JP5815973B2

JP5815973B2 - 搬送装置、カートニングマシン及び対象物入りカートンの製造方法

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Publication number: JP5815973B2
Application number: JP2011088288A
Authority: JP
Inventors: 公司伊野
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2015-11-17
Anticipated expiration: 2031-04-12
Also published as: JP2012218790A

Description

本発明は搬送装置、カートニングマシン及び対象物入りカートンの製造方法に関し、特に対象物の向きを調節可能な搬送装置、この搬送装置を備えるカートニングマシン、及びこの搬送装置を用いて製造される対象物入りカートンの製造方法に関する。

食品包装等に用いられる合成樹脂製のラップフィルムやアルミホイル等の長尺物は、巻回されたうえで紙製の直方体形状のカートンに収容されて販売されている。長尺物の巻回体を収容するカートンとして、長方形の底板と、底板の４辺に立設された前板、後板及び２枚の脇板とを有し、一面が開口された箱本体と、後板に回動可能に連接されて箱本体の開口を塞ぐ蓋板と、蓋板に対して直角に折り曲げられた掩蓋片及び掩蓋片の先端に連続して設けられて使用時に除去される切取片であって販売時は箱本体の前板を覆っている掩蓋片及び切取片とを備えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８−２８００７６号公報（段落００１３−００２３等）

上述の巻回体が収容されたカートンは、カートニングマシンによって、脇板が開口したカートンに対して巻回体を開口から挿入した後に脇板を閉じて製造することができる。例えば、長尺物の巻回体（対象物）がラップフィルムである場合、フィルムの先端を引き出しやすくするために、フィルムの先端に引出シールが貼付されているものがある。しかしながら、使用者がカートンを開封したときに引出シールがカートンの開口面側に向いているとは限らない。引出シールが底面側に向いていると、使用者が巻回体を手で回転させて引出シールを開口面側に向けなければならず、利便性の観点から問題があった。

本発明は上述の課題に鑑み、対象物の向きを調節可能な搬送装置及びこの搬送装置を備えるカートニングマシン、及びこの搬送装置を用いて製造される対象物入りカートンの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る搬送装置は、例えば図１に示すように、円筒状の対象物Ｒを軸線Ｒｘまわりに回転可能に支持しながら搬送する対象物コンベア２１と；対象物コンベア２１に搬送されている対象物Ｒを軸線Ｒｘまわりに回転させる回転手段２５と；回転手段２５による対象物Ｒの軸線Ｒｘまわりの回転量を制御する制御装置６０とを備える。

このように構成すると、対象物の表面の基準位置が所定の方向を向くように対象物の向きを調節することが可能となる。

また、本発明の第２の態様に係る搬送装置は、例えば図１に示すように、上記本発明の第１の態様に係る搬送装置２０において、回転手段２５が、対象物Ｒに接する位置と対象物Ｒから離間する位置との間を往復移動し、対象物Ｒに接したときに対象物Ｒと対象物コンベア２１との間の摩擦力よりも大きな摩擦力が作用する回転部材２５ｓを有する。

このように構成すると、回転部材が対象物に接することで対象物を回転させることができるので、簡便に対象物の向きを調節することができる。

また、本発明の第３の態様に係る搬送装置は、例えば図１に示すように、上記本発明の第２の態様に係る搬送装置において、対象物コンベア２１に搬送されている対象物Ｒを監視する監視カメラ２８を備え；制御装置６０が、対象物コンベア２１に搬送されている対象物Ｒが検知位置に来たときにおける監視カメラ２８の所定の領域に対して、対象物Ｒの監視対象部分が、所定の範囲にないときには回転部材２５ｓを対象物Ｒに接触させ、所定の範囲にあるときには回転部材２５ｓを対象物Ｒから離間させるように構成されている。

このように構成すると、基準位置が所定の向きになる確率を上げることができる。

また、本発明の第４の態様に係るカートニングマシンは、例えば図４に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第３の態様のいずれか１つの態様に係る搬送装置２０と；対象物Ｒを収容するカートンＣを搬送するカートンコンベア３１と；対象物Ｒの表面の基準位置が所定の方向を向くように調節された対象物コンベア２１上の対象物Ｒを、カートンコンベア３１上のカートンＣに挿入する挿入装置４１とを備える。

このように構成すると、対象物の表面の基準位置が所定の方向を向いて収容された対象物入りカートンを製造することができる。

また、本発明の第５の態様に係る対象物入りカートンの製造方法は、例えば図４を参照して示すと、側面が開口した筒状のカートンＣを搬送方向Ｄに搬送するカートン搬送工程と；上記本発明の第１の態様乃至第３の態様のいずれか１つの態様に係る搬送装置２０で向きを調節された対象物Ｒを搬送方向Ｄに搬送する対象物搬送工程と；搬送方向Ｄに搬送されている対象物Ｒを、搬送方向Ｄに搬送されているカートンＣに挿入する挿入工程とを備える。

本発明によれば、対象物の表面の基準位置が所定の方向を向くように対象物の向きを調節することが可能となる。

（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る搬送装置の部分側面図、（Ｂ）は本発明の第１の実施の形態に係る搬送装置の部分平面図である。本発明の第１の実施の形態に係る搬送装置を経て製造される製品の斜視図である。監視カメラによる撮像画像の例を示す図である。本発明の第２の実施の形態に係るカートニングマシンの概略構成を示す概念図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。

まず図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る搬送装置２０を説明する。図１（Ａ）は搬送装置２０の部分側面図、（Ｂ）は搬送装置２０の部分平面図である。搬送装置２０は、対象物としてのロールＲを搬送する対象物コンベアとしてのロールコンベア２１と、ロールコンベア２１上のロールＲを軸線Ｒｘまわりに回転させる回転手段としての回転装置２５と、ロールコンベア２１上のロールＲを監視する監視カメラ２８と、制御装置６０とを備えている。

ここで図２を参照して、ロールＲが消費者に使用される形態である製品Ｐについて説明する。ロールＲは、本実施の形態では、合成樹脂製のラップフィルムＦが円筒状に巻回されたものである。ロールＲは、カートンＣに収容されている。カートンＣは、紙製の箱であり、細長い直方体の箱の一面が開口Ｃｈとなった本体部Ｃｂと、開口Ｃｈまわりの本体部Ｃｂを覆うようにして開口Ｃｈを塞ぐ蓋部Ｃｃとから構成されている。円筒状に巻回されたラップフィルムＦの先端には、カートンＣを開封して初めて使用する際のラップフィルムＦの引き出しを容易にする引出シールＴが貼付されている。ラップフィルムＦは、先端がロールＲに貼り付いていると先端を摘みにくいが、引出シールＴを摘んで引き出すことにより、容易に先端をロールＲから剥離させることができる。引出シールＴは、細長いテープの表面に、引き出し方向を示す矢印が表示された目印部Ｔａと、目印部Ｔａ以外の貼付部Ｔｂとが表示されている。本実施の形態では、引出シールＴの長さが、ロールＲの断面の円周の１／３程度に形成されている。目印部Ｔａは、引出シールＴの先端から引出シールＴの長さの１／６〜１／３程度を占めている。貼付部Ｔｂは、本実施の形態では表面が赤色で着色されており、裏面には粘着剤が塗布されている。引出シールＴは、目印部ＴａがラップフィルムＦの先端から飛び出し、貼付部ＴｂがラップフィルムＦの先端を跨ぐようにして、ロールＲに貼付されている。

製品Ｐは、製造工場において、側面が開口した筒状のカートンＣに、カートンＣの側面の開口からロールＲを挿入し、その後に側面を閉塞することによって製造される。製品Ｐは、使用前には切断刃Ｃｅの下方で切取片（不図示）が本体部Ｃｂに接着されており、使用を開始する際に切取片（不図示）を切除することで、蓋部Ｃｃを開閉することが可能になる。製品Ｐを開封したときに、引出シールＴが開口Ｃｈから見える位置にあると便利である。搬送装置２０（図１参照）は、ロールＲをカートンＣに挿入する際に引出シールＴが開口Ｃｈから見える状態となるように、ロールＲの向きを調節することができる装置である。

再び図１に戻って搬送装置２０の説明を続ける。ロールコンベア２１は、ロールＲを支持する支持部材２２を有している。支持部材２２は、ロールＲの長さの概ね１／３〜１／２の幅に形成されている。ここで、支持部材２２の幅とは、ロールＲが搬送される方向（以下「搬送方向Ｄ」という）に直交する方向の水平長さである。ロールＲは、その軸線に直交する水平方向に搬送される。支持部材２２は、長方形の板状部材が折り曲げられて形成されており、底板２２ｂ、前板２２ｆ、後板２２ｒ、前傾斜板２２ｓ、後傾斜板２２ｔを有している。底板２２ｂは、長方形の短辺が搬送方向Ｄに平行になるように水平に設けられている。前板２２ｆは底板２２ｂの搬送方向Ｄ下流側の辺から、後板２２ｒは底板２２ｂの搬送方向Ｄ上流側の辺から、それぞれ垂直上方に延びるように立設されている。前傾斜板２２ｓは、前板２２ｆの上端から搬送方向Ｄ下流側斜め上方に向けて延びている。後傾斜板２２ｔは、後板２２ｒの上端から搬送方向Ｄ上流側斜め上方に向けて延びている。前傾斜板２２ｓの上端と後傾斜板２２ｔの上端とは同じ高さになっている。このように形成された支持部材２２は、前板２２ｆ、底板２２ｂ、後板２２ｒで三方を囲まれて上方が開放された支持窪み２２ｄを内部に形成している。支持部材２２は、表面全体にモケットが貼り付けられている。これにより、支持部材２２の表面に接触したロールＲ表面のラップフィルムＦの損傷を防止することができると共に、支持部材２２の表面が滑らかな面の場合に比べてロールＲの搬送時に支持窪み２２ｄ内でロールＲが動いてしまうことを抑制することができる。ロールＲの動きを抑制するために、支持窪み２２ｄは凹んだ形状であってもよい。

支持部材２２は、前板２２ｆと後板２２ｒとの間隔がロールＲの外径よりもわずかに大きくなっている。ここで、ロールＲの外径よりもわずかに大きいとは、表面にモケットが貼付された支持部材２２の支持窪み２２ｄに入ったロールＲが、ロールコンベア２１の移動やこれに伴う振動等によっては軸線Ｒｘまわりの回転をせず、所定の外力が付加されたときにラップフィルムＦの損傷を伴わずに軸線Ｒｘまわりに回転できるように、支えられる間隔である。支持部材２２は、搬送方向Ｄに直交する方向に、ロールＲの中央に相当する位置に隙間を空けるように２つ設けられており、この２つ１組の支持部材２２が、搬送方向Ｄに複数設けられている。このように支持部材２２が配設されたとき、搬送方向Ｄに隣接する支持部材２２の後傾斜板２２ｔと前傾斜板２２ｓとは近接しており、少なくともロールＲの直径以上の隙間とならないようにして、支持部材２２の隙間からロールＲが落下しないようになっている。支持部材２２は、前板２２ｆ及び後板２２ｒの下方にそれぞれ設けられた接続部材２２ｊを介してチェーン２３に取り付けられている。ロールコンベア２１は、ロールＲの搬送速度（コンベアの移動速度）が可変に構成されており、あらかじめ定められた範囲内で任意の搬送速度に設定することができるように構成されている。

回転装置２５は、ロールＲに接触してロールＲを軸線Ｒｘまわりに回転させる回転板２５ｓと、回転板２５ｓを支えて上下に移動させる支持軸２５ｒとを有している。本実施の形態では、回転装置２５が、支持部材２２の配設ピッチ分離れて２つ設けられている。回転装置２５は、ロールコンベア２１の表面上の方向（本実施の形態では水平方向）には動かずに、ロールコンベア２１の表面と交差する方向（本実施の形態では鉛直方向）に往復移動するように、設置されている。

回転板２５ｓは、ロールＲに対して面で接触したときにロールＲと支持部材２２との間に働く摩擦力よりも大きな摩擦力が作用する材質で形成されており、本実施の形態では、シリコーンが円形板状（高さの低い円柱状）に形成された部材である。回転板２５ｓがロールＲに接触したときのロールＲと支持部材２２との間の摩擦力は、０（ゼロ）であってもよい。典型的には、ロールＲが回転装置２５に持ち上げられて支持部材２２と接触しなくなったときに、ロールＲと支持部材２２との間の摩擦力は、０（ゼロ）となる。回転板２５ｓの円形の大きさは、回転装置２５の設置個数を勘案したうえでロールＲを回転させたい量に応じて決定するとよく、本実施の形態では、円形の直径が、ロールＲの断面円形の円周の半分の長さに形成されている。このように形成されていると、２つ設けられている回転装置２５の回転板２５ｓにそれぞれ最大で接触したロールＲを、軸線Ｒｘまわりに１回転させることができる。回転板２５ｓの厚さ（円柱状の高さ）は、本実施の形態では、必要な強度を維持しつつ材料を削減する観点から、回転板２５ｓの円形部分の直径の１／４倍程度に形成されているが、これに限らず、円形部分の直径の１／４倍未満でもよく、逆に円形部分の直径の１／４倍以上の、円形部分の直径の１／２倍や、直径と同程度、あるいは直径を超えてもよい。

支持軸２５ｒは、上下に移動する回転板２５ｓが上限位置にあるときに、回転板２５ｓの上面となる円形の平面が、ロールコンベア２１に搬送されているロールＲの下端に接触し、かつ、ロールＲの下端の軌跡と平行になるように、回転板２５ｓの底面に取り付けられている。支持軸２５ｒは、回転板２５ｓの円形の上面がその上面内で円形の中心まわりに回転することができるように、回転板２５ｓに取り付けられている。このように取り付けられていると、回転板２５ｓがロールＲに接触した際に適宜回転することになり、回転板２５ｓの片減りを抑制することができる。支持軸２５ｒは、回転板２５ｓに接続された端部とは反対側の端部で駆動軸（不図示）に取り付けられており、駆動軸（不図示）に駆動されることで回転板２５ｓを上限位置と下限位置との間で往復移動させることができるように構成されている。

監視カメラ２８は、回転装置２５の周辺で、ロールコンベア２１に搬送されているロールＲを監視する装置である。監視カメラ２８は、本実施の形態ではＣＣＤカメラが用いられている。このように構成されていることにより、レーザーセンサを用いる場合に比べて、１台で広範囲を検知することができる。監視カメラ２８は、撮像画像全体のうちの特定の部分（所定の領域）を複数箇所について、区別して検知できるように構成されている。

図３に、監視カメラ２８による撮像画像の例を示す。監視カメラ２８は、２つの回転装置２５を含む、ロールＲの中央部分（引出シールＴが貼付されている部分）の約３本分を１つの画像に収めることができる画角で設置されている。また、監視カメラ２８は、所定の領域として、搬送方向Ｄ上流側の回転装置２５Ａの鉛直上方の領域Ｗ１と、搬送方向Ｄ下流側の回転装置２５Ｂの鉛直上方の領域Ｗ２と、回転装置２５Ａの下流側直近の領域Ｗ３と、回転装置２５Ｂの下流側直近の領域Ｗ４と、回転装置２５Ａから搬送方向Ｄ上流側に離れた領域Ｗ０とが定められている。この各領域Ｗ０〜Ｗ４にロールＲが写るようになったときのロールＲの位置が、各領域Ｗ０〜Ｗ４におけるロールＲの状態を検知する検知位置となる。各領域Ｗ０〜Ｗ４は、本実施の形態では、搬送方向Ｄが、ロールＲの断面円形の中心角を４５°とする円弧を平面から見たときの長さ（ロールＲの断面円形の半径×（２−２^１／２）^１／２）で、搬送方向Ｄに直交する方向が引出シールＴの幅よりも大きい長さの長方形に区画されている。領域Ｗ１及び領域Ｗ２は、各回転装置２５Ａ、２５Ｂの回転板２５ｓ上の搬送方向Ｄ上流端に寄せて設定されている。

制御装置６０は、搬送装置２０の動作を制御する装置であり、ロールコンベア２１の発停及び移動速度を制御することができるように構成されている。また、制御装置６０は、回転装置２５の上下方向への往復移動を、移動のタイミングも含めて制御することができるように構成されている。また、制御装置６０は、監視カメラ２８と信号ケーブルで接続されており、監視カメラ２８が認識した画像に関する情報を信号として受信することができるように構成されている。

引き続き図１乃至図３を参照して、搬送装置２０の作用を説明する。搬送方向Ｄに移動しているロールコンベア２１には、前工程（不図示）で製造されたロールＲが、回転装置２５よりも上流側で支持窪み２２ｄに収容される。このとき、引出シールＴが上方に表れた場合に目印部Ｔａが搬送方向Ｄ下流側で貼付部Ｔｂが搬送方向Ｄ上流側になる向きで、ロールＲが支持窪み２２ｄに収容される。また、支持窪み２２ｄに収容されたロールＲは、前板２２ｆ、底板２２ｂ、後板２２ｒに貼付されたモケットの起毛により３点で支持されているため、ロールコンベア２１の移動に伴って支持窪み２２ｄ内で暴れてしまうことが抑制されている。

ロールコンベア２１に収容された複数のロールＲのうち、ある特定のロールＲに注目すると、ロールコンベア２１の搬送方向Ｄへの移動に伴って回転装置２５に近づいてくる。ロールＲは、回転装置２５Ａに至る前に、まず監視カメラ２８の領域Ｗ０に写る検知位置に到達する。監視カメラ２８は、ロールコンベア２１と連動しており、搬送方向Ｄ上流側でロールＲの端部と領域Ｗ０の端部とが一致した瞬間の画像（以下「判断画像」という）の情報の信号を制御装置６０へ送信する。制御装置６０は、監視カメラ２８から送信されてきた判断画像を、ロールＲの向きが適切か否かを判断する画像として処理する。制御装置６０は、領域Ｗ０の判断画像における引出シールＴの貼付部Ｔｂが占める面積を監視対象部分として検知し、貼付部Ｔｂの面積の割合が所定の範囲にあるか否かを判断する。ここで、所定の範囲は、製品Ｐの蓋部Ｃｃを使用開始の際に開封したときに開口Ｃｈから引出シールＴの目印部Ｔａが確認できる位置となるような、判断画像における貼付部Ｔｂの位置の許容範囲である。本実施の形態では、貼付部Ｔｂが赤に着色されていて認識しやすいため、貼付部Ｔｂの面積を監視対象部分として検知することとしている。なお、ロールＲの向きを調節する目的は、引出シールＴの目印部Ｔａを開口Ｃｈから認識できる位置にするためであることから、目印部Ｔａを基準位置とすることとする。

制御装置６０は、貼付部Ｔｂの面積の割合が所定の範囲にあるときは、回転装置２５Ａを下降させて、少なくともロールＲが通過するまでは下降させた状態を維持する。他方、所定の範囲にないときは、回転装置２５Ａを上昇させた状態を維持する。すなわち回転装置２５Ａの回転板２５ｓがロールＲの下端に接触するようにする。回転装置２５Ａが上昇した状態を維持していると、ロールＲが回転装置２５Ａの位置まで来たときに、ロールＲが回転板２５ｓに接触する。ロールＲは、回転板２５ｓに接触すると、回転板２５ｓとの間の摩擦力によって接触点が滑らずに、回転板２５ｓとの接触点が周方向に徐々に移動していく。これにより、ロールＲは、搬送方向Ｄ上流側の任意の点が上方を通って搬送方向Ｄ下流側に移動するように、軸線Ｒｘまわりに回転する。この軸線ＲｘまわりのロールＲの回転に伴って、引出シールＴの位置も移動する。

回転装置２５Ａが上昇している状態で、ロールＲが監視カメラ２８の領域Ｗ１に写る検知位置に到達したら、制御装置６０は、搬送方向Ｄ上流側でロールＲの端部と領域Ｗ１の端部とが一致した瞬間の判断画像を処理する。制御装置６０は、領域Ｗ１の判断画像を処理したら、領域Ｗ０のときと同様に、貼付部Ｔｂの面積の割合が所定の範囲にあるか否かを判断する。貼付部Ｔｂの面積の割合が所定の範囲にあるときは、その時点で回転装置２５Ａを下降させて回転板２５ｓをロールＲから離す。これにより、ロールＲは、回転装置２５Ａによって軸線Ｒｘまわりに概ね４５°回転する。他方、所定の範囲にないときは、回転装置２５Ａを上昇させた状態を維持し、回転板２５ｓの直径にわたってロールＲを接触させる。これにより、ロールＲは、回転装置２５Ａによって軸線Ｒｘまわりに概ね１８０°回転する。ロールＲは、回転板２５ｓとの接触がなくなったとき、支持窪み２２ｄの表面に貼付されているモケットの抵抗により、速やかに軸線Ｒｘまわりの回転が停止する。ことのき、ロールＲは、モケットと接触するので、表面のラップフィルムＦの損傷がない。

回転装置２５Ａを通過したロールＲは、次に、監視カメラ２８の領域Ｗ３に写る検知位置に到達する。そして、制御装置６０は、搬送方向Ｄ上流側でロールＲの端部と領域Ｗ３の端部とが一致した瞬間の判断画像を処理する。制御装置６０は、領域Ｗ３の判断画像を処理したら、領域Ｗ０、Ｗ１のときと同様に、貼付部Ｔｂの面積の割合が所定の範囲にあるか否かを判断する。貼付部Ｔｂの面積の割合が所定の範囲にあるときは、回転装置２５Ａよりも搬送方向Ｄ下流側にある回転装置２５Ｂを下降させて、少なくともロールＲが通過するまでは下降させた状態を維持する。他方、所定の範囲にないときは、回転装置２５Ｂを上昇させた状態を維持し、回転装置２５Ｂの回転板２５ｓがロールＲの下端に接触するようにする。回転装置２５Ｂが上昇している状態でロールＲが回転装置２５Ｂの位置まで来ると、回転装置２５Ａに接触したときと同様に、ロールＲが回転板２５ｓに接触して軸線Ｒｘまわりに回転し、これによって引出シールＴの位置も移動する。

回転装置２５Ｂが上昇している状態で、ロールＲが監視カメラ２８の領域Ｗ２に写る検知位置に到達したら、制御装置６０は、搬送方向Ｄ上流側でロールＲの端部と領域Ｗ２の端部とが一致した瞬間の判断画像を処理する。制御装置６０は、領域Ｗ２の判断画像を処理したら、各領域Ｗ０、Ｗ１、Ｗ３のときと同様に、貼付部Ｔｂの面積の割合が所定の範囲にあるか否かを判断する。貼付部Ｔｂの面積の割合が所定の範囲にあるときは、その時点で回転装置２５Ｂを下降させて回転板２５ｓをロールＲから離す。これにより、ロールＲは、回転装置２５Ｂによって軸線Ｒｘまわりに概ね４５°回転する。他方、所定の範囲にないときは、回転装置２５Ｂを上昇させた状態を維持し、回転板２５ｓの直径にわたってロールＲを接触させる。これにより、ロールＲは、回転装置２５Ｂによって軸線Ｒｘまわりに概ね１８０°回転する。ロールＲは、回転板２５ｓとの接触がなくなったとき、モケットの抵抗で、速やかに軸線Ｒｘまわりの回転が停止する。ロールＲは、２つの回転装置２５Ａ、２５Ｂを通過する間に、回転装置２５Ａ、２５Ｂの下降するタイミングに応じて、軸線Ｒｘまわりに、理論上、０°、４５°、１８０°、２２５°、３６０°のいずれかの角度分回転することとなる。

回転装置２５Ｂを通過したロールＲは、次に、監視カメラ２８の領域Ｗ４に写る検知位置に到達する。そして、制御装置６０は、搬送方向Ｄ上流側でロールＲの端部と領域Ｗ４の端部とが一致した瞬間の判断画像を処理する。制御装置６０は、領域Ｗ４の判断画像を処理したら、貼付部Ｔｂの有無を判断する。貼付部Ｔｂがあるときは、概ね目印部Ｔａが開口Ｃｈから見える位置にあることとなるため、ロールＲをそのままロールコンベア２１で搬送方向Ｄ下流側（次工程）に搬送する。他方、貼付部Ｔｂがないときであって、そのロールＲが領域Ｗ０、Ｗ１、Ｗ３、Ｗ２のいずれにおいても貼付部Ｔｂを検知しなかったものであるときは、引出シールＴそのものが取り付けられていない可能性があるため、ロールＲをロールコンベア２１から除外する。これにより、引出シールＴが貼付されていない製品Ｐが市場に流通してしまうことを阻止することができる。

以上で説明したように、搬送装置２０では、ロールコンベア２１に搬送されているロールＲに取り付けられている引出シールＴの位置に応じて、回転装置２５が上下に移動してロールＲに接触することでロールＲを軸線Ｒｘまわりに回転させて向きを調節することができるので、引出シールＴの目印部Ｔａを開口Ｃｈから認識できる位置に合わせることができる。また、ロールＲの向きを監視カメラ２８で検知しながら適切な量を回転させるようにしているので、開封したときに引出シールＴが摘みにくくなっている製品Ｐが市場に流通してしまうことを低減することができる。

以上の説明では、回転手段が、ロールＲに接する位置とロールＲから離間する位置との間を往復移動することで、ロールＲに接触している時間に応じてロールＲを軸線Ｒｘまわりに回転させる回転装置２５であるとしたが、ロールＲの両端を把持して回転させる回転機構であってもよい。しかしながら、回転装置２５とすると、簡便な構成でロールＲの向きを調節することができるため、好ましい。

以上の説明では、回転装置２５が２つ設けられているとしたが、設置個数はロールＲの必要回転角や回転板２５ｓの直径等を勘案して適宜変更してもよい。また、２つ設けられた回転装置２５のそれぞれの回転板２５ｓの直径が、ロールＲが２つの回転装置２５を通過したときに最大で軸線Ｒｘまわりに１回転することができるようにする観点から、ロールＲの断面円形の円周の半分の長さに形成されているとしたが、軸線Ｒｘまわりに回転させたい角度に応じて適宜変更してもよい。

以上の説明では、回転装置２５が、常時は上昇位置にあり、必要に応じて下降することとしたが、逆に、常時は下降位置にあって必要に応じて上昇するように構成されていてもよい。また、以上の説明では、ロールＲが、１つの回転装置２５を通過する間に、回転装置２５の下降のタイミングに応じて軸線Ｒｘまわりに４５°又は１８０°回転することとしたが、回転する角度は、回転装置２５を下降させるタイミングを調節することで任意に決定することができる。

以上の説明では、ロールＲに引出シールＴが取り付けられているとしたが、引出シールＴに代えて、裏面に粘着剤の塗布されていない引出テープを、ラップフィルムＦの先端に挟むようにしてもよい。

次に図４を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るカートニングマシン１を説明する。図４はカートニングマシン１の概略構成を示す概念図である。カートニングマシン１は、扁平に折り畳まれたカートン（以下「扁平カートンＣｆ」という。）を所定の場所に搬送する搬送コンベア１３と、扁平カートンＣｆが広げられて形成されたカートンＣを搬送するカートンコンベア３１と、上述した搬送装置２０と、搬送装置２０で向きが調節されたロールＲをカートンＣに挿入する挿入装置４１と、搬送装置２０と共用でカートニングマシン１全体の動作をも制御する制御装置６０とを備えている。制御装置６０は、搬送装置２０の動作を制御するほか、搬送コンベア１３、カートンコンベア３１、挿入装置４１の発停及び移動速度を制御することができるように構成されている。

搬送コンベア１３は、扁平カートンＣｆを筒状に広げる場所の近傍まで搬送する装置である。搬送コンベア１３は、２つのプーリ１３ｐに張架された無端ベルト１３ｖを有している。本実施の形態では、プーリ１３ｐとしてスプロケットが、無端ベルト１３ｖとしてローラーチェーンが、それぞれ用いられている。無端ベルト１３ｖには、突起としての爪１３ｃが、無端ベルト１３ｖの外側に突き出る態様で、所定の間隔ごとに複数設けられている。本実施の形態では、扁平カートンＣｆが搬送される方向（搬送方向Ｄ）に直交する方向に間を空けて無端ベルト１３ｖが２つ対になって設けられており、一対の無端ベルト１３ｖの爪１３ｃを結んだ仮想線が、搬送方向Ｄに直交するように調節されている。無端ベルト１３ｖは、プーリ１３ｐが駆動源（不図示）に回転させられることにより、扁平カートンＣｆが載置される面が搬送方向Ｄに移動するように構成されている。

搬送コンベア１３の、搬送方向Ｄ上流側の端部の上方には、扁平カートンＣｆを上下に重ねて収容するカートンマガジン１１が配設されている。カートンマガジン１１は、鉛直線に対して搬送方向Ｄ上流側に傾いて設置されている。カートンマガジン１１の下方には、カートンマガジン１１の底部から扁平カートンＣｆを取り出して搬送コンベア１３に載置するサクションカップ１２が配設されている。サクションカップ１２は、上下に揺動運動をすることで、カートンマガジン１１内に収容されている最下部の扁平カートンＣｆを取り出して搬送コンベア１３に載置するように構成されている。

搬送コンベア１３に対して搬送方向Ｄ下流には、位置決めガイド１４が設けられている。位置決めガイド１４は、搬送コンベア１３によって直線運動させられてきた扁平カートンＣｆの移動を止めて、扁平カートンＣｆを筒状に広げる位置を決定する部品である。位置決めガイド１４は、断面が矩形（長方形又は正方形）の四角柱状に形成された柱部１４ｂと、梁状に形成された突部１４ｐとを有している。位置決めガイド１４は、２つの柱部１４ｂが搬送方向Ｄに直交する水平方向に間隔を空けてそれぞれ鉛直に延びるように設けられており、突部１４ｐが２つの柱部１４ｂの下端をつなぐように水平に延びている。突部１４ｐは、柱部１４ｂよりも搬送コンベア１３側に突き出る態様で取り付けられている。また、扁平カートンＣｆが位置決めガイド１４に衝突した位置における扁平カートンＣｆの下方には、扁平カートンＣｆを吸着可能で上下に往復動する吸引棒（不図示）が配設されている。扁平カートンＣｆは、位置決めガイド１４に衝突したときに上昇した吸引棒（不図示）に吸着され、吸引棒（不図示）の下降に伴って下方に引かれる際に、位置決めガイド１４の突部１４ｐに引っかかった部分が残ろうとすることにより、箱形（筒状）に開くこととなる。

カートンコンベア３１は、扁平カートンＣｆが箱形に開かれたカートンＣを搬送する装置であり、扁平カートンＣｆが位置決めガイド１４に衝突する位置の下方から、搬送方向Ｄに水平に延びている。カートンコンベア３１は、搬送コンベア１３よりも低い位置で、吸引棒（不図示）を跨ぐように配設されている。カートンコンベア３１は、カートンＣの搬送速度（コンベアの移動速度）が可変に構成されており、あらかじめ定められた範囲内で任意の搬送速度に設定することができるように構成されている。カートンコンベア３１に搬送されるカートンＣは、筒状の両端面が開口している。カートンコンベア３１は、カートンＣの開口面が搬送方向Ｄに対して側面となる状態でカートンＣを搬送するように、カートン抑え３２が設けられている。カートン抑え３２は、搬送されるカートンＣの間隔（搬送方向Ｄにおける距離）が、ロールコンベア２１に搬送されるロールＲの間隔と同じになるピッチで設けられている。

搬送装置２０は、ロールコンベア２１がロールＲをカートンコンベア３１の側近まで搬送することができる位置に設置されている。ロールコンベア２１は、少なくとも位置決めガイド１４の下方の位置から所定の距離は、カートンコンベア３１と並走するように設けられている。ここでの所定の距離は、ロールＲをカートンＣに挿入するのに必要な距離である。ロールコンベア２１は、カートンコンベア３１と並走する部分はカートンコンベア３１と同じ高さに設けられている。本実施の形態では、ロールコンベア２１とカートンコンベア３１とが、同一の駆動軸（不図示）にそれぞれ取り付けられた同一規格かつ同一歯数のスプロケット（不図示）でそれぞれ駆動されるように構成されていることにより、同じ搬送速度でかつ同期するようになっている。

挿入装置４１は、ロールコンベア２１に搬送されているロールＲを、カートンコンベア３１に搬送されているカートンＣに挿入する装置である。挿入装置４１は、ロールＲをカートンＣに向けて押す挿入棒４２を有している。図４では、挿入棒４２が、二次元の紙面に表している都合上、上下に延びるように示されているが、実際には、ロールＲ及びカートンＣの長手方向に対して平行で、水平に延びるように配設されている。挿入棒４２は、環状に周回する周回チェーン（不図示）に、支持窪み２２ｄのピッチと同じピッチで取り付けられている。挿入棒４２は、カートンコンベア３１との間にロールコンベア２１を挟むように配設されている。挿入棒４２は、ロールコンベア２１とカートンコンベア３１とが並走する部分では、ロールコンベア２１に並走する軌跡を描くように設けられている。挿入装置４１は、周回チェーン（不図示）の移動速度が、あらかじめ定められた範囲内で任意に設定することができるように可変に構成されており、本実施の形態では、ロールコンベア２１及びカートンコンベア３１の搬送速度と同じ移動速度でかつ同期するように設定されている。

引き続き図４を参照してカートニングマシン１の作用を説明する。カートニングマシン１を作動させるに際し、カートンマガジン１１に扁平カートンＣｆを充填しておく。搬送コンベア１３が搬送方向Ｄに動いている状態で、サクションカップ１２が上下に揺動することにより、カートンマガジン１１の最下部にある扁平カートンＣｆが、カートンマガジン１１から取り出され、搬送コンベア１３に載置される。このとき、扁平カートンＣｆが、搬送方向Ｄに所定の間隔で設けられている爪１３ｃの間に順次載置されるように、サクションカップ１２の揺動の周期及びタイミングが調節されている。搬送コンベア１３に載置された扁平カートンＣｆは、爪１３ｃによって搬送方向Ｄに押される。

扁平カートンＣｆが搬送コンベア１３の末端に至ると、扁平カートンＣｆから爪１３ｃが外れ、位置決めガイド１４へ向けて慣性で送り出される。扁平カートンＣｆは、位置決めガイド１４の柱部１４ｂに当接すると、下方から上昇してきた吸引棒（不図示）に吸着されて下方に引き寄せられる。そして、吸引棒（不図示）によって下方へ引かれた扁平カートンＣｆは、搬送方向Ｄ下流側の端部が突部１４ｐに当たることで下降を阻害されるため、搬送方向Ｄ上流側の端部片側が下方に移動することで、箱形に開かれてカートンＣとなる。カートンＣは、カートンコンベア３１に載置され、搬送方向Ｄに搬送される。このとき、カートンコンベア３１に載置されたカートンＣの蓋部Ｃｃ（図２参照）が上方になるように、あらかじめカートンマガジン１１に充填される扁平カートンＣｆの向きが調節されている。

カートンコンベア３１に搬送されるカートンＣの横には、引出シールＴ（図２参照）が上方に位置するように向きの調節が完了しているロールＲがロールコンベア２１に搬送されて来ている。搬送されているロールＲ及びカートンＣは、挿入装置４１の位置まで来ると、挿入棒４２によってロールＲがカートンＣの方向に押され、カートンＣの側面の開口からロールＲが挿入される。ここで、ロールコンベア２１に搬送されているロールＲは、向きの調節が完了しているので、引出シールＴの目印部Ｔａ（図２参照）がカートンＣを開けたときに開口Ｃｈから視認できる状態でカートンＣに挿入されることとなる。ロールＲが挿入されたカートンＣは、さらに搬送方向Ｄ下流側に搬送される際に、側面の開口が糊付けされて閉じられて（不図示）、製品Ｐ（図２参照）となる。このようにして製造された製品Ｐは、開封したときに引出シールＴの目印部Ｔａが、カートンＣ中の見やすい場所に位置している。以上で説明したように、カートニングマシン１によれば、ロールＲに貼付された引出シールＴの目印部Ｔａが開口Ｃｈの方を向いて収容された製品Ｐ（ロールＲ入りカートンＣ）を製造することができる。

１カートニングマシン
２０搬送装置
２１ロールコンベア
２５回転装置
２５ｓ回転板
２８監視カメラ
３１カートンコンベア
４１挿入装置
６０制御装置
Ｃカートン
Ｒロール
Ｒｘ軸線

Claims

円筒状の対象物を軸線まわりに回転可能に支持しながら搬送する対象物コンベアと；
前記対象物コンベアによって前記軸線に直交する搬送方向に搬送されている前記対象物を前記軸線まわりに回転させる回転手段と；
前記回転手段による前記対象物の前記軸線まわりの回転量を制御する制御装置とを備え；
前記回転手段が、前記搬送方向には動かずに前記搬送方向と交差する方向かつ前記軸線と交差する方向に往復移動するように設置されると共に、前記回転手段の往復移動に伴って前記対象物に接する位置と前記対象物から離間する位置との間を往復移動し、前記対象物に接したときに前記対象物と前記対象物コンベアとの間の摩擦力よりも大きな摩擦力が作用する回転部材を有する；
搬送装置。
前記対象物コンベアは、前記対象物を収容する支持窪みが形成された支持部材を有し；
前記支持部材の前記支持窪みを形成する面が、前記対象物の表面に接触したときに前記対象物の表面の損傷を防止すると共に、前記対象物の搬送時の前記回転部材が前記対象物に接していないときに前記支持窪み内で前記対象物が動いてしまうことを抑制するように形成された；
請求項１に記載の搬送装置。
前記対象物コンベアに搬送されている前記対象物を監視する監視カメラを備え；
前記制御装置が、前記対象物コンベアに搬送されている前記対象物が検知位置に来たときにおける前記監視カメラの所定の領域に対して、前記対象物の監視対象部分が、所定の範囲にないときには前記回転部材を前記対象物に接触させ、所定の範囲にあるときには前記回転部材を前記対象物から離間させるように構成された；
請求項１又は請求項２に記載の搬送装置。
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の搬送装置と；
前記対象物を収容するカートンを搬送するカートンコンベアと；
前記対象物の表面の基準位置が所定の方向を向くように調節された前記対象物コンベア上の前記対象物を、前記カートンコンベア上の前記カートンに挿入する挿入装置とを備える；
カートニングマシン。
側面が開口した筒状のカートンを搬送方向に搬送するカートン搬送工程と；
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の搬送装置で向きを調節された前記対象物を前記搬送方向に搬送する対象物搬送工程と；
前記搬送方向に搬送されている前記対象物を、前記搬送方向に搬送されている前記カートンに挿入する挿入工程とを備える；
対象物入りカートンの製造方法。