JP3818214B2 - 紙片供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、能書やラベル等の紙片を供給する紙片供給装置に係り、特に、能書のように折り畳まれて不安定な状態の紙片を安定して連続的に供給することができる紙片供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
能書等の紙片を供給する紙片供給装置は、固定マガジンまたはホッパ内に多数枚の紙片を積み重ねて収容し、吸盤等の取り出し手段によってこのマガジン内から一枚ずつ取り出していく。そして、マガジン内の紙片が無くなるか、または一定量まで減少したときに次の紙片を補給するようになっている。
【０００３】
前記紙片供給装置として、多数の紙片を積み重ねて収容した固定マガジンを垂直にまたは傾斜させて配置し、吸盤等の取り出し手段によってマガジンの下面側から一枚ずつ紙片を取り出す構成のものが従来から広く用いられている。このように紙片を底部から取り出す構成のマガジンでは、マガジンの下端に設けた爪によって内部に収容されている紙片を支持している。
【０００４】
また、前記固定マガジンの上方から、取り出し手段によって紙片を取り出すようにした紙片供給装置もすでに知られている（特開平１１−１１４４０号）。この公報に開示された紙片（能書）を供給する装置は、マガジン搬送コンベヤによってマガジンを取り出しポジションまで搬送し、このポジションに設けられている吸盤をシリンダによって昇降させて、マガジンの上方から一枚ずつ紙片を取り出すようになっている。このようにマガジンの上方から紙片を取り出すためには、常に同一高さでの取り出しができなければならないので、センサで紙片の上端の高さを確認しつつ、マガジン内に収容されている紙片をリフターによって徐々に上昇させるようにしている。
【０００５】
そして、前記公開公報の明細書中に記載されてはいないが、前記取り出しポジションのマガジン内が空になると、紙片の取り出しを一旦中断して、この空のマガジンを排出するとともに、多数の紙片を収容した新しいマガジンを供給して紙片の取り出しを再開する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
固定マガジンの下方から紙片を取り出す構成では、マガジン内に積み重ねられている紙片の重みにより、保持している爪に引っ掛かって取り出しミスがしばしば発生するという問題があった。また、紙片を安定して保持し、かつ、確実に取り出せるようにするために、爪の位置を調整する必要があるが、この調整に時間がかかるという問題があった。
【０００７】
また、前記公報に記載された上方から取り出すタイプの装置では、一つのマガジンからの取り出しが終了した後、次のマガジンとの入れ替え作業を行っている間は、取り出し作業を中断しなければ成らず、高能力で紙片を供給することはできなかった。
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、マガジンの一端から紙片を取り出すタイプの紙片供給装置において、連続して取り出しを行うことを可能にし、高能力化を達成することができるようにした紙片供給装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る紙片供給装置は、紙片を収容可能な固定ホッパと、この固定ホッパ内に収容されている紙片を、固定ホッパの一端の取り出し側から取り出す紙片取り出し手段と、紙片を複数枚積み重ねた状態で収容する移動ホッパと、この移動ホッパを固定ホッパの他端の挿入側へ搬送する搬送手段と、前記移動ホッパ内の紙片を支持して固定ホッパ内に移送する移送手段と、前記移動ホッパから固定ホッパに移送される紙片を案内する位置と、固定ホッパの挿入側に搬送されてくる移動ホッパに干渉しない位置との間で移動可能なガイド部材とを備えたものである。
【００１０】
この発明に係る紙片供給装置では、固定ホッパの取り出し側から紙片を取り出しつつ挿入側から補給することができ、紙片の取り出し作業を中断することなく、連続的に取り出しを行うことができる。しかも、紙片の補給時には、搬送されてきた移動ホッパから固定ホッパへと紙片を移送する際に、ガイド部材によって案内するので、薄い紙を折り畳んだ能書のような不安定な紙片でも安定して供給することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明に係る紙片供給装置は、前記移送手段から紙片を受け取って、前記取り出し手段によって取り出される位置まで移送する第２の移送手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
この発明に係る紙片供給装置では、移送手段（第１の移送手段）が紙片を移送して、第２の移送手段に引き渡した後、搬送手段によって搬送されてきた次の移動キャリアから、再び紙片を移送してくることができるので、連続的に紙片の供給が可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る紙片供給装置の平面図、図２は側面図、図３は正面図である。紙片（例えば能書等）を多数枚積み重ねた状態で収容した移動ホッパ（キャリア）２が、搬送手段（供給コンベヤ）４によって紙片取り出し位置Ａの下方まで搬送される。紙片取り出し位置Ａには、固定ホッパ６が配置されており、前記キャリア２内に収容されていた紙片が取り出されて固定ホッパ６内に移送される。固定ホッパ６内に収容された紙片は、吸盤８を備えた取り出し手段１０によって、この固定ホッパ６の上端開口部（取り出し側）から一枚ずつ取り出される。一方、収容していた紙片が上方の固定ホッパ６に移送されて空になったキャリア２は、前記供給コンベヤ４と平行に設置されている排出コンベヤ１２上に移されて排出される。
【００１４】
前記キャリア２は、紙片の形状（この実施の形態では細長い長方形）とほぼ一致する空間を有する角筒状の枠体１４の、長手方向の一側面１４ａを切り取って開放した形状をしており、この枠体１４を水平のプレート１６上に直立させて固定している。この水平プレート１６上（キャリア２の底面）には二カ所の爪１６ａ、１６ｂが設けられており、後に説明する移送手段（第１フォーク１８）がこれら爪１６ａ、１６ｂの間の隙間に差し込まれる。このキャリア２は、供給コンベヤ４上を、前記枠体１４の開放している側面１４ａ側を図１の下側（図２の手前側）に向けて搬送される。
【００１５】
紙片を収容したキャリア２を搬送する供給コンベヤ４の下流端（図１および図２の右端）の上方が前記紙片取り出し位置Ａになっており、供給コンベヤ４によって搬送されてきた先頭のキャリア２は、ストッパ２０（図２参照）によってこの紙片取り出し位置Ａに停止する。紙片取り出し位置Ａでキャリア２が停止している間に、内部に保持している紙片が第１フォーク１８（図１および図３参照）によって取り出されて上方に移送される。紙片が上方の固定ホッパ６に移送されて空になったキャリア２は、取り出し位置Ａの側部に設けられている排出用プッシャ２２によって、供給コンベヤ４と平行に設置されている排出コンベヤ１２上に押し出されて排出される。
【００１６】
固定ホッパ６は、前記紙片取り出し位置Ａに停止しているキャリア２の直上に位置するように設けられている。この固定ホッパ６は、前記キャリア２と同様に収容する紙片の形状とほぼ一致する空間を有する角筒状の枠体から成っており、この枠体の長手方向の一側面を切り取って開放した形状をしている。この実施の形態では、固定ホッパ６は直立して配置されており、枠体の上端開口部が紙片の取り出し側、下端の開口部が紙片の挿入側になっている。
【００１７】
さらに、この固定ホッパ６は、前記開放した側面の向かい側の側壁６ａの下部に、櫛歯状に切り欠かれた縦方向の切欠き６ｂが形成されている（図２参照）。前記形状の固定ホッパ６は、その開放した側面を、前記紙片取り出し位置Ａに停止しているキャリア２の開放している側面１４ａと逆側を向くようにして配置されている。つまり、キャリア２の開放している側面１４ａは、図２の手前側を向き、固定ホッパ６の開放している側面（図示せず）は、図２の向こう側を向いている。従って、固定ホッパ６の櫛歯状の切欠き６ｂを有する側壁６ａが、キャリアの開放した側面１４ａと同じ方向を向いている。また、固定ホッパ６は、下方に搬送されてくるキャリア２と干渉しないように、その下端部がキャリア２の上端部よりも僅かに上方に位置している。
【００１８】
供給コンベヤ４によって下方に搬送されてきたキャリア２内に収容されている多数の紙片を、上方に固定されている固定ホッパ６内に安定して確実に移送するために、固定ホッパ６の下部の周囲にガイド部材２６が昇降可能に設けられている。この昇降ガイド部材２６は、下方のキャリア２から上方の固定ホッパ６に紙片が移送されるときに、これらキャリア２の上部と固定ホッパ６の下部の両者に重なり合う位置に移動されて、移送される紙片をガイドする。前記紙片が、例えば薄紙を折り畳んだ能書のような場合には、厚みが均等でなく不安定なので、ずれたり落下したりするおそれがあるが、この昇降ガイド部材２６によってガイドすることにより安定して移送することができる。
【００１９】
前記昇降ガイド部材２６は、複数本の細い縦棒２６ａによって構成されており、前述のように下方のキャリア２から上方の固定ホッパ６へ移送される紙片がずれたり落下することがないようにガイドするとともに、キャリア２および固定ホッパ６内に挿入されて昇降する第１フォーク１８と、その向かい側から固定ホッパ６内に挿入されて昇降する第２フォーク２８（図３参照）の両者に干渉しないような形状になっている。この昇降ガイド部材２６は、垂直に配置された昇降用シリンダ３０によって昇降される。昇降ガイド部材２６は、上昇位置では、搬送されてくるキャリア２と干渉しないように、その下端部がキャリア２の上端部よりも上方に位置し、下降位置では、その下端部がキャリア２の上端部よりも下方に位置するようになっている。
【００２０】
キャリア２の開放している側面１４ａが向いている側、つまり、固定ホッパ６の櫛歯状の切欠き６ｂが形成された壁面６ａが向いている側に、キャリア２内に収容されている紙片に係合し、これを持ち上げて上方の固定ホッパ６に移送する移送手段（第１のフォーク１８）が設置されている。この第１フォーク１８は、図１に示すように、先端部１８ａが櫛歯状になっており、この先端部１８ａが前記固定ホッパ６の櫛歯状の切欠き６ｂ内に嵌合して上下に移動できるようになっている。また、第１フォーク１８は、図３に示すように、シリンダ３２により水平方向に進退動できるようになっており、前進したときには、前記櫛歯状の先端部１８ａがキャリア２および固定ホッパ６の内部に挿入される。そして、後退したときには、第１フォーク１８全体がこれらキャリア２および固定ホッパ６の外部に退避する。
【００２１】
前記第１フォーク１８を進退動させるシリンダ３２にナット部３２ａが設けられており、このナット部３２ａに、サーボモータ３４によって回転される垂直なボールねじ３６が螺合している。従って、サーボモータ３４によってボールねじ３６が回転すると、前記進退動用シリンダ３２が二本の垂直なガイドロッド３８、４０に案内されて昇降する。この第１フォーク１８は、図３に示すように、供給コンベヤ４上のキャリア２の底部近くの高さ（図３中に想像線で示す位置）から、前記固定ホッパ６のほぼ中間付近の高さ（図３中に実線で示す位置）までの間で昇降できるようになっている。
【００２２】
図３に示すように、前記第１フォーク１８が配置されている位置の、両コンベヤ４、１２を挟んだ向かい側に第２のフォーク２８が配置されている。この第２フォーク２８は、固定ホッパ６の開放している側面側に進入可能になっており、従って、第１フォーク１８のように櫛歯状である必要はなく、長方形のプレートからなっている。
【００２３】
第２フォーク２８も前記第１フォーク１８と同様にシリンダ４４によって進退動可能であり、前進時には先端が固定ホッパ６内に入り、後退時には固定ホッパ６の外部に退避する。また、第２フォーク２８の進退動用シリンダ４４に設けられたナット部４４ａが、サーボモータ４６によって回転する垂直なボールねじ４８に螺合されており、サーボモータ４６の駆動により、固定ホッパ６の底部付近（図３中に想像線で示す位置）と上部（図３中に実線で示す位置）との間を、二本の垂直なガイドロッド５０、５２に案内されて昇降する。なお、図示しない制御装置が、各サーボモータ３４、４６の回転角度を検出して、それぞれのフォーク１８、２８の高さを算出することにより、これらサーボモータ３４、４６を制御している。また、第２フォーク２８の下面側には、第１フォーク１８によって下方のキャリア２から補給されてくる紙片を検出するためのセンサ５０が設けられている。
【００２４】
前記固定ホッパ６の上方には、二つの吸盤８を備えた紙片取り出し手段１０が設けられている。これらの吸盤８は、昇降可能になっており、図２に示す紙片の吸着位置（図中に符号８Ａで示す位置）まで下降して、固定ホッパ６内に収容されている紙片のうちの一番上の一枚を吸着した後上昇し、固定ホッパ６の上方に取り出す。
【００２５】
固定ホッパ６内の紙片は、前述のように昇降する紙片取り出し手段１０の吸盤８によって取り出されるので、一番上の紙片が常に同一の高さに位置するように制御されている。図２に示すように、固定ホッパ６上部の両側にセンサ５４（５４Ａ、５４Ｂ）が設けられており、このセンサ５４によって、固定ホッパ６内で第２フォーク２８上に載っている紙片のうちの一番上の紙片を検出している。そして、このセンサ５４からの信号に応じて、前記サーボモータ４６がボールねじ４８を回転させて第２フォーク２８を上昇させる。また、この吸盤８は取付け部に設けたスプリング等によって僅かに伸縮できるようになっており、取り出し高さのばらつきは、吸盤８の取付け部の伸縮によって吸収する。なお、図２に示す固定ホッパ６の上部には、センサー５４の透過窓６ｃが形成されている。
【００２６】
以上の構成に係る紙片供給装置の作動について説明する。作動開始前の待機状態では、第１フォーク１８および第２フォーク２８とも最も低い位置（図３中に想像線で示す位置）に下降し、かつ、供給コンベヤ４上の紙片取り出し位置Ａから後退している。実キャリア（多数の紙片が積み重ねられて収容されたキャリア２）が供給コンベヤ４によって搬送され、その下流端の紙片取り出し位置Ａでストッパ２０によって停止される。このときには、昇降ガイド部材２６は搬送されてくるキャリア２に干渉しないように上昇している。
【００２７】
次に、昇降用シリンダ３０の作動により昇降ガイド部材２６を下降させて、上方の固定ホッパ６と下方のキャリア２との間を連結する。続いて、下降端に位置している第１フォーク１８が進退動用シリンダ３２の作動によって前進され、前記キャリア２内に挿入される。キャリア２の底部には爪１６ａ、１６ｂが設けられており、第１フォーク１８は、これら爪１６ａ、１６ｂの間を通って紙片の下側に挿入される。
【００２８】
第１フォーク１８は、サーボモータ３４の作動によりボールねじ３６が回転することにより、キャリア２内の紙片を載せて、その上昇端（図３中に実線で示す位置）まで移動する。この第１フォーク１８がキャリア２の上端を通過して上方の固定ホッパ６内に進入するときには、櫛歯状の先端部１８ａが固定ホッパ６の切欠き６ｂ内に嵌合する。
【００２９】
続いて、下降端（図３中に想像線で示す位置）に位置している第２フォーク２８が、進退動用シリンダ４４の作動により前進して先端が固定ホッパ６内に挿入される。第２フォーク２８は、固定ホッパ６内に挿入された後、サーボモータ４６の作動によりボールねじ４８が回転することによって、前記第１フォーク１８の下方の接近した位置まで上昇する。一方、前記第１フォーク１８の上昇によって内部に収容されていた紙片が取り出されて空になったキャリア２は、排出用プッシャ２２によって供給コンベヤ４上から排出コンベヤ１２上に押し出されて排出される。
【００３０】
次に、第１フォーク１８を後退させて固定ホッパ６から抜き取った後、最も低い位置まで下降させる。第１フォーク１８を固定ホッパ６から抜き取ることにより、第１フォーク１８上に支持されていた紙片は、第１フォーク１８の直下まで上昇して停止している第２フォーク２８に引き渡される。第１フォーク１８が後退して下降端まで移動した後、昇降ガイド部材２６を上昇させ、供給コンベヤ４によって次の実キャリア２を供給する。なお、昇降ガイド部材２６を上昇させる際には、必ず、上昇位置にある昇降ガイド部材２６の下端よりも第２フォーク２８が上方に位置している場合に行う。
【００３１】
固定ホッパ６内で紙片を支持している第２フォーク２８は、前記取り出し高さに配置されているセンサ５４（５４Ａ、５４Ｂ）が紙片を検出する位置まで上昇する。この位置で前記取り出し手段１０の吸盤８を下降させて、一番上の紙片を吸着した後上昇して固定ホッパ６から取り出す。一番上の紙片が順次取り出されるのに従って、サーボモータ４６により第２フォーク２８を上昇させることにより、常に一番上の紙片がセンサ５４により検出される高さに位置させる。このようにして、紙片の高さを制御することにより常に正確な取り出しを行うことができる。
【００３２】
上方で固定ホッパ６内から紙片が取り出されている間に、下降端に位置している第１フォーク１８を前進させて次の実キャリア２の底部内に挿入する。そして、再びサーボモータ３４によってボールねじ３６を回転させて第１フォーク１８を上昇させる。このときには前記昇降ガイド部材２６を下降させて、固定ホッパ６とキャリア２との間を連結しておくことはいうまでもない。第１フォーク１８が上昇すると、この第１フォーク１８上に支持されている紙片が次第に上方の第２フォーク２８に接近する。第２フォーク２８の下面にはセンサ５０が設けられており、このセンサ５０が第フォーク１８上の紙片を検出するまで第１フォーク１８を上昇させる。
【００３３】
固定ホッパ６からの紙片の取り出しに伴って、第２フォーク２８と第１フォーク１８とを一緒に上昇させる。第１フォーク１８が所定の高さ、つまり、第２フォーク２８の下降端の位置よりも上方に達したときに、第２フォーク２８を後退させる。第２フォーク２８が後退すると、第２フォーク上に載せられていた紙片は、下方の第１フォーク１８上に載っている紙片の上に載せられる。後退した第２フォークを第１フォーク１８の下方まで下降させる。下降した第２フォーク２８を再び前進させて、第１フォーク１８のすぐ下の位置に挿入する。その後、第１フォーク１８を後退させて、第１フォーク１８上に支持されている紙片を第２フォーク２８上に引き渡す。後退した第１フォーク１８は最下端まで下降して、供給コンベヤ４によって搬送されてきた次の実キャリア２から紙片を取り出し、上方の固定ホッパ６内に移送する。
【００３４】
このように上方で第２フォーク２８に支持されている紙片を取り出し手段１０によって順次取り出している間に、次のキャリア２内に収容されて搬送されてきた紙片を第１フォーク１８によって取り出して固定ホッパ６側へ移送し、第１フォーク１８と第２フォーク２８との連携動作によって受け渡しを行うようにしているので、紙片を補給する際に取り出し作業を中断する必要がなく、紙片供給装置の能力を大幅に向上させることができる。
【００３５】
また、固定ホッパ６の下部に昇降ガイド部材２６を昇降可能に配置し、実キャリア２が搬送されて来るときには、この昇降ガイド部材２６を上昇させてキャリア２と干渉しないようにするとともに、第１フォーク１８が下方のキャリア２から紙片を取り出して上方の固定ホッパ６に移送するときには、昇降ガイド部材２６を下降させて、固定ホッパ６とキャリア２とを連結させるようにしているので、能書等の不安定な紙片でも連続的に安定して固定ホッパ６に供給することができる。
【００３６】
なお、この実施の形態では、固定ホッパ６を垂直に設置しているが、このような配置に限定されるものではなく、斜めに配置したり、横方向を向けて配置することもできる。また、固定ホッパ６の櫛歯状の切欠き６ｂと第１フォーク１８の櫛歯状の先端部１８ａの形状等は、前記構成に限定されるものではなく、第１フォーク１８の先端部１８ａを固定ホッパ６内に挿入して昇降できるものであればよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、紙片を収容可能な固定ホッパと、この固定ホッパ内に収容されている紙片を、固定ホッパの一端の取り出し側から取り出す紙片取り出し手段と、紙片を複数枚積み重ねた状態で収容する移動ホッパと、この移動ホッパを固定ホッパの他端の挿入側へ搬送する搬送手段と、前記移動ホッパ内の紙片を支持して固定ホッパ内に移送する移送手段と、前記移動ホッパから固定ホッパに移送される紙片を案内する位置と、固定ホッパの挿入側に搬送されてくる移動ホッパに干渉しない位置との間で移動可能なガイド部材とを備えた構成にしたので、紙片の取り出し作業を中断することなく、連続的に取り出しを行うことができ、ホッパの上部から紙片を取り出す構成において、高能力化を図ることができる。しかも、紙片の補給時には、搬送されてきた移動ホッパから固定ホッパへと紙片を移送する際に、ガイド部材によって紙片をガイドするようにしたので、薄い紙を折り畳んだ能書のような不安定な紙片でも安定して供給することができる。
【００３８】
また、請求項２に記載の発明は、前記移送手段から紙片を受け取って、前記取り出し手段によって取り出される位置まで移送する第２の移送手段を備えたもので、これら両移送手段を連携して動作させることにより、連続的に紙片の供給が可能になり、紙片が不足することを防止して高速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る紙片供給装置の平面図である。
【図２】前記紙片供給装置の側面図である。
【図３】前記紙片供給装置の正面図である。
【符号の説明】
２ 移動ホッパ（キャリア）
４ 搬送手段（供給コンベヤ）
６ 固定ホッパ
１０ 紙片取り出し手段
１８ 移送手段（第１フォーク）
２６ ガイド部材
２８ 第２移送手段（第２フォーク）

Claims (2)

1. 紙片を収容可能な固定ホッパと、この固定ホッパ内に収容されている紙片を、固定ホッパの一端の取り出し側から取り出す紙片取り出し手段と、紙片を複数枚積み重ねた状態で収容する移動ホッパと、この移動ホッパを固定ホッパの他端の挿入側へ搬送する搬送手段と、前記移動ホッパ内の紙片を支持して固定ホッパ内に移送する移送手段と、前記移動ホッパから固定ホッパに移送される紙片を案内する位置と、固定ホッパの挿入側に搬送されてくる移動ホッパに干渉しない位置との間で移動可能なガイド部材とを備えた紙片供給装置。
2. 前記移送手段から紙片を受け取って、前記取り出し手段によって取り出される位置まで移送する第２の移送手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の紙片供給装置。

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