JP2004051320A - 板紙の取出方法および取出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】板紙を板紙マガジンから分離して取り出す作業を確実に行うことができ、上記作業を高速で行える板紙の取出装置および方法を提供する。
【解決手段】板紙カートン６０をマガジン１０から取出す方法であって、マガジン１０出口位置で、板紙端部を可動板紙受１２と分離手段１４で交互に支持し、分離手段１４のバキュームカップ１７により板紙端部を吸着し、分離手段１４のフランジ面３に沿うように板紙端部をはがして分離し、板紙取出手段２０により取出す。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板紙カートンを板紙マガジンから高速に取り出すための板紙の取出方法および取出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は板紙マガジンから板紙カートン（以下、「板紙」という）を１枚ずつ連続的に取り出す従来装置を示す。
板紙取出装置は、取出台５０と、取出台５０に対し傾斜して設けた固定板紙受５２を備えた板紙マガジン５１と、板紙マガジン５１内に積まれた板紙６０の下端付近を板紙分離用バキュームカップ５３で吸着して固定板紙受５２から板紙６０の一端を分離するために設けたレバー式の板紙分離装置５４と、一端が分離された出口側板紙６０ａの中央付近に板紙取出用バキュームカップ５５を吸着して、板紙６０を図示しないガイド等を介してＵ型６０ｃに折り曲げながら取出台５０上に取り出すレバー式の板紙取出装置５６が設けられている。
板紙分離装置５４と板紙取出装置５６は、いずれも単純なクランク駆動手段５７と５８の回転運動により、リンク５９を介し吸着位置と分離位置又は取り出し位置の間を往復移動が可能に構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の装置では、板紙分離装置５４による板紙分離機能が不安定で、分離ミスが生じ易く、板紙取り出しの高速化が困難である。
例えば、板紙分離用バキュームカップ５３が、板紙６０を分離するときに、板紙受５２の掛かりが深いと板紙６０は板紙マガジン５１から抜けづらい。反対に、板紙受５２の掛かりを浅くして抜け易くすると、板紙６０ａと次の板紙６０ｂとの間の全域に負圧部６１が生じ、次の板紙６０ｂを一緒に引き出してしまう（図１３参照）。
また、高速化すると、バキュームカップ５３、５５と板紙６０が接触する時間が短くなるため、十分な吸着作用が果たせなくなり、板紙６０の分離エラーや取り出しエラーが生じる原因になる。
【０００４】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、板紙カートンを板紙マガジンから分離して取り出す作業を、確実かつ高速で行なうことができる板紙の取出方法および取出装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、板紙カートンをマガジンから取出しする方法であって、マガジン出口位置で、板紙端部を可動板紙受と分離手段で交互に支持し、分離手段のバキュームカップにより板紙端部を吸着して、板紙端部を分離し、板紙取出手段により板紙を取出す。
分離手段を、可動板紙受に対向する位置で、板紙取出手段と同調して作動させることができる。
また、可動板紙受を開いたときに板紙端部を分離手段で支持し、バキュームカップにより板紙端部を吸着して分離手段のフランジ面に沿うように板紙をはがして分離し、次いで、可動板紙受を閉じてマガジン内の板紙端部を支持し、バキュームカップによる吸着力を解除したのち、板紙を板紙取出手段により取出すこともできる。
【０００６】
板紙カートンを板紙マガジンから取り出す装置であって、該装置が、出口下側に可動板紙受を設けた板紙マガジンと、板紙支持機能及びフランジ面沿いに板紙をはがす機能を備えた分離手段と、板紙取出手段とを備える。
分離手段が、板紙に接する前記フランジ面と、該フランジ面沿いに板紙を吸着分離するバキュームカップとを備えることができる。
分離手段が、可動板紙受と対向する位置で、板紙取出手段と同調して作動する構成を有することもできる。
また、板紙取出手段が、板紙取出用バキュームカップを、下降時は円弧線沿いに、上昇時は垂直線沿いになるよう涙滴ループ軌跡に沿って作動させてもよい。さらにまた、板紙取出手段が、板紙取出用バキュームカップを、下降時は円弧線沿いに、上昇時は垂直線沿いになるよう涙滴ループ軌跡に沿って作動させるよう構成してもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態に係る板紙の高速取出方法および取り出し装置の第１実施例について、図面を用いて説明する。図１は板紙取出装置の概略側面図、図２は図１のＡ部の拡大図である。
なお、本説明に記載する方向（上下および左右方向）は、図１の紙面上を基準に記載する。
【０００８】
板紙の高速取出装置１は、図１に示すように、コンベア３０と連続した平面を有する取出台５０、取出台５０に対し左側を下に傾斜して設けた板紙マガジン１０、板紙マガジン１０の出口上側に設けた固定板紙受１１、板紙マガジン１０の出口下側に設けた開閉式のＬ型可動板紙受１２、可動板紙受１２を開閉するカム型駆動機構１３、マガジン１０の出口と間隔を隔て、かつ可動板紙受１２と対向させて幅方向２に移動可能に設けた板紙分離手段１４、板紙マガジン１０内に積まれた板紙６０が配置されている。
【０００９】
板紙分離手段１４には、図２で示すように、紙面と直角に伸びる支持管１５、支持管１５と一体に回動可能に設けた扇型の円弧フランジ付カム板１６、支持管１５に連結され、円弧フランジ付カム１６に沿って伸びて円弧フランジ面３に開口する板紙分離用バキュームカップ１７、支持管１５に取付けられたギヤ１８、ギヤ１８と噛合うように板紙マガジン１０の出口面と平行に設けた固定ラックギヤ１９を備えている。
なお、ギヤ１８は、図示しない手段により駆動される。また、板紙分離用バキュームカップ１７の吸着力は、エアーを利用した図示しない吸引駆動手段によって形成される。
【００１０】
板紙マガジン１０の出口と平行に図示しない固定ガイドが設けられ、該ガイドにスライド可能にスライドブロックを支持し、該スライドブロックに、支持管１５は軸受等を介して回動可能に支持されている。該スライドブロックを固定ガイド沿いに固定ラックギヤ１９と噛合いながら段階的にスライド移動させることで、板紙分離手段１４は板紙分離に必要な姿勢が得られるようになっている。
【００１１】
板紙取出手段２０は、板紙分離手段１４の下側を迂回するように設けてある。取出台５０の延長部に固定配置した水平ピン２１にＬ型レバー２２の基端を回動可能に取付け、Ｌ型レバー２２に沿ってバキューム管２３を導き、バキューム管２３の先端に複数の板紙取出用バキュームカップ２４を設ける。
Ｌ型レバー２２のの基端にはカムレバー２５が取付けられ、カムレバー２５上のガイドローラ２５ａは、カム式駆動手段２６のカム溝２６ａと噛み合い、カム２６を回転することによってＬ型レバー２２を起伏回動させている。
【００１２】
取出台５０には、取出台５０に接続して設けた水平方向へ運転されるコンベヤ３０、取出台５０上にＵ型に整形して取り出された板紙６０ｓ、板紙６０ｓを取出台５０上からコンベヤ３０上へ移動するカートン押出手段３１が設けてある。カートン押出手段３１は、板紙取出手段２０の両側に配置した図示しないカム式又はシリンダ式等の駆動手段により、取出台５０上の実線位置と仮想線の位置（図１参照）を左右に往復移動する。
【００１３】
本装置には、図示しない制御装置を設けて、可動板紙受１２、板紙分離手段１４、板紙取出手段２０の動きを制御している。後述する作用に合わせて各装置を同調して作動させるため、制御ソフトを組み込んだマイクロコンピュータを使用する。これらはすべて周知技術を用いて構成している。
【００１４】
以下、本装置を用いた作用を説明する。
図３は、本発明の板紙取出装置における板紙取出用バキュームカップ（以下、バキュームカップという）の移動軌跡の説明図であり、バキュームカップ２４が２４ｂ位置に上昇した状態を示す。バキュームカップ２４は、Ｌ型レバー２２の円弧軌跡線３３に沿って取り出し位置３４と吸着位置３５との間を往復可能に回動する。カートン押出手段３１は、バキュームカップ２４が取り出し位置３４に降下すると、左側（仮想線で示す）の待機位置から右側（実線で示す）の押出位置へ送り移動される。次いでバキュームカップ２４が２４ｂ、２４ｃで示すように吸着位置へ回動される。この間にカートン押出手段３１は左側の待機位置へ戻される。
【００１５】
図４〜図９は板紙取出装置の板紙取出工程の説明図である。以下の（１）〜（６）の手順により、板紙マガジン１０から取出台５０上へ板紙６０ａを１枚ずつ確実に高速で取り出すことができる。
【００１６】
（１）　図４に示すように、バキュームカップ２４を上昇スタート位置（取り出し位置）３４に、カートン押出手段３１は仮想線の位置に、板紙分離手段１４は固定ラックギヤ１９の最下方位置で円弧フランジ面３が板紙６０と接しない状態に、また可動板紙受１２は閉じた状態でそれぞれ待機させる。この状態から、まず、カートン押出手段３１を右側の実線位置へ送り移動させる。カートン押出手段３１は、取り出し位置３４にＵ形に整形された板紙６０ｓが存在する場合、板紙６０ｓをコンベヤ３０上に送り出す。
【００１７】
（２）次いで、図５に示すように、カム式駆動手段２６（図１参照）を駆動してバキュームカップ２４の上昇を開始し、例えば全回動ストロークの１／３高さ位置２４ａへ移動する。これに連動して、支持管１５を板紙マガジン１０の開口下縁と対向する位置まで矢印Ａ１の距離だけ送り出す。
続いて、可動板紙受１２を開く。板紙分離手段１４の移動Ａ１により、図４の支持管付ギヤ１８は、固定ラックギヤ１９と噛合いながら反時計まわりに回動し、円弧フランジ付カム１６が板紙マガジン１０の開口側に立ち上がる。同時に可動板紙受１２が開いた状態で円弧フランジ面３が板紙６０ａ面を支持しながら、板紙分離用バキュームカップ１７が板紙６０ａの下端部と対向する状態になる。ここで、バキュームカップ１７に吸着力を与え板紙６０ａ端部に吸着させる。
【００１８】
（３）続いて図６（ａ）に示すように、バキュームカップ２４が例えば全回動ストロークの２／３の高さ位置２４ｂへの移動に連動するように、支持管１５を矢印Ａ２のように一定距離送り出し、可動板紙受１２を閉じた状態にする。
板紙分離手段１４の移動Ａ２により、円弧フランジ付カム１６は反時計まわりに回動し、板紙分離用バキュームカップ１７が板紙マガジン１０から離れる。板紙６０ａは、円弧フランジ面３で支持されながらバキュームカップ１７の吸引力で円弧フランジ面沿いに分離される。可動板紙受１２は、分離された１枚目の出口部板紙６０ａの裏側で閉じられる。
この間にカートン押出手段３１を仮想線の押出位置から実線の待機位置へ戻す。
【００１９】
図６（ｂ）に拡大して示すように、円弧フランジ面３は、矢印Ｂのように板紙６０ａの端近くを押さえているため、６０ａの次の板紙６０ｂの端部は板紙６０ａの曲げに対して大きい抵抗力を保持する。また、板紙６０ａには、短い長さでバキュームカップ１７による曲げ力が作用する。このため、板紙６０ａ分離時に次の板紙６０ｂとの間に生じる負圧域６１の長さおよび強さも従来（図１３参照）に比較し著しく軽微になり、確実に１枚目の出口部板紙６０ａだけを高速分離することが可能になる。
【００２０】
（４）　図７に示すように、バキュームカップ２４が吸着位置２４ｃへ移動するのに連動して、板紙分離手段１４のバキュームカップ１７の吸引を止め、支持管１５を一定距離Ａ３だけ送り出す。続いて、バキュームカップ２４を板紙に吸着させる。円弧フランジ付カム１６は反時計回りに回動し、板紙６０ａから離れ、板紙６０ａの端は可動板紙受１２の外側に接する。
【００２１】
（５）　次いで、図８に示すように、バキュームカップ２４は、取り出し位置３４へ下降回動する。同時に、板紙分離手段１４は時計回りに回動し、矢印Ａ４（＝Ａ１＋Ａ２＋Ａ３）の距離だけ移動して、待機（初期）位置へ戻される。取り出された板紙６０ａは、図示しないガイド片により折線部でＵ形に整形されて下降し、取出台５０の上に置かれる。
【００２２】
（６）　図９に示すように、板紙取出用バキュームカップ２４が取り出し位置３４に自動停止し、Ｕ形に整形された板紙６０ｓとして取出台５０上に取り出され、１サイクルの取り出し工程が終了する。
この様にして、（１）〜（６）の工程を繰り返し行うことで、板紙６０を１枚ずつ円滑に連続して取り出すことができる。
【００２３】
次に、板紙取出用バキュームカップ（以下バキュームカップという）２４と板紙６０ａとの接触吸着時間に余裕をもたせるために、バキュームカップ２４をループ昇降させる構成について説明する。
図１０は本発明の第２実施例に係る板紙取出装置の概略側面図、図１１は図１０の装置で行うバキュームカップの移動軌跡の説明図である。
【００２４】
図１０に示す板紙の高速取出装置は、板紙取出手段２０の水平支持ピン２１とカム式駆動手段２６とを備え、コンベヤ３０の移動方向と水平方向に往復運動が可能に設けた水平可動フレーム３６、水平可動フレーム３６を一定距離Ｌ１だけ往復移動させるシリンダ式又はカム式等の駆動手段３７を設けている。水平可動フレーム３６は、スライド式に限定されず、他の適宜の構成で水平方向に可動に設けることができる。その他の構成は第１実施例（図１参照）と同様である。
図１１には、前記水平可動フレーム３６の距離Ｌ１の往復移動によってもたらされる涙滴ル−プ状のバキュームカップ２４の移動軌跡線３３ａ、水平可動フレーム３６の距離Ｌ１押し出しで生じる板紙取出用バキュームカップ２４の上昇開始位置３４ａを示す。
【００２５】
上記構成の作用を説明する。
この装置では、バキュームカップ２４が取り出し位置３４へ降下してから上昇を開始するまでの間に、カートン押出手段３１を押し出す工程と、水平可動フレーム３６を距離Ｌ１だけ押し出す工程を並行して行ない、バキュームカップ２４が上昇開始位置３４ａから吸着位置３５へ上昇する間に、並行して水平可動フレーム３６を初期位置へ戻す。これにより、涙滴ループ状軌跡線３３ａ（図１１参照）に沿って板紙取出用バキュームカップ２４を昇降させることができる。
【００２６】
本発明では、板紙６０ａを板紙マガジン１０から取り出す際に、板紙マガジン１０の出口部で、板紙６０ａの下側端を可動板紙受１２と板紙分離手段１４により交互に支持することにより、板紙マガジン１０から板紙６０ａを脱落させずに、板紙６０ａを円弧状にはがし分離させることができる。
また、板紙マガジン１０の出口部から出口部板紙６０ａの端を分離する際に、円弧フランジ面３で板紙６０ａの端近くを押さえ、支持することにより、板紙６０ｂの端部に曲げに対する大きい抵抗力を生じさせている。また、円弧フランジ付カム１６が板紙６０ａを支持する点から短い距離で板紙分離用バキュームカップ１７により曲げ方向に板紙６０ａの端をはがして分離することよって、分離時に板紙６０ａ，６０ｂの間に生じる負圧域６１の長さおよび強さを従来よりも著しく軽微にしている。この結果、板紙が２枚一緒に取出される分離エラーの発生が解消し、板紙６０ａを１枚ずつ確実に分離し、取り出すことが可能となる。
【００２７】
さらにまた、涙滴ループ状軌跡線３３ａに沿って板紙取出用バキュームカップ２４を昇降させることにより、板紙取出用バキュームカップ２４は、カートン押出手段３１の通過直後に、上昇開始位置３４ａから垂直に上昇し、短い時間で吸着位置３５へ到達して板紙６０ａ面に吸着することができる。このため取出サイクル時間が一定の場合には、板紙取出用バキュームカップ２４の吸着に時間的な余裕が得られ、板紙６０ａの吸着取り出しの確実性と精度を高めることができる。
【００２８】
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、例えば、可動板紙受１２は、直線的に往復運動が可能な開閉式のものであって、板紙マガジン１０内の出口部板紙６０ａを支持または支持を解除することができる構造にすることもできる。また、分離手段１４を板紙６０に対して上下するバキュームカップ１７とそれに隣接して設けたローラーによって構成して、フランジ面３を省略することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係る板紙の取出方法および取出装置によれば、板紙をマガジンから取出す方法であって、マガジン出口位置で、板紙端部を可動板紙受と分離手段で交互に支持し、分離手段のバキュームカップにより板紙端部を吸着して、板紙端部を分離し、板紙取出手段により板紙を取出すことにより、板紙カートンを板紙マガジンから分離し取り出す作業を確実に行うことができ、さらに、上記作業を高速で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る板紙取出装置の概略側面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る板紙取出装置の板紙取出用バキュームカップの移動軌跡の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る板紙取出装置の板紙取出手順（１）の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る板紙取出装置の板紙取出手順（２）の説明図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の実施の形態に係る板紙取出装置の板紙取出手順（３）の説明図であって、（ｂ）は（ａ）の板紙分離手段の拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る板紙取出装置の板紙取出手順（４）の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る板紙取出装置の板紙取出手順（５）の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る板紙取出装置の板紙取出手順（６）の説明図である。
【図１０】本発明の他の実施例に係る板紙取出装置の概略側面図である。
【図１１】図１０の装置で行う板紙取出用バキュームカップの移動軌跡の説明図である。
【図１２】従来の板紙マガジンから板紙を取り出す装置の説明図である。
【図１３】従来の板紙分離装置部分を拡大した説明図である。
【符号の説明】
１　板紙の高速取出装置
２　板紙マガジンの幅方向
３　円弧フランジ面
１０　板紙マガジン
１１　固定板紙受
１２　可動板紙受
１３　カム式駆動機構
１４　板紙分離手段
１５　支持管
１６　円弧フランジ付カム
１７　板紙分離用バキュームカップ
１８　支持管付ギヤ
１９　固定ラックギヤ
２０　板紙取出手段
２１　支持ピン
２２　Ｌ型レバー
２３　バキューム管
２４　板紙取出用バキュームカップ
２４ａ　１／３高さ
２４ｂ　２／３高さ
２４ｃ　吸着位置
２５　カムレバー
２６　カム式駆動手段
２６ａ　カム溝
３０　コンベヤ
３１　カートン押出手段
３３　バキュームカップの移動軌跡線
３３ａ　涙滴ループ状の移動軌跡線
３４　板紙カートン取り出し位置
３４ａ　板紙マガジン側へ寄った上昇開始位置
３５　吸着位置
３６　水平可動フレーム
３７　駆動手段（シリンダ式またはカム式の駆動手段）
５０　取出台
６０　板紙
６０ａ　出口部板紙
６０ｂ　板紙６０ａの次の板紙
６０ｓ　取り出された板紙

Claims (8)

1. 板紙をマガジンから取出す方法であって、マガジン出口位置で、板紙端部を可動板紙受と分離手段で交互に支持し、分離手段のバキュームカップにより板紙端部を吸着して、板紙端部を分離し、板紙取出手段により板紙を取出すことを特徴とする板紙の取出方法。
2. 分離手段を、可動板紙受に対向する位置で、板紙取出手段と同調して作動させることを特徴とする請求項１に記載の板紙の取出方法。
3. 可動板紙受を開いたときに板紙端部を分離手段で支持し、バキュームカップにより板紙端部を吸着して分離手段のフランジ面に沿うように板紙をはがして分離し、次いで、可動板紙受を閉じてマガジン内の板紙端部を支持し、バキュームカップによる吸着力を解除したのち、板紙を板紙取出手段により取出すことを特徴とする請求項１および２に記載の板紙の取出方法。
4. 板紙カートンを板紙マガジンから取り出す装置であって、該装置が、出口下側に可動板紙受を設けた板紙マガジンと、板紙支持機能及びフランジ面沿いに板紙をはがす機能を備えた分離手段と、板紙取出手段とを備えたことを特徴とする板紙の取出装置。
5. 分離手段が、板紙に接するフランジ面と、該フランジ面沿いに板紙を吸着分離するバキュームカップとを備えたことを特徴とする請求項４に記載の板紙の取出装置。
6. 分離手段が、可動板紙受と対向する位置で、板紙取出手段と同調して作動する構成を有することを特徴とする請求項４または５に記載の板紙の取出装置。
7. 板紙取出手段が、板紙取出用バキュームカップを、下降時は円弧線沿いに、上昇時は垂直線沿いになるよう涙滴ループ軌跡に沿って作動させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の板紙の取出方法。
8. 板紙取出手段が、板紙取出用バキュームカップを、下降時は円弧線沿いに、上昇時は垂直線沿いになるよう涙滴ループ軌跡に沿って作動させるよう構成したことを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の板紙の取出装置。

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