JP6429734B2 - スリッタ、およびスリッタ制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、段ボールの搬送方向と直交する幅方向に複数のスリッタヘッドが位置調整可能に配置されるスリッタであって、各スリッタヘッドの円形スリッタ刃が駆動モータにより個別に回転されるスリッタに関する。詳細には、搬送方向の切断加工に伴って摩耗する各スリッタ刃の径を測定する測定部と、その測定された各スリッタ刃の径に応じて各駆動モータの回転速度を制御する制御部と、を備えるスリッタに関する。

従来、複数のスリッタヘッドが幅方向に位置調整可能に配置されるスリッタとして、種々の構成のスリッタが提案されている。たとえば、特許文献１に記載のスリッタは、複数のスリッタヘッドと、各スリッタヘッドのスリッタ刃の径を測定する測定部と、その測定された径を基に各スリッタ刃の摩耗量を算出し、その摩耗量に従って各スリッタ刃と各スリッタ刃受けとの噛合量を調整するヘッド制御部と、を備える。また、各スリッタヘッドは、スリッタ刃を回転させる駆動モータを備える。特許文献１に記載のスリッタは、各スリッタ刃と各スリッタ刃受けとの噛合量を調整することにより、段ボールを安定して切断することができる。

特許文献２に記載のスリッタは、複数のスリッタヘッドと、複数のスリッタヘッドの複数のスリッタ刃をそれぞれ回転させる１つの駆動モータと、その駆動モータを可変速制御するモータ制御部と、を備える。モータ制御部は、外部入力手段を通して入力される段ボールの種類、原紙の材質、フルートの種類、周囲温度、および周囲湿度に基いて選択される速度指令に従って、駆動モータの回転速度を制御する。この駆動モータの可変速制御により、特許文献２に記載のスリッタは、段ボールの切口を潰すことなく鋭利さを保つことを可能にする。

特開２００４−３３０３５１号公報 特開平８−４７８９１号公報

特許文献１に記載されるように、各スリッタヘッドのスリッタ刃の摩耗量は、各スリッタ刃の切断走行長に応じて異なる。このため、段ボールの切断加工が繰り返し実行されるのに伴い、各スリッタ刃の径は、各スリッタヘッド毎に大きく異なることになる。特許文献１に記載のスリッタは、各スリッタ刃の摩耗量が各スリッタヘッド毎に異なることに着目して、各スリッタ刃と各スリッタ刃受けとの噛合量を調整する構成である。しかし、各スリッタ刃を回転させる駆動モータの制御と、各スリッタ刃の摩耗量との関係について、特許文献１には一切記載されていない。

特許文献２に記載のスリッタは、段ボールの構成要件、および周囲環境などの諸条件に応じて、段ボールの搬送速度に対して独立してスリッタ刃の回転速度を制御する構成である。しかし、特許文献２に記載のスリッタは、１つの駆動モータにより複数のスリッタ刃をそれぞれ回転させることから、各スリッタ刃の回転速度を個別に制御することについて、特許文献２には一切記載されていない。

両特許文献に記載の技術はスリッタの切断性能を向上させることを目的とするものであるが、スリッタにより搬送方向に切断される段ボールの搬送状況については何ら考量されていない。これに対し、本発明者は、スリッタにより段ボールが切断される際に段ボールが斜行して搬送される場合が多いことに注目し、各スリッタ刃の摩耗量が各スリッタヘッド毎に異なることに関係して、斜行が発生することを見付けた。具体的には、各スリッタ刃が個別の駆動モータにより回転される構成において、個別の駆動モータの回転速度が同じ速度に設定されることにより各スリッタ刃が同じ回転数で回転される場合には、各スリッタ刃の摩耗量が異なることから、各スリッタ刃の刃先部分の周速度は各スリッタヘッド毎に異なる。刃先部分の周速度が異なることにより、各スリッタ刃の刃先部分と接触して切断される段ボールの切断箇所の搬送方向の速度も、切断箇所毎に異なることになる。本発明者は、切断箇所毎に搬送方向の速度が異なることにより、スリッタによる切断加工の際に斜行が引き起こされることを見付け出した。

そこで、本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、各スリッタ刃の刃先部分の周速度が同じ速度になるように各駆動モータの回転速度を制御することにより、搬送方向の切断加工を実行する際に段ボールの斜行を低減することができるスリッタを提供することを目的とする。

（第１の発明態様およびその具体的態様）
請求項１に記載の第１の発明態様は、各々が、円形のスリッタ刃とそのスリッタ刃を回転させる駆動モータとを含み、段ボールの搬送方向と直交する幅方向に位置調整可能に配置される複数のスリッタヘッドと、複数のスリッタ刃の径をそれぞれ取得する刃径取得部と、複数のスリッタ刃の刃先部分の周速度が同じ速度になるように、刃径取得部により取得された複数のスリッタ刃の径に基いて、複数の駆動モータの回転速度をそれぞれ制御する制御部と、を備えるスリッタである。

本発明態様では、各スリッタヘッドは、円形のスリッタ刃と、スリッタ刃受けとを備える構成であってもよいし、一対の円形のスリッタ刃を備える構成であってもよい。また、スリッタ刃受けは、各スリッタヘッド毎に独立した部材であってもよいし、複数のスリッタヘッドに共通する１つの部材であってもよい。

本発明態様では、刃径取得部の構成として、種々の構成が考えられる。刃径取得部は、スリッタ刃の径を自動的に測定する測定部として構成されてもよい。また、刃径取得部は、作業者が測定作業を行って得たスリッタ刃の径を入力手段に入力することにより取得する入力受付部として構成されてもよいし、スリッタ刃とスリッタ刃受けなどとの噛み合い量が所定量になるように作業者が目視で確認しながらスリッタ刃を昇降させる作業を行うことにより、そのスリッタ刃の昇降量に応じてスリッタ刃の径を決定する刃径決定部として構成されてもよい。自動的に測定する測定部は、複数のスリッタヘッドに共通する１つの測定手段であってもよいし、各スリッタヘッド毎に独立して配置される複数の測定手段であってもよい。測定部の具体的構成は、レーザ光を利用する光学的測定手段であってもよいし、研磨機構の砥石の移動量を検出するなどの機械的測定手段であってもよい。または、測定部の具体的構成は、各スリッタ刃の切断走行長を測定し、その測定した切断走行長から各スリッタ刃の径を推定する手段であってもよい。

本発明態様では、刃径取得部が複数のスリッタ刃の径を取得するタイミングは、特に限定されない。たとえば、刃径取得部は、スリッタの切断加工中に所定の周期で取得動作を実行する構成であってもよいし、各スリッタ刃の切断走行長が所定長に達したときに取得動作を実行する構成であってもよい。または、作業者の取得指令操作に従って、刃径取得部が取得動作を実行する構成であってもよい。

本発明態様では、スリッタ刃の刃先部分は、スリッタ刃受け、または他のスリッタ刃と噛み合うスリッタ刃の先端部分を意味する。

請求項２に記載の具体的態様では、制御部は、スリッタ刃の刃先部分の基準周速度を取得する取得処理と、刃径取得部により取得された複数のスリッタ刃の径と、基準周速度とに基いて、複数の駆動モータの指令速度をそれぞれ算出する算出処理と、算出された指令速度に従って、複数の駆動モータの回転速度をそれぞれ制御する速度制御処理と、を実行する。

本具体的態様では、基準周速度は、予め定められた周速度であってもよいし、段ボールの搬送速度に基いて算出される周速度であってもよいし、スリッタの切断加工が実行される時点で最も大きな径を有するスリッタ刃の刃先部分の周速度であってもよい。

請求項３に記載の具体的態様では、取得処理は、段ボールの搬送速度に基いて基準周速度を決定して取得する。

本具体的態様では、取得処理は、段ボールの搬送速度に基いて基準周速度を算出する構成であってもよいし、段ボールの搬送速度に対応して定められる基準周速度を予め記憶する構成であってもよい。

請求項４に記載の具体的態様では、取得処理は、段ボールの搬送速度が予め定められた搬送速度より低いとき、予め定められた周速度を基準周速度として取得し、段ボールの搬送速度が予め定められた搬送速度以上であるとき、段ボールの搬送速度に基いて基準周速度を決定して取得する。

スリッタ刃による段ボールの切断品質を一定に保つために、スリッタ刃の刃先部分の周速度が段ボールの搬送速度より高い速度となるように駆動モータの回転速度が設定される。また、段ボールの搬送速度が高い速度になると、駆動モータの回転速度も高い速度に設定され、段ボールの搬送速度が低い速度になると、駆動モータの回転速度も低い速度に設定される。スリッタ刃の刃先部分の周速度は、駆動モータの回転速度とスリッタ刃の径とに基いて定まることから、段ボールの搬送速度が低い速度に設定されたときに、スリッタ刃の刃先部分の周速度が低くなり過ぎると、スリッタ刃による段ボールの切断品質が顕著に低下する問題が発生する。そこで、本発明者は、一定の切断品質を維持することができる下限の周速度を実験を通して決定した。本具体的態様では、予め定められた周速度は、この下限の周速度に基いて決定された速度である。

請求項５に記載の具体的態様では、取得処理は、刃径取得部により取得された複数のスリッタ刃の径のうちで最も大きな径を有する特定のスリッタ刃の刃先部分の周速度を基準周速度として取得し、算出処理は、特定のスリッタ刃以外の他の複数のスリッタ刃について、刃径取得部により取得された複数のスリッタ刃の径と、基準周速度とに基いて、他の複数のスリッタ刃を回転させる複数の駆動モータの指令速度をそれぞれ算出し、速度制御処理は、算出された指令速度に従って、他の複数のスリッタ刃を回転させる複数の駆動モータの回転速度をそれぞれ制御する。

請求項６に記載の具体的態様では、刃径取得部は、複数のスリッタ刃の径をそれぞれ測定するために複数のスリッタヘッドにそれぞれ配置される複数の測定ユニットを含む。

（第２の発明態様）
請求項７に記載の第２の発明態様は、各々が、円形のスリッタ刃とそのスリッタ刃を回転させる駆動モータとを含み、段ボールの搬送方向と直交する幅方向に位置調整可能に配置される複数のスリッタヘッドと、複数のスリッタ刃の径をそれぞれ取得する刃径取得部と、を備えるスリッタのコンピュータに、複数のスリッタ刃の刃先部分の周速度が同じ速度になるように、刃径取得部により取得された複数のスリッタ刃の径に基いて、複数の駆動モータの回転速度をそれぞれ制御する制御処理を実行させるスリッタ制御プログラムである。

本発明態様でも、第１の発明態様およびその具体的態様と同様に、スリッタの各構成部分、および制御処理を種々の態様で具現化することができる。

（第１の発明態様および第２の発明態様の効果）
請求項１または請求項７に記載の発明態様では、各々が、円形のスリッタ刃とそのスリッタ刃を回転させる駆動モータとを含み、段ボールの搬送方向と直交する幅方向に位置調整可能に配置される複数のスリッタヘッドと、複数のスリッタ刃の径をそれぞれ取得する刃径取得部と、を備えるスリッタにおいて、複数のスリッタ刃の刃先部分の周速度が同じ速度になるように、刃径取得部により取得された複数のスリッタ刃の径に基いて、複数の駆動モータの回転速度がそれぞれ制御される。この結果、各スリッタ刃の刃先部分の周速度が同じ速度になるように各駆動モータの回転速度が制御されることにより、搬送方向の切断加工を実行する際に段ボールの斜行を低減することができる。

（具体的態様の効果）
請求項２に記載の具体的態様では、取得処理は、スリッタ刃の刃先部分の基準周速度を取得する。算出処理は、刃径取得部により取得された複数のスリッタ刃の径と、基準周速度とに基いて、複数の駆動モータの指令速度をそれぞれ算出する。速度制御処理は、算出された指令速度に従って、複数の駆動モータの回転速度をそれぞれ制御する。この結果、複数のスリッタ刃の刃先部分の周速度が基準周速度となるように複数の駆動モータの回転速度が制御されることにより、搬送方向の切断加工を実行する際に段ボールの斜行を低減することができる。

請求項３に記載の具体的態様では、取得処理は、段ボールの搬送速度に基いて基準周速度を決定して取得する。この結果、基準周速度が段ボールの搬送速度に基いて決定されることにより、段ボールの搬送速度が変更された場合でも、スリッタ刃による段ボールの切断品質を一定に保つことができる。

請求項４に記載の具体的態様では、取得処理は、段ボールの搬送速度が予め定められた搬送速度より低いとき、予め定められた周速度を基準周速度として取得する。また、取得処理は、段ボールの搬送速度が予め定められた搬送速度以上であるとき、段ボールの搬送速度に基いて基準周速度を決定して取得する。この結果、段ボールの搬送速度が予め定められた搬送速度より低い場合でも、予め定められた周速度が基準周速度として取得されることにより、スリッタ刃による段ボールの切断品質を一定に保ちながら、基準周速度の決定処理を簡易にすることができる。

請求項５に記載の具体的態様では、取得処理は、刃径取得部により取得された複数のスリッタ刃の径のうちで最も大きな径を有する特定のスリッタ刃の刃先部分の周速度を基準周速度として取得する。算出処理は、特定のスリッタ刃以外の他の複数のスリッタ刃について、刃径取得部により取得された複数のスリッタ刃の径と、基準周速度とに基いて、他の複数のスリッタ刃を回転させる複数の駆動モータの指令速度をそれぞれ算出する。速度制御処理は、算出された指令速度に従って、他の複数のスリッタ刃を回転させる複数の駆動モータの回転速度をそれぞれ制御する。この結果、最も大きな径を有する特定のスリッタ刃の刃先部分の周速度が基準周速度として取得されることにより、搬送方向の切断加工を実行する際に、複数のスリッタ刃の中で最も高い周速度に合わせて切断加工を実行しながら、段ボールの斜行を低減することができる

請求項６に記載の具体的態様では、複数の測定ユニットが、複数のスリッタヘッドにそれぞれ配置される。この結果、特定のスリッタヘッドにおいてスリッタ刃の径を測定するために他の複数のスリッタヘッドの昇降動作を制御する必要がなく、各スリッタ刃の径の測定動作を簡易かつ迅速に実行することができる。

本発明の第１実施形態に係るスリッタ１を右上方から見た斜視図である。 前支持板１０を取り除いた状態で、第１実施形態に係るスリッタ１を右下方から見た斜視図である。 前支持板１０を取り除いた状態で、第１実施形態に係るスリッタ１を拡大して前方から見た正面図である。 第１実施形態に係るスリッタ１のスリッタヘッド２Ａを分解して後方から見た分解斜視図である。 スリッタ刃２０が刃受けロール３から離間した状態で、第１実施形態に係るスリッタ１を拡大して前方から見た正面図である。 第１実施形態に係るスリッタ１の電気的構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係るスリッタ１の主制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態に係るスリッタ１の測定制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態に係るスリッタ１の回転制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るスリッタ１を、スリッタ刃２０が刃受けロール３から離間した状態で、拡大して前方から見た正面図である。 第２実施形態に係るスリッタ１のスリッタヘッド２Ａを左後方から見た斜視図である。 スリッタ刃２０が刃受けロール３と係合した状態で、第２実施形態に係るスリッタ１を拡大して前方から見た正面図である。 第２実施形態に係るスリッタ１の回転制御処理を示すフローチャートである。

＜第１実施形態＞
以下に、本発明の第１実施形態に係るスリッタについて、図面を参照して説明する。スリッタは、コルゲートマシンにより生産される段ボールを搬送方向に切断する装置であり、その基本的構成は特許文献１などにより周知である。図１は、本実施形態に係るスリッタ１を右上方から見た斜視図であり、図２は、スリッタ１を右下方から見た斜視図である。図１において、矢印で示す３つの方向を、上下方向、左右方向、および、前後方向として、図２以降の他の図面でも同様に、各方向を示す。

図１、および図２において、スリッタ１は、５つのスリッタヘッド２Ａ〜２Ｅと、１つの刃受けロール３と、を備える。スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅは、段ボールＳＨが搬送される搬送面より下方において、前後方向に位置調整可能なようにフレーム４に支持される。刃受けロール３は、段ボールＳＨが搬送される搬送面より上方において、前後方向に延びる支持軸５に支持される。支持軸５は、フレーム４に固定された部材により回転可能に支持される。フレーム４は、前支持板１０と、後支持板１１と、下方梁１２と、左方梁１３と、を備える。下方梁１２、および左方梁１３は、前後方向に延びた状態で、前支持板１０と後支持板１１との間に架設される。段ボールＳＨは、左右方向を搬送方向ＤＦとして搬送される。

［スリッタヘッド２Ａの詳細な構成］
スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅは同じ構成を有するので、スリッタヘッド２Ａを例にして説明する。図３は、スリッタヘッド２Ａと刃受けロール３とを前方から見た正面図であり、図４は、スリッタヘッド２Ａ単体を分解して右後方から見た分解斜視図である。スリッタヘッド２Ａは、スリッタ刃２０を前後方向に位置調整するための横移動機構２２と、スリッタ刃２０を上下方向に昇降させる昇降機構２４と、スリッタ刃２０を回転させる回転駆動機構２６と、スリッタ刃２０を研磨する研磨機構２８と、を備える。図３は、スリッタ刃２０が刃受けロール３と噛み合って段ボールＳＨを搬送方向に切断している状態を示す。

（横移動機構２２の詳細な構成）
図５は、フレーム４を取り除いた状態であって、スリッタ刃２０が刃受けロール３から離間した状態において、スリッタ１を前方から見た正面図である。図５において、横移動機構２２は、移動ブロック３０と、ナット部材３２と、位置決めモータ３４と、を主に備える。図３において、上方摺動部材４０、および下方摺動部材４２が、移動ブロック３０の左側面にそれぞれ固定される。上方ガイドレール４４、および下方ガイドレール４６が、前後方向に延びた状態で左方梁１３に固定される。上方摺動部材４０、および下方摺動部材４２は、上方ガイドレール４４、および下方ガイドレール４６に沿ってそれぞれ摺動することができる。ねじ軸４８が、図２に示すように前後方向に延びた状態で、支持具５０により左方梁１３に取り付けられる。ナット部材３２は、回転可能に移動ブロック３０に支持され、ねじ軸４８と螺合する。

位置決めモータ３４が、移動ブロック３０により支持される。図４において、駆動プーリ５２が、位置決めモータ３４の出力軸に固定される。従動プーリ５４が、ナット部材３２に連結される。伝達ベルト５６が、両プーリ５２、５４に張設される。位置決めモータ３４の回転に伴ってナット部材３２が回転し、移動ブロック３０は、両ガイドレール４４、４６に沿って前後方向に移動する。本実施形態では、位置決めモータ３４は、位置決めセンサを内蔵するサーボモータから構成される。

（昇降機構２４の詳細な構成）
昇降機構２４は、案内ブロック６０と、上方昇降部材６２と、下方昇降部材６４と、昇降モータ６６と、を主に備える。昇降モータ６６は、案内ブロック６０の下端に固定される。上方昇降部材６２、および下方昇降部材６４は、昇降モータ６６の回転に伴って、案内ブロック６０に沿って上下方向に移動する。案内ブロック６０は、図３に示すように上下方向に起立した状態で、ねじなどにより移動ブロック３０の右側面に取り付けられる。昇降機構２４は、日本トムソン株式会社製の「精密位置決めテーブルＴＥ」として市販されており、公知の構成である。本実施形態では、昇降モータ６６は、位置決めセンサを内蔵するサーボモータから構成される。

（回転駆動機構２６の詳細な構成）
回転駆動機構２６は、支持ブロック７０と、駆動モータ７２と、軸受部７４と、を主に備える。支持ブロック７０は、ねじなどにより、上方昇降部材６２、および下方昇降部材６４に取り付けられる。駆動モータ７２は、支持ブロック７０により支持される。軸受部７４は、支持ブロック７０の上方部分に配置され、回転軸７６を回転可能に支持する。スリッタ刃２０は、回転軸７６に取り付けられる。駆動プーリ７８が、駆動モータ７２の出力軸に固定される。従動プーリ８０が、回転軸７６に固定される。伝達ベルト８２が、両プーリ７８、８０に張設される。駆動モータ７２の回転に伴い、スリッタ刃２０は、回転軸７６と共に回転する。本実施形態では、駆動モータ７２は、回転数センサを内蔵するインバータモータから構成される。

（研磨機構２８の詳細な構成）
研磨機構２８は、一対の回転砥石９０、９２と、エアシリンダ９４と、を主に備える。支持部材９６が、支持ブロック７０に固定される。エアシリンダ９４は、支持部材９６に取り付けられる。エアシリンダ９４は、進退可能な作動ロッドを備える。砥石取付部材９８が、作動ロッドに取り付けられる。両回転砥石９０、９２は、砥石取付部材９８に回転可能に支持される。エアシリンダ９４が作動して作動ロッドが突出したときに、両回転砥石９０、９２は、スリッタ刃２０の刃先部分２１に圧接される。

他のスリッタヘッド２Ｂ〜２Ｅも、スリッタヘッド２Ａと同じ構成を有することから、その詳細な説明を省略する。以降、各スリッタヘッドの構成部分を、各スリッタヘッド毎に区別して示す場合には、スリッタヘッド２Ａについて図３乃至図５に示す引用番号の後に、アルファベット文字「Ａ」から「Ｅ」のうち、各スリッタヘッドに対応する文字を付して示す。たとえば、スリッタヘッド２Ａのスリッタ刃は、スリッタ刃２０Ａとして示し、スリッタヘッド２Ｂのスリッタ刃は、スリッタ刃２０Ｂとして示す。

［各種センサの構成］
（刃先センサ１００の構成）
スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅのスリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの半径を測定するために、各スリッタ刃の刃先部分を検出する刃先センサ１００が設けられる。刃先センサ１００は、発光部１０２と、受光部１０４と、図示しない反射板とを含み、光学センサから構成される。発光部１０２、および受光部１０４は、後支持板１１に取り付けられ、反射板は、前支持板１０に取り付けられる。発光部１０２、および受光部１０４は、図３に示すように、隣接して配置される。発光部１０２は、図２に破線で示すように前後方向に平行なレーザ光ＬＢを、前支持板１０上の反射板に向けて発射する。受光部１０４は、反射板により反射されたレーザ光ＬＢを受光する。

発光部１０２、および受光部１０４は、図５に示すように、刃受けロール３から離間したスリッタ刃２０の刃先部分２１の最下端縁を検出することができるように、左右方向において案内ブロック６０の昇降経路の位置とほぼ合致する位置で、後支持板１１に取り付けられる。また、図３に示すようにスリッタ刃２０が刃受けロール３と噛み合っている状態において、発光部１０２、および受光部１０４は、スリッタ刃２０の刃先部分２１の最下端縁から離れた位置となるように配置される。刃先センサ１００は、レーザ光ＬＢがスリッタ刃２０の刃先部分２１により部分的に遮光されることにより、受光部１０４の受光量が所定量に達したときに、刃先検出信号を発生する。

（搬送速度センサ１１０の構成）
コルゲートマシンは、段ボールＳＨを搬送するために、搬送ローラなどを含む公知の搬送装置を備える。スリッタ１により切断される段ボールＳＨも、搬送装置により搬送される。搬送装置の実際の搬送速度を検出するために、搬送速度センサ１１０が設けられる。搬送速度センサ１１０は、搬送ローラを回転させる主駆動モータに連結される公知のパルスジェネレータから構成される。搬送速度センサ１１０は、搬送速度に比例した周波数のパルス信号を発生する。

［スリッタ１の電気的構成］
第１実施形態に係るスリッタ１の電気的構成について、図面を参照して説明する。図６は、スリッタ１の電気的構成を示すブロック図である。図６において、管理装置１２０は、コルゲートマシンが多数のオーダを逐次実行する際に段ボールの生産を管理する装置である。搬送速度センサ１１０は、管理装置１２０に接続される。管理装置１２０は、搬送速度センサ１１０からのパルス信号に基いて実際の搬送速度を測定し、その測定した実際の搬送速度が各オーダの実行のために指定される搬送速度、または作業者により入力設定された搬送速度となるように主駆動モータの回転を制御する。管理装置１２０は、各オーダの実行のために制御指令を、スリッタ制御装置２００、および、他の制御装置３００に供給する。スリッタ制御装置２００は、スリッタ１の切断動作全般を制御する。他の制御装置３００は、シングルフェーサ、ダブルフェーサ、スコアラ、カットオフ装置などの他の加工装置の動作を制御する。管理装置１２０は、各オーダにおいて生産される段ボールの寸法、および丁取数を含む制御指令と、測定した実際の搬送速度ＶＦとを、スリッタ制御装置２００に供給する。

管理装置１２０、および他の制御装置３００の構成は、特許第４４９７５５４号公報などにより公知であるので、その詳細な説明を省略する。

（スリッタ制御装置２００の詳細な構成）
スリッタ制御装置２００は、スリッタ制御部２１０と、ＲＯＭ２２０と、ＲＡＭ２３０と、ＮＶＲＡＭ２４０と、操作パネル２５０と、位置決め制御回路２６０と、昇降制御回路２７０と、回転制御回路２８０と、シリンダ制御回路２９０と、を主に備える。スリッタ制御部２１０は、メインＣＰＵと、サブＣＰＵとを含み、ＲＯＭ２２０、ＲＡＭ２３０、およびＮＶＲＡＭ２４０などの記憶手段とともに、コンピュータを構成する。ＲＯＭ２２０は、図７に示す主制御処理を実行する主制御プログラム、図８に示す測定制御処理を実行する測定制御プログラム、および図９に示す回転制御処理を実行する回転制御プログラムなどの各種の制御プログラムと、各種の設定値とを固定的に記憶する。ＲＡＭ２３０は、スリッタ制御部２１０の演算処理結果を一時的に記憶する。ＮＶＲＡＭ２４０は、電源遮断時でも記憶内容を保持する不揮発性メモリであり、主制御処理、および回転制御処理において処理された研磨フラグＧＦＸ、および研磨回数ＧＮＸと、測定制御処理において算出されたスリッタ刃２０の半径ＲＸとを含む特定の情報を固定的に記憶する。

操作パネル２５０は、作業者が操作するテンキーおよび多数の操作ボタンと、入力された設定値を表示する表示部とを備える。操作ボタンとして、研磨指令ボタン２５２と、測定指令ボタン２５４とが含まれる。研磨指令ボタン２５２は、スリッタ刃２０を研磨する動作を指令するために操作される。測定指令ボタン２５４は、スリッタ刃２０の半径を測定する動作を指令するために操作される。操作パネル２５０は、研磨指令ボタン２５２、または測定指令ボタン２５４が操作されたときに、研磨指令、または測定指令をスリッタ制御部２１０に供給する。

管理装置１２０が、各オーダに関して、前後方向における段ボールＳＨの全横幅の寸法と、その段ボールＳＨの丁取数とを含む制御指令をスリッタ制御装置２００に供給したとき、その制御指令に従って、スリッタ制御部２１０は、切断加工に使用しないスリッタヘッドと、切断加工に使用するスリッタヘッドとを決定する。また、スリッタ制御部２１０は、各種の指令を作成して、各種の指令を制御回路２６０〜２９０に供給する。位置決め制御回路２６０は、スリッタ制御部２１０からの位置決め指令に従って、スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅの位置決めモータ３４Ａ〜３４Ｅの回転、および停止と、その回転方向とを制御する。昇降制御回路２７０は、スリッタ制御部２１０からの位置指令に従って、スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅの昇降モータ６６Ａ〜６６Ｅの回転、および停止と、その回転方向とを制御する。

回転制御回路２８０は、スリッタ制御部２１０から、指令回転数を含む制御指令を受け取り、この制御指令に従って、スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅの駆動モータ７２Ａ〜７２Ｅの回転、および停止と、回転速度とを各駆動モータ毎に制御する。回転制御回路２８０の具体的構成は、特許第２５３３９１８号公報などに記載され、公知である。シリンダ制御回路２９０は、スリッタ制御部２１０からの作動指令に従って、スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅのエアシリンダ９４Ａ〜９４Ｅの作動、および不作動を制御する。

刃先センサ１００は、スリッタ制御部２１０に接続される。刃先センサ１００は、スリッタ刃２０の刃先部分２１を検出したときに、刃先検出信号をスリッタ制御部２１０に供給する。

［第１実施形態の動作および作用］
第１実施形態に係るスリッタ１の動作および作用について、説明する。スリッタ１の動作および作用として、スリッタ１の主制御処理、測定制御処理、および回転制御処理について図面を参照して説明する。

（主制御処理）
スリッタ１の主制御処理について、図７を参照して説明する。図７は、スリッタ１の主制御処理を示すフローチャートである。図７に示す各ステップの処理は、スリッタ制御部２１０のメインＣＰＵにより実行される。スリッタ１の電源が投入されると、メインＣＰＵが、ＲＯＭ２２０から主制御プログラムを読み出して、主制御処理の実行を開始する。

初期制御処理が実行される（ＳＡ１）。具体的には、各オーダに関して、前後方向における段ボールＳＨの全横幅の寸法と、その段ボールＳＨの丁取数とを含む制御指令が、管理装置１２０からスリッタ制御部２１０に供給されると、その制御指令に従って、切断加工に使用しないスリッタヘッドと、切断加工に使用するスリッタヘッドとを選択するヘッド選択指令が、作成される。また、各スリッタヘッドの前後方向の位置決め位置を指令する位置決め指令が、作成される。さらに、スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅの全てが所定下方位置に位置決めされるように、下方位置指令が昇降制御回路２７０に供給される。昇降制御回路２７０は、下方位置指令に従って、昇降モータ６６Ａ〜６６Ｅの回転を制御する。この制御により、スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅの全てが、所定下方位置に位置決めされる。

位置決め制御処理が実行される（ＳＡ２）。具体的には、位置決め指令が、位置決め制御回路２６０に供給される。位置決め制御回路２６０は、位置決め指令に従って、位置決めモータ３４Ａ〜３４Ｅの回転を制御する。この制御により、スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅの各々が、所定下方位置において、位置決め指令に従う前後方向の位置に位置決めされる。

昇降制御処理が実行される（ＳＡ３）。具体的には、各オーダで加工される段ボールＳＨの厚さなどに応じて、上方位置指令が作成される。この上方位置指令と、ヘッド選択指令とが、昇降制御回路２７０に供給される。昇降制御回路２７０は、ヘッド選択指令に従って、使用されるスリッタヘッドを特定し、上方位置指令に従って、特定したスリッタヘッドに対応する昇降モータの回転を制御する。この昇降モータの回転制御により、使用されるスリッタヘッドは、上方位置指令に従う上方位置まで所定下方位置から上昇し、図３に示すように、スリッタ刃２０の刃先部分２１が刃受けロール３と係合する。

研磨指令を受け取ったか否かが判断される（ＳＡ４）。具体的には、作業者が、スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅのうちで、特定のスリッタヘッドのスリッタ刃を研磨することが必要であると考えた場合、操作パネル２５０のテンキーを操作して特定のスリッタヘッドを指定した後に研磨指令ボタン２５２を操作すると、操作パネル２５０は、スリッタヘッドの指定情報と研磨指令とを発生する。スリッタ制御部２１０がこの研磨指令を受け取ったか否かが判断される。研磨指令を受け取ったと判断されたとき（ＳＡ４：ＹＥＳ）、処理はステップＳＡ５に進む。研磨指令を受け取っていないと判断されたとき（ＳＡ４：ＮＯ）、処理はステップＳＡ７に進む。

研磨指令を受け取ったと判断されたとき、研磨制御処理が実行される（ＳＡ５）。具体的には、研磨指令を受け取ったと判断されたとき、その研磨指令と、スリッタヘッドの指定情報とが、シリンダ制御回路２９０に供給される。シリンダ制御回路２９０は、スリッタヘッドの指定情報に従って、研磨されるスリッタヘッドを特定し、研磨指令に従って、特定したスリッタヘッドに対応するエアシリンダを所定時間だけ作動させる。このエアシリンダの作動により、両回転砥石９０、９２が、回転しているスリッタ刃２０の刃先部分２１に押し付けられ、研磨動作が実行される。

研磨フラグＧＦＸがセットされ、研磨回数ＧＮＸが増加される（ＳＡ６）。具体的には、スリッタヘッドの指定情報に従って、研磨されたスリッタヘッドに対応する研磨フラグＧＦＸがセットされる。研磨フラグＧＦＸは、ＮＶＲＡＭ２４０に固定的に記憶される。研磨フラグＧＦＸがセットされている状態で、ステップＳＡ６が実行されるときには、研磨フラグＧＦＸのセット状態が維持される。たとえば、スリッタヘッド２Ａのスリッタ刃２０Ａが研磨されたときに、スリッタヘッド２Ａに対応する研磨フラグＧＦ１がセットされる。同様に、スリッタヘッド２Ｂ〜２Ｅのうちのスリッタヘッドのスリッタ刃が研磨されたときに、研磨フラグＧＦ２〜ＧＦ５のうちの対応する研磨フラグがセットされる。また、スリッタ刃が研磨される度に、スリッタヘッドに対応する研磨回数ＧＮＸが「１」だけ増加され、ＮＶＲＡＭ２４０に固定的に記憶される。たとえば、スリッタヘッド２Ａに関して、研磨フラグＧＦ１がリセットされている状態でスリッタ刃２０Ａが最初に研磨されたときに、スリッタヘッド２Ａに対応する研磨回数ＧＮ１は、「０」から「１」に増加される。その後、研磨フラグＧＦ１がセットされている状態でスリッタ刃２０Ａが２回目に研磨されたときに、スリッタヘッド２Ａに対応する研磨回数ＧＮ１は、「１」から「２」に増加される。

測定指令を受け取ったか否かが判断される（ＳＡ７）。具体的には、作業者が、測定指令ボタン２５４を操作すると、操作パネル２５０は、測定指令を発生する。スリッタ制御部２１０がこの測定指令を受け取ったか否かが判断される。測定指令を受け取ったと判断されたとき（ＳＡ７：ＹＥＳ）、処理はステップＳＡ８に進む。測定指令を受け取っていないと判断されたとき（ＳＡ７：ＮＯ）、処理はステップＳＡ１に戻る。

測定指令を受け取ったと判断されたとき、測定制御処理が実行される（ＳＡ８）。測定制御処理の詳細な処理については、後述する。測定指令を受け取っていないと判断されたとき、ステップＳＡ１以降の処理が再度実行される。ステップＳＡ１〜ＳＡ３の処理は、同じオーダの実行途中では、スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅの動作状態を維持する。オーダ変更されたときに、新たなオーダに従って、前述のステップＳＡ１〜ＳＡ３の処理が実行される。

（測定制御処理）
スリッタ１の測定制御処理について、図８を参照して説明する。図８は、スリッタ１の測定制御処理を示すフローチャートである。図８に示す各ステップの処理は、スリッタ制御部２１０のメインＣＰＵにより実行される。一般に、作業者は、加工作業日に予定された多数のオーダの実行を終了したときに、測定指令ボタン２５４を操作して、スリッタ刃２０の半径の測定を指令する場合が多い。測定指令ボタン２５４の操作により、測定指令が発生されると、図８に示す測定制御処理が開始される。

スリッタヘッドの識別情報Ｘが、「１」に設定される（ＳＢ１）。「１」から「５」までの数字が、５つのスリッタヘッド２Ａ〜２Ｅを識別する識別情報としてそれぞれ対応付けられる。数字「１」の識別情報Ｘは、スリッタヘッド２Ａを識別する情報である。同様に、数字「２」から「５」までの各識別情報Ｘは、スリッタヘッド２Ｂ〜２Ｅの各スリッタヘッドを識別する情報である。

Ｘ番目のスリッタヘッドについて、昇降動作が指令される（ＳＢ２）。具体的には、識別情報Ｘは「１」に設定されていることから、１番目のスリッタヘッド２Ａの昇降モータ６６Ａについて、測定回転制御指令が昇降制御回路２７０に供給される。同時に、他のスリッタヘッド２Ｂ〜２Ｅの昇降モータ６６Ｂ〜６６Ｅについて、退避回転制御指令が昇降制御回路２７０に供給される。昇降制御回路２７０は、スリッタヘッド２Ａが所定下方位置まで下降するように、測定回転制御指令に従って昇降モータ６６Ａの回転を制御する。スリッタヘッド２Ａが所定下方位置に位置決めされた後に、スリッタヘッド２Ａが所定下方位置から上昇するように、昇降制御回路２７０は、測定回転制御指令に従って昇降モータ６６Ａの回転を制御するとともに、昇降モータ６６Ａの回転量を基に、スリッタヘッド２Ａが所定下方位置から上昇した上昇移動量を算出する。昇降制御回路２７０は、算出した上昇移動量をスリッタ制御部２１０に供給する。スリッタ制御部２１０は、供給された上昇移動量を逐次積算してＲＡＭ２３０に一時記憶する。また、昇降制御回路２７０は、他のスリッタヘッド２Ｂ〜２Ｅのスリッタ刃２０Ｂ〜２０Ｅが刃先センサ１００のレーザ光ＬＢを遮ることがない所定上方位置まで上昇するように、退避回転制御指令に従って昇降モータ６６Ｂ〜６６Ｅの回転をそれぞれ制御する。他のスリッタヘッド２Ｂ〜２Ｅのスリッタ刃２０Ｂ〜２０Ｅは、所定上方位置に停止される。

図５は、スリッタヘッド２Ａが所定下方位置から上昇している間に、発光部１０２からのレーザ光ＬＢがスリッタ刃２０Ａの刃先部分２１Ａにより部分的に遮られた状態を示す。図３は、スリッタ刃２０Ａの刃先部分２１Ａが刃受けロール３と係合している状態において、発光部１０２からのレーザ光ＬＢがスリッタ刃２０Ａの刃先部分２１Ａによっては、遮られていない状態を示す。

Ｘ番目のスリッタヘッドの刃先部分２１が検出されたか否かが判断される（ＳＢ３）。具体的には、識別情報Ｘは「１」に設定されていることから、１番目のスリッタヘッド２Ａが上昇している間に、図５に示すように、刃先センサ１００の発光部１０２からのレーザ光ＬＢが１番目のスリッタヘッド２Ａの刃先部分２１Ａにより部分的に遮られ、受光部１０４の受光量が所定量に達したときに、刃先センサ１００は刃先検出信号を発生する。スリッタ制御部２１０がこの刃先検出信号を受け取ったか否かが判断される。刃先部分２１が検出されたと判断されたとき（ＳＢ３：ＹＥＳ）、処理はステップＳＢ４に進む。刃先部分２１が検出されないと判断されたとき（ＳＢ３：ＮＯ）、処理はステップＳＢ２に戻る。

Ｘ番目のスリッタヘッドの昇降位置ＰＸがＲＡＭ２３０に一時記憶される（ＳＢ４）。具体的には、スリッタ制御部２１０は、Ｘ番目のスリッタヘッドに関して昇降制御回路２７０から逐次供給される上昇移動量を積算しており、Ｘ番目のスリッタヘッドの刃先部分２１が検出されたときに、その積算した上昇移動量を昇降位置ＰＸとしてＲＡＭ２３０に一時記憶する。現在、識別情報Ｘは「１」に設定されていることから、１番目のスリッタヘッド２Ａの昇降位置Ｐ１がＲＡＭ２３０に一時記憶される。

Ｘ番目のスリッタヘッドのスリッタ刃の半径ＲＸが算出される（ＳＢ５）。具体的には、新品のスリッタ刃が取り付けられたスリッタヘッドが所定下方位置から上昇する途中で、その新品のスリッタ刃の刃先部分が検出されたときの基準昇降位置と、ステップＳＢ４で記憶された昇降位置ＰＸとの位置差分に基いて、Ｘ番目のスリッタヘッドのスリッタ刃の半径ＲＸが算出される。その算出された半径ＲＸは、ＮＶＲＡＭ２４０に固定的に記憶される。現在、識別情報Ｘは「１」に設定されていることから、１番目のスリッタヘッド２Ａのスリッタ刃２０Ａの半径Ｒ１が、基準昇降位置と、昇降位置Ｒ１とに基いて算出され、ＮＶＲＡＭ２４０に固定的に記憶される。

スリッタヘッドの識別情報Ｘが「５」であるか否かが判断される（ＳＢ６）。スリッタヘッドの識別情報Ｘが「５」であると判断されたとき（ＳＢ６：ＹＥＳ）、すなわち、スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅのスリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの半径が全て算出されたときに、本測定制御処理が終了して、処理は図７に示す主制御処理に戻る。スリッタヘッドの識別情報Ｘが「５」でないと判断されたとき（ＳＢ６：ＮＯ）、処理はステップＳＢ７に進む。

スリッタヘッドの識別情報Ｘが「１」だけ増加される（ＳＢ７）。現在、識別情報Ｘは「１」に設定されていることから、識別情報Ｘは、「１」から「２」に増加される。ステップＳＢ７の処理が実行された後に、処理はステップＳＢ２に戻り、２番目のスリッタヘッド２Ｂに関して、ステップＳＢ２〜ＳＢ７の処理が繰り返される。５つのスリッタヘッド２Ａ〜２Ｅに関して、測定制御処理が実行されると、５つのスリッタヘッド２Ａ〜２Ｅのスリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの現在の半径Ｒ１〜Ｒ５が、ＮＶＲＡＭ２４０に固定的に記憶された状態となる。

（回転制御処理）
スリッタ１の回転制御処理について、図９を参照して説明する。図９は、スリッタ１の回転制御処理を示すフローチャートである。図９に示す各ステップの処理は、スリッタ制御部２１０のサブＣＰＵにより実行される。スリッタ１の電源が投入されると、サブＣＰＵが、ＲＯＭ２２０から回転制御プログラムを読み出して、回転制御処理の実行を開始する。

Ｘ番目のスリッタヘッドに対応する研磨フラグＧＦＸがセットされているか否かが判断される（ＳＣ１）。具体的には、ステップＳＡ６でセットされた研磨フラグＧＦＸがＸ番目のスリッタヘッドに対応する研磨フラグであるか否かが判断される。Ｘ番目のスリッタヘッドに対応する研磨フラグＧＦＸがセットされていると判断されたとき（ＳＣ１：ＹＥＳ）、処理はステップＳＣ２に進む。Ｘ番目のスリッタヘッドに対応する研磨フラグＧＦＸがセットされていないと判断されたとき（ＳＣ１：ＮＯ）、処理はステップＳＣ４に進む。

Ｘ番目のスリッタヘッドに対応する研磨フラグＧＦＸがセットされていると判断されたとき、スリッタ刃の半径ＲＸが変更される（ＳＣ２）。具体的には、スリッタ刃が研磨される度に、スリッタ刃の半径は所定量だけ小さくなると考えられることから、ステップＳＢ５でＮＶＲＡＭ２４０に記憶された半径ＲＸが、ステップＳＡ６でＮＶＲＡＭ２４０に記憶された研磨回数ＧＮＸと所定量との乗算値だけ、小さい半径に変更され、変更された半径が半径ＲＸとしてＮＶＲＡＭ２４０に再度固定的に記憶される。本実施形態では、１回の研磨により半径が小さくなる所定量として、０．０４ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲の数量が定められる。

Ｘ番目のスリッタヘッドに対応する研磨フラグＧＦＸがリセットされ、研磨回数ＧＮＸが「０」に設定される（ＳＣ３）。具体的には、ＮＶＲＡＭ２４０に記憶されるＸ番目のスリッタヘッドに対応する研磨フラグＧＦＸが、リセットされ、ＮＶＲＡＭ２４０に固定的に記憶される。また、ＮＶＲＡＭ２４０に記憶されるＸ番目のスリッタヘッドに対応する研磨回数ＧＮＸが、「０」に設定され、ＮＶＲＡＭ２４０に固定的に記憶される。

スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの半径Ｒ１〜Ｒ５がＮＶＲＡＭ２４０から読み込まれる（ＳＣ４）。具体的には、スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの半径Ｒ１〜Ｒ５が、ＮＶＲＡＭ２４０から読み出されてＲＡＭ２３０に一時記憶される。

実際の搬送速度ＶＦが読み込まれる（ＳＣ５）。具体的には、管理装置１２０は、搬送速度センサ１１０からのパルス信号の周波数に基いて、実際の搬送速度ＶＦを逐次測定している。スリッタ制御部２１０は、ステップＳＣ５の実行により、実際の搬送速度ＶＦを表す情報を管理装置１２０から受け取り、ＲＡＭ２３０に一時記憶する。

実際の搬送速度ＶＦが所定低速度ＶＦｍｉｎ以上であるか否かが判断される（ＳＣ６）。実際の搬送速度ＶＦが所定低速度ＶＦｍｉｎ以上であると判断されたとき（ＳＣ６：ＹＥＳ）、処理はステップＳＣ７に進む。実際の搬送速度ＶＦが所定低速度ＶＦｍｉｎ以上でないと判断されたとき（ＳＣ６：ＮＯ）、処理はステップＳＣ８に進む。本実施形態では、所定低速度ＶＦｍｉｎは、３３．３ｍ／分の速度に定められる。本実施形態では、スリッタ刃の刃先部分の周速度は、実際の搬送速度ＶＦの３倍の速度に定められるが、実際の搬送速度ＶＦが低速になるに伴い、刃先部分の周速度も低速になると、スリッタ刃による段ボールＳＨの切断品質が顕著に低下する問題が発生する。所定低速度ＶＦｍｉｎは、一定の切断品質を維持することができる下限の搬送速度であり、実験を通して決定される。

実際の搬送速度ＶＦが所定低速度ＶＦｍｉｎ以上であると判断されたとき、基準周速度ＶＲが算出される（ＳＣ７）。具体的には、基準周速度ＶＲは、実際の搬送速度ＶＦを３倍して算出され、ＲＡＭ２３０に一時記憶される。

実際の搬送速度ＶＦが所定低速度ＶＦｍｉｎ以上でないと判断されたとき、基準周速度ＶＲが、下限周速度ＶＲｍｉｎに設定される（ＳＣ８）。本実施形態では、下限周速度ＶＲｍｉｎは、所定低速度ＶＦｍｉｎの３倍に相当する１００ｍ／分に定められる。

スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅの駆動モータ７２Ａ〜７２Ｅの指令回転数Ｃ１〜Ｃ５が算出される（ＳＣ９）。具体的には、駆動モータ７２Ａ〜７２Ｅの指令回転数Ｃ１〜Ｃ５が、基準周速度ＶＲと、スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの半径Ｒ１〜Ｒ５とに基いて、算出される。たとえば、駆動モータ７２Ａの指令回転数Ｃ１（回／分）は、基準周速度ＶＲ（ｍ／分）を、２πと半径Ｒ１（ｍ）との乗算値で割り算することにより、算出される。算出された指令回転数Ｃ１〜Ｃ５は、ＲＡＭ２３０に一時記憶される。

指令回転数Ｃ１〜Ｃ５が回転制御回路２８０に指令される（ＳＣ１０）。回転制御回路２８０は、駆動モータ７２Ａ〜７２Ｅの回転数が指令回転数Ｃ１〜Ｃ５になるように、駆動モータ７２Ａ〜７２Ｅの回転を個別に制御する。この結果、スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの刃先部分２１Ａ〜２１Ｅの全ての周速度が、基準周速度ＶＲと同じ速度となる。本実施形態では、段ボールＳＨの切断加工に使用されないスリッタ刃も、所定下方位置において回転される。ステップＳＣ１０の実行後に、処理はステップＳＣ１に戻る。

［第１実施形態の効果］
本実施形態では、実際の搬送速度ＶＦが所定低速度ＶＦｍｉｎ以上である場合には、スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの刃先部分２１Ａ〜２１Ｅの全ての周速度が、実際の搬送速度ＶＦに基いて算出された基準周速度ＶＲと同じになるように、スリッタ制御部２１０および回転制御回路２８０により、駆動モータ７２Ａ〜７２Ｅの回転が制御される。この結果、スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの刃先部分２１Ａ〜２１Ｅの全ての周速度が、実際の搬送速度ＶＦに応じた高い基準周速度ＶＲと同じ周速度となることから、切断加工されている段ボールＳＨが、斜行することなく搬送されるとともに、高い切断品質にて切断加工される。

本実施形態では、実際の搬送速度ＶＦが所定低速度ＶＦｍｉｎ以上でない場合には、スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの刃先部分２１Ａ〜２１Ｅの全ての周速度が、下限周速度ＶＲｍｉｎに設定された基準周速度ＶＲと同じになるように、スリッタ制御部２１０および回転制御回路２８０により、駆動モータ７２Ａ〜７２Ｅの回転が制御される。この結果、スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの刃先部分２１Ａ〜２１Ｅの全ての周速度が、下限周速度ＶＲｍｉｎに設定された一定の基準周速度ＶＲと同じ周速度となることから、切断加工されている段ボールＳＨが、斜行することなく搬送されるとともに、一定の切断品質を維持しながら切断加工される。

本実施形態では、ステップＳＡ６において、スリッタ刃２０が研磨された研磨回数ＧＮＸが計数される。算出されたスリッタ刃の半径ＲＸが、ステップＳＣ２において、研磨回数ＧＮＸと、所定量とに基いて変更される。この結果、各研磨動作により所定量ずつ小さくなったスリッタ刃の半径ＲＸを正確に算出することができる。また、研磨回数ＧＮＸに従って算出された半径ＲＸと、基準周速度ＶＲとに基いて、指令回転数Ｃ１〜Ｃ５が算出されることから、スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの刃先部分２１Ａ〜２１Ｅの全ての周速度を、基準周速度ＶＲと正確に同じ周速度にすることができ、切断加工されている段ボールＳＨの斜行を確実に低減することができる。

本実施形態では、作業者が、段ボールＳＨの切断状態、および切断加工の累計時間などを考慮して測定指令ボタン２５４を操作すれば、測定制御処理ＳＡ８の実行により、ステップＳＢ５においてスリッタ刃の現在の半径ＲＸが算出される。回転制御処理は、スリッタ１の電源投入により開始され、スリッタ１による切断加工動作中、常時実行されていることから、現在の半径ＲＸが算出されれば、その現在の半径ＲＸを即座に読み込んで指令回転数Ｃ１〜Ｃ５を算出することができる。この結果、スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの刃先部分２１Ａ〜２１Ｅの全ての周速度を、基準周速度ＶＲと正確に同じ周速度にすることができ、切断加工されている段ボールＳＨの斜行を確実に低減することができる。

＜第２実施形態＞
以下に、本発明の第２実施形態に係るスリッタ１について、図面を参照して説明する。第２実施形態は、刃先センサの構成、測定制御処理の一部、および、回転制御処理について、第１実施形態と相違する。第２実施形態において、第１実施形態と同じ構成部分には、同じ記号、または番号を付して説明する。

スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅは、刃先センサ４００Ａ〜４００Ｅをそれぞれ備える。スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅは同じ構成であるので、スリッタヘッド２Ａを例にして説明する。

［スリッタヘッド２Ａの詳細な構成］
第２実施形態におけるスリッタヘッド２Ａは、刃先センサ４００Ａ、および、刃先センサ４００Ａが取り付けられる部分以外は、第１実施形態におけるスリッタヘッド２Ａと同じ構成であるので、刃先センサ４００Ａ、および、刃先センサ４００Ａが取り付けられる部分について、図１０および図１１を参照して説明する。図１０は、スリッタ刃２０が刃受けロール３から離間した状態で、スリッタ１を前方から見た正面図であり、図１１は、スリッタ１のスリッタヘッド２Ａを左後方から見た斜視図である。

図１１において、刃先センサ４００Ａは、発光部４０２Ａと、受光部４０４Ａとを含み、光学センサから構成される。一対のセンサ取付体４０６Ａ、４０８Ａが、スリッタ刃２０の前後となるように移動ブロック３０の上面における後方位置、および前方位置に、ねじなどの固定手段によりそれぞれ固定される。発光部４０２Ａは、センサ取付体４０６Ａに取り付けられる。受光部４０４Ａは、センサ取付体４０８Ａに取り付けられる。図１１に示すように、発光部４０２Ａは、受光部４０４Ａに向かって、帯状のレーザ光ＬＢＡを発射する。発光部４０２Ａ、および受光部４０４Ａは、刃受けロール３から離間したスリッタ刃２０の刃先部分２１の最下端縁に近い部分を検出することができるように、左右方向において案内ブロック６０の昇降経路の位置に近い位置で、両センサ取付体４０６Ａ、４０８Ａにそれぞれ取り付けられる。刃先センサ４００Ａは、レーザ光ＬＢＡがスリッタ刃２０の刃先部分２１により部分的に遮光されることにより、受光部４０４Ａの受光量が所定量に達したときに、刃先検出信号を発生する。本実施形態では、刃先センサ４００Ａとして、株式会社キーエンス製のデジタルレーザセンサが使用される。

［スリッタ１の電気的構成］
第２実施形態に係るスリッタ１の電気的構成について、説明する。第２実施形態に係るスリッタ１の電気的構成では、図６に示す第１実施形態に係るスリッタ１の電気的構成における１つの刃先センサ１００の代わりに、５つの刃先センサ４００Ａ〜４００Ｅがスリッタ制御部２１０にそれぞれ接続される。第２実施形態に係るスリッタ１の電気的構成では、ＲＯＭ２２０は、図７に示す主制御処理を実行する主制御プログラム、および図８に示す測定制御処理を実行する測定制御プログラムなどの各種の制御プログラムと、各種の設定値とを固定的に記憶する。また、第２実施形態に係るスリッタ１の電気的構成では、ＲＯＭ２２０は、第１実施形態における図９に示す回転制御処理を実行する回転制御プログラムの代わりに、図１３に示す回転制御処理を実行する回転制御プログラムを固定的に記憶する。

［第２実施形態の動作および作用］
第２実施形態に係るスリッタ１の動作および作用について、説明する。第２実施形態に係るスリッタ１の動作および作用は、測定制御処理の一部、および回転制御処理において、第１実施形態に係るスリッタ１の動作および作用と相違する。

（測定制御処理の相違する処理）
第２実施形態における測定制御処理は、図８に示す第１実施形態における測定制御処理と、ステップＳＢ２の処理について相違するので、この相違する処理のみについて説明する。

第１実施形態では、識別情報Ｘが「１」に設定されているとき、１番目のスリッタヘッド２Ａの昇降モータ６６Ａについて、測定回転制御指令が昇降制御回路２７０に供給されると同時に、他のスリッタヘッド２Ｂ〜２Ｅの昇降モータ６６Ｂ〜６６Ｅについて、退避回転制御指令が昇降制御回路２７０に供給される。これに対し、第２実施形態では、スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅが刃先センサ４００Ａ〜４００Ｅをそれぞれ備えることから、スリッタヘッド２Ａのスリッタ刃２０Ａの半径が測定される間に、他のスリッタヘッド２Ｂ〜２Ｅを所定上方位置に位置決めする必要がない。

第２実施形態においてステップＳＢ２に相当する処理が実行されるとき、Ｘ番目のスリッタヘッドのみに関して、昇降モータの回転が制御される。たとえば、識別情報Ｘが「１」に設定されている場合、１番目のスリッタヘッド２Ａの昇降モータ６６Ａについて、測定回転制御指令が昇降制御回路２７０に供給される。昇降制御回路２７０は、スリッタヘッド２Ａが所定下方位置まで下降するように、測定回転制御指令に従って昇降モータ６６Ａの回転を制御する。スリッタヘッド２Ａが所定下方位置に位置決めされた後に、スリッタヘッド２Ａが所定下方位置から上昇するように、昇降制御回路２７０は、測定回転制御指令に従って昇降モータ６６Ａの回転を制御するとともに、昇降モータ６６Ａの回転量を基に、スリッタヘッド２Ａが所定下方位置から上昇した上昇移動量を算出する。昇降制御回路２７０は、算出した上昇移動量をスリッタ制御部２１０に供給する。スリッタ制御部２１０は、供給された上昇移動量を逐次積算してＲＡＭ２３０に一時記憶する。

図１０は、スリッタヘッド２Ａが所定下方位置から上昇している間に、破線で示すレーザ光ＬＢＡがスリッタ刃２０Ａの刃先部分２１Ａにより部分的に遮られた状態を示す。図１２は、スリッタ刃２０Ａの刃先部分２１Ａが刃受けロール３と係合している状態において、破線で示すレーザ光ＬＢＡがスリッタ刃２０Ａの刃先部分２１Ａによっては、ほとんど遮られていない状態を示す。

（回転制御処理）
スリッタ１の回転制御処理について、図１３を参照して説明する。図１３は、スリッタ１の回転制御処理を示すフローチャートである。図１３に示す各ステップの処理は、スリッタ制御部２１０のサブＣＰＵにより実行される。スリッタ１の電源が投入されると、サブＣＰＵが、ＲＯＭ２２０から回転制御プログラムを読み出して、回転制御処理の実行を開始する。

Ｘ番目のスリッタヘッドに対応する研磨フラグＧＦＸがセットされているか否かが判断される（ＳＤ１）。具体的には、ステップＳＡ６でセットされた研磨フラグＧＦＸがＸ番目のスリッタヘッドに対応する研磨フラグであるか否かが判断される。Ｘ番目のスリッタヘッドに対応する研磨フラグＧＦＸがセットされていると判断されたとき（ＳＤ１：ＹＥＳ）、処理はステップＳＤ２に進む。Ｘ番目のスリッタヘッドに対応する研磨フラグＧＦＸがセットされていないと判断されたとき（ＳＤ１：ＮＯ）、処理はステップＳＤ４に進む。

Ｘ番目のスリッタヘッドに対応する研磨フラグＧＦＸがセットされていると判断されたとき、スリッタ刃の半径ＲＸが変更される（ＳＤ２）。具体的には、スリッタ刃が研磨される度に、スリッタ刃の半径は所定量だけ小さくなると考えられることから、ステップＳＢ５でＮＶＲＡＭ２４０に記憶された半径ＲＸが、ステップＳＡ６でＮＶＲＡＭ２４０に記憶された研磨回数ＧＮＸと所定量との乗算値だけ、小さい半径に変更され、変更された半径が半径ＲＸとしてＮＶＲＡＭ２４０に再度固定的に記憶される。本実施形態では、１回の研磨により半径が小さくなる所定量として、０．０４ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲の数量が定められる。

Ｘ番目のスリッタヘッドに対応する研磨フラグＧＦＸがリセットされ、研磨回数ＧＮＸが「０」に設定される（ＳＤ３）。具体的には、ＮＶＲＡＭ２４０に記憶されるＸ番目のスリッタヘッドに対応する研磨フラグＧＦＸが、リセットされ、ＮＶＲＡＭ２４０に固定的に記憶される。また、ＮＶＲＡＭ２４０に記憶されるＸ番目のスリッタヘッドに対応する研磨回数ＧＮＸが、「０」に設定され、ＮＶＲＡＭ２４０に固定的に記憶される。

スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅのスリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの半径Ｒ１〜Ｒ５が読み込まれる（ＳＤ４）。具体的には、ステップＳＢ５またはＳＢ７でＮＶＲＡＭ２４０に記憶された半径Ｒ１〜Ｒ５が読み出され、ＲＡＭ２３０に一時記憶される。

最大の半径Ｒｍａｘが決定される（ＳＤ５）。具体的には、ＲＡＭ２３０に一時記憶された半径Ｒ１〜Ｒ５のうちで、最も大きな半径が、半径Ｒｍａｘとして決定される。

実際の搬送速度ＶＦが読み込まれる（ＳＤ６）。具体的には、管理装置１２０は、搬送速度センサ１１０からのパルス信号の周波数に基いて、実際の搬送速度ＶＦを逐次測定している。スリッタ制御部２１０は、ステップＳＤ６の実行により、実際の搬送速度ＶＦを表す情報を管理装置１２０から受け取り、ＲＡＭ２３０に一時記憶する。

初期指令回転数Ｃｉｎが算出される（ＳＤ７）。具体的には、初期指令回転数Ｃｉｎは、実際の搬送速度ＶＦと、新品のスリッタ刃の半径とに基いて、算出される。たとえば、初期指令回転数Ｃｉｎ（回／分）は、実際の搬送速度ＶＦ（ｍ／分）を、２πと、新品のスリッタ刃の半径（ｍ）との乗算値で割り算し、その割り算した値を３倍した値として算出される。

基準周速度ＶＲｍａｘが算出される（ＳＤ８）。具体的には、基準周速度ＶＲｍａｘは、最大の半径Ｒｍａｘと、初期指令回転数Ｃｉｎとに基いて、算出される。たとえば、基準周速度ＶＲｍａｘ（ｍ／分）は、最大の半径Ｒｍａｘ（ｍ）と、２πと、初期指令回転数Ｃｉｎ（回／分）とを乗算することにより、算出される。

指令回転数Ｃ１〜Ｃ５が算出される（ＳＤ９）。具体的には、スリッタヘッド２Ａ〜２Ｅの駆動モータ７２Ａ〜７２Ｅのための指令回転数Ｃ１〜Ｃ５は、基準周速度ＶＲｍａｘと、スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの半径Ｒ１〜Ｒ５とに基いて、算出される。たとえば、指令回転数Ｃ１（回／分）は、基準周速度ＶＲｍａｘ（ｍ／分）を、２πと、スリッタ刃２０Ａの半径Ｒ１（ｍ）との乗算値で割り算することにより、算出される。算出された指令回転数Ｃ１〜Ｃ５は、ＲＡＭ２３０に一時記憶される

指令回転数Ｃ１〜Ｃ５が回転制御回路２８０に指令される（ＳＤ１０）。回転制御回路２８０は、駆動モータ７２Ａ〜７２Ｅの回転数が指令回転数Ｃ１〜Ｃ５になるように、駆動モータ７２Ａ〜７２Ｅの回転を個別に制御する。この結果、スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの刃先部分２１Ａ〜２１Ｅの全ての周速度が、基準周速度ＶＲｍａｘと同じ速度となる。本実施形態では、段ボールＳＨの切断加工に使用されないスリッタ刃も、所定下方位置において回転される。ステップＳＤ１０の実行後に、処理はステップＳＤ１に戻る。

［第２実施形態の効果］
第２実施形態では、５つの刃先センサ４００Ａ〜４００Ｅが、５つのスリッタヘッド２Ａ〜２Ｅにそれぞれ備えられる。このため、第１実施形態において、１つの刃先センサ１００が５つのスリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの半径を測定する構成に比べ、測定対象とされるスリッタヘッド以外の他のスリッタヘッドの昇降動作を制御する必要がなく、測定制御処理ＳＡ８におけるステップＳＢ２に相当する処理を簡易にかつ迅速に実行することができる。

第２実施形態では、ステップＳＤ５において、スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの半径Ｒ１〜Ｒ５のうちで、最大の半径Ｒｍａｘが決定される。スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの刃先部分２１Ａ〜２１Ｅの全ての周速度が、最大の半径Ｒｍａｘに基いて算出された基準周速度ＶＲと同じになるように、スリッタ制御部２１０および回転制御回路２８０により、駆動モータ７２Ａ〜７２Ｅの回転が制御される。この結果、スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの刃先部分２１Ａ〜２１Ｅの全ての周速度が、最大の半径Ｒｍａｘに応じた高い基準周速度ＶＲｍａｘと同じ周速度となることから、切断加工されている段ボールＳＨが、斜行することなく搬送されるとともに、高い切断品質にて切断加工される。

＜構成の対応関係＞
スリッタ１、およびスリッタヘッド２Ａ〜２Ｅは、本発明のスリッタ、およびスリッタヘッドの一例である。スリッタ刃２０、２０Ａ〜２０Ｅ、および刃先部分２１、２１Ａ〜２１Ｅは、本発明のスリッタ刃、および刃先部分の一例である。駆動モータ７２、７２Ａ〜７２Ｅは、本発明の駆動モータの一例である。刃先センサ１００または刃先センサ４００Ａ〜４００Ｅ、スリッタ制御部２１０、および測定制御処理ＳＡ８の組み合わせは、本発明の刃径取得部の一例である。スリッタ制御部２１０、および回転制御回路２８０は、本発明の制御部の一例である。５つの刃先センサ４００Ａ〜４００Ｅは、本発明の複数の測定ユニットの一例である。ステップＳＣ６〜ＳＣ８の処理、または、ステップＳＤ１〜ＳＤ８の処理は、本発明の取得処理の一例である。ステップＳＣ９、または、ステップＳＤ９は、本発明の算出処理の一例である。ステップＳＣ１０、または、ステップＳＤ１０と、回転制御回路２８０の制御動作との組み合わせは、本発明の速度制御処理の一例である。図９に示す回転制御処理、または、図１３に示す回転制御処理は、本発明の制御処理の一例である。段ボールＳＨ、および搬送方向ＤＦは、本発明の段ボール、および搬送方向の一例である。スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの半径Ｒ１〜Ｒ５は、本発明の複数のスリッタ刃の径の一例である。基準周速度ＶＲ、または、基準周速度ＶＲｍａｘは、本発明の基準周速度の一例である。実際の搬送速度ＶＦは、本発明の段ボールの搬送速度の一例である。所定低速度ＶＲｍｉｎは、本発明の予め定められた周速度の一例である。最大の半径Ｒｍａｘは、本発明の最も大きな径の一例である。指令回転数Ｃ１〜Ｃ５は、本発明の複数の駆動モータの指令速度の一例である。

＜変形例＞
本発明は、第１および第２実施形態に限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。以下にその変形の一例を述べる。

（１）第１実施形態では、実際の搬送速度ＶＦが所定低速度ＶＦｍｉｎ以上であるか否かに応じて、基準周速度ＶＲが、実際の搬送速度ＶＦに基いて算出される場合と、下限周速度ＶＲｍｉｎに設定される場合とに分けられる構成であるが、この構成に限定されない。たとえば、基準周速度ＶＲが、下限周速度ＶＲｍｉｎより充分に高い一定の周速度に設定される構成であってもよい。

（２）第２実施形態では、基準周速度ＶＲｍａｘが、スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの半径Ｒ１〜Ｒ５のうちの最大の半径Ｒｍａｘに基いて算出される構成であるが、この構成に限定されない。たとえば、基準周速度ＶＲｍａｘが、スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの半径Ｒ１〜Ｒ５の平均の半径に基いて算出される構成であってもよい。

（３）両実施形態では、搬送速度センサ１１０からのパルス信号の周波数に基いて測定された実際の搬送速度ＶＦが、回転制御処理において使用される構成であるが、この構成に限定されない。たとえば、各オーダに関して指令される搬送速度、または、作業者が操作パネルを通して指令する搬送速度が、実際の搬送速度ＶＦに代わって、使用される構成であってもよい。

（４）両実施形態では、測定制御処理ＳＡ８は、研磨制御処理ＳＡ５、および、ステップＳＡ６から独立した処理であるが、この構成に限定されない。たとえば、ステップＳＡ６において、研磨回数ＧＮＸの計数動作が実行されずに、研磨フラグＧＦＸのセット動作のみが実行され、測定制御処理ＳＡ８が、ステップＳＡ６の実行後に、連続して実行される構成であってもよい。この変形例では、測定指令ボタン２５４、ステップＳＡ７の判断処理、および、ステップＳＣ３またはステップＳＤ３における研磨回数ＧＮＸを「０」に設定する処理は不要となる。

（５）両実施形態では、ステップＳＢ５において、スリッタ刃２０Ａ〜２０Ｅの全てについて、半径Ｒ１〜Ｒ５が算出される構成であるが、この構成に限定されない。たとえば、各オーダの開始前に、測定制御処理ＳＡ８が実行されるのであれば、次のオーダで使用されるスリッタ刃についてのみ、半径が算出され、指令回転数が算出される構成であってもよい。

（６）両実施形態では、ステップＳＣ２、または、ステップＳＤ２において、研磨回数ＧＮＸに応じてスリッタ刃の半径ＲＸが変更される構成であるが、この構成に限定されない。たとえば、測定制御処理ＳＡ８が、各オーダの開始前などの比較的短い時間間隔で、実行される構成であれば、ステップＳＣ１〜ＳＣ３、または、ステップＳＤ１〜ＳＤ３を省略することもできる。

（７）両実施形態では、回転制御処理は、スリッタ１の電源投入により開始され、スリッタ１が切断加工している間、常時実行される構成であるが、この構成に限定されない。たとえば、各オーダで加工される段ボールの厚さ、全横幅の寸法、紙質などの条件から、斜行現象が発生し易いオーダにおいて、回転制御処理が実行される構成であってもよい。

１ スリッタ
２Ａ〜２Ｅ スリッタヘッド
３ 刃受けロール
２０、２０Ａ〜２０Ｅ スリッタ刃
２１、２１Ａ〜２１Ｅ 刃先部分
７２、７２Ａ〜７２Ｅ 駆動モータ
１００、４００Ａ〜４００Ｅ 刃先センサ
２１０ スリッタ制御部
２２０ ＲＯＭ
２４０ ＮＶＲＡＭ
２８０ 回転制御回路
ＳＨ 段ボール
ＤＦ 搬送方向
Ｒ１〜Ｒ５ スリッタ刃の半径
ＶＲ、ＶＲｍａｘ 基準周速度
Ｃ１〜Ｃ５ 指令回転数

Claims (7)

1. 各々が、円形のスリッタ刃とそのスリッタ刃を回転させる駆動モータとを含み、段ボールの搬送方向と直交する幅方向に位置調整可能に配置される複数のスリッタヘッドと、
   複数のスリッタ刃の径をそれぞれ取得する刃径取得部と、
   複数のスリッタ刃の刃先部分の周速度が同じ速度になるように、刃径取得部により取得された複数のスリッタ刃の径に基いて、複数の駆動モータの回転速度をそれぞれ制御する制御部と、を備えるスリッタ。
2. 制御部は、
   スリッタ刃の刃先部分の基準周速度を取得する取得処理と、
   刃径取得部により取得された複数のスリッタ刃の径と、基準周速度とに基いて、複数の駆動モータの指令速度をそれぞれ算出する算出処理と、
   算出された指令速度に従って、複数の駆動モータの回転速度をそれぞれ制御する速度制御処理と、を実行する請求項１に記載のスリッタ。
3. 取得処理は、段ボールの搬送速度に基いて基準周速度を決定して取得する請求項２に記載のスリッタ。
4. 取得処理は、
   段ボールの搬送速度が予め定められた搬送速度より低いとき、予め定められた周速度を基準周速度として取得し、
   段ボールの搬送速度が予め定められた搬送速度以上であるとき、段ボールの搬送速度に基いて基準周速度を決定して取得する請求項３に記載のスリッタ。
5. 取得処理は、刃径取得部により取得された複数のスリッタ刃の径のうちで最も大きな径を有する特定のスリッタ刃の刃先部分の周速度を基準周速度として取得し、
   算出処理は、特定のスリッタ刃以外の他の複数のスリッタ刃について、刃径取得部により取得された複数のスリッタ刃の径と、基準周速度とに基いて、他の複数のスリッタ刃を回転させる複数の駆動モータの指令速度をそれぞれ算出し、
   速度制御処理は、算出された指令速度に従って、他の複数のスリッタ刃を回転させる複数の駆動モータの回転速度をそれぞれ制御する請求項２に記載のスリッタ。
6. 刃径取得部は、複数のスリッタ刃の径をそれぞれ測定するために複数のスリッタヘッドにそれぞれ配置される複数の測定ユニットを含む請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のスリッタ。
7. 各々が、円形のスリッタ刃とそのスリッタ刃を回転させる駆動モータとを含み、段ボールの搬送方向と直交する幅方向に位置調整可能に配置される複数のスリッタヘッドと、複数のスリッタ刃の径をそれぞれ取得する刃径取得部と、を備えるスリッタのコンピュータに、
   複数のスリッタ刃の刃先部分の周速度が同じ速度になるように、刃径取得部により取得された複数のスリッタ刃の径に基いて、複数の駆動モータの回転速度をそれぞれ制御する制御処理を実行させるスリッタ制御プログラム。

Images