(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状チェーンに所定間隔で取付けられ、カートンを起立状態で保持して搬送するフィンガーと、このフィンガーに押されて移動するカートンの下面を支持する支持レールと、この支持レールの下流端に揺動可能に連結されたリフトレールと、このリフトレールの先端を上昇させて傾斜させる上昇手段と、リフトレール上に移動してきたカートンの背後のフィンガーを後傾させる姿勢変更手段と、前記傾斜したリフトレール上のカートンを一枚ずつ取出す取出し手段とを備えたカートン取出し装置において、
前記リフトレール上に進退動可能に配置した押圧プレートと、この押圧プレートをカートン方向に向けて進退動させる移動手段とから成るカートン押圧手段を設けたことを特徴とするカートン取出し装置。
【請求項２】
前記取出し手段は、カートンの前面に圧接して吸着する吸着手段を備えており、この吸着手段によってカートンを吸着したときに前記押圧プレートを後退させ、抜き取った直後に前進させることを特徴とする請求項１に記載のカートン取出し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカートン取出し装置に係り、特に、ワンタッチカートン等のように扁平に折り畳まれてカートンマガジンあるいはカートンホッパ内に多数枚収容されたカートンを、取出し手段によって一枚ずつ取出すカートン取出し装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
扁平に折り畳まれたカートンを多数枚重ねてカートンマガジンまたはホッパ内に収容し、吸盤等を備えた取出し手段によって一枚ずつ取出した後、このカートンを起函して搬送コンベヤに引渡すようにしたカートン取出し装置が従来から知られている。
【０００３】
ところで、近年、前記カートンとして、折込み工程や糊付け工程を必要とせず、起函すると直ちに四方の壁面と底部とが形成されるワンタッチカートンが広く用いられている。このワンタッチカートンは、折り畳まれた状態では、四方の壁面が二面ずつ向かい合わせにされて互いに密着し、底面は、前記密着した壁面の下部内に折込まれ、さらに、一つの壁面の上部に直立した状態で蓋が接続された構成になっている。このような構成のワンタッチカートンは、折り畳まれた状態では、底部が折込まれている下部側が上方の部分の数倍の厚さを有している。そのため、多数枚のワンタッチカートンを重ねると、底面側が厚く上部側が薄い扇形になってしまい不安定であるため、所定枚数毎に区分してフィンガーで前後を保持しながら直立させた状態で搬送し、カートンの取出し部に供給するようにしている。
【０００４】
前述のように、従来は、ワンタッチカートンを一定の枚数ずつに区分し、チェーンコンベヤに取付けたフィンガーによって前後を押さえて搬送し、取出し位置では、後面側を前記フィンガーによって支持するとともに、前面側を複数の保持爪によって保持した状態で停止させ、前面側から吸盤等を備えた取出し手段によって一枚ずつ取出すようになっている。
【０００５】
従来のカートン取出し装置は、直立した状態の一群のカートンを、保持爪とフィンガーによって前後から保持し、保持爪が設けられている前面側から一枚ずつ順次取出すようになっているため、保持爪と後方のフィンガーとの間に保持されているワンタッチカートン等のカートンの枚数が多い間は安定して保持することができるが、カートンが順次取出されて枚数が次第に少なくなってくると、後方のフィンガーによる押し圧が作用しなくなるためカートンが倒れてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明者らは、カートンを順次取出して枚数が少なくなっても、安定して保持することができるカートン取出し装置を発明し出願した（特願平９−１３６０８４号公報）。図１２は、前記公報に記載されたカートン取出し装置の構成を簡略化して示す図であり、このカートン取出し装置は、無端状チェーン８に所定の間隔で取付けられた複数のフィンガー１０と、これらフィンガー１０に押されて移動するカートンＣの下面を支持する支持レール２８と、一端がこの支持レール２８の下流側に連結され、他端が上下に昇降可能なリフトレール３０と、このリフトレール３０の先端を上昇させてリフトレール３０を傾斜させるエアシリンダ３６と、リフトレール３０上に移動してきたカートンＣの背後を支持するフィンガー１０（１０−１）を後傾させるカム等の姿勢変更手段（図示せず）と、リフトレール３０上に固定されてカートンＣの前面下端部を支持する固定ストッパ３４と、傾斜しているリフトレール３０上のカートンＣを一枚ずつ取出す取出し手段（図示しないが吸盤によって吸着して取出すようになっている）とを備えている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報に記載されたカートン取出し装置では、カートン取出し手段の吸盤を先頭のカートンＣに押し付けつつ吸引して順次取出すようになっている。そのため、先頭のカートンＣを取出してカートンＣに対する押し圧を開放したときに、カートンＣ自身の弾性力によってカートンＣの姿勢が乱れ、次に取出されるカートンＣが倒れてしまう場合があった。特にカートンＣのサイズが小さい場合には、カートンＣの弾性力に対して重量が軽いため、横倒しになりやすいという問題があった。
【０００８】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、ワンタッチカートン等のカートンを安定した姿勢で保持して、確実に取出しを行なうことができるカートン取出し装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るカートン取出し装置は、無端状チェーンと、この無端状チェーンに所定間隔で取付けられ、カートンを起立状態で保持して搬送する複数のフィンガーと、このフィンガーに押されて移動するカートンの下面を支持する支持レールと、この支持レールの下流端に揺動可能に連結されたリフトレールと、このリフトレールの先端を上昇させて傾斜させる上昇手段と、リフトレール上に移動してきたカートンの背後のフィンガーを後傾させる姿勢変更手段と、前記傾斜したリフトレール上のカートンを一枚ずつ取出す取出し手段とを備えており、さらに、前記リフトレール上に進退動可能に配置した押圧プレートと、この押圧プレートをカートン方向に向けて進退動させる移動手段とから成るカートン押圧手段を設けたものである。
【００１０】
本発明に係るカートン取出し装置では、傾斜したリフトレール上で、背後のフィンガーに寄りかかった一群のカートンが、前面側を押圧プレートによって押さえられて安定した状態で保持され、取出しの際には取出し手段の動作にタイミングを合わせて押圧プレートを進退動させることにより、カートンを安定した姿勢で保持するとともに、確実な取出しが可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１ないし図５は本発明の一実施の形態に係るカートン取出し装置のカートンホッパ部を示すもので、図１は図４のＩ−Ｉ線に沿う断面図、図２は図４のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図、図３は図５のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図、図４は平面図、図５は図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。このカートンホッパ２は間欠的に走行・停止するチェーンコンベヤ４を備えており、シート状に折り畳まれたまれたワンタッチカートン等のカートンを所定枚数ずつに区分して搬送し、カートン取出し部Ａに供給する。このチェーンコンベヤ４は、搬送方向上流側のアイドルスプロケット（図示しないが図１の左方に位置している）と下流側の駆動スプロケット６との間に掛け回された無端状チェーン８と、このチェーン８に一定の間隔で取付けられた複数のフィンガー１０とを備えており、前後のフィンガー１０の間に所定枚数のカートンを直立した状態で保持し、チェーン８が間欠的に走行することによりこのカートンを取出し位置Ａに順次供給する。
【００１２】
下流側の駆動スプロケット６は、図５に示すように、駆動シャフト１２に連結されて一体的に回転する４枚のスプロケット６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄから成り、また、図示しない上流側のアイドルスプロケットも同様に４枚のスプロケットから成っており、これら上流側と下流側の各スプロケット間にそれぞれチェーン８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ）が巻き回されている。四本のチェーン８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄは二本ずつが一組となっており、これら二本のチェーン８Ａ，８Ｂおよび８Ｃ，８Ｄ間は、所定間隔毎に配置された水平ピン１４によって連結され、各水平ピン１４にそれぞれ前記フィンガー１０が回転自在に取付けられている。両側の二組のチェーン８Ａ，８Ｂと８Ｃ，８Ｄには、長手方向の同位置に水平ピン１４が連結されており、各組のチェーン８Ａ，８Ｂと８Ｃ，８Ｄに取付けられている両側のフィンガー１０は、チェーン８の走行に伴って並んで前進する。これらフィンガー１０は、水平ピン１４に取付けられている下部１０ａ側は細く、上部のカートンを押圧する部分１０ｂは広い幅を有している。
【００１３】
四枚のスプロケット６（６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ）は二枚ずつが組になっており、図５の右側の一組６Ａ，６Ｂは駆動シャフト１２に固定され、左側の一組６Ｃ，６Ｄは駆動シャフト１２に沿って移動可能になっている。また、図示しない上流側のアイドルスプロケットも同様に、二枚一組のスプロケットがアイドルシャフトに固定され、他の一組はアイドルシャフトの軸方向に移動可能になっており、駆動スプロケット６とアイドルスプロケット両者の軸方向に移動可能なスプロケットを等量だけ移動させることにより、二組のチェーン８Ａ，８Ｂと８Ｃ，８Ｄの間隔、すなわち両側のフィンガー１０の間隔を調整して異なるサイズのカートンに兼用することができる。
【００１４】
前記各フィンガー１０の、水平ピン１４に回転自在に支持されている取付け部１０ａの後方側にはレバー１６が固定され、このレバー１６の揺動端にカムフォロア１８が取付けられている。そして、各フィンガー１０の背面側とチェーン８との間に引張りばね１９が装着されて、フィンガー１０を常時後方へ向けて引き付けている。前記無端状チェーン８が、その上部側（搬送側）を水平に走行している部分の下方には、水平な固定カム２０が配置されており、前記カムフォロア１８はこの水平カム２０のカム面上を移動する。水平カム２０は高い位置（すなわち、チェーン８との距離が近い位置）にあり、この水平カム２０上にカムフォロア１８が当接しているときには、フィンガー１０は直立した状態を維持している。
【００１５】
チェーン８が水平に走行している部分と、駆動スプロケット６の周囲を回転移動する部分との間に、斜め下方へ向かって走行する部分が設けられており、この斜め下方へ走行する部分の下方には、前記チェーン８の水平走行部分の水平カム２０との距離よりも大きい間隔を隔てて傾斜カム２２が配置されている。
【００１６】
また、チェーン８の水平走行部分の下流端部の下方、すなわち、前記水平カム２０と傾斜カム２２との間に昇降カム２４が設けられている。この昇降カム２４はカム昇降用エアシリンダ２６の作動ロッドに連結され、前記水平カム２０の高さと一致する上昇位置と、傾斜カム２２の上端部の高さと一致する下降位置との間で昇降することができる。前記カムフォロア１８が、上昇している昇降カム２４上にあるときには、水平カム２０上を走行しているときと同様に、フィンガー１０が直立しており、一方、カムフォロア１８が、下降した位置にある昇降カム２４および傾斜カム２２上にあるときには、フィンガー１０はチェーン８に対して後方に傾斜するようになっている。なお、傾斜カム２２には一部にチェーン８との距離が接近した部分２２ａがあり、カムフォロア１８がこの部分２２ａを移動している間は、後傾していたフィンガー１０がチェーン８に対して一時ほぼ直立した状態になる。
【００１７】
チェーン８が水平に走行する部分の上方に、前記フィンガー１０によって後方から押圧されて前進するカートンＣの底部を支持する支持レール２８が配置されている。支持レール２８は、各組の二本のチェーン８Ａ，８Ｂと８Ｃ，８Ｄの上方に、それぞれ狭い間隔を隔てて二枚ずつ平行に配置されており、各組のチェーンに取付けられているフィンガー１０下部の細い取付け部１０ａがこれら二枚の支持レール２８Ａと２８Ｂおよび２８Ｃと２８Ｄのそれぞれの間を進行し、フィンガー１０の上部の押圧部１０ｂは支持レール２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄの上方を移動するようになっている。
【００１８】
チェーン８が水平に走行する部分の上方に固定されている支持レール２８の下流端（図１の右端）に、リフトレール３０が揺動可能に連結されている。リフトレール３０も四本のレール３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄから成り、それぞれ四枚の支持レール２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄに連結され、さらにその先端が二枚ずつ固定されている。中間のリフトレール３０Ｂ，３０Ｃは各支持レール２８Ｂ，２８Ｃよりも幅が狭く、固定されている一対のレール３０Ａと３０Ｂおよび３０Ｃと３０Ｄの間にそれぞれ広い間隙が形成されており、この間隙内をフィンガー１０の上部の幅の広い押圧部１０ｂが通過できるようになっている（図４参照）。
【００１９】
四枚のリフトレール３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄのうち外側の二枚のレール３０Ａ，３０Ｄ上に、搬送されてきたカートンＣの両側を支持するサイドガイド３２（３２Ａ，３２Ｂ）が取付けられている。
【００２０】
また、内側の二枚のリフトレール３０Ｂ，３０Ｃ上には、カートンＣの押圧手段６０が設けられている。この押圧手段６０は、リフトレール３０の下流端の上方に取付けられた進退動用シリンダ６２と、この進退動用シリンダ６２の作動ロッドの先端に固定され、シリンダ６２の作動によってリフトレール３０の上流側に向かって進退動する押圧プレート６４とを備えている。各リフトレール３０の側面には、図６ないし図８に示すように、ガイドレール６６が固定されており、前記押圧プレート６４の下面に取付けられたスライダ６８がこのガイドレール６６に嵌合し、押圧プレート６４の進退動を案内するようになっている。
【００２１】
前記カートンホッパ２のリフトレール３０上に保持されているカートンＣを一枚ずつ取出すカートン取出し手段は、従来周知の各種構成のものを用いることができる。例えば、前記明細書に記載されているように、複数の吸盤を備えたロボットハンドをロボットによって動作させることにより、カートンを吸着し取出すようにしても良い。なお、この出願では、図１０および図１１中に省略して図示するように、吸盤７０を備えたロボットハンドをロボットにより動作させるようにしたカートン取出し手段を用いている。
【００２２】
以上の構成に係るカートン取出し装置の作動について説明する。チェーン８に一定の間隔で取付けられている各フィンガー１０の間に所定枚数のカートンＣが挿入される。チェーン８は前後のフィンガー１０間の距離１ピッチ分ずつ間欠的に走行する。前記カートンＣはチェーン８の上方に固定されている支持レール２８上に載り、後方のフィンガー１０に押されて前進する。搬送中は、各フィンガー１０の背面側下端に固定されているレバー１６に取付けられたカムフォロア１８が、下方に配置された水平カム２０上を移動しているので、各フィンガー１０は直立した状態を維持している。
【００２３】
フィンガー１０は、その間隔１ピッチ分ずつ間欠的に前進していき、チェーン８の水平走行部分の下流端に近づくと、そのフィンガー１０の背後に取付けられたカムフォロア１８が、水平カム２０上から昇降カム２４上へ乗り移る。このときには、昇降カム２４は昇降用エアシリンダ２６の作動により上昇した位置、すなわち水平カム２０とほぼ同じ高さにあり、カムフォロア１８は水平カム２０上から昇降カム２４上にスムーズに乗り移る。
【００２４】
このとき、例えば、チェーン８の水平走行部分の下流端上に停止しているフィンガ１０（１０−１）（図１参照）によって押圧されて支持レール２８上を搬送されてきたカートンＣは、固定の支持レール２８から揺動可能なリフトレール３０上に押し出される。このようにしてチェーン８が走行してカートンＣを搬送している間は、リフトレール３０の先端に連結されているリフト用エアシリンダ３６は収縮して、リフトレール３０を水平状態にしている。
【００２５】
その後、チェーン８が走行を停止して各フィンガー１０が図１に示す位置１０−０，１０−１，１０−２に一時停止すると、リフト用エアシリンダ３６を作動させてリフトレール３０の先端を上昇させるとともに、昇降カム駆動用エアシリンダ２６により昇降カム２４を下降させる。リフトレール３０が図１の二点鎖線に示すように傾斜し（この例では約２０度傾斜している）、一方、リフトレール３０上のカートンＣを搬送してきたフィンガー１０（１０−１）は同図に示すように後傾する。すると、リフトレール３０上のカートンＣは、後方のフィンガー１０（１０−１）にもたれかかった状態になる。このときには、押圧手段６０の進退動用エアシリンダ６２が作動ロッドを伸張させて、押圧プレート６４を先頭のカートンＣの下端に押し付けて、一群のカートンＣ全体を安定した姿勢で保持している。
【００２６】
図９に示すように、カートン取出し位置Ａに供給されたカートンＣが、傾斜したリフトレール３０上で、後方のフィンガー１０（１０−１）によって背面側を支持されるとともに、前面の下部を押圧プレート６４によって押さえられた状態になっているので、極めて安定した姿勢で保持されている。このようにカートン取出し位置Ａに、前後のフィンガー１０間に収容されて搬送されてきた一群のカートンＣが停止すると、前記カートン取出し手段（ロボットハンド）の吸盤７０がロボットの動作によって移動され、先頭のカートンＣに押し付けられつつ吸引する。
【００２７】
ロボットが圧力センサによりカートンＣの吸着を確認した後、進退動用エアシリンダ６２を作動させて押圧プレート６４をカートンＣから離れる位置まで後退させる（図１０参照）。次に、ロボットハンドの吸盤７０を少し後退させてから上方へ移動させて、吸盤７０が吸着している先頭のカートンＣを上方へ抜取る（図１１参照）。
【００２８】
その後、ロボットの移動信号により先頭のカートンＣを抜取ったことを確認した後、進退動用エアシリンダ６２を作動させて押圧プレート６４を前進させ、図１１のように姿勢が崩れかけているカートン群を押し戻して、図９に示すような安定した姿勢でカートンＣを保持する。カートンＣが順次取出されて次第に枚数が減ることにより吸着位置が変化することについては、ロボットによる取出し手段であり問題はなく対応できるが、カートンＣの傾斜が変る等の姿勢の乱れには対応することができない。しかしながら、前述のように、先頭のカートンＣを取出したために姿勢が乱れたカートンＣを、押圧プレート６４によって押し戻して正しい姿勢にした後、吸着・取出しを行なうので、常に確実に取出しを行なうことができる。
【００２９】
なお、カートン取出し手段は、押し出しプレート６４がカートンＣの前面を押さえているので、カートンＣを上方へ持ち上げて抜き取るようにしているが、押し出しプレート６４を前進させてカートンＣを押圧した状態のまま上方へ抜き取ろうとすると、吸着されている先頭のカートンＣとともに次のカートンＣも一緒に持上げられてしまうため、ロボットが吸着信号を検出した後、押圧プレート６４を一旦後退させ、抜取り信号を確認した後再び前進させるようにしている。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、無端状チェーンに所定間隔で取付けられ、カートンを起立状態で保持して搬送するフィンガーと、このフィンガーに押されて移動するカートンの下面を支持する支持レールと、この支持レールの下流端に揺動可能に連結されたリフトレールと、このリフトレールの先端を上昇させて傾斜させる上昇手段と、リフトレール上に移動してきたカートンの背後のフィンガーを後傾させる姿勢変更手段と、前記傾斜したリフトレール上のカートンを一枚ずつ取出す取出し手段とを備えたカートン取出し装置において、前記リフトレール上に進退動可能に配置した押圧プレートと、この押圧プレートをカートン方向に向けて進退動させる移動手段とから成るカートン押圧手段を設けたことにより、ワンタッチカートン等のカートンを安定した姿勢で保持することができ、取出し手段によって確実に取出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るカートン取出し装置の要部を示すもので、図４のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図２】前記カートン取出し装置を下流側から見た図であり、図４のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】前記カートン取出し装置を上流側から見た図であり、図５のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】前記カートン取出し装置の要部の平面図である。
【図５】前記カートン取出し装置を上方から見た図であり、図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】前記カートン取出し装置のカートン押圧手段を示す縦断面図である。
【図７】図６の右側面図である。
【図８】図６の平面図である。
【図９】前記カートン取出し装置の作動を説明する図である。
【図１０】前記カートン取出し装置の作動を説明する図である。
【図１１】前記カートン取出し装置の作動を説明する図である。
【図１２】従来のカートン取出し装置の構成を簡略化して示す図である。
【符号の説明】
Ｃ    カートン
８    無端状チェーン
１０    フィンガー
２４    姿勢変更手段（昇降カム）
２８    支持レール
３０    リフトレール
３６    上昇手段（昇降用エアシリンダ）
６０    カートン押圧手段
６２    移動手段（進退用エアシリンダ）
６４    押圧プレート
７０    吸着手段（吸盤）
【図１】
0004120060.tif 000002
【図２】
0004120060.tif 000003
【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】
0004120060.tif 000008
【図８】
0004120060.tif 000009
【図９】
0004120060.tif 000010
【図１０】
0004120060.tif 000011
【図１１】
0004120060.tif 000012
【図１２】
0004120060.tif 000013