(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コルゲートマシンで連続的に製造される帯状の段ボールシートの不良部分を不良シートとして除去する不良シート除去装置において、
該帯状の段ボールシートを良シート又は不良シートとして切断する切断装置と、
該切断装置の下流側に配設され、該不良シートを除去する不良シート除去コンベアと、
前記切断装置の上流側に設けられ、前記段ボールシートの不良部分を検知する不良部分検知手段とを備え、
前記不良シートの長さは一定であり、
該不良シート除去コンベアは、該切断装置の直下流側に１枚以上の該不良シートが載る水平部、及び、前記水平部の下流側に昇降ロールを有し、
該昇降ロールは、下降させると不良シートを排出しうる位置になり、上昇させると良シートを前記不良シート除去コンベアの下流側の搬送コンベアへ受け渡す状態に復帰するように構成され、
該不良部分検知手段からの信号、又は、生産管理装置からの信号に基づいて、前記昇降ロールの上昇及び下降が制御され、
前記不良シートの前端が前記切断装置によって切断された直後に、前記不良シート除去コンベアのコンベア速度が通常運転時のコンベア速度よりも増加し、前記良シートの後端とこれに連続する前記不良シートの前端との間隔が広げられ、前記良シートが前記不良シート除去コンベアを通過したら、前記昇降ロールが下降して前記不良シートを除去しうる位置にされ、該不良シートを除去したら、該不良シート除去コンベアのコンベア速度が通常運転時のコンベア速度に減速され、且つ、前記昇降ロールが上昇して復帰するように制御されることを特徴とする、不良シート除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばコルゲートマシンで連続的に製造される段ボールシート等に不良部分が生じた場合に、装置を停止させることなくこの不良部分を除去する、不良シート除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コルゲートマシンでは、所定の波型成形及び貼合処理を施されて連続的に形成された段ボールシート（帯状シート）を、段ボール箱の製作のために、数値制御ロータリカッタ（切断装置）で所定長さに切断した後、スタッカに積み上げるようになっている。このような段ボールシートの製造工程において、段ボールシートに除去すべき不良部分が生じた場合には、装置を停止させることなく、連続的に製造されて搬送される段ボールシートをロータリカッタで所定長さに切断する切断工程において不良部分を切断し、不良シートとして除去できれば極めて好都合である。
【０００３】
このため、コルゲートマシンのように帯状シートを連続的に製造する装置には、装置を停止させることなく、不良部分を不良シートとして除去すべく、不良シート除去装置が備えられている。
このような不良シート除去装置としては、例えば特開昭５５−１１３５４８号公報に示された技術がある。
【０００４】
以下、このような従来の不良シート除去装置について、図５，図６を参照しながら説明する。
従来の不良シート除去装置は、図５に示すように、ロータリカッタ１と、ロータリカッタ１の下流側に配設される不良シート除去コンベア５と、早送りコンベア７と、不良シートガイド８とを備えて構成される。
【０００５】
ロータリカッタ１は、ロータリカッタ本体１Ａに段ボールシート２を切断する２本のナイフシリンダ３，３を備えて構成される。
不良シート除去コンベア５は、通常時には、図５中、実線で示す位置とされ、段ボールシート２をその下流側に配設されたデリバリコンベア６へ受け渡すようになっている。一方、不良シートを除去する時には、不良シート除去コンベア５及び不良シートガイド８は、軸５ａを支点として回転し、図５中、二点鎖線で示す位置とされて、この不良シート除去コンベア５と不良シートガイド８との間に段ボールシート２を挟んで除去するようになっている。この際、不良シートはナイフシリンダ３，３のナイフにより切断される。
【０００６】
このようにして搬送路を変更された段ボールシート２は、早送りコンベア７に達するとその速度を増加されて搬送されるようになっている。そして、早送りコンベア７から排出された不良シートはシート受け９に貯められた後、適宜の時期に機外に排出されるようになっている。
ところで、不良シート除去コンベア５の速度は、通常、段ボールシート２の搬送速度よりも１０〜２０％程度速い速度に設定されているが、これは、以下の理由による。
【０００７】
つまり、上下のナイフシリンダ３のナイフには切断のための重なり代があり、この重なり代に対応した分、ナイフ刃先の周速は切断前の段ボールシート２の搬送速度よりも速くなる。
このため、切断後の段ボールシート２を搬送する不良シート除去コンベア５の速度を、段ボールシート２の通常の搬送速度と等しく設定すると、不良シート除去コンベア５による段ボールシート２の搬送速度はナイフ刃先の周速よりも遅くなってしまうため、段ボールシート２がナイフシリンダ３のナイフに蹴られて不良シート除去コンベア５に受渡されるときに段ボールシート２の姿勢が捩じれてしまう場合がある。
【０００８】
一方、不良シート除去コンベア５の速度を余り速くし過ぎると、不良シート除去コンベア５が段ボールシート２を強く引っ張りすぎて、切断完了直前のシートを引きちぎったり、斜め切れを起こしたりする。
このように、不良シート除去コンベア５の速度は、ナイフシリンダ３のナイフ刃先の周速（即ち、切断前の段ボールシート２の搬送速度）に対して速すぎても、遅すぎても好ましくなく、この速度には適正な範囲がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の不良シート除去装置には、以下の課題がある。
つまり、ナイフシリンダ３と支点５ａとの間の距離が短いため、切断する不良シートの長さが長い場合には、図６に示すように、後続する段ボールシート２と切離される前に不良シートが転向してしまい、これにより、段ボールシート２が正規のパスラインから浮き上がったり、折れ曲がったりして切断不良を起こしたり、後続する段ボールシート２への傷入りを起こしたりすることになる。
【００１０】
また、不良シートの先端が、早送りコンベア７に達して始めて加速し、除去されるようになっており、不良シートの排出時間に無駄があるため、装置の高速運転に適さない。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、不良シートの切断を正確かつ確実に行なえ、さらに高速で安定した不良シートの除去を可能とした、不良シート除去装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の不良シート除去装置は、コルゲートマシンで連続的に製造される帯状の段ボールシートの不良部分を不良シートとして除去する不良シート除去装置において、該帯状の段ボールシートを良シート又は不良シートとして切断する切断装置と、該切断装置の下流側に配設され、該不良シートを除去する不良シート除去コンベアと、前記切断装置の上流側に設けられ、前記段ボールシートの不良部分を検知する不良部分検知手段とを備え、前記不良シートの長さは一定であり、該不良シート除去コンベアは、該切断装置の直下流側に１枚以上の該不良シートが載る水平部、及び、前記水平部の下流側に昇降ロールを有し、該昇降ロールは、下降させると不良シートを排出しうる位置になり、上昇させると良シートを前記不良シート除去コンベアの下流側の搬送コンベアへ受け渡す状態に復帰するように構成され、該不良部分検知手段からの信号、又は、生産管理装置からの信号に基づいて、前記昇降ロールの上昇及び下降が制御され、前記不良シートの前端が前記切断装置によって切断された直後に、前記不良シート除去コンベアのコンベア速度が通常運転時のコンベア速度よりも増加し、前記良シートの後端とこれに連続する前記不良シートの前端との間隔が広げられ、前記良シートが前記不良シート除去コンベアを通過したら、前記昇降ロールが下降して前記不良シートを除去しうる位置にされ、該不良シートを除去したら、該不良シート除去コンベアのコンベア速度が通常運転時のコンベア速度に減速され、且つ、前記昇降ロールが上昇して復帰するように制御されることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の一実施形態にかかる不良シート除去装置について、図１〜図４を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる不良シート除去装置は、例えばコルゲートマシンに備えられ、図１に示すように、帯状シートとしての段ボールシート２を切断する数値制御ロータリカッタ（切断装置）１と、段ボールシート２の不良部分を検知する不良部分検知手段としての不良検出装置１８，押しボタンスイッチ１９，生産管理装置２１と、ロータリカッタ１の下流側に配設され、段ボールシート２の不良部分を不良シートＦとして除去する不良シート除去コンベア１５と、ロータリカッタ１や不良シート除去コンベア１５を制御する制御盤（制御手段）２０とを備えて構成される。なお、図１中、矢印はシート進行方向を示している。
【００１３】
ここで、ロータリカッタ１は、従来のものと同様に、ロータリカッタ本体１Ａに段ボールシート（帯状シート）２を切断する２本のナイフシリンダ３を備えて構成され、これらのロータリカッタ本体１Ａ及びそれに載置されたナイフシリンダ３によって段ボールシート２を切断するようになっている。なお、このようにして連続的に製造される段ボールシート２を切断して形成した段ボールシート２を良シートＳという。
【００１４】
不良シート除去コンベア１５は、駆動ロール１０，中間ロール１１，昇降ロール１２及びアイドラロール１３と、これらのロール１０，１１，１２，１３に巻回された搬送ベルト１４とを備えて構成される。なお、駆動ロール１０は、図示しない変速モータにより駆動されるようになっている。また、この不良除去コンベア１５の下流側には搬送コンベア１６が配設されている。
【００１５】
ここで、昇降ロール１２は、図１中、実線で示す位置及び二点鎖線で示す位置のいずれかの位置となるように、図示しない空気圧シリンダ等によって駆動されるようになっている。そして、図１中、二点鎖線で示す位置、即ち昇降ロール１２を下降させた位置の下流側には、シート受け９が配設されている。
そして、不良シート除去コンベア１５によって、通常時には、図１中、実線で示す位置になっており、段ボールシート２をその下流側に配設された搬送コンベア１６へ受け渡すようになっている。一方、不良シートＦを除去する時には、不良シート除去コンベア１５は、図１中、二点鎖線で示す位置になって、段ボールシート２を除去するようになっている。
【００１６】
この際、制御盤２０では、不良シートＦの前端がロータリカッタ１によって切断されたら不良シート除去コンベア１５の速度を増加させ、良シートＳが不良シート除去コンベア１５を通過したら昇降ロール１２を下降させ、不良シートＦを除去したら不良シート除去コンベア１５を減速させると同時に昇降ロール１２を上昇させるように制御するようになっている。
【００１７】
この制御盤２０は、ロータリカッタ１によって段ボールシート２の不良シートＦの前端の切断が完了すると、不良シート除去コンベア１５の速度を速度Ｖ2 から速度Ｖ3 まで増加させるようになっている。
また、制御盤２０は、不良シートＦを除去した後、不良シート除去コンベア１５の昇降ロール１２を上昇させ、不良シート除去コンベア１５をもとの平坦な状態に復帰させると同時に、不良シート除去コンベア１５の速度を速度Ｖ3 から減少させ、通常の速度Ｖ2 に戻すようになっている。
【００１８】
このようにして搬送路を変更された段ボールシート２は、直接、シート受け９へ排出されて貯められた後、適宜の時期に機外に排出されるようになっている。
また、ロータリカッタ１の上流側には、不良検出装置１８及び作業員が段ボールシート２の不良部分を発見したときに押す押しボタンスイッチ１９が設けられている。
【００１９】
これらの不良検出装置１８又は押しボタンスイッチ１９からの信号は、制御盤２０へ送られるようになっており、制御盤２０は、これらの信号に基づいてナイフシリンダ３の回転速度制御や不良シート除去コンベア１５の各種作動を制御するようになっている。また、生産管理装置２１からも制御盤２０へ段ボールシート２の不良部分に関する情報が送られるようになっている。
【００２０】
本発明の一実施形態としての不良シート除去装置は、上述のように構成されるため、以下のように作動する。
まず、コルゲートマシンの生産管理装置２１からの指令信号、ロータリカッタ１の上流側に配設される不良検出装置１８からの検出信号、作業員が段ボールシート２の不良部分を発見してこの除去したい不良部分が通過する間押しボタン１９を押している場合に送られる信号、のいずれかによって、不良部分が通過したことが制御盤２０に知らされる。
【００２１】
制御盤２０は、この不良部分の位置を追跡し、不良部分がロータリカッタ１に達すると、不良部分を一定長さの不良シートＦとして切断すべくロータリカッタ１へ指令を出す。なお、本実施形態では、この不良シートＦの切断長さは切断後の段ボールシートの切断長さとは無関係に一定長さ（例えば１ｍ）としている。また、不良部分の切断長さが長い場合は、所要の枚数の不良シートＦとして切断し、除去するようにしている。
【００２２】
ここで、図２は不良シート除去装置による段ボールシート２の切断を説明するための図である。
図２に示すように、通常の場合（即ち、不良部分が発見されない場合）、不良シート除去装置からの指令に基づいて、連続的に製造される段ボールシート２が切断位置Ｃ1 ，Ｃ3 ，Ｃ4 でロータリカッタ１によって切断され、これにより、所定長さの段ボールシート（良シート）Ｓ1 ，Ｓ2 が形成される。
【００２３】
一方、不良部分が発見された場合には、段ボールシート２が切断位置Ｃ2 でロータリカッタ１によって切断され、これにより、不良シートＦ（ここでは、２枚の不良シートＦ1 ，Ｆ2 ）が形成されるようになっている。
次に、本発明の一実施形態にかかる不良シート除去装置による不良シート除去工程を、図３，図４を参照しながら説明する。
【００２４】
まず、図３（ａ）に示すように、ロータリカッタ１によって段ボールシート２の不良シートＦ1 の前端の切断（図２の切断位置Ｃ1 での切断）が完了すると、不良シート除去装置の制御盤２０によって、不良シート除去コンベア１５の速度が速度Ｖ3 まで増加され、良シートＳ1 が通常よりも早い速度で搬送されるように制御される。これにより、良シートＳ1 の後端とこれに連続する不良シートＦ1 の前端との間隔が広くなる。
【００２５】
そして、図３（ｂ）に示すように、良シートＳ1 の後端が昇降ロール１２を過ぎ、搬送コンベア１６へ移送されたら、図３（ｃ）に示すように、不良シート除去装置の制御盤２０によって不良シート除去コンベア１５の昇降ロール１２が下降されて不良シートＦ1 を除去しうる位置とされる。
この場合、ロータリカッタ１のナイフシリンダ３と中間ロール１１との間隔は、少なくとも不良シートＦ1 の切断長さよりも長くしてある。これにより、不良シートＦ1 が除去される際にその姿勢が傾いても不良シートＦ1 の後端が完全に切離されているため、後続のシートに影響を与えない。
【００２６】
このようにして除去された不良シートＦ1 は、従来の場合と同様に、シート受け９に移送され、機外に排出される。
その後、図３（ｄ）に示すように、制御盤２０が、不良シート除去コンベア１５の昇降ロール１２を上昇させ、不良シート除去コンベア１５をもとの平坦な状態に復帰させる。これと同時に、制御盤２０が、不良シート除去コンベア１５の速度を減少させ、通常の速度Ｖ2 に戻される。
【００２７】
次に、不良シート除去コンベア１５の速度制御について説明する。
ここで、図４は不良シート除去コンベア１５の速度制御を示す線図である。なお、図４中、破線はライン速度Ｖ1 、即ち切断前の段ボールシート２の搬送速度を示している。
図４に示すように、不良シート除去コンベア１５の速度は、切断位置Ｃ1 で不良シートＦ1 の先端が切断される前は通常時のコンベア速度Ｖ2 とされている。
【００２８】
その後、不良シートＦ1 の先端が切断位置Ｃ1 で切断されたら、不良シート除去コンベア１５の速度は、不良シート除去時のコンベア速度Ｖ3 まで増速されて、不良シートＦ1 ，Ｆ2 が除去される。
そして、不良シートＦ2 が不良シート除去コンベア１５を通過して除去されたら、不良シート除去コンベア１５の速度は、通常時のコンベア速度Ｖ2 に減速される。
【００２９】
このように、本実施形態にかかる不良シート除去装置では、不良シート除去コンベア１５の速度を直接制御しているため、従来の不良シート除去装置のように段ボールシート２が早送りコンベアに達して始めて加速されるという制約がなくなった。
つまり、切断位置Ｃ1 で切断した直後にコンベア速度を通常時のコンベア速度Ｖ2 よりも高い速度Ｖ3 まで加速することによって、不良シートＦ1 ，Ｆ2 をすばやく排出できることになる。
【００３０】
また、切断位置Ｃ1 で切断した直後にコンベア速度を通常運転時のコンベア速度Ｖ2 よりも高い速度Ｖ3 まで加速し、一定時間その速度Ｖ3 を維持した後、再びＶ2 まで減速するようにしているため、良シートＳ1 と不良シートＦ1 との間隔を広くすることができ、昇降ロール１２を上昇又は下降させるタイミングに余裕ができる。これにより、昇降ロール１２の作動タイミングに余裕ができ、装置の高速運転にも対応できるようになる。
【００３１】
さらに、加速後のコンベア速度Ｖ3 を維持する時間を最小限に抑え、速やかに通常運転時のコンベア速度Ｖ2 に減速するようにしているため、良シートＳ1 の切断不良（例えば、斜め切れ等）の発生を効果的に防止することができることになる。
また、不良シートの切断長さを良シートＳの切断長さに関係なく一定とし、不良シート除去コンベア１５の水平部に必ず１枚以上の切離された不良シートＦが載るようにしているため、不良シート除去コンベア１５による不良シートＦの転向時に、転向による後続シートへの悪影響、即ち品質低下を招くことがない。
【００３２】
また、不良シートＦは転向時、その後端を拘束されることがないため、自由に転向することができ、ジャムアップすることがない。また、折れ曲がりにくい重量のある段ボールシート２であっても問題なく不良シートＦの除去を行なうことができることになる。
なお、上述の本実施形態にかかる不良シート除去装置は、段ボールシートを製造するコルゲートマシンに備えられるものとして説明しているが、これに限られるものではなく、広く連続的に帯状シートを製造する装置に適用しうるものである。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の不良シート除去装置によれば、不良シートの切断を正確かつ確実に行なえるという利点がある。
特に、不良シートは転向時にその後端が拘束されることがなく、自由に転向することができ、また、不良シートの切断長さを良品シートの切断長さに関係なく一定とし、不良シート除去コンベアの水平部に必ず１枚以上の切離された不良シートが載るようにしているため、不良シート除去コンベアによる不良シートの転向時に後続シートへの悪影響、即ち品質低下を招くことがない。
また、高速で安定した不良シートの除去が可能になるという利点がある。
つまり、不良シート除去コンベアの速度を直接制御しているため、切断位置で切断した直後にコンベア速度を通常時のコンベア速度よりも高い速度まで加速することによって、不良シートをすばやく排出できるという利点がある。
【００３４】
また、加速後のコンベア速度を維持する時間を最小限に抑え、速やかに通常運転時のコンベア速度に減速するようにしているため、良品シートの切断不良（例えば、斜め切れ等）の発生を効果的に防止することができるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる不良シート除去装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる不良シート除去装置によるシートの切断の仕方を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる不良シート除去装置による不良シート除去工程を示す模式図であり、（ａ）〜（ｅ）はそれぞれの工程を示している。
【図４】本発明の一実施形態にかかる不良シート除去装置の速度線図である。
【図５】従来の不良シート除去装置の全体構成を示す模式図である。
【図６】従来の不良シート除去装置の課題を説明するための図である。
【符号の説明】
１  ロータリカッタ（切断装置）
１Ａ  ロータリカッタ本体
２  段ボールシート（帯状シート）
３  ナイフシリンダ
３ａ  上ナイフシリンダ
３ｂ  下ナイフシリンダ
５  不良シート除去コンベア
５ａ  支点
６  デリバリコンベア
７  早送りコンベア
８  不良シートガイド
９  シート受け
１０  駆動ロール
１１  中間ロール
１２  昇降ロール
１３  アイドラロール
１４  搬送ベルト
１５  不良シート除去コンベア
１６  搬送コンベア
１８  不良検出器（不良部分検知手段）
１９  押しボタンスイッチ（不良部分検知手段）
２０  制御盤（制御手段）
２１  生産管理装置（不良部分検知手段）
【図１】
0004153583.tif 000002
【図２】
0004153583.tif 000003
【図３】
0004153583.tif 000004
【図４】
0004153583.tif 000005
【図５】
0004153583.tif 000006
【図６】
0004153583.tif 000007