JP4260602B2 - カートニング装置 - Google Patents

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Description

本発明は、偏平状に折り畳まれた状態から開函された折畳箱(いわゆる「カートン」)内に製品を自動的に収容(箱詰め)するカートニング装置に関する。
カートニング装置としては、開函された折畳箱を搬送する折畳箱用搬送装置と、製品を搬送する製品用搬送装置とを併設し、製品用搬送装置に対して折畳箱用搬送装置と反対側には、折畳箱の搬送方向と直交(交差)する方向に往復動自在なプッシャーを配置し、該プッシャーの作動により製品用搬送装置上の製品を押圧して折畳箱用搬送装置上の折畳箱内に挿入するようにしたものが広く知られている(特許文献1,2の図1参照)。
特開2001−97313号公報 特開2001−130729号公報
図6に示す如く、折畳箱用搬送装置1’は、無端回転するベルト2’上に、折畳箱B’を開函状態で保持するための一対の係止体3’,4’を所定の間隔をおいて複数設けた構成からなり、一方、製品用搬送装置62’は、無端回転するベルト63’上に、製品C’の載置スペースを区画し且つ移送される製品C’の側方を規制するための一対の仕切体64’,65’を所定の間隔をおいて複数設けた構成からなるが、この種のカートニング装置では、これら折畳箱用搬送装置1’と製品用搬送装置62’との間に、製品用搬送装置62’上の製品C’を折畳箱用搬送装置1’へ移送する際の経路を構成するガイド装置53’を介設している。該ガイド装置53’は、無端回転するベルト54’上に、移送される製品C’の側方を規制し且つ折畳箱B’のフラップB1’を外方に押し広げるための一対の横ガイド体57’,58’を所定の間隔をおいて複数設けると共に、それぞれ横ガイド体57’,58’に、移送される製品C’の上方を規制するための上ガイド体59’を設けた構成からなる。
また、例えばカレー、シチュー、雑炊、酢豚等の調理済み食品をパウチ容器に収容したパウチ製品であって、全幅が折畳箱B’の開口幅よりも大きいようなものに対しては、図7や図8に示すカートニング装置が提供されている。前者は、一対の横ガイド体57’,58’の対向面がテーパ形状となっており、後者は、一対の横ガイド体57’,58’及び上ガイド体59’,59’の代わりに、内部がテーパ形状となるフード60’を備えており、いずれも製品C’を幅方向に狭めて(具体的には、パウチ容器の外周のシール部のうち、側方におけるシール部が横ガイド体57’,58’やフード60’の内面の当接を受けてその付勢により中心側に押し込まれて)折畳箱用搬送装置1’へ移送することにより、折畳箱B’内への挿入を安定化させている。
しかしながら、上記図7や図8に示すカートニング装置によれば、パウチ容器の側方におけるシール部は、該パウチ容器を構成するフィルムの面に沿った方向に付勢されるため、フィルムの剛性によって押し込みが阻害されたり、あるいは、パウチ容器には内部に食品等が充填されているため、その内容物から受ける反発力によって押し込みが阻害されることもあり、このため、製品C’が思うように幅方向に狭まらずに横ガイド体57’,58’間やフード60’内で詰まることとなって、挿入不良を起こすという問題を有している。そして、この問題は、製品C’の全幅に応じて横ガイド体57’,58’やフード60’のテーパ角がきつくなるほど顕著となる。
そこで、本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、例えばパウチ製品であって、全幅が折畳箱の開口幅よりも大きいものであっても、円滑且つ確実に折畳箱内に挿入することができ、製品の挿入不良を起こさないカートニング装置を提供することを課題とする。
本発明に係るカートニング装置は、上記課題を解決すべく、開函された折畳箱を搬送する折畳箱用搬送装置と、製品を搬送する製品用搬送装置とが併設されると共に、これら折畳箱用搬送装置と製品用搬送装置との間に、製品用搬送装置上の製品を折畳箱用搬送装置へ移送する際の経路を構成するガイド装置が介設されてなるカートニング装置において、全幅が折畳箱の開口幅よりも大きく且つ少なくとも側辺部が可撓性を有する製品に対し、前記ガイド装置は、移送される製品の側辺部を先端側から順次内側に折り曲げていくための作用部を備え、該作用部は、前記ガイド装置が備える一対の横ガイド体のそれぞれ内面に形成された先細りの凹状曲面であり、ガイド装置の作用部において、製品の移送に伴って製品の側辺部が横ガイド体の先細りの凹状曲面に摺接しながら該凹状曲面内を先端側に向かって進行するにしたがって、製品の側辺部を凹状曲面に倣いつつカールさせ先端側から順次内側に折り曲げ、折畳箱の開口幅よりも小さい幅サイズにして製品を折畳箱内に移送するように構成されている。
上記構成からなるカートニング装置によれば、製品は、ガイド装置の作用部を通過することにより、側辺部(パウチ製品であれば、パウチ容器の外周のシール部のうち、側方におけるシール部)が内側に折り曲げられて折畳箱の開口幅よりも小さい幅サイズとなり、折畳箱内への挿入が容易な状態となる。
そして、前記作用部は、前記ガイド装置が備える一対の横ガイド体のそれぞれ内面に形成された先細りの凹状曲面である
このため、ガイド装置の作用部において、製品の側辺部は、製品の移送に伴って先細りの凹状曲面に摺接しながら該凹状曲面内を先端側に向かって進行するにしたがって、凹状曲面に倣いつつカールして先端側から順次内側に折り曲げられる。すなわち、ガイド装置の作用部である先細りの凹状曲面によって製品の側辺部のカール方向が規制され、カールが開始から終わりまで円滑に促進されることで、製品の側辺部が確実に内側に折り曲げられることになる。
以上の如く、折畳箱の開口幅よりも大きい全幅を有する製品を幅方向に狭めて折畳箱用搬送装置へ移送するという従来の方法では、製品自体の剛性やその製品の変形に伴う反発力によって製品が思うように幅方向に狭まらないこともあるために、挿入不良の問題があったが、本発明は、可撓性を有する側辺部をガイド装置の作用部である先細りの凹状曲面に倣いつつカールさせ先端側から順次内側に折り曲げて折畳箱用搬送装置へ移送するという方法であるため、挿入不良は起こり得ない。即ち、本発明によれば、例えばパウチ製品であって、全幅が折畳箱の開口幅よりも大きいものであっても、円滑且つ確実に折畳箱内に挿入することができるのである。
本実施形態に係るカートニング装置は、図1に示す如く、複数の折畳箱B,…を一定間隔で搬送する折畳箱用搬送装置1と、複数の製品(図示しない)を折畳箱Bと同じ一定間隔で搬送する製品用搬送装置62と、該製品用搬送装置62上の製品を折畳箱用搬送装置1へ移送する際の経路を構成するガイド装置53とが併設され、製品用搬送装置62に対して折畳箱用搬送装置1と反対側には、折畳箱Bの搬送方向と交差する方向に往復移動自在で且つ各折畳箱Bに対応して複数のプッシャー(図示しない)が配置され、折畳箱Bの搬送過程において各プッシャーを作動させることにより、製品用搬送装置62上の各製品を押圧して折畳箱用搬送装置1上の対応する折畳箱B内に順次に挿入していく構成からなる。
尚、折畳箱用搬送装置1は、偏平状に折り畳まれた折畳箱Bを複数重ねて収容したマガジン(図示しない)から取出装置(図示しない)によって一つずつ取り出され且つその移動途中にて開函された折畳箱Bを順次に受け取るようにしているが、マガジン、取出装置並びに折畳箱Bの開函手段等は、上記特許文献1〜2に記載されたものや、本願出願人が先に出願した特願2002−151310号に記載されたものや、その他の公知のものの何れであっても採用することができ、また、その基本的態様は広く知られているため、説明を割愛する。
(折畳箱用搬送装置1)
折畳箱用搬送装置1は、図2及び図3を主体として図1〜図3に示す如く、一対の上下ベルト搬送手段2,16からなるベルト搬送手段が左右(装置の前後方向、即ち搬送方向の横方向)に所定間隔をおいて平行に配置されたものである。
下ベルト搬送手段2は、下第1ベルト3と下第2ベルト9とを備える。下第1ベルト3の下流部3aは、下基軸4に固定されたプーリー5,5にそれぞれ巻き掛けられており、その上流部3bは、取出装置の近傍に位置するように、プーリー6,6にそれぞれ巻き掛けられている。また、下第1ベルト3には、折畳箱Bの後面(搬送方向上流側の縦面)の下部に係合する下第1係止突起7が所定の間隔をおいて複数設けられている。
下第2ベルト9は、下第1ベルト3の内側に併設され、その下流部9aは、下差動軸10に外嵌された下筒状体11に固定されたプーリー12,12にそれぞれ巻き掛けられている。下第2ベルト9の上流部9bは、下第1ベルト3の上流部3bよりも下流側に位置し、プーリー13,13にそれぞれ巻き掛けられている。また、下第2ベルト9には、折畳箱Bの前面(搬送方向下流側の縦面)の下部に係合する下第2係止突起14が所定の間隔をおいて設けられている。
一方、上ベルト搬送手段16は、上第1ベルト17と上第2ベルト24を備えている。上第1ベルト17の下流部17aは、上差動軸18に外嵌された上筒状体19に固定されたプーリー20,20にそれぞれ巻き掛けられている。上第1ベルト17の上流部17bは、プーリー21,21にそれぞれ巻き掛けられていると共に、下第1ベルト3の上流部3bと同一位置まで延設されている。また、上第1ベルト17には、折畳箱Bの前面の上部に係合する上第1係止突起22が所定の間隔をおいて複数設けられている。
上第2ベルト24は、上第1ベルト17の内側に併設され、その下流部24aは、上基軸25に固定されたプーリー26,26にそれぞれ巻き掛けられている。上第2ベルト24の上流部24bは、下第2ベルト9の上流部9bと同一位置に設定され、プーリー27,27にそれぞれ巻き掛けられている。また、上第2ベルト24には、折畳箱Bの後面の上部に係合する上第2係止突起28が所定の間隔をおいて設けられている。
そして、下ベルト搬送手段2の下第1及び第2係止突起7,14は、基端側から先端側にかけて略同一断面形状の部材であり、一方、上ベルト搬送手段16の上第1及び第2係止突起22,28は、先端側であって互いに対向する側に段部を有する部材である。該段部は、略L字状に切り欠かれた形状からなり、該段部に折畳箱Bの上方の前後の角部が係止されるようになっている。従って、上下ベルト搬送手段2,16間に送り込まれた折畳箱Bは、上面が上第1及び第2ベルト17,24のベルト面から所定間隔をおいて離間した状態(下面は下第1及び第2ベルト3,9と接触した状態)で搬送される。
(ガイド装置53)
ガイド装置53は、図2を主体として図1〜図2に示す如く、上下ベルト搬送手段2,16の途中位置で折畳箱用搬送装置1に併設され、該折畳箱用搬送装置1と同期して回転するベルト54を備える。ベルト54の下流部54aは、プーリー55に巻き掛けられている。ベルト54の上流部54bは、プーリー56に巻き掛けられていると共に、上下第2ベルト9,24の上流部9b,24bよりも下流側に設定されている。また、ベルト54には、折畳箱Bの開口幅に対応して対向する一対の横ガイド体57,58が所定の間隔をおいて複数設けられている。
一方(下流側)の横ガイド体57は、ベルト54がベルト搬送手段1と並行する領域において、下第1係止突起7及び上第1係止突起22と対向し、他方(上流側)の横ガイド体58は、ベルト54がベルト搬送手段1と並行する領域において、下第2係止突起14及び上第2係止突起28と対向するようになっている。
しかも、横ガイド体57,58は、一方の横ガイド体57の先端側が折畳箱Bの前面から延出するフラップを外方に拡げると共に、他方の横ガイド体58の先端側が折畳箱Bの後面から延出するフラップを外方に拡げ、且つ横ガイド体57,58及び折畳箱Bの左右のフラップが折畳箱の開口領域に入り込まないよう、内面の間隔が折畳箱Bの開口幅と同じかあるいはそれよりも若干大きく設定されている。
尚、横ガイド体57,58の先端側は、折畳箱Bの左右のフラップが適宜の角度で拡げられるよう、外フラップと接触する外面が傾斜面となっており、また、横ガイド体57,58の基端側(ベルト搬送手段1から離間する方向の端側)は、後述する製品用搬送装置62から供給される製品Cが横ガイド体57,58間に円滑に案内されるよう、内面が傾斜面となっている。
また、横ガイド体57,58は、それぞれ内面に、先細りの凹状曲面60を備えている。該凹状曲面60は、横ガイド体57,58の内面を切り欠くことにより形成されるもので、横ガイド体57,58の基端側にて略半円状に開口し、先端側ほど浅く(曲率半径が小さく)なるものであり、一対の凹状曲面60,60は、先端側に向けて互いの間隔が狭くなることでテーパ部を構成する。
さらに、横ガイド体57,58は、それぞれ上ガイド体59を備えている。そして、一方の上ガイド体59(本実施形態においては、下流側の上ガイド体59)は、先端に突片59aが突設され、該突片59aが折畳箱Bの上面から延出するフラップの内面に接触し得るようになっている。しかも、突片59aの高さは、開口形状が矩形状である場合の折畳箱Bの上面よりも高い位置(但し、上第1及び第2ベルト17,24のベルト面よりも低い位置)に設定されており、ベルト54の回転に伴って突片59aがプーリー56にて方向転換させられ、水平移動に転じる際、該突片59aが折畳箱Bの上のフラップを内側から上方に押し上げる。
この場合、折畳箱Bの上面と上第1及び第2ベルト17,24との間には、上第1及び第2係止突起22,28によって隙間が形成されているため、折畳箱Bの上面は、突片59aの押し上げによる変形が許容され、しかるに、折畳箱Bの開口は、上面が円弧状に湾曲された状態で膨らんで拡開されることとなる。この点、ガイド装置53は、折畳箱Bの上面を内側から上方に押圧することにより膨らまして各折畳箱Bの開口を拡開する拡開装置53としても機能する。
(製品用搬送装置62)
製品用搬送装置62は、図1に示す如く、ガイド装置53に併設され、折畳箱用搬送装置1及びガイド装置53と同期して回転するベルト63を備える。そして、ベルト63には、製品Cの全幅に対応して対向する一対の仕切体64,65が所定の間隔をおいて複数設けられている。
一方(下流側)の仕切体64は、ベルト63がガイド装置53のベルト54と並行する領域において、一方の横ガイド体57と対向し、他方(上流側)の仕切体65は、ベルト63がベルト54と並行する領域において、他方の横ガイド体58と対向するようになっている。
従って、折畳箱用搬送装置1のベルト3,9,17,24、ガイド装置53のベルト54及び製品用搬送装置62のベルト63が並行する領域において、折畳箱Bの前面、一方の横ガイド体57及び一方の仕切体64は、搬送方向の横方向に並び、また、折畳箱Bの後面、他方の横ガイド体58及び他方の仕切体65も、搬送方向の横方向に並んだ状態となる。
但し、本実施形態に係るカートニング装置は、全幅が折畳箱Bの開口幅よりも大きく且つ少なくとも側辺部(外周のシール部のうち、側方におけるシール部)が可撓性を有する製品、具体的には例えば20mm幅のシール部を外周に有するパウチ製品を対象とするものゆえ、一対の仕切体64,65の内面の間隔は、折畳箱Bの開口幅や一対の横ガイド体57,58の内面の間隔よりも必然的に大きくなっている。
また、横ガイド体57,58に設けられた一対の凹状曲面60,60は、横ガイド体57,58の基端側における最大間隔が一対の仕切体64,65の内面の間隔と同じかあるいはそれよりも若干大きく設定されている。従って、プッシャーに押圧されてパウチ製品が移送される際、その両側辺部は、それぞれ横ガイド体57,58の基端側の端面と干渉することなく、凹状曲面60内に進入するようになっている。
本実施形態に係るカートニング装置は、以上の構成からなり、図4(イ),(ロ)に示す如く、折畳箱Bに収容されるパウチ製品Cは、製品用搬送装置62の一対の仕切体64,65間に周知の手段にて載置される。そこで、プッシャーが作動してパウチ製品Cを折畳箱用搬送装置1側に押し出せば、パウチ製品Cは、仕切体64,65に規制されつつガイド装置53に乗り移り、そして、横ガイド体57,58及び上ガイド体59,59に規制されつつ拡開された開口から折畳箱B内に挿入される(図4(ハ)〜(ト))。
しかも、パウチ製品Cの側辺部C1,C1は、パウチ製品Cの移送に伴って横ガイド体57,58の凹状曲面60,60に摺接しながら該凹状曲面60,60内を先端側に向かって進行するに当たり、凹状曲面60,60に倣いつつカールして先端側から順次内側に折り曲げられて(図4(ハ)〜(ホ))折畳箱Bの開口幅よりも小さい幅サイズとなり、折畳箱B内への挿入が容易な状態となる。そして、その結果、パウチ製品Cは、両側辺部C1,C2が完全に内側に折り曲げられた状態で折畳箱B内に収容されることとなる(図4(ヘ),(ト))。
このように、本実施形態に係るカートニング装置は、パウチ製品Cの側辺部が特に可撓性を有することに着目し、ここを内側に折り曲げることにより、パウチ製品Cの幅サイズを小さくするものであり、パウチ製品Cを幅方向に狭めることにより、パウチ製品Cの幅サイズを小さくするという従来の方法における問題を解消することができる。即ち、従来は、パウチ製品Cを幅方向に変形させようとしていたため、パウチ製品C自体の剛性やその変形に伴って内容物から受ける反発力により好適に変形させることができない場合に「詰まり」という挿入不良が発生し得ていたが、本実施形態に係るカートンニング装置は、パウチ製品Cの一部、しかも側辺部という容易にカールしやすい部分を内側に折り曲げる方法を採用しているため、従来のような問題は生じないのである。
尚、折畳箱Bの左右のフラップは、横ガイド体57,58により拡げられ、上のフラップは、上ガイド体59により持ち上げられ、下のフラップは、折畳箱用搬送装置1の上流側に配置されたフラップ折りガイド(図示しないが、下第1ベルト3に沿って配置され、約90度にひねられた帯板状の部材)により外方に折り曲げられた状態であり、折畳箱Bの開口領域にフラップが入り込まないようになっているばかりでなく、折畳箱Bの開口は、上ガイド体59の作用によって上面が膨らむことにより、元の矩形状から拡開されて間口が広くなっているため、より円滑且つ確実な挿入が実現されるようになっている。
尚、本発明に係るカートニング装置は、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態においては、横ガイド体57,58の内面の一部を切り欠くことにより、凹状曲面60を形成しているが、これに限定されず、板材を曲げ加工して内面を先細の凹状曲面とする横ガイド体を一対用意し、これらをテーパ状に配置したものであってもよいし、あるいは、大きめの板材の両側辺部を先端側が幅狭となるように曲げ加工してその曲げ加工部分の内面を先細の凹状曲面とし、且つ横ガイド体と上ガイド体とが一体化された形態のものであってもよい。但し、いずれにしても、パウチ製品Cの両側辺部C1,C1が凹状曲面に倣うようにするためには、両側辺部C1,C1の凹状曲面内への進入位置を該凹状曲面の中心面(凹状曲面の最大間隔線を通る面)から下方に外れた位置となるようにするのが好ましい。
また、上記実施形態においては、二面が同様の膨らみ量となるパウチ容器Cを採用しているが、これに限定されず、一面(下面)が平坦なパウチ容器や、図5に示す如く他面(上面)が一面(下面)に比べて膨らみ量が大きなパウチ容器Cをも採用することができる。この場合も上記実施形態と同様で、パウチ容器Cが載置された状態(図5(イ))から押し出されて、まず、側辺部C1,C1の先端が凹状曲面60,60に接触し、凹状曲面60,60に倣ってカールを開始する(図5(ロ))。凹状曲面60,60は側辺部C1,C1の進行に伴って次第に小さくなるもので、最終的には無くなって平坦面となる結果、側辺部C1,C1は完全に内側に折り曲げられた状態(図5(ハ))となって折畳箱用搬送装置1へ移送される。因みに、この例では、幅112mm×高さ30mmの折畳箱Bに対して、全幅140mm(側方におけるシール部はそれぞれ25mm幅)のパウチ製品Cを収容するものである。
図5(イ)及び(ロ)から明らかなように、パウチ容器Cの側辺部C1,C1は、凹状曲面60,60の中心面(凹状曲面60,60の最大間隔を通る面)よりも低い位置を通るようになっている。即ち、側辺部C1,C1は、法線に対して傾いて凹状曲面60,60に接触するようになっているため、カール方向が規制され、カールが開始から終わりまで円滑に促進され、よって、側辺部C1,C1を確実に内側に折り曲げることができる。
また、本発明とは直接関係はないが、上記実施形態においては、一対の上下ベルト搬送手段2,16を備えて、開函された折畳箱Bをその間で搬送し、一対の上下ベルト搬送手段2,16のそれぞれが折畳箱Bの前後の角部を係止する一対の係止突起7,14(22,28)を備えると共に、上ベルト搬送手段16の係止突起22,28が折畳箱Bがベルト17,24面から所定間隔をおいて離間するように折畳箱Bの角部を係止する折畳箱用搬送装置1を採用しているが、これに限定されず、単に折畳箱Bの両側に当接する部材をベルト搬送手段に設けただけの(例えば特開平7−315337号公報所載)折畳箱用搬送装置であってもよい。但し、上記実施形態に係る折畳箱用搬送装置1であれば、拡開するに際して折畳箱Bが位置ずれを起こさず、これに伴い、折畳箱Bと製品Cとの位置ずれも起こさないため、より好ましい。
本実施形態のカートニング装置の要部斜視図を示す。 同実施形態の折畳箱用搬送装置及びガイド装置の正面図を示す。 同実施形態の折畳箱用搬送装置の概略分解斜視図を示す。 同実施形態のカートニング装置におけるパウチ製品を折畳箱内に挿入する経過状態であって、(イ)は、パウチ製品が折畳箱の手前に載置されている状態の平面図、(ロ)は、(イ)のa−a線断面図、(ハ)は、パウチ製品が一部折畳箱内に挿入された状態の平面図、(ニ)は、(ハ)のb−b線断面図、(ホ)は、パウチ製品がさらに折畳箱内に挿入された状態の平面図、(ヘ)は、パウチ製品が折畳箱内に収容された状態の平面図、(ト)は、(ヘ)のc−c線断面図を示す。 同実施形態のカートニング装置における別の形態のパウチ製品を折畳箱内に挿入する経過状態であって、(イ)は、パウチ製品が折畳箱の手前に載置されている状態の側面図、(ロ)は、パウチ製品の側辺部が凹状曲面と接触してカールを開始した状態の側面図、(ハ)は、パウチ製品の側辺部が凹状曲面を抜けて完全に内側に折り曲げられた状態の側面図を示す。 従来例1のカートニング装置の要部平面図を示す。 従来例2のカートニング装置の要部平面図を示す。 従来例3のカートニング装置であって、(イ)は、要部平面図、(ロ)は、(イ)のA−A線断面図を示す。
符号の説明
1…折畳箱用搬送装置、53…ガイド装置、57,58…横ガイド体、59…上ガイド体、59a…突片、60…凹状曲面(作用部)、62…製品用搬送装置、B…折畳箱、C…パウチ製品、C1…側辺部

Claims (1)

  1. 開函された折畳箱を搬送する折畳箱用搬送装置と、製品を搬送する製品用搬送装置とが併設されると共に、これら折畳箱用搬送装置と製品用搬送装置との間に、製品用搬送装置上の製品を折畳箱用搬送装置へ移送する際の経路を構成するガイド装置が介設されてなるカートニング装置において、
    全幅が折畳箱の開口幅よりも大きく且つ少なくとも側辺部が可撓性を有する製品に対し、前記ガイド装置は、移送される製品の側辺部を先端側から順次内側に折り曲げていくための作用部を備え
    該作用部は、前記ガイド装置が備える一対の横ガイド体のそれぞれ内面に形成された先細りの凹状曲面であり、
    ガイド装置の作用部において、製品の移送に伴って製品の側辺部が横ガイド体の先細りの凹状曲面に摺接しながら該凹状曲面内を先端側に向かって進行するにしたがって、製品の側辺部を凹状曲面に倣いつつカールさせ先端側から順次内側に折り曲げ、折畳箱の開口幅よりも小さい幅サイズにして製品を折畳箱内に移送するように構成されていることを特徴とするカートニング装置。
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