JP5021438B2 - 段ボールシートの製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、コルゲータから送り出される段ボールウェブの移送路にスリッタ・スコアラを直列に２台配設し、製造される段ボールシートのロット替え時にこれらのスリッタ・スコアラの使用を交互に切り換える段ボールシートの製造装置に関する。

段ボールシートの製造装置は、コルゲータから送り出される段ボールウェブの移送路に、段ボールウェブを所要の幅寸法に幅切りし、必要に応じて罫線を入れるスリッタ・スコアラを直列に２台配設し、その下流側に段ボールウェブを所要の長さ寸法の段ボールシートに切断するロータリカッタを配設して、製造される段ボールシートの幅寸法や罫線入れが異なるロット替え時に、２台のスリッタ・スコアラの使用を交互に切り換えるようにしたものが多い（例えば、特許文献１、２参照）。

前記ロット替え時に２台のスリッタ・スコアラを切り換える際には、待機中のスリッタ・スコアラの刃を、次ロットの幅寸法や罫線位置に合わせて、所定の幅方向位置にセットし、現ロットの製造が終了したときに、使用後のスリッタ・スコアラの刃を上昇させて退避させ、待機中のスリッタ・スコアラの刃を下降させて、次ロットの幅切りや罫線入れを開始するようにしている。

特許文献１に記載されたものは、コルゲータから送り出される段ボールウェブの移送速度が１００ｍ／分程度であった頃の形態であり、２台のスリッタ・スコアラの上流側に配設したロータリシャーで、段ボールウェブをロット替えの境界で切り離し、この切り離したロット替えの境界部を低速でスリッタ・スコアラに通しながら、２台のスリッタ・スコアラの使用を切り換えていた。また、ロット替えの境界で段ボールウェブを切り離す際には、現ロットで所定枚数の段ボールシートを採取できるようにその尾端側に余裕代を付与し、ロータリカッタで最終の段ボールシートを切断するときに、余裕代の分を切り捨てていた。

特許文献２に記載されたものは、コルゲータから送り出される段ボールウェブの移送速度が２００ｍ／分以上とされ、生産速度が高速化された現状の形態であり、特許文献１に記載されたようにロット替えの境界で段ボールウェブを切り離したものでは、切り離された次ロットの先端を高速でスリッタ・スコアラに通すことが難しいことから、段ボールウェブをロット替えの境界で切り離すことなくスリッタ・スコアラに通し、ロット替え相当部がスリッタ・スコアラを通過するときに、２台のスリッタ・スコアラの使用を切り換えるようにしている。このため、この切り換え中にスリッタ・スコアラを通過する段ボールウェブには不良部が発生する。

このようなロット替え時に発生する段ボールウェブの不良部の長さを低減するために、以前は、ロット替え時の段ボールウェブの移送速度を定常速度から低下させていたが、段ボールウェブの移送速度を低下させることは生産性の低下に繋がるので、近年は、スリッタ・スコアラの切り換え時間を短縮する努力がなされ、０．２〜０．３秒程度でスリッタ・スコアラの切り換えを可能としたものもある。

しかしながら、コルゲータから送り出される段ボールウェブの現状の定常速度は２００ｍ／分以上の高速であるので、スリッタ・スコアラの切り換え時間を０．２秒に短縮しても、１回のロット替え時に１ｍ近くの長さの不良部が発生する。また、近年は小ロット化が進み、１日のロット替えが２５０回程度に達することも多いので、１日に平均２００ｍ以上の累積長さの不良部が発生することになる。

一方、ロット替え時に発生する段ボールウェブの不良部をなくす手段として、コルゲータから送り出される段ボールウェブを、先にカッタで所要の長さ寸法に切断し、このカッタの下流側の移送路を上側移送路と下側移送路に分岐させて、これらの分岐させた移送路に、それぞれスリッタ・スコアラを配設して、切断した段ボールウェブに後から幅切りや罫線入れを行うようにした段ボールシートの製造装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開昭５７−８７９４３号公報（第１〜４図） 特開平１−３０６６９７号公報（第１図） 実公平６−３４０９６号公報（第１図）

特許文献２に記載された現状の段ボールシートの製造装置は、スリッタ・スコアラの切り換え時間を短縮しても、ロット替え時の段ボールウェブの不良部の発生を零にすることはできず、近年の小ロットでロット替えの頻度が多い生産形態では、無視できない長さの不良部が発生する問題がある。また、特許文献３に記載されたものは、ロット替え時の段ボールウェブの不良部の発生を零にできるが、カッタの下流側の移送路を２系統に分岐する必要があるので、これらの各系統に移送手段や切断された段ボールシートのスタッカ等を別々に設けるために、設備コストがかなり増大する問題がある。

そこで、本発明の課題は、設備コストを増大させることなく、ロット替え時の段ボールウェブの不良部の発生を零にすることである。

上記の課題を解決するために、本発明は、コルゲータから送り出される段ボールウェブの移送路に、段ボールウェブを所要の幅寸法に幅切りし、必要に応じて罫線を入れるスリッタ・スコアラを直列に２台配設し、その下流側に段ボールウェブを所要の長さ寸法の段ボールシートに切断するカッタを配設して、製造される段ボールシートのロット替え時に、前記２台のスリッタ・スコアラの使用を交互に切り換える段ボールシートの製造装置において、前記２台のスリッタ・スコアラが配設された移送路の上流側に、前記コルゲータから送り出される段ボールウェブの移送長さを検出する移送長さ検出手段と、この移送長さ検出手段の検出結果とロット替え情報に基づいて、段ボールウェブを製造中の現ロットの尾端と次ロットの先端とに切り離すシャーとを順に設けて、シャーで切り離される現ロットの尾端位置を、現ロットで製造される所要の長さ寸法の最終の段ボールシートの後端位置に合致させるようにし、さらに、前記シャーで切り離された現ロットの尾端側の速度を、前記シャーと前記スリッタ・スコアラの間で増速する手段を設けて、前記切り離された次ロットの先端との間に間隔を開けた切り離し間隔部を形成し、この切り離し間隔部が前記スリッタ・スコアラを通過する間に、前記２台のスリッタ・スコアラの使用を切り換えるようにするとともに、前記カッタの入口側に、前記段ボールウェブのカッタへの送り込み速度を検出する速度検出手段と、前記切り離された次ロットの先端を検出する先端検出手段とを設け、前記シャーで切り離された後の前記カッタによる切断を、前記現ロットの尾端側の残りのカット分は、前記速度検出手段の検出結果に基づいて、前記次ロットの先端側の最初の１カット分は、前記先端検出手段の検出結果に基づいて、それぞれ所要の長さ寸法に切断する構成を採用した。

すなわち、２台のスリッタ・スコアラが配設された移送路の上流側に、コルゲータから送り出される段ボールウェブの移送長さを検出する移送長さ検出手段と、この移送長さ検出手段の検出結果とロット替え情報に基づいて、段ボールウェブを製造中の現ロットの尾端と次ロットの先端とに切り離すシャーとを順に設けて、シャーで切り離される現ロットの尾端位置を、現ロットで製造される所要の長さ寸法の最終の段ボールシートの後端位置に合致させるようにし、さらに、シャーで切り離された現ロットの尾端側の速度を、シャーとスリッタ・スコアラの間で増速する手段を設けて、切り離された次ロットの先端との間に間隔を開けた切り離し間隔部を形成し、この切り離し間隔部がスリッタ・スコアラを通過する間に、２台のスリッタ・スコアラの使用を切り換えるようにするとともに、カッタの入口側に、段ボールウェブのカッタへの送り込み速度を検出する速度検出手段と、切り離された次ロットの先端を検出する先端検出手段とを設け、シャーで切り離された後のカッタによる切断を、現ロットの尾端側の残りのカット分は、速度検出手段の検出結果に基づいて、次ロットの先端側の最初の１カット分は、先端検出手段の検出結果に基づいて、それぞれ所要の長さ寸法に切断することにより、現ロットの尾端まで、かつ、次ロットの先端から、それぞれ所要の長さ寸法の段ボールシートが採取されるようにし、ロット替え時の段ボールウェブの不良部の発生を零にできるようにした。また、切り離された次ロットの先端は、前記尾端側の増速手段によって前方へ引っ張られるので、高速であっても問題なくスリッタ・スコアラに通すことができる。

本発明の段ボールシートの製造装置は、２台のスリッタ・スコアラが配設された移送路の上流側に、コルゲータから送り出される段ボールウェブの移送長さを検出する移送長さ検出手段と、この移送長さ検出手段の検出結果とロット替え情報に基づいて、段ボールウェブを製造中の現ロットの尾端と次ロットの先端とに切り離すシャーとを順に設けて、シャーで切り離される現ロットの尾端位置を、現ロットで製造される所要の長さ寸法の最終の段ボールシートの後端位置に合致させるようにし、さらに、シャーで切り離された現ロットの尾端側の速度を、シャーとスリッタ・スコアラの間で増速する手段を設けて、切り離された次ロットの先端との間に間隔を開けた切り離し間隔部を形成し、この切り離し間隔部がスリッタ・スコアラを通過する間に、２台のスリッタ・スコアラの使用を切り換えるようにするとともに、カッタの入口側に、段ボールウェブのカッタへの送り込み速度を検出する速度検出手段と、切り離された次ロットの先端を検出する先端検出手段とを設け、シャーで切り離された後のカッタによる切断を、現ロットの尾端側の残りのカット分は、速度検出手段の検出結果に基づいて、次ロットの先端側の最初の１カット分は、先端検出手段の検出結果に基づいて、それぞれ所要の長さ寸法に切断するようにしたので、現ロットの尾端まで、かつ、次ロットの先端から、それぞれ所要の長さ寸法の段ボールシートを採取することができ、設備コストを増大させることなく、ロット替え時の段ボールウェブの不良部の発生を零にすることができる。また、切り離された次ロットの先端は、前記尾端側の増速手段によって前方へ引っ張られるので、高速であっても問題なくスリッタ・スコアラに通すことができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この段ボールシートの製造装置は、図１に示すように、コルゲータ１で形成される段ボールウェブＡが連続的に送り出される移送路に、段ボールウェブＡを所要の幅寸法に幅切りし、必要に応じて罫線を入れるスリッタ・スコアラ２を直列に２台配設し、その下流側に段ボールウェブＡを所要の長さ寸法の段ボールシートＢに切断するロータリカッタ３を配設して、製造される段ボールシートＢのロット替え時に、２台のスリッタ・スコアラ２の使用を交互に切り換えるようにしたものである。この図では、上流側のスリッタ・スコアラ２が使用され、下流側のスリッタ・スコアラ２の刃が上昇して待機中とされている。また、移送路での段ボールウェブＡの移送速度は２００ｍ／分以上とされ、図示は省略するが、ロータリカッタ３で切断された製品の段ボールシートＢは、移送路の排出端に設けられたスタッカに積み上げられる。

前記移送路のスリッタ・スコアラ２の上流側には、コルゲータ１から送り出される段ボールウェブＡの移送長さを検出する移送長さ検出手段としてのメジャリングロール４と、段ボールウェブＡを製造中の現ロットの尾端と次ロットの先端とに切り離すロータリシャー５が設けられている。ロータリシャー５は、ロータリカッタ３と同様に、所定の位相角度に待機させた切断刃を、段ボールウェブＡの移送速度と同期させるように回転させて切断するものである。

また、前記ロータリシャー５とロータリカッタ３の間の移送路には、スリッタ・スコアラ２の入口側に、段ボールウェブＡを送り込むフィードロール６が設けられ、ロータリカッタ３の入口側に、切り離された次ロットの先端を検出する光学式の先端検出センサ７と、段ボールウェブＡを送り込むフィードロール８が設けられている。フィードロール８は、段ボールウェブＡのグリップ力を高めるために前後に２台設けられ、後側のフィードロール８には、ロータリカッタ３への段ボールウェブＡの送り込み速度を検出する速度検出手段が組み込まれている。

前記ロータリカッタ３およびロータリシャー５の作動と、各フィードロール６、８の送り込み速度は、コントローラ９によって制御され、コントローラ９には、生産管理用のコンピュータ１０からロット替え情報が入力されるとともに、メジャリングロール４、先端検出センサ７およびフィードロール８の速度検出手段の出力も入力されるようになっている。定常状態では、ロータリカッタ３は、メジャリングロール４から出力される段ボールウェブＡの移送長さに基いて作動される定常モードで、段ボールウェブＡを所要の長さ寸法の段ボールシートＢに切断する。

以下に、図２に基づいて、前記コントローラ９によるロット替え時の制御を説明する。まず、コントローラ９は、ロット替え情報とメジャリングロール４の出力に基づいてロータリシャー５を作動させ、段ボールウェブＡを現ロットの尾端と次ロットの先端とに切り離し（ステップ１）、各フィードロール６、８の送り込み速度を増速して、切り離した現ロットの尾端と次ロットの先端との間に間隔を開けた切り離し間隔部を形成するとともに（ステップ２）、ロータリカッタ３の作動をフィードロール８の速度検出手段の出力に基づくロット替えモードに切り替える（ステップ３）。この実施形態では、各フィードロール６、８の送り込み速度を、コルゲータ１から送り出される移送速度よりも７０ｍ／分増速しており、現ロットの尾端と次ロットの先端との間に１ｍ程度の長さの切り離し間隔部が形成される。この切り離し間隔部が形成された後、各フィードロール６、８の送り込み速度は、それぞれ現ロットの尾端が抜け、次ロットの先端が噛み込まれる前に元の速度に戻される。

つぎに、コントローラ９は、メジャリングロール４の出力に基づいて、前記切り離し間隔部がスリッタ・スコアラ２に到達したか否かを判定し（ステップ４）、到達したと判定したときに、例えば図１の実施形態の場合は、上流側のものから下流側のものへスリッタ・スコアラ２の使用を切り替える（ステップ５）。こののち、次ロットの先端が先端検出センサ７で検出されると（ステップ６）、次ロットの先端がロータリカッタ３に到達する時刻を、フィードロール８の速度検出手段の出力に基づいて予測し（ステップ７）、ロータリカッタ３を作動させて、次ロット先端の最初の１カット分を所要の長さに切断する（ステップ８）。最後に、ロータリカッタ３の作動をメジャリングロール４の出力に基づく定常モードに戻し（ステップ９）、ロット替え時の制御を終了する。なお、ステップ７における次ロットの先端がロータリカッタ３に到達する時刻の予測は、この時点では、各フィードロール６、８の送り込み速度が、コルゲータ１からの段ボールウェブＡの送り出し速度と同じ速度に戻されているので、メジャリングロール４の出力に基づいて予測してもよい。

図３は、前記ステップ４および５における切り離し間隔部が通過する際のスリッタ・スコアラ２の切り替え手順を示す。まず、図３（ａ）に示すように、現ロットＡ１の尾端が使用中の上流側スリッタ・スコアラ２を通り過ぎると、その刃が上昇を開始する。つぎに、図３（ｂ）に示すように、現ロットＡ１の尾端が待機中の下流側スリッタ・スコアラ２を通過すると、その刃が下降を開始する。このとき、次ロットＡ２の先端は、刃が上昇して待機状態となった上流側スリッタ・スコアラ２を通過する。最後に、図３（ｃ）に示すように、次ロットＡ２の先端が、切り離し間隔部が通過する間に刃が下降して使用状態となった下流側スリッタ・スコアラ２に通され、スリッタ・スコアラ２の切り替えが終了する。図示は省略するが、スリッタ・スコアラ２を下流側のものから上流側のものへ切り替えるときも、同様の手順で切り替えが行われる。

以上のロット替え時の制御によって、現ロットの尾端まで、かつ、次ロットの先端から、それぞれ所要の長さ寸法の段ボールシートＢを採取することができ、ロット替え時の段ボールウェブＡの不良部の発生を零にすることができる。

段ボールシートの製造装置の実施形態を示す一部省略正面図 図１の段ボールシートの製造装置におけるロット替え時の制御を説明するフローチャート ａ、ｂ、ｃは、それぞれ図２のステップ４および５におけるスリッタ・スコアラの切り替え手順を示す正面図

符号の説明

Ａ 段ボールウェブ
Ｂ 段ボールシート
１ コルゲータ
２ スリッタ・スコアラ
３ ロータリカッタ
４ メジャリングロール
５ ロータリシャー
６ フィードロール
７ 先端検出センサ
８ フィードロール
９ コントローラ
１０ コンピュータ

Claims (1)

1. コルゲータから送り出される段ボールウェブの移送路に、段ボールウェブを所要の幅寸法に幅切りし、必要に応じて罫線を入れるスリッタ・スコアラを直列に２台配設し、その下流側に段ボールウェブを所要の長さ寸法の段ボールシートに切断するカッタを配設して、製造される段ボールシートのロット替え時に、前記２台のスリッタ・スコアラの使用を交互に切り換える段ボールシートの製造装置において、前記２台のスリッタ・スコアラが配設された移送路の上流側に、前記コルゲータから送り出される段ボールウェブの移送長さを検出する移送長さ検出手段と、この移送長さ検出手段の検出結果とロット替え情報に基づいて、段ボールウェブを製造中の現ロットの尾端と次ロットの先端とに切り離すシャーとを順に設けて、シャーで切り離される現ロットの尾端位置を、現ロットで製造される所要の長さ寸法の最終の段ボールシートの後端位置に合致させるようにし、さらに、前記シャーで切り離された現ロットの尾端側の速度を、前記シャーと前記スリッタ・スコアラの間で増速する手段を設けて、前記切り離された次ロットの先端との間に間隔を開けた切り離し間隔部を形成し、この切り離し間隔部が前記スリッタ・スコアラを通過する間に、前記２台のスリッタ・スコアラの使用を切り換えるようにするとともに、前記カッタの入口側に、前記段ボールウェブのカッタへの送り込み速度を検出する速度検出手段と、前記切り離された次ロットの先端を検出する先端検出手段とを設け、前記シャーで切り離された後の前記カッタによる切断を、前記現ロットの尾端側の残りのカット分は、前記速度検出手段の検出結果に基づいて、前記次ロットの先端側の最初の１カット分は、前記先端検出手段の検出結果に基づいて、それぞれ所要の長さ寸法に切断するようにしたことを特徴とする段ボールシートの製造装置。

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