JP3000407B2 - 紙管供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙、フィルム等を外周
に巻き付ける紙管をホッパ−から排出して次工程まで搬
送、供給する紙管供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ストレッチ包装フィルム、ラップフィル
ム、トイレットペーパー、スーパーマーケット用包装袋
等は、紙管に紙、フィルム、袋一つずつ切り離しできる
ミシン目が刻まれた袋の連続体が巻かれた状態で使用さ
れる。

【０００３】従来、この種のロールフィルム、ロール紙
は、フィルム成形、フィルム袋成形、トイレットペーパ
ー製造後、成形機の最後の工程に取付けられている紙管
にロール状に巻き取られ、一定長さのフィルム、袋、或
いはトイレットペーパーが巻き取られると巻取機が反転
し、新たな紙管にそれらが巻き取られてロール体が生産
されている。ロール巻きが終った紙管は、人手により巻
取機の紙管保持棒より取り除かれ（通常は４〜６ロー
ル）、段ボール箱内に梱包されていた。

【０００４】一方、空となった巻取機の紙管保持棒には
新たに紙管が人手により、或いはロボットのアームに供
給される。従って、成形機運転中には紙管ホッパーから
紙管が適切な時間内に巻取機までに供給されること、ロ
ボットアームを使用して巻取機の紙管保持棒に挿入され
る為には±０．５ｍｍの許容差内で決った位置に供給さ
れることが必要とされる。

【０００５】従来、この種の紙管供給装置としては、ホ
ッパ−の一側底部に設けた一方向に回転する落とし口ロ
−タ−により紙管を１本づつホッパ−から排出して次工
程に供給するもの、ホッパ−内の排出口近傍に設けた排
出方向とは逆向きに回転する整列コンベアと、ホッパ−
外の排出口近傍に設けた起立自在とした紙管送りとによ
り紙管を１本づつホッパ−から排出して次工程に供給す
るもの（実開昭６４−４３０５３号公報）、ホッパ−の
一側底部に落下路を形成し、この落下路中に設けたスト
ッパ−により紙管を１本づつホッパ−から自由落下によ
り排出して次工程に供給するもの（特開昭６０−５２４
４９号公報、実開昭６１−６１９５号公報）等が知られ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記フィルム、袋、
紙、アルミホイルのロールの製造は、三交替で昼夜なく
連続生産されるか、あるいは二交替で朝から夕方生産さ
れ、夜間は運転が中断されて行われている。ロール体の
巻取機からの取り外し、段ボール箱への梱包の人手作業
は単純作業であり、かつ、重労働であるので、近頃人手
不足となってきており、巻取機からロール体の取り外
し、ロール体の保管をロボットにさせ、連続生産を可能
化させようとする動きがある。

【０００７】従って、夜間に無人化でロール巻きを連続
させるには、次のことが必要である。 （１）６００〜１２００本の紙管をホッパーに一度に貯
蔵し、これを適切な時期に、適切な時間内にホッパーよ
り間欠的に供給できること （２）紙管がロボットのアームで把持され、巻取機の紙
管保持棒に挿入されるためには、±０．５ｍｍの誤差範
囲内で決められた位置に紙管が供給されること （３）巻きロールがロボットのアームにより巻取機の紙
管保持棒より外され、段ボール内なり、パレット上に順
次、移動されること。

【０００８】このように多量の紙管をホッパーに一度に
貯蔵し、供給しようとすると、前記紙管供給装置の落と
し口ロ−タ−を設けたものは、紙管がホッパ−内でブリ
ッジを形成し、落とし口ロ−タ−へ落下しなくなる、
又、紙管が落とし口ロ−タ−とケ−シングとの間に食い
込んで詰まり、落とし口ロ−タ−が回転しなくなる等の
問題点があった。整列コンベアと紙管送りとを設けたも
の（実開昭６４−４３０５３号公報）は、ホッパ−内に
多数の紙管を収納した場合に、これら紙管の総重量が排
出口近傍の紙管およびホッパー内の回動コンベアに加わ
り、紙管の排出が困難となる等の問題点があった。又、
落下路中にストッパ−を設けたものは、紙管が落下点に
おいて弾んで所定位置に確実に供給できない、又、落下
時に紙管が変形する虞れもある等の問題点があった。

【０００９】本発明は従来技術の有するかかる問題点に
鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
ホッパ−内で紙管がブリッジを形成すること、排出口に
おいて紙管が詰まること、排出口近傍の紙管に大なる荷
重が加わることを防止して、ホッパ−内より円滑に紙管
を排出して次工程に搬送、供給し得るとともに、所定位
置に確実に供給し得、しかも搬送時に紙管が変形するこ
ともない前記（１）の要求性能を満たす紙管供給装置を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の紙管供給装置は、ホッパ−内より円
滑に紙管を排出して次工程に搬送、供給し得るようにし
たものであって、紙管を多数保管でき、紙管排出口を有
するホッパ−と、複数の紙管搬送部材を所定間隔で固定
して間欠作動する回動コンベアと、傾斜面とした搬送路
を有するとともに上面を傾斜面とした停止部を有する搬
送台と、紙管載置板をエアシリンダの作動軸先端に固定
した押上機構とよりなる紙管供給装置である。

【００１１】又、本発明の第２の紙管供給装置は、イン
フレーションフィルムの成形機、Ｔダイフィルム成形等
において、装置の設備配置上、紙管のホッパーが２階に
配置され、フィルム、紙等の巻取機が１階に設置されて
おり、２階より１階への鉛直方向に紙管を搬送、供給す
る場合にも所定位置に確実に供給し得、しかも搬送時に
紙管が変形することがないようにしたものであって、紙
管を多数保管でき、紙管排出口を有するホッパ−と、複
数の紙管搬送部材を所定間隔で固定して間欠作動する回
動コンベアと、傾斜面とした搬送路を有するとともに上
面を傾斜面とした停止部を有する搬送台と、紙管載置台
をエアシリンダの作動軸先端に固定した押上機構と、昇
降動するチェ−ン等に複数の紙管載置部材を所定間隔で
固定して間欠作動する昇降コンベアと、傾斜面とした搬
送路を有するとともに停止部を有する別の搬送台とより
なる紙管供給装置である。

【００１２】

【作用】第１の発明の紙管供給装置においては、ホッパ
−内に収納された紙管は１個又は複数同時に排出口から
排出される。排出された紙管は紙管搬送部材内に収容さ
れ、回動コンベアにより搬送台へと送られる。紙管は搬
送路上を転動し、停止部に当接して紙管載置台上で停止
する。押上機構の作動により紙管は上昇動し、上方位置
にて紙管載置台から停止部の上面に載り移り、次工程へ
と搬送、供給される。

【００１３】第２の発明の紙管供給装置においては、第
１の発明の紙管供給装置の搬送台よりさらに、紙管は停
止部の上面を転動して昇降コンベアの紙管載置部材に載
り移り、昇降コンベアにより下降して別の搬送台へと送
られる。紙管は搬送路上を転動し、停止部に当接して停
止する。

【００１４】

【実施例】本発明の紙管供給装置の一実施例について、
図面を参照して説明する。

【００１５】本発明の第１の紙管供給装置１は、図１乃
至図３に示すように、ホッパ−２、回動コンベア３、搬
送台４、押上機構５よりなる。

【００１６】ホッパ−２は、図１及び図３に示すよう
に、載置板６、側面板７，８及び前面板９よりなる。載
置板６は背面部６ａ、連接部６ｂ、底面部６ｃよりな
り、紙管ａが排出口１０に向かって自重により転動する
ように、それぞれ所定角度傾斜してある。本実施例にお
いては、背面部６ａは鉛直方向に対して３°、連接部６
ｂは水平方向に対して６０°、底面部６ｃは水平方向に
対して３°傾斜させてあり、底面部６ｃの排出口１０側
（６ｄ）は更に４〜６°傾斜させてある。そして、この
底面部６ｄの一部には、紙管確認センサー２１で紙管が
存在するか否か確認できるよう４ｃｍ正方の穴が設けら
れている。

【００１７】側面板７，８は、図３に示すように、いず
れも左右方向に移動自在としてある。側面板７は、その
外側面に送りネジ部１１ａを刻設した移動軸１１の一端
部を固定し、その下端部を案内レ−ル１２に沿って摺動
可能とし、この移動軸１１を駆動機構１３により移動す
ることにより左右方向に所定距離移動できるようになっ
ている。又、側面板８は、その下端部に車輪支持板１４
を固着し、車輪１５を案内レ−ル１６に沿って転動可能
とし、この車輪１５を駆動機構１７により回転すること
により左右方向に所定距離移動できるようになってい
る。なお、側面板７の位置はデジタルスケ−ル１８によ
り、側面板８の位置は位置決めシャフト１９の先端に当
接することにより所定値に設定できるようになってい
る。従って、側面板７と側面板８との間隔は所定範囲内
で任意に設定することができ、ホッパ−２内に種々長さ
の紙管ａを収納することができる。

【００１８】前面板９は、後述する回動コンベア３の上
部カバ−２０の後部に所定角度傾斜して固着してあり、
本実施例においては、鉛直方向に対して約１０°傾斜し
て固着してある。この前面板９の下端から前記載置板６
の先端までにより排出口１０が形成され、排出口１０は
紙管ａの直径の数倍の高さとしてあり、多数の紙管ａを
同時に排出できるようにしてある。

【００１９】なお、図２に示すように、載置板６の先端
部６ｄ下方には紙管確認センサ−２１が配置されてお
り、これによりホッパ−２内の紙管ａの不足を検知する
ようになっている。

【００２０】回動コンベア３は、図１及び図２に示すよ
うに、ホッパ−２の排出口１０に接続して配置してあ
り、スプロケット２２、２３間にチェ−ン２４を掛け渡
し、このチェ−ン２４に複数の紙管搬送部材２５を所定
間隔で配置、固定してある。又、スプロケット２２、２
３の軸心を結ぶ直線を所定角度傾斜してあり、本実施例
においては、鉛直方向に対して約１０°前方に傾斜して
ある。

【００２１】紙管搬送部材２５は断面を略コ字状とし、
その長さを紙管ａの長さより大とし、その高さ、奥行き
ともに紙管ａの直径より大とし、紙管搬送部材２５内に
紙管ａを収容できるようにしてある。そして、その略コ
字状の底板の先端５ｍｍは紙管が転げ落ちないよう、上
方に向って折り曲げてある。

【００２２】回動コンベア３は上部カバ−２０、側部カ
バ−２６，２７により被覆されており、上部カバ−２０
は、搬送時、紙管搬送部材２５より紙管ａが脱出するの
を防止している。

【００２３】スプロケット２２はチェ−ン２８を介して
スプロケット２９にも連結してあり、このスプロケット
２９にはゼネバ機構３０を連結してあり、駆動モ−タ−
（図示しない）の駆動によりチェ−ン２４は図２のＡ方
向に間欠的に移動するように構成してある。本実施例に
おいては、駆動モ−タ−が１回転する毎にスプロケット
２２が１／４回転するようにしてあり、これによりチェ
−ン２４は紙管搬送部材２５の配置間隔分だけ移動する
ようにしてある。

【００２４】又、回動コンベア３の出口３１近傍には紙
管確認センサ−３２が配置されており、出口３１に紙管
ａが存在するか検知する。

【００２５】搬送台４は、傾斜面とした搬送路３３を有
し、この搬送路３３の始端を前記回動コンベア３の出口
３１に近接してある。本実施例においては、搬送路３３
は水平方向に対して約６°傾斜してある。従って、出口
３１より排出された紙管ａは自重により搬送路３３上を
転動して搬送路３３の終端まで到達する。

【００２６】搬送路３３の終端前方には上方に突出した
停止部３４を形成してあり、紙管ａはこの停止部３４の
後面に当接し、紙管載置台３８上で停止する。停止部３
４の上面は傾斜面としてあり、本実施例においては、水
平方向に対して約６°傾斜してある。

【００２７】搬送路３３途中の上方にも紙管確認センサ
−３５を配置してあり、搬送路３３上に紙管ａが満杯に
なったことを検知する。本実施例においては、搬送路３
３上に紙管ａが４本連なった場合に紙管確認センサ−３
５が満杯になったことを検知し、回動コンベア３を停止
する。

【００２８】押上機構５は、前記搬送路３３の終端と前
記停止部３４との間に設置され、エアシリンダ３６の作
動軸３７の上端部に紙管載置台３８を固定したものであ
る。紙管載置台３８の上面は傾斜面とし、本実施例にお
いては、水平方向に対して約６°傾斜してあり、下方位
置時には前記搬送路３３の終端面と同一面上となり、上
方位置時には前記停止部３４の上面と同一面上となるよ
う構成してある。

【００２９】又、紙管載置台３８の上方には紙管確認セ
ンサ−３９を配置してあり、紙管載置台３８上の紙管ａ
の有無を検知する。そして、紙管確認センサ−３９が紙
管載置台３８上に紙管ａが存在することを検知すると、
押上機構５が上昇動するようになっている。

【００３０】本発明の第１の紙管供給装置１は以上のよ
うな構成であり、次のように使用し、又動作する。

【００３１】先ず、作業者はホッパ−２の側面板７，８
を左右方向に所定距離移動し、側面板７，８の間隔を略
紙管ａの長さに合致させ、ホッパ−２内に紙管ａを所要
本数収納する。載置板６の底面部６ｃは水平方向に対し
て所定角度傾斜しているから、収納された紙管ａは自重
により順次ホッパ−２の排出口１０へと転動していく。

【００３２】ホッパ−２の排出口１０は紙管ａ直径の複
数倍の高さとしてあるから、複数の紙管ａが同時に排出
され、回動コンベア３の紙管搬送部材２５内に収容され
る。回動コンベア３が図２のＡ方向に回動することによ
り、紙管ａは斜め上方に移動し、回動コンベア３の頂点
を通過して今度は斜め下方に移動する。回動コンベア３
は鉛直方向に対して所定角度傾斜しており、又上部カバ
−２０が設けられているため、紙管ａは紙管搬送部材２
５より脱出することなく出口３１まで搬送される。

【００３３】出口３１に到達すると、紙管ａは自重によ
り紙管搬送部材２５より搬送路３３の始端に転がり出
て、搬送路３３上をその終端に向かって転動していく。
紙管ａは停止部３４の後面に当接して停止し、押上機構
５の紙管載置台３８上に載る。

【００３４】エアシリンダ３６の作動により紙管載置台
３８が上昇動すると、紙管ａは外周を停止部３４の後面
に当接しつつ上昇する。紙管載置台３８が上方位置に到
達すると、紙管ａはその自重により紙管載置台３８から
停止部３４の上面へと転動し、次工程へと搬送、供給さ
れる。

【００３５】本発明の第２の紙管供給装置４１は、図４
乃至図６に示すように、本発明の第１の紙管供給装置１
に昇降コンベア４２と搬送台４３を接続したものであ
る。すなわち、昇降コンベア４２の導入部４４を前記搬
送台４の停止部３４に近接してある。

【００３６】昇降コンベア４２は、図４及び図５に示す
ように、搬送台４３に立設された支柱４５の上下両端部
にスプロケット４６，４７を軸支し、このスプロケット
４６，４７間にチェ−ン４８を掛け渡し、このチェ−ン
４８に複数の紙管載置部材４９を所定間隔で配置、固定
してある。

【００３７】紙管載置部材４９は断面を略Ｌ字状とし、
その長さを紙管ａの長さより大とし、その奥行きを紙管
ａの直径より大としてある。又、下面板の先端部を斜め
上方に折曲し、紙管載置部材４９より紙管ａが落下する
のを防止している。

【００３８】なお、昇降コンベア４２の導入部４４近傍
には紙管確認センサ−５０を配置してあり、紙管ａが紙
管載置部材４９上に載置されたことを確認するようにな
っている。そして、紙管確認センサ−５０が紙管ａが載
置されたことを確認すると、昇降コンベア４２が作動す
るようになっている。

【００３９】スプロケット４６はチェ−ン、スプロケッ
ト等を介し駆動モ−タ−５１に接続してあり、駆動モ−
タ−５１の作動によりチェ−ン４８が昇降動するように
なっている。又、スプロケット４６と駆動モ−タ−５１
との間には位置決め用スプロケット５２が配置されてお
り、この位置決め用スプロケット５２に穿設された小孔
５２ａを近傍に配置された位置検知センサ−５３により
検知することにより昇降コンベア４２を間欠的に昇降動
するようにしてある。

【００４０】搬送台４３は、図５に示すように、上面を
傾斜面とした搬送路５４とし、その始端を昇降コンベア
４２の排出部５５に近接してあり、搬送路５４の終端に
は停止部５６を設けてある。搬送路５４は本実施例にお
いては、水平方向に対して約６°傾斜してある。

【００４１】本発明の第２の紙管供給装置４１は以上の
ような構成であり、次のように動作する。

【００４２】搬送台４の停止部３４の上面を転動する紙
管ａは昇降コンベア４２の導入部４４において紙管載置
部材４９に載り移る。紙管ａが紙管載置部材４９に存在
するのを紙管確認センサ−５０が検知すると、昇降コン
ベア４２が作動し、紙管載置部材４９を下降動する。位
置検知センサ−５３がスプロケット５２の小孔５２ａを
検知すると、チェ−ン４８は紙管載置部材４９の配置間
隔だけ移動して停止する。このようにして順次紙管ａは
下降に搬送される。

【００４３】紙管載置部材４９が昇降コンベア４２の排
出部５５に到達すると、チェ−ン４８はスプロケット４
６に巻き付き始めるので紙管載置部材４９の下面板が下
方に傾斜し、紙管ａは紙管載置部材４９より搬送路５４
の始端上に転がり出る。

【００４４】そして、紙管ａは搬送路５４上を転動して
その終端に設置された停止部５５に当接して停止する。
Ｓ₁ は紙管ａの出口において紙管載置部材４９上の紙管
の存在を確認するセンサーである。

【００４５】なお、搬送路５４途中の上方には紙管確認
センサ−Ｓ₂ ，Ｓ₃ を配置してあり、搬送路５４上に紙
管ａが満杯になったことをＳ₂ で確認する。本実施例に
おいては、搬送路５４上に紙管ａが４本存在する場合に
満杯になったことを検知する。ついで、この紙管は、図
示されていないがロボットアームに把持されるために紙
管位置決め装置５６により位置決めされる。図５におい
て５７はエアシリンダー５８で上下動できる紙管支持体
であり、破線は上昇した状態を示し、センサーＳ₅ によ
りロボット定位置に紙管が定位置に存在することが確認
される。Ｓ₄ は紙管の幅寄アームの位置の確認センサー
である。

【００４６】

【発明の効果】本発明の第１の紙管供給装置において
は、ホッパ−の排出口が広いから、排出口において紙管
が詰まることはなく、排出口近傍の紙管に過大な荷重が
加わることもない。又、ホッパ−から同時に複数の紙管
を排出するから、ホッパ−内で紙管がブリッジを形成す
ることはなく、排出時間も短縮化することができる。従
って、従来にない円滑かつ迅速な紙管の搬送、供給がで
きる。

【００４７】本発明の第２の紙管供給装置においては、
自由落下によらず昇降コンベアを接続したから、鉛直方
向に紙管を搬送、供給する場合にも所定位置に確実に供
給することができ、しかも搬送時に紙管が変形すること
もない。又、鉛直方向空間を効率的に利用でき、紙管供
給装置の設置面積を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紙管供給装置の側面図である。

【図２】同・要部縦断面図である。

【図３】ホッパ−の正面図である。

【図４】昇降装置を接続した紙管供給装置の側面図であ
る。

【図５】昇降装置及び搬送台の側面図である。

【図６】昇降装置を接続した紙管供給装置を複数設置し
た場合の正面図である。

【符号の説明】

１ 紙管供給装置 ２ ホッパ− ３ 回動コンベア ４ 搬送台 ５ 押上機構 １０ 排出口 ２４ チェ−ン ２５ 紙管搬送部材 ３３ 搬送路 ３４ 停止部 ３６ エアシリンダ ３７ 作動軸 ３８ 紙管載置台 ４１ 紙管供給装置 ４２ 昇降コンベア ４３ 搬送台 ４８ チェ−ン ４９ 紙管載置部材 ５４ 搬送路 ５５ 停止部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市岡 利彦 三重県四日市市川尻町1000番地 三菱油 化エンジニアリング株式会社四日市工場 内 (72)発明者 渡辺 隆 三重県四日市市日永東３丁目８番15号 株式会社三鈴メック内 (72)発明者 三宅 敬 大阪府大阪市天王寺区上本町５丁目２番 11号 大和川紙工株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−193847（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−5369（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−43053（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65H 19/00 - 19/30

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙管を多数保管でき、紙管排出口を有す
   るホッパーと、複数の紙管搬送部材を所定間隔で固定し
   て間欠作動する回動コンベアと、傾斜面とした搬送路を
   有するとともに上面を傾斜面とした停止部を有する搬送
   台と、紙管載置台をエアシリンダの作動軸先端に固定し
   た押上機構と、昇降動するチェーン等に複数の紙管載置
   部材を所定間隔で固定して間欠作動する昇降コンベア
   と、傾斜面とした搬送路を有するとともに停止部を有す
   る別の搬送台とよりなる紙管供給装置。