JP2022155913A

JP2022155913A - 製函機

Info

Publication number: JP2022155913A
Application number: JP2021059357A
Authority: JP
Inventors: 賢真野; Masaru Mano
Original assignee: Orion Machinery Co Ltd Tokyo
Current assignee: Orion Machinery Co Ltd Tokyo
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2021-03-31
Publication date: 2022-10-14
Anticipated expiration: 2041-03-31
Also published as: JP7158667B2; WO2022209302A1

Abstract

【課題】封緘品質を向上させることが可能な製函機を提供する。【解決手段】下部ユニット２１のコンベヤ２２，２２による段ボール箱１０の搬送中、段ボール箱１０の天面の外フラップの端縁を、コンベヤ２２，２２と同一搬送速度で駆動される上部ユニット３１のコンベヤ３２，３２により送るので、封緘時における段ボール箱１０の浮き上がりを確実に抑止することが可能であり、段ボール箱１０の封緘品質を向上させることができる。【選択図】図２

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り［販売した場所］ユニ・チャームプロダクツ株式会社［販売日］令和３年３月２７日

本発明は、段ボール箱の底面のフラップ突合せ部を粘着テープにより封緘する製函機に関する。

特許文献１には、段ボールの底面のフラップ突合せ部をテーピング装置により封緘するに際し、段ボール箱の上端縁をガイドルーフにより支持することで、段ボール箱の跳ね上がりを防止するように構成された製函機（以下「従来の製函機」と称する）が開示されている。

特開２００４－３４７２１号公報

従来の製函機では、ガイドルーフと段ボール箱の上端縁（側方両端縁）とを滑動させる構造上、ガイドルーフと段ボール箱との間に作用する摩擦力が過大にならないように、段ボール箱の高さに対してガイドルーフの高さが高めに調整されていた。このため、従来の製函機では、折り込まれたフラップの弾力により段ボール箱が浮いた状態で粘着テープが貼着されて粘着テープに遊びが生じることがある。この場合、封緘した段ボール箱の底面が平坦にならず、封緘品質が低下するおそれがある。

本発明は、封緘品質を向上させることが可能な製函機を提供することを課題とする。

本発明の製函機は、段ボール箱の底面のフラップ突合せ部を粘着テープによって封緘する製函機であって、側方に間隔をあけて対向する一対の下部コンベヤにより段ボール箱を前方へ搬送する下部ユニットと、前記下部ユニットにより搬送される段ボール箱の浮き上がりを抑止する上部ユニットと、前記下部ユニットにより搬送される段ボール箱の底面のフラップ突合せ部に粘着テープを貼着する貼着ユニットと、を備え、前記上部ユニットは、段ボール箱の天面の側方両端縁を前方へ送る一対の上部コンベヤを有することを特徴とする。

本発明によれば、段ボール箱の封緘品質を向上させることができる。

本実施形態に係る製函機の平面図である。本実施形態に係る製函機の－Ｙ方向視線による図である。本実施形態に係る製函機の＋Ｘ方向視線による図である。段ボール箱の説明図であって、（Ａ）は－Ｙ方向視線を正面とする斜視図、（Ｂ）は＋Ｙ方向視線を正面とする斜視図である。下部ユニットの説明図であって、（Ａ）はコンベヤの平面図、（Ｂ）はコンベヤの側面図である。上部ユニットの説明図であって、（Ａ）はコンベヤの側面図、（Ｂ）はコンベヤの＋Ｙ方向視線で見た正面図である。図１における可動部を拡大して示す図である。貼着機構の動作説明図である。貼着機構の動作説明図である。貼着機構の動作説明図である。貼着機構の動作説明図である。

本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る製函機１の平面図である。便宜上、図１における左（右）方向を「＋Ｘ（－Ｘ）方向」、図１における下（上）方向を「＋Ｙ（－Ｙ）方向」、及び図２における上（下）方向を「＋Ｚ（－Ｚ）方向」と称する。ここで、図２は－Ｙ方向視線による製函機１を示し、図３は＋Ｘ方向視線による製函機１を示す。

図１乃至図３を参照すると、製函機１は、段ボール箱１０の底面のフラップ突合せ部１２（図４参照）を粘着テープ９３（図４参照）によって封緘する封緘装置３を備える。ここで、フラップ突合せ部１２は、段ボール箱１０の幅方向（図１、図２における「左右方向」）両側の外フラップ１１，１１をフラップ折り込み装置（図示省略）により折り込むことで形成される。よって、明細書及び図面の記載を簡潔にするため、フラップ折り込み装置等の従来の製函機と同一の構成の図解を省略する。

封緘装置３は、フラップ折り込み装置により底面の内フラップ（図示省略）及び外フラップ１１，１１が折り込まれた段ボール箱１０を受け入れて－Ｙ方向へ搬送する下部ユニット２１と、下部ユニット２１により搬送される段ボール箱１０の浮き上がりを抑止する上部ユニット３１と、下部ユニット２１により搬送される段ボール箱１０の底面のフラップ突合せ部１２に粘着テープ９３を貼着する貼着機構９５を有する貼着ユニット９１と、を備える。

下部ユニット２１は、Ｘ方向（図１、図２における「左右方向」）に間隔をあけて対向配置された一対のコンベヤ２２，２２（下部コンベヤ）を有する。なお、－Ｘ側（図１、図２における「右側」）のコンベヤ２２と、＋Ｘ側（図１、図２における「左側」）のコンベヤ２２とは線対称である。

図５を参照すると、コンベヤ２２は、Ｙ方向（図５における「左右方向」）へ延びるコンベヤフレーム２３を有する。コンベヤフレーム２３の－Ｙ側（図５における「右側」）の端部及び＋Ｙ側（図５における「左側」）の端部には、軸が垂直（Ｚ方向）に配置された駆動側プーリ２４及び従動側プーリ２５が設けられる。駆動側プーリ２４と従動側プーリ２５とには、クッション付きコンベヤベルト２６が装着される。コンベヤ２２は、サーボモータ２７により駆動側プーリ２４が回転駆動されることにより、コンベヤベルト２６が無端軌道で移動する。

なお、コンベヤベルト２６の少なくとも＋Ｘ側の軌道面（段ボール箱１０の側面１７との接触面）の裏側の面は、Ｙ方向へ延びるガイド２８によって案内される。また、コンベヤベルト２６の張力は、張力調整機構２９により調整可能である。

上部ユニット３１は、Ｘ方向（図１、図２における「左右方向」）に間隔をあけて並列配置された一対のコンベヤ３２，３２（上部コンベヤ）を有する。なお、－Ｘ側（図１、図２における「右側」）のコンベヤ３２と、＋Ｘ側（図１、図２における「左側」）のコンベヤ３２とは線対称である。

図６を参照すると、コンベヤ３２は、Ｙ方向（図６における「左右方向」）へ延びるコンベヤフレーム３３を有する。コンベヤフレーム３３の－Ｙ側（図６における「右側」）の端部には、軸がＸ方向に配置された駆動側プーリ３４が設けられる。他方、コンベヤフレーム３３の＋Ｙ側には、駆動側プーリ３４よりも小径の複数個（本実施形態では「４個」）の従動側プーリ３５が設けられる。なお、本実施形態では、３個の従動側プーリ３５の上端と駆動側プーリ３４の上端とがＹ方向へ延びる共通接線にて接するとともに、＋Ｙ側から２個目の従動側プーリ３５の下端と駆動側プーリ３４の下端とがＹ方向へ延びる共通接線にて接する。

駆動側プーリ３４と複数個の従動側プーリ３５とには、クッション付きコンベヤベルト３６が装着される。コンベヤ３２は、減速機４０を介してサーボモータ３７により駆動側プーリ３４が回転駆動されることにより、コンベヤベルト３６が無端軌道で移動する。なお、コンベヤベルト３６の下側の軌道面（段ボール箱１０の天面の外フラップ１３，１３の端縁１６，１６との接触面）の裏側の面は、Ｙ方向へ延びるガイド３８によって案内される。また、コンベヤベルト３６の張力は、張力調整機構３９により調整可能である。

製函機１は、下部ユニット２１のコンベヤ２２，２２間の間隔、及び上部ユニット３１のコンベヤ３２，３２間の間隔を、段ボール箱１０の幅（Ｘ方向長さ）に応じて可変する幅可変機構４１を備える。

幅可変機構４１は、下部ユニット２１の－Ｘ側のコンベヤ２２及び上部ユニット３１の－Ｘ側のコンベヤ３２を支持する可動部４２と、下部ユニット２１の＋Ｘ側のコンベヤ２２及び上部ユニット３１の＋Ｘ側のコンベヤ３２を支持する可動部４２とを有する。なお、－Ｘ側（図１、図２における「右側」）の可動部４２と、＋Ｘ側（図１、図２における「左側」）の可動部４２とは線対称である。

図３を参照すると、可動部４２は、矩形に組まれた可動フレーム４３を有する。図７に示されるように、可動部４２は、Ｚ方向視線でＬ形に形成されたブラケット４４を介して本体フレーム５に取り付けられる。ブラケット４４の本体フレーム５側の端部は、レール部４６が本体フレーム５に固定された直動ガイド４５のケース部４７に固定される。これにより、可動フレーム４３は、Ｘ方向（図７における「左右方向」）へ移動可能である。

図２に示されるように、本体フレーム５には、Ｘ方向に延びて両端部が軸受４８，４８により回転可能に支持された軸４９が設けられる。軸４９は、順方向の台形ねじが螺設された－Ｘ側のねじ軸４９と、逆方向の台形ねじが螺設された＋Ｘ側のねじ軸４９とがチェーン５０により連結されて構成される。－Ｘ側のねじ軸４９には－Ｘ側の可動フレーム４３の下部に設けられたナット（符号省略）が螺合され、＋Ｘ側のねじ軸４９には＋Ｘ側の可動フレーム４３の下部に設けられたナット（符号省略）が螺合される。

これにより、幅可変機構４１は、軸４９（＋Ｘ側のねじ軸４９）の＋Ｘ側端部に連結されたサーボモータ５１の駆動により、軸４９（ねじ軸４９，４９）を正転／逆転させることにより、可動フレーム４３，４３間のＸ方向の間隔、延いては、下部ユニット２１のコンベヤ２２，２２間の間隔及び上部ユニット３１のコンベヤ３２，３２間の間隔を可変する。

図２、図３を参照すると、製函機１は、上部ユニット３１のコンベヤ３２，３２の高さ（Ｚ方向位置）を段ボール箱１０の高さＨ（図４参照）に応じて可変する高さ可変機構６１，６１を備える。なお、－Ｘ側の高さ可変機構６１と＋Ｘ側の高さ可変機構６１とは線対称である。

高さ可変機構６１は、Ｚ方向へ延びて可動フレーム４３（枠体）の内側に架設された一対のフラットバー６２，６３を有する。フラットバー６２，６３は、Ｘ方向へ間隔をあけて並列配置される。＋Ｙ側のフラットバー６２の＋Ｙ側の面には、直動ガイド６４のレール部６５が固定される。直動ガイド６４のガイド部６６には、Ｌ形に形成された＋Ｙ側のブラケット６７の下端部が固定される。ブラケット６７の上端部には、＋Ｙ側のシャフト６８（図６参照）を介して上部ユニット３１のコンベヤフレーム３３が固定される。

一方、－Ｙ側のフラットバー６３の－Ｙ側の面には、直動ガイド６４のレール部６５が固定される。直動ガイド６４のガイド部６６には、Ｌ形に形成された－Ｙ側のブラケット６７の下端部が固定され、ブラケット６７の上端部には、－Ｙ側のシャフト６８（図６参照）を介して上部ユニット３１のコンベヤフレーム３３が固定される。なお、コンベヤフレーム３３，３３には、封緘装置３に搬入された段ボール箱１０の天面側の外フラップ１３，１３（図４参照）の外側面を案内するガイド７５，７５が設けられる。

なお、直動ガイド６４は、ガイド部６６の－Ｚ側に配置されたガイド部５３を有する。ガイド部５３には、一端が下部ユニット２１のコンベヤフレーム２３に固定されたＬ形のブラケット５５（図２参照）の他端が固定される。これにより、下部ユニット２１のコンベヤ２２，２２は、Ｚ方向へ位置調整可能である。なお、下部ユニット２１は、コンベヤ２２，２２をＺ方向へ位置決めするロック機構（図示省略）を備える。

高さ可変機構６１は、可動フレーム４３の内側に設けられてＹ方向へ間隔をあけて並列配置された一対のねじ軸７７，７８を有する。また、可動フレーム４３の上部には、Ｙ方向へ延びるシャフト７９が設けられる。シャフト７９の＋Ｙ側端部とねじ軸７７の上端部とは、かさ歯車対８０を介して動力伝達可能に接続される。他方、シャフト７９の－Ｙ側端部とねじ軸７８の上端部とは、かさ歯車対８１を介して動力伝達可能に接続される。また、ねじ軸７８の下端部とサーボモータ８２の回転軸とは、かさ歯車対８３を介して接続される。これにより、サーボモータ８２によりねじ軸７８を一方向へ回転駆動することで、ねじ軸７７はねじ軸７８と同一方向へ回転する。

そして、ねじ軸７７には、ブラケット６７の下端部に設けられたナット（符号省略）が螺合され、ねじ軸７８には、ブラケット６７の下端部に設けられたナット（符号省略）が螺合される。これにより、高さ可変機構６１は、サーボモータ８２の駆動によりねじ軸７７及びねじ軸７８を正転／逆転させることで、上部ユニット３１のコンベヤ３２の高さを可変する。

図１乃至図３を参照すると、貼着ユニット９１は、Ｘ方向へ間隔をあけて配置された２機の貼着機構９５，９５と、貼着機構９５，９５を貼着位置と待機位置（ロール段取り位置）とに位置決めさせる位置決め機構１０５と、を有する。貼着機構９５，９５には、既存の貼着機構が用いられる。よって、図８乃至図１１を参照して、貼着機構９５の動作のみを説明する。

図８に示されるように、貼着機構９５の第１貼着ローラ９６に、封緘装置３に搬入された段ボール箱１０の－Ｙ側の側面１４が当接すると、段ボール箱１０の側面１４の下部中央に、ロール９２（図３参照）から引き出された粘着テープ９３の先端が貼着する。段ボール箱１０が－Ｙ方向へ移動するに伴い、図９に示されるように、段ボール箱１０の底面のフラップ突合せ部１２に粘着テープ９３が貼着される。同時に、第１貼着ローラ９６が－Ｙ側へ押し下げられるとともに、第２貼着ローラ９８がリンク機構９７を介して図８の状態から＋Ｙ側へ円弧軌道で下方（図８における時計回り方向）へ移動する。なお、第２貼着ローラ９８の移動により、エアシリンダ９９のロッドが伸長される。

図１０に示される粘着テープ９３がカットされる直前の状態から、段ボール箱１０がカッタ１００を通過すると、カッタ１００は、付勢手段（図示省略）の付勢力により軸１０１を中心に図１０における時計回り方向へ回動し、段ボール箱１０と第１貼着ローラ９６との間に張られた粘着テープ９３をカットする。そして、段ボール箱１０が第２貼着ローラ９８を通過すると、図１１に示されるように、エアシリンダ９９のロッドが縮長し、アーム１０２が軸１０３を中心に図１１における反時計回り方向へ回動する。これにより、第２貼着ローラ９８が段ボール箱１０の＋Ｙ側の側面１５に当接し、カッタ１００により切り離された粘着テープ９３の＋Ｙ側の端部が段ボール箱１０の側面１５に貼着される。

図１乃至図３を参照すると、位置決め機構１０５は、本体フレーム５に取り付けられたベースプレート１０６を有する。ベースプレート１０６には、Ｘ方向へ延びてＺ方向へ間隔をあけて並列配置された直動ガイド１０７，１１０のレール部１０８，１１１が固定される。直動ガイド１０７の２個のガイド部１０９及び直動ガイド１１０の２個のガイド部１１２には、可動プレート１１３が固定される。ベースプレート１０６には、Ｘ方向へ延びるボールねじ軸１１４が設けられる。ボールねじ軸１１４には、可動プレート１１３に設けられたナット（図示省略）が螺合される。

可動プレート１１３のＸ方向両端部には、貼着機構９５，９５を支持するブラケット１１５，１１５が固定される。これにより、位置決め機構１０５は、ベースプレート１０６に取り付けられたサーボモータ１１６によりねじ軸１１４を回転駆動することで、可動プレート１１３にブラケット１１５，１１５を介して取り付けられた貼着機構９５，９５をＸ方向へ移動及び位置決めする。

次に、本実施形態の作用を説明する。
フラップ折り込み装置（図示省略）により底面の内フラップ（図示省略）及び外フラップ１１，１１が折り込まれた段ボール箱１０は、下部ユニット２１のコンベヤ２２，２２により－Ｙ方向へ一定速度で搬送される。段ボール箱１０は、コンベヤ２２，２２により搬送される過程で、貼着ユニット９１の貼着機構９５により、底面のフラップ突合せ部１２に粘着テープ９３が貼着される。

ここで、段ボール箱１０は、下部ユニット２１のコンベヤ２２，２２による搬送中、サーボモータ３７，３７によりコンベヤ２２，２２と同一搬送速度で駆動される上部ユニット３１のコンベヤ３２，３２が、段ボール箱１０の天面の外フラップ１３，１３の端縁１６，１６を－Ｚ方向へ押し付けながら－Ｙ方向へ送るので、段ボール箱１０の浮き上がりが抑止される。

従来の製函機では、ガイドルーフと段ボール箱の天面の外フラップの端縁（側方両端縁）とを滑動させる構造上、ガイドルーフと段ボール箱との間に作用する摩擦力が過大にならないように、段ボール箱の高さに対してガイドルーフの高さが高めに調整されていた。これにより、内側へ折り込まれた底面のフラップの弾力により段ボール箱が浮き上がり、粘着テープに遊び（弛み）が生じることがあった。この場合、封緘した段ボール箱の底面が平坦にならなず、封緘品質が低下する。

これに対し、本実施形態では、下部ユニット２１のコンベヤ２２，２２（下部コンベヤ）による段ボール箱１０の搬送中、サーボモータ３７，３７によりコンベヤ２２，２２と同一搬送速度で駆動される上部ユニット３１のコンベヤ３２，３２（上部コンベヤ）により、段ボール箱１０の天面の外フラップ１３，１３の端縁１６，１６を、－Ｚ方向へ貼着機構９５（９１）に向かって押し付けながら－Ｙ方向へ送るので、封緘時における段ボール箱１０の浮き上がり（底面の外フラップ１１，１１の浮き上がり）を確実に抑止することができる。
本実施形態によれば、段ボール箱１０の底面のフラップ突合せ部１２に貼着された粘着テープ９３の遊び（弛み）を抑止することが可能であり、段ボール箱１０の封緘品質を向上させることができる。

１製函機、１０段ボール箱、１２フラップ突合せ部、１６，１６端縁、２１下部ユニット、２２，２２コンベヤ（下部コンベヤ）、３１上部ユニット、３２，３２コンベヤ（上部コンベヤ）、９１貼着ユニット、９３粘着テープ

本発明の製函機は、段ボール箱の底面のフラップ突合せ部を粘着テープによって封緘する製函機であって、側方に間隔をあけて対向する一対の下部コンベヤにより段ボール箱を前方へ搬送する下部ユニットと、前記下部ユニットにより搬送される段ボール箱の浮き上がりを抑止する上部ユニットと、前記下部ユニットにより搬送される段ボール箱の底面のフラップ突合せ部に粘着テープを貼着する貼着ユニットと、を備え、前記上部ユニットは、段ボール箱の天面の幅方向両側の外フラップの端縁を前方へ送る一対の上部コンベヤと、段ボール箱の天面の幅方向両側の外フラップの端縁近傍の外側面を案内する一対のガイドと、を有することを特徴とする。

Claims

段ボール箱の底面のフラップ突合せ部を粘着テープによって封緘する製函機であって、
側方に間隔をあけて対向する一対の下部コンベヤにより段ボール箱を前方へ搬送する下部ユニットと、前記下部ユニットにより搬送される段ボール箱の浮き上がりを抑止する上部ユニットと、前記下部ユニットにより搬送される段ボール箱の底面のフラップ突合せ部に粘着テープを貼着する貼着ユニットと、を備え、
前記上部ユニットは、段ボール箱の天面の側方両端縁を前方へ送る一対の上部コンベヤを有することを特徴とする製函機。
前記上部コンベヤによる段ボール箱の搬送速度は、前記下部コンベヤによる段ボール箱の搬送速度と同一に設定されることを特徴とする請求項１に記載の製函機。