JP2019196235A - シート状物検査機 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1に開示されたシート状物検査機は、シート状物のラベルを検査する機械である。この検査機は、一側部に巻出部を有すると共に他側部に巻取部を有し、巻出部から巻取部に向けて、シート状物が搬送可能である。巻出部と巻取部との間には、シート搬送方向の上流から順に、検査部、処理部、スリッタ部が設けられている。
一方、検査部で不良と判断されたラベルがあると、該不良のラベルが処理部に到達した際に、シート状物の搬送が止まり、該処理部で不良のラベルを他のラベルに取り替える。その後、シート状物の搬送を再開する。
しかしながら、処理部のシート搬送方向下流側にスリッタ部を有しているため、処理部で取り替えたラベルを検査部まで送るべく、シート状物をシート搬送方向上流側に搬送すると、スリッタ部で切断されたシート状物の切断部分もスリッタ部を通ってシート搬送方向上流側に搬送されることとなる。
ァ部から放出可能とすると共に前記巻出し軸を巻取り方向に回転させてシート状物を巻き取ることにより、前記シート状物をシート搬送方向上流側に搬送可能としている。
また、シート状物検査機は、前記バッファ部と前記スリッタ部との間におけるシート状物の張力を維持するダンサー部を備えている。
図1は、本実施形態に係るシート状物検査機1の概略正面図である。シート状物検査機1は、長手方向Lにラベル2が並べて設けられたシート状物3(図2参照)における各ラベル2が不良か否かを検査する機械である(以下、シート状物検査機1を、単に検査機1
ともいう)。また、検査機1は、検査後のシート状物3を長手方向Lに沿って切断するスリッタ部4を有する検査機1である。
ラベル2が不良であるとは、例えば、ラベル2に、印刷の汚れ、異物付着、ゆがみ、欠け、位置ずれ、脱落、濃淡のムラ、目詰まり、ピンホール、ボイド、バリ等があることである。
図3に示すように、巻出部6には、巻出し軸7を回転駆動する駆動装置である駆動モータ(第1駆動モータという)M1が設けられている。第1駆動モータM1の回転動力は、第1伝動機構(巻掛伝動機構)T1を介して巻出し軸7に伝達される。即ち、第1駆動モータM1の動力によって巻出し軸7が回転する。第1駆動モータM1は、正逆転可能である。第1駆動モータM1は、例えば、正転することにより巻出し軸7を矢印b1で示す方向に回転させ、逆転することにより巻出し軸7を矢印b2で示す方向に回転させる。
図1に示すように、検査機1は、機枠5の他側部(図1における右側部)に、シート状物3を巻き取る巻取部11を有する。図4に示すように、巻取部11は、シート状物3を巻き取る巻取り軸12と、巻取り軸12を回転駆動する駆動装置である駆動モータ(第2駆動モータ)M2を有する。第2駆動モータM2の回転動力は、第2伝動機構T2を介して巻取り軸12に伝達される。即ち、第2駆動モータM2の動力によって巻取り軸12が回転する。第2駆動モータM2は、メインコントロールユニット9に接続され、該メインコントロールユニット9によって制御される。
イプのロールに巻き取ることができる。「外巻きタイプのロールに巻き取る」とは、ラベル2がロールの表側(外側)にくる形でシート状物3をロール状に巻き取ることであり、「内巻きタイプのロールに巻き取る」とは、ラベル2がロールの裏側(内側)にくる形でシート状物3をロール状にに巻き取ることである。
上述したように、外巻きタイプのシートロール6Aを使用する場合、巻出し軸7の回転方向は、シート状物3を巻き出すときはb1方向であり、巻き取るときはb2方向である。また、内巻きタイプのシートロール6Aを使用する場合、巻出し軸7の回転方向は、シート状物3を巻き出すときはb2方向であり、巻き取るときはb1方向である。即ち、外巻きタイプのシートロール6Aを使用する場合と内巻きタイプのシートロール6Aを使用する場合とで、シート状物3を巻き出すときと巻き取るときにおける巻出し軸7の回転方向が異なる。一方、第1駆動ローラD1及び第2駆動ローラD2の回転方向は、外巻きタイプのシートロール6Aを使用する場合と、内巻きタイプのシートロール6Aを使用する場合とで同じ方向である。
なお、巻出し軸7、第1駆動ローラD1及び第2駆動ローラD2を1つの駆動モータによって駆動させるようにしてもよい。この場合は、駆動モータが正逆転可能であると共に、さらに、該駆動モータから巻出し軸7に動力を伝達する動力伝達系に該動力を正逆転可能に伝達するための回転方向切替機構が必要である。
。
本実施形態では、巻取り軸12と、第3駆動ローラD3及び第4駆動ローラD4並びにスリッタ部4とを、別の駆動モータで駆動するようにしているので、シート状物3を外巻きタイプのロールに巻き取る場合と、内巻きタイプのロールに巻き取る場合とに容易に対応することができる。
それ故、巻取り軸12と、第3駆動ローラD3及び第4駆動ローラD4並びにスリッタ部4とを、別駆動にすることで、巻取り軸12の回転方向を、外巻きタイプのロールに巻き取る場合と内巻きタイプのロールに巻き取る場合とに容易に対応させることができる。
検査部16は、シート状物3のラベル2が不良であるか否かを検査する所である。検査部16は、第1駆動ローラD1の下流側に設けられている。検査部16は、シート状物3のラベル2の表面(上面)の画像を撮像する撮像装置18と、この撮像装置18が撮像した画像情報に基づいてラベル2が不良か否かを判断する判断部を有するカメラコントロールユニット19と、ラベル2の検出部位を照らすドーム照明20とを有する。
監視するエンコーダ(図示省略)を有する。エンコーダの出力信号は、カメラコントロールユニット19に入力される。カメラコントロールユニット19は、エンコーダの出力信号をもとに、不良であると判断されたラベル2の位置(シート状物3の搬送ライン上の位置)を監視(把握)することができる。カメラコントロールユニット19に入力された信号は、メインコントロールユニット9に送られる。
図3に示すように、ドーム照明20は、機枠5に固定された支柱部材22の下部であって、ラベル2の検出部位Xの上方に配置され、シート状物3のラベル2の検査作業中、連続してシート状物3の検出部位Xを露光している。
図1に示すように、処理部17は、検査部16で不良と判断されたラベル2を他のラベル2に取り替える(貼り替える)ための部位である。この処理部17は、機枠5の略中央部であって、第2駆動ローラD2の下流側に設けられている。また、処理部17は、シート状物3を水平方向に送る処理台(テーブル)17Aを有する。シート状物3は、処理台17A上をシート搬送方向Aの下流側及び上流側に移動可能である。処理台17Aの上方は開放されており、作業者は、処理台17Aの上方からラベル2の取り替え及びシート状物3の目視が可能である。
検査部16と処理部17との間に配置された第6ガイドローラG6〜第9ガイドローラG9は、検査部16で検出された不良のラベル2が処理部17に到達するまでの距離(時間)をかせぐための経路をつくる経路形成部25を構成している。第6ガイドローラG6と第8ガイドローラG8との間の下方に第7ガイドローラG7を配置し、第8ガイドローラG8と第2駆動ローラD2との間の下方に第9ガイドローラG9を設けている。これにより、経路形成部25をシート搬送方向Aでコンパクトに形成することができる。
図1に示すように、処理部17とスリッタ部4との間(シート状物3の搬送経路における間)には、バッファ部26と、ダンサー部(エアダンサー部)27とが設けられている。バッファ部26は、処理部17とダンサー部27との間に設けられ、ダンサー部27は、バッファ部26とスリッタ部4との間に設けられている。また、バッファ部26の上方にダンサー部27が配置され、ダンサー部27の上方に第2蛇行修正装置24が配置されている。
ート状物3を、該バッファ部26から上流側に搬送させることができるように該バッファ部26からシート状物3を放出させることが可能である。
バッファ部26は、機枠5の内部に設けられた支持フレーム(図示省略)を有する。なお、図5において、符号28は、機枠5に設けられた開口を示しており、外部から開口28を介してバッファ部26が視認可能とされている。
図5、図6に示すように、バッファ部26は、可動フレーム31を有する。可動フレーム31は、ダンサーローラ30a〜30dの前方に配置された第1フレーム31Aと、ダ
ンサーローラ30a〜30dの後方に配置された第2フレーム31Bとを有する。ダンサーローラ30a〜30dは、第1フレーム31A及び第2フレーム31B(可動フレーム31)に前後軸回りに回転自在に支持されている。
先ず、ダンサー部27の概要を説明する。このダンサー部27は、バッファ部26とスリッタ部4との間におけるシート状物3の張力を維持する装置である。巻掛けローラ36は、シート状物3の張り方向及び弛み方向に変位可能である。付勢装置38は、例えば、エアシリンダ(アクチュエータ)によって構成されている。エアシリンダ38は、バッファ部26の上方に横向き(本実施形態では左右方向に沿って)に配置されている。変位センサ37は、例えば、直線摺動形のポテンショメータによって構成され、巻掛けローラ36の直線変位を検出する。
巻掛けローラ36は、前後方向に延伸する軸心を有する。巻掛けローラ36の左側には、第12ガイドローラG12及び第3駆動ローラD3が上下に並べて配置されている。巻掛けローラ36の右側には、第12ガイドローラG12から第3駆動ローラD3へ向けてシート搬送方向Aに搬送されるシート状物3が巻掛けられている。
8のシリンダ本体38aのロッド側は、機枠5に固定されたブラケット部材42に前後軸回りに回転可能に支持されている。エアシリンダ38のピストンロッド38bの先端側は、連結部材41を介して前スライド部材39A及び後スライド部材39Bに連結されている。シリンダ本体38a内に所定圧のエアを供給することにより、エアシリンダ38は、巻掛けローラ36を右方に付勢している(右方に引っ張っている)。このエアシリンダ38(ダンサー部27)は、シート状物3にかかる張力を発生する装置であり、エアシリンダ38のエア圧力を一定にすることで、第2駆動ローラD2と第3駆動ローラD3との間におけるシート状物3の張力を作っている。エアシリンダ38にエアを供給するエア供給装置は、メインコントロールユニット9によって制御される電空変換器を含み、希望の張力に対応する圧力のエアをエアシリンダ38に供給する。これにより、シート状物3に所定の張力がかかる。エアシリンダ38に供給されるエアの設定圧は、メインコントロールユニット9によって変更することができる。
また、バッファ部26とスリッタ部4との間で、シート状物3の張力が所定未満になる(所定以上減少する)と、巻掛けローラ36は右方(張り方向)に移動する。これにより、シート状物3の張力が、エアシリンダ38で設定した張力よりも減少しても、巻掛けローラ36が張り方向に変位することにより、該張力の減少を吸収する。
制御装置21(メインコントロールユニット9)は、この変位センサ37の検出結果に基づいて、巻掛けローラ36が所定の位置(略一定の位置)を保つように、巻出し軸7及び第1駆動ローラD1並びに第2駆動ローラD2と、バッファ部26との少なくとも一方の駆動を制御する。詳しくは、制御装置21は、変位センサ37の検出結果に基づいて、巻掛けローラ36が所定の位置を保つように、第1駆動モータM1及び第3駆動モータM3と、第5駆動モータM5との少なくとも一方を制御し、これにより、回転ローラ29a〜29eに近接する方向のダンサローラ30a〜30dの移動速度と、巻出し軸7の巻取り方向の回転速度及び第1駆動ローラD1並びに第2駆動ローラD2の回転速度との少なくとも一方の速度を制御する。
再検査のスイッチ43を操作すると、制御装置21は、先ず、第3駆動モータM3及び第4駆動モータM4の駆動を止めた状態で、第1駆動モータM1(巻出し軸7)及び第2駆動モータM2を逆転方向に回転させると共に第5駆動モータM5を駆動させる。第5駆動モータM5を駆動させると、複数のダンサーローラ30が下方移動する。即ち、複数のダンサーローラ30がシート状物3を弛ませる方向に移動し(実際には、シート状物3は、巻出部6で巻き取られるので、弛まない)、バッファ部26は、蓄積したシート状物3を放出可能となる(放出可能な状態となる)。これにより、バッファ部26の下流側におけるシート状物3の搬送を止めた状態で、シート状物3を巻出部6で巻き取ることができる。そして、シート状物3を巻出部6で巻き取ることにより、シート状物3をバッファ部26から上流側に搬送することができる。
一方、取り替えたラベル2は検査部16で検査され、不良であると、上記の動作を繰り返す。
検査部の上流側と処理部の下流側とにバッファ部を設け、下流側のバッファ部に蓄積したシート状物を該バッファ部から放出可能とすると共に、この放出可能な分のシート状物を上流側のバッファ部に蓄積することにより下流側のバッファ部から上流側のバッファ部に向けてシート状物を搬送するようにすることが考えられる。しかしながら、この方法であると、シート状物が搬送されて上流側のバッファ部を通過する際や、上流側のバッファ部に蓄積される際に、シート状物が上流側のバッファ部のローラに巻き掛けられて、湾曲状に曲がったり、しごかれたりする。これにより、ラベルがずれる可能性が高まる。つまり、シート状物を搬送する上で、シート状物が曲がる部位が少なく且つシート状物を搬送する距離が短い方がシート状物を安定的に搬送することができる。
構造の簡素化、コンパクト化を図ることもできる。
例えば、取り替えたラベル2を検査部16に送るべく、シート状物3を上流側に搬送する際において、第1駆動モータM1及び第2駆動モータM2の回転数と、第5駆動モータM5の回転数との少なくとも一方の回転数を制御する方法として、バッファ部26とスリッタ部4との間に、シート状物3の張力を検出する張力検出器を設け、この張力検出器の検出結果に基づいて、バッファ部26とスリッタ部4との間のシート状物3の張力を一定に保つように、前記制御対象の駆動モータの回転数を制御する方法がある。この方法であると、駆動モータの回転制御をシビアに行わなければならず、制御が難しい。
また、本実施形態では、バッファ部26の上方にダンサー部27を配置しており、このダンサー部27は、巻掛けローラ36をシート状物3の張り方向に付勢するエアシリンダ38を有し、このエアシリンダ38は、横向きに配置されている。これにより、ダンサー部27を、上下方向にコンパクトに構成することができ、バッファ部26とバッファ部26の上方に配置された装置(本実施形態では、第2蛇行修正装置24)との間に、ダンサー部27を、コンパクトに収めることができる。これにより、検査機1をコンパクトに構成することができる。
3 シート状物
4 スリッタ部
6 巻出部
7 巻出し軸
16 検査部
17 処理部
21 制御装置
26 バッファ部
27 ダンサー部
29a 回転ローラ(第1回転ローラ)
29b 回転ローラ(第2回転ローラ)
29c 回転ローラ(第3回転ローラ)
29d 回転ローラ(第4回転ローラ)
29e 回転ローラ(第5回転ローラ)
30a ダンサローラ(第1ダンサーローラ)
30b ダンサローラ(第2ダンサーローラ)
30c ダンサローラ(第3ダンサーローラ)
30d ダンサローラ(第4ダンサーローラ)
36 巻掛けローラ
37 変位センサ
38 エアシリンダ
A シート搬送方向
b1 巻出し方向
b2 巻取り方向
L 長手方向
Claims (6)
- 長手方向にラベルが並べて設けられたシート状物を巻き出す巻出し方向と前記シート状物を巻き取る巻取り方向とに回転可能な巻出し軸を有する巻出部と、
前記巻出部から巻き出されてシート搬送方向に搬送される前記シート状物のラベルが不良であるか否かを検査する検査部と、
前記検査部のシート搬送方向下流側に設けられていて前記検査部で不良と判断されたラベルを取り替えるための処理部と、
前記処理部のシート搬送方向下流側に設けられていて前記シート状物をシート搬送方向に沿って切断するスリッタ部と、
前記処理部と前記スリッタ部との間に設けられていて前記シート状物を蓄積するバッファ部であって、該バッファ部からシート搬送方向下流側の前記シート状物の搬送を止めた状態で、前記シート状物をシート搬送方向上流側に搬送して前記取り替えられたラベルを前記検査部まで送ることのできる長さのシート状物を放出可能に蓄積するバッファ部と、
を備え、
前記バッファ部で蓄積されたシート状物を該バッファ部から放出可能とすると共に前記巻出し軸を巻取り方向に回転させてシート状物を巻き取ることにより、前記シート状物をシート搬送方向上流側に搬送可能としたシート状物検査機。 - 前記巻出し軸及び前記バッファ部を制御する制御装置を備え、
前記バッファ部は、複数の回転ローラと、該回転ローラに対して近接離反する方向に移動可能な複数のダンサローラとを有していて、前記複数の回転ローラと前記複数のダンサローラとにシート状物を交互に巻き掛けることによりシート状物を蓄積可能であると共に前記ダンサローラを前記回転ローラに近接する方向に移動することによりシート状物を放出可能であり、
前記制御装置は、張り替えられたラベルを前記検査部まで送る際に、前記バッファ部から放出可能なシート状物の放出可能量と、前記巻出部へのシート状物の搬送量とが略同量となるように、前記回転ローラに近接する方向の前記ダンサローラの移動速度と、前記巻出し軸の巻取り方向の回転速度との少なくとも一方の速度を制御する請求項1に記載のシート状物検査機。 - 前記バッファ部と前記スリッタ部との間におけるシート状物の張力を維持するダンサー部を備えている請求項1又は2に記載のシート状物検査機。
- 前記ダンサー部は、
シート状物が巻掛けられ且つシート状物の張り方向及び弛み方向に変位可能な巻掛けローラと、前記巻掛けローラの位置を検出する変位センサとを有し、
前記制御装置は、
前記変位センサの検出結果に基づいて、前記巻掛けローラが所定の位置を保つように、前記回転ローラに近接する方向の前記ダンサローラの移動速度と、前記巻出し軸の巻取り方向の回転速度との少なくとも一方の速度を制御する請求項2を引用する請求項3に記載のシート状物検査機。 - 前記ダンサー部は、
シート状物が巻掛けられ且つシート状物の張り方向及び弛み方向に変位可能な巻掛けローラと、前記巻掛けローラをシート状物の張り方向に付勢する付勢装置とを有し、
且つ、前記バッファ部から放出可能なシート状物の放出可能量と、前記巻出部へのシート状物の搬送量とに差異が発生した際に、前記巻掛けローラが所定範囲で変位することによりシート状物の張力を維持する請求項3又は4に記載のシート状物検査機。 - 前記付勢装置は、前記バッファ部の上方に横向きに配置されたエアシリンダによって構成されている請求項5に記載のシート状物検査機。
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