図1を参照して、本願発明の実施例である封函装置の概要について説明する。図1は、本発明の実施例である封函装置の概略図である。
この封函装置は、搬送方向上流から、前後フラップ及び横フラップが開き状態にある箱体に対して、前フラップ折り込み処理を行う前フラップ折込部A(第1の処理部)と、後フラップを折り込むとともに、折り込まれた前後フラップに対して接着剤を塗布する後フラップ折込・接着剤塗布部B(第2の処理部)と、折り込まれた前後フラップに対して横フラップを折り込む横フラップ折込部C(第3の処理部)と、前後フラップ及び横フラップが折り込まれた箱体を、搬送直交方向から水平に加圧するとともに箱体の上方から折り込まれた横フラップを加圧する第1の加圧部D(第4の処理部)と、箱体の上方から折り込まれた横フラップを加圧する第2の加圧部E(第5の処理部)とを有している。
前フラップ折込部Aでは、導入コンベア10(第1の搬送手段)において停止状態にある箱体に対して、前フラップ折込装置601を下降させながら搬送方向上流に移動させ、前フラップを箱体の内側に押し込むことにより、折り込み処理を行うようになっている。
後フラップ折込・接着剤塗布部Bでは、まず、第1のベルトコンベア11上(第2の搬送手段)にある箱体に対して、振り子ハンマー611bを箱体の後方から当接させ、後フラップを押し込むことにより、折り込み処理を行う。そして、折り込まれた前フラップ及び後フラップに対して、接着剤塗布部61dにおいて接着剤を塗布するようになっている。
後フラップ折込・接着剤塗布部Bでは、第1のベルトコンベア11によって箱体を搬送しながら、後フラップ折込処理及び接着剤塗布処理を行うようになっているが、この第1のベルトコンベア11は、搬送速度を変更できるようになっている。具体的には、後フラップの折り込み処理を行っている間、第1のベルトコンベア11の搬送速度を遅くし、その搬送速度がハンマー611bのハンマー速度よりも遅くなるよう速度制御している。
これにより、後フラップの折り込み処理を確実に行うことができる。
横フラップ折込部Cでは、前後フラップが折り込み状態にあって、横フラップが開き状態にある箱体に対して、横フラップ折込処理を行う。
この横フラップ折込処理では、第2のベルトコンベア12(第3の搬送手段)で搬送される箱体の横フラップに対して、搬送方向下流に向かって、漸次下方に傾斜しながら、ベルトコンベアの中央側に延びる横フラップ折込バー62bを当接させ、横フラップの折り込み処理を行う。
横フラップ折込バー62bに当接した横フラップは、搬送方向下流側から徐々に箱体の内側に折り込まれていく。なお、本実施例では、第2のベルトコンベア12の搬送速度を一定速度に設定しているが、横フラップの折り込み処理を確実にするために、横フラップ折り込み処理を行っている間、搬送速度を遅くしてもよい。
第1の加圧部Dでは、第3のベルトコンベア13(第4の搬送手段)で箱体を搬送しながら、箱体の側面に対して加圧処理を行うとともに箱体の上面に対して加圧処理を行う。
第3のベルトコンベア13は、搬送速度を変更できるようになっており、箱体を加圧処理するときの搬送速度を、加圧処理を行う前の搬送速度及び加圧処理を行った後の搬送速度よりも遅くなるように速度制御している。これにより、加圧処理を確実に行いながら、加圧処理後、速度を戻す(増速)ことにより第1の加圧部Dに箱体がとどまっている時間を短縮し、処理効率をあげることができる。
第2の加圧部Eでは、第4のベルトコンベア14(第5の搬送手段)で箱体を搬送しながら、前後フラップの上から折り込まれた横フラップに対して、上方から加圧処理を行う。
第4のベルトコンベア14は、搬送速度を変更できるようになっており、箱体を加圧処理するときの搬送速度を、加圧処理を行う前の搬送速度及び加圧処理を行った後の搬送速度よりも遅くなるように速度制御している。これにより、確実に加圧処理を行いながら、加圧処理後、速度を戻す(増速)ことで第2の加圧部Eに箱体がとどまっている時間を短縮し、処理効率をあげることができる。
ここで、封函装置には、高さの異なる複数の箱体が連続して供給される場合があり、これらの箱体の高さに応じて各処理部A〜Eを昇降移動させて、各処理部A〜Eに対応した処理を行うようになっている。本実施例では、搬送方向に並設される、前段の処理部と後段の処理部との昇降方向における相対位置に基づき、後段の処理部の昇降制御を行っている。
すなわち、前段の処理部を箱体を処理すべき高さ位置に昇降移動させた後、前段及び後段の処理部の昇降方向における相対位置を検出し、この検出結果に基づき、後段の処理部をその箱体を処理すべき高さ位置に昇降移動している。
なお、本実施例では、処理部A〜Eのうち最も上流に配置される、前フラップ折込部Aについては、箱体を処理した後、初期位置に戻すように設定されているが、その下流に配置される処理部B〜Eについては、上記のように前段の処理部との昇降方向における相対位置に基づき、高さ制御されるようになっている。
例えば、前段の処理部の昇降方向における絶対位置を検出して、後段の処理部をその絶対位置に対応する高さに昇降移動させる場合、後段の処理部を、一旦初期位置に戻さなければならないが、本実施例のように、相対位置に基づき、後段の処理部を昇降移動するように構成すれば、一旦初期位置に戻す必要がなくなるため、処理時間を短縮することができる。
次に、封函装置を構成する各処理部A〜Eの構成について詳細に説明する。
まず、図1、図5〜図11を参照して、前フラップ折込部Aにおいて、箱体の前フラップに対して折り込み処理を行う前フラップ折り込みユニット60の構成について説明する。ここで、図5〜図8は前フラップ折り込みユニット60及び後フラップ折込・貼着装置61の動作説明図であり、図5は、前フラップ折り込みユニット60及び後フラップ折込・貼着装置61が共に、電源投入時やリセット時における初期位置で待機しているときの状態を図示しており、図6は、前フラップ折り込みユニット60が折り込み位置に下降したときの状態を図示しており、図7は、折り込み位置に下降した前フラップ折り込みユニット60の高さに後フラップ折込・貼着装置61が移動した状態を図示しており、図8は、前フラップ折り込みユニット60が折り込み位置から上方に退避して、ストッパ解除により箱体が搬送方向下流に搬送された状態を図示している。
また、図9は、フラップ検出装置の配置を図示した、当接折り込み装置601の断面図であり、図10は、当接折り込み装置601が下動しながら、搬送方向上流に移動し、前フラップを折り込む様子を図示した当接折り込み装置601の動作説明図である。
図11は、前フラップ昇降装置602及びセンタリング装置32の搬送直交方向の断面図である。
前フラップ折り込みユニット60は、箱体の前フラップに当接して前フラップを箱体の内側に折り込む当接折り込み装置601と、当接折り込み装置601を昇降させる前フラップ昇降装置602と、当接折り込み装置601を水平方向(箱体の搬送方向)に移動させる前フラップ水平移動装置603とを有している。
当接折り込み装置601は、箱体の搬送直交方向に貫通開口部を有する筐体601aを有しており、筐体601aの上流側の端面には、一辺が固定され、残りの他辺が斜め上方に延びるV字形状の金属板からなる当接部601bが取り付けられている。筐体601aの内側には、図9及び図10に図示したフラップの有無を検出する光学式のフラップ検出装置604及びフラップの高さを検出する光学式のフラップ高さ検出装置605が設けられている。フラップ検出装置604は、搬送方向に対して水平方向斜めに配置されており、発光素子から発せられた光が前フラップ及び横フラップが位置する方向に向かうようになっている。
前フラップ昇降装置602は、昇降シリンダハウジング602aと、この昇降シリンダハウジング602aに対して上下方向に進退可能な昇降ピストンロッド602bとを有しており、この昇降ピストンロッド602の先端に当接折り込み装置601が装着されており、昇降ピストンロッド602bを昇降シリンダハウジング602aに対して進退させることにより、当接折り込み装置601を昇降させることができる。
昇降ピストンロッド602bの、箱体搬送方向に対する左右両側には、図11に図示するように、昇降ピストンロッド602bを昇降方向にガイドするための一対の昇降ガイドバー602cが設けられており、これら一対の昇降ガイドバー602cの上端には、一対のガイドフランジ602dが固定されており、下端は当接折り込み装置601に装着されている。
昇降シリンダハウジング602dの下端には、中央に昇降シリンダハウジング602dの内径よりも若干大きな開口部を有し、昇降シリンダ602dの外径よりも大きな外形を有するシリンダフランジ602eが取り付けられている。
前フラップ昇降装置602は、前フラップ水平移動装置603に固定されており、前フラップ水平移動装置603を駆動することによって、水平方向(箱体の搬送方向)に移動する。
前フラップ水平移動装置603は、導入コンベア10、第1〜第4のベルトコンベア11〜14を支持するフレーム70に固定された水平シリンダ603aと、この水平シリンダハウジング603aに対して進退可能な水平ピストンロッド603bと、水平ピストンロッド603bの先端に固定された、箱体搬送直交方向の断面形状が逆ハット形状のスライド部材603cとを有しており、フレーム70には、スライド部材603cを箱体の搬送方向にガイドするためのT字状の水平ガイド突起部603dが設けられている。
スライド部材603cの内側下端面には、前フラップ昇降装置602の昇降ピストンロッド602b及び一対の昇降ガイドバー602cを通すための開口部6031c、6032cが設けられており、昇降シリンダハウジング602aの下端部に固定されたシリンダフランジ602eが固定されている。
スライド部材603cの搬送直交方向に折れ曲がった上端面には、T字断面のガイド溝部を有するガイド部603eが固定されており、このガイド溝部603eに水平ガイド突起部603dが係合している。
上述の構成によれば、前フラップ水平移動装置603の水平ピストンロッド603bを水平シリンダハウジング603aに対して進退させることにより、水平ガイド突起部603dにガイドされながら、当接折り込み装置601及び前フラップ昇降装置602は、一体となって、箱体の搬送方向に移動する。
次に、前フラップ折り込みユニット60の動作について説明する。
導入コンベア10のストッパ31よりも上流側には、導入コンベア10の中央に箱体を導くためのセンタリング装置32が設けられている。このセンタリング装置32は、導入コンベア10の中央直下部の、左右両側に配置される一対のシリンダハウジング32aと、このシリンダハウジング32aに対して進退するピストンロッド32bと、このピストンロッド32bの先端から、導入コンベア10のローラの間を通って、上方に延びる保持バー32cと、この保持バー32cの上部に固定され、ピストンロッド32bが進退するのに連動して、箱体の搬送直交方向に水平移動する一対のフランジ板32dとを有している。
箱体が導入コンベア10により搬送され、ストッパ31に当接すると、導入コンベア10の側方に設けられた光学式の箱有検出センサ47が箱体を検出する。箱有検出センサ47が箱体を検出すると、ピストンロッド32bが短縮方向に駆動され、一対のフランジ板32dが箱体の搬送直交方向から挟み込むようにして箱体に当接し、箱体はフランジ板32dによって導入コンベア10の略中心に移動する。
そして、センタリング装置32の動作とともに、図5の初期位置に待機している前フラップ折り込みユニット60の昇降ピストンロッド602bが伸長され、当接折り込み装置601が下方に移動するとともに、フラップ検出装置604及びフラップ高さ検出装置605による検出動作が開始される。
図10(a)に図示するように、当接折り込み装置601が下降し、フラップ検出装置604の発光素子から発せられた光が前フラップにあたり、前フラップの存在が検出されると、この前フラップ検出信号を受けて、伸長状態にある水平ピストンロッド603bが短縮方向に駆動する。したがって、当接折り込み装置601は、下方に移動しながら、箱体の搬送方向上流に移動する。
そして、図10(b)に図示するように、当接折り込み装置601の当接部601bが前フラップの上部に当接し、前フラップは、徐々に箱体の内側に押し込まれながら、傾動する。図10(c)に図示するように、前フラップが所定角度以上傾くと、前フラップの当接対象が、徐々に当接部601bから筐体601aに切り替わり、前フラップを、更に箱体の内側に折り込む。そして、フラップ高さ検出装置605によって、フラップ高さ検出装置605から前フラップまでの間隔が所定値に達したことが検出されると、前フラップ昇降装置602及び前フラップ水平移動装置603の移動が停止し、前フラップ折り込み動作を終了する。
なお、フラップ検出装置604を、図9で示すように搬送方向に対して傾いた状態で配置することにより、前フラップのみならず横フラップをも検出できるようにしている。
これは封函装置よりも上流側で作業する作業者によって前フラップが不完全に折り込まれた状態で、導入コンベア10に供給される場合があり、このような場合、前フラップのみを検出するようにフラップ検出装置604を配置すると、前フラップが検出されず、当接折り込み装置601によるフラップの折り込み処理ができなくなるおそれがある。
そこで、前フラップが不完全に折り込まれた状態で供給された場合であっても、当接折り込み装置601に前フラップの折り込み処理を行わせるため、フラップ検出装置604を搬送方向に対して斜めに配置している。
次に、第1のベルトコンベア11の上方に設けられた後フラップ折込・貼着装置61の構成について説明する。
後フラップ折込・貼着装置61は、後フラップ昇降シリンダ61a、後フラップ折り込みユニット61b、折り込まれた前フラップ及び後フラップを下方に圧接する圧接部61c、圧接部61cで圧接された前フラップ及び後フラップに対して接着剤を塗布する接着剤塗布部61dを有している。
後フラップ昇降シリンダ61aは、昇降シリンダハウジング611aとこの昇降シリンダハウジング611aに対して進退する昇降ピストンロッド612aとを有しており、昇降ピストンロッド612aの先端には、後フラップ折り込みユニット61b、圧接部61c及び接着剤塗布部61dを取り付けるための直方体形状の取り付け部材613aが搬送方向に延びて取り付けられており、この取り付け部材613aは、一対の昇降ガイドバー614aによって昇降方向にガイドされる。
後フラップ折り込みユニット61bは、ハンマー611bを有しており、このハンマー611bの基端部には、回転フランジ612bが締結部材613bによって固定されており、この回転フランジ612bは、取り付け部材613aの長手方向側面に固定されたハンマー回転軸614bに対して回転可能に支持されている。
また、回転フランジ612bのハンマー回転軸614bに対して締結部材613bを挟んで反対側には、ハンマー駆動ピストンロッド615bの先端部が連結されており、このハンマー駆動ピストンロッド615bをハンマー駆動シリンダハウジング616bに対して進退させることにより、回転フランジ612bがハンマー回転軸614bを中心として揺動するようになっており、回転フランジ612bの揺動動作に応じて、これに固定されたハンマー611bも回転するようになっている。
圧接部61cは、取り付け部材613aの下面に固定された支持バー611cに吊持されており、折り込まれた前フラップ及び後フラップに対して上方から圧接するようになっている。
圧接部61cの搬送方向下流側には、接着剤塗布部61dが設けられており、この接着剤塗布部61dは、支持部材611dを介して取り付け部材613aに吊持されており、折り込まれた前フラップ及び後フラップに対して接着剤を塗布するようになっている。
取り付け部材613aの上流側の端部には、後フラップ折込・貼着装置61の高さを制御するための、上センサ48a及び下センサ48bからなる高さ制御センサ48が設けられており、高さ制御センサ48の検出結果に基づき、昇降ピストンロッド612aは駆動される。上下センサ48aは、当接折り込み装置601に設けられた高さ制御板606に対して高さ方向において重複したときオン状態に設定され、非重複のときオフ状態に設定される。
また、取り付け部材613bの下流側の端部には、後述する横フラップ折込装置62に設けられた高さ制御センサ73のオン・オフ状態を決定する高さ制御板49が取り付けられている。
なお、当接折込装置601に設けられた高さ制御板606と高さ制御センサ48は、上センサ48aがオフ、下センサ48bがオンの状態で後フラップ折込・貼着装置61の高さ調整が行われたものとする。
次に、図7、図8を参照して、後フラップ折込・接着剤塗布部Bに配置される後フラップ折込・貼着装置61による後フラップ折り込み、貼着処理について説明する。
当接折り込み装置601による前フラップの折り込み処理が終了すると(図6参照)、図7に図示するように、昇降ピストンロッド612aが伸長方向に駆動され、後フラップ折込・貼着装置61は、下センサ48bが高さ制御板606と昇降方向において重なる位置まで下動して、停止する。接着剤前塗布センサ71よりも若干下流側には、第2ベルトコンベア12の側方に、後フラップ折込昇降センサ81が配置されており、この後フラップ折込昇降センサ81の横を箱体が通り過ぎると、後フラップ折込・貼着装置61の昇降制御が開始されるが、詳細については後述する。
後フラップ折込・貼着装置61の下降動作が停止すると、導入コンベア10の箱体搬送路に進入しているストッパ31が下動して、箱体の搬送路外に退避する。
ストッパ31が箱体の搬送路外に退避すると、それまでストッパ31によって搬送方向下流への搬送が規制されていた箱体が、搬送方向下流に向かって搬送され、導入コンベア10から第1のベルトコンベア11に乗り移る。
第1のベルトコンベア11に進入した箱体が、ハンマー開始センサ41の横を通過すると、ハンマー駆動ピストンロッド615bが伸長方向に駆動される。
ハンマー駆動ピストンロッド615bが伸長方向に駆動されると、初期位置に待機しているハンマー611bが、ハンマー回転軸614bを中心として時計周り反対方向(図1の矢印F方向)に回転動作を開始する。
ハンマー611bは、箱体を追いかけるようにして、箱体の後方から近づき、後フラップに当接する。その結果、後フラップが箱体の内側に折り込まれ、後フラップの折り込み処理が終了する。
箱体がハンマー戻りセンサ42を通過すると、伸長されたハンマー駆動ピストンロッド615bが短縮方向に駆動され、ハンマー611bは、ハンマー回転軸614bを中心として、時計周り方向(図1の矢印Fとは反対方向)に回転動作を開始する。そして、図5の初期位置に戻る。
前フラップ及び後フラップの折り込み処理が終了すると、箱体は、第1のベルトコンベア11によって搬送方向下流に搬送され、圧接部61cによって前フラップ及び後フラップが、上方から圧接される。
第2のベルトコンベア12の始端には、第2のベルトコンベア12の側方に接着剤前塗布センサ71が設けられており、圧接部61cによる圧接処理が終了した箱体の先端が、接着剤前塗布センサ71の横を通過すると、接着剤前塗布センサ71がオンされる。
接着剤前塗布センサ71がオンされると、接着剤塗布部61dから前フラップに接着剤が一定時間塗布される。なお、箱体の後端が接着剤前塗布センサ71の横を通過すると、接着剤前塗布センサ71はオフされる。
また、第1のベルトコンベア11の終端よりも若干上流側には、接着剤後塗布センサ72が設けられており、この接着剤後塗布センサ72は、箱体の先端が通過するとオンし、箱体の後端が通過するとオフに切り替わるように設定されている。
前フラップに接着剤が供給された箱体の後端が接着剤後塗布センサ72の横を通過すると、接着剤後塗布センサ72がオンからオフに切り替わり、接着剤塗布部61dから後フラップに接着剤が一定時間塗布される。
接着剤塗布部61dにより接着剤が塗布され、箱体が第2のベルトコンベア12に乗り移ると、後述する横フラップ折り込み装置62により横フラップに対する折り込み処理が開始される。
次に、図5〜図8及び図12、図13を参照して、後フラップ折込・貼着装置61の高さ制御について説明する。ここで、図12は、高さ制御センサ48の検出結果に基づき、昇降駆動される後フラップ折込・貼着装置61の動作説明図であり、図13は、後フラップ折込・貼着装置61の高さを制御する制御手順を示したフローチャートである。
図5は、電源投入時やリセット時における初期位置(原点位置)を示している。箱有検出センサ47により箱体が検出され、当接折込装置601による前フラップ折り込み動作が終了すると、高さ制御センサ48による検出動作が開始される。ただし、後フラップ折込・接着剤塗布部Bに箱体がある場合には、後フラップ折込昇降センサ81を箱体が通過して、後フラップ折込昇降センサ81がオンからオフに切替ると高さ制御センサ48による検出動作が開始される。
高さ制御センサ48による検出動作が開始されると、上下センサ48a、48bが両方ともオン状態かどうかを判定する(ステップS401)。そして、両方ともオン状態の場合、つまり、上下センサ48a、48bが両方とも高さ制御板606と昇降方向において重なった状態で停止している場合(図12(a)参照)、昇降ピストンロッド612aを短縮方向に駆動して、後フラップ折込・貼着装置61を上方に移動させる(ステップS402)。
そして、上センサ48aがオンからオフに切り替わったかどうか判定し(ステップS403)、切り替わった場合、つまり、図7に図示するように、上下センサ48a、48bのうち上センサ48aだけが、高さ制御板606と昇降方向において非重複の位置に移動した場合、昇降ピストンロッド612aの駆動を停止する。
一方、ステップS401において、上下センサ48a、48bが両方ともオンでなかった場合、上下センサ48a、48bが両方ともオフであるかどうかを判定し(ステップS405)、両方ともオフである場合、つまり、高さ制御板60が、昇降方向において上下センサ48a、48bと非重複の位置に下降した場合(図12(b)参照)、昇降ピストンロッド612aを伸長方向に駆動して、後フラップ折込・貼着装置61を下方に移動させる(ステップS406)。
そして、下センサ48bがオフからオンに切り替わったかどうかを判定し(ステップS407)、切り替わった場合、つまり、図7に図示するように、上下センサ48a、48bのうち下センサ48bだけが、高さ制御板606と昇降方向において重複する位置に移動した場合、昇降ピストンロッド612aの駆動を停止する(ステップS408)。
ステップS405において、上下センサ48a、48bが両方ともオフでない場合、つまり、高さ制御板606が下動して、上下センサ48a、48bのうち上センサ48aのみがオフに切り替わった場合、昇降ピストンロッド612aは駆動せず、後フラップ折込・貼着装置61の高さ制御は行わない(ステップS409)。
図1及び図14を参照して、横フラップ折込部Cに配置される横フラップ折り込み装置62の構成について説明する。図14は、横フラップ折り込み装置の上面図であるが、昇降装置は省略している。
横フラップ折り込み装置62は、横フラップ昇降シリンダ62aと、この横フラップ昇降シリンダ62aによって昇降駆動される、当接横フラップ折り込みバー62bと、前フラップ及び後フラップを上方から押さえ付ける押さえ板62cとを有している。
横フラップ昇降シリンダ62aは、昇降シリンダハウジング621aとこの昇降シリンダハウジング621aに対して進退する昇降ピストンロッド622aとを有しており、昇降ピストンロッド622aの先端には、当接横フラップ折り込みバー62b及び押さえ板62cを取り付けるための直方体形状の取り付け部材62dが箱体搬送方向に延びて設けられており、この取り付け部材62dは、一対の昇降ガイドバー62eによって、昇降方向にガイドされている。
当接横フラップ折り込みバー62bは、搬送方向上流から下流に向かって、漸次下方に傾斜しながら、第2のベルトコンベア12の中央側に近づく折り込み部621bと、この折り込み部621bの先端から、箱体の搬送方向と平行に延びる、フラップ押さえ部622bとからなり、第2のベルトコンベア12の左右両側に一対設けられ、支持バー621dを介して、取り付け部材62dに吊持されている。
押さえ板62cは、箱体の搬送方向に延びるようにして、第2のベルトコンベア12の左右両側に一対設けられており、当接横フラップ折り込みバー62bの折り込み部621bの下方に配置されている。
前フラップ及び後フラップに塗布された接着剤の接着領域との干渉を避けるために、押さえ板62cは、該接着領域の搬送直交方向外側において、折り込まれた前フラップ及び後フラップを押さえるように配置されている。
取り付け部材62dの搬送方向上流側の端部には、一対の上センサ73a及び下センサ73bからなる高さ制御センサ73が設けられており、下流側の端部には、第1の加圧装置63の高さを制御するための高さ制御板74が設けられている。
また、第2のベルトコンベア12の終端には、第2のベルトコンベアの側方に、横フラップ折込昇降センサ82が配置されており、この横フラップ折込昇降センサ82の横を箱体が通り過ぎると、高さ制御センサ73を用いた横フラップ折り込み装置62の昇降制御が開始されるが、詳細については後述する。
箱体が、第1のベルトコンベア11から第2のベルトコンベア12に乗り移ると、折り込み状態にある前フラップ及び後フラップに対して押さえ板62cを当接させた状態で、横フラップが、当接横フラップ折り込みバー62bの折り込み部621に当接する。そして、横フラップは、先端側から徐々に箱体の内側へ折り込まれる。なお、横フラップを折り込んだとき、前フラップ及び後フラップと、横フラップとの間には、押さえ板62cが介在している。
横フラップの折り込み処理が終了すると、箱体の搬送に応じて、押さえ板62cがフラップから徐々に抜き取られ、横フラップ折り込みバー62bのフラップ押さえ部622bが横フラップに当接して、横フラップは、前フラップ及び後フラップに対して接着される。
この接着処理が終了すると、箱体は、第2のベルトコンベア12から第3のベルトコンベア13に乗り移る。
次に、図15及び図16に基づいて、横フラップ折り込み装置62の高さ制御について説明する。ここで、図15は、高さ制御センサ73の検出結果に基づき、昇降駆動される横フラップ折り込み装置62の動作説明図であり、図16は、横フラップの高さ制御を説明するためのフローチャートである。
本実施例では、取り付け部材613aに設けられた高さ制御板49と高さ制御センサ73は、上センサ73aが重複(オン)、下センサ73bが非重複(オフ)状態にあるとき、横フラップ折り込み装置62の高さ調整が行われたものとする。
後フラップ折込装置61の昇降動作が終了すると、高さ制御センサ73による検出動作が開始される。ただし、横フラップ折込部Cに箱体がある場合には、横フラップ折込昇降センサ82を箱体が通過して、横フラップ折込昇降センサ82がオンからオフに切り替ると高さ制御センサ73による検出動作が開始される。
高さ制御センサ73による検出動作が開始されると、上下センサ73a、73bが両方ともオン状態かどうかを判定する(ステップS501)。
そして、両方ともオン状態である場合、つまり、図15(a)にて実線で図示するように、上下センサ73a、73bが両方とも、高さ制御板49と昇降方向において重なった状態で停止している場合、昇降ピストンロッド622aを伸長方向に駆動して、横フラップ折り込み装置62を下方に移動させる(ステップS502)。
下センサ73bがオン状態からオフ状態に切り替わったかどうかを判定し(ステップS503)、切り替わった場合、つまり、図15(b)にて実線で図示するように、上下センサ73a、73bのうち下センサ73bのみが、高さ制御板49と昇降方向において重複しない位置に移動した場合、昇降ピストンロッド622aの駆動を停止する(ステップS504)。
一方、ステップS501において、上下センサ73a、73bが両方ともオンでなかった場合、上下センサ73a、73bが両方ともオフであるかどうかを判定し(ステップS505)、両方ともオフである場合、つまり、図15(c)にて実線で図示するように高さ制御板49が上下センサ73a、73bとは昇降方向において重複しない位置に上動した場合、昇降ピストンロッド622aを短縮方向に駆動して、横フラップ折り込み装置62を上方に移動させる(ステップS506)。
そして、上センサ73aがオフからオンに切り替わったどうかを判定し(ステップS507)、切り替わった場合、つまり、図15にて実線で図示するように、上下センサ73a、73bのうち、上センサ73aのみが、高さ制御板49と昇降方向において重複する位置に移動した場合、昇降ピストンロッド622aの駆動を停止する(ステップS508)。
ステップS505において、上下センサ73a、73bが両方ともオフでない場合、つまり、高さ制御板49が昇降せず、上下センサ73a、73bのうち、上センサ73aのみが高さ制御板49と昇降方向において重なった状態にあるとき、昇降ピストンロッド622aは駆動しない。
次に、図1及び図17を参照して、第1の加圧部Dに配置される第1の加圧装置63の構成について説明する。ここで、図17は、第1の加圧装置63の搬送直交方向の断面図である。
第1の加圧装置63は、上方から箱体を加圧する上下方向加圧装置63aと、箱体の搬送直交方向から箱体を加圧する横方向加圧装置63bとからなる。
上下加圧装置63aは、昇降シリンダハウジング631aと、この昇降シリンダハウジング631aに対して進退する昇降ピストンロッド632aとを有しており、昇降ピストンロッド632aの先端には、搬送方向に延びる取り付け部材633aが固定されており、この取り付け部材633aの搬送方向上流側の端部には、高さ制御センサ75が取り付けられており、下流側の端部には、高さ制御板76が取り付けられている。
この取り付け部材633aは、一対の昇降ガイドバー643aによって、昇降方向にガイドされる。
また取り付け部材633aの下面には、加圧シリンダハウジング634aが取り付けられており、この加圧シリンダハウジング634aに対して加圧ピストンロッド635aが進退するようになっている。
この加圧ピストンロッド635aの先端には、第2のフランジ板636aを介して、第1のローラ保持部材637aが固定されている。この第1のローラ保持部材637aは、搬送方向に延びており、搬送直交方向の断面形状は、左右両側が下方に折れ曲がったコの字形状に構成されている。
第1のローラ保持部材637aの曲げ部には、不図示の長穴部が搬送方向に複数形成されており、各長穴部には、第1のアーム回転軸640aが、係合している。
また、第1の保持部材637aの曲げ部には、複数の第2のアーム回転軸641aが、第1のアーム回転軸640aの下方に、固定配置されており、各第1及び第2のアーム回転軸640a、641aに対して一対のアーム部材639aが回転可能に支持されている。
一対の各アーム部材639aの先端部には、第1の加圧ローラ638aが差し渡すように軸支されている。
第1のローラ保持部材637aには、ローラ高さ検出センサ78が設けられており、ローラ高さ検出センサ78の検出結果に基づき、加圧ピストンロッド635aのストローク量が決定される。
各第1及び第2のアーム回転軸640a、641aは、アーム駆動バネ642aによって連結されており、加圧ピストンロッド634aが伸長方向に駆動され、第1の加圧ローラ638aが横フラップに当接した状態で下方に移動すると、第1のアーム回転軸640aは、該長穴部内においてアーム駆動バネ642aを伸長方向にチャージしながら移動する。そして、このチャージされたアーム駆動バネ642aのバネ力により、アーム部材639aが第2のアーム回転軸641aを中心として回転し、第1の加圧ローラ638aが折り込み状態にある横フラップを加圧するようになっている。
次に、図1及び図17を参照して、横加圧装置63bの構成について説明する。横加圧装置63bは、搬送方向の左右両側に一対設けられており、加圧シリンダハウジング631bと、この加圧シリンダハウジング631bに対して進退する加圧ピストンロッド632bとを有している。この加圧ピストンロッド632bの先端にはフランジ板633bが取り付けられている。
このフランジ板633bには、上下両側が横加圧装置の加圧方向に折れ曲がった一対の曲げ部を有する、第2のローラ保持部材634bが取り付けられている。第2の加圧ローラ635bは、第2のローラ保持部材634bの一対の曲げ部に差し渡すように軸支されており、搬送方向に複数並設されている。
次に、第1の加圧装置63の動作について説明する。
第3のベルトコンベア13の搬送方向後端における、第3のベルトコンベア13の側方に配置される第1加圧昇降センサ77の横を箱体が通り過ぎると、第1加圧昇降センサ77がオンからオフに切り替わり、第1の加圧装置63の昇降制御が開始される。この昇降制御は、後フラップ折込・貼着装置61の昇降制御と同様に、高さ制御センサ75のオン・オフ状態に基づき行うため、説明を省略する。
そして、昇降制御が終了して、次の箱体が第3のベルトコンベア13に進入し、その箱体の先端が横圧縮検出センサ43の横を通過すると、横圧縮検出センサ43がオンされ、上下加圧装置63a及び横加圧装置63bによる加圧処理が開始される。
上下加圧装置63aによる加圧処理は、ローラ高さ検出センサ78による検出結果に基づき、加圧ピストンロッド635aのストローク量を決定し、第1の加圧ローラ638aを折り込み状態にある横フラップの上方から圧接することにより、行われる。これにより、前フラップ及び後フラップに対して横フラップが押し付けられ、接着剤による接着を確実に行うことができる。
横加圧装置63bによる加圧処理は、一対の横加圧装置63bの加圧ピストンロッド632bを伸長方向に駆動して、第2の加圧ローラ635bを搬送直交方向から箱体に対して圧接させることにより行う。これにより、果物などの農作物が入って、搬送直交方向における水平方向に膨らんだ箱体を加圧することができるため、一対の横フラップの端面を付き合わせた状態で、第1の加圧ローラ638aによる加圧処理を行うことができる。
箱体が圧縮戻りセンサ44の横を通過すると、加圧ピストンロッド635a、632bが短縮方向に駆動され、上下加圧装置63a及び横加圧装置63bによる、圧縮処理が終了する。
圧縮処理された箱体は、第3のベルトコンベア13から第4のベルトコンベア14に乗り移り、第2の加圧装置64により加圧処理される。
次に、図1及び図18を参照して、第2の加圧部Eに配置される第2の加圧装置64について説明する。ここで、図18は、第2の加圧装置64の搬送方向断面図である。
第2の加圧装置64は、昇降シリンダハウジング64aと、この昇降シリンダハウジング64aに対して進退する昇降ピストンロッド64bとを有しており、昇降ピストンロッド64bの先端には、直方体形状の取り付け部材64dが搬送方向に延びて設けられており、この取り付け部材64dの搬送方向上流側の端部には、高さ制御センサ83が取り付けられている。
この取り付け部材64dは、一対の昇降ガイドバー64eによって、昇降方向にガイドされる。
また取り付け部材64dの下面には、加圧シリンダハウジング64fが取り付けられており、この加圧シリンダハウジング64fに対して加圧ピストンロッド64gが進退するようになっている。
この加圧ピストンロッド64gの先端には、加圧ローラ保持部材64iが固定されている。この加圧ローラ保持部材64iは、搬送方向に延びており、搬送直交方向の断面形状は、左右両側が下方に折れ曲がったコの字形状に構成されている。
加圧ローラ64jは、搬送方向に複数並設されており、各加圧ローラ64jの回転軸は、一対のアーム部材64hの下端部に回転可能に支持されている。
この一対のアーム部材64hの上端には、バネ取り付けピン64kが設けられており、このバネ取り付けピン64kは、加圧ローラ保持部材64iの曲げ部641iに形成された長穴部64lに移動可能に係合している。
また、一対のアーム部材64hは、加圧ローラ保持部材64iの曲げ部641iに差し渡すように固定されたアーム回転軸64mに対して回転可能に係合している。
また加圧ローラ保持部材64iの曲げ部641iには、スプロケット64pが回転可能に支持されており、回転ベルト64q掛け回されており、この回転ベルト64qの内周面には、複数の加圧ローラ64jが接触している。
アーム駆動バネ64rの一端は、アーム部材64hのバネ取り付けピン64kに固定されており、他端は、このアーム部材64hの搬送方向後方に隣接配置される別のアーム部材hのアーム回転軸64mに固定されている。最も搬送方向後方に配置されるアーム部材64hを駆動するためのアーム駆動バネ64rについては、アーム駆動バネ64rの他端を、加圧ローラ保持部材64iの曲げ部641iに固定されたバネ取り付けピン64nに固定している。
次に、第2の加圧装置64の動作について説明する。
第4のベルトコンベア13の搬送方向後端に設けられた第2加圧昇降センサ79の横を箱体が通り過ぎると、第2加圧昇降センサ79がオンからオフに切り替わり、昇降ピストンロッド64bを伸長又は短縮することによる、第2の加圧装置64の昇降制御が開始される。この昇降制御は、後フラップ折込・貼着装置61の昇降制御と同様に、高さ制御センサ83のオン・オフ状態に基づき行うため、説明を省略する。
そして、昇降制御が終了して、次の箱体が第4のベルトコンベア14に進入し、箱体の先端が圧縮検出センサ45の横を通過すると、この圧縮検出センサ45がオンされ、第2の加圧装置64による圧縮処理が開始される。
加圧装置64による加圧処理では、まず、ローラ高さ検出センサ80による検出結果に基づき、加圧ピストンロッド64gのストローク量を決定し、加圧ローラ64jを折り込み状態にある横フラップの上方から圧接する。すると、アーム回転軸64mを中心として、アーム部材64hが時計周り反対方向に回転するとともに、バネ取り付けピン64kが長穴部64l内を移動して、アーム駆動バネ64rを引っ張り、アーム部材64hに時計周り方向の回転力が付与される。その結果、複数の加圧ローラ64jによって折り込み状態にある横フラップが更に上方から圧接され、前フラップ及び後フラップに対する横フラップの接着を確実に行うことができる。
このように、本実施例では、前段の封函処理部に設けられた高さ制御板に対する、一対の制御センサの昇降方向における重複及び非重複に基づき、後段の封函処理部の昇降制御を行うことができるため、後段の封函処理部を昇降制御するときに、わざわざ、初期位置に一旦戻す必要がなくなり、各処理部を箱体を処理する高さに早く移動させることができる。
次に、図1〜図4を参照して、第1〜第4のベルトコンベアの回転速度を制御する制御手段について、詳細に説明する。ここで、図2は、第1のベルトコンベア11の回転速度を制御するための制御手順を図示したフローチャートを図示しており、図3は、第3のベルトコンベア13の回転速度を制御するための制御手順を図示したフローチャートであり、図4は、第4のベルトコンベア14の回転速度を制御するための制御手順を図示したフローチャートである。なお、本実施例では、横フラップ折り込み処理に対応する第2のベルトコンベア12の回転速度は、定速度に設定されており、速度制御を行わない。
ストッパ31が導入コンベア10から退避すると、箱体は、導入コンベア10から搬送速度v0で駆動される第1のベルトコンベア11に乗り移る。
第1のベルトコンベア11は、第1のプーリ51bに巻回しており、この第1のプーリ51bは、不図示の伝達機構を介して、第1のモータ51aの出力軸に連結されている。第1のモータ51aには、第1のモータ51aの回転速度を制御する不図示の制御回路が組み込まれており、第1のベルトコンベア11の回転速度は、該制御回路によって、制御される。
第1のベルトコンベア11の始端には、第1のベルトコンベア11の側方にハンマー開始センサ41が設けられており、箱体の先端がハンマー開始センサ41の横を通過すると、ハンマー開始センサ41がオンされる(ステップS101)。
そして、箱体がさらに搬送方向下流に搬送され、箱体の後端がハンマー開始センサ41の横を通過すると、ハンマー開始センサ41がオンからオフに切り替る(ステップS102)。
ハンマー開始センサ41がオンからオフに切り替ると、第1のベルトコンベア11の搬送速度がV0からV1に減速され(ステップS103)、それと同時にハンマー611bが時計周り反対方向に回転動作を開始する。そして、第1のベルトコンベア11上を減速後の速度V1で搬送される箱体の後方から、ハンマー611bが接近し、このハンマー611bが当接することにより、後フラップの折り込み処理が行われる。
その後、箱体がさらに搬送方向下流に搬送され、箱体の先端がハンマー戻りセンサ42の横を通過すると、ハンマー戻りセンサ42がオンされ(ステップS104)、箱体がさらに搬送方向下流に搬送され、箱体の後端がハンマー戻りセンサ42の横を通過すると、ハンマー戻りセンサ42がオンからオフに切り替る(ステップS105)。
ハンマー戻りセンサ42がオンからオフに切り替ると、第1のベルトコンベア11の搬送速度が速度V1から速度V0に増速され(ステップS106)、それと同時にハンマー611bが時計回り方向に回転動作を開始し、図5に示す初期位置に戻る。
この速度V0で搬送される箱体は、接着剤塗布部61dにおいて接着剤を塗布された後、第2のベルトコンベア12に乗り移る。
この第2のベルトコンベア12は、第2のプーリ52bに巻回しており、この第2のプーリ52bは、不図示の伝達機構を介して、第2のモータ52aの出力軸に連結されている。第2のベルコンベア12の搬送速度は、一定速度v0に設定されている。
第2のベルトコンベア12上において、横フラップ折込装置62による横フラップ折り込み処理が行われるが、詳細については後述する。
横フラップが折り込まれた箱体は、第2のベルトコンベア12から第3のベルトコンベア13に乗り移る。
第3のベルトコンベア13は、第3のプーリ53bに巻回しており、この第3のスプロケット53bは、不図示の伝達機構を介して、第3のモータ53aの出力軸に連結されている。第3のモータ53aには、第3のモータ53aの回転速度を制御する不図示の制御回路が組み込まれており、第3のベルトコンベア13の回転速度は、該制御回路によって、制御される。
第3のベルトコンベア13の中央よりも若干上流側には、第3のベルトコンベア13の側方に横圧縮検出センサ43が設けられており、横圧縮検出センサ43よりも下流側(圧縮部63eの右端よりも若干上流側)には、横圧縮検出センサ43と略同様の構成を有する横圧縮戻り検出センサ44が設けられている。
図3のフローチャート示すように、第3のベルトコンベア13に進入した箱体の先端が横圧縮検出センサ43の横を通過すると、横圧縮検出センサ43がオンされる(ステップS201)。
横圧縮検出センサ43がオンされると、第3のベルトコンベア13の搬送速度は、速度v0からv3に減速され(ステップS202)、この減速後の速度v3で、箱体をゆっくりと搬送しながら、第1の加圧装置63による加圧処理が行われる。
箱体は、第1の加圧装置63によって加圧処理されながら、搬送方向下流に搬送され、箱体の先端が横圧縮戻り検出センサ44の横を通過すると、横圧縮戻り検出センサ44がオンされる(ステップS203)。
そして、箱体がさらに搬送方向下流に搬送され、箱体に対する加圧処理がほぼ終了すると、箱体の後端が横圧縮戻り検出センサ44の横を通過し、横圧縮戻り検出センサ44がオンからオフに切り替わる(ステップS204)。
横圧縮戻り検出センサ44がオンからオフに切り替わると、第3のベルトコンベア13の搬送速度がv3からv0に増速され(ステップS205)、加圧処理された箱体は、増速後の搬送速度v0で搬送され、第4のベルトコンベア14に乗り移る。
第4のベルトコンベア14は、第4のスプロケット54bに係合しており、この第4のスプロケット54bは、不図示の伝達機構を介して、第4のモータ54aの出力軸に連結されている。第4のモータ54aには、第4のモータ54aの回転速度を制御する不図示の制御回路が組み込まれており、第4のベルトコンベア14の回転速度は、該制御回路によって、制御される。
第4のベルトコンベア14の始端よりも若干下流側には、上下圧縮開始センサ45が設けられており、第4のベルトコンベア14の終端よりも若干上流側には、上下圧縮開始検出センサ45と略同様の構成を有する上下圧縮戻り検出センサ46が設けられている。
図4のフローチャート示すように、第4のベルトコンベア14に進入した箱体の先端が上下圧縮開始センサ45の横を通過すると、上下圧縮開始センサ45がオンされる(ステップS301)。
上下圧縮開始センサ45がオンされると、第4のベルトコンベア14は、速度v0からv4に減速し(ステップS302)、第2の加圧装置64による加圧処理が開始される。
第2の加圧装置64によって加圧処理されながら搬送方向下流に搬送される箱体の先端が、上下圧縮戻り検出センサ46の横を通過すると、上下圧縮戻り検出センサ46がオンされる(ステップS303)。
そして、箱体がさらに搬送方向下流に搬送され、箱体に対する加圧処理がほぼ終了すると、箱体の後端が上下圧縮戻り検出センサ46の横を通過し、上下圧縮戻り検出センサ46がオンからオフに切り替わる(ステップS304)。
上下圧縮戻り検出センサ46がオンからオフに切り替わると、第4のベルトコンベア14の搬送速度がv4からv0に増速され(ステップS305)、加圧処理された箱体は、増速後の速度v0で搬送方向下流に搬送される。
このように、本実施例では、第1のベルトコンベア11、第3のベルトコンベア13、第4のベルトコンベア14の搬送速度をそれぞれ、後フラップ折込・接着剤塗布部B、第1の加圧部D及び第2の加圧部Eにおける各処理に応じて設定している。これにより、従来技術のように作業時間が最もかかる工程にあわせて、ベルトコンベアの回転速度を低速に設定する必要がなくなり、作業効率を高めることができる。