより該サーボ
モータAのサーボ制御がなされる。なお、シート供給装
置77の駆動用のモータとしては、サーボモータに限ら
れるものでなく、パルスモータやインバータ制御による
モータ等が適宜採用可能である。
【0009】前記無端チェン81,81の外側には、ブ
ランクシート22の長さ寸法に合わせて近接・離間可能
なガイド体83,83が平行に配設されている。また箱
詰機10には、シート供給装置77のシート供給方向上
流において、該シート供給装置77のシート取出し位置
にブランクシート22を1枚づつ取出し供給するシート
貯留取出装置が配設されている。この貯留取出装置は、
シート供給方向上流側における両チェン81,81の間
に垂直に配置されたシート取出手段としてのシリンダ8
4と、このシリンダ84の上方に臨み、展開された多数
の段ボールシートからなるブランクシート22が積層貯
留されるマガジン86とから構成される。前記シリンダ
84のピントンロッド先端には、図示しない真空吸引源
に連通接続した吸着カップ85が配設され、マガジン8
6に積層されたブランクシート22は、シリンダ84の
昇降により吸着カップ85を介してその下端から1枚づ
つ取出されて、シート供給装置77におけるガイド体8
3,83のシート取出し位置に載置される。そして、シ
ート取出し位置に取出されたブランクシート22は、前
記第1サーボモータAにより走行駆動される無端チェン
81,81に配設したアタッチメント82,82により、
ガイド体83,83に沿って下流側に移送される。な
お、ブランクシート22の移送手段としては、チェン−
スプロケットに代えて、歯付きベルト−歯付きプーリを
採用してもよい。
【0010】前記シート供給装置77におけるシート取
出し位置より上流側の固定位置には、図2に示す如く、
前記アタッチメント82を検出可能な原点センサS1
配設され、アタッチメント82(無端チェン81)の移動
量は、該センサS1の検出位置を基準として設定され
る。そしてこの原点センサS1からの原点信号は、制御
装置28に入力される。また、シート供給装置77の下
流側に設けられた物品供給位置には、アタッチメント8
2,82により移送されたブランクシート22の到来を
検出するシート検知センサS2が配設され、この検知セ
ンサS2の検出信号を受けて、後述するリフト装置12
および移送装置36が始動するよう設定されている。
【0011】前記シート供給装置77におけるシート取
出し位置と物品供給位置との間の所要位置には、図2に
示す如く、前記ブランクシート22の長手方向一端に形
成した糊代22bに接着剤を塗布する糊付けノズル87
が対応的に配設されている。そして前記アタッチメント
82,82により移送中のブランクシート22の糊代2
2bに、該ノズル87を介して接着剤が塗布される。
【0012】図1および図3に示す如く、前記物品供給
位置の下方にリフト装置12が配設され、このリフト装
置12は、垂直に配設されたガイドロッド14,14に
沿って昇降自在な昇降体16を備え、該昇降体16に
は、後述する移送装置36の移送方向下流側に向けて2
本のアーム18,18が延出している。各アーム18の
上面に、図示しない真空吸引源に連通接続した複数(実
施例では2個)の吸着カップ20が配設され、前記物品
供給位置に水平供給されたブランクシート22の下面を
吸着保持し得るようになっている。また昇降体16に
は、ロッド14と平行に配設したボールねじからなるね
じ軸24が螺挿され、該昇降体16はねじ軸24に接続
したベルト−プーリ等の動力伝達機構26を介して第2
サーボモータBにより駆動される。すなわち、この第2
サーボモータBを正逆駆動することにより昇降体16が
上昇して、物品供給位置に水平供給されたブランクシー
ト22を、前記吸着カップ20,20で吸着保持した状
態で半製函位置(物品供給位置の直下)まで下降させるこ
とができる。なお第2サーボモータBの回転数は、ロー
タリーエンコーダRE2により常時検出され、その回転
数を後述する制御装置28にフィードバックすることに
より該サーボモータBのサーボ制御がなされる。
【0013】前記ねじ軸24の上端部に近接する固定位
置には、図4に示す如く、昇降体16に配設したドグ1
7を検出可能な原点センサS3が配設され、昇降体16
(アーム18)の移動量は、該センサS3の検出位置を基
準として設定される。そしてこの原点センサS3からの
原点信号は、制御装置28に入力される。また、ねじ軸
24の上下両端部近傍の固定位置に、ドグ17を検出可
能な上限センサS4と下限センサS5とが配設され、両セ
ンサS4,S5の検出信号は制御装置28に入力される。
そして、両センサS4,S5により昇降体16の昇降範囲
が規制されるようになっている。
【0014】前記物品供給位置の下方には、複数の折込
みガイド30が所要位置に配設されており、リフト装置
12により下降されるブランクシート22は、各ガイド
30により対応のフラップ22aが折込まれて、上方に
開放する箱形に形成された状態(半製函状態)で後述する
案内ベッド32,32に載置される。なお、当該箱詰機
10では、前記シート供給装置77により物品供給位置
にブランクシート22が水平に供給されると、図示しな
い物品供給手段を介して被包装物33がシート22上の
所要位置に供給されるようになっている。従って、案内
ベッド32,32上には被包装物33を収納した箱体(ブ
ランクシート22の所要のフラップ22aが折込まれた
もの)が載置されることとなる。説明の便宜上、この箱
体を符号34で示す。
【0015】前記ブランクシート22の物品供給位置に
おける下方には、前記シート供給装置77のシート供給
方向に所定間隔離間する一対の案内ベッド32,32
が、シート供給方向と交差する方向に平行に延在し、前
記リフト装置12を介して被包装物33と共に下降した
ブランクシート22は、該ベッド32,32の半製函位
置に載置される。そしてこの箱体34は、移送装置36
により案内ベッド32,32に沿って、下流側の製函位
置まで移送されるようになっている。
【0016】移送装置36は、図3に示す如く、案内ベ
ッド32,32に沿って半製函位置と製函位置との間を
前進・後退移動される台車38と、この台車38の上流
側端部に立設されて両案内ベッド32,32の間から上
方に延出する第1のプッシャー40と、台車38の下流
側端部に配設され、両ベッド32,32の間から出没自
在な第2のプッシャー42とから基本的に構成される。
また案内ベッド32,32の下方に、箱体34の移送方
向に所定間隔離間して一対のスプロケット44,44が
配設され、両スプロケット44,44間に巻掛けられた
チェン46が、台車38の適宜位置に固定されている。
一方のスプロケット44は、図5に示す如く、減速機4
8およびベルト伝動系50を介して第3サーボモータC
により回転駆動され、当該サーボモータCは、ロータリ
ーエンコーダRE3によりその回転をサーボ制御され
る。なお、台車38の移送手段としては、チェン−スプ
ロケットに代えて、歯付きベルト−歯付きプーリを採用
してもよい。
【0017】前記第1のプッシャー40は、案内ベッド
32,32に載置された箱体34の背面(移送方向上流側
の面)に当接して、台車38の前進移動に伴ってこれを
下流側の製函位置まで移送するべく機能する。なお、第
1のプッシャー40は、後述する動作パターンに基づく
移動量だけ移動し、箱体34の背面を、製函位置に配設
した圧着プレート56(後述)による糊代22bの圧着が
可能な位置に臨ませるよう設定される。前記第2のプッ
シャー42は、前記台車38の前進時にはベッド32の
上方に突出して、前回のサイクルにより製函位置に移送
されている箱体34を、箱詰機10から後工程に向けて
押出すべく機能する。そして台車38の後退時には、当
該サイクルにおいて第1のプッシャー40により製函位
置に移送された箱体34に第2のプッシャー42が当接
した際に、該プッシャー42がベッド32の下方に没入
し、台車38の後退を妨げないようになっている。な
お、前記製函位置に、移送された箱体34を下流側に向
けて排出するコンベヤ等の排出装置を別途設けることに
より、前記第2のプッシャー42を省略することができ
る。
【0018】前記台車38の移動経路に近接する上流側
の固定位置には、図3に示す如く、該台車38に配設し
たドグ51を検出可能な原点センサS6が配設され、台
車38(第1のプッシャー40)の移動量は、該センサS
6の検出位置を基準として設定される。そしてこの原点
センサS6からの原点信号は、制御装置28に入力され
る。また、移送装置36の上流および下流側近傍の固定
位置に、ドグ51を検出可能な上流センサS7と下流セ
ンサS8とが配設され、両センサS7,S8の検出信号は制
御装置28に入力される。そして、両センサS7,S8
よって台車38の移動範囲が規制されるようになってい
る。
【0019】箱体34の移送経路を挟む両側には、図1
に示す如く、前記リフト装置12の下降により折込まれ
た側部のフラップ22a,22aに接着剤を塗布する糊
付け装置52,52が配置されている。また移送経路の
両側および上方には、前記リフト装置12の下降によっ
ては折込まれない残りのフラップ22aを折込む複数の
ガイド30が配設される。更に、前記製函位置には、第
1のプッシャー40により移送された箱体34の前面
(移送方向下流側の面)に当接して、これを位置決めする
ストッパ53が配設されると共に、箱体34の側部に位
置するフラップ22a,22aを圧着するプレート54,
54が配設される。また、ストッパ53と箱体34を挟
んで反対側には、ブランクシート22の糊代22bを、
箱体背面に圧着するプレート56が配設される。これら
ストッパ53およびプレート54,56は、何れもシリ
ンダ等の駆動手段により待機位置と作動位置との間を移
動される。
【0020】更に、符号57は、箱体34の上面および
上方側部を押圧するプレートを示し、該プレート57
は、前記プレート56,54により糊付けされた糊代2
2bおよびフラップ22a,22aを圧着する際に、該
箱体34を保持して確実な圧着を行なうべく機能する。
また、左右のプレート57,57は、シリンダ等の駆動
手段により一体的に作動される。これにより、これら各
圧着手段53,54,55,56,57により製函位置まで
移送された箱体34は、接着剤が塗布された各フラップ
22a,22bと共に、箱体34を外方から保持して良
好な箱詰め成形がなされるようになっている。
【0021】図6は、本実施例に係る箱詰機の制御装置
28を概略的に示すブロック図であって、機能的に入力
データの演算処理を行なう演算部58と、前記第1サー
ボモータAと第2サーボモータBおよび第3サーボモー
タCの制御を行なうサーボ制御部60と、制御データを
格納するレジスタ部62とを備えている。箱詰機10に
設けられる操作パネル64は、各種データを入力するキ
ーボード等の設定入力手段、箱詰機の起動・停止を指令
するボタン等を有し、設定入力手段からの入力データ
は、操作パネルインターフェィス66を介してレジスタ
部62に記憶される。この入力データとしては、被包装
物の品種、シート供給装置77を所要の速度パターンで
作動制御するのに必要なデータ、リフト装置12および
移送装置36を所要の動作パターンで作動制御するのに
必要なデータ、シート供給装置12の回転数(単位時間
当りのシート供給能力)、包装回転数(単位時間当りの包
装能力)等の各種データが入力される。操作パネル64
としては、例えばタッチパネル等からなる設定入力手段
を備え、操作メニュー選択により該手段の表示画面に呼
び出したキーを操作することにより、各種データが入力
されるものであってもよい。
【0022】また、シート供給装置77の原点センサ
1およびシート検知センサS2、リフト装置12の原
点センサS3および上限センサS4,下限センサS5、移
送装置36の原点センサS6および上流センサS7,下流
センサS8からの各信号は、何れもセンサ入力インター
フェィス68を介し、デジタル入力としてレジスタ部6
2に取り込まれる。更に、センサ入力インターフェィス
68には、箱詰機10に接続された物品供給手段からの
シート要求信号が入力されるようになっている。
【0023】前記シート供給装置77の駆動を行なう前
記第1サーボモータAは、サーボアンプ88により、ま
たリフト装置12の駆動を行なう前記第2サーボモータ
Bは、サーボアンプ70により、更に移送装置36の駆
動を行なう前記第3サーボモータCは、サーボアンプ7
2により夫々サーボ制御が与えられるようになってい
る。また、第1サーボモータAの回転数を検出するロー
タリーエンコーダRE1からの回転信号は、サーボ制御
部60およびサーボアンプ88に入力されている。更
に、第2サーボモータBの回転数を検出するロータリー
エンコーダRE2からの回転信号は、サーボ制御部60
およびサーボアンプ70に入力されている。更にまた、
第3サーボモータCの回転数を検出するロータリーエン
コーダRE3からの回転信号は、サーボ制御部60およ
びサーボアンプ72に入力されている。
【0024】前記サーボ制御部60は、不等速制御部7
4と、クロックパルスジェネレータに代表されるマスタ
クロック発信器のパルス信号を受けて、予め入力設定さ
れてレジスタ部62に記憶されている包装回転数とシー
ト供給装置77の回転数に応じてパルス発生間隔が変更
される第1基準パルス発生手段90および第2基準パル
ス発生手段76を備えている。そして、このサーボ制御
部60では、前記操作パネル64による入力設定によっ
てレジスタ部62に記憶されたシート供給装置77を所
定の速度パターンで作動させるためのデータを基に、前
記第1基準パルス発生手段89から発信される第1基準
パルスおよび不等速制御部74からの速度制御信号によ
り、第1サーボモータAの加速起動・減速停止に関する
制御信号を発信するようになっている。また、同じく操
作パネル64による入力設定によってレジスタ部62に
記憶されたリフト装置12および移送装置36を所要の
動作パターンで作動させるためのデータを基に、前記第
2基準パルス発生手段76から発信される第2基準パル
スおよび前記不等速制御部74からの速度制御信号によ
り、第2サーボモータBおよび第3サーボモータCの位
置と速度とに関する同期制御信号を発信するよう設定さ
れている。
【0025】前記第1基準パルス発生手段90では、シ
ート供給装置77に対する起動信号(例えば物品供給手
段からのシート要求信号)または停止信号の入力を受け
て、第1基準パルスの発信および停止を行なうよう設定
され、また第2基準パルス発生手段76では、リフト装
置12および移送装置36に対する起動信号(例えばシ
ート検知センサS2からのシート検出信号)または停止信
号の入力を受けて、第2基準パルスの発信および停止を
行なうよう設定されている。なお、シート供給装置77
はリフト装置12および移送装置36の設定回転数より
も速い回転数に設定されるもので、実施例においては、
シート供給装置77の設定回転数は、リフト装置12お
よび移送装置36の設定回転数の3倍に設定されてい
る。従って、第1基準パルス発生手段90によるパルス
発生間隔は、第2基準パルス発生手段76による第2基
準パルス発生間隔の3倍のパルス間隔に設定される。
【0026】すなわち、前記サーボ制御部60では、前
記レジスタ部62に設定記憶された前述した各種データ
および第1基準パルス発生手段90から発生される第1
基準パルスに基づいて、シート供給装置77の第1サー
ボモータAの起動・停止および加速・減速信号が出力さ
れて回転制御される。また、前記レジスタ部62に設定
記憶された前述した各種データおよび第2基準パルス発
生手段76から発生される第2基準パルスに基づいて、
図8に示すように前記リフト装置12および移送装置3
6に対応する従来のカムに相当する動作パターンに関す
るデータが与えられるよう演算される。そして、この動
作パターンに基づき、リフト装置12の第2サーボモー
タBおよび移送装置36の第3サーボモータCの起動・
停止および正転・逆転信号が出力されると共に、夫々同
期制御される。なお、不等速制御手段74からのデジタ
ル信号は、デジタルアナログ変換手段によりアナログ信
号に変換して各サーボアンプ88,70,72に入力され
る。
【0027】ここで、前記シート供給装置77の作動速
度パターン並びに前記リフト装置12および移送装置3
6の動作パターンを設定する手順としては、前記設定入
力手段により、シート供給装置77にてシート22を
物品供給位置まで移動する際のアタッチメント82の走
行距離およびシート供給装置77がサイクル運転する際
に第1サーボモータAが回転開始、停止する時の加減速
値を入力し、品種番号毎に品種名を入力すると共に、
該品種番号に対応する包装回転数とシート供給装置77
の回転数等に関する各種データを入力し、この品種番
号毎にリフト装置12および移送装置36の1サイクル
を360°で角度換算した場合の第2基準角度値と、該
基準角度値に対するリフト装置12におけるアーム18
および移送装置36における第1のプッシャー40の位
置に関するデータをミリ単位の数値で複数(実施例で
は、リフト装置12が4ポイントで移送装置36が3ポ
イント)数値入力する。リフト装置12および移送装
置36について、入力された各ポイント間で移動量に差
がある区間(各装置12,36の移動時)についてカム曲
線に関するデータを与えるために、イ.変形等速、ロ.
変形正弦、ハ.変形台形、ニ.サイクロイドの何れかの
カム曲線データを選択する。これにより、シート供給装
置77の作動について、図7に示すように1サイクルを
360°で角度換算した場合の基準角度値(第1基準角
度)に対するシート移送速度についての速度制御パター
ンが設定されて、該データに基づき第1サーボモータA
を速度制御する。また、リフト装置12および移送装置
36は、図8に示すような動作パターンが設定され、第
2サーボモータBおよび第3サーボモータCが速度制御
されることでリフト装置12および移送装置36が同期
駆動制御される。
【0028】このように設定された各作動装置77,1
2,36を作動するための制御データは、各品種番号毎
に設定記憶されるようになっており、オーダ変更等によ
り被包装物33の品種が変更された場合において、既に
同一品種のデータが設定記憶されていれば、その制御デ
ータが自動的に設定される。なお、リフト装置12およ
び移送装置36の動作パターンに関するデータ設定にお
いて、前記移動量に差がある区間のカム曲線データの選
択方式は、各区間毎や各装置12,36毎に前記4種類
から選択するものであってもよいし、あるいは全ての装
置12,36に対して同一カム曲線データが設定される
ものであってもよい。
【0029】このシート供給装置77の作動速度パター
ンとリフト装置12および移送装置36の動作パターン
については、各装置77,12,36毎に予め標準となる
データが記憶され、新たな品種に対して作動速度パター
ンまたは動作パターンの変更が必要な場合にのみ、標準
データを補正することで作動速度パターンまたは動作パ
ターンに関するデータの設定変更がなされるようになっ
ているので、作業の容易化を図り得る。そしてこの補正
された作動速度パターンおよび動作パターンに関するデ
ータを登録しておくことにより、オーダ変更時の設定変
更に要するロスタイムを短縮することができる。
【0030】
【実施例の作用】次に、このように構成した実施例に係
る箱詰機の作用につき、図9に示すタイミングチャート
を参照して説明する。
【0031】箱詰機10の稼動に先立ち、操作パネル6
4の設定入力手段を操作して、被包装物33の品種番号
および品種名、包装回転数、シート供給装置77の回転
数、シート供給装置77の駆動制御用のデータ、リフト
装置12および移送装置36を所定の動作パターンで作
動させるためのデータ等を入力し、これらのデータを、
操作パネルインターフェィス66を介してレジスタ部6
2に記憶させる。
【0032】入力手段により設定入力されて前記レジス
タ部62に記憶された各種データは、前記演算部58で
演算処理されてサーボ制御部60に入力されると共に、
該サーボ制御部60においてシート供給装置77に関し
て、前記入力データに基づいて図7に示す作動速度パタ
ーンとなるよう、第1基準パルス発生手段90による第
1基準パルス発信間隔に応じた基準パルス数に対する第
1サーボモータAの回転量を制御するためのパルス数と
なる速度制御テーブルが求められ、また、リフト装置1
2および移送装置36に関して、前記入力データに基づ
いて図8に示す動作パターンとなるよう、入力された第
2基準角度値を第2基準パルス発生手段76による第2
基準パルス発信間隔に応じた基準パルスとして、ミリ単
位で入力された移動量に関するデータを、第2、第3サ
ーボモータB,Cの回転量を制御するためのパルス数と
してタイミングテーブルが求められる。これらの制御テ
ーブルおよびタイミングテーブルに関するデータも、レ
ジスタ部62に記憶されると共に、これらのデータを基
にシート供給装置77の作動速度制御がなされ、リフト
装置12と移送装置36の同期駆動制御がなされる。な
お実施例においては、リフト装置12のアーム18およ
び移送装置36の第1のプッシャー40の作動につい
て、例えば以下のような動作パターンに関するデータが
設定されるものとする。
【0033】
【0034】また、先に入力されたデータに基づき移動
量が可変する区間(リフト装置12および移送装置36
が移動している領域)においては、前述したカム曲線に
相当する4つの選択肢から最適なものを選択すること
で、リフト装置12および移送装置36が移動される際
には、所定の増速起動、減速停止となるように動作パタ
ーンが与えられ、このデータもまた前記第2基準角度値
に対する各装置12,36の移動位置および該データを
パルス数に変換した値にてレジスタ部62に記憶され
る。
【0035】なお、本例では、シート供給装置77の作
動停止時点を、第1基準パルスを360°に角度換算し
た場合での360°の値に設定し、この時点がリフト装
置12および移送装置36の第2基準パルスの角度換算
位置での0°(原点位置)になるよう設定してある。すな
わち、リフト装置12および移送装置36のサイクル停
止タイミングが基準角度0°の位置に設定され、このタ
イミング信号がリフト装置12および移送装置36との
1サイクル運転に関して、第2サーボモータBと第3サ
ーボモータCが起動および停止するための基準とされ
る。また、このサイクル停止タイミング位置が、リフト
装置12におけるアーム18の最上昇位置以前で、しか
も移送装置36における第1のプッシャー40の最前進
位置以後となるよう設定され、物品供給位置までブラン
クシート22が供給されて被包装物33が該シート上に
供給されるまでの各装置12,36の停止待機位置とさ
れる。そして、前記第1のプッシャー40にて箱体34
が完全に製函位置まで移送された後に停止待機されるこ
とで、箱体34は、その移送途上にて側部フラップ22
aに塗布された接着剤が乾燥することなく、製函位置に
設けられた各圧着手段53,54,56,57により確実
な箱詰め成形がなされる。
【0036】以上のデータ設定により、シート供給装置
77は、第1基準パルス発生手段90から発信される第
1基準パルス数に応じて、不等速制御部74から速度制
御信号が発生されるようサーボ制御部60にて処理さ
れ、該サーボ制御部60から発生される制御信号がサー
ボアンプ88を介してサーボモータAに対して所要の速
度指令を与えるようになっている(図7参照)。またリフ
ト装置12並びに移送装置36は、図8(a)および図8
(b)に示される動作パターンにより、第2基準パルス発
生手段76から発信される第2基準パルス数に応じて各
装置12,36の移動位置が所定値となるように、不等
速制御部74から速度制御信号が発生されるようサーボ
制御部60にて処理され、該サーボ制御部60から発生
される制御信号がサーボアンプ70,72を介してサー
ボモータB,Cに対して所要の速度指令を与えるように
なっている。
【0037】箱詰機10の同期セット運転により、第1
基準パルス発生手段90から所定間隔で第1基準パルス
の発信が開始されると共に、シート供給装置77を駆動
するサーボモータAが低速にて回転される。このシート
供給装置77に配設された原点センサS1からの原点信
号の入力を受けて、該装置77が予め設定された原点位
置まで移動後、前記第1基準パルス発生手段90による
第1基準パルスの発信が停止されると共に、前記サーボ
モータAが停止される。
【0038】また、リフト装置12および移送装置36
は、第2基準パルス発生手段76から所定間隔で第2基
準パルスの発信が開始されると共に、リフト装置12お
よび移送装置36を駆動するサーボモータB,Cが低速
にて回転される。前記リフト装置12に配設された原点
センサS3および移送装置36に配設された原点センサ
6からの原点信号の入力を受けて、各装置12,36が
予め設定された原点位置まで移動後、前記第2基準パル
ス発生手段76による第2基準パルスの発信が停止され
ると共に、前記サーボモータB,Cが停止される。これ
により、各装置77,12,36の同期セット運転が完了
する。なお、本実施例においては、シート供給装置77
のサイクル停止位置と原点位置(第1基準角度0°の位
置)が一致するよう設定され、またリフト装置12およ
び移送装置36についても、そのサイクル停止位置と原
点位置が一致するよう設定されている。
【0039】箱詰機10の起動ボタンスイッチにより装
置を起動させると、マガジン86に積層貯留されたブラ
ンクシート22がシート取出手段によりシート供給装置
77のシート取出し位置に載置されて待機状態となる。
次のサイクルにおいて、前記物品供給手段の供給準備完
了により、箱詰機10にシート要求信号が入力されるこ
とで、シート供給装置77に対する起動信号が発信され
ると同時に前記第1基準パルス発生手段90から第1基
準パルスが連続的に発信される。すなわち、前記第1サ
ーボモータAが回転し、該モータAに付設したロータリ
ーエンコーダRE1からの回転信号がサーボ制御部60
およびサーボアンプ88に入力されることによりサーボ
制御され、シート供給装置77の無端チェン81,81
が加速起動される。これにより、シート取出し位置に臨
むブランクシート22に、無端チェン81,81に配設
されたアタッチメント82,82が当接してこれを物品
供給位置に向けて移送することとなる。
【0040】前記ブランクシート22の移送が開始さ
れ、前記第1基準角度値がα°となった時点で、前記糊
付けノズル87から接着剤が吐出され、ブランクシート
22の糊代22aに接着剤が塗布される。このノズル8
7による接着剤の吐出は、第1基準角度値がβ°となる
まで継続される。また、次のサイクルのシート供給に備
えて、ブランクシート22の後端部がシート取出し位置
から離間するタイミングに調時する第1基準角度値のγ
°時点で、前記シリンダ84が付勢され、そのピストン
ロッド先端に配設した吸着カップ85を介してマガジン
86の下端からブランクシート22を取出して、これを
ガイド体83,83のシート取出し位置に載置する。
【0041】前記アタッチメント82,82によりブラ
ンクシート22が移送され、第1基準角度値がδ°とな
った時点で、シート供給装置77のサイクル停止タイミ
ング信号が発信されて第1サーボモータAは減速を開始
し、該角度値が360°となった位置でモータAが停止
する。これにより、ブランクシート22は物品供給位置
に供給されることとなる。なお、ブランクシート22が
物品供給位置に到来する前の、第1基準角度値がε°と
なった時点で、前記物品供給手段に対して物品装填要求
信号が発生され、物品供給手段から物品供給位置に向け
て被包装物33の供給が開始される。
【0042】前記ブランクシート22が物品供給位置に
到来したことを、前記シート検知センサS2が検出する
と、前記リフト装置12および移送装置36に対する起
動信号が発信されると同時に前記第2基準パルス発生手
段76から第2基準パルスが連続的に発信される。すな
わち、前記第1基準角度0°に設定されたサイクル停止
位置を始動起点として、前記第2サーボモータBが回転
し、該モータBに付設したロータリーエンコーダRE2
からの回転信号がサーボ制御部60およびサーボアンプ
70に入力されることによりサーボ制御され、リフト装
置12の昇降体16は、図8(a)に示す動作パターンに
従って上昇する。そして、該第2サーボモータBは、前
記第2基準角度値が25°となり、該角度になった時点
で停止する制御がなされる。これにより、リフト装置1
2のアーム18,18に設けた前記吸着カップ20,20
によりブランクシート22を吸着保持する。また前記第
3サーボモータCも同時に回転し、該モータCに付設し
たロータリーエンコーダRE3からの回転信号がサーボ
制御部60およびサーボアンプ72に入力されることに
よりサーボ制御され、移送装置36の台車38は、図8
(b)に示す動作パターンに従って後退する。
【0043】前記リフト装置12の昇降体16が上昇し
て停止している間に、物品供給位置に臨むブランクシー
ト22上の所要位置に被包装物33が供給された後に、
第2基準角度値が95°となった時点で、第2サーボモ
ータBが逆転し、昇降体16が下降を開始することによ
り、ブランクシート22は被包装物33と共に下降す
る。そして、前記複数の折込みガイド30により所要の
フラップ22aが折込まれ、上方に開放する箱形に形成
された状態で、前記案内ベッド32,32の半製函位置
に載置される。そして第2基準角度値が165°となっ
た時点で、第2サーボモータBが停止する。また、吸着
カップ20によるブランクシート22の吸着が解除され
ると共に、前回のサイクルで作動した各圧着プレート5
4,56,57およびストッパ53が開放するよう制御さ
れる。なお、前記第3サーボモータCは、第2基準角度
値が160°となるまで回転を継続して、移送装置36
の第1のプッシャー40を前記半製函位置の上流側に臨
ませた後、停止する。すなわち、リフト装置12により
下降されるブランクシート22が半製函位置に到来する
前に、第1のプッシャー40は該半製函位置の上流側ま
で移動する。
【0044】前記移送装置36の第3サーボモータC
は、前記第2基準角度値が180°となった時点から回
転し、案内ベッド32,32における半製函位置に載置
された箱体34は、前記第1のプッシャー40により背
面が押されて移送される。そしてこの移送中に、箱体3
4の所要のフラップ22a,22aに糊付け装置52を
介して接着剤が塗布されると共に、残りの各フラップ2
2aがガイド30を介して折込み形成される。なお、リ
フト装置12の最下降端位置(移動量=500mmの位
置)は、案内ベッド32の上面レベルよりも下方となる
よう設定されており、前記アーム18,18が案内ベッ
ド32,32の上面より下降した時点で、第1のプッシ
ャー40により箱体34が移送されるものである。
【0045】前記リフト装置12の第2サーボモータB
は、第2基準角度値が165°から260°となる時点
まで停止を継続した後に回転し、昇降体16を上昇させ
る。また、第2基準角度値が350°となった時点で、
第3サーボモータCが逆転されて台車38が後退し、第
2基準角度値が360°となった時点で該モータCが停
止する。これにより、案内ベッド32,32に沿って移
送された箱体34は、前記製函位置の所要位置に移送さ
れることとなる。また第2基準角度値が360°となっ
た時点で、第2サーボモータBも停止し、前記シート検
知スイッチS2の検出信号が入力されるまで待機され
る。これにより1サイクルが完了すると共に、前記第2
基準パルス発生手段76からの第2基準パルスの発信が
停止される。
【0046】前記シート供給装置77では、リフト装置
12および移送装置36による製函作業が行なわれてい
る間に、前記物品供給手段からのシート要求信号を受け
て、前記第1サーボモータAが回転制御され、マガジン
86から取出したブランクシート22を物品供給位置に
供給する。従って、リフト装置12および移送装置36
の1サイクルが完了した際には、両装置12,36は前
述した動作パターンに基づき引き続き連続運転がなされ
る。
【0047】前記製函位置に移送された箱体34は、そ
の前面にストッパ53が当接して位置決めされた状態
で、側部および上部の各圧着プレート54,57が作動
して対応のフラップ22aを本体に圧着する。また、糊
代用の圧着プレート56が作動し、基準となる箱体34
の背面に糊代22bを圧着することにより製函が終了す
る。この箱体34は、次のサイクルで台車38が前進す
る際に、該台車38に配設した第2のプッシャー42を
介して後工程に向けて押出される。
【0048】次に、オーダ変更により被包装物33の品
種変更を生じた場合は、シート供給装置77の作動制御
に関するデータを、前記操作パネル64の設定入力手段
により入力設定する。また、リフト装置12および移送
装置36の動作パターンの変更を要する場合は、操作パ
ネル64の設定入力手段によるデータ入力を行なうこと
により、これに対応した動作パターンが設定される。な
お、既に設定記憶されている品種であれば、該データを
呼び出すことにより、シート供給装置77の作動速度パ
ターンおよびリフト装置12および移送装置36の動作
パターンが自動設定され、オーダ変更に要するロスタイ
ムを極めて短縮し得る。しかも、シート供給装置77や
リフト装置12および移送装置36を効率的に作動させ
ることができ、包装能力が低下するのを防止し得る。
【0049】なお実施例では、段ボールシートからなる
ブランクシートを使用するラップアラウンドケーサを例
に挙げて説明したが、本願はこれに限定されるものでな
く、段ボールシートに限らず、ボール紙等からなるシー
トを製函して被包装物を箱詰めするカートナー等にも好
適に採用可能である。また、シート供給装置とリフト装
置および移送装置は非同期にて制御されるものであるの
で、実施例のようにシート供給装置の1サイクル運転終
了時点(第1基準角度の360°の時)が、リフト装置お
よび移送装置の1サイクル開始時点(第2基準角度の0
°の時)と一致していなくてもよい。
【0050】実施例では、マスタクロック発信器のパル
ス信号を受けて、予め入力設定された包装回転数および
シート供給装置の回転数に応じてパルス間隔が変更され
てパルス発信を行なう第1および第2基準パルス発生手
段を設けた場合につき説明したが、該基準パルス発生手
段に代えて、例えば前記各回転数に応じてマスタクロッ
ク発信器からのパルス信号をカウントする第1および第
2パルスカウント手段を設けることにより対応可能であ
る。すなわち、回転数の増減に基づきパルスカウント手
段にてカウントされるカウント間隔が変更され、また、
シート供給装置の作動速度パターンに関する速度制御テ
ーブルまたはリフト装置および移送装置の動作パターン
に関するタイミングテーブルが設定されて、レジスタ部
に記憶される第1基準パルス数および第2基準パルス数
は、前記パルスカウント手段によるパルスカウント間隔
に応じた値にて記憶されることにより、同様の制御が可
能となる。
【0051】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る箱詰機
における駆動系制御装置によれば、被包装物の特性に応
じて各装置における任意の速度パターンまたは動作パタ
ーンが設定できるので、各品種に対応する最適動作およ
び最大限の包装速度を得ることができる。また被包装物
の供給方式が、ロボット等による吸着搬送方式やプッシ
ャー押し込み方式等というように、異なる供給方式に応
じた被包装物供給時に要するリフト装置の停止時間を任
意の値に設定できるので、従来のカム駆動方式のよう
に、供給方式の違いにより包装能力そのものを変更する
事なく対応し得る。更に、各装置に任意の作動範囲を簡
単に設定可能であるので、箱体寸法(箱体高さ、箱体長
さ)に応じた最適包装能力を得ることができると共に、
箱体の組立様式に応じた箱体の移送量も任意の値に設定
可能となる。
【0052】前記被包装物の品種毎に前記各設定データ
を記憶させることにより、品種変更時には、記憶された
データに基づいて速度パターンや動作パターンが自動設
定されるので、不慣れな操作者であっても容易に設定変
更を行なうことが可能となる。またリフト装置や移送装
置が作動する際の加速起動、減速停止に関するサーボモ
ータの回転制御は、複数種のカム曲線に相当するデータ
から選択して動作パターンを作成することにより、被包
装物の性状に応じて更に最適な駆動制御を行なうことが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に係る箱詰機を示す概略斜視図である。
【図2】箱詰機におけるシート供給装置を示す概略側面
図である。
【図3】箱詰機におけるリフト装置および移送装置の概
略縦断側面図である。
【図4】箱詰機におけるリフト装置を示す概略側面図で
ある。
【図5】箱詰機における移送装置を示す概略平面図であ
る。
【図6】実施例に係る箱詰機の制御ブロック図である。
【図7】シート供給装置の作動速度パターンを示す説明
図である。
【図8】リフト装置および移送装置の動作パターンを示
す説明図である。
【図9】箱詰機のタイミングチャート図である。
【符号の説明】
12 リフト装置 22 段ボールシート 33 被包装物 36 移送装置 60 サーボ制御部 62 レジスタ部 64 操作パネル 74 不等速制御部 76 第2基準パルス発生手段 77 シート供給装置 90 第1基準パルス発生手段 A 第1サーボモータ B 第2サーボモータ C 第3サーボモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 花木 一浩 愛知県名古屋市中村区亀島2丁目14番10 号 株式会社フジキカイ内 (72)発明者 村井 義生 愛知県名古屋市中村区亀島2丁目14番10 号 株式会社フジキカイ内 (72)発明者 加藤 勝己 愛知県名古屋市中村区亀島2丁目14番10 号 株式会社フジキカイ内 (72)発明者 堀 俊浩 愛知県名古屋市中村区亀島2丁目14番10 号 株式会社フジキカイ内 (56)参考文献 特開 平3−111212(JP,A) 特開 昭56−131122(JP,A) 特開 平3−176317(JP,A) 実開 昭55−36112(JP,U)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 展開されたブランクシート(22)の積層か
    ら1枚づつ取出されたシート(22)を物品供給位置に供給
    するシート供給装置(77)と、物品供給位置に到来したシ
    ート(22)上に被包装物(33)が供給された後、該被包装物
    (33)をシート(22)と共に下降させ、この下降中にシート
    (22)を半製函状態まで形成するリフト装置(12)と、半製
    函状態まで形成されたシート(22)を前進移動させる間に
    最終的な箱形に形成する移送装置(36)とを備えた箱詰機
    において、 前記シート供給装置(77)を駆動する第1モータ(A)と、 前記リフト装置(12)を駆動する第2サーボモータ(B)
    と、 前記移送装置(36)を駆動する第3サーボモータ(C)と、 前記シート供給装置(77)、リフト装置(12)および移送装
    (36)の動作に必要な、包装回転数、シール供給装置(7
    7)の回転数、シート供給装置(77)におけるサイクル運転
    時の起動 停止時の加減速値、シート供給装置(77)にて
    シートを物品供給位置まで移動させる作動量、リフト装
    置(12)の1サイクル動作における上昇停止位置と下降停
    止位置およびその期間を設定するためのデータ値、移送
    装置(36)の1サイクル動作における前進位置と後退位置
    およびその期間を設定するためのデータ値を入力するデ
    ータ入力手段(64)とを有すると共に、 前記入力手段(64)にて入力設定されたデータに基づき
    前記シート供給装置(77)を所定の速度パターンで作動さ
    せるためのデータを求めて第1モータ(A)の回転量を制
    御する速度制御テーブルを演算すると共に、リフト装置
    (12)と移送装置(36)を所定の動作パターンで作動させる
    ためのデータを求めて第2,第3サーボモータ(B,C)の
    回転量を制御するタイミングテーブルを演算する演算部
    (58)と、 演算されたシート供給装置(77)の速度制御テーブルと、
    リフト装置(12)および移送装置(36)の夫々のタイミング
    テーブル を記憶する記憶手段(62)と、 前記記憶手段(62)に記憶された速度制御テーブルにより
    記第1モータ(A)前記第2サーボモータ(B)および第
    3サーボモータ(C)とは非同期で独立して制御すると共
    に、該記憶手段(62)に記憶されたタイミングテーブル
    り前記第2サーボモータ(B)と第3サーボモータ(C)
    の位置と速度を同期制御する制御手段(60)とから構成し
    たことを特徴とする箱詰機における駆動系制御装置。
  2. 【請求項2】 前記入力手段(64)にて入力されるリフト
    装置(12)の1サイクル動作における上昇停止位置と下降
    停止位置およびその期間を設定するためのデータ値、移
    送装置の1サイクル動作における前進位置と後退位置お
    よびその期間を設定するためのデータ値は、各装置(12,
    36)の1サイクルを360°に角度換算した場合の基準
    角度値および該角度値に対する各装置(12,36)における
    移動量であって、該設定値が複数入力されることで、
    フト装置(12)および移送装置(36)のタイミングテーブル
    が演算され制御される請求項1記載の箱詰機における
    駆動系制御装置。
  3. 【請求項3】 前記制御手段(60)は、マスタクロック発
    信器のパルス信号を受けて、入力手段(64)により入力さ
    れたシート供給装置(77)の回転数に応じてパルス発生間
    隔またはマスタクロック発信器のカウント間隔が変更さ
    れる第1基準パルス発生手段(90)または第1パルスカウ
    ント手段を備えると共に、マスタクロック発信器のパル
    ス信号を受けて、入力手段(64)により入力された包装回
    転数に応じてパルス発生間隔またはマスタクロック発信
    器のカウント間隔が変更される第2基準パルス発生手段
    (76)または第2パルスカウント手段を備え、 第1基準パルス発生手段(90)から発信される第1基準パ
    ルス数または第1パルスカウント手段によりカウントさ
    れるマスタクロック発信器からの発信パルスのカウント
    値とシート供給装置(77)の速度制御テーブルに基づき前
    記第1モータ(A)の速度制御を行ない、また第2基準パ
    ルス発生手段(76)から発信される第2基準パルス数また
    は第2パルスカウント手段によりカウントされるマスタ
    クロック発信器からの発信パルスのカウント値と前記リ
    フト装置(12)および移送装置(36)の夫々のタイミングテ
    ーブルに基づき前記第2サーボモータ(B)と第3サーボ
    モータ(C)との位置と速度とを同期制御するように設定
    される 請求項1または2記載の箱詰機における駆動系制
    御装置。
  4. 【請求項4】 前記入力データは、箱詰機により包装さ
    れる被包装物(33)の品種毎の設定データとして記憶手段
    (62)に記憶される請求項1,2または3記載の箱詰機に
    おける駆動系制御装置。
  5. 【請求項5】 前記動作パターンにおけるリフト装置(1
    2)および移送装置(3 6)の移動領域におけるパターンは、
    カム曲線に相当する複数種のデータから選択して設定さ
    れ、記憶手段(62)に記憶されるようになっている請求項
    1,2,3または4記載の箱詰機における駆動系制御装
    置。
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