カード状ワークの供給装置
【課題】厚み変動が避けられず且つ互いに密着しやすいアルコール蒸散剤を供給するのに適した、高速処理可能なカード状ワーク供給装置を提供する。
【解決手段】ローター１１の周面に設けられた吸着ユニット２０は、ローターの周面にヒンジ止めされた取付板２２と、取付板をローターの周面から離す方向に付勢するコイルばね２５と、取付板の先端付近に設けられた吸着パッド２１とを備える。ローターが一回転する間に、吸着パッド２１によりワークガイド１３の最下方に収容されているカード状ワーク（鮮度保持剤）Ｗを吸着してその上方のワークから分離して移送し、その後に吸着パッドに対する真空吸引作用を解除してワークを分離する。ワーク収容手段のローター回転方向前方に隣接して設けられたワーク押さえ１５が、吸着パッドに吸着された最下方ワークをその後のローター回転につれて上方のワークから引き離す作用を果たす。
【解決手段】ローター１１の周面に設けられた吸着ユニット２０は、ローターの周面にヒンジ止めされた取付板２２と、取付板をローターの周面から離す方向に付勢するコイルばね２５と、取付板の先端付近に設けられた吸着パッド２１とを備える。ローターが一回転する間に、吸着パッド２１によりワークガイド１３の最下方に収容されているカード状ワーク（鮮度保持剤）Ｗを吸着してその上方のワークから分離して移送し、その後に吸着パッドに対する真空吸引作用を解除してワークを分離する。ワーク収容手段のローター回転方向前方に隣接して設けられたワーク押さえ１５が、吸着パッドに吸着された最下方ワークをその後のローター回転につれて上方のワークから引き離す作用を果たす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カード状のワークを効率よく供給するためのカード供給装置に関し、特に、調理パンや菓子パンなどの食品包装工程において食品の鮮度を保つために食品と共に包装体に封入されるカード状の鮮度保持剤、とりわけアルコール含浸された製剤（アルコール蒸散剤）を確実に一枚ずつ供給する用途に好適に使用することができる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述の用途に使用される鮮度保持剤として、厚紙などの比較的厚手の基材にアルコール（エタノール）を主成分とする鮮度保持液を含浸させ、その表裏を薄手の紙などで被覆したものを、包装する食品の大きさなどに応じて所定の大きさにカットしてカード状にしたものが広く使用されている。このような鮮度保持剤は一般にアルコール蒸散剤（またはアルコール揮散剤）などと呼ばれている。アルコール蒸散剤をパンなどの食品と共に包装すると、アルコール蒸散剤の側面から鮮度保持液が徐々に蒸発して、食品包装内の空間を埋めていくので、アルコールの殺菌力で、包装内に混入した微生物の増殖を抑制する。
【０００３】
このようなアルコール蒸散剤はパンなどの食品の包装工程において一枚ずつ供給する必要があり、そのための供給装置として下記特許文献１記載のようないわゆるプッシャ方式のものが一般に用いられている。この装置は、収納体の最下方に収納されたワーク（鮮度保持剤）をその形状や厚さに応じて設定したプッシャで押し出し、シューターを通じて斜め下方に排出するように構成されている。
【特許文献１】実用新案登録第３１０３８２６号公報
【０００４】
また、下記特許文献２に記載される装置では、鮮度保持剤を吸着した吸着パッドをエアシリンダで所定のタイミングで下降させて、鮮度保持剤をシート状包装材料に圧着した後、エアシリンダを上昇させて次の鮮度保持剤を吸着して待機する。
【特許文献１】特開２０００−１４２６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の従来技術は、装置構成が簡単でコストを低廉に抑えることができる利点があるものの、ワークを一枚ずつ供給するためにプッシャを待機位置から押し出し、その後に待機位置に復帰させるという往復動作が要求される。したがって、この従来技術では、高速且つ効率的にワーク供給を行うことが機構的に困難であり、高速（たとえば毎分８０〜１００個またはそれ以上）の包装作業に対応することができない。
【０００６】
また、この従来技術は、特にアルコール蒸散剤を供給する目的で使用するには不適である。すなわち、アルコール蒸散剤は前記のような構成を有することから、非常に密着接合しやすく、ときには人手では引き剥がすことが困難な状態になるが、さらに、これが多数枚積み重ねられた状態になると下方に収容されたものほど密着接合の度合いが高くなる。また、アルコール蒸散剤の製品はアルコール含浸基材を主体とすることから多少の厚み変動が避けられず、多数枚積み重ねた状態では下方にいくほど荷重を大きく受けるので厚みが減少する傾向にある。これらの要因により、従来技術のようなプッシャ方式の装置では確実に安定して供給することができない。
【０００７】
特許文献２に記載の従来技術においても、吸着パッドの動作させるためにエアシリンダを上下動させなければならず、特許文献１と同様に、高速且つ効率的にワーク供給を行うことが機構的に困難であり、高速（たとえば毎分８０〜１００個またはそれ以上）の包装作業に対応することができない。
【０００８】
また、この従来技術は、鮮度保持剤がヒートシール部を介して帯状に連結された連続帯状体をロールから巻き出して供給し、その過程でヒートシール部を切断して得られた個々の鮮度保持剤をシート状包装材料の上に供給・圧着するものであって、あらかじめカード状にされた鮮度保持剤などのワークを積み重ねた状態でワーク収容手段に収容しておいて、そこから一枚ずつ供給する形式の供給手段ではない。
【０００９】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、高速（たとえば毎分８０〜１００個またはそれ以上）の包装作業に同期した高速の処理を可能にし、加えて、厚み変動が避けられず且つ互いに密着しやすい性質を持つアルコール蒸散剤であっても確実に一枚ずつ供給することを可能にする新規な構成を備えた、カード状ワーク供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題を解決するため、本発明は、供給しようとするカード状のワークを積み重ねた状態で収容するワーク収容手段と、ローター駆動手段により所定方向に回転駆動されるローターと、このローターの周面に設けられる一以上の吸着ユニットとを有し、吸着ユニットは、ローターの周面にヒンジ止めされた取付板と、取付板をローターの周面から離す方向に付勢する付勢手段と、取付板の先端付近に設けられた吸着パッドとを備えており、さらに、吸着ユニットの取付板に係合可能な押圧手段と、吸着パッドの内部空間を真空吸引して吸着パッドに吸引力を与える真空発生手段と、この真空発生手段の作用を解除して吸着パッドの吸引力を消失させる真空解除手段とを有して構成され、ローターの一回転の間の第一の位置で押圧手段が取付板に係合して付勢手段に抗して取付板をローターの周面に近接させる方向に押圧し、その後の第二の位置で押圧手段が取付板から離脱することにより取付板が付勢手段により弾発して吸着パッドがワーク収容手段の最下方に収容されているワークに衝突して真空発生手段により与えられる吸引力で該ワークを吸着し、その後の第三の位置で真空解除手段により吸引力を消失させることにより該ワークが吸着パッドから分離されて所定の搬送装置に供給されることを特徴とする、カード状ワークの供給装置である（請求項１）。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、ローターの周面にｎ（ｎ≧１）個の吸着ユニットが設けられ、ローターの一回転の間にｎ回のワーク吸着およびワーク分離が行われてｎ個のワークが供給される（請求項２）。
【００１２】
本発明の他の実施形態によれば、ワーク収容手段のローター回転方向前方に隣接してワーク押さえが設けられ、第二の位置で吸着パッドに吸着された最下方ワークをその後のローター回転につれて上方のワークから引き離す作用を果たす（請求項３）。
【００１３】
本発明のさらに他の実施形態によれば、ローターが第二の位置に到達したことを検出するローター位置検出センサが設けられ、このローター位置検出センサからの検出信号に基づいてローターを所定位置で停止させる（請求項４）。
【００１４】
この実施形態において、ローター停止位置を第二の位置よりローター回転方向において若干前方に位置させることができる（請求項５）。
【００１５】
また、搬送装置における送りアタッチメントが所定位置に到達したことを検出するアタッチメント位置検出センサを設け、このアタッチメント位置検出センサからの検出信号に基づいて前記所定の停止位置からローターを再び回転始動するように構成することができる（請求項６）。
【００１６】
また、ローター位置検出センサを、ローターの回転軸に固着されてローターと共に回転するスリット板のスリット位置を検出する光センサで構成することができる（請求項７）。
【００１７】
また、ローター位置検出センサからの検出信号に基づいてローターを前記停止位置で停止させ、その後のアタッチメント位置検出センサからの検出信号に基づいてローターを再び回転駆動させるようにローターを間欠駆動するように構成しても良い（請求項８）。
【００１８】
本発明のさらに他の実施形態によれば、真空発生手段がローター内部に設けられた真空発生器からなり、この真空発生器の一次側の供給ポートが圧縮空気源からの圧縮空気供給手段が接続されると共に、二次側の真空ポートには各吸着ユニットの吸着パッドの内部空間に通じる吸引チューブが接続され、供給ポートに供給された一次側の圧縮空気および真空ポートから入り込む二次側の空気を排気ポートから排気することにより、吸着パッドの内部空間を真空吸引する（請求項９）。
【００１９】
この実施形態において、真空発生器の排気ポートにメカニカルバルブを接続し、このメカニカルバルブが常時は開かれていることにより排気ポートからの排気をメカニカルバルブを介して大気に開放して真空発生器による真空吸引作用を供給パッドの内部空間に与えることができる（請求項１０）。
【００２０】
この場合に、メカニカルバルブを開閉制御するアクチュエータを進退可能に設けると共に、このアクチュエータを常時は突出位置に向けて付勢する付勢手段を設け、アクチュエータが付勢手段により突出位置に維持されている間はメカニカルバルブが開いた状態にあり、アクチュエータが付勢手段の付勢力に抗して後退位置に移動したときにメカニカルバルブが閉じた状態になるように構成することができる（請求項１１）。
【００２１】
さらに、メカニカルバルブのアクチュエータをローターの端面から突出して設け、ローターが前記第三の位置に到達したときに真空解除手段が突出位置にあるアクチュエータに当接してメカニカルバルブを閉じた状態にするようにしても良い（請求項１２）。
【００２２】
さらに、真空解除手段を、ローター回転軸に略平行に延長してその先端がアクチュエータの突出位置に干渉するよう位置付けることができる（請求項１３）。
【００２３】
さらに、圧縮空気源からの圧縮空気供給手段は、ローターの内部に圧縮空気を供給する単一の供給路と、この単一の供給路をローター周面に設けられる吸着ユニットの個数と同数に分岐配管する多回路分岐配管とを含むものとして構成することができる（請求項１４）。
【００２４】
さらに、ローターの回転軸を中空のパイプ軸とし、このパイプ軸が前記単一の供給路を兼ねるものとしても良い（請求項１５）。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のワーク供給装置は、ローターの周面に任意数の吸着ユニットを設け、ローターが所定方向に一回転する間に、各吸着ユニットの吸着パッドを真空吸引することでワーク収容手段の最下方に収容されているワークを吸着し、その後に吸着パッドに対する真空を破壊することによってワークを吸着パッドから分離して搬送装置に供給する構成（回転方式）を採用しており、従来技術のように部材を往復移動させる必要が無いので、高速・効率的な供給処理が可能である。
【００２６】
また、最下方のワークが吸着パッドにより吸着されると、その上方に積み重ねられているワークとの間にわずかな隙間が形成され、しかも、吸着後もローターが回転し続けることによって、吸着パッドに吸着された最下方のワークに対して横方向にずれを生じさせる作用が発揮される。さらに、ワーク収容手段のローター回転方向前方に隣接して設けられたワーク押さえは、吸着パッドに吸着された最下方ワークをその後のローター回転につれて上方のワークから引き離す作用を果たす。これらの複合的作用により、厚み変動が避けられず且つ互いに密着しやすい性質を持つアルコール蒸散剤をワークとする場合であっても確実に一枚ずつ供給することができる。
【００２７】
本発明のワーク供給装置によれば、ワークの吸着と分離の操作を機械的に行っており、電気信号による制御を必要としないので、装置構成の簡略化およびコストダウンを図ることができ、ワークの変更にも容易に対応可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１および図２は本発明の好適な一実施形態によるアルコール蒸散剤供給装置の概略構成を示す。この装置１０は、アルコール蒸散剤であるワークＷを、吸着ユニット２０の吸着パッド２１により吸着してローター１１の回転につれて所定位置に搬送し、該位置にて分離ドッグ１２の作用により吸着パッド２１から分離して、包装機（図示せず）に至る搬送装置３０の製品ガイド３１間の固定プレート３２上に落とし込む。固定プレート３２上に落とし込まれたワークWは、Ｘ方向に駆動される製品送りアタッチメント３３によって順次に包装機に向けて送り込まれるが、このワークＷ上にパンなどの食品が一つずつ自動的または手作業にて置かれ、これらが一緒にアタッチメント３３で包装機に投入されて、該包装機で所定の包装が行われる。これにより、包装体内にパンなどの食品と共にアルコール蒸散剤が封入されて鮮度保持された製品が製造される。
【００２９】
ワークＷは、その大きさに応じた内寸を有するワークガイド１３に多数枚を積み重ねた状態で収容される。ワークガイド１３は、ローター１１の矢視回転方向前方に向けて開口する断面略コ字形を有すると共に、その下端には内方に突出する一対の係止縁１４を有する。また、ワークガイド１３の開口部のローター１１回転方向前方に隣接して、ワーク押さえ１５が配置されている。さらに、ワークガイド１３の側方に隣接して、先端に押圧コロ１７を備えた取付ロッド１６が配置されている。ワークガイド１３は、この装置１０で供給しようとするワークＷの大きさに応じて数種類を用意しておき、そのうちの一を選択して設置すると良い。あるいは、ワークＷの大きさに応じてワークガイド１３の内寸を変更可能に構成して各種ワークに対応させても良い。
【００３０】
この実施形態では４つの吸着ユニット２０がローター１１の周面に等間隔（９０度間隔）で設けられている。各吸着ユニット２０は同一構成であり、ローター１１の周面にその回転軸に平行なヒンジ軸２３を有するようにヒンジ止めされた取付板２２の先端に前記吸着パッド２１が取り付けられている。取付板２２はローター１１と略同一の曲率半径を持つ円弧状に形成され、ローター１１の周面に近接する近接位置と、ローター１１の周面から離れた突出位置とを取り得るが、取付板２２とローター１１の間に設けられたコイルばね２５の作用によりローター１１の周面から離れて突出位置を取るように常時付勢されている。図１および図２には、取付板２２が突出位置にあって、その先端の吸着パッド２１がワークガイド１３の最下方に収容されている一枚のワークＷの下面に吸着している状態が示されている。
【００３１】
取付板２２は略方形状であるが、その一側には後述する押圧コロ１２が乗り上げるコロ係接面２４を有する。ローター１１の回転につれて押圧コロ１７がコロ係接面２４に乗り上げることにより、コイルばね２５の付勢力に抗して取付板２２が突出位置から近接位置に移動していき、押圧コロ１７がコロ係接面２４を通過した瞬間にコイルばね２５により取付板２２が突出位置に弾発復帰して、吸着パッド２１がワークガイド１３最下方のワークWを吸着する。
【００３２】
ローター１１は図示しないクラッチ・ブレーキ付モータ（以下「Ｃ／Ｂモータ」）により間欠駆動される。より詳しくは、Ｃ／Ｂモータの回転が伝動チェーン４１を介してホイール４２およびパイプ軸４３に伝えられ、このパイプ軸４３の先端に固着されているローター１１を矢視の所定方向に回転させる。パイプ軸４３は転がり軸受４４により回転を許容されつつ支持されており、この軸受４４に前述の分離ドッグ１２がローター１１方向に突出するように固定されている。
【００３３】
パイプ軸４３はローター１１の回転軸であると共に、チューブ継手４５および空気配管チューブ４６を介して圧縮空気源（図示せず）に接続されて真空発生機構４０を構成している。すなわち、図３に示すように、ローター１１の内部において、パイプ軸４３は、多回路分岐配管４７によって吸着ユニット２０の個数に応じた数（図示実施形態では４つ）に分岐され、各分岐管４８が真空発生器（エジェクタ）５０に接続されている。
【００３４】
真空発生器５０は、公知であるが、図４に示すように、圧縮空気の供給ポート５１と、ノズル５２と、真空ポート５３と、ディフューザ５４と、排気ポート５５とを有しており、供給ポート５１から送り込まれた圧縮空気をノズル５２で高速噴流とし、その粘性で周囲の空気を引きつけることで真空ポート５３から二次側空気を導入し、一次側の圧縮空気と共にディフューザ５４を介して排気ポート５５から排出するように構成されている。
【００３５】
この実施形態では、分岐管４８を供給ポート５１に接続して圧縮空気を送り込み、真空ポート５３には吸着パッド２１の内部空間２６に通じる吸引チューブ４９が接続され、排気ポート５５にはメカニカルバルブ５７に通じる排気チューブ５６が接続される。メカニカルバルブ５７は、常時はばね（図示せず）付勢により突出しているアクチュエータ５８を備え、この状態ではバルブが開かれていて、真空発生器５０の排気ポート５５から排気チューブ５６を介して送られてくる高速排気流をそのまま排気チューブ５９から外気に放出するので、真空ポート５３からの吸引によって吸着パッド２１の内部空間２６が脱気されて真空状態を維持するが、分離ドッグ１２がアクチュエータ５８を押し込むとバルブが閉じられて排気ポート５５および排気チューブ５６，５９を介した排気が遮断されるため、真空ポート５３からの吸引が無くなり、吸着パッド内部空間２６の真空状態が解除される。
【００３６】
図３には、一つの吸気ユニット２０に対する真空発生機構が示されているが、各吸気ユニット２０に対応する分岐管４８には同様の構成の真空発生機構が設けられている。したがって、ローター１１内には各吸気ユニット２０に対応する専用のメカニカルバルブ５７が収容されており、それら４つのアクチュエータ５８がローター１１の端面から、ローター１１の回転につれて分離ドッグ１２に接触して押圧される位置まで突出している。
【００３７】
ホイール４２に隣接してスリット板６０が設けられ、ホイール４２と共に回転する。このスリット板６０は、吸着ユニット２０の個数に応じた数（図示実施形態では４つ）のスリット６１を有する。符号６２はスリット６１と共働してローター１１の停止位置を検出するためのセンサであり、このセンサ６２からの検出信号を受けてＣ／Ｂモータを停止させ、したがってローター１１を停止させる。符号６３は製品送りアタッチメント３３の通過を検出するセンサであり、このセンサ６３からの検出信号を受けてＣ／Ｂモータモータを回転させ、したがってローター１１を開始させる。センサ６２，６３からの検出信号はコンピュータや電気制御部などの制御手段（図示せず）に入力され、これを受けた該制御手段がＣ／Ｂモータの停止／始動を制御する。
【００３８】
以上に述べた構成のアルコール蒸散剤供給装置１０の動作について説明する。
【００３９】
図６はこの装置１０のローター１１が所定方向（図において時計方向）に一回転する間の各部の位置および動作を概略的に示す説明図であり、（ａ）は押圧コロ１７が一つの吸着ユニット２０の取付板２２のコロ係接面２４に乗り上げる直前の位置を示す。このときローター１１は所定速度で回転中であり、この回転につれて、（ａ）の直後に（ｂ）位置となって、同吸着ユニット２０の取付板２２のコロ係接面２４に押圧コロ１７が乗り上げるので、この押圧コロ１７による外圧が矢印方向に働いて、コイルばね２５の付勢力に抗して取付板２２をローター１１の周面に近接させる方向に押し付ける。その後さらにローター１１が同方向に回転するにつれて、押圧コロ１７はコロ係接面２４上を（ｂ）位置から（ｃ）位置へと移動していく。この間、取付板２２はローター１１の周面に近接した位置に押圧されているので、吸着パッド２１がワークガイド１３の下方に潜り込むことを可能にしている。そして、さらにローター１１が同方向に回転して、押圧コロ１７がコロ係接面２４を完全に通過したときに、（ｄ）位置となって、コイルばね２５により取付板２２が突出位置に弾発復帰する。
【００４０】
この間の取付板２２と押圧コロ１７の相対的位置関係を図７に示す。取付板２２がローター１１の回転につれて矢印方向に移動すると、押圧コロ１７の位置がａ位置からｄ位置へと移動する。この図における押圧コロ１７の位置（ａ〜ｄ）は図６（ａ）〜（ｄ）に対応している。
【００４１】
図６（ｄ）位置において取付板２２がばね付勢により突出すると、ワークガイド１３の略直下に移動していた吸着パッド２１がワークガイド１３の最下方に収容されているワークＷの下面に衝突して該ワークＷを吸着する。この状態が図１および図２に示されている。前述のように、メカニカルバルブ５７のアクチュエータ５８は常時ばね付勢により突出して、バルブは開かれており、したがって吸着パッド２１の内部空間２６は常に吸着真空発生器５０の真空ポート５３に向けて吸気されている状態にある。この状態において図６（ｄ）位置で吸着パッド２１が最下方のワークＷの下面に衝突して内部空間２６を密封閉塞すると、この閉塞空間２６に真空が形成され、該ワークＷをしっかりと吸着する。
【００４２】
このとき、吸着パッド２１の内部空間２６が常に吸気されていることから、図２に示されるように、吸着パッド２１に吸引された最下方のワークＷは弓反り状態となって、その上に隣接するワークＷとの間の密着が解除されて隙間２７が形成される。最下方のワークＷは、ワークガイド１３の下端から内方に突出する一対の係止縁１４，１４に係止されているので、この隙間２７は係止縁１４の延長方向、すなわちローター１１の回転方向を長手方向とする断面略三日月状の隙間である。さらに、吸着パッド２１に吸引された最下方のワークＷはローター１１の回転につれて円弧面上を移動しようとするが、その上に隣接するワークＷは平面上で静止した状態を維持しようとするため、該上方ワークＷとの間にずれが生じる。また、これらのワークガイド１３の開口部のローター１１回転方向前方に隣接して配置されているワーク押さえ１５が、最下方のワークＷを横方向に移動させたときにその上のワークＷも一緒に移動してしまうことを防止する。これらにより、最下方のワークＷ一枚のみを確実にワークガイド１３から離脱させる。
【００４３】
ローター１１が図６（ｄ）位置に到達したとほぼ同時に、スリット板６０のスリット６１がセンサ６２に対向する位置となって（図１参照）同位置がセンサ６２で検知され、前記制御手段によりＣ／Ｂモータを停止させ、ローター１１を停止させる。
【００４４】
図６（ｄ）の吸着位置は、吸着パッド２１がワークガイド１３の略直下に到達した位置とすることが好ましいが、ローター１１の停止位置は必ずしもこの直下位置と同位置でなくても良く、むしろ吸着パッド２１がこの直下位置を若干通り過ぎた前方位置でローター１１を停止させるように制御することが好ましい。このような停止位置制御は電子的制御などの厳密な手法を用いて行ってももちろん良いが、吸着パッド２１がワークガイド１３の略直下に到達したときのスリット６１の位置をセンサ６２で検知してその検知信号でＣ／Ｂモータを停止させるように制御しても、クラッチおよびブレーキの動作タイムラグやローター１１の回転慣性などによって実際には直下位置を若干通り過ぎた位置でローター１１が停止することになるので、このような実際的な手法によって実現しても良い。
【００４５】
これを図８を参照して説明すると、吸着パッド２１がワークガイド１３の略直下に到達したとき（言い換えれば、ローター１１の直径がワークガイド１３の中心線Ｘに略一致したとき）に押圧コロ１７が取付板２２のコロ係接面２４から外れて最下方のワークＷを吸着する。これが図６（ｄ）の吸着位置であり、このときの最下方ワークＷが図８に実線Ｗａで示されている。この位置からローター１１が矢印方向に微小角度回転した時点で停止し、このときの最下方ワークに伴って吸着パッド２１が一点鎖線Ｗｂで示されている。図８において、説明の便宜上、吸着位置の最下方ワークＷａから停止位置の最下方ワークＷｂへの移動は若干誇張的に示されている。
【００４６】
このように、吸着位置で吸着パッドに吸着された最下方ワークＷは、その吸着状態を維持したままローター１１の回転につれて停止位置まで若干移動するので、その上のワークＷに対して横方向にずれる力が与えられる。したがって、前述の隙間２７およびワーク押さえ１５による作用とも相俟って、より確実に最下方のワークＷ一枚のみをワークガイド１３から離脱させることができる。ワーク押さえ１５は最下方ワークが吸着位置Ｗａから停止位置Ｗｂに移動する間に該最下方ワークを上方から押さえつけるように働くので、停止位置における最下方ワークＷｂは、図８に示すように変形し、その上のワークＷからの分離をより確実にする。
【００４７】
以上のようにして吸着位置またはその直後の位置でローター１１の回転を停止させ（図６（ｄ））、このときにはワークガイド１３内の最下方ワークがその上のワークから分離されて一枚だけワークガイド１３から離脱した状態が得られている（図８の最下方ワークＷａ）。この状態で、センサ６３からの検出信号を待つ。センサ６３が製品送りアタッチメント３３の通過を検出すると、図示されないコンピュータがその検出信号を受けてＣ／Ｂモータを始動させてローター１１を再び所定方向に回転させる。そして、ワークＷを吸着した吸着パッド２１がローター１１の回転につれて下死点近くまで移動してきたときに、この吸着ユニット２０に対応するメカニカルバルブ５７のアクチュエータ５８が分離ドッグ１２に当接して押圧されるので、既述のように真空発生器５０の真空ポート５３からの吸引作用が無くなり、吸着パッド２１の内部空間２６の真空状態が解除される。これにより、図６（ｅ）位置にて、吸着パッド２１に吸着されていたワークＷが吸着パッド２１から分離され、製品ガイド３１，３１間で所定方向に駆動されている製品送りアタッチメント３３，３３間に落とし込まれ、後方から来るアタッチメント３３に押されて同方向に搬送される。
【００４８】
センサ６３によるアタッチメント３３の位置検出は、センサ６３の設置場所、アタッチメント３３の移動速度、アタッチメント３３間の間隔、ローター１１の回転速度、ローター１１の寸法（直径）、ローター１１上の吸引ユニット２０の設置数などを勘案して、分離ドッグ１２により分離されたワークＷが確実にアタッチメント３３，３３間に落とし込まれるようにする。
【００４９】
以上のようにして、ローター１１が一回転する間に、吸着パッド２１によるワーク吸着と分離ドッグ１２によるワーク分離を行う。この実施形態では、これが４つの吸着ユニット２０の各々で行われるので、ローター１１の一回転の間に４枚のワークＷを搬送装置３０に供給することができる。
【００５０】
この実施形態によるアルコール蒸散剤供給装置を用いて、大和紙工株式会社が製造販売する食品鮮度保持剤「フレッシュドット」（登録商標）を調理パン包装のための搬送装置３０に供給したところ、毎分８０個の高速搬送にも対応して、一個ずつ確実に吸着と分離を繰り返して供給できる能力を備えていることが判明した。
【００５１】
なお、この装置に上記の能力を与えるためには、吸着パッド２１をワークガイド１３最下方のワークＷに密着させた後に瞬時に吸着パッド２１の内部空間２６を真空にする必要があり、これを実現するために、吸着パッド２１をローター１１にヒンジ止めした取付板２２に取り付け、且つ、この取付板２２をバネ付勢することによって、吸着パッド２１を叩きつけるようにして最下方ワークＷに密着させている。本発明者は、ローター１１の外周面に直接吸着パッドを取り付けた装置構成についても実験を行ったが、この場合には、図９（ａ）に示すように吸着パッド２１の縁がワークＷの下面に擦れてめくれ上がり、このままさらに回転しても図９（ｂ）に示すように内部に隙間２８ができてしまって密着力が不十分となり、上方のワークから分離して繰り出すことができない事態が頻発した。特に、毎分８０個あるいはそれ以上の高速搬送に対応したワーク供給を行うことは不可能であった。
【００５２】
以上に本発明の好適な一実施形態について詳細に説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲によって規定される発明の範囲内において様々に変形した形態で実施することができる。
【００５３】
たとえば、図示実施形態では、装置構成の簡略化、メンテナンスの容易化、コストダウンなどを考慮して極力メカニカルな制御手法を採用しているが、本発明の作用効果を実現することができるものであれば、他の制御手法を採用しても良い。
【００５４】
また、図示実施形態では、ローター１１の回転方向を搬送装置３０における製品送りアタッチメント３３の送り方向と略同一にしているが、ローター１１の回転方向を製品送り方向と逆方向にしてワーク供給を行っても良い。
【００５５】
また、図示実施形態では、吸着位置またはその直後でローター１１を停止させた後にセンサ６３からの検出信号を受けてローター１１を駆動する間欠駆動を行っているが、ローター１１の回転駆動源としてステッピングモータを用いるなどにより、ローター１１の回転周速度と搬送装置３０におけるアタッチメント３３の移動速度を厳密に同期制御させることができれば、ローター１１を所定速度で連続回転させる装置構成を採用しても良い。この場合であっても、図８を参照して説明したずらし効果は同様に発揮されるので、ワークガイド１３の最下方ワークをその上のワークから分離して一枚だけを確実に吸着・移送させることができる。
【００５６】
また、本発明は、多少の厚み変動が避けられず且つ互いに密着接合しやすいアルコール蒸散剤を確実に一枚ずつ供給するための装置としてきわめて有用であり、図示実施形態も同装置に関するものであるが、本発明の適用対象はこれに限定されず、所定寸法のカード状物を一枚ずつ供給するための装置として広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の好適な一実施形態によるアルコール蒸散剤供給装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】この装置の要部拡大斜視図である。
【図３】この装置における真空発生機構を概略的に示す図である。
【図４】該真空発生機構に用いられる真空発生器の原理図である。
【図５】真空パッドおよび関連要素を示す図である。
【図６】ローターが一回転する間の各部の位置および動作を概略的に示す説明図である。
【図７】ローター回転に伴う真空パッド取付板と押圧コロとの相対的位置関係の変化状態を示す説明図である。
【図８】吸着パッドが最下方ワークを吸着し、その上のワークから分離して移送する作用を示す説明図である。
【図９】吸着パッドをローター外周面に直接取り付けた場合の不具合状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ アルコール蒸散剤供給装置（ワーク供給装置）
１１ ローター
１２ 分離ドッグ（真空解除手段）
１３ ワークガイド（ワーク収容手段）
１５ ワーク押さえ
１７ 押圧コロ（押圧手段）
２０ 吸着ユニット
２１ 吸着パッド
２２ 取付板
２３ ヒンジ軸
２４ コロ係接面
２５ コイルばね（付勢手段）
２６ 吸着パッドの内部空間
２７ 隙間
２８ 隙間
３０ 搬送装置
３１ 製品ガイド
３３ 製品送りアタッチメント
４０ 真空発生機構
４３ パイプ軸
４７ 多回路分岐配管
４８ 分岐管
４９ 吸引チューブ
５０ 真空発生器（真空発生手段）
５１ 供給ポート
５３ 真空ポート
５５ 排気ポート
５７ メカニカルバルブ
５８ アクチュエータ
６０ スリット板
６１ スリット
６２ ローター位置検出センサ
６３ アタッチメント位置検出センサ
Ｗ アルコール蒸散剤（カード状ワーク）
Ｗａ 吸着位置のワーク
Ｗｂ 停止位置のワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カード状のワークを効率よく供給するためのカード供給装置に関し、特に、調理パンや菓子パンなどの食品包装工程において食品の鮮度を保つために食品と共に包装体に封入されるカード状の鮮度保持剤、とりわけアルコール含浸された製剤（アルコール蒸散剤）を確実に一枚ずつ供給する用途に好適に使用することができる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述の用途に使用される鮮度保持剤として、厚紙などの比較的厚手の基材にアルコール（エタノール）を主成分とする鮮度保持液を含浸させ、その表裏を薄手の紙などで被覆したものを、包装する食品の大きさなどに応じて所定の大きさにカットしてカード状にしたものが広く使用されている。このような鮮度保持剤は一般にアルコール蒸散剤（またはアルコール揮散剤）などと呼ばれている。アルコール蒸散剤をパンなどの食品と共に包装すると、アルコール蒸散剤の側面から鮮度保持液が徐々に蒸発して、食品包装内の空間を埋めていくので、アルコールの殺菌力で、包装内に混入した微生物の増殖を抑制する。
【０００３】
このようなアルコール蒸散剤はパンなどの食品の包装工程において一枚ずつ供給する必要があり、そのための供給装置として下記特許文献１記載のようないわゆるプッシャ方式のものが一般に用いられている。この装置は、収納体の最下方に収納されたワーク（鮮度保持剤）をその形状や厚さに応じて設定したプッシャで押し出し、シューターを通じて斜め下方に排出するように構成されている。
【特許文献１】実用新案登録第３１０３８２６号公報
【０００４】
また、下記特許文献２に記載される装置では、鮮度保持剤を吸着した吸着パッドをエアシリンダで所定のタイミングで下降させて、鮮度保持剤をシート状包装材料に圧着した後、エアシリンダを上昇させて次の鮮度保持剤を吸着して待機する。
【特許文献１】特開２０００−１４２６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の従来技術は、装置構成が簡単でコストを低廉に抑えることができる利点があるものの、ワークを一枚ずつ供給するためにプッシャを待機位置から押し出し、その後に待機位置に復帰させるという往復動作が要求される。したがって、この従来技術では、高速且つ効率的にワーク供給を行うことが機構的に困難であり、高速（たとえば毎分８０〜１００個またはそれ以上）の包装作業に対応することができない。
【０００６】
また、この従来技術は、特にアルコール蒸散剤を供給する目的で使用するには不適である。すなわち、アルコール蒸散剤は前記のような構成を有することから、非常に密着接合しやすく、ときには人手では引き剥がすことが困難な状態になるが、さらに、これが多数枚積み重ねられた状態になると下方に収容されたものほど密着接合の度合いが高くなる。また、アルコール蒸散剤の製品はアルコール含浸基材を主体とすることから多少の厚み変動が避けられず、多数枚積み重ねた状態では下方にいくほど荷重を大きく受けるので厚みが減少する傾向にある。これらの要因により、従来技術のようなプッシャ方式の装置では確実に安定して供給することができない。
【０００７】
特許文献２に記載の従来技術においても、吸着パッドの動作させるためにエアシリンダを上下動させなければならず、特許文献１と同様に、高速且つ効率的にワーク供給を行うことが機構的に困難であり、高速（たとえば毎分８０〜１００個またはそれ以上）の包装作業に対応することができない。
【０００８】
また、この従来技術は、鮮度保持剤がヒートシール部を介して帯状に連結された連続帯状体をロールから巻き出して供給し、その過程でヒートシール部を切断して得られた個々の鮮度保持剤をシート状包装材料の上に供給・圧着するものであって、あらかじめカード状にされた鮮度保持剤などのワークを積み重ねた状態でワーク収容手段に収容しておいて、そこから一枚ずつ供給する形式の供給手段ではない。
【０００９】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、高速（たとえば毎分８０〜１００個またはそれ以上）の包装作業に同期した高速の処理を可能にし、加えて、厚み変動が避けられず且つ互いに密着しやすい性質を持つアルコール蒸散剤であっても確実に一枚ずつ供給することを可能にする新規な構成を備えた、カード状ワーク供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題を解決するため、本発明は、供給しようとするカード状のワークを積み重ねた状態で収容するワーク収容手段と、ローター駆動手段により所定方向に回転駆動されるローターと、このローターの周面に設けられる一以上の吸着ユニットとを有し、吸着ユニットは、ローターの周面にヒンジ止めされた取付板と、取付板をローターの周面から離す方向に付勢する付勢手段と、取付板の先端付近に設けられた吸着パッドとを備えており、さらに、吸着ユニットの取付板に係合可能な押圧手段と、吸着パッドの内部空間を真空吸引して吸着パッドに吸引力を与える真空発生手段と、この真空発生手段の作用を解除して吸着パッドの吸引力を消失させる真空解除手段とを有して構成され、ローターの一回転の間の第一の位置で押圧手段が取付板に係合して付勢手段に抗して取付板をローターの周面に近接させる方向に押圧し、その後の第二の位置で押圧手段が取付板から離脱することにより取付板が付勢手段により弾発して吸着パッドがワーク収容手段の最下方に収容されているワークに衝突して真空発生手段により与えられる吸引力で該ワークを吸着し、その後の第三の位置で真空解除手段により吸引力を消失させることにより該ワークが吸着パッドから分離されて所定の搬送装置に供給されることを特徴とする、カード状ワークの供給装置である（請求項１）。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、ローターの周面にｎ（ｎ≧１）個の吸着ユニットが設けられ、ローターの一回転の間にｎ回のワーク吸着およびワーク分離が行われてｎ個のワークが供給される（請求項２）。
【００１２】
本発明の他の実施形態によれば、ワーク収容手段のローター回転方向前方に隣接してワーク押さえが設けられ、第二の位置で吸着パッドに吸着された最下方ワークをその後のローター回転につれて上方のワークから引き離す作用を果たす（請求項３）。
【００１３】
本発明のさらに他の実施形態によれば、ローターが第二の位置に到達したことを検出するローター位置検出センサが設けられ、このローター位置検出センサからの検出信号に基づいてローターを所定位置で停止させる（請求項４）。
【００１４】
この実施形態において、ローター停止位置を第二の位置よりローター回転方向において若干前方に位置させることができる（請求項５）。
【００１５】
また、搬送装置における送りアタッチメントが所定位置に到達したことを検出するアタッチメント位置検出センサを設け、このアタッチメント位置検出センサからの検出信号に基づいて前記所定の停止位置からローターを再び回転始動するように構成することができる（請求項６）。
【００１６】
また、ローター位置検出センサを、ローターの回転軸に固着されてローターと共に回転するスリット板のスリット位置を検出する光センサで構成することができる（請求項７）。
【００１７】
また、ローター位置検出センサからの検出信号に基づいてローターを前記停止位置で停止させ、その後のアタッチメント位置検出センサからの検出信号に基づいてローターを再び回転駆動させるようにローターを間欠駆動するように構成しても良い（請求項８）。
【００１８】
本発明のさらに他の実施形態によれば、真空発生手段がローター内部に設けられた真空発生器からなり、この真空発生器の一次側の供給ポートが圧縮空気源からの圧縮空気供給手段が接続されると共に、二次側の真空ポートには各吸着ユニットの吸着パッドの内部空間に通じる吸引チューブが接続され、供給ポートに供給された一次側の圧縮空気および真空ポートから入り込む二次側の空気を排気ポートから排気することにより、吸着パッドの内部空間を真空吸引する（請求項９）。
【００１９】
この実施形態において、真空発生器の排気ポートにメカニカルバルブを接続し、このメカニカルバルブが常時は開かれていることにより排気ポートからの排気をメカニカルバルブを介して大気に開放して真空発生器による真空吸引作用を供給パッドの内部空間に与えることができる（請求項１０）。
【００２０】
この場合に、メカニカルバルブを開閉制御するアクチュエータを進退可能に設けると共に、このアクチュエータを常時は突出位置に向けて付勢する付勢手段を設け、アクチュエータが付勢手段により突出位置に維持されている間はメカニカルバルブが開いた状態にあり、アクチュエータが付勢手段の付勢力に抗して後退位置に移動したときにメカニカルバルブが閉じた状態になるように構成することができる（請求項１１）。
【００２１】
さらに、メカニカルバルブのアクチュエータをローターの端面から突出して設け、ローターが前記第三の位置に到達したときに真空解除手段が突出位置にあるアクチュエータに当接してメカニカルバルブを閉じた状態にするようにしても良い（請求項１２）。
【００２２】
さらに、真空解除手段を、ローター回転軸に略平行に延長してその先端がアクチュエータの突出位置に干渉するよう位置付けることができる（請求項１３）。
【００２３】
さらに、圧縮空気源からの圧縮空気供給手段は、ローターの内部に圧縮空気を供給する単一の供給路と、この単一の供給路をローター周面に設けられる吸着ユニットの個数と同数に分岐配管する多回路分岐配管とを含むものとして構成することができる（請求項１４）。
【００２４】
さらに、ローターの回転軸を中空のパイプ軸とし、このパイプ軸が前記単一の供給路を兼ねるものとしても良い（請求項１５）。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のワーク供給装置は、ローターの周面に任意数の吸着ユニットを設け、ローターが所定方向に一回転する間に、各吸着ユニットの吸着パッドを真空吸引することでワーク収容手段の最下方に収容されているワークを吸着し、その後に吸着パッドに対する真空を破壊することによってワークを吸着パッドから分離して搬送装置に供給する構成（回転方式）を採用しており、従来技術のように部材を往復移動させる必要が無いので、高速・効率的な供給処理が可能である。
【００２６】
また、最下方のワークが吸着パッドにより吸着されると、その上方に積み重ねられているワークとの間にわずかな隙間が形成され、しかも、吸着後もローターが回転し続けることによって、吸着パッドに吸着された最下方のワークに対して横方向にずれを生じさせる作用が発揮される。さらに、ワーク収容手段のローター回転方向前方に隣接して設けられたワーク押さえは、吸着パッドに吸着された最下方ワークをその後のローター回転につれて上方のワークから引き離す作用を果たす。これらの複合的作用により、厚み変動が避けられず且つ互いに密着しやすい性質を持つアルコール蒸散剤をワークとする場合であっても確実に一枚ずつ供給することができる。
【００２７】
本発明のワーク供給装置によれば、ワークの吸着と分離の操作を機械的に行っており、電気信号による制御を必要としないので、装置構成の簡略化およびコストダウンを図ることができ、ワークの変更にも容易に対応可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１および図２は本発明の好適な一実施形態によるアルコール蒸散剤供給装置の概略構成を示す。この装置１０は、アルコール蒸散剤であるワークＷを、吸着ユニット２０の吸着パッド２１により吸着してローター１１の回転につれて所定位置に搬送し、該位置にて分離ドッグ１２の作用により吸着パッド２１から分離して、包装機（図示せず）に至る搬送装置３０の製品ガイド３１間の固定プレート３２上に落とし込む。固定プレート３２上に落とし込まれたワークWは、Ｘ方向に駆動される製品送りアタッチメント３３によって順次に包装機に向けて送り込まれるが、このワークＷ上にパンなどの食品が一つずつ自動的または手作業にて置かれ、これらが一緒にアタッチメント３３で包装機に投入されて、該包装機で所定の包装が行われる。これにより、包装体内にパンなどの食品と共にアルコール蒸散剤が封入されて鮮度保持された製品が製造される。
【００２９】
ワークＷは、その大きさに応じた内寸を有するワークガイド１３に多数枚を積み重ねた状態で収容される。ワークガイド１３は、ローター１１の矢視回転方向前方に向けて開口する断面略コ字形を有すると共に、その下端には内方に突出する一対の係止縁１４を有する。また、ワークガイド１３の開口部のローター１１回転方向前方に隣接して、ワーク押さえ１５が配置されている。さらに、ワークガイド１３の側方に隣接して、先端に押圧コロ１７を備えた取付ロッド１６が配置されている。ワークガイド１３は、この装置１０で供給しようとするワークＷの大きさに応じて数種類を用意しておき、そのうちの一を選択して設置すると良い。あるいは、ワークＷの大きさに応じてワークガイド１３の内寸を変更可能に構成して各種ワークに対応させても良い。
【００３０】
この実施形態では４つの吸着ユニット２０がローター１１の周面に等間隔（９０度間隔）で設けられている。各吸着ユニット２０は同一構成であり、ローター１１の周面にその回転軸に平行なヒンジ軸２３を有するようにヒンジ止めされた取付板２２の先端に前記吸着パッド２１が取り付けられている。取付板２２はローター１１と略同一の曲率半径を持つ円弧状に形成され、ローター１１の周面に近接する近接位置と、ローター１１の周面から離れた突出位置とを取り得るが、取付板２２とローター１１の間に設けられたコイルばね２５の作用によりローター１１の周面から離れて突出位置を取るように常時付勢されている。図１および図２には、取付板２２が突出位置にあって、その先端の吸着パッド２１がワークガイド１３の最下方に収容されている一枚のワークＷの下面に吸着している状態が示されている。
【００３１】
取付板２２は略方形状であるが、その一側には後述する押圧コロ１２が乗り上げるコロ係接面２４を有する。ローター１１の回転につれて押圧コロ１７がコロ係接面２４に乗り上げることにより、コイルばね２５の付勢力に抗して取付板２２が突出位置から近接位置に移動していき、押圧コロ１７がコロ係接面２４を通過した瞬間にコイルばね２５により取付板２２が突出位置に弾発復帰して、吸着パッド２１がワークガイド１３最下方のワークWを吸着する。
【００３２】
ローター１１は図示しないクラッチ・ブレーキ付モータ（以下「Ｃ／Ｂモータ」）により間欠駆動される。より詳しくは、Ｃ／Ｂモータの回転が伝動チェーン４１を介してホイール４２およびパイプ軸４３に伝えられ、このパイプ軸４３の先端に固着されているローター１１を矢視の所定方向に回転させる。パイプ軸４３は転がり軸受４４により回転を許容されつつ支持されており、この軸受４４に前述の分離ドッグ１２がローター１１方向に突出するように固定されている。
【００３３】
パイプ軸４３はローター１１の回転軸であると共に、チューブ継手４５および空気配管チューブ４６を介して圧縮空気源（図示せず）に接続されて真空発生機構４０を構成している。すなわち、図３に示すように、ローター１１の内部において、パイプ軸４３は、多回路分岐配管４７によって吸着ユニット２０の個数に応じた数（図示実施形態では４つ）に分岐され、各分岐管４８が真空発生器（エジェクタ）５０に接続されている。
【００３４】
真空発生器５０は、公知であるが、図４に示すように、圧縮空気の供給ポート５１と、ノズル５２と、真空ポート５３と、ディフューザ５４と、排気ポート５５とを有しており、供給ポート５１から送り込まれた圧縮空気をノズル５２で高速噴流とし、その粘性で周囲の空気を引きつけることで真空ポート５３から二次側空気を導入し、一次側の圧縮空気と共にディフューザ５４を介して排気ポート５５から排出するように構成されている。
【００３５】
この実施形態では、分岐管４８を供給ポート５１に接続して圧縮空気を送り込み、真空ポート５３には吸着パッド２１の内部空間２６に通じる吸引チューブ４９が接続され、排気ポート５５にはメカニカルバルブ５７に通じる排気チューブ５６が接続される。メカニカルバルブ５７は、常時はばね（図示せず）付勢により突出しているアクチュエータ５８を備え、この状態ではバルブが開かれていて、真空発生器５０の排気ポート５５から排気チューブ５６を介して送られてくる高速排気流をそのまま排気チューブ５９から外気に放出するので、真空ポート５３からの吸引によって吸着パッド２１の内部空間２６が脱気されて真空状態を維持するが、分離ドッグ１２がアクチュエータ５８を押し込むとバルブが閉じられて排気ポート５５および排気チューブ５６，５９を介した排気が遮断されるため、真空ポート５３からの吸引が無くなり、吸着パッド内部空間２６の真空状態が解除される。
【００３６】
図３には、一つの吸気ユニット２０に対する真空発生機構が示されているが、各吸気ユニット２０に対応する分岐管４８には同様の構成の真空発生機構が設けられている。したがって、ローター１１内には各吸気ユニット２０に対応する専用のメカニカルバルブ５７が収容されており、それら４つのアクチュエータ５８がローター１１の端面から、ローター１１の回転につれて分離ドッグ１２に接触して押圧される位置まで突出している。
【００３７】
ホイール４２に隣接してスリット板６０が設けられ、ホイール４２と共に回転する。このスリット板６０は、吸着ユニット２０の個数に応じた数（図示実施形態では４つ）のスリット６１を有する。符号６２はスリット６１と共働してローター１１の停止位置を検出するためのセンサであり、このセンサ６２からの検出信号を受けてＣ／Ｂモータを停止させ、したがってローター１１を停止させる。符号６３は製品送りアタッチメント３３の通過を検出するセンサであり、このセンサ６３からの検出信号を受けてＣ／Ｂモータモータを回転させ、したがってローター１１を開始させる。センサ６２，６３からの検出信号はコンピュータや電気制御部などの制御手段（図示せず）に入力され、これを受けた該制御手段がＣ／Ｂモータの停止／始動を制御する。
【００３８】
以上に述べた構成のアルコール蒸散剤供給装置１０の動作について説明する。
【００３９】
図６はこの装置１０のローター１１が所定方向（図において時計方向）に一回転する間の各部の位置および動作を概略的に示す説明図であり、（ａ）は押圧コロ１７が一つの吸着ユニット２０の取付板２２のコロ係接面２４に乗り上げる直前の位置を示す。このときローター１１は所定速度で回転中であり、この回転につれて、（ａ）の直後に（ｂ）位置となって、同吸着ユニット２０の取付板２２のコロ係接面２４に押圧コロ１７が乗り上げるので、この押圧コロ１７による外圧が矢印方向に働いて、コイルばね２５の付勢力に抗して取付板２２をローター１１の周面に近接させる方向に押し付ける。その後さらにローター１１が同方向に回転するにつれて、押圧コロ１７はコロ係接面２４上を（ｂ）位置から（ｃ）位置へと移動していく。この間、取付板２２はローター１１の周面に近接した位置に押圧されているので、吸着パッド２１がワークガイド１３の下方に潜り込むことを可能にしている。そして、さらにローター１１が同方向に回転して、押圧コロ１７がコロ係接面２４を完全に通過したときに、（ｄ）位置となって、コイルばね２５により取付板２２が突出位置に弾発復帰する。
【００４０】
この間の取付板２２と押圧コロ１７の相対的位置関係を図７に示す。取付板２２がローター１１の回転につれて矢印方向に移動すると、押圧コロ１７の位置がａ位置からｄ位置へと移動する。この図における押圧コロ１７の位置（ａ〜ｄ）は図６（ａ）〜（ｄ）に対応している。
【００４１】
図６（ｄ）位置において取付板２２がばね付勢により突出すると、ワークガイド１３の略直下に移動していた吸着パッド２１がワークガイド１３の最下方に収容されているワークＷの下面に衝突して該ワークＷを吸着する。この状態が図１および図２に示されている。前述のように、メカニカルバルブ５７のアクチュエータ５８は常時ばね付勢により突出して、バルブは開かれており、したがって吸着パッド２１の内部空間２６は常に吸着真空発生器５０の真空ポート５３に向けて吸気されている状態にある。この状態において図６（ｄ）位置で吸着パッド２１が最下方のワークＷの下面に衝突して内部空間２６を密封閉塞すると、この閉塞空間２６に真空が形成され、該ワークＷをしっかりと吸着する。
【００４２】
このとき、吸着パッド２１の内部空間２６が常に吸気されていることから、図２に示されるように、吸着パッド２１に吸引された最下方のワークＷは弓反り状態となって、その上に隣接するワークＷとの間の密着が解除されて隙間２７が形成される。最下方のワークＷは、ワークガイド１３の下端から内方に突出する一対の係止縁１４，１４に係止されているので、この隙間２７は係止縁１４の延長方向、すなわちローター１１の回転方向を長手方向とする断面略三日月状の隙間である。さらに、吸着パッド２１に吸引された最下方のワークＷはローター１１の回転につれて円弧面上を移動しようとするが、その上に隣接するワークＷは平面上で静止した状態を維持しようとするため、該上方ワークＷとの間にずれが生じる。また、これらのワークガイド１３の開口部のローター１１回転方向前方に隣接して配置されているワーク押さえ１５が、最下方のワークＷを横方向に移動させたときにその上のワークＷも一緒に移動してしまうことを防止する。これらにより、最下方のワークＷ一枚のみを確実にワークガイド１３から離脱させる。
【００４３】
ローター１１が図６（ｄ）位置に到達したとほぼ同時に、スリット板６０のスリット６１がセンサ６２に対向する位置となって（図１参照）同位置がセンサ６２で検知され、前記制御手段によりＣ／Ｂモータを停止させ、ローター１１を停止させる。
【００４４】
図６（ｄ）の吸着位置は、吸着パッド２１がワークガイド１３の略直下に到達した位置とすることが好ましいが、ローター１１の停止位置は必ずしもこの直下位置と同位置でなくても良く、むしろ吸着パッド２１がこの直下位置を若干通り過ぎた前方位置でローター１１を停止させるように制御することが好ましい。このような停止位置制御は電子的制御などの厳密な手法を用いて行ってももちろん良いが、吸着パッド２１がワークガイド１３の略直下に到達したときのスリット６１の位置をセンサ６２で検知してその検知信号でＣ／Ｂモータを停止させるように制御しても、クラッチおよびブレーキの動作タイムラグやローター１１の回転慣性などによって実際には直下位置を若干通り過ぎた位置でローター１１が停止することになるので、このような実際的な手法によって実現しても良い。
【００４５】
これを図８を参照して説明すると、吸着パッド２１がワークガイド１３の略直下に到達したとき（言い換えれば、ローター１１の直径がワークガイド１３の中心線Ｘに略一致したとき）に押圧コロ１７が取付板２２のコロ係接面２４から外れて最下方のワークＷを吸着する。これが図６（ｄ）の吸着位置であり、このときの最下方ワークＷが図８に実線Ｗａで示されている。この位置からローター１１が矢印方向に微小角度回転した時点で停止し、このときの最下方ワークに伴って吸着パッド２１が一点鎖線Ｗｂで示されている。図８において、説明の便宜上、吸着位置の最下方ワークＷａから停止位置の最下方ワークＷｂへの移動は若干誇張的に示されている。
【００４６】
このように、吸着位置で吸着パッドに吸着された最下方ワークＷは、その吸着状態を維持したままローター１１の回転につれて停止位置まで若干移動するので、その上のワークＷに対して横方向にずれる力が与えられる。したがって、前述の隙間２７およびワーク押さえ１５による作用とも相俟って、より確実に最下方のワークＷ一枚のみをワークガイド１３から離脱させることができる。ワーク押さえ１５は最下方ワークが吸着位置Ｗａから停止位置Ｗｂに移動する間に該最下方ワークを上方から押さえつけるように働くので、停止位置における最下方ワークＷｂは、図８に示すように変形し、その上のワークＷからの分離をより確実にする。
【００４７】
以上のようにして吸着位置またはその直後の位置でローター１１の回転を停止させ（図６（ｄ））、このときにはワークガイド１３内の最下方ワークがその上のワークから分離されて一枚だけワークガイド１３から離脱した状態が得られている（図８の最下方ワークＷａ）。この状態で、センサ６３からの検出信号を待つ。センサ６３が製品送りアタッチメント３３の通過を検出すると、図示されないコンピュータがその検出信号を受けてＣ／Ｂモータを始動させてローター１１を再び所定方向に回転させる。そして、ワークＷを吸着した吸着パッド２１がローター１１の回転につれて下死点近くまで移動してきたときに、この吸着ユニット２０に対応するメカニカルバルブ５７のアクチュエータ５８が分離ドッグ１２に当接して押圧されるので、既述のように真空発生器５０の真空ポート５３からの吸引作用が無くなり、吸着パッド２１の内部空間２６の真空状態が解除される。これにより、図６（ｅ）位置にて、吸着パッド２１に吸着されていたワークＷが吸着パッド２１から分離され、製品ガイド３１，３１間で所定方向に駆動されている製品送りアタッチメント３３，３３間に落とし込まれ、後方から来るアタッチメント３３に押されて同方向に搬送される。
【００４８】
センサ６３によるアタッチメント３３の位置検出は、センサ６３の設置場所、アタッチメント３３の移動速度、アタッチメント３３間の間隔、ローター１１の回転速度、ローター１１の寸法（直径）、ローター１１上の吸引ユニット２０の設置数などを勘案して、分離ドッグ１２により分離されたワークＷが確実にアタッチメント３３，３３間に落とし込まれるようにする。
【００４９】
以上のようにして、ローター１１が一回転する間に、吸着パッド２１によるワーク吸着と分離ドッグ１２によるワーク分離を行う。この実施形態では、これが４つの吸着ユニット２０の各々で行われるので、ローター１１の一回転の間に４枚のワークＷを搬送装置３０に供給することができる。
【００５０】
この実施形態によるアルコール蒸散剤供給装置を用いて、大和紙工株式会社が製造販売する食品鮮度保持剤「フレッシュドット」（登録商標）を調理パン包装のための搬送装置３０に供給したところ、毎分８０個の高速搬送にも対応して、一個ずつ確実に吸着と分離を繰り返して供給できる能力を備えていることが判明した。
【００５１】
なお、この装置に上記の能力を与えるためには、吸着パッド２１をワークガイド１３最下方のワークＷに密着させた後に瞬時に吸着パッド２１の内部空間２６を真空にする必要があり、これを実現するために、吸着パッド２１をローター１１にヒンジ止めした取付板２２に取り付け、且つ、この取付板２２をバネ付勢することによって、吸着パッド２１を叩きつけるようにして最下方ワークＷに密着させている。本発明者は、ローター１１の外周面に直接吸着パッドを取り付けた装置構成についても実験を行ったが、この場合には、図９（ａ）に示すように吸着パッド２１の縁がワークＷの下面に擦れてめくれ上がり、このままさらに回転しても図９（ｂ）に示すように内部に隙間２８ができてしまって密着力が不十分となり、上方のワークから分離して繰り出すことができない事態が頻発した。特に、毎分８０個あるいはそれ以上の高速搬送に対応したワーク供給を行うことは不可能であった。
【００５２】
以上に本発明の好適な一実施形態について詳細に説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲によって規定される発明の範囲内において様々に変形した形態で実施することができる。
【００５３】
たとえば、図示実施形態では、装置構成の簡略化、メンテナンスの容易化、コストダウンなどを考慮して極力メカニカルな制御手法を採用しているが、本発明の作用効果を実現することができるものであれば、他の制御手法を採用しても良い。
【００５４】
また、図示実施形態では、ローター１１の回転方向を搬送装置３０における製品送りアタッチメント３３の送り方向と略同一にしているが、ローター１１の回転方向を製品送り方向と逆方向にしてワーク供給を行っても良い。
【００５５】
また、図示実施形態では、吸着位置またはその直後でローター１１を停止させた後にセンサ６３からの検出信号を受けてローター１１を駆動する間欠駆動を行っているが、ローター１１の回転駆動源としてステッピングモータを用いるなどにより、ローター１１の回転周速度と搬送装置３０におけるアタッチメント３３の移動速度を厳密に同期制御させることができれば、ローター１１を所定速度で連続回転させる装置構成を採用しても良い。この場合であっても、図８を参照して説明したずらし効果は同様に発揮されるので、ワークガイド１３の最下方ワークをその上のワークから分離して一枚だけを確実に吸着・移送させることができる。
【００５６】
また、本発明は、多少の厚み変動が避けられず且つ互いに密着接合しやすいアルコール蒸散剤を確実に一枚ずつ供給するための装置としてきわめて有用であり、図示実施形態も同装置に関するものであるが、本発明の適用対象はこれに限定されず、所定寸法のカード状物を一枚ずつ供給するための装置として広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の好適な一実施形態によるアルコール蒸散剤供給装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】この装置の要部拡大斜視図である。
【図３】この装置における真空発生機構を概略的に示す図である。
【図４】該真空発生機構に用いられる真空発生器の原理図である。
【図５】真空パッドおよび関連要素を示す図である。
【図６】ローターが一回転する間の各部の位置および動作を概略的に示す説明図である。
【図７】ローター回転に伴う真空パッド取付板と押圧コロとの相対的位置関係の変化状態を示す説明図である。
【図８】吸着パッドが最下方ワークを吸着し、その上のワークから分離して移送する作用を示す説明図である。
【図９】吸着パッドをローター外周面に直接取り付けた場合の不具合状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ アルコール蒸散剤供給装置（ワーク供給装置）
１１ ローター
１２ 分離ドッグ（真空解除手段）
１３ ワークガイド（ワーク収容手段）
１５ ワーク押さえ
１７ 押圧コロ（押圧手段）
２０ 吸着ユニット
２１ 吸着パッド
２２ 取付板
２３ ヒンジ軸
２４ コロ係接面
２５ コイルばね（付勢手段）
２６ 吸着パッドの内部空間
２７ 隙間
２８ 隙間
３０ 搬送装置
３１ 製品ガイド
３３ 製品送りアタッチメント
４０ 真空発生機構
４３ パイプ軸
４７ 多回路分岐配管
４８ 分岐管
４９ 吸引チューブ
５０ 真空発生器（真空発生手段）
５１ 供給ポート
５３ 真空ポート
５５ 排気ポート
５７ メカニカルバルブ
５８ アクチュエータ
６０ スリット板
６１ スリット
６２ ローター位置検出センサ
６３ アタッチメント位置検出センサ
Ｗ アルコール蒸散剤（カード状ワーク）
Ｗａ 吸着位置のワーク
Ｗｂ 停止位置のワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給しようとするカード状のワークを積み重ねた状態で収容するワーク収容手段と、ローター駆動手段により所定方向に回転駆動されるローターと、このローターの周面に設けられる一以上の吸着ユニットとを有し、吸着ユニットは、ローターの周面にヒンジ止めされた取付板と、取付板をローターの周面から離す方向に付勢する付勢手段と、取付板の先端付近に設けられた吸着パッドとを備えており、さらに、吸着ユニットの取付板に係合可能な押圧手段と、吸着パッドの内部空間を真空吸引して吸着パッドに吸引力を与える真空発生手段と、この真空発生手段の作用を解除して吸着パッドの吸引力を消失させる真空解除手段とを有して構成され、ローターの一回転の間の第一の位置で押圧手段が取付板に係合して付勢手段に抗して取付板をローターの周面に近接させる方向に押圧し、その後の第二の位置で押圧手段が取付板から離脱することにより取付板が付勢手段により弾発して吸着パッドがワーク収容手段の最下方に収容されているワークに衝突して真空発生手段により与えられる吸引力で該ワークを吸着し、その後の第三の位置で真空解除手段により吸引力を消失させることにより該ワークが吸着パッドから分離されて所定の搬送装置に供給されることを特徴とする、カード状ワークの供給装置。
【請求項２】
ローターの周面にｎ（ｎ≧１）個の吸着ユニットが設けられ、ローターの一回転の間にｎ回のワーク吸着およびワーク分離が行われてｎ個のワークが供給されることを特徴とする、請求項１記載の供給装置。
【請求項３】
ワーク収容手段のローター回転方向前方に隣接してワーク押さえが設けられ、第二の位置で吸着パッドに吸着された最下方ワークをその後のローター回転につれて上方のワークから引き離す作用を果たすことを特徴とする、請求項１または２記載の供給装置。
【請求項４】
ローターが第二の位置に到達したことを検出するローター位置検出センサが設けられ、このローター位置検出センサからの検出信号に基づいてローターを所定位置で停止させることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか記載の供給装置。
【請求項５】
前記ローター停止位置が第二の位置よりローター回転方向において若干前方に位置することを特徴とする、請求項４記載の供給装置。
【請求項６】
搬送装置における送りアタッチメントが所定位置に到達したことを検出するアタッチメント位置検出センサが設けられ、このアタッチメント位置検出センサからの検出信号に基づいて前記所定の停止位置からローターを再び回転始動することを特徴とする、請求項４または５記載の供給装置。
【請求項７】
ローター位置検出センサが、ローターの回転軸に固着されてローターと共に回転するスリット板のスリット位置を検出する光センサであることを特徴とする、請求項４ないし６のいずれか記載の供給装置。
【請求項８】
ローター駆動手段が、ローター位置検出センサからの検出信号に基づいてローターを前記停止位置で停止させ、その後のアタッチメント位置検出センサからの検出信号に基づいてローターを再び回転駆動させるようにローターを間欠駆動することを特徴とする、請求項４ないし７のいずれか記載の供給装置。
【請求項９】
真空発生手段がローター内部に設けられた真空発生器からなり、この真空発生器の一次側の供給ポートが圧縮空気源からの圧縮空気供給手段が接続されると共に、二次側の真空ポートには各吸着ユニットの吸着パッドの内部空間に通じる吸引チューブが接続され、供給ポートに供給された一次側の圧縮空気および真空ポートから入り込む二次側の空気を排気ポートから排気することにより、吸着パッドの内部空間を真空吸引することを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか記載の供給装置。
【請求項１０】
真空発生器の排気ポートにメカニカルバルブが接続され、このメカニカルバルブが常時は開かれていることにより排気ポートからの排気をメカニカルバルブを介して大気に開放して真空発生器による真空吸引作用を供給パッドの内部空間に与えることを特徴とする、請求項９記載の供給装置。
【請求項１１】
メカニカルバルブを開閉制御するアクチュエータが進退可能に設けられると共に、このアクチュエータを常時は突出位置に向けて付勢する付勢手段が設けられ、アクチュエータが付勢手段により突出位置に維持されている間はメカニカルバルブが開いた状態にあり、アクチュエータが付勢手段の付勢力に抗して後退位置に移動したときにメカニカルバルブが閉じた状態になることを特徴とする、請求項１０記載の供給装置。
【請求項１２】
メカニカルバルブのアクチュエータがローターの端面から突出して設けられており、ローターが前記第三の位置に到達したときに真空解除手段が突出位置にあるアクチュエータに当接してメカニカルバルブを閉じた状態にすることを特徴とする、請求項１１記載の供給装置。
【請求項１３】
真空解除手段が、ローター回転軸に略平行に延長してその先端がアクチュエータの突出位置に干渉するよう位置付けられていることを特徴とする、請求項１２記載の供給装置。
【請求項１４】
圧縮空気源からの圧縮空気供給手段が、ローターの内部に圧縮空気を供給する単一の供給路と、この単一の供給路をローター周面に設けられる吸着ユニットの個数と同数に分岐配管する多回路分岐配管とを含むことを特徴とする、請求項９ないし１３のいずれか記載の供給装置。
【請求項１５】
ローターの回転軸が中空のパイプ軸であり、このパイプ軸が前記単一の供給路を兼ねることを特徴とする、請求項１４記載の供給装置。
【請求項１】
供給しようとするカード状のワークを積み重ねた状態で収容するワーク収容手段と、ローター駆動手段により所定方向に回転駆動されるローターと、このローターの周面に設けられる一以上の吸着ユニットとを有し、吸着ユニットは、ローターの周面にヒンジ止めされた取付板と、取付板をローターの周面から離す方向に付勢する付勢手段と、取付板の先端付近に設けられた吸着パッドとを備えており、さらに、吸着ユニットの取付板に係合可能な押圧手段と、吸着パッドの内部空間を真空吸引して吸着パッドに吸引力を与える真空発生手段と、この真空発生手段の作用を解除して吸着パッドの吸引力を消失させる真空解除手段とを有して構成され、ローターの一回転の間の第一の位置で押圧手段が取付板に係合して付勢手段に抗して取付板をローターの周面に近接させる方向に押圧し、その後の第二の位置で押圧手段が取付板から離脱することにより取付板が付勢手段により弾発して吸着パッドがワーク収容手段の最下方に収容されているワークに衝突して真空発生手段により与えられる吸引力で該ワークを吸着し、その後の第三の位置で真空解除手段により吸引力を消失させることにより該ワークが吸着パッドから分離されて所定の搬送装置に供給されることを特徴とする、カード状ワークの供給装置。
【請求項２】
ローターの周面にｎ（ｎ≧１）個の吸着ユニットが設けられ、ローターの一回転の間にｎ回のワーク吸着およびワーク分離が行われてｎ個のワークが供給されることを特徴とする、請求項１記載の供給装置。
【請求項３】
ワーク収容手段のローター回転方向前方に隣接してワーク押さえが設けられ、第二の位置で吸着パッドに吸着された最下方ワークをその後のローター回転につれて上方のワークから引き離す作用を果たすことを特徴とする、請求項１または２記載の供給装置。
【請求項４】
ローターが第二の位置に到達したことを検出するローター位置検出センサが設けられ、このローター位置検出センサからの検出信号に基づいてローターを所定位置で停止させることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか記載の供給装置。
【請求項５】
前記ローター停止位置が第二の位置よりローター回転方向において若干前方に位置することを特徴とする、請求項４記載の供給装置。
【請求項６】
搬送装置における送りアタッチメントが所定位置に到達したことを検出するアタッチメント位置検出センサが設けられ、このアタッチメント位置検出センサからの検出信号に基づいて前記所定の停止位置からローターを再び回転始動することを特徴とする、請求項４または５記載の供給装置。
【請求項７】
ローター位置検出センサが、ローターの回転軸に固着されてローターと共に回転するスリット板のスリット位置を検出する光センサであることを特徴とする、請求項４ないし６のいずれか記載の供給装置。
【請求項８】
ローター駆動手段が、ローター位置検出センサからの検出信号に基づいてローターを前記停止位置で停止させ、その後のアタッチメント位置検出センサからの検出信号に基づいてローターを再び回転駆動させるようにローターを間欠駆動することを特徴とする、請求項４ないし７のいずれか記載の供給装置。
【請求項９】
真空発生手段がローター内部に設けられた真空発生器からなり、この真空発生器の一次側の供給ポートが圧縮空気源からの圧縮空気供給手段が接続されると共に、二次側の真空ポートには各吸着ユニットの吸着パッドの内部空間に通じる吸引チューブが接続され、供給ポートに供給された一次側の圧縮空気および真空ポートから入り込む二次側の空気を排気ポートから排気することにより、吸着パッドの内部空間を真空吸引することを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか記載の供給装置。
【請求項１０】
真空発生器の排気ポートにメカニカルバルブが接続され、このメカニカルバルブが常時は開かれていることにより排気ポートからの排気をメカニカルバルブを介して大気に開放して真空発生器による真空吸引作用を供給パッドの内部空間に与えることを特徴とする、請求項９記載の供給装置。
【請求項１１】
メカニカルバルブを開閉制御するアクチュエータが進退可能に設けられると共に、このアクチュエータを常時は突出位置に向けて付勢する付勢手段が設けられ、アクチュエータが付勢手段により突出位置に維持されている間はメカニカルバルブが開いた状態にあり、アクチュエータが付勢手段の付勢力に抗して後退位置に移動したときにメカニカルバルブが閉じた状態になることを特徴とする、請求項１０記載の供給装置。
【請求項１２】
メカニカルバルブのアクチュエータがローターの端面から突出して設けられており、ローターが前記第三の位置に到達したときに真空解除手段が突出位置にあるアクチュエータに当接してメカニカルバルブを閉じた状態にすることを特徴とする、請求項１１記載の供給装置。
【請求項１３】
真空解除手段が、ローター回転軸に略平行に延長してその先端がアクチュエータの突出位置に干渉するよう位置付けられていることを特徴とする、請求項１２記載の供給装置。
【請求項１４】
圧縮空気源からの圧縮空気供給手段が、ローターの内部に圧縮空気を供給する単一の供給路と、この単一の供給路をローター周面に設けられる吸着ユニットの個数と同数に分岐配管する多回路分岐配管とを含むことを特徴とする、請求項９ないし１３のいずれか記載の供給装置。
【請求項１５】
ローターの回転軸が中空のパイプ軸であり、このパイプ軸が前記単一の供給路を兼ねることを特徴とする、請求項１４記載の供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−９４５１３（Ｐ２００８−９４５１３Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７５０３４（Ｐ２００６−２７５０３４）
【出願日】平成１８年１０月６日（２００６．１０．６）
【出願人】（０００１０９０３７）ダイニック株式会社 (55)
【出願人】（５０１２５６８７８）大和紙工株式会社 (1)
【出願人】（５０３００８４８０）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月６日（２００６．１０．６）
【出願人】（０００１０９０３７）ダイニック株式会社 (55)
【出願人】（５０１２５６８７８）大和紙工株式会社 (1)
【出願人】（５０３００８４８０）
【Ｆターム（参考）】
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