(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏平状に折り畳まれた角筒状カートンを所定半径で円弧移動する平行リンク移動機構の移動外端側に設けた非回転リングアームに一体的な支持部に取り付けた一方の保持爪と、該平行リンク移動機構よりも小半径で該機構と連動して円弧移動するアームに取り付けた他方の保持爪とによるカートン取出成形手段によりカートン対角にて保持しながら円弧移動して偏平状から角筒状に成形した後、カートン押し上げ挿入手段の押し上げ部材によりカートン下端部を押し上げてマンドレルに挿入供給するカートン供給装置であって、前記押し上げ部材が、前記一方の保持爪の円弧移動半径の外側にある支持部に一体に設けた垂直な支軸を介して水平回転且つ昇降動作可能に軸支され、該押し上げ部材は下止点にて水平回転して角筒状に成形されたカートン下側に進入動作し且つ上止点にて水平回転してカートン上側にて回避動作した後、復帰動作することを特徴とするカートン供給装置。
【請求項２】
偏平状に折り畳まれた角筒状カートンを、所定半径で円弧移動する平行リンク移動機構の移動外端側に設けた非回転リングアームに一体的な支持部に取り付けた一方の保持爪と、該平行リンク移動機構よりも小半径で該機構と連動して円弧移動するアームに取り付けた他方の保持爪とによるカートン取出成形手段によりカートン対角にて保持しながら円弧移動して偏平状から角筒状に成形した後、カートン押し上げ挿入手段の押し上げ部材によりカートン下端部を押し上げてマンドレルに挿入供給するカートン供給装置であって、前記押し上げ部材が、前記一方の保持爪の円弧移動半径の外側に設けた垂直な支軸を介して水平回転且つ昇降移動可能に軸支され、該押し上げ部材は下止点にて水平回転して角筒状に成形されたカートン下側に進入動作し且つ上止点にて水平回転してカートン上側にて回避動作した後、復帰動作することを特徴とするカートン供給装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のカートン供給装置であって、前記押し上げ部材が回転可能且つ昇降移動可能に軸支された垂直な支軸の上端部に取り付けられ、前記垂直な支軸を介して水平回転且つ昇降移動可能に軸支されていることを特徴とするカートン供給装置。
【請求項４】
請求項３記載のカートン供給装置であって、前記垂直な支軸は、該支軸に取り付けた水平方向の作動アームをエアーシリンダー又はカムアンドフォロアー機構にて揺動回転させることにより回転可能であり、且つ該支軸に取り付けたエアーシリンダー又はタイミングベルトにて昇降移動可能であることを特徴とするカートン供給装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２記載のカートン供給装置であって、前記押し上げ部材が回転可能に軸支されたリニアガイドシャフトからなる垂直な支軸に沿って昇降移動可能なロッドレスエアシリンダに取り付けられ、前記支軸を介して水平回転且つ昇降移動可能に軸支されていることを特徴とするカートン供給装置。
【請求項６】
請求項５記載のカートン供給装置であって、前記垂直な支軸は、ロータリーエアーシリンダーの回転機構又は該スプライン支軸に取り付けた水平方向の作動アームを揺動回転させるエアーシリンダー若しくはカムアンドフォロアー機構にて回転可能であることを特徴とするカートン供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体充填装置において、液体を充填する角筒状カートン容器となる前の偏平状に折り畳んだ角筒状カートンを多数集積したカートンマガジンから１枚ずつ取り出して、立体角筒状に立ち起こし成形した後、ボトム（底部）形成のためのマンドレルに供給するカートン供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカートン供給装置としては、本願出願人が出願した特願２００１−５４９０３「カートン供給装置」がある。
【０００３】
この装置は、図４（上平面図）に示すように、偏平状のカートン１を集積収納するカートンマガジンＭの取出口３２からカートン取出面に対して平行に１部ずつ偏平状のカートンを取り出す取出機構と、その取り出された偏平状のカートンの対角を保持する前記取出口の外側に対向する一対の保持爪５、６とを備え、前記一対の保持爪５、６は、互いにカートンの対角に対応する方向に対向しながら連動移動し、且つ前記カートンの対角を継続して保持しながら角筒状に成形していくカートン取出成形手段２０を備えている。
【０００４】
前記カートン取出成形手段２０は、偏平状のカートン１を集積収納するカートンマガジンＭの取出口３２からカートン取出面に対して平行に１部ずつ取り出される偏平状のカートン１の対角を保持しながら、角筒状に成形していく。
【０００５】
該カートン取出成形手段２０は、駆動支軸７を中心に回転移動するメインアーム１３と、マガジンＭの取出口３２に対して相対的に回転しない非回転リンクアーム９、１０と、該非回転リングアーム９、１０を連結する連結リングアーム１１とにより構成され、各アーム９、１０、１１、１３により平行四辺形の４辺を形成し、支軸７を中心にカートン取り出し面に対して平行対向側から垂直外側にリンク移動するとともに、非回転リンクアーム９には、吸着ヘッド２及び吸着ヘッド２を進退動作するエアーシリンダ４を取り付け支持する支持部１５を一体的に備え、支持部１５の外端部にカートン１の一方の対角を保持する一方の保持爪５を備える平行リンク移動機構Ｌと、前記平行リンク移動機構Ｌに追従して揺動回転軸８を中心に回転移動して、カートン１の他方の対角を保持する他方の保持爪５を備えるアーム１４を備えていて、平行リンク移動機構Ｌとアーム１４に取り付けた一対の保持爪５、６は、偏平状のカートン１が角筒状に立体成形されるまでカートン１の対角を保持するようになっている。
【０００６】
上記カートン供給装置は、まず図４に示すように、駆動回転支軸７を中心にしてカートン取出成形手段２０の平行リンク移動機構Ｌと、揺動回転軸８を中心にして揺動アーム１４とを反時計方向に連動回転させ、カートンマガジンＭの保持枠３１先端部の取出口３２に対して平行方向に対向する位置に往路移動させ、保持爪５、６を取出口３２の両外側に対向させる。
【０００７】
次に、作動ロッド先端部に吸着ヘッド２を取り付けたエアシリンダ４の伸長動作により、吸着ヘッド２に取り付けた吸着パッド３をマガジンＭの保持枠３１先端部の取出口３２に露呈する集積された偏平状のカートン１面に押し付け、エアー吸引動作にてカートン１を吸着保持する。
【０００８】
次に、図５（ａ）に示すように、エアシリンダ４の短縮動作により偏平状のカートン１を取り出し、取り出された偏平状のカートン１の対角１ａ、１ａを対向する保持爪５と保持爪６とによって保持する。そして、偏平状のカートン１が保持爪５と保持爪６とによって保持された後に、吸着パッド３をエアー吸引動作を停止させてカートン１から離脱させるとともに、エアシリンダ４の短縮動作により吸着パッド３を元の待機位置に後退移動させる。なお、吸着パッド３のエアー吸引停止動作と後退移動動作の動作開始タイミングは、吸着パッド３がエアー吸引停止動作をする前に後退移動動作を開始するように動作タイミングを設定調整することにより、偏平状のカートン１が吸着パッド３にて手前方向に引っ張られて僅かに細い菱形状に開いた状態となるので、折り癖の付いている偏平状のカートン１は次の角筒状カートンへの成形工程に円滑に移行できる。
【０００９】
次に、図５（ｂ）に示すように、偏平状のカートン１が、対向する保持爪５と保持爪６とによって対角１ａ、１ａを保持された状態になると、駆動回転支軸７を中心にカートン取出成形手段２０の平行リンク移動機構Ｌと、揺動回転軸８を中心に揺動アーム１４とを、互いに一対の保持爪５、６によりカートン１の対角１ａ、１ａ部分を継続して保持した状態で、時計回転方向に復路連動回転を開始させるものであり、一対の保持爪５、６はカートンマガジンＭの保持枠３１先端部の取出口３２より離反する。
【００１０】
続いて、図５（ｃ）に示すように、一対の保持爪５、６はカートンマガジンＭの保持枠３１先端部の取出口３２より外側に離反しながら離間対向間隔を縮め、図５（ｄ）に示すように、取出口３２のカートン取出面に対して約４５°の対向位置まで復路移動して停止することによりカートン１は角筒状に成形される。
【００１１】
続いて、角筒状に成形されたカートン１を、一対の保持爪５、６をガイドとして、そのカートン１の下端部を下方に配置した押し上げ手段（リフター、上昇装置：図示せず）によりスライドさせて、押し上げ保持爪５、６から離脱させながら、上方にあるカートン底部成形のためのカートン保持用のマンドレル（図示せず）に装着する。
【００１２】
続いて、駆動回転支軸７を中心にカートン取出成形手段２０の平行リンク移動機構Ｌと、回転軸８を中心に揺動アーム１４とを、反時計方向に往路連動回転させて、カートンマガジンＭの保持枠３１先端部の取出口３２のカートン取出面に対して平行方向に対向する位置に移動させ、保持爪５、６を取出口３２の両外側に対向させる。
【００１３】
以上の動作を繰り返すことにより、カートンマガジンＭに集積されている偏平状のカートン１を順次取り出して角筒状に成形し、マンドレル方向に角筒状のカートンを供給できるようになっている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記カートン供給装置では、吸着ヘッド２によりカートン１を取り出してからカートン対角を保持爪５、６により保持しながら、また保持爪がカートン対角を縮める方向に動作して角筒状に成形していた。
【００１５】
しかし、カートン１の下端部を押し上げ手段にて押し上げてマンドレルに立体角筒状となったカートン１を挿入した際には、上方にある押し上げ手段は保持爪５、６の対向間に存在し、保持爪の移動する半径内に存在するため、押し上げ手段が元の下方位置に復帰するまでは吸着ヘッド２が次のカートン１を取りに行くことが出来ず、タイミング的に遅延や無駄な時間が生じ、そのタイミングを取り戻すために押し上げ手段が元の下方位置に復帰した後の吸着ヘッド２の移動動作を高速にする必要があり、そのために吸着パット３がカートン１を取りこぼしてしまい、カートン供給工程における生産性が悪かった。
【００１６】
本発明は、カートンを取り出してからカートンの対角を保持しながら角筒状に成形していくカートン供給装置の保持爪の移動する半径の外側に、押し上げ手段としてカートンをマンドレルに挿入するためのカートン挿入手段を設けることにより、カートンを安定して供給し、マンドレルに挿入することが出来るカートン供給装置を提供するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、偏平状に折り畳まれた角筒状カートン１を、所定半径で円弧移動する平行リンク移動機構Ｌの移動外端側に設けた非回転リングアーム９に一体的な支持部１５に取り付けた一方の保持爪５と、該平行リンク移動機構Ｌよりも小半径で該機構と連動して円弧移動するアーム１４に取り付けた他方の保持爪６とによるカートン取出成形手段２０によりカートン対角にて保持しながら円弧移動して偏平状から角筒状に成形した後、カートン押し上げ挿入手段３０の押し上げ部材１７によりカートン下端部を押し上げてマンドレルに挿入供給するカートン供給装置であって、前記押し上げ部材１７が、前記一方の保持爪５の円弧移動半径の外側にある支持部１５に一体に設けた垂直な支軸１９を介して水平回転且つ昇降動作可能に軸支され、該押し上げ部材１７は下止点にて水平回転して角筒状に成形されたカートン下側に進入動作し且つ上止点にて水平回転してカートン上側にて回避動作した後、復帰動作することを特徴とするカートン供給装置である。
【００１８】
本発明の請求項２に係る発明は、偏平状に折り畳まれた角筒状カートン１を、所定半径で円弧移動する平行リンク移動機構Ｌの移動外端側に設けた非回転リングアーム９に一体的な支持部１５に取り付けた一方の保持爪５と、該平行リンク移動機構Ｌよりも小半径で該機構と連動して円弧移動するアーム１４に取り付けた他方の保持爪６とによるカートン取出成形手段２０によりカートン対角にて保持しながら円弧移動して偏平状から角筒状に成形した後、カートン押し上げ挿入手段３０の押し上げ部材１７によりカートン下端部を押し上げてマンドレルに挿入供給するカートン供給装置であって、前記押し上げ部材１７が、前記一方の保持爪５の円弧移動半径の外側に設けた垂直な支軸１９を介して水平回転且つ昇降移動可能に軸支され、該押し上げ部材１７は下止点にて水平回転して角筒状に成形されたカートン下側に進入動作し且つ上止点にて水平回転してカートン上側にて回避動作した後、復帰動作することを特徴とするカートン供給装置である。
【００１９】
本発明の請求項３に係る発明は、上記請求項１又は請求項２に係るのカートン供給装置であって、前記押し上げ部材１７が回転可能且つ昇降移動可能に軸支された垂直な支軸１９の上端部に取り付けられ、前記垂直な支軸１９を介して水平回転且つ昇降移動可能に軸支されていることを特徴とするカートン供給装置である。
【００２０】
本発明の請求項４に係る発明は、上記請求項３に係るカートン供給装置であって、前記垂直な支軸１９は、該支軸１９に取り付けた水平方向の作動アーム１７ａをエアーシリンダー又はカムアンドフォロアー機構にて揺動回転させることにより回転可能であり、且つ該支軸１９に取り付けたエアーシリンダー又はタイミングベルトにて昇降移動可能であることを特徴とするカートン供給装置である。
【００２１】
本発明の請求項５に係る発明は、上記請求項１又は請求項２に係るカートン供給装置であって、前記押し上げ部材１７が回転可能に軸支されたリニアガイドシャフトからなる垂直な支軸１９に沿って昇降移動可能なロッドレスエアシリンダ１８に取り付けられ、前記支軸１９を介して水平回転且つ昇降移動可能に軸支されていることを特徴とするカートン供給装置である。
【００２２】
本発明の請求項６に係る発明は、上記請求項５に係るカートン供給装置であって、前記垂直な支軸１９は、ロータリーエアーシリンダーの回転機構又は該支軸１９に取り付けた水平方向の作動アーム１７ａを揺動回転させるエアーシリンダー若しくはカムアンドフォロアー機構にて回転可能であることを特徴とするカートン供給装置である。
【００２３】
【作用】
上記カートン供給装置は、前記カートンマガジンＭのカートン取り出し枠３１の取り出し位置から、取り出し枠３１の前端にある平坦に折り畳まれた角筒状カートン１をカートン取出成形手段２０の吸着パッド３で吸着して、カートン１を引出しつつ、対角方向に対向する保持爪５、６により角筒状に成形し、かつ成形された角筒カートン１の下部を押し出して、マンドレルにカートン１を挿入する際に、カートン下部を押し出すカートン押し上げ挿入手段３０のカートン押し上げ部材１７が元の位置に戻るのを待たなくても、カートン取出成形手段２０の吸着パッド３、対角方向に対向する保持爪５、６を、カートン取り出し枠３１の取り出し位置に戻して、次のカートン１を取りに行くことができる手段を持つ。
【００２４】
上記カートン供給装置は、角筒体に立体成形されたカートン１の下部を押し出してマンドレルにカートン１を挿入する際に、カートン下部を押し出すカートン押し上げ挿入手段３０が元の位置に戻るのを待たなくても、カートン取出成形手段２０の吸着パッド３、対角方向に対向する保持爪５、６を、カートン取り出し枠３１の取り出し位置に戻して、次のカートン１を取りに行くことができるとともに、カートン取出成形手段２０が次のカートン１を取りに行く動作の最中に、カートン押し上げ挿入手段３０を元の位置に戻すことができる手段を持つ。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の請求項１に係るカートン供給装置の実施の形態を、図１の上平面図を参照して説明すれば、カートン供給装置は、カートンマガジンＭと、カートンマガジンＭから偏平に折り畳まれた角筒状カートン１を引出してカートン１を立体角筒体に立ち起こし成形する平行リンク移動機構Ｌを備えたカートン取出成形手段２０と、立体角筒体に立ち起こし成形された角筒カートン１をマンドレルに挿入するカートン押し上げ部材１７を備えたカートン押し上げ挿入手段３０とからなっていて、カートン押し上げ挿入手段３０がカートン取出成形手段２０と一体的な構造となっているものである。
【００２６】
カートンマガジンＭのカートン取り出し枠３１のカートン取り出し口、カートンのボトム部分（下端部）とカートンのサイド部分（胴部）には、カートン１を引っかける爪３２が配置されており、トップ部分（上端部）には、取り出しタイミングに同期して上下動可能な可動爪（図示せず）が配置されている。
【００２７】
カートンマガジンＭからのカートン１の取出し（引出し）は、図１に示す様にカートン１を吸着して引出すように構成されている。そして引き出されたカートン１は、吸着されている面がカートンマガジンＭの取り出し面（垂直面）と平行になるよう、吸着バッド３を有する吸着ヘッド２付きのエアシリンダ４により引き出される。吸着ヘッド２はカートン１の高さ方向（図１の表裏方向）に長い形状であって、吸着ヘッド２のカートン１面と向かい合う面にはカートンに密着する吸着パッド３を複数取付けてある。
【００２８】
吸着ヘッド２は中空構造となっており、取り付けてある吸着パッド３には、中央に穴が開けられていて、吸着ヘッド２の吸着パッド３へ負圧が作用するように吸着ヘッド２から負圧エアー発生源（図示せず）に連なるホースが接続されている。
【００２９】
上記本発明のカートン供給装置は、図１（上平面図）に示すように、偏平状のカートン１を集積収納するカートンマガジンＭの取出口３２からカートン取出面に対して平行に１部ずつ偏平状のカートンを取り出す取出機構と、その取り出された偏平状のカートンの対角を保持する前記取出口の外側に対向する一対の保持爪５、６とを備えている。
【００３０】
カートン取出成形手段２０は、カートンマガジンＭの取出口３２からカートン取出面に対して平行に１部ずつ偏平な角筒状カートン１を吸引バッド３にて取り出し、そのカートン１の対角を前記一対の保持爪５、６に保持させた後、該保持爪５、６を、互いにカートン１の対角に対応する方向に対向させながら連動移動させ、継続保持する保持爪５、６によって前記カートン１を角筒状に成形していく。
【００３１】
該カートン取出成形手段２０は、図１に示すように、駆動回転支軸７を中心に回転移動するメインアーム１３と、マガジンＭの取出口３２に対して相対的に回転しない非回転リンクアーム９、１０と、該非回転リングアーム９、１０を連結する連結リングアーム１１とにより構成され、各アーム９、１０、１１、１３により平行四辺形の４辺を形成する平行リンク移動機構Ｌを有する。
【００３２】
平行リンク移動機構Ｌは、支軸７を中心に、カートン取り出し面に対して平行対向側から垂直外側にリンク移動（反復揺動回転移動）するとともに、非回転リンクアーム９には、吸着ヘッド２及び吸着ヘッド２を進退動作するエアーシリンダ４を取り付け支持する支持部１５を一体的に備え、支持部１５の外端部にカートン１の一方の対角を保持する一方の保持爪５を備える。
【００３３】
アーム１４は、前記平行リンク移動機構Ｌに追従して反復揺動回転する回転支軸８を中心に反復揺動回転移動し、その先端に、カートン１の他方の対角を保持する他方の保持爪６を備えている。
【００３４】
このように、平行リンク移動機構Ｌとアーム１４とに取り付けた一対の保持爪５、６は、偏平状のカートン１が角筒状に立体成形されるまでカートン１の対角を保持するようになっていて、カートン取出成形手段２０は、カートン１をその対角にて保持しながら円弧移動して偏平状から角筒状に成形する。
【００３５】
本発明のカートン供給装置には、カートン取出成形手段２０によりカートンを、その対角にて保持しながら円弧移動して偏平状から角筒状に成形した後、カートン１の下端部（ボトム部）を押し上げて、上方に待機するマンドレル（ボトム成形用のカートン筒内嵌入部材）に挿入供給する押し上げ部材１７を備えたカートン押し上げ挿入手段３０が設けられている。
【００３６】
図１に示すように、カートン押し上げ挿入手段３０は、カートン取出成形手段２０の平行リンク移動機構Ｌの支持部１５に取り付けた一方の保持爪５の円弧移動半径の外側に、該支持部１５の軸受部１５ａに回転可能に軸支して設けた垂直方向の支軸１９（スプライン軸）を介して反復して水平回転（正転、逆転）可能であって、且つ該支軸１９に沿って昇降動作可能に軸支された押し上げ部材１７を備える。
【００３７】
なお、本発明における垂直支軸１９に沿った押し上げ部材１７の昇降移動動作と、その上止点と下止点における押し上げ部材１７の水平回転動作とを行う動作機構に関しては、本発明においては特に限定されるものではないが、一例として下記の機構が挙げられる。
【００３８】
例えば、ロッドレスエアシリンダ（リニアガイドシャフト又はスプラインガイドシャフトに沿ってエア圧の供給方向変換により往復移動可能なエアシリンダ（可動体））と、ロータリーエアシリンダ（設定回転角度；例えば０°〜４５、０°〜９０°の範囲）とを用いることができる。
【００３９】
回転可能な支軸１９には、ロータリーエアシリンダを接続したロッドレスエアシリンダのリニアガイドシャフト又はスプラインガイドシャフトを用い、該支軸１９を支持部１５の軸受部１５ａに回転可能に軸支する。
【００４０】
押し上げ部材１７を取り付けるブラケットには、ロッドレスエアシリンダのリニアガイドシャフト又はスプラインガイドシャフトに沿って駆動移動可能なエアシリンダ１８（可動体）を用い、該可動体に、押し上げ部材１７を、その可動体１８に一体的に取り付けることにより、ロッドレスエアシリンダ及びロータリーエアシリンダへのエア圧の供給と供給停止、あるいはエア供給方向の制御動作により、垂直支軸１９に沿った押し上げ部材１７の昇降移動動作と、その上止点と下止点における支軸１９を中心とする押し上げ部材１７の水平回転動作とを行うことが可能である。
【００４１】
図１に示すように、カートン取出成形手段２０が、保持爪５、６によりカートン１をその対角にて保持しながら実線位置まで円弧移動して、カートン１を偏平状から角筒状に成形した後に、押し上げ部材１７は、下止点にて支軸１９を中心に左回転方向に水平回転して、その部材１７の先端部が角筒状に成形されたカートン１の下側（実線位置）に進入動作する。
【００４２】
続いて、押し上げ部材１７は、支軸１９に沿って上止点まで上昇動作して、保持爪５、６により角筒状に保持されているカートン１を、その保持爪５、６をガイドとして押し上げ、その上方に待機するマンドレル（図示せず）に挿入して、カートン１はマンドレルのクリップ手段（図示せず）により保持されてマンドレルに供給される。
【００４３】
カートン１がマンドレルに供給された後は、押し上げ部材１７は、直ちに、その上止点にて支軸１９を右回転方向に水平回転して回避位置（破線位置）まで回避動作し、続いて下降動作して元の位置に復帰する。なお、図２、図３において支軸１９を中心に回転する押し上げ部材１７の回転回避位置を、エアーシリンダー４の下側相当部に設定するようにしてもよく、そのように設定した場合には、押し上げ部材１７を、右回転方向に水平回転させることによりカートン１の下側に進入動作でき、また左回転方向に水平回転させることにより回避位置まで回避動作させることができる。
【００４４】
そして、その押し上げ部材１７の回転回避動作と下降復帰動作の間に、カートン取出成形手段２０は、カートンマガジンＭに集積されているカートン１の前端部に対向する位置（点線位置）まで移動して、次のカートン供給を行い、この動作を繰り返すことにより、カートンマガジンＭ内のカートン１を順次、マンドレルに供給するものである。
【００４５】
なお、上記本発明のカートン供給装置によるカートン供給動作において、カートン押し上げ挿入手段３０以外の部位のカートン供給動作については、図５（ａ）〜（ｄ）を参照して［従来の技術］の項において説明した通りであるので、説明は省略する。
【００４６】
以上、図１、図５（ａ）〜（ｄ）にて説明したように、本発明のカートン供給装置は、上記保持爪５と爪６により保持されたカートン１は、対角を縮められて成形される。駆動回転支軸７に取付けられているアーム１３が支軸７を支点にして時計回転方向に回ると、駆動支軸７に取付けられている固定レバー１０先端を支点として動くシャフト１１が、保持爪５を取付けてある非回転リンクアーム９（可動レバー）を動かし、非回転リンクアーム９はカートン取り出し面と平行に移動する。
【００４７】
前記駆動回転支軸７の反復回転運動は、ベルト又はギアにて連動して回転支軸８に反復回転運動として伝達されるようになっていて、アーム１３が支軸７を支点にして時計回転方向に回ると、該支軸８に取付けられているアーム１４が支軸８を支点にして時計回転方向に回る。
【００４８】
アーム１３先端部には吸着ヘッド２を備えた支持部１５を介して一方の保持爪５が取付けられ、アーム１４の先端には他方の保持爪６が取付けられており、図１のように駆動支軸７が振り角ａ（回転角度）だけ回転すると、支軸８も振り角ａだけ回転する。なお、この時に支軸８の振り角は、それぞれ支軸７と支軸８との連動するギア比を変えることで、駆動側の支軸７の振り角と異なるようにさせることができる。
【００４９】
駆動側の支軸７が振り角ａだけ回転すると、角筒状カートン１の対角を保持している一方の保持爪５と他方の保持爪６との間隔が狭まり、角筒状カートン１を偏平状態から、図１に示すような実線位置に保持爪５、６が移動した時に立体角筒状態に成形する。さらにカートン１の角寸サイズを変更する時にも、振り角を変更することが可能である。
【００５０】
そして、図１に示すような実線位置に移動した保持爪５、６は、マンドレルに角筒状カートン１を挿入するガイドの一部となって、一方の保持爪５の下端及び保持爪５、６により保持されているカートン１の下端よりも低い位置（下止点）で待機しているカートン押し上げ挿入手段３０の押し上げ部材１７が、反時計回りに所定回転角度だけ水平回転動作してカートン１下端の下部に進入し、続いて押し上げ部材１７が上止点に上昇動作することにより、カートン１を保持爪５、６によるガイドに沿って押し上げて、対向する保持爪５、６の上方にあるマンドレル（ボトム部成形用のカートン角筒内への角柱状装填部材）へと挿入する。
【００５１】
次に、本発明の請求項２に係るカートン供給装置の実施の形態を、図２の上平面図を参照して説明すれば、上記請求項１に係るカートン供給装置におけるカートン押し上げ挿入手段３０が、カートン取出成形手段２０と別体の構造となっているものである。
【００５２】
図２に示すカートン供給装置のカートン押し上げ挿入手段３０は、破線位置から実線位置に移動するカートン取出成形手段２０の一方の保持爪５の円弧移動半径の外側に設けた支軸１９を介して水平回転且つ昇降移動可能に軸支された押し上げ部材１７を備えている。
【００５３】
図２に示すように、カートン押し上げ挿入手段３０は、カートン取出成形手段２０の平行リンク移動機構Ｌの支持部１５に取り付けた一方の保持爪５の円弧移動半径の外側に、該支持部１５とは別体のフレームに支持された軸受部に回転可能に軸支して設けた垂直方向の支軸１９（スプライン軸）を介して、水平回転し且つ該支軸１９に沿って昇降動作可能に軸支された押し上げ部材１７を備える。
【００５４】
なお、本発明における垂直支軸１９に沿った押し上げ部材１７の昇降移動動作と、その上止点と下止点における押し上げ部材１７の水平回転動作とを行う動作機構に関しては、本発明においては特に限定されるものではないが、一例として下記の機構が挙げられる。
【００５５】
例えば、ロッドレスエアシリンダ（リニアガイドシャフト又はスプラインガイドシャフトに沿ってエア圧の供給方向変換により往復移動可能なエアシリンダ（可動体））と、ロータリーエアシリンダ（設定回転角度；例えば０°〜４５、０°〜９０°の範囲）とを用いることができる。
【００５６】
回転可能な支軸１９には、ロータリーエアシリンダを接続したロッドレスエアシリンダのリニアガイドシャフト又はスプラインガイドシャフトを用い、該支軸１９を一方の保持爪５の円弧移動半径の外側に設けた適宜フレームの軸受部（図示せず）に回転可能に軸支する。
【００５７】
押し上げ部材１７を取り付けるブラケットには、ロッドレスエアシリンダのリニアガイドシャフト又はスプラインガイドシャフトに沿って駆動移動可能なエアシリンダ１８（可動体）を用い、該可動体に、押し上げ部材１７を、その可動体１８に一体的に取り付けることにより、ロッドレスエアシリンダ及びロータリーエアシリンダへのエア圧の供給と供給停止、あるいはエア供給方向の制御動作により、垂直支軸１９に沿った押し上げ部材１７の昇降移動動作と、その上止点と下止点における支軸１９を中心とする押し上げ部材１７の水平回転動作とを行うことが可能である。
【００５８】
図２に示すように、カートン取出成形手段２０が、保持爪５、６によりカートン１をその対角にて保持しながら実線位置まで円弧移動して、カートン１を偏平状から角筒状に成形した後に、押し上げ部材１７は、下止点にて支軸１９を中心に左回転方向に水平回転して、その部材１７の先端部が角筒状に成形されたカートン１の下側（実線位置）に進入動作する。
【００５９】
続いて、押し上げ部材１７は、支軸１９に沿って上止点まで上昇動作して、保持爪５、６により角筒状に保持されているカートン１を、その保持爪５、６をガイドとして押し上げ、その上方に待機するマンドレル（図示せず）に挿入して、カートン１はマンドレルのクリップ手段（図示せず）により保持されてマンドレルに供給される。
【００６０】
カートン１がマンドレルに供給された後は、押し上げ部材１７は、直ちに、その上止点にて支軸１９を右回転方向に水平回転して回避位置（破線位置）まで回避動作し、続いて下降動作して元の位置に復帰する。
【００６１】
そして、その押し上げ部材１７の回転回避動作と下降復帰動作の間に、カートン取出成形手段２０は、カートンマガジンＭに集積されているカートン１の前端部に対向する位置（点線位置）まで反時計回りに移動して、次のカートン供給を行い、この動作を繰り返すことにより、カートンマガジンＭ内のカートン１を順次、マンドレルに供給するものである。
【００６２】
図２に示す押し上げ部材１７は、その上止点（上昇動作完了位置）が、一方の保持爪５（及び他方の保持爪６）の上端よりも高い位置にあり、駆動側支軸７が反時計回転方向へ回り、カートン取出成形手段２０の保持爪５、６は次のカートン１を吸着保持する位置まで戻ると、少なくとも保持爪５との干渉がなくなることから、カートン押し上げ挿入手段３０の押し上げ部材１７は下降動作して、下止点位置でカートン押し上げ挿入手段３０の押し上げ部材１７は時計回りに回転して元の位置（破線位置）まで戻る。
【００６３】
図３は、押し上げ部材１７の他の実施例であり、押し上げ部材１７の基端部には、軸受部１８に垂直に軸支された昇降動作可能な支軸１９の上端に作動アーム１７ａが一体的に設けられ、該作動アーム１７ａに回転可能に軸支したエアーシリンダーなどのアクチュエータ又はカムアンドカムフォロアーにより反復動作する駆動アーム１７ｂにより、押し上げ部材１７を所定角度（設定回転角度；例えば０°〜４５、０°〜９０°の範囲）だけ反復揺動回転させることができ、且つ支軸１９により押し上げ部材１７及び作動アーム１７ａは昇降移動可能である。
【００６４】
なお、支軸１９の昇降駆動は、支軸１９の下端部に一体的に取り付けた垂直方向に伸縮駆動動作可能なエアーシリンダー、又は支軸１９の下端部に一体的に取り付けたサーボモータやパルスモーターにて垂直方向に反復的に往復駆動動作可能なタイミングベルトにより行うことができる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明のカートン供給装置によれば、カートンを取り出してからカートンの対角を保持爪によって保持しながら角筒状に成形していくカートン取出成形手段において、保持爪が移動する半径の外側に設置されるカートン押し上げ挿入手段を備えたことにより、保持爪と干渉すること無しに、また比較的簡易な方法で、角筒状のカートンを確実にボトム成型用のマンドレルに送り込み、挿入することができるようになり、安定した動作が得られる。
【００６６】
また本発明のカートン供給装置によれば、カートンを取り出してからカートンの対角を保持しながら角筒状に成形していくカートン取出成形手段の反復移動動作に対応して、カートン押し上げ挿入手段の昇降動作及び回転動作をする機構を備えたことで、動作タイミングとしてカートン押し出し挿入手段のカートン押し出し部材の戻ってくる時間を待つことがなく、カートン供給装置全体の動作にゆとりを持たせることができ、マンドレルへの安定したカートン挿入供給を実現出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカートン供給装置の一実施の形態を示す上平面図。
【図２】本発明のカートン供給装置の他の実施の形態を示す上平面図。
【図３】本発明のカートン供給装置のその他の実施の形態を示す上平面図。
【図４】従来のカートン供給装置の上平面図。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は一般的なカートン供給装置の動作順序を説明する上平面図。
【符号の説明】
Ｍ…カートンマガジン  １…カートン  ２…吸着ヘッド  ３…吸着パッド
４…エアシリンダ  ５…一方の保持爪  ６…他方の保持爪  ７…駆動側支軸
８…支軸  ９…可動レバー
１０…固定レバー  １１…シャフト  １２…支軸  １３…アーム  １４…アーム
１５…支持部  １７…押し上げ部材
１８…エアシリンダ  １９…支軸
２０…カートン取出成形手段
３０…カートン押し上げ挿入手段
Ｌ…平行リンク移動機構
【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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