JP4502751B2 - 巻取り開始方法、ウェブ巻付け装置 - Google Patents

Description

本発明は、巻取り開始方法、ウェブ巻付け装置、および巻取り装置に関し、特に、巻芯にテープなどを貼り付けずに自動的にウェブの巻替が行なえる巻取り開始方法、前記巻取り開始方法に使用されるウェブ巻付け装置に関する。

カラー印画紙、写真フィルム、および各種ラミネート紙などの帯状体であるウェブを新たな巻芯に巻き替えるときは、一連の巻き替え動作をオペレータが人手で行なうのが一般的であった。

しかしながら、前記巻き替え動作を人手で行なうと、前記ウェブに指などを巻き込まれる巻き込まれ事故が起きる危険性があった。

そこで、前記巻き替え動作を自動的に行うシートウェブ巻付け装置が検討された（特許文献１）。

特許文献１に記載のシート巻付装置においては、巻芯を囲む方向に湾曲する湾曲部を持つアーム本体の先端に、前記方向と同方向に湾曲する湾曲部を持ち先端に前記巻芯に接離する巻芯圧着ローラを設けた小アームを巻芯方向に回転自在に軸着した巻付けアームを備え、前記巻芯圧着ローラを巻芯の手前側から下側、反対側へと移動させてシートを巻芯に巻き掛ける。また、前記シート巻付装置は、巻芯圧着ローラを前記巻芯の手前側に圧着させ、巻芯圧着ローラと巻芯とでシートを挟持したときに、前記挟持位置の先側で前記シートを切断するカッターを備えている。
特公平６−７８１４４号公報

しかしながら、前記シート巻付装置は、複数の径の巻芯への巻き付けに対応するには、巻付けアームを巻芯の径に対応したものに交換する必要がある。また、巻芯の位置ずれを吸収する機構を有しないので、シートに皺や緩みが発生する可能性があった。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、新たな巻芯への巻き替え動作を自動的に行うことができ、しかも巻芯への巻き始めの部分においてもウェブに皺や緩みなどが生じることのない巻取り開始方法、前記巻取り開始方法に使用されるウェブ巻付け装置、および前記ウェブ巻付け装置を備える巻取り装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、巻芯へのウェブの巻取りを開始する巻取り開始方法であって、巻付けローラによって前記ウェブを前記巻芯に押圧しつつ、前記巻付けローラを前記巻芯の表面に沿って前記ウェブを前記巻芯に巻き付ける巻付け方向に転動させ、前記ウェブの先端部を前記ウェブが巻芯に接触する食込み部に案内するウェブ巻付け工程と、前記ウェブが巻付けられた巻芯を巻取り方向に回転させて巻取りを開始するウェブ巻取り開始工程とを有し、前記ウェブ巻付け工程においては、前記巻付けローラに転動時の回転方向とは反対のトルクを付与することを特徴とする巻取り開始方法に関する。

前記巻取り開始方法によれば、前記ウェブ巻付け工程と前記ウェブ巻取り開始工程とを自動的に行なうことができる。したがって、新たな巻芯への一連の巻き替え動作をオペレータが人手で行なう必要がないから、巻き込まれ事故が起きることはない。

更に、前記ウェブ巻付け工程で巻付けローラに回転方向とは反対のトルク、換言すればウェブを巻き取る巻取り方向に沿って先端側に引張る力を発生させるトルクをウェブに付与しているから、前記巻付けローラが巻芯の回りを転動すると、ウェブは巻取り方向に沿って前方に引張られつつ巻芯に巻き付けられる。したがって、ウェブに皺や緩みが生じることはない。

前記ウェブとしては、たとえば、カラーペーパーやラミネート紙、熱転写紙などが挙げられるが、巻芯に巻回される帯状体であれば、これらのものには限定されない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の巻取り開始方法において、ウェブの先端部を上方から垂下させ、略水平に配設された案内バーによって下方から受け、次いで前記案内バーを前記巻芯から遠ざかる方向に移動させて前記ウェブの先端部を払って上方から前記巻芯に接触させ、次いで前記ウェブ巻付け工程において前記ウェブを前記巻芯に巻き掛けるものに関する。

本発明のウェブ巻取り開始方法は、通常、２以上の巻芯を有する巻取り装置において、前記巻芯のうちの一の巻芯に巻き掛けられたウェブの末端を切断して残りのウェブを他の巻芯に巻き付けて巻取りを開始するのに使用される。

前記巻取り開始方法においては、ウェブの切断から切断されたウェブの巻芯への巻き付けまでの一連の工程を全自動で行なえ、これらの工程をオペレータが人手で行なう必要がないから、安全性が高い。

また、ウェブの切断には通常、スイング式カッターが使用されるが、スイング式カッターでウェブを切断するとウェブに巾ずれが生じることが多い。巾ずれが生じたときに前記巾ずれを補正することなくウェブを巻き取ると、ウェブに皺が生じる。

しかしながら、巻取り開始方法においては、切断されたウェブの先端部を前記案内バーで払うことにより、巾ずれを補正しているから、巾ずれが生じたままでウェブが巻芯に巻回されて皺が生じることが防止される。

請求項１に記載の巻取り開始方法においては、切断されたウェブの先端部を案内バーで払う代りにウェブ吸引保持手段で吸引保持し、前記ウェブ吸引保持手段を巻芯に向かって移動させて前記巻芯に接触させ、次いで前記ウェブ巻付け工程において前記ウェブを前記巻芯に巻き付けるようにしてもよい。

ウェブは、品種によっては両側縁部が大きくカールしているものがある。このようなウェブをただ単に巻芯に案内して接触させたのでは、両側縁部のカールした部分が内側に折り曲げられた状態で巻き取られてしまうことがある。

しかしながら、前記巻取り開始方法においては、切断されたウェブの先端部を、ウェブ吸引保持手段で吸引保持し、前記ウェブ吸引保持手段を巻芯に向かって下方に移動させて前記巻芯に接触させているから、両側縁部のカールが補正された状態で巻芯に接触する。したがって、巻取り時にカールが内側に折り曲げられてしまうことはない。

前記ウェブ吸引保持手段の吸引面には、前記ウェブに対して相対的に移動させたときに前記ウェブに傷がつくのを防止する傷付き防止手段を設けることが好ましい。

前記ウェブ吸引保持手段は、ウェブを吸着保持した状態で前記ウェブに対して移動するが、吸引面に傷付き防止手段を設けることにより、ウェブとの摩擦抵抗を低減させてウェブに傷がつかないようにすることができる。したがって、前記ウェブ吸引保持手段とウェブとの間の摩擦抵抗は小さいので、前記ウェブ吸引保持手段でウェブの先端部を吸着し、ウェブを引張る向きにテンションを与えてもウェブの表面に傷が生じることはない。

このようなウェブ吸引保持手段としては、たとえば、吸引箱の開口部に１〜２ｍｍ程度の間隔を空けてローラを配設したもの、吸引箱の開口部に最密充填でボールを配設したもの、および弗素系樹脂や超高分子量ポリエチレンのような低摩擦材料のプレートに多数の小孔を穿設したものを吸引箱の開口部に固定したものなどが挙げられる。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の巻取り開始方法において、前記ウェブの先端部を前記巻付けローラによって前記巻芯における下側の面に押圧して巻付けを開始する巻取り開始方法に関する。

本発明の巻取り開始方法においては、通常、巻付けローラを、巻芯におけるウェブが当接した側から巻芯の下側の面を通過して反対側に向かう方向に転動させる。

したがって、ウェブ巻付け工程においてウェブを巻芯における下側の面に押圧して巻付けを開始することにより、ウェブの折れを防止できる。

本発明の巻取り開始方法においては、前記ウェブ巻付け工程で、前記巻付けローラを斜め上方から巻芯に近接させて前記ウェブの先端部を前記巻芯における下側の面に押圧することが好ましい。

本発明の巻取り開始方法においては、巻付けローラを、通常、巻芯におけるウェブが当接した側から巻芯の下側の面を通過して反対側に向かう方向に転動させる。

先端に巻付けローラを設けたロボットアームでウェブの巻き付けを開始する場合において、ロボットアーム先端の巻付けローラを０度の位置、即ち巻芯の端面から見て時計の３時の位置に持っていくと、丁度、ロボットアームの下腕部と上腕部と巻付けローラが取り付けられた先端アーム部とで巻芯を下方から抱え込んだ形になる。ここで、ロボットアームは、通常、基台から先端部に向かって上腕部、下腕部、先端アーム部に分けられ、基台と上腕部、上腕部と下腕部、下腕部と先端アーム部とは、夫々１自由度または２自由度の関節で接続されている。したがって、巻芯を下方から抱え込んだ状態においては、先端アーム部と下腕部とが互いに閉じた状態になるとともに、下腕部と上腕部とが巻芯に近接し、巻芯から垂れ下がったウェブが巻芯と前記上腕部または下腕部との間に挟まれて潰れてしまうことがある。

しかしながら、巻付けローラによって巻芯における下側の面にウェブを押圧して巻付けを開始すれば、０度の位置で押圧する場合に比較し、ロボットアームの先端アーム部と下腕部とは開いた状態にあるとともに、下腕部と上腕部とは巻芯から下方に遠ざかった位置をとる。したがって、巻芯から垂れ下ったウェブが前記下腕および上腕と巻芯との間に挟まれて折れることが防止される。

また、巻付けローラは、巻芯に押圧されるときにウェブを巻取り方向に沿って前方に押すから、ウェブを、緩みを発生させることなく巻芯に巻き付けることができる。

更に、前記ウェブ巻付け工程においては、前記巻付けローラに付与するトルクの大きさをウェブの厚みおよび摩擦係数に応じて設定することが好ましい。

ウェブ巻付け工程において巻付けローラに付与すべきトルクは、ウェブの厚みや摩擦係数によって異なると考えられる。即ち、ウェブの厚みや摩擦係数が大きなときは巻付けローラにより大きなトルクを付与する必要があり、反対に、ウェブの厚みや摩擦係数が小さなときは、巻付けローラにそれ程大きなトルクを付与する必要はないと考えられる。

巻付けローラに付与するトルクを上述のように制御することにより、前記巻付けローラに付与するトルクの大きさをウェブの厚みおよび摩擦係数に応じて設定しているから、ウェブの厚みや摩擦係数が異なる場合においてもウェブに皺や緩みを生じさせることなく、巻取りをおこなうことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の巻取り開始方法であって、前記ウェブ巻付け工程において、前記巻付けローラが前記ウェブを前記巻芯に押圧する押圧力を、前記巻付けローラの前記巻芯に対する相対位置の如何によらずに一定になるように制御する巻取り開始方法に関する。

ウェブ巻付け工程において、巻芯の回りを転動する際に巻付けローラがウェブに及ぼす引張り力は、前記巻付けローラに付与されるトルクと前記巻付けローラから巻芯に及ぼされる押圧力とによって与えられる。

前記巻取り開始方法においては、巻付けローラ自体の重量がキャンセルされるから、巻付けローラの位置の如何によらすに一定の押圧力が付与される。したがって、巻付けローラがウェブに及ぼす引張り力も、巻付けローラの位置の如何によらすに一定になるから、ウェブを、皺や緩みを発生させることなく巻芯に巻き付けるという本発明の目的がより確実に達成できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の巻取り開始方法において、前記ウェブ巻付け工程で前記ウェブを最初に巻芯に接触させる巻付け開始位置よりも前記巻取り方向に対して後方の部分をウェブ押えローラで前記巻芯に押圧し、次いで前記ウェブの巻付けを開始する巻取り開始方法に関する。

前記巻取り開始方法によれば、ウェブ押えローラでウェブを押圧しない場合に比較してウェブと巻芯表面との成す角度をより大きくできる。

したがって、ウェブ巻付け工程においてウェブの巻芯に巻き付けられた部分と巻芯との成す空間にウェブの先端を挿入する操作がより容易に行なえる。

また、ウェブの先端部における巻付けローラで押圧した部分よりも前方の部分の長さであるウェブ自由長が長いと、ウェブが巻芯に当接する食込み部にウェブ先端を挿入するときにウェブが逃げやすく、ウェブに膨らみが生じやすいが、前記巻取り開始方法によればウェブの自由長を短くできるから、前記食込み部にウェブ先端を挿入するときにウェブが逃げて膨らみが生じるという問題を防止できる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の巻取り開始方法において、前記ウェブ押えローラでウェブを押圧後、巻芯を所定時間巻取り方向に回転させて前記ウェブを緊張させてから巻付けローラで前記ウェブを前記巻芯に押圧する巻取り開始方法に関する。

前記巻取り開始方法によれば、前記ウェブは、巻芯にウェブを供給する最終パスローラとウェブ押えローラとの間の部分に生じた弛みが無くなった状態で巻芯に巻き付けられるから、前記ウェブに、前記緩みに起因した皺などの不良が発生することはない。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか１項に記載の巻取り開始方法であって、前記ウェブ巻付け工程において、ウェブが巻芯に当接する食込み部にウェブ先端を挿入するときのウェブ同士が交わる角度である突合せ角が６０度以下になるように前記ウェブを前記巻芯に巻回する巻取り開始方法に関する。

前記巻取り開始方法においては、ウェブ巻付け工程でウェブを巻芯に巻き付ける際に、ウェブ先端部が前記食込み部に円滑に挿入されるから、ウェブ先端部が上方に折れ曲ることが効果的に防止される。

本発明の巻取り開始方法においては、前記ウェブ巻取り開始工程でウェブの巻取りを開始後、一定の時間が経過するまでは、前記巻付けローラを前記巻芯に押圧し、前記ウェブの巻取り方向と同方向のトルクを付与して前記巻付けローラを回転させることが好ましい。

たとえば、ウェブが巻芯に２〜３回巻回されるまで前記巻付けローラを前記巻芯に押圧することにより、ウェブの巻き始めにおいてウェブが解れて緩んでしまうことが効果的に防止される。

前記時間は、ウェブの種類や厚さ、表面の摩擦係数などに応じて設定でき、たとえば前記ウェブがカラーペーパーの場合には５〜７秒の範囲に設定できる。

本発明の巻取り開始方法においてウェブ押えローラを使用する場合には、前記ウェブ巻取り開始工程でウェブの巻取りを開始後、前記巻芯にウェブが１周巻回されてから前記巻付けローラが離脱するまでの間の予め設定された特定の時点で前記ウェブ押えローラを前記巻芯から離脱させることができる。

前記巻取り開始方法においては、前記巻芯にウェブが１周巻回されるまでは、ウェブは、巻き付けローラだけでなく、ウェブ押えローラによって巻芯に押圧されているから、ウェブ先端部の食込み部への挿入および巻芯へのウェブの巻付けが確実に行なわれる。

請求項８に記載の発明は、特定の巻取り方向に回転してウェブを巻き取る巻芯にウェブを巻き付けるウェブ巻付け装置であって、前記ウェブを前記巻芯に押圧しつつ、前記巻取り方向に沿って前記巻芯の表面を転動することにより、前記ウェブを前記巻芯に巻き付ける巻付けローラを備えるウェブ巻付け手段を有してなり、前記ウェブ巻付け手段は、前記ウェブの前記巻芯への巻付け時において、前記巻付けローラに転動時の回転方向とは反対のトルクを付与することを特徴とするウェブ巻付け装置に関する。

前記ウェブ巻付け装置によれば、ウェブを巻芯に押圧して巻き付け、前記巻芯の回転を開始させて巻取りを開始するまでの一連の動作を自動的に行なうことができるから、オペレータが前記一連の動作を人手で行なう必要がなく、したがって巻き込まれ事故が起きることはない。

更に、前記ウェブ巻付け手段においては、巻付けローラに回転方向とは反対のトルク、換言すれば転動方向とは反対のトルクを付与しているから、前記巻付けローラが巻芯の回りを転動すると、ウェブは巻取り方向に沿って前方に引張られつつ巻芯に巻き付けられる。したがって、ウェブに皺や緩みが生じることはない。

請求項９に記載の発明は、 略水平に配設された巻芯にウェブを巻き付ける請求項８に記載のウェブ巻付け装置であって、ウェブの先端部を下方から受け、次いで前記巻芯から遠ざかる方向に移動して前記ウェブの先端部を払うことにより、前記ウェブの先端部を上方から前記巻芯に接触させる案内バーを備え、前記案内バーによって前記ウェブを前記巻芯に接触させた後に、前記ウェブ巻付け手段において前記巻芯への前記ウェブの巻き付けを行なうウェブ巻付け装置に関する。

前記ウェブ巻付け装置は、請求項２の発明と同様の特長を有する。即ち、本発明のウェブ巻取り開始方法は、通常、２以上の巻芯を有する巻取り装置において、前記巻芯のうちの一の巻芯に巻き掛けられたウェブの末端を切断して残りのウェブを他の巻芯に巻き付けて巻取りを開始するのに使用される。

前記巻取り開始方法においては、ウェブの切断から切断されたウェブの巻芯への巻き付けまでの一連の工程を全自動で行なえ、これらの工程をオペレータが人手で行なう必要がないから、安全性が高い。

切断された残りのウェブの先端部を前記案内バーで払うことにより、巾ずれを補正しているから、スイング式カッターでウェブを切断してウェブに巾ずれが生じた場合においても、巾ずれが生じたままでウェブが巻芯に巻回されることが防止される。

また、ウェブの切断から切断されたウェブの巻芯への巻き付けまでの一連の工程を全自動で行なえ、これらの工程をオペレータが人手で行なう必要がないから、安全性が高い。

本発明のウェブ巻付け装置においては、前記案内バーに代えて前記ウェブの先端部を吸着保持して巻芯に案内する吸引保持手段を設け、前記吸引保持手段で前記ウェブを前記巻芯に案内して接触させた後に、前記ウェブ巻付け手段において前記巻芯への前記ウェブの巻き付けを行なうようにしてもよい。

前記ウェブ巻付け装置においては、切断されたウェブの先端部を、ウェブ吸引保持手段で下方から受けて吸引保持し、前記ウェブ吸引保持手段を巻芯に向かって下方に移動させて前記巻芯に接触させているから、ウェブの両側縁部が大きくカールしている場合においても、両側縁部のカールが補正された状態で巻芯に接触し、前記ウェブ巻付け手段によって巻芯に巻付けられる。したがって、巻取り時にカールが前記カールの部分で内側に折り曲げられてしまうことはない。

前記ウェブ吸引保持手段の吸引面には、前記ウェブに対して相対的に移動させたときに前記ウェブに傷がつくのを防止する傷付き防止手段を設けることが好ましい。

ウェブ吸引保持手段の吸引面に傷付き防止手段を設けることにより、ウェブ吸引保持手段でウェブの先端部を吸着して巻芯に向かって移動させる際に、前記ウェブ吸引保持手段を前記ウェブに対して移動させた場合にウェブの表面に傷を生じさせることを防止できる。

このようなウェブ吸引保持手段としては、たとえば、吸引箱の開口部に１〜２ｍｍ程度の間隔を空けてローラを配設したもの、吸引箱の開口部に最密充填でボールを配設したもの、および弗素系樹脂や超高分子量ポリエチレンのような低摩擦材料のプレートに多数の小孔を穿設したものを吸引箱の開口部に固定したものなどが挙げられる。

本発明のウェブ巻付け装置においては、更に、前記ウェブの巻取り方向に沿って前記巻付けローラの前方に位置するとともに、前記ウェブ先端部を巻芯に押圧するウェブ先端押え部材を前記ウェブ巻付け手段に設けてもよい。

前記ウェブ巻付け手段によってウェブを巻芯に巻付けたときには、巻付けローラだけではウェブの先端を巻芯に完全には押圧できないことがある。

しかし、前記ウェブ巻付け装置においては、前記巻付けローラの前方にウェブ先端押え部材が設けられているから、ウェブの先端も巻芯に密着させることができ、ウェブの自由長を最小限に留めることができる。

前記ウェブ先端押え部材には、前縁に沿って転がり部材を設けることができる。

前記ウェブ先端押え部材の前縁に転がり部材を設ければ、ウェブ先端押え部材でウェブの先端を巻芯に押圧したときには、ウェブ先端押え部材そのものではなく、転がり部材がウェブに当接する。

したがって、ウェブの巻取り方向に沿って巻付けローラを転動させてウェブを巻芯に巻き付けるときに、ウェブがウェブ先端押え部材によって擦られて損傷することが無い故に好ましい。

前記転がり部材は、ローラ状またはころ状であってもよく、ボール状であってもよい。

前記転がり部材は、前記ウェブの巾方向に沿って複数個設けることができ、更に中央部に位置する転がり部材が両端部に位置する転がり部材よりも巻取り方向に沿って前方に位置するように配設できる。

ウェブの切断には、通常 スイング式カッターが使用されるが、スイング式カッターでウェブを切断するとウェブの端縁はＲ状になり、特に前記端縁においては、中心部が両端部よりもウェブの巻付け方向に沿って前方に位置する。

前記ウェブ巻付け装置においては、転がり部材の配置がＲ状のウェブの端縁に沿っているから、ウェブを端縁のＲ形状に沿って先端部まで巻芯に押圧できる。

請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載のウェブ巻付け装置において、前記ウェブ巻付け手段の備える巻付けローラが、前記ウェブの前記巻芯への巻き付け開始時において、前記ウェブ先端部を前記巻芯における下側の面に押圧されるウェブ巻付け装置に関する。

本発明のウェブ巻付け装置においては、通常、巻付けローラを、巻芯におけるウェブが当接した側から巻芯の下側の面を通過して反対側に向かう方向に転動させる。

先端に巻付けローラを設けたロボットアームでウェブの巻き付けを開始する場合において、ロボットアーム先端の巻付けローラを０度の位置、即ち巻芯の端面から見て時計の３時の位置に持っていくと、丁度、ロボットアームの下腕部と上腕部と巻付けローラが取り付けられた先端アーム部とで巻芯を下方から抱え込んだ形になる。ここで、ロボットアームは、通常、基台から先端部に向かって上腕部、下腕部、先端アーム部に分けられ、基台と上腕部、上腕部と下腕部、下腕部と先端アーム部とは、夫々１自由度または２自由度の関節で接続されている。したがって、巻芯を下方から抱え込んだ状態においては、先端アーム部と下腕部とが互いに閉じた状態になるとともに、下腕部と上腕部とが巻芯に近接し、巻芯から垂れ下がったウェブが巻芯と前記上腕部または下腕部との間に挟まれて潰れてしまうことがある。

しかしながら、巻付けローラによって巻芯における下側の面にウェブを押圧して巻付けを開始すれば、０度の位置で押圧する場合に比較し、ロボットアームの先端アーム部と下腕部とは開いた状態にあるとともに、下腕部と上腕部とは巻芯から下方に遠ざかった位置をとる。したがって、巻芯から垂れ下ったウェブが前記下腕および上腕と巻芯との間に挟まれて折れることが防止される。

前記ウェブ巻付け装置においては、前記巻付けローラを斜め上方から巻芯に近接させて前記ウェブ先端部を前記巻芯における下側の面に押圧することが好ましい。

上述の経路で巻付けローラを巻芯に近接させると、巻付けローラが巻芯に押圧されるときにウェブを巻取り方向に沿って前方に押すから、緩みを発生させること無く、ウェブを巻芯に巻き付けることができる。

前記ウェブ巻付け手段は、前記巻付けローラに付与するトルクの大きさをウェブの厚みおよび摩擦係数に応じて設定可能に形成されていることが好ましい。

巻付けローラに付与するトルクの大きさをウェブの厚みおよび摩擦係数に応じて設定することにより、ウェブの厚みや摩擦係数が異なる場合においてもウェブに皺や緩みを生じさせることなく、巻取りをおこなうことができる。

請求項１１に記載の発明は、請求項８〜１０の何れか１項に記載のウェブ巻付け装置において、前記ウェブ巻付け手段が、前記巻付けローラが前記ウェブを前記巻芯に押圧する押圧力を、前記巻付けローラの前記巻芯に対する相対位置の如何によらずに一定になるように制御可能に形成されてなるウェブ巻付け装置に関する。

前記ウェブ巻付け装置においては、請求項４に記載の巻取り開始方法と同様に、巻付けローラの位置の如何によらすに巻取りローラから巻芯に一定の押圧力が付与される。したがって、巻付けローラがウェブに及ぼす引張り力も、巻付けローラの位置の如何によらすに一定になるから、ウェブを、皺や緩みを発生させることなく巻芯に巻き付けるという本発明の目的がより確実に達成できる。。

また、前記ウェブ巻付け手段は、前記巻付けローラが巻芯の位置のずれに追従できるように形成されていることが好ましい。

複数の巻芯を有するウェブ巻付け装置においては、巻芯は、通常ターレットに装着され、前記ターレットを回転させて前記巻芯を所定の位置に移動させてからウェブの巻取りを開始する。

しかしながら、ターレットの停止位置の精度によっては、ウェブを巻き取るべき巻芯の位置にバラツキが生じることがある。

また、巻芯の直径にもバラツキがあることがあり、更に、巻芯の回転中心が振れていることもある。

巻付けローラを、巻芯の位置のずれに追従できるように形成することにより、ターレットの停止位置の精度があまり高くない場合や、巻芯の直径にバラツキがある場合、巻芯の回転中心が振れている場合においても、ウェブを巻芯に確実に巻き付けることができるから、安定に巻取りを開始することができる。

請求項１２に記載の発明は、請求項８〜１１の何れか１項に記載のウェブ巻付け装置において、巻付けローラが最初にウェブを巻芯に押圧する位置よりも前記ウェブの巻取り方向に対して後方において前記ウェブを前記巻芯に押圧するウェブ押えローラを有するウェブ巻付け装置に関する。

前記ウェブ巻付け装置は請求項５の発明と同一の特長を有する。即ち、ウェブ押えローラでウェブを押圧しない場合に比較してウェブと巻芯表面との成す角度をより大きくできるから、ウェブの巻芯に巻き付けられた部分と巻芯との成す空間にウェブの先端を挿入する操作がより容易に行なえる。

前記ウェブ巻付け装置においては、前記ウェブ押えローラが前記巻付けローラよりも先にウェブを巻芯に押圧するようにすることが好ましい。

ウェブの先端部における巻付けローラで押圧した部分よりも前方の部分の長さであるウェブ自由長が長いと、ウェブが巻芯に当接する食込み部にウェブ先端を挿入するときにウェブが逃げやすく、ウェブに膨らみが生じやすい。

しかし、予めウェブ押えローラでウェブを巻芯に押圧してから巻付けローラで巻芯に押圧することにより、ウェブの自由長を短くできる。

したがって、前記食込み部にウェブ先端を挿入するときにウェブが逃げて膨らみが生じるという問題を防止できる。

請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載のウェブ巻付け装置において、前記ウェブ押えローラでウェブを押圧後、巻芯を所定時間巻取り方向に回転させて前記ウェブを緊張させてから巻付けローラで前記ウェブを前記巻芯に押圧するウェブ巻付け装置に関する。

請求項１３に係るウェブ巻付け装置においては、ウェブは、巻芯にウェブを供給する最終パスローラとウェブ押えローラとの間の部分に生じた弛みが無くなった状態で巻芯に巻き付けられるから、前記ウェブに、前記緩みに起因した皺などの不良が発生することはない。

請求項１４に記載の発明は、請求項１２または１３に記載のウェブ巻付け装置において、前記巻付けローラが、ウェブが巻芯に当接する食込み部に前記ウェブの先端を挿入するときの突合せ角が６０度以下になるように前記ウェブを前記巻芯に巻回するウェブ巻付け装置に関する。

前記ウェブ巻付け装置によれば、ウェブを巻芯に巻き付ける際に、ウェブ先端部が前記食込み部に円滑に挿入されるから、ウェブ先端部が上方に折れ曲ることが効果的に防止される。

本発明のウェブ巻付け装置は、前記ウェブの巻取りを開始後、一定の時間が経過するまでは、前記巻付けローラを前記巻芯に押圧した状態に保持するとともに、前記巻付けローラの回転方向と同方向のトルクを前記巻付けローラに付与するウェブ巻付け装置を包含する。

前記ウェブ巻付け装置においては、たとえばウェブが巻芯に２〜３周巻回されるまで前記巻付けローラを前記巻芯に押圧しているから、ウェブの巻き始めにおいてウェブが解れて緩んでしまうことが効果的に防止される。

前記時間は、ウェブの種類や厚さ、表面の摩擦係数などに応じて設定でき、たとえば前記ウェブがカラーペーパーの場合には５〜７秒の範囲に設定できる。

請求項１２に記載のウェブ巻付け装置においては、ウェブの巻取りを開始後、前記巻芯にウェブが１周巻回されてから前記巻き付けローラが離脱するまでの間の予め設定された特定の時点でウェブ押えローラを前記巻芯から離脱させることもできる。

前記ウェブ巻付け装置においては、巻芯にウェブが１周巻回されるまでは、ウェブが、巻き付けローラだけでなく、ウェブ押えローラによって巻芯に押圧されているから、ウェブ先端部の食込み部への挿入および巻芯へのウェブの巻付けが確実に行なわれる。

本発明のウェブ巻付け装置においては、前記ウェブ巻付け手段は、前記巻付けローラが先端に装着されたロボットアームを備えてなるとともに、前記ロボットアームによって前記巻付けローラを前記巻芯に押圧し、前記巻芯の表面を前記ウェブの巻取り方向に沿って前記ウェブの先端部まで転動させてもよい。

前記ウェブ巻付け装置は、ロボットアームの先端に巻付けローラを装着した構成を有しているから、巻付けローラの軌跡を巻芯の位置や直径等に応じて柔軟に設定でき、また、巻芯に対する巻付けローラの相対位置に応じて巻付けローラから巻芯に及ぼされる押圧力を制御して一定の押圧力で押圧されるようにするのも容易である。更に、ロボットにティーチングを行なうことにより、ウェブの内側の面が外側に位置するように巻回する所謂内表巻、および外側の面が外側に位置するように巻回する所謂外表巻の何れも自在に行なうことができる。

ウェブ巻付け手段がロボットアームを備えるウェブ巻付け装置においては、前記ロボットハンドを退避させることにより、前記巻付けをオペレータが手動で行なう手動巻き付けに設定できるようにすることができる。

前記ウェブ巻付け装置においては、たとえばロボットが不調になったときは、ロボットを巻付け位置から退避させて手動に設定し、ウェブの巻取りを継続できる。

更に、前記ロボットアームには、前記案内バーによって先端部を払われたウェブを下方から受けるウェブ受け部材を設けてもよい。

ウェブを切断後、只単に上方から垂下させて巻芯に接触させただけでは、ロボットアームが下方に垂れたウェブ先端部に接触し、円滑に巻付けが行なわれなくなることがある。

前記ウェブ巻付け装置においては、前記案内バーによって先端部を払われたウェブ先端部を、ロボットアームに設けられたウェブ受け部材によって下方から受けているから、ウェブは、先端部に折れが生じることなく巻芯に巻き掛けられる。

巻芯を所定の巻取り方向に回転させてウェブを巻き取る巻取り装置であって、巻き取ろうとするウェブの先端部を前記巻芯に巻き付ける本発明のウェブ巻付け装置を備え、ウェブを前記巻芯に巻き付けてから前記巻芯の前記巻取り方向への回転を開始して前記ウェブを巻き取ることを特徴とする巻取り装置も本発明に包含される。

前記巻取り装置においては、ウェブを巻芯に押圧して巻き付け、前記巻芯の回転を開始させて巻取りを開始するまでの一連の動作を自動的に行なうことができるから、オペレータが前記一連の動作を人手で行なう必要がなく、したがって巻き込まれ事故が起きることはない。

更に、前記ウェブ巻付け手段においては、巻付けローラに回転方向とは反対のトルク、換言すれば転動方向とは反対のトルクを付与しているから、前記巻付けローラが巻芯の回りを転動すると、ウェブは巻取り方向に沿って前方に引張られつつ巻芯に巻き付けられる。したがって、ウェブに皺や緩みが生じることはない。

所定の巻取り方向に回転してウェブを巻き取る２以上の巻芯と、前記巻芯のうちの一の巻芯に巻き取られたウェブの末端部を裁断するウェブ裁断手段と、前記ウェブ裁断手段で裁断された残りのウェブを前記巻芯のうちの他の巻芯に巻付ける本発明のウェブ巻付け装置とを備え、前記他の巻芯においては、前記ウェブ巻付け装置で前記ウェブを巻き付けた後に、前記巻取り方向への回転を開始させて前記ウェブの巻取りを開始することを特徴とする巻取り装置も本発明の技術的範囲に属する。

前記巻取り装置は、前記巻芯のうちの一の巻芯に巻き掛けられたウェブの末端を切断し、残りのウェブの先端部を他の巻芯に巻き付けて巻取りを開始するまでの一連の工程を全自動で行なえるから、安全性が高い。

以上説明したように、本発明によれば、新たな巻芯への巻き替え動作を自動的に行うことができ、しかも巻芯への巻き始めの部分においてもウェブに皺や緩みなどが生じることのない巻取り開始方法およびウェブ巻付け装置が提供される。

１．実施形態１
以下、本発明のウェブ巻付け装置の一例である巻取りライン１００について以下に説明する。

１−１ 巻取りライン１００の構成
図１に示すように、巻取りライン１００は、ウェブＷを巻き取る１対の巻芯２Ａおよび巻芯２Ｂを有する巻取りターレット２と、巻取りターレット２の上方に設けられたプレスローラ６およびガイドバー８と、巻取りターレット２に相対するように設けられたロボット４と、ウェブＷを巻芯２Ａまたは２Ｂに向かって送り出す一群のローラからなるウェブ送出装置１２と、ウェブ送出装置１２の直下に設けられたサクションボックス１０とを有する。プレスローラ６、およびガイドバー８、およびサクションボックス１０は、夫々本発明におけるウェブ押えローラ、および案内バー、およびウェブ吸引保持手段に相当する。サクションボックス１０の吸引圧は、１〜３ｍｍ／Ａｑ（９．８〜２９．４Ｐａ）程度に設定することが好ましいが、ウェブＷの材質や表面粗さなどの物性によっては前記範囲外の吸引圧に設定してもよい。

ウェブ送出装置１２には、サクションボックス１０に隣接するように１対のニップローラである押えローラ１４が設けられ、ウェブＷの送出方向ａに沿って押えローラ１４の下流側に、案内ローラ１６および案内ローラ１８が設けられている。案内ローラ１６は、巻芯２Ａおよび巻芯２Ｂのうち、向かって左側に位置する巻芯にウェブＷを巻き取るときにウェブＷを案内し、案内ローラ１８は、ウェブＷの送出方向ａに沿って案内ローラ１６の下流側に位置し、巻芯２Ａおよび巻芯２Ｂのうち、向かって右側に位置する巻芯にウェブを巻き取るときにウェブＷを案内する。ウェブＷの送出方向ａに対して案内ローラ１８の上流側に隣接して、ウェブＷを切断するスイングカッタ２０が設けられている。

巻取りターレット２は、基台２Ｄと、基台２Ｄの頂部において水平軸２Ｅの回りに回動するターレット腕２Ｃと、ターレット腕２Ｃの両端において水平に軸支された巻芯２Ａおよび巻芯２Ｂとを備えている。巻芯２Ａ、巻芯２Ｂ、ターレット腕２Ｃは、何れも図１の紙面に対して直角な方向に沿って水平に軸支され、通常のモータやステッピングモータのような回転駆動手段（図示せず）によって回転または回動する。

ガイドバー８は、水平方向に延在する主空圧シリンダ２２の先端に設けられた基台２４に図１の紙面に対して直角な方向に固定され、プレスローラ６は、基台２４に斜め下方に固定された副空圧シリンダ２６の先端に回転可能に設けられている。プレスローラ６およびガイドバー８は、主空圧シリンダ２２が伸縮することにより、水平方向に沿って左側の巻芯２Ａに近接する方向または遠ざかる方向に移動する。

サクションボックス１０は、一端が図１の紙面に対して直角な回転軸の回りに回動する腕状部材２８の他端に首振り可能に設けられている。サクションボックス１０は、腕状部材２８が回動することにより、図１において実線で示す退避位置と、二点鎖線で示す吸着保持位置との何れかを取る。サクションボックス１０は、図２に示すように、一方の面に開口部１０Ｃが設けられた筐体１０Ａと、開口部１０Ｃに、ウェブＷの送出経路に対して平行に、しかもウェブＷの送出方向ａに対して直角な方向に回転可能に設けられた一群のローラ１０Ｂとを備える。隣接する２本のローラ１０Ｂ同士が接触しないように、ローラ１０Ｂの間には若干の隙間が設けられている。ローラ１０Ｂは、本発明のウェブ吸引保持手段の備える傷付き防止手段に相当する。筐体１０Ａには、内部を減圧にする減圧管１０Ｄが設けられている。サクションボックス１０は、図１における吸着保持位置においては、図２に示すように、筐体１０Ａにおけるローラ１０Ｂの配設された側がウェブＷに相対するように保持される。したがって、筐体１０Ａ内部を減圧にすれば、ウェブＷは、筐体１０Ａの開口部１０Ｃに吸い寄せられてローラ１０Ｂに当接する。故に、腕状部材２８を回転させることにより、サクションボックス１０がウェブＷに対して相対的に移動した場合においては、ローラ１０Ｂが転動するから、ウェブＷがサクションボックス１０の筐体１０Ａに直接に擦られてウェブＷの表面に傷が生じることが効果的に防止される。

ロボット４は、図１、図３〜図７に示すように、巻付けローラ４Ａを軸支するアタッチメント４Ｄと、アタッチメント４Ｄが先端旋回軸４Ｅによって先端に軸支されたロボットアーム４Ｂとを備える。ロボットアーム４Ｂは、根元部において基台４Ｃに起倒可能に支持されている。ロボットアーム４Ｂは、先端から根元部に向かって先端アーム部４Ｆ、下腕部４Ｇ、上腕部４Ｈの３つの部分に分かれている。先端アーム部４Ｆと下腕部４Ｇとは関節４Ｉによって接続され、下腕部４Ｇと上腕部４Ｈとは関節４Ｊによって接続されている。そして、上腕部４Ｈは、関節４Ｋによって基台４Ｃに起倒可能に取りつけられている。先端旋回軸４Ｅは、交流サーボモータ４Ｍによって回動する。同様に、関節４Ｉ〜関節４Ｋも交流サーボモータ（図示せず。）によって回動する。先端アーム部４Ｆの上面には、上方から垂下されたウェブＷを受けるウェブ受け皿４Ｌが設けられている。

アタッチメント４Ｄは、図４〜図７に示すように、角型中空状の支持体４８と、支持体４８の両端部に設けられた巻芯位置ズレ対応機構４２と、巻付けローラ４Ａの一端部における巻芯位置ズレ対応機構４２の外側に設けられたウェブ引張り巻付け機構４０と、ウェブＷの巻付け方向に沿って巻付けローラ４Ａの前方に位置するウェブ先端押え部材４４と、巻芯位置ズレ対応機構４２の内側に隣接するように支持体４８に固定された押え部材位置調節機構４６とから構成されている。ウェブ引張り巻付け機構４０は、巻付けローラ４Ａに、巻芯２Ａの表面を転動する転動方向とは反対方向のトルクを付与する機能を有する。巻芯位置ズレ対応機構４２は、巻付けローラ４Ａを軸支するとともに、巻付けローラ４Ａが巻芯２Ａに当接するように巻付けローラ４Ａの位置を調節する機能を有する。そして、押え部材位置調節機構４６は、ウェブ先端押え部材４４を巻芯２Ａに離間させると同時にウェブ先端押え部材４４の巻芯２Ａに対する傾きを調節する機能を有する。アタッチメント４Ｄは、支持体４８において先端旋回軸４Ｅに取り付けられている。

ウェブ引張り巻付け機構４０は、巻付けローラ４Ａにトルクを付与するモータ４０Ａと、モータ４０Ａからのトルクを巻付けローラ４Ａに伝達するトルク伝達機構４０Ｂとから構成される。

巻芯位置ズレ対応機構４２は、支持体４８に固定されたアクチュエータ部４２Ａと、一端において巻付けローラ４Ａを軸支するとともに、他端においてアクチュエータ部４２Ａのピストン４２Ｃに接続された伝達レバー４２Ｂとを備える。伝達レバー４２Ｂは、中央部において支持体４８に軸支されている。アクチュエータ部４２Ａとしては、空圧シリンダ、空気圧シリンダ、電動アクチュエータなど、各種のアクチュエータが使用できる。

巻芯位置ズレ対応機構４２においては、図７に示すように、アクチュエータ部４２Ａのピストン４２Ｃが引き込められると伝達レバー４２Ｂの他端が持ち上げられ、巻付けローラ４Ａが巻芯２Ａに近接し、または押圧される。反対に、アクチュエータ部４２Ａからピストン４２Ｃが突出すると、伝達レバー４２Ｂの他端が押し下げられ、巻付けローラ４Ａが巻芯２Ａから離間する。

なお、巻芯位置ズレ対応機構４２は、巻付けローラ４Ａの両端と支持体４８との間にアクチュエータを介装した形態であってもよい。

押え部材位置調節機構４６は、支持体４８に固定された主アクチュエータ４６Ａと、主アクチュエータ４６Ａの先端に取り付けられた台座４６Ｂと、台座４６Ｂの主アクチュエータ４６Ａに相対する側の面に固定された副アクチュエータ４６Ｃと、台座４６Ｂの副アクチュエータ４６Ｃが固定された側とは反対側の面に一端が軸着され、副アクチュエータ４６Ｃが他端に取りつけられ、副アクチュエータ４６Ｃによって回動するウェブ先端押え部材装着部４６Ｄとを有する。ウェブ先端押え部材４４はウェブ先端押え部材装着部４６Ｄに装着される。

台座４６Ｂは、主アクチュエータ４６Ａが伸長すると図５において実線で示すように巻芯２Ａに近接し、主アクチュエータ４６Ａが収縮すると同図において二点鎖線で示すように巻芯２Ａから遠ざかる。これにより、ウェブ先端押え部材４４も巻芯２Ａに近接し、または遠ざかる。一方、ウェブ先端押え部材装着部４６Ｄは、副アクチュエータ４６Ｃが伸長すると図５において二点鎖線で示すように台座４６Ｂに対して傾斜し、副アクチュエータ４６Ｃが収縮すると同図において実線で示すように台座４６Ｂに対して平行になる。これにより、ウェブ先端押え部材４４の巻芯表面に対する角度を調節できる。

図６および図８に示すように、ウェブ先端押え部材４４の前端部には本発明の転がり部材に対応するコロ４４Ａが設けられている。コロ４４Ａは、図８において実線で示されている中央部のコロ４４Ａが、二点鎖線で示されている両端側のコロ４４Ａよりも前方に位置するように軸着されている。ウェブ先端押え部材４４の前端部におけるコロ４４Ａの前方には、図８に示すように、延長部４４Ｂが装着されている。

１−２ 巻取りライン１００の作用
以下、巻取りライン１００において、巻芯２ＢへのウェブＷの巻取りを停止して巻芯２Ａへの巻取りを開始する手順について説明する。

図９において（Ａ）に示すように、巻芯２Ｂを停止してウェブＷの巻取りを終了すると、同図において（Ｂ）に示すように、主空圧シリンダ２２が伸長し、プレスローラ６が巻芯２Ａに近接するとともにガイドバー８がウェブを受け止める位置まで前進する。同時に、ロボット４においては、ウェブ受け皿４Ｌが巻芯２Ａの下方に位置するように、上腕部４Ｈ，下腕部４Ｇ，および先端アーム部４Ｆが巻取りターレット２に向かって伸長する。

次いで、同図において（Ｃ）に示すように、押えローラ１４がニップすることによってウェブＷが固定され、図１０において（Ａ）に示すように、スイングカッタ２０によって裁断される。スイングカッタ２０で裁断されたウェブＷは、下方に垂れ下ってガイドバー８によって受けられる。

ガイドバー８がウェブＷを受けたら、図１０において（Ｂ）に示すように、主空圧シリンダ２２が収縮し、ガイドバー８が図１０における右方向、言いかえればロボット４から遠ざかる方向に移動する。これにより、図１７に示すように、ウェブＷの先端が払われ、ウェブＷは、巾方向のズレが補正された状態で巻芯２Ａに上方から接触する。そしてウェブＷの先端は、ロボット４におけるウェブ受け皿４Ｌによって下方から受けられる。

ウェブＷが巻芯２Ａに接触したら、図１０において（Ｃ）に示すように主空圧シリンダ２２が再び伸長するとともに、副空圧シリンダ２６が伸長し、プレスローラ６が斜め下方に沿って巻芯２Ａに向かって押し出され、ウェブＷの上から巻芯２Ａに押圧される。次いで図１１において（Ａ）に示すように巻芯２ＡがウェブＷの巻取り方向に寸動し、ウェブＷの弛みが除去される。

巻芯２Ａを寸動させてウェブＷの弛みを除去したら、図１１において（Ｂ）に示し、図３において（Ａ）で実線で示すように、ロボット４の先端旋回軸４Ｅと、関節４Ｉ、関節４Ｊ、関節４Ｋを回動させて上腕部４Ｈ，下腕部４Ｇ，および先端アーム部４Ｆを屈伸させ、巻付けローラ４Ａを向かって斜め右上方から巻芯２Ａに近接させ、ウェブＷを巻芯２Ａの向かって斜め右下側の面に押圧する。

そして、図１１における（Ｃ）、１２における（Ａ）〜（Ｃ）に示し、図３における（Ｂ）〜（Ｅ）において二点鎖線で示すように、巻付けローラ４Ａを、ウェブＷの巻取り方向に沿って巻芯２Ａの表面に沿って転動させる。このとき、巻付けローラ４Ａには、図１８において破線の矢印で示すように、ウェブ引張り巻付け機構４０によって転動方向とは反対の方向のトルクが付与される。

更に、図１９に示すように、少なくとも巻付けローラ４ＡがウェブＷの先端部に到達し、ウェブＷの巻芯２Ａへの巻付けが終了に近付いたら、アタッチメント４Ｄに設けられた押え部材位置調節機構４６において副アクチュエータ４６Ｃによってウェブ先端押え部材４４を巻芯２Ａの表面に対して平行に保持しつつ、主アクチュエータ４６Ａを伸長させ、ウェブ先端押え部材４４によってウェブＷの先端部を巻芯２Ａに押圧する。これにより、図２１に示すようにウェブＷが巻付けローラ４Ａによって巻付け方向に引張られることにより、先端部に皺が生じることが防止される。

なお、ウェブＷの巻付けが終了に近付いてからウェブ先端押え部材４４でウェブＷを押圧する代りに、図２０において（Ａ）〜（Ｃ）に示すように巻付け開始時からウェブ先端押え部材４４をウェブＷに当接させるようにしてもよい。

巻芯２Ａは、回転を開始し始めてから３秒間は低速回転し、その間に、図１３において（Ａ）および（Ｂ）に示し、図２０において（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、副空圧シリンダ２６が収縮し、次いで主空圧シリンダ２２が収縮することにより、プレスローラ６が巻芯２Ａから離脱する。

プレスローラ６が離脱した後、図１３において（Ｂ）に示すように、押えローラ１４のニップが解除され、次いで、図２０において（Ｄ）および（Ｅ）に示すように、巻芯２Ａは、巻付けローラ４Ａおよびウェブ先端押え部材４４が当接した状態で矢印で示す巻取り方向に加速を開始し、巻芯２Ａの加速中に図１３において（Ｃ）に示し、図２０において（Ｆ）に示すように巻付けローラ４Ａおよびウェブ先端押え部材４４が巻芯２Ａから離脱する。

巻付けローラ４Ａおよびウェブ先端押え部材４４が巻芯２Ａから離脱したら、巻芯２Ａは高速回転を開始し、ウェブＷの巻取りが開始される。

次に、両側縁部が大きくカールしているウェブＷの巻芯２Ａへの巻取りを開始する手順について説明する。

図１４において（Ａ）に示すように、巻芯２Ｂを停止してウェブＷの巻取りを終了すると、同図において（Ｂ）に示すように、腕状部材２８が回動し、それまで退避位置にあったサクションボックス１０が吸着保持位置に移動し、ウェブＷに吸着する。同時に、ロボット４においては、ウェブ受け皿４Ｌが巻芯２Ａの下方に位置するように、上腕部４Ｈ，下腕部４Ｇ，および先端アーム部４Ｆが巻取りターレット２に向かって伸長する。

次いで、同図において（Ｃ）に示すように、押えローラ１４がニップすることによってウェブＷが固定され、図１５において（Ａ）に示すように、スイングカッタ２０によって裁断される。

スイングカッタ２０で裁断された残りのウェブＷは、先端部においてサクションボックス１０によって吸引保持される。そして図１５において（Ｂ）に示すように腕状部材２８が巻芯２Ａに向かって下方に回動すると、ウェブＷの先端部も巻芯２Ａに向かって案内される。

ウェブＷが巻芯２Ａに接触したら、図１５において（Ｃ）に示すように主空圧シリンダ２２が再び伸長するとともに、副空圧シリンダ２６が伸長し、プレスローラ６が斜め下方に沿って巻芯２Ａに向かって押し出され、ウェブＷの上から巻芯２Ａに押圧される。次いで図１６において（Ａ）に示すように巻芯２ＡがウェブＷの巻取り方向に寸動し、ウェブＷの弛みが除去される。

巻芯２Ａを寸動させてウェブＷの弛みを除去したら、図１６において（Ａ）に示すように腕状部材２８が時計回り方向に回動して回動サクションボックス１０が退避位置に戻る。そして、同図の（Ｂ）に示すように、ロボット４の先端旋回軸４Ｅと、関節４Ｉ、関節４Ｊ、関節４Ｋとを回動させて上腕部４Ｈ，下腕部４Ｇ，および先端アーム部４Ｆを屈伸させ、巻付けローラ４Ａを向かって斜め右上方から巻芯２Ａに近接させ、ウェブＷを巻芯２Ａの向かって斜め右下側の面に押圧する。以下、図１１、図１２、図１３、図１８、図１９、図２０に示す手順に従ってウェブＷを巻芯２Ａに巻き付けて巻取りを開始する。

１−３ 巻取りライン１００の特長
巻取りライン１００では、巻芯２Ａは、巻取りターレット２におけるターレット腕２Ｃの一端部に設けられ、巻芯２ＡへのウェブＷの巻取り開始時にはターレット腕２Ｃは略水平位置で停止するが、ターレット腕２Ｃの停止位置は必ずしも一定ではないから、巻芯２Ａの位置も一定ではない。

しかしながら、巻付けローラ４Ａは、ロボットアーム４Ｂの先端に装着されたアタッチメント４Ｄの軸着されているから、巻付けローラ４Ａの軌跡を巻芯２Ａの位置や直径等に応じて柔軟に設定できる。

したがって、巻芯２Ａの停止位置にズレが生じても、ウェブＷを巻芯２Ａに確実に巻き付けることができる。また、巻芯２Ａに対する巻付けローラ４Ａの相対位置に応じて巻付けローラ４Ａから巻芯２Ａに及ぼされる押圧力を制御して押圧力を一定にすることもできる。

巻付けローラ４Ａは、巻芯位置ズレ対応機構４２を介してアタッチメント４Ｄに軸着されているから、ロボットアーム４Ｂにおける上腕部４Ｈ，下腕部４Ｇ，および先端アーム部４Ｆの動きだけでは対応できない巻芯２Ａの停止位置のズレや押圧力の変動に対しても柔軟に対応できる。

アタッチメント４Ｄにおける巻付けローラ４Ａの前方にはウェブ先端押え部材４４が設けられ、ウェブ先端押え部材４４の前端部には延長部４４Ｂが設けられているから、ウェブＷを巻芯２Ａに巻き付けるときにウェブＷの先端部も確実に押圧され、ウェブＷの先端部が巻芯２Ａの表面から浮き上がって外側に折れ曲ることが確実に防止される。

ウェブ先端押え部材４４の前端部にはコロ４４Ａが設けられているから、ウェブＷを巻芯２Ａに巻き付けたときに、ウェブ先端押え部材４４をウェブＷに対して円滑に移動させることができる。

ウェブＷの裁断にはスイングカッタ２０を用いているので、ウェブの前端部はＲ状になる。しかし、ウェブ先端押え部材４４においては、中央部のコロ４４Ａが両端側のコロ４４Ａよりも前方に位置するように軸着されているから、コロ４４の配置は、ウェブＷの裁断端縁のＲ状のカーブに沿っている。したがって、ウェブＷの先端部も確実に押圧できる。

本発明の巻取り開始方法およびウェブ巻付け装置は、カラーペーパーやラミネート紙、熱転写紙、外装箱原反などの各種紙製品、紙、フィルム、不織布、および織布などの巻取りに適用できる。

図１は、実施形態１に係る巻取りラインの一例を示す概略構成図である。 図２は、図１に示す巻取りラインの備えるサクションボックスの構成を示す概略断面図である。 図３は、実施形態１に係る巻取りラインにおけるロボットの構成および動きを示す拡大図である。 図４は、図３に示すロボットの備えるロボットアームの構成を示す拡大図である。 図５は、図３および図４に示すロボットアームの先端に装着されたアタッチメントの側面から見た構成を示す拡大図である。 図６は、前記アタッチメントを前方から見た構成を示す拡大図である。 図７は、前記アタッチメントに設けられた巻芯位置ズレ対応機構４２の構成および機能を示す解説図である。 図８は、前記アタッチメントに設けられたウェブ先端押え部材の構成の詳細を示す拡大図である。 図９は、巻取りラインにおいて、巻芯へのウェブの巻取りを開始する手順について説明する流れ図である。 図１０は、巻取りラインにおいて、巻芯へのウェブの巻取りを開始する手順について説明する流れ図である。 図１１は、巻取りラインにおいて、巻芯へのウェブの巻取りを開始する手順について説明する流れ図である。 図１２は、巻取りラインにおいて、巻芯へのウェブの巻取りを開始する手順について説明する流れ図である。 図１３は、巻取りラインにおいて、巻芯へのウェブの巻取りを開始する手順について説明する流れ図である。 図１４は、巻取りラインにおいて、巻芯へのウェブの巻取りを開始する手順について説明する流れ図である。 図１５は、巻取りラインにおいて、巻芯へのウェブの巻取りを開始する手順について説明する流れ図である。 図１６は、巻取りラインにおいて、巻芯へのウェブの巻取りを開始する手順について説明する流れ図である。 図１７は、ガイドバーによってウェブが払われるところを示す概略図である。 図１８は、巻芯にウェブを巻き付ける際に、巻付けローラに転動方向とは反対方向のトルクを付与することを示す概略図である。 図１９は、巻芯にウェブを巻き付けるときのウェブ先端押え部材の動きを示す流れ図である。 図２０は、巻芯にウェブを巻き付けるときのウェブ先端押え部材、巻付けローラ、およびプレスローラの動きを示す流れ図である。 図２１は、ウェブ先端押え部材が無い場合の、巻芯へのウェブの巻付け状態を示す外略図である。

符号の説明

２ 巻取りターレット
２Ａ 巻芯
２Ｂ 巻芯
２Ｃ ターレット腕
４ ロボット
４Ａ ローラ
４Ｂ ロボットアーム
４Ｃ 基台
４Ｄ アタッチメント
４Ｅ 先端旋回軸
４Ｆ 先端アーム部
４Ｇ 下腕部
４Ｈ 上腕部
４Ｉ 関節
４Ｊ 関節
４Ｋ 関節
４Ｌ ウェブ受け皿
６ プレスローラ
８ ガイドバー
１０ サクションボックス
２０ スイングカッタ
２２ 主空圧シリンダ
２６ 副空圧シリンダ
２８ 腕状部材
４０ ウェブ引張り巻付け機構
４２ 巻芯位置ズレ対応機構
４４ ウェブ先端押え部材
４４Ａ コロ
４４Ｂ 延長部
４６ 押え部材位置調節機構
４６Ａ 主アクチュエータ
４６Ｂ 台座
４６Ｃ 副アクチュエータ
４６Ｄ ウェブ先端押え部材装着部
４８ 支持体
１００ 巻取りライン

Claims (12)

1. 巻芯へのウェブの巻取りを開始する巻取り開始方法であって、
   前記ウェブを前記巻芯に接触させ、
   巻きつけローラによって前記ウェブを前記巻芯に押圧しつつ、前記巻きつけローラを、前記巻芯に巻き取る巻取り方向に沿って前記巻芯の表面を転動させ、前記ウェブの先端部を前記巻芯に巻き掛けるウェブ巻付工程と、
   前記ウェブが巻付けられた巻芯を前記巻取り方向に回転させて巻取りを開始するウェブ巻取り開始工程と、
   を有し、
   前記ウェブ巻付け工程においては、前記巻付けローラから前記ウェブに前記巻取り方向に沿った力を付与しつつ前記巻付けローラを転動させることを特徴とする巻取り開始方法。
2. ウェブの先端部を上方から垂下させ、略水平に配設された案内バーによって下方から受け、次いで前記案内バーを前記巻芯から遠ざかる方向に移動させて前記ウェブの先端部を払って上方から前記巻芯に接触させ、次いで前記ウェブ巻付け工程において前記ウェブを前記巻芯に巻き付ける請求項１に記載の巻取り開始方法。
3. 前記ウェブ巻付け工程において、前記ウェブを前記巻付けローラによって前記巻芯における下側の面に押圧して巻付けを開始する請求項１または２に記載の巻取り開始方法。
4. 前記ウェブ巻付け工程においては、前記巻付けローラが前記巻芯を押圧する押圧力を、前記巻付けローラの前記巻芯に対する相対位置の如何によらずに一定になるように制御する請求項１〜３の何れか１項に記載の巻取り開始方法。
5. 前記ウェブ巻付け工程で前記ウェブを最初に巻芯に接触させる巻付け開始位置よりも前記巻取り方向に対して後方の部分をウェブ押えローラで前記巻芯に押圧し、次いで前記ウェブの巻付けを開始する請求項１〜４の何れか１項に記載の巻取り開始方法。
6. 前記ウェブ押えローラでウェブを押圧後、巻芯を所定時間巻取り方向に回転させて前記ウェブを緊張させてから前記ウェブ巻付け工程においてウェブの巻付けを開始する請求項５に記載の巻取り開始方法。
7. 特定の巻取り方向に回転してウェブを巻き取る巻芯にウェブを巻きつけるウェブ巻付け装置であって、
   ウェブの先端部を下方から受け、次いで前記巻芯から遠ざかる方向に移動して前記ウェブの先端部を払うことにより、前記ウェブの先端部を上方から前記巻芯に接触させる案内バーと、
   前記ウェブを前記巻芯に押圧しつつ、前記巻取り方向に沿って前記巻芯の表面を転動することにより、前記ウェブを前記巻芯に巻き付ける巻付けローラを備え、前記案内バーによって前記ウェブを前記巻芯に接触させた後に、前記巻付けローラを転動させることにより、前記ウェブの先端部を前記巻芯に巻き掛けるウェブ巻付け手段と、
   を有し、
   前記ウェブ巻付け手段は、前記ウェブの前記巻芯への巻付け時において、前記巻付けローラから前記ウェブに前記巻取り方向に沿った力を付与することを特徴とするウェブ巻付け装置。
8. 略水平に配設された巻芯にウェブを巻き付けるウェブ巻付け装置であって、
   前記案内バーによって前記ウェブを前記巻芯に接触させた後に、前記ウェブ巻付け手段において前記巻芯への前記ウェブの巻付けを行う
   請求項７に記載のウェブ巻付け装置。
9. 前記ウェブ巻付け手段の備える巻付けローラは、前記ウェブの前記巻芯への巻き付け開始時において、前記ウェブ先端部を前記巻芯における下側の面に押圧される請求項７または８に記載のウェブ巻付け装置。
10. 前記ウェブ巻付け手段は、前記巻付けローラが前記ウェブを前記巻芯に押圧する押圧力を、前記巻付けローラの前記巻芯に対する相対位置の如何によらずに一定になるように制御可能に形成されてなる請求項７〜９の何れか１項に記載のウェブ巻付け装置。
11. 巻付けローラが最初にウェブを巻芯に押圧する位置よりも前記ウェブの巻取り方向に対して後方において前記ウェブを前記巻芯に押圧するウェブ押さえローラを有する請求項７〜１０の何れか１項に記載のウェブ巻付け装置。
12. 前記ウェブ押さえローラでウェブを押圧後、巻芯を所定時間巻取り方向に回転させて前記ウェブを緊張させてから巻付けローラで前記ウェブを前記巻芯に巻き付ける請求項１１に記載のウェブ巻付け装置。

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