JP2008195525A - ロール体搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロール体の受け取り動作時に、コア受け部の位置ずれに起因するロール材の損傷を防ぐことのできるロール体搬送装置を提供する。
【解決手段】 本発明は、中心にコア２１０を持つ原反ロールであって前記コアが該原反ロールの両端から突出した突出部２１０−１を有する原反ロール２００を、所定位置に設置された前記原反ロールのチャッキング装置３００との間で受け渡しを行うためのロール体搬送装置であり、前記ロール体の両側の前記突出部を下側から受けるための２つのコア受け部１０−１をもつコア受けブロック１０を備える。コア受けブロックは、電動式リフター２０により少なくとも上下方向に可動であって前記チャッキング装置によって保持状態にある前記原反ロールを受け取る場合には、上昇時に該コア受けブロックが前記突出部にタッチしたことを検出するスイッチ１５を有して、該スイッチにより前記タッチが検出されると前記電動リフターによる前記コア受けブロックの上昇を停止させるように構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は原反ロールの搬送装置に関し、例えば原反ロールの巻き取り場所や保管場所から原反ロールを受け取り、これをフィルム用コーター機やラミネータ機等の生産機に供給するのに適したロール体搬送装置に関する。

フィルム用コーター機やラミネータ機等の生産機（以下、生産機と呼ぶ）へ原反ロールを供給する場合、搬送装置として無人走行式の搬送台車、特にＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が使用されている。ＡＧＶは、原反ロールの巻き取り場所や保管場所から原反ロールを受け取り、軌道あるいは無軌道の走行路を走行して生産機のチャッキング装置に移載する。

図５を参照して、上記のＡＧＶの一例を説明する。この種のＡＧＶ１００の搬送対象となる原反ロール２００は、ロール本体の中心に中空のコア２１０を有し、コア２１０はロール本体の両端から突出する突出部２１０−１を有する。

ＡＧＶ１００は、原反ロール２００を保持するためのコア受けブロック１１０と、原反ロール２００の受け渡しに際してコア受けブロック１１０を昇降させるための油圧式のリフター機構１２０とを備えるほか、ここでは操舵輪と従動輪を有して無軌道の走行面上を自動走行する機能を有する。コア受けブロック１１０は、原反ロール２００におけるコア２１０の両側の突出部２１０−１を受けるための２つのコア受け部１１０−１を有する。

両側においてチャッキング装置３００で保持されている原反ロール２００を受け取る場合の動作について説明する。

ＡＧＶ１００は、自動走行機能により原反ロール２００のほぼ直下域にて停止することができる。２つのコア受け部１１０−１がコア２１０の２つの突出部２１０−１のほぼ真下にくるように調整する位置調整機構を有する場合もあるが、詳しい説明は省略する。

図５（ａ）は、上記のようにして２つのコア受け部１１０−１がコア２１０の２つの突出部２１０−１のほぼ真下にあるように位置合せされた状態を示している。この状態からリフター機構１２０によりコア受けブロック１１０が上昇するように駆動される。この上昇は油圧が低圧の状態で行われる。図示していないが、リフター機構１２０の油圧回路には、コア受け部１１０−１が突出部２１０−１に接触して反力を受けると”ＯＮ”となる圧力スイッチが設けられている。圧力スイッチが”ＯＮ”になると、コア受けブロック１１０の上昇駆動は停止される（図５ｂ）。続いて、リフター機構１２０の油圧が低圧から高圧に切り替えられ、コア受けブロック１１０で原反ロール２００を受け取り可能な状態になる。原反ロール２００を受け取り可能な状態になったことがチャッキング装置３００側の制御装置に報知されると、チャッキング装置３００による原反ロール２００の保持が解除され、原反ロール２００はコア受けブロック１１０に渡される。続いて、図５（ｃ）に示すように、リフター機構１２０によりコア受けブロック１１０は所定の高さ位置まで下降するように駆動される。

なお、この種の搬送装置に関連する技術として、例えば特許文献１には、ミルロールスタンドに装填されるロール原紙の幅方向中心とミルロールスタンドの機械中心を一致させる制御機能を実現する技術が開示されている。また、特許文献２には、コイル搬送台車の位置検出装置の構成を簡略化し、かつ、移動距離が長い場合であっても、コイル搬送台車の位置を正確かつ任意に検出可能とする技術が開示されている。

ところで、生産機の現場にクリーン性が要求される場合には、上記のような油圧式のリフター機構は好ましくない。

また、圧力スイッチの設定値は、リフター機構１２０において無負荷状態での昇降動作時に設定される低圧よりやや高い値とする必要がある。この場合、低圧とはいえ、対象物に作用する力は大きく、万一、２つの突出部２１０−１に対するコア受け部１１０−１の位置がずれていてコア受け部１１０−１が原反ロール２００のロール本体に当たってしまった場合に、ロール材に損傷を与えてしまう。勿論、ＡＧＶ１００は、このような異常を検出してリフター機構１２０を停止させる機能を有しているものの、停止はコア受け部１１０−１が原反ロール２００のロール本体に当たった後であり、ロール材の損傷は避けられない。

上記のような位置ずれの生じる原因としては、以下の例が挙げられる。

図６は、原反ロールの巻き取り場所において原反ロールを受け取る場合の例を側面側から示している。

２本の支持フレーム６００の間にチャッキング装置３００がアーム３５０を介して回転可能に設けられている。ロール材２５０の巻き取りに際しては、コア２１０を保持したチャッキング装置３００は２本の支持フレーム６００を間にした一方の側、図６では右側に置かれ、ロール材２５０の巻き取りを行う。巻き取り作業が終了すると、巻き取りの完了した原反ロール２００はアーム３５０を１８０度回転させることで２本の支持フレーム６００を間にした反対側の位置にチャッキング装置３００で保持した状態に置かれる。この状態が図５（ａ）の状態であると言える。

この場合、図５（ａ）の状態でのチャッキング装置３００の位置、つまり上下方向の位置やコア２１０の軸芯方向の位置にはずれの生じることが避けられず、結果として２つの突出部２１０−１に位置ずれが生じる。また、コア２１０には複数種類の径があり、上下方向の位置ずれ、特に突出部２１０−１の下端の位置ずれの原因となる。

一方、原反ロール２００が保管場所に保管される場合、保管は、コア２１０が中空であることを利用して、例えばコア２１０にこれより長い支持棒を差し込み、この支持棒の両端を２本の支柱で支持するというような形態が取られる場合もある。つまり、支持棒と支柱が原反ロールの保持手段となる。この場合にも、２つの突出部２１０−１における上下方向の位置ずれやコア２１０の軸芯方向の位置ずれの原因となる。

特開２００１−３９５９２号公報 特開２００２−６６６３１号公報

そこで、本発明の主たる課題は、クリーン性を要求される現場に適したロール体搬送装置を提供することにある。

本発明はまた、ロール体の受け取り動作時に、コア受け部の位置ずれに起因するロール材の損傷やロール体を保持している保持手段との干渉を防ぐことのできるロール体搬送装置を提供することにある。

本発明は、中心にコアを持つロール体であって前記コアが該ロール体の両端から突出した突出部を有するロール体を、所定位置に設置された前記ロール体の保持手段との間で受け渡しを行うためのロール体搬送装置において、前記ロール体の両側の前記突出部を下側から受けるための２つのコア受け部をもつコア受けブロックを備え、前記コア受けブロックは、電動式リフターにより少なくとも上下方向に可動であって前記保持手段によって保持状態にある前記ロール体を受け取る場合には、上昇時に該コア受けブロックが前記突出部にタッチしたことを検出する検出手段を有して、該検出手段により前記タッチが検出されると前記電動リフターによる前記コア受けブロックの上昇を停止させるように構成されていることを特徴とする。そして、前記コア受けブロックの上昇停止後、前記保持装置による前記ロール体の保持が解放されて前記ロール体が前記コア受けブロックに渡される。

なお、前記コア受けブロックは、前記タッチにより初期位置から所定量だけ変位するように支持された前記コア受け部と、該コア受け部の変位により動作するスイッチと、前記コア受け部が前記突出部から離れると該コア受け部を前記初期位置に復帰させる復帰手段とを含む。

前記コア受けブロックは更に、前記コア受け部の変位を前記所定量に規制するストッパー手段を含む。

前記コア受けブロックは、前記２つのコア受け部に対応して２つに分割され、２つに分割されたコア受けブロックがそれぞれ電動リフターにより少なくとも上下方向に個別に可動にされていることが望ましい。

本発明によるロール体搬送装置は、油圧を使用しない電動リフターでコア受けブロックを駆動し、しかもコア受けブロックが突出部にタッチしたことを微小な力あるいは圧力で検出して電動リフターによる上昇駆動を停止させるように構成されているのでクリーン性を要求される現場への適用に適しており、上昇動作時にコア受けブロックの位置ずれに起因するロール材の損傷やロール体を保持している保持手段とのけんか、つまり干渉を防ぐことができる。

図１〜図４を参照して、本発明によるロール体搬送装置の実施形態について説明する。

図１は、本発明をＡＧＶに適用した場合の第１の実施形態を示している。本第１の実施形態でもＡＧＶ１の搬送対象となる原反ロール２００は、図５で説明したように、ロール本体の中心に中空のコア２１０を有し、コア２１０はロール本体の両端から突出する突出部２１０−１を有するものである。

ＡＧＶ１は、原反ロール２００を保持するためのコア受けブロック１０と、原反ロール２００の受け渡しに際してコア受けブロック１０を昇降させるための電動式のリフター機構２０とを備える。ＡＧＶ１はまた、操舵輪と従動輪を有して無軌道の走行面上を自動走行する機能を有する。コア受けブロック１０は、原反ロール２００におけるコア２１０の両側の突出部２１０−１を受けるために２つのコア受け部１０−１を有する。

ＡＧＶ１は、コア受けブロック１０を昇降させるためのリフター機構２０を電動式にしたのみならず、コア受けブロック１０にも特徴を有する。以下に、これを、図２を参照して説明する。

図２は、コア受けブロック１０における一方のコア受け部１０−１及びその周辺の構成を拡大して示す。コア受け部１０−１は、支持台１１上でその一端側において軸支部１２によりこれを中心に所定角度だけ回動可能に支持されている。コア受け部１０−１と支持台１１との間には、コア受け部１０−１の他端寄りの位置でコア受け部１０−１を持ち上げる方向（図２中、時計回り方向）に付勢する圧縮ばね１３が設けられている。

図２（ａ）は、コア受け部１０−１が無負荷状態で圧縮ばね１３により初期位置にある状態（図１ａに対応する状態）を示している。

コア受け部１０−１の他端側にはまた、コア受け部１０−１の反時計回りの回動を初期位置から所定の変位量Ｇ（所定角度）で規制するためのストッパー１４が設けられている。つまり、ストッパー１４の下端と支持台１１との間には、図２（ａ）の初期位置にある状態で隙間Ｇが設定されている。圧縮ばね１３の近傍の支持台１１にはまた、コア受け部１０−１が反時計回りに隙間Ｇよりも小さい所定値だけ変位するとオンとなるスイッチ１５が設けられている。このようなスイッチは、例えばロードセルやリミットスイッチ、フォトセンサ等で実現される。

コア受け部１０−１の上面側は、コア２１０の突出部２１０−１の様々な径サイズに対応できるように、凹部による受け面１０−１ａとされている。

このような構成により、コア受け部１０−１の受け面１０−１ａに圧縮ばね１３による付勢力以上の荷重が作用すると、圧縮ばね１３の付勢力に抗してコア受け部１０−１は反時計回りに変位し、スイッチ１５がオンとなる。スイッチ１５がオンになると、リフター機構２０による上方への駆動が停止するようにされている。続いて、ストッパー１４の下端が支持台１１に接し、コア受け部１０−１の変位はここで停止する。図２（ｂ）は、コア受け部１０−１に圧縮ばね１３による付勢力以上の荷重が作用し、ストッパー１４の下端が支持台１１に接している状態を示している。

一方、コア受け部１０−１に作用する荷重が無くなると、圧縮ばね１３の作用によりコア受け部１０−１は図２（ａ）の初期状態に戻り、スイッチ１５はオフとなる。つまり、圧縮ばね１３は、負荷状態から無負荷状態になった時にコア受け部１０−１を初期位置に復帰させる手段として作用するだけでなく、付勢力を調整することで無負荷状態から負荷状態になった時にどの程度の荷重（力）でコア受け部１０−１を変位させるかという値を任意に設定することができる。

図１を参照して、図５と同様、両側においてチャッキング装置３００で保持されている原反ロール２００を受け取る場合の動作について説明する。

ＡＧＶ１は、自動走行機能により原反ロール２００のほぼ直下域にて停止することができ、加えて２つのコア受け部１０−１がコア２１０の２つの突出部２１０−１のほぼ真下にくるように調整する位置調整機構を有する。このような位置調整機構は、例えばコア２１０の突出部２１０−１の位置を検出する手段と、検出された位置にコア受け部１０−１を位置合せする手段とで実現される。位置合せ手段は、位置検出手段からの検出信号を受けてコア受けブロック１０全体あるいは支持台１１を水平面上で互いに直角なＸ軸方向、Ｙ軸方向に位置調整する駆動手段及びその制御手段により実現できる。

図１（ａ）は、上記のようにして２つのコア受け部１０−１がコア２１０の２つの突出部２１０−１のほぼ真下にあるように位置合せされた状態を示している。この状態から電動式のリフター機構２０によりコア受けブロック１０が上昇するように駆動される。コア受け部１０−１が上昇して、コア受け面１０−１ａが突出部２１０−１に接触するとコア受け部１０−１は圧縮ばね１３の付勢力に抗して回動しスイッチ１５がオンとなる。スイッチ１５がオンになると、コア受けブロック１０の上昇駆動は停止される（図１ｂ）。これにより、コア受けブロック１０で原反ロール２００を受け取り可能な状態になる。

なお、リフター機構２０の上昇駆動停止は、２つのコア受け部１０−１のうちのいずれか一方のスイッチ１５がオンしたことをもって行われる。このため、２つのコア受け部１０−１がほぼ同時に突出部２１０−１に接するようにすることが望ましく、これは、例えばチャッキング装置３００によるコア２１０の保持をその中心軸が床面に平行になるように行うことで実現できる。

原反ロール２００を受け取り可能な状態になったことがチャッキング装置３００側の制御装置に報知されると、図１（ｃ）に示すように、チャッキング装置３００による原反ロール２００の保持が解除され、原反ロール２００は２つのコア受けブロック１０に渡される。続いて、リフター機構２０によりコア受けブロック１０は所定の高さ位置まで下降するように駆動される。

コア受けブロック１０上に原反ロール２００を保持したＡＧＶ１は、図１のチャッキング装置３００のような保持装置が設置されている別場所の生産現場まで自動走行し、保持装置に原反ロール２００を渡す。この場合、ＡＧＶ１は、自動走行機能により、２つのコア受け部１０−１が保持装置の２つの保持部のほぼ真下にくるように位置調整する。その後、リフター機構２０によりコア受けブロック１０を上昇させ、２つのコア受け部１０−１が保持装置の２つの保持部に対向する高さ位置で停止させる。続いて、保持装置の２つの保持部がコア２１０の突出部２１０−１を介して原反ロール２００を保持する。この後、リフター機構２０はコア受けブロック１０を下降させる。これによりコア受け部１０−１が突出部２１０−１から離れるとスイッチ１５はオフとなり、圧縮ばね１３によりコア受け部１０−１は初期位置に復帰する。

ここで、前述したように圧縮ばね１３の付勢力は任意に調整可能であり、コア受け部１０−１を持ち上げるだけで良いので、前述した油圧式リフター機構における低圧での上昇時に発生する力に比べて十分に小さい。これにより、万一、コア受け部１０−１に位置ずれがあってコア受け面１０−１ａが原反ロール２００のロール材の外周に接触するようなことがあっても、ロール材に作用する力は小さく、ロール材に損傷を与えるようなことがない。この場合、勿論、コア受け面１０−１ａに原反ロールのロール材が接触した時点でリフター機構２０による上方への駆動は停止される。コア受け部１０−１がロール材に接触して停止した場合、その上昇ストロークは正常に受け渡しが行われる時の上昇ストロークに比べてはるかに短いので、制御手段は異常と判定し、警報を発すると共に動作を停止させる。この場合、コア受けブロック１０を一旦下降させてから再び位置合せを行ったうえで受け渡しが再試行されるか、オペレータの手動制御により受け渡しが再試行される。

また、コア受け部１０−１の受け面１０−１ａの凹部形状を逆三角形状（中心が最も深い湾曲形状でも良い）にすることで、図３に一点鎖線で示す凹部の中心を通る垂直平面からコア２１０の中心が少しずれていたとしても、コア２１０が受け面１０−１ａに載ると滑りによってコア２１０はその中心が凹部の中心を通る垂直平面内に収まるように位置合せされる。したがって、コア受け部１０−１は様々な径サイズのコア２１０に対応できる。

なお、ストッパー１４はコア受け部１０−１及びこれに載っているコア２１０の突出部２１０−１を介して原反ロール２００の少なくとも半分の荷重を支えるので、これを考慮して十分な機械的強度を持つように作られる。

図４は、本発明によるロール体搬送装置の第２の実施形態を示す。

本第２の実施形態も、ＡＧＶに適用した場合について示しており、第１の実施形態と異なる構成は、電動式のリフター機構を２つのリフター３０から成る、いわゆるツインリフターとした点にある。つまり、コア受けブロック１０は、２つのコア受け部１０−１に対応して２つに分割され、リフター３０により個別に駆動される。コア受け部１０−１とその周辺の構成は図２で説明した第１の実施形態とまったく同じで良い。

このようなツインリフターを採用することにより、前述した第１の実施形態の効果に加えて、両側のコア受け部１０−１はそれぞれ、個別にコア２１０の突出部２１０−１との接触を検出してリフター３０の上昇駆動を停止させるので、図４に示すコア２１０の中心軸Ｃ１が床面に平行でなくてもコア２１０を受け取り可能な状態にすることができる。つまり、制御手段は、２つのコア受け部１０−１におけるスイッチ１５のオンをもってコア２１０を受け取り可能な状態になったことを判定する。勿論、コア２１０の突出部２１０−１の位置を検出する手段と、検出された位置にコア受け部１０−１を位置合せする手段が備えられても良い。位置合せ手段は、前述したように、コア受け部１０−１を水平面上で互いに直角なＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動可能とする駆動手段及び制御手段により実現できる。

また、いずれの実施形態においても電動式のリフターを採用したことにより、クリーン性が要求される生産機の現場に適したロール体搬送装置を実現できる。

以上、本発明を無軌道走行式のＡＧＶに適用した場合の２つの実施形態について説明したが、本発明は軌道走行式のＡＧＶは勿論のこと、各種のロール体をその巻き取り場所や様々な保持手段で保持されている保管場所から受け取って生産現場に設置された保持手段に渡すロール体搬送装置全般に適用可能である。

図１は、本発明をＡＧＶに適用した第１の実施形態による原反ロールの受け取り動作を説明するための図である。 図２は、図１に示されたＡＧＶにおけるコア受け部とその周辺の構成を拡大して示した図である。 図３は、図２に示されたコア受け部におけるコア受け面とコアとの関係を説明するための図である。 図４は、本発明をＡＧＶに適用した第２の実施形態による原反ロールの受け取り動作を説明するための図である。 図５は、従来のＡＧＶによる原反ロールの受け取り動作を説明するための図である。 図６は、原反ロールの巻き取り場所での原反ロールの動きとＡＧＶとの関係を説明するための側面図である。

符号の説明

１、１００ ＡＧＶ
１０，１１０ コア受けブロック
１０−１、１１０−１ コア受け部
１１ 支持台
１２ 軸支部
１３ 圧縮ばね
１４ ストッパー
１５ スイッチ
２０ 電動式のリフター機構
１２０ 油圧式のリフター機構
２００ 原反ロール
２１０ コア
２１０−１ 突出部
３００ チャッキング装置

Claims (5)

1. 中心にコアを持つロール体であって前記コアが該ロール体の両端から突出した突出部を有するロール体を、所定位置に設置された前記ロール体の保持手段との間で受け渡しを行うためのロール体搬送装置において、
   前記ロール体の両側の前記突出部を下側から受けるための２つのコア受け部をもつコア受けブロックを備え、
   前記コア受けブロックは、電動式リフターにより少なくとも上下方向に可動であって前記保持手段によって保持状態にある前記ロール体を受け取る場合には、上昇時に該コア受けブロックが前記突出部にタッチしたことを検出する検出手段を有して、該検出手段により前記タッチが検出されると前記電動リフターによる前記コア受けブロックの上昇を停止させるように構成されていることを特徴とするロール体搬送装置。
2. 前記コア受けブロックは、前記タッチにより初期位置から所定量だけ変位するように支持された前記コア受け部と、該コア受け部の変位により動作するスイッチと、前記コア受け部が前記突出部から離れると該コア受け部を前記初期位置に復帰させる復帰手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載のロール体搬送装置。
3. 前記コア受けブロックは更に、前記コア受け部の変位を前記所定量に規制するストッパー手段を含むことを特徴とする請求項２に記載のロール体搬送装置。
4. 前記コア受けブロックは、前記復帰手段として前記コア受け部を前記所定量の変位方向とは反対方向に付勢する圧縮ばね手段を備え、該圧縮ばね手段は、その付勢力を調整可能にされていることを特徴とする請求項２又は３に記載のロール体搬送装置。
5. 前記コア受けブロックは、前記２つのコア受け部に対応して２つに分割され、２つに分割されたコア受けブロックがそれぞれ電動リフターにより少なくとも上下方向に個別に可動にされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のロール体搬送装置。

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