JP3209508B2 - 切断刃付きカートンの切断刃検査装置 - Google Patents

切断刃付きカートンの切断刃検査装置

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JP3209508B2
JP3209508B2 JP05487697A JP5487697A JP3209508B2 JP 3209508 B2 JP3209508 B2 JP 3209508B2 JP 05487697 A JP05487697 A JP 05487697A JP 5487697 A JP5487697 A JP 5487697A JP 3209508 B2 JP3209508 B2 JP 3209508B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、帯状材を所定間隔
に鋸刃状にカットして線状の切断刃を形成し、該切断刃
をカートンに装着し、該カートンを移送して所定数束ね
るカートンへの切断刃取付システムにおいて、切断刃自
体及び切断刃の取付状態を検査する切断刃付きカートン
の切断刃検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、ラップ,アルミホイル等を収
納し、そのラップ或いはアルミホイル等を所望の長さに
切断することができる切断刃付きのカートンを製造する
装置が存在している。この装置は、金属薄板よりなる帯
状材からパンチにて適当幅の切断刃をカット形成し、該
切断刃をカートン紙材の所定位置に打ち込んで、展開状
のカートンを製造している。
【0003】その切断刃のカートン紙材への装着時に、
カートンの停止位置を、CCDカメラにて検査している
が、切断刃装着時にカートンが正常位置であっても切断
刃がずれて装着された場合でも良品として判定されるこ
ともあるし、また、そのCCDカメラは、一般に、カー
トンへの切断刃の取付作業が、切断刃をカートンの裏面
側より打ち込むので、カートンに対して下面側に切断刃
が位置して送りだされることとなる。従って、そのCC
Dカメラもカートンの製造ラインの裏面側より判定する
ことができるように、裏面側に配置されることとなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そのCCDカメラは、
カートンの製造ラインにおいて、カートンの裏面側より
判定することとなるので、切断刃を装着されたカートン
の流れラインでは、カートンの下部位置となるように配
置されている。すなわち、CCDカメラのレンズは、常
時上向きとならざるを得ない。そのために、カートンの
流れによるホコリ,塵等がレンズを塞ぎ、CCDカメラ
により検査の精度が劣化したり、或いは最悪の場合に
は、検査を不可能にしている。さらに、カートンに切断
刃が装着された後の実際の検査は、毎分100乃至20
0もの切断刃付きカートンがコンベア上を移送するた
め、検査員の人間の目では、カートンに切断刃が取付ら
れていない状態のみが判定できるにすぎず、切断刃が僅
かに位置ズレした場合等は到底検査できない状態であっ
た。このため、切断刃自体の検査及び切断刃取付状態の
検査を正確に行なうことが求められている。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで、発明者は上記課
題を解決すべく鋭意,研究を重ねた結果、本発明を、カ
ートンに切断刃を装着した後における切断刃の長手方向
を向く位置箇所に設けた,切断刃の先端を検査するため
の第1トリガセンサと、前記切断刃の後端を検査するた
めの第2トリガセンサと、前記第1トリガセンサ及び第
2トリガセンサの動作に対応して,切断刃の先端又は後
端位置を測定して画像処理する計測手段とからなり、前
記第1トリガセンサと前記第2トリガセンサとはそれぞ
れの位置間は前記切断刃の長手方向の長さと同一の間隔
とし、前記第1トリガセンサと前記カートンに取付られ
た前記切断刃の先端とを適宜の距離としてなり、測定し
た切断刃の先端又は後端の計測値と予め設定した切断刃
の先端又は後端の基準値とを評価手段にて評価し、適正
位置と認められる許容値以内になった切断刃付きカート
ンのみを選択するように制御してなる切断刃付きカート
ンの切断刃検査装置等としたことにより、切断刃自体及
び切断刃の取付状態を確実に検査することができるし、
さらには、計測手段等が塵,ホコリ等の影響を受けるこ
とがなく、カートンの良好なる検査を行うことができ、
上記課題を解決したものである。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、機械要素関係について説明
する。切断刃取付装置Aは、切断刃bの原材料となる帯
状の薄板金属材を所定幅に切断刃取付装置Aに内装され
たパンチにて剪断し、同時に切断刃取付装置A内に搬送
されてきたカートンaに対して、その下面側より切断刃
bを前記パンチにて打ちつけるようにして装着する構成
である。
【0007】前記切断刃取付装置Aにて切断刃b付きカ
ートンaが成形され、その後に、カートン反転送り装置
Bに移送される。該カートン反転送り装置Bの主な構成
は、図7乃至図9に示すように、反転用ドラム1,送り
反転用ベルト2及び下部送りベルト3とから構成されて
いる。その反転用ドラム1は、モータにて駆動するもの
である。その反転用ドラム1とその送り反転用ベルト2
は、反転用ドラム1に対して、ドラム頂部1a付近より
ドラム下部1b付近において外側部分の外周面に接触す
るようにしたものである。その送り反転用ベルト2は、
複数のガイドプーリ群により適正にガイドされたもので
ある。
【0008】その送り反転用ベルト2は、複数が備えら
れ、該送り反転用ベルト2,2,…が反転用ドラム1に
対して等間隔に配置されている。それぞれの送り反転用
ベルト2は、前記切断刃取付装置A側に配置した始端プ
ーリ4と、反転用ドラム1のドラム下部1b箇所に配置
された反転終端プーリ5との間に掛けられる。これによ
って、切断刃取付装置Aから送り出された切断刃b付き
カートンaが送り反転用ベルト2と下部送りベルト3と
により挟持するようにして迅速に受渡しができるように
構成されている。
【0009】該下部送りベルト3の上側ベルトと送り反
転用ベルト2の送り作動領域2aとは、切断刃取付装置
Aと反転用ドラム1との間において平行に対向し、略接
触状態で作動するものである。その送り反転用ベルト2
の送り作動領域2aと下部送りベルト3の平行に対向し
た部分にカートンaの上下両面が挟まれて、カートンa
が送り反転用ベルト2と下部送りベルト3にて移動して
ゆく。具体的には、該下部送りベルト3の下部送りベル
ト始端プーリ6と始端プーリ4とは、上下方向として同
一箇所に存在し、切断刃取付装置Aから送り出されたカ
ートンを上下に配置された下部送りベルト始端プーリ6
と始端プーリ4と下部送りベルト3及び送り反転用ベル
ト2により反転用ドラム1箇所まで送られるようになっ
ている。
【0010】その送り反転用ベルト2は、反転用ドラム
1の回転力により回転する構造となっている。さらに、
反転用ドラム1と下部送りベルト3の下部送りベルト終
端プーリ7とは連動して回転するようになっており、反
転用ドラム1,送り反転用ベルト2及び下部送りベルト
3は、等速度で回転することができる構造とし、送り反
転用ベルト2と下部送りベルト3及び反転用ドラム1に
送りこまれるカートンaがスムーズに移動するようにし
たものである。
【0011】前記反転用ドラム1は、その直径Dがカー
トンaの送り方向における長さに対して、大きく、カー
トンaが円弧状に大きく反り返らないようにし、また反
り返りの癖を付けないようにするものであり、カートン
aが直ぐに平坦状に復元することができるようにしたも
のである。これは、反転用ドラム1の直径がカートンa
の送り方向の長さよりも大きくしたものであり、具体的
には直径はカートンaの送り方向長さの略3倍以上とし
たものである。
【0012】その反転用ドラム1の略直下付近には、反
転ガイド8が装着されており、反転用ドラム1と下部送
りベルト終端プーリ7にて反転する送り反転用ベルト2
から飛び出すカートンaを次工程の搬送コンベア9に適
正に送り出されるようにしたものである。その搬送コン
ベア9の途中過程において、CCDカメラ等の計測手段
24がブラケット11及び枠体12を介して装着されて
いる。そして、搬送コンベア9から流れてくるカートン
aの切断刃bの装着状態を計測手段24により測定す
る。
【0013】この搬送コンベア9の終端位置に隣接し
て、切断刃b付きカートンaの束ね装置Cが配置されて
いる。該束ね装置Cは、計測手段24の検査で合格した
良品の切断刃b付きカートンa,…を順次,束ねてゆく
ものである。その束ね装置Cより、多数、束ねられた切
断刃b付きカートンa,…を出荷用のコンベアにて最終
位置に送り出す。
【0014】21は入力手段であって、キー又はマウス
等によって操作して、切断刃bの先端b1 又は後端b2
の適正位置である基準値、又は切断刃bの先端b1 又は
後端b2 の適正位置と認められる許容値を適宜入力する
ものであり、この値は、中央演算処理装置20の記憶手
段30に読み込み可能に格納される。
【0015】第1トリガセンサ22,第2トリガセンサ
23は、前記搬送コンベア9の移送方向に平行に設けら
れ、すなわち、カートンに切断刃bを装着した後におけ
る切断刃bの長手方向を向く位置箇所に、前記切断刃b
の長さLに対応した間隔Lを有して設けられている。こ
のとき第1トリガセンサ22位置と前記切断刃bの先端
1 との距離はL0 となっている。前記第1トリガセン
サ22及び第2トリガセンサ23も切断刃bの先端b1
をそれぞれ検査可能に設けられ、両第1トリガセンサ2
2,第2トリガセンサ23は下向きで、下側位置となる
切断刃b付きカートンaを測定するように構成され、そ
れぞれの動作信号が前記中央演算処理装置20(CP
U)に入力可能に設けられている。
【0016】その検査箇所は、図5(A)に示すよう
に、カートンaの上辺から切断刃bの上辺までのY1
距離,カートンaの上辺の側部から切断刃bの端部まで
のXの距離,切断刃bの幅なるY2 の距離を計測する。
そのY1 によって、切断刃bの曲がりが測定されるし、
Xによって切断刃bの位置ずれが測定されるし、Y2
よって、切断刃bの幅が適正か否かが測定され、且つ切
断刃bの取付の有無も測定されるものである。図5
(B)に示した切断刃b付きカートンaは、切断刃bの
曲がりがあり、すなわち、Y1 が許容値が大きく不良品
である。
【0017】前記計測手段24は、具体的には、CCD
カメラ等の電子シャッターカメラであり、前記第1トリ
ガセンサ22又は第2トリガセンサ23の動作に対応し
て,切断刃b付きカートンaの切断刃bの先端b1 又は
後端b2 の位置を撮影して画像処理するものであり、こ
の画像は計測値として中央演算処理装置20の記憶手段
30に読み込み可能に格納される。また、計測手段24
は、前記搬送コンベア9に設けた門型状の枠体12のブ
ラケット11に取付られている。また、前記計測手段2
4のシャッターに連動して光源25が照射されるように
構成され、且つ前記計測手段24も下向きで、下側位置
となる切断刃b付きカートンaを撮影測定できるように
構成されている。また、そのCCDカメラの画像処理に
おいて、さらにデータ容量が大きくなった場合には、演
算処理装置(MPU)を使用することもある。
【0018】評価手段26は、前記切断刃b付きカート
ンaの切断刃bの先端b1 又は後端b2 位置を撮影測定
した計測値と、予め入力手段21にて入力した,切断刃
bの先端b1 又は後端b2 の適正位置である基準値とを
比較して、この値が許容値であるか否かを評価するもの
であり、前記中央演算処理装置20に設けられている。
前記評価手段26にて評価された値が、適正位置と認め
られる許容値以内の場合には、表示手段27に合格の評
価をなすと共に前記搬送コンベア9上を切断刃b付きカ
ートンaがそのまま通過するようになっている。
【0019】また、前記評価手段26にて評価された値
が許容値外の場合には、表示手段27に不合格の評価を
なすと共に前記搬送コンベア9上において、排出機構を
介して搬送コンベア9上から排出するものである。
【0020】まず、切断刃取付装置Aでは、カートンa
の下面側にパンチにより原材料から剪断された切断刃b
が打ち付けられて装着される。そして、切断刃取付装置
Aから送り出されるカートンaは、カートンaの下面側
に切断刃bを装着した状態で、送り反転用ベルト2の始
端プーリ4側と、下部送りベルト3の下部送りベルト始
端プーリ6側より挿入され、送り反転用ベルト2と下部
送りベルト3の平行に対向する範囲において、反転用ド
ラム1側に移送される。下部送りベルト3と送り反転用
ベルト2によって反転用ドラム1のドラム頂部1a付近
まで搬送されたカートンaは、下部送りベルト3より送
り出され、反転用ドラム1と送り反転用ベルト2との間
に挿通する。切断刃b付きカートンaが送り反転用ベル
ト2の送り作動領域2aから反転作動領域2bとなっ
て、反転用ドラム1との間に送りこまれる。この挟持状
態で反転されつつ、切断刃b付きカートンaが反転用ド
ラム1に沿って円弧状になり、そして、反転用ドラム1
のドラム下部1b箇所で、切断刃b付きカートンaは、
反転用ドラム1と送り反転用ベルト2との挟持から開放
され、反転ガイド8を介して搬送コンベア9に移送され
る。この状態で、切断刃b付きカートンaにおける切断
刃bはカートンaの上面に位置するようになっている。
この状態となった後に、切断刃b自体又は切断刃bの取
付状態の検査を行なう。
【0021】その検査の流れについては、図3に示すフ
ローチャートに基づいて説明すると、検査可能となるよ
うに搬送コンベア9に移送される状態となるまでについ
ては前述した。すなわち、S1でカートンaの下面に切
断刃b取付を完了し、S2にて切断刃b付きカートンa
をカートン反転送り装置Bにて上面・下面を逆にし、切
断刃b付きカートンaを搬送コンベア9に移送し、切断
刃bの検査を開始する(S3参照)。
【0022】通常は、開始に先立って、カートンaの形
状,大きさや、切断刃bの形状,大きさ,切断刃b付き
カートンaへの取付位置等を考慮し、入力手段21のキ
ー又はマウス等によって操作して、切断刃bの先端b1
又は後端b2 の適正位置である基準値を入力する(S5
参照)。又は切断刃bの先端b1 又は後端b2 の適正位
置と認められる許容値を適宜入力しておく(S6参
照)。そして、検査開始すると、入力手段21にて条件
を入力するか否かの判断をなし(S4参照)、条件を入
れないとしてNoの場合、S6の次に飛び、第1トリガ
センサ22の直下にカートンaの先端部が位置したとき
に、第1トリガセンサ22が動作したか否かの判断をな
す(S7参照)。この場合、動作してONとなり、サブ
ルーチンの測定をする。この点については後述す
る。切断刃b検査を終了するか否かの判断をなすが(S
9参照)、終了しないとのNoである場合、S4の手前
に戻り、再度、フローチャートを巡回し、前記第1トリ
ガセンサ22が動作したか否かの判断をなしても(S7
参照)、その切断刃b付きカートンaは移送されている
ため、動作せずNoとなり、第2トリガセンサ23の直
下にカートンaの先端部が位置したときに、第2トリガ
センサ23が動作したか否かの判断をなし(S8参
照)、この場合に動作して、サブルーチンの測定を
する。このようにして切断刃b付きカートンaの切断刃
b自体又は切断刃bの取付状態の検査を行なう。
【0023】また、サブルーチンのフローチャート
では、第1トリガセンサ22の動作にて計測手段24の
シャッター信号を出力し(S81参照)、計測手段24
にて切断刃b付きカートンaの切断刃bの先端b1 を撮
影して、この静止画像を中央演算処理装置20に読み込
み(S82参照)、この静止画像を計測値として格納す
る(S83参照)。そして、評価手段26にて計測値と
基準値との差の絶対値が許容値内にあるか否かの判断を
なす(S84参照)。この判断の結果、Yesの場合に
は、許容値として合格表示をCRT等の表示装置に表示
し(S85参照)、合格した切断刃b付きカートンaを
前記搬送コンベア9上を移送させる。また、Noの場合
には、許容値外Jとして不合格表示を表示装置に表示し
(S88参照)、不合格した切断刃b付きカートンaを
前記搬送コンベア9上から排出手段を介して排出する
(S88参照)。また、第2トリガセンサ23の動作し
た場合にも、前述のS81〜S88のステップが行なわ
れ、切断刃b付きカートンaの切断刃bの後端b2 の測
定を行なうものである。以上のように、前記切断刃b付
きカートンaの切断刃bの先端b1 又は後端b2 位置を
測定することで、先端b1 のみ又は後端b2 のみが位置
ズレして許容値外Jであれば、排出されるし、切断刃b
自体の形状に問題があったり、或いは甚だしい場合は、
切断刃bがない場合にも排出されるものである。
【0024】以上の実施の形態では、切断刃bは金属材
としたが、合成樹脂材の切断刃bでも良く、金属材に限
定されない。すなわち、計測手段24で測定可能であれ
ば材料には影響されない。また、カートンaに対して、
この上に切断刃bを載置固定するものであれば、反転す
ることは必要ない。
【0025】図6に示したものは、本発明とは別の実施
形態であって、トリガセンサ28を1個とし、計測手段
24を2個とし、トリガセンサ28にて、カートンaの
先端部を認識したときに、両計測手段24,24が動作
して、切断刃bの先端b1 又は後端b2 を同時に計測
し、その静止画像の何れかを遅延回路を介して中央演算
処理装置20に読み込み、切断刃bの先端b1 又は後端
2 を順次評価するものであり、他のフローチャートに
ついては、図3と同様である。この場合は、同時に、両
端を2個で測定するために、計測は1回のみであり、且
つ切断刃bの長手方向に、計測手段24がなくともでき
る。この場合の計測手段24の2個の位置の距離はLと
なり、前記切断刃bの長さLと同一となる。
【0026】
【発明の効果】請求項1の発明においては、カートンa
に切断刃bを装着した後における切断刃bの長手方向を
向く位置箇所に設けた,切断刃bの先端b1 を検査可能
とする第1トリガセンサ22と、前記切断刃bの後端b
2 を検査可能とする第2トリガセンサ23と、前記第1
トリガセンサ22及び第2トリガセンサ23の動作に対
応して,切断刃bの先端b1 又は後端b2 位置を測定し
て画像処理する計測手段24とからなり、前記第1トリ
ガセンサ22と前記第2トリガセンサ23とはそれぞれ
の位置間は前記切断刃bの長手方向の長さLと同一の間
隔Lとし、前記第1トリガセンサ22と前記カートンa
に取付られた前記切断刃bの先端b1 とを適宜の距離L
0 としてなり、測定した切断刃bの先端b1 又は後端b
2 の計測値と予め設定した切断刃bの先端b1 又は後端
2 の基準値とを評価手段26にて評価し、適正位置と
認められる許容値以内になった切断刃b付きカートンa
のみを選択するように制御してなる切断刃付きカートン
の切断刃検査装置としたことにより、第1に、切断刃b
の位置ズレや切断刃bが取付いていない状態や、切断刃
b自体の測定等が良好にできるし、第2に、1個の計測
手段24にて、切断刃bの両端の計測が正確にでき、且
つ安価にできるし、第3に全く人手不要でチェックでき
る等の効果を奏する。
【0027】この効果を詳述すると、この種の機械で
は、切断刃b付きカートンaが毎分100乃至200が
流れ作業に稼働しており、これらを一々人手にてチェッ
クする必要がなくなり、迅速且つ確実に切断刃bの選別
ができるものである。
【0028】また、カートンaに切断刃bを装着した後
における切断刃bの長手方向を向く位置箇所に設けた第
1トリガセンサ22と、第2トリガセンサ23と、前記
第1トリガセンサ22及び第2トリガセンサ23の動作
に対応して,切断刃bの先端b1 又は後端b2 位置を測
定して画像処理する計測手段24とからなるため、セン
サは2個で、計測手段24は1個でも、切断刃bの両端
2箇所を極めて正確に測定できると共に、安価なる構成
にできる利点がある。
【0029】次に、請求項2の発明では、請求項1にお
いて、前記切断刃b付きカートンaはカートンaの下面
側に切断刃bを装着した後に切断刃b付きカートンaを
反転させて切断刃bを上側として移送させてなり、前記
第1トリガセンサ22,第2トリガセンサ23,計測手
段24は下向き測定ができるようにしてなる切断刃付き
カートンの切断刃検査装置としたことにより、毎分10
0乃至200の切断刃b付きカートンaを流れ作業製造
しており、その機械設備箇所は、埃,塵等が蔓延するよ
うな状態であるが、下向きゆえに、計測手段24に塵等
が侵入することを著しく少なくでき、比較的長期に亘っ
て正確な測定ができる。
【0030】また、請求項3においては、請求項2にお
いて、前記計測手段24はCCDカメラからなる切断刃
付きカートンの切断刃検査装置としたことにより、画像
処理も正確にできるし、下向きであると、埃,塵等に影
響することが少なく、長期に亘って正確な測定ができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明の概念図 (B)は本発明の要部の概念図
【図2】本発明の主要部のブロック図
【図3】本発明のフローチャート
【図4】(A)は切断刃付きカートンの検査状態の略示
平面図 (B)は検査箇所の要部の一部断面にした正面図 (C)は計測手段箇所の要部斜視図
【図5】(A)は切断刃付きカートンの検査部位の要部
拡大平面図 (B)は切断刃が曲がり不良品となった切断刃付きカー
トンの平面図
【図6】本発明以外の実施の形態の概念図
【図7】カートンへの切断刃取付システム全体の一部切
除した平面図
【図8】切断刃取付装置及びカートン反転装置の略示側
面図
【図9】カートン反転装置の略示側面図
【図10】カートン反転装置の拡大作用図
【符号の説明】
a…カートン b…切断刃 b1 …先端 b2 …後端 21…入力手段 22…第1トリガセンサ 23…第2トリガセンサ 24…計測手段 26…評価手段 L…切断刃bの長手方向の長さ,距離 L0 …距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 勇作 神奈川県横浜市緑区東方町1725番地 イ ースタン技研株式会社内 (72)発明者 竹内 栄二郎 神奈川県横浜市緑区東方町1725番地 イ ースタン技研株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−21439(JP,A) 特開 平9−22464(JP,A) 特開 昭63−151443(JP,A) 特開 平2−239928(JP,A) 実開 平3−109828(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B31B 1/08 - 49/02 B26D 7/26 B65B 61/18

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カートンに切断刃を装着した後における
    切断刃の長手方向を向く位置箇所に設けた,切断刃の先
    端を検査するための第1トリガセンサと、前記切断刃の
    後端を検査するための第2トリガセンサと、前記第1ト
    リガセンサ及び第2トリガセンサの動作に対応して,切
    断刃の先端又は後端位置を測定して画像処理する計測手
    段とからなり、前記第1トリガセンサと前記第2トリガ
    センサとはそれぞれの位置間は前記切断刃の長手方向の
    長さと同一の間隔とし、前記第1トリガセンサと前記カ
    ートンに取付られた前記切断刃の先端とを適宜の距離と
    してなり、測定した切断刃の先端又は後端の計測値と予
    め設定した切断刃の先端又は後端の基準値とを評価手段
    にて評価し、適正位置と認められる許容値以内になった
    切断刃付きカートンのみを選択するように制御してなる
    ことを特徴とする切断刃付きカートンの切断刃検査装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記切断刃付きカー
    トンはカートンの下面側に切断刃を装着した後に切断刃
    付きカートンを反転させて切断刃を上側として移送させ
    てなり、前記第1トリガセンサ,第2トリガセンサ,計
    測手段は下向き測定ができるようにしてなることを特徴
    とする切断刃付きカートンの切断刃検査装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記計測手段はCC
    Dカメラからなることを特徴とする切断刃付きカートン
    の切断刃検査装置。
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