JP7504750B2 - シート束分割把持装置 - Google Patents

Description

本発明は、積層された複数のシート（例えば後述するブランク）から所定枚数のシート束を分割して把持するシート束分割把持装置及びこれを用いたシート束分割搬送方法に関する。

従来より、例えば紙コップの製造は、公知の打ち抜き機により扇形状に打ち抜いたシート状の紙片（以下、「ブランク」とも称する）を、紙コップ成型機へ移送して成形することで行われている。かようなブランクは、例えばポリエチレンフィルムがラミネートされ、紙コップの柄が印刷された原料紙を概ね扇形の形状に打ち抜く方法で形成される。

このとき、上記した打ち抜き機から順次打ち抜かれたシート（ブランク）を所定量の束（以下、「シート束」とも称する）にまとめ、このシート束を上記した紙コップ成形機へ移送するシート束分割装置が知られている（特許文献１や特許文献２参照）。

なお上記した特許文献２ではシート束がシート束分割装置によって次工程である成型機へ移送される例が示されているが、かような次工程は製造仕様によっても様々であり、例えば打ち抜き後のシート（ブランク）を他工場へ搬送することもあり得る。この場合には、上記した次工程はいわゆる箱詰め工程となり、シート束分割装置の機能としては当該シート束を収容ケースに収容することが要求される。

特開平６－１４３１６８号公報 特開２０１８－１６００８号公報

上記した特許文献によれば、シート束の搬送を機械的に自動化できて効率化が促進される。しかしながら例えば特許文献１では、そもそもシート束への分割に難があって人手を介して行う形態と大きな差異は実質的にないと言える。一方で上記した特許文献２によれば、次工程へのシート束の搬送を効率化できるものの、例えば搬送ミスの軽減や搬送スピードの向上など更なる改善が求められていた。また特許文献２においては、シート束を収容する収容ケースへの収容については特段言及されておらず、さらにはシート束同士の積重ねも考慮されてはいない。

本発明は、上記した課題を一例に鑑みて為されたものであり、例えば紙製のシート束を把持して次工程へより効率的に搬送することが可能なシート束分割把持装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態におけるシート束分割把持装置は、（１）複数枚のシートが水平方向に積層されたシート束の少なくとも一部を分割して把持するシート束分割把持装置であって、前記シート束に対して近接または離間する搬送機構と接続されるベース本体と、前記ベース本体に立設されて、前記シート束を前記水平方向に第１シート束と第２シート束とに分割するための先端ピンを有するセパレートシャフトと、前記ベース本体に配設されて、分割された前記第１シート束のうち前記先端ピンの側とは反対側における最外のシートにおける主面と接触するクランプ面を備えたクランプユニットと、前記第１シート束と前記セパレートシャフトとの間に介在可能とされて、前記第１シート束の積込み処理のときに前記第１シート束のそれぞれのシートの側面で構成された積層面と接触することで前記それぞれのシートの側面を整列させるガイド面を備えた押出しガイド部材と、を含み、前記第１シート束が前記セパレートシャフトと前記クランプユニットで把持されるとき、分割された前記第１シート束のうち前記水平方向の端面が前記先端ピンと前記クランプ面とによって挟持され、前記積込み処理が行われるとき、前記押出しガイド部材は、前記先端ピンが下端となって前記クランプ面と共に前記第１シート束を挟持している状態で、前記ガイド面を介して前記第１シート束の積層面を押し出すことで前記先端ピンから前記第１シート束を離脱させる、ことを特徴とする。

また、上記（１）に記載のシート束分割把持装置においては、（２）前記クランプユニットの駆動を制御する制御装置を有し、前記制御装置は、前記先端ピン及び前記クランプ面の少なくとも一方を他方に向けて移動させて、前記第１シート束のそれぞれ端部に位置するシートを前記先端ピン及び前記クランプ面で挟持する制御を行うことが好ましい。

また、上記（１）又は（２）に記載のシート束分割把持装置においては、（３）前記先端ピンは、前記第１シート束と前記第２シート束の間に挿入される先端突起部と、分割された前記第１シート束のうち前記クランプ面の側とは反対側における最外のシートと接触する把持面と、前記セパレートシャフトと連結される連結部と、を具備してなることが好ましい。

また、上記（１）～（３）のいずれかに記載のシート束分割把持装置においては、（４）前記セパレートシャフトが前記シート束の鉛直方向における下側から前記先端ピンを押し上げることで、前記シート束が第１シート束と第２シート束とに分割されることが好ましい。

また、上記（１）～（３）のいずれかに記載のシート束分割把持装置においては、（５）前記セパレートシャフトが前記シート束の鉛直方向における上側から前記先端ピンを押し下げることで、前記シート束が第１シート束と第２シート束とに分割されることが好ましい。

また、上記（１）～（５）のいずれかに記載のシート束分割把持装置においては、（６）前記シート束の分量を計測する分量計測センサをさらに有し、前記シート束は、前記シート束を構成する複数のシートが積層された方向と交差する方向に対して所定の間隙を有して複数並んでそれぞれ保持部に載置され、前記分量計測センサは、それぞれ前記保持部に載置されたシート束に対して前記分量を計測することが好ましい。

また、上記（１）～（６）のいずれかに記載のシート束分割把持装置においては、（７）前記シート束を構成する前記シートの規格を計測する規格計測センサをさらに有し、前記規格計測センサは、前記ベース本体に取り付けられて、前記シート束を保持する保持部に設けられた規格パターンを計測して前記シートの規格を判定することが好ましい。

本発明によれば、シート束を迅速に分割して把持する共に、把持したシート束の一部が意図せず落下するなど搬送ミスを抑制でき、より効率的にシート束を次工程へ搬送することが可能となる。さらに本発明によれば、収納ケース内にシート束を積み込むことや、シート束の上に別のシート束を積み重ねることなども可能となる。

本実施形態のシート束分割把持装置を含むシート束分割搬送システムの模式図である。 本実施形態のシート束分割把持装置を斜め上方から見た模式図である。 本実施形態のシート束分割把持装置を側面から見た模式図である。 セパレートシャフトに搭載される先端ピンを示した模式図である。 本実施形態のシート束分割搬送方法を説明するためのフローチャートである。 前工程手段で打ち抜かれたシートが積層されて保持機構上に載置された状態を示す模式図である。 図５に示したフローチャートのうちシート束の取出し工程における詳細を説明するフローチャートである。 ブランク保持部に載置された積層シート（シート束）における分割ポイントを検出するときの状態を示した模式図である。 ブランク保持部に載置された積層シート（シート束）における下端を検出するときの状態を示した模式図である。 ブランク保持部のうちブランク支持壁を退避させるときの状態を示した模式図である。 ブランク保持部に保持された積層シート（シート束）から所定量の第１シート束を分割するときの状態およびその遷移を示した模式図である。 シート束から分割された第１シート束を持ち直して整列させるときの状態およびその遷移を示した模式図である。 シート束から分割された第１シート束を把持するときの状態を示した模式図である。 把持した第１シート束を次工程へ搬送するときの状態を示した模式図である。 次工程へ到着した第１シート束を解放して載置するときの状態およびその遷移を示した模式図である。 変形例（下側分割）のうち、ブランク保持部のうちブランク支持壁を退避させるときの状態を示した模式図である。 変形例（下側分割）のうち、ブランク保持部に保持されたシート束から所定量の第１シート束を分割するときの状態およびその遷移を示した模式図である。 変形例（下側分割）のうち、シート束から分割された第１シート束を持ち直して整列させるときの状態およびその遷移を示した模式図である。 変形例（下側分割）のうち、シート束から分割された第１シート束を把持するときの状態を示した模式図である。 変形例（下側分割）のうち、シート束から分割された第１シート束を再把持するときの状態を示した模式図である。 変形例（下側分割）のうち、把持した第１シート束を次工程へ搬送するときの状態を示した模式図である。

以下、適宜図面を参照しつつ、本発明のシート束分割把持装置及びシート束分割搬送方法について具体的に説明する。なお、以下の実施形態は本発明の一例を説明するものであり、本発明を意図せず限定するものではなく、他の公知の構成を適宜補完してもよい。例えば以下で詳述する構成以外の装置構成については、例えば上記特許文献２を含む公知の搬送機構を本発明の要旨を阻害しない限りにおいて援用してもよい。

［シート束分割搬送システム］
図１に、本実施形態におけるシート束分割搬送システム４００を示す。同図に示すとおり、本実施形態のシート束分割搬送システム４００は、後述するシート束分割把持装置１００、搬送機構ＴＭ、前工程手段２００、及び次工程手段３００などを含んで構成されている。
搬送機構ＴＭは、例えば六軸制御が可能でその先端にシート束分割把持装置１００を接続可能なアーム機構を備えた公知の搬送用ロボットである。なお、搬送機構ＴＭは、例えば上記した特許文献２に示された構造を採用してもよい。

前工程手段２００は、本実施形態のシートを所定の形状に成形する公知の成形機械（打ち抜き機）である。一例として、本実施形態の前工程手段２００は、紙製のブランクを扇形状に打ち抜き成形する特許文献２などに開示された公知の打ち抜き機が例示できる。この場合において当該ブランクは、最終的に紙コップ成型機へ移送されて紙コップに成形される。

次工程手段３００は、シート束分割把持装置１００によって搬送された第１シート束１Ａ（後述する）を受け入れる公知の手段である。例えば次工程が紙コップ成形の場合には当該次工程手段３００は、紙コップ成型機が例示できる。他方、次工程が他所（物理的に離れた他の製造ラインや他の工場など）となる場合にはシートの輸送が必要となるので、当該次工程手段３００は輸送のための収容ケースとなる。かような収容ケースは、例えば図１などに示すように、シート束分割把持装置１００によってシート束が搬入され又は搬出が可能な開口面を有する公知の段ボールなどの直方体状の箱が例示できる。

以下では、次工程手段３００の一例として、上記した他所へ成形したシートを輸送するための収容ケースを例にして説明を継続する。また、以下では、一例として紙コップに成形される扇形状の紙製シート（ブランク）を例にして説明するが、本発明は上記に限られず他の形状のシートでもよいし樹脂製など紙製以外の材質であってもよい。

［シート束分割把持装置］
次に図１～図４を参照しつつ、本実施形態におけるシート束分割把持装置１００の詳細な構成について説明する。このシート束分割把持装置１００は、上記した前工程手段２００と次工程手段３００の間に介在し、例えば特許文献２と同様に打ち抜き機から連続的に打ち抜かれたブランクが水平方向に積層されて保持機構ＲＭに保持されたシート束１を第１シート束１Ａと第２シート束１Ｂとに分割して把持する機能を有している。

より具体的に、例えば図２及び図３などから理解されるとおり、本実施形態のシート束分割把持装置１００は、複数枚のシート（ブランク）が積層されたシート束１の少なくとも一部を分割して把持する機能を有し、ベース本体１０、セパレートシャフト２０、クランプユニット３０、押出し機構４０、分割ポイント検出センサ５０、規格計測センサ６０および制御装置ＣＴＬなどを含んで構成されている。

ベース本体１０は、前工程手段２００で成形されて上記した保持機構ＲＭで保持されたシート束１に対して近接または離間可能な搬送機構ＴＭと接続される。また図２に示すように、ベース本体１０は、一端側が上記した搬送機構ＴＭと接続される一方で、他端側では後述するセパレートシャフト２０、クランプユニット３０及び押出し機構４０などが搭載される。

本実施形態のベース本体１０は、後述する分割ポイント検出センサ５０及び規格計測センサ６０も搭載する機能を有している。かようなベース本体１０は、例えば金属材など公知の材料が材質として特に制限なく適用できるとともに、上記した機能を発揮できる限りにおいて公知の他部材や機能をさらに有していてもよい。

セパレートシャフト２０は、上述のとおりベース本体１０に立設されて、シート束１を第１シート束１Ａと第２シート束１Ｂとに分割する機能を有している。すなわち「第１シート束１Ａ」とは、本実施形態のシート束分割把持装置１００が一度に把持可能な量で構成されたシート束である。また、「第２シート束１Ｂ」とは、シート束１から第１シート束１Ａが分割して離脱された直後の残部としてのシート束を言う。従って、後述するシート束の分割および把持が繰り返される態様であれば、２回目以降の分割処理では第２シート束１Ｂから所定量の第１シート束１Ａが分割されていくことになる。

具体的に本実施形態のセパレートシャフト２０は、保持機構ＲＭに保持されたシート束１の円弧面（各シートの内弧面又は外弧面で構成されるシート束の側面。特許文献２も適宜参照されたい）などと接触して上記分割を行う先端ピン２１と、この先端ピン２１を先端部に搭載するとともに基端が上記ベース本体１０に取り付けられて立設する支柱２２と、を含んで構成されている。なお本実施形態では、先端ピン２１がシート束１の上記した円弧面に接触する例を説明するが、シート束の他の側面（例えば内弧面や外弧面以外の非弧面）に先端ピン２１が接触して上記分割を行う態様であってもよい。

＜先端ピン２１の詳細構造＞
次に図４を参照しつつ、本実施形態におけるセパレートシャフト２０の先端ピン２１の構造について詳述する。
同図から理解されるとおり、本実施形態の先端ピン２１は、前記した第１シート束１Ａと第２シート束１Ｂの間に挿入される先端突起部２１ａと、分割された第１シート束１Ａのうちクランプ面３１ａの側とは反対側における最外のシートにおける主面と接触する把持面２１ｂと、この把持面２１ｂ側とは反対側で陥没部が形成された外側背面２１ｃと、セパレートシャフト２０と連結される連結孔を備えた連結部２１ｄと、を含んで構成されている。

このうち把持面２１ｂは、上記した分割時に第１シート束１Ａの主面（把持面２１ｂと対向する面）と平行になるように形成されている。これにより第１シート束１Ａを次工程手段３００へ搬送する際に、当該第１シート束１Ａの主面を把持面２１ｂがより確実に把持することが可能となっている。

一方で外側背面２１ｃは、先端に凸部が形成されるように陥没部が形成されている。後述する支持壁ＳＷを後退させる時にこの凸部が保持機構ＲＭに引っ掛かることによって上記後進が可能となっている。

なお本実施形態では、先端ピン２１は上記した連結孔を介してボルト締結などで支柱２２に接続されているが、先端ピン２１と支柱２２との接続態様は上記に限られない。例えば公知の接着剤や熱溶着など他の公知の固定手法によって先端ピン２１と支柱２２とが固着されていてもよい。

図２に戻り、本実施形態のシート束分割把持装置１００に含まれる各構成についての説明を継続する。
クランプユニット３０は、上記したベース本体１０に配設されて、分割された第１シート束１Ａをセパレートシャフト２０の先端ピン２１と協働して挟持する機能を有して構成されている。

より具体的に本実施形態のクランプユニット３０は、図２及び図３などから理解されるとおり、保持機構ＲＭに保持されたシート束と対向可能なクランプ板３１と、このクランプ板３１を先端ピン２１側（すなわち把持時に対向するシート束側）に向けて移動させるクランプ板移動機構３２と、を含んで構成されている。このうちクランプ板３１は、その主面（クランプ面３１ａ）が先端ピン２１の上記した把持面２１ｂの少なくとも一部と平行となるようにベース本体１０に取り付けられている。

そしてクランプ板移動機構３２は、後述する制御装置ＣＴＬの制御の下で、先端ピン２１側へクランプ板３１を移動させることで、上記した把持面２１ｂとクランプ面３１ａとで第１シート束１Ａを挟持することが可能となっている。換言すれば、クランプ面３１ａは、上記挟持の際に、分割された第１シート束１Ａのうち先端ピン２１の側とは反対側における最外のシートにおける主面と接触する。

なおクランプ板移動機構３２の具体例としては、特に制限はなく圧縮空気や油圧あるいは送りねじ機構など公知の種々の駆動機構が適用できる。本実施形態では、上記した駆動機構の一例として、圧縮空気による公知のエアシリンダ機構が用いられている。

押出し機構４０は、前記した挟持の際に第１シート束１Ａとセパレートシャフト２０との間に介在可能とされて、第１シート束１Ａのそれぞれのシートの側面で構成された積層面と接触することでそれぞれのシートの側面を整列させる機能を有して構成されている。なお「積層面」とは、積層された複数枚のシート（ブランク）それぞれの一辺（例えばブランクの内弧または外弧）で構成される面を言う（必要に応じて特許文献２なども参照されたい）。

より具体的に本実施形態の押出し機構４０は、セパレートシャフト２０の支柱２２の軸方向に沿って延在して第１シート束１Ａの上記した積層面と接触するガイド面４１ａを有するガイド板４１と、このガイド板４１と連結される連結板４２と、この連結板４２を上記セパレートシャフト２０に対して近接又は離間させるガイド板駆動機構４３と、を含んで構成されている。これにより、シート束１から分割された第１シート束１Ａの積層面をガイド面４１ａでガイドすることで、第１シート束１Ａを構成する各シート（ブランク）を整列させることが可能となっている。

なお本実施形態では、図３に示すように、セパレートシャフト２０の主軸（支柱２２）に沿って並置されたガイド板４１が当該セパレートシャフト２０に対して平行移動して近接又は離間すればよく、連結板４２は適宜省略されていてもよい。

ガイド板駆動機構４３は、本実施形態では連結板４２を介してガイド板４１を移動させている。かようなガイド板駆動機構４３の具体例としては、特に制限はなく圧縮空気や油圧あるいは送りねじ機構など公知の種々の駆動機構が適用できる。本実施形態では、上記したクランプ板移動機構３２と同様に、駆動機構の一例として圧縮空気による公知のエアシリンダ機構が用いられている。

分割ポイント検出センサ５０は、図３に示すように、例えばベース本体１０に搭載されて、後述するシート束１における分割ポイントＡを算出する機能を有している。かような分割ポイント検出センサ５０としては、例えばレーザー変位センサなど公知の測距センサが例示できる。なお本実施形態では分割ポイント検出センサ５０としてレーザー変位センサを用いているが、このような光学式センサに限られず例えば電波式や超音波式など他の測距センサを用いてもよい。

また、後述のとおり、本実施形態の分割ポイント検出センサ５０は、測距機能を有しているため、複数の保持機構ＲＭ（ＲＭ１～ＲＭ５、図６参照）に保持されたそれぞれのシート束１の分量を計測する機能も兼備させてもよい。

規格計測センサ６０は、図３に示すように、例えばベース本体１０に搭載されて、上述した複数の保持機構ＲＭ（ＲＭ１～ＲＭ４、図６参照）に備えられた規格マークＭｋを検出する機能を有している。かような規格計測センサ６０としては、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳセンサなどの公知の撮像手段が例示できる。これにより、保持機構ＲＭで保持されたシート（ブランク）に関する規格を判別することが可能となり、次工程手段３００へ誤った規格のシート（ブランク）が搬送されてしまうことを抑制できる。

制御装置ＣＴＬは、不図示のメモリやＣＰＵを備えた公知のコンピューターが例示できる。これにより、例えばプログラム化されたシート束分割搬送方法（後述）をシート束分割把持装置１００で実行することが可能となっている。なお本実施形態の制御装置ＣＴＬは、前記したクランプユニット３０の駆動を制御する機能を有している。後述するとおり、制御装置ＣＴＬは、先端ピン２１及びクランプ面３１ａの少なくとも一方を他方に向けて移動させて、分割された第１シート束１Ａのそれぞれ端部に位置するシート（ブランク）の主面を先端ピン２１及びクランプ面３１ａで挟持する制御を行う。

＜シート束分割搬送方法＞
次に図５～１５もさらに参照しつつ、本実施形態におけるシート束分割搬送方法について詳述する。このシート束分割搬送方法は、例えば上記したメモリにプログラムとして保存されて制御装置ＣＴＬによって実行可能な、上記したセパレートシャフト２０、クランプユニット３０及び押出し機構４０を有するシート束分割把持装置１００を用いた搬送方法である。なおこのシート束分割搬送方法を実行するプログラムは、上記メモリに格納される他、クラウドなどの公知のネットワークを介して上記した制御装置ＣＴＬダウンロードされる形態であってもよい。

図５に示すステップ１－１では、まずハンドチェンジが必要か否かが判定される。ここで、上記したシート（ブランク）が例えば紙コップなどの飲料容器に用いられる場合には、その用途や容量に応じて多数の規格に基づいて形状がそれぞれ決定される。従って、まず本実施形態のシート束分割搬送方法においては、前工程手段２００から供給されるシート（ブランク）に応じて適切なハンド（後述のようにシート束分割把持装置１００や他のハンド）が選択されているか否かが判定される。

なおこのステップ１－１における上記判定は、例えばシート束分割把持装置１００を操作する作業者が行ってもよいし、不図示のマークや作業者からの入力などによって制御装置ＣＴＬが実行するようにしてもよい。

そしてステップ１－１でハンドチェンジが不要と判定されればステップ２へ移行する一方で、ハンドチェンジが必要と判定されれば続くステップ１－２でハンドチェンジが実行される。なおハンドチェンジに際しては、例えば先端ピン２１が異なった形状のシート束分割把持装置など形状や仕様の異なるシート束分割把持装置のうち、その規格のシートの搬送に最適なハンド（シート束分割把持装置）が選択される。

続くステップ２では、搬送するシート（ブランク）の規格が照合されるとともに、分割把持すべきシート束の取出し順番が決定される。すなわち、図６に示すように、本実施形態においては、前工程手段２００から打ち抜かれたシート（ブランク）は、一例として５つ並置された保持機構ＲＭのガイドシャフトＳＦａ及びＳＦｂでそれぞれ保持される。これら５つの保持機構ＲＭは、複数のシートが積層された方向と交差する方向（図６ではＹ方向）に対して所定の間隙を有して複数並んで設置される。なお保持機構ＲＭの詳細構造は、以下で詳述する部分以外については上記した特許文献２と同様であるので、必要に応じてこの特許文献２に開示された「保持部１００」の構成を本明細書に援用する。

本実施形態では、上述のとおり５つの保持機構ＲＭ１～ＲＭ５にそれぞれシート（ブランク）が前工程手段２００から供給される。各シート（ブランク）は、その面内方向が鉛直方向に平行な状態（起立した状態）でガイドシャフトＳＦａ及びＳＦｂ上で集積される。なお本実施形態でも、ガイドシャフトＳＦａ及びＳＦｂ上で端部に位置するシート（ブランク）は、支持壁ＳＷによってシート（ブランク）が意図せず倒れてしまうことが抑制されている。この支持壁ＳＷの具体的な構造は、特許文献２の「ブランク押さえユニット１３０」と同様であるので詳細な説明は省略する。

このときいずれか一方のガイドシャフト（本例ではガイドシャフトＳＦａ）の端部には上記した規格マークＭｋが添加されている。この規格マークＭｋは上記した各種のシート規格に対応しており、この規格マークＭｋを検出することでシートの規格（形状など）を把握することが可能となっている。
このように上記したステップ２では、制御装置ＣＴＬは、シート束分割把持装置１００の規格計測センサ５０を制御して、複数の保持機構ＲＭにそれぞれ備えられた規格マークＭｋを検出する制御を実行する。

またステップ２では、上記した規格の照合を終えた後に、シート束の取出し順番が決定される。より具体的に制御装置ＣＴＬは、上記した分割ポイント検出センサ５０を転用して分量計測センサとして機能させ、上記複数の（本例では５つ）の保持機構ＲＭにそれぞれ保持されたシート束１の分量を計測する制御を行う。上述のとおり分割ポイント検出センサ５０は測距センサであるので、並置された複数の保持機構ＲＭに対向して並置される方向にスキャンすることでそれぞれの保持機構ＲＭに保持されたシート束１の最前面までの距離（すなわちそれぞれのシートの分量・積載量）が判定できる。

このように本実施形態のシート束１は、複数のシートが積層された方向と交差する方向（図６のＹ方向）に対して所定の間隙を有して複数並んでそれぞれ保持部（保持機構ＲＭ）に載置されている。そして本実施形態のシート束分割把持装置１００は、シート束１の分量を計測する分量計測センサ（分割ポイント検出センサ５０）をさらに有し、この分量計測センサはそれぞれ前記した保持部に載置されたシート束に対して前記分量を計測する機能を有している。

従ってステップ２において、制御装置ＣＴＬは、例えば積層しているシート（ブランク）の積載量が多い保持機構ＲＭから順にシート束を取り出すように取出し順番を決定することができる。なお上記した取出し順番は一例であって、制御装置ＣＴＬは、例えば上記した積載量が少ない保持機構ＲＭから順にシート束を取り出すように取出し順番を決定してもよい。なお以下の説明では、複数の保持機構ＲＭのうち左端に位置する第１保持機構ＲＭ１に保持されたシート束１を分割して搬送する例を説明する。

続くステップ３では、上記した次工程手段としての収容ケース３００の位置確認および必要に応じた補正が実行される。すなわち本実施形態における収容ケース３００は、上述のとおり直方体状の段ボールであって、四隅に位置検出用マーク（不図示）が付加されている。そこで本実施形態では、シート束分割把持装置１００の規格計測センサ５０を転用して上記収容ケース３００の四隅に付加された位置検出用マークを撮像することで、収容ケース３００の配置の傾きやその位置を確定している。

なお上記した位置検出用マークは、撮像装置としての規格計測センサ５０で識別可能であれば特に制限はなく公知の種々の計測用マークを活用することができる。このステップ３において、上記の手法で収容ケース３００の位置を確認しつつ必要に応じて収容ケース３００の位置情報を補正することで、後述する第１シート束１Ａを収容ケース３００内に整理して効率的に収容することが可能となっている。

次いでステップ４では、上述したシート束分割把持装置１００を用いてシート束の取出し処理が実行される。このステップ４におけるシート束の取出し態様については、図７～図１４を用いて後に詳述する。

そしてステップ４でシート束の取出しを終えると、続くステップ５では取出したシート束の収容ケース３００への積込み処理が実行される。このステップ５におけるシート束の積込み態様については、図１５を用いて後に詳述する。

上記のとおりステップ５の積込み処理が完了すると、ステップ６では規定数のシート（ブランク）の積込みが完了したか否かが判定される。そしてステップ６で未だ規定数に到達していないと判定された場合には、ステップ４に戻って、第２シート束１Ｂが新たなシート束１となって新たな第１シート束１Ａの取出し処理から積込み処理が繰り返される。一方、ステップ６で規定数のシート（ブランク）を次工程に搬送したと判定された場合にはこの搬送処理を終了する。

＜シート束の取出し処理＞
次に図７～図１４を用いて上記したステップ４におけるシート束の取出し処理を詳述する。図７に示すように、本実施形態のシート束取出し処理においては、まず制御装置ＣＴＬは、ステップ４１で切り離し箇所（分割ポイントＡ）を設定する。

より具体的には、図８に示すように、制御装置ＣＴＬは、分割ポイント検出センサ５０を介してシート束１における分割ポイントＡを算出する。すなわちベース本体１０に対するセパレートシャフト２０の先端ピン２１の位置は既知であることから、分割ポイント検出センサ５０によってシート束１までの距離を測定すれば、どの程度だけシート束分割把持装置１００をシート束１まで近接させれば目的の分割ポイントＡに先端ピン２１が位置付けられるかは算出可能となっている。このような趣旨のもとで、本実施形態では、一例として、分割ポイント検出センサ５０の検出光をシート束１の下端からＺ方向上方へ１５ｍｍの位置に照射し、これによってシート束１までの距離を測定している。

ここで本実施形態における「分割ポイントＡ」とは、保持機構ＲＭに保持されたシート束１のうちで把持及び搬送を行う第１シート束１Ａと、残部の第２シート束１Ｂとを分けるポイントを言う。なお第１シート束１Ａの分量は、例えば数十枚～百数十枚などシート束分割把持装置１００の把持能力や搬送効率などの観点から決定される。

次いでステップ４２において、制御装置ＣＴＬは、図９に示すように、保持機構ＲＭに保持されたシート束１の下端の位置を検出する。これにより上記したシート束１における上下方向の座標原点（図１０における「Ｂ」位置）が決定されることとなる。

なお上述のとおり搬送するシート（ブランク）の規格は既知であることから、保持機構ＲＭに保持されたシート束１の上端位置も上記座標原点を基準に算出することが可能となっている。あるいは上記した分割ポイント検出センサ５０を援用して先端ピンからシート束までの距離を常時監視するように構成してもよい。

続くステップ４３で、制御装置ＣＴＬは、図１０に示すように、セパレートシャフト２０の先端ピン２１を介して第１保持機構ＲＭ１をスライド移動させることでストッパ（支持壁ＳＷ）によるシート束１の支持を解放させる。より具体的に、制御装置ＣＴＬは、先端ピン２１の先端突起部２１ａを第１保持機構ＲＭ１の凹部などに引っ掛けてシート束分割把持装置１００を後退（＋Ｘ方向に移動）させる。

続くステップ４４で、制御装置ＣＴＬは、図１１に示すように、セパレートシャフト２０を介して第１保持機構ＲＭ１（ガイドシャフトＳＦａ及びＳＦｂ）に保持されたシート束１を第１シート束１Ａと第２シート束１Ｂとに分割する。より具体的に制御装置ＣＴＬは、前記したセパレートシャフト２０がシート束１の鉛直方向（図１２中のＺ方向）における上側から先端ピン２１を押し下げる制御を行うことで、この第１保持機構ＲＭ１に保持されたシート束１が上記分割ポイントＡを境にして第１シート束１Ａと第２シート束１Ｂとに分割される。

なおこのとき、図１１（ｂ）に示すように、制御装置ＣＴＬは、シート束１に先端ピン２１の先端突起部２１ａを差し込むときに、この先端突起部２１ａの先端でシート束１の積層面を当該シートの面方向に擦るように差し込む制御を行う。より具体的に本実施形態の制御装置ＣＴＬは、シート束１を構成するシートの弧面（内弧面または外弧面）に沿って先端突起部２１ａを移動させながら当該先端突起部２１ａを分割ポイントＡで差し込む動作を実行する。これによりシート束１を意図せず崩すことなく第１シート束１Ａと第２シート束１Ｂへの分割処理をスムーズに実行できる。

また、図１１（ｃ）に示すように、先端ピン２１の厚みを考慮して、上記した先端突起部２１ａのシート束１への差し込みと並行して、制御装置ＣＴＬは、シート束分割把持装置１００を後退（＋Ｘ方向に移動）させる。これにより、図１１（ｃ）に示すように、第１保持機構ＲＭ１に保持された第１シート束１Ａの上部が先端ピン２１に押されて後方に傾斜した状態となる。

このように上記した分割処理において第１シート束１Ａの上部が先端ピン２１に押されて後方に傾斜した状態となることから、このまま把持動作を続行した場合には第１シート束１Ａがズレた状態で把持されかねない。
そこで本実施形態では、続くステップ４５において、制御装置ＣＴＬは、図１２に示すように、分割した第１シート束１Ａの整列処理を実行する。

より具体的に図１２に示すように、制御装置ＣＴＬは、セパレートシャフト２０を前進（上記後退方向と逆の方向へ移動させることであり、図１２中の－Ｘ方向への移動である）させると共にガイド板４１に第１シート束１Ａの積層面が接触するまで下降させる。これにより、上記で傾斜した第１シート束１Ａの上部が真直に立ち直るとともに、ガイド板４１のガイド面４１ａを介して積層面を整列し直すことが可能となっている。

そして続くステップ４６では、制御装置ＣＴＬは、図１３に示すように、分割及び整列した第１シート束１Ａの把持処理を実行する。より具体的に制御装置ＣＴＬは、上記したクランプユニット３０のクランプ板移動機構３２を介して、クランプ板３１を先端ピン２１側（すなわち把持時に対向するシート束側）に向けて移動させる制御を行う。これにより、分割された第１シート束１Ａは、セパレートシャフト２０における先端ピン２１の把持面２１ｂとクランプユニット３０におけるクランプ板３１のクランプ面３１ａとの間で把持（挟持）されることとなる。

次いでステップ４７で、制御装置ＣＴＬは、図１４に示すように、シート束分割把持装置１００を後退及び上昇させることで、次工程手段３００へ第１シート束１Ａを搬送する制御を行う。なお本実施形態ではステップ４７においてシート束分割把持装置１００が後退及び上昇して離間したが、この形態に限られない。すなわち制御装置ＣＴＬは、シート束分割把持装置１００を後退させることと上昇させることの少なくとも一方を実行させるように制御してもよい。

また、同図に示すように、第１保持機構ＲＭ１のストッパ（支持壁ＳＷ）が第２シート束１Ｂを支持するまで、少なくとも一部が当該第２シート束１Ｂと対向するように当該第２シート束１Ｂと近接した位置にシート束分割把持装置１００を維持しておくことが好ましい。これによりシート束分割把持装置１００（例えば先端ピン２１）が暫定的にストッパの機能を発揮することで、支持壁ＳＷによる支持が再開される前に意図せず第２シート束１Ｂの一部が倒れてしまうことが抑制できる。

＜シート束の積込み処理＞
次に図１５を用いて上記したステップ５におけるシート束の積込み処理を詳述する。すなわち、図１５に示すように、制御装置ＣＴＬは、次工程手段３００へ第１シート束１Ａを搬送した後に当該第１シート束１Ａを載置する制御を行う。本実施形態において次工程手段は収容ケース３００であるので、制御装置ＣＴＬは、収容ケース３００内に第１シート束１Ａを移送して収容ケース３００の側壁に押し付けるように第１シート束１Ａを位置付ける。

収容ケース３００の側壁に第１シート束１Ａを押し付けた後で、制御装置ＣＴＬは、同図に示すように、ガイド板駆動機構４３を介してガイド板４１を側壁側へ移動させ、第１シート束１Ａをガイド板４１で上記側壁に押し付けるようにして相対的に先端ピン２１を第１シート束１Ａから離脱させる。
以上の動作によって、第１シート束１Ａは、収容ケース３００内で先端ピン２１とクランプ板３１との挟持から解放されて当該収容ケース３００の底面に載置される。

このように本実施形態の制御装置ＣＴＬは、ガイド板駆動機構４３を介してガイド板４１を収容ケース３００の側壁側へ移動させる制御を行っている。これにより、収容ケース３００に第１シート束１Ａを複数回に渡って収容する際に、隣り合うシート束の距離を詰めて収容ケース３００内に配置でき、通常よりもシート束同士をより密に収容することが可能となっている。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、上述した実施形態に対して更なる修正を試みることは明らかであり、これらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

＜変形例＞
以下に、図１６～図２１を用いて、上記した実施形態の変形例について説明する。
上記した実施形態では、シート束１の分割処理において、セパレートシャフト２０がシート束１の鉛直方向における上側から先端ピン２１を押し下げることで、シート束１が第１シート束１Ａと第２シート束１Ｂとに分割されていた。

これに対して本変形例においては、セパレートシャフト２０がシート束１の鉛直方向における下側から先端ピン２１を押し上げることで、シート束１が第１シート束１Ａと第２シート束１Ｂとに分割される。なお、以下の変形例においては、既述の構成と同じ機能・作用を奏するものは同じ参照番号を付し、その説明は適宜省略する。

すなわち図７のステップ４３において、本変形例では、制御装置ＣＴＬは、図１６に示すように、先端ピン２１の根元部（先端突起部２１ａとは反対側で張り出た端部）などを第１保持機構ＲＭ１の凹部などに引っ掛けてシート束分割把持装置１００を後退（＋Ｘ方向に移動）させる。これにより、実施形態と同様に、セパレートシャフト２０の先端ピン２１を介して第１保持機構ＲＭ１をスライド移動させることでストッパ（支持壁ＳＷ）によるシート束１の支持を解放させる。

また、続くステップ４４において、本変形例では、制御装置ＣＴＬは、図１７（ａ）に示すように、セパレートシャフト２０がシート束１の鉛直方向（図１７中のＺ方向）における下側から先端ピン２１を押し上げる制御を行うことで、この第１保持機構ＲＭ１に保持されたシート束１が上記分割ポイントＡを境にして第１シート束１Ａと第２シート束１Ｂとに分割される。

なおこのとき、図１７（ｂ）に示すように、分割された第１シート束１Ａの一部が上方に押し上げられて飛び出す場合も想定できる。すなわち上記分割時に第１シート束１Ａのうち先端ピン２１側の一部のシートが摩擦などによって上方へ押し上げられる可能性もある。

そこで本変形例でも、続くステップ４５において、制御装置ＣＴＬは、図１８に示すように、分割した第１シート束１Ａの整列処理を実行する。
より具体的に図１８（ａ）に示すように、制御装置ＣＴＬは、まずセパレートシャフト２０を前進（上記後退方向と逆の方向へ移動させることであり、図１８中の－Ｘ方向への移動である）させると共に下降させて、再び第１保持機構ＲＭ１（ガイドシャフトＳＦａ及びＳＦｂ）に一時的に第１シート束１Ａを保持させる。

これにより、図１８（ａ）から明らかなとおり、仮に分割された第１シート束１Ａの一部が上方へ飛び出していたとしても、再び他のシートと同様に端部を揃えて整列させることができる。その後、図１８（ｂ）に示すように、制御装置ＣＴＬは、セパレートシャフト２０を上方（図１８における＋Ｚ方向）に移動させることで、整列した第１シート束１Ａを保持し直す制御を行う。

そして続くステップ４６では、制御装置ＣＴＬは、図１９に示すように、分割及び整列した第１シート束１Ａの把持処理を実行する。より具体的に制御装置ＣＴＬは、上記したクランプユニット３０のクランプ板３１を駆動させることで、セパレートシャフト２０の先端ピン２１と協働して第１シート束１Ａを把持（挟持）する制御を行う。

さらに本変形例では、上記把持の後で、図２０に示すように、クランプ板移動機構３２（エアシリンダ）を排気状態とすることで第１シート束１Ａの挟持を緩和するとともに、セパレートシャフト２０を上昇させてガイド板４１で第１シート束１Ａを押し上げる動作を行う。この２度目の整列動作により、第１シート束１Ａを構成する各シート（ブランク）は自重でガイド板４１に沿って整列することが可能となっている。

この自重による各シート（ブランク）の整列後で、制御装置ＣＴＬは、再び上記したクランプユニット３０のクランプ板３１を駆動させて、先端ピン２１とクランプ板３１とによる第１シート束１Ａの二度目の把持（挟持）を行う。このように本変形例では、複数回の把持動作を行うことで、各シート（ブランク）の自重作用でガイド板４１に沿って整列させてから当該第１シート束１Ａを把持する構成となっている。

その後、制御装置ＣＴＬは、図２１に示すように、上記実施形態と同様に、ステップ４７でシート束分割把持装置１００を後退及び上昇させることで次工程手段３００へ第１シート束１Ａを搬送する制御を行う。このとき、第１保持機構ＲＭ１のストッパ（支持壁ＳＷ）が第２シート束１Ｂを支持するまで、少なくとも一部が当該第２シート束１Ｂと対向するように当該第２シート束１Ｂと近接した位置にシート束分割把持装置１００を維持しておくことが好ましい点は上記実施形態と同様である。

以上説明した変形例においても、上記した実施形態と同様の効果を奏することができる。
なお上記実施形態および変形例においては、上記したステップ１～ステップ３は適宜省略してもよい。
また、上記した実施形態および変形例においては、制御装置ＣＴＬの制御の下で、先端ピン２１側へ向けてクランプ板３１を移動させる構成としたが、この例に限られずクランプ板３１側に向けて先端ピン２１を移動させる構成としてもよい。換言すれば、上記した第１シート束１Ａの把持において、先端ピン２１とクランプ板３１の少なくとも一方が他方に対して相対的に近接してもよい。

本発明は、シート（ブランク）の分割から目的場所までの搬送時間の効率化と落下抑制とを高い次元で両立したシート束搬送を実現するのに適している。

１００ シート束分割把持装置
１０ ベース本体
２０ セパレートシャフト
３０ クランプユニット
４０ 押出し機構
５０ 分割ポイント検出センサ
６０ 規格計測センサ
ＣＴＬ 制御装置
２００ 前工程手段（打ち抜き機）
３００ 次工程手段（収容ケース）
４００ シート束分割搬送システム

Claims (7)

1. 複数枚のシートが水平方向に積層されたシート束の少なくとも一部を分割して把持するシート束分割把持装置であって、
   前記シート束に対して近接または離間する搬送機構と接続されるベース本体と、
   前記ベース本体に立設されて、前記シート束を前記水平方向に第１シート束と第２シート束とに分割するための先端ピンを有するセパレートシャフトと、
   前記ベース本体に配設されて、分割された前記第１シート束のうち前記先端ピンの側とは反対側における最外のシートにおける主面と接触するクランプ面を備えたクランプユニットと、
   前記第１シート束と前記セパレートシャフトとの間に介在可能とされて、前記第１シート束の積込み処理のときに前記第１シート束のそれぞれのシートの側面で構成された積層面と接触することで前記それぞれのシートの側面を整列させるガイド面を備えた押出しガイド部材と、
   を含み、
   前記第１シート束が前記セパレートシャフトと前記クランプユニットで把持されるとき、分割された前記第１シート束のうち前記水平方向の端面が前記先端ピンと前記クランプ面とによって挟持され、
   前記積込み処理が行われるとき、前記押出しガイド部材は、前記先端ピンが下端となって前記クランプ面と共に前記第１シート束を挟持している状態で、前記ガイド面を介して前記第１シート束の積層面を押し出すことで前記先端ピンから前記第１シート束を離脱させる、ことを特徴とするシート束分割把持装置。
2. 前記クランプユニットの駆動を制御する制御装置を有し、
   前記制御装置は、前記先端ピン及び前記クランプ面の少なくとも一方を他方に向けて移動させて、前記第１シート束のそれぞれ端部に位置するシートを前記先端ピン及び前記クランプ面で挟持する制御を行う、請求項１に記載のシート束分割把持装置。
3. 前記先端ピンは、
   前記第１シート束と前記第２シート束の間に挿入される先端突起部と、
   分割された前記第１シート束のうち前記クランプ面の側とは反対側における最外のシートと接触する把持面と、
   前記セパレートシャフトと連結される連結部と、
   を具備してなる、請求項１又は２に記載のシート束分割把持装置。
4. 前記セパレートシャフトが前記シート束の鉛直方向における下側から前記先端ピンを押し上げることで、前記シート束が第１シート束と第２シート束とに分割される、請求項１～３のいずれか一項に記載のシート束分割把持装置。
5. 前記セパレートシャフトが前記シート束の鉛直方向における上側から前記先端ピンを押し下げることで、前記シート束が第１シート束と第２シート束とに分割される、請求項１～３のいずれか一項に記載のシート束分割把持装置。
6. 前記シート束の分量を計測する分量計測センサをさらに有し、
   前記シート束は、前記シート束を構成する複数のシートが積層された方向と交差する方向に対して所定の間隙を有して複数並んでそれぞれ保持部に載置され、
   前記分量計測センサは、それぞれ前記保持部に載置されたシート束に対して前記分量を計測する、請求項１～５のいずれか一項に記載のシート束分割把持装置。
7. 前記シート束を構成する前記シートの規格を計測する規格計測センサをさらに有し、
   前記規格計測センサは、前記ベース本体に取り付けられて、前記シート束を保持する保持部に設けられた規格パターンを計測して前記シートの規格を判定する、請求項１～６のいずれか一項に記載のシート束分割把持装置。