特許第6561401号(P6561401)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6561401
(24)【登録日】2019年8月2日
(45)【発行日】2019年8月21日
(54)【発明の名称】スリッタ装置
(51)【国際特許分類】
   B26D 1/24 20060101AFI20190808BHJP
   B26D 11/00 20060101ALI20190808BHJP
   B31B 50/00 20170101ALI20190808BHJP
   B31B 50/20 20170101ALI20190808BHJP
【FI】
   B26D1/24 E
   B26D11/00
   B31B50/00
   B31B50/20
【請求項の数】6
【全頁数】30
(21)【出願番号】特願2015-68023(P2015-68023)
(22)【出願日】2015年3月30日
(65)【公開番号】特開2016-187841(P2016-187841A)
(43)【公開日】2016年11月4日
【審査請求日】2018年1月10日
(73)【特許権者】
【識別番号】000139931
【氏名又は名称】株式会社ISOWA
(74)【代理人】
【識別番号】100092093
【弁理士】
【氏名又は名称】辻居 幸一
(74)【代理人】
【識別番号】100082005
【弁理士】
【氏名又は名称】熊倉 禎男
(74)【代理人】
【識別番号】100088694
【弁理士】
【氏名又は名称】弟子丸 健
(74)【代理人】
【識別番号】100095898
【弁理士】
【氏名又は名称】松下 満
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100162824
【弁理士】
【氏名又は名称】石崎 亮
(72)【発明者】
【氏名】磯輪 英之
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 美智男
【審査官】 金丸 治之
(56)【参考文献】
【文献】 特開昭55−031543(JP,A)
【文献】 特開2012−035511(JP,A)
【文献】 特開昭55−058997(JP,A)
【文献】 特公昭62−052705(JP,B2)
【文献】 特開2004−243643(JP,A)
【文献】 特開平8−11245(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B26D 1/24
B26D 11/00
B31B 50/00
B31B 50/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
供給ラインに沿って連続的に供給される段ボールシートを切断するスリッタ装置であって、
段ボールシートの供給方向に対して幅方向に同一軸線上に並列して配置され、段ボールシートを切断するスリッタナイフをそれぞれ有する複数のスリッタと、
上記複数のスリッタを上下方向にそれぞれ独立して移動させる上下方向移動機構と、
段ボールシートから丁取りするシートの数である丁取り数に基づいて、上記複数のスリッタのうちで、段ボールシートを切断するのに使用するスリッタを上下方向における所定の加工位置に配置し、且つ、段ボールシートを切断するのに使用しないスリッタを上下方向における所定の非加工位置に配置するように、上記上下方向移動機構を制御する制御装置と、
を有し、
上記複数のスリッタは、上記スリッタ装置の最大の丁取り数Nについての丁取りを行うための、N+1台のスリッタを含む第1のスリッタ群と、この最大の丁取り数Nよりも1小さい丁取り数N−1についての丁取りを行うための、1台以上のスリッタを含む第2のスリッタ群とから構成され、
上記制御装置は、
丁取り数をNからN−1に切り替えるときには、上記第1のスリッタ群の中の一部のスリッタを上記非加工位置に配置し、且つ、上記第2のスリッタ群を上記加工位置に配置するように、上記上下方向移動機構を制御すると共に、
丁取り数をN−1からNに切り替えるときには、上記第2のスリッタ群を上記非加工位置に配置し、且つ、上記第1のスリッタ群の中の一部のスリッタを上記加工位置に配置するように、上記上下方向移動機構を制御
上記第1のスリッタ群において上記一部のスリッタを除く他のスリッタは、上記複数のスリッタにおいて上記幅方向の両端に配置される2つのスリッタを含み、上記制御装置は、NとN−1との間での丁取り数の切り替えによらずに、少なくとも上記2つのスリッタを上記加工位置に維持する、ことを特徴とするスリッタ装置。
【請求項2】
上記複数のスリッタは、第1乃至第7のスリッタを有しており、これらの第1乃至第7のスリッタは、段ボールシートの幅方向において一端側から他端側に向かって、第1のスリッタ、第2のスリッタ、第3のスリッタ、第4のスリッタ、第5のスリッタ、第6のスリッタ、第7のスリッタの順で配置され、
上記制御装置は、
上記最大の丁取り数Nとして4を適用する場合に、上記第1のスリッタ群として第1、第2、第4、第6及び第7のスリッタを用いると共に、上記第2のスリッタ群として第3及び第5のスリッタを用い、
4丁取りを行う場合には、第1、第2、第4、第6及び第7のスリッタを上記加工位置に配置し、3丁取りを行う場合には、第1、第3、第5及び第7のスリッタを上記加工位置に配置するように、上記上下方向移動機構を制御し、
4丁取りと3丁取りとの間で切り替えを行うときに、第1及び第7のスリッタを上記加工位置に配置したまま、第2、第4及び第6のスリッタと第3及び第5のスリッタとのうちの一方を上記加工位置に配置し、これらのうちの他方を上記非加工位置に配置するように、上記上下方向移動機構を制御する、請求項1に記載のスリッタ装置。
【請求項3】
上記複数のスリッタは、第1乃至第7のスリッタを有しており、これらの第1乃至第7のスリッタは、段ボールシートの幅方向において一端側から他端側に向かって、第1のスリッタ、第2のスリッタ、第3のスリッタ、第4のスリッタ、第5のスリッタ、第6のスリッタ、第7のスリッタの順で配置され、
上記制御装置は、
上記最大の丁取り数Nとして5を適用する場合に、上記第1のスリッタ群として第1、第2、第3、第5、第6及び第7のスリッタを用いると共に、上記第2のスリッタ群として第4のスリッタを用い、
5丁取りを行う場合には、第1、第2、第3、第5、第6及び第7のスリッタを上記加工位置に配置し、4丁取りを行う場合には、第1、第2、第4、第6及び第7のスリッタを上記加工位置に配置するように、上記上下方向移動機構を制御し、
5丁取りと4丁取りとの間で切り替えを行うときに、第1、第2、第6及び第7のスリッタを上記加工位置に配置したまま、第3及び第5のスリッタと第4のスリッタとのうちの一方を上記加工位置に配置し、これらのうちの他方を上記非加工位置に配置するように、上記上下方向移動機構を制御する、請求項1又は2に記載のスリッタ装置。
【請求項4】
更に、上記第1乃至第7のスリッタを段ボールシートの幅方向にそれぞれ独立して移動させる幅方向移動機構を有し、
上記制御装置は、丁取り数及び丁取りする1枚のシートの幅方向長さである丁取り幅に応じて、上記第1乃至第7のスリッタのそれぞれを幅方向に移動させるように、上記幅方向移動機構を制御する、請求項2又は3に記載のスリッタ装置。
【請求項5】
上記制御装置は、4丁取りに切り替える場合において、段ボールシートを切断するのに第1、第2、第4、第6及び第7のスリッタを適用するべく、上記第1乃至第7のスリッタのそれぞれに対して、丁取り幅に応じて設定すべき幅方向における位置を適用すると、隣接するスリッタの間隔が所定の閾値以下となる場合に、上記第1、第2、第4、第6及び第7のスリッタの中の第1及び第7のスリッタの代わりに第3及び第5のスリッタを適用して段ボールシートを切断するように、上記上下方向移動機構を制御する、請求項4に記載のスリッタ装置。
【請求項6】
上記制御装置は、3丁取りに切り替える場合において、段ボールシートを切断するのに第1、第3、第5及び第7のスリッタを適用するべく、上記第1乃至第7のスリッタのそれぞれに対して、丁取り幅に応じて設定すべき幅方向における位置を適用すると、隣接するスリッタの間隔が所定の閾値以下となる場合に、上記第1、第3、第5及び第7のスリッタの中の第1及び第7のスリッタの代わりに第2及び第6のスリッタを適用して段ボールシートを切断するように、上記上下方向移動機構を制御する、請求項4又は5に記載のスリッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スリッタ装置に係わり、特に、供給ラインに沿って連続的に供給される段ボールシートを切断するスリッタ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、段ボールシートの供給方向(搬送方向)に沿って、段ボールシートに罫線を付与するためのスコアラ装置と、段ボールシートを切断するためのスリッタ装置とが順に配置されたスリッタスコアラ装置が知られている。そのようなスリッタスコアラ装置のスリッタ装置においては、一般的に、段ボールシートから丁取りするシートの数である丁取り数や、丁取りする1枚のシートの幅方向長さである丁取り幅が変更(オーダー変更)されると、段ボールシートの幅方向にスリッタを移動させている。その場合、図13に示すように、スリッタを幅方向に移動させている間に、段ボールシートSHがスリッタによって斜めに切断され(矢印A1参照)、こうして斜めに切断された、少なくとも長さL1に相当する分の段ボールシートSHが、不良シートになってしまう。
【0003】
上記のような不良シートに対処するための技術が、例えば特許文献1に開示されている。特許文献1には、段ボールシートの生産ライン(コルゲータ)に沿って2台のスリッタスコアラ装置を直列に配置する技術が開示されている。具体的には、特許文献1に開示された技術では、2台のうちの一方のスリッタスコアラ装置が段ボールシートの切断加工及び罫線加工を行っている間に、他方のスリッタスコアラ装置を次のオーダーに応じた加工位置に予め位置決めした状態で待機させておき、このスリッタスコアラに段ボールシート上でのオーダー変更位置が到達すると、このスリッタスコアラ装置が切断加工及び罫線加工を開始するようにしている。こうすることで、上記した不良シートの削減を図っている。
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載された技術のように2台のスリッタスコアラ装置を生産ライン上に直列に配置すると、設備費用が多大になると共に、設備のサイズが大きくなってしまう。また、生産ラインによっては、スペース上の制約から2台のスリッタスコアラ装置を直列に配置することができない場合もある。このように2台のスリッタスコアラ装置を配置することが困難な生産ラインに対しては、例えば特許文献2に開示された技術のように、1台のスリッタスコアラ装置のみを適用し、そのスリッタスコアラ装置の各加工具(スリッタ装置及びスコアラ装置の各々の工具)をサーボモータによって個別に上下方向及び幅方向に移動可能に構成して、各加工具を高速で移動制御する方法が有効である。この方法によれば、スリッタスコアラ装置が1台のみであっても、加工具の幅方向の移動時間を短縮することで、不良シートの長さを適切に低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特公昭62−52705号公報
【特許文献2】特許第3717167号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
近年では、段ボールシート生産の小口オーダー化が進む中で、1日の生産当たりのオーダー変更回数が増えたことにより、上記した特許文献2に記載されたような1台のスリッタスコアラ装置のみを用いる構成においても、不良シートの長さを一層低減することが求められている。このような背景の下、本発明の発明者らは、オーダー変更がなされる種々の丁取り数の組み合わせについての不良シートの長さ、及び、これら種々の丁取り数の組み合わせの出現率を調べた。ここでは、最大の丁取り数が4であるスリッタスコアラ装置(つまり4丁取りのスリッタスコアラ装置)を用いた場合の結果を例に挙げる。
【0007】
上記の調査の結果、4丁取りと3丁取りとの間でのオーダー変更では、不良シートの長さがかなり長くなり、4丁取りと2丁取りとの間でのオーダー変更及び4丁取りと1丁取りとの間でのオーダー変更では、不良シートの長さが比較的短くなり、3丁取りと2丁取りとの間でのオーダー変更、3丁取りと1丁取りとの間でのオーダー変更及び2丁取りと1丁取りとの間でのオーダー変更では、不良シートの長さがかなり短くなることがわかった。例えば、段ボールシートの生産速度(搬送速度)が240m/分である場合には、4丁取りと3丁取りとの間でのオーダー変更では、不良シートの長さが1200〜1400mm(時間に換算すると0.3〜0.35秒)となり、4丁取りと2丁取りとの間でのオーダー変更及び4丁取りと1丁取りとの間でのオーダー変更では、不良シートの長さが1000mm(時間に換算すると0.25秒)となり、これら以外のオーダー変更では、不良シートの長さが800mm(時間に換算すると0.2秒)となる。
このような結果は、4丁取りと3丁取りとの間でのオーダー変更では、その他のオーダー変更と比較して、オーダー変更時にスリッタを段ボールシートの幅方向に移動させる距離が長いこと、つまり幅方向の移動時間が長いことを意味している。
【0008】
次に、図14を参照して、オーダー変更がなされる種々の丁取り数の組み合わせの出現率について説明する。図14(a)は、各丁取り数の出現率の比を一定にした場合の、種々の丁取り数の組み合わせの出現率を参考(つまり基準値)として示しており、図14(b)、(c)、(d)は、それぞれ、異なる段ボール製造業者について、オーダー変更がなされた種々の丁取り数の組み合わせの各々の出現率を調べた結果を示している。また、図14(a)〜(d)の右側には、上から順に、4丁取りと3丁取りとの間でのオーダー変更の出現率の合計(ハッチングした部分参照)、4丁取りと2丁取りとの間でのオーダー変更及び4丁取りと1丁取りとの間でのオーダー変更の出現率の合計(太線で囲った部分参照)、これら以外のオーダー変更の出現率の合計、を示している。
【0009】
図14(b)〜(d)より、各製造業者において、4丁取りと3丁取りとの間でのオーダー変更の出現率はそれほど高くはないと言える。しかしながら、上述したように、4丁取りと3丁取りとの間でのオーダー変更時に不良シートの長さがかなり長くなるため、4丁取りと3丁取りとの間でのオーダー変更は、出現率はそれほど高くはなくても、それなりに行われているので、段ボールシートの切断に関する平均不良率を悪化させる要因となっているものと考えられる。そのため、平均不良率を現状の水準から更に低下させるためには、4丁取りと3丁取りとの間でのオーダー変更時に発生する不良シートの長さを短縮することが望ましいと考えられる。
【0010】
また、このような4丁取りと3丁取りとの間でのオーダー変更の他に、5丁取りと4丁取りとの間でのオーダー変更も、出現率はそれほど高くはないが、不良シートの長さがかなり長くなることがわかっている。したがって、5丁取りと4丁取りとの間でのオーダー変更時に発生する不良シートの長さも短縮することが望ましいと言える。
【0011】
従って、本発明は、従来技術において不良シートの長さが長くなる傾向にある丁取り数のオーダー変更について、このオーダー変更時に発生する不良シートの長さを適切に低減することができるスリッタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記の目的を達成するために、本発明は、供給ラインに沿って連続的に供給される段ボールシートを切断するスリッタ装置であって、段ボールシートの供給方向に対して幅方向に同一軸線上に並列して配置され、段ボールシートを切断するスリッタナイフをそれぞれ有する複数のスリッタと、複数のスリッタを上下方向にそれぞれ独立して移動させる上下方向移動機構と、段ボールシートから丁取りするシートの数である丁取り数に基づいて、複数のスリッタのうちで、段ボールシートを切断するのに使用するスリッタを上下方向における所定の加工位置に配置し、且つ、段ボールシートを切断するのに使用しないスリッタを上下方向における所定の非加工位置に配置するように、上下方向移動機構を制御する制御装置と、を有し、複数のスリッタは、スリッタ装置の最大の丁取り数Nについての丁取りを行うための、N+1台のスリッタを含む第1のスリッタ群と、この最大の丁取り数Nよりも1小さい丁取り数N−1についての丁取りを行うための、1台以上のスリッタを含む第2のスリッタ群とから構成され、制御装置は、丁取り数をNからN−1に切り替えるときには、第1のスリッタ群の中の一部のスリッタを非加工位置に配置し、且つ、第2のスリッタ群を加工位置に配置するように、上下方向移動機構を制御すると共に、丁取り数をN−1からNに切り替えるときには、第2のスリッタ群を非加工位置に配置し、且つ、第1のスリッタ群の中の一部のスリッタを加工位置に配置するように、上下方向移動機構を制御第1のスリッタ群において一部のスリッタを除く他のスリッタは、複数のスリッタにおいて幅方向の両端に配置される2つのスリッタを含み、制御装置は、NとN−1との間での丁取り数の切り替えによらずに、少なくとも上記2つのスリッタを上記加工位置に維持する、ことを特徴とする。
【0013】
このように構成された本発明によれば、最大の丁取り数Nについての丁取りを行うのに最低限必要なN+1台のスリッタに加えて、丁取り数N−1についての丁取りを行うための1台以上のスリッタを付加的に用いて、丁取り数をNとN−1との間で切り替えるときに、N+1台のスリッタからなる第1のスリッタ群の中の一部のスリッタと、1台以上のスリッタからなる第2のスリッタ群とを、加工位置と非加工位置との間で入れ替えるように上下方向に移動させるので、この切り替え時にスリッタを幅方向に移動させる距離(時間)を適切に短縮することができる。したがって、本発明によれば、従来技術において不良シートの長さが長くなる傾向にあるNとN−1との間での丁取り数の切り替え時(オーダー変更時)に発生する不良シートの長さを短縮することができ、段ボールシートの切断に関する平均不良率を適切に低下させることが可能となる。
なお、上記した「N」は、2以上の自然数であり、好適には3以上の自然数である。
【0014】
本発明において、好ましくは、複数のスリッタは、第1乃至第7のスリッタを有しており、これらの第1乃至第7のスリッタは、段ボールシートの幅方向において一端側から他端側に向かって、第1のスリッタ、第2のスリッタ、第3のスリッタ、第4のスリッタ、第5のスリッタ、第6のスリッタ、第7のスリッタの順で配置され、制御装置は、最大の丁取り数Nとして4を適用する場合に、第1のスリッタ群として第1、第2、第4、第6及び第7のスリッタを用いると共に、第2のスリッタ群として第3及び第5のスリッタを用い、4丁取りを行う場合には、第1、第2、第4、第6及び第7のスリッタを加工位置に配置し、3丁取りを行う場合には、第1、第3、第5及び第7のスリッタを加工位置に配置するように、上下方向移動機構を制御し、4丁取りと3丁取りとの間で切り替えを行うときに、第1及び第7のスリッタを加工位置に配置したまま、第2、第4及び第6のスリッタと第3及び第5のスリッタとのうちの一方を加工位置に配置し、これらのうちの他方を非加工位置に配置するように、上下方向移動機構を制御する。
このように構成された本発明によれば、最大の丁取り数に相当する4丁取りを行うのに最低限必要な5台のスリッタ(第1、第2、第4、第6及び第7のスリッタ)に加えて、2台のスリッタ(第3及び第5のスリッタ)を3丁取りに適用するものとして付加的に用いて、4丁取りと3丁取りとの間で切り替えを行うときに、4丁取りに適用する5台のスリッタのうちの一部の第2、第4及び第6のスリッタと、3丁取りに適用する2台の第3及び第5のスリッタとを、加工位置と非加工位置との間で入れ替えるように上下方向に移動させるので、この切り替え時にスリッタを幅方向に移動させる距離(時間)を適切に短縮することができる。したがって、上記の本発明によれば、4丁取りと3丁取りとの間でのオーダー変更時に発生する不良シートの長さを適切に短縮することができる。
【0015】
本発明において、好ましくは、複数のスリッタは、第1乃至第7のスリッタを有しており、これらの第1乃至第7のスリッタは、段ボールシートの幅方向において一端側から他端側に向かって、第1のスリッタ、第2のスリッタ、第3のスリッタ、第4のスリッタ、第5のスリッタ、第6のスリッタ、第7のスリッタの順で配置され、制御装置は、最大の丁取り数Nとして5を適用する場合に、第1のスリッタ群として第1、第2、第3、第5、第6及び第7のスリッタを用いると共に、第2のスリッタ群として第4のスリッタを用い、5丁取りを行う場合には、第1、第2、第3、第5、第6及び第7のスリッタを加工位置に配置し、4丁取りを行う場合には、第1、第2、第4、第6及び第7のスリッタを加工位置に配置するように、上下方向移動機構を制御し、5丁取りと4丁取りとの間で切り替えを行うときに、第1、第2、第6及び第7のスリッタを加工位置に配置したまま、第3及び第5のスリッタと第4のスリッタとのうちの一方を加工位置に配置し、これらのうちの他方を非加工位置に配置するように、上下方向移動機構を制御する。
このように構成された本発明によれば、最大の丁取り数に相当する5丁取りを行うのに最低限必要な6台のスリッタ(第1、第2、第3、第5、第6及び第7のスリッタ)に加えて、1台のスリッタ(第4のスリッタ)を4丁取りに適用するものとして付加的に用いて、5丁取りと4丁取りとの間で切り替えを行うときに、5丁取りに適用する6台のスリッタのうちの一部の第3及び第5のスリッタと、4丁取りに適用する1台の第4のスリッタとを、加工位置と非加工位置との間で入れ替えるように上下方向に移動させるので、この切り替え時にスリッタを幅方向に移動させる距離(時間)を適切に短縮することができる。したがって、上記の本発明によれば、5丁取りと4丁取りとの間でのオーダー変更時に発生する不良シートの長さを適切に短縮することができる。
【0016】
本発明において、好ましくは、更に、第1乃至第7のスリッタを段ボールシートの幅方向にそれぞれ独立して移動させる幅方向移動機構を有し、制御装置は、丁取り数及び丁取りする1枚のシートの幅方向長さである丁取り幅に応じて、第1乃至第7のスリッタのそれぞれを幅方向に移動させるように、幅方向移動機構を制御する。
このように構成された本発明によれば、上記したように丁取り数の変更に応じてスリッタを上下方向に移動させるときに、丁取り数及び丁取り幅に応じてスリッタを段ボールシートの幅方向に適切に移動させることができる。
【0017】
本発明において、好ましくは、制御装置は、4丁取りに切り替える場合において、段ボールシートを切断するのに第1、第2、第4、第6及び第7のスリッタを適用するべく、第1乃至第7のスリッタのそれぞれに対して、丁取り幅に応じて設定すべき幅方向における位置を適用すると、隣接するスリッタの間隔が所定の閾値以下となる場合に、第1、第2、第4、第6及び第7のスリッタの中の第1及び第7のスリッタの代わりに第3及び第5のスリッタを適用して段ボールシートを切断するように、上下方向移動機構を制御する。
このように構成された本発明によれば、4丁取りに切り替える場合において、この4丁取りに適したスリッタの組み合わせを適用するべく、丁取り幅に応じて設定すべき幅方向位置を各スリッタに適用すると、隣接するスリッタの間隔が所定の閾値以下となる場合に、上記した4丁取りに適したスリッタの組み合わせを適用するのではなく、別のスリッタの組み合わせを適用して4丁取りを行うので、隣接するスリッタの間隔を適切に所定の閾値よりも大きく確保することができる。上記した所定の閾値は、例えば、幅方向移動機構の幅方向における厚みなどに応じた、機械的な制約により定められる。
【0018】
本発明において、好ましくは、制御装置は、3丁取りに切り替える場合において、段ボールシートを切断するのに第1、第3、第5及び第7のスリッタを適用するべく、第1乃至第7のスリッタのそれぞれに対して、丁取り幅に応じて設定すべき幅方向における位置を適用すると、隣接するスリッタの間隔が所定の閾値以下となる場合に、第1、第3、第5及び第7のスリッタの中の第1及び第7のスリッタの代わりに第2及び第6のスリッタを適用して段ボールシートを切断するように、上下方向移動機構を制御する。
このように構成された本発明によれば、3丁取りに切り替える場合において、この3丁取りに適したスリッタの組み合わせを適用するべく、丁取り幅に応じて設定すべき幅方向位置を各スリッタに適用すると、隣接するスリッタの間隔が所定の閾値以下となる場合に、上記した3丁取りに適したスリッタの組み合わせを適用するのではなく、別のスリッタの組み合わせを適用して3丁取りを行うので、隣接するスリッタの間隔を適切に所定の閾値よりも大きく確保することができる。上記した所定の閾値は、例えば、幅方向移動機構の幅方向における厚みなどに応じた、機械的な制約により定められる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によるスリッタ装置によれば、従来技術において不良シートの長さが長くなる傾向にある丁取り数のオーダー変更について(例えば4丁取りと3丁取りとの間でのオーダー変更や5丁取りと4丁取りとの間でのオーダー変更など)、このオーダー変更時に発生する不良シートの長さを適切に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1】本発明の実施形態によるスリッタ装置を適用したスリッタスコアラ装置を示す概略側面図である。
図2】本発明の実施形態によるスリッタ装置を示す概略正面図である。
図3】本発明の実施形態によるスリッタ装置を示す概略側面図である。
図4】本発明の実施形態によるスリッタ装置の下部スリッタを示す概略正面図である。
図5】本発明の実施形態によるスリッタスコアラ装置の制御回路を示すブロック図である。
図6】本発明の実施形態によるスリッタのスリッタナイフの幅方向位置を模式的に示す平面図である。
図7】本発明の第1実施形態において4丁取り、3丁取り、2丁取り及び1丁取りを行う場合に使用するスリッタのスリッタナイフを模式的に示す平面図である。
図8】本発明の第1実施形態においてオーダー変更により4丁取りから3丁取りに切り替える場合に行う制御の説明図である。
図9】本発明の第1実施形態によるオーダー変更制御を示すフローチャートである。
図10】本発明の第2実施形態において5丁取り、4丁取り、3丁取り、2丁取り及び1丁取りを行う場合に使用するスリッタのスリッタナイフを模式的に示す平面図である。
図11】本発明の第2実施形態においてオーダー変更により5丁取りから4丁取りに切り替える場合に行う制御の説明図である。
図12】本発明の第2実施形態によるオーダー変更制御を示すフローチャートである。
図13】従来技術においてオーダー変更時に発生する不良シートについての説明図である。
図14】オーダー変更がなされる種々の丁取り数の組み合わせの出現率についての調査結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるスリッタ装置について説明する。なお、以下では、スリッタ装置およびスコアラ装置を直列に併設したスリッタスコアラ装置を例に挙げて説明するが、本発明がスリッタ装置の単独機にも適用可能であることは言うまでも無い。
【0022】
<装置構成>
まず、図1乃至図4を参照して、本発明の実施形態によるスリッタ装置の構成について説明する。図1は、本発明の実施形態によるスリッタ装置を適用したスリッタスコアラ装置を示す概略側面図であり、図2は、本発明の実施形態によるスリッタ装置を示す概略正面図であり、図3は、本発明の実施形態によるスリッタ装置を示す概略側面図であり、図4は、本発明の実施形態によるスリッタ装置の下部スリッタを示す概略正面図である。
【0023】
図1に示すように、スリッタスコアラ装置100は、段ボールシートSHの供給方向の上流側に2台のスコアラ52を備えるスコアラ装置201を有すると共に、その下流側にスリッタ1を備えるスリッタ装置202を有する。具体的には、スリッタ装置202のスリッタ1は、図2に示すように、幅方向、すなわちシートの供給方向と略直交する方向に、同一軸線上に並列して配置された、7台のスリッタ1a〜1gから構成される(以下ではスリッタ1a〜1gを区別しないで用いる場合には「a」〜「g」を省略して単に「スリッタ1」と表記する。スリッタ1a〜1gが有する各構成要件についても同様とする)。また、スコアラ装置201の2台のスコアラ52の各々は、幅方向に並列して配置された複数のスコアラから構成される(図示せず)。
【0024】
図3に示すように、スリッタ1は、段ボールシートSHが走行するペーパーラインを挟んで、上方に上部スリッタ2を有すると共に、下方に下部スリッタ11を有する。スリッタ1は、ペーパーラインを挟んで下方にスリッタナイフ22を有する一方、上方に該スリッタナイフ22を受けるスリッタ受け部材10を有する、いわゆる下1枚刃方式のスリッタである。場合により、上部及び下部スリッタがともにスリッタナイフを有するタイプのスリッタでもよいし、いずれか一方がスリッタナイフを有し、他方がスリッタナイフ受け部材を有するタイプでもよい。
【0025】
また、図3及び図4に示すように、下部スリッタ11は、下部スリッタフレーム13が図示しないフレームに載架されたステー12のガイドレール15a、15bに支承部14a、14bを介して取り付けられている。下部スリッタ11は、下部スリッタフレーム13に取り付けられ、図示しないフレーム間に装架されたねじ軸17aと螺合する軸受部16aからなる機械幅方向への移動機構(幅方向移動機構)により、各生産オーダーに対応した位置に位置決め可能に構成される。特に図4に示すように、機械幅方向への位置決め機構(幅方向移動機構)は、図示しないスリッタ1のフレーム等にブラケット39を介して取り付けられた駆動装置40によって回転するねじ軸17aが、下部スリッタ11の下部スリッタフレーム13に設けられた軸受部16aと螺合し、駆動装置40の起動によってねじ軸17aを回転させ、回転するねじ軸17a上を下部スリッタフレーム13に固設された軸受部16aを介して下部スリッタ11が機械幅方向に移動する。この駆動装置40は、サーボモータであり、以下では「幅方向移動用サーボモータ40」と呼ぶこともある。
【0026】
なお、図2乃至図4に示す17aは、スリッタ1aの下部スリッタ11の幅方向への移動及び位置決めのためのねじ軸であり、スリッタ1a以外のスリッタ1b〜1gの下部スリッタ11の幅方向への移動及び位置決めは、それぞれについて用意されたねじ軸17を用いて行われる(駆動装置40についても、スリッタ1b〜1gのそれぞれについて用意される)。この場合にも、スリッタ1b〜1gの各下部スリッタ11は、ねじ軸17上を軸受部16を介して、幅方向に移動するようになっている。このような構成により、7台のスリッタ1a〜1gの各下部スリッタ11が、段ボールシートSHの幅方向にそれぞれ独立して移動するようになっている。
【0027】
下部スリッタフレーム13には、スリッタナイフ22が取り付けられ、さらにスリッタナイフ22を走行する段ボールシートSHを裁断するロード位置(加工位置)と、アンロード位置(非加工位置)との間で上下方向に移動可能にする上下方向移動機構を有する。具体的には、上下方向移動機構は、下部スリッタフレーム13に固設される第1アーム19と、後述するスリッタナイフ回転駆動軸上に位置する支点部23を介して回動可能に第1アーム19に連結するとともに、回転支持部21を介して回転可能にスリッタナイフ22に連結する第2アーム20と、第1支点部25を介して第2アーム20に連結するとともに、第2支点部26を介して後述する回動機構27に連結するリンクアーム24とからなるリンク機構18を有する。回動機構27は、駆動装置29と、駆動装置29に連結するネジ軸30と、ネジ軸30上をスライドレール28に沿って摺動可能な、ネジ軸30に螺合する摺動部材32と、駆動装置29と対設する位置にあり、ねじ軸30を回転可能に軸架するねじ軸固定台31と、摺動部材32に取り付けられ、第2支点部26を介して連結アーム24に連結する連結体33とからなる。この駆動装置29は、サーボモータであり、以下では「上下方向移動用のサーボモータ29」と呼ぶこともある。
【0028】
このように、上下方向移動機構は、回動機構27の駆動装置29が起動すると、ねじ軸30が回転してねじ軸30と螺合する摺動部材32がスライドレール28上を摺動することで、摺動部材32に連結体33を介して取り付けられた連結アーム24が随伴し、第1アーム19と第2アーム20の支点部23を支点にして第2アーム20と連結アーム24が係合する第1支点部25が連結アーム24の動きにあわせて回動するように構成されている。なお、このような上下方向移動機構は、7台のスリッタ1a〜1gの下部スリッタ11の各々に適用されており、7台のスリッタ1a〜1gの各々のスリッタナイフ22が、加工位置と非加工位置との間で上下方向に独立して移動するようになっている。
【0029】
図4に示すように、スリッタナイフ22の回転駆動機構は、フレーム等に取り付けられたスリッタナイフ回転駆動装置(図示せず)と、スリッタナイフ回転駆動装置に回転可能に連結し、ネジ軸17aと略平行に延びる駆動軸41と、駆動軸41に第1駆動伝達部材保持体35を介して固定された第1駆動伝達部材37と、第2駆動伝達部材保持体36を介して中間軸34に固定され、第1駆動伝達部材37との間で回転駆動力を伝達するように係合する第2駆動伝達部材38とを有する。駆動軸41には、第1アーム19と第2アーム20が軸受等で駆動軸41に回転可能に支承されて、支点部23を構成する。スリッタナイフ22は、図示しないスリッタナイフ駆動装置からの回転駆動力が駆動軸41を介して第1駆動伝達部材37から第2駆動伝達部材38を経て伝達して回転する構成となっているとともに、下部スリッタ18が、前述したようにネジ軸17に沿って機械幅方向に移動するときは、第1駆動伝達部材保持体35が同方向に駆動軸41上を摺動するようになっている。スリッタナイフ22の回転周速は、一般的には、段ボールシートSHの走行速度より少し速い速度で、生産条件等によっては段ボールシートSHの走行速度より2倍以上の回転周速で回転させるようにしてもよい。このスリッタナイフ22の回転駆動機構は、既存の伝達機構を用いておりスリッタナイフ22に回転力を与える限り、例えばスリッタナイフ22の回転支持部21の軸芯上に回転駆動装置等を直接取り付けることによりスリッタナイフ22を直接回転させるようにしてもよい。
【0030】
一方、上部スリッタ2は、スリッタナイフ22の代わりに、ロード位置とアンロード位置との間で移動することのないスリッタ受け部材10が設けられる点を除き、その支持の仕方及び幅方向への移動の仕方については、以下のように、下部スリッタと同様である。
【0031】
図3に示すように、上部スリッタフレーム4が、図示しないフレームに載架されたステー3のガイドレール6a,6bに支承部5a,5bを介して取り付けられている。上部スリッタ2は、上部スリッタフレーム4に取り付けられ、図示しないフレーム間に装架されたねじ軸8aと螺合する軸受部7aとからなる機械幅方向への移動機構(幅方向移動機構)により各生産オーダーに対応した位置に位置決め可能に構成される。
【0032】
なお、図2及び図3に示す8aは、スリッタ1aの上部スリッタ2の幅方向への移動及び位置決めのためのねじ軸であり、スリッタ1a以外のスリッタ1b〜1gの上部スリッタ2の幅方向への移動及び位置決めは、それぞれについて用意されたねじ軸8を用いて行われる。この場合にも、スリッタ1b〜1gの各上部スリッタ2は、ねじ軸8上を軸受部7を介して、幅方向に移動するようになっている。このような構成により、7台のスリッタ1a〜1gの各上部スリッタ2が、段ボールシートSHの幅方向にそれぞれ独立して移動するようになっている。
【0033】
上部スリッタフレーム4には、後述するスリッタナイフ22を受けるスリッタ受け部材10が回転支持部9で回転可能に支持されている。スリッタ受け部材10は、走行する段ボールシートSHを裁断するために後述するスリッタナイフ22を受ける働きをする部材であるから、スリッタ受け部材10の段ボールシートSHへの上下方向位置決め位置は段ボールシートSHの上面に接する位置がよい。この場合、スリッタ受け部材10は、図示しない回転駆動機構によって積極的に回転させる機構でもよいし、スリッタ受け部材10の外周面が走行する段ボールシートSHと接して、その摩擦力による回転、またはスリッタナイフ22がスリッタ受け部材10と接して、その摩擦力によって回転させられるようにしてもよい。
【0034】
他方で、スコアラ装置201のスコアラ52は、基本的には、前述したスリッタ装置202のスリッタ1と同様の構成を有する。よって、ここでは、スリッタ1と同様の構成については詳細な説明を省略し、スリッタ1と異なる点のみを簡単に説明する。
【0035】
スコアラ52は、図1に示すように、スリッタ1が段ボールシートSHを裁断するのに対して、段ボールシートSHの表面に罫線を付す点で異なり、そのため、下部スリッタ11のスリッタナイフ22及び上部スリッタ2のスリッタ受け部材10それぞれの代わりに、下部スコアラ77には下部罫線ロール86、上部スコアラ53には上部罫線ロール65が設けられている。また、スリッタ1の場合には、下部側に、ロード位置(加工位置)とアンロード位置(非加工位置)との間でスリッタナイフ22を上下方向に移動させる上下方向移動機構を設けるのに対し、スコアラ52の場合には、上部側に、罫線を付与するロード位置と罫線を付与しないアンロード位置との間で上部罫線ロール65を上下方向に移動させる上下方向移動機構を設けている。
【0036】
次に、図5を参照して、本発明の実施形態によるスリッタスコアラ装置100の電気的構成について説明する。図5は、本発明の実施形態によるスリッタスコアラ装置100の制御回路を示すブロック図である。
【0037】
図5に示すように、スリッタスコアラ装置100の制御回路101は、制御装置102を内蔵しており、7台のスリッタ1a〜1g毎に、上記した幅方向移動機構を介して、スリッタ1a〜1gを段ボールシートSHの幅方向に移動させるための幅方向移動用サーボモータ40a〜40gと、上記した上下方向移動機構を介して、スリッタ1a〜1gを上下方向に移動(昇降)させるための上下方向移動用サーボモータ29a〜29gと、を備えている。幅方向移動用サーボモータ40a〜40g(40)は、それぞれ、幅方向サーボ駆動ユニット104a〜104g(104)を介して制御装置102に接続され、上下方向移動用サーボモータ29a〜29g(29)は、それぞれ、上下方向サーボ駆動ユニット106a〜106g(106)を介して制御装置102に接続されている。また、各幅方向移動用及び上下方向移動用サーボモータ40、29に配設した位置検知手段108が、対応するサーボ駆動ユニットに接続され、それそれ、スリッタ1の幅方向位置及び上下方向位置に対応する位置を検出する。
【0038】
更に、制御装置102には、スリッタスコアラ装置100の操作パネル(図示せず)に配設したキーボードやタッチパネル等の汎用操作ユニット110およびコルゲータラインの全体を管理する上位生産管理装置112が接続され、さらに図示しないダブルフェーサまたはシート速度を実際に検出する回転パルス発生器とも接続している。汎用操作ユニット110により予め各オーダーに対応する各スリッタナイフ組の切断位置や、各ロール組のスコアリング位置等のデータが入力されると共に、上位生産管理装置112からも同様の指令が出され、かつ段ボールシートSHの供給速度(給送速度)も与えられるように構成されている。なお、図示しないが、各スコアラ52に設けられた幅方向移動用サーボモータ及び上下方向移動用サーボモータも同様に、対応するサーボ駆動ユニットを介して制御装置102に接続されている。
【0039】
<制御内容>
次に、本発明の実施形態において上記した制御装置102(図5参照)が行う制御内容について説明する。本実施形態では、制御装置102は、オーダー変更を行うときに、特に丁取り数を変更するときに、スリッタ1を上下方向に移動させる制御を行う。具体的には、制御装置102は、オーダー変更後の丁取り数に基づいて、7台のスリッタ1a〜1gのうちで、段ボールシートSHを切断するのに使用するスリッタ1を加工位置に配置し、段ボールシートSHを切断するのに使用しない、残りのスリッタ1を非加工位置(待機位置)に配置するように、上下方向サーボ駆動ユニット106及び上下方向移動用サーボモータ29を介して上下方向移動機構を制御する。また、制御装置102は、オーダー変更後の丁取り数及び丁取り幅に基づいて、7台のスリッタ1a〜1gのそれぞれを幅方向における適切な位置に配置するように、幅方向サーボ駆動ユニット104及び幅方向移動用サーボモータ40を介して幅方向移動機構を制御する。
以下では、上記した制御装置102が行う制御内容の具体的な実施形態(第1及び第2実施形態)について説明する。
【0040】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による制御は、最大の丁取り数として4(4丁取り)を適用する場合において、特に4丁取りと3丁取りとの間でのオーダー変更時に行われる制御内容に関する。
【0041】
まず、図6を参照して、以降で用いることとなる、7台のスリッタ1a〜1gのそれぞれの幅方向位置に関する定義について説明する。図6は、本発明の実施形態によるスリッタ1のスリッタナイフ22の幅方向位置を模式的に示す平面図である。
【0042】
図6において、符号SN0〜SN6は、スリッタ1のスリッタナイフ22を指し示している(以下では、符号22を用いずに符号SN0〜SN6を用いてスリッタナイフを適宜表記し、また、スリッタナイフSN0〜SN6を区別しないで用いる場合には単に「スリッタナイフSN」と表記する)。図6に示すように、スリッタ装置202の機械中心(段ボールシートSHの幅方向における中心に相当する)を基準とし、この機械中心に位置するスリッタナイフをSN0と定義し、このスリッタナイフSN0の外側に隣接するスリッタナイフをSN1、SN2と定義し、これらスリッタナイフSN1、SN2の外側に隣接するスリッタナイフをSN3、SN4と定義し、これらスリッタナイフSN3、SN4の外側に隣接するスリッタナイフをSN5、SN6と定義している。また、以下では、スリッタナイフSN0〜SN6の幅方向における位置を示す場合に、スリッタナイフSN0の幅方向における位置を基準として(つまり0とする)、スリッタナイフSN5側、つまり操作側を正値(プラスの値)として表し、スリッタナイフSN6側、つまり駆動側を負値(マイナスの値)として表すものとする。基本的には、スリッタナイフSN1、SN2は、スリッタナイフSN0を挟んで対称な位置に配置され、スリッタナイフSN3、SN4は、スリッタナイフSN0を挟んで対称な位置に配置され、スリッタナイフSN5、SN6は、スリッタナイフSN0を挟んで対称な位置に配置される。
【0043】
なお、スリッタナイフSN6はスリッタ1aに含まれ、このスリッタ1aは本発明における「第1のスリッタ」に相当し、スリッタナイフSN4はスリッタ1bに含まれ、このスリッタ1bは本発明における「第2のスリッタ」に相当し、スリッタナイフSN2はスリッタ1cに含まれ、このスリッタ1cは本発明における「第3のスリッタ」に相当し、スリッタナイフSN0はスリッタ1dに含まれ、このスリッタ1dは本発明における「第4のスリッタ」に相当し、スリッタナイフSN1はスリッタ1eに含まれ、このスリッタ1eは本発明における「第5のスリッタ」に相当し、スリッタナイフSN3はスリッタ1fに含まれ、このスリッタ1fは本発明における「第6のスリッタ」に相当し、スリッタナイフSN5はスリッタ1gに含まれ、このスリッタ1gは本発明における「第7のスリッタ」に相当する。
【0044】
次に、図7を参照して、本発明の第1実施形態において4丁取り、3丁取り、2丁取り、1丁取りを行う場合に段ボールシートSHの切断に使用するスリッタ1のスリッタナイフSNについて説明する。図7(a)、(b)、(c)、(d)は、それぞれ、4丁取り、3丁取り、2丁取り、1丁取りを行う場合に使用するスリッタナイフSNを模式的に示している。図7(a)〜(d)において、実線で表したスリッタナイフSNは、段ボールシートSHの切断に使用するものを示している、つまり加工位置に配置されるものを示している。他方で、破線で表したスリッタナイフSNは、段ボールシートSHの切断に使用しないものを示している、つまり非加工位置に配置されるものを示している。このような実線と破線の定義は、後述する図にも同様に適用される。
【0045】
図7(a)に示すように、4丁取りを行う場合には、基本的には、スリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6を使用して段ボールシートSHを切断する。この場合、制御装置102は、スリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6を加工位置に配置し、残りのスリッタナイフSN1、SN2を非加工位置に配置するようにする。また、図7(b)に示すように、3丁取りを行う場合には、基本的には、スリッタナイフSN1、SN2、SN5、SN6を使用して段ボールシートSHを切断するこの場合、制御装置102は、スリッタナイフSN1、SN2、SN5、SN6を加工位置に配置し、残りのスリッタナイフSN0、SN3、SN4を非加工位置に配置するようにする。
【0046】
更に、図7(c)に示すように、2丁取りを行う場合には、スリッタナイフSN0、SN5、SN6を使用して段ボールシートSHを切断する。この場合、制御装置102は、スリッタナイフSN0、SN5、SN6を加工位置に配置し、残りのスリッタナイフSN1、SN2、SN3、SN4を非加工位置に配置するようにする。また、図7(d)に示すように、1丁取りを行う場合には、スリッタナイフSN5、SN6を使用して段ボールシートSHを切断する。この場合、制御装置102は、スリッタナイフSN5、SN6を加工位置に配置し、残りのスリッタナイフSN0、SN1、SN2、SN3、SN4を非加工位置に配置するようにする。
【0047】
ここで、従来の技術(例えば特許文献2に記載されたような技術)では、最大の丁取り数として4(4丁取り)を適用する場合には、その4丁取りを行うのに必要な最低限のスリッタ1の台数、つまり5台のスリッタ1を適用していた。これは、最大で4丁取りを行う場合には、5台のスリッタ1を適用すれば、4丁取りだけでなく、3丁取り、2丁取り、1丁取りの全てを十分に行うことができるからである。具体的には、5台のスリッタ1を適用した場合、5枚のスリッタナイフSNを全て加工位置に配置すれば、4丁取りを行うことができると共に、5枚のスリッタナイフSNのうちの一部を加工位置に配置し、残りを非加工位置に配置するに加えて、スリッタナイフSNを幅方向に適宜移動させれば、3丁取り、2丁取り、1丁取りを行うことができるのである。
【0048】
これに対して、第1実施形態では、4丁取りを行うのに最低限必要な5台のスリッタ1に加えて、2台のスリッタ1を付加的に用い、これらが同一軸線上に並列して配置された計7台のスリッタ1を使用している(図2など参照)。具体的には、第1実施形態では、図7(a)及び(b)に示したように、4丁取りに適用するスリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6(それぞれスリッタ1d、1f、1b、1g、1aに含まれるものである)に加えて、スリッタナイフSN1、SN2(それぞれスリッタ1e、1cに含まれるものである)を、3丁取りに適用するものとして付加的に用いている。
【0049】
こうしているのは、上記の「発明が解決しようとする課題」のセクションで述べたような、4丁取りと3丁取りとの間でのオーダー変更に起因する平均不良率の悪化という問題に対処すべく、4丁取りと3丁取りとの間でのオーダー変更時に発生する不良シートの長さを短縮して、段ボールシートSHの切断に関する平均不良率を適切に低下させるためである。つまり、第1実施形態では、4丁取りと3丁取りとの間でのオーダー変更時にスリッタ1を段ボールシートSHの幅方向に移動させる距離(時間)を短縮するようにして、不良シートの長さを短縮することを図っている。具体的には、第1実施形態では、オーダー変更による4丁取りと3丁取りとの間での切り替え時に、4丁取りに適用するスリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6のうちの一部のスリッタナイフSN0、SN3、SN4と、3丁取りに適用するスリッタナイフSN1、SN2とを、加工位置と非加工位置との間で入れ替えるように上下方向に移動させることで、この切り替え時にスリッタナイフSNを幅方向に移動させる距離(時間)をできるだけ短縮して、不良シートの長さを短縮することを図っている。
【0050】
この場合、4丁取りを現在行っている場合には、次回の3丁取りへのオーダー変更に備えて、非加工位置にあるスリッタナイフSN1、SN2(3丁取りに切り替えるときに非加工位置から加工位置に移動させるもの)を、3丁取りにおいて想定される幅方向位置に予め配置しておけば、オーダー変更による4丁取りから3丁取りへの切り替え時にスリッタナイフSNを幅方向に移動させる距離(時間)を適切に短縮することができる。また、3丁取りを現在行っている場合には、次回の4丁取りへのオーダー変更に備えて、非加工位置にあるスリッタナイフSN0、SN3、SN4(4丁取りに切り替えるときに非加工位置から加工位置に移動させるもの)を、特にスリッタナイフSN3、SN4を、4丁取りにおいて想定される幅方向位置に予め配置しておけば、オーダー変更による3丁取りから4丁取りへの切り替え時にスリッタナイフSNを幅方向に移動させる距離(時間)を適切に短縮することができる。
【0051】
なお、最大の丁取り数として4(4丁取り)を適用する場合において、4丁取りに用いるスリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6をそれぞれ含むスリッタ1d、1f、1b、1g、1aのグループは、本発明における「第1のスリッタ群」に相当し、3丁取りに用いるスリッタナイフSN1、SN2を含むスリッタ1e、1cのグループは、本発明における「第2のスリッタ群」に相当する。
【0052】
次に、図8を参照して、本発明の第1実施形態において、オーダー変更により4丁取りから3丁取りに切り替える場合に行う制御について具体的に説明する。ここでは、説明の便宜上、オーダー変更の前後で、段ボールシートSHの幅が変わらない場合を例示している。
【0053】
図8に示すように、制御装置102は、4丁取りを行う場合には、スリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6を加工位置に配置し、且つ、残りのスリッタナイフSN1、SN2を非加工位置に配置して、スリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6によって段ボールシートSHを切断するようにする。この後、オーダー変更により4丁取りから3丁取りに切り替える場合に、制御装置102は、スリッタナイフSN5、SN6を加工位置に配置したまま、スリッタナイフSN0、SN3、SN4を加工位置から非加工位置に移動させ、且つ、スリッタナイフSN1、SN2を非加工位置から加工位置に移動させるように上下方向移動機構を制御して、スリッタナイフSN1、SN2、SN5、SN6を使用して段ボールシートSHを切断するようにする。
【0054】
図8では、オーダー変更により4丁取りから3丁取りに切り替える場合に行われる制御を示したが、オーダー変更により3丁取りから4丁取りに切り替える場合にも同様の制御が行われる。具体的には、3丁取りから4丁取りに切り替える場合には、制御装置102は、スリッタナイフSN5、SN6を加工位置に配置したまま、スリッタナイフSN1、SN2を加工位置から非加工位置に移動させ、スリッタナイフSN0、SN3、SN4を非加工位置から加工位置に移動させるように上下方向移動機構を制御して、スリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6を使用して段ボールシートSHを切断するようにする。
【0055】
なお、制御装置102は、上記したように丁取り数のオーダー変更に応じて上下方向移動機構に対する制御を行うときに、幅方向移動機構に対する制御も併せて行って、スリッタナイフSNを幅方向に移動させるようにする。具体的には、制御装置102は、丁取り数及び丁取り幅に応じた量だけ、スリッタナイフSNを幅方向に移動させる。この場合、制御装置102は、段ボールシートSHを切断するのに使用するスリッタナイフSNだけでなく、段ボールシートSHを切断するのに使用しないスリッタナイフSN(つまり待機させておくスリッタナイフSN)も幅方向に移動させる。
【0056】
次に、図9を参照して、本発明の第1実施形態においてオーダー変更時に制御装置102が実行する制御(オーダー変更制御)の流れについて説明する。図9は、本発明の第1実施形態によるオーダー変更制御を示すフローチャートである。このフローでは、制御装置102は、丁取り数のオーダー変更時に(丁取り幅のオーダー変更も含む)、段ボールシートSHの切断に使用するスリッタナイフSNを決定する処理、及び各スリッタナイフSNの幅方向位置(図6で述べた定義に従った位置であるものとする)を決定する処理を行う。なお、当該フローは、制御装置102によって所定の周期で繰り返し実行される。
【0057】
ここで、図9において、「T」は丁取り数を示しており、「W」は丁取り幅を示しており、「PSNX」は或るスリッタナイフSNの幅方向位置を示している(「X」は0〜6のいずれか)。この「PSNX」は、幅方向サーボ駆動ユニット104及び幅方向移動用サーボモータ40(図5参照)を介して幅方向移動機構を駆動するための指令値に相当する。また、図9において、「PSNX」に「*」を付したものは、段ボールシートSHの切断に使用すると決定されたスリッタナイフSNを示している。したがって、「*」が付された「PSNX」に対応するスリッタナイフSNは、当該スリッタナイフSNを含むスリッタ1を加工位置に配置するように、上下方向サーボ駆動ユニット106及び上下方向移動用サーボモータ29(図5参照)を介して上下方向移動機構が制御されることとなる。他方で、「*」が付されていない「PSNX」に対応するスリッタナイフSNは、当該スリッタナイフSNを含むスリッタ1を非加工位置に配置するように、上下方向サーボ駆動ユニット106及び上下方向移動用サーボモータ29(図5参照)を介して上下方向移動機構が制御されることとなる。
【0058】
更に、図9において、「Dm」は、隣り合うスリッタ1の最小隣接距離(つまり隣り合うスリッタ1が近付くことができる最小の幅方向距離)を示している。第1実施形態では、4丁取り又は3丁取りへと切り替える場合において、切り替え後の丁取り数に適したスリッタ1の組み合わせを適用するべく、各スリッタ1に対して、丁取り幅に応じて設定すべき幅方向位置を適用すると、隣接するスリッタ1の間隔が最小隣接距離Dm以下となる場合に、上記の丁取り数に適したスリッタ1の組み合わせをそのまま使用しないようにする(つまり別のスリッタ1の組み合わせを使用するようにする)。こうするのは、隣接するスリッタ1の間隔が最小隣接距離Dm以下となるようなスリッタ1の組み合わせは、機械的な制約により、実際に使用することができない、又は使用するのが困難である、若しくは使用するのが望ましくないからである。なお、最小隣接距離Dmは、例えば、幅方向移動機構(ヨークなど)の幅方向における厚みや、幅方向移動用サーボモータ40の干渉などに基づいて設定される。
【0059】
以下では、図9の各ステップで行われる処理について具体的に説明する。
【0060】
まず、ステップS101では、制御装置102は、段ボールシートSHから丁取りするシートの数である丁取り数T、及び、丁取りする1枚のシートの幅方向長さである丁取り幅Wを、汎用操作ユニット110及び/又は上位生産管理装置112から取得する。
【0061】
次いで、ステップS102では、制御装置102は、ステップS101で取得した丁取り数T及び丁取り幅Wに基づき、オーダー変更があるか否かを判定する。その結果、オーダー変更がある場合には(ステップS102:Yes)、処理はステップS103に進み、オーダー変更がない場合には(ステップS102:No)、処理は終了する。
【0062】
ステップS103では、制御装置102は、丁取り数Tが1であるか否かを判定する、言い換えると1丁取りを行うか否かを判定する。その結果、丁取り数Tが1である場合(ステップS103:Yes)、処理はステップS104に進む。
【0063】
ステップS104では、制御装置102は、1丁取りを行うために段ボールシートSHを切断するのに使用するスリッタナイフSNとして、スリッタナイフSN5、SN6を決定する(PSN5*及びPSN6*を参照)。また、制御装置102は、スリッタナイフSN0の幅方向位置PSN0を「0」に決定し、スリッタナイフSN1、SN2の幅方向位置PSN1、PSN2をそれぞれ「W/6」、「−W/6」に決定し、スリッタナイフSN3、SN4の幅方向位置PSN3、PSN4をそれぞれ「W/4」、「−W/4」に決定し、スリッタナイフSN5、SN6の幅方向位置PSN5、PSN6をそれぞれ「W/2」、「−W/2」に決定する。具体的には、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用すると決定したスリッタナイフSN5、SN6については、ステップS101で取得された丁取り幅Wを1丁取りによって実現するための幅方向位置PSN5、PSN6として、それぞれ「W/2」、「−W/2」に決定する。他方で、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用しないと決定したスリッタナイフSN0〜SN4については、隣り合うスリッタ1の間隔を最小隣接距離Dmよりも大きく確保しつつ、次回のオーダー変更において幅方向の移動距離ができるだけ小さくなるような幅方向位置PSN0〜PSN4を決定する(スリッタナイフSN0については基準位置に固定するためPSN0を「0」にする)。
【0064】
他方で、ステップS103の判定の結果、丁取り数Tが1でない場合(ステップS103:No)、処理はステップS105に進む。ステップS105では、制御装置102は、丁取り数Tが2であるか否かを判定する、言い換えると2丁取りを行うか否かを判定する。その結果、丁取り数Tが2である場合(ステップS105:Yes)、処理はステップS106に進む。
【0065】
ステップS106では、制御装置102は、2丁取りを行うために段ボールシートSHを切断するのに使用するスリッタナイフSNとして、スリッタナイフSN0、SN5、SN6を決定する(PSN0*、PSN5*及びPSN6*を参照)。また、制御装置102は、スリッタナイフSN0の幅方向位置PSN0を「0」に決定し、スリッタナイフSN1、SN2の幅方向位置PSN1、PSN2をそれぞれ「W/3」、「−W/3」に決定し、スリッタナイフSN3、SN4の幅方向位置PSN3、PSN4をそれぞれ「W/2」、「−W/2」に決定し、スリッタナイフSN5、SN6の幅方向位置PSN5、PSN6をそれぞれ「W」、「−W」に決定する。具体的には、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用すると決定したスリッタナイフSN0、SN5、SN6については、特にスリッタナイフSN5、SN6については、ステップS101で取得された丁取り幅Wを2丁取りによって実現するための幅方向位置PSN5、PSN6として、それぞれ「W」、「−W」に決定する(スリッタナイフSN0については基準位置に固定するためPSN0を「0」にする)。他方で、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用しないと決定したスリッタナイフSN1〜SN4については、隣り合うスリッタ1の間隔を最小隣接距離Dmよりも大きく確保しつつ、次回のオーダー変更において幅方向の移動距離ができるだけ小さくなるような幅方向位置PSN1〜PSN4を決定する。
【0066】
他方で、ステップS105の判定の結果、丁取り数Tが2でない場合(ステップS105:No)、処理はステップS107に進む。ステップS107では、制御装置102は、丁取り数Tが3であるか否かを判定する、言い換えると3丁取りを行うか否かを判定する。その結果、丁取り数Tが3である場合(ステップS107:Yes)、処理はステップS108に進む。
【0067】
ステップS108では、制御装置102は、最小隣接距離Dmが「W/4」未満であるか否かを判定する(Dm<W/4)。この「W/4」は、3丁取りを行うのに適したスリッタナイフSN1、SN2、SN5、SN6を使用するべく(図7(b)参照)、スリッタナイフSN0〜SN6のそれぞれに対して、丁取り幅Wに応じて設定すべき幅方向位置PSN0〜PSN6を適用した場合の、隣接するスリッタナイフSN2、SN4に対応するスリッタ1c、1bの距離、及び隣接するスリッタナイフSN1、SN3に対応するスリッタ1e、1fの距離である(SN2とSN1、及び、SN4とSN3は、それぞれSN0を挟んで対象となるため、これら2つの距離は同じになる)。したがって、ステップS108の判定は、3丁取りを行うのに適したスリッタナイフSN1、SN2、SN5、SN6を適用すると、隣接するスリッタナイフSN2、SN4に対応するスリッタ1c、1bの距離及び隣接するスリッタナイフSN1、SN3に対応するスリッタ1e、1fの距離が、最小隣接距離Dm以下とならないか否か(換言すると最小隣接距離Dmよりも大きいか否か)を判定することに相当する。
【0068】
ステップS108の判定の結果、最小隣接距離Dmが「W/4」未満である場合(ステップS108:Yes)、処理はステップS109に進む。この場合には、3丁取りを行うのに適したスリッタナイフSN1、SN2、SN5、SN6を適用しても、隣接するスリッタナイフSN2、SN4に対応するスリッタ1c、1bの距離(W/4)及び隣接するスリッタナイフSN1、SN3に対応するスリッタ1e、1fの距離(W/4)が、最小隣接距離Dm以下とはならない、つまり最小隣接距離Dmよりも大きくなる。
【0069】
したがって、ステップS109では、制御装置102は、3丁取りを行うために段ボールシートSHを切断するのに使用するスリッタナイフSNとして、スリッタナイフSN1、SN2、SN5、SN6を決定する(PSN1*、PSN2*、PSN5*及びPSN6*を参照)。また、制御装置102は、スリッタナイフSN0の幅方向位置PSN0を「0」に決定し、スリッタナイフSN1、SN2の幅方向位置PSN1、PSN2をそれぞれ「W/2」、「−W/2」に決定し、スリッタナイフSN3、SN4の幅方向位置PSN3、PSN4をそれぞれ「3W/4」、「−3W/4」に決定し、スリッタナイフSN5、SN6の幅方向位置PSN5、PSN6をそれぞれ「3W/2」、「−3W/2」に決定する。具体的には、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用すると決定したスリッタナイフSN1、SN2、SN5、SN6については、ステップS101で取得された丁取り幅Wを3丁取りによって実現するための幅方向位置PSN1、PSN2、PSN5、PSN6として、それぞれ「W/2」、「−W/2」、「3W/2」、「−3W/2」に決定する。他方で、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用しないと決定したスリッタナイフSN0、SN3、SN4については、隣り合うスリッタ1の間隔を最小隣接距離Dmよりも大きく確保しつつ、次回のオーダー変更において幅方向の移動距離ができるだけ小さくなるような幅方向位置PSN0、PSN3、PSN4を決定する(スリッタナイフSN0については基準位置に固定するためPSN0を「0」にする)。
【0070】
他方で、ステップS108の判定の結果、最小隣接距離Dmが「W/4」未満でない場合(ステップS108:No)、つまり最小隣接距離Dmが「W/4」以上である場合、ステップS110に進む。この場合には、3丁取りを行うのに適したスリッタナイフSN1、SN2、SN5、SN6を適用すると、隣接するスリッタナイフSN2、SN4に対応するスリッタ1c、1bの距離(W/4)及び隣接するスリッタナイフSN1、SN3に対応するスリッタ1e、1fの距離(W/4)が、最小隣接距離Dm以下となる。
【0071】
したがって、ステップS110では、制御装置102は、3丁取りを行うために段ボールシートSHを切断するのに使用するスリッタナイフSNとして、上記したスリッタナイフSN1、SN2、SN5、SN6ではなく、スリッタナイフSN1、SN2、SN3、SN4を決定する(PSN1*、PSN2*、PSN3*及びPSN4*を参照)。つまり、制御装置102は、上記したスリッタナイフSN1、SN2、SN5、SN6において、スリッタナイフSN5、SN6の代わりに、スリッタナイフSN3、SN4を適用ようにする。また、制御装置102は、スリッタナイフSN0の幅方向位置PSN0を「0」に決定し、スリッタナイフSN1、SN2の幅方向位置PSN1、PSN2をそれぞれ「W/2」、「−W/2」に決定し、スリッタナイフSN3、SN4の幅方向位置PSN3、PSN4をそれぞれ「3W/2」、「−3W/2」に決定し、スリッタナイフSN5、SN6の幅方向位置PSN5、PSN6をそれぞれ「3W/2+Dm」、「−3W/2−Dm」に決定する。具体的には、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用すると決定したスリッタナイフSN1、SN2、SN3、SN4については、ステップS101で取得された丁取り幅Wを3丁取りによって実現するための幅方向位置PSN1、PSN2、PSN3、PSN4として、それぞれ「W/2」、「−W/2」、「3W/2」、「−3W/2」に決定する。他方で、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用しないと決定したスリッタナイフSN0、SN5、SN6については、隣り合うスリッタ1の間隔を最小隣接距離Dmよりも大きく確保しつつ、次回のオーダー変更において幅方向の移動距離ができるだけ小さくなるような幅方向位置PSN0、PSN5、PSN6を決定する(スリッタナイフSN0については基準位置に固定するためPSN0を「0」にする)。特に、スリッタナイフSN5、SN6については、制御装置102は、それぞれ、スリッタナイフSN3、SN4の位置から最小隣接距離Dmだけ離間させた「3W/2+Dm」、「−3W/2−Dm」を、幅方向位置PSN5、PSN6として決定する。
【0072】
他方で、ステップS107の判定の結果、丁取り数Tが3でない場合(ステップS107:No)、処理はステップS111に進む。この場合には、丁取り数Tが4である場合に相当する。
【0073】
ステップS111では、制御装置102は、最小隣接距離Dmが「W/2」未満であるか否かを判定する(Dm<W/2)。この「W/2」は、4丁取りを行うのに適したスリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6を適用するべく(図7(a)参照)、スリッタナイフSN0〜SN6のそれぞれに対して、丁取り幅Wに応じて設定すべき幅方向位置PSN0〜PSN6を適用した場合の、隣接するスリッタナイフSN2、SN4に対応するスリッタ1c、1bの距離、及び隣接するスリッタナイフSN1、SN3に対応するスリッタ1e、1fの距離である(SN2とSN1、及び、SN4とSN3は、それぞれSN0を挟んで対象となるため、これらの2つの距離は同じになる)。したがって、ステップS111の判定は、4丁取りを行うのに適したスリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6を使用すると、隣接するスリッタナイフSN2、SN4に対応するスリッタ1c、1bの距離及び隣接するスリッタナイフSN1、SN3に対応するスリッタ1e、1fの距離が、最小隣接距離Dm以下とならないか否か(換言すると最小隣接距離Dmよりも大きいか否か)を判定することに相当する。
なお、上記した、隣接するスリッタナイフSN2、SN4に対応するスリッタ1c、1bの距離、及び隣接するスリッタナイフSN1、SN3に対応するスリッタ1e、1fの距離は、それぞれ、隣接するスリッタナイフSN2、SN0に対応するスリッタ1c、1dの距離、及び隣接するスリッタナイフSN0、SN1に対応するスリッタ1d、1eの距離と同じになるため、ステップS111の判定で用いる「W/2」を、後者の距離として扱ってもよい(以下同様とする)。
【0074】
ステップS111の判定の結果、最小隣接距離Dmが「W/2」未満である場合(ステップS111:Yes)、処理はステップS112に進む。この場合には、4丁取りを行うのに適したスリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6を適用しても、隣接するスリッタナイフSN2、SN4に対応するスリッタ1c、1bの距離(W/2)及び隣接するスリッタナイフSN1、SN3に対応するスリッタ1e、1fの距離(W/2)が、最小隣接距離Dm以下とはならない、つまり最小隣接距離Dmよりも大きくなる。
【0075】
したがって、ステップS112では、制御装置102は、4丁取りを行うために段ボールシートSHを切断するのに使用するスリッタナイフSNとして、スリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6を決定する(PSN0*、PSN3*、PSN4*、PSN5*及びPSN6*を参照)。また、制御装置102は、スリッタナイフSN0の幅方向位置PSN0を「0」に決定し、スリッタナイフSN1、SN2の幅方向位置PSN1、PSN2をそれぞれ「W/2」、「−W/2」に決定し、スリッタナイフSN3、SN4の幅方向位置PSN3、PSN4をそれぞれ「W」、「−W」に決定し、スリッタナイフSN5、SN6の幅方向位置PSN5、PSN6をそれぞれ「2W」、「−2W」に決定する。具体的には、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用すると決定したスリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6については、特にスリッタナイフSN3、SN4、SN5、SN6については、ステップS101で取得された丁取り幅Wを4丁取りによって実現するための幅方向位置PSN3、PSN4、PSN5、PSN6として、それぞれ「W」、「−W」、「2W」、「−2W」に決定する(スリッタナイフSN0については基準位置に固定するためPSN0を「0」にする)。他方で、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用しないと決定したスリッタナイフSN1、SN2については、隣り合うスリッタ1の間隔を最小隣接距離Dmよりも大きく確保しつつ、次回のオーダー変更において幅方向の移動距離ができるだけ小さくなるような幅方向位置PSN1、PSN2を決定する。
【0076】
他方で、ステップS111の判定の結果、最小隣接距離Dmが「W/2」未満でない場合(ステップS111:No)、つまり最小隣接距離Dmが「W/2」以上である場合、ステップS113に進む。この場合には、4丁取りを行うのに適したスリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6を適用すると、隣接するスリッタナイフSN2、SN4に対応するスリッタ1c、1bの距離(W)及び隣接するスリッタナイフSN1、SN3に対応するスリッタ1e、1fの距離(W)が、最小隣接距離Dmの2倍以下となる。
【0077】
したがって、ステップS113では、制御装置102は、4丁取りを行うために段ボールシートSHを切断するのに使用するスリッタナイフSNとして、上記したスリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6ではなく、スリッタナイフSN0、SN1、SN2、SN3、SN4を決定する(PSN0*、PSN1*、PSN2*、PSN3*及びPSN4*を参照)。つまり、制御装置102は、上記したスリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6において、スリッタナイフSN5、SN6の代わりに、スリッタナイフSN1、SN2を適用するようにする。また、制御装置102は、スリッタナイフSN0の幅方向位置PSN0を「0」に決定し、スリッタナイフSN1、SN2の幅方向位置PSN1、PSN2をそれぞれ「W」、「−W」に決定し、スリッタナイフSN3、SN4の幅方向位置PSN3、PSN4をそれぞれ「2W」、「−2W」に決定し、スリッタナイフSN5、SN6の幅方向位置PSN5、PSN6をそれぞれ「2W+Dm」、「−2W−Dm」に決定する。具体的には、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用すると決定したスリッタナイフSN0、SN1、SN2、SN3、SN4については、特にスリッタナイフSN1、SN2、SN3、SN4については、ステップS101で取得された丁取り幅Wを4丁取りによって実現するための幅方向位置PSN1、PSN2、PSN3、PSN4として、それぞれ「W」、「−W」、「2W」、「−2W」に決定する(スリッタナイフSN0については基準位置に固定するためPSN0を「0」にする)。他方で、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用しないと決定したスリッタナイフSN5、SN6については、隣り合うスリッタ1の間隔を最小隣接距離Dmよりも大きく確保しつつ、次回のオーダー変更において幅方向の移動距離ができるだけ小さくなるような幅方向位置PSN5、PSN6を決定する。詳しくは、制御装置102は、スリッタナイフSN5、SN6の幅方向位置PSN5、PSN6を、それぞれ、スリッタナイフSN3、SN4の位置から最小隣接距離Dmだけ離間させた「2W+Dm」、「−2W−Dm」に決定する。
【0078】
図9のフローの終了後、制御装置102は、ステップS104、S106、S109、S110、S112、S113のいずれかにおいて段ボールシートSHの切断に使用すると決定されたスリッタナイフSNを加工位置に配置するように、上下方向サーボ駆動ユニット106及び上下方向移動用サーボモータ29を介して上下方向移動機構を制御すると共に、これらのステップのいずれかにおいて段ボールシートSHの切断に使用しないと決定されたスリッタナイフSNを非加工位置に配置するように、上下方向サーボ駆動ユニット106及び上下方向移動用サーボモータ29を介して上下方向移動機構を制御する。また、制御装置102は、ステップS104、S106、S109、S110、S112、S113のいずれかにおいて決定した幅方向位置PSN0〜PSN6に各スリッタナイフSNを移動させるように、幅方向サーボ駆動ユニット104及び幅方向移動用サーボモータ40を介して幅方向移動機構を制御する。
【0079】
以上述べた本発明の第1実施形態によれば、最大数の丁取りとして4丁取りを行うのに最低限必要な5台のスリッタ1(スリッタ1a、1b、1d、1f、1g)に加えて、2台のスリッタ1(スリッタ1c、1e)を3丁取りに適用するものとして付加的に用いて、オーダー変更により4丁取りと3丁取りとの間で切り替えを行うときに、4丁取りに適用する5台のスリッタ1のうちの一部のスリッタ1b、1d、1fと、3丁取りに適用する2台のスリッタ1c、1eとを、加工位置と非加工位置との間で入れ替えるように上下方向に移動させるので、この切り替え時にスリッタ1を幅方向に移動させる距離(時間)を適切に短縮することができる。したがって、第1実施形態によれば、4丁取りと3丁取りとの間でのオーダー変更時に発生する不良シートの長さを短縮することができ、段ボールシートSHの切断に関する平均不良率を適切に低下させることが可能となる。この場合、第1実施形態によれば、段ボールシートSHの供給方向に沿って2台のスリッタ装置を直列に配置してオーダー変更時に動作させるスリッタ装置を切り替える構成(例えば特許文献1に記載されたような技術)と同等の平均不良率を実現することが可能となる。
【0080】
なお、他の比較例として、段ボールシートSHの供給方向に沿って2台のスリッタ装置を直列に配置して、動作させるスリッタ装置を切り替えるのではなく、2台のスリッタ装置を併用して段ボールシートSHを切断する構成、つまり2台のスリッタ装置によって2回に亘って段ボールシートSHを切断する構成が考えられる。しかしながら、このような比較例の構成には以下のような問題点があり、そもそも実用的な構成ではないと言える。まず、比較例の構成では、段ボールシートSHの切断に関する精度が低いという問題点がある。これは、1回目に切断されたシートが真っ直ぐに進まずに斜めに進んでしまうため、2回目の切断における精度が低くなってしまうからである。次に、比較例の構成では、段ボールシートSHの切断により生じた、段ボールシートSHの両端の不要なシート(トリム)を、ダクトから適切に排出するのが困難であるという問題点がある。具体的には、トリムをダクトから適切に排出するには、ダクトをスリッタ装置の近くに設けることが望ましいが、比較例の構成では、ダクトを後段のスリッタ装置の近くに設けることから、ダクトが前段のスリッタ装置から離れて位置することとなるため、前段のスリッタ装置で生じたトリムをダクトから適切に排出するのが困難になるのである。場合によっては、手作業でトリムを除去しなければならない。
【0081】
このような比較例における問題点も勘案して、第1実施形態では、4丁取りを行うのに最低限必要な5台のスリッタ1に加えて、2台のスリッタ1を3丁取りに適用するものとして付加的に用いる場合に、これら7台のスリッタ1を同一軸線上に並列して配置して、1段階の作業のみで段ボールシートSHを切断するようにしている(後述する第2実施形態も同様である)。
【0082】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態による制御について説明する。第2実施形態による制御も、上述した第1実施形態による制御と同様に、図1乃至図5で示したような、7台のスリッタ1a〜1g(7枚のスリッタナイフSN0〜SN6に対応する)を有するスリッタ装置202の制御装置102によって実行される。しかしながら、第2実施形態による制御は、最大の丁取り数として5(5丁取り)を適用する場合において、特に5丁取りと4丁取りとの間でのオーダー変更時に行われる制御内容に関する点で、上述した第1実施形態による制御と異なる。
【0083】
図10を参照して、本発明の第2実施形態において5丁取り、4丁取り、3丁取り、2丁取り、1丁取りを行う場合に段ボールシートSHの切断に使用するスリッタ1のスリッタナイフSNについて説明する。なお、スリッタナイフSN0〜SN6の定義は、図6で述べたものと同様である。
【0084】
図10(a)、(b)、(c)、(d)、(e)は、それぞれ、5丁取り、4丁取り、3丁取り、2丁取り、1丁取りを行う場合に使用するスリッタナイフSNを模式的に示している。図10(a)に示すように、第2実施形態では、制御装置102は、5丁取りを行う場合に、スリッタナイフSN1、SN2、SN3、SN4、SN5、SN6を使用して段ボールシートSHを切断するようにする。この場合、制御装置102は、スリッタナイフSN1、SN2、SN3、SN4、SN5、SN6を加工位置に配置し、残りのスリッタナイフSN0を非加工位置に配置するようにする。他方で、図10(b)〜(e)に示す、4丁取り、3丁取り、2丁取り、1丁取りを行う場合の制御内容は、第1実施形態と同様であるため(図7(a)〜(d)参照)、ここではそれらの説明を省略する。
【0085】
ここで、最大の丁取り数として5(5丁取り)を適用する場合には、その5丁取りを行うのに必要な最低限のスリッタ1の台数、つまり6台のスリッタ1があれば十分であるが、第2実施形態では、5丁取りに適用する6台のスリッタ1に加えて、1台のスリッタ1を、4丁取りに適用するものとして付加的に用いている。つまり、第2実施形態では、図10(a)及び(b)に示したように、5丁取りに適用するスリッタナイフSN1、SN2、SN3、SN4、SN5、SN6(それぞれスリッタ1e、1c、1f、1b、1g、1aに含まれるものである)に加えて、スリッタナイフSN0(スリッタ1dに含まれるものである)を、4丁取りに適用するものとして付加的に用いている。
【0086】
こうしているのは、上記の「発明が解決しようとする課題」のセクションで述べたような、5丁取りと4丁取りとの間でのオーダー変更に起因する平均不良率の悪化という問題に対処すべく、5丁取りと4丁取りとの間でのオーダー変更時に発生する不良シートの長さを短縮して、段ボールシートSHの切断に関する平均不良率を適切に低下させるためである。つまり、第2実施形態では、5丁取りと4丁取りとの間でのオーダー変更時にスリッタ1を段ボールシートSHの幅方向に移動させる距離(時間)を短縮するようにして、不良シートの長さを短縮することを図っている。具体的には、第2実施形態では、オーダー変更による5丁取りと4丁取りとの間での切り替え時に、5丁取りに適用するスリッタナイフSN1、SN2、SN3、SN4、SN5、SN6のうちの一部のスリッタナイフSN1、SN2と、4丁取りに適用するスリッタナイフSN0とを、加工位置と非加工位置との間で入れ替えるように上下方向に移動させることで、この切り替え時にスリッタナイフSNを幅方向に移動させる距離(時間)をできるだけ短縮して、不良シートの長さを短縮することを図っている。
【0087】
なお、最大の丁取り数として5(5丁取り)を適用する場合において、5丁取りに用いるスリッタナイフSN1、SN2、SN3、SN4、SN5、SN6をそれぞれ含むスリッタ1e、1c、1f、1b、1g、1aのグループは、本発明における「第1のスリッタ群」に相当し、4丁取りに用いるスリッタナイフSN0を含むスリッタ1dは、本発明における「第2のスリッタ群」に相当する。
【0088】
次に、図11を参照して、本発明の第2実施形態において、オーダー変更により5丁取りから4丁取りに切り替える場合に行う制御について具体的に説明する。ここでは、説明の便宜上、オーダー変更の前後で、段ボールシートSHの幅が変わらない場合を例示している。
【0089】
図11に示すように、制御装置102は、5丁取りを行う場合には、スリッタナイフSN1、SN2、SN3、SN4、SN5、SN6を加工位置に配置し、且つ、残りのスリッタナイフSN0を非加工位置に配置して、スリッタナイフSN1、SN2、SN3、SN4、SN5、SN6によって段ボールシートSHを切断するようにする。この後、オーダー変更により5丁取りから4丁取りに切り替える場合に、制御装置102は、スリッタナイフSN3、SN4、SN5、SN6を加工位置に配置したまま、スリッタナイフSN1、SN2を加工位置から非加工位置に移動させ、且つ、スリッタナイフSN0を非加工位置から加工位置に移動させるように上下方向移動機構を制御して、スリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6を使用して段ボールシートSHを切断するようにする。
【0090】
図11では、オーダー変更により5丁取りから4丁取りに切り替える場合に行われる制御を示したが、オーダー変更により4丁取りから5丁取りに切り替える場合にも同様の制御が行われる。具体的には、4丁取りから5丁取りに切り替える場合には、制御装置102は、スリッタナイフSN3、SN4、SN5、SN6を加工位置に配置したまま、スリッタナイフSN0を加工位置から非加工位置に移動させ、且つ、スリッタナイフSN1、SN2を非加工位置から加工位置に移動させるように上下方向移動機構を制御して、スリッタナイフSN1、SN2、SN3、SN4、SN5、SN6を使用して段ボールシートSHを切断するようにする。
【0091】
なお、制御装置102は、上記したように丁取り数のオーダー変更に応じて上下方向移動機構に対する制御を行うときに、幅方向移動機構に対する制御も併せて行って、スリッタナイフSNを幅方向に移動させるようにする。具体的には、制御装置102は、丁取り数及び丁取り幅に応じた量だけ、スリッタナイフSNを幅方向に移動させる。この場合、制御装置102は、段ボールシートSHを切断するのに使用するスリッタナイフSNだけでなく、段ボールシートSHを切断するのに使用しないスリッタナイフSN(つまり待機させておくスリッタナイフSN)も幅方向に移動させる。
【0092】
次に、図12を参照して、本発明の第2実施形態においてオーダー変更時に制御装置102が実行する制御(オーダー変更制御)の流れについて説明する。図12は、本発明の第2実施形態によるオーダー変更制御を示すフローチャートである。このフローでは、制御装置102は、丁取り数のオーダー変更時に(丁取り幅のオーダー変更も含む)、段ボールシートSHの切断に使用するスリッタナイフSNを決定する処理、及び各スリッタナイフSNの幅方向位置(図6で述べた定義に従った位置であるものとする)を決定する処理を行う。当該フローは、制御装置102によって所定の周期で繰り返し実行される。なお、図12に示す各種符号の定義は、図9と同様である。
【0093】
まず、ステップS201では、制御装置102は、段ボールシートSHから丁取りするシートの数である丁取り数T、及び、丁取りする1枚のシートの幅方向長さである丁取り幅Wを、汎用操作ユニット110及び/又は上位生産管理装置112から取得する。
【0094】
次いで、ステップS202では、制御装置102は、ステップS201で取得した丁取り数T及び丁取り幅Wに基づき、オーダー変更があるか否かを判定する。その結果、オーダー変更がある場合には(ステップS202:Yes)、処理はステップS203に進み、オーダー変更がない場合には(ステップS202:No)、処理は終了する。
【0095】
ステップS203では、制御装置102は、丁取り数Tが1であるか否かを判定する、言い換えると1丁取りを行うか否かを判定する。その結果、丁取り数Tが1である場合(ステップS203:Yes)、処理はステップS204に進む。
【0096】
ステップS204では、制御装置102は、1丁取りを行うために段ボールシートSHを切断するのに使用するスリッタナイフSNとして、スリッタナイフSN5、SN6を決定する(PSN5*及びPSN6*を参照)。また、制御装置102は、スリッタナイフSN0の幅方向位置PSN0を「0」に決定し、スリッタナイフSN1、SN2の幅方向位置PSN1、PSN2をそれぞれ「W/10」、「−W/10」に決定し、スリッタナイフSN3、SN4の幅方向位置PSN3、PSN4をそれぞれ「3W/10」、「−3W/10」に決定し、スリッタナイフSN5、SN6の幅方向位置PSN5、PSN6をそれぞれ「W/2」、「−W/2」に決定する。具体的には、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用すると決定したスリッタナイフSN5、SN6については、ステップS201で取得された丁取り幅Wを1丁取りによって実現するための幅方向位置PSN5、PSN6として、それぞれ「W/2」、「−W/2」に決定する。他方で、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用しないと決定したスリッタナイフSN0〜SN4については、次回のオーダー変更において幅方向の移動距離ができるだけ小さくなるような幅方向位置PSN0〜PSN4を決定する(スリッタナイフSN0については基準位置に固定するためPSN0を「0」にする)。
なお、上記のステップS204で決定されたスリッタナイフSN1〜SN4の幅方向位置PSN1〜PSN4が、図9のステップS104で決定されたスリッタナイフSN1〜SN4の幅方向位置PSN1〜PSN4と異なっているのは、第1実施形態と第2実施形態とで適用する最大の丁取り数が異なるため、次回のオーダー変更において幅方向の移動距離をできるだけ小さくするための幅方向位置が変わってくるからである。これについては、以降のステップで決定される幅方向位置にも同様に適用される。
【0097】
他方で、ステップS203の判定の結果、丁取り数Tが1でない場合(ステップS203:No)、処理はステップS205に進む。ステップS205では、制御装置102は、丁取り数Tが2であるか否かを判定する、言い換えると2丁取りを行うか否かを判定する。その結果、丁取り数Tが2である場合(ステップS205:Yes)、処理はステップS206に進む。
【0098】
ステップS206では、制御装置102は、2丁取りを行うために段ボールシートSHを切断するのに使用するスリッタナイフSNとして、スリッタナイフSN0、SN5、SN6を決定する(PSN0*、PSN5*及びPSN6*を参照)。また、制御装置102は、スリッタナイフSN0の幅方向位置PSN0を「0」に決定し、スリッタナイフSN1、SN2の幅方向位置PSN1、PSN2をそれぞれ「W/5」、「−W/5」に決定し、スリッタナイフSN3、SN4の幅方向位置PSN3、PSN4をそれぞれ「3W/5」、「−3W/5」に決定し、スリッタナイフSN5、SN6の幅方向位置PSN5、PSN6をそれぞれ「W」、「−W」に決定する。具体的には、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用すると決定したスリッタナイフSN0、SN5、SN6については、特にスリッタナイフSN5、SN6については、ステップS201で取得された丁取り幅Wを2丁取りによって実現するための幅方向位置PSN5、PSN6として、それぞれ「W」、「−W」に決定する(スリッタナイフSN0については基準位置に固定するためPSN0を「0」にする)。他方で、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用しないと決定したスリッタナイフSN1〜SN4については、次回のオーダー変更において幅方向の移動距離ができるだけ小さくなるような幅方向位置PSN1〜PSN4を決定する。
【0099】
他方で、ステップS205の判定の結果、丁取り数Tが2でない場合(ステップS205:No)、処理はステップS207に進む。ステップS207では、制御装置102は、丁取り数Tが3であるか否かを判定する、言い換えると3丁取りを行うか否かを判定する。その結果、丁取り数Tが3である場合(ステップS207:Yes)、処理はステップS208に進む。
【0100】
ステップS208では、制御装置102は、3丁取りを行うために段ボールシートSHを切断するのに使用するスリッタナイフSNとして、スリッタナイフSN1、SN2、SN5、SN6を決定する(PSN1*、PSN2*、PSN5*及びPSN6*を参照)。また、制御装置102は、スリッタナイフSN0の幅方向位置PSN0を「0」に決定し、スリッタナイフSN1、SN2の幅方向位置PSN1、PSN2をそれぞれ「W/2」、「−W/2」に決定し、スリッタナイフSN3、SN4の幅方向位置PSN3、PSN4をそれぞれ「9W/10」、「−9W/10」に決定し、スリッタナイフSN5、SN6の幅方向位置PSN5、PSN6をそれぞれ「3W/2」、「−3W/2」に決定する。具体的には、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用すると決定したスリッタナイフSN1、SN2、SN5、SN6については、ステップS201で取得された丁取り幅Wを3丁取りによって実現するための幅方向位置PSN1、PSN2、PSN5、PSN6として、それぞれ「W/2」、「−W/2」、「3W/2」、「−3W/2」に決定する。他方で、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用しないと決定したスリッタナイフSN0、SN3、SN4については、次回のオーダー変更において幅方向の移動距離ができるだけ小さくなるような幅方向位置PSN0、PSN3、PSN4を決定する(スリッタナイフSN0については基準位置に固定するためPSN0を「0」にする)。
【0101】
他方で、ステップS207の判定の結果、丁取り数Tが3でない場合(ステップS207:No)、処理はステップS209に進む。ステップS209では、制御装置102は、丁取り数Tが4であるか否かを判定する、言い換えると4丁取りを行うか否かを判定する。その結果、丁取り数Tが4である場合(ステップS209:Yes)、処理はステップS210に進む。
【0102】
ステップS210では、制御装置102は、4丁取りを行うために段ボールシートSHを切断するのに使用するスリッタナイフSNとして、スリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6を決定する(PSN0*、PSN3*、PSN4*、PSN5*及びPSN6*を参照)。また、制御装置102は、スリッタナイフSN0の幅方向位置PSN0を「0」に決定し、スリッタナイフSN1、SN2の幅方向位置PSN1、PSN2をそれぞれ「2W/5」、「−2W/5」に決定し、スリッタナイフSN3、SN4の幅方向位置PSN3、PSN4をそれぞれ「W」、「−W」に決定し、スリッタナイフSN5、SN6の幅方向位置PSN5、PSN6をそれぞれ「2W」、「−2W」に決定する。具体的には、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用すると決定したスリッタナイフSN0、SN3、SN4、SN5、SN6については、特にスリッタナイフSN3、SN4、SN5、SN6については、ステップS201で取得された丁取り幅Wを4丁取りによって実現するための幅方向位置PSN3、PSN4、PSN5、PSN6として、それぞれ「W」、「−W」、「2W」、「−2W」に決定する(スリッタナイフSN0については基準位置に固定するためPSN0を「0」にする)。他方で、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用しないと決定したスリッタナイフSN1、SN2については、次回のオーダー変更において幅方向の移動距離ができるだけ小さくなるような幅方向位置PSN1、PSN2を決定する。
【0103】
他方で、ステップS209の判定の結果、丁取り数Tが4でない場合(ステップS209:No)、処理はステップS211に進む。この場合には、丁取り数Tが5である場合に相当する。
【0104】
ステップS211では、制御装置102は、5丁取りを行うために段ボールシートSHを切断するのに使用するスリッタナイフSNとして、スリッタナイフSN1、SN2、SN3、SN4、SN5、SN6を決定する(PSN1*、PSN2*、PSN3*、PSN4*、PSN5*及びPSN6*を参照)。また、制御装置102は、スリッタナイフSN0の幅方向位置PSN0を「0」に決定し、スリッタナイフSN1、SN2の幅方向位置PSN1、PSN2をそれぞれ「W/2」、「−W/2」に決定し、スリッタナイフSN3、SN4の幅方向位置PSN3、PSN4をそれぞれ「3W/2」、「−3W/2」に決定し、スリッタナイフSN5、SN6の幅方向位置PSN5、PSN6をそれぞれ「5W/2」、「−5W/2」に決定する。具体的には、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用すると決定したスリッタナイフSN1、SN2、SN3、SN4、SN5、SN6については、ステップS201で取得された丁取り幅Wを5丁取りによって実現するための幅方向位置PSN1、PSN2、PSN3、PSN4、PSN5及びPSN6として、それぞれ「W/2」、「−W/2」、「3W/2」、「−3W/2」、「5W/2」、「−5W/2」に決定する。他方で、制御装置102は、段ボールシートSHの切断に使用しないと決定したスリッタナイフSN0については、基準位置に固定するため幅方向位置PSN0を「0」にする。
【0105】
図12のフローの終了後、制御装置102は、ステップS204、S206、S208、S210、S211のいずれかにおいて段ボールシートSHの切断に使用すると決定されたスリッタナイフSNを加工位置に配置するように、上下方向サーボ駆動ユニット106及び上下方向移動用サーボモータ29を介して上下方向移動機構を制御すると共に、これらのステップのいずれかにおいて段ボールシートSHの切断に使用しないと決定されたスリッタナイフSNを非加工位置に配置するように、上下方向サーボ駆動ユニット106及び上下方向移動用サーボモータ29を介して上下方向移動機構を制御する。また、制御装置102は、ステップS204、S206、S208、S210、S211のいずれかにおいて決定した幅方向位置PSN0〜PSN6に各スリッタナイフSNを移動させるように、幅方向サーボ駆動ユニット104及び幅方向移動用サーボモータ40を介して幅方向移動機構を制御する。
【0106】
以上述べた本発明の第2実施形態によれば、最大数の丁取りとして5丁取りを行うのに最低限必要な6台のスリッタ1(スリッタ1a、1b、1c、1e、1f、1g)に加えて、1台のスリッタ1(スリッタ1d)を4丁取りに適用するものとして付加的に用いて、オーダー変更により5丁取りと4丁取りとの間で切り替えを行うときに、5丁取りに適用する6台のスリッタ1のうちの一部のスリッタ1c、1eと、4丁取りに適用する1台のスリッタ1dとを、加工位置と非加工位置との間で入れ替えるように上下方向に移動させるので、この切り替え時にスリッタ1を幅方向に移動させる距離(時間)を適切に短縮することができる。したがって、第2実施形態によれば、5丁取りと4丁取りとの間でのオーダー変更時に発生する不良シートの長さを短縮することができ、段ボールシートSHの切断に関する平均不良率を適切に低下させることが可能となる。この場合、第2実施形態によれば、段ボールシートSHの供給方向に沿って2台のスリッタ装置を直列に配置してオーダー変更時に動作させるスリッタ装置を切り替える構成(例えば特許文献1に記載されたような技術)と同等の平均不良率を実現することが可能となる。
【0107】
また、第2実施形態によれば、上記したように5丁取りを行うのに最低限必要な6台のスリッタ1に1台のスリッタ1を加えた計7台のスリッタ1を用いることで、6台のスリッタ1のみを用いる構成と比較して、5丁取りと2丁取りとの間でのオーダー変更時に発生する不良シートの長さも適切に短縮することができる。具体的には、6台のスリッタ1のみを用いる構成では、5丁取りと2丁取りとの間でのオーダー変更時に、スリッタ1を幅方向に移動させる距離(時間)が比較的長くなるが、第2実施形態のように計7台のスリッタ1を用いて、スリッタ1b、1c、1e、1fとスリッタ1dとを、加工位置と非加工位置との間で入れ替えるように上下方向に移動させることで、このようなオーダー変更時にスリッタ1を幅方向に移動させる距離(時間)を適切に短縮することができる。したがって、第2実施形態によれば、5丁取りと2丁取りとの間でのオーダー変更時に発生する不良シートの長さを短縮することができ、段ボールシートSHの切断に関する平均不良率をより効果的に低下させることが可能となる。
【0108】
なお、段ボールシートSHの幅が所定値以下である場合には、5丁取りを行う可能性が低いものとして、最大の丁取り数として5丁取りを想定した第2実施形態を適用せずに、最大の丁取り数として4丁取りを想定した第1実施形態を適用するのがよい。つまり、この場合には、図12に示したフローを実行する代わりに、図9に示したフローを実行するのがよい。
【0109】
<変形例>
上記した実施形態では、最大の丁取り数として4(4丁取り)及び5(5丁取り)を適用した構成を示したが、本発明の適用はこれに限定はされない。本発明は、最大の丁取り数が6以上である構成(例えば6丁取りを適用する構成など)にも適用可能である。その場合にも、複数のスリッタ1を、最大の丁取り数N(ここではNは6以上)についての丁取りを行うためのN+1台のスリッタ1を含む第1のスリッタ群と、丁取り数N−1についての丁取りを行うための1台以上のスリッタ1を含む第2のスリッタ群とから構成して、丁取り数をNからN−1に切り替えるときには、第1のスリッタ群の中の一部のスリッタ1を非加工位置に配置し、且つ、第2のスリッタ群を加工位置に配置するように、上下方向移動機構を制御すればよく、他方で、丁取り数をN−1からNに切り替えるときには、第2のスリッタ群を非加工位置に配置し、且つ、第1のスリッタ群の中の一部のスリッタ1を加工位置に配置するように、上下方向移動機構を制御すればよい。
【符号の説明】
【0110】
1(1a〜1g) スリッタ
2 上部スリッタ
10 スリッタ受け部材
11 下部スリッタ
22 スリッタナイフ
29 上下方向移動用サーボモータ
40 幅方向移動用サーボモータ
52 スコアラ
100 スリッタスコアラ装置
102 制御装置
104 幅方向サーボ駆動ユニット
106 上下方向サーボ駆動ユニット
201 スコアラ装置
202 スリッタ装置
SH 段ボールシート
SN0〜SN6 スリッタナイフ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
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図14