JP5080021B2 - 製品箱詰め装置 - Google Patents

Description

本発明は、製品箱詰め装置に関する。

様々な製品を箱の中に梱包するのに適した多くの形式の機械が商業的に利用可能となっている（例えば特許文献１参照）。これらの箱は実質的に平行六面体をなす形式のものであって、平坦な形状で束ねられて供給されるようになっている。
いくつかの商業的に利用可能な機械では、水平回転軸を有する少なくとも１つの回転ドラムが設けられている。この回転ドラムには、立体化された箱を受容し、適切に設けられた押し出し部材の作動によって被梱包製品が箱に入れられた後に、次の製造ステーションに向けて連続的に箱を搬送するのに適合した複数の外周容器が設けられている。このような目的のため、従来の装置においては、箱に挿入される製品を支持する複数の支持カップが回転ドラムに取り付けられて設けられており、それぞれのカップは個々の外周容器に配設されるようになっている。

一般的に回転ドラムの上流側には、適切に配設された供給装置によって被梱包製品が支持カップ内に載置されている。この供給装置は、例えば閉じたループ状をなすと共に、その表面に製品を搬送するための搬送用歯が設けられたベルト（又はチェーン）からなる。
特開昭６３−１９１７０３号公報

しかしながら、生産速度（即ち機械が１分間の作動で製造する製品の数）の絶え間ない向上を意図する近年の市場からの要求は、公知の装置におけるいくつかの限界を明らかにした。具体的には、実際の作動において、被梱包製品の供給ベルトから回転ドラムに固定されたカップへの移送が故障の発生や製品供給時の詰まりを引き起こして、高い生産速度を得る際の妨げとなるため、このような被梱包製品の移送が決定的なポイントとなる。

本発明が意図するところは、従来の形式の機械では達成したことのない生産速度で作動できるようにした製品箱詰め装置を提供することにより、上述した欠点をなくすことにある。
このような意図のもとで本発明の目的は、比較的高い生産速度においても作動の安全性及び信頼性が高い製品箱詰め装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、単純で、比較的容易に提供可能であり、使用上安全で効率的に作動し、比較的低コストである製品箱詰め装置を提供することにある。

このような意図及び目的、並びに後に更に明らかになる別の目的を達成するため、本発明の製品箱詰め装置は、支持基盤と、箱を平坦な形状で連続的に供給するマガジンと、上記マガジンから上記箱を取り出し、上記箱をほぼ平行六面体に立体化する少なくとも１つの取り出し立体化機構と、上記箱内に置かれる製品を搬送する少なくとも１つの供給コンベヤと、平行六面体となった上記箱を、上記取り出し立体化機構から、それぞれが少なくとも１つの開放面を有した複数の外周容器内に受け取る少なくとも１つの回転円形コンベヤとを備え、上記回転円形コンベヤは、上記開放面を通ってそれぞれの上記箱内に上記製品を挿入可能な軸状押し出し手段が設けられていると共に、次の製造ステーションに向けて上記製品が入った上記箱を搬送可能である製品箱詰め装置において、上記供給コンベヤは、上記回転円形コンベヤと同軸の少なくとも１つの駆動スプロケットに巻き掛けられた少なくとも１つの閉じたチェーンによって構成される閉ループ状の少なくとも１つのループ部材を備え、上記少なくとも１つの駆動スプロケットは、上記回転円形コンベヤを駆動するための回転軸に、同軸状に強固に取り付けられており、上記少なくとも１つのチェーンは、上記箱内に置かれる上記製品を少なくとも１つの供給装置から上記回転円形コンベヤに搬送する支持カップがその外面に均一に配列され、上記ループ部材と連携作動し、上記軸状押し出し手段によってそれぞれの上記箱の中に上記製品を１つずつ挿入可能となるように、上記箱内に置かれる上記製品が入った上記支持カップを上記回転円形コンベヤの回転と協調して前進させる駆動手段を更に備えることを特徴とする。

本発明の更なる特徴及び利点は、限定されない実施例として添付図面に示された、本発明による好ましいが限定的ではない製品箱詰め装置の実施形態についての以下の詳細な説明から、より一層明らかなものとなる。
以下の例示的な実施形態において、個々の特徴は別の例示的な実施形態における別の特徴と置き換えても良い。

また、特許手続の間に公知であることが判明したものは、いずれも権利請求を意図するものではなく、権利放棄すべきものである。
図１を参照すると、全般的に符号１は本発明に従い箱３内に製品２を梱包する装置を示している。
装置１は、あらゆる形式の製品２を箱３内に完全に梱包することができるようになっており、箱３は実質的に平行六面体をなすと共に、必須ではないがボール紙のような素材からなるのが好ましい。装置１は作動に順応性があると共に多様性があり、全く異なる形状及び寸法の製品２（及び箱３）を処理することができる。

図１及び２に示すように、装置１は全般的に符号４で示される支持基盤を備えており、支持基盤４は中央部４ａと２つの相互に反対側となる側方延出部４ｂ及び４ｃを形成している。更に、装置１は全般的に符号５で示されるマガジンを備えており、マガジン５は占有空間を最小限とするために平坦な形状となっている箱３を連続的に供給する。
また、装置１は全般的に符号６で示される少なくとも１つの取り出し立体化機構と、全般的に符号７で示される少なくとも１台の製品２用供給コンベヤとを備えており、取り出し立体化機構６はマガジン５から箱３を取り出し、ほぼ平行六面体の形状となるように箱３を立体化するものである。

装置１は、立体化された平行６面体の箱３を、取り出し立体化機構６から複数の外周容器９内に受け取るのに適合した回転円形コンベア８を備えており、それぞれの外周容器９は少なくとも１つの開放面、具体的には装置１の支持基盤４に向く面１０を有する。それぞれの外周容器９には、箱３を固定するための手段として、例えばクランプ形式の手段が設けられている。また、回転円形コンベア８には、平行六面体の箱３が回転円形コンベアに入ってから出て行くまでの間、箱３をガイドする底面１ａが周囲に設けられている。

回転円形コンベア８には、全般的に符号１１で示される軸状押し出し手段が設けられており（図３）、この軸状押し出し手段１１は開放面１０からそれぞれの箱３内に製品２を挿入することができるようになっている。また回転円形コンベア８は、製品２の入った箱３を、符号１２及び１３で示される次の製造ステーションに向けて搬送することができるようになっている。

本発明によれば、供給コンベヤ７はループ状に閉じた少なくとも１つのループ部材１４を備え、このループ部材１４の外面には均一に配列された支持カップ１５が設けられているのが有効である。支持カップ１５は、簡略化のために図示はしないが、回転円形コンベア８に向かうカップ１５の進行経路に沿って配置された公知の形式の供給装置から、梱包される製品２を搬送するのに適している。ループ部材１４は、軸状押し出し手段１１の作動によってそれぞれの箱３の中に製品２が１つずつ挿入可能となるように、梱包される製品２が入ったカップ１５を回転円形コンベア８の回転と協調して進行させる駆動手段１５ａと連携作動する。

マガジン５は延長ガイド１６を有しており（図１）、この延長ガイド１６は取り出し立体化機構６の径方向で終端しており、その下方領域には、最低限の占有空間とするために平坦な形状で束ねられている箱３のためのベルトドライブ手段１７（及び巻き掛けローラ１７ａ，１７ｂ）が並設されている。
取り出し立体化機構６は、外周に吸引保持部材１９が等間隔に設けられた少なくとも１つの回転ドラム１８を備えている。吸引保持部材１９は、簡略化のために図示しないカム手段により駆動されることにより、一方の側で平坦な形状の箱３を保持して１つずつ順にマガジン５から取り出し、他方の側で実質的に平行六面体となった箱３を回転円形コンベア８の外周容器９内に置く。吸引保持部材１９には、図示しない振動立体化手段が付属しており、この振動立体化手段が平坦な形状の箱３の一方の側壁に作用することにより、箱３を平行六面体とすることができるようになっている。箱３を立体化するための振動手段は、例えば箱の側壁外面に吸着する吸引形式のものや、その他の機能的に均等のものでも良い。

ループ部材１４は、回転円形コンベア８と同軸の少なくとも１つの駆動スプロケット２０と、支持基盤４（具体的には側方延出部４ｂ）に回動可能に支持された少なくとも１つの従動スプロケット２１とに巻き掛けられた、閉ループ状の少なくとも１つのチェーンによって構成されるのが有効である。ループ部材１４には、前述したようにその外面に製品２のためのカップ１５が均一に配列されている。

また、図３に示されるように、駆動手段１５ａは、回転円形コンベア８に同軸に固定されると共に一端に終端ギヤ２３ａが設けられて装置１の支持基盤４に回転可能に支持された回転軸２３を備えている。ループ部材１４の駆動スプロケット２０は、回転軸２３と同軸状に強固に結合されることにより回転円形コンベア８と共に回転可能となっている。また終端ギヤ２３ａには簡略化のために図示しないモータ駆動機構が付属しているが、このモータ駆動機構は全て従来の形式のものと同様となっている。

梱包される製品２を支持するためのカップ１５はそれぞれ、第１ガイド２４上で摺動可能に装着されており、この第１ガイド２４はループ部材１４の周縁部に固定されると共に回転円形コンベア８の中心軸と平行になっている。全般的に符号２５で示される第１カム手段は、各カップ１５が第１不使用軸方向位置（図３の下方部分）から第２軸方向位置（図３の上方部分）まで次々と移動する動きを生じるように設けられており、上記第２軸方向位置では、軸状押し出し手段１１がそれぞれの箱３の中に製品２を挿入できるように、それぞれのカップ１５が回転円形コンベア８の各外周容器９の開放面１０の位置に実質的に配置される。

軸状押し出し手段１１は前記特許文献１にも開示されており、それぞれが端部タブ２７を有し第２ガイド２８上で摺動可能に装着された複数のステム２６を備えている。第２ガイド２８は、回転軸２３に沿って取り付けられた平坦で平行なリング２９の外周に固定されている。ステム２６は全般的に符号３０で示される第２カム手段と連携、即ち連結されており、この第２カム手段３０は、第１収縮軸方向位置から、各ステム２６が製品２を押し出すことにより製品２がそれぞれの箱３の中に完全に挿入される第２伸張軸方向位置（図３中の破線で示す）まで、各ステム２６が次々と移動する動きを生じるように適合されている。

第１カム手段２５は、支持基盤４に固定された第１環状体３１を備えている。この第１環状体３１は、ループ部材１４の経路に沿って配置され、ラジアル軸受け３２を介装することにより回転軸２３に沿って取り付けられており、所定の形状を有する第１外周軌道３３によって作用を受ける。第１輪３４が第１外周軌道３３に沿って転動可能に保持されており、この第１輪３４は箱３内に置かれる製品２を支持するためのカップ１５のそれぞれに回転可能に支持されている。

第２カム手段３０は前記特許文献１にも開示されており、支持基盤４に固定された第２環状体３５を備える。この第２環状体３５は、軸受け３６を介装することにより回転軸２３と同軸に配置され、所定の形状を有する第２外周軌道３７によって作用を受ける。第２輪３８が第２外周軌道３７に沿って転動可能に保持されており、この第２輪３８はそれぞれのステム２６に強固に連結されたブロック３９にそれぞれ回転可能に支持されている。

更に、装置１は補助円形コンベア４０を備えており、この補助円形コンベア４０は、製品２が入った箱３を回転円形コンベヤ８の外周容器９から取り出して搬出コンベヤ４１に載せるようになっている。そして、次の製造ステーション１２，１３が搬出コンベヤ４１に沿って配設されており、例えば箱３の蓋や面を閉じるようになっている。
本発明による装置１の作動は以下の通りである。図１を参照すると、梱包される製品２が供給装置から供給されてループ部材１４の個々のカップ１５内に載置され、このとき同時に平坦な形状の箱３が延長ガイド１６に沿って進みながら、取り出し立体化機構６によって１つずつ保持されていく。反時計方向に回転するように駆動された取り出し立体化機構６は、箱３をほぼ平行六面体状に立体化した後、（時計方向に回転する）回転円形コンベヤ８の外周容器９内に１つずつ載置し、箱３は外周容器９内にしっかりと保持される。

第１カム手段２５の動き（及び具体的には第１外周軌道３３に沿った第１輪３４の転動）は、カップ１５の位置が箱３の開口部分にほぼ一致するように回転円形コンベヤ８の外周容器９に次々と向かうカップ１５の漸次の動きを可能とする。図２の概略図を参照すると、平面視において各カップ１５は、符号Ｔで示される回転円形コンベヤ８に接近するための経路をたどるようになっている。

次に、第１カム手段２５と協調して第２カム手段３０が駆動され、第２軌道３７内における第２輪３８の転動によりステム２６の前進が可能となり、それぞれの箱３の中に製品２を１つずつ挿入していく。その後、箱３は次の製造ステーション１２，１３に向けて搬送される。
このようにして、本発明が前述した意図及び目的を達成することが示された。

このようになされた本発明は、添付されたクレームの範囲内において、多くの修正や変更が可能である。また、細部の全てにわたり、更に別の技術的均等物と置き換えることが可能である。
本発明の実施形態は、特に安全性、環境汚染、及び健康に関する規則について、本発明及び本発明に関係した製品に関する最も厳正な法律上及び規則上の規定の遵守のもとで実行され、対応する公的機関のいかなる必要な認許にも従うものである。

形状や大きさのほか、使用される材料については、添付された請求項に示される保護範囲を放棄することなく必要に応じたものとすることができる。

本発明による製品箱詰め装置の概略正面図である。 図１の製品箱詰め装置の概略平面図である。 本発明による製品箱詰め装置の回転円形コンベアを簡略化して示す詳細断面図である。

符号の説明

１ 製品箱詰め装置
２ 製品
３ 箱
４ 支持基盤
５ マガジン
６ 取り出し立体化機構
７ 供給コンベヤ
８ 回転円形コンベヤ
９ 外周容器
１１ 軸状押し出し手段
１４ ループ部材
１５ カップ（支持カップ）
１５ａ 駆動手段
１６ 延長ガイド
１７ ベルトドライブ手段（ベルト手段）
２０ 駆動スプロケット
２１ 従動スプロケット
２３ 回転軸
２４ 第１ガイド
２５ 第１カム手段
２６ ステム
２８ 第２ガイド
３０ 第２カム手段
３１ 第１環状体
３３ 第１外周軌道
３４ 第１輪
３５ 第２環状体
３７ 第２外周軌道
３８ 第２輪

Claims (8)

1. 支持基盤（４）と、
   箱（３）を平坦な形状で連続的に供給するマガジン（５）と、
   上記マガジン（５）から上記箱（３）を取り出し、上記箱（３）をほぼ平行六面体に立体化する少なくとも１つの取り出し立体化機構（６）と、
   上記箱（３）内に置かれる製品（２）を搬送する少なくとも１つの供給コンベヤ（７）と、
   平行六面体となった上記箱（３）を、上記取り出し立体化機構（６）から、それぞれが少なくとも１つの開放面を有した複数の外周容器（９）内に受け取る少なくとも１つの回転円形コンベヤ（８）とを備え、
   上記回転円形コンベヤ（８）は、上記開放面（１０）を通ってそれぞれの上記箱（３）内に上記製品（２）を挿入可能な軸状押し出し手段（１１）が設けられていると共に、次の製造ステーション（１２，１３）に向けて上記製品（２）が入った上記箱（３）を搬送可能である製品箱詰め装置において、
   上記供給コンベヤ（７）は、上記回転円形コンベヤ（８）と同軸の少なくとも１つの駆動スプロケット（２０）に巻き掛けられた少なくとも１つの閉じたチェーンによって構成される閉ループ状の少なくとも１つのループ部材（１４）を備え、
   上記少なくとも１つの駆動スプロケット（２０）は、上記回転円形コンベヤ（８）を駆動するための回転軸（２３）に同軸状に強固に取り付けられており、
   上記少なくとも１つのチェーン（１４）は、上記箱（３）内に置かれる上記製品（２）を少なくとも１つの供給装置から上記回転円形コンベヤ（８）に搬送する支持カップ（１５）がその外面に均一に配列され、
   上記ループ部材（１４）と連携作動し、上記軸状押し出し手段（１１）によってそれぞれの上記箱（３）の中に上記製品（２）を１つずつ挿入可能となるように、上記箱（３）内に置かれる上記製品（２）が入った上記支持カップ（１５）を上記回転円形コンベヤ（８）の回転と協調して前進させる駆動手段（１５ａ）を更に備えることを特徴とする製品箱詰め装置。
2. 上記駆動手段（１５ａ）は、モータ駆動機構と協働する終端ギヤ（２３ａ）を一端に有する回転軸を備え、上記少なくとも１つの駆動スプロケット（２０）に巻き掛けられた上記少なくとも１つのチェーン（１４）は、上記支持基盤（４）に回転可能に支持された少なくとも１つの従動スプロケット（２１）に巻き掛けられていることを特徴とする請求項１に記載の製品箱詰め装置。
3. 梱包される上記製品（２）を支持するための上記支持カップ（１５）はそれぞれ、上記ループ部材（１４）の周縁部に、上記回転円形コンベヤ（８）の回転対称軸と平行に固定された第１ガイド（２４）に摺動可能に装着されており、
   第１不使用軸方向位置から、それぞれの上記支持カップ（１５）が上記回転円形コンベヤ（８）のそれぞれの外周容器（９）の上記開放面（１０）とほぼ一致することにより上記軸状押し出し手段（１１）によって上記製品（２）を上記箱（３）内に挿入可能となる第２軸方向位置まで、上記支持カップ（１５）が次々と移動する動きを生じさせるための第１カム手段（２５）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の製品箱詰め装置。
4. 上記軸状押し出し手段（１１）は、上記回転円形コンベヤ（８）の周縁部に固定された第２ガイド（２８）上に摺動可能に装着されて第２カム手段（３０）と連携作動する複数のステム（２６）を備え、
   上記第２カム手段（３０）は、第１収縮軸方向位置から、上記箱（３）内に上記製品（２）が挿入されるようにそれぞれの上記ステム（２６）が製品（２）を押し出す第２伸張軸方向位置まで上記ステム（２６）のそれぞれが次々と移動する動きを生じさせることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の製品箱詰め装置。
5. 上記第１カム手段（２５）は、上記支持基盤（４）に固定されると共に上記ループ部材（１４）の経路に沿って配置され少なくとも１つの第１外周軌道（３３）によって作用を受ける少なくとも１つの環状体（３１）を備え、
   上記第１外周軌道（３３）は所定の形状を有し、第１輪（３４）が上記第１外周軌道（３３）に沿って転動可能に保持されており、
   上記第１輪（３４）は、梱包される上記製品（２）を支持するための上記支持カップ（１５）のそれぞれに回転可能に支持されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の製品箱詰め装置。
6. 上記第２カム手段（３０）は、上記回転円形コンベヤ（８）と同軸に配置されると共に上記支持基盤（４）に固定され少なくとも１つの第２外周軌道（３７）によって作用を受ける少なくとも１つの第２環状体（３５）を備え、
   上記第２外周軌道（３７）は所定の形状を有し、第２輪（３８）が上記第２外周軌道（３７）に沿って転動可能に保持されており、
   上記第２輪（３８）は、上記ステム（２６）のそれぞれに回転可能に支持されていることを特徴とする請求項４に記載の製品箱詰め装置。
7. 上記マガジン（５）は、上記取り出し立体化機構（６）のほぼ径方向で終端する少なくとも１つの延長ガイド（１６）を備え、
   上記取り出し立体化機構（６）は、平坦な形状で束ねられた上記箱（３）を移動させるベルト手段（１７）が並設されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の製品箱詰め装置。
8. 上記製造ステーション（１２，１３）が沿設される搬出コンベヤ（４１）と、
   上記製品（２）が入った箱（３）を上記回転円形コンベヤ（８）の上記外周容器（９）から取り出して上記搬出コンベヤ（４１）に載せる補助円形コンベヤ（４０）と
   を更に備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の製品箱詰め装置。

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