JP6689728B2 - 積層シートの分離装置 - Google Patents

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Description

この発明は、積層されたシートを1枚ずつ分離する分離装置に関する。
積層されたシートを1枚ずつ分離する装置として、例えば特許文献1に開示される装置がある。この装置は、積層された複数枚のシートをシート保持手段で押さえ付けた状態で、最も表面側の1枚のシートを、シート保持手段で押さえ付けた側に寄せ上げ手段によって寄せつけて該シートを部分的に盛り上がるように浮かせ、その盛り上がり部分を吸着手段により吸着して最も表面側のシートのみを分離するよう構成されている。
特開昭62−88733号公報
特許文献1に開示の装置では、シートにおける吸着手段で吸着する部分が平でないため、吸着手段によりシートを安定して吸着することが難しく、吸着不良によってシートを確実には分離できない間題がある。
本発明は、このような従来の技術に係る前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、積層されたシートを1枚ずつ確実に分離可能な積層シートの分離装置を提供することを目的とする。
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項1に係る発明の積層シートの分離装置は、
積層したシートの上部から1枚ずつシートを分離する積層シートの分離装置において、
前記積層したシートの端縁部に当接して、該端縁部を側方から支持する規制部と、
前記シートの規制部寄りの位置を押圧する押圧部を備え、該押圧部で押圧したシートを規制部に向けてずらして前記押圧部と前記端縁部との間のシートを撓ませる押寄せ手段と、
前記押寄せ手段によりシートをずらすことで露出する下側のシートを当接保持する保持手段と、
前記押圧部によるシートの押圧位置を挟んだ前記規制部とは反対側となるシートの平坦部において、前記シートを吸着して持ち上げる取上げ手段とを備え
前記押寄せ手段は、前記シートを押圧した前記押圧部を、シート表面に対して押圧面を平行な状態に維持して規制部側に向けて平行移動するよう構成したことを特徴とする。
請求項1に係る発明によれば、シートをずらすことで露出する下側のシートを当接保持したもとで、シートの平坦部を吸着して持ち上げるよう構成したので、シートを確実に吸着して1枚ずつ分離することができる。
また、シートに押圧した押圧部を平行移動するよう構成したので、該押圧部の移動中にシートに加わる押圧力が変化することはなく、シートを安定してずらすことができる。
請求項2に係る発明では、前記押圧部は、前記シートの幅方向の中央部を所定長さに亘って押圧するよう構成したことを特徴とする。
請求項2に係る発明によれば、押圧部によってシートの中央部を所定長さで押圧し得るよう構成したので、シートを平面での姿勢が変化することなくずらすことができ、ずらされたシートに対する取上げ手段での吸着部位が変化するのを防ぐことができる。従って、持ち上げたシートの後処理での位置ずれなどの不良発生を防止し得る。
請求項に係る発明では、前記押寄せ手段は、
前記押圧部をシートに一定圧で押圧するように付勢する付勢部材と、
該付勢部材の付勢力に抗して前記押圧部をシートから離間可能な第1移動手段と、
前記押圧部を、前記規制部から離間する寄せ前位置と接近する寄せ後位置との間を移動する第2移動手段とを備えたことを特徴とする。
請求項に係る発明によれば、シートに対して押圧部を付勢部材によって一定圧で押圧し得るよう構成したので、シートを1枚ずつ確実にずらすことができる。
請求項に係る発明では、前記積層したシートが載置される台座を上下方向に移動する昇降手段と、
前記台座に載置した積層したシートの減少を検知する検知手段とを備え、
前記昇降手段は、前記検知手段が積層したシートの減少を検知した際に、前記台座を上側へ移動して積層したシートの上面高さレベルを保つよう構成したことを特徴とする。
請求項に係る発明によれば、積層したシートの上面高さレベルを保つよう構成したので、上部のシートに対する押圧部の押圧力の変化を抑えることができ、上部のシートのみをずらして下側のシートを確実に露出することができる。
本発明に係る積層シートの分離装置によれば、積層されたシートを1枚ずつ確実に分離することができる。
本発明の実施例に係る分離装置を一部破断して示す概略正面図である。 実施例の分離装置の押寄せ手段を示す概略側面図である。 実施例の押寄せ手段により最上部のシートをずらして下側のシートを一部露出する状態を示す概略図である。
次に、本発明に係る積層シートの分離装置につき、実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。
図1に示す如く、分離装置は、複数枚のシート10を積層したシート11(以下、積層シート11と指称する)の端縁部に当接し、該端縁部を側方から支持する規制部18と、最上部のシート10の規制部寄りの位置を押圧する押圧部23を備え、該押圧部23で押圧したシート10を規制部18に向けてずらして押圧部23と前記端縁部との間のシート10を湾曲するように撓ませた状態とする押寄せ手段22と、押寄せ手段22により最上部のシート10を規制部側にずらすことで露出した下側のシート10を当接保持する保持手段35と、押寄せ手段22の押圧部23による押圧位置を挟んだ規制部18とは反対側となる最上部のシート10の平坦部10bにおいて、該最上部のシート10を吸着して持ち上げる取上げ手段38とを備える。前記シート10としては、例えば、傷付き易い物品を重ねる場合や容器に収容する場合などに、物品間や容器との間に介在させる合紙などの薄い四角形状の保護シートが挙げられる。
前記押寄せ手段22や取上げ手段38などによるシート10の分離処理が行われる分離位置S1より下方に、図1に示す如く、積層シート11を搬送する搬送コンベヤ12が配置される。搬送コンベヤ12は、上下方向に延在するガイド部材13に、積層シート11の搬送方向前側の端が当接する搬入位置S2まで積層シート11を搬送する。ガイド部材13は、分離位置S1まで延在し、後述するリフタ14で持ち上げられる積層シート11を位置ずれなく分離位置S1まで案内する。なお、以下、実施例において便宜上、シート10における搬送コンベヤ12での搬送方向前方に対応する端を「前端」、搬送方向後方に対応する端を「後端」と指称する。また、シート10における搬送方向と交差する方向を幅方向と指称する。
前記搬入位置S2まで搬送された積層シート11を、前記分離位置S1まで持ち上げるリフタ14が設けられる。このリフタ14は、図1,図2に示す如く、積層シート11を載置する台座15と、該台座15を上下方向に移動する昇降手段16とを備える。実施例の台座15は、シート10の幅方向に離間する3つの板部材15aで構成される。また、昇降手段16は、サーボモータからなる駆動モータにより作動されるボールねじ(何れも図示せず)が採用され、ボールねじを駆動モータで回転することで台座15を上下移動する。なお、昇降手段16は、分離位置S1においてシート10の分離処理中の積層シート11の減少を検知する検知手段17が積層シート11の減少を検知した際に、前記台座15を上側へ移動して最上部のシート10の上面高さレベルを保つよう構成される。
前記規制部18は、図1,図3に示す如く、前記ガイド部材13から搬送コンベヤ12での搬送方向後方に離間して配設された板状部材からなり、前記分離位置S1までリフタ14で持ち上げられた積層シート11の後端(端縁部)に当接して、該後端の後方への移動を規制する。すなわち、分離位置S1まで持ち上げられた積層シート11の後端は、規制部18によって側方から支持されてシート積層方向と交差する横方向への移動が規制される。また、図2に示す如く、分離位置S1の積層シート11を幅方向で挟むように一対の側部ガイド19,19がフレーム20に配設されており、両側部ガイド19,19によって積層シート11の幅方向の両端が支持される。なお、前記規制部18は、フレーム20に配設された調節手段21によって、ガイド部材13に対して接近離間可能に支持されると共に位置決めされるように構成されており、シート10の前後サイズに合わせてガイド部材13との離間距離を調節し得るようになっている。
前記押寄せ手段22は、図1〜図3に示す如く、積層シート11における最上部のシート10の上面(表面)に押圧可能な押圧部23と、該押圧部23を上下方向および横方向に移動する作動機構26とを備える。押圧部23は、弾性変形可能なスポンジ等の弾性部材24を、所定の摩擦係数を有するベルト25で被覆して構成される。押圧部23の表面を構成するベルト25の摩擦係数は、積層シート11におけるシート相互間の摩擦係数より大きく設定され、押圧部23を所定の押圧力で最上部のシート10に押圧した状態で、該押圧部23をスライド移動することによって1枚のシート10のみを確実にずらし得るよう構成される。また、押圧部23は、シート10の幅方向に所定長さを有する矩形状に形成されて、該シート10に対して幅方向の中央部を所定長さで押圧し得るよう構成される。作動機構26は、押圧部23を、該押圧部23が後述する圧縮バネ34によって最上部のシート10に一定圧で押圧するように付勢される押圧位置から上方に離間する解放位置に移動する第1移動手段としての第1エアシリンダ27と、押圧部23を、前記規制部18から離間する寄せ前位置(図3の二点鎖線位置)と接近する寄せ後位置(図3の実線位置)との間を平行にスライド移動する第2移動手段としての第2エアシリンダ28とを備える。第2エアシリンダ28は、前記規制部18にブラケット29を介して配設され、該第2エアシリンダ28のピストンロッドに第1エアシリンダ27が配設される。また、前記寄せ前位置は、シート10における規制部側に偏った位置に設定されて、押圧部23でシート10の規制部寄りの位置を押圧するよう構成される。
前記作動機構26は、図2に示す如く、前記第1エアシリンダ27に固定された支持部材30に、第1エアシリンダ27を挟んで一対のスライドシャフト31,31が上下方向に摺動自在に挿通支持されており、支持部材30から上方に延出する一対のスライドシャフト31,31の上端部が第1連結部材32で連結される。そして、この第1連結部材32に、第1エアシリンダ27のピストンロッドが接続される。また、支持部材30から下方に延出する一対のスライドシャフト31,31の下端部が第2連結部材33で連結され、該第2連結部材33の下面に前記押圧部23が配設されている。また、各スライドシャフト31には、支持部材30と第2連結部材33との間に、付勢部材としての圧縮バネ34が巻装される。前記第1エアシリンダ27は、常には押圧部23を解放位置に向けて付勢するようにエア圧が加えられており、該エア圧を解除することで押圧部23は、圧縮バネ34の付勢力によって押圧位置に向けて付勢される。なお、前記積層シート11が分離位置S1に無く、第1エアシリンダ27にエア圧が加えられていない状態で、前記押圧部23の下面(シート10に対する押圧面)は、前記検知手段17とリフタ14とによって積層シート11の最上部のシート10の高さが維持される高さレベルより下方に位置するように設定される。すなわち、前記検知手段17とリフタ14とによって積層シート11における最上部のシート10の上面高さレベルを保つことで、該最上部のシート10に対する押圧部23の押圧力が変化するのは抑えられ、該押圧部23は圧縮バネ34の付勢力によって安定してシート10に押圧される。
前記押寄せ手段22は、前記圧縮バネ34で押圧位置に移動して一定圧でシート10に押圧されている押圧部23を、第2エアシリンダ28によって寄せ前位置から寄せ後位置にスライド移動することで、図3に示す如く、最上部のシート10を規制部側にずらして、押圧部23による押圧位置から後端にかけて湾曲するように撓ませた状態とすると共に、該シート10の規制部18に向かう横方向とは反対側(前端側)において下側(上から2枚目)のシート10を露出するよう構成される。また、押寄せ手段22は、押圧部23を寄せ前位置から寄せ後位置に移動する際には、該押圧部23におけるシート10に対する押圧面を、シート表面に対して平行な状態に維持して移動するよう構成される。
前記保持手段35は、図1,図3に示す如く、前記ガイド部材13に配設されたエアシリンダからなる作動シリンダ36と、該作動シリンダ36により上下移動する当接部材37とを備え、作動シリンダ36によって当接部材37は、積層シート11における最上部のシート10から上方に離間する解放位置と、最上部のシート10が規制部側にずれることで露出する下側のシート10に上側から当接して保持する保持位置との間を移動する。
前記取上げ手段38は、図示しない吸引源に接続される吸着手段としての吸着パッド39と、該吸着パッド39を移動する移動機構(図示せず)とを備え、該移動機構によって吸着パッド39の吸引口をシート10の上面に押し付けることで該シート10を吸着し得るよう構成される。取上げ手段38は、図3に示す如く、最上部のシート10における前記押圧部23での押圧位置を挟んで湾曲するように撓んだ部位(以後、湾曲部10aと指称する)と反対側の平坦部10bを吸着パッド39で吸着し、該吸着パッド39を上方に移動することで積層シート11から最上部のシート10を分離して持ち上げるよう構成される。また取上げ手段38は、シート10を吸着した吸着パッド39を、図示しない箱に収容する位置まで移動するよう構成される。なお、吸着パッド39によるシート10の吸着部位は、該シート10における前後方向の中間より前側に偏倚している。
前記積層シート11からのシート10の分離処理によって該積層シート11の残量が所定量に至った際に、新たな積層シート11を補給するために、分離処理中の積層シート11を仮に支持する仮支持手段40が設けられる。この仮支持手段40は、前記ガイド部材13および規制部18に設けられた4つのエアシリンダ41から構成される。ガイド部材13および規制部18には、図2に示す如く、取付部材42を介して2つのエアシリンダ41,41が夫々左右に離間して設けられ、各エアシリンダ41は、ピストンロッド41aを対応するガイド部材13および規制部18の内側に突出する支持位置と突出しない退避位置との間を移動するよう構成される。そして、図3に示す如く、積層シート11の残量が、該積層シート11の下面位置がピストンロッド41aの配設レベルを越えたことを図示しない位置検知センサが検知した際に、エアシリンダ41がピストンロッド41aを支持位置に移動することで、分離処理中の積層シート11の下面を4箇所で支持し得るようになる。すなわち、新たな積層シート11の補給のために前記台座15を下降して積層シート11の支持を解除した際には、分離処理中の積層シート11の下面をピストンロッド41aで支持する。
次に、実施例に係る積層シートの分離装置の作用について説明する。前記リフタ14により搬入位置S2から分離位置S1に持ち上げられる積層シート11は、ガイド部材13、規制部18および一対の側部ガイド19,19よって前後および左右の横方向への移動が規制される。前記押寄せ手段22の押圧部23は、前記第1エアシリンダ27によって解放位置に保持されている。押寄せ手段22は、第1エアシリンダ27へのエア圧を解除することで圧縮バネ34の付勢力によって押圧部23が押圧位置に移動し、該押圧部23は、分離位置S1に持ち上げられた積層シート11の最上部のシート10の上面における規制部寄りの部位に圧縮バネ34によって一定圧で押圧される。この状態で、前記第2エアシリンダ28によって押圧部23を寄せ前位置から寄せ後位置までスライド移動すると、最上部のシート10は後端を移動規制している規制部側に押し寄せられて、図3に示す如く、最上部のシート10は、押圧部23での押圧位置から後端にかけて湾曲するように撓んで下側のシート10から浮き上がって分離されると共に、該最上部のシート10の前端が下側のシート10に対して後側にずれることで、下側のシート10の前端部が所定長さだけ露出する。なお、最上部のシート10は、押圧部23での押圧位置を挟んで湾曲部10aとは反対側の部位は移動規制されていないので、該部位は平のまま後側にずれる。
前記下側のシート10の一部が露出すると、前記保持手段35は、前記作動シリンダ36を作動して前記当接部材37を解放位置から保持位置に移動することで、該当接部材37が、露出した下側のシート10に上側から当接される。これにより、最上部のシート10を除く積層シート11が保持される。
前記最上部のシート10を除く積層シート11が保持手段35によって保持されると、前記取上げ手段38の吸着パッド39が、最上部のシート10における押圧部23での押圧位置を挟んで前記湾曲部10aと反対側の平坦部10bを吸着する。そして、押寄せ手段22の第1エアシリンダ27によって押圧部23を、前記圧縮バネ34の付勢力に抗して押圧位置から解放位置に向けて移動して最上部のシート10に対する押圧を解除した状態で、吸着パッド39を上昇させることで、最上部のシート10は下側のシート10から分離されて持ち上げられる。シート10を持ち上げた取上げ手段38は、吸着パッド39を箱収容位置まで移動し、吸着パッド39の吸着を解除することでシート10は箱に収容される。なお、吸着パッド39によるシート10の吸着部位は、シート10における前後方向の中間より前側に偏倚しているので、該吸着パッド39に吸着されて移送されるシート10の後端部側は垂れ下がって側面視における前後長さは短くなるので、箱へのシート10の収容は容易となる。また、第1エアシリンダ27によって解放位置に移動した押圧部23は、前記第2エアシリンダ28によって寄せ前位置に移動された後、第1エアシリンダ27へのエア圧を解除するのに伴って前記圧縮バネ34により押圧位置に移動する。
前記積層シート11からのシート10の分離処理中において、前記検知手段17が積層シート11の減少を検知すると、前記リフタ14の昇降手段16が作動して台座15を上側へ移動し、該台座15に載置されている積層シート11の最上部のシート10の上面高さレベルを保つ。
ここで、分離処理中の積層シート11の下面位置が、前記ピストンロッド41aの配設レベルを越えたことを位置検知センサが検知した際に、前記各エアシリンダ41が作動してピストンロッド41aを支持位置に移動する。また、前記リフタ14は、昇降手段16を作動して台座15を前記搬入位置S2における搬送コンベヤ12の搬送面より下方まで下降する。台座15が下降する際に、分離処理中の積層シート11は、仮支持手段40の4つのピストンロッド41aによって下面が4箇所で支持され、分離処理を継続することができる。なお、仮支持手段40により積層シート11を支持した状態で分離処理を継続することで積層シート11の高さレベルは変化するが、前記圧縮バネ34による付勢力の変化は僅かであって、シート10を1枚ずつ規制部側にずらすことができる。また、取上げ手段38の吸着パッド39は蛇腹状で高さ方向の変動に対応し得るようになっており、積層シート11の高さレベルが変化してもシート10を1枚ずつ吸着して分離することができる。そして、搬送コンベヤ12により積層シート11が搬入位置S2まで搬送されると、前記昇降手段16が作動して新たな積層シート11を台座15に載置して持ち上げ、該新たな積層シート11が分離処理中の積層シート11の下側に重ねられて、全ての積層シート11が台座15で支持される。分離処理中の積層シート11を含む全ての積層シート11が台座15で支持されると、前記仮支持手段40のエアシリンダ41が作動してピストンロッド41aを支持位置から退避位置に移動することで、以後は、前記検知手段17の検知に基づいて積層シート11の上面高さレベルを保つ動作が支障なく行われる。
実施例の分離装置では、前記押寄せ手段22によって最上部のシート10をずらすことで露出する下側のシート10を保持手段35で保持したもとで、最上部のシート10の平坦部10bを取上げ手段38の吸着パッド39で吸着するよう構成したので、該吸着パッド39によりシート10を確実に吸着することができ、該シート10を分離して持ち上げることができる。また、露出した下側のシート10を保持手段35で保持するので、吸着パッド39で吸着した最上部のシート10を持ち上げる際に、下側のシート10が最上部のシート10と共に持ち上げられてしまうことはなく、積層シート11から1枚ずつシート10を確実に分離できる。更に、押寄せ手段22によって最上部のシート10を規制部側にずらした際に、該シート10における押圧位置と後端との間の部位が下側のシート10から浮くように撓むので、最上部のシート10と下側のシート10との間に空気が入って剥離される。これにより、吸着パッド39で吸着した最上部のシート10を持ち上げる際に、下側のシート10が最上部のシート10に負圧や静電気等によって吸着したまま持ち上げられるのを確実に防ぐことができる。
前記押圧部23における表面の摩擦係数を、シート相互間の摩擦係数より大きく設定しているので、押圧部23をスライド移動することで最上部のシート10のみを規制部側にずらして下側のシート10を露出することができる。また、前記検知手段17およびリフタ14によって、前記台座15に載置された積層シート11の最上部の上面高さレベルを保ち得るよう構成したので、最上部のシート10に対する押圧部23の押圧力が変化するのを抑えて安定して押圧することができ、最上部のシート10のみを規制部側にずらして、下側のシート10を確実に露出することができる。また、最上部のシート10に押圧した押圧部23を、シート表面に対して押圧面を平行な状態に維持して寄せ前位置から寄せ後位置へスライド移動するよう構成したので、押圧部23の移動中にシート10に加わる押圧力が変化することはなく、シート10を規制部側に安定してずらすことができ、下側のシート10をより確実に露出することができる。更に、押圧部23によってシート10の中央部を所定長さで押圧するので、シート10を規制部側にずらす際に、該シート10の平面での姿勢が変化してしまうのを防ぐことができる。これにより、取上げ手段38の吸着パッド39でシート10を吸着する位置が変化することはなく、持ち上げたシート10を箱に収容する際に、該シート10が箱に入らなかったり、箱に適正な姿勢で収容されなかったりする不良が発生するのを防止することができる。
実施例の分離装置では、前記押寄せ手段22の押圧部23を、圧縮バネ34によって一定圧でシート10に押圧するよう構成したので、シート10を1枚ずつ確実にずらすことができる。また、積層シート11の残量が所定量に至った際は、分離処理中の積層シート11を仮支持手段40で分離位置S1に支持した状態で、リフタ14により新たな積層シート11を補給し得るよう構成したので、シート補給のためにシート10の分離処理を中断する必要はなく、作業能率を向上することができる。
(変更例)
本発明は実施例の構成に限定されるものではなく、例えば、以下のようにも変更実施可能である。また、以下の変更例に限らず、実施例に記載した構成については、本発明の主旨の範囲内において種々の実施形態を採用し得る。
(1) 押圧部23を、ベルト25で弾性部材24を被覆する構成としたが、ゴム等の所定の摩擦係数を有する弾性部材のみで構成することができる。
(2) 押圧部23は、幅方向に連続する一体物に限らず、幅方向に離間する複数のブロックから構成されたものであってもよい。
(3) 押寄せ手段22の押圧部23を、2基のシリンダ27,28によって上方移動と横方向のスライド移動とを独立して行うよう構成したが、1基のシリンダによりリンク機構を作動して押圧部23を上方移動とスライド移動させる機構等、各種の公知の機構を作動機構26として採用することができる。
(4) 押寄せ手段22の付勢部材は、圧縮バネ34に限らずゴム等の弾性部材を採用できる。
10 シート,10b 平坦部,11 積層シート(積層したシート),15 台座
16 昇降手段,17 検知手段,18 規制部,22 押寄せ手段,23 押圧部
27 第1エアシリンダ(第1移動手段),28 第2エアシリンダ(第2移動手段)
34 圧縮バネ(付勢部材),35 保持手段,38 取上げ手段

Claims (4)

  1. 積層したシート(11)の上部から1枚ずつシート(10)を分離する積層シートの分離装置において、
    前記積層したシート(11)の端縁部に当接して、該端縁部を側方から支持する規制部(18)と、
    前記シート(10)の規制部寄りの位置を押圧する押圧部(23)を備え、該押圧部(23)で押圧したシート(10)を規制部(18)に向けてずらして前記押圧部(23)と前記端縁部との間のシート(10)を撓ませる押寄せ手段(22)と、
    前記押寄せ手段(22)によりシート(10)をずらすことで露出する下側のシート(10)を当接保持する保持手段(35)と、
    前記押圧部(23)によるシート(10)の押圧位置を挟んだ前記規制部(18)とは反対側となるシート(10)の平坦部(10b)において、前記シート(10)を吸着して持ち上げる取上げ手段(38)とを備え
    前記押寄せ手段(22)は、前記シート(10)を押圧した前記押圧部(23)を、シート表面に対して押圧面を平行な状態に維持して規制部側に向けて平行移動するよう構成した
    ことを特徴とする積層シートの分離装置。
  2. 前記押圧部(23)は、前記シート(10)の幅方向の中央部を所定長さに亘って押圧するよう構成したことを特徴とする請求項1記載の積層シートの分離装置。
  3. 前記押寄せ手段(22)は、
    前記押圧部(23)をシート(10)に一定圧で押圧するように付勢する付勢部材(34)と、
    該付勢部材(34)の付勢力に抗して前記押圧部(23)をシート(10)から離間可能な第1移動手段(27)と、
    前記押圧部(23)を、前記規制部(18)から離間する寄せ前位置と接近する寄せ後位置との間を移動する第2移動手段(28)とを備えたことを特徴とする請求項1または2記載の積層シートの分離装置。
  4. 前記積層したシート(11)が載置される台座(15)を上下方向に移動する昇降手段(16)と、
    前記台座(15)に載置した積層したシート(11)の減少を検知する検知手段(17)とを備え、
    前記昇降手段(16)は、前記検知手段(17)が積層したシート(11)の減少を検知した際に、前記台座(15)を上側へ移動して積層したシート(11)の上面高さレベルを保つよう構成したことを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載の積層シートの分離装置。
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