JP7069680B2 - ラップラウンドケーサ - Google Patents

Description

本発明は、底面フラップ上に載せられた物品群をラップラウンドシートを折り曲げて箱形に包装するラップラウンドケーサに関する。

箱型を平面に展開し、折り曲げ線（罫線）が付けられた１枚のシートで、集積された容器群などのワークを箱型に包装するラップラウンドケーサが知られている。ラップラウンドケーサにおいて、シートは、例えば前方フラップと、罫線を介してこれに連接する天面とを直立させてＬ字状に折り曲げた状態で供給され、テーブルプレートによりワーク搬送コンベヤからＬ字状のシートの底面の上にワーク（容器群）が移載される。ワークはワークプッシャにより直立する前方フラップに押し当てられ、シートと共に一体的に前進され、下流側のシート搬送コンベヤへと移載される。シート搬送コンベヤでは、シートの各フラップを罫線に沿って順次を折り曲げ、シート底面に載せられたワークをシートで包み箱型に包装する（特許文献１参照）。

特開２０１７－１２８３８６号公報

ところで、シート上でのワークの安定性は、ワークの形状や重心位置に依存し、安定性の低いワークは包装作業中に転倒し、あるいは位置ズレを起こす。特に、天面を上部折り曲げ板に押し当て罫線に沿って折り曲げる際には、ワークが後ろ側に転倒することがある。

本発明は、ラップラウンドケーサにおいて、シートに載せられた物品の姿勢を安定させることを課題としている。

本発明の第１の発明であるラップラウンドケーサは、前方側面および天面が底面に対して起立した状態でシートをシート供給位置に供給するシート供給手段と、シート供給位置に供給されたシート上に物品を供給する物品供給手段と、物品が載置されたシートを搬送方向に搬送するシート搬送手段と、シート搬送手段によって搬送されるシートの天面を前方側面との間に設けられた罫線に沿って折り曲げる天面折り曲げ手段とを備え、前記シート搬送手段が、下流側が低くなるように傾斜されて、搬送方向に前傾姿勢となっている物品が載置されたシートの天面が、前記天面折り曲げ手段によって前方側面との間に設けられた罫線に沿って折り曲げられることを特徴としている。

本発明の第２の発明であるラップラウンドケーサは、第１の発明において、少なくとも前記シート搬送手段と、前記天面折り曲げ手段とを有し、シートの底面上に載置された物品をシートで箱形に包装する包装ユニットを備え、前記シート搬送手段の下流側が低くなるように物品をシートで包装する前記包装ユニット全体を傾斜させたことを特徴としている。

本発明によれば、ラップラウンドケーサにおいて、シートに載せられた物品の姿勢を安定させることができる。

本発明の一実施形態であるラップラウンドケーサの概要を示す側面図である。 本実施形態のラップラウンドケーサで使用されるラップラウンドシートの展開図である。 図１のラップラウンドケーサに用いられるシート搬送コンベヤの姿勢を示す側面図である。 ラップラウンドシートとともに物品供給コンベヤからシート搬送コンベヤへ物品群を移載する工程を示す図である。 ラップラウンドシートとともに物品供給コンベヤからシート搬送コンベヤへ物品群を移載する工程を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態であるラップラウンドケーサの概要を示す側面図である。また、図２は、本実施形態のラップラウンドケーサでの包装に使用されるシートの展開された状態の平面図である。

本実施形態のラップラウンドケーサ１０は、物品供給コンベヤ（物品供給手段）１２から供給される容器Ｖなどの物品を、シート供給部（シート供給手段）１４から供給されるラップラウンド形状のシートＳ上に載せて、シート搬送コンベヤ（シート搬送手段）１６へと受け渡し、シート搬送コンベヤ１６において容器ＶをシートＳで包装する。容器Ｖは、例えばｍ行ｎ列に整列・集積された物品群Ｇとして供給される。

シートＳは直方体を展開したものに対応し、本実施形態では、図２の展開図に示される形状を呈する。図２においてシートＳは、平行な３本の罫線（折り曲げ線）Ｌ１～Ｌ３によって、順に連設する天面Ｐ１、前方側面Ｐ２、底面Ｐ３、後方側面Ｐ４に長方形が分割されており、天面Ｐ１の対向する両側部には、対となるサイドフラップＦ１が設けられ、前方側面Ｐ２、底面Ｐ３、後方側面Ｐ４の対向する両側部には、それぞれ対をなすサイドフラップＦ２、サイドフラップＦ３、サイドフラップＦ４が設けられる。なお、後方側面Ｐ４において底面Ｐ３とは反対側には、罫線Ｌ３と平行な罫線Ｌ４を介して折り込みフラップＦ５が設けられる。

シートＳは、シート供給部１４から前方側面Ｐ２と底面Ｐ３の間の罫線Ｌ２に沿って略直角に折り曲げられたＬ字の状態で、物品供給コンベヤ１２の側方から、物品供給コンベヤ１２の下流端に位置するシート供給位置１４Ａに、底面Ｐ３を水平に、かつ罫線Ｌ２を前方に配置して供給される。なお、シート供給位置１４Ａにおいて、直立する天面Ｐ１、前方側面Ｐ２は、搬送面上方に、横方向に水平に配置されるロッド状の第１シート支持ガイド１２Ｂおよび第２シート支持ガイド１２Ｃの間に挟まれてその姿勢が支持される。また、後述するように下流側に位置する第２シート支持ガイド１２Ｃは搬送方向へ揺動可能であり、シートＳ搬送時にはシートＳと干渉しない位置にまで退避する。

物品供給コンベヤ１２の下流側には、その両側に無端チェーン１２Ａが設けられる。無端チェーン１２Ａには、所定間隔で複数のフライトバー１２Ｆが架け渡される。無端チェーン１２Ａが走行されるとフライトバー１２Ｆは物品群Ｇの後側に押し当てられ、各物品群Ｇを下流側へと押し遣る。物品供給コンベヤ１２の下流端にまで押し出された物品群Ｇは、物品搬送方向に往復運動する図示しないスライドプレートの上に移載される。スライドプレートは、フライトバー１２Ｆと同期・協働して、スライドプレート上に移載された物品群Ｇをシート供給位置１４ＡにセットされたシートＳの底面Ｐ３の上に受け渡す（物品供給手段）。

シートＳの底面Ｐ３に移載された物品群Ｇは、その前方部がＬ字状のシートＳの直立された前方側面Ｐ２に当接された状態で、シートＳとともにシート搬送コンベヤ１６へと送り出される。シート搬送コンベヤ１６の上流側には、受渡コンベヤ１８が配置され、物品群Ｇが載せられ、シート供給位置１４Ａから送り出されるシートＳを、シート搬送コンベヤ１６へと受け渡す。

シート搬送コンベヤ１６は、搬送方向に沿って配置される一対の平行な無端チェーン２０を備え、無端チェーン２０の外周には、所定間隔で多数のフィンガ２０Ｆが設けられる。フィンガ２０Ｆは、シートＳの後方側面Ｐ４に下面側から当接して、底面Ｐ３に対して後方側面Ｐ４を罫線Ｌ３に沿って直立するまで折り曲げる。更に、フィンガ２０Ｆは、直立された後方側面Ｐ４を後方から押し、物品群Ｇが載せられた各シートＳを順次下流側へと一定間隔で搬送する。

また、シート搬送コンベヤ１６の上流端の両側には、往復回動可能なフラップ折り曲げ片２２が設けられる。フラップ折り曲げ片２２は、フィンガ２０Ｆにより直立された後方側面Ｐ４の両側から外側へと延出する後方サイドフラップＦ４に後方から係合し、これらを前方（搬送方向下流側）へと折り曲げる。なお、シートＳの底面Ｐ３に対して後方側面Ｐ４を罫線Ｌ３に沿って折り曲げる動作をフラップ折り曲げ片２２が行ってもよい。

物品群Ｇが載せられたシートＳがシート搬送コンベヤ１６に受け渡され、フィンガ２０Ｆによって搬送され始めると、シート搬送コンベヤ１６の上方に配置される天面折り曲げガイド２４および天面折り曲げアーム２３（天面折り曲げ手段）により、天面Ｐ１と前方側面Ｐ２の境界を画定する罫線Ｌ１に沿って、天面Ｐ１が物品群Ｇの上に覆い被せられるように折り曲げられる。天面折り曲げアーム２３は、シート搬送コンベヤ１６の幅方向に配置される軸Ａを中心に回動可能であり、天面折り曲げガイド２４の先頭（搬送方向上流側）に設けられた円弧状の湾曲部に略沿って回動される。

天面折り曲げガイド２４の湾曲部よりも下流側は、搬送方向に沿った略水平のガイド部とされ、その下流側には下方に張り出して天面Ｐ１の先端を直立するシームフラップＦ５の先端よりも下方に位置するように天面Ｐ１を上から押し下げる天面押込み部２４Ｐが設けられる。天面押込み部２４Ｐは、折り込みフラップ糊噴射ノズル２５から折り込みフラップＦ５の後方面に接着剤を噴き付ける間、天面Ｐ１を折り込みフラップＦ５よりも下方に押下げる。

天面折り曲げガイド２４の下方において、シート搬送コンベヤ１６の搬送経路の両側方には、サイドガイド２６が配置される。サイドガイド２６は、搬送方向および幅方向に往復動可能である。サイドガイド２６は各々、幅方向において前方側面Ｐ２よりも外側に位置し、直立された前方側面Ｐ２の両側から外側へと延出する前方サイドフラップＦ２は、シートＳの搬送によりサイドガイド２６の先端に押し当てられることで、後方（搬送方向上流側）へ折り曲げられる。なお、前方サイドフラップＦ２の折り曲げは、折り込みフラップＦ５への接着剤の噴き付けと並行して行われる。

その後、接着剤が塗布された折り込みフラップＦ５は、前後方向（搬送方向）に往復回動可能なフラップ折り込み部材２８により、天面Ｐ１の下に折り込まれる。フラップ折り込み部材２８の下流側において、搬送面の上方には、トップガイド３０Ａを所定間隔で複数備える無端チェーン３０が搬送面に沿って配置される。トップガイド３０Ａは、折り込みフラップＦ５が折り込まれた天面Ｐ１の後縁を保持しながら移動し、この間に天面Ｐ１を折り込みフラップＦ５に接着する。また、同区間においては、天面サイドフラップＦ１が下向きに折り曲げられるとともに、底面サイドフラップＦ３が上向きに折り曲げられ、接着剤で既に折り曲げられている前方／後方サイドフラップＦ２、Ｆ４に接着される。これにより、物品群Ｇは、シートＳにより箱型に包装される。

次に、シート搬送コンベヤ１６の側面図である図３を参照して、本実施形態のシート搬送コンベヤ１６の姿勢について説明する。

シート搬送コンベヤ１６は、その搬送面高さを上流側、下流側において異ならせるように搬送面Ｔを傾ける機能を有する。本実施形態では、シート搬送コンベヤ１６の上流側を支える支持部材１６Ａと、下流側を支える支持部材１６Ｂの高さを個別に調節可能である。図３（ａ）には、シート搬送コンベヤ１６の搬送面Ｔが水平になるように支持部材１６Ａ、１６Ｂの高さが調整された状態が示され、図３（ｂ）には、シート搬送コンベヤ１６の搬送面Ｔが下流側で低くなるように、支持部材１６Ｂの高さが支持部材１６Ａの高さより低く調整され、搬送面Ｔを水平に対して角度θ傾かせた状態が示される。なお、本実施形態において角度θは、２°前後に設定されるが、この角度θは、物品の形状や重量などに応じて、支持部材１６Ａ、１６Ｂの高さを手動または自動で調整することによって変更することができる。また、支持部材１６Ａ、１６Ｂの高さを調整することによって、シート搬送コンベヤ１６だけではなく、シート上に載置された物品をシートで包装して箱形にする過程で使用される天面折り曲げガイド２４や天面折り曲げアーム２３、糊噴射ノズル２５、サイドガイド２６などから構成されるラップラウンドユニット（包装ユニット）全体が水平面に対して角度θ傾斜するようになっている。

搬送面Ｔが、下流側が低くなるように傾けられていることにより、Ｌ字状に折り曲げられたシートＳに移載された容器Ｖは、底面Ｐ３上において前傾姿勢となって、前方に位置する直立された前方側面Ｐ２にもたれ掛る。これにより容器Ｖが不安定な形状であっても後方に倒れることは抑制され、物品群Ｇ内における容器Ｖの姿勢が崩れることも防止される。

次に図４、図５を参照して、シート供給位置１４ＡにＬ字状に折り曲げられ、物品群Ｇ（容器Ｖ）が載せられた状態でセットされたシートＳを、シート搬送コンベヤ１６へと受け渡す動作を説明する。図４（ａ）～（ｃ）、図５（ｄ）、（ｅ）の各々は、シート供給位置１４Ａを中心とするラップラウンドケーサ１０の模式的な拡大側面図であり、物品群Ｇの前列がフライトバー１２Ｆに押し遣られて、直立された前方側面Ｐ２に押し当てられた状態（図４（ａ）の状態）から、次のシートＳがシート供給位置１４Ａに供給されるまでの状態（図５（ｅ）の状態）の各過程が順次時系列に描かれる。

シート供給位置１４Ａには、シート搬送経路を横断し幅方向に延在する昇降可能な一対の支持プレート３２が設けられ、図４（ａ）の状態では、Ｌ字状に折り曲げられたシートＳは、上方位置にある支持プレート３２上に載置されている。直立されたシートＳの前方側面Ｐ２および天面Ｐ１は、第１、第２シート支持ガイド１２Ｂ、１２Ｃに挟まれてその姿勢が保持され、シートＳの底面Ｐ３の上には、所定数の容器Ｖからなる物品群Ｇが移載され、物品群Ｇの前列が直立された前方側面Ｐ２に押し当てられた状態にある。

また、シート供給位置１４Ａには、シートＳの折り込みフラップＦ５の後縁に係合して物品群Ｇが載せられたシートＳを、シート搬送コンベヤ１６へと送り出すシートプッシャ３４が設けられる。シートプッシャ３４は、シートＳに係合するシート係合部３４Ａと、シート係合部３４Ａを保持し、搬送方向に沿って延在するレール３４Ｂに摺動自在に保持されるスライダ３４Ｃとを備え、シート係合部３４Ａは、ボールネジなどの駆動機構によりスライダ３４Ｃを駆動することで、レール３４Ｂに沿って搬送方向に往復動可能である。図４（ａ）では、シート係合部３４Ａは最上流側において折り込みフラップＦ５の後縁に係合している。

図４（ｂ）では、シート係合部３４Ａが、フライトバー１２Ｆに同期して駆動され、物品群Ｇを載せたシートＳの後縁が搬送方向（図面右側）に向けて押し出される。また、これに並行して、第２シート支持ガイド１２Ｃは天面Ｐ１から離接するように軸Ｂを中心に搬送方向へ回動され、天面Ｐ１の搬送経路から退避される。これによりシートＳと物品群Ｇが一体的にシート搬送コンベヤ１６に向けて押し出され、底面Ｐ３はシート搬送コンベヤ１６の受渡コンベヤ１８上へと移載される。

図４（ｃ）では、第２シート支持ガイド１２Ｃが、直立された天面Ｐ１の先端よりも高い退避位置まで移動され、シート係合部３４Ａは、最下流位置にまで移動される。このときシートＳの底面Ｐ３は、略全て受渡コンベヤ１８上へと移載される。これに並行して、支持プレート３２の下降が開始され、支持プレート３２は、シートＳ、すなわち後方側面Ｐ４から離接する。

図５（ｄ）では、シートＳの底面Ｐ３が、略無端チェーン２０上に移載されている。無端チェーン２０のフィンガ２０Ｆにより後方側面Ｐ４が罫線Ｌ３に沿って上向きに折り曲げられ、これに続きフラップ折り曲げ片２２が駆動されて後方サイドフラップＦ４が前方へと折り曲げられる。これに並行してシート係合部３４Ａは上流側へと戻される。更に、シートＳの搬送に伴い天面Ｐ１が天面折り曲げガイド２４に係合し、天面Ｐ１が罫線Ｌ１に沿って折り曲げられ始めるとともに、天面折り曲げアーム２３が軸Ａ中心に下方に回動され始める。また、天面Ｐ１の折り曲げに合わせて、第２シート支持ガイド１２Ｃが軸Ｂを中心に元の位置に向けて逆向きに回動される。

図５（ｅ）では、Ｌ字に折り曲げられた次のシートＳがシート供給位置１４Ａに供給され、上昇された支持プレート３２により、底面Ｐ３が水平に支持され、第１、第２シート支持ガイド１２Ｂ、１２Ｃにより天面Ｐ１が直立状態に支持されるとともに、シート係合部３４Ａが折り曲げフラップＦ５の後縁に係合される。また、図５（ｅ）において、シートＳの後方側面Ｐ４は、フィンガ２０Ｆにより直立され、物品群Ｇの後列後方面に当接しており、軸Ａを中心に回動する天面折り曲げアーム２３により天面Ｐ１が更に押下げられる。この後、シート搬送コンベヤ１６上のシートＳは、前述したように箱型に折り曲げられ物品群Ｇを包装し、新しくシート供給位置１４Ａに供給されたシートＳの天面Ｐ３には、フライトバー１２Ｆやスライドプレート（不図示）を用いて物品群Ｇが移載される。

以上のように、本実施形態のラップラウンドケーサによれば、シート搬送コンベヤの搬送面を傾けることでシートに載せられた物品の姿勢を安定させることができる。

なお、本実施形態のラップラウンドケーサでは、Ｌ字状に折り曲げられたラップラウンドシートの底面に物品群を後方から移載した。しかし、本実施形態は、Ｕ字状に折り曲げた（後方側面および前方側面を直立させた状態の）ラップラウンドシートの底面に横方向から物品群を載置する構成のラップラウンドケーサにも適用可能である。

また、本実施形態では、シート搬送コンベヤを含むシート上に載置された物品を包装して箱形にするために使用される包装ユニット全体を搬送方向に沿って下流側が低くなるように傾けたが、シート搬送コンベヤが水平を保持したまま、各シートに対応するように設けられたシート搬送コンベヤの搬送面のみをそれぞれ傾斜させる構成とすることもできる。

１０ ラップラウンドケーサ
１２ 物品供給コンベヤ（物品供給手段）
１４ シート供給部（シート供給手段）
１４Ａ シート供給位置
１６ シート搬送コンベヤ（シート搬送手段）
Ｆ１ 天面サイドフラップ
Ｆ２ 前方サイドフラップ
Ｆ３ 底面サイドフラップ
Ｆ４ 後方サイドフラップ
Ｇ 物品群
Ｐ１ 天面
Ｐ２ 前方側面
Ｐ３ 底面
Ｐ４ 後方側面
Ｓ シート
Ｖ 容器（物品）

Claims (2)

1. 前方側面および天面が底面に対して起立した状態でシートをシート供給位置に供給するシート供給手段と、シート供給位置に供給されたシート上に物品を供給する物品供給手段と、物品が載置されたシートを搬送方向に搬送するシート搬送手段と、シート搬送手段によって搬送されるシートの天面を前方側面との間に設けられた罫線に沿って折り曲げる天面折り曲げ手段とを備え、
   前記シート搬送手段が、下流側が低くなるように傾斜されて、搬送方向に前傾姿勢となっている物品が載置されたシートの天面が、前記天面折り曲げ手段によって前方側面との間に設けられた罫線に沿って折り曲げられることを特徴とするラップラウンドケーサ。
2. 少なくとも前記シート搬送手段と、前記天面折り曲げ手段とを有し、シートの底面上に載置された物品をシートで箱形に包装する包装ユニットを備え、
   前記シート搬送手段の下流側が低くなるように物品をシートで包装する前記包装ユニット全体を傾斜させたことを特徴とする請求項１に記載のラップラウンドケーサ。

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