JP3262023B2 - カートン取出し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカートン取出し装置
に係り、特に、ワンタッチカートン等のように扁平に折
り畳まれてカートンマガジンあるいはカートンホッパ内
に多数枚収容されたカートンを、取出し手段によって一
枚づつ取出すカートン取出し装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】扁平に折り畳まれたカートンを多数枚重
ねてカートンマガジンまたはホッパ内に収容し、吸盤等
を備えた取出し手段によって一枚づつ取出した後、この
カートンを起函して搬送コンベヤに引渡すようにしたカ
ートン取出し装置が従来から知られている。このような
従来のカートン取出し装置に用いられているカートンマ
ガジンまたはホッパは、通常、水平または下向きに傾斜
して配置されており、その側面または下面側に設けられ
た取出し口から、取出し手段によってカートンを一枚ず
つ取出すようになっている。このカートンマガジンの取
出し口には、カートンの周囲の複数個所に係合して先頭
のカートンを保持する複数の保持爪が設けられている。

【０００３】前記保持爪は、カートンマガジンまたはホ
ッパ内からカートンが自然に脱落してしまわないように
保持するとともに、取出し手段の吸盤等によってカート
ンを吸着して取出す際には、吸着されている先頭のカー
トンだけがスムーズに外れるように、その位置を正確に
調整しなければならない。しかしながら、保持爪の位置
の調整は非常に微妙であり高度な技術と熟練を必要とす
る。また、異なる品種のカートンに兼用する場合には、
サイズに応じてその位置を変更しなければならず、その
都度調整しなければならないという問題があった。

【０００４】また、最近は、折込み工程や糊付け工程を
必要とせず、起函すると直ちに四方の壁面と底部とが形
成されるワンタッチカートンが広く用いられている。こ
のワンタッチカートンは、四方の壁面を二面ずつ向かい
合わせにして密着させ、底面は、前記密着した壁面の下
部内に折込まれ、さらに、一つの壁面の上部に直立した
状態で蓋が接続されている。従って、ワンタッチカート
ンは、折り畳んだ状態では、下部側が上方の蓋の部分の
数倍の厚さを有している。そのため、多数枚のワンタッ
チカートンを重ねると、底面側が厚く上部の蓋側が薄い
扇形になってしまい不安定であるため、所定枚数毎に区
分してフィンガーで前後を保持しながら搬送するように
している。

【０００５】図１１は、前記のようなワンタッチカート
ンの取出し装置に備えられた、カートンホッパ１０２の
従来の構成の一例を示すもので、無端状チェーン１０８
に所定間隔でフィンガー１１０が取付けられ、支持レー
ル１２８上に載ったカートンＣが、所定の枚数ずつこれ
らフィンガー１１０によって前後を保持されて、フィン
ガー１１０の一ピッチ分ずつ間欠的に送られる。そし
て、送られてきたカートンＣは、支持レール１２８の先
端のカートン取出し位置Ａに停止している間に、正面の
カートン取出し口１０２ａから取出し手段によって一枚
ずつ取出される。このカートン取出し口１０２ａには、
前述の保持爪１５０が複数設けられて、先頭のカートン
Ｃを保持している（図１２参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示すカートン
ホッパ１０２を備えた従来のカートン取出し装置では、
水平方向から取出すようになっているため、保持爪１５
０と後方のフィンガー１１０との間に保持されているワ
ンタッチカートン等のカートンＣの枚数が多い間は安定
して保持されているが、カートンＣが順次取出されて数
が少なくなってくると、後方のフィンガー１１０による
押圧が作用しなくなるためカートンＣが倒れてしまう。
そのため、フィンガー１１０の他に押圧部材が必要であ
り、構造が複雑でコスト高となる。

【０００７】本発明は前記欠点を除くためになされたも
ので、微妙な調整が必要なカートン取出し口の保持爪が
不要で、しかも、枚数が少なくなった状態でもカートン
を安定した姿勢で立たせておくことができるカートン取
出し装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るカートン取
出し装置は、無端状チェーンに所定間隔で取付けられ、
前後からカートンを保持して起立状態で搬送する複数の
フィンガーと、このフィンガーに押されて移動するカー
トンの下面を支持する支持レールと、この支持レールの
下流端に揺動可能に連結されたリフトレールと、このリ
フトレールの先端を上昇させて傾斜させる上昇手段と、
リフトレール上に移動してきたカートンの背後のフィン
ガーを後傾させる姿勢変更手段と、前記傾斜したリフト
レール上のカートンを一枚ずつ取出す取出し手段とを備
えたものである。

【０００９】前記カートン取出し装置では、チェーンに
取付けられているフィンガーによって前後を支持されて
カートン取出し位置まで搬送されてきたカートンを、こ
のカートン取出し位置で、リフトレールを傾斜させると
ともにカートンを押圧してきた後方のフィンガを後傾さ
せることにより、後方のフィンガーの支持面を基準とし
て安定して支持することができる。従って、カートンが
順次取出されて残りの枚数が少なくなっても転倒するお
それがなく、また、カートンの取出し口に保持爪を設け
る必要がない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態によ
り本発明を説明する。図１ないし図４は本発明の一実施
の形態に係るカートン取出し装置のカートンホッパ部を
示すもので、図１はその要部の正面図、図２は右側面
図、図３は左側面図、図４は図１の要部の平面図であ
る。このカートンホッパ２は間欠的に走行・停止するチ
ェーンコンベヤ４を備えており、シート状に折り畳まれ
たワンタッチカートン等のカートンＣ（図１０参照）を
所定枚数ずつ搬送してカートン取出し部Ａに供給する。
このチェーンコンベヤ４は、搬送方向上流側のアイドル
スプロケット（図示しないが図１の左方に位置してい
る）と下流側の駆動スプロケット６との間に掛け回され
た無端状のチェーン８と、このチェーン８に一定の間隔
で取付けられた複数のフィンガー１０とを備えており、
前後のフィンガー１０の間に所定枚数のカートンＣを直
立した状態で保持し、チェーン８が間欠的に走行するこ
とによりこのカートンＣを取出し位置Ａに順次供給す
る。

【００１１】下流側の駆動スプロケット６は、図５に示
すように、駆動シャフト１２に連結されて一体的に回転
する４枚のスプロケット６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄから成
っており、また、図示しない上流側のアイドルスプロケ
ットも同様に４枚のスプロケットから成っており、これ
ら上流側と下流側の各スプロケット間にそれぞれチェー
ン８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ）が巻き回されている。
四本のチェーン８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄは二本ずつが一
組となっており、これら二本のチェーン８Ａ，８Ｂおよ
び８Ｃ，８Ｄ間は、所定間隔毎に配置された水平ピン１
４によって連結され、各水平ピン１４にそれぞれ前記フ
ィンガー１０が回転自在に取付けられている。両側の二
組のチェーン８Ａ，８Ｂと８Ｃ，８Ｄには、長手方向の
同位置に水平ピン１４が連結されており、各組のチェー
ン８Ａ，８Ｂと８Ｃ，８Ｄに取付けられている両側のフ
ィンガー１０は、チェーン８の走行に伴って並んで前進
する。これらフィンガー１０は、水平ピン１４に取付け
られている下部１０ａ側は細く、上部のカートンＣを押
圧する部分１０ｂは広い面積を有している。

【００１２】図５はカートンＣの搬送方向下流側の駆動
シャフト１２に取付けられた駆動スプロケット６を示す
もので、四枚のスプロケット６（６Ａ，６Ｂ．６Ｃ．６
Ｄ）は二枚ずつが組になっており、図の左側の一組６
Ａ，６Ｂは駆動シャフト１２に固定され、右側の一組６
Ｃ．６Ｄは駆動シャフト１２に沿って軸方向へ移動可能
になっている。また、図示しない上流側のアイドルスプ
ロケットも同様に、二枚一組のスプロケットがアイドル
シャフトに固定され、他の一組はアイドルシャフトの軸
方向に移動可能になっており、駆動スプロケット６とア
イドルスプロケット両者の軸方向に移動可能なスプロケ
ットを等量だけ移動させることにより、二組のチェーン
８Ａ，８Ｂと８Ｃ，８Ｄの間隔、すなわち両側のフィン
ガー１０の間隔を調整して異なるサイズのカートンＣに
兼用することができる。

【００１３】前記各フィンガー１０の、水平ピン１４に
回転自在に支持されている取付け部１０ａの後方側には
レバー１６が固定され、このレバー１６の揺動端にカム
フォロア１８が取付けられている。そして、各フィンガ
ー１０の背面側とチェーン８との間に引張りばね（図示
を省略）が装着されて、フィンガー１０を常時後方へ向
けて引き付けている。前記無端状チェーン８が、その上
部側（搬送側）を水平に走行している部分の下方には、
水平な固定カム２０が配置されており、前記カムフォロ
ア１８はこの水平カム２０のカム面上を移動する。水平
カム２０は高い位置（すなわち、チェーン８との距離が
近い位置）にあり、この水平カム２０上にカムフォロア
１８が当接しているときには、フィンガー１０は直立し
た状態を維持している。

【００１４】チェーン８が水平に走行している部分と、
駆動スプロケット６の周囲を回転移動する部分との間
に、斜め下方へ向かって走行する部分が設けられてお
り、この斜め下方へ走行する部分の下方には、前記チェ
ーン８の水平走行部分と水平カム２０との距離よりも大
きい間隔を隔てて傾斜カム２２が配置されている。

【００１５】また、チェーン８の水平走行部分の下流端
部の下方、すなわち、前記水平カム２０と傾斜カム２２
との間に昇降カム２４が設けられている。この昇降カム
２４は駆動用エアシリンダ２６の作動ロッドに連結さ
れ、前記水平カム２０の高さと一致する上昇位置と、傾
斜カム２２の上端部の高さと一致する下降位置との間で
昇降することができる。前記カムフォロア１８が、上昇
している昇降カム２４上にあるときには、水平カム２０
上を走行しているときと同様に、フィンガー１０が直立
しており、一方、カムフォロア１８が、下降した位置に
ある昇降カム２４および傾斜カム２２上にあるときに
は、フィンガー１０はチェーン８に対して後方に傾斜す
るようになっている。なお、傾斜カム２２には一部にチ
ェーン８との距離が接近した部分２２ａがあり、カムフ
ォロア１８ががこの部分２２ａに位置している際には、
後傾していたフィンガー１０がチェーン８に対して一時
直立した状態になる。

【００１６】チェーン８が水平に走行する部分の上方
に、前記フィンガー１０によって後方から押圧されて前
進するカートンＣの底部を支持する支持レール２８が配
置されている。支持レール２８は、各組の二本のチェー
ン８Ａ，８Ｂと８Ｃ，８Ｄの上方に、それぞれ狭い間隔
を隔てて二枚ずつ平行に配置されており、各組のチェー
ンに取付けられているフィンガー１０下部の細い取付け
部１０ａがこれら二枚の支持レール２８Ａと２８Ｂおよ
び２８Ｃと２８Ｄのそれぞれの間を進行し、フィンガー
１０の上部の押圧部１０ｂは支持レール２８Ａ，２８
Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄの上方を移動するようになってい
る。

【００１７】チェーン８が水平に走行する部分の上方に
固定されている支持レール２８の下流端に、リフトレー
ル３０が揺動可能に連結されている。リフトレール３０
（３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ）は、四枚の支持レ
ール２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄのそれぞれに連結
され、その先端が二枚ずつ連結されている。各リフトレ
ール３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは各支持レール２
８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄよりも幅が狭く、固定さ
れている一対のレール３０Ａと３０Ｂおよび３０Ｃと３
０Ｄの間にそれぞれ広い間隙が形成されており、この間
隙内をフィンガー１０の上部の幅の広い押圧部１０ｂが
通過できるようになっている（図４参照）。

【００１８】四枚のリフトレール３０Ａ，３０Ｂ，３０
Ｃ，３０Ｄのうち外側の二枚のレール３０Ａ，３０Ｄの
側部上に、搬送されてきたカートンＣの両側を支持する
サイドガイド３２Ａ，３２Ｂが取付けられている。ま
た、内側の二枚のレール３０Ｂ，３０Ｃ上には、フィン
ガー１０によって押されて前進してきた先頭のカートン
Ｃの下部を押さえるストッパ３４Ａ，３４Ｂが固定され
ている。これらストッパ３４Ａ，３４Ｂは、ワンタッチ
カートンのように下部が厚いカートンＣが多数枚あると
きに、下部側が膨脹して倒れてしまわないようにカート
ンＣの前面下部を押えるようになっている。

【００１９】さらに、リフトレール３０の先端には、リ
フト用エアシリンダ３６のピストンロッド３６ａが連結
されており、このエアシリンダ３６の作動によって先端
側を上昇させることにより、リフトレール３０を図１に
二点鎖線で示すように所定角度傾斜させることができ
る。なお、カートンＣのサイズに応じてスプロケット６
を幅方向に移動して、二組のスプロケット６Ａ，６Ｂと
６Ｃ，６Ｄおよびチェーン８Ａ，８Ｂと８Ｃ，８Ｄの間
隔を調整する場合には、二枚ずつの支持レール２８Ａ，
２８Ｂと２８Ｃ，２８Ｄおよびリフトレール３０Ａ，３
０Ｂと３０Ｃ，３０Ｄとの間の間隔も調整できることは
いうまでもない。

【００２０】前記支持レール２８に連結されているリフ
トレール３０上が、カートンＣを取出すカートン取出し
位置Ａになっており、このカートン取出し位置Ａに供給
されて停止しているカートンＣが、吸盤等を備えたカー
トン取出し手段４０（図９参照）によって先頭から順に
一枚ずつ取出される。カートン取出し位置Ａにあるリフ
トレール３０の先端寄りには、このリフトレール３０上
のカートンＣの有無を検出するセンサ３８が設けられて
いる。このセンサ３８は、例えば、リフトレール３０上
に設置された光電子スイッチによりフィンガー１０に取
付けられている反射板を感知することによりカートンＣ
の有無を検出する。

【００２１】図６ないし図８は、前記カートン取出し手
段４０の一例を示すもので、ロボットによってカートン
を取出して起函した後、カートン搬送コンベヤ４２（図
９参照）に引渡すようになっている。この例では、吸盤
４４を備えたロボットハンド４６が、図示しないロボッ
トのアームに取付けられており、図９に示すように、前
記カートンホッパ２（この図では省略して示す）によっ
てカートン取出し位置Ａまで供給されたカートンを一枚
ずつ取出し、起函手段（例えばロボットハンド４６の吸
盤４４に吸着保持されているカートンの背面を吸着する
吸盤等）によって起函した後、カートン搬送コンベヤ４
２に引渡して次の工程に送る。なお、起函手段は前記の
ものに限定されるものではなく、固定のガイド等従来周
知の種々のものを使用することができる。

【００２２】このロボットハンド４６は、吸盤４４を取
付けるプレート４８にセンサ５０が設けられており、前
記カートン取出し位置ＡにカートンＣが有るか否かを検
出する。ロボットハンド４６が上向きに傾斜しているリ
フトレール３０に沿ってカートンＣに接近し、このセン
サ５０が、取付プレート４８に形成された穴から前記カ
ートンＣを検出すると、吸盤４４をさらに接近させると
ともにバキューム源に接続して先頭のカートンＣを吸着
する。次に、カートンＣを取出した後、起函動作を行な
う。

【００２３】以上の構成に係るカートン取出し装置の作
動について説明する。チェーン８に一定の間隔で取付け
られているフィンガー１０の間に所定枚数のカートンＣ
が供給される。チェーン８は前後のフィンガー１０間の
距離１ピッチ分ずつ間欠的に走行する。前記カートンＣ
はチェーン８の上方に固定されている支持レール２８上
に乗り、後方のフィンガー１０に押されて前進する。各
フィンガー１０の背面側下端に固定されているレバー１
６に取付けられたカムフォロア１８は、下方に配置され
た水平カム２０上を移動するので、各フィンガー１０は
直立した状態を維持している。

【００２４】間欠的に移動していくフィンガー１０が、
チェーン８の水平走行部分の下流端に近づくと、そのフ
ィンガー１０の背後に取付けられたカムフォロア１８
は、水平カム２０上から昇降カム２４上へ乗り移る。こ
のときには、昇降カム２４はエアシリンダ２６の作動に
より上昇した位置、すなわち水平カム２０とほぼ同じ高
さにあり、カムフォロア１８は水平カム２０上から昇降
カム２４上にスムーズに乗り移る。

【００２５】このとき、例えば、チェーン８の水平走行
部分の下流端上に停止しているフィンガー１０（１０−
１）（図１参照）によって押圧されて支持レール２８上
を搬送されてきたカートンＣは、固定の支持レール２８
上から揺動可能なリフトレール３０上に押し出される。
このようにしてチェーン８が走行してカートンＣを搬送
している間は、リフトレール３０の先端に連結されてい
るリフト用エアシリンダ３６は収縮して、リフトレール
３０を水平状態にしている。

【００２６】その後、チェーン８が走行を停止して各フ
ィンガー１０が図１に示す位置１０−０，１０−１，１
０−２に一時停止すると、リフト用エアシリンダ３６を
作動させてリフトレール３０の先端を上昇させるととも
に、昇降カム駆動用エアシリンダ２６により昇降カム２
４を下降させる。リフトレール３０が図１の二点鎖線に
示すように傾斜し、一方、リフトレール３０上のカート
ンＣを搬送してきたフィンガー１０（１０−１）は同図
に示すように後傾する。すると、リフトレール３０上の
カートンＣは、後方のフィンガー１０（１０−１）にも
たれかかった状態で安定する。このときには、先頭のカ
ートンＣの下端部がリフトレール３０上に固定されたス
トッパ３４に係合しており、例えば、ワンタッチカート
ンのように底部が厚いカートンＣでも底部側が膨らんだ
状態になって倒れてしまうことを防止することができ
る。

【００２７】図１０に示すように、カートン取出し位置
Ａに供給されたカートンＣが、傾斜したリフトレール３
０上で、後方のフィンガー１０（１０−１）によって背
面側を支持された状態になるので、極めて安定した姿勢
でカートンＣを保持することができる。このようにカー
トン取出し位置Ａに、前後のフィンガー１０間に収容さ
れていた所定枚数のカートンＣが停止すると、前記カー
トン取出し手段４０であるロボットの、吸盤４４を備え
たロボットハンド４６が傾斜したリフトレール３０に沿
ってカートンＣに接近する。ロボットハンド４６には、
カートンＣの有無を検出するセンサ５０が設けられてお
り、このセンサ５０がカートンＣを検出すると、吸盤４
４はさらにカートンＣに接近し、バキュームの作用によ
り先頭のカートンＣを吸着する。その後、ロボットハン
ド４６は後退して吸着しているカートンＣを取出し、続
いて起函を行なう。

【００２８】前記のようにカートンＣの取出し起函を繰
返し、傾斜したリフトレール３０上のカートンＣがなく
なると、前記ロボットハンド４６に設けられているセン
サ５０がフィンガー１０に取付けられている反射板（図
示せず）を検出して、カートン取出し位置Ａにカートン
Ｃがなくなったことを感知する。このセンサ５０からの
検出信号によりリフト用エアシリンダ３６が作動して傾
斜していたリフトレール３０を水平な位置へ戻す。続い
てチェーンコンベヤ４を一ピッチ分送り、前述の一連の
動作を繰返し、カートンＣの取出しおよび起函を行な
う。このように本実施例では、カートン取出し位置Ａ
で、先端が上方へ向けて傾斜したリフトレール３０と、
後傾したフィンガー１０とにより、カートンＣを支持す
るので、非常に安定した姿勢でカートンＣを支持するこ
とができる。また、背後のフィンガー１０に寄りかから
せてカートンＣを支持するので、カートンＣが徐々に取
出されて枚数が少なくなった場合でも、下部側が広がっ
て倒れてしまうことがない。さらに、カートンの取出し
口に保持爪を設ける必要がなく、従って、保持爪の位置
の調整という煩雑な作業が必要なくなり、しかも、異な
るサイズのカートンに兼用することが容易である。な
お、前記装置は、ワンタッチカートン以外のカートンの
取出し装置にも適用可能である。また、カートンＣの取
出し手段は、前記のようなロボットを用いたものに限ら
ず、その他の構成のものを用いても良い。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、無端
状チェーンに所定間隔で取付けられ、カートンを起立状
態で保持して搬送するフィンガーと、このフィンガーに
押されて移動するカートンの下面を支持する支持レール
と、この支持レールの下流端に揺動可能に連結されたリ
フトレールと、このリフトレールの先端を上昇させて傾
斜させる上昇手段と、リフトレール上に移動してきたカ
ートンの背後のフィンガーを後傾させる姿勢変更手段
と、前記傾斜したリフトレール上のカートンを一枚ずつ
取出す取出し手段とを備え、カートン取出し位置では、
リフトレールを傾斜させるとともにそのカートンを押圧
してきフィンガーを後傾させるので、これらカートンを
極めて安定した姿勢で保持することができる。しかも、
取出し口に保持爪を必要としないので、調整作業が不要
であり、また、構造が簡素化する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るカートン取出し装置の
カートンホッパ部を示す正面図である。

【図２】前記カートンホッパの右側面図である。

【図３】前記カートンホッパの左側面図図である。

【図４】前記カートンホッパの要部の平面図である。

【図５】前記カートンホッパの駆動スプロケット部の縦
断面図である。

【図６】カートン取出し手段のロボットハンドの平面図
である。

【図７】前記ロボットハンドの正面図である。

【図８】前記ロボットハンドの側面図である。

【図９】本実施例に係るカートン取出し装置の全体を簡
略化して示す平面図である。

【図１０】カートンホッパ部の作動状態を示す説明図で
ある。

【図１１】従来のカートンホッパ部を示す側面図であ
る。

【図１２】従来のカートンホッパ部の取出し口を示す正
面図である。

【符号の説明】

Ｃ カートン ８ チェーン １０ フィンガー ２４ 姿勢変更手段（昇降カム） ２８ 支持レール ３０ リフトレール ３６ 上昇手段（エアシリンダ） ４０ 取出し手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 伸一 岐阜県各務原市蘇原清住町４−72 (72)発明者 種村 義信 愛知県葉栗郡木曽川町大字里小牧字蛭田 115 (72)発明者 永谷 輝幸 岐阜県岐阜市栗野西１−279−５ (56)参考文献 特開 平７−223614（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−315337（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65B 43/12 - 43/22 B65H 1/02 B65H 1/14 320

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無端状チェーンに所定間隔で取付けら
   れ、カートンを起立状態で保持して搬送するフィンガー
   と、このフィンガーに押されて移動するカートンの下面
   を支持する支持レールと、この支持レールの下流端に揺
   動可能に連結されたリフトレールと、このリフトレール
   の先端を上昇させて傾斜させる上昇手段と、リフトレー
   ル上に移動してきたカートンの背後のフィンガーを後傾
   させる姿勢変更手段と、前記傾斜したリフトレール上の
   カートンを一枚ずつ取出す取出し手段とを備えたことを
   特徴とするカートン取出し装置。