JP5976476B2

JP5976476B2 - 箱体内袋体の折返し口部引下げ装置及び箱体内袋体の口部開き方法

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Publication number: JP5976476B2
Application number: JP2012207532A
Authority: JP
Inventors: 名倉　成之; 成之名倉; 一浩小栗; 渡辺　直人; 直人渡辺; 鋭松下; 昭夫渡邊
Original assignee: 株式会社日本設計工業; ジェイティエンジニアリング株式会社
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2012-09-20
Publication date: 2016-08-23
Anticipated expiration: 2032-09-20
Also published as: JP2014061909A

Description

本発明は、焙煎した茶葉、乾燥たばこ葉などのワークを収容しているビニール袋などの袋体を直方体形状の箱体内部に入れて、コンベアにより搬送し、所定位置で箱体の上方から袋体の口部を開いて、これを、箱体の上端を折返し点として箱体の外周側面に沿って引き下げるようにした箱体内袋体の折返し口部引下げ装置及び箱体内袋体の口部開き方法に関する。

上記のような箱体内の袋体の折返し口部引下げ装置あるいは箱体内袋体の口部開き方法について、公知ではないが、例えば図２に示されるように、直方体形状の箱体１内に敷設され、ワークを収容している袋体２の口部が、ワークの上面に４方向から順次内側に折り曲げられて重ねられた４辺の折曲げ蓋部３Ａ〜３Ｄを構成している場合に、この袋体２を収容した箱体１をコンベア４による搬送の途中で、折曲げ蓋部３Ａ〜３Ｄを開くための装置がある。

この装置は、折曲げ蓋部３Ａ〜３Ｄの先端部分を、各々異なる吸着チャンバによって吸着してそのまま真上に持ち上げて、持ち上げた折曲げ蓋部の先端を４基のチャッキング装置によって掴んで４方向に広げ、その先端を箱体１の４角形の縁部を覆うようにして外側に折り曲げるようにしている。

この装置においては、吸着チャンバによって吸着した折曲げ蓋部３Ａ〜３Ｄが例えばねじれていたり折れ曲がったりしていたとき、チャッキング装置によって掴み損なう場合があるという問題点を有していた。

又、袋体２の口部２Ａを広げて箱体１の上端縁部を覆うように被せた場合、箱体１の外周側面に沿って垂れ下がったフラップ状部分が、箱体１と共にコンベア４によって搬送されていく途中で、外側に広がって、周辺のセンサや機器と接触し、袋体２が破れたり、センサを誤作動させたりするという問題点があった。

なお、上記のような装置について特許文献を検索したところ、同様の装置は検出されず、ビニール袋を箱体の内側に押し込んで敷設する袋押込み式敷設装置として特許文献１が検出された。

特開平１０−１１４３１６号公報

本発明は、箱体内部に敷設された袋体の口部を、箱体の上面開口から外側に折り返して折返し口部を形成する際に、折返し口部が外側に広がって、搬送ラインに沿ったセンサや機器に接触したりすることがないように、箱体の外周側面に沿って引き下げることができる、箱体内袋体の折返し口部引下げ装置及び箱体内袋体の口部開き方法を提供することを課題とする。

以下の本実施例により、上記課題を解決することができる。

（１）直方体形状の箱体内部に敷設され、ワークを収容している袋体の口部が、前記箱体の上面開口から外側に折り返されて構成された折返し口部を、前記箱体の外周側面に沿って引き下げる引下げ装置であって、前記箱体の４面の外周側面のうちの、少なくとも一対の平行な外周側面と前記折返し口部との間に１基ずつ水平に配置された吸着バーを含み、各吸着バーが、前記折返し口部を前記外周側面側から負圧により吸着可能、且つ、前記外周側面に沿って同期して上下動可能とされた吸着ユニットと、前記吸着バーに吸着された前記折返し口部を、吸着バーとの間に挟み込み可能で、且つ、水平軸廻りに回転可能であって、前記吸着バーと同期して、前記外周側面に沿って上下動可能な、前記吸着バーと同数のニップローラと、を有してなり、前記吸着バー及び前記ニップローラは、下降時に、前記吸着された折返し口部を挟み込み、該折返し口部に引張力を付与しつつ、該折返し口部に対して、相対的に下方への移動が可能に構成されたことを特徴とする箱体内袋体の折返し口部引下げ装置。

（２）（１）において、前記吸着バーは、垂直断面において前記外周側面と平行な鉛直面と、この鉛直面の上端から下側ほど前記外周面から離間する外側傾斜面と、を有する水平方向に長い中空三角形状部材からなり、前記外側傾斜面には負圧が印加される吸引孔と、この吸引孔の上側及び下側に設けられた一対の水平突起部と、が設けられ、前記ニップローラは、前記折返し口部を、前記一対の水平突起部とにより挟み込むとともに前記吸引孔方向に押圧可能に構成されたことを特徴とする箱体内袋体の折返し口部引下げ装置。

（３）（２）において、前記吸着バーを、水平方向には、前記箱体の前記外周側面に接近する引下げ位置及び離間する待機位置との間で移動させ、且つ、鉛直方向には、前記折返し口部を前記ニップローラとの間で挟み込む引下げ開始位置と、前記折返し口部を前記外周側面に沿って引き下げた引下げ終了位置との間で上下動させるように構成された吸着ユニット駆動装置と、前記ニップローラを、前記吸着バーの前記一対の水平突起部との間で前記折返し口部を挟持可能な挟持位置、及び、前記水平突起部から離間した待機位置に駆動し、且つ、前記挟持位置から、前記吸着バーの前記引下げ開始位置と前記引下げ終了位置との間で、前記挟持位置に維持し、該引下げ終了位置到達後に前記待機位置に駆動するように構成されたニップローラ駆動装置と、を設けたことを特徴とする箱体内袋体の折返し口部引下げ装置。

（４）（３）において、前記吸着ユニットは、前記ニップローラと前記吸着バーとによる前記折返し口部の挟持の前に、前記吸引孔に負圧を印加し、前記ニップローラが、前記吸着バーから離間して前記待機位置に駆動されたときに、前記負圧を解除するように構成されたことを特徴とする箱体内袋体の折返し口部引下げ装置。

（５）（１）乃至（４）のいずれかにおいて、前記箱体に収容されている前記袋体の口部は、前記ワークの上面に４方向から順次内側に折り曲げられて重ねられた４辺の折曲げ蓋部を構成していて、これら４辺の折曲げ蓋部を上から順次負圧により吸着して、前記箱体の４角形外側面に沿って立ち上げて、前記口部を開く吸着開口装置を有してなり、前記吸着開口装置は、４基の蓋部吸着装置と、これら４基の蓋部吸着装置を別個に駆動する４基の吸盤駆動装置とを有してなり、前記４基の吸盤駆動装置は、前記蓋部吸着装置を、前記箱体の４面の外周側面の各々の幅方向中心の上方を通って前記箱体の内外間、且つ、上下方向に駆動可能とされ、前記吸着開口装置は、吸盤により、前記折曲げ蓋部を４方向から順次吸着し、且つ、吸着した折曲げ蓋部の先端を前記箱体の外側面よりも外側となる状態に立ち上げるように構成されたことを特徴とする箱体内袋体の折返し口部引下げ装置。

（６）（５）において、前記吸盤は、水平方向に細長い長円形状であって負圧が印加される吸込み口と、この吸込み口を囲んで、且つ、該吸込み口より前方に突出して設けられ、先端が、前記吸込み口と平行な連続した先端平面を形成する長方形状の吸着チャンバと、を有してなり、前記吸着チャンバの前記先端平面から前記吸込み口にかけて、断面において凹円弧状となるテーパ面が形成されていることを特徴とする箱体内袋体の折返し口部引下げ装置。

（７）（６）において、前記吸盤は、前記先端平面の、前記長方形における長辺から前方に突出して設けたゴムリップを有していることを特徴とする箱体内袋体の折返し口部引下げ装置。

（８）（１）乃至（７）のいずれかにおいて、直交する一対の水平軸廻りに回転自在に支持され、且つ、相互に接近して配置された一対の押下げローラを、前記箱体の４隅の角部外側面に接触可能に４対備えてなり、これら４対の押下げローラが、前記折返し口部を、前記箱体の４隅の角部外側面に押し付けつつ該４隅の角部に沿って下降可能に構成された角部押下げ装置を有することを特徴とする箱体内袋体の折返し口部引下げ装置。

（９）直方体形状の箱体内部に敷設され、ワークを収容していて、且つ、口部がワークの上面に、４方向から順次折り曲げられて重ねられた４辺の蓋部を構成している袋体の、前記口部を開いて、箱体の４面の外周側面上端を折返し点として下方に折り曲げて折返し口部を形成し、該折返し口部を前記外周側面に沿って引き下げる箱体内袋体の口部開き方法であって、前記箱体の４面の外周側面のそれぞれの外側から、負圧が印加された吸盤により前記重ねられた４辺の蓋部を上から１枚ずつ吸着して異なる方向に引っ張って立ち上げる蓋部立上げ工程と、前記箱体における４隅の角部の外側面に上方から転接可能な押下げローラにより、前記立ち上げられた蓋部の内側面を、前記箱体の４角の対角線に沿って外側に引き出す角部引出し工程と、前記箱体の４隅の角部の上方から該角部外側面に沿って前記押下げローラを降下させ、前記引き出された蓋部を、前記外周側面の上端を折返し点として下方に折り曲げて前記折返し口部を形成する折返し工程と、前記４面の外周側面のうち、少なくとも一対の平行な外周側面と前記折返し口部との間の位置で、前記折返し口部の下端内側面を、負圧が印加される水平の吸着バーにより吸着するとともに、該吸着された折返し口部を、その外側からニップローラにより前記吸着バーとの間に挟み込む挟持工程と、前記ニップローラと吸着部材との間に前記折返し口部を挟み込んだままで、これに負圧により抵抗力を付与しつつ該ニップローラと吸着部材とを、前記外周側面に沿って、前記折返し口部に対して相対的に垂直に降下させて、前記折返し口部を引き下げる引下げ工程と、を有してなる箱体内袋体の口部開き方法。

（１０）（９）において、前記引下げ工程において、前記折返し口部を引き下げる際に、前記吸着バーと同期して、前記押下げローラを前記４隅の角部に沿って降下させることを特徴とする箱体内袋体の口部開き方法。

（１１）（９）又は（１０）において、前記引下げ工程の途中で、前記ニップローラと吸着バーとの降下を停止し、次に前記ニップローラを前記折返し口部から離間させ、離間後に前記吸着バーを降下させるニップローラ離脱工程を有することを特徴とする箱体内袋体の口部開き方法。

（１２）（９）乃至（１１）のいずれかにおいて、前記角部引出し工程は、前記蓋部立上げ工程で、前記吸盤により立ち上げられている前記蓋部の内側に、前記押下げローラを降下させ、次に、前記対角線に沿って水平に外側に移動させることにより、前記蓋部を、前記４隅の角部上方位置まで開く工程を含むことを特徴とする箱体内袋体の口部開き方法。

（１３）（１２）において、前記折返し工程は、前記蓋部を前記４隅の角部上方位置まで開いた状態のままで、前記押下げローラを鉛直方向に下降して、前記蓋部を折り曲げるようにされていることを特徴とする箱体内袋体の口部開き方法。

本発明によれば、箱体内部に敷設され、ワークを収容している袋体の口部を、箱体の上面開口から外側に折り返して折返し口部を構成する際に、該折返し口部を外側に膨らむことなく、箱体の外周側面に沿って引き下げて構成することができるという優れた効果を有する。

本発明の実施例に係る箱体内袋体の折返し口部引下げ装置（以下、実施例装置）を示す平面図実施例装置により開かれ、且つ、折返し口部が引き下げられる袋体及びこれを収容する直方体形状の箱体を示す斜視図同箱体から袋体の口部を引き出して開いた状態を示す斜視図同袋体の口部を、箱体の外周側面に沿って引き下げて折返し口部を形成した状態を示す斜視図実施例装置における吸着開口装置及びこれを駆動するための吸盤駆動装置を示す正面図同吸着開口装置及び吸盤駆動装置の作動中の状態を示す正面図図６のVII−VII線に沿う拡大側面図図７の要部を拡大して示す一部断面とした側面図図８のIX−IX線に沿う底面図図７のＸ−Ｘ線に沿う拡大正面図図８のXI−XI線に沿う拡大断面図実施例装置における角部押下げ装置を示す正面図同角部押下げ装置の動作中の状態を示す正面図同角部押下げ装置により袋体の口部を開いた状態を示す正面図同角部押下げ装置の押下げローラによって、袋体の折返し口部を形成する過程を示す正面図実施例装置における吸着ユニット及びニップローラとこれらの駆動装置を示す正面図同平面図実施例装置における蓋部吸着装置により袋体の蓋部の吸着を開始する直前の状態を模式的に示す断面図同蓋部吸着装置により１枚目の蓋部を吸着した状態を模式的に示す断面図同蓋部吸着装置によって１枚目の折曲げ蓋部を吸着し、且つ、立ち上げた状態を模式的に示す断面図１枚目及び２枚目の折曲げ蓋部を吸着して立ち上げた状態を模式的に示す断面図４枚の折曲げ蓋部を吸着して立ち上げた状態を模式的に示す断面図同平面図蓋部吸着装置によって立ち上げた袋体の口部を、角部押下げ装置によって広げる前の状態を模式的に示す平面図同角部押下げ装置によって口部を広げた状態を模式的に示す平面図広げた状態の口部を角部押下げ装置によって押下げ開始直前の状態の要部を示す斜視図同角部押下げ装置によって口部を押し下げて折返しを開始した状態を示す斜視図折返し口部を吸着、挟み込む直前の状態から、吸着ユニットと吸着バーにより挟み込んだ状態、折返し口部を箱体の外周側面に沿って引き下げた状態、引き下げ終了した状態を模式的に示す側面図吸着バーとニップローラにより挟み込んだ折返し口部に対して吸着バーとニップローラが相対移動する状態を拡大して示す断面図吸盤の、ゴムリップを有しない変形例を示す図１１と同様の断面図

本発明の箱体内袋体の折返し口部引下げ装置は、直方体形状の箱体内部に敷設され、ワークを収容している袋体の口部が、前記箱体の上面開口から外側に折り返されて構成された折返し口部を、前記箱体の外周側面に沿って引き下げるためのものであり、折返し口部を外周側面側から負圧により吸着可能、且つ、外周側面に沿って同期して上下動可能とされた吸着ユニットと、この吸着ユニットの吸着バーとの間で前記折返し口部を挟み込み、吸着バーと同期して上下動可能なニップローラと、を有して構成されている。

又、箱体内袋体の折返し口部引下げ装置の実施例では、ワークが収容される袋体の口部４方向から順次内側に折り曲げて重ねられた４辺の折曲げ蓋部を、順次負圧により吸着して開く吸着開口装置を含む。

更に、前記吸着開口装置により立ち上げられた折曲げ蓋部を箱体の対角線に沿って広げると共に、これを箱体の４隅の角部に沿って押し下げることができる角部押下げ装置を含む。

図１に示されるように、折返し口部引下げ装置１０は、コンベア４上を搬送される箱体１の、搬送路幅方向両側に配置された一対の吸着ユニット１２Ａ、１２Ｂと、これらに対応して、吸着ユニット１２Ａ、１２Ｂの搬送路幅方向両外側に配置された一対のニップローラ１４Ａ、１４Ｂと、を含んで構成される吸着引下げユニット６０Ａ、６０Ｂを有している。

又、折返し口部引下げ装置１０は、コンベア４上の箱体１内に収容された袋体２の、折曲げ蓋部３Ａ〜３Ｄを順次吸着して立ち上げるようにされた４基の吸着開口装置２０Ａ〜２０Ｄと、箱体１の４隅の角部１Ａ〜１Ｄを通る対角線に沿って、箱体１の平面視において、内側と外側の間を往復動する４基の角部押下げ装置４０Ａ〜４０Ｄと、を含んで構成されている。

この実施例において、図２に示されるように、箱体１内に収容される袋体２の口部２Ａ（図３参照）が、袋体２内のワーク（例えば乾燥たばこ葉、緑茶や紅茶などのワーク）の上面に４方向から順次内側に折り曲げられて重ねられた４辺の折曲げ蓋部３Ａ〜３Ｄを構成しているが、この折曲げ蓋部３Ａ〜３Ｄを、吸着開口装置２０Ａ〜２０Ｄにより順次４方向に開いて立ち上げ、更に、角部押下げ装置４０Ａ〜４０Ｄによって、前記の立ち上げられた折曲げ蓋部３Ａ〜３Ｄの内側から、箱体１の対角線に沿って外側に引っ張って、図３に示されるように、口部２Ａを拡げた状態とし、次に、角部押下げ装置４０Ａ〜４０Ｄを降下させることによって、箱体１の角部１Ａ〜１Ｄに沿って拡げた折曲げ蓋部３Ａ〜３Ｄからなる口部２Ａを折り曲げて折返し口部５Ａ〜５Ｄとし、最後に、折り返された折返し口部５Ａ〜５Ｄを、吸着引下げユニット６０Ａ、６０Ｂの吸着ユニット１２Ａ、１２Ｂとニップローラ１４Ａ、１４Ｂによって挟み込んだ後、箱体１の外周側面６Ａ〜６Ｄに沿って引き下げるものである。

上記吸着開口装置２０Ａ〜２０Ｄの詳細は、図５〜図１１に示される。

吸着開口装置２０Ａ〜２０Ｄは、箱体１の高さ方向をＺ軸、外周側面６Ａ〜６Ｄと直交する方向をＸ軸としたとき、Ｚ軸アーム２２ＺとＸ軸アーム２２Ｘを有する２軸ロボットである吸盤駆動装置２２と、Ｚ軸アーム２２Ｚの下端に設けられた、折曲げ蓋部３Ａ〜３Ｄを吸着して立ち上げるための蓋部吸着装置２４とから構成されている。

なお、図５〜図１１は、吸着開口装置２０Ａ〜２０Ｄのうち、２０Ｂについてのみ示している。他の吸着開口装置２０Ａ、２０Ｃ、２０Ｄは吸着開口装置２０Ｂと同一の構成であるので、説明を省略する。

蓋部吸着装置２４が取り付けられたＺ軸アーム２２Ｚは、Ｘ軸アーム２２Ｘにより、Ｘ軸方向に往復動自在とされ、且つ、Ｚ軸アーム２２Ｚは、Ｘ軸アーム２２Ｘに対して上下方向に移動自在に取り付けられている。Ｘ軸アーム２２Ｘ及びＺ軸アーム２２Ｚは、ボールねじを用いた直動システムであり、これは周知であるので説明は省略する。

吸盤駆動装置２２は、蓋部吸着装置２４を、箱体１の４面の外周側面６Ａ〜６Ｄのうち６Ｂの幅方向中心の上方を通って箱体１の内外間、且つ、上下方向に駆動可能とされている。

吸着開口装置２０Ｂは、吸盤２６により、折曲げ蓋部３Ｂを上方から吸着し、且つ、吸着した折曲げ蓋部３Ｂの先端を箱体１の外側面よりも外側となる状態に立ち上げるように構成されている。

詳細には、吸着開口装置２０Ｂは、図５に示されるように、水平のＸ軸アーム２２Ｘを、その先端が、箱体１の中心部近くの上方位置となるように、且つ、箱体１の中心から外周側面６Ｂの幅方向中央位置を通って箱体１の外側にまで至るように配置して図５に示される待機状態とし、ここから、Ｚ軸アーム２２ＺをＸ軸アーム２２Ｘに沿って図５において左端近傍（箱体１の中心上方）に移動させつつ、Ｚ軸アーム２２Ｚを下降させて図６に示される吸着位置にまで移動することができるようにされている。

蓋部吸着装置２４は、Ｚ軸アーム２２Ｚの下端にＺ軸アーム２２Ｚと直交し、且つ、水平な揺動軸２５により前記吸盤２６を揺動自在に取り付けて構成されている。

図５において下向きの吸盤２６は、図７に示されるエアシリンダ２７によってその揺動位置が規制されるものであり、図５及び図６に示される下向き状態（吸着位置）と、図１０において二点鎖線で示される立上げ状態との間で９０°の角度範囲で揺動されるように構成されている。

吸盤２６は、図８、図９及び図１１に拡大して示されるように、吸着位置で、水平方向に細長い長円形状の、負圧が印加される吸込み口２８と、この吸込み口２８を囲んで、且つ、該吸込み口２８より前方（吸着位置では下方）に突出して設けられ、先端が吸込み口２８と平行な連続した先端平面３０Ａを形成する長方形状の吸着チャンバ３０と、特に図１１において明確に示されるように、先端平面３０Ａの、吸着チャンバ３０の長方形における長辺から前方に突出して設けたゴムリップ３１と、を有している。

又、吸着チャンバ３０の先端平面３０Ａから吸込み口２８にかけて、断面において凹円弧形状となるテーパ面３２が形成されている。

吸込み口２８は、揺動軸２５内を通って負圧パイプ２８Ａに連通され、負圧源（図示省略）から負圧パイプ２８Ａを通って負圧を導くようにされている。

更に詳細には、吸着チャンバ３０を構成する吸盤２６は、その背後が、連通チャンバ３３により支持され、この連通チャンバ３３の底面に形成された連通孔３４を介して、吸着チャンバ３０、吸込み口２８、連通チャンバ３３及び連通孔３４を経て、負圧パイプ２８Ａに連通される構成となっている。

符号２９は、連通孔３４が連通チャンバ３３内を経て、吸込み口２８、テーパ面３２から袋体の折返し口部に圧縮空気を吹き付けて、付着したワーク７やごみや埃を吹き飛ばすためのエアーブローパイプを示す。

次に、図１２〜図１５に示される角部押下げ装置４０Ｂについて説明する。

他の角部押下げ装置４０Ａ、４０Ｃ、４０Ｄは構成が同一であるので説明を省略するものとする。

角部押下げ装置４０Ｂは、垂直ロッド４１（図１、図１３参照）の下端に設けられた直交する一対の水平軸４２周りに回転自在に支持され、且つ、相互に接近して配置された一対の押下げローラ４３Ａ、４３Ｂを備えている。これらの押下げローラ４３Ａ、４３Ｂは、箱体１の角部１Ｂの外側面に接触可能に、且つ、角部１Ｂの外側面に沿って上下方向に転接可能とされている。

垂直ロッド４１は、その上端が直進ガイド４４に沿って、直進シリンダ４５により往復動できるようにされている。直進ガイド４４及び直進シリンダ４５は、昇降ベース４６に、水平軸４７を介して揺動自在に支持されている。又、昇降ベース４６と直進ガイド４４及び直進シリンダ４５との間には、これらを水平軸４７周りに揺動するための揺動シリンダ４８が設けられている。昇降ベース４６は、鉛直ガイドロッド４９によって昇降自在に支持され、且つ、昇降シリンダ５０によって上下方向に駆動されるようになっている。

次に、図１６、図１７を参照して、吸着ユニット１２Ａとニップローラ１４Ａを含む吸着引下げユニット６０Ｂについて説明する。

吸着引下げユニット６０Ｂは、吸着引下げユニット６０Ａと同期して昇降され、且つ、吸着ユニット１２Ａ、１２Ｂ及びニップローラ１４Ａ、１４Ｂも同期して駆動される構成となっている。他の構成については、吸着引下げユニット６０Ａと６０Ｂは同一であるので、吸着引下げユニット６０Ａの説明は省略するものとする。

吸着ユニット１２Ｂとニップローラ１４Ｂとは、共に、昇降フレーム６１に取り付けられ、この昇降フレーム６１は、鉛直直進ガイド６２に沿って、ボールねじ直進装置６３により鉛直方向に昇降されるようになっている。ボールねじ直進装置６３に代えてシリンダを用いてもよい。

吸着ユニット１２Ｂは、折返し口部５Ｂを吸着するための水平方向に長い中空三角形状部材からなる吸着バー６４を有している。

この吸着バー６４は、垂直断面において外周側面６Ｂと平行な鉛直面６４Ａと、この鉛直面６４Ａの上端から下側ほど外周側面６Ｂから離間する外側傾斜面６４Ｂと、この外側傾斜面６４Ｂに設けられ、負圧が印加される吸引孔６４Ｃと、この吸引孔６４Ｃの上側及び下側位置で、外側傾斜面６４Ｂに設けられた一対の水平突起部６４Ｄ、６４Ｅとを備えて構成されている。又、吸着バー６４は、吸着バーベース６５に支持されている。

鉛直直進ガイド６２に沿って昇降される昇降フレーム６１には、水平方向に、且つ、外周側面６Ｂに対して伸縮するユニット駆動シリンダ６６が設けられ、このユニット駆動シリンダ６６におけるロッド６６Ａの伸縮によって、ニップローラ１４Ｂは、ニップローラ直進ガイド６８に案内されて外周側面６Ｂに対して進退できるように支持されている。

吸着バーベース６５は、例えばボールねじシステムからなる吸着バー進退装置７０を介して昇降フレーム６１に支持されていて、吸着バー６４を、図１６において実線の位置と二点鎖線の位置との間で昇降フレーム６１に対して水平に進退できるようにされている。

従って、吸着バー６４は、水平方向には、図１６の実線で示される位置と二点鎖線で示される位置との間で移動自在とされ、且つ、鉛直方向には、ボールねじ直進装置６３によって、鉛直直進ガイド６２に案内されて昇降できるようにされている。

又、ニップローラ１４Ｂは、ボールねじ直進装置６３によって、吸着ユニット１２Ｂと共に同期して昇降されるが、水平方向には、ユニット駆動シリンダ６６によって、ニップローラ直進ガイド６８に案内されて、又、吸着バー６４は吸着バー進退装置７０により、それぞれ外周側面６Ｂに対して進退できるようにされている。

図１６の符号７１は、吸着バー６４の内側の負圧空間６４Ｆに負圧源（図示省略）から負圧を導入するための負圧パイプを示す。

次に、実施例に係る折返し口部引下げ装置１０によって、コンベア４上の箱体１内の袋体２における折曲げ蓋部３Ａ〜３Ｄを吸着して立ち上げてから、外周側面６Ａ〜６Ｄに沿って引き下げて折返し口部５Ａ〜５Ｄを形成する過程について説明する。

図１８に示されるように、吸着開口装置２０ＡにおけるＸ軸アーム２２Ｘに沿ってＺ軸アーム２２Ｚを折曲げ蓋部３Ａ〜３Ｄの上方位置に移動しつつ、且つ、Ｚ軸アーム２２Ｚの下端を降下させて、折曲げ蓋部３Ａの真上で、吸着開口装置２０Ａにおける吸盤２６を下向きとする。

次に、吸盤２６を更に降下させ、吸着チャンバ３０に負圧を印加すると、折曲げ蓋部３Ａが図１９に示されるように吸着される。

吸盤２６は、長円形の吸込み口２８を有しているので、折曲げ蓋部３Ａを水平方向に広い範囲で安定して吸着することができる。また、内側面が先端平面３０Ａから吸込み口２８にかけて凹円弧状のテーパ面３２とされているので、折曲げ蓋部３Ｂが内側面に密着して、吸着ミスが発生しない。

この状態で、Ｚ軸アーム２２Ｚを上昇させつつ、且つ、Ｘ軸アーム２２Ｘに沿って箱体１から離間する方向に駆動し、その過程で、エアシリンダ２７によって吸着チャンバ３０を、矢印で示されるように、９０°反時計方向に揺動させて、図２０に示されるように、吸着した折曲げ蓋部３Ａを立ち上げる。

このとき、折曲げ蓋部３Ａは、上記揺動の反作用として、箱体１方向に引張力を受けるが、先端平面３０Ａから突出したゴムリップ３１との摩擦により、吸盤２６のテーパ面３２との間で滑ってずれることがない。

次に、吸着開口装置２０Ｂによって、折曲げ蓋部３Ｂを、上記と同様に吸着・立ち上げて、図２１に示されるような状態とする。

更に、残りの折曲げ蓋部３Ｃ、３Ｄを、吸着開口装置２０Ｃ、２０Ｄにより順次吸着・立ち上げて、図２２に示されるように、袋体２の、折曲げ蓋部３Ａ〜３Ｄからなる口部２Ａを箱体１の上方で立ち上げた状態で拡開する。この状態を上方から見れば、図２３のようになり、ワーク７が露出する。

次に、図１２において実線で示される待機位置から、角部押下げ装置４０Ｂを昇降シリンダ５０によって上昇させつつ、揺動シリンダ４８により、直進ガイド４４及び直進シリンダ４５を押下げローラ４３Ａ、４３Ｂと共に水平軸４２を中心として、図１２において反時計方向に揺動させる。

これにより、図２３に示されるように、立ち上げられた状態で拡開されている口部２Ａの上端を越えて、垂直ロッド４１及び押下げローラ４３Ａ、４３Ｂが、口部２Ａの内側上方に入り込む。

昇降シリンダ５０により、昇降ベース４６を更に上昇させつつ、押下げローラ４３Ａ、４３Ｂ、直進ガイド４４及び直進シリンダ４５を水平軸４２周りに反時計方向に、直進ガイド４４が水平、且つ、垂直ロッド４１が鉛直下向きになるまで揺動させて、図１３に示される状態とする。

このとき、他の角部押下げ装置４０Ａ、４０Ｃ、４０Ｄも、同期して、図１３に示されるような状態となり、４基の角部押下げ装置４０Ａ〜４０Ｄの押下げローラ４３Ａ、４３Ｂは、いずれも、拡げられ且つ立ち上げられた口部２Ａの内側にあり、ここから、直進シリンダ４５によって垂直ロッド４１を箱体１の角部１Ａ〜１Ｄ方向に移動させる。その途中の状態を、図２４に示す。

図２４に示された状態から、角部押下げ装置４０Ａ〜４０Ｄの垂直ロッド４１を、押下げローラ４３Ａ、４３Ｂと共に箱体１の中心から角部１Ａ〜１Ｄの方向に拡げると、４本の垂直ロッド４１によって袋体２の立ち上げられた口部２Ａは外側に引っ張られて拡開される。

この拡開工程を、押下げローラ４３Ａ、４３Ｂが、角部１Ａ〜１Ｄの外側に転接可能位置となった状態で垂直ロッド４１及び押下げローラ４３Ａ、４３Ｂの移動を停止する。この状態を図２５に示す。

図２５に示される状態から、昇降シリンダ５０によって昇降ベース４６を下降させると、図２６及び図２７に示されるように、押下げローラ４３Ａ、４３Ｂにより、垂直ロッド４１によって外側に引っ張られていた口部２Ａが箱体１の上端縁を支点として図２７に示されるように折り返され、且つ、押下げローラ４３Ａ、４３Ｂが角部１Ａ〜１Ｄにおいて箱体１の外周側面６Ａ〜６Ｄに転接することによって、外周側面６Ａ〜６Ｄに沿って押し付けられ、外周側面６Ａ〜６Ｄの外側上方に折返し口部５Ａ〜５Ｄが形成される。

一方、図２８において符号Ａで示される待機位置に、吸着引下げユニット６０Ｂの吸着バー６４が予め待機されている。

詳細には、吸着バー６４は、図２８において符号Ｂで示される、外周側面６Ｂに最も接近した位置から外側に離間した位置であって、且つ、押下げローラ４３Ａ、４３Ｂによって押し下げられてきた折返し口部５Ｂが覆い被さる位置である待機位置Ａで待機されている。

押下げローラ４３Ａ、４３Ｂにより押し下げられた折返し口部５Ｂが、待機位置にある吸着バー６４の外側傾斜面６４Ｂに覆い被さると、ユニット駆動シリンダ６６によって、ニップローラ１４Ｂが、図２８において、左方向に前進され、水平突起部６４Ｄ、６４Ｅの間の位置で、折返し口部５Ｂを吸引孔６４Ｃ方向に押し付けて、挟み込む。

この挟み込んだ状態から、吸着バーベース６５が吸着バー進退装置７０によって外周側面６Ｂ方向に、ニップローラ１４Ｂと同期して、図２８において符号Ｂで示される引下げ開始位置にまで移動される。

ニップローラ１４Ｂが吸着バー６４との間で折返し口部５Ｂを挟み込むとき、ニップローラ１４Ｂは、吸引孔６４Ｃ方向への変位が一対の水平突起部６４Ｄ、６４Ｅによって規制され、且つ、これら水平突起部６４Ｄ、６４Ｅとニップローラ１４Ｂとの間で折返し口部５Ｂが挟み込まれているので、折返し口部５Ｂが吸引孔６４Ｃ内に深く吸引されてしまうことがない。

このような状態では、折返し口部５Ｂに対して吸着バー６４とニップローラ１４Ｂとを同期して引き下げたとき、一定以上の引張力が発生すると、折返し口部５Ｂは、図２９において二点鎖線で示されるように、ニップローラ１４Ｂを回転させつつ吸着バー６４に対しては滑って、相対的に上方に移動する。従って、折返し口部５Ｂはほぼ一定の引下げ力によって引張力が付与されつつ引き下げられることができる。

図２８の符号Ｂで示される引下げ開始位置からニップローラ１４Ｂと吸着バー６４とを同期して下降させると、折返し口部５Ｂは引き下げられつつも吸着バー６４とニップローラ１４Ｂとの間を通って上方に抜け出し、図２８において符号Ｄで示される引下げ終了位置まで下がったときに、吸着バー６４とニップローラ１４Ｂとの間を抜け出し、結果として、箱体１の外周側面６Ｄに沿って引き下げられることになる。

なお、図２９の状態は、図２８において符号Ｂ及びＤで示される状態の中間位置での状態を拡大して示すものである。

折返し口部５Ｂがニップローラ１４Ｂと吸着バー６４の間から抜け出たとき、吸着バー６４の負圧印加を解除して、且つ、ニップローラ１４Ｂを吸着バー６４から待機位置まで離間して、且つ、吸着バー６４も外周側面６Ｄから離間した、符号Ｅで示される状態とし、更に、ニップローラ１４Ｂと吸着バー６４を、最初の待機位置Ａに戻して引下げ工程を終了する。

上記の吸着引下げユニット６０Ｂによる引下げ工程と同期して、吸着引下げユニット６０Ａによっても同様に折返し口部５Ａも引き下げられ、これらによる引下げによって、他の折返し口部５Ｃ、５Ｄも同期して引き下げられる。

なお、上記実施例において、吸着引下げユニット６０Ａ、６０Ｂは、箱体１の外周側面６Ａ、６Ｂの外側にのみ設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、外周側面６Ａ〜６Ｄのそれぞれに対応して４基の吸着引下げユニットを設けるようにしてもよい。

但し、実験によれば、吸着引下げユニット６０Ａ、６０Ｂは、コンベア４の搬送方向に対して直交する幅方向両側にのみ設けても、折返し口部５Ａ〜５Ｄの全てを均等に引き下げることができた。

また、上記実施例は、折返し口部引下げ装置１０として、吸着開口装置２０Ａ〜２０Ｄ、角部押下げ装置４０Ａ〜４０Ｄ及び吸着引下げユニット６０Ａ、６０Ｂを含むものであるが、本発明はこれに限定されるものはなく、折返し口部引下げ装置１０は、吸着開口装置２０Ａ〜２０Ｄ及び角部押下げ装置４０Ａ〜４０Ｄを設けることなく、人の作業によって袋体２の口部２Ａを開いて、且つ、吸着引下げユニット６０Ａ、６０Ｂの吸着バー６４の位置まで引き下げるように構成する場合も含むものとする。

更に、上記実施例は、吸盤２６の先端にゴムリップ３１を設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばゴムの摩耗粉がワークに混入することを回避する必要がある場合は、ゴムリップ３１を設けなくてもよい。この場合、吸着チャンバ３０の先端は、図３０に示されるように、断面において円弧状の先端面３０Ｂとする。

１…箱体
１Ａ〜１Ｄ…角部
２…袋体
２Ａ…口部
３Ａ〜３Ｄ…折曲げ蓋部
４…コンベア
５Ａ〜５Ｄ…折返し口部
６Ａ〜６Ｄ…外周側面
７…ワーク
１０…折返し口部引下げ装置
１２Ａ、１２Ｂ…吸着ユニット
１４Ａ、１４Ｂ…ニップローラ
２０Ａ〜２０Ｄ…吸着開口装置
２２…吸盤駆動装置
２２Ｘ…Ｘ軸アーム
２２Ｚ…Ｚ軸アーム
２４…蓋部吸着装置
２５…揺動軸
２６…吸盤
２７…エアシリンダ
２８…吸込み口
２８Ａ…負圧パイプ
２９…エアーブローパイプ
３０…吸着チャンバ
３１…ゴムリップ
３２…テーパ面
３３…連通チャンバ
３４…連通孔
４０Ａ〜４０Ｄ…角部押下げ装置
４１…垂直ロッド
４２…水平軸
４３Ａ、４３Ｂ…押下げローラ
４４…直進ガイド
４５…直進シリンダ
４６…昇降ベース
４７…水平軸
４８…揺動シリンダ
４９…鉛直ガイドロッド
５０…昇降シリンダ
６０Ａ、６０Ｂ…吸着引下げユニット
６１…昇降フレーム
６２…鉛直直進ガイド
６３…ボールねじ直進装置
６４…吸着バー
６４Ａ…鉛直面
６４Ｂ…外側傾斜面
６４Ｃ…吸引孔
６４Ｄ、６４Ｅ…水平突起部
６４Ｆ…負圧空間
６５…吸着バーベース
６６…ユニット駆動シリンダ
６８…ニップローラ直進ガイド
６８Ａ…直進ロッド
６９…ニップローラ駆動シリンダ
７０…吸着バー進退装置
７１…負圧パイプ

Claims

直方体形状の箱体内部に敷設され、ワークを収容している袋体の口部が、前記箱体の上面開口から外側に折り返されて構成された折返し口部を、前記箱体の外周側面に沿って引き下げる引下げ装置であって、
前記箱体の４面の外周側面のうちの、少なくとも一対の平行な外周側面と前記折返し口部との間に１基ずつ水平に配置された吸着バーを含み、各吸着バーが、前記折返し口部を前記外周側面側から負圧により吸着可能、且つ、前記外周側面に沿って同期して上下動可能とされた吸着ユニットと、
前記吸着バーに吸着された前記折返し口部を、吸着バーとの間に挟み込み可能で、且つ、水平軸廻りに回転可能であって、前記吸着バーと同期して、前記外周側面に沿って上下動可能な、前記吸着バーと同数のニップローラと、を有してなり、
前記吸着バー及び前記ニップローラは、下降時に、前記吸着された折返し口部を挟み込み、該折返し口部に引張力を付与しつつ、該折返し口部に対して、相対的に下方への移動が可能に構成されたことを特徴とする箱体内袋体の折返し口部引下げ装置。
請求項１において、
前記吸着バーは、垂直断面において前記外周側面と平行な鉛直面と、この鉛直面の上端から下側ほど前記外周側面から離間する外側傾斜面と、を有する水平方向に長い中空三角形状部材からなり、前記外側傾斜面には負圧が印加される吸引孔と、この吸引孔の上側及び下側に設けられた一対の水平突起部と、が設けられ、
前記ニップローラは、前記折返し口部を、前記一対の水平突起部とにより挟み込むとともに前記吸引孔方向に押圧可能に構成されたことを特徴とする箱体内袋体の折返し口部引下げ装置。
請求項２において、
前記吸着バーを、水平方向には、前記箱体の前記外周側面に接近する引下げ位置及び離間する待機位置との間で移動させ、且つ、鉛直方向には、前記折返し口部を前記ニップローラとの間で挟み込む引下げ開始位置と、前記折返し口部を前記外周側面に沿って引き下げた引下げ終了位置との間で上下動させるように構成された吸着ユニット駆動装置と、
前記ニップローラを、前記吸着バーの前記一対の水平突起部との間で前記折返し口部を挟持可能な挟持位置、及び、前記水平突起部から離間した待機位置に駆動し、且つ、前記挟持位置から、前記吸着バーの前記引下げ開始位置と前記引下げ終了位置との間で、前記挟持位置に維持し、該引下げ終了位置到達後に前記待機位置に駆動するように構成されたニップローラ駆動装置と、
を設けたことを特徴とする箱体内袋体の折返し口部引下げ装置。
請求項３において、
前記吸着ユニットは、前記ニップローラと前記吸着バーとによる前記折返し口部の挟持の前に、前記吸引孔に負圧を印加し、前記ニップローラが、前記吸着バーから離間して前記待機位置に駆動されたときに、前記負圧を解除するように構成されたことを特徴とする箱体内袋体の折返し口部引下げ装置。
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記箱体に収容されている前記袋体の口部は、前記ワークの上面に４方向から順次内側に折り曲げられて重ねられた４辺の折曲げ蓋部を構成していて、
これら４辺の折曲げ蓋部を上から順次負圧により吸着して、前記箱体の４角形外側面に沿って立ち上げて、前記口部を開く吸着開口装置を有してなり、
前記吸着開口装置は、４基の蓋部吸着装置と、これら４基の蓋部吸着装置を別個に駆動する４基の吸盤駆動装置とを有してなり、
前記４基の吸盤駆動装置は、前記蓋部吸着装置を、前記箱体の４面の外周側面の各々の幅方向中心の上方を通って前記箱体の内外間、且つ、上下方向に駆動可能とされ、前記吸着開口装置は、吸盤により、前記折曲げ蓋部を４方向から順次吸着し、且つ、吸着した折曲げ蓋部の先端を前記箱体の外側面よりも外側となる状態に立ち上げるように構成されたことを特徴とする箱体内袋体の折返し口部引下げ装置。
請求項５において、
前記吸盤は、水平方向に細長い長円形状であって負圧が印加される吸込み口と、この吸込み口を囲んで、且つ、該吸込み口より前方に突出して設けられ、先端が、前記吸込み口と平行な連続した先端平面を形成する長方形状の吸着チャンバと、
を有してなり、
前記吸着チャンバの前記先端平面から前記吸込み口にかけて、断面において凹円弧状となるテーパ面が形成されていることを特徴とする箱体内袋体の折返し口部引下げ装置。
請求項６において、
前記吸盤は、前記先端平面の、前記長方形における長辺から前方に突出して設けたゴムリップを有していることを特徴とする箱体内袋体の折返し口部引下げ装置。
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
直交する一対の水平軸廻りに回転自在に支持され、且つ、相互に接近して配置された一対の押下げローラを、前記箱体の４隅の角部外側面に接触可能に４対備えてなり、これら４対の押下げローラが、前記折返し口部を、前記箱体の４隅の角部外側面に押し付けつつ該４隅の角部に沿って下降可能に構成された角部押下げ装置を有することを特徴とする箱体内袋体の折返し口部引下げ装置。
直方体形状の箱体内部に敷設され、ワークを収容していて、且つ、口部がワークの上面に、４方向から順次折り曲げられて重ねられた４辺の蓋部を構成している袋体の、前記口部を開いて、箱体の４面の外周側面上端を折返し点として下方に折り曲げて折返し口部を形成し、該折返し口部を前記外周側面に沿って引き下げる箱体内袋体の口部開き方法であって、
前記箱体の４面の外周側面のそれぞれの外側から、負圧が印加された吸盤により前記重ねられた４辺の蓋部を上から１枚ずつ吸着して異なる方向に引っ張って立ち上げる蓋部立上げ工程と、
前記箱体における４隅の角部の外側面に上方から転接可能な押下げローラにより、前記立ち上げられた蓋部の内側面を、前記箱体の４角の対角線に沿って外側に引き出す角部引出し工程と、
前記箱体の４隅の角部の上方から該角部外側面に沿って前記押下げローラを降下させ、前記引き出された蓋部を、前記外周側面の上端を折返し点として下方に折り曲げて前記折返し口部を形成する折返し工程と、
前記４面の外周側面のうち、少なくとも一対の平行な外周側面と前記折返し口部との間の位置で、前記折返し口部の下端内側面を、負圧が印加される水平の吸着バーにより吸着するとともに、該吸着された折返し口部を、その外側からニップローラにより前記吸着バーとの間に挟み込む挟持工程と、
前記ニップローラと吸着部材との間に前記折返し口部を挟み込んだままで、これに負圧により抵抗力を付与しつつ該ニップローラと吸着部材とを、前記外周側面に沿って、前記折返し口部に対して相対的に垂直に降下させて、前記折返し口部を引き下げる引下げ工程と、を有してなる箱体内袋体の口部開き方法。
請求項９において、
前記引下げ工程において、前記折返し口部を引き下げる際に、前記吸着バーと同期して、前記押下げローラを前記４隅の角部に沿って降下させることを特徴とする箱体内袋体の口部開き方法。
請求項９又は１０において、
前記引下げ工程の途中で、前記ニップローラと吸着バーとの降下を停止し、次に前記ニップローラを前記折返し口部から離間させ、離間後に前記吸着バーを降下させるニップローラ離脱工程を有することを特徴とする箱体内袋体の口部開き方法。
請求項９乃至１１のいずれかにおいて、
前記角部引出し工程は、前記蓋部立上げ工程で、前記吸盤により立ち上げられている前記蓋部の内側に、前記押下げローラを降下させ、次に、前記対角線に沿って水平に外側に移動させることにより、前記蓋部を、前記４隅の角部上方位置まで開く工程を含むことを特徴とする箱体内袋体の口部開き方法。
請求項１２において、
前記折返し工程は、前記蓋部を前記４隅の角部上方位置まで開いた状態のままで、前記押下げローラを鉛直方向に下降して、前記蓋部を折り曲げるようにされていることを特徴とする箱体内袋体の口部開き方法。