JP6803162B2 - カートンブランク取出し方法およびカートンブランク取出し装置 - Google Patents

Description

本発明は、マガジンに収容されたカートンブランクの取出し方法および取出し装置に関する。

特開平９−３１５４１２号公報には、折り畳まれて積層された多数の箱（カートンブランク）を収容したマガジンからカートンブランクを一つずつ取り出して開口成形する装置が記載されている（同公報の図４参照）。

上記公報に記載の装置においては、同公報の図４に示すように、内歯歯車（５１）の内周上に内歯歯車（５１）と噛み合う３つの遊星歯車（５２）を均等間隔で配置し、内歯歯車（５１）の中心に配置された駆動軸（５５）と各遊星歯車（５２）の軸（５６）とをアーム（５３）で連結し、各遊星歯車（５２）の外周にバキュームカップ（５４）を取り付けて構成されており、遊星歯車（５２）の直径をＤとするとき、内歯歯車（５２）の直径は３Ｄに設定されている。

この場合、駆動軸（５５）によりアーム（５３）を図示左回りに回転させると、各遊星歯車（５２）が駆動軸（５５）の周りを左回りに公転しつつ、軸（５６）を中心に右回りに自転するようになっている（上記公報の図４中の矢印参照）。また、アーム（５３）が駆動軸（５５）の周りを１回転する間に、各遊星歯車（５２）は軸（５６）の周りを３回転するが、このとき、遊星歯車（５２）の外周に取り付けられたバキュームカップ（５４）は、２点鎖線で示すような軌跡（ａ）を描いて移動する。

したがって、ケースマガジン（３０）内に収容された箱（５０）は、位置（Ａ）でバキュームカップ（５４）に吸着されてケースマガジン（３０）から取り出されるとともに開口形成され、その後、軌跡（ａ）に沿って下方に移動した後、位置（Ｂ）において搬送コンベア（５６）のバケット（５６ａ）内に排出されるようになっている。

ここで、上記従来の装置の一部を拡大したものを本願図面の図１０に示す。同図中、Ｍはケースマガジンを、Ｓは箱（カートンブランク）を、Ｖｃはバキュームカップをそれぞれ示している。バキュームカップ（Ｖｃ）によりケースマガジン（Ｍ）からカートンブランク（Ｓ）を取り出す際には、図１０中のバキュームカップ（Ｖｃ）の軌跡（ｔ）から分かるように、バキュームカップ（Ｖｃ）の吸着面（Ｖｃ_０）がカートンブランク（Ｓ）の被吸着面（Ｓ_０）に対して斜め方向から接近してカートンブランク（Ｓ）を吸着保持した後、吸着面（Ｖｃ_０）がカートンブランク（Ｓ）の被吸着面（Ｓ_０）に対してすぐに前記斜め方向とは逆の斜め方向に離反しようとする。

このため、図１１に示すように、バキュームカップ（Ｖｃ）の吸着面（Ｖｃ_０）がケースマガジン（Ｍ）内のカートンブランク（Ｓ）に対してカートンブランク（Ｓ）をめくるように作用することになり、その結果、カートンブランク（Ｓ）の取出し時にカートンブランク（Ｓ）が折れ曲がったり変形したりして、カートンブランク（Ｓ）に損傷を与える恐れがある。とくに、薄手のカートンブランクの場合には、カートンブランクが変形しやすいため、カートンブランクが損傷する恐れが大きい。

また、上記従来の装置において、図１２ないし図１４に示すように、上下方向に複数のバキュームカップ（Ｖｃ）を配列したものでは、上側のバキュームカップ（Ｖｃ）がケースマガジン（Ｍ）に接近する際には（図１２参照）、上側のバキュームカップ（Ｖｃ）は、ケースマガジン（Ｍ）内の先頭のカートンブランク（Ｓ）に対して当該カートンブランク（Ｓ）を越えてさらに内方に移動することでケースマガジン（Ｍ）内に入り込もうとするため、上側のバキュームカップ（Ｖｃ）がカートンブランク（Ｓ）をケースマガジン（Ｍ）内に押し戻そうとする。その結果、ケースマガジン（Ｍ）内に収容されたカートンブランク（Ｓ）の整列状態が乱されることになって、上側のバキュームカップ（Ｖｃ）による吸着ミスが生じる原因になる。

次に、下側のバキュームカップ（Ｖｃ）がケースマガジン（Ｍ）に接近していく際には（図１３〜図１４参照）、下側のバキュームカップ（Ｖｃ）は、ケースマガジン（Ｍ）内の先頭のカートンブランク（Ｓ）に対して当該カートンブランク（Ｓ）を越えてさらに内方に移動することでケースマガジン（Ｍ）内に入り込もうとするため（図１４参照）、下側のバキュームカップ（Ｖｃ）がカートンブランク（Ｓ）をケースマガジン（Ｍ）内に押し戻そうとする。その結果、ケースマガジン（Ｍ）内に収容されたカートンブランク（Ｓ）の整列状態が再び乱されることになって、下側のバキュームカップ（Ｖｃ）による吸着ミスが生じる原因になる。

このように、従来装置においては、各バキュームカップ（Ｖｃ）のケースマガジン（Ｍ）への接近時にケースマガジン（Ｍ）内のカートンブランク（Ｓ）の整列状態が乱されることによって、各バキュームカップ（Ｖｃ）によるカートンブランク（Ｓ）の取出し処理を円滑に行うことができない状態が生じ得る。

本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、本発明が解決しようとする課題は、カートンブランク（折り畳まれた状態のカートン）の取出し時にカートンブランクに損傷を与えることなく、カートンブランクの取出しをスムーズに行うことができるカートンブランク取出し方法およびカートンブランク取出し装置を提供することにある。また、本発明は、吸着パッド（バキュームカップ）をマガジン内のカートンブランクの被吸着面に対して略垂直方向から当接させかつ略垂直方向に離反させることができるカートンブランク取出し方法およびカートンブランク取出し装置を実現しようとしている。さらに、本発明は、吸着パッドを複数個備えている場合であっても、各吸着パッドによってカートンブランクの取出し処理を円滑に行うことができるカートンブランク取出し方法およびカートンブランク取出し装置を提供しようとしている。

本発明に係るカートンブランク取出し装置は、カートンブランクが収容されたマガジンからカートンブランクを取り出すための装置であって、回転中心の回りを第１の方向に回転可能なターンテーブルと、ターンテーブルの外周寄りの位置に固定されたブラケットに回転自在に支持され、カートンブランクを吸着保持するための吸着パッドを有するカートンブランク取出しヘッドとを備えている。カートンブランク取出しヘッドは、ブラケットに回転自在に支持されかつターンテーブルの回転により第１の方向と逆方向の第２の方向に回転する軸部と、軸部の一端に固定されたクランクケースと、軸部の内部を挿通して延びかつ軸部に回転自在に支持されるとともに、ターンテーブルの回転により第２の方向に回転するように設けられた第１の回転軸と、クランクケースの内部を挿通して延びかつクランクケースに回転自在に支持されるとともに、第１の回転軸に並設され、てこクランク機構を介して第１の回転軸に駆動連結された回動可能な第２の回転軸と、第２の回転軸の先端に取り付けられ、第２の回転軸の回動により、揺動可能に設けられた吸着パッドとを有している。装置の運転時には、カートンブランク取出しヘッドがターンテーブルの回転中心の回りを第１の方向に公転しつつ軸部の軸線の回りを第２の方向に自転している。吸着パッドがマガジンに接近してマガジン内のカートンブランクを吸着し、その後マガジンから離反する一連の動作の際、吸着パッドがてこクランク機構を介して揺動しつつ、カートンブランク取出しヘッドが公転方向である第１の方向と逆向きの第２の方向に自転することにより、吸着パッドの吸着面が、マガジン内のカートンブランクの被吸着面に対して実質的に平行に移動している。

本発明によれば、装置の運転時には、カートンブランク取出しヘッドが、ターンテーブルの回転中心の周りの円軌道に沿って公転する。このとき、吸着パッドは、てこクランク機構を介して第１の回転軸に駆動連結された第２の回転軸に取り付けられており、カートンブランク取出しヘッドのマガジンへの接近・離反時には、カートンブランク取出しヘッド内部の第１の回転軸およびてこクランク機構を介して第２の回転軸が正逆転方向に回動する。これにより、吸着パッドがマガジンに対して接近・離反する際には、吸着パッドがカートンブランク取出しヘッドに対して揺動し、その結果、吸着パッドの吸着面がマガジン内のカートンブランクの被吸着面に対して実質的に平行に移動する軌跡を描く。

これにより、吸着パッドによる吸着時に吸着パッドの吸着面がマガジン内のカートンブランクに対してカートンブランクをめくるように作用することはなく、吸着パッドによる吸着の際の接近時および吸着後の離反時には、吸着パッドがマガジン内のカートンブランクの被吸着面に対して実質的に垂直方向から当接するとともに実質的に垂直方向に離反するようになる。これにより、カートンブランクの取出し時にカートンブランクが折れ曲がったり変形したりすることはなく、カートンブランクに損傷を与えるのを防止できる。また、複数の吸着パッドによる吸着時においても、各吸着パッドがマガジン内のカートンブランクの被吸着面に対して実質的に垂直方向から当接するとともに実質的に垂直方向に離反するので、各吸着パッドの吸着面がマガジン内のカートンブランクに対してカートンブランクをマガジン側に押し戻すように作用することはなく、これにより、マガジン内の多数のカートンブランクの整列状態が乱れるのを防止できる。このようにして、カートンブランクの取出しをスムーズに行うことができるようになる。なお、ここで「実質的に」という文言を入れたのは、吸着パッドの吸着面は吸着パッドの取付けの仕方如何によって傾斜する場合があり、また、カートンブランクの被吸着面についても完全な平面であるとは限らず傾斜している場合もあるからであり、これらの場合も含める趣旨である（以下、本明細書中において同様）。

本発明では、ターンテーブルの回転を軸部および第１の回転軸にそれぞれ伝達する第１、第２のギヤ列が設けられており、ターンテーブルの回転によりカートンブランク取出しヘッドがターンテーブルの回転中心の周りを第１の方向に１公転する間に、第１のギヤ列により軸部を介してカートンブランク取出しヘッドが３回転自転するとともに、第２のギヤ列により第１の回転軸が６回転自転している。

本発明では、ターンテーブルの回転中心と第１の回転軸の軸線との距離をＬとし、第１の回転軸の軸線と吸着パッド吸着面との距離をｌとするとき、Ｌ／ｌ＜２の関係式が成立している。

本発明では、吸着パッドがカートンブランク取出しヘッドのヘッド中心部から偏倚した位置に設けられている。

本発明では、吸着パッドが複数個設けられており、各吸着パッドのうちの少なくとも一部がヘッド中心部から偏倚した位置に設けられている。このように、吸着パッドが複数個設けられている場合でも、各吸着パッドがマガジンに対して接近・離反する際には、マガジン内のカートンブランクの被吸着位置に立てた垂線に沿う軌跡を描くので、各吸着パッドによるカートンブランクの取出し処理を円滑に行うことができる。

以上のように、本発明によれば、マガジンに対して接近・離反する際に描く吸着パッドの吸着面の軌跡をマガジン内のカートンブランクの被吸着面に対して実質的に平行になるようにしたので、吸着パッドによる吸着時に吸着パッドの吸着面がマガジン内のカートンブランクに対してカートンブランクをめくるように作用することはなく、吸着パッドによる吸着の際の接近時および吸着後の離反時には、吸着パッドがマガジン内のカートンブランクの被吸着面に対して実質的に垂直方向から当接するとともに実質的に垂直方向に離反するようになる。これにより、カートンブランクの取出し時にカートンブランクが折れ曲がったり変形したりすることはなく、カートンブランクに損傷を与えるのを防止できるとともに、マガジン内に収容されたカートンブランクの整列状態を乱すのを防止できる。このようにして、カートンブランクの取出しをスムーズに行うことができるようになる。

本発明の一実施例によるカートンブランク取出し装置（３ヘッドタイプ）の正面概略図である。 図１のII-II 線断面概略図である。 図２の一部拡大図であって、カートンブランク取出しヘッドの概略構成図である。 図３のIV-IV 線矢視概略図であって、前記カートンブランク取出しヘッド（図３）のクランク機構の動き、および当該クランク機構による吸着パッドの揺動にともなうカートンブランクの向きの変化を併せて示している。 前記クランク機構（図４）の模式図である。 前記カートンブランク取出し装置（図１）の運転時における吸着パッドの軌跡およびヘッド中心部の軌跡を示す図である。 前記軌跡（図６）の一部拡大図である。 前記クランク機構（図４）がない場合のヘッド中心部の軌跡を示す図である。 本発明の他の実施例によるカートンブランク取出し装置（２ヘッドタイプ）の正面概略図である。 従来装置においてカートンブランク取出し時の動作を説明するための図である。 前記従来装置（図１０）の問題点を説明するための図である。 従来装置の他の例においてカートンブランク取出し時の動作を説明するとともに、その問題点を説明するための図である。 従来装置の他の例においてカートンブランク取出し時の動作を説明するための図である。 従来装置の他の例においてカートンブランク取出し時の動作を説明するとともに、その問題点を説明するための図である。

以下、本発明の一実施例について、添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図７は、本発明の一実施例によるカートンブランク取出し装置を示している。ここでは、３つのカートンブランク取出しヘッドを有する３ヘッドタイプを例にとる。

図１に示すように、カートンブランク取出し装置１は、多数のカートンブランクＳが収容されたマガジンＭからカートンブランクＳを取り出すための装置であって、カートンブランクＳを吸着保持するための吸着パッドＶｃを有している。ここでは、円周上に等間隔（つまり１２０度間隔）に配置された３つのステーションＡ、Ｂ、Ｃを有する装置を例にとる。ステーションＡは、吸着パッドＶｃによりマガジンＭ内のカートンブランクＳを吸着保持してマガジンＭから取り出すカートンブランク取出しステーションであり、ステーションＢは、ステーションＡで取り出されたカートンブランクＳに対して、当該ステーションＢに配置された別の吸着パッドＶｃ’によりカートンブランクＳの背面側を吸着保持することでカートンブランクＳを予備折りする（つまり折れ目を付ける）予備折りステーションであり、ステーションＣは、ステーションＢで予備折りされたカートンブランクＳを搬出コンベア（図示せず）の搬送面に排出して矢印方向に搬出するカートンブランク搬出ステーションである。

カートンブランク取出し装置１は、円盤状のターンテーブル２を有している。ターンテーブル２の背面側の中央には駆動軸３の一端が固定されており、ターンテーブル２は、駆動軸３の回転により、その軸芯（回転中心）Ｏの周りを回転可能になっている。駆動軸３は、図２に示すように、駆動軸３が挿通するブラケット４により回転自在に支持されており、ブラケット４の基端側は取付壁５に固定されている。駆動軸３の他端には、タイミングプーリ６が取り付けられており、タイミングプーリ６には、図示しないサーボモータの出力軸端に取り付けられたタイミングプーリ（図示せず）にその一端側が巻き掛けられたタイミングベルト７の他端側が巻き掛けられている。

ブラケット４の外周側には、大径の固定ギヤ８およびこれよりも小径の固定ギヤ９がそれぞれ固定されている。一方、ターンテーブル２の背面側においてその外周寄りの位置には、アイドラー軸１０の一端が固定されている。アイドラー軸１０は、円周上に等間隔で３個所に配置されている。各アイドラー軸１０の他端側には、小径のアイドラー（アイドルギヤ）１１およびこれよりも大径のアイドラー（アイドルギヤ）１２がそれぞれ回転自在に支持されている。アイドラー１１、１２はそれぞれ固定ギヤ８、９に噛み合っている。

ターンテーブル２の背面側の外周寄りの位置において各アイドラー１１、１２の側方には、それぞれカートンブランク取出しヘッド２０が設けられている。各カートンブランク取出しヘッド２０は円周上に等間隔で３個所に配置されている。各カートンブランク取出しヘッド２０は、駆動軸３の軸方向に沿って延びかつターンテーブル２の表面側まで延設された軸部２１と、軸部２１の先端側に取り付けられ、軸部２１と直交する方向に延設されたクランクケース２２とを有している。軸部２１は、ターンテーブル２の外周側に固定されたブラケット２３に回転自在に支持されている。軸部２１の後端には遊星ギヤ２４が固定されており、遊星ギヤ２４はアイドラー１１と噛み合っている。軸部２１の内部には、軸部２１を軸方向に挿通して延びる第１の回転軸２５が同芯に配設されるとともに回転自在に支持されており、第１の回転軸２５の後端には小径のピニオン２６が固定されている。ピニオン２６はアイドラー１２と噛み合っている。

このような構成によって、サーボモータ（図示せず）の駆動によりターンテーブル２が回転すると、アイドラー１１、１２がそれぞれ固定ギヤ８、９と噛み合った状態で固定ギヤ８、９（したがって軸芯Ｏ）の周りを公転しつつ回転（自転）し、カートンブランク取出しヘッド２０が軸芯Ｏの周りを公転しつつ遊星ギヤ２４の回転により回転（自転）するとともに、第１の回転軸２５が軸芯Ｏの周りを公転しつつピニオン２６の回転により回転（自転）するようになっている。

クランクケース２２内には、第１の回転軸２５から間隔を隔てて第２の回転軸２７が第１の回転軸２５と平行に配設されており、第２の回転軸２７はクランクケース２２に回転自在に支持されている。第２の回転軸２７はクランクケース２２を挿通して延びており、その先端には、取付部材２８およびステー２９を介して吸着パッドＶｃが連結されている。吸着パッドＶｃは、蝶ナット１５によりステー２９に取り付けられており、蝶ナットの締緩により吸着パッドＶｃの交換が容易に行えるようになっている。なお、この例では、正面方向から見て、各カートンブランク取出しヘッド２０に吸着パッドＶｃがそれぞれ２列ずつ（例えば２×２個または２×３個）設けられている。

ここで、駆動軸３の軸線Ｏ−Ｏ’と第１の回転軸２５の軸線Ｐ−Ｐ’との距離をＬとし、第１の回転軸２５の軸線Ｐ−Ｐ’と吸着パッドＶｃの吸着面Ｖｃ_０との距離をｌとするとき、以下の関係式が成立している。
Ｌ／ｌ＜２
また、固定ギヤ８の半径をＲとし、遊星ギヤ２４の半径をｒとするとき
（Ｒ／ｒ）−１＝２
の関係式が成立している。

固定ギヤ８の歯数は例えば９０枚であり、これに対応する各遊星ギヤ２４の歯数は例えば３０枚である。よって、各遊星ギヤ２４（およびこれが固定された軸部２１およびクランクケース２２）は、ターンテーブル２の回転にともなって固定ギヤ８の周り（したがって駆動軸３の軸芯Ｏの周り）を１公転する間にそれぞれ３回転自転する。一方、固定ギヤ９の歯数は例えば９０枚であり、これに対応する各ピニオン２６の歯数は例えば１５枚である。よって、各ピニオン２６（およびこれが固定された各第１の回転軸２５）は、ターンテーブル２の回転にともなって固定ギヤ９の周り（したがって駆動軸３の軸芯Ｏの周り）を１公転する間にそれぞれ６回転自転する。

第１の回転軸２５は、クランクケース２２の内部まで延設されており、その先端は、図３および図４に示すように、円板状のディスク３０の中心部に挿入されて固定されている。ディスク３０において外周寄りの偏芯位置には、ピン３１の一端が固定されている。一方、第２の回転軸２７には、レバー３２の一端側が固定されている。レバー３２は長手方向に延びる部材であって、その他端側にはピン３３の一端が固定されている。ピン３１、３３間にはコネクティングバー３４が配設されており、ピン３１、３２の各々の他端はコネクティングバー３４の各端部にそれぞれ回転自在に支持されている。

これらディスク３０、レバー３２およびコネクティングバー３４により、てこクランク機構が構成されている。すなわち、ピニオン２６の回転により第１の回転軸２５がその軸芯Ｐの周りを回転すると、ディスク３０が第１の回転軸２５とともに回転し、このとき、ディスク３０の偏芯位置に配置されたピン３１が軸芯Ｐの周りを旋回することで、コネクティングバー３４の一端側が軸芯Ｐの周りを旋回する。すると、コネクティングバー３４の他端側に連結されたレバー３２の一端側が第２の回転軸２７の軸芯Ｑの周りを揺動して、第２の回転軸２７を正逆転方向に回動させる。その結果、第２の回転軸２７に取付部材２８およびステー２９を介して連結された吸着パッドＶｃが、第２の回転軸２７の軸芯Ｑの周りを揺動するようになっている（図４中の一点鎖線および二点鎖線参照）。

ここで、上記てこクランク機構を模式化したものを図５に示す。同図においては、ピン３１がアームｒを介して第１の回転軸２５に連結されているが、このアームｒは、ディスク３０上で第１の回転軸２５の軸芯Ｐに対するピン３１の偏芯距離に相当している。また、同図では、図示の簡略化のために、正面方向から見て吸着パッドＶｃのステー２９が第２の回転軸２７とオーバラップするものを示している。同図に示すように、コネクティングバー３４の一端側がピン３１とともに第１の回転軸２５の軸芯周りを旋回すると、コネクティングバー３４の他端側がピン３３を介してレバー３２の一端側を第２の回転軸２７の軸芯周りに揺動させる。これにより、吸着パッドＶｃが第２の回転軸２７の軸芯周りを揺動する。

図５中、ピン３１、３３が位置ｂに配置されているとき（実線参照）、吸着パッドＶｃはカートンブランク吸着位置に配置されており、このとき、吸着パッドＶｃの吸着面Ｖｃ_０はマガジンＭ内のカートンブランクＳの被吸着面Ｓ_０に対して実質的に平行に配置されている。また、ピン３１、３２が位置ａに配置されているとき（一点鎖線参照）、吸着パッドＶｃは、カートンブランク吸着前の接近動作として、正面方向から見て時計回り（正転方向）に最も揺動した位置に配置されており、その一方、ピン３１、３３が位置ｃに配置されているとき（二点鎖線参照）、吸着パッドＶｃは、カートンブランク吸着後の離反動作として、正面方向から見て反時計回り（逆転方向）に最も揺動した位置に配置されている（二点鎖線参照）。なお、図５中の吸着パッドＶｃの実線位置、一点鎖線位置および二点鎖線位置は、図４中のカートンブランクＳの実線位置、一点鎖線位置および二点鎖線位置にそれぞれ対応している。

したがって、吸着パッドＶｃがマガジンＭ内のカートンブランクＳに対して接近・離反する際には、各ピン３１、３３は位置ａ→ｂ→ｃの順に移動し、このとき、吸着パッドＶｃは一点鎖線位置から実線位置をへて二点鎖線位置（図４、図５参照）に移動するので、正面方向から見て反時計回りに揺動することになる。その一方、カートンブランク取出しヘッド２０は、正面方向から見て常時時計回りに回転しているので、吸着パッドＶｃがマガジンＭ内のカートンブランクＳに対して接近・離反する際に吸着パッドＶｃが揺動する回動方向は、カートンブランク取出しヘッド２０の回転方向と逆向きになっている。

また、上述したように、ターンテーブル２の１回転の間に、カートンブランク取出しヘッド２０が駆動軸３の軸芯周りを１公転しつつ３回転自転する（すなわち、各ステーションＡＢ間、ＢＣ間またはＣＡ間を移動する間に１回転自転する）のに対し、ピニオン２６は駆動軸３の軸芯周りを１公転しつつ６回転自転する（すなわち、各ステーションＡＢ間、ＢＣ間またはＣＡ間を移動する間に２回転自転する）ので、吸着パッドＶｃは各ステーションＡＢ間、ＢＣ間またはＣＡ間を移動する間に２回揺動することになる。なお、ここでは、吸着パッドＶｃが正逆転方向にそれぞれ揺動して元の位置に戻ってきた（つまりピン３３が一往復した）ときに吸着パッドＶｃが１回揺動したものとカウントする。

次に、ターンテーブル２が１回転して各カートンブランク取出しヘッド２０が各ステーションＡ、Ｂ、Ｃを移動していく際の吸着パッドＶｃの正面方向から見た移動の軌跡を図６に示す。ここでは、図示の便宜上、吸着パッドＶｃに常時カートンブランクＳが吸着保持されている状態を示しており、また２列配設された吸着パッドＶｃのうちの一方の列の吸着パッドＶｃのみを示している。同図中には、各カートンブランク取出しヘッド２０におけるヘッド中心部Ｈｃの移動の軌跡Ｔも併せて示されている。ヘッド中心部Ｈｃとは、ここでは、図４中に示すように、２列の各吸着パッドＶｃ間の中央位置を指している。したがって、この例では、各吸着パッドＶｃは、ヘッド中心部Ｈｃから偏倚した位置に配置されている。なお、別の言い方をすれば、ヘッド中心部Ｈｃとは、図６中の軌跡Ｔを描くような、カートンブランク取出しヘッド２０の内部またはその近傍領域における点を指している。

図６においてカートンブランク取出しステーションＡ近辺の軌跡Ｔを拡大したものを図７に示す。図７において、ａ_１、ａ_２、ａ_３ 、…、ａ_ｎは、カートンブランク取出しステーションＡに接近する吸着パッドＶｃの動きを示しており、ｂ_１、…、ｂ_ｎ−２、ｂ_ｎ−１、ｂ_ｎは、カートンブランク取出しステーションＡから離反する吸着パッドＶｃの動きを示している。また、Ｓ_１、…、Ｓ_ｎ-２ 、Ｓ_ｎ-１、Ｓ_ｎは、吸着パッドＶｃに吸着保持されてカートンブランク取出しステーションＡから離反するカートンブランクＳの動きを示している。

図７から分かるように、吸着パッドＶｃがカートンブランク取出しステーションＡのマガジンＭに収容されたカートンブランクＳに接近する際には、吸着パッドＶｃの吸着面Ｖｃ_０は、カートンブランクＳの被吸着面Ｓ_０に対して実質的に平行に移動する軌跡を描いており、同様に、吸着パッドＶｃがカートンブランク取出しステーションＡから離反する際には、吸着パッドＶｃの吸着面Ｖｃ_０は、マガジンＭに収容されたカートンブランクＳの被吸着面Ｓ_０に対して実質的に平行に移動する軌跡を描いている。一方、カートンブランク取出しヘッド２０のヘッド中心部Ｈｃの軌跡Ｔを見ると、カートンブランク取出しステーションＡにおいてマガジンＭ内のカートンブランクＳの被吸着面Ｓ_０に垂線ｇを立てたとき、被吸着面Ｓ_０に接近する軌跡Ｔおよび被吸着面Ｓ_０から離反する軌跡Ｔの双方について、被吸着面Ｓ_０の近傍において垂線ｇに限りなく接近した軌跡を描いている（なお、被吸着面Ｓ_０上では、接近・離反時の双方の軌跡Ｔは垂線ｇと交わっている）。すなわち、ヘッド中心部Ｈｃは、ステーションＡに対して接近・離反する際に、マガジンＭ内のカートンブランクＳの被吸着面Ｓ_０に対して実質的に直交する方向に移動しているといえる。

ところで、本実施例では、吸着パッドＶｃが第１の回転軸２５にてこクランク機構を介して揺動可能に設けられているが、これとは異なり、第１の回転軸２５およびクランク機構を設けずに、カートンブランク取出しヘッド２０の軸部２１に直接吸着パッドＶｃを取り付けるとともに、このときの吸着パッドＶｃの吸着面Ｖｃ_０と第１の回転軸２５の軸線Ｐ−Ｐ’との距離を本実施例と同様のｌに設定した場合において（Ｌ／ｌ＜２）、カートンブランク取出しヘッド２０のヘッド中心部Ｈｃの軌跡Ｔ’を描くと図８のようになる。同図から分かるように、ヘッド中心部Ｈｃは、各ステーションＡ、Ｂ、Ｃに対して接近・離反する際に、ループ状の軌跡Ｔ’を描いている。

ところが、本実施例では、カートンブランク取出しヘッド２０の軸部２１の内部に第１の回転軸２５を回転可能に設けるとともに、第１の回転軸２５にてこクランク機構を介して吸着パッドＶｃを揺動可能に設けており、これにより、図８中の各ステーションＡ、Ｂ、Ｃの近傍でのループ状の軌跡Ｔ’が修正されて、図６に示すように、各ステーションＡ、Ｂ、Ｃの近傍で吸着パッドＶｃがカートンブランクＳの被吸着面Ｓ_０に対して実質的に直交する方向に移動する、すなわち、吸着パッドＶｃの吸着面Ｖｃ_０がカートンブランクＳの被吸着面Ｓ_０に対して実質的に平行に移動するような軌跡を描く。

ここで、本実施例による軌跡Ｔ（図７）と従来装置による軌跡ｔ（図１０）とを比較すると分かるように、従来装置では、マガジンＭ内のカートンブランクＳに向かう際の軌跡とカートンブランクＳから離れる際の軌跡のなす角度が大きく、吸着パッドＶｃの吸着面Ｖｃ_０はカートンブランクＳの吸着の直前および直後においてその姿勢が急激に変化する。その結果、吸着パッドＶｃの吸着面Ｖｃ_０がマガジンＭ内のカートンブランクＳに対してカートンブランクＳをめくるように作用することになって（図１１参照）、カートンブランクＳの取出し時にカートンブランクＳを折り曲げたり変形させたりしてカートンブランクＳに損傷を与える恐れがある。これに対して、本実施例では、マガジンＭ内のカートンブランクＳに向かう際の軌跡とカートンブランクＳから離れる際の軌跡のなす角度が非常に小さく、吸着パッドＶｃの吸着面Ｖｃ_０はカートンブランクＳの吸着の直前および直後においてその姿勢がほとんど変化せず、マガジンＭ内のカートンブランクＳの被吸着面Ｓ_０に対して実質的に平行に移動する。

このように本実施例によれば、運転時には、カートンブランク取出しヘッド２０が、駆動軸３の軸芯（回転中心）Ｏの周りの円軌道に沿って公転しながら自転軸（第１の回転軸２５の軸線Ｐ−Ｐ’）の周りを自転する。このとき、吸着パッドＶｃがクランク機構を介して第１の回転軸２５に取り付けられており、カートンブランク取出しヘッド２０のマガジンＭへの接近・離反時には、カートンブランク取出しヘッド２０内部の第１の回転軸２５およびクランク機構を介して第２の回転軸２７が正逆転方向に回動する。これにより、吸着パッドＶｃがマガジンＭに対して接近・離反する際には、吸着パッドＶｃがカートンブランク取出しヘッド２０に対して揺動し、その結果、吸着パッドＶｃの吸着面Ｖｃ_０がマガジンＭ内のカートンブランクＳの被吸着面Ｓ_０に対して実質的に平行に移動する軌跡を描く。言い換えれば、吸着パッドＶｃはカートンブランクＳの被吸着面Ｓ_０上の被吸着位置に立てた垂線に沿う軌跡を描く。

これにより、吸着パッドＶｃによる吸着時に吸着パッドＶｃの吸着面Ｖｃ_０がマガジンＭ内のカートンブランクＳに対してカートンブランクＳをめくるように作用することはなく、吸着パッドＶｃによる吸着の際の接近時および吸着後の離反時には、吸着パッドＶｃがマガジンＭ内のカートンブランクＳの被吸着面Ｓ_０に対して垂直方向から当接するとともに垂直方向に離反するようになる。これにより、カートンブランクＳの取出し時にカートンブランクＳが折れ曲がったり変形したりすることはなく、カートンブランクＳに損傷を与えるのを防止できる。また、複数の吸着パッドＶｃによる吸着時においても、各吸着パッドＶｃがマガジンＭ内のカートンブランクＳの被吸着面Ｓ_０に対して垂直方向から当接するとともに垂直方向に離反するので、各吸着パッドＶｃの吸着面Ｖｃ_０がマガジンＭ内のカートンブランクＳに対してカートンブランクＳをマガジンＭ側に押し戻すように作用することはなく、これにより、マガジンＭ内の多数のカートンブランクＳの整列状態が乱れるのを防止できる。このようにして、カートンブランクＳの取出しをスムーズに行うことができるようになる。

また、本実施例のように、吸着パッドＶｃが複数個設けられるとともに、各吸着パッドＶｃがヘッド中心部Ｈｃから偏倚した位置に配置されている場合であっても、各吸着パッドＶｃは、マガジンＭに対して接近・離反する際に、マガジンＭ内のカートンブランクＳの被吸着位置に立てた垂線に沿う軌跡を描くので、各吸着パッドＶｃによるカートンブランクＳの取出し処理を円滑に行うことができる。

以上、本発明に好適な実施例について説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、本発明には種々の変形例が含まれる。以下に変形例のいくつかの例を挙げておく。

＜第１の変形例＞
前記実施例では、すべての吸着パッドＶｃがカートンブランク取出しヘッド２０のヘッド中心部Ｈｃから偏倚した位置に配置された例を示したが、これらの吸着パッドＶｃのうちの少なくとも一部はヘッド中心部Ｈｃに配置するようにしてもよい。例えば、小型のカートンブランクＳの場合には、すべての吸着パッドＶｃをヘッド中心部Ｈｃに配置することも可能である。ヘッド中心部Ｈｃに配置された吸着パッドＶｃの軌跡は、図６、図７中の軌跡Ｔに示すようになる。

＜第２の変形例＞
前記実施例では、カートンブランク取出しヘッド２０が円周上に等間隔で３個所に配置された例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。カートンブランク取出しヘッド２０の個数は１つでも２つでもよい。

図９は、円周上に２つのカートンブランク取出しヘッド２０が設けられた例を示している。同図において、前記実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。各カートンブランク取出しヘッド２０は、円周上に１８０度間隔で配置されている。なお、ここでは、一方のカートンブランク取出しヘッド２０内部のクランク機構を省略している。この第２の変形例においても、前記実施例と同様に、カートンブランク取出しステーションＡに加えて予備折りステーションＢおよびカートンブランク搬出ステーションＣが設けられており、カートンブランク取出しヘッド２０は、回転中心Ｏの周りを公転しつつ各ステーションＡ、Ｂ、Ｃに移動する。また、各ステーションＡ、Ｂ、Ｃを移動する間に各吸着パッドＶｃが揺動するので、各吸着パッドＶｃおよびヘッド中心部Ｈｃの移動の軌跡は前記実施例と同様である。

＜第３の変形例＞
前記実施例では、カートンブランク取出しヘッド２０を自転させるのに、固定ギヤ８、アイドラー１１および遊星ギヤ２４からなるギヤ列を用いた例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。固定ギヤ８および遊星ギヤ２４の代わりにそれぞれタイミングプーリ（またはスプロケット）を用いるとともに、これらのタイミングプーリ（またはスプロケット）間にタイミングベルト（またはチェーン）を掛け渡すようにしてもよい。

＜第４の変形例＞
前記実施例では、第１の回転軸２５を回転させるのに、固定ギヤ９、アイドラー１２およびピニオン２６からなるギヤ列を用いた例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。固定ギヤ９およびピニオン２６の代わりにそれぞれタイミングプーリ（またはスプロケット）を用いるとともに、これらのタイミングプーリ（またはスプロケット）間にタイミングベルト（またはチェーン）を掛け渡すようにしてもよい。

＜第５の変形例＞
前記実施例では、ターンテーブル２を用いてその外周寄りの位置にカートンブランク取出しヘッド２０を設けた例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。ターンテーブル２の代わりにターンテーブル２の半径方向に延びるアーム部材を設け、アーム部材の一端に駆動軸３を連結するとともに、他端にカートンブランク取出しヘッド２０を設けるようにしてもよい。

＜その他の変形例＞
上述した実施例および各変形例はあらゆる点で本発明の単なる例示としてのみみなされるべきものであって、限定的なものではない。本発明が関連する分野の当業者は、本明細書中に明示の記載はなくても、上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する種々の変形例やその他の実施例を構築し得る。

以上のように、本発明は、マガジンに収容されたカートンブランクをマガジンからスムーズに取り出すための方法および装置に有用である。

１： カートンブランク取出し装置

２： ターンテーブル
２０： カートンブランク取出しヘッド
２５： 第１の回転軸
２７： 第２の回転軸

８、９： 固定ギヤ
１１、１２： アイドラー
２４： 遊星ギヤ
２６： ピニオン

Ｖｃ： 吸着パッド
Ｖｃ_０： 吸着面

Ｏ： 回転中心

Ｈｃ： ヘッド中心部

Ｍ： マガジン
Ｓ： カートンブランク
Ｓ_０： 被吸着面

特開平９−３１５４１２号公報（図４参照）

Claims (5)

1. カートンブランクが収容されたマガジンからカートンブランクを取り出すためのカートンブランク取出し装置であって、
   回転中心の回りを第１の方向に回転可能なターンテーブルと、
   前記ターンテーブルの外周寄りの位置に固定されたブラケットに回転自在に支持され、前記カートンブランクを吸着保持するための吸着パッドを有するカートンブランク取出しヘッドとを備え、
   前記カートンブランク取出しヘッドが、
   前記ブラケットに回転自在に支持されかつ前記ターンテーブルの回転により前記第１の方向と逆方向の第２の方向に回転する軸部と、
   前記軸部の一端に固定されたクランクケースと、
   前記軸部の内部を挿通して延びかつ前記軸部に回転自在に支持されるとともに、前記ターンテーブルの回転により前記第２の方向に回転するように設けられた第１の回転軸と、
   前記クランクケースの内部を挿通して延びかつ前記クランクケースに回転自在に支持されるとともに、前記第１の回転軸に並設され、てこクランク機構を介して前記第１の回転軸に駆動連結された回動可能な第２の回転軸と、
   前記第２の回転軸の先端に取り付けられ、前記第２の回転軸の回動により、揺動可能に設けられた前記吸着パッドとを有し、
   装置の運転時には、前記カートンブランク取出しヘッドが前記ターンテーブルの前記回転中心の回りを前記第１の方向に公転しつつ前記軸部の軸線の回りを前記第２の方向に自転しており、
   前記吸着パッドがマガジンに接近してマガジン内のカートンブランクを吸着し、その後マガジンから離反する一連の吸着動作の際、前記吸着パッドが前記てこクランク機構を介して揺動しつつ、前記カートンブランク取出しヘッドが公転方向である前記第１の方向と逆向きの前記第２の方向に自転することにより、前記吸着パッドの吸着面は、マガジン内のカートンブランクの被吸着面に対して実質的に平行に移動している、
   ことを特徴とするカートンブランク取出し装置。
2. 請求項１において、
   前記ターンテーブルの回転を前記軸部および前記第１の回転軸にそれぞれ伝達する第１、第２のギヤ列が設けられており、前記ターンテーブルの回転により前記カートンブランク取出しヘッドが前記ターンテーブルの前記回転中心の周りを前記第１の方向に１公転する間に、前記第１のギヤ列により前記軸部を介して前記カートンブランク取出しヘッドが３回転自転するとともに、前記第２のギヤ列により前記第１の回転軸が６回転自転している、
   ことを特徴とするカートンブランク取出し装置。
3. 請求項１において、
   前記ターンテーブルの回転中心と前記第１の回転軸の軸線との距離をＬとし、
   前記第１の回転軸の軸線と吸着パッド吸着面との距離をｌとするとき、
   Ｌ／ｌ＜２
   の関係式が成立している、
   ことを特徴とするカートンブランク取出し装置。
4. 請求項１において、
   前記吸着パッドが前記カートンブランク取出しヘッドのヘッド中心部から偏倚した位置に設けられている、
   ことを特徴とするカートンブランク取出し装置。
5. 請求項４において、
   前記吸着パッドが複数個設けられており、各吸着パッドのうちの少なくとも一部が前記ヘッド中心部から偏倚した位置に設けられている、
   ことを特徴とするカートンブランク取出し装置。

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