(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給ラインに沿って連続的に供給される段ボールシート表面に加工を行うスリッタ或いはスコアラを、段ボールシートの幅方向所定位置の加工実行レベルまで上下方向移動手段により上下方向に、且つ幅方向移動手段により幅方向に移動させる、スリッタスコアラの制御方法において、前記上下方向移動手段および前記幅方向移動手段はそれぞれ、上下方向移動用サーボモータおよび幅方向移動用サーボモータであり、段ボールシートの第１幅方向所定位置の第１加工実行レベルから第２幅方向所定位置の第２加工実行レベルまでの移動中、スリッタの切り込み加工部分およびスコアラの罫線加工部分それぞれと、段ボールシートの加工すべき表面との最大上下方向距離を約１０mm以下としつつ、スリッタの前記切り込み加工部分のレベルが段ボールシートの下面と上面との間にある間は、前記上下方向移動用サーボモータにより、段ボールシートの厚さに応じて調整可能なレベルまでスリッタを上下方向にのみ移動させる、ことを特徴とする、スリッタスコアラの制御方法。
【請求項２】
段ボールシートの第１幅方向所定位置の第１加工実行レベルから第２幅方向所定位置の第２加工実行レベルまでの移動中、前記上下方向移動用サーボモータによりスコアラを第１加工実行レベルから上下方向に移動させた後、前記前記上下方向移動用サーボモータを引き続き駆動するとともに、前記幅方向移動用サーボモータを並行して駆動させることにより、スコアラを第２幅方向所定位置に向けて斜めに移動開始させる、請求項１に記載のスリッタスコアラの制御方法。
【請求項３】
段ボールシートの第１幅方向所定位置の第１加工実行レベルから第２幅方向所定位置の第２加工実行レベルまでの移動中、スコアラの前記罫線加工部分が段ボールシートの下面と上面との間にある間に、前記上下方向移動用サーボモータと前記幅方向移動用サーボモータとを同時に駆動させることにより、スコアラを第２幅方向所定位置に向けて斜めに移動開始させる、請求項２に記載のスリッタスコアラの制御方法。
【請求項４】
オーダチェンジの際、前記上下方向移動用サーボモータにより、次オーダで使用しないスリッタ或いはスコアラを、加工レベルから段ボールシートの加工すべき表面との上下方向距離を約１０mm以下とする加工待機レベルまで上下方向に移動させる、請求項１または請求項２に記載の制御方法。
【請求項５】
供給ラインに沿って連続的に供給される段ボールシート表面に加工を行うスリッタ或いはスコアラを、段ボールシートの幅方向所定位置の加工実行レベルまで上下方向移動手段により上下方向に、且つ幅方向移動手段により幅方向に移動させる、スリッタスコアラの制御方法において、前記上下方向移動手段および前記幅方向移動手段はそれぞれ、上下方向移動用サーボモータおよび幅方向移動用サーボモータであり、段ボールシートの第１幅方向所定位置の第１加工実行レベルから第２幅方向所定位置の第２加工実行レベルまでの移動中、スリッタの切り込み加工部分およびスコアラの罫線加工部分それぞれと、段ボールシートの加工すべき表面との最大上下方向距離を約１０mm以下としつつ、スコアラの前記罫線加工部分が段ボールシートの下面と上面との間にある間に、前記上下方向移動用サーボモータと前記幅方向移動用サーボモータとを同時に駆動させることにより、スコアラを第２幅方向所定位置に向けて斜めに移動開始させる、ことを特徴とする、スリッタスコアラの制御方法。
【請求項６】
加工すべき段ボールシートの厚さに応じて、スリッタの前記切り込み加工部分が段ボールシートの下面と上面との間にある間に、前記上下方向移動用サーボモータと前記幅方向移動用サーボモータとを同時に駆動させることにより、スリッタを第２幅方向所定位置に向けて斜めに移動開始させる、請求項５に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スリッタスコアラの制御方法に関し、更に詳細には、段ボールシートのオーダ変更の際、供給される段ボールシートの蛇行を防止しつつ、段ボールシートの歩留まりの確保及びセットアップに要する時間を短縮可能なスリッタスコアラの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、片面段ボールシート、両面段ボールシートまたは複両面段ボールシート等の段ボールシートシートは、供給ラインに沿って連続的に供給され、スリッタスコアラによって給送方向に沿って切断（裁断）されるとともに、必要に応じて同様に給送方向に沿って罫線が付与され、それにより後工程の製函工程において段ボールとして組立てられてきた。
【０００３】
スリッタスコアラは、供給ラインに沿って供給される段ボールシートの幅方向所定位置に対して供給ライン方向に切り込みを入れるための、複数のスリッタと、段ボールシートの幅方向、即ち給送方向に対して略直交する方向の所定位置に対して供給ライン方向に罫線を付与するための、複数のスコアラとを有し、各スリッタ及び各スコアラは、段ボールシートの幅方向に延びるシャフトによって支持されている。
【０００４】
各スリッタは、段ボールシートを挟んで対向配置されたスリット刃及びアンビルと、スリット刃を回転駆動するための回転駆動装置と、スリット刃及びアンビルを段ボールシートの幅方向に移動させるための幅方向移動手段と、段ボールシートを切断する切断実行レベルと段ボールシートとのジャムアップを回避するためのジャムアップ回避レベルとの間で、スリット刃及びアンビルを上下方向に移動させるための上下方向移動手段と、を有する。
一方、各スコアラは、スリッタが段ボールシートの幅方向所定位置において供給ラインに沿って切り込み加工を行うのに対して、罫線付与加工を行う点が異なるに過ぎないので、その詳しい説明は省略する。
【０００５】
このような構成によれば、供給ラインに沿って供給される段ボールシートの幅方向所定位置において、ジャムアップ回避レベルから切断実行レベルにスリット刃及びアンビルを下降或いは上昇させることにより、供給ラインに沿って切り込みを入れることが可能である。
【０００６】
さらに段ボールシートのオーダ変更に伴い切り込み位置を第１幅方向位置から第２幅方向位置へ幅方向に移動させる場合（スリットが段ボールシートの上側にあるとする）には、まず、上下方向移動手段によって第１幅方向位置においてスリット刃を切断実行レベルからジャムアップ回避レベルまで上昇させる。次いで、幅方向移動手段によってジャムアップ回避レベルを維持しながら、第１幅方向位置から第２幅方向位置までスリット刃を幅方向に移動させる。最後に、上下方向移動手段によって第２幅方向位置においてジャムアップ回避レベルから切断実行レベルまでスリット刃を下降させる。以上のように、段ボールシートの加工表面から離れる向き（この場合上に）凸の略コの字状の移動経路に沿ってスリッタを移動させることにより、段ボールシートの供給ラインを停止させることなしに、切り込み位置を第１幅方向位置から第２幅方向位置へ幅方向に移動させることが可能となる。
【０００７】
しかしながら、従来のスリッタスコアラは、スリッタ或いはスコアラの上下方向の位置決め精度が悪いことに起因して、段ボールシートのオーダ変更の際、以下のような技術的問題点を有する。
段ボールシートのオーダ変更に伴い、前工程で加工実行モードのスリッタスコアラは、次工程において３つのモードに分かれる。第１に、そのままの位置で加工継続する場合、第２に、別の幅方向位置で加工を行う場合、第３に、加工を中止する場合である。一方、前工程で加工非実行モードのスリッタスコアラは、次工程において、同様に３つのモードに分かれる。第１に、そのままの位置で加工を行わない場合、第２に、現幅方向位置において加工を行う場合、第3に、別の幅方向位置で加工を行う場合である。
【０００８】
このとき、次工程において切断を行う場合には、以下のような問題を生じうる。
第１に、スリッタ或いはスコアラのセットアップに要する時間の問題である。より詳細には、段ボールシートのオーダ変更の際、スリッタ或いはスコアラの上下方向駆動手段は、通常エアピストン／シリンダであり、ピストンのストローク長さ分離間したピストン伸長位置とピストン収縮位置との間の２値制御を行うに過ぎないので、スリッタ或いはスコアラを段ボールシートの表面に近接して位置決めすることが困難であり、スリッタ或いはスコアラは、段ボールシートの幅方向所定位置において、切断実行レベルと段ボールシート上面から少なくとも10mm離間したジャムアップ回避レベルとの間で位置決め制御されているに過ぎなかった。
【０００９】
このため、段ボールシートのオーダ変更の際、第１幅方向位置から第２幅方向位置までスリッタ或いはスコアラを移動するのに、その移動経路が段ボールシートの表面から離れたおおまわりな軌跡となるため、それによりセットアップ時間がかかっていた。
この点について、特開平8-11245号公報によれば、スリッタ或いはスコアラを切断実行レベルに保持したまま、第１幅方向位置から第２幅方向位置まで移動させる技術が開示されている。この技術によれば、もともとセットアップされるまでの製品にならない廃棄すべき段ボールシートが破損するに過ぎないが、供給される段ボールシートの蛇行を生じることがあり、この蛇行はセットアップ後の加工に影響を及ぼし、加工の中断を余儀なくされることがある。そのために、この技術では、このような蛇行を防止するために、スリッタの移動速度をシート給送速度との関係で制限せざるを得ない。
【００１０】
第２に、段ボールシートの歩留まり低下の問題である。前述のように、セットアップ時間がかかるほど、その間に供給される段ボールシートが無駄になるため、歩留まりの低下を引き起こす。それに加えて、従来、スリッタ或いはスコアラを加工直前にジャムアップ回避レベルから加工実行レベルに下降或いは上昇させる場合、加工実行指令に応答して切断実行レベルまでスリッタ或いはスコアラを移動させる間に、無駄な段ボールシートが供給されてしまい、その結果さらなる歩留まりの低下を引き起こしていた。この点で、加工実行指令に備えて、スリッタ或いはスコアラを加工待機レベルに位置決め可能とすることが望まれる。
特に昨今、段ボールシートの給送速度の増大に伴う歩留まり低下の問題は深刻である。
【００１１】
第３に、オーダ変更に伴う加工条件の変動、加工中における加工装置側或いは被加工物である段ボールシート側に生じる外乱に対して、スリッタ或いはスコアラの加工実行レベルを微調整することにより柔軟に対処することが困難である点である。
より詳細には、オーダ変更に伴う加工条件の変動としては、スコアラによる罫線圧の変更、一方加工中における外乱としては、加工装置側におけるスリッタ刃の摩耗、幅方向位置に応じたシャフトの撓み量、被加工装置側における段ボールシートの含水率の変化、紙質のばらつき等がある。
これらの変動に応じてスリッタ或いはスコアラの加工実行レベルを微調整可能とすることが要望される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記課題に鑑み、本願発明の目的は、切断或いは罫線付与等加工処理すべき段ボールシートのオーダが変更になった場合に、段ボールシート紙の供給ラインを停止させることなしに、加工処理のセットアップに要する時間を短縮することが可能なスリッタスコアラの制御方法を提供することにある。
また、本願発明の目的は、切断或いは罫線付与等加工処理すべき段ボールシートのオーダが変更になった場合に、段ボールシート紙の供給ラインを停止させることなしに、供給される段ボールシートの蛇行を防止しつつ、段ボールシート製品の歩留まり向上を達成することが可能なスリッタスコアラの制御方法を提供することにある。
さらに、本願発明の目的は、 加工処理条件等に応じてスリッタ或いはスコアラの加工実行レベルを微調整することが可能なスリッタスコアラの制御方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、本発明のスリッタスコアラの制御方法は、
供給ラインに沿って連続的に供給される段ボールシート表面に加工を行うスリッタ或いはスコアラを、段ボールシートの幅方向所定位置の加工実行レベルまで上下方向及び幅方向に移動させる、スリッタスコアラの制御方法において、
前記加工実行レベルまでのスリッタ或いはスコアラの移動中、スリッタ或いはスコアラを段ボールシート表面に摺接する或いは段ボールシート表面から僅かに離間するように移動制御する構成としている。
【００１４】
また、段ボールシートの第１幅方向所定位置の第１加工実行レベルから第２幅方向所定位置の第２加工実行レベルまで上下方向及び幅方向に移動させる際、前記段ボールシート表面からの最大距離が、段ボールシート表面から約10mm以下であるのがよい。
【００１５】
さらに、段ボールシートの第１幅方向所定位置の第１加工実行レベルから第２幅方向所定位置の第２加工実行レベルまでの移動中、スリッタ或いはスコアラを上下方向と同時に幅方向に移動させて、スリッタ或いはスコアラを第２幅方向位置に向けて斜めに移動させるのがよい。
さらにまた、前記斜めの移動段階は、スリッタ或いはスコアラが段ボールシートの厚みを通過する間に行ってもよい。
【００１６】
加えて、前記移動経路が、段ボールシートの加工表面から離れる向きに凸の折れ線状となるように移動制御するのでもよい。
また、前記移動経路が、段ボールシートの加工表面から離れる向きに凸の曲線状となるように移動制御するのがよい。
さらにまた、前記スリッタは、段ボールシートを挟んでスリット刃に対向して位置決めされるアンビルを有し、前記スリット刃を前記アンビルに対して所定量食い込ませるように前記加工実行レベルを設定する場合に、
前記アンビルの表面の摩耗度に応じて、前記加工実行レベルを調整するのがよい。
【００１７】
以上の目的を達成するために、本発明のスリッタスコアラの制御方法は、
供給ラインに沿って連続的に供給される段ボールシート表面の幅方向所定位置に加工を行うのに、段ボールシートに加工を行う加工実行レベルと、段ボールシートとのジャムアップを回避するジャムアップ回避レベルとの間で、スリッタ或いはスコアラを上下方向及び幅方向に位置決め制御する、スリッタスコアラの制御方法において、
加工実行レベルにおいて段ボールシート表面の幅方向所定位置を加工しない間、前記ジャムアップ回避レベルより段ボールシート表面に近接した加工待機レベルにスリッタ或いはスコアラを位置決めする段階、を有する構成としてある。
【００１８】
【作用】
以上の構成を有する本発明のスリッタスコアラの制御方法によれば、切断或いは罫線付与等加工処理すべき段ボールシートのオーダが変更になった場合に、スリッタ或いはスコアラを段ボールシートの幅方向所定位置の加工実行レベルまで上下方向及び幅方向に移動させることにより、供給ラインに沿って連続的に供給される段ボールシート表面に加工を行うことができる。
その際、加工実行レベルまでのスリッタ或いはスコアラの移動中、段ボールシート表面に摺接する或いは段ボールシート表面から僅かに離間するように移動制御することにより、加工実行レベルまでの移動軌跡を短くすることができるので、それにより段ボールシート紙の供給ラインを停止させることなしに、加工処理のセットアップに要する時間を短縮することが可能となる。
【００１９】
以上の構成を有する本発明のスリッタスコアラの制御方法によれば、加工実行レベルにおいて段ボールシート表面の幅方向所定位置を加工しない間、ジャムアップ回避レベルより段ボールシート表面に近接した加工待機レベルにスリッタ或いはスコアラを位置決めすることにより、オーダ変更に伴い加工するためにスリッタ或いはスコアラを加工実行レベルまで移動させる時間を短縮することが可能となり、加工実行指令に応答してから切断実行レベルまで移動させる場合であってもそれに伴う段ボールシートの歩留まり低下を防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るスリッタスコアラの運転方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、以下の実施形態ではスリッタおよびスコアラを直列に併設したスリッタスコアラ装置を挙げて説明するが、スリッタ或いはスコアラ単独機にも適用可能である。
【００２１】
図１に示すように、スリッタスコアラ装置１００は、段ボールシートSの給送方向上流側に２基のスコアラ５２を備えると共に、その下流側に１基のスリッタ１を備えている。図２に示すように、スリッタ１は、幅方向、すなわちシートの給送方向と略直交する方向に３基のスリッタ１ａ，１ｂ，１ｃを有する。同様に、スコアラ５２の各々は、幅方向に３基のスコアラ５２ａ，５２ｂ，５２ｃを有し、後に説明するように、スリッタ１ａ，１ｂ，１ｃ及びスコアラ５２ａ，５２ｂ，５２ｃの各々は、互いに独立に幅方向に移動自在に配置され、オーダ変更による丁取り数や丁取り幅の変更に応じて幅方向に位置決め調整されるよう構成されている。
【００２２】
スリッタ１ａについて説明をすると、図３に示すように、スリッタ１ａは、段ボールシートＳが走行するペーパーラインＰＬを挟んで上方に上部スリッタ２と、下方に下部スリッタ１１とを有する。スリッタ１は、ペーパーラインＰＬを挟んで下方にスリッタナイフ２２を有する一方、上方に該スリッタナイフ２２を受けるスリッタ受け部材１０を有するいわゆる下１枚刃方式のスリッタである。場合により、上部及び下部スリッタがともにスリッタナイフを有するタイプのスリッタでもよいし、いずれか一方がスリッタナイフを有し、他方がスリッタナイフ受け部材を有するタイプでもよい。
【００２３】
図３及び図４に示すように、下部スリッタ１１は、下部スリッタフレーム１３が図示しないフレームに載架されたステー１２のガイドレール１５ａ，１５ｂに支承部１４ａ，１４ｂを介して取り付けられている。下部スリッタ１１は下部スリッタフレーム１３に取り付けられ、図示しないフレーム間に装架されたねじ軸１７ａと螺合する軸受部１６ａからなる機械幅方向への移動機構によりに各生産オーダーに対応した位置に位置決め可能に構成される。特に図４に示すように、機械幅方向への位置決め機構は、図示しないスリッタ１のフレーム等にブラケット３９を介して取り付けられた駆動装置４０によって回転するねじ軸１７ａが下部スリッタ１１の下部スリッタフレーム１３に設けられた軸受部１６ａと螺合し、駆動装置４０の起動によってねじ軸１７ａを回転させ、回転するねじ軸１７ａ上を下部スリッタフレーム１３に固設された軸受部１６ａを介して下部スリッタ１１が機械幅方向に移動する。駆動装置４０は、サーボモータであり、例えば（株）富士電機製のACサーボモータ（型番GYS401DC1-SA、出力400W）でよい。
【００２４】
なお、図中の１７ｂと１７ｃはそれぞれ、機械幅方向に併設される他の２つのスリッタ１ｂ，１ｃの幅方向への移動及び位置決めのためのねじ軸で、各下部スリッタがねじ軸１７ｂ，１７ｃ上を軸受部１６ｂ，１６ｃを介して、幅方向に移動するようになっている。
【００２５】
下部スリッタフレーム１３には、スリッタナイフ２２が取り付けられ、さらにスリッタナイフ２２を走行する段ボールシートＳを裁断するロード位置と、アンロード位置との間で上下方向に移動可能にする上下方向移動機構を有する。具体的には、上下方向移動機構は、下部スリッタフレーム１３に固設される第１アーム１９と、後述するスリッタナイフ回転駆動軸上に位置する支点部２３を介して回動可能に第１アーム１９に連結するとともに、回転支持部２１を介して回転可能にスリッタナイフ２２に連結する第２アーム２０と、第１支点部２５を介して第２アーム２０に連結するとともに、第２支点部２６を介して後述する回動機構２７に連結するリンクアーム２４とからなるリンク機構１８を有する。回動機構２７は、サーボモータからなる駆動装置２９と、駆動装置２９に連結するネジ軸３０と、ネジ軸３０上をスライドレール２８に沿って摺動可能な、ネジ軸３０に螺合する摺動部材３２と、駆動装置２９と対設する位置にあり、ねじ軸３０を回転可能に軸架するねじ軸固定台３１と、摺動部材３２に取り付けられ、第２支点部２６を介して連結アーム２４に連結する連結体３３とからなる。駆動装置は、サーボモータであり、例えば（株）富士電機製のACサーボモータ（型番GYS201DC1-SA、出力200W）でよい。駆動装置としてサーボモータを採用することにより、ストローク長さによって定まる伸縮位置の２値制御を行うに過ぎない従来のエアピストンと異なり、スリッタナイフ２２の位置を分解能に優れ（例えば、0.1ｍｍ）且つ連続的に位置決めすることが可能となる。
【００２６】
このように、上下方向移動機構は、回動機構２７の駆動装置２９が起動すると、ねじ軸３０が回転してねじ軸３０と螺合する摺動部材３２がスライドレール２８上を摺動することで、摺動部材３２に連結体３３を介して取り付けられた連結アーム２４が随伴し、第１アーム１９と第２アーム２０の支点部２３を支点にして第２アーム２０と連結アーム２４が係合する第１支点部２５が連結アーム２４の動きにあわせて回動するように構成されている。
【００２７】
より詳細には、図３において、スリッタナイフ２２がロード位置に位置決めされ、スリッタナイフ２２とスリッタナイフ受け部材１０が係合（Ｔｘ）して走行する段ボールシートＳを裁断するのに対して、図５に示すように、駆動装置２９によって摺動部材３２が駆動装置２９側（図面上右側）に移動し、それに伴い連結アーム２４を介して第２アーム２０が回動してスリッタナイフ２２とスリッタナイフ受け部材１０が隙間Ｔｙを開けて、スリッタナイフ２２が走行する段ボールシートＳとの干渉しない位置まで回動する。さらに図６に示すように、摺動部材３２が駆動装置２９側に最大限（図面上右側に）移動し、スリッタナイフ２２とスリッタナイフ１０が隙間Ｔｚを開けて、スリッタナイフ２２が完全にアンロード位置まで移動する。
このように、第２アーム２０の回動に伴い第２アーム２０に設けられたスリッタナイフ２２が走行する段ボールシートＳのペーパーラインＰＬに対して裁断を行うロード位置とアンロード位置との間で往復移動可能である。
【００２８】
図４に示すように、スリッタナイフ２２の回転駆動機構は、フレーム等に取り付けられたスリッタナイフ回転駆動装置（図示せず）と、スリッタナイフ回転駆動装置に回転可能に連結し、ネジ軸１７ａと略平行に延びる駆動軸４１と、駆動軸４１に第１駆動伝達部材保持体３５を介して固定された第１駆動伝達部材３７と、第２駆動伝達部材保持体３６を介して中間軸３４に固定され、第１駆動伝達部材３７との間で回転駆動力を伝達するように係合する第２駆動伝達部材３８とを有する。駆動軸４１には、第１アーム1９と第２アーム２０が軸受等で駆動軸４１に回転可能に支承されて、支点部２３を構成する。スリッタナイフ２２は、図示しないスリッタナイフ駆動装置からの回転駆動力が駆動軸４１を介して第１駆動伝達部材３７から第２駆動伝達部材３８を経て伝達して回転する構成となっているとともに、下部スリッタ１８が、前述したようにネジ軸１７に沿って機械幅方向に移動するときは、第１駆動伝達部材保持体３５が同方向に駆動軸４１上を摺動するようになっている。スリッタナイフ２２の回転周速は、一般的には、段ボールシートの走行速度より少し速い速度で、生産条件等によっては段ボールシートの走行速度より２倍以上の回転周速で回転させるようにしてもよい。このスリッタナイフ２２の回転駆動機構は、既存の伝達機構を用いておりスリッタナイフ２２に回転力を与える限り、例えばスリッタナイフ２２の回転支持部２１の軸芯上に回転駆動装置等を直接取り付けることによりスリッタナイフ２２を直接回転させるようにしてもよい。
【００２９】
一方、上部スリッタ２は、スリッタナイフの代わりに、ロード位置とアンロード位置との間で移動することのないスリッタ受け部材が設けられる点を除き、その支持の仕方及び幅方向への移動の仕方については、以下のように、下部スリッタと同様である。
【００３０】
図３に示すように、上部スリッタフレーム４が、図示しないフレームに載架されたステー３のガイドレール６ａ，６ｂに支承部５ａ，５ｂを介して取り付けられている。上部スリッタ２は、上部スリッタフレーム４に取り付けられ、図示しないフレーム間に装架されたねじ軸８ａと螺合する軸受部７ａとからなる機械幅方向への移動機構により各生産オーダーに対応した位置に位置決め可能に構成される。なお、図中の８ｂ及び８ｃは機械幅方向に併設される他のスリッタ１ｂ，１ｃの機械幅方向への移動及び位置決めのためのねじ軸で、各上部スリッタがねじ軸８ｂ，８ｃ上を軸受部７ｂ，７ｃを介して、幅方向に移動するようになっている。
【００３１】
上部スリッタフレーム４には、後述するスリッタナイフ２２を受けるスリッタ受け部材１０が回転支持部９で回転可能に支持されている。スリッタ受け部材１０は、走行する段ボールシートＳを裁断するために後述するスリッタナイフ２２を受ける働きをする部材であるから、スリッタ受け部材１０の段ボールシートＳへの上下方向位置決め位置は段ボールシートＳの上面に接する位置がよい。この場合、スリッタ受け部材１０は、図示しない回転駆動機構によって積極的に回転させる機構でもよいし、スリッタ受け部材１０の外周面が走行する段ボールシートＳと接して、その摩擦力による回転、またはスリッタナイフ２２がスリッタ受け部材１０と接して、その摩擦力によって回転させられるようにしてもよい。
【００３２】
次に、スコアラは、基本的には、前述のスリッタと同様な構成であり、スリッタと対応する構成要素には、同様な番号を附することによりその詳しい説明は省略し、以下には、図７を参照して異なる点について説明する。
第１に、スコアラは、スリッタが段ボールシートを裁断するのに対して、段ボールシート表面に罫線を附す点で異なり、そのために下部スリッタのスリッタナイフ２２及び上部スリッタのスリッタ受け部材１０それぞれの代わりに、下部スコアラには下部罫線ロール８６、上部スコアラには上部罫線ロール６５が設けられている。第２に、スリッタの場合には、下部側にスリッタナイフ２２をロード位置とアンロード位置との間で上下方向に移動させる移動手段を設けるのに対し、スコアラの場合には、上部側に上部罫線ロール６５を罫線を付与するロード位置と、罫線を付与しないアンロード位置との間で上下方向に移動させる移動手段を設けている点で異なる。
【００３３】
上部罫線ロール６５は、能動的罫線ロールであるのに対し、下部罫線ロール８６は受動的罫線ロールである。この点で、下部罫線ロール８６が上部罫線ロール６５を受ける形となることから、走行する段ボールシートＳのペーパーラインＰＬに対しては、段ボールシートＳの下面を保持する位置で固定されているのがよう。前述した上部スコアラのように、罫線ロールが回動する回動機構等を有する必要はない。しかし、例えば走行する段ボールシートＳに対して罫線ロールが両面から罫線を付与する構成の方が好ましいときは、上部及び下部のスコアラにそれぞれ罫線ロールを回動させる回動機構を設け、罫線を付与するようにしてもよい。
【００３４】
次に制御装置について説明すれば、図８に示すように、スリッタスコアラ装置１００の制御回路１０１は、制御装置１０２を内蔵し、この制御装置１０２には、各スリッタ１ａ、１ｂ、１ｃ毎に設けられた幅方向移動用サーボモータ４０ａ４０ｂ、４０ｃ及び上下方向移動用サーボモータ２９ａ、２９ｂ、２９ｃが、幅方向移動用サーボモータ４０ａ、４０ｂ、４０ｃにあっては、それぞれ幅方向サーボ駆動ユニット１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃを介して、上下方向移動用サーボモータ２９ａ、２９ｂ、２９ｃにあってはそれぞれ上下方向サーボ駆動ユニット１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃを介して、夫々独立に接続されている。各幅方向移動用及び上下方向移動用サーボモータ４０、２９に配設した位置検知手段１０８が、対応するサーボ駆動ユニットに接続されている。制御装置１０２には、スリッタスコアラ装置１００の操作パネル(図示せず)に配設したキーボードやタッチパネル等の汎用操作ユニット１１０およびコルゲータラインの全体を管理する上位生産管理装置１１２が接続され、さらに図示しないダブルフェーサまたはシート速度を実際に検出する回転パルス発生器１１４とも接続している。汎用操作ユニット１１０により予め各オーダに対応する各スリッタナイフ組の切断位置や、各ロール組のスコアリング位置等のデータが入力されると共に、上位生産管理装置１１２からも同様の指令が出され、かつ段ボールシートの給送速度も与えられるように構成されている。なお、図示しないが、各スコアラ５２ａ、５２ｂ、５２ｃに設けられた幅方向移動用サーボモータ及び上下方向移動用サーボモータも同様に、対応するサーボ駆動ユニットを介して制御装置１０２に接続されている。
【００３５】
段ボールシートの切断寸法にオーダ変更を生じた場合は、上位生産管理装置１１２から入力される段ボールシートの給送速度に基づいて設定されたオーダ替え時期、速度指令および位置指令が、制御装置１０２を経由して演算データ処理されて、各サーボ駆動ユニット１０４、１０６に出力される。これにより、各サーボモータが駆動制御され、各スリッタナイフ組を新オーダの切断位置に移動させるようになっている。
【００３６】
以上の構成を有するスリッタスコアラについて、スリッタスコアラの制御方法を含めその作用を以下に詳細に説明する。なお、スコアラの制御方法は、スリッタのそれと同様であるので、以下には、スリッタの制御方法についてのみ説明する。
【００３７】
上位生産管理装置１１２には、各生産工程で実行される加工位置データ、スリッタの移動経路データとが予め記憶されている。加工位置データは、幅方向位置データ及び上下方向位置データからなり、三次元的に加工位置を特定するためのデータである。移動経路データは、スリッタの移動経路を特定するデータであり、以下に示す折れ線状の移動経路の場合には、スリッタを段ボールシートの表面と平行に移動させる場合における表面からの距離データ、及びスリッタを段ボールシートの表面に対して斜めに移動させる場合における距離データである。
まず、オーダ変更の際、上位生産管理装置１１２に記憶した次オーダにおける段ボールシートの加工位置データに基づき、次オーダにおいて加工を実行するスリッタ１を選択する。この場合、従来から行われているように、各加工実行位置に応じて、移動距離が最短となるスリッタ１を選択するのが好ましい。
【００３８】
原オーダにおいて、各スリッタ１は、加工位置或いは非加工位置のいずれかの位置にあるところ、次オーダにおいて加工位置或いは非加工位置にあるスリッタ１を幅方向に移動させて別の加工位置で加工を実行する場合が、セットアップ時間上クリティカルとなるので、次オーダで選択されたスリッタの１つに着目して、それが所定の移動経路に沿って別の加工位置まで幅方向に移動する場合について、図９及び図１０を参照しながら以下に説明する。
【００３９】
図９において、加工位置データに関し、次オーダにおける加工位置として、第２幅方向位置データＸ2及び第2上下方向位置データＹ2、移動経路データとして、段ボールシートの表面に略平行に幅方向に移動する間の上下方向位置データＹM、立ち上がりの際の斜めに移動する場合の上下データＹA、及び立ち下がりの際の斜めに移動する場合の幅方向データＸAが予め設定されている。
まず、オーダチェンジがあるか否かの判断をし（ステップ１）、オーダチェンジがある場合には、上下方向の移動を起動し（ステップ２）、上下方向位置がＹM−ＹAに達した否かを判断し（ステップ３）、達するまで上下方向の移動を行う。より具体的には、汎用操作ユニット１１０を通じて制御装置１０２から選択したスリッタ１の上下方向サーボ駆動ユニット１０４を経て上下方向移動用サーボモータ２９に指令を送り、図１０に示すように、スリッタ１のスリッタナイフ２２を加工実行位置ｐ１から段ボールシートの表面に相当するｐ２位置まで下降させる。このとき、スリッタナイフ２２の移動量は、計数計測装置によって時々刻々計測される。スリッタナイフ２２は、段ボールシートＳの厚さを最短距離で通過することが可能となるので、段ボールシートＳを通過中における段ボールシートＳの蛇行の可能性を減じることができる。
【００４０】
より詳細には、上述したように駆動装置２９が起動してねじ軸３０を回転させ、ねじ軸３０に螺合する摺動部材３２をスライドレール２８上で摺動させることにより、スリッタナイフ２２が取り付く第２アーム２０が回動して、ｐ２位置まで移動させることができる。走行する段ボールシートＳに対するスリッタナイフ２２の移動量は、摺動部材３２の摺動量によって決まる。すなわち、摺動部材３２は螺合するねじ軸３０のストローク内において、駆動装置２７によってどの位置に位置決めされるかで走行する段ボールシートＳに対するスリッタナイフ２２の位置決めが行われる。
【００４１】
次いで、幅方向の移動を起動し（ステップ４）、上下方向位置がＹM に達した否かを判断し（ステップ５）、達した時点で上下方向の移動を停止する（ステップ６）。より具体的には、汎用操作ユニット１１０を通じて制御装置１０２から選択したスリッタの上下方向及び幅方向サーボ駆動ユニットを経て上下方向及び幅方向移動用サーボモータ２９，４０の両方に指令を送り、図１０に示すように、ｐ２位置からｐ３位置までスリッタを斜め下方に移動させる。この場合、ｐ３位置の段ボールシート表面からの距離ｄは、段ボールシートＳの表面に摺接するか或いは段ボールシートＳの表面からわずかに離間、たとえば約10ｍｍ以下である。
【００４２】
次いで、幅方向位置Ｘ2−ＸAに達したか否かを判断し（ステップ７）、達した時点で上下方向の移動を起動する（ステップ８）。より具体的には、汎用操作ユニット１１０を通じて制御装置１０２から選択したスリッタ１の幅方向サーボ駆動ユニット１０６を経て幅方向移動用サーボモータ４０に指令を送り、図１０に示すように、ｐ３位置からｐ４位置までスリッタを段ボールシートＳに略平行に移動させる。
【００４３】
次いで、幅方向位置Ｘ2に達したか否かを判断し（ステップ９）、達した時点で幅方向の移動を停止する（ステップ10）。より具体的には、汎用操作ユニット１１０を通じて制御装置１０２から選択したスリッタ１の上下方向及び幅方向サーボ駆動ユニット１０４，１０６を経て上下方向及び幅方向移動用サーボモータ２９，４０の両方に指令を送り、図１０に示すように、ｐ４位置から段ボールシートの表面に相当するｐ５位置までスリッタを斜め上方に移動させる。
【００４４】
次いで、上下方向位置がＹ2に達した否かを判断し（ステップ11）、達した時点で上下方向の移動を停止する（ステップ12）。より具体的には、汎用操作ユニット１１０を通じて制御装置１０２から選択したスリッタ１の上下方向サーボ駆動ユニット１０４を経て上下方向移動用サーボモータ２９に指令を送り、図１０に示すように、スリッタ１のスリッタナイフ２２をｐ５位置から加工実行位置ｐ６まで上昇させる。このとき、スリッタナイフ２２は、段ボールシートＳの厚さを最短距離で通過することが可能となるので、段ボールシートＳを通過中における段ボールシートの蛇行の可能性を減じることができる。
【００４５】
この場合、図12及び図13に示すように、次オーダにおいて１層の段ボールシートＳａ及び２層の段ボールシートＳｂを加工するときは、１層の段ボールシートＳａと２層の段ボールシートＳｂでは段ボールシートへの食い込み量及び段ボールシートに対する接触面積が異なることから、それぞれの段ボールシートＳａ，Ｓｂに対するスリッタナイフの食い込み量ｈb，ｈcに応じて、スリッタナイフの加工位置ｐ６を任意に設定することができる。
また、スリッタ１が段ボールシートＳを挟んでスリット刃に対向して位置決めされるアンビルを有し、加工実行レベルが、スリット刃を前記アンビルに対して所定量食い込ませるレベルである場合には、アンビルの表面の摩耗度に応じて、加工実行レベルを調整してもよい。
【００４６】
以上のように、スリッタを原加工位置から次加工位置まで、段ボールシートの表面に略摺接するか或いはわずかに離間する、段ボールシートの加工表面から離れる向き（この場合下）に凸の折れ線状の移動経路に沿って移動させることが可能となり、それによりセットアップに要する時間を短縮することが可能となるので、段ボールシートの歩留まり低下を防止することができる。
【００４７】
なお、スコアラの制御方法は、スリッタの場合と同様であり、罫線付与位置の調整についても同様である。すなわち、図14及び図15に示すように、次オーダにおいて１層の段ボールシートＳａ及び２層の段ボールシートＳｂを加工するときは、１層の段ボールシートＳａと２層の段ボールシートＳｂでは段ボールシートへの食い込み量が異なることから、それぞれの段ボールシートＳａ，Ｓｂに対するスリッタナイフの食い込み量Ｔα，Ｔβに応じて、スリッタナイフの罫線付与位置ｐ６を任意に設定することができる。
【００４８】
図11に示すように、段ボールシートＳの厚さが薄い場合等には、スリットナイフ２２と段ボールシートＳとの係合に伴う段ボールシートＳの蛇行の可能性が低いので、図10のｐ２位置を段ボールシートＳの厚さ中に設定し、スリットナイフ２２が段ボールシートＳを通過する前から、斜め下方に移動を開始させてもよい。この場合、加工位置から別の加工位置までの移動経路長さをより短縮化することにより、段ボールシートＳの蛇行の問題を生じることなしに、セットアップに要する時間をさらに短くし、以って段ボールシートＳの歩留まりの低下をより減少することが可能となる。
なお、次オーダにおいて使用されないスリッタ１については、通常のジャムアップ回避レベルに比べて段ボールシート表面に近接した加工待機レベルに位置決めしてもよい。加工待機レベルの段ボールシート表面からの距離は、例えば約10ｍｍでもよい。
【００４９】
本出願人は、本願発明の効果を確認するために、本実施形態に記載したスリッタスコアラを用いて実機ベースの試験を行った。
スリッタスコアラのオーダ変更時を想定し、１台のスコアラを利用して図１１と同様な軌跡を実現するために、上下方向及び幅方向に移動させて、シート表面の罫線付与状況から不良シート長さを測定するとともに、シートの蛇行の有無を目視確認した。
試験条件は以下の通りである。
（１）対象シート；厚さ５mmの段ボールシート
（２）シートの走向速度；3000mm/sec
（３）スコアラの移動距離
上下方向；１0mm、     幅方向；１00mm
（４）スコアラの最大移動速度
上下方向；200mm/sec、 幅方向；１000mm/sec
試験結果を図16ないし図18に示す。
【００５０】
図16は、スコアラの軌跡を縦軸にスコアラの移動速度、横軸に時間を目盛って示すグラフである。図17は、スコアラの移動制御を示す図11と同様な図である。図16および図17において、スコアラがt1のタイミングで上方向への移動を開始し、10mm移動したt3のタイミングで、上方向への移動を完了している。一方、スコアラが上方向への移動を開始して2mm進んだ位置、すなわち目標値10mmから8mm手前の位置へ到達した、t2のタイミングで幅方向への移動を開始し、100mm移動したt5のタイミングで幅方向への移動を完了している。また、スコアラが幅方向への移動を開始してから70mm進んだ位置、すなわち目標値100mmから30mm手前の位置へ到達した、t4のタイミングで下方向への移動を開始し、10mm移動したt6のタイミングで下方向への移動を完了している。
この結果、オーダ変更に伴うスコアラの位置決めに要する時間は、t1〜t6の0．25秒である。
【００５１】
図1８は、図１７に示すようにスコアラを移動させた場合、段ボールシ一トの表面に現れたスコアラの加工軌跡を示している。このスコアラの加工軌跡からも理解可能なように、スコアラの移動中、特にスコアラが段ボールシートの中にあるt1〜t2区間及びt５〜t６区間において、段ボールシートの蛇行は生じなかった。
【００５２】
図18において、P1〜P2は、図16におけるt1〜t2区間に相当し、正規のスコアラ加工深さより浅い加工軌跡が残された区間を示している。また、それに続くm1は、図16におけるt2以降のスコアラが斜めに移動している一部の区間の加工軌跡を示し、m2は図16におけるt5の手前のスコアラが斜めに移動している一部の区間の加工軌跡を示している。P３〜P４は図16におけるt5〜t6区間に相当し、正規のスコアラ加工深さより浅い加工軌跡が残された区間を示している。なお、P1〜P4のシート給送方向の長さＬは、略750mmであり、これはオーダ変更時に発生する不良シート長さに相当し、3OOOmm/秒 (段ボールシート走行速度) × 0.25秒 (図16におけるt1〜t６) と略一致する。
このように、実機レベルで、シートに蛇行を生じさせることなしに、不良シートの長さを低減することにより歩留まりを確保することが可能であることを確認した。
【００５３】
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の範囲内で当業者なら種々の修正、変更が可能である。例えば、本実施形態では、スリッタナイフの立ち上げ時及び立ち下げ時の両時において、上下方向移動用サーボモータ及び幅方向移動用サーボモータの両方を同時に駆動することにより、スリッタナイフを段ボールシートに対して斜め上下方向に移動させたが、これに限定されることなく、スリッタナイフの立ち上げ時或いは立ち下げ時のいずれかで、斜めに移動させてもよい。また、スリッタ或いはスコアラの移動経路は、本実施形態のように、上に凸の折れ線状に限定されることなく、上に凸の曲線状、例えば放物線状でもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本願発明のスリッタスコアラの制御方法によれば、切断或いは罫線付与等加工処理すべき段ボールシートのオーダが変更になった場合に、段ボールシート紙の供給ラインを停止させることなしに、加工処理のセットアップに要する時間を短縮することが可能となる。
また、本願発明のスリッタスコアラの制御方法によれば、切断或いは罫線付与等加工処理すべき段ボールシートのオーダが変更になった場合に、段ボールシート紙の供給ラインを停止させることなしに、供給される段ボールシートの蛇行を防止しつつ、段ボールシート製品の歩留まり向上を達成することが可能となる。さらに、本願発明のスリッタスコアラの制御方法によれば、加工処理条件等に応じてスリッタ或いはスコアラの加工実行レベルを微調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るスリッタスコアラ装置を示す概略側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るスリッタスコアラ装置におけるスリッタ全体を示す概略正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るスリッタスコアラ装置におけるスリッタを示す概略側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るスリッタスコアラ装置におけるスリッタを示す概略正面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るスリッタスコアラ装置におけるスリッタがロード位置とアンロード位置との中間位置にある状態を示す、図３と同様な図である。
【図６】本発明の実施形態に係るスリッタスコアラ装置におけるスリッタがアンロード位置にある状態を示す、図３と同様な図である。
【図７】本発明の実施形態に係るスリッタスコアラ装置におけるスコアラを示す概略側面図である。
【図８】本発明の実施形態に係るスリッタスコアラ装置の制御回路を示すブロック図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の実施形態に係るスリッタスコアラ装置の作動に関するフローチャートを示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、スリッタスコアラ装置の目標移動経路に関する位置データを示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るスリッタヘッド及びスコアラヘッドの目標移動経路を示す概略図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るスリッタヘッド及びスコアラヘッドの別の目標移動経路を示す概略図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るスリッタスコアラ装置におけるスリッタが、薄い段ボールを裁断する場合のスリッタと段ボールシートとの位置関係を示す概略図である。
【図１３】本発明の実施形態に係るスリッタスコアラ装置におけるスリッタが、厚い段ボールを裁断する場合のスリッタと段ボールシートとの位置関係を示す概略図である。
【図１４】本発明の実施形態に係るスリッタスコアラ装置におけるスコアラが、薄い段ボールを裁断する場合のスコアラと段ボールシートとの位置関係を示す概略図である。
【図１５】本発明の実施形態に係るスリッタスコアラ装置におけるスコアラが、厚い段ボールを裁断する場合のスコアラと段ボールシートとの位置関係を示す概略図である。
【図１６】本発明の実施形態に係るスリッタスコアラ装置による実機試験において、スコアラの移動軌跡を、縦軸をスコアラの移動速度、横軸を時間により示すグラフである。
【図１７】本発明の実施形態に係るスリッタスコアラ装置による実機試験において、スコアラの目標移動経路を示す図１１と同様な図である。
【図１８】本発明の実施形態に係るスリッタスコアラ装置による実機試験において、スコアラによって段ボールシートの表面に施された加工軌跡を示す部分平面図である。
【符号の説明】
１  スリッタ                      ２  上部スリッタ
８  ねじ軸                        ９  回転支持部
１０  スリッタナイフ受け部材      １１  下部スリッタ
１６  回転支持部                  １７  ねじ軸
１８  リンク部                    １９  第１アーム
２０  第２アーム                  ２２  スリッタナイフ
２３  支点部                      ２４  リンクアーム
２７  旋回装置                    ２８  スライドレール
２９  駆動装置                    ３０  ねじ軸
３２  摺動部材                    ４０  駆動装置
５２  スコアラ                    ６５  上部罫線ロール
７７  リンク部                    ８６  下部罫線ロール
１００  スリッタスコアラ装置
１０１  制御回路                  １０２  制御装置
１０４  幅方向サーボ駆動ユニット  １０６  上下方向サーボ駆動ユニット
１０８  位置検知手段              １１０  汎用操作ユニット
１１２  上位生産管理装置
【図１】
0003717167.tif 000002
【図２】
0003717167.tif 000003
【図３】
0003717167.tif 000004
【図４】
0003717167.tif 000005
【図５】
0003717167.tif 000006
【図６】
0003717167.tif 000007
【図７】
0003717167.tif 000008
【図８】
0003717167.tif 000009
【図９Ａ】
0003717167.tif 000010
【図９Ｂ】
0003717167.tif 000011
【図１０】
0003717167.tif 000012
【図１１】
0003717167.tif 000013
【図１２】
0003717167.tif 000014
【図１３】
0003717167.tif 000015
【図１４】
0003717167.tif 000016
【図１５】
0003717167.tif 000017
【図１６】
0003717167.tif 000018
【図１７】
0003717167.tif 000019
【図１８】
0003717167.tif 000020