JP5828001B2 - マルチフォーマットボックス成形機 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、ダイカット厚紙シートからマルチフォーマット箱成形機に関し、特に積載エリア、形成エリア、除去エリアの３つの異なるエリアを有するマルチフォーマット成形機に関する。

本発明の機械は、自動のフォーマット変更システムにより、同じ機械で様々な段ボール箱の形に成形し、時間を節約し、それに伴うコストを節約することが目的である。

〔発明の背景〕
段ボール箱は、製品の保管、輸送、配給のための幅広い使用手段である。実際、製造および配給会社は、後の保管、輸送、配給のためにユニットを包装する際、製品を包装するために段ボール箱を使用する。

最近、包装処理は、製品の製造処理に統合されている。したがって、製造業は、必要とされる形および量に応じて、箱を生産するための独自の手段を有している。必要な包装すべてを覆うために、製造業は、様々な段ボールの形を有し、収納空間を最適化するために、ダイカット厚紙シートの形に保管される。包装される製品の特徴、大きさおよび数によって、適切な箱の形式（フォーマット）が選択され、対応するダイカット厚紙シートが、生産ラインおよび／または包装ラインにおいて成形するために成形機に配置される。

これらの箱成形機は、一般的に、成形エリアにダイカット厚紙シートをユニットごとに分配するローダーを有する。そのエリアにおいて、箱の外側壁を生成するためにシートの周辺折込部を自動的に折りたたみ、接着する。

いくつかの箱成形機は、後述するような図の状態に示される。

カナダ特許文献２１１０７６６は、平たい厚紙と折込のための接着手段を動作させることで成形する段ボール箱成形機を開示している。

スペイン特許文献１９８６０６１２４は、段ボール箱またはトレイを成形し、折りたたみ、箱内部の底部に２重の壁を形成するパネルに嵌め込む機械を開示している。箱が成形されると、トレイの自動的な形成を終える。また、予め定められた段ボール板から異なる開放箱またはトレイを成形する能力の提供する可能性を反映している。

米国特許文献２００８０１２７６１３は、平らに広がった部品から成る外部平板を起こすことによって上部開口を有した箱成形機を開示している。平板は、土台に接合されている。つまり、このすべてが１つの平板部品で規定される。開示されている機械は、シート荷積手段を有し、荷積手段から来るシートに基づいて成形する箱成形手段および箱配給手段を有し、箱が成形される。

市場は、短期間で実行し、多彩な物を生産する必要があることを要求している。このため、箱の包装は、使用される箱の安定的な形式変更を含む。箱形式変更は、パラメータの修正の必要性を意味し、一貫したタイムロスで、機械の折りたたみ、成形する工具の必要性を意味する。結果、前に開示した機械は、新しい箱形式に適合させるための準備時間および調整時間を必要とし、実現に時間がかかり、利益性を低下させる。特に小口注文または短期生産においては、そうである。

〔発明の記載〕
本発明によって開示されているマルチフォーマットボックス成形機は、生産ラインおよび包装ラインを最適化するために、箱の形式が素早くかつ自動的に変更するよう構成されることにより、前述の欠点を解決している。

したがって、さらに特に、マルチフォーマットボックス成形機は、少なくともダイカット厚紙シートを収容するための収容ユニットと、前記ダイカット厚紙シートをユニットごとに配分するためのローダーと、前記ダイカット厚紙シートを案内および位置決めするための手段と、前記ダイカット厚紙シートに粘着性物質を供給するための手段と、垂直方向に変位可能な内部骨組および外部基盤を少なくとも含む成形ユニットと、成形された箱を取り除くための手段とを含む。異なる箱の形式に適応できるような機械とするために、成形機の骨組および基盤は、水平変位と箱の下隅に相当する位置における位置決めとを可能とする４つのセグメントに分割され、骨組と基盤との間の間隔を維持するように骨組−基盤セグメントが強固に接合して移動するように設けられる。

成形ユニットにおいて、ダイカット厚紙シートを容易に配置および中央に配置するために、収容ユニットとシートを案内し配置するための手段とは、シートを案内し配置するための手段の外部レールの距離と同様に、収納ユニット土台の幅を調整するための機構を含む。

内部骨組が基盤内部に、厚紙シートを嵌めこむと、内部ボックス平板を折り込むための基盤セグメントのそれぞれにつながれた外部ブレードは動作する。外部ブレードの動作は、空気圧、水圧または電気、好ましくは空気圧である。これら動作手段は、内部平板を内側に折り込む回転運動において外部ブレードを駆動する。

４つの内部平板が折り込まれると、外部平板は、基盤セグメントそれぞれの側面に設けられた曲面板の動きによって折り込まれる。これら曲面板は、折込プラットフォームに載置され、基盤セグメントそれぞれの側面につながれ、折込プラットフォームは、空気圧シリンダーによって動作するプレスを含み、共通接触の領域に配置された粘着性物質によって外部平板に対する内部平板の接合を強化する。プラットフォームは、動作手段によって折り込まれ、箱が成形されると、プラットフォームは、曲面板およびプレスとともに引込められ、箱のための経路が取り除かれる。折込プラットフォームの動作手段は、空気圧、水圧または電気、好ましくは空気圧である。

動作手段と同様に、曲面板およびプレスを支持する外部折込ブレードおよび外部折込プラットフォームは、基盤セグメントそれぞれに載置され、箱の下隅における位置決めのために、形式変更の間、強固に接合して移動する。

成形機ユニットは、４つのＣ形状アームを含む形式変更機構を含み、下部端部において基盤セグメントを支持し、該アームは上部端部から第１レールにおいて集合しており、縦方向変位により動力スクリューによって支持され、第１レールは、第２レールに載置され、縦方向変位により、他の動力スクリューによって支持される。動力スクリューを動作させることにより、箱の下隅に相当する位置において、４つの骨組−基盤セグメントユニットを位置決めすることができる。動力スクリューは、それぞれの方向において２つの等しい螺旋部分を有する、ねじ軸を含む。すなわち、左のねじと右のねじ。モーターがスクリューを回転させると、それぞれの骨組−基盤セグメントユニットは、反対方向に移動し、離れたり近づいたりする。

成形機内で、箱の成形を促進するために、基盤セグメントそれぞれは、箱を固定するために下部端部において吸着盤を含む。

箱の成形は、基盤内の骨組の垂直変位によって行われる。これを行うために、成形機ユニットは、骨組を成形する４つのセグメントの垂直および交互の変位のための動作手段を含む。

好ましい実施形態において、内部骨組を成形する４つのセグメントの動作手段は、電動モーターと回転運動を線形運動に変える回転スライダークランク機構とを含む。

一方、内部骨組を成形する４つのセグメントは、回転の垂直軸を有した４つの多関節アームによって、垂直および交互の変位のために動作手段に接続され、骨組ロッドの上部端部に対して外部端部に接続され、４つの内部骨組セグメントの水平変位と箱の下隅における位置決とを可能とするために、動作手段に接続された横方向レールに沿ってスライドする２つのスライドにおける下部端部に接続される。

同様に、マルチフォーマットボックス成形機は、粘着性物質を供給するための手段を含み、成形ユニットへの入口の前に、案内手段に配置された少なくとも２つの投与グルーガンを含み、ダイカット厚紙シートの外部平板に粘着性物質を配置する。

最後に、成形機は、機械の一般的動作のために様々な動作手段を制御および調整する制御パネルを含み、箱形式の変更を行うように、様々な動力スクリューの動作を制御する。

〔図面の説明〕
説明を補足するため、および、発明の特徴の理解に役立てるため、より好ましい実施形態において、図は、上記記載の全体の一部として添付される。例示の特徴および限定的でない特徴において、示される。

図１は、成形ユニットに配置されたダイカット厚紙シートを有する本発明におけるマルチフォーマットボックス成形機の斜視図である。

図２は、基盤上にダイカット厚紙シートをはめこむ内部の骨組を有する、動作状態の成形機の正面図である。

図３は、基盤上にダイカット厚紙シートをはめこむ内部の骨格と、内部平板を折りたたむよう動作する外部ブレードとを有する、動作状態の成形機の正面図である。この図は、ダイカット厚紙シートの図に添付され、この段階における箱によって採用される構成を示す。

図４は、基盤上のダイカット厚紙シートをはめこむ内部の骨格と、内部平板を折りたたむよう動作する外部ブレードと、外部ブレードを折りたたみ、押圧するよう動作させる外部折込プラットフォームとを有する、動作状態の成形機の正面図である。この図は、ダイカットシートの図に添付され、この段階において仕上がった箱の構成を示す。

図５は、開形態における成形機の形成ユニットの斜視図である。内部の骨組、形式変更のために動力化されたスクリューを構成するセグメントが示される。

図６は、閉形態における前図に類似した形成機の形成ユニットの斜視図である。ブレード、箱の成形のための外部プレスとを有した、基盤に嵌め込まれたプレスが示される。

図７は、形成ユニットの部分的な斜視図である。骨組基盤セグメントユニットの１つが開形態において示される。

図８は、開形態における骨組基盤セグメントユニットの詳細な部分的な斜視図である。
外部ブレード、その曲面板を有する折込プラットフォームおよびプレスの調整が、それらの動作手段と同様に示される。

図９は、閉形態における前図に類似した骨組基盤セグメントユニットの詳細な部分的な斜視図である。プレスの動作が示される。

図１０は、骨組セグメントの上昇および形成された箱の除去可能にするよう引込められたプラットフォームを有した、骨組基盤セグメントユニットの詳細な部分的な斜視図である。

図１１は、アクチュエータに内部骨組セグメントを接続するアームが示される形成ユニットの平面図である。

〔発明の好ましい実施形態〕
上述の図に示されるように、マルチフォーマットボックス成形機は、ダイカット厚紙シート（２）のための収容ユニット（１）と、ダイカット厚紙シート（２）をユニットごとに配分するためのローダー（３）と、ダイカット厚紙シート（２）を案内し、配置するための手段と、４つのセグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）に分割された内部骨組を含む成形ユニット（６）と、４つのセグメント（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）に分割された外部基盤と、成形された箱（１０）を取り除くため吸引盤が設けられた多関節アーム（９）と、それらすべてが組み込まれる一般的なシャーシとを有する。

箱（１０）形成処理は、収容ユニット（１）において、対応するダイカット厚紙シート（２）の配置により開始され、吸着盤を用いて設けられた多関節アームから成るローダー（３）は、厚紙シート（２）を取り除き、締付ピンを用いて設けられたレール（４）にそれを配置し、成形ユニット（６）内部に位置決めし、収容ユニット（１）から成形ユニット（６）までの経路において、成形機は、粘着性物質の成分を供給する２つのグルーガン（５）を有する。箱が形成されると、対応する平板を一部重ね合わせることにより壁を形成する。

ダイカット厚紙シート（２）が成形ユニット（６）に配置されると、箱（１０）の成形は、４つのセグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）から成る内部骨組の降下によって開始され、図２に示されるように、成形された箱（１０）の下隅のうち一方が降下する。４つのセグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）からなる内部骨組は、４つのセグメント（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）からなる基盤において、ダイカット厚紙シートを折り込み、外壁がダイカット厚紙シート（２）の本体から起こされる。

図２，３に示されるように、４つのセグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）からなる内部骨組の降下が開始されると、基盤セグメント（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）のそれぞれに載置された外部多関節ブレード（１２）は、内部平板（１３）の折りこみのために動作し、箱（１０）の外壁を構成する。本実施形態において、上記ブレード（１２）は、対応する基盤セグメント（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）の側面に、底部の端部からつながっており、空気圧シリンダー（１４）によって動作される。

箱（１０）の成形を仕上げるために、外部平板（１５）は、折りたたまれ、基盤セグメント（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）それぞれの側面に設けられた曲面板（３１）の動作によって押圧される。これら曲面板（３１）は、折込プラットフォーム（３２）に載置され、基盤セグメント（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）それぞれの側面につながれる。これら折込プラットフォーム（３２）は、空気圧シリンダー（１７）によって動作されるプレス（１６）を含み、共通接触の領域に配置される粘着性物質によって、外部平板（１５）に対して、内部平板（１３）の接合を強める。上記プラットフォーム（３２）は、アクチュエーション手段（３３）によって折りたたまれ、箱（１０）が成形されると、プラットフォーム（３２）は、曲面板（３１）、プレスとともに引込められ、箱（１０）のための経路が取り除かれる。

箱（１０）が成形されると、成形機は、放出アーム（９）によって、成形された箱（１０）を取り除くために、折込プラットフォーム（３２）および外部ブレード（１２）の引出しと同様に、４つのセグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）から成る内部骨組を上昇させる。

箱成形機から箱が取り除かれると、箱（１０）が所望の数に到達するまで、同じ特徴を持った他の箱（１０）の形成のための新たなサイクルが開始される。

包装として他の形式の箱（１０）が必要となると、成形ユニット（６）の形式変更機構が、新たな箱（１０）の下部のコーナーに対応する位置において、４つの内部骨組セグメントユニット（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）および基盤（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）の位置を定めるために、新しい箱のパラメータが制御パネルに入力される必要がある。成形機が調整されると、収容トレイ（１）のダイカット厚紙シート（２）は、変更される。

図５〜１１に示されるように、形式変更機構は、Ｃ形状アーム（１８）を含み、その下部の端部は、外部多関節ブレード（１２）および外部折込プレス（１６）を有した、基盤セグメント（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）に載置される。そのアーム（１８）は、アーム（１８）の横方向への移動を目的として、動力化スクリュー（２０）によって支持される横方向レール（１９）から上部の端部において吊り下げられ、基盤セグメント（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）から吊り下げられる。横方向レール（１９）は、第２縦方向レール（２１）に載置され、成形機の一般的なシャーシ（１１）に接合され、アーム（１８）および基盤セグメント（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）の縦方向の移動を目的として、他の動力化スクリュー（２２）によって支持される。

動力化スクリュー（２０，２２）は、それぞれの方向に、等しい螺旋部分を有するねじ軸（２３）を含む。すなわち、一方のねじは左、他方のねじは右であり、モーターがスクリューを回転させると、それぞれの骨組基盤セグメントユニットは、反対方向に移動し、互いに離れたり近づいたりする。したがって、異なる動力化スクリュー（２０，２２）を動作させることによって、成形のために箱（１０）の下部のコーナーそれぞれにおいて、４つの骨組基盤セグメントユニットの位置決めを達成している。

４つの内部骨組セグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）は、骨組と基盤との間の一定の距離を維持するために、基盤セグメント（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）に付随して、ガイドロッド（２４）により、Ｃ形状アーム（１８）の上部端部に載置され、水平に移動する。

上述したように、４つのセグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）から構成される内部骨組は、垂直方向および交互に箱（１０）を成形するための４つのセグメント（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）から成る基盤内を移動する。本発明の実施形態において、内部骨組を形成する４つのセグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）の動作は、電動モーター（２５）によって行われ、回転運動を線形運動に変化させる回転スライダークランク機構である。垂直および交互の動きの伝達のために、内部骨組セグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）のガイドロッド（２４）を有したクランク（２６）の端部の接続は、多関節アーム（２７）により行われ、ガイドロッド（２４）の上部の外側端部、および、横方向レール（２９）に沿ってスライドする２つのスライド（２８）の下部端部に接続され、クランク（２６）の下部端部に接続される。４つのアーム（２７）は、骨組セグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）の水平方向の置換のために、回転の垂直軸によってつながっている。したがって、形式変更機構が新たな形式に定めるためにアーム（２７）を置き換えるとき、アーム（２７）は、回転スライドクランク機構（２６）を有した接続を失うことなく、新たな構成に適用するように、つなぎ、スライドする。

最後に、それぞれの骨組セグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）のそれぞれの下部端部が箱（１０）を締めるために、支持された吸着盤（３０）を含むことが指摘される。

成形ユニットに配置されたダイカット厚紙シートを有する本発明におけるマルチフォーマットボックス成形機の斜視図である。 基盤上にダイカット厚紙シートをはめこむ内部の骨組を有する、動作状態の成形機の正面図である。 基盤上にダイカット厚紙シートをはめこむ内部の骨格と、内部平板を折りたたむよう動作する外部ブレードとを有する、動作状態の成形機の正面図である。この図は、ダイカット厚紙シートの図に添付され、この段階における箱によって採用される構成を示す。 基盤上のダイカット厚紙シートをはめこむ内部の骨格と、内部平板を折りたたむよう動作する外部ブレードと、外部ブレードを折りたたみ、押圧するよう動作させる外部折込プラットフォームとを有する、動作状態の成形機の正面図である。この図は、ダイカットシートの図に添付され、この段階において仕上がった箱の構成を示す。 開形態における成形機の形成ユニットの斜視図である。内部の骨組、形式変更のために動力化されたスクリューを構成するセグメントが示される。 閉形態における前図に類似した形成機の形成ユニットの斜視図である。ブレード、箱の成形のための外部プレスとを有した、基盤に嵌め込まれたプレスが示される。 形成ユニットの部分的な斜視図である。骨組基盤セグメントユニットの１つが開形態において示される。 開形態における骨組基盤セグメントユニットの詳細な部分的な斜視図である。外部ブレード、その曲面板を有する折込プラットフォームおよびプレスの調整が、それらの動作手段と同様に示される。 閉形態における前図に類似した骨組基盤セグメントユニットの詳細な部分的な斜視図である。プレスの動作が示される。 骨組セグメントの上昇および形成された箱の除去可能にするよう引込められたプラットフォームを有した、骨組基盤セグメントユニットの詳細な部分的な斜視図である。 アクチュエータに内部骨組セグメントを接続するアームが示される形成ユニットの平面図である。

Claims (10)

1. ダイカット厚紙シート（２）を収容するための収容ユニット（１）と、前記ダイカット厚紙シート（２）をユニットごとに配分するためのローダー（３）と、前記ダイカット厚紙シート（２）を案内および位置決めするための案内および位置決め手段（４）と、前記ダイカット厚紙シート（２）に粘着性物質を供給するための手段（５）と、垂直方向に変位可能な内部骨組および外部基盤を少なくとも含む成形ユニット（６）と、成形された箱（１０）を取り除くための手段（９）とを含み、前記成形ユニット（６）の前記骨組および前記基盤は、４つのセグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）および（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）に分割され、それぞれ前記箱（１０）の下隅に相当する位置において、水平変位および位置決めを可能にし、骨組と基盤との間の間隔を維持するように、骨組−基盤セグメントのユニット（７ａ，８ａ），（７ｂ，８ｂ），（７ｃ，８ｃ），（７ａ，８ｄ）それぞれが強固に接合して移動し、
   前記成形ユニット（６）は、前記内部骨組を成形する前記４つのセグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）の垂直および交互の移動のための動作手段（２５）を含み、
   前記内部骨組を成形する４つのセグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）は、回転の垂直軸を有した４つの多関節アーム（２７）によって垂直および交互の移動のために前記動作手段（２５）に接続され、前記骨組セグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）の案内ロッド（２４）の上部端部に接続され、横方向レール（２９）に沿ってスライドする２つのスライド（２８）における下部端部において、前記動作手段（２５）に接続され、前記４つの骨組セグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）の水平変位と前記箱（１０）の下隅への位置決めを可能にすることを特徴とする、マルチフォーマットボックス成形機。
2. 前記基盤セグメント（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）それぞれは、前記箱（１０）の内部平板（１３）を折りたたむための動作手段（１４）を含む外部多関節ブレード（１２）を含むことを特徴とする、請求項１に記載のマルチフォーマットボックス成形機。
3. 前記外部多関節ブレード（１２）の前記動作手段（１４）は、空気圧、水圧または電気であることを特徴とする、請求項２に記載のマルチフォーマットボックス成形機。
4. 基盤セグメント（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）は、内部平板（１３）に対する付着を強化するために、前記箱（１０）の外部平板（１５）の折込および押圧を目的として、曲面板（３１）およびプレス（１６）をそれぞれの動作手段とともに含む外部折込プラットフォーム（３２）を含むことを特徴とする、請求項１に記載のマルチフォーマットボックス成形機。
5. 前記外部折込プラットフォーム（３２）およびプレス（１６）の前記動作手段（１７，３３）は、空気圧、水圧または電気であることを特徴とする、請求項４に記載のマルチフォーマットボックス成形機。
6. 前記成形ユニット（６）は、下部端部において前記基盤セグメント（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）を支持する４つのＣ形状アーム（１８）を含む形式変更機構を含み、該アーム（１８）は、上部端部から横方向変位のために１組の動力スクリューによって支持される第１レール（１９）に載置され、該第１レール（１９）は、第２レール（２１）に載置され、縦方向変位のために他の組の動力スクリュー（２２）によって支持されることを特徴とする、請求項１に記載のマルチフォーマットボックス成形機。
7. 前記動力スクリュー（２０，２２）は、それぞれの方向において２つの等しい螺旋部分を有するねじ軸（２３）を含むことを特徴とする、請求項６に記載のマルチフォーマットボックス成形機。
8. 前記内部骨組セグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）それぞれは、前記箱（１０）の固定のために、下部の端部において吸着盤（３０）を含むことを特徴とする、請求項１に記載のマルチフォーマットボックス成形機。
9. 前記内部骨組を成形する前記４つのセグメント（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）の動作手段（２５）は、電動モーター（２５）と回転運動を線形運動に変える回転スライダークランク機構（２６）とを含むことを特徴とする、請求項１に記載のマルチフォーマットボックス成形機。
10. 前記粘着性物質を供給するための手段は、前記成形ユニット（６）への入口の前に、前記案内手段（４）に設けられた少なくとも２つの投与グルーガン（５）を含み、前記ダイカット厚紙シート（２）の外部平板（１５）に粘着性物質を配置することを特徴とする、請求項１に記載のマルチフォーマットボックス成形機。
    

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