段ボールシートの位置調整方法及び位置調整装置
【課題】製造ラインにおいて走行する段ボールシートの幅方向の位置のずれを、簡易な構成で、素早く修正することができる段ボールシートの位置調整装置を提供する。
【解決手段】位置調整装置１は、ホイール主軸１５と直角をなす軸周りにそれぞれ回転自在な複数のローラ１８を備えたホイール１０と、ホイールをホイール主軸周りに所定角度正逆回転させる駆動装置２０と、段ボールシートＳの幅方向の位置のずれの検出に基づき、ホイールをホイール主軸周りに回転させる角度を算出し、駆動装置によるホイールの回転を制御する制御装置と、製造ラインを走行する段ボールシートを下方から支持するシート支持台３１と、段ボールシートが走行する方向にホイール主軸を一致させたホイールを、シート支持台上を走行する段ボールシートに当接させた状態で支持するホイール支持部４０とを具備する。
【解決手段】位置調整装置１は、ホイール主軸１５と直角をなす軸周りにそれぞれ回転自在な複数のローラ１８を備えたホイール１０と、ホイールをホイール主軸周りに所定角度正逆回転させる駆動装置２０と、段ボールシートＳの幅方向の位置のずれの検出に基づき、ホイールをホイール主軸周りに回転させる角度を算出し、駆動装置によるホイールの回転を制御する制御装置と、製造ラインを走行する段ボールシートを下方から支持するシート支持台３１と、段ボールシートが走行する方向にホイール主軸を一致させたホイールを、シート支持台上を走行する段ボールシートに当接させた状態で支持するホイール支持部４０とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段ボールシートの製造ラインにおいて走行する段ボールシートの幅方向の位置のずれを修正する段ボールシートの位置調整方法、及び、該位置調整方法に適した位置調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な段ボール箱の製造工程では、シングルフェーサにおいて波型に成形された中芯原紙とライナとの貼合により片面段ボールシートが製造され、ダブルフェーサにおいて片面段ボールシートとライナとの貼合または片面段ボールシート同士の貼合が行われた後、形成された段ボールシートに罫線入れや溝切りの加工が行われる。このような罫線入れや溝切りは、走行する段ボールシートを挟むように、上下に位置して対をなす罫線入れロールと溝切りロールを、それぞれ複数対備えるクリーザ・スロッタ部において行われる。
【０００３】
ところが、走行する段ボールシートの位置は、幅方向すなわち走行方向に直交する方向にずれることがあり、ずれた位置で罫線入れや溝切りが行われると、製造された段ボールブランクの寸法が不正確となる。また、一般的に、段ボールブランクの幅方向の寸法精度を確保するために、段ボールシートの両端に落し代（トリム幅）が設定されているが、段ボールシートのずれ幅がトリム幅を超えると、その部分の段ボールシートは廃棄対象となり、大きな無駄となる。
【０００４】
そこで、従来、鉛直に立てた板状のガイド部材の一対を、段ボールシートの幅長さ分だけ離隔させて対面させ、クリーザ・スロッタ部より上流側に設けることにより、走行する段ボールシートの位置決めを行う装置が実施されている（例えば、特許文献１参照）。なお、特許文献１は、トリム幅が大き過ぎてトリムされた端材を吸引ダクトで吸引できない場合に、上流側で予め両端を切断する前処理を行う技術を開示しており、前処理に使用されるカッタを、前処理を行わない場合にガイド部材として兼用している。そのため、特許文献１では、ガイド部材としてスリッタナイフを使用しているが、単に位置決めのために用いられている従来のガイド部材としては、刃としての機能は要しないものである。
【０００５】
しかしながら、段ボールシートには種々の規格があり、幅長さもｍｍ単位で多数の種類があることに加え、糊剤の水分や加熱乾燥によって段ボールシートは伸縮し、その伸縮量は一定ではない。また、中芯原紙とライナ、片面段ボールシートとライナ等、貼合されるシート同士で幅方向の端辺が不揃いとなる「耳ずれ」が発生することがある。そのため、段ボールシートの幅長さとして、一対のガイド部材の間隔を正確に設定することは困難であり、上記のガイド部材によって段ボールシートの幅方向の位置を正確に制御することは困難であった。加えて、ガイド部材との摩擦によって、段ボールシートの端辺が損傷する不都合や、段ボールシートが端辺近傍でガイド部材に沿って折れ曲がる等の不都合があった。
【０００６】
一方、段ボールシートの位置決めを行うのではなく、段ボールシートの位置が幅方向にずれた場合に、それに合わせて罫線入れロールや溝切りロールを幅方向に移動させる装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、上述したように、罫線入れロールや溝切りロールはそれぞれ複数対が設けられるため、これら全体を同時に移動させるには、大掛かりで複雑な装置が必要である。また、複数対の罫線入れロールや溝切りロールは、全体として大きな構成であるため瞬時に移動させることが難しい。そのため、位置がずれたままで段ボールシートが走行する距離が長くなるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、段ボールシートの製造ラインにおいて走行する段ボールシートの幅方向の位置のずれを、段ボールシートの両端をガイドするガイド部材を使用することなく、且つ、簡易な構成で、素早く修正することができる段ボールシートの位置調整方法、及び、該位置調整方法に適した位置調整装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明にかかる段ボールシートの位置調整方法は、「ホイール主軸と直角をなす軸周りにそれぞれ回転自在な複数のローラを備えたホイールを、前記ホイール主軸が段ボールシートの製造ラインにおける段ボールシートの走行方向に一致する状態で段ボールシートに当接させ、段ボールシートの幅方向における位置を変化させない場合は、前記ホイールを前記ホイール主軸周りに回転させることなく、前記ローラに段ボールシートの走行に従動する回転をさせ、段ボールシートの位置を幅方向にある距離だけ移動させる場合は、前記ローラに段ボールシートの走行に従動する回転をさせつつ、前記ホイール主軸の方向を変化させることなく前記距離に応じた角度前記ホイールを前記ホイール主軸周りに回転させる」ものである。
【０００９】
「段ボールシート」は、両面段ボールシート、複両面段ボールシート、複々両面段ボールシート等、中芯原紙の表裏にライナが貼合されている段ボールシートを指している。
【００１０】
本発明は、ホイール主軸周りに回転可能であることに加え、ホイール主軸と直角をなす軸周りに回転自在なローラを複数備えるホイールを使用するところに特徴がある。このようなホイールを、ホイール主軸を段ボールシートが走行する方向（以下、「走行方向」と称することがある）に一致させた状態で段ボールシートに当接させておくと、ローラが段ボールシートの走行に従動して自由回転する。そして、ホイール主軸周りにホイールを回転させない場合は、ホイールの上流側と下流側とで、段ボールシートが走行する位置は変わらない。
【００１１】
一方、段ボールシートが走行する位置が幅方向にずれ、ずれた距離だけ段ボールシートの位置を戻す場合など、段ボールシートの位置を幅方向にある距離だけ移動させる場合は、移動させる距離に応じた角度だけホイールをホイール主軸周りに回転させる。ここで、ホイールを時計回りに回転させれば段ボールシートは左側に移動し、反時計回りに回転させれば段ボールシートは右側に移動する。また、「移動させる距離に応じた角度」は、移動させる距離をＬ、ホイールの半径をＲとすると、ホイールと段ボールシートの間に滑りが生じない場合は３６０Ｌ／（２πＲ）であるが、実際にはホイールと段ボールシートの間の摩擦係数を考慮して算出する。
【００１２】
従って、本発明によれば、ホイール主軸の方向を変化させることなく、ホイールをホイール主軸周りに所定角度回転させるのみで、極めて簡易に段ボールシートの幅方向の位置を調整することができる。そして、ホイールを構成するローラは、走行する段ボールシートに従動して自由回転するため、ホイールを常時段ボールシートに当接させておいても、段ボールシートの走行を妨げることがない。
【００１３】
また、ホイールに当接している段ボールシートが、ホイールの回転に伴って直接移動させられるため、複数対の罫線入れロールや溝切りロールを同時に移動させる場合に比べ、応答性が高く、素早く段ボールシートの位置の調整を行うことができる。
【００１４】
加えて、ホイールによって段ボールシートに加えられる力の方向は、段ボールシートの走行方向に直交する方向、すなわち、段ボールシートの幅方向であり、段ボールシートを移動させたい方向と一致している。これにより、移動させる距離の制御が容易で、かつ正確である。
【００１５】
次に、本発明にかかる段ボールシートの位置調整装置は、「段ボールシートの製造ラインの途中に設けられる段ボールシートの位置調整装置であって、ホイール主軸上の点を中心点とし前記ホイール主軸と直交する仮想円の接線方向に一致する軸周りにそれぞれ回転自在で、且つ、前記ホイール主軸に直角な断面の外周形状が同一半径の円弧である複数の樽型のローラ、を有する回転体を複数備え、該回転体はそれぞれに属する前記ローラの前記ホイール主軸に対する取り付け角度が、隣接する前記回転体に属する前記ローラの前記ホイール主軸に対する取り付け角度と異なるように前記ホイール主軸に軸支されているホイールと、該ホイールを前記ホイール主軸周りに所定角度正逆回転させる駆動装置と、段ボールシートの幅方向の位置のずれの検出に基づき、前記ホイールを前記ホイール主軸周りに回転させる角度を算出し、前記駆動装置による前記ホイールの回転を制御する制御装置と、前記製造ラインを走行する段ボールシートを下方から支持するシート支持台と、段ボールシートが走行する方向に前記ホイール主軸を一致させた前記ホイールを、前記シート支持台上を走行する段ボールシートに当接させた状態で支持するホイール支持部とを具備する」ものである。
【００１６】
一つの回転体において、複数のローラは等角度間隔で設けられれば、回転のバランスが良く望ましい。また、複数のローラのそれぞれは外周形状が同一半径の円弧であるが、一つの回転体においては、あるローラと隣接するローラとの間に空隙が生じるところ、隣接する回転体は、ホイール主軸に対するローラの取り付け角度がずれるようにホイール主軸に軸支されている。これにより、一つの回転体におけるローラ間の空隙に、他の回転体のローラが位置するため、ホイール全体としてはホイール主軸に直交する断面の外形を円形とすることが可能である。従って、ホイール主軸を走行方向に一致させた状態でホイールを段ボールシートに当接させた際、何れかのローラが段ボールシートの走行に従動して自由回転し、ホイールをホイール主軸周りにある角度回転させた場合も、何れかのローラが段ボールシートの走行に従動して自由回転する。
【００１７】
「駆動装置」は、所望の角度だけホイールを正回転または逆回転させることができる駆動装置であり、サーボモータやステッピングモータを使用可能である。
【００１８】
「段ボールシートの幅方向の位置のずれを検出」する装置は、本発明の段ボールシートの位置調整装置が備えていても良いし、本発明とは別個の装置の検出に基づく信号を本発明の制御装置が受けることにより、駆動装置の制御が行われるものであっても良い。
【００１９】
本発明の段ボールシートの位置調整装置は段ボールシートの製造ラインの途中に設けられるが、「シート支持台」は段ボールシートを載置するように支持する平板状の構成とすることができる。この場合、段ボールシートは、シート支持台より上流側及び下流側で段ボールシートを搬送する製造ラインの搬送コンベアの駆動力によって、シート支持台上を走行する。或いは、「シート支持台」を、上流側及び下流側で段ボールシートを搬送する製造ラインの搬送コンベアと、同期して段ボールシートを搬送するコンベアで構成させることができる。
【００２０】
「ホイール支持部」は、ホイールを段ボールシートに当接させた状態で支持する構成であり、段ボールシートの厚さに応じてホイールを昇降させる機能を備えていれば、より望ましい。ここで、ホイールを昇降させる構成としては、エアや油圧で作動するシリンダ装置のピストンロッドをホイールに連結する構成、モータの正逆回転をラックとピニオン機構あるいは螺子軸と螺子溝の螺合によって直進運動に変換し、ホイールを上下運動させる構成を例示することができる。
【００２１】
従って、上記構成の段ボールシートの位置調整装置によれば、簡易な構成でありながら、上述の段ボールシートの位置調整方法を使用して、素早く段ボールシートの幅方向の位置の調整を行うことができる。
【００２２】
本発明にかかる段ボールシートの位置調整装置は、上記構成において、「前記シート支持台は上下の空間が連通する開放部を備え、前記ホイールは、前記開放部で段ボールシートを上下で挟持する少なくとも一対が設けられており、前記駆動装置は、対をなす前記ホイールの少なくとも一方を回転させる」ものとすることができる。
【００２３】
「開放部」は、シート支持台が平板状の構成である場合、これを上流側と下流側とに分断して間隙を設けることにより形成することができる。或いは、少なくとも上のホイールの下端近傍及び下のホイールの上端近傍が挿通できる大きさで、シート支持台に貫通孔を設けることにより形成することができる。また、シート支持台がコンベアで構成されている場合は、上流側のコンベアと下流側のコンベアに分け、間隙を設けることにより「開放部」を形成することができる。
【００２４】
上記構成において、上下で対をなして段ボールシートを挟持する「ホイール」は、少なくとも一対が設けられるものであり、複数対を設けることもできる。
【００２５】
「駆動装置」は、上下で対をなすホイールの一方を回転させるものであれば足りるが、上のホイールと下のホイールを、同方向に同一角度、同時に回転させる構成としても良い。
【００２６】
上記構成の本発明によれば、上下のホイールで段ボールシートを挟持することにより、ホイール主軸周りのホイールの回転を段ボールシートにより確実に伝え、より高い応答性で段ボールシートの幅方向の位置の調整を行うことができる。また、一対のホイールで段ボールシートを挟持することにより、一つのホイールで段ボールシートを押圧する力を小さくしても段ボールシートを移動させることができるため、ホイールの押圧によって段ボールシートにつぶれが生じるおそれを低減することができる。
【００２７】
ここで、上下のホイールの一方のみを駆動装置で回転させた場合であっても、他方のホイールは段ボールシートの幅方向の移動に従動してホイール主軸周りに回転可能な構成であるため、段ボールシートの移動が妨げられることがない。また、上下で対をなすホイールで段ボールシートを挟持していても、それぞれのホイールは、段ボールシートの走行に従動して自由回転するローラを備えているため、段ボールシートの走行が妨げられることがない。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明の効果として、段ボールシートの製造ラインにおいて走行する段ボールシートの幅方向の位置のずれを、段ボールシートの両端をガイドするガイド部材を使用することなく、且つ、簡易な構成で、素早く修正することができる段ボールシートの位置調整方法、及び、該位置調整方法に適した位置調整装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態の段ボールシートの位置調整装置の全体構成図である。
【図２】図１の位置調整装置のホイールの（ａ）正面図、（ｂ）背面図、（ｃ）上ホイールの側面図、及び、（ｄ）下ホイールの側面図である。
【図３】図１の位置調整装置における上ホイールの昇降を説明する図である。
【図４】他の実施形態のホイールの（ａ）正面図、及び、（ｂ）側面図である。
【図５】他の実施形態の段ボールシートの位置調整装置の正面図である。
【図６】図１の位置調整装置において上ホイールを昇降させる構成の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の一実施形態である段ボールシートの位置調整方法に適した段ボールシートの位置調整装置１（以下、単に「位置調整装置１」と称する）の構成について、図１乃至図３に基づいて説明する。
【００３１】
位置調整装置１は、ホイール主軸１５と直角をなす軸１７周りにそれぞれ回転自在な複数のローラ１８を備えたホイール１０と、ホイール１０をホイール主軸１５周りに所定角度正逆回転させる駆動装置２０と、段ボールシートの幅方向の位置のずれの検出に基づきホイール１０をホイール主軸１５周りに回転させる角度を算出し、駆動装置２０によるホイール１０の回転を制御する制御装置と、製造ラインを走行する段ボールシートＳを下方から支持するシート支持台３１と、段ボールシートＳの走行方向Ｘにホイール主軸１５を一致させたホイール１０を、シート支持台３１上を走行する段ボールシートＳに当接させた状態で支持するホイール支持部４０とを具備している。
【００３２】
更に、位置調整装置１では、シート支持台３１は上下の空間が連通する開放部３２を備えている。具体的には、シート支持台３１は平板状であり、架台３０によって水平に支持されている。そして、本実施形態では、シート支持台３１は上流側と下流側とに分かれており、その間隙が開放部３２を形成している。
【００３３】
また、本実施形態では、ホイール１０は、開放部３２で段ボールシートＳを上下で挟持する一対が設けられている。なお、以下では、上下で対をなすホイール１０について、区別する必要がない場合は単に「ホイール１０」と称し、区別する場合には、段ボールシートＳに上から当接するホイール１０を「上ホイール１１」と、段ボールシートＳに下から当接するホイール１０を「下ホイール１２」と称する。
【００３４】
より詳細には、ホイール１０は、図２に示すように、ホイール主軸１５上の点を中心点としホイール主軸１５と直交する仮想円Ｃの接線方向に一致する軸１７周りに回転自在で、且つ、ホイール主軸１５に直角な断面の外周形状が同一半径の円弧である複数の樽型のローラ１８、を有する回転体１６を複数備え、回転体１６はそれぞれに属するローラ１８のホイール主軸１５に対する取り付け角度が、隣接する回転体１６に属するローラ１８のホイール主軸１５に対する取り付け角度と異なるようにホイール主軸１５に軸支されている。本実施形態では、一つのホイール１０が二つの回転体１６を備えており、各回転体１６にはそれぞれ四つのローラ１８がホイール主軸１５に対して等角度間隔（９０度間隔）で取り付けられている。また、一方の回転体１６と他方の回転体１６とでは、ローラ１８のホイール主軸１５に対する取り付け角度が４５度ずれている。これにより、一方の回転体１６におけるローラ１８間の空隙は、他方の回転体１６に属するローラ１８によって補われ、ホイール１０全体としてホイール主軸１５に直交する断面の外周形状は円形となっている。
【００３５】
そして、本実施形態では、上ホイール１１は駆動装置２０によって回転駆動される構成であり、図２（ｃ）に示すように、一方の回転体１６と他方の回転体１６との間に、ホイール主軸１５を任意の角度正逆回転させる駆動装置２０としてのサーボモータが、その回転軸をホイール主軸１５と一致させて設けられている。
【００３６】
また、上ホイール１１は、ホイール主軸１５を走行方向Ｘに一致させ、段ボールシートＳに当接した状態で、上ホイール支持部４０ａを介して架台３０に支持されている。ここで、本実施形態の上ホイール支持部４０ａは、上ホイール１１を昇降させる機構を備えている。より具体的には、上ホイール支持部４０ａは、主に図３（ａ）に示すように、シート支持台３１より上方で架台３０を横架する上横架材３５から下流側に向けて突設された支持基部４１と、エアまたは油圧で作動するシリンダ装置４２を備えている。ここで、シリンダ装置４２の駆動シリンダ部４２ａは、ピストンロッド４２ｂを下方に向けた状態で、支持基部４１に対して水平な軸周りに回動自在に軸支されている。そして、ピストンロッド４２ｂの先端は、駆動装置２０の上面に取り付けられた取付部２１に対して水平な軸周りに回動自在に軸支されている。
【００３７】
なお、上ホイール１１及び駆動装置２０の荷重を支える補助用の部材として、複数のアーム部材４６が、取付部２１と上横架材３５から突設された補助基部４５とを連結している。これらアーム部材４６のそれぞれは、一端が取付部２１に対して水平な軸周りに回動自在に軸支されていると共に、他端が補助基部４５に対して水平な軸周りに回動自在に軸支されている。このような構成により、取付部２１を介して駆動装置２０及び上ホイール１１を水平に保ちつつ、上ホイール１１及び駆動装置２０の荷重を支えながら上ホイール１１を昇降させることができる。
【００３８】
一方、下ホイール１２は能動的に回転させない構成であり、図２（ｄ）に示すように、一方の回転体１６と他方の回転体１６との間で、下ホイール支持部４０ｂの構成としての軸受け４９にホイール主軸１５が挿通されている。そして、図３（ａ）に示すように、シート支持台３１より下方で架台３０を横架する下横架材３６に軸受け４９が固定されることにより、ホイール主軸１５を走行方向Ｘに一致させ、上端をシート支持台３１の上面の高さと一致させた状態で、下ホイール１２は架台３０によって支持されている。なお、上ホイール支持部４０ａ及び下ホイール支持部４０ｂが、ホイール支持部４０に相当する。
【００３９】
更に、位置調整装置１は、走行する段ボールシートＳを上方から撮影するカメラ２５を備えている。そして、図示しない制御装置は、カメラ２５から取得した撮像データに基づいて、段ボールシートの幅方向の位置のずれを検出し、駆動装置２０を制御する。具体的には、制御装置は、主記憶装置と、主記憶装置に記憶されたプログラムに従って処理を行う中央処理装置（ＣＰＵ）と、ハードディスク等の補助記憶装置とを具備するコンピュータによって構成されている。そして、主記憶装置には、カメラ２５から撮像データを取り込み、画像処理によって段ボールシートの幅方向の両端部を検出する画像処理プログラムと、両端部の検出に基づいて段ボールシートが幅方向にずれている距離を算出し、算出された距離だけ段ボールシートを移動させるために、ホイール主軸１５を回転させるべき角度を算出し、駆動装置２０を制御し算出された角度だけホイール主軸１５を回転駆動させる位置制御プログラムが記憶されている。
【００４０】
また、本実施形態のコンピュータは、段ボールシートの製造ラインの生産管理装置または事業者の事務所コンピュータと、有線通信または無線通信可能に接続されており、製造する段ボールシートの種類や厚さ、段ボールブランクの寸法や形状等に関する情報を取得し、補助記憶装置に記憶することができる。更に、コンピュータの主記憶装置には、段ボールシートの厚さに関する情報に応じてシリンダ装置４２を駆動し、上ホイール１１の高さを調整するホイール高さ調整プログラムが記憶されている。
【００４１】
次に、位置調整装置１を使用して行う本実施形態の段ボールシートの位置調整方法（以下、単に「位置調整方法」と称する）について説明する。本実施形態の位置調整方法は、ホイール主軸１５と直角をなす軸１７周りにそれぞれ回転自在な複数のローラ１８を備えたホイール１０を、ホイール主軸１５が段ボールシートＳの製造ラインにおける段ボールシートＳの走行方向Ｘに一致する状態で段ボールシートＳに当接させ、段ボールシートＳの幅方向における位置を変化させない場合は、ホイール１０をホイール主軸１５周りに回転させることなく、ローラ１８に段ボールシートＳの走行に従動する回転をさせ、段ボールシートＳの位置を幅方向にある距離だけ移動させる場合は、ローラ１８に段ボールシートＳの走行に従動する回転をさせつつ、ホイール主軸１５の方向を変化させることなく距離に応じた角度ホイール１０をホイール主軸１５周りに回転させるものである。
【００４２】
以下、より詳細に説明する。位置調整装置１は、段ボールシートの製造ラインの途中に設けられる。例えば、段ボールシートに対して罫線入れや溝切りの加工が行われるクリーザ・スロッタ部の上流に、設置することができる。
【００４３】
位置調整装置１の動作開始に先立ち、或いは、走行する段ボールシートの種類の切り替えに際して、制御装置は段ボールシートＳの厚さに関する情報を生産管理装置から取得し、或いは、補助記憶装置から読み出す。そして、段ボールシートＳの厚さに応じて、上ホイール１１の高さを調整する。例えば、図３（ａ）に示す状態から、図３（ｂ）に示すように、より厚い段ボールシート（図示、鎖線参照）を処理する状態に切り替える際は、制御装置によって駆動シリンダ部４２ａを制御し、ピストンロッド４２ｂを所定の長さ後退させる。これにより、取付部２１、駆動装置２０を介してホイール１０が上昇する。
【００４４】
このような上ホイール１１の高さ調整により、上ホイール１１の下端を、走行する段ボールシートＳの上面に当接させる。一方、下ホイール１２は、上端がシート支持台３１の上面の高さと一致するように支持されているため、上ホイール１１と下ホイール１２とで段ボールシートＳを挟持する状態となる。なお、図３（ａ），（ｂ）では、構成を明示するため、段ボールシートＳの厚さの変化（上ホイール１１を上昇させる距離）を誇張して図示している。また、上記構成によれば、上ホイール１１の位置は昇降により下ホイール１２の真上から少しずれるが、昇降する距離は僅かであり、下ホイール１２の真上からのずれも僅かであるため、上ホイール１１及び下ホイール１２によって、問題なく段ボールシートＳを挟持することができる。
【００４５】
この状態で、上ホイール１１及び下ホイール１２のそれぞれにおいては、複数のローラ１８の内の何れかが段ボールシートＳに当接している。従って、段ボールシートＳに当接しているローラ１８は、段ボールシートＳの走行に従動して軸１７周りに自由回転する。そのため、段ボールシートＳを上下で挟持しているホイール１１，１２によって、段ボールシートＳの走行が妨げられることはない。そして、この状態では、ホイール１１，１２の上流側と下流側とで、走行する段ボールシートＳの幅方向の位置は変化しない。
【００４６】
上記のように上ホイール１１及び下ホイール１２で段ボールシートＳを挟持した状態で段ボールシートを走行させながら、カメラ２５によって段ボールシートＳが上方から撮影される。撮像データはカメラ２５からコンピュータに送られ、画素の輝度値や色成分等に基づいて、段ボールシートＳの幅方向の両端の位置が認識される。そして、認識された両端の位置に基づき、走行する段ボールシートＳの幅方向の中心位置が特定される。次に、特定された段ボールシートＳの幅方向の中心位置と、位置調整装置１における幅方向の中心位置とが対比され、差異がある場合は、段ボールシートＳを右または左に移動させるべき距離が算出される。更に、算出された距離に基づき、ホイールの半径及びホイールと段ボールシートとの摩擦係数に基づき、上ホイール１１をホイール主軸１５周りに回転させるべき角度が算出される。
【００４７】
そして、駆動装置２０の制御により、算出された角度だけ上ホイール１１のホイール主軸１５を回転させる。例えば、下流側からホイール１０を見たときの左側（図１における、矢印Ａ方向）に段ボールシートを移動させたい場合は、上ホイール１１を時計回り（図１における、矢印Ｂ方向）に回転させる。このとき、下方から段ボールシートＳに当接している下ホイール１２は、ホイール主軸１５周りに回転可能な構成であるため、段ボールシートＳの幅方向の移動に従動して、上ホイール１１とは相反する方向（上記の例では反時計回り）に回転する。従って、ホイール主軸１５周りの上ホイール１１の回転が段ボールシートに伝達され易い。
【００４８】
上記のように、本実施形態の位置調整装置１、及び、位置調整装置１によって行われる位置調整方法によれば、ホイール主軸１５を段ボールシートＳの走行方向Ｘに一致させた状態で、ホイール主軸１５の方向を変えることなく、ホイール主軸１５周りに上ホイール１１をある角度回転させるのみで、極めて簡易に、段ボールシートＳの幅方向の位置を調整することができる。
【００４９】
また、ホイール１０のローラ１８は、走行する段ボールシートＳに従動して自由回転するため、ホイール１０を常に段ボールシートＳに当接した状態にしておき、幅方向に移動させたいときにホイール主軸１５周りに回転させれば良い。そのため、短時間で素早く、段ボールシートＳの幅方向の位置を調整することができる。
【００５０】
更に、ホイール主軸１５周りの回転によってホイール１０から段ボールシートＳに加えられる力の方向は、段ボールシートＳの幅方向であり、段ボールシートＳを移動させたい方向と一致している。これにより、移動させる距離の制御が容易で、かつ正確である。
【００５１】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００５２】
例えば、上記の実施形態では、ホイール１０において一つの回転体１６が四つの樽型のローラ１８を備える場合を例示したが、ローラ１８の数は特に限定されるものではない。図４に例示するように、一つの回転体１６ｂが五つのローラ１８ｂを備えるホイール１０ｂや、一つの回転体が三つ、或いは、六つのローラを備えるホイール等を使用することもできる。
【００５３】
また、上記では、上下で対をなすホイール１１，１２が一対である場合を例示したが、これに限定されず、図５に例示するように、上ホイール１１ｂ及び下ホイール１２ｂの対を、複数備える位置調整装置１ｂとすることもできる。
【００５４】
更に、上記では、上下で対をなすホイール１１，１２の内、上ホイール１１を駆動装置２０で駆動し、下ホイール１２を従動させる構成としたが、これに限定されず、逆に、下ホイール１２を駆動装置で駆動し、上ホイール１２を従動させる構成としても良い。或いは、上ホイール１１及び下ホイール１２をそれぞれ駆動装置で駆動しつつ、両駆動装置による駆動を制御して、両ホイール１１，１２を同方向に同角度、同時に回転させる構成とすることもできる。
【００５５】
また、上記では、上ホイール１１をシリンダ装置４２で昇降させる際に、上ホイール１１及び駆動装置２０の荷重を支える補助用の部材として、両端がそれぞれ水平な軸周りに回動自在なアーム部材４６を用いた場合を例示したが、かかる構成に限定されない。例えば、図６に示すように、丸棒状のシャフト５１の軸方向を鉛直方向に一致させて取付部２１に固定し、補助基部４５に取り付けられた円筒状の直動軸受け５２にシャフト５１を挿通させる構成としても良い。このような構成により、駆動装置２０及び上ホイール１１を水平に保ちつつ、上ホイール１１を鉛直方向に滑らかに昇降させることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 位置調整装置（段ボールシートの位置調整装置）
１０ ホイール
１１ 上ホイール（ホイール）
１２ 下ホイール（ホイール）
１５ ホイール主軸
１６ 回転体
１７ ホイール主軸と直角をなす軸
１８ ローラ
２０ 駆動装置
３１ シート支持台
３２ 開放部
４０ ホイール支持部
４０ａ 上ホイール支持部（ホイール支持部）
４０ｂ 下ホイール支持部（ホイール支持部）
Ｃ 仮想円
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５７】
【特許文献１】特開平８−０１１２４４号公報
【特許文献２】特開平９−２６７４１５号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段ボールシートの製造ラインにおいて走行する段ボールシートの幅方向の位置のずれを修正する段ボールシートの位置調整方法、及び、該位置調整方法に適した位置調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な段ボール箱の製造工程では、シングルフェーサにおいて波型に成形された中芯原紙とライナとの貼合により片面段ボールシートが製造され、ダブルフェーサにおいて片面段ボールシートとライナとの貼合または片面段ボールシート同士の貼合が行われた後、形成された段ボールシートに罫線入れや溝切りの加工が行われる。このような罫線入れや溝切りは、走行する段ボールシートを挟むように、上下に位置して対をなす罫線入れロールと溝切りロールを、それぞれ複数対備えるクリーザ・スロッタ部において行われる。
【０００３】
ところが、走行する段ボールシートの位置は、幅方向すなわち走行方向に直交する方向にずれることがあり、ずれた位置で罫線入れや溝切りが行われると、製造された段ボールブランクの寸法が不正確となる。また、一般的に、段ボールブランクの幅方向の寸法精度を確保するために、段ボールシートの両端に落し代（トリム幅）が設定されているが、段ボールシートのずれ幅がトリム幅を超えると、その部分の段ボールシートは廃棄対象となり、大きな無駄となる。
【０００４】
そこで、従来、鉛直に立てた板状のガイド部材の一対を、段ボールシートの幅長さ分だけ離隔させて対面させ、クリーザ・スロッタ部より上流側に設けることにより、走行する段ボールシートの位置決めを行う装置が実施されている（例えば、特許文献１参照）。なお、特許文献１は、トリム幅が大き過ぎてトリムされた端材を吸引ダクトで吸引できない場合に、上流側で予め両端を切断する前処理を行う技術を開示しており、前処理に使用されるカッタを、前処理を行わない場合にガイド部材として兼用している。そのため、特許文献１では、ガイド部材としてスリッタナイフを使用しているが、単に位置決めのために用いられている従来のガイド部材としては、刃としての機能は要しないものである。
【０００５】
しかしながら、段ボールシートには種々の規格があり、幅長さもｍｍ単位で多数の種類があることに加え、糊剤の水分や加熱乾燥によって段ボールシートは伸縮し、その伸縮量は一定ではない。また、中芯原紙とライナ、片面段ボールシートとライナ等、貼合されるシート同士で幅方向の端辺が不揃いとなる「耳ずれ」が発生することがある。そのため、段ボールシートの幅長さとして、一対のガイド部材の間隔を正確に設定することは困難であり、上記のガイド部材によって段ボールシートの幅方向の位置を正確に制御することは困難であった。加えて、ガイド部材との摩擦によって、段ボールシートの端辺が損傷する不都合や、段ボールシートが端辺近傍でガイド部材に沿って折れ曲がる等の不都合があった。
【０００６】
一方、段ボールシートの位置決めを行うのではなく、段ボールシートの位置が幅方向にずれた場合に、それに合わせて罫線入れロールや溝切りロールを幅方向に移動させる装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、上述したように、罫線入れロールや溝切りロールはそれぞれ複数対が設けられるため、これら全体を同時に移動させるには、大掛かりで複雑な装置が必要である。また、複数対の罫線入れロールや溝切りロールは、全体として大きな構成であるため瞬時に移動させることが難しい。そのため、位置がずれたままで段ボールシートが走行する距離が長くなるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、段ボールシートの製造ラインにおいて走行する段ボールシートの幅方向の位置のずれを、段ボールシートの両端をガイドするガイド部材を使用することなく、且つ、簡易な構成で、素早く修正することができる段ボールシートの位置調整方法、及び、該位置調整方法に適した位置調整装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明にかかる段ボールシートの位置調整方法は、「ホイール主軸と直角をなす軸周りにそれぞれ回転自在な複数のローラを備えたホイールを、前記ホイール主軸が段ボールシートの製造ラインにおける段ボールシートの走行方向に一致する状態で段ボールシートに当接させ、段ボールシートの幅方向における位置を変化させない場合は、前記ホイールを前記ホイール主軸周りに回転させることなく、前記ローラに段ボールシートの走行に従動する回転をさせ、段ボールシートの位置を幅方向にある距離だけ移動させる場合は、前記ローラに段ボールシートの走行に従動する回転をさせつつ、前記ホイール主軸の方向を変化させることなく前記距離に応じた角度前記ホイールを前記ホイール主軸周りに回転させる」ものである。
【０００９】
「段ボールシート」は、両面段ボールシート、複両面段ボールシート、複々両面段ボールシート等、中芯原紙の表裏にライナが貼合されている段ボールシートを指している。
【００１０】
本発明は、ホイール主軸周りに回転可能であることに加え、ホイール主軸と直角をなす軸周りに回転自在なローラを複数備えるホイールを使用するところに特徴がある。このようなホイールを、ホイール主軸を段ボールシートが走行する方向（以下、「走行方向」と称することがある）に一致させた状態で段ボールシートに当接させておくと、ローラが段ボールシートの走行に従動して自由回転する。そして、ホイール主軸周りにホイールを回転させない場合は、ホイールの上流側と下流側とで、段ボールシートが走行する位置は変わらない。
【００１１】
一方、段ボールシートが走行する位置が幅方向にずれ、ずれた距離だけ段ボールシートの位置を戻す場合など、段ボールシートの位置を幅方向にある距離だけ移動させる場合は、移動させる距離に応じた角度だけホイールをホイール主軸周りに回転させる。ここで、ホイールを時計回りに回転させれば段ボールシートは左側に移動し、反時計回りに回転させれば段ボールシートは右側に移動する。また、「移動させる距離に応じた角度」は、移動させる距離をＬ、ホイールの半径をＲとすると、ホイールと段ボールシートの間に滑りが生じない場合は３６０Ｌ／（２πＲ）であるが、実際にはホイールと段ボールシートの間の摩擦係数を考慮して算出する。
【００１２】
従って、本発明によれば、ホイール主軸の方向を変化させることなく、ホイールをホイール主軸周りに所定角度回転させるのみで、極めて簡易に段ボールシートの幅方向の位置を調整することができる。そして、ホイールを構成するローラは、走行する段ボールシートに従動して自由回転するため、ホイールを常時段ボールシートに当接させておいても、段ボールシートの走行を妨げることがない。
【００１３】
また、ホイールに当接している段ボールシートが、ホイールの回転に伴って直接移動させられるため、複数対の罫線入れロールや溝切りロールを同時に移動させる場合に比べ、応答性が高く、素早く段ボールシートの位置の調整を行うことができる。
【００１４】
加えて、ホイールによって段ボールシートに加えられる力の方向は、段ボールシートの走行方向に直交する方向、すなわち、段ボールシートの幅方向であり、段ボールシートを移動させたい方向と一致している。これにより、移動させる距離の制御が容易で、かつ正確である。
【００１５】
次に、本発明にかかる段ボールシートの位置調整装置は、「段ボールシートの製造ラインの途中に設けられる段ボールシートの位置調整装置であって、ホイール主軸上の点を中心点とし前記ホイール主軸と直交する仮想円の接線方向に一致する軸周りにそれぞれ回転自在で、且つ、前記ホイール主軸に直角な断面の外周形状が同一半径の円弧である複数の樽型のローラ、を有する回転体を複数備え、該回転体はそれぞれに属する前記ローラの前記ホイール主軸に対する取り付け角度が、隣接する前記回転体に属する前記ローラの前記ホイール主軸に対する取り付け角度と異なるように前記ホイール主軸に軸支されているホイールと、該ホイールを前記ホイール主軸周りに所定角度正逆回転させる駆動装置と、段ボールシートの幅方向の位置のずれの検出に基づき、前記ホイールを前記ホイール主軸周りに回転させる角度を算出し、前記駆動装置による前記ホイールの回転を制御する制御装置と、前記製造ラインを走行する段ボールシートを下方から支持するシート支持台と、段ボールシートが走行する方向に前記ホイール主軸を一致させた前記ホイールを、前記シート支持台上を走行する段ボールシートに当接させた状態で支持するホイール支持部とを具備する」ものである。
【００１６】
一つの回転体において、複数のローラは等角度間隔で設けられれば、回転のバランスが良く望ましい。また、複数のローラのそれぞれは外周形状が同一半径の円弧であるが、一つの回転体においては、あるローラと隣接するローラとの間に空隙が生じるところ、隣接する回転体は、ホイール主軸に対するローラの取り付け角度がずれるようにホイール主軸に軸支されている。これにより、一つの回転体におけるローラ間の空隙に、他の回転体のローラが位置するため、ホイール全体としてはホイール主軸に直交する断面の外形を円形とすることが可能である。従って、ホイール主軸を走行方向に一致させた状態でホイールを段ボールシートに当接させた際、何れかのローラが段ボールシートの走行に従動して自由回転し、ホイールをホイール主軸周りにある角度回転させた場合も、何れかのローラが段ボールシートの走行に従動して自由回転する。
【００１７】
「駆動装置」は、所望の角度だけホイールを正回転または逆回転させることができる駆動装置であり、サーボモータやステッピングモータを使用可能である。
【００１８】
「段ボールシートの幅方向の位置のずれを検出」する装置は、本発明の段ボールシートの位置調整装置が備えていても良いし、本発明とは別個の装置の検出に基づく信号を本発明の制御装置が受けることにより、駆動装置の制御が行われるものであっても良い。
【００１９】
本発明の段ボールシートの位置調整装置は段ボールシートの製造ラインの途中に設けられるが、「シート支持台」は段ボールシートを載置するように支持する平板状の構成とすることができる。この場合、段ボールシートは、シート支持台より上流側及び下流側で段ボールシートを搬送する製造ラインの搬送コンベアの駆動力によって、シート支持台上を走行する。或いは、「シート支持台」を、上流側及び下流側で段ボールシートを搬送する製造ラインの搬送コンベアと、同期して段ボールシートを搬送するコンベアで構成させることができる。
【００２０】
「ホイール支持部」は、ホイールを段ボールシートに当接させた状態で支持する構成であり、段ボールシートの厚さに応じてホイールを昇降させる機能を備えていれば、より望ましい。ここで、ホイールを昇降させる構成としては、エアや油圧で作動するシリンダ装置のピストンロッドをホイールに連結する構成、モータの正逆回転をラックとピニオン機構あるいは螺子軸と螺子溝の螺合によって直進運動に変換し、ホイールを上下運動させる構成を例示することができる。
【００２１】
従って、上記構成の段ボールシートの位置調整装置によれば、簡易な構成でありながら、上述の段ボールシートの位置調整方法を使用して、素早く段ボールシートの幅方向の位置の調整を行うことができる。
【００２２】
本発明にかかる段ボールシートの位置調整装置は、上記構成において、「前記シート支持台は上下の空間が連通する開放部を備え、前記ホイールは、前記開放部で段ボールシートを上下で挟持する少なくとも一対が設けられており、前記駆動装置は、対をなす前記ホイールの少なくとも一方を回転させる」ものとすることができる。
【００２３】
「開放部」は、シート支持台が平板状の構成である場合、これを上流側と下流側とに分断して間隙を設けることにより形成することができる。或いは、少なくとも上のホイールの下端近傍及び下のホイールの上端近傍が挿通できる大きさで、シート支持台に貫通孔を設けることにより形成することができる。また、シート支持台がコンベアで構成されている場合は、上流側のコンベアと下流側のコンベアに分け、間隙を設けることにより「開放部」を形成することができる。
【００２４】
上記構成において、上下で対をなして段ボールシートを挟持する「ホイール」は、少なくとも一対が設けられるものであり、複数対を設けることもできる。
【００２５】
「駆動装置」は、上下で対をなすホイールの一方を回転させるものであれば足りるが、上のホイールと下のホイールを、同方向に同一角度、同時に回転させる構成としても良い。
【００２６】
上記構成の本発明によれば、上下のホイールで段ボールシートを挟持することにより、ホイール主軸周りのホイールの回転を段ボールシートにより確実に伝え、より高い応答性で段ボールシートの幅方向の位置の調整を行うことができる。また、一対のホイールで段ボールシートを挟持することにより、一つのホイールで段ボールシートを押圧する力を小さくしても段ボールシートを移動させることができるため、ホイールの押圧によって段ボールシートにつぶれが生じるおそれを低減することができる。
【００２７】
ここで、上下のホイールの一方のみを駆動装置で回転させた場合であっても、他方のホイールは段ボールシートの幅方向の移動に従動してホイール主軸周りに回転可能な構成であるため、段ボールシートの移動が妨げられることがない。また、上下で対をなすホイールで段ボールシートを挟持していても、それぞれのホイールは、段ボールシートの走行に従動して自由回転するローラを備えているため、段ボールシートの走行が妨げられることがない。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明の効果として、段ボールシートの製造ラインにおいて走行する段ボールシートの幅方向の位置のずれを、段ボールシートの両端をガイドするガイド部材を使用することなく、且つ、簡易な構成で、素早く修正することができる段ボールシートの位置調整方法、及び、該位置調整方法に適した位置調整装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態の段ボールシートの位置調整装置の全体構成図である。
【図２】図１の位置調整装置のホイールの（ａ）正面図、（ｂ）背面図、（ｃ）上ホイールの側面図、及び、（ｄ）下ホイールの側面図である。
【図３】図１の位置調整装置における上ホイールの昇降を説明する図である。
【図４】他の実施形態のホイールの（ａ）正面図、及び、（ｂ）側面図である。
【図５】他の実施形態の段ボールシートの位置調整装置の正面図である。
【図６】図１の位置調整装置において上ホイールを昇降させる構成の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の一実施形態である段ボールシートの位置調整方法に適した段ボールシートの位置調整装置１（以下、単に「位置調整装置１」と称する）の構成について、図１乃至図３に基づいて説明する。
【００３１】
位置調整装置１は、ホイール主軸１５と直角をなす軸１７周りにそれぞれ回転自在な複数のローラ１８を備えたホイール１０と、ホイール１０をホイール主軸１５周りに所定角度正逆回転させる駆動装置２０と、段ボールシートの幅方向の位置のずれの検出に基づきホイール１０をホイール主軸１５周りに回転させる角度を算出し、駆動装置２０によるホイール１０の回転を制御する制御装置と、製造ラインを走行する段ボールシートＳを下方から支持するシート支持台３１と、段ボールシートＳの走行方向Ｘにホイール主軸１５を一致させたホイール１０を、シート支持台３１上を走行する段ボールシートＳに当接させた状態で支持するホイール支持部４０とを具備している。
【００３２】
更に、位置調整装置１では、シート支持台３１は上下の空間が連通する開放部３２を備えている。具体的には、シート支持台３１は平板状であり、架台３０によって水平に支持されている。そして、本実施形態では、シート支持台３１は上流側と下流側とに分かれており、その間隙が開放部３２を形成している。
【００３３】
また、本実施形態では、ホイール１０は、開放部３２で段ボールシートＳを上下で挟持する一対が設けられている。なお、以下では、上下で対をなすホイール１０について、区別する必要がない場合は単に「ホイール１０」と称し、区別する場合には、段ボールシートＳに上から当接するホイール１０を「上ホイール１１」と、段ボールシートＳに下から当接するホイール１０を「下ホイール１２」と称する。
【００３４】
より詳細には、ホイール１０は、図２に示すように、ホイール主軸１５上の点を中心点としホイール主軸１５と直交する仮想円Ｃの接線方向に一致する軸１７周りに回転自在で、且つ、ホイール主軸１５に直角な断面の外周形状が同一半径の円弧である複数の樽型のローラ１８、を有する回転体１６を複数備え、回転体１６はそれぞれに属するローラ１８のホイール主軸１５に対する取り付け角度が、隣接する回転体１６に属するローラ１８のホイール主軸１５に対する取り付け角度と異なるようにホイール主軸１５に軸支されている。本実施形態では、一つのホイール１０が二つの回転体１６を備えており、各回転体１６にはそれぞれ四つのローラ１８がホイール主軸１５に対して等角度間隔（９０度間隔）で取り付けられている。また、一方の回転体１６と他方の回転体１６とでは、ローラ１８のホイール主軸１５に対する取り付け角度が４５度ずれている。これにより、一方の回転体１６におけるローラ１８間の空隙は、他方の回転体１６に属するローラ１８によって補われ、ホイール１０全体としてホイール主軸１５に直交する断面の外周形状は円形となっている。
【００３５】
そして、本実施形態では、上ホイール１１は駆動装置２０によって回転駆動される構成であり、図２（ｃ）に示すように、一方の回転体１６と他方の回転体１６との間に、ホイール主軸１５を任意の角度正逆回転させる駆動装置２０としてのサーボモータが、その回転軸をホイール主軸１５と一致させて設けられている。
【００３６】
また、上ホイール１１は、ホイール主軸１５を走行方向Ｘに一致させ、段ボールシートＳに当接した状態で、上ホイール支持部４０ａを介して架台３０に支持されている。ここで、本実施形態の上ホイール支持部４０ａは、上ホイール１１を昇降させる機構を備えている。より具体的には、上ホイール支持部４０ａは、主に図３（ａ）に示すように、シート支持台３１より上方で架台３０を横架する上横架材３５から下流側に向けて突設された支持基部４１と、エアまたは油圧で作動するシリンダ装置４２を備えている。ここで、シリンダ装置４２の駆動シリンダ部４２ａは、ピストンロッド４２ｂを下方に向けた状態で、支持基部４１に対して水平な軸周りに回動自在に軸支されている。そして、ピストンロッド４２ｂの先端は、駆動装置２０の上面に取り付けられた取付部２１に対して水平な軸周りに回動自在に軸支されている。
【００３７】
なお、上ホイール１１及び駆動装置２０の荷重を支える補助用の部材として、複数のアーム部材４６が、取付部２１と上横架材３５から突設された補助基部４５とを連結している。これらアーム部材４６のそれぞれは、一端が取付部２１に対して水平な軸周りに回動自在に軸支されていると共に、他端が補助基部４５に対して水平な軸周りに回動自在に軸支されている。このような構成により、取付部２１を介して駆動装置２０及び上ホイール１１を水平に保ちつつ、上ホイール１１及び駆動装置２０の荷重を支えながら上ホイール１１を昇降させることができる。
【００３８】
一方、下ホイール１２は能動的に回転させない構成であり、図２（ｄ）に示すように、一方の回転体１６と他方の回転体１６との間で、下ホイール支持部４０ｂの構成としての軸受け４９にホイール主軸１５が挿通されている。そして、図３（ａ）に示すように、シート支持台３１より下方で架台３０を横架する下横架材３６に軸受け４９が固定されることにより、ホイール主軸１５を走行方向Ｘに一致させ、上端をシート支持台３１の上面の高さと一致させた状態で、下ホイール１２は架台３０によって支持されている。なお、上ホイール支持部４０ａ及び下ホイール支持部４０ｂが、ホイール支持部４０に相当する。
【００３９】
更に、位置調整装置１は、走行する段ボールシートＳを上方から撮影するカメラ２５を備えている。そして、図示しない制御装置は、カメラ２５から取得した撮像データに基づいて、段ボールシートの幅方向の位置のずれを検出し、駆動装置２０を制御する。具体的には、制御装置は、主記憶装置と、主記憶装置に記憶されたプログラムに従って処理を行う中央処理装置（ＣＰＵ）と、ハードディスク等の補助記憶装置とを具備するコンピュータによって構成されている。そして、主記憶装置には、カメラ２５から撮像データを取り込み、画像処理によって段ボールシートの幅方向の両端部を検出する画像処理プログラムと、両端部の検出に基づいて段ボールシートが幅方向にずれている距離を算出し、算出された距離だけ段ボールシートを移動させるために、ホイール主軸１５を回転させるべき角度を算出し、駆動装置２０を制御し算出された角度だけホイール主軸１５を回転駆動させる位置制御プログラムが記憶されている。
【００４０】
また、本実施形態のコンピュータは、段ボールシートの製造ラインの生産管理装置または事業者の事務所コンピュータと、有線通信または無線通信可能に接続されており、製造する段ボールシートの種類や厚さ、段ボールブランクの寸法や形状等に関する情報を取得し、補助記憶装置に記憶することができる。更に、コンピュータの主記憶装置には、段ボールシートの厚さに関する情報に応じてシリンダ装置４２を駆動し、上ホイール１１の高さを調整するホイール高さ調整プログラムが記憶されている。
【００４１】
次に、位置調整装置１を使用して行う本実施形態の段ボールシートの位置調整方法（以下、単に「位置調整方法」と称する）について説明する。本実施形態の位置調整方法は、ホイール主軸１５と直角をなす軸１７周りにそれぞれ回転自在な複数のローラ１８を備えたホイール１０を、ホイール主軸１５が段ボールシートＳの製造ラインにおける段ボールシートＳの走行方向Ｘに一致する状態で段ボールシートＳに当接させ、段ボールシートＳの幅方向における位置を変化させない場合は、ホイール１０をホイール主軸１５周りに回転させることなく、ローラ１８に段ボールシートＳの走行に従動する回転をさせ、段ボールシートＳの位置を幅方向にある距離だけ移動させる場合は、ローラ１８に段ボールシートＳの走行に従動する回転をさせつつ、ホイール主軸１５の方向を変化させることなく距離に応じた角度ホイール１０をホイール主軸１５周りに回転させるものである。
【００４２】
以下、より詳細に説明する。位置調整装置１は、段ボールシートの製造ラインの途中に設けられる。例えば、段ボールシートに対して罫線入れや溝切りの加工が行われるクリーザ・スロッタ部の上流に、設置することができる。
【００４３】
位置調整装置１の動作開始に先立ち、或いは、走行する段ボールシートの種類の切り替えに際して、制御装置は段ボールシートＳの厚さに関する情報を生産管理装置から取得し、或いは、補助記憶装置から読み出す。そして、段ボールシートＳの厚さに応じて、上ホイール１１の高さを調整する。例えば、図３（ａ）に示す状態から、図３（ｂ）に示すように、より厚い段ボールシート（図示、鎖線参照）を処理する状態に切り替える際は、制御装置によって駆動シリンダ部４２ａを制御し、ピストンロッド４２ｂを所定の長さ後退させる。これにより、取付部２１、駆動装置２０を介してホイール１０が上昇する。
【００４４】
このような上ホイール１１の高さ調整により、上ホイール１１の下端を、走行する段ボールシートＳの上面に当接させる。一方、下ホイール１２は、上端がシート支持台３１の上面の高さと一致するように支持されているため、上ホイール１１と下ホイール１２とで段ボールシートＳを挟持する状態となる。なお、図３（ａ），（ｂ）では、構成を明示するため、段ボールシートＳの厚さの変化（上ホイール１１を上昇させる距離）を誇張して図示している。また、上記構成によれば、上ホイール１１の位置は昇降により下ホイール１２の真上から少しずれるが、昇降する距離は僅かであり、下ホイール１２の真上からのずれも僅かであるため、上ホイール１１及び下ホイール１２によって、問題なく段ボールシートＳを挟持することができる。
【００４５】
この状態で、上ホイール１１及び下ホイール１２のそれぞれにおいては、複数のローラ１８の内の何れかが段ボールシートＳに当接している。従って、段ボールシートＳに当接しているローラ１８は、段ボールシートＳの走行に従動して軸１７周りに自由回転する。そのため、段ボールシートＳを上下で挟持しているホイール１１，１２によって、段ボールシートＳの走行が妨げられることはない。そして、この状態では、ホイール１１，１２の上流側と下流側とで、走行する段ボールシートＳの幅方向の位置は変化しない。
【００４６】
上記のように上ホイール１１及び下ホイール１２で段ボールシートＳを挟持した状態で段ボールシートを走行させながら、カメラ２５によって段ボールシートＳが上方から撮影される。撮像データはカメラ２５からコンピュータに送られ、画素の輝度値や色成分等に基づいて、段ボールシートＳの幅方向の両端の位置が認識される。そして、認識された両端の位置に基づき、走行する段ボールシートＳの幅方向の中心位置が特定される。次に、特定された段ボールシートＳの幅方向の中心位置と、位置調整装置１における幅方向の中心位置とが対比され、差異がある場合は、段ボールシートＳを右または左に移動させるべき距離が算出される。更に、算出された距離に基づき、ホイールの半径及びホイールと段ボールシートとの摩擦係数に基づき、上ホイール１１をホイール主軸１５周りに回転させるべき角度が算出される。
【００４７】
そして、駆動装置２０の制御により、算出された角度だけ上ホイール１１のホイール主軸１５を回転させる。例えば、下流側からホイール１０を見たときの左側（図１における、矢印Ａ方向）に段ボールシートを移動させたい場合は、上ホイール１１を時計回り（図１における、矢印Ｂ方向）に回転させる。このとき、下方から段ボールシートＳに当接している下ホイール１２は、ホイール主軸１５周りに回転可能な構成であるため、段ボールシートＳの幅方向の移動に従動して、上ホイール１１とは相反する方向（上記の例では反時計回り）に回転する。従って、ホイール主軸１５周りの上ホイール１１の回転が段ボールシートに伝達され易い。
【００４８】
上記のように、本実施形態の位置調整装置１、及び、位置調整装置１によって行われる位置調整方法によれば、ホイール主軸１５を段ボールシートＳの走行方向Ｘに一致させた状態で、ホイール主軸１５の方向を変えることなく、ホイール主軸１５周りに上ホイール１１をある角度回転させるのみで、極めて簡易に、段ボールシートＳの幅方向の位置を調整することができる。
【００４９】
また、ホイール１０のローラ１８は、走行する段ボールシートＳに従動して自由回転するため、ホイール１０を常に段ボールシートＳに当接した状態にしておき、幅方向に移動させたいときにホイール主軸１５周りに回転させれば良い。そのため、短時間で素早く、段ボールシートＳの幅方向の位置を調整することができる。
【００５０】
更に、ホイール主軸１５周りの回転によってホイール１０から段ボールシートＳに加えられる力の方向は、段ボールシートＳの幅方向であり、段ボールシートＳを移動させたい方向と一致している。これにより、移動させる距離の制御が容易で、かつ正確である。
【００５１】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００５２】
例えば、上記の実施形態では、ホイール１０において一つの回転体１６が四つの樽型のローラ１８を備える場合を例示したが、ローラ１８の数は特に限定されるものではない。図４に例示するように、一つの回転体１６ｂが五つのローラ１８ｂを備えるホイール１０ｂや、一つの回転体が三つ、或いは、六つのローラを備えるホイール等を使用することもできる。
【００５３】
また、上記では、上下で対をなすホイール１１，１２が一対である場合を例示したが、これに限定されず、図５に例示するように、上ホイール１１ｂ及び下ホイール１２ｂの対を、複数備える位置調整装置１ｂとすることもできる。
【００５４】
更に、上記では、上下で対をなすホイール１１，１２の内、上ホイール１１を駆動装置２０で駆動し、下ホイール１２を従動させる構成としたが、これに限定されず、逆に、下ホイール１２を駆動装置で駆動し、上ホイール１２を従動させる構成としても良い。或いは、上ホイール１１及び下ホイール１２をそれぞれ駆動装置で駆動しつつ、両駆動装置による駆動を制御して、両ホイール１１，１２を同方向に同角度、同時に回転させる構成とすることもできる。
【００５５】
また、上記では、上ホイール１１をシリンダ装置４２で昇降させる際に、上ホイール１１及び駆動装置２０の荷重を支える補助用の部材として、両端がそれぞれ水平な軸周りに回動自在なアーム部材４６を用いた場合を例示したが、かかる構成に限定されない。例えば、図６に示すように、丸棒状のシャフト５１の軸方向を鉛直方向に一致させて取付部２１に固定し、補助基部４５に取り付けられた円筒状の直動軸受け５２にシャフト５１を挿通させる構成としても良い。このような構成により、駆動装置２０及び上ホイール１１を水平に保ちつつ、上ホイール１１を鉛直方向に滑らかに昇降させることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 位置調整装置（段ボールシートの位置調整装置）
１０ ホイール
１１ 上ホイール（ホイール）
１２ 下ホイール（ホイール）
１５ ホイール主軸
１６ 回転体
１７ ホイール主軸と直角をなす軸
１８ ローラ
２０ 駆動装置
３１ シート支持台
３２ 開放部
４０ ホイール支持部
４０ａ 上ホイール支持部（ホイール支持部）
４０ｂ 下ホイール支持部（ホイール支持部）
Ｃ 仮想円
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５７】
【特許文献１】特開平８−０１１２４４号公報
【特許文献２】特開平９−２６７４１５号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイール主軸と直角をなす軸周りにそれぞれ回転自在な複数のローラを備えたホイールを、前記ホイール主軸が段ボールシートの製造ラインにおける段ボールシートの走行方向に一致する状態で段ボールシートに当接させ、
段ボールシートの幅方向における位置を変化させない場合は、前記ホイールを前記ホイール主軸周りに回転させることなく、前記ローラに段ボールシートの走行に従動する回転をさせ、
段ボールシートの位置を幅方向にある距離だけ移動させる場合は、前記ローラに段ボールシートの走行に従動する回転をさせつつ、前記ホイール主軸の方向を変化させることなく前記距離に応じた角度前記ホイールを前記ホイール主軸周りに回転させる
ことを特徴とする段ボールシートの位置調整方法。
【請求項２】
段ボールシートの製造ラインの途中に設けられる段ボールシートの位置調整装置であって、
ホイール主軸上の点を中心点とし前記ホイール主軸と直交する仮想円の接線方向に一致する軸周りにそれぞれ回転自在で、且つ、前記ホイール主軸に直角な断面の外周形状が同一半径の円弧である複数の樽型のローラ、を有する回転体を複数備え、該回転体はそれぞれに属する前記ローラの前記ホイール主軸に対する取り付け角度が、隣接する前記回転体に属する前記ローラの前記ホイール主軸に対する取り付け角度と異なるように前記ホイール主軸に軸支されているホイールと、
該ホイールを前記ホイール主軸周りに所定角度正逆回転させる駆動装置と、
段ボールシートの幅方向の位置のずれの検出に基づき、前記ホイールを前記ホイール主軸周りに回転させる角度を算出し、前記駆動装置による前記ホイールの回転を制御する制御装置と、
前記製造ラインを走行する段ボールシートを下方から支持するシート支持台と、
段ボールシートが走行する方向に前記ホイール主軸を一致させた前記ホイールを、前記シート支持台上を走行する段ボールシートに当接させた状態で支持するホイール支持部と
を具備する段ボールシートの位置調整装置。
【請求項３】
前記シート支持台は上下の空間が連通する開放部を備え、
前記ホイールは、前記開放部で段ボールシートを上下で挟持する少なくとも一対が設けられており、
前記駆動装置は、対をなす前記ホイールの少なくとも一方を回転させる
ことを特徴とする請求項２に記載の段ボールシートの位置調整装置。
【請求項１】
ホイール主軸と直角をなす軸周りにそれぞれ回転自在な複数のローラを備えたホイールを、前記ホイール主軸が段ボールシートの製造ラインにおける段ボールシートの走行方向に一致する状態で段ボールシートに当接させ、
段ボールシートの幅方向における位置を変化させない場合は、前記ホイールを前記ホイール主軸周りに回転させることなく、前記ローラに段ボールシートの走行に従動する回転をさせ、
段ボールシートの位置を幅方向にある距離だけ移動させる場合は、前記ローラに段ボールシートの走行に従動する回転をさせつつ、前記ホイール主軸の方向を変化させることなく前記距離に応じた角度前記ホイールを前記ホイール主軸周りに回転させる
ことを特徴とする段ボールシートの位置調整方法。
【請求項２】
段ボールシートの製造ラインの途中に設けられる段ボールシートの位置調整装置であって、
ホイール主軸上の点を中心点とし前記ホイール主軸と直交する仮想円の接線方向に一致する軸周りにそれぞれ回転自在で、且つ、前記ホイール主軸に直角な断面の外周形状が同一半径の円弧である複数の樽型のローラ、を有する回転体を複数備え、該回転体はそれぞれに属する前記ローラの前記ホイール主軸に対する取り付け角度が、隣接する前記回転体に属する前記ローラの前記ホイール主軸に対する取り付け角度と異なるように前記ホイール主軸に軸支されているホイールと、
該ホイールを前記ホイール主軸周りに所定角度正逆回転させる駆動装置と、
段ボールシートの幅方向の位置のずれの検出に基づき、前記ホイールを前記ホイール主軸周りに回転させる角度を算出し、前記駆動装置による前記ホイールの回転を制御する制御装置と、
前記製造ラインを走行する段ボールシートを下方から支持するシート支持台と、
段ボールシートが走行する方向に前記ホイール主軸を一致させた前記ホイールを、前記シート支持台上を走行する段ボールシートに当接させた状態で支持するホイール支持部と
を具備する段ボールシートの位置調整装置。
【請求項３】
前記シート支持台は上下の空間が連通する開放部を備え、
前記ホイールは、前記開放部で段ボールシートを上下で挟持する少なくとも一対が設けられており、
前記駆動装置は、対をなす前記ホイールの少なくとも一方を回転させる
ことを特徴とする請求項２に記載の段ボールシートの位置調整装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２４５７０９（Ｐ２０１１−２４５７０９Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２０１５７（Ｐ２０１０−１２０１５７）
【出願日】平成２２年５月２６日（２０１０．５．２６）
【出願人】（５９３１５５３３０）株式会社ホニック (8)
【出願人】（５９２２４７５９５）株式会社神戸製作所 (19)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２６日（２０１０．５．２６）
【出願人】（５９３１５５３３０）株式会社ホニック (8)
【出願人】（５９２２４７５９５）株式会社神戸製作所 (19)
【Ｆターム（参考）】
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