JP2018043839A - 搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】ラインの停止に際し不良品の生じない搬送システムを提供すること【解決手段】規制板により箱を移送する第１移送ライン１０から箱を引き抜き一定速度で搬送する必要がある第２移送ライン２０が連続する場合に、第１移送ライン１０において、箱を、後ろから規制する後方規制板１１３が立設された後方ベルト１１１と、前から規制する前方規制板１２３が立設された前方ベルト１２１と、前方規制板１２３より高さの低い前から規制する補助規制板１３３が立設された補助ベルト１３１と、第１移送ライン１０を停止させる際に、前方規制板１２３が後方規制板１１３から離れていくように減速させ、第２移送ライン２０は、第１移送ライン１０の最下流に至った箱を引き受けて移送を完了するまではそのままの速度で駆動しその後減速させる制御部と、を具備したことを特徴とする搬送システム１。【選択図】図１

Description

本発明は、箱を搬送する搬送システムに関し、特に、ライントラブルにより箱の搬送を停止する場合であっても、吹付印字などの一定速度の移送が前提の作業について不具合を生じさせない搬送システムに関する。

従来、いわゆる広義の製箱ラインすなわち箱を伴う作業ラインには、箱の組み上げ作業、内容物の収容作業（箱詰め作業）、蓋閉作業、バーコードその他の情報を吹き付ける印字作業、出荷用の大箱への収容作業などが含まれる。

蓋閉作業では、例えば、筒状に展開されて内容物が挿入された後に、延伸したままのフラップ（蓋）が折り込まれ糊付けされる。具体的には、搬送方向斜め下に配向した斜辺をもつ上フラップ折下ガイドにより、箱の移送に伴って上フラップが自然に折り下げられ接着される。このとき、箱が後ずさりしてしまわないように、箱の移動を規制する（箱の姿勢を規制する）規制板を設けることで、等間隔搬送と、十全な折込とが実現される。

また、印字作業では、例えば、移送されてくる箱の上空にインクジェットプリントヘッドを固定し、吹き付けによるバーコード印字（印刷）がなされる。このとき、詰まったり間延びしたりしたバーコードとならないように、移送速度を勘案して予め設定された吹付速度にて吹付がおこなわれる。換言すれば、箱を常に一定速度にて通り抜けさせるようにしている。

蓋閉作業と印字作業のライン（蓋閉ラインと印字ライン）が連続する場合には、印字ラインにおける箱移送は、回転軸を鉛直に配した移送方向左右に配された二つ無端ベルトで箱を面接触により挟んで蓋閉ラインから引き抜く方式が採用される。そして引き抜きの際には箱が規制板に干渉しないように、引抜速度（印字ラインの移送速度）や規制板の高さなどが決定されている。

以上の例だけでなく、製箱ラインにおいては、無端ベルトに植設した規制板にて規制をしつつ箱を移送するラインに、規制板と干渉しないように箱を引き抜きつつ作業の性質上一定速度にての搬送が要求されるラインを連続させる場合がある（以降ではこの組合せラインを規制板−定速ラインと称し、前段のラインを規制板ライン、後段のラインを定速ラインと称することとする）。

しかしながら、何らかのトラブルが生じて製箱ラインを停止する場合、従来の技術では規制板−定速ラインでは、次のような問題点があった。

停止に際しては、規制板ラインの駆動ローラを減速させるが、箱が規制板に干渉しないように、定速ラインの引き抜き速度も同調して減速させる必要がある。しかしながら、そうすると一定速度の搬送が要求される定速ラインにて減速に伴う印字不良等の不良品が発生してしまう。反対に、定速ラインの駆動を維持すると、規制板にあたるなどして箱が傷ついたり、引き抜き不良が生じてしまい、結局不良品が発生してしまう。
すなわち、規制板−定速ラインでは減速に際してはいずれかで不良品が発生するという問題点があり、従来では、このような箱を系外排出する等して対応していた。

特開２０１５−１３４６１４ 特開２００３−１２８０２６ 特開２０１５−２１７９９４ 特開２０１０−１７９９５１

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、無端ベルトに植設された規制板にて規制をしつつ箱を移送するラインに、規制板と干渉しないように箱を引き抜きつつ一定速度にての搬送が要求されるラインを連続させる構成において、ラインの停止に際し、不良品の生じない搬送システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の搬送システムは、等間隔に載置された箱を移送する第１移送装置と、第１移送装置下流直近に配され、第１移送装置からの箱を引き受けて一定速度にて更に移送する第２移送装置と、を有する搬送システムであって、第１移送装置が、箱の移送方向後方を規制する後方規制体が等間隔に立設された無端ベルトである後方ベルトと、箱の移送方向前方を規制する前方規制体が等間隔に立設された無端ベルトである前方ベルトと、箱の移送方向前方を規制し、前方規制体より高さの低い補助規制体が等間隔に立設された無端ベルトである補助ベルトと、後方ベルトを駆動する後方用ローラと、前方ベルトを駆動する前方用ローラと、補助ベルトを駆動する補助用ローラと、を備え、第２移送装置が、箱を載置または挟持する無端ベルトである引受移送ベルトと、引受移送ベルトを駆動する引受用ローラと、を備え、第１移送装置の移送方向下流側の、後方用ローラ、前方用ローラおよび補助用ローラにつき、補助用ローラの回転中心は、他の二つのローラの回転中心より上流側に位置しており、更に、後方用ローラと前方用ローラと補助用ローラと引受用ローラの駆動制御をおこなう制御部であって、第１移送装置を停止させる際に、後方用ローラと補助用ローラについては速度を合わせて減速させ、前方用ローラについては、前方規制体が相対的に後方規制体から離れていくように減速させ、引受用ローラについては、第１移送装置の最下流に至った箱を引き受けて移送を完了するまでは前記一定速度のままで駆動しその後減速させる駆動制御部を具備したことを特徴とする。

すなわち、請求項１に係る発明は、停止に際し、第１移送装置全体の規制機能は後方規制体と補助規制体とで維持したまま最下流の箱についてだけ移送方向前方を規制する前方規制体と補助規制体とが早逃げし、当該箱が規制体（補助規制体と前方規制体）と干渉することなく第２移送装置における一定速度の移送をさせきることが可能となる。

なお、各ローラの配置は駆動ローラと従動ローラのいずれを上流側とするかに特に制限はない。
第１移送装置における箱の載置面は、ベルト表面としても良いが、規制体により移動されるので、後方ベルト、前方ベルト、補助ベルトの上空に別途設けられていてもよい。
前方規制体が相対的に後方規制体から離れていくように減速させる方法の例としては、後方用ローラおよび補助用ローラより前方用ローラの減速のタイミングを遅らせるまたは減速の程度を緩くする方法を挙げることができる。
速度を合わせて減速させるとは、後方規制体と補助規制体との間隔が変わらないようにすることを意味する。
移送を完了するまで、とは、厳密に第２移送装置の次のラインないし機能部に引き渡すまで、を意味するのでなく、第２移送装置における一定速度を要する処理が完了するまで、をいう。

請求項２に記載の搬送システムは、請求項１に記載の搬送システムにおいて、箱は略直方体であり、引受移送ベルトが、第１移送装置の最下流に至った箱を挟んで引き込み移送する、移送方向左右に配された一対の無端ベルトであることを特徴とする。

すなわち、請求項２に係る発明は、移送対象である直方体の箱を安定的移送でき、前方規制体や補助規制体の高さ、引受移送ベルトの駆動速度、引受移送ベルトの引受開始位置等の設計自由度を高めることができる。

なお、略直方体とは、概ね直方体形状と把握できるものであれば特に限定されない。
引受移送ベルトは回転軸を鉛直に配して構成することができる。このとき、引受移送ベルトは、その下辺が第１移送装置の箱の載置面より所定高さ以上となる位置に配されるようにすれば、設計自由度がより高まる。
なお、使用の態様により、箱を引き込む左右一対の回転円盤と移送面（載置面）を構成する無端ベルトとの組合せのような態様も、ここでいう引受移送ベルトに含まれるものとする。

請求項３に記載の搬送システムは、請求項１または２に記載の搬送システムにおいて、補助用ローラの径を前方用ローラの径より小さくしたことを特徴とする。

すなわち、請求項３に係る発明は、補助規制体の引き返しの回転が速まり、設計自由度が一層高まる。

請求項４に記載の搬送システムは、請求項１、２または３に記載の搬送システムにおいて、駆動制御部は、第１移送装置と第２移送装置の再起動に際し、前方規制体が箱の移送方向前方を規制する位置まで前方用ローラを逆回転させてから、後方用ローラと前方用ローラと補助用ローラと引受用ローラとをそれぞれの設定速度となるまで同期をとりながら駆動することを特徴とする。

すなわち、請求項４に係る発明は、再稼働の１個目から第１移送装置にても第２移送装置にても十全な移送が可能となる。

本発明によれば、無端ベルトに立設された規制板にて規制をしつつ箱を移送するラインに、規制板と干渉しないように箱を引き抜きつつ一定速度にての搬送が要求されるラインを連続させる構成において、ラインの停止に際し、不良品の生じない搬送システムを提供することができる。

本発明の搬送システムの構成例を示した図である。図１ａは正面図を、図１ｂは対応する平面図である。 本発明の搬送システムによる一定速度（通常駆動）における箱の移送の様子を示した図である。ライン上の構成は適宜省略している。各描画間の時間間隔は同一としている。図２ｅは便宜上２度描画している。なお図２ｅは、箱がちょうど引受移送ベルト２１１に引き込まれ始める際の描画である。 制御部と制御先との関係を示したブロック図である。 本発明の搬送システムにおける、停止の際の箱の移送、ベルトの駆動の様子を示した図である。ライン上の構成は適宜省略している。図４ｅは便宜上２度描画している。なお、各描画間の時間間隔は図２の各描画間の時間間隔と同じとしている。 本発明の搬送システムにおける停止の際の前方ベルトと、後方ベルト・補助用ベルトの位置関係の一例を示した説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、蓋（フラップ）を糊付けして箱を閉じる蓋閉ラインと印字ラインにより構成された搬送システムの例について説明する。すなわち、蓋閉ラインではフラップの折り込みに際して箱が姿勢を崩さないように規制することが機能上に重要であり、印字ラインでは一定速度の移送が機能上重要である、そのようなラインにより構成された搬送システムについて説明する。

図１は、本発明の搬送システムの構成例を示した図である。図２は、移送の様子を示した図である。

搬送システム１は、おおきく、第１移送ライン（蓋閉ライン）１０と、第２移送ライン（印字ライン）２０と、制御部３０と、により構成される。

第１移送ライン１０は、等間隔に載置された、開口した箱のフラップを折り込むことで蓋接着し、末端では、蓋が閉じた箱（直方体の箱）を第２移送ライン２０へ箱を引き渡す。

第１移送ライン１０は、後方ベルト１１１と、後方用ローラ１１２と、前方ベルト１２１と、前方用ローラ１２２と、補助ベルト１３１と、補助用ローラ１３２と、折下ガイド１５０と、により構成される。

後方ベルト１１１は、一対の後方用ローラ１１２により駆動される無端ベルトであって、箱の移送方向後方を規制する後方規制板１１３が等間隔に植設されている。

前方ベルト１２１は、一対の前方用ローラ１２２により駆動される無端ベルトであって、箱の移送方向前方を規制する前方規制板１２３が等間隔に植設されている。なお、この間隔は、後方規制板１１３と同間隔である。

補助ベルト１３１は、一対の補助用ローラ１３２により駆動される無端ベルトであって、前方規制板１２３と同様に箱の移送方向前方を規制し、前方規制体よりは高さの低い補助規制板１３３が等間隔に植設されている。なお、この間隔も、前方規制板１２３、後方規制板１１３と同間隔としている。

なお、本実施の形態では、箱の姿勢安定性の観点から、後方ベルト１１１と前方ベルト１２１が二本ずつ、補助ベルト１３１が１本の計５本のベルトにより構成されているが（図１ｂ）、それぞれ一本ずつの計３本の態様としても良いことはいうまでもない。

いずれのベルトも上面側は同一平面にあり、箱の載置面（移送面）を形成する。

なお、第１移送ライン１０の下流側にある後方用ローラ１１２と、同じく下流側にある前方用ローラ１２２とは同径であって、回転中心が同一軸上にあるように配されている。
一方、第１移送ライン１０の下流側にある補助用ローラ１３２の回転中心は、上記二つのローラの回転中心より上流側に位置するように配しており、また、その径も、二つのローラの径よりも小さくしている。これにより、後述するように補助規制板１３３は、下流端において、通常運転の場合もライン停止の場合も素早く回転して逃げ、第２移送ライン２０の箱の引き込みによる干渉が発生しないように構成されている。

折下ガイド１５０は、第１移送ライン１０の搬送方向左右に対称に配された板体であって、進行方向に対して下向きの斜辺１５１を有する。この斜辺１５１により、箱の上フラップが移送に伴って折り下がり、上流で既に折り込まれた側フラップと下フラップに次いで、予め糊ガンで糊が打たれた下フラップに当接し接着される。このとき、前方規制板１２３と後方規制板１１３により箱はその姿勢を維持するので（折下ガイド１５０の抵抗により箱が倒伏してしまうことなく、断面が長方形に保たれるので）、適正な折込・接着となる。

第２移送ライン２０は、第１移送ライン１０の下流直近に配され、第１移送ライン１０から箱を引き抜いて一定速度で箱を移送し、インクジェットにより適正なバーコードを転写し、更に下流のラインに引き渡す。

第２移送ライン２０は、引受移送ベルト２１１と、引受用ローラ２１２と、移送台２１３と、インクジェットプリントヘッド２５０と、センサ２６０と、により構成される。なお、以降においては、インクジェットプリントヘッドを単にプリントヘッドと称することとする。

引受移送ベルト２１１は、引受用ローラ２１２により駆動されるゴム製の無端ベルトであって、箱の進行方向に左右一対配されている。引受用ローラ２１２の駆動軸は鉛直方向に配され、帯状の引受移送ベルト２１１が箱の進行方向の両側から面接触して、その摩擦力により箱を引き込み、そのまま一定速度で箱を下流に移送する。なお、引受移送ベルト２１１は、進行方向に長く、少なくとも、プリントヘッド２５０の作動位置までの帯長さを有する。本実施の形態では、引受移送ベルト２１１の移送速度は、第1移送ライン１０の通常駆動の移送速度の２倍としている（図２ｅ〜ｆと、ｆ〜ｇ参照）。

移送台２１３は、箱が載る平滑面であって、引受移送ベルト２１１による箱の移送を邪魔することなく、次のラインに箱を引き渡す。

センサ２６０は、箱が移送台２１３上の所定位置に来たかを検出する。ここでは、箱による赤外線の遮蔽を検知している。

プリントヘッド２５０は、移送台２１３の所定の上空に固定されており、センサ２６０の検知信号にもとづき、箱の上空から箱上面にバーコードを印字する。プリントヘッド２５０は、極めて幅の狭い線状のインクを箱に吹き付けるが、引受移送ベルト２１１による箱の移送が一定速度であるので、予めプログラミングされたＯＮ／ＯＦＦ制御による吹き付けで、バーコードが形成（印字）される。

なお、通常の駆動においては、当然ながら、引受移送ベルト２１１の箱の引込開始位置、引き込み速度（第２移送ライン２０における箱の移送速度）、前方規制板１２３の高さ、その移動速度、前方用ローラ１２２の回転中心の位置、回転半径は、適正に設計されており、箱の引渡に際して、前方規制板１２３および補助規制板１３３に引っかからないように（干渉しないように）なっている。

次に、制御部３０について説明する。図３は、制御部３０と制御先との関係を示したブロック図である。
制御部３０は、通常の駆動に際しては、第１移送ライン１０と第２移送ライン２０とを適正に同期させるようにしている（図２ａ〜ｈ）。具体的には、上述したように、第２移送ライン２０による箱の引き抜きの際に、箱が前方規制板１２３等に引っかからないように各所が適正に設計され、十全な同期がとられている（図２ｅ〜ｇ）。

一方、搬送システム１の上流または下流に何らかの不具合が生じたときに、搬送システム１はラインを停止させる。
このとき、搬送システム１は、第１移送ライン１０を減速させつつ、第２移送ライン２０との間で干渉が生じないようにして、最先端（最下流）の箱を引き抜き、少なくとも、当該箱がプリントヘッド２５０直下を通過するまでは一定速度のまま駆動させ、その後第２移送ライン２０を減速させる。これは制御部３０によって制御される。なお、停止までの時間はライン構成に依存するが、第１移送ライン１０が減速を始めてから第２移送ライン２０に引き渡される箱の個数はせいぜい３個とし、ここでは、制御部３０によらなければ最後の一つに干渉が発生するものとして説明する。

具体的には、次のとおりである。なお図４は、停止の際の箱の移送、ベルトの駆動の様子を示した図である。図５は、停止の際に前方規制板１２３が、後方規制板１１３より前に出た状態となる様子を示した一状態図である。
制御部３０は、第１移送ライン１０を停止させる際に、後方用ローラ１１２と補助用ローラ１３２については速度を合わせ減速させる（図４ａ〜ｉ）。図４では、図４ａの時点で減速が始まり、図４ｉで第1ラインが略停止し、同時に最下流の箱が第２移送ライン２０の引受移送ベルト２１１に差し掛かった様子を示している（図２ｅの移送に相当）。これにより、後方規制板１１３と補助規制板１３３とが、それまでの間隔を維持しながら減速する。したがって、箱は規制されたままで移送され、第１移送ライン１０に要求される規制機能は維持される。

一方、前方用ローラ１２２については、前方規制板１２３が後方規制板１１３から離れていくように、後方用ローラ１１２よりゆるやかに減速させる（前方用ローラ１２２は減速回転させていくものの、後方用ローラ１１２よりは速く回転するように制御する）。

これにより、第１移送ライン１０の最下流にある箱については、前方規制板１２３が箱から離れ早く回転しているため、引受移送ベルト２１１の引き込みが始まっても箱が前方規制板１２３と干渉せず（図４ｅ〜ｉ）、また、補助規制板１３３についても、高さ、回転中心の位置、回転半径の大きさとも相まってこれとも干渉しない。
制御部３０は、引き抜き後速やかに第１移送ライン１０の駆動を停止する。

制御部３０は、引受用ローラ２１２についても制御する。すなわち、引受用ローラ２１２は、箱を引き受けてプリントヘッド２５０直下を通過してから引受移送ベルト２１１を減速停止させる（通過するまでは通常の回転速度を維持する）。
これにより、第２移送装置に要求される定速移送機能は維持される（バーコード印字ミスの発生が防止される）。

なお、制御部３０は、再稼働に際しても次のように各部を制御する。
すなわち、制御部３０は、まず、前方規制板１２３が箱の移送方向前方を規制する位置まで（当接する位置まで）前方用ローラ１２２を逆回転させて引きもどす。
次いで、後方用ローラ１１２と前方用ローラ１２２と補助用ローラ１３２と引受用ローラ２１２とをそれぞれの設定速度となるまで同期をとりながら、すなわち、干渉が発生しないように駆動する。このとき、引受用ローラ２１２は、箱がセンサ２６０に至るまでに通常の駆動速度まで回転速度を引き上げ、バーコード印字が十全となるように制御する。

以上説明したように、搬送システム１は、無端ベルトに植設された規制板にて規制をしつつ箱を移送するラインに、規制板と干渉しないように箱を引き抜きつつ一定速度にての搬送が要求されるラインを連続させる構成において、ラインの停止、再稼働に際し、不良品の発生を防止することができる。

本発明は、規制板ラインにおける処理、定速ラインにおける処理に特に限定されず規制板ラインと定速ラインとが連続したライン構成に採用できる。

１ 搬送システム
１０ 第１搬送ライン
１１１ 後方ベルト
１１２ 後方用ローラ
１１３ 後方規制板
１２１ 前方ベルト
１２２ 前方用ローラ
１２３ 前方規制板
１３１ 補助ベルト
１３２ 補助用ローラ
１３３ 補助規制板
１５０ 折下ガイド
１５１ 斜辺
２０ 第２移送ライン
２１１ 引受移送ベルト
２１２ 引受用ローラ
２１３ 移送台
２５０ インクジェットプリントヘッド（プリントヘッド）
２６０ センサ
３０ 制御部

Claims (4)

1. 等間隔に載置された箱を移送する第１移送装置と、第１移送装置下流直近に配され、第１移送装置からの箱を引き受けて一定速度にて更に移送する第２移送装置と、を有する搬送システムであって、
   第１移送装置は、
   箱の移送方向後方を規制する後方規制体が等間隔に立設された無端ベルトである後方ベルトと、
   箱の移送方向前方を規制する前方規制体が等間隔に立設された無端ベルトである前方ベルトと、
   箱の移送方向前方を規制し、前方規制体より高さの低い補助規制体が等間隔に立設された無端ベルトである補助ベルトと、
   後方ベルトを駆動する後方用ローラと、
   前方ベルトを駆動する前方用ローラと、
   補助ベルトを駆動する補助用ローラと、
   を備え、
   第２移送装置は、
   箱を載置または挟持する無端ベルトである引受移送ベルトと、
   引受移送ベルトを駆動する引受用ローラと、
   を備え、
   第１移送装置の移送方向下流側の、後方用ローラ、前方用ローラおよび補助用ローラにつき、補助用ローラの回転中心は、他の二つのローラの回転中心より上流側に位置しており、
   更に、
   後方用ローラと前方用ローラと補助用ローラと引受用ローラの駆動制御をおこなう制御部であって、第１移送装置を停止させる際に、後方用ローラと補助用ローラについては速度を合わせて減速させ、前方用ローラについては、前方規制体が相対的に後方規制体から離れていくように減速させ、引受用ローラについては、第１移送装置の最下流に至った箱を引き受けて移送を完了するまでは前記一定速度のままで駆動しその後減速させる駆動制御部を具備したことを特徴とする搬送システム。
2. 箱は略直方体であり、
   引受移送ベルトは、第１移送装置の最下流に至った箱を挟んで引き込み移送する、移送方向左右に配された一対の無端ベルトであることを特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
3. 補助用ローラの径を前方用ローラの径より小さくしたことを特徴とする請求項１または２に記載の搬送システム。
4. 駆動制御部は、第１移送装置と第２移送装置の再起動に際し、
   前方規制体が箱の移送方向前方を規制する位置まで前方用ローラを逆回転させてから、後方用ローラと前方用ローラと補助用ローラと引受用ローラとをそれぞれの設定速度となるまで同期をとりながら駆動することを特徴とする請求項１、２または３に記載の搬送システム。