JP4331711B2

JP4331711B2 - トレー組立装置

Info

Publication number: JP4331711B2
Application number: JP2005273917A
Authority: JP
Inventors: 勝紀池永
Original assignee: 有限会社アイズ
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2025-09-21
Also published as: JP2007083495A

Description

この発明は、青果物等の収納に使用される段ボール製トレーを自動的に組み立てる装置に関するものである。

従来より、図２０に示すように、矩形の底壁５１の対向する長辺に側壁５２となる外側板５３、側頂板５４及び内側板５５を、短辺に端壁５６となる外端板５７、端頂板５８及び内端板５９をそれぞれ順次連設し、外側板５３及び内側板５５の両端からそれぞれ延びる外フラップ６０及び内フラップ６１を外端板５７と内端板５９との間に挟み込み、開口の四隅に外端板５７から延びるコーナー片６２を設け、その差込片６３を側頂板５４の差込穴６４に差し込む段ボール製トレーが使用されており、このトレーをブランクから自動的に組み立てる装置として、下記特許文献１に記載されたものが知られている。

この組立装置は、図２１に示すように、底壁５１の押し下げに伴い、外フラップ６０をガイド９１に沿わせて上方へ折り曲げ、外側板５３及び外端板５７をガイド９２，９３に沿わせて順次起立させつつ、内フラップ６１をガイド９１に沿わせて外側へ折り曲げ、さらに、差込片６３をガイド９４に沿わせて内側へ折り曲げ、図２２及び図２３に示すように、回動するアーム９５，９６により、内側板５５及び内端板５９をそれぞれ順次内側下方へ折り曲げ、コーナー片６２を内側水平方向へ折り曲げて、差込片６３を差込穴６４に差し込むものである。

特開２００２−１０３４８０号公報

ところで、上記特許文献１に記載されたトレー組立装置は、比較的簡単な構造であり、ブランクからトレーを高速で組み立てることができるが、内フラップ６１を延長して、その先端部同士を接合する形式のトレーの組み立てには対応できないという問題がある。

また、側頂板５４及び端頂板５８が２条の罫線に沿って均等に折れ曲がりにくい傾向があり、さらに、差込片６３がコーナー片６２との境界以外の部分で折れ曲がって、差込穴６４に確実に差し込まれない場合もある。

そこで、この発明は、内フラップの先端部同士を接合する形式のトレーを、所定形状に確実に組み立てられるトレー組立装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決するため、この発明に係るトレー組立装置は、初期工程でコーナー片を内端板から分離させ、側壁形成工程では、内側板を側折アームで内側水平方向へ折り曲げた状態に保持しつつ、昇降体を上昇位置から下降させて、内側板を下方へ折り曲げると共に、対向する内フラップを下降した端抑部材で内外にずらしてガイドし、昇降体の押込機構で内フラップの接合突起と接合切込とを係合させ、端壁形成工程では、内端板を端折アームで内側水平方向へ折り曲げた状態に保持しつつ、昇降体を上昇位置から下降させて、内端板を下方へ折り曲げ、外端板と内端板との間に外フラップ及び内フラップを挟み込んだ後、昇降体の押込機構で内側板の先端両側部の係合切込と内端板の先端両側部の係合突起とを係合させるようにしたのである。

また、側壁形成工程において、内側板を側折アームで内側水平方向へ一旦折り曲げて癖付けし、内側板が内側水平方向へ折り曲げられて内フラップが上向きになった状態で、差込片を内フラップの側縁に沿って差折機構で内側へ一旦折り曲げて癖付けしたのである。

また、端壁形成工程の後、最終工程で差込片を差折機構で内側へ折り曲げ、差込ガイドに沿わせつつ、コーナー片を隅折アームで内側へ折り曲げ、昇降体の四隅の可動部を張り出させて、昇降体を下降させ、差込片を差込穴に差し込むこととしたのである。

この発明に係るトレー組立装置では、内フラップの先端部同士が衝突することなく接合され、側頂板及び端頂板が所定の水平方向へ安定して折り曲げられると共に、コーナー片が内端板と一緒に折れ曲がることがなく、差込片がコーナー片との境界で確実に折り曲げられて、差込穴に差し込まれ、所定形状のトレーを迅速に組み立てることができる。

以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

このトレー組立装置は、図１８に示すような段ボールのブランクをトレーに組み立てるものである。このブランクでは、矩形の底壁７１の対向する長辺に側壁７２となる外側板７３、側頂板７４及び内側板７５が、短辺に端壁７６となる外端板７７、端頂板７８及び内端板７９がそれぞれ折目線を介して順次連設され、内側板７５の両側先端部には係合切込７５ａが、内端板７９の両側先端部には係合突起７９ａがそれぞれ形成されている。

外側板７３の両端には外フラップ８０が、内側板７５の両端には内フラップ８１がそれぞれ折目線を介して連設され、対向する内フラップ８１の先端部には、相互に噛合する接合突起８１ａと接合切込８１ｂとがそれぞれ形成されている。

内端板７９の両側には、外端板７７から折目線を介して延びるコーナー片８２が弧状切目線を境界として設けられ、コーナー片８２の外側には、差込片８３が折目線を介して連設されている。側頂板７４の両端部には、差込片８３を差し込む差込穴８４が設けられ、内側板７５及び内端板７９の中央部には、仕切の係合穴８５が設けられている。

このブランクを図１９に示す形状に組み立てると、接合突起８１ａと接合切込８１ｂとの噛合により、側壁７２の揺動が防止され、外フラップ８０と内フラップ８１とを外端板７７と内端板７９の間に挟み込むことにより、側壁７２と端壁７６の起立状態が維持される。また、係合切込７５ａと係合突起７９ａとの係合により、内側板７５及び内端板７９の跳ね上がりが防止され、コーナー片８２の差込片８３を差込穴８４に差し込むことにより、側壁７２と端壁７６の稜部における直角が維持される。

上記のようにトレーを組み立てるトレー組立装置の全体構造は、図１乃至図３に示すようなものであり、ブランク供給装置１の下流側に本体２が設けられている。なお、このトレー組立装置は、プログラムにより各部の動作が制御される。

ブランク供給装置１では、本体２へ延びる上梁３に搬送体４が吊支され、搬送体４は上梁３に沿ってブランク積込部５と本体２との間を移動する。搬送体４には、ブランクに突き刺す爪６を進退させるシリンダ７ａ及びこれらを昇降させるシリンダ７ｂを備えた保持機構７が設けられ、保持機構７はシリンダ８によりブランク積込部５に対し昇降する。

そして、ブランク積込部５の最上段に積み込まれたブランクＢが保持機構７により持ち上げられて、搬送体４の移動に伴い本体２へ供給され、その後、搬送体４はブランク積込部５の上方へ復帰し、本体２のトレー組立動作中、次のブランクＢの保持動作を行う。

本体２では、基台９から立ち上がる支柱１０に、搬送体４から供給されたブランクＢの両端部を保持する受桟１１が取り付けられ、支柱１０に架設された上枠１２には、ブランクＢの底壁に対応する昇降体１３がシリンダ１４により昇降自在に設けられている。

昇降体１３の下方において、基台９には、ブランクＢの外側板及び外端板に沿う外周ガイド体１５が設けられ、その内側にはブランクＢの底壁７１を受け止める支持板１６がシリンダ１７により昇降自在に設けられている。

支柱１０には、ブランクＢのコーナー片８２を押圧する隅押機構１８としてシリンダが取り付けられ、外周ガイド体１５の隅部には、ブランクＢの外フラップ８０を折り曲げる押上ガイド１９としてボルトが突設されている。

また、支柱１０には、受桟１１の上方にコ字状の端枠２０が取り付けられ、端枠２０の両端部には、ブランクＢの内フラップ８１を折り曲げる払出ガイド２１として棒材が設けられている。上枠１２には、昇降体１３を挟んで対向する端抑部材２２がシリンダ２３により昇降自在に設けられている。

また、基台９には、ブランクＢの差込片８３を折り曲げる差折機構２４としてシリンダが取り付けられ、ブランクＢの内側板７５を折り曲げる側折アーム２５とシリンダ２６、ブランクＢの内端板７９を折り曲げる端折アーム２７とシリンダ２８、及びブランクＢのコーナー片８２を折り曲げる隅折アーム２９とシリンダ３０が設けられている。側折アーム２５には、ブランクＢの差込片８３をガイドする差込ガイド３１が設けられている。

そのほか、昇降体１３には、ブランクＢの内側板７５を押圧する押込機構３２と、ブランクＢの内端板７９を押圧する押込機構３３と、ブランクＢの内側板７５と内フラップ８１又は内端板７９の隅部を押圧する押圧機構３４とが設けられ、これらはシリンダのロッドの先端に板状の可動部を取り付けたものとされている。また、昇降体１３には、側折アーム２５及び端折アーム２７が通過するスリット３５が形成されている。

上記のようなトレー組立装置の本体２により、搬送体４から供給されたブランクをトレーに組み立てる際には、初期工程において、図４に示すように、コーナー片８２が隅押機構１８のシリンダで押圧されて、内端板７９から分離する。これにより、後の工程で内端板７９とコーナー片８２とが一緒に折れ曲がる現象が防止される。

そして、底壁７１が昇降体１３で押し下げられ、昇降体１３の下降に伴い、外フラップ８０が押上ガイド１９に当接して上向きに折れ曲がり、各一対の外側板７３及び外端板７７が外周ガイド体１５の内面に沿って起立しつつ、内フラップ８１が払出ガイド２１に当接して外向きに折れ曲がる。

次に、側壁形成工程において、図５及び図６に示すように、底壁７１が支持板１６で支持された状態で、内端板７９及び外フラップ８０が下降した端抑部材２２で抑え込まれ、内側板７５が側折アーム２５で内側水平方向へ一旦折り曲げられて癖付けされ、内フラップ８１が上向きになった状態で、差込片８３が内フラップ８１の側縁に沿って差折機構２４のシリンダで内側へ一旦折り曲げられて癖付けされる。

その後、側折アーム２５が一旦退避して、内側板７５の復元に伴い、昇降体１３が上昇し、図７に示すように、内側板７５が側折アーム２５で再び内側水平方向へ折り曲げられて、その状態で昇降体１３が下降し、内側板７５が下方へ折れ曲がる。この際、図８に示すように、対向する内フラップ８１が端抑部材２２の段差を有する内面で内外にずらされてガイドされ、内フラップ８１の先端部同士の衝突が防止される。

そして、図９に示すように、端抑部材２２が上昇した後、図１０に示すように、昇降体１３の押込機構３２で内側板７５が、押込機構３３で内フラップ８１が、押込機構３４で内側板７５と内フラップ８１の稜部がそれぞれ押圧され、内フラップ８１の接合突起８１ａと接合切込８１ｂとが係合し、その後、図１１に示すように、側折アーム２５が進出したまま、昇降体１３が上昇する。

次に、端壁形成工程において、図１２に示すように、内端板７９が端折アーム２７で内側水平方向へ折り曲げられて、その状態で昇降体１３が下降し、図１３に示すように、内端板７９が下方へ折れ曲がって、外端板７７と内端板７９との間に外フラップ８０及び内フラップ８１が挟み込まれる。

その後、端折アーム２７が退避し、図１４に示すように、昇降体１３の押込機構３２で内側板７５が、押込機構３３で内端板７９が、押込機構３４で内側板７５と内端板７９の稜部がそれぞれ押圧され、内側板７５の係合切込７５ａと内端板７９の係合突起７９ａとが係合する。

次に、最終工程において、図１５に示すように、押込機構３２，３３，３４の可動部が退避して、昇降体１３が上昇し、側折アーム２５が一旦退避して、差込片８３が差折機構２４のシリンダで内側へ折り曲げられ、側折アーム２５が再度進出して、差込片８３を差込ガイド３１に沿わせつつ、コーナー片８２が隅折アーム２９で浅く内側へ折り曲げられ、差込片８３の先端部が差込穴８４に差し込まれる。

その後、図１６に示すように、隅折アーム２９、側折アーム２５及び差折機構２４のシリンダが退避し、昇降体１３の四隅から押込機構３４の可動部が張り出した状態で、昇降体１３が下降し、押込機構３４の可動部の下面でコーナー片８２が押圧され、コーナー片８２が水平に折り曲げられる。これに伴い、差込片８３は座屈することなく、その全体が差込穴８４に差し込まれ、トレーの組み立てが完了する。

そして、図１７に示すように、昇降体１３が上昇すると共に、押込機構３４の可動部が元の状態に復帰し、支持板１６の上昇に伴い、トレーＴが外周ガイド体１５の上方に持ち上げられ、昇降体１３から斜め下方へ噴出したエアーにより、トレーＴが支持板１６から排出される。

上記のようなトレー組立装置を使用すると、内フラップ８１の先端部同士が衝突することなく接合され、側頂板７４及び端頂板７８が所定の水平方向へ安定して折り曲げられると共に、コーナー片８２が内端板７９と一緒に折れ曲がることがなく、差込片８３がコーナー片８２との境界で確実に折り曲げられて、差込穴８４に差し込まれ、所定形状のトレーを迅速に組み立てることができる。

なお、トレーへの青果物の収納作業を容易にするため、トレーの天面を全面的に開口させておきたい場合には、制御プログラムを変更し、最終工程でコーナー片８２を水平に折り曲げる動作を省略するとよい。その場合、側壁形成工程において、内側板７５を一旦内側水平方向へ折り曲げる動作や、差折機構２４により差込片８３を癖付けする動作を省略してもよい。

この発明の実施形態に係るトレー組立装置の全体正面図同上の全体平面図同上の本体側面図同上の初期工程の動作を示す概略斜視図同上の側壁形成工程の動作を示す縦断正面図同上の概略斜視図同上の次の状態を示す縦断正面図同上の端部横断平面図同上の次の状態を示す縦断正面図同上の端部横断平面図同上の次の状態を示す縦断正面図同上の端壁形成工程の動作を示す縦断側面図同上の次の状態を示す縦断側面図同上の端部横断平面図同上の最終工程の動作を示す側面図同上の次の状態を示す側面図同上のトレーの排出過程を示す側面図同上の形成素材となるトレーのブランクを示す図同上のトレーの組立状態を示す斜視図従来のトレーの組立状態を示す斜視図同上の組立装置による組立過程を示す斜視図同上の側壁形成工程を示す断面図同上の端壁形成工程を示す断面図

符号の説明

１ブランク供給装置
２本体
３上梁
４搬送体
５ブランク積込部
６爪
７保持機構
７ａシリンダ
７ｂシリンダ
８シリンダ
９基台
１０支柱
１１受桟
１２上枠
１３昇降体
１４シリンダ
１５外周ガイド体
１６支持板
１７シリンダ
１８隅押機構
１９押上ガイド
２０端枠
２１払出ガイド
２２端抑部材
２３シリンダ
２４差折機構
２５側折アーム
２６シリンダ
２７端折アーム
２８シリンダ
２９隅折アーム
３０シリンダ
３１差込ガイド
３２，３３，３４押込機構
３５スリット
Ｂブランク
Ｔトレー
７１底壁
７２側壁
７３外側板
７４側頂板
７５内側板
７５ａ係合切込
７６端壁
７７外端板
７８端頂板
７９内端板
７９ａ係合突起
８０外フラップ
８１内フラップ
８１ａ接合突起
８１ｂ接合切込
８２コーナー片
８３差込片
８４差込穴
８５係合穴

Claims

矩形の底壁７１の対向する長辺に側壁７２となる外側板７３、側頂板７４及び内側板７５を、短辺に端壁７６となる外端板７７、端頂板７８及び内端板７９をそれぞれ折目線を介して順次連設し、内側板７５の両側先端部に係合切込７５ａを、内端板７９の両側先端部に係合突起７９ａをそれぞれ形成し、外側板７３の両端に外フラップ８０を、内側板７５の両端に内フラップ８１をそれぞれ折目線を介して連設し、対向する内フラップ８１の先端部に相互に噛合する接合突起８１ａと接合切込８１ｂとを形成し、内端板７９の両側に外端板７７から折目線を介して延びるコーナー片８２を切目線を境界として設け、コーナー片８２の外側に差込片８３を折目線を介して連設し、側頂板７４の両端部に差込片８３を差し込む差込穴８４を設けたブランクが形成素材とされ、
初期工程では、コーナー片８２を隅押機構１８で押圧して、内端板７９から分離させ、底壁７１を昇降体１３で押し下げ、昇降体１３の下降に伴い、外フラップ８０を押上ガイド１９に当接させて上向きに折り曲げ、各一対の外側板７３及び外端板７７を外周ガイド体１５の内面に沿って起立させつつ、内フラップ８１を払出ガイド２１に当接させて外向きに折り曲げ、
その次の側壁形成工程では、内側板７５を側折アーム２５で内側水平方向へ折り曲げた状態に保持しつつ、昇降体１３を上昇位置から下降させて、内側板７５を下方へ折り曲げると共に、対向する内フラップ８１を下降した端抑部材２２の段差を有する内面で内外にずらしてガイドし、端抑部材２２を上昇させた後、昇降体１３の押込機構３２，３３，３４で押圧して、内フラップ８１の接合突起８１ａと接合切込８１ｂとを係合させ、
その次の端壁形成工程では、内端板７９を端折アーム２７で内側水平方向へ折り曲げた状態に保持しつつ、昇降体１３を上昇位置から下降させて、内端板７９を下方へ折り曲げることにより、外端板７７と内端板７９との間に外フラップ８０及び内フラップ８１を挟み込み、昇降体１３の押込機構３２，３３，３４で内側板７５、内端板７９及びその稜部を押圧して、内側板７５の係合切込７５ａと内端板７９の係合突起７９ａとを係合させるトレー組立装置。
請求項１に記載のトレー組立装置において、側壁形成工程の動作に際し、内側板７５を側折アーム２５で内側水平方向へ一旦折り曲げて癖付けした後、昇降体１３を上昇させ、内側板７５を再び側折アーム２５で内側水平方向へ折り曲げることを特徴とするトレー組立装置。
請求項１又は２に記載のトレー組立装置において、側壁形成工程の動作に際し、内側板７５が内側水平方向へ折り曲げられて、内フラップ８１が上向きになった状態で、差込片８３を内フラップ８１の側縁に沿って差折機構２４で内側へ一旦折り曲げて癖付けすることを特徴とするトレー組立装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載のトレー組立装置において、端壁形成工程の次の最終工程では、差込片８３を差折機構２４で内側へ折り曲げ、差込片８３を差込ガイド３１に沿わせつつ、コーナー片８２を隅折アーム２９で浅く内側へ折り曲げ、差込片８３の先端部を差込穴８４に差し込んだ状態で、昇降体１３の四隅から押込機構３４の可動部を張り出させ、昇降体１３を上昇位置から下降させて、コーナー片８２を水平に折り曲げ、差込片８３の全体を差込穴８４に差し込むことを特徴とするトレー組立装置。