JP5173341B2 - 製函機の不良品除去装置および製函機 - Google Patents

Description

本発明は、製函した箱体の不良品を検出して除去する製函機の不良品除去装置および製函機に関するものである。

一般的な製函機は、シート材（例えば段ボールシート）を加工することで箱体（段ボール箱）を製造するもので、給紙部と印刷部とスロッタクリーザ部とフォルディング部とカウンタエゼクタ部とから構成されている。給紙部は、テーブル上に積み重ねられた段ボールシートを、一枚ずつ送り出して一定の速度で印刷部に送るものである。印刷部は、印刷ユニットを有し、段ボールシートに印刷を行うものである。スロッタクリーザ部は、印刷された段ボールシートに、折り線となる罫線、およびフラップを成す溝、並びに端部接合用の糊代片の加工を施すものである。フォルディング部は、罫線，溝，糊代片が加工された段ボールシートを移動させながら、糊代片に糊を塗布して罫線に沿って折り畳み、糊代片を接合することで扁平状の段ボール箱を製造するものである。そして、カウンタエゼクタ部は、段ボールシートが折り畳まれて糊付けされた段ボール箱を積み重ね、所定数のバッチに仕分けして排出するものである。

ところで、このような製函機によって製造された段ボール箱は、接合箇所において、隣接するフラップの隙間が予め設定された寸法となるように接合されていない場合、段ボール箱をケースとして組み立てたときの形に歪みが生じる不良品となる。そこで、従来、接合箇所のフラップのエッジ間寸法を検出することにより接合箇所の良否の検査を行うものとして、下記特許文献１に記載されたものがある。

特許第２８４３７８３号公報

しかしながら、上記特許文献１のものにおいては、フォルディング部で段ボールシートを折り畳んで接合箇所を接合し、当該接合箇所の良否の検査を行った段ボール箱をカウンタエゼクタ部に搬送している。このため、不良品と検出された段ボール箱は、良品と検出された段ボール箱と共に所定数のバッチに仕分けされるので、当該バッチに良品が含まれていても、そのバッチ自体が不良品として扱われてしまうことになる。よって、カウンタエゼクタ部により所定数に仕分けされ排出されたバッチの中から、不良品と検出された段ボール箱を抜き出し、良品の段ボール箱だけを所定数のバッチに仕分け直す複雑な作業が必要となる。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、容易に不良品の箱体を除去することのできる製函機の不良品除去装置および製函機を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の請求項１の発明に係る製函機の不良品除去装置は、シート材を折り畳んで端部を接合し箱体を形成するフォルディング部と、前記箱体を所定数ごとに排出するカウンタエゼクタ部とを有した製函機の不良品除去装置であって、前記シート材もしくは前記箱体における検査項目に応じた検出を行う検査項目検出手段と、前記検査項目検出手段による検出結果に応じて前記シート材もしくは前記箱体における良否を判定する判定手段と、前記フォルディング部と前記カウンタエゼクタ部との間に配設され、前記判定手段によって良品と判定された箱体を前記カウンタエゼクタ部に搬送する一方、前記判定手段によって不良品と判定された箱体を排出する選別手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の請求項２に係る製函機の不良品除去装置は、上記発明において、前記検査項目検出手段は、前記箱体の搬送間隔、前記箱体の送り角度、前記箱体への印刷位置、前記箱体の表裏配置、箱体開放用切り込みの有無、糊付状態、および糊付部分への塵の付着の少なくとも一つを検出することを特徴とする。

本発明の請求項３に係る製函機の不良品除去装置は、上記発明において、前記カウンタエゼクタ部は、箱体を整形する整形手段を有し、前記検査項目検出手段は、前記箱体における整形前の接合箇所の隙間の寸法を検出する接合検出手段を成し、前記判定手段は、整形後の箱体から予測して設定された整形前の箱体における接合箇所の基準間隔と、前記接合検出手段による検出結果とを比較し、整形前に箱体の良否を判定することを特徴とする。

本発明の請求項４に係る製函機の不良品除去装置は、上記発明において、前記選別手段は、搬送方向に長さの異なる複数の支持部材が、前記フォルディング部から前記カウンタエゼクタ部に至り搬送される箱体の下面に沿う搬送位置と、前記搬送方向の上流側に配設した同じ軸心を中心として下方に傾斜する排出位置とに移動可能に設けてあり、不良品と判定された箱体を排出する場合、各支持部材を同時に排出位置に移動し、箱体の通過に伴って短尺の支持部材から順に搬送位置に移動することを特徴とする。

また、上述の目的を達成するために、本発明の請求項５に係る製函機は、シート材を折り畳んで端部を接合し箱体を形成するフォルディング部と、前記箱体を所定数ごとに排出するカウンタエゼクタ部とを有した製函機であって、請求項１〜４のいずれか一つに記載の不良品除去装置を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１に係る製函機の不良品除去装置によれば、製函機のフォルディング部とカウンタエゼクタ部との間に不良品除去装置を配設して、判定手段によって良品と判定された箱体をカウンタエゼクタ部に搬送する一方、判定手段によって不良品と判定された箱体を排出する選別手段を備えたことにより、カウンタエゼクタ部に良品の箱体のみを搬送できる。このため、カウンタエゼクタ部で所定数のバッチに仕分けされた中から不良品の箱体を抜き出して、良品の箱体だけを所定数のバッチに仕分け直す複雑な作業を要すことなく、容易に不良品の箱体を除去できる。

請求項２に係る製函機の不良品除去装置によれば、検査項目として箱体の搬送間隔、箱体の送り角度、箱体への印刷位置、箱体の表裏配置、箱体開放用切り込みの有無、糊付状態、および糊付部分への塵の付着の少なくとも一つを検出し、この検査項目に応じて良品の箱体のみをカウンタエゼクタ部に搬送できる。

請求項３に係る製函機の不良品除去装置によれば、判定手段で、カウンタエゼクタ部の整形手段により整形された後の箱体から予測して設定された整形前の箱体における接合箇所の基準間隔と、接合検出手段による検出結果とを比較し、整形前に箱体の良否を判定する。このため、製函機のフォルディング部とカウンタエゼクタ部との間に不良品除去装置を配設しても、箱体の接合箇所の良否の判定を的確に行うことができる。

請求項４に係る製函機の不良品除去装置によれば、選別手段が搬送方向に長さの異なる複数の支持部材を有し、これら支持部材がフォルディング部からカウンタエゼクタ部に至り搬送される箱体の下面に沿う搬送位置と、搬送方向の上流側に配設した同じ軸心を中心として下方に傾斜する排出位置とに移動可能に設けてあり、不良品の箱体を排出する場合、各支持部材を同時に排出位置に移動し、箱体の通過に伴って短尺の支持部材から順に搬送位置に移動するようにしている。このため、不良品の箱体の次に搬送される箱体を、先に搬送位置に移動した支持部材によって支持できるので、箱体の搬送間隔を詰めて製造処理速度を向上できる。

本発明の請求項５に係る製函機によれば、シート材を折り畳んで端部を接合し箱体を形成するフォルディング部と、前記箱体を所定数ごとに排出するカウンタエゼクタ部とを有した製函機であって、上記請求項１〜４のいずれか一つに記載の不良品除去装置を備えている。このため、容易に不良品の箱体を除去でき、また、フォルディング部とカウンタエゼクタ部との間に不良品除去装置を配設しても箱体の接合箇所の良否の判定を的確に行うことができ、また、箱体の搬送間隔を詰めて製造処理速度を向上できる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る製函機の不良品除去装置および製函機の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明に係る製函機の実施の形態を示す概略図、図２は、加工前の段ボールシートの斜視図、図３は、罫線加工および溝切加工後の段ボールシートの斜視図、図４は、折り畳み途中の状態を表す段ボールシートの斜視図、図５は、折り畳み接合された段ボール箱の斜視図、図６は、図１に示す製函機の不良品除去装置の実施の形態を示す概略図、図７は、図２に示す不良品除去装置の平面図、図８は、図２に示す不良品除去装置の選別手段を示す平面図、図９は、不良品除去装置の制御系を示すブロック図、図１０は、不良品除去装置の動作を示すフローチャート、図１１〜図１５は、不良品除去装置の動作を示す図である。

本実施の形態における製函機は、段ボールシート（シート材）Ｓを加工することで段ボール箱（箱体）Ｂを製造するものであり、図１に示すように段ボールシートＳを搬送する方向に一連に配置された給紙部１と印刷部２とスロッタクリーザ部３とフォルディング部４と不良品除去部（不良品除去装置）５とカウンタエゼクタ部６とから構成されている。

給紙部１は、段ボールシートＳを一枚ずつ送り出して一定の速度で印刷部２に送るものである。給紙部１は、多数枚の段ボールシートＳが積み重ねられて載置されるテーブル１１、テーブル１１の上面にて段ボールシートＳの送り方向に沿ってスライド移動可能に設けられたキッカ１２、キッカ１２を往復移動させるクランクレバー機構１３、および段ボールシートＳを送り出す上下のフィードロール１４を有している。

印刷部２は、本実施の形態では、４色の印刷を行うために４つの印刷ユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄが設けられており、４つのインキ色（例えば、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック）を使用して段ボールシートＳに印刷を行うことができる。各印刷ユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは、ほぼ同様に構成され、印刷シリンダ２１、インキ供給ロール２２、インキチャンバ２３、および受ロール２４を有している。印刷シリンダ２１は、その外周部に印版２５が取付けられ、回転可能に設けられている。インキ供給ロール２２は、印刷シリンダ２１の近傍にて印版２５に当接するように配置され、回転可能に設けられている。インキチャンバ２３は、インキを蓄えるもので、インキ供給ロール２２の近傍に設けられている。受ロール２４は、印刷シリンダ２１との間で段ボールシートＳを挟持し搬送するもので、印刷シリンダ２１の下方に対向して回転可能に設けられている。また、印刷シリンダ２１および受ロール２４に対し搬送方向Ｄの下流側には、上下の送りロール２６が設けられている。

スロッタクリーザ部３は、段ボールシートＳに対して、罫線加工を施すと共に溝切加工を施すものである。このスロッタクリーザ部３は、上下一対の罫線ヘッド３１，３２、および上下一対のスロッタヘッド３３，３４を有している。罫線ヘッド３１，３２は、円形状に形成され、それぞれ段ボールシートＳの搬送方向Ｄに直交して水平配置されたロール軸３５の軸心を中心に回転可能に設けられている。上罫線ヘッド３１の外周部には、ウレタンなどが固定されている。下罫線ヘッド３２の外周部には、罫線を成すための突起部が設けられている。一方、スロッタヘッド３３，３４は、円形状に形成され、それぞれ段ボールシートＳの搬送方向Ｄに直交して水平配置されたスロッタ軸３６の軸心を中心に回転可能に設けられている。上スロッタヘッド３３の外周部には、２つのスロッタナイフ３３Ａが固定されている。下スロッタヘッド３４の外周部には、スロッタナイフ３３Ａを受け入れる受刃が設けられている。また、罫線ヘッド３１，３２とスロッタヘッド３３，３４との間には、上下の搬送ロール３７が設けられている。なお、上記罫線ヘッド３１，３２およびスロッタヘッド３３，３４は、各軸３５，３６の軸線方向に複数、本実施の形態では４組設けられている。

フォルディング部４は、段ボールシートＳを搬送方向Ｄに移動させながら折り畳み両端部を接合して扁平状の段ボール箱Ｂを製造するものである。フォルディング部４は、段ボールシートＳを搬送方向Ｄに沿って案内するガイドレール４１、およびガイドレール４１の上方にて段ボールシートＳの搬送方向Ｄに沿って循環する搬送ベルト４２を有している。また、フォルディング部４には、ガイドレール４１および搬送ベルト４２によって搬送される段ボールシートＳの搬送方向Ｄに沿って、糊付装置４３、折り畳みバー４４、および折り畳みベルト４５が順に配設されている。

不良品除去部５は、本発明に係る不良品除去装置であって、フォルディング部４から搬送された段ボール箱Ｂにおける接合箇所の良否によって良品と不良品とを選別するものである。不良品除去部５は、詳細を後述するが、段ボール箱Ｂをフォルディング部４からカウンタエゼクタ部６に搬送する搬送手段５１、搬送手段５１により搬送される段ボール箱Ｂにおける接合箇所の隙間の寸法を検出する接合検出手段５２、段ボール箱Ｂの検出結果による接合箇所の良否判定に応じて良品と不良品とを選別する選別手段５３、および選別された不良品の段ボール箱Ｂを受容する受容手段５４を有している。

カウンタエゼクタ部６は、段ボール箱Ｂを積み重ね、所定数のバッチに仕分けした後、排出するものである。カウンタエゼクタ部６は、上下の押圧ロール６１、およびホッパ装置６２を有している。ホッパ装置６２は、段ボール箱Ｂが積み重ねられる昇降自在なエレベータ６３を有し、このエレベータ６３には、整形手段としての前当板６４と整角板６５とが設けられている。また、エレベータ６３の下方には、搬出コンベア６６が設けられている。

このような構成の製函機による動作を説明する。図２に示すように段ボールシートＳは、表ライナ１０１と裏ライナ１０２との間に波形を成す中芯１０３が糊付けされて形成されたものである。この段ボールシートＳは、製函機の前工程にて、２つの折り線２０１，２０２が形成されている。折り線２０１，２０２は、製函機にて製造された段ボール箱Ｂを、後に組み立てる際にフラップを折るためのものである。このような段ボールシートＳは、図１に示すように給紙部１のテーブル１１上に積み重ねられる。

給紙部１では、テーブル１１上に積み重ねられている最下位置の段ボールシートＳを、クランクレバー機構１３により往復運動するキッカ１２で一枚ずつ蹴り出してフィードロール１４に向けて送り出す。上下のフィードロール１４は、一定の速度で回転しており、キッカ１２により蹴り出された一枚の段ボールシートＳを挟み、印刷部２に向けて図２に示す搬送方向Ｄに引き出す。

印刷部２では、印刷ユニット２Ａ（２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）において、インキ供給ロール２２の表面にインキチャンバ２３からインキが供給されており、印刷シリンダ２１およびインキ供給ロール２２が回転すると、インキ供給ロール２２の表面のインキが印版２５に転移される。そして、印刷シリンダ２１と受ロール２４との間に段ボールシートＳが搬送されると、この段ボールシートＳが印版２５と受ロール２４とにより挟持された状態で、その表面に印刷が施される。印刷された段ボールシートＳは、印刷シリンダ２１の外周部と受ロール２４とにより挟持されつつ搬送され、さらに送りロール２６により次の印刷ユニット２Ｂ（２Ｃ，２Ｄ）に搬送される。なお、印刷ユニット２Ｄにより印刷された段ボールシートＳは、送りロール２６によりスロッタクリーザ部３に搬送される。

スロッタクリーザ部３では、上下の罫線ヘッド３１，３２の間に段ボールシートＳが通過するとき、図３に示すように段ボールシートＳの裏面側、つまり裏ライナ１０２側に、下罫線ヘッド３２の突起部により罫線３０１，３０２，３０３，３０４が形成される。罫線３０１，３０２，３０３，３０４が形成された段ボールシートＳは、搬送ロール３７により搬送され、上下のスロッタヘッド３３，３４の間を通過するとき、図３に示すように溝４０１，４０２，４０３、および糊代片４０４が形成される。そして、罫線３０１，３０２，３０３，３０４、溝４０１，４０２，４０３、および糊代片４０４が形成された段ボールシートＳは、フォルディング部４に搬送される。

フォルディング部４では、ガイドレール４１および搬送ベルト４２に支持された段ボールシートＳは、搬送方向Ｄに移動されながら、糊付装置４３により糊代片４０４の裏面側、つまり裏ライナ１０２側に糊が塗布された後、折り畳みバー４４により図４に示すように罫線３０１，３０３が下方に折り畳まれる。この折り畳みが１８０度近くまで進むと、更に折り畳みベルト４５が作用して折り畳み力が強くされ、糊代片４０４と、この糊代片４０４に重なる段ボールシートＳの端部とが押えられて互いに接着され、段ボールシートＳの両端部が接合されて図５に示すように段ボール箱Ｂとなる。そして、製造された段ボール箱Ｂは、不良品除去部５に搬送される。なお、フォルディング部４で製造された段ボール箱Ｂは、図５に示すように接合箇所において２つの隙間４０５が形成される。

不良品除去部５では、搬送手段５１で搬送される段ボール箱Ｂは、接合検出手段５２によって、接合箇所の隙間４０５の寸法が検出される。不良品除去部５では、隙間４０５の寸法の検出結果に応じて良品と判定された段ボール箱Ｂは、選別手段５３を通過してそのままカウンタエゼクタ部６に搬送される。一方、不良品と判定された段ボール箱Ｂは、選別手段５３により搬送手段５１から離隔されて受容手段５４に搬送される。

カウンタエゼクタ部６では、良品と検出された段ボール箱Ｂが、押圧ロール６１によりホッパ装置６２に送られる。ホッパ装置６２に送られた段ボール箱Ｂは、搬送方向Ｄの先端部が前当板６４に当たり、整角板６５により整形された状態でエレベータ６３上に積み重ねられる。そして、所定数の段ボール箱Ｂがエレベータ６３上に積み重ねられた場合、エレベータ６３が下降し、所定数の段ボール箱Ｂが１バッチとなって搬出コンベア６６により排出されて製函機の後行程に送られる。

以下、上記製函機に用いられる不良品除去装置の詳細について説明する。本実施の形態において不良品除去装置は、前述した不良品除去部５であり、フォルディング部４とカウンタエゼクタ部６との間に配置されている。この不良品除去部５は、搬送手段５１と接合検出手段５２と選別手段５３と受容手段５４とで主に構成されている。

搬送手段５１は、図６および図７に示すように上下の搬送ベルト５１１，５１２（５１２Ａ，５１２Ｂ，５１２Ｃ，５１２Ｄ）を有している。これら上下の搬送ベルト５１１，５１２は、その間に搬送路を画成し、フォルディング部４で製造された段ボール箱Ｂを挟持し、かつ循環して段ボール箱Ｂをフォルディング部４からカウンタエゼクタ部６に至り搬送するものである。

上搬送ベルト５１１は、段ボール箱Ｂの搬送方向Ｄに軸心を直交して水平配置された複数のローラ５１３によって環状に支持され、その下部が略水平に延在して配設されている。上搬送ベルト５１１は、ローラ５１３の軸心方向に所定間隔をおいて複数（本実施の形態では８個）設けられている。上搬送ベルト５１１は、駆動モータ５１１Ａ（図９参照）によってローラ５１３が回転して循環する。また、上搬送ベルト５１１の環状内には、サクションボックス５１４が設けられている。サクションボックス５１４は、上搬送ベルト５１１の下部に沿って配置され、その内部の吸引装置５１４Ａ（図９参照）の稼働により上搬送ベルト５１１の下部の外周部に段ボール箱Ｂを吸着させる。

下搬送ベルト５１２は、段ボール箱Ｂの搬送方向Ｄに沿って下搬送ベルト５１２Ａ，５１２Ｂ，５１２Ｃ，５１２Ｄの順で複数設けられている。下搬送ベルト５１２Ａ，５１２Ｂ，５１２Ｃ，５１２Ｄは、段ボール箱Ｂの搬送方向Ｄに軸心を直交して水平配置された複数のローラ５１５によって環状に支持され、その上部が略水平に延在して配設されている。また、下搬送ベルト５１２Ａ，５１２Ｂ，５１２Ｃ，５１２Ｄは、ローラ５１５の軸心方向に所定間隔をおいて複数（本実施の形態では下搬送ベルト５１２Ａ，５１２Ｂ，５１２Ｃが５個、下搬送ベルト５１２Ｄが６個）設けられている。下搬送ベルト５１２Ａ，５１２Ｂ，５１２Ｃ，５１２Ｄは、駆動モータ５１２Ｅ（図９参照）によってローラ５１５が回転して循環する。また、下搬送ベルト５１２Ｂ，５１２Ｃ，５１２Ｄの環状内には、押圧装置５１６が設けられている。押圧装置５１６は、下搬送ベルト５１２Ｂ，５１２Ｃ，５１２Ｄの上部を上方に押圧することにより、下搬送ベルト５１２Ｂ，５１２Ｃ，５１２Ｄの上部の外周部を段ボール箱Ｂに押し付ける。

接合検出手段５２は、図６に示すように搬送手段５１の下方域に設けられ、光源５２１、カメラ（撮像手段）５２２、および位置決め装置５２３を有している。光源５２１は、搬送路を通過する段ボール箱Ｂの接合箇所に光（レーザ光）を照射するもので、本実施の形態では、下搬送ベルト５１２Ａと下搬送ベルト５１２Ｂとの間を通過する段ボール箱Ｂの接合箇所に光を照射するように設けられている。カメラ５２２は、光源５２１によって照射された段ボール箱Ｂの接合箇所を撮像するためのものである。接合検出手段５２では、カメラ５２２により撮像された段ボール箱Ｂの接合箇所の隙間４０５の寸法を検出する。位置決め装置５２３は、光源５２１およびカメラ５２２を一体に支持し、これを段ボール箱Ｂの搬送方向Ｄと直交する水平方向に移動可能に設けられている。ここで、製函機で製造される段ボール箱Ｂには、様々な大きさのものがあり、大きさの違いによって接合箇所の位置が異なる。よって、位置決め装置５２３により光源５２１およびカメラ５２２を移動することで、接合箇所に的確に光を照射しつつ撮像することができる。

選別手段５３は、図６に示すように搬送手段５１における下搬送ベルト５１２Ｃと下搬送ベルト５１２Ｄとの間に設けられ、支持部材としての選別搬送ベルト５３１（５３１Ａ，５３１Ｂ）、第一分離機構５３２、および第二分離機構５３３を有している。

選別搬送ベルト５３１は、搬送方向Ｄに軸心を直交して水平配置された一対のローラ５３４Ａ，５３４Ｂによって環状に支持され、搬送方向Ｄの上流側に配設された一方のローラ５３４Ａを基端とし、下流側に配設された他方のローラ５３４Ｂを自由端として設けられている。選別搬送ベルト５３１は、段ボール箱Ｂの搬送方向Ｄに基端から自由端までの長さが異なる複数（本実施の形態では２個）の選別搬送ベルト５３１Ａ，５３１Ｂから成る。本実施の形態では、選別搬送ベルト５３１Ａが長尺で、選別搬送ベルト５３１Ｂが短尺に形成されている。各選別搬送ベルト５３１Ａ，５３１Ｂは、段ボール箱Ｂの搬送方向Ｄの上流側に配設した基端側のローラ５３４Ａの軸心を中心として上下方向に揺動可能に設けられている。各選別搬送ベルト５３１Ａ，５３１Ｂが揺動する位置としては、図６に示すように搬送手段５１によって搬送される段ボール箱Ｂの下面に沿い、カウンタエゼクタ部６への段ボール箱Ｂの搬送を補助する搬送位置と、図１２に示すように下方に傾斜して上搬送ベルト５１１から離隔し、搬送路から段ボール箱Ｂを排出するための排出位置とがある。

各選別搬送ベルト５３１Ａ，５３１Ｂの揺動は、それぞれ揺動機構５３５によって駆動される。揺動機構５３５は、各選別搬送ベルト５３１Ａ，５３１Ｂにそれぞれ連結されたクランク機構からなり、駆動モータ５３５Ａ，５３５Ｂより伝達された回転運動を往復運動にするものである。よって、各選別搬送ベルト５３１Ａ，５３１Ｂは、揺動機構５３５によって搬送位置と排出位置とに独立して往復移動する。

また、各選別搬送ベルト５３１Ａ，５３１Ｂは、図８に示す駆動モータ５３６によってローラ５３４Ａが回転することで循環する。

このような選別搬送ベルト５３１（５３１Ａ，５３１Ｂ）は、図６および図８に示すようにフレーム５３７により揺動機構５３５および駆動モータ５３６と一体に支持されている。このフレーム５３７は、段ボール箱Ｂの搬送方向Ｄと直交する水平方向に延在して配設されたレール５３８に支持されている。そして、フレーム５３７は、図６に示す位置決め装置５３９により、図８に二点差線で示すようにレール５３８に沿って段ボール箱Ｂの搬送方向Ｄと直交する水平方向に移動可能に設けられている。上述したように、製函機で製造される段ボール箱Ｂには、様々な大きさのものがあり、大きさの違いによって搬送方向Ｄに沿う中心位置が異なる。よって、位置決め装置５３９により選別搬送ベルト５３１（５３１Ａ，５３１Ｂ）を段ボール箱Ｂの中心位置に合わせて移動することで、段ボール箱Ｂを安定して支持することができる。

第一分離機構５３２は、図６に示すように上記サクションボックス５１４側、すなわち搬送される段ボール箱Ｂの上面側であって、選別搬送ベルト５３１の上方に配設されている。第一分離機構５３２は、段ボール箱Ｂの搬送方向Ｄと直交する水平方向に延在する軸の軸心を中心に回転可能に設けられた回転部材５３２Ａと、回転部材５３２Ａの軸の径外方向に延在する１つの腕部材５３２Ｂとを有している。第一分離機構５３２は、不図示の駆動部によって回転部材５３２Ａが回転することで、腕部材５３２Ｂを図６に示すように段ボール箱Ｂの上面から離隔する待機位置と、図１１に示すように段ボール箱Ｂに当接するように上搬送ベルト５１１の間から搬送路に突出する突出位置へ移動する。

第二分離機構５３３は、図６に示すように第一分離機構５３２よりも段ボール箱Ｂの搬送方向Ｄの上流側に配置され、サクションボックス５１４側、すなわち搬送される段ボール箱Ｂの上面側であって、選別搬送ベルト５３１の上方に配設されている。第二分離機構５３３は、段ボール箱Ｂの搬送方向Ｄと直交する水平方向に延在する軸の軸心を中心に回転可能に設けられた回転部材５３３Ａと、回転部材５３３Ａの軸の径外方向に延在する複数（本実施の形態では２個）の腕部材５３３Ｂとを有している。第二分離機構５３３は、不図示の駆動部によって回転部材５３３Ａが回転することで、腕部材５３３Ｂを図６に示すように段ボール箱Ｂの上面から離隔する待機位置と、図１３に示すように段ボール箱Ｂに当接するように上搬送ベルト５１１の間から搬送路に突出する突出位置へ移動する。この第二分離機構５３３は、段ボール箱Ｂの搬送方向Ｄに沿って複数箇所（本実施の形態では２箇所）に設けられている。

受容手段５４は、図６に示すように選別搬送ベルト５３１（５３１Ａ，５３１Ｂ）の下方域に設けられ、搬送路から排出された段ボール箱Ｂを受容するためのものである。受容手段５４は、その底部に搬出コンベア５４１が設けられている。

なお、上下の搬送ベルト５１１，５１２で画成された搬送路には、通過検出手段５５が設けられている。通過検出手段５５は、搬送手段５１に搬送される段ボール箱Ｂの通過を検出するためのもので、例えば照射した光が遮られたことにより段ボール箱Ｂの通過を検出する光電管式のセンサが用いられている。この通過検出手段５５は、段ボール箱Ｂの搬送方向Ｄにおける接合検出手段５２の下流側であって、本実施の形態では、下搬送ベルト５１２Ｂと下搬送ベルト５１２Ｃとの間で段ボール箱Ｂの通過を検出するように設けられている。

上記不良品除去部５の制御系について説明する。図９に示すように不良品除去部５は、マイコンなどで構成される制御装置５６を備えている。制御装置５６には、駆動制御部５７が設けられている。駆動制御部５７には、記憶部５８および判定手段５９が接続されている。また、駆動制御部５７には、上記上搬送ベルト５１１の駆動モータ５１１Ａ、下搬送ベルト５１２の駆動モータ５１２Ｅ、吸引装置５１４Ａ、選別搬送ベルト５３１の駆動モータ５３６，５３５Ａ，５３５Ｂ、第一分離機構５３２、第二分離機構５３３、搬出コンベア５４１、接合検出手段５２、および通過検出手段５５が接続されている。駆動制御部５７は、記憶部５８に予め格納したプログラムやデータに従って、特に判定手段５９から取得した判定情報に従って不良品除去部５を制御する。

記憶部５８には、段ボール箱Ｂの接合箇所の良否を判定するための閾値が記憶されている。具体的には、閾値として図５に示す段ボール箱Ｂにおける接合箇所の隙間４０５の寸法が記憶されている。例えば、製造された段ボール箱Ｂは、その隙間４０５が６ｍｍ±３ｍｍ（３ｍｍ〜９ｍｍ）の寸法で、かつ２つの隙間４０５の寸法差が３ｍｍの範囲内であることが良品としての適正寸法である。記憶部５８には、この適正寸法（基準間隔）が閾値として記憶されている。この段ボール箱Ｂの隙間４０５の適正寸法は、カウンタエゼクタ部６の整形手段（前当板６４および整角板６５）により段ボール箱Ｂが整形される前の寸法であり、整形手段で整形された後の良品の段ボール箱Ｂにおける接合箇所の隙間４０５の寸法から予測して設定されたものである。これは、本実施の形態において、不良品除去部５がフォルディング部４とカウンタエゼクタ部６との間に設けられ、カウンタエゼクタ部６で整形される前の段ボール箱Ｂの接合箇所の隙間４０５の寸法を接合検出手段５２によって検出し、この接合検出手段５２により検出された隙間４０５の寸法に基づいて、段ボール箱Ｂの接合箇所の接合の良否を判定するためである。

判定手段５９は、接合検出手段５２から取得した段ボール箱Ｂの接合箇所の隙間４０５の寸法と、記憶部５８から取得した基準間隔とを比較し、検出された寸法が基準間隔の範囲内にある場合に良品の段ボール箱Ｂと判定する。一方、検出された寸法が基準間隔の範囲から外れた場合に不良品の段ボール箱Ｂと判定する。

上記制御装置５６の駆動制御部５７による不良品除去部５の制御について図６および図１０〜図１５を参照して説明する。

まず、駆動制御部５７は、上搬送ベルト５１１の駆動モータ５１１Ａ、下搬送ベルト５１２の駆動モータ５１２Ｅ、吸引装置５１４Ａ、および選別搬送手段５３１の駆動モータ５３６を駆動して、フォルディング部４からカウンタエゼクタ部６に至り段ボール箱Ｂを搬送する（ステップＳ１）。このとき、段ボール箱Ｂは、押圧装置５１６により上搬送ベルト５１１の下部に押し付けられ、上搬送ベルト５１１と下搬送ベルト５１２Ｂ，５１２Ｃ，５１２Ｄとの間で挟持されつつ搬送される。このため、フォルディング部４で塗布された糊が未乾燥であっても、接着された接合箇所が剥がれることを防ぎ、しかも段ボール箱Ｂの蛇行走行を防ぐ。この結果、接合検出手段５２による接合箇所の隙間４０５の寸法の検出が精度良く行える。なお、通常、選別搬送ベルト５３１（５３１Ａ，５３１Ｂ）は、図６に示すように搬送位置とされている。また、第一分離機構５３２および第二分離機構５３３は、図６に示すように腕部材５３２Ｂ，５３３Ｂが待機位置とされている。

図６に示すように搬送中の段ボール箱Ｂは、接合検出手段５２によって接合箇所の隙間４０５の寸法が検出される（ステップＳ２）。駆動制御部５７は、記憶部５８に記憶されている適正寸法の閾値と、接合検出手段５２から取得した寸法とを判定手段５９に出力する。判定手段５９では、閾値と寸法情報とを比較して段ボール箱Ｂにおける接合箇所の接合の良否を判定する。駆動制御部５７は、判定手段５９の判定結果を取得する（ステップＳ３）。

そして、判定手段５９の判定結果が不良品である場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、駆動制御部５７は、上搬送ベルト５１１の駆動モータ５１１Ａの駆動パルス、および図６に示すように通過検出手段５５からの検出信号によって、搬送される不良品の段ボール箱Ｂの搬送方向Ｄの先端位置を取得する（ステップＳ５）。

次に、図１１に示すように搬送される不良品の段ボール箱Ｂの搬送方向Ｄの先端位置が第一分離機構５３２の手前に至った場合、駆動制御部５７は、第一分離機構５３２の回転部材５３２Ａを例えば４０°回転させて、腕部材５３２Ｂを水平な位置から搬送路に突出する突出位置に移動させる（ステップＳ６）。

次に、図１２に示すように搬送される不良品の段ボール箱Ｂの搬送方向Ｄの先端位置が第一分離機構５３２の腕部材５３２Ｂに当接する位置に至ると、駆動制御部５７は、駆動モータ５３５Ａ，５３５Ｂを駆動して、選別搬送ベルト５３１（５３１Ａ，５３１Ｂ）を排出位置に移動させる。そして、選別搬送ベルト５３１（５３１Ａ，５３１Ｂ）の移動と共に、駆動制御部５７は、図１３に示すように第二分離機構５３３の回転部材５３３Ａを連続して回転させて、腕部材５３３Ｂを搬送路に突出させる（ステップＳ７）。

これにより、上搬送ベルト５１１に吸着されて搬送されている不良品の段ボール箱Ｂは、図１３に示すように第一分離機構５３２の腕部材５３２Ｂに先端が当接して上搬送ベルト５１１から分離されつつ、第二分離機構５３３の腕部材５３３Ｂによって下方に叩かれる。このため、不良品の段ボール箱Ｂは、図１３に二点鎖線で示すように排出位置にある選別搬送ベルト５３１（５３１Ａ，５３１Ｂ）の上に落下する。

次に、図１４に示すように落下した不良品の段ボール箱Ｂが短尺の選別搬送ベルト５３１Ｂ上を超えた場合、駆動制御部５７は、駆動モータ５３５Ｂを駆動して選別搬送ベルト５３１Ｂのみを搬送位置に移動させる。同時に、駆動制御部５７は、第一分離機構５３２および第二分離機構５３３の回転部材５３２Ａ，５３２Ｂを回転させて、腕部材５３２Ｂ，５３３Ｂを待機位置に戻す（ステップＳ８）。このため、不良品の段ボール箱Ｂの次に搬送される段ボール箱Ｂを、搬送位置に移動した選別搬送ベルト５３１Ｂによって支持できるので、段ボール箱Ｂの搬送間隔を詰めて製造処理速度を向上することができる。

最後に、図１５に示すように落下した不良品の段ボール箱Ｂが長尺の選別搬送ベルト５３１Ａ上を越えた場合、駆動制御部５７は、駆動モータ５３５Ａを駆動して選別搬送ベルト５３１Ａを搬送位置に移動させる（ステップＳ９）。そして、不良品の段ボール箱Ｂは、受容手段５４に受容され搬出コンベア５４１によって排出される。

一方、判定手段５９の判定結果が良品である場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、駆動制御部５７は、選別搬送ベルト５３１（５３１Ａ，５３１Ｂ）を搬送位置のままとし、かつ第一分離機構５３２および第二分離機構５３３の腕部材５３２Ｂ，５３３Ｂを待機位置のままとして、良品の段ボール箱Ｂをカウンタエゼクタ部６に搬送する（ステップＳ１０）。

このように、上述した不良品除去部５によれば、製函機のフォルディング部４とカウンタエゼクタ部６との間に不良品除去部５を配設して、判定手段５９によって接合箇所の接合が良好であると判定された段ボール箱Ｂをカウンタエゼクタ部６に搬送する一方、判定手段５９によって接合箇所の接合が不良である判定された段ボール箱Ｂを排出する選別手段５３を備えたことにより、カウンタエゼクタ部６に良品の段ボール箱Ｂのみを搬送できる。このため、カウンタエゼクタ部６で所定数のバッチに仕分けされた中から不良品の段ボール箱Ｂを抜き出して、良品の段ボール箱Ｂだけを所定数のバッチに仕分け直す複雑な作業を要すことなく、容易に不良品の段ボール箱Ｂを除去できる。

また、判定手段５９では、カウンタエゼクタ部６の整形手段（前当板６４および整角板６５）により整形された後の箱体における接合箇所の隙間４０５の寸法から予測して設定された整形前の箱体における接合箇所の隙間４０５の寸法（基準間隔）と、接合検出手段による検出結果とを比較し、整形前に箱体の良否を判定している。このため、製函機のフォルディング部４とカウンタエゼクタ部６との間に不良品除去部５を配設しても、段ボール箱Ｂの良否の判定を的確に行うことができる。

また、選別手段５３では、搬送方向Ｄに長さの異なる複数の選別搬送ベルト５３１Ａ，５３１Ｂを有し、これら選別搬送ベルト５３１Ａ，５３１Ｂがフォルディング部４からカウンタエゼクタ部６に至り搬送される段ボール箱Ｂの下面に沿う搬送位置と、搬送方向Ｄの上流側に配設した同じ軸心を中心として下方に傾斜する排出位置とに移動可能に設けてあり、不良品の段ボール箱Ｂを排出する場合、各選別搬送ベルト５３１Ａ，５３１Ｂを同時に排出位置に移動し、段ボール箱Ｂの通過に伴って短尺の選別搬送ベルト５３１Ｂから順に搬送位置に移動するようにしている。このため、不良品の段ボール箱Ｂの次に搬送される段ボール箱Ｂを、先に搬送位置に移動した選別搬送ベルト５３１Ｂによって支持できるので、段ボール箱Ｂの搬送間隔を詰めて製造処理速度を向上できる。

また、上述した不良品除去部５を備えた製函機によれば、容易に不良品の段ボール箱Ｂを除去でき、また、フォルディング部４とカウンタエゼクタ部６との間に不良品除去部５を配設しても、段ボール箱Ｂの良否の判定を的確に行うことができ、また、段ボール箱Ｂの搬送間隔を詰めて製造処理速度を向上できる。

なお、上述した実施の形態において、記憶部５８には、良品としての適正寸法（隙間４０５が６ｍｍ±３ｍｍ（３ｍｍ〜９ｍｍ）の寸法で、かつ２つの隙間４０５の寸法差が３ｍｍの範囲）が基準間隔として記憶してあるが、基準間隔はこの限りではない。例えば、基準間隔として不良品の寸法範囲を基準間隔として記憶部５８に記憶し、判定手段５９では、不良品の寸法範囲と、接合検出手段５２で検出された寸法とが一致した場合に不良品と判定するようにしてもよい。この不良品の基準間隔も、カウンタエゼクタ部６の整形手段（前当板６４および整角板６５）により段ボール箱Ｂが整形される前の寸法であり、整形手段で整形された後の良品の段ボール箱Ｂにおける接合箇所の隙間４０５の寸法から予測して設定されたものである。

なお、上述した実施の形態において、段ボール箱Ｂの良否を判定するための検査項目としては接合箇所の隙間４０５の寸法を挙げ、この間隙４０５の寸法を検出する接合検出手段５２を適用しているが、検査項目はこの限りではない。例えば、検査項目には、段ボールシートＳが等間隔で搬送されているか否か（段ボールシートＳの搬送間隔）、段ボールシートＳが斜め送りされていないか否か（段ボールシートＳの送り角度）、正常な位置に印刷されているか否か（段ボールシートＳへの印刷位置）、段ボールシートＳの表裏が正常であるか否か（段ボールシートＳの表裏配置）、組み立てられた段ボール箱Ｂを開放するための切り込みの有無（箱体開放用切り込みの有無）などがあり、これらの検査項目は、図１に示すように、例えばスロッタクリーザ部３の下流部に検出手段３８を配設することで検出することが可能である。さらに、他の検査項目として、糊代片４０４に適正に糊付けされているか否か（糊付状態）、糊代片４０４に切り屑などが付着しているか否か（糊付部分への塵の付着）などがあり、これらの検査項目は、図１に示すように、フォルディング部４に検出手段４６を配設することで検出することが可能である。本実施の形態では、上記各検査項目を検出する各検出手段３８，４６，５２を総称して検査項目検出手段という。また、判定手段５９では、検査項目検出手段による各検査項目の検出結果に応じて段ボールシートＳもしくは段ボール箱Ｂの良否の判定を行う。

以上のように、本発明に係る製函機の不良品除去装置および製函機は、製函した箱体の不良品を検出して除去することに有用であり、特に、容易に不良品の箱体を除去することのできることに適している。

本発明に係る製函機の実施の形態を示す概略図である。 加工前の段ボールシートの斜視図である。 罫線加工および溝切加工後の段ボールシートの斜視図である。 折り畳み途中の状態を表す段ボールシートの斜視図である。 折り畳み接合された段ボール箱の斜視図である。 図１に示す製函機の不良品除去装置の実施の形態を示す概略図である。 図２に示す不良品除去装置の平面図である。 図２に示す不良品除去装置の選別手段を示す平面図である。 不良品除去装置の制御系を示すブロック図である。 不良品除去装置の動作を示すフローチャートである。 不良品除去装置の動作を示す図である。 不良品除去装置の動作を示す図である。 不良品除去装置の動作を示す図である。 不良品除去装置の動作を示す図である。 不良品除去装置の動作を示す図である。

符号の説明

４ フォルディング部
５ 不良品除去部（不良品除去装置）
５１ 搬送手段
５１１ 上搬送ベルト
５１１Ａ 駆動モータ
５１２（５１２Ａ，５１２Ｂ，５１２Ｃ，５１２Ｄ） 下搬送ベルト
５１２Ｅ 駆動モータ
５１３ ローラ
５１４ サクションボックス
５１４Ａ 吸引装置
５１５ ローラ
５１６ 押圧装置
５２ 接合検出手段
５２１ 光源
５２２ カメラ
５２３ 位置決め装置
５３ 選別手段
５３１（５３１Ａ，５３１Ｂ） 選別搬送ベルト
５３２ 第一分離機構
５３２Ａ 回転部材
５３２Ｂ 腕部材
５３３ 第二分離機構
５３３Ａ 回転部材
５３３Ｂ 腕部材
５３４Ａ，５３４Ｂ ローラ
５３５ 揺動機構
５３５Ａ，５３５Ｂ 駆動モータ
５３６ 駆動モータ
５３７ フレーム
５３８ レール
５３９ 位置決め装置
５４ 受容手段
５４１ 搬出コンベア
５５ 通過検出手段
５６ 制御装置
５７ 駆動制御部
５８ 記憶部
５９ 判定手段
６ カウンタエゼクタ部
６４ 前当板（整形手段）
６５ 整角板（整形手段）
４０５ 隙間
Ｂ 段ボール箱（箱体）
Ｓ 段ボールシート（シート材）
Ｄ 搬送方向

Claims (4)

1. シート材を折り畳んで端部を接合し箱体を形成するフォルディング部と、前記箱体を所定数ごとに排出するカウンタエゼクタ部とを有した製函機の不良品除去装置であって、
   前記シート材もしくは前記箱体における検査項目に応じた検出を行う検査項目検出手段と、
   前記検査項目検出手段による検出結果に応じて前記シート材もしくは前記箱体における良否を判定する判定手段と、
   前記フォルディング部と前記カウンタエゼクタ部との間に配設され、前記判定手段によって良品と判定された箱体を前記カウンタエゼクタ部に搬送する一方、前記判定手段によって不良品と判定された箱体を排出する選別手段と
   を備え、
   前記検査項目検出手段は、前記箱体の搬送間隔、前記箱体の送り角度、前記箱体への印刷位置、前記箱体の表裏配置、箱体開放用切り込みの有無、糊付状態、および糊付部分への塵の付着の少なくとも一つを検出し、
   前記選別手段は、搬送方向に長さの異なる複数の支持部材が、前記フォルディング部から前記カウンタエゼクタ部に至り搬送される箱体の下面に沿う搬送位置と、前記搬送方向の上流側に配設した同じ軸心を中心として下方に傾斜する排出位置とに移動可能に設けてあり、不良品と判定された箱体を排出する場合、各支持部材を同時に排出位置に移動し、箱体の通過に伴って短尺の支持部材から順に搬送位置に移動することを特徴とする製函機の不良品除去装置。
2. シート材を折り畳んで端部を接合し箱体を形成するフォルディング部と、前記箱体を所定数ごとに排出するカウンタエゼクタ部とを有した製函機の不良品除去装置であって、
   前記シート材もしくは前記箱体における検査項目に応じた検出を行う検査項目検出手段と、
   前記検査項目検出手段による検出結果に応じて前記シート材もしくは前記箱体における良否を判定する判定手段と、
   前記フォルディング部と前記カウンタエゼクタ部との間に配設され、前記判定手段によって良品と判定された箱体を前記カウンタエゼクタ部に搬送する一方、前記判定手段によって不良品と判定された箱体を排出する選別手段と
   を備え、
   前記選別手段は、搬送方向に長さの異なる複数の支持部材が、前記フォルディング部から前記カウンタエゼクタ部に至り搬送される箱体の下面に沿う搬送位置と、前記搬送方向の上流側に配設した同じ軸心を中心として下方に傾斜する排出位置とに移動可能に設けてあり、不良品と判定された箱体を排出する場合、各支持部材を同時に排出位置に移動し、箱体の通過に伴って短尺の支持部材から順に搬送位置に移動することを特徴とする製函機の不良品除去装置。
3. 前記カウンタエゼクタ部は、箱体を整形する整形手段を有し、
   前記検査項目検出手段は、前記箱体における整形前の接合箇所の隙間の寸法を検出する接合検出手段を成し、
   前記判定手段は、整形後の箱体から予測して設定された整形前の箱体における接合箇所の基準間隔と、前記接合検出手段による検出結果とを比較し、整形前に箱体の良否を判定することを特徴とする請求項１または２に記載の製函機の不良品除去装置。
4. シート材を折り畳んで端部を接合し箱体を形成するフォルディング部と、前記箱体を所定数ごとに排出するカウンタエゼクタ部とを有した製函機であって、
   請求項１〜３のいずれか一つに記載の不良品除去装置を備えることを特徴とする製函機。

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