JP2596671Y2 - 段ボールシートスタッカの昇降制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、段ボール製造機にお
ける最終工程で、例えば、段ボールシートをダウンスタ
ッカにスムーズに積み込みが行えるようにスタッカの下
降速度をコントロールする段ボールシートスタッカの昇
降制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、段ボール製造機は、波状に段形
成した中芯紙にライナー紙を貼着して連続シートを製造
した後、所望する長さに切断する。次いで、所定の長さ
の段ボールシートは、図４および図５に示すように、サ
ンドウィッチコンベア５１から切り離しコンベア５２で
の搬送速度を制御させるなどによって、所定枚数毎に相
前後する段ボールシートの相互間で一部が重なるいわゆ
る瓦葺き状にし、瓦葺き状になった段ボールシート１
を、コンベア５２，５３，５４の速度をコントロールす
ることにより、段ボールシート１を一つの束ごとに切り
離し、繰り出しコンベア５５からダウンスタッカ５６上
のパレット５７に段ボールシート１をきれいにかつ容易
に積載できるようにしている。

【０００３】そして、スタッカ部では、フロントストッ
パを積み込まれる段ボールシートの切断長より少し長め
に位置決めし、上下２段のシートレベルセンサによって
ダウンスタッカ５６の下降速度を制御していた。しかし
ながら、近年、消費者のニーズの多様化に応えて商品生
産が多品種小ロット化される傾向にあり、これに伴って
それらの商品を収納する段ボールケースも小ロット化さ
れる場合が多くなった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】したがって、段ボール
製造機で製造される段ボールシートの厚さ、長さ、１ロ
ットの枚数も種々である。ところで、例えば、ダウンス
タッカにおいて、ダウンスタッカの下降速度が最大のシ
ート積み上げ量に追従できるよう設定されている。この
ように下降速度が設定されているので、通常の積み上げ
ではダウンスタッカの下降速度が速すぎて、ダウンスタ
ッカ上にある先行の段ボールシートと後続の段ボールシ
ートとの間に大きな落差が生じる。このように落差が大
きくなると、落下中の段ボールシートが空中で舞い、段
ボールシートの積み上げに乱れが生じ、一部がはみ出し
た状態で積み重ねられる。

【０００５】ダウンスタッカ上で一部がはみ出した状態
で段ボールシートを次工程に送り出すと、荷くずれを起
こし易く、はみ出した段ボールシートが折れたり切れた
りすることがあり、かつ、次工程での段ボールシート処
理が難しくなる等の問題点があった。また、ダウンスタ
ッカの下降時の停止速度を細かく制御できないのが現状
である。そこで、多数のセンサを用いて、ダウンスタッ
カ上の段ボールシートの状態を把握し、下降速度をコン
トロールすることも考えられるが、設備のコストアップ
となった。

【０００６】この考案は、上記のような点に鑑みてなさ
れたもので、上下２段のレベルセンサとタイマーの併用
によって大きくコストアップさせることもなくスタッカ
の速度を３速以上にコントロールすることができ、スタ
ッカ上の段ボールシートを整然と積み上げることができ
る段ボールシートスタッカの昇降制御装置の提供を目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この考案においては、所定の長さに切断された段
ボールシートを順次積み重ねるスタッカにおいて、前記
段ボールシートの積み重ね位置の上側臨界レベルに対す
る前記段ボールシートの最上面を検出する上側検出手段
と、前記段ボールシートの積み重ね位置の下側臨界レベ
ルに対する前記段ボールシートの最上面を検出する下側
検出手段と、バルブ開閉手段に動作信号を発するシーケ
ンス手段と、前記シーケンス手段からの動作信号に基づ
き各変速電磁弁の開閉を行うバルブ開閉手段と、前記バ
ルブ開閉手段によって駆動する段ボールシートスタッカ
昇降駆動手段とを備え、 前記シーケンス手段で、前記上
側検出手段および前記下側検出手段からの信号に基づ
き、前記上側臨界レベルと前記下側臨界レベルの間の基
準領域、前記上側臨界レベルの上側の臨界領域および前
記下側臨界レベルの下側の臨界領域に対して、順次積み
重ねられる前記段ボールシートの最上面が前記３つの領
域の中でいずれかの領域から異なる領域に移動すること
を検知し、検知した後、前記各領域内の移動に対して、
予め設定した複数の時間領域を経過した後、前記スタッ
カの昇降速度を、前記各時間領域経過に対応した複数段
階の所定速度に切替える動作信号を発する段ボールシー
トスタッカの昇降制御装置にある。

【０００８】

【作用】実施例において、待機中のダウンスタッカ上に
段ボールシートが積み込まれ、下段のレベルセンサが
「ＯＦＦ」（この時、上段のレベルセンサが「ＯＮ」）
の時、その検知情報信号がシーケンスコントローラに入
力される。そして、シーケンスコントローラの論理とタ
イマーの組合せによって０．５秒後に低速下降電磁弁お
よび低速用調速弁に開栓動作指令が発せられ、低速下降
電磁弁および低速用調速弁が開栓される。すると、油圧
シリンダ内の圧油がチューブ、低速下降電磁弁、低速用
調速弁を通って低速でタンクに戻される。油圧シリンダ
の圧油が低速でオイルタンクに戻されると、油圧シリン
ダのロッドが上昇し、チェーンを介してダウンスタッカ
が低速で下降する。

【０００９】ダウンスタッカ上に段ボールシートが急速
に積み重ねられ、上段のレベルセンサ６も「ＯＦＦ」に
なると、その検知情報信号がシーケンスコントローラに
入力される。そして、シーケンスコントローラの論理と
タイマーの組合せによって０．５秒後に、低速下降電磁
弁および低速用調速弁が閉栓されると同時に、中速下降
電磁弁および中速用調速弁が開栓される。すると、油圧
シリンダ内の圧油がチューブ、中速下降電磁弁、中速用
調速弁を通って中速でオイルタンクに戻される。油圧シ
リンダの圧油が中速でオイルタンクに戻されると、油圧
シリンダのロッドが中速で上昇し、チェーンを介してダ
ウンスタッカが中速で下降する。

【００１０】ダウンスタッカが中速で下降しても、な
お、上下段のレベルセンサが共に「ＯＦＦ」の時は、そ
の検知情報信号がシーケンスコントローラに入力され
る。そして、シーケンスコントローラの論理とタイマー
の組合せによって１．２秒後に、中速下降電磁弁および
中速用調速弁が閉栓されると同時に、高速下降電磁弁お
よび高速用調速弁が開栓される。すると、油圧シリンダ
内の圧油が、チューブ、高速下降電磁弁、高速用調速弁
を通って高速でオイルタンクに戻される。油圧シリンダ
の圧油が高速でオイルタンクに戻されると、油圧シリン
ダのロッドが高速で上昇し、チェーンを介してダウンス
タッカが高速で下降する。

【００１１】ダウンスタッカが高速で下降し、上段のレ
ベルセンサが「ＯＮ」で下段のレベルセンサが「ＯＦ
Ｆ」となると、その検知情報信号がシーケンスコントロ
ーラに入力される。この状態は、ダウンスタッカ上に積
み重ねられた段ボールシートの最上面が上段のレベルセ
ンサと下段のレベルセンサの間に位置されたことを意味
する。そして、シーケンスコントローラの論理とタイマ
ーの組合せによって０．５秒後に高速下降電磁弁および
高速用調速弁が閉栓されると同時に、低速下降電磁弁お
よび低速用調速弁に開栓動作指令が発せられ、低速下降
電磁弁および低速調速弁が開栓される。すると、油圧シ
リンダ内の圧油がチューブ、低速下降電磁弁、低速用調
速弁を通って低速でタンクに戻される。油圧シリンダの
圧油が低速でオイルタンクに戻されると、油圧シリンダ
のロッドが上昇し、チェーンを介してダウンスタッカが
低速で下降する。このように、ダウンスタッカの下降中
には、絶えず上下段のレベルセンサが検知したレベル検
知情報に基づいて、ダウンスタッカ上の段ボールシート
最上面を上下段のレベルセンサ間にあるよう下降速度を
コントロールする。

【００１２】

【実施例】以下、この考案に係る段ボールシートスタッ
カの昇降制御装置の実施の一例をダウンスタッカの例に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
考案に係る段ボールシートスタッカの昇降制御装置の制
御ブロック図の一例である。また、図２は、段ボール製
造機におけるスタッカ部の概略説明図である。

【００１３】図１および図２において、段ボールシート
１は、図示しない段ボール製造機によって、波状に段形
成した中芯紙にライナー紙を貼着した連続シートが所望
する長さに切断され、次いで、所定の長さの段ボールシ
ート１がサンドウィッチコンベア（図５参照）から数台
の切り離しコンベアによって搬送速度を制御させるなど
により、所定枚数毎に相前後する段ボールシート１，１
の相互間で一部が重なるいわゆる瓦葺き状にして繰り出
しコンベア２からダウンスタッカ３上のパレット４に積
載する。

【００１４】そして、ダウンスタッカ３が昇降自在に設
置されているスタッカ部Ｓには、段ボールシート１の進
行方向正面にフロットストッパ５が進退調整自在に配設
されると共に、パレット４上に積み重ねられた段ボール
シート１の存在を検知する上側検出手段としての上段の
レベルセンサ６と下側検出手段としての下段のレベルセ
ンサ７が側面上下２段に配設されている。繰り出しコン
ベア２の搬送面の延長上には、送られてきた段ボールシ
ート１をダウンスタッカ３上にスムーズに送紙するガイ
ドローラ８が必要に応じて介設される。ダウンスタッカ
３は、一端が油圧シリンダ９のロッド９ａに固着された
チェーン１０に吊持されている。この油圧シリンダ９、
チェーン１０は段ボールシート昇降手段である。チェー
ン１０は、プーリー１１を介してダウンスタッカ３を吊
持する。

【００１５】上段のレベルセンサ６は、繰り出しコンベ
ア２の搬送面の延長上よりも稍下方に配設され、パレッ
ト４上に積み重ねられる段ボールシート１の位置の上側
臨界レベルを段ボールシート１の最上面が越えるか否か
を検出する。また、下段のレベルセンサ７は、上段のレ
ベルセンサ６よりも段ボールシート数枚分下方に配設さ
れ、パレット４上に積み重ねられる段ボールシート１の
位置の下側臨界レベルを段ボールシート１の最上面が越
えるか否かを検出する。上下段のレベルセンサ６，７
は、シーケンスコントローラ１２に接続されている。そ
して、レベルセンサ６，７で読み取った情報に基づい
て、段ボールシートスタッカ昇降駆動手段を操作するこ
とによりダウンスタッカ３を昇降させる。

【００１６】また、図１のダウンスタッカ３上におい
て、ガイドロール８の上端から水平に延長された面と上
段のレベルセンサ６から水平に延長された面との間に上
側の臨界領域として領域（イ）が形成され、上下段のレ
ベルセンサ６，７から水平に延長された面間に基準領域
として領域（ロ）が形成されると共に、下段のレベルセ
ンサ７から水平に延長された下面に下側の臨界領域とし
て領域（ハ）が形成される。

【００１７】シーケンス手段としてのシーケンスコント
ローラ１２は、上下２段のレベルセンサ６，７からの検
出情報信号に基づいて、例えば、バルブ開閉手段として
の低速下降電磁弁ＬＶ、中速下降電磁弁ＭＶ、高速下降
電磁弁ＨＶ等の開閉動作命令をオン・オフ信号でスタッ
カ昇降駆動手段ＳＤへ発信する。各速下降電磁弁Ｖと各
速用調速弁Ｌは連動する。レベルセンサ６，７で検出し
た信号が、「ＯＦＦ」，「ＯＦＦ」の時は、ダウンスタ
ッカ３におけるその領域内に段ボールシート１が存在し
ないことを意味し、ダウンスタッカ３が下降可能な状態
にある。

【００１８】また、上段のレベルセンサ６が「ＯＦＦ」
で、下段のレベルセンサ７が「ＯＮ」の時は、例えば
０．５秒後にダウンスタッカ３を低速下降させる。さら
に、上下段のレベルセンサ６，７が共に「ＯＮ」，「Ｏ
Ｎ」の時は、レベルセンサ６，７間の領域内に段ボール
シート１が積み重ねられていることを意味しているので
０．５秒後にダウンスタッカ３を中速下降させる。さら
にまた、上下段のレベルセンサ６，７が共に「ＯＮ」，
「ＯＮ」の状態で中速下降が一定時間（例えば１，２秒
後）続くと、ダウンスタッカ３を高速下降させる。

【００１９】ダウンスタッカ３が高速で下降し、下段の
レベルセンサ７が「ＯＮ」で上段のレベルセンサ６が
「ＯＦＦ」となると、その検知情報信号がシーケンスコ
ントローラ１２に入力される。この状態は、ダウンスタ
ッカ３上に積み重ねられた段ボールシート１の最上面が
上段のレベルセンサ６と下段のレベルセンサ７の間とな
ったことを意味する。そして、シーケンスコントローラ
１２の論理とタイマーの組合せによって０．５秒後に高
速下降電磁弁ＨＶおよび高速用調速弁ＨＲが閉栓される
と同時に低速下降電磁弁ＬＶおよび低速用調速弁ＬＲに
開栓動作指令が発せられ、低速下降電磁弁ＬＶ及び低速
用調速弁ＬＲが開栓される。すると、油圧シリンダ９内
の圧油がチューブ、低速下降電磁弁ＬＶ、低速用調速弁
ＬＲを通って低速でタンクに戻される。油圧シリンダ９
の圧油が低速でオイルタンク１３に戻されると、油圧シ
リンダ９のロッド９ａが上昇し、チェーン１０を介して
ダウンスタッカ３が低速で下降する。このように、ダウ
ンスタッカ３の下降中には、絶えず上下段のレベルセン
サ６，７が検知したレベル検知情報に基づいて、ダウン
スタッカ３上の段ボールシート１の最上面を上下段のレ
ベルセンサ６，７間にあるように下降速度をコントロー
ルする。上記の動作を表１で示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】図３は、右側がシーケンスコントローラの
タイムチャートであり、左側はシーケンスコントローラ
の処理内容説明図である。図３において、ａは上段のレ
ベルセンサ６の接点で、ｂは下段のレベルセンサ７の接
点である。接点ａ，ｂは、レベルセンサ６，７が「Ｏ
Ｎ」のときブレーク接点が「閉」となり、レベルセンサ
６，７が「ＯＦＦ」のときブレーク接点が「開」とな
る。図３の上段の領域（イ）の状態において、上段のレ
ベルセンサ６および下段のレベルセンサ７が共に「Ｏ
Ｎ」は領域（イ）に段ボールシート１が存在している状
態である。すなわち、レベルセンサ６，７の接点ａ，ｂ
が共に「閉」となり、接点ａ，ｂにつながる補助リレー
およびタイマーが動作する。また、図３の中段の領域
（ロ）の状態において、上段のレベルセンサ６が「Ｏ
Ｎ」で、下段のレベルセンサ７が「ＯＦＦ」は領域
（ロ）内に段ボールシート１が存在している状態であ
る。すなわち、レベルセンサ６の接点ａがメーク接点の
ため「閉」で、レベルセンサ７の接点ｂがブレーク接点
のため「閉」となる。さらに、図３の下段の領域（ハ）
の状態において、上下段のレベルセンサ６，７が共に
「ＯＦＦ」の時は、領域（イ）と（ロ）内に段ボールシ
ート１が存在していない状態である。すなわち、レベル
センサ６，７の接点ａ，ｂが共にメーク接点のため
「閉」となる。

【００２２】図３の右側のタイムチャートが示すよう
に、上下段のレベルセンサ６，７の動作で区分された各
領域の状態ごとの補助リレー及びタイマー等による論理
積で得られる０〜１４の状態を作り、かつ、それらの論
理和から得られる各種状態を下降速度の３種以上の出力
に対応させる。従って、積込み部へのシート供給に変化
があっても、落差が（ロ）領域を目標にして滑らかに変
化しながら下降できる。なお、タイマー値が約１．５秒
以上となると、実際のシート供給状況に対する対応力が
悪くなることもある。また、ダウンスタッカ３の各速お
よびインチングの状態を表２で示す。

【００２３】

【表２】

【００２４】表２の（例２）について説明する。上記の
ような構成に係る段ボールシートスタッカの昇降制御装
置において、待機中のダウンスタッカ３上に段ボールシ
ート１が積み込まれ上段のレベルセンサ６が「ＯＦＦ」
（この時、レベルセンサ７が「ＯＮ」）の時、その検知
情報信号がシーケンスコントローラ１２に入力される。
そして、シーケンスコントローラ１２の論理とタイマー
の組合せによって０．５秒後に（例えば、図３の２，
３，４，５の状態）、低速下降電磁弁ＬＶおよび低速用
調速弁ＬＲに開栓動作指令が発せられ、低速下降電磁弁
ＬＶおよび低速用調速弁ＬＲが開栓される。すると、油
圧シリンダ９内の圧油がチューブ、低速下降電磁弁Ｌ
Ｖ、低速用調速弁ＬＲを通って低速でオイルタンク１３
に戻される。油圧シリンダ９の圧油が低速でオイルタン
ク１３に戻されると、油圧シリンダ９のロッド９ａが上
昇し、チェーンを介してダウンスタッカ３が低速で下降
する。

【００２５】ダウンスタッカ上に段ボールシートが急速
に積み重ねられ、上段のレベルセンサ６も「ＯＮ」にな
ると、その検知情報信号がシーケンスコントローラ１２
に入力される。そして、シーケンスコントローラ１２の
論理とタイマーの組合せによって０．５秒後に（例え
ば、図３の６，７の状態）、低速下降電磁弁および低速
用調速弁が閉栓されると同時に、中速下降電磁弁ＭＶお
よび中速用調速弁ＭＲが開栓される。すると、油圧シリ
ンダ９内の圧油がチューブ、中速下降電磁弁ＭＶ、中速
用調速弁ＭＲを通って中速でオイルタンク１３に戻され
る。油圧シリンダ９の圧油が中速でオイルタンク１３に
戻されると、油圧シリンダ９のロッド９ａが中速で上昇
し、チェーン１０を介してダウンスタッカ３が中速で下
降する。

【００２６】ダウンスタッカ３が中速で下降しても、な
お、上下段のレベルセンサ６，７が共に「ＯＮ」の時
は、その検知情報信号がシーケンスコントローラ１２に
入力される。そして、シーケンスコントローラ１２の論
理とタイマーの組み合わせによって１．２秒後に（例え
ば、図３の８の状態）、中速下降電磁弁ＭＶおよび中速
用調速弁ＭＲが閉栓されると同時に、高速下降電磁弁Ｈ
Ｖおよび高速用調速弁ＨＲが開栓される。すると、油圧
シリンダ９内の圧油が、チューブ、高速下降電磁弁Ｈ
Ｖ、高速用調速弁ＨＲを通って高速でオイルタンク１３
に戻される。油圧シリンダ９の圧油が高速でオイルタン
ク１３に戻されると、油圧シリンダ９のロッド９ａが高
速で上昇し、チェーン１０を介してダウンスタッカ３が
高速で下降する。

【００２７】なお、上記実施例においては、ダウンスタ
ッカについて説明したが、繰り出しコンベアが最下流で
昇降するアップスタッカ若しくはアップダウンスタッカ
にも適用することができる。さらに、実施例におけるタ
イム設定も自由に選択できる。

【００２８】

【考案の効果】以上のように、この考案に係る段ボール
シートスタッカの昇降制御装置は、例えば、ダウンスタ
ッカの側方等に上下２段のレベルセンサを配設すると共
に、その検知情報信号をシーケンスコントローラに入力
し、その論理とタイマーを組み合わせたもので、大きく
コストアップさせることもなく、ダウンスタッカの下降
速度を３速以上にコントロールすることができ、ダウン
スタッカ上の段ボールシートを整然と積み上げることが
できる。また、シーケンス手段で行う時限制御は、上側
検出手段と下側検出手段による信号の論理と設定時間領
域との組み合せによって、スタッカの昇降速度を段階的
に変化させるので、段ボールシートの積み上げ状況に的
確に対応して、スタッカを昇降させることができる。し
かも、上側検出手段および下側検出手段の設置位置や設
定時間領域を変えることによって、簡単に時限制御のシ
ーケンスを調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る段ボールシートスタッカの昇降
制御装置の一例を示す機能ブロック図である。

【図２】段ボール製造機におけるスタッカ部の概略説明
図である。

【図３】右側がシーケンスコントローラのタイムチャー
ト、左側がシーケンスコントローラの処理内容説明図で
ある。

【図４】従来の段ボール製造機の一例を示す概略側面図
である。

【図５】図４の段ボール製造機の概略平面図である。

【符号の説明】

Ｓ スタッカ部 ＬＶ 低速下降電磁弁 ＬＲ 低速用調速弁 ＭＶ 中速下降電磁弁 ＭＲ 中速用調速弁 ＨＶ 高速下降電磁弁 ＨＲ 高速用調速弁 １ 段ボールシート ２ 繰り出しコンベア ３ ダウンスタッカ ４ パレット ５ フロントストッパ ６ レベルセンサ（上段） ７ レベルセンサ（下段） ８ ガイドロール ９ 油圧シリンダ ９ａ ロッド １０ チェーン １１ プーリー １２ シーケンスコントローラ １３ オイルタンク

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の長さに切断された段ボールシート
   を順次積み重ねるスタッカにおいて、前記段ボールシートの積み重ね位置の上側臨界レベルに
   対する前記段ボールシートの最上面を検出する上側検出
   手段と、 前記段ボールシートの積み重ね位置の下側臨界レベルに
   対する前記段ボールシートの最上面を検出する下側検出
   手段と、 バルブ開閉手段に動作信号を発するシーケンス手段と、 前記 シーケンス手段からの動作信号に基づき各変速電磁
   弁の開閉を行うバルブ開閉手段と、前記 バルブ開閉手段によって駆動する段ボールシートス
   タッカ昇降駆動手段とを備え、 前記シーケンス手段で、 前記上側検出手段および前記下側検出手段からの信号に
   基づき、 前記上側臨界レベルと前記下側臨界レベルの間の基準領
   域、前記上側臨界レベルの上側の臨界領域および前記下
   側臨界レベルの下側の臨界領域に対して、順次積み重ね
   られる前記段ボールシートの最上面が前記３つの領域の
   中でいずれかの領域から異なる領域に移動することを検
   知し、 検知した後、前記各領域内の移動に対して、予め設定し
   た複数の時間領域を経過した後、前記スタッカの昇降速
   度を、前記各時間領域経過に対応した複数段階の所定速
   度に切替える動作信号を発する ことを特徴とする段ボー
   ルシートスタッカの昇降制御装置。