JP4545316B2 - 製品搬送・計数・装填用装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続動作式パッケージ装置に関するものであり、より詳しくは、複数の平行コンベヤ上に、該コンベヤの搬送方向に対して傾斜して配置された平行搬送路を備えた、製品搬送・計数・装填用装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
連続動作式カートン梱包装置は、飲料缶のような多数の製品をカートンまたはその他のパッケージに装填するために有用である。連続動作式カートン梱包装置の一例は、Ziegler等に付与された米国特許第5,241,806号明細書に記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
パッケージ装置において重要な機能は、第1の装置位置から、最終的に製品をカートンに詰め込む、またはカートン内に置く第2の装置位置へと、装置の経路に沿って製品を搬送する機能である。製品の搬送及び装填は、できる限り迅速かつ信頼性高く行われることが重要である。製品を迅速かつ信頼性高く搬送するための手段をもつことは有益であることを理解されたい。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は一つの特徴として、一対の平行コンベヤの鉛直上方に設けられ前記コンベヤの搬送方向に対して角度を有して配置されかつ選択的に使用可能とされた複数の製品用平行通路、を備えた製品搬送・計数用装置を提供する。一対の平行コンベヤは、第1並進速度で作動する製品供給第1コンベヤと、製品に合った間隔で配置された複数の横断計数ラグを有しかつ可変第2並進速度で作動する計数用第2コンベヤと、を含む。製品は、製品供給第1コンベヤから計数用コンベヤに近接した位置へと、計数用第2コンベヤによって所定数ずつ列状配置されながら押し出される。当社の実施している条件においては、平行コンベヤと製品用平行通路との角度は、約18.7°であることが好ましい。
【0005】
本発明のさらなる特徴によれば、所定のグループ間隔で配置された横断グループ化ラグを有しかつ第3並進速度で作動するグループ化第3コンベヤを含む製品装填装置をさらに備えていてもよい。製品供給第1コンベヤから、各横断グループ化ラグ間を通る製品配列部へと搬送される際に計数用第2コンベヤによって製品の計数が行われ、次いで製品は、グループ化第3コンベヤの配列部から押し出されてカートンへと装填される。第1並進速度は第3並進速度より高速であり、第2並進速度は第1並進速度より低速であることが好ましい。
【0006】
本発明の他の特徴によれば、第2並進速度は、第3並進速度に略等しく設定してもよい。
【0007】
本発明の他の特徴によれば、第2並進速度は、第3並進速度より低速に設定してもよい。
【0008】
本発明のさらなる他の特徴によれば、複数の製品用平行通路は、選択的に使用可能としてもよい。
【0009】
本発明のさらなる特徴によれば、第2並進速度を可変としてもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明に係るその他の利点及び課題は、添付図面を参照して行う以下の説明と請求項とから明らかになる。
【0011】
各図において、本発明に係る同一または類似の部材には同一の符号を付して示す。
【0012】
始めに図1を参照すると、ここには、本発明に関係する連続動作式カートン梱包装置M、及び本発明の好ましい実施形態による製品搬送・計数・装填装置40,50を示している。本装置において、カートンホッパ10は、図示のように、ほぼ鉛直に積み上げられた多数の折り畳みカートンCを受け取る。カートンCは、調節可能カートンフィーダ20によってカートンホッパ10から引き出され、カートン用コンベヤ30の始端部に略組立状態で供給される。カートンが装置Mに保持されて連続的に搬送される際に、カートンCに梱包される製品もカートンと同期して装置内を移動する。製品コンベヤ40及び製品搬送通路50が、製品をカートンCに詰め込む製品搬送・計数・装填用装置を構成している。製品係合ホイール60が、製品をカートンC内に詰める作業を行う。側部フラップ折り曲げホイール70(図1では一部隠れている)が側部フラップを有するカートンの側部フラップに係合し、これを内側に折り曲げる。糊付けステーション80では、カートンCに糊が付与される。封止ステーション90では、カートンCの端部フラップが、既に付与された糊に接触するように押付け保持される。梱包が完了し、封止されたカートンは、排出ステーション100において装置から排出される。
【0013】
次に図2を参照すると、ここには、本発明の好ましい実施形態による製品搬送・計数・装填装置400のレイアウトを平面図で示している。平行搬送通路50は、通常はコンベヤとして知られる複数の無端チェーンの上に設けられ、かつ角度をもって、または斜めに配置されている。図示の好ましい実施形態では、3つのコンベヤ410,430,450が設けられている。図2には、コンベヤ410,430,450のためのフレーム及びモータを示している。
【0014】
本発明の装置の構造及び作動について、概略図3,4,5を参照してさらに説明する。始めに図3を参照すると、ここにはカートン用コンベヤ300を備えた本発明の装置を示している。図の明瞭化のために、カートン用コンベヤ300によって搬送されるカートンCの底板も示している。4つのコンベヤ410,430,450,300は、方向矢印401で示す方向に向けて、互いに同期して移動する。
【0015】
第1のコンベヤは製品供給コンベヤ410である。製品供給コンベヤ410は、飲料缶のような製品Aをパッケージ梱包装置へ供給する。装置の始端部、すなわち装置の上流区画では、搬送通路50は製品供給コンベヤ410と平行に配置され、製品Aは搬送通路50に沿って搬送されるようになっている。搬送通路は、下流に向かうに従って、製品コンベヤ410及び2つの隣接コンベヤ430,450に対して斜めに延在するようになる。下流方向401に向かうコンベヤ410の動きによって、製品は下流に向かうに従って斜めに搬送され、隣接する計数用コンベヤ430との交点に到達する。
【0016】
計数用コンベヤ430は、便宜上、第2コンベヤと称してもよい。計数用コンベヤ430は、複数の横断計数ラグ432により形成された横断製品通路を有している。複数の計数ラグ432は、製品が通路内を支障なく移動できるように十分な間隔を有していることが望ましい。好ましい実施形態における最適な通路幅は、搬送される製品の直径よりわずかに大きい。例えば、典型的な飲料用金属缶の直径は3インチよりわずかに小さく、一般的では65mm、すなわち約2.6インチである。適切な計数ラグの間隔は3インチである。
【0017】
下流方向401に向かう計数用コンベヤ430の動きによって、下流へと搬送される製品Aと、計数ラグ432と、搬送通路50の各通路との間で相互作用が生み出される。すなわち、製品Aが計数ラグ432に接触すると、製品は、計数ラグ432によって形成された通路を通って横断方向に移動すると共に、搬送通路の各通路を通って下流側へ斜めに移動する。計数用コンベヤ430は、製品Aをグループ化コンベヤ450との交点に向けて搬送する。供給コンベヤ410の並進速度は、計数用コンベヤ430の並進速度より速く、従って、干渉なく隣接するコンベヤへ供給するのに適した製品Aに対する一定付勢力が保持される。
【0018】
グループ化コンベヤ450は、グループ化コンベヤ450を横断するように延在するグループ化ラグ452を備えている。グループ化ラグ452は、計数ラグ432の間隔より大きい間隔を有して延在する通路を形成するように間隔を置いて配置されている。計数ラグ432が製品Aを1列だけ収容するように間隔配置されているのに対して、グループ化ラグ452は“グループ”または複数列の製品Aを収容するように間隔配置されている。図示する好ましい実施形態では、グループ化ラグ452は、計数ラグ432の間隔の複数倍の間隔を有するように配置されている。グループ化ラグ452の間の空間をより小さい空間に仕切るための付加的な、または補助的なグループ化ラグ454(追って詳細に説明する)を取付けるための手段が設けられている。多くの取外し可能取付け手段が考えられるが、好ましい実施形態では鍵穴状開口部453が用いられている。
【0019】
好ましい実施形態においては、各グループ化ラグ452が、カートン用コンベヤ300の後部ラグ320に整列配置されていることにも留意されたい。グループ化コンベヤ450とカートン用コンベヤ300は、同一の並進速度で移動する。こうして、製品Aの列は、製品列の後側に位置するグループ化ラグ452に接しながらグループ化ラグの間を移動し、かつ、搬送通路の各通路を通って下流側へと移動する。グループ化ラグ452間の各間隙を通って移動する製品Aの数、及び製品間の間隔は、供給コンベヤ410の並進速度及びグループ化コンベヤ450の並進速度と、計数用コンベヤ430の並進速度との間の関係によって決定される。計数用コンベヤ430の速度がより高ければ、より多くの製品Aがグループ化ラグ452間の各間隙を通過する。
【0020】
図3,4を同時に参照すると、これらは本発明による装置の構成と作動とを詳細に示している。図3,4,5において、計数用コンベヤ430及びグループ化コンベヤ450は、各グループ化ラグ452が計数ラグ432の1つに整列した状態で示されている点に留意されたい。しかしながら、このような配置は主として説明上の便宜のためである。計数用コンベヤ430がグループ化コンベヤ450とは異なる並進速度で移動する場合、グループ化ラグ452と計数ラグ432との位置関係は常に変化する。
【0021】
カートン用ラグ320と330との間の空間、グループ化ラグ452間の空間、及び計数ラグ432間の空間の間には、特定の関係が成り立つ。図3に示す好ましい実施形態では、カートン用ラグ320と330との間の空間は、24本の製品Aを4列状態で、すなわち各列が6本の製品Aを含む形で梱包するカートンCを収容するように形成されている。図示のように、各列に含まれる製品の数は、この場合は6である搬送通路における通路数に対応している。前述したように、各カートンCは、カートンCの内部が見えるように頂板を省いた状態で図示している。
【0022】
グループ化ラグ452は、カートン用後部ラグ320間の空間に対応する空間を有するように配置されている。追ってさらに説明するように、好ましい実施形態では、ある特定のサイズであるカートンCへの装填の際に継続的に使用される“基本”空間である。この基本空間は、サイズの異なるカートンKへの装填の際には変更される。符号Pで示す後部ラグ320間の距離は、装置の“ピッチ”、すなわち、基本間隔またはカートン用空間と考えることができる。前述したように、典型的な飲料缶の直径は約65mm、すなわち約2.6インチであり、これは3インチよりわずかに小さい。好ましい実施形態では、製品Aのサイズ(すなわち3インチよりわずかに小さい缶の直径)に対応して、空間またはピッチPは3インチの複数倍、例えば18インチに設定される。24本の製品用カートンは、4列×6本の形態で製品を収容するように構成される。4列を収容するカートンCの幅は、最大可能ピッチである18インチより小さい。前部ラグ330は、符号Wで示す距離だけ離隔して配置される。製品Aの寸法に応じて適当な寸法Wは12インチである。このように。図示の実施形態におけるカートン用ラグ320と330との間の空間、グループ化ラグ452間の空間、及び計数ラグ432間の空間の間に成り立つべき関係は次のようになる。すなわち、製品Aを収容するための計数ラグ432間の間隔をS、カートン用後部ラグ320間の空間及びグループ化ラグ452間の空間に対応した間隔すなわちピッチをP、特定のサイズ及び形状のカートンに対応して設定されるカートン用後部ラグ320とカートン用前部ラグ330との間の間隔をW、梱包されるべきグループの列数をnとした場合、
P=nの最大値×S
W=n×S となる。
【0023】
好ましい実施形態の場合、梱包されるべき列の最大数は6であるのでnを6として、ピッチPは18インチとなる。カートンCに収容される列数は4であるので、カートンCにおいては、W=4×S=12インチ となる。
【0024】
図3に示す形態は、装置の全ピッチに満たない梱包形態なので、グループ化ラグ452間に最大数以下の製品Aを収容するために、計数用コンベヤ430の並進速度は、グループ化コンベヤ450及びカートン用コンベヤ300の並進速度より低く設定される。各コンベヤの並進速度間の数学的関係は、製品供給コンベヤ410の並進速度をV1、計数用コンベヤ430の並進速度をV2、グループ化コンベヤ450の並進速度をV3、カートン用コンベヤ300の並進速度をV4とすると、
V3=V4
V1>V2
V1>V3 となる。
【0025】
図3に示す梱包形態、すなわち計数用コンベヤ430がグループ化コンベヤ450より低速で走行する場合、
V1>V3>V2 となる。
【0026】
本発明が提供する多様性は図4に示している。図4は、図3におけるカートンとは異なるサイズのカートンKに装填を行うようにグループ化ラグの配置を変更した形態を示している。本発明の装置は、必ずしもカートン用コンベヤ300と共に用いられるわけではないが、そのような構成が好ましいという点に留意されたい。
【0027】
図4において用いられるカートンは、3列×6本で18本の製品を収容する形態である。各カートンKは図3に示すカートンCより小さいサイズであるが、全ピッチすなわち最大ピッチPに適合して運転されなければならない。従って、計数用コンベヤ430の並進速度V2は、グループ化コンベヤ450の並進速度V3にまで高められる。すなわち、V2=V3=V4とされる。この形態では、各後部ラグ320及び各前部ラグ330は共に、前部ラグ、後部ラグ双方の機能を果たす。小さめのカートンKは9インチ(3列収容)、すなわちピッチPの半分のサイズである。カートン用コンベヤにおける間隔W2に対応する間隔をグループ化コンベヤ450上に形成するために、補助的グループ化ラグ454がグループ化コンベヤに取付けられている。図示する好ましい実施形態では、補助的グループ化ラグを取付けるための手段として鍵穴状開口部453(図3に示す)が設けられている。
【0028】
図5は、3列×4本の形態がカートン用コンベヤ300に受け入れられ、カートンK2に梱包されるよう、本発明の構成をわずかに変更した本発明に係るさらなる変更形態を示している。1列に含まれる製品Aの数と搬送通路50における通路数との間には1対1の対応関係が成り立つので、1列に含まれる製品Aの数は、使用する通路数を減少させることによって減らされる。図5に示す本発明の好ましい実施形態では、4本の製品からなる列を形成するために、最も内側の2つの通路が封鎖されている。少ない製品からなる列を形成するためには、どのような組合せで通路を封鎖してもよい。しかし、最も外側の通路における製品が装置における次のステーションに最も近い位置で梱包されるという理由で、最も外側の通路を使用状態にすることが梱包工程の安定性につながる。次のステーションに近接しているということは、封止が行われるまでカートンが全備重量で搬送される時間が短いということを意味し、カートン内における製品Aの不安定さを減少させることになる。通路の封鎖は、着脱可能に取付けられた遮蔽部材51を使用するというように、いかなる適切な手段を用いてもよい。クランプのような簡単な手段を用いてもよい。
【0029】
再び、図3,4,5のいずれかを参照する。通路がコンベヤ410,430,450に対して斜めに延在する状態を表す角度Zは変更可能であることに留意されたい。しかしながら、図示し、説明してきた好ましい実施形態において、ここに説明した同期状態の製品搬送、計数、装填を実現するために最適な角度Zは当社の実施している条件においては約20°であり、さらに好ましくは約18.7°である。
【0030】
請求項に記載する本発明の思想及び範囲を逸脱することなく、上記実施形態に変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の好ましい実施形態による製品搬送・計数・装填用装置を組込んだ連続動作式カートン梱包装置を示す斜視図である。
【図2】 本発明の好ましい実施形態による製品搬送・計数・装填用装置を示す平面図である。
【図3】 図2に示す本発明の装置における第1状態を説明する平面図である。
【図4】 図2に示す本発明の装置における第2状態を説明する平面図である。
【図5】 図2に示す本発明の装置における第3状態を説明する平面図である。
【符号の説明】
50 搬送通路(製品用平行通路)
300 カートン用コンベヤ
410 製品供給コンベヤ
430 計数用コンベヤ
432 横断計数ラグ
450 グループ化コンベヤ
452 グループ化ラグ(横断グループ化ラグ)
454 補助的グループ化ラグ(横断グループ化ラグ)
A 製品
V1 製品供給コンベヤの並進速度(第1並進速度)
V2 計数用コンベヤの並進速度(第2並進速度)
V3 グループ化コンベヤの並進速度(第3並進速度)
V4 カートン用コンベヤの並進速度
Z 搬送方向に対する角度
Claims (4)
- 複数の平行コンベヤの鉛直上方に設けられかつ前記コンベヤの搬送方向に対して角度を有して配置された複数の製品用平行通路、を備えた製品搬送・計数・装填用装置であって、前記複数の平行コンベヤは、
第1並進速度で作動する製品供給第1コンベヤと、
製品に合った間隔で配置された複数の横断計数ラグを有しかつ第2並進速度で作動する計数用第2コンベヤと、
所定のグループ間隔で配置された横断グループ化ラグを有しかつ第3並進速度で作動するグループ化第3コンベヤと、を含み、
前記第1並進速度は前記第3並進速度より高速に、前記第2並進速度は前記第1並進速度より低速に設定され、
前記第2並進速度は前記第3並進速度と関連して選択的に変化可能に設定され、
前記計数ラグによって、前記製品供給第1コンベヤから、前記各横断グループ化ラグ間を通る製品配列部へと搬送される際に前記計数用第2コンベヤによって製品の計数が行われ、次いで前記製品は、前記グループ化第3コンベヤの前記配列部から押し出されることを特徴とする製品搬送・計数・装填用装置。 - 前記第2並進速度は、前記第3並進速度より低速であることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記第2並進速度は、前記第3並進速度に略等しいことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記複数の製品用平行通路は、選択的に使用可能とされていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
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