(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
四つのカートン側面板を備える角筒状から偏平状に折り畳まれたカートンを並列収納するカートン取出口を有するカートンマガジンが設置され、前記カートンマガジンのカートン取出口から偏平状に折り畳まれたカートンを支軸を介して反復揺動するカートン取出アームの吸着パッドで吸着して揺動方向前方へ取り出しつつ、揺動前方に設置したガイドによりカートン側面板を押し付けて角筒状に成形して次工程へ供給するカートン取出手段を備えたカートン成形供給装置において、カートン取出手段の支軸を介して反復揺動するカートン取出アームの反復揺動半径大と小のそれぞれ位置に、偏平状に折り畳まれたカートンの互いに同一前面にて偏平に隣接する二つのカートン側面板にそれぞれ当接する第１吸着パッドと第２吸着パッドとを設け、カートンマガジンの取出口から偏平状に折り畳まれたカートンを吸着保持して取り出す際に、一方の第１吸着パッドにて支軸より遠い位置にある偏平状に折り畳まれたカートンの前面の一方のカートン側面板を吸着保持し、同時に他方の第２吸着パッドにて支軸に近い位置にある偏平状に折り畳まれたカートンの前面の他方のカートン側面板を吸着保持して取り出すことにより角筒状に成形して次工程へ供給することを特徴とするカートン成形供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液体包装用の紙製角筒状容器となるカートンのボトム成形から液体充填を経てトップ成形密封包装工程までを行う液体充填包装装置に取り付けられて、カートンマガジンに集積された偏平状に折り畳まれたカートンを一枚ずつカートンマガジンから取り出し、角筒状カートンに成形して、カートンのボトム成形工程などの次工程に供給するカートン成形供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカートン成形供給装置は、図２に示すように、角筒状から折り畳まれた偏平状のカートン１が通過できる大きさのカートンマガジンＭとして先端に取出口３１ａを有する保持枠３１を設けてあり、保持枠３１内には折り畳まれた複数部の偏平状のカートン１が収納、集積されている。そして、この集積された偏平状のカートン１の先端側の保持は、カートンマガジンＭの先端取出口３１ａの上部の可動爪と、両端の対になった固定爪３２、３２とを備え、この爪によりカートンガイド上に並列に収納、集積されたカートン１の先端部を保持している。
【０００３】
また、この保持枠３１は、充填する容量によって変化するカートン１のサイズに応じられるように幅を変えることができる構造となっていて、この保持枠３１からカートン取出機３７（回転軸３９を中心に反復回転動作するアーム）にて取り出された偏平状のカートン１は、そのカートンの他の一側面が、カートンの高さ方向と並列に並んでいるローラー３３、又は湾曲したガイド３４により側面を側方へ押し付けられる（又は対向する一方の角部を他方の角部方向へ押し付けられる）ことにより、偏平状カートン１は角筒状に立ち起こされるようになっている。
【０００４】
カートン取出機は、偏平状のカートン１を吸着する吸着機構により吸着してカートンマガジンＭの保持枠３１より取り出すように構成されている。そしてカートンは、吸着されている面がカートンマガジンＭの保持枠３１の取り出し面と垂直になるように先端に吸着パッド３８が取り付けられた取出アーム３７により回転支軸３９を中心に円弧を描くように取り出される。
【０００５】
また、取出アーム３７は、カートン１の高さ方向（図面垂直方向）に幅広く設定され、カートンマガジンＭの保持枠３１内のカートン１と向かい合う面にはカートン１に密着する前記吸着パッド３８を複数取り付けてある。吸着パッド３８には中央に穴が開けられており、負圧エアー発生源に連なるホースに連通し接続されている。
【０００６】
前記吸着パッド３８は、カートンマガジンＭの前記固定爪及び可動爪に引っ掛かって折られない偏平状のカートン１の一側面を吸着し、カートン１を前方に引張り出すようになっている。そしてカートン１の側面をカートンの高さ方向をローラー軸方向として並んでいるローラー３３、又は湾曲したガイド３４に押し付ける。次にはローラー３３等に押しつけられ、広げられて角筒状になったカートン１のコーナーａ部分を押えて保持するためのＬ型枠３５（コーナー保持爪）があり、この角筒のＬ形枠３５に押さえられているコーナーの対角のコーナー部分にもＬ型枠３６（コーナー保持爪）が設けられていて、カートン１を角筒状に保持する。
【０００７】
上記構成のカートン成形供給装置は、図２に示すように、取出アーム３７をカートンマガジンＭの保持枠３１の取出口３１ａと平行方向に対向するように往路移動させ、取出アーム３７の吸着パッド３８にて偏平状のカートン１を吸着保持させ、次に取出アーム３７を保持枠３１の取出口３１ａに対して垂直方向に元の状態まで復路移動（復帰）させる。これによりカートン１の側面が引張られてカートンマガジンＭの保持枠３１から取り出され、カートン１の上部側が固定爪と可動爪とに引掛かって残り、カートン１が前後に拡げられるとともに、一方の側面がローラー３３、又は湾曲したガイド３４に押しつけられて角筒状に成形される。
【０００８】
カートン１がローラー３３、又は湾曲したガイド３４に押しつけられて、ほぼ角筒状になると、そのままさらに引かれ、カートン１の対角線上の対角コーナーａ、ａ部分が、その対角方向に対向する一対の受け枠３５、３６（コーナー保持爪）に支持される。この状態で、さらに取出アーム３７、吸着パッド３８が復路移動し、吸着パッド３８がエアー吸着動作を停止して、受け枠３５、３６に支持されている角筒状のカートン１から外れる。この後、支持されている角筒状のカートン１の下部にある上昇装置が動作して、カートン１の下部を押し出し、上部に待機しているボトム成形機のマンドレルに角筒状カートンを装着、保持する。
【０００９】
上記カートン成形供給装置を搭載した液体充填装置は、充填する液体の容量に応じてカートンサイズも高さも異なるカートンが流される。よって、カートン成形供給装置において、カートンのサイズが変っても、マガジンＭの保持枠３１から確実に偏平状のカートンを取り出して、液体充填装置のカートン製函充填工程に供給できるようにしてある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記カートン成形供給装置では、図２に示すように四つの側面板１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備える偏平状カートン１を並列収納するカートン取出口３１ａを有するカートンマガジンＭが設置され、前記カートンマガジンＭのカートン取出口３１ａから、支軸３９を介して反復揺動するカートン取出アーム３７の吸着パッド３８にて、偏平状カートン１前面の偏平に隣接する二つの側面板１ａ、１ｂのうち支軸３９に近い位置にある偏平状カートン１前面のカートン側面板１ｂを吸着保持して、偏平状カートン１をアーム揺動方向前方へ取り出しつつ、支軸３９より遠い位置にある偏平状カートン１前面のカートン側面板１ａを、揺動前方に設置したガイド（ローラ３３、ガイド板３４）により押し付けて角筒状に成形して、そのカートンの対角に対向して配置された１対のＬ型枠３５、３６にてカートン１のコーナー部ａ、ａを保持するようにしていた。
【００１１】
しかし、従来カートンマガジンＭの取出口３１ａから偏平状カートン１を吸着パッド３８にて吸着保持して取り出す際は、図２に示すように支軸３９に近い位置にあるカートン側面板１ｂのみを吸着保持して取り出し、支軸３９より遠い位置にある偏平状カートン１前面のカートン側面板１ａは、吸着パッド３８により保持されない状態で取り出すために、取出口３１ａから偏平状カートン１を取り出すとき、偏平状カートン１の外端コーナー部ａが取出口３１ａの固定爪３２に一旦引っ掛かった際に、偏平状カートン１が吸着動作中の吸着パッド３８から外れて脱落したり、カートン１の供給姿勢が変動したりする場合があり、カートンの成形精度や供給精度に悪い影響を与える心配があった。
【００１２】
本発明は、偏平状カートンが吸着動作中のカートン取出機の取出アームの吸着パッドから外れて脱落したり、カートン１の供給姿勢が変動したりすることを防止することにより、カートン取出機の取出アームによる偏平状カートンの成形精度や供給精度を向上させることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、四つのカートン側面板を備える角筒状から偏平状に折り畳まれたカートンを並列収納するカートン取出口を有するカートンマガジンが設置され、前記カートンマガジンのカートン取出口から偏平状に折り畳まれたカートンを支軸を介して反復揺動するカートン取出アームの吸着パッドで吸着して揺動方向前方へ取り出しつつ、揺動前方に設置したガイドによりカートン側面板を押し付けて角筒状に成形して次工程へ供給するカートン取出手段を備えたカートン成形供給装置において、カートン取出手段の支軸を介して反復揺動するカートン取出アームの反復揺動半径大と小のそれぞれ位置に、偏平状に折り畳まれたカートンの互いに同一前面にて偏平に隣接する二つのカートン側面板にそれぞれ当接する第１吸着パッドと第２吸着パッドとを設け、カートンマガジンの取出口から偏平状に折り畳まれたカートンを吸着保持して取り出す際に、一方の第１吸着パッドにて支軸より遠い位置にある偏平状に折り畳まれたカートンの前面の一方のカートン側面板を吸着保持し、同時に他方の第２吸着パッドにて支軸に近い位置にある偏平状に折り畳まれたカートンの前面の他方のカートン側面板を吸着保持して取り出すことにより角筒状に成形して次工程へ供給することを特徴とするカートン成形供給装置である。
【００１４】
【作用】
本発明のカートン成形供給装置は、図１に示すように、カートン取出手段の支軸４ａを介して反復揺動するカートン取出アーム４の反復揺動半径大と小のそれぞれ位置に、偏平状カートン１の互いに偏平に隣接する二つのカートン側面板１ａ、１ｂにそれぞれ当接する第１吸着パッド３ａと第２吸着パッド３ｂとを設けたので、カートンマガジンＭの取出口３１ａから偏平状カートン１を吸着保持して取り出す際には、一方の第１吸着パッド３ａにて支軸４ａより遠い位置にある偏平状カートン１の前面のカートン側面板１ａを吸着保持し、他方の第２吸着パッド３ｂにて支軸４ａに近い位置にあるカートン側面板１ｂを吸着保持することができる。
【００１５】
そのため、カートンマガジンＭの取出口３１ａから偏平状カートン１を吸着保持して取り出す際には、第１吸着パッド３ａと第２吸着パッド３ｂの両方にて偏平状カートン１の前面の偏平に隣接する二つの側面板１ａ、１ｂを確実に吸着保持しながら取り出すことができ、偏平状カートン１の外端コーナー部ａが取出口３１ａの固定爪３２に一旦引っ掛かった際にも、偏平状カートン１は吸着動作中の第１、第２吸着パッド３ａ、３ｂの両方の吸着パッドにて保持されているために脱落や、カートン供給姿勢の変動が防止でき、カートンの成形精度や供給精度を向上できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明すれば、本発明のカートン成形供給装置は、図１に示すように、角筒状から折り畳まれた四つの側面板１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備える偏平状のカートン１を１枚ずつ垂直にして多数枚集積収納するカートンマガジンＭと、カートンマガジンＭから偏平状カートン１を取り出すカートン取出手段Ｌとからなっている。
【００１７】
カートンマガジンＭは、偏平状のカートン１が通過できる大きさの保持枠３１であり、その先端には取出口３１ａを設けてあり、保持枠３１内には折り畳まれた複数部の偏平状のカートン１が収納、集積されている。
【００１８】
そして、この集積された偏平状のカートン１の先端側の保持は、カートンマガジンＭの先端の取出口３１ａ上部の可動爪と、左右両端の一対の固定爪３２、３２により、カートンガイド（図示せず）上に並列に収納、集積されたカートン１の先端部を保持している。また、この保持枠３１は、充填する容量によって変化するカートン１の角寸サイズに応じられるように幅を変えることができる構造となっている。
【００１９】
カートン取出手段Ｌは、図１に示すように、支軸４ａを中心に反復揺動回転動作するカートン取出アーム４を備え、該取出アーム４の先端側には、支軸４ａを介して反復揺動する取出アーム４の反復揺動半径大と小のそれぞれ位置に、偏平状カートン１の前面にて互いに偏平に隣接する二つのカートン側面板１ａ、１ｂにそれぞれ当接する第１吸着パッド３ａと第２吸着パッド３ｂとを、それぞれ吸着ヘッド２ａ、２ｂを介して設けてある。
【００２０】
カートンマガジンＭ内に集積されている最前列の偏平状カートン１は、取出アーム４の第１吸着パッド３ａと第２吸着パッド３ｂの両方のパッドのエア吸引動作により、そのカートン前面の二つのカートン側面板１ａ、１ｂを吸着保持された後、取出アーム４の支軸４ａを中心とする揺動回転により保持枠３１の取出口３１ａから取り出される。
【００２１】
続いて、取出アーム４は、偏平状カートン１の前面の二つの偏平なカートン側面板１ａ、１ｂを第１吸着パッド３ａと第２吸着パッド３ｂの両方のパッドの継続する吸引動作により吸着保持しながら継続揺動回転することにより、支軸４ａより遠い位置にある偏平状カートン１のカートン側面板１ａを、取出アーム４に吸着保持された偏平状カートン１の揺動回転半径の内側に配置したガイド７（ローラ８、揺動回転円に沿う形状に湾曲又は屈曲するガイド板９）に接近させる。
【００２２】
偏平状カートン１のカートン側面板１ａがガイド７（ローラ８、ガイド板９）に接近するタイミングで、第１吸着パッド３ａはエア吸引動作を停止し、取出アーム４の継続揺動回転と第２吸着パッド３ｂの継続吸引動作により、偏平状カートン１のカートン側面板１ａはガイド７に当接して、偏平状カートン１は角筒状に成形される。
【００２３】
続いて、角筒状に成形された角筒状カートン１は、取出アーム４の継続揺動回転により、そのカートン１の対角方向に対向して配置した保持爪５、６にカートン１のコーナー部ａ、ａが導入されて、角筒状カートンが角筒状に保持される。
【００２４】
そして、角筒状カートン１のコーナー部ａ、ａが保持爪５、６に導入保持されるタイミングにて、第２吸着パッド３ｂのエア吸引動作を停止させて、側面板１ｂの吸着動作を停止させる。
【００２５】
続いて、取出アーム４は、支軸４ａを中心に復路揺動移動して、カートンマガジンＭの取出口３１ａに第１、第２吸着パッド３ａ、３ｂが平行に対向する位置に復帰移動して、カートンマガジンＭ内に集積されている偏平状カートン１の最先端部の偏平状カートン１の偏平に隣接する二つの側面板１ａ、１ｂを吸着保持して、以下、上記動作を繰り返すことにより、カートンマガジンＭ内に集積されている偏平状カートン１を順次、角筒状に成形して供給する。
【００２６】
カートン取出手段Ｌは、偏平状カートン１を吸着する吸着パッド３ａ、３ｂなどの吸着機構により吸着してカートンマガジンＭの保持枠３１より取り出すように構成されている。そしてカートン１は吸着される面（カートン折目を介して偏平に隣接する側面板１ａ、１ｂ）がカートンマガジンＭの保持枠３１の取り出し面と垂直になるように先端に吸着ヘッド２ａ、２ｂと、吸着パッド３ａ、３ｂが取り付けられた取出アーム４により回転支軸４ａを中心に円弧を描くように取り出される。
【００２７】
また、取出アーム４は、カートン１の高さ方向（図１図面に対して垂直方向）に幅広く設定され、カートンマガジンＭの保持枠３１内のカートン１と向かい合う面にはカートン１に密着する前記第１、第２吸着パッド３ａ、３ｂを複数取り付けてある。吸着ヘッド２ａ、２ｂと吸着パッド３ａ、３ｂには中央に穴が開けられており、負圧エアー発生源に連なるホースに連通し接続されている。
【００２８】
前記第１、第２吸着パッド３ａ、３ｂは、カートンマガジンＭの取出口３１ａにある前記固定爪３２及び可動爪に引っ掛かって折られない偏平状のカートン１の偏平なそれぞれ二つの側面板１ａ、１ｂを吸着し、カートン１を前方に引張り出すようになっている。そして、一つの側面板１ａの第１吸着パッド３ａによる吸着を停止して、他の側面板１ｂの第２吸着パッド３ｂによる吸着を継続して、カートン１の一つの側面板１ａをカートン１の揺動移動方向に並んでいるローラー８又は／及び湾曲（又は屈曲）したガイド板９に押し付ける。
【００２９】
次にローラー８等に押しつけられ、広げられて角筒状になったカートン１のコーナーａ部分を押えて保持するためのＬ型枠５（コーナー保持爪）があり、この角筒状カートン１のＬ形枠５に押さえられているコーナーの対角のコーナー部分にもＬ型枠６（コーナー保持爪）が設けられていて、カートン１を角筒状に保持する。
【００３０】
上記構成の本発明のカートン成形供給装置は、図１に示すように、取出アーム４の第１、第２吸着パッド３ａ、３ｂをカートンマガジンＭの保持枠３１の取出口３１ａと平行方向に対向するように復路揺動移動させ、取出アーム４の第１、第２吸着パッド３ａ、３ｂの吸着動作にて偏平状カートン１を吸着保持させ、次に取出アーム４を保持枠３１の取出口３１ａに対して垂直方向に往路揺動移動させて、カートン１の一側面板１ａがガイド７に当接する直前で、第２吸着パッド３ｂの吸着動作を停止し、続いて、カートン１の一側面板１ａをガイド７に当接させながら、カートン１を往路揺動移動させることにより偏平状カートン１を角筒状カートン１に成形する。
【００３１】
これにより、カートン１の二つの側面板１ａ、１ｂが第１、第２吸着パッド３ａ、３ｂによって共に引張られてカートンマガジンＭの保持枠３１の取出口３１ａから偏平状カートン１の上部側が固定爪３２と可動爪とに一旦引掛かって残る状態になりながら偏平状カートン１がマガジンＭの外側に取り出される際に、偏平状カートン１は、固定爪３２などによる引掛かりにより吸着パッド３ａ、３ｂから脱落したり、そのカートンの姿勢がずれて変動したりせずに、固定爪３２などによる引掛かり抵抗力に抗して確実に精度よく取り出され、精度よく角筒状に成形される。
【００３２】
その後、Ｌ型枠５（コーナー保持爪）とＬ型枠６（コーナー保持爪）によって角筒状に支持されている角筒状カートン１の下部にある昇降装置（図示せず）が動作して、カートン１の下部を押し上げ、液体充填密封包装装置におけるＬ型枠５、６（コーナー保持爪）の上部に待機しているカートンボトム成形機のマンドレル方向に該Ｌ型枠５、６に沿って供給され、角筒状カートン１はマンドレルに装着、保持される。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のカートン成形供給装置によれば、カートン取出手段の反復揺動移動する取出アームに、四つの側面板を備えた偏平状カートンの偏平に隣接する二つの側面板を吸着保持する第１吸着パッドと第２吸着パッドとを設けたので、偏平状カートンの二つの側面板が第１、第２吸着パッドによって共に引張られて、カートンマガジンの取出口から取り出される際に、取出口の固定爪などによる引掛かりにより偏平状カートンが吸着パッドから脱落したり、カートン姿勢がずれて変動したりせずに、固定爪などによる引掛かり力に抗して確実に精度よく取り出すことができ、精度よく角筒状に成形できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカートン成形供給装置の一例を示す平面図。
【図２】従来のカートン成形供給装置の一例を示す平面図。
【符号の説明】
Ｍ…カートンマガジン  Ｌ…カートン取出手段
ａ…端部コーナー部
１…カートン  ２ａ…第１吸着ヘッド  ２ｂ…第２吸着ヘッド
３ａ…第１吸着パッド  ３ｂ…第２吸着パッド  ４…カートン取出アーム
４ａ…支軸  ５、６…保持爪  ７…角筒成形ガイド  ８…ローラ  ９…ガイド板
３１…保持枠  ３１ａ…取出口  ３２…固定爪  ３３…ローラ  ３４…ガイド板
３５、３６…保持爪  ３７…カートン取出アーム  ３８…吸着パッド
３９…支軸
【図１】
0003997723.tif 000002
【図２】
0003997723.tif 000003