(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下側コンベアによって搬送される箱を折曲げるとともに、前記箱を継ぎ目で接着するための箱の折曲げ機械に用いられる矯正装置であって、
（ａ）少なくとも２つの外側ベルトと空気圧で作動される中央ベルトとが装着された上側キャリッジと、
（ｂ）箱の接着された継ぎ目に対して前記中央ベルトを位置合せするために、下側コンベアに対して前記キャリッジを横方向に調整する手段と、
（ｃ）前記上側キャリッジに装着されるとともに、前記箱の上側パネルが前記少なくとも２つの外側ベルトによって前方に移動され、前記箱の上側パネルが矯正フィンガーに到達するまで前記箱の底部パネルを制止することによって前記箱を矯正された状態とし、更に、前記箱が矯正された状態になった後に後退する少なくとも２つの空気圧作動の矯正フィンガーと、
（ｄ）前記箱が矯正された状態とされた後に、前記接着された継ぎ目を加圧して押さえて前記上側パネルと底部パネルが矯正された状態を保つために、前記機械の動作サイクルの間、前記中央ベルトの位置を変化させるための手段とを備えたことを特徴とする矯正装置。
【請求項２】
前記矯正フィンガーの上流側に置かれるとともに、前記箱の前縁が前記矯正フィンガーに接近すると前記箱の前縁を検出し、前記前縁が検出された際に電気信号を発生する光検出器を備えたことを特徴とする請求項１に記載の矯正装置。
【請求項３】
前記電気信号を受信し、前記電気信号を前記下側コンベアの速度と共に処理して、第１設定タイミングで第１出力信号を発生することによって、前記矯正フィンガーを制止位置に作動させるための制御装置を備えたことを特徴とする請求項２に記載の矯正装置。
【請求項４】
前記電気信号を、第２設定タイミングで第２出力信号を発生するように処理することによって、前記矯正フィンガーを前記制止位置から後退させるとともに、前記中央ベルトを前記接着された継ぎ目を加圧するように下降させることを特徴とする請求項３に記載の矯正装置。
【請求項５】
下側コンベアによって搬送される箱を折曲げるとともに、前記箱を継ぎ目で接着するための箱の折曲げ機械に用いられる矯正装置であって、
（ａ）各々が圧力入力ポートを備えた個別の空気圧シリンダに各々連結された２つの空気圧作動の上側ベルトが独立して装着された上側キャリッジと、
（ｂ）前記２つのベルトが前記継ぎ目の両側に配置されるように、前記下側コンベアに対して前記キャリッジを横方向に調整する手段と、
（ｃ）前記上側キャリッジに装着されるとともに、前記箱の底部パネルを制止し、前記箱の上側パネルが前記上側ベルトにより前方に移動され矯正フィンガーに接触するまで、前記底部パネルの前方への進行を引き止めるようにすることによって、前記箱を矯正された状態にする少なくとも２つの空気圧作動の矯正フィンガーと、
（ｄ）前記矯正フィンガーが前記制止位置にある間、第１空気圧を前記圧力入力ポートに供給する第１圧力手段、及び、前記矯正フィンガーが前記制止位置から後退した後に、前記上側パネルと前記底部パネルを前記上側ベルトで加圧して押さえて前記上側パネルと前記底部パネルの矯正された状態を保つために、前記第１空気圧よりも高い第２空気圧を前記圧力入力ポートに供給する第２圧力手段とを備えたことを特徴とする矯正装置。
【請求項６】
前記矯正フィンガーの上流側に置かれるとともに、前記箱の前縁が前記矯正フィンガーに接近すると前記箱の前縁を検出し、前記前縁が検出された際に電気信号を発生する光検出器を備えたことを特徴とする請求項５に記載の矯正装置。
【請求項７】
前記電気信号を受信し、前記電気信号を前記下側コンベアの速度と共に処理して、第１設定タイミングで第１出力信号を発生することによって、前記矯正フィンガーを制止位置に作動させるための制御装置を備えたことを特徴とする請求項６に記載の矯正装置。
【請求項８】
前記電気信号を、第２設定タイミングで第２出力信号を発生するように処理することによって、前記矯正フィンガーを前記制止位置から後退させるとともに、前記第２空気圧を前記圧力入力ポートに供給することを特徴とする請求項７に記載の矯正装置。
【請求項９】
下側コンベアによって搬送される箱を折曲げるとともに、前記箱を継ぎ目で接着するための箱の折曲げ機械に用いられる矯正装置であって、
（ａ）前記矯正装置の動作サイクルの設定された一部の間、上側駆動ベルトの少なくとも1つによって前記箱に加えられる圧力を変化させるための空気圧作動の加圧手段に連結された複数の前記上側駆動ベルトが装着された上側キャリッジと、
（ｂ）前記上側駆動ベルトが前記継ぎ目の両側に位置するように、前記下側コンベアに対して前記キャリッジを横方向に調整する手段と、
（ｃ）前記上側キャリッジに装着されるとともに、前記箱の底部パネルを制止し、前記箱の上側パネルが前記上側駆動ベルトにより前方に移動され矯正フィンガーに接触するまで、前記底部パネルの前方への進行を引き止めるようにすることによって、前記箱を矯正された状態にする少なくとも２つの空気圧作動の矯正フィンガーと、
（ｄ）前記矯正フィンガーを前記継ぎ目に位置させるために、前記下側コンベアに対して前記キャリッジを横方向に調整する手段と、
（ｅ）可変の空気圧力を前記加圧手段に対して選択的に供給するための圧力制御手段とを備え、
前記加圧手段は、前記矯正フィンガーが制止している間は、比較的低い圧力を前記上側ベルトの少なくとも１つに供給するとともに、前記矯正フィンガーが後退した時には、前記上側パネルと前記底部パネルを前記上側駆動ベルトで加圧して押さえて前記上側パネルと前記底部パネルの矯正された状態を保つために、比較的高い圧力を前記上側ベルトの少なくとも１つに供給することを特徴とする矯正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、箱の折曲げ機械に関する。
【０００２】
（背景技術）
特に段ボール産業における箱の折曲げ機械では、型抜きされた箱の素材は、折曲げ／接着装置の折曲げ区域に搬送される。この素材は、コンベアベルト上で運ばれ、完成された箱を形成するための接着を行うために、箱の側部がアーム或いはベルトによって折り返される。この工程の途中で、折曲げが完了したときに他方の箱側部に押圧されることになる重なりタブに対し、接着剤が塗布される。
【０００３】
この工程において、接着した継ぎ目部分において、上側パネルがコンベアベルトで搬送されている下側パネルに対して立ち遅れてしまう「フィッシュテーリング」（図１参照）と呼ばれる折曲げ誤差が摩擦力によって発生する。この折曲げ誤差を修正するために、これまで様々な方法が考案されてきた。例えば、米国特許第４，５４７，１８３号には、折畳んだ箱を接着剤が固まるまで押圧した状態に保つために使用される一組の上側ベルトを、上側パネルを前方に引っ張るために下側コンベアベルトよりも若干高い速度で駆動することが開示されている。米国特許第５，２１７，４２５号では、上側駆動ホイールをこれと同じように用いている。しかしながら、箱の寸法を他の寸法のものに変更するためにこのシステムを調整するのは極めて困難である。更に、この方法では、上側パネルが下側パネルに位置合せされた瞬間に上側パネルの移動を止めるのも難しい。
【０００４】
米国特許第４，９７６，６７２号では、上側コンベアにより搬送されるとともに下側コンベアと同期して移動する基準プレートを、折畳んだ箱の前縁及び後縁に設けられた溝部に係合させるようにしている。この構造では、箱の寸法毎に、前縁側基準プレートと後縁側基準プレートとの間隔を正確に調整する必要がある。
【０００５】
その他の従来装置では、下側コンベアの下に設けられたスタッドを、上方に延ばし、下側コンベアと上側コンベアとの間で前方に搬送されて接近する箱を押さえるようにしている。このスタッドは、上側ベルトにより上側パネルを前方に移動させながら、箱の下側パネルの前方への進行を瞬間的に止め、箱を矯正しようとするものである。この手法は、ある程度有望と思われたが、この従来技術の実施による効果は限られたものであった。このように、フィッシュテーリングの問題を確実に解決することは、高品質の箱を高速で生産する上で極めて重要である。
【０００６】
（発明の概要）
本明細書に開示される矯正装置は、折り曲げ機械の折曲げ区域の端部に配置されており、加圧ベルトと空気圧作動の矯正フィンガーとを有する上側矯正キャリッジを利用している。本発明装置の一実施形態では、上側矯正キャリッジは、少なくとも３つの加圧ベルトを有する。矯正フィンガーは、１つ又はそれ以上の空気圧シリンダによって作動され、外側の加圧ベルトに沿って設けられる。これら加圧ベルトの全てはコンベアベルトと同一速度で駆動され、好ましくは、共通の機械駆動軸で駆動される。他の加圧ベルトに対して中央側にある少なくとも１つの加圧ベルトは、上側パネルと下側パネルとが位置合せされた後に、接着された継ぎ目に対して直接的に圧力を加えるように配置されている。所定の箱を流すために機械の段取りを行う際、加圧ベルトは、折畳まれた箱の横方向の異なる位置におけるダンボール層の層数に適応するように、高さ調節される。このようにして、外側の加圧ベルトは所定位置に固定される。しかし、継ぎ目位置上のベルトは、他の加圧ベルトとは独立して上昇下降可能な空気圧作動のキャリッジに支持されている。
【０００７】
折畳んだ箱が折曲げ区域の端部に到達して矯正区域に入ると、接着された継ぎ目に対して直接的な圧力がほとんど或いは全く加わらないようにするために、移動可能な加圧ベルトが上昇される。継ぎ目の両側に配置された駆動ベルトは高摩擦ベルト材料で作られており、箱を加圧状態に維持する。箱が矯正フィンガーに接近すると、その箱はプログラム可能な論理制御装置に対して信号を送るセンサを通過する。この制御装置は、コンベアベルトの速度に応じた適切なタイミングで空気圧ピストンを作動させるが、本例示的実施形態では、この空気圧ピストンは、ラック・ピニオン機構を駆動して、矯正フィンガーを箱の進行を阻止する位置に回転させる。底部パネルが先ずフィンガーに到達し、フィンガーによって止められ、下側コンベアベルト上で滑る。上側加圧ベルトは、上側パネルが矯正フィンガーによって同様に止められるまで上側パネルを前方に移動させ続けることにより、箱は正確に矯正された状態とされる。次に、矯正フィンガーが後退するとともに中央ベルトが下降することにより、矯正された箱は、機械を通過する間、接着された継ぎ目を加圧した状態に維持できるので、矯正された状態を確実に保つことができる。
【０００８】
フィンガーが下降位置に保持される時間の長さは、機械の速度及び箱寸法に応じて調整される。例えば、箱の幅が広くなる程、一層形がくずれる傾向にあるので、上側パネルを下側パネルに揃えるようにするにはより長い矯正駆動時間が必要とされる。ベルト速度は、最高で約８００フイート／分とすることができ、通常、矯正駆動時間は、１００から３００ミリ秒程度とされる。
【０００９】
箱が矯正されている間、中央のベルトが上昇しており継ぎ目には直接的な圧力が加えられていないため、接着された継ぎ目の再調整は容易である。箱が矯正された後、矯正フィンガーは上昇するとともに、中央のベルトが下降して、接着が固まるように、接着された継ぎ目を加圧する。全てのベルトは、下側コンベアベルトと同一速度で走行するため、箱が矯正装置を離れて折曲げ／接着装置の移送区域に入る時に、箱を矯正された状態からずらそうとするような力は存在しない。
【００１０】
本発明装置の第２の実施形態では、上側矯正キャリッジは、２本の加圧ベルトと、コンベアの中心線に対してそれらのベルトの外方に配置された矯正フィンガーとを備える。加圧ベルトは、箱の接着線の両側に配置され、独立して上昇・下降することができる空気圧で作動するキャリッジ上に独立して装着されている。それらのベルトが折畳まれた箱に与える圧力は、キャリッジが取り付けられているレバーアームを押圧する空気圧ピストン内の空気圧を制御することによって、独立して制御することができる。
【００１１】
特定の箱に対する機械段取りの際、上側加圧ベルトによって加えられる圧力は、箱を折畳んだ状態に保つとともに、上側パネルを前方に移動させるのに十分な摩擦力であるが、上側パネルと下側パネルとがお互いに動けなくなって矯正が妨げられる程は大きくはない摩擦力を上側パネル上に与えるように調整される。  箱が矯正区域に入ると、空気圧システムは上述の圧力を加えるように弁で調整される。適切なタイミングで、矯正フィンガーが下方に駆動され、箱の移動を阻止するので、下側パネルの前方移動は止まる。上側パネルは、それが矯正フィンガーに到達するまで前方に移動され、上側パネルが到達した時点でフィンガーは後退する。矯正フィンガーが後退するとすぐに、上側ベルトを制御する空気圧シリンダ内の圧力が増加され、矯正された箱に対する上側ベルトによって加えられる圧力を増加して上側パネルと下側パネルとを互いに締め付けるので、箱を矯正した状態に確実に保つことができる。
【００１２】
これら実施形態のいずれも、矯正フィンガー及び空気圧で制御されるベルトの全てが簡単に制御できる上側キャリッジ上に装着されるとともに、ベルトが矯正動作の間は箱に低い圧力を与え、箱が矯正された後には高い圧力を与えるように制御されるという利点を有する。
【００１３】
（発明の詳細な説明）
図１は、その解決を本発明の主要目的とする折曲げ誤差について図解している。同図において、接着継ぎ目２１が、箱の上側パネル２２間の接続部に存在する。折曲げ動作の際の摩擦に起因して、上側パネルが下側パネル２３に立ち遅れるためにフィッシュテーリングという折曲げ誤差が発生するが、これは以下に開示される矯正装置によって修正される。
【００１４】
主要動作部材である図２に示された矯正キャリッジ２４は、主コンベアの上方で支持プレート２５に支持されている。支持プレート２５は、１対の支持ロッド２６に沿って摺動することにより横方向に位置決めすることができる。尚、支持ロッド２６の一方が断面で示されている。図２乃至図４に示される３つのベルトを備えた矯正キャリッジに関して、矯正キャリッジ２４は、箱の接着継ぎ目２１上方に中央駆動ベルト２を位置させるように横方向に調整される。
【００１５】
矯正フィンガー３は、下降（矯正）位置で示されている。上昇位置４におけるフィンガーは、二点鎖線で示される。この例示的装置では、フィンガー３は、空気圧シリンダ６により駆動されるラック４及びピニオン５によって動作する。矢印７は、箱の移動方向を示す。第２アクチュエータ８は、矯正動作の間は接着された継ぎ目に対する圧力を減少させるとともに、上側パネルと下側パネルとが位置合せされた後にはその継ぎ目に圧力を加えるようにベルト中央支持ローラ９を上下に移動させる。下降位置におけるローラ９は、二点鎖線で示されている。
【００１６】
図３は、２つの矯正フィンガー３を有する矯正装置の入口端部側から見た一部断面図である。２つの外側上側加圧ベルト１５は、機械が動作している間は固定された状態に維持される外側ローラ１６によって支持される。矯正サイクルの間に上下動する中央ローラ１８は、中央ベルト１７を支持する。２本の外側ベルトが滑り部１９に対向するのに対し、中央ベルト１７は、主下側コンベア２０に対向する。矯正フィンガー３は、下降（矯正）位置において二点鎖線で示されている。滑り部１９は、下側コンベア２０と同期して作動する駆動ベルトに置換えることができる。
【００１７】
図４は、中央ベルトの上昇及び下降した状態をより詳細に示すとともに、次の箱の接近を検出するために配置された光電管用の調整可能な支持ブラケット２１を示す。制止位置３にある矯正フィンガー３、４は実線で示されており、後退させられた位置にある状態は二点鎖線で示される。また、滑り部支持アーム２８によって支持された滑り部１９が示されている。矢印７は、箱の移動方向を示す。
【００１８】
図５は、２つのベルトを備えた矯正装置の構成部品の入口端部を示す。上側加圧ベルト３０及び下側コンベアベルト３１は、寸法の異なる箱に対処するため、接着線がそれに沿って移動する機械の中心線３２に対して、互いに横方向に調整される。図２に示すように、上側矯正キャリッジの支持プレート３３は、支持ロッド２６上に摺動可能に装着される。矯正フィンガー３４は、制止位置で示されている。上側加圧ベルト３０は、上側ローラ３５によって支持され、コンベアベルト３１は、下側ローラ３６によって支持される。
【００１９】
図６は、２つのベルトを備えた矯正装置の側面図を示す。上側加圧ベルト３０の加圧及び上昇は、４つの支持ローラ３５を有するキャリッジ３９を支持する一組のリンク３８を介して、空気圧シリンダ３７によって制御される。矯正フィンガー３４は、空気圧駆動式のシリンダ４０によってリンク４１を介して制御される。
【００２０】
図７は、例えば、矯正サイクルの間、上側加圧ベルトの圧力を比較的低い圧力から比較的高い圧力へと調整するための例示的制御システムを示す。箱の前縁が矯正フィンガーに接近すると光検出器がそれを検出する。光検出器は、コンベア速度に関する情報を既に受信しているプログラム可能な論理制御装置４６に対して電気信号を送る。制御装置は情報を処理し、上側支持ローラ３５を有するキャリッジ３９に連結された空気圧シリンダ４９への、例えば最高２０ＰＳＩまでの範囲の低空気圧４８が供給されたソレノイド弁４７に作動電圧を送る。これらは、単動バネ復帰式の弁とすることができる。また、この制御装置は、制御装置４６により設定されたタイミングで、矯正フィンガーを制止位置に移動させたりそこから後退させたりする複動式の空気圧シリンダ５３を駆動する弁システム５２に対し、端子５０、５１を介して作動電圧を送る。その後、矯正動作の完了として制御装置４６により設定されたタイミングで、制御装置４６は、弁調節システム５２に信号を送って矯正フィンガーを後退させ、更に、例えば、最高８０ＰＳＩまでの範囲の圧力が供給された高圧弁５４に信号を送り、空気圧駆動式のシリンダ４９によって加えられる上側加圧ベルトに対する圧力を増加させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  フィッシュテーリング折曲げ誤差を示す、折畳まれた箱の平面図である。
【図２】  矯正フィンガー及び中央ベルトの制御動作を示す、例示的な３つのベルトを備える上側矯正キャリッジの側面図である。
【図３】  ３つのベルトを備える矯正区域の入口側の正面図である。
【図４】  ３つのベルトを備えた矯正区域の側面図である。
【図５】  ２つのベルトを備えた矯正区域の入口側正面図である。
【図６】  ２つのベルトを備えた矯正区域の側面図である。
【図７】  例示的な制御装置の模式図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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