JP2770188B2 - シート取り出し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、薄い樹脂カード、紙製のカード、あるいは
紙幣やマークシートなどの各種シートを一枚づつ取り出
すためのシート取り出し装置に係り、特にシートを一枚
づつ確実に吸着できるようにしたシート取り出し装置に
関する。

〔従来の技術〕

各種カードあるいは紙幣などのシートを一枚づつ取り
出すための装置としては種々のものが考えられている
が、この装置の一例として吸着部材を備えているものが
ある。吸着部材を備えた従来の装置では、エアーポンプ
などにより吸着力が発揮される吸着部材によって、複数
枚のシートのうちの最上部のものが吸着され、吸着後に
吸着部材を上昇させるなどしてシートを取り出し、吸着
部材を排出位置へ移動させ、エアー吸着を止めてシート
を排出するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の装置のように吸着部材により単
に最上部のシートを吸着するだけでは、この吸着部材に
２枚あるいはそれ以上の枚数のシートが吸着されること
がある。特に薄い樹脂カードや表面が平滑な紙製のカー
ドなどの場合には、重ねられてるカードどうしが互いに
密着しやすいため、吸着部材により最上部のものが吸着
される際に、２枚あるいはそれ以上の枚数のものが一緒
に取り出される問題が生じる。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、複数
枚重ねられているシートが最上部から一枚づつ確実に吸
着されて取り出されるようにしたシート取り出し装置を
提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるシート取り出し装置は、複数枚のシート
が重ねて収納されるスタッカと、このスタッカの上方に
位置してこのスタッカに対して相対的に接近し且つ離反
する取り出しユニットとからなるシート取り出し装置に
おいて、前記スタッカの底部にはシート中央部を上方へ
と湾曲させる凸状体が設けられ、また前記取り出しユニ
ットには、前記凸状体の上方に位置しスタッカ内の最上
部のシートを吸着する吸着部材と、この吸着部材を挟む
位置で且つ吸着部材よりもシートに近い位置にそれぞれ
設けられてその対向間隔を変えることができるように支
持されているシート押圧部材と、このシート押圧部材の
対向間隔を縮めさせる駆動部とが設けられていることを
特徴とするものである。

〔作用〕

上記手段では、シートが重ねられているスタッカが順
次上昇しあるいは取り出しユニットが下降して、スタッ
カ内の最上部に位置するシートに押圧部材が圧着する。
このとき、重ねられたシートの中央部はスタッカ底部に
設けられた凸状体によって上方へと凸状に湾曲してお
り、前記押圧部材はその凸状に湾曲した部分を挟む形で
圧着することになる。押圧部材は駆動部によりその対向
間隔を縮める方向へ駆動され、この動作により、最上部
に位置しているシートの前記凸状に湾曲した部分がさら
に大きく上方へと湾曲する。この湾曲により最上部のシ
ートがその下のシートから確実に分離させられる。そし
てシートの湾曲した部分が吸着部材により吸着される。
その後取り出しユニットとスタッカとが離れることによ
り最上部の一枚のシートだけが吸着して持ち上げられ、
所定の排出位置へ移動させられる。この排出位置にて吸
着部材による吸着が解除され、１枚のシートが排出され
る。この動作を繰り返すことにより、スタッカからシー
トが１枚づつ確実に取り出されるようになる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明によるシート取り出し装置の全体構造
を一部断面を含めて示す正面図、第２図は第１図のII−
II断面図、第３図は第１図をIII矢視方向から示す左側
面図である。

上記各図において、符号１は架台である。この架台１
上にはスタッカ２が設けられている。このスタッカ２
は、第４図に詳示されるように、底板2aと両側板2bを有
している。両側板2bの一方の縁部（第２図ならびに第４
図の左側縁部）には折曲部2cが形成されており、この両
側の折曲部2cの間は空間となっている。さらにスタッカ
２の図示右側は開口部Ａとなっている。スタッカ２の底
板2aには棒材2dが固定されている。第４図に示すよう
に、スタッカ２内には複数枚のシートＳが重ねて設置さ
れるが、第８図以下に示すように、底部に設けられた棒
材2dがあるために、シートＳは上方向へやや凸状となる
ように湾曲した状態で重ねて設置されることになる。

第２図に示すように、スタッカ２の下面にはガイド軸
３ならびに駆動軸４が固定されている。ガイド軸３は架
台１に設けられたスリーブ５に摺動自在にガイドされて
おり、スタッカ２はこのスリーブ５のガイドにより昇降
動作できるように支持されている。一方、駆動軸４は、
架台１に設けられたリニアモータＭの一部を構成するも
のである。例えば駆動軸４はマグネットシャフトであ
り、リニアモータＭにより昇降駆動力が発揮される。ま
た第２図に示すように、架台１上にはブラケット６に支
持されたガイド部材７が設けられており、このガイド部
材７により、スタッカ２は水平姿勢を維持した状態で昇
降動作するようにガイドされている。

架台１の上面には支持板10が固定されている（第１図
参照）。支持板10の上部には軸受ブラケット11が固定さ
れており、この軸受ブラケット11に保持されたボールベ
アリング12によりシャフト13が回転自在に支持されてい
る。第１図ならびに第３図に示すように、シャフト13の
基端は前記支持板10から突出しており、その単部に回動
リンク14が固定されている。そして、この回動リンク14
に連結リンク15が連結ピン17によって回動自在に連結さ
れている。回動リンク14はエアシリンダ16のプランジャ
16aに連結されている。なおエアシリンダ16の基端は、
支持板10に固定された支持ピン18に回動自在に支持され
ている第１図〜第３図はエアシリンダ16のプランジャ16
aが伸びている状態を示している。エアシリンダ16のプ
ランジャ16aが引かれると、回動リンク14が第３図にい
おいて反時計方向へ回動し、シャフト13が第２図と第３
図において反時計方向へ回動させられる。この回動動作
は、後述の取り出しユニット20によりスタッカ２から取
り出されたシートを排出部へ移動させるために行なわれ
るものである（第２図の鎖線支持部参照）。

第１図と第２図に示すように、シャフト13の先端には
前記取り出しユニット20が装備されている。

取り出しユニット20のベース21は前記シャフト13に固
定されている。第２図に示すように、取り出しユニット
20のベース21にはスリーブ22が保持されており、このス
リーブ22によってガイド軸23が昇降自在に支持されてい
る。またベース21にはエアシリンダ24が搭載されてい
る。符号25は取り出しベースである。この取り出しベー
ス25は前記ガイド軸23の下端に固定されており、スリー
ブ22のガイドにより、取り出しベース25がベース21に接
近し且つ離反する方向へ動作できるように支持されてい
る。また前記エアシリンダ24のプランジャ24aは取り出
しベース25に連結されており、このエアシリンダ24の駆
動力により、取り出しベース25が前記ベース21に対し接
近離反動作できるようになっている。このエアシリンダ
24による取り出しベース25の駆動は、スタッカ２内のシ
ートが取り出された後で且つ取り出しユニット20が第２
図において反時計方向へ回動作せられたときに、取り出
しユニット20を第２図に示すホッパ50の位置へ移動させ
るために行なわれるものである。

第４図は、取り出しユニット20の上記取り出しベース
25に実装されている部材の配置を前記スタッカ２と共に
斜視図にて示している。また、第５図は第４図の左側面
図（Ｖ矢視図）、第７図は第５図の底面図、第６図は第
７図の左端面図である。

これらの図に示すように、取り出しベース25のほぼ中
央の下面（プランジャ24aの連結部のほぼ同軸位置の下
面）には、ブラケット26を介して吸着部材27が装備され
ている。この吸着部材27はゴム材などの弾性可撓性材料
により吸盤形状に形成されているものである。そして図
示しないエアー吸引手段によりこの吸着部材27が吸引動
作を行なうようになっている。エアー吸引手段は、例え
ばエアーポンプなどであり、図示しない切換弁などによ
り、所定のタイミングに合わせて吸着部材27が吸引動作
を行なうように制御されている。あるいは、エアー吸引
手段として収縮・膨張動作を繰り返す簡易型のポンプを
使用することが可能である。例えば、ポンプは機械的手
段により間欠的に押圧されて収縮と膨張を繰り返す。そ
してこのポンプの膨張動作のときにタイミングを合わせ
て吸着部材27にシートが密着してシートが吸着され、ホ
ッパ50などへシートを排出するタイミングに合わせてポ
ンプが収縮させられ、吸着部材27からシートが離される
ようになる。

前記取り出しベース25の一端には一対のロッド28が下
方向へ延びて固定されており、その下端にそれぞれ第１
の押圧部材29が取り付けられている。この押圧部材29は
前記スタッカ２内のシートＳのうちの最上部のものS₁の
端部を動かないように押える目的のために設けられてい
るものである。図の実施例では、この第１の押圧部材29
がゴム材などの弾性可撓性材料により蛇腹状に形成され
ている。第４図と第５図に示すように、取り出しベース
25には一対の固定ブロック31と32が固定されており、こ
の固定ブロック31と32の間に一対のガイド軸33が渡設さ
れている。このガイド軸33には移動ブロック34が摺動自
在にガイドされている。この移動ブロック34の下面中央
にはブラケット35が固定されており、この下端に第２の
押圧部材36が装備されている。なお、第７図では移動ブ
ロック34にブラケット35を取付けるためのねじ穴34aの
みが示されている。この第２の押圧部材36は第９図に示
すようにスタッカ２内の最上部のシートS₁を押圧して湾
曲させる目的のために設けられているものであり、前記
第１の押圧部材29と同様に、ゴム材などにより蛇腹状に
形成されている。そして、第５図に示すように、第１の
押圧部材29（２個設けられている）と第２の押圧部材36
（１個設けられている）は、前記吸着部材27を挟む位置
で且つ吸着部材27よりもスタッカ２に近い位置に配置さ
れている。

前記２本のガイド軸33のそれぞれには押圧スプリング
37が外装されており、この押圧スプリング37は一方の固
定ブロック31と移動ブロック34との間に介装され、その
弾性力により移動ブロック34が他方の固定ブロック32の
方向へ付勢されている。また移動ブロック34にはストッ
パボルト38が取付けられており、その先端38aが固定ブ
ロック32に突き当ることにより、移動ブロック34の初期
位置が決められる。前記ストッパボルト38を回してその
先端38aが移動ブロック34から突出する量を調整するこ
とにより、移動ブロック34の初期位置を第５図の左右方
向へ微調節することができるようになっている。

第４図と第５図に示すように、取り出しベース25の左
側に駆動部40が配置されている。この駆動部40のベース
41は例えば前記支持板10などに固定されている。この駆
動部40と前記取り出しユニット20との位置関係である
が、シートの取り出し動作のときは、第２図に示すよう
に取り出しユニット20内のエアシリンダ24のプランジャ
24aが吸引されており、前記駆動部40は、この状態で固
定ブロック32の図示左方向に対向している。

駆動部40では、前記ベース41が下面にＬ型アングル42
が固定されており、このＬ型アングル42に押圧駆動用の
エアシリンダ43が取付けられている。このエアシリンダ
43のプランジャ43aの先端には押圧駆動ピン44が取り付
けられている。第６図に示すように、前記固定ブロック
32には切欠き32aが形成されており、前記押圧駆動ピン4
4はこの切欠き32aの左側に対向している。そしてエアシ
リンダ43のプランジャ43aが伸びると、押圧駆動ピン44
は固定ブロック32の切欠き32aを通過して移動ブロック3
4に当たり、これを図示方向へ押圧するようになる（第
９図参照）。

第２図に示すように、取り出しユニット20の図示右方
向には前述の排出ホッパ50が設けられている。後述の動
作により一枚づつ取り出されたシートＳはこのホッパ50
内に排出される。

次に動作について説明する。

第４図に示すように、シートＳはスタッカ２内に複数
枚重ねられた状態で収納される。シートＳは、例えば薄
い樹脂カード、紙製のカード、紙幣、マークシートなど
である。スタッカ２の底部に棒材2dが設置されているた
め、その上に重ねられたシートＳはその中央部が上方へ
凸状に湾曲した状態で設置される。

取り出し動作中は、第３図に示すエアシリンダ16のプ
ランジャ16aが伸びており、回動リンク14に固定された
シャフト13は第２図、第３図にて時計方向へ回動されて
いる。よって、取り出しユニット20の各押圧部材29,36
ならびに吸着部材27は真下を向いた状態である。さら
に、取り出しベース20エアシリンダ24のプランジャ24a
は吸引されており、取り出しベース25は第１図、第２図
に示すようにベース21に接近した位置にある。また第２
図に示すように、この状態にある取り出しベース25のや
や下側の左側方には、駆動部40の押圧駆動ピン44が対向
している。

前記スタッカ２は架台１に設けられたリニアモータＭ
の駆動力により昇降動作する。この昇降動作量はリニア
モータＭを駆動するモータ駆動回路によって制御され
る。

取り出し動作では、まずリニアモータＭによりスタッ
カ２が上昇させられ、最上部に位置するシートS₁が取り
出しユニット20の押圧部材29と36に押圧される（第８図
参照）。次に、駆動部40に設けられたエアシリンダ43の
プランジャ43aが伸び、その先端の押圧駆動ピン44が固
定ブロック32の切欠き32a（第６図参照）内を通過して
移動ブロック34に突き当たり、押圧駆動ピン44によって
移動ブロック34が図示右方向へ押される。このとき、第
９図に示すように、スタッカ２内の最上部のシートS₁の
右端部は、第１の押圧部材29に押し付けられているた
め、移動ブロック34と共に第２の押圧部材36が図の右方
向へ移動すると、両押圧部材29と36により押圧されてい
るシートS₁の中央部が上方へ凸状態に湾曲する。特にこ
の実施例では、スタッカ２の底部の棒材2dにより各シー
トＳが予め上方へ湾曲させられているため、第９図の動
作により、最上部のシートS₁が上方へ確実に湾曲できる
ようになっている。これにより、最上部のシートS₁をそ
の下側にあるシートから完全に分離できる。第９図に示
すように、最上部のシートS₁が湾曲したタイミングに合
わせて（駆動部40のエアシリンダ43の動作とタイミング
を合わせて）中央の吸着部材27がエアー吸引動作を行な
う。これにより最上部のシートS₁の中央部が吸着部材27
により吸着される。次に第10図に示すように、リニアモ
ータＭの動力により、スタッカ２が下降させられる。こ
れにより吸着部材27により吸着させられた一枚のシート
S₁のみがスタッカ２から確実に取り出される。

次に、第３図に示すエアシリンダ16のプランジャ16a
が吸引され、回動リンク14ならびにシャフト13が反時計
方向へ約90度回動させられ、押圧部材29,36と吸引部材2
7とが第２図の右方向に向けられる。さらに取り出しユ
ニット20内のエアシャフト24のプランジャ24aが伸び
て、取り出しベース25が第２図の右方向へ移動して第２
図において鎖線で示す位置となる。このとき吸着部材27
によるエアー吸引が停止し、取り出されたシートS₁が排
出ホッパ50内に排出される。このとき吸着部材27からエ
アーを排出してシートS₁が吸着部材27から離れやすくし
てもよい。

その後、取り出しユニット20内のエアシリンダ24のプ
ランジャ24aが吸引され、さらに第３図に示すエアシリ
ンダ16のプランジャ16aが吸引され、シャフト13が時計
方向へ約90度復帰回動し、再び押圧部材29,36と吸着部
材27が下向きとなる。そして、スタッカ２が上昇して次
のシートの取り出しが行なわれる。

以上を繰り返すことにより、スタッカ２間の複数枚の
シートＳが一枚づつ確実に取り出され、排出ホッパ50内
へ排出される。

なお、図の実施例では第１の押圧部材29と第２の押圧
部材36がそれぞれ、ゴム材などにより蛇腹状に構成さ
れ、ほぼ吸盤に近い構造となっているが、押圧部材29と
36は軟質のゴムブロックなどであってもよく、すなわち
第９図に示す動作のときにシートＳの中央部を上方に湾
曲できるものであればどのようなものであってもよい。

また、図の実施例では第９図において、左側の押圧部
材36のみが吸着部材27の方向へ移動するが、例えば左右
の両押圧部材29と36を共に中央方向へ移動させて、シー
トS₁の中央部を上方へ湾曲させるようにしてもよい。

さらに、上記実施例では、取り出し動作の際に、取り
出しベース25の位置が動かずスタッカ２を上昇させるこ
とにより最上部のシートを順次押圧部材29,36に当たる
位置に供給しているが、逆にスタッカ２を動かさず、取
り出しユニット20を駆動部40と共に下降させて、最上部
のシートに押圧部材29,36を圧接させて、吸着動作を行
ない、その後取り出しユニット20を上昇させるようにす
ることも可能である。

さらに、図の実施例では最上部のシートS₁を取り出し
た後、取り出しユニット20をエアシリンダ16によって回
動させているが、吸着後に取り出しユニット20を水平移
動させて排出部へシートを運ぶようにしてもよい。

〔効果〕

以上のように本発明によれば、最上部のシートを押圧
部材により湾曲させてから吸着部材により吸着している
ため、スタッカ内の最上部のシートをその下のシートか
ら確実に分離して吸着することが可能である。よってス
タッカ内のシートを１枚づつ確実に取り出せるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであり、第１図は本発
明によるシート取り出し装置の一部断面を含む正面図、
第２図は第１図のII−II矢視断面図、第３図は第１図の
III矢視方向から見た左側面図、第４図はスタッカと取
り出しユニットの一部と駆動部を示す斜視図、第５図は
取り出しユニットの一部と駆動部を示す第４図のＶ矢視
側面図、第６図は第７図の左端面図、第７図は第５図の
底面図、第８図〜第10図はシートの取り出し動作を順に
示すスタッカと取り出しユニットの一部と駆動部の側面
図である。 １……架台、２……スタッカ、2d……棒状、３……ガイ
ド軸、10……支持板、12……ボールベアリング、13……
シャフト、16……シャフト13を回動させるエアシリン
ダ、20……取り出しユニット、24,43……エアシリン
ダ、25……取り出しベース、27……吸着部材、29……第
１の押圧部材、31,32……固定ブロック、34……移動ブ
ロック、36……第２の押圧部材、40……駆動部、44……
押圧駆動ピン、Ｍ……スタッカを昇降させるリニアモー
タ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数枚のシートが重ねて収納されるスタッ
   カと、このスタッカの上方に位置してこのスタッカに対
   して相対的に接近し且つ離反する取り出しユニットとか
   らなるシート取り出し装置において、前記スタッカの底
   部にはシート中央部を上方へと湾曲させる凸状体が設け
   られ、また前記取り出しユニットには、前記凸状体の上
   方に位置しスタッカ内の最上部のシートを吸着する吸着
   部材と、この吸着部材を挟む位置で且つ吸着部材よりも
   シートに近い位置にそれぞれ設けられてその対向間隔を
   変えることができるように支持されているシート押圧部
   材と、このシート押圧部材の対向間隔を縮めさせる駆動
   部とが設けられていることを特徴とするシート取り出し
   装置。