(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面を上向きにした製凾前の段ボール箱を前後方向に向かう一定の搬送経路に沿って挟持搬送する左右一対の搬送ベルトと、段ボール箱の搬送に伴って段ボール箱の少なくとも前の内フラップを折り込むとともに、その上に左右の外フラップを折り重ねるフラップ折り込み手段と、折り込んだ外フラップの突き合わせ端辺に沿って粘着テープを貼付けるテープ貼付け機構とを備えた段ボール箱の製凾装置であって、
前記搬送経路と直交する方向に所定の幅をもって段ボール箱の前端を受け止めるストッパーと、
このストッパーを搬送経路から出退させるストッパー駆動手段と、
段ボール箱が前記ストッパーに対して設定距離手前の所定位置にまで到達したことを検知する検知手段と、
段ボール箱が前記所定位置に到達したことが検知されると前記搬送ベルトの駆動を絶って搬送ベルトを惰走させる搬送ベルト駆動解除手段と、
を備えてあることを特徴とする段ボール箱の製凾装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、段ボール箱における底部の前後の内フラップおよび左右の外フラップを折り込んで粘着テープを貼付けることによって箱底部を封緘保形するようにした段ボール箱の製凾装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記段ボール箱の製凾装置としては、底面を上向きにし、後内フラップを手折りした製凾前の段ボール箱を左右一対の搬送ベルトで左右から挟持して前後方向に向かう一定の搬送経路に沿って挟持搬送し、段ボール箱の搬送に伴って段ボール箱の前内フラップを折り込むとともに、その上に左右の外フラップを折り重ね、折り込んだ外フラップの突き合わせ端片の外面に沿って粘着テープを自動的に貼付けるよう構成したものがあり、製凾前の段ボール箱を底面を上向きにして搬送経路の始端部に供給するだけで、底部をテープ貼付けによって封緘保形した段ボール箱を自動的に組み上げることができ、多数の段ボール箱を能率良く組上げる有用な装置として実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来装置においては改良すべき次のような問題点があった。つまり、図１０に示すように、折り込まれた左右の外フラップｆｃ，ｆｄが前後方向（搬送方向）にズレている場合、そのまま粘着テープＴが貼付けられてしまって外観の悪いものになり、また、このズレが大きい場合には、フラップ端部のめくれ上がりが発生したり、箱前後面へ回り込ませたテープ部分の浮き上がりや破断が発生して、封緘保形が不十分なものになることがあった。
【０００４】
このように左右の外フラップに前後方向のずれが発生する原因としては、
▲１▼  左右の搬送ベルトの間に段ボール箱を供給した際の押し込み加減によって箱形状が不安定となったり、
▲２▼  左右の外フラップが折り込まれる際の抵抗の差異で箱形状が変化する、
ことが考えられる。
上記原因▲１▼に対しては、内フラップを９０°折り曲げてから搬送ベルトの間に段ボール箱を供給すると、内フラップがある程度の形状規制機能を発揮して上記不具合を抑制することができる。しかし、この場合でも、内フラップの左右幅が箱の左右内寸法より小さい時には、内フラップの左右端と箱の左右側壁との間に間隙ができ、この間隙の分だけ形状が不安定になるものであった。
また、上記原因▲２▼に対しては、左右の搬送ベルトによる挟持力をある程度強くすると外フラップ折り込み抵抗の差異に打ち勝って箱形状を保持することができるのであるが、箱自体の強度が小さいものについては、搬送ベルトによる挟持力によってかえって箱形状が変化してしまうものであり、むやみに挟持力を強くすることはできないものであった。
【０００５】
本発明は、このような事情に着目してなされたものであって、搬送ベルト間への供給の際、あるいは、搬送中に箱形状が不安定になっても、これを適正に修正してテープ封緘することができる段ボール箱の製凾装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る段ボール箱の製凾装置は、底面を上向きにした製凾前の段ボール箱を前後方向に向かう一定の搬送経路に沿って挟持搬送する左右一対の搬送ベルトと、段ボール箱の搬送に伴って段ボール箱の少なくとも前の内フラップを折り込むとともに、その上に左右の外フラップを折り重ねるフラップ折り込み手段と、折り込んだ外フラップの突き合わせ端片に沿って粘着テープを貼付けるテープ貼付け機構とを備えた段ボール箱の製凾装置であって、
前記搬送経路と直交する方向に所定の幅をもって段ボール箱の前端を受け止めるストッパーと、このストッパーを搬送経路から出退させるストッパー駆動手段と、段ボール箱が前記ストッパーに対して設定距離手前の所定位置にまで到達したことを検知する検知手段と、段ボール箱が前記所定位置に到達したことが検知されると前記搬送ベルトの駆動を絶って搬送ベルトを惰走させる搬送ベルト駆動解除手段と、を備えてあることを特徴とする。
【０００７】
【作用】
上記構成によると、搬送経路の始端に段ボール箱が底面を上にし、後内フラップを手折りした所定姿勢で供給されると、先ず前の内フラップが折り込まれながら左右の搬送ベルト間に挟持され、挟持搬送に伴って左右の外フラップが内フラップの上に折り重ねられ、次いで、テープ貼付け機構によって左右の外フラップの突き合わせ端辺に沿って粘着テープが貼付けられることになる。
ここにおいて、本発明装置ではテープ貼付け工程の前に以下のような形状修正工程がある。
つまり、フラップ折り曲げ工程の済んだ状態で段ボール箱が搬送経路に突出しているストッパの手前に設定された所定位置まで到達すると、検出手段がこれを検出することにより、搬送ベルトへの動力が絶たれて搬送ベルトが遊転状態となる。
動力の絶たれて遊転状態となった左右の搬送ベルトは惰走し、挟持した段ボール箱を惰性で前方に送ることになり、惰性で送られた段ボール箱はストッパに衝突してそれ以上の前進を阻まれる。
この場合、箱形状が変化しており箱の前壁が搬送経路と直交していない状態、つまり前壁の左右端が前後にズレていると、先行している前壁箇所が先にストッパに受け止められてこの側の搬送ベルトが停止する。次いで、遅れている側の前壁箇所がストッパに受け止められてこの側の搬送ベルトが停止することになり、その結果として、前壁が搬送経路に対して直交した適正形状に修正される。つまり、段ボール箱全体は正しい直方体形状となり、左右の外フラップも前後にズレのない状態となり、この状態でテープ貼付け工程に進むことになるのである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る段ボール箱の製凾装置の一実施例を説明する。図１は実施例に係る段ボール箱の製凾装置の全体斜視図、図２は箱形状修正機構の平面図、図３は箱形状修正機構の一部を示す側面図、図４は箱形状修正機構の縦断正面図、図５は箱形状修正機構の制御系のブロック図、図６はテープ貼付け機構の側面図、図７はテープ貼付け工程を示す側面図である。
【０００９】
図１に示すように、この段ボール箱製凾装置は、手押し移動可能な機台１に、水平な搬送台２、互いに平行に対向配備された左右一対の搬送ベルト３、内フラップ折り込みガイド４、外フラップ折り込みガイド５、箱形状修正機構６、およびテープ貼付け機構７を装備して構成されている。
【００１０】
搬送台２は、図８に示すように底面を上向きにした段ボール箱Ｗを載置して前後方向に水平直線搬送する搬送経路Ａを形成するものであって、機台１の上端に設けた調節ハンドル８の回転操作によって高さ調節可能に架設され、その前端には搬入台２ａ、後端には搬出台２ｂがそれぞれ取り外し可能に連結されている。
【００１１】
左右の搬送ベルト３は、搬送フレーム９の前後に縦向きに軸支した一対のプーリ間に張設されたものであり、後部上方に配備した一対のモータ１０によって独立的に駆動される。また、左右の搬送フレーム９は機台１の上部後方に設けた調節ハンドル１１の回転操作によって背反的に左右移動して左右搬送ベルト３の間隔を調節して段ボール箱７を適切に挟持搬送することができるよう構成されている。なお、各搬送フレーム９の前端には箱挿入ガイド１２が先拡がり状に備えられている。
【００１２】
内フラップ折り込みガイド４は、前端縁が湾曲形成された板材からなり、搬送台２上に底面を上向きにし、後内フラップｆｂを手折りした姿勢で載置供給された段ボール箱Ｗの前の内フラップｆａ（図８参照）を内向きに折り込み案内するよう構成されている。
【００１３】
外フラップ折り込みガイド５は、それぞれ片持ち状の棒材からなり、両搬送ベルト３の間に挟持されて搬送されてくる段ボール箱Ｗの左右の外フラップｆｃ，ｆｄ（図８参照）を内向きに折り込み案内するように、搬送経路Ａに沿ってＶの字状にその間隔が狭まるとともに、前方向下がりに傾斜して配備されている。
【００１４】
箱形状修正機構６は以下のように構成されている。つまり、図２〜図４に示すように、搬送フレーム９等を支持するよう機台１の上部に連設された左右の上部フレーム部分１ａにそれぞれブラケット１３が取り付けられ、各ブラケット１３にガイド１４を介して上下動可能なストッパ１５およびこれを昇降駆動する電磁ソレノイド１６が装着されている。左右一対のストッパ１５は左右の搬送ベルト３の内側に近接した上部位置に位置し、下降によって搬送経路Ａ内に突入し、上昇によって搬送経路Ａから退避する。
【００１５】
また、このストッパ１５より少し搬送上手側の位置において、搬送される段ボール箱Ｗに接触する接触子１７ａを備えたリミットスイッチ１７が一方の搬送ベルト３の下側カバー１８に装着されている。そして、このリミットスイッチ１７の接触子１７ａは弾性変形可能に構成されており、段ボール箱Ｗの前端が前記ストッパ１５から設定距離ｄだけ手前に至った時点でスイッチオンする。この検出信号が図５に示した２つのモータ駆動制御部４０に与えられることにより、２つのモータ１０への通電が遮断されて両搬送ベルト３の駆動が絶たれるように構成されている。
【００１６】
つまり、左右の搬送ベルト３で挟持搬送されてきた段ボール箱Ｗがストッパ１５の手前設定位置に到達すると、両搬送ベルト３の駆動を絶って惰走させて段ボール箱Ｗの前壁の左右箇所をストッパ１５に受け止めさせることで、箱前壁を搬送経路Ａと直交する姿勢にし、段ボール箱Ｗ全体を正しく直方体形状に修正するよう構成されているのである。
【００１７】
そして、モータ１０を停止した時点から設定時間が経過するとストッパ１５を上昇させて搬送経路Ａから退避させ、さらに、それから設定時間後にモータ１０を再起動させて、形状が正しく整えられた段ボール箱Ｗを粘着テープ貼付け機構７に送り込むのである。なお、再搬送された段ボール箱Ｗの後端がリミットスイッチ１７を通過してスイッチオフすると、ストッパ１５が再び下降して搬送経路Ａに突入し、次の段ボール箱受け止めに備えることになる。
【００１８】
なお、前記リミットスイッチ１７はガイドレール１９を介して前後に位置調節可能であり、段ボール箱Ｗの変形度合い又は強度等に応じてストッパ１５からスイッチオン位置までの前記設定距離ｄを適切に調節することができる。
【００１９】
図６に示すように、粘着テープ貼付け機構７は、粘着テープＴを巻回した原反ロールＲＴ、ガイドローラ２０ａ、逆転防止用ガイドローラ２０ｂ、搬送経路Ａの前後に位置する前部貼付けローラ２１と後部貼付けローラ２２、および、テープカッタ２３、等を備えている。
前部貼付けローラ２１および２２は、支点Ｐ1 ，Ｐ2 を中心に上下揺動可能にフレーム板２４に支持された揺動アーム２５および２６の遊端にそれぞれ遊転自在に装備されるとともに、テープカッタ２３は、前記フレーム２４に支点Ｐ3 を中心に上下揺動可能に支持された揺動アーム２７の遊端部に刃先を下向きにして取り付けられている。
【００２０】
そして、両揺動アーム２５および２６がリンク２８で連動連結されて、互いに逆回転で同調上下動するとともに、フレーム板２４と揺動アーム２６とに亘って張設したバネ２９によって両揺動アーム２５および２６を、その遊端が段ボール箱Ｗの搬送経路Ａに突入するように付勢されている。揺動アーム２５の遊端近くにはガイドローラ２０ａ，２０ｂで案内されてきた粘着テープＴを保持するガイドローラ３０とテープホルダ３１とが装備され、粘着テープＴの先端を、その粘着面が搬送経路Ａの上手（図では右方）に向かう姿勢で前部貼付けローラ２１の前面に案内保持している。また、揺動アーム２７もフレーム板２４とに亘って張設したバネ３２によってその遊端部２７ａが段ボール箱Ｗにおける横側角部の移動軌跡に突入するように付勢されている。
【００２１】
この粘着テープ貼付け機構７の作動は次のようである。
【００２２】
（１）  図６に示すように、段ボール箱Ｗが到達しない初期状態では粘着テープＴを支持した前部貼付けローラ２１、後部貼付けローラ２２、および、テープカッタ２３はそれぞれ段ボール箱Ｗの搬送経路Ａに突入した位置にある。
【００２３】
（２）  段ボール箱Ｗが前部貼付けローラ２１に当接すると、粘着テープＴの先端部ｔａが段ボール箱Ｗの前面に貼付けられながら前部貼付けローラ２１がバネ２９に抗して上方に後退する。また、これに伴って後部貼付けローラ２２も上昇後退する。
【００２４】
（３）  段ボール箱Ｗがさらに前進すると、図７（ａ）に示すように、前部貼付けローラ２１が段ボール箱Ｗ上に乗り上がって粘着テープＴを左右の外フラップｆｃ，ｆｄの突き合わせ端辺に沿って貼付けてゆく。この際、上昇後退した後部貼付けローラ２２も段ボール箱Ｗの移動経路上にあり、また、段ボール箱Ｗとの当接によって揺動アーム２７がバネ３２に抗して押し上げられてテープカッタ２３が粘着テープＴの上方に退避される。
【００２５】
（４）  段ボール箱Ｗがさらに前進して前部貼付けローラ２１が段ボール箱Ｗの後端から外れても、後部貼付けローラ２２が未だ段ボール箱Ｗ上に位置している間は前部貼付けローラ２１は上昇位置に保持され、段ボール箱Ｗ後端からはみだした粘着テープＴは緊張状態にある。ここで、揺動アーム２７の遊端部２７ａが段ボール箱Ｗの後端から外れると、バネ３２によってテープカッタ２３が下降して、上記のように緊張されている粘着テープＴを切断する。なお、ここで、揺動アーム２７の遊端部２７ａの突出長さを調節することでテープ切断位置を調節することができる。
【００２６】
（５）  段ボール箱Ｗがさらに前進することで、図７（ｂ）に示すように、下降付勢されている後部貼付けローラ２２が段ボール箱Ｗの上面から後面に亘って押圧接触しながら相対移動して、粘着テープＴの後端部ｔｂを段ボール箱Ｗ後面に周り込んで貼付けてゆき、図９に示すように、底部のテープ封緘が完了した段ボール箱Ｗを搬送経路Ａの終端から搬出してゆく。
【００２７】
以上で、１回の粘着テープ貼付け作動が完了して初期状態に戻り、次の箱到達に備える。
【００２８】
なお、本発明は以下のような形態で実施することもできる。
▲１▼  ストッパ１５を左右一対設ける代わりに、搬送経路と直交する幅広の単一のストッパ１５を使用することもできる。
▲２▼  段ボール箱Ｗの設定位置への到達を検知する手段として、透過型あるいは反射型の光センサを用いることもできる。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明の段ボール箱の製凾装置によれば、搬送経路始端への押し込み供給具合や搬送中の外力によって段ボール箱の形状が変化したとしても、ストッパへの惰走当接によって箱形状の修正を行い、左右の外フラップに前後のズレがない状態で適切なテープ封緘を行うことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】段ボール箱の製凾装置の全体斜視図である。
【図２】箱形状修正機構の平面図である。
【図３】箱形状修正機構の一部を示す側面図である。
【図４】箱形状修正機構の縦断正面図である。
【図５】箱形状修正機構の制御系のブロッグ図である。
【図６】テープ貼付け機構の側面図である。
【図７】テープ貼付け工程を示す側面図である。
【図８】封緘処理前の段ボール箱の底部側からの斜視図である。
【図９】封緘処理の済んだ段ボール箱の底部側からの斜視図である。
【図１０】変形した状態でフラップ折り込みがなされた段ボール箱の底部側からの斜視図である。
【符号の説明】
３…搬送ベルト
１０…モータ
１５…ストッパ
１７…リミットスイッチ
４０…モータ駆動制御部
Ａ…搬送経路
Ｗ…段ボール箱
ｆａ，ｆｂ…内フラップ
ｆｃ，ｆｄ…外フラップ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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