JP5436932B2 - ロール組立体のフィルム包装装置およびフィルム包装方法 - Google Patents
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特許文献2には、テープを円筒状のコア材に巻回してなる複数個のロールに、中芯を通して1本のロール組立体とし、このロール組立体の外周を遮光性シートで覆う包装方法が記載されている。しかし、この特許文献2も、ロール組立体を遮光性シートで覆う包装装置は開示していない。
しかし、これらの方法は非常に効率が悪く、しかも作業者の頭髪や衣服に付着していたチリ等を混入させる危険を内包するものであった。
第2発明のフィルム包装装置は、第1発明において、前記組立てステーションは、前記中芯を貯えておき、中芯を1本づつ送り出す中芯ストッカーと、前記保護シートを貯えておく保護シートストッカーと、前記スペーサーを貯えておくスペーサーストッカーとを付設しており、前記中芯ストッカーから送り出された中芯を保持し、該中芯を立てておく中芯支持機構と、立てられた状態の中芯に、前記供給ステーションの末端に送られてきた前記巻取ロールと、前記保護シートストッカーの保護シートと前記スペーサーストッカーのスペーサーを個別に保持して挿入していくハンド機構と、組立てられたロール組立体を前記胴巻きステーションに送り込む送り出し機構とを備えていることを特徴とする。
第3発明のフィルム包装装置は、第1発明において、前記胴巻きステーションは、原反ロールから包装フィルムを繰り出し展張する展張機構と、展張された状態の包装フィルムにロール組立体を押し込み、前記ロール組立体の外周を円筒状に近い状態に包ませる押込み機構と、前記円筒状に近い状態の包装フィルムを完全な円筒形になるように閉じ合わせる閉じ合せ機構と、前記包装フィルムの閉じ合わされた部分の近傍をヒートシールし、更にその近傍でカットして筒状フィルム体に形成するシールカット機構とを備えていることを特徴とする。
第4発明のフィルム包装装置は、第1発明において、前記シールステーションは、前記ロール組立体の外周に形成されている筒状フィルム体の両端部を把持してねじりを加えるねじり機構と、ねじられた前記両端部に接着テープを貼ってねじりが戻らないように固定するテープ貼り機構とからなることを特徴とする。
第5発明のフィルム包装方法は、巻取ロールを個別に順次、コンベヤで搬送する供給工程と、中芯に前記巻取ロールを複数個挿入し、かつ該複数個の巻取ロールの両端を保護する保護シートと、前記複数個の巻取ロールの間に挿入されるスペーサーとを挿入してロール組立体に組立てる組立て工程と、前記ロール組立体の外周をフィルムで筒状に包み込み包装用の筒状フィルム体を形成する胴巻き工程と、前記筒状フィルム体の両端部をシールして包装済みロール製品を作るシール工程と、前記包装済みロール製品を払い出す払い出し工程とからなることを特徴とする。
第2発明によれば、中芯支持機構が中芯ストッカーから送り出された中芯を保持して立てておくと、これにハンド機構が保護シートを挿入し、ついて巻取ロールとスペーサーを交互に挿入し、最後の保護シートを挿入することにより、個々の巻取ロールを傷めないようにセットとして組付けることができる。そして、送り出し機構により次工程の胴巻きステーションにロール組立体を送ることができる。このため、複数個の巻取ロールをセットとして包装する準備が自動的に行えるので、包装工程全体の能率が高くなる。
第3発明によれば、包装フィルムを展張機構で展張しておき、その状態の包装フィルムにロール組立体を押し込み機構で押し込めばロール組立体の外周を円筒状に近い状態に胴巻きできる。つぎに、閉じ合せ機構で包装フィルムを円筒形に閉じ合わせると、シールカット機構で閉じ合せ部分の近傍をヒートシールしてカットする。このような工程を順次経ることで包装フィルムは筒状フィルム体となってロール組立体の胴部外周面を包み込むまで工程を自動的に進めることができる。
第4発明によれば、ねじり機構で筒状フィルム体の両端部をねじれば内部のロール組立体を密封でき、そのうえでねじり部にテープ貼り機構でテープを貼れば、ねじりが戻らないように確実に固定できるので、包装フィルムによるロール組立体の密封が完全となる。このようにして得られた包装済みロール製品は外部環境からの保護が充分で、巻取ロールへのチリやゴミの混入を良く防止しうる。
第5発明によれば、供給工程で巻取ロールを順次送り込んでおけば、組立て工程で中芯に巻取ロールを複数個とスペーサーと保護シートを組付けてロール組立体にすることができ、胴巻き工程でロール組立体の外周を包装フィルムで筒状に包む筒状フィルム体を形成でき、シール工程で筒状フィルム体の両端部をシールして包装済みロール製品を作り、払い出し工程で包装済み製品を順次払い出せる。このように順次工程を進めることで自動的にロール組立体を包装できるので、人手をかけることなく、防じん処置が行える。
以下に示す巻取ロールRは、電池のセパレータなどに用いられる帯状のフィルムを巻芯のまわりに巻回したものであるが、これに限られることなく種々の巻取ロールに本発明を適用することができる。
図1の符号Iは供給ステーションを示し、図2の符号Imは供給工程を示している。供給ステーションIはコンベヤ10で構成されており、巻取ロールRを1個づつ順次にコンベヤ10の末端まで搬送し、組立てステーションIIに巻取ロールRを供給する供給工程Imを実行する。
図1の符号Vは払い出しステーションを示しており、公知のコンベヤで構成されている。このコンベヤで、包装を完了した包装済みロール製品WRが払い出される。
図4に示すように、本実施形態のフィルム包装装置Zは、2本のコンベヤ10を並列に設置し、2本のコンベヤで供給ステーションIを構成している。このように供給ラインを2本にすると能率が向上するが、このことは本発明の必須要件ではなく、1本でもよく、さらに3本以上のコンベヤで供給ステーションIを構成してもよい。
コンベヤ10は、巻取ロールRを個別に順次に搬送することができればよく、搬送板式やベルト式、ローラ式などどのような構成のものを用いてもよい。
この中芯ストッカー12は、図5に示すように、箱形の収納部13の底に斜めに傾斜したシュート14を設け、シュート14の先端に2個の可動ストッパ15a,15bを直列に並べて取付けたものである。収納部13内には多数の中芯1が収納されており、何本かの中芯1は並列に揃えられた状態でシュート14を降りてくる。そして、2個の可動ストッパ15a,15bを交互に上げ下げすると、中芯1を1本づつ切り出すことができる。なお、中芯1を貯蔵しておき、1本づつ切り出すことができるなら、図示以外の構造の中芯ストッカーを用いてもよい。
本発明における保護シートストッカー20は、保護シート2a,2bを貯蔵し取り出すことができればよく、そのような機能を果すことができるなら、図示以外の構造を用いてもよい。
このスペーサーストッカー30も、スペーサー3を収納し取り出すことができればよく、このような機能を果すことができるなら、図示以外の構造を用いてもよい。
図6に示すように中芯支持機構40は、垂直な支持ピン41が水平に設けられた揺動軸42に取付けられており、揺動軸42はエアシリンダ等の任意の動力で揺動するようになっている。図6では支持ピン41は垂直に立っているが、揺動軸42を回転させると支持ピン41は水平に(紙面の奥に向かって)倒れる。支持ピン41を水平に倒すと、図5に示す組台18の上面に位置するので、この状態で組台18上に予め置かれた中芯1を図示しないプッシュ機構で押すと、支持ピン41に中芯1を外挿することができる。その後で支持ピン41を立てると、図6に示すように、中芯1が直立した支持ピン41で保持されて垂直に立った状態となる。
そして、この状態で、後述するように中芯1に巻取ロールRや保護シート2a,2b、スペーサー3が組付けられる。
本発明において中芯支持機構40は、中芯1に巻取ロールRや保護シート2a,2b、スペーサー3を組付けることができればよく、そのような機能を果すことができるなら図示以外の機構を用いてもよい。
展張機構70は、主として、ステーション上段に設けられている包装フィルムFの原反ロールFrを支持するロール装置71およびフィルムFの巻出し量を貯えておくアキュムレータ72とステーション下段に設けられているフィルム巻取り用の駆動ロール73とからなる。なお、フィルム繰出し経路の各所にはガイドロール74が設けられてフィルムFの繰り出しが案内されるようになっている。
この展張機構70によるフィルム展張は、後述する胴巻き工程の準備のために行うので、胴巻き工程の準備が行えるなら、図示以外の機構を用いて展張機構70を構成してもよい。
図8(A)に示すように、押し込みバー85で押し込まれた状態の包装フィルムFは胴巻き空間83の開口面上下に設けたガイドロール86,86によって位置規制されていることから、包装フィルムFはロール組立体RAの胴部の上面、奥面、下面に当たる外表面を覆った状態となっている。
すると、図8(C)に示すように、ヒートシール部がS1,S2の2カ所でき、ヒートシール部S1はロール組立体RAを胴巻きした包装フィルムFを筒状フィルム体CFに仕上げる。この状態でロール組立体RAの胴部外周は包装フィルムFで円筒状に胴巻きされた状態となり、両端部のみあいている。
ねじり機構100は、図9に示すように、筒状フィルム体CFの両端部に左右一対が配置されている。各ねじり機構100は、筒状フィルム体CFの最外端をつかむチャック101と、最外端より内側の部分を回転可能に保持するホルダー102を備えている。ホルダー102は2本ないし数本の爪でねじり部が振れ回らないように軽く拘束し、開いている状態の端部を閉じる機能を有していればよい。チャック101は閉じられた筒状フィルム体CFの端部をしっかりとつかみ回転させる部材である。このためチャック101には、回転軸103と駆動源であるモータ104が接続されている。
このねじり機構100は、筒状フィルム体CFの両端をねじることができれば、どのような機構であってもよい。
図11(A)はテープ貼り機構110の主要部を側面視しており、各テープ貼り機構110は、主として、接着テープtpの原反ロール取付部112と接着テープtpの端末保持部113と、接着テープtpの繰出し経路に配置された揺動ガイド114とを有している。
図11(A)はテープ貼り機構110の非作業位置を示しており、ねじり機構100で支持されている筒状フィル体CFより下方に位置している。この図示位置から原反ロール取付部112、端末保持部113および揺動ガイド114は適宜の昇降機構で上昇可能であり、かつ図11の右側やや上方(図10の奥側)へ揺動可能となっている。しかも、揺動ガイド114は適宜のリンク機構で反時計方向に揺動可能となっている。
また、これらが動作する間、テープtpは原反ロール取付部112から繰り出されるようになっている。
また、筒状フィルム体CFの両端は密封でき、簡単にほどけなければよいので、ねじり部twを作ることなく平たい状態でヒートシールしてもよい。この場合、ねじり機構は必要なく、テープ貼り機構の代りに筒状フィルム体CFの両端を挟んで熱溶着するヒートシール機構を用いるとよい。
上記実施形態は、中芯支持機構40、ハンド機構50、送り出し機構60、展張機構70、押込み機構80、シールカット機構90、ねじり機構100、テープ貼り機構110を主たる構成要素としており、その一例を上記に説明した。
しかし、上記各構成要素については、同一の機能を果すことができればよく、同一機能を果す限り別の機構を用いてもよいものである。
10 コンベヤ
20 保護シートストッカー
30 スペーサーストッカー
40 中芯支持機構
50 ハンド機構
60 送り出し機構
70 展張機構
80 押込み機構
90 シールカット機構
100 ねじり機構
110 テープ貼り機構
120 コンベヤ
I 供給ステーション
II 組立てステーション
III 胴巻きステーション
IV シールステーション
V 払い出しステーション
Claims (5)
- 巻取ロールを個別に順次、コンベヤで搬送する供給ステーションと、
中芯に前記巻取ロールを複数個挿入し、かつ該複数個の巻取ロールの両端を保護する保護シートと、前記複数個の巻取ロールの間に挿入されるスペーサーとを挿入してロール組立体に組立てる組立てステーションと、
前記ロール組立体の外周をフィルムで筒状に包み込み包装用の筒状フィルム体を形成する胴巻きステーションと、
前記筒状フィルム体の両端部をシールして包装済みロール製品を作るシールステーションと、
前記包装済みロール製品を払い出す払い出しステーションと
からなることを特徴とするフィルム包装装置。 - 前記組立てステーションは、
前記中芯を貯えておき、中芯を1本づつ送り出す中芯ストッカーと、
前記保護シートを貯えておく保護シートストッカーと、
前記スペーサーを貯えておくスペーサーストッカーとを付設しており、
前記中芯ストッカーから送り出された中芯を保持し、該中芯を立てておく中芯支持機構と、
立てられた状態の中芯に、前記供給ステーションの末端に送られてきた前記巻取ロールと、前記保護シートストッカーの保護シートと前記スペーサーストッカーのスペーサーを個別に保持して挿入していくハンド機構と、
組立てられたロール組立体を前記胴巻きステーションに送り込む送り出し機構とを備えている
ことを特徴とする請求項1記載のフィルム包装装置。 - 前記胴巻きステーションは、
原反ロールから包装フィルムを繰り出し展張する展張機構と、
展張された状態の包装フィルムにロール組立体を押し込み、前記ロール組立体の外周を円筒状に近い状態に包ませる押込み機構と、
前記円筒状に近い状態の包装フィルムを完全な円筒形になるように閉じ合わせ、この閉じ合わされた部分の近傍をヒートシールし、更にその近傍でカットして筒状フィルム体に形成するシールカット機構とを備えている
ことを特徴とする請求項1記載のフィルム包装装置。 - 前記シールステーションは、
前記ロール組立体の外周に形成されている筒状フィルム体の両端部を把持してねじりを加えるねじり機構と、
ねじられた前記両端部に接着テープを貼ってねじりが戻らないように固定するテープ貼り機構とからなる
ことを特徴とする請求項1記載のフィルム包装装置。 - 巻取ロールを個別に順次、コンベヤで搬送する供給工程と、
中芯に前記巻取ロールを複数個挿入し、かつ該複数個の巻取ロールの両端を保護する保護シートと、前記複数個の巻取ロールの間に挿入されるスペーサーとを挿入してロール組立体に組立てる組立て工程と、
前記ロール組立体の外周をフィルムで筒状に包み込み包装用の筒状フィルム体を形成する胴巻き工程と、
前記筒状フィルム体の両端部をシールして包装済みロール製品を作るシール工程と、
前記包装済みロール製品を払い出す払い出し工程と
からなることを特徴とするフィルム包装方法。
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