JP2020121787A - 製函機 - Google Patents

Abstract

【課題】溝切り、及び、打ち抜き加工後に画像認識による外観検査を可能にする製函機を提供する。【解決手段】段ボール箱への印刷、及び、段ボール箱への成型を行う製函機であって、段ボールシートを供給する給紙部と、段ボールシートに印刷を行う印刷部と、段ボールシートに溝切りを行うスロッタ部と、抜き型を用いて打ち抜き加工を段ボールシートに施すダイカット部と、段ボールシートに糊を塗布し、貼り付けした 後に、折り曲げて成型するフォールディング部と、段ボールシートを収納するストッカー部と、を上記の順に備え、印刷ずれ、又は、カットずれを検出する外観検査領域が、ダイカット部の下流で、且つ、フォールディング部の上流に配設されることを特徴とする製函機。【選択図】図１

Description

本発明は段ボールシートの成型加工をする製函機に関する。

段ボール箱は、段ボールシートと呼ばれるシートを成型加工して製造される。表面への印刷、罫線入れ(溝切り)、切断、打ち抜き、折り曲げ、糊による接合などをおこなって、いわゆる段ボール箱を製造する装置を製函機という。また製函機については、印刷をフレキソ印刷機で行う製函機については、フレキソフォルダグルアという装置名もよく使われる。

さて製函機については、印刷、罫線入れ、打ち抜き加工の際に不良品の出る可能性がある。従来、印刷過程の直後に外観検査をおこない、印刷不良品の選別をおこなう事が行われていた。

図５に従来の製函機２０１の説明図を示す。製函機２０１は、材料となる段ボールシート２７を供給する給紙部２０５と、段ボールシートに印刷を行う印刷部２１０と、印刷の良否を判定する外観検査領域２２５と、段ボールシートに溝切り（罫線加工）を行うスロッタ部２１５と、抜き型を用いて打ち抜き加工を段ボールシートに施すダイカット部２２０と、段ボールシートに糊を塗布し、貼り付けした後に、折り曲げて成型するフォールディング部２３０と、段ボールシートを収納するストッカー部２３５を順に備える。ここで不良品の選別をおこなう選別装置は記載を省略する。制御部２４０は、製函機２０１全体の制御を行い、外観検査装置に備えられた撮像装置（図示省略）によって取得した画像から自動的に良否を判定する不良品選択抽出部２４５を備える（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１１６００号公報

印刷工程の後の罫線入れ、溝切り、打ち抜き加工でも不良品が生じる可能性がある。しかしながら、打ち抜き加工後には、切りくずなどが段ボールシート表面に存在し得ることや、段ボールシートに切り込みがあるために搬送中に表面が歪んでしまうことが原因となって、単なる画像認識による外観検査では不良の判定が困難になってしまうという課題があった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、打ち抜き加工後に画像認識による外観検査を可能にする製函機を提供しようとするものである。

（１）本発明は、段ボール箱への印刷、及び、前記段ボール箱への成型を行う製函機であって、段ボールシートを供給する給紙部と、前記段ボールシートに印刷を行う印刷部と、前記段ボールシートに溝切りを行うスロッタ部と、抜き型を用いて打ち抜き加工を前記段ボールシートに施すダイカット部と、前記段ボールシートに糊を塗布し、貼り付けした 後に、折り曲げて成型するフォールディング部と、前記段ボールシートを収納するストッカー部と、を上記の順に備え、印刷ずれ、又は、カットずれを検出する外観検査領域が、前記ダイカット部の下流で、且つ、前記フォールディング部の上流に配設されることを特徴とする製函機を提供する。

上記（１）に記載の発明によれば、ダイカット部の下流で、且つ、フォールディング部の上流に外観検査領域が配設されるので、印刷ずれだけで無く、溝切りのミスや打ち抜き位置のずれによる不良品も選別することが可能になり、完成物である段ボール箱の品質が向上する優れた効果を奏し得る。

（２）本発明は、前記外観検査領域の上流で、且つ、前記ダイカット部の下流に、前記段ボールシートに対して空気を吹き付けることで、切りくずを除去するエア吐出口が設けられていることを特徴とする上記（１）に記載の製函機を提供する。

上記（２）に記載の発明によれば、ダイカット部で生じる切りくずが除去されるので、段ボールシート表面が清浄になり、その後工程における外観検査による良否判定が適切に行われ、段ボールの品質が向上し得るという優れた効果を奏し得る。

（３）本発明は、前記段ボールシートが、前記外観検査領域を通過する時に、前記ダイカット部における前記段ボールシートを搬送するダイカット部側搬送部、又は、前記フォールディング部における前記段ボールシートを搬送するフォールディング部側搬送部の、少なくともいずれか一方に保持されていることを特徴とする上記（１）又は上記（２）に記載の製函機を提供する。

上記（３）に記載の発明によれば、外観検査時に段ボールシートの端部が保持されているので、段ボールシートが搬送される方向と垂直な方向に対する皺等が防止され、外観検査による良否判定がより適切に行われるという優れた効果を奏し得る。

（４）本発明は、前記外観検査領域が、前記段ボールシートを支持搬送する支持搬送機構と、前記段ボールシートの下面側に配置され、前記段ボールシートを鉛直方向下向きに吸引保持するチャンバー部と、前記段ボールシートの画像を取得する撮像部と、前記撮像部によって取得される画像に基づいて、前記段ボールシートのうち、印刷ずれ又は、カットずれのある不良品を選択抽出する不良品選択抽出部とを有することを特徴とする上記（１）乃至上記（３）のうちのいずれかに記載の製函機を提供する。

上記（４）に記載の発明によれば、外観検査領域において段ボールシートが吸着支持されているので、段ボールシートの表面の皺等が防止され、外観検査による良否判定がより適切に行われるという優れた効果を奏し得る。
（５）本発明は、前記支持搬送機構は、前記チャンバー部の上面側端部に、前記段ボールシートの送り方向に沿って、複数設けられるベアリングであることを特徴とする上記（４）に記載の製函機を提供する。

上記（５）に記載の発明によれば、外観検査領域において段ボールシートを支持搬送する部分が滑らかに段ボールシートを搬送するので、素早く、且つ、位置も正確にその後の折り曲げ工程への搬送が可能になるという優れた効果を奏し得る。

（６）本発明は、前記チャンバー部には、空気を吸引する吸引口が設けられ、前記吸引口の少なくとも一部は、前記切りくずは通過できないが、空気は通過できる孔が設けられた防塵部で覆われていることを特徴とする上記（４）又は上記（５）に記載の製函機を提供する。

上記（６）に記載の発明によれば、段ボールシートの切断や打ち抜き工程で生じる切りくずを吸い込んでポンプを詰まらせてしまう可能性が低下するので、製函機全体の稼働率の向上に寄与するという優れた効果を奏し得る。

本発明の請求項１〜６記載の製函機によれば、印刷ずれだけで無く、溝切りのミスや打ち抜き位置のずれによる不良品も選別することが可能になり、完成物である段ボール箱の品質が向上する優れた効果を奏し得る。

本発明の実施形態に係る製函機の説明図である。 製函機の外観検査領域の説明図である。 （Ａ）外観検査領域における支持搬送機構の斜視図である。（Ｂ）支持搬送機構の上面図である。 （Ａ）支持搬送機構を形成するサクションボックスの斜視図である。（Ｂ）サクションボックスの断面図である。 従来の製函機の説明図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１〜図５は発明を実施する形態の一例であって、図中、同一の符号を付した部分は同一物を表わす。なお、各図において一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、部材の大きさ、形状、厚みなどを適宜誇張して表現する。

図１は、本発明の実施形態に係る製函機１の説明図である。製函機１は、段ボール箱への印刷、及び、段ボール箱への成型を行う製函機であって、段ボールシート７を供給する給紙部５と、段ボールシート７に印刷を行う印刷部１０と、段ボールシート７に溝切り（罫線入れ）を行うスロッタ部１５と、抜き型を用いて打ち抜き加工を段ボールシート７に施すダイカット部２０と、段ボールシート７に糊を塗布し、貼り付けした 後に、折り曲げて成型するフォールディング部３０と、成型後の段ボールシート９を収納するストッカー部３５とを上記の順に備え、印刷ずれ、又は、カットずれを検出する外観検査領域２５が、ダイカット部２０の下流で、且つ、フォールディング部３０の上流に配設されることを特徴とする。

製函機１全体の制御は、制御部４０において行われる。ここで制御部４０はＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどから構成され、製函機１における各種制御を実行する。ＣＰＵはいわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて様々な機能を実現する。ＲＡＭはＣＰＵの作業領域、記憶領域として使用され、ＲＯＭはＣＰＵで実行されるオペレーティングシステムやプログラムを記憶する。

外観検査領域２５において画像認識等によって良否判定を行う不良品選択抽出部４５は制御部４０に含まれる。なお不良品の選別装置は図面を省略する。

図２は、製函機１における外観検査領域２５の説明図である。外観検査領域２５の上流で、且つ、ダイカット部２０の下流に、段ボールシート４７に対して空気を吹き付けることで、切りくずを除去するエア吐出口７０が設けられている。また外観検査領域２５には撮像部６０が設けられ。撮像部６０で取得した画像に基づいて不良品選択抽出部４５（図１参照）が、段ボールシート４７の良否判定をおこなう。撮像部６０はＣＣＤカメラ等であってよい。また段ボールシート４７の上部からストロボ照明を照射して撮像してよい。

段ボールシート４７は、外観検査領域２５を通過する時に、ダイカット部２０における段ボールシート４７を搬送するダイカット部側搬送部７５、又は、フォールディング部における段ボールシート４７を搬送するフォールディング部側搬送部８０の、少なくともいずれか一方に保持されている。なおダイカット部側保持部７５及びフォールディング部側保持部８０は、上側が駆動するローラー、下側が従動ローラーであってよい。

図３（Ａ）は、外観検査領域２５における支持搬送機構５０の斜視図である。支持搬送機構５０は、複数のサクションボックス８５を備え、各サクションボックス８５には、ベアリング１００がそれぞれ複数設けられて、段ボールシート４７を滑らかに搬送する機能を有する。サクションボックス８５は後述するように、下部から空気を吸い込むことで段ボールシート４７を鉛直下向きに吸い付け、段ボールシート４７の平坦性を保ちつつ、段ボールシート４７をダイカット部２０からフォールディング部３０へ支持搬送する。

具体的には、外観検査領域２５には、段ボールシート４７を支持搬送する支持搬送機構５０と、段ボールシート４７の下面側に配置され、段ボールシート４７を鉛直方向下向きに吸引保持するチャンバー部１１０（後述する図４（Ｂ）参照）が配設される。

図３（Ｂ）は、支持搬送機構５０の上面図である。複数のベアリング１００が千鳥構造に配列されることにより、段ボールシート４７が引っかかりにくい効果を奏する。これは罫線入れが施され、ダイカット部２０により切り込みが入った段ボールシート４７について、過度の位置ずれを生じさせずに搬送する上で極めて重要である。もしも支持搬送機構５０上で引っかかりが起きて皺などが生じた場合には、撮像部６０によって取得された画像により、不良品選択抽出部４５が誤った不良判定をしかねないからである。

図４（Ａ）は、支持搬送機構５０を形成するサクションボックス８５の斜視図である。段ボールシート４７はベアリング１００によって支持され、吸引口９０からの吸引により平坦性が確保される。

図４（Ｂ）は、サクションボックス８５の断面図である。支持搬送機構５０は、チャンバー部１１０の上面側端部に、段ボールシート４７の送り方向に沿って、複数設けられるベアリング１００を有する。なおサクションボックス８５の上部にはメッシュ状で空気を通過させ得る載置部８７を備えて良い。

チャンバー部１１０には、空気を白抜き矢印向きに吸引する吸引口９０が設けられ、吸引口９０の少なくとも一部は、切りくずは通過できないが、空気は通過できる孔が設けられた防塵部９５で覆われている。

本発明の実施形態に係る製函機１によれば、ダイカット部２０の下流で且つフォールディング部３０の上流に外観検査領域２５が配設されるので、印刷ずれだけで無く、溝切りのミスや打ち抜き位置のずれによる不良品も選別することが可能になり、完成物である段ボール箱の品質が向上する優れた効果を奏し得る。

本発明の実施形態に係る製函機１によれば、ダイカット部２０で生じる切りくずが除去されるので、段ボールシート４７表面が清浄になり、その後工程における外観検査による良否判定が適切に行われ、段ボールの品質が向上し得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施形態に係る製函機１によれば、外観検査時に段ボールシート４７の端部が保持されているので、段ボールシート４７が搬送される方向と垂直な方向に対する皺等が防止され、外観検査による良否判定がより適切に行われるという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施形態に係る製函機１によれば、外観検査領域２５において段ボールシート４７が吸着支持されているので、段ボールシート４７の表面の皺等が防止され、外観検査による良否判定がより適切に行われるという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施形態に係る製函機１によれば、外観検査領域２５において段ボールシート４７を支持搬送する部分が滑らかに段ボールシート４７を搬送されるので、素早く、且つ、位置も正確にその後のフォールディング部３０における折り曲げ工程への搬送が可能になるという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施形態に係る製函機１によれば、段ボールシート７の切断や打ち抜き工程で生じる切りくずを吸い込んでポンプを詰まらせてしまう可能性が低下するので、製函機１全体の稼働率の向上に寄与するという優れた効果を奏し得る。

尚、本発明の製函機は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 製函機
５ 給紙部
７ 段ボールシート
９ 成型済み段ボール
１０ 印刷部
１５ スロッタ部
２０ ダイカット部
２５ 外観検査領域
３０ フォールディング部
３５ ストッカー部
４０ 制御部
４５ 不良品選択抽出部
４７ 段ボールシート
５０ 支持搬送機構
６０ 撮像部
７０ エア吐出口
７５ ダイカット部側保持部
８０ フォールディング部側保持部
８５ サクションボックス
８７ 載置部
９０ 吸引口
９５ 防塵部
１００ ベアリング
２０１ 製函機
２０５ 給紙部
２０７ 段ボールシート
２０９ 成型済み段ボール
２１０ 印刷部
２１５ スロッタ部
２２０ ダイカット部
２２５ 外観検査領域
２３０ フォールディング部
２３５ ストッカー部
２４０ 制御部
２４５ 不良品選択抽出部

Claims (6)

1. 段ボール箱への印刷、及び、前記段ボール箱への成型を行う製函機であって、
   段ボールシートを供給する給紙部と、
   前記段ボールシートに印刷を行う印刷部と、
   前記段ボールシートに溝切りを行うスロッタ部と、
   抜き型を用いて打ち抜き加工を前記段ボールシートに施すダイカット部と、
   前記段ボールシートに糊を塗布し、貼り付けした 後に、折り曲げて成型するフォールディング部と、
   前記段ボールシートを収納するストッカー部と、
   を上記の順に備え、
   印刷ずれ、又は、カットずれを検出する外観検査領域が、前記ダイカット部の下流で、且つ、前記フォールディング部の上流に配設されることを特徴とする製函機。
2. 前記外観検査領域の上流で、且つ、前記ダイカット部の下流に、前記段ボールシートに対して空気を吹き付けることで、切りくずを除去するエア吐出口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の製函機。
3. 前記段ボールシートは、前記外観検査領域を通過する時に、前記ダイカット部における前記段ボールシートを搬送するダイカット部側 搬送部、又は、前記フォールディング部における前記段ボールシートを搬送するフォールディング部側搬送部の、少なくともいずれか一方に保持されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の製函機。
4. 前記外観検査領域は、
   前記段ボールシートが支持搬送される支持搬送機構と、
   前記段ボールシートの下面側に配置され、前記段ボールシートを鉛直方向下向きに吸引保持するチャンバー部と、
   前記段ボールシートの画像を取得する撮像部と、
   前記撮像部によって取得される画像に基づいて、前記段ボールシートのうち、印刷ずれ又は、カットずれのある不良品を選択抽出する不良品選択抽出部と、
   を有することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の製函機。
5. 前記支持搬送機構は、前記チャンバー部の上面側端部に、前記段ボールシートの送り方向に沿って、複数設けられるベアリングであることを特徴とする請求項４に記載の製函機。
6. 前記チャンバー部には、空気を吸引する吸引口が設けられ、前記吸引口の少なくとも一部は、前記切りくずは通過できないが、空気は通過できる孔が設けられた防塵部で覆われていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の製函機。

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