JP2018138349A - 段ボールウェブ裁断装置及び段ボール製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1に開示のコルゲートマシンは、切断装置(4)と、スリッタスコアラ(1a,1b)と、カットオフ(22a,22b)とを備えている。スリッタスコアラ(1a,1b)にて形成された複数の裁断ウェブ(5)はカットオフ(22a,22b)へ分離搬送され、同時に異なるサイズの段ボールシートを製造することができる。また、オーダチェンジにあたっては、スリッタスコアラ(1a,1b)にて複数のカットオフ(22a,22b)へ分離搬送可能に形成された分離裁断線は、旧オーダと新オーダで幅方向の位置が異なるため、切断装置(4)がこれを連続させるように裁断する。
したがって、新オーダの分離裁断線と旧オーダの分離裁断線を確実に連続させることができ、異なるカットオフ装置へ搬送される裁断ウェブが引き裂かれたり、搬送経路でジャムアップしてしまったりすることを防止できる。
以下の説明では、段ボールウェブが搬送される方向を搬送方向と呼び、搬送方向を基準に左右を定め、重力の方向を下方とし、その逆を上方として説明する。
また、搬送方向と直交する段ボールウェブの延在方向を幅方向と呼び、段ボールウェブの幅方向の中心線側を内側、その反対側を外側という。
特段の説明がなく上流と記載した場合は、搬送方向の上流を意味するものとし、特段の説明がなく下流と記載した場合は、搬送方向の下流を意味するものとする。
[1−1.段ボールシート製造システムの全体構成]
図1を参照して各実施形態に係る段ボールシート製造システムについて説明する。
段ボールシート製造システムは、段ボールシート製造装置1と段ボールシート製造装置1を制御する生産管理装置2とにより構成されている。
シングルフェーサ11は、裏ライナ20に中芯21を段繰りして貼り合わせて片段シート22を作成し、ダブルフェーサ12は、片段シート22に表ライナ23を貼り合わせて段ボールウェブ24を作成する。
ロータリーシャ13は、段ボールシート製造装置1が始動してから間もない製品品質の安定しない期間、段ボールウェブ24を切り取って排除する。
分離裁断装置14は、オーダチェンジに伴い旧オーダと新オーダとの間で段ボールウェブ24に予め分離裁断線を形成する。分離裁断装置14及び分離裁断線については詳しく後述する。
スリッタスコアラ15は、段ボールウェブ24を搬送方向に沿って裁断したり罫線加工を行って複数の裁断ウェブ25を作成し、ディレクタ装置16は、搬送される複数の裁断ウェブ25を、上段カットオフ装置17U又は下段カットオフ装置17Dに分離して振り分けるためのものである。
上段カットオフ装置17Uは、裁断ウェブ25の内、上側に振り分けられた裁断ウェブ25Uを幅方向に切断して段ボールシート26Uを作製し、下段カットオフ装置17Dは、裁断ウェブ25の内、下側に振り分けられた裁断ウェブ25Dを幅方向に切断して段ボールシート26Dを作製する。なお、図1では便宜的に裁断ウェブ25U,25Dをそれぞれ一本線で示しているが、これは各裁断ウェブ25U,25Dが一枚であることを意味するものではない。裁断ウェブ25U,25Dの各枚数はオーダによって異なり、1枚の場合もあれば複数枚の場合もある。
第1スタッカ18U及び第2スタッカ18Dは段ボールシート26U,26Dを積み重ねる。する。
図2を参照して本発明の各実施形態に共通する段ボールウェブ裁断装置の構成についてさらに説明する。
段ボールウェブ裁断装置は、それぞれ前記した分離裁断装置14,スリッタスコアラ15,ディレクタ装置16,上段カットオフ装置17U,下段カットオフ装置17D及び生産管理装置2(図1参照)を備えて構成される。生産管理装置2は本発明の制御装置を構成する。
押さえロール15a及びスリッタナイフ15bは、上下一対のロール組15cとなって段ボールウェブ24を挟んで対向配置され、幅方向に沿って複数組並設されている。図2(b)に示すように、各ロール組15cは、図示しない移動機構によって、押さえロール15aとスリッタナイフ15bとが、実線で示すように段ボールウェブ24を挟みつける圧接状態と、二点鎖線で示すように段ボールウェブ24から離隔する離隔状態との何れかの状態とされる。また、同移動機構の作動により、各ロール組15cは幅方向に移動し、オーダに対応した裁断ウェブ25の裁断位置まで移動する。
本実施形態では、図2(a)に示すように、スリッタスコアラ15により段ボールウェブ24は例えば、3枚の裁断ウェブ25に裁断される。
なお、スリッタスコアラ15よりも上流側に設置された図示省略のエッジシャにより、段ボールウェブ24の両端には必要に応じて幅方向に沿って切れ込みが入れられる。本実施形態ではエッジシャにより切れ込みが入れられており、スリッタスコアラ15により裁断された際に、段ボールウェブ24の両端がトリム片として切り落とされる。
プレート16aの姿勢は、生産管理装置2によりオーダにしたがって制御され、図2に示す例では、右側4枚が傾斜姿勢とされ、左側2枚が水平姿勢とされる。これにより、図2(a)に示すように、3枚の裁断ウェブ25の内、便宜的に網点を付して示す右側2枚が上段カットオフ装置17Uに搬送され、左側1枚が下段カットオフ装置17Dに搬送される。
上ナイフシリンダ17aと下ナイフシリンダ17bとは、それぞれ回転駆動されており、上ナイフシリンダ17aと下ナイフシリンダ17bと間に送り込まれた裁断ウェブ25U,25Dを、上ナイフシリンダ17aと下ナイフシリンダ17bの各周面にそれぞれ固定された図示省略のナイフで周期的に挟みつけて切断する。これにより、所定の長さの段ボールシート26U,26Dが最終製品として製造される。また、上段カットオフ装置17U及び下段カットオフ装置17Dで異なる搬送方向長さの段ボールシート26U,26Dを同時に作成することができる。
[2−1.段ボールウェブ裁断装置の裁断動作]
図3を参照して本発明の第1実施形態の段ボールウェブ裁断装置について説明する。
図3は、スリッタスコアラ15により裁断された後の段ボールウェブの平面図である。図3では、便宜上、分離裁断装置14によって形成された裁断線CLを実線で示し、スリッタスコアラ15によって形成された裁断線SL1_o,SL2_o,SL1_n,SL2_nを二点鎖線で示す。裁断線SL1_o,SL2_oは旧オーダに対応したものであり、裁断線SL1_n,SL2_nは新オーダに対応したものである。
また、図3では、上段カットオフ装置17Uへと搬送される裁断ウェブ25Uには便宜的に網点を付して示す。図3に示す例では、裁断線SL1_n,SL1_oが、新オーダと旧オーダとのそれぞれの分離裁断線DL_n,DL_oとなる。なお、分離裁断線DL_n,DL_oとは、上段カットオフ装置17Uへ搬送される裁断ウェブ25Uと、下段カットオフ装置17Dへ搬送される裁断ウェブ25Dとの分かれ目となる裁断線を特にいう。
つまり、ポイントP_setがポイントP_set′にずれた場合、裁断線CL′は、このポイントP_set′と繋がらず、分離裁断線DL_o,DL_nを繋げることができず、旧オーダと新オーダとの間で損紙となる段ボールウェブ24′に、未裁断部24rが生じてしまう。
具体的には、分離裁断装置14は、オーダチェンジ指令を受けると、ポイントP_offよりも僅かに下流側の位置からノズル噴射による裁断を開始する。これにより、搬送方向に進む段ボールウェブ24′に、開始位置Csから搬送方向に沿って裁断線CL1が形成される。
次いで、ノズル噴射を引き続き実行する分離裁断装置14を、計画上の裁断開始位置であるポイントP_setよりも下流側において、分離裁断線DL_nに向かって幅方向に沿って移動させ、分離裁断線DL_nの位置に到達したら移動を停止する。これにより、搬送方向に進む段ボールウェブ24に対して裁断線CL2が、ポイントP_setの手前まで斜めに形成される。
そして、分離裁断装置14を、停止後も所定時間又は所定距離だけノズル噴射を続行させて、搬送方向に進む段ボールウェブ24′を裁断する結果、搬送方向に沿った裁断線CL3がポイントP_setよりも上流側の終了位置Ceまで形成される。
これにより、ポイントP_setに搬送方向に関して誤差が生じても、この誤差範囲をカバーするように裁断線CL3が形成されるので、旧オーダと新オーダとの各分離裁断線DL_o,DL_nの相互間に未裁断部24rが生じることを防止できる。
本発明の第1実施形態によれば、分離裁断装置14を、新オーダの分離裁断線DL_nと同じ幅方向の位置に到達して停止した後も所定時間又は所定裁断長だけ裁断動作を継続することにより搬送方向に幅を持った裁断線CL3を形成する。これによって、分離裁断線DL_nの開始位置であるポイントP_setに、搬送方向に関して誤差ΔPが生じても、この誤差範囲を、裁断線CL3の前記幅で吸収することができる。
したがって、新オーダと旧オーダとの分離裁断線DL_n,DL_oを確実に繋げることができ、上段カットオフ装置17Uや下段カットオフ装置17Dへ搬送される裁断ウェブ25U,25Dが引き裂かれたり、搬送経路でジャムアップしたりしてしまうことを防止できる。
[3−1.段ボールウェブ裁断装置の裁断動作]
図4を参照して本発明の第2実施形態の段ボールウェブ裁断装置について説明する。図4は、スリッタスコアラ15により裁断された後の段ボールウェブの平面図である。図4では、便宜上、分離裁断装置14によって形成された裁断線CLを実線で示し、スリッタスコアラ15によって形成された裁断線SL1_o,SL2_o,SL1_n,SL2_nを二点鎖線で示す。
また、図4では、上段カットオフ装置17Uへと搬送される裁断ウェブ25Uには、便宜上、網点を付して示す。図4に示す例では、裁断線SL2_n,SL1_oが、新オーダと旧オーダとの分離裁断線DL_n,DL_oとなる。
なお、上記第1実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
このため、分離裁断線CLの形成に要する移動期間(第1期間)Tγが、スリッタスコアラ15の新オーダ用のセット期間(第2期間)Tsl、すなわち各ロール組15cが旧オーダの位置から新オーダの位置まで移動するのに掛かる期間よりも長くなる。
このような場合、裁断線SL1_n,SL2_nが分離裁断線CLの下流側から形成されて、段ボールシート24′の新オーダ側に分離裁断線CLと交差する切り込みが形成されてしまう。このような切り込みが形成されると、斜線で囲んで示すように段ボールウェブ24′にフラップ片FRが形成され、これらのフラップ片FRが引っ掛かってディレクタ装置16でジャムアップが生じるおそれがある。
具体的には、生産管理装置2は、分離裁断装置14が分離裁断線CLを形成するための移動を完了したことを示す移動完了情報を取得するまでは、スリッタスコアラ15の各ロール組15cが、ポイントP_setにおいて新オーダに係る裁断位置への移動が完了しても、各ロール組15cを段ボールウェブ24′から離隔した待機状態とする。そして、分離裁断装置14の移動完了情報を取得したポイントP_set1において各ロール組15cを段ボールウェブ24に圧接する作動状態としてスリッタスコアラ15による裁断を開始させる。つまり、分離裁断装置14の移動が完了するまでスリッタスコアラ15を待機させる期間を設けて、分離裁断線CLが完成するとスリッタスコアラ15による裁断を開始するようにしている。
その他の点は第1実施形態と同様なので説明を省略する。
図5〜図7を参照して、本発明の第2実施形態の制御フローを説明する。この制御フローは、生産管理装置2によりオーダチェンジ毎に実行される。また、この制御フローにおけるスリッタスコアラ15及び分離裁断装置14の動作は生産管理装置2の制御指令に基づいて行われる。
図5に示すように、先ず、ステップs10で上位の生産管理システムから新オーダの裁断位置情報が読み出され、この裁断位置情報に基づいて、ステップs20で分離裁断装置14の移動開始位置及び移動終了位置が決定され、ステップs30でスリッタスコアラ15の新オーダの裁断位置が決定される。そして、ステップs40では、ステップs20,s30で決定された各位置に基づいて分離裁断装置14の移動期間Tγとスリッタスコアラ15のセット期間Tslとが演算されると共にこれらの移動期間Tγとセット期間Tslとの比較が行われる。その結果、移動期間Tγがセット期間Tsl以下の場合には、図6に示すAフローへ進み、移動期間Tγよりもセット期間Tslのほうが長い場合には図7に示すBフローへ進む。
図6に示すAフローでは、スリッタスコアラ15に関するステップa10〜a50と、分離裁断装置14に関するステップb10〜b30とが並行して進む。図7に示すBフローでは、スリッタスコアラ15に関するステップa110〜a170と、分離裁断装置14に関するステップb110〜b130とが並行して進む。図6及び図7の紙面上での各ステップの高さは、そのステップが実行されるタイミングを概略示しており、例えば図6において分離裁断装置14に関するステップb10は、スリッタスコアラ15に関するステップa10よりも早いタイミングで実行される。
図6に示すように、Aフローでは、先ず、分離裁断装置14が、ステップb10でノズル噴射と移動とを開始し、ステップb20でジェットノズル14jが新オーダの分離裁断線DL_nの幅方向位置まで進むと移動を完了する。これにより、裁断線CL1,CL2が完成する。分離裁断装置14はノズル噴射を継続し、段ボールウェブ24の搬送に伴い裁断線CL3の形成が開始される。
次いで、ステップa10で、裁断線CL1の開始位置Csが段ボールウェブ24の搬送に伴い下流のスリッタスコアラ15に到達し、ステップa20で、スリッタスコアラ15は旧オーダの裁断を終了する。そして、スリッタスコアラ15のロール組15cは、ステップa30で新オーダの位置に向けて幅方向への移動を開始し、ステップa40でこの移動が完了すると、ステップa50で新オーダの裁断を開始する。
その後、ステップb30で、分離裁断装置14がノズル噴射を終了し、裁断線CL3ひいては分離裁断線CLが完成すると、リターンして図5のステップs10への戻る。
次いで、ステップa110で、裁断線CL1の開始位置Csがスリッタスコアラ15に到達すると、ステップa120で、スリッタスコアラ15は旧オーダの裁断を終了し、その後、スリッタスコアラ15のロール組15cは、ステップa130で新オーダの位置に向けて移動を開始し、ステップa140でこの移動が完了する。スリッタスコアラ15は、ロール組15cの移動が完了しても、直ぐには新オーダの裁断を開始せずにステップa150へ進んで待機状態となる。
そして、分離裁断装置14がステップb120で分離裁断線DL_nに到達して移動を完了して裁断線CL1,CL2が完成すると、分離裁断装置14は移動完了信号を出力する。分離裁断装置14は移動完了後もノズル噴射を継続して裁断線CL3の形成を開始する。
ステップa160では、前記移動完了信号に基づいて分離裁断装置14の移動が完了したか否かが判定される。移動完了信号が出力されていればステップa170へと進み、スリッタスコアラ15は新オーダの裁断を開始してリターンする一方、移動完了信号が出力されていなければステップa150に戻ってスリッタスコアラ15は待機状態を継続する。
そして、ステップa170でスリッタスコアラ15が新オーダの裁断を開始した後、分離裁断装置14がステップb130でノズル噴射を終了し分離裁断線CLが完成すると、リターンして図5のステップs10へ戻る。
本発明の第2実施形態によれば、新オーダの分離裁断線DL_nの位置が旧オーダの分離裁断線DL_oから大きく変更される場合でも、フラップ片FLの形成を防止でき、このフラップ片FLの存在により、スリッタスコアラ15の下流側のディレクタ装置16で裁断ウェブ25が引っ掛かってジャムアップが生じることを防止できる。
(1)上記の各実施形態では、分離裁断14をスリッタスコアラ15の上流側に配置したが、分離裁断14はディレクタ装置16の上流側に配置に配置されていればよい。したがって、分離裁断14を、ディレクタ装置16の上流側であればスリッタスコアラ15の下流側に配置してもよい。
2 生産管理装置
14 分離裁断装置
15 スリッタスコアラ(スリッタ装置)
15a 押さえロール
15b スリッタナイフ
15c ロール組
16 ディレクタ装置
17U 上段カットオフ装置
17D 下段カットオフ装置
24 段ボールウェブ
25,25D,25U 裁断ウェブ
CL センターカットライン
DL_o,DL_n 分かれ目
Tγ 分離裁断装置14の移動期間(第1期間)
Tsl スリッタスコアラ15のセット期間(第2期間)
Claims (4)
- 段ボールウェブに搬送方向に沿って裁断線を形成して複数の裁断ウェブを作成する1台のスリッタ装置と、
前記複数の裁断ウェブを幅方向に沿って切断する複数のカットオフ装置と、
前記スリッタ装置と前記複数のカットオフ装置との間に配置され、前記スリッタ装置により裁断された前記複数の裁断ウェブを分離して、前記複数のカットオフ装置に振り分けるディレクタ装置と、
前記ディレクタ装置よりも上流側に配置され、前記ディレクタ装置において前記複数の裁断ウェブを分離するための分離裁断線を、新オーダの前記裁断ウェブと旧オーダの前記裁断ウェブとの間に形成する分離裁断装置と
前記新オーダの分離裁断線の位置で幅方向への移動を停止した後、所定時間又は所定裁断長だけ、裁断動作を継続させるように前記分離裁断装置の作動を制御する制御装置とを備える
ことを特徴とする、段ボールウェブ裁断装置。 - 前記制御装置は、
前記分離裁断装置が、旧オーダの前記分離裁断線から新オーダの前記分離裁断線に移動するまでに要する第1期間と、前記スリッタ装置が、前記旧オーダ用から前記新オーダ用の設定に変更するまでに要する第2期間とを比較して、
前記第1期間が前記第2期間以下である場合には、前記スリッタ装置が前記新オーダ用の設定に変更完了後に裁断を開始するように前記スリッタ装置を制御する
ことを特徴とする、請求項2に記載の段ボールウェブ裁断装置。 - 前記制御装置は、
前記分離裁断装置が、旧オーダの前記分離裁断線から新オーダの前記分離裁断線に移動するまでに要する第1期間と、前記スリッタ装置が、前記旧オーダ用から前記新オーダ用の設定に変更するまでに要する第2期間とを比較して、
前記第1期間が前記第2期間を越える場合には、前記分離裁断装置が前記新オーダの前記分離裁断線に移動した後に、前記スリッタ装置による裁断を開始するように前記スリッタ装置を制御する
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の段ボールウェブ裁断装置。 - 請求項1〜3の何れか1項に記載の段ボールウェブ裁断装置を備えた
ことを特徴とする、段ボール製造装置。
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