JPH10511627A - 積層体を形成する紙製品の包装装置 - Google Patents

積層体を形成する紙製品の包装装置

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JPH10511627A
JPH10511627A JP8520757A JP52075796A JPH10511627A JP H10511627 A JPH10511627 A JP H10511627A JP 8520757 A JP8520757 A JP 8520757A JP 52075796 A JP52075796 A JP 52075796A JP H10511627 A JPH10511627 A JP H10511627A
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スオカス,ジョウニ
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オイ ジョパマック エービー
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Abstract

(57)【要約】 積層体を形成する紙製品の包装装置は、封筒などの単一な品物の連続した積層体(P)を移動するように配置されるコンベヤ(1)と、特定の大きさの部分積層体(OP)を連続した積層体から分離するように配置されたセパレータ要素(E)と、連続した積層体(P)から部分積層体をわきへ押出すように配置された押出し要素(T)と、部分積層体を梱包箱内に移すように配置された移送要素(S)とを有している。移送要素は、部分積層体を保持する2つのジョー(3)が設けられたグリッパ(2)を有し、該グリッパは、部分積層体(OP)を圧縮し、部分積層体を押出し要素から箱に移して充填するために設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】 積層体を形成する紙製品の包装装置 本発明は、添付の請求項1の前提部に記載の積層体(スタック:stack)を形 成する物品を包装する装置に関する。物品は、薄くて平らな形状の単一の品物か らなるもの、一般的には紙製品を意味していると理解される。以下の説明と添付 の図面において、本発明は封筒の製造工程の一部として示されている。 積層体を形成する紙製品をある大きさのまとまりで箱の中に梱包するために、 梱包される物品が連続する積層体としてコンベヤによって製造工程から分離ゾー ン中に移送され、さらに積層体部分に分割され、分割された積層体部分はそれぞ れの物品用の梱包箱内に移される装置が使用される。このような装置は、フィン ランド特許明細書87438号から知られており、また米国特許明細書3562 775号からも知られている。そのフィンランド特許に従った方法においては、 梱包される部分積層体が、少なくとも一つの開放壁面を有する梱包箱内に分離ゾ ーンから直接押し入れられる原理になっている。 部分積層体は、分離ゾーンよりも後方に物品積層体の進行方向を横切って設け られたレールと、レールを支持している移動可能な押出し装置(pusher)とを備 える移送装置によって梱包箱内に押し入れられる。押出し装置は積層体の進行経 路と交差して垂直方向に動くように配置され、その一方端部は、積層体の方向に 、梱包される部分積層体が装置に含まれているセパレータ要素によって分離され た位置まで延びている。該押出し装置によって、部分積層体は、部分積層体側に 開放壁面を有し、同じ高さに位置する箱の中に押入れられる。空箱は手動あるい は機械を使って充填位置に配置される。この方法の最も本質的な欠点は、部分積 層体が箱の中に押し入れられるとき、押出し装置は箱の中まで入り込むことがで きず、開放壁面の端までしか到達しないことである。したがって、この方法は2 つあるいはそれ以上の部分積層体が次から次へと箱に配置される場合にはほとん ど適していない。紙製品を充分密に積層した状態で梱包箱に詰めるために、紙製 品 は積層体を正面で支える積層体支えを後方に動かして押さえられる。さらに、一 部が箱の内部に配置された誘導装置を、密に積層された状態の積層体を誘導する ために使われねばならない。 先行技術の周知の方法に関連した上述の欠点は解決可能であり、この技術の現 状は本発明に従った装置を使用することで改良でき、該装置は、独立クレーム1 の特徴部に表わされていることを主として特徴としている。 本発明に従った方法では、包装される物品の積層体は、グリッパで押しつけら れた状態で、梱包箱中に配置することができ、該グリッパにおいてジョー(あご 部)は同時に誘導機能も有している。梱包箱に積層体を最終的に配置する前に、 積層体の進行方向においても箱に入った積層体を送り出す位置を調節することが できる。重要な利点は、該装置は梱包箱中の部分積層体の数や梱包順序に関係な く、各品物を梱包するために使用することが可能なことである。これらの特徴に よって、以下において開示されているように、封筒などの包装すべき多種多様な 紙製品や、多様な梱包箱などの扱いに該装置を使用することが可能になる。包装 される物品の積層体が部分積層体を下方から支える基礎と平行に動くグリッパに よって箱の中に配置されることは、装置の信頼性に寄与する。なぜならば、移送 される積層体が箱の端部に衝突することを防ぐことができ、分離ガイドの必要が 無くなるからである。 本発明は添付の図面を参照し以下に詳細に説明され、図において、 図1は、本発明の装置の斜視図を示し、 図2は、背面から見た本発明の装置の移送配置を示し、 図3は、上方から見た本発明の装置の移送配置を示し、 図4は、本発明の装置に用いられる別の包装形式を示し、 図5は、使用される第3の包装形式と、包装方法の各段階とを示し、 図6は、さらに運搬されていく形態の図5に示された梱包完了箱(finished b ox)を示し、 図7は、中身がつめられてはいるがそのカバーが開いている、梱包の準備が整 った箱を示している。 図示の装置は、たとえばテーブル面A上で走行するベルトコンベヤであるよう なコンベヤ1を備える。コンベヤには、紙製品の単一の品物が垂直に配置されコ ンベヤに積載された状態で積層体を形成する連続した積層体Pとして、封筒など の紙製品が供給される。コンベヤ1は、コンベヤ1が進行するテーブル面Aの一 部である移送ゾーンの手前で終端し、連続積層体Pはコンベヤ1の作用によって テーブル上を押出されて進み移送ゾーンに至る。本発明の装置は、部分積層体O Pを連続積層体Pから分離するセパレータ要素Eと、部分積層体を包装などの次 の処理のためにわきに移動する押出し要素Tとを備える。 セパレータ要素Eと押出し要素Tは、実際には積層体の進行経路の一方側の移 送ゾーンの上に配置され、このような要素は、たとえばフィンランド特許明細書 87438号および米国特許明細書3562775号から既に知られている。 押出し要素Tと次の処理のための装置との間には、積層体の進行経路上の押出 し要素とは反対側に配置される移送要素Sが、部分積層体OPをつかんで次へと 移動させるために設けられる。移送要素Sは、グリッパ2とグリッパに連結され た組立て要素6とから成る。グリッパの機能は部分積層体OPを圧縮し、移送段 階の間積層体を保持することである。 グリッパ2は、部分積層体OPが間に挿入される2つの直立した、好適には矩 形のプレート状のジョー3と、ジョー3とフレーム要素6とを連結する2本の支 持アーム4と、ジョー3のいずれか一方に固定された少なくとも1枚のフィン5 とから成る。図2および3に示される好適な実施例では、少なくとも1枚のフィ ン5が実質的に互いに垂直方向に向かい合うように各ジョー3の上端部のコンベ ヤ1側に設けられる。フィン5の下端5aは真っ直ぐであり、フィンはその下端 5aが水平になるようにジョー3に連結されているため、ジョー3とは90°の 角度を成す。ジョー3の長さが部分積層体よりも短いことが利点であるのと同様 に、ジョー3のフィンの下端5aよりも下の部分の高さは、そのとき処理されて いる部分積層体の高さよりもわずかに小さい。ジョー3の形状や構造が上述のも の、たとえば棒状や枠状とは異なっていることもまた明白である。フィンの形状 もまた上述のものとは異なっている。最も重要なのは、ジョー3の内面が互いに 平行であることと、ジョー3はそれらの内面の間で部分積層体OPを押すことが 可能であることと、ジョー3の外面は梱包箱の垂直な側壁と平行で、その垂直な 側壁と側壁の間にぴったりとはまっていることである。 フレーム要素6は、たとえば図示のように、水平体7と、グリッパ2が連結さ れた状態の水平体7に連結された垂直体8と、それらの間にあって効果的なこと が知られているアクチュエータとで構成される。水平フレーム7、垂直フレーム 8およびグリッパ2は、前記駆動手段を使って動かせるように配置され、グリッ パ2は上下に動き水平面では少なくとも部分積層体がグリッパ2中に押出される 位置Iからグリッパ2が部分積層体を梱包箱に開放する位置IIまで動くことがで きる。フレーム要素6は、図1に示すように分離支持構造(separation support construction)を使用することで包装装置の台に取付けることができる。つま り、静止状態で固定できる。 移送手段Sは、ジョー3とグリッパ2との間の距離を変化させる少なくとも一 つのアクチュエータもまた備える。本明細書の構造では、ジョー3の一方は他方 のジョーに向かってあるいは他方のジョーから離れる方向に水平面上を動くが、 他方のジョーはフレーム要素6に対して静止したままである。ジョー3の間の距 離もまた、両方のジョーをたとえばジョーの垂直二等分線を同一の中心として移 動可能に配置することで変化させることができる。したがって、たとえばジョー 3の最初の位置は、それらの間に挿入される部分積層体OPの幅に対応して常に 調節可能であり、そのとき使用される梱包箱の寸法によって決定される。さらに 、両方のジョーが移動可能である場合、箱内への移送位置はジョー3の端部を最 適になるように変化させて正しく調節することができる。 セパレータ要素Eが、積層体から突出た識別封筒(marker envelop)Mを使っ て部分積層体OPを連続積層体Pから分離すると、押出し要素Tはグリッパ2の ジョー3の間に前記部分積層体を押出す。この段階ではグリッパ2は位置Iにあ って、ジョー3はお互いに充分に離れており、グリッパ2は最も低い位置よりも わずかに上にあるので、部分積層体はジョー3の間のフィン5の下からグリッパ 内に押出される。次に、グリッパ2は、フィン5の下端5aが部分積層体の上表 面のレベルより低い位置まで下降して、積層体を背後から支えるように配置され るまでわずかに下降し、その後、グリッパ2のジョー3は部分積層体を充分に圧 縮するので、したがって、グリッパが移動するとき積層体はジョー3の間に残っ たままとなり、その後グリッパは、垂直な側壁の間の梱包箱に挿入されるように 、難なくぴったり適合する。フィン5によって支持されるため、部分積層体が一 方では移送の確保が必要になるほどの強い力で圧縮される必要がない。さらに、 グリッパ2は、ジョー3が積層体を圧縮から開放して積層体を梱包箱中に残し、 グリッパ2が、部分積層体から離されて箱から引き上げられる箱の内側の位置II に最終的に至るまで、積層体を下方から支えているテーブル面Aの表面に沿って 、梱包箱に対して垂直な面を移動する。グリッパ2は位置IIに戻り、その後は上 述したグリッパとジョーの動作が繰り返される。位置IとIIの間のグリッパの動 きに対して、押出し要素Tは最初の位置に戻り、そこから新しい部分積層体をダ リッパの方へ移動させる。 かわりに、別の種類の支えが、部分積層体を後ろから支持するために移送要素 2に配置される。これは、たとえば垂直体に沿って移動する構造に固定される板 や、部分積層体をグリッパに押出した後に傾斜可能な板であってもよく、これに より部分積層体を押出す前にグリッパをもっとも低くすることができる。しかし ながら、このような移動可動な支えは分離アクチュエータを必要とする。 移送要素Sは、グリッパ2が2個所以上の間を移動可能な状態で動作するよう に配置される。たとえば、2つの部分積層体が連続して梱包箱に配置される図示 の実施例において、グリッパはまず位置Iから位置IIまで移動してもとに戻り、 その後位置Iから位置IIIまで移動してもとに戻る。これは交互に移動距離を変 化させながら垂直体8を水平体7に沿って導くアクチュエータを設けることによ って達成される。 本明細書の包装構造においては、梱包箱は充填段階において上側とグリッパの 隣が開いた状態となっている。梱包箱は、周知の方法によって、ブランク(半完 成品)としてカセットから供給され充填位置で組立てられ、そこから次の段階へ と移送される。充填位置で梱包箱が完成すると、テーブル面Aにヒンジで取付け られる補助面Bが、梱包箱の開放端に含まれる水平な終端フラップ(end flap) 9の上に沈み込んだ後引上げられ、グリッパ2が補助面Bに沿って部分積層体を 梱包箱に移動する。 梱包箱が充填されグリッパ2が位置Iに向かって移動しているときに、補助面 Bが引上げられ、中身の詰まった箱はさらに前進して最後の組立てと封じが行わ れる。この目的のために、本発明の装置は、カセットの中に供給されるブランク からカバーを形成する装置と、完成したカバーを箱の上に押付ける装置とを備え る。同時に、充填待ちの新しい箱が充填位置に移動され、上述の段階が繰返され る。 梱包箱用のブランクは積層体Pのコンベヤ1に平行な直線経路に沿って移動し て処理される。そのため、フィンランド特許明細書87438号に開示された移 送手段は、部分積層体の誘導要素の方向に開いた面を正面にして箱を移動し、充 填後に逆の方向から取除く必要がなくなる。 上述の明細書では、上側が開き、開いた正面を持ち、上に容器を封じるための 分離したカバーが配置された箱に包装を配置することを扱っている。本発明は搬 送面に支えられた積層体がグリッパによって箱の一方に押付けられるといった他 の場合であっても同様に適用できる。 図4は上述の原理を適用した別の梱包箱を示している。この箱は一つのブラン ク全体で形成されており、カバーを形成する端フラップは正面の隣りの垂直壁か ら延長して設けられ、これは終端フラップ9のことで、包装位置で下に降ろされ る。部分積層体OP自身の組立ては上記と同様の原理で行われ、その後、正面と 背面が持上げられ、上側が開いた状態の箱の上部のカバーとなるように端フラッ プが折り曲げられる。 図5〜図7は、包装が箱の底部ではなく、最終的にカバーとなるものの上で行 われる第3の実施例を示している。この従来の箱の形式の、新しい使用方法につ いて以下にさらに詳細に説明する。 図1および図4の箱と同様の箱が、裁断され折り曲げ線のつけられたブランク から組立てられる。最初に記述した形式と異なり、この箱は、全体を覆うカバー を形成し、ブランクの一部であって、箱本体の一つの端部に取付けられるカバー 部10を備える。 いわゆるヒンジ付きふたを備えるような箱の組立てには、以前は別々の機械が 使われており、その方法では、箱はブランクを使って箱型にするためのブランク につけられた折り曲げ線に沿って折り曲げられ、取付けフラップおよびカバーの 端フラップは箱を保持するために糊付けあるいは別の方法で固定される。完成し た箱は、包装される製品が箱の中に配置される場所まで移動した後に封じられる 。上述の包装方法は、かなりの手作業もまた必要とする。 本発明の包装装置において、必要な作業の段階をまとめ、必要な空間を減らす のと同じように手作業を省くことで包装工程がかなり簡単になる。 箱自体は、箱の内容物、つまり包装される製品で構成され箱の内側寸法に応じ た部分積層体OPの周囲に箱組立て装置を使って直接組立てられる。箱ブランク (半完成品の箱;box blank)の側面で、上に部分積層体が押出されるのは、組 立てられる箱のカバーを形成するカバー部10である。次に、箱ブランクが折り 曲げ線に沿って折り曲げられ、可能であればフラップが固定されあるいは糊付け されて箱の残りの部分が内容物の上で組立てられる。最後に、箱のカバーの端フ ラップが折り曲げられて、箱が正しい位置、つまりカバーが上向きの状態に回転 される。 図5では、上述したように、包装される紙製品の積層体Pはコンベヤ1によっ て供給され、前後に動くグリッパ2を使って箱へ移動するのに適した大きさの部 分積層体OPへと分離される。準備の整った箱ブランクは、バンドル(bundle) Nとして、従来の移送アームを使用して、ブランクCが一つずつ処理のために取 除かれる場所から、箱組立て装置のブランクマガジンへと移送される。 第1段階V1で、箱組立て装置は包装ブランクCを折り曲げ線に沿って折り曲 げるので、完成後の容器のカバー部10は水平でブランクの残りの部分は上向き となる。つまりブランクはグリッパ2の移動方向からみてL字型となる。包装さ れる部分積層体OPは、グリッパ2によってブランクのカバー部10の上に移送 される。この位置で、ブランクは包装位置からさらに先へ移送され、支持アーム は、ブランクの垂直部分で支持されていない面で部分積層体OPを垂直に保持す るために、移送手段とともに動くように配置されていてもよい。そして、第2段 階V2で、適した操作要素が容器のブランクCを折り曲げて、包装される部分積 層体OPを包み、図5に示された順序で糊付けあるいは別の適した方法によって 容器の横フラップ(side flap)を固定する。第3段階V3で、カバー部10の 端フラップが、側壁として折り曲げられたフラップの上に折り曲げられて箱が完 成する。もしも、カバー部のフラップにおいて、ふちぶた(edge lid)11の終 端の、端フラップの印を付けた位置にあって、ともにカバーを保持する短い接続 フラップ12のみが、近接するふちぶた11に糊付けあるいは別の方法で固定さ れるならば、箱には簡単に開閉できるヒンジ付きふたが設けられる。第4段階で は、箱は180°回転しカバーが上方を向く。 図6は、回転した後の箱を示している。すでにこの段階において包装装置によ って箱を回転することは都合がよい。なぜならば、箱がパレット・ローディング ・ステーション(pallet loading station)などのより大きな積送品にまとめら れる場合に、カバーが正確に並べられているからである。 図7は、カバーを開けた状態の箱を示している。箱のブランクからの形成が包 装位置と同じところで最初から最後まで実行できることは、当業者にとって自明 であるが、処理能力を上げるためには、部分積層体OPがカバー部10の上に押 出されるとすぐに、ブランクCを次の処理のために移送するほうが都合がよい。 箱組立て装置に従来の折り曲げおよび固定フラップの原理を適用することは可 能である。移送アームは、たとえば吸引パッド(suction pads)に設けられ、箱 組立て装置のフレームから立上がるようなアームであってもよく、ブランクマガ ジンのバンドルNの最も近くにあるブランクCをつかみ、包装位置の上に降ろし 、同時にL字型に折り曲げる。本出願において、出願人は米国特許明細書464 14511号およびフィンランド特許明細書83189号で開示されている方法 を参照している。完成した箱を正しい位置へと180°回転させることは、箱が 運搬される面から突出した要素あるいはコンベヤの終端にひっくり返す装置を設 けることで可能である。 上述した本発明の包装装置が、積層体で供給される多種類の紙製品の包装に非 常に適していることは、当業者にとって自明である。封筒に加えて、このような 物品には種類の異なる用紙、ノート、カードなどのボール紙製品が含まれる。 上述した全ての実施例において、たとえば本発明の出願人の国際出願番号PC T/FI95/00032号、国際公開公報WO 95/20523号に開示さ れている方法の、押出し要素Tおよびセパレータ要素Eに、従来の機構を使用す ることが可能である。 図示した装置を、グリッパが移送動作を開始する、分離された部分積層体の位 置が、常に連続積層体の進行経路内にあるように改良することも可能である。こ の場合、セパレータ要素は、連続積層体の端部の部分積層体と残りの積層体との 間にグリッパ・ジョーが入り込めるような明確な隙間を作り出さなくてはならな い。この場合、グリッパは押出し要素の機能をも満たしている。 装置内の種々の構成要素の動作およびそれらの同期化は、自動装置から知られ るアクチュエータや制御手段によって達成することができる。種々の要素を作動 させるアクチュエータは、たとえば空気圧シリンダの利用によって提供される。 上述の説明は、封筒の包装に関連して行ったが、本発明は、積層体を形成する 紙製品などの物品の包装に適用することができ、より小さな部分積層体に分離さ れてグリッパ・ジョーの間に移送される、比較的薄くて平らな物によって特徴づ けられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,SZ,U G),UA(AZ,BY,KZ,RU,TJ,TM),A L,AM,AT,AU,AZ,BB,BG,BR,BY ,CA,CH,CN,CZ,DE,DK,EE,ES, FI,GB,GE,HU,IS,JP,KE,KG,K P,KR,KZ,LK,LR,LS,LT,LU,LV ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.積層体を形成する物品の梱包装置であり、該装置はコンベヤ(1)を有し 、該コンベヤは、積層体セパレータ要素(E)の進行経路に隣接するように、し かも封筒などの単一の物品の積層体(P)を移動するように配置され、該積層体 セパレータ要素(E)は、積層体(P)から決められた大きさの部分積層体(O P)を分離し、該部分積層体(OP)を積層体(P)からわきに取りのけ、次の 加工装置に移すように配置されている積層体を形成する物品の梱包装置において 、該梱包装置は、分離された部分積層体(OP)の位置と、基礎(A)に支持さ れて部分積層体を箱の中へ移送する次の加工の装置との間で動作可能な移送要素 (S)を備え、該移送要素は部分積層体(OP)を圧縮し移送動作中に該部分積 層体を保持するように配置された少なくとも2つのジョー3あるいはそういった ものが設けられたグリッパ(2)を有し、該グリッパ(2)は基礎(A)が部分 積層体(OP)を下方から支えるように基礎(A)に平行に配置されていること を特徴とする積層体を形成する物品の梱包装置。 2.分離された部分積層体(OP)が連続する積層体(P)の進行経路からわ きに押出され、移送要素(S)の届く範囲内にあるように配置された押出し要素 (T)を含むことを特徴とする請求項1記載の装置。 3.グリッパ(2)は垂直方向と、実質的には積層体(P)の進行経路と垂直 な水平方向の両方の方向に移動できるように配置されていることを特徴とする請 求項1あるいは2記載の装置。 4.グリッパ(2)は箱が位置する包装位置(I,II)においては上方へ移動 され、分離された部分積層体(OP)の位置においては下方に移動されるように 配置されることを特徴とする請求項3記載の装置。 5.グリッパ2のジョー3はジョー3の一方あるいは両方の動作によって、グ リッパのフレームに関連して一直線上を互いに近づいたり遠ざかったりするよう に配置され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装置。 6.移送要素(S)は、少なくとも移送動作中は部分積層体(OP)の背面に 対して配置される支えを有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載 の装置。 7.支えは、グリッパ(5)に連結されたフィン(5)あるいはそういったも のであり、部分積層体(OP)の背面を支持するように配置されていることを特 徴とする請求項5記載の装置。 8.フィン(5)はグリッパのジョー(3)に固定されており、のぞましくは 両方のジョー(3)に対して一枚のフィン(5)が固定されていることを特徴と する請求項7記載の装置。 9.グリッパが垂直動作においてもっとも低くなる位置よりも手前に、押出し 要素(T)が部分積層体(OP)をフィン(5)の下方から押すように配置され た中間位置が設けられることを特徴とする請求項2および7あるいは8記載の装 置。 10.グリッパ(2)は部分積層体(OP)を箱ブランク(半完成品の箱)の一 つの面上に移動させるように配置され、該梱包装置はブランクの他の部分を折り 曲げて、部分積層体(OP)を完全に箱の中に収めるように部分積層体(OP) を取り囲むように配置された箱組立て装置を備えることを特徴とする請求項1〜 9のいずれかに記載の装置。 11.箱組立て装置は、箱のカバーを形成するブランク部(10)を折り曲げて 、まず最初に底部を形成し、その上に部分積層体(OP)が移送されるように配 置されることを特徴とする請求項10記載の装置。 12.前記箱組立て装置よりも後方に、完成した箱を最終的にをカバーが上方を 向く位置に回転させるように配置された装置が設けられることを特徴とする請求 項11記載の装置。 13.箱組立て装置は、部分積層体(OP)がその上に移送される面が水平とな り、ブランクの残りはそれに対して垂直となるように、まずブランク部分の間の 一つの折り曲げ線に沿って、箱ブランク折り曲げるための要素を有することを特 徴とする請求項10〜12のいずれかに記載の装置。
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