(57)【要約】【課題】箱詰め装置の性能を向上させるために、サイドフラップの折り込みの連続化が可能な連続式箱詰め装置を提供する。【解決手段】搬送手段により連続して搬送されるカートン１の進行方向に向かって後方側のサイドフラップ２を通過させた後、サイドフラップ２を折り込み手段５の折り込み部６でサイドフラップ２の後方側よりカートン１の移動速度より速い周速で押して折り込み、折り込み後は折り込み手段５の周速を減速させて次のカートン１の後方側のサイドフラップ２の通過までタイミングを合わせるサイドフラップを折り込む連続式箱詰め装置及びサイドフラップ折り込み方法が提供される。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口したカートンを連続して搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記カートンの開口の後方側のサイドフラップを折り込む円盤状部材の一部を切り欠いた折り込み部を有する折り込み手段と、前記折り込み手段を回転させる駆動手段と、前記折り込み手段と前記駆動手段との間にあって前記折り込み手段の回転位置に合わせて前記折り込み手段の周速を増減させる変速手段と、を備えたことを特徴とする連続式箱詰め装置。
【請求項２】
前記変速手段が偏心歯車又は楕円歯車を備えたことを特徴とする請求項１に記載の連続式箱詰め装置。
【請求項３】
前記変速手段が偏心滑車を備えたことを特徴とする請求項１に記載の連続式箱詰め装置。
【請求項４】
前記カートンの搬送位置を検知する搬送位置検知手段と、前記折り込み手段の回転位置を検知する回転位置検知手段と、前記搬送位置検知手段の信号と前記回転位置検知手段の信号とにより前記カートンの搬送位置と前記折り込み手段の回転位置とを所定の相対位置に制御する位置制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の連続式箱詰め装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一に記載の連続式箱詰め装置において、前記搬送手段によって搬送される前記カートンの搬送速度より前記折り込み手段の周速を高速に駆動させて前記折り込み部により前記サイドフラップを折り込み、折り込み後に前記折り込み手段の周速を減速させることを特徴とするサイドフラップ折り込み方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装箱のサイドフラップを折り込む連続式箱詰め装置及びサイドフラップ折り込み方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続回転方式のサイドフラップ折り込み機構を有する従来の間欠式箱詰め装置の一例を図５に示す。図５は装置の機能を示す配置平面図である。
【０００３】
図５において、図示しないカートンマガジンから取り出され筒状に拡開されたカートン１は図示しない搬送手段によって開口基準位置１４まで搬送されて一旦停止する。先行するカートンの物品の充填が終わると後続のカートン１は充填ステーション１５へ矢印の方向に移動して一旦停止し物品４をカートン１の側面から充填される。充填が終了したカートン１の進行方向に向かって後方側のサイドフラップ２を折り込み手段５で折り込む。折り込み手段５は円盤状部材を一部切り欠いて爪状の折り込み部６が形成されており、駆動軸１３により傘歯車１１，１２を介してカートン毎に１回転するようにカートンの移動サイクルに同期して回転するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
折り込み手段５を使用したサイドフラップ２の折り込み装置は、間欠的に移動し停止したカートン１の進行方向に向かって後方側のサイドフラップ２を折り込む方式においては構造が簡素であり、タイミングの調整が容易で、高速運転時の安定性が良好等の利点を備えている。しかしながら、これは従来の間欠式箱詰め装置に適用されることであって、箱詰め装置の性能を向上させるためにこれをカートン１を移動させながらサイドフラップ２を折り込む連続式の箱詰め機に適用すると、移動中のカートン１のサイドフラップ２を折り込むためには、折り込み手段５の周速をカートン１の移動速度より大きくする必要があり、そのために次のような問題が発生する。
【０００５】
（１）折り込み手段５の回転速度を従来と同じ速度にすると、折り込み手段５の周速はカートン搬送速度より早くする必要があるので折り込み手段５の直径を大きくする必要がある。折り込み手段５の直径は従来の１．５〜２倍程度にするのが好ましい。
【０００６】
（２）また、前記（１）に示す方法と異なり、折り込み手段５の直径を大きくせずに回転速度を大きくすると、カートン１の移動と折り込み手段５の回転とを同期させるためには、サイドフラップ２を折り込んだ後、一度空打ちさせる機構が必要となる。また、同期させているため折り込み手段５の周速はカートン移動速度の整数倍にする必要があり、その場合、空打ち時の折り込み手段５が後方のカートンの位置によっては前方側のサイドフラップ３に干渉して逆折りする場合も起こり、取り扱えるカートンのサイズに制約をつけなくてはならない。
【０００７】
本発明は，箱詰め装置の性能を向上させるために、上記のような問題点を解消し、簡素な機構でサイドフラップ折り込みの連続化が可能な折り込み装置を提供することを課題としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の連続式箱詰め装置に係る本発明は、開口したカートンを連続して搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記カートンの開口の後方側のサイドフラップを折り込む円盤状部材の一部を切り欠いた折り込み部を有する折り込み手段と、前記折り込み手段を回転させる駆動手段と、前記折り込み手段と前記駆動手段との間にあって前記折り込み手段の回転位置に合わせて前記折り込み手段の周速を増減させる変速手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、搬送手段により搬送されるカートンの進行方向に向かって後方側のサイドフラップを通過させた後、サイドフラップを折り込み手段の折り込み部でサイドフラップの後方側よりカートンの移動速度より速い周速で押して折り込み、折り込み後は折り込み手段の周速を減速させて次のカートンの後方側のサイドフラップの通過までタイミングを合わせることができる。次のカートンの前方側のサイドフラップは折り込み手段の切り欠き部を通過させるか記載しない別の手段によって予め折ることにより折り込み手段を通過させる。変速手段は可変速電動モータを使用しても可能である。
【００１０】
搬送手段と折り込み手段及び駆動手段は従来と同じものを使用することができるが、最適な装置とするためには搬送手段の搬送速度を考慮した形状を決定するのが好ましい。変速手段の形状によっては位置関係については再調整が必要になることがある。
【００１１】
また、請求項２に記載の連続式箱詰め装置に係る本発明は、請求項１に記載の連続式箱詰め装置において、前記変速手段が偏心歯車又は楕円歯車を備えたことを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、駆動手段と折り込み手段の双方に一対の回転中心を偏向させた偏心歯車を組み合わせることにより折り込み手段を回転させる駆動手段の回転数を一定にしながら折り込み手段の回転位置に合わせて周速を増減させることができる。一対の回転中心を偏向させた偏心歯車又は楕円歯車を備えたことにより歯車の歯が噛み合い、駆動手段の回転が折り込み手段の回転に厳密に伝えられ精密な制御を行うことができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の連続式箱詰め装置に係る本発明は、請求項１に記載の連続式箱詰め装置において、前記変速手段が偏心滑車を備えたことを特徴とする。
【００１４】
上記構成によっても、折り込み手段を回転させる駆動手段の回転数を一定にしながら折り込み手段の回転位置に合わせて折り込み手段の周速を増減させることができる。滑車をつなぐベルトの伸びによって少しずつ回転のタイミングがずれるので歯車より制御の精度は落ちるが比較的安価に製造することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の連続式箱詰め装置に係る本発明は、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の連続式箱詰め装置において、前記カートンの位置を検知する位置検知手段と、前記位置検知手段の信号により前記折り込み手段の回転を制御する回転制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
カートンが移動しているときはその速度に折り込み手段を精密に同期させると共に位置関係も厳密に制御することが求められる。上記構成によれば、カートンのサイドフラップの通過位置を検知し、カートンのサイドフラップ位置に対する折り込み手段の回転位置を精度よく制御して最適なサイドフラップの折り込み操作を行うことができる。位置を検知するには一例として光を利用するものあるいは機械的なリミットスイッチ等を利用するものが使用できる。
【００１７】
また、請求項５に記載のサイドフラップ折り込み方法に係る本発明は、請求項１乃至４のいずれか一に記載の連続式箱詰め装置において、前記搬送手段によって搬送される前記カートンの搬送速度より前記折り込み部の周速を高速に駆動させて前記サイドフラップを折り込み、折り込み後に前記折り込み部の周速を減速させることを特徴とする。
【００１８】
上記方法によれば、搬送手段により搬送されるカートンの後方側のサイドフラップを通過させた後、サイドフラップの後方側よりカートンの移動速度より速い周速でサイドフラップを折り込み手段の折り込み部で押して折り込み、折り込み後は折り込み手段の周速を減速させて次のカートンの後方側のサイドフラップの通過までタイミングを合わせることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。
【００２０】
図１〜４は本発明の実施の形態に係り、図１において折り込み手段を回転させる機構の（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、図２は折り込み手段の一回転中における周速の変化を示す図、図３はサイドフラップの折り込み状況を示す図、図４は箱詰め装置の機能を示す配置平面図である。なお、図１乃至図４において、同じ構成の部分には同一の符号を付し、それらについての重複する説明は省略する。
【００２１】
図１より、８，９は折り込み手段５の周速を変動させるために折り込み手段５と傘歯車１２の間に設けた一対の偏心歯車で、一方の偏心歯車８は傘歯車１２と軸１０に同軸に組み込まれ、また他方の偏心歯車９は一方の偏心歯車８と噛合い且つ折り込み手段５と軸７に同軸に組み込まれている。
【００２２】
図示しないカートンマガジンから取り出され筒状に拡開されたカートン１は、図４及び図１に示すように充填ステーション１５で停止することなく連続動作で物品４をカートン１の側面から充填される。充填が終わったカートン１は次のサイドフラップ折り込み位置１６へ移動し、サイドフラップ２が所定の位置にくると、移動中の同サイドフラップ２に回転中の折り込み手段５の折り込み部６が当接して折り込む。サイドフラップ２の位置はカートン１の搬送位置を検知する搬送位置検知手段であるリミットスイッチ２０の信号によって演算される。折り込み部６の回転位置は回転位置検知手段であるリミットスイッチ２１により検知され、サイドフラップ２の演算された位置によって折り込み部６の回転位置を位置制御手段２２により所定の動作ができるように駆動手段１３の回転を制御する。
【００２３】
折り込み手段５の回転は、折り込み手段５と駆動用の傘歯車１１，１２の間に設けられた一対の偏心歯車８，９により、カートン１の移動速度と同期して回転する駆動軸１３の等速度回転を変動速度回転に変換されて伝達されている。
【００２４】
図２に折り込み手段５の１回転における周速の変動状況を示す。図の縦軸は折り込み手段５が等速度回転したときの周速を１としたとき変動速度回転する折り込み手段の周速の比で示し、横軸はカートンの移動周期を等速度回転する折り込み手段の角度とし、折り込み手段の周速が最も小さくなるときを開始点（Ａ点）として表示した。またこのときの偏心歯車の短径Ｌ１と長径Ｌ２の比Ｌ２／Ｌ１は１．６３とした。図２より、周速の最大は等速度回転の約１．６２倍、最小は０．６１倍となり、折り込み部６とサイドフラップ２の接触を周速比≧１となるＢ点で開始し、最大周速点Ｃ点を経て周速比≦１となるＤ点まで充分に折り込み、Ｄ点でサイドフラップ２から離脱するようにタイミングを設定すれば、この間は折り込み部６の速度がサイドフラップ２の移動速度より大きく、安定して折り込むことができる。このようなタイミングを図３に示す。
【００２５】
図３（ａ）は図２のＡ点におけるサイドフラップ２と折り込み部６の関係、（ｂ）は同図Ｂ点、（ｃ）は同図Ｃ点、（ｄ）は同図Ｄ点での関係を示す。
なお、上記の周速比は偏心歯車の短径と長径の比Ｌ２／Ｌ１を調整すれば、任意に設定することができる。偏心歯車の代わりに楕円歯車を使用しても同等の効果を得ることができる。
【００２６】
また、図示はしていないが、偏心歯車を噛合わせて使用する代わりに偏心滑車を使用して、偏心滑車をベルトで結び同じ効果を得ることができる。その際は偏心滑車の中心位置を偏心歯車の中心位置より離しベルトにより軸力を伝達することになる。偏心歯車、楕円歯車又は偏心滑車を使用しないで電動機の回転数を制御して折り込み手段の回転軸の回転速度を制御しても同じ効果を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の本発明によれば、搬送手段により搬送されるカートンの後方側のサイドフラップを通過させた後、サイドフラップを折り込み手段の折り込み部でサイドフラップの後方側よりカートンの移動速度より速い周速で押して折り込み、折り込み後は折り込み手段の周速を減速させて次のカートンの後方側のサイドフラップの通過までタイミングを合わせることにより、箱詰め装置においてカートンを移動させながらサイドフラップを連続して折り込むことができる。
【００２８】
また、請求項２の本発明によれば、折り込み手段を回転させる駆動手段の回転数を一定にしながら折り込み手段の回転位置に合わせて周速を増減させることができる。歯車を備えたことにより精密な制御を行うことができる。
【００２９】
また、請求項３の本発明によれば、折り込み手段を回転させる駆動手段の回転数を一定にしながら折り込み手段の回転位置に合わせて周速を増減させることができる。歯車より制御の精度は落ちるが比較的安価に製造することができる。
【００３０】
また、請求項４の本発明によれば、カートンのサイドフラップの通過位置を検知し、カートンのサイドフラップ位置に対する折り込み手段の回転位置を精度よく制御して最適なサイドフラップの折り込み操作を行うことができる。
【００３１】
また、請求項５の本発明によれば、搬送手段により搬送されるカートンの後方側のサイドフラップを通過させた後、サイドフラップの後方側よりカートンの移動速度より速い周速でサイドフラップを折り込み手段の折り込み部で押して折り込み、折り込み後は折り込み手段の周速を減速させて次のカートンの後方側のサイドフラップの通過までタイミングを合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る折り込み手段を回転させる機構の（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る折り込み手段の一回転中における周速の変化を示す変化図。
【図３】本発明の実施の形態に係るサイドフラップの折り込み状況を（ａ）から（ｄ）に順に示す手順図。
【図４】本発明の実施の形態に係る箱詰め装置の機能を示す配置平面図。
【図５】従来の箱詰め装置に係る機能を示す配置平面図。
【符号の説明】
１　　カートン
２　　後方側サイドフラップ
５　　折り込み手段
６　　折り込み部
８　　偏心歯車
９　　偏心歯車
１３　　駆動軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004051143.tif 000006
【図５】
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