JP4874278B2 - サンプリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、巻取機にて巻取りが完了したロール物から試験片を切り出すサンプリング装
置に関する。

巻取機によって形成されるロール物は、巻芯にフィルム状の可撓材を巻付けたものであ
る。可撓材はアキュムレータを通して巻取機に供給され、巻取機は、可撓材を巻芯に接合
し、この巻芯を回転させる。ロール物が所定の直径に達したところで、巻取機は巻芯の回
転を止め、巻芯に対して平行な向きに走るカッターで可撓材を切断する。

ロール物の検査を行うには、可撓材の一部分を次のようにサンプリングする。即ち、巻
芯に巻付けられた可撓材がカッターで切断された切り口は、可撓材の端部となる。この端
部をオペレータが牽引することにより、ロール物から所望の長さの可撓材を解き、ロール
物の近傍に配置したサンプリング用巻芯に、ロール物から解かれる可撓材を巻付ける。そ
して、オペレータが、ロール物とサンプリング用巻芯に巻付いた可撓材とを、カッター等
を用いて切断した後、サンプリング用巻芯を巻取機から取出す。このように巻取機から可
撓材を切り出す装置は特許文献１に開示されている。

一方、ロール物は巻芯と共に巻取機から搬出される。例えば、図９に示すように、巻取
機１０１から解放された巻芯１の両端を、無人搬送車両１０２に受止めさせる。続いて、
巻芯１の両端に一対の支軸（ロッド部）５２を嵌入するロール物移載装置５を用いて、ロ
ール物３を吊下げ、無人搬送車両１０２からロール物３を他所へ移載することができる。
ロール物移載装置は特許文献２に開示されている。
特開平０６−３２８３９４号公報 特開平０６−１００１０８号公報

しかしながら、サンプリング用巻芯に可撓材を巻付け、サンプリング用巻芯を巻取機か
ら取出すには、オペレータの手作業が不可欠である。このため、オペレータは、巻取機の
動作に注意を払いながら、巻取機に接近しなければならない。また、オペレータが作業に
手間取ると、その分、ロール物を巻取機から搬出するのが遅れ、或いは巻取機の動作が中
断されるという問題が起こる。

そこで、本発明の目的は、巻取機によって形成されるロール物から可撓材を切り出す作
業の無人化を実現できるサンプリング装置を提供することにある。

本発明に係るサンプリング装置は、両端を有する巻芯に可撓材を巻付けたロール物を形
成する巻取機から、前記ロール物を搬出する工程で、前記可撓材の一部分を切り出すもの
であって、前記巻芯の両端に着脱自在に接合する一対の支軸を有し、前記一対の支軸の間
に前記ロール物を保持するロール物移載装置と、前記ロール物移載装置の支軸に接合され
たロール物を回転させる第１の回転手段と、前記ロール物移載装置に保持されるロール物
の下方に配置され、通気孔を有する牽体を前記巻芯に交差する方向に走行させ、前記通気
孔に導かれる負圧により吸引力を発生する吸引コンベヤと、両端を有し周面に粘着材を設
けた粘着芯を、前記ロール物移載装置に保持されるロール物の巻芯に平行な姿勢で供給す
る供給手段と、前記粘着芯の両端に着脱自在に接合する一対の回転軸を有し、前記一対の
回転軸の間に前記粘着芯を保持する保持手段と、前記保持手段の回転軸を回転させる第２
の回転手段と、前記保持手段を前記吸引コンベヤと前記供給手段との間で移動させる移送
手段と、前記可撓材を前記巻芯と前記粘着芯との間で切断するカッターとを備え、前記移
送手段が、前記保持手段を、その一対の回転軸の間に前記供給手段によって供給される粘
着芯が進入する位置に移動させ、前記保持手段が、その一対の回転軸を前記粘着芯の両端
に接合し、前記第１の回転手段が、前記ロール物から前記可撓材が解ける方向に前記ロー
ル物を回転させ、前記吸引コンベヤが、その牽体の走行に従わせて前記ロール物から解け
る可撓材を牽引し、前記移送手段が、前記保持手段を、その一対の回転軸に接合された粘
着芯の粘着材が前記吸引コンベヤに牽引される可撓材に接触する位置まで移動させ、前記
第２の回転手段が、前記保持手段の回転軸を回転させることにより、前記回転軸と共に回
転する粘着芯に、前記吸引コンベヤに牽引される可撓材を巻付けることを特徴とする。

更に、本発明に係るサンプリング装置は、前記供給手段は、前記ロール物移載装置に保
持されるロール物の巻芯に交差する方向に互いに並べられ前記粘着芯の両端を受止める複
数の受け部材と、前記複数の受け部材を牽体に取付け前記牽体を前記複数の受け部材の並
ぶ方向に駆動させる供給コンベヤとを備えることを特徴とする。

更に、本発明に係るサンプリング装置は、前記吸引コンベヤと前記供給手段とが、前記
ロール物移載装置に保持されるロール物の巻芯に交差する方向に隔たり、前記移送手段は
、前記吸引コンベヤと前記供給手段との間で旋回するスイングアームに、前記保持手段を
取付けたことを特徴とする。

本発明に係るサンプリング装置によれば、ロール物移載装置に保持されたロール物を解
くことにより、可撓材がロール物から垂れ下がり、吸引コンベヤがその牽体の走行に従わ
せてロール物から垂れ下がる可撓材を牽引する。この工程で、保持手段の回転軸と共に回
転する粘着芯に、吸引コンベヤに牽引される可撓材が巻付けられる。そして、所望の長さ
の可撓材が粘着芯に巻付けられたところで、この可撓材をカッターによってロール物から
切り離せば、所望の長さの可撓材を試験片として得ることができる。

更に、本発明に係るサンプリング装置によれば、供給コンベヤが複数の受け部材をそれ
が並ぶ方向に駆動させるので、複数の受け部材に受止められた粘着芯を、ロール物移載装
置に保持されるロール物の巻芯に平行な姿勢で１つずつ順に供給することができる。しか
も、上記の試験片が巻付いた粘着芯を受け部材で受止められるので、供給コンベヤが牽体
を駆動する動作を行う毎に、試験片を巻付けた粘着芯を搬送することができる。従って、
当該サンプリング装置によれば、ロール物から試験片を切り出し、これを巻取機から取出
すまでの工程を、人手によらず行うことができる。

図１は、両端を開放した巻芯１に可撓材２を巻付けたロール物３を巻取機から搬出する
工程で、可撓材２の一部を切り出すサンプリング装置４を示している。サンプリング装置
４は、ロール物移載装置５と、第１の回転手段６と、吸引コンベヤ７と、供給手段８と、
保持手段９と、第２の回転手段１０と、移送手段１１と、後述のカッター及びラベラーと
を備える。これらの要素は図に表れていない筐体に支持されている。

ロール物移載装置５は、一対のクランプアーム５１の下端に、互いに水平方向に対向す
る一対の支軸５２をそれぞれ設け、ロール物３の巻芯１の両端に一対の支軸５２を着脱自
在に接合するものである。ここで「一対」とは、図示の有無に関わらず、２つの要素が巻
芯１の軸方向に隔たることを意味する。支軸５２は、クランプアーム５１に軸受けされ、
その先端には、支軸５２の内部を通して供給される圧搾空気により膨張するエアチャック
が設けられている。

第１の回転手段６は、クランプアーム５１に取付けられた減速機付き回転機であり、ス
プロケットに巻掛したチェーン等を介して支軸５２に回転力を伝達するものである。また
、クランプアーム５１は、エアシリンダのピストンロッドに従わせて支軸５２をその軸方
向に進退させる進退手段５３を設けられている。以上に述べたロール物移載装置、エアチ
ャック、回転手段、及び進退手段は、既存の技術であるため図示又は説明を省略している
が、これらと同様の要素には引続き同じ呼称を用いる。

図１,２に示すように、吸引コンベヤ７は、ロール物移載装置５に保持されるロール物
３の下方に配置され、複数の回転輪７１，７２と、回転輪７１，７２に巻掛されたエンド
レスベルトから成る牽体７３と、エアブロワ７４の吸気口に内部を接続した風道部材７５
とを備える。回転輪７１がその中心軸７６に接続した回転機で回転することにより、牽体
７３は矢印Ｐ方向へ走行する。牽体７３には矢印Ｐ方向に並ぶ複数の通気孔７７が貫かれ
、風道部材７５は通気孔７７の真下にスリット７８を開放している。エアブロワ７４の吸
気口に発生する負圧は、風道部材７５を通して通気孔７７に導かれる。これにより通気孔
７７に吸引力が発生する。図２は一対の牽体７３を表しているが、牽体７３の本数は３本
以上でも良い。符号７９は、一対の牽体７３の間に設けられた滑り板を指している。

供給手段８は、両端を解放し周面に粘着材を設けた粘着芯１２を、ロール物移載装置５
に保持されるロール物３の巻芯１に平行な姿勢で位置決めできるものであれば良い。図１
に例示の供給手段８は、一対のチェーン８１を一対のスプロケット８２にそれぞれ巻掛し
、巻芯１に交差する矢印Ｆ，Ｒ方向に互いに等ピッチで並ぶ複数の受け部材８３を、一対
のチェーン８１に取付けて成る供給コンベヤを主体とするものである。

図１，３に示すように、保持手段９は、互いに対向する一対の回転軸９１と、一対の進
退手段９２とを備える。移送手段１１は、連結軸１３を介して互いに連結された一対のス
イングアーム１４の途中に、エアシリンダ１５のピストンロッド１６をピン接合し、エア
シリンダ１５の基端を基盤１７にピン接合したものである。連結軸１３は、吸引コンベヤ
７と供給手段８との間に配置された軸受部材１８に軸受けされている。エアシリンダ１５
が、ピストンロッド１６を進退させると、一対のスイングアーム１４が連結軸１３を支点
に旋回し、保持手段９が矢印Ｆ，Ｒ方向へ移動する。

図４に示すように、保持手段９の回転軸９１は、その軸方向へ進退自在にスリーブ９３
に挿通し、回転軸９１とスリーブ９３とはスライドキーで係合している。スリーブ９３は
、スイングアーム１４の上端部に軸受されている。第２の回転手段１０は、その回転力を
スプロケット９４に巻掛したチェーン９５及びギア列９６を介してスリーブ９３に伝達す
る。これによりスリーブ９３と共に回転軸９１が回転する。進退手段９２は、エアシリン
ダ９７のピストンロッド９８に継手部材９９を介して回転軸９１を接続している。継手部
材９９は、ピストンロッド９８に対して回転軸９１が自由に回転することを許容する。

以下に、サンプリング装置４の動作を説明する。図面は特に断らない限り、図１乃至図
５を参照する。また、文頭に付した英文字は、図５のフローチャートの各ステップに対応
する。

Ａ：ロール物移載装置５が、進退手段５３のピストンロッドに従わせて、一対の支軸５
２を互いに離れる方向へ後退させる。一対のクランプアーム５１の間に、巻取機で可撓材
２が満巻された巻芯１を進入させ、巻芯１の両端に一対の支軸５２の先端をそれぞれ対向
させる。そして、進退手段５３が、一対の支軸５２を互いに接近する方向へ前進させるこ
とにより、一対の支軸５２の先端を巻芯１の両端に嵌入する。この状態で、ロール物３は
一対の支軸５２の間に保持される。

Ｂ：ロール物移載装置５が、一対の支軸５２の先端のエアチャックを膨張させ、支軸５
２と巻芯１とを強固に結合する。第１の回転手段６が一対の支軸５２と共にロール物３を
矢印α方向へ回転させる。支軸５２の回転する方向は、巻取機が可撓材２の巻付けを行う
ために巻芯１を回転させた方向と逆方向である。このため、図６に示すようにロール物３
が解け、可撓材２の端部はロール物３の下方へ垂れ下がることになる。

Ｃ：第１の回転手段６は支軸５２の回転を継続し、ロール物３から解けた可撓材２が吸
引コンベヤ７の牽体７３に受止められる。吸引コンベヤ７は、通気孔７７に発生した吸引
力によって可撓材２を吸引できるので、可撓材２を牽体７３の走行に従わせて矢印Ｐ方向
へ牽引することができる。

Ｄ：保持手段９が一対の回転軸９１を互いに離れる方向へ後退させ、移送手段１１が保
持手段９を矢印Ｒ方向へ後退させる。この状態で、粘着芯１２’の両端は、一対の回転軸
９１の先端にそれぞれ対向する。続いて、保持手段９が、一対の回転軸９１を互いに接近
する方向へ前進させる。これにより、一対の回転軸９１の先端が粘着芯１２’の両端にそ
れぞれ嵌入し、一対の回転軸９１の間に粘着芯１２’を保持することができる。

上記のように保持手段９が後退したとき、一対の回転軸９１に両端をそれぞれ対向させ
る粘着芯には図６において符号１２’を付している。粘着芯１２’の位置を以下で「着脱
位置」と記す。また、同図は、一対のチェーン８１の間で粘着芯１２を昇降させるリフタ
ー１９を例示している。供給手段８が粘着芯１２を着脱位置に直に供給できる場合、リフ
ター１９は省略しても良い。

Ｅ：図７に示すように、移送手段１１が、保持手段９を矢印Ｆ方向へ前進させ、吸引コ
ンベヤ７によって牽引される可撓材２に粘着芯１２の粘着材が接触した時点で、スイング
アーム１４の旋回を停止する。

Ｆ：上記Ｅのステップで、可撓材２に粘着芯１２の粘着材が接触するのと同時に、第２
の回転手段１０が、一対の回転軸９１を矢印β方向へ回転させる。これにより、粘着芯１
２が一対の回転軸９１と共に回転する。また、粘着芯１２の粘着材が接触した可撓材２は
粘着芯１２の周面に粘着するので、可撓材２と粘着芯１２との滑りが起こらない。このた
め、粘着芯１２が回転するに従い粘着芯１２の周りに可撓材２が巻付くことになる。

Ｇ：粘着芯１２に巻付いた可撓材２が所望の長さに達するタイミングを見計らって、移
送手段１１が、図８に示すように保持手段９を矢印Ｒ方向へ後退させる。そして、粘着芯
１２が着脱位置まで戻ったところで、移送手段１１は、スイングアーム１４の旋回を停止
する。

Ｈ：第２の回転手段１０が一対の回転軸９１の回転を停止する。上記Ｇのステップで保
持手段９が後退する間、第１の回転手段６は、支軸５２の回転を継続し、粘着芯１２が着
脱位置に達した時点で支軸５２を停止させる。これは、保持手段９が後退する行程に相当
する長さの可撓材２をロール物３から解くためである。

Ｉ：２つの回転刃２０の間に可撓材２を挟み込むよう構成されたカッター２１が、粘着
芯１２の軸方向に走行する。これにより、可撓材２は、ロール物３と着脱位置にある粘着
芯１２との間で切断される。

Ｊ：第２の回転手段１０が、一対の回転軸９１を回転させ、可撓材２のカッター２１に
切断された端部（切り口）が粘着芯１２に巻付いた時点で、一対の回転軸９１の回転を停
止させる。この後、保持手段９が、一対の回転軸９１を互いに離れる方向へ後退させるこ
とにより、一対の回転軸９１の先端が粘着芯１２の両端から抜けるので、粘着芯１２が保
持手段９から解放され、図６に示したリフター１９に受止められる。

また、保持手段９が粘着芯１２を解放する前に可撓材２の端部が不用意に解けないよう
に、可撓材２の端部を、粘着芯１２に巻付いた可撓材２の胴部に粘着テープで貼り付ける
ことが好ましい。このような粘着テープは、既存のラベラーを用いて供給できるものであ
れば良い。

一方、第１の回転手段６は、可撓材２のカッター２１に切断された端部（切り口）がロ
ール物３に巻付く方向へ支軸５２を回転させ、可撓材２の端部がロール物３に巻付いた時
点で、支軸５２の回転を停止する。この後、可撓材２の端部が不用意に解けないように、
可撓材２の端部をロール物３の胴部に、ラベラーを用いて粘着テープで貼り付けることが
好ましい。以上に述べた２つの粘着テープは、ロール物３と、粘着芯１２に巻付いた可撓
材２との同異を照合できるように、相互に関連付けられた記号等を付したものであること
が望ましい。

Ｋ：リフター１９が、その昇降部２２をチェーン８１より下方まで下降させることによ
り、可撓材２が巻付いた粘着芯１２は、受け部材８３に受止められる。供給手段８が、チ
ェーン８１を矢印Ｆ方向へ受け部材８３の１ピッチ分走行させ、新たな粘着芯１２がリフ
ター１９の真上に達したところで、チェーン８１を停止させる。続いて、リフター１９が
、その昇降部２２を上昇させ、新たな粘着芯１２を着脱位置まで上昇させる。

また、可撓材２が巻付いた粘着芯１２を受止めた受け部材８３は、チェーン８１の走行
に従いスプロケット８１に沿って傾斜する。この受け部材８３から粘着芯１２がガイドレ
ール２３まで滑降する。このように傾斜する受け部材８３は図７に表れている。ガイドレ
ール２３は、粘着芯１２の両端を転がり接触させ、粘着芯１２に巻付いた可撓材２をロー
ル物移載装置５の外側へ導くものである。符号２４はテンションローラを指している。

最後に、ロール物移載装置５が、ロール物３を他所へ搬送し、上記の圧搾空気を断つこ
とによりエアチャックを収縮させる。進退手段５３が、一対の支軸５２を互いに離れる方
向へ後退させることにより、一対の支軸５２が巻芯１の両端から抜けるので、ロール物３
は一対の支軸５２から解放される。更に、ロール物移載装置５が、新たに巻取機で形成さ
れるロール物３を、一対の支軸５２の間に保持すれば、サンプリング装置４は、以上に述
べたステップを繰り返すことができる。

尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正
、又は変形を加えた態様で実施できる。

本発明は、巻取機が１つの巻芯に可撓材の巻付けを完了する毎に、その可撓材の試験片
を切り出せる技術であり、複数の巻取機が稼動する製造現場で試験片を収集し管理するの
に有益である。

本発明の実施形態に係るサンプリング装置の側面面。 本発明の実施形態に係るサンプリング装置に適用した吸引コンベヤの一部を破断した平面図。 本発明の実施形態に係るサンプリング装置に適用した保持手段、及び移送手段の正面面。 本発明の実施形態に係るサンプリング装置に適用した保持手段、及び移送手段の要部を示す断面面。 本発明の実施形態に係るサンプリング装置の動作をステップ毎に説明するフローチャート。 本発明の実施形態に係るサンプリング装置の動作の一例を示す概略図。 本発明の実施形態に係るサンプリング装置の動作の他例を示す概略図。 本発明の実施形態に係るサンプリング装置の動作の更に他例を示す概略図。 巻取機からロール物を搬出する手順を説明する側面図。

符号の説明

１：巻芯
２：可撓材
３：ロール物
４：サンプリング装置
５：ロール物移載装置
６：第１の回転手段
７：吸引コンベヤ
８：供給手段（供給コンベヤ）
９：保持手段
１０：第２の回転手段
１１：移送手段
１２：粘着芯
１４：スイングアーム
２１：カッター
５２：支軸
７３：牽体
７７：通気孔
９１：回転軸

Claims (3)

1. 両端を有する巻芯に可撓材を巻付けたロール物を形成する巻取機から、前記ロール物を
   搬出する工程で、前記可撓材の一部分を切り出すサンプリング装置であって、
   前記巻芯の両端に着脱自在に接合する一対の支軸を有し、前記一対の支軸の間に前記ロ
   ール物を保持するロール物移載装置と、
   前記ロール物移載装置の支軸に接合されたロール物を回転させる第１の回転手段と、
   前記ロール物移載装置に保持されるロール物の下方に配置され、通気孔を有する牽体を
   前記巻芯に交差する方向に走行させ、前記通気孔に導かれる負圧により吸引力を発生する
   吸引コンベヤと、
   両端を有し周面に粘着材を設けた粘着芯を、前記ロール物移載装置に保持されるロール
   物の巻芯に平行な姿勢で供給する供給手段と、
   前記粘着芯の両端に着脱自在に接合する一対の回転軸を有し、前記一対の回転軸の間に
   前記粘着芯を保持する保持手段と、
   前記保持手段の回転軸を回転させる第２の回転手段と、
   前記保持手段を前記吸引コンベヤと前記供給手段との間で移動させる移送手段と、
   前記可撓材を前記巻芯と前記粘着芯との間で切断するカッターとを備え、
   前記移送手段が、前記保持手段を、その一対の回転軸の間に前記供給手段によって供給
   される粘着芯が進入する位置に移動させ、前記保持手段が、その一対の回転軸を前記粘着
   芯の両端に接合し、
   前記第１の回転手段が、前記ロール物から前記可撓材が解ける方向に前記ロール物を回
   転させ、前記吸引コンベヤが、その牽体の走行に従わせて前記ロール物から解ける可撓材
   を牽引し、
   前記移送手段が、前記保持手段を、その一対の回転軸に接合された粘着芯の粘着材が前
   記吸引コンベヤに牽引される可撓材に接触する位置まで移動させ、前記第２の回転手段が
   、前記保持手段の回転軸を回転させることにより、前記回転軸と共に回転する粘着芯に、
   前記吸引コンベヤに牽引される可撓材を巻付けることを特徴とするサンプリング装置。
2. 前記供給手段は、前記ロール物移載装置に保持されるロール物の巻芯に交差する方向に
   互いに並べられ前記粘着芯の両端を受止める複数の受け部材と、前記複数の受け部材を牽
   体に取付け前記牽体を前記複数の受け部材の並ぶ方向に駆動させる供給コンベヤとを備え
   ることを特徴とする請求項１に記載のサンプリング装置。
3. 前記吸引コンベヤと前記供給手段とが、前記ロール物移載装置に保持されるロール物の
   巻芯に交差する方向に隔たり、前記移送手段は、前記吸引コンベヤと前記供給手段との間
   で旋回するスイングアームに、前記保持手段を取付けたことを特徴とする請求項１又は２
   に記載のサンプリング装置。

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