JP3577667B2

JP3577667B2 - カートン保持搬送装置

Info

Publication number: JP3577667B2
Application number: JP2001211176A
Authority: JP
Inventors: 篤也余吾; 健治竹下
Original assignee: 株式会社フジキカイ
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2021-07-11
Also published as: JP2003026123A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば箱詰機等において筒状に開口されたカートンを一対の保持部材により左右両側から保持して搬送するカートン保持搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
筒状に開口されたカートンを一対の保持部材により左右両側から保持して搬送する小箱詰機では、カートンコンベヤを構成する上下に並列配置した２本の無端チェンに交互に保持部材が装着され、対向する一対の保持部材によりカートンを両側から保持するよう構成されている。そして、両無端チェンを同一方向に走行駆動することで、一対の保持部材が保持しているカートンを下流側に搬送するようになっている。
【０００３】
前記保持部材が配設された各無端チェンが巻掛けられた駆動側スプロケットと従動側スプロケットとの各リターン部における保持部材の円弧状移動領域では、カートンを両側から保持するべき両保持部材の開放端部が拡開してしまい、カートンの保持が一時的に解除されることとなる。そこで、カートンの無端チェンから離間する外側部の移動軌跡に沿って円弧状のガイド手段を設ける等により、保持部材の円弧状移動領域におけるカートンの開口状態を維持する構成が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記小箱詰機では、カートンのサイズ変更に対応して、一対の保持部材の間隔を調整する各種機構が設けられている。この場合において、カートンサイズの変更に伴ってカートンの外側移動軌跡が変化するが、ガイド手段をカートンサイズに合わせた円弧状形状となるように調節することは極めて困難である。従って、カートンサイズ毎に異なるガイド手段を複数用意し、サイズ変更の都度交換する等の煩雑な作業を要する。
【０００５】
また、カートンの外側部をガイド手段で案内する構成では、カートンの角部がガイド手段でこすれて潰れたり変形する問題も指摘される。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、従来の技術に係るカートン保持搬送装置に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、異なるカートンサイズに合わせて両保持部材のカートン保持間隔を変更調整するのみで、ガイド手段の交換やその他の調整機構等の設定変更を要することなく、保持部材の円弧状移動領域においてもカートンの開口状態を維持して良好に搬送できるカートン保持搬送装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係るカートン保持搬送装置は、
第１保持部材が配設された第１無端索体および第２保持部材が配設された第２無端索体が平行に巻掛けられ、第１保持部材と第２保持部材とで筒状に開口されたカートンを両側から保持した状態で搬送するようにしたカートン搬送コンベヤと、
前記一対の無端索体が従動側巻掛け部において巻掛けられる第１および第２巻掛け体と、
前記各巻掛け体の支持軸に対して自由回転可能に配設された回転体と、
該回転体に配設され、両保持部材の略中間位置においてカートンを吸着保持可能な吸着手段と、
前記各巻掛け体と前記回転体とを連繋し、前記吸着手段が対をなす両保持部材の略中間位置に位置決めされた状態を維持するよう回転体を回転させる差動機構とから構成したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るカートン保持搬送装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら説明する。
【０００９】
図１は、実施例に係るカートン保持搬送装置における従動側巻掛け部を示すものであり、図２は、該搬装装置の全体構成を概略的に示している。水平なコンベヤフレーム１０の長手方向に離間する一方には、上下方向に離間して第１駆動スプロケット１３および第２駆動スプロケット１４が夫々回転可能に配設されている。また従動側の支持軸１２の上部には、後述する第１ベベルギヤ３７と一体的に回転可能な第１従動スプロケット（第１巻掛け体）１５が、該支持軸１２に対して自由回転可能に配設されると共に、この第１従動スプロケット１５の上方位置に、第２従動スプロケット（第２巻掛け体）１６が支持軸１２と一体的に回転可能に配設されている。そして、対をなす下方の第１駆動スプロケット１３と第１従動スプロケット１５との間に第１無端チェン（第１無端索体）１７が巻掛けられ、また対をなす上方の第２駆動スプロケット１４と第２従動スプロケット１６との間に第２無端チェン（第２無端索体）１８が巻掛けられて、両無端チェン１７，１８は平行に走行可能になっている。
【００１０】
前記第１無端チェン１７には、走行方向に所定間隔離間して板状を呈する複数の第１保持部材１９がホルダ１９ａを介して配設され、この第１保持部材１９は、無端チェン１７の周回軌道より外側に向けて所定長さで延出している。また同様に第２無端チェン１８に、走行方向に所定間隔離間して板状を呈する複数の第２保持部材２０がホルダ２０ａを介して配設され、この第２保持部材２０は、第１保持部材１９と平行な関係で無端チェン１８の周回軌道より外側に向けて所定長さで延出している。そして、前記第１保持部材１９と第２保持部材２０とは、図２に示す如く、走行方向に交互に位置するよう設定され、走行方向に隣合って対をなす第１保持部材１９と第２保持部材２０とにより、開口部が上下方向に位置するよう筒状に開口されたカートン２１の胴部を左右両側から保持した状態で搬送するよう構成される。
【００１１】
前記第１駆動スプロケット１３および第２駆動スプロケット１４は、図示しない駆動モータにより同一方向に回転駆動するよう構成され、これによって一対の無端チェン１７，１８を同一方向に走行することで、第１保持部材１９と第２保持部材２０とでカートン２１を両側から保持した状態で搬送するよう構成される。なお、両保持部材１９，２０の移動領域の下方位置に支持台２２が配設され、カートン２１は支持台２２上を摺動するようになっている。また、一対の無端チェン１７，１８および保持部材１９，２０等から構成されるカートン搬送コンベヤ２３の駆動側巻掛け部には、サイズ調整機構（図示せず）が連繋され、カートン２１のサイズ変更に際して一対の無端チェン１７，１８を相互に反対方向に移動することで、対をなす第１保持部材１９と第２保持部材２０とのカートン保持間隔を調整し得るよう構成される。
【００１２】
前記カートン搬送コンベヤ２３の従動側巻掛け部には、前記コンベヤフレーム１０に配設されて、支持軸１２が回転を許容された状態で挿通される底部支持板２４の上面に吸引ベース２５が配設される。この吸引ベース２５の上面には、後述する吸着カップ３２の配設個数（実施例では３個であるがその数には限定されない）に対応する数の環状の周溝２５ａが、支持軸１２を中心として同心的に凹設されている。また各周溝２５ａには、下面側に開放する貫通孔２５ｂが周方向に離間した位置に夫々形成され、各貫通孔２５ｂが図示しない真空ポンプ等の吸引源にホース等からなる吸引路２６を介して夫々連通接続されている。なお、底部支持板２４には、吸引ベース２５の各貫通孔２５ｂと対応する位置に通孔２４ａが夫々穿設され、該通孔２４ａを介して吸引路２６が各貫通孔２５ｂに接続される。
【００１３】
前記吸引ベース２５の上面には、全ての周溝２５ａの上部開口を覆うように円盤状のロータ２７が摺動可能に載置されている。このロータ２７の配設位置より上方の支持軸１２に、円盤状の回転体２８が自由回転可能に配設されると共に、ロータ２７の上面に突設されて周方向に離間する複数のピン２９が、回転体２８に穿設した対応する通孔２８ａに挿通されて、ロータ２７と回転体２８とは一体的に回転するよう構成してある。また、各ピン２９に巻装された弾性手段としての圧縮バネ３０が回転体２８とロータ２７との間に弾力的に臨み、ロータ２７は圧縮バネ３０の弾力によって常に吸引ベース２５に所定圧で当接された状態で回転するようになっている。なお、吸引ベース２５を形成する材料としては、ロータ２７の円滑な摺動を行なうため、例えばナイロン樹脂等が好適であるが、その他の材料であってもよい。
【００１４】
前記回転体２８の上面には、図３に示す如く、周方向に等間隔で３個のカップ用ブラケット３１が立設され、各ブラケット３１には径方向外側を指向する吸着手段としての吸着カップ３２が配設される。また前記ロータ２７には、前記吸引ベース２５の各周溝２５ａと対応する位置にエア通路としての貫通孔２７ａが穿設されており、前記各吸着カップ３２に接続するホース等からなる吸引接続路３３が対応する貫通孔２７ａに連通接続されて、各吸着カップ３２が対応する周溝２５ａに夫々連通するようになっている。なお各吸着カップ３２の配設間隔は、前記カートン搬送コンベヤ２３の各保持部材１９，２０の配設ピッチに一致する間隔に設定されると共に、対をなす両保持部材１９，２０の略中間位置に位置合わせされて、両保持部材１９，２０により従動側巻掛け部（円弧状移動領域）を搬送されるカートン２１における支持軸１２側を向く面（内側面）の幅方向中間位置を吸着保持し得るよう構成してある。また、各吸着カップ３２は夫々独立した経路を介して吸引源に接続されており、カートン２１が吸着されている吸着カップ３２の数に関係なく、夫々の吸着カップ３２がカートン２１を吸着し得る範囲内に位置する時のみに吸引源からの吸引力が付与されるよう切換作動されて、各吸着カップ３２の吸引力が一定となるようにしてある。
【００１５】
前記回転体２８の上面には、図１に示す如く、前記支持軸１２を挟む両側にギヤ用ブラケット３４が夫々立設され、両ブラケット３４，３４間には、支持軸１２に対して旋回可能に挿通される通孔３５ａを有するギヤピン３５が架設され、該ギヤピン３５における支持軸１２を挟む両側位置に、中間ベベルギヤ３６が夫々自由回転可能に配設されている。中間ベベルギヤ３６より上方位置に臨む支持軸１２に第１ベベルギヤ３７が自由回転可能に配設され、該ベベルギヤ３７に前記第１従動スプロケット１５が一体的に回転可能に取付けられている。また、中間ベベルギヤ３６より下方位置に臨む支持軸１２に第２ベベルギヤ３８が一体的に回転可能に配設され、該第２ベベルギヤ３８は前記第２従動スプロケット１６と一体的に回転するよう構成される。そして、第１ベベルギヤ３７と第２ベベルギヤ３８とが一対の中間ベベルギヤ３６，３６に共通的に噛合し、これら４つのベベルギヤ３６，３６，３７，３８によって、両従動スプロケット１５，１６と回転体２８とを連繋する差動機構３９が構成される。この差動機構３９では、前記一対の無端チェン１７，１８が同一方向に走行しカートン２１を保持して搬送する際には、回転体２８を無端チェン１７，１８と同一方向に一体的に回転し、前記吸着カップ３２を、対をなす両保持部材１９，２０の略中間位置に維持したままカートン２１と同一速度で回転すると共に、前記サイズ調整機構により一対の無端チェン１７，１８を相互に反対方向に移動する際には、吸着カップ３２が対をなす両保持部材１９，２０の略中間位置に位置決めされた状態を維持するように、回転体２８を回転するよう設定されている。
【００１６】
【実施例の作用】
次に、実施例に係るカートン保持搬送装置の作用につき説明する。図２に示すように、対をなす第１保持部材１９と第２保持部材２０とが、カートン２１の供給位置に到来すると、図示しない手段によりカートン２１が両保持部材１９，２０の間に供給され、該カートン２１は第１保持部材１９と第２保持部材２０とにより左右両側から保持される。前記第１駆動スプロケット１３と第２駆動スプロケット１４とを同一方向に回転駆動することで、第１無端チェン１７と第２無端チェン１８とが同一方向に同一速度で走行し、カートン２１を保持している第１保持部材１９と第２保持部材２０とは、そのカートン保持間隔を一定に保ったまま下流側に移動し、カートン２１は前記支持台２２に沿って搬送される。
【００１７】
前記カートン２１を保持した第１保持部材１９と第２保持部材２０が、カートン搬送コンベヤ２３の従動側巻掛け部に到来すると、図３に示す如く、前記回転体２８に配設されている吸着カップ３２によりカートン２１の内側面の幅方向中間位置が吸着保持される。カートン２１の搬送時において一対の無端チェン１７，１８が同一方向に走行されるときには、吸着カップ３２が対をなす両保持部材１９，２０の略中間位置に位置決めされた状態を維持するように、回転体２８が前記差動機構３９を介して無端チェン１７，１８と一体的に同一速度で回転する。すなわち、一対の無端チェン１７，１８が同一方向に走行する際には、前記第１および第２従動スプロケット１５，１６も同一方向に回転し、第１従動スプロケット１５と一体的に回転する第１ベベルギヤ３７から一対の中間ベベルギヤ３６，３６には所定方向への回転力が作用する。このとき、第２従動スプロケット１６と一体的に回転する第２ベベルギヤ３８から一対の中間ベベルギヤ３６，３６には、第１ベベルギヤ３７とは逆方向の回転力が作用する。このように、中間ベベルギヤ３６，３６に対して上下のベベルギヤ３７，３８から相互に逆方向の回転力が作用することで、該中間ベベルギヤ３６，３６は両ベベルギヤ３７，３８の一定位置に噛合したままとなり、前記回転体２８が両スプロケット１５，１６と一体的に回転される。
【００１８】
前述したように回転体２８が無端チェン１７，１８と一体的に同一速度で回転することで、前記カートン２１と共に回転する吸着カップ３２により該カートン２１は吸着保持されるから、両保持部材１９，２０が円弧状移動領域である従動側巻掛け部を移動する際にその開放端部が拡開しても、カートン２１は開口状態を維持して良好に搬送される。従って、カートン２１における外側部の移動軌跡に沿ってガイド手段を設ける必要はなく、ガイド手段にカートン２１の角部がこすれて潰れたり変形する等の問題は生じない。また、カートン２１と共に回転する各吸着カップ３２には、カートン２１を吸引保持する領域においては前記ロータ２７および吸引ベース２５を介して吸引源からの吸引力が常に作用しており、該カートン２１の安定的な搬送が達成される。なお、カートン２１が従動側巻掛け部に到来するタイミングで吸引源による吸引力が作用するよう切換えられた各吸着カップ３２では、当該吸着カップ３２で保持されているカートン２１が従動側巻掛け部から離れる際には吸引源からの吸引力が遮断され、該カートン２１には吸引力が作用しなくなる。従って、カートン２１に対する吸引作用が継続することで、両保持部材１９，２０によるカートン２１の下流側への搬送に抵抗を生ずる等の問題は生じない。
【００１９】
次に、サイズ変更によりカートン２１の幅寸法が変わった場合は、前記サイズ調整機構により第１無端チェン１７と第２無端チェン１８とを相互に反対方向に移動させる。これにより、第１保持部材１９と第２保持部材２０とは、そのケース保持間隔の中心を基準として同一距離だけ相互に近接・離間移動する。これにより、両保持部材１９，２０のケース保持間隔は、変更後のサイズのカートン２１の幅寸法に略一致するよう調整される。
【００２０】
このとき、前記従動側巻掛け部に配設された前記差動機構３９を介して前記回転体２８は、予め両保持部材１９，２０の略中間位置に位置決めされている吸着カップ３２の位置が変動することなく、常に両保持部材１９，２０の略中間位置に位置合わせされるよう回転される。すなわち、一対の無端チェン１７，１８が相互に反対方向に移動するのに伴い、前記第１および第２従動スプロケット１５，１６は相互に反対方向に回転し、第１従動スプロケット１５と一体的に回転する第１ベベルギヤ３７から一対の中間ベベルギヤ３６，３６には所定方向への回転力が作用する。このとき、第２従動スプロケット１６と一体的に回転する第２ベベルギヤ３８から一対の中間ベベルギヤ３６，３６には、第１ベベルギヤ３７と同方向の回転力が作用する。このように、中間ベベルギヤ３６，３６に対して上下のベベルギヤ３７，３８から同一方向の回転力が作用することで、該中間ベベルギヤ３６，３６は前記ギヤピン３５に対して自由回転して回転体２８には回転力が付与されず、これによって吸着カップ３２の位置が変動しないようになっている。そして、サイズ変更後に前記一対の無端チェン１７，１８を同一方向に走行すれば、前述したと同様に吸着カップ３２は、従動側巻掛け部を搬送されるカートン２１における内側面の幅方向中間位置を吸着保持した状態で一体的に回転し、該カートン２１の安定的な搬送が達成される。
【００２１】
すなわち、カートン２１のサイズ変更に際して両保持部材１９，２０のカートン保持間隔を変更調整するのみで、差動機構３９を介して吸着カップ３２は常に両保持部材１９，２０の略中間位置に位置合わせされるから、駆動側巻掛け部の駆動系を従動側巻掛け部に連結する必要はない。また吸着カップ３２の位置調整を別途行なうための機構も必要としないから、サイズ変更に際しての作業時間を短縮し得ると共に構成も簡単となる。
【００２２】
【変更例】
実施例では、カートン搬送コンベヤとしてチェン−スプロケットを用いた構成を例に挙げて説明したが、本願はこれに限られるものでなく、例えばベルト−プーリの構成であってもよい。なお、ベルト−プーリの構成では、ベルトおよびプーリとして歯付きのものを使用することが推奨される。またカートン搬送コンベヤは、上下方向に開口部が位置するように開口されたカートンの左右両側を保持して搬送する方式を採用したが、開口部が水平方向に位置する等、その方向には制限されない。すなわち、例えば駆動軸および支持軸を水平に配設し、垂直面内でカートンを搬送する構成であっても、カートン搬送コンベヤの従動側巻掛け部を搬送されるカートンの開口状態を維持して安定して搬送することができる。
【００２３】
前記差動機構としては、実施例のように４個のベベルギヤで構成されるものに限定されず、遊星歯車を用いたりベルト−プーリを用いる等、その他の構成を採用し得る。また実施例では、１つの回転体に複数の吸着手段を配設するようにしたが、複数の回転体を支持軸の軸方向に並列的に配置して一体的に回転するようにし、夫々の回転体に所定個数の吸着手段を配設するようにしてもよい。なお、前記回転体に配設される吸着手段について、従動側巻掛け部を移動する対をなす両保持部材が常に１つのみしか存在しないように両保持部材の配設ピッチが設定されている場合等では、その配設数は１個でもよく、必ずしも複数設けられている必要はない。更に、実施例では吸引ベースに対して周溝を環状に設け、吸引源の吸引作用をカートンの吸引保持搬送領域に対応した所定タイミングで入り切りするよう設定したが、吸引源の吸引作用を連続的に行ない、吸着手段でカートンを保持可能な範囲に対応する長さの弧状の周溝を設けることで、吸引源からの吸引作用が遮断されるように構成することが可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本願の請求項１の発明に係るカートン保持搬送装置によれば、保持部材が円弧状に移動する従動側巻掛け部において、対をなす両保持部材の略中間位置に常に位置決めされた吸着手段によりカートンを吸着保持するよう構成したから、カートンサイズが変更された際にも、ガイド手段等の交換やその他の調整機構等の設定変更を行なうことなく、カートンの開口状態を維持して良好に搬送できる。すなわち、ガイド手段によってカートンの外側部を案内する方式のように、カートンの角部がガイド手段にこすれて潰れたり変形する等の問題を招くことはない。また、吸着手段の両保持部材の略中間位置への位置決めは、従動側巻掛け部に配設した差動機構を介して行なうよう構成したので、吸着手段への駆動系の連結が不要となり、機構の簡略化を図り得る。
【００２５】
請求項２の発明に係るカートン保持搬送装置によれば、一対の巻掛け体、第１ベベルギヤ、第２ベベルギヤおよび一対の中間ベベルギヤから差動機構を構成したから、該機構による吸着手段の位置決めが正確に行ない得る。また請求項３の発明に係るカートン保持搬送装置によれば、吸引ベースに連通接続される吸引源と各吸着手段とを、吸引ベースに対して回転するロータを介して独立する個々の周溝や吸引接続路により連通接続したから、吸着手段の回転中においても夫々の吸着手段に対して効率的に吸引力を作用させることができ、カートンを確実に吸着保持して搬送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るカートン保持搬送装置における従動側巻掛け部を一部断面で示す側面図である。
【図２】実施例に係るカートン保持搬送装置を示す概略平面図である。
【図３】実施例に係るカートン保持搬送装置における従動側巻掛け部の横断平面図である。
【符号の説明】
１２支持軸
１５第１従動スプロケット（第１巻掛け体）
１６第２従動スプロケット（第２巻掛け体）
１７第１無端チェン（第１無端索体）
１８第２無端チェン（第２無端索体）
１９第１保持部材
２０第２保持部材
２１カートン
２３カートン搬送コンベヤ
２５吸引ベース
２５ａ周溝
２６吸引路
２７ロータ
２７ａ貫通孔（エア通路）
２８回転体
３２吸着カップ（吸着手段）
３３吸引接続路
３６中間ベベルギヤ
３７第１ベベルギヤ
３８第２ベベルギヤ
３９差動機構

Claims

第１保持部材（１９）が配設された第１無端索体（１７）および第２保持部材（２０）が配設された第２無端索体（１８）が平行に巻掛けられ、第１保持部材（１９）と第２保持部材（２０）とで筒状に開口されたカートン（２１）を両側から保持した状態で搬送するようにしたカートン搬送コンベヤ（２３）と、
前記一対の無端索体（１７，１８）が従動側巻掛け部において巻掛けられる第１および第２巻掛け体（１５，１６）と、
前記各巻掛け体（１５，１６）の支持軸（１２）に対して自由回転可能に配設された回転体（２８）と、
該回転体（２８）に配設され、両保持部材（１９，２０）の略中間位置においてカートン（２１）を吸着保持可能な吸着手段（３２）と、
前記各巻掛け体（１５，１６）と前記回転体（２８）とを連繋し、前記吸着手段（３２）が対をなす両保持部材（１９，２０）の略中間位置に位置決めされた状態を維持するよう回転体（２８）を回転させる差動機構（３９）とから構成した
ことを特徴とするカートン保持搬送装置。
前記支持軸（１２）に対して自由回転可能に配設された第１巻掛け体（１５）と、支持軸（１２）と一体的に回転可能に配設された第２巻掛け体（１６）と、支持軸（１２）に対して自由回転可能に配設されると共に、第１巻掛け体（１５）と一体的に回転する第１ベベルギヤ（３７）と、前記支持軸（１２）と一体的に回転可能に配設されると共に、前記第２巻掛け体（１６）と一体的に回転する第２ベベルギヤ（３８）と、前記第１ベベルギヤ（３７）および第２ベベルギヤ（３８）に共通的に噛合すると共に、前記回転体（２８）と一体的に回転する一対の中間ベベルギヤ（３６，３６）とから前記差動機構（３９）が構成される請求項１記載のカートン保持搬送装置。
前記吸着手段（３２）の配設個数に対応した数の周溝（２５ａ）が設けられる吸引ベース（２５）と、前記各周溝（２５ａ）と吸引源とを連通接続する吸引路（２６）と、前記全ての周溝（２５ａ）の開口を覆うように前記吸引ベース（２５）に所定圧で当接された状態で、前記回転体（２８）と一体的に回転するロータ（２７）と、前記ロータ（２７）における各周溝（２５ａ）と対応する位置に夫々形成され、前記各吸着手段（３２）からの吸引接続路（３３）が連通接続されると共に該接続路（３３）を周溝（２５ａ）に連通するエア通路（２７ａ）とを有する請求項１または２記載のカートン保持搬送装置。