JP7189195B2 - カートンスタック分割装置およびスタックを分割するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、平坦に折り畳まれたカートンまたはカートンブランクの束を分割するように構成される分割装置に関する。平坦に折り畳まれたカートンの束は、実質的に等しい大きさを有し得る平坦に折り畳まれたカートンのいくつかのスタックに分割されることになる。分割装置は梱包業界において使用される。

物品が包装されるとき、物品を別々の包装において単独または一緒のいずれかで梱包することがしばしば望ましい。したがって、高度に自動化された包装施設では、このような物品は、物品のための包装として供することになるカートンへと運搬され得る。これらのカートンは、カートンにおける物品の包装の前に、平坦に折り畳まれたカートンから最終的なカートンを形成するために組み立てられる。平坦に折り畳まれたカートンは、送り込み装置によって取得マガジンからコンベヤへと送り込まれる。送り込み装置は、平坦に折り畳まれたカートンをマガジンから取得し、カートンを組み立て、それをコンベヤにおいて位置付ける。平坦に折り畳まれたカートンは、カートンの側壁同士が互いに連結されるように側部分において一体に接着されたカートンブランクから作られる。

平坦に折り畳まれたカートンはいくつかの異なる手法で組み立てることができ、それらのうちの1つは、平坦に折り畳まれたカートンを送り込み装置の上方のマガジンから取得することと、続いて、後の位置で物品を受け取ることになるコンベヤにおける所定位置に、組み立てられたカートンを配置することとを伴う。最も下にある平坦に折り畳まれたカートンにおける圧力を低減するために、および、送り込み装置の大きさを縮小するために、過度に多くの平坦に折り畳まれたカートンを保持しないマガジンを使用することが望ましい。

平坦に折り畳まれたカートンはこれらのマガジンへと一群で投入され、その一群は、いくつかの平坦に折り畳まれたカートンを備える。このような一群は、マガジンには平坦に折り畳まれたカートンの緩衝が常にあるように、約50～100枚の平坦に折り畳まれたカートンから成り得る。好ましくは、平坦に折り畳まれたカートンのスタックを安定させるために、マガジンにいくつかの平坦に折り畳まれたカートンが常にある。同時に、マガジンにおける平坦に折り畳まれたカートンの数は多過ぎない方が良く、それは、平坦に折り畳まれたカートンが完全に平坦に折り畳まれておらず、平坦に折り畳まれたカートンのスタックがマガジンにおいて歪んだり動いたりする可能性があるためである。平坦に折り畳まれたカートンの投入は手作業によって行われ得るが、この工程を自動化することがしばしば好ましいとされる。そのため、投入機械が平坦に折り畳まれたカートンをマガジンへと投入するために使用される。しかしながら、平坦に折り畳まれたカートンは、平坦に折り畳まれたカートンの輸送の経済性に最も適した手法で、互いの隣に積み重ねられてしばしば送達される。平坦に折り畳まれたカートンは、マガジン投入機械への輸送のための運搬装置に、同じく投入工程にとって最も効率的である手法で配置され得る。したがって、投入ステーションに到着する積み重ねられた平坦に折り畳まれたカートンの量は、マガジンへと送り込まれる、または、投入機械によって取り扱われる平坦に折り畳まれたカートンの最適な量ではない可能性がある。

投入ステーションに到着する平坦に折り畳まれたカートンの量が、一回の投入行為においてマガジンへと投入され得る量より大きい、または、取り扱うのに最適である量より大きい可能性があるため、平坦に折り畳まれたカートンの束を、マガジンへと投入される少なくとも1つの適切な数にされたスタックへと分割することが望ましい。

特許文献1は、平坦に折り畳まれたカートンを選択および分離ための物品分離装置を開示している。装置は、各々の物品の縁に圧し掛かってその縁にわたって移動し、各々の物品の若干の押込みを作り出して、押し込まれた物品とその物品に先行する物品との間に小さい隙間を開ける物品選択手段を備える。十分な物品が選択手段を通過したことを装置が決定すると、分離体またはナイフが、物品選択手段へ押し付き、選択された物品とその物品に先行する物品との間に入り、スタックを分離させることができる。

特許文献2は、ビスケットのスタックをビスケットのバッチへと分割するように構成された装置を開示している。第1のプランジャが単一のビスケットの縁に圧し掛かり、斜めの支持体の下で前進させられるビスケットのバッチから、ビスケットの残りのスタックを分離する。第2のプランジャがビスケットの残りのスタックの一部に圧し掛かる。特許文献3は、ビスケットのスタックをビスケットのバッチへと分割するように構成された同様の装置を開示している。

特許文献4は、折り畳まれた箱の完全なスタックをマガジンから梱包機械へと確実に移動するための装置を開示しており、折り畳まれた箱はマガジンにおいて積み重ねられて送達される。把持部の2つの線形に変位可能な把持アームが、箱のスタックの両側における空洞においてマガジンに入り、箱同士を一体に押す。そのため、それらの箱は、把持アームによって発揮される圧力によって一体に保持されるため、マガジンの外へと持ち上げることができる。そのため、箱のスタックは、適切な位置へと移動できるか、または、コンベヤベルトへと運搬できる。

これらの解決策が特定の状況では良好に作用する一方で、平坦に折り畳まれたカートンのスタックを平坦に折り畳まれたカートンの残りの束から分離することと、それらをマガジンへと運搬させるように準備することとを可能にするユニットを達成するために、向上の余地がなおもある。

米国特許第3826348号明細書 英国特許出願公開第1387959号明細書 英国特許出願公開第1199812号明細書 独国特許出願公開第4208450号明細書

本発明の目的は、例えば平坦に折り畳まれたカートンまたはカートンブランクなど、物体の束を分割するための向上した分割装置を提供することである。本発明のさらなる目的は、平坦に折り畳まれたカートンまたはカートンブランクの束を分割するための向上した方法を提供することである。

本発明による問題への解決策は、分割装置に関して請求項1の特徴付ける部分に記載されており、方法に関して請求項12の特徴付ける部分に記載されている。他の請求項は、分割装置の有利なさらなる発展を含んでいる。

平坦に折り畳まれたカートンの束を、平坦に折り畳まれたカートンの複数のスタックへと分割するための分割装置において、分割装置は、カートン束を保持するように構成されるマガジンを備え、マガジンは停止部材を備え、マガジンは傾斜位置で配置され、分割装置は押し部材と保持足部とを備える、分割装置において、本発明の目的は、押し部材が、カートン束を押し部材と停止部材との間で圧縮するように構成され、保持足部が、圧縮されたカートン束の第1の側に圧し掛かるように構成され、押し部材が、保持足部がカートン束の上側に圧し掛かるときにカートン束における圧力を解放し、それによって第1のカートンのスタックに隣接する低密度領域を作り出すように構成されることにおいて達成される。

本発明による分割装置のこの第1の実施形態によって、所望の大きさの平坦なカートンのスタックが得られるように、平坦なカートンの束を2つ以上のスタックに分割できる分割装置が提供される。カートン束を保持するマガジンは傾斜位置において配置される。傾斜位置は、永久的に傾斜されるか、または、カートン束を伴うマガジンを水平位置から傾斜位置へと傾けることによって得られるかのいずれかであり得る。分割装置は、この理由のため、マガジンを傾斜させるように構成される傾け可能テーブルを備えてもよい。

カートン束は、マガジンが傾斜位置に配置される前または後のいずれかに圧縮される。カートン束を圧縮する利点は、カートン束の長さを測定することができることである。別の利点は、平坦に折り畳まれたカートンがいくらか斜めにされた形で配置され得るため、それら平坦に折り畳まれたカートンをカートン束で位置合わせすることである。カートン束を位置合わせすることで、カートンのスタックへと分割することが簡単にされる。カートン束を圧縮するさらなる利点は、マガジンに低密度領域のための余地があることである。

平坦に折り畳まれたカートンによって起こる1つの問題は、カートン束への圧力が解放されるときに平坦に折り畳まれたカートンが幾分広がろうとすることである。平坦に折り畳まれたカートンの自然な形は、平坦に折り畳まれたカートンのかどにいくらかの張力があるため、幾分菱形である。したがって、カートン束を圧縮された状態で保持することは、有利なことである。折り畳まれたカートンの圧縮された束における圧力が完全に解放されるとき、束は許容されるだけ拡張することになり、これは同時に、折り畳まれたカートンを位置ずれさせてしまう。したがって、折り畳まれたカートンの束が圧縮された状態で取り扱われることは重要である。圧縮の大きさは変化できるが、圧縮された束では、折り畳まれたカートンは実質的に平坦であり、2つの折り畳まれたカートンの間の距離は、折り畳まれたカートンの幅の1.1～1.2倍以下の領域にある。低密度領域では、2つの折り畳まれたカートンの間の距離は、折り畳まれたカートンの幅の1.5倍以上の領域にあり得る。

カートン束が圧縮されて傾斜位置で位置決めされるとき、保持足部は、カートン束の第1の側に圧し掛かるように下降させられる。第1の側は好ましくはカートン束の上側であるが、保持足部がカートン束の下側に圧し掛かるように保持足部を配置することも可能である。図示された例では、カートン束の上側はカートン束の第1の側を構成することになる。保持足部は分断平面に配置され、保持足部の上方のすべてのカートンを支持することになる。保持足部がカートン束の上側に圧し掛かり、これが平坦に折り畳まれたカートンの第1のスタックを構成するとき、押し部材は後退し、残りのカートン束への圧力を解放する。保持足部によって支持されない平坦に折り畳まれたカートンは、ここではマガジンの下方部の方へ下向きに移動するが、保持足部によって支持される平坦に折り畳まれたカートンはマガジンの上方部に残ることになる。保持足部によって支持される平坦に折り畳まれたカートンは、平坦に折り畳まれたカートンの第1のスタックを構成する。このとき、低密度領域が、平坦に折り畳まれたカートンの第1のスタックに隣接して、分断平面において作り出されている。低密度領域では、平坦に折り畳まれたカートンが幾分広がるように許容されるため、2つの平坦に折り畳まれたカートンの間の距離がカートンの第1のスタックにおいてより大きい。残りのカートン束における密度は、重力のため、第1のスタックに隣接して、束の上端において密度が最も小さい状態で、カートン束の長さにわたって変化する。

作り出されたスタックの大きさは、任意の所望の大きさのものとでき、スタックの長さ、または、スタックにおける平坦に折り畳まれたカートンの数のいずれかを参照できる。本発明の1つの目的は、明確に定められたスタックが、平坦に折り畳まれたカートンがスタックとカートンの残りの束との間の途中にあることなく、例えば把持装置によって取得され得るように、実質的に等しい数のカートンを有する平坦に折り畳まれたカートンのスタックなどを作り出すこと、および、平坦に折り畳まれたカートンの束を平坦に折り畳まれたカートンのいくつかのスタックへと信頼できる方法で分割させることができることである。カートンの束は所定の数のカートンを有するが、この数は、例えば許容される公差に依存して、いくらか異なる可能性がある。作り出されてスタックは、別の作業ステーションに向けて輸送、移動、または転送され得る。

本発明の1つの発展では、分断端が低密度領域へと挿入される。低密度領域を作り出すための理由は、分断端が2つの平坦に折り畳まれたカートンの間に入れるようにすることである。カートンの圧縮された束では、分断端が平坦に折り畳まれたカートンの縁に当たる可能性が比較的大きい。分断端のための低密度領域を作り出すことで、この可能性が最小限にされ、完全に排除され得る。分断端は、分断端から後方または前方に延ばされ得る分断指部を備え、分断指部は、平坦に折り畳まれたカートンのスタックとカートン束における残りのカートンとの間に明確に定められた隙間を作り出す。図示した例では、分断指部は分断端から前方に延びている。同時に、保持足部は、スタックを無負荷位置の方へ上向きに移動させることで、スタックの上側から持ち上げられる。分断指部の使用によって第1のスタックを残りのカートン束から分離することで、より信頼できる明確に定められた隙間が第1のスタックと残りのカートン束との間に作り出される。これは、把持装置による第1のスタックの取得を簡単にする。

本発明の1つの発展では、分割装置は、第1のスタックと残りのカートン束との間に挿入されるように構成される支持指部を備える。支持指部は、第1のスタックに隣接する低密度領域において直接的に挿入され得る、または、分断端と分断指部とによって作り出される隙間へと挿入され得る。支持指部は、把持装置がスタックを取得するとき、第1のスタックの後部を支持することになる。この方法では、分断端は、第1のスタックが把持装置によって取得される前にカートン束から離れるように移動でき、これは第1のスタックの除去を簡単にする。支持指部は、平坦に折り畳まれたカートンの位置が保たれるように、残りのカートン束が停止部材に向けて前方に押されるときに残りのカートン束の前部をさらに支持する。

本発明の1つの発展では、押し部材には、押し部材の移動距離に対応する値を測定するセンサ手段が設けられる。この値を用いることで、圧縮されたカートン束の長さが推定できる。押し部材についての無負荷位置は、マガジンの後端におけるその最も後退した位置にある。押し部材は、前方に延び、所定の圧縮が達成されるまでカートン束を圧縮することになる。圧縮値は、圧力センサによって、または、押し部材に動力供給するために使用される駆動モータへの駆動電流を検出することによってのいずれかで検出され得る。同時に移動距離を測定することで、圧縮されたカートン束の長さを推定するために使用され得る値が得られる。この値から、カートン束における平坦に折り畳まれたカートンの数が決定できる。

カートン束は、例えば520枚といった所定の数の平坦に折り畳まれたカートンを好ましくは含む。示されている例では、3つのスタックがカートン束から作り出される。したがって、保持足部は、おおよそ173枚の平坦に折り畳まれたカートンが第1のスタックにあるように、第1のスタックの端に圧し掛かる位置で位置決めされる。この数は、正確である必要はないが、カートン束のおおよそ3分の1のはずである。スタックを纏める把持装置の公差に依存して、スタックは、例えば160～180枚の間の平坦に折り畳まれたカートンを備え得る。

しかしながら、カートン束を生産する生産現場に依存して、カートン束における平坦に折り畳まれたカートンの数は、例えば500～550枚の間の平坦に折り畳まれたカートンで変わってもよい。したがって、押し部材は、第1のスタックが平坦に折り畳まれたカートンのおおよそ3分の1を含むようにカートン束における平坦に折り畳まれたカートンの数が決定されたとき、幾分後退するように構成され得る。

カートン束における平坦に折り畳まれたカートンの数が決定されたとき、カートン束における平坦に折り畳まれたカートンの数が所定の範囲内にあるかどうかを決定することも可能である。カートン束における平坦に折り畳まれたカートンの数が、あらかじめ定められた許容される範囲を上回るかまたは下回る場合、カートン束全体が排除され、新たなカートン束がマガジンに纏められ得る。

1つの発展では、分割装置には、分断端の位置を検出するセンサが設けられる。この方法では、分断端が低密度領域へと降下することができたかどうか、または、損傷されたカートンまたは斜めや誤って置かれたカートンに端が突き刺されたかどうかを検出することが可能であり、これは、分断端が低密度領域に入るのを防止することになる。分断端が枢動可能な分断アームに配置されるため、分断端は、分断端にとって邪魔になるものがない場合だけ低密度領域に入ることになる。分断端が、幾分斜めに位置決めされる単一のカートン、または、歪められている単一のカートンに直接的に捕らえられることも可能である。これはセンサによって検出される。一例では、分断端および保持足部を持ち上げ、カートン束を再び圧縮することで、カートン束の分割を繰り返すことと、束を分割させる新たな試みが行われるように、保持足部をカートン束の上側に下降させることと、押し部材をもう一度後退させることとが可能である。この試みが成功しない場合、エラーメッセージが与えられてもよい。エラーメッセージをすぐに与えることも可能である。束が成功裏に分割されたかどうかを検出することで、把持装置がカートンの適切なスタックを把持することができることが確実にされ得る。把持装置が、成功する形で分割されていないスタックを把持しようとする場合、1つまたは複数のボール箱が損傷されている可能性があり、生産ラインは停止する必要があり得る。

一例では、保持足部は、カートン束から離間される位置、つまり、カートン束の上方または下方の位置から、保持足部がカートン束の第1の側、つまり、上側または下側に圧し掛かる位置まで、保持足部を移動させるように構成される第1の線形アクチュエータに搭載される。分断端を伴う分断アームを備える分断装置は、分断装置を、カートン束の上方の上方位置から、分断端が低密度領域に入ることができるように分断装置がカートン束に圧し掛かる位置まで移動させるように構成される第2の線形アクチュエータに搭載される。アイドル状態において保持足部および分断装置を束の位置の上方に位置決めすることで、分割装置からのスタックの除去と、分割装置への束の送り込みとが簡単にさせられる。支持指部が第3の線形アクチュエータに搭載されてもよく、第3の線形アクチュエータは、支持指部を、カートン束の上方の上方位置から、支持指部が第1のスタックと残りのカートン束との間に位置決めされる下方位置まで移動させるように構成させられる。

分割装置を使用して平坦なカートンの束を分割するための方法では、カートン束を備えるマガジンを傾斜位置で配置するステップと、カートン束を押し部材で圧縮するステップと、保持足部を、カートンスタックから離間される位置から、保持足部がカートンスタックの第1の側に圧し掛かる位置まで移動させるステップと、押し部材を後退させることで押し部材の圧力を解放するステップであって、保持足部によって保持された平坦に折り畳まれたカートンは第1のスタックを構成し、押し部材によって保持された残りのカートン束は下向きに移動し、それによって第1のスタックに隣接する低密度領域を作り出すように許容される、ステップとが含まれる。

本発明の方法によって、平坦なカートンの束が、カートンブランクの2つ以上のスタックへと信頼できる方法で分割され得る。カートン束を傾斜位置で配置することで、および、カートン束を圧縮することで、平坦に折り畳まれたカートンのスタックが、保持足部によって平坦に折り畳まれたカートンのスタックを保持し、残りのカートン束を下向きに解放することによって、容易な信頼できる方法で作り出され得る。これは、重力により保持足部によって保持されるカートンのスタックに隣接する低密度領域または空所を作り出す。空所の大きさは、押し部材がどれかで後退させられるか、および、圧力が解放されたときに平坦に折り畳まれたカートンがどれだけ広がるかに依存する。

分断端は重力によって低密度領域に入ることができる。これは、スタックが信頼できる方法で分離されることと、第1のスタックと残りのカートン束との間の低密度領域において捕らえられるカートンがないこととを確保する。

本方法は、分断指部を分断端から延ばすことによって、第1のスタックと残りのカートン束との間に明確に定められた隙間を作り出すステップをさらに含み得る。分断指部、または、分断端の各々の側における1つの分断指部は、前方または後方に延ばされ、カートンを分断端から離すように押す。これは、第1のスタックと残りのカートン束との間に明確に定められた隙間を作り出し、把持装置による第1のスタックの取得を簡単にする。支持指部を、第1のスタックと残りのカートン束との間の明確に定められた隙間へと挿入することも可能にする。支持指部が所定位置にあれば、保持足部および分断端は除去でき、これは、カートンのスタックの取得をさらに単純化できる。

本発明は、添付の図面において示されている実施形態を参照して、以下においてより詳細に記載されている。

水平位置にあるマガジンを伴う、本発明による分割装置を示す図である。 延ばされた押し部材を伴う、本発明による分割装置を示す図である。 傾斜したマガジンを伴う、本発明による分割装置を示す図である。 下降した保持足部を伴う、本発明による分割装置を示す図である。 カートン束が分割されているときの本発明による分割装置を示す図である。 図5aの詳細を示す図である。 分断端が低密度領域に入っている分割された束を示す図である。 図6aの詳細を示す図である。 明確に定められた隙間を伴う、本発明による分割装置を示す図である。 下降した支持指部を伴う、本発明による分割装置を示す図である。 本発明による平坦なカートンの束を分割するための方法の流れ図である。

以下において記載されているさらなる発展での本発明の実施形態は、例として考慮されるだけであり、特許請求の範囲によって提供されている保護の範囲を限定することは決してない。前、後、上、下、前方などの方向の明記の使用は、使用中の分割装置の配向およびカートンの束に言及している。

本発明による分割装置10は、マガジン23を支持するように構成された傾け可能テーブル20と、押し部材19と、保持足部18とを備える。分割装置は、記載されている例では、水平の配向で分割装置へと送り込まれる平坦に折り畳まれたカートン11のカートン束12を分割するように構成されている。しかしながら、平坦に折り畳まれたカートンの束を別の配向でマガジンに送り込むことは可能である。記載されている例では、分割装置は分断端34および支持指部41も備える。図1は、カートン束の分割が開始する前の水平位置になっているマガジンを伴う分割装置10の斜視図を示している。ここで、傾け可能テーブル20は水平位置にあり、押し部材19は後退位置にある。カートンの束12がマガジンに位置決めされている。カートン束は、空のマガジンを搭載したマガジンで置き換えることで分割装置へ繰り込まれ得る、または、カートン束は、送り込み装置によってマガジンに配置され得る。カートンの束は、例えば2つから4つのカートンのスタックに対応できる。カートン束12は、マガジンにおいてカートン平面13に配置され、マガジンの前部において停止部材14によって支持される。押し部材19は、この例では、2つの押しアームを備え、カートン束12を圧縮するように構成されている。マガジンは傾斜位置において永久的に配置されてもよい。

図示されている例では、保持足部18は、カートン束から離間される位置から、保持足部がカートン束12の第1の側21に圧し掛かる位置まで保持足部を移動させるように構成された第1の線形アクチュエータ42に搭載されている。第1の側はカートン束の上側または下側であり得る。図示した例では、保持足部はカートン束の上方の位置に配置されているが、保持足部をカートン束の下方の位置に配置することは可能である。分断端34を伴う分断アーム33を備える分断装置32が、分断装置を、カートン束の上方の上方位置から、分断装置がカートン束の上端に圧し掛かる下方位置まで移動させるように構成された第2の線形アクチュエータ43に搭載されている。支持指部41が第3の線形アクチュエータ44に搭載されおり、第3の線形アクチュエータ44は、支持指部を、カートン束の上方の上方位置から、支持指部が第1のスタックと残りのカートン束との間に位置決めされる下方位置まで移動させるように構成されている。線形アクチュエータは、例えば空気アクチュエータまたは電気アクチュエータであり得る。カートン束の典型的な例は、520枚の平坦に折り畳まれたカートンを備えることができ、おおよそ同じ数の平坦に折り畳まれたカートンを備える3つのカートンスタックへと分割される。この例では、カートン束から分割されることになる3つのカートンスタックは、第1のカートンのスタック15、第2のカートンのスタック16、および第3のカートンのスタック17である。

図2では、押し部材19を、アイドル位置から、カートン束が所定の度合いまで圧縮される位置まで延ばすことで、押し部材19はカートン束12を圧縮している。押し部材についてのアイドル位置は、マガジン23の後端におけるその最も後退した位置にある。押し部材19は、例えば駆動モータまたは線形アクチュエータによって、前方に延び、所定の圧縮が達成されるまでカートン束を圧縮することになる。図示されている例では、押し部材19は、第4の線形アクチュエータ45に搭載されており、ここでは、押し部材の移動のための電気回転モータを使用する電気アクチュエータである。圧縮値が、例えば圧力センサによって、または、駆動モータへの駆動電流を検出することによって、検出され得る。圧縮の間、押し部材の移動距離が、例えば、駆動モータの回転を測定するデコーダの使用によって、または、線形エンコーダによって、同時に測定される。この方法では、圧縮されたカートン束の長さを推定するために使用され得る計量が得られる。この値から、カートン束における平坦に折り畳まれたカートンの数が決定できる。

カートン束は、示されている例では520枚のカートンである所定の数の平坦に折り畳まれたカートンを好ましくは含み、3つのスタックがカートン束から作り出される。作り出されたスタックが大きさにおいて多かれ少なかれ等しいことが好ましいとされる。この例では、各々のスタックは、おおよそ173枚の平坦に折り畳まれたカートンを含み、これはカートンスタックについての名目値と見なされ得る。カートンスタックは、正確に同じ大きさである必要はないが、カートン束のおおよそ3分の1のはずである。スタックを纏める把持装置の公差に依存して、スタックは、例えば160～180枚の間の平坦に折り畳まれたカートンを備え得る。

平坦に折り畳まれたカートンの束の大きさは、カートン束を生産する生産現場においてカートン束がどのように組み立てられるかに依存して、変わる可能性がある。カートン束における平坦に折り畳まれたカートンの数は、例えば500～550枚の間の平坦に折り畳まれたカートンで変わり得る。カートン束について許容される範囲は、例えば500～540枚の平坦に折り畳まれたカートンであり得る。カートン束における平坦に折り畳まれたカートンの数を決定することで、カートン束における平坦に折り畳まれたカートンの数が許容された範囲内にあるかどうかを決定することも可能である。カートン束における平坦に折り畳まれたカートンの数が、許容される範囲を上回るかまたは下回ると決定される場合、カートン束全体が排除され、新たなカートン束がマガジンに纏められ得る。

平坦に折り畳まれたカートンの数が許容される範囲内にある場合、カートン束の大きさは、作り出されるスタックの大きさを決定するために使用される。カートン束の大きさは3つに分割される。保持足部は、図示されている例では、名目のカートンスタックの大きさに対応する固定位置において位置付けられている。保持足部の位置は、名目カートン束または最も大きい許容されるカートン束のいずれかに構成させられ得る。この固定位置は、カートン束から3つの等しいスタックを与えることになる。カートン束の大きさがこの大きさと異なる場合、押し部材は、第1のスタックが平坦に折り畳まれたカートンのおおよそ3分の1を含むことを確実にするために、幾分後退するように構成されている。所定に値によって、または、カートン束におけるカートンの推定された数に依存してのいずれかで、毎回押し部材を幾分後退させることも可能である。

図3では、マガジン23を伴う傾け可能テーブル20が傾斜位置へと持ち上げられている。テーブルを傾斜位置において永久的に配置することも可能である。傾斜位置は、好ましくは、水平平面に対して30～70度の間の範囲にあり、より好ましくは、45～60度の間の範囲にある。このような傾斜であれば、平坦に折り畳まれたカートンは、落下することなくマガジンに留まり、押し部材が後退させられたとき、重力によってマガジンにおいて容易に滑り落ちることができる。テーブルを90度で傾斜させることが可能であるが、これは、平坦に折り畳まれたカートンをマガジンにおいて保持するための支持手段を必要とする。

図4では、保持足部18が下降されており、例えば3～10枚の平坦に折り畳まれたカートンにおいて、カートン束12における複数の平坦に折り畳まれたカートン11の上側21に圧し掛かっている。保持足部には、例えば、平坦に折り畳まれたカートンのしっかりとした保持を確保し、同時に、カートンが損傷されないことを確実にするゴムまたはプラスチックといった、摩擦材料が設けられている。保持足部は、第1のスタック15の最も後の平坦に折り畳まれたカートンを保持することになる。

図5aでは、押し部材19は幾分後退させられている。押し部材は、十分に大きい低密度領域22または空所が第1のスタックに隣接して作り出されるアイドル位置または中間位置に後退してもよい。押し部材が後退させられるとき、残りのカートン束の圧縮は低下させられ、カートン束は下向きに押し部材へ進む。残りのカートン束における平坦に折り畳まれたカートンへの圧力が解放されるとき、平坦に折り畳まれたカートンはいくらか拡張し得る。これは、特に残りのカートン束の上方領域において、残りのカートン束における平坦に折り畳まれたカートンの密度を低下させ、第1のカートンのスタックと残りのカートン束との間に空所を作り出しさえし得る。保持足部によって保持された第1のカートンのスタックにおける平坦に折り畳まれたカートンは、圧縮されたままとなる。ここで、平坦に折り畳まれたカートンの第1のスタックが作り出されている。第1のスタックは把持装置によって把持できる。図5bは図5aの詳細を示しており、保持足部18によって保持されている圧縮された第1のカートンのスタック15と残りのカートン束との間の密度における差が見られる。残りのカートン束におけるカートン密度は、第1のカートンのスタックの近くの上方部において最も低いカートン密度で、残りのカートン束の長さにわたっていくらか変化する。第1のカートンのスタックに最も近い領域は低密度領域22と称される。

図示されている例では、低密度領域に位置ずれしたカートンがないことを確実にするために、および、第1のスタックと残りのカートン束との間に明確に定められた隙間を得るために、分断端が低密度領域へと挿入される。低密度領域における低下した密度は、分断端34を2つの平坦に折り畳まれたカートン11の間に降下させることができる。図6aでは、分断装置32は下降させられており、残りのカートン束に圧し掛かっている。分断装置は、分断縁35を伴う分断端34を有する分断アーム33を備える。分断端34は低密度領域に成功裏に入っている。図6bは図6aの詳細を示しており、分断端34は、低密度領域22における2つの平坦に折り畳まれたカートン11の間に見られる。分断端が低密度領域に入ったとき、保持足部は、下方位置からそのアイドル位置へと持ち上げられる。

分断端34は、分断装置32の後端において枢動軸材に吊るされる分断アーム33に配置されている。枢動軸材は、第2の線形アクチュエータ43に搭載されているブラケット39に搭載されている。ブラケットには、分断アームの位置、延いては、分断端の位置を検出するように構成されているセンサが設けられている。分断アームには検出板が設けられている。検出板の位置はセンサによって検出され得る。センサは、例えば磁気センサまたは光学二股カプラ、またはリフレックスカプラであり得る。センサは、アーム、延いては端が持ち上げ位置にあるとき、または、分断端が低密度領域に入ったときを検出する。分断端34の分断縁35は、比較的小さい半径の先端とされているが、鋭利ではない。図示されている分断端は、分断縁35の両側に配置された2つの分断指部36をさらに備えている。分断指部は、分断アームに組み込まれたアクチュエータの使用によって、分断端から後方または前方に延ばされ得る。分断端および分断指部は比較的薄く、好ましくは1ミリメートルまたは数ミリメートルの厚さである。

分断装置32が第2の線形アクチュエータ43によって下降させられるとき、分断端は低密度領域の2つの平坦に折り畳まれたカートンの間に入ることができる。歪んだ平坦に折り畳まれたカートン、または、低密度領域において斜めに配置された平坦に折り畳まれたカートンがある場合、分断端は平坦に折り畳まれたカートンに載ることができ、2つの平坦に折り畳まれたカートンの間に降下することができない。これはセンサによって検出され、カートン束の分割を中止することができる。一例では、カートン束の分割は、分断装置および保持足部を持ち上げ、カートン束を再び圧縮することで繰り返される。その後、束を分割するための新たな試みが行われるように、保持足部はカートン束の上側へと下降させられ、押し部材がもう一度後退させられる。この試みが成功しない場合、エラーメッセージが与えられてもよい。カートン束の分割をすぐに中止すること、および、エラーメッセージをすぐに与えることも可能である。カートン束が成功裏に分割されたかどうかを検出することで、把持装置がカートンの適切なスタックを把持することができることが確実にされ得る。把持装置が、成功する形で分割されていないスタックを把持する場合、1つまたは複数のボール箱が損傷されている可能性があり、生産ラインは停止する必要があり得る。

より明確に定められた隙間を提供するために、および、把持装置によるスタックの取得を簡単にするために、低密度領域における2つのカートンの間の距離は拡大されてもよい。図示されている例では、分断端34に2つの分断指部36が設けられている。分断指部は、分断端34の各々の側に配置されており、分断端から前方に延び、それによって、明確に定められた隙間を作り出すために第1のスタックをいくらか圧縮するように構成されている。分断指部は、この例では、分断アームに組み込まれた線形アクチュエータによって移動させられる。分断指部を前方に延ばすことで、明確に定められた隙間47が作り出される。分断指部36が分断端34から延ばされている分断装置32が図7に示されている。

図示されている分割装置には支持指部41も設けられている。支持指部は第3の線形アクチュエータ44に搭載されている。支持指部は、図8において見られるように、第3の線形アクチュエータを下降させることによって、隙間47へと下降させられる。支持指部が下降させられたとき、分断装置32はそのアイドル位置へと持ち上げられ、支持指部41は、第1のカートンのスタック15の後部と、残りのカートン束の前部とを支持する。支持指部を伴う分断装置を用いることなく支持指部を低密度領域へと下降させることも可能である。分断指部および/または支持指部のこの使用は、例えば、把持装置の設計に依存し得る。分断端と分断指部とによって作り出される隙間へと支持指部を下降させることで、カートンの表面の損傷を防止することにもなり、隙間に平坦に折り畳まれたカートンがないことを確実にする。

第1のカートンのスタック15が把持装置によって取得されたとき、分割装置は、新たなカートンスタックを分割するために準備される。押し部材は残りのカートン束を圧縮し、保持足部は、残りのカートン束の上側に圧し掛かるために下降させられ、押し部材は、第2のスタック16に隣接する新たな低密度領域または空所を作り出すためにいくらか後退する。分断装置および支持指部は、先に記載されているのと同じ方法で使用される。平坦に折り畳まれたカートンの第2のスタック16が把持装置によって取得されたとき、押し部材は第3のスタック17を、把持装置によって取得されるマガジンの前部へと前方へ押す。次に、押し部材はアイドル位置へと後退させられ、平坦に折り畳まれたカートンの新たな束がマガジンに配置される。

平坦に折り畳まれたカートンの束を分割するための本発明の方法では、束は分割装置を用いて分割される。ステップ100において、カートン束は押し部材によって圧縮される。

ステップ110において、カートン束は、例えばカートン束を保持するマガジンを傾けることによって、傾斜位置に配置される。

ステップ120において、保持足部は、カートン束に圧し掛かるようにカートン束に向けて移動させられる。

ステップ130において、押し部材は後退させられる。これは、保持足部によって保持される平坦に折り畳まれたカートンに隣接する低密度領域を作り出す。残りのカートン束は重力によって下向きに押し部材へ進み、これは低密度領域または空所を作り出す。

ステップ140において、分断端が低密度領域へと挿入される。分断指部が、明確に定められた隙間を作り出すために分断端から延ばされる。

ステップ150において、支持指部が、分断指部によって作り出された明確に定められた隙間に挿入される。

平坦に折り畳まれたカートンの束を分割するための分割装置および方法は、このような分割装置または方法が平坦に折り畳まれたカートンの束または他の平坦に折り畳まれた品物の束を分割するために使用できる任意の梱包工場または他の施設において使用され得る。分割装置、配置、または方法は、例えば折り畳まれたボール紙箱またはプラスチック箱など、より大きい平坦に折り畳まれたカートンで使用されてもよい。

本発明は、先に記載されている実施形態に限定されるとして解釈されることはなく、いくつかの追加の変形および改良が、後にある請求項の範囲内で可能である。

10 分割装置
11 平坦に折り畳まれたカートン
12 平坦に折り畳まれたカートンの束
13 カートン平面
14 停止部材
15 平坦に折り畳まれたカートンの第1のスタック
16 平坦に折り畳まれたカートンの第2のスタック
17 平坦に折り畳まれたカートンの第3のスタック
18 保持足部
19 押し部材
20 傾け可能テーブル
21 カートン束の上側
22 低密度領域
23 マガジン
32 分断装置
33 分断アーム
34 分断端
35 分断縁
36 分断指部
39 ブラケット
41 支持指部
42 第1の線形アクチュエータ
43 第2の線形アクチュエータ
44 第3の線形アクチュエータ
45 第4の線形アクチュエータ
47 隙間

Claims (15)

1. 平坦に折り畳まれたカートン（１１）のカートン束（１２）を、平坦に折り畳まれたカートン（１１）の複数のスタック（１５、１６、１７）へと分割するための分割装置（１０）であって、前記分割装置（１０）は、前記カートン束（１２）を保持するように構成されるマガジン（２３）を備え、前記マガジンは停止部材（１４）を備え、前記マガジン（２３）は傾斜位置で配置され、前記分割装置（１０）は押し部材（１９）と保持足部（１８）とを備え、
   前記押し部材（１９）は、前記カートン束（１２）を前記押し部材（１９）と前記停止部材（１４）との間で圧縮するように構成されることと、前記保持足部（１８）は、圧縮された前記カートン束（１２）の第１の側（２１）に圧し掛かるように構成されることと、前記押し部材（１９）は、前記保持足部（１８）が前記カートン束（１２）の前記第１の側（２１）に圧し掛かるときに前記カートン束（１２）における圧力を解放し、それによって第１のカートンのスタック（１５）に隣接する低密度領域（２２）を作り出すように構成されることとを特徴とする、分割装置（１０）。
2. 前記押し部材（１９）は、前記カートン束（１２）の長さが推定され得る値を測定するように構成されるセンサ手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の分割装置。
3. 前記押し部材（１９）は、前記カートン束（１２）が圧縮された後で前記保持足部（１８）が前記カートン束（１２）に圧し掛かった後に後退させられるように構成されることを特徴とする、請求項２に記載の分割装置。
4. 前記マガジン（２３）の前記傾斜位置は水平位置から４５～６０度の間であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の分割装置。
5. 前記保持足部（１８）は、前記カートン束（１２）から離間される第１の位置から、前記保持足部（１８）が前記カートン束（１２）の前記第１の側（２１）に圧し掛かる位置まで前記保持足部（１８）を移動させるように構成される第１の線形アクチュエータ（４２）に搭載されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の分割装置。
6. 前記分割装置（１０）は、前記低密度領域（２２）に挿入されるように構成される分断端（３４）を有する分断装置（３２）をさらに備えることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の分割装置。
7. 前記分断端（３４）は、明確に定められた隙間（４７）が前記第１のカートンのスタック（１５）と残りの前記カートン束（１２）との間に作り出されるように、前記分断端（３４）から延びるように構成される分断指部（３６）を備えることを特徴とする、請求項６に記載の分割装置。
8. 前記分断端（３４）は分断アーム（３３）の前端に配置され、前記分断アームは、前記分断アームの後端における枢動軸材において枢動可能に吊るされることを特徴とする、請求項６または７に記載の分割装置。
9. 前記分断装置（３２）は、前記分断装置（３２）を、前記カートン束の上方の上方位置から、前記分断端（３４）が前記低密度領域（２２）へと挿入される下方位置まで移動させるように構成される第２の線形アクチュエータ（４３）に搭載されることを特徴とする、請求項６から８のいずれか一項に記載の分割装置。
10. 前記分割装置は、前記第１のカートンのスタック（１５）と残りの前記カートン束（１２）との間に挿入されるように構成される支持指部（４１）を備えることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の分割装置。
11. 分割装置（１０）を用いて平坦に折り畳まれたカートン（１１）の束（１２）を分割するための方法であって、
    カートン束（１２）を備えるマガジン（２３）を傾斜位置で配置するステップと、
    前記カートン束（１２）を押し部材（１９）で圧縮するステップと、
    保持足部（１８）を、前記カートン束（１２）から離間される位置から、前記保持足部（１８）が前記カートン束（１２）の第１の側に圧し掛かる位置まで移動させるステップと、
    前記押し部材（１９）を後退させることで前記押し部材（１９）の圧力を解放するステップであって、前記保持足部（１８）によって保持された前記平坦に折り畳まれたカートン（１１）は、前記平坦に折り畳まれたカートン（１１）の第１のスタック（１５）を構成し、前記押し部材（１９）によって保持された残りの前記カートン束（１２）は下向きに移動し、それによって前記第１のスタック（１５）に隣接する低密度領域（２２）を作り出すように許容される、ステップと、
    を含む方法。
12. 分断端（３４）を、前記低密度領域（２２）における２つの平坦に折り畳まれたカートン（１１）の間に挿入する追加のステップを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 支持指部（４１）が前記低密度領域（２２）における２つの平坦に折り畳まれたカートン（１１）の間に入ったかどうかをセンサで検出する追加のステップを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記分断端（３４）から延在された分断指部（３６）によって、前記第１のスタック（１５）と残りの前記カートン束（１２）との間に明確に定められた隙間（４７）を作り出す追加のステップを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記支持指部（４１）を、前記第１のスタック（１５）と残りの前記カートン束（１２）との間の前記明確に定められた隙間（４７）へと下降させる追加のステップを含む、請求項１４に記載の方法。

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