JP2005138938A - ロール装填装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 ロール装填装置４におけるロボットのアーム部２１が保持軸２７を移動させてストッカ３に載置されたロール２の巻芯７に挿入し、グリッパ２８によって両側からロールを把持すると、グリッパの係止爪２８Ｂによってロールの側面が下方より支持される。
また保持軸の長さは巻芯７よりも短くなっており、ロール装填装置からオートスプライサ５にロールを装填する際には、アーム２１はロール支持軸４３の先端を保持軸に保持されたロールの巻芯に挿入させるように移動させ、その後押圧部材２９によってロールを押圧前進させてロールをロール支持軸に受け渡す。
【効果】 ロールを装填する際に、保持軸とロール支持軸の回転中心がずれることがないので、確実にロールを受け渡すことができる。
【選択図】 図１

Description

ロール装填装置に関し、詳しくは保持したロールをロール支持軸に装填するロール装填装置に関する。

従来、帯状物の巻回されたロールを、当該ロールを回転自在に支持するロール支持軸に装填するためのロール装填装置が知られている。
このようなロール装填装置として、例えばロールの巻芯に挿入されて当該ロールを保持する回転軸を移動させるローダと、このローダよりロールの供給を受けるフィルム支持軸とを備えたものが知られている。（特許文献１）
そしてこのロール装填装置によれば、上記ローダによりロールを支持した回転軸を上記フイルム支持軸まで移動させ、その後ローダに設けられた装填アームによってロールをフィルム支持軸まで押圧前進させるようになっている。
特開平８−１６５０４１号公報

上記特許文献１のロール装填装置の場合、回転軸からフィルム支持軸までロールを移動させる際に、上記ローダによって回転軸とフィルム支持軸との回転中心を一致させるようになっている。
しかしながら上記回転軸はローダによって移動し、フィルム支持軸もターレット板によって回転移動するようになっているので、上記装填アームによってロールを前進させる際に回転軸とフィルム支持軸との回転中心が一致せず、正常にロールの受け渡しが行えないといった問題が生じていた。
以上のような問題に鑑み、本発明はロールの受け渡しを確実に行うことの可能なロール装填手段を提供するものである。

すなわち、請求項１に記載のロール装填手段によれば、ロールの巻芯に挿入されて当該ロールを保持する保持軸と、該保持軸を移動させる移動手段とを備え、
上記保持軸によりストック位置にストックされたロールを保持するとともに、ロールを支持するロール支持軸に上記ロールを装填するようにしたロール装填装置において、
上記保持軸の軸方向の長さを、上記巻芯の軸方向の長さよりも短く設定するとともに、該保持軸の軸方向に沿って移動し、保持軸に保持されたロールを該保持軸の先端側に押圧前進させる押圧部材を設け、
上記ロール支持軸の先端部をロールの巻芯に挿入させた状態で、上記押圧部材によりロールを前進させて、該ロールを保持軸からロール支持軸に受け渡すことを特徴としている。

上記発明によれば、ロール支持軸の先端部がロール内に挿入された状態で、ロールを保持軸からロール支持軸へと移動させるようになっているので、押圧部材によってロールを押圧前進させた時に保持軸とロール支持軸との回転中心がずれることがなくなり、確実にロールを保持軸からロール支持軸に受け渡すことができる。

以下図示実施例について説明すると、図１は本発明のロール装填装置を備えた帯状物供給システム１を示し、図示しない包装装置に帯状物を連続的に供給するシステムとなっている。
当該帯状物供給システム１は、帯状物の巻回されたロール２をストックするストッカ３と、ストッカ３のストック位置からロール２を受け取るとともに、オートスプライサ５にロール２を受け渡すロール装填装置４とを備えている。
そしてこの帯状物供給システム１は図示しない制御装置によって制御され、オートスプライサ５に装填されたロール２の帯状物が減少すると、上記ロール装填装置４が新たなロール２をストッカ３から受け取るとともにオートスプライサ５へと受け渡し、オートスプライサ５が当該新たなロール２の帯状物を使用中のロール２の帯状物に接合することで、帯状物を途切れることなく図示しない包装装置に供給するようになっている。

次に、上記ロール２について説明すると、図２にはこれから使用される新たなロール２を示し、このロール２は円筒状の巻芯７の外周面に帯状物２Ａの一端を固定した後、当該帯状物２Ａを何重にも巻回したものであり、帯状物２Ａの先端部２Ｂはその内側に位置する帯状物２Ａに重合され、粘着テープ８によって帯状物２Ａの外周側より仮止めされている。
また上記先端部２Ｂには上記粘着テープ８によって引掛け部としてのリング部材９が固定され、このリング部材９の軸方向は巻芯７の軸方向と同一となるように固定されている。
そして後に詳述するようにこのリング部材９を帯状物２Ａの長手方向に引き出すことで、粘着テープ８を先端部２Ｂの内側の帯状物２Ａから引き剥がし、先端部２Ｂをリング部材９とともに引き出すことができる。
なお、以下の説明において、新たなロール２とは上記粘着テープ８によって仮止めされた状態のロール２をいい、使用中のロール２とは上記オートスプライサ５において当該ロール２の帯状物２Ａが包装装置に供給されているロール２を示し、使用済みロール２とはオートスプライサ５において包装装置への帯状物２Ａの供給が終了したロール２のことを言う。
また、巻回された帯状物２Ａの表面側をロール２の外周、外周面といい、これに対する帯状部２Ａの幅方向の端部側をロール２の側面という。
さらに、本実施例における上記帯状物２Ａは包装装置によって物品を包装するための樹脂フィルムとなっているが、この他にもアルミフィルムやラベルシート、結束バンド等の帯状物であってもよい。

次に、ストッカ３について説明すると、図１に示すようにストッカ３は本体部１１の上面で水平方向に回転する回転テーブル１２と、当該回転テーブル１２上に固定されて上記ロール２の位置決めを行うロール保持部１３とから構成されている。
上記回転テーブル１２は本体部１１内に設けられた図示しないモータによって回転し、制御装置の制御によって９０°ずつ間欠的に回転可能となっている。
次にロール保持部１３は回転テーブル１２の上面に円周方向に沿って等間隔に４ヶ所設けられており、各ロール保持部１３はロール２の載置される円盤状の載置部１３ａと、当該載置部１３ａの上面中央に形成された位置決め部１３ｂとから構成されている。
上記載置部１３ａにはロール２が巻芯７の軸方向が上下方向となるように載置され、その直径は新たなロール２よりも大径とされている。また、この載置部１３ａには対角位置に複数の切欠きが形成されており、この切欠きによって回転テーブル１２とロール２の側面との間に空間が形成されている。
この切欠きにより、後に詳述するように上記ロール装填装置４によって載置部１３ａ上のロール２を保持する際、当該空間内にロール装填装置４が備えるグリッパ２８の係止爪２８Ｂが挿入されるようになっている。
一方、上記位置決め部１３ｂは上記ロール２の巻芯７の内径と同径に形成された円盤状の部材であり、巻芯７を位置決め部１３ｂに係合させることで、ロール２が載置部１３ａ上に位置決めされる。

そして上記回転テーブル１２は間欠的に回転され、当該回転テーブル１２の図示左方側の停止位置は、新たなロール２がロール装填装置４へと供給されるストック位置であるとともに、使用済みのロール２がロール装填装置４より受け渡される回収位置ともなっている。
一方、図示右方側の停止位置では、図示しないロボット等によって、自動的に新たなロール２が供給されるとともに、使用済みのロール２が当該ロボット等によって受け取られるようになっている。
なお、上記ロール保持部における載置部１３ａの形状は、円盤状に限らず、その上面にロール２を載置し、上記グリッパ２８の係止爪２８Ｂの挿入可能な空間が形成されていればよい。
たとえば、新たなロール２の直径よりも長い棒状の部材を十字型に組合せて載置部１３ａを構成し、その交差部の上面に上記位置決め部１３ｂを設けるようにしても良い。

次に、ロール装填装置４について説明すると、このロール装填装置４は移動手段としてのロボットのアーム部２１と、上記ロール２を保持するとともに上記オートスプライサ５にロール２を装填する装填手段２２と、上記ロール２から帯状物２Ａの先端部２Ｂを引き出す引掛け部材２３とを備えている。
上記アーム部２１には従来公知の産業用ロボットのアームを使用することが可能であり、制御装置に予めプログラムした動作に従って、上記装填手段２２および引掛け部材２３を移動させ、いずれかを選択的に使用するようになっている。
そしてこのロール装填装置４によれば、上記装填手段２２がストッカ３から新たなロール２を受け取ると、アーム部２１がロール２をオートスプライサ５まで搬送し、さらに装填手段２２によって当該新たなロール２をオートスプライサ５の所定の位置に装填する。
その後、アーム部２１は引掛け部材２３を選択使用し、引掛け部材２３をロール２のリング部材９に係合させ、帯状物２Ａの先端部２Ｂを所定の位置まで引き出すようになっている。
さらに、このロール装填装置４は装填手段２２によってオートスプライサ５から使用済みロール２を受け取るようにもなっており、この使用済みのロール２はアーム部２１によってストッカ３まで搬送され、その後装填手段２２によってストッカ３のロール保持部１３上に載置されるようになっている。

図３は上記装填手段２２及び引掛け部材２３についての平面図を示し、上記アーム２１の先端に回転可能に設けられたケーシング２６には、上記装填手段２２として上記ロール２の巻芯７を保持する保持軸２７と、保持軸２７に保持されたロール２の帯状物２Ａを側面から係止するためのグリッパ２８と、ロール２を保持軸２７の先端側に押圧前進させる押圧部材２９と、当該押圧部材２９を進退動させる駆動機構３０とが設けられている。
最初に、上記保持軸２７はケーシング２６の左方側に設けられており、当該保持軸２７の径は上記巻芯７の内径に挿入可能な径であって、その長さは巻芯７の長さよりも短く作成されている。
また、保持軸２７には円周方向等間隔に長手方向に沿って４つのスリットが形成されており、当該スリットより、保持軸２７の内周側からエアの給排により出退される突起３１が突出するようになっている。
この突起３１は、保持軸２７が巻芯７に挿入されると突出して巻芯７を内周面側から押圧し、ロール２が保持軸２７より脱落しないように保持する。

次に、上記グリッパ２８は上記保持軸２７の両側（図示上下位置）に、保持軸２７の軸方向に沿って設けられた２本の開閉部材２８Ａと、ケーシング２６に軸支されたそれぞれ２つのリンク部材３２と、各リンク部材３２に対応して接続されて、各リンク部材３２を駆動するエアシリンダ３３とを備えている。
上記開閉部材２８Ａの先端部には当該開閉部材２８Ａが閉鎖された状態で、ロール２の側面に係止する係止爪２８Ｂが形成されている。
図３にはグリッパ２８の開閉の両方の状態を示しており、上記エアシリンダ３３を作動させると、リンク部材３２が支点を中心に回転し、開閉部材２８Ａは、保持軸２７に保持されたロール２の外周面に対し接近離隔するよう開閉動作する。
そして開閉部材２８Ａが閉鎖されると、上記係止爪２８Ｂがロール２の保持軸２７の先端より前方側となる側面側に突出し、保持軸２７が先端を下方に向けた状態で移動する際に、ロール２の外周側に位置する帯状物２Ａが巻芯７より下方にずれ落ちてしまうのを防止するようになっている。
なお、開閉部材２８Ａの数は３つ以上であっても良く、さらには、係止爪２８Ｂが帯状物２Ａのずれを防止するに十分な幅を有していれば１つでも良い。

次に、上記押圧部材２９は保持軸２７の直径に合わせて貫通孔の穿設された円盤状の部材であり、ロール２が保持軸２７によって保持される間には、当該押圧部材２９と上記グリッパ２８の係止爪２８Ｂとの間隔がロール２の幅と同一となるよう、上記駆動機構３０によって位置決めされている。
上記駆動機構３０について説明すると、上記押圧板２９の図示右側には２本のネジ軸３４が設けられ、このネジ軸３４の右方端には固定プレート３５が設けられている。
そしてこれらねじ軸３４はそれぞれケーシング２６に回転可能に設けられたナット部材３６と螺合しており、そしてこのナット部材３６は図４に示すモータ３７およびモータ３７近傍に設けられたプーリ３８を介して張設された無端状のベルト３９によって回転するようになっている。
このモータ３７の回転により、各ナット部材３６は同方向に回転し、このナット部材３６の回転によってネジ軸３４、押圧部材２９、固定プレート３５が一体的に進退動し、押圧部材２９が図３の図示左方に移動すると、保持軸２７に保持されたロール２が図示左方に押圧前進される。また、押圧部材２９は上記保持軸２７の先端の位置を越えて移動可能となっている。

そして上記引掛け部材２３は上記固定プレート３５の中央に固定された棒状の部材であり、その径は上記ロール２に設けられたリング部材９に挿入可能な径となっている。
上記引掛け部材２３は上記駆動機構３０によって固定プレート３５とともに進退動し、この引掛け部材２３を使用する際には駆動機構３０が当該固定プレート３５を図示右方端まで移動させて、当該引掛け部材２３をケーシング２６より最も突出させた状態で使用するようになっている。
そして、当該引掛け部材２３の向きを上記アーム部２１によってリング部材９の軸方向に一致させ、引掛け部材２３をリング部材９に挿入することにより、これら引掛け部材２３とリング部材９とが係合するようになっている。
その後アーム２１の作動によりこのリング部材９に係合した引掛け部材２３を帯状物２Ａの長手方向に移動させることにより、先端部２Ｂの内側に重合している帯状物２Ａより粘着テープ８を引き剥がすことで、リング部材９とともに帯状物２Ａの先端部２Ｂを所要の位置まで引き出すことができる。
特に、このときロール２の外周に位置する帯状物２Ａの接線方向に引掛け部材２３を移動させれば、先端部２Ｂの内側に位置する帯状物２Ａに貼りついていた粘着テープ８がリング部材９に巻きつくように剥離するので、容易に当該内側に位置する帯状物２Ａに貼りついていた粘着テープ８だけを剥離させることができる。

そして上記オートスプライサ５は図５に示すように図示しない包装装置に隣接した位置に設置された本体部４１に、スライドプレート４２によって往復動する第１、第２ロール支持軸４３Ａ，４３Ｂと、第１、第２ロール支持軸４３Ａ，４３Ｂの使用済みロール２を上記ロール装填装置４に受け渡す押出手段４４と、上記ロール装填装置４によって引き出された帯状物２Ａを保持する保持手段４５と、上記帯状物２Ａを切断する切断手段４６と、使用中の帯状物２Ａに新たなロール２から引き出された帯状物２Ａの先端部を接続するための接合手段としてのヒータローラ４７とを備えたものとなっている。
さらに、上記本体部４１には第１、第２ロール支持軸４３Ａ，４３Ｂに供給されたロール２における帯状物２Ａの残量を検出するロール検出センサ４８と、供給されたロール２のリング部材９を検出する引掛け部検出手段としてのリング部材検出センサ４９と、ロール装填装置４によって引き出された帯状物２Ａを検出する帯状物検出センサ５０とが備えられている。
本体部４１には上記スライドプレート４２等の図示しない駆動手段などが設けられているとともに、図示左方の図示しない包装装置に帯状物２Ａをガイドするため、その下方位置にガイドローラ４１ａを備えている。
上記スライドプレート４２は第１、第２ロール支持軸４３Ａ，４３Ｂを水平に設け、これら第１、第２ロール支持軸４３Ａ，４３Ｂを本体部４１に形成された長孔４１ｂに沿って左右に往復動させるようになっている。
そしてこのスライドプレート４２が右方端に移動した時の第１ロール支持軸４３Ａの中心と、左方端に移動した時の第２ロール支持軸４３Ｂの中心とはそれぞれ長孔４１ｂの中心位置で停止し、この長孔４１ｂの中心位置において使用済みロール２が新たなロール２に入れ替られるようになっている。

上記第１、第２ロール支持軸４３Ａ，４３Ｂはそれぞれスライドプレート４２に設けられた回転機構としての図示しないサーボモータによって回転し、上記ロール２の巻芯７に挿入可能な径で作成されるとともに、その長さは巻芯７の軸方向の長さより長く作成されている。
上記第１、第２ロール支持軸４３Ａ，４３Ｂと上記サーボモータとの間には制御装置によって制御される図示しないクラッチが設けられており、クラッチを解除すると第１、第２ロール支持軸４３Ａ，４３Ｂをサーボモータに対して空転させることができる。
また各ロール支持軸４３の本体部４１側にはストッパ４３ａ（図１参照）が設けられており、上記ロール装填装置４によって装填されるロール２が必要以上に本体部４１側へと移動しないようにされている。
さらにこれらロール支持軸４３の周囲には、それぞれ図示しないエアチューブが設けられており、このエアチューブに空気を出し入れすることで、ロール支持軸４３が拡径し、巻芯７を内側から押圧してロール支持軸４３と巻芯７とがずれないようにしている。
そして本実施例では、ロール２は帯状物２Ａが図示時計回りに巻回された状態で各ロール支持軸４３に装填されるようになっており、さらにロール支持軸４３は装填されたロール２を時計回りに回転させることで、ロール２の右方端側から下方に向けて帯状物２Ａを引き出させるようになっている。

上記押出手段４４はロール支持軸４３の外周に合わせて切欠き５１ａの形成された押出部材５１と、図示しないモータによって回転し、押出部材５１を図面に対して直交する方向に移動させるネジ軸５２と、これら押出部材５１及びネジ軸５２を図示上下方向に移動させるエアシリンダ５３とを備えている。
上記押出部材５１は上記スライドプレート４２が左右に移動した時に、長孔４１ｂの中央位置に位置したロール支持軸４３と上記切欠き５１ａとを係合させるように設けられ、上記スライドプレート４２が移動する間は、上記エアシリンダ５３によって上方に退避するようになっている。
そしてこの押出部材５１の下方に使用済みのロール２の装着されたロール支持軸４３が位置すると、エアシリンダ５３によって押出部材５１が下降して切欠き５１ａがロール支持軸４３に係合し、その後ネジ軸５２の回転によりロール２をロール支持軸４３の先端側に押圧前進させるようになっている。

次に保持手段４５および切断手段４６は、中央位置のロール支持軸４３に装填された新たなロール２の図示右方端から真下に引き出された帯状物２Ａを中心に左右対称に設けられている。
そして図示左方の保持手段４５および切断手段４６は、第１ロール支持軸４３Ａに支持されたロール２の帯状物２Ａを保持、切断し、図示右方の保持手段４５および切断手段４６は、第２ロール支持軸４３Ｂに支持されたロール２の帯状物２Ａを保持、切断するようになっている。
これら保持手段４５、切断手段４６の詳細について説明するが、これらは左右で同一の構成を有しているので、以下その左方側の構成についてのみ説明し、右方側の構成については、図５において左方側の説明で使用した符合の末尾をａからｂに変更して示している。
最初に、保持手段４５は図示しない負圧源によって負圧を発生させるバキューム孔を有する吸着部５６ａと、当該吸着部５６ａを水平方向に進退動させるエアシリンダ５７ａと、このエアシリンダ５７ａを水平方向に移動させるスライドテーブル機構５８ａと、当該スライドテーブル機構５８ａごと吸着部５６ａを垂直方向に移動させるエアシリンダ５９ａとを備えている。
また切断手段４６は帯状物２Ａを切断するカッタ６１ａと、このカッタ６１ａを水平方向に進退動させるエアシリンダ６２ａとを備え、このエアシリンダ６２ａは上記スライドテーブル機構５８ａにおけるエアシリンダ５７ａの下面に設けられていて、上記吸着部５６ａ同様、カッタ６１ａも上下左右に移動可能となっている。

そして対をなすヒータローラ４７は中央位置のロール支持軸４３に装填された新たなロール２の図示右方端から真下に引き出された帯状物２Ａを挟んで左右対称に設けられており、２つのヒータローラ４７の間に使用中のロール２からの帯状物２Ａと新たなロール２からの帯状物２Ａとが位置されたら、図示しない移動機構によって互いに接近し、熱によって２枚の帯状物２Ａを溶着して接合する。
また、２つのヒータローラ４７の上方には、これもロール支持軸４３に装填された新たなロール２の図示右方端から真下に引き出された帯状物２Ａを挟んで左右対称に設けられたガイドローラ６４が設けられ、左右いずれかに位置する現在使用中のロール支持軸４３より繰り出される帯状物２Ａをヒータローラ４７の間を通ってガイドローラ４１ａに導くようになっている。

また、上記ロール検出センサ４８はスライドプレート４２の第１、第２ロール支持軸４３Ａ，４３Ｂのそれぞれの近傍に設けられており、ロール支持軸４３に装填されたロール２から帯状物２Ａが包装装置に供給され、帯状物２Ａの残量が減少してロール２の径が所定の径となったら作動し、その旨を制御装置に送信するようになっている。
さらにリング部材検出センサ４９は、上述した長孔４１ｂの中央位置に停止したロール支持軸４３の右側上方にリング部材９の通過位置に合わせて位置し、ロール支持軸４３に装填された新たなロール２のリング部材９を検出するカラーセンサとなっている。
具体的には、上記リング部材９にはリング部材検出センサ４９によって検出可能な特定の色彩を付しており、このリング部材９がリング部材検出センサ４９に認識されるまで、制御装置は新たなロール２の装填されたロール支持軸４３を反時計回りに回転させる。
そしてリング部材９が検出されると、制御装置は当該位置でロール支持軸４３を停止させるとともにリング部材９が停止した位置を記憶し、その後記憶されたリング部材９の位置に従って、上記引掛け部材２３をリング部材９に挿入させるようになっている。

そして帯状物検出センサ５０は、投受光素子６６と、投受光素子６６からの光を投受光素子６６へと反射させるミラー６７と、上記投受光素子６６とミラー６７とを固定するステー６８と、これらを一体的に回転させるモータ６９とを備えている。
上記帯状物検出センサ５０は上記中心位置のロール支持軸４３に装填された新たなロール２の右端部の下方に位置し、当該ロール２から真下に引き出された帯状物２Ａを挟んで投受光素子６６とミラー６７とが位置するようになっている。
上記ステー６８は本体部４１に固定されたモータ５９によって回転可能に設けられており、水平方向の使用位置と本体部側に倒れた図５の破線で示す退避位置のいずれかに位置するようになっており、上記使用位置とされたときに投受光素子６６とミラー６７との間に帯状物２Ａが位置するようになっている。
そしてモータ５９によりステー５８が使用位置とされると、投受光素子６６がミラー６７に対して光を照射し、投受光素子６６とミラー６７との間に帯状物２Ａが位置していれば、光が遮光されて投受光素子６６が受光しないので、制御装置は帯状物２Ａの存在を認識することができる。

以上のような構成を有する帯状物供給システム１について、以下にその動作を説明する。そして以下の動作は制御装置に予めプログラムされた動作に従って自動的に行われる。
ここで、帯状物供給システム１は既に作動を開始しており、図１のストッカ３においては、図示左方側となるストック位置のロール保持部１３にはロール２が載置されておらず、またロール装填装置４も装填手段２２にロール２を保持していない状態となっている。
また図５に示すオートスプライサ５では、スライドプレート４２が図示左側に移動し、長孔４１ｂの中央位置の第２ロール支持軸４３Ｂには使用済みロール２が支持され、第１ロール支持軸４３Ａには現在使用中のロール２が支持され、左側のガイドローラ６４および、ガイドローラ４１ａを介して帯状物２Ａが包装装置に供給されている。

この状態から、最初に第２ロール支持軸４３Ｂに支持された使用済みロール２を回収するため、制御装置はロール装填装置４のアーム部２１を制御して装填手段２２を移動させる。
そして装填手段２２の保持軸２７をオートスプライサ５における第２ロール支持軸４３Ｂの軸方向に一致させ、その後保持軸２７および第２ロール支持軸４３Ｂの先端部の中心を相互に当接させる。
すると、制御装置はオートスプライサ５の押出手段４４を制御し、エアシリンダ５３によって押出部材５１を下降させて、当該押出部材５１の切欠き５１ａを第２ロール支持軸４３Ｂに係合させる。
次に、エアチューブから排気して第２ロール支持軸４３Ｂを縮径させることで巻芯７をフリーな状態とし、その後ネジ軸５２を回転させて押出部材５１により使用済みロール２を保持軸２７側に押圧させる。
ここで第２ロール支持軸４３Ｂと保持軸２７の軸方向および中心位置が一致しているため、ロール２は保持軸２７側へと移動し、このとき保持軸２７の突起３１は保持軸２７の内周に突出し、巻芯７を内側から押圧する。
そして押出部材５１によってロール２が装填手段２２の押圧部材２９まで押圧されても、保持軸２７は巻芯７の軸方向の長さより短く、第２ロール支持軸４３Ｂの先端は巻芯７内に挿入されたままとなっているので、アーム２１は一旦保持軸２７をその軸方向に後退させて、第２ロール支持軸４３Ｂを巻芯７より離脱させる。

このようにして保持軸２７にロール２が保持されたら、このロール２はアーム部２１によって上記ストッカ３まで搬送され、ストッカ３に到達するまでの間に、アーム部２１は保持しているロール２の向きを変え、巻芯７の軸方向が上下方向となるようにする。
そしてアーム２１は保持軸２７を図１のストッカ３において左端に停止しているロール２を支持していないロール保持部１３の上方に移動させ、保持軸２７の中心とロール保持部１３の位置決め部１３ｂの中心とを一致させると、アーム２１がロール２を下降させて、位置決め部１３ｂに巻芯７を係合させる。
さらに突起３１による押圧を解除してから、保持軸２７を上方に移動させながら、装填手段２２の押圧部材２９を駆動機構３０によって保持軸２７の軸方向に前進させることで、巻芯７から保持軸２７が離脱し、使用済みロール２がロール保持部１３上に解放される。
そして使用済みロール２がロール保持部１３上に載置されたら、回転テーブルが９０°回転し、図示左端の位置に新たなロール２の載置されたロール保持部１３が停止する。

その後、所定時間が経過して使用中のロール２の残量が所定量となったら、第１ロール支持軸４３Ａの回転は停止され、ロール２からの帯状物２Ａの供給は終了し、包装装置との間でアキュームしていた帯状物２Ａが消費され始める。
そして上記ストック位置に新たなロール２が準備され、押圧板２９は上記駆動機構３０によって新たなロール２を保持する際の所定位置に移動し、その後アーム２１は保持軸２７を下降させて、保持軸２７が巻芯７に挿入される。
さらに保持軸２７を下降させてロール２の上側の側面と押圧板２９とを互いに当接させたら、制御装置はグリッパ２８のエアシリンダ３３を制御し、リンク部材３２を介して開閉部材２８Ａを閉鎖する。
このとき、ロール２の載置されている載置部１３ａには切欠きが形成されているので、回転テーブル１２とロール２との間に形成された空間に係止爪２８Ｂを挿入することができるようになっている。
このようにしてグリッパ２８の開閉部材２８Ａが閉鎖されると、新たなロール２の両側面は上記押圧部材２９及び係止爪２８Ｂによって保持されるので、この後新たなロール２を載置部１３ａより移動させても、ロール２の外周側に位置する帯状物２Ａが巻芯７に対して下方にずれ落ちることはない。

このようにして保持軸２７及びグリッパ２８によって新たなロール２が保持されると、アーム２１はこの新たなロール２をオートスプライサ５へと搬送し、装填手段２２の保持軸２７の軸方向をオートスプライサ５の第２ロール支持軸４３Ｂの軸方向に一致させる。
そして保持軸２７は巻芯７の長さよりも短くなっているので、アーム２１は保持軸２７と第２ロール支持軸４３Ｂの中心を一致させてから保持軸２７を軸方向に移動させることで、保持された巻芯７に第２ロール支持軸４３Ｂが挿入される。
次にグリッパ２８がエアシリンダ３３によって開かれると、押圧部材２９によって新たなロール２を保持軸２７から第２ロール支持軸４３Ｂへと押圧し、その後押圧部材２９は保持軸２７の先端を越えてロール２を押圧することで、新たなロール２が第２ロール支持軸４３Ｂのストッパ４３ａに当接する。
すると、ハンドリング手段４では押圧部材２９を後退させるとともに、アーム２１が保持軸２７を第２ロール支持軸４３Ｂより離脱した位置に移動させる。
その後オートスプライサ５では第２ロール支持軸４３Ｂが拡径し、巻芯７と第２ロール支持軸４３Ｂとが固定されて新たなロール２がオートスプライサ５に装填される。
このように保持軸２７の長さを巻芯７よりも短くし、第２ロール支持軸４３Ｂの先端を巻芯７に挿入させてから押圧部材２９を作動させるので、ロール２が押圧前進される際に保持軸２７と第２ロール支持軸４３Ｂの位置がずれることはなく、確実にロール２の装填を行うことができる。
また、巻芯７にロール支持軸４３を挿入できれば位置合せは達成されるので、保持軸２７とロール支持軸４３の軸心位置を高精度に合わせる必要がなく、本実施例のように、保持軸２７の移動手段としてロボットのアーム２１を使用するロール装填装置４を用いる場合には、特に有効である。

以下、引き続きオートスプライサ５に装填された新たなロール２の扱いについて、図６を用いて説明する。
最初に図６（ａ）では、上記新たなロール２は長孔４１ｂの中央位置の第２ロール支持軸４３Ｂに支持されており、長孔４１ｂの左方端に位置する第１ロール支持軸４３Ａに支持されている使用中のロール２の帯状物２Ａがガイドローラ４１ａを介して包装装置へと供給された状態にある。
そして以上のようにして新たなロール２が第２ロール支持軸４３Ｂに装填されると、制御装置はリング部材検出センサ４９でリング部材９が検出されるまで第２ロール支持軸４３Ｂを反時計回りに回転させる。
リング部材検出センサ４９がリング部材９を検出すると、制御装置は第２ロール支持軸４３Ｂを停止させ、リング部材９が停止した位置を記憶する。
一方、ロール装填装置４では、この間にアーム２１によってケーシング２６の向きを変化させており、引掛け部材２３がオートスプライサ５側となるように回転され、このとき引掛け部材２３はケーシング２６より突出した状態となっている。
そして、リング部材９の位置にアーム２１が引掛け部材２３を移動させ、当該引掛け部材２３をリング部材９に挿入させる。

次に図６（ｂ）に示すように、引掛け部材２３がリング部材９に挿入されると、第２ロール支持軸４３Ｂとサーボモータとの間のクラッチが解除され、その後アーム２１は引掛け部材２３をロール２の右方端まで移動させた後、当該引掛け部材２３を真下に位置する引き出し位置まで移動させる。
引掛け部材２３を真下に移動させると、リング部材９も真下に移動し、リング部材９と先端部２Ｂとを固定する粘着テープ８が下面の帯状物２Ａより引き剥がされ、リング部材９を粘着テープ８によって固定したまま、帯状物２Ａの先端部２Ｂがロール２より引き出される。
このとき、右側の上記保持手段４５および切断手段４６の吸着部５６ｂ及びカッタ６１ｂは、エアシリンダ５９ｂによって上端位置に位置しており、アーム２１は引掛け部材２３によってリング部材９を上記カッタ６１ｂよりも下方の所定位置まで移動させている。本実施例では、この位置を所定の引出し位置としている。
これと同時に、上記帯状物検出センサ５０のステー６８がモータ６９によって退避位置から使用位置へと立ち上がり、投受光器６６及びミラー６７によって帯状物２Ａが検出され、検出が終了したら再びモータ６９によって退避位置へと復帰する。
ここで、帯状物検出センサ５０が帯状物２Ａを検出できなかった場合には、第２ロール支持軸４３Ｂに装填されたロール２の巻回されている方向が逆であったり、帯状物２Ａを引き出す際にリング部材９が脱落し、正規に帯状物２Ａが引き出されなかったものと判定できるので、上述した手順により、第２ロール支持軸４３Ｂに装填されたロール２を別の新たなロール２に交換する。
このようにすれば、例え人為的なミスによって上記ストッカ３に誤った方向に巻回されたロール２が供給されても、帯状物検出センサ５０および制御装置の判断によって、自動的に別の新たなロール２に交換することができるので、このような問題が生じても人手を介することなく無人運転を続行することができる。

このようにして、上記所定の引き出し位置までリング部材９を引き出したら、スライドテーブル機構５８ｂおよびエアシリンダ５７ｂにより、吸着部５６ｂが図示左方に移動し、帯状物２Ａが吸着保持される。
帯状物２Ａは、アーム２１が引掛け部材２３の位置を固定して引き延ばした状態に維持されているので、この状態からカッタ６１ｂをエアシリンダ６２ｂにより前進させれば、帯状物２Ａを確実に切断することができる。
切断された帯状物２Ａのうち、リング部材９側の帯状物２Ａは、上記アーム２１が引掛け部材２３とともにリング部材９を移動させることで、オートスプライサ５より除去され、このリング部材９はアーム２１によって搬送された後、図示しない回収ボックスに回収される
一方、吸着部５６ｂに保持された側の帯状物２Ａの先端は吸着部５６ｂより下方で真下に垂れ下がった状態となる。

そして図６（ｃ）では、制御装置は上記保持手段４５のエアシリンダ５９ｂにより吸着部５６ｂを下降させ、切断された帯状物２Ａの先端を２つのヒートローラ４７の間に位置させる。

その後図６（ｄ）に示すように、第２ロール支持軸４３Ｂに装填された新たなロール２の帯状物２Ａの先端をヒートローラ４７の間に位置させた状態で、ヒートローラ４７が互いに接近し、第１ロール支持軸４３Ａの使用中ロール２の帯状物２Ａと、上記第２ロール支持軸４３Ｂの新たなロール２の帯状物２Ａとが重合し、これら２枚の帯状物２Ａが溶着される。
またヒートローラ４７によって帯状物２Ａが挟持されると同時に、吸着部５６ｂは帯状物２Ａの吸着保持を停止し、エアシリンダ５７ｂおよびスライドテーブル機構５８ｂによって後退位置に移動する。
さらに保持手段４５の左側の吸着部５６ａがエアシリンダ５９ａによって上方に移動した後、カッタ６１ａがエアシリンダ６２ａによって移動し、第１ロール支持軸４３Ａに支持された使用中のロール２の帯状物２Ａが切断される。
またヒートローラ４７は帯状物２Ａを溶着すると、互いに離隔し、元の待機位置へと移動する。

このようにして第１ロール支持軸４３Ａに支持されたロール２の帯状物２Ａが切断されると、図６（ｅ）において、最初に制御装置はスライドプレート４２を移動させて、第２ロール支持軸４３Ｂを長孔４１ｂの右端に位置させて、新たなロール２の帯状物２Ａを右側のガイドローラ６４と係合させて、使用可能な状態とする。
その後中央に位置する第１ロール支持軸４３Ａは反時計回りに回転し、切断によって巻芯７側に残された帯状物２Ａを再びロール２に巻きつけ、その後第１ロール支持軸４３Ａを縮径させ、巻芯７と第１ロール支持軸４３Ａとをフリーな状態とする。
その後の作業については上述した第２ロール支持軸４３Ｂから使用済みロール２を回収し、当該第２ロール支持軸４３Ｂに新たなロール２を装填するのと同様の作業が上記第１ロール支持軸４３Ａに対して行われる。

なお、上記実施例では、ロール装填装置４はストッカ３から新たなロール２の供給を受けているが、たとえば無人搬送台車上にパレットを設け、当該パレット上に新たなロール２を準備しておいても良い。
この場合、無人搬送台車の停止する位置と、パレット上のロールの位置とを予め定め、当該位置を制御装置に記憶させておくことで、上記実施例と同様、人手を介することなく長時間の作業を行うことが可能である。
また、上記実施例ではオートスプライサ５にロール２を装填しているが、例えば包装装置に直接新たなロールを装填してもよく、ロール２の装填される装置であればよい。

本実施例にかかる帯状物供給システムの構成を示す側面図。 本発明にかかるロールの斜視図。 ソール装填装置の装填手段を示す平面図。 上記装填手段における駆動機構についての側面図。 オートスプライサを示す正面図。 上記オートスプライサの動作を示す図であり、（ａ）は新たなロールが装填された状態を、（ｂ）は新たなロールから帯状物の先端部を引き出した状態を、（ｃ）は切断後の帯状物の先端を所要の位置まで移動させた状態を、（ｄ）は使用中の帯状物に新たな帯状物を接合させた状態を、（ｅ）は使用済みロールをハンドリング手段へと受け渡す際の状態を示す。

符号の説明

１ 帯状物供給システム ２ ロール
３ ストッカ ４ ロール装填装置
５ オートスプライサ ２１ アーム部
２２ 装填手段 ２８ グリッパ
２８Ａ 開閉部材 ２８Ｂ 係止爪
２９ 押圧部材 ４３Ａ、４３Ｂ 第１、第２ロール支持軸

Claims (2)

1. ロールの巻芯に挿入されて当該ロールを保持する保持軸と、該保持軸を移動させる移動手段とを備え、
   上記保持軸によりストック位置にストックされたロールを保持するとともに、ロールを支持するロール支持軸に上記ロールを装填するようにしたロール装填装置において、
   上記保持軸の軸方向の長さを、上記巻芯の軸方向の長さよりも短く設定するとともに、該保持軸の軸方向に沿って移動し、保持軸に保持されたロールを該保持軸の先端側に押圧前進させる押圧部材を設け、
   上記ロール支持軸の先端部をロールの巻芯に挿入させた状態で、上記押圧部材によりロールを前進させて、該ロールを保持軸からロール支持軸に受け渡すことを特徴とするロール装填装置。
2. 上記ロール装填装置は、保持軸に保持されたロールの外周面に対し開閉動作する開閉部材と、該開閉部材の先端部に設けられ、開閉動作の閉鎖時に保持軸の先端前方側となるロール側面側に突出する係止爪を備えることを特徴とする請求項１に記載のロール装填装置。

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