JP7340587B2 - 木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン包装システム - Google Patents

Description

本発明は、木材の選別分野に関し、特に、木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン包装システムに関する。

木製板は、無傷の木材で作られた木の板材であり、この種の木製板は、家庭用品によく使われる素材であり、この種の木製板は多くの場合、異なる種類の治具の製作に対応するために複数のサイズに作られている。木製板は、加工が終わったら仕分けして梱包する必要があり、従来の梱包方法では、手動で木製板を持ち上げて積み重ね、手動で梱包する際には、視覚的に判断して同じタイプ、同じサイズの木製板を積み重ね、次に、プラスチックシールや裁断紙を行って梱包する必要がある。この梱包方式は非常に労力がかかり、また、木製板のサイズが大きく、重量が重いため、昇降式の治具を使って仕分けることが困難であり、運搬時の作業が非常に不便であり、梱包の効率が低く、人為的に梱包紙を裁断すると、サイズが正確でないため、梱包紙が無駄になる。

本発明の目的は、上記の課題を解決するために、木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン包装システムを提供することである。

本発明は、以下の技術的解決手段によって上記の目的を達成し、木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン梱包システムは、一端に複数の支持棒が固定的に設けられたキャッシュ搬送ベルトを含み、前記支持棒には、位置識別装置が固定接続されており、前記位置識別装置と前記キャッシュ搬送ベルトの手前との間の距離は、木製板の厚さよりもはるかに大きく、前記キャッシュ搬送ベルトの前記支持棒から遠い側に仕分け搬送ベルトが設けられており、前記仕分け搬送ベルトに複数の保管室が固定的に設けられており、複数の前記保管室は、前記キャッシュ搬送ベルトに向かって開口し、複数の前記保管室はそれぞれ異なる仕様の木製板を保管するために使用され、
前記仕分け搬送ベルトの前記キャッシュ搬送ベルトから遠い側に感知テーブルが設けられており、前記感知テーブルと前記仕分け搬送ベルトとの間は、中継レールを介して接続されており、前記感知テーブルには機械的測距装置が固定的に設けられており、前記機械的測距装置と前記感知テーブルとの間の距離は、複数の木製板の厚さよりもはるかに大きく、前記感知テーブルの一端には傾斜板が固定的に設けられており、前記傾斜板の前記感知テーブルから遠い一端に梱包搬送ベルトが固定接続されている。

本発明の好ましい態様として、前記中継レールは、全体としてＵ字状であり、占有スペースを節約することができ、前記中継レールの前記仕分け搬送ベルトから遠い側に供給ラインが設けられており、前記供給ラインの前記キャッシュ搬送ベルトに近い側に油圧昇降装置が設けられている。

本発明の好ましい態様として、前記供給ラインはモータを介してローラーホイールに動力を伝達して動力ローラーホイール機構を構成し、複数の動力ローラーホイール機構は、ワークの搬送を実現し、前記供給ラインで搬送可能な板材は、最小仕様が、３００ｍｍ×３００ｍｍであり、最大仕様が、１３００ｍｍ×２４００ｍｍであり、板材の総重量が、１００ＫＧ以下であり、作業全過程はＰＬＣによって制御され、周波数可変速度制御される。

本発明の好ましい態様としては、前記油圧昇降装置の側方に、光感知識別装置が設けられており、前記光感知識別装置は、ＣＣＤの方式で走査し、走査速度は、５ｍｓであり、前記光感知識別装置は、前記油圧昇降装置上の板材の画像コードを迅速に認識することにより、前記油圧昇降装置上の板材の仕様情報を認識することができる。

本発明の好ましい態様として、前記キャッシュ搬送ベルトの前記仕分け搬送ベルトから遠い側に複数の押しベースが設けられており、複数の前記押しベースの位置は、複数の前記保管室の位置に対応しており、複数の前記押しベース内には、押し治具が摺動自在に設けられており、前記押し治具の前記保管室に近い一端は、板材を挟持固定することができ、前記押し治具は、板材を固定した後、板材を対応する前記保管室内に押し込むことができる。

本発明の好ましい態様としては、前記仕分け搬送ベルトの高さは、前記キャッシュ搬送ベルトの高さよりも低く、前記保管室の開口部は、ラッパ状であり、精度不足による板材の保管室内への進入不能を防止する。

本発明の好ましい態様として、前記位置識別装置は、前記キャッシュ搬送ベルト上の板材の位置を検出することができ、前記位置識別装置は、前記光感知識別装置と通信した後、異なる仕様の板材の位置を判断し、前記仕分け搬送ベルトの起動停止を制御することにより、異なる仕様の板材を対応する前記保管室の開口部に停止させることができる。

本発明の好ましい態様として、前記保管室は、前記仕分け搬送ベルトに接近する方向に移動し、その後、前記保管室内の１つ以上の板材を前記仕分け搬送ベルト上に載置することができる。

本発明の好ましい態様として、前記機械的測距装置の最大動作高さは、９００ｍｍであり、適用可能な最大板材仕様は、１２００ｍｍ×３０００ｍｍであり、最小板材仕様は、２００ｍｍ×３００ｍｍであり、前記機械的測距装置は、押圧棒を下方に突出させて前記感知テーブルと前記機械的測距装置との間の木製板の厚さを測定し、紙裁断装置を備え、当該板の仕様情報に基づいて、プラスチックシール包装を行うことができる。

本発明の好ましい態様として、前記紙裁断装置は、前記感知テーブル上の板材の高さと仕様情報に基づいて、適切なサイズの包装紙を自動的に裁断することができる。

本発明の好ましい態様として、前記梱包搬送ベルトには完成品が載置され、前記梱包搬送ベルトの高さは、前記感知テーブルよりも低く、前記傾斜板は、地面に対して３０度の角度を形成し、前記傾斜板の前記感知テーブルに近い側の端部は、前記梱包搬送ベルトに近い側の端部よりも高く、前記梱包搬送ベルトの前記仕分け搬送ベルトから遠い側に手動梱包エリアが設けられている。

本発明の好ましい態様としては、前記梱包搬送ベルトには、測定したサイズに基づいてカートンの幅を自動クラムシェル機により自動的に調整し、カートンの蓋を立てることができる自動折りたたみ作業台が設けられており、後続の木製板の梱包作業を容易にする。

従来技術と比較して、本発明の有益な効果は、以下の通りであり、本発明は、重い板材をキャッシュ搬送ベルトに中継することができる油圧昇降中継装置を内蔵し、人の労力を節約し、本発明は、光感知認識により板材上の画像コード情報を読み取ることができ、それにより、板材の仕様モデルを取得し、さらに位置認識モジュールにより異なる規格の板材を位置決めし、その後、押し治具を介して異なる仕様の板材を分類して一時保管室内に押して置き、押し仕分けの方式は、大型板材の重量が大きく、外形が平らで広いという特性に有利であり、仕分けの過程全体は、効率的で迅速であり、マシンの安定性も比較的高く、本発明には板材梱包感知装置が内蔵されており、機械式圧力測定により板材の積み重ねの高さを測定することができ、板材を包む梱包材の嵩高さが測定高さに記入されることを防止し、測定の精度を向上させることができる。

図１は、本発明の実施例の概略構成図である。

以下、本発明について、添付の図面を参照してさらに説明する。

木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン梱包システムは、図１に示すように、一端に複数の支持棒１５が固定的に設けられたキャッシュ搬送ベルト１７を含み、前記支持棒１５には、位置識別装置１６が固定接続されており、前記位置識別装置１６と前記キャッシュ搬送ベルト１７の手前との間の距離は、木製板の厚さよりもはるかに大きく、前記キャッシュ搬送ベルト１７の前記支持棒１５から遠い側に仕分け搬送ベルト１８が設けられており、前記仕分け搬送ベルト１８に複数の保管室１９が固定的に設けられており、複数の前記保管室１９は前記キャッシュ搬送ベルト１７に向かって開口し、複数の前記保管室１９はそれぞれ異なる仕様の木製板を保管するために使用され、
前記仕分け搬送ベルト１８の前記キャッシュ搬送ベルト１７から遠い側に感知テーブル２１が設けられており、前記感知テーブル２１と前記仕分け搬送ベルト１８との間は、中継レール２０を介して接続されており、前記感知テーブル２１には機械的測距装置２７が固定的に設けられており、前記機械的測距装置２７と前記感知テーブルと２１の間の距離は、複数の木製板の厚さよりもはるかに大きく、前記感知テーブル２１の一端には傾斜板２２が固定的に設けられており、前記傾斜板２２の前記感知テーブル２１から遠い一端に梱包搬送ベルト２３が固定接続されている。

さらに、前記中継レール２０は、全体としてＵ字状であり、占有スペースを節約することができ、前記中継レール２０の前記仕分け搬送ベルト１８から遠い側に供給ライン１０が設けられており、前記供給ライン１０の前記キャッシュ搬送ベルト１７に近い側に油圧昇降装置１１が設けられている。

さらに、前記供給ライン１０は、モータを介してローラーホイールに動力を伝達して動力ローラーホイール機構を構成し、複数の動力ローラーホイール機構は、ワークの搬送を実現し、前記供給ライン１０で搬送可能な板材は、最小仕様が、３００ｍｍ×３００ｍｍであり、最大仕様が、１３００ｍｍ×２４００ｍｍであり、板材の総重量が、１００ＫＧ以下であり、作業全過程はＰＬＣによって制御され、周波数可変速度制御される。

さらに、前記油圧昇降装置１１の側方に、光感知識別装置１２が設けられており、前記光感知識別装置１２は、ＣＣＤの方式で走査し、走査速度は、５ｍｓであり、前記光感知識別装置１２は、前記油圧昇降装置１１上の板材の画像コードを迅速に認識することにより、前記油圧昇降装置１１上の板材の仕様情報を認識することができる。

さらに、前記キャッシュ搬送ベルト１７の前記仕分け搬送ベルト１８から遠い側に複数の押しベース１３が設けられており、複数の前記押しベース１３の位置は、複数の前記保管室１９の位置に対応しており、複数の前記押しベース１３内には、押し治具１４が摺動自在に設けられており、前記押し治具１４の前記保管室１９に近い一端は、板材を挟持固定することができ、前記押し治具１４は、板材を固定した後、板材を対応する前記保管室１９内に押し込むことができる。

さらに、前記仕分け搬送ベルト１８の高さは、前記キャッシュ搬送ベルト１７の高さよりも低く、前記保管室１９の開口部は、ラッパ状であり、精度不足による板材の保管室１９内への進入不能を防止する。

さらに、前記位置識別装置１６は、前記キャッシュ搬送ベルト１７上の板材の位置を検出することができ、前記位置識別装置１６は、前記光感知識別装置１２と通信した後、異なる仕様の板材の位置を判断し、前記仕分け搬送ベルト１８の起動停止を制御することにより、異なる仕様の板材を対応する前記保管室１９の開口部に停止させることができる。

さらに、前記保管室１９は、前記仕分け搬送ベルト１８に接近する方向に移動し、その後、前記保管室１９内の１つ以上の板材を前記仕分け搬送ベルト１８上に載置する。

さらに、前記機械的測距装置２７の最大動作高さは、９００ｍｍであり、適用可能な最大板材仕様は、１２００ｍｍ×３０００ｍｍであり、最小板材仕様は、２００ｍｍ×３００ｍｍであり、前記機械的測距装置２７は、押圧棒を下方に突出させて前記感知テーブル２１と前記機械的測距装置２７との間の木製板の厚さを測定し、当該板の仕様情報に基づいて、プラスチックシール包装を行うことができる。

さらに、前記紙裁断装置２５は、前記感知テーブル２１上の板材の高さと仕様情報に基づいて、適切なサイズの包装紙を自動的に裁断することができる。

さらに、前記梱包搬送ベルト２３には完成品２４が載置され、前記梱包搬送ベルト２３の高さは、前記感知テーブル２１よりも低く、前記傾斜板２２は、地面に対して３０度の角度を形成し、前記傾斜板２２の前記感知テーブル２１に近い側の端部は、前記梱包搬送ベルト２３に近い側の端部よりも高く、前記梱包搬送ベルト２３の前記仕分け搬送ベルトから遠い側に手動梱包エリア２６が設けられている。

さらに、前記梱包搬送ベルト２３には、測定したサイズに基づいてカートンの幅を自動クラムシェル機により自動的に調整し、カートンの蓋を立てることができる自動折りたたみ作業台が設けられており、後続の木製板の梱包作業を容易にする。

使用時に、板材は、供給ライン１０を介して仕分け包装システムに搬送され、板材は、油圧昇降装置１１に到達し、油圧昇降装置１１は、通電されて上昇し、油圧昇降装置１１は、板材をキャッシュ搬送ベルト１７と同じ高さまで上昇させ、光感知識別装置１２は、油圧昇降装置１１上の板材の画像コードを走査し、光感知識別装置１２は、油圧昇降装置１１上の板材の仕様情報を認識し、その後、油圧昇降装置１１上の板材は、キャッシュ搬送ベルト１７上に進入し、キャッシュ搬送ベルト１７は、板材を油圧昇降装置１１から離れる方向に移動させ、位置識別装置１６は、キャッシュ搬送ベルト１７上の板材の位置を検出し、キャッシュ搬送ベルト１７上の板材が対応する保管室１９の開口部に到達すると、キャッシュ搬送ベルト１７は、動作を停止し、このとき、押しベース１３は、押し治具１４を移動するように駆動して、押し治具１４を保管室１９に近づける方向に移動させ、押し治具１４は、板材の一端を固定しながら、板材を保管室１９内に押し込むように移動を継続し、保管室１９に所定の枚数の板材が収納されると、保管室１９は、仕分け搬送ベルト１８に接近する方向に移動し、保管室１９は、その内部の板材を仕分け搬送ベルト１８上に載置してから、元の位置に戻り、仕分け搬送ベルト１８が作動し始め、仕分け搬送ベルト１８は、仕分け搬送ベルト１８上の板材が中継レール２０上に到達するまで、板材を中継レール２０に近い側に移動させ、中継レール２０は、中継レール２０上の板材が感知テーブル２１上に到達するまで、板材を移動させ、感知テーブル２１上で板材を予備梱包し、梱包が完了した後、機械的測距装置２７は、機械的に押し下げる方式で、感知テーブル２１上の板材の高さを測定し、次に、測定された板材を梱包搬送ベルト２３に近い側に押し、予備梱包された板材は、傾斜板２２を通って梱包搬送ベルト２３上にスライドし、同時に、紙裁断装置２５は、板材の高さ仕様などの情報を読み取った後、対応するサイズの用紙を自動的に切り出し、最終的に、手動梱包エリア２６上の作業員は、梱包搬送ベルト２３上の予備梱包された板材を紙で手動で梱包し、梱包された完成品２４は、梱包搬送ベルト２３を介して移動し、次の工程に進み、これまで、板材の仕分け梱包作業が完了する。

以上、本発明の基本原理、主要な特徴、及び利点を示し、説明した。当業者であれば、本発明は、前述の実施形態によって限定されるものではなく、前述の実施形態及び明細書に記載されているのは、本発明の原理を説明するだけであり、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明には様々な変更及び改良があり、これらの変更及び改良はいずれも請求項に係る発明の範囲内に含まれることを理解すべきである。

１０ 供給ライン、１１ 油圧昇降装置、１２ 光感知識別装置、１３ 押しベース、１４ 押し治具、１５ 支持棒、１６ 位置識別装置、１７ キャッシュ搬送ベルト、１８ 仕分け搬送ベルト、１９ 保管室、２０ 中継レール、２１ 感知テーブル、２２ 傾斜板、２３ 梱包搬送ベルト、２４ 完成品、２５ 紙裁断装置、２６ 手動梱包エリア、２７ 機械的測距装置

Claims (11)

1. 木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン包装システムであって、
   木製板の仕様を得るための光感知識別装置を備え、
   幅方向の一端に長手方向に配列された複数の支持棒が設けられたキャッシュ搬送ベルトを含み、前記支持棒には、前記キャッシュ搬送ベルト上に送られる木製板の位置を識別する位置識別装置が接続されており、前記位置識別装置と前記キャッシュ搬送ベルトとの間に木製板が送られる方向に対して垂直方向に形成される間隔の距離は、木製板の厚さよりもはるかに大きく、前記キャッシュ搬送ベルトの前記支持棒から遠い側に仕分け搬送ベルトが設けられており、前記仕分け搬送ベルトに複数の保管室が設けられており、複数の前記保管室は前記キャッシュ搬送ベルトに向かって開口する開口部を有し、複数の前記保管室はそれぞれ異なる仕様の木製板を保管するために使用され、
   前記仕分け搬送ベルトの前記キャッシュ搬送ベルトから遠い側に感知テーブルが設けられており、前記感知テーブルと前記仕分け搬送ベルトとの間は、中継レールを介して接続されており、前記感知テーブルには機械的測距装置が設けられており、前記機械的測距装置と前記感知テーブルとの間に木製板が送られる方向に対して垂直方向に形成される間隔の距離は、複数の木製板の厚さよりもはるかに大きく、前記感知テーブルの一端には傾斜板が固定的に設けられており、前記傾斜板の前記感知テーブルから遠い一端に梱包搬送ベルトが固定接続されており、
   前記キャッシュ搬送ベルトの前記仕分け搬送ベルトから遠い側に複数の押しベースが設けられており、複数の前記押しベースの位置は、複数の前記保管室の位置に対応しており、複数の前記押しベース内には、押し治具が摺動自在に設けられており、
   前記機械的測距装置は、押圧棒を下方に突出させて前記感知テーブルと前記機械的測距装置との間の木製板の厚さを測定し、紙裁断装置を備え、前記紙裁断装置は、前記感知テーブル上の木製板の高さと仕様情報に基づいて、適切なサイズの包装紙を自動的に裁断することができ、
   前記位置識別装置によって検出された前記キャッシュ搬送ベルト上の木製板が対応する前記保管室の開口部に到達すると前記キャッシュ搬送ベルトは停止し、前記押し治具によって所定の枚数の木製板が前記保管室に収納され、前記保管室の木製板は前記仕分け搬送ベルト上に載置され、前記仕分け搬送ベルトが作動を始めて木製板が前記感知テーブルまで移動され、前記感知テーブルにおいて予備梱包されるとともに前記機械的測距装置によって木製板の厚さが測定され、予備梱包されて厚さの測定された木製板が後続の梱包搬送ベルト上にスライドし、前記紙裁断装置が対応するサイズの用紙を自動的に切り出すことを特徴とする木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン包装システム。
2. 前記中継レールは、全体としてＵ字状であり、占有スペースを節約することができ、前記中継レールの前記仕分け搬送ベルトから遠い側に供給ラインが設けられており、前記供給ラインの前記キャッシュ搬送ベルトに近い側に油圧昇降装置が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン包装システム。
3. 前記供給ラインはモータを介してローラーホイールに動力を伝達して動力ローラーホイール機構を構成し、複数の動力ローラーホイール機構は、ワークの搬送を実現し、前記供給ラインで搬送可能な木製板は、最小仕様が、３００ｍｍ×３００ｍｍであり、最大仕様が、１３００ｍｍ×２４００ｍｍであり、木製板の総重量が、１００ＫＧ以下である、ことを特徴とする請求項２に記載の木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン包装システム。
4. 前記油圧昇降装置の側方に、前記光感知識別装置が設けられており、前記光感知識別装置は、ＣＣＤの方式で走査し、走査速度は、５ｍｓであり、前記光感知識別装置は、前記油圧昇降装置上の木製板の画像コードを迅速に認識することにより、前記油圧昇降装置上の木製板の仕様情報を認識することができる、ことを特徴とする請求項２に記載の木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン包装システム。
5. 前記押し治具の前記保管室に近い一端は、木製板を挟持固定することができ、前記押し治具は、木製板を固定した後、木製板を対応する前記保管室内に押し込むことができる、ことを特徴とする請求項１に記載の木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン包装システム。
6. 前記仕分け搬送ベルトの高さは、前記キャッシュ搬送ベルトの高さよりも低く、前記保管室の開口部は、ラッパ状である、ことを特徴とする請求項５に記載の木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン包装システム。
7. 前記位置識別装置は、前記キャッシュ搬送ベルト上の木製板の位置を検出することができ、前記位置識別装置は、前記光感知識別装置と通信した後、異なる仕様の木製板の位置を判断し、前記仕分け搬送ベルトの起動停止を制御することにより、異なる仕様の木製板を対応する前記保管室の開口部に停止させることができる、ことを特徴とする請求項４に記載の木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン包装システム。
8. 前記保管室は、前記仕分け搬送ベルトに接近する方向に移動し、その後、前記保管室内の１つ以上の木製板を前記仕分け搬送ベルト上に載置する、ことを特徴とする請求項７に記載の木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン包装システム。
9. 前記機械的測距装置の最大動作高さは、９００ｍｍであり、適用可能な最大板材仕様は、１２００ｍｍ×３０００ｍｍであり、最小板材仕様は、２００ｍｍ×３００ｍｍであり、当該木製板の仕様情報に基づいて、プラスチックシール包装を行うことができる、ことを特徴とする請求項１に記載の木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン包装システム。
10. 前記梱包搬送ベルトには完成品が載置され、前記梱包搬送ベルトの高さは、前記感知テーブルよりも低く、前記傾斜板は、地面に対して３０度の角度を形成し、前記傾斜板の前記感知テーブルに近い側の端部は、前記梱包搬送ベルトに近い側の端部よりも高く、前記梱包搬送ベルトの前記仕分け搬送ベルトから遠い側に手動梱包エリアが設けられている、ことを特徴とする請求項９に記載の木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン包装システム。
11. 前記梱包搬送ベルトには、測定したサイズに基づいてカートンの幅を自動クラムシェル機により自動的に調整し、カートンの蓋を立てることができる自動折りたたみ作業台が設けられている、ことを特徴とする請求項１０に記載の木製板の仕様に自動的にマッチングするカートン包装システム。