JP4371358B2 - 布類供給方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、タオルのような長方形状の布類（以下、単に「布類」という）を自動的に複数折りするための布類折畳み機における布類布類供給方法および装置に関し、詳しくは折畳み部に供給する布類を一定位置に供給できると共に、供給された布類の大小を判断できるようにした布類供給方法および装置ならびに同装置を用いた布類折畳み装置に関するものでる。

ランドリー工場では、タオルのような布類は、大量に洗濯・脱水・乾燥した後に、布類を展張させた状態からその長手方向を４つ折り程度に折畳み、その折畳み布類を適数枚ずつ積層させて積層体とした状態で出荷される。

ところで、タオルのような布類を自動的に折畳むための布類折畳み機として、従来からに示すようなものがある。この従来の布類折畳み機は、布類を展張状態で搬送する搬送コンベヤと、該搬送コンベヤの終端部において布類を４つ折りにする折り装置と、４つ折りにされた折畳み布類を定位置において順次下方に落下させるための落下装置と、所定枚数の折畳み布類が積層された積層体を順次１ピッチずつ移動させる搬出コンベヤとを備えたものが知られている。

しかし、上記従来の布類折畳み機では、布類を搬送コンベヤ始端部上に載せる際に、作業者が、布類の前縁部を走行中の搬送コンベ上に直接載置しなければならないために、種々の問題があった。

そこで、搬送コンベヤの始端部上面に近接させた位置で布類搬送方向に進退可能に設置され且つ布類の前縁部を着脱自在に保持できる布類保持部と、該布類保持部を搬送コンベヤの搬送方向に進退させる進退駆動装置とを備えた布類布類供給装置を提供し、上記諸問題を解決した（特許文献１）。
特開平９−２５５１３７号公報

しかし、上記新たに提供した布類布類供給装置では、積み重ね時の品質を上げるため、端の位置を決め、それに合せて投入していたため作業者は非常に気を使い、余程なれないと処理スピードが上がらない。また処理スピードを上げると投入がラフになり積み重ねの品質が悪くなるという問題があった。

そこで、本発明は、布類を定位置に供給し、処理スピードを上げても高品質の製品（折畳み積み重ねたタオル）を得ることのできる布類供給装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、布類供給方法の発明は、搬送コンベアの上方に配置された布類保持部が保持した布類を、布類保持部を搬送コンベアの走行速度より高速に搬送方向に移動させて搬送コンベア上に布類を載置する布類供給方法であって、投入された布類の前縁部を布類保持部により吸着保持し、布類保持部の下方に布類の幅方向に配設されたセンサー群により布類保持部に保持された布類の投入位置の偏りを検知し、センサー群からの信号にもとづき布類保持部を布類の幅方向に移動することで布類を定位置に供給することを特徴とし、好ましくは、上記センサー群からの信号にもとづき布類の大小を判別することを特徴とする。

また、布類供給装置の発明は、布類を搬送する搬送コンベアと、搬送コンベアの上方に配置され、投入された布類の前縁部を吸着保持する載置部を有し、布類の搬送方向および幅方向に移動可能な布類保持部と、布類保持部の下方に布類の幅方向に配設され、布類保持部に保持された布類の投入位置の偏りを検知するセンサー群と、を備え、布類保持部が保持した布類を布類保持部を搬送コンベアの走行速度より高速に搬送方向に移動させて搬送コンベア上に載置する布類供給装置であって、前記センサー群からの信号にもとづき前記布類保持部を布類の幅方向に移動することで布類を定位置に供給することを特徴とし、好ましくは、上記センサー群の下方に配置され、布類保持部に保持された布類の垂下部を吸引する展張装置（２０）を備えること、上記センサー群からの信号にもとづき布類の大小を判別すること、布類を折り畳む折り畳み部と、折り畳まれた布類を積み重ねる積み重ね部とを備え、前記センサー群からの信号に基づいて布類を大きさ別に積み重ねることを特徴とする。

本願発明の布類供給装置では、次のような効果がある。
（１）布類の位置合わせを自動的に行うので、作業者はおおよその見当を付けて布類を投入すれば用ので、布類投入の高速化が図れる。
（２）布類を折畳み機の正確な位置（幅方向）に投入できるので、布類の正確な折畳におよび積み重ねが行える。
（３）布類の大小を判別できるので、大小の布類が混在した状態でも使用できる。
さらに、本発明の布類折畳み装置では、布類の投入の高速化および布類の大小の自動判別ができるので、布類の大きさ別の積み重ねができる。

布類折畳み装置に対して布類の搬送方向に進退動可能な支持枠と、該支持枠を進退動させる進退駆動装置と、前記支持枠に横方向動可能に支持された布類の布類保持部と、該布類保持部を布類の搬送方向と直交する方向に移動させる左右動駆動装置とからなる布類供給装置において、布類供給側前方に複数のセンサーを並設し、この複数のセンサーによる布類の検出結果にもとづき、前記左右動駆動装置を作動させると共に、布類の大小を判断する。

本実施例の布類供給装置は、例えばタオルのような比較的小面積の長方形状布類を４つ折り状態で折畳み、その折畳み布類を適数枚積層させた状態で順次自動で取出せるようにした布類折畳み装置や、さらに、サイズの異なる２種類のタオル（例えばフェイスタオルとバスタオル）を自動的に選別しながらそれぞれを別位置に積層する布類折畳み機に適したものである。

布類供給装置は、図１〜３に示すように、支持枠と、支持枠に移動自在に支持され、布類の前縁部を着脱自在に保持し得る布類保持部と、該布類保持部を支持枠上を左右方向に移動させる左右動駆動装置と、前記支持枠を搬送方向に進退操作する進退駆動装置とで構成されている。

《支持枠》
支持枠２は、適用対象機器（例えば、布類折畳み装置）の機枠４１に取付けるレール１に沿って前後動可能な側枠３と、側枠３、３間に張り渡せ、布類保持部６を左右動可能に支持するレール４とで構成されている。

《布類保持部》
布類保持部６は、適用対象機器の搬送コンベヤ４２の幅方向に長い長方形状で内部を空洞とした比較的薄型箱状の載置部７と、該載置部７内の空気を外部に排出する吸引ファン８とを有している。載置部７の前半部はその後半部の厚さよりかなり薄くなっている。載置部７の前半部の上面板９は、手前側に向けて下り傾斜させており、該載置部７の前半部の先端を例えば15mm程度の薄さにしている。この載置部７の前半部の上面板９には、多数の小孔からなる吸気孔１０が設けられており、載置部７の前半部の上面は布類の前縁部を吸着・保持することができる。
また、載置部７の後半部には、２つの吸引ファン８、８が所定間隔をもって取付けられている。そして、この布類保持部６では、各吸引ファン８、８を作動させると、載置部内の空気が排除されることにより、多数の吸気孔１０から載置部７内に吸気されるようになっている。この布類保持部６による布類吸着力は、布類を吊下げ保持でき、且つ後述するように布類垂下部が搬送コンベヤ４２始端部上に接触したときに発生するテンション力で布類前縁部が布類保持部の吸気面から容易に剥離される程度に設定されている。

《左右動駆動装置》
上記布類保持部は、支持枠２を構成する一対のレール４、４に沿って移動可能に支持されており、布類保持部６に配置したモータ１２および支持枠に取り付けられたラック１３とモータ軸に取り付けられたピニオン１４によって、搬送コンベヤ４２の前縁と平行に左右動させられる。
そして、この布類保持部６は、搬送コンベヤ４２の始端部の上面から例えば5〜10mm程度だけ離間した位置を該搬送コンベヤ４２の始端部付近の走行面に対して平行に進退し得るようになっている。
また、フェイスタオルとバスタオルを処理対象とした本実施例では、布類保持部の幅は、作業性および製品の寸法を考慮して730mm程度とし、また布類保持部の左右動のストロークを85mmに設定した。
なお、布類保持部６の下面と搬送コンベヤ４２の上面間の間隔は、展張状態の布類を通過させ得る程度で、可及的に小さくすることが好ましい。

なお、本実施例では、布類保持部６全体を左右動させているが、保持部を固定状態にし、載置部上面に沿って、有孔の板またはコンベヤベルトを左右動させるようにしてもよい。

《センサー》
機枠４１の前板には、投入された布類の大小の判断および投入位置の検出を行うために、中心線に対して左右対称にセンサーS2、S3およびセンサーS4、S5が設けられている。本実施例では、両端のセンサーS2とセンサーS5との間隔を620mm程度に、中間のセンサーS3とセンサーS4の間隔を300mm程度に設定してある。
なお、本実施例では、センサー取付部５を機枠４１の前板に形成したが、センサーを取り付けたセンサー取付板を機枠４１の前板に取り付けるようにしてもよい。

図中S1は、布類保持部６に設けられ、載置部７に布類が供給されたことを感知し、布類保持部６の左右位置合せのための左右動駆動装置および進退駆動装置を能動化するセンサーであり、また、本実施例では、布類保持部６には、布類保持部６の横移動左右限界位置を検知するためのセンサーS6、S8および、支持枠２に設けたミラーMを感知して、布類供給部６の支持枠２に対するセンター位置出しのためのセンサーS7が設けられている。

《布類の大小の判断》
上記センサー群は、布類の大小を判断することができ、後続の折畳み操作、判別および積み重ね操作の制御を行うことができるものであり、上記配列のセンサー群の内、センサーS3またはS4のみが布類を感知した場合、センサーS3とセンサーS4が布類を感知した場合、センサーS2とセンサーS3が布類を感知した場合、およびセンサーS4とセンサーS5が布類を感知した場合は小布類と判断し、センサーS2とセンサーS3とセンサーS4が布類を感知した場合、センサーS3とセンサーS4とセンサーS5が布類を感知した場合、およびセンサーS2とセンサーS3とセンサーS4とセンサーS5が布類を感知した場合は大布類と判断する（表１参照）。

《進退駆動装置》
進退駆動装置１５は、この実施例では伸縮シリンダー１６が採用されている。この進退駆動装置は、布類保持部を、手前側の待機位置と後退位置との間の、例えば600mm程度の範囲で進退駆動せしめるようになっている。布類保持部が待機位置にあるときには、該布類保持部の前端部が搬送コンベヤ４２の始端部より例えば200〜300mm程度だけ手前側に突出するようになり、他方、布類保持部６が後退位置にあるときには、該布類保持部６の前端部が搬送コンベヤ４２の始端部より例えば400〜300mm程度だけ後方に位置するようになる。

進退駆動装置１５は、この実施例では、布類保持部６を搬送コンベヤ４２の搬送速度の２倍程度（毎分60m程度）の速さで進退させるようになっている。又、この進退駆動装置１５は、布類保持部６を待機位置に位置させた状態で、布類の前縁部を載置部７の前半部の上面に載せると、それを検出するセンサーS1からの信号で縮小操作され、布類保持部を中間後退位置を経て後退位置まで後退させた後、その後退位置を検出するセンサー（例えば図示しないリミットスイッチ）からの信号で直ちに伸長操作されて、布類保持部を元の待機位置まで前進させるように作動する。
なお、この実施例では、進退駆動装置の縮小側スタートは、布類前縁部を載置部前半部上に載せたときに、それを検出するセンサーからの信号で行われるようになっているが、作業員による足踏みスイッチで縮小側にスタートさせるようにしてもよい。

《布類供給装置の作動》
この実施例の布類供給装置は、次のように作用する。運転開始時には、布類保持部６が手前側の待機位置で待機しており、又搬送コンベヤ４２は連続走行しており、さらに布類保持部６の吸引ファン８は連続作動している。この状態から、布類の前縁部を布類保持部６の載置部７の前半部上に載せると、吸気孔１０から吸気されていることにより該布類前縁部が載置部７の前半部上に吸着される。そのとき、布類前縁部が載置部上に載ったことをセンサーS1で検出する。

同時に、センサーS2〜S4でタオルの幅が大・小のどちらかを判断し、判断されたタオルが小の場合、モータを正転または逆転させて、布類の一辺をセンサーS4が感知するところまで（表１の判断１、２、４の場合は感知しなくなるまで）、布類保持部をレールに沿って横移動させ、判断されたタオルが大の場合には、布類の一辺をセンサーS5が感知するところまで（表１の判断６、７の場合は感知しなくなるまで）布類保持部をレールに沿って横移動させる。

次いで、上記検出信号で進退駆動装置１５を縮小動作させ、布類保持部６の前縁部が搬送コンベヤ４２の始端部より後方まで後退したときに、布類の垂下部が搬送コンベヤ４２の始端部上に接触する（摩擦力が発生する）が、そのとき搬送コンベヤ４２の走行速度より布類保持部の後退速度が大幅に速いために、布類前縁部の吸着部分と搬送コンベヤ始端部の接触部分との間にテンションが発生するようになる。このとき、布類前縁部に対する吸着力より搬送コンベヤ始端部との接触による摩擦力が大きくなり、布類にかかるテンション力で布類前縁部が布類保持部６の吸着部分から自動的に剥離されるようになる。
そして、布類保持部６から剥離した布類前縁部は、搬送コンベヤ４２の上に落ちて、布類全体が搬送コンベヤ４２の上を後送される。又、進退駆動装置１５は、布類保持部６を後退位置まで後退させた後、該布類保持部６を直ちに前進動作させて元の待機位置まで戻すように操作される。

本実施例は、実施例１の布類供給装置を布類折畳み装置に適用した例であり、例えばタオルのような比較的小面積の長方形状布類を４つ折り状態で折畳み、その折畳み布類を適数枚積層させた状態で順次自動で取出せ、加えて、サイズの異なる２種類のタオル（例えば、フェイスタオルとバスタオル）を自動的に選別しながらそれぞれを別位置において積層し得る布類折畳み機に関するものである。

本実施例の布類折畳み機は、図４に示すように、内側に布類供給装置の案内手段を有する左右の側板と、センサー取付部を形成する前板を有する機枠と、各側板間に該側板と平行に走行する状態で設置した搬送コンベヤと、該搬送コンベヤの始端部に布類を供給するための布類保持部を備えた布類供給装置と、搬送コンベヤ始端部上に供給される布類の垂下部を展張させるための展張装置と、搬送コンベヤ終端部において布類を４つ折りにするための折り装置と、布類をサイズ別に積み重ねる積み重ね装置とで構成されている。

《展張装置》
搬送コンベヤ４２の始端部の直下には、布類保持部６の載置部７の前半部上に保持させた布類の垂下部を上下及び左右に展張させるための展張装置２０が設けられている。この展張装置２０は、搬送コンベヤ４２の始端部の直下に開口部を有する縦向きの展張用吸引ボックス２１と、該展張用吸引ボックス２１内の空気を下方に吸引する吸引ファン２２とを備えている。展張用吸引ボックス２１の開口部は、搬送コンベヤ４２の始端部から例えば300mm程度だけ下方に離間した位置にある。

《展張装置の作動》
この展張装置２０は、次のように作用する。即ち、この展張装置２０は、シリンダー２３によりダンパー２４が解放され展張用吸引部内に吸引力が発生し、又布類前縁部を保持した布類保持部６が後退する時点では送込みロール２５が高速回転しており、布類保持部６が後退操作されて布類垂下部が送込みロール２５に接触すると、布類保持部６の後退速度より送込みロール２５の周速度が数倍速いので、布類垂下部と送込みロール２５との間の摩擦力によって該布類垂下部が展張用吸引ボックス２１内に送込まれ、展張用吸引ボックス２１内に送込まれた布類垂下部は前後にはためかされて、上下及び左右に展張される。従って、このような展張装置を使用すると、布類を搬送コンベヤ４２の始端部上に供給する際に、布類垂下部を手作業で展張させる作業が不要となる。

《搬送コンベヤ》
搬送コンベヤ４２は、多数本の小幅ベルトを小間隔をもって並設したものを使用しており、本実施例では、搬送方向の長さが1600〜1700mm程度で幅が800〜900mm程度のものが採用し、モータによって例えば毎分30m程度の速度で連続走行せしめられる。なお、この搬送コンベヤの長さ及び幅は自由に設計変更でき、さらに該搬送コ

《折畳み部・積み重ね部》
折畳み部は、搬送コンベヤ４２と、搬送コンベヤ４２の駆動用モータ４３と、搬送コンベヤ４２の上方に所定の間隔をもって配置されたセンサーS7、S8と、搬送コンベヤ４２の終端上方に配置されたセンサーS9と、搬送コンベヤ４２の下方に配置され、搬送コンベヤとで折り畳まれた布類を積み重ね部に送る送込みコンベヤ４４と、布類を搬送コンベヤと送込みコンベヤとの間に送り込む折り板４５と、折り板４５を前後動させるシリンダー４６と、布類の先端部を保持する固定板４７とで構成されている。
なお、送込みコンベヤ４４は、搬送コンベヤ４２の駆動用モータ４３で、搬送コンベヤ４２とは逆方向に回転される。

また、積み重ね部は、搬送コンベヤ４２の下面に対向し、コンベヤと共同して４つ折りされた布類の搬を形成する位置と布類を落下させ位置との間で揺動可能な第１の板４８、第２の板４９と、板４８、４９を揺動させるシリンダー５０、５１と、第１の板４８の上方に設けられたセンサーS10と、センサーS10からの信号にもとづき搬送中の４つ折り布類を第１の板４８に押さえ付ける押え板５２と、押え板を作動させるシリンダー５３と、４つ折りの布類の搬送路の終端に設けられたストッパー５４と、布類がストッパー５４に突き当たるのと同時に作動するか、第２の板４９の上方に設けられたセンサーS11からに信号にもとづいて作動するシリンダー５１と、第１の板４８の下方に設けられ、大と判断された布類を積み重ね搬出する第１の搬出コンベヤ５５と、第２の板４９の下方に設けられ、小と判断された布類を積み重ね搬出する第２の搬出コンベヤ５６と、第１の搬出コンベヤ５５の駆動用モータ５７と、第２の搬出コンベヤ５６のローラ内に配置された第２の搬出コンベヤ５６の駆動用モータ５８とで構成されている。

《折畳み部・積み重ね部の作動》
実施例１の布類供給装置によって布類折畳み装置４０に送り込まれた布類は、モータ４３によって一定速度で走行する搬送コンベヤ４２により、折畳み部に向かって搬送される。その搬送の間センサーS7、S8の下を通過し、そのセンサーS7またはS8の感知している時間から、布類の全長を計測する。
さらに搬送された布類の先端部は搬送コンベヤ４２の先端から垂れ下がるので、垂れ下がり開始をセンサーS9が感知し、そのセンサーS9の感知後タイミングをみて（布類の１/４の長さが垂れ下がったら）、シリンダー４６で作動する折り板４５が右に動き布類の先端１/４を固定板４７に押さえ込む。次に布類の押さえ込まれた１/４から残りの全長２/４が垂れ下がる。それと同時に折り板４５が左に動き、品物を搬送コンベヤ４２と送り込みコンベヤ４４との間に押し込ませ、両コンベヤによって布類は４つ折りされた状態で、積み重ね部方向に（図面左方向）に搬送させる。

積み重ね部に送られてきた４つ折りの布類が大である時は、センサーS10が感知し、その感知後タイミングをみてシリンダー５３を作動させ押え板５２を下方に回動させ、４つ折りされた布類を第１の板４８に押さえ込み停止させる。それと同時にシリンダー５０を作動させ第１の板４８を解放し、４つ折りの布類を停止中の第１の搬出コンベヤ５５上に落下させ、また、積み重ね部に送られてきた４つ折りの布類が小である時は、４つ折りされた布類はそのまま第１の板４８上を通過し、ストッパー５４に突き当たり停止する。それと同時にシリンダー５１を作動させ第２の板４９を解放し、４つ折りされた布類を停止中の第２の搬出コンベヤ５６上に落下させる。
そして、連続して送られてくる４つ折りの布類を分別して搬出コンベヤ上に規定数積み重ねられると、搬出コンベヤは駆動用モータによりされ規定量移動して、後続の４つ折り布類の積み重ね場所を確保する。
なお、上記実施例では、センサーS10によって布類が大であることを感知して落下装置を作動させているが、布類供給装置に設けたセンサーS2〜S5による布類の大小判別信号にもとづいて、布類折畳み装置４０および落下装置を作動させるようにしてもよい。

布類供給装置の要部を拡大した平面図である。 布類供給装置の要部を拡大した側面図である。 布類供給装置の要部の正面図である。 布類折畳み装置の全体側面図である。

符号の説明

１ レール
２ 支持枠
３ 側枠
４ レール
５ センサー取付部
６ 布類保持部
７ 載置部
８ 吸引ファン
９ 上面板
１０ 吸気孔
１１ 左右動駆動装置
１２ モータ
１３ ラック
１４ ピニオン
１５ 進退駆動装置
１６ シリンダー
２０ 展張装置
２１ 吸引ボックス
２２ 吸引ファン
２３ シリンダー
２４ ダンパー
２５ 送込みロール
４０ 布類折畳み装置
４１ 機枠
４２ 搬送コンベヤ
４３ 搬送コンベヤ駆動用のモータ
４４ 送込みコンベヤ
４５ 折り板
４６ 折り板駆動用のシリンダー
４７ 固定板
４８ 第１の板
４９ 第２の板
５０ 第１の板駆動用のシリンダー
５１ 第２の板駆動用のシリンダー
５２ 押え板
５３ 押え板駆動用のシリンダー
５４ ストッパー
５５ 第１の搬出コンベヤ
５６ 第２の搬出コンベヤ
５７ 第１の搬出コンベヤの駆動用モータ
５８ 第２の搬出コンベヤの駆動用モータ
S1〜S8 布類供給装置に設けられたセンサー
S7〜S11 布類折畳み装置に設けられたセンサー
M ミラー

Claims (6)

1. 搬送コンベアの上方に配置された布類保持部が保持した布類を、布類保持部を搬送コンベアの走行速度より高速に搬送方向に移動させて搬送コンベア上に布類を載置する布類供給方法であって、
   投入された布類の前縁部を布類保持部により吸着保持し、布類保持部の下方に布類の幅方向に配設されたセンサー群により布類保持部に保持された布類の投入位置の偏りを検知し、センサー群からの信号にもとづき布類保持部を布類の幅方向に移動することで布類を定位置に供給することを特徴とする布類供給方法。
2. 上記センサー群からの信号にもとづき布類の大小を判別することを特徴とする請求項１記載の布類供給方法。
3. 布類を搬送する搬送コンベアと、搬送コンベアの上方に配置され、投入された布類の前縁部を吸着保持する載置部を有し、布類の搬送方向および幅方向に移動可能な布類保持部と、布類保持部の下方に布類の幅方向に配設され、布類保持部に保持された布類の投入位置の偏りを検知するセンサー群と、を備え、布類保持部が保持した布類を布類保持部を搬送コンベアの走行速度より高速に搬送方向に移動させて搬送コンベア上に載置する布類供給装置であって、
   前記センサー群からの信号にもとづき前記布類保持部を布類の幅方向に移動することで布類を定位置に供給することを特徴とする布類供給装置。
4. 上記センサー群の下方に配置され、布類保持部に保持された布類の垂下部を吸引する展張装置（２０）を備えることを特徴とする請求項３記載の布類供給装置。
5. 上記センサー群からの信号にもとづき布類の大小を判別することを特徴とする請求項３または４記載の布類供給装置。
6. 布類を折り畳む折り畳み部と、折り畳まれた布類を積み重ねる積み重ね部とを備え、前記センサー群からの信号に基づいて布類を大きさ別に積み重ねることを特徴とする請求項５記載の布類供給装置。

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