JP2020175999A - Sheet stack transfer device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート状の物体を積み重ねたシート積重体を移送する移送装置に関する。 The present invention relates to a transfer device for transferring a sheet stack in which sheet-like objects are stacked.
印刷装置による印刷に供される印刷用紙、段ボール箱の原材としての段ボールシート、気密容器の原材としてのパウチ等、シート状の物体(以下、単に「シート」と謂う)は、様々な分野において加工素材として使用される。これらのシートは、加工工程においては、枚葉に分離された状態で適宜加工が施される。そのため、加工対象となる枚葉に分離された個々のシートについては、加工工程に応じて搬送あるいは移送する手段が種々提案されている。 Sheet-like objects (hereinafter simply referred to as "sheets") such as printing paper used for printing by a printing device, a corrugated cardboard sheet as a raw material for a corrugated cardboard box, and a pouch as a raw material for an airtight container are used in various fields. Used as a processing material in. In the processing step, these sheets are appropriately processed in a state of being separated into single leaves. Therefore, various means for transporting or transferring the individual sheets separated into the single leaves to be processed have been proposed according to the processing process.
これに対し、加工工程に投入される前段階等の特定の状況においては、シートは、複数のシートが積み重ねられた状態で取り扱うのが好ましい。そこで、複数のシートを積み重ねたままの状態で搬送する手段が開発されている。例えば、特許文献1には、供給端に搬入される積層シートを所定枚数のシート束に分離する分離装置と、この分離されたシート束を、概ね水平な状態で排出端へ搬送する搬送装置とを有する給紙機が開示されている。
On the other hand, in a specific situation such as a pre-stage of being put into a processing process, it is preferable to handle the sheets in a state where a plurality of sheets are stacked. Therefore, a means for transporting a plurality of sheets in a stacked state has been developed. For example,
しかしながら、上記特許文献1の如き分離装置および搬送装置では、分離されたシート束は、分離装置に近接した搬送装置内で搬送されるのみであり、分離されたシート束を所望の位置に移送することは容易でない。
However, in the separation device and the transfer device as described in
本発明の目的は、上記搬送装置における問題点を解消し、シート状の物体を積み重ねたシート原積重体から移送対象のシート積重体を抜き出し、当該シート積重体をシートが積み重ねられたままの状態で所望の位置に移送することをより容易にする技術を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the problem in the above-mentioned transport device, to extract a sheet stack to be transferred from a sheet original stack in which sheet-shaped objects are stacked, and to keep the sheet stack in a stacked state. It is an object of the present invention to provide a technique for facilitating transfer to a desired position.
本発明のうち、請求項1に記載の発明は、シート状の物体を積み重ねたシート積重体を移送する移送装置であって、移送対象のシート積重体の数に応じた間隔で離間され、対向するように配置された第1と第2のシート保持部を備えており、前記第1および第2のシート保持部は、それぞれ、前記第1と第2のシート保持部が対向する内側に前方端から後方に向かって延びる平坦面が形成されるとともに、前方において尖端部が形成されたフレームの対であって、前記第1と第2のシート保持部の離間方向および前後方向の双方に垂直な横方向の端部に配置された2つの端部フレーム対と、前記端部フレーム対の間に配置された中間フレーム対と、前記端部フレーム対と前記中間フレーム対とのそれぞれのフレーム対により回転自在に保持され、保持しているフレーム対から内側に突出する内側ローラーと、前記端部フレーム対と前記中間フレーム対とのそれぞれのフレーム対により回転自在に保持され、保持しているフレーム対から外側に突出する外側ローラーと、前記端部フレーム対に保持された前記内側ローラーの回転を、許容しあるいは規制するように構成された制動部と、を有していることを特徴とする。
Of the present invention, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記内側ローラーと前記外側ローラーとが、前後方向において異なる位置に配置されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記第1のシート保持部の前記内側ローラーと、前記第2のシート保持部の前記内側ローラーとが、前後方向において異なる位置に配置されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記第1と第2のシート保持部が、複数の前記内側ローラーを前後方向に配列した内側ローラー群と、前記端部フレーム対に保持された前記内側ローラー群の回転を同期させる内側回転同期部と、を有していることを特徴とする。
The invention according to
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、前記第1と第2のシート保持部が、複数の前記外側ローラーを前後方向に配列した外側ローラー群と、前記端部フレーム対に保持された前記外側ローラー群の回転を同期させる外側回転同期部と、を有していることを特徴とする。
The invention according to
請求項1に係る移送装置において、端部フレーム対に保持された内側のローラーを回転が許容された状態とし、移送装置を前方に移動させてシート原積重体に進入させることにより、移送対象のシート積重体が2つのシート保持部の間に取り込まれる。そして、端部フレーム対に保持された内側のローラーを回転が規制された状態とし、移送装置を後方に移動させることにより、移送対象のシート積重体が2つのシート保持部の間に保持されたまま、残部のシート積重体がシート原積重体に残置される。この状態で、移送装置を所望の移送先に移動させた後、端部フレーム対に保持された内側のローラーを回転が許容された状態とすることにより、移送対象のシート積重体は移送先において排出される。このように、請求項1に係る移送装置によれば、ローラーの回転を適宜許容しあるいは規制するとともに、移送装置の移動を行うことにより、移送対象のシート積重体を所望の移送先に移送することができる。また、端部フレーム対の間にローラーを保持する中間フレーム対を配置することにより、移送対象のシート積重体およびシート原積重体に残置されるシート積重体が撓みが抑制されるので、シート積重体の取り込みや抜き出しが適正に行われなくなることを抑制することができる。そのため、請求項1に係る移送装置によれば、シート状の物体を積み重ねたシート原積重体から移送対象のシート積重体を抜き出し、当該シート積重体をシートが積み重ねられたままの状態で所望の位置に移送することがより容易となる。
In the transfer device according to
請求項2に係る移送装置によれば、フレームのシート原積重体に進入する部分の積重方向における長さをより短くすることができるので、移送装置をシート原積重体に進入させることがより容易となる。
According to the transfer device according to
請求項3に係る移送装置によれば、2つのシート保持部の間に取り込まれたシート積重体の積重方向への圧縮量が低減されるので、積重方向に変形し難い硬質のシートの積重体を移送することがより容易となる。
According to the transfer device according to
請求項4に係る移送装置によれば、端部フレーム対に保持されたローラーの回転を規制するのがより容易になるとともに、移送対象のシート積重体に接触した内側ローラー群内の各ローラーの回転が不均一となって当該シート積重体の表層のシートに撓みや皺が発生することを抑制することができる。
According to the transfer device according to
請求項5に係る移送装置によれば、シート原積重体に残置されるシート積重体に接触した外側ローラー群内の各ローラーの回転が不均一となり、当該シート積重体の表層のシートに撓みや皺が発生することを抑制することができる。
According to the transfer device according to
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、シート積重体の移送装置、その移送装置を用いた移送システム、それらの移送装置や移送システムを用いたシート積重体の移送方法、それらの移送装置、移送システムあるいは移送方法を用いて移送されたシート積重体に含まれるシートの加工装置や加工方法等の態様で実現することができる。 The present invention can be realized in various aspects. For example, a sheet stack transfer device, a transfer system using the transfer device, a transfer method of the sheet stack using those transfer devices and the transfer system, and a transfer device, a transfer system or a transfer method thereof. It can be realized by an aspect such as a processing device and a processing method for the sheets included in the sheet stack.
以下、本発明に係るシート積重体の移送装置の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the sheet stack transfer device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態を適用したシート積重体の移送システム1の構成を示す説明図である。ここで、シート積重体とは、袋状のパウチや薄板状の段ボール等のシートを積み重ねたものを謂う。移送システム1は、シート原積重体STSを格納するシート格納部50と、移送ハンド10と、移送ハンド10の−y方向(後方)の端面に取り付けられる図示しない産業用ロボット(以下、単に「ロボット」と謂う)とを有している。なお、本発明に係る移送システムは、本実施形態の如く産業用ロボットを有するものの他、搬送装置や産業機械等を有するものとして利用することも可能である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a sheet
シート格納部50は、シート原積重体STSが上面に載置される棚板51と、棚板51の一端(図1の例では、−x方向端)に取り付けられ、鉛直上方(+z方向)に立ち上がる側板52と、棚板51の奥方向の端に取り付けられ、鉛直上方に立ち上がる奥板53とを有している。移送対象のシート積重体を含むシート積重体(シート原積重体)STSは、その+x方向端から−x方向に向かう荷重が加えられた状態で、側板52に接するように配置される。これにより、シート原積重体STSの個々のシートは、鉛直上方に立ち上がるように配置される。
The
移送ハンド10は、移送対象となるシート積重体を保持する2つのシート保持機構100[1],100[2](シート保持部)を有している。図1に示すように、2つのシート保持機構100[1],100[2]は、x方向に離間するとともに、対向した状態、すなわち、x方向に反転した状態で、ロボットに取り付けられる。
The
詳細については後述するが、このように2つのシート保持機構100[1],100[2]をロボットに取り付けた状態でロボットを駆動して、白抜きの矢印で示すように移送ハンド10をy方向(前後方向)に移動させることにより、シート格納部50に格納されたシート原積重体STSから移送対象のシート積重体が抜き出される。
The details will be described later, but the robot is driven with the two seat holding mechanisms 100 [1] and 100 [2] attached to the robot, and the
第1実施形態において、2つのシート保持機構100[1],100[2]は、その配置が異なっている点を除いて、同一の構成となっている。そのため、以下の説明では、特に必要がない限り、+x方向側のシート保持機構100[1]を、2つのシート保持機構100[1],100[2]を代表するシート保持機構100として取り扱う。同様に、同一構成の構成部が複数ある場合、当該構成部のいずれかにより説明を行うとともに、必要に応じて、大括弧で括った数字を符号の後に付加して複数の構成部を区別する。また、シート保持機構100自体の構成に係る以下の説明では、2つのシート保持機構100[1],100[2]の対向している側、すなわち、シート保持機構100[1]における−x方向側、および、シート保持機構100[2]における+x方向側を内側と謂い、シート保持機構100[1]における+x方向側、および、シート保持機構100[2]における−x方向側を外側と謂う。
In the first embodiment, the two sheet holding mechanisms 100 [1] and 100 [2] have the same configuration except that their arrangements are different. Therefore, in the following description, unless otherwise specified, the sheet holding mechanism 100 [1] on the + x direction side is treated as the
<シート保持機構の構成>
図2は、シート保持機構100の構成を示す斜視図であり、図3は、シート保持機構100の各部材の一部の構成を示す分解斜視図である。図2に示すように、シート保持機構100は、27本のローラーロッド110[1],110[2],120と、z方向に離間した6つのフレーム130[1]〜130[6]と、6つのフレーム130[1]〜130[6]を離間した状態で保持するベース板140と、2つの制動機構150[1],150[2]と、4本のベルト171[1],171[2],172[1],172[2]とを有している。これら27本のローラーロッド110[1],110[2],120、6つのフレーム130[1]〜130[6]およびベース板140は、いずれも、一体に形成された金属部材である。
<Structure of seat holding mechanism>
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the
なお、図2および図3から分かるように、シート保持機構100は、z方向の中央に位置するxy平面に対して対称となっている。そのため、当該面に対称な構成部については、特に必要がない限り、同一の符号を付すとともに、その一方についてのみ説明する。
As can be seen from FIGS. 2 and 3, the
また、z方向の端部に配置された9本のローラーロッド110(110a〜110i)は、同一の構成となっている。そのため、ローラーロッド110a〜110iに係る説明では、特に必要がない限り、9本のローラーロッド110a〜110iから選択された任意のローラーロッドを、9本のローラーロッド110a〜110iを総称しあるいは代表するローラーロッド110として取り扱う。同様に、z方向の中央部に配置された9本のローラーロッド120a〜120iに係る説明では、特に必要がない限り、9本のローラーロッド120a〜120iから選択された任意のローラーロッドを、9本のローラーロッド120a〜120iを総称しあるいは代表するローラーロッド120として取り扱う。
Further, the nine roller rods 110 (110a to 110i) arranged at the ends in the z direction have the same configuration. Therefore, in the description relating to the
さらに、6つのフレーム130[1]〜130[6]のうちのz方向の両端に位置するフレーム130[1],130[6]には、それぞれ、制動機構150[1],150[2]を取り付けるための制動機構取付穴が形成され、制動機構150[1],150[2]がフレーム130[1],130[6]に対して固定される。しかしながら、制動機構150[1],150[2]の取付構造は、本発明と直接の関係を有していないので、これらのフレーム130[1],130[6]は、他のフレーム130[2]〜130[5]と同一のものとして説明する。 Further, the braking mechanisms 150 [1] and 150 [2] are attached to the frames 130 [1] and 130 [6] located at both ends in the z direction of the six frames 130 [1] to 130 [6], respectively. A braking mechanism mounting hole is formed for mounting the brake mechanism 150 [1] and 150 [2], and the braking mechanism 150 [1] and 150 [2] are fixed to the frame 130 [1] and 130 [6]. However, since the mounting structures of the braking mechanisms 150 [1] and 150 [2] do not have a direct relationship with the present invention, these frames 130 [1] and 130 [6] are other frames 130 [6]. 2] to 130 [5] will be described as the same.
図2から分かるように、6つのフレーム130[1]〜130[6]は、横方向の端部に配置された2つの端部フレーム対130[1,2],130[5,6]と、2つの端部フレーム対130[1,2],130[5,6]の間に配置された中間フレーム対130[3,4]とを構成する。ここで、横方向とは、前後方向(y方向)と、2つのシート保持機構100[1],100[2](図1)の離間方向(x方向)との双方に垂直な方向、すなわち、z方向のことを謂う。 As can be seen from FIG. 2, the six frames 130 [1] to 130 [6] are two end frame pairs 130 [1, 2], 130 [5, 6] arranged at the lateral ends. It constitutes an intermediate frame pair 130 [3, 4] arranged between two end frame pairs 130 [1, 2] and 130 [5, 6]. Here, the lateral direction is a direction perpendicular to both the front-rear direction (y direction) and the separation direction (x direction) of the two seat holding mechanisms 100 [1] and 100 [2] (FIG. 1), that is. , Z direction.
また、後述するように、27本のローラーロッド110[1],110[2],120のうち、9本のローラーロッド110[1]は、+z方向側の端部フレーム対130[1,2]に保持され、9本のローラーロッド110[2]は、−z方向側の端部フレーム対130[5,6]に保持され、9本のローラーロッド120は、中間フレーム対130[3,4]に保持される。
Further, as will be described later, of the 27 roller rods 110 [1], 110 [2], and 120, 9 roller rods 110 [1] have a pair of end frames 130 [1, 2] on the + z direction side. ], The nine roller rods 110 [2] are held by the end frame pairs 130 [5, 6] on the −z direction side, and the nine
図2の例において、端部フレーム対130[1,2],130[5,6]に保持される9本のローラーロッド110(110a〜110i)のうち、5本のローラーロッド110a〜110eは内側に配置され、残りの4本のローラーロッド110f〜110iは外側に配置される。そして、外側のローラーロッド110f〜110iは、x方向から見て内側のローラーロッド110a〜110eの間に位置するように配置される。また、中間フレーム対130[3,4]に保持される9本のローラーロッド120(120a〜120i)も、同様に配置される。従って、内側のローラーロッド110a〜110e,120a〜120eと、外側のローラーロッド110f〜110i,120f〜120iとは、y方向(前後方向)において異なる位置に配置された状態となっている。但し、各フレーム対130[1,2],130[3,4],130[5,6]に保持されるローラーロッドの総本数、内側のローラーロッドの本数および外側のローラーロッドの本数は、シート積重体を構成する個々のシートの大きさに合わせて適宜変更される。
In the example of FIG. 2, of the nine roller rods 110 (110a to 110i) held by the end frame pairs 130 [1, 2] and 130 [5, 6], the five
図3に示すように、端部フレーム対130[1,2]に保持されるローラーロッド110[1]は、z方向に延びる棒状の部材であり、大径のローラー部111と、ローラー部111の両端に設けられたシャフト112,113とを有している。これらのシャフト112,113のうち、+z方向に設けられたシャフト112は、当該方向に位置するフレーム130[1]から突出するように、その長さが十分に長く設定されている。また、このシャフト112には、ベルト171[1],172[1](図2)を架けるためのベルト溝119が設けられている。一方、−z方向に設けられたシャフト113は、当該方向に位置するフレーム130[2]から突出する必要がないため、+z方向に設けられたシャフト112よりも長さが短く設定されている。
As shown in FIG. 3, the roller rod 110 [1] held by the end frame pairs 130 [1, 2] is a rod-shaped member extending in the z direction, and has a large-
中間フレーム対130[3,4]に保持されるローラーロッド120は、z方向に延びる棒状の部材であり、大径のローラー部121と、ローラー部121の両端に設けられたシャフト122,123とを有している。これらのシャフト112,113は、いずれも、フレーム130[3],130[4]から突出する必要がないため、その長さが、端部フレーム対130[1,2]に保持されるローラーロッド110[1]の−z方向のシャフト113と同程度に設定されている。
The
フレーム130は、厚み(z方向の長さ)が略一定の部材であり、尖端部131と、中間部132と、基部133とを有している。尖端部131は、+y方向(前方)に向かって幅(x方向の長さ)が縮小する直角三角形板状に形成されている。尖端部131の後方(−y方向)端には、矩形板状の中間部132が設けられている。これら尖端部131および中間部132は、その内側が平坦となるように形成されている。従って、尖端部131および中間部132には、その内側に前方端から後方に向かって延びる平坦面が形成されていると謂うことができる。
The
尖端部131と中間部132とには、9本のローラーロッド110,120に対応して、それぞれのシャフト112,113,122,123が挿入される9つのシャフト穴139a〜139iが形成されている。これらz方向に貫通する9つのシャフト穴139a〜139iの内径は、ローラーロッド110,120が回転自在となるように、シャフト112,113,122,123の外径よりもやや大きく設定される。
Nine
なお、内側のシャフト穴139a〜139eの位置は、図2に示すように、内側のローラーロッド110a〜110e,120a〜120eのローラー部111,121がフレーム130(尖端部131および中間部132)から内側に突出するように設定され、外側のシャフト穴139f〜139iの位置は、外側のローラーロッド110f〜110i,120f〜120iのローラー部111,121がフレーム130から外側に突出するように設定されている。
As shown in FIG. 2, the positions of the
図3に示すように、中間部132の後方(−y方向)端に設けられた基部133は、中間部132よりも幅(x方向の長さ)が広い凹形板状に形成されている。この基部133の凹部137の中央部には、y方向に貫通する組付穴138が設けられている。基部133は、中間部132から外側に大きく突出するとともに、内側には内側のローラーロッド110a〜110e,120a〜120eと同程度に突出するように配置される。このように基部133を中間部132から内側に突出させることにより、シート保持機構100単体を内側を下にして載置した際に、シート保持機構100が移動することが抑制されるので、シート保持機構100の取り扱いがより容易となる。
As shown in FIG. 3, the
ベース板140は、z方向およびx方向に延びる略長矩形板状の部材である。ベース板140には、端部フレーム対130[1,2],130[5,6]および中間フレーム対130[3,4]に対応する位置に形成された3つの凹部147a〜147cと、凹部147a〜147cから外側寄りに形成され、y方向に貫通する6つの組付穴148a〜148fと、凹部147a〜147cが形成された領域の中間に形成され、y方向に貫通する4つのロボット取付穴149a〜149dとが設けられている。
The
ロボット取付穴149a〜149dは、シート保持機構100(図2)をロボットに取り付けるために使用される。具体的には、ロボット取付穴149a〜149dを通して図示しない止めねじをロボットの先端に取り付けることにより、シート保持機構100は、ロボットに取り付けられる。
The
凹部147a〜147cが形成されている領域において、ベース板140の幅(x方向の長さ)は、フレーム130に形成された凹部137のx方向の広さと略同一に設定されている。そのため、凹部147a〜147cが形成された領域を、フレーム130の凹部137に嵌め込むことにより、x方向におけるフレーム130のベース板140に対する位置関係が固定される。一方、隣接する凹部147a〜147cの間隔は、ローラーロッド110[1],110[2],120が回転自在となるように、ローラー部111,121のz方向の長さにフレーム130の厚み(z方向の長さ)の2倍を加えた長さよりもやや長めに設定される。
In the region where the
そして、ローラーロッド110[1],110[2],120のシャフト112,113,122,123をそれぞれ対応するフレーム130のシャフト穴139a〜139iに通した後、組付穴148a〜148fと、それぞれ対応するフレーム130[1]〜130[6]の組付穴138とに止めねじ(図示しない)を通し、その止めねじを締め付けることにより、フレーム対130[1,2],130[5,6],130[3,4]は、それぞれローラーロッド110[1],110[2],120を回転自在に保持した状態で、ベース板140に固定的に組み付けられる。
Then, after passing the
このようにフレーム130をベース板140に組み付けた後、図2に示すように、端部フレーム対130[1,2],130[5,6]に保持された内側のローラーロッド110a〜110eのベルト溝119(図3)にベルト171を架け、外側のローラーロッド110f〜110iのベルト溝119にベルト172を架ける。これにより、内側のローラーロッド110a〜110eの回転が同期するとともに、外側のローラーロッド110f〜110iの回転が同期する。なお、ベルト171,172は、このようにローラーロッド110a〜110i(ローラー部111)の回転を同期させる機能を有しているので、回転同期部とも謂うことができる。
After assembling the
また、内側のローラーロッド110a〜110eに架けられたベルト171は、それぞれ、制動機構150に設けられたベルト穴159を通して、制動機構150の内部に引き込まれている。そして、制動機構150において、ベルト171の回転を許容し、あるいは、ベルト171の回転を規制することにより、内側のローラーロッド110a〜110eの回転は、許容され、あるいは、規制される。なお、制動機構150は、例えば、ベルト171を架けるプーリーと、当該プーリーの回転を電磁的あるいは空圧的に規制可能なブレーキとを用いて構成することができる。
Further, the
そして、後述するように、内側のローラーロッド110a〜110eの回転を許容した状態と、規制した状態とを適宜切り替えつつ、移送ハンド10(図1)を前後方向に移動させることにより、シート原積重体STSの一部が移送ハンド10内に取り込まれ、取り込まれたシート積重体が移送ハンド10内に保持される。
Then, as will be described later, the sheet stacking is performed by moving the transfer hand 10 (FIG. 1) in the front-rear direction while appropriately switching between the state in which the
一方、中間フレーム対130[3,4]に保持されたローラーロッド120は、回転が規制されない。そのため、ローラーロッド120は、移送ハンド10内に取り込まれたシート積重体の保持等に関しては機能しない。しかしながら、中間フレーム対130[3,4]に保持されたローラーロッド120は、シート積重体の移送ハンド10内への取り込み、および、シート積重体の抜き出しに際し、シート積重体のz方向中央部が撓み、移送対象のシート積重体の取り込みや抜き出しが適正に行われなくなることを抑制するように機能する。
On the other hand, the rotation of the
なお、第1実施形態においては、2つの端部フレーム対130[1,2],130[5,6]の間に1つの中間フレーム対130[3,4]を設けているが、中間フレーム対の数は、シート積重体を構成する個々のシートの大きさに合わせて2以上にすることも可能である。 In the first embodiment, one intermediate frame pair 130 [3, 4] is provided between the two end frame pairs 130 [1, 2,] and 130 [5, 6], but the intermediate frame is provided. The number of pairs can be 2 or more according to the size of each sheet constituting the sheet stack.
<移送ハンドの動作>
図4ないし図9は、移送ハンド10の動作の様子を示す説明図であり、この順で時系列的に、シート格納部50(図1)に格納されたシート原積重体STSから移送対象のシート積重体を抜き出す過程を模式的に示している。なお、図4ないし図9においては、図示の便宜上、移送ハンド10を固定した視点で各部の状態を示している。
<Operation of transfer hand>
4 to 9 are explanatory views showing the operation of the
図4ないし図9では、移送ハンド10(すなわち、2つのシート保持機構100[1],100[2])を+z方向から見た様子を示している。そのため、シート保持機構100の中間フレーム対130[3],130[4]に保持されたローラーロッド120が図面に現れていない。しかしながら、上述の通り、中間フレーム対130[3,4]に保持されたローラーロッド120は、シート積重体の保持等に関しては機能しない。そのため、図4ないし図9を参照する以下の説明においては、中間フレーム対130[3,4]に保持されたローラーロッド120に関する説明を省略する。また、後述するように、シート保持機構100[1],100[2]のそれぞれが有する尖端部131、中間部132およびローラーロッド110a〜110iは、シート原積重体STSに進入する構成部であるので、併せて進入部EU1[1],EU1[2]とも呼ぶ。
4 to 9 show a state in which the transfer hand 10 (that is, the two seat holding mechanisms 100 [1] and 100 [2]) is viewed from the + z direction. Therefore, the
図1に示す状態から、移送ハンド10を前方(+y方向)に移動させると、図4に示すように、フレーム130の尖端部131がシート原積重体STSに接触する。なお、制動機構150は、移送ハンド10の前方への移動の前の時点で、ベルト171の回転を許容する状態に設定されている。
When the
図4に示すように尖端部131がシート原積重体STSに接触した後、さらに移送ハンド10を前方に移動させると、シート格納部50の奥板53(図1)によりシート原積重体STSの前方への移動が規制されるため、尖端部131がシート原積重体STSに進入する。
As shown in FIG. 4, when the
尖端部131がシート原積重体STSに進入することにより、図5に示すように、シート原積重体STSは、尖端部131の間に位置するシート積重体STXと、シート積重体STXの±x方向側のそれぞれに位置するシート積重体ST1,ST2とに分割される。そして、尖端部131の間には、移送対象のシート積重体STXが取り込まれる。このとき、尖端部131の間に取り込まれるシート積重体STXに含まれるシートの枚数は、尖端部131の間隔の間隔に対応した枚数となる。
When the
図5に示すように、取り込まれたシート積重体STXが最も前方に位置するローラーロッド110aのローラー部111に接触すると、ローラー部111には、その内側を後方に移動させるように力が加わり、ローラーロッド110aが回転する。そして、矢印で示すように、ベルト171は、内側が後方に移動するように回転する。これに伴い、内側のローラーロッド110b〜110eは、シート積重体STXが接触したローラーロッド110aと同様に回転する。
As shown in FIG. 5, when the captured sheet stack STX comes into contact with the
図5に示す状態からさらに移送ハンド10を前方に移動させると、図6に示すように、分割されたシート積重体ST1,STXの間と、シート積重体STX,ST2の間とのそれぞれに、進入部EU1[1],EU1[2]が進入する。このように移送ハンド10を前方に移動させた際、内側のローラーロッド110a〜110eは、それらの内側が後方に移動するように回転し、外側のローラーロッド110f〜110iは、それらの外側が後方に移動するように回転する。そして、ローラーロッド110a〜110iが回転することにより、シート積重体ST1,STX,ST2と、進入部EU1との間の摩擦が低減されるので、進入部EU1は、シート積重体ST1,STX,ST2の間に滑らかに進入する。
When the
移送ハンド10を前方に移動させ、図7に示すように、進入部EU1が十分に深く進入した時点において、移送ハンド10の前方への移動が停止される。移送ハンド10の前方への移動が停止された後、制動機構150は、ベルト171の回転を規制する状態に設定される。ベルト171の回転が規制されることにより、内側のローラーロッド110a〜110eはその回転が規制されるので、進入部EU1の間に取り込まれた移送対象であるシート積重体STXは、進入部EU1に対して前後方向の移動が抑制される。そのため、図7に示す状態から、図8および図9に示すように、移送ハンド10を後方に移動させると、シート積重体STXは、移送ハンド10の移動に伴って後方に移動する。このようにしてシート格納部50(図1)から抜き出されたシート積重体STXは、ロボットにより移送先に運ばれる。そして、移送先において制動機構150をベルト171の回転を許容する状態にすることにより、シート積重体STXは、移送ハンド10から排出される。
The
一方、外側のローラーロッド110f〜110iは、回転が許容された状態に維持されるので、進入部EU1の外側に位置するシート積重体ST1,ST2と、進入部EU1との間の摩擦は、低減された状態に維持される。そのため、進入部EU1の外側に位置していたシート積重体ST1,ST2は、隣接するシート間の摩擦により前後方向の移動が抑制されるので、移送ハンド10を後方に移動させてもシート格納部50のシート原積重体STS内に残置される。
On the other hand, since the
このように、第1実施形態の移送ハンド10を用いることにより、移送ハンド10を移動させる動作のみで、シート格納部50に格納されたシート原積重体STSから移送対象のシート積重体STXを抜き取り、移送先にシート積重体STXを移送することができる。この移送先は、ロボットの作動範囲で任意に設定することが可能であるので、第1実施形態によれば、袋状のパウチや薄板状の段ボール等のシートを積み重ねたシート積重体を、所望の場所に移送することがより容易となる。なお、以上の説明から分かるように、移送ハンド10は、シート積重体の移送を行うための主要な機能を有しているので、「シート積重体の移送装置」とも謂うことができる。
In this way, by using the
また、第1実施形態の移送ハンド10において、進入部EU1に取り込まれ、移送されるシート積重体STXに含まれるシートの枚数は、2つの進入部EU1[1],EU1[2]のそれぞれの尖端部131の間隔に対応した一定の枚数となる。そして、移送対象のシート積重体STXは、2つの進入部EU1[1],EU1[2]の位置関係を固定した状態でシート原積重体STSから抜き取られる。そのため、第1実施形態によれば、移送されるシート積重体STXの枚数のばらつきを抑制することができる。
Further, in the
<第2実施形態>
図10は、第2実施形態の移送ハンド20の構成を示す斜視図である。第2実施形態の移送ハンド20は、構成が異なる+x方向側のシート保持機構200と−x方向側のシート保持機構300とを有している。これらのシート保持機構200,300は、いずれも、第1実施形態のシート保持機構100と略同様な構成となっているので、以下では、主として第1および第2実施形態とで異なっている部分について説明する。また、第1実施形態と構成および配置が同一の部材については、第1実施形態と同一の符号を付すとともに、対応する部材や部分等には、100の位の数を変更した符号を付して説明を行う。
<Second Embodiment>
FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of the
第2実施形態のシート保持機構200では、図10に示すように、端部フレーム対230[1,2]に保持される9本のローラーロッド210a〜210iのうちの4本のローラーロッド210a〜210dが内側に配置され、残りの5本のローラーロッド210e〜210iが外側に配置されている。同様に、中間フレーム対230[3,4]に保持される9本のローラーロッド220a〜220iのうちの4本のローラーロッド220a〜220dが内側に配置され、残りの5本のローラーロッド220e〜220iが外側に配置されている。
In the
図11は、シート保持機構200の各部材の一部の構成を示す分解斜視図である。図11に示すように、端部フレーム対230[1,2],230[5,6]に保持されるローラーロッド210自体の構成、および、中間フレーム対230[3,4]に保持されるローラーロッド220自体の構成は、いずれも、第1実施形態のローラーロッド110,120(図3)と同じである。
FIG. 11 is an exploded perspective view showing a partial configuration of each member of the
また、第2実施形態のシート保持機構200においても、第1実施形態のシート保持機構100と同様に、フレーム230には、それぞれ、9本のローラーロッド210a〜210i,220a〜220iに対応して、それぞれのシャフト212,213,222,223が挿入される9つのシャフト穴239a〜239iが形成されている。フレーム230では、外側の最も前方に位置するシャフト穴239eを形成するため、中間部232を前方に延ばすとともに、尖端部231を前方に向かって縮めている。また、このように、フレーム230の尖端部231と中間部232の外形形状を変更するのに合わせて、シート保持機構300(図10)のフレーム330では、尖端部331と中間部332の外形形状を同様に変更している。
Further, also in the
図10に示すように、ローラーロッド210a〜210iの配置を変更することに伴い、第2実施形態のシート保持機構200では、内側のローラーロッド210a〜210dのベルト溝219(図11)には、第1実施形態よりも周長を短くしたベルト271が架けられる。また、外側のローラーロッド210e〜210iのベルト溝219には、第1実施形態よりも周長を長くしたベルト272が架けられる。
As shown in FIG. 10, as the arrangement of the
図12は、第1および第2実施形態のそれぞれにおいて、移送ハンド10,20に移送対象のシート積重体STXを取り込む途中の状態を模式的に示している。図12(a)は、シート積重体STXの後方(−y方向)端が、進入部EU1の略中央のローラーロッド110cの中心位置に到達した状態を示している。図12(b)は、図12(a)と同様に、シート積重体STXの後方端が、進入部EU2,EU3の略中央に位置するローラーロッド210g,110cの中心位置に到達した状態を示している。
FIG. 12 schematically shows a state in which the sheet product STX to be transferred is being taken into the transfer hands 10 and 20 in each of the first and second embodiments. FIG. 12A shows a state in which the rear end (−y direction) end of the seat stack STX reaches the center position of the
図12(a)に示すように、第1実施形態の移送ハンド10では、2つのシート保持機構100[1],100[2]において、ローラーロッド110a〜110iの配置が同一となっているため、内側のローラーロッド110a〜110e(図2)が対向する位置において、2つのシート保持機構100[1],100[2]の双方のローラー部111が内側に突出する。そのため、移送ハンド10に取り込まれたシート積重体STXは、最大でローラー部111の突出分の2倍だけ積重方向(x方向)に圧縮される。
As shown in FIG. 12A, in the
一方、図12(b)に示すように、第2実施形態の移送ハンド20では、+x方向側のシート保持機構200の4本のローラーロッド210a〜210dが内側(−x方向側)に配置され、5本のローラーロッド210e〜210iが外側(+x方向側)に配置されている(図10参照)。これに対し、−x方向側のシート保持機構300では、第1実施形態のシート保持機構100(図2)と同様に、4本のローラーロッド110f〜110iが外側(−x方向側)に配置され、5本のローラーロッド110a〜110eが内側(+x方向側)に配置されている。
On the other hand, as shown in FIG. 12B, in the
このように第2実施形態においては、+x方向側のシート保持機構200の内側のローラーロッド210a〜210dと、−x方向側のシート保持機構300の内側のローラーロッド110a〜110eとは、前後方向(y方向)において異なる位置に配置されている。そのため、シート保持機構200のローラー部211と、シート保持機構300のローラー部111とは、前後方向の任意の位置において、高々いずれか一方のみが内側に突出するので、移送ハンド20に取り込まれたシート積重体STXの圧縮量は、最大でもローラー部111,211のいずれか一方の突出分だけとなる。
As described above, in the second embodiment, the
このように、第2実施形態では、移送ハンド20に取り込まれたシート積重体STXの圧縮量が低減されるため、積重方向に変形し難い硬質のシートの積重体を移送ハンド20に取り込み、あるいは、移送ハンド20から取り出すことが容易となる。一方、第1実施形態では、移送ハンド10に取り込まれたシート積重体STXの圧縮量をより多くすることができるので、内側のローラーロッド110a〜110eの回転を規制した際に、シート積重体STXがローラーロッド110a〜110eにより強固に保持される。そのため、積重方向に変形し易い軟質のシートを移送する際において、移送中にシート積重体STXが脱落することを抑制することができる。
As described above, in the second embodiment, since the amount of compression of the sheet stack STX taken into the
<変形例>
本発明は上記各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、たとえば、ボールベアリングを利用したスライド機構(長尺状のレールをブロック体に対してスライド可能にしたもの等)等によって2つのシート保持機構の幅を変更自在に構成したものでも良い。また、本発明は、例えば、次のように変形することも可能である。
<Modification example>
The present invention is not limited to each of the above embodiments, and can be implemented in various embodiments without departing from the gist thereof. For example, a slide mechanism using a ball bearing (blocking a long rail) The widths of the two seat holding mechanisms may be freely changed, such as those that are slidable with respect to the body). The present invention can also be modified as follows, for example.
<変形例1>
上記各実施形態では、フレーム130,230,330に、直角三角形板状の尖端部131,231,331と、矩形板状の中間部132,232,332と、凹形板状の基部133,233,333とを設けているが、フレームの構成は種々変更することが可能である。例えば、尖端部と中間部の外側の端面をなだらかな面に形成し、あるいは、中間部を省略することも可能である。一般的には、フレームは、内側に前方端から後方に向かって延びる平坦面が形成されるとともに、前方において尖端部が形成され、かつ、内側および外側のローラーロッドのローラー部(ローラー)がそれぞれ内側および外側に突出するようにローラーを回転可能に保持できればよい。
<Modification example 1>
In each of the above embodiments, the
また、例えば、フレームの基部を横方向に延長し、当該延長部分にロボット取付穴を設ければ、フレームを直接ロボットに取り付けることができる。この場合、シート保持機構をロボットに取り付けるためのベース板140を省略することが可能である。
Further, for example, if the base of the frame is extended in the lateral direction and a robot mounting hole is provided in the extended portion, the frame can be directly mounted on the robot. In this case, it is possible to omit the
<変形例2>
上記各実施形態では、内側のローラー(ローラーロッド110a〜110e,120a〜120e,210a〜210d,210a〜210dのローラー部111,211)と、外側のローラー(ローラーロッド110f〜110i,120f〜120i,210e〜210i,220e〜210iのローラー部111,121,211,221)とを、前後方向において異なる位置に配置しているが、内側のローラーと、外側のローラーとを、前後方向において同一の位置に配置することも可能である。但し、尖端部や中間部の幅(シートの積重方向の長さ)を狭くし、移送元のシート原積重体へ進入部を進入させることがより容易となる点で、内側のローラーと外側のローラーとを前後方向において異なる位置に配置するのが好ましい。
<
In each of the above embodiments, an inner roller (
<変形例3>
上記各実施形態では、ローラー部111,121,211,221とシャフト112,113,122,123,212,213,222,223とを一体のローラーロッド110,120,210,220としているが、中空のローラー部にシャフトから延長された軸部を嵌め込むものとしても良い。また、ローラー部を、シャフトと一体の軸部と、当該軸部の外周面に形成された樹脂あるいはゴム等からなる滑り止め層とで構成することも可能であり、ローラー部の外周面にローレット加工等の滑り止めの加工を施すことも可能である。
<Modification example 3>
In each of the above embodiments, the
<変形例4>
上記各実施形態では、端部フレーム対130[1,2],130[5,6],230[1,2],230[5,6]に保持されるローラーロッド110,210のベルト溝119,219にベルト171,172,271,272を架け、内側のローラー群(ローラーロッド110a〜110e,210a〜210dのローラー部111,211)と、外側のローラー群(ローラーロッド110f〜110i,210e〜210iのローラー部111,211)とのそれぞれについて回転を同期させているが、他の方法により、各ローラー群の回転を同期させることもできる。例えば、各ローラーロッドのシャフトにベルト溝に換えて歯車を設けるとともに、内側と外側のローラー群のそれぞれにおいて、隣接するローラーロッドの間にシャフトの歯車と噛み合う歯車を設けることにより、内側および外側のローラー群のそれぞれの回転を同期させることができる。但し、回転を同期させるための機構がより簡単になるとともに、特に内側のローラー群(ローラーロッド110a〜110e,210a〜210dのローラー部111,211)の回転を規制する制動機構(制動部)をより自由に配置できる点で、ベルトにより各ローラー群の回転を同期させるのが好ましい。
<Modification example 4>
In each of the above embodiments, the
また、上記各実施形態では、内側のローラー群と外側のローラー群とのそれぞれについて回転を同期させているが、内側のローラー群と外側のローラー群との少なくとも一方の回転を同期させないものとしても良い。但し、ローラー群のうち、シート積重体に接触した各ローラーの回転が不均一となりシート積重体の表層のシートに撓みや皺が発生することを抑制することができる点で、内側のローラー群と外側のローラー群とのそれぞれについて回転を同期させるのが好ましい。さらに、内側のローラー群については、ローラーの回転を規制するのがより容易となる点で、ローラー群の回転を同期させるのがより好ましい。 Further, in each of the above embodiments, the rotations of the inner roller group and the outer roller group are synchronized, but the rotation of at least one of the inner roller group and the outer roller group may not be synchronized. good. However, in the roller group, the rotation of each roller in contact with the sheet stacking body becomes non-uniform, and it is possible to suppress bending and wrinkling of the sheet on the surface layer of the sheet stacking body. It is preferable to synchronize the rotation with each of the outer roller groups. Further, for the inner roller group, it is more preferable to synchronize the rotation of the roller group in that it becomes easier to regulate the rotation of the roller.
<変形例5>
上位各実施形態では、シート格納部50(図1)に格納されたシート原積重体STSの中間部から移送対象のシート積重体を抜き出しているが、移送対象のシート積重体は、格納されたシート原積重体STSの端から抜き出すことも可能である。この場合、シート原積重体STSの一端(−x方向端)が接する側板をばね等の弾性体で他端(+x方向端)に向かって荷重を加えることにより、格納されたシート原積重体STSの各シートが鉛直上方に立ち上がるようにするとともに、シート保持機構の尖端部の接触により当該側板が外側(−x方向側)に押し出されるようにすればよい。
<
In each of the upper embodiments, the sheet product to be transferred is extracted from the intermediate portion of the sheet original product STS stored in the sheet storage unit 50 (FIG. 1), but the sheet product to be transferred is stored. It is also possible to extract from the edge of the sheet original product STS. In this case, the stored sheet original weight STS is stored by applying a load toward the other end (+ x direction end) of the side plate in contact with one end (-x direction end) of the sheet original weight STS with an elastic body such as a spring. Each sheet may stand vertically upward, and the side plate may be pushed out (−x direction side) by contact with the tip of the sheet holding mechanism.
本発明のシート積重体の移送装置は、上述の通り優れた効果を奏するものであるから、シート状の物体を積み重ねたシート原積重体から移送対象のシート積重体を抜き出し、移送対象のシート積重体をシートが積み重ねられたままの状態で移送する移送装置として、好適に用いることができる。 Since the sheet stacking device of the present invention exerts an excellent effect as described above, the sheet stacking target to be transferred is extracted from the sheet original stacking body in which sheet-shaped objects are stacked, and the sheet stacking to be transferred is performed. It can be suitably used as a transfer device for transferring a heavy body in a state where sheets are stacked.
1‥移送システム
10‥移送ハンド
100‥シート保持機構
110,110a〜110i‥ローラーロッド
111‥ローラー部
112,113‥シャフト
119‥ベルト溝
120,120a〜120i‥ローラーロッド
121‥ローラー部
122,123‥シャフト
130‥フレーム
131‥尖端部
132‥中間部
133‥基部
137‥凹部
138‥組付穴
139a〜139i‥シャフト穴
140‥ベース板
147a〜147c‥凹部
148a〜148f‥組付穴
149a〜149d‥ロボット取付穴
150‥制動機構
159‥ベルト穴
171,172‥ベルト
20‥移送ハンド
200‥シート保持機構
210,210a〜210i‥ローラーロッド
211‥ローラー部
212,213‥シャフト
219‥ベルト溝
220,220a〜220i‥ローラーロッド
221‥ローラー部
222,223‥シャフト
230‥フレーム
231‥尖端部
232‥中間部
239a〜239i‥シャフト穴
271,272‥ベルト
300‥シート保持機構
330‥フレーム
331‥尖端部
332‥中間部
333‥基部
50‥シート格納部
51‥棚板
52‥側板
53‥奥板
EU1‥進入部
EU2,EU3‥進入部
STS‥シート原積重体(シート積重体)
STX,ST1,ST2‥シート積重体
1
STX, ST1, ST2 ... Sheet product
Claims (5)
移送対象のシート積重体の数に応じた間隔で離間され、対向するように配置された第1と第2のシート保持部を備えており、
前記第1および第2のシート保持部は、それぞれ、
前記第1と第2のシート保持部が対向する内側に前方端から後方に向かって延びる平坦面が形成されるとともに、前方において尖端部が形成されたフレームの対であって、前記第1と第2のシート保持部の離間方向および前後方向の双方に垂直な横方向の端部に配置された2つの端部フレーム対と、前記端部フレーム対の間に配置された中間フレーム対と、
前記端部フレーム対と前記中間フレーム対とのそれぞれのフレーム対により回転自在に保持され、保持しているフレーム対から内側に突出する内側ローラーと、
前記端部フレーム対と前記中間フレーム対とのそれぞれのフレーム対により回転自在に保持され、保持しているフレーム対から外側に突出する外側ローラーと、
前記端部フレーム対に保持された前記内側ローラーの回転を、許容しあるいは規制するように構成された制動部と、
を有している、移送装置。 It is a transfer device that transfers a sheet-stacked body in which sheet-like objects are stacked.
It is provided with first and second seat holders that are spaced apart according to the number of sheet stacks to be transferred and are arranged so as to face each other.
The first and second sheet holding portions are respectively
A pair of frames in which a flat surface extending from the front end to the rear is formed inside the first and second seat holding portions facing each other and a tip portion is formed in the front, and the first and second seat holding portions are the same as the first. Two end frame pairs arranged at the lateral ends perpendicular to both the separation direction and the front-rear direction of the second seat holding portion, and an intermediate frame pair arranged between the end frame pairs.
An inner roller that is rotatably held by each frame pair of the end frame pair and the intermediate frame pair and projects inward from the holding frame pair.
An outer roller that is rotatably held by each frame pair of the end frame pair and the intermediate frame pair and projects outward from the holding frame pair.
A braking unit configured to allow or regulate the rotation of the inner roller held by the end frame pair.
Has a transfer device.
前記第1と第2のシート保持部は、複数の前記内側ローラーを前後方向に配列した内側ローラー群と、
前記端部フレーム対に保持された前記内側ローラー群の回転を同期させる内側回転同期部と、
を有している移送装置。 The transfer device according to any one of claims 1 to 3.
The first and second seat holding portions include an inner roller group in which a plurality of the inner rollers are arranged in the front-rear direction, and an inner roller group.
An inner rotation synchronization unit that synchronizes the rotation of the inner roller group held by the end frame pair,
The transfer device that has.
前記第1と第2のシート保持部は、複数の前記外側ローラーを前後方向に配列した外側ローラー群と、
前記端部フレーム対に保持された前記外側ローラー群の回転を同期させる外側回転同期部と、
を有している移送装置。 The transfer device according to any one of claims 1 to 4.
The first and second seat holding portions include a group of outer rollers in which a plurality of the outer rollers are arranged in the front-rear direction, and a group of outer rollers.
An outer rotation synchronization unit that synchronizes the rotation of the outer roller group held by the end frame pair,
The transfer device that has.
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JPS5738246A (en) * | 1980-08-11 | 1982-03-02 | Toppan Printing Co Ltd | Feed device for creasing and scoring printed book |
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JPS63252842A (en) * | 1987-04-09 | 1988-10-19 | Maruishi Seisakusho:Kk | Method of shifting layer of paper or the like by use of movement of belt and device therefor |
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2019
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JP2000016406A (en) * | 1998-04-30 | 2000-01-18 | Lintec Corp | Paper leaf processing device and paper leaf drawing method |
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