JP3913637B2 - 揚力吸引器、シート供給装置および包装機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、揚力吸引器、シート供給装置および包装機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、種々のシート供給装置が知られており、例えば包装機などにおいて、シート部材を供給するために用いられていた。
そのような従来技術として、特開平６−３２３２４号公報および特開平６−４８４０６号公報には、積載された包装シートを一枚ずつ分離して、吸着カップなどからなる給紙機構に保持し、その給紙機構を移動させて、サクションベルトに搬送する技術が記載されている。
また、特開昭６１−１９２６３２号公報には、シート物を粘着テープで粘着させて給送する技術が記載されている。
また、特開平５−６５１１２号公報には、包装シートを、繰り出しローラーにより給紙してから送りベルトで搬送する技術が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の技術では、以下に述べる問題があった。
特開平６−３２３２４号公報、特開平６−４８４０６号公報および特開昭６１−１９２６３２号公報に記載された技術は、それぞれ、吸着カップ、粘着テープなどが、包装シートなどの表面と接触するため、包装シートの紙質によっては、その表面を汚したり、折れ痕を残したりする場合があるという問題があった。
また、上記の繰り出しローラーを用いる技術では、紙質により、例えば摩擦係数の大きな和紙などの搬送が困難となるという問題があった。
さらに、上記の吸着カップまたは粘着テープを用いる技術では、それぞれにより包装シートを吸着保持して、粘着カップまたは粘着テープ自体を移動させる移動機構が必要であった。また、繰り出しローラーも駆動機構が必要であった。そのために、いずれの場合にも、装置が複雑になり、高価なものとなるという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、シート部材を汚損することなく保持し、その保持部自体を移動することなくシート部材を搬送できるようにする揚力吸引器、シート供給装置および包装機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、空気を本体のテーパ部に沿って吐出して負圧を生じさせることでシート部材をテーパ部近傍に非接触で浮遊保持する揚力吸引器であって、送り用空気を噴射することで前記シート部材を搬送する空気噴射口を、本体の側部に備える。
この発明によれば、シート部材を非接触で浮遊保持するとともに、本体の側部の空気噴射口から送り用空気を噴射して、シート部材を送り用空気の噴射方向に搬送することができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、シート供給装置において、シート部材を積載する給紙台と、該給紙台の上方に配置され、前記シート部材を非接触で浮遊保持する請求項１に記載の揚力吸引器と、前記給紙台の上方から搬送方向に向けて延ばされ、前記揚力吸引器により浮上した前記シート部材を吸着搬送するシート搬送手段とを備える。
この発明によれば、揚力吸引器により、給紙台からシート部材を分離して浮上させ、揚力吸引器を移動させることなく、シート搬送手段により吸着搬送できる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載のシート供給装置において、前記揚力吸引器により浮上したシート部材の搬送路上に進退可能とされ、該シート部材を搬送方向と直交する方向に突き当てて位置決めするストッパ機構を備える。
この発明によれば、揚力吸引器により非接触で浮遊保持された状態で、ストッパ機構にシート部材を突き当てて位置決めすることにより、シート部材に過大な負荷を与えることなく、シート搬送手段による吸着搬送の前に搬送姿勢を正すことができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、請求項２または３に記載のシート供給装置において、前記給紙台の搬送方向後方側に配置され、前記揚力吸引器により非接触で浮遊保持されたシート部材の搬送方向へ向けて、送り用空気を噴射する補助噴射口を備える。
この発明によれば、補助噴射口から送り用空気が噴射されることにより、揚力吸引器によるシート部材の搬送を補助して円滑な搬送を行うことができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、請求項２〜４のいずれかに記載のシート供給装置において、前記給紙台の搬送方向の後方に、前記シート部材の浮遊時に後端部の浮上量を規制する端部押え部材を設け、前記シート部材の後端部の側部を前記給紙台に設けたサイドガイドに当接させるようにした構成とする。
この発明によれば、シート部材の浮上時に、後端部がサイドガイドに当接するので、保持姿勢および搬送姿勢を安定させることができ、かつ、シート部材を湾曲させることにより、後端部でも浮遊するシート部材を分離させて１枚ずつ確実に送ることができる。
【００１０】
請求項６に記載の発明では、包装機において、請求項２〜５のいずれかに記載のシート供給装置を用いて、前記シート部材を被包装物に搬送して、被包装物の包装を行う構成とする。
この発明によれば、請求項２〜５のいずれかに記載のシート供給装置と同様の作用を有する包装機が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。なおすべての図面を通して、同一または相当する部材は、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本発明の実施形態に係る包装機５０について説明する。包装機５０は、搬送された被包装物の上に包装紙を搬送して、包装紙を被包装物に胴巻きする装置である。
図１は、本発明の実施形態に係る包装機５０の概略構成を説明するための正面視説明図である。図２は、同じく平面視説明図である。
【００１２】
包装機５０は、概略構成を言えば、ワーク２６（被包装物）を搬送するワーク搬送手段３２と、ワーク２６に向けて包装紙５（シート部材）を搬送するシート供給装置１とから構成される。
ワーク２６は、どのような形状であってもよいが、本実施形態では、一例として、図示のように矩形断面を有する箱状の形態により説明する。
包装紙５は、ワーク２６を包装するシート部材であれば形状や材質は何でもよい。例えば、洋紙、和紙、合成樹脂シートなどが採用できる。本実施形態では、一例として、矩形状シートを短手方向に搬送する例で説明する。
【００１３】
ワーク搬送手段３２は、不図示の基台上に、エレベータ２５、単軸ロボット２７、昇降ユニット２８、プレッシャ２９およびボトムガイド３０、３０を備えている。
昇降ユニット２８は、不図示の基台上に設けられた上下移動機構である。
単軸ロボット２７は、上面に図示左右への一軸往復移動機構を備える自動機であり、昇降ユニット２８の先端に設けられている。
プレッシャ２９は、ワーク２６を側面から押圧するための部材で、単軸ロボット２７の上面に取り付けられている。
ボトムガイド３０、３０は、プレッシャ２９の移動方向に沿って、プレッシャ２９を両脇から挟むように配置され、ワーク２６をその上面に載せて滑らかに移動できるようにしたガイド部材である。
エレベータ２５は、プレッシャ２９に押されてボトムガイド３０上を搬送されたワーク２６を上面に載せて昇降させる昇降機構である。
【００１４】
次に、本実施形態に係るシート供給装置１について説明する。以下、必要に応じて、図３〜５を参照する。
図３は、給紙台６の概略を説明するための斜視説明図である。図４は、図２におけるＥ−Ｅ断面図である。図５は、図２におけるＦ−Ｆ断面図である。
【００１５】
シート供給装置１は、概略構成を言えば、給紙台６、揚力吸引器２、２、ストッパ爪１３、１３（ストッパ機構）およびサクションコンベア１７、１７（シート搬送手段）を備えている。
【００１６】
給紙台６は、給紙台昇降ユニット８、可動底板７ａ、突き当てガイド９およびサイドガイド１０ａ、１０ｂを備える。
給紙台昇降ユニット８は、不図示の基台上に設けられた昇降機構であり、高さ方向の位置制御が可能とされたものである。例えば、サーボモータなどで駆動される機構などが採用できる。
可動底板７ａは、給紙台昇降ユニット８の上部に設けられ、包装紙５…を水平に載置する台である。
【００１７】
突き当てガイド９は、不図示の基台上方に固定された板部材で、積載された包装紙５…の搬送方向先端を位置決めするものである。また、サイドガイド１０ａ、１０ｂは、同様の板部材で、包装紙５の搬送方向左右側端面を垂直方向に案内するように設置されている。突き当てガイド９、サイドガイド１０ａ、１０ｂは、図２に示したように、可動底板７ａに積載された包装紙５…を、上面視でコ字状に取り囲んでいる。
【００１８】
突き当てガイド９の上面には、サイドガイド１０ａ、１０ｂの間のほぼ中央に、上面視三角形状の板部材からなる捌き爪１２が設けられている。捌き爪１２は、三角形の先端が包装紙５の上方に重なるように水平方向に延ばして配置されている。
【００１９】
積載された包装紙５…の最上面は、捌き爪１２の下面および突き当てガイド９の上面より低い位置となるように、所定距離Ｃだけ離して配置される（図４、５参照）。この調整は、可動底板７ａの高さを調整することにより行われる。所定距離Ｃは、包装紙５が揚力吸引器２によって上方に引き上げられるとき、捌き爪１２によって捌かれつつ、上方に抜けるような距離に設定される。本実施形態の構成では、２〜３ｍｍ程度が適切であった。
【００２０】
次に、揚力吸引器２について説明する。
揚力吸引器２は、給紙台６の上方に配置されている。搬送方向においては、突き当てガイド９の突き当て面から搬送方向後方側に距離Ａ（図２参照）離れた位置に、また、高さ方向においては、最上部のシート部材から高さＢ（図１参照）の上方位置に、それぞれ配置されている。距離Ａ、高さＢは、包装紙５の紙種、腰や重さなどにより適宜の値とする。一例を挙げると、熨斗紙などの場合、距離Ａは、１０ｍｍ程度、高さＢは、５〜１０ｍｍ程度が適切である。
また、サイドガイド１０ａ、１０ｂ間の揚力吸引器２の配置位置および個数は、後述するサクションコンベア１７、１７の位置や、包装紙５の大きさなどの条件により、包装紙５がより安定に保持、搬送可能となるように適宜に決めることができる。本実施形態では、サイドガイド１０ａ、１０ｂと捌き爪１２との中間部にそれぞれ１つずつ配置している。
【００２１】
揚力吸引器２の本体形状は、ほぼ円筒であり、図５に示したように、本体の下側は、下面２ａの中心部に上側に向けて次第に縮径する略円錐状のテーパ部２ｄが設けられている。テーパ部２ｄの中心には、本体内部の上側に管路２ｅが延ばされ、その中心に円筒状の管路を形成するための円柱状のノズル軸２ｃが設置されている。ノズル軸２ｃの下端の外周には、テーパ部２ｄへ向かう流路を規制するために突出されたつば部が設けられている。また、本体の側面と管路２ｅの間には、揚力用空気流路２ｂが貫通されている。
一方、揚力吸引器２の突き当てガイド９に対向する側部２ｈには、包装紙５の搬送方向に向く噴射ノズル２ｆ（空気噴射口）が設けられている。噴射ノズル２ｆの本体内部側には、上方に延びて揚力吸引器２の上面に貫通する送り用空気流路２ｇが設けられている。
【００２２】
揚力用空気流路２ｂ、送り用空気流路２ｇには、それぞれ、チューブなどからなる空気流路４０ａ、４０ｂが取り付けられている。それぞれの流路中には、制御信号に応じて各流路の流量を独立に制御する電磁弁３ａ、３ｂが設けられ、その上流には、各流路に圧縮空気を送出するコンプレッサ４が接続されている。
【００２３】
このような構成は、コンプレッサ４から送出された圧縮空気を、揚力吸引器２の管路２ｅを経てテーパ部２ｄに沿って外周側に噴射することにより、揚力吸引器２の下面に負圧を発生させ、包装紙５を浮上させるために設けられている。また、噴射ノズル２ｆは、送り用空気を搬送方向に噴射して、浮上させた包装紙５の先端側を上方に吸引しつつ、水平方向への推力を加えるために設けられているものである。
【００２４】
次に、包装紙５の後端側上方に設けられた構成を説明する。
図１に示したように、サイドガイド１０ａ、１０ｂの上部間には、ブラケット１１ａが渡して固定されており（図示簡略化のため、図２、３では不図示）、そこに、端部押え部材１１、１１、シート確認センサ１５および補助ノズル４２（補助噴射口）が配置されている。
端部押え部材１１は、先端が丸められた円錐部を下方に向けて包装紙５の浮上量を規制する部材であり、側面視では、その先端が、最上部の包装紙５よりわずかに上方に配置されている。また、平面視では、包装紙５…の搬送方向後端側近傍であって、その幅方向左右寄りの中間部に１つずつ配置されている。
【００２５】
シート確認センサ１５は、包装紙５…の最上面の高さを検出するセンサである。検出した高さは、適宜信号化され、給紙台昇降ユニット８にフィードバックされるように構成されている。
シート確認センサ１５は、包装紙５…の最上面高さが検出できれば、どのようなセンサでもよいが、例えば、触針式センサや、反射型の光センサなどが採用できる。
【００２６】
補助ノズル４２は、空気流路４０ｃに接続され、コンプレッサ４により送出される圧縮空気を搬送方向に向けて噴射する空気噴射口である。空気流路４０c上には、圧縮空気の流量を制御する電磁弁３ｃ（不図示）を含む電磁弁ユニット３が設けられている。
補助ノズル４２は、包装紙５の後端側において、包装紙５を上方へ吸引しつつ、搬送方向への推力を与えるために設けられている。
【００２７】
ストッパ爪１３は、図１に示したように、突き当てガイド９の搬送方向側近傍に設けられ、搬送方向に直交する方向にストッパ面を有する部材である。その下面は、例えばエアシリンダなどからなるストッパ上下シリンダ１４に固定され、所定の制御信号により上下移動が可能とされている。
このため、ストッパ爪１３は、包装紙５の搬送路（水平方向）に対して、上下方向に進退可能とされている。
【００２８】
また、ストッパ爪１３は、図２に示したように、水平方向には、揚力吸引器２に対向する位置に１つずつ配置されている。各ストッパ面は、突き当てガイド９の突き当て面からそれぞれの距離Ｄの位置に揃えて設けられている。距離Ｄは、包装紙５を後述するサクションコンベア１７に受け渡す位置になっている。
また、ストッパ爪１３、１３の間には、包装紙５が搬送されて先端がストッパ爪１３、１３に当接したときに、包装紙５の先端の到達を検出することができるように、シート到達センサ１６が設けられている。シート到達センサ１６は、例えば、透過型や反射型などの光センサ、またはそれを用いたセンサユニットが採用できる。
【００２９】
サクションコンベア１７は、概略構成を言えば、サクションベルト１８、駆動ローラ２０、従動ローラ２１および吸引室２２を備える。
サクションベルト１８は、所定間隔で空気吸引用のベルト孔１８ａが設けられた一対の無端ベルトである。そして、サクションベルト１８は、図１に示したように、水平方向に並列配置された、駆動ローラ２０と従動ローラ２１とに巻き掛けられ、鉛直面内で回転可能とされている。駆動ローラ２０には、モータ１９が接続されて、駆動力が伝達される。
このため、給紙台６から、エレベータ２５に搬送されたワーク２６を覆う範囲の上方に、ほぼ水平方向に延びる搬送部１８ｂが形成されている。
揚力吸引器２の近傍における搬送部１８ｂの高さは、揚力吸引器２の下面の高さとほぼ一致されている。そのため、包装紙５は、揚力吸引器２により浮上されたとき、先端部が搬送部１８ｂの直下に配置される構成となっている。
【００３０】
吸引室２２は、搬送部１８ｂの上面をほぼ覆う筐体で、図１に示したように、少なくとも、突き当てガイド９の上面近傍からエレベータ２５に搬送されたワーク２６の上面を覆う範囲まで延ばされている。より具体的には、包装紙５がストッパ爪１３に当接したとき、包装紙５の上方に重なる範囲を有するように配置されている。
【００３１】
また、吸引室２２には、吸引ブロア２４に接続する吸引流路４１が取り付けられている。吸引流路４１には、吸引ブロア２４との間に、空気の吸引量を制御するための切替弁２３が設けられている。
【００３２】
サクションコンベア１７、１７の上面視の配置は、図２に示したように、互いに平行で、その内側には、エレベータ２５上に載せられたワーク２６および揚力吸引器２、２を含み、その外側が、サイドガイド１０ａ、１０ｂによって挟まれる位置に配置されている。
【００３３】
また、シート供給装置１とは別に、本実施形態では、エレベータ２５の上方に搬送された包装紙５ｂの端部に下側から糊付けするための糊付装置３１、３１が設けられている（図１）。図２において、符号３３は、その糊付け位置を示している。
【００３４】
次に、以上に説明した本実施形態に係る包装機５０の動作について説明する。
図６は、本実施形態の包装機５０の動作に係る信号のタイミングチャートである。信号１０１〜１０６は、それぞれ、電磁弁３ａ、３ｂ、シート到達センサ１６、切替弁２３、サクションコンベア１７、ストッパ上下シリンダ１４の動作に係る制御信号を示す。それぞれ、縦方向は、上側が信号のハイレベル、下側がローレベルを表し、ｔｎ（ｎは整数）は、それぞれ信号レベルの切り替わる時刻を表す。時刻の順序は、添え字ｎの順序と一致している。
【００３５】
給紙台６に複数枚の包装紙５…をセットすると、シート確認センサ１５によりその最上面の高さが検出される。その高さが揚力吸引器２から距離Ｂの高さになっていないときは、給紙台昇降ユニット８が上下に動作して、距離Ｂを満足するように可動底板７ａの高さが調整される。
また、ストッパ爪１３、１３は、初期状態では、信号１０６がハイレベルとされ、搬送路へ進入する位置に保持されている。そのため、搬送方向の移動は規制されている。
【００３６】
時刻ｔ０において、コンプレッサ４を動作させた状態で、電磁弁３ａを開放する。すると、図５に矢印で示したように、揚力吸引器２には、空気流路４０ａ、揚力用空気流路２ｂを経由して、圧縮空気が送出される。そして、管路２ｅを経て、テーパ部２ｄに沿って空気流が噴射される。
このとき、最上面の包装紙５ａと揚力吸引器２との間で、テーパ部２ｄから下面２ａに沿う高速の空気流が形成される（図示矢印）。そこでノズル軸２ｃの下方に負圧が生じる。そのため、包装紙５ａは、上方への吸引力を受けて浮上する（図示白抜き矢印）。
【００３７】
浮上に際して、包装紙５ａの先端部が捌き爪１２（図１、３参照）の抵抗を受けて湾曲し、捌き爪１２の先端を乗り越えて上方に抜ける。周知のように、この過程により、もし包装紙５ａの下面に別の包装紙５が付着していたとしても、捌かれて１枚に分離される。
【００３８】
一方、本実施形態では、揚力吸引器２を包装紙５ａの先端近傍（距離Ａの位置）に配置している。そこで、図５に示したように、包装紙５ａの上面に沿って包装紙５ａの先端側に流れる空気流の一部が、相当の流速を保ったまま、包装紙５ａの先端から裏面側に回り込む流れが形成される。この流れにより、裏面における別の包装紙５は、包装紙５ａから分離される。したがって、捌き爪１２から離れた位置でも、包装紙５の分離が行われる。そのため、包装紙５ａ１枚のみを浮遊保持することができるので、重送が確実に防止できる。しかも、このとき、揚力吸引器２は非接触を保っているので、包装紙５、５ａが折れたり、汚れたりする恐れがない。
【００３９】
このようにして、１枚に分離されて浮上した包装紙５ａは、揚力吸引器２に吸引される。しかし、揚力吸引器２からは、常に空気が噴射されているので、浮上しすぎると揚力吸引器２から反発力を受けるため、非接触状態で、浮遊保持される。この作用は、包装紙５として用いられる洋紙、和紙、合成樹脂シートなどのの摩擦特性とは全く関係がなく、またそれらの通気性の程度にもほとんど影響されない。したがって、紙質を選ばすに、浮遊保持することができる。
【００４０】
浮遊保持状態は、揚力吸引器２の外周側に流れる空気流がバランスしているため、包装紙５ａに水平方向の推力が生じないが、非接触のため、わずかな力が作用しても水平方向に移動する状態になっている。
しかし、本実施形態では、図３に示したように、包装紙５ａの後端側が端部押え部材１１により浮上量を規制されているため、包装紙５ａの後端部が、サイドガイド１０ａ、１０ｂの間に垂れ下がり、サイドガイド１０ａ、１０ｂの対向方向ヘの移動は規制された状態になっている。
【００４１】
この状態から、電磁弁３ｂを開放する（ｔ１）。すると、揚力吸引器２に、圧縮空気が送出される。そして、揚力吸引器２の送り用空気流路２ｇを経て、噴射ノズル２ｆから、搬送方向への高速の空気流が噴射される。包装紙５ａは長さＡだけ揚力吸引器２より搬送方向に突出されているから、この空気流は、包装紙５ａの上面に近接して形成される。その結果、包装紙５ａの搬送側先端は、空気流による負圧によって、上方への吸引力とともに、この空気流の噴射方向への推力の作用を受ける。したがって、包装紙５ａは、下方に垂れ下がることなく、突き当てガイド９の上方をほぼ水平に搬送され、先端がストッパ爪１３に突き当たる。一方、噴射ノズル２ｆからの空気流は流され続けるので、その推力を受けて当接したまま停止している。
ストッパ爪１３は、間を置いた２箇所に設けられているから、搬送方向に対する先端が位置決めされる。すなわち、サイドガイド１０ａ、１０ｂと合わせて、包装紙５ａの姿勢が正される。
【００４２】
この状態で、シート到達センサ１６が先端の到達を検知する（ｔ２）。シート到達センサ１６の検出信号によって切替弁２３が開放され、サクションベルト１８のベルト孔１８ａが負圧になり、到達した包装紙５ａを停止位置で吸着し、それから、ストッパ上下シリンダ１４、１４を同時に下降させて（ｔ３）、ストッパ爪１３、１３を搬送路から退去させる。そして、ストッパ上下シリンダ下降端信号（図示せず）によって、モータ１９を所定量回転させて、包装紙５ａを所定位置へ搬送する。噴射ノズル２ｆ、２ｆは、シート到達センサ信号を受けて、噴射を停止する。
【００４３】
なお、包装紙５ａの大きさなどによっては、噴射ノズル２ｆだけでは、十分な推力が得られない場合もあり得る。その場合は、補助ノズル４２により、包装紙５ａの上面側に搬送方向に向けて空気流を噴射して、補助推力を与えるとよい。
また、噴射ノズル２ｆだけで推力が足りる場合でも、補助ノズル４２を併用してもよい。その場合、搬送をより安定させることが可能である。
【００４４】
そして、包装紙５ａがストッパ爪１３の上方を通過したあと、ストッパ上下シリンダ１４を上昇させ（ｔ６）、次の包装紙５を供給する準備に入る。
【００４５】
次に、包装紙５ａが、時刻ｔ７において、図１、２における包装紙５ｂの位置に搬送され、糊付装置３１により糊が塗布されたとして、包装の動作を簡単に説明する。
ワーク２６は、時刻ｔ７までに、昇降ユニット２８、単軸ロボット２７を動作させて、エレベータ２５の上に搬送する。そして、エレベータ２５を上昇させ、時刻ｔ７において、ワーク２６の上面が包装紙５ｂの下面に当接するようにする。
【００４６】
時刻ｔ７においては、サクションコンベア１７の動作を停止する。すなわち、包装紙５ｂの位置で、搬送が停止される。そして、エレベータ２５の上昇を待って搬送部１８ｂへの吸着が解除される。
包装紙５ｂは、ワーク２６の側面と、サクションコンベア１７との間隙を通過することにより、ワーク２６の側面に沿って下方に折り曲げられる。このとき、ワーク２６の側面とサクションコンベア１７との間隙には、適宜の折り曲げガイド（不図示）が設けられており、包装紙５ｂは、ワーク２６の側部に押圧される。そのため、包装紙５ｂに塗布された糊でワーク２６に固定される。
以上の動作により、包装機５０によって、包装紙５ｂ（５ａ）をワーク２６に胴巻きすることができる。
【００４７】
以上に説明した本実施形態においては、以下のような作用効果を有している。
給紙機構として、揚力吸引器２を採用するので、紙質によらず、汚損することもなく、１枚ごとの給紙搬送を行うことができる。したがって、特に包装においては、種々の紙質の包装紙５を採用して高品質の包装を行うことができる利点がある。
さらに、その際、揚力吸引器２自体を移動させる移動機構を設けることなく、包装紙５を搬送させることができる。その結果、移動機構などの複雑で高価な機構を省略した簡素な構成のシート供給装置を提供できるという利点がある。
【００４８】
なお、上記の説明では、箱状のワーク２６に矩形の包装紙５を胴巻きする例で説明したが、包装紙５はシート部材であればよく、形状や大きさは特に限定されない。また、ワーク２６の形状や、包装紙５の巻きつけ方も、上記の例に限定されないことは言うまでもない。
さらに、上記の説明では、シート供給装置１を包装機５０の一部に用いるものとして説明したが、シート供給装置１は、紙質を問わず各種シート部材の供給に好適であって、包装紙の供給に限定されるものではない。したがって、シート供給装置単体としても有効であり、包装機以外の機械と併用してもよい。
【００４９】
また、上記の説明では、端部押え部材１１を、先端が所定位置に固定された例で説明したが、例えば、当接される包装紙５の腰が強い場合などには、上方向へ可動としたり、ばね支持したりすることにより、端部押え部材１１が、ある程度逃げるようにして、包装紙５への当接力を弱める構成としてもよい。
【００５０】
また、上記の説明では、可動底板７ａを包装紙５の最上面を一定に保つように制御する例で説明した。しかし、揚力吸引器２と最上面との距離Ｂの最適値には、ある程度の幅があるから、可動底板７ａの位置は、その幅内に収めておけばよい。したがって、可動底板７ａの高さは、段階的または間欠的に制御するものであってもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の揚力吸引器によれば、シート部材を送り用空気の噴射方向に搬送する機能を兼ね備えることができるから、揚力吸引器自体を移動させることなく、シート部材を非接触の浮遊保持をするとともに、シート部材を搬送することができるという効果を奏する。
また、本発明のシート供給装置および包装機によれば、上記本発明の揚力吸引器と、吸着搬送を行うシート搬送手段とを備えるので、シート部材を非接触の浮遊保持をするとともに、揚力吸引器自体を移動させることなく、シート部材を供給することができ、簡素で安価な装置とすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る包装機の概略構成を説明するための正面視説明図である。
【図２】 同じく平面視説明図である。
【図３】 本発明の実施形態に係る給紙台６の上部の概略を説明するための斜視説明図である。
【図４】 図２におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図５】 図２におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図６】 本発明の実施形態に係る包装機の動作に係る信号のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ シート供給装置
２ 揚力吸引器
２ｄ テーパ部
２ｆ 噴射ノズル（空気噴射口）
２ｈ 側部
５、５ａ、５ｂ 包装紙（シート部材）
６ 給紙台
９ 突き当てガイド
１０ａ、１０ｂ サイドガイド
１１ 端部押え部材
１３ ストッパ爪（ストッパ機構）
１７ サクションコンベア（シート搬送手段）
２６ ワーク（被包装物）
４２ 補助ノズル（補助噴射口）
５０ 包装機
【発明の属する技術分野】
本発明は、揚力吸引器、シート供給装置および包装機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、種々のシート供給装置が知られており、例えば包装機などにおいて、シート部材を供給するために用いられていた。
そのような従来技術として、特開平６−３２３２４号公報および特開平６−４８４０６号公報には、積載された包装シートを一枚ずつ分離して、吸着カップなどからなる給紙機構に保持し、その給紙機構を移動させて、サクションベルトに搬送する技術が記載されている。
また、特開昭６１−１９２６３２号公報には、シート物を粘着テープで粘着させて給送する技術が記載されている。
また、特開平５−６５１１２号公報には、包装シートを、繰り出しローラーにより給紙してから送りベルトで搬送する技術が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の技術では、以下に述べる問題があった。
特開平６−３２３２４号公報、特開平６−４８４０６号公報および特開昭６１−１９２６３２号公報に記載された技術は、それぞれ、吸着カップ、粘着テープなどが、包装シートなどの表面と接触するため、包装シートの紙質によっては、その表面を汚したり、折れ痕を残したりする場合があるという問題があった。
また、上記の繰り出しローラーを用いる技術では、紙質により、例えば摩擦係数の大きな和紙などの搬送が困難となるという問題があった。
さらに、上記の吸着カップまたは粘着テープを用いる技術では、それぞれにより包装シートを吸着保持して、粘着カップまたは粘着テープ自体を移動させる移動機構が必要であった。また、繰り出しローラーも駆動機構が必要であった。そのために、いずれの場合にも、装置が複雑になり、高価なものとなるという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、シート部材を汚損することなく保持し、その保持部自体を移動することなくシート部材を搬送できるようにする揚力吸引器、シート供給装置および包装機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、空気を本体のテーパ部に沿って吐出して負圧を生じさせることでシート部材をテーパ部近傍に非接触で浮遊保持する揚力吸引器であって、送り用空気を噴射することで前記シート部材を搬送する空気噴射口を、本体の側部に備える。
この発明によれば、シート部材を非接触で浮遊保持するとともに、本体の側部の空気噴射口から送り用空気を噴射して、シート部材を送り用空気の噴射方向に搬送することができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、シート供給装置において、シート部材を積載する給紙台と、該給紙台の上方に配置され、前記シート部材を非接触で浮遊保持する請求項１に記載の揚力吸引器と、前記給紙台の上方から搬送方向に向けて延ばされ、前記揚力吸引器により浮上した前記シート部材を吸着搬送するシート搬送手段とを備える。
この発明によれば、揚力吸引器により、給紙台からシート部材を分離して浮上させ、揚力吸引器を移動させることなく、シート搬送手段により吸着搬送できる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載のシート供給装置において、前記揚力吸引器により浮上したシート部材の搬送路上に進退可能とされ、該シート部材を搬送方向と直交する方向に突き当てて位置決めするストッパ機構を備える。
この発明によれば、揚力吸引器により非接触で浮遊保持された状態で、ストッパ機構にシート部材を突き当てて位置決めすることにより、シート部材に過大な負荷を与えることなく、シート搬送手段による吸着搬送の前に搬送姿勢を正すことができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、請求項２または３に記載のシート供給装置において、前記給紙台の搬送方向後方側に配置され、前記揚力吸引器により非接触で浮遊保持されたシート部材の搬送方向へ向けて、送り用空気を噴射する補助噴射口を備える。
この発明によれば、補助噴射口から送り用空気が噴射されることにより、揚力吸引器によるシート部材の搬送を補助して円滑な搬送を行うことができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、請求項２〜４のいずれかに記載のシート供給装置において、前記給紙台の搬送方向の後方に、前記シート部材の浮遊時に後端部の浮上量を規制する端部押え部材を設け、前記シート部材の後端部の側部を前記給紙台に設けたサイドガイドに当接させるようにした構成とする。
この発明によれば、シート部材の浮上時に、後端部がサイドガイドに当接するので、保持姿勢および搬送姿勢を安定させることができ、かつ、シート部材を湾曲させることにより、後端部でも浮遊するシート部材を分離させて１枚ずつ確実に送ることができる。
【００１０】
請求項６に記載の発明では、包装機において、請求項２〜５のいずれかに記載のシート供給装置を用いて、前記シート部材を被包装物に搬送して、被包装物の包装を行う構成とする。
この発明によれば、請求項２〜５のいずれかに記載のシート供給装置と同様の作用を有する包装機が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。なおすべての図面を通して、同一または相当する部材は、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本発明の実施形態に係る包装機５０について説明する。包装機５０は、搬送された被包装物の上に包装紙を搬送して、包装紙を被包装物に胴巻きする装置である。
図１は、本発明の実施形態に係る包装機５０の概略構成を説明するための正面視説明図である。図２は、同じく平面視説明図である。
【００１２】
包装機５０は、概略構成を言えば、ワーク２６（被包装物）を搬送するワーク搬送手段３２と、ワーク２６に向けて包装紙５（シート部材）を搬送するシート供給装置１とから構成される。
ワーク２６は、どのような形状であってもよいが、本実施形態では、一例として、図示のように矩形断面を有する箱状の形態により説明する。
包装紙５は、ワーク２６を包装するシート部材であれば形状や材質は何でもよい。例えば、洋紙、和紙、合成樹脂シートなどが採用できる。本実施形態では、一例として、矩形状シートを短手方向に搬送する例で説明する。
【００１３】
ワーク搬送手段３２は、不図示の基台上に、エレベータ２５、単軸ロボット２７、昇降ユニット２８、プレッシャ２９およびボトムガイド３０、３０を備えている。
昇降ユニット２８は、不図示の基台上に設けられた上下移動機構である。
単軸ロボット２７は、上面に図示左右への一軸往復移動機構を備える自動機であり、昇降ユニット２８の先端に設けられている。
プレッシャ２９は、ワーク２６を側面から押圧するための部材で、単軸ロボット２７の上面に取り付けられている。
ボトムガイド３０、３０は、プレッシャ２９の移動方向に沿って、プレッシャ２９を両脇から挟むように配置され、ワーク２６をその上面に載せて滑らかに移動できるようにしたガイド部材である。
エレベータ２５は、プレッシャ２９に押されてボトムガイド３０上を搬送されたワーク２６を上面に載せて昇降させる昇降機構である。
【００１４】
次に、本実施形態に係るシート供給装置１について説明する。以下、必要に応じて、図３〜５を参照する。
図３は、給紙台６の概略を説明するための斜視説明図である。図４は、図２におけるＥ−Ｅ断面図である。図５は、図２におけるＦ−Ｆ断面図である。
【００１５】
シート供給装置１は、概略構成を言えば、給紙台６、揚力吸引器２、２、ストッパ爪１３、１３（ストッパ機構）およびサクションコンベア１７、１７（シート搬送手段）を備えている。
【００１６】
給紙台６は、給紙台昇降ユニット８、可動底板７ａ、突き当てガイド９およびサイドガイド１０ａ、１０ｂを備える。
給紙台昇降ユニット８は、不図示の基台上に設けられた昇降機構であり、高さ方向の位置制御が可能とされたものである。例えば、サーボモータなどで駆動される機構などが採用できる。
可動底板７ａは、給紙台昇降ユニット８の上部に設けられ、包装紙５…を水平に載置する台である。
【００１７】
突き当てガイド９は、不図示の基台上方に固定された板部材で、積載された包装紙５…の搬送方向先端を位置決めするものである。また、サイドガイド１０ａ、１０ｂは、同様の板部材で、包装紙５の搬送方向左右側端面を垂直方向に案内するように設置されている。突き当てガイド９、サイドガイド１０ａ、１０ｂは、図２に示したように、可動底板７ａに積載された包装紙５…を、上面視でコ字状に取り囲んでいる。
【００１８】
突き当てガイド９の上面には、サイドガイド１０ａ、１０ｂの間のほぼ中央に、上面視三角形状の板部材からなる捌き爪１２が設けられている。捌き爪１２は、三角形の先端が包装紙５の上方に重なるように水平方向に延ばして配置されている。
【００１９】
積載された包装紙５…の最上面は、捌き爪１２の下面および突き当てガイド９の上面より低い位置となるように、所定距離Ｃだけ離して配置される（図４、５参照）。この調整は、可動底板７ａの高さを調整することにより行われる。所定距離Ｃは、包装紙５が揚力吸引器２によって上方に引き上げられるとき、捌き爪１２によって捌かれつつ、上方に抜けるような距離に設定される。本実施形態の構成では、２〜３ｍｍ程度が適切であった。
【００２０】
次に、揚力吸引器２について説明する。
揚力吸引器２は、給紙台６の上方に配置されている。搬送方向においては、突き当てガイド９の突き当て面から搬送方向後方側に距離Ａ（図２参照）離れた位置に、また、高さ方向においては、最上部のシート部材から高さＢ（図１参照）の上方位置に、それぞれ配置されている。距離Ａ、高さＢは、包装紙５の紙種、腰や重さなどにより適宜の値とする。一例を挙げると、熨斗紙などの場合、距離Ａは、１０ｍｍ程度、高さＢは、５〜１０ｍｍ程度が適切である。
また、サイドガイド１０ａ、１０ｂ間の揚力吸引器２の配置位置および個数は、後述するサクションコンベア１７、１７の位置や、包装紙５の大きさなどの条件により、包装紙５がより安定に保持、搬送可能となるように適宜に決めることができる。本実施形態では、サイドガイド１０ａ、１０ｂと捌き爪１２との中間部にそれぞれ１つずつ配置している。
【００２１】
揚力吸引器２の本体形状は、ほぼ円筒であり、図５に示したように、本体の下側は、下面２ａの中心部に上側に向けて次第に縮径する略円錐状のテーパ部２ｄが設けられている。テーパ部２ｄの中心には、本体内部の上側に管路２ｅが延ばされ、その中心に円筒状の管路を形成するための円柱状のノズル軸２ｃが設置されている。ノズル軸２ｃの下端の外周には、テーパ部２ｄへ向かう流路を規制するために突出されたつば部が設けられている。また、本体の側面と管路２ｅの間には、揚力用空気流路２ｂが貫通されている。
一方、揚力吸引器２の突き当てガイド９に対向する側部２ｈには、包装紙５の搬送方向に向く噴射ノズル２ｆ（空気噴射口）が設けられている。噴射ノズル２ｆの本体内部側には、上方に延びて揚力吸引器２の上面に貫通する送り用空気流路２ｇが設けられている。
【００２２】
揚力用空気流路２ｂ、送り用空気流路２ｇには、それぞれ、チューブなどからなる空気流路４０ａ、４０ｂが取り付けられている。それぞれの流路中には、制御信号に応じて各流路の流量を独立に制御する電磁弁３ａ、３ｂが設けられ、その上流には、各流路に圧縮空気を送出するコンプレッサ４が接続されている。
【００２３】
このような構成は、コンプレッサ４から送出された圧縮空気を、揚力吸引器２の管路２ｅを経てテーパ部２ｄに沿って外周側に噴射することにより、揚力吸引器２の下面に負圧を発生させ、包装紙５を浮上させるために設けられている。また、噴射ノズル２ｆは、送り用空気を搬送方向に噴射して、浮上させた包装紙５の先端側を上方に吸引しつつ、水平方向への推力を加えるために設けられているものである。
【００２４】
次に、包装紙５の後端側上方に設けられた構成を説明する。
図１に示したように、サイドガイド１０ａ、１０ｂの上部間には、ブラケット１１ａが渡して固定されており（図示簡略化のため、図２、３では不図示）、そこに、端部押え部材１１、１１、シート確認センサ１５および補助ノズル４２（補助噴射口）が配置されている。
端部押え部材１１は、先端が丸められた円錐部を下方に向けて包装紙５の浮上量を規制する部材であり、側面視では、その先端が、最上部の包装紙５よりわずかに上方に配置されている。また、平面視では、包装紙５…の搬送方向後端側近傍であって、その幅方向左右寄りの中間部に１つずつ配置されている。
【００２５】
シート確認センサ１５は、包装紙５…の最上面の高さを検出するセンサである。検出した高さは、適宜信号化され、給紙台昇降ユニット８にフィードバックされるように構成されている。
シート確認センサ１５は、包装紙５…の最上面高さが検出できれば、どのようなセンサでもよいが、例えば、触針式センサや、反射型の光センサなどが採用できる。
【００２６】
補助ノズル４２は、空気流路４０ｃに接続され、コンプレッサ４により送出される圧縮空気を搬送方向に向けて噴射する空気噴射口である。空気流路４０c上には、圧縮空気の流量を制御する電磁弁３ｃ（不図示）を含む電磁弁ユニット３が設けられている。
補助ノズル４２は、包装紙５の後端側において、包装紙５を上方へ吸引しつつ、搬送方向への推力を与えるために設けられている。
【００２７】
ストッパ爪１３は、図１に示したように、突き当てガイド９の搬送方向側近傍に設けられ、搬送方向に直交する方向にストッパ面を有する部材である。その下面は、例えばエアシリンダなどからなるストッパ上下シリンダ１４に固定され、所定の制御信号により上下移動が可能とされている。
このため、ストッパ爪１３は、包装紙５の搬送路（水平方向）に対して、上下方向に進退可能とされている。
【００２８】
また、ストッパ爪１３は、図２に示したように、水平方向には、揚力吸引器２に対向する位置に１つずつ配置されている。各ストッパ面は、突き当てガイド９の突き当て面からそれぞれの距離Ｄの位置に揃えて設けられている。距離Ｄは、包装紙５を後述するサクションコンベア１７に受け渡す位置になっている。
また、ストッパ爪１３、１３の間には、包装紙５が搬送されて先端がストッパ爪１３、１３に当接したときに、包装紙５の先端の到達を検出することができるように、シート到達センサ１６が設けられている。シート到達センサ１６は、例えば、透過型や反射型などの光センサ、またはそれを用いたセンサユニットが採用できる。
【００２９】
サクションコンベア１７は、概略構成を言えば、サクションベルト１８、駆動ローラ２０、従動ローラ２１および吸引室２２を備える。
サクションベルト１８は、所定間隔で空気吸引用のベルト孔１８ａが設けられた一対の無端ベルトである。そして、サクションベルト１８は、図１に示したように、水平方向に並列配置された、駆動ローラ２０と従動ローラ２１とに巻き掛けられ、鉛直面内で回転可能とされている。駆動ローラ２０には、モータ１９が接続されて、駆動力が伝達される。
このため、給紙台６から、エレベータ２５に搬送されたワーク２６を覆う範囲の上方に、ほぼ水平方向に延びる搬送部１８ｂが形成されている。
揚力吸引器２の近傍における搬送部１８ｂの高さは、揚力吸引器２の下面の高さとほぼ一致されている。そのため、包装紙５は、揚力吸引器２により浮上されたとき、先端部が搬送部１８ｂの直下に配置される構成となっている。
【００３０】
吸引室２２は、搬送部１８ｂの上面をほぼ覆う筐体で、図１に示したように、少なくとも、突き当てガイド９の上面近傍からエレベータ２５に搬送されたワーク２６の上面を覆う範囲まで延ばされている。より具体的には、包装紙５がストッパ爪１３に当接したとき、包装紙５の上方に重なる範囲を有するように配置されている。
【００３１】
また、吸引室２２には、吸引ブロア２４に接続する吸引流路４１が取り付けられている。吸引流路４１には、吸引ブロア２４との間に、空気の吸引量を制御するための切替弁２３が設けられている。
【００３２】
サクションコンベア１７、１７の上面視の配置は、図２に示したように、互いに平行で、その内側には、エレベータ２５上に載せられたワーク２６および揚力吸引器２、２を含み、その外側が、サイドガイド１０ａ、１０ｂによって挟まれる位置に配置されている。
【００３３】
また、シート供給装置１とは別に、本実施形態では、エレベータ２５の上方に搬送された包装紙５ｂの端部に下側から糊付けするための糊付装置３１、３１が設けられている（図１）。図２において、符号３３は、その糊付け位置を示している。
【００３４】
次に、以上に説明した本実施形態に係る包装機５０の動作について説明する。
図６は、本実施形態の包装機５０の動作に係る信号のタイミングチャートである。信号１０１〜１０６は、それぞれ、電磁弁３ａ、３ｂ、シート到達センサ１６、切替弁２３、サクションコンベア１７、ストッパ上下シリンダ１４の動作に係る制御信号を示す。それぞれ、縦方向は、上側が信号のハイレベル、下側がローレベルを表し、ｔｎ（ｎは整数）は、それぞれ信号レベルの切り替わる時刻を表す。時刻の順序は、添え字ｎの順序と一致している。
【００３５】
給紙台６に複数枚の包装紙５…をセットすると、シート確認センサ１５によりその最上面の高さが検出される。その高さが揚力吸引器２から距離Ｂの高さになっていないときは、給紙台昇降ユニット８が上下に動作して、距離Ｂを満足するように可動底板７ａの高さが調整される。
また、ストッパ爪１３、１３は、初期状態では、信号１０６がハイレベルとされ、搬送路へ進入する位置に保持されている。そのため、搬送方向の移動は規制されている。
【００３６】
時刻ｔ０において、コンプレッサ４を動作させた状態で、電磁弁３ａを開放する。すると、図５に矢印で示したように、揚力吸引器２には、空気流路４０ａ、揚力用空気流路２ｂを経由して、圧縮空気が送出される。そして、管路２ｅを経て、テーパ部２ｄに沿って空気流が噴射される。
このとき、最上面の包装紙５ａと揚力吸引器２との間で、テーパ部２ｄから下面２ａに沿う高速の空気流が形成される（図示矢印）。そこでノズル軸２ｃの下方に負圧が生じる。そのため、包装紙５ａは、上方への吸引力を受けて浮上する（図示白抜き矢印）。
【００３７】
浮上に際して、包装紙５ａの先端部が捌き爪１２（図１、３参照）の抵抗を受けて湾曲し、捌き爪１２の先端を乗り越えて上方に抜ける。周知のように、この過程により、もし包装紙５ａの下面に別の包装紙５が付着していたとしても、捌かれて１枚に分離される。
【００３８】
一方、本実施形態では、揚力吸引器２を包装紙５ａの先端近傍（距離Ａの位置）に配置している。そこで、図５に示したように、包装紙５ａの上面に沿って包装紙５ａの先端側に流れる空気流の一部が、相当の流速を保ったまま、包装紙５ａの先端から裏面側に回り込む流れが形成される。この流れにより、裏面における別の包装紙５は、包装紙５ａから分離される。したがって、捌き爪１２から離れた位置でも、包装紙５の分離が行われる。そのため、包装紙５ａ１枚のみを浮遊保持することができるので、重送が確実に防止できる。しかも、このとき、揚力吸引器２は非接触を保っているので、包装紙５、５ａが折れたり、汚れたりする恐れがない。
【００３９】
このようにして、１枚に分離されて浮上した包装紙５ａは、揚力吸引器２に吸引される。しかし、揚力吸引器２からは、常に空気が噴射されているので、浮上しすぎると揚力吸引器２から反発力を受けるため、非接触状態で、浮遊保持される。この作用は、包装紙５として用いられる洋紙、和紙、合成樹脂シートなどのの摩擦特性とは全く関係がなく、またそれらの通気性の程度にもほとんど影響されない。したがって、紙質を選ばすに、浮遊保持することができる。
【００４０】
浮遊保持状態は、揚力吸引器２の外周側に流れる空気流がバランスしているため、包装紙５ａに水平方向の推力が生じないが、非接触のため、わずかな力が作用しても水平方向に移動する状態になっている。
しかし、本実施形態では、図３に示したように、包装紙５ａの後端側が端部押え部材１１により浮上量を規制されているため、包装紙５ａの後端部が、サイドガイド１０ａ、１０ｂの間に垂れ下がり、サイドガイド１０ａ、１０ｂの対向方向ヘの移動は規制された状態になっている。
【００４１】
この状態から、電磁弁３ｂを開放する（ｔ１）。すると、揚力吸引器２に、圧縮空気が送出される。そして、揚力吸引器２の送り用空気流路２ｇを経て、噴射ノズル２ｆから、搬送方向への高速の空気流が噴射される。包装紙５ａは長さＡだけ揚力吸引器２より搬送方向に突出されているから、この空気流は、包装紙５ａの上面に近接して形成される。その結果、包装紙５ａの搬送側先端は、空気流による負圧によって、上方への吸引力とともに、この空気流の噴射方向への推力の作用を受ける。したがって、包装紙５ａは、下方に垂れ下がることなく、突き当てガイド９の上方をほぼ水平に搬送され、先端がストッパ爪１３に突き当たる。一方、噴射ノズル２ｆからの空気流は流され続けるので、その推力を受けて当接したまま停止している。
ストッパ爪１３は、間を置いた２箇所に設けられているから、搬送方向に対する先端が位置決めされる。すなわち、サイドガイド１０ａ、１０ｂと合わせて、包装紙５ａの姿勢が正される。
【００４２】
この状態で、シート到達センサ１６が先端の到達を検知する（ｔ２）。シート到達センサ１６の検出信号によって切替弁２３が開放され、サクションベルト１８のベルト孔１８ａが負圧になり、到達した包装紙５ａを停止位置で吸着し、それから、ストッパ上下シリンダ１４、１４を同時に下降させて（ｔ３）、ストッパ爪１３、１３を搬送路から退去させる。そして、ストッパ上下シリンダ下降端信号（図示せず）によって、モータ１９を所定量回転させて、包装紙５ａを所定位置へ搬送する。噴射ノズル２ｆ、２ｆは、シート到達センサ信号を受けて、噴射を停止する。
【００４３】
なお、包装紙５ａの大きさなどによっては、噴射ノズル２ｆだけでは、十分な推力が得られない場合もあり得る。その場合は、補助ノズル４２により、包装紙５ａの上面側に搬送方向に向けて空気流を噴射して、補助推力を与えるとよい。
また、噴射ノズル２ｆだけで推力が足りる場合でも、補助ノズル４２を併用してもよい。その場合、搬送をより安定させることが可能である。
【００４４】
そして、包装紙５ａがストッパ爪１３の上方を通過したあと、ストッパ上下シリンダ１４を上昇させ（ｔ６）、次の包装紙５を供給する準備に入る。
【００４５】
次に、包装紙５ａが、時刻ｔ７において、図１、２における包装紙５ｂの位置に搬送され、糊付装置３１により糊が塗布されたとして、包装の動作を簡単に説明する。
ワーク２６は、時刻ｔ７までに、昇降ユニット２８、単軸ロボット２７を動作させて、エレベータ２５の上に搬送する。そして、エレベータ２５を上昇させ、時刻ｔ７において、ワーク２６の上面が包装紙５ｂの下面に当接するようにする。
【００４６】
時刻ｔ７においては、サクションコンベア１７の動作を停止する。すなわち、包装紙５ｂの位置で、搬送が停止される。そして、エレベータ２５の上昇を待って搬送部１８ｂへの吸着が解除される。
包装紙５ｂは、ワーク２６の側面と、サクションコンベア１７との間隙を通過することにより、ワーク２６の側面に沿って下方に折り曲げられる。このとき、ワーク２６の側面とサクションコンベア１７との間隙には、適宜の折り曲げガイド（不図示）が設けられており、包装紙５ｂは、ワーク２６の側部に押圧される。そのため、包装紙５ｂに塗布された糊でワーク２６に固定される。
以上の動作により、包装機５０によって、包装紙５ｂ（５ａ）をワーク２６に胴巻きすることができる。
【００４７】
以上に説明した本実施形態においては、以下のような作用効果を有している。
給紙機構として、揚力吸引器２を採用するので、紙質によらず、汚損することもなく、１枚ごとの給紙搬送を行うことができる。したがって、特に包装においては、種々の紙質の包装紙５を採用して高品質の包装を行うことができる利点がある。
さらに、その際、揚力吸引器２自体を移動させる移動機構を設けることなく、包装紙５を搬送させることができる。その結果、移動機構などの複雑で高価な機構を省略した簡素な構成のシート供給装置を提供できるという利点がある。
【００４８】
なお、上記の説明では、箱状のワーク２６に矩形の包装紙５を胴巻きする例で説明したが、包装紙５はシート部材であればよく、形状や大きさは特に限定されない。また、ワーク２６の形状や、包装紙５の巻きつけ方も、上記の例に限定されないことは言うまでもない。
さらに、上記の説明では、シート供給装置１を包装機５０の一部に用いるものとして説明したが、シート供給装置１は、紙質を問わず各種シート部材の供給に好適であって、包装紙の供給に限定されるものではない。したがって、シート供給装置単体としても有効であり、包装機以外の機械と併用してもよい。
【００４９】
また、上記の説明では、端部押え部材１１を、先端が所定位置に固定された例で説明したが、例えば、当接される包装紙５の腰が強い場合などには、上方向へ可動としたり、ばね支持したりすることにより、端部押え部材１１が、ある程度逃げるようにして、包装紙５への当接力を弱める構成としてもよい。
【００５０】
また、上記の説明では、可動底板７ａを包装紙５の最上面を一定に保つように制御する例で説明した。しかし、揚力吸引器２と最上面との距離Ｂの最適値には、ある程度の幅があるから、可動底板７ａの位置は、その幅内に収めておけばよい。したがって、可動底板７ａの高さは、段階的または間欠的に制御するものであってもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の揚力吸引器によれば、シート部材を送り用空気の噴射方向に搬送する機能を兼ね備えることができるから、揚力吸引器自体を移動させることなく、シート部材を非接触の浮遊保持をするとともに、シート部材を搬送することができるという効果を奏する。
また、本発明のシート供給装置および包装機によれば、上記本発明の揚力吸引器と、吸着搬送を行うシート搬送手段とを備えるので、シート部材を非接触の浮遊保持をするとともに、揚力吸引器自体を移動させることなく、シート部材を供給することができ、簡素で安価な装置とすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る包装機の概略構成を説明するための正面視説明図である。
【図２】 同じく平面視説明図である。
【図３】 本発明の実施形態に係る給紙台６の上部の概略を説明するための斜視説明図である。
【図４】 図２におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図５】 図２におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図６】 本発明の実施形態に係る包装機の動作に係る信号のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ シート供給装置
２ 揚力吸引器
２ｄ テーパ部
２ｆ 噴射ノズル（空気噴射口）
２ｈ 側部
５、５ａ、５ｂ 包装紙（シート部材）
６ 給紙台
９ 突き当てガイド
１０ａ、１０ｂ サイドガイド
１１ 端部押え部材
１３ ストッパ爪（ストッパ機構）
１７ サクションコンベア（シート搬送手段）
２６ ワーク（被包装物）
４２ 補助ノズル（補助噴射口）
５０ 包装機
Claims (6)
- 空気を本体のテーパ部に沿って吐出して負圧を生じさせることでシート部材をテーパ部近傍に非接触で浮遊保持する揚力吸引器であって、
送り用空気を噴射することで前記シート部材を搬送する空気噴射口を、本体の側部に備えることを特徴とする揚力吸引器。 - シート部材を積載する給紙台と、
該給紙台の上方に配置され、前記シート部材を非接触で浮遊保持する請求項１に記載の揚力吸引器と、
前記給紙台の上方から搬送方向に向けて延ばされ、前記揚力吸引器により浮上した前記シート部材を吸着搬送するシート搬送手段とを備えることを特徴とするシート供給装置。 - 請求項２に記載のシート供給装置において、
前記揚力吸引器により浮上したシート部材の搬送路上に進退可能とされ、該シート部材を搬送方向と直交する方向に突き当てて位置決めするストッパ機構を備えることを特徴とするシート供給装置。 - 請求項２または３に記載のシート供給装置において、
前記給紙台の搬送方向後方側に配置され、前記揚力吸引器により非接触で浮遊保持されたシート部材の搬送方向へ向けて、送り用空気を噴射する補助噴射口を備えることを特徴とするシート供給装置。 - 請求項２〜４のいずれかに記載のシート供給装置において、
前記給紙台の搬送方向の後方に、前記シート部材の浮遊時に後端部の浮上量を規制する端部押え部材を設け、前記シート部材の後端部の側部を前記給紙台に設けたサイドガイドに当接させるようにしたことを特徴とするシート供給装置。 - 請求項２〜５のいずれかに記載のシート供給装置を用いて、前記シート部材を被包装物に搬送して、被包装物の包装を行うことを特徴とする包装機。
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