JP2005119874A - シート群の集積排出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 装置の簡略化とレッジの移動制御を容易とすることにより、コスト低減及び信頼性向上を達成する。
【解決手段】シートの積層台と、シートを積層して集積する積層位置とシート群を排出するための排出位置との間で該積層台を移動させる積層台移動手段と、前記積層台が積層位置から移動の間、シートを受け、積層するレッジと、該レッジを移動制御するレッジ制御手段とを有する集積排出装置において、前記レッジは、前記積層位置とシートが供給される位置との間の単一レッジであり、さらに積層位置上方で、積層予定のシートを受けるシート受け位置と、該受け位置から排出方向上流側の控え位置との間で該方向に往復移動するためのレッジ往復移動手段を有し、前記レッジ制御手段は、前記積層台へのシートの枚数情報に基づき、該レッジを控え位置から受け位置へ移動開始するよう前記レッジ往復移動手段を制御することを特徴とするシート群の集積排出装置。
【選択図】 図1

Description

本発明は、製函機から供給される折り畳まれた段ボールのシートを積層して、設定枚数に集積してシート群ごとに区分けして排出する集積排出装置に関する。
従来より、段ボール製函機から供給される折り畳まれた段ボールのシートを集積し、設定枚数に積み上げて、排出する集積排出装置が、例えば、特開2000−127262号公報に開示されている。この集積排出装置は、補助レッジが設置される上方移し替えレベルと排出コンベアが設置される下方排出レベルとの間で上下方向に往復移動可能な、上面にシートが積層されるエレベータと、供給されるシートを受けない上方控えレベルと補助レッジが設置される下方移し替えレベルとの間で上下方向に往復移動可能であり、且つシートの供給方向の上流側に向かって突出して、シートの上下通過エリアを遮るレッジと、エレベータが上方移し替えレベルから下方に移動を開始してから、レッジが、下方移し替えレベルに達するまでの間、シートの供給横方向に突出してシートの上下通過エリアを遮る補助レッジとを有する。
このような構成によれば、上方移し替えレベルにおいて、供給される段ボールシートをエレベータの上に積層する。次いで、積層枚数が所定枚数に達したら、エレベータを下方排出レベルまで下方に移動して、排出コンベアによりエレベータ上に集積されたシート群を排出するとともに、シートの供給方向の上流側に向かって突出させたレッジを用いて、供給される段ボールシートをレッジ上に積層しつつ、レッジを下方に移動する。次いで、レッジが下方移し替えレベルまで下方に移動した時点で、レッジに積層するシート群を補助レッジに移し替えるとともに、レッジを上方控えレベルに移動する。次いで、エレベータが補助レッジの設置レベルである上方移し替えレベルまで移動したら、補助レッジに積層するシート群をエレベータに移し替える。
このようなサイクルを繰り返すことにより、製函機から連続的に供給される折り畳まれた段ボールのシートを集積して、設定枚数に積み上げ、シート群ごとに区分けして排出することが可能である。
しかしながら、このような集積排出装置には、以下のような技術的問題が存する。
第1に、レッジの移動制御が困難である点である。より詳細には、レッジが上方控えレベルにあるときに、レッジをシートの供給方向上流側に向かって突出した状態に維持して、所定枚数のシートがエレベータに積層した瞬間に、次のシートが上下通過エリアを通過中に、所定距離下方に移動してレッジの上面で次のシートを受けている。この点で、所定枚数の最後のシートがレッジの下方を通過してから、次のシートが上下通過エリアを通過して、排出位置のシート群の上面に落下するまでの間に、このシートを追い越して、上面でこのシートを受ける必要があり、レッジをシートの上下移動との関係で制御するのが困難である。
第2に、集積排出装置のレッジまわりの装置が複雑であり、その分コスト増となるとともにシートの集積排出への信頼性を低下させる。より詳細には、下方排出レベルにおいて、シート群を排出コンベアにより排出していることから、排出コンベアによるシート群の排出が完了して、エレベータが上方移し替えレベルに移動するまでの間は、レッジ上に積層した次のシート群を保持しておく必要がある。一方、レッジは、さらに次のシート群を受けるために上方控えレベルに移動する必要がある。よって、シート群をレッジからエレベータへ移し替えるまでの間、シート群を別途保持する補助コンベアが必要となるのである。
第3に、シート群として集積したシートのスプリングバックを有効に防止できない点である。より詳細には、エレベータの上方には、ブロアが設置され、このブロアからシートの上下通過エリアを通って、エレベータの上面に向かってエアが吹き付けられるようにしており、これにより、エレベータの上面に積層したシート群のスプリングバックを防止することが可能である。しかしながら、レッジが突出している間は、レッジがブロアからのエアを遮るため、レッジの下方に位置するシート群のスプリングバックを有効に防止することが困難である。
特開2000−127262
上記課題に鑑み、本発明の目的は、装置を簡略化するとともに、レッジの移動制御を容易にすることにより、コスト低減及び信頼性向上を達成するシート群の集積排出装置を提供することにある。
本発明の目的は、レッジによりシートを受け止めている間でも、積層台に集積したシート群のスプリングバックを有効に防止することが可能なシート群の集積排出装置を提供することにある。
上記課題に鑑み、本発明のシート群の集積排出装置は、
供給されるシートを順次積層面に積層するための積層台と、シートを積層させることによりシート群として集積する積層位置と、シート群を排出するための排出位置との間で、該積層台を上下方向に移動させる積層台移動手段と、前記積層台が積層位置から移動している間、供給されるシートを下方から受けることにより順次積層するレッジと、該レッジを移動制御するレッジ制御手段とを有するシート群の集積排出装置において、
前記レッジは、前記積層位置の相当レベルと、シートが供給されるレベルとの間の所定レベルに位置決めされた単一レッジであり、
さらに、積層位置の上方で積層台に積層予定のシートを受けるシート受け位置と、該シート受け位置からシートの供給方向上流側の控え位置との間で、該単一レッジをシートの供給方向に往復移動するためのレッジ往復移動手段を有し、
前記レッジ制御手段は、前記積層台に積層するシートの枚数情報に基づいて、該単一レッジを前記控え位置から前記シート受け位置へ移動開始するように、前記レッジ往復移動手段を制御する構成としている。
以上の構成によれば、シートが供給されて、積層位置において順次積層台上に積層し、所定枚数のシートが集積してシート群を形成してから、積層台を積層位置から排出位置に上下方向に移動させるときに、シートの供給レベルと積層位置のレベルとの間にレッジを位置決めしておくことにより、次のシート群の一枚目のシートが供給されるときに、積層台に積層するシートの枚数情報に基づいて、レッジを控え位置からシート受け位置に向かってシートの供給方向下流方向へ突出するだけで、一枚目のシートを受け取りそこなうことなしに、積層台が積層位置に再び復帰するまでの間、レッジ上にシートを積層することが可能となる。積層台が積層位置に再び復帰したときには、レッジをシート受け位置から控え位置に向かって引っ込ませることにより、レッジ上に積層するシート群を積層台上に移し変えることが可能となる。
以上のように、シート群の積層台からレッジへの移し替えを単にレッジの控え位置からシート受け位置へのシート供給下流方向への突出動作により達成する一方、シート群のレッジから積層台への移し替えを単にレッジのシート受け位置から控え位置へのシート供給上流方向への引っ込み動作により達成することにより、レッジの移動制御を容易化するとともに装置を簡略化し、それによりコスト低減及び信頼性向上を達成することが可能となる。
また、前記レッジは、その下面に、前記積層面に積層するシートを押圧するための押圧レバーを有するのがよい。
さらに、前記レッジは、その下面に前記押圧レバーを収納可能な溝を有し、
前記押圧レバーは、前記押圧レバーが前記溝内に収納された収納位置と、押圧位置との間で揺動可能に、前記レッジの前記下面に取り付けられているのがよい。
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1に示すように、1は機枠で、機枠1には一対の入口ローラ2,4が設けられており、図示しない製函機から折り畳まれた段ボール箱のシート6が一対の入口ローラ2,4の間に供給される。一対の入口ローラ2,4の先には供給コンベア8が設けられており、供給コンベア8の先端には、供給ローラ10が設けられている。供給コンベア8と供給ローラ10とから供給されるシート6の供給方向には、シート6の先端が突き当たる当接板12が設けられている。
当接板12は摺動板14に取り付けられており、摺動板14は、機枠1に取り付けられたレール16に移動可能に支持されている。レール16は、後述する積層台24,26上に積み重ねられるシート6と平行に配置されている。機枠1に設けられたモータ17aにより回転駆動される送りねじ17bにより、レール16に沿って摺動板14を移動できるように構成されている。
機枠1の上部には、ブロア18が設けられており、ブロア18からの空気が供給コンベア8と供給ローラ10とから供給されるシート6に吹き付けられるように構成されている。当接板12に対向して、矯正板20が供給コンベア8の先端側に設けられており、供給コンベア8により供給されたシート6が、当接板12と矯正板20との間に落下するように構成されている。供給コンベア8の下側には、レッジ90が配置されており、レッジ90は、矯正板20に形成された窓から当接板12に向かって突き出すことができるように構成されている。矯正板20から突き出した際には、レッジ90上にシート6が積み重ねられる。
当接板12と矯正板20との下側には、本実施形態では、四対の積層台24,26が設けられ、これらの四対の積層台24,26によって、シート6を下方から支持して所定枚数を積層することにより、シート群を集積するようにしている。積層台24,26それぞれの高さは、積層位置に割り出されている間に、レッジ90により支持されたシート群を、レッジを控え位置に引っ込めることにより積層台24,26それぞれの上面に落下させて、移し替えるときに、シート6がずれたり、或いは損傷したりすることがないような所定高さとする必要がある。
図9に示すように、四対の積層台24,26は、一対の積層台24,26がそれぞれ1つづつの移動機構28,30に配置されて、四組の移動機構28,30に設けられている。
四組の移動機構28,30は、図9に示すように、二組の移動機構28と他の二組の移動機構30とが、対称に構成され、四組の各移動機構28,30は、基本構成は同じであるので、以下、一つの移動機構28について詳細に説明する。
一対の積層台24,26のうち、一方の積層台24は、図5,図7に示すように、積層台24に昇降方向に設けられた一対のレール32,34を介して移動台36に移動可能に支持されている。移動台36は、機枠1に前後方向に設けられたレール38に移動可能に支持されている。他方の積層台26は、図8に示すように、積層台26に昇降方向に設けられた一対のレール42(一方のみ図示する)を介して移動台46に移動可能に支持されている。移動台46は、機枠1に前後方向に設けられたレール48に移動可能に支持されている。
図5に示すように、機枠1には、レール38,48と平行にスプライン軸50が回転可能に支持されており、スプライン軸50には、図7及び図8に示すように、一対のプーリ52,54が軸方向には摺動可能に、かつ、スプライン軸50と一体的に回転するように嵌合されている。また、一方のプーリ52は、一方の移動台36に回転可能に取り付けられており、他方のプーリ54は、他方の移動台46に回転可能に取り付けられている。
一対の移動台36,46の下側には、それぞれプーリ56,58が回転可能に取り付けられており、図7に示すように、一方の移動台36のプーリ56と一方のプーリ52とにはタイミングベルト60が張設されている。このタイミングベルト60の一箇所は一方の積層台24に固定部材61を介して固定されている。図8に示すように、他方の移動台46のプーリ58と他方のプーリ54とにはタイミングベルト64が張設されている。このタイミングベルト64の一箇所は他方の積層台26に固定部材63を介して固定されている。
図5に示すように、スプライン軸50は機枠1に取り付けられたサーボモータ64により、ベルト伝達機構66を介して回転駆動されるように構成されている。スプライン軸50を一方向に回転させることにより、一方の積層台24を上昇させ、他方の積層台26を下降させる。また、逆に、スプライン軸50を逆方向に回転させることにより、一方の積層台24を下降させ、他方の積層台26を上昇させる。このように、スプライン軸50の回転により、積層台24及び26を第1上方レベルと第2下方レベルとの間で(図7に上下方向移動範囲を示す)、上下方向に移動させるようにしている。
図5,図6に示すように、機枠1には前後方向に所定間隔で配置された一対のプーリ68,70が回転可能に支持されており、一対のプーリ68,70にはタイミングベルト72が張設されている。タイミングベルト72には、一対の移動台36,46がそれぞれ固定部材73a,73bを介して固定されている。
一方のプーリ68には、大プーリ74が一体的に設けられており、大プーリ74と機枠1に取り付けられたサーボモータ76に取り付けられた駆動プーリ78とにはタイミングベルト80が張設されている。サーボモータ76によりタイミングベルト80を一方向に回転させると、一方の移動台36は前進し、他方の移動台46は後退する。逆に、タイミングベルト80を逆方向に回転させると、一方の移動台36は後退し、他方の移動台46は前進する。このように、タイミングベルト80の回転により、移動台36及び46を第1供給方向位置と、第1供給方向位置よりシート供給方向戻り側に位置する第2供給方向位置との間で(図6に供給方向移動範囲を示す)、前後方向、すなわちシートの供給方向に移動させるようにしている。
本実施形態では、隣同士の2つの移動機構28のサーボモータ64,76が共用されており、一つのサーボモータ64で2つのスプライン軸50が駆動され、また、一つのサーボモータ76で二つのタイミングベルト72が駆動されるように構成されている。サーボモータ64,76は、図5に示すように、制御回路81に接続されており、制御回路81からの信号に応じて、サーボモータ64,76の駆動や回転速度が制御される。
移動機構28は、積層台24,26を前後方向と、昇降方向との2方向に直線的に移動することができる。これにより、例えば、一方の積層台24を第1供給方向位置へ前進させると共に、第1上方レベルまで上昇させると、図1に示すように、シート6が積み重ねられる積層位置に移動される。この状態から、第2下方レベルまで下降させると、図2に示すように、排出位置となり、更に、第2供給方向位置へ後退させると、図3に示すように、退避位置となる。この状態から、第1上方レベルまで上昇させると、図4に示すように、押出位置となり、更に、第1供給方向位置へ前進させると図1の積層位置に戻る。このように、積層位置、排出位置、後退位置、押出位置、積層位置の順に各位置に割り出され、矩形のループ状に移動させることができる。他の積層台26についても同様に矩形のループ状に移動させることができ、一方の積層台24に対して180度位相がずれた状態で移動する。このように、一対の積層台24、26は、積層位置、排出位置、後退位置、押出位置の4つの位置において、1つおきの位置関係となるように、つまり一方が積層位置のときは、他方は後退位置、一方が排出位置のときは、他方は押出位置となるようにしている。なお、シート6が安定して積み重ねられるように、シート6の幅に応じて、積層台24間、或いは26間の間隔を変更したり、積層台の数をさらに増設してもよい。
図7及び図8に示すように、移動機構28の両側には、ローラコンベア82が配置されており、図2に示すように、ローラコンベア82の上面は、排出位置にある積層台24,26の上面よりも上側となるように配置されている。このローラコンベア82には排出コンベア84、搬出コンベア86が併設されている。排出コンベア84の上方に、排出コンベア84との間隔を調整可能な押圧コンベア88が配置されている。
図1に示すように、供給コンベア8の下方には、レッジ90が配置されており、レッジ90は、図10に示すように、レッジ移動機構92により、シート6の供給方向に沿って往復移動されるようにしている。より具体的には、レッジ90は、矯正板20に形成された窓20aから当接板12に向かって突出するシート受け位置(図10参照)と、シートの受け位置からシートの供給方向上流側に位置する控え位置(図1参照)との間で、シートの供給方向に沿って往復移動可能にしている。レッジは、シート受け位置において供給されるシートを受けて積層することが可能な大きさの上面を有し、シートの幅方向には複数(例えば、4本)に分割して、フォーク状を形成してもよい。
レッジ90は、その下面に、積層面に積層するシートを押圧するための押圧レバー98を有する。図11に示すように、押圧レバー98は、L字状であり、押圧レバー98の一端には、シリンダ102のロッドが締結され、他端には、積層するシート群の上面を下方に付勢するための板ばね104が設けられている。シリンダ102は、例えばトラニオン型であり、レッジ90と一体的に支持されている。図11に示すように、レッジ90には、長手方向に沿って、下方に開口する溝96が形成されており、溝96の長さは、押圧レバー98を収納可能なものである。これにより、押圧レバー98は、L字状の屈曲部を中心として、溝96に収納される収納位置と、排出位置において積層したシート群の上面を押圧する押圧位置(図2参照)との間で揺動可能にしている。
レッジ移動機構92は、図10に示すように、機枠1に設けられた直線状のレール94を備え、レール94は、供給コンベア8によるシート6の供給方向に沿って、供給方向下流に向かって僅かに上向きとなるような傾斜角度を有するように敷設され、レッジ90は、レール94に沿って移動可能に支持されている。この傾斜角度は、レッジ90を突出する際、シート6を受け止めやすいように定めればよい。レッジ移動機構92は、レッジ90をレール94に沿ってシート受け位置と控え位置との間で往復移動させる駆動源(図示せず)を有する。
なお、積層台24,26それぞれに積層するシートの枚数は、例えば光電管等によるセンサー(図示せず)を利用して、カウントするようにしている。
次に、前述した本実施形態の集積排出装置の作動について説明する。
製函機から折り畳まれた段ボールのシート6が供給されると(図9に、折り畳まれた状態のシート6を示す)、入口ローラ2,4によりシート6が供給コンベア8に送られ、供給コンベア8と供給ローラ10により、シート6が当接板12に向かって送り出される。シート6が当接板12に当接すると、当接板12と矯正板20とに案内されて、シート6は当接板12と矯正板20とに沿って下降する。
その際、ブロア18から吹出される空気により、折り畳まれたシート6が広がるのを防ぐと共に、シート6を積層台24に押し付ける。ブロア18の吹出口は、図9に示すように、シート6の幅方向に亘って延びるが、シート6の幅に応じて、ブロア18の位置や数を適宜変更してもよい。なお、当接板12は、モータ17aを駆動して、摺動板14を移動し、シート6の長さに応じて、その位置を調節し、当接板12と矯正板20との間隔をシート6に応じた間隔にする。
そして、下降したシート6は積層位置の積層台24に積み重ねられる。図1に示すように、連続して供給されるシート6は次々と積層台24に積み重ねられ、供給されるシート6の枚数を図示しないセンサにより検出して、予め設定された枚数となったときには、積層台24にシート群として集積され、レッジ90を矯正板20から突き出して、供給されるシート6をレッジ90上に積み重ねる。
より具体的には、光センサーにより積層台24上に所定枚数のシート6が積層したことを検出したら、検出信号をレッジ移動機構92に送信して、レッジ90を控え位置からシート受け位置に向かって突出開始する。その際、レッジ90をシート供給下流方向に向かって突出するようにしているので、レッジ90の突出速度を所定速度に設定する限り、次のシート6をレッジ90の上面で受けそこなうことがない。
次いで、移動機構28を駆動して、積層台24,26を移動する。シート6が積み重ねられた一方の積層台24(図6及び図9に、積層台24上に集積したシート群を示す)は、図2に示すように、積層位置から排出位置に下降される。他方の積層台26は退避位置から押出位置に上昇される。一方の積層台24が排出位置に下降する際、積み重ねられたシート6はローラコンベア82上に載置される。
次いで、図2に示すように、レッジ6上に積層するシート6は、ブロア18によりスプリングバックを防止する一方、押圧レバー98を控え位置から押圧位置まで揺動させることにより、レッジ6が突出位置にあり、ブロア18からのエアがレッジ6により遮られるとしても、レッジ6下方のシート群については、板ばね104の付勢力により、積層台24上のシート群の上面を下方に押圧維持することにより、折り畳まされたシート6がスプリングバックしたり、或いはシート6がずれたりするのを防止することが可能となる。
続いて、移動機構28が駆動されて、図3に示すように、一方の積層台24は排出位置からシートの供給戻り方向へ退避位置に後退される。同時に、他方の積層台26は押出位置からシートの供給進み方向へ積層位置に前進される。その際、ローラコンベア82上のシート6は、積層台26の前端によりシートの供給進み方向へ押し出されて、シート6は排出コンベア84に送り出される。排出コンベア84上の積層シート6は、押圧コンベア88により挟まれて、搬出コンベア86に送り出され、搬出コンベア86から排出される。
次いで、積層台26が積層位置に移動した後に、レッジ90をシート受け位置から控え位置に向かってシートの供給方向上流側に引っ込めることにより、レッジ90上のシート群が落下して、積層位置の積層台26の上面に移し替えられる。その際、積層台の高さを調整することにより、落下時に受けるシート群への悪影響を防止することが可能となる。次いで、連続して供給されるシート6が積層台26上に積み重ねられ、設定枚数のシート6が積み重ねられると、再び、レッジ90を控え位置からシート受け位置に向かってシートの供給方向下流側に突出し、レッジ90上にシート6が積み重ねられる。尚、本実施形態では、積層台26が積層位置に移動した後に、レッジ90を後退させているが、積層台26が積層位置に移動中であってもよい。
そして、他方の積層台26を積層位置から排出位置に下降させて、図4に示すように、シート6をローラコンベア82上に載置すると共に、一方の積層台24を退避位置から押出位置に上昇させる。次に、他方の積層台26を退避位置に後退させると共に、一方の積層台24を押出位置から積層位置に前進させて、ローラコンベア82上のシート6を排出コンベア84に排出する。これを繰り返すことにより、次々と供給されるシート6を、設定枚数単位でシート群ごとに区分けして、排出することができる。
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の実施形態は、例示であり、本発明の範囲を逸脱することなく、当業者なら種々の変更或いは修正が可能である。
本発明の実施形態としての積層排出装置の一方の積層台が積層位置にあるときの概略側面図である。 本実施形態としての積層排出装置の一方の積層台が排出位置にあるときの概略側面図である。 本実施形態としての積層排出装置の一方の積層台が退避位置にあるときの概略側面図である。 本実施形態としての積層排出装置の一方の積層台が押出位置にあるときの概略側面図である。 本実施形態の移動機構の概略側面図である。 本実施形態の四組の移動機構の2つのサーボモータで駆動する概略平面図である。 本実施形態の移動機構の一方の積層台の支持を示す拡大正面図である。 本実施形態の移動機構の他方の積層台の支持を示す拡大正面図である。 本実施形態の四組の移動機構の断面図である。 本実施形態のレッジ移動機構の拡大部分側面図である。 本実施形態のレッジの拡大図である。
符号の説明
1…機枠 2,4…入口ローラ
6…シート 8…供給コンベア
10…供給ローラ 12…当接板
18…ブロア 20…矯正板
14…摺動板 22…レッジ
24,26…積層台 28,30…移動機構
36,46…移動台 50…スプライン軸
64,76…サーボモータ
81…制御回路 82…ローラコンベア
84…排出コンベア

Claims (3)

  1. 供給されるシートを順次積層面に積層するための積層台と、シートを積層させることによりシート群として集積する積層位置と、シート群を排出するための排出位置との間で、該積層台を上下方向に移動させる積層台移動手段と、前記積層台が積層位置から移動している間、供給されるシートを下方から受けることにより順次積層するレッジと、該レッジを移動制御するレッジ制御手段とを有するシート群の集積排出装置において、
    前記レッジは、前記積層位置の相当レベルと、シートが供給されるレベルとの間の所定レベルに位置決めされた単一レッジであり、
    さらに、積層位置の上方で積層台に積層予定のシートを受けるシート受け位置と、該シート受け位置からシートの供給方向上流側の控え位置との間で、該単一レッジをシートの供給方向に往復移動するためのレッジ往復移動手段を有し、
    前記レッジ制御手段は、前記積層台に積層するシートの枚数情報に基づいて、該単一レッジを前記控え位置から前記シート受け位置へ移動開始するように、前記レッジ往復移動手段を制御する、
    ことを特徴とするシート群の集積排出装置。
  2. 前記レッジは、その下面に、前記積層面に積層するシートを押圧するための押圧レバーを有する、請求項1に記載のシート群の集積排出装置。
  3. 前記レッジは、その下面に前記押圧レバーを収納可能な溝を有し、
    前記押圧レバーは、前記押圧レバーが前記溝内に収納された収納位置と、押圧位置との間で揺動可能に、前記レッジの前記下面に取り付けられている、請求項2に記載のシート群の集積排出装置。
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