特許第6707326号(P6707326)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6707326
(24)【登録日】2020年5月22日
(45)【発行日】2020年6月10日
(54)【発明の名称】封函装置
(51)【国際特許分類】
   B65B 7/20 20060101AFI20200601BHJP
   B65B 51/02 20060101ALI20200601BHJP
【FI】
   B65B7/20 D
   B65B51/02 B
【請求項の数】5
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2015-159447(P2015-159447)
(22)【出願日】2015年8月12日
(65)【公開番号】特開2017-36079(P2017-36079A)
(43)【公開日】2017年2月16日
【審査請求日】2018年3月30日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第2項適用 展示日:平成27年6月9日〜平成27年6月12日 展示会名:FOOMA JAPAN 2015 国際食品工業展 開催場所:東京都江東区有明3−10−1 東京ビッグサイト 東展示棟 2ホール
(73)【特許権者】
【識別番号】000136387
【氏名又は名称】株式会社フジキカイ
(74)【代理人】
【識別番号】100076048
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 喜幾
(74)【代理人】
【識別番号】100141645
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 健司
(72)【発明者】
【氏名】若林 篤史
(72)【発明者】
【氏名】松尾 幸雄
【審査官】 長谷川 一郎
(56)【参考文献】
【文献】 特開2015−134614(JP,A)
【文献】 実開昭53−095371(JP,U)
【文献】 特開平09−058605(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65B 7/20
B65B 51/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
箱(10)の胴部(11)における1つの側壁(11d)に連設されて胴部(11)の上部開口を覆うよう折曲げた天面パネル(12)から側方に延出するフラップ(12a,12b,12c)を折曲げて胴部(11)の側壁(11a,11b,11c)に貼合するようにした封函装置において、
前記上部開口を覆うように前記天面パネル(12)を折曲げた箱(10)を所定間隔毎に載置して搬送する搬送コンベヤ(13)と、
搬送コンベヤ(13)の搬送中において、搬送方向と直交する側方へ延出する前記フラップ(12a,12b,12c)と該フラップ(12a,12b,12c)を折曲げた際に前記側壁(11a,11b,11c)に重なって貼合される重合面に対して接着剤を塗布するよう、搬送方向に離間して配設した上流側の第1糊付手段(16)および下流側の第2糊付手段(17)と、
記搬送コンベヤ(13)の搬送方向と上下方向との二次元平面内で自由度をもって移動可能に、前記第1糊付手段(16)と第2糊付手段(17)との間に動作範囲が設定された第1ロボット(R1)および前記第2糊付手段(17)の下流側に動作範囲が設定された第2ロボット(R2)と、
前記第1ロボット(R1)の第1ハンドリング部(14)および前記第2ロボット(R2)の第2ハンドリング部(15)の夫々に設けられ、各ロボット(R1,R2)の動作範囲において、各ハンドリング部(14,15)で前記箱(10)の天面パネル(12)を押えて底面を前記搬送コンベヤ(13)の搬送面に接するように保持した箱(10)を搬送コンベヤ(13)の搬送速度と同調する速度で搬送コンベヤ(13)の搬送方向に移動する際に、作動機構(33)により変位されて前記フラップ(12a,12b,12c)を側壁(11a,11b,11c)に重なるよう折曲げる折り部材(27,36)と、
前記第1ロボット(R1)により箱(10)を搬送方向に移動する際に、前記第1ハンドリング部(14)を90度水平回転して前記底面が前記搬送面に接した箱(10)の向を変換する転向手段(31)と、から構成され、
前記各ロボット(R1,R2)の夫々の前記動作範囲において、前記側壁(11a,11b,11c)に重ねて折曲げたフラップ(12a,12b,12c)を押えて前記糊付手段(16,17)で塗布した接着剤で前記側壁(11a,11b,11c)とフラップ(12a,12b,12c)との重合面を貼合わせるよう構成した
ことを特徴とする封函装置。
【請求項2】
前記搬送コンベヤ(13)の下流に搬出コンベヤ(18)が接続され、前記第2ハンドリング部(15)で保持した前記搬送コンベヤ(13)上の箱(10)を前記搬出コンベヤ(18)に受渡し得るよう前記第2ロボット(R2)の動作範囲が設定され、該動作範囲において、前記第2ハンドリング部(15)における一対の折り部材(36)により、前記フラップ(12b,12c)を前記側壁(11b,11c)に重なるよう折曲げると共にフラップ(12b,12c)を折曲げた箱(10)の胴部(11)を挟持して、前記第2糊付手段(17)で塗布した接着剤によって前記側壁(11b,11c)とフラップ(12b,12c)との重合面を貼合わせるよう構成した請求項1記載の封函装置。
【請求項3】
前記搬送コンベヤ(13)は、所定間隔毎に箱(10)を押送する押送部材(22)を備え、前記第1ハンドリング部(14)で保持した箱(10)を搬送方向に移動しつつ箱(10)の向きを90度水平変換する際に、前記押送部材(22)を前記搬送コンベヤ(13)の搬送面より下方へ沈み込ませ、箱(10)の向きの変換完了に合わせて前記押送部材(22)を前記搬送面の上方へ突出する沈下手段(23a)を設けた請求項1または2記載の封函装置。
【請求項4】
前記第1糊付手段(16)は、前記天面パネル(12)が連設される側壁(11d)対向する側壁(11a)または該側壁(11a)に貼合されるフラップ(12a)に接着剤を塗布するよう、該フラップ(12a)が延出する前記搬送コンベヤ(13)の搬送路の左右何れか一側に配設されている請求項1〜の何れか一項に記載の封函装置。
【請求項5】
前記第1および第2ハンドリング部(14,15)は、前記折り部材(27,36)でフラップ(12a,12b,12c)を折曲げる際に、前記天面パネル(12)に上方から当接可能な支持面部(29)と、該支持面部(29)における前記搬送方向の前後に位置し、前記天面パネル(12)における搬送方向の前後の縁部(12d,12d)を支える一対の支持片(30,30)を備えた支持部材(28,37)を設けた請求項1〜の何れか一項に記載の封函装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、箱の天面パネルから延出するフラップを折曲げて側壁に貼合わせる封函装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
上側が開放した箱の胴部から延出する天面パネルから延出するフラップを折曲げ、該フラップを胴部の側壁に貼合わせて封函する装置が、特許文献1として提案されている。特許文献1に開示の装置は、物品が収容された箱の胴部から上方に延出する天面パネルを、搬入手段の入り口で折曲げガイドによって折曲げ、その折曲げ状態を保持して搬送路を前進させた箱をリフト手段により上昇するよう構成される。そして、箱が上昇される際に、天面パネルから左右に延出するフラップが折曲げガイドで下方へ折曲げられ、箱を上昇する前に糊付手段で糊が塗布されている胴部の側壁に左右のフラップが密着されて貼合わされる。また、リフト手段で箱が上昇された位置で、箱の側壁に糊付手段で糊が塗布され、リフト手段の上昇端に設けた押送手段で天面パネルから延出する別のフラップを側壁に押圧して貼合わせるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第3581978号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に開示の装置は、箱を搬送しつつ前述した糊付けや貼合わせ工程を行うので、封函処理能力(箱の搬送速度)を高く設定することが可能である。しかしながら、箱を搬送しながら天面パネルやフラップを折曲げているため、品種切替えにより箱のサイズが変わった場合には、搬送経路に設けた複数の折曲げガイドや搬送方向と交差する側壁に糊を塗布する糊付手段等を、箱のサイズに対応して位置調節する必要があり、品種切替え時における生産停止時間が長くなる問題が指摘される。また、水平方向および垂直方向の搬送路を組合わせているため、箱の搬送路のトータル長さが長くなり、装置のコンパクト化が困難である。更に、折曲げガイドに当接してフラップが折曲げられる際の抵抗によって箱の胴部に歪みが生じ、その状態で側壁とフラップとが貼合わされてしまうことで、得られる箱も歪んでしまう問題を招くおそれもある。
【0005】
本発明は、前述した従来技術に係る封函装置に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、サイズの異なる箱に合わせた切替え作業を簡単なものとして、コンパクトな装置でありながら封函時に生じ易い箱の歪みを防止することができる封函装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項1の発明に係る封函装置は、
箱の胴部における1つの側壁に連設されて胴部の上部開口を覆うよう折曲げた天面パネルから側方に延出するフラップを折曲げて胴部の側壁に貼合するようにした封函装置において、
前記上部開口を覆うように前記天面パネルを折曲げた箱を所定間隔毎に載置して搬送する搬送コンベヤと、
搬送コンベヤの搬送中において、搬送方向と直交する側方へ延出する前記フラップと該フラップを折曲げた際に前記側壁に重なって貼合される重合面に対して接着剤を塗布するよう、搬送方向に離間して配設した上流側の第1糊付手段および下流側の第2糊付手段と、
記搬送コンベヤの搬送方向と上下方向との二次元平面内で自由度をもって移動可能に、前記第1糊付手段と第2糊付手段との間に動作範囲が設定された第1ロボットおよび前記第2糊付手段の下流側に動作範囲が設定された第2ロボットと、
前記第1ロボットの第1ハンドリング部および前記第2ロボットの第2ハンドリング部の夫々に設けられ、各ロボットの動作範囲において、各ハンドリング部で前記箱の天面パネルを押えて底面を前記搬送コンベヤの搬送面に接するように保持した箱を搬送コンベヤの搬送速度と同調する速度で搬送コンベヤの搬送方向に移動する際に、作動機構により変位されて前記フラップを側壁に重なるよう折曲げる折り部材と、
前記第1ロボットにより箱を搬送方向に移動する際に、前記第1ハンドリング部を90度水平回転して前記底面が前記搬送面に接した箱の向を変換する転向手段と、から構成され、
前記各ロボットの夫々の前記動作範囲において、前記側壁に重ねて折曲げたフラップを押えて前記糊付手段で塗布した接着剤で前記側壁とフラップとの重合面を貼合わせるよう構成したことを特徴とする。
【0007】
請求項1に係る発明によれば、フラップ折曲げガイドを箱のサイズに合わせて調節する等の手間がなく、品種切替え時間を短縮できると共に、複数サイズの箱に柔軟に対応できる。また、箱の向きを変更して搬送路の左右にフラップが延出している搬送中の箱に接着剤を塗布してフラップを側壁に貼合わせるようにしたので、従来装置のように複数の異なる搬送路を設けることなく搬送路を短くして装置のコンパクト化を図り得る。特に、箱を上方から押えた状態でフラップを折曲げて側壁に貼合わせるようにしたので、従来のように搬送時に折曲げガイドに沿わせて案内されるフラップを折曲げる形態と比べて、変形し易いボール紙等の素材からなるカートン箱等においても、フラップを折曲げ形成する際に箱の歪みを生ずることなく良好に箱を形成することができる。更に、胴部の直交する側壁に接着剤を塗布する第1および第2糊付手段を、何れも搬送路の側方に固定で配設することができ、箱のサイズに対応して接着剤の塗布タイミングを設定するだけで複数サイズの箱に対応し得る。
また、第1ロボットの第1ハンドリング部で箱を保持して向きを変換するので、箱の姿勢を乱すことなく90度水平変換できる。
【0008】
請求項2に係る発明では、前記搬送コンベヤの下流に搬出コンベヤが接続され、前記第2ハンドリング部で保持した前記搬送コンベヤ上の箱を前記搬出コンベヤに受渡し得るよう前記第2ロボットの動作範囲が設定され、該動作範囲において、前記第2ハンドリング部における一対の折り部材により、前記フラップを前記側壁に重なるよう折曲げると共にフラップを折曲げた箱の胴部を挟持して、前記第2糊付手段で塗布した接着剤によって前記側壁とフラップとの重合面を貼合わせるよう構成したことを特徴とする。
請求項2に係る発明によれば、第2ハンドリング部でフラップを折曲げた箱をそのまま保持して搬出コンベヤへ移載することができるので、箱を搬出コンベヤに姿勢変化なく受渡すことができる。
【0010】
請求項に係る発明では、前記搬送コンベヤは、所定間隔毎に箱を押送する押送部材を備え、前記第1ハンドリング部で保持した箱を搬送方向に移動しつつ箱の向きを90度水平変換する際に、前記押送部材を前記搬送コンベヤの搬送面より下方へ沈み込ませ、箱の向きの変換完了に合わせて前記押送部材を前記搬送面の上方へ突出する沈下手段を設けたことを特徴とする。
請求項に係る発明によれば、搬送コンベヤを、押送部材で箱を押送するコンベヤから構成したので、搬送姿勢を乱すことなく安定した箱の搬送を行うことができる。また、箱の向きを変換する際には押送部材を搬送面より下方に沈み込ませるようにしたので、押送部材との接触干渉を防ぐために箱の搬送位置をずらす必要はなく、搬送中における箱の位置ずれを防止し得る。
【0011】
請求項に係る発明では、前記第1糊付手段は、前記天面パネルが連設される側壁対向する側壁または該側壁に貼合されるフラップに接着剤を塗布するよう、該フラップが延出する前記搬送コンベヤ(13)の搬送路の左右何れか一側に配設されていることを特徴とする。
請求項に係る発明によれば、天面パネルから延出する一つのフラップを先に箱の側壁に貼合わせるようにしたので、該一つのフラップと直交する一対のフラップを折曲げる際に箱が歪むのを低下させ得る。
【0012】
請求項に係る発明では、前記第1および第2ハンドリング部は、前記折り部材でフラップを折曲げる際に、前記天面パネルに上方から当接可能な支持面部と、該支持面部における前記搬送方向の前後に位置し、前記天面パネルにおける搬送方向の前後の縁部を支える一対の支持片を備えた支持部材を設けたことを特徴とする。
請求項に係る発明によれば、天面パネルにおける前後の縁部を支持部材で支持したもとでフラップを折曲げて側壁に貼合わせるので、フラップの折曲げ時に箱が前後に歪むのを防止することができ、形状が良好な箱を得ることができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係る封函装置によれば、箱の品種切替え時間を短縮できると共に、装置のコンパクト化が可能で、サイズの異なる箱に合わせた切替え作業を簡単なものとして、コンパクトな装置でありながら封函時に生じ易い箱の歪みを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】実施例に係る封函装置の概略斜視図である。
図2】実施例に係る封函装置における搬送コンベヤの押送部材が搬送面から下方へ沈み込む部分を示す説明図である。
図3】実施例に係る封函装置の第1折曲手段における第1の折り部材を箱を姿勢変換する前の状態で上流側から視た要部概略図である。
図4】実施例に係る封函装置の第1折曲手段における第1の折り部材を省略して第1支持部材を箱を姿勢変換する前の状態で側方から視た要部概略図である。
図5】実施例に係る封函装置による封函工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
次に、本発明に係る封函装置につき、実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【実施例】
【0016】
図1は、実施例に係る封函装置の概略構成を示すものであって、該封函装置は、箱10を所定間隔で搬送する搬送コンベヤ13と、該搬送コンベヤ13で搬送される上側が開放した箱10の胴部11における1つの側壁11dに連設された天面パネル12が上部開口を覆って折曲げられ、該天面パネル12から側方に延出する3つのフラップ12a,12b,12cを折曲げるよう第1ロボットR1のハンドリング部となる第1折曲手段14および第2ロボットR2のハンドリング部となる第2折曲手段15と、搬送コンベヤ13による箱10の搬送過程で左右側方を向く側壁11a,11b,11cにホットメルト等の糊である接着剤を塗布する第1糊付手段16および第2糊付手段17とを備える。また、搬送コンベヤ13の下流には、前記3つのフラップ12a,12b,12cが胴部11に向けて折曲げられ、前記各側壁11a,11b,11cに貼合わされて封函された箱10を、搬送コンベヤ13から受取って移送する搬出コンベヤ18が接続されている(図5参照)。
【0017】
図5に示す如く、展開されたシート状のカートンが前工程の製函装置によって底部が組立てられて上方が開放する箱10に形成され、胴部11の左右側壁11a,11dのうち何れか一方の側壁11dに連設された天面パネル12が上方に立ち上がった状態で、前記搬送コンベヤ13に載置されて搬送されてくる天面パネル12の3つの縁部には3つの第1のフラップ12a、第2のフラップ12b(別のフラップ)、第3のフラップ(別のフラップ)12cが突出している。そして、このような半製函状態で胴部11の上部開口が開放されている箱10が搬送コンベヤ13で搬送される過程で、前記胴部11に物品19が収容される。なお、胴部11を構成する側壁について、接着剤で貼合わされる第1のフラップ12a、第2のフラップ12bおよび第3のフラップ12cに対応して第1の側壁11a、第2の側壁11bおよび第3の側壁11cと指称する。また、胴部11における天面パネル12が連設される1つの側壁について、第4の側壁11dと指称するものとする。
【0018】
前記搬送コンベヤ13は、図1,図2に示す如く、搬送方向と直交する左右方向に離間する一対の搬送ベッド20,20と、搬送ベッド20,20の搬送面(上面)より下側を循環走行する無端チェン(無端索体)21と、該無端チェン21に所定間隔毎に回転自在に支持された複数の押送部材22とを備える押送コンベヤである。搬送ベッド20,20の下側には、前記押送部材22の下面を案内するガイドレール23が設けられている。このガイドレール23に案内される押送部材22は、両搬送ベッド20,20の間の空所から搬送面より上方に押片22aが突出する押送姿勢に保持されて、搬送コンベヤ13の連続走行によって該押片22aによって搬送ベッド上の箱10を所定間隔毎に押送するよう構成される。ガイドレール23は、前記第1折曲手段14に設けられた後述する回転機構31で箱10の搬送向きを変換する区間において断続部23aとなっており、その断続部23aにおいて押送部材22の下面の支持が解除されることで押片22aが搬送面から沈下した非押送姿勢となるよう押片22aが後方へ回動し、前記回転機構31により箱10の搬送向きを90度水平変換するのを許容する。そして、押送部材22は、無端チェン21によって走行する際に断続部23aからガイドレール23の連続部に移行する際に案内片23bにより前方へ回動されて、搬送ベッド20,20の上方に押片22aが突出した押送姿勢となって搬送向きが変換された箱10の押片22aによる押送を再開する。すなわち、押送部材22は、前記第1折曲手段14を水平回動する回転機構31で箱10の搬送向きを変換するのに合わせて押片22aと箱10との接触を防止すべく搬送面から下方へ沈み込んだ後に、箱10の姿勢変換完了に合わせて押片22aが搬送面から上方へ突出する出没可能な構成とされている。また、ガイドレール23の断続部23aが、押送部材22を搬送コンベヤ13の搬送面から下方へ沈み込ませる沈下手段となっている。
【0019】
前記搬送コンベヤ13における搬送面の上方には、図1,図2に示す如く、物品19が収容された前記胴部11から上方に延出する天面パネル12を折曲げ状態とする折曲げガイド24が、搬送コンベヤ13による箱10の搬送路に沿った所定範囲で延在しており、搬送コンベヤ13で箱10が搬送される間に、折曲げガイド24により天面パネル12は第4の側壁11dとの連設部にある折罫に沿って折曲げられて胴部11の上部開口を覆う状態で支持されるようになっている。折曲げガイド24は、前記第1折曲手段14により天面パネル12を押さえる位置の上流側まで延在し、該折曲げガイド24の下流端を通過した箱10の天面パネル12から側方に延出する第1のフラップ12aが第1折曲手段14によって折曲げられるようになっている。
【0020】
前記搬送コンベヤ13における搬送路の側方には、搬送方向に離間する2箇所に、前記糊付手段16,17が配設されている。上流側に位置する第1糊付手段16は、図5に示す如く、第1折曲手段14により第1のフラップ12aが折曲げられる位置より上流において、折曲げガイド24で案内される天面パネル12から第1のフラップ12aが延出する一側にのみ配置された第1糊付ノズル16aを備える。第1糊付ノズル16aは、搬送路に向けて接着剤を噴射するよう構成されており、搬送コンベヤ13で搬送中の箱10の側方を向く第1の側壁11aが第1糊付ノズル16aと対向する位置を移動する所定のタイミングで第1糊付ノズル16aから接着剤を噴射することで、第1の側壁11aにおける第1のフラップ12aが貼合される重合面の所定の領域に接着剤を塗布し得るよう構成される。また、第1糊付手段16から搬送方向下流側に離間して配置された第2糊付手段17は、図5に示す如く、回転機構31により搬送向きが変換された箱10が第2折曲手段15により第2および第3のフラップ12b,12cが折曲げられる位置に搬送されるまでの間において、搬送コンベヤ13の搬送路を挟む左右両側に対向する一対の第2糊付ノズル17a,17aを備える。両第2糊付ノズル17a,17aは、夫々が搬送路に向けて接着剤を噴射するよう構成されており、搬送コンベヤ13で搬送中の箱10の胴部11における側方を向く第2の側壁11bおよび第3の側壁11cが第2糊付ノズル17a,17aと対向する位置を移動する所定のタイミングで第2糊付ノズル17a,17aから接着剤を噴射することで、第2の側壁11bおよび第3の側壁11cにおける第2のフラップ12bおよび第3のフラップ12cが貼合される重合面の所定の領域に接着剤を塗布し得るよう構成される。
【0021】
図1に示す如く、前記第1ロボットR1は、第1アーム50と第2アーム51とを備え、各アーム50,51の回動支点の2軸が制御軸となった、所謂垂直多関節型の2軸ロボットである。第1アーム50にはハンドリング部となる第1折曲手段14が連結体52を介して配設されている。第1折曲手段14は、第1アーム50と第2アーム51とを動作制御することで、前記搬送コンベヤ13の搬送方向に向けた前後方向と、上下方向との二次元平面内で自由度をもって前記第1糊付手段16の下流側を所定の動作範囲で移動し得るよう構成される。前記第1アーム50は搬送コンベヤ13の前後方向に延在し、その一端部(延出端部)に配設された前記連結体52に、搬送コンベヤ13の搬送方向と直交する方向に延びる支軸53が回動自在に支持されて、該支軸53に前記第1折曲手段14が一体回動可能に配設されている。第1アーム50の他端側(基端側)は、基台54に一端部が回動可能に配設した第2アーム51の他端部において、水平軸回りに回動可能に支持されている。第2アーム51は、基台54に対して水平な軸回りに回動可能に支持され、基台54に対して上下方向に延在している。
【0022】
前記第1アーム50の延出端部に第1レバー57が前記支軸53と一体的に回動するよう配設されると共に、第2アーム51に対して第1アーム50を回動可能に支持する回動軸にL字状の第2レバー58が回動可能に配設されている。また、第2レバー58における回動中心から径方向に延出する一方の延出部58aに一端部が回動可能に支持された第1ロッド59の他端部が第1レバー57における回動中心から径方向に延出する延出部57aに回動可能に支持されると共に、第2レバー58における回動中心から径方向に延出する他方の延出部58bに一端部が回動可能に支持された第2ロッド60の他端部が基台54の支持部54aに回動可能に支持されてリンク機構61が構成されている。また、第1アーム50および第2アーム51は、サーボモータ等の制御モータ(駆動手段)55,56によって夫々が独立して回転駆動されるよう構成される。そして、第1アーム50および第2アーム51が夫々作動する際に、第1アーム50に配設されているリンク機構61の作用下に支軸53に支持されている第1折曲手段14は常に一定の姿勢に保持されるよう構成される。具体的に、リンク機構61は、第1アーム50、第1ロッド59、第1レバー57および第2レバー58の一方の延出部58aからなる第1の平行リンク機構と、第2アーム51、第2ロッド60、支持部54aおよび第2レバー58の他方の延出部58bからなる第2の平行リンク機構とから構成されて、各アーム50,51を対応する制御モータ55,56で回転駆動することで、第1折曲手段14を常に一定の姿勢で平行移動し得るよう構成される。そして、第1ロボットR1は、各制御モータ55,56の回転量、回転方向および回転速度等を変えることで、第1折曲手段14の位置を二次元平面内において自由に変更し得ると共に移動速度も自由に変更し得るようになっている。
【0023】
前記第1折曲手段14は、前記第1のフラップ12aを折曲げる第1の折り部材27,27と、該第1の折り部材27,27で第1のフラップ12aを折曲げる前に、前記天面パネル12における搬送方向の前後の縁部12d,12dを支持する第1支持部材(支持部材)28とを備えている。また、第1折曲手段14は、支軸53に対する取付部35に対して第1の折り部材27,27および第1支持部材28が配設される支持部26が、縦軸回りに回動可能に支持されており、第1折曲手段14に設けられた転向手段としての回転機構31によって支持部26を90度回転することで、第1の折り部材27,27および第1支持部材28で保持した箱10の搬送向きが直交する方向に変換されるようになっている。なお、第1折曲手段14における前後の動作範囲は、前記第1糊付手段14と第2糊付手段15との間に設定されており、箱10の搬送向きを変勢する転向手段31は第1糊付手段14と第2糊付手段15との間に位置している。
【0024】
前記第1支持部材28は、図4に示す如く、前記搬送コンベヤ13に載置されて搬送される箱10の天面パネル12に上方から当接可能な支持面部29と、支持面部29の対向する端部から外方に向けて斜め下方に延在する一対の支持片30,30とを備える。第1折曲手段14は、搬送コンベヤ13の上方の待機位置では、一対の支持片30,30が搬送方向の前後に位置する姿勢に保持されて、待機位置から下降して支持面部29を天面パネル12の上面に当接した際に、両支持片30,30によって天面パネル12から搬送方向の前後に延出する第2および第3のフラップ12b,12cを下方に向けて折曲げて、該第2および第3のフラップ12b,12cと天面パネル12との連設部に折癖を付けると共に、天面パネル12における搬送方向の前後の縁部12d,12dを支持するよう搬送コンベヤ13の搬送面に押し付けるよう構成される。
【0025】
前記第1折曲手段14は、前記第1支持部材28における支持片30,30の離間方向と直交する方向に離間して一対の前記第1の折り部材27,27を備えている。両第1の折り部材27,27は、第1折曲手段14に設けた駆動手段としてのエアシリンダ32により作動される作動機構33に連繋されており、該作動機構33を作動することで一対の第1の折り部材27,27は、解放位置(図3の二点鎖線位置)と折曲げ位置(図3の実線位置)とに回動変位するよう構成される。第1の折り部材27,27は、解放位置では下端側が相互に離間する傾斜姿勢に保持されて、第1折曲手段14を箱10に上方から接近する際に、一方の第1の折り部材27が天面パネル12から延出する第1のフラップ12aに上方から当接して該第1のフラップ12aを天面パネル12との連設部で所定角度で折曲げるよう構成される。そして、一対の第1の折り部材27,27は、折曲げ位置では下端側が相互に近接して胴部11の側壁11a,11dと略平行な姿勢となり、第1のフラップ12aを対応する第1の側壁11aに重合するように折曲げるよう構成される。
【0026】
ここで、前記第1折曲手段14は、前記搬送コンベヤ13で搬送される箱10の天面パネル12の上面における前記前後の縁部12d,12dに対して第1支持部材28の支持面部29を当接して、胴部11に天面パネル12を上方から押し付けることで搬送コンベヤ上に載置された箱10を保持した状態で、搬送コンベヤ13の移送による箱10の搬送動作に同調するよう搬送コンベヤ13の搬送面上を滑らせるようにして箱10を前進移動すると共に、押し付け後から前進移動が終了するまでの期間に前記第1の折り部材27,27を解放位置から折曲げ位置に回動変位することで第1のフラップ12aを第1の側壁11aに重合するように折曲げて、第1糊付手段16により塗布された接着剤によって第1の側壁11aに第1のフラップ12aが貼合わされる。また、第1折曲手段14では、第1の折り部材27,27で箱10を左右から挟持すると共に、第1支持部材28で天面パネル12の搬送方向の前後の縁部12d,12dを支持した状態で、前記支持部26を回転機構31で90度回転することで、箱10の底面を搬送面上に接触させたまま搬送向きを90度変換するよう構成される。そして、第1折曲手段14は、箱10の向きを変換した後に第1の折り部材27,27を折曲げ位置から解放位置に回動変位すると共に、上昇して待機位置に戻るまでに支持部26を反対方向に90度回転して初期状態に復帰する。
【0027】
なお、前記回転機構31で向きが変換された箱10は、第2のフラップ12bおよび第3のフラップ12cが前記支持片30,30により支持されて八字状の半折り状態に折曲げられて、それら各フラップ12b,12cと天面パネル12との連設部に付与されている折罫に沿って折癖が付与されると共に、箱10の上面を四方から保持して箱10が歪んで成形されないように保持される。
【0028】
図1に示す如く、前記第1ロボットR1より搬送方向の下流側に所定間隔隔てて配置される前記第2ロボットR2は、前記第1ロボットR1と同様に第1アーム50と第2アーム51とを備え、各アーム50,51の回動支点の2軸が制御軸となった、所謂垂直多関節型の2軸ロボットである。そして、第1アーム50にはハンドリング部となる第2折曲手段15が連結体52を介して配設されており、該第2折曲手段15は、第1折曲手段14と同様に、第1アーム50と第2アーム51とを動作制御することで、前記搬送コンベヤ13の搬送方向に向けた前後方向と、上下方向との二次元平面内で自由度をもって前記第2糊付手段17の下流側を所定の動作範囲で移動し得るよう構成される。なお、第1折曲手段14および第2折曲手段15の動作範囲は異なるように設定されて、両折曲手段14,15が接触干渉しないようになっている。また、第2折曲手段15は、前記第1折曲手段14の回転機構31で姿勢変換された箱10の天面パネル12から搬送路の側方に向けて延出する第2のフラップ12bおよび第3のフラップ12cを折曲げる第2の折り部材36,36と、該第2の折り部材36,36で第2のフラップ12bおよび第3のフラップ12cを折曲げる際に、前記天面パネル12における搬送方向の前後の縁部12d,12dを支持する第2支持部材(支持部材)37とを備えている。
【0029】
なお、第2折曲手段15の構成は、前記回転機構31を設けていない点を除き第1折曲手段14と同一の構成を採用しており、同一機能を有する部材については同じ符号を付して詳細説明は省略するものとする。
【0030】
前記第2折曲手段15は、前記回転機構31で姿勢変換されて搬送コンベヤ13による箱10の前進移動に同調して搬送中の箱10に対して待機位置から下降して第2支持部材37の支持面部29を天面パネル12の上面に当接して箱10を搬送コンベヤ13の搬送面に押し付けた状態で、搬送コンベヤ13の移送による箱10の搬送動作に同調するよう搬送コンベヤ13の搬送面上を滑らせるようにして箱10を前進移動すると共に、前進移動が終了するまでの期間に前記第2の折り部材36,36を解放位置から折曲げ位置に回動変位することで第2のフラップ12bおよび第3のフラップ12cを第2の側壁11bおよび第3の側壁11cに重合するように折曲げるよう構成される。なお、第2の折り部材36,36による第2および第3のフラップ12b,12cの折曲げは、支持面部29で箱10を搬送面に押し付けながら行っても、該支持面部29で箱10を搬送面に押し付けた後に行ってもよい。また、第2折曲手段15は、搬送コンベヤ13の移送による箱10の押送速度より速い速度で箱10を前進移動して搬出コンベヤ18まで移送する。第2折曲手段15における前後の動作範囲は、搬送コンベヤ13の搬送終端を越えて前記搬出コンベヤ18の搬送始端部まで設定されており、第2折曲手段15は、第2の折り部材36,36で箱10を左右から挟持すると共に第2支持部材37で天面パネル12の搬送方向の前後の縁部12d,12dを支持した保持状態で、搬送コンベヤ13の下流端から搬出コンベヤ18の上流端まで箱10を前進移動させるよう構成される。そして、第2折曲手段15は、箱10を搬出コンベヤ18の所定位置に受渡した後に第2の折り部材36,36を折曲げ位置から解放位置に回動変位すると共に上昇して待機位置まで戻るよう構成される。
【0031】
ここで、前記第1折曲手段14および第2折曲手段15は、対応する第1アーム50,50に対して着脱交換可能に取り付けられており、箱10のサイズが変わった場合は、そのサイズに適合した折り部材27,27,36,36および支持部材28,37を備える折曲手段14,15に簡単に交換することができるようになっている。
【0032】
次に、このように構成した実施例に係る封函装置の作用につき説明する。
【0033】
半製函状態の箱内に物品19が収容されて天面パネル12が胴部11の上部開口を覆うように前記折曲げガイド24によって折曲げられて搬送コンベヤ13に載置されて搬送されてくる箱10は、搬送コンベヤ13の搬送路の側方を向く第1の側壁11aが、前記第1糊付手段16の第1糊付ノズル16aの配設位置を通過するタイミングで該第1糊付ノズル16aから接着剤が噴射され、第1の側壁11aには搬送方向に沿って所定領域に接着剤が塗布される。
【0034】
前記搬送コンベヤ13で箱10が所定位置まで搬送されるタイミングで前記第1ロボットR1の第1折曲手段14が待機位置から下降して第1支持部材28の支持面部29が、前記折曲げガイド24の下流端を通過した箱10の天面パネル12の上面に当接して該天面パネル12を胴部11に押し付けることで箱10が搬送コンベヤ13の搬送面に押し付けられると共に、天面パネル12から搬送方向の前後に延出する第2のフラップ12bおよび第3のフラップ12cが、前記支持片30,30によって下向きに所定角度で折曲げられる(図4参照)。これにより、各フラップ12b,12cと天面パネル12との連設部に設けられた折罫に折癖が付与される。また、天面パネル12は、前後のフラップ12b,12cが折曲げられることで、天面パネル12の前後の縁部12d,12dが胴部11の前後の端縁に整合する状態で支持される。
【0035】
また、前記第1折曲手段14が待機位置から下降する過程で、前記解放位置の一方の第1の折り部材27が天面パネル12から延出する第1のフラップ12aに上方から当接して該第1のフラップ12aは天面パネル12との連設部で折曲げられる。そして、一対の第1の折り部材27,27を解放位置から折曲げ位置に回動変位することで、図3に示す如く、第1のフラップ12aが第1の側壁11aに重合するように折曲げられると共に、両第1の折り部材27,27で箱10が左右から挟持されることで、第1のフラップ12aは、既に接着剤が塗布されている第1の側壁11aに押圧されて貼合わされる。
【0036】
前記第1ロボットR1における第1折曲手段14の動作制御によって、前記第1の折り部材27,27で箱10を左右から挟持すると共に前記第1支持部材28によって天面パネル12の搬送方向の前後の縁部12d,12dを支持した保持状態で、搬送コンベヤ13の搬送面に押し付けた箱10を該搬送コンベヤ13に同調して搬送面上を滑らせながら前進移動すると共に、その前進終了までの期間に支持部26を水平回動して箱10の搬送向きを変換する。これにより、箱10は、図5に示す如く、天面パネル12から延出する第2のフラップ12bおよび第3のフラップ12cが搬送路の左右に延出する向きに変換される。なお、回転機構31により箱10を姿勢変換する際は、搬送コンベヤ13の押送部材22は、図2に示すようにガイドレール23の断続部23aにおいて押片22aが搬送面から沈下した姿勢となり、箱10が搬送向きを変える際に押片22aと干渉して箱10の搬送向きの変換が阻害されることはない。また、押片22aが搬送面から下方に沈み込む区間では、箱10の底面は搬送面に接して、第1折曲手段14により保持されたまま前進して向きの変換と前進移動がなされる。すなわち、回転機構31で箱10の搬送向きを変換する際に、押送部材22との接触干渉を防ぐために箱10の搬送位置を前方に逃す等の対策の必要はなく、スムーズに箱10を搬送して箱10の搬送位置のずれを防止し得る。また、第1折曲手段14での搬送過程で箱10の搬送向きを変換するので、搬送コンベヤ13による箱10の搬送を一時的に中断したり間欠搬送動作にしたりする必要はなく、生産能率を向上し得る。
【0037】
前記箱10の向きが変換されると、前記第1の折り部材27,27を折曲げ位置から解放位置に回動変位して第1のフラップ12aの押圧を解除し、前記第1折曲手段14が動作制御されて箱10から離間して上方の待機位置まで移動する。また、第1折曲手段14は、待機位置に戻る間に前記回転機構31を作動して第1の折り部材27,27および第1支持部材28を90度逆回転させて初期位置まで戻す。また、前記無端チェン21の走行によって押送部材22が断続部23aの下流端からガイドレール23の案内片23bに乗り上げて案内されることで押送姿勢に戻り(図2参照)、向きが変換された箱10を押片22aで引き続き押送する。
【0038】
向きが変換されて搬送路の左右に第2のフラップ12bと第3のフラップ12cが延出した状態となって搬送される箱10は、前記第2糊付手段17の第2糊付ノズル17a,17aの配設位置を通過するタイミングに合わせて各第2糊付ノズル17a,17aから噴射された接着剤が、前記第2の側壁11bおよび第3の側壁11cに前後方向に所定長さで塗布される。そして、搬送コンベヤ13により箱10が押送部材22でその下流まで搬送されると前記第2ロボットR2における第2折曲手段15の動作制御によって、待機位置から下降した第2支持部材37の支持面部29が天面パネル12の上面に当接して該天面パネル12を胴部11に押さえることで箱10が搬送コンベヤ13の搬送面に押し付けられると共に、天面パネル12の搬送方向の前後の縁部12d,12dが前記支持片30,30によって支持される。また、一対の第2の折り部材36,36を解放位置から折曲げ位置に回動変位することで、第2のフラップ12bおよび第3のフラップ12cが第2の側壁11bおよび第3の側壁11cに重合するように折曲げられると共に、両第2の折り部材36,36で箱10が左右から挟持されることで、第2のフラップ12bおよび第3のフラップ12cは、既に接着剤が塗布されている第2の側壁11bおよび第3の側壁11cに押圧されて貼合わされる。
【0039】
前記第2折曲手段15は、前記第2の折り部材36,36で箱10を挟持すると共に前記第2支持部材37によって天面パネル12の搬送方向の前後の縁部12d,12dを支持した保持状態で、該第2折曲手段15の動作制御によって搬送コンベヤ13の移送による箱10の搬送動作に同調するよう搬送コンベヤ13の搬送面上を滑らせるようにして箱10を前進移動し、該搬送コンベヤ13から搬出コンベヤ18まで移送する(図5参照)。すなわち、フラップ12a,12b,12cが側壁11a,11b,11cに貼合わされて封函された箱10は、搬送コンベヤ13の下流端から搬出コンベヤ18の上流端まで第2折曲手段15で保持されたまま前進移動して搬出コンベヤ18に受渡され、コンベヤ13,18間での受渡し時に箱10の姿勢や位置が変化するのを防ぐことができる。
【0040】
実施例の封函装置では、箱10の天面パネル12を折曲手段14,15で上方から胴部11に押し付けながらフラップ12a,12b,12cを折曲げて側壁11a,11b,11cに貼合わせるようにしたので、従来のように箱搬送に伴って折曲げガイドに案内されてフラップを折曲げるような形態と比べて、製函時に変形し易いボール紙などの素材からなるカートン箱等においても、フラップ12a,12b,12cを折曲げ形成する際に箱10が搬送方向に歪んでしまうことがなく、フラップ12a,12b,12cを側壁11a,11b,11cに良好な状態で貼合わせて良好な形状の箱10を得ることができる。また、実施例では、天面パネル12から延出する第1のフラップ12aを箱10の第1の側壁11aに貼合わせた後に、該第1のフラップ12aと直交する方向に延出する第2および第3のフラップ12b,12cを折曲げるよう構成したので、第1の側壁11aに貼合わされた第1のフラップ12aによって箱10の左右方向の剛性が高められ、第2および第3のフラップ12b,12cの折曲げに際して箱10が歪むのをより低下させ得る。
【0041】
実施例の封函装置では、前記折曲手段14,15で箱10を上方から直接保持して、該箱10を搬送コンベヤ13の搬送中心から外れることなく前進移動するようにしたので、搬送時に位置ずれや姿勢が変化する等のトラブルの発生を減少させることができる。また、折曲手段14,15を交換可能に構成すると共に、ロボットR1,R2の動作制御によって折曲手段14,15の位置を任意に制御可能であるので、箱10のサイズ変更に対応した切替え時間を短縮できると共にサイズの対応範囲を広くでき、複数サイズの箱10に柔軟に対応できる。
【0042】
また、搬送コンベヤ13で搬送される箱10の搬送向きを直交する向きに変換するよう構成したので、箱10における直交する第1の側壁11aと第2および第3の側壁11b,11cとに接着剤を塗布する第1糊付手段16および第2糊付手段17を何れも搬送路の側方に配置することができる。すなわち、箱10の搬送タイミングに合わせた接着剤の噴射時間のタイミング調節のみで、対応する側壁11a,11b,11cの所定領域または複数箇所に接着剤を塗布することができ、従来のように箱10の左右幅に合わせて複数の糊付けノズルを設けたり、糊付けノズルを搬送方向と直交する左右方向に走行させたりする必要が無く、糊付手段16,17の構成を簡素化することができる。また、箱10の搬送向きを直交する向きに変換する構成を採用することで、従来のようにリフト手段で箱を上昇させたり2つの搬送路を交差して設ける必要はなく、搬送ラインを直線的なシンプルなものとすることができ、搬送路を短かくして装置のコンパクト化を図り得る。しかも、第1折曲手段14で箱10を保持した状態で該箱10の姿勢変換を行うようにしたので、姿勢変換時に箱10の姿勢が乱れるのを防ぐことができ、第2糊付手段17による糊付け位置がずれたり、第2折曲手段15による第2および第3のフラップ12b,12cの折曲げに支障が生ずることはない。
【0043】
(変更例)
本発明は、以上に例示した実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の主旨の範囲内において種々の実施形態を採用し得るものであって、例えば、以下のようにも変更実施可能である。
(1) 搬送コンベヤ13は、ロボットR1,R2が箱10の搬送位置を認識し得るものであれば、実施例の押送部材22で箱10を押送する押送コンベヤに限らず、ベルトコンベヤ等、その他各種のコンベヤを採用し得る。そして、押送部材22を用いないコンベヤを採用した場合は、箱10の向きが変換される際に押送部材22を搬送面より下方へ沈み込ませる必要がなく、構成を簡単にし得る。また、搬送コンベヤ13としてバケットを定間隔毎に設けたバケットコンベヤを採用した場合は、個々のバケットを90度水平回動する機構を採用することで転向手段として機能させることもできる。
(2) 第2折曲手段15は、箱10を保持したまま搬送コンベヤ13から搬出コンベヤ18へ受渡し得る位置に設けることでコンベヤ13,18間の箱10の受渡しを安定的に位置ずれすることなく行い得るものであるが、そのような構成は、搬送する箱10の性状その他の条件に対応して必要に応じて採用すればよい。
(3) 実施例では、第1折曲手段14で搬送路の一側のみに延出した第1のフラップ12aを折曲げ、その後に直交する方向に延出する一対の第2および第3のフラップ12b,12cを折曲げるようにしたが、その逆の順序でフラップ12a,12b,12cを折曲げる構成を採用し得る。そして、フラップ12a,12b,12cを逆の順序で折曲げる構成では、第1糊付手段16を、搬送路を挟む両側で対向する一対の第1糊付ノズル16a,16aで構成し、第2糊付手段17を、搬送路の一側のみに配置した第2糊付ノズル17aで構成すればよい。
(4) 第1のフラップ12aの折曲げ時にも2つの第1の折り部材27,27を設けて箱10を左右から挟む構成としたが、これは、箱10を姿換変換する際に箱10の姿勢や位置がずれないようにするための構成であって、第1折曲手段14は、第1支持部材28で箱10の前後の縁部を上から押さえている等、少なくとも箱10の位置ずれを規制し得る構成であれば、第1のフラップ12aの延出側に対応して一側だけに第1の折り部材27を配設する構成を採用し得る。
(5) 折曲手段14,15に設けた支持部材28,37は、必要に応じて採用すればよい。
【0044】
(6) 実施例では、フラップ12a,12b,12cを折曲げる折り部材27,36として水平軸回りに回動する回動式を採用したが、これに限らず鉛直軸回りに回動する回動式や、上下方向に直線的または平行移動する移動体によりフラップ12a,12b,12cを折曲げる方式等、各種の機構を採用することができる
(7) 実施例では、第1折曲手段14および第2折曲手段15の夫々を、複数のアーム50,51を連結したアーム組に配設して対応する第1ロボットR1および第2ロボットR2で移動するよう構成したが、1基のロボットに一対のアーム組を設ける等により第1折曲手段14および第2折曲手段15を1基のロボットに設けて、1基のロボットで両折曲手段14,15を移動させるようにしてもよい。
(8) 実施例では、リンク機構61によって折曲手段14,15を二次元平面内で一定の姿勢で移動するよう構成したが、例えば、第1アーム50、第2アーム51および連結体52の夫々をサーボモータ等の制御モータで独立して回転駆動する構成によって、折曲手段14,15の姿勢を保持して二次元平面内で自由度をもって移動させるようにしてもよい。
(9) 実施例では、糊付手段16,17で側壁11a,11b,11cに接着剤を塗布するよう構成したが、フラップ12a,12b,12cにおける側壁11a,11b,11cとの重合面に接着剤を塗布する構成を採用し得る。
【符号の説明】
【0045】
10 箱,11 胴部,11a 第1の側壁,11b 第2の側壁
11c 第3の側壁,11d 第4の側壁(1つの側壁),12 天面パネル
12a 第1のフラップ,12b 第2のフラップ,12c 第3のフラップ
12d 縁部,13 搬送コンベヤ
14 第1折曲手段(第1ハンドリング部)
15 第2折曲手段(第2ハンドリング部)
16 第1糊付手段,17 第2糊付手段,18 搬出コンベ
2 押送部材,23a 断続部(沈下手段),27 第1の折り部材
28 第1支持部材(支持部材),29 支持面部,30 支持片
31 回転機構(転向手段),36 第2の折り部材
37 第2支持部材(支持部材),R1 第1ロボット,R2 第2ロボット
図1
図2
図3
図4
図5