(57)【要約】【課題】容易に上方のシート束を切り分けるとともに、シート状部材の移動を防止して、より低コストでシート状部材を自動的に供給することが可能なシート状部材の供給方法および供給装置を提供すること。【解決手段】積層体１１０をシート束１１１の端縁部が交互に逆方向に突出した状態とし、積層体１１０の上部に位置するシート束１１１の突出した端縁部１１２を把持して持ち上げ、端縁部１１２が持ち上げられたシート束１１１の中間部１１３の下方に中間挿入爪１５１を挿入して中間部１１３を把持し、端縁部１１２と中間部１１３を把持した状態で取り出して搬送する搬送工程とを有すること。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシート状部材を積層した積層体から、所定枚数ずつのシート状部材をシート束として取り出して搬送するシート状部材の供給方法であって、
前記積層体を前記シート束の端縁部が交互に逆方向に突出した状態とする突出工程と、
前記積層体の上部に位置するシート束の突出した端縁部を把持する端縁部把持工程と、
該把持したシート束の端縁部を持ち上げる端縁部持上工程と、
該端縁部が持ち上げられたシート束の中間部の下方に中間挿入爪を挿入してシート束の中間部を把持する中間把持工程と、
前記積層体の上部に位置するシート束を、端縁部と中間部を把持した状態で取り出して搬送する搬送工程とを有することを特徴とするシート状部材の供給方法。
【請求項２】
前記シート状部材が、対向する縁部の一方に切込部を有し、
前記積層体が、前記所定枚数ずつのシート状部材毎に前記切込部が交互に逆の位置にとなるように積層されていることを特徴とする請求項１に記載のシート状部材の供給方法。
【請求項３】
前記突出工程が、前記積層体の対向する両側面側に設けられた前記切込部に嵌合する形状の押込部材を、前記切込部に対応する位置で前記積層体に対して挟む方向に移動させるものであることを特徴とする請求項２に記載のシート状部材の供給方法。
【請求項４】
前記積層体が、前記シート状部材を水平方向に複数列に亘って積層したものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のシート状部材の供給方法。
【請求項５】
前記シート状部材の切込部が、Ｖ字状あるいはＵ字状であることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のシート状部材の供給方法。
【請求項６】
前記シート状部材の切込部が、シート状部材の縁部に１箇所のみ設けられていることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに記載のシート状部材の供給方法。
【請求項７】
複数のシート状部材を積層した積層体から、所定枚数ずつのシート状部材をシート束として取り出して搬送するシート状部材の供給装置であって、
前記シート状部材が、対向する縁部の一方に切込部を有するとともに、前記積層体が、前記所定枚数ずつのシート状部材毎に前記切込部が交互に逆の位置にとなるように積層されており、
前記積層体を、前記シート束の端縁部が交互に逆方向に突出した状態とする突出機構を備え、
該突出機構が、垂直方向に延び前記切込部に嵌合する形状で前記積層体の対向する両側面側に設けられた押込部材と、該両側面側の押込部材の一方あるいは両方を、前記積層体を挟む方向に接近させる押込手段とを有することを特徴とするシート状部材の供給装置。
【請求項８】
前記積層体が、前記シート状部材を水平方向に複数列に亘って積層したものであり、
前記押込部材が、複数列のシート状部材の切込部に対応して複数列に設けられ、前記押込手段によって一体的に同時に駆動されることを特徴とする請求項７に記載のシート状部材の供給装置。
【請求項９】
前記積層体の上部に位置するシート束の突出した端縁部を把持する端縁部把持手段を有し、
該端縁部把持手段が、前記シート束の端縁部に接触している押込部材と接触しないように、回避凹部を有していることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のシート状部材の供給装置。
【請求項１０】
複数のシート状部材を積層した積層体から、所定枚数ずつのシート状部材をシート束として取り出して搬送するシート状部材の供給装置であって、
前記シート状部材が、対向する縁部の一方に切込部を有するとともに、前記積層体が、前記所定枚数ずつのシート状部材毎に前記切込部が交互に逆の位置にとなるように積層されており、
前記積層体の上部に位置するシート束を把持するシート束把持機構を備え、
該シート束把持機構が、前記シート束の一方の端縁部を把持する端縁部把持手段と、前記シート束の中間部を把持する中間把持手段とを有することを特徴とするシート状部材の供給装置。
【請求項１１】
前記中間把持手段が、端縁部が持ち上げられた前記シート束の中間部の下方に挿入される中間挿入爪と、前記シート束の中間部の上方を押さえる中間抑え爪とを有することを特徴とする請求項１０に記載のシート状部材の供給装置。
【請求項１２】
前記中間挿入爪が、前記シート束の側方から水平方向に旋回することで中間部の下方に挿入されるよう構成されていることを特徴とする請求項１１に記載のシート状部材の供給装置。
【請求項１３】
前記シート束把持機構が、多間接マニプレータ機構の先端に設けられていることを特徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれかに記載のシート状部材の供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のシート状部材を積層した積層体から、所定枚数ずつのシート状部材をシート束として取り出して搬送するシート状部材の供給方法および供給装置に関し、特に飲料缶のマルチパック用の紙器等に組み立てられる成形シートを、多数積層された積層体から所定枚数ずつマルチパック装置等に供給するのに好適なシート状部材の供給方法および供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば飲料缶のマルチパックを生産するためには、マルチパック装置のホッパやバケットコンベア等にマルチパック用の紙器に組み立てられる成形シートを所定枚数ずつ供給する必要がある。
一方、成形シートは、その生産設備から多数を複数列に積層された一塊の積層体として搬出し、その積層体の状態でパレットに載置されて、輸送、保管等が行われるのが通常である。
【０００３】
このため、成形シートをマルチパック装置に供給する際には、パレット上に載置した積層体から所定枚数ずつの成形シートを切り分けて取り出し、マルチパック装置のホッパやバケットコンベア等に投入する必要がある。
積層体から所定枚数ずつの成形シートを切り分けるために、積層体の成形シートの側方から先端の細い針等を挿入して所定枚数のシート束を切り出すことが考えられる。
しかしながら、積層された成形シート同士の間には空間が殆ど存在せず、針等の挿入時に成形シート自体に突き刺さり成形シートに損傷を与えることから、自動化が困難であり、所定枚数の成形シートを人手で順次に取り上げて供給する必要があった。
【０００４】
積層体からの所定枚数の成形シートの取り出しを自動化するため、生産設備等であらかじめ積層体を形成する際に、所定枚数の成形シートの間に間紙を挿入してシート束として扱えるようにするものが公知である。
しかしながら、生産設備等で成形シートを積層する際に、所定枚数の成形シート毎に間紙を介在させる工程が追加され、その設備が必要となるとともに、積層体からの所定枚数の成形シートの供給時にそのつど間紙を除去し、また除去した間紙を廃棄する工程が追加され、そのための設備が必要となるため、成形シートを低コストで供給することが困難であった。
【０００５】
これらの課題を解決するために、成形シートを所定の縁部（第１の縁部）に切れ込みを有しそれに対向する縁部（第２の縁部）に切れ込みのない形状とし、シート束を形成する所定枚数の成形シート毎に第１の縁部と第２の縁部を交互に揃え、シート束の切り込みが揃えられた端縁部が交互に現れるように積層体を形成するものが提案されている（特許文献１等参照。）。
このように積層体を形成することにより、取り上げるシート束の第２の端縁部の下方に、下段のシート束の第１の端縁部の切り込み部による空間が形成される。
このことで、該空間に爪等を挿入することによって成形シートに損傷を与えることなく、容易に上方のシート束を切り分けることが可能となり、成形シートを低コストで自動的に供給することが容易となる。
【０００６】
特許文献１に示された技術では、まず、多間接マニプレータ機構の先端に設けられている把持機構（挟持体）により、最上段のシート束の第２の端縁部がその下段のシート束の切れ込み部から持ち上げられるとともに上下から把持（挟持）される。
この時、最上段のシート束の第２の端縁部の下面には下段のシート束の切れ込み部が空間を形成しているので、挟持体が成形シートに損傷を与えることはない。
【０００７】
次に、最上段のシート束の第２の端縁部が持ち上げられ把持された状態で第１の端縁部方向に押圧され、下段のシート束上で摺動して第１の端縁部が下段のシート束から突出し、該突出した最上段のシート束の第１の端縁部が上下から把持される。
このようにして、最上段のシート束は両端縁部を把持機構により把持されて、多間接マニプレータ機構によってマルチパック装置のホッパやバケットコンベア等に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許４０９７８６５号公報（全頁、全図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に示す技術によれば、成形シートに損傷を与えることなく、容易に上方のシート束を切り分けることが可能となり、成形シートを低コストで自動的に供給することが容易となるものの、最上段のシート束の第２の端縁部が持ち上げられ把持された状態で第１の縁部方向へ押圧されて下段のシート束上で摺動する際に、下段のシート束の上部の成形シートが摩擦で移動し、下段のシート束が不揃いとなったり成形シートが落下したりするトラブルが発生することがあった。
【００１０】
下段のシート束は、次に最上段のシート束として上記工程が繰り返されるが、成形シートが落下した場合には動作を停止させて元の状態に復旧させた後に上記工程を開始しなければならず、シート束が不揃いとなってしまうと正常に把持できないため、シート束を整列状態に揃えなければならない。
このため、シート束の不揃いや成形シートの落下を監視する必要があるとともに、シート束を整列状態に揃えるための工程や設備が必要となるという問題があった。
【００１１】
そこで本発明は、前述したような公知の技術の問題を解決するものであって、シート状部材に損傷を与えることなく、容易に上方のシート束を切り分けるとともに、シート状部材の移動を防止して、より低コストでシート状部材を自動的に供給することが可能なシート状部材の供給方法および供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本請求項１に係る発明は、複数のシート状部材を積層した積層体から、所定枚数ずつのシート状部材をシート束として取り出して搬送するシート状部材の供給方法であって、前記積層体を前記シート束の端縁部が交互に逆方向に突出した状態とする突出工程と、前記積層体の上部に位置するシート束の突出した端縁部を把持する端縁部把持工程と、該把持したシート束の端縁部を持ち上げる端縁部持上工程と、該端縁部が持ち上げられたシート束の中間部の下方に中間挿入爪を挿入してシート束の中間部を把持する中間把持工程と、前記積層体の上部に位置するシート束を、端縁部と中間部を把持した状態で取り出して搬送する搬送工程とを有することにより前記課題を解決するものである。
【００１３】
本請求項２に係る発明は、請求項１に記載のシート状部材の供給方法の構成に加えて、前記シート状部材が、対向する縁部の一方に切込部を有し、前記積層体が、前記所定枚数ずつのシート状部材毎に前記切込部が交互に逆の位置にとなるように積層されていることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項３に係る発明は、請求項２に記載のシート状部材の供給方法の構成に加えて、前記突出工程が、前記積層体の対向する両側面側に設けられた前記切込部に嵌合する形状の押込部材を、前記切込部に対応する位置で前記積層体に対して両側から挟む方向に移動させるものであることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のシート状部材の供給方法の構成に加えて、前記積層体が、前記シート状部材を水平方向に複数列に亘って積層したものであることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のシート状部材の供給方法の構成に加えて、前記シート状部材の切込部が、Ｖ字状あるいはＵ字状であることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項６に係る発明は、請求項２乃至請求項５のいずれかに記載のシート状部材の供給方法の構成に加えて、前記シート状部材の切込部が、シート状部材の縁部に１箇所のみ設けられていることにより、前記課題を解決するものである。
【００１４】
本請求項７に係る発明は、複数のシート状部材を積層した積層体から、所定枚数ずつのシート状部材をシート束として取り出して搬送するシート状部材の供給装置であって、前記シート状部材が、対向する縁部の一方に切込部を有するとともに、前記積層体が、前記所定枚数ずつのシート状部材毎に前記切込部が交互に逆の位置にとなるように積層されており、前記積層体を、前記シート束の端縁部が交互に逆方向に突出した状態とする突出機構を備え、該突出機構が、垂直方向に延び前記切込部に嵌合する形状で前記積層体の対向する両側面側に設けられた押込部材と、該両側面側の押込部材の一方あるいは両方を、前記積層体を挟む方向に接近させる押込手段とを有することにより、前記課題を解決するものである。
【００１５】
本請求項８に係る発明は、請求項７に記載のシート状部材の供給装置の構成に加えて、前記積層体が、前記シート状部材を水平方向に複数列に亘って積層したものであり、前記押込部材が、複数列のシート状部材の切込部に対応して複数列に設けられ、前記押込手段によって一体的に同時に移動することにより、前記課題を解決するものである。
本請求項９に係る発明は、請求項７または請求項８に記載のシート状部材の供給装置の構成に加えて、前記積層体の上部に位置するシート束の突出した端縁部を把持する端縁部把持手段を有し、該端縁部把持手段が、前記シート束の端縁部に接触している押込部材と接触しないように、回避凹部を有していることにより、前記課題を解決するものである。
【００１６】
本請求項１０に係る発明は、複数のシート状部材を積層した積層体から、所定枚数ずつのシート状部材をシート束として取り出して搬送するシート状部材の供給装置であって、前記シート状部材が、対向する縁部の一方に切込部を有するとともに、前記積層体が、前記所定枚数ずつのシート状部材毎に前記切込部が交互に逆の位置にとなるように積層されており、前記積層体の上部に位置するシート束を把持するシート束把持機構を備え、該シート束把持機構が、前記シート束の一方の端縁部を把持する端縁部把持手段と、前記シート束の中間部を把持する中間把持手段とを有することにより、前記課題を解決するものである。
【００１７】
本請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載のシート状部材の供給装置の構成に加えて、前記中間把持手段が、端縁部が持ち上げられた前記シート束の中間部の下方に挿入される中間挿入爪と、前記シート束の中間部の上方を押さえる中間抑え爪とを有することにより、前記課題を解決するものである。
本請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載のシート状部材の供給装置の構成に加えて、前記中間挿入爪が、前記シート束の側方から水平方向に旋回することで中間部の下方に挿入されるよう構成されていることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項１３に係る発明は、請求項１０乃至請求項１２のいずれかに記載のシート状部材の供給装置の構成に加えて、前記シート束把持機構が、多間接マニプレータ機構の先端に設けられていることにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本請求項１に係る発明のシート状部材の供給方法によれば、最上段のシート束を把持して持ち上げる際に、端縁部が持ち上げられたシート束の中間部の下方に中間挿入爪を挿入してシート束の中間部を把持することで、最上段のシート束をその下段のシート束上で摺動させることがないため、下段のシート束が不揃いとなったりシート状部材が落下したりするトラブルは発生せず、これらを監視する必要もなくシート束を整列状態に揃えるための工程や設備も必要がない。
このため、容易に上方のシート束を切り分けることが可能となるとともに、より低コストでシート状部材を自動的に供給することが可能となる。
【００１９】
本請求項２に記載の構成によれば、対向する縁部の一方に切込部を有するシート状部材が所定枚数ずつ交互に積層されていることにより、所定枚数の切り分けが容易となる。
本請求項３に記載の構成によれば、押込部材を切込部に対応する位置で積層体に対して挟む方向に移動させることで、押込部材によって押し込まれた上下のシート束の端縁部が切込部の深さ分だけ逆方向に交互に突出した状態となるため、上方のシート束の端縁部を広い幅で把持することが可能となり、確実に把持して持ち上げることが可能となる。
本請求項４に記載の構成によれば、把持したシート束を摺動させることがないため、シート状部材を水平方向に複数列に亘って積層しても、下段のシート束とともに側方のシート束も不揃いとなったりシート状部材が落下したりするトラブルが発生しないため、多数のシート状部材を１つの積層体に積層することができ、供給時の処理効率がさらに向上する。
本請求項５に記載の構成によれば、押込部材を積層体に対して両側から挟むように移動させた際にＶ字状あるいはＵ字状の切込部に嵌合することで、シート束の端縁部を交互に突出させると同時にシート束を整列させることができるため、より確実にシート束を把持することが可能となる。
本請求項６に記載の構成によれば、切込部をシート状部材の縁部に１箇所のみ設けることで、把持されるシート束の端縁部の把持される部分が広くなるため、さらに確実にシート束を把持することが可能となる。
【００２０】
本請求項７に係る発明のシート状部材の供給装置によれば、押込部材の一方あるいは両方を切込部に対応する位置で積層体に対して挟む方向に移動させることで、押込部材によって押し込まれた上下のシート束の端縁部が、切込部の深さ分だけ逆方向に交互に突出した状態となるため、上方のシート束の端縁部を広い幅で把持することが可能となり、確実に把持して持ち上げることが可能となる。
【００２１】
本請求項８に記載の構成によれば、１回の動作で、複数列に亘って積層されたシート状部材の全ての列において、上下のシート束の端縁部を交互に切込部の深さ分だけ突出した状態とすることができるため、供給時の処理効率が向上する。
本請求項９に記載の構成によれば、押込部材を退避させることなく、把持されるシート束の端縁部の広い領域を把持することができ、処理効率がさらに向上するとともに、確実にシート束を把持することが可能となる。
【００２２】
本請求項１０に係る発明のシート状部材の供給装置によれば、最上段のシート束を把持して持ち上げる際に、端縁部把持手段により端縁部が持ち上げられたシート束の中間部を中間把持手段により把持することで、最上段のシート束をその下段のシート束上で摺動させることがないため、下段のシート束が不揃いとなったりシート状部材が落下したりするトラブルは発生せず、これらを監視する必要もなくシート束を整列状態に揃えるための工程や設備も必要がない。
このため、容易に上方のシート束を切り分けることが可能となるとともに、より低コストでシート状部材を自動的に供給することが可能となる。
【００２３】
本請求項１１に記載の構成によれば、端縁部把持手段により端縁部が持ち上げられたシート束の中間部を確実に把持することが可能となり確実にシート束を把持することが可能となる。
本請求項１２に記載の構成によれば、中間挿入爪が旋回のみでシート束の中間部の下方に挿入されることで、中間把持手段の作動空間を小さくでき、高速に動作可能で、装置の小型化も可能となり、処理効率がさらに向上する。
本請求項１３に記載の構成によれば、シート束把持機構の動作位置や姿勢の自由度を大きくできるため、積層体の高さや列数を大きくしても確実にシート束を把持することが可能となり、全体の処理効率がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】シート状部材の平面図。
【図２】積層体の説明図。
【図３】本発明の１実施形態であるシート状部材の供給装置の参考写真。
【図４】図３の他の姿勢の参考写真。
【図５】本発明の１実施形態である突出機構の積層体搬入時の側面図。
【図６】本発明の１実施形態である突出機構の積層体搬入時の平面図。
【図７】本発明の１実施形態である突出機構の突出動作開始時の側面図。
【図８】本発明の１実施形態である突出機構の突出動作開始時の平面図。
【図９】本発明の１実施形態である突出機構の突出動作完了時の側面図。
【図１０】本発明の１実施形態である突出機構の突出動作完了時の平面図。
【図１１】本発明の１実施形態である突出機構の最上段のシート束の搬出後の側面図。
【図１２】本発明の１実施形態である突出機構の２段目のシート束のリフトアップ時の側面図。
【図１３】本発明の１実施形態である突出機構の２段目のシート束の突出動作開始時の側面図。
【図１４】本発明の１実施形態である突出機構の２段目のシート束の突出動作完了時の側面図。
【図１５】本発明の１実施形態のシート束把持機構の正面図。
【図１６】本発明の１実施形態のシート束把持機構の背面図。
【図１７】本発明の１実施形態のシート束把持機構の側面図。
【図１８】本発明の１実施形態のシート束把持機構の平面図。
【図１９】端縁部把持工程の前段階の説明図。
【図２０】端縁部把持工程のアプローチ前の説明図。
【図２１】端縁部把持工程のアプローチ前の参考写真。
【図２２】端縁部把持工程の把持開始前の説明図。
【図２３】端縁部把持工程の把持開始前の参考写真。
【図２４】端縁部把持工程の把持時の説明図。
【図２５】端縁部持上工程の持ち上げ途中の参考写真。
【図２６】端縁部持上工程の持ち上げ後の説明図。
【図２７】端縁部持上工程の持ち上げ後の参考写真。
【図２８】中間把持工程の中間挿入爪を挿入中の参考写真。
【図２９】中間把持工程の中間挿入爪を挿入後の説明図。
【図３０】中間把持工程の中間挿入爪を挿入後の参考写真。
【図３１】中間把持工程の中間把持後の説明図。
【図３２】中間把持工程の中間把持後の参考写真。
【図３３】搬送工程の説明図。
【図３４】搬送工程の参考写真。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明のシート状部材の供給方法は、複数のシート状部材を積層した積層体から、所定枚数ずつのシート状部材をシート束として取り出して搬送するシート状部材の供給方法であって、積層体を前記シート束の端縁部が交互に逆方向に突出した状態とする突出工程と、積層体の上部に位置するシート束の突出した端縁部を把持する端縁部把持工程と、該把持したシート束の端縁部を持ち上げる端縁部持上工程と、該端縁部が持ち上げられたシート束の中間部の下方に中間挿入爪を挿入してシート束の中間部を把持する中間把持工程と、積層体の上部に位置するシート束を、端縁部と中間部を把持した状態で取り出して搬送する搬送工程とを有し、シート状部材に損傷を与えることなく、容易に上方のシート束を切り分けるとともに、シート状部材の移動を防止して、より低コストでシート状部材を自動的に供給することが可能となるものであれば、その具体的な構成はいかなるものであっっても良い。
【００２６】
また、本発明のシート状部材の供給装置は、複数のシート状部材を積層した積層体から、所定枚数ずつのシート状部材をシート束として取り出して搬送するシート状部材の供給装置であって、シート状部材が、対向する縁部の一方に切込部を有するとともに、積層体が、所定枚数ずつのシート状部材毎に切込部が交互に逆の位置にとなるように積層されており、積層体をシート束の端縁部が交互に逆方向に突出した状態とする突出機構を備え、該突出機構が垂直方向に延び前記切込部に嵌合する形状で積層体の対向する両側面に設けられた押込部材と該両側面の押込部材を積層体の両側から挟むよう互いに接近させる押込手段とを有するもの、または、複数のシート状部材を積層した積層体から、所定枚数ずつのシート状部材をシート束として取り出して搬送するシート状部材の供給装置であって、シート状部材が、対向する縁部の一方に切込部を有するとともに、積層体が、所定枚数ずつのシート状部材毎に切込部が交互に逆の位置にとなるように積層されており、積層体の上部に位置するシート束を把持するシート束把持機構を備え、該シート束把持機構がシート束の一方の端縁部を把持する端縁部把持手段とシート束の中間部を把持する中間把持手段とを有するものであれば、その具体的な構成はいかなるものであっても良い。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明の１実施形態であるシート状部材の供給方法および供給装置の具体的な構成および動作について図面および参考写真に基づいて説明する。
まず、本発明の１実施形態であるシート状部材の供給方法および供給装置により供給されるシート状部材１０１は、飲料缶のマルチパック用の紙器等に組み立てられる成形シートであり、図１に示すように略長方形に形成され、その２つの短辺１０４、１０５の一方の短辺１０４には、中央にＶ字状の切込部１０２が形成され、組み立てられる際の折り線１０３が短辺１０４、１０５と平行に設けられている。
【００２８】
なお、シート状部材１０１は、２つの短辺１０４、１０５の一方の短辺１０４に少なくとも１つの切込部が形成されたものであれば、図示のような構成、形状のものに限定されず、２つの長辺１０６を複数の凸部片や凹部を有する形状としたもの、折り線１０３を他の部分あるいは他の角度で設けたもの、任意の箇所に独立した抜き部を設けたもの、任意の箇所に切り取り用のミシン目等を設けたもの等、紙器等に組み立てられた際の形状、構造に応じて、いかなる構成、形状のものであってもよい。
また、切込部１０２は一方の短辺に２つ以上設けられてもよく、後述する押込部材１２１が進入可能であればＵ字状等の他の形状であってもよい。
【００２９】
シート状部材１０１は、図２に示すように、複数列に上下に多数積層されて一塊の積層体１１０に形成されている。
該積層体１１０は、シート状部材１０１が上下方向に所定枚数毎に交互に切込部１０２を有する短辺の位置を逆にして積層されることで、所定枚数毎のシート束１１１が積み上げられた形態に形成される。
なお、積層体１１０に積層されるシート状部材１０１の枚数、列数、あるいは、シート束１１１を形成するシート状部材１０１の枚数は、適宜設定することが可能である。
【００３０】
本発明の１実施形態であるシート状部材の供給装置１００は、参考写真である図３、図４に示すように、多間接マニプレータ機構１６０の先端に取り付けられたシート束把持機構１３０によって、載置テーブル１７０に載置された積層体１１０から所定枚数のシート状部材１０１からなるシート束１１１毎に取り出し、搬出してマルチパック装置等に供給するように構成されている（なお、参考写真である図３、図４に示される積層体１１０は、既に、シート束１１１が複数回取り出された状態である。）。
【００３１】
載置テーブル１７０は、図５、図６に示すように、リフター１７２上に設けられており、その上面にパレット１７１を介して積層体１１０が載置される。
積層体１１０の対向する両側面には、押込部材１２１と、該押込部材１２１を積層体１１０に対して挟む方向に接近させる押込手段１２２とを備えた突出機構１２０が設けられている。
本実施例では、積層体１１０は、上下に４段のシート束１１１を形成し４列に積層されて載置テーブル１７０の中央にパレット１７１を介して載置され、押込部材１２１は、上下方向にシート束１１１の約１．５倍の長さを有するとともに、４列のシート束１１１の切込部１０２に対応した位置に設けられ、下端部に設けられたスライダー１２５が突出機構１２０のスライドレール１２４上を摺動することで、最上段のシート束１１１とその直下のシート束１１１の少なくとも上部を挟む方向に接近させる押込手段１２２を形成している。
また、それぞれの側方の４つの押込部材１２１は、横連結部材１２３に固定されて４つの押込部材１２１が一体になって同時にシート束１１１方向に移動可能に構成されている。
【００３２】
突出工程は突出機構１２０の動作、すなわち、それぞれの側方の４つの押込部材１２１をシート束１１１方向に移動させることで行われる。
まず、図５、図６に示すように、それぞれの押込部材１２１が積層体１１０の幅よりも広い間隔に退避した状態で、積層体１１０が搬入されてパレット１７１の上に載置される。
この時、リフター１７２は、最上段のシート束１１１の全体とその下段のシート束の少なくとも上部に押込部材１２１が当接可能な高さに設定されている。
次に、両側の押込部材１２１がシート束１１１の両側から接近し、図７，図８に示すように、それぞれの押込部材１２１の先端がシート束１１１の端縁に当接する。
【００３３】
この状態から、図面右の押込部材１２１を停止させ、図面左の押込部材１２１をさらに押し込むことで、図９、図１０に示すように、図面左の押込部材１２１によって最上段のシート束１１１ａの左端面が右方向に押されるとともに、図面右の押込部材１２１が最上段のシート束１１１ａの右端面の切込部１０２に進入して、積層体１１０に対して右方向に突出する。
この時、その下段のシート束１１１ｂの上部では、図面左の押込部材１２１が左端面の切込部１０２に進入するとともに、図面右の押込部材１２１が右端面に接したまま停止していることにより、下段のシート束１１１ｂが積層体１１０に対して移動することはない。
また、切込部１０２と押込部材１２１が断面Ｖ字状に形成されているため、切込部１０２の最深部まで押込部材１２１の先端が進入することで、シート束１１１ａの各シート状部材の幅方向（図９の表裏方向、図１０の上下方向）の整列が同時に行われる。
【００３４】
図９、１０に示す状態で、後述する端縁部把持工程、端縁部持上工程、中間把持工程および搬送工程を経て、全ての列の最上段のシート束１１１ａが積層体１１０から搬出されると、図１１に示すように、左右の押込部材１２１を積層体１１０から離れる位置まで移動させる。
なお、左右の押込部材１２１の図１１に示す位置への移動は、後述する端縁部把持工程、端縁部持上工程、中間把持工程および搬送工程の前に行われてもよい。
そして、図１２に示すように、リフター１７２によってシート束１１１の厚さ分、載置テーブル１７０を上昇させることで、次の段のシート束１１１に対しても同様の突出工程が行われる。
【００３５】
すなわち、両側の押込部材１２１がシート束１１１の両側から接近し、図１３に示すように、それぞれの押込部材１２１の先端がシート束１１１の端縁に当接する。
そして、最上段となったシート束１１１ｂの切込部１０２の位置が、搬出されたシート束１１１ａとは左右逆となるため、図面左の押込部材１２１を停止させ、図面右の押込部材１２１をさらに押し込むことで、図１４に示すように、図面右の押込部材１２１によって最上段となったシート束１１１ｂの右端面が左方向に押されるとともに、図面左の押込部材１２１が最上段となったシート束１１１ｂの左端面の切込部１０２に進入して、積層体１１０に対して左方向に突出する。
この時、その下段のシート束１１１ｃの上部では、図面右の押込部材１２１が右端面の切込部１０２に進入するとともに、図面左の押込部材１２１が左端面に接したまま停止していることにより、下段のシート束１１１ｃが積層体１１０に対して移動することはない。
【００３６】
このような工程を、積層されたシート束１１１の段数分、左右交互に繰り返すことにより、全ての段のシート束１１１が、後述する端縁部把持工程、端縁部持上工程、中間把持工程および搬送工程によって、積層体１１０から搬出される。
なお、本実施例ではパレット１７１が積層体１１０より左右寸法を小さいものとしているため、最下段のシート束１１１に対する上記突出工程は省略することが可能である。
また、本実施例では、押込部材１２１の上下寸法をシート束１１１の約１．５倍としたが、スライダー１２５をさらに下方に設け、押込部材１２１の寸法をシート束１１１の上下寸法の２倍以上に設定することで、１回の押し込み動作で積層体１１０の複数段のシート束１１１を交互に突出させ、押し込み動作を各段ごとではなく、複数段毎に行うようにしてもよい。その場合、後述するシート束把持機構１３０を異なる高さで動作可能に構成することにより、リフター１７２の動作回数を減らしてもよく、リフター１７２を省略してもよい。
押込手段１２２は図示しない駆動装置によって駆動されてもよく、作業者の手によって押し込んでもよい。
【００３７】
端縁部把持工程、端縁部持上工程、中間把持工程および搬送工程は、多間接マニプレータ機構１６０の先端に取り付けられたシート束把持機構１３０によって行われる。
シート束把持機構１３０は、図１５乃至図１８に示すように、多間接マニプレータ機構１６０の先端に取り付けられ、一方の短辺の上方に立設部１３３、一方の長辺の下方に垂下部１３２を有する略長方形の把持機構機体１３１と、該把持機構機体１３１の立設部１３３の外側に設けられた端縁部把持手段１４０と、該把持機構機体１３１の垂下部１３２近傍に設けられた中間把持手段１５０から構成される。
端縁部把持手段１４０は、立設部１３３に対して上下動可能な端縁部受け爪１４１および端縁部抑え爪１４２とを有し、端縁部受け爪１４１は立設部１３３に設けられた端縁部受け爪駆動機構１４３により、端縁部抑え爪１４２は立設部１３３に設けられた端縁部抑え爪駆動機構１４４により、それぞれ独立して駆動可能に構成されている。
【００３８】
中間把持手段１５０は、旋回運動可能な中間挿入爪１５１および垂下部１３２近傍の把持機構機体１３１に対して上下動可能な中間抑え爪１５２とを有し、中間挿入爪１５１は垂下部１３２に設けられた中間挿入爪旋回機構１５３により旋回可能に構成され、中間抑え爪１５２は把持機構機体１３１に設けられた中間抑え爪駆動機構１５４により上下動可能に構成されている。
なお、本実施例では、中間挿入爪旋回機構１５３の駆動源は、図１８に示すように、中間挿入爪旋回用シリンダ１５５を採用しているが、いかなる動力源、機構を採用してもよく、端縁部受け爪駆動機構１４３、端縁部抑え爪駆動機構１４４、中間抑え爪駆動機構１５４についても、具体的な動力源、機構はいかなるものであってもよい。
また、本実施例では、中間挿入爪旋回機構１５３が設けられた垂下部１３２を把持機構機体１３１の長辺に沿った幅広のものとすることで、シート束１１１の長辺を整列させる整列板を兼ねている。
【００３９】
次に、端縁部把持工程、端縁部持上工程、中間把持工程および搬送工程におけるシート束把持機構１３０の動作について、簡略化した図および参考写真に基づいて説明する。
まず、図１９に示す状態から、シート束把持機構１３０が多間接マニプレータ機構１６０の動作によって、図示しない押込部材１２１を避けて上段のシート束１１１ａに接近し、図２０および参考写真である図２１に示す端縁部把持工程のアプローチ前の状態となる。
なお、積層体１１０を載置する載置テーブル１７０を上下動可能とし、多間接マニプレータ機構１６０の動作と同期するようにしてもよい。
このアプローチ前の状態では、端縁部受け爪１４１および端縁部抑え爪１４２はシート束１１１ａの突出した端縁部より外側に位置し、端縁部受け爪１４１はシート束１１１ａのわずかに下方、端縁部抑え爪１４２はシート束１１１ａのわずかに上方に位置し、かつ、中間挿入爪１５１の下面は下段のシート束１１１ｂの上面よりわずかに上方に位置する。
また、中間挿入爪１５１は旋回前の状態で、シート束１１１ａの側方に待機している。
【００４０】
そして、図２０および参考写真である図２１に示す端縁部把持工程のアプローチ前の状態から、シート束把持機構１３０が多間接マニプレータ機構１６０の動作（図面右方向への移動）によって、図２２および参考写真である図２３に示す端縁部把持可能な状態となる。
この状態で、端縁部受け爪１４１および端縁部抑え爪１４２が駆動され、図２４に示すようにシート束１１１ａの突出した端縁部が把持される（端縁部把持工程）。
【００４１】
次に、端縁部受け爪１４１および端縁部抑え爪１４２によってシート束１１１ａの突出した端縁部を所定の把持力で把持した状態で、当該シート束１１１ａの突出した端縁部が参考写真である図２５に示すように、上方に持ち上げられる。
この上方への持ち上げは、シート束把持機構１３０自体は静止（すなわち、中間挿入爪１５１および中間抑え爪１５２は静止）したまま端縁部受け爪１４１および端縁部抑え爪１４２のみの駆動で行われる。
さらに、図２６および参考写真である図２７に示す、中間挿入爪１５１が旋回してシート束１１１ａの下方に挿入可能な状態となるまで、シート束１１１ａの突出した端縁部が持ち上げられる（端縁部持上工程）。
【００４２】
この状態で、参考写真である図２８に示すように中間挿入爪１５１が旋回してシート束１１１ａの下方に挿入され、中間挿入爪１５１が９０°旋回して図２９および参考写真である図３０に示すように、シート束１１１ａの下面を支えることが可能となる。
そして、図３１および参考写真である図３２に示すように、中間抑え爪１５２が下降して、シート束１１１ａの下面に挿入された中間挿入爪１５１と中間抑え爪１５２とで、シート束１１１ａの中間部が所定の把持力で把持される（中間把持工程）。
【００４３】
なお、本実施例では、端縁部受け爪１４１および端縁部抑え爪１４２によって上方に持ち上げられていたシート束１１１ａの突出した端縁部は、図３１および参考写真である図３２に示すように、シート束１１１ａの把持された中間部と同じ高さになる位置まで下降させる。
なお、シート束１１１ａの突出した端縁部の下降は中間抑え爪１５２の下降と同時に行われてもよく、中間抑え爪１５２の下降の後に行われてもよく、また、行われなくてもよい。
【００４４】
以上の動作で、端縁部受け爪１４１および端縁部抑え爪１４２によって突出した端縁部が、中間挿入爪１５１および中間抑え爪１５２によって中間部が、それぞれ所定の把持力で把持されて、シート束１１１ａ全体を一纏めにして持ち上げることが可能となり、図３３および参考写真である図３４に示すように、多間接マニプレータ機構１６０の動作によって適宜次の工程に搬送される（搬送工程）。
このようにして、端縁部把持工程、端縁部持上工程、中間把持工程および搬送工程において、シート束把持機構１３０によって最上段のシート束１１１ａを把持して持ち上げる際に、端縁部が持ち上げられたシート束１１１ａの中間部の下方に中間挿入爪１５１を挿入してシート束１１１ａの中間部を把持することで、最上段のシート束１１１ａをその下段のシート束１１１ｂ上で摺動させることがない。
したがって、下段のシート束１１１ｂが不揃いとなったりシート状部材が落下したりするトラブルは発生せず、これらを監視する必要もなくシート束１１１を整列状態に揃えるための工程や設備も必要がない。
【００４５】
なお、本実施例の参考写真である図３、図４、図２１、図２３、図２５、図２７、図２８、図３０、図３２および図３４において、切込部１０２に対応しない位置に押込部材１２１に並行して棒状部材が立設されている。
この棒状部材はシート束１１１の突出時に端縁部に当接することでシート束１１１の把持される端縁部をある程度整列させ、Ｖ字状の切込部１０２の形状精度や、押込部材１２１の移動時の揺れ等に起因する不整列を修正するものであるが、本発明において必須のものではない。
【００４６】
上記の一連の動作を順次繰り返すことによって、１つの積層体１１０に形成された多段多列のシート束１１１を、１個ずつ取り出し、搬出してマルチパック装置等に供給することが可能となる。
この時、一段毎にシート束１１１の突出した端縁部が逆となるので、シート束把持機構１３０は水平に１８０°回転した状態で上記動作が行われる。
また、積層体１１０の最下段のシート束１１１は、パレット１７１を積層体１１０より小さなサイズとすることで、端縁部受け爪１４１を挿入可能なスペースが確保できる。
さらに、これらの動作は、公知のプログラム制御装置やシーケンサー等を用いて連続的に行うことが可能であり、正確な位置決めは、公知の光学センサや近接センサ等を用いることで自動的に行うことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明のシート状部材の供給方法および供給装置は、飲料缶のマルチパック用の紙器等に組み立てられる成形シートを、多数積層された積層体から所定枚数ずつマルチパック装置等に供給するのに好適であるが、積層体から、所定枚数ずつのシート状部材をシート束として取り出すものであれば、シート状部材の材質や用途に限定されず、様々な分野で応用可能である。
また、上記突出工程および突出機構１２０のみを、特許文献１等で公知の把持機構に用いることによって、端部をより広い幅で把持することが可能となり、より確実にシート束を把持することが可能となる。
さらに、本発明のシート束把持機構１３０の端縁部受け爪１４１を、特許文献１等で公知のものと同様に構成することで、特許文献１等で公知の積層体に対し、上記突出工程および突出機構１２０を用いることなく、確実にシート束を把持することも可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１００  ・・・シート状部材の供給装置
１０１  ・・・シート状部材
１０２  ・・・切込部
１０３  ・・・折り線
１０４  ・・・短辺（切込部側）
１０５  ・・・短辺
１０６  ・・・長辺
１１０  ・・・積層体
１１１  ・・・シート束
１１２  ・・・端縁部
１１３  ・・・中間部
１２０  ・・・突出機構
１２１  ・・・押込部材
１２２  ・・・押込手段
１２３  ・・・横連結部材
１２４  ・・・スライドレール
１２５  ・・・スライダー
１３０  ・・・シート束把持機構
１３１  ・・・把持機構機体
１３２  ・・・垂下部
１３３  ・・・立設部
１４０  ・・・端縁部把持手段
１４１  ・・・端縁部受け爪
１４２  ・・・端縁部抑え爪
１４３  ・・・端縁部受け爪駆動機構
１４４  ・・・端縁部抑え爪駆動機構
１５０  ・・・中間把持手段
１５１  ・・・中間挿入爪
１５２  ・・・中間抑え爪
１５３  ・・・中間挿入爪旋回機構
１５４  ・・・中間抑え爪駆動機構
１５５  ・・・中間挿入爪旋回用シリンダ
１６０  ・・・多間接マニプレータ機構
１７０  ・・・載置テーブル
１７１  ・・・パレット
１７２  ・・・リフター
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２２】
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【図２４】
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【図２６】
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【図２９】
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【図３１】
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【図３３】
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【図３】
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【図４】
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【図２１】
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【図２３】
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【図２５】
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【図２７】
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【図２８】
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【図３０】
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【図３２】
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【図３４】
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