(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
ブランクを受け入れるためのステーション(500)のインサートシート装填デバイス(10)のためのインサートシートを把持し、インサートシートを把持するように構成された吸引要素(20)を備えた把持デバイス(13)であって、
ピボット車軸(30)と、
前記吸引要素(20)を該吸引要素(20)の上下方向移動によって上側位置と下側位置間で移動するために前記ピボット車軸(30)にその一端が固定された近位アーム(33a)と、該近位アーム(33a)に対して移動可能であり、かつ該吸引要素(20)にピボット回転可能にその一端が連結された遠位アーム(33b)とを有する少なくとも1つの延長可能なアーム(33)と、を備え、
前記延長可能なアーム(33)の前記遠位アーム(33b)と協働するように構成された前記ピボット車軸(30)のピボット回転角度に応じて、該遠位アーム(33b)の延長を制御するための少なくとも1つの要素(36)を含む、
ことを特徴とする把持デバイス(13)。
前記遠位アーム(33b)及び前記近位アーム(33a)の一方のアームが、前記延長可能なアーム(33)の長さを修正するために他方のアームによって担持された少なくとも1つのピン(35)と協働する少なくとも1つの長円形直線ガイド孔(34)を備えている、
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の把持デバイス(13)。
【背景技術】
【0002】
受け入れステーションでは、ブランクの分離は、仕上げと廃棄物の排出を完了した後に、シートを受け入れるための領域に互いの上方に垂直に装着された雄上側ツール及び雌下側ツールによってシートのブランク間の取付点を破断することにある。上側ツールは、ブランクの周囲よりも僅かに小さい押し込み器要素によって形成される。下側ツールは、開口部の形状がブランクの周囲にほぼ対応するグリッドによって形成される。ブランクは、これらの開口部を通って落下し、かつ受け入れ領域に上下方向スタックで積み重ねられる。
【0003】
ステーションの受け入れパレット上のこれらのツールの下方にブランクの分離されて安定なスタックを形成するために、安定化シートの定期的な挿入が必要であることが判明している。挿入は、フルシートのようなインサートシートをブランクのスタック間に配置することにある。この挿入を生産ユニットの付随する停止の必要なく実行することができるように、ノンストップ受け入れグリッドと一般的に呼ばれるデバイスが使用される。
【0004】
挿入作動を実行するために、インサートシートは、受け入れ領域の近くに配置されたインサートシートのスタックから把持される。インサートシートは、次に、ノンストップブランク受け入れグリッドの上に放出される。インサートシートを担持するノンストップ受け入れグリッドは、次に、ブランクを分離するために下側ツールの下に移動される。ノンストップ受け入れグリッドは、次に、新しいシートを受け入れるためにインサートシートのスタックの上方に戻る。受け入れ領域を離れる時に、グリッドは、インサートシート及び従ってこのインサートシート上に積み重ねられたブランクを受け入れ領域に保持するために保持位置内にピボット回転された櫛状部の歯と交差する。ノンストップ受け入れグリッドは、従って、インサートシートをブランクのスタック間に堆積させること、及び生産を停止することなくブランクスタック除去中にブランクを支持することを可能にする。
【0005】
インサートシートの把持、次に、ノンストップ受け入れグリッド上へのその堆積は、一般的に、吸引カップを有するデバイスによって達成される。吸引カップを有するデバイスの公知の例は、吸引カップがインサートシートの縁部を把持する下側位置と、シートを持ち上げた後にそれをノンストップ受け入れグリッドの上に放出する上側位置との間でピボット回転することができる吸引カップのバーを含む。このデバイスは、コンパクトであるという利点を有し、特に、上側位置での吸引カップのバーのバルクは、インサートシートを装填するためのシステムの上方にそれ自体が位置する除去ステーションの除去ベルトの下方に位置する残余空間に適合する。
【発明を実施するための形態】
【0016】
これらの図では、同一要素は、同じ参照番号が付いている。以下の実施形態は例である。説明は、1又は2以上の実施形態を参照するが、これは、各参照が同じ実施形態に関すること及び特徴が単一実施形態だけに適用されることを必ずしも意味しない。様々な実施形態の単純な特徴は、組み合わせるか又は交換されて他の実施形態を提供することもできる。
【0017】
図2に示す長手、上下、及び横方向は、三面体(L、V、T)によって指定される。
図1及び
図2内の矢印Dによって示すように、横方向Tは、シートの長手移動方向Dに垂直な方向である。水平面は、平面(L、T)に対応する。
【0018】
用語上流及び下流は、長手移動方向Dを基準にして定義される。シートは、定期的な停止による時限の移動で機械の長手主軸線にほぼ従って上流から下流に移動する。
【0019】
用語「平坦要素」及び「シート」は、同等と見なされることになり、かつ包装産業で一般的に使用される段ボール及び平坦厚紙、紙、又はあらゆる他の材料で構成される要素に等しく関することになる。この本文を通して、用語「シート」又は「シート要素」又は「シートの形態の要素」は、例えば、厚紙の、紙の、プラスチックの、その他のシートのようなシートの形態の非常に一般的にあらゆる印刷媒体を指定することは理解されるであろう。
【0020】
図1は、シートの変形のための加工機械1の例を表している。この加工機械1は、従来通り、単体アセンブリを形成するために並置されたが互いに相互依存している複数のワークステーションで構成される。従って、導入ステーション100、給送テーブル200、例えば、プラテンプレス301を含むシートを切断するための変形ステーション300、廃棄物を排出するためのステーション400、及び変形したシートが再度積み重ねられて切断シート廃棄物が除去されるブランクを受け入れるためのステーション500がある。
【0021】
各シートを変形する作動は、例えば、所与の形状の複数のボックスを取得するという観点から、得られることが望ましい展開した形状に対応するマトリクスに従って、例えば、シートを切断するプレス301の固定プラテンと下側可動プラテンとの間で変形ステーション300で行われる。可動プラテンは、各機械サイクル中に一度連続して上昇して下降する。
【0022】
プレス変形ステーション300を通過する間に各シートを給送テーブル200の出口からブランクを受け入れるためのステーション500まで個々に移動するための搬送デバイス70が更に設けられる。
【0023】
搬送デバイス70は、シートを機械1の異なるワークステーション300、400、500を通して連続的に引く前にシートをその前縁で順番に各々が把持する把持器バー75と一般的に呼ばれる把持器が設けられた複数の横方向バーを含む。
【0024】
把持器バー75の端部の各々は、チェーンシステム80と一般的に呼ばれるループを形成する横チェーンにそれぞれ接続される。従って、2つのチェーンシステム80は、把持器バー75の両側に横方向に配置される。
【0025】
チェーンシステム80に伝達される運動により、全ての把持器バー75は、停止した位置から開始し、加速し、最大速度に達し、減速し、次に停止することになり、すなわち、1つのワークステーションから次のワークステーションまでのシートの移動に対応するサイクルを説明する。チェーンシステム80は、各移動中に、シートと係合している全ての把持器バー75が1つのステーションから隣接する下流ワークステーションに渡されるように定期的に移動して停止する。各ステーションは、機械サイクルと一般的に呼ばれるこのサイクルと同期してその仕事を実行する。ワークステーションは、機械サイクルの各開始時に次の仕事を開始するための初期位置にある。
【0026】
加工機械1内の加工ステーションの数及び性質は、シートに対して実行される作動の性質及び複雑性の関数として変動する可能性がある。従って、本発明では、加工機械の概念は、これらのアセンブリのモジュラー構造に起因して非常に多数の実施形態を網羅する。使用するワークステーションの数、性質、及び配置に応じて、実際には多くの異なる加工機械を取得することが可能である。エンボス加工、切り込みのためのステーションのような又はスタンピングされる1又は2以上のストリップから始まるホイルから得られたパターンがプレスのプラテン間で各シートに適用されるスタンピング機械又は高温ホイルスタンピング機械に対してスタンピングされるストリップを装填するためのステーションのような言及したもの以外のタイプのワークステーションがあることを強調することも重要である。最後に、同じ加工機械に同じタイプの複数のステーションを非常に良好に装備することができることは理解されるであろう。
【0027】
ブランクを受け入れるためのステーション500では、変形ステーション300で仕上げて廃棄物を排出するためのステーション404に廃棄物を排出した後で、シートのブランク間の取付点は、
図2に表す受け入れ領域2に互いの上に上下方向に装着された雄上側ツール及び雌下側ツールによって破断される。
【0028】
上側ツールは、ブランクの周囲よりも僅かに小さい押し込み器要素によって形成される。下側ツール3は、開口部の形状がブランクの周囲にほぼ対応するグリッドによって形成される。この例では、下側ツール3は、正方形開口部を有するグリッドを形成する長手バー及び横方向バーを含む。ブランクは、このグリッドの開口部を通って落下し、かつステーション500の上下方向移動可能フレーム501によって担持された受け入れパレット4上の受け入れ領域2に上下方向スタックで積み重ねられる。
【0029】
ブランクを受け入れるためのステーション500は、機械1のフレームに固定されたインサートシート装填デバイス10を含む。挿入は、フルシートのようなインサートシートを受け入れ領域2内のブランクのスタック間に配置することにある。
【0030】
装填デバイス10は、インサートシートのための予備トレイ11、ノンストップ受け入れグリッド12、インサートシートを把持するためのデバイス13、及びピボット式保持櫛状部14を含む。
【0031】
トレイ11は、インサートシートのスタック8を受け入れるように意図されたハウジング9を含む。トレイ11は、装填デバイス10の片側から装填デバイス10のフレーム16の開口を通してオペレータによって再装填することができるように横方向Tに平行移動可能である。トレイ11は、2つの横方向スライドレール15上に装着され、かつ引き出しのようなハンドルを含むことができる。
【0032】
ノンストップ受け入れグリッド12は、インサートシートを受け入れるためのトレイ11の上方の戻り位置(
図3)とインサートシートを受け入れ領域2に挿入するための突出位置(
図2)との間でシートの長手移動方向Dに平行移動可能である。
【0033】
ノンストップ受け入れグリッド12は、複数の長手バーを担持する少なくとも1つのクロスメンバを含む。クロスメンバの端部には、例えば、フレーム16によって担持された長手スライドレール17と協働する回転ローラが設けられる。受け入れグリッド12は、ブランクのスタックが望ましい高さに到達した時の挿入をプログラムするように加工機械1の制御ユニット7によって制御されるモータ(見えない)によって駆動される2つのチェーン18によって平行移動的に駆動される。
【0034】
保持櫛状部14は、横方向に規則的に離間した歯を含む。櫛状部14は、トレイ11とブランクを受け入れるための領域2との間に挿入された横方向車軸の周りにピボット回転可能に装着される。櫛状部14は、櫛状部14の歯がノンストップ受け入れグリッド12の長手バー間を通過する保持位置と櫛状部の歯が後退する解除位置との間でピボット回転する。
【0035】
インサートシートを把持するためのデバイス13は、ノンストップ受け入れグリッド12の上方に後者が戻り位置にある時に配置される。把持デバイス13は、インサートシートのための予備トレイ11からインサートシートを持ち上げ、かつ持ち上げたインサートシートをノンストップ受け入れグリッド12の上に後者がトレイ11の上方の戻り位置の中に移動した時に堆積させるように構成される。
【0036】
インサートシートを把持するためのデバイス13は、インサートシートを把持するように構成された吸引要素20を含み、かつ吸引要素20を担持してそれをインサートシートのスタック8に向けて又はそこから離れるように移動するために装填デバイス10のフレーム16上に装着されるように意図された支持体21を含む。支持体21は、把持領域の長手の位置決めをインサートシートのフォーマットに適応させるためにフレーム16上で長手に摺動するように装着することができる。
【0037】
支持体21は、ピボット車軸30及び少なくとも1つの入れ子式アーム33を含む。入れ子式アーム33は、ピボット車軸30にその一端が固定された近位アーム33a、及び近位アーム33aの主方向に近位アーム33aに対して移動可能である遠位アーム33bを含む。遠位アーム33bの一端は、吸引要素20を上側位置(
図6a)と下側位置(
図6b)の間で移動するために吸引要素20にピボット回転可能に連結される。
【0038】
ピボット車軸30の回転は、入れ子式アーム33を延長又は短縮させる。入れ子式アーム33のピボット回転移動及びそれらの延長/短縮の組合せは、上側及び下側位置間で吸引要素20の上下方向移動を実行することを可能にする。
【0039】
特に、入れ子式アーム33は、それが下側位置の中にピボット回転したとき、延長すると予想される。更に、入れ子式アーム33は、上側位置で水平に近い位置にあることができ(
図5及び
図6a)、すなわち、入れ子式アーム33は、±5°よりも小さい水平に対する可能な傾斜によって上側位置に水平に配置され、それによって把持デバイス13のバルクを上側位置に制限する。そのような配置は、低減したバルクを提供し、かつ実現するのが簡単で経済的である。
【0040】
吸引要素20は、例えば、一方で支持体21の「U字」形ホースホルダ19により、他方で支持体21のハウジング25によって担持されたホースにより、真空ポンプ又はベンチュリデバイスのような真空源に接続される。ハウジング25は、例えば、ピボット車軸30に固定される。ホースは、ラインの長さを吸引要素20の上側又は下側位置に適応させることを可能にする。ホースホルダ19は、特に支持体21がフレーム16上を摺動する時にホースの案内を容易にする。ハウジング25は、ホースの過剰長さを受け入れることを可能にして把持デバイス13が下側位置にある時のそれらの延長を可能にする。ハウジング25は、例えば、ピボット車軸30の中心に配置される。
【0041】
真空源は、低い吸引圧力を吸引オリフィス30に確立するか又は吸引を停止するように制御ユニット7によって制御される。
【0042】
吸引要素20は、吸引カップのような1又は複数の吸引ヘッド23を含む。吸引カップは、インサートシートの面上への空気の圧力によって維持することができる可撓性ドームを含む。
【0043】
吸引ヘッド23は、重力及び/又は吸引力が吸引ヘッド23をインサートシートに対して平坦に正しく向けることを可能にするように横方向軸線の周りにピボット回転可能に装着することができる。
【0044】
一例示的実施形態によれば、吸引要素20は、シートの長手移動方向Dに垂直な横方向バー22を含む吸引バーを含む。
図5に示す例では、吸引要素20は、横方向バー22に対称配置されてピボット回転可能に装着された5つの吸引ヘッド23が設けられた吸引バーを含む。
【0045】
図2〜
図5に示されているように、支持体21は、例えば、吸引バーのそれぞれの端部に、そのそれぞれの端部がピボット回転可能に連結された2つの入れ子式アーム33を含み、それによってより良好な剛性がシステムに与えられて吸引ヘッド23の位置合わせを容易にする。
【0046】
吸引要素20は、例えば、遠位アーム33bの端部に形成された相補形オリフィスと協働する各端部での円筒形ピン24を含む。入れ子式アーム33、ピボット車軸30、及び吸引バー20は、上側位置に実質的に水平なフレームを形成する(
図5)。
【0047】
遠位アーム33b及び近位アーム33aのアームのうちの一方は、スロットのような近位アーム33aの主方向に延長する少なくとも1つの長円形直線ガイド孔34を含む。長円形孔34は、入れ子式アーム33の長さを修正するために、すなわち、遠位アーム33bの長さを近位アーム33aに対して延長又は短縮するために他方のアームによって担持された少なくとも1つのピン35と協働する。図示の例では、近位アーム33aは、例えば、遠位アーム33bのそれぞれのピン35と協働する2つの位置合わせされた長円形孔34を含む。長円形孔34の長さは、例えば、40mm程度のような30と50mmの間である。
【0048】
他の実施形態は、少なくとも1つの入れ子式アーム33に対して想定することができる。例えば、遠位アーム33bは、近位アーム33aによって又は遠位アーム33bによって担持されたレールにより近位アーム33aに対して摺動可能であり、他方のアームは、相補形リブを担持する。別の例によれば、遠位アーム33bは、近位アーム33a内の入れ子式係合によって移動可能であり、遠位アーム33b及び近位アーム33aは、例えば、相補形円筒形状を有する。
【0049】
支持体21は、これに加えて、入れ子式アーム33の遠位アーム33bと協働するように構成されたピボット車軸30のピボット回転角度の関数として遠位アーム33bの延長を制御するための少なくとも1つの要素36を含むことができる。制御要素36は、例えば、直線又は湾曲ガイドを含む。
【0050】
制御要素36は、例えば、カムローラ及びカムを含み、一方は、遠位アーム33bによって担持され、他方は、横方向ビーム38(図示せず)に固定される。カムローラは、カムに対抗して押圧され、カム面は、ピボット車軸30のピボット回転角度の関数として遠位アーム33bの延長を定める。
【0051】
図6a及び
図6bに見ることができる別の例によれば、制御要素36は、吸引要素20の上下方向移動を取得するのに実現するのが特に簡単である傾斜スロット39を含む。スロット39は、上下方向と、例えば25°および55°との間の角度を形成する直線に沿って延びる。
【0052】
一実施形態によれば、傾斜スロット39は、支持体21の横方向ビーム38に固定されたプレート37内に形成される。傾斜スロット39は、遠位アーム33bの端部によって担持された突起40と協働する。
【0053】
より正確にはかつ
図7に概略的に示すように、スロット39の第1の位置39aでの遠位アーム33bの位置決めは、上側位置での入れ子式アーム33の最小延長に対応する。スロット39の第2の位置39bでの遠位アーム33bの位置決めは、入れ子式アーム33が第1及び第2の位置間で予め決められた最大角度αだけピボット回転した後の下側位置での入れ子式アーム33の最大延長に対応する。上述の予め決められた最大角度αにわたる入れ子式アーム33の延長
aにその辺の一方、すなわち、長い方の辺bが対応する直角三角形Tの斜辺は、上述のスロット39内に内接する。
【0054】
各近位アーム33aは、例えば、遠位アーム33bを挟む二重壁によって、例えば、遠位アーム33bを上側位置でそのほぼ2/3にわたって覆うことによって形成される(
図6a)。長円形孔34は、二重壁の各壁に平行に形成され、かつ遠位アーム33bの両側に配置されたピン35と協働する。入れ子式アーム33を制御するための要素36のプレート37は、例えば、遠位アーム33bの上流で近位アーム33aの二重壁の壁間に挿入される。
【0055】
把持デバイス13は、ピボット車軸30をピボット回転させるように構成されたジャッキ、例えば、空圧ジャッキのような少なくとも1つのアクチュエータ41を含むことができる(
図5)。アクチュエータ41は、例えば、反力の影響の下で自動的に停止するように構成される。すなわち、吸引要素20がインサートシートスタック8に対して当接した時に、スタック8によって及ぼされる反力は、回転を停止するアクチュエータ41によって検出される。従って、アクチュエータ41の進行は、インサートシートのスタック8の高さの関数として調節することができる。
【0056】
把持デバイスは、レバー42を含むことができ、アクチュエータ41は、レバー42の第1の端部に接続され、その第2の端部は、ピボット車軸30に固定される。レバー42は、例えば、アクチュエータ41をその上に固定することができる横側面32の外側に位置するピボット車軸30の端部に接続される。ジャッキの起動は、レバー42をピボット回転させ、ピボット車軸30を回転させ、その結果、遠位アーム33bを延長又は短縮させる。
【0057】
ピボット車軸30は、例えば、支持体21の横側面32に固定された軸受31内でピボット回転する。把持デバイス13は、横方向に位置合わせされ、かつそれぞれの横側面32(図示せず)に固定されたそれぞれの軸受31と協働する第1及び第2のピボット車軸を含むように想定することもできる。後者の場合に、例えば、把持デバイス13が、それぞれのピボット車軸を駆動するように構成された2つのアクチュエータ41を含むという規定が為される。
【0058】
ここで、把持デバイス13の作動を
図2、
図3、
図6a、及び
図6bを参照して開始位置がトレイ11から離れた受け入れ領域2内のノンストップ受け入れグリッド12の突出位置であると考えて(
図2)以下に説明する。吸引要素20は、上側位置にある(
図6a)。
【0059】
ピボット車軸30の回転(
図6a、
図6bでは時計回り回転方向の)は、遠位アーム33bのピン35を近位アーム33aの長円形孔34内で平行移動し、かつ突起40を制御要素36の傾斜スロット39内で平行移動して入れ子式アーム33を延長する。入れ子式アーム33の回転−延長のこの組合せは、吸引要素20をトレイ11のハウジング9内のインサートシートのスタック8に向けて上下方向に移動して下側位置に入れる(
図6b)。
【0060】
吸引要素20は、次に、上述のシートがハウジング9に位置する高さでインサートシートの縁部に接触する。すなわち、把持領域は、インサートシートのスタック8の高さとは独立に常にインサートシートの同じ場所に設けることができる。吸引要素20の吸引力及び/又は重力は、インサートシートを平坦に把持するように吸引要素20を正しく位置決めする。アクチュエータ41は、この反力の影響の下でピボット車軸30のピボット回転を自動的に停止する。
【0061】
インサートシートが把持された状態で、アクチュエータ41は、ピボット車軸30を反対方向に駆動するように制御ユニット7によって制御され、その効果は、入れ子式アーム33を短縮し、かつインサートシートを吸引要素の上下方向移動によって上側位置の中に持ち上げることである(
図6a)。
【0062】
インサートシートは、次に、受け入れ領域2から戻り位置の中へのその帰還時にブランクのためのノンストップ受け入れグリッド12の上に放出することができる(
図3)。
【0063】
受け入れ領域が常にインサートシートの同じ場所に設けられるので、インサートシートは、ノンストップ受け入れグリッド12上に正しく位置決めされることが保証される。
【0064】
インサートシートを把持するためのこのデバイス13は、従って、上側位置でさえも、ほとんど空間を占有せず、それによって把持デバイス13を機械1の除去ベルトの下方に配置することができる。これに加えて、把持デバイス13により、インサートシートをトレイ11の底部で把持することができるほど低く吸引要素20をトレイ11のハウジング9の中に下降させることができる。
【0065】
インサートシートを担持するノンストップ受け入れグリッド12は、次に、インサートシートを堆積させるために、ブランクを分離するための下側ツール3の下に移動される。次に、ノンストップ受けグリッドは、新しいシートを受け入れるためにインサートシートのスタックの上方に戻る。受け入れ領域2を離れる時に、ノンストップ受け入れグリッド12は、インサートシート及び従ってインサートシート上に積み重ねられたブランクを保持するために保持位置の中にピボット回転した保持櫛状部14の歯と交差する(
図2)。すなわち、ノンストップ受け入れグリッド12は、インサートシートをブランクのスタック間に堆積させることを可能にし、かつブランクのスタックを担持する受け入れパレット4の除去中にブランクを支持し、生産を停止することなく新しい空の受け入れパレット4を挿入することも可能にすることができる。
【0066】
図8によって示す第2の例に見ることができるように、本発明は、挿入作動を保証するようになったノンストップ受け入れグリッド12を含むインサートシート装填デバイス10に限定されず、むしろ一方でブランクのためのノンストップ受け入れグリッド50及び他方で移動可能な挿入器51が設けられた装填デバイス10’にも適用することができる。
【0067】
挿入器51は、インサートシートを受け入れるための戻り位置と、ブランクのスタック間の受け入れ領域2にインサートシートを堆積させるための突出位置との間で移動可能である。挿入器51は、ブランクのスタックが望ましい高さに到達した時の挿入をプログラムするために加工機械1の制御ユニット7によって制御される空圧線形ジャッキ(見えない)のようなアクチュエータによって駆動される2つのチェーン18によって平行移動的に駆動される。
【0068】
しかし、この実施形態では、生産を停止することのないブランクのスタックの除去中のブランクの支持は、挿入器512の上方に位置するブランクのための個別のノンストップ受け入れグリッド50によって与えられる。
【0069】
ブランクのためのノンストップ受け入れグリッド50は、複数の長手バーを含む。それは、それが把持デバイス13の上方に位置する戻り位置と受け入れパレット4の除去中にブランクを受け入れるためにブランクを受け入れるためのステーション500の受け入れ領域2にある突出位置との間で長手Lに移動可能である。ブランクのためのノンストップ受け入れグリッド50はまた、ブランクの蓄積レベルに適応するように電動ドライブによって上下方向に移動可能である。この実施形態のブランクのためのノンストップ受け入れグリッド50は、挿入機能を提供しない。
【0070】
本発明は、ブランク間の取付点が分離されるブランクを受け入れるためのステーション500に限定されず、むしろフルシートのスタックを受け入れるブランクを受け入れるためのステーションに適用することができることにも注意しなければならない。