JP6116885B2 - プラスチックチューブ箱詰機 - Google Patents

Description

本発明は、空のプラスチックチューブ（本出願においては「空チューブ」という。）を段ボール箱等の収納容器内に詰め込むためのプラスチックチューブ箱詰機に関するものであり、特に、空チューブを仮受ボックス内に整列させた後、該仮受ボックス内の空チューブを収納容器内に詰め込むようにしたプラスチックチューブ箱詰機に係るものである。

本出願におけるプラスチックチューブには化粧品、歯磨き等の内容物が充填されるのであるが、空チューブは化粧品、歯磨き等の内容物が充填される前の空のプラスチックチューブである。

図１３〜図１５に示すように、空チューブ１は、略円筒状の本体３の一端３ａにキャップ５を取り付け、該本体３の他端３ｂを開口してなるものである。開口した他端３ｂより化粧品、歯磨き等の内容物が本体３内に充填された後、該他端３ｂが密封される。キャップ５は凹状の端面５ａを備えている。なお、符号５ｂに示すものは該キャップ５を本体３の一端３ａに螺合するための雌ねじである。空チューブ１は、一例として、直径約３０ｍｍ、長さ約１３０ｍｍである。

空チューブを段ボール箱等の収納容器内に詰め込む作業は、専ら手作業により行われているのが現状であり、空チューブを段ボール箱等の収納容器内に詰め込む作業を自動化したプラスチックチューブ箱詰機は、本出願人が知る限りにおいて、従来存在しない。

大量の空チューブを段ボール箱等の収納容器内に手で詰め込む作業は、多数の作業員ないし長い時間を要する非効率な作業であり、人件費を増大させる要因となる。

このような問題を解決するために、本発明は、空チューブを段ボール箱等の収納容器内に詰め込む作業を自動化した新規なプラスチックチューブ箱詰機を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明は下記のプラスチックチューブ箱詰機を提供する。

（１）所定数の空チューブを整列させた状態でパレット上に載置するための第１手段と、該パレット上の空チューブを整列させた状態で仮受ボックス内に移すための第２手段と、該仮受ボックス内の空チューブを整列させた状態で段ボール箱等の収納容器内に詰め込むための第３手段とを備えたプラスチックチューブ箱詰機であって、
前記第１手段は、空チューブを横向きに整列させた状態で送る空チューブコンベヤの下方にはパレットを送るパレットコンベヤを配設し、シュートを該空チューブコンベヤと該パレットコンベヤとの間に傾斜させた状態で配設し、該シュートの上端開口部を該空チューブコンベヤの下流端に臨ませると共に該シュートの下端開口部を該パレットコンベヤ上に臨ませ、該パレットには各空チューブを載置するための所定数の溝を横向きに備えさせ、以て空チューブが空チューブコンベヤの下流端より該シュート内を順次落下して該パレットの各溝上に載置されるようにしてなり、
前記シュートは、下端部を略鉛直状になすと共に下端開口部における上流側縁を前記パレットの上面に近接させ、下流側縁を該パレット上の空チューブに当接しない最下位置に配設し、
前記第２手段は、前記パレットコンベヤにより送られるパレット上の空チューブを吸着する第１真空吸着装置を備え、該第１真空吸着装置は該パレットの各溝上に載置される各空チューブを各別に吸着する吸着口を備え、該第１真空吸着装置は上下方向と水平方向とに移動自在であり、該パレットコンベヤの近傍には前記仮受ボックスを配設し、該第１真空吸着装置は該パレットから吸着した空チューブを整列させた状態で該仮受ボックス内に移すようにしてなり、
前記仮受ボックスは、前記パレットコンベヤに臨む面と上面とが開口し、
前記仮受ボックスは、前記第１真空吸着装置から空チューブを１段受け取る度に空チューブ１段の高さに対応する距離だけ下降するようにしたプラスチックチューブ箱詰機において、
前記仮受ボックスは、上端が下端よりも前記パレットコンベヤから離れる方向に鉛直面に対し傾斜していることを特徴とするプラスチックチューブ箱詰機（請求項１）。

（２）前記仮受ボックスは、上端が下端よりも前記パレットコンベヤから離れる方向に、鉛直面に対し４°〜６°の角度で傾斜している(請求項２)。

（３）前記仮受ボックスは、上端が下端よりも前記パレットコンベヤから離れる方向に、鉛直面に対し５°の角度で傾斜している（請求項３）。

（４）前記仮受ボックスは、水平軸を回動中心として上下方向に回動自在である（請求項４）。

（５）前記仮受ボックスは、前記上面に蓋を開閉自在に備えている（請求項５）。

［請求項１の発明］
請求項１の発明によるプラスチックチューブ箱詰機は、所定数の空チューブを整列させた状態でパレット上に載置するための第１手段と、該パレット上の空チューブを整列させた状態で仮受ボックス内に移すための第２手段と、該仮受ボックス内の空チューブを整列させた状態で段ボール箱等の収納容器内に詰め込むための第３手段とを備えているため、空チューブを段ボール箱等の収納容器内に詰め込む作業を自動化することができる。

第１手段において、空チューブは、空チューブコンベヤによりシュートの上端開口部まで送られ、続いてシュート内を自重により順次落下し、パレットコンベヤにより送られつつあるパレットの各溝上に順次載置される。したがって、空チューブは円滑に、かつ、自動的にパレットに供給される。

前記シュートは、下端部を略鉛直状になすと共に下端開口部における上流側縁を前記パレットの上面に近接させ、下流側縁を該パレット上の空チューブに当接しない最下位置に配設しているため、該シュート内を落下する空チューブはパレットの溝に確実に入る。

第２手段において、パレットコンベヤにより送られるパレット上の空チューブは、第１真空吸着装置により吸着され、整列した状態で該仮受ボックス内に移される。すなわち、空チューブは円滑に、かつ、自動的にパレットから仮受ボックスに移される。

仮受ボックスは、パレットコンベヤに臨む面と上面とが開口しているため、第１真空吸着装置により吸着された空チューブは、上方より該仮受ボックス内に円滑に移される。

仮受ボックスは、第１真空吸着装置から空チューブを１段受け取る度に空チューブ１段の高さに対応する距離だけ下降するため、仮受ボックス内に積み込まれた空チューブにおける最上段の空チューブの上面の高さは常に一定である。したがって、第１真空吸着装置は、仮受ボックス内に積み込まれた空チューブの段数の如何にかかわらず、常に同じ高さで空チューブを放せばよい。すなわち、仮受ボックス内に積み込まれた空チューブの段数に応じて第１真空吸着装置が空チューブを放す高さを調整する必要がない。

仮受ボックスは、上端が下端よりもパレットコンベヤから離れる方向に鉛直面に対し傾斜しているため、第１真空吸着装置により該仮受ボックス内に積まれた空チューブが、仮受ボックスの下降に伴う振動等により、該仮受ボックスにおけるパレットコンベヤに臨む面（開口面）からはみ出すおそれがない。したがって、該仮受ボックスに空チューブのはみ出しを防止するための手段を備えさせる必要がない。

［請求項２の発明］
請求項２において、仮受ボックスが、上端が下端よりも前記パレットコンベヤから離れる方向に、鉛直面に対し４°〜６°の角度で傾斜しているときに、上記はみ出し防止の効果が好ましく発揮される。

［請求項３の発明］
請求項３において、仮受ボックスが、上端が下端よりも前記パレットコンベヤから離れる方向に、鉛直面に対し５°の角度で傾斜しているときに、上記はみ出し防止の効果が最も好ましく発揮される。

［請求項４の発明］
仮受ボックスは水平軸を回動中心として上下方向に回動自在であるため、該仮受ボックス内に所定数の空チューブが積み込まれた状態で該仮受ボックスを水平になるように回動させ、この状態で空チューブを後述の第２真空吸着装置により好ましく吸着させることができる。因みに、仮受ボックスを水平になるように回動させたときには、空チューブは直立状態となる。

［請求項５の発明］
仮受ボックスの上面に備えさせた蓋を閉じることにより、該仮受ボックスを回動させるときに該仮受ボックス内に積み込まれた空チューブが該仮受ボックス内でばらけ、又は、該仮受ボックスから落下することを防止することができる。

図１は、所定数の空チューブを整列させた状態でパレット上に載置するための第１手段の一例を示す側面図である。 図２は、同上第１手段の平面図である。 図３は、パレットの一例を示す平面図である。 図４は、同上パレットの側面図である。 図５は、パレット上の空チューブを整列させた状態で仮受ボックス内に移すための第２手段において、第１真空吸着装置がパレット上の空チューブを吸着する状態を示す側面図である。 図６は、第１真空吸着装置がパレット上の空チューブを吸着する状態を示す平面図である。 図７は、第２手段において、第１真空吸着装置がパレット上の空チューブを整列させた状態で仮受ボックス内に移す状態を示す正面図である。 図８は、仮受ボックスの一例を示す斜視図である。 図９は、所定数の空チューブを積み込んだ仮受ボックスを水平にした状態を示す平面図である。 図１０は、仮受ボックス内の空チューブを整列させた状態で段ボール箱等の収納容器内に詰め込むための第３手段において、第２真空吸着装置の一例を示す底面図である。 図１１は、第３手段において、第２真空吸着装置が仮受ボックス内の空チューブを吸着する状態を示す正面図である。 図１２は、第２真空吸着装置が空チューブを収納容器に積み込む状態を示す正面図である。 図１３は、空チューブの一例を示す斜視図である。 図１４は、同上空チューブを示す別の斜視図である。 図１５は、同上空チューブのキャップを示す断面図である。

本発明によるプラスチックチューブ箱詰機は、所定数の空チューブ１、１・・・を整列させた状態でパレット１１上に載置するための第１手段１３と、該パレット１１上の空チューブ１、１・・・を整列させた状態で仮受ボックス１５内に移すための第２手段１７と、該仮受ボックス１５内の空チューブ１、１・・・を整列させた状態で段ボール箱等の収納容器１９内に詰め込むための第３手段２１とを備えている。

前記第１手段１３は、空チューブ１、１・・・を横向きに整列させた状態で送る空チューブコンベヤ２３の下方にはパレット１１を送るパレットコンベヤ２５を配設し、シュート２７を該空チューブコンベヤ２３と該パレットコンベヤ２５との間に傾斜させた状態で配設し、該シュート２７の上端開口部２７ａを該空チューブコンベヤ２３の下流端２３ａに臨ませると共に該シュート２７の下端開口部２７ｂを該パレットコンベヤ２５上に臨ませ、該パレット１１には各空チューブ１、１・・・を載置するための所定数の溝２９、２９・・・を横向きに備えさせ、以て空チューブ１、１・・・が空チューブコンベヤ２３の下流端２３ａより該シュート２７内を順次落下して該パレット１１の各溝２９上に載置されるようにしてなる。符号３１に示すものは、空チューブコンベヤ２３を駆動させるための電気モータ等の駆動手段である。

空チューブコンベヤ２３は、空チューブ１、１・・・を横向きに整列させた状態で送る。すなわち、空チューブ１、１・・・は、その長さ方向が送り方向と直角の水平方向になるように、空チューブコンベヤ２３上に整列させる。図１、図２参照。

パレットコンベヤ２５は、好ましくは、空チューブコンベヤ２３の直下に該空チューブコンベヤ２３と平行に配設する。

シュート２７は、一例として、水平面に対し３０°の角度で傾斜させる。ただし、図１に示すシュート２７においては、下端部２７ｃを略鉛直状になすと共に下端開口部２７ｂにおける上流側縁２７ｄを前記パレット１１の上面１１ａに近接させ、下流側縁２７ｅを該パレット１１上の空チューブ１に当接しない最下位置に配設している。すなわち、シュート２７の下流側縁２７ｅは、パレット１１上の空チューブ１に当接してはならないが、パレット１１上の空チューブ１に当接しない範囲で可能な限り低い位置に配設するものとする。なお、シュート２７の下流側縁２７ｅは、空チューブ１がシュート２７から飛び出すことを防止するために設けられた上側ガイド２７ｆの下端である。

パレット１１には一例として１９本の溝２９、２９・・・を横向きに備えさせる。すなわち、各溝２９は、その長さ方向が送り方向と直角の水平方向になるようになす。各溝２９は、好ましくは、図４に示すように、各空チューブ１に適合する断面略円弧状に形成する。

パレット１１上の空チューブ１、１・・・を整列させた状態で仮受ボックス１５内に移すための第２手段１７は、前記パレットコンベヤ２５により送られるパレット１１上の空チューブ１、１・・・を吸着する第１真空吸着装置３３を備え、該第１真空吸着装置３３は該パレット１１の各溝２９上に載置される各空チューブ１を各別に吸着する吸着口３５を備え、該第１真空吸着装置３３は上下方向と水平方向とに移動自在であり、該パレットコンベヤ２５の近傍には前記仮受ボックス１５を配設し、該第１真空吸着装置３３は該パレット１１から吸着した空チューブ１、１・・・を整列させた状態で該仮受ボックス１５内に移すようにしてなる。

第１真空吸着装置３３は、パレット１１の溝２９、２９・・・と同数の吸着口３５、３５・・・を備えている。第１真空吸着装置３３は、パレット１１上のすべての空チューブ１、１・・・を一挙に吸着する。各吸着口３５は、各空チューブ１の長さの略中央部を吸着する。なお、空チューブ１、１・・・を第１真空吸着装置３３により吸い上げられて空になったパレット１１は、再び上述の如く空チューブ１、１・・・を受け取る。

第１真空吸着装置３３は、プラスチックチューブ箱詰機のフレーム３７を介して上下方向と水平方向とに移動自在であり、下降した状態でパレット１１上の空チューブ１、１・・・を吸着した後、上昇すると共に水平方向に移動し、吸着を解除して空チューブ１、１・・・を仮受ボックス１５内に移す。なお、第１真空吸着装置３３は、仮受ボックス１５との位置関係等に応じて、適宜水平方向に、一例として１８０°、回動自在としてもよい。

仮受ボックス１５は、パレットコンベヤ２５に臨む面１５ａと上面１５ｂとが開口している。すなわち、仮受ボックス１５は、背板１５ｃと側板１５ｄ、１５ｅと底板１５ｆとよりなる。図７、図８参照。なお、図７に示す事例においては、パレットコンベヤ２５ａとパレットコンベヤ２５ｂとの間でパレット１１の受け渡しが行われる。

仮受ボックス１５は、第１真空吸着装置３３から空チューブ１、１・・・を１段受け取る度に空チューブ１段の高さに対応する距離だけ下降する。すなわち、一例として図７に示すように、仮受ボックス支持体３６には雄ねじ棒３８を上下方向に取り付け、該雄ねじ棒３８は仮受ボックス支持体３６に対し回転自在かつ上下動不能であり、該雄ねじ棒３８をサーボモータ３９に関連させ、該仮受ボックス１５の雌ねじ（図示せず。）を該雄ねじ棒３８に螺合させる。すなわち、仮受ボックス１５は上下方向にサーボ駆動される。

上述の如くパレット１１に１９本の溝２９、２９・・・を横向きに備えさせたときには、パレット１１には１９個の空チューブ１、１・・・が載置されるのであるが、この場合、仮受ボックス１５には、一例として、１８段の空チューブ１、１・・・が積み込まれる。すなわち、この場合、仮受ボックス１５には３４２個（１９×１８）の空チューブ１、１・・・が積み込まれる。

仮受ボックス１５は、上端１５ｇが下端１５ｈよりもパレットコンベヤ２５から離れる方向に鉛直面に対し傾斜している。すなわち、図７に示すように、仮受ボックス１５は、上端１５ｇが下端１５ｈよりもパレットコンベヤ２５から離れる方向に、鉛直面ｂに対し、好ましくは４°〜６°の角度ａ、更にこのましくは５°の角度ａ、で傾斜している。

仮受ボックス１５は、水平軸４０を回動中心として上下方向に回動自在である。すなわち、一例として、仮受ボックス１５の仮受ボックス支持体３６を水平軸４０に上下方向に回動自在支持させると共に、該仮受ボックス支持体３６とフレーム３７との間に取り付けたエアシリンダ等の駆動手段４１により該仮受ボックス支持体３６を上下方向に回動させるようになす。仮受ボックス１５が水平状態にあるときには、該仮受ボックス１５内の空チューブ１、１・・・は直立状態となる。仮受ボックス１５が上述の如く鉛直面に対し５°の角度で傾斜している場合には、仮受ボックス１５は８５°回動させることにより水平状態となる。

図７に示す事例においては、仮受ボックス１５は、上面１５ｂに蓋４３を開閉自在に備えている。すなわち、一例として、蓋４３は、仮受ボックス支持体３６に水平支軸４５を介して上下方向に回動自在に取り付けられ、適宜の駆動手段により上下方向に回動される。

仮受ボックス１５内の空チューブ１、１・・・を整列させた状態で段ボール箱等の収納容器１９内に詰め込むための第３手段２１は、第２真空吸着装置５１により、仮受ボックス１５内の空チューブ１、１・・・を整列させた状態で段ボール箱等の収納容器１９内に詰め込む。

第２真空吸着装置５１は、プラスチックチューブ箱詰機のフレーム３７を介して上下方向と水平方向とに移動自在である。仮受ボックス１５を回動させて水平になすことにより該仮受ボックス１５内の空チューブ１、１・・・を直立状態となした後、第２真空吸着装置５１は、下降した状態で仮受ボックス１５内の空チューブ１、１・・・を吸着した後、上昇すると共に水平方向に収納容器１９の直上まで移動し、下降し、吸着を解除して空チューブ１、１・・・を整列させた状態で収納容器１９内に詰め込む。図１２参照。

第２真空吸着装置５１は、仮受ボックス１５内に積み込まれた空チューブ１、１・・・と同数の吸着口５３、５３・・・を備えている。第２真空吸着装置５１は、仮受ボックス１５内に積み込まれたすべての空チューブ１、１・・・を一挙に吸着する。各吸着口５３は、好ましくは、各空チューブ１におけるキャップ５の凹状の端面５ａを吸着する。なお、空チューブ１、１・・・を第２真空吸着装置５１により吸い上げられて空になった仮受ボックス１５は、再び上述の如く空チューブ１、１・・・を受け取る。

図１２において、符号５５に示すものは、合成樹脂フィルムよりなる保護体であり、収納容器１９の内側に配設される。符号５７に示すものは、収納容器１９内に空チューブ１、１・・・を複数段に積み込む場合に、各段の間に入れる中仕切板である。なお、収納容器１９は、適宜の昇降手段５９により、昇降自在である。

１ 空チューブ
３ 本体
３ａ 一端
３ｂ 他端
５ キャップ
５ａ 凹状の端面
５ｂ 雌ねじ
１１ パレット
１１ａ 上面
１３ 第１手段
１５ 仮受ボックス
１５ａ パレットコンベヤに臨む面
１５ｂ 上面
１５ｃ 背板
１５ｄ 側板
１５ｅ 側板
１５ｆ 底板
１５ｇ 上端
１５ｈ 下端
１７ 第２手段
１９ 収納容器
２１ 第３手段
２３ 空チューブコンベヤ
２３ａ 下流端
２５ パレットコンベヤ
２７ シュート
２７ａ 上端開口部
２７ｂ 下端開口部
２７ｃ 下端部
２７ｄ 上流側縁
２７ｅ 下流側縁
２７ｆ 上側ガイド
２９ 溝
３１ 駆動手段
３３ 第１真空吸着装置
３５ 吸着口
３６ 仮受ボックス支持体
３７ フレーム
３８ 雄ねじ棒
３９ サーボモータ
４０ 水平軸
４１ 駆動手段
４３ 蓋
４５ 水平支軸
５１ 第２真空吸着装置
５３ 吸着口
５５ 保護体
５７ 中仕切板
５９ 昇降手段

Claims (5)

1. 所定数の空チューブを整列させた状態でパレット上に載置するための第１手段と、該パレット上の空チューブを整列させた状態で仮受ボックス内に移すための第２手段と、該仮受ボックス内の空チューブを整列させた状態で段ボール箱等の収納容器内に詰め込むための第３手段とを備えたプラスチックチューブ箱詰機であって、
   前記第１手段は、空チューブを横向きに整列させた状態で送る空チューブコンベヤの下方にはパレットを送るパレットコンベヤを配設し、シュートを該空チューブコンベヤと該パレットコンベヤとの間に傾斜させた状態で配設し、該シュートの上端開口部を該空チューブコンベヤの下流端に臨ませると共に該シュートの下端開口部を該パレットコンベヤ上に臨ませ、該パレットには各空チューブを載置するための所定数の溝を横向きに備えさせ、以て空チューブが空チューブコンベヤの下流端より該シュート内を順次落下して該パレットの各溝上に載置されるようにしてなり、
   前記シュートは、下端部を略鉛直状になすと共に下端開口部における上流側縁を前記パレットの上面に近接させ、下流側縁を該パレット上の空チューブに当接しない最下位置に配設し、
   前記第２手段は、前記パレットコンベヤにより送られるパレット上の空チューブを吸着する第１真空吸着装置を備え、該第１真空吸着装置は該パレットの各溝上に載置される各空チューブを各別に吸着する吸着口を備え、該第１真空吸着装置は上下方向と水平方向とに移動自在であり、該パレットコンベヤの近傍には前記仮受ボックスを配設し、該第１真空吸着装置は該パレットから吸着した空チューブを整列させた状態で該仮受ボックス内に移すようにしてなり、
   前記仮受ボックスは、前記パレットコンベヤに臨む面と上面とが開口し、
   前記仮受ボックスは、前記第１真空吸着装置から空チューブを１段受け取る度に空チューブ１段の高さに対応する距離だけ下降するようにしたプラスチックチューブ箱詰機において、
   前記仮受ボックスは、上端が下端よりも前記パレットコンベヤから離れる方向に鉛直面に対し傾斜していることを特徴とするプラスチックチューブ箱詰機。
2. 前記仮受ボックスは、上端が下端よりも前記パレットコンベヤから離れる方向に、鉛直面に対し４°〜６°の角度で傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックチューブ箱詰機。
3. 前記仮受ボックスは、上端が下端よりも前記パレットコンベヤから離れる方向に、鉛直面に対し５°の角度で傾斜していることを特徴とする請求項２に記載のプラスチックチューブ箱詰機。
4. 前記仮受ボックスは、水平軸を回動中心として上下方向に回動自在であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプラスチックチューブ箱詰機。
5. 前記仮受ボックスは、前記上面に蓋を開閉自在に備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプラスチックチューブ箱詰機。

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