JP4117149B2 - 折畳箱の取出供給装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、マガジンから偏平状に折り畳まれた折畳箱を取り出して開函し、開函された折畳箱を搬送装置に受け渡し搬送する折畳箱の取出供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、菓子、医薬品、化粧品、雑貨等の紙箱となる折畳箱の取出供給装置としては、図15に示す如く、マガジン100に偏平状態に折り畳まれた折畳箱101を、取り出して搬送する取出装置103と、該取出装置103から移動途中に開函された折畳箱101を受け取り、開函された折畳箱101を搬送する搬送装置104と、該搬送装置104が折畳箱101を受け取るのを補助する受渡し補助装置としての受渡しガイド105とを備えたものが公知である。
【0003】
そして、前記取出装置103は、例えば、矢印方向に回転するローター106に、折畳箱101を解除自在に吸着するための吸着体107が回転自在に設けられている。吸着体107は、吸引保持した折畳箱101を、水平方向に往復移動する受渡しガイド105に受渡し、該受渡しガイド105は、前進して開函した折畳箱101を搬送装置104に供給する。そして、折畳箱101は搬送装置104に搬送されながら、適宜被収納物品が収容され、箱詰めされる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の取出供給装置の搬送装置104は、受渡しガイド105が、カム、クランク機構により往復移動する構造であるため、該受渡しガイド105の戻り時間も必要となり、折畳箱101の受渡し処理能力に限界がある。特に、高速度で折畳箱を取り出し開函処理する場合には、かかる問題が顕著になり、折畳箱101の取り出しから、箱詰めまでの一連の工程の高速化を阻害する一因となっていた。
【0005】
しかも、受渡しガイド105は、下流側が開放されたL字状を呈していることから、折畳箱を保持するための吸着手段を設ける必要があり、装置が複雑化する欠点がある。
【0006】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、折畳箱を簡単な構成の受渡し補助装置により、確実に且つスムーズに搬送装置に搬送でき、折畳箱の受渡しの高速化を可能とすることを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明が上記課題を解決するために講じた技術的手段は、次の通りである。即ち、マガジンに偏平状態に折り畳まれた折畳箱を、ローターの回転により取り出して搬送する取出装置と、該取出装置から折畳箱を受け取り、開函させた状態で折畳箱を搬送する搬送装置と、該搬送装置が折畳箱を受け取るのを補助する受渡し補助装置とを備えた折畳箱の取出供給装置において、前記受渡し補助装置は、折畳箱をその間に挿入できる一対の係合部を有する保持手段を備えたローターを有し、該ローターが回転する際に一対の係合部が上向きの姿勢を維持するように保持手段は公転移動し、取出装置のローターの回転によって折畳箱が受渡し補助装置の保持手段の公転移動軌跡内まで公転移動して該保持手段の係合部間に上方から挿入され、該保持手段の係合部間に保持された折畳箱を受渡し補助装置のローターの回転に伴う保持手段の公転移動によって搬送装置に受け渡すと共に、係合を解除して折畳箱から離反する動作を行うことにある。
【0008】
そして、マガジンから取り出された折畳箱は、取出装置により移動される。一方、ローターの回転に伴って公転移動する保持手段は、折畳箱を保持しながら、搬送装置の上流部に到達する。更に、保持手段は、係合部が折畳箱に接近するときに折畳箱を受け取り、更に、移動して搬送装置に接近し、折畳箱を搬送装置に受け渡す。かかる保持手段は、ローターの回転に伴って公転移動することにより、折畳箱を取出装置から搬送装置に受け渡すことができ、保持手段の係合部は、一対設けられて上向きの姿勢を維持しながら公転移動することから、吸引手段で吸引することなく、折畳箱を確実に保持することが可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について説明する。図1〜図14は、本発明の一実施の形態を示す。先ず、本実施の形態の全体構成を図1に基づいて説明する。偏平状態に折り畳まれたカートン(折畳箱)3が取り出し自在に収容されたマガジン1と、該マガジン1から最前列の折畳箱3を取り出し且つマガジン1の下方に配置された搬送装置6に引き渡す取出装置9と、前記取出装置9に搬送される折畳箱3を、偏平状態から開函させるための開函補助装置5と、前記取出装置9が保持する折畳箱3を前記搬送装置6に受け渡すのを補助するための受渡し補助装置8を備えている。
【0012】
前記取出装置9は、機台7に回転自在に軸支された主軸11を備える。主軸11には、第1ローター12が、矢印方向に回転するように支持されている。第1ローター12には、前記マガジン1から折畳箱3を取り出すためのサクションヘッド14が前面側に突出するように複数個(本実施の形態は4個)が等間隔に設けられている。各サクションヘッド14は第1吸着体15を備えている。各第1吸着体15は、サクションヘッド14に設けられた吸引路(図示省略)を介して吸引することにより、前記マガジン1内の最前列の折畳箱3を解除自在に吸着できるようになっている。
【0013】
前記開函補助装置5は、機台7に第2ローター18が回転軸18aを介して回転自在に支持されている。第2ローター18は前記第1ローター12の回転方向(左回り)と反対方向(右回り)に連動して回転する。第2ローター18には、2個の第2吸着体16が第2ローター18の直径方向に設けられている。尚、第2吸着体16は、サクションヘッド16aをそれぞれ有している。
【0014】
前記受渡し補助装置8は、機台7に回転軸21を中心にして回転自在に支持された第3ローター22と、該第3ローター22の前面に突設された支持軸24に取り付けられた複数(本実施の形態では4個)の保持手段としてのフォーク25とを備えている。フォーク25は、図3に示す如く、各支持軸24に所定の間隔をおいて一対設けられている。各フォーク25は、その底部26aから所定の間隔をおいて一対の前後係合部26b,26cが上方に突出されている。
【0015】
尚、前記第3ローター22の回転方向の前側に位置する係合部26bを前係合部と、後側に位置する係合部26cを後係合部という。
【0016】
前後係合部26b,26cの間隔は、前後係合部26b,26c間に開函された折畳箱3を嵌合できるように、折畳箱3の幅長と略同等か、それ以上に設定されている。しかも、底部26aの上面には、取出装置9のサクションヘッド14に吸着された折畳箱3が若干傾斜する状態であってもスムーズに前後係合部26b,26c間に収納できるように、逃がし凹部19が形成されている。
【0017】
次に、前記取出装置9、開函補助装置5及び受渡し補助装置8の駆動機構について図2を参照しながら説明する。モータ(図示省略)により回転駆動する駆動軸27に固定された第1ギア29と、前記取出装置9の第1ローター12の回転軸11に設けられた第2ギア30が噛み合っている。尚、両方のギア29,30のギア比は、1:1に設定されている。
【0018】
また、前記駆動軸27には大径プーリー31が設けられていると共に、前記開函補助装置5の第2ローター18の回転軸18aには小径プーリー33が設けられ、両方のプーリー31,33にはタイミングベルト34が巻き掛けられている。尚、大径プーリー31と小径プーリー33の直径は、2:1に設定されている。また、前記駆動軸27には小径プーリー37が、前記搬送装置6の回転軸21には小径プーリー38がそれぞれ設けられ、両方のプーリー37及び38には、タイミングベルト39が巻き掛けられている。尚、両方のプーリー37,38の直径比は、1:1に設定されている。
【0019】
前記フォーク25の移動機構を、図4に基づいて説明する。具体的には、前記回転軸21に固定されたプーリー42aと、各支持軸24に固定されたプーリー42bにベルト42cが巻き掛けられている。尚、プーリー42a,42bの比は全て1:1に設定されている。従って、第3ローター22が回転した際には、各フォーク25は、前後係合部26b,26cが上向きとなった姿勢を維持しながら公転移動することとなる。
【0020】
次に、前記搬送装置6について説明する。搬送装置6は、図5〜図8に示す如く、一対のベルト搬送装置35,35が、左右(装置の前後方向)に所定間隔をおいて平行に配置されたものである。各ベルト搬送装置35,35は、上下ベルト搬送手段36a,36bを備えている。上下ベルト搬送手段36a,36bの上流側の先端には、前記フォーク25に保持された折畳箱3を上下ベルト搬送手段36a,36b側に供給するための上下ガイド体49a,49bがそれぞれ突設されている。
【0021】
前記下ベルト搬送手段36aは、下第1ベルト43と下第2ベルト44とを備える。下第1ベルト43の下流部43aは、下基軸41に固定されたプーリー40a,40bにそれぞれ巻き掛けられており、その上流部43bは、前記取出装置9及び受渡し補助装置8の近傍に位置するように、プーリー40c,40dにそれぞれ巻き掛けられている。また、下第1ベルト43には、折畳箱3の後面3aの下部に係合する下第1係止突起45が所定の間隔をおいて複数形成されている。
【0022】
前記下第2ベルト44は、前記下第1ベルト43の内側に併設され、その下流部44aは、下差動軸46に外嵌された下筒状体50に固定されたプーリー47a,47bにそれぞれ巻き掛けられている。下第2ベルト44の上流部44bは、前記下第1ベルト43の上流部43bよりも下流側に位置し、プーリー47c,47dにそれぞれ巻き掛けられている。また、下第2ベルト44には、折畳箱3の前面3bの下部に係合する下第2係止突起48が所定の間隔をおいて形成されている。
【0023】
ここで、下第1ベルト43の下第1係止突起45と下第2ベルト44の下第2係止突起48の間隔L1を調整できるように、前記下筒状体50は、下差動軸46に対して相対回転させて任意の回転角度位置で固定することができるようになっている。
【0024】
前記上ベルト搬送手段36bは、上第1ベルト52と上第2ベルト53を備えている。上第1ベルト52の下流部52aは、上差動軸54に外嵌された上筒状体60に固定されたプーリー55a,55bにそれぞれ巻き掛けられている。上第1ベルト52の上流部52bは、プーリー55c,55dにそれぞれ巻き掛けられていると共に、前記下第1ベルト43の上流部43bと同一位置まで延設されている。また、上第1ベルト43には、折畳箱3の前面3bの上部に係合する上第1係止突起57が所定の間隔をおいて複数形成されている。
【0025】
前記上第2ベルト53は、前記上第1ベルト52の内側に併設され、その下流部53aは、上基軸58に固定されたプーリー61a,61bにそれぞれ巻き掛けられている。上第2ベルト53の上流部53bは、前記下ベルト搬送手段36aの下第2ベルト44の上流部44bと同一位置に設定され、プーリー61c,61dにそれぞれ巻き掛けられている。また、上第2ベルト53には、折畳箱3の後面3aの上部に係合する上第2係止突起62が所定の間隔をおいて形成されている。
【0026】
ここで、上第1ベルト52の上第1係止突起57と上第2ベルト53の上第2係止突起62の間隔L1を調整できるように、前記上筒状体60は、上差動軸54に対して相対回転させて任意の回転角度位置で固定することができるようになっている。
【0027】
前記上下ベルト搬送手段36a,36bは、駆動手段63により連動して回転するようになっている。具体的には、図7及び図8に示す如く、前記下第1ベルト43を回転させる下基軸41、及び下第2ベルト44を回転させる下差動軸46に固定されたギア65,66間には、アイドルギア67が介在されている。
【0028】
また、前記上第2ベルト53を回転させる上基軸58、及び上第1ベルト52を回転させる上差動軸54に固定されたギア68,69間には、アイドルギア70が介在されている。該アイドルギア70は、中間軸71に外嵌された中間筒状体72に固定されている。中間筒状体72は、上ベルト搬送手段36bの上第1及び第2係止突起57,62と、下ベルト搬送手段36aの下第1及び第2係止突起45,48の相対位置が調整できるように、中間軸71に対して相対回転させて任意の回転角度位置で固定できるようになっている。
【0029】
また、図7に示す如く、前記下基軸41に固定されたプーリー74と、中間軸75の一方に固定されたプーリー76には、ベルト77が巻き掛けられている。しかも、前記中間軸75の他方に固定されたプーリー79と、前記中間軸71に固定されたプーリー80には、ベルト81が巻き掛けられている。
【0030】
次に、前記折畳箱の取出供給装置の使用例について説明する。先ず、マガジン1に多数の偏平状の折畳箱3を重ねて収容する。マガジン1に収容された折畳箱3を、取出装置9の第1吸着体15が吸引する。具体的には、第1ローター12の回転により、第1吸着体15が、マガジン1に接近する際に、折畳箱3と略直角となり、第1吸着体15は、最前列の折畳箱3の一方の被吸着片を吸引する。更に、第1吸着体15は、略直角な姿勢で後退してマガジン1から離間するため、折畳箱3を均等な状態でマガジン1から取り出すことができる。
【0031】
マガジン1から取り出された折畳箱3は、第1吸着体15と共に第1ローター12の回転によって開函補助装置5に搬送される。一方、開函補助装置5の第2吸着体16が、取出装置9の第1吸着体15に保持された折畳箱3に接近する。更に、第2吸着体16は、第1吸着体15に吸着された折畳箱3の他方の被吸着片を吸着すると、第2ローター18の回転と共にその回転方向と反対方向に揺動するため、第2吸着体16は、長い時間吸着して折畳箱3を開函させることができる。
【0032】
更に、開函補助装置5の第2吸着体16の折畳箱3への吸引が解除され、それぞれの吸着体15,16は互いに離間するため、第1吸着体15に保持された折畳箱3は開函された状態で搬送される。
【0033】
開函状態の折畳箱3は、第1ローター12の回転により公転移動し、受渡し補助装置8のローター22により公転移動するフォーク25に受け渡される。具体的には、吸着体15に保持された折畳箱3は、フォーク25の公転移動軌跡内まで移動するため、略上方位置まで移動したフォーク25の係合部26b,26c間に上方から挿入される(図9参照)。このとき、吸着体15は、折畳箱3を上ガイド体49aの下方で且つ下流側に移動させる。また、フォーク25は、折畳箱3に下方から掬い上げるようにして接近し、上ガイド体49aとの協働により、折畳箱3を確実に受け取ることができる。折畳箱3は、フォーク25の前後係合部26b,26c間に挿入されるため、折畳箱3は開函状態を保持され、開函保持機構を別途設ける必要はない。
【0034】
フォーク25の前後係合部26b,26cに保持された折畳箱3は、該フォーク25の公転移動により、上ベルト搬送手段36bの上ガイド体49aと、下搬送装置36aの下ガイド体49bとの間に供給される(図10参照)。更に、フォーク25は、左右の上第1ベルト52及び下第1ベルト43の上流部43b,52bの間を上方から下方に向けて円弧状に循環移動して通過することとなるが、このとき、フォーク25の後係合部26cは、折畳箱3を下流側に押し出し、係合を解除して折畳箱3から離反する。
【0035】
該折畳箱3は、下ガイド体49b上を摺動し、上第1ベルト52と下第1ベルト43間に供給される。フォーク25は回転運動していることから、折畳箱3の進行方向に対して減速されることとなり、上第1ベルト52と下第1ベルト43とのタイミングがあった時に、受渡し完了となる。具体的には、先ず、上第1ベルト52の上第1係止突起57が折畳箱3の前面3bの上部に係合し、更に、折畳箱3が上下第1ベルト43,52間を移動すると、下第1ベルト43の下第1係止突起45が折畳箱3の後面3aの下部に係合する(図11及び図13(イ)参照)。前記下第1ベルト43の下第1係止突起45により、折畳箱3は確実に搬送される。また、上第1ベルト52の上第1係止突起57は、折畳箱3が下流側に偏平になるのを防止する(図12参照)。
【0036】
尚、折畳箱3を円運動を行う各フォーク25から搬送装置6へ受け渡すタイミングを変更することにより、受渡し時の折畳箱3の進行方向の速度を調整することができる。即ち、受渡し補助装置8の上部側に、搬送装置6を配置する程、円運動する各フォーク25の公転移動軌跡の接線方向の速度を速くでき、各フォーク25の受渡し速度が速くなる。また、反対に、搬送装置6を下げて配置(フォーク25の公転移動軌跡の水平方向の直径方向よりも上部であることが必要)する程、折畳箱3の進行方向の速度を遅くできる。
【0037】
更に、折畳箱3が搬送されると、下第2ベルト44の下第2係止突起48が、折畳箱3の前面3b下部に係合する(図13(イ)参照)。次に、上第2ベルト53の上第2係止突起62が、折畳箱3の後面3a上部に係合することとなる(図13(ロ)参照)。このとき、折畳箱3の上下4角がそれぞれの係止突起45,48,57,62に係合するため、折畳箱3の開口が所定の矩形状を確実に維持できる。このように、上下ベルト搬送手段36a,36bで、折畳箱3の4角をそれぞれの突起で係止する構成をとるので、箱の成形状態の調整を容易にすることができる。しかも、搬送中には、折畳箱3の保形を確実に行うことが可能となることから、折畳箱の仕上がり状態の向上を図ることが可能となり、矩形状となった開口に、折畳箱3を搬送しながら適宜被収納物品が自動的に収容されることとなる。前記マガジン1から折畳箱を取り出し、搬送装置6に供給する各工程が順次行われる。
【0038】
次に、図14(イ)に示す如く、折畳箱3の大きさ(搬送方向の長さ)に応じて、係止突起45,48,57,62の間隔L1を調整する場合について説明する。先ず、下第1ベルト43の下第1係止突起45と、下第2ベルト44の下第2係止突起48の間隔を調整する場合には、前記下差動軸46に対して下筒状体50を回転させることにより、下第1ベルト43に対して下第2ベルト44を相対的に移動でき、下第1係止突起45に対して下第2係止突起48の間隔を変更することができる。
【0039】
前記上第1ベルト52の上第1係止突起57と、上第2ベルト53の上第2係止突起62の間隔L1を調整する場合には、上差動軸54に対して上筒状体60を回転させることにより、上第2ベルト53に対して上第1ベルト52を相対的に移動でき、上第2係止突起62に対して上第1係止突起57の間隔を変更することができる。
【0040】
また、図14(ロ)に示す如く、上側の上第1及び第2係止突起57,62と、下側の下第1及び第2係止突起45,48の相対位置を調整する場合には、前記中間軸71に対して中間筒状体72を回転させることにより、下第1ベルト43及び下第2ベルト44に対して、上第1ベルト52及び上第2ベルト53を相対的に移動でき、下第1及び第2係止突起45,48に対して上第1及び第2係止突起57,62を移動させることができる。
【0041】
更に、開函補助装置5は、各フォーク25を第3ローター18で円運動を行う構成であるため、カム、クランク機構により、移動させる場合に比し、構造が簡単となり、フォーク25の回転運動により、折畳箱3の受渡しを行うことから、折畳箱3の取出装置9から搬送装置6への受け渡しの高速化が可能である。
【0042】
本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、本実施の形態では、前記受渡し補助装置8は、第3ローター22に、4個のフォーク25を設けたロータリー構造のものを例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、単数又は複数のフォーク25が矩形状に移動(ボックス運動)するようにしても良く、フォーク25の移動軌跡は、任意に設定可能である。
【0043】
しかも、受渡し補助装置8のフォーク25の移動機構として、図2に示したように、ギア機構及びベルト機構を介して取出装置9に連動させて行ったが、電気的に行っても良い。具体的には、フォーク25を回転させる第3ローター18の回転駆動手段は、前記第1ローター12を回転させる駆動軸27からとるのではなく、独立のサーボモータ等の駆動手段であっても良い。かかる駆動手段の場合には、取出装置9の第1吸着体15と、フォーク25との移動が連動して行えるように、駆動手段を制御する。このように、駆動手段により、第3ローター18の回転を制御することにより、フォーク25が2個又は3個等のように、フォーク25の個数と合致していない場合であっても、第1吸着体15とフォーク25を容易に連動させることができる。
【0044】
更に、本実施の形態では、前記取出装置9としてロータリー構造のものを例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、吸着体15は上下に移動して公転移動するフォーク25に、折畳箱3を供給するようにしても良い。また、フォーク25の循環移動方向も上下方向に限らず、水平方向及び斜め方向であっても良い。しかも、前記開函補助装置5は必ずしも設ける必要はなく、その他、本発明は各部の具体的な構成は任意に設計変更自在である。
【0045】
【発明の効果】
以上のように本発明の折畳箱の取出供給装置は、一対の係合部を有する保持手段がその上向きの姿勢を維持しつつローターの回転によって公転移動する構成からなり、取出装置のローターの回転によって折畳箱が受渡し補助装置の保持手段の公転移動軌跡内まで公転移動して該保持手段の係合部間に上方から挿入され、該保持手段の係合部間に保持された折畳箱を受渡し補助装置のローターの回転に伴う保持手段の公転移動によって搬送装置に受け渡すと共に、係合を解除して折畳箱から離反する動作を行うので、折畳箱を取出装置から搬送装置にスムーズ且つ迅速に受け渡すことができ、一対の係合部は、折畳箱を確実に保持することが可能となり、装置の簡素化が可能となる。従って、折畳箱の取り出しから箱詰めまでの一連の工程の高速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す全体概略正面図である。
【図2】同一部破断を含む駆動構成を示す概略図である。
【図3】同概略示す側面図である。
【図4】同受渡しロータリーの駆動構成を示す概略図である。
【図5】同上下第1及び第2ベルトの斜視図である。
【図6】同搬送装置の側面図である。
【図7】同搬送装置の駆動機構を展開した断面平面図である。
【図8】同搬送装置の駆動機構の概略正面図である。
【図9】同折畳箱を取出装置から受渡し補助装置に受け渡す状態を示す拡大正面図である。
【図10】同折畳箱を搬送装置に供給する直前の状態を示す拡大正面図である。
【図11】同折畳箱を搬送装置に供給した状態を示す拡大正面図である。
【図12】同折畳箱を搬送装置に供給した状態を示す拡大正面図である。
【図13】(イ)及び(ロ)は、折畳箱を搬送装置で搬送する状態をそれぞれ示す概略正面図である。
【図14】(イ)は、折畳箱の大きさに応じて、係止突起の間隔を調整する状態を示す断面図、(ロ)は、上側の上第1及び第2係止突起と、下側の下第1及び第2係止突起の相対位置を調整する状態を示す概略正面図である。
【図15】従来例を示す折畳箱の取出供給装置の概略図である。
【符号の説明】
1…マガジン、3…折畳箱、6…搬送装置、8…受渡し補助装置、9…取出装置、25…フォーク(保持手段)、26b…前係合部(係合部)、26c…後係合部(係合部)、36a…下ベルト搬送手段、36b…上ベルト搬送手段、43…下第1ベルト、44…下第2ベルト、45…下第1係止突起、48…下第2係止突起、52…上第1ベルト、53…上第2ベルト、57…上第1係止突起、62…上第2係止突起
Claims (2)
- マガジンに偏平状態に折り畳まれた折畳箱を、ローターの回転により取り出して搬送する取出装置と 該取出装置から折畳箱を受け取り、開函させた状態で折畳箱を搬送する搬送装置と、該搬送装置が折畳箱を受け取るのを補助する受渡し補助装置とを備えた折畳箱の取出供給装置において、
前記受渡し補助装置は、折畳箱をその間に挿入できる一対の係合部を有する保持手段を備えたローターを有し、該ローターが回転する際に一対の係合部が上向きの姿勢を維持するように保持手段は公転移動し、
取出装置のローターの回転によって折畳箱が受渡し補助装置の保持手段の公転移動軌跡内まで公転移動して該保持手段の係合部間に上方から挿入され、
該保持手段の係合部間に保持された折畳箱を受渡し補助装置のローターの回転に伴う保持手段の公転移動によって搬送装置に受け渡すと共に、係合を解除して折畳箱から離反する動作を行うことを特徴とする折畳箱の取出供給装置。 - 取出装置のローターと連動して、それとは反対方向に回転するローターを有し、取出装置によって搬送される折畳箱を両ローターを連動させて開函する開函補助装置を備えている請求項1記載の折畳箱の取出供給装置。
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