MOURI SHINICHI (JP)
| JP2571520B2 | 1997-01-16 | |||
| JPS61225038A | 1986-10-06 | |||
| JPH01267404A | 1989-10-25 | |||
| JP2571520B2 | 1997-01-16 | |||
| DE102005032244A1 | 2007-01-18 | |||
| JPS62299701A | 1987-12-26 | |||
| US5351308A | 1994-09-27 |
| 検査光の有効ラインがフルートのほぼ一山間隔分の長さで、フルートの規格正常な山の頂部が前記有効ラインの後端側のライン上或いはその少し下に近接位置すると同時に、隣接する規格正常な山の傾斜部が前記有効ラインの前端側に位置するようわずかに傾斜した検査光を、走行するフルートに投射する投光器を備え、前記検査光のフルートの山による反射光によってフルート高さの良否を判定する段ボールフルートの不良検出装置であって、 前記検査光のフルートの山による反射光を受光し、受光位置に応じた情報を出力する受光素子を備える受光器と、 前記受光素子により出力された前記情報から検出される前記受光位置が許容範囲内であれば良と判定し、前記受光位置が許容範囲外であれば不良と判定する良否判定手段と を具備することを特徴とする段ボールフルートの不良検出装置。 |
| 段種情報、中芯情報及びライナ情報を含むフルート種別情報と許容範囲データとを関連付けた許容範囲データベースを記憶した記憶装置と、 コルゲータの生産管理装置からフルート種別情報を取得する情報取得手段と、 該情報取得手段により取得されたフルート種別情報と関連付けられている許容範囲データを前記許容範囲データベースから読み出し、読み出された前記許容範囲データに合致させるよう前記許容範囲を変更する許容範囲変更手段と を具備することを特徴とする請求項1に記載の段ボールフルートの不良検出装置。 |
本発明は、段ボールの中芯フルート(段) 高さが、許容範囲を外れて高い、或いは低 不良が生じたことを検出する段ボールフル トの不良検出装置に関するものである。
段ボールシートの製造においては、中芯 紙が波形に成形されてライナと貼合される 程で、波形の山がつぶれる(段つぶれ)、山 傾斜する(段流れ)、或いは、中芯が部分的に ライナから剥がれる等により山が突出する( とび)等の不良部が生じることがあり、段ボ ルシートの厚さが不揃いとなる原因になる 本出願人は、上記のような不良の発生を、 品となった段ボールシートではなく、段ボ ルシートの製造ラインでフルート自体につ て検出する方法を提案している(特許文献1 照)。
この方法は、「検出物体がセンサーによ 検査ラインの有効ラインに位置することを 出する限定距離センサーを用い、その有効 インを段ボールフルートのほぼ一山間隔分 長さとし、フルートの規格正常な山の頂部 有効ラインの後端側のライン上或いはその し下に近接位置すると同時に次の規格正常 山の前側傾斜部が有効ラインの前端側に位 するようわずかに傾斜させた検査ラインと て、走行するフルートの規格正常な山が常 有効ラインの一部に位置することで正常を 出し、フルートの規格外の高い山は、それ 有効ラインの後端外のセンサー側検査ライ を通過することで異常を検出すると共に、 ルートの規格外の低い山は、前の山が有効 インの後端側に位置し有効ラインから外れ 際に有効ラインの先端にその傾斜部が届か いことで有効ラインにフルートが存しない とで異常を検出する」ものである。
従来、この方法は、走行するフルートに して、フルートの規格正常な山の頂部をか めると共に隣接する山の傾斜部に当たるよ に傾斜させて検査光を投射する投光器と、 ルートの山によって反射される反射光のう 、有効ライン上で反射した反射光のみを受 可能な受光範囲で光の有無を検知する受光 とを、具備する検出装置によって実現され いた。
かかる装置によれば、フルートの山の高 が許容範囲内にある場合は、投光器から投 された光は常に有効ライン上で反射して受 器に入光する。これに対し、山の高さが許 範囲を超えて高い場合は、検査光は有効ラ ンの後端より外で山に当たり反射されるた 、受光器には入光しない。また、山の高さ 許容範囲を超えて低い場合は、検査光は有 ラインの前端より外で山に当たり反射され ため、同じく受光器には入光しない。
従って、受光器において光が検知されて る間は、フルートの高さは許容範囲内にあ と判定でき、受光器において光が検知され い場合は、フルートに許容範囲より高いか いか何れかの不良が生じたことを検出する とができる。すなわち、フルートの高さを 測することを要することなく、受光器にお る光の検知の有無によって、フルートの高 の良否を容易に検出することができる。
上記のような検出方法では、検出精度を 整するためには、換言すれば、フルート高 の許容範囲を変化させるためには、有効ラ ンの長さや位置を変化させる必要がある。 かしながら、従来の検出装置で有効ライン 長さや位置を変化させるためには、投光器 ら投射される検査光の角度、受光器の位置 或いは、反射光の集光角度を変化させる必 があり、調整がしにくいものであった。
更に、段ボールのフルートには、Aフルー ト(段高4.5~4.8mm)、Bフルート(段高2.5~2.8mm)、Cフ ルート(段高3.5~3.8mm)等の複数の段種があり、 造する段ボールの段種が異なれば有効ライ の長さや位置が大きく異なる。そのため、 効ラインの長さや位置を変化させにくい従 の検出装置では、同一の装置で段種の異な フルートに対応させることは困難であった
加えて、近年では、中芯原紙を波形に成 する段付けロールをカセット式に交換可能 し、段種の異なる段ボールシートを同一の 造ラインで製造できるコルゲータが普及し 来ている。そのため、段種の切り替えに応 て、同一の装置で複数の段種のフルート高 の良否を判定できる検出装置が強く要望さ ていた。
そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、 出精度の調整が容易であると共に、同一の 置で複数の段種のフルート高さの良否を判 できる、段ボールフルートの不良検出装置 提供を課題とするものである。
上記の課題を解決するため、本発明にか る段ボールフルートの不良検出装置は、「 査光の有効ラインがフルートのほぼ一山間 分の長さで、フルートの規格正常な山の頂 が前記有効ラインの後端側のライン上或い その少し下に近接位置すると同時に、隣接 る規格正常な山の傾斜部が前記有効ライン 前端側に位置するようわずかに傾斜した検 光を走行するフルートに投射する投光器を え、前記検査光のフルートの山による反射 によってフルート高さの良否を判定する段 ールフルートの不良検出装置であって、前 検査光のフルートの山による反射光を受光 、受光位置に応じた情報を出力する受光素 を備える受光器と、前記受光素子により出 された前記情報から検出される前記受光位 が許容範囲内であれば良と判定し、前記受 位置が許容範囲外であれば不良と判定する 否判定手段とを」具備している。
「投光器」としては、発光ダイオードや ーザーダイオード等の発光素子を用いて光 投射する装置を使用することができる。
「受光位置に応じた情報を出力する受光 子」としては、例えば、PSD(Position Sensitive Detector)素子を用いることができる。PSD素子は 横長の光電素子で、両端部にそれぞれ出力端 子が設けられており、受光により電荷が発生 すると両出力端子に電流が出力される。この とき、抵抗は受光位置から出力端子までの距 離に比例するため、二つの出力端子から出力 される電流(又は変換された電圧)の比から、 量重心位置として受光位置を検出すること できる。従って、受光素子としてPSD素子を いた場合、二つの出力端子から出力される 流または電圧の比が、本発明の「受光位置 応じた情報」に相当する。
或いは、「受光位置に応じた情報を出力 る受光素子」として、列設された複数のフ トダイオードを用いることもでき、フォト イオードアレイの他、CMOSイメージセンサ、 CCDイメージセンサ等を使用可能である。この 場合、受光により電荷を発生したフォトダイ オードはその出力によって特定できるため、 特定されたフォトダイオードの位置として受 光位置を検出することができる。すなわち、 この場合は、受光したフォトダイオードから の出力及びフォトダイオードの位置情報(座 等)が、本発明の「受光位置に応じた情報」 相当する。
なお、「受光器」は、受光素子に加えて フルートの山からの反射光を集光するレン や、受光素子からの出力を増幅する増幅器 を含めて構成させることができる。
「良否判定手段」は、コンピュータを機 させるプログラムとして構成させることが きる。或いは、受光位置に応じて受光素子 ら出力されるアナログ電圧と、許容範囲の 限値または下限値に対応する電圧とを対比 能な、コンパレータや演算増幅回路によっ 構成させることができる。
上記の構成により、本発明によれば、フ ートの山からの反射光の受光位置を特定す ことができるため、フルートの“高さの許 範囲”を“受光位置の許容範囲”として変 させることができる。これにより、検査光 角度や受光器の位置等を変化させることを することなく、有効ラインの長さや位置を 化させ、検出精度を容易に調整することが 能となる。
加えて、コルゲータの同一製造ライン上 段種の異なる段ボールシートを製造する場 であっても、受光位置の許容範囲を変化さ ることにより、検査光の角度や受光器の位 等を変化させることを要することなく、同 の検出装置でフルート高さの良否を判定す ことができる。
また、本発明にかかる段ボールフルート 不良検出装置は、上記構成に加え、「段種 報、中芯情報及びライナ情報を含むフルー 種別情報と許容範囲データとを関連付けた 容範囲データベースを記憶した記憶装置と コルゲータの生産管理装置からフルート種 情報を取得する情報取得手段と、該情報取 手段により取得されたフルート種別情報と 連付けられている許容範囲データを前記許 範囲データベースから読み出し、読み出さ た前記許容範囲データに合致させるよう前 許容範囲を変更する許容範囲変更手段とを 具備するものとすることができる。
「段種情報」は、Aフルート、Bフルート Cフルートなどの段の種類、或いは、単位長 当たりの段数とすることができる。また、 中芯情報」としては、中芯原紙の厚さ、坪 、型番等を、「ライナ情報」としては、ラ ナの厚さ、坪量、型番等を例示することが きる。
「許容範囲データ」は許容範囲の上限値 下限値との組み合わせで記述することがで 、段種情報、中芯情報及びライナ情報の組 合わせ等によるフルート種別情報ごとに、 算や実測等に基づいて設定することができ 。
「記憶装置」としては、コンピュータの 蔵メモリ、ハードディスク、或いはフレキ ブルディスク、CD-R等の外部記憶装置を使用 することができる。また、「情報取得手段」 及び「許容範囲変更手段」は、主記憶装置に 記憶されたプログラムに従って中央処理装置 が処理を行うコンピュータの機能として、実 現することができる。
段種が同一であっても、中芯原紙やライ として使用する紙の坪量(ひいては厚さ)が 違すれば、フルートの高さは相違する。そ て、コルゲータの生産管理装置は、製造対 の段ボールシートの段種、貼合する中芯原 とライナの組み合わせ、中芯原紙やライナ れぞれの型番、坪量、複数種類の段ボール ートを製造する場合の製造順など、種々の 報を有しているのが一般的である。
本発明では、コルゲータの生産管理装置 有しているこれらの情報の中から、フルー の高さに関係するフルート種別情報を利用 る。これにより、製造対象の段ボールシー のフルート高さの良否判定のために適して る許容範囲データを、許容範囲データベー の中から選択し、フルート高さの良否をよ 適切に判定することができる。
以上のように、本発明の効果として、検 精度の調整が容易であると共に、同一の装 で複数の段種のフルート高さの良否を判定 きる、段ボールフルートの不良検出装置を 供することができる。
以下、本発明の最良の一実施形態である ボールフルートの不良検出装置について、 1乃至図6に基づいて説明する。ここで、図1 至図4は本発明の一実施形態である段ボール フルートの不良検出装置の検出原理を説明す る説明図であり、図5は該段ボールフルート 不良検出装置の構成を示すブロック図であ 、図6は図5の段ボールフルートの不良検出装 置の機能的構成を示すブロック図である。
本実施形態の段ボールフルートの不良検 装置1(以下、単に「検出装置1」という)は、 図1に示すように、検査光5の有効ライン6がフ ルートのほぼ一山間隔分の長さで、フルート の規格正常な山31の頂部が有効ライン6の後端 側のライン上或いはその少し下に近接位置す ると同時に、隣接する規格正常な山31の傾斜 が有効ライン6の前端側に位置するようわず かに傾斜した検査光5を走行するフルートに 射する投光器2を備え、検査光5のフルートの 山による反射光によってフルート高さの良否 を判定する検出装置1であって、検査光5のフ ートの山による反射光を受光し、受光位置 応じた情報を出力する受光素子4aを備える 光器4を具備している。なお、図1では、規格 正常な山31の頂部が有効ライン6の後端の少し 下に位置し、有効ライン6の前端が隣接する 格正常な山31の傾斜部を僅かに越えて位置す るよう設定した場合を例示しており、この場 合、フルート高さの許容範囲はWhとなる。
より詳細に説明すると、投光器2は発光素 子2aを備え、発光素子2aから検査光5を投射す 。また、受光器4は受光素子4aとしてのPSD素 と、反射光を集光するレンズ4bとを備えて る。そして、投光器2及び受光器4は、波形に 成形された中芯30の片側に裏ライナ40が貼合 れて形成された片面段ボールシート50が、更 にもう片側に表ライナ(図示しない)が貼合さ る工程に向けて搬送される途中で、製造ラ ンの近傍に配置されている。また、投光器2 及び受光器4は、片面段ボールシート50の幅方 向に対して、50mm~100mm間隔で複数対が設けら ている。
また、本実施形態の検出装置1は、図5に すように、コルゲータの生産管理装置90と有 線または無線通信可能に接続されたコンピュ ータ60を備えている。ここで、コンピュータ6 0は、ハード構成として、主記憶装置62と、主 記憶装置62に記憶されたプログラムに従って 理を行う中央処理装置61と、補助記憶装置63 とを具備している。ここで、本実施形態の補 助記憶装置63が本発明の記憶装置に相当する
更に、検出装置1は、受光器4から出力さ るアナログ電圧をデジタル変換するA/D変換 8と、フルート高さが不良の段ボールシート 発生した時に、警告灯や警報音等により異 を報知すると共に、エンコーダによる搬送 離の検知に基づいてフルート高さが不良の ボールシートを製造ラインから排除する異 処理装置91を備えている。
検出装置1における主たる機能的構成はコ ンピュータ60の制御機構部70であり、図6に示 ように、受光素子4aから受光位置に応じて 力された電圧に基づき、受光位置と許容範 Wpの上限値及び下限値との対比を行い、受光 位置が許容範囲Wp内であれば良と判定し、受 位置が許容範囲Wp外であれば不良と判定す 良否判定手段71を具備している。
更に、制御機構部70は、段種情報、中芯 報及びライナ情報を含むフルート種別情報82 と許容範囲データ86とを関連付けた許容範囲 ータベース85を記憶した記憶手段75と、コル ゲータの生産管理装置90からフルート種別情 82を含む生産管理情報81を取得する情報取得 手段72と、取得されたフルート種別情報82と 連付けられている許容範囲データ86を許容範 囲データベース85から読み出し、読み出され 許容範囲データ86に合致させるよう許容範 Wpを変更する許容範囲変更手段73とを具備し いる。
次に、検出装置1における検査原理、及び 検出装置1による段ボールフルートの不良検 方法について説明する。まず、フルートが 格正常な山31を有する場合について説明する 。図1に例示するように、投光器2の発光素子2 aから、段ボールの走行方向とは逆向きに検 光5を投射すると、検査光5は規格正常なフル ートの山31によって反射される。反射光11は 光レンズ4bで集光された後、受光素子4a(PSD素 子)によって受光され、受光素子4aの両端の端 子からは受光位置21に対応した比で電圧が出 される。受光素子4aから出力されたアナロ 電圧は、A/D変換器8でデジタル変換された後 ンピュータ60に入力され、良否判定手段71に よって、許容範囲Whに対応する受光位置の許 範囲Wpの上限値及び下限値と対比される。 して、受光位置21は許容範囲Wp内であるため フルート高さは良と判定される。
フルートの山の高さが許容範囲Wh内であ 場合は、図2に示すように、検査光5は常に有 効ライン6上で反射され、反射光11の受光位置 21は常に許容範囲Wp内に位置する。これに対 、図3に示すように、許容範囲Whを外れて高 山32の場合は、検査光5は有効ライン6外で反 され、反射光12の受光位置22は許容範囲Wpか 外れる。また、許容範囲Whを外れて低い山33 の場合は、検査光5は同じく有効ライン6外で 射され、反射光13の受光位置23は許容範囲Wp ら外れる。従って、反射光の受光位置が許 範囲Wp内にあるか否かの検出により、フル トの高さが許容範囲Whにあるか否かを知るこ とができ、フルート高さの良否を判定するこ とができる。
フルート高さが不良であると良否判定手 71によって判定された場合は、良否判定手 71から異常処理装置91に向けて異常信号89が 出される。そして、異常信号89を受けた異常 処理装置91によって、警告灯の点灯、警報音 ザーの作動、フルート高さ不良の段ボール 製造ラインからの排除等の異常処理が行わ る。
検査対象のフルートの段種を切り替える 合、或いは、検査精度を変化させたい場合 、受光位置の許容範囲Wpを変化させる。例 ば、図4に示すように、段高が高い場合の判 に適した許容範囲WpLから、許容範囲WpSへと 容範囲を変化させれば、これに伴って、有 ライン6Lから有効ライン6Sへと変化する。こ れにより、段高が低いフルートについて高さ の良否判定を行うことができる。また、許容 範囲Wpの長さや位置を微調整することにより 有効ラインの長さ及び位置を僅かに変化さ ることができ、検査精度を微調整すること できる。
ここで、許容範囲Wpの変更は、良否判定 段71によって受光位置と対比される上限値及 び下限値を、外部からの入力により変更する ことによって行うこともできるが、本実施形 態の検査装置1は、コルゲータの生産管理装 90の有する情報を利用して、自動的に許容範 囲Wpを変化させることができる。本実施形態 生産管理装置90は、製造対象の段ボールシ トの種類(片面段ボール、両面段ボール、複 面段ボール等)、段種、貼合する中芯原紙と ライナの組み合わせ、中芯原紙やライナそれ ぞれの型番、坪量、複数種類の段ボールシー トを製造する場合の製造順など、種々の情報 によって構成される生産管理情報81を有して る。
本実施形態では、段種を変更する場合や 段種は同一であっても使用する中芯原紙や イナの種類や組み合わせを変更する場合な 、段ボールシートの製造条件が切り替えら るとき、生産管理装置90から検査装置1のコ ピュータ60に生産管理情報81が送出される。 検査装置1側では、生産管理装置90から送出さ れた生産管理情報81を情報取得手段72が取得 、種々の情報を含む生産管理情報81の中から フルートの高さに関係するフルート種別情報 82を抽出する。
次に、許容範囲変更手段73は、情報取得 段72によって抽出されたフルート種別情報82 関連付けられている許容範囲データ86を、 憶手段75に記憶されている許容範囲データベ ース85の中から読み出す。そして、読み出さ た許容範囲データ86に基づき、良否判定手 71による受光位置との対比の基準となる上限 値及び下限値が、許容範囲変更手段73によっ 変更され、受光位置の許容範囲Wpが変更さ る。
以上のように、本実施形態の検査装置1に よれば、検査光5の角度や投光器2の高さ、或 は受光器4の位置を変化させるという手間の かかる調整を要することなく、段種の異なる 段ボールシートのフルート高さの良否を、同 一の検出装置1で判定することができると共 、検出精度を容易に調整することができる
また、受光位置の許容範囲Wpを変化させ ことによって、フルートの高さの許容範囲Wh を変化させることができる。これにより、製 造ラインの稼働中であっても、容易かつ速や かに受光位置の許容範囲Wp、ひいては、不良 出の基準となるフルート高さの許容範囲Wh 変化させることができる。
加えて、生産管理装置90の有する情報を 用することにより、実際に製造ラインで使 される中芯原紙やライナの種類や厚さ等に じた、適切な許容範囲Wp(ひいては許容範囲Wh )を設定することができる。従って、同一の 種であっても、中芯原紙やライナの種類や さ等により僅かながら相違するフルートの さに適切に対応して、フルート高さの良否 より適切に判定することができる。
以上、本発明について好適な実施形態を げて説明したが、本発明は上記の実施形態 限定されるものではなく、以下に示すよう 、本発明の要旨を逸脱しない範囲において 種々の改良及び設計の変更が可能である。
例えば、上記の実施形態では、投光器か 光が投射される方向がフルートの走行方向 対して逆向きである場合を例示したが、こ に限定されず、フルートの走行方向と同じ 向で光を投射しても構わない。
また、生産管理装置から送信される生産 理情報を、検査装置のコンピュータが受動 に受信する場合を例示したが、これに限定 れず、検査装置側から生産管理装置に対し 、情報の送信を要求する信号を送出する設 とすることもできる。
更に、受光素子としてPSD素子を用いる場 を例示したが、これに限定されず、フォト イオードアレイやイメージセンサを用いる ともできる。また、段ボールシートの幅方 に、発光素子及び受光素子の複数対を配置 る場合を例示したが、これに限定されず、 えば、受光素子を二次元のイメージセンサ し、一つのイメージセンサで、段ボールシ トの約全幅にわたって反射光を受光可能な 成とすることもできる。