JP2008214004A - ロール体搬送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ロール体の受け取り動作時に、ロール材の巻きずれに起因するコア受け部とロール体との衝突を防止することのできるロール体搬送装置を提供する。
【解決手段】 中心にコア210を持ちこのコアがロール体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、そ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であって、前記ロール体の突出部を受けるための2つのコア受け部10−1を備える。そして、前記2つのコア受け部にそれぞれ、前記ロール体からの突出部の有効突出長が所定値以上あるかどうかを非接触で検出する検出装置20−1を設け、有効突出長が所定値未満の場合には原反ロールの以後の受け渡し動作を停止させる。
【選択図】 図1

Description

本発明は原反ロール等のロール体の搬送装置に関し、例えば原反ロールの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3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、ロール体の中心に中空のコア210を有し、コア210はロール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の保持部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、加えて2つのコア受け部110−1がコア210の2つの突出部210−1のほぼ直下にくるように調整する位置調整機構を有するが、詳しい説明は省略する。
図3(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のほぼ直下にあるように位置合わ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3b)。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3(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。
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、上記のようなAGVによるフィルムロール等の原反ロールの搬送においては、これまで、ロール体からのコアの突出部長が50mm以上あることを条件としている。この場合の突出部長というのは、単なる突出部の長さではなく、後で説明するようにコア受け部が実際に作用することのできる長さであり、以降ではこれを有効突出長と呼ぶ。ところが、実際にはロール材の巻きずれ等により、50mm以上の有効突出長の得られない場合がある。
図4(a)、(b)は50mmの有効突出長が得られていない原反ロールの例を示している。図4(a)は、ロール材が中心軸方向の一方向に片寄って巻かれてロール材の一端側が突出部210−1に関してオーバーハング状態になってしまった例を示す。この例では、突出部210−1自体の長さは50mmあったしても、コア受け部が作用することのできる有効突出長は50mm未満となってしまう。これは、図3で説明したコア受け部110−1は、原反ロール200を受け取る時に、垂直方向に上昇して突出部210−1と接するからである。言い換えれば、突出部210−1の長さが50mmあったとしても、ロール材が図4(a)のようにオーバーハング状態となっていると、その直下領域にコア受け部があった場合には上昇の途中でロール体に衝突してしまう。従って、ロール材がオーバーハング状態になっている部分の突出部210−1はコア受け部との間で有効に作用する部分とはなり得ない。つまり、ロール体にオーバーハング状態となっている部分がある場合には、その先端部分から突出部210−1の中心軸に垂線をおろした時の交点から突出部210−1の先端までの距離が有効突出長となる。
図4(b)は、ロール材が中心軸方向の両方向に波打つように巻かれてロール体の両端にオーバーハング状態ができてしまった例を示す。この例でも、突出部210−1自体の長さは50mmあったしても、有効突出長は50mm未満となってしまう。
図3に示すAGV100では、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、図4(a)、(b)に示すような原反ロールであった場合には、一方のコア受け部110−1が突出部210−1に当たる前にロール体に当たってしまい、ロール材に損傷を与えてしまう。勿論、AGV100は、コア受け部110−1が突出部210−1ではなくロール体に衝突した場合には異常として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がロール体に当たった後であり、高価なロール材の損傷は避けられない。
なお、コア受け部110−1と原反ロール200のロール体との衝突は、コア受け部110−1の上昇時だけでなく、コア受け部110−1がAGV100の走行あるいはコア受け部110−1の位置調製機構により突出部210−1に接近する時にも起こり得る。つまり、コア受け部110−1が突出部210−1の高さ位置よりは低いが、ロール体の下側外周よりも高い高さ位置で原反ロール200に接近する場合、図4(a)に一点鎖線で示すように、一方のコア受け部110−1がロール体のオーバーハング部分に対向する状態で接近すると、突出部210−1の直下に到達する前にコア受け部110−1がロール体の外周に衝突してしまう。
特開2001−39592号公報 特開2002−66631号公報
本発明は、特にロール体の受け取り動作時に、ロール材の巻きずれに起因するコア受け部とロール体との衝突を防止する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、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であって、前記ロール体の両側の前記突出部を受けるための2つのコア受け部を備えているロール体搬送装置において、前記2つのコア受け部にそれぞれ、前記ロール体からの前記突出部の有効突出長が所定値以上あるかどうかを非接触で検出する検出手段を設けたことを特徴とする。そして、有効突出長が所定値未満の場合にはロール体の以後の受け渡し動作を停止させることでコア受け部とロール体の衝突を防止する。
本発明によるロール体搬送装置においてはまた、前記2つのコア受け部は、前記ロール体の受け取り動作時に少なくとも上下方向及び互いに接近、離反する方向に可動として位置調整可能に構成されている。この場合、前記検出手段はレーザセンサーを含み、保持状態にある前記ロール体の直下より手前の位置に停止した状態で該レーザセンサーから前記突出部側に向けてレーザ光を照射した状態にて前記2つのコア受け部を互いに接近する方向に移動させる間に検出動作を実行するように構成することができる。特に、前記レーザセンサーは距離設定型であり、その設定距離を、前記ロール体の外周までの距離よりは長く、かつ前記突出部の外周までの距離より短く設定する。
本発明のロール体搬送装置によれば、ロール体における突出部の有効突出長を非接触で検出できる機能を持たせたことにより、ロール材の巻きずれに起因するコア受け部とロール体との衝突を防止することができ、ロール材の損傷を防ぐことができる。
図1、図2を参照して、本発明によるロール体搬送装置をAGVに適用した場合の実施形態について説明する。
本実施形態によるAGVは、以下の点を除いて図3で説明したAGVと同様の構成でも良い。
コア受けユニットを昇降させる機構として、油圧式のリフター機構に代えて電動式のリフター機構を備えることでクリーン性を要求される生産現場での使用を可能にした。
コア受けユニットにおける2つのコア受け部を独立して駆動可能であることを利用し、ロール体の受け取り動作前に、2つのコア受け部にそれぞれロール体のコアの突出部における有効突出長が所定値以上あるかどうかを検出する検出装置を設けた。
上記検出装置において有効突出長が所定値を超えていれば以後の受け取り動作を続行させ、所定値以上無い場合には異常と判定して以後の受け取り動作を中止させるようにした。
以上のことから、以下では、主に、上記検出装置の構成、作用について説明する。
図1は、チャッキング装置(図示せず)の保持部で両側から保持されている原反ロール200を受け取る前の原反ロール200と2つのコア受け部10−1との関係を平面図で示す。なお、チャッキング装置による原反ロール200の保持形態は一例にすぎず、原反ロール200は何らかの保持手段により2つのコア受け部で原反ロールの両側の突出部を受けることができるような状態で保持されていれば良い。
一方、図2は、図1に示された原反ロール200とコア受け部10−1との関係を側面から見た図である。
コア受け部10−1は、コア受けユニットにおける支持台(床面と水平な支持面を持つ)上で、位置調整機構により互いに直角なX軸方向、Y軸方向に位置調整可能に構成されている。これは、原反ロールの大きさが異なると2つの突出部の径や位置が異なるので、コア受け部10−1を対応するコア210の突出部210−1の直下に位置合わせするために必要な機構であって周知であり、詳しい説明は省略する。図1では、2つのコア受け部10−1が互いに接近、離反する方向を矢印で示し、これをX軸方向とする。そして、コア受け部10−1がこのX軸に直交する水平方向に移動する方向がY軸方向であり、これを図2に示す。2つのコア受け部10−1は、X軸位置調整機構、Y軸位置調整機構によりX軸方向、Y軸方向に駆動されるが、Y軸方向の位置調整がAGVの走行で実現できる場合にはY軸位置調整機構は省略されても良い。勿論、コア受け部10−1を位置調整するためには、突出部210−1あるいはこれを保持するチャッキング装置の保持部の位置を検出するための構成も必要であり、これも周知である。
2つのコア受け部10−1にはそれぞれ、突出部210−1の有効突出長が所定値以上あるかどうかを検出するための検出装置20−1が設けられている。また、コア受け部10−1の上端には、突出部210−1の径の異なる場合であっても突出部210−1をその下方から受け易くすると共にコア受け部10−1上での位置決めを容易にするために、逆三角形状(曲面状でも良い)の受け面10−1aが形成されている。つまり、コア受け部10−1で突出部210−1を受け取る直前に、突出部210−1とコア受け部10−1との間にY軸方向に関して微小の位置ずれがあったとしても、突出部210−1が受け面10−1aに載るとその傾斜(あるいは曲面)にならって突出部210−1は位置が矯正される。
本実施形態では、検出装置20−1は、距離設定型のレーザセンサーを含む。距離設定型のレーザセンサーというのは、レーザ光が設定された距離までしか届かず、従って設定距離より長い位置にある物体は検出しないセンサーである。特に、レーザセンサーは、固定角度の斜め上方にレーザ光を出射するように設置されている。
図1、図2は、チャッキング装置の保持部で保持されている原反ロール200を受け取るために、AGVが原反ロール200の直下より手前のあらかじめ設定された地点で停止した状態にあることを示している。この時の停止位置は、コア受け部10−1がX軸方向に移動した時に原反ロール200に衝突しない位置であれば良い。このような停止は、例えば走行床面側に磁石を、AGV側にこれを検知する手段をそれぞれ設けることで容易に実現される。そして、この状態においてレーザセンサーからのレーザ光の光軸が突出部210−1に向かうように出射角度を設定すると共に、レーザセンサーからコア210の外周までの距離をあらかじめ計測し、この計測された距離よりやや短い距離をレーザセンサーの設定距離として定める。この状態では、2つのコア受け部10−1はそれぞれほぼ2つの突出部210−1に対応する間隔にあってX軸方向については精度良く位置決めされるようにしている。
以降で述べる動作は、AGVの持つ制御装置(図示せず)の制御下で実行される。また、原反ロール200のコア210の幅(中心軸方向の長さ)に関する情報がコア幅情報としてあらかじめ記憶装置に記憶されている。
AGVを図1に示すように停止させた後、2つのコア受け部10−1の間隔が最大間隔の状態からレーザ光を出射させたままで互いに接近する方向に移動させる。2つのコア受け部10−1の間隔が大きい状態ではレーザセンサーは何も検出しないが、間隔が小さくなるとレーザ光がロール体の外周に当たる。すると、レーザセンサーで得られる信号レベルは、図1に太い実線で示すようにステップ状に変化する。この時を、ロール体の端面と判別し、突出部210−1の端面位置から、検出したロール体の端面位置までの距離を有効突出長として算出する。なお、突出部210−1の端面位置は前述したコア幅情報から得るようにしており、このために、図1の状態ではコア受け部10−1をX軸方向について精度良く位置決めする必要がある。また、原反ロール200側においても突出部210−1の端面がチャッキング装置によりX軸方向に関して精度良く位置決めされている必要がある。
有効突出長が所定値以上あればレーザ光の出射を停止し、以後においてAGVを原反ロールの直下に進行させてもコア受け部10−1と原反ロール200のロール体との衝突は起こらないので、そのまま原反ロール受け取り動作を続行させる。つまり、2つのコア受け部10−1をロール体の端面位置よりも外側に移動させた後、AGVを原反ロール200の直下に進行させて停止し、リフター機構により2つのコア受け部10−1を上昇させる。コア受け部10−1が突出部210−1に到達したかどうかは、例えばコア受け部10−1にタッチセンサーを設けて検出するようにすれば良い。2つのコア受け部10−1が対応する突出部210−1に到達したらリフター機構による上昇が停止され、原反ロール200を受け取り可能な状態となる。原反ロール200を受け取り可能な状態になったことが報知されると、チャッキング装置による保持が解除され、原反ロール200はコア受けブロック10に渡される。続いて、コア受けブロック10は所定の高さ位置まで下降される。
一方、有効突出長が所定値未満であれば、そのまま原反ロール受け取り動作を続行させるとコア受け部10−1と原反ロール200のロール体との衝突が起こり得るので、原反ロール受け取り動作を停止させると共に警報を発して付近のオペレータに知らせる。オペレータは、有効突出長が所定値未満であってもコア受け部10−1で保持し得る長さであれば、手動でコア受け部10−1の位置を調整したうえで手動で原反ロール200の受け取り動作を行うことができる。
なお、図2に示すように、有効突出長の判定動作後、有効突出長が所定値以上であればAGVをそのままY軸方向に進行させることができるようにするために、コア受け部10−1の高さをその上端がコア210の突出部210−1の外周より低くなるようにしている。このために、有効突出長の判定動作においてはレーザセンサーからのレーザ光の出射角度を斜め上方にする必要がある。しかし、有効突出長の判定動作後、コア受け部10−1を下動させた後AGVを進行させるようにすれば、レーザ光の出射角度は水平方向であっても良い。つまり、有効突出長の判定動作においてレーザセンサーの高さ位置を突出部210−1と同じ高さにしても良い。この場合にも、レーザセンサーの設定距離は、レーザセンサーからコア210の外周までの距離よりやや短い距離とされる。
また、図1に示すように、検出装置20−1をコア受け部10−1の外側に設けているために、ロール体の端面を検出した後、コア受け部10−1をX軸方向に関してロール体の端面より外側に移動させる動作が必要である。しかし、検出装置20−1をコア受け部10−1の内側に設けるようにして、ロール体の端面を検出した時にX軸方向の移動を停止させるようにすれば、コア受け部10−1をロール体の端面に近い突出部210−1の根元部分に対応付けることができ、コア受け部10−1のX軸方向の移動動作を省略することができる。
以上説明してきたように、本実施形態によるAGVにおいては、原反ロールの受け取りの前に原反ロールにおける両側のコア突出部の有効突出長が所定値以上あるかどうかを非接触で検出できるようにしたことにより、ロール材の巻きずれに起因する原反ロールとコア受け部との衝突を防止することができ、衝突によるロール材の破損を防止することができる。
本発明はAGVのような自動走行式の搬送台車だけでなく、搬送台車全般に適用可能である。
図1は、チャッキング装置で両側から保持されている原反ロールを受け取る前の原反ロールと2つのコア受け部との関係を平面図で示す。 図2は、図1に示された原反ロールとコア受け部との関係を側面から見た図である。 図3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4は、原反ロールに生じる可能性のあるロール材の巻きずれについて説明するための図である。
符号の説明
10−1、110−1 コア受け部
20−1 有効突出長の検出装置
100 AGV
110 コア受けユニット
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 チャッキング装置の保持部

Claims (3)

  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、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であって、前記ロール体の両側の前記突出部を受けるための2つのコア受け部を備えているロール体搬送装置において、
    前記2つのコア受け部にそれぞれ、前記ロール体からの前記突出部の有効突出長が所定値以上あるかどうかを非接触で検出する検出手段を設けたことを特徴とするロール体搬送装置。
  2. 前記2つのコア受け部は、前記ロール体の受け取り動作時に少なくとも上下方向及び互いに接近、離反する方向に可動であり、
    前記検出手段はレーザセンサーを含み、保持状態にある前記ロール体の直下より手前の位置に停止した状態で該レーザセンサーから前記突出部側に向けてレーザ光を照射した状態にて前記2つのコア受け部を互いに接近する方向に移動させる間に検出動作を実行する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. 前記レーザセンサーは距離設定型であり、その設定距離を、前記ロール体の外周までの距離よりは長く、かつ前記突出部の外周までの距離より短く設定することを特徴とする請求項2に記載のロール体搬送装置。
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