JPH09502950A - 筒状カートンの組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 対向配置されるパネルを有する潰れた筒状のカートン（２０）を組み立てて装填するための装置であって、ホッパ（１１）とカートン引出しホイール（２８）と、中間ホイール（２９）と、引渡しホイール（３０）と、コンベア（１３）とを具備する。引出しホイールは、カートンを把持してホッパから引き出すために往復移動させられる吸着カップ（３２）を具備する。中間ホイールは、カートン引出しホイールからのカートンを把持して受け取るための吸着カップ（３３，３４）を具備している。引渡しホイールは、中間ホールからのカートンを把持して受け取ると同時に、該カートンのパネルを離間させるための吸着カップ（３６，３７）を具備している。

Description

【発明の詳細な説明】 筒状カートンの組立装置 技術の分野 本発明は、製品を装填するために、潰れた状態の端部装填式筒状カートンを、 ホッパから引き出して、組み立て、開いた状態でコンベア上に配置する装置に関 するものである。 発明の背景 製品を装填するために、端部装填式筒状カートンを、平坦な潰れた状態から開 いた状態に組み立てる装置が使用されている。これらの装置は、平坦な潰れた状 態で積み重ねられたカートンを収容するホッパを具備している。カートンは、カ ートン組立装置が組立工程を開始するためにそれらを把持し得るようなホッパ内 の一定位置に逐次移動させられる。 これらのホッパは、例えば、米国特許第５，０１９，０２９号明細書および第 ５，１７６，６１２号明細書に示されているように、各カートンが重力によって 引出し位置に配置されるように直立状態に配置されているのが一般的である。ホ ッパへの装填頻度を減らすために、大きな束のカートンが一度に装填されるのが 一般的である。大きな束は、多くの場合、前に装填されているカートンの上に装 填されるので、ホッパに装填する作業者は、その作業を行うために、装置の上方 の十分に高い位置まで上らなければならず、けがをする危険性があった。また、 その危険性に加えて、積み重ねられたカートンの重量が最も下のカートンに作用 するために、そのカートンを簡易に把持して取り出すことは困難であった。 これらの問題を解決するために、カートンが引き出される速度と同じ速度でホ ッパにカートンを装填するコンベアベルトが採用されている。カートンは、相互 に部分的に重ね合わせられ、あるいは、「シングル(shingle)」でコンベア上に 配置される。しかしながら、カートンの表面が荒いことや、重なり合っているカ ートンの端フラップによって、これらのカートンが相互に連結されて、カートン が不適切にあるいはカートンの一部分のみがホッパ内に装填されてしまうことが ある。 このように、これらの装置では、筒状のカートンを、より安全に、より効率的 に、かつ、より信頼性の高い方法で組み立てることが必要とされる。したがって 、この発明の主目的は、そのような改良された装置を提供することである。 発明の概要 この発明の好ましい形態では、対向配置されるパネルを有する潰れた筒状の端 部装填式カートンをホッパから逐次引出し、コンベア上に開いた状態で配置する 装置が提供される。この装置は、カートンのパネルを解放可能に把持するための 吸着手段を支持する一組のカートン搬送ホイールを具備している。これらのカー トン搬送ホイールは、ホッパの一端に隣接配置されるカートン引出しホイールと 、コンベアに隣接配置される引渡しホイールと、該引渡しホイールに隣接配置さ れる中間ホイールとを具備している。また、この装置は、カートン引出しホイー ルおよび引渡しホイールを一方向に、前記中間ホイールを反対方向に回転させる 手段を具備している。 吸引制御手段は、前記ホッパからカートンを逐次引き出し、そのカートンを一 連の搬送ホイールを介して受け渡し、そして、そのカートンをコンベアに引き渡 すために、一定のタイミングで前記各ホイールの前記吸着手段を作動させる。ま た、中間ホイールから引渡しホイールに受け渡されるカートンの対向配置された パネルを引き離して広げるようなタイミングで、中間ホイールおよび引渡しホイ ールの吸着手段の吸着状態を維持することにより、カートンは少なくとも部分的 に開かれた状態でコンベア上に引き渡されることになる。 図面の簡単な説明 図１は、この発明の原理を好ましい形態で具体化した装置の作動部材の集合体 を示す斜視図である。 図２から図９は、ホッパから引き出され、受け渡され、開かれてコンベア上に 引き渡されるカートンをそれぞれ連続的に示す図１の集合体の各部の概略図であ る。 図１０は、図１の装置の吸着カップの動作タイミングを示している。 詳細な説明 次に、図面を参照すると、図１には、ほぼ水平なホッパ１１と、一組のカート ン搬送ホイール１２と、無端コンベア１３と、説明の明確化のために取り除いて ある装置の支持構造とを有する装置１０が示されている。前記ホッパ１１は、上 部パネル１６と、底部パネル１７と、該底部パネル１７を通して部分的に延設さ れた一対のネジ付駆動スクリュー１５とを具備している。前記上部パネル１６お よび底部パネル１７は、それぞれ、内側に曲がった端部１８を具備している。一 束の潰れた筒状の端部装填式カートン２０は、ホッパ１１内に直立した状態で重 ねられている。各カートン２０は、上部パネル２１と、該カートンが開かれたと きに、該上部パネル２１に対向配置される底部パネル２２と、カートンが開かれ た状態で前記上部パネル２１と底部パネル２２との間に延びてこれらを連結する ２つの対向配置される側部パネル２３，２４とを具備している。 この装置は、同一かつ一定の速度で回転する一組のカートン搬送ホイール１２ を具備している。これら搬送ホイール１２は、カートン引出しホイール３９と、 中間あるいは中継ホイール２９と、引渡しホイール３０とを具備している。各搬 送ホイールには、カートンのパネルを解放可能に把持するための把持機構が設け られている。各把持機構は、以下にさらに詳細に説明される一組の吸着カップを 具備している。これらの吸着カツプには、図示しない一般的な吸引制御手段によ り、吸引圧力が選択的に供給されるようになっている。これらの把持機構は、こ の発明と同一の所有者の所有に係る米国特許第５，０１９，０２９号明細書に詳 細に記述されている機構であることが好ましい。 前記カートン引出しホイール２８は、ホッパ１１内の束から最端部のカートン に係合して引き出すために、外方に向かって延びるように往復移動可能に設けら れた４対の吸引カップ３２を具備している。前記中間ホイール２９は、４対の先 導吸着カップ３３と４対の後続吸着カップ３４とを具備している。前記引渡しホ イール３０は、４対の先導吸着カップ３６と４対の後続吸着カップ３７とを具備 している。モータ４０は無端駆動ベルト４１によってホイール２８，２９，３０ に連結されている。前記コンベア１３は、端部４０と、引渡しホイール３０に隣 接配置される無端ベルト４４とを具備し、該無端ベルト４４は、相互に間隔を空 けて外方に延びる複数のフライトバー４５を具備している。 ホッパ１１は、ほぼ水平なので、カートンは、前記カートン組立装置に垂直に 対向するように水平方向に重ねられる。ホッパは、水平線に対して１５°以内の 角度で傾けられていることが好ましい。このようにカートンを傾けておけば、作 業者は、高所に上らなくてもカートンを装填することができる。 引出しホイール２８が、図１から図９に示すように、モータ４０によって時計 回りに回転駆動されると、吸引制御手段により吸引圧力を供給される一対の引出 しホイールの吸引カップ３２は、図２に示されるように、カートンの下縁に近接 する最端部のカートン２０の側部パネル２３に係合してこれを把持する位置まで 延ばされる。これらの吸着カップ３２は、その後、それらの初期位置まで引っ込 められ、それによってカートンの下縁が、ホッパの折れ曲がった端部１８を越え て引っ張られ、かつ、図３に示されるように、そこから引き出されることになる 。図４に示されるように、引出しホイール２８が回転し続けると、カートンを保 持しているその吸着カップ３２は、反対方向に回転している中間ホイール２９の 先導吸着カップ３３と一列に配列されるようになる。この中間ホイール２９は、 図１から図９に示されるように、常に反時計回りに回転している。図１０の単位 時刻４では、引出しホイールの吸着カップ３２がカートンを解放する前に、中間 ホイール２９の先導吸着カップ３３がカートン底部パネル２２を確実に把持する ことができるように、この時点において、吸引圧力が両吸着カップ３２，３３に 供給される。その直後の図１０の単位時刻４．５では、カートンがカートン引出 しホイールから解放されるように、引出しホイールの吸着カップ３２への吸引圧 力の供給が停止される。その後、図１０の時刻５に示されるように、吸引圧力が 中間ホイールの後続吸着カップ３４に供給されることにより、該後続吸着カップ ３４は、接触しているカートンの側部パネル２４を把持し、それによって、引出 しホイール２８から中間ホイール２９へのカートンの受け渡しが達成されること になる。もちろん、装置は種々の速度で作動させることができるけれども、図１ ０に示される時刻の単位は、通常、数分の一秒である。 図６に示されるように、中間ホイールが回転し続けると、その後続吸着カップ ３４は、反対方向に回転している引渡しホイール３０の先導吸着カップ３６と一 列に配列されるようになる。そして、図１０の時刻７および８にそれぞれ示され るように、このように配列される直前に、吸引制御手段によって吸引圧力が引渡 しホイールの先導吸着カップ３６に供給され、その直後には、引渡しホイールの 後続吸着カップ３７に供給される。引渡しホイールの吸着カップ３６，３７が中 間ホイールの吸着カップ３３，３４の回転方向とは反対方向に回転させられるこ とによって、カートンの上部パネル２１は対向配置されている側部パネル２４お よび底部パネル２２から引き離される。図７に示されるように、中間ホイールの 先導吸着カップ３３への吸引圧力の供給が一旦終了されると、図１０の時刻８． ５に示されるように、カートンの底部パネル２２は解放される。そして、該底部 パネル２２は、カートンの平行四辺形状によって、自然に、上部パネル２１に対 してほぼ平行になる。ホイール２９，３０が反対方向に回転し続けると、カート ンが開いた状態となるように、カートンの上部パネル２１が側部パネル２３から 引き離され続ける。 次に図８を参照すると、ほぼ開かれたカートン２０は、次に、先導フライトバ ー４５’が完全にコンベア端部を周回した後で、かつ、後続フライトバーがまだ 完全にはコンベア端部を周回していないときに、コンベアの先導フライトバー４ ５’と後続フライトバー４５’’との間に配置されるようになる。カートンは、 移動し続けている先導フライトバー４５’に、その側部パネル２３を接触させる ように配置される。そして、後続フライトバー４５’’がコンベアの端部４０を 完全に周回して前記先導フライトバー４５’とほぼ平行に配されるようになると 、この後続フライトバー４５’’は、カートンの側部パネル２２に接触するよう になる。これらフライトバー４５’，４５’’がカートンの側部パネル２３，２ ２に対して位置決めされることによって、カートンが四角形にされかつ完全に開 かれた状態に保持される。その直後に、吸引制御手段は、図９および図１０の時 刻１０に示されるように、引渡しホイールの先導吸着カップ３６への吸引圧力の 供給を停止し、そして、引渡しホイールの後続吸着カップ３７への吸引圧力の供 給を停止する。このようにして、引渡しホイール３０からコンベア１３上へのカ ートンの受け渡しが完了する。 大きさの異なるカートンに適応させるために、必要に応じて、先導および後続 吸着カップの角度間隔を変化させることができるように、中間および引渡しホイ ールの吸着カップが、ホイールの周方向に沿って調節可能に設けてもよい。また 、中間ホイールおよび引渡しホイールとともに引出しホイールが１個、２個ある いは４個のカートンを１回転ごとに把持するように、吸引制御手段が調整されて いることとしてもよい。 このような構成の装置によれば、カートンが水平方向に重ねられるので、作業 者は、装置が設置されている床面から高所に上ってカートンの装填を行う必要が ない。また、このようにカートンを水平方向に重ねることにより、カートンが粗 い表面や端フラップを有するために生ずるカートン相互の連結の問題を解消する こともできる。 上記によれば、従来の装置において長い間解決できなかった問題を解決し得る 端部装填式筒状カートンの組立装置を得ることができることが判る。しかしなが ら、上記において説明された具体例は、本発明の原理をその好ましい形態におい て表しているにすぎない。したがって、請求の範囲に示されたこの発明の概念を 逸脱しない範囲で、種々の変更、付加および削除を行うことも可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年８月７日 【補正内容】 請求の範囲 １． 対向配置されるパネルを有する潰れた筒状の端部装填式カートンをホッパ から逐次引き出し、それらを開いた状態でコンベア上に配置するようにした装置 において、 前記カートンのパネルを解放可能に把持する吸着手段をそれぞれ支持する一組 の回転するカートン搬送ホイールであって、ホッパの一端に隣接配置されるカー トン引き出しホイールと、前記コンベアに隣接配置される引渡しホイールと、該 引渡しホールに隣接配置される中間ホイールとを具備するカートン搬送ホイール と、 前記カートン引き出しホイールを回転させるための回転手段と、 前記引渡しホイールおよび前記中間ホイールを反対方向に回転させる回転手段 と、 前記カートンを前記引出しホイールの前記吸着手段によってホッパから逐次引 き出し、そのカートンを一組の搬送ホイールの内の一の搬送ホイールから他の搬 送ホイールに受け渡し、前記中間ホイールから前記引渡しホイールに受け渡され るカートンの対向配置されるパネルが相互に引き離されるように、前記中間ホイ ールおよび引渡しホイールの吸着手段の吸着状態を同時に維持することによって 、そのカートンを少なくとも部分的に開かれた状態で、前記引渡しホイールから 前記コンベアに引き渡すためのタイミングで、前記各ホイールの前記吸着手段を 作動させる吸引制御手段とを具備することを特徴とするカートンの組立装置。 ２．前記中間ホイールが、前記引き出しホイールに隣接配置されていることを特 徴とする請求項１記載の装置。 ３．対向配置されるパネルを有する潰れた筒状の端部装填式カートンを逐次引き 出して開くための装置であって、 カートンの束を保持するホッパと、 該ホッパの一端に隣接配置されるカートン引出しホイールと、 カートン引渡しホイールと、 該引渡しホイールに隣接配置される中間カートン搬送ホイールと、 前記引出しホイールを回転させる回転手段と、 前記引渡しホイールおよび前記中間ホイールを反対方向に回転させる回転手段 と、 前記引渡しホイールに隣接配置される無端コンベアと、 カートンを解放可能に把持するために前記各ホイールに設けられた吸着手段と 、 前記カートン引出しホイールの前記吸着手段によって前記ホッパからカートン を逐次引き出し、一のホイールから該ホイールに隣接する他のホイールにカート ンを受け渡し、前記中間ホイールから前記引渡しホイールに受け渡されるカート ンの対向配置されるパネルが引き離されるように、前記中間ホイールの吸着手段 をカートンの対向配置されたパネルの一方に把持させる吸引状態と、前記引渡し ホイールの吸着手段をカートンの対向配置されたパネルの他方に把持させる吸引 状態とを同時に維持することにより、カートンを少なくとも部分的に開かれた状 態で前記コンベアに引き渡すためのタイミングで、前記吸着手段を作動させる吸 引制御手段とを具備することを特徴とする装置。 ４．前記ホッパが、実質的に水平に方向付けられており、かつ、前記引出しホイ ールに向けてカートンを駆動するための駆動手段を具備することを特徴とする請 求項３記載の装置。 ５．前記駆動手段が、少なくとも１つの駆動スクリューよりなることを特徴とす る請求項４記載の装置。 ６．前記中間ホイールが、前記引出しホイールに隣接配置されていることを特徴 とする請求項３記載の装置。 ７．前記引渡しホイールの吸着手段が、該引渡しホイールから外方に延びる複数 の吸着カップと、種々の大きさのカートンを把持し得るように前記吸着カップ間 の周方向の間隔を変化させる調節手段とを具備することを特徴とする請求項３記 載の装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 対向配置されるパネルを有する潰れた筒状の端部装填式カートンをホッパ から逐次引き出し、それらを開いた状態でコンベア上に配置するようにした装置 において、 前記カートンのパネルを解放可能に把持する吸着手段をそれぞれ支持する一組 の回転するカートン搬送ホイールであって、ホッパの一端に隣接配置されるカー トン引き出しホイールと、前記コンベアに隣接配置される引渡しホイールと、該 引渡しホールに隣接配置される中間ホイールとを具備するカートン搬送ホイール と、 前記カートン引き出しホイールを回転させるための回転手段と、 前記引渡しホイールおよび前記中間ホイールを反対方向に回転させる回転手段 と、 前記カートンをホッパから逐次引き出し、そのカートンを一組の搬送ホイール を介して受け渡し、前記中間ホイールから前記引渡しホイールに受け渡されるカ ートンの対向配置されるパネルが相互に引き離されるように、前記中間ホイール および引渡しホイールの吸着手段の吸着状態を同時に維持することによって、そ のカートンを少なくとも部分的に開かれた状態でコンベアに引き渡すためのタイ ミングで、前記各ホイールの前記吸着手段を作動させる吸引制御手段とを具備す ることを特徴とするカートンの組立装置。 ２．前記中間ホイールが、前記引き出しホイールに隣接配置されていることを特 徴とする請求項１記載の装置。 ３．ホッパと、無端コンベアと、該コンベア上を搬送される端部装填式カートン に物品を挿入する挿入手段とを有する梱包装置であって、 前記ホッパから前記コンベアに一列に並んで延設され回転可能に駆動される一 連の吸着手段と、 前記ホッパから潰れた状態のカートンを逐次引き出し、それらを開かれた状態 で前記コンベア上に引き渡すためのタイミングで、前記吸着手段を作動させたり 停止したりする吸引制御手段とを具備することを特徴とする装置。 ４．前記一連の吸着手段が、前記ホッパの一端に隣接配置される引出しホイール と、前記コンベアに隣接配置される引渡しホイールと、該引渡しホイールに隣接 配置される中間ホイールと、前記各ホイールを回転させる駆動手段と、前記各ホ イールに外方に向かって延びるように設けられた吸着カップとを具備することを 特徴とする請求項３記載の装置。 ５．前記中間ホイールが前記引出しホイールに隣接位置されていることを特徴と する請求項４記載の装置。 ６．対向配置されるパネルを有する潰れた筒状の端部装填式カートンを逐次引き 出して開くための装置であって、 カートンの束を保持するホッパと、 該ホッパの一端に隣接配置されるカートン引出しホイールと、 カートン引渡しホイールと、 該引渡しホイールに隣接配置される中間カートン搬送ホイールと、 前記引出しホイールを回転させる回転手段と、 前記引渡しホイールおよび前記中間ホイールを反対方向に回転させる回転手段 と、 前記引渡しホイールに隣接配置される無端コンベアと、 カートンを解放可能に把持するために前記各ホイールに設けられた吸着手段と 、 前記ホッパからカートンを逐次引き出し、前記ホイールを介してカートンを受 け渡し、前記中間ホイールから前記引渡しホイールに受け渡されるカートンの対 向配置されるパネルが引き離されるように、前記中間ホイールの吸着手段をカー トンの対向配置されたパネルの一方に把持させる吸引状態と、前記引渡しホイー ルの吸着手段をカートンの対向配置されたパネルの他方に把持させる吸引状態と を同時に維持することにより、カートンを少なくとも部分的に開かれた状態でコ ンベアに引き渡すためのタイミングで、前記吸着手段を作動させる吸引制御手段 とを具備することを特徴とする装置。 ７．前記ホッパが、実質的に水平に方向付けられており、かつ、前記引出しホイ ールに向けてカートンを駆動するための駆動手段を具備することを特徴とする請 求項６記載の装置。 ８．前記駆動手段が、少なくとも１つの駆動スクリューよりなることを特徴とす る請求項７記載の装置。 ９．前記中間ホイールが、前記引出しホイールに隣接配置されていることを特徴 とする請求項６記載の装置。 １０．前記引渡しホイールの吸着手段が、該引渡しホイールから外方に延びる複 数の吸着カップと、種々の大きさのカートンを把持し得るように前記吸着カップ 間の周方向の間隔を変化させる調節手段とを具備することを特徴とする請求項６ 記載の装置。