JP3401710B2 - 計数スタック装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、雑誌などの集積物の冊
数を計数して、所定冊数に積み重ねた被結束物を搬出す
るようにした計数スタック装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の計数スタック装置としては、例え
ば、図２５に示すようなものがある。すなわち、送りベ
ルト１の送り方向に突起部２が一定間隔で連設されてお
り、送りベルト１が駆動すると、各突起部２，２…が集
積物３の最上位の雑誌を一冊ずつ次々に引っ掛けながら
送り出すものである。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の計数スタック装置では、雑誌などを確実に送
り出すべく、例えば、雑誌などの厚みに応じて、突起部
２の形状、例えば高さ等を変える必要があり、また、一
つの突起部２が最上位の雑誌を完全に搬出しない限り、
次の雑誌を送り出すことができない構成であり、一方、
送りベルト１の速度を単に上げると、雑誌を確実に送り
出すことができないため、計数する速度に一定の限界が
あるという問題点があった。 【０００４】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、雑誌などの厚みに対応してその構
成を変えることなく、また、集積物の冊数を確実に且つ
迅速に計数することができるようにした計数スタック装
置を提供することを目的としている。 【０００５】 【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、１ 雑誌などの集積
物の冊数を計数して、所定冊数に積み重ねた被結束物を
搬出するようにした計数スタック装置において、前記集
積物を供給位置から待機位置に搬送する搬入機構（２
０）と、前記集積物を前記待機位置より受け取る下方の
受取り位置と、集積物の冊数を計数するための上方の計
数位置とに昇降する押上用フォーク（３１）を有するリ
フト機構（３０）と、押上用フォーク（３１）が集積物
を一冊の厚さに相当する量だけ押し上げるに応じて、集
積物を一冊ずつずらして階段状にしながら冊数を計数す
る計数機構（４０ａ）と、所定冊数に積み重ねた被結束
物を前記計数位置から押し出すプッシャ部材（７１）を
有する搬出機構（７０）とを備え、前記計数機構（４０
ａ）は、集積物の上昇方向に対して直交する方向に間欠
的に進退して集積物を押し込み、上昇する集積物を一冊
ずつずらして階段状にするジョガー部材（４０）と、次
々に新たに形成される段差部の有無を検知可能な光学素
子（９５）と、段差部有りの検知信号に基づいて前記ジ
ョガー部材（４０）が集積物を１冊ずらしたと判断し、
かつ、段差部無しの検知信号に基づいて前記ジョガー部
材（４０）が集積物を２冊ずらしたと判断して計数する
計数部（５１）とを有して成ることを特徴とする１項記
載の計数スタック装置に存する。 【０００６】 【作用】搬入機構（２０）により集積物が供給位置から
待機位置に搬送される。次に、集積物が待機位置から受
取り位置に搬入されると、適宜、リフト機構（３０）の
押上用フォーク（３１）により、集積物が下方の受取り
位置から上方の計数位置に上昇する。 【０００７】押上用フォーク（３１）が集積物を一冊の
厚さに相当する量だけ押し上げる。それに応じて、計数
機構（４０ａ）が、上昇する集積物を一冊ずつずらして
階段状にし、集積物の冊数を計数する。所定冊数に達し
た被結束物は、搬出機構（７０）のプッシャ部材（７
１）により前記計数位置から押し出される。 【０００８】計数機構（４０ａ）が、ジョガー部材（４
０）、計数部（５１）および光学素子（９５）により構
成され、ジョガー部材（４０）が、集積物の上昇方向に
対して直交する方向に間欠的に進退しており、計数部
（５１）が、光学素子（９５）の検知信号に基づいて、
集積物の冊数を計数する。このとき、光学素子（９５）
が新たに形成される段差部の有無を検知し、その検知信
号に基づいて、計数部（５１）は、段差部有りの検知信
号では、ジョガー部材（４０）が集積物を１冊ずらした
と判断し、かつ、段差部無しの検知信号では、ジョガー
部材（４０）が集積物を２冊ずらしたと判断して計数す
る。 【０００９】 【実施例】以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明
する。図１〜図２４は本発明の一実施例を示している。
図１および図２に示すように、本実施例にかかる計数ス
タック装置１０は、雑誌などの集積物の冊数を計数し
て、所定冊数に積み重ねた被結束物を搬出するものであ
る。集積物は、例えば、雑誌の束であって、結束された
状態で計数スタック装置１０へ送り込まれる。 【００１０】計数スタック装置１０は、集積物を供給位
置から待機位置に搬送する搬入機構２０を有している。
搬入機構２０は搬入コンベア２１を備え、搬入コンベア
２１の始端が供給位置になっており、その終端が待機位
置になっている。搬入コンベア２１の終端部には、待機
位置に搬送された集積物に当接可能なストッパ部材２２
が設けられている。ストッパ部材２２を上下方向に出没
可能なシリンダ部材２３が設けられている。 【００１１】また、搬入コンベア２１の終端部には、集
積物に側方より当接して集積物の両側部を揃える揃え部
材２４が設けられている。図１、図３、図４、図６およ
び図１５に示すように、搬入コンベア２１の終端部に連
続するようにリフト機構３０が配設されている。リフト
機構３０は、集積物を待機位置より受け取る下方の受取
り位置と、集積物の冊数を計数するための上方の計数位
置とに昇降する一対の押上用フォーク３１，３１を有し
ている。一対の押上用フォーク３１は対称的に構成され
ている。押上用フォーク３１にはローラ部材３１ａ，３
１ａ…が連設されている。集積物を待機位置より受取り
位置に移動するための移動コンベア３１ｂが設けられて
いる。 【００１２】各押上用フォーク３１には、アーム部材３
２を介して、スライド部材３３が固定され、押上用フォ
ーク３１を前後方向に移動可能にすべく、スライド部材
３３が前後方向用のガイドレール３４に移動可能に嵌合
している。押上用フォーク３１を上下方向に移動可能に
すべく、前後方向用のガイドレール３４が上下方向用の
ガイドレール３５に移動可能に嵌合している。 【００１３】前後方向用のガイドレール３４にはナット
部材３６が固設され、ナット部材３６が上下方向に延設
されたスクリュー部材３７に螺合している。スクリュー
部材３７の下端部には入力ギア３７ａが固設され、入力
ギア３７ａとサーボモータ３８により回転する出力ギア
３８ａとにタイミングベルト３９が巻き掛けられてい
る。入力ギア３７ａに連動して、押上用フォーク３１の
上昇位置を検知するロータリエンコーダ３９ａが設けら
れている。 【００１４】図１、図２および図５に示すように、押上
用フォーク３１により上昇する集積物を一冊ずつずらし
て階段状にしながら冊数を計数する計数機構４０ａが設
けられている。計数機構４０ａは、集積物の上昇方向に
対して直交する方向に間欠的に進退して集積物を押し込
み、上昇する集積物を一冊ずつずらして階段状にするジ
ョガー部材４０を有している。 【００１５】ジョガー部材４０はホルダ部材４２に上下
方向に移動可能に支持され、ばね部材４３により下方に
付勢されている。ジョガー部材４０が集積物側に向かっ
て水平方向へ進退可能なように、ホルダ部材４２がガイ
ドロッド４４に嵌合している。ホルダ部材４２にはカム
ホロア４５が固設されている。駆動モータ４６によりタ
イミングベルト４７を介して回転するカムシャフト４８
が設けられ、カムシャフト４８には円筒カム４９が固設
され、円筒カム４９のカム溝にはカムホロア４５が嵌合
している。 【００１６】計数機構４０ａは、ジョガー部材４０の動
作を介して冊数を計数する計数部５１を有している。計
数部５１は制御盤上に設けられている。図７に示すよう
に、ジョガー部材４０に隣接して、ジョガー部材４０に
より、次々に新しく形成される集積物の段差部に当接可
能な被検出部材であるクランプ部材５５が設けられてい
る。クランプ部材５５はガイド部材５６により下方に出
没可能に内嵌している。クランプ部材５５の上方には、
レーザ光を被検出部材に投射してその反射光により被検
出部材の上昇位置を測定して、積層物が所定量上昇した
か否かを検知する上昇位置検知センサ５８が設けられて
いる。 【００１７】図１および図２に示すように、計数機構４
０ａは、積層物を上方から一定の力で押えながら上昇
し、かつ、水平方向に移動して、積層物を階段状に維持
する加圧ベルト６１を有している。加圧ベルト６１は支
持部材６２に支持され、支持部材６２には、加圧ベルト
６１に一定の力を与えるためのシリンダ部材６３の出力
ロッド６４が連結されている。 【００１８】ジョガー部材４０とクランプ部材５５との
間には、所定冊数に達した被結束物を計数位置から押し
出すためのプッシャ部材７１が設けられている。プッシ
ャ部材７１は搬出機構７０を構成している。プッシャ部
材７１はＬ字状に形成され、上下ガイド部材７２によ
り、上下方向に移動可能に嵌合している。上下ガイド部
材７２は水平ガイドロッド７２ａに水平方向に移動可能
に嵌合している。上下ガイド部材７２は水平方向に延ば
されたスクリュー部材７３に螺合している。 【００１９】プッシャ部材７１を上下方向に駆動するた
めのシリンダ部材７４が設けられるとともに、スクリュ
ー部材７３を正逆回転してプッシャ部材７１を水平方向
に駆動するための駆動モータ７５が設けられている。図
８および図９に示すように、搬出機構７０は、所定冊数
に達した被結束物を他の積層物より切出して被結束物を
載せて搬出するための切出搬送コンベア７６を有してい
る。切出搬送コンベア７６は、その先端部で被結束物を
僅かに持ち上げて被結束物と他の積層物とを区分けすべ
く、水平状態と跳ね上げ状態とに揺動可能に枢着されて
いる。切出搬送コンベア７６を揺動させるためのシリン
ダ部材７７の出力ロッドが、切出搬送コンベア７６の先
端部と基端部との間に連結されている。 【００２０】切出搬送コンベア７６の先端部は出没可能
な構成になっていて、その先端部が没入して被結束物と
他の積層物との区分をより確実にするためのシリンダ部
材７６ａが設けられている。図１、図２および図１０〜
図１３に示すように、搬出機構７０は、切出搬送コンベ
ア７６により搬出された階段状に形成された被結束物に
当接して被結束物を上下方向に揃えるための姿勢補正板
７８を有している。被結束物を上下方向から押えて搬送
する加圧ベルト７９とフォーク部材８１とが設けられて
いる。 【００２１】加圧ベルト７９はガイドロッド７９ａによ
り上下方向に移動可能に支持されるとともに、加圧ベル
ト７９にはシリンダ部材７９ｂの出力ロッドが連結され
ている。フォーク部材８１には搬送用ローラ８２が連設
され、フォーク部材８１はガイドレール８３により上方
の姿勢補正位置と下方の搬出位置とに上下方向へ移動可
能に嵌合している。搬出位置には搬出コンベア８４が設
けられ、搬出コンベア８４を駆動するための駆動モータ
８５が設けられている。搬出コンベア８４には搬送コン
ベア９１が連続している。 【００２２】図２２に示すように、計数機構４０ａによ
って次々に新たに形成されるべき段差部を側方から照射
するように、光学素子であるＣＣＤカメラ９５が設けら
れ、該段差部を挟んで、ＣＣＤカメラ９５の反対位置に
はカメラ用光源９７が配設されている。ＣＣＤカメラ９
５は、段差部有りの検知信号と段差部無しの検知信号と
を計数部５１に発信する。 【００２３】次に作用を説明する。図１４は集積物が計
数され、被結束物として搬出される一連の工程を示して
いる。図１において、結束された集積物を、例えば、人
手により供給位置の手前に載せ、結束ひもや上下の当紙
を取り去る。次に、搬入機構２０の搬入コンベア２１に
より集積物が供給位置から待機位置に搬送される。この
とき、集積物がストッパ部材２２に当接しており、か
つ、揃え部材２４により集積物の両側方向が揃えられて
いる。 【００２４】図１５に示すように、計数開始時において
は、リフト機構３０の押上用フォーク３１が受取り位置
にあって、移動コンベア３１ｂにより、積層物が待機位
置から受取り位置にある押上用フォーク３１上に集積物
が搬入される。押上用フォーク３１上に集積物が搬入さ
れると、サーボモータ３８によりスクリュー部材３７が
回転して、前後方向用のガイドレール３４〜スライド部
材３３〜アーム部材３２を介して押上用フォーク３１が
上昇し、集積物が受取り位置より持ち上げられる。この
とき、クランプ部材５５は下方に突出した下限位置であ
る０レベルにある。 【００２５】図１６に示すように、集積物がＡレベルま
で持ち上げられると、集積物がクランプ部材５５に当接
して、クランプ部材５５が没入する。クランプ部材５５
が上限位置に没入すると、サーボモータ３８が停止し、
押上用フォーク３１が上昇を停止する。このとき、ロー
タリエンコーダ３９ａの回転により、押上用フォーク３
１の上昇位置が検出することができる。それにより、集
積物の高さＨが分かり、集積物の冊数Ｓが分かっている
から、例えば、一冊分の雑誌の厚さＴは、Ｔ＝Ｈ／Ｓに
より算出することができる。 【００２６】一冊分の雑誌の厚さＴが算出されると、以
後、サーボモータ３８により、押上用フォーク３１が厚
さＴに相当する分だけ上昇するようになる。この一冊分
の雑誌の厚さＴの測定は、初回のみであるが、通常の切
出し動作中にも、同じような測定を行ない、測定した一
冊分の雑誌の厚さＴと、初回の測定値との誤差が大きく
なった場合には、新たに測定した厚さＴに自動的に補正
するようにしている。 【００２７】サーボモータ３８により、押上用フォーク
３１を介して、集積物がＡレベルから厚さＴに相当する
分だけ上昇すると、図１７に示すように、積層物がジョ
ガー部材４０に当接して、ジョガー部材４０がばね部材
４３の付勢力に抗して上昇する。前後して、駆動モータ
４６が回転して、タイミングベルト４７を介してカムシ
ャフト４８が回転し、カムホロア４５がカム溝に追従し
て移動し、ホルダ部材４２がガイドロッド４４に案内さ
れ、図１８に示すように、ジョガー部材４０が前進す
る。ジョガー部材４０が前進すると、ジョガー部材４０
の前進をリミットスイッチＬＳ１１が検出する。 【００２８】さらに、駆動モータ４６が回転すると、図
１９に示すように、ジョガー部材４０が後退するととも
に、ジョガー部材４０が積層物から外れて、ばね部材４
３の付勢力により下降する。ジョガー部材４０の後退を
リミットスイッチＬＳ１０が検出する。ジョガー部材４
０の後退をリミットスイッチＬＳ１０が検出すると、そ
の検出信号により、ＣＣＤカメラ９５は、計数機構４０
ａにより新たに形成されるべき段差部の有無を検知す
る。 【００２９】図２３に示すように、集積物が所定量ずつ
持ち上げられ、ジョガー部材４０が一冊分だけ押し込ん
で、段差部が形成された場合には、ＣＣＤカメラ９５は
段差部を有する状態である「Ｌ」部を検知する。その段
差部有りの検知信号に基づき計数部５１が「１」を加算
する。一方、図２４に示すように、例えば、集積物が所
定量以上持ち上げられ、ジョガー部材４０が二冊分押し
込んだ場合には、ＣＣＤカメラ９５は段差部が無い状態
である「Ｌ」部を検知しない。その段差部無しの検知信
号に基づき計数部５１が「２」を加算する。 【００３０】このとき、ＣＣＤカメラ９５が「Ｌ」部を
検知しない場合には、計数と併行して、集積物の持ち上
げ量を補正するようにしてもよい。次に、サーボモータ
３８により、押上用フォーク３１を介して、集積物が厚
さＴに相当する分だけ上昇すると、同じく、積層物がジ
ョガー部材４０に当接して、図２０に示すように、ジョ
ガー部材４０がばね部材４３の付勢力に抗して上昇す
る。前後して、駆動モータ４６が回転すると、図２１に
示すように、ジョガー部材４０が前進する。ジョガー部
材４０が前進すると、ジョガー部材４０の動作をリミッ
トスイッチＬＳ１１が検出する。 【００３１】さらに、駆動モータ４６が回転すると、図
１９に示すように、ジョガー部材４０が後退するととも
に、ジョガー部材４０が積層物から外れて、ばね部材４
３の付勢力により下降する。ジョガー部材４０の後退を
リミットスイッチＬＳ１０が検出する。ＣＣＤカメラ９
５が「Ｌ」部を検知すると、その段差部有りの検知信号
に基づき計数部５１が「１」を加算する。 【００３２】このようにして、積層物の冊数が「３」，
「４」，…と連続的に計数されていき、積層物は階段状
に形成されていく。このとき、加圧ベルト６１は積層物
を一定の力で上方から押えながら上昇するとともに、水
平方向に移動する。駆動モータ４６はサーボモータ３８
による上昇スピードに応じて回転する。雑誌一冊分の厚
みＴにより、駆動モータ４６による押し出すタイミング
がずれてくると、これを補正する必要がある。 【００３３】補正は、ジョガー部材４０が後退したとき
に、リミットスイッチＬＳ１０が検知し、検知したとき
に、積層物がＡレベルまで上昇しているように、クラン
プ部材５５で検知して、サーボモータ３８の回転を修正
するようにしている。積層物の冊数が計数されて、所定
冊数に達すると、駆動モータ７５により、スクリュー部
材７３が回転して、上下ガイド部材７２が水平ガイドロ
ッド７２ａに案内されて、プッシャ部材７１が水平方向
に移動し、それにより被結束物が前記計数位置から押し
出される。 【００３４】このとき、切出搬送コンベア７６は水平状
態から揺動していて、切出搬送コンベア７６の先端部が
被結束物を僅かに持ち上げて、被結束物と他の積層物と
を区分けしており、また、切出搬送コンベア７６のコン
ベアが駆動しているため、被結束物はスムーズに切出搬
送コンベア７６側に載るようになる。さらに、プッシャ
部材７１が水平方向に移動すると、被結束物がフォーク
部材８１の搬送用ローラ８２上に載って移動し、やが
て、被結束物が姿勢補正板７８に当接して、その姿勢が
補正される。その後、切出搬送コンベア７６は水平状態
に揺動する。 【００３５】前後して、加圧ベルト７９が被結束物を上
方から一定の力で押え、被結束物の姿勢がくずれないよ
うになる。次に、フォーク部材８１がガイドレール８３
に案内されて下降し、被結束物が姿勢補正位置から搬出
位置に下降し、被結束物が搬出コンベア８４上に載せら
れる。それにより、被結束物が搬出コンベア８４に送り
出されて、搬送コンベア９１側に載り、搬送コンベア９
１により結束工程へ移動する。 【００３６】リフト機構３０の一方の押上用フォーク３
１が計数位置に上昇し、最上位置に達すると、このとき
他方の押上用フォーク３１が受取り位置にあって、次の
積層物を載せており、サーボモータ３８によりスクリュ
ー部材３７が回転して、前後方向用のガイドレール３４
〜スライド部材３３〜アーム部材３２を介して押上用フ
ォーク３１が上昇し、積層物が受取り位置より持ち上げ
られ、一方の押上用フォーク３１の真下で停止する。 【００３７】次に、一方の押上用フォーク３１がスライ
ド部材３３で前後方向用のガイドレール３４に案内され
水平方向に退避し、一方の押上用フォーク３１上の集積
物が、直下まで上昇してきている他方の押上用フォーク
３１の積層物の上に積み重なり、重なった集積物は他方
の押上用フォーク３１により共に上昇するようになる。 【００３８】また、プッシャ部材７１が被結束物を姿勢
補正位置に押し出した後に、プッシャ部材７１はシリン
ダ部材７４により上下ガイド部材７２に沿って上方に移
動し、徐々に階段状の形成されつつある次の被結束物を
回避しながら計数位置に戻るようになる。前記実施例に
おいては、円筒カム４９の回転数に基づいて集積物の冊
数を計数するものを示したが、これに限らず、例えば、
ジョガー部材４０の進退動作に基づいて直接的に集積物
の冊数を計数するようにしてもよい。 【００３９】なお、計数した冊数を逐次表示して、冊数
を視認できるように構成してもよい。 【００４０】 【発明の効果】本発明にかかる計数スタック装置によれ
ば、押上用フォークが、雑誌などの厚さに相当する量だ
け集積物を押し上げるのに応じて、集積物を一冊ずつず
らして階段状にしながら冊数を計数するようにし、計数
した被結束物をプッシャ部材で押し出すようにしたの
で、例えば、雑誌などの厚さに対応して押上用フォーク
の押し上げ量を変えればよいため、装置の構成を変える
必要がなく、また、一冊ずつ完全に搬出する必要がない
ため、計数速度が速くなって、集積物の冊数を確実に且
つ迅速に計数することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例を示す計数スタック装置の正
面図である。 【図２】本発明の一実施例を示す計数スタック装置の部
分正面図である。 【図３】本発明の一実施例を示すリフト機構の平面図で
ある。 【図４】本発明の一実施例を示すリフト機構の部分側面
図である。 【図５】本発明の一実施例を示す計数機構の部分正面図
である。 【図６】本発明の一実施例を示すリフト機構の部分正面
図である。 【図７】本発明の一実施例を示すクランプ部材の正面図
である。 【図８】本発明の一実施例を示す切出搬送コンベアの正
面図である。 【図９】本発明の一実施例を示す切出搬送コンベアの要
部断面図である。 【図１０】本発明の一実施例を示す計数スタック装置の
部分平面図である。 【図１１】本発明の一実施例を示す搬出機構の部分側面
図である。 【図１２】本発明の一実施例を示す搬出機構の部分正面
図である。 【図１３】本発明の一実施例を示す搬出機構の部分平面
図である。 【図１４】本発明の一実施例を示す計数スタック装置の
作用説明図である。 【図１５】本発明の一実施例を示す計数スタック装置の
作用説明図である。 【図１６】本発明の一実施例を示す計数スタック装置の
作用説明図である。 【図１７】本発明の一実施例を示す計数スタック装置の
作用説明図である。 【図１８】本発明の一実施例を示す計数機構の作用説明
図である。 【図１９】本発明の一実施例を示す計数機構の作用説明
図である。 【図２０】本発明の一実施例を示す計数機構の作用説明
図である。 【図２１】本発明の一実施例を示す計数機構の作用説明
図である。 【図２２】本発明の一実施例を示す計数機構およびその
近傍の平面図である。 【図２３】本発明の一実施例を示すＣＣＤカメラの作用
説明図である。 【図２４】本発明の一実施例を示すＣＣＤカメラの作用
説明図である。 【図２５】従来例を示す計数スタック装置の部分正面図
である。 【符号の説明】 １０…計数スタック装置 ２０…搬入機構 ３０…リフト機構 ３１…押上用フォーク ４０ａ…計数機構 ４０…ジョガー部材 ５１…計数部 ７０…搬出機構 ７１…プッシャ部材 ９５…ＣＣＤカメラ（光学素子）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65B 65/08

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】雑誌などの集積物の冊数を計数して、所定
   冊数に積み重ねた被結束物を搬出するようにした計数ス
   タック装置において、 前記集積物を供給位置から待機位置に搬送する搬入機構
   と、 前記集積物を前記待機位置より受け取る下方の受取り位
   置と、集積物の冊数を計数するための上方の計数位置と
   に昇降する押上用フォークを有するリフト機構と、 押上用フォークが集積物を一冊の厚さに相当する量だけ
   押し上げるに応じて、集積物を一冊ずつずらして階段状
   にしながら冊数を計数する計数機構と、 所定冊数に積み重ねた被結束物を前記計数位置から押し
   出すプッシャ部材を有する搬出機構とを備え、 前記計数機構は、集積物の上昇方向に対して直交する方
   向に間欠的に進退して集積物を押し込み、上昇する集積
   物を一冊ずつずらして階段状にするジョガー部材と、次
   々に新たに形成される段差部の有無を検知可能な光学素
   子と、段差部有りの検知信号に基づいて前記ジョガー部
   材が集積物を１冊ずらしたと判断し、かつ、段差部無し
   の検知信号に基づいて前記ジョガー部材が集積物を２冊
   ずらしたと判断して計数する計数部とを有して成ること
   を特徴とする計数スタック装置。