JP7044598B2 - シート搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、パウチなどのシートを搬送するシート搬送装置に関する。

パウチの製造工程においては、順次搬送されるパウチに対して、スパウトを取り付けるなど各種の作業工程を有している。一般的な作業工程においては、ベルトコンベアなどにより横倒しの状態（略水平状態）で搬送されるパウチに対して各種の作業がなされる。そのため、従来、ケース内に横倒しのパウチが多数積層されて、最も下部のパウチがケースから一枚ずつ給送されるのが一般的であった。しかしながら、この場合、最も下部のパウチに重量がかかるため、複数枚のパウチが重なった状態で給送されてしまうことがある。

そこで、ケース内にパウチを縦に立てた状態（略鉛直状態）で収納しておき、縦に立てた状態でパウチを給送させることが検討されている。ただし、この場合には、縦に立てた状態で搬送されるパウチを横に倒す工程が必要となる。この方法としては、例えば、縦に立てられた状態で搬送されるパウチを、ベルトコンベア上に放り出すように落下させて、自然にパウチが横に倒れるようにすることが考えられる。

しかしながら、この方法の場合には、パウチが横に倒れるまでの時間が長くなったり、倒れるまでの時間が不安定であったりするなどの問題がある。そのため、パウチが横に倒れる工程に必要なベルトコンベアの距離も長くしなければならない。

特開昭５１－５３３６９号公報

本発明の目的は、縦に立てられた状態で搬送されるシートを素早く横倒しにすることのできるシート搬送装置を提供することになる。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明のシート搬送装置は、
搬送されるシートの姿勢を、縦に立った状態から横倒しに変換して更に下流へと搬送させるシート搬送装置であって、
シートを縦に立てた状態で搬送する縦搬送機構と、
前記縦搬送機構よりもシート搬送方向の下流側に設けられ、横倒しにされたシートを搬送する横搬送機構と、
前記縦搬送機構よりもシート搬送方向の下流側、かつ前記横搬送機構の上方において、搬送されるシートが摺動する位置に設けられる姿勢変換ガイドと、
前記縦搬送機構によって、縦に立てかつ搬送方向に面が沿った状態で搬送された後のシートの下端側であって、前記姿勢変換ガイドにおける前記シートの摺動位置と前記横搬送機構との間の位置を気体で吹き付ける気体噴射部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、気体噴射部によりシートの下端側に気体が吹き付けられることによって、縦搬送機構により搬送された後のシートの下端側は姿勢変換ガイドよりも下方の空間
内に入り込む。これにより、縦搬送機構により搬送された後のシートは、素早く横倒しにされ、横倒しにされた状態で横搬送機構により搬送される。

上方から下方に向けて気体を噴射することで、前記縦搬送機構により搬送された後のシートを前記横搬送機構に向けて押し付ける押し付け用気体噴射部を備えるとよい。

これにより、横倒しにされる途中のシートに対して、上方から下方に気体が吹き付けられることで、シートは、より一層素早く横倒しにされる。

前記横搬送機構は、横倒し状態にあるシートを搬送するベルトコンベアであるとよい。

前記ベルトコンベアのベルト表面は、シート搬送方向に垂直な方向について、前記姿勢変換ガイドが設けられている側に向かって下方に傾くように設けられており、
前記ベルトコンベアよりも前記姿勢変換ガイド側に離れた位置に、搬送されるシートの側端部の位置決めを行う位置決め部が設けられているとよい。

これにより、搬送されるシートは、シートの側端部が位置決め部により位置決めされるため、幅方向を整列させた状態でシートを搬送させることができる。

前記ベルトコンベアのベルトと前記位置決め部との間には、前記縦搬送機構により搬送された後のシートが、シート下端部が接した状態のまま滑走可能とする滑走面が設けられているとよい。

これにより、シートを搬送させながら、縦に立てられた状態で搬送されるシートを横倒しさせることができる。

前記姿勢変換ガイドよりもシート搬送方向の下流側において、前記ベルトコンベアのベルト表面に対して隙間を空けた状態で設けられ、搬送されるシートを更に下流に向けて搬送する方向に回転するローラが備えられていると共に、
前記ローラをシート搬送方向の上流側から下流側に向けて見た場合に、前記姿勢変換ガイドが設けられている側の端部側からその反対側の端部側に向けて上方に傾くように設けられる凹部が、前記ローラの周方向に間隔を空けて複数設けられているとよい。

これにより、シートが完全に横倒しされないまま搬送されてきた場合でも、ローラによって、より確実にシートを横倒しさせることができる。また、シートに反りが生じていても、シートの反りが生じた部分が凹部に引っ掛かるため、シートの反りを直しながら、ベルトコンベアのベルトとローラとの間にシートを送り込ませることが可能となる。

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。

以上説明したように、本発明によれば、縦に立てられた状態で搬送されるシートを素早く横倒しにすることができる。

図１は本発明の実施例に係るシート搬送装置の斜視図の一部を示す図である。 図２は本発明の実施例に係るシート搬送装置の平面図の一部を示す図である。 図３は本発明の実施例に係るシート搬送装置の模式的断面図である。 図４は本発明の実施例に係るシート搬送装置の模式的断面図である。 図５は本発明の実施例に係るシート搬送装置の搬送機構の説明図である。 図６は本発明の実施例に係るシート搬送装置の搬送機構の説明図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例）
図１～図６を参照して、本発明の実施例に係るシート搬送装置について説明する。図１は本発明の実施例に係るシート搬送装置の斜視図の一部を示した図である。図２は本発明の実施例に係るシート搬送装置の平面図の一部を示す図である。図３は本発明の実施例に係るシート搬送装置の模式的断面図であり、図２中のＸＸ断面図である。図４は本発明の実施例に係るシート搬送装置の模式的断面図であり、図２中のＹＹ断面図である。図５及び図６は本発明の実施例に係るシート搬送装置の搬送機構の説明図である。本実施例においては、シート搬送装置の一例として、パウチを搬送する装置の場合を例にして説明する。なお、各図においては、説明の便宜上、主要な構成のみを示し、適宜、その他の構成については省略している。

＜シート搬送装置全体＞
特に、図１を参照して、本実施例に係るシート搬送装置１０の全体構成について説明する。本実施例に係るシート搬送装置１０は、シートを縦に立てた状態（略鉛直状態）で搬送する縦搬送ユニット１００と、縦搬送ユニット１００よりもシート搬送方向の下流側に設けられ、横倒しにされたシート（略水平状態のシート）を搬送する横搬送ユニット２００とを備えている。また、横搬送ユニット２００よりもシート搬送方向の下流側には、所望のタイミングでシートを搬送させるタイミングストッパユニット３００が設けられている。

縦搬送ユニット１００は、シートを縦に立てた状態で搬送する縦搬送機構１１０が設けられている。この縦搬送機構１１０は、複数のローラ対等により構成されている。図１及び図２においては、複数のローラ対のうち最もシート搬送方向下流側の出口ローラ対１１０ａのみ示している。なお、縦搬送機構１１０を構成する複数のローラ対は、それぞれ一対のローラにより形成されるニップによって、シートを挟持しながら搬送する機能を備えている。図２においては、出口ローラ対１１０ａによって挟持されながら搬送されるシートＰ０を示している。

横搬送ユニット２００は、台２１０と、台２１０に設けられる横搬送機構としてのベルトコンベア２２０とを備えている。台２１０は、底部２１１と、底部２１１の両側に設けられる第１側板部２１２及び第２側板部２１３とを備えている。ベルトコンベア２２０におけるベルト２２１は、その表面の摩擦力によって、シートを搬送するように構成されている。また、横搬送ユニット２００には、シートの通過を検知するシート通過検知装置２４０が設けられている。このシート通過検知装置２４０は、発光部２４１と受光部２４２とを備えており、発光部２４１と受光部２４２との間をシートが通過すると、光が遮られることで、シートの通過を検知するように構成されている。

＜シートを横倒しするメカニズム＞
特に、図１～図４を参照して、シートを横倒しにするメカニズム、及び当該メカニズムに関連する構成について説明する。

縦搬送機構１１０よりもシート搬送方向の下流側、かつベルトコンベア２２０の上方において、搬送されるシートが摺動する位置に設けられることにより、シートの搬送方向を案内する姿勢変換ガイド１２０が設けられている。この姿勢変換ガイド１２０は、縦搬送ユニット１００に備えられている。また、この姿勢変換ガイド１２０は、シート搬送方向の上流側から下流側に向かって、姿勢変換ガイド１２０が設けられている側の第１側板部２１２から第２側板部２１３に向けて徐々に突出するように構成されている。縦搬送機構１１０により搬送されてくるシートは、この姿勢変換ガイド１２０に摺動しながら搬送されることによって、徐々に第１側板部２１２側から第２側板部２１３側に向けて案内される（図１中の点線で示すシートＰ１参照）。

台２１０における底部２１１のうち、ベルトコンベア２２０のベルト２２１と第１側板部２１２との間の部分は、縦搬送機構１１０により搬送された後のシートが、シート下端部が接した状態のまま滑走可能とする滑走面２１１ａとして機能する。すなわち、底部２１１の表面は、少なくともベルト２２１の表面よりも摩擦抵抗の低い低摩擦面となっており、シートが滑るように構成されている。従って、シートの後端が出口ローラ対１１０ａを抜けた後も、速度を殆ど緩めることなく、シートは搬送されていく。

横搬送ユニット２００における台２１０の第２側板部２１３には、気体噴射部２３０が設けられている。この気体噴射部２３０は、搬送されるシートに対して、姿勢変換ガイド１２０におけるシートの摺動位置とベルトコンベア２２０との間の位置に気体を吹き付けるように構成されている。これにより、縦搬送機構１１０により搬送された後のシートの下端側を、姿勢変換ガイド１２０よりも下方の空間内に入り込ませている（図１中の点線で示すシートＰ２参照）。ここで、姿勢変換ガイド１２０に対してシートＰ１が摺動する位置が、シートＰ１に対して気体噴射部２３０により気体が吹き付けられる位置よりも高くなるように、姿勢変換ガイド１２０は設けられている。そして、姿勢変換ガイド１２０の下端は、搬送される各種シートの高さ方向の中心よりも低くなるように設定するのが望ましい。つまり、シート搬送装置１０により搬送され得るシートのうち、最小サイズのシートの高さ方向の中心よりも、姿勢変換ガイド１２０の下端が低い位置となるように、姿勢変換ガイド１２０を設けるのが望ましい。言い換えると、姿勢変換ガイド１２０と横搬送ユニット２００との間の高さ方向の空間は、搬送される各種シートの高さ方向の中心よりも低くなるようにするのが望ましい。以上の構成により、縦に立てられた状態で搬送されるシートは、気体噴射部２３０により気体が吹き付けられることによって、姿勢変換ガイド１２０を支点として、その下端側が姿勢変換ガイド１２０よりも下方の空間に入り込むように勢い良く倒れ始める。

また、縦搬送ユニット１００には、上方から下方に向けて気体を噴射することで、縦搬送機構１１０により搬送された後のシートをベルトコンベア２２０に向けて押し付ける押し付け用気体噴射部１３０が備えられている。この押し付け用気体噴射部１３０は、横搬送ユニット２００におけるベルトコンベア２２０の上方に設けられている。これにより、倒れ始めたシートに対して、上方から下方に向けて気体の噴射力が作用するため、より一層、シートは勢い良く倒れていく。また、この押し付け用気体噴射部１３０により噴射される気体によって、ベルト２２１にシート（特に、大きなサイズのシートの場合）を押し付けることできる。これにより、シートがベルト２２１から浮き上がってしまうことを抑制することができる。従って、ベルト２２１による搬送速度でより確実にシートを搬送させることができる。

なお、シート搬送方向において、気体噴射部２３０により気体を噴射する位置と、押し付け用気体噴射部１３０により気体を噴射する位置は、姿勢変換ガイド１２０が設けられている範囲内に設けるのが好適である。ただし、気体噴射部２３０により気体を噴射する
位置と、押し付け用気体噴射部１３０により気体を噴射する位置は重ならないのが望ましい。つまり、図２に示すように、押し付け用気体噴射部１３０により気体を噴射する位置が図中点線Ａ３の場合には、気体噴射部２３０により気体を噴射する位置は、図中の範囲Ａ１または範囲Ａ２内とするのが望ましく、範囲Ａ１内にするのがより望ましい。これにより、両者により噴射される気体が衝突して拡散してしまうことを抑制することができる。なお、気体噴射部２３０により気体を噴射する位置を範囲Ａ１にした場合には、シートが倒れ始めた後に、押し付け用気体噴射部１３０によって噴射される気体によって、シートが押し付けられる。従って、より効果的にシートを横倒しさせることが可能となる。

ここで、気体噴射部２３０の場合には、シートが素早く倒れるように、噴射される気体の流速を速くするのが望ましい。また、押し付け用気体噴射部１３０の場合には、シートを押し付ける力が大きくなるように、噴射される気体の流量を大きくするのが望ましい。両者の気体の噴射タイミングについては、連続的に行われるようにしてもよいし、搬送されるシートに合わせて間欠的に行われるようにしてもよい。

そして、シート下端部が滑走面２１１ａ上を滑走しながらシートは倒れていき（図１中の点線で示すシートＰ３参照）、その後、完全にベルト２２１上に横倒れした状態となる（図１及び図３中の点線で示すシートＰ４参照）。なお、図１中の点線で示すシートＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、例えば、飲料用パウチのように、サイズの小さなシートの場合を示している。これに対して、洗剤用パウチのように、サイズの大きなシートの場合には、シートが倒れる速度は、小さなシートの場合よりも遅くなる。従って、サイズの大きなシートの場合には、完全に横倒れした状態では、その後端付近が、押し付け用気体噴射部１３０により噴射される気体により押し付けられた状態となる。

ここで、ベルトコンベア２２０のベルト２２１の表面は、シート搬送方向に垂直な方向について、姿勢変換ガイド１２０が設けられている側に向かって下方に傾くように設けられている。これにより、ベルト２２１上に倒れたシートは、重力によってベルト２２１上を滑り落ち、シートの側端部は、第１側板部２１２に接した状態となる。つまり、この第１側板部２１２は、ベルトコンベア２２０よりも姿勢変換ガイド１２０側に離れた位置に設けられ、搬送されるシートの側端部の位置決めを行う位置決め部としての機能を発揮する。従って、ベルト２２１により搬送されるシートは、その側端部が第１側板部２１２に対して摺動しながら搬送されることになる（図１及び図３中の点線で示すシートＰ４参照）。なお、ベルト２２１の表面におけるシート搬送方向に垂直な方向の傾斜角度は、水平面に対して１０°以上４５°以下の範囲で設定するのが望ましい。

横搬送ユニット２００には、姿勢変換ガイド１２０よりもシート搬送方向の下流側において、搬送されるシートを更に下流に向けて搬送する方向に回転するローラ２５０が備えられている。このローラ２５０は、ベルトコンベア２２０のベルト２２１の表面に対して隙間を空けた状態で設けられている（図４参照）。また、このローラ２５０には、ローラ２５０の周方向に間隔を空けて複数の凹部２５１が設けられている。これらの凹部２５１は、ローラ２５０をシート搬送方向の上流側から下流側に向けて見た場合に、姿勢変換ガイド１２０が設けられている側の端部側からその反対側の端部側に向けて上方に傾くように設けられている（図２及び図４参照）。

また、ローラ２５０よりもシート搬送方向の下流側には、タイミングストッパユニット３００が設けられている。このタイミングストッパユニット３００について、図５及び図６を参照して説明する。タイミングストッパユニット３００は、タイミングローラ対３１１，３１２と、タイミングストッパ３２０とを備えている。タイミングストッパ３２０は、軸部３２１に対して揺動回転自在に構成される略Ｌ字形状の板状部材により構成されている。また、このタイミングストッパ３２０には、シートの搬送を規制する規制部３２２
が設けられている。以上のように構成されるタイミングストッパユニット３００においては、ベルトコンベア２２０により搬送されるシートがタイミングローラ対３１１，３１２に到達する前の段階では、規制部３２２によってシートの搬送を遮る位置にタイミングストッパ３２０は位置している（図５参照）。これにより、ローラ２５０よりも下流側に搬送されてきたシートは、タイミングストッパ３２０の規制部３２２の位置で待機した状態となる（図５中のシートＰ５参照）。その後、所定のタイミングで、タイミングストッパ３２０を揺動回転させることにより、ベルトコンベア２２０によりシート搬送が再開され、タイミングローラ対３１１，３１２によって、シートは更に下流に搬送される（図６中のシートＰ６参照）。タイミングローラ対３１１，３１２によって搬送されるシートは、スパウトの取り付け工程などの次工程に送られる。

なお、タイミングローラ対３１１，３１２及びタイミングストッパ３２０については、搬送される種々のサイズのシートに応じて、軸方向の複数個所に設けるとよい。また、タイミングストッパ３２０を揺動回転させるためのアクチュエータについては、適宜の公知技術を採用すればよい。また、タイミングストッパ３２０を揺動回転させるタイミングについては、シート通過検知装置２４０によって、シートの通過が検知されてから一定時間後に設定するなど、適宜の設定方法が可能である。

＜本実施例に係るシート搬送装置の優れた点＞
本実施例に係るシート搬送装置１０によれば、気体噴射部２３０により気体が吹き付けられることによって、縦搬送機構１１０により搬送された後のシートの下端側は姿勢変換ガイド１２０よりも下方の空間内に入り込む。これにより、縦搬送機構１１０により搬送された後のシートは、素早く横倒しにされ、横倒しにされた状態でベルトコンベア２２０により搬送される。以上のように、本実施例に係るシート搬送装置１０によれば、縦に立てられた状態で搬送されるシートを素早く横倒しにすることができる。

また、シートを素早く横倒しにすることができるため、シートの横倒しに必要な時間も安定化する。これにより、単位時間当たりに搬送させるシートの枚数を増加させることができ、かつシートが横に倒れるのに必要なベルトコンベア２２０の距離も短くすることができる。また、姿勢変換ガイド１２０と気体噴射部２３０により、シートを横倒しさせることができるため、シートサイズに関係なく、シートを横倒しさせることができる。

また、本実施例においては、押し付け用気体噴射部１３０を備えている。そのため、横倒しにされる途中のシートに対して、上方から下方に気体が吹き付けられることで、シートは、より一層素早く横倒しにされる。また、特に、大きなサイズのシートの場合には、押し付け用気体噴射部１３０により噴射される気体によって、シートがベルト２２１に押し付けられるため、ベルト２２１による搬送速度で、より確実にシートを搬送させることができる。なお、気体噴射部２３０のみで、シートを十分素早く横倒しさせることができる場合には、押し付け用気体噴射部１３０は設けなくてもよい。

また、本実施例においては、搬送されるシートは、シートの側端部が位置決め部である第１側板部２１２により位置決めされるため、幅方向を整列させた状態でシートを搬送させることができる。

また、本実施例においては、縦搬送機構１１０により搬送された後のシートは、シート下端部が滑走面２１１ａに接した状態のまま滑走するため、シートを搬送させながら、縦に立てられた状態で搬送されるシートを横倒しさせることができる。

また、本実施例の場合には、姿勢変換ガイド１２０よりもシート搬送方向の下流側において、搬送されるシートを更に下流に向けて搬送する方向に回転するローラ２５０が備え
られている。これにより、シートが大きなサイズの場合のように、シートが完全に横倒しされないまま搬送されてきた場合でも、ローラ２５０によって、シートをローラ２５０とベルト２２１との間に導くことができる。従って、より確実にシートを横倒しさせることができる。

更に、このローラ２５０には、複数の凹部２５１が設けられている。そして、これらの凹部２５１は、ローラ２５０をシート搬送方向の上流側から下流側に向けて見た場合に、姿勢変換ガイド１２０が設けられている側の端部側からその反対側の端部側に向けて上方に傾くように設けられている。従って、シートに反りが生じていても、シートの反りが生じた部分が凹部２５１に引っ掛かるため、シートの反りを直しながら、ベルト２２１とローラ２５０との間にシートを送り込ませることが可能となる。特に、アルミ箔入りのパウチの場合には、角の部分に反りが生じやすく、硬質であるため、ローラ２５０に凹部２５１を設けると効果的である。ただし、搬送させるシートに反りが生じないような場合には、凹部２５１を設けなくてもよい。

上記実施例においては、パウチを搬送するシート搬送装置を例にして説明したが、本発明におけるシート搬送装置は、パウチ以外のシートを搬送させるための装置にも適用可能である。

１０ シート搬送装置
１００ 縦搬送ユニット
１１０ 縦搬送機構
１１０ａ 出口ローラ対
１２０ 姿勢変換ガイド
１３０ 押し付け用気体噴射部
２００ 横搬送ユニット
２１０ 台
２１１ 底部
２１１ａ 滑走面
２１２ 第１側板部（位置決め部）
２１３ 第２側板部
２２０ ベルトコンベア
２２１ ベルト
２３０ 気体噴射部
２４０ シート通過検知装置
２４１ 発光部
２４２ 受光部
２５０ ローラ
２５１ 凹部
３００ タイミングストッパユニット
３１１，３１２ タイミングローラ対
３２０ タイミングストッパ
３２１ 軸部
３２２ 規制部

Claims (6)

1. 搬送されるシートの姿勢を、縦に立った状態から横倒しに変換して更に下流へと搬送させるシート搬送装置であって、
   シートを縦に立てた状態で搬送する縦搬送機構と、
   前記縦搬送機構よりもシート搬送方向の下流側に設けられ、横倒しにされたシートを搬送する横搬送機構と、
   前記縦搬送機構よりもシート搬送方向の下流側、かつ前記横搬送機構の上方において、搬送されるシートが摺動する位置に設けられる姿勢変換ガイドと、
   前記縦搬送機構によって、縦に立てかつ搬送方向に面が沿った状態で搬送された後のシートの下端側であって、前記姿勢変換ガイドにおける前記シートの摺動位置と前記横搬送機構との間の位置を気体で吹き付ける気体噴射部と、
   を備えることを特徴とするシート搬送装置。
2. 上方から下方に向けて気体を噴射することで、前記縦搬送機構により搬送された後のシートを前記横搬送機構に向けて押し付ける押し付け用気体噴射部を備えることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 前記横搬送機構は、横倒し状態にあるシートを搬送するベルトコンベアであることを特徴する請求項１または２に記載のシート搬送装置。
4. 前記ベルトコンベアのベルト表面は、シート搬送方向に垂直な方向について、前記姿勢変換ガイドが設けられている側に向かって下方に傾くように設けられており、
   前記ベルトコンベアよりも前記姿勢変換ガイド側に離れた位置に、搬送されるシートの側端部の位置決めを行う位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
5. 前記ベルトコンベアのベルトと前記位置決め部との間には、前記縦搬送機構により搬送された後のシートが、シート下端部が接した状態のまま滑走可能とする滑走面が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。
6. 前記姿勢変換ガイドよりもシート搬送方向の下流側において、前記ベルトコンベアのベルト表面に対して隙間を空けた状態で設けられ、搬送されるシートを更に下流に向けて搬送する方向に回転するローラが備えられていると共に、
   前記ローラをシート搬送方向の上流側から下流側に向けて見た場合に、前記姿勢変換ガイドが設けられている側の端部側からその反対側の端部側に向けて上方に傾くように設けられる凹部が、前記ローラの周方向に間隔を空けて複数設けられていることを特徴とする請求項３，４または５に記載のシート搬送装置。

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