JPH10502031A - 回転フィーダ用の最適なカートン押さえ要素 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 回転フィーダ用の押さえ要素は、回転ヘットが回転している間に、品物に連続的に接触するための湾曲した細長い部材を備えている。押さえ要素の曲率は、細長い部材から回転ヘッドまでの距離が細長い部材に対する最初の接触点から最後の接触点まで増大するように、選択される。押さえ要素は、回転ヘッドの少なくとも２０°の回転角度にわたって接触を維持し、従って、長時間にわたって品物に対する接触を維持するのが好ましい。押さえ要素は、回転ヘッドの真空シャフトに取り付けられており、押さえ要素のキー溝及び真空シャフトのキーによって、真空シャフトに対して相対的に回転しないようになされている。しかしながら、押さえ要素は、真空シャフトの長手方向の軸線に沿って横方向に移動することができ、これにより、異なる形状の品物に合わせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 回転フィーダ用の最適なカートン押さえ要素 発明の分野 本発明は、一般的に、真空要素の如き保持手段によって品物が解放される際に 、その品物を押さえるための要素に関する。本発明は、カートン（紙箱）を梱包 機械に供給する、回転型のカートンフィーダの如き装置に使用するのに特に適し ている。より詳細に言えば、本発明は、カートンがコンベア装置の上に置かれる 際に、そのカートンを直立した状態に保持するための押さえ要素に関する。 発明の背景 従来技術の構造を示す図１及び図２を参照すると、回転フィーダ（図示せず） は、折り畳まれた板紙のカートン８を真空カップ１０で拾い上げ、遠心力を用い てカートン８を少なくとも部分的に直立させ、カートン８をフライト１２の間に 入れて該カートンを完全に直立させる。フライト１２は、開いたカートン８を矢 印で示す下流側の方向に動かし、そこで、缶、瓶又は他のタイプの製品がカート ン８に装填される。真空カップ１０がカートンを解放した後に、回転フィーダか ら若干下流側に位置するレール又はスキー１４が、カートン８を直立した状態に 保持する。その後、カートンは、スキー１４の下で梱包装置のカートン装填アセ ンブリまで移動する。スキー１４は、カートンが真空カップ１０から解放された 後に、カートン８が直立するのを阻害せずに、且つ、該カートンを押さえつける のに十分なように接近するように、注意深く位置決めしなければならない。スキ ー１４がカートン８から離れ過ぎると、カートン８は、スキー１４に到達する前 に、部分的に折り畳まれ、一連の突出部すなわちフライト１２の間に形成される ポケットから出てしまう。一方、スキー１４がカートン８に接近し過ぎると、カ ートン８は、スキー１４に当たるので、直立しなくなる。従って、当業界におい ては、スキー１４をその最適な位置に置くことが困難であった。 図３及び図４も、上述の如き従来技術の構造を示している。図３は、代表的な オーバーヘッド型の回転フィーダヘッド２０を示しており、固定された中央の太 陽歯車２２と、遊び歯車２４と、外側の遊星歯車２６とを備えている。回転ヘッ ド２０は、中央軸線３０の周囲で反時計方向に回転し、一方、外側の遊星歯車２ ６によって駆動される要素（図示せず）に取り付けられた真空カップ１０は、外 側の遊星歯車２６と共に時計方向に回転する。外側の遊星歯車２６には、Ｊ−フ ック２８も取り付けられており、このＪ−フックは、真空カップ１０がカートン ８を解放する際に、各々のカートン８の上面に瞬間的に接触する。図４は、サイ クロイド形状のグラフであって、Ｊ−フック２８からカートン８までの距離の変 動を時間経過と共に示している。図４に示すように、Ｊ−フック２８は、外側の 遊星歯車２６が回転する度毎に、カートン８に単に瞬間的に接触する。真空カッ プ１０がカートン８を解放する間に、Ｊ−フック２８がカートン８を押さえつけ るので、レールすなわちスキー１４は、下流側に若干離して設けられていてもよ い。従って、スキー１４の位置は、Ｊ−フック２８を用いる場合にはそれほど重 要ではない。 Ｊ−フック２８は、真空カップ１０の上方で真空ステム９に取り付けられてお り、従来技術においては、カートン８に単に瞬間的に接触させるために、真空ス テム９上で正確に位置決めしなければならない。Ｊ−フック２８は、真空ステム ９の上の高い位置に設けられた場合には、Ｊ−フック２８は、カートンに接触せ ず、カートン８は、自由に折り畳まれることになる。反対に、Ｊ−フック２８が 、真空ステム９の上の低い位置に設けられた場合には、Ｊ−フック２８はカート ン８の頂面の下方に伸長し、カートン８の上面に力を与えてしまう。適正に調節 することの困難性に加えて、Ｊ−フック２８は、回転ヘッド２０が作動している 間 に、適所から逸脱してしまうことが多い。Ｊ−フック２８が適所から逸脱すると 、Ｊ−フックは、梱包機械の周囲の部品に接触し、これにより、そのような部品 に損傷を与えることが多い。 従って、当業界においては、そのような機械においてカートン８を直立させ、 カートンが下流側の方向に移動する際に、該カートンをその直立した状態に維持 することが困難である。また、従来技術においては、種々の形態の真空カップ１ ０に関して、カートン８を押さえることも困難である。従来においては、回転フ ィーダを種々の形状のカートンに対して調節する場合には、真空カップをカート ンの上の異なる位置に置くことになり、従って、Ｊ−フックも再位置決めしなけ ればならない。Ｊ−フック２８の位置決めは困難であるので、種々のカートンを 受け入れるように回転フィーダを調節するプロセスも困難である。また、スキー １４又はＪ−フック２８をそれぞれの適正な位置に定置する際に時間を浪費する ので、回転フィーダは非効率的になる。 発明の概要 本発明は、回転フィーダと共に使用される改善された押さえ要素を含む。この 押さえ要素は、該回転フィーダに取り付けられており、また、湾曲した外側面を 有する細長い部材を備えている。該外側面の曲率は、該外側面から該回転フィー ダの中心軸線までの距離が該細長い部材の一端部から他端部まで増大するように 、画成されている。この距離は、連続的に増大するのが好ましく、従って、該押 さえ要素の該外側面には、滑らかな弧が形成される。該細長い部材は、前記回転 フィーダが回転する間に、該品物に常に接触し、結果として、該回転フィーダが 回転する間に、該品物を長時間にわたって押さえつける。 該押さえ要素は、この押さえ要素にキー溝を形成し、このキー溝を該回転フィ ーダの真空シャフトに形成されたキーに嵌合させることにより、該真空シャフト に取り付けられるのが好ましい。そのような態様で押さえ要素を取り付けた場合 には、該押さえ要素は、整合した状態から逸脱するように回転することはできな いが、該真空シャフトの軸線に沿って摺動することができ、種々の形状の品物を 受け入れることができる。また、該押さえ要素は、長時間にわたって接触を維持 するために、該回転ヘッドの少なくとも２０°の回転にわたって、該品物に接触 するのが好ましい。本発明の押さえ要素は、回転ヘッドと、品物を拾い上げて品 物を解放するための１又はそれ以上のサクションカップ（吸引カップ）とを備え る、従来のオーバーヘッド型の回転フィーダに使用することができる。また、該 押さえ要素の外側面は、該上記真空シャフトの横で且つその上方に位置する中心 点の周囲に、円弧を形成することもできる。 本発明の別の特徴は、１つの位置から第２の位置まで品物を供給するための方 法に関する。この方法は、第１の位置において回転フィーダで品物を拾い上げる 工程と、該品物を第２の位置まで移動させる工程と、該第２の位置において該品 物を解放する工程とを備える。本方法は更に、該品物が該回転フィーダから解放 されている間に、該回転ヘッドに接続された細長い部材を該品物の表面を横断し て回転させる工程も備える。本方法の結果として、該回転フィーダが回転してい る間に、該品物は、長時間にわたって押さえつけられる。 該細長い部材は、該品物が可能な限り長時間にわたって押さえつけられるよう に、該回転ヘッドの少なくとも２０°の回転にわたって該品物の上で転動するの が好ましい。また、該押さえ要素は、該品物が解放される前に、該品物に最初に 接触し、該品物に連続的に接触し続けるのが好ましい。該品物が、カートン（紙 箱）である場合には、本発明の方法は、該カートンが該サクションカップから解 放された時点から、該カートンが押さえレールすなわちスキーの下を移動するよ うになる時点まで、該カートンを押さえつける。 図面の簡単な説明 図１は、従来の回転ヘッドによって直立される過程にあるカートンの側面図で ある。 図２は、完全に直立した状態にあるカートンの側面図である。 図３は、従来のＪ−フック押さえ要素を備える回転ヘッドの側面図である。 図４は、回転ヘッドが作動している間のＪ−フックからカートンまでの距離を 示すサイクロイド形状のグラフである。 図５は、本発明の第１の実施例による回転フィーダ用押さえ要素の側面図であ る。 図６（Ａ）乃至図６（Ｅ）は、真空シャフトの種々の角度に関する押さえ要素 の側面図である。 図７は、１２インチ直径の回転フィーダ用の押さえ要素の例である。 図８は、１４インチ直径の回転フィーダ用の押さえ要素の例である。 好ましい実施例の詳細な説明 図５は、カートンフィーダアセンブリの回転ヘッド２０を示しており、この回 転ヘッドは、本発明の一実施例による押さえ要素４０を備えている。図示の例に おいては、押さえ要素４０は、反時計方向に回転する４位置停止型の回転ヘッド ２０の上に設けられている。一般的に、回転ヘッド２０の横向きの中心線すなわ ち回転軸線３０から外側の遊星歯車２６の中心までの距離をＲとすると、真空カ ップ１０を有する真空ステム９の長さは、Ｒのほぼ半分にするのが好ましい。作 動中には、真空ステム９及び押さえ要素４０は、回転ヘッド２０の速度の約３倍 の速度で、時計方向に回転する。 押さえ要素４０は、回転ヘッド２０に設けられた横向きの真空シャフト４８に 取り付けられており、一般的には、構造部分４６と、細長い部分４４とを備えて いる。構造部分４６は一端部で真空シャフト４８に接続されており、細長い部分 ４４に接続されている他端部を有している。構造部分４６は、回転ヘッド２０の 特定の作動段階の間には、細長い部分４４の湾曲した外側面４５がカートン８に 連続的に接触し続けるような位置に、細長い部分４４を配置する。 押さえ要素４０が作動している間には、細長い部分４４の該外側面は、回転へ ッド２０の少なくとも２０°の回転にわたって、カートン８に接触し続けるのが 好ましい。最初に、図６（Ａ）を参照すると、回転ヘッド２０が、０°の回転角 度にある時には、真空カップ１０は、カートン８を直立させて、該カートン８を フライト１２の間に置いているが、依然としてカートン８に接続されている。回 転ヘッド２０が、図６（Ｂ）に示すように、５°の回転角度まで回転すると、真 空カップ１０の真空が排気され、これにより、カートン８を解放する。この時点 においては、外側面４５に沿う細長い部分４４の第１の端部５０が、カートン８ に接触している。細長い部分４４がカートン８に接触している間には、この接触 を行っている部分４４の特定の部分は、外側面４５である。細長い部分４４の第 １の端部５０は、真空カップ１０からカートン８が解放される前にカートン８に 最初に接触し、これにより、カートン８が自由に折り畳まれる時間を与えないよ うにするのが好ましい。 回転ヘッド２０が引き続き回転する際に、押さえ要素４０の外側面４５は、カ ートン８に常に接触し続けて、カートン８が折り畳まれるのを防止する。従って 、図６（Ｃ）及び図６（Ｄ）に示すように、回転ヘッド２０の１５°及び２５° のそれぞれの回転角度においては、押さえ要素４０は依然としてカートン８に接 触している。回転ヘッド２０が、図６（Ｅ）に示すように、ほぼ３０°の回転角 度まで回転すると、押さえ要素４０は、カートン８から離れて該カートンとの接 触から解放される。この時点において、カートン８は、レール１４の下に供給さ れており、すなわち、カートンは、他の何等かの構造体すなわちアセンブリによ って係合されている。 図６（Ａ）乃至図６（Ｅ）に示すように、押さえ要素４０は、カートン８が下 流側の位置へ動く際に、カートン８をある時間にわたってその直立した状態に維 持する。従って、押さえ要素４０は、真空カップ１０がカートン８を解放する時 点からカートン８がレールすなわちスキー１４の下に位置する時点まで、カート ン８をその直立した状態に保持することができる。押さえ要素４０の外側面４５ は、この時間にわたってカートン８に接触し続け、単に瞬間的にカートン８に接 触するわけではないので、スキー１４は、回転ヘッド２０に対して相対的なその 適正な位置に容易に配置される。 押さえ要素４０も、真空カップ１０に関して適正な位置に保持することが容易 である。キー４１を真空シャフト４８にハンダ付けし、また、キー溝４３を押さ え要素４０に形成することができる。次に、真空シャフト４８のキー４１を押さ え要素４０のキー溝４３に嵌合させることにより、押さえ要素４０を真空シャフ ト４８に取り付ける。キー４１及びキー溝４３は、回転フィーダが作動している 間に、押さえ要素４０が回転して整合状態から逸脱しないようにする。 別の実施例においては、押さえ要素４０は、真空ステム９が取り付けられてい る六角シャフト４７に直接取り付けられる。この実施例においては、押さえ要素 ４０は、六角形状のシャフト４７に嵌合するための六角形状の開口を有している 。従って、押さえ要素４０は、六角シャフト４７の軸線に沿って動くことができ るが、六角シャフト４７の周囲で回転して整合した状態から逸脱することはでき ない。回転フィーダは、押さえ要素４０を六角シャフト４７の外側面に沿って単 に摺動させることにより、異なる形状のカートンに対して容易に調節することが できる。 図７は、直径が１２インチの回転フィーダ用の押さえ要素４０の例を示してい る。この回転フィーダの方向は、太陽歯車の軸線から最外方の遊星歯車の軸線ま での直線距離によって決定される。図面から明らかなように、細長い要素４４の 第１の端部５０は、細長い部分４４の第２の端部または他端部５２よりも、真空 シャフト４８に近い距離にある。細長い部分４４の外側面４５は、真空シャフト ４８の周囲で円弧を形成するのではなく、中心点５４の周囲で円弧を形成してい る。中心点５４は、真空シャフト４８の軸線の約２．５６７インチ上方で、且つ 、真空シャフト４８の軸線の約０．４５７インチ左側に位置している。中心点５ ４は、回転ヘッド２０の特定の回転段階の間に、細長い部分４４、より詳細に言 えば押さえ要素４０の外側面４５がカートン８に連続的に接触した状態を維持す るような位置である。図７に示す例においては、細長い部分４４の外側面４５は 、中心点５４から約８．５２１インチの距離にある。押さえ要素４０の他の寸法 は、押さえ要素４０の作用にとって重要ではなく、従って、詳細に議論しない。 直径が１４インチの回転フィーダ用の押さえ要素４０’の例が図８に示されて いる。図７に示す例と同様に、細長い部分４４’の外側面４５’は、第２の端部 ５２’よりも真空シャラトに接近して位置する第１の端部５０’を有している。 細長い部分４４’の外側面は、中心点５４’の周囲で円弧を形成しており、上記 中心点は、真空シャフト４８の軸線から約２．０９２インチ上方で、且つ、真空 シャフト４８の軸線の約０．２１３インチ左側に位置している。中心点５４’か ら細長い部材の外側面までの距離は、約９．８２９インチである。 押さえ要素４０は、４位置停止型の回転ヘッドに取り付けられているが、押さ え要素４０は、３位置停止型の回転ヘッドの如き他のタイプの回転ヘッドに取り 付けてもよい。また、押さえ要素４０の寸法は、１２インチの回転ヘッド又は１ ４インチの回転ヘッドにだけ限定されるものではなく、どのような寸法の回転ヘ ッドにも適合するように変えることができる。他の回転ヘッド又は、他の用途の ための押さえ要素４０の寸法は、当業者には明らかであろう。細長い部分４４の 外側面４５の形状は、連続的な曲線を形成しているが、カートン８に接触する実 質的に連続的な湾曲した外側面が存在する限り、この形状は絶対的なものではな い。さらに、押さえつけられる品物は、カートンとして説明したが、本発明の押 さえ要素４０は、クーポンすなわち札の如き他のタイプの品物を押さえつけるた めに使用することができる。 更に、本発明を説明する目的で選択された上述の実施例に多くの変形を加える ことができること、また、添付の請求の範囲によって画定される本発明の範囲か ら逸脱することなく、総ての結果に対して均等論が適用されるべきことは、当業 者には明らかであろう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 品物を第１の位置から第２の位置まで動かす回転フィーダと共に使用さ れ、前記品物が前記第２の位置で解放された後に、前記品物を押さえつけるため の押さえ要素であって、 細長い部材と、 前記細長い部材に取り付けられていて、前記細長い部材を前記回転フィーダか ら離隔するための手段と、 湾曲した外側面を有しており、これにより、前記外側面から前記回転フィーダ までの距離が、前記細長い部材の第１の端部から前記細長い部材の他端部まで連 続的に増大する前記細長い部材とを含み、 前記押さえ要素の前記細長い部材は、前記回転フィーダが回転している間に、 前記品物に常に接触した状態を維持し、結果として、前記回転フィーダが回転し ている間に、前記品物を押さえつけることを特徴とする押さえ要素。 ２． 請求項１の押さえ要素において、前記離隔手段が、前記細長い部材を前 記回転フィーダの真空シャフトに取り付けていることを特徴とする押さえ要素。 ３． 請求項２の押さえ要素において、前記細長い部材の前記外側面が湾曲し ていて、前記真空シャフトの上方に位置し且つ該真空シャフトの一方の側に位置 する中心点を中心とする円弧を形成することを特徴とする押さえ要素。 ４． 請求項１の押さえ要素において、前記細長い部材の前記外側面が、前記 回転フィーダの２０°よりも大きい回転角度にわたって、前記品物に常に接触す ることを特徴とする押さえ要素。 ５． 請求項２の押さえ要素において、更に、前記真空シャフトに設けられる キーと、前記離隔手段に設けられるキー溝とを備えており、前記キー及び前記キ ー溝は、前記細長い部材が前記真空シャフトの周囲で回転するのを阻止すること を特徴とする押さえ要素。 ６． 請求項２の押さえ要素において、前記離隔手段が、前記細長い部材を前 記真空シャフトに取り付けていて、前記細長い部材が前記真空シャフトの長手方 向の軸線に沿って動くのを許容することを特徴とする押さえ要素。 ７． 請求項１の押さえ要素において、前記細長い部材の前記外側面が湾曲し ており、これにより、前記細長い部材は、前記品物が前記第２の位置で解放され る前に、前記品物に接触することを特徴とする押さえ要素。 ８． 回転フィーダであって、 回転ヘッドと、 該回転ヘッドに接続されていて、品物を第１の位置から第２の位置まで動かす と共に、前記第２の位置において前記品物を解放するためのサクションカップと 、 前記回転ヘッドに接続されていて、細長い部材と、前記回転ヘッドに接続され た一端部及び前記細長い部材に接続された他端部を有する構造部材とを含み、前 記細長い部材は、外側面を有しており、該外側面は、前記外側面から前記回転フ ィーダまでの距離が前記細長い部材の一端部から前記細長い部材の他端部まで増 大するように湾曲している、押さえ要素とを含み、 前記押さえ要素の前記細長い部材は、前記回転フィーダが回転している間に、 前記品物に常に接触した状態を維持し、従って、前記回転フィーダの前記回転の 間は、前記品物を押さえつけていることを特徴とする回転フィーダ。 ９． 請求項８の回転フィーダにおいて、前記構造部材の前記一端部が、前記 回転ヘッドの真空シャフトに接続されていることを特徴とする回転フィーダ。 １０． 請求項９の回転フィーダにおいて、前記細長い部材の前記外側面は、前 記真空シャフトの上方に位置し且つ前記真空シャフトの一方の側に位置する中心 点を中心とする円弧を形成することを特徴とする回転フィーダ。 １１． 請求項８の回転フィーダにおいて、前記細長い部材の前記外側面は、前 記回転フィーダの２０°よりも大きい回転角度にわたって、前記品物に常に接触 することを特徴とする回転フィーダ。 １２． 請求項９の回転フィーダにおいて、更に、前記真空シャフトに設けられ るキーと、前記構造部材に設けられるキー溝とを備えており、前記キー及び前記 キー溝は、前記構造部材が前記真空シャフトの周囲で回転するのを防止すること を特徴とする回転フィーダ。 １３． 請求項９の回転フィーダにおいて、前記構造部材は、前記細長い部材を 前記真空シャフトに取り付けていて、前記構造部材及び前記細長い部材が前記真 空シャフトの長手方向の軸線に沿って動けるようにしていることを特徴とする回 転フィーダ。 １４． 請求項９の回転フィーダにおいて、前記細長い部材の前記外側面が湾曲 しており、これにより、前記品物が前記第２の位置において解放される前に、前 記細長い部材が前記品物に接触することを特徴とする回転フィーダ。 １５． 回転フィーダによって品物が順次供給される際に、前記品物を押さえつ けるための方法であって、 （ａ） 第１の位置において前記回転フィーダで前記品物を拾い上げる工程と 、 （ｂ） 前記品物を前記回転フィーダで第２の位置まで動かす工程と、 （ｃ） 前記第２の位置で前記品物を解放する工程と、 （ｄ） 前記品物が解放されている間に、前記回転ヘッドに接続された細長い 部材を前記品物の表面を横断する方向に転動させ、これにより、前記回転フィー ダが回転している間に、前記品物を押さえつける工程とを含むことを特徴とする 方法。 １６． 請求項１５の方法において、前記細長い部材を前記品物の前記表面を横 断する方向に転動させる前記工程が、前記回転ヘッドの２０°よりも大きい回転 角度にわたって、前記細長い部材と前記品物との間の接触を維持する工程を含む ことを特徴とする方法。 １７． 請求項１５の方法において、更に、前記回転ヘッドの回転軸線に平行な 方向に前記細長い部材を動かすことによって、前記細長い部材を異なる形状の品 物に対して調節する工程を備えることを特徴とする方法。 １８． 請求項１５の方法において、前記細長い部材を転動させる前記工程が、 前記品物を解放する前記工程の前に行われることを特徴とする方法。