JP6192357B2 - 布片折畳み装置 - Google Patents

Description

本発明は、布片折畳み装置に関する。ランドリー工場などにおいては、シーツやタオル等の布片を、洗濯・アイロン掛け後に小さく折畳み、所定枚数ずつ積層させた状態でホテルや病院などに出荷するようにしている。本発明は、このような、布片を折畳む布片折畳み装置に関する。

一般に布片折畳み装置は、布片を搬送する複数のコンベアと、コンベアで搬送されている布片を所定の折り位置で折畳む折装置とを備えている。折装置は、折板と、折板を駆動させるアクチュエータとからなり、折板を２つのコンベアの接続部に向かって進退させるように構成されている。布片の折り位置がコンベアの接続部に達したタイミングで折板を駆動させ、布片の折り位置をコンベアの接続部に向かって突き込み、折畳まれた状態の布片をコンベアの接続部に進入させることで布片を折畳む。

また、一般に布片折畳み装置は、ランドリー工場に設置されるリネン設備の一部として用いられる。例えば、リネン設備は、投入機、ロールアイロナーおよび布片折畳み装置から構成されている。投入機の出側にロールアイロナーの入側が接続され、ロールアイロナーの出側に布片折畳み装置の入側が接続され、これらの装置により処理ラインが形成されている。洗濯済みの布片は、投入機に投入されるとたるみの無い展張状態に整えられ、ロールアイロナーでアイロン掛けが行なわれ、布片折畳み装置で折り畳みが行われる。

布片の種類によって乾きやすさが異なることから、ロールアイロナーは布片の種類によって通過時間が調整される。具体的には、乾きにくい種類の布片の場合には、搬送速度を遅くしてロールアイロナーの通過時間を長くすることで、布片が確実に乾くようにする。乾きやすい種類の布片の場合には、搬送速度を速くしてロールアイロナーの通過時間を短くすることで、処理効率を向上させる。このように、ロールアイロナーは布片の種類によって搬送速度が調整されることから、ロールアイロナーに接続される布片折畳み装置もロールアイロナーに同期して搬送速度が調整される。

従来の布片折畳み装置は、折装置のアクチュエータとしてエアシリンダが用いられていた（例えば、特許文献１）。エアシリンダは動作速度の制御が困難であるため、コンベアの搬送速度の変化によらず、折板の駆動速度は一定とされていた。そのため、コンベアで搬送される布片の速度と折板の駆動速度とが同期せず、布片を正しい折り位置で折畳むことができずに、折畳み精度が悪くなるという問題がある。

特開２００７−１０５０６７号公報

本発明は上記事情に鑑み、折板の駆動速度を調整して精度よく布片を折畳むことができる布片折畳み装置を提供することを目的とする。

第１発明の布片折畳み装置は、布片を搬送するコンベアと、前記布片を折畳む折装置と、前記折装置の動作を制御する制御装置と、を備え、前記折装置は、折板と、前記折板を進退させる動作速度制御可能なアクチュエータと、を備え、前記制御装置は、前記コンベアの搬送速度に従い前記アクチュエータの動作速度を制御することで、前記折板の駆動速度を調整することを特徴とする。
第２発明の布片折畳み装置は、第１発明において、前記制御装置は、前記折板を駆動させ、その駆動の途中で前記折板と前記コンベアの終端から垂れ下がった前記布片とを接触させ、前記折板を動作完了までさらに駆動させるにあたり、前記折板が前記布片に接触してから動作完了まで、下記数式（１）に従い、前記折板の駆動速度を調整することを特徴とする。
Ｖ＝（Ｄ ₃ ／（Ｄ ₂ −Ｄ ₁ ））ｖ ・・・（１）
ここで、前記コンベアの終端の位置をＰ ₁ 、前記折板が前記布片に接触したときの前記折板と前記布片との接触位置をＰ ₂ 、前記折板が動作完了したときの前記折板と前記布片との接触位置をＰ ₃ とした場合に、Ｄ ₁ はＰ ₁ −Ｐ ₂ 間の距離であり、Ｄ ₂ はＰ ₁ −Ｐ ₃ 間の距離であり、Ｄ ₃ はＰ ₂ −Ｐ ₃ 間の距離であり、ｖは前記コンベアの搬送速度であり、Ｖは前記折板のＰ ₂ −Ｐ ₃ 線上の駆動速度である。

第１発明によれば、制御装置により折板の駆動速度を調整するので、コンベアの搬送速度と折板の駆動速度とが同期し、適した折り位置で布片を折畳むことができ、精度よく布片を折畳むことができる。
第２発明によれば、折板が布片に接触してから動作完了まで接触位置がずれないので、適した位置で布片を折畳むことができ、精度よく布片を折畳むことができる。

本発明の一実施形態に係る布片折畳み装置の前段部の側面図である。 同布片折畳み装置の後段部の正面図である。 （Ａ）本実施形態の第２折装置の説明図、（Ｂ）他の実施形態の第２折装置の説明図、（Ｃ）さらに他の実施形態の第２折装置の説明図である。 第２折装置の動作説明図（工程（１）、（２）、（３））である。 第２折装置の動作説明図（工程（４）、（５）、（６））である。 押さえ動作における折板の駆動速度の説明図である。 突き込み動作における折板の駆動速度の説明図である。 リネン設備の全体説明図である。 布片の折畳み方の説明図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明の一実施形態に係る布片折畳み装置Ｆは、図８に示すようなリネン設備の一部として用いられる。図８に示す例では、リネン設備は、投入機Ｃ、ロールアイロナーＲおよび布片折畳み装置Ｆから構成されている。投入機Ｃの出側にロールアイロナーＲの入側が接続され、ロールアイロナーＲの出側に布片折畳み装置Ｆの入側が接続され、これらの装置により処理ラインが形成されている。洗濯済みの布片は、投入機Ｃに投入されるとたるみの無い展張状態に整えられ、ロールアイロナーＲでアイロン掛けが行なわれ、布片折畳み装置Ｆで折り畳みが行われる。

布片折畳み装置Ｆは、シーツやタオル等の布片Ｙを図９に示すように折畳む。（Ａ）まず、展張状態の布片Ｙ０を長手方向に平行な３つの折り位置ａ、ｂ、ｃでそれぞれ折畳んで４つ折り状にした後、（Ｂ）４つ折り状の布片Ｙ１を長手方向の中間の折り位置ｄで２つ折りして８つ折り状にし、（Ｃ）８つ折り状の布片Ｙ２を長手方向の中間の折り位置ｅで２つ折りして１６折り状にし、（Ｄ）さらに１６折り状の布片Ｙ３を長手方向の中間の折り位置ｆで２つ折りして、（Ｅ）３２折り状の布片Ｙ４とする。

布片折畳み装置Ｆは、展張状態の布片Ｙ０を４つ折りする前段部１と、４つ折り状の布片Ｙ１を３２折り状の布片Ｙ４にまで折畳む後段部２とからなる（図８参照）。
図１に示すように、前段部１には、布片Ｙを搬送する３つコンベア１１〜１３が備えられている。具体的には、ロールアイロナーＲから展張状態の布片Ｙ０を受け取って後送させる第１コンベア１１、第１コンベア１１の下側搬送面に接触状態で設けられた第２コンベア１２、第２コンベア１２の下側搬送面に接触状態で設けられた第３コンベア１３が備えられている。第３コンベア１３は後段部２の第４コンベア１４に接続されている。

また、前段部１には、上記コンベア１１〜１３のうちの２つのコンベアの接続部において布片Ｙを折畳む折装置３１、３２が備えられている。具体的には、第１コンベア１１の終端と第２コンベア１２の始端の接続部近傍に設けられた第１折装置３１、第２コンベア１２の終端と第３コンベア１３の始端の接続部近傍に設けられた第２折装置３２が備えられている。折装置３１、３２は、それぞれ折板３１ａ、３２ａと、折板３１ａ、３２ａを駆動させるアクチュエータとからなる。また、第２コンベア１２の終端と第３コンベア１３の始端の接続部と対向する位置には、第２折装置３２の折板３２ａと協働して布片Ｙ０を挟む押さえ部材３６が設けられている。

図２に示すように、後段部２には、布片Ｙを搬送する８つコンベア１４〜２１が備えられている。具体的には、前段部１の第３コンベア１３に接続された第４コンベア１４、第４コンベア１４の中央下方に互いの搬送面が対向するように設けられた第５コンベア１５および第６コンベア１６、それら第５、第６コンベア１５、１６の下方に設けられた第７コンベア１７および第８コンベア１８、第７コンベア１７に接続し第８コンベア１８の下方に設けられた第９コンベア１９、第９コンベア１９の終端上方に互いの搬送面が対向するように設けられた第１０コンベア２０および第１１コンベア２１が備えられている。

また、後段部２には、上記コンベア１４〜２１のうちの２つのコンベアの接続部において布片Ｙを折畳む折装置３３〜３５が備えられている。具体的には、第５コンベア１５の始端と第６コンベア１６の始端の接続部近傍に設けられた第３折装置３３、第７コンベア１７と第８コンベア１８の接続部近傍に設けられた第４折装置３４、第１０コンベア２０の始端と第１１コンベア２１の始端の接続部近傍に設けられた第５折装置３５が備えられている。折装置３３、３４、３５は、それぞれ折板３３ａ、３４ａ、３５ａと、折板３３ａ、３４ａ、３５ａを駆動させるアクチュエータとからなる。

第７コンベア１７と第８コンベア１８の接続部には隙間が開いており、その隙間を開閉する乗継板３７が設けられている。この乗継板３７はサーボアクチュエータやエアシリンダなどのアクチュエータによって進退され、第７コンベア１７と第８コンベア１８の接続部の隙間を開閉できるようになっている。

第１０コンベア２０と第１１コンベア２１の終端には、一対のゲート板４１、４１と、両ゲート板４１、４１を開閉する開閉装置４２と、両ゲート板４１、４１上に折畳み布片Ｙ４を送込むための送込コンベア４３とが備えられている。

ここで、前段部１の第２折装置３２は折板３２ａと、折板３２ａを駆動させる動作速度制御可能なアクチュエータとからなる。「動作速度制御可能なアクチュエータ」としては、サーボシリンダやサーボモータなどのサーボアクチュエータや、ステッピングモータなどが用いられる。

図３（Ａ）に示すように、本実施形態の第２折装置３２は、折板３２ａがアーム３２ｂの先端に固定されている。アーム３２ｂの基端部は軸支されており、折板３２ａが２つのコンベア１２、１３の接続部と押さえ部材３６との間で揺動可能となっている。アーム３２ｂの基端部にはプーリー３２ｃが設けられている。また、第２折装置３２は、サーボモータ３２ｄを備えており、その回転軸にプーリー３２ｅが固定されている。プーリー３２ｃとプーリー３２ｅにはタイミングベルト３２ｆが掛け回されている。そのため、サーボモータ３２ｄを正逆回転させることで折板３２ａを揺動させ、折板３２ａを２つのコンベア１２、１３の接続部に向かって進退させることができる。なお、プーリー３２ｃ、３２ｅをスプロケットに代えて、タイミングベルト３２ｆを無端ローラチェーンとしてもよい。

また、他の実施形態として、図９（Ｂ）に示す第２折装置３２’は、サーボモータ３２ｄを備えており、その回転軸にアーム３２ｇが固定されている。アーム３２ｇの先端とアーム３２ｂの中間位置はロッド３２ｈで連結されている。そのため、サーボモータ３２ｄを正逆回転させることで折板３２ａを揺動させ、２つのコンベア１２、１３の接続部に向かって進退させることができる。

サーボモータ３２ｄに代えて、他のサーボアクチュエータを用いてもよい。図９（Ｃ）に示す第２折装置３２”は、サーボアクチュエータとしてサーボシリンダを用いた実施形態である。第２折装置３２”は、サーボシリンダ３２ｉを備えており、そのピストンロッド３２ｊがアーム３２ｂの中間位置にピン連結されている。そのため、サーボシリンダ３２ｉを伸縮することで折板３２ａを揺動させ、折板３２ａを２つのコンベア１２、１３の接続部に向かって進退させることができる。

このように、第２折装置３２が動作速度制御可能なアクチュエータ３２ｄ（３２ｉ）で動作するので、アクチュエータ３２ｄ（３２ｉ）の動作速度を調整することで折板３２ａの駆動速度を調整できる。特に、サーボアクチュエータやステッピングモータは動作速度を容易に制御できるため、折板の駆動速度も容易に制御できる。
なお、第２折装置３２以外の他の折装置３１、３３〜３５も、動作速度制御可能なアクチュエータで駆動するように構成してもよい。

図８に示すように、布片折畳み装置Ｆは制御装置５０を備えている。制御装置５０は、ＣＰＵやメモリなどで構成されており、コンベア１１〜２１や折装置３１〜３５の動作を制御するものである。また、投入機Ｃには、設定手段６０が備えられている。設定手段６０は、ＣＰＵやメモリのほか、モニタ、操作ボタンなどのユーザインタフェースで構成されており、作業員が投入機Ｃに投入する布片Ｙの種類を指定できるようになっている。設定手段６０は、投入機Ｃのほか、ロールアイロナーＲや布片折畳み装置Ｆにも接続されており、各装置の動作を布片Ｙの種類によって変更できように構成されている。

ロールアイロナーＲは、設定手段６０で指定された布片Ｙの種類によって搬送速度を調整し、投入された布片Ｙが確実に乾くように運転される。

設定手段６０は布片折畳み装置Ｆの制御装置５０に接続されており、設定手段６０で指定された布片Ｙの種類を示す情報が制御装置５０に入力されている。制御装置５０には、予め布片Ｙの種類ごとにコンベア１１〜２１の搬送速度が記憶されている。そして、設定手段６０から入力された布片Ｙの種類に対応する搬送速度となるように、コンベア１１〜２１を動作させる。これにより、ロールアイロナーＲに同期して布片折畳み装置Ｆの搬送速度が調整される。

また、制御装置５０は、コンベア１１〜２１の搬送速度に従い第２折装置３２のアクチュエータ３２ｄの動作速度を制御することで、折板３２ａの駆動速度を調整する。このようにして、コンベア１１〜２１の搬送速度と折板３２ａの駆動速度とを同期させる。

つぎに、布片折畳み装置Ｆによる布片Ｙの折畳み方法について説明する。
まず、展張状態の布片Ｙ０は一枚ずつ前段部１の第１コンベア１１に供給される。そして、第１から第３コンベア１１〜１３で搬送される途中で第２折装置３２によって４つ折り状の布片Ｙ１にされ、後段部２の第４コンベア１４に搬送される。この第２折装置３２による折畳み方法の詳細は後述する。

つぎに、４つ折り状の布片Ｙ１は、後段部２において第４から第１１コンベア１４〜２１で搬送される途中で第３、第４、第５折装置３３、３４、３５によって３２折り状の布片Ｙ４にまで折畳まれる。

そして、所定小面積に折畳まれた布片Ｙ４はゲート板４１、４１から排出され、所定枚数ずつ積層される。

第２折装置３２による布片Ｙの折畳み方法の詳細について説明する。第２折装置３２は、大きく分けて「押さえ動作」と「突き込み動作」の２つの動作により布片Ｙ０を４つ折りする。

図４に示すように、「押さえ動作」は以下の（１）から（３）のステップからなる。
（１）第１コンベア１１と第２コンベア１２の間を通った布片Ｙ０は、その前部が第２コンベア１２の終端から垂れ下がるように排出される。このとき、第２折装置３２は、第２コンベア１２と第３コンベア１３の接続部に折板３２ａを突き込んだ状態で待機している。そのため、折板３２ａの裏面側（図３における左側）に布片Ｙ０が垂れ下がる。

（２）所定のタイミングで折板３２ａが押さえ部材３６に向かって駆動し始め、駆動の途中で折板３２ａの裏面と布片Ｙ０とが接触する。

（３）さらに折板３２ａが駆動して押さえ部材３６に達すると、折板３２ａと押さえ部材３６とで布片Ｙ０の前縁から１／４の位置（図９（Ａ）における折り位置ａ）を押さえる。

ここで、制御装置５０は、折板３２ａが布片Ｙ０に接触してから押さえ動作完了まで接触位置がずれないように、アクチュエータ３２ｄの動作速度を制御する。具体的には、図６に示すように、第２コンベア１２の終端ローラの位置をp1、上記ステップ（２）における折板３２ａと布片Ｙ０との接触位置をp2、上記ステップ（３）における折板３２ａと布片Ｙ０との接触位置をp3とする。また、p1-p2間の距離をD₁₂、p1-p3間の距離をD₁₃、p2-p3間の距離をD₂₃とする。そして、第２コンベア１２の搬送速度をvとする。このとき、折板３２ａのp2-p3線上の駆動速度V_aを数１に示す速度に調整する。このように調整すれば、押さえ動作において、布片Ｙ０の排出速度に同期して折板３２ａが駆動し、折板３２ａと布片Ｙ０との接触位置がずれることがない。

図５に示すように、「突き込み動作」は以下の（４）から（５）のステップからなる。
（４）折板３２ａと押さえ部材３６とで布片Ｙ０が押さえられた状態で、布片Ｙ０がさらに排出されると、布片Ｙ０の中間部分が折板３２ａの正面側（図４における右側）にＵ字状に垂れ下がる。

（５）所定のタイミングで折板３２ａがコンベア１２、１３の接続部に向かって駆動し始め、駆動の途中で折板３２ａの先端と布片Ｙ０とが接触する。

（６）さらに折板３２ａが駆動すると、布片Ｙ０の前縁から３／４の位置（図９（Ａ）における折り位置ｃ）がコンベア１２、１３の接続部に突き込まれる。これにより、布片Ｙ０が４つ折りされ、４つ折り状の布片Ｙ１となる。

ここで、制御装置５０は、折板３２ａが布片Ｙ０に接触してから突き込み動作完了まで接触位置がずれないように、アクチュエータ３２ｄの動作速度を制御する。具体的には、図７に示すように、第２コンベア１２の終端ローラの位置をp1、上記ステップ（５）における折板３２ａと布片Ｙ０との接触位置をp4、上記ステップ（６）における折板３２ａの突き込み位置をp5とする。また、p1-p4間の距離をD₁₄、p1-p5間の距離をD₁₅、p4-p5間の距離をD₄₅とする。そして、第２コンベア１２の搬送速度をvとする。このとき、折板３２ａのp4-p5線上の駆動速度V_bを数２に示す速度に調整する。このように調整すれば、突き込み動作において、布片Ｙ０の排出速度に同期して折板３２ａが駆動し、折板３２ａと布片Ｙ０との接触位置がずれることがない。

このように、制御装置５０により折板３２ａの駆動速度を調整するので、コンベアの搬送速度と折板３２ａの駆動速度とが同期し、折板３２ａが布片Ｙに接触してから動作完了まで接触位置がずれることがない。その結果、布片Ｙを適した折り位置で折畳むことができ、精度よく布片Ｙを折畳むことができる。

Ｆ 布片折畳み装置
１ 前段部
２ 後段部
１１〜２１ コンベア
３１〜３５ 折装置
３１ａ〜３５ａ 折板
３２ｂ アーム
３２ｃ プーリー
３２ｄ サーボモータ
３２ｅ プーリー
３２ｆ タイミングベルト
３２ｇ アーム
３２ｈ ロッド
３２ｉ サーボシリンダ
３２ｊ ピストンロッド
３６ 押さえ部材
３７ 乗継板
５０ 制御装置
６０ 設定手段

Claims (2)

1. 布片を搬送するコンベアと、
   前記布片を折畳む折装置と、
   前記折装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
   前記折装置は、
   折板と、
   前記折板を進退させる動作速度制御可能なアクチュエータと、を備え、
   前記制御装置は、前記コンベアの搬送速度に従い前記アクチュエータの動作速度を制御することで、前記折板の駆動速度を調整する
   ことを特徴とする布片折畳み装置。
2. 前記制御装置は、
   前記折板を駆動させ、その駆動の途中で前記折板と前記コンベアの終端から垂れ下がった前記布片とを接触させ、前記折板を動作完了までさらに駆動させるにあたり、
   前記折板が前記布片に接触してから動作完了まで、下記数式（１）に従い、前記折板の駆動速度を調整する
   ことを特徴とする請求項１記載の布片折畳み装置。
   Ｖ＝（Ｄ ₃ ／（Ｄ ₂ −Ｄ ₁ ））ｖ ・・・（１）
   ここで、前記コンベアの終端の位置をＰ ₁ 、前記折板が前記布片に接触したときの前記折板と前記布片との接触位置をＰ ₂ 、前記折板が動作完了したときの前記折板と前記布片との接触位置をＰ ₃ とした場合に、Ｄ ₁ はＰ ₁ −Ｐ ₂ 間の距離であり、Ｄ ₂ はＰ ₁ −Ｐ ₃ 間の距離であり、Ｄ ₃ はＰ ₂ −Ｐ ₃ 間の距離であり、ｖは前記コンベアの搬送速度であり、Ｖは前記折板のＰ ₂ −Ｐ ₃ 線上の駆動速度である。