JP2009249139A - 巻取シート状物受取装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬出側装置が巻取シート状物の保持を円滑に解放できるとともに、搬出側装置の破損等の障害が発生することを防止する巻取シート状物受取装置及びその制御方法を提供すること。
【解決手段】受台１１０を受台駆動手段１２０により上昇させ、巻取シート状物Ｐの積載を検知した時の昇降量から算出される外径を基に巻取シート状物Ｐの重量を演算し、受台１１０にかかる荷重が巻取シート状物Ｐの重量と等しくなるように受台駆動手段１２０により受台１１０を昇降させること。
【選択図】図１

Description

本発明は、輪転機に供給される新聞巻取紙や、加工機に供給される合成樹脂フィルムや布、金属ストリップ等のような、巻芯の外周に円筒状に巻かれた巻取シート状物を受け取る巻取シート状物受取装置及びその制御方法に関するものである。

従来、輪転機に供給される新聞巻取紙や、加工機に供給される合成樹脂フィルムや布、金属ストリップ等のような巻芯の外周に円筒状に巻かれた巻取シート状物を、途中まで使用し巻径が不定の状態で輪転機、加工機等から受け取り、保管設備に回収、あるいは供給設備から受け取り、輪転機、加工機等へ搬入するための巻取シート状物受取搬送装置及びその制御方法において、搬出側装置から巻取シート状物を受け取る受台を昇降移動する受台駆動手段を設け、受台に設けられた巻取シート状物検知手段が巻取シート状物を検知した時に、受台の上昇を停止し搬出側装置が保持を解除して巻取シート状物を受け取るようにした巻取シート状物受取装置及びその制御方法が知られている。

これらの巻取シート状物受取装置の受台５１０は、図８に示すように、その最上部に巻取シート状物Ｐに接する受板５１２が設けられ、該受板５１２には検知板５１４が設けられており、巻取シート状物Ｐが検知板５１４を押圧してリミットスイッチを作動させ、受板５１２に載置された時点で載置を検出するように構成されており、受台５１０が受台駆動手段により上昇し、受板５１２への巻取シート状物Ｐの載置が検出されると受台駆動手段が停止し、巻取シート状物Ｐの搬出側装置が保持を解除して巻取シート状物を受け取る（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−１６０４４８号公報（第４頁、図７）

しかしながら、これらの巻取シート状物受取装置及びその制御方法の場合、巻取シート状物の載置を検出して受台駆動手段が停止した位置では受台は巻取シート状物の荷重をほとんど受けていないため、搬出側装置が巻取シート状物の荷重を受けて保持した状態のままであり、搬出側装置が巻取シート状物の保持を解放するのが困難となるという問題があった。

また、巻取シート状物受取装置は無人搬送車に搭載されることも多いが、無人搬送車は車輪や車軸の撓みにより荷重が掛った時にその高さが低くなるため、受台駆動手段が停止した状態で搬出側装置が巻取シート状物の保持を解放すると、受台が該荷重を受けて高さが低くなり、搬出側装置の破損等の障害が発生する原因となるという問題があった。

さらに、巻取シート状物の載置を検出した時点からさら上昇させた位置で受台駆動手段を停止し、受台が巻取シート状物の荷重を受けた位置で保持の解除を行うことも考えられるが、逆に受台が巻取シート状物の荷重以上の力で巻取シート状物を上方へ押圧し、搬出側装置の予定していない方向への負荷となって破損等の障害が発生する原因となるという問題があった。

本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、搬出側装置が巻取シート状物の保持を円滑に解放できるとともに、搬出側装置の破損等の障害が発生することを防止する巻取シート状物受取装置及びその制御方法を提供することである。

本請求項１に係る発明は、巻芯の軸線を水平にして所定高さに保持された円筒状の巻取シート状物を受け取る受台と、該受台を昇降移動する受台駆動手段と、前記受台に設けられた巻取シート状物検知手段と、受台の基準高さからの昇降変位量を検知する昇降量検知手段と、受台の昇降移動を制御する昇降制御手段とを有する巻取シート状物受取装置において、前記受台が、荷重検出手段を有し、前記昇降制御手段が、前記巻取シート状物検知手段と前記昇降量検知手段の出力を受けて巻取シート状物の外径を算出する巻取径算出手段と、該巻取径算出手段の出力を受け巻取シート状物の重量を算出する重量演算装置と、前記荷重検出手段の出力と前記重量演算装置の出力を比較する比較手段とを有することにより、前記課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、請求項１に記載された巻取シート状物受取装置の構成に加えて、前記受台駆動手段が、無人搬送車の車体上に設けられていることにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項３に係る発明は、巻芯の軸線を水平にして所定高さに保持された円筒状の巻取シート状物を受け取る受台と、該受台を昇降移動する受台駆動手段と、前記受台に設けられた巻取シート状物検知手段と、受台の基準高さからの昇降変位量を検知する昇降量検知手段と、受台の昇降移動を制御する昇降制御手段とを有する巻取シート状物受取装置の制御方法において、前記受台を前記受台駆動手段により上昇させる上昇工程と、前記受台に前記巻取シート状物が積載されたことを検知した時の前記昇降量検知手段の出力から巻取シート状物の外径を算出する巻取径算出工程と、前記巻取シート状物の外径から巻取シート状物の重量を演算する重量演算工程と、前記受台にかかる荷重を検出し、該荷重が前記巻取シート状物の重量と等しくなるように前記受台駆動手段により前記受台を昇降させる昇降制御工程を有することにより、前記課題を解決するものである。

本請求項４に係る発明は、請求項３に記載された巻取シート状物受取装置の制御方法の構成に加えて、前記受台駆動手段が、無人搬送車の車体上に設けられ、前記上昇工程の前に、前記受台を巻取シート状物の直下に移動させる移動制御工程を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項１に係る発明の巻取シート状物受取装置は、巻芯の軸線を水平にして所定高さに保持された円筒状の巻取シート状物を受け取る受台と、該受台を昇降移動する受台駆動手段と、前記受台に設けられた巻取シート状物検知手段と、受台の基準高さからの昇降変位量を検知する昇降量検知手段と、受台の昇降移動を制御する昇降制御手段とを有する巻取シート状物受取装置において、前記受台が、荷重検出手段を有し、前記昇降制御手段が、前記巻取シート状物検知手段と前記昇降量検知手段の出力を受けて巻取シート状物の外径を算出する巻取径算出手段と、該巻取径算出手段の出力を受け巻取シート状物の重量を算出する重量演算装置と、前記荷重検出手段の出力と前記重量演算装置の出力を比較する比較手段とを有することにより、巻取シート状物の重量を算出された外径から正確に演算することができるため、受台に係る荷重を実際に受け取る巻取シート状物の重量と常に一致させることができ、搬出側装置が巻取シート状物の保持を円滑に解放できるとともに、搬出側装置の破損等の障害が発生することを防止することができる。

そして、本請求項２に係る発明の巻取シート状物受取装置は、請求項１に係る巻取シート状物受取装置が奏する効果に加えて、受台駆動手段が、無人搬送車の車体上に設けられていることにより、巻取シート状物を搬出側装置と収受側装置間を移動して搬送することができるとともに、無人搬送車の車輪や車軸の撓みにより車体基部の高さが正確に固定できない場合でも、受台が受ける荷重を巻取シート状物の重量に一致させるように受台の高さが制御されるため、搬出側装置が巻取シート状物の保持を円滑に解放できるとともに、搬出側装置の破損等の障害が発生することを防止することができる。

また、本請求項３に係る発明の巻取シート状物受取装置の制御方法は、巻芯の軸線を水平にして所定高さに保持された円筒状の巻取シート状物を受け取る受台と、該受台を昇降移動する受台駆動手段と、前記受台に設けられた巻取シート状物検知手段と、受台の基準高さからの昇降変位量を検知する昇降量検知手段と、受台の昇降移動を制御する昇降制御手段とを有する巻取シート状物受取装置の制御方法において、前記受台を前記受台駆動手段により上昇させる上昇工程と、前記受台に前記巻取シート状物が積載されたことを検知した時の前記昇降量検知手段の出力から巻取シート状物の外径を算出する巻取径算出工程と、前記巻取シート状物の外径から巻取シート状物の重量を演算する重量演算工程と、前記受台にかかる荷重を検出し、該荷重が前記巻取シート状物の重量と等しくなるように前記受台駆動手段により前記受台を昇降させる昇降制御工程を有することにより、巻取シート状物の重量を算出された外径から正確に演算することができるため、受台に係る荷重を実際に受け取る巻取シート状物の重量と常に一致させることができ、搬出側装置が巻取シート状物の保持を円滑に解放できるとともに、搬出側装置の破損等の障害が発生することを防止することができる。

また、本請求項４に係る発明の巻取シート状物受取装置の制御方法は、請求項３に係る巻取シート状物受取装置の制御方法が奏する効果に加えて、受台駆動手段が、無人搬送車の車体上に設けられ、前記上昇工程の前に、前記受台を巻取シート状物の直下に移動させる移動制御工程を有することにより、巻取シート状物を搬出側装置と収受側装置間を移動して搬送することができるとともに、無人搬送車の車輪や車軸の撓みにより車体基部の高さが正確に固定できない場合でも、受台が受ける荷重を巻取シート状物の重量に一致させるように受台の高さが制御されるため、搬出側装置が巻取シート状物の保持を円滑に解放できるとともに、搬出側装置の破損等の障害が発生することを防止することができる。

本発明の巻取シート状物受取装置は、巻芯の軸線を水平にして所定高さに保持された円筒状の巻取シート状物を受け取る受台と、該受台を昇降移動する受台駆動手段と、前記受台に設けられた巻取シート状物検知手段と、受台の基準高さからの昇降変位量を検知する昇降量検知手段と、受台の昇降移動を制御する昇降制御手段とを有する巻取シート状物受取装置において、前記受台が、荷重検出手段を有し、前記昇降制御手段が、前記巻取シート状物検知手段と前記昇降量検知手段の出力を受けて巻取シート状物の外径を算出する巻取径算出手段と、該巻取径算出手段の出力を受け巻取シート状物の重量を算出する重量演算装置と、前記荷重検出手段の出力と前記重量演算装置の出力を比較する比較手段とを有しており、搬出側装置が巻取シート状物の保持を円滑に解放できるとともに、搬出側装置の破損等の障害が発生することを防止するという効果を発揮するものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。

また、本発明の巻取シート状物受取装置の制御方法は、巻芯の軸線を水平にして所定高さに保持された円筒状の巻取シート状物を受け取る受台と、該受台を昇降移動する受台駆動手段と、前記受台に設けられた巻取シート状物検知手段と、受台の基準高さからの昇降変位量を検知する昇降量検知手段と、受台の昇降移動を制御する昇降制御手段とを有する巻取シート状物受取装置の制御方法において、前記受台を前記受台駆動手段により上昇させる上昇工程と、前記受台に前記巻取シート状物が積載されたことを検知した時の前記昇降量検知手段の出力から巻取シート状物の外径を算出する巻取径算出工程と、前記巻取シート状物の外径から巻取シート状物の重量を演算する重量演算工程と、前記受台にかかる荷重を検出し、該荷重が前記巻取シート状物の重量と等しくなるように前記受台駆動手段により前記受台を昇降させる昇降制御工程を有しており、搬出側装置が巻取シート状物の保持を円滑に解放できるとともに、搬出側装置の破損等の障害が発生することを防止するという効果を発揮するものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。

すなわち、本発明の巻取シート状物受取装置は、輪転機から新聞巻取紙を受け取るものでも良く、加工機から合成樹脂フィルムや布、金属ストリップ等を受け取るものでも良く、またそれらの巻取シート状物の供給設備から受け取るものでも良い。
特に、それらの間を走行する無人搬送車に搭載され、全ての受け取りを行うものが好適である。

また、本発明の受台駆動手段は、油圧や空気圧により駆動されても良く、モータにより駆動されても良い。

以下に、本発明の巻取シート状物受取装置及びその制御方法の実施例について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例である巻取シート状物受取装置の正面図であり、図２は、本発明の一実施例である巻取シート状物受取装置の平面図であり、図３は、本発明の一実施例である巻取シート状物受取装置の側面図であり、図４は、本発明の一実施例である巻取シート状物受取装置の受台駆動手段の側面図であり、図５は、本発明の一実施例である巻取シート状物受取装置の昇降量検知手段の説明図であり、図６は、本発明の一実施例である巻取シート状物受取装置の受台の断面図であり、図７は、本発明の一実施例である巻取シート状物受取装置の動作フロー図である。

本発明の一実施例である巻取シート状物受取装置１００は、図１乃至図３に示すように、床面Ｇを走行する無人搬送車１５０の車体１５１上に、円筒状に巻回された巻取紙Ｐが載置される受台１１０と、図示していない輪転機から空になった新聞巻取紙の巻芯Ｃを回収するための残芯受台１６０を有し、それぞれ昇降自在に設けられている。
前記受台１１０と残芯受台１６０は、それぞれ複数のリンク機構によって昇降自在に構成された受台駆動手段１２０、残芯受台駆動手段１７０に支持されている。

そして、受台１１０は、車体１５１の走行方向にリニアベアリングでスライド可能に案内され、一体に移動するように連結されたる一対の可動フレーム１１１、１１１を有している。
それぞれの可動フレーム１１１の上面は、左右両側から中央に向けて傾斜するＶ字状の傾斜面に形成され、該傾斜面には巻取紙Ｐを載置するための受板１１２が一対ずつ設けられている。

受台駆動手段１２０は、図４に示すように、リンク機構をシリンダ装置で駆動して受台１１０を昇降駆動するよう構成されている。
受台駆動手段１２０を構成するリンク部材１２１のうち一方のリンク部材１２１Ａは、その上端が受台１１０下面の受け金具１２２にピン１２３で回動自在に連結されており、また、下端にはガイドローラ１２４が回転自在に取り付けられて、車体１５１の上面に取り付けられたガイド１５２で車体１５１の走行方向に変位できるように支持されている。

また、他方のリンク部材１２１Ｂの上端は、ガイドローラ１２５が回転自在に取り付けられて、ガイドローラ１２５が受台１１０の下面に取り付けられたガイド１１３に当接して車体１５１の走行方向に変位できるようになっており、リンク部材１２１Ｂの下端は、車体１５１上面の受け金具１５３にアンカーピン１２６で回動自在に連結されている。

これらのリンク部材１２１Ａ、１２１Ｂは、中間位置で連結ピン１２７によって互いに回動自在に連結され、リンク部材１２１Ｂには車体１５１側に揺動自在に連結されているシリンダ装置１２８のロッド１２８Ａの先端がピン１２９で回動自在に連結され、シリンダ装置１２８の伸縮により受台１１０が昇降する。

昇降量検知手段１３０は、図５に示すように、受台駆動手段１２０を構成するリンク部材１２１の回動角を検知するよう構成されている。
車体１５１上に設けられている受け金具１５３とリンク部材１２１Ｂの下端とを連結しているアンカーピン１２６は、リンク部材１２１Ｂの下端部に固着されたボスＢに螺合された締結部材Ｔによって、リンク部材１２１Ｂと一体に回動するように固定されており、その角変位量はロータリエンコーダ１３１によって検出されるようになっている。

ロータリエンコーダ１３１は、受け金具１５２に近接して車体１５１の上面に取り付けられた受け金具１５４に固定されており、その入力軸１３１Ａがカップリング１３２を介してアンカーピン１２６の小径部１２６Ａに連結され、前記アンカーピン１２６の回動による角変位がロータリエンコーダ１３０に伝達されるようになっている。

受台１１０をさらに詳細に説明すると、図６に示すように、巻取紙Ｐが載置される一対の受板１１２、１１２がそれぞれの可動フレーム１１２のＶ字状の傾斜面に沿ってスライド自在に支持されており、それぞれの受板１１２の支持面には、巻取紙Ｐの外周面が当接したことを検知する検知板１１４が揺動自在に設けられている。

検知板１１４は、巻取紙Ｐが載置されていない状態では、受板１１２の支持面から離間して略水平になるように図示していないスプリングによって付勢されており、巻取紙Ｐによって上方から押されて受板１１２の支持面へ押し付けられると、その揺動変位によってリミットスイッチ１１５を動作させるように構成されており、巻取紙Ｐが受板１１２に載置されたことを検知する巻取シート状物検知手段を構成している。
また、受板１１２の支持面にはそれぞれロードセル１１６が設けられており、巻取紙Ｐが受板１１２に載置され荷重がかかった時に該荷重を出力する荷重検出手段を構成している。

次に、以上のように構成された巻取シート状物受取装置１００が、輪転機から印刷後に残った巻取シート状物Ｐであるロール紙を受け取り、保管設備まで搬送する際の動作について、図７に基づいて説明する。
まず、輪転機が印刷を終了すると、残ったロール紙の引取りを依頼する信号が発せられ、巻取シート状物受取装置１００は当該信号を受領して動作を開始する（２０１）。
巻取シート状物受取装置１００は、受台１１０が輪転機のロール紙の直下に来るように無人搬送車１５０を移動させる（２０２：移動制御工程）。

次いで、受台１１０を受台駆動手段１２０により上昇させ（２０３：上昇工程）、検知板１１４がロール紙に接触して受板１１２の支持面へ押し付けられリミットスイッチ１１５が動作した時の昇降量検知手段１３０のロータリエンコーダ１３１の検出値からロール紙の外径を算出する（２０４：巻取径算出工程）。

そして、ロール紙の外径からロール紙の重量を演算し（２０５：重量演算工程）、受台１１０にかかる荷重をロードセル１１６で検出しながら、該荷重が演算されたロール紙の重量と等しくなるように受台駆動手段１２０により受台１１０を昇降させる（２０６：昇降制御工程）。
ロール紙の外径の算出及びロール紙の重量の演算は極めて短い時間に行われるため、リミットスイッチ１１５が動作するまでの受台駆動手段１２０による受台１１０の上昇と、演算後の受台駆動手段１２０による受台１１０を昇降は、連続的に制御しても良い。

ロードセル１１６で検出した荷重が演算されたロール紙の重量と等しくなった状態で、輪転機にロール紙を保持する先端コーンの解放を指令する（２０７）。
この時、輪転機にかかるロール紙の重量はほぼゼロの状態となり、輪転機は極めて円滑に先端コーンを解放することができる。

輪転機が完全に先端コーンを解放したら、巻取シート状物受取装置１００は当該信号を受領し、受台１１０を受台駆動手段１２０により下降させ（２０８）、受台１１０が最も下降した状態でロール紙の保管設備まで無人搬送車１５０を移動させて（２０９）、一連の作業が終了する。

以上のように、本発明の巻取シート状物受取装置及びその制御方法によれば、輪転機等の搬出側装置が巻取シート状物の保持を円滑に解放できるとともに、搬出側装置の破損等の障害が発生することを防止できるなど、その効果は甚大である。

なお、上記実施例では巻取シート状物受取装置１００が、無人搬送車１５０上に受台駆動手段１２０を有しているが、受台駆動手段１２０が搬出側装置に対して固定的に設置され、巻取シート状物の上下方向の移動のみを行い、他の場所への搬送は別の設備により行っても良い。

また、上記動作とは逆に、巻取シート状物受取装置が巻取シート状物を輪転機等の他の設備に供給する際においても、本発明の巻取シート状物受取装置の昇降制御手段が他の設備が完全に巻取シート状物を保持するまで、受台が全荷重を受けるように制御することで、供給時にも他の設備への円滑な受け渡しを行っても良い。

本発明の一実施例である巻取シート状物受取装置の正面図。 本発明の一実施例である巻取シート状物受取装置の平面図。 本発明の一実施例である巻取シート状物受取装置の側面図。 本発明の一実施例である巻取シート状物受取装置の受台駆動手段の側面図。 本発明の一実施例である巻取シート状物受取装置の昇降量検知手段の説明図。 本発明の一実施例である巻取シート状物受取装置の受台の断面図。 本発明の一実施例である巻取シート状物受取装置の動作フロー図。 従来の巻取シート状物受取装置の説明図。

符号の説明

１００ ・・・巻取シート状物受取装置
１１０，５１０ ・・・受台
１１１ ・・・可動フレーム
１１３ ・・・ガイド
１１２，５１２ ・・・受板
１１４，５１４ ・・・検知板
１１５ ・・・リミットスイッチ
１１６ ・・・ロードセル
１２０ ・・・受台駆動手段
１２１ ・・・リンク部材
１２２ ・・・受け金具
１２３ ・・・ピン
１２４ ・・・ガイドローラ
１２５ ・・・ガイドローラ
１２６ ・・・アンカーピン
１２６Ａ ・・・小径部
１２７ ・・・連結ピン
１２８ ・・・シリンダ装置
１２８Ａ ・・・ロッド
１２９ ・・・ピン
１３０ ・・・昇降量検知手段
１３１ ・・・ロータリエンコーダ
１３２ ・・・カップリング
１５０ ・・・無人搬送車
１５１ ・・・車体
１５２ ・・・ガイド
１５３ ・・・受け金具
１６０ ・・・残芯受台
１７０ ・・・残芯受台駆動手段
Ｐ ・・・巻取紙
Ｃ ・・・巻芯
Ｂ ・・・ボス
Ｔ ・・・締結部材

Claims (4)

1. 巻芯の軸線を水平にして所定高さに保持された円筒状の巻取シート状物を受け取る受台と、該受台を昇降移動する受台駆動手段と、前記受台に設けられた巻取シート状物検知手段と、受台の基準高さからの昇降変位量を検知する昇降量検知手段と、受台の昇降移動を制御する昇降制御手段とを有する巻取シート状物受取装置において、
   前記受台が、荷重検出手段を有し、
   前記昇降制御手段が、前記巻取シート状物検知手段と前記昇降量検知手段の出力を受けて巻取シート状物の外径を算出する巻取径算出手段と、該巻取径算出手段の出力を受け巻取シート状物の重量を算出する重量演算装置と、前記荷重検出手段の出力と前記重量演算装置の出力を比較する比較手段とを有することを特徴とする巻取シート状物受取装置。
2. 前記受台駆動手段が、無人搬送車の車体上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の巻取シート状物受取装置。
3. 巻芯の軸線を水平にして所定高さに保持された円筒状の巻取シート状物を受け取る受台と、該受台を昇降移動する受台駆動手段と、前記受台に設けられた巻取シート状物検知手段と、受台の基準高さからの昇降変位量を検知する昇降量検知手段と、受台の昇降移動を制御する昇降制御手段とを有する巻取シート状物受取装置の制御方法において、
   前記受台を前記受台駆動手段により上昇させる上昇工程と、
   前記受台に前記巻取シート状物が積載されたことを検知した時の前記昇降量検知手段の出力から巻取シート状物の外径を算出する巻取径算出工程と、
   前記巻取シート状物の外径から巻取シート状物の重量を演算する重量演算工程と、
   前記受台にかかる荷重を検出し、該荷重が前記巻取シート状物の重量と等しくなるように前記受台駆動手段により前記受台を昇降させる昇降制御工程を有することを特徴とする巻取シート状物受取装置の制御方法。
4. 前記受台駆動手段が、無人搬送車の車体上に設けられ、
   前記上昇工程の前に、前記受台を巻取シート状物の直下に移動させる移動制御工程を有することを特徴とする請求項３に記載の巻取シート状物受取装置の制御方法。

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