JP2015027897A - シート状材料品のホッパ - Google Patents

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Makoto Sendo
誠 仙道
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Abstract

【課題】異厚のシート状材料品がホッパ内に不安定な姿勢で積層されることを抑制することにより、ホッパからのシート状材料品の円滑な繰り出しを実現するシート状材料品のホッパを提供することにある。
【解決手段】ホッパ出口(24)からのシート状材料品(B)の繰り出しに伴い、残留する積層体(B1、B2、B3)の各シート状材料品を一対の内壁部材(26,28)によりそれぞれ案内しながら降下させるホッパ本体(20)であって、シート状材料品が一対の内壁部材により案内される第1端部(63)及び第2端部(67)を有し且つ第2端部の厚みが第1端部に比して厚い、ホッパ本体と、一対の内壁部材のうちシート状材料品の第1端部を案内する第1内壁部材からホッパ内に突出し、シート状材料品の第1端部を受け止め、第1端部のホッパ出口側への降下を一時的に規制するストッパ(84,86)とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明はシート状材料品のホッパに関する。
例えば特許文献1には、下向きに開口したホッパ出口及び互いに対向した一対の内壁面を有し、ホッパ出口上に、シート状材料品であるパッケージブランクを積み重ねて、このブランクの積層体として収容し、ホッパ出口からブランクの繰り出しに伴い、残留する積層体の各シート状材料品を一対の内壁面によりそれぞれ案内しながら降下させるホッパを備えたパッケージブランクの供給装置が開示されている。
特許第3499464号公報
上述した装置において、異厚のシート状材料品をホッパ内に積層した場合には、ホッパ内のシート状材料品の積層体の両端縁における積層高さに極端な差が生じることがある。そうすると、積層体の上位に位置したシート状材料品が徐々に垂直方向に近づく向きに傾斜して積層され、不安定な姿勢でホッパ内に収容される。これでは、シート状材料品がホッパ出口からの繰り出しに伴いホッパ内を自重により下位に降下する際、シート状材料品が内壁面に引っ掛かかったり、或いはホッパ内で詰まったりし、シート状材料品のホッパ内における円滑な移動が阻害されるおそれがあった。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、異厚のシート状材料品がホッパ内に不安定な姿勢で積層されることを抑制することにより、ホッパからのシート状材料品の円滑な繰り出しを実現するシート状材料品のホッパを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明のシート状材料品のホッパは、下向きに開口したホッパ出口及び互いに対向した一対の内壁部材を有し、前記ホッパ出口上にシート状材料品を積み重ねて、前記シート状材料品の積層体として収容し、前記ホッパ出口からのシート状材料品の繰り出しに伴い、残留する積層体の各シート状材料品を前記一対の内壁部材によりそれぞれ案内しながら降下させるホッパ本体であって、前記シート状材料品が前記一対の内壁部材により案内される第1端部及び第2端部を有し且つ前記第2端部の厚みが前記第1端部に比して厚い、ホッパ本体と、前記一対の内壁部材のうち前記シート状材料品の前記第1端部を案内する第1内壁部材から前記ホッパ内に突出し、前記シート状材料品の前記第1端部を受け止め、前記第1端部の前記ホッパ出口側への降下を一時的に規制するストッパとを備えることを特徴とする。
本発明のシート状材料品のホッパによれば、異厚のシート状材料品がホッパ内に不安定な姿勢で積層されることを抑制することにより、ホッパからのシート状材料品の円滑な繰り出しを実現することができる。
本発明の一実施形態に係るシート状材料品のホッパと、搬送装置及び繰り出し装置とを示した概略図である。 図1のパッケージブランクをトップパネル側から見た斜視図である。 図2のパッケージブランクを組み立てた包装箱を示す斜視図である。 図1のホッパの第1内壁面を示した図である。 図1のホッパにパッケージブランクが段階的に収容された状態を示した図である。 本発明の変形例に係るホッパの第1内壁面を示した図である。 図6の分割壁の1つを上方向に移動した状態を示した図である。
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図1に示すように、実施形態に係るホッパ1は、例えば、後述するフィルタ付シガレットの包装箱として成形されるパッケージブランクB(シート状材料品)を1枚ずつ繰り出し、この繰り出し済のブランクBを図示しない包装機に向けて供給する。ブランクBの搬送経路でみてホッパ1の前後には、それぞれブランクBの搬送装置2,4が配置されている。
搬送装置2は、ベルトコンベア6、エレベータ8、及びプッシャ10から概略構成されている。先ず、ブランクBは、例えば数百枚程度が積層されて束となった集積体12の状態で、図示しないブランクリザーバから矢印で示す方向に搬送経路14を搬送され、ベルトコンベア6に移送される。次に、集積体12はベルトコンベア6によって矢印aで示す方向に搬送され、エレベータ8に移送される。次に、集積体12はエレベータ8によって矢印bで示す上方向に移送された後、カバー16で覆われた搬送経路18をプッシャ10によって押し出されながら矢印c方向に移送され、矢印d方向にホッパ1に投入される。ホッパ入口22から投入された集積体12は、その降下の過程で個々のブランクBにばらけてホッパ1内に段階的に積層される。
ホッパ1は縦形のホッパ本体20を備え、ホッパ本体20は、上向きに開口したホッパ入口22、下向きに開口したホッパ出口24、互いに対向した一対の第1内壁面(第1内壁部材、内壁部材)26及び第2内壁面(第2内壁部材、内壁部材)28を有している。また、ホッパ本体20には、第1内壁面26及び第2内壁面28と隣り合う図示しない内壁面の下端に連なって、一対の支持爪30が例えば2組形成されている。これら支持爪30はホッパ出口24内に向かって突出し、各支持爪30によりブランクBのホッパ出口24に面したホッパ1の底面25からの脱落が制止される。
また、ホッパ本体20では、ホッパ出口24からのブランクBの繰り出しに伴い、ホッパ1内に残留するブランクBが第1及び第2内壁面26,28によりそれぞれ案内されながら、自重によりホッパ1内を段階的に降下する。また、ホッパ1は、ホッパ出口24を通じて積層体32の最下位に位置したブランクBを吸着する吸着パッド33を有し、吸着パッド33で吸着したブランクBをホッパ本体20から繰り出す繰り出し装置34を備えている。
吸着パッド33は、ホッパ1の下方において吸着面36を上向きにして複数配置されており、これら吸着パッド33は、第1内壁面26と第2内壁面28との間に1列に並べられている。なお、図1では最も手前の吸着パッド33のみが示されている。
各吸着パッド33は、繰り出し装置34を構成する移送ホイール38の外周面に取り付けられており、移送ホイール38は図示しない駆動機構に接続されている。この駆動機構は吸着パッド33の列を移送ホイール38とともに回転運動させる。
移送ホイール38はその内部に図示しないサクション通路を有しており、その一端は吸着パッド33の吸着面36に開口し、他端は図示しないサクション圧源に接続されている。吸着面36に対するサクション圧の供給は、例えば図示しない電磁開閉弁により制御されており、その開閉により吸着面36へのサクション圧の供給と大気開放とを選択的に切り換えることができる。
繰り出し装置34は、上述した駆動機構の動作とサクション圧の供給・大気開放の切り換え動作とを互いに連動させて行うことにより、吸着パッド33の列にブランクBの繰り出し動作を行わせることができる。
詳しくは、繰り出し装置34は、移送ホイール38を回転させ、吸着パッド33の列を一斉にホッパ出口24に面する位置まで回動し、このとき吸着パッド33の吸着面36にサクション圧が供給され、吸着パッド33の列は最下位のブランクBの下面40を吸着する。
次に、吸着パッド33の列は、移送ホイール38の回転に伴い、ホッパ出口24から斜め下方向に回動しながら、吸着した1枚のブランクBをホッパ出口24から引き出す。移送ホイール38が矢印eで示す方向に引き続き回転することにより、吸着パッド33及びそれに吸着されたブランクBはホッパ出口24に面した位置から180°転回し、移送ホイール38の下方に位置付けられる。
搬送装置4は、移送ホイール38の下方に位置した繰り出しローラ42から概略構成されている。繰り出しローラ42は、上下に配置された1対のローラ44を備え、吸着パッド33の列がホッパ出口24に面した位置から180°転回されたとき、上述した駆動機構によりサクション圧の供給が停止されてブランクBの吸着が解除される。この結果、ブランクBは吸着パッド33の吸着面36から離れ、このとき1対のローラ44がそれぞれ矢印f1,f2で示す向きに回転することにより、1枚のブランクBを1対のローラ44で挟持しながら、矢印で示す搬送経路46に送り出す。搬送経路46は図示しない包装機に向けて延び、例えば図示しないプッシャにより搬送経路46を搬送され、搬送装置4から運び去られる。
図2及び図3に示すようにブランクBは、フィルタ付シガレットFCの例えばサイドスライド型パックのアウタブランクであって、包装箱Pの構造に合わせて形状を加工されている。ブランクBのパネルには、インナパネル48、フロントパネル50、サイドパネル52、バックパネル54、トップパネル56、及びボトムパネル58が含まれ、フロントパネル50、サイドパネル52には、それぞれトップフラップ60、ボトムフラップ61が形成されている。
また、バックパネル54にはサイドフラップ64が形成され、サイドフラップ64の側縁が図1に示すブランクBの第1端縁62に位置付けられている。ブランクBには、サイドフラップ64、サイドパネル52、バックパネル54、トップパネル56、及びボトムパネル58の部分により第1端縁62を含む同じ厚みの第1端部63が形成されている。
一方、インナパネル48はフロントパネル50の裏面65に向けて折り曲げられ、その折り込み線が図1に示すブランクBの第2端縁66に位置付けられている。ブランクBには、インナパネル48及びフロントパネル50の重なり部分により、第2端縁67を含む同じ厚みの第2端部67が形成されている。こうして、ブランクBは、インナパネル48及びフロントパネル50の重なり部分の形成により、第2端部67の厚みが第1端部63の厚みに比して厚く形成される。
各ブランクBは、第1端縁62がホッパ本体20の第1内壁面26により案内されるとともに、第2端縁66がホッパ本体20の第2内壁面28により案内されながら、ホッパ1内を降下する。なお、図2中の破線は、上述した第2端縁66以外の、フロントパネル50、サイドパネル52、及びバックパネル54とこれらのトップフラップ60、ボトムフラップ61、及びサイドフラップ64との折り込み線をそれぞれ示している。
また、インナパネル48及びフロントパネル50には、これら各パネル48,50を折り込んで重ね合わせたとき、ほぼ同位置に図示しない矩形の開口が形成され、インナパネル48にはその開口を覆うようにしてフィルム68が貼付されている。フィルム68は透明であって、間隔を存して種々の幅を有する黒線70が図3でみて上下方向に縞模様を呈して印刷され、フィルム68には種々の隙間を存したスリット72が図3でみて上下方向に形成されている。
図3に示すように、図2のブランクBを組立てて形成された外箱74の内側には内箱76が収容され、内箱76のフロントパネル78には絵柄80が描画されている。そして、外箱74のサイドパネル52に形成された開口82から指で内箱76を矢印g方向に押してスライドさせることにより、内箱76内のフィルタ付きシガレットFCを取り出すことができる。外箱74に対して内箱76をスライドさせる際、スリット72から絵柄80が間欠的に見えることにより、コマ送りのアニメーション(動画)が楽しめる仕組みとなっている。
ここで、図1に示すように、ホッパ1は、ブランクBの第1端部63を案内する第1内壁面26からホッパ1内に突出し、ブランクBの第1端部63を受け止め、第1端部63のホッパ出口24側への降下を一時的に規制する第1ストッパ84、及び第2ストッパ86を備えている。第1及び第2ストッパ84,86は、例えば楔状の断面を有し、第1内壁面26からホッパ1内への突出長さや突出角度が調整可能に構成されている。
図4に示すように、第1及び第2ストッパ84,86は、第1内壁面26の水平幅方向全域に亘って第1内壁面26の上下方向に間隔D1を存して配置され、ストッパ列88を形成している。
図5に示すように、図1に示す搬送装置2により搬送されてホッパ入口22から投入された集積体12は、その降下の過程で個々のブランクBにばらけてホッパ1内に段階的に積層される。
詳しくは、先ず、ホッパ入口22からホッパ1内を自重で降下するブランクBは、第2ストッパ86が第1端部63の第1端縁62近傍を受け止め、第1端部63のホッパ出口24側への降下が一時的に規制される。一方、ブランクBの第2端縁66側は規制が無いため自重により降下する。次に、第2ストッパ86の下側にはホッパ出口24に至るまで空間が存在することから、ブランクBは第2ストッパ86に当接する第1端部63の第1端縁62近傍を支点として第2端縁66が下方に転回する。この転回に伴い、第2ストッパ86における第1端部63の第1端縁62近傍の受け止めが解除され、ブランクBは、第1端縁62が上側、第2端縁66が下側の傾斜した姿勢で降下し、ホッパ出口24に面するホッパ1の底面25に第2端縁66が当接すると、第1端部63が下方に傾倒することでブランクBが水平に載置される。
上述したブランクの積層プロセスにより、ホッパ1内のホッパ出口24側にブランクBが徐々に積層された下位ブランク層(積層体)B1が形成される。下位ブランク層B1では、各ブランクBの第1端縁62と第2端縁66との厚みの差により、下位ブランク層B1の第2端縁66側の積層高さが第1端縁63側の積層高さよりも高くなる。繰り出し装置34の動作に伴い、ホッパ出口24からのブランクBの繰り出しが順次行われる。
次に、下位ブランク層B1が形成された後にホッパ入口22からホッパ1内を自重で降下するブランクBは、第2ストッパ86が第1端部63の第1端縁62近傍を受け止め、第1端部63のホッパ出口24側への降下が一時的に規制され、ブランクBの第2端縁66側は規制が無いため自重により降下する。次に、第2ストッパ86の下側には下位ブランク層B1の最上位のブランクBU1に至るまで空間が存在することから、ブランクBは第2ストッパ86に当接する第1端部63の第1端縁62近傍を支点として第2端縁66が下方に転回する。この転回に伴い、第2ストッパ86における第1端部63の第1端縁62近傍の受け止めが解除されると、ブランクBは、第1端縁62が上側、第2端縁66が下側の傾斜した姿勢で降下する。
ここで、降下するブランクBの第2端縁66は、下位ブランク層B1の最上位のブランクBU1に当接するため、第1端縁62が下方に傾倒することにより、第1端部63の第1端縁62近傍を第1ストッパ84が受け止める。第1ストッパ84の先端と、下位ブランク層B1の最上位のブランクBU1の第2端縁66との距離がブランクBの第1及び第2端縁62,66間の長さよりも短いことから、ブランクBは第1ストッパ84とブランクBU1の第2端部67とに支持され、第1端縁62が上側、第2端縁66が下側の傾斜した姿勢で載置される。
上述したブランクBの積層プロセスにより、第1ストッパ84と第2ストッパ86との間にブランクBの第1端縁62が積層された中位ブランク層(積層体)B2が形成される。繰り出し装置34が動作し、下位ブランク層B1からホッパ出口24を介してブランクBの繰り出しが順次行われるのに伴い、中位ブランク層B2から下位ブランク層B1にブランクBが順次移動する。
詳しくは、ホッパ出口24からのブランクBの繰り出しに伴い、下位ブランク層B1の積層高さが徐々に低くなるため、第1ストッパ84の先端と、下位ブランク層B1の最上位のブランクBU1の第2端縁66との距離が徐々に長くなり、ブランクBの第1及び第2端縁62、66間の長さよりも長くなる。これに伴い、第1ストッパ84における第1端部63の第1端縁62近傍の受け止めが解除されると、ブランクBは、第1端縁62が上側、第2端縁66が下側の傾斜した姿勢で降下し、中位ブランク層B2から下位ブランク層B1へのブランクBの移動が完了する。
ここで、第1ストッパ84の先端と下位ブランク層B1の最下位のブランクBL1の第2端縁66との距離は、ブランクBの第1及び第2端縁62、66間の長さよりも長く規定されている。これより、少なくとも下位ブランク層B1のブランクBがすべてホッパ出口24から繰り出される前に、中位ブランク層B2の最下位のブランクBL2の第1端縁62が第1ストッパ84による受け止めを解除されて自重により降下し、下位ブランク層B1に移動される。したがって、ホッパ1からのブランクBの繰り出しが途切れることなく連続して行われる。
次に、中位ブランク層B2が形成された後にホッパ入口22からホッパ1内を自重で降下するブランクBにより、中位ブランク層(積層体)B2が形成されるのと同様に、第2ストッパ86の上側にブランクBが積層された上位ブランク層(積層体)B3が形成される。繰り出し装置34が動作し、下位ブランク層B1からホッパ出口24を介してブランクBの繰り出しが順次行われるのに伴い、中位ブランク層B2から下位ブランク層B1にブランクBが順次移動し、これに伴い上位ブランク層B3から中位ブランク層B2にブランクBが順次移動する。この時のブランクの動きは、前述の中位ブランク層B2から下位ブランク層B1へのブランクBの移動と同様である。
以上説明したように、本実施形態のホッパ1が第1及び第2ストッパ84、86を備えることにより、ブランクBを下位ブランク層B1、中位ブランク層B2、上位ブランク層B3に分離して段階的にホッパ1に収容することができる。これにより、下位ブランク層B1においてブランクBの極端な傾きが生じることが回避され、ホッパ1内のブランクBをできるだけ平らな安定した姿勢で積層し、収容することができる。したがって、ホッパ1内でのブランクBの円滑な移動が可能となり、ホッパ1内でのブランクBの引っ掛かりや詰まりを抑制することができる。
しかも、下位ブランク層B1の最下位のブランクBLに掛かる荷重を低減することができるため、ホッパ1からのブランクBの繰り出しを円滑に行うことができる。したがって、吸着パッド33でブランクBを繰り出す際に、ブランクBをなるべく平らな姿勢で保持することができるため、吸着パッド33によってブランクを吸着する際の吸着エアーの漏れを抑制し、ホッパ1からのブランクBの円滑な繰り出しを実現することができる。
また、上述したように、第1ストッパ84の先端と下位ブランク層B1の最下位のブランクBL1の第2端縁66との距離がブランクBの第1及び第2端縁62、66間の長さよりも長く規定されることより、ホッパ1からのブランクBの繰り出しが途切れることなく連続して行われる。このように、異厚のブランクBであっても、ホッパ1内における円滑な移動、及びホッパ1からの連続的且つ円滑な繰り出しを実現し、ブランクBの安定した連続供給が可能となる。
以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、上記実施形態では、第1内壁面26に第1及び第2ストッパ84,86が設けられているが、ストッパの数やストッパの形態はこれに限定されない。
詳しくは、図6に示すように、第1内壁面26を水平方向に分割し、3つの第1分割壁(内壁要素)90、第2分割壁(内壁要素)92、第3分割壁(内壁要素)94を形成し、これら分割壁90,92,94のうち例えば第2分割壁92を上下方向に可動としても良い。
この場合には、図7に示すように、第2分割壁92を上方向に移動すれば、第2分割壁92の第1及び第2ストッパ84,86の位置を調整することができる。
しかも、第1及び第3分割壁90,94の第1及び第2ストッパ84,86と合わせると、ストッパの数を実質的に増やすこともできる。したがって、ブランクBの第1及び第2端部63,67の厚さに合わせて、段階的に形成するブランク層の数や高さを容易に調整することができ、ブランクBのホッパ1内における円滑な移動、及びホッパ1からのブランクBの円滑な繰り出しをより簡単に実現することができる。但し、第1内壁面26に形成する分割壁の数は3つに限定されない。
また、上記実施形態及び上記変形例におけるストッパの形状は楔状に限らず、種々の形状が考えられ、また、第1内壁面26の水平幅方向全域に亘って形成することは必須ではない。
また、上記実施形態及び上記変形例において内壁部材は板状の部材で形成されていたが、ブランクBの様なシート状材料品の水平方向の動きを規制して上下方向への案内ができる部材であればよい。例えば、図示は省略するが、ブランクBが収容されるホッパ1内に、ホッパ1の内郭の一部をなすような互いに対向した一対のポール(内壁部材、第1内壁部)を上下方向に立設し、この一方のポールにストッパを設けても良い。
また、上記実施形態及び上記変形例におけるホッパ1は、下位ブランク層B1の最下位のブランクBL1に掛かる荷重を低減することができるため、ブランクBを吸着パッド33で吸着してホッパ1から繰り出す場合に好適であるが、これに限らず、ブランクBをエアーによりブローして繰り出す場合にも適用可能である。
また、上記実施形態及び上記変形例のホッパ1はブランクBに限らず、水平面に載置すると片側に傾いてしまう様な種々の異厚のシート状材料品や凸部(凸部は厚みが大きい)を有するシート状材料品に適用することができ、例えばシート状材料品の表面の一部に装飾などのための凸部を有する場合などにも適用可能である。
1 ホッパ
20 ホッパ本体
24 ホッパ出口
26 第1内壁部材(内壁部材)
28 第2内壁部材(内壁部材)
33 吸着パッド
34 繰り出し装置
63 第1端部
67 第2端部
84 第1ストッパ(ストッパ)
86 第2ストッパ(ストッパ)
88 ストッパ列
90 第1分割壁(内壁要素)
92 第2分割壁(内壁要素)
94 第3分割壁(内壁要素)

Claims (5)

  1. 下向きに開口したホッパ出口及び互いに対向した一対の内壁部材を有し、前記ホッパ出口上にシート状材料品を積み重ねて、前記シート状材料品の積層体として収容し、前記ホッパ出口からの前記シート状材料品の繰り出しに伴い、残留する前記積層体の前記各シート状材料品を前記一対の内壁部材によりそれぞれ案内しながら降下させるホッパ本体であって、前記シート状材料品が前記一対の内壁部材により案内される第1端部及び第2端部を有し且つ前記第2端部の最大厚みが前記第1端部に比して厚い、ホッパ本体と、
    前記一対の内壁部材のうち前記シート状材料品の前記第1端部を案内する第1内壁部材から前記ホッパ内に突出し、前記シート状材料品の前記第1端部を受け止め、前記第1端部の前記ホッパ出口側への降下を一時的に規制するストッパと
    を備えることを特徴とするシート状材料品のホッパ。
  2. 前記ストッパの先端と前記積層体の最下位に位置した前記シート状材料品の前記第2端部の第2端縁との距離は、前記シート状材料品の前記第1端部の第1端縁と前記第2端部の前記第2端縁との長さよりも長いことを特徴とする請求項1に記載のシート状材料品のホッパ。
  3. 前記ストッパは、前記第1内壁部材の上下方向に間隔を存して複数設けられ、ストッパ列を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載のシート状材料品のホッパ。
  4. 前記第1内壁部材は、水平方向に並び且つ前記ストッパを少なくとも1つ備えた複数の内壁要素を含み、少なくとも1つの前記内壁要素が上下方向に可動であることを特徴とする請求項1又は2に記載のシート状材料品のホッパ。
  5. 前記ホッパ出口を通じて前記積層体の最下位に位置したシート状材料品を吸着する吸着パッドを有し、吸着したシート状材料品を前記ホッパ本体から取り出す繰り出し装置を更に備えることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載のシート状材料品のホッパ。
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