JP3693998B2

JP3693998B2 - Cartoning machine

Info

Publication number: JP3693998B2
Application number: JP2003029973A
Authority: JP
Inventors: 信長井
Original assignee: 株式会社ナミックス
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: JP2004238040A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平らに折り畳まれたカートン（平カートン）を起函するカートニングマシーンに関する。特には、逆折り機構を備えたコンパクトなカートニングマシーンに関する。
【０００２】
【従来技術】
平カートンを起函するカートニングマシーンは、化粧品や薬品などの瓶やチューブ状の製品の梱包用に使用されている。近年、透明又は半透明な樹脂製のカートンを使用したいという要求がある。樹脂製のカートンはこしが強く、起函した際に元の平らな状態に戻ろうとし、折り目が付きにくい。このため、このような樹脂製の平カートンを起函する際には、一度起函させた状態から、逆方向に折り返し（逆折りし）、折り目の両側へのこしを相殺して起函する必要がある。
また、吸湿や変形した紙カートンの起函を容易に行えることが必要である。
【０００３】
このような逆折り機構を備えたカートニングマシーンとして、例えば、平カートンの搬送経路中に固定傾斜ガイドや上下ストッパを設けるものがある（後記の特許文献１参照）。この例では、固定傾斜ガイドによって、搬送経路の断面形状が搬送方向に沿って変化する。平カートンは吸引カップで吸引されて、この搬送経路を通過しながら上下ストッパで断面における２つの角が摺動しながら案内され、その際にカートンが逆折りされながら起函される。
【０００４】
また、カートンストッカーの手前に、１枚の平カートンを取り出す機構と、取り出した平カートンを逆折りする機構を同一面上に連続して備えたものがある（後記の特許文献２参照）。この例では、平カートンは取り出し機構によって取り出された後、逆折り機構において両側から挟んで起函される。
【０００５】
【特許文献１】
特公平５−３６２９５号公報
【特許文献２】
特開昭６３−１９１７２５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、化粧品のような製品には、製品の多様化や販売サイクルの短期化にともなって、多くの種類を少量だけ生産するものが増えてきている。このため、よりコンパクトでポータブルであり、生産効率の良いカートニングマシーンが求められている。
【０００７】
さらに、カートンには、梱包時に、製品のロット番号や製造年月日などの情報を含んだ数字やバーコードを、カートンの正面や背面に印字や押印、打刻、貼付する（表面処置する）ものがある。このような情報は製品の製造日時などによって変化するため、あるいは、中に詰める製品によって変わるため、カートン製作時に印字することはできず、製品の梱包時にリアルタイムで印字する必要がある。この際には、処置されるカートンの裏当てが必要になり、平カートンの状態で処置することが望ましい。
【０００８】
しかし、上述の特許文献１に開示されているカートニングマシーンは、カートンの搬送経路の形状が一定であり、寸法や形状が一定のカートンを大量処理する場合に適しているといえるが、多種多様のカートンの少量処理には向いていない。
【０００９】
特許文献２に開示されているカートニングマシーンも、取出し機構と逆折り機構が一体に設けられているため、カートンの逆折り中には、次の平カートンを取り出すために取出し機構を動かすことができず、カートンの組立能率が悪くなる。また、両機構の設計の自由度も低い。そして、両機構は同一面上に配置されているため、取り出されたカートンを逆折りする際に、カートンの前方及び後方に空間を設けるために取出し機構のストロークを長くする必要があり、マシーンの設置面積が大きくなる。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、カートンの取出し、逆折り、さらには表面処置を効率よく行うことができるコンパクトなカートニングマシーンを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するため、本発明のカートニングマシーンは、折り畳まれた状態のカートン（平カートン）を重ねて収容するカートンストッカー、及び、該カートンストッカーから前記平カートンを１枚ずつ取り出す取出機構、を有する平カートン払出し階と、払い出された平カートンをガイドしながら下に落下させることにより移送する第１の移送部と、移送された平カートンの正面又は背面に処置を施す表面処置機構を有する表面処置階と、表面処置された平カートンをガイドしながら下に落下させることにより移送する第２の移送部と、移送された平カートンを起こした後に逆折りする逆折り機構、及び、起きた状態のカートン（起カートン）にフラップ折を施す機構を含む起函階と、を備え、前記表面処置機構が、バーコードの貼り付け、印字、打刻、捺印、エンボス加工の内の１以上を含む表面処置を行う表面処置部、同表面処置部と対向する背面当てプレート、及び、該表面処置部と背面当てプレートの両者の各々を駆動する駆動手段を有し、表面処置時には、前記表面処置階に平カートンが移送された状態から両者が互いに当接する方向に駆動され、前記平カートンの正面及び背面の両方に当接して処置を施すものであり、前記第２の移送部には、一対の可動ガイドが配置されており、各可動ガイドが接近すると、平カートンを挟んで同カートンを立てた状態に維持し、各可動ガイドが離れると平カートンを開放するものであることを特徴とする。
【００１２】
カートンストッカー及び取出し機構と、逆折り機構を上下に独立して配置することができるため、両機構の動作や設計の自由度や独立度が高くなる。例えば、一つ前のカートンの逆折り中に、次のカートンを取り出すことができ、処理能率が高くなる。また、マシーンの設置面積を小さくできる。なお、起函階のカートン移送方式は特に限定されず、ターレット式、コンベア式、サイクル式などを使用できる。上記移送部は、平カートンを下に移送する場合はガイドしながら落下させることですむが、上に移送する場合はリフト機構を設ける。
【００１４】
ここで、前記表面処置機構が、前記平カートンの正面及び背面の両方に当接して処置を施すものとすることができる。
バーコードの貼り付けや印字、打刻、捺印、エンボス加工などの表面処置を行う表面処置階も、カートンストッカー及び取出し機構と逆折り機構との間に独立して配置することができる。このような表面処置は、処置されるカートンを固定する裏当てが必要になる。このため、平カートンを起こしてからでは、裏当てを位置させることが困難であるが、本発明においては、１枚の平カートンの状態で表面処置機構に搬送されるため、カートンの正面側と背面側の両面から平カートンに処置（裏当てと表面処置）を行うことができる。
なお、本発明のカートニングマシーンにおいては、処置階の階数を２、３階として全体を４階、５階、あるいはそれ以上とすることができる。
【００１５】
本発明のカートニングマシーンにおいては、上記逆折り機構が、折り畳まれた状態の前記カートン（平カートン）の一つの構成面（第１面）を吸着する第１のパッドと、前記第１面と対向する面（第２面）を吸着する第２のパッドと、前記第１のパッドと第２のパッドとを相対的に円運動させて前記平カートンを起こした後に逆折りするパッド移動機構、並びに、前記円運動の円の半径を調整する機構を具備することが好ましい。
この場合、円の半径を調整する機構を設けたので、様々なサイズの平カートンの逆折りに対応できる。このため、多種の平カートンに対応できるカートニングマシーンを提供できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
まず、平カートンの構造を説明する。
図８は、平カートンの一例の平面図である。この図は、後述するカートンストッカーに並んでいる状態を、カートンストッカーの進行方向の前側から見た図である。
この例の平カートンＣは、起函されたときに直方体状となる本体を有する。本体の図の奥側の面を正面Ｃ１、この正面にＣ１に対向する手前側の面を背面Ｃ２、右側の面を右側面Ｃ３、左側の面を左側面Ｃ４とする。後述する例のカートニングマシーンでは、バーコードや数字の印字等の表面処置は、背面Ｃ２に施されるが、これに限定されるものではない。正面Ｃ１の上縁には上フラップＣ５が設けられ、下縁には下フラップＣ６が設けられている。上フラップＣ５の上縁には上差し込みフラップＣ７、下フラップＣ６の下縁には下差し込みフラップＣ８が設けられている。また、左右側面の上縁には上サイドフラップＣ９、下縁には下サイドフラップＣ１０が設けられている。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係るカートニングマシーンの全体構成を模式的に説明する正面図である。
図２は、図１のカートニングマシーンの平面図である。
このカートニングマシーン１は、図１の上部に示すカートンストッカー１０を備える。カートンストッカー１０の先には、平カートンＣの移動経路に沿って、順に、カートンストッカー１０、平カートン取出し機構２０、その下の表面処置機構３０、さらにその下の逆折り機構５０とターレット２００が配置されている。ターレット２００の周囲には、図２に示すように、下サイドフラップ再折込機構１００、下フラップ予備折り機構１１０、下フラップ成形機構１２０、上フラップ予備折折り機構１３０、上フラップ成形機構１４０、カートン排出機構１５０が配置されている。
【００１８】
図１に示すように、このカートニングマシーン１は３階建ての構造を有する。最も上の階（３Ｆ）は、カートンストッカー１０と平カートン取出し機構２０が位置する平カートン払出し階である。真中の階（２Ｆ）は、表面処置機構３０が位置する表面処置階である。最も下の階（１Ｆ）は、逆折り機構５０を含めたその他の機構が位置する起函階である。
そして、図１から分かるように、平カートン取出し機構２０と、表面処置機構３０と、逆折り機構５０とは縦方向に並んで位置する。平カートン取出し機構２０と表面処置機構３０との間、及び、表面処置機構３０と逆折り機構５０との間には、各々縦に延びるガイド（移送部）２２０、２３０が配置されている。
【００１９】
図２に示すように、下サイドフラップ再折込機構１００、下フラップ予備折り機構１１０、下フラップ成形機構１２０、上フラップ予備折り機構１３０、上フラップ成形機構１４０、カートン排出機構１５０は、起函階上で、ターレット２００の周囲に、作業経路に沿って配置されている。
【００２０】
図１に示すように、ターレット２００は上下に配置された上ターレット板２０１と下ターレット板２０３からなる。上下ターレット板２０１、２０１は同じ形状で、各ターレット板の外周には、起函されたカートン（起カートン）がはまり込む複数（一例で１２個）のポケット２０７（図２参照）が形成されている。ターレット２００は、ベースフレーム２１０に内蔵された回転機構を有し、両ターレット板は、共通の回転軸２０５に沿って同期で間欠的に回転する。この例では、ターレット２００は、図の矢印で示す反時計方向に回転する。
ターレット２００の回転にともなって、ポケット２０７に入れられた起カートンは、下サイドフラップ再折込機構１００、下フラップ予備折り機構１１０、下フラップ成形機構１２０、上フラップ予備折り機構１３０、上フラップ成形機構１４０、カートン排出機構１５０で順に処理が施される。
【００２１】
以下、カートニングマシーン１の詳細な構造について説明する。
まず、上下方向に３階建てに並んだカートンストッカー１０及び平カートン取出し機構２０と、表面処置機構３０と、逆折り機構５０の構造について詳細に説明する。
図３は、カートンストッカー、平カートン取出し機構、表面処置機構、逆折り機構を模式的に示す斜視図である。
図の最上部（３Ｆ、平カートン払出し階）に位置するカートンストッカー１０は、平カートンＣを多数重ねて保持するホルダ１１を備える。ホルダ１１は約４００ｍｍのスペースを有する。ホルダ１１の、カートン払出し方向の最も手前側の面１１ａは開いており、この面（払出し面）からカートンが払い出される。同面１１ａにはカートンが倒れないように保持する爪１３が設けられている。
【００２２】
平カートン取出し機構２０はベース２１上に配置され、カートンストッカー１０と同じ平面上（３Ｆ）に位置する。
同機構２０は、カートンストッカー１１の払出し面１１ａに対向するように配置された２つのバキュームパッド２３と、同パッド２３を駆動するエアシリンダ（図示されず）を備える。バキュームパッド２３はエアシリンダのヘッドプレート２５に固定されて、ターレット径方向に駆動される。
【００２３】
エアシリンダがターレット径方向を外方向に延びると、バキュームパッド２３はカートンストッカー１０に保持されている平カートンの最も手前の平カートンＣの背面に接触する。そして同パッド２３を真空引きすると、平カートンＣはバキュームパッド２３に吸着して固定される。次に、エアシリンダを引き込むと、同パッド２３に吸着された平カートンＣが爪１３で反らされながら手前方向に引き出される。そして、吸着パッド２３のバキュームを解除すると、平カートンＣがパッド２３から外れ、１枚の平カートンＣが取り出される。
【００２４】
平カートン取出し機構２０のベース２１には、平カートンＣの幅よりやや広い幅のポケット２７が形成されている。エアシリンダは、バキュームパッド２３に吸着した平カートンＣをポケット２７の真上まで引き込む。ベース２１は、ポケット２７の両側面で、ベースフレーム２１０から立設する一対のポール２８に取り付けられている。固定ガイド２２０は断面がコの字状で、開いた面が対向するように配置されている。なお、固定ガイド２２０のベース２１から上の部分は、平カートンに当たらないように断面形状がＬ字型となっている。
なお、固定ガイド２２０は、カートンの寸法に応じて幅を調整できる。
【００２５】
ポケット２７の真上まで引き出された平カートンＣは、バキュームパッド２３のバキュームが解除されると同パッド２３から外れる。そして、ポケット２７から固定ガイド２２０に沿って落下する。
【００２６】
固定ガイド２２０の表面処置階（２Ｆ）の床の高さ位置には、ストッパ２２１が設けられている。ストッパ２２１は、エアシリンダ（図示されず）により、固定ガイド２２０間の位置と、同ガイドから離れた位置との間を、ターレットの径方向に移動可能である。ストッパ２２１が固定ガイド２２０間に位置したとき、固定ガイド２２０に沿って落下した平カートンＣが同ストッパ２２１に受け止められる。
【００２７】
ストッパ２２１の上方の表面処置階（２Ｆ）上には、表面処置機構３０が設けられている。この例の表面処置機構３０は、印字部３１と、同部３１と対向する背面当てプレート３３と、バーコードリーダ３５を含む。
印字部３１と背面当てプレート３３は、固定ガイド２２０の間で、ターレット径方向に対向するように配置されている。印字部３１はエアシリンダ３７のヘッドプレート３７ａに固定されて、ターレットの径方向に駆動される。背面当てプレート３３は、例えば７０°ウレタンゴム製で、エアシリンダ３９のヘッドプレート３９ａに固定されて、ターレットの径方向に駆動される。印字部３１と背面当てプレート３３は、同じ高さ位置に位置し、両エアシリンダ３７、３９が延びると、印字部３１と背面当てプレート３３は当接する。
【００２８】
平カートンＣがストッパ２２１上に受け止められた状態で、エアシリンダ３７をターレット径方向を外方向、エアシリンダ３９をターレット径方向を内方向に延ばすと、平カートンＣは印字部３１と背面当てプレート３３に挟まれる。そして、背面当てプレート３３によって固定された平カートンＣの正面に対して、印字部３１によって同カートンの背面に印字処置がなされる。
【００２９】
また、ベース２１の下面にはバーコードリーダ３５が取り付けられている。このバーコードリーダ３５は、固定ガイド２２０に沿ってベース２１からストッパ２２１に落下する途中の平カートンＣの背面に記されたバーコードを読み取る。
【００３０】
ストッパ２２１の下方の起函階（１Ｆ）の部分には、固定ガイド２２０の下方に連続する一対の可動ガイド２３０が配置されている。ストッパ２２１が、ターレットの径方向を外方向に駆動されると、ストッパ２２１上に留められていた平カートンＣは、固定ガイド２２０及び可動ガイド２３０に案内されてストッパ２３３上に落下する。ストッパ２３３は、ターレット２００の外側に固定されている。
【００３１】
各可動ガイド２３０は、ターレットの周方向を互いに接近するよう、及び、離れるように各々エアシリンダ２３１で駆動される。各エアシリンダ２３１が延びて各可動ガイド２３０が接近すると、平カートンＣをターレットの周方向に挟んで同カートンを立てた状態に維持し、エアシリンダ２３１が引き込まれると、各可動ガイド２３０が離れて平カートンＣを開放する。
【００３２】
ターレット面上の起函階（１Ｆ）上には、逆折り機構５０が設けられている。
図４、図５、図６、図７を参照して、逆折り機構の構造を説明する。
図４は、逆折り機構の主構造を示す斜視図である。
図５は、逆折り機構の一部の位置関係を示す図であり、図５（Ａ）は部分正面図、図５（Ｂ）は部分側面図である。
図６は、逆折り機構による逆折りの仕組みを説明する図である。
図７は、逆折り機構による各部の動きを説明する図である。
【００３３】
逆折り機構５０は、図５（Ｂ）に示すように、２つの固定側バキュームパッド５１と２つの可動側バキュームパッド５３を備える。各パッド５１、５３は、可動ガイド２３０の間で、ターレット径方向において対向するように配置されている。固定側バキュームパッド５１はエアシリンダ５５のヘッドプレート５５ａに固定されて、ターレットの径方向に駆動される。可動側バキュームパッド５３は、エアシリンダ５７のヘッドプレート５７ａに固定されて、ターレットの径方向に駆動される。
【００３４】
また、図５（Ａ）に示すように、固定側バキュームパッド５１は、平カートンＣの背面Ｃ２に位置し、可動側バキュームパッド５３は正面Ｃ１に位置する。ここで、各バキュームパッド５１、５３のターレット周方向間の位置関係や高さ方向の位置関係は特に限定されない。
【００３５】
可動ガイド間２３０に平カートンＣが維持された状態で、各バキュームパッドのエアシリンダ５５、５７が延びると、固定側バキュームパッド５１は、平カートンの背面Ｃ２に接触し、可動側バキュームパッド５３は同カートンの正面Ｃ１に接触する。そして、両バキュームパッド５１、５３を真空引きすると、平カートンの背面及び正面は、各々固定側バキュームパッド５１及び可動側バキュームパッド５３に吸着して固定される。
【００３６】
可動側バキュームパッド５３には、同パッドを固定側バキュームパッド５１に対して円運動させて平カートンを起こした後に逆折りするパッド移動機構が備えられている。
図６を参照して、このパッド移動機構による平カートンの逆折りの仕組みを説明する。
図６（Ａ）は、平カートンＣが可動ガイド２３０間に維持された状態で、固定側バキュームパッド５１が、平カートンＣの背面Ｃ２に吸着し、可動側バキュームパッド５３が同カートンの正面Ｃ１に吸着している状態を示す。
【００３７】
この状態から、図６（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に一連に示すように、固定側バキュームパッド５１に対して、可動側バキュームパッド５３を時計方向に円運動させる。平カートンＣの背面Ｃ２を基準面Ｒとする。この円運動において、固定側バキュームパッド５１は固定されているため、常に基準面Ｒ上にある。
【００３８】
図６（Ｂ）に示すように、可動側バキュームパッド５３を約１／８周時計方向に円運動させると、カートンの両側面Ｃ３、Ｃ４が背面Ｃ２（基準面Ｒ）に対して起き上がる。このとき、側面Ｃ４と基準面Ｒとのなす角θは約４５°である。そして、図６（Ｃ）に示すように、可動側バキュームパッド５３を最初の状態から約１／４周時計方向に円運動させると、カートンの両側面Ｃ３、Ｃ４は背面Ｃ２に対して完全に起き上がる（起函する）。このとき、側面Ｃ４と基準面Ｒとのなす角θは約９０°である。
【００３９】
そして、図６（Ｄ）に示すように、可動側バキュームパッド５３をさらに時計方向に円運動させると、カートンの横断面は平行四辺形となり、側面Ｃ４と基準面Ｒとのなす角θが鈍角となる。この動きによりカートンＣが逆折りされる。
【００４０】
その後、図６（Ｅ）に示すように、可動側バキュームパッド５３のバキュームを解除すると、逆折りされたカートンＣは元の平カートンの状態に戻ろうとして、図６（Ｃ）に示すようなほぼ起函した状態となる。そして、固定側バキュームパッド５１のエアシリンダ５５を引き込むと、起函したカートンＣがガイド（図示されず）に従いターレット２００のポケット２０７に入り込む。
【００４１】
この図から分かるように、可動側バキュームパッド５３が円運動する可能な回転角度範囲を、カートンの側面Ｃ４と基準面Ｒとのなす角θで表すと、平カートンの状態である０°から、平カートンの折り畳み方向と逆方向に折り畳んだ状態である１８０°までとなる。そして、この回転角度範囲内で起函に供される角度範囲は０〜９０°、逆折りに供される角度範囲は９０〜１８０°である。逆折りのための角度は、カートンの材質や形状によって異なる。例えば、カートンがこしの強い材料で作製されている場合は、逆折り角度を大きくする。したがって、カートンストッカーで起函するカートンに応じて角度を予め決めておく。この角度を調整する方法については後述する。
【００４２】
図６から分かるように、可動側バキュームパッド５３の円運動の半径は、平カートンＣの左右側面Ｃ３、Ｃ４の幅である。つまり、パッド移動機構は、可動側バキュームパッド５３を固定側バキュームパッド５１に対して、平カートンＣの側面Ｃ３、Ｃ４の幅を半径として円運動させる機構である。
【００４３】
次に、図４を参照してパッド移動機構の構造を説明する。
パッド移動機構は、主に、可動側バキュームパッド５３駆動用のエアシリンダ５７が固定された水平方向に延びるバー５９と、同バー５９の両端で回転可能に連結された水平方向に延びる２つのフレーム６１と、同フレーム６１を同期で回転させるラックピニオン機構６３とを備える。
【００４４】
次に、図７を参照してバー５９とフレーム６１との関係について説明する。
パッド移動機構において、バー５９の両端の回転中心Ａ１間の距離Ｄ１と、各フレーム６１の回転中心Ａ２間の距離Ｄ２は等しい。また、バー５９の各回転中心Ａ１と各フレーム６１の回転中心Ａ２間の距離Ｄ３は等しい。すなわち、バー５９及び両フレーム６１は、バー５９の各回転中心Ａ１と各フレーム６１の回転中心Ａ２を回転中心とする平行クランク機構を構成している。
【００４５】
この平行クランク機構によるバーの円運動について説明する。
可動側バキュームパッド駆動用エアシリンダ５７は、バー５９のほぼ中央に固定されている。バー５９の両端は、回転軸Ａ１で各々フレーム６１に回転可能に連結されている。両フレーム６１は、ラックピニオン機構６３（詳細後述）によって回転軸Ａ２に沿って同期で水平面上を回転する（回転した状態を図の二点鎖線で示す）。両フレーム６１が回転すると、両フレーム６１に回転可能に連結されているバー５９は、回転軸Ａ１上で回転しながら円運動する。詳細には、バー５９は、回転半径を距離Ｄ３（バー５９の各回転中心Ａ１と各フレーム６１の回転中心Ａ２間の距離）として、各フレーム６１の回転中心Ａ２を通る線Ｌ１と平行に円運動する。
【００４６】
次に、両フレーム６１の回転機構について図４を参照して詳細に説明する。
両フレーム６１の回転機構は、ラックピニオン機構６３であり、エアシリンダ７１によって伸縮運動するラック６５と、同ラック６５と噛み合う２つのピニオン６７を備える。各ピニオン６７は、ベースフレーム２１０上に立設する２つの支柱６９に回転可能に内蔵されている。各ピニオン６７の回転軸６７ａは支柱６９の上面から突き出て、各フレーム６１の下面の各々同じ位置に回転不能に固定されている。したがって、フレーム６１の回転軸Ａ２はピニオン６７の回転軸６７ａとなる。
ラック６５がエアシリンダ７１で駆動されて水平運動すると、同ラック６５に噛み合うピニオン６７が回転し、同時にフレーム６１が回転軸Ａ２を中心にして水平面上を回転する。各フレーム１の回転範囲は、ラック６５の移動距離によって決められる。
【００４７】
各フレーム６１の上面には、同フレームの長手方向に延びる溝７３が形成されている。
図の右側のフレーム６１の溝７３には、ネジ７５が回転可能に配置されている。ネジ７５は、溝７３の両端で軸受（図示されず）によって固定され、ハンドル７５ａを回転させることにより溝７３内で回転する。ネジ７５の溝７３内の部分にはコマ７７が噛み合っている。ネジ７５を回転させると、コマ７７は溝７３内をフレーム６１の長手方向に移動する（コマの移動に伴う作用については後述する）。コマ７７の上面には、ロックナット７９が固定されている。ロックナット７９は、軸受８１を介してバー５９の右端に回転可能に連結している。したがって、バー５９の一方の回転軸Ａ１は軸受８１の回転軸である。
一方、図の左側のフレーム６１の溝７３には、コマ７７が直接嵌め込まれている。コマ７７は溝７３内をフレーム６１の長手方向に移動する。コマ７７の上面には、ロックナット７９が固定されている。ロックナット７９は、軸受８１を介してバー５９の左端に回転可能に連結している。したがって、バー５９の他方の回転軸Ａ１は軸受８１の回転軸である。
【００４８】
パッド移動機構について、図４を参照して説明する。
パッド移動機構の初期状態を、平カートンの正面及び背面に各バキュームパッドが吸着している状態（図６（Ａ）参照）とする。図４はこの初期状態を示し、バー５９と各フレーム６１は直線上に並び、ラック６５は、図の最も左方向まで引き込まれている。
エアシリンダ７１が伸ばされて、ラック６５が図の右方向に駆動されると、同ラック６５に噛み合うピニオン６７は時計方向に回転する。そして、各ピニオン６７の回転軸６７ａに固定されている各フレーム６１は回転軸Ａ２に沿って時計方向に水平面上を同期で回転する。すると、バー５９はフレーム６１に対して回転軸Ａ１上で回転しながら時計方向に円運動する。この円運動の半径は、バーの回転中心とフレームの回転中心間の距離Ｄ３であり、バー５９は、フレームの回転中心間の線Ｌ１と平行に動く（図７参照）。なお、バー５９の円運動範囲は、フレーム６１の回転角度、すなわち、ラック６５の移動距離で決められる。
【００４９】
可動側バキュームパッド５３はエアシリンダ５７を介してバー５９に固定されているため、バキュームパッド５１の円運動における回転半径は、バー５９の円運動の回転半径Ｄ３と等しく、バーの各回転中心Ａ１とフレームの回転中心Ａ２間の距離Ｄ３である。
【００５０】
一方、図６で示したように、可動側バキュームパッド５３の円運動の回転半径Ｄ３は、平カートンＣの側面Ｃ３、Ｃ４の幅である。そこで、バーの各回転中心Ａ１とフレームの回転中心Ａ２間の距離Ｄ３を、平カートンの左右側面の幅と等しくなるように調整する。このとき、フレーム６１の回転中心Ａ２の位置は不変であるため、バー５９の回転中心Ａ１の位置を変える。バー５９の回転中心Ａ１の位置を変えるには、右側のフレーム６１の溝７３内のネジ７５を回転させて、溝７３内のコマ７７を所定量移動させる。すると、コマ７７の移動は、バー５９を介して左側のコマ７７に伝わり、このコマ７７もフレーム６１の溝７３内を移動する。これにより、両コマ７７の移動距離を自動的に等しくすることできる。両コマ７７が所定量移動した後、両ロックナット７９を締めて両コマ７７を位置決めする。
【００５１】
なお、各フレーム６１を時計方向に回転させるには、ラック６５が図の右方向に移動するようにエアシリンダ７１を駆動させる。ラック６５の先方には、適正な逆折角度に位置決めするストッパ８５が設けられている。
【００５２】
また、上述のように、逆折り角度は平カートンのこしの強さに応じて調整する。逆折り角度は、つまり、フレーム６１の回転角度であり、同角度はピニオン６７の回転角度と等しく、ラック６５の移動距離で決められる。そこで、ラックピニオン機構６３の歯数やピッチを基にして、フレームの回転角度から移動距離を求めることができる。
【００５３】
逆折り以降の起カートンの組立方法について説明する。
平カートンが逆折り機構で逆折りされた後、図６（Ｅ）に示すように、可動側バキュームパッド５３のバキュームを解除すると、カートンは逆折りの状態から元に戻ろうとしてほぼ起函した状態になる。こうして平カートンが起函した後、固定側バキュームパッド５１のエアシリンダを引き込むと、同パッド５１に吸着した起カートンは、ターレット２００の一つのポケット２０７（図２参照）に入り込み、完全に起函する。ポケット２０７の形状は起カートンの断面形状とほぼ等しいので、起カートンはポケット２０７内に位置決めされる。
なお、カートンの形状や寸法が変わった場合には、その形状や寸法に合わせたポケットを有するターレットに取り替える。
【００５４】
その後、ターレット２００が回転軸２０５上を間欠的に回転する。ターレット２００が反時計方向にほぼ３／４周する間に、平カートンの逆折り以降の組立工程が施される。
ポケット２０７に入れられた起カートンは、ターレット２００の回転によって下サイドフラップ再折込機構１００に進み、そこで停止して下サイドフラップが９０°以上折り曲げられる。その後、ターレット２００が回転し、回転中に梱包される製品が人手で起カートンに供給される。
【００５５】
その後、下フラップ予備折機構１１０に進み、そこで停止して、下差し込みフラップの先端が折られる。その後、ターレット２００が回転して下フラップ成形機構１２０及び上フラップ予備折り機構１３０に進み、そこで停止し、カートンの下フラップが成形されるとともに、上フラップの差し込みフラップの先端が折られる。そして、ターレット２００が回転して上カートン成形機構１４０に進み、そこで停止し、カートンの上フラップが成形され、梱包が終了する。最後に、カートン排出部１５０から排出される。
【００５６】
下サイドフラップ再折込機構１００、下フラップ予備折り機構１１０、下フラップ成形機構１２０、上フラップ予備折り機構１３０、上フラップ成形機構１４０、カートン排出機構１５０は、既存の機構を使用できる。
【００５７】
なお、上述のように、ターレット２００は間欠的に回転する。このとき、各作業を連続して行うために、同じターレット径方向位置にある、カートンストッカー１０、カートン取出し機構２０、表面処置機構３０、逆折り機構５０と、下サイドフラップ再折込機構１００と、下フラップ予備折り機構１１０と、下フラップ成形機構１２０と、上フラップ予備折り機構１３０と、上フラップ成形機構１４０と、カートン排出機構１５０とは、ターレット２００の周方向に等間隔（この例では、ターレット中心において４５°の中心角度）おきに配置されている。そして、ターレット２００の間欠運転の移動時間、停止時間を等しくしてターレット２００の円周方向において行われる各作業を同期させているとともに、平カートン取出し機構２０、表面処置機構３０、逆折り機構５０において行われる作業も同期させている。
【００５８】
なお、この例では、カートンをターレット２００の回転によって移送したが、移送方式は特に限定されず、ターレット式、コンベア式、サイクル式などを使用できる。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、カートンの取出し、表面処置、逆折りを上下方向に独立して配置したことにより、各々の機構を独立して作動させることができるため、作業効率を高くでき、マシーンの設置面積も小さくできる。また、平カートンの状態で表面処置を行うことができるとともに、カートンの正面と背面の空間が開いているため、マシーンを大型化することなく印字の際の裏当てを配置する空間を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るカートニングマシーンの全体構成を模式的に説明する正面図である。
【図２】図１のカートニングマシーンの平面図である。
【図３】カートンストッカー、平カートン取出し機構、表面処置機構、逆折り機構を模式的に示す斜視図である。
【図４】逆折り機構の主構造を示す斜視図である。
【図５】逆折り機構の一部の位置関係を示す図であり、図５（Ａ）は部分正面図、図５（Ｂ）は部分側面図である。
【図６】逆折り機構による逆折りの仕組みを説明する図である。
【図７】逆折り機構による各部の動きを説明する図である。
【図８】平カートンの一例の平面図である。
【符号の説明】
１カートニングマシーン１０カートンストッカー
１１ホルダ１３爪
２０平カートン取出し機構２１ベース
２３バキュームパッド２５ヘッドプレート
２７ポケット２８ポール
３０表面処置機構３１印字部
３３背面当てプレート３５バーコードリーダ
３７、３９エアシリンダ
５０逆折り機構５１固定側バキュームパッド
５３可動側バキュームパッド５５、５７エアシリンダ
５９バー６１フレーム
６３ラックピニオン機構７１エアシリンダ
６５ラック６７ピニオン
６９支柱７３溝
７５ネジ７７コマ
７９ロックナット８１軸受
８５ストッパ１００下サイドフラップ再折込機構
１１０下フラップ予備折り機構１２０下フラップ成形機構
１３０上フラップ予備折り機構１４０上フラップ成形機構
１５０カートン排出機構２００ターレット
２０１上ターレット板２０３下ターレット板
２０５回転軸２０７ポケット
２２０固定ガイド２２１ストッパ
２２３ストッパ２３０可動ガイド
２３１エアシリンダ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cartoning machine for opening a flat carton (flat carton). In particular, the present invention relates to a compact cartoning machine having a reverse folding mechanism.
[0002]
[Prior art]
Cartoning machines that open flat cartons are used for packaging cosmetic and chemical bottles and tubular products. In recent years, there is a demand to use a carton made of a transparent or translucent resin. Resin cartons are strong and tend to return to their original flat state when opened, making them difficult to crease. For this reason, when opening such a flat carton made of resin, it is necessary to return from the state where it has been opened once in the opposite direction (reverse fold) and cancel the strain on both sides of the fold. There is.
In addition, it is necessary to be able to easily absorb moisture or deform a deformed paper carton.
[0003]
As a cartoning machine provided with such a reverse folding mechanism, for example, there is a cartoning machine provided with a fixed inclination guide and an upper / lower stopper in the transport path of a flat carton (see Patent Document 1 described later). In this example, the cross-sectional shape of the transport path changes along the transport direction by the fixed tilt guide. The flat carton is sucked by the suction cup, and is guided while sliding through two corners in the cross section by the upper and lower stoppers while passing through the conveying path, and the carton is opened while being folded back at that time.
[0004]
In addition, there is a mechanism in which a mechanism for taking out one flat carton and a mechanism for reversely folding the taken out flat carton are continuously provided on the same surface before the carton stocker (see Patent Document 2 described later). In this example, after the flat carton is taken out by the take-out mechanism, it is opened by being sandwiched from both sides by the reverse folding mechanism.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 5-36295
[Patent Document 2]
JP-A-63-191725
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as products such as cosmetics, products that produce only a small amount of many types are increasing with the diversification of products and the shortening of the sales cycle. For this reason, there is a need for a cartoning machine that is more compact, portable, and has high production efficiency.
[0007]
In addition, numbers and barcodes containing information such as product lot numbers and manufacturing dates are printed, stamped, stamped, and affixed to the carton on the front and back of the carton (surface treatment). There is something. Since such information changes depending on the date and time of manufacture of the product, or changes depending on the product to be packed, it cannot be printed when the carton is manufactured, and must be printed in real time when the product is packed. In this case, it is necessary to back the carton to be treated, and it is desirable to treat the carton in a flat carton state.
[0008]
However, the cartoning machine disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 is suitable for processing a large amount of cartons having a constant carton conveyance path and having a constant size and shape. It is not suitable for small-scale processing of cartons.
[0009]
Since the cartoning machine disclosed in Patent Document 2 is also provided with an unloading mechanism and a reverse folding mechanism, the unloading mechanism can be moved to take out the next flat carton during the reverse folding of the carton. This is not possible and the assembly efficiency of the carton becomes worse. In addition, the degree of freedom in designing both mechanisms is low. And since both mechanisms are arranged on the same plane, when reversely folding the extracted carton, it is necessary to lengthen the stroke of the take-out mechanism in order to provide a space in front and rear of the carton. The installation area becomes large.
[0010]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a compact cartoning machine capable of efficiently performing carton removal, reverse folding, and surface treatment.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  To solve the above problems, the present inventionMosquitoThe toning machine has a carton stocker having a carton stocker that accommodates folded cartons (flat carton) and a take-out mechanism for taking out the flat carton one by one from the carton stocker; A surface treatment floor having a surface treatment mechanism for performing treatment on a front surface or a back surface of the transferred flat carton, and a surface treatment floor. A second transfer unit that transfers the flat carton by dropping it while guiding the flat carton, a reverse folding mechanism that reversely folds after the transferred flat carton is raised, and a flap in the carton (raising carton) in the raised stateFoldWith a functioning floor including a mechanism to apply,  The surface treatment mechanism is a surface treatment unit for performing a surface treatment including one or more of bar code affixing, printing, stamping, stamping, embossing, a back plate facing the surface treatment unit, and Drive means for driving each of the surface treatment portion and the back plate, and at the time of surface treatment, the flat carton is driven in a direction in which the flat carton is brought into contact with each other from the state where the flat carton is transferred to the surface treatment floor. The treatment is performed by contacting both the front and back of the  A pair of movable guides are arranged in the second transfer section, and when each movable guide approaches, the carton is kept upright across the flat carton, and when each movable guide is separated, the flat carton is removed. OpenIt is characterized by that.
[0012]
Since the carton stocker and the take-out mechanism and the reverse folding mechanism can be arranged independently in the vertical direction, the degree of freedom and independence of the operation and design of both mechanisms is increased. For example, the next carton can be taken out during the reverse folding of the previous carton, and the processing efficiency is increased. In addition, the machine installation area can be reduced. In addition, the carton transfer system of the raising floor is not particularly limited, and a turret type, a conveyor type, a cycle type, and the like can be used. The transfer unit can be dropped while being guided when the flat carton is transferred downward, but a lift mechanism is provided when it is transferred upward.
[0014]
Here, the said surface treatment mechanism shall contact | abut both the front and back of the said flat carton, and shall perform a treatment.
A surface treatment floor for performing surface treatment such as bar code pasting, printing, stamping, stamping, embossing and the like can also be arranged independently between the carton stocker and the take-out mechanism and the reverse folding mechanism. Such surface treatment requires a backing to secure the carton to be treated. For this reason, it is difficult to position the backing after raising the flat carton, but in the present invention, since it is conveyed to the surface treatment mechanism in the state of one flat carton, Treatment (backing and surface treatment) can be performed on the flat carton from both sides on the back side.
In the cartoning machine of the present invention, the number of treatment floors can be 2 and 3 and the whole can be 4th, 5th, or more.
[0015]
  The present inventionMosquitoToning machineInIsThe reverse folding mechanism isA first pad that adsorbs one constituent surface (first surface) of the carton (flat carton) in a folded state, and a second pad that adsorbs a surface (second surface) opposite to the first surface. And a pad moving mechanism that reversely folds after causing the flat carton by relatively moving the first pad and the second pad circularly,In addition, it is preferable to provide a mechanism for adjusting the radius of the circle of the circular motion.
  in this caseProvide a mechanism to adjust the radius of the circleBecauseCan handle reverse folding of flat cartons of various sizes. Therefore, it is possible to provide a cartoning machine that can handle various types of flat cartons.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, it demonstrates, referring drawings.
First, the structure of a flat carton will be described.
FIG. 8 is a plan view of an example of a flat carton. This figure is the figure which looked at the state located in a line with the carton stocker mentioned later from the front side of the advancing direction of a carton stocker.
The flat carton C in this example has a main body that has a rectangular parallelepiped shape when opened. The back side of the figure of the main body is the front C1, the front side facing C1 is the back side C2, the right side is the right side C3, and the left side is the left side C4. In the carting machine of the example to be described later, surface treatment such as bar code or number printing is performed on the back surface C2, but it is not limited to this. An upper flap C5 is provided at the upper edge of the front surface C1, and a lower flap C6 is provided at the lower edge. An upper insertion flap C7 is provided at the upper edge of the upper flap C5, and a lower insertion flap C8 is provided at the lower edge of the lower flap C6. An upper side flap C9 is provided at the upper edge of the left and right side surfaces, and a lower side flap C10 is provided at the lower edge.
[0017]
FIG. 1 is a front view schematically illustrating the overall configuration of a carting machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the cartoning machine of FIG.
The cartoning machine 1 includes a carton stocker 10 shown in the upper part of FIG. In front of the carton stocker 10, along the moving path of the flat carton C, there are a carton stocker 10, a flat carton take-out mechanism 20, a surface treatment mechanism 30 thereunder, and a reverse folding mechanism 50 and a turret 200 thereunder. Has been placed. Around the turret 200, as shown in FIG. 2, a lower side flap refolding mechanism 100, a lower flap preliminary folding mechanism 110, a lower flap forming mechanism 120, an upper flap preliminary folding mechanism 130, an upper flap forming mechanism 140, a carton A discharge mechanism 150 is arranged.
[0018]
As shown in FIG. 1, the cartoning machine 1 has a three-story structure. The uppermost floor (3F) is a flat carton delivery floor where the carton stocker 10 and the flat carton take-out mechanism 20 are located. The middle floor (2F) is the surface treatment floor where the surface treatment mechanism 30 is located. The lowest floor (1F) is the opening floor on which other mechanisms including the reverse folding mechanism 50 are located.
As can be seen from FIG. 1, the flat carton take-out mechanism 20, the surface treatment mechanism 30, and the reverse folding mechanism 50 are positioned side by side in the vertical direction. Between the flat carton take-out mechanism 20 and the surface treatment mechanism 30 and between the surface treatment mechanism 30 and the reverse folding mechanism 50, vertically extending guides (transfer portions) 220 and 230 are arranged, respectively.
[0019]
As shown in FIG. 2, the lower side flap refolding mechanism 100, the lower flap preliminary folding mechanism 110, the lower flap forming mechanism 120, the upper flap preliminary folding mechanism 130, the upper flap forming mechanism 140, and the carton discharging mechanism 150 are Above, it is arranged around the turret 200 along the work path.
[0020]
As shown in FIG. 1, the turret 200 includes an upper turret plate 201 and a lower turret plate 203 that are arranged one above the other. The upper and lower turret plates 201 and 201 have the same shape, and a plurality of (for example, 12) pockets 207 (see FIG. 2) into which the raised cartons (raising cartons) fit are formed on the outer periphery of each turret plate. Yes. The turret 200 has a rotation mechanism built in the base frame 210, and both turret plates rotate intermittently along a common rotation shaft 205. In this example, the turret 200 rotates in the counterclockwise direction indicated by the arrow in the figure.
As the turret 200 rotates, the cartons placed in the pockets 207 are divided into a lower side flap refolding mechanism 100, a lower flap preliminary folding mechanism 110, a lower flap forming mechanism 120, an upper flap preliminary folding mechanism 130, and an upper flap forming mechanism. 140 and the carton discharge mechanism 150 are sequentially processed.
[0021]
Hereinafter, the detailed structure of the cartoning machine 1 will be described.
First, the structure of the carton stocker 10 and the flat carton take-out mechanism 20, the surface treatment mechanism 30, and the reverse folding mechanism 50 that are arranged in three stories in the vertical direction will be described in detail.
FIG. 3 is a perspective view schematically showing a carton stocker, a flat carton take-out mechanism, a surface treatment mechanism, and a reverse folding mechanism.
The carton stocker 10 located at the top of the figure (3F, flat carton payout floor) includes a holder 11 that holds a number of flat cartons C in a stacked manner. The holder 11 has a space of about 400 mm. The front surface 11a of the holder 11 in the carton dispensing direction is open, and the carton is dispensed from this surface (dispensing surface). The same surface 11a is provided with a claw 13 for holding the carton so as not to fall down.
[0022]
The flat carton take-out mechanism 20 is disposed on the base 21 and is located on the same plane (3F) as the carton stocker 10.
The mechanism 20 includes two vacuum pads 23 arranged to face the payout surface 11 a of the carton stocker 11 and an air cylinder (not shown) that drives the pads 23. The vacuum pad 23 is fixed to the head plate 25 of the air cylinder and is driven in the turret radial direction.
[0023]
When the air cylinder extends outward in the turret radial direction, the vacuum pad 23 comes into contact with the back surface of the flat carton C that is closest to the flat carton held by the carton stocker 10. When the pad 23 is evacuated, the flat carton C is adsorbed and fixed to the vacuum pad 23. Next, when the air cylinder is pulled in, the flat carton C adsorbed on the pad 23 is pulled out toward the front while being warped by the claw 13. When the vacuum of the suction pad 23 is released, the flat carton C is detached from the pad 23 and one flat carton C is taken out.
[0024]
A pocket 27 having a width slightly wider than the width of the flat carton C is formed in the base 21 of the flat carton take-out mechanism 20. The air cylinder draws the flat carton C adsorbed on the vacuum pad 23 to just above the pocket 27. The base 21 is attached to a pair of poles 28 erected from the base frame 210 on both side surfaces of the pocket 27. The fixed guide 220 has a U-shaped cross section and is arranged so that the open surfaces face each other. Note that the upper portion of the fixed guide 220 from the base 21 has an L-shaped cross section so as not to hit the flat carton.
Note that the width of the fixed guide 220 can be adjusted according to the dimensions of the carton.
[0025]
The flat carton C drawn to just above the pocket 27 is detached from the pad 23 when the vacuum of the vacuum pad 23 is released. Then, it falls from the pocket 27 along the fixed guide 220.
[0026]
A stopper 221 is provided at the height position of the surface treatment floor (2F) of the fixed guide 220. The stopper 221 is movable in the radial direction of the turret between the position between the fixed guides 220 and the position away from the guides by an air cylinder (not shown). When the stopper 221 is positioned between the fixed guides 220, the flat carton C dropped along the fixed guide 220 is received by the stopper 221.
[0027]
A surface treatment mechanism 30 is provided on the surface treatment floor (2F) above the stopper 221. The surface treatment mechanism 30 of this example includes a printing unit 31, a back plate 33 facing the same unit 31, and a barcode reader 35.
The printing unit 31 and the back contact plate 33 are disposed between the fixed guides 220 so as to face each other in the turret radial direction. The printing unit 31 is fixed to the head plate 37a of the air cylinder 37 and is driven in the radial direction of the turret. The back contact plate 33 is made of, for example, 70 ° urethane rubber, is fixed to the head plate 39a of the air cylinder 39, and is driven in the radial direction of the turret. The printing unit 31 and the back contact plate 33 are located at the same height, and when the air cylinders 37 and 39 extend, the print unit 31 and the back contact plate 33 come into contact with each other.
[0028]
When the flat carton C is received on the stopper 221, the air cylinder 37 is extended outward in the turret radial direction and the air cylinder 39 is extended inward in the turret radial direction. 33. Then, with respect to the front surface of the flat carton C fixed by the back surface abutting plate 33, the printing unit 31 performs a printing process on the back surface of the carton.
[0029]
A bar code reader 35 is attached to the lower surface of the base 21. The bar code reader 35 reads a bar code written on the back surface of the flat carton C in the middle of dropping from the base 21 to the stopper 221 along the fixed guide 220.
[0030]
A pair of movable guides 230 that are continuous below the fixed guide 220 are disposed on the first floor (1F) below the stopper 221. When the stopper 221 is driven outward in the radial direction of the turret, the flat carton C held on the stopper 221 is guided by the fixed guide 220 and the movable guide 230 and falls on the stopper 233. The stopper 233 is fixed to the outside of the turret 200.
[0031]
Each movable guide 230 is driven by an air cylinder 231 so as to approach and leave the circumferential direction of the turret. When each air cylinder 231 extends and each movable guide 230 approaches, the flat carton C is held in the circumferential direction of the turret to maintain the same carton, and when the air cylinder 231 is retracted, each movable guide 230 is separated. Open the flat carton C.
[0032]
A reverse folding mechanism 50 is provided on the opening floor (1F) on the turret surface.
The structure of the reverse folding mechanism will be described with reference to FIGS. 4, 5, 6, and 7.
FIG. 4 is a perspective view showing the main structure of the reverse folding mechanism.
5A and 5B are diagrams showing a positional relationship of a part of the reverse folding mechanism. FIG. 5A is a partial front view, and FIG. 5B is a partial side view.
FIG. 6 is a diagram for explaining a mechanism of reverse folding by the reverse folding mechanism.
FIG. 7 is a diagram for explaining the movement of each part by the reverse folding mechanism.
[0033]
The reverse folding mechanism 50 includes two fixed-side vacuum pads 51 and two movable-side vacuum pads 53 as shown in FIG. The pads 51 and 53 are disposed so as to face each other in the turret radial direction between the movable guides 230. The fixed-side vacuum pad 51 is fixed to the head plate 55a of the air cylinder 55 and is driven in the radial direction of the turret. The movable-side vacuum pad 53 is fixed to the head plate 57a of the air cylinder 57 and is driven in the radial direction of the turret.
[0034]
As shown in FIG. 5A, the fixed-side vacuum pad 51 is located on the back surface C2 of the flat carton C, and the movable-side vacuum pad 53 is located on the front surface C1. Here, the positional relationship between the turret circumferential directions of the vacuum pads 51 and 53 and the positional relationship in the height direction are not particularly limited.
[0035]
When the air cylinders 55 and 57 of each vacuum pad extend in a state where the flat carton C is maintained between the movable guides 230, the fixed-side vacuum pad 51 comes into contact with the back surface C2 of the flat carton, and the movable-side vacuum pad 53 It contacts the front face C1 of the carton. When the vacuum pads 51 and 53 are evacuated, the back and front surfaces of the flat carton are adsorbed and fixed to the fixed-side vacuum pad 51 and the movable-side vacuum pad 53, respectively.
[0036]
The movable-side vacuum pad 53 is provided with a pad moving mechanism that reversely folds after causing the flat carton to move circularly with respect to the fixed-side vacuum pad 51.
With reference to FIG. 6, the mechanism of reverse folding of the flat carton by this pad moving mechanism will be described.
FIG. 6A shows a state in which the flat carton C is maintained between the movable guides 230, the fixed-side vacuum pad 51 is attracted to the back surface C2 of the flat carton C, and the movable-side vacuum pad 53 is the front surface C1 of the carton. The state of adsorbing is shown.
[0037]
From this state, as shown in a series in FIGS. 6B, 6 </ b> C, and 6 </ b> D, the movable-side vacuum pad 53 is circularly moved clockwise with respect to the fixed-side vacuum pad 51. A back surface C2 of the flat carton C is defined as a reference surface R. In this circular motion, since the fixed-side vacuum pad 51 is fixed, it is always on the reference plane R.
[0038]
As shown in FIG. 6B, when the movable-side vacuum pad 53 is circularly moved in the clockwise direction about 1/8 of a circle, both side surfaces C3 and C4 of the carton are raised with respect to the back surface C2 (reference surface R). At this time, the angle θ formed by the side surface C4 and the reference surface R is about 45 °. Then, as shown in FIG. 6 (C), when the movable side vacuum pad 53 is circularly moved about 1/4 turn clockwise from the initial state, both side surfaces C3 and C4 of the carton are completely moved with respect to the back surface C2. Get up (open). At this time, the angle θ formed by the side surface C4 and the reference surface R is about 90 °.
[0039]
As shown in FIG. 6D, when the movable vacuum pad 53 is further circularly moved in the clockwise direction, the cross section of the carton becomes a parallelogram, and the angle θ formed between the side surface C4 and the reference surface R is an obtuse angle. It becomes. This movement causes the carton C to be folded backward.
[0040]
Thereafter, as shown in FIG. 6E, when the vacuum of the movable vacuum pad 53 is released, the reversely folded carton C tries to return to the original flat carton state, as shown in FIG. It is almost in the opened state. Then, when the air cylinder 55 of the fixed-side vacuum pad 51 is retracted, the raised carton C enters the pocket 207 of the turret 200 according to a guide (not shown).
[0041]
As can be seen from this figure, when the possible rotation angle range in which the movable-side vacuum pad 53 moves circularly is expressed by an angle θ formed by the side surface C4 of the carton and the reference surface R, from 0 ° which is a state of a flat carton, It is up to 180 ° which is a state where the flat carton is folded in the direction opposite to the folding direction. And the angle range which is provided for opening within this rotation angle range is 0 to 90 °, and the angle range which is used for reverse folding is 90 to 180 °. The angle for reverse folding varies depending on the material and shape of the carton. For example, when the carton is made of a strong material, the reverse folding angle is increased. Therefore, the angle is determined in advance according to the carton opened by the carton stocker. A method for adjusting this angle will be described later.
[0042]
As can be seen from FIG. 6, the radius of the circular movement of the movable-side vacuum pad 53 is the width of the left and right side surfaces C3 and C4 of the flat carton C. That is, the pad moving mechanism is a mechanism that causes the movable-side vacuum pad 53 to circularly move with respect to the fixed-side vacuum pad 51 using the widths of the side surfaces C3 and C4 of the flat carton C as radii.
[0043]
Next, the structure of the pad moving mechanism will be described with reference to FIG.
The pad moving mechanism mainly includes a horizontally extending bar 59 to which an air cylinder 57 for driving the movable side vacuum pad 53 is fixed, and two horizontally extending frames connected rotatably at both ends of the bar 59. 61 and a rack and pinion mechanism 63 that rotates the frame 61 synchronously.
[0044]
Next, the relationship between the bar 59 and the frame 61 will be described with reference to FIG.
In the pad moving mechanism, the distance D1 between the rotation centers A1 at both ends of the bar 59 and the distance D2 between the rotation centers A2 of the frames 61 are equal. Further, the distance D3 between each rotation center A1 of the bar 59 and the rotation center A2 of each frame 61 is equal. That is, the bar 59 and the two frames 61 constitute a parallel crank mechanism having the rotation center A1 of the bar 59 and the rotation center A2 of the frame 61 as rotation centers.
[0045]
The circular motion of the bar by this parallel crank mechanism will be described.
The movable-side vacuum pad driving air cylinder 57 is fixed substantially at the center of the bar 59. Both ends of the bar 59 are rotatably connected to the frame 61 by a rotation axis A1. Both frames 61 are rotated on a horizontal plane along a rotation axis A2 by a rack and pinion mechanism 63 (details will be described later) (the rotated state is indicated by a two-dot chain line in the figure). When both frames 61 rotate, the bar 59 rotatably connected to both frames 61 moves circularly while rotating on the rotation axis A1. Specifically, the bar 59 has a rotation radius of a distance D3 (a distance between each rotation center A1 of the bar 59 and the rotation center A2 of each frame 61) and is a circle parallel to the line L1 passing through the rotation center A2 of each frame 61. Exercise.
[0046]
Next, the rotation mechanism of both frames 61 will be described in detail with reference to FIG.
The rotation mechanism of both the frames 61 is a rack and pinion mechanism 63, and includes a rack 65 that expands and contracts by an air cylinder 71 and two pinions 67 that mesh with the rack 65. Each pinion 67 is rotatably incorporated in two struts 69 erected on the base frame 210. The rotation shaft 67a of each pinion 67 protrudes from the upper surface of the support column 69 and is fixed to the same position on the lower surface of each frame 61 so as not to rotate. Therefore, the rotation axis A2 of the frame 61 becomes the rotation axis 67a of the pinion 67.
When the rack 65 is driven by the air cylinder 71 and moves horizontally, the pinion 67 meshing with the rack 65 rotates, and at the same time, the frame 61 rotates on the horizontal plane about the rotation axis A2. The rotation range of each frame 1 is determined by the moving distance of the rack 65.
[0047]
A groove 73 extending in the longitudinal direction of the frame 61 is formed on the upper surface of each frame 61.
A screw 75 is rotatably disposed in the groove 73 of the right frame 61 in the drawing. The screw 75 is fixed by bearings (not shown) at both ends of the groove 73, and rotates in the groove 73 by rotating the handle 75a. A frame 77 is engaged with a portion in the groove 73 of the screw 75. When the screw 75 is rotated, the top 77 moves in the groove 73 in the longitudinal direction of the frame 61 (the action associated with the movement of the top will be described later). A lock nut 79 is fixed to the top surface of the top 77. The lock nut 79 is rotatably connected to the right end of the bar 59 via a bearing 81. Therefore, one rotation axis A1 of the bar 59 is a rotation axis of the bearing 81.
On the other hand, a frame 77 is directly fitted in the groove 73 of the left frame 61 in the drawing. The frame 77 moves in the groove 73 in the longitudinal direction of the frame 61. A lock nut 79 is fixed to the top surface of the top 77. The lock nut 79 is rotatably connected to the left end of the bar 59 via a bearing 81. Therefore, the other rotation axis A1 of the bar 59 is the rotation axis of the bearing 81.
[0048]
The pad moving mechanism will be described with reference to FIG.
The initial state of the pad moving mechanism is a state where each vacuum pad is adsorbed on the front and back of the flat carton (see FIG. 6A). FIG. 4 shows this initial state, in which the bar 59 and each frame 61 are arranged in a straight line, and the rack 65 is drawn to the leftmost direction in the figure.
When the air cylinder 71 is extended and the rack 65 is driven rightward in the drawing, the pinion 67 that meshes with the rack 65 rotates in the clockwise direction. Each frame 61 fixed to the rotation shaft 67a of each pinion 67 rotates synchronously on the horizontal plane in the clockwise direction along the rotation axis A2. Then, the bar 59 moves in a clockwise direction with respect to the frame 61 while rotating on the rotation axis A1. The radius of this circular motion is the distance D3 between the center of rotation of the bar and the center of rotation of the frame, and the bar 59 moves parallel to the line L1 between the centers of rotation of the frame (see FIG. 7). The circular motion range of the bar 59 is determined by the rotation angle of the frame 61, that is, the moving distance of the rack 65.
[0049]
Since the movable-side vacuum pad 53 is fixed to the bar 59 via the air cylinder 57, the rotational radius in the circular motion of the vacuum pad 51 is equal to the rotational radius D3 of the circular motion of the bar 59, and each rotational center A1 of the bar And a distance D3 between the rotation center A2 of the frame.
[0050]
On the other hand, as shown in FIG. 6, the rotational radius D3 of the circular movement of the movable-side vacuum pad 53 is the width of the side surfaces C3 and C4 of the flat carton C. Therefore, the distance D3 between each rotation center A1 of the bar and the rotation center A2 of the frame is adjusted to be equal to the width of the left and right side surfaces of the flat carton. At this time, since the position of the rotation center A2 of the frame 61 is not changed, the position of the rotation center A1 of the bar 59 is changed. In order to change the position of the rotation center A1 of the bar 59, the screw 75 in the groove 73 of the right frame 61 is rotated to move the frame 77 in the groove 73 by a predetermined amount. Then, the movement of the frame 77 is transmitted to the left frame 77 via the bar 59, and this frame 77 also moves in the groove 73 of the frame 61. Thereby, the moving distance of both the frames 77 can be automatically made equal. After both frames 77 have moved by a predetermined amount, both lock nuts 79 are tightened to position both frames 77.
[0051]
In order to rotate each frame 61 in the clockwise direction, the air cylinder 71 is driven so that the rack 65 moves in the right direction in the figure. A stopper 85 for positioning at an appropriate reverse folding angle is provided at the front of the rack 65.
[0052]
Further, as described above, the reverse folding angle is adjusted according to the strength of the flat carton. The reverse folding angle is the rotation angle of the frame 61, which is equal to the rotation angle of the pinion 67 and is determined by the movement distance of the rack 65. Therefore, the movement distance can be obtained from the rotation angle of the frame based on the number of teeth and the pitch of the rack and pinion mechanism 63.
[0053]
A method for assembling the raising carton after reverse folding will be described.
After the flat carton is reversely folded by the reverse folding mechanism, as shown in FIG. 6E, when the vacuum of the movable side vacuum pad 53 is released, the carton is almost lifted to return to the original state from the reverse folding state. It becomes a state. After the flat carton is opened, when the air cylinder of the stationary vacuum pad 51 is pulled in, the carton adsorbed on the pad 51 enters one pocket 207 (see FIG. 2) of the turret 200 and is completely opened. To do. Since the shape of the pocket 207 is substantially equal to the cross-sectional shape of the raising carton, the raising carton is positioned in the pocket 207.
When the shape or size of the carton changes, it is replaced with a turret having a pocket that matches the shape and size.
[0054]
Thereafter, the turret 200 rotates intermittently on the rotation shaft 205. While the turret 200 makes approximately three quarters of the counterclockwise direction, an assembly process after reverse folding of the flat carton is performed.
The raising carton placed in the pocket 207 advances to the lower side flap refolding mechanism 100 by the rotation of the turret 200, stops there, and the lower side flap is bent 90 ° or more. Thereafter, the turret 200 rotates, and products packed during the rotation are manually supplied to the carton.
[0055]
Then, it progresses to the lower flap preliminary folding mechanism 110, stops there, and the front-end | tip of a lower insertion flap is folded. Thereafter, the turret 200 rotates and proceeds to the lower flap forming mechanism 120 and the upper flap pre-folding mechanism 130, where it stops and the lower flap of the carton is formed, and the tip of the insertion flap of the upper flap is folded. Then, the turret 200 rotates and proceeds to the upper carton forming mechanism 140, where it stops, the upper flap of the carton is formed, and the packaging is finished. Finally, it is discharged from the carton discharge unit 150.
[0056]
The lower side flap refolding mechanism 100, the lower flap preliminary folding mechanism 110, the lower flap forming mechanism 120, the upper flap preliminary folding mechanism 130, the upper flap forming mechanism 140, and the carton discharging mechanism 150 can use existing mechanisms.
[0057]
As described above, the turret 200 rotates intermittently. At this time, in order to perform each operation continuously, the carton stocker 10, the carton removal mechanism 20, the surface treatment mechanism 30, the reverse folding mechanism 50, the lower side flap refolding mechanism 100, which are in the same turret radial direction position, The lower flap preliminary folding mechanism 110, the lower flap forming mechanism 120, the upper flap preliminary folding mechanism 130, the upper flap forming mechanism 140, and the carton discharging mechanism 150 are equally spaced in the circumferential direction of the turret 200 (in this example, It is arranged at every 45 ° center angle) at the turret center. Then, the operation time and stop time of intermittent operation of the turret 200 are made equal to synchronize the operations performed in the circumferential direction of the turret 200, and the flat carton take-out mechanism 20, the surface treatment mechanism 30, and the reverse folding mechanism 50 The work done in is also synchronized.
[0058]
In this example, the carton is transferred by the rotation of the turret 200, but the transfer method is not particularly limited, and a turret type, a conveyor type, a cycle type, or the like can be used.
[0059]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, since the carton removal, surface treatment, and reverse folding are arranged independently in the vertical direction, each mechanism can be operated independently, The work efficiency can be increased and the machine installation area can be reduced. In addition, the surface treatment can be performed in the state of a flat carton, and since the space on the front and back of the carton is open, it is possible to provide a space for placing a backing for printing without increasing the size of the machine. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view schematically illustrating an overall configuration of a cartoning machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the cartoning machine of FIG.
FIG. 3 is a perspective view schematically showing a carton stocker, a flat carton take-out mechanism, a surface treatment mechanism, and a reverse folding mechanism.
FIG. 4 is a perspective view showing a main structure of a reverse folding mechanism.
5A and 5B are diagrams showing a positional relationship of a part of the reverse folding mechanism, in which FIG. 5A is a partial front view, and FIG. 5B is a partial side view.
FIG. 6 is a diagram illustrating a reverse folding mechanism by a reverse folding mechanism.
FIG. 7 is a diagram illustrating the movement of each part by the reverse folding mechanism.
FIG. 8 is a plan view of an example of a flat carton.
[Explanation of symbols]
1 Carting machine 10 Carton stocker
11 Holder 13 Claw
20 Flat carton removal mechanism 21 Base
23 Vacuum Pad 25 Head Plate
27 pockets 28 poles
30 Surface treatment mechanism 31 Printing section
33 Back plate 35 Bar code reader
37, 39 Air cylinder
50 Reverse folding mechanism 51 Fixed side vacuum pad
53 Movable vacuum pad 55, 57 Air cylinder
59 bar 61 frame
63 Rack and pinion mechanism 71 Air cylinder
65 rack 67 pinion
69 support 73 groove
75 screws 77 frames
79 Lock nut 81 Bearing
85 Stopper 100 Lower side flap refolding mechanism
110 Lower flap preliminary folding mechanism 120 Lower flap forming mechanism
130 Upper flap preliminary folding mechanism 140 Upper flap forming mechanism
150 Carton discharge mechanism 200 Turret
201 Upper turret plate 203 Lower turret plate
205 Rotating shaft 207 Pocket
220 Fixed guide 221 Stopper
223 Stopper 230 Movable guide
231 Air cylinder

Claims

折り畳まれた状態のカートン（平カートン）を重ねて収容するカートンストッカー、及び、該カートンストッカーから前記平カートンを１枚ずつ取り出す取出機構、を有する平カートン払出し階と、
払い出された平カートンをガイドしながら下に落下させることにより移送する第１の移送部と、
移送された平カートンの正面又は背面に処置を施す表面処置機構を有する表面処置階と、
表面処置された平カートンをガイドしながら下に落下させることにより移送する第２の移送部と、
移送された平カートンを起こした後に逆折りする逆折り機構、及び、起きた状態のカートン（起カートン）にフラップ折を施す機構を含む起函階と、
を備え、
前記表面処置機構が、バーコードの貼り付け、印字、打刻、捺印、エンボス加工の内の１以上を含む表面処置を行う表面処置部、同表面処置部と対向する背面当てプレート、及び、該表面処置部と背面当てプレートの両者の各々を駆動する駆動手段を有し、表面処置時には、前記表面処置階に平カートンが移送された状態から両者が互いに当接する方向に駆動され、前記平カートンの正面及び背面の両方に当接して処置を施すものであり、
前記第２の移送部には、一対の可動ガイドが配置されており、各可動ガイドが接近すると、平カートンを挟んで同カートンを立てた状態に維持し、各可動ガイドが離れると平カートンを開放するものであることを特徴とするカートニングマシーン。」A flat carton delivery floor having a carton stocker for stacking and storing folded cartons (flat carton), and a take-out mechanism for taking out the flat cartons one by one from the carton stocker;
A first transfer section for transferring the discharged flat carton by dropping it down while guiding it;
A surface treatment floor having a surface treatment mechanism for performing treatment on the front or back of the transferred flat carton;
A second transfer section for transferring the surface treated flat carton by dropping it down while guiding it;
A reverse folding mechanism that reversely folds after raising the transported flat carton, and a raising floor including a mechanism for performing a flap fold on the carton in the raised state (raising carton);
Equipped with a,
The surface treatment mechanism is a surface treatment unit for performing a surface treatment including one or more of bar code affixing, printing, stamping, stamping, embossing, a back plate facing the surface treatment unit, and Drive means for driving each of the surface treatment portion and the back plate, and at the time of surface treatment, the flat carton is driven in a direction in which the flat carton is brought into contact with each other from the state where the flat carton is transferred to the surface treatment floor. The treatment is performed by contacting both the front and back of the
A pair of movable guides are arranged in the second transfer section, and when each movable guide approaches, the carton is kept upright across the flat carton, and when each movable guide is separated, the flat carton is removed. A cartoning machine that is open . "

上記逆折り機構が、折り畳まれた状態の前記カートン（平カートン）の一つの構成面（第１面）を吸着する第１のパッドと、前記第１面と対向する面（第２面）を吸着する第２のパッドと、前記第１のパッドと第２のパッドとを相対的に円運動させて前記平カートンを起こした後に逆折りするパッド移動機構、並びに、前記円運動の円の半径を調整する機構を具備することを特徴とする請求項１記載のカートニングマシーン。 The reverse folding mechanism includes a first pad that adsorbs one constituent surface (first surface) of the carton (flat carton) in a folded state, and a surface (second surface) that faces the first surface. A second pad to be adsorbed, a pad moving mechanism for causing the flat carton to move relative to each other by circularly moving the first pad and the second pad, and a radius of the circle of the circular motion The cartoning machine according to claim 1 , further comprising a mechanism for adjusting the position .