JP4031170B2 - テーピング装置およびテーピング方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェブやフィルム材等の材料を巻き取った巻き取りロールの材料端末にテープを貼り付けて、巻き取りロールを完成させるテーピング装置およびテーピング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、人手により、テーピングを行っていた。自動化されたものとしては、特公平４-2505 号公報に記載の巻取ロールの紙端テープ貼り方法などがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の自動化されたテーピング方法は、ウェブやフィルム材等の材料に直接テープマガジンがテーピングを行うため、材料の巻きに緩みを残したまま、テーピングを実行してしまうおそれがあった。
【０００４】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、ウェブやフィルム材等の緩みを除去しつつ、自動化されたテーピング装置およびテーピング方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、長尺材料がロール状に巻き取られた巻き取りロールの材料の端末をテーピングするテーピング装置は、接着剤の付着した接着面を有する条片を巻き取りロールの幅方向に展開するマガジンと、この展開された条片の接着面の一部が貼り付けられる受け手段と、受け手段を駆動して条片の接着面の残りの部分を巻き取りロールの材料の端末に貼り付ける駆動手段と、この貼り付けられた条片を前記巻き取りロールに対して押しつける押圧手段とを含む。
【０００６】
本発明によれば、巻き取りロールを回転させて材料の端末を所定のテーピング位置に移動させ、条片の接着面の一部を受け手段に貼り付け、受け手段を駆動して条片の接着面の残りの部分を巻き取りロールの材料の端末に貼り付け、貼り付けた残りの部分を巻き取りロールに対して押しつけ、巻き取りロールを回転させて、受け手段から条片の接着面の一部をはがし、条片を巻き取りロールに対して押しつけながら条片の接着面の一部を巻き取りロールに貼り付ける。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明によるテーピング装置の実施例を詳細に説明する。本実施例では、本発明に直接関係のない要素は説明および図示を省略している。また、同一の要素は、原則として、同一の参照符号で表す。本実施例におけるテーピング装置は、図４に示す巻き取りロール10にテーピングを行う。各ロール10はコア16に長尺材17を巻いたものである。長尺材17は、プラスチックフィルム等であり、紙ウェブにすることもできる。その他の材料であっても、ロール状に巻くことができ、接着剤が塗布された接着テープを貼り付け可能であれば、あらゆる材料に適用可能である。
【０００８】
図４では３本の隣接した巻き取りロール10を示しているが、単数または任意の複数としてよい。各巻き取りロール10の直径は等しい。テープ18は、各ロールの長尺材端末150 の数箇所に、ロールの巻き方向に貼られている。テープ20は、幅方向にわたって貼られている。本実施例はテープ20のテーピングに関するものである。
【０００９】
図５は、巻き取りロール10にテーピングを行うテーピング部32の実施例を示す。巻き取りロール10は、公知の巻き取り部によって巻き取り作業が完了している。図５において、巻き取りロール10の長尺材17は、コア16に反時計回りに巻かれている。テーピング部32は、本発明によるテーピング装置34と、台座36とで構成される。テーピング装置34の詳細については後述する。台座36は、巻き取りロールを押し出して移動させる押し出しロール40を含む。押し出しロール40は油圧シリンダ38で駆動される。台座36は、また、ロール回転装置44を含む。ロール回転装置44は、油圧シリンダ42で駆動され、同装置44上に到達した巻き取りロール10を回転させて、その長尺材端末150 を巻き取りロール10の頂部に移動させる。台座36はさらに、完成した巻き取りロール10を運搬する製品取り出しコンベア46を含む。
【００１０】
ロール回転装置44は、同じ方向に等しい速度で回転可能な２つのロール48、50で構成される。本実施例では、これらのロール48、50は、反時計回りに回転する。これにより、巻き取りロール10自体を時計回りに回転させる。反時計回りに巻かれている巻き取りロール10に緩みが生じないように、巻き取りロール10の長尺材端末150 の位置を調整するためである。ロール回転装置44は、ブレーキ（図示しない）を有し、所定の位置で停止可能である。
【００１１】
図５の巻き取りロール10は、適切な方法で転がされ、ロール回転装置44上に到達する。その様子を図６に示す。ロール回転装置44の後方ロール50は、巻き取りロール10の到達と同時に沈む。これにより巻き取りロール10の到達が検出され、巻き取りロール10の長尺材端末150 の位置決めが行われる。巻き取りロール10の長尺材端末150 の位置決めは、公知の方法を使用してよい。例えば、特公平４-2505 に記載のごとく、あらかじめロール10にマーカで印を付しておき、それを用いて長尺材端末150 の位置を検出器等（図示しない）によって検出して、ロール10の長尺材端末150 の位置を調整する方法を利用することができる。
【００１２】
図１を参照して、テーピング装置34の詳細について説明する。図１は本発明によるテーピング装置34の全体構成図である。テーピング装置34の構成要素は、昇降フレーム60に一体的に装着されている。昇降フレーム60は、ジャッキ66に接続され、鉛直方向に移動可能である。したがって、テーピング装置34全体が昇降可能である。主たる構成要素を以下に述べる。テープマガジン62は、ロール10の幅方向に走行してテーピングを実際に行う要素である。マガジン走行ビーム64は、マガジン62を巻き取りロール10の幅方向に走行させる走路である。テープ受け台68は、一時的にテープ114 が貼り付けられる台である。テープ押圧ローラ70は、巻き取りロール10に対してテープ114 を押しつけるローラである。
【００１３】
マガジン走行ビーム64には、リニアガイド72が取り付けられ、リニアガイド72には、チェーン74を介してブラケット76が装着されている。ブラケット76の下方には、前記テープマガジン62が取り付けられている。図１では、簡単のため、マガジン62は、単なる空白のボックスとして図示し、テープを送り出すタッチローラ132 の位置のみを明らかにしている。タッチローラ132 等、マガジンの構成については後述する。
【００１４】
ここで一旦図７を参照し、マガジン62がマガジン走行ビーム64に沿って走行する様子を説明する。図７は、テーピング部32を図６の矢印Ａ方向から見た図である。図７に示すように、マガジン走行ビーム64は、各巻き取りロール10の幅以上の長さを有する。ビーム64のうち、ロール10の幅を超える２つの部分81は、マガジン62が退避する区域として使用される。マガジン62は、ビーム64に沿って、駆動モータ80によって駆動されて走行する。一方、昇降フレーム60は、ジャッキ66によって昇降可能である。したがって、マガジン62も、昇降フレーム60の昇降に従って、昇降可能である。ジャッキ66を使用して、公知の、例えば特公平４-2505 に記載の方法により、ロール10の直径に合わせて、マガジン62を昇降させ、所定の高さにマガジン62を位置決めできる。
【００１５】
再び図１を参照し、テーピング装置34の構成について説明を続行する。フレーム60には、上下移動シリンダ90が取り付けられている。上下移動シリンダ90は、図１に示すように、フレーム60に固定された固定部92を含む。固定部92の内部には、例えば、上下２箇所のストッパ（図示しない）が設けられている。これらストッパ間を限度として、シリンダ90は、上下にピストン運動が可能である。
【００１６】
上下移動シリンダ90には、前記テープ受け台68が取り付けられている。テープ受け台68は、シリンダ90のピストン運動を受けて、クランク状の動作を行う。すなわち、図１に示すように、シリンダ90が下降すれば、テープ受け台68は、支点94を中心として反時計回りに回転し、その先端96は巻き取りロール10から離れる。逆に、シリンダ90が上昇すれば、テープ受け台68は時計回りに回転して、その先端96はロール10に近づく。テープ受け台68は、マガジン走行ビーム64と同様に、巻き取りロール10の幅以上の長さを有する。テープ受け台の一例を図３に示す。
【００１７】
図１では、上下移動シリンダ90によって、テープ受け台68の先端96は、上方の所定の高さに位置している。この高さにおいて、テープマガジン62からテープ受け台68に、テーピングが可能となる。本発明は、このように、テープを直接ロール10に貼らず、テープ受け台に一時的に仮テーピングすることを特徴とする。仮テーピングでは、テープマガジン62のタッチローラ132 は、テープ114 の実質的に長手方向の半分のみを、受け台68にテーピングできる（図３）。このようなテープマガジン62と受け台68との位置関係は、あらかじめ設定されている。
【００１８】
テープ押圧ローラ70の幅方向の長さは、テープ受け台68と実質的に等しい。ローラ70は、その回転軸心98を中心として、回転駆動される。その動力として、フレーム60に固定されたブレーキ付きのモータ（図示しない）などを使用できる。また、回転軸心98とローラ70との間は、バネ99によって連結されていて、バネ99は、任意の複数個が、幅方向に設けられている。したがって、ローラ70は伸縮可能である。当初、テープ押圧ローラ70は、マガジン62との干渉を避けるため、待機位置100 に位置する。そして、マガジン62が走行ビーム64に沿って、いずれかのビーム端81まで退避すると、テープ押圧ローラ70は、回転軸心98を中心として、時計回りに回転され、巻き取りロール10に当接する。さらに同じ方向に回転駆動が続行されると、ローラ70は巻き取りロール10に押しつけられ、バネ98が収縮する。したがって、バネ98の圧力によって、巻き取りロール10を強く押さえることができる。
【００１９】
なお、テープ押圧ローラ70は、長尺材17を傷付けることなくテープ114 を押しつけることが可能であればよい。したがって、ローラに限らず、板状の押圧部を有することとしてもよい。また、前記バネ99に代えて、液圧または空圧式のシリンダを用いて、ロール10に対する圧力を得てもよい。
【００２０】
図２に、テープマガジン62の構成例を示す。図２は、図１の矢印Ｂの方向からテープマガジン62を見た図である。テープマガジン62は、片面テープ114 の巻かれたテープロール110 を含む。テープロール110 は、テープを貼るべき巻き取りロール10の巻き方向に対して、実質的に垂直にテープ114 を展開する。テープロール110 には、ブレーキ112 が設けられていて、テープロール110 の惰走を防止し、テープ114 に所定の張力を付与して展開することが可能である。片面テープ114 は、図２のように、複数のターニングポイント116 、118 、120 を介して、接着面が下になるように展開される。液圧または空圧のシリンダ117 は、カッタ119 を駆動し、所望の位置でテープ114 を切断する。
【００２１】
テープマガジン62には、さらに、２個のロッド122 、124 が、それぞれ点126 、128 を中心に、回転可能に取り付けられている。各ロッドの先端には、テープを貼るべき対象（以下「ワーク」と称する。同図には図示しない）と接触する２個のタッチローラ130 、132 が取り付けられている。なお、後述するように、本実施例では、ワークに相当するのは、テープ受け台68である。各ロッド122 、124 は、それぞれに接続されたバネ134 、136 によって引っ張られる。したがって、ローラ130 は、液圧または空圧のシリンダ138 に止められる限度内において、下方に突出している。同様に、ローラ132 は、ストッパ140 に止められる限度内において、下方に突出している。
【００２２】
このように、タッチローラ130 、132 は、ワークに接したときに初めて、ワークによって上方に押されて、テーピング位置142 、144 に移動する。そして、図１に示したビーム64に沿ってマガジン62が移動することにより、テーピングが実行される。なお、シリンダ138 は、テーピング不要時は、伸張してロッド122 を押し、ロッド122 を引っ張っているバネ134 の力に抗して、タッチローラ130 を持ち上げることができる。
【００２３】
上記のテープマガジン62の構成は一例にすぎず、ワーク上の所定の位置に、テープを貼り付けることができれば、他の構成を用いてもよい。例えば特公平４-2505 に記載のテープ貼り機構などを用いることもできる。
【００２４】
図３は図１に示したテープ受け台68の一例の斜視図である。本実施例で扱うのは、図４に示したように、幅方向に隣接した３つのロール10である。したがって、図３のテープ受け台68は、前記３つのロール10の幅の合計以上の長さを有する。
【００２５】
以上のような構成を有するテーピング装置34の動作を、図１、図６ならびに図８ないし図10を参照して説明する。図６のように、巻き取りロール10がロール回転装置44上に到達すると、上方で待機していたテーピング装置34は、ジャッキ66により、所定の位置まで降下する。その状態を図８に示す。次に、巻き取りロール10の長尺材端末150 を所定の位置に動かすため、図８に示すロール回転装置44は、巻き取りロール10を回転させる。これにより、長尺材端末150 が巻き取りロール10の実質的に頂部に位置すると、ロール回転装置44は停止する。このときの巻き取りロール10の長尺材端末150 の位置は、後述するように、図９に示す位置に調節される。すなわち、テープ受け台68の先端96がロール10に近接するときの位置と、テープ押圧ローラ70がロール10に最初に当接する位置152 との間に調節される。
【００２６】
ロール10の長尺材端末150 の位置決めが完了すると、テープ受け台68は、上下移動シリンダ90により、上方の仮テーピング用の高さに移動する。テープマガジン62は、駆動モータ80によって駆動され、巻き取りロール10にではなく、テープ受け台68に、片面テープ114 を仮テーピングする。本実施例の場合、図４のように、３個の隣接した巻き取りロール10にテーピングを行う。したがって、図３に示すように、テープ受け台68にも、これら巻き取りロールに対応した幅の各テープ114 を貼り付ける。同図に示すように、片面テープ114 の実質的に長手方向の半分が、テープ受け台68に貼り付けられる。
【００２７】
図１のマガジン62からテープ受け台68への仮テーピングが終了すると、マガジン62は走行ビーム64に沿って、幅方向にいずれかのビーム端81まで退避する。テープ押圧ローラ70との干渉を回避するためである。次に、上下移動シリンダ90を上方に移動させることにより、テープ受け台68を下げる。これにより、図９に示すように、片面テープ114 のうち、テープ受け台68にテーピングされていない残りの部分が、巻き取りロール10に貼り付けられる。巻き取りロール10の長尺材材端末150 は、上述のように、テープ受け台68の先端96と、ローラ70の最初の当接位置152 との間に調節されている。したがって、テープ114 は、長尺材端末150 を覆いながら、巻き取りロール10に貼り付けられる。
【００２８】
このように、片面テープ114 が、実質的に半分のみテープ受け台68に残っていて、残りの半分が巻き取りロール10に貼られた状態となる。この状態で、テープ押圧ローラ70は、その待機位置100 から時計回りに回転し、図９に示すように、巻き取りロール10に、最初の当接位置152 で接触する。さらに同じ方向にローラ70を回転させ、図10に示すように、ローラ70は、位置170 に移動して、片面テープ114 上に到達する。このとき、収縮したバネ99の圧力によって、ローラ70は、片面テープ114 の実質的な半分を、巻き取りロール10に対して強く押しつける。
【００２９】
続いて、巻き取りロール10を、ロール回転装置44により、時計回りに回転させる。すると、テープ受け台68に貼り付けられていたテープ114 の実質的な半分は、はがされると同時に、テープ押圧ローラ70によって押しつけられながら、巻き取りロール10に貼り付けられる。これにより、ロール10の長尺材端末150 全体に、テープ114 の全面が一挙にテーピングされる。
【００３０】
ここで留意すべきことは、テープ114 の全面が巻き取りロール10に貼り付けられる際に、テープ押圧ローラ70は、強い圧力で、テープ114 を巻き取りロール10に対して押しつけるということである。これにより、ローラ70が長尺材端末150 を固定する押圧位置（図10における位置170 ）は、ロール10の回転に係わらず、ロール10の巻き取り方向について一定である。その一方で、ロール10自体は時計回りに回転するため、巻き取りロールに緩みがあった場合、その緩みは、テーピングとともに解消される。
【００３１】
なお、テープ114 の全面をテーピングする方法として、以下の方法も可能である。たとえば、上下移動シリンダ90、その固定部92、テープ受け台68および支点94を一体として、フレーム60に対して水平方向に移動可能な移動体として構成しておく（図示しない）。そして、上述のテーピング方法において、テープ押圧ローラ70がロール10に当接する前、またはローラ70が最初の当接位置152 にある状態で、前記移動体を図１における左方向に移動させる。このとき、ローラ70はロール10を押圧していないか、またはそれほど強く押圧していない。したがって、前記移動体の移動により、テープ114 はテープ受け台68からはがれる前に長尺材端末150 を引っ張り、上述のテーピング方法と同様に、ロール10の緩みを解消しつつ、テープ114 の全面をテーピングすることができる。
【００３２】
図11にテーピング後のテーピング部32を示す。巻き取りロール10へのテーピングが完了すると、テーピング装置34を上昇させ、上方の待機位置へ戻すとともに、テープ押圧ローラ70を待機位置に戻す。完成した巻き取りロール10は、押し出しロール40によって、製品取り出しコンベア46に押し出され、巻き取り方向とは実質的に垂直な方向に搬送される。これによって、一連の動作を終了する。
【００３３】
図12は、本発明によるテーピング装置の他の一例を示す。図12に示すテーピング装置180 は、テープ押圧ローラ70の支持構造以外は、図１と同様である。図12では、ローラ70は、アーム182 によって移動される。アーム182 は、昇降フレーム60に取り付けられた回転軸心184 を中心として回転し、ローラ70をその待機位置186 に移動可能である。これにより、ローラ70とテープマガジン62との干渉を回避している。図12に示すように、テープ押圧ローラ70は、アーム182 の先端の駆動軸188 を中心に回転可能である。駆動軸188 は、モータ（図示しない）等によって駆動してよい。これにより、ローラ70を巻き取りロール10に対して押圧可能である。
【００３４】
【発明の効果】
このように本発明によれば、テープを一時的にテープ受け台に貼り付けてから巻き取りロールに貼り付ける工程を踏むため、巻き取りロールの幅方向にわたって、ウェブやフィルム材等の端末全体を、同時にテーピングできる。この方法によれば、巻き取りロールのウェブやフィルム材等の端末付近を強い力で押さえながらテーピングできるため、テーピング時に生じる巻き取りロールの緩みを、効果的に排除可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるテーピング装置の一例を示す図である。
【図２】図１におけるテープマガジンの一例を示す図である。
【図３】図１におけるテープ受け台の一例を示す図である。
【図４】本発明によるテーピング装置を適用する巻き取りロールを示す図である。
【図５】本発明によるテーピング装置を含むテーピング部の一例を示す図である。
【図６】図５の巻き取りテープが、ロール回転装置上に到達した様子を示す図である。
【図７】図６のテーピング部を同図の矢印方向から見た図である。
【図８】図６のテーピング装置がテーピングを行う位置まで降下した図である。
【図９】テープ受け台およびテープ押圧ローラに対するロールの長尺材端末の位置関係を表す図である。
【図１０】図９のテープ押圧ローラが巻き取りロールを押さえている様子を示す図である。
【図１１】図８の巻き取りロールが完成して製品取り出しコンベアに押し出された様子を示す図である。
【図１２】本発明によるテーピング装置の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
10 巻き取りロール
34 テーピング装置
44 ロール回転装置
62 テープマガジン
68 テープ受け台
70 テープ押圧ローラ
90 上下移動シリンダ

Claims (6)

1. 長尺材料がロール状に巻き取られた巻き取りロールの該材料の端末をテーピングするテーピング装置において、該装置は、
   接着剤の付着した接着面を有する条片を前記巻き取りロールの幅方向に展開するマガジンと、
   該展開された前記条片の前記接着面の一部が貼り付けられる受け手段と、
   該受け手段を駆動して前記条片の前記接着面の残りの部分を前記巻き取りロールの前記材料の端末に貼り付ける駆動手段と、
   該貼り付けられた条片を前記巻き取りロールに対して押しつける押圧手段とを含むことを特徴とするテーピング装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記押圧手段が前記巻き取りロールの前記材料の端末を固定する押圧位置は、前記巻き取りロールの回転に係わらず、該巻き取りロールの巻き取り方向について一定であることを特徴とするテーピング装置。
3. 請求項１または２に記載の装置において、前記受け手段および前記押圧手段はそれぞれ、少なくとも前記巻き取りロールの幅にわたって伸びていることを特徴とするテーピング装置。
4. 長尺材料がロール状に巻き取られた巻き取りロールの該材料の端末をテーピングするテーピング方法において、該方法は、
   前記巻き取りロールを回転させて前記材料の端末を所定のテーピング位置に移動させる端末位置決め工程と、
   接着剤の付着した接着面を有する条片を前記巻き取りロールの幅方向に展開して該条片の前記接着面の一部を受け手段に貼り付ける仮テーピング工程と、
   前記受け手段を駆動して前記条片の前記接着面の残りの部分を前記巻き取りロールの前記材料の端末に貼り付ける第１のテーピング工程と、
   該貼り付けた前記残りの部分を前記巻き取りロールに対して押しつける押圧工程と、
   前記巻き取りロールを回転させて、前記受け手段から前記条片の前記接着面の前記一部をはがし、該条片を前記巻き取りロールに対して押しつけながら該条片の前記接着面の前記一部を前記巻き取りロールに貼り付ける第２のテーピング工程とを含むことを特徴とするテーピング方法。
5. 請求項４に記載の方法において、前記第２のテーピング工程では、前記巻き取りロールの回転を許容しつつ、前記条片を前記巻き取りロールに対して押しつける押圧位置を該巻き取りロールの巻き取り方向について一定とし、前記巻き取りロールの緩みを解消することを特徴とするテーピング方法。
6. 請求項４または５に記載の方法において、前記仮テーピング工程では、前記巻き取りロールの幅に実質的に等しい長さにわたって前記条片の前記接着面の前記一部を前記受け手段に貼りつけ、
   前記第２のテーピング工程では、前記条片の前記接着面の前記一部を、前記巻き取りロールの幅全体に同時に貼り付けることを特徴とするテーピング方法。

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