(57)【要約】【課題】段ボール箱を製造する製函機の給紙装置において、セット替え時に段ボールシートの積み込みから送出までに要する時間を短縮して、製函機の生産効率を向上させる。【解決手段】給紙装置１０の前当板１４を下部構成体４２と上部構成体４４とに分割形成し、下部構成体４２を構成する軸板４２ｂをエアシリンダ２４のピストンロッド２６と連結し、エアシリンダ２４で下部構成体４２を急速昇降可能にする。上部構成体４４と一体の有底中空円筒体５６をモータ４８の出力軸５８と螺合させ、低速昇降可能にする。段ボールシートｃを給紙装置１０に積み込む時は、下部構成体４２を下降させて隙間ｓ２を閉じ、段ボールシートｃを製函ラインへ送出する時は下部構成体４２を上昇され、隙間ｓ２を段ボールシートｃの厚さの１．５倍とする。下部構成体４２の上昇時上面５４を上部構成体４４のストッパ面４４ａに係止させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙テーブル上に積み上げられた段ボールシートを、最下位の段ボールシートから１枚ずつ分離して前当板と該給紙テーブル間の隙間から下流側製函ラインへ送り出す段ボール製函機の給紙方法において、
前当板を給紙テーブルに対して昇降可能に構成すると共に、給紙部ホッパ内への段ボールシートの積み込み時には前当板を給紙テーブルまで下降させて前記隙間を閉じた状態とし、段ボールシートの積み込みと並行して前当板の上昇位置を規制するストッパの位置決めを行ない、
下流側製函ラインへの段ボールシートの送出時には前当板を上昇させて該ストッパに当てることにより、前当板の上昇速度を増大させて隙間調整時間を短縮可能にしたことを特徴とする段ボール製函機の給紙方法。
【請求項２】
前当板を給紙テーブルとの間で前記隙間を形成する下部構成体と該下部構成体と別体の上部構成体とで構成すると共に、該上部構成体の下端部をストッパとして該下端部に下部構成体を当てることで下部構成体の上昇位置を規制するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の段ボール製函機の給紙方法。
【請求項３】
前当板の前記下部構成体をエアシリンダで昇降させ、前記上部構成体を駆動モータで昇降させるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の段ボール製函機の給紙方法。
【請求項４】
段ボールシートの前端を揃える前当板と、段ボールシートを積み上げる給紙テーブルと、最下位の段ボールシートから一枚ずつ分離して該前当板と該給紙テーブル間の隙間から下流側製函ラインへ送り出す給紙装置とを備えた段ボール製函機の給紙装置において、
前当板を昇降させる昇降装置と、前記隙間を段ボールシート1枚のみが通過可能な大きさとなるように前当板の上昇位置を規制するストッパ装置と、を備え、
給紙部ホッパ内への段ボールシートの積み込み時に前当板を下降させて前記隙間を閉じた状態とし、段ボールシートの積み込みと並行して該ストッパ装置の位置決めを行ない、下流側製函ラインへの段ボールシートの送出時に前当板を急速上昇させて該ストッパに当て該隙間を確保するように構成したことを特徴とする段ボール製函機の給紙装置。
【請求項５】
前当板を給紙テーブルとの間で前記隙間を形成する下部構成体と該下部構成体と別体の上部構成体とで構成すると共に、該上部構成体の下端部をストッパとして該下端部に該下部構成体を当てるように構成したことを特徴とする請求項４に記載の段ボール製函機の給紙装置。
【請求項６】
前当板と給紙テーブル間に微小隙間を形成するストッパを設け、前当板と給紙テーブルとを接触させないようにしたことを特徴とする請求項４又は５に記載の段ボール製函機の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段ボール箱を製造する製函機において、段ボールシートを製函工程に送り出す給紙装置に関し、詳しくは、前当板の昇降動作に要する時間を短縮して、生産効率を向上させた給紙方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
段ボール箱を製造する製函機ラインの最上流部には、製函工程を行なう機器に向けて１枚ずつ段ボールシートを供給する給紙装置が設けられている。この給紙装置は、段ボールシートの前端を揃える前当板及び段ボールシートを積み上げる給紙テーブルを備えた給紙部ホッパと、給紙テーブル上に積み上げられた段ボールシートを、最下位の段ボールシートから一枚ずつ分離して前当板と給紙テーブル間に形成された隙間から下流側製函ラインへ送り出す給紙装置とを備えている。
【０００３】
特許文献１（特開平１１−３１４７８５号公報）や特許文献２（特開２０００−７１６３号公報）には、この種の給紙装置が開示されている。
特許文献１には、前当板と給紙テーブル間に形成される隙間を段ボールシートの厚さに応じて調整可能にすることが開示されている。特許文献２には、２枚の前当板を装置の幅方向（左右方向）に配設された梁に摺動可能に設けることにより、段ボールシートの異なる幅方向寸法に対応させるようにした構成が開示されている。
【０００４】
異なる寸法の段ボールシートに切り替わる時（セット替え時）、段ボールシートを給紙ホッパ内に積上げてから下流側の製函ラインに送り出すまでの給紙装置の現状方式の動作を図４により説明する。図４において、給紙装置１００は、製函工程に供される多数の段ボールシートが積み上げられる給紙テーブル１０２と、段ボールシートの前端を揃える前当板１０４と、給紙テーブル１０２に千鳥足状に配設されわずかに上部が給紙テーブル面より上方に顔を出すように配置された多数のホイール１０６と、前当板１０４より段ボールシートの送出方向下流側に設けられたフィードロール１０８とから構成されている。
【０００５】
前当板１０４は、異なる大きさの段ボールシートに対応するため、通常２枚の前当板が装置の幅方向（左右方向、紙面と直角方向）に配設された図示省略のガイド軸に摺動可能に設けられている。一方、給紙装置１００の固定部１１０に幅方向に向けて固設された支持フレーム１１２にモータ１１４が設けられている。モータ１１４は、前当板１０４の幅方向移動に追従して支持フレーム１１２に対し幅方向に移動可能に支持されている。
【０００６】
モータ１１４の出力軸にはネジ軸１１６が固設され、ネジ軸１１６には前当板１０４と一体の支持フレーム１１８に設けられたネジ孔が螺合し、ネジ軸１１６の回転によって前当板１０４が昇降する。これによって、給紙テーブル１０２との間に形成される隙間ｓの大きさを調整可能としている。
図４（ａ）は、セット替えの動作開始時の状態を示す。図４（ｂ）に示すように、給紙テーブル１０２に段ボールシートｃを積み込む時、段ボールシートが隙間ｓに潜り込まないように、前当板１０４を給紙テーブル１２の上面に当るまで下降させ、隙間ｓを閉じる。この動作時間が、段ボールシートｃの厚さに応じて通常５〜４０秒かかる。
【０００７】
次に、図４（ｃ）に示すように、給紙テーブル１０２上に段ボールシートｃを投入する。この段ボールシートｃの積み込みに通常約３０秒かかる。次に、図４（ｄ）に示すように、前当板１０４を上昇させ、段ボールシートｃの厚み１．５枚程度の大きさの隙間ｓを形成する。この動作に通常約５〜４０秒かかる。
この状態でホイール１０６及びフィードロール１０８を矢印方向へ回転させて、段ボールシートｃを１枚ずつ矢印ａ方向へ送出し、隙間ｓを通して下流側の製函ラインに送出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３１４７８５号公報
【特許文献２】特開２０００−７１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図４で説明した現状の給紙装置での段ボールシートの送り工程は、給紙装置への段ボールシートの積み込み時と、下流側製函ラインへの段ボールシートの送出時に、隙間ｓを夫々別な寸法に精度良く調整する必要があるため、前当板１０４を移動精度の良い電動モータを用いて昇降させている。
しかし、電動モータでは昇降速度が遅いため、隙間ｓの調整に時間がかかる。図４に示すように、段ボールシートの積み込みから送出までの動作に４０〜１１０秒かかり、製函機の生産効率を低くするという問題があった。
【００１０】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、段ボール箱を製造する製函機の給紙装置において、異なる寸法の段ボールシートに切り替わる時（セット替え時）、段ボールシートの積み込みから送出までに要する時間を短縮して、製函機の生産効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的を達成するため、本発明の段ボール製函機の給紙方法は、
給紙テーブル上に積み上げられた段ボールシートを、最下位の段ボールシートから１枚ずつ分離して前当板と該給紙テーブル間の隙間から下流側製函ラインへ送り出す段ボール製函機の給紙方法において、
前当板を給紙テーブルに対して昇降可能に構成すると共に、給紙部ホッパ内への段ボールシートの積み込み時には前当板を給紙テーブルまで下降させて前記隙間を閉じた状態とし、段ボールシートの積み込みと並行して前当板の上昇位置（段ボールシート送り出し時の隙間形成位置）を規制するストッパの位置決めを行ない、
下流側製函ラインへの段ボールシートの送出時には前当板を上昇させて該ストッパに当てることにより、前当板の上昇速度を増大させて隙間調整時間を短縮可能にしたものである。
【００１２】
本発明方法では、段ボールシートの積み込み時には前当板を給紙テーブルに当て、段ボールシートの送出時には前当板を該ストッパに当てることで、隙間調整を可能とするので、昇降速度が速い昇降装置を用いることができる。そのため、前当板の位置調整に要する時間を短縮できる。
また、給紙部ホッパへの段ボールシートの積み込みと、段ボールシート送出時の前当板の上昇位置を規制するストッパの位置決めを並行して行なうため、ストッパの位置決めに要する時間が不要となる。
【００１３】
従って、従来と比べて、段ボールシートの積み込みから送出までの時間を短縮でき、段ボールシートの生産効率を向上できる。なお、該ストッパの位置決めは、段ボールシートの積み込みと平行して行なうので、特に昇降速度が大きい駆動装置を用いる必要がない。
【００１４】
本発明方法において、前当板を給紙テーブルとの間で隙間を形成する下部構成体と該下部構成体と別体の上部構成体とで構成すると共に、該上部構成体の下端部をストッパとして該下端部に下部構成体を当てることで下部構成体の上昇位置を規制するようにするとよい。
前記構成では、下部構成体の昇降動作により前当板と給紙テーブル間の隙間調整を行なう。前記構成では、段ボールシート送出時の下部構成体の上昇位置を規制するストッパを独立して設ける必要がないので、装置構成を簡素化かつ低コストとすることができる。
【００１５】
また、下部構成体と給紙テーブル間の隙間調整は、下部構成体をストッパ又は給紙テーブルに当てればよいので、昇降速度が速い昇降装置を用いることができる。
一方、下部構成体のストッパとして機能する上部構成体の昇降動作は、段ボールシートの積み込みと並行して行なわれるので、昇降速度が遅く精密な位置制御を可能とする昇降装置を用いても生産効率を悪化させることはない。
【００１６】
前記構成に加えて、前当板の下部構成体をエアシリンダで昇降させ、前記上部構成体を駆動モータで昇降させるようにするとよい。
下部構成体をエアシリンダで昇降させることにより、昇降速度を増大でき、かつ昇降装置を低コストにできる。一方、上部構成体を例えばサーボモータや油圧モータ等の駆動モータで昇降させることにより、上部構成体の位置決めを精度良くできるので、下部構成体と給紙テーブル間の隙間調整を精度良くできる。
【００１７】
また、前記本発明方法の実施に直接使用可能な本発明の段ボール製函機の給紙装置は、
段ボールシートの前端を揃える前当板と、段ボールシートを積み上げる給紙テーブルと、最下位の段ボールシートから一枚ずつ分離して該前当板と該給紙テーブル間の隙間から下流側製函ラインへ送り出す給紙装置とを備えた段ボール製函機の給紙装置において、
前当板を昇降させる昇降装置と、前記隙間を段ボールシート1枚のみが通過可能な大きさとなるように前当板の上昇位置を規制するストッパ装置と、を備え、
給紙部ホッパ内への段ボールシートの積み込み時に前当板を下降させて前記隙間を閉じた状態とし、段ボールシートの積み込みと並行して該ストッパ装置の位置決めを行ない、下流側製函ラインへの段ボールシートの送出時に前当板を急速上昇させて該ストッパに当て該隙間を確保するように構成したものである。
【００１８】
前記構成により、前当板を給紙テーブル又は前記ストッパ装置に当てて、前当板と給紙テーブル間の隙間調整を可能とするので、前当板の昇降速度を速くできると共に、該ストッパ装置の位置決めのために特別の時間を要しないので、段ボールシートの積み込み及び送出に要する時間を短縮できて、製函機の生産効率を向上できる。
【００１９】
本発明装置において、前当板を給紙テーブルとの間で前記隙間を形成する下部構成体と該下部構成体と別体の上部構成体とで構成すると共に、該上部構成体の下端部をストッパとして該下端部に該下部構成体を当てるように構成するとよい。これによって、前当板の上限位置を規制するストッパ装置を独立して設ける必要がないので、装置構成を簡素化かつ低コストとすることができる。
【００２０】
本発明装置において、前当板と給紙テーブル間に微小隙間を形成するストッパを設け、前当板と給紙テーブルとを接触させないようにするとよい。これによって、前当板の下降時に前当板が直接給紙テーブルに当ることがないので、給紙テーブルの傷付きや損傷等を防止できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の段ボール製函機の給紙方法によれば、給紙テーブル上に積み上げられた段ボールシートを、最下位の段ボールシートから１枚ずつ分離して前当板と該給紙テーブル間の隙間から下流側製函ラインへ送り出す段ボール製函機の給紙方法において、前当板を給紙テーブルに対して昇降可能に構成すると共に、給紙部ホッパ内への段ボールシートの積み込み時には前当板を給紙テーブルまで下降させて前記隙間を閉じた状態とし、段ボールシートの積み込みと並行して前当板の上昇位置を規制するストッパの位置決めを行ない、前当板の昇降速度を増大でき、前当板と給紙テーブル間の隙間調整時間を短縮可能にしたことにより、製函機の段ボールシートの生産効率を向上できる。
【００２２】
また、本発明の段ボール製函機の給紙装置によれば、段ボールシートの前端を揃える前当板と、段ボールシートを積み上げる給紙テーブルと、最下位の段ボールシートから一枚ずつ分離して該前当板と該給紙テーブル間の隙間から下流側製函ラインへ送り出す給紙装置とを備えた段ボール製函機の給紙装置において、当板を昇降させる昇降装置と、前記隙間を段ボールシート1枚のみが通過可能な大きさとなるように前当板の上昇位置を規制するストッパ装置と、を備え、給紙部ホッパ内への段ボールシートの積み込み時に前当板を下降させて前記隙間を閉じた状態とし、段ボールシートの積み込みと並行して該ストッパ装置の位置決めを行ない、下流側製函ラインへの段ボールシートの送出時に前当板を急速上昇させて該ストッパに当て該隙間を確保するように構成したことにより、前記本発明方法と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る給紙装置の正面図である。
【図２】前記実施形態の前当板の側面図である。
【図３】前記実施形態に係る給紙装置の操作手順を示す模式図である。
【図４】従来の給紙装置の操作手順を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態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、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００２５】
本発明の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１及び図２に本実施形態に係る給紙装置１０の構成を示す。図１及び図２において、前当板１４は、ケーシング４０と、該ケーシング４０と別体に形成された下部構成体４２及びケーシング４０及び下部構成体４２と別体に形成された上部構成体４４とで構成されている。ケーシング４０には、垂直方向に配置された垂直板４６が一体形成されていると共に、ケーシング４０内にモータ４８が内蔵されている。前当板１４の段ボールシート送出方向（矢印ａ方向）下流側には、段ボールシートを図示省略の製函ラインに1枚ずつ送出する一対のフィードロール１８が設けられている。
【００２６】
下部構成体４２は、給紙テーブル１２の上面に対面する平面５０を有する脚部４２ａと、該脚部４２ａと一体形成されて上方に延設される板状の軸板４２ｂとから構成されている。上部構成体４４は、その下端部が水平方向に向くストッパ面４４ａを形成すると共に、その上部で軸板４２ｂを貫通する支持フレーム５２と連結されている。脚部４２ａには、該ストッパ面４４ａと対面して水平方向に配置された上面５４が形成されている。
【００２７】
前当板１４の上部では、垂直板４６の上端に水平方向に向けて支持フレーム６０が連結されている。該支持フレーム６０にエアシリンダ２４が取り付けられている。エアシリンダ２４のピストンロッド２６は下方に向けられ、下部構成体４２の軸板４２ｂの上端に連結されている。これによって、下部構成体４２は、エアシリンダ２４により垂直板４６に摺接して上下に移動可能になっている。
【００２８】
上部構成体４４と一体の支持フレーム５２には、有蓋の中空円筒体５６が一体形成され、該中空円筒体５６の内面には、モータ４８の出力軸５８に形成されたオネジ部に螺合するメネジが形成されている。これによって、モータ４８の作動により、出力軸５８が回転すると、中空円筒体５６が出力軸５８と相対的に上下動し、中空円筒体５６と一体の上部構成体４４も上下動する。
【００２９】
ケーシング４０は、装置の幅方向（左右方向）に水平に配置されたガイド軸２８に摺動可能に嵌合されている。固定部２０には箱型断面を有する梁３０及び３２が幅方向に固設されている。そして、梁３０に固設された案内レール３３に垂直板４６と一体のブラケット４７が摺動可能に支持されている。さらに、梁３２に固設された案内レール３４に支持フレーム６０が摺動可能に支持されている。
【００３０】
ケーシング４０の下部には、幅方向に凹部６２が設けられている。一方、固定部２０に固設された支持フレーム３５に凸部３６が設けられ、該凸部６２が該凸部３６に遊嵌している。凸部３６によってケーシング４０が幅方向に摺動可能に案内される。
前当板１４は、装置の幅方向に通常２枚配置される。前当板１４は、前記構成により装置の幅方向に摺動可能であり、これによって、段ボールシートの幅方向の異なる大きさに対応できる。
【００３１】
軸板４２ｂの上端には横方向に突出した係止部６４が設けられ、一方、垂直板４６の上端にストッパ板６６が固設され、該ストッパ板６６にストッパボルト６８が螺着している。係止部６４がストッパボルト６８に係止することにより、下部構成体４２の下降を停止できる。このストッパ機構７０によって、下部構成体４２の平面５０と給紙テーブル１２間には、常に隙間ｓ２が形成され、下部構成体４２が最下位に下降した時、該隙間ｓ２の寸法を１ｍｍ以下の微小隙間とすることができる。なお、ストッパボルト６８のストッパ板６６に対する螺入度を調整することにより、該微小隙間の寸法を調整できる。
【００３２】
かかる構成の本実施形態において、異なる寸法の段ボールシートに切り替わる時（セット替え時）、段ボールシートを給紙ホッパ内に積上げてから下流側の製函ラインに送り出すまでの給紙装置１０の作動手順を図３により説明する。図３は、給紙装置１０を模式的に図示したものである。図３において、図３（ａ）は、給紙装置１０の作動開始時の状態を示す。図３（ｂ）では、段ボールシートの積み込み開始に先立って、エアシリンダ２４を稼動して、下部構成体４２を急速下降させる。このとき、ストッパ機構７０により、下部構成体４２の最下位位置で、下部構成体４２と給紙テーブル１２間に１ｍｍ以下の隙間ｓ２を保持させて、下部構成体４２の下降を停止できる。
下部構成体４２をエアシリンダ２４で急速下降させるため、この動作に約１秒しか要しない。
【００３３】
次に、この状態で、図３（ｃ）に示すように、図示省略のオートフィーダで段ボールシートｃの積み込みを行なう。この積み込み動作と並行して、モータ４８で上部構成体４４を昇降させて、ストッパ面４４ａの位置決めを行なう。ストッパ面４４ａの位置決め後の高さは、ストッパ面４４ａと上面５４との間の隙間ｓ１が、下部構成体４２の上面５４が上昇してストッパ面４４ａに係止した時に、平面５０と給紙テーブル１２間の隙間ｓが段ボールシートｃの厚さの１．５倍程度となるように、調整される。
【００３４】
段ボールシートｃの積み込みに要する時間は約３０秒であり、ストッパ面４４ａの位置決めに要する時間が０〜３１秒かかる。ここで、０秒とは、運転開始前にストッパ面４４ａの位置決めを完了させておいた場合である。
【００３５】
次に、図３（ｄ）に示すように、エアシリンダ２４を作動させて下部構成体４２を急速上昇させ、上部構成体４４のストッパ面４４ａに下部構成体４２の上面５４を当てて下部構成体４２の上昇を停止させる。この動作で下部構成体４２の平面５０と給紙テーブル１２間の隙間ｓ２を段ボールシートの厚さの１．５倍程度の隙間とすることができる。
そして、給紙テーブル１２に設けられたリードエッジフィーダ１６及び該リードエッジフィーダ１６の段ボールシート送出方向下流側に設けられたフィードロール１８を矢印方向に回転させ、段ボールシートｃを1枚ずつ矢印ａ方向に向けて製函ラインに送り出す。この動作に要する時間は約１秒である。
【００３６】
本実施形態によれば、段ボールシートｃを給紙装置１０に積み込み時は、係止部６４をストッパボルト６８に当てるまで下部構成体４２を下降させ、段ボールシートｃを下流側製函ラインへ送出する時は、下部構成体４２の上面５４を上部構成体４４のストッパ面４４ａに当てることで、隙間調整を可能とし、下部構成体４２をエアシリンダ２４で昇降させているので、昇降速度を速くすることができる。そのため、前当板１４の位置調整に要する時間を短縮できる。
【００３７】
また、給紙装置１０への段ボールシートの積み込み動作と、段ボールシート送出時の下部構成体４２の上昇位置を規制するストッパ面４４ａの位置決めを並行して行なうため、ストッパ面４４ａの位置決めに要する時間が不要となる。
従って、従来、図４に示すように、給紙テーブル１２上への段ボールシートの積み込みと製函ラインへの段ボールシートの送出に合計約４０〜１１０秒かかっていたが、本実施形態によれば、図３に示すように、約３２〜３３秒と大幅に短縮することができる。そのため、製函機による段ボールシートの生産効率を大幅に向上できる。
【００３８】
また、前当板１４の上部構成体４４の下端部に形成したストッパ面４４ａにストッパ機能をもたせているので、下部構成体４２の上限位置を規制するストッパを独立して設ける必要がない。そのため、装置構成を簡素化かつ低コストとすることができる。
さらに、下部構成体４２の平面５０と給紙テーブル１２間に微小隙間を形成するストッパ機構７０を設けたことにより、該平面５０と給紙テーブル１２の上面とを接触させないようにしているので、給紙テーブル１２の傷付きや損傷等を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によれば、段ボール製函機の給紙装置での給紙動作に要する時間を従来より大幅に短縮できて、該製函機の生産効率を大幅に向上できる。
【符号の説明】
【００４０】
１０                給紙装置
１２                給紙テーブル
１４                前当板
１６                ホイール
１８                フィードロール
２４                エアシリンダ
４２                下部構成体
４２ａ              脚部
４２ｂ              軸板
４４                上部構成体
４４ａ              ストッパ面
４６                垂直板
４８                モータ
５８                出力軸
６４                係止部
６８                ストッパボルト
７０                ストッパ機構
ｃ                  段ボールシート
ｓ、ｓ１、ｓ２      隙間
【図１】
2011032090.tif 000003
【図２】
2011032090.tif 000004
【図３】
2011032090.tif 000005
【図４】
2011032090.tif 000006