JP2015086037A - シート製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、元シートから個片化された単片シートを次工程に受け渡しさせるシート製造装置に関し、耐用処理数を越えた場合であってもシリンダ部分の破損を回避させることを目的とする。【解決手段】単片シートを連続シート上に貼付させるための軸起点(O)で回転する3つの貼付アームが設けられ回転アーム52A〜52Fを備え、各貼付アームが単片シートを先端部分で保持、解除する単片シート保持部64A〜64Cを突出、非突出の進退駆動させるシリンダ機構とされ、各貼付アームのシリンダ機構のシリンダ62A〜62Cを、シリンダ駆動方向Rを回転の軸起点からインレット保持部64A〜64Cまでの直線方向(O〜P)より回転方向Kの前方で平行にずらせて配置させる構成とする。【選択図】図2

Description

本発明は、元シートから個片化された単片シートを次工程に受け渡しさせるシート製造装置に関する。
近年、例えばICモジュールとアンテナを備えて非接触でデータ授受可能なRFIDメディアが安価となってICカードの他にラベルとして使用されることも一般化してきている。このようなインレットと称されるRFIDをラベルとして多数貼付したシートはインレットの総てが良品であることが要求され、インレット貼付機構により良品のみを出荷シートとなる別台紙に移し替えることが行われている。このインレット貼付機構は小型化が望まれるが、耐用処理数を越えた場合の故障や破損を防止する必要がある。
従来、RFIDラベルシートを製造する際に、貼付されるインレットを不良品を排除して総て良品とさせるものが、例えば特許文献1,2に開示されている。特許文献1,2は、製造されたRFIDラベル元シート上の各インレットを順次通信検査し、通信状態により良品と判定された良品ICラベルのみをインレット搭載機により接着剤が塗布されている台紙(剥離紙)上に順次貼付する装置として開示されている。
上記のようなインレット搭載機は、高速化による大量生産するために、例えば特許文献1,2に示されるように複数の吸着アームを回転させ、各吸着アームに良品のインレットを各個吸着し、回転によって対応のアームが接着剤の塗布されている台紙上に位置したときにアームの吸着部分をシリンダによって突き出させて台紙面上に貼付させるものである。
しかしながら、特許文献1,2に開示されているように、回転型貼付アームのアーム伸縮方向が回転軸の中心を通る直線上に配置することはアーム伸縮制御がやり易く、伸び量に関係なくインレット保持部の位置を回転軸の回転角度で扱え、さらにインレットの受け取り側及び貼付側を回転軸を中心とした円の接線上に配置すればよく機械設計が行いやすいとメリットがあるが、少なくともシリンダ長とシリンダロッドの伸び分を確保しなければならず、アームのサイズひいては装置全体のサイズが大きくなり、小型化を図ることができない。そのため、インレット貼付機構を構成する回転型貼付アームの小型化を図るものとしてシリンダの配置位置を回転中心から吸着部分の直線上よりずらせて設けることが考えられる。
ここで、図5及び図6に、小型化を図るインレット貼付機構の説明図を示す。図5及び図6はインレット貼付機構の一の回転型貼付アーム101として3つの等間隔の貼付アームを一例に示したものである。この場合の各インレット保持部は、上述のようにその可動方向が回転軸の中心を通る直線上に位置される。
図5(A)に示すように、回転シャフト102に取付部102が設けられて等間隔で3つのシリンダを取り付ける取り付け面が形成されている。すなわち、当該取付部102Aにはシリンダ103A及びシリンダ103Cが対応の各インレット保持部105A,105Cが位置する回転軸の中心を通る直線上に対してアーム回転方向の後方にずらせて取り付けられ、取付部102Bにはシリンダ103Bが対応のインレット保持部105Bが位置する回転軸の中心を通る直線上に対してアーム回転方向の後方にずらせて取り付けられる。
各シリンダ103A〜103Cのシリンダロッドの先端には、それぞれ可動板104A〜104Cが取り付けられ、当該各可動板104A〜104Cにインレット保持部105A〜105Cが上述のように可動方向が回転軸の中心を通る直線上となるように設けられたものである。図では、当該インレット保持部105A〜105Cのインレットを保持する部分をPとして示しており、図5(B)に示すように、インレット供給ローラ106に対して、シリンダ103Aが伸長し、特許文献2のような吸引機構でインレットを保持するものである。
このように、各シリンダ103A〜103Cが回転軸の中心を通る直線上に対してアーム回転方向の後方にずらせて取り付けられるていることにより、当該直線上に配置させることに比べて小型化が図られるものである。
特開2003−104620号公報 特開2012−226500号公報
しかしながら、インレット保持部(105A)がインレット供給ローラ106よりインレットを保持する際に、当該インレット供給ローラ106にわずかに接触させる必要があり、通常はインレット供給ローラ106にのクッション材などで問題はないが、耐用処理数を越えるとシリンダ精度による誤差や、固定ネジの緩み、制御ミス等によりシリンダロッドが想定量より伸びることが発生する。
シリンダロッドが想定量より長く伸びた状態では、図6(A)に示すように、インレット保持部(105A)がインレット供給ローラ106に衝突状態となり、シリンダ(103A)の一番強度の弱いシリンダロッド部分に衝撃を与えることとなり、図6(B)に示すように、Fを起点としてシリンダロッド部分が曲がって回転半径が長くなり、一度長くなると衝突部分がさらに大きくなって衝撃も大きくなるという悪循環が生じてシリンダロッドの折れ曲がりや破損を生じることになるという問題がある。
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、耐用処理数を越えた場合であってもシリンダ部分の破損を回避するシート製造装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、請求項1の発明では、供給される単片シートを次工程に受け渡すに際して、当該単片シートを次工程に受け渡しさせるための軸起点で回転する複数の受渡アームが設けられ、各受渡アームが単片シートを先端部分で保持、解除する単片シート保持部を突出、非突出の進退駆動させるシリンダ機構とされた回転アームを所定数備える単片シート受渡部を有するシート製造装置であって、前記回転アームの各受渡アームの前記シリンダ機構が、シリンダ駆動方向を回転の軸起点から前記単片シート保持部までの直線方向より回転方向の前方にずらせて配置される構成とする。
本発明によれば、単片シートを次工程に受け渡しさせるための軸起点で回転する複数の受渡アームが設けられ回転アームを所定数備え、各受渡アームが単片シートを先端部分で保持、解除する単片シート保持部を突出、非突出の進退駆動させるシリンダ機構とされ、各受渡アームのシリンダ機構を、シリンダ駆動方向を回転の軸起点から前記単片シート保持部までの直線方向より回転方向の前方にずらせて配置させる構成とすることにより、耐用処理数を越えてシリンダロッド部分に単片シート供給側部材との衝突による衝撃が加えられることによる想定外の伸長が生じても、単片シート保持部が、アーム回転方向前方に配置されたシリンダの衝撃力を受ける部分を起点として変位することとなってアーム回転範囲より外側に突出することがなくなって衝撃が助長されることがなく、シリンダ部分の破損を回避することができるものである。
本願発明に係るシート製造装置の概略構成図である。 図1のインレット貼付機構の概略構成図である。 図2のインレット貼付の全体動作の説明図である。 図2のインレット貼付のインレット保持動作の説明図である。 小型化を図るインレット貼付機構の説明図(1)である。 小型化を図るインレット貼付機構の説明図(2)である。
以下、本発明の実施形態を図により説明する。以下の実施形態では、単片シートを個片化されたインレットとし、シート製造装置を情報搭載シート製造装置として説明するが、単片シートとして、例えば個片化された絆創膏や湿布についても適用することができるものである。また、本実施形態では、単片シート(インレット)を連続シート上に貼付させる場合を示すが、貼付させる場合に限らず、例えば次工程の保持機構に受け渡す場合についても適用することができるものである。
図1に、本願発明に係るシート製造装置の概略構成図を示す。本実施形態では、6列のRFIDラベル元シートから同じ配列のRFIDラベルシートを作製する場合を示すが、1列のものであっても適用することができ、2列以上の複数列で作製するものに適用することができるものである。本実施形態では、単片シートをRFIDのインレットとし、連続シートを連続状の台紙として説明する。
図1(A)は、シート製造装置の概念図を示したもので、シート製造装置11は、ロール形態の連続状のRFIDラベル元シート12から例えば送りローラ13A,13Bにより搬送される。このRFIDラベル元シート12は、図1(B)に示すように、シート基材42上に6列でRFIDであるインレット41が所定間隔で形成されたものである。
上記送りローラ13A,13B間にRFID読取検査部14が配置され、RFIDラベル元シート12上の各インレット41を6列1段で同時に読み取り検査を行って良品か不良品かの判定を行い、判定結果を後述の制御部(17)に送出する。RFIDラベル元シート12は、検査後に単位インレット断裁部15に送り込まれる。単位インレット断裁部15は、インレット断裁上刃21とインレット断裁下刃22とにより構成され、6列1段で同時に回転断裁によってインレット41とさせる。当該インレット断裁下刃22はインレット41を個々に吸引保持する機構である。
断裁後のインレット41は、該当のインレット41が良品であるか、不良品であるかの情報に基づいて制御部17がインレット断裁下刃22の吸引が制御され、良品のインレットのみが吸引保持され、不良品と判定されたインレット41の場合には吸引保持されずに不良インレット回収部23に回収させる。
インレット断裁下刃22に吸引保持されたインレット41は、当該インレット断裁下刃22の回転でインレット貼付部16の単位インレット送りローラ31に渡される。当該単位インレット送りローラ31においてもインレット41を当該単位インレット断裁部15と同じ配列で吸引保持する機構であり、吸引保持したインレット41を回転搬送により単片シート受渡部であるインレット貼付機構32に供給する。上記単位インレット送りローラ31及びインレット貼付機構32によりインレット貼付部16が構成される。また、インレット貼付機構32と対向して貼付用受け部である貼付用受けローラ33が配置され、当該インレット貼付機構32と貼付用受けローラ33との間で後述の台紙20が搬送される。なお、貼付用受け部はローラでなくともよく、例えば板状の受け板としてもよい。
インレット貼付機構32は、詳細を図2で説明するが、回転アーム群と、インレット吸引機構と、エアシリンダ駆動伝達部とを有して構成され、単位インレット送りローラ31より供給される個々のインレット41をRFIDラベル元シート12と同じ配列で連続状の台紙20上に貼付していくものである。ここでは、シリンダをエアシリンダとして説明するが、アクチュエータでも応用することができるものである。
上記インレット貼付機構32には、エア供給源18よりエア制御駆動部19を介して正圧及び負圧の2種類のエアをそれぞれ制御エアとして供給される。エア供給のタイミングは制御部17により制御される。ここで、制御部17は、シート製造装置11を統括的に制御するものであり、特に、RFID読取検査部14からの個々のインレットにおける位置情報と、良品若しくは不良品の検査判定結果とを受け取り、インレット断裁下刃22による良品インレットの吸引保持の制御、インレット貼付機構32による台紙20上への貼付を行わせるエア制御駆動部19を制御するものである。当該エア制御駆動部19は、図示しないが、後述のエアシリンダ駆動伝達部(54)への制御エアを供給駆動するそれぞれの電磁バルブを備える。
上記台紙20は剥離剤が形成されたもので、当該台紙20の剥離剤上に接着剤が塗布され、図1(B)に示すように、インレット貼付機構32によりRFIDラベル元シート12と同じ配列で良品と判定されたインレット41のみが貼付されるものである。この場合、不良品と判定されたインレット41の位置がいわゆる歯抜け状態となる。すなわち、貼付されたインレット41は、接着剤を保持したRFIDラベルとなり、台紙20に対して剥離剤によって仮着された状態となるものである。なお、ここでは台紙20に接着剤を塗布した場合として説明するが、逆に、インレット側に接着剤を塗布してもよく、要するにインレット41又は台紙20の何れかに接着剤が塗布されていればよい。
ここで、図2に、図1のインレット貼付機構の概略構成図を示す。図2に示すインレット貼付機構の構成及び動作は、ここでは本出願人が出願した特願2011−092513(特許文献2)と同様であるものとして説明するが、エアー伝達方法として、他に電気制御方式で例えばスリップリングを用いた制御でも応用することができるものである。すなわち、図2(A)は、インレット貼付機構32の概念図を示したもので、回転シャフト51に回転アーム群52、インレット吸引機構53及びエアシリンダ駆動伝達部54が連結されて構成される。エアシリンダ駆動伝達部54は、エア伝達外輪部55及びエア伝達内輪部56により構成される。回転シャフト51の回転によって回転アーム群52、インレット吸引機構53及びエアシリンダ駆動伝達部54のエア伝達外輪部55が共に回転し、エアシリンダ駆動伝達部54のエア伝達内輪部56は非回転の固定状態である。
回転アーム群52は、RFIDラベル元シート12の1段6列に応じて6つの回転アーム52A〜52Fがインレット配置と同じ間隔で配置される。ちなみに、RFIDラベル元シート12が1列の場合には、単一の回転アーム52となる。一の回転アーム52Aを例にとると、図2(B)に示すように、回転シャフト51に取付部61が設けられて等間隔で3つのシリンダを取り付ける取り付け面が形成されている。
すなわち、当該取付部61には各シリンダ62A〜62Cが、そのシリンダ駆動方向Rを、回転軸(回転シャフト51)の軸起点Oから単片シート保持部である各インレット保持部64A〜64Cの保持先端部分Pまでの直線方向(O〜P)と回転方向Kの前方で、一例として平行にずらせて配置される。これによって、回転シャフト51から各インレット保持部64A〜64Cまでの線上にシリンダを配置させないものとして小型化が確保される。
各シリンダ62A〜62Cのシリンダロッドの先端には、それぞれ可動板63A〜63Cが取り付けられ、当該各可動板63A〜63Cにインレット保持部64A〜64Cの保持先端部分Pが、可動方向を回転軸(回転シャフト51)の軸起点を通る直線上(O〜P)となるように設けられたものである。
また、軸起点Oから各インレット保持部64A〜64Cの保持先端部分Pの直線上(O〜P)であって、可動板63A(63B,63C)と対応する取付部61との間に可動支持部65A(65B,65C)が設けられる。少なくとも、シリンダ62A(62B,62C)、可動板63A(63B,63C)及びインレット保持部64A(64B,64C)により受渡アームである貼付アームを構成する。なお、各インレット保持部64A〜64Cのインレットを保持、解除する保持先端部分の構造は前述の特許文献2と同様として図示を省略する。
上記各貼付アームは、エアシリンダ駆動伝達部54の駆動に応じて、回転アーム52Aの先端となるインレット保持部64A〜64Cを突出、非突出(引込み)の進退駆動されるエアシリンダ機構のもので、良品のインレット41が供給されたときにはインレット保持部64A〜64Cを突出させて吸着し、回転により台紙20上に位置したときにインレット保持部64A〜64Cを突出状態で貼付させるもので、インレット41が不良品のために供給されないときには台紙20上に接触させないためにインレット保持部64A〜64Cを非突出とさせるものである。
次に、図3に、図2のインレット貼付の全体動作の説明図を示す。シリンダへのエア制御は特許文献2と同様であり、ここでは簡単に説明する。まず、回転アーム群52(ここでは、一の回転アーム52Aのみを示して説明するが、他の回転アーム52B〜52Fにおいても連なっているために同じ動作となる)は、各貼付アームがそれぞれインレット41の保持位置では回転速度が遅め(減速)に制御され、保持位置から貼付位置直前までは高速回転され、貼付位置では台紙20の搬送速度と同期した回転速度に減速され、貼付位置から保持直前位置までは高速回転されるという加減速で制御される。なお、インレット41が不良品で非保持の場合であっても上記各位置に応じた加減速の制御がなされる。
図3(A)において、良品のインレット41が単位インレット供給ローラ31より供給されたときに、その供給位置の前段階(保持直前位置)でシリンダ62Aを駆動してシリンダロッドを突出させることでインレット保持部64Aを当該ローラ31側に突出させ、その先端保持部分で当該インレット41を吸着保持する。インレット保持部64Aによる当該インレット41の保持後、図3(B)に示すように、回転アーム52Aが回転してインレット保持部64Aを台紙20上の貼付直前位置まで回転移動させる。
そして、回転アーム52Aが回転して、当該インレット保持部64Aが台紙20上の貼付位置に達したとき、図3(C)に示すように、インレット41を台紙20上に貼付させるものであり、インレット41の保持されている先端保持部分が当該台紙20上に接触された時にインレット41の吸着状態が解除されるものである。
ここで、図4に、図2のインレット貼付のインレット保持動作の説明図を示す。図4(A)において、例えば、インレット保持部64Aがインレット供給ローラ106よりインレットを保持する際に、当該インレット供給ローラ31に対してわずかに接触させてインレット41を吸着保持する。
そして、これらの動作が繰り返されて耐用処理数を越えて、シリンダロッドが想定量より伸びが生じる場合がある。そうすると、インレット保持部64Aがインレット供給ローラ31に衝突状態となってシリンダロッド部分に衝撃を与えられることとなり、Fを支点としてシリンダロッド部分が曲がって回転半径が長くなるが、図4(B)に示すように、インレット保持部64Aが、アーム回転方向前方に配置されたシリンダの衝撃力を受ける部分Fを起点として変位することとなってアーム回転範囲より外側に突出しないものである。
すなわち、インレット保持部64Aが、アーム回転方向前方に配置されたシリンダの衝撃力を受ける部分Fを起点として変位することとなってアーム回転範囲より外側に突出することがなくなって前述の図6(B)のように加えられる衝撃が助長されることがなく、シリンダ部分の破損を回避することができるものである。
本発明のシート製造装置は、ラベル元シートから個片とされた各インレットなどの単片シートを連続シート上に所定数貼付させる情報搭載シート製造の産業分野や、絆創膏や湿布などの個片シートを扱う産業分野に利用可能である。
11 ラベルシート製造装置
12 RFIDラベル元シート
14 RFID読取検査部
15 単位インレット断裁部
16 インレット貼付部
17 制御部
18 エア供給源
19 エア制御駆動部
20 台紙
31 単位インレット供給ローラ
32 インレット貼付機構
33 貼付用受けローラ
41 インレット
42 シート基材
51 回転シャフト
52 回転アーム群
53 インレット吸引機構
54 エアシリンダ駆動伝達部
61 取付部
62 シリンダ
63 可動板
64 インレット保持部
65 可動支持部

Claims (1)

  1. 供給される単片シートを次工程に受け渡すに際して、当該単片シートを次工程に受け渡しさせるための軸起点で回転する複数の受渡アームが設けられ、各受渡アームが単片シートを先端部分で保持、解除する単片シート保持部を突出、非突出の進退駆動させるシリンダ機構とされた回転アームを所定数備える単片シート受渡部を有するシート製造装置であって、
    前記回転アームの各受渡アームの前記シリンダ機構が、シリンダ駆動方向を回転の軸起点から前記単片シート保持部までの直線方向より回転方向の前方にずらせて配置されることを特徴とするシート製造装置。
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