(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積み重ねられたシートを１枚づつ分離して供給するシート供給装置であって、
前記シートのうち最上部のものを吸着する吸着ヘッドと、
前記吸着ヘッドを回転自在に支持し、この吸着ヘッドが前記シートを吸着したときにスライドするスライダとを備え、
前記スライダには、このスライダがスライドするときに固定ラックと噛み合いながら回転して、前記吸着ヘッドに回転力を伝達するピニオンが回転自在に支持されており、
前記吸着ヘッドは、前記ピニオンから伝達される回転力によって回転して、前記シートを吸着した状態でめくり上げる構成となっており、
さらに、前記吸着ヘッドから吸引されたエアが流入し、前記スライダをスライド自在に内部で支持するシリンダを備え、
前記スライダは、前記吸着ヘッドが前記シートを吸着して前記シリンダ内が負圧になったときに、このシリンダ内で吸引されてスライドすることを特徴とするシート供給装置。
【請求項２】
前記吸着ヘッドによってめくり上げられた最上部のシートとその下のシートとの間に入り込み、これらの間にエアを吹き込んで最上部のシートを浮上させる差込ヘッドを備えたことを特徴とする請求項１のシート供給装置。
【請求項３】
前記差込ヘッドをシートの上面に下降させるときに、前記吸着ヘッドを上昇した状態で保持するロック装置を備えたことを特徴とする請求項１又は２のシート供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、積み重ねられたシート状の紙、セロハン、プラスチックフィルム、アルミ箔等を１枚づつ分離して供給するシート供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来のシート供給装置の斜視図である。図９は従来のシート供給装置の側面図であり、図９（ａ）は吸着パッドの軌跡を示し、図９（ｂ）は吸着パッドによりシートをめくり上げた状態を示す図である。
【０００３】
実開昭６３−１２６３４６号公報には、図８に示すようなシート供給装置が記載されている。図８および図９に示すように、このシート供給装置１０１は、内部を吸気可能なシリンダ１０２と、このシリンダ１０２内にスライド自在に支持され、先端部にヘッド１０３ａが取り付けられたスライダ１０３と、このヘッド１０３ａに回転自在に取り付けられたシャフト１０４と、このシャフト１０４の両端部に固定された吸着パッド１０５ａ，１０５ｂと、固定プレート１０６ａ，１０６ｂにそれぞれ回転自在に連結されたリンク１０７ａ，１０７ｂと、このリンク１０７ａ，１０７ｂに一方の端部がそれぞれ回転自在に連結され、他方の端部がシャフト１０４に固定されたリンク１０８ａ，１０８ｂと、シートＳがずれないように押さえつけるシート押えバー１０９（図９（ａ）参照）とを備えている。そして、シャフト１０４およびスライダ１０３内には、吸着パッド１０５ａ，１０５ｂから吸引されたエアをシリンダ１０２内に導く吸気路（図示せず）が形成されており、この吸気路を介して、吸着パッド１０５ａ，１０５ｂとシリンダ１０２とが接続されている。
【０００４】
吸着パッド１０５ａ，１０５ｂがシートＳを吸着すると、吸気路が塞がれるために、シリンダ１０２内のエア圧が負圧になり、スライダ１０３がシリンダ１０２内の体積を小さくする方向（Ａ方向）に移動する。スライダ１０３が移動すると、シャフト１０４も一体となって移動して、リンク１０７ａ，１０７ｂ，１０８ａ，１０８ｂが回転する。リンク１０８ａ，１０８ｂが回転すると、スライダ１０３に対してシャフト１０４が回転して、吸着パッド１０５ａ，１０５ｂがシャフト１０４を中心に回転する。その結果、吸着パッド１０５ａ，１０５ｂによって吸着されたシートＳをめくり上げることができる。このように、従来のシート供給装置１０１では、シートＳの吸着動作とシートＳをめくり上げる動作とを、特別なセンサや制御プログラムを用いないで連続して行うことができるとともに、これらの動作を１系統の吸気で行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のシート供給装置１０１では、リンク１０７ａ，１０７ｂ，１０８ａ，１０８ｂの取り回しの関係から装置全体が大型化する問題があった。また、従来のシート供給装置１０１では、リンク機構を採用しているために、リンク１０７ａ，１０７ｂ，１０８ａ，１０８ｂを回転するための回転力、これらを連結するピンとの間に発生する摩擦力、これらの重量等が負荷となって作用する。その結果、シートＳを吸着するエア系統とシートＳをめくり上げるエア系統とが同一であるために、スライダ１０３、シャフト１０４、リンク１０７ａ，１０７ｂ，１０８ａ，１０８ｂ及び吸着パッド１０５ａ，１０５ｂの駆動に必要なエア圧が高くなってしまう問題があった。
【０００６】
そして、エア圧を高く設定すると、シートＳが目の粗い和紙等である場合には、１枚目のシートＳとともに２枚目のシートＳも吸着してしまう問題があった。このような問題を解決するために、従来のシート供給装置１０１では、２枚目のシートＳに対して１枚目のシートＳをずらすようにして、１枚目のシートＳをめくり上げていた。
【０００７】
図１０は、従来のシート供給装置の動作を説明するための図であり、図１０（ａ）は、１枚目のシートを吸着してめくり上げた状態を示し、図１０（ｂ）は、２枚目のシートがずれた状態を示す図である。
【０００８】
図９（ａ）に示すように、吸着パッド１０５ｂは、１枚目のシートＳ１を吸着すると、リンク機構の作用によって、２枚目シートＳ２に対して１枚目シートＳ１をしごくような軌跡Ｌ’を描きながら、シート押えバー１０９を中心に１枚目シートＳ１をめくり上げる。その結果、２枚目シートＳ１から１枚目シートＳ１を引き剥がすことができる。しかし、図９（ｂ）に示すように、１枚目シートＳ１をしごくときに、２枚目シートＳ２も前方に押し出されて、２枚目シートＳ２がずれてしまう問題がった。
【０００９】
この発明はこのような問題を解決するためになされたもので、コンパクトでスムーズに動作し、シートを１枚づつ分離して供給することのできるシート供給装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、積み重ねられたシートを１枚づつ分離して供給するシート供給装置であって、このシートのうち最上部のものを吸着する吸着ヘッドと、この吸着ヘッドを回転自在に支持し、この吸着ヘッドがシートを吸着したときにスライドするスライダとを備え、スライダには、このスライダがスライドするときに固定ラックと噛み合いながら回転して、吸着ヘッドに回転力を伝達するピニオンが回転自在に支持されており、吸着ヘッドは、このピニオンから伝達される回転力によって回転して、シートを吸着した状態でめくり上げることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、吸着ヘッドがシートを吸着すると、この吸着ヘッドを回転自在に支持するスライダがスライドして、このスライダに回転自在に支持されたピニオンが固定ラックと噛み合いながら回転する。そして、このピニオンの回転力が吸着ヘッドに伝達されると、吸着ヘッドがシートを吸着した状態で回転してシートをめくり上げる。
【００１２】
したがって、構造がコンパクトで簡単になり、部品点数が少なく組み立てが容易になるとともに、固定ラックとピニオンによってスライダの直線運動を吸着ヘッドの回転運動にスムーズに変換して、スライダの動作抵抗を軽減することができる。その結果、シートの供給速度を向上させることができるとともに、吸着ヘッドの吸着力を小さく設定しても、１枚目のシートだけを吸着してめくり上げることができる。
【００１３】
上記構成の本発明において、吸着ヘッドは、シートを吸着する吸着パッドと、スライダに回転自在に支持され、この吸着パッドと一体となって回転するシャフトと、このシャフトに取り付けられ、ピニオンと直接又はギヤ列を介して噛み合うギヤとを備える構成とすることができる。これにより、スライダのスライド動作と連動して吸着パッドを回転させて、シートをめくり上げることができる。
【００１４】
さらに、本発明のシート供給装置は、吸着ヘッドから吸引されたエアが流入し、スライダをスライド自在に内部で支持するシリンダを備え、スライダは、吸着ヘッドがシートを吸着してシリンダ内が負圧になったときに、このシリンダ内で吸引されてスライドする構成とすることができる。これにより、吸着ヘッドの吸着動作に連動して、スライダをスライドさせることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１はこの発明の実施形態に係るシート供給装置の構成図である。
シート供給装置１は、積み重ねられたシートを１枚づつ分離して供給する装置であり、吸着ヘッド２、シリンダ３、固定ラック４、ピニオン５、差込ヘッド６、シート押えバー７、シート送り装置８、ロック装置９およびフレーム１０等を主な構成要素としている。このシート供給装置１は、紙、セロハン、プラスチックフィルム、アルミ箔等からなるシートＳによって名産品や贈答品等を包み込む上包機の繰り出し部を構成する。また、このシート供給装置１の下方には、多数のシートＳが積み重ねられた状態で昇降台（図示せず）上に配置されており、最上部のシートＳが搬出される毎にこの昇降台が上昇して、最上部のシートＳの位置を一定レベルに設定する。
【００１６】
図２はこの発明の実施形態に係るシート供給装置の主要部分を拡大して示す正面断面図であり、図３はこの発明の実施形態に係るシート供給装置の主要部分を拡大して示す側面図であり、図４はこの発明の実施形態に係るシート供給装置の主要部分の斜視図である。
【００１７】
吸着ヘッド２は、積み重ねられたシートＳのうち最上部（１枚目）のシートＳを吸着する装置であり、吸着面に開口（吸着口）を有する吸着パッド２１，２２、シャフト２３およびギヤ２４等から構成されている。この吸着パッド２１，２２は、ゴム等の弾性体から構成されており、その外観はカップ状に形成され、最上部のシートＳと接触したときに吸着口が該シートＳによって閉塞されて、吸引圧により該シートＳを吸着する。
【００１８】
シャフト２３は、吸着パッド２１，２２を支持する部材であり、その両端部に吸着パッド２１，２２が固定されている。このシャフト２３内には、吸着パッド２１，２３の吸着口と連通する吸気路（図示せず）が形成されている。また、シャフト２３は、後述するスライダ３２の軸方向に対して直交する方向に延出しており、このシャフト２３の略中央部がヘッド部３２ａに回転自在に支持されている。さらに、シャフト２３には、ヘッド部３２ａと吸着パッド２２との中間部分に、ギヤ２４が固定されている。
【００１９】
ギヤ２４は、図４に示すピニオン５と噛み合いながら回転することで、このピニオン５からの回転力を吸着パッド２１，２２に伝達する部材である。このギヤ２４は、その外観が略扇形であり、シャフト２３と一体となって回転する。
【００２０】
シリンダ３は、スライダ３２を吸引圧によってスライドさせる装置であり、図２及び図３に示すように、シリンダ本体３１、スライダ３２およびばね３３等から構成されている。このシリンダ３は、図１に示すように、シートＳの表面に対して傾斜した姿勢でフレーム１０に固定されている。
【００２１】
シリンダ本体３１は、図２に示すように、内部に通気路３１ａを有し、この通気路内でスライダ３２をスライド自在に支持している。通気路３１ａは、シリンダ本体３１の後端部に配管を介して接続される真空ポンプなどの吸気装置（図示せず）により真空吸引される。また、シリンダ本体３１の側面には、固定ラック４が取り付けられている。
【００２２】
スライダ３２は、吸着ヘッド２がシートＳを吸着したときにスライドする部材であり、このスライダ３２の先端部にはシャフト２３を回転自在に支持するヘッド部３２ａが形成されている。このスライダ３２内には、シャフト２３内の通気路（図示せず）およびシリンダ本体３１内の通気路３１ａと連通する通気路３２ｂが形成してある。したがって、シリンダ本体３１に接続された真空ポンプなどの吸気装置（図示せず）により、シリンダ本体３１内の通気路３１ａが真空吸引されると、スライダ３２内の通気路３２ｂおよびシャフト２３内の通気路（図示せず）を介して、吸着パッド２１，２２にシートＳの吸引力が生じる。そして、吸着パッド２１，２２がシートＳを吸着すると、シリンダ本体３１内の通気路３１ａが負圧になって、スライダ３２に図示矢印Ａ方向の吸引力が作用する。この吸引力により、スライダ３２はシリンダ本体３１に対して図示矢印Ａ方向にスライドする。
【００２３】
また、スライダ３２は、ばね３３により図示矢印Ａと反対の方向に付勢されており、通常はこのばね３３の付勢力により、シリンダ本体３１の先端部から突出している。そして、上述したように、吸着パッド２１，２２がシートＳを吸着し、シリンダ本体３１内の圧力が所定値まで低下したときに、スライダ３２がばね３３の付勢力に抗して図示矢印Ａ方向にスライドする。したがって、吸着パッド２１，２２がシートＳを完全に吸着しないうちに、スライダ３２が移動することはない。
【００２４】
固定ラック４は、スライダ３２のスライド方向に沿ってシリンダ本体３１に固定されており、ピニオン５と噛み合う。また、ピニオン５は、スライダ３２に回転自在に支持されており、スライダ３２がスライドすると、固定ラック４と噛み合いながら回転して、その回転力をギヤ２４に伝達する。
【００２５】
図１に示す差込ヘッド６は、最上部のシートＳをその下のシートＳから浮上させる装置であり、略Ｌ字状に屈曲した下側先端部に、エアを噴出する噴出口６ａが形成されている。この差込ヘッド６は、吸着ヘッド２によって最上部のシートＳがめくり上げられると、このシートＳとその下のシートＳとの間に入り込み、これらの間にエアを吹き込んで最上部のシートＳを浮上させる。
【００２６】
シート押えバー７は、吸着ヘッド２がシートＳを吸着するときに、このシートＳがずれないように押え付ける部材である。また、シート送り装置８は、シートＳを吸引して排出する装置であり、エアを吸引する吸引パッド８ａを先端部に備えている。このシート送り装置８は、差込ヘッド６がエアを噴出したときに、吸引パッド８ａによって最上部のシートＳを吸引し持ち上げる。そして、吸引パッド８ａは、このシートＳを吸引した状態でスライドして搬出する。
【００２７】
ロック装置９は、差込ヘッド６をシートＳの上面に下降させるときに、吸着ヘッド２を上昇した状態で保持する装置であり、シリンダ９１、ロック用ピン９１ｂおよび回転板９２等から構成されている。回転板９２は吸着ヘッド２が上昇すると、回転軸９２ａを中心に回転して、ロック用の切欠き部９２ｂがロック用のピン９１ｂと係合できるような角度になる。この状態でシリンダ９１のシリンダロッド９１ａが突出すると、差込ヘッド６が下降するとともにロック用のピン９１ｂが下降し、回転板９２の切欠き部９２ｂと係合する。ロック用のピン９１ｂと切欠き部９２ｂとが係合していれば、例え何らかの原因でシリンダ３の負圧が大気圧になり、吸着ヘッド２に下降するような自重が働いたとしても、吸着ヘッド２は下降しない。すなわち、差込ヘッド６がシートＳの上面にいるときは、吸着ヘッド２が下降してきて接触するというようなことはない。
【００２８】
次に、図５〜図７を参照して、この発明の実施形態に係るシート供給装置の動作を説明する。
図５はこの発明の実施形態に係るシート供給装置によってシートをめくり上げる前の状態を示し、図６はこの発明の実施形態に係るシート供給装置によってシートをめくり上げた状態を示し、図７はこの発明の実施形態に係るシート供給装置の吸着ヘッドが描く軌跡と従来のシート吸着装置の吸着ヘッドが描く軌跡とを比較して示す図である。
【００２９】
図５に示す状態で、吸着パッド２１，２２がシートＳを吸着すると、シリンダ本体３１内が負圧になって、シリンダ本体３１内の容積を小さくする方向（Ａ方向）にスライダ３２が移動する。スライダ３２が移動すると、ピニオン５もスライダ３２と一体となって移動して、ピニオン５が固定ラック４と噛み合いながら回転する。ピニオン５が回転すると、ギヤ２４も回転して、シャフト２３もギヤ２４と一体となって回転する。その結果、シャフト２３がスライダ３２に対して回転しつつこのスライダ３２と一体となって移動して、図６に示すように、吸着パッド２１がシートＳ１を吸着した状態で、シート押えバー７を支点としてめくり上げる。
【００３０】
このシート供給装置１では、スライド３２を移動させるのに必要なエア圧が小さいので、従来のシート供給装置１０１のように、１枚目シートＳ１とともに２枚目シートＳ２を吸着してしまうような高いエア圧に設定する必要がない。したがって、図７に示すように、従来のシート供給装置１０１では、２枚目シートＳ２に対して１枚目シートＳ１をしごくために、大きな軌跡Ｌ’を描いて吸着ヘッド１０２を駆動していたが、このシート供給装置１では、小さな軌跡Ｌを描いて吸着ヘッド２を駆動すれば足りる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、スライダがスライドするときに、固定ラックと噛み合いながらピニオンが回転して吸着ヘッドに回転力を伝達し、このピニオンから伝達される回転力によって吸着ヘッドが回転して、シートを吸着した状態でめくり上げるので、構造がコンパクトで動作がスムーズになり、シートを１枚づつ分離して供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係るシート供給装置の構成図である。
【図２】この発明の実施形態に係るシート供給装置の主要部分を拡大して示す正面断面図である。
【図３】この発明の実施形態に係るシート供給装置の主要部分を拡大して示す側面図である。
【図４】この発明の実施形態に係るシート供給装置の主要部分の斜視図である。
【図５】この発明の実施形態に係るシート供給装置によってシートをめくり上げる前の状態を示す。
【図６】この発明の実施形態に係るシート供給装置によってシートをめくり上げた状態を示す。
【図７】この発明の実施形態に係るシート供給装置の吸着ヘッドが描く軌跡と従来のシート吸着装置の吸着ヘッドが描く軌跡とを示す図である。
【図８】従来のシート供給装置の斜視図である。
【図９】従来のシート供給装置の側面図であり、（ａ）は吸着パッドの軌跡を示し、（ｂ）は吸着パッドによりシートをめくり上げた状態を示す図である。
【図１０】従来のシート供給装置の動作を説明するための図であり、（ａ）は、１枚目のシートを吸着してめくり上げた状態を示し、（ｂ）は、２枚目のシートがずれた状態を示す図である。
【符号の説明】
１  シート供給装置
２  吸着ヘッド
３  シリンダ
４  固定ラック
５  ピニオン
２１，２２  吸着パッド
２３  シャフト
２４  ギヤ
３１  シリンダ本体
３２  スライダ
Ｓ  シート
【図１】
0003812793.tif 000002
【図２】
0003812793.tif 000003
【図３】
0003812793.tif 000004
【図４】
0003812793.tif 000005
【図５】
0003812793.tif 000006
【図６】
0003812793.tif 000007
【図７】
0003812793.tif 000008
【図８】
0003812793.tif 000009
【図９】
0003812793.tif 000010
【図１０】
0003812793.tif 000011