JP5478271B2 - カートン搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば扁平状に折り畳まれたカートンを集積部から取り出して筒状に開口された筒状のカートンを移送するカートン搬送装置に関する。

扁平状に折り畳まれて集積されたカートンを集積部から一つずつ取り出して筒状に開口し、該開口したカートン内に物品を収容するカートナが知られている。特許文献１には、扁平状に集積されたカートンが、回転体に配設された複数の吸着部で一つずつ取り出され、筒状に成形された後、カートン搬送装置に供給され、カートン搬送装置で移送方向へ並設された一組の両連行体間に筒状のカートンが載置されて移送される技術が開示されている。この技術は特にカートンの開口及び搬送装置への供給を高速で行うことができる点で有利である。

特許第３０９５７７０号公報

しかし、カートンの開口及び搬送装置への供給を高速で行う程、筒状のカートンを回転体から離すタイミングが限られるため、カートンが一組の両連行体間に放り出されるように載置され、カートンが一組の両連行体間の適正な位置からずれて載置されてしまうおそれがある。例えば、一組の両連行体のうち後続の連行体が大きく傾斜している状態でカートンが搬送装置に放り出されると、カートンの角が後続の連行体に当たるおそれがあるため、カートンが傾いた状態で載置され得る。また、後続の連行体を起立させて先行の連行体と略平行にした状態でカートンが搬送装置に放り出されると、カートンが後続の連行体或いは先行の連行体の先端に当接して傾いた状態で載置され得る。このように傾いたカートンに対しては後工程で物品をプッシャ等で押送して詰め込む作業を円滑に行うことができなくなるおそれがある。また、カートンのパネル側面が連行体に当接することによって傷付いてしまう。

本発明は、筒状のカートンを高速で受け取っても適正な位置及び状態で移送し得るカートン搬送装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明に係るカートン搬送装置は、カートン供給手段から受け取った筒状のカートン３を移送方向下流側に向けて下り傾斜で押送するよう押送部材２３を無端索体１５に所定間隔毎に配設した上流コンベヤ１２と、上流コンベヤ１２における傾斜した移送方向下流側で交差して移送方向と同方向に延びており、無端索体１９，２２に所定間隔毎に配設した前後一対の支持部材２４，２５で前記カートン３を水平方向に移送する下流コンベヤ１６と、前記筒状のカートン３の底面のパネル８ｂから左右両側に延出したフラップ１０の上方に対向するように配設されて、前記両コンベヤ１２，１６の交差位置Ｐから上流コンベヤ１２の移送方向下流側に向けた所定範囲に亘りカートン３のコンベヤ１２，１６からの浮き上がりを規制するガイド部材２９，３０を備えている。

上流コンベヤ１２から下流コンベヤ１６への受け渡しに際し、上流コンベヤ１２による押送によってカートン３の前方を下流コンベヤ１６における前側の支持部材２４に当接させ、両コンベヤ１２，１６の走行に伴い、下流コンベヤ１６の後側の支持部材２５がカートン３の後方に至ることで、下り傾斜の所定位置で、該押送部材２３による押送から両支持部材２４，２５による支持に移行する。

請求項１の発明を前提とする請求項２の発明において、前記下流コンベヤ１６は、前側の支持部材２４と後側の支持部材２５とが別々に異なる無端索体１９，２２に所定間隔毎に配設されており、両支持部材２４，２５の間でカートン３を支持し得るようにこれらの無端索体１９，２２が前記上流コンベヤ１２の無端索体１５と同速に設定されている。

請求項２の発明を前提とする請求項３の発明において、前記下流コンベヤ１６は、前記上流コンベヤ１２を挟む両側に前記夫々の無端索体１９，２２を備えている。
請求項３の発明を前提とする請求項４の発明において、前記上流コンベヤ１２の無端索体１５の走行路１５ａにおける左右両側に、上方から供給された筒状のカートン３を載置し得るカートン受け２６を配設している。

請求項１の発明では、上流コンベヤにおいてカートンの後側のみに押送部材が当接して、カートンを移送方向下流側に移送する構成であることから、例えば、高速処理等によって、筒状のカートンの供給位置が移送方向に多少ずれても、所定間隔毎に配設された押送部材の各移動に合わせてカートンを移送方向下流側に移送することができ、また、カートンが傾いた状態で移送されることをほぼ無くすことができる。

また、移送方向下流側で下るように傾斜させた上流コンベヤの走行路を下流コンベヤの走行路に交差させ、筒状のカートンをその交差位置より移送方向上流側の移換位置までは、押送部材が押して移送し、移換位置以降からは、常に、前後一対の支持部材がカートンを挟持して移送する構成であることから、筒状のカートンの開口状態を維持しながら、搬入移送コンベヤから搬出移送コンベヤヘカートンを支障なく受け渡すことができる。

更に、前記両コンベヤの交差位置から上流コンベヤの移送方向下流側に向けた所定範囲に亘りガイド部材がカートンのコンベヤからの浮き上がりを規制することができる。
このような構成にすることによって、筒状のカートンを高速処理する際に適正な位置及び状態で移送することができる。

更に、ガイド部材がカートンの底面のパネルから延出されたフラップの浮き上がりを規制してカートンの浮き上がりも規制するので、カートンのサイズの変更毎にガイド部材の高さを変更する必要がない点や、カートンのパネルがガイド部材により傷付かない点で有効である。

請求項２の発明では、前側の支持部材と後側の支持部材とが異なる無端索体に配設されていることから、カートンのサイズ変更に伴うように、前側の支持部材が配設された無端索体の位置をずらすだけで、押送部材や後側の支持部材が配設された各無端索体によって、前後一対の支持部材の間にカートンを支障なく支持して移送することができる。なお、各無端索体を同速に設定するだけで、センサを用いた各無端索体のタイミング調整を図ることなく、また、該タイミング調整が不要なことから、簡素な構成で、各無端索体を連続して動かし続けることができ、単一のモータで動かすことができる。

請求項３の発明では、上流コンベヤを挟む両側に配設された下流コンベヤの夫々の無端索体により、特に、カートンを上流コンベヤから下流コンベヤに受け渡す時、カートンが外力を受けても、前後の支持部材がカートンの左右両側をバランス良く支持していることから、カートンが左右いずれかに傾くことがない。

請求項４の発明では、カートン供給手段から上流コンベヤに載置されるカートンは、カートン受けに静止状態で載置されて、その後、押送部材で移送されることから、上流コンベヤによって左右いずれかに傾くことがない。

（ａ）はカートン搬送装置及びカートン開口逆折装置を側面側から見た略体図であり、（ｂ）は集積部で扁平状に折り畳まれたカートンを示す底面図であり、（ｃ）は同じく正面図であり、（ｄ）は開口されたカートンを示す斜視図である。 カートン搬送装置を平面側から見た略体図である。 （ａ）は図２のＡ−Ａ線における部分断面図であり、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線における部分断面図であり、（ｃ）は図２のＣ−Ｃ線における部分断面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は夫々カートンの移送過程を示す作用説明図である。

図１（ａ）に示すようにカートン搬送装置１の上方に設置された開口逆折装置２（カートン供給手段）は、図１（ｂ）（ｃ）に示すように扁平状に折り畳まれたカートン３が集積部４に積層され、自転しながら公転する回転体５に均等に配設された各吸着部６が、カートン３を吸着保持して集積部４から取り出し、カートン搬送装置１へ移送する過程でカートン３を押接部材７に押し当てて逆折りした後に、図１（ｄ）に示すように開口するようになっている。開口状態のカートン３は、互いに対向する第１のパネル８ａ及び第３のパネル８ｂと互いに対向する第２のパネル８ｃ及び第４のパネル８ｄとからなる直方体形状の筒体８と、第１及び第３のパネル８ａ，８ｂの長手方向両側端縁から突出する上下の第１のフラップ９，１０と、第２及び第４のパネル８ｃ，８ｄの長手方向両側端縁から突出する前後の第２のフラップ１１とを備えている。

図１（ａ）及び図２に示すように、カートン搬送装置１は、駆動プーリ１３と従動プーリ１４との間で掛け渡された単一の搬入無端ベルト１５（無端索体）を有する上流コンベヤ１２と、上流コンベヤ１２の移送方向（前後方向）における下流側を挟むように上流コンベヤ１２の左右両側に延設された下流コンベヤ１６とを備えている。下流コンベヤ１６は一対の第１コンベヤ１７と一対の第２コンベヤ２０とを備え、夫々のコンベヤ１７，２０の搬出無端ベルト１９，２２（無端索体）は駆動プーリ（不図示）と各従動プーリ１８との間で掛け渡されている。上流コンベヤ１２と第１コンベヤ１７と第２コンベヤ２０は共通の駆動モータ（不図示）により駆動され、搬入無端ベルト１５及び各搬出無端ベルト１９，２２は何れも同じ所定の速度で回転する。

搬入無端ベルト１５の外周となる搬入走行面１５ａには押送部材２３が所定間隔毎に配設され、各搬出無端ベルト１９の外周となる搬出走行面１９ａには前側の支持部材２４が所定間隔毎に配設され、各搬出無端ベルト２２の外周となる搬出走行面２２ａには後側の支持部材２５が所定間隔毎に配設されている。搬入無端ベルト１５上の搬入走行面１５ａ（走行路）が移送方向下流側ほど下るように傾斜していることから、図４に示すように、その搬入走行面１５ａ（走行路）と各搬出無端ベルト１９上の搬出走行面１９ａ，２２ａ（走行路）とは交差位置Ｐで鈍角θをなして交差している。

図１（ａ）及び図２に示すように、前記交差位置Ｐより移送方向上流側で傾斜する搬入無端ベルト１５上の搬入走行面１５ａ（走行路）を挟む左右両側にはカートン受け２６が配設されている。カートン受け２６は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、搬入無端ベルト１５の左右両端縁に近接して移送方向へ延設された載置腕部２７と載置板部２８とからなる。載置腕部２７上の載置面２７ａは載置板部２８上の載置面２８ａや搬入無端ベルト１５上の搬入走行面１５ａより若干上方に配置されている。

上流コンベヤ１２及び下流コンベヤ１６の左右両側にはガイド部材２９，３０が配設されている。ガイド部材２９，３０は、前記交差位置Ｐより移送方向上流側で傾斜する搬入無端ベルト１５に沿って延設され、交差位置Ｐより移送方向下流側で搬出無端ベルト１９，２２に沿って延設されている。一方のガイド部材２９の下側にあるガイド面２９ｃは、始端部２９ａから移送方向の全長にわたり終端部２９ｂまで延び、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように載置腕部２７上の載置面２７ａと略同一高さで形成されている。他方のガイド部材３０の下側にあるガイド面３０ｃは、始端部３０ａから移送方向の全長にわたり終端部３０ｂまで延び、始端部３０ａから前記交差位置Ｐの付近までは図３（ａ）（ｂ）に示すように載置腕部２７上の載置面２７ａと略同一高さで形成されている。前記交差位置Ｐの付近から終端部３０ｂまでは、図３（ｃ）に示すように、第１のフラップ９，１０を序々に上下に広げるように幅広の板材３０ｅが取着されている。板材３０ｅの上側にもガイド面３０ｄが形成されている。上側のガイド面３０ｄと下側のガイド面３０ｃとの間で板材３０ｅには図１に示すようにＵ状の挿脱口３０ｆが形成されており、図２に示すようにカートン搬送装置１の側方から物品３５がプッシャ３６によってカートン３内に押し込まれるようになっている。

さて、開口逆折装置２によりカートン３が開口された状態で上流コンベヤ１２へ移送されると、カートン３の第３のパネル８ｂがガイド部材２９，３０の始端部２９ａ，３０ａより移送方向上流側で図３（ａ）と同様に搬入走行面１５ａや載置面２８ａに面してカートン受け２６の載置面２７ａに載置される。カートン３は搬入無端ベルト１５の押送部材２３で押されるまで待機する。カートン３の第４のパネル８ｄが搬入無端ベルト１５の押送部材２３で押されると、図３（ａ）に示すように第３のパネル８ｂが該載置面２７ａで移送方向下流側（前方）へ摺動しながら、カートン３の底面側にある第３のパネル８ｂから左右両側に延出した下側の第１のフラップ１０が、第１のフラップ１０の上方に対向するように配設されたガイド部材２９，３０の始端部２９ａ，３０ａからガイド面２９ｃ，３０ｃの下側に入り込み、カートン３の浮き上がりが規制される。

その後、図４（ａ）に示すように、前記交差位置Ｐより移送方向上流側（後方）でカートン３の第２のパネル８ｃが両第１コンベヤ１７の前側の支持部材２４に当接し始める。
次に、図４（ｂ）に示すように、両第２コンベヤ２０の後側の支持部材２５もカートン３の第４のパネル８ｄに当接し始め、図２及び図４（ｂ）の移換位置Ｑ（下り傾斜の所定位置）でカートン３が押送部材２３と前側の支持部材２４との間で挟持されると同時に後側の支持部材２５と前側の支持部材２４との間で挟持される。

搬入無端ベルト１５が水平な各搬出無端ベルト１９，２２の下方に移動し、且つ、搬入無端ベルト１５及び各搬出無端ベルト１９，２２が同じ速度で回転することから、移換位置Ｑ以降は、押送部材２３が後側の支持部材２５より後方へ徐々に遅れて、押送部材２３による押送から両支持部材２４，２５による支持に移行する。その移行時に、カートン３の第３のパネル８ｂの前側のみが搬入無端ベルト１５上から離れて各搬出無端ベルト１９，２２上に載置されると、両コンベヤ１２，１６の交差位置Ｐの付近では、搬入無端ベルト１５上に載置されたままの第３のパネル８ｂの後側と、搬出無端ベルト１９，２２に載置されたその第３のパネル８ｂの前側との間の第３のパネル８ｂは、搬入無端ベルト１５及び各搬出無端ベルト１９，２２との間に隙間が生じるように離されている。そのため、前述したように、交差位置Ｐから上流コンベヤ１２の移送方向下流側に向けた所定範囲に亘り、カートン３のコンベヤ１２，１６からの浮き上がりをガイド部材２９，３０により規制して、特にカートン３の安定を図っている。

更に、第３のパネル８ｂの後側も搬入無端ベルト１５上から各搬出無端ベルト１９，２２上に載置されると、図４（ｃ）に示すように、カートン３が後側の支持部材２５と前側の支持部材２４との間で挟持された状態で移送方向下流側へ移送され、押送部材２３がカートン３の後側のパネル８ｄから後方へ離間する。

次に、カートン３が後側の支持部材２５と前側の支持部材２４との間で挟持された状態で移送方向下流側へ移送されると、ガイド面３０ｄ，３０ｃによりカートン３の第１のフラップ９，１０が上下方向へ互いに押し拡げられる。その後、プッシャ３６が移送方向下流側へ移動しながら筒体８に物品３５を板材３０ｅの挿脱口３０ｆを通して押し込む。カートン３がガイド部材３０の板材３０ｅより移送方向下流側へ移動すると、上側の第１のフラップ９に対する拡開が解除される。更に、カートン３がガイド部材２９より移送方向下流側へ移動すると、下側の第１のフラップ１０に対する規制が解除される。その後、物品３５が供給されたカートン３が移送方向下流側へ移動するに従い閉蓋装置（不図示）により第１及び第２のフラップ９，１０，１１が閉じられる。

本実施形態は下記の効果を有する。
（１） カートン３を上流コンベヤ１２の搬入走行面１５ａに面するようにカートン受け２６に供給する位置では、カートン３の後側のみに押送部材２３が当接して、カートン３を移送方向下流側に移送する構成であることから、例えば、高速処理等によって、カートン受け２６に対する筒状のカートン３の供給位置が移送方向に多少ずれても、所定間隔毎に配設された押送部材２３の各移動に合わせてカートン３を移送方向下流側に移送することができ、また、カートン３が傾いた状態で移送されることをほぼ無くすことができる。

また、移送方向下流側で下るように傾斜させた上流コンベヤ１２の搬入走行面１５ａを、その搬入走行面１５ａの下流側の交差位置Ｐで鈍角θをなすように、下流コンベヤ１６の搬出走行面１９ａ，２２ａに交差させ、且つ、押送部材２３と前後一対の支持部材２４，２５を同じ速度で移送させて、筒状のカートン３を前記交差位置Ｐより移送方向上流側の移換位置Ｑまでは、押送部材２３が押して移送し、移換位置Ｑ以降からは、常に、前後一対の支持部材２４，２５がカートン３を挟持して移送する構成であることから、筒状のカートン３の開口状態を維持しながら、上流コンベヤ１２から下流コンベヤ１６ヘカートン３を支障なく受け渡して前後一対の支持部材２４，２５がカートン３を挟持して移送することができる。

更に、押送部材２３や前後一対の支持部材２４，２５でカートン３を移送する際に、ガイド部材２９，３０がカートン３の浮き上がりを規制することができる。
このような構成にすることによって、筒状のカートン３を高速処理する際に適正な位置及び状態で移送することができる。

（２） ガイド部材２９，３０がカートン３の底面の第３のパネル８ｂから延出された下側の第１のフラップ１０の浮き上がりを規制してカートン３の浮き上がりも規制する。従って、摩擦により傷付き易い材質のカートン３であっても、カートン３の筒体８がガイド部材２９，３０により傷付くことがないと共に、ガイド部材２９，３０に接した下側の第１のフラップ１０が例え傷付いてもカートン３の内側に隠れるため、カートン３の外観の見栄えを低下させることがない。また、下側の第１のフラップ１０がカートン３の第３のパネル８ｂと同じ高さ位置であるため、カートン３のサイズの変更毎にガイド部材２９，３０の高さを変更する必要がない。更に、カートン３に対する物品３５の押し込みの際にそれらの間の位置ずれを防止してその押し込みを支障なく行うことができる。

（３） 前側の支持部材２４と後側の支持部材２５とが異なる無端ベルト１５，１９，２２に配設されていることから、カートン３のサイズ変更に伴うように、前側の支持部材２４が配設された搬入無端ベルト１５の位置をずらすだけで、押送部材２３や後側の支持部材２５が配設された各搬出無端ベルト１９，２２によって、前後一対の支持部材２４，２５の間にカートン３を支障なく支持して移送することができると共に、前後一対の支持部材２４，２５の間隔を簡単に調節することができる。なお、各無端索体１５，１９，２２を同速に設定するだけで、センサを用いた各無端索体１５，１９，２２のタイミング調整を図ることなく、また、該タイミング調整が不要なことから、簡素な構成で、各無端索体１５，１９，２２を連続して動かし続けることができ、単一のモータで動かすことができる。

（４） 上流コンベヤ１２を挟む両側に配設された下流コンベヤ１６の夫々の搬出無端ベルト１９，２２により、特に、カートン３を上流コンベヤ１２から下流コンベヤ１６に受け渡す時、カートン３が外力を受けても、前後の支持部材２４がカートン３の左右両側をバランス良く支持していることから、カートン３が左右いずれかに傾くことがない。

（５） 開口逆折装置２から上流コンベヤ１２に載置されるカートン３は、カートン受け２６に静止状態で載置されて、その後、押送部材２３で移送されることから、上流コンベヤ１２によって左右いずれかに傾くことがなく、カートン３を落下させることなく安定性良く搬入無端ベルト１５に供給することができる。

（６） 前側の支持部材２４と後側の支持部材２５を互いに別々の駆動源で駆動して、前側の支持部材２４と後側の支持部材２５との間隔を移送方向に任意に調節し得るように構成することもできるが、本実施形態では、上流コンベヤ１２と下流コンベヤ１６の第１コンベヤ１７及び第２コンベヤ２０が互いに共通の駆動源から駆動を得る構成である。従って、カートン３等を検出するセンサ等の電子部品や駆動タイミングの制御が不要である。

前記実施形態以外にも例えば下記のように構成してもよい。
・ 本実施形態では、搬入無端ベルト１５上にある搬入走行面１５ａを移送方向下流側ほど下るように傾斜させ、その傾斜した移送方向下流側を各搬出無端ベルト１９，２２上にある水平な搬出走行面１９ａ，２２ａに対し鈍角θをなして交差させているが、搬出走行面の移送方向下流側と搬入走行面が鈍角をなして交差する関係であれば、搬出走行面も傾斜させてもよい。

・ 押送部材２３でカートン３を押送する際にカートン受け２６の載置面２７ａ，２８ａをローラ等で構成してカートン３を滑り易くし、カートン３の第３のパネル８ｂが傷付かないようにしてもよい。また、ガイド部材２９，３０のガイド面２９ｃ，３０ｃもローラ等で構成してカートンを滑り易くしてもよい。

・ 本実施形態では、カートン３の移送中に下側の第１のフラップ１０をガイド部材２９，３０のガイド面２９ｃ，３０ｃに当接させてカートン３の浮き上がりを規制するようにしたが、上側の第１のフラップ９をガイド部材に当接させてカートン３の浮き上がりを規制したり、カートン３の第１のパネル８ａをガイド部材に当接させて規制したりしてもよい。

・ 本実施形態では、搬入無端ベルト１５に押送部材２３を所定の等間隔で配設したが、チェーンコンベヤに押送部材を配設してもよい。

３…カートン、８ｂ…第３のパネル、１０…下側の第１のフラップ、１２…上流コンベヤ、１５…搬入無端ベルト（無端索体）、１５ａ…搬入走行面、１６…下流コンベヤ、１７…第１コンベヤ、１９…搬出無端ベルト（無端索体）、１９ａ…搬出走行面、２０…第２コンベヤ、２２…搬出無端ベルト（無端索体）、２２ａ…搬出走行面、２３…押送部材、２４…前側の支持部材、２５…後側の支持部材、２６…カートン受け、２７ａ，２８ａ…載置面、２９，３０…ガイド部材、θ…鈍角、Ｐ…交差位置。

Claims (4)

1. カートン供給手段から受け取った筒状のカートンを移送方向下流側に向けて下り傾斜で押送するよう押送部材を無端索体に所定間隔毎に配設した上流コンベヤと、
   上流コンベヤにおける傾斜した移送方向下流側で交差して移送方向と同方向に延びており、無端索体に所定間隔毎に配設した前後一対の支持部材で前記カートンを水平方向に移送する下流コンベヤと、
   前記筒状のカートンの底面のパネルから左右両側に延出したフラップの上方に対向するように配設されて、前記両コンベヤの交差位置から上流コンベヤの移送方向下流側に向けた所定範囲に亘りカートンのコンベヤからの浮き上がりを規制するガイド部材を備え、
   上流コンベヤから下流コンベヤへの受け渡しに際し、上流コンベヤによる押送によってカートンの前方を下流コンベヤにおける前側の支持部材に当接させ、両コンベヤの走行に伴い、下流コンベヤの後側の支持部材がカートンの後方に至ることで、下り傾斜の所定位置で、該押送部材による押送から両支持部材による支持に移行することを特徴とするカートン搬送装置。
2. 前記下流コンベヤは、前側の支持部材と後側の支持部材とが別々に異なる無端索体に所定間隔毎に配設されており、両支持部材の間でカートンを支持し得るようにこれらの無端索体が前記上流コンベヤの無端索体と同速に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のカートン搬送装置。
3. 前記下流コンベヤは、前記上流コンベヤを挟む両側に前記夫々の無端索体を備えることを特徴とする請求項２に記載のカートン搬送装置。
4. 前記上流コンベヤの無端索体の走行路における左右両側に、上方から供給された筒状のカートンを載置し得るカートン受けを配設したことを特徴とする請求項３に記載のカートン搬送装置。

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