(57)【要約】【課題】  カギ型ロック構造のワンタッチカートンであっても確実に起函できる起函装置の提供。  【解決手段】  折りたたまれたワンタッチカートン１の一方の表面側の第１の側面５を起函用バキュームパット２０ｃを吸着したまま引出し、第２の側面６を起函用固定ガイド１５の曲面上に沿わせてカートン底面を四角形状（方形状）にした後、第２の側面の底部及び上部に対して底部起函用ガイド４０ｂ及び上部起函用ガイド５０ｂにより確実に押し込むことによりカギ型ロック構造のワンタッチカートン１のロックを確実に行なうことを特徴とする。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流のコンベアから折りたたまれたワンタッチカートンを１個ずつ受取り、カートンストッカ内に落とした前記ワンタッチカートン表面の第１の側面を吸着し、カートンを引出しながら、その吸着面に隣接する第２の側面を起函用固定ガイドの曲面上に当接させながら、スライドさせワンタッチカートンを起函させることにより、そのワンタッチカートン底部に構成されたロック形状構造が自動的に組合さってロックし底面部を形成させ、下流へのコンベアに移載する起函装置において、
前記カートンストッカ内に入ったワンタッチカートンの前記第１の側面の底面部に近い複数の位置で、パット吸着・解放制御信号によりバキュームバルブをＯＮ・ＯＦＦして吸着・解放する１組のバキュームパットと、
ストッカに入ったワンタッチカートンの収容・取出しを確実に行なうため、ストッカにゲート部材を設け、ゲート開閉制御信号によりエアシリンダをＯＮ・ＯＦＦしてカートンの収容・取出しを行なうゲート開閉機構と、
前記バキュームパットを搭載して、移動制御信号に基づいていずれかの水平方向に移動させるアクチュエーターと、そのアクチュエーター駆動により吸着したカートンをストッカから引き出して、第２の側面を起函用固定ガイドの曲面に当接させながら、次第に開函して底面部を四角形状になる所定位置までストローク長さを備えたスライド部材と、からなるパット移動機構と、
前記カートンが前記所定の位置まで引き出され、バキュームパットで第１の側面底部が吸着された状態で、更に、そのカートン底部ロックが確実になるように第２の側面底部を押し込む力を与えるための底部起函用ガイドと、その底部起函用ガイドを回転駆動させるため底部起函制御信号により駆動するエアシリンダとからなる底部起函機構と、
前記カートンの第２の側面底部が押し込まれた直後に続いて第２の側面上部を押し込むための上部起函用ガイドと、その上部起函用ガイドを回転駆動させるため上部起函制御信号により駆動するバキュームバルブとからなる上部起函機構と、
カートンの現在位置をセンサーにより入力し、そのカートンに対応する次の状態を制御する前記パット吸着・解放制御、ゲート開閉制御、パット移動制御、底部起函制御、上部起函制御を所定のタイミングで出力する制御部と、を備えることを特徴とするワンタッチカートン起函装置。
【請求項２】
前記制御部は、初期状態ではゲート開閉機構へのゲート制御信号はゲートの閉信号が送られ、バキュームパットへは、パット解放信号が送られ、パット移動機構には所定位置にセットされる制御信号が送られ、底部及び上部起函機構にはそれぞれその機構のエアシリンダがＯＦＦとなるように信号が送られ、
制御部はこの状態で、カートンストッカにカートンが落下したことをセンサーを介して判定すれば、パット移動機構へ制御信号を送り、バキュームパットがカートンに接触したとセンサーを介して判定すれば、バキュームパットに吸着信号が送られカートンを吸着し、カートンが吸着されたとセンサーを介して判定すればパット移動機構へ制御信号を送り所定位置までカートンを引出し、カートンが所定位置にセットされたとセンサーを介して判定したときは、底部及び上部起函制御信号を送りカートンの底部及び上部に押し込む力を与えて底面ロックを確実にする各手段を備えることを特徴とする請求項１記載のワンタッチカートン起函装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折りたたまれたワンタッチカートンを上流側コンベアから１個ずつ引出し起函用固定ガイドの曲面により起函させ、カートンの底部に構成されたロック形状構造が自動的に組合さってロックする起函装置に関する。特に、そのロックの信頼度が高く実行され、その起函のロック不良により下流側コンベアへのカートンの移載が停止する確率が少なく、効率的に内容物が充填されるシステム構成ができる起函装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上流側コンベアからカートンを引出して起函させる構成に関しては、以下のようになっていた。すなわち、カートンを引出す手段はカートンマガジン内のカートンを一枚ずつ取出し前面の一方側面を吸着して取出し、前面の他方側面に起函用固定ガイドの曲面を接触させながら開函するか、更に、前記カートンの表、裏両側の側面から引離すように吸着して開函するかであった。
【０００３】
しかし、以上の手段は、カートンの起函ミス、ロック不良が多く発生していた。この不良により下流側コンベアのカートン移載システムが停止し、停止時間が長くなることにより作業性を悪くしていた。
【０００４】
そこで、特許文献１では、以上のシステムに加えて、さらに起函の良否を検出するセンサーを備えるシステムとし、起函不良カートンを下流のコンベアへ流さない考え方である。更にこのシステムにロボットハンドで吸盤により前後から吸着して引離すことにより、起函したカートンが弾性により元の状態に戻るのを防止するための起函補助手段を設け、それによってその側面を押し込み確実に起函させていた。（特許文献１段落００１５、図１１）
【０００５】
特許文献２には、以上の問題点も配慮して、さらに、逆折れを起こさないように確実に起函する装置が開示されている。
【０００６】
ここで、ワンタッチカートンにおける起函の詳細を以下に述べる。ワンタッチカートンが表、裏二面のシート形状の平面に折りたたまれた一方の平面の第１の側面をバキュームパットなどで吸着し、隣接する同じ方向の平面の第２の側面を起函用固定ガイドの曲面に当接させながら次第に第１の側面を引出すと、第１の側面と第２の側面のなす角度は１８０度から９０度に近づき、カートンは開函し、底面部は、図３（ａ）に示すように四角形状となる。
【０００７】
ワンタッチカートンは、以上の状態になった際に、自動的に底部のロック形状構造が組み合さって底面部を形成する。
【０００８】
しかしながら、図３（ａ）に示すようなワンタッチカートン底部のロック形状がカギ型の場合は、ロックすれば解除し難い安定した構造であるが、ロックし難い構造である。
【０００９】
従って、ロックし難いカギ型構造のワンタッチカートンを用いた起函装置では、発生するロック不良により、下流側コンベアへの流れが止まり、多くの時間を費やすこととなっていた。このため、ロックが外れ難いカギ型底部のワンタッチカートンに対応しロックを確実にする、信頼度の高い起函装置が望まれていた。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−１１４８０号公報（第２、３頁、第１図）
【特許文献２】特開２００２−９６４０４号公報（第２、３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、カギ型底部構造のワンタッチカートンであっても、前述の問題を解決する起函装置を提供することを課題とする。
【００１２】
すなわち、折りたたまれたワンタッチカートンの一方の表面側の第１の側面をバキュームパットで、その側面底面を吸着し引出し、第１の側面を吸着したまま同一表面側の隣接する第２の側面は起函用固定ガイドの曲面上を当接させながら、カートン底面部を四角形状にして、カギ状ロック形状を組合せ、さらに、そのロックを確実にするため、第２の側面底部を押し込む力を与え、その直後にさらに第２の側面上部を押し込む力を与え、カギ型ロックでも信頼度が高くロック不良がない起函装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するため、本発明のワンタッチカートン起函装置は、上流のコンベアから折りたたまれたワンタッチカートンを１個ずつ受取り、カートンストッカ内に落とした前記ワンタッチカートン表面の第１の側面を吸着し、カートンを引出しながら、その吸着面に隣接する第２の側面を起函用固定ガイドの曲面上に当接させながら、スライドさせワンタッチカートンを起函させることにより、そのワンタッチカートン底部に構成されたロック形状構造が自動的に組合さってロックし底面部を形成させ、下流へのコンベアに移載する起函装置において、
前記カートンストッカ内に入ったワンタッチカートンの前記第１の側面の底面部に近い複数の位置で、パット吸着・解放制御信号によりバキュームバルブをＯＮ・ＯＦＦして吸着・解放する１組のバキュームパットと、
ストッカに入ったワンタッチカートンの収容・取出しを確実に行なうため、ストッカにゲート部材を設け、ゲート開閉制御信号によりエアシリンダをＯＮ・ＯＦＦしてカートンの収容・取出しを行なうゲート開閉機構と、
前記バキュームパットを搭載して、移動制御信号に基づいていずれかの水平方向に移動させるアクチュエーターと、そのアクチュエーター駆動により吸着したカートンをストッカから引き出して、第２の側面を起函用固定ガイドの曲面に当接させながら、次第に開函して底面部を四角形状になる所定位置までストローク長さを備えたスライド部材と、からなるパット移動機構と、
前記カートンが前記所定の位置まで引き出され、バキュームパットで第１の側面底部が吸着された状態で、更に、そのカートン底部ロックが確実になるように第２の側面底部を押し込む力を与えるための底部起函用ガイドと、その底部起函用ガイドを回転駆動させるため底部起函制御信号により駆動するエアシリンダとからなる底部起函機構と、
前記カートンの第２の側面底部が押し込まれた直後に続いて第２の側面上部を押し込むための上部起函用ガイドと、その上部起函用ガイドを回転駆動させるため上部起函制御信号により駆動するバキュームバルブとからなる上部起函機構と、
カートンの現在位置をセンサーにより入力し、そのカートンに対応する次の状態を制御する前記パット吸着・解放制御、ゲート開閉制御、パット移動制御、底部起函制御、上部起函制御を所定のタイミングで出力する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、前記制御部は、初期状態ではゲート開閉機構へのゲート制御信号はゲートの閉信号が送られ、バキュームパットへは、パット解放信号が送られ、パット移動機構には所定位置にセットされる制御信号が送られ、底部及び上部起函機構にはそれぞれその機構のエアシリンダがＯＦＦとなるように信号が送られ、
制御部はこの状態で、カートンストッカにカートンが落下したことをセンサーを介して判定すれば、パット移動機構へ制御信号を送り、バキュームパットがカートンに接触したとセンサーを介して判定すれば、バキュームパットに吸着信号が送られカートンを吸着し、カートンが吸着されたとセンサーを介して判定すればパット移動機構へ制御信号を送り所定位置までカートンを引出し、カートンが所定位置にセットされたとセンサーを介して判定したときは、底部及び上部起函制御信号を送りカートンの底部及び上部に押し込む力を与えて底面ロックを確実にする各手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は以下の効果を奏する。すなわち、ワンタッチカートン底部のロック形状がカギ型のロックし難い形状のワンタッチカートンであっても、ロック不良がない起函装置となる。
【００１６】
従って、その起函装置を用いたカートンに内容物を充填するシステム構成は、ロック不良により自動化作業が中断してしまう問題を無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のワンタッチカートン起函装置の実施の形態を以下に図を用いて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、ワンタッチカートン起函装置の平面図、図２はその前面図である。図３はワンタッチカートンの構造を示し、（ａ）は底面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は折りたたまれた状態を示す図である。
【００１９】
図１、図２において１は、折りたたまれた状態のワンタッチカートンであり、図３（ｃ）に示すように４方向側面は２つずつ表、裏の両面に分かれて折り畳まれている。２は、図３（ａ）、（ｂ）に示すようにワンタッチカートンを開いて底面が四角形状となった開函された状態のワンタッチカートンを示す。
【００２０】
図３（ａ）はワンタッチカートンの底部を示し、３は、底面ロック部である。図３（ｂ）において、４は蓋、５は第１の側面、６は第２の側面、７は開函したカートンの底部、８はカートンの上部を示す。
【００２１】
図３（ｃ）に示すワンタッチカートンが折りたたまれた状態では底面ロック部３の底面部の構造は、その折込の内部内側に折り込まれている。
【００２２】
図１、図２において、左側は折りたたまれたワンタッチカートン１を載せた上流側コンベア１００である。１００ｄは回転ベルト端部を示す。ワンタッチカートン１は所定間隔で配置されて上流側コンベア１００と共に動くセパレータ部材９の間に所定個ずつ載せられている。
【００２３】
２５はカートンストッカであり、上流側コンベア１００からカートン１を１個ずつ取出すため、ワンタッチカートン１の前面をバキュームパット９０ｃで吸着し、次にエアシリンダ９０ａにカートン取出しの制御信号を制御部６０から受け、ワンタッチカートン１を上昇させると共に、スライド部材９０ｂは制御部６０からの制御信号によりワンタッチカートン１をカートンストッカ２５の真上に移動させてバキュームパット９０ｃの吸着をＯＦＦとしカートンストッカ２５にワンタッチカートン１を落下させる。（図２参照）
【００２４】
カートンストッカ２５から前記１個のワンタッチカートン１がカートンストッカ２５開口側から外側に倒れないようにゲート部材３０ｂを押し下げる。（図１参照）
このゲート部材３０ｂはゲート開閉用エアシリンダ３０ａへの制御信号により上下に動く。下に動けばワンタッチカートン１はカートンストッカ２５から外に出ない。
【００２５】
図１には以上の状態で起函用バキュームパット２０ｃ（複数、この実施の形態では２組）が折りたたまれたワンタッチカートン１を吸着した状態を示す。
【００２６】
起函用バキュームパット２０ｃは、パット移動機構２０の先端に取付けられている。図１にはパット移動機構２０が左方向に所定のストローク長移動しワンタッチカートン２が起函した状態も同時に図示してある。
【００２７】
ワンタッチカートン１がどのように開くかを以下に説明する。
【００２８】
折りたたまれたワンタッチカートン１の一方の前面には２つの側面があるが、それは第１の側面５と第２の側面６からなる。起函用バキュームパット２０ｃは第１の側面５を吸着しパット移動機構２０により右方向に移動する。移動につれて第２の側面６も右方向に移動する。但し、第２の側面６は吸着されていないので、第１の側面５の移動に伴い起函用固定ガイド１５に沿って移動する。つまり第１の側面５と第２の側面６とのなす角度が１８０度から次第に９０度に近づき、図１及び図２に図示された所定位置で開函したワンタッチカートン２となる。
【００２９】
尚、パット移動機構２０は、スライド部材２０ｂと制御部６０により制御されるアクチュエーター２０ａからなる。  
【００３０】
以上のようにワンタッチカートン２が所定の位置で開函しても、そのカートン底面に形成する底面ロック部３が完全にロックしていない場合、すなわちロック不完全の場合がある。特に、そのロック構造がカギ型の場合は不完全になる確率が高くなる。
【００３１】
不完全ロックの状態で下流側コンベア２００に載せられた場合は、そのカートンはロックが外れるか或いは内容物が入らない、または外に出てしまうなどの不具合が生じ、センサーに検出されシステム停止となる。
【００３２】
そこで、本発明は、図１、図２に示すように底部起函機構４０及び上部起函機構５０を備える。
【００３３】
底部起函機構４０は、エアシリンダ４０ａとそのエアシリンダ４０ａに取付けられた底部起函用ガイド４０ｂからなる。
【００３４】
エアシリンダ４０ａに制御部６０から送られてくる制御信号によりエアシリンダ４０ａのシリンダは前後に動いて、底部起函用ガイド４０ｂは開函したワンタッチカートン２の第２の側面６の底部に押し込む力を与える。これによって、カギ型のかみ合いが不完全に形成されていた場合は、これを正すことができる。尚、４０ｄは底部起函用ガイド４０ｂの支点を示す。
【００３５】
一方、上部起函機構５０は、エアシリンダ５０ａとそのエアシリンダ５０ａに取付けられた上部起函用ガイド５０ｂからなる。
【００３６】
前記エアシリンダ４０ａに制御部から送られてくる制御信号に引き続きエアシリンダ５０ａにも制御信号が送られてくる。その制御信号によりエアシリンダ５０ａのシリンダは前後に動いて、上部起函用ガイド５０ｂは第２の側面６の上部に押し込む力を与える。これによってカギ型不完全形成を正すこととなる。この動作によりロック不良がなくなり、作業ライン停止の確率をより少なくすることができる。尚、５０ｄは上部起函用ガイド５０ｂの支点を示す。
【００３７】
以上のように、完全にカギ型により底部が形成されたワンタッチカートン２は下流側コンベア２００に落下され、次の工程の内容物挿入コンベアに載せられる。
【００３８】
図１、図２において、６０は制御部を示し、前記上流側コンベア１００、パット移動機構２０、ゲート開閉機構３０、底部起函機構４０、上部起函機構５０における前記ワンタッチカートン１、２の位置を検出する各種センサーからの受信信号を入力し、Ｉ／Ｆを介してＣＰＵに送る外部情報入力端子６０ａ、その外部情報をＣＰＵで判断して予め定められたプログラムに従って前記各種機構２０、３０、４０、５０へ制御信号をＩ／Ｆを介して送信出力する制御信号出力端子６０ｂを備える。図１０にその制御部６０の一例を示す。
【００３９】
図４〜図９は、起函装置の動作順序の説明図である。それぞれ動作順序（１）〜（６）の各段階を示す
【００４０】
なお、ここで動作を開始する直前の制御部６０は、少なくとも以下のように初期設定されている。図１０に示した制御部６０において、初期状態のゲート開閉機構３０へのゲート制御信号は、ゲート開閉用エアシリンダ３０ａへ閉信号が送られゲート部材３０ｂが閉められている。
【００４１】
また、パット移動機構２０の先端に取付けられた起函用バキュームパット２０ｃには、パット解放信号が送られており、そのパット移動機構２０は所定位置で待ち状態となるように制御信号が送られている。すなわち、図１に示すように起函用バキュームパット２０ｃにより引出されて底部ロック部が四角形状になるまでのストローク長となる位置で待機する。
【００４２】
また、底部起函機構４０、上部起函機構５０にはそれぞれエアシリンダ４０ａ、５０ａがＯＦＦとなる制御信号が送られている。
【００４３】
以上の初期状態にあって、ＣＰＵはカートンストッカ２５にワンタッチカートン１が落下して収容されるのを待つ状態となる。ここでワンタッチカートンが落下してくるとそれを検出したセンサー信号を外部情報入力端子６０ａより入力して、Ｉ／Ｆを介してＣＰＵでその入力信号を判定する。その判定結果と予め定められて記憶装置６０ｃに書込まれている各種手段のプログラムを読み出し、ＣＰＵはＩ／Ｆを介して制御信号出力端子６０ｂからパット移動機構２０への制御信号を出力し、起函用バキュームパット２０ｃを移動させカートンストッカ２５内のワンタッチカートン１に押付ける。さらに、吸着制御信号が送られて起函用バキュームパット２０ｃが吸着する。この状態を図４の動作順序（１）に示す。
【００４４】
図５は、ゲート部材３０ｂを開き、起函用バキュームパット２０ｃを引いて起函させる次の動作順序（２）を示す。
【００４５】
図４の動作順序（１）に続き、ＣＰＵは制御信号出力端子６０ｂからパット移動機構２０へ起函用バキュームパット２０ｃを元の位置（所定位置）へ戻す制御信号を送ると共に、ゲート部材３０ｂへゲートを開く制御信号を送る。
【００４６】
図５では、所定位置までカートンが達していない、途中の状態を示す。ワンタッチカートン１は折りたたまれた状態からやや開函した途中の状態を示している。すなわち、この図では第１の側面５と第２の側面６とのなす角度は１８０度と９０度の間にある。
【００４７】
尚、この状態では第２の側面６は、起函用固定ガイド１５の曲面に接して次第に水平方向に傾いている。
【００４８】
図６は次の動作順序（３）ワンタッチカートンが四角形状（長方形）になった所定位置で起函用バキュームパット２０ｃが停止した状態を示す。
【００４９】
ここでは、ワンタッチカートン２の第１の側面５と第２の側面６のなす角度が９０度となって所定位置で停止している。この時点で底面は不完全ロック状態、すなわち未だ底面がロック状態でないとする。
【００５０】
図７は、動作順序（４）底部起函用ガイド４０ｂが旋回してワンタッチカートン２の第２の側面６の底部を押し込み完全ロックさせる状態を示す。
【００５１】
底部起函用ガイド４０ｂが支点４０ｄを中心にして旋回して第２の側面６底部の左端を押し込み、底面ロック部３を押し込んで未ロック或いは不完全ロックを完全ロック状態にする。
【００５２】
図８は、動作順序（５）上部起函用ガイド５０ｂが旋回してワンタッチカートン２の第２の側面上部を押し込み、よりカートンを四角形状に近づける状態を示す。
【００５３】
上部起函用ガイド５０ｂが支点５０ｄを中心にして旋回して上部左側を押し込みカートンを四角形状に近づける状態とする。なお、その押し込むタイミングを底部起函用ガイド４０ｂが底部をたたいた直後とすることにより、底面ロックがより完全になる。
【００５４】
図９は、動作順序（６）底部起函用ガイド４０ｂ、上部起函用ガイド５０ｂを戻し、起函用バキュームパットの吸着を解除し、起函され底部が完全ロックされたカートン２を下流側コンベア２００へ落下させる状態を示す。
【００５５】
すなわち、制御部６０のＣＰＵが底部起函用ガイド４０ｂ、上部起函用ガイド５０ｂが動作し第２の側面６への押し込みが済んだと判定すれば、直ちにエアシリンダ４０ａ、５０ａに制御信号を送り、エアシリンダを後方に引込んで、底部起函用ガイド４０ｂ、上部起函用ガイド５０ｂを第２の側面６から引離し、さらに起函用バキュームパット２０ｃの吸着を解除し、カートン２を下方にある下流側コンベア２００の上に落下させる。
【００５６】
落下したカートン２は内容物を入れるコンベアに運ばれる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】ワンタッチカートン起函装置の平面図である。
【図２】ワンタッチカートン起函装置の前面図である。
【図３】ワンタッチカートンの構造を示し、（ａ）は底面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は折りたたまれた状態を示す図である。
【図４】起函装置の動作順序（１）
【図５】起函装置の動作順序（２）
【図６】起函装置の動作順序（３）
【図７】起函装置の動作順序（４）
【図８】起函装置の動作順序（５）
【図９】起函装置の動作順序（６）
【図１０】ワンタッチカートン起函装置の制御部を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１    ワンタッチカートン（カートン）：折りたたまれた状態
２    ワンタッチカートン（カートン）：開函された状態
３    底面ロック部（開函された状態）
４    蓋
５    第１の側面
６    第２の側面
７    底部
８    上部
９    セパレータ部材
１５    起函用固定ガイド（曲面部材）
２０    パット移動機構
２０ａ  アクチュエーター
２０ｂ  スライド部材
２０ｃ  起函用バキュームパット（複数のバキュームパット）
２５    カートンストッカ
３０    ゲート開閉機構
３０ａ  ゲート開閉用エアシリンダ
３０ｂ  ゲート部材
３０ｄ  ストッカ高さ調整ネジ
４０    底部起函機構
４０ａ  エアシリンダ
４０ｂ  底部起函用ガイド
４０ｄ  支点
５０    上部起函機構
５０ａ  エアシリンダ
５０ｂ  上部起函用ガイド
５０ｄ  支点
６０    制御部
６０ａ  外部情報入力端子
６０ｂ  制御信号出力端子
６０ｃ  記憶装置
６０ｄ  表示装置
６０ｅ  入力装置
９０    カートン取出機構
９０ａ  エアシリンダ
９０ｂ  スライド部材
９０ｃ  バキュームパット
１００    上流側コンベア
１００ｄ  回転ベルト端部
２００    下流側コンベア
２００ｄ  回転ベルト端部
【図１】
2009113428.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009113428.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009113428.tif 000009
【図８】
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【図９】
2009113428.tif 000011
【図１０】
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