JP5448740B2 - 折丁集積装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送される折丁を順次落下させて略水平状態で束状に集積する折丁集積装置に関し、より詳しくは、輪転機から搬送された折丁を集積して結束するスタッカーバンドラーに好適に使用される折丁集積装置に関する。

従来のスタッカーバンドラーとして、例えば、特許文献１に開示された構成が知られている。図８に示すように、このスタッカーバンドラー１は、プレスローラ２，２’、搬送装置３、瀬切り装置４、腰付けローラ５，５’、小束集積装置６、大束作製部７、プレス装置８等を有している。輪転機（図示せず）から排出された折丁９は、プレスローラ２により折丁の袋状の膨らみが潰されて堰電気除去がなされた後、搬送装置３により搬送され、腰付けローラ５，５’によっていわゆる「腰」が付与されて、小束集積装置６に順次落下する。

小束集積装置６は、折丁９の前縁部を衝止する前縁規制部材１０や、前縁規制部材１０と対向配置される後縁規制部材１１の他に、幅方向規制板１２、昇降台１３、仮受け板１４を主な構成要素として備えており、後縁規制部材１１は、一方の腰付けローラ５とプーリ１１ｂとに巻回された規制ベルト１１ａによって構成されている。折丁９は、規制ベルト１１ａとの摩擦接触により順次落下して略水平状態で束状に集積され、前縁規制部材１０および後縁規制部材１１により前後方向が揃えられる一方、幅方向は幅方向規制板１２により揃えられる。そして、小束集積装置６に一定部数の折丁９が集積されると瀬切り装置４が作動し、搬送装置３により搬送される折丁９の流れを一時的にせき止めた後、集積された折丁９を載せた昇降台１３が図示の位置まで下降して、プッシャー等により大束作製部７に折丁の小束が送られる。

昇降台１３が下降している間は、仮受け板１４が進出して、瀬切り装置４によるせき止め解除後に小束集積装置６に落下する折丁９を受ける。そして、昇降台１３が上昇すると仮受け板１４が後退して、折丁９が昇降台１３に引き渡される。

大束作製部７では、小束集積装置６で集積された折丁９の小束を受け入れ、集積させて折丁の大束を作製する。そして、所定部数に達したところで、折丁の大束は、結束部に運ばれて束の上下に当紙が供給され、プレス装置８によりプレスされた後、結束される。

上記特許文献１に開示されたスタッカーバンドラーは、前縁規制部材１０が高さ方向に延びる櫛歯状部材により形成されており、この歯部列を列中央が最前部となる湾曲状とすることで、折丁の前縁部における折れ等の変形を防止している。

特開２００３−２０１５７号公報

このようなスタッカーバンドラーにおいては、搬送装置３により搬送される折丁９のサイズが変化しても、小束集積装置６で集積される折丁をきれいに揃えることができるように、搬送される折丁９のサイズに合わせて前縁規制部材１０と後縁規制部材１１との間隔を調整可能であることが好ましい。このため、モータ等の駆動手段を用いて前縁規制部材１０を移動可能に構成することが考えられる。

ところが、前縁規制部材１０をモータ等により駆動する場合には、前縁規制部材１０を迅速に移動させることが困難であるため、以下のような問題を生じるおそれがあった。

すなわち、小束集積装置６の集積空間の上方には、図６に示すように規制ベルト１１ａと折丁９との摩擦力を高めるための押さえベルト１１ｃや、落下する折丁の位置や姿勢を適正に維持するための補助ローラ（図示せず）が設けられる場合があるため、折丁９の前後長さがＡ５の２丁付けなどのように短い場合には、これらの押さえベルトや補助ローラ等が障害となって、作業者が集積空間に手を入れることが困難になる。したがって、輪転機の異常等により印刷や折り等の不良を有する折丁９が小束集積装置６に落下した場合に、輪転機は作動を継続しているにも拘らず、不良の折丁９を迅速に除去することができないという問題があった。

そこで、本発明は、各種サイズの折丁を正確に揃えて集積することができると共に、不良の折丁を迅速に排除することができる折丁集積装置の提供を目的とする。

本発明の前記目的は、搬送される折丁を順次落下させて略水平状態で束状に集積する折丁集積装置であって、折丁の縁部と当接して集積される折丁を揃えるガイド部材と、前記ガイド部材を一方向に移動可能に支持する支持手段と、前記ガイド部材を駆動するための駆動手段と、前記駆動手段と前記ガイド部材との間に介在されて、前記駆動手段の駆動力の伝達および伝達解除を行うクラッチ手段とを備える折丁集積装置により達成される。

この折丁集積装置において、前記クラッチ手段は、前記ガイド部材の移動方向に沿って延びる回転軸と、前記駆動手段による前記回転軸の回転駆動により前記回転軸に沿って移動する直進部材と、前記ガイド部材が前記直進部材と共に移動するように前記直進部材と前記ガイド部材とを係合させる係合部材と、前記係合部材を動作させて前記直進部材と前記ガイド部材との係合を解除する操作手段とを備える構成にすることができる。

更に、この折丁集積装置において、前記直進部材は、前記回転軸に移動可能に螺合されており、前記係合部材は、前記直進部材を挟持する一対の脚部を備えることができる。

また、前記ガイド部材と当接して前記直進部材と前記係合部材との位置合わせを行うと共に、前記係合部材と当接して前記直進部材と前記係合部材とを係合させるストッパ部材が、前記直進部材に固定された構成にすることができる。

また、前記直進部材と前記係合部材との係合状態を検出する係合状態検出手段を更に備える構成にすることができる。この構成において、前記クラッチ手段は、前記係合部材を前記直進部材に係合させる方向に付勢する付勢手段を備えることが好ましく、前記係合状態検出手段は、前記付勢手段の作用による前記係合部材の係合状態および非係合状態における位置の相違を検出するように構成することができる。

本発明の折丁集積装置によれば、各種サイズの折丁を正確に揃えて集積することができると共に、不良の折丁を迅速に排除することができる。

本発明の一実施形態に係る折丁集積装置の要部斜視図である。 図１に示す要部の作動状態の一例を示す要部斜視図である。 図１の更に要部を示す側面図である。 図３の正面図である。 図１の他の要部を示す正面図である。 本発明の他の実施形態に係る折丁集積装置の要部斜視図である。 図６に示す折丁集積装置の検知装置の作動を説明するための拡大斜視図である。 従来のスタッカーバンドラーの概略構成図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る折丁集積装置の要部斜視図である。本実施形態の折丁集積装置は、図６に示す従来のスタッカーバンドラーにおける小束集積装置６に相当するものであり、前縁規制部材１０に改良を加えた他は、上記従来の小束集積装置６と同様の構成を有している。したがって、従来と同様の構成部分については説明を省略し、改良部分のみを詳細に説明する。

図１において、ガイド部材２０は、図６に示す前縁規制部材１０に相当する構成要素であり、搬送されて落下する折丁の前縁部と当接する当接板２１が、櫛歯状に複数設けられている。このガイド部材２０は、幅方向（折丁の搬送方向と直交する方向）の両側に挿通された一対のガイド軸２２，２２に支持されている。各ガイド軸２２，２２は、ブラケット２３を介してスタッカーバンドラーのフレーム（図示せず）等に固定され、ガイド部材２０を折丁の搬送方向に沿って一方向に移動可能となるように支持する。

一方のガイド軸２２の近傍には、回転軸３１と、この回転軸３１の一方端にギヤ（図示せず）を介して連結された駆動モータ３３とを備えており、回転軸３１および駆動モータ３３は、ブラケット３４によりスタッカーバンドラーのフレーム（図示せず）等に支持される。回転軸３１は、ガイド軸２２と平行に延びるように配置されており、駆動モータ３３の駆動により回転可能となるように、両端部が軸受け３４ａを介してブラケット３４に取り付けられている。

回転軸３１の外周面には、軸方向全体にわたって雄ねじが形成されており、この雄ねじと螺合する雌ねじ部を有する直進ブロック３５が、回転軸３１に挿通されている。回転軸３１としては、周知のボールねじを使用することが可能であるが、位置決め精度には特に高精度は要求されないことから、コスト面で優れる並目ねじや細目ねじ等のメートルねじを使用することもできる。直進ブロック３５は、回転軸３１の回転により回転軸３１に沿って移動し、回転軸３１の回転方向を変えることで移動方向を切り替えることができる。回転軸３１の他方端近傍には、直進ブロック３５の原点位置を把握するための近接スイッチ３６が設けられている。

駆動モータ３３は、サーボモータやステッピングモータを使用することが可能であり、エンコーダの検出により直進ブロック３５の位置制御を行うことが可能であるが、位置決め精度には特に高精度は要求されないことから、コスト面を考慮して、正逆回転の切り替えが可能なリバーシブルモータを使用することもできる。本実施形態においては、駆動モータ３３としてリバーシブルモータを使用すると共に、回転軸３１の一方端近傍に、外周面に沿って多数の突起が等間隔に形成された羽根車３２が挿通固定されている。そして、近接スイッチ３６により直進ブロック３５を検出した位置を原点位置として、回転軸３１と一体的に回転する羽根車３２の各突起を近接センサ（図示せず）で検知することでパルスをカウントすることにより、直進ブロック３５の移動距離を決定する。

また、ガイド部材２０の幅方向一方側には、一対の脚部３７ａ，３７ａを有する係合ブロック３７が、回転軸３１に垂直な平面に沿って回動可能に設けられている。各脚部３７ａの先端には、回転軸３１の一部を収容可能な半円状の切欠部３７ｂが形成されており、図１に示すように、一対の脚部３７ａ，３７ａにより直進ブロック３５を挟持できるように構成されている。係合ブロック３７を支持する回動軸３７ｃは、ガイド部材２０に設けられたブラケット３７ｄ，３７ｄに支持されており、回動軸３７ｃの一方端には、係合ブロック３７と共に回動する操作ブロック４１が連結されている。操作ブロック４１は、直進ブロック３５との係合状態を維持するように、ばね材４１ａにより付勢される。

ガイド部材２０の幅方向他方側には、ガイド部材２０の幅方向に沿ってスライド可能となるように操作板４２が設けられており、操作板４２には操作レバー４２ａが取り付けられている。操作ブロック４１と操作板４２とは連結ロッド４３により結合されており、操作板４２の幅方向のスライドに連動して、操作ブロック４１および係合ブロック３７が回動する。このように、操作ブロック４１、操作板４２および連結ロッド４３は、直進ブロック３５と係合ブロック３７との係合または係合解除を行うための操作手段として機能する。そして、この操作手段と、回転軸３１、直進ブロック３５および係合ブロック３７により、駆動モータ３３からガイド部材２０への駆動力の伝達および伝達解除を行うクラッチ手段が構成される。

上記のように構成された本実施形態の折丁集積装置によれば、駆動モータ３３の駆動を制御することにより、ガイド部材２０を所望の位置に移動させることができる。したがって、搬送される折丁の前後方向（搬送方向）の長さに合わせて、後縁規制部材１１(図１参照)とガイド部材２０との間隔を予め適宜調整することができるので、折丁をサイズに拘らず正確に揃えて集積することができる。

前後方向の長さが短い折丁に合わせてガイド部材２０を位置決めした場合には、集積される折丁の上方スペースが狭くなるため、集積される折丁に不良の折丁が混入すると、作業者による除去作業が困難になる。この場合に、駆動モータ３３によりガイド部材２０を移動させると、除去作業が可能な位置までガイド部材２０を移動させた後に、不良の折丁を除去して再びもとの位置までガイド部材２０を移動させるまでの時間が過大になるおそれがある。

そこで、本実施形態の折丁集積装置は、ガイド部材２０を緊急に移動させる必要が生じた場合に、操作レバー４２ａを把持して操作板４２を矢示方向にスライドさせる。これにより、操作ブロック４１および係合ブロック３７が矢示方向に回動し、直進ブロック３５と係合ブロック３７との係合が解除される。こうして、ガイド部材２０は、駆動モータ３３の駆動力の伝達が解除され、ガイド軸２２，２２に沿って手動で移動可能になるので、図２に示すように、作業者が不良折丁の除去が可能な位置までガイド部材２０を迅速に移動させて、折丁の除去作業を行うことができる。

除去作業の終了後は、操作レバー４２ａを係合解除の状態に維持したままガイド部材２０をもとの位置まで移動し、操作レバー４２ａから手を離すことにより、ばね材４１ａの付勢力で直進ブロック３５と係合ブロック３７とが係合する。直進ブロック３５には、図２に示すように、ガイド部材２０の幅方向一方側と当接して直進ブロック３５と係合ブロック３７との位置合わせを行うと共に、係合ブロック３７の回動により当接して直進ブロック３５と係合ブロック３７とを確実に係合するストッパ３５ａが固定されている。

図３に示すように、ガイド部材２０には当接部２０ａが設けられており、直進ブロック３５と係合ブロック３７とが係合可能な位置にガイド部材２０が移動すると、ストッパ３５ａが当接部２０ａに当接して直進ブロック３５と係合ブロック３７との位置決めが行われる。そして、この状態で操作レバー４２ａを離すと、係合ブロック３７は、図４に破線で示す位置から回動して、実線で示すようにストッパ３５ａと当接し、直進ブロック３５と係合ブロック３７とが確実に係合する。こうして、もとの状態に容易且つ迅速に復帰させることができ、ガイド部材２０に対して、駆動モータ３３の駆動力を再び伝達可能となる。ストッパ３５ａの固定位置は、本実施形態においては、直進ブロック３５の一方側の側面としているが他方側の側面であってもよく、その他の適宜の位置を選択することができる。

また、ガイド部材２０に対する操作板４２の相対位置を把握しやすいように、図５に示すように、ガイド部材２０および操作板４２のそれぞれに矢印などの目印Ｍを設けてもよく、これによって、操作板４２の矢示方向への移動によりガイド部材２０および操作板４２の各目印Ｍ，Ｍの位置が一致することで、直進ブロック３５と係合ブロック３７とが確実に係合されたことを作業者が目視で確認することができる。なお、ばね材４１ａは必須のものではなく、操作レバー４２ａの操作によって直進ブロック３５と係合ブロック３７とを係合させるように構成してもよい。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、本実施形態の折丁集積装置は、搬送される折丁の搬送方向前縁と当接するように、ガイド部材２０が配置されているが、折丁の後縁や側縁と当接するようにガイド部材２０を配置することも可能であり、折丁のサイズに合わせて集積空間の間隔を調整できるように、ガイド部材２０を一方向に移動可能に支持することで、本実施形態と同様に構成することができる。

また、係合ブロック３７の操作手段としては、例えば、係合ブロック３７に設けた操作レバーであってもよく、この操作レバーにより係合ブロック３７を直接回動させるように構成することも可能である。

また、直進ブロック３５および係合ブロック３７は、両者が確実に係合して一体的に移動可能な形状であれば特に限定されるものではなく、両者の係合は、本実施形態のように係合ブロック３７の回動による代わりに、係合ブロックの直線運動などで行うものであってもよい。

また、直進ブロック３５は、本実施形態のように送りねじ機構に取り付ける代わりに、例えば、駆動手段としての油圧シリンダなどのアクチュエータのロッドに取り付けて直進運動させることもできる。

また、操作レバー４２ａの操作による直進ブロック３５と係合ブロック３７との係合を確実に行うため、直進ブロック３５と係合ブロック３７との係合状態を検知するための係合状態検出装置を設けてもよい。図６は、本発明の他の実施形態に係る折丁集積装置の要部斜視図であり、図１に示す構成に係合状態検出装置５０を付加したものを、図１の矢示Ａ方向にみた状態で示している。図６において、図１と同様の構成部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。

図６に示すように、係合状態検出装置５０は、係合ブロック３７を回転可能に支持する一方のブラケット３７ｄに、別のブラケット５１を介して係合ブロック３７の上方に支持された光電センサ５２と、係合ブロック３７の上部から上方に突出するように設けられた遮断片５３とを備えている。光電センサ５２は、図７に拡大図で示すように発光器５４および受光器５５が間隔をあけて設けられており、図７（ａ）に示すように、直進ブロック３５と係合ブロック３７とが係合すると、係合ブロック３７が直進ブロック３５のストッパ３５ａ（図４参照）と当接して起立した状態となり、遮断片５３の上部が光電センサ５２の光軸を遮るように、発光器５４および受光器５５の間で停止する。これにより、光電センサ５２は、直進ブロック３５と係合ブロック３７との係合状態を検出し、正常信号を出力する。

これに対し、操作レバー４２ａから手を離した際に、直進ブロック３５と係合ブロック３７とが係合しなかった場合、係合ブロック３７は、ばね材４１ａの付勢力によって上記の起立状態を越えて回動することにより、図７（ｂ）に示すように傾斜した状態となり、遮断片５３の上部は光電センサ５２の光軸から外れた位置で停止する。これにより、光電センサ５２は、直進ブロック３５と係合ブロック３７との非係合状態を検出し、異常信号を出力する。光電センサ５２の出力信号が異常信号である場合には、駆動モータ３３や昇降台１３（図８参照）など他の装置が作動しないように制御することで、操作レバー４２ａの操作による直進ブロック３５と係合ブロック３７との係合を確実に行うことができ、例えば、昇降台１３が上昇する際に、ガイド部材２０の当接板２１の下端が接触して当接板２１が損傷する等の不具合を回避することができる。

図６に示す係合状態検出装置５０は、係合ブロック３７上方の空きスペースを有効利用するために、光電センサ５２および遮断片５３を係合ブロック３７の上方に配置しているが、その配置は特に限定されるものではない。例えば、係合ブロック３７の一対の脚部３７ａ，３７ａに発光器および受光器をそれぞれ設けて、直進ブロック３５を直接検出するように構成することも可能である。
また、光電センサ５２の代わりに、係合状態および非係合状態における係合ブロック３７の位置の相違を検出可能な各種センサ（例えば、近接センサ、リミットスイッチ、マイクロスイッチなど）を使用することも可能である。

１ スタッカーバンドラー
２０ ガイド部材
２１ 当接板
２２ ガイド軸
３１ 回転軸
３３ 駆動モータ
３５ 直進ブロック
３５ａ ストッパ
３７ 係合ブロック
３７ａ 脚部
４１ 操作ブロック
４２ 操作板

Claims (7)

1. 搬送される折丁を順次落下させて略水平状態で束状に集積する折丁集積装置であって、
   折丁の縁部と当接して集積される折丁を揃えるガイド部材と、
   前記ガイド部材を一方向に移動可能に支持する支持手段と、
   前記ガイド部材を駆動するための駆動手段と、
   前記ガイド部材への前記駆動手段の駆動力の伝達および伝達解除を行うクラッチ手段とを備え、
   前記クラッチ手段は、前記駆動手段により一方向に移動する直進部材と、前記ガイド部材が前記直進部材と共に移動するように前記直進部材と前記ガイド部材とを係合させる係合部材と、前記直進部材と前記係合部材との係合または係合解除を行なう操作手段とを有し、
   前記操作手段により前記直進部材と前記係合部材を係合させることで前記ガイド部材への前記駆動手段の駆動力の伝達を行い、前記操作手段により前記直進部材と前記係合部材との係合を解除させることで前記ガイド部材への前記駆動手段の駆動力の伝達の解除を行う折丁集積装置。
2. 前記クラッチ手段は、
   前記ガイド部材の移動方向に沿って延びる回転軸をさらに備え、
   前記直進部材は、前記駆動手段による前記回転軸の回転駆動により前記回転軸に沿って移動する請求項１に記載の折丁集積装置。
3. 前記直進部材は、前記回転軸に移動可能に螺合されており、
   前記係合部材は、前記直進部材を挟持する一対の脚部を備える請求項２に記載の折丁集積装置。
4. 前記ガイド部材と当接して前記直進部材と前記係合部材との位置合わせを行うと共に、前記係合部材と当接して前記直進部材と前記係合部材とを係合させるストッパ部材が、前記直進部材に固定されている請求項２または３に記載の折丁集積装置。
5. 前記直進部材と前記係合部材との係合状態を検出する係合状態検出手段を更に備える請求項２から４のいずれかに記載の折丁集積装置。
6. 前記クラッチ手段は、前記係合部材を前記直進部材に係合させる方向に付勢する付勢手段を備え、
   前記係合状態検出手段は、前記付勢手段の作用による前記係合部材の係合状態および非係合状態における位置の相違を検出する請求項５に記載の折丁集積装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の折丁集積装置を備えるスタッカーバンドラー。

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