JP2008149730A

JP2008149730A - カウンタエゼクタ

Info

Publication number: JP2008149730A
Application number: JP2008000630A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Baba; 康之馬場; Masahiro Takeji; 政弘武次; Tadashi Yano; 忠矢野
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-01-07
Filing date: 2008-01-07
Publication date: 2008-07-03

Abstract

【課題】動作時間の短縮によりサイクル時間を大幅に短くすることが可能なカウンタエゼクタを提供する。
【解決手段】フォルダグルア１から排出された箱３を停止させるバックストップ２６と、バックストップ２６に当たって落ちた箱３を受けるエレベータ２９と、エレベータ２９上に集積されて形成されたスタック５０が設定枚数に達した時作動して次のスタックを形成する箱を受けるレッジ３６とを備え、バックストップ２６の下部にレッジ３６上のスタック５０を受ける補助レッジ２２ａ，２２ｂを設け、これらスタックを挟持する上部コンベア４４を箱サイズに合わせバックストップ２６と連動してバックストップ２６から一定の距離まで移動すべく構成すると共に、エレベータ２９の上方に箱３の上面にエアを吹き付けるブロア３２を設け、ブロア３２のエア圧にて箱３を押えるようにしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、フレキソフォルダグルア（製函機）に付属して段ボール箱を集積計数するカウンタエゼクタに関するものである。

段ボール製函機のフレキソフォルダグルアには、その最後部で製函された箱を集積計数して所定枚数のバッチにして排出するカウンタエゼクタが設備されている。このカウンタエゼクタとしては、これまで種々のものが提案されているが、図１０〜図１３はその一例を示しており、特開平５−２０８７７４号公報に記載されたものである。以下、その概要を説明する。なお、符号及び名称は上記公報のものと必ずしも一致していない。

（１）先ず、所定枚数のスタックを形成する過程を説明する。
図１０に示す如く、フォルダグルア１の最後部でシートが製函され、該フォルダグルア１から上下一対の送出しロール２を経て排出された箱３は、前方のストッパ４に当たりエレベータ５の上に落下して集積される。そして、箱３がエレベータ５の上に落下し集積されてスタック６が形成されると、該スタック６の上部は回転するカム状の押え部材１２で押えられ、これにより箱３のスプリングバック（跳ね返り）を防ぐようになっている。エレベータ５は、その上の集積数が増えるに連れて下降するように構成されている。
次いで、図１１に示す如く、エレベータ５上のスタック６の枚数が所定の数（例えば、１０枚）になると、上方に待機していたレッジ７が下がって１０枚目と１１枚目の間に入る。それ以後、フォルダグルア１から排出される箱３はレッジ７の上に集積されることになる。
レッジ７はエレベータ５と同じようにその上に溜まる枚数に応じて下降する。レッジ７がフォルダグルア１から排出される箱３を受けている間に、エレベータ５は最下位のスタック６の排出位置まで下降する。また、図１１の鎖線で示す如く、スタック６がプッシャ８により送出しコンベア９および上部コンベア１３の間に挟まれるまで押し出される。
そして、図１２に示す如く、スタック６が送出しコンベア９で運ばれ、バッチ１４としてエレベータ５から離れると、エレベータ５は、上部で箱３を受けることによりスタック６ａを形成しているレッジ７の高さまで上昇し、レッジ７に代わってスタック６ａを受ける。レッジ７はエレベータ５にスタック６ａを受け渡すと後退し、待機位置まで上昇すると共に、更に前進して待機し、次の仕切りに備えている。なお、レッジ７には、エレベータ５が下降している間、その上のスタック６を押えるプレスバー１０が設けられている。

（２）次に、主要な寸法関係について説明する。
製函機械では大小様々な箱が作られる。したがって、エレベータ５の長さは箱３の最大長さよりも大きく形成されている。また、ストッパ４は、箱３を形成する最大シートから最小シートに対応する位置の間を移動可能に配設されている。レッジ７は上記公報には明記されていないが、箱３の底面を全長にわたって支えていると推定される。なぜなら、送出しロール２の直後に設けたカム状の押え部材１２によりスタック６を押えているので、カム状の押え部材１２の真下を支えていないとスタック６が転倒するおそれがあるからである。また、送出しコンベア９および上部コンベア１３は箱３の流れ方向に位置固定で、エレベータ５の先端部最大シート長さと対応する位置に設けられている。このため、図１３に示す如く、特に短い箱３のスタック６ｂの時、プッシャ８のストロークＳが大きくなってしまう。
特開平５−２０８７７４号公報

ところで、近年機械の高速化が進んでおり、上述した（１）の過程を従来にも増して高速なサイクルで実行することが求められている。この観点から見ると、上記従来技術の場合には、次の問題が予想される。
（１）プッシャ８のストロークＳが最大シートに合わせられているので、特に短い寸法の箱の時、動きに無駄が生じることになる。
（２）レッジ７が箱３の全長分移動するので、出し入れに多くの時間が掛かってしまうことになる。
（３）エレベータ５のストロークが大きいので、上昇及び下降に多くの時間が掛かってしまうことになる。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、動作時間の短縮によりサイクル時間を大幅に短くすることが可能なカウンタエゼクタを提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明においては、フォルダグルアに付属して設備され、製函された箱を集積計数しバッチにして排出するカウンタエゼクタにおいて、前記フォルダグルアから排出された箱を停止させるバックストップと、該バックストップに当たって落ちた箱を受けるエレベータと、該エレベータ上に集積されて形成されたスタックが設定枚数に達した時作動して次のスタックを形成する箱を受けるレッジとを備え、前記バックストップの下部に前記レッジ上のスタックを受ける補助レッジを設け、前記スタックを挟持する少なくとも上部コンベアを箱サイズに合わせ前記バックストップと連動して該バックストップから一定の距離まで移動すべく構成すると共に、前記エレベータの上方に箱の上面にエアを吹き付けるブロアを設け、該ブロアのエア圧にて前記箱を押えるようにしている。

上述の如く、本発明に係るカウンタエゼクタは、フォルダグルアに付属して設備され、製函された箱を集積計数しバッチにして排出するものであって、前記フォルダグルアから排出された箱を停止させるバックストップと、該バックストップに当たって落ちた箱を受けるエレベータと、該エレベータ上に集積されて形成されたスタックが設定枚数に達した時作動して次のスタックを形成する箱を受けるレッジとを備え、前記バックストップの下部に前記レッジ上のスタックを受ける補助レッジを設け、前記スタックを挟持する少なくとも上部コンベアを箱サイズに合わせ前記バックストップと連動して該バックストップから一定の距離まで移動すべく構成すると共に、前記エレベータの上方に箱の上面にエアを吹き付けるブロアを設け、該ブロアのエア圧にて前記箱を押えるようにしているので、動作時間の短縮によりサイクル時間を大幅に短くすることができ、これによって生産性の向上を図ることができる。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態に係るカウンタエゼクタの主要機器の概略配置を説明する構成図、図２〜図７は本実施形態のカウンタエゼクタの動作を説明する概念図、図８はレッジの作動タイミングの説明図、図９は本発明の実施形態に係るカウンタエゼクタと従来のカウンタエゼクタのサイクル時間を示す説明図である。

本実施の形態に係るカウンタエゼクタ１００の両側には、図１に示す如く、フレーム２０がそれぞれ立設されており、該フレーム２０にはフォルダグルア１の出口部（最後部）と、上下一対の送出しロール２が取付けられている。これら送出しロール２の下部には、後述するスタック５０の端部を押圧するスパンカ１１が設けられており、このスパンカ１１は回動レバー２１に連結され、該回動レバー２１により往復動するよう構成されている。
スパンカ１１の下部には、後述のレッジ３６とは別に設けられる一方の補助レッジ２２ａがエアシリンダ２３により出入り可能に取付けられている。そして、この補助レッジ２２ａの下方には、スタック５０を押し出すプッシャ２４がエアシリンダ２５により出入り可能に設けられている。

また、上記送出しロール２の前方の対向位置には、フォルダグルア１から排出された箱３を停止させるバックストップ２６が詳細は図示しないが前後方向に移動可能に支持されている。すなわち、バックストップ２６の上部は、前後方向へ延びるねじ軸２８に取付けられ、モータ２７の回転駆動によりねじ軸２８を介して移動するようになっている。バックストップ２６の下部には、もう一つの補助レッジ２２ｂがエアシリンダ２３により出入り可能に設けられており、両補助レッジ２２ａ，２２ｂは互いに対向して配置され、後述するレッジ上のスタック５０を受けるように構成されている。

また、上記バックストップ２６の下方には、これに当たって落ちた箱３を受けて支持し、集積してスタック５０を形成するエレベータ２９が設けられている。このエレベータ２９は、送出しロール２の少し前方でほぼ水平に配置されており、軸３０を介在させてリンク機構を形成するレバー３１に連結支持され、軸３０で駆動されるレバー３１により上下方向に沿って往復動可能に構成されている。しかも、上記エレベータ２９の上方には、箱３の上面にエアＡを吹き付けるブロア３２が設けられている。このため、ブロア３２は送出しロール２にて送出される箱３の位置よりも高い位置に配設されている。

一方、上記カウンタエゼクタ１００の両側には、サイドフレーム３３がそれぞれ設けられており、該サイドフレーム３３には一対のガイド板３４が摺動可能に取付られている。これらガイド板３４の間には梁３５が架設され、該梁３５にはレッジ３６がモータ３７により上下方向へ摺動可能に支持されている。このレッジ３６は、エレベータ２９上に集積されて形成されたスタック５０が設定枚数に達した時作動して次のスタック５０ａを形成する箱３ａを受けるために設けられており、当該レッジ３６の縦方向部材３６ａには、スタック５０を押圧するプレスバー３８がエアシリンダ３９により上下動可能に支持されている。

また、上記エレベータ２９の下降端であって、その上面と高さが同レベルの位置には排出コンベア４０が設けられ、更にその下流側には出口コンベア４１が排出コンベア４０と同レベルの高さ位置に設けられている。これら排出コンベア４０及び出口コンベア４１は、前後方向に沿って延びるレール４２に支持され、モータ４６により駆動されるようになっている。しかも、排出コンベア４０の入口先端位置は、最小長さの箱３でも受けることが可能なように十分プッシャ２４の近くに位置すべく、エレベータ２９の奥まで入り込んで設置されている。
さらに、出口コンベア４１には、フレーム４３が前後方向へ摺動可能に案内されている。このフレーム４３には、排出コンベア４０及び出口コンベア４１と相まってスタック５０を挟持する上部コンベア４４がラック４５を介して高さ方向位置調整可能に支持されている。すなわち、上部コンベア４４は、前後方向にも高さ方向にも移動可能であり、箱サイズに合わせバックストップ２６と連動して該バックストップ２６から一定の距離まで移動すべく構成されている。

また、上記フォルダグルア１のシート走行路の途中には、箱３を形成するシートの通過を検知する光電管（検知手段）５１が設けられている。この光電管５１は、図８に示す如く、制御盤（制御手段）５２と電気的に接続されており、検知したシートの通過信号Ｐが制御盤５２に送られるようになっている。
制御盤５２には、シートの通過信号Ｐの他にそのときの機械速度ｖ（送出しロール２の回転速度）の情報Ｍが送られ、これら情報から制御盤５２は、バックストップ２６までの到達時間を演算してレッジ３６の作動を指令する信号（下降信号）Ｎをレッジ駆動用装置のモータ３７へ送るように構成されている。すなわち、制御盤５２は、シートの通過信号Ｐを受けてから、ΔＴ＝Ｓ／ｖで表される時間遅れてモータ３７へ下降信号Ｎを発するようになっている。ここで、Ｓは光電管５１からバックストップ２６までの距離、ｖは機械速度を示している。

次に、本実施形態のカウンタエゼクタ１００の動作を図２〜図７に基づいて説明する。
図２はエレベータ２９上のスタック５０が所定枚数に達する前の積上げ途中の状態を示している。この状態では、箱３の長さに合わせてバックストップ２６の位置が調整されている。送出しロール２から排出された箱３は、バックストップ２６に当たってエレベータ２９上に落ちる。このとき、エレベータ２９の上方のブロア３２からは、箱３の落下を促進すると共に、箱３のスプリングバックを押えるため、矢印で示すエアＡが箱３の上面に吹き付けられている。
そして、エレベータ２９上のスタック５０の高さが増すにつれて、エレベータ２９は下降するよう制御されている。また、スタック５０は、エレベータ２９上に積上げられている間、スパンカ１１でその端部が押圧されて直角に位置矯正され、揃えられる。さらに、レッジ３６およびプレスバー３８は、送出しロール２から排出される箱３よりも高い位置で、箱３の長さのほぼ２／３程度に突き出して待機している。

図３はエレベータ２９上のスタック５０が設定した枚数に達した瞬間を示している。設定枚数目の箱３がバックストップ２６に達した瞬間、レッジ３６及びこれに内蔵された形のプレスバー３８が下降して次のスタック５０ａを形成する最初の箱３ａを受ける。レッジ３６の下降指令は、前記した如く、光電管５１が最後の箱３（例えば１０枚目）のシート先端が到達したシート通過信号Ｐとそのときの機械速度の情報Ｍより、光電管５１の位置からバックストップ２６に達する時間を計算して出され、モータ３７へ送られることになる（図８参照）。
図４はエレベータ２９が排出コンベア４０の位置まで下降した状態を示している。図３でレッジ３６がスタック５０ａを形成する箱３ａを受けるようになると、エレベータ２９は直ちに下降を開始し、排出コンベア４０の位置まで下がる。この時、スタック５０がスプリングバックで崩れないようにすべく、プレスバー３８がレッジ３６より下方へ押し出され、エレベータ２９と共にスタック５０を挟みながら下降する。そして、スタック５０の上面が補助レッジ２２ａ，２２ｂの位置を通過すると、補助レッジ２２ａ，２２ｂが互いに向き合う方向へ突き出されて待機している。なお、レッジ３６上には次のスタック５０ａが形成されている。
図５はプッシャ２４がスタック５０を上部コンベア４４に挟むまで押し出した状態を示している。この後、プッシャ２４にて押し出されたスタック５０は、排出コンベア４０及び出口コンベア４１により、後述のバッチ６０として外部へ送出されることになる。

図６に示す如く、バッチ６０が排出コンベア４０により移動を開始すると、プレスバー３８がわずかに上昇し当該バッチ６０の上面から離れる。そして、レッジ３６はプレスバー３８と一緒に、次の上昇に備えてスタック５０ａと干渉しない位置まで後退する。この時、レッジ３６上のスタック５０ａは、補助レッジ２２ａ，２２ｂが受けている。上記過程の間にバッチ６０はエレベータ２９から完全に離れる。
そして、図７に示す如く、バッチ６０がエレベータ２９から離れると、当該エレベータ２９は補助レッジ２２ａ，２２ｂの位置まで上昇する。次いで、補助レッジ２２ａ，２２ｂが引っ込み、その上のスタック５０ａはエレベータ２９により受け取られる。その間に、プレスバー３８はレッジ３６に収納されると共に、これらレッジ３６及びプレスバー３８は図２の高さまで上昇し、次いで前進して図２の状態に戻る。以下、このサイクルを繰り返し、必要数のバッチ６０を排出する。

本発明の実施の形態に係るカウンタエゼクタ１００は、以上の如き構成を有しているので、従来例と比較して以下の通りの効果を有している。
（１）従来例では、本実施形態の排出コンベア４０、出口コンベア４１および上部コンベア４４に相当する部分が前後方向位置固定であり、且つ、最大箱サイズに合わせて配置されていた。したがって、プッシャのストロークが大きくその作動に多くの時間を要していた。これに対し本実施形態では、排出コンベア４０が最小箱サイズに合わせ十分プッシャ２４の近くに設置されており、上部コンベア４４はバックストップ２６と連動して位置調整可能としたので、プッシャ２４のストロークを短くでき、その分、作動時間を短縮できる。このことは、特に箱サイズが小さいときに効果が顕著となる。
（２）本実施形態では、補助レッジ２２ａ，２２ｂを設けている。これにより、従来のエレベータが次のスタックを受ける位置まで復帰して初めてレッジを後退させることができるのに対し、本実施形態では、スタック５０が上部コンベア４４に挟みこまれ、プレスバー３８がスタック５０を押さえるという役目を果たすとすぐに、レッジ３６の後退動作に移れるので、その分、動作時間の短縮を図ることができる。
（３）従来例では、レッジが箱の底面ほぼ全長にわたって支えていた。その理由は前述の通りである。すなわち、レッジのストロークはほぼ箱の全長である。これに対し、本実施形態では、ブロア３２のエア圧によりスタック５０の上面を広く押えるようになっている。このため、レッジ３６が箱長さのほぼ２／３程度を支えれば、スタック５０が転倒するということは起こらない。したがって、レッジ３６のストロークを従来例と比較して短くできる。そして、その分レッジ３６の前進後退に要する時間を短縮できる。これは特に箱サイズが大きいときに効果が顕著である。
（４）本実施形態では、従来例に設備されていない光電管５１及び制御盤５２が設けられているので、レッジ３６の下降指令が光電管５１及び制御盤５２により迅速かつ確実に行うことが可能になり、レッジ３６の動作時間の短縮を更に図ることができる。

これら本発明の実施形態の効果を従来例と比較して図９に示す。従来例の各動作が図９（ａ）に示すようにシリーズで繋がっていたものが、本実施形態では図９（ｂ）に示すように一部がパラレルに行うことが可能となり、また前述の如き動作時間の短縮により全体として１サイクルの時間を大幅に短縮できることが分かった。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び変更を加え得るものである。例えば、既述の実施の形態では、排出コンベア４０及び出口コンベア４１を前後方向位置固定として説明したが、上部コンベア４４と同様、バックストップ２６と連動して動くようにしてもよく、その効果は全く同じである。

本発明の実施の形態に係るカウンタエゼクタの構成を示す概念図である。本実施形態のカウンタエゼクタの動作を説明するもので、エレベータ上のスタックが所定枚数に達する前の積上げ途中の状態を示す概念図である。本実施形態のカウンタエゼクタの動作を説明するもので、エレベータ上のスタックが所定枚数に達した瞬間を示す概念図である。本実施形態のカウンタエゼクタの動作を説明するもので、エレベータが排出コンベアの位置まで下降した状態を示す概念図である。本実施形態のカウンタエゼクタの動作を説明するもので、プッシャがスタックを上部コンベアに挟むまで押し出した状態を示す概念図である。本実施形態のカウンタエゼクタの動作を説明するもので、プレスバーがわずかに上昇してバッチの上面から離れた状態を示す概念図である。本実施形態のカウンタエゼクタの動作を説明するもので、エレベータが補助レッジの位置まで上昇した状態を示す概念図である。本実施形態のカウンタエゼクタを構成するレッジの作動タイミングを説明する線図である。（ａ）は従来のカウンタエゼクタのサイクル時間を示す説明図、（ｂ）は本実施形態のカウンタエゼクタのサイクル時間を示す説明図である。従来のカウンタエゼクタの動作を説明するもので、箱がエレベータの上に落下して集積された状態を示す概念図である。従来のカウンタエゼクタの動作を説明するもので、上方に待機していたレッジが下がってスタックの１０枚目と１１枚目の間に入った状態を示す概念図である。従来のカウンタエゼクタの動作を説明するもので、上部で箱を受けることによりスタックを形成しているレッジの高さまでエレベータが上昇した状態を示す概念図である。従来のカウンタエゼクタの動作を説明するもので、特に短い箱の時のプッシャのストロークを示す概念図である。

符号の説明

１フォルダグルア
２送出しロール
３箱
１１スパンカ
２０フレーム
２１回動レバー
２２ａ，２２ｂ補助レッジ
２３エアシリンダ
２４プッシャ
２５エアシリンダ
２６バックストップ
２７モータ
２８ねじ軸
２９エレベータ
３０軸
３１レバー
３２ブロア
３３サイドフレーム
３４ガイド板
３５梁
３６レッジ
３７レッジ駆動用モータ
３８プレスバー
３９エアシリンダ
４０排出コンベア
４１出口コンベア
４２レール
４３フレーム
４４上部コンベア
４５ラック
４６モータ
５０スタック
５１光電管
５２制御盤
６０バッチ
Ａエア

Claims

フォルダグルアに付属して設備され、製函された箱を集積計数しバッチにして排出するカウンタエゼクタにおいて、前記フォルダグルアから排出された箱を停止させるバックストップと、該バックストップに当たって落ちた箱を受けるエレベータと、該エレベータ上に集積されて形成されたスタックが設定枚数に達した時作動して次のスタックを形成する箱を受けるレッジとを備え、前記バックストップの下部に前記レッジ上のスタックを受ける補助レッジを設け、前記スタックを挟持する少なくとも上部コンベアを箱サイズに合わせ前記バックストップと連動して該バックストップから一定の距離まで移動すべく構成すると共に、前記エレベータの上方に箱の上面にエアを吹き付けるブロアを設け、該ブロアのエア圧にて前記箱を押えるようにしたことを特徴とするカウンタエゼクタ。