(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手軸を有し且つその軸に沿って箱を移動させて閉じ機を通過させるコンベア（１８）を含んだ、フレーム（１２）と、
長手方向に延びる１対のセンタリングバー（２８，３０）であって、横方向に隔てられて共に連結されており、そこを通過する箱の幅に合わせて内方へ且つ外方へ移動し、これらバーの間で箱を中央に寄せるためのスロートを形成すべく分岐していく入口部（３２）と、該バーを箱との係合状態にすべく内方へ付勢する手段（３４，３６）とを含んでいるところの、センタリングバー（２８，３０）と、
上記センタリングバー（２８，３０）の上方に隔てられている第１浮動ヘッド（４８）であって、該第１ヘッドは、箱の前方端部フラップに係合してこれを内側へ折り畳むように、上方へ傾けられた入口傾斜部（５２）を含み、該第１ヘッドはその傾けられた入口傾斜部に係合する箱によって上方へ持ち上げられ、該第１ヘッドはピボットアーム組立体（５８）を含んでおり、該組立体は、箱の後方端部フラップを内側へ折り畳むように、箱がその下を通過した後に下方へピボット動作することができ、該第１ヘッドはさらに、後方端部フラップが内側へ折り畳まれた後に箱の側部フラップに係合してこれを内側へ折り畳むために、分岐していくサイドバー（５６）を含んでいるところの、第１浮動ヘッド（４８）と、そして、
上記第１浮動ヘッドの下流側に配置された第２浮動ヘッド（５０）であって、該第２浮動ヘッドは、テープ分配器（９２）をその中央に上方に取付けるようにされており、該第２浮動ヘッドは、箱の側部フラップを箱の端部フラップ上へ折り畳む手段’（５４’）と、上方へ傾けられた入口傾斜部（９０）とを含んでおり、該入口傾斜部が、コンベア上の箱に係合するように、そして、箱をテープで閉じるべく箱に対するテープ分配器の所定の好ましい係合高さまで該第２浮動ヘッドを持ち上げるようにされているところの、第２浮動ヘッド（５０）とを備え、
上記第１および第２の浮動ヘッドは、末端部を有する横方向部材を含んでおり、上記フレームは、浮動ヘッドの上下方向のフローティング動作のために上記末端部に連結されたスライドを含む縦タワーを含んでいる、箱またはカートンの閉じ機。
【請求項２】
上記タワーが、浮動ヘッドの錘をオフセットするために上記スライドに連結された釣合い錘をさらに含んでいる、請求の範囲第１項記載の閉じ機。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、箱またはケースの閉じ機に関し、段ボール箱またはカートン等の開放端をテープで閉じる装置に関する。
関連技術の説明
梱包産業においては、多くの製品が輸送のために段ボール箱またはカートンに梱包される。多くの場合、箱に詰められる前に箱の一方端、すなわち底が閉じられ、詰め終わった後に箱の開放上部端が閉じられる。箱の開放上部端は、通常、内側へそして下方へ折り畳まれる端部フラップおよび側部フラップからなっている。箱は、折り畳まれるフラップの内面または向かい合う面に、それらが折り畳まれる前に糊を付けて閉じたり、或いはフラップが折り畳まれた後にそれらの上からテープを貼り付けて閉じることができる。
大抵の場合、箱は一定の大きさであるので、フラップを畳んでそこに接着剤を塗るかテープを貼り付ける装置を提供することは特別に難しいことではない。その装置は、解っている箱の幅および高さに合わせて調整でき、それが一旦適正に調整されると、箱を閉じ機に通して運転するに際して何等の問題も生じない。
しかしながら箱は、大きさの一定でない品物を梱包するのに用いられることがときどきあり、その結果、箱は詰め過ぎになったり、詰め足らなくなったりする。また、場合によっては、同じコンベアラインを異なった大きさの箱が流れてくるように扱えることが好ましい場合もある。そのような場合、箱の大きさに合わせてフラップを折り畳み、そこに接着剤を塗布するように自動的に調整できる、そのようなランダム対応でケースを閉じる閉じ機が必要とされる。
従来技術におけるランダム対応のケース閉じ機では、ケース閉じ機内の箱の実際の大きさおよび位置を決定するための種々のセンサと、プログラム可能な論理制御と共に数々のアクチュエータもしくは他の調整機構とが、センサによる検知に応答して種々の折り畳み部および閉じ部の位置を調整するのに用いられている。このタイプの装置の難点は、数々のセンサとアクチュエータが機械的に故障しやすいことと保守に多くの費用を要することである。さらに、詰め込み過ぎの箱は形状が一定でなく、そのため、しばしばセンサが最適な位置調整を行えなくなり、その結果、装置は箱のジャミングを生じて梱包ラインが停止する。
発明の概要
本発明は非常に簡単な装置であって、折り畳み部および閉じ部が、箱の実際の形状に合わせて機械的に移動するもので、その結果、従来技術における保守の問題およびジャミングの問題をほぼ解消するものである。
本発明によれば、箱またはカートンの閉じ機が提供される。この閉じ機は、長手軸を有し且つその軸に沿って箱を移動させて閉じ機を通過させるコンベアを含んだフレームを備えている。長手方向に延びる１対のセンタリングバーが、横方向に隔てられて共に連結されており、そこを通過する箱の幅に合わせて内方へ且つ外方へ移動する。これらのバーは、その間で箱を中央に寄せるためのスロートを形成すべく分岐していく入口部を含んでいる。箱との係合状態にすべくバーを内方へ付勢する手段を有している。第１の浮動ヘッドがセンタリングバーの上方に隔てられている。この第１ヘッドは、箱の前方端部フラップに係合してこれを内側へ折り畳むように、上方へ傾けられた入口傾斜部を含んでいる。第１ヘッドは、その傾けられた入口傾斜部に係合する箱によって上方へ持ち上げられる。第１ヘッドは、ピボットアーム組立体を含んでおり、箱の後方端部フラップを内側へ折り畳むように、箱がその下を通過した後に組立体は下方へピボット動作することができる。第１ヘッドはさらに、後方端部フラップが内側へ折り畳まれた後に箱の側部フラップに係合してこれを内側へ折り畳むために、分岐していくサイドバーを含んでいる。第１浮動ヘッドの下流側には、第２浮動ヘッドも配置されている。この第２浮動ヘッドは、テープ分配器をその中央に上方に取付けるようにされている。第２浮動ヘッドは、箱の側部フラップを箱の端部フラップ上へ折り畳む手段を含んでいる。上方へ傾けられた入口傾斜部は、コンベア上の箱に係合するように、そして、箱をテープで閉じるべく箱に対するテープ分配器の所定の好ましい係合高さまで第２浮動ヘッドを持ち上げるようにされている。
【図面の簡単な説明】
本発明の好ましい実施形態は、添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明による、箱閉じ機の好ましい実施形態の斜視図である。
図２は、図１の箱閉じ機の側面図である。
図３は、本発明の箱閉じ機の上面図である。
図４は、図３の４−４線に沿って切断した箱閉じ機の端面図である。図５は、図１に示した箱閉じ機のフレーム部の斜視図であり、箱閉じ機のフローティングヘッドを取り付けるためのタワーを示している。図６〜図８は、箱閉じ機に箱が入り易くするために用いられる連接機構の部分断面図である。
好適な実施形態の詳細な説明
図面を参照すると、本発明による箱閉じ機の好ましい実施形態は、参照番号１０として図示している。箱閉じ機１０は、キャスター１４の上に取り付けられたフレーム１２を備え、箱閉じ機１０は、１つの梱包ラインから他の梱包ラインに容易に移動することができる。コンベア梱包ラインの一部は参照番号１６として図示している。箱閉じ機１０は、梱包ライン１６から受け入れられて内容物が詰められている箱に近接するために位置決めされるとともに、１度に閉じるために位置決めされている。この目的のために、当業者がよく知っているように、ゲートメカニズム１７（図２を参照すること）を操作する適切なカムが採用されている。その代りに、ゲートメカニズムは、梱包ライン１６に組み込まれる。別の方法として、箱は、箱閉じ機１０によって供給されるように距離をあけている。梱包ライン１６は本発明の一部であると考えていないので、これ以上詳しく述べることはしない。
フレーム１２は、梱包ライン１６から箱を受け取るためにコンベア１８の中央に沿って取り付けられた長手軸を有する。コンベア１８は箱閉じ機１０を通って箱を押すためのプッシャ２０を備える。プッシャ２０は、連続的したコンベアチェーン又はベルト２２に取り付けられる。プッシャ２０は、箱閉じ機１０の中央になるように箱が逆方向にスライドできるようにローーラ２４を有する。ローラ２４は、プッシャ２０が箱をコンベア１８から持ち上げることがないようにわずかに下向きの角度で配置されている。
プッシャ２０は、箱閉じ機１０を通って長手軸（不図示）の方向に箱閉じ機１０を通って長手方向に箱を動かす。１組のプッシャ２０しか図示していないが、これらの複数のプッシャ２０は、所望の距離を置いて箱閉じ機を通って箱を動かすために、距離を置いてベルト２２に備える。ベルト２２は適切なモータ２４及び結合チェーン又はベルト２６（図２を参照）によって駆動される。
長手方向で側面に距離をあけた一対のセンタリングバー２８，３０は、箱閉じ機１０の箱を中央にするために用いられる。センタリングバー２８，３０は、通過する箱の幅に適合するために内側と外側に動くために互いに連結されている。これらのセンタリングバーは、分岐していく入り口部又はバー３２を備える。バー３２は、箱閉じ機１０の長手軸から略３０度〜３５度の角度で配置し、コンベアベルト２２と接触するように箱を下向きにするためにわずかに上向きに傾いている。分岐していくバー３２は、箱を中央にするために口を形成する。箱が横方向にオフセットされているならば、すなわち中央にないならば、箱は分岐バー３２の一つに当り、他の分岐バー３２には当らない。当る分岐バーは箱閉じ機１０の中央線又は長手軸の上に箱を動かす。箱閉じ機１０は分岐バー３２に係合し、箱の正確な幅に適合するためにセンタリングバー２８，３０を外側に動かす。
センタリングバー２８，３０は、それらに取り付けられた横のピボット部材３４，３６によってそれらを通過した箱に内側に係合させる。ピボット部材３４，３６は、ヒンジ部材３８によってピボット動作可能なようにフレームに取り付けられている（図４を参照のこと）。ヒンジ部材３８のピボットポイント３９は、センタリングバー２８，３０から垂直に距離をあけたポイントに配置している。その結果、ピボット部材３４，３６はピボット動作するので、センタリングバー２８，３０は、内側及び外側方向に動き、箱閉じ機１０の中央線から離れる。ピボット部材３４，３６の下部は、片持ち梁状に支持された錘部分である。センタリングバー２８，３０を重力によってバーの間に位置する箱に押し付けている。
図１と図４に最良に示すように、ピボット部材３４，３６は、三日月形であり、センタリングバー２８，３０の下で末端部４０，４２まで下側と内側に延在する。末端部４０，４２は、横方向に隣接する各ピボット部材の対に横切るか重なる。長手方向の錘４４は、架台に乗せられるか、これらの重なる末端部４０，４２に支持される。直立したポスト４６は、錘４４を垂直移動に限定し、同じ片持ち梁状に支持された錘は各センタリングバー２８，３０に加えられる。図４に最良に示すように、センタリングバー３０の１つが外側に（箱によって中央からずれるように）向くとき、錘４４はこのバーに取り付けられた各ピボット部材によって持ち上げられる。これによって、箱が乗り越えるように、他のセンタリングバーとピボット部材とは自由に動く。箱が中央にあるとき、両方の末端部４０，４２は再び錘４４に係合し、その結果、各センタリングバー２８，３０によって、同じ力が箱に加わる。バーはこのように調和して動く。錘４４は十分に重いので、通常、中央から外れた箱がセンタリングバー又は分岐バー３２の一つと係合するとき、それはこれらのバーを外側に動かさない。両方の分岐バー３２が係合するまで箱はこれらのバーによって内側に動かされる。むしろ、その場合、各センタリングバー２８，３０は、箱が通過するのに適合する同じ量だけ調和して外側に動く。
非常に重い箱が箱閉じ機１０でシールするならば、片持ち梁状に支持された錘４４はセンタリングバー２８，３０が箱閉じ機１０の中央線まで越えて動くには十分ではなく、正の連接機構４７（図３と図６〜図８を参照すること）がセンタリングバー２８，３０の外側への動きを制限するために用いられる。連接機構４７は、箱閉じ機１０の位置に固定され、伸縮可能に位置決めした一対のスライドアーム５１，５３を有する中央ハウジング４９を備えている。スライドアーム５１，５３の一つは、ピボット部材３４，３６のそれぞれに結合されている。各スライドアーム５１，５３は、隣接するスライド部材上に各カム５９，６１に係合する、それらの中に位置するそれぞれ横方向に移動可能なピン５５，５７を有する。ピン５５，５７は各ハウジングカム部６３，６５に係合する。後者は、隣接アーム５１，５３の外側の動きを制限するために各ストップ部６７，６９を有する。
連接機構４７を操作する際に、図６は、他の方向にスライドする位置にある２つのスライドアーム５１，５３を示している。図７において、スライドアーム５３は右に押されている（例えば、センタリングバー３０に当る、重くて中心から外れた箱によって）。ピン５７は、アーム５３が外側に動くことを防止するストップ部６９に当るが、アーム５１は矢印７１で示すように左に自由に動くことができる。センタリングバー３０に当る箱は、箱閉じ機１０の中央方向に動かされ、それがセンタリングバー２８に当るときアーム５１は左に動く。箱が中央にあるとき、カム６１は両方のセンタリングバー２８，３０が箱の実際の幅に適合するようにさらに外側に動くことができるようにピン５７を引っ込めることができる。箱がセンタリングバー２８，３０を通過するとき、アーム５１，５３は、図６に示すようにリセットするために再び内側に動く。同様に、図８において、スライドアーム５１は左に押されている（例えば、センタリングバー２８に当る、重くて中心から外れた箱によって）。ピン５５は、アーム５１が外側に動くことを防止するストップ部６７に当るが、アーム５３は矢印７３で示すように右に自由に動く。箱が中央にあるとき、ピン５５はカム５９によって引っ込められ、必要に応じてセンタリングバー２８，３０を開けさせることができる（箱は中央のままである）。箱がセンタリングバー２８，３０を通過したあと、片持ち梁状のピボット部材３４，３６は、図６のようにアームをリセットさせる。もちろん、箱が、センタリングバー２８，３０に入るように適切に中央にあるならば、両方のアーム５１，５３は、箱の実際の幅に適合するように外側に動くことができる。
次いで、特に図２及び５を参照すると、箱閉じ機１０は、センタリングバー２８，３０の上で互いに隔てられた第１，２浮動ヘッド４８，５０を有している。第１浮動ヘッド４８は、入口傾斜部５２を形成し水平方向から約２５〜４０°上方に傾斜するバーを有する。この入口傾斜部５２は、箱閉じ機１０を通過する箱の真っすぐな前方端部フラップに係合してこれを内側に折り曲げる。箱の前面それ自体が入口傾斜部５２に当接したとき、十分に折り曲げられた前方端部フラップの上面に浮動ヘッドが位置するまで、浮動ヘッド４８は上方に持ち上げられる。次いで、箱は、浮動ヘッド４８の主たる水平部５４の下を通過する。
箱閉じ機１０により密閉されるべき箱の上面の側部フラップが主たる部分５４の領域に位置するとき、それらは、傾斜したサイドバー、つまり下方内側に傾斜したサイドバー、つまり分岐したサイドバー５６に係合し、該サイドバー５６は、側部フラップに係合してそれらを箱の端部フラップの上面で内側に折り曲げる。しかし、この折れ曲げ前に、回動するアーム６０を有し軸支されているアーム組立体５８は、矢印６２の方向である下方に回動し、その下を通過する箱の後方端部フラップに係合してこの後方端部フラップを内方向下側に折り曲げる。回動するアーム６０は、アクチュエータ６４によって回動せしめられる。このアクチュエータ６０は、箱の後方端部フラップが下方及び回動するアーム６０を越えたときに感知するリミットスイッチ７５（図２参照）により作動せしめられる。この後方端部フラップが回動するアーム６０により内方向下側に折り曲げられたとき、箱の側部フラップは、次いで、傾斜バー５６により内方向下側に折り曲げられる。この側部フラップにより、前方端部フラップと後方端部フラップとは、下方に保持される。
回動するアーム６０は、隔てられた末端部（オフセット末端部）６６を有しており、これにより、箱の後方端部フラップが回動するアーム６０によって閉じられるようにするのに必要な移動量が減じられる。
図１から３に示す如く、バー５２の位置に、バー５２の両側に設けられ互いに隔てられた１対のプレートを入口傾斜部として用いることができる。これらのプレートは、図２において、１点鎖線６８で示している。
浮動ヘッド４８は、スライド７４に接続された末端７２を有する横方向部材７０（図１参照）を備えている。このスライド７４は、傾斜したタワー内で垂直方向にスライド自在になるようにシャフト７６に取りつけられている。スライド７４は、円筒状シャフト７６の上に取り付けられた直線的な軸受け形状であることが好ましい。タワー７８は、コンベア１８の動きから離れる方向に垂直方向から約１０〜２０°の角度で傾斜している。タワー７８は、さらに、釣り合い錘８２が位置している釣り合い錘部８０を有している。この釣り合い錘８２は、プーリ若しくはスプロケット８６を通過するチェーン又はケーブル８４でスライド７４に取りつけられており、タワー７８の主たる部分に沿ってスライドする浮動ヘッド４８の当該部分の錘が隔てられている。これにより、箱が閉じられているときに箱の上面にそれを位置せしめるべく、箱によって浮動ヘッド４８に作用せしめられることが必要とされる力量が減少する。タワー７８は、また、ショックアブソーバー７９を備えており、これは、スライド７４の下方向へのスライド動作においてクッションの役目を果たす。ショックアブソーバー７９は、スプリングの形状である。それらは、浮動ヘッドスライド７４がそれらの上に位置しているときに部分的に圧縮されるので、箱が最初に入口傾斜部に接するとき、浮動ヘッドの持ち上げが補助される。
第１浮動ヘッドは、また、後方出口傾斜部つまり下流出口傾斜部８８を有する。該出口傾斜部８８は、箱がその近傍を通過する際に浮動ヘッドを穏やかに下降させるべく箱がその下を通過するときに、箱に係合する。
箱が出口傾斜部８８の下を通過するとき、箱のフラップは、出口傾斜部８８により下方に保持されている。箱が出口傾斜部８８から離れる前に、箱は、第２浮動ヘッド５０の上方に傾斜している入口傾斜部９０に係合する。入口傾斜部９０により、箱のフラップは下方に保持され、入口傾斜部９０に対する箱の付勢力により、第２浮動ヘッド５０は、第１浮動ヘッド４８と同様に、上方に移動せしめられる。第２浮動ヘッド５０の大略構成は、第１浮動ヘッド４８のそれと同様である。第１浮動ヘッド４８のパーツに対応する第２浮動ヘッド５０のパーツを示すために、図面では、参照符号にダッシュを付した符号を用いている。第２浮動ヘッド５０の主たる部分５４’と出口傾斜部８８’とは、入口傾斜部９０のように、２つの平行したパーツである点に注意が払われるべきである。上記の如く、第１浮動ヘッド４８には、同一の構成を用いることができる。第１浮動ヘッド４８と第２浮動ヘッド５０との間の主たる違いは、第２浮動ヘッド５０がテープ分配器９２をその中央に備えている点である。あらゆる周知のテープ分配器のテープは、箱閉じ機１０に用いることができる。このテープ分配器は、本質的に、本発明の部分ではないと考えられるので、これについては、以下に記載しない。箱閉じ機１０は、また、フレーム１２に第２のオプショナルテープ分配器９４を備えており、これらのフラップが箱閉じ機内に位置する前に密閉されていない場合には、その上を通過する箱の底部フラップが密閉されるようになっている。主たる部分５４’により箱の側部フラップが箱の端部フラップの上面に対して保持される一方、箱が第２浮動ヘッド５０の下を通過し、これにより、第１浮動ヘッド４８の傾斜バー５６の場合と同様に側部フラップを内側に折り曲げる手段が必要ではないことが理解されるであろう。傾斜部９０と８８’の傾斜角は、第１浮動ヘッド４８の対応する傾斜部と同様である。
作動時、箱が箱閉じ機１０に入ると、コンベア１８のプッシャ２０は箱に当接（picked）し、箱は、該箱を箱閉じ機１０対してセンタリングするべく分岐バー３２に押圧状態で係合せしめられる。箱の前方端部フラップつまり箱の前縁フラップは、次いで、入口傾斜部５２との係合により下方に折り曲げられる。次いで、箱それ自体が傾斜部５２に係合して第１浮動ヘッド４８を浮上つまり持ち上げる。次いで、後方端部フラップつまり後縁フラップは、回動アーム６０により、内方向下側に折り曲げられる。箱が前進するにつれて、側部フラップは、傾斜バー５６により内方向下側に折り曲げられる。次いで、箱は、該箱の高さに上昇する第２浮動ヘッド５０と係合せしめられる。もし、フラップが下に折り曲がらない程にその箱があふれる程満たされている場合には、浮動ヘッド５０は、さらに、正確に箱の高さまで浮上又は上昇し、これにより、装置に故障を生じることなく分配器９０によってフラップにテープが貼着されてフラップが閉じられるであろうことが理解されるであろう。
好ましい実施の形態について記載したが、上記構成を種々に変形し得ることは、当該技術に精通した者によって理解されるであろう。たとえば、重力で付勢するセンタリングバー２８，３０の他のタイプのものも使用することができる。浮動ヘッド４８，５０の重さを相殺するために、つまり浮動ヘッド４８，５０の重さと釣り合いを取るために、他のタイプの釣り合い機構（平衡機構）を用いることもできる。同様にして、これらの浮動ヘッドを浮上させたり降下させたりするために、他のタイプの機構を用いることも可能であある。アーム組立体５８を回動させるのに、アクチュエータ６４以外に、機械的な連節装置（リンク機構）やケーブル装置を用いることも可能である。最後に、フレーム１２が適切に変形されるならば、コンベア１８は、省略したり、或いは、梱包ライン１６の部分によって置き換えられることもできる。
上記記載内容から、当該技術分野に精通した者にとって明らかなように、本願発明の精神や範囲を逸脱することなく、本願発明の実施において多数の変形形態が可能である。従って、本願発明の範囲は、以下の特許請求の範囲により限定される実体内容に従って解釈されるべきである。
【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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【図８】
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