(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態であるラップラウンドケーサの概要を示す斜視図であり、
図2はラップラウンドシート搬送コンベヤの側面図である。また、
図3は、本実施形態のラップラウンドケーサで使用されるラップラウンドシートの展開された状態での平面図である。
【0010】
本実施形態のラップラウンドケーサ10は、複数の物品が寄せ集められた物品群を1枚のラップラウンドシートRで箱形に包装する装置である。物品は、例えば、ボトル状の容器Vであり、所定数の容器Vを単位に物品群Gとして物品供給コンベヤ(物品供給手段)12により供給される。図示例では、12本の容器Vが直立・密接した状態で縦4列、横3列に整列された物品群Gを構成する。物品群Gは、物品供給コンベヤ12の両側に設置された無端チェーン12Cに所定間隔で架け渡されるフライトバー12Fにより、搬送面上を押し進められる。
【0011】
物品供給コンベヤ12の下流側には、ラップラウンドシートRをシート供給部から受け取るシート受渡部14を挟んでラップラウンドシート搬送コンベヤ16が配置され、シート受渡部14は、上流側の固定プレート14Fと下流側のスライドプレート14Pを備える。スライドプレート14Pは、僅かに傾けられた状態でその上流側端部が固定プレート14Fの下方に滑り込んだ第1位置と、水平状態でスライドプレート14Pの下流端部がラップラウンドシート搬送コンベヤ16の上流端に隣接する第2位置との間で往復移動可能である。
【0012】
ラップラウンドシートRは、スライドプレート14Pが第1位置に配置された状態で、シート受渡部14の側方からL字形に折り曲げられた状態で供給される。スライドプレート14Pは、フライトバー12Fにより固定プレート14Fの下流側端部まで搬送された容器群Gに同期して、スライドプレート14Pを第1位置から第2位置へ向けて移動し、これによりフライトバー12Fにより押し出される固定プレート14F上の容器群Gをスライドプレート14Pの上面へ移載する。
【0013】
スライドプレート14Pは、第2位置に向かうにしたがって第1位置における傾けられた状態から徐々に水平な状態へと姿勢を変化させつつ、シート受渡部14に供給されたラップラウンドシートRの底面の上へと移動される。スライドプレート14Pが第2位置に達すると、スライドプレート14Pは、水平な状態でシート受渡部14に供給されたラップラウンドシートRの底面の上に位置する。
【0014】
その後、スライドプレート14Pは、第1位置への移動を開始し、スライドプレート14P上の容器群Gは、引き続きフライトバー12Fによって搬送方向へと押し出され、ラップラウンドシートRの底面へと順次移載される。これに同期して物品群Gが移載されるラップラウンドシートRは、物品群Gの前列がL字状に折り曲げられたラップラウンドシートRの直立部に当接した状態で、下流側のラップラウンドシート搬送コンベヤ16へと受け渡される。なお、後述するように、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16では、L字状に折り曲げられ、物品群Gを載せたラップラウンドシートRが物品群Gを中心に更に折り曲げられ、サイドフラップ同士が糊付けされて物品群Gが箱形に包装される。
【0015】
ラップラウンドシートRは、例えば直方体を展開したものに対応し、本実施形態では、
図3の展開図に示される形状を呈する。
図3においてラップラウンドシートRは、平行な3本の罫線(折り曲げ線)L1〜L3によって、連接する長方形の天面P1、前方側面P2、底面P3、後方側面P4に分割されている。天面P1の対向する両側辺には、対となる天面サイドフラップF1が設けられ、前方側面P2、底面P3、後方側面P4の対向する両側辺には、それぞれ対をなす前方サイドフラップF2、底面サイドフラップF3、後方サイドフラップF4が設けられる。なお、後方側面P4において底面P3とは反対側には、罫線L3と平行な罫線L4を介してシームフラップF5が設けられる。
【0016】
シート受渡部14に供給されるラップラウンドシートRは、前方側面P2と底面P3の境界を画定する罫線L2に沿って直角に折り曲げられL字形とされ、天面P1、前方側面P2を含む面が直立した状態で、同面が搬送方向下流側に位置する姿勢でシート受渡部14へと供給される。シート受渡部14に供給されたラップラウンドシートRには、上述した手順で物品群Gが移載され、前列の容器Vが前方側面P2に当接された状態でラップラウンドシート搬送コンベヤ16へと受け渡される。
【0017】
物品群Gが載せられたラップラウンドシートRがラップラウンドシート搬送コンベヤ16に受け渡されると、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16の上方に配置される天面折り込みガイド18(
図2参照)により天面P1と前方側面P2の境界を画定する罫線L1に沿って天面P1が物品群Gの上に覆い被せられるように折り曲げられる。なお、天面折り込みガイド18の下流側の部分下方には、天面P1の先端が直立するシームフラップF5の先端よりも下方に位置するように、天面P1を上から押し下げる天面押込みプッシャ18Pが配置される。
【0018】
また、
図2に示されるように、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16は、搬送方向に沿って配置される一対の平行な無端チェーン20を備え、無端チェーン20の外周には、所定間隔で多数のフィンガ20Fが設けられる。フィンガ20Fは、ラップラウンドシートRの後方側面P4に下面側から当接して、底面P3に対して後方側面P4を罫線L3に沿って直立するまで折り曲げる。更に、フィンガ20Fは、直立された後方側面P4を後方から押し、物品群Gが載せられた各ラップラウンドシートRを順次下流側へと一定間隔で搬送する。
【0019】
ラップラウンドシート搬送コンベヤ16の上流端の両側には、往復回動可能なフラップ折り曲げ片(後方フラップ起立手段)22が設けられる(
図1参照)。フラップ折り曲げ片22は、フィンガ20Fにより直立された後方側面P4の両側から外側へと延出する後方サイドフラップF4に後方から係合し、これらを前方(搬送方向下流側)へ、すなわちケース内方へと折り曲げる。
【0020】
更に、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16の搬送経路の両側方には、サイドガイド24が配置される(
図1参照)。サイドガイド24は、サイドガイド駆動機構24Mにより搬送方向および幅方向に往復動可能である。サイドガイド24は各々、幅方向において前方側面P4よりも外側に位置し、直立された前方側面P4の両側から外側へと延出する前方サイドフラップF2は、ラップラウンドシートRの搬送により、サイドガイド24の先端に押し当てられることで、後方(搬送方向上流側)へ、すなわちケース内方へと折り曲げられる。
【0021】
サイドガイド24は、その後、サイドガイド駆動機構24Mにより搬送方向へラップラウンドシートRよりも速い速度で所定距離移動され、所定間隔だけ離間される。これに並行して、フラップ折り曲げ片22により、後方サイドフラップF4が前方(搬送方向下流側)へ折り曲げられる。フラップ折り曲げ片22により前方へ折り曲げられた後方サイドフラップF4は、所定間隔離間されたサイドガイド24の内側に挿入され、後方へ折り曲げられた前方サイドフラップF2、および前方へ既に折り曲げられた後方サイドフラップF4を側方から挟み込んだ状態で、サイドガイド24は搬送方向へと移動する。すなわち、前方/後方サイドフラップF2、F4を折り曲げた状態で、ラップラウンドシートRを後流側の固定ガイド25の間に送り込む。サイドガイド24はその後、離間された状態から元の間隔に戻され、上流側へと移動し、同様の処理を繰り返す。なお、
図1には、一方の側のサイドガイド24およびサイドガイド駆動機構24Mのみが図示される。
【0022】
以上の工程により、
図2に示されるように、前方側面P2および後方側面P4が直立され(物品群Gを挟んで対向するように立設され)、天面P1が物品群Gの上に覆い被せられるとともに前方サイドフラップF2、後方サイドフラップF4が折り曲げられる。この状態において、天面P1が天面押込みプッシャ18Pにより押し下げられ、後方側面P4から上向きに延出するシームフラップF5の後方面にシームフラップ糊噴射ノズル26から接着剤が吹き付けられる。
【0023】
ラップラウンドシート搬送コンベヤ16の搬送経路の両側方にあって、シームフラップ糊噴射ノズル26よりも下流側には、一対の第1センサ27が配置される。第1センサ27は、前方サイドフラップF2および後方サイドフラップF4の折り曲げ状態が、天面サイドフラップF1および底面サイドフラップF3を、前方サイドフラップF2および後方サイドフラップF4に適正に接着できる状態にあるかをモニタするためのセンサである。すなわち、前方/後方サイドフラップF2、F4の何れかが、例えば逆向きに折り曲げられ外側に開いてしまっているかが検知される。なお、第1センサ27には、例えば投光センサからの光を受光センサにおいて検知するセンサが使用される。
【0024】
搬送方向において第1センサ27と同じ位置にあって、その上方には、前後方向(搬送方向)に往復回動可能なシームフラップ折り込み部材28が設けられる。シームフラップ折り込み部材28は、前後方向に揺動することでシームフラップF5に後方から係合し、接着剤が塗布されたシームフラップF5を天面P1の下に折り込む。なお、シームフラップF5をシームフラップ折り込み部材28で天面P1下に折り込む前に、不図示のガイドにより、天面P1はシームフラップF5よりも上方位置に移動され、天面P1とシームフラップF5との干渉が防止される。
【0025】
シームフラップ折り込み部材28の下流側において、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16の上方には、交互に前側トップガイド30Aおよび後側トップガイド30Bを所定間隔で複数備える無端チェーン30が搬送面に沿って配置される。前側トップガイド30Aおよび後側トップガイド30Bは、シームフラップF5が折り込まれた天面P1の前縁および後縁を前後から保持しながら移動する。無端チェーン30の下方には、搬送されるラップラウンドシートRの天面P1にローラを押し当て、天面P1をシームフラップF5に圧着するための天面圧着ローラ32が配置される。
【0026】
前側/後側トップガイド30A、30Bが設けられた無端チェーン30が配置される区画において、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16の両側方には、天面サイドフラップF1に係合して、これらを下向きに折り曲げる天面サイドフラップ折り込みガイド34Aが、ラップラウンドシートRの天面P1に沿って配置される。また、天面サイドフラップ折り込みガイド34Aの下方には、底面サイドフラップF3に係合して、これらを上向きに折り曲げる底面サイドフラップ折り込みガイド34Bが、ラップラウンドシートRの底面P3に沿って配置される。ラップラウンドシートRは、この区画を搬送される間に、天面/底面サイドフラップF1、F3が折り曲げられて略箱形のラップラウンドケースに成形される。
【0027】
ラップラウンドシート搬送コンベヤ16の搬送経路の両側方において、天面/底面サイドフラップ折り込みガイド34A、34Bが設けられた区間には、サイドフラップ糊噴射ノズル(接着剤供給手段)36が設けられる。サイドフラップ糊噴射ノズル36は、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16上を搬送されるラップラウンドシートRに向けて接着剤を噴射し、折り込まれた前方/後方サイドフラップF2、F4に接着剤を塗布する。
【0028】
天面/底面サイドフラップ折り込みガイド34A、34Bが設けられた区間において、サイドフラップ糊噴射ノズル36の直ぐ下流側のラップラウンドシート搬送コンベヤ16の搬送経路の両側方には、第2センサ38が配置される。第2センサ38は、前方/後方サイドフラップF2、F4に接着剤が適切に塗布されているかを検出すセンサである。第2センサ38は、例えば放射温度計によって構成され、前方/後方サイドフラップF2、F4の接着剤塗布領域の温度を検知し、これに基づき加熱溶融された接着剤がサイドフラップに塗布されているか否かを検知する。
【0029】
更に、天面/底面サイドフラップ折り込みガイド34A、34Bが設けられた区間において、第2センサ38の直ぐ下流側のラップラウンドシート搬送コンベヤ16の搬送経路の両側方には、後述する第1仮留め装置(シール部材貼付手段)40が配置される。第1仮留め装置40は、第1、第2センサ27、38の信号に基づき駆動され、後述するエラー処理の際に、物品群Gを載せたラップラウンドシートRに向けて側方から、例えば天面P1から半分の高さ、あるいはそれよりも低い位置に、仮留めシールを張り付ける。
【0030】
天面/底面サイドフラップ折り込みガイド34A、34Bが設けられた区間の下流側にあって、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16の搬送経路の両側方には、折り曲げられた天面サイドフラップF1および底面サイドフラップF3を、接着剤が塗布された前方サイドフラップF2および後方サイドフラップF4に押し当てる側面圧着ローラ(接着手段)42が配置される。側面圧着ローラ(接着手段)42により、サイドフラップF1〜F4が糊付けされることでラップラウンドシートRによる物品群Gの箱形包装は完了する。なお、本実施形態において、側面圧着ローラ42が配置された区間には、上方に天面圧着ローラ32が設置されている。
【0031】
側面圧着ローラ42の下流側において、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16の搬送経路の両側方には、箱形に成形されたラップラウンドシートRのサイドフラップF1〜F4を、接着剤が乾くまで両側から支える圧着プレート44が設けられ、その下流側には、ラップラウンドシートRの包装不良を最終チェックするための第3〜第5センサ46、47、48が設けられる(
図1参照)。
【0032】
第3センサ46は、例えば反射光受光式のセンサであり、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16の上方中央部に配置され、反射光の有無でシームフラップF5の飛び出しを検出する。第4センサ47は、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16の側方に配置され、箱形に成形されたラップラウンドシートRの形状をチェックするためのセンサであり、搬送タイミングに合わせて遮光時間を見ることで、折り畳まれたラップラウンドシートRが適正な箱形に成形されているかを検出する。第5センサ48は、サイドフラップ同士の接着が適正に行われ左右両側の天面サイドフラップF1、底面サイドフラップF3が適切に折り畳まれているかをチェックするセンサであり、例えば反射受光式の一対のセンサで構成される。第5センサ48は、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16の上方において天面P1の幅方向外側にそれぞれ配置され、天面/底面サイドフラップF1、F3の何れかが開いていると、反射光が検知される。なお、第3〜第5センサ46、47、48に、投光/受光方式のセンサを用いても良い。
【0033】
第3〜第5センサ46、47、48の下流側にあって、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16の搬送経路の両側方には、第2仮留め装置(シール部材貼付手段)50が配置される。第2仮留め装置50は、後述するように、第1仮留め装置40と同じ構成を備え、第3〜第5センサ46、47、48の信号に基づいて、第1仮留め装置40と略同様の箇所に仮留めシールを貼り付ける。第1または第2仮留め装置40、50による仮留めが行われたラップラウンドシートR、すなわち不良ケースは、第2仮留め装置50の下流に位置するリジェクト用プッシャ51により、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16の搬送路から側方へと押し出され排出される。なお、これら一連の動作は、各センサや駆動部に接続される制御部(制御手段)54において制御される。
【0034】
図4は、第1、第2仮留め装置40、50の構成を示す平面図である。第1、第2仮留め装置40、50は、例えば、仮留めシール(シール部材)Sを供給するベース52と、ベース52をラップラウンドシート搬送コンベヤ16の幅方向へ進退させるリニアアクチュエータ55とを備える。ベース52は、仮留めシールSが貼られた台紙Mがロール状に巻かれた原紙ロール52Aと、台紙Mを鋭角に折り返し、仮留めシールSを台紙Mから剥離させる折返しローラ52Bと、仮留めシールSが剥がされた台紙Mを巻き取る巻取ロール52Cと、巻取ロール52Cを回転するモータ52Mと、折返しローラ52Bで剥離された仮留めシールSをラップラウンドシートRに押し当てて貼り付ける押えローラ52Rとを備える。
【0035】
第1仮留め装置40の駆動は、第1、第2センサ27、38の信号に基づき、第2仮留め装置50の駆動は、第3〜第5センサ46、47、48の信号に基づいて行われる。すなわち、センサにより検出された不良ケース(ラップラウンドシートR)の搬送に同期してリニアアクチュエータ55が駆動され、ベース52が不良ケースの側面に向けて押し出されて押えローラ52Rが不良ケースの側面に押し当てられる。また、モータ52Mの駆動により原紙ロール52Aから台紙Mが繰り出され、折返しローラ52Bにおいて仮留めシールSが台紙Mから剥離されて押えローラ52Rにより不良ケースの側面に貼り付けられる。なお、仮留めシールSは、
図5に示されるように枚葉になっているタックシールでもよいが、連続するテープを繰り出してから適当な長さで切断する構成でもよい。
【0036】
図5は、包装不良が発生したラップラウンドシールR(不良ケース)に仮留めシールSを貼着した側面図である。
図5(a)は、前方サイドフラップF2、後方サイドフラップF4は適正に折り曲げられているが、天面サイドフラップF1、底面サイドフラップF3が適正に折り曲げられていない場合の仮留めシールSの貼り付け状態を示す。また、
図5(b)は、前方サイドフラップF2は適正に折り曲げられているが、後方サイドフラップF3、天面サイドフラップF1、底面サイドフラップF3が適正に折り曲げられていない場合の仮留めシールSの貼り付け状態を示す。
【0037】
図5(a)では、仮留めシールSが前方サイドフラップF2および後方サイドフラップF4に亘って貼り付けられ、
図5(b)では、前方サイドフラップF2のみが適正に折り曲げられ、後方サイドフラップF4は外側に開いているため、仮留めシールSは前方サイドフラップF2から容器Vの側面に亘り貼り付けられる。
【0038】
次に、本実施形態におけるエラー処理の動作の詳細について説明する。なお、このエラー処理は、第1〜第5センサ27、38、46、47、48からの信号に基づき異常が検知されると制御部54において実行される。
【0039】
まず、第1、第2センサ27、38において異常が検知された場合、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16を含むラップラウンドケーサ10の稼働が停止される。作業者によりサイドフラップの折り曲げ異常による詰まり等が取り除かれ、復旧ボタンが押されると、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16が再稼働され、第1仮留め装置40により仮留めシールSが、異常が検知された不良ケースに貼り付けられ仮留めが行われる。そして、仮留めが行われた不良ケース、または不良ケースを含む所定数のケース(異常検知時にラップラウンドシート搬送コンベヤ16上に残存しているケース数)が、下流にてリジェクト用プッシャ51によりラップラウンドシート搬送コンベヤ16から排出される。なお、ケース数は、リジェクト用プッシャ51の手前に配置された第3センサにより計数される。ケースの排出が終了すると、エラー処理は完了し、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16を含むラップラウンドケーサ10の駆動は通常の運転に復帰する。
【0040】
次に第3〜第5センサ46、47、48において異常が検知された場合、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16を含むラップラウンドケーサ10の稼働が停止される。作業者によりシームフラップの折り込み部材28の異常や、天面サイドフラップ折り込みガイド34A等の異常が取り除かれ、復旧ボタンが押されると、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16が再稼働され、第2仮留め装置50により仮留めシールSが、異常が検知された不良ケースに貼り付けられ仮留めが行われる。そして、仮留めが行われた不良ケース、または不良ケースを含む所定数のケース(異常検知時にラップラウンドシート搬送コンベヤ16上に残存しているケース数)が、下流にてリジェクト用プッシャ51によりラップラウンドシート搬送コンベヤ16から排出される。ケースの排出が終了すると、エラー処理は完了し、ラップラウンドシート搬送コンベヤ16を含むラップラウンドケーサ10の駆動は通常の運転に復帰する。
【0041】
以上のように、本実施形態のラップラウンドケーサによれば、包装不良が発生したラップラウンドケースに仮留めを行って排出することで、不良ケースの排出時に物品群がバラバラになることが防止される。これにより、不良ケースの排出に人手を介することなく、プッシャ等の装置を用いて自動的に行うことが可能となる。
【0042】
なお、本実施形態では、上流側に配置された第1、第2センサと、下流側に配置された第3〜第5センサを用いて包装不良を検知したが、センサは下流側のみであってもよい。また、本実施形態のラップラウンドケーサでは、L字状に折り曲げられたラップラウンドシートの底面に物品群を後方から載置した。しかし、本実施形態は、U字状に折り曲げた(後方側面および前方側面を直立させた状態の)ラップラウンドシートの底面に横方向から物品群を載置する構成のラップラウンドケーサにも適用可能である。