JP4312852B2 - 端面梱包材切断除去回収装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙やフィルム等の巻取を梱包している梱包材のうち、端面に位置している端面梱包材（鏡面ワンプとも言う）を円板状に切り離し、その端面梱包材と巻芯端部に装着している保護材を、或いは、保護材を装着していない場合には端面梱包材のみを巻取から外し、所定の位置に排出するという動作を自動的に行うことの可能な装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、巻取の端面梱包材を円板状に切り離し、その端面梱包材と巻芯端部の保護材とを巻取から取り外す装置として、本出願人が先に開発し特許出願したもの（特開平５−１６２７２８号公報参照）が知られている。この公報に開示の装置は、図１２、図１３に示すように、巻取１の端面梱包材２を円板状に切り離す梱包材切断装置３の両側に、回転テーブル４を設け、その回転テーブル４上に昇降装置５を設けて水平移動部材６を昇降（Ｚ−Ｚ方向に移動）するように且つ水平（Ｘ−Ｘ方向）に移動するように保持させ、更に、その水平移動部材６に球面軸受７を介して移動フレーム８を保持させ、その移動フレーム８の先端に開閉爪９を備えたチャック装置１０を横向き及び下向きに旋回可能に取り付けた構成となっている。
【０００３】
そして、この装置による動作は次のように行われていた。すなわち、まず、梱包材切断装置３の一対のローラ１４の上に巻取１を乗せ、その巻取１に対して移動フレーム８の高さ位置を調整して、その先端の開閉爪９を巻取１の巻芯１１に対向させ、次いで、移動フレーム８を巻取１に向かって前進させ、開閉爪９を閉じた状態で、巻芯１１端部の保護材１２に挿入し、その状態で、巻取１を回転させて切断刃（図示せず）によって端面梱包材の外周部の切り離しを行い、次いで、開閉爪９を開いて保護材１２の端面に引っかけ、移動フレーム８を後退させることで、開閉爪９を巻芯１１から引き抜くと共に端面梱包材２及び保護材１２を巻取１から外し、その後、回転テーブル４を回転させて開閉爪９に保持させている端面梱包材２及び保護材１２を排出位置１３の上方に運び、開閉爪９を下向きにして、端面梱包材２及び保護材１２を排出位置１３に排出していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来の装置では、梱包材切断装置に対する巻取の搬入、搬出を自動的に行うことができず、作業者がクレーン等を操作して行う必要であった。また、梱包材切断装置による端面梱包材の外周部の切り離し動作を行うに際し、切断条件を巻取の銘柄に応じて手動設定することが必要であり、この点にも作業者による操作が必要であるという問題があった。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、巻取の梱包材切断装置に対する搬入、搬出作業、端面梱包材の切断、除去回収作業、及び、巻芯端部に保護材を装着している場合にはその保護材の抜き取り、回収作業等をすべて自動的に行うことの可能な端面梱包材切断除去回収装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した従来の問題点を解決するため、端面梱包材を除去すべき巻取を保管した巻取倉庫から巻取を受け取り搬送するコンベアを設け、そのコンベアをはさんで、端面梱包材切断装置の一対のベーラを配置し、そのベーラでコンベア上の巻取を持ち上げ、回転させながら、端面梱包材の外周部を他の梱包材部分から切断ユニットで切り離し、切断を終わると一対のベーラを降ろして巻取をコンベア上に乗せる構成とし、更に、前記ベーラに保持された巻取の巻芯端部から保護材を引っかけて引き抜き、また、保護材が設けられていない場合には端面梱包材を引っかけて取り外すためのチャック装置を、巻取上方の水平面内で巻取の軸線に平行方向及び直角方向に移動するスライダーに保持させ、チャック装置及びそれで巻取から外した保護材や端面梱包材を、前記スライダーによって巻取の側方に設定した集積位置に排出させる構成とする。しかも、装置全体を制御装置で自動制御する構成とすると共に、その制御装置には、前記巻取倉庫から巻取に関する銘柄情報を入力し、その銘柄情報に応じて前記端面梱包材切断装置の切断条件を設定する機能を備えさせておく。
【０００７】
本発明はこの構成により、巻取倉庫からの巻取をコンベアで搬送し、その巻取を前記ベーラ上方の所定位置に停止させ、そのベーラを上昇させてコンベア上の巻取を所定高さに持ち上げ、該ベーラに保持された巻取の巻芯内に前記チャック装置の開閉爪を挿入させ、次いで、前記ベーラで巻取を回転させながら端面梱包材切断装置の切断ユニットによって巻取の銘柄情報に応じて設定した切断条件で端面梱包材外周部を他の梱包材部分から切り離してゆき、切断終了後、前記開閉爪を開いて引き抜くことで、巻芯内に保護材が装着されていた場合にはその保護材を引っかけて巻取から引き抜くと共に端面梱包材を巻取から外し、保護材が装着されていない場合には端面梱包材を引っかけて巻取から外し、その保護材や端面梱包材を所定の集積位置に搬送して排出し、これと並行して前記ベーラを下降させて巻取をコンベア上に下ろし、該コンベアで巻取を搬出するという動作を自動的に実施できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態による端面梱包材切断除去回収装置では、端面梱包材を除去すべき巻取を保管した巻取倉庫と、該巻取倉庫から巻取を受け取り、搬送するコンベアと、該コンベアをはさんで配置され、コンベア上の巻取を持ち上げ、回転させる一対のベーラと該ベーラで保持されて回転中の巻取の端面梱包材に切り込み、次いで端面梱包材の外周部を他の梱包材部分から切り離す切断刃を備えた切断ユニットとを備えた端面梱包材切断装置と、前記ベーラに保持された巻取の巻芯端部に挿入され、巻芯内の保護材又は端面梱包材を引っかけて外すための開閉爪を備えたチャック装置とそのチャック装置を保持し巻取上方の水平面内で巻取の軸線に平行方向及び直角方向に移動するスライダーを備え、前記ベーラに保持された巻取から、少なくとも円板状に切り離された端面梱包材を取り外し、前記コンベアから離れた集積位置に搬送し、排出する端面梱包材除去回収装置と、全体を制御する制御装置を備え、該制御装置が、前記コンベアで搬送される巻取を前記ベーラ上方の所定位置に停止させ、前記巻取倉庫から巻取に関する銘柄情報及び巻径情報を入力し、その巻径情報に応じて前記巻取の中心軸線を所定高さに持ち上げるための前記ベーラの上昇量を設定すると共に前記銘柄情報に応じて前記端面梱包材切断装置の切断条件を設定し、前記ベーラを上昇させてコンベア上の巻取を所定高さに持ち上げ、該ベーラに保持された巻取の巻芯内に前記チャック装置の開閉爪を挿入させ、次いで、前記ベーラで巻取を回転させながら端面梱包材切断装置の切断ユニットによって設定した切断条件で端面梱包材外周部を他の梱包材部分から切り離してゆき、切断終了後、前記開閉爪を開いて引き抜くことで少なくとも前記端面梱包材を巻取から外し、所定の集積位置に搬送して排出し、これと並行して前記ベーラを下降させて巻取をコンベア上に下ろし、該コンベアで巻取を搬出するように制御する構成であることを特徴とし、この構成により、巻取の供給、排出、端面梱包材の切断、保護材がある場合には端面梱包材と保護材の、保護材がない場合には端面梱包材のみの巻取からの除去、所定の集積位置への排出等の各動作を自動化できる。
【０００９】
また、本発明の他の実施の形態では、上記した制御装置に前記巻取倉庫から巻取に関する銘柄情報及び巻径情報を入力する代わりに、銘柄情報のみを入力する構成とし、その代わりに、コンベア上に保持されている巻取の巻径を測定する巻取径検出装置を設け、制御装置が、その巻取径検出装置による巻径の測定結果に応じて前記巻取の中心軸線を所定高さに持ち上げるための前記ベーラの上昇量を設定する構成とすることができ、この構成によっても自動化を行うことができる。ここで、巻取径検出装置の取り付け位置は、ベーラー上方の所定位置に停止した巻取を測定する位置でもよいし、その上流の適当な位置のコンベア上の巻取を測定する位置でもよい。
【００１０】
【実施例】
以下、図面に示す本発明の好適な実施例を説明する。図１は本発明の一実施例による端面梱包材切断除去回収装置全体の概略平面図であり、１６は、梱包状態の巻取を保管している巻取倉庫、１７は巻取倉庫から巻取１を搬出する搬出コンベア、１８は搬出コンベア１７で送り出された巻取１を方向変換して送り出すターンテーブルであり、巻取を出し入れするためのコンベア１８ａを備えている。１９はそのターンテーブル１８から送り出される巻取を更に搬送するコンベアである。ここで、搬出コンベア１７、ターンテーブル１８上のコンベア１８ａ及びその下流のコンベア１９にはいずれも、ベルトコンベアが使用されており、且つ巻取１を、その軸線が搬送方向となるように保持して搬送するのに適するように、中央部が凹んだ形状としている。この構成とすると、巻取１を安定して搬送することができると共に、巻取を転がしたり滑らせたりする必要がないので、巻取を傷つけることがない等の利点が得られる。コンベア１９による搬送経路の途中に端面梱包材切断装置２０及び端面梱包材除去回収装置３０が配置されている。
【００１１】
図２は、その端面梱包材切断装置２０及び端面梱包材除去回収装置３０を、アームの中間部分の高さで切断して示す概略水平断面、図３、図４はそれぞれ図２に示す装置を、矢印Ｃ−Ｃ方向、Ｄ−Ｄ方向に見た概略断面図である。端面梱包材切断装置２０は、巻取１の端面梱包材２の外周部を切断して円板状に切り離すためのものであり、コンベア１９をはさんで配置され、巻取１を持ち上げて保持し、回転させることの可能な一対のベーラ２１と、そのベーラ２１を昇降させる昇降機構（図示せず）と、ベーラ２１で保持されて回転している巻取２の外周の梱包材を切断して端面梱包材２を切り離すための切断ユニット２３と、その切断ユニット２３を巻取の軸線に対して平行方向及び直角方向に移動させる移動手段２４等を備えている。なお、本明細書において、ベーラ２１で所定高さに保持された巻取１の軸線を、端面梱包材切断装置２０の基準軸線とする。
【００１２】
図５、図６はその切断ユニット２３を異なる作動状態で示す概略側面図である。この切断ユニット２３は、支持台２５と、その支持台２５に支点Ｑを中心として旋回可能に設けられた旋回ベース板２６と、その旋回ベース板２６を図５に示す位置から図６に示す位置に旋回させるエアシリンダ２６Ａと、旋回ベース板２６に軸受２６Ｂを介して回転可能に保持された軸２７Ａと、その軸２７Ａに一体に回転するように固定された回転ベース板２７と、その回転ベース板２７を所望の角度位置に回転させ且つ固定する回転装置２７Ｂと、回転ベース板２７に矢印Ｅ−Ｅ方向に移動可能に保持された移動板２８と、その移動板２８を往復動させるエアシリンダ２８Ａと、その移動板２８に矢印Ｅ−Ｅ方向に取り付けられた切断刃２９等を備えている。なお、２９ａは切断刃２９の刃先である。
【００１３】
この切断ユニット２３による切断動作は次のように行われる。すなわち、ベーラ２１（図４参照）によって所定高さに保持された巻取１の端面に切断刃２９を、図５及び図７（Ａ）、（ａ）に示す状態で、すなわち切断刃２９を巻取１の半径方向に対して角度θ1 だけ旋回させた状態で、且つ切断刃２９の刃先２９ａが巻取端面に切り込みやすいように切断刃２９を巻取端面に対して角度α1 だけ傾斜させた状態で押し付ける。この状態で巻取１を矢印Ｆ方向に回転させながら切断刃２９を矢印Ｅ−Ｅ方向に往復動させ、端面梱包材２に切り込ませる。これにより、図７（Ｂ）、（ｂ）に示すように、切断刃２９が端面梱包材２の巻取１の本紙端面との間に入り込む。その後、旋回ベース板２６を図６に示す位置に旋回させて、切断刃３９の巻取半径方向に対する角度を図７（Ｃ）に示すようにθ2 とし、且つ回転ベース板２７も回転させて図７（ｃ）に示すように、切断刃２９の巻取端面に対する傾斜角を刃先２９ａが外側を向いたα2 とする。その後も巻取１の回転を継続することで、切断刃２９が端面梱包材２の外周につらなる梱包材部分を円周方向に連続的に切断してゆく。以上のようにして、切断刃２９で、本紙端面を傷つけることなく、端面梱包材２を円板状に良好に切り離すことができる。ここで、切断条件、例えば、切断刃２９の傾斜角α1 、α2 等は、巻取銘柄（例えば、巻取を包装している梱包材の材質等）に応じて最適なものがあり、従って、巻取銘柄に応じて最適な切断条件を設定する必要がある。この設定については後述する。
【００１４】
図１〜図４において、端面梱包材除去回収装置３０は、上方に配置された支持フレーム３１と、その支持フレーム３１に取り付けられたガイドレール３２と、そのガイドレール３２に移動可能に保持された移動台３３を備えている。このガイドレール３２は端面梱包材切断装置２０の基準軸線（巻取１の軸線）に直角で且つ水平に設けられており、従って移動台３３は、端面梱包材切断装置に保持された巻取の上方に位置し、該端面梱包材切断装置２０の基準軸線に対して直角で且つ水平に（Ｙ−Ｙ方向に）走行可能である。更に、支持フレーム３１には、移動台３３を走行させるための機構として、ロッドレスシリンダ３４が取り付けられている。なお、移動台を走行させるための機構はロッドレスシリンダ３４に限らず、他のものでもよいが、ロッドレスシリンダ３４は小スペースに設置可能で且つ大きい力を発揮できるので、好ましい。ガイドレール３２の長さは、移動台３３を、端面梱包材切断装置２０の側方に離れた所望位置に設定した端面梱包材排出位置Ｐに置かれたパレット３５の上方に移動させることができるように設定されている。
【００１５】
移動台３３の下面には、移動台３３の移動方向に直角に、従って、端面梱包材切断装置２０の基準軸線（巻取１の軸線）に平行にガイドレール３７が取り付けられ、そのガイドレール３７にはスライダー３８が移動可能に保持されている。また、そのスライダー３８を往復動させるための機構として、移動台３３にロッドレスシリンダ３９が取り付けられ、スライダー３８に連結されている。かくして、スライダー３８は、所定位置に置かれている巻取１の軸線に平行方向（Ｘ−Ｘ方向）に往復動可能である。なお、スライダー３８を往復動させる機構はロッドレスシリンダ３９に限らず、他の形式のシリンダ機構を用いてもよいが、ロッドレスシリンダは小スペースに設置可能であり且つ大きい力を発揮できるので、好ましい。
【００１６】
スライダー３８の下面には、アーム４２が下方に延びるように取り付けられており、その下端に逆Ｕ字状の取付具４３が取り付けられ、その取付具４３にチャック装置４４が、巻取１の軸線に直角で且つ水平な軸線を中心として旋回可能に取り付けられている。このチャック装置４４は、図８、図９に拡大して示すように、巻取の端面梱包材に押し当てて支えるための支え部材４６と、その支え部材４６を貫通して突出するように設けられ、閉じた状態で、巻取の巻芯端部の保護材内に挿入され、開くことでその保護材を引っかけることの可能な開閉爪４７と、その開閉爪４７を開閉させる爪開閉手段（例えば、エアチャック）４８等を備えており、爪開閉手段４８に支え部材４６が保持されている。チャック装置４４は更に、アーム４２（図３参照）下端の取付具４３に回転自在に保持された軸５０ａ、５０ｂに固定して取り付けら、アーム４２に対して旋回可能な旋回台座５１と、その旋回台座５１に爪開閉手段４８を保持させる連結手段５２を備えている。
【００１７】
この連結手段５２は、前記開閉爪が、偏心した巻取の回転により生じる巻芯の移動に追従して移動するのを許容する可変機構を備えている。本実施例ではその可変機構として、旋回台座５１に片面を固定して設けられた変形可能なベロー型シリンダー〔例えば、タイヤシリンダー（商品名）〕５３と、そのベロー型シリンダー５３の反対面に保持され、略円錐状（円錐状或いは球面状等の中心軸線に対して傾斜した形状）のストッパ面５５ａを有する支持部材５５と、旋回台座５１に固定して設けられ、支持部材５５のストッパ面５５ａに係合するガイド面５６ａを備えたガイド５６等を備えたものを使用しており、その支持部材５５に爪開閉手段４８が保持されている。
【００１８】
ここで用いているベロー型シリンダー５３は、内部に流体圧を作用させるベロー部分５３ａと、その両側の端板５３ｂ、５３ｃを備えた構成であり、ベロー部分５３ａがゴム等の変形可能な材料で作られていて伸縮可能であると共に端板５３ｃの端板５３ｂに対する角度が変形可能となっている。かくして、ベロー型シリンダー５３に高圧を作用させると、図８に示すように、支持部材５５のストッパ面５５ａがガイド５６のガイド面５６ａに強く押し付けられ、支持部材５５は所定位置に固定されて動かなくなるが、ベロー型シリンダー５３の圧力を低下させると、図９に示すように、ストッパ面５５ａとガイド面５６ａとの間で滑ることが可能となり、開閉爪４７に上下左右の任意の方向の力が作用し、従って支持部材５５に上下左右の任意の方向の力が作用した時、支持部材５５は任意の方向に動くことができ、開閉爪４７も動くことができる。ここで、ベロー部分５３ａの柔軟性によって端板５３ｃが変形しうる角度はかなり大きく、従って、端板５３ｃ及びそれに取り付けている支持部材並びに開閉爪４７の中心線の旋回可能角度θは大きく、例えば、３０°程度である。このため、図９に示すように、開閉爪４７を巻取１の巻芯内の保護材１２に挿入した状態で巻取１を回転させた時に巻芯の偏心によってその保護材１２が移動しても、開閉爪４７はその保護材１２の移動に追従して支障なく移動することができる。
【００１９】
図８〜図１０において、支え部材４６は、前面に巻取端面に軽く押し当てるための当接面４６ａを有している。この当接面４６ａには支え部材４６が傾いても支障を生じないように傾斜を設けている。更に支え部材４６の前面側で且つ当接面４６ａの外周部には段部４６ｂを設け、その位置にリング状の押し部材６０を配置している。この押し部材６０は、開閉爪４７に引っ掛かった端面梱包材を払い落とすためのもので、その後面に、円周方向に一定ピッチで複数の（本実施例では３本の）ガイドロッドを取り付けており、そのガイドロッド６１を支え部材４６に設けた穴に摺動可能に保持させることで、支え部材４６に対して移動可能に保持されている。また、支え部材４６の背面には、エアシリンダ６２が取り付けられ、そのピストンロッドを押し部材６０に連結している。この構成により、押し部材６０は支え部材４６に対して往復動させられる。ここで、押し部材６０の移動範囲としては、図１０（ａ）に示すように、押し部材６０の先端が支え部材４６の当接面４６ａの最先端よりも後ろに引っ込んだ位置から、図１０（ｂ）に示すように、開閉爪４７に引っ掛かっていた端面梱包材を払い落とすことができる位置まで移動することができるように定められている。なお、図１０では、ガイドロッド６１とエアシリンダ６２を上下に（１８０°離れて）位置するように示しているが、これは図面を分かりやすくするためであって、実際には相互に干渉しない位置で且つ支え部材４６の後方の旋回台座５１等に干渉しない位置に配置されている。
【００２０】
図１０（ｃ）に示すように、支え部材４６には、押し部材６０が支え部材４６に対して予め設定した位置に達したことを検出するセンサ６４が設けられている。更に具体的には、押し部材６０の先端が支え部材４６の最先端位置にほぼ一致する位置となった時に、押し部材６０に連結されているガイドロッド６１の１本の後端を検出する位置（若しくはガイドロッド６１に設けた被検出部材を検出する位置）にセンサ６４が設けられている。この構成により、押し部材６０を支え部材４６よりも前に位置させた状態で、チャック装置４４を巻取１に向かって移動させ、開閉爪４７を巻取１の保護材１２内に挿入させて行った時、押し部材６０が巻取端面で押されて引っ込んでゆき、図１０（ｃ）に示すように、その押し部材６０の先端と支え部材４６の先端がほぼ同一位置となって支え部材４６が巻取端面にほぼ接し、開閉爪４７が所定位置まで挿入された時点で、センサ６４が挿入完了を示す検出信号を出力する。従って、センサ６４は、開閉爪が巻取の保護材内の所定位置まで挿入されたことを検出して信号を出力する開閉爪挿入検出手段を構成する。このセンサ６４の出力信号は、後述するようにスライダー３８を移動させるロッドレスシリンダ３９の制御に使用される構成となっている。
【００２１】
図３、図８において、アーム４２の下端の取付具４３に保持された軸５０ａには、チャック装置４４を旋回させるための旋回手段としてロータリーアクチュエータ７０が連結され、そのロータリーアクチュエータ７０はブラケット７１を介して取付具４３に連結されている。また、他方の軸５０ｂにはレバー７２が設けられ、取付具４３に取り付けられた衝撃吸収用のストッパ７３に突き当たって回転を止められるようになっている。ここで、ロータリーアクチュエータ７０とストッパ７３とは、チャック装置４４を、チャック装置４４が水平となってその先端（開閉爪４７）が巻取端面を向く作動位置と、下方を向く排出位置とに旋回させ、且つその位置に停止させるように配置されている。なお、旋回手段としては、ロータリーアクチュエータ７０に限らず、適宜変更可能である。
【００２２】
図３において、端面梱包材切断装置２０のベーラ２１に保持された巻取１の上方に位置するように、巻取径検出装置７５が設けられている。この巻取径検出装置７５は、下端を下降させ、コンベア１９に保持された巻取１の最上部に接触させて巻取１の外径を測定するものである。
【００２３】
なお、図１には図示を省略しているが、装置全体の動作を自動制御する制御装置が設けられており、以下に説明する動作をシーケンス制御する構成となっている。更に、この制御装置は、巻取倉庫１６に設けている管理装置から、巻取倉庫１６から端面梱包材切断装置２０に供給される巻取１に関する銘柄情報を入力し、その銘柄情報に応じて端面梱包材切断装置２０の切断条件をその銘柄に最適なものに設定する機能、並びに、もし巻取倉庫１６の管理装置が巻取の巻径に関する情報を持っていた場合には、その巻径情報を入力し、その巻径情報に応じて巻取１の中心軸線を所定高さに持ち上げるためのベーラ２１の上昇量を設定する機能を備えている。
【００２４】
次に、上記構成の装置の動作を説明する。なお、以下の動作は制御装置によるシーケンス制御により自動的に行われる。まず、図１において、巻取倉庫１から巻取１が搬出コンベア１７で出庫される。この巻取１が搬出コンベア１７でターンテーブル１８に送られて来たとき、そのターンテーブル１８は、コンベア１８ａが二点鎖線で示す位置に待機しており、これにより巻取１はターンテーブル１８の中央部まで搬入される。巻取１がターンテーブル１８の中央部まで搬入されると、コンベア１８ａが停止し、次いで、ターンテーブル１８が９０°回転して、コンベア１８ａをコンベア１９に整列させ、その後、コンベア１８ａから巻取１がコンベア１９に送り出される。
【００２５】
次に、図４において、ベーラ２１が二点鎖線で示す退避位置に下降し、且つ移動台３３がコンベア１９の上方を外れた位置にある状態で、コンベア１９によって巻取１が端面梱包材切断装置２０内に搬入され、所定位置に達するとコンベア１９が停止し、巻取１を停止させる。この時までに、巻取倉庫１６の管理装置から巻取に関する情報（銘柄情報及び巻径情報）が制御装置に送られてきており、制御装置は、その巻径情報に応じてベーラ２１の上昇量を設定し、また切断条件を設定している。そして、巻取１が所定位置に停止すると、ベーラ２１が設定された所定量だけ上昇し、巻取１を、巻芯中心が所定高さとなる位置に持ち上げ、その位置に保持する。なお、巻取によっては、巻取倉庫１６の管理装置に巻径情報が入力されていない場合があり、その場合には制御装置に対して巻径情報が送られて来ない。この場合には、コンベア１９で送られてきた巻取１が所定位置に停止すると、巻取径検出装置７５（図３参照）が作動して巻径を測定し、制御装置はその情報に基づいて、ベーラ２１の上昇量を設定する。かくして、この場合にも、ベーラ２１が設定された所定量だけ上昇し、巻取１を、巻芯中心が所定高さとなる位置に持ち上げ、その位置に保持する。
【００２６】
次に、端面梱包材切断除去装置３０のスライダー３８が移動台３３によって端面梱包材切断装置２０の基準軸線方向に移動し、図２、図３に示すように、保持しているチャック装置４４を巻取１の端面に対向する位置に位置決めする。なお、この時、チャック装置４４は開閉爪４７を閉じた状態で且つ水平としている。また、図８に示すように、ベロー型シリンダー５３には高圧が作用しており、支持部材５５は所定位置に固定され、開閉爪４７は水平に固定されている。
【００２７】
次に、チャック装置４４に設けている押し部材６０（図１０参照）を支え部材４６よりも前に突き出した状態で、スライダー３８がロッドレスシリンダ３９（図４参照）によって巻取１に向かって移動し、チャック装置４４を巻取１の端面に向かって移動させてゆく。これにより、チャック装置４４の開閉爪４７が端面梱包材２を突き刺し、巻芯１１の端部の保護材１２内に挿入される。この時、開閉爪４７の端面梱包材２の突き刺しにはかなりの力が必要であるが、スライダー３８を移動させるロッドレスシリンダ３９による駆動力によって開閉爪４７が端面梱包材２を突き刺すので、支障なく突き刺し可能である。そして、図１０（ｃ）に示すように、開閉爪４７が保護材１２内の所定位置まで挿入した時点で、センサ６４がそれを検出し、挿入完了信号を出力して、ロッドレスシリンダ３９の供給圧を減じ、弱い押付力にて、支え部材４６を巻取１の端面に押し付ける。
【００２８】
次に、図１１（ａ）に示すように、押し部材６０がエアシリンダ６３によって後退する。また、図９に示すようにベロー型シリンダー５３の圧力が低圧に切り換えられ、開閉爪４７が移動自在となる。この状態で端面梱包材２の切断動作が行われる。すなわち、ベーラ２１が回転して、保持している巻取１を回転させ、巻取外周部の梱包材を切断ユニット２３（図５、図６参照）の切断刃２９で、図７に示す手順で切断してゆく。これにより、端面梱包材２が円板状に切り離される。この切断時における切断条件（切断刃２９の巻取端面に対する傾斜角α1 、α2 等）は、巻取銘柄に応じて最適値に設定されているので、梱包材の種類にかかわらず、常に良好な切断が行われる。また、この切断動作の間、巻取１の巻芯１１が偏心している時には、回転につれて巻芯１１が上下左右に動くことがあるが、チャック装置４４の開閉爪４７は任意に移動可能であるので、巻芯１１及びその内部の保護材１２の動きに追従して動き、支障は生じない。更に、端面梱包材２の切断進行に伴い、端面梱包材２が倒れようとすることがあるが、その端面梱包材２の中心部分をチャック装置４４の支え部材４６で支えているので、端面梱包材２が不都合に倒れるということもない。かくして、端面梱包材２が良好に円板状に切り離される。
【００２９】
端面梱包材２の切断を終了すると、図１１（ｂ）に示すように、開閉爪４７が開き、その状態でスライダー３８が後退し、チャック装置４４を巻取１から離してゆく。これにより、図１１（ｃ）に示すように、チャック装置４４の開閉爪４７が保護材１２を引っかけて巻芯１１から引き抜くと共に、端面梱包材２も巻取１の端面から引き離してゆく。そして、開閉爪４７を巻芯１１から引き抜いた後の適当な時期に、ベロー型シリンダー５３（図８参照）の圧力が高圧に切り換えられ、開閉爪４７を固定する。その後、スライダー３８が移動台３３の移動によって、図２、図４に示す端面梱包材排出位置Ｐの上方に移動し、次いで、チャック装置４４が下向きに旋回し、且つ開閉爪４７を閉じると共に、押し部材６０を突出させる。これによって、端面梱包材２及び保護材１２が下方に排出され、パレット３５上に堆積される。
【００３０】
移動台３３が端面梱包材排出位置Ｐの方に移動している間に、ベーラ２１が下降して巻取１をコンベア１９に乗せ、そのコンベア１９によって処理済の巻取１を次の工程に排出すると共に、次の処理すべき巻取１をベーラ２１の上方に運び込み、次の動作に備える。以下同様の動作が繰り返えされ、巻取１の端面梱包材２及び保護材１２を除去して端面梱包材排出位置に次々と排出するという動作が自動的に行われる。
【００３１】
なお、上記実施例では、巻取径検出装置７５を、端面梱包材切断装置２０のベーラ２１の上方に停止した巻取を測定する位置に設けているが、この巻取径検出装置７５の取り付け位置はこの位置に限らず、端面梱包材切断装置２０よりも上流の任意の位置に設けても良い。その場合には、コンベア１９によって搬送されて来た巻取１がベーラ２１の上方の所定位置に停止する時点よりも先立って、巻取径検出装置でコンベア上の巻取の巻径を測定することとなる。また、上記実施例では、端面梱包材切断装置２０の切断ユニット２３が、図７に示す手順で端面梱包材切断動作を行う構成であるが、端面梱包材切断装置２０の構成もこれに限らず、適宜変更可能である。
【００３２】
更に、上記実施例では、端面梱包材除去回収装置３０で、巻取から巻芯内の保護材１２と端面梱包材２を一緒に除去しているが、保護材１２を設けていない巻取に対して端面梱包材２のみを除去するようにしてもよい。その場合には、チャック装置４４の開閉爪４７を端面梱包材を突き刺して巻芯内に挿入させ、その状態で巻取を回転させた端面梱包材２の外周を切り離し、その後、チャック装置４４の開閉爪４７を巻芯から引き抜くことで、切断後の端面梱包材２を引っかけて巻取から取り外すことができ、端面梱包材のみを巻取から除去して所定の排出位置に排出できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、巻取倉庫からの巻取の出庫、端面梱包材切断装置に対する巻取の所定位置へのセット、端面梱包材の切り離し、少なくとも端面梱包材の巻取からの取り外し、その端面梱包材の排出位置への搬送及び排出、処理済の巻取の排出等の各動作を自動化でき、作業者の作業負担を大幅に解消することができると共に、端面梱包材の切断作業を巻取銘柄（梱包材の種類）に適した切断条件で行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を、端面梱包材除去回収装置に設けているアームの中間部分の高さで切断して示す概略水平断面図
【図２】図１の実施例における端面梱包材切断装置及び端面梱包材除去回収装置を、アームの中間部分の高さで切断して示す概略水平断面図
【図３】図２に示す装置を、矢印Ｃ−Ｃ方向に見た概略断面図
【図４】図２に示す装置を、矢印Ｄ−Ｄ方向に見た概略断面図
【図５】図１の実施例における端面梱包材切断装置の切断ユニットの概略側面図
【図６】図５に示す切断ユニットを、図５とは異なる作動状態で示す概略側面図
【図７】図５、図６に示す切断ユニットによる切断動作を説明するもので、（Ａ）、（ａ）は、巻取の端面梱包材に切断刃を切り込む前の状態を示す概略側面図及び断面図（Ｂ）、（ｂ）は、端面梱包材に切断刃を切り込んだ直後の状態を示す概略側面図及び断面図（Ｃ）、（ｃ）は、周面の梱包材を切断刃で切断中の状態を示す概略側面図及び断面図
【図８】図１の実施例における端面梱包材除去回収装置に設けているチャック装置の概略水平断面図
【図９】図８に示すチャック装置を、傾斜させた状態で示す概略水平断面図
【図１０】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、図８に示すチャック装置を、異なる作動状態で示す概略垂直断面図
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、図８に示すチャック装置で巻取から端面梱包材及び保護材を取り外す動作を説明する概略垂直断面図
【図１２】従来装置の概略平面図
【図１３】従来装置の概略側面図
【符号の説明】
１ 巻取
２ 端面梱包材
１１ 巻芯
１２ 保護材
１６ 巻取倉庫
１７ 搬出コンベア
１８ ターンテーブル
１９ コンベア
２０ 端面梱包材切断装置
２１ ベーラ
２３ 切断ユニット
２９ 切断刃
３０ 端面梱包材除去回収装置
３１ 支持フレーム
３２ ガイドレール
３３ 移動台
３４ ロッドレスシリンダ
３５ パレット
３７ ガイドレール
３８ スライダー
３９ ロッドレスシリンダ
４２ アーム
４３ 取付具
４４ チャック装置
４６ 支え部材
４７ 開閉爪
４８ 爪開閉手段
５０ａ、５０ｂ 軸
５１ 旋回台座
５３ ベロー型シリンダ
５５ 支持部材
５５ａ ストッパ面
５６ ガイド
５６ａ ガイド面
６０ 押し部材
７０ ロータリーアクチュエータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙やフィルム等の巻取を梱包している梱包材のうち、端面に位置している端面梱包材（鏡面ワンプとも言う）を円板状に切り離し、その端面梱包材と巻芯端部に装着している保護材を、或いは、保護材を装着していない場合には端面梱包材のみを巻取から外し、所定の位置に排出するという動作を自動的に行うことの可能な装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、巻取の端面梱包材を円板状に切り離し、その端面梱包材と巻芯端部の保護材とを巻取から取り外す装置として、本出願人が先に開発し特許出願したもの（特開平５−１６２７２８号公報参照）が知られている。この公報に開示の装置は、図１２、図１３に示すように、巻取１の端面梱包材２を円板状に切り離す梱包材切断装置３の両側に、回転テーブル４を設け、その回転テーブル４上に昇降装置５を設けて水平移動部材６を昇降（Ｚ−Ｚ方向に移動）するように且つ水平（Ｘ−Ｘ方向）に移動するように保持させ、更に、その水平移動部材６に球面軸受７を介して移動フレーム８を保持させ、その移動フレーム８の先端に開閉爪９を備えたチャック装置１０を横向き及び下向きに旋回可能に取り付けた構成となっている。
【０００３】
そして、この装置による動作は次のように行われていた。すなわち、まず、梱包材切断装置３の一対のローラ１４の上に巻取１を乗せ、その巻取１に対して移動フレーム８の高さ位置を調整して、その先端の開閉爪９を巻取１の巻芯１１に対向させ、次いで、移動フレーム８を巻取１に向かって前進させ、開閉爪９を閉じた状態で、巻芯１１端部の保護材１２に挿入し、その状態で、巻取１を回転させて切断刃（図示せず）によって端面梱包材の外周部の切り離しを行い、次いで、開閉爪９を開いて保護材１２の端面に引っかけ、移動フレーム８を後退させることで、開閉爪９を巻芯１１から引き抜くと共に端面梱包材２及び保護材１２を巻取１から外し、その後、回転テーブル４を回転させて開閉爪９に保持させている端面梱包材２及び保護材１２を排出位置１３の上方に運び、開閉爪９を下向きにして、端面梱包材２及び保護材１２を排出位置１３に排出していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来の装置では、梱包材切断装置に対する巻取の搬入、搬出を自動的に行うことができず、作業者がクレーン等を操作して行う必要であった。また、梱包材切断装置による端面梱包材の外周部の切り離し動作を行うに際し、切断条件を巻取の銘柄に応じて手動設定することが必要であり、この点にも作業者による操作が必要であるという問題があった。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、巻取の梱包材切断装置に対する搬入、搬出作業、端面梱包材の切断、除去回収作業、及び、巻芯端部に保護材を装着している場合にはその保護材の抜き取り、回収作業等をすべて自動的に行うことの可能な端面梱包材切断除去回収装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した従来の問題点を解決するため、端面梱包材を除去すべき巻取を保管した巻取倉庫から巻取を受け取り搬送するコンベアを設け、そのコンベアをはさんで、端面梱包材切断装置の一対のベーラを配置し、そのベーラでコンベア上の巻取を持ち上げ、回転させながら、端面梱包材の外周部を他の梱包材部分から切断ユニットで切り離し、切断を終わると一対のベーラを降ろして巻取をコンベア上に乗せる構成とし、更に、前記ベーラに保持された巻取の巻芯端部から保護材を引っかけて引き抜き、また、保護材が設けられていない場合には端面梱包材を引っかけて取り外すためのチャック装置を、巻取上方の水平面内で巻取の軸線に平行方向及び直角方向に移動するスライダーに保持させ、チャック装置及びそれで巻取から外した保護材や端面梱包材を、前記スライダーによって巻取の側方に設定した集積位置に排出させる構成とする。しかも、装置全体を制御装置で自動制御する構成とすると共に、その制御装置には、前記巻取倉庫から巻取に関する銘柄情報を入力し、その銘柄情報に応じて前記端面梱包材切断装置の切断条件を設定する機能を備えさせておく。
【０００７】
本発明はこの構成により、巻取倉庫からの巻取をコンベアで搬送し、その巻取を前記ベーラ上方の所定位置に停止させ、そのベーラを上昇させてコンベア上の巻取を所定高さに持ち上げ、該ベーラに保持された巻取の巻芯内に前記チャック装置の開閉爪を挿入させ、次いで、前記ベーラで巻取を回転させながら端面梱包材切断装置の切断ユニットによって巻取の銘柄情報に応じて設定した切断条件で端面梱包材外周部を他の梱包材部分から切り離してゆき、切断終了後、前記開閉爪を開いて引き抜くことで、巻芯内に保護材が装着されていた場合にはその保護材を引っかけて巻取から引き抜くと共に端面梱包材を巻取から外し、保護材が装着されていない場合には端面梱包材を引っかけて巻取から外し、その保護材や端面梱包材を所定の集積位置に搬送して排出し、これと並行して前記ベーラを下降させて巻取をコンベア上に下ろし、該コンベアで巻取を搬出するという動作を自動的に実施できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態による端面梱包材切断除去回収装置では、端面梱包材を除去すべき巻取を保管した巻取倉庫と、該巻取倉庫から巻取を受け取り、搬送するコンベアと、該コンベアをはさんで配置され、コンベア上の巻取を持ち上げ、回転させる一対のベーラと該ベーラで保持されて回転中の巻取の端面梱包材に切り込み、次いで端面梱包材の外周部を他の梱包材部分から切り離す切断刃を備えた切断ユニットとを備えた端面梱包材切断装置と、前記ベーラに保持された巻取の巻芯端部に挿入され、巻芯内の保護材又は端面梱包材を引っかけて外すための開閉爪を備えたチャック装置とそのチャック装置を保持し巻取上方の水平面内で巻取の軸線に平行方向及び直角方向に移動するスライダーを備え、前記ベーラに保持された巻取から、少なくとも円板状に切り離された端面梱包材を取り外し、前記コンベアから離れた集積位置に搬送し、排出する端面梱包材除去回収装置と、全体を制御する制御装置を備え、該制御装置が、前記コンベアで搬送される巻取を前記ベーラ上方の所定位置に停止させ、前記巻取倉庫から巻取に関する銘柄情報及び巻径情報を入力し、その巻径情報に応じて前記巻取の中心軸線を所定高さに持ち上げるための前記ベーラの上昇量を設定すると共に前記銘柄情報に応じて前記端面梱包材切断装置の切断条件を設定し、前記ベーラを上昇させてコンベア上の巻取を所定高さに持ち上げ、該ベーラに保持された巻取の巻芯内に前記チャック装置の開閉爪を挿入させ、次いで、前記ベーラで巻取を回転させながら端面梱包材切断装置の切断ユニットによって設定した切断条件で端面梱包材外周部を他の梱包材部分から切り離してゆき、切断終了後、前記開閉爪を開いて引き抜くことで少なくとも前記端面梱包材を巻取から外し、所定の集積位置に搬送して排出し、これと並行して前記ベーラを下降させて巻取をコンベア上に下ろし、該コンベアで巻取を搬出するように制御する構成であることを特徴とし、この構成により、巻取の供給、排出、端面梱包材の切断、保護材がある場合には端面梱包材と保護材の、保護材がない場合には端面梱包材のみの巻取からの除去、所定の集積位置への排出等の各動作を自動化できる。
【０００９】
また、本発明の他の実施の形態では、上記した制御装置に前記巻取倉庫から巻取に関する銘柄情報及び巻径情報を入力する代わりに、銘柄情報のみを入力する構成とし、その代わりに、コンベア上に保持されている巻取の巻径を測定する巻取径検出装置を設け、制御装置が、その巻取径検出装置による巻径の測定結果に応じて前記巻取の中心軸線を所定高さに持ち上げるための前記ベーラの上昇量を設定する構成とすることができ、この構成によっても自動化を行うことができる。ここで、巻取径検出装置の取り付け位置は、ベーラー上方の所定位置に停止した巻取を測定する位置でもよいし、その上流の適当な位置のコンベア上の巻取を測定する位置でもよい。
【００１０】
【実施例】
以下、図面に示す本発明の好適な実施例を説明する。図１は本発明の一実施例による端面梱包材切断除去回収装置全体の概略平面図であり、１６は、梱包状態の巻取を保管している巻取倉庫、１７は巻取倉庫から巻取１を搬出する搬出コンベア、１８は搬出コンベア１７で送り出された巻取１を方向変換して送り出すターンテーブルであり、巻取を出し入れするためのコンベア１８ａを備えている。１９はそのターンテーブル１８から送り出される巻取を更に搬送するコンベアである。ここで、搬出コンベア１７、ターンテーブル１８上のコンベア１８ａ及びその下流のコンベア１９にはいずれも、ベルトコンベアが使用されており、且つ巻取１を、その軸線が搬送方向となるように保持して搬送するのに適するように、中央部が凹んだ形状としている。この構成とすると、巻取１を安定して搬送することができると共に、巻取を転がしたり滑らせたりする必要がないので、巻取を傷つけることがない等の利点が得られる。コンベア１９による搬送経路の途中に端面梱包材切断装置２０及び端面梱包材除去回収装置３０が配置されている。
【００１１】
図２は、その端面梱包材切断装置２０及び端面梱包材除去回収装置３０を、アームの中間部分の高さで切断して示す概略水平断面、図３、図４はそれぞれ図２に示す装置を、矢印Ｃ−Ｃ方向、Ｄ−Ｄ方向に見た概略断面図である。端面梱包材切断装置２０は、巻取１の端面梱包材２の外周部を切断して円板状に切り離すためのものであり、コンベア１９をはさんで配置され、巻取１を持ち上げて保持し、回転させることの可能な一対のベーラ２１と、そのベーラ２１を昇降させる昇降機構（図示せず）と、ベーラ２１で保持されて回転している巻取２の外周の梱包材を切断して端面梱包材２を切り離すための切断ユニット２３と、その切断ユニット２３を巻取の軸線に対して平行方向及び直角方向に移動させる移動手段２４等を備えている。なお、本明細書において、ベーラ２１で所定高さに保持された巻取１の軸線を、端面梱包材切断装置２０の基準軸線とする。
【００１２】
図５、図６はその切断ユニット２３を異なる作動状態で示す概略側面図である。この切断ユニット２３は、支持台２５と、その支持台２５に支点Ｑを中心として旋回可能に設けられた旋回ベース板２６と、その旋回ベース板２６を図５に示す位置から図６に示す位置に旋回させるエアシリンダ２６Ａと、旋回ベース板２６に軸受２６Ｂを介して回転可能に保持された軸２７Ａと、その軸２７Ａに一体に回転するように固定された回転ベース板２７と、その回転ベース板２７を所望の角度位置に回転させ且つ固定する回転装置２７Ｂと、回転ベース板２７に矢印Ｅ−Ｅ方向に移動可能に保持された移動板２８と、その移動板２８を往復動させるエアシリンダ２８Ａと、その移動板２８に矢印Ｅ−Ｅ方向に取り付けられた切断刃２９等を備えている。なお、２９ａは切断刃２９の刃先である。
【００１３】
この切断ユニット２３による切断動作は次のように行われる。すなわち、ベーラ２１（図４参照）によって所定高さに保持された巻取１の端面に切断刃２９を、図５及び図７（Ａ）、（ａ）に示す状態で、すなわち切断刃２９を巻取１の半径方向に対して角度θ1 だけ旋回させた状態で、且つ切断刃２９の刃先２９ａが巻取端面に切り込みやすいように切断刃２９を巻取端面に対して角度α1 だけ傾斜させた状態で押し付ける。この状態で巻取１を矢印Ｆ方向に回転させながら切断刃２９を矢印Ｅ−Ｅ方向に往復動させ、端面梱包材２に切り込ませる。これにより、図７（Ｂ）、（ｂ）に示すように、切断刃２９が端面梱包材２の巻取１の本紙端面との間に入り込む。その後、旋回ベース板２６を図６に示す位置に旋回させて、切断刃３９の巻取半径方向に対する角度を図７（Ｃ）に示すようにθ2 とし、且つ回転ベース板２７も回転させて図７（ｃ）に示すように、切断刃２９の巻取端面に対する傾斜角を刃先２９ａが外側を向いたα2 とする。その後も巻取１の回転を継続することで、切断刃２９が端面梱包材２の外周につらなる梱包材部分を円周方向に連続的に切断してゆく。以上のようにして、切断刃２９で、本紙端面を傷つけることなく、端面梱包材２を円板状に良好に切り離すことができる。ここで、切断条件、例えば、切断刃２９の傾斜角α1 、α2 等は、巻取銘柄（例えば、巻取を包装している梱包材の材質等）に応じて最適なものがあり、従って、巻取銘柄に応じて最適な切断条件を設定する必要がある。この設定については後述する。
【００１４】
図１〜図４において、端面梱包材除去回収装置３０は、上方に配置された支持フレーム３１と、その支持フレーム３１に取り付けられたガイドレール３２と、そのガイドレール３２に移動可能に保持された移動台３３を備えている。このガイドレール３２は端面梱包材切断装置２０の基準軸線（巻取１の軸線）に直角で且つ水平に設けられており、従って移動台３３は、端面梱包材切断装置に保持された巻取の上方に位置し、該端面梱包材切断装置２０の基準軸線に対して直角で且つ水平に（Ｙ−Ｙ方向に）走行可能である。更に、支持フレーム３１には、移動台３３を走行させるための機構として、ロッドレスシリンダ３４が取り付けられている。なお、移動台を走行させるための機構はロッドレスシリンダ３４に限らず、他のものでもよいが、ロッドレスシリンダ３４は小スペースに設置可能で且つ大きい力を発揮できるので、好ましい。ガイドレール３２の長さは、移動台３３を、端面梱包材切断装置２０の側方に離れた所望位置に設定した端面梱包材排出位置Ｐに置かれたパレット３５の上方に移動させることができるように設定されている。
【００１５】
移動台３３の下面には、移動台３３の移動方向に直角に、従って、端面梱包材切断装置２０の基準軸線（巻取１の軸線）に平行にガイドレール３７が取り付けられ、そのガイドレール３７にはスライダー３８が移動可能に保持されている。また、そのスライダー３８を往復動させるための機構として、移動台３３にロッドレスシリンダ３９が取り付けられ、スライダー３８に連結されている。かくして、スライダー３８は、所定位置に置かれている巻取１の軸線に平行方向（Ｘ−Ｘ方向）に往復動可能である。なお、スライダー３８を往復動させる機構はロッドレスシリンダ３９に限らず、他の形式のシリンダ機構を用いてもよいが、ロッドレスシリンダは小スペースに設置可能であり且つ大きい力を発揮できるので、好ましい。
【００１６】
スライダー３８の下面には、アーム４２が下方に延びるように取り付けられており、その下端に逆Ｕ字状の取付具４３が取り付けられ、その取付具４３にチャック装置４４が、巻取１の軸線に直角で且つ水平な軸線を中心として旋回可能に取り付けられている。このチャック装置４４は、図８、図９に拡大して示すように、巻取の端面梱包材に押し当てて支えるための支え部材４６と、その支え部材４６を貫通して突出するように設けられ、閉じた状態で、巻取の巻芯端部の保護材内に挿入され、開くことでその保護材を引っかけることの可能な開閉爪４７と、その開閉爪４７を開閉させる爪開閉手段（例えば、エアチャック）４８等を備えており、爪開閉手段４８に支え部材４６が保持されている。チャック装置４４は更に、アーム４２（図３参照）下端の取付具４３に回転自在に保持された軸５０ａ、５０ｂに固定して取り付けら、アーム４２に対して旋回可能な旋回台座５１と、その旋回台座５１に爪開閉手段４８を保持させる連結手段５２を備えている。
【００１７】
この連結手段５２は、前記開閉爪が、偏心した巻取の回転により生じる巻芯の移動に追従して移動するのを許容する可変機構を備えている。本実施例ではその可変機構として、旋回台座５１に片面を固定して設けられた変形可能なベロー型シリンダー〔例えば、タイヤシリンダー（商品名）〕５３と、そのベロー型シリンダー５３の反対面に保持され、略円錐状（円錐状或いは球面状等の中心軸線に対して傾斜した形状）のストッパ面５５ａを有する支持部材５５と、旋回台座５１に固定して設けられ、支持部材５５のストッパ面５５ａに係合するガイド面５６ａを備えたガイド５６等を備えたものを使用しており、その支持部材５５に爪開閉手段４８が保持されている。
【００１８】
ここで用いているベロー型シリンダー５３は、内部に流体圧を作用させるベロー部分５３ａと、その両側の端板５３ｂ、５３ｃを備えた構成であり、ベロー部分５３ａがゴム等の変形可能な材料で作られていて伸縮可能であると共に端板５３ｃの端板５３ｂに対する角度が変形可能となっている。かくして、ベロー型シリンダー５３に高圧を作用させると、図８に示すように、支持部材５５のストッパ面５５ａがガイド５６のガイド面５６ａに強く押し付けられ、支持部材５５は所定位置に固定されて動かなくなるが、ベロー型シリンダー５３の圧力を低下させると、図９に示すように、ストッパ面５５ａとガイド面５６ａとの間で滑ることが可能となり、開閉爪４７に上下左右の任意の方向の力が作用し、従って支持部材５５に上下左右の任意の方向の力が作用した時、支持部材５５は任意の方向に動くことができ、開閉爪４７も動くことができる。ここで、ベロー部分５３ａの柔軟性によって端板５３ｃが変形しうる角度はかなり大きく、従って、端板５３ｃ及びそれに取り付けている支持部材並びに開閉爪４７の中心線の旋回可能角度θは大きく、例えば、３０°程度である。このため、図９に示すように、開閉爪４７を巻取１の巻芯内の保護材１２に挿入した状態で巻取１を回転させた時に巻芯の偏心によってその保護材１２が移動しても、開閉爪４７はその保護材１２の移動に追従して支障なく移動することができる。
【００１９】
図８〜図１０において、支え部材４６は、前面に巻取端面に軽く押し当てるための当接面４６ａを有している。この当接面４６ａには支え部材４６が傾いても支障を生じないように傾斜を設けている。更に支え部材４６の前面側で且つ当接面４６ａの外周部には段部４６ｂを設け、その位置にリング状の押し部材６０を配置している。この押し部材６０は、開閉爪４７に引っ掛かった端面梱包材を払い落とすためのもので、その後面に、円周方向に一定ピッチで複数の（本実施例では３本の）ガイドロッドを取り付けており、そのガイドロッド６１を支え部材４６に設けた穴に摺動可能に保持させることで、支え部材４６に対して移動可能に保持されている。また、支え部材４６の背面には、エアシリンダ６２が取り付けられ、そのピストンロッドを押し部材６０に連結している。この構成により、押し部材６０は支え部材４６に対して往復動させられる。ここで、押し部材６０の移動範囲としては、図１０（ａ）に示すように、押し部材６０の先端が支え部材４６の当接面４６ａの最先端よりも後ろに引っ込んだ位置から、図１０（ｂ）に示すように、開閉爪４７に引っ掛かっていた端面梱包材を払い落とすことができる位置まで移動することができるように定められている。なお、図１０では、ガイドロッド６１とエアシリンダ６２を上下に（１８０°離れて）位置するように示しているが、これは図面を分かりやすくするためであって、実際には相互に干渉しない位置で且つ支え部材４６の後方の旋回台座５１等に干渉しない位置に配置されている。
【００２０】
図１０（ｃ）に示すように、支え部材４６には、押し部材６０が支え部材４６に対して予め設定した位置に達したことを検出するセンサ６４が設けられている。更に具体的には、押し部材６０の先端が支え部材４６の最先端位置にほぼ一致する位置となった時に、押し部材６０に連結されているガイドロッド６１の１本の後端を検出する位置（若しくはガイドロッド６１に設けた被検出部材を検出する位置）にセンサ６４が設けられている。この構成により、押し部材６０を支え部材４６よりも前に位置させた状態で、チャック装置４４を巻取１に向かって移動させ、開閉爪４７を巻取１の保護材１２内に挿入させて行った時、押し部材６０が巻取端面で押されて引っ込んでゆき、図１０（ｃ）に示すように、その押し部材６０の先端と支え部材４６の先端がほぼ同一位置となって支え部材４６が巻取端面にほぼ接し、開閉爪４７が所定位置まで挿入された時点で、センサ６４が挿入完了を示す検出信号を出力する。従って、センサ６４は、開閉爪が巻取の保護材内の所定位置まで挿入されたことを検出して信号を出力する開閉爪挿入検出手段を構成する。このセンサ６４の出力信号は、後述するようにスライダー３８を移動させるロッドレスシリンダ３９の制御に使用される構成となっている。
【００２１】
図３、図８において、アーム４２の下端の取付具４３に保持された軸５０ａには、チャック装置４４を旋回させるための旋回手段としてロータリーアクチュエータ７０が連結され、そのロータリーアクチュエータ７０はブラケット７１を介して取付具４３に連結されている。また、他方の軸５０ｂにはレバー７２が設けられ、取付具４３に取り付けられた衝撃吸収用のストッパ７３に突き当たって回転を止められるようになっている。ここで、ロータリーアクチュエータ７０とストッパ７３とは、チャック装置４４を、チャック装置４４が水平となってその先端（開閉爪４７）が巻取端面を向く作動位置と、下方を向く排出位置とに旋回させ、且つその位置に停止させるように配置されている。なお、旋回手段としては、ロータリーアクチュエータ７０に限らず、適宜変更可能である。
【００２２】
図３において、端面梱包材切断装置２０のベーラ２１に保持された巻取１の上方に位置するように、巻取径検出装置７５が設けられている。この巻取径検出装置７５は、下端を下降させ、コンベア１９に保持された巻取１の最上部に接触させて巻取１の外径を測定するものである。
【００２３】
なお、図１には図示を省略しているが、装置全体の動作を自動制御する制御装置が設けられており、以下に説明する動作をシーケンス制御する構成となっている。更に、この制御装置は、巻取倉庫１６に設けている管理装置から、巻取倉庫１６から端面梱包材切断装置２０に供給される巻取１に関する銘柄情報を入力し、その銘柄情報に応じて端面梱包材切断装置２０の切断条件をその銘柄に最適なものに設定する機能、並びに、もし巻取倉庫１６の管理装置が巻取の巻径に関する情報を持っていた場合には、その巻径情報を入力し、その巻径情報に応じて巻取１の中心軸線を所定高さに持ち上げるためのベーラ２１の上昇量を設定する機能を備えている。
【００２４】
次に、上記構成の装置の動作を説明する。なお、以下の動作は制御装置によるシーケンス制御により自動的に行われる。まず、図１において、巻取倉庫１から巻取１が搬出コンベア１７で出庫される。この巻取１が搬出コンベア１７でターンテーブル１８に送られて来たとき、そのターンテーブル１８は、コンベア１８ａが二点鎖線で示す位置に待機しており、これにより巻取１はターンテーブル１８の中央部まで搬入される。巻取１がターンテーブル１８の中央部まで搬入されると、コンベア１８ａが停止し、次いで、ターンテーブル１８が９０°回転して、コンベア１８ａをコンベア１９に整列させ、その後、コンベア１８ａから巻取１がコンベア１９に送り出される。
【００２５】
次に、図４において、ベーラ２１が二点鎖線で示す退避位置に下降し、且つ移動台３３がコンベア１９の上方を外れた位置にある状態で、コンベア１９によって巻取１が端面梱包材切断装置２０内に搬入され、所定位置に達するとコンベア１９が停止し、巻取１を停止させる。この時までに、巻取倉庫１６の管理装置から巻取に関する情報（銘柄情報及び巻径情報）が制御装置に送られてきており、制御装置は、その巻径情報に応じてベーラ２１の上昇量を設定し、また切断条件を設定している。そして、巻取１が所定位置に停止すると、ベーラ２１が設定された所定量だけ上昇し、巻取１を、巻芯中心が所定高さとなる位置に持ち上げ、その位置に保持する。なお、巻取によっては、巻取倉庫１６の管理装置に巻径情報が入力されていない場合があり、その場合には制御装置に対して巻径情報が送られて来ない。この場合には、コンベア１９で送られてきた巻取１が所定位置に停止すると、巻取径検出装置７５（図３参照）が作動して巻径を測定し、制御装置はその情報に基づいて、ベーラ２１の上昇量を設定する。かくして、この場合にも、ベーラ２１が設定された所定量だけ上昇し、巻取１を、巻芯中心が所定高さとなる位置に持ち上げ、その位置に保持する。
【００２６】
次に、端面梱包材切断除去装置３０のスライダー３８が移動台３３によって端面梱包材切断装置２０の基準軸線方向に移動し、図２、図３に示すように、保持しているチャック装置４４を巻取１の端面に対向する位置に位置決めする。なお、この時、チャック装置４４は開閉爪４７を閉じた状態で且つ水平としている。また、図８に示すように、ベロー型シリンダー５３には高圧が作用しており、支持部材５５は所定位置に固定され、開閉爪４７は水平に固定されている。
【００２７】
次に、チャック装置４４に設けている押し部材６０（図１０参照）を支え部材４６よりも前に突き出した状態で、スライダー３８がロッドレスシリンダ３９（図４参照）によって巻取１に向かって移動し、チャック装置４４を巻取１の端面に向かって移動させてゆく。これにより、チャック装置４４の開閉爪４７が端面梱包材２を突き刺し、巻芯１１の端部の保護材１２内に挿入される。この時、開閉爪４７の端面梱包材２の突き刺しにはかなりの力が必要であるが、スライダー３８を移動させるロッドレスシリンダ３９による駆動力によって開閉爪４７が端面梱包材２を突き刺すので、支障なく突き刺し可能である。そして、図１０（ｃ）に示すように、開閉爪４７が保護材１２内の所定位置まで挿入した時点で、センサ６４がそれを検出し、挿入完了信号を出力して、ロッドレスシリンダ３９の供給圧を減じ、弱い押付力にて、支え部材４６を巻取１の端面に押し付ける。
【００２８】
次に、図１１（ａ）に示すように、押し部材６０がエアシリンダ６３によって後退する。また、図９に示すようにベロー型シリンダー５３の圧力が低圧に切り換えられ、開閉爪４７が移動自在となる。この状態で端面梱包材２の切断動作が行われる。すなわち、ベーラ２１が回転して、保持している巻取１を回転させ、巻取外周部の梱包材を切断ユニット２３（図５、図６参照）の切断刃２９で、図７に示す手順で切断してゆく。これにより、端面梱包材２が円板状に切り離される。この切断時における切断条件（切断刃２９の巻取端面に対する傾斜角α1 、α2 等）は、巻取銘柄に応じて最適値に設定されているので、梱包材の種類にかかわらず、常に良好な切断が行われる。また、この切断動作の間、巻取１の巻芯１１が偏心している時には、回転につれて巻芯１１が上下左右に動くことがあるが、チャック装置４４の開閉爪４７は任意に移動可能であるので、巻芯１１及びその内部の保護材１２の動きに追従して動き、支障は生じない。更に、端面梱包材２の切断進行に伴い、端面梱包材２が倒れようとすることがあるが、その端面梱包材２の中心部分をチャック装置４４の支え部材４６で支えているので、端面梱包材２が不都合に倒れるということもない。かくして、端面梱包材２が良好に円板状に切り離される。
【００２９】
端面梱包材２の切断を終了すると、図１１（ｂ）に示すように、開閉爪４７が開き、その状態でスライダー３８が後退し、チャック装置４４を巻取１から離してゆく。これにより、図１１（ｃ）に示すように、チャック装置４４の開閉爪４７が保護材１２を引っかけて巻芯１１から引き抜くと共に、端面梱包材２も巻取１の端面から引き離してゆく。そして、開閉爪４７を巻芯１１から引き抜いた後の適当な時期に、ベロー型シリンダー５３（図８参照）の圧力が高圧に切り換えられ、開閉爪４７を固定する。その後、スライダー３８が移動台３３の移動によって、図２、図４に示す端面梱包材排出位置Ｐの上方に移動し、次いで、チャック装置４４が下向きに旋回し、且つ開閉爪４７を閉じると共に、押し部材６０を突出させる。これによって、端面梱包材２及び保護材１２が下方に排出され、パレット３５上に堆積される。
【００３０】
移動台３３が端面梱包材排出位置Ｐの方に移動している間に、ベーラ２１が下降して巻取１をコンベア１９に乗せ、そのコンベア１９によって処理済の巻取１を次の工程に排出すると共に、次の処理すべき巻取１をベーラ２１の上方に運び込み、次の動作に備える。以下同様の動作が繰り返えされ、巻取１の端面梱包材２及び保護材１２を除去して端面梱包材排出位置に次々と排出するという動作が自動的に行われる。
【００３１】
なお、上記実施例では、巻取径検出装置７５を、端面梱包材切断装置２０のベーラ２１の上方に停止した巻取を測定する位置に設けているが、この巻取径検出装置７５の取り付け位置はこの位置に限らず、端面梱包材切断装置２０よりも上流の任意の位置に設けても良い。その場合には、コンベア１９によって搬送されて来た巻取１がベーラ２１の上方の所定位置に停止する時点よりも先立って、巻取径検出装置でコンベア上の巻取の巻径を測定することとなる。また、上記実施例では、端面梱包材切断装置２０の切断ユニット２３が、図７に示す手順で端面梱包材切断動作を行う構成であるが、端面梱包材切断装置２０の構成もこれに限らず、適宜変更可能である。
【００３２】
更に、上記実施例では、端面梱包材除去回収装置３０で、巻取から巻芯内の保護材１２と端面梱包材２を一緒に除去しているが、保護材１２を設けていない巻取に対して端面梱包材２のみを除去するようにしてもよい。その場合には、チャック装置４４の開閉爪４７を端面梱包材を突き刺して巻芯内に挿入させ、その状態で巻取を回転させた端面梱包材２の外周を切り離し、その後、チャック装置４４の開閉爪４７を巻芯から引き抜くことで、切断後の端面梱包材２を引っかけて巻取から取り外すことができ、端面梱包材のみを巻取から除去して所定の排出位置に排出できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、巻取倉庫からの巻取の出庫、端面梱包材切断装置に対する巻取の所定位置へのセット、端面梱包材の切り離し、少なくとも端面梱包材の巻取からの取り外し、その端面梱包材の排出位置への搬送及び排出、処理済の巻取の排出等の各動作を自動化でき、作業者の作業負担を大幅に解消することができると共に、端面梱包材の切断作業を巻取銘柄（梱包材の種類）に適した切断条件で行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を、端面梱包材除去回収装置に設けているアームの中間部分の高さで切断して示す概略水平断面図
【図２】図１の実施例における端面梱包材切断装置及び端面梱包材除去回収装置を、アームの中間部分の高さで切断して示す概略水平断面図
【図３】図２に示す装置を、矢印Ｃ−Ｃ方向に見た概略断面図
【図４】図２に示す装置を、矢印Ｄ−Ｄ方向に見た概略断面図
【図５】図１の実施例における端面梱包材切断装置の切断ユニットの概略側面図
【図６】図５に示す切断ユニットを、図５とは異なる作動状態で示す概略側面図
【図７】図５、図６に示す切断ユニットによる切断動作を説明するもので、（Ａ）、（ａ）は、巻取の端面梱包材に切断刃を切り込む前の状態を示す概略側面図及び断面図（Ｂ）、（ｂ）は、端面梱包材に切断刃を切り込んだ直後の状態を示す概略側面図及び断面図（Ｃ）、（ｃ）は、周面の梱包材を切断刃で切断中の状態を示す概略側面図及び断面図
【図８】図１の実施例における端面梱包材除去回収装置に設けているチャック装置の概略水平断面図
【図９】図８に示すチャック装置を、傾斜させた状態で示す概略水平断面図
【図１０】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、図８に示すチャック装置を、異なる作動状態で示す概略垂直断面図
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、図８に示すチャック装置で巻取から端面梱包材及び保護材を取り外す動作を説明する概略垂直断面図
【図１２】従来装置の概略平面図
【図１３】従来装置の概略側面図
【符号の説明】
１ 巻取
２ 端面梱包材
１１ 巻芯
１２ 保護材
１６ 巻取倉庫
１７ 搬出コンベア
１８ ターンテーブル
１９ コンベア
２０ 端面梱包材切断装置
２１ ベーラ
２３ 切断ユニット
２９ 切断刃
３０ 端面梱包材除去回収装置
３１ 支持フレーム
３２ ガイドレール
３３ 移動台
３４ ロッドレスシリンダ
３５ パレット
３７ ガイドレール
３８ スライダー
３９ ロッドレスシリンダ
４２ アーム
４３ 取付具
４４ チャック装置
４６ 支え部材
４７ 開閉爪
４８ 爪開閉手段
５０ａ、５０ｂ 軸
５１ 旋回台座
５３ ベロー型シリンダ
５５ 支持部材
５５ａ ストッパ面
５６ ガイド
５６ａ ガイド面
６０ 押し部材
７０ ロータリーアクチュエータ
Claims (2)
- 端面梱包材を除去すべき巻取を保管した巻取倉庫と、該巻取倉庫から巻取を受け取り、搬送するコンベアと、該コンベアをはさんで配置され、コンベア上の巻取を持ち上げ、回転させる一対のベーラと該ベーラで保持されて回転中の巻取の端面梱包材に切り込み、次いで端面梱包材の外周部を他の梱包材部分から切り離す切断刃を備えた切断ユニットとを備えた端面梱包材切断装置と、前記ベーラに保持された巻取の巻芯端部に挿入され、巻芯内の保護材又は端面梱包材を引っかけて外すための開閉爪を備えたチャック装置とそのチャック装置を保持し巻取上方の水平面内で巻取の軸線に平行方向及び直角方向に移動するスライダーを備え、前記ベーラに保持された巻取から、少なくとも円板状に切り離された端面梱包材を取り外し、前記コンベアから離れた集積位置に搬送し、排出する端面梱包材除去回収装置と、全体を制御する制御装置を備え、該制御装置が、前記コンベアで搬送される巻取を前記ベーラ上方の所定位置に停止させ、前記巻取倉庫から巻取に関する銘柄情報及び巻径情報を入力し、その巻径情報に応じて前記巻取の中心軸線を所定高さに持ち上げるための前記ベーラの上昇量を設定すると共に前記銘柄情報に応じて前記端面梱包材切断装置の切断条件を設定し、前記ベーラを上昇させてコンベア上の巻取を所定高さに持ち上げ、該ベーラに保持された巻取の巻芯内に前記チャック装置の開閉爪を挿入させ、次いで、前記ベーラで巻取を回転させながら端面梱包材切断装置の切断ユニットによって設定した切断条件で端面梱包材外周部を他の梱包材部分から切り離してゆき、切断終了後、前記開閉爪を開いて引き抜くことで少なくとも前記端面梱包材を巻取から外し、所定の集積位置に搬送して排出し、これと並行して前記ベーラを下降させて巻取をコンベア上に下ろし、該コンベアで巻取を搬出するように制御する構成であることを特徴とする端面梱包材切断除去回収装置。
- 端面梱包材を除去すべき巻取を保管した巻取倉庫と、該巻取倉庫から巻取を受け取り、搬送するコンベアと、該コンベア上に保持されている巻取の巻径を測定する巻取径検出装置と、前記コンベアをはさんで配置され、コンベア上の巻取を所定高さに持ち上げ、その位置に保持して回転させる一対のベーラと該ベーラで保持されて回転中の巻取の端面梱包材に切り込み、次いで端面梱包材の外周部を他の梱包材部分から切り離す切断刃を備えた切断ユニットとを備えた端面梱包材切断装置と、前記ベーラに保持された巻取の巻芯端部に挿入され、巻芯内の保護材又は端面梱包材を引っかけて外すための開閉爪を備えたチャック装置とそのチャック装置を保持し巻取上方の水平面内で巻取の軸線に平行方向及び直角方向に移動するスライダーを備え、前記ベーラに保持された巻取から、少なくとも円板状に切り離された端面梱包材を取り外し、前記コンベアから離れた集積位置に搬送し、排出する端面梱包材除去回収装置と、全体を制御する制御装置を備え、該制御装置が、前記コンベアで搬送される巻取を前記ベーラ上方の所定位置に停止させ、その後若しくはそれに先立って前記巻取径検出装置で前記コンベア上の巻取の巻径を測定し、その測定結果に応じて前記巻取の中心軸線を所定高さに持ち上げるための前記ベーラの上昇量を設定し、前記巻取倉庫から巻取に関する銘柄情報を入力し、その銘柄情報に応じて前記端面梱包材切断装置の切断条件を設定し、前記ベーラを上昇させてコンベア上の巻取を所定高さに持ち上げ、該ベーラに保持された巻取の巻芯内に前記チャック装置の開閉爪を挿入させ、次いで、前記ベーラで巻取を回転させながら端面梱包材切断装置の切断ユニットによって設定した切断条件で端面梱包材外周部を他の梱包材部分から切り離してゆき、切断終了後、前記開閉爪を開いて引き抜くことで少なくとも前記端面梱包材を巻取から外し、所定の集積位置に搬送して排出し、これと並行して前記ベーラを下降させて巻取をコンベア上に下ろし、該コンベアで巻取を搬出するように制御する構成であることを特徴とする端面梱包材切断除去回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15195998A JP4312852B2 (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 端面梱包材切断除去回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15195998A JP4312852B2 (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 端面梱包材切断除去回収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11321828A JPH11321828A (ja) | 1999-11-24 |
| JP4312852B2 true JP4312852B2 (ja) | 2009-08-12 |
Family
ID=15529961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15195998A Expired - Lifetime JP4312852B2 (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 端面梱包材切断除去回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4312852B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE542363C2 (en) * | 2017-02-22 | 2020-04-14 | Core Link Ab | Method and apparatus for removing wrapping from rolls |
-
1998
- 1998-05-15 JP JP15195998A patent/JP4312852B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11321828A (ja) | 1999-11-24 |
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