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特許7593827糊噴射装置、ケース製造装置、およびケース製造方法
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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】
(24)【登録日】2024-11-25
(45)【発行日】2024-12-03
(54)【発明の名称】糊噴射装置、ケース製造装置、およびケース製造方法
(51)【国際特許分類】
   B31B 50/62 20170101AFI20241126BHJP
   B31B 110/35 20170101ALN20241126BHJP
【FI】
B31B50/62
B31B110:35
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2021023871
(22)【出願日】2021-02-18
(65)【公開番号】P2022126034
(43)【公開日】2022-08-30
【審査請求日】2023-09-27
(73)【特許権者】
【識別番号】309036221
【氏名又は名称】三菱重工機械システム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110004347
【氏名又は名称】弁理士法人大場国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100100077
【弁理士】
【氏名又は名称】大場 充
(74)【代理人】
【識別番号】100136010
【弁理士】
【氏名又は名称】堀川 美夕紀
(74)【代理人】
【識別番号】100130030
【弁理士】
【氏名又は名称】大竹 夕香子
(74)【代理人】
【識別番号】100203046
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 聖子
(72)【発明者】
【氏名】長松 純一
(72)【発明者】
【氏名】土居川 範幸
(72)【発明者】
【氏名】山内 純也
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 徹
【審査官】西塚 祐斗
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-094094(JP,A)
【文献】特開2010-163185(JP,A)
【文献】米国特許第05188695(US,A)
【文献】特開平09-141162(JP,A)
【文献】特開2015-151164(JP,A)
【文献】特開2005-225496(JP,A)
【文献】特開平10-278134(JP,A)
【文献】特開昭59-174406(JP,A)
【文献】特開2014-233709(JP,A)
【文献】実開昭63-133363(JP,U)
【文献】米国特許出願公開第2003/0049371(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B31B 50/62
B31B 110/35
B65B 51/02
B65B 7/00
B05B 1/00
B05C 5/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送路を搬送方向に搬送されるシートにおける所定の領域の塗布面にノズルから糊を噴射する糊噴射装置であって、
前記搬送方向に対して交差する前記塗布面に、前記搬送路の上流から前記塗布面に前記ノズルが所定距離まで近接した第1状態において前記糊を噴射し、
前記糊噴射装置は、
前記塗布面の前記上流への第1投影範囲に前記糊噴射装置の少なくとも前記ノズルが含まれている前記第1状態と、前記ノズルにより前記糊を噴射する位置に向けて前記上流から搬送される前記シートの下流への第2投影範囲から前記糊噴射装置が退避している第2状態とに、周期的に変位可能に構成されており、
前記ノズルと一体に変位し、前記ノズルに付着した前記糊を下方から受ける糊受けを備え、
前記糊受けは、前記ノズルの噴射口よりも下流へ突出しており、
変位の周期に亘り、前記ノズルおよび前記糊受けの姿勢が前記搬送方向に対し一定に維持される、糊噴射装置。
【請求項2】
前記糊受けは、
周期的な変位の軌跡の一部において、前記塗布面に近接する前記シートの位置を補正可能なガイド部を備える、
請求項1に記載の糊噴射装置。
【請求項3】
前記糊噴射装置を円形の軌跡に沿って変位させる回転変位駆動部が備えられる、
請求項1または2に記載の糊噴射装置。
【請求項4】
前記糊噴射装置を前記塗布面に対して前記搬送方向に変位させる第1軸変位駆動部と、
前記糊噴射装置を上下方向に変位させる第2軸変位駆動部と、が備えられる、
請求項1または2に記載の糊噴射装置。
【請求項5】
糊の塗布および折り曲げによりシートから成形されるケースの製造装置であって、
前記シートにおける第1の領域の第1の塗布面に糊を噴射する請求項1から4のいずれか一項に記載の糊噴射装置である第1の糊噴射装置と、
前記シートを前記搬送路に沿って搬送する搬送装置と、
前記第1の領域を折り曲げて前記第1の塗布面に前記シートにおける他の領域を配置する第1の折り曲げ機構と、を備える、ケース製造装置。
【請求項6】
前記シートにおける第2の領域の前記搬送方向に対して平行な第2の塗布面にノズルから糊を噴射する第2の糊噴射装置と、
前記シートにおいて前記第2の塗布面に重ねられる領域を前記第2の糊噴射装置よりも下流で折り曲げて前記第2の塗布面に配置する第2の折り曲げ機構と、を備え、
前記第2の糊噴射装置は、
前記第2の塗布面に前記糊を噴射する噴射位置と、前記噴射位置よりも前記上流の退避位置とに、周期的に変位可能に構成されている、
請求項5に記載のケース製造装置。
【請求項7】
搬送路を搬送方向に搬送されるシートから糊の塗布および折り曲げにより成形されるケースの製造方法であって、
前記シートにおける第1の領域の前記搬送方向に対して交差する第1の塗布面に第1のノズルを前記搬送路の上流から駆動機構により所定距離まで近接させた第1状態で、前記第1のノズルから前記糊を噴射させる第1の噴射ステップと、
前記第1のノズルにより前記糊を噴射する位置に向けて前記上流から搬送される前記シートから前記第1のノズルを含む糊噴射装置を駆動機構により退避させる第1の退避ステップと、
前記第1の領域を第1の折り曲げ機構により折り曲げて前記第1の塗布面に前記シートにおける他の領域を配置する第1の折り曲げステップと、を含み、
前記シートにおける第2の領域の前記搬送方向に対して平行な第2の塗布面に第2のノズルから糊を噴射させる第2の噴射ステップと、
前記第2の塗布面に前記糊を噴射する位置から前記上流へ前記第2のノズルを含む糊噴射装置を退避させる第2の退避ステップと、
前記シートにおいて前記第2の塗布面に重ねられる領域を第2の折り曲げ機構により折り曲げて前記第2の塗布面に配置する第2の折り曲げステップと、を含み、
前記第1のノズルと一体に変位する糊受けにより前記第1のノズルに付着した前記糊を下方から受け、
前記第1の塗布面の前記上流への第1投影範囲に前記糊噴射装置の少なくとも前記第1のノズルが含まれている前記第1状態と、前記第1のノズルにより前記糊を噴射する位置に向けて前記上流から搬送される前記シートの下流への第2投影範囲から前記第1のノズルを含む糊噴射装置が退避している第2状態とに、周期的に変位し、変位の周期に亘り、前記第1のノズルおよび前記糊受けの姿勢が前記搬送方向に対し一定に維持される、ケース製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、対象物に糊を噴射して塗布する装置、糊付けを行うケース製造装置、および糊付けの工程を含むケース製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば飲料製品の缶やボトルの包装としての段ボールシートは、製造ラインにおいて、箱状に折り曲げられ、ホットメルトを用いて糊付けされる(例えば、特許文献1)。例えば、コンベヤにより箱を一定のピッチで搬送しながら、所定の糊付け位置において、箱の上端部で起立した糊付け領域に対して、当該糊付け領域よりも上流側に位置する噴射ガンのノズルから糊を噴射する。
噴射ガンは、圧縮空気を用いて糊を噴射する。多条ノズルや複数の噴射ガンを用いることで、糊付け領域における複数の点に向けて糊が噴射される。噴射ガンから発射された糊は、空間を移動して糊付け領域に点状に塗布される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2005-225496号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ノズルから発射された糊が空間を移動する間に糊の軌跡がばらついたり、シートの反りによって糊付け領域の位置がばらついたりすること等に起因して、塗布位置がばらつく。
また、ノズルから糊付け領域へと糸状に引き出された糊が切れ、ノズルに戻った糊の影響によっても、塗布位置がばらつく場合がある。
以上より、本開示は、糊付けの対象領域に噴射により塗布される糊の塗布状態の安定を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示に係る糊噴射装置は、搬送路を搬送方向に搬送されるシートにおける所定の領域の塗布面にノズルから糊を噴射する糊噴射装置であって、搬送方向に対して交差する塗布面に、搬送路の上流から塗布面にノズルが所定距離まで近接した第1状態において糊を噴射する。
本開示に係る糊噴射装置は、塗布面の上流への第1投影範囲に糊噴射装置の少なくともノズルが含まれている第1状態と、ノズルにより糊を噴射する位置に向けて上流から搬送されるシートの下流への第2投影範囲から糊噴射装置が退避している第2状態とに、周期的に変位可能に構成されている。
【0006】
本開示に係るケース製造装置は、糊の塗布および折り曲げによりシートから成形されるケースの製造装置であって、シートにおける第1の領域の第1の塗布面に糊を噴射する上述の第1の糊噴射装置と、シートを搬送路に沿って搬送する搬送装置と、第1の領域を折り曲げて第1の塗布面にシートにおける他の領域を配置する第1の折り曲げ機構と、を備える。
【0007】
本開示に係るケース製造方法は、搬送路を搬送方向に搬送されるシートから糊の塗布および折り曲げにより成形されるケースの製造方法であって、シートにおける第1の領域の搬送方向に対して交差する第1の塗布面に第1のノズルを搬送路の上流から駆動機構により所定距離まで近接させた状態で、第1のノズルから糊を噴射させる第1の噴射ステップと、第1のノズルにより糊を噴射する位置に向けて上流から搬送されるシートから第1のノズルを駆動機構により退避させる第1の退避ステップと、第1の領域を第1の折り曲げ機構により折り曲げて第1の塗布面にシートにおける他の領域を配置する第1の折り曲げステップと、を含む。
【発明の効果】
【0008】
本開示の糊噴射装置は、塗布面の上流への第1投影範囲に少なくともノズルが含まれる第1状態と、ノズルにより糊を噴射する位置に向けて移動するシートの下流への第2投影範囲から退避した第2状態とに周期的に変位可能に構成されている。そのため、搬送されるシートに噴射装置が干渉することなく、塗布面に対して極力近い位置から糊を噴射して塗布することができる。そうすると、ノズルから糊が離れて移動する距離が短いので、糊が移動する軌跡のばらつきを抑えることができるから、塗布面における既定の位置に糊を塗布することができる。糊の移動距離が短いと、ノズルから糊が糸状に引き出された場合の糊の長さが短いので、切れてノズルに戻る糊の量が少ない点でも、塗布状態の安定に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】第1実施形態に係るケーサによる箱詰めの過程(a)と、シートの展開図(b)とを示す図である。
図2図1(a)にIIで示す箇所に設置される糊噴射装置と、搬送路を搬送されるシートと、折り曲げ機構の一部とを側方から示す図である。
図3図2のIII線矢視図であり、糊噴射装置のノズルおよびシートの塗布面を示す図である。
図4】糊噴射装置を周期的に変位させる駆動機構の一例を示す斜視図である。
図5図2に示す糊噴射装置およびその変位の軌跡と、搬送路上のシートとを示す図である。
図6】第1実施形態に係る糊噴射装置が円形の軌跡に沿って変位する様子を示す図である。
図7】第2実施形態に係る糊噴射装置およびシートを示す図である。
図8図7に示す糊噴射装置が変位する様子を示す図である。
図9】第3実施形態に係る糊噴射装置、シート、および折り曲げ機構の一部を模式的に示す図であり、(a)は上面図、(b)は側面図である。サイドフラップが糊付けされる工程が示されている。
図10図9(b)のX線矢視による模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照しながら、実施形態について説明する。
〔第1実施形態〕
飲料製品等の内容物を箱詰めするケーサ1(図1)は、平坦なシート2を糊の塗布および折り曲げにより成形してケースCを得るとともに、ケースCの内側に内容物3を収容する。
【0011】
(箱詰めの工程およびケーサの概要)
図1(a)には、ケーサ1による箱詰めの工程の一例が示されている。ケーサ1は、シート2の供給源4から搬送路5に供給されるシート2を搬送しつつ順次折り曲げ、シート2の所定の箇所を糊付けして箱状(直方体状)のケースCに成形しながら、集積された内容物3をケースCの内側に収容する。
【0012】
シート2は、ケースCの展開図である図1(b)に示すように、ケースCの6つの面C1~C6に相当する部分およびシーム21(糊代)を含む所定の形状に段ボール等の素材から形成されているとともに、折り曲げ易いように複数の折り目Fが与えられている。
ケースCの一対の側面C5,C6はそれぞれ、4つのサイドフラップからなる。側面C5は、ケースCに成形されたときに内側に配置される2つの内フラップ23と、外側に配置される2つの外フラップ22とからなる。側面C6も同様である。
【0013】
ケーサ1は、図2に示すように、噴射装置10(糊噴射装置)と、搬送路5をなすコンベヤ装置等の搬送装置50と、複数の折り曲げ機構6,7,8等と、ケーサ1の各装置の動作を制御する制御装置9とを備えている。
搬送装置50の具体的な図示は省略する。搬送装置50は、例えばチェーンコンベヤ装置であり、位置や速度の制御が可能なサーボモータと、サーボモータにより駆動されるスプロケットと、スプロケットに掛け回されて搬送路5をなすチェーンと、チェーンの幅方向両側に設置されるガイドとを備えている。シート2は、搬送路5上に一定のピッチに配置されて下流へと搬送される。
【0014】
図1(a)に示すように、供給源4から図示しない吸引ユニット等により1枚ずつ、例えばL字状に取り出されるシート2(P1)は、シーム21が上流に向いている状態で搬送路5に配置されると、搬送路5の上流から内容物3の集合を受け入れる(P2)。その後、別の複数の折り曲げ機構により所定の領域が順次折り曲げられ、糊付けされながら(P3~P6)、搬送路5を一定の速度で搬送方向xに搬送される。
なお、図2以降の各図においては、シート2の内側に存在する内容物3の図示が省略されている。
【0015】
折り曲げ機構6~8(図2)を含め、ケーサ1に備えられる複数の折り曲げ機構はそれぞれ、搬送されるシート2における対応する領域を折り曲げるために必要な形状が与えられている。一部の折り曲げ機構(例えば7)は、軸を中心に、シート2の位置と同期して周期的に回転動作するように構成されている。
【0016】
図1(a)に示す例では、シート2上に配置された内容物3を包み込むようにシート2を折り曲げ、噴射装置10により糊が塗布されるシーム21と上面C4とを糊付けする(P3~P4)。面C1の上端から起立したシーム21の塗布面に糊が塗布されると、折り曲げ機構7によりシーム21を下流に向けて折り曲げながら、シーム21と上面C4とを糊付けする。シーム21において糊が塗布される塗布面21A(図2および図3)には、糊が点状に塗布される複数の塗布位置Aが設定されている。
【0017】
ケーサ1は、本実施形態とは異なり、シート2からケースCを成形した後、ケースCに内容物3を収容するものであってもよい。
【0018】
シーム21と上面C4とが糊付けされたとき、2つの内フラップ23は搬送方向xに対向し、2つの外フラップ22は上下方向zに対向している(P4)。2つの内フラップ23を上下方向zに沿った折り目Fに沿って、互いに近接する向きに折り曲げ、内フラップ23に図示しない糊噴射装置により糊を塗布した後、外フラップ22を内フラップ23の上に重ねて配置すると、内フラップ23と外フラップ22とが糊付けされる。
シート2を折り曲げる処理および糊の塗布は、搬送装置50のサーボモータに設けられているエンコーダを用いて、シート2の位置に同期させて適時に行われる。
【0019】
(糊噴射装置の構成および作用)
図2図6を参照し、噴射装置10について説明する。噴射装置10は、流動性を有する糊を噴射し、シーム21の塗布面21Aにおける塗布位置Aに点状に糊を塗布する。シーム21は、面C1から連なり上方へ起立した、搬送路5の幅方向yに長い領域である。シーム21の上流側の塗布面21Aに、搬送路5の上流から噴射装置10により糊が噴射される。このとき下流から上流へ折り曲げられている上面C4により、シート2の内面が覆われている。塗布面21Aは、シート2の反りにより位置のばらつきはあるものの、基本的には搬送方向xに対して直交している。
【0020】
噴射装置10は、搬送路5上の例えば図1に示す位置IIで搬送装置50のガイド等に設置されている。
【0021】
糊は、例えば、エチレン酢酸ビニル等の樹脂材料からなる所謂ホットメルト接着剤を用いることができる。ホットメルト接着剤は、常温における固体の状態から、加熱により所定の粘度域に溶融される。
【0022】
噴射装置10は、糊貯留部11と、ノズル12と、糊受け13と、電磁弁14と、電磁弁14の開閉による圧縮空気の給排および図示しない戻しバネによりノズル12の内部の経路を開閉させる図示しない弁体と、噴射装置10を周期的に変位させる駆動機構30(回転変位駆動部)とを備えている。
糊貯留部11は、糊の供給源から図示しないホース等を通じて供給される溶融した糊を内側に溜める。電磁弁14が開かれると、糊貯留部11に溜められている糊に圧縮空気の圧力が作用するとともにノズル12の経路が開き、ノズル12の噴射口12Aから塗布面21Aに向けて糊が噴射される。
【0023】
噴射装置10は、駆動機構30により、円形状の軌跡16に沿って、塗布面21Aに近接した状態(第1状態101)と、後続のシート2から退避した状態(図5に示す第2状態102)とに周期的に変位する。軌跡16は、搬送方向xおよび上下方向zに延在するxz面上に設定されている。軌跡16の寸法および位置は、シート2と噴射装置10との相対位置、シート2のピッチp、シート2および噴射装置10のそれぞれの移動速度等に基づいて決められている。
【0024】
図2に示すように、塗布面21Aに近接しているノズル12の噴射口12Aから糊Gが一方向に、下流に位置する塗布面21Aに向けて若干下向きに噴射されると、糊Gは空間を移動して塗布面21Aの一箇所に到達する。図3に示すように、塗布面21Aに分布している塗布位置Aと同数のノズル12が使用される。本実施形態の塗布面21Aには、搬送路5の幅方向yに6つの塗布位置Aが分布している。幅方向yの一方側に配置される噴射装置10-1は、3つの塗布位置Aに個別に対応する3つのノズル12を備えている。幅方向yの他方側に配置される噴射装置10-2も同様である。塗布位置Aの数や位置、塗布面21Aの広さ等に応じて、1以上の任意の数の噴射装置10を用いることができる。
【0025】
糊受け13は、ノズル12に付着した糊を下方から受ける。糊受け13は、上端が開口した箱の形状に形成され、ノズル12の噴射口12Aの直下に、噴射される糊Gの軌跡からは離して配置されている。棚受け13は、図3に示すように、3つのノズル12の下を幅方向yに延在し、各ノズル12から滴下した糊等を受け止めて貯留する。なお、噴射装置10が、ノズル12に個別に対応する複数の棚受け13を備えていてもよい。
【0026】
糊受け13は、ノズル12から噴射された糊の飛沫、ノズル12から滴下した糊、あるいは、ノズル12から糸状に引き出された後、切れてノズル12に戻ってきた糊を受ける。糊受け13に溜まった糊は、整備時に回収される。糊の回収や清掃を行い易いように、糊受け13は噴射装置10に着脱可能に設けられていることが好ましい。
【0027】
糊受け13は、ノズル12の噴射口12Aよりも下流へ突出しているので、ノズル12よりも塗布面21Aに近接している。そうすると、糊の飛沫を十分に捕集することが可能であるとともに、シーム21が上流側に反っていた場合に、当該シーム21に対して糊受け13がノズル12よりも先に当たるので、ノズル12の噴射口12Aを保護することができる。また、上流側に反っているシーム21が糊受け13のガイド部13Aにより下流へ押されることで、シーム21の位置を補正することができる。ガイド部13Aは上下方向zに起立しており、上下方向zに直立しているシーム21に対し、軌跡16の一部において近接する。そのため、シーム21が正規の位置に対して所定の角度以上にノズル12側に傾斜しているならば、ガイド部13Aは軌跡16の一部においてシーム21に接触する。
【0028】
糊貯留部11、ノズル12、糊受け13、および電磁弁14は、駆動機構30により、変位の周期に亘り一定の姿勢に維持されつつ一体に変位する。噴射装置10の姿勢が変位の周期に亘り一定に維持されるならば、搬送路5を搬送されるシート2や、例えば折り曲げ機構6,7等の他の部材と干渉させずに、噴射装置10を収まりよく設置することができる。その上、糊受け13の姿勢が変わらないので、糊受け13に溜まった糊が糊受け13から溢れ出ることを避けることができる。
噴射装置10が軌跡16を変位する際に、糊受け13の下を搬送されるシート2に糊受け13が干渉しないように、糊受け13の深さは適切に設定されている。糊受け13は、塗布面21Aと面C1との境界21Bを超えて面C1の上端部まで延在している。
【0029】
なお、噴射装置10の変位に必要なスペースの制約が少ない場合は、駆動機構30に代えて、噴射装置10を所定の軸の周りに揺動させる駆動機構を採用することができる。
【0030】
噴射装置10を一定の姿勢に維持しながら軌跡16に沿って変位させるため、駆動機構30は、例えば図4に示すように、回転駆動部31と、チェーン装置32と、リンク装置33と、取付部34と、支持部35と、搬送装置50のガイド等に組み付けられるフレーム36とを備えている。
駆動機構30の上記の各要素は、搬送路5の幅方向yの中心線Eに対して対称に配置されている。一方の取付部34には、図示しないボルト等を用いて噴射装置10(10-1)が固定される。他方の取付部34には、同様に噴射装置10(10-2)が固定される。
【0031】
支持部35は、回転駆動部31、チェーン装置32、リンク装置33、および噴射装置10を支持している。
フレーム36には、支持部35および支持部35により支持される要素の全体が、幅方向yに移動可能に設けられている。
【0032】
駆動機構30は、製造品種の切り替え(型替え)による塗布位置Aの変更に対応するため、幅方向駆動部37と、上下方向駆動部38とを備えている。
幅方向yの両側に配置される幅方向駆動部37はそれぞれ、支持部35を幅方向yに移動させる。
【0033】
上下方向駆動部38は、回転駆動部381による回転駆動力を直線運動に変換し、噴射装置10-2が設けられている支持部35を上下方向zに移動させるとともに、幅方向yに延びているチェーン装置382を介して回転駆動部381から反対側に取り出された回転駆動力を直線運動に変換して、噴射装置10-1が設けられている支持部35を上下方向zに移動させる。
【0034】
モータ31Mを含む回転駆動部31から出力される回転駆動力によりチェーン装置32が駆動されると、チェーン装置32の駆動スプロケット32Aの回転運動がリンク装置33のリンク33Aに伝達されるとともに、従動スプロケット32Bの回転運動がリンク33Aと同じ長さのリンク33Bに伝達される。これらのリンク33A,33Bは、中間リンク33Cにより連結されており、それぞれ円形の軌跡39を描きながら同じ向きに同じ位相で軸331を中心に回転運動する。こうしたリンク33A,33B,33Cの運動に伴い、取付部34に固定された噴射装置10が同一の姿勢のまま、軌跡16を変位する。噴射装置10-1,10-2のいずれも、同一の軌跡16を同じ向きに同じ位相で運動する。
【0035】
制御装置9からの指令によりモータ31Mの位置や速度が制御されることで、噴射装置10-1,10-2の変位はシート2のピッチp(図2)に対応している。本実施形態の噴射装置10は、変位の周期に亘り一定の速度で移動する。軌跡16の長さがピッチpよりも長いため、噴射装置10が変位する速度は、搬送されるシート2の移動速度よりも大きい。
噴射装置10の移動速度は、軌跡16やシート2のピッチp、シート2の移動速度等を考慮して適宜に定めることができる。噴射装置10の移動速度が、変位の周期に亘り必ずしも一定である必要はない。
【0036】
さて、本実施形態の噴射装置10は、軌跡16の一部において塗布面21Aに極力近づいて糊を噴射するため、軌跡16に沿って、第1状態101(図2)と、第2状態102(図5)とに周期的に変位する。
第1状態101のとき、例えば図5に、シーム21に対するノズル12の相対位置を二点鎖線で示すように、塗布面21Aの上流への投影範囲R1に、噴射装置10の少なくともノズル12が含まれている。
一方、第2状態102のときは、ノズル12により糊を噴射する位置に向けて上流から搬送されるシート2の下流への投影範囲R2から噴射装置10が退避している。
【0037】
第1状態101と第2状態102とに噴射装置10が周期的に変位可能であることにより、シート2に対して退避した位置から、シーム21の位置まで噴射装置10を下げながら塗布面21Aに近づけ(第1状態101)、糊の噴射後は、噴射装置10に向けて近づいてくる後続のシート2から上方へ噴射装置10を退避させることができる(第2状態102)。
【0038】
図6(a)は、噴射装置10が糊を噴射する直前の状態を示し、図6(b)は、塗布面21Aにノズル12を距離Lまで近接させた状態でノズル12から糊を噴射させる第1の噴射ステップS01を示している。ノズル12から噴射された糊Gは、距離Lを移動して塗布面21Aの塗布位置Aに付着する。このとき糊受け13はシーム21に近接あるいは接触している。ノズル12を塗布面21Aに近接させており、糊受け13もノズル12と一体に変位するからこそ、糊受け13によりシーム21を押してシーム21を正規の位置に配置することができる。
【0039】
塗布面21Aに糊が塗布されたならば、噴射装置10をシート2の投影範囲R2から退避させるとともに(第1の退避ステップ)、シーム21を折り曲げ機構7により上面C4と共に折り曲げ、塗布面21Aに上面C4を配置する(第1の折り曲げステップ)。
図6(c)に示すように噴射装置10が退避している間に、図6(b)において糊が塗布されたシート2(2-1)に続くシート2(2-2)が噴射装置10の下方を通過するので、当該シート2-2の塗布面21Aに近づいて糊を噴射する。噴射装置10による糊の噴射は、シート2のピッチpに対応する時間の間隔で繰り返される。
【0040】
(本実施形態による主要な効果)
噴射装置10が、投影範囲R1にノズル12が含まれる第1状態101と、投影範囲R2から退避した第2状態102とに周期的に変位可能に構成されていることにより、搬送されるシート2に噴射装置10が干渉することなく、塗布面21Aに対して極力近い位置から糊を噴射して塗布することができる。そうすると、ノズル12から糊が離れて移動する距離が短いので、糊が移動する軌跡のばらつきを抑えることができるから、塗布位置Aに位置精度良く糊を塗布することができる。
【0041】
しかも、糊の移動距離が短いと、ノズル12から糊が糸状に引き出された場合の糊の長さが短いので、切れてノズル12に戻る糊の量が少ない。そのため、噴射口12Aの近傍に付着する糊や、糊受け13に溜まり過ぎた糊による糊の移動軌跡への影響が少ない点でも、塗布位置Aのばらつきを抑えることができ、固着した糊による噴射口12Aの目詰まりの発生も抑えることができる。
糊の移動距離が短いことによれば、噴射口12Aの近傍に糊が固着したり塵埃が付着したりした場合でも、塗布位置Aのばらつきを抑えて塗布状態の安定を図ることができる。
【0042】
本実施形態により塗布位置Aの位置精度が高められることによれば、若干シーム21が反っていたとしても、正規の塗布位置Aに対してずれが許容される位置に糊を塗布することができる。糊受け13によりシーム21の位置が補正される場合は塗布位置Aの精度をより向上させることができる。
本実施形態によれば、塗布位置Aの位置精度の向上により、噴射された糊がケースCの内側に入り込むといった、糊による汚損の発生を防ぐことができる。
【0043】
〔第2実施形態〕
図7および図8を参照し、第2実施形態を説明する。
以下、第1実施形態と相違する事項を中心に説明する。第1実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付している。
【0044】
第2実施形態の噴射装置40は、第1実施形態の駆動機構30に代えて、第1軸変位駆動部41および第2軸変位駆動部42を採用している。
噴射装置40は、駆動する機構、および噴射装置40の変位の軌跡を除き、第1実施形態の噴射装置10と同様に構成することができる。
【0045】
搬送装置50のガイド等に組み付けられる第1軸変位駆動部41は、例えば、モータを内蔵する電動シリンダに相当する。第1軸変位駆動部41は、搬送方向xにおける任意のストローク位置に進退可能な出力軸41Aを備えている。
第2軸変位駆動部42は、例えば、モータを内蔵する電動シリンダに相当し、上下方向zにおける任意のストローク位置に進退可能な出力軸42Aを備えている。出力軸42Aには、第1軸変位駆動部41の出力軸41Aが固定されるとともに、噴射装置40が固定される。出力軸41Aの進退および出力軸42Aの進退により、xz面上の任意の位置に噴射装置40を変位させることができる。
【0046】
したがって、制御装置9からの指令により、第1軸変位駆動部41および第2軸変位駆動部42のそれぞれのモータの動作がシート2の位置に同期して制御されることで、噴射装置40は、投影範囲R1に噴射装置40の少なくともノズル12が含まれる第1状態101と、投影範囲R2から噴射装置40が退避している第2状態102とに、シート2のピッチpに合わせて周期的に変位可能である。このとき、噴射装置40の姿勢は一定に維持される。
【0047】
噴射装置40の変位の軌跡46は、例えば図7に示すように、三角形状に設定することができる。軌跡46は、四角形、円形、楕円形等の適宜な形状であってもよい。
本実施形態の軌跡46に従うと、噴射装置40のノズル12は、図7に実線で示す位置から二点鎖線で示す位置までほぼ直線的に変位する。この変位の過程で、ノズル12が投影範囲R1に進入する。
【0048】
図8(a)は、噴射装置40が糊を噴射する直前の状態を示し、図8(b)は、噴射装置40が糊を噴射する時の状態を示している。第1軸変位駆動部41により噴射装置40を下流に向けて変位させ、第2軸変位駆動部42により噴射装置40を下方に変位させることにより、ノズル12が塗布面21Aに近づく。ノズル12が塗布面21Aに所定距離Lまで近づいた時、電磁弁14を開いてノズル12から糊を噴射させる。
塗布面21Aに糊が塗布されたならば、軌跡46に沿って、噴射装置40を投影範囲R2から退避させる。
【0049】
〔第3実施形態〕
次に、図9および図10を参照し、第3実施形態を説明する。第3実施形態は、シーム21の塗布面21Aへの糊の噴射、および塗布面21Aと上面C4との糊付けの後に行われるサイドフラップ22,23の糊付けに関する。
図9(a)は、搬送方向xに所定のピッチpで搬送されるシート2の上面図である。図9(b)は、同様に搬送されるシート2の側面図である。
【0050】
第3実施形態のケーサ1-3は、上述の噴射装置10(または40)、搬送装置50、および折り曲げ機構7等に加え、内フラップ23の塗布面23Aに糊を噴射する噴射装置60と、塗布面23Aに重ねられる外フラップ22を折り曲げて塗布面23Aに配置する折り曲げ機構61とを備えている。
【0051】
噴射装置60は、具体的な図示が省略されているが、噴射装置10,40と同様に、糊貯留部、ノズル62、糊受け、電磁弁、および駆動機構を備えている。
噴射装置60は、内フラップ23の塗布面23Aに出来るだけ近接させて、搬送路5の幅方向y両側に位置するガイドにそれぞれ設置されている。また、噴射装置60は、図示しない駆動機構により、搬送方向xに周期的に進退変位する。
【0052】
塗布面23Aとノズル62との距離が近いと、1つの多条ノズルから複数の塗布位置Bに糊を到達させることが難しい。そのため、搬送方向xにおける同一位置に存在する複数の塗布位置Bのそれぞれに個別にノズル62を対応させている。これは第1、第2実施形態の塗布位置Aについても同様である。噴射装置60は、幅方向yの両側に2つずつ、上下方向zに並んで設置される(図10参照)。
【0053】
例えば、上述の噴射装置10による第1の噴射ステップS01、噴射装置10をシート2から退避させる第1の退避ステップ、およびシーム21を折り曲げつつ上面C4を塗布面21Aに配置する第1の折り曲げステップを経て、一対の内フラップ23が、図示しない折り曲げ機構により互いに近接する向きに折り曲げられる(s01)。このとき、内フラップ23の塗布面23Aは、搬送方向xに対して平行である。
【0054】
次に、内フラップ23の塗布面23Aにおける塗布位置Bに噴射装置60のノズル62から糊を噴射する(第2の噴射ステップs02)。噴射装置60により、下流側の内フラップ23-1、および上流側の内フラップ23-2に対して順次糊が噴射されたならば、その直後に噴射装置60を搬送路5の上流へ退避させる(第2の退避ステップs03)。そうすることで、噴射後直ちに、折り曲げ機構61により外フラップ22を噴射装置60よりも下流で折り曲げて塗布面23Aに配置することができる(第2の折り曲げステップs04,s05)。
糊を噴射する噴射位置601と、外フラップ22に干渉しない退避位置602とに噴射装置60を周期的に進退させながら内フラップ23と外フラップ22との糊付けが行われる。
【0055】
図10から理解されるように、内フラップ23-1,23-2が噴射装置60の位置を下流へ通過するまでの間は、塗布面23Aに噴射装置60が対向しているので、外フラップ22を折り曲げて内フラップ23の塗布面23Aに配置することはできない。したがって、塗布面23Aへの糊の噴射を終えた直後に噴射装置60を上流へ退避させるならば(第2の退避ステップs03)、外フラップ22の折り曲げを早期に開始することができる。そうすると、塗布面23Aに塗布された糊が垂れて周囲に広がらないうちに塗布面23Aと外フラップ22の裏面とを糊付けすることができるので、ケースCの内側への糊による汚損を避けることができる。その上、外フラップ22の折り曲げを早期に開始することで、ケースCの成形に要する時間を短縮することができるから、ケーサ1の能力を向上させることができる。
【0056】
上記以外にも、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
搬送路5に対して交差する塗布面21Aに対して噴射装置10,40により糊を噴射する構成に関し、塗布面21Aの上流への投影範囲R1に少なくともノズル12が含まれる第1状態101と、後続のシート2の下流への投影範囲R2から噴射装置10,40を退避させる第2状態102とに変位可能である限り、ノズル12を塗布面21Aに近づける向きや、シート2から噴射装置10を退避させる向きは限定されない。例えば、噴射装置10の軌跡16や、噴射装置40の軌跡46がxy面に設定されていてもよい。
【0057】
搬送路5に対して平行な塗布面23Aに対して噴射装置60により糊を噴射する構成は、塗布面23Aが、第3実施形態のように側方を向いて配置される場合だけでなく、上方を向いて配置される場合にも適用可能である。
【0058】
〔付記〕
以上で説明した糊噴射装置、ケース製造装置、およびケース製造方法は、以下のように把握される。
〔1〕搬送路5を搬送方向xに搬送されるシート2における所定の領域(21)の塗布面21Aにノズル12から糊を噴射する糊噴射装置10,40は、搬送方向xに対して交差する塗布面21Aに、搬送路5の上流から塗布面21Aにノズル12が所定距離Lまで近接した第1状態101において糊を噴射する。糊噴射装置10,40は、塗布面21Aの上流への第1投影範囲R1に糊噴射装置10,40の少なくともノズル12が含まれている第1状態101と、ノズル12により糊を噴射する位置に向けて上流から搬送されるシート2の下流への第2投影範囲R2から糊噴射装置10,40が退避している第2状態102とに、周期的に変位可能に構成されている。
〔2〕糊噴射装置10,40は、ノズル12と一体に変位し、ノズル12に付着した糊を下方から受ける糊受け13を備え、糊受け13は、ノズル12の噴射口12Aよりも下流へ突出している。
〔3〕糊受け13は、周期的な変位の軌跡16,46の一部において、塗布面21Aに近接するガイド部を備える。
〔4〕糊噴射装置10,40は、変位の周期に亘り、一定の姿勢に維持される。
〔5〕糊噴射装置10には、糊噴射装置10を円形の軌跡16に沿って変位させる回転変位駆動部(30)が備えられる。
〔6〕糊噴射装置40には、糊噴射装置40を塗布面21Aに対して搬送方向xに変位させる第1軸変位駆動部41と、糊噴射装置40を上下方向zに変位させる第2軸変位駆動部42と、が備えられる。
〔7〕糊の塗布および折り曲げによりシート2から成形されるケース製造装置(1)は、シート2における第1の領域(21)の第1の塗布面21Aに糊を噴射する第1の糊噴射装置10,40と、シート2を搬送路5に沿って搬送する搬送装置50と、第1の領域(21)を折り曲げて第1の塗布面21Aにシート2における他の領域(C1)を配置する第1の折り曲げ機構7と、を備える。
〔8〕ケース製造装置(1-3)は、シート2における第2の領域(22)の搬送方向に対して平行な第2の塗布面23Aにノズル62から糊を噴射する第2の糊噴射装置60と、シート2において第2の塗布面23Aに重ねられる領域(23)を第2の糊噴射装置60よりも下流で折り曲げて第2の塗布面23Aに配置する第2の折り曲げ機構61と、を備える。第2の糊噴射装置60は、第2の塗布面23Aに糊を噴射する噴射位置601と、噴射位置601よりも上流の退避位置602とに、周期的に変位可能に構成されている。
〔9〕搬送路5を搬送方向xに搬送されるシート2から糊の塗布および折り曲げにより成形されるケースの製造方法は、シート2における第1の領域(21)の搬送方向xに対して交差する第1の塗布面21Aに第1のノズル12を搬送路5の上流から駆動機構30(または31,32)により所定距離Lまで近接させた状態で、第1のノズル12から糊を噴射させる第1の噴射ステップS01と、第1のノズル12により糊を噴射する位置に向けて上流から搬送されるシート2から第1のノズル12を含む糊噴射装置10,40を駆動機構30(または31,32)により退避させる第1の退避ステップと、第1の領域(21)を第1の折り曲げ機構7により折り曲げて第1の塗布面21Aにシート2における他の領域(C1)を配置する第1の折り曲げステップと、を含む。
〔10〕ケース製造方法は、シート2における第2の領域(22)の搬送方向xに対して平行な第2の塗布面23Aに第2のノズル62から糊を噴射させる第2の噴射ステップP42と、第2の塗布面23Aに糊を噴射する位置から上流へ第2のノズル62を含む糊噴射装置60を退避させる第2の退避ステップP43と、シート2において第2の塗布面23Aに重ねられる領域(23)を第2の折り曲げ機構61により折り曲げて第2の塗布面23Aに配置する第2の折り曲げステップP44,P45と、を含む。
【符号の説明】
【0059】
1,1-3 ケーサ(ケース製造装置)
2,2-1,2-2 シート
3 内容物
4 供給源
5 搬送路
6~8 折り曲げ機構
9 制御装置
10,10-1,10-2,40 噴射装置(第1の糊噴射装置)
11 糊貯留部
12 ノズル
12A 噴射口
13 糊受け
13A ガイド部
14 電磁弁
16,36 軌跡
21 シーム(第1の領域)
21A 塗布面(第1の塗布面)
21B 境界
22 外フラップ
23,23-1,23-2 内フラップ(第2の領域)
23A 塗布面(第2の塗布面)
30 駆動機構(回転変位駆動部)
31 回転駆動部
31M モータ
32 チェーン装置
32A 駆動スプロケット
32B 従動スプロケット
33 リンク装置
33A,33B リンク
33C 中間リンク
34 取付部
35 支持部
36 フレーム
37 幅方向駆動部
38 上下方向駆動部
39 軌跡
41 軸変位駆動部
41A 出力軸
42 軸変位駆動部
42A 出力軸
46 軌跡
50 搬送装置
60 噴射装置(第2の糊噴射装置)
61 折り曲げ機構
62 ノズル
101 状態
102 状態
331 軸
381 回転駆動部
382 チェーン装置
601 噴射位置
602 退避位置
A,B 塗布位置
C ケース
C1~C6 面
E 中心線
F 折り目
G 糊
L 距離
p ピッチ
s02 第2の噴射ステップ
s03 第2の退避ステップ
s04,s05 第2の折り曲げステップ
R1 投影範囲(第1投影範囲)
R2 投影範囲(第2投影範囲)
S01 第1の噴射ステップ
x 搬送方向
y 幅方向
z 上下方向
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10