JP2010159063A - カートン成形装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 カートンＣの天面Ｃ１を吸着保持する上側吸着部材１４と、該上側吸着部材を移動させる上側吸着部材移動手段１５と、カートンの底面Ｃ２を吸着保持する下側吸着部材１２と、該下側吸着部材を移動させて上記カートンを搬送装置４への受渡し位置に移動させる下側吸着部材移動手段１３とを備え、
上記上側吸着部材移動手段は、成形開始位置でカートンの天面を吸着保持した上側吸着部材を、上記下側吸着部材が成形開始位置から受渡し位置まで移動するのと同期して、搬送方向下流側に移動させながら上昇させて受渡し位置に移動させ、上記カートンを成形状態とする。
【効果】 効率的にカートンの成形および搬送装置への受渡しを行うことができる。
【選択図】 図３

Description

本発明はカートン成形装置に関し、詳しくは前面および後面が傾いて底面および天面が相互に接近した成形前のカートンを、前面および後面を起立させて底面および天面が相互に離隔した成形状態へと成形するカートン成形装置に関する。

従来、下方を向いた底面と、上方を向いた天面と、前方を向いた前面と、後方を向いた後面とを備えたカートンを、上記前面および後面が傾いて底面および天面が相互に接近した成形前状態から、上記前面および後面を起立させて底面および天面が相互に離隔した成形状態へと成形し、該カートンを搬送装置に受渡すカートン成形装置が知られている。
このようなカートン成形装置として、カートンの天面を吸着保持する上側吸着部材と、該上側吸着部材を移動させる上側吸着部材移動手段と、カートンの底面を吸着保持する下側吸着部材と、該下側吸着部材を移動させて上記カートンを搬送装置への受渡し位置に移動させる下側吸着部材移動手段とを備えたカートン成形装置が知られている（特許文献１）。

特開２０００−２５５５１３号公報

しかしながら、上記特許文献１のカートン成形装置は、上記上側吸着部材移動手段が上側吸着部材を移動させてカートンを成形状態としてから、上記下側吸着部材移動手段が下側吸着部材を移動させて、搬送装置への受渡し位置まで移動させるようになっている。
このため、カートンの成形工程と搬送装置によるカートンの搬送工程との間に、上記下側吸着部材移動手段によって成形したカートンをカートン成形装置から搬送装置への受渡し位置まで移動させる工程が必要であり、その間、新たなカートンの供給や該新たなカートンの成形ができないため、カートンを連続的に処理することができないという問題があった。
このような問題に鑑み、本発明はカートンを連続的に処理することが可能なカートン成形装置を提供するものである。

すなわち、請求項１の発明にかかるカートン成形装置は、下方を向いた底面と、上方を向いた天面と、前方を向いた前面と、後方を向いた後面とを備えたカートンを、上記前面および後面が傾いて底面および天面が相互に接近した成形前の状態から、上記前面および後面を起立させて底面および天面が相互に離隔した成形状態へと成形し、該カートンを搬送装置に受渡すカートン成形装置であって、
カートンの天面を吸着保持する上側吸着部材と、該上側吸着部材を移動させる上側吸着部材移動手段と、カートンの底面を吸着保持する下側吸着部材と、該下側吸着部材を移動させて上記カートンを搬送装置への受渡し位置に移動させる下側吸着部材移動手段とを備えたカートン成形装置において、
上記成形前のカートンは、後面および天面が上方を、上記前面および底面が下方を向いた状態で供給され、
上記下側吸着部材移動手段は、成形開始位置でカートンの底面を吸着保持した下側吸着部材を、搬送方向下流側に移動させて上記受渡し位置まで移動させるように構成され、
また上記上側吸着部材移動手段は、成形開始位置でカートンの天面を吸着保持した上側吸着部材を、上記下側吸着部材が成形開始位置から受渡し位置まで移動するのと同期させて、搬送方向下流側に移動させながら上昇させることで受渡し位置に移動させ、上記カートンを成形状態とするように構成されていることを特徴としている。

上記請求項１の発明によれば、上記下側吸着部材移動手段がカートンの底面を吸着保持した下側吸着部材を成形開始位置から搬送装置への受渡し位置まで移動させるのに同期して、上記上側吸着部材移動手段がカートンの天面を吸着保持した上側吸着部材を成形開始位置から受渡し位置まで移動させるようになっている。
このため、上記成形したカートンをカートン成形装置から搬送装置への受渡し位置まで移動させる工程が不要となることから、カートンの成形後、下側吸着部材を成形開始位置に移動させることで、新たなカートンを処理することが可能となり、カートンを連続的に処理することが可能となる。

請求項２の発明によれば、サイズの異なる小カートンおよび大カートンであっても処理することが可能であり、小カートンの受渡し位置と大カートンの受渡し位置を、各カートンの後面の搬送方向における位置と同一とすることで、搬送装置など動作設定を容易に行うことが可能となる。

請求項３の発明にかかる下側吸着部材移動手段によれば、上記第１下部ベースと第２下部ベースとの移動を制御するだけで、下側吸着部材の昇降および進退動を容易に設定することが可能であり、さまざまな大きさのカートンに容易に対応することが可能である。

請求項４の発明にかかる傾き補正部材によれば、カートンの後端部を前方に押圧することで成形前のカートンが搬送方向に対して傾いた状態で供給されても、これを補正することができ、カートン成形時のカートンの歪を防止することができる。

本実施例にかかる箱詰めラインの構成図 カートン成形装置についての側面図 カートンの成形工程を示した図。 大カートンと小カートンとを成形する際の成形開始位置の違いを示した図。 逆勝手状態で供給された成形前のパレットについての成形工程を示した図。

以下、図示実施例について説明すると、図１は成形前の状態で供給されたカートンＣを成形するとともに、該カートンＣに内容物を箱詰めする箱詰めライン１を示している。
上記箱詰めライン１は、大カートンＣｂと小カートンＣｓとを兼用して内容物を箱詰めすることが可能となっており、図１は大カートンＣｂを処理している状態を示している。
そして上記箱詰めライン１は、成形前の大カートンＣｂを供給する図示しない大カートン供給手段と、成形前の小カートンＣｓを供給する小カートン供給手段２と、カートンＣを成形するカートン成形装置３と、成形されたカートンＣを間欠的に搬送する搬送装置４と、内容物を収納して封函する図示しない箱詰め装置とを備え、これらは図示しない制御装置によって制御されている。
また、上記カートン成形装置３から搬送装置４にかけて、カートンＣを上面に載置する２本のレール状の載置部材５が設けられており、カートンＣはこの載置部材５上を図示左方の上流側から図示右方の下流側に向けて搬送されるようになっている。
上記カートンＣは環状に連結され、上方を向いた天面Ｃ１と、下方を向いた底面Ｃ２と、搬送方向下流側の前方を向いた前面Ｃ３と、搬送方向上流側の後方を向いた後面Ｃ４と、上記前面Ｃ３および後面Ｃ４に連結されるフラップ（図示せず）とを備えている。
そして本実施例において、成形前のカートンＣは、天面Ｃ１および後面Ｃ４が上方を、上記底面Ｃ２および前面Ｃ３が下方を向いた状態で供給され、上記前面Ｃ３および後面Ｃ４が傾いて底面Ｃ２および天面Ｃ１が相互に接近した扁平な状態で供給されるようになっている。

大カートン供給手段は上記カートン成形装置３の上流側に位置し、成形前の大カートンＣｂを一枚ずつ吸着保持する吸着ヘッドや、該吸着ヘッドを移動させるアーム等を備えている。
上記小カートン供給手段２は、成形前のカートンＣを複数積層した状態で保持するストッカ２ａと、ストッカ２ａから１枚ずつ小カートンＣｓを保持する保持手段２ｂと、保持手段２ｂが保持した小カートンＣｓを上記カートン成形装置３に移動させる回転テーブル２ｃとを備えている。
保持手段２ｂの両端にはそれぞれ吸引により小カートンＣｓを吸着保持する吸着ヘッドが設けられており、この保持手段２ｂは上記回転テーブル２ｃによって公転し、２つの吸着ヘッドで交互に小カートンＣｓをストッカ２ａから取出して、カートン成形装置３に移動させるようになっている。

図２に示すように、上記カートン成形装置３は、成形前のカートンＣを搬送する送りコンベヤ１１と、該送りコンベヤ１１の下方に設けられてカートンＣの底面Ｃ２を吸着保持する下側吸着部材１２と、該下側吸着部材１２を移動させる下側吸着部材移動手段１３と、カートンＣの天面Ｃ１を吸着保持する上側吸着部材１４と、該上側吸着部材１４を移動させる上側吸着部材移動手段１５とから構成されている。
上記送りコンベヤ１１は、平行に配置された２つの搬送ベルトから構成され、その外周面には等間隔に突起１１ａが設けられている。上記載置部材５は上記搬送ベルトの内側または外側に設けられ、載置部材５の上面と送りコンベヤ１１の上面とはその高さが一致するようになっている。
そして、上記大カートン供給手段は成形前の大カートンＣｂを送りコンベヤ１１の上流側に載置し、小カートン供給手段２は成形前の小カートンＣｓを大カートンＣｂの供給位置よりも下流側に載置するようになっている。
上記送りコンベヤ１１にカートンＣが載置されると、カートンＣの後端に上記突起１１ａが当接して、該カートンＣを後述する成形開始位置近傍まで搬送するようになっている。

上記下側吸着部材１２は上記下側吸着部材移動手段１３を構成する上部ベース２１に上方を向いた状態で固定され、搬送方向に沿って２ヶ所に設けられている。なお、小カートンＣｓを成形する際には、下流側の下側吸着部材１２を取り外すようになっている。
また上記下側吸着部材１２は上記制御手段が制御する図示しない負圧発生手段に接続され、負圧によりカートンＣの底面Ｃ２を吸着保持するようになっている。
さらに、上記上部ベース２１には、下側吸着部材１２の上流側に隣接した位置に、断面略Ｌ字形の板状を有する傾き補正部材２２が固定されており、該傾き補正部材２２は、上記下側吸着部材移動手段１３によって上昇すると、上記載置部材５の上方に突出して成形前のカートンＣの後端部に当接するようになっている。
なお、本実施例の傾き補正部材２２は断面略Ｌ字形となっているが、単なる板状のものや、複数の棒状部材を搬送方向に対して直交する方向に整列させた構成のものであってもよい。

上記下側吸着部材移動手段１３は、搬送方向に沿って平行に設けた第１、第２レールガイド２３，２４と、第１レールガイド２３に沿って進退動する第１下部ベース２５と、第２レールガイド２４に沿って進退動する第２下部ベース２６と、上面に上記下側吸着部材１２を設けた上部ベース２１と、上記第１下部ベース２５と上部ベース２１との間に揺動自在に設けられた２つの第１リンク部材２７，２７と、前方の第１リンク部材２７と第２下部ベース２６との間に揺動自在に設けられた第２リンク部材２８とから構成されている。
上記第１、第２レールガイド２３，２４にはそれぞれサーボモータ２３ａ，２４ａによって回転する図示しないボールねじが設けられており、上記第１下部ベース２５および第２下部ベース２６はこのボールねじの回転によって前後方向に進退動するようになっている。
上記２つの第１リンク部材２７，２７は同じ長さとなっており、これら第１リンク部材２７，２７と、上部ベース２１と、第１下部ベース２５とで、平行四辺形のリンクを形成するようになっている。
上記第２リンク部材２８は、一端が前方に位置する第１リンク部材２７の中央に揺動自在に連結され、他端が上記第２下部ベース２６に揺動自在に連結されている。

このような構成により、第１、第２下部ベース２５、２６を相対的に接近させると、第２リンク部材２８の第１リンク部材２７側の端部が上方に向けて揺動し、これに連動して第１リンク部材２７，２７の上部ベース２１側の端部が上方に揺動するため、下側吸着部材１２が上昇することとなる。
一方、第１、第２下部ベース２５、２６を相対的に離隔させると、第２リンク部材２８の第１リンク部材２７側の端部が下方に向けて揺動し、これに連動して第１リンク部材２７，２７の上部ベース２１側の端部が下方に揺動するため、下側吸着部材１２が下降することとなる。
このため、上記第１、第２下部ベース２５、２６を同一の速度で上流側または下流側のいずれか一方に移動させると、第１、第２下部ベース２５、２６は相互に一定の距離を保つため、第１、第２リンク部材２７、２８は揺動せず、下側吸着部材１２は昇降しないまま水平移動する。
一方、第１、第２下部ベース２５、２６を同一方向に移動させながら、その移動速度を異ならせることで、第１、第２下部ベース２５、２６が相対的に接離するため、下側吸着部材１２は移動しながら昇降することとなる。

上記上側吸着部材１４は上記上側吸着部材移動手段１５を構成するステー３１に下方を向いた状態で固定され、図示しない負圧発生手段によって負圧を発生させ、カートンＣの天面Ｃ１を吸着保持するようになっている。
上記上側吸着部材移動手段１５は、サーボモータ３２によって回転する揺動アーム３３と、上記サーボモータ３２の回転軸に対して図示左下に向けて設けられた固定アーム３４と、上記揺動アーム３３に揺動自在に設けられるとともに先端に上記ステー３１の固定された保持アーム３５と、上記固定アーム３４と保持アーム３５とを揺動自在に連結するリンク部材３６とから構成されている。
上記固定アーム３４は回転しないように固定されて、上記リンク部材３６との連結部がサーボモータ３２の回転軸に対して後方および下方に位置するようになっている。
そして、上記揺動アーム３３とリンク部材３６とは同じ長さに、固定アーム３４と保持アーム３５とは同じ長さに構成されていることから、これらのアームによって略平行四辺形のリンクが形成されている。
このような構成により、上記揺動アーム３３が回転すると、上記上側吸着部材１４は下方を向いた状態を維持したまま、前方を向いた弧を描いて上下動するようになっている。

上記搬送装置４は、複数の後方係合部材４１を搬送方向等間隔に設けた第１竿部材４２と、複数の前方係合部材４３を搬送方向等間隔に設けた第２竿部材４４と、上記第１竿部材４２を移動させる第１移動手段４５と、上記第２竿部材４４を移動させる第２移動手段４６と、載置部材５の上方に設けられたカートン保持手段４７とから構成されている。
上記第１竿部材４２および上記第２竿部材４４は搬送方向に沿って長く設けられており、上記第１竿部材４２と第２竿部材４４とは図示しないスライドレールによって搬送方向に相対移動するように連結されている。
上記後方係合部材４１は、成形されたカートンＣの後面Ｃ４に当接するようになっており、長い後方係合部材４１Ｌと短い後方係合部材４１Ｓとが交互に設けられている。
また上記前方係合部材４３は、成形されたカートンＣの前面Ｃ３に当接するようになっており、短い前方係合部材４３Ｓと長い前方係合部材４３Ｌとが交互に設けられている。
ここで、上記長い後方係合部材４１Ｌの上端位置と、長い前方係合部材４３Ｌの上端位置は同一高さに揃えられ、また、短い後方係合部材４１Ｓの上端位置と、短い前方係合部材４３Ｓの上端位置も、同一高さに揃えられている。

そして、上記第１、第２竿部材４２、４４を前後に相対移動させることで、上記後方係合部材４１および前方係合部材４３の間隔がカートンＣの幅に一致するようになっている。
例えば大カートンＣｂを搬送する場合、短い前方係合部材４３Ｓおよび短い後方係合部材４１Ｓを上記載置部材５の下方に退避させ、長い前方係合部材４３Ｌおよび長い後方係合部材４１Ｌによって大カートンＣｂを挟持させるようになっている。
一方、小カートンＣｓを搬送する場合、短い前方係合部材４３Ｓおよび短い後方係合部材４１Ｓも上記載置部材５の上方に突出させるようにし、長い前方係合部材４３Ｌおよび短い後方係合部材４１Ｓと、短い前方係合部材４３Ｓおよび長い後方係合部材４１Ｌとによって、それぞれ小カートンＣｓを挟持するようになっている。

上記第１移動手段４５は、前後に設けられた２組のリンク機構４５ａ，４５ａと、下流側のリンク機構４５ａを駆動する２つのサーボモータ４５ｂ、４５ｂと、上流側および下流側のリンク機構４５ａ、４５ａを同期するように連結する２つの連結部材４５ｃ、４５ｃとによって構成されている。
そして、上記サーボモータ４５ｂ、４５ｂによってリンク機構４５ａ，４５ａを作動させることで、第１竿部材４２の水平状態を維持したまま、下降位置および上昇位置との間で昇降させ、さらに図示左方の後退位置および図示右方の前進位置との間で往復動させるようになっている。
また第２移動手段４６はサーボモータ４６ａによって駆動されるリンク機構４６ｂを備えている。
上記第１移動手段４５が第１竿部材４２を移動させると、第２竿部材４４は第１竿部材４２に伴って移動するが、このとき第２移動手段４６によって第２竿部材４４を第１竿部材４２に対して前後に相対移動させることで、上記後方係合部材４１および前方係合部材４３の間隔を変更させるようになっている。

上記カートン保持手段４７は、複数の上部後方係合部材５１を搬送方向等間隔に設けた第１上部竿部材５２と、複数の上部前方係合部材５３を搬送方向等間隔に設けた第２上部竿部材５４と、上記第１上部竿部材５２および第２上部竿部材５４を一体的に昇降させる昇降手段５５とから構成されている。
上記第１上部竿部材５２および上記第２上部竿部材５４は、搬送方向に沿って長く設けられており、図示しないスライドレールによって搬送方向に相対的に移動自在に連結され、ねじ軸５６によって前後方向に相対移動させることが可能となっている。
上記上部後方係合部材５１は、カートンＣの後面Ｃ４に当接するようになっており、長い上部後方係合部材５１Ｌと短い上部後方係合部材５１Ｓとが、第１竿部材４２の長い後方係合部材４１Ｌと短い後方係合部材４１Ｓと同じ間隔で設けられている。
また上記上部前方係合部材５３は、カートンＣの前面Ｃ３に当接するようになっており、短い上部前方係合部材５３Ｓと長い上部前方係合部材５３Ｌとが、上記第２竿部材４４の短い前方係合部材４３Ｓと長い前方係合部材４３Ｌと同じ間隔で設けられている。
上記昇降手段５５は、図示しないモータにより偏心回転されるカム５５ａと、第１上部竿部材５２および第２上部竿部材５４を保持するフレーム５５ｂに設けられたカムフォロワ５５ｃと、第１、第２上部竿部材５２，５４の下降量を調整するねじ軸５７とから構成されている。
上記昇降手段５５によれば、カム５５ａの回転に伴ってカムフォロワ５５ｃが上下動し、第１、第２上部竿部材５２、５４が一体的に昇降されるようになっている。
そして、第１、第２上部竿部材５２、５４を上記ねじ軸５６で相対移動させ、上部後方係合部材５１と上部前方係合部材５３との間隔をカートンＣの間隔に一致させることで、上記第１、第２竿部材４２、４４によって間欠的に搬送されるカートンＣの停止中に、上方からカートンＣを保持して未封函のカートンＣの成形状態を維持するようになっている。
また大カートンＣｂを搬送する際は、上記ねじ軸５７によって第１、第２上部竿部材５２、５４の下降量を少なくして、短い上部後方係合部材５１Ｓおよび短い上部前方係合部材５３Ｓが大カートンＣｂに干渉しないようにする。

以下、図３を用いて上記箱詰めライン１による大カートンＣｂの成形動作について説明する。なお、この図では説明のため送りコンベヤ１１および載置部材５の表示を省略しており、カートンＣの載置面を２点鎖線で示している。
図３（ａ）は、下側吸着部材１２および上側吸着部材１４が、上記下側吸着部材移動手段１３および上側吸着部材移動手段１５によってそれぞれ待機位置に退避した状態を示している。
このとき、下側吸着部材移動手段１３は第１、第２下部ベース２５、２６を上流側に後退させており、また第１、第２下部ベース２５、２６を相互に離隔させている。このため、上記下側吸着部材１２および傾き補正部材２２は載置面より下方に退避している。
一方、上側吸着部材移動手段１５は揺動アーム３３を上方に揺動させており、これにより上側吸着部材１４は前方に位置するとともに上方に退避した状態となっている。
さらに、上記搬送装置４は、上記第１、第２竿部材４２、４４を下降位置および後退位置に位置させており、また上記長い後方係合部材４１Ｌと長い前方係合部材４３Ｌとの間隔が、成形された際の大カートンＣｂの長さよりも若干広くなっている。
この状態で、上記大カートン供給手段から大カートンＣｂが送りコンベヤ１１に供給されると、送りコンベヤ１１は大カートンＣｂを所要の成形開始位置近傍まで供給する。
具体的には、下側吸着部材１２が底面Ｃ２を吸着保持し、かつ上側吸着部材１４が天面Ｃ１を吸着保持する位置よりも若干上流側で、かつ成形前の大カートンＣｂの後端部の位置が上記傾き補正部材２２よりも下流側となる位置に、カートンＣを停止させるようになっている。

次に図３（ｂ）は、上記下側吸着部材１２および上側吸着部材１４が大カートンＣｂの底面Ｃ２および天面Ｃ１を保持した成形開始位置に位置した状態を示している。
図３（ａ）の状態から、下側吸着部材移動手段１３は第１、第２下部ベース２５、２６を下流側となる前方に移動させ、このとき第１下部ベース２５を第２下部ベース２６より高速に移動させる。
その結果、第１、第２下部ベース２５、２６は相互に接近するため、第１、第２リンク部材２７，２８が揺動し、上部ベース２１は前方に移動しながら上昇する。
すると、上記傾き補正部材２２が載置面の上方に突出して大カートンＣｂの後端部に当接し、さらに大カートンＣｂを前方に向けて押圧することで、大カートンＣｂの後端部の向きが搬送方向に対して直交するように補正される。
ここで、この傾き補正部材２２によって大カートンＣｂの後端部の向きが補正される間、上記下側吸着部材１２は載置面よりも下方に退避した状態を維持するようになっている。
傾き補正部材２２によって大カートンＣｂの向きが補正されると、第１下部ベース２５が停止するとともに、第２下部ベース２６を第１下部ベース２５に接近させる。
すると、下側吸着部材１２が略垂直に上昇し、下側吸着部材１２が大カートンＣｂの底面Ｃ２を吸着保持することで、下側吸着部材１２は成形開始位置に位置することとなる。
このように下側吸着部材移動手段１３を作動させることで、大カートンＣｂの底面Ｃ２と下側吸着部材１２とが相互に擦れないようになっており、カートンへの擦り傷を防止するとともに、下側吸着部材１２の樹脂部分の損傷を防止することができる。
続いて、上側吸着部材移動手段１５は、揺動アーム３３の先端を下方に向けて回転させ、これにより上側吸着部材１４は前方から後方に移動しながら下降し、大カートンＣｂの天面Ｃ１を吸着保持することで、上側吸着部材１４は成形開始位置に位置することとなる。

次に図３（ｃ）は、上記上側吸着部材１４および下側吸着部材１２が大カートンＣｂを受渡し位置へと移動させながら成形した状態を示している。
下側吸着部材移動手段１３は、第１、第２下部ベース２５、２６を同一速度で前方に移動させ、大カートンＣｂの底面Ｃ２を吸着保持した２つの下側吸着部材１２は、水平状態を維持したまま前方の受渡し位置に移動する。
一方、上記上側吸着部材移動手段１５は、下側吸着部材移動手段１３による下側吸着部材１２の移動に同期して、揺動アーム３３の先端を上方に回転させ、これにより上側吸着部材１４は後方から前方に向けて移動しながら上昇して受渡し位置まで移動することとなる。
その結果、大カートンＣｂの天面Ｃ１が底面Ｃ２に対して前方から後方に相対移動しながら上昇し、前面Ｃ３および後面Ｃ４が起立して大カートンＣｂが成形されることとなる。
この受渡し位置では、成形された大カートンＣｂの下方に、搬送装置４の第１、第２竿部材４２、４４が待機しており、長い後方係合部材４１Ｌおよび長い前方係合部材４３Ｌの略中間に大カートンＣｂが位置するようになっている。

次に図３（ｄ）は、上記搬送装置４に大カートンＣｂが受渡され、上側吸着部材１４および下側吸着部材１２が再び図３（ａ）の待機位置に退避した状態を示している。
図３（ｃ）において大カートンＣｂが成形されると、上記搬送装置４の第１、第２移動手段４５、４６は第１、第２竿部材４２、４４を上昇させ、長い前方係合部材４３Ｌと長い後方係合部材４１Ｌだけが載置面の上方に突出させる。
このとき、長い前方係合部材４３Ｌと長い後方係合部材４１Ｌとの間隔は大カートンＣｂの幅よりも広く設定されているため、大カートンＣｂの前面Ｃ３および後面Ｃ４に擦り傷がつかないようになっている。
その状態から、上記第１、第２移動手段４５、４６が第１、第２竿部材４２、４４を相対移動させ、長い前方係合部材４３Ｌと長い後方係合部材４１Ｌとを相互に接近させることで、大カートンＣｂを挟持する。

一方、下側吸着部材１２が底面Ｃ２の吸着保持を解除すると、下側吸着部材移動手段１３は第１下部ベース２５を停止させたまま第２下部ベース２６を第１下部ベース２５より離隔させ、下側吸着部材１２が略垂直に下降させて大カートンＣｂの底面Ｃ２から離脱させる。
続いて、上記第１、第２下部ベース２５、２６を後方に移動させ、このとき第１下部ベース２５を第２下部ベース２６より高速に移動させる。
すると、第１、第２下部ベース２５、２６は相互に離隔し、上部ベース２１は後方に移動しながら下降することとなり、下側吸着部材１２が底面Ｃ２から離脱するとともに上記傾き補正部材２２が載置面の下方に退避して、図３（ａ）に示す退避位置まで移動する。
このように下側吸着部材移動手段１３を作動させることで、大カートンＣｂの底面Ｃ２と下側吸着部材１２とが相互に擦れないようになっており、カートンへの擦り傷を防止するとともに、下側吸着部材１２の樹脂部分の損傷を防止することができる。
さらに、上側吸着部材移動手段１５は、揺動アーム３３の先端を上方に向けて回転させ、これにより上側吸着部材１４はさらに上昇し、成形された大カートンＣｂの天面Ｃ１から上方に離脱して、図３（ａ）に示す退避位置まで移動する。

このような状態となったら、上記搬送装置４は上記第１、第２移動手段４５、４６は第１、第２竿部材４２，４４を前進位置まで移動させて、成形された大カートンＣｂを上記箱詰め装置における次のステーションに向けて１ピッチ分だけ前方に搬送する。
続いて、第１、第２移動手段４５，４６は、第１、第２竿部材４２，４４を相対移動させて長い前方係合部材４３Ｌと長い後方係合部材４１Ｌとを離隔させ、大カートンＣｂを開放する。
その後、第１、第２移動手段４５、４６は再び第１、第２竿部材４２，４４を下降位置に下降させて長い前方係合部材４３Ｌおよび長い後方係合部材４１Ｌを搬送面より下方に退避させ、さらに第１、第２竿部材４２，４４を後退位置まで移動させることで、図３（ａ）に示す、上記受渡し位置の下方に長い前方係合部材４３Ｌおよび長い後方係合部材４１Ｌを位置させる。

本実施例のカートン成形装置３によれば、上記図３（ｃ）で示したように、成形開始位置でカートンＣの底面Ｃ２を吸着保持した下側吸着部材１２を下側吸着部材移動手段１３が搬送方向下流側の受渡し位置まで移動させるのに同期して、上記天面Ｃ１を吸着保持した上側吸着部材１４を成形開始位置から受渡し位置まで移動させるので、カートンＣの成形と該カートンＣの搬送装置４への受渡しを同時に行うことができる。

次に上記箱詰めライン１によって、大カートンＣｂと小カートンＣｓとを扱う場合の違いについて説明する。
まず、本実施例の搬送装置４の搬送基準はカートンＣの後面Ｃ４となっており、上記第１竿部材４２に設けた後方係合部材４１はカートンＣの大小にかかわらず常に図３（ａ）〜（ｃ）に示す待機位置に位置するようになっている。そしてカートンＣの大小に応じて上記第２竿部材４４を移動させて、後方係合部材４１と前方係合部材４３との間隔を調整するようになっている。
このため、本実施例のカートン成形装置３は、小カートンＣｓを成形する際の受渡し位置と上記大カートンＣｂを成形する際の受渡し位置とを、成形された小カートンＣｓおよび大カートンＣｂの後面Ｃ４が搬送方向において一致するよう、上記成形開始位置を前後に異ならせるようになっている。
この成形開始位置は成形するカートンＣの後面Ｃ４および前面Ｃ３の高さを基準に設定され、図４の上段は後面および前面の低い小カートンＣｓを成形する場合の図を、下段は後面および前面の高い大カートンＣｂを成形する場合の図をそれぞれ示し、図４の左側は上記下側吸着部材１２および上側吸着部材１４が成形開始位置に位置する図（図３（ｂ）と同じ状態）を、右側は上記受渡し位置に位置する図（図３（ｃ）と同じ状態）をそれぞれ示している。
これらの図に示したように、小カートンＣｓを成形する際の成形開始位置を大カートンＣｂを成形する際の成形開始位置よりも前方に位置させることで、成形した大カートンＣｂおよび小カートンＣｓの後面Ｃ４を同じ位置にすることができる。
具体的に説明すると、大カートンＣｂを成形する場合、小カートンＣｓを成形する場合に比べて、上記上側吸着部材移動手段１５による上側吸着部材１４の揺動量を大きく設定する必要がある。
またこれに併せて、小カートンＣｓを成形する場合に比べて下側吸着部材移動手段１３による下側吸着部材１２の移動量を大きくする必要があり、その際、カートンＣにせん断力やねじり等の負荷が作用しないよう、上側吸着部材１４の移動にあわせて下側吸着部材１２の移動速度を適宜減速させるようになっている。

このように、大カートンＣｂおよび小カートンＣｓを成形する際の成形開始位置および受渡し位置は、それぞれ下側吸着部材移動手段１３および上側吸着部材移動手段１５の移動量や揺動量を変更するだけでよく、設備になんら改変を加える必要がないことから、容易に多様な品種に対応することが可能である。
また本実施例の搬送装置４は、小カートンＣｓを搬送する場合、上記第１、第２移動手段４５、４６によって短い後方係合部材４１Ｓおよび短い前方係合部材４３Ｓも載置部材５の上方に突出させ、長い後方係合部材４１Ｌおよび短い前方係合部材４３Ｓと、短い後方係合部材４１Ｓと長い前方係合部材４３Ｌとで、小カートンＣｓを挟持すればよい。
つまり、第１、第２移動手段４５、４６の設定を変更するだけで、設備になんら改変を加える必要がないことから、容易に多様な品種に対応することが可能である。
なお、後面Ｃ４および前面Ｃ３の高さが同じで、底面Ｃ２および天面Ｃ１の長さが異なる大カートンＣｂと小カートンＣｓとを成形する場合、上記下側吸着部材移動手段１３および上側吸着部材移動手段１５の移動量や揺動量は同一となるため、受渡し位置に位置における前面Ｃ３の位置が異なるものの、後面Ｃ４の位置は同じとなる。
このため、下側吸着部材移動手段１３および上側吸着部材移動手段１５の移動量や揺動量を変更する必要はなく、第１、第２移動手段４５、４６の設定だけを変更し、後方係合部材４１および前方係合部材４３との間隔を変更するだけでよい。

なお、上記カートン成形装置３においてカートンＣを成形する際、カートンＣの成形状態を保持するため、カートンＣを成形状態からさらに折り曲げて癖を付ける逆折れ工程を設けてもよい。
具体的には、図３（ｃ）に示す受渡し位置の状態から、さらに下側吸着部材移動手段１３は下側吸着部材１２を前方に移動させ、上側吸着部材移動手段１５はカートンＣの変形に応じて上側吸着部材１４を下降させればよい。
その結果、カートンＣの前面Ｃ３および後面Ｃ４が後方に傾くこととなり、曲げ癖が付いて供給時の扁平な成形前の状態に復帰してしまうのを防止することができる。
この逆折れ工程を行う場合、上記傾き補正部材２２を上記上部ベース２１にばねなどの付勢部材を介して固定すれば、逆折れとなって後面Ｃ４が後方に傾いても、傾き補正部材２２が退避してカートンＣへの傷を防止することができる。

図５は、第２実施例にかかるカートン成形装置１０３を示している。本実施例のカートン成形装置１０３は、天面Ｃ１および前面Ｃ３が上方を、底面Ｃ２および後面Ｃ４が下方を向いたいわゆる逆勝手状態で供給された成形前の大カートンＣｂを成形するものとなっている。
本実施例のカートン成形装置１０３は上記第１実施例のカートン成形装置３と略同様の構成を有しており、以下に示す相違点以外についての詳細な説明は省略するとともに、共通する部材については第１実施例で使用した符号に１００を加算して説明する。
本実施例における下側吸着部材移動手段１１３の上部ベース１２１には、下側吸着部材１１２のさらに前方に傾き補正部材１２２が設けられており、成形前の大カートンＣｂの先端部に当接して、大カートンＣｂの向きを補正するようになっている。
図５（ａ）は、上記下側吸着部材１１２は下側吸着部材移動手段１１３によって搬送面よりも下方に退避するとともに、上記成形開始位置よりもさらに前方に位置した待機位置に位置した状態を示し、上側吸着部材１１４も上側吸着部材移動手段１１５によって上方および前方に位置した待機位置に位置した状態を示している。

図５（ｂ）は大カートンＣｂが成形開始位置に位置して、下側吸着部材１１２が大カートンＣｂの底面Ｃ２を吸着保持し、上側吸着部材１１４が天面Ｃ１を吸着保持した状態を示している。
図５（ａ）の状態から下側吸着部材移動手段１１３は第１、第２下部ベース１２５、１２６を後方に移動させ、その際第１下部ベース１２５を第２下部ベース１２６よりも低速とすることで、第１、第２下部ベース１２５、１２６が相互に接近する。
これにより、上記傾き補正部材１２２が搬送面の上方に突出しながら後退し、成形前の大カートンＣｂの先端部に当接して大カートンＣｂの向きを補正するようになっている。
ここで、この傾き補正部材１２２によって大カートンＣｂの先端部の向きが補正される間、上記下側吸着部材１１２は載置面よりも下方に退避した状態を維持するようになっている。
傾き補正部材１２２によって大カートンＣｂの向きが補正されると、第２下部ベース１２６が停止するとともに、第１下部ベース１２５を第２下部ベース１２６に接近させる。
すると、下側吸着部材１１２が略垂直に上昇し、下側吸着部材１１２が大カートンＣｂの底面Ｃ２を吸着保持することで、下側吸着部材１１２は成形開始位置に位置することとなる。
このように下側吸着部材移動手段１１３を作動させることで、大カートンＣｂの底面Ｃ２と下側吸着部材１１２とが相互に擦れないようになっており、大カートンＣｂへの擦り傷を防止するとともに、下側吸着部材１１２の樹脂部分の損傷を防止することができる。

図５（ｃ）は上記下側吸着部材移動手段１１３および上側吸着部材移動手段１１５によって下側吸着部材１１２および上側吸着部材１１４をそれぞれ上昇および前方に移動させた状態を示している。
この図５（ｃ）に示す動作を行うことにより、大カートンＣｂの成形時に前面Ｃ３および後面Ｃ４にせん断方向の負荷が作用してしまうのを防止し、大カートンＣｂが歪むのを防止するようになっている。
上側吸着部材移動手段１１５は上側吸着部材１１４を所定量だけ揺動させ、このときの上側吸着部材１１４の上昇量および前方への移動量と同じだけ、下側吸着部材移動手段１１３が下側吸着部材１１２を移動させるようになっている。
具体的には、下側吸着部材移動手段１１３は第１、第２下部ベース１２５、１２６を前方に移動させ、その際第１下部ベース１２５を第２下部ベース１２６よりも高速とすることで、下側吸着部材１１２は上述した軌跡で移動することとなる。

図５（ｄ）は、上記上側吸着部材１１４および下側吸着部材１１２が大カートンＣｂを受渡し位置へと移動させながら成形した状態を示している。
下側吸着部材移動手段１１３は、第１、第２下部ベース１２５、１２６を今度は後方に移動させ、その際第１下部ベース１２５を第２下部ベース１２６よりも高速とする。
これにより、大カートンＣｂの底面Ｃ２を吸着保持した下側吸着部材１１２は底面Ｃ２を載置面の高さまで下降させながら後方に移動させ、これにより底面Ｃ２は受渡し位置に移動することとなる。
一方、上記上側吸着部材移動手段１１５は、上記図５（ｂ）の動作に継続してさらに上側吸着部材１１４を後方から前方に向けて移動させ、天面Ｃ１が受渡し位置まで移動することとなる。
その結果、大カートンＣｂの天面Ｃ１が底面Ｃ２に対して後方から前方に相対移動しながら上昇し、前面Ｃ３および後面Ｃ４が起立して大カートンＣｂが成形されることとなる。
この受渡し位置では、成形された大カートンＣｂの下方に、搬送装置１０４の第１、第２竿部材１４２，１４４が待機しており、長い後方係合部材１４１Ｌおよび長い前方係合部材１４３Ｌの略中間に大カートンＣｂが位置するようになっている。

上記第２実施例のカートン成形装置１０３は第１実施例に記載したカートン成形装置３とほとんど同様の構成を有しており、上記下側吸着部材移動手段１１３の設定を変更することで、逆勝手状態で供給された形成前の大カートンＣｂであっても成形することが可能である。
また、傾き補正部材１２２を下側吸着部材１１２の前方に設けることで、逆勝手状態で供給された大カートンＣｂであってもその傾きを補正することが可能である。
さらに、上記下側吸着部材移動手段１１３および上側吸着部材移動手段１１５の動作を制御すれば、上記第１実施例と同様、大カートンＣｂおよび小カートンＣｓであってもこれを成形することができ、またカートンＣｂ、Ｃｓの後面Ｃ４の位置を一致させて、受渡し位置を一定にすることも可能である。

１ 箱詰めライン ３ カートン成形装置
４ 搬送装置 １２ 下側吸着部材
１３ 下側吸着部材移動手段 １４ 上側吸着部材
１５ 上側吸着部材移動手段 ２１ 上部ベース
２２ 傾き補正部材 ２３ 第１レールガイド
２４ 第２レールガイド ２５ 第１下部ベース
２６ 第２下部ベース ２７ 第１リンク部材
２８ 第２リンク部材 Ｃ カートン
Ｃ１ 天面 Ｃ２ 底面

Claims (4)

1. 下方を向いた底面と、上方を向いた天面と、前方を向いた前面と、後方を向いた後面とを備えたカートンを、上記前面および後面が傾いて底面および天面が相互に接近した成形前の状態から、上記前面および後面を起立させて底面および天面が相互に離隔した成形状態とし、該カートンを搬送装置に受渡すカートン成形装置であって、
   カートンの天面を吸着保持する上側吸着部材と、該上側吸着部材を移動させる上側吸着部材移動手段と、カートンの底面を吸着保持する下側吸着部材と、該下側吸着部材を移動させて上記カートンを搬送装置への受渡し位置に移動させる下側吸着部材移動手段とを備えたカートン成形装置において、
   上記成形前のカートンは、後面および天面が上方を、上記前面および底面が下方を向いた状態で供給され、
   上記下側吸着部材移動手段は、成形開始位置でカートンの底面を吸着保持した下側吸着部材を、搬送方向下流側に移動させて上記受渡し位置まで移動させるように構成され、
   また上記上側吸着部材移動手段は、成形開始位置でカートンの天面を吸着保持した上側吸着部材を、上記下側吸着部材が成形開始位置から受渡し位置まで移動するのと同期して、搬送方向下流側に移動させながら上昇させて受渡し位置に移動させ、上記カートンを成形状態とするように構成されていることを特徴とするカートン成形装置。
2. 成形状態において底面と天面との間隔が狭い小カートンと、間隔の広い大カートンとを供給する供給手段を備え、
   小カートンを成形する際の受渡し位置および上記大カートンを成形する際の受渡し位置とは、成形状態の小カートンおよび大カートンの後面の搬送方向における位置が同一となるよう、
   上記下側吸着部材移動手段は、小カートンを成形する際における下側吸着部材の成形開始位置を、上記大カートンを成形する際の該下側吸着部材の成形開始位置よりも後方に位置させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のカートン成形装置。
3. 上記下側吸着部材移動手段は、
   搬送方向に沿って平行に設けた第１、第２レールガイドと、第１レールガイドに沿って進退動する第１下部ベースと、第２レールガイドに沿って進退動する第２下部ベースと、上面に上記下側吸着部材を設けた上部ベースと、上記第１下部ベースと上部ベースとによって平行リンクを形成する平行に設けられた複数の第１リンク部材と、一端が上記第１リンク部材の略中央部に、他端が上記第２下部ベースにそれぞれ揺動自在に連結された第２リンク部材とから構成されることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のカートン成形装置。
4. 上記上部ベースに傾き補正部材を設け、
   該傾き補正部材は、供給された成形前のカートンに対して下方に位置するとともに該カートンの後端部より搬送方向上流側に位置した状態から、上部ベースが前方に移動しながら上昇することで、カートンの後端部を前方に押圧することを特徴とする請求項３に記載のカートン成形装置。

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