JP4191337B2 - カートニング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マガジン（カートンストッカー）から取り出された偏平状のカートンを開口させ、所定形状に開口されたカートン内に被収容物を収容するカートニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカートニング装置は、図１４（ａ）に示す如く例えば偏平状態に折り畳まれたカートン７０を開口させ、該開口されたカートン７０を搬送装置７３で搬送する際に、開口からカートン７０内に被収容物（図示省略）を充填装置で押し込んで収容するものである。
【０００３】
そして、カートン７０を開口させる手段としては、矢印方向に回転するローター７５に、カートン７０を解除自在に吸着するための吸着体７７が回転自在に設けられ、吸着体７７は、吸引保持したカートン７０を、前記搬送装置７３に取り付けられた当接部材７８に当接することにより開口させ、開口したカートン７０を搬送装置７３に供給する構成である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の装置は、吸着体７７に吸引保持されたカートン７０の一端を、当接部材７８に当接することにより、カートン７０を強制的に開函する構成であるため、カートン７０を当接部材７８に当接させた際に、その衝撃でカートン７０は図１４（ロ）に示す如くＬ字状に折れてしまい、開函することができない場合があった。
【０００５】
また、前記従来のカートニング装置では、開口形状が矩形状のカートンにしか使用することができないため、例えば、開口形状が６角形等のように矩形状でないカートンに被収容物を収容する際には、作業者が手作業で収容作業を行っているのが現状であった。このため、カートンの取り出しから箱詰めまでの一連の工程の高速化及び自動化を阻害する一因となっていた。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、搬送装置で搬送されるカートンを確実に所定形状に開口させ、開口から被収容物を押し込んで確実に収容できるようにして、一連の作業の高速化及び自動化が容易に図れることを課題とする。
【０００７】
また、被収容物が底部から上方の口部へ向けて次第に厚さが薄くなる自立可能なスタンディングパウチであっても、その包装工程の自動化を容易に達成することを課題とする。
【０００８】
【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、偏平状態に折り畳み可能なカートン３を開口させ、該開口されたカートン３を搬送装置７で搬送する際に、開口からカートン３内に、被収容物８を充填装置４３で押し込んで収容するカートニング装置において、前記搬送装置７には、カートン３の両側を挟持する挟持手段が設けられ、前記挟持手段は、カートン３の口部側を挟持する一対の口部用挟持体２８ａ，２８ｂと、底部側を挟持する一対の底部用挟持体２９ａ，２９ｂとを備え、前記口部用挟持体２８ａ，２８ｂは、被収容物８のカートン３への収容時にカートン３を所定形状に開口すべく互いに接近する開口姿勢と、カートン３の口部側が偏平状となるように互いに離間する口部閉塞姿勢とに移動自在に設けられ、前記底部用挟持体２９ａ，２９ｂは、被収容物８のカートン３への収容時にカートン３を所定形状に開口すべく互いに接近する開口姿勢と、被収容物８が収容されたカートン３の底部の閉塞時に前記開口姿勢よりも更に接近する底部閉塞姿勢とに移動自在に設けられている。
【００１３】
上記構成によれば、一対の底部用挟持体２９ａ，２９ｂと一対の口部用挟持体２８ａ，２８ｂがカートン３の底部側と口部側とをそれぞれ挟持することによりカートン３を安定した状態で搬送すると共に、被収容物を収容する際に各挟持体２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂを互いに接近させ開口姿勢にすることでカートン３を確実に所定形状に開口させて被収容物をカートン３に確実に押し込んで収容することが可能となる。そして、口部用挟持体２８ａ，２８ｂを互いに離間させ口部閉塞姿勢にすることでカートン３の口部側を偏平状に閉塞可能となる一方、底部用挟持体２９ａ，２９ｂを開口姿勢よりも更に接近させ底部閉塞姿勢にすることでカートン３の底部を被収容物の収容時とは異なる形状にして閉塞することが可能となる。上記カートニング装置は、特に、スタンディングパウチのように底部から上方の口部へ向けて次第に厚さが薄くなる被収容物を収容する場合に最適である。
【００１８】
【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１３は本発明の一実施の形態を示し、本発明のカートニング装置は、図２及び図３に示す如く偏平状態に折り畳まれたカートン３が取り出し自在に収容されたカートンストッカー１と、該カートンストッカー１からカートン３を取り出す取出装置（吸着手段）５と、吸着手段５からカートン３を受け取り搬送する搬送装置７と、被収容物８を前記搬送装置７に供給するための製品供給コンベア装置１０と、製品供給コンベア装置１０により搬送されてくる被収容物８を、前記搬送装置７で搬送されるカートン３内に充填するための充填装置４３とを備えている。
【００１９】
尚、前記製品供給コンベア装置１０は前記搬送装置７の上流位置に設けられ、該製品供給コンベア装置１０の下流位置で且つ側方位置には、前記充填装置４３が設けられている。
【００２０】
前記被収容物８は、図１に示す如く自立可能なスタンディングパウチ（容積の大きな底部から上方の口部へ向けて次第に厚さが薄くなる被収容物）からなり、その底部及び口部が進行方向に対して直角となる状態で搬送される。
【００２１】
前記カートン３は、紙製シート体又はプラスチック製シート体から構成され、図１及び図４に示す如く対向する一対の側板１２ａ，１２ｂと、対向する一対の端板１３ａ，１３ｂとが相互に折目線１４を介して連設された筒状の胴部１５と、この胴部１５の一端に形成された底壁部１７と、サイドフラップ１８と、胴部１５の他端に連設された折り返し片１９とからなる。そして、端板１３ａ，１３ｂの中央には、折目線２０が形成され、カートン３は、該折目線２０に沿って端板１３ａ，１３ｂを折り曲げることにより、偏平な状態でカートンストッカー１に収容されている。
【００２２】
前記搬送装置７は、図２、図４、図５及び図６に示す如く、カートン３の搬送方向の上流側と下流側に配置されたスプロケット２２，２３に巻き掛けられ且つ挟持体２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂを有する複数（本実施の形態では２条）のチェーン２５，２６を備えている。
【００２３】
具体的には、機台３０の両端部に設けられた左右一対の支持軸３１ａ，３１ｂに、スプロケット２２，２３が軸受け３５を介してそれぞれ回転自在に支持されている。そして、スプロケット２２，２３間には、前記チェーン２５，２６が、互いに平行となるように巻き掛けられている。各チェーン２５，２６には、複数の挟持体２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂが、所定のピッチ（挟持間隔）を有するようにピン３９に枢支連結されている。また、両方のチェーン２５，２６間の距離は、挟持体２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂがカートン３の底部側及び口部側を挟持できる間隔に設定されている。
【００２４】
尚、カートン３の口部側を挟持すべく一方のチェーン２５に枢支された一対の口部用挟持体２８ａ，２８ｂと、カートン３の底部側を挟持すべく他方のチェーン２６に枢支された一対の底部用挟持体２９ａ，２９ｂにより、挟持手段が構成されている。
【００２５】
各チェーン２５，２６の挟持体２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂは、それぞれ一対でカートン３の進行方向の両側を挟持できるように、所定ピッチに設定されている。尚、一対の挟持体２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂの内面には、カートン３の両側の折目線２０部分を係止するための切り込み３２がそれぞれ形成されている。
【００２６】
各口部用挟持体２８ａ，２８ｂ及び底部用挟持体２９ａ，２９ｂには、図４〜図６に示す如くカムローラ３３が回転自在に支持されたアーム部３４が突設され、各カムローラ３３は、各チェーン２５，２６の両側に配置され且つ機台３０に固定されたカム体３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄのカム溝３７に沿って転動するようになっている。
従って、かかるカム機構により、一対の口部用挟持体２８ａ，２８ｂ及び底部用挟持体２９ａ，２９ｂは、それぞれカートン搬送時に所定の位置で接近又は離間できるように、ピン３９を介して揺動移動自在となっている。尚、各挟持体２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂは、移動手段としてのそれぞれ独自のカム機構により姿勢制御されるため、任意の位置で独立して揺動させることができる。
【００２７】
即ち、カートン３に被収容物８を収容する充填位置Ｂにおいて、カートン３の口部を挟持する一対の口部用挟持体２８ａ，２８ｂ及び、カートン３の底部を挟持する一対の底部用挟持体２９ａ，２９ｂは、被収容物８を容易且つ確実に収容できるように、カートン３を所定の形状に開口させる開口姿勢となるべく、互いに接近するようになっている。
【００２８】
また、カートン３の口部を偏平にして閉塞する前部閉塞位置Ｃ（前記充填位置Ｂよりも下流側の位置にある）において、カートン３の口部を挟持する一対の口部用挟持体２８ａ，２８ｂは、カートン３の口部を偏平状に閉塞できる口部閉塞姿勢となるように、互いに離間する。尚、底部用挟持体２９ａ，２９ｂは前記開口姿勢の状態にある。
【００２９】
前記カートン３の底部を閉塞する底部閉塞位置Ｄ（前記前部閉塞位置Ｃよりも下流側の位置にある）において、前記底部を挟持する底部用挟持体２９ａ，２９ｂは、前記開口姿勢の状態よりも更に接近してカートン３の底部を矩形状に形成する底部閉塞姿勢となる。尚、口部用挟持体２８ａ，２８ｂは前記前部閉塞姿勢の状態にある。
【００３０】
また、底部閉塞位置Ｄには、前記カートン３のサイドフラップ１８を内側に折り込む折曲手段４７と、底壁部１７の先端に形成された折り込み片１７ａを胴部１５内に差し込む手段（ガイド手段）５２が設けられている。
【００３１】
前記機台３０の上流位置（カートン供給位置Ａ）には、カートン３を吸着するための吸着手段４０が、前記チェーン２５，２６の駆動手段に連動して昇降自在となっている。また、搬送装置７におけるカートン３の上下位置には、搬送されるカートン３の側板１２ａ，１２ｂの間隔を制御して案内するためのガイド体５４，５５が設けられている。
【００３２】
次に、前記カートニング装置の使用例について説明する。
先ず、カートンストッカー１に収容された偏平状のカートン３が、吸着手段５により、吸着され取り出される（図７参照）。更に、取り出されたカートン３は、取出装置によりカートン供給位置Ａまで移送される。
【００３３】
カートン供給位置Ａに設けられた吸着手段４０が上昇し、吸着手段５に保持されたカートン３を吸着する。かかる吸着手段４０がカートン３を受け取り、前記チェーン２５，２６により循環移動する口部用挟持体２８ａ，２８ｂ及び底部用挟持体２９ａ，２９ｂが、カートン３の両側（端板１３ａ，１３ｂの折目線の部分）をそれぞれ挟持すると共に、吸着手段４０が下降する（図８参照）。
【００３４】
更に、該カートン３は、一対の挟持体２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂに挟持され且つ、上下のガイド体５４，５５に案内されながら搬送されるが、充填位置Ｂに到達すると、カム機構により口部側を挟持する口部側挟持体２８ａ，２８ｂは、互いの間隔が狭くなり、開口姿勢となる。このとき、カートン３は、それぞれの折目線１４，２０上で屈曲するため、所定形状に開口された開口部４１が６角形状となる（図９参照）。
【００３５】
更に、開口部４１が形成されたカートン３の移動と同期して循環移動する充填装置４３のプッシャー４３ａが、被収容物８を開口部４１からカートン３内に押し込んで収容する。尚、被収容物は底部から収容される。
【００３６】
被収容物８が収容されたカートン３が、前部閉塞位置Ｃに到達すると、口部用挟持体２８ａ，２８ｂは、口部閉塞姿勢に姿勢変更する。しかも、被収容物８が収容されたカートン３は、この挟持体で搬送される際に、下方のガイド体５４はカートン３の口部側に向けて肉厚が厚くなるように断面テーパ状になっており、カートン３の口部側を略中央まで偏平状に案内する（図１０参照）。
そして、ガイド体４５により、折り返し片１９を折り上げ、胴部１５に折り返してローラ４６にて圧着する（図１１及び図１２参照）。
【００３７】
更に、前記カートン３が、底部閉塞位置Ｄに到達すると、底部側の挟持体２９ａ，２９ｂは、更に互いの間隔が狭くなって底部閉塞姿勢に姿勢変更するため、カートン３の底部は、略矩形状となる（図１３参照）。そして、折曲手段４７により、両側に設けられた一対のサイドフラップ１８を折り曲げ、更に、ガイド手段５２により、底壁部１７の先端部に延設された折り込み片１７ａを屈曲し、底壁部１７を折り曲げて折り込み片１７ａを胴部１５内に差し込むことにより、胴部１５の底部を閉塞して包装体５０を形成する。
【００３８】
包装体５０は、搬送装置７から取り出され、次工程（例えば梱包工程）に搬送される。
【００３９】
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、前部閉塞位置Ｃでの前部閉塞工程と底部閉塞位置Ｄでの底部閉塞工程とは別工程であったが、同工程で行っても良い。
【００４０】
しかも、被収容物８は、スタンディングパウチに限らず、任意のものが採用可能である。また、カートン３の開口も６角形状に限定されず、任意の形状のものが可能であり、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。
【００４１】
以上のように、本発明のカートニング装置によれば、一対の底部用挟持体と一対の口部用挟持体がカートンの底部側と口部側とをそれぞれ挟持するため、カートンを安定した状態で搬送することができると共に、被収容物を収容する際に各挟持体は互いに接近して開口姿勢になり、カートンの開口を所定形状の大きさに開口させるため、被収容物の押し込みを確実に行え、従来のようにカートンの開口形状が矩形状のもの以外のカートンであっても、カートンの取り出しから箱詰めまでの一連の工程の高速化及び自動化を容易に達成することができる。
【００４２】
また、口部用挟持体は、被収容物のカートンへの収容時に、カートンを所定形状に開口すべく互いに接近する開口姿勢と、カートンの口部側が偏平状となるように、互いに離間する口部閉塞姿勢とに移動自在に設けられているので、カートンを安定した状態で搬送及び開口させて被収容物を収容することができる一方、底部用挟持体は各挟持体を開口姿勢よりも更に接近させ底部閉塞姿勢にすることでカートンの底部を被収容物の収容時とは異なる形状にして閉塞することができる。上記カートニング装置は、特に、スタンディングパウチのように底部から上方の口部へ向けて次第に厚さが薄くなる被収容物を収容する場合に最適であり、その包装工程の自動化を容易に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の全体工程を示す斜視図。
【図２】同概略を示す正面図。
【図３】同概略平面図。
【図４】同一対の挟持体でカートンを挟持した状態を示す一部断面正面図。
【図５】同図２のＸ−Ｘ線矢視断面図。
【図６】同要部を示す一部断面を含む平面図。
【図７】同カートンを移送させる状態の概略正面図。
【図８】同カートンを挟持体で挟持する状態の概略正面図。
【図９】同開口姿勢の挟持体がカートンを開口させた状態を示し、（イ）は概略正面図、（ロ）は概略断面側面図。
【図１０】同被収容物が収容されたカートンの口部側を偏平状にした状態を示し、（イ）は口部挟持体が口部閉塞姿勢にある正面概略図、（ロ）は概略断面側面図、（ハ）は概略背面図。
【図１１】同被収容物が収容されたカートンの口部側を閉塞する状態を示し、（イ）は口部挟持体が口部閉塞姿勢にある正面概略図、（ロ）は概略断面側面図、（ハ）は概略背面図。
【図１２】カートンの口部側を閉塞した状態を示す概略側面図。
【図１３】同カートンの底部側を閉塞する状態を示し、（イ）は口部挟持体が口部閉塞姿勢にある正面概略図、（ロ）は概略断面側面図、（ハ）は底部用挟持体が底部閉塞姿勢にある概略背面図。
【図１４】従来例を示し、（イ）は正常な状態にカートンを開函する概略図、（ロ）はカートンの開函が不完全な状態の概略図。
【符号の説明】
３…カートン、７…搬送装置、８…被収容物、２８ａ，２８ｂ…口部用挟持体、２９ａ，２９ｂ…底部用挟持体、２５，２６…チェーン（循環移動手段）

Claims (1)

1. 偏平状態に折り畳み可能なカートン（３）を開口させ且つ、開口されたカートン（３）を搬送装置（７）で搬送する際に、前記開口からカートン（３）内に、被収容物（８）を充填装置（４３）で押し込んで収容するカートニング装置において、
   前記搬送装置（７）には、カートン（３）の搬送方向の両側を挟持する挟持手段が設けられ、
   前記挟持手段は、カートン（３）の口部側を挟持する一対の口部用挟持体（２８ａ），（２８ｂ）と、底部側を挟持する一対の底部用挟持体（２９ａ），（２９ｂ）とを備え、
   前記口部用挟持体（２８ａ），（２８ｂ）は、被収容物（８）のカートン（３）への収容時にカートン（３）を所定形状に開口すべく互いに接近する開口姿勢と、カートン（３）の口部側が偏平状となるように互いに離間する口部閉塞姿勢とに移動自在に設けられ、
   前記底部用挟持体（２９ａ），（２９ｂ）は、被収容物（８）のカートン（３）への収容時にカートン（３）を所定形状に開口すべく互いに接近する開口姿勢と、被収容物（８）が収容されたカートン（３）の底部の閉塞時に前記開口姿勢よりも更に接近する底部閉塞姿勢とに移動自在に設けられていることを特徴とするカートニング装置。

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