JP4052162B2 - シート供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、多数枚のカートンシートを積み重ねて収容したホッパ内から、一枚ずつカートンシートを取り出して移動手段に引き渡すシート供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシート供給装置（例えば、特許文献１参照）は、上方に設置されたホッパ内に多数枚のカートンシートを積み重ねて収容し、吸盤等の吸着手段を備えた取り出し手段によって、一番下側のカートンシートを吸着し、この吸着手段をカートンシートの長手方向に向かって回転させてカートンシートをホッパから取り出して、それを下方の受け渡し用のコンベヤに引き渡している。そして、このカートンシートを受け渡し用コンベヤによってその長手方向に搬送した後、さらに、回転式のシート折り曲げ装置に引き渡し、回転搬送しつつ物品を収容可能な形状に折り曲げた後、別のカートン搬送コンベヤに供給するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３０８２２０号公報（第４−６頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構成では、ほぼ長方形のカートンシートを取り出し手段によって吸着し、そのシートの長手方向に向かって移動させることにより、ホッパから取り出している。従って、カートンシートの取り出し工程が長いので高速化が困難であるという問題があった。
【０００５】
また、従来の構成では、取り出し手段によって取り出したカートンシートを、受け渡し用のコンベヤに引き渡してその長手方向に搬送している。一方、カートンシートを折り曲げた後のカートンを搬送するコンベヤは、回転式のシート折り曲げ装置によってほぼＵ字状に折り曲げたカートンシートを搬送するようになっているので、前記受け渡し用のコンベヤの方が、カートンシート一枚分の搬送距離が長いため、この受け渡し用のコンベヤの速度が、シート折り曲げ装置の処理能力となる。受け渡し用のコンベヤは、前記のようにカートンシートをその長手方向に向かって搬送していくので、搬送距離が長く、高速化が困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、カートンシートの取り出しおよび搬送の工程を高速化することが可能なシート供給装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した発明に係るシート供給装置は、カートンシートを積み重ねて収容するシートホッパと、このシートホッパ内の先頭のカートンシートを吸着して引き出す引き出し手段と、引き出されたカートンシートを受け取って、その長手方向へ前進させる移動手段とを備えたものであって、特に、前記ホッパを、収容されているカートンシートの長手方向が、前記移動手段がカートンシートを前進させる方向と同じ方向を向くようにして移動手段の上方に配置し、前記引き出し手段が、カートンシートをその長手方向と直交する方向に引き出し、吸着した面を上方に向けて移動手段に受け渡すようにしたものである。
【０００８】
この発明に係るシート供給装置では、カートンシートをその長手方向と直交する方向に引き出している、つまり、カートンシートの短辺方向に引きだしているので、取り出し時間を短縮することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明に係るシート供給装置は、前記移動手段が、カートンシートを下面側から吸着し、長手方向へ前進しつつ下方へ移動させる回転移動手段であることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、請求項３に記載の発明に係るシート供給装置は、前記回転移動手段が、移動する間にカートンシートを折り曲げてコンベヤに引き渡すシート折り曲げ機構を構成することを特徴とするものである。
【００１１】
【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は本発明の一実施の形態に係るシート供給装置の正面図、図２は図１のＩＩ方向矢視図である。このシート供給装置は、上方に設置されたシートホッパ２内に収容された多数のカートンシート４を、取り出し手段６によって一枚ずつ取り出し、下方に設けられた移動手段８に引き渡すようになっている、
【００１２】
シートホッパ２は、前面の取り出し口２ａを斜め下方に向けた状態で、機枠１０の上部に傾斜して配置されており、その前面取り出し口２ａが開放し、周囲の枠２ｂの先端に設けられた係合爪２ｃによって、内部に収容したカートンシート４を保持している。
【００１３】
シートホッパ２内に収容されているカートンシート４は、後に説明する折り曲げガイド１２等によって折り曲げられ、内部に物品が充填された後カートンに成形されるようになっている。このカートンシート４は、カートンに成形された後に底面４ａ、前後の壁面４ｂ、４ｃ、天面４ｄを構成する各面と、これら各面４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの左右にそれぞれ接続されている左右の側壁やフラップ等を有しており、この実施の形態では、底面４ａに対しその両側に位置する前後の壁面４ｂ、４ｃを直立した状態に折り曲げて、その内部に物品を収容できるようにする。カートンシート４は、図１に示すように、長手方向を横に向けた状態でシートホッパ２内に収容される。
【００１４】
前記シートホッパ２の取り出し口２ａの斜め下方側には、シートホッパ２内に収容されたカートンシート４を一枚ずつ取り出すシート取り出し手段６が設置されている。この取り出し手段６は、水平な軸１４に中央部が連結された二本の平行なロッド１６と、これらロッド１６の両端にそれぞれ取り付けられた、二組の吸着手段１８、２０を構成する４個の吸盤１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂとを備えている。これらの吸盤１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂは、前記ロッド１６および水平軸１４等の内部に設けられたバキューム通路を介して真空源（図示せず）に接続されており、所定の位置でバキュームが作用して前記カートンシート４を吸着し、また、所定の位置でバキュームが遮断されてこのカートンシート４を離すようになっている。
【００１５】
前記ロッド１６が取り付けられている水平軸１４は、回転ドラム２２の外周寄りに取り付けられており、この回転ドラム２２が回転すると、ロッド１６および吸着手段１８、２０（吸盤１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂ）が全体として回転ドラム２２とともに回転（公転）する。また、前記回転ドラム２２の内部には、図示しない遊星歯車機構が設けられており、回転ドラム２２の回転に伴って、前記ロッド１６が水平軸１４を中心に回転（自転）するようになっている。前記ロッド１６の両端に取り付けられている各吸着手段１６、１８は、従来周知のように、回転ドラム２２の回転による公転および自転の合成によって、図１中に一点鎖線Ｓで示す軌跡で移動する。
【００１６】
前記シートホッパ２からカートンシート４を取り出すシート取り出し手段６の下方に、この取り出し手段６からカートンシート４を受け取って回転搬送する回転移動手段８が設けられている。この移動手段８は、水平な軸２４を中心に回転する円板２６の外周寄りに等間隔で設けられた５個のカートンシート保持手段２８を備えている。なお、カートンシート保持手段２８の数は５個に限るものではなく、適宜設定しうることは言うまでもない。
【００１７】
各カートンシート保持手段２８は、回転円板２６を貫通する回転軸４０に固定した取り付けプレート３０と、この取り付けプレート３０の両端に回転可能に連結された一対の平行リンク３２と、これらリンク３２の揺動端に連結された支持プレート３４と、この支持プレート３４の一方の端部側（図１の左方）に取り付けられた２個の吸盤３６ａ、３６ｂと、支持プレート３４の他方の端部側に取り付けられたカムフォロア３８とを備えている。
【００１８】
カートンシート保持手段２８の前記回転円板２６を貫通している回転軸４０は、前記吸盤３６ａ、３６ｂが取り付けられている側と逆の端部（図２の左側の端部）に、小ギヤ４２が固定されている。また、回転円板２６の回転中心である水平軸２４の同位置にも固定ギヤ４４が設けられている。この中央の固定ギヤ４４と前記保持手段２８の小ギヤ４２とのギヤ比は１：１になっている。そして、これら両ギヤ４２、４４の中間に、両ギヤ４２、４４と同時に噛み合う中間のフリーギヤ４６が、前記回転円板２６に回転自在に支持されている。従って、回転円板２６が回転すると、中間のフリーギヤ４６が中央の固定ギヤ４４に噛み合いつつこの固定ギヤ４４の周囲を回転し、さらに、このフリーギヤ４６に噛み合っている保持手段２８の小ギヤ４２を回転させる。前記中央の固定ギヤ４４と保持手段２８の小ギヤ４２とはギヤ比が１：１であるから、図２に示すように、保持手段２８の吸盤３６ａ、３６ｂを水平な位置にセットしておけば、常に水平な状態で回転移動する。なお、回転円板２６の外周にはギヤが２６ａ形成されており、図示しない駆動ギヤに接続することにより回転駆動される。
【００１９】
回転移動手段８のカートンシート保持手段２８が、取り出し手段６からカートンシート４を受け取るカートンシート保持位置Ａ（この実施の形態では、回転移動する経路の頂点）から、回転しつつ下降する際のカートンシート４の移動経路の途中に、保持手段２８に保持されているカートンシート４を折り曲げて物品を収容できる状態にする折り曲げガイド１２が配置されている（図１参照）。折り曲げガイド１２は、回転移動手段８に近い側に設けられている円弧状のガイド板４８と、遠い側に設けられているガイドバー５０とからなっており、カートンシート４を吸着保持した吸盤３６ａ、３６ｂが、これら円弧状ガイド板４８とガイドバー５０の間を通過することにより、カートンシート４の吸着している位置（カートンの底面４ａ）とその両側の壁面（前後の壁面４ｂ、４ｃ）との間を折り曲げるようになっている。この折り曲げガイド１２と前記回転移動手段８とによりシート折り曲げ機構が構成されている。
【００２０】
前記折り曲げガイド１２が設けられている位置のやや下方に、カートンシート保持手段２８からカートンシート４を受け取って搬送するカートンコンベヤ５２が配置されている。このカートンコンベヤ５２は、搬送面が前記回転円板２６の回転中心の高さにほぼ一致している。このカートンコンベヤ５２は、複数のスプロケット５３（他方は図示せず）間に掛け回された両側一対のチェーン５４と、これらチェーン５４に一定の間隔で取り付けられている前後の支持爪５６、５８とを有している。これら前後の支持爪５６、５８の間の空間（バケット）に折り曲げられたカートンシート４を挿入し、各カートンシート４を前後から挟持して搬送する。
【００２１】
回転移動手段８のカートンシート保持手段２８が吸着保持しているカートンシート４をカートンコンベヤ５２に受け渡すカートンシート受け渡し位置Ｂに、この保持手段２８をカートンコンベヤ５２の搬送方向に向かって前進させる追従手段６０が設けられている。この追従手段６０は、機枠等の固定側に取り付けられたカム６２と、各保持手段２８に設けられている前記カムフォロア３８からなっている。前記カム６２に形成されたカム溝６２ａは、受け渡し位置Ｂでカートンコンベヤ５２方向に突出する湾曲部を有しており、カートンシート保持手段２８が受け渡し位置Ｂを通過する際に、カートンコンベヤ５２方向へカートンシート４を前進させて、保持しているカートンシート４をカートンコンベヤ５２に引き渡す。カートンシート保持手段２８の取り付けプレート３０と支持プレート３４とは水平な状態で平行しており、これらを連結する２本のリンク３２が平行しているので、カートンシート４を保持している吸盤３６ａ、３６ｂが、追従手段６０によりカートンコンベヤ５２方向に前進する際にも水平状態を維持していることはいうまでもない。
【００２２】
以上の構成に係るシート供給装置の作動について説明する。カートンシート４は、長手方向を横に向け（図１参照）、多数枚積み重ねられた状態でシートホッパ２内に収容されている。シートホッパ２はその取り出し口２ａ（図２の左下）を斜め下方に向けてやや傾斜して配置されており、この取り出し口２ａから一枚ずつカートンシート４が取り出される。
【００２３】
シートホッパ２の取り出し口２ａの斜め下方には、シート取り出し手段６が配置されている。このシート取り出し手段６は、二本のロッド１６の両端にそれぞれ取り付けられた吸盤１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂからなる二組の吸着手段１８、２０を有しており、回転ドラム２６の矢印Ｒ１方向（図２参照）への回転に伴って、これら二組の吸着手段１８、２０が図２の一点鎖線Ｓに示す軌跡で移動する。図２に示す状態から回転ドラム２２が矢印Ｒ１方向に回転すると、図２の上方に位置している吸着手段１８が、シートホッパ２の下面側の取り出し口２ａに接近し、最も下側に位置しているカートンシート４に接触する。この吸着手段１８の吸盤１８ａ、１８ｂが前記カートンシート４に接触すると、図示しない真空源に接続されてバキュームが作用し、前記カートンシート４を吸着する。なお、この実施の形態では、吸着手段１８または２０の２つの吸盤１８ａ、１８ｂまたは２０ａ、２０ｂが、カートンシート４の底面４ａおよび前方側の壁面４ｂをそれぞれ吸着する。
【００２４】
シートホッパ２内のカートンシート４を吸着した前記吸着手段１８（吸盤１８ａ、１８ｂ）は、シートホッパ２の取り出し口２ａから、図２の右下側の移動経路を通って移動する。吸着手段が移動を開始すると、吸盤が吸着しているカートンシートがシートホッパから取り出される。従来の構成では、カートンシートはその長手方向（図１の横方向）に取り出されるが、この実施の形態では、カートンシート４が短辺方向に取り出されるので、カートンシート４の一枚毎の取り出し時間が短縮される。しかも、カートンシート４を長手方向に取り出す場合よりも装置をコンパクトにすることができる。
【００２５】
カートンシート４を取り出した吸着手段１８は、前述のように、図２の右下側の移動経路を通って真下を向いた状態（図２の吸着手段２０の位置）まで移動する。従って、この位置（回転移動手段８がカートンシート４を保持する保持位置Ａ）ではカートンシート４の取り出し手段６の吸盤１８ａ、１８ｂに吸着されている面が上方を向いている。
【００２６】
カートンシート４を吸着している吸盤１８ａ、１８ｂが、回転移動手段８によるカートンシート保持位置Ａに到達すると、この取り出し手段６と同期して回転している回転移動手段８の一つのカートンシート保持手段２８が、ほぼ同時にカートンシート保持位置Ａに到達し、取り出し手段６の吸盤１８ａ、１８ｂが吸着している面と逆側の面、つまりカートンシート４の下側の面に接触する。この保持手段２８の吸盤３６ａ、３６ｂにバキュームが作用するとともに、取り出し手段２６の吸盤１８ａ、１８ｂのバキュームが遮断され、カートンシート４は、取り出し手段６の吸盤１８ａ、１８ｂから保持手段２８の吸盤３６ａ、３６ｂに引き渡される。この保持手段２８の吸盤３６ａ、３６ｂは、カートンシート４の底面４ａを下側から吸着する。
【００２７】
回転移動手段８の回転円板２６は、図示しない駆動ギヤからの駆動を伝達されて図１の矢印Ｒ２方向に回転しており、この回転円板２６の回転に伴って各カートンシート保持手段２８が回転移動する。前述のように、中央の固定ギヤ４４と各保持手段２８に固定された小ギヤ４２のギヤ比が１：１であり、中間のフリーギヤ４６を介して回転を伝達されるようになっているので、各カートンシート保持手段２８の吸盤３６ａ、３６ｂが常に上方を向いた状態で回転移動する。
【００２８】
カートンシート４を保持した保持手段２８は、取り出し手段６からカートンシート４を受け取る保持位置Ａから斜め下方に向かって回転移動する。保持手段２８が回転円板２６の頂点の位置（図３（ａ）のカートンシート４Ａ参照）から下降をはじめると、先ず、カートンシート４の先端部側（カートンシート４の天面４ｄ側）が、折り曲げガイドのガイドバー５０に当たる（図３（ｂ）のカートンシート４Ａ参照）。
【００２９】
保持手段２８が斜め下方に向かって回転移動するに従って、カートンシート４のガイドバー５０が当たる位置が天面４ｄ側から次第に前方壁面４ｂ側に移るとともに、前方壁面４ｂと底面４ａとの間の罫線（予め折り曲げるために設定されている折り目線）が折り曲げられる（図３（ｃ）のカートンシート４Ａ参照）。
【００３０】
さらに、保持手段２８が回転移動すると、保持されているカートンシート４の前方壁面４ｂと底面４ａとの間の罫線が、ガイドバー５０によって深く折り曲げられるとともに、後方側の壁面４ｃが円弧状のガイド板４８に当たり始め、後方側の壁面４ｃと底面４ａとの間の罫線が折り曲げられる（図３（ａ）のカートンシート４Ｂ参照）。このようにカートンシート４の底面４ａを下面側から吸着している保持手段２８の吸盤３６ａ、３６ｂが、円弧状のガイド板４８とガイドバー５０との間を通過することにより、底面４ａと、この底面４ａの両側に隣接している前方壁面４ｂおよび後方壁面４ｃとの間が折り曲げられる。
【００３１】
折り曲げガイド１２が設けられている位置の下方に、カートンコンベヤ５２の上流端が配置されており、カートンシート保持手段２８が保持しているカートンシート４は、折り曲げガイド１２によって折り曲げられた後、カートンコンベヤ５２の前後の支持爪５６、５８間に挿入される。カートンコンベヤ５２の上流端で、保持手段２８からカートンコンベヤ５２への受け渡しを行うようになっており、前後の支持爪５６、５８がスプロケット５３の周囲を回転する際に、前方の支持爪５６と後方の支持爪５８との間隔が開くので、後方の支持爪５８が追いつく前にこれら支持爪５６、５８間にカートンシート４を挿入する（図３（ａ）の支持爪５６Ａ、５８Ａ参照）。
【００３２】
この実施の形態では、カートンシート保持手段２８がカートンシート４をカートンコンベヤ５２に引き渡す受け渡し位置Ｂに追従手段６０が設けられており、受け渡しの際に、保持手段２８の吸盤３６ａ、３６ｂがカートンコンベヤ５２の移動に追従して前進するようになっている。この追従手段６０は、固定位置に設けられたカム６２と、保持手段２８に設けられて、このカム６２のカム溝６２ａに係合するカムフォロア３８を備えており、カム溝６２ａの形状に従ってカムフォロア３８がカートンコンベヤ５２の搬送方向に前進し、カートンシート４をカートンコンベヤ５２の進行とともに前進させてスムーズに支持爪５６、５８間に挿入する。このような追従手段６０を設けて、カートンシート４をカートンコンベヤ５２の搬送方向に送り出しながら受け渡しを行うことにより、カートンコンベヤ５２の高速化を図ることができ、延いては全体的な処理の高速化を図ることができる。
【００３３】
折り曲げられたカートンシート４が、カートンコンベヤ５２の前後の支持爪５６、５８間に挿入されると、これら支持爪５６、５８によって底面４ａの前後の壁面４ｂ、４ｃが直立した状態で支持され（図３（ｂ）のカートンシート４Ｂ参照）、この状態でカートンコンベヤ５２の進行によって下流側に搬送され（図３（ｃ）のカートンシート４Ｂ参照）、図示しない充填位置で底面４ａ上に物品が載せられる。このように、取り出し手段６によってその長手方向と直交する方向に取り出したカートンシート４を、回転移動手段８のカートンシート保持手段２８に引き渡し、回転搬送する間に折り曲げガイド１２によって折り曲げて、カートンコンベヤ５２に引き渡し搬送するので、従来と比較してカートンシート４の取り出し時間を大幅に短縮することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、カートンシートを積み重ねて収容するシートホッパと、このシートホッパ内の先頭のカートンシートを吸着して引き出す引き出し手段と、引き出されたカートンシートを受け取って、その長手方向へ前進させる移動手段とを備えたシート供給装置において、前記ホッパを、収容されているカートンシートの長手方向が、前記移動手段がカートンシートを前進させる方向と同じ方向を向くようにして移動手段の上方に配置し、前記引き出し手段は、カートンシートをその長手方向と直交する方向に引き出し、吸着した面を上方に向けて移動手段に受け渡すようにしたことにより、カートンシートのシートホッパからの取り出し時間を短縮し、カートンシートの供給を大幅に高速化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るシート供給装置の正面図である。
【図２】図１のＩＩ方向矢視図である。
【図３】前記シート供給装置の作動を説明する図である。
【符号の説明】
２ シートホッパ
４ カートンシート
６ 取り出し手段
８ 移動手段（回転移動手段）

Claims (3)

1. カートンシートを積み重ねて収容するシートホッパと、このシートホッパ内の先頭のカートンシートを吸着して引き出す引き出し手段と、引き出されたカートンシートを受け取って、その長手方向へ前進させる移動手段とを備えたシート供給装置において、
   前記ホッパを、収容されているカートンシートの長手方向が、前記移動手段がカートンシートを前進させる方向と同じ方向を向くようにして移動手段の上方に配置し、前記引き出し手段は、カートンシートをその長手方向と直交する方向に引き出し、吸着した面を上方に向けて移動手段に受け渡すことを特徴とするシート供給装置。
2. 前記移動手段が、カートンシートを下面側から吸着し、長手方向へ前進させつつ下方へ移動させる回転移動手段であることを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
3. 前記回転移動手段が、移動する間にカートンシートを折り曲げてコンベヤに引き渡すシート折り曲げ機構を構成することを特徴とする請求項２に記載のシート供給装置。

Images