JP3787017B2 - ブランクのスタックを掴んで運ぶ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、蓋が開閉する煙草用小箱の製造に当たって、積層されたブランク(半加工品)を掴んで運ぶ装置に関する。半加工品の山は台(ベース)の上で列をなして並べられていて、各列を形成している半加工品はパレット上に積み重ねられて山をなしていることが好ましい。また、この移送装置には半加工品をブランクのスタック(一山ずつ)掴んで、持ち上げ、コンベーヤに載せるピックアップヘッドを有している旋回アームが設けられている。
【0002】
【従来の技術】
煙草の箱詰め効率は、煙草材料を信頼性高くしかも効率良く移送することができるか否かにより決まる。広く使用されている開閉蓋付小箱は半加工品から製造されるが、半加工品は余所で製造され、パレットに載った山として配送される。この発明はパレットを空にすること、即ち、パレットから半加工品の山を掴み、これを箱詰め装置や倉庫やコンベーヤに運ぶことに関する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、ブランクのスタック(半加工品の山)をパレットや台から適切な場所に効率よく運ぶ装置を提供することを目的としている。
【0004】
この発明の移送装置は、この目的を達成するために、移送ヘッドが半加工品の山の自由に接近できる隣接面に接触して、吸引により半加工品の山をしっかりと把持する一対の把持顎を有していることを特徴としている。
【0005】
従来の半加工品移送装置では、舌状の薄い保持部材を半加工品の山の下に差し込んでいるのに対して、この発明の移送ヘッドは半加工品の個々の山の垂直面を吸引により、即ち、真空により、把持している。
【0006】
このために、移送ヘッドは直交して配置された一対の垂直保持顎を有している。この保持顎は移送ヘッドが把持位置にもたらされると、好ましくは個々に連続して駆動される一致した動きにより、半加工品の山の対応する垂直面にあてがわれる。両保持顎が半加工品の山にあてがわれると、保持顎の把持面に設けられている吸引孔により真空が形成される。ぎっしりと積み重ねられている半加工品の山が、このようにして、一対の保持顎に固定される。ここで移送ヘッドを半加工品の山と一緒に持ち上げて、半加工品を移送する。
【0007】
【課題を解決するための手段】
複数のブランクのスタックがベースの上で互いに列をなして並べられており、これら複数の列により形成された層が、パレット上に積み重ねられており、また、ブランクのスタックを掴んで、持ち上げ、コンベーヤに載せるピックアップヘッドが旋回アームが設けられている、蓋が開閉する煙草用パケット小箱の製造に当たって、ブランクのスタックを掴んで運ぶ装置において、
前記ピックアップヘッドは、ブランクのスタックの互いに近接し横並びに上方に延びた第1並びに第2の面に夫々接触されて、真空吸引によりブランクのスタックを掴み、持ち上げる第1並びに第2の保持顎部を有し、第1の保持顎部は、前記第1の面に形成された台形の凹所と対応した台形の凸所を有し、ブランクのスタックの第1の面と形状的に一致するようにして第1の面に接触し、第2の保持顎部は、ブランクのスタックの前記第2の面に接触することを特徴とする装置。
【0008】
【実施の形態】
一例として示されたこの好ましい実施の形態は、複数の積層された(スタックされた)ブランク10の取り扱いに係わり、各積層体(スタック)は、薄い厚紙でできた多数のブランクにより構成されている。ブランクは、夫々対応した外観形状を有し、この結果、ブランクのスタック10は、上面13並びに下面14と同様に、平面状でコンパクトな側面、即ち、側面11,12を有している。
【0009】
前記ブランクのスタック10は、この場合、シガレットのためのヒンジ留めされた蓋を備えたパケット(小箱)の製造用てある。この広く使用される形式のパケットは、この構造のために、ブランクを特徴のある形態にする必要がある。ブランクの長エッジを形成する側面11,12は、簡単にするために図示していない小径の孔や凹所が形成され、ほぼ真っ直ぐに延びている。この形態の特徴は、ブランクの突出した蓋の内フラップ15と、これに続いた傾斜エッジ16により、ブランクのスタック10の上面13にある。完成されたヒンジ付けの蓋を備えたパケットにおいて、前記内フラップ15は、蓋の前壁の内面に接続している。前記傾斜エッジ16は、閉成エッジの領域でヒンジ付けの蓋を備えたパケットの通常の傾斜エッジを形成している。
【0010】
反対の端面(下面)14ま、また、この形式のブランクでは特徴のあるように、即ち、2つの外側の傾斜エッジ17と、これら傾斜エッジ17を接続する中央の横エッジ18とに設計されている。これらエッジ17,18は、台形凹所を形成している。これは、また、ブランクのスタック10の端面の形状を台形凹所に規定している。
【0011】
前記ブランクのスタック10は、この例の場合にはパレット19上のベース上に配置される。ブランクのスタック10は、パレット上に互いに近接して並べられた複数の列20の形態で位置されている。ブランクのスタック10は同じ方向に各列20をなして並べられており、各列では、互いの側面11,12が接触されている。また、隣合う列相互は、ブランクのスタック10の上面13と下面14とにおいて、互いに当接している。ブランクのスタック10は、一方の列20から他方の列20にアラインメントされている。そして、複数の列が1つの層21を形成している。前記パレット19には、複数の層21が互いに積層するようにして満たされている。紙、フォイル等ででき、連続し、囲まれた中間層22は、層間に配置されている。
【0012】
パレット19をアンロードするために、これは、アウトラインがU字形状の保持装置23内に配置されている。この装置23は、部分的な領域内にパレット19の側面を保持する。
【0013】
さらなる処理のために、ブランクのスタック10は、パレット19から個々にかつ連続して取り出され、コンベーヤ24上に送られる。このコンベーヤは、ブランクのスタック10が互いにわずかの間隔で、上に配置され、ブランクの長さ方向と一致した搬送方向にブランクのスタック10を搬送するコンベーヤ・ベルトにより構成されている。このコンベーヤ24は、ブランクのスタック10を包装マシンもしくは少しの間貯蔵する貯蔵室に搬送する。
【0014】
好ましくは固定された、パレットから降ろす装置25は、パレット19をアンロードする機能を果たす。この装置25は、自動作動ロボットの形態に設計されている。支持片27は、固定され、真っ直ぐに起立した支持柱26に沿って上下に移動され得る。この支持片27には、関節アーム28が枢着されている。2つの部分の枢支アームの夫々には、ブランクのスタック10の1つを一度に掴むための把持、即ち、ピックアップヘッド29が設けられている。このピックアップヘッド29は関節アーム28の端部の所で回転可能に配設されている。このアーム28の駆動と、支持片27の上下移動とにより、ピックアップヘッド29は、ブランクのスタック10を受けるようにパレット19の領域内の各位置に駆動され得る。
【0015】
前記ピックアップヘッド29には、ブランクのスタック10を掴むための少くとも2つの保持部材が設けられている。これら保持部材は、ブランクのスタック10の立ち上がった側面と自由に当接し、これらを保持部材に、空気の吸引手段、即ち真空手段により固定させる。これら保持部材は、ブランクのスタック10の全高さを少し越えるが、少くともブランクのスタック10の下支持面まで延びている。
【0016】
一例として説明されここで示されたこの実施の形態において、前記ピックアップヘッド29は、互いに所定角度を有するように配設された、即ち、互いに直角に起立された、2つの起立した保持顎部30,31を備えている。これら保持顎部は、ブランクのスタック10の近接し、真っ直ぐに立ち上がった2つの面に夫々接触するように、挿入される。本実施の形態では、ブランクのスタック10は、台形の端面(下面)14を備えた列20が前記パレットから降ろす装置25と面するように、パレット19上に位置されている。かくして、第1の保持顎部30が、ブランクのスタック10の自由側、即ち、端面14と接触するようになる。そして、第2の保持顎部31が、ブランクのスタック10の他の自由面、即ち、側面11に割当られる。
【0017】
前記保持顎部30,31は、これらが、ブランクのスタック10の上記対応した面に接触するまで動かされる。そして、保持顎部30,31の領域、即ち、ブランクのスタック10に接触した部分が真空に引かれる。この結果、ブランクのスタック10は保持顎部30,31に固定保持される。この状態で、前記ピックアップヘッド29は上昇され、ブランクのスタック10をコンベーヤ24へと移動させる。
【0018】
前記端面14と面する保持顎部30は、ブランクのスタック10の台形形状の面と一致するように、断面が台形となっている。保持顎部30の中央の保持面32は、ブランクの横エッジ18により形成された端面14の領域と接触するようになる。傾斜面33は、傾斜エッジ17により形成された端面14の対応する側方領域に夫々隣接する。かくして、保持顎部30は,形状的に一致し調節した方法で端面14に接触する。
【0019】
ブランクのスタック10と面する保持顎部30の面の部分的な領域のみが、即ち、中央の保持面32が、真空による保持力をつくるように、設定されている。吸引チャンネル35に連通された吸引開口34が、この面に開口している。また、このチャンネルは、吸引パイプ36に連通されている。吸引領域は、(ブランクのスタック10と接触したときに)保持顎部30の面に挿入された所定形状のジョイント37により外に対してシールされる。この弾性のジョイント37は、保持顎部30の真空領域の範囲を規定している。また、このジョイント37は、保持顎部30の平面を僅かに越えるようにして突出している。
【0020】
前記側面11に割当られた保持顎部31には、平坦な支持面38が設けられている。この面は、ブランクのスタック10を受けるように、側面11と接触する。
【0021】
前記支持面38の部分的な領域は、吸引面39(図6)として形成されている。この領域に、複数の自由な吸引開口(この例では複数の吸引スロット40)が形成されている。これらスロットは、共通の真空パイプ41に接続されている。吸引面39、即ち、吸引スロット40の領域は、周囲で、即ち、側方と上方とが所定形状のジョイント42により囲まれており、この結果、保持顎部30で説明したような効果が得られる。前記吸引面39は、保持顎部31の下エッジまで延びており、この結果、ブランクのスタック10は、吸引力により下側のブランクまで維持される。この吸引面39の高さは、ブランクのスタック10の高さよりも低く設定され得る。
【0022】
ブランクのスタック10を掴みあげる(ピックアップ)するために、ピックアップヘッド29は保持顎部30,31が下面上に乗るまで、パレットから降ろす装置25により下降される。この例の場合、上記下面は中間層22の露出領域である。代わって、保持顎部30,31は、ブランクのスタック10の下層21の自由上側上に位置され得る。層21のエッジ(図3に従う実施の形態)、即ち、コーナ、上に位置する最初のブランクのスタック10をピックアップするのに際して、一方の保持顎部30は、ピックアップヘッド29の高さ調整を規定するように中間層22の突出したエッジ領域にのみ位置される。かくして、他方の保持顎部31は、この高さに関しては自動的に調節される。
【0023】
この下方の初期位置において、両保持顎部30,31は、ピックアップされるブランクのスタック10から所定距離離間して位置している。今、一方の保持顎部30が、ブランクのスタック10の関連した端面14方向に駆動され、これは水平面内での全ピックアップヘッド29の対応する動きにより果たされる。ブランクのスタック10は、端面14に保持顎部30が接触することにより一列に直線状にもたらされる。いま、保持顎部31はブランクのスタック10の側面11方向への横方向の移動により動かされる。
【0024】
このためには、保持顎部31は、水平方向に調節可能なようにピックアップヘッド29に装着されている。この例では、横方向に延びた2のガイドロッド43が、ブランクのスタック10の領域の外側で、自由端で保持顎部31に装着されている(図5)。これらガイドロッド43は、保持顎部30の自由な逆側で移動可能なように、支持片44に形成された孔内に一端部が挿入されて支持されている。支持装置によって保持顎部30の逆側に接続された空気作用のシリンダー45は、保持顎部31を横方向に移動させる機能を有する。このために、このシリンダー45のピストンロッド46は、保持顎部31の肩部に接続されている。
【0025】
両保持顎部30,31が、ブランクのスタック10の割り当てられた面に接触すると、この形成された表面領域が真空にされる。この結果、ブランクのスタック10は、ピックアップヘッド29に固定されてベースから持ち上げられることが可能になる。
【0026】
下側のブランクのスタック10の全てがしっかりと掴まれるのを確実にするために、押圧手段がピックアップヘッド29に装着されている。この押圧手段により、ブランクのスタック10がピックアップされるのに従って、即ち、ブランクのスタック10が中間の層22から持ち上げられるまで、押圧力が上方から与えられる。この例では、この押圧手段は、ばねが装着された押圧プレート47により構成されている(図2)。このプレートは、空気圧で駆動されるシリンダー49の旋回しないピストンロッド48に取着されている。また、このシリンダー49は、ピックアップヘッド29の支持プレート50の下側に配置されている。押圧プレート47は、ピストンロッド48の下端に支持された保持プレート52にばね51を介して弾性的に装着されている。押圧プレート47は、この弾性力に抗して、上方に変位することが可能である。ピストンロッド48の下方への移動により、押圧プレート47は下降されて、ブランクのスタック10上に弾性的な押圧力を付勢する。かくして、ブランクは、特に、保持顎部30,31により作用された領域で、一緒にしっかりと押圧される。
【0027】
また、前記保持顎部30は、押圧力に抗して上方に変位可能な前記支持プレート50に取着されている。保持顎部30の上端面には、支持プレート50のガイド体54に挿入された支持ロッド53が取着されており、保持顎部30は上方に変位可能となっている。押圧ばね55が、保持顎部30をガイド体54に弾性的に支持させている。保持顎部30の相対的な位置は、これが下平面(中間層22)上に位置しているときには、押圧ばね55の弾性押圧力が働くように、選ばれている。ここでは、支持ロッド53は、支持プレート50に対して上方に押されている。また、ここでは、支持ロッド53の上端に配設されたスイッチタブ56は、支持プレート50の上側に配設されたエンドスイッチ57、即ち、非接触センサーを駆動している。このプロセスにより、ピックアップヘッド29の下方への移動は、オフにスイッチされている。保持顎部30,31は、下端位置に達している。これは、保持顎部30,31が、ブランクのスタック10が上に置かれているのと同じベース上に支持されていることにより、決定される。この例では、保持顎部30を支持プレート50に装着し保持させるために、互いに所定距離離間した2つの支持ロッド53が設けられている(図5)。これら支持ロッド53の下端は、横方向に延びたクロスレール68により互いに接続されている。このクロスレールに保持顎部30は装着されている。
【0028】
ブランクのスタック10の記述された取り扱いは自動的に果たされる。保持顎部31の移動から離れた必要な動きは、中心コントロールユニットを介しての前記パレットから降ろす装置25もしくはロボットの動きに従って果たされる。支持プレート50は、真っ直ぐに起立した支持部材58により、関節アーム28の一方の端部に接続されている。この支持部材58は、装置25により制御されて、垂直軸を中心として回転可能である。
【0029】
ピックアップヘッド29の最も重要な動きを制御するセンサー59が、支持プレート50に装着されている。このセンサー59は、光ー電気もしくはレーザ動作センサーとして構成され得る。新しく充填されたパレット19が、図1に示す空ステーションにもたらされた後に、パレット19の重要なデータが最初にスキャーン(走査)される。このために、ピックアップヘッド29もしくは支持プレート50は、上層21の上方で所定距離移動される。この移動の間、パレット19もしくはブランクのスタック10の外形がスキャンされる。センサー59は、ブランクのスタック10の高さ、即ち、互いに積層された層21の数を計ることができる。不完全な層21もしく不完全な列20がある場合には、センサー59は、上側のこの外形を認識することもできる。測定されたデータは、パレットから降ろす装置25を制御するために中央コンピュータにストアされる。
【0030】
そして、センサー59は、ピックアップヘッド29が、最初にピックアップされるブランクのスタック10の上方の位置に駆動されるように、ピックアップヘッド29の移動を制御する。ここで、上層21の自由なコーナに位置されたブランクのスタック10を考慮すると、このスタックの側面11と端面14とが、その相対位置のために露出している。
【0031】
ピックアップヘッド29がブランクのスタック10の上方のスタート位置に達すると、ピックアップヘッド29は、図2もしくは図3に示す位置へと下降される。この下降移動は、スイッチタブ56とエンドスイッチ57との共同により、停止される。そして、全ピックアップヘッド29は、ブランクのスタック10に向かって水平方向に移動される。この水平移動は、保持顎部30の下領域の水平孔中に配設された別のセンサー60により、制御される。このセンサー60は、ピックアップヘッド29、即ち、保持顎部30の水平移動を、これらが端面14と接触したときに、停止させる。次に、シリンダー45が、保持顎部が側面11と接触するまで、この保持顎部が移動されるように、駆動される。両保持顎部30,31は、吸引力がブランクのスタック10の夫々の面に伝達されるように、真空源に接続されている。
【0032】
ピックアップヘッド29は、ブランクのスタック10を掴むと、まず、ブランクのスタック10と共に上昇され、そして、図4に示される中間サイド位置へと駆動される。掴まれたブランクのスタック10が、自由サイドに変位された、スタックの初期位置の上方に位置される。この位置で、予防のために設置された下ブランク(中間層22に残ってしまったブランク)64をピックアップする(持ち上げる)部材が有効になり得る。この部材は、中間層22上に維持され、保持顎部30,31により持ち上げられなかった下ブランク64のための持ち上げ装置61により構成されている。この持ち上げ装置61は、細長く真っ直ぐに起立した部材として設計されており、保持顎部30,31から所定距離離間した箇所で支持プレート50に取着されている。また、この持ち上げ装置61の下端には、吸着装置62が装着されている。この吸着装置は、ほぼ中心でブランク64を吸着して、ブランクのスタック10が中間層22の上から完全に取り除かれるまで、上に持ち上げる。
【0033】
個々のブランクは、ブランクのスタック10と共に、個々に配置されるかコンベーヤ24上に置かれ得る。この例では、個々のブランク64のための収集レシーバ65が、コンベーヤの装填端部に設けられている。この収集レシーバ65は、近接したブランクのスタック10から所定距離離間した位置に固定されている。この所定距離は、持ち上げ装置61からの、保持顎部30,31間のスタックまでの距離に対応する。この後、ブランクのスタック10がコンベーヤ24の上に置かれたときに、持ち上げ装置61により持ち上げられたブランクが、収集レシーバ65の上方に位置されていれば、このブランクは、ブランクのスタック10として同時に上に置かれることができる。個々のブランク64は、コンベーヤ24により搬送されるのに適した充分なブランクのスタック10が得られるまで、収集レシーバ65内に集められる。この収集レシーバ65には、面する側、即ち、ブランクのスタック10の上面13並びに端面14と、外形が対応するように、両側に保持片66,67が設けられている。かくして、ブランク64は、収集レシーバ65内に形状が合うようにして保たれる。
【0034】
前記持ち上げ装置61、もしくは、これの吸引装置62は、前記とは別の真空パイプに接続され、別に制御され得る。ここで、吸引装置62の真空度は、1つのブランクのみがピックアップされるように設定されている。前記ピックアップヘッド29は、これの動作サイクル、即ち、各ブランクのスタック10がパレット19から取り除かれた後に、ピックアップされたブランクのスタック10の前の位置のそばである、図4に示す仮の位置となるように制御される。ここで、ピックアップヘッド29は、持ち上げ装置61が維持されたブランク64を掴むことができるように、僅かに下降される。もし、ここにブランクが無いと、吸引装置は中間層22と接触してしまう、しかし、この吸引力は、この中間層を持ち上げるだけの力は持っていない。
【0035】
個々の付加のブランクのスタック10にピックアップヘッド29を通すことは、スキャンにより、ピックアップヘッド29のスキャン並びにストアされた移動プログラムに基づいて、好ましくは、なされる。しかし、代わって、ブランクのスタック10がピックアップされるごとにセンサー57を働かせること、即ち、ピックアップヘッド29がブランクのスタック10を受ける位置に下降される前に、この位置に対して各ブランクのスタック10をセンサーがスキャンするようにすることも可能である。他の変更として、ブランクのスタック10の層は、列ごとにスキャンされ、個々の列20のブランクのスタック10の位置がピックアップヘッド29の移動プログラムとしてストアされることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】ブランクのスタックを取扱う装置を概略的に示す平面図である。
【図2】装置のピックアップヘッドを概略的に示す側面図である。
【図3】図2のIII−III線に沿うピックアップヘッドの断面図である。
【図4】図3とは、異なる位置での図3と同様のピックアップヘッドの断面図である。
【図5】図2とは、90°異なる方向から見たピックアップヘッドを概略的に示す側面図である。
【図6】図5のVI−VI線に沿うピックアップヘッドの断面図である。
【符号の説明】
10…ブランクのスタック、11…側面、14…反対の端面(下面)、25…パレットから降ろす装置、29…ピックアップヘッド、30,31…保持顎部、32…保持面、39…吸引面。
Claims (6)
- 複数のブランクのスタック(10)がベースの上で互いに列(20)をなして並べられており、これら複数の列(20)により形成された層(21)が、パレット(19)上に積み重ねられており、また、ブランクのスタックを掴んで、持ち上げ、コンベーヤ(24)に載せるピックアップヘッド(29)が旋回アームが設けられている、蓋が開閉する煙草用パケット小箱の製造に当たって、ブランクのスタックを掴んで運ぶ装置において、
前記ピックアップヘッド(29)は、ブランクのスタック(10)の互いに近接し横並びに上方に延びた第1並びに第2の面(11,14)に夫々接触されて、真空吸引によりブランクのスタック(10)を掴み、持ち上げる第1並びに第2の保持顎部(30,31)を有し、第1の保持顎部(30)は、前記第1の面(14)に形成された台形の凹所と対応した台形の凸所を有し、ブランクのスタック(10)の第1の面と形状的に一致するようにして第1の面に接触し、第2の保持顎部(31)は、ブランクのスタック(10)の前記第2の面(11)に接触することを特徴とする装置。 - 前記第1の保持顎部(30)は、前記第1の面(14)と接触する保持面(32)を有し、前記第2の保持顎部(31)は、前記第2の面(11)と接触する吸引面(39)を有し、これら保持面(32)と吸引面(39)には、吸引孔が形成され、そして、保持面(32)と吸引面(39)との少なくとも一方の前記吸引孔が形成された領域は、保持顎部(30,31)の吸引にさらされない領域に対して所定形状のジョイント(37,42)により周りが規定もしくはシールされていることを特徴とする請求項1の装置。
- 前記保持顎部(30,31)は、ブランクのスタック(10)を掴むときには、まず、第1の保持顎部(30)が、これの台形の凸所が前記第1の面(14)と接触し、次に第2の保持顎部(31)が前記第2の面(11)と接触することを特徴とする請求項1もしくは2の装置。
- (a)前記第1並びに第2の保持顎部(30,31)は、互いに直角をなすようにしてピックアップヘッド(29)に位置されており、
(b)前記第1の保持顎部(30)のみが、ピックアップヘッド(29)の支持構造体に直接接続されており、
(c)この第1の保持顎部(30)は、ばねの付勢力に抗して、支持構造に対して上下に移動され得ることを特徴とする請求項1もしくは2の装置。 - 前記第1並びに第2の保持顎部(30,31)により掴まれるブランクのスタック(10)のために、押圧部材(47)がブランクのスタック(10)の最上のブランクの上に下降され得、この押圧部材は、ピックアップヘッド(29)か支持部材(50)かに接続されており上下に移動可能となっていることを特徴とする請求項1の装置。
- 前記ピックアップヘッド(29)は、ブランクを掴むための吸引装置(62)を下端に備えた持ち上げ装置(61)を有し、この持ち上げ装置は、前記第1並びに第2の保持顎部(30,31)がブランクのスタック(10)を持ち上げたときに中間層(22)の上にブランクが残っていれば、この残っているブランクを、中間層から持上げることを特徴とする請求項1の装置。
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