特開 2023-66560 段ボールケーサー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023066560

(43)【公開日】2023-05-16

(54)【発明の名称】段ボールケーサー

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/90 20060101AFI20230509BHJP

   B65G 47/29 20060101ALI20230509BHJP

   B65B 5/08 20060101ALI20230509BHJP

【ＦＩ】

B65G47/90 A

B65G47/29 C

B65B5/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021177217

(22)【出願日】2021-10-29

(71)【出願人】

【識別番号】503282194

【氏名又は名称】東京施設工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 文雄

【テーマコード（参考）】

3E003

3F072

3F081

【Ｆターム（参考）】

3E003AA01

3E003AB05

3E003BA02

3E003BA06

3E003BA07

3E003BB02

3E003BC01

3E003BD04

3E003BE01

3E003CB01

3E003DA05

3F072AA09

3F072GD01

3F072JA06

3F072KA01

3F072KD23

3F081AA20

3F081BE04

3F081BE08

3F081CA05

3F081CA47

3F081CC06

3F081CC08

3F081CE02

(57)【要約】

【課題】大量の製品を高速処理することができるコンパクトな段ボールケーサーを提供する。
【解決手段】段ボールケーサー４は、第１～第３搬送経路１６，１８，２０をそれぞれ有する第１～第３製品コンベヤ８，１０，１２と、第４及び第５搬送経路３０，４６をそれぞれ有する第１及び第２箱コンベヤ２４，２６と、第３搬送経路２０においてバケット２２に載置された製品Ｐを保持し、第４搬送経路３０における段ボール箱Ｂに箱詰めするロボット４２とを備え、第１箱コンベヤ２４は、第４搬送経路３０に搬入される段ボール箱Ｂを保持するとともに位置決めし、第４搬送経路３０の搬送方向Ｘにおける段ボール箱Ｂの向きを直角に方向転換する方向転換動作が可能であり、段ボール箱Ｂとともに第４搬送経路３０を搬送される位置決め装置３２を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬入された製品を第１搬送経路において搬送する第１製品コンベヤと、
前記第１搬送経路を搬送された前記製品を前記第１搬送経路と直交する第２搬送経路において搬送する第２製品コンベヤと、
前記第２搬送経路を搬送された前記製品をバケットにて受け取って、前記第２搬送経路と直交し、且つ前記第１搬送経路と平行に延びる第３搬送経路において、前記バケットとともに前記製品を搬送する第３製品コンベヤと、
前記第１搬送経路への製品の搬入方向と同一方向から搬入される段ボール箱を受け取って、前記第２搬送経路の下側に位置し、且つ前記第１搬送経路と平行に延びる第４搬送経路において、前記段ボール箱を搬送する第１箱コンベヤと、
前記第４搬送経路を搬送された前記段ボール箱を受け取って、前記第３搬送経路の下側に位置し、且つ前記第４搬送経路に隣接しつつ前記第４搬送経路と平行に延びる第５搬送経路において、前記段ボール箱を搬送する第２箱コンベヤと、
前記第３搬送経路において前記バケットに載置された前記製品を保持し、前記第４搬送経路における前記段ボール箱に箱詰めするロボットと
を備え、
前記第１箱コンベヤは、前記第４搬送経路に搬入される前記段ボール箱を保持するとともに位置決めし、前記第４搬送経路の搬送方向における前記段ボール箱の向きを直角に方向転換する方向転換動作が可能であり、前記段ボール箱とともに前記第４搬送経路を搬送される位置決め装置を備える、段ボールケーサー。

【請求項2】

前記位置決め装置は、
前記段ボール箱の底部及び側部を保持するクランプ機構と、
前記クランプ機構に接続されて下方に延びるシリンダロッドを有し、前記シリンダロッドを介して前記クランプ機構を昇降する昇降機構と、
前記クランプ機構に接続されて下方に延び、前記クランプ機構を水平回転可能に支持する複数の縦ガイドロッドと、
前記クランプ機構の下方に配置され、前記第１箱コンベヤのベルトが固定されるベルト固定部、前記シリンダロッドが貫通するロッド貫通孔、及び前記クランプ機構の水平回転に伴い前記各縦ガイドロッドの横断移動を許容する複数の縦ロッド移動孔を有する第１ベースと、
前記第１ベースの下方に配置され、前記シリンダロッドが貫通し、前記各縦ガイドロッドがそれぞれ挿通される複数の縦ロッド挿通部を有する第２ベースと、
前記第１ベースと前記第２ベースとの間に配置され、前記シリンダロッドが貫通し、前記第２ベースに固定される駆動軸を有し、前記駆動軸を回転することにより、前記第２ベース及び前記各縦ガイドロッドを介して前記クランプ機構を水平方向に回転させて、前記方向転換動作を行う回転機構と、
前記クランプ機構、前記回転機構、及び前記昇降機構を制御する制御ユニットと
を備える、請求項１に記載の段ボールケーサー。

【請求項3】

前記第１箱コンベヤは、前記第４搬送経路に沿って延び、且つ前記第４搬送経路の幅方向における両端に配置された対となる横ガイドロッドを有し、
前記第１ベースは、前記一対の横ガイドロッドがそれぞれ挿通される対となる横ロッド挿通部を有する、請求項２に記載の段ボールケーサー。

【請求項4】

前記クランプ機構は、
前記段ボール箱の前記底部を支持する複数の支持爪と、
前記第４搬送経路の搬送方向において対向する前記段ボール箱の一対の前記側部を挟んで保持する複数の挟持爪と、
前記各挟持爪をそれぞれ前記段ボール箱の挟持方向に移動させる第１シリンダと、
前記各支持爪、及び前記第１シリンダが固定される支持テーブルと、
を備え、
前記シリンダロッド及び前記各縦ガイドロッドは、前記支持テーブルに接続される、請求項３に記載の段ボールケーサー。

【請求項5】

前記回転機構は、ラックの水平方向における往復動をピニオンギヤを介して前記駆動軸の回転に変換することにより、前記駆動軸を回転駆動するロータリアクチュエータを備え、
前記ロータリアクチュエータは前記第１ベースに固定され、前記駆動軸は前記第２ベースに固定される、請求項２から４の何れか一項に記載の段ボールケーサー。

【請求項6】

前記昇降機構は、前記第２ベースに固定され、前記シリンダロッドを昇降する第２シリンダを備える、請求項２から５の何れか一項に記載の段ボールケーサー。

【請求項7】

前記第１箱コンベヤは、前記第４搬送経路において前記位置決め装置とともに搬送された前記段ボール箱を受け取る受け取り装置をさらに備え、
前記制御ユニットは、前記段ボール箱が前記第４搬送経路に搬入されると、前記昇降機構により前記クランプ機構を上昇させ、次に、前記クランプ機構により前記段ボール箱を位置決めして保持し、次に、前記回転機構により前記段ボール箱の前記方向転換動作を行い、次に、前記位置決め装置が前記段ボール箱とともに前記第４搬送経路を搬送され、前記段ボール箱が前記受け取り装置に受け取られると、前記クランプ機構により前記段ボール箱の保持を解除し、次に、前記昇降機構により前記クランプ機構を下降させて退避させ、次に、前記位置決め装置は次の前記段ボール箱の搬入を受け入れるべく、前記第４搬送経路の待機位置に移動する、請求項２から６の何れか一項に記載の段ボールケーサー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、段ボールケーサーに関し、詳しくは、袋詰めなどされた製品を段ボール箱に箱詰めする段ボールケーサーに関する。

【背景技術】

【0002】

袋詰めなどされた製品を段ボール箱に箱詰めする段ボールケーサーが知られている。段ボールケーサーは、段ボールシートを段ボール箱に成形する製函機と、製品が箱詰めされた段ボール箱にテープを貼り付けるなどして封をする封函機とを組み合わせて用いられる。

【0003】

特許文献１には、搬送コンベヤの一方のコンベヤ列を第１の搬送速度で制御し、搬送コンベヤの他方のコンベヤ列を第１の搬送速度と異なる第２の搬送速度で制御し、各コンベヤ列の速度差によって、物品を方向転換させながら搬送する方向転換装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－６７８６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の方向転換装置は、直線状に延設される１つのコンベヤの搬送経路を製品が搬送される過程において、搬送方向における製品の向きを方向転換する。このため、方向転換のためにコンベヤの搬送経路を長距離確保する必要があり、また、方向転換に時間を要する。従って、装置が大型化するとともに、大量の製品を搬送して段ボール箱に箱詰めする処理を高速で行うのは困難である。

【0006】

また、特許文献１においては、製品が箱詰めされる段ボール箱の保持、位置決め、受け渡しについては格別な配慮がなされていない。段ボールケーサーに、段ボール箱の保持、位置決め、方向転換、受け渡しのための装置を個別に設けた場合、段ボールケーサーがさらに大型化するとともに、段ボールケーサーにおいて大量の製品を搬送して段ボール箱に箱詰めする処理を高速で行うのはさらに困難となる。

【発明の効果】

【0007】

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、大量の製品を高速処理することができるコンパクトな段ボールケーサー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】

【0008】

上記の目的を達成するべく、一態様に係る段ボールケーサーは、搬入された製品を第１搬送経路において搬送する第１製品コンベヤと、第１搬送経路を搬送された製品を第１搬送経路と直交する第２搬送経路において搬送する第２製品コンベヤと、第２搬送経路を搬送された製品をバケットにて受け取って、第２搬送経路と直交し、且つ第１搬送経路と平行に延びる第３搬送経路において、バケットとともに製品を搬送する第３製品コンベヤと、第１搬送経路への製品の搬入方向と同一方向から搬入される段ボール箱を受け取って、第２搬送経路の下側に位置し、且つ第１搬送経路と平行に延びる第４搬送経路において、段ボール箱を搬送する第１箱コンベヤと、第４搬送経路を搬送された段ボール箱を受け取って、第３搬送経路の下側に位置し、且つ第４搬送経路に隣接しつつ第４搬送経路と平行に延びる第５搬送経路において、段ボール箱を搬送する第２箱コンベヤと、第３搬送経路においてバケットに載置された製品を保持し、第４搬送経路における段ボール箱に箱詰めするロボットとを備え、第１箱コンベヤは、第４搬送経路に搬入される段ボール箱を保持するとともに位置決めし、第４搬送経路の搬送方向における段ボール箱の向きを直角に方向転換する方向転換動作が可能であり、段ボール箱とともに第４搬送経路を搬送される位置決め装置を備える。

【0009】

大量の製品を高速処理することができるコンパクトな段ボールケーサーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】製函機、段ボールケーサー、及び封函機を連結した連結一体ユニットの斜視図である。

【図2】段ボールケーサーの斜視図である。

【図3】段ボールケーサーの上面図である。

【図4】段ボール箱搬送ラインの上面図である。

【図5】位置決め装置の斜視図である。

【図6】ロータリアクチュエータの縦断面図とその近傍の部位を示す図である。

【図7】図６のＡ－Ａ方向から見たロータリアクチュエータの横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１は、製函機２、段ボールケーサー４、及び封函機６を連結した連結一体ユニット１の斜視図を示す。製函機２、段ボールケーサー４、及び封函機６はそれぞれユニット化され、これらのユニットがこれらの順に連結された連結一体ユニット１を形成する。なお、製函機２、段ボールケーサー４、及び封函機６をそれぞれユニット２，４，６と称することがある。また、以降の説明において、方向性及び角度に関する平行、直交、直角などの記載は、実質的なものであり、厳密なものではない。

【0012】

製函機２は、搬入された段ボールシートを段ボール箱に成形する。段ボールケーサー４は、袋詰めなどされて搬入された製品を製函機２から搬入された段ボール箱に箱詰めする。封函機６は、段ボールケーサー４から搬入された製品箱詰め済みの段ボール箱にテープを貼り付けるなどして封をする。製函機２における段ボールシートの全体としての搬送方向と、段ボールケーサー４及び封函機６における段ボール箱の搬送方向とは、全体として同一方向である。

【0013】

また、段ボールケーサー４における製品の搬送方向は、全体として段ボール箱の搬送方向と同一方向である。すなわち、各ユニット２，４，６及び連結一体ユニット１における製品及び段ボール箱の全体としての搬送方向は同一となる。また、各ユニット２，４，６を接続するためのブラケット等の接続部材を不要とすることができる。

【0014】

このように、製函機２、段ボールケーサー４、及び封函機６をそれぞれユニット化し、各ユニット２，４，６における製品や段ボール箱の搬送方向が全体として同一方向となるように連結した連結一体ユニット１を形成することにより、各ユニット２，４，６及び連結一体ユニット１のコンパクト化を実現することができる。

【0015】

ここで、段ボールケーサー４は、製品と段ボール箱との双方の搬送が行われるため、これらの搬送経路が複雑になる傾向があり、また、設置面積も大きくなる傾向がある。しかし、本実施形態の段ボールケーサー４では、製品及び段ボール箱の双方を製函機２側となる同一方向から搬入し、製品箱詰め済みの段ボールを封函機６に搬出する。また、以降において説明するが、各コンベヤを集約配置し、さらに、後述する段ボール箱の位置決め装置を設置することにより、極力小さな設置面積の段ボールケーサー４を実現している。また、製品及び段ボール箱の搬送経路の距離が短くなり、大量の製品を高速処理することができる。

【0016】

図２は、段ボールケーサー４の斜視図を示し、図３は、段ボールケーサー４の上面図を示す。段ボールケーサー４は、第１製品コンベヤ８、第２製品コンベヤ１０、及び第３製品コンベヤ１２を備えている。これらのコンベヤ８，１０，１２は、例えばベルトコンベヤであり、製品搬送ライン１４を構成する。製品搬送ライン１４における製品Ｐの搬送方向は、黒塗りの矢印で示される。第１製品コンベヤ８は、段ボールケーサー４の製函機２の側から投入された製品Ｐを第１搬送経路１６において搬送する。

【0017】

第１搬送経路１６は、各ユニット２，４，６の連結方向Ｘと平行に延設される。第２製品コンベヤ１０は、第１搬送経路１６を搬送された製品Ｐを第１搬送経路１６と直交する第２搬送経路１８において搬送する。より詳しくは、段ボールケーサー４には、第１製品コンベヤ８と第２製品コンベヤ１０との間に製品Ｐの方向転換装置１９が設けられている。

【0018】

方向転換装置１９は、第１搬送経路１６を搬送された製品Ｐを受け取って、第１搬送経路１６の搬送方向における製品Ｐの向きを直角に方向転換する方向転換動作を行い、方向転換動作後の製品Ｐを第２搬送経路１８に向けて搬送する。第３製品コンベヤ１２は、第２搬送経路１８を搬送された製品Ｐをそれぞれバケット２２にて受け取って、第３搬送経路２０において、バケット２２とともに製品Ｐを搬送する。第３搬送経路２０は、第２搬送経路１８と直交し、且つ第１搬送経路１６と平行に延びる。

【0019】

また、段ボールケーサー４は、第１箱コンベヤ２４及び第２箱コンベヤ２６を備えている。第１箱コンベヤ２４は、例えばベルトコンベヤであり、第２箱コンベヤ２６は、例えばローラコンベヤであり、これらのコンベヤ２４，２６は段ボール箱搬送ライン２８を構成する。段ボール箱搬送ライン２８は、製品搬送ライン１４の下側に形成され、搬送ラインの２段構造が構築される。段ボール箱搬送ライン２８における段ボール箱Ｂの搬送方向は、白抜きの矢印で示される。

【0020】

第１箱コンベヤ２４は、製函機２から搬入される段ボール箱Ｂ、すなわち、第１搬送経路１６への製品Ｐの搬入方向と同一方向から搬入される段ボール箱Ｂを受け取って、第４搬送経路３０において搬送する。第４搬送経路３０は、第２搬送経路１８の下側に位置し、且つ第１搬送経路と平行に延びる。より詳しくは、第１箱コンベヤ２４は、段ボール箱Ｂの位置決め装置３２、及び受け取り装置３４を備えている。

【0021】

図４は、段ボール箱搬送ライン２８の上面図を示す。位置決め装置３２は、例えば２つ設けられ、それぞれ、製函機２から搬入される段ボール箱Ｂを待機位置にて保持するとともに、第４搬送経路３０を搬送される各段ボール箱Ｂを第４搬送経路３０の幅方向中央に位置決めする。また、各位置決め装置３２は、段ボール箱Ｂの向きを必要に応じて直角に方向転換する方向転換動作が可能であり、保持した段ボール箱Ｂとともに第４搬送経路３０を搬送される。

【0022】

受け取り装置３４は、各位置決め装置３２とともに搬送されてきた２つの段ボール箱Ｂを受け取る。具体的には、受け取り装置３４は、２つの受け取りプレート３６と、各受け取りプレート３６にそれぞれ接続されたシリンダ３８とを備える。各受け取りプレート３６の上面には、それぞれ吸着パッド４０が配置されている。先ず、段ボール箱Ｂを保持した位置決め装置３２は、第４搬送経路３０の所定位置に搬送される。

【0023】

次に、シリンダ３８を駆動することにより受け取りプレート３６が位置決め装置３２の下側に移動するとともに上昇し、段ボール箱Ｂは受け取りプレート３６の上面に載置される。次に、段ボール箱Ｂの底部が受け取りプレート３６の吸着パッド４０に吸着され、段ボール箱Ｂが受け取りプレート３６に保持される。次に、位置決め装置３２は、段ボール箱Ｂの保持を解除した後、下方に退避し、製函機２から搬入される段ボール箱Ｂを受け取り可能な待機位置に移動する。

【0024】

一方、図２及び図３に示すように、段ボールケーサー４は、例えば６軸の垂直多関節型の構造を有するロボット４２を備えている。ロボット４２は、第４搬送経路３０の上側において天井からブラケット４４を介して吊り下げられている。ロボット４２は、ハンド及びアームを備え、第３搬送経路２０においてバケット２２に載置された製品Ｐをハンドでピッキングして保持する。次に、ロボット４２は、アームの動作によって、ハンドで保持した製品Ｐを第４搬送経路３０における段ボール箱Ｂに移動して箱詰めする。ロボット４２による製品Ｐの箱詰め動作は、段ボール箱Ｂに所定数の製品Ｐが箱詰めされるまで行われる。

【0025】

第２箱コンベヤ２６は、第４搬送経路３０において製品Ｐが箱詰めされた段ボール箱Ｂを受け取って、第５搬送経路４６において搬送する。図２及び図３に示すように、第５搬送経路４６は、第３搬送経路２０の下側に位置し、且つ第４搬送経路３０に隣接しつつ第４搬送経路３０と平行に延びる。より詳しくは、図４にも示すように、第５搬送経路４６には、段ボール箱Ｂの引込装置４８、及び方向転換装置５０が設けられている。

【0026】

引込装置４８は、第５搬送経路４６の幅方向の側端に設けられ、第４搬送経路３０で製品Ｐが箱詰めされた段ボール箱Ｂを保持して第５搬送経路４６に引き込んで移動させる。具体的には、引込装置４８は、２つの引込プレート５２と、各引込プレート５２にそれぞれ接続されたシリンダ５４とを備える。各引込プレート５２の先端には、それぞれ吸着パッド５６が配置されている。

【0027】

先ず、各シリンダ５４を駆動することにより、各引込プレート５２は第５搬送経路４６を横断する方向に伸張し、第４搬送経路３０で製品Ｐが箱詰めされた段ボール箱Ｂの側部に当接する。次に、段ボール箱Ｂの側部が各引込プレート５２の各吸着パッド５６により吸着され、各引込プレート５２に保持される。次に、受け取り装置３４による段ボール箱Ｂの保持を解除した後、各シリンダ５４を駆動して段ボール箱Ｂを第５搬送経路４６に引き込んで移動させる。これにより、段ボール箱Ｂは、第５搬送経路４６の幅方向中央に位置付けられる。

【0028】

引込装置４８により第４搬送経路３０から第５搬送経路４６に移動した段ボール箱Ｂは、各吸着パッド５６による保持が解除され、第５搬送経路４６を搬送される過程において、方向転換装置５０の上を通過する。方向転換装置５０は、段ボール箱Ｂの向きを必要に応じて直角に方向転換可能である。そして、製品Ｐが箱詰めされた段ボール箱Ｂは、第５搬送経路４６を搬送されて封函機６に向けて搬出される。

【0029】

図５は、位置決め装置３２の斜視図を示す。位置決め装置３２は、クランプ機構５８、回転機構６０、縦ガイドロッド６２、第１ベース６４、第２ベース６６、昇降機構６８、及び制御ユニット７０を備えている。クランプ機構５８は、段ボール箱Ｂの底部Ｂｂを支持するとともに、段ボール箱Ｂの一対の側部Ｂｓを挟んで保持する。昇降機構６８は、第２ベース６６の下面に固定され、クランプ機構５８に接続されて下方に延びるシリンダロッド７１を有する。昇降機構６８は、シリンダロッド７１を介してクランプ機構５８を昇降する。

【0030】

縦ガイドロッド６２は例えば２つ設けられ、各縦ガイドロッド６２は、クランプ機構５８に接続されて下方に延び、クランプ機構５８を水平回転可能に支持する。第１ベース６４は、クランプ機構５８の下方に配置され、ベルト固定部７４、ロッド貫通孔７６、及び縦ロッド移動孔７８を有している。ベルト固定部７４は、第４搬送経路３０の幅方向Ｙおける第１ベース６４の両側部にそれぞれ設けられている。

【0031】

各ベルト固定部７４には、第１箱コンベヤ２４のベルト２４ａがそれぞれ固定される。これにより、第１箱コンベヤ２４が稼働してベルト２４ａが移動するのに伴い、位置決め装置３２は、クランプ機構５８で保持した段ボール箱Ｂとともに第４搬送経路３０において搬送される。ロッド貫通孔７６には、昇降機構６８のシリンダロッド７１が上下において貫通する。縦ロッド移動孔７８は、ロッド貫通孔７６の周囲に２つ設けられ、それぞれ縦ガイドロッド６２が挿通される。

【0032】

各縦ロッド移動孔７８は、ロッド貫通孔７６を中心に湾曲した円弧形状の長孔であり、クランプ機構５８の水平回転に伴い、各縦ガイドロッド６２の水平方向における横断移動を、例えばロッド貫通孔７６を中心とした９０度程度の角度範囲内において許容する。第２ベース６６は、第１ベース６４の下方に配置され、シリンダロッド７１が貫通し、第２ベース６６の幅方向Ｙにおける両側部にそれぞれ縦ロッド挿通部８０が設けられる。

【0033】

各縦ロッド挿通部８０には、それぞれ縦ガイドロッド６２が挿通される。回転機構６０は、第１ベース６４と第２ベース６６との間に配置され、シリンダロッド７１が貫通し、第２ベース６６に固定される駆動軸７２を有する。回転機構６０は、駆動軸７２を回転することにより、第２ベース６６及び各縦ガイドロッド６２を介してクランプ機構５８を水平方向に回転させて、クランプ機構５８で保持した段ボール箱Ｂの方向転換動作を行う。

【0034】

また、第１箱コンベヤ２４は、第４搬送経路３０の搬送方向Ｘ（前述した連結方向Ｘと同一方向）に沿って延び、且つ第４搬送経路３０の幅方向Ｙの両端に配置された対となる横ガイドロッド８４を有する。第１ベース６４は、一対の横ガイドロッド８４がそれぞれ挿通される対となる２組の横ロッド挿通部８５を有する。位置決め装置３２は、ベルト２４ａの移動に伴い、各横ロッド挿通部８５において各横ガイドロッド８４に沿って移動する。

【0035】

より詳しくは、クランプ機構５８は、支持爪８６、挟持爪８８、第１シリンダ９０、及び支持テーブル９２を備えている。支持爪８６は、上下方向に例えば４つ立設され、各支持爪８６は段ボール箱Ｂの底部Ｂｂを支持する。挟持爪８８は、上下方向に例えば４つ立設され、各挟持爪８８は搬送方向Ｘにおいて対向する段ボール箱Ｂの一対の側部Ｂｓを挟んで保持する。

【0036】

同一の側部Ｂｓ側に位置する２つの挟持爪８８は、それぞれ連結部８８ａを介して連結されている。第１シリンダ９０は、２つ設けられ、各第１シリンダ９０のシリンダロッド９０ａは、それぞれ連結部８８ａに接続される。各第１シリンダ９０は、各連結部８８ａ、ひいては各挟持爪８８をそれぞれ段ボール箱Ｂの各側部Ｂｓを挟んで支持する方向、すなわち、挟持方向に移動させる。

【0037】

支持テーブル９２には、各支持爪８６、及び各第１シリンダ９０が固定される。シリンダロッド７１及び各縦ガイドロッド６２は、支持テーブル９２の下面に接続される。昇降機構６８は、シリンダロッド７１を昇降させる第２シリンダ９４を備えている。回転機構６０は、駆動軸７２を回転駆動するロータリアクチュエータ９６を備えている。

【0038】

図６は、ロータリアクチュエータ９６の縦断面図とその近傍の部位を示し、図７は、図６のＡ－Ａ断面方向から見たロータリアクチュエータ９６の横断面図を示す。図７に示すように、ロータリアクチュエータ９６は、２つのラック９８の水平方向における往復動をピニオンギヤ１００を介して駆動軸７２の回転に変換することにより、駆動軸７２を回転駆動する。回転機構６０は、ロータリアクチュエータ９６の作動により、駆動軸７２を介してクランプ機構５８を水平方向に回転させる。

【0039】

前述したように、第１ベース６４にはロッド貫通孔７６が形成され、さらに、図６に示すように、第２ベース６６にはロッド貫通孔６６ａ、駆動軸７２にはロッド貫通孔７２ａ、ピニオンギヤ１００にはロッド貫通孔１００ａ、第１ベース６４にはロッド貫通孔７６がそれぞれ形成されている。昇降機構６８の第２シリンダ９４から上方に延びるシリンダロッド７１は、各ロッド貫通孔６６ａ、７２ａ、１００ａ、７６を順に貫通し、第１ベース６４の上方に突出され、クランク機構５８の支持テーブル９２に接続される。

【0040】

第２シリンダ９４が作動し、シリンダロッド７１が矢印で示す方向に昇降することにより、支持テーブル９２ひいてはクランク機構５８が昇降する。一方、第２ベース６６の各縦ロッド挿通部８０において固定される各縦ガイドロッド６２は、クランプ機構５８の支持テーブル９２に接続される。ロータリアクチュエータ９６は第１ベース６４にボルトで固定され、駆動軸７２は第２ベース６６にボルトで固定される。このため、ロータリアクチュエータ９６の作動に伴い、駆動軸７２が回転すると、矢印で示すように第２ベース６６が回転する。これにより、各縦ガイドロッド６２を介して支持テーブル９２ひいてはクランク機構５８も矢印で示すように回転する。

【0041】

制御ユニット７０は、クランプ機構５８の各第１シリンダ９０、回転機構６０のロータリアクチュエータ９６、及び昇降機構６８の第２シリンダ９４を制御することにより、位置決め装置３２の動作を制御する。具体的には、段ボール箱Ｂが第４搬送経路３０に搬入されると、制御ユニット７０は、昇降機構６８によりクランプ機構５８を上昇させる。

【0042】

次に、制御ユニット７０は、クランプ機構５８により段ボール箱Ｂを保持し、次に、回転機構６０により必要に応じて段ボール箱Ｂの方向転換動作を行う。次に、位置決め装置３２が段ボール箱Ｂとともに第４搬送経路３０を搬送され、段ボール箱Ｂが受け取り装置３４に受け取られると、クランプ機構５８による段ボール箱Ｂの保持を解除する。そして、昇降機構６８によりクランプ機構５８を下降させて退避させる。次に、位置決め装置３２は次の段ボール箱Ｂの搬入を受け入れるべく、第４搬送経路３０の待機位置に移動し、位置決め装置３２の一連の動作が完了する。

【0043】

以上のように、本実施形態の段ボールケーサー４は、第１～第３搬送経路１６，１８，２０をそれぞれ有する第１～第３製品コンベヤ８，１０，１２により製品搬送ライン１４を形成し、第４及び第５搬送経路３０，４６をそれぞれ有する第１及び第２箱コンベヤ２４，２６により段ボール箱搬送ライン２８を形成する。製品搬送ライン１４及び段ボール箱搬送ライン２８の始端は連結方向Ｘにおいて製函機２側であり、また、製品搬送ライン１４及び段ボール箱搬送ライン２８の終端は連結方向Ｘにおいて封函機６側である。

【0044】

また、製品搬送ライン１４及び段ボール箱搬送ライン２８は、直線状の搬送経路を必要最低限の数だけ集約した２段構造を構築する。さらに、第１箱コンベヤ２４には位置決め装置３２が設けられている。位置決め装置３２は、第４搬送経路３０に搬入される段ボール箱Ｂを保持するとともに位置決めする。また、位置決め装置３２は、第４搬送経路３０の搬送方向Ｘにおける段ボール箱Ｂの向きを直角に方向転換する方向転換動作が可能であり、段ボール箱Ｂとともに第４搬送経路３０を搬送される。

【0045】

これらの特徴により、段ボールケーサー４の設置面積を極力小さくすることができるとともに、製品Ｐ及び段ボール箱Ｂの搬送経路の距離を極力短くすることができるため、大量の製品Ｐを高速で搬送して箱詰めすることができる。従って、大量の製品Ｐを高速処理することができるコンパクトな段ボールケーサー４を提供することができる。特に、本実施形態の位置決め装置３２は、段ボールケーサー４に、段ボール箱Ｂの保持、位置決め、方向転換動作、及び受け取り装置３４への受け渡しの機能を一括で付与する。

【0046】

より詳しくは、位置決め装置３２は、前述した、クランプ機構５８、回転機構６０、縦ガイドロッド６２、第１ベース６４、第２ベース６６、昇降機構６８、及び制御ユニット７０を備える。また、クランプ機構５８は、前述した、各支持爪８６、各挟持爪８８、各第１シリンダ９０、及び支持テーブル９２を備える。クランプ機構５８の支持テーブル９２は、昇降機構６８のシリンダロッド７１に接続される。

【0047】

また、クランプ機構５８の支持テーブル９２は、回転機構６０の駆動軸７２の回転が伝達される各縦ガイドロッド６２に接続される。さらに、回転機構６０のロータリアクチュエータ９６は第１ベース６４に固定され、駆動軸７２は第２ベース６６に固定される。これにより、クランプ機構５８、回転機構６０、及び昇降機構６８を一体に連結してユニット化した位置決め装置３２が構成される。

【0048】

また、１つのユニットである位置決め装置３２に、段ボール箱Ｂのクランプ機能、回転機能、昇降機能という３つの機能を併存させることができる。従って、段ボールケーサー４に、段ボール箱Ｂの保持、位置決め、方向転換動作のための装置を個別に設ける必要がないため、段ボールケーサー４の高速処理化及びコンパクト化を実現することができる。

【0049】

また、第１ベース６４に各ベルト固定部７４を設け、位置決め装置３２自体が第４搬送経路３０を移動する。これにより、段ボールケーサー４に、段ボール箱Ｂを受け取り装置３４に受け渡すための装置を個別に設ける必要がないため、段ボールケーサー４のさらなる高速処理化及びコンパクト化を実現することができる。また、各縦ガイドロッド６２、第１ベース６４の各縦ロッド移動孔７８、及び第２ベース６６の各縦ロッド挿通部８０により、クランプ機構５８の回転時及び昇降時における姿勢の安定化が図られる。

【0050】

また、各横ガイドロッド８４、及び第１ベース６４の各横ロッド挿通部８５により、位置決め装置３２を第４搬送経路３０において搬送する際、位置決め装置３２の姿勢の安定化が図られる。また、回転機構６０がロータリアクチュエータ９６を備えることにより、クランプ機構５８の回転を省スペースにおいて高速且つ高精度に行うことができる。これらの特徴により、位置決め装置３２のさらなる高速処理化及びコンパクト化が図られるとともに、位置決め装置３２の稼働の安定化が図られ、位置決め装置３２の信頼性がさらに向上する。

【0051】

また、位置決め装置３２は、制御ユニット７０により制御され、制御ユニット７０は、段ボール箱Ｂが第４搬送経路３０に搬入されてから、位置決め装置３２が前述した一連の動作を行い、最終的に次の段ボール箱Ｂの搬入を受け入れるべく、第４搬送経路３０の待機位置に移動する。これにより、位置決め装置３２は、段ボールケーサー４に、段ボール箱Ｂの保持、位置決め、方向転換動作、及び受け取り装置３４への受け渡しの機能を一括で付与する。従って、本実施形態の位置決め装置３２は、段ボールケーサー４の高速処理化及びコンパクト化に大きく貢献する。

【0052】

以上で本発明の実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。例えば、位置決め装置３２は、前述した各機構や部材の機能を実現可能であれば、図５に示した位置決め装置３２の構成及び形状に厳密に限定されるものではない。また、前述した各シリンダやアクチュエータは、空気圧、油圧、電気などの種々の作動媒体による駆動が想定可能である。

【符号の説明】

【0053】

４ 段ボールケーサー
８ 第１製品コンベヤ
１０ 第２製品コンベヤ
１２ 第３製品コンベヤ
１６ 第１搬送経路
１８ 第２搬送経路
２０ 第３搬送経路
２２ バケット
２４ 第１箱コンベヤ
２４ａ ベルト
２６ 第２箱コンベヤ
３０ 第４搬送経路
３２ 位置決め装置
３４ 受け取り装置
４２ ロボット
４６ 第５搬送経路
５８ クランプ機構
６０ 回転機構
６２ 縦ガイドロッド
６４ 第１ベース
６６ 第２ベース
６８ 昇降機構
７０ 制御ユニット
７１ シリンダロッド
７２ 駆動軸
７４ ベルト固定部
７６ ロッド貫通孔
７８ 縦ロッド移動孔
８０ 縦ロッド挿通部
８４ 横ガイドロッド
８５ 横ロッド挿通部
８６ 支持爪
８８ 挟持爪
９０ 第１シリンダ
９２ 支持テーブル
９４ 第２シリンダ
９６ ロータリアクチュエータ
９８ ラック
１００ ピニオンギヤ
Ｂ 段ボール箱
Ｂｂ 底部
Ｂｓ 側部
Ｐ 製品
Ｘ 搬送方向
Ｙ 幅方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】