JP5744479B2 - 挿入装置 - Google Patents

Description

本発明は、製品を能書等の付属物と共にカートン内に挿入するための挿入装置に関する。

従来、この種の装置として、製品に当接されるプッシャー本体と、プッシャー本体の上縁に設けられ、能書等を押圧するプレート部と、を備えたものが知られている（例えば特許文献１乃至２）。上記装置によれば、プレート部の先端が製品よりも突出するように構成されているため、能書等の位置決めをおこない易く、製品を損傷等させるおそれも低い。

ところで、上記のプレート部は通常、製品の上面と略接触し得る高さ位置に設けられるため、待機中のプレート部が、製品の搬送等に際して支障をきたすことがある。これに対して、プレート部の一端を回動可能に取り付け、プレート部が上下に所定角度を以て回動されるようにしたものがある（例えば特許文献３）。

特開平１１−２５５２２０号公報 実開平３−３５１４号公報 特開２００３−２６７３２７号公報

しかしながら、特許文献３に記載される従来装置では、プレート部の回動が、コイルスプリングやトーションスプリング等の戻しばねを用いておこなわれていたため、回動に伴って戻しばねが疲弊してしまい、耐久性が高いとはいえなかった。また、回動回数が増加するほど、戻しばねの疲弊も激しくなり、挿入能力の向上を図ることが難しかった。

そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的とするところは、耐久性が格段に改善され、挿入能力の向上を図り易い挿入装置を提供することにある。

本発明に係る挿入装置は、製品を能書等の付属物と共にカートン内に挿入する挿入装置であって、一定のスライド方向に沿って、該カートンに対して進退される本体部と、該本体部に軸着され、該スライド方向に略直交する軸芯廻りを正逆方向に回動可能とされた回動部と、該回動部の回動に追従するように該回動部に連結され、該付属物に係合されるプレート部と、該本体部と該回動部との間に、磁気的な反発力および／または磁気的な吸引力を発生させる磁気手段と、該磁気手段に抗して、該回動部を逆方向に強制回動し、該プレート部を跳ね上げ状態とする規制手段と、を備え、該本体部の前進に伴って、該規制手段が解除されるとともに、該磁気手段にしたがって、該回動部が正方向に回動され、跳ね上げ状態にあった該プレート部が、該製品の上方において伏臥状態とされるように構成される。

本発明に係る挿入装置は、該磁気手段が、磁気的な反発力を発生させる磁気反発部と、磁気的な吸引力を発生させる磁気吸引部と、を備え、該磁気反発部および該磁気吸引部により、該回動部の始動が促されるとともに、該回動部を該本体部に固定して、該プレート部の伏臥状態が保持可能に構成される。

また、本発明に係る挿入装置は好ましくは、該規制手段が、該回動部に軸着されるガイドローラと、該ガイドローラと係合可能に固設されるとともに、該ガイドローラを押下げて該回動部を逆方向に強制回動させる平坦部と、該平坦部から斜め上方に連続して設けられる傾斜部と、を有するガイド壁と、を備えて構成される。

また、本発明に係る挿入装置は好ましくは、該磁気手段が、永久磁石によって構成される。

また、本発明に係るカートニングマシーンは、上記挿入装置を備えて構成される。

本発明に係る挿入装置によれば、上記したとおりの構成であるため、耐久性が格段に改善され、挿入能力の向上を図り易い。

実施形態に係るカートニングマシーンの全体構成を示す概略平面図である。 実施形態に係る挿入装置を示す平面図である。 実施形態に係る挿入装置を示す側面一部断面図である。 実施形態に係る挿入装置を示す側面図である。 実施形態に係るカートニングマシーンによる挿入状況を示す図である。 変形例を示す図である。 他の実施形態に係る挿入装置を示す側面一部断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。図１は実施形態に係るカートニングマシーン１の全体構成を示す概略平面図である。図２〜図４はカートニングマシーン１における挿入装置１５を示しており、図２は平面図、図３は側面一部断面図、図４は側面図である。図５はカートニングマシーン１による挿入状況を示している。

図１に示すように、カートニングマシーン１は、バケットコンベア１２と、カートンコンベア１３と、中継装置１４と、挿入装置１５と、を備えて構成される。バケットコンベア１２およびカートンコンベア１３は、平行する搬送方向Ａ、Ｂに沿って並設され、それぞれ製品３およびカートン４を同期して間欠搬送する。製品３は、例えば上下一体に集積されたＰＴＰシート群であり、支持板２１、２２によってバケットコンベア１２上に支持される。カートン４は、カートンコンベア１３の上流で組み立てられており、支持爪２４、２４…によってカートンコンベア１３上に支持されるとともに、製品３側に開口した状態で搬送される。中継装置１４と挿入装置１５は、バケットコンベア１２およびカートンコンベア１３の一の停止位置に設けられる。中継装置１４は、バケットコンベア１２とカートンコンベア１３との間に配置され、カートン４に向かって窄められた形状のカバー部２５と、台座部２６と、によってトンネル状に構成されており、中継装置１４において、製品３に関わる能書や説明書、注意書、添付書等（「能書等」）の付属物６が供給される（図５参照）。挿入装置１５は、製品３をこの付属物６と共にカートン４内に挿入するために用いられている。挿入装置１５は好ましくは、製品３やカートン４のサイズチェンジ等に対応するべく、平面位置や高さ位置等を、手動または自動で調整可能に構成される。

挿入装置１５は、図１〜図４に示すように、本体部３０と、回動部４０と、当接部５０と、プレート部６０と、磁気手段７０と、規制手段８０と、を主に備える。以下の説明では、図１における図面右方向を「前」方向、図面左方向を「後」方向と称する。

本体部３０は、図２〜図４に示すように、略直方体形のブロック片を基体として、後半部上方に凸設部３１が、前端に拡幅部３２が、それぞれ延設された形状を有する。本体部３０の後端にロッド３５が適宜連結され（図１参照）、ロッド３５に図示しないシリンダ等のスライド手段がさらに連結されることで、本体部３０が、一定のスライド方向Ｃ（＝前後方向）に沿って、直線的に往復動するようになっている。本実施形態では、スライド方向Ｃが、上記搬送方向Ａ、Ｂに直交し、本体部３０は、所定の高さ位置にて水平を保ちながら、カートンコンベア１３のカートン４に対して進退される。
凸設部３１の前方側の起立面３７は、上記スライド方向Ｃに略直交する平面をなし、永久磁石７１ａが起立面３７に露出するように嵌設される一方、拡幅部３２の上面３８は略水平面をなし、永久磁石７２ａ、７２ａが上面３８に露出するように嵌設されている。

回動部４０は、図２〜図４に示すように、本体部３０の拡幅部３２上に載置可能な略直方体形のブロック片を基体とした形状を有し、拡幅部３２よりも前後に長く構成される。回動部４０の左右後端から後方かつ斜め下方に向かって、本体部３０を挟み込む軸支部４１、４２が延設され、上記スライド方向Ｃに略直交する軸部４３が、本体部３０と軸支部４１、４２を挿通して略水平に設けられる。これにより回動部４０は、本体部３０に軸着され、図４に示すように、軸部４３の軸芯４４廻りを正方向Ｒ１と逆方向Ｒ２とに所定角度だけ回動可能に構成されている。一の軸支部４２は後方にさらに延出され、延出部４５が形成される。延出部４５の外側面には、所定のガイドローラ８１が回動自在に軸着されている。

回動部４０は、図２〜図４に示すように、本体部３０の凸設部３１の起立面３７に対向する起立面４７を備える。凸設部３１の起立面３７と回動部４０の起立面４７との間には、所定の隙間が設けられる。また、回動部４０は、本体部３０の拡幅部３２の上面３８に対向する下面４８を備える。拡幅部３２の上面３８と回動部４０の下面４８とは、互いに密着可能に設けられる。そして、凸設部３１の永久磁石７１ａに対応して、永久磁石７１ｂが回動部４０の起立面４７に露出するように嵌設される一方、拡幅部３２の永久磁石７２ａ、７２ａに対応して、永久磁石７２ｂ、７２ｂが回動部４０の下面４８に露出するように嵌設されている。

当接部５０は、図２〜図４に示すように、側断面視Ｌ字状に形成され、回動部４０の前端に引掛け固定される。当接部５０は、製品３に後方から当接し得る当接面５１を有する。製品３への当接時の衝撃を緩和するため、当接面５１には樹脂材等が好ましく用いられる。

プレート部６０は、図２〜図４に示すように、薄板状をなし、当接部５０の上面に固着されている。プレート部６０の先端６１は、当接部５０の当接面５１から前方へ所定長さ突出して設けられる。プレート部６０は、例えばステンレス等の金属によって構成され、容易には撓まない強度を有する。本実施形態では、プレート部６０が当接部５０を介して回動部４０に連結されており、プレート部６０は回動部４０の回動に追従する。図４に示すように、回動部４０を正方向Ｒ１に回動して、本体部３０上に載置することで、プレート部６０が略水平の伏臥状態とされ、回動部４０を逆方向Ｒ２に所定量回動することで、プレート部６０が跳ね上げ角度θの跳ね上げ状態とされるようになっている。

磁気手段７０は、本体部３０と回動部４０との間に、磁気的な反発力ないし磁気的な吸引力を発生させるものである。本実施形態の磁気手段７０は、図２〜図４に示すように、磁気反発部７１と、磁気吸引部７２と、から構成される。
磁気反発部７１は、本体部３０に嵌設された永久磁石７１ａと、回動部４０に嵌設された永久磁石７１ｂと、から構成され、永久磁石７１ａと永久磁石７１ｂとは、対向面が互いに同一の磁極（例えばＮ極とＮ極）となるように配置されている。永久磁石７１ａと永久磁石７１ｂとにより、本体部３０の起立面３７と回動部４０の起立面４７との間に磁気的な反発力が発生し得る。また、磁気吸引部７２は、本体部３０に嵌設された永久磁石７２ａ、７２ａと、回動部に嵌設された永久磁石７２ｂ、７２ｂと、から構成され、永久磁石７２ａと永久磁石７２ｂとは、対向面が互いに異なる磁極（例えばＮ極とＳ極）となるように配置されている。永久磁石７２ａと永久磁石７２ｂとにより、本体部３０の上面３８と回動部４０の下面４８との間に磁気的な吸引力が発生し得る。このように永久磁石７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂを用いて磁気手段７０を構成することで、磁気手段７０の構造の単純化や小型化が図られ、磁気的な反発力ないし磁気的な吸引力を容易かつ確実に発生させることが可能となる。永久磁石７２ａ、７２ｂは好ましくは、本体部３０の上面３８、回動部４０の下面４８からそれぞれ僅かに凹んで配設される。これにより永久磁石７２ａと永久磁石７２ｂとが直に衝突するのを防止できる。永久磁石７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂの露出面を薄い保護膜（図示せず）で適宜被覆した構成としてもよい。永久磁石７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂとしては、例えばアルニコ磁石、フェライト磁石、希土類磁石が用いられるが、磁力の強さの点から、ネオジム磁石等が好ましく用いられる。

規制手段８０は、磁気手段７０による上記磁気的な反発力ないし磁気的な吸引力に抗して、適時のタイミングで回動部４０を逆方向Ｒ２に強制回動し、プレート部６０を跳ね上げ状態とするものである。このような規制手段８０としては、カム機構を用いた構成が好都合である。本実施形態の規制手段８０は、図１および図４に示すように、上記ガイドローラ８１と、ガイドローラ８１が係合し得るガイド壁８２と、を備える。ガイド壁８２は、カートニングマシーン１の所定位置において、上記スライド方向Ｃに沿って所定長さ延在して固設される。ガイド壁８２の下端には、図４に示すように、略水平な平坦部８４と、平坦部８４から前方かつ斜め上方に滑らかに連続する傾斜部８５と、が形成されている。

次に、カートニングマシーン１において、製品３を付属物６と共にカートン４内に挿入する方法について説明する。

図５（ａ）に示すように、バケットコンベア１２およびカートンコンベア１３により、製品３およびカートン４がそれぞれ搬送され、停止位置に停止する。挿入装置１５は、製品３およびカートン４、中継装置１４と平面視で前後一列をなすように（図１参照）、バケットコンベア１２と製品３を挟んで中継装置１４の後方で待機している。挿入装置１５では、ガイドローラ８１がガイド壁８２の平坦部８４に外接して押下げられるとともに、回動部４０が軸部４３の軸芯４４廻りを逆方向Ｒ２に強制回動され、これによってプレート部６０が跳ね上げ状態とされている（図４参照）。製品３は、この跳ね上げ状態とされたプレート部６０の下方に搬送されてきて停止する。

製品３およびカートン４が停止すると、図５（ｂ）に示すように、挿入装置１５が、スライド方向Ｃに沿って、製品３に向かって前進する。挿入装置１５における本体部３０（回動部４０）の前進に伴って、ガイドローラ８１の平坦部８４との外接が解除されるとともに、回動部４０が軸部４３の軸芯４４廻りを正方向Ｒ１に回動され、これによってプレート部６０が製品３の上方において伏臥状態とされる（図４参照）。このとき、磁気反発部７１の磁気的な反発力と磁気吸引部７２の磁気的な吸引力とにしたがって、回動部４０の始動（正方向Ｒ１への回動）が促され、さらに回動部４０を本体部３０上に載置固定して、プレート部６０の伏臥状態が保持可能とされる。主として磁気反発部７１が、回動部４０の始動を促す役割を果たし、主として磁気吸引部７２が、回動部４０を本体部３０上に載置固定して、プレート部６０の伏臥状態を保持可能とする役割を果たす。永久磁石７１ａ、７１ｂないし永久磁石７２ａ、７２ｂとして磁力のより強いものを使用する等して、磁気反発部７１にプレート部６０の伏臥状態の保持を補助させたり、磁気吸引部７２に回動部４０の始動を補助させるようにしてもよい。

本実施形態では、プレート部６０が伏臥状態とされるのと略同時に、当接部５０の当接面５１が製品３の後端に当接し、製品３の押進を開始する。ガイド壁８２の平坦部８４および傾斜部８５の形状や配設位置等は、プレート部６０をこのようなタイミングで跳ね上げ状態から伏臥状態へと移行させることができるように設定される。伏臥状態とされたプレート部６０は、製品３の上面に略接触する。プレート部６０により製品３の上面を軽く押さえつけるようにしてもよい。中継装置１４では、図５（ｂ）に示すように、製品３と共にカートン４内に挿入されるべき付属物６が供給される。図示しないが、付属物６は、中継装置１４の上方に多数ストックされており、公知の引き出し機構または吸引機構等を用いた供給手段により一部ずつ供給される。供給された付属物６は、中継装置１４のカバー部２５、台座部２６において上下貫通状に設けられた供給口２７、２８を介し、上記スライド方向Ｃに略直交するようにして適宜把持されている。

挿入装置１５は、製品３を押しながら中継装置１４内に進入し、プレート部６０が付属物６に係合する。そして、図５（ｃ）に示すように、プレート部６０と製品３に前方から付属物６が巻き付けられた状態となって、挿入装置１５はさらに前進を続ける。このとき、プレート部６０の先端６１が、製品３の前面よりも突出するように設けられているため、プレート部６０の先端６１で付属物６が鋭角的に折り曲げられ、付属物６の位置決めを容易におこなえるとともに、付属物６から製品３が受ける圧力が軽減され、製品３を損傷等させるおそれも低くなっている。磁気手段７０を構成する永久磁石７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂは、正方向Ｒ１に回動された回動部４０の本体部３０上での跳ね返りや、製品３の押進中におけるプレート部６０のバタつきを防止でき、伏臥状態とされたプレート部６０が付属物６との係合によって捲り上げられない程度の磁力を有するものであることが好ましい。
挿入装置１５は、中継装置１４を通過してカートン４内にまで前進し、製品３が付属物６と共にカートン４内に押し込まれて挿入が完了する。なお、バケットコンベア１２、カートンコンベア１３、中継装置１４は、上記過程で製品３が、略水平を保たれたままスムーズに押進されるように構成されている。能書等の付属物６が分厚い場合には、特開２００３−２６７３２号公報に開示される「プレ折り機構」を、中継装置１４に設けるようにしてもよい。図示しないが、「プレ折り機構」は例えば、中継装置１４を二重筒状に形成し、内筒部をスライド方向Ｃに沿って前後に移動可能とすることにより構成される。

製品３および付属物６の挿入を完了すると、挿入装置１５は、スライド方向Ｃに沿って、カートン４から離反する向きに後退する。挿入装置１５では、プレート部６０の伏臥状態が保持されているが、本体部３０（回動部４０）の後退に伴って、やがてガイドローラ８１がガイド壁８２に到達する。そして、ガイドローラ８１がガイド壁８２の傾斜部８５、平坦部８４と順次外接しながら徐々に押下げられると、回動部４０が軸部４３の軸芯４４廻りを逆方向Ｒ２に強制回動され、これによりプレート部６０が再び跳ね上げ状態とされる（図４参照）。その後、次の製品３およびカートン４が搬送されてきて（図５（ａ））、以上が繰り返される。

このようにカートニングマシーン１における挿入装置１５では、磁気手段７０等によってプレート部６０が回動される所定構成であるため、コイルスプリングやトーションスプリング等の戻しばねを用いた従来装置に比べ、耐久性が格段に改善され、挿入能力の向上を図り易い。挿入装置１５によれば、本体部３０の往復動の回数やスピードを調整することで、プレート部６０の回動回数や回動スピードを適宜設定可能であり、プレート部６０の回動回数を増やしたり、回動スピードを高速にしても、磁気手段７０が疲弊してしまうおそれは著しく低いものとなっている。本実施形態の挿入装置１５の場合、１分間あたり約６０個以上の製品３を付属物６と共にカートン４内に挿入する能力を安定的に発揮し得る。

磁気手段７０は、磁気反発部７１、磁気吸引部７２の何れか一方を備えたものであってもよいが、挿入装置１５のように、磁気反発部７１、磁気吸引部７２の双方を備えた構成とした場合には、プレート部６０をすみやかに伏臥状態に移行させたうえに、その伏臥状態を確実に保持することが一層容易におこなえる。
また、挿入装置１５によれば、規制手段８０がガイドローラ８１およびガイド壁８２を備えた構成であるため、本体部３０（回動部４０）の進退に伴って、効率的に、かつタイミングよく、プレート部６０の伏臥状態と跳ね上げ状態とを交互に形成できる。

図６には、上記実施形態の変形例を示す（上記実施形態と共通する構成には同一の符号を付している；以下の図において同じ）。図６に示すように、変形例に係る挿入装置１５は、製品３を付属物６および付属物１０６と共にカートン４内に挿入する。付属物１０６は、小型の紙片・カード類や折り曲げ難い厚みのある冊子等からなり、バケットコンベア１２（図１参照）の上流で製品３の上面に適宜載置されている。そして、挿入装置１５は、プレート部６０が伏臥状態にされると、プレート部６０と製品３との間に付属物１０６を挟装して、付属物６、カートン４に向けてさらに前進するようになっている。
このようにプレート部６０を、付属物６だけでなく付属物１０６にも係合させ、様々な形態の付属物をカートン４内に挿入することができる。付属物６を省略して、製品３を付属物１０６のみと共にカートン４内に挿入する構成としてもよい。

以上の実施形態の記述は、本発明をこれに限定するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の修正や設計変更等が可能である。

例えば、本体部３０、回動部４０、当接部５０、プレート部６０等の大きさ・形状等は任意に変更してよい。磁気手段７０および規制手段８０は、それぞれ所要の機能を実現できるものであれば、適宜の具体的構成のものが採用され得る。バケットコンベア１２およびカートンコンベア１３を一旦停止させず、挿入装置１５を、製品３およびカートン４に同期して移動可能な構成とし、製品３およびカートン４を連続搬送しながら、製品３を付属物６と共にカートン４内に挿入するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、プレート部６０を、当接部５０を介して間接的に回動部４０に連結しているが、回動部４０に直接連結する構成や回動部４０と一体成形する構成としてもよい。当接部５０は、所定方向に沿って製品３を押せるものであれば、回動部４０に固着されている必要はない。当接部５０を設けずに、本体部３０ないし回動部４０等に当接部５０の機能を負担させるようにしてもよい。

図７には、他の実施形態に係る挿入装置２１５を示している。図７に示すように、挿入装置２１５では、本体部３０の拡幅部３２の前端に、製品３に当接し得る当接面２５１を有する当接部２５０が固着されるとともに、回動部２４０の前端に、プレート部２６０が固着されている。また、挿入装置２１５では、回動部２４０の少なくとも下面２４８を含む部分が、純鉄や軟鋼等からなる磁性体２７２ｂで形成され、本体部３０に嵌設された永久磁石２７２ａと、この磁性体２７２ｂと、によって磁気吸引部２７２が構成されている。このように、磁気手段７０の構成要素は、永久磁石に限定されるものではない。

１ カートニングマシーン
３ 製品
４ カートン
６ 付属物
１５ 挿入装置
３０ 本体部
４０ 回動部
４３ 軸部
４４ 軸芯
５０ 当接部
６０ プレート部
７０ 磁気手段
７１ 磁気反発部
７１ａ、７１ｂ 永久磁石
７２ 磁気吸引部
７２ａ、７２ｂ 永久磁石
８０ 規制手段
８１ ガイドローラ
８２ ガイド壁
８４ 平坦部
８５ 傾斜部
Ｃ スライド方向
Ｒ１ 正方向
Ｒ２ 逆方向

Claims (4)

1. 製品を能書等の付属物と共にカートン内に挿入する挿入装置であって、
   一定のスライド方向に沿って、該カートンに対して進退される本体部と、
   該本体部に軸着され、該スライド方向に略直交する軸芯廻りを正逆方向に回動可能とされた回動部と、
   該回動部の回動に追従するように該回動部に連結され、該付属物に係合されるプレート部と、
   該本体部と該回動部との間に、磁気的な反発力および／または磁気的な吸引力を発生させる磁気手段と、
   該磁気手段に抗して、該回動部を逆方向に強制回動し、該プレート部を跳ね上げ状態とする規制手段と、を備え、
   該本体部の前進に伴って、該規制手段が解除されるとともに、該磁気手段にしたがって、該回動部が正方向に回動され、跳ね上げ状態にあった該プレート部が、該製品の上方において伏臥状態とされるとともに、
   該磁気手段が、磁気的な反発力を発生させる磁気反発部と、磁気的な吸引力を発生させる磁気吸引部と、を備え、
   該磁気反発部および該磁気吸引部により、該回動部の始動が促されるとともに、該回動部を該本体部に固定して、該プレート部の伏臥状態が保持可能とされる挿入装置。
2. 該規制手段が、該回動部に軸着されるガイドローラと、該ガイドローラと係合可能に固設されるとともに、該ガイドローラを押下げて該回動部を逆方向に強制回動させる平坦部と、該平坦部から斜め上方に連続して設けられる傾斜部と、を有するガイド壁と、を備えた請求項１に記載の挿入装置。
3. 該磁気手段が、永久磁石によって構成される請求項１乃至２の何れかに記載の挿入装置。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の挿入装置を備えたカートニングマシーン。

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