シート状物品の集積装置及び集積方法

【課題】包装袋の形状に影響をうけずに集積の自動化を図ることができ、製袋作業の高速化及び省人化を図ることができるシート状物品の集積装置及び集積方法を提供する。
【解決手段】複数のシート状物品を搬送する搬送部と、前記複数のシート状物品を前記搬送部の搬送方向と対向する方向に一括して起こす起立部材と、前記シート状物品のうち後端に位置するシート状物品を前記起立部材に向けて送り出す送出部材と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状の物品を集積する集積装置及び集積方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シート状の物品として、内容物を収容する包装袋等が知られている。これらの包装袋の集積作業は、製袋加工後の包装袋をコンベア上で互いに重複させ、且つ所定の間隔でずらした状態で集積し、所定の枚数集積した時点で包装袋の束をコンベア上から人手によって取り上げ、一旦包装袋の束を揃え、目視検査を適宜行った後に再度包装袋の束を揃えた上で梱包作業を行う必要がある。このように、従来のシート状物品の集積作業については、人手に頼るところが大きく、製袋速度を高速化するための妨げとなっていた。
【０００３】
そのため、包装袋の集積作業を自動化することで製袋作業の高速化や省人化を実現する集積方法が知られている。かかる構成の集積方法は、平置きした包装袋を垂直方向に積み上げる集積方法を採用することで、製袋作業の高速化や省人化を図っている。
【０００４】
例えば、下記特許文献１には、多数の袋などの矩形状シートをその長さ方向に移動させ、所定の送り込み位置に順次連続的に送り込み、矩形状シートの端部を揃えながら集積するシート集積搬送方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−９３１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、厚さが一定のシートやカール（反り）のないシートを集積する場合には、平置き状態から垂直方向に積み上げる方法によって自動化が可能である。しかしながら、ガゼット部の嵩張りなどにより、厚みが一定でない包装袋やヒートシールによる熱収縮などによって局部的にカール（反り）が発生した平坦でない包装袋を、平置き状態から垂直方向に積み上げる場合には、包装袋の束が安定しないため、集積の自動化が困難であるといった問題があった。
【０００７】
また、シート状物品を垂直方向に積み上げる方法では、所定の枚数を積層したシート状物品の束を梱包する作業は作業者の手作業によって行われていたが、この梱包作業はコンベア等に積み上げられたシート状物品の束を取り上げなくてはならず、コンベア上にシート状物品を取りこぼすことなく注意して作業する必要がある。このように従来の集積装置及び集積方法によると作業者に係る負担が大きく作業工数の抑制が困難であり、集積装置一台につき一人の作業者を配置する必要があるといった問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、包装袋の形状に影響をうけずに集積の自動化を図ることができ、製袋作業の高速化及び省人化を図ることができるシート状物品の集積装置及び集積方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明に係るシート状物品の集積装置は、複数のシート状物品を搬送する搬送部と、前記複数のシート状物品を前記搬送部の搬送方向と対向する方向に一括して起こす起立部材と、前記シート状物品のうち後端に位置するシート状物品を前記起立部材に向けて送り出す送出部材と、を備える。
【００１０】
また、本発明に係るシート状物品の集積装置において、前記起立部材の搬送方向の一端側に近接し、前記複数のシート状物品が前記一端側からはみ出すことを規制する押さえ部を備える。
【００１１】
また、本発明に係るシート状物品の集積装置において、前記搬送部は、前記後端に位置するシート状物品を前記起立部材に向けて集積するプロファイルを備える。
【００１２】
また、本発明に係るシート状物品の集積装置において、前記起立部材は、前記搬送部の両側にそれぞれ設けられる。
【００１３】
また、本発明に係るシート状物品の集積装置において、前記送出部材は、前記搬送部の両側にそれぞれ設けられる。
【００１４】
また、本発明に係るシート状物品の集積装置において、前記送出部材は、前記搬送部の搬送方向及び搬送面に対して互いに交差する方向に出没自在に取り付けられる。
【００１５】
また、上記課題を解決する本発明に係るシート状物品の集積方法は、複数のシート状物品を搬送する搬送工程と、前記複数のシート状物品を前記搬送工程の搬送方向と対向する方向に一括して起こす起立工程と、前記シート状物品のうち後端に位置するシート状物品を前記起立工程に向けて送り出す送出工程と、を備える。
【００１６】
また、本発明に係るシート状物品の集積方法において、前記起立工程の搬送方向の一端に前記複数のシート状物品が前記一端からはみ出すことを規制する押さえ工程を備える。
【００１７】
また、本発明に係るシート状物品の集積方法において、前記後端に位置するシート状物品を前記起立工程に向けて集積する一次集積工程と、前記送出工程と前記起立工程で前記シート状物品を挟持する二次集積工程とを備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、包装袋の形状に影響をうけずに集積の自動化を図ることができ、製袋作業の高速化及び省人化を図ることができるシート状物品の集積装置及び集積方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係るシート状物品の集積装置を説明するための斜視図。
【図２】本実施形態に係るシート状物品の集積装置の動作を説明するための図。
【図３】本実施形態に係るシート状物品の集積装置の動作を説明するための図。
【図４】本実施形態に係るシート状物品の集積装置の動作を説明するための図。
【図５】本実施形態に係るシート状物品の集積装置の詳細な動作を説明するための概念図。
【図６】本実施形態に係るシート状物品の集積装置の詳細な動作を説明するための概念図。
【図７】本実施形態に係るシート状物品の集積装置の詳細な動作を説明するための概念図。
【図８】本実施形態に係るシート状物品の集積装置の詳細な動作を説明するための概念図。
【図９】本実施形態に係るシート状物品の集積装置の詳細な動作を説明するための概念図。
【図１０】本実施形態に係るシート状物品の集積装置の詳細な動作を説明するための概念図。
【図１１】本実施形態に係るシート状物品の集積装置の詳細な動作を説明するための概念図。
【図１２】本実施形態に係るシート状物品の集積装置の詳細な動作を説明するための概念図。
【図１３】本実施形態に係るシート状物品の集積装置の詳細な動作を説明するための概念図。
【図１４】本実施形態に係るシート状物品の集積装置の詳細な動作を説明するための概念図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るシート状物品の集積装置及び集積方法について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２１】
図１は、本実施形態に係るシート状物品の集積装置を説明するための斜視図であり、図２〜４は、本実施形態に係るシート状物品の集積装置の動作を説明するための図であり、図５〜１４は、本実施形態に係るシート状物品の集積装置の詳細な動作を説明するための概念図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態に係るシート状物品の集積装置１は、複数のシート状物品２を互いに重複させ、且つ、所定の間隔でずらしたシート束３を搬送方向Ｆに沿って搬送する搬送部１０と、シート束３を搬送方向Ｆと交差する方向に一括して起こす起立部材２０と、シート束３のうち、後端に位置するシート状物品２を起立部材２０に向けて送り出す送出部材３０とを備えている。なお、本実施形態において、シート状物品２は、紙，布，フィルム，シート及びこれらを製袋した包装袋などをいい、平袋、ガゼット袋、ピロー袋など包装袋であればその形態は問わず、これらの包装袋に口栓部材を接着したものであってもよい。
【００２３】
また、図２に示すように、搬送部１０の一端側には、図示しない製袋機で製造されたシート状物品２を搬送する導入部１２が設置されており、シート状物品２は、導入部１２の端部に取り付けられたピンチローラー１３によってニップされて搬送部１０に落下せしめられる。なお、導入部１２はローラー１２ａ，１２ａによって搬送駆動されるベルトコンベアとして構成されている。
【００２４】
搬送部１０は、ローラー１４，１４によって回転搬送されるベルトコンベアとして構成されており、図示しない駆動源によって後述する間歇動作を行う。また、図１に示すように搬送部１０の両側面には、シート束３が搬送部から落下することを防止するために側壁１６，１６が形成されている。また、搬送部１０は搬送部１０から外方に突出したプロファイル１１，１１が所定の間隔を隔てて形成されている。なお、搬送部１０の幅は、シート状物品２の幅に比べて小さく形成されている。
【００２５】
起立部材２０は、搬送部１０の幅方向の両端部に一端が枢軸２２を介して回転駆動可能に取り付けられており、初期状態において、搬送方向Ｆに対して鋭角となるようにスロープ状に配置されている。また、起立部材２０は、枢軸２２を介して搬送部１０の搬送方向Ｆに対して対向する方向に起立するように回転することができる。ここで、搬送方向Ｆに対して対向する方向とは、起立部材２０と搬送方向Ｆのなす角αが初期状態の鋭角から大きくなるように回転した方向をいう。このなす角αは、３０°から６０°程度に設定すると好適である。これは３０°以下では、シート状物品２の端部を揃えることが難しく、後述するようにシートを起立させることが難しくなり、６０°以上では、シート状物品２を搬送する際にシート状物品２が起立部材２０から滑り落ちてしまい、集積が難しくなるからである。なお、なす角αは、４５°に設定するとより好適である。
【００２６】
図１に示すように、送出部材３０は、円柱状の部材であり、搬送部１０の幅方向の両側に一対形成されている。また、送出部材３０は、搬送部１０の搬送方向Ｆ及び搬送面に対して互いに交差する方向に出没自在、且つ、搬送方向Ｆに沿って移動可能に形成されている。
【００２７】
また、起立部材２０の枢軸２２が形成された一端との反対端側には、起立部材２０に近接する押さえ部４０が搬送方向Ｆに沿って延設されている。押さえ部４０は、シート状物品２の全長よりも短い高さに設けられた一対の円柱状の部材であり、起立部材２０上に集積されたシート状物品２がはみ出すことを規制している。さらに、押さえ部４０は、搬送方向Ｆに沿って退避可能に取り付けられており、後述する把持部５０との干渉を防止している。
【００２８】
図２に示すように、起立部材２０の上部には、把持部５０が形成されており、把持部５０を適宜開閉することによって起立部材２０に集積されたシート束３を把持・搬送することができる。
【００２９】
なお、上述した起立部材２０，送出部材３０，押さえ部４０，把持部５０の各動作は、アクチュエーター２１，３１，４１及び５１によって駆動制御されている。アクチュエーター２１，３１，４１，５１は、モーターやリニアアクチュエーターなど、運動を制御することができる種々の装置が適用可能である。
【００３０】
このように形成された本実施形態に係るシート状物品の集積装置１は、図２に示すように、シート束３を一方のプロファイル１１によって先頭のシート状物品２の位置決めを行いながら、所定の間隔でずらされて搬送部１０上を搬送方向Ｆに沿って搬送する。なお、搬送部１０は、シート状物品２の積層数が１０枚以下である場合には短ピッチ定寸間歇送りを行い、１１枚を超えると長ピッチ定寸間歇送りで制御される。具体的には、短ピッチ定寸間歇送りとは、搬送方向Ｆに沿って３ｍｍ程度ずつ移動し、長ピッチ定寸間歇送りとは、搬送方向Ｆに沿って９ｍｍ程度ずつ移動する。
【００３１】
なお、本実施形態に係るシート状物品の集積装置は、短ピッチ定寸間歇送りと長ピッチ定寸間歇送りを行っているので、集積開始時（１〜１０枚目まで）は隣り合うシート状物品２の重複代が大きくなっている。このように、集積開始時に隣り合うシート状物品２の重複代を大きくしているので、起立部材２０にせり上がる際に、起立部材２０にシート状物品２が引っ掛かる等の誤動作を防止することができ、動作を円滑に行うことができる。
【００３２】
このように、搬送部１０上でシート束３は所定の間隔でずらされて積層されているので、シート状物品２の積層数が増えた場合であっても積み重ねによる荷崩れが生じない。
【００３３】
そして、図３に示すように、シート状物品２を所定数搬送すると、先頭に位置するシート状物品２は、初期状態であるスロープ状の起立部材２０にそって斜めにせり上がり、その余のシート状物品２も順次間歇動作に従って同様に斜めに積層される。この時、プロファイル１１は、起立部材２０の間を通過して退避する。
【００３４】
シート状物品２を所定の数だけ積層した後、図４に示すように起立部材２０を起立させてシート状物品２を起こし、送出部材３０を搬送部１０上に突出させた後、搬送方向Ｆに移動させることでシート束３のうち後端に位置するシート状物品２を起立部材２０に向けて送り出し、送出部材３０と起立部材２０でシート束３を直立状態に挟持する。
【００３５】
このように、本実施形態に係るシート状物品の集積装置１は、シート束３を搬送方向Ｆに対して起立させて保持するので、把持部５０で容易に把持することができ、束の状態で梱包工程に搬送することができるため梱包作業に係る作業者の負担を軽減することができる。
【００３６】
次に、図５から１４を参照して本実施形態に係るシート状物品の集積装置の集積動作について詳細に説明を行う。
【００３７】
図５に示すように、集積開始時は、導入部１２によって搬送されたシート状物品２は、ピンチローラー１３にニップされて搬送部１０上に落下する。この際、プロファイル１１によってシート状物品２は位置決めされる。
【００３８】
図６に示すように、２枚目以降のシート状物品２は、搬送部１０の間歇送りにより、所定の間隔だけずらされて搬送部１０上に積層される。なお、図６〜９において、所定の間隔でずらされて積層されたシート束３を菱形又は台形の模式図を用いて表している。
【００３９】
図７に示すように、起立部材２０の位置まで搬送されたシート状物品２は、起立部材２０の斜面に沿ってせり上がり、所定の数だけ起立部材２０上に積層されていく。この時、プロファイル１１は、起立部材２０の間を通過して退避する。
【００４０】
図８に示すように、所定の数まで起立部材２０上にシート状物品２を積層すると、搬送部１０はシート状物品２を所定の間隔でずらして搬送する間歇送り動作を終了し、プロファイル１１によってシート束３の後端に位置するシート状物品２を起立部材２０に向けて押し出す動作を行う早送りを実行する。この早送りは、起立部材２０上に積層されたシート束３を一次集積するために行われ、この一次集積によって、集積し難い嵩高の袋体であっても容易に集積できるようになっている。
【００４１】
図９及び１０に示すように、シート束３を一次集積すると、送出部材３０が搬送部１０上に突出し、起立部材２０が搬送方向Ｆに対して略垂直方向に起立する。その後、送出部材３０が搬送方向Ｆに沿って起立部材２０に向けて移動し、二次集積を行う。この二次集積では、送出部材３０と起立部材２０でシート束３を直立状態に、且つ、次工程におけるシート束３の上端部を叩いて揃える動作に備えて、シート状物品２の出し入れが可能な程度の緩い状態に挟持している。なお、この時、複数のシート状物品２を一次集積したプロファイル１１は、次の束の集積のために、シート状物品２の位置決めを行い、次の束の集積動作が開始される。
【００４２】
その後、図１１から１４に示すように、把持部５０が下降すると共に、板状の揃え部材５２が下降することによってシート束３の上端部を叩いて揃え、把持部５０がシート束３を把持することで、シート束３の把持・搬送を行う。搬送されたシート束３は、搬送先に配置されたバケット等の梱包箱に挿入される。把持部５０がシート束３の把持を行った後、起立部材２０は初期状態の位置まで回転して次のシート束３を受け入れる準備を行うことで、複数のシート状物品２の集積動作を連続して行う。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の記載に限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００４４】
例えば、上記実施形態においては、搬送部１０にベルトコンベアを用いた場合について説明したが、搬送部１０は、搬送ロールなどを用いても構わない。
【００４５】
また、上記実施形態においては、送出部材３０及び押さえ部４０を円柱状に形成した場合について説明したが、これらの部材は、板状に形成しても構わないし、角柱状に形成しても構わない。
【００４６】
さらに、上記実施形態においては、把持部５０で集積したシート状物品２の束を把持・搬送した場合について説明したが、把持部５０を用いずに作業者によって把持・搬送を行っても構わない。この際、作業者が作業を行いやすいように、起立部材２０の起立する角度を調整することも可能である。
【００４７】
その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００４８】
１集積装置，２シート状物品，１０搬送部，１１プロファイル，１２導入部，１３ピンチローラー，１４ローラー，１５コンベア，１６側壁，２０起立部材，２１，３１，４１，５１アクチュエーター，３０送出部材，４０押さえ部，５０把持部，Ｆ搬送方向。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシート状物品を搬送する搬送部と、
前記複数のシート状物品を前記搬送部の搬送方向と対向する方向に一括して起こす起立部材と、
前記シート状物品のうち後端に位置するシート状物品を前記起立部材に向けて送り出す送出部材と、
を備えることを特徴とするシート状物品の集積装置。
【請求項２】
前記起立部材の搬送方向の一端側に近接し、前記複数のシート状物品が前記一端側からはみ出すことを規制する押さえ部を備えることを特徴とする請求項１に記載のシート状物品の集積装置。
【請求項３】
前記搬送部は、前記後端に位置するシート状物品を前記起立部材に向けて集積するプロファイルを備えることを特徴とする請求項１または２に記載のシート状物品の集積装置。
【請求項４】
前記起立部材は、前記搬送部の両側にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシート状物品の集積装置。
【請求項５】
前記送出部材は、前記搬送部の両側にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシート状物品の集積装置。
【請求項６】
前記送出部材は、前記搬送部の搬送方向及び搬送面に対して互いに交差する方向に出没自在に取り付けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシート状物品の集積装置。
【請求項７】
複数のシート状物品を搬送する搬送工程と、
前記複数のシート状物品を前記搬送工程の搬送方向と対向する方向に一括して起こす起立工程と、
前記シート状物品のうち後端に位置するシート状物品を前記起立工程に向けて送り出す送出工程と、
を備えることを特徴とするシート状物品の集積方法。
【請求項８】
前記起立工程の搬送方向の一端に前記複数のシート状物品が前記一端からはみ出すことを規制する押さえ工程を備えることを特徴とする請求項７に記載のシート状物品の集積方法。
【請求項９】
前記後端に位置するシート状物品を前記起立工程に向けて集積する一次集積工程と、前記送出工程と前記起立工程によって前記シート状物品を挟持する二次集積工程とを備えることを特徴とする請求項７または８に記載のシート状物品の集積方法。

【図１】