JP6835562B2 - ウエブの巻取り装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルム、金属箔、布帛、紙などの長尺状のウエブの切断装置とそれを用いた巻取り装置に関するものである。

従来、熱処理や塗工液の塗工が終了したウエブを、巻軸に巻き取るために巻取り装置が提案されている。この巻取り装置は、２本の巻軸を有し、各巻軸はウエブを巻取るために自転する。そして、１本の巻軸にウエブが満巻になると巻取り位置から取り外し位置にアームを１８０°公転させ、ウエブが巻かれていない空の巻軸を巻取り位置に公転させ、その巻軸でウエブを再び巻き取る。

特開２００９−１４３７０７号公報 特開２０１３−１４９６５号公報

上記巻取り装置において、古い巻軸から新しい巻軸に移行させるときに、ウエブを切断し、切断したウエブの前端部を新しい巻軸に巻き付ける必要がある。

しかし、この新しい巻軸にウエブの前端部を巻き付ける構造が非常に複雑になるという問題点があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑み、ウエブを切断して新しい巻軸に効率的に巻き付けることができるウエブの巻取り装置を提供することを目的とする。

本発明は、上流から下流に搬送されるウエブの搬送路の終点に配された前記ウエブを巻き取る第１軸と、前記第１軸より上流側に配され、外周面に接着テープが取り付けられた前記ウエブを巻き取る第２軸と、前記第２軸より上流側に配された切断装置と、前記切断装置より上流側に配されたスプライスロールと、前記第１軸、前記第２軸、前記切断装置を制御する制御部と、を有し、前記切断装置は、板状のプレート体と、板状のプレート体と、前記プレート体の下面から突出し、前記ウエブの幅方向に直線移動するカッターと、前記プレート体の下面であって、前記カッターの下流側に設けられた第１吸引部と、前記プレート体の下面であって、前記カッターの上流側に設けられた第２吸引部と、を有し、前記制御部は、前記ウエブの搬送を停止させ、前記プレート体を前記ウエブの上方において前記ウエブの搬送方向と平行に配し、かつ、前記第２軸と前記スプライスロールの間に位置させつつ、前記第１吸引部と前記第２吸引部とで前記ウエブを吸引し、前記カッターによって前記ウエブを切断し、前記ウエブの切断後に、前記第１吸引部の吸引を解除して切断した前記ウエブの後端部の吸引を停止し、切断した前記ウエブの前端部を、前記第２吸引部によって吸引したまま、前記ウエブの前記前端部を、前記接着テープによって前記第２軸に接着し、前記第２軸を巻き取り方向に回転させることにより前記プレート体を上流から下流に移動させて、前記ウエブの前端部と前記第２軸を前記接着テープで固定する、ことを特徴とするウエブの巻取り装置である。

本発明によれば、ウエブを切断して新しい巻軸に効率的に巻くことができる。

本発明の一実施形態を示す巻取り装置の側面図であって、切断中の図である。 本発明の一実施形態を示す巻取り装置の側面図である。 切断装置の縦断面図である。 第２軸にウエブを巻き取らすときの第１工程の説明図である。 同じく第２工程の説明図である。 同じく第３工程の説明図である。 同じく第４工程の説明図である。 同じく第５工程の説明図である。 同じく第６工程の説明図である。 変更例のプレート体の側面図である。

以下、本発明の実施形態のウエブＷの切断装置１０とそれを用いた巻取り装置１について、図１〜図９を参照して説明する。本実施形態に用いるウエブＷは、例えばフィルム、金属箔、布帛、紙などである。

（１）巻取り装置１の全体構造
巻取り装置１の全体構造について図１と図２を参照して説明する。巻取り装置１の基台２から左右一対の支持脚３，３が立設されている。この左右一対の支持脚３，３の上端部の間には、回転自在に回転軸４が水平に架設されている。回転軸４からは、左右一対の主アーム５，５が２組突出している。２組の主アーム５，５の間からは左右一対の補助アーム６，６が突出している。主アーム５と補助アーム６は、図９に示すように９０°毎に設けられている。左右一対の主アーム５の一方の先端には、第１の巻軸である第１軸７が回転自在に取り付けられている。左右一対の主アーム５の他方の先端には、第２の巻軸である第２軸８が取り付けられている。２組の左右一対の補助アーム６，６の先端には、ガイドロール９が回転自在にそれぞれ設けられている。

本実施形態では、図１に示すように、２組の主アーム５，５を水平状態に維持し、第１軸７は、古い巻軸であってウエブＷがほぼ満巻であり、新しい巻軸である第２軸８が巻取り位置にあり、この巻取り位置の上方にはプレート型の切断装置１０が待機しているとして、以下では説明する。すなわち、ウエブＷが上流から下流に搬送され、第１軸７がウエブＷの搬送路の終点に配され、第２軸８が第１軸７より上流側に配されている。

支持脚３，３の横の基台２には、プレート型の切断装置１０を支持するフレーム６２が設けられている。フレーム６２には、水平方向に移動するワゴン５８と搬送ロール６４が設けられ、ワゴン５８にはスプライスロール１１が回転自在に配されている。スプライスロール１１は、巻取り位置にある第２軸８と水平に並んだ位置に配され、巻取り位置から待機位置の間を移動する。

また、基台２には、巻取り装置１の制御部６０が設けられている。

ウエブＷは、搬送ロール６４の下周面、スプライスロール１１の上周面、第２軸８の上周面、リードロール４０の下周面、上方に位置するガイドロール９の上周面を通り、第１軸７に上巻で巻かれている状態とする。そして、プレート型の切断装置１０は、スプライスロール１１と第２軸８との上方に待機している。

（２）切断装置１０の全体の構造
切断装置１０は、プレート型であって、板状のプレート体１２で本体が形成されている。このプレート体１２は、水平方向に配され、下面の中央部の幅方向にはスリット１４が開口している。このスリット１４に沿って回転歯であるカッター１６が回転しながら移動する。プレート体１２の内部には、カッター１６を支持するカッター支持部１８、カッター支持部１８を幅方向に移動させるカッター移動部２０、カッター移動部２０を上下動させる昇降部２２、スリット１４の下流側の下面に設けられた第１吸引部２４、スリット１４の上流側の下面に設けられた第２吸引部２６を有する。これら部品については後から詳しく説明する。

（３）切断装置１０の支持構造
プレート体１２は、図３に示すようにレール２８に吊り下げられている。

図１に示すように、レール２８は、昇降機能を有し、枠材３４に吊り下げられている。枠材３４の基部にある回転軸３６は、フレーム６２に回転自在に取り付けられている。枠材３４の先端にはリードロールアーム３８が延び、この先端にはリードロール４０が回転自在に取り付けられている。枠材３４は、エアシリンダーよりなるプレート駆動部４２のシリンダーの先端が取り付けられ、このプレート駆動部４２によって枠材３４が回転軸３６を中心に回転し、プレート体１２が切断位置と待機位置の間を移動する。

レール２８の下面には、左右一対のラック３０が設けられ、左右のラックはシャフトによって連動し、プレート体１２の内部には、左右一対のラック３０と螺合する左右一対のピニオン３２が設けられている。プレート体１２が、第２軸８の回転と共にレール２８を移動するときに、ピニオン３２が回転してラック３０に沿って左右均等に移動する。

（４）プレート体１２の内部構造
プレート体１２の内部構造について図３に基づいて説明する。

カッター移動部２０は、ロッドレスシリンダよりなり、プレート体１２の幅方向に配されている。このカッター移動部２０の直線運動によってカッター支持部１８が往復直線運動を行う。

カッター支持部１８は、その内部にモータが収納され、その先端に取り付けられた回転歯である円形のカッター１６を回転させる。

昇降部２２は、左右一対のエアシリンダーより構成され、ロッドレスシリンダーよりなるカッター移動部２０を上下動させる。この昇降部２２は、カッター移動部２０を下方に移動させた場合には、カッター１６がスリット１４から突出し、ウエブＷを幅方向に切断する。また、昇降部２２がカッター移動部２０を上方に移動させると、カッター１６がプレート体１２の内部に収納される。

第１吸引部２４は、スリット１４の下流側の下面に配され、第１吸引空間４４を有している。第１吸引空間４４の下面には複数の吸引孔が開口している。プレート体１２の下面であって、スリット１４の下流側には第１ゴム板４８が設けられ、第１吸引空間４４の下面の複数の吸引孔に対応する位置には第１吸引孔５０が開口している。第１吸引空間４４には不図示の第１吸引ホースが接続され、この第１吸引ホースは不図示の第１吸引装置に接続されている。この第１吸引装置によって第１吸引空間４４から空気が吸引される。

第２吸引部２６は、スリット１４の上流側の下面に配され、第２吸引空間４６を有している。第２吸引空間４６の下面には複数の吸引孔が開口している。プレート体１２の下面であって、スリット１４の上流側には第２ゴム板５２が設けられ、第２吸引空間４６の下面の複数の吸引孔に対応する位置には複数の第２吸引孔５４が開口している。第２吸引空間４６には不図示の第２吸引ホースが接続され、この第２吸引ホースは不図示の第２吸引装置に接続されている。この第２吸引装置によって第２吸引空間４６の空気が吸引される。

（５）巻取り装置１０の電気的構成
巻取り装置１０を制御する制御部６０は、コンピュータよりなり、巻取り装置１の回転軸４の回転、第１軸７の回転、第２軸の回転を制御する。制御部６０には、切断装置１０のカッター支持部１８、カッター移動部２０、昇降部２２、レール２８の昇降機能部、第１吸引部２４の不図示の第１吸引装置、第２吸引部２６の不図示の第２吸引装置、プレート駆動部４２が接続されている。

（６）巻取り装置１０の動作状態
次に、巻取り装置１０が、古い巻軸である第１軸７から新しい巻軸である第２軸８へウエブＷを巻き取らす工程について図１、図２、図４〜図９に基づいて説明する。

第１工程について図４を参照して説明する。まず、ワゴン５８を移動させてスプライスロール１１と搬送ロール６４を巻取り位置に移動させる。切断装置１０とリードロール４０が、プレート駆動部４２によって下方にある切断位置に移動してくる。まず、リードロール４０がウエブＷを下方に押圧する。ウエブＷは、搬送ロール６４の下周面、スプライスロール１１に上周面、リードロール４０の下周面を通って第１軸７に搬送されている。ウエブＷは、プレート体１２と第２軸８と接触していない。また、第２軸８の外周面には両面接着テープ（以下、単に「テープ」という）６６が取り付けられている。この状態でカッター１６はプレート体１２の内部に収納されている。

第２工程について図５を参照して説明する。制御部６０はウエブＷの搬送を停止させ、プレート体１２をレール２８の昇降機能部によって、ウエブＷを第２軸８とスプライスロール１１に圧着する。そして、第１吸引部２４と第２吸引孔２６によってプレート体１２の下面にウエブＷを固定する。昇降部２２がカッター移動部２０を下方に移動させ、カッター１６をスリット１４の端から突出させる。

第３工程について図６を参照して説明する。ウエブＷが第１吸引部２４と第２吸引部２６によってプレート体１２の下面に固定している状態で、カッター支持部１８がカッター１６を回転させ、カッター移動部２０は、カッター支持部１８を幅方向にスリット１４に沿って移動させて、ウエブＷを幅方向に切断する。ウエブＷの切断が終了するとカッター支持部１８がカッター１６の回転を停止させ、昇降部２２がカッター移動部２０を上方に移動させて、カッター１６をプレート体１２内部に収納する。カッター１６を収納した状態で、カッター移動部２０が、カッター支持部１８を初期位置に再び直線移動させる。

第４工程について図７を参照して説明する。第１軸７が、切断されて残ったウエブＷの後端部を巻き取り始める。また、第２軸８を巻取り方向に回転させ、その回転によってプレート体１２が上流から下流へレール２８に沿って移動する。この移動はピニオン３２が、プレート体１２の移動と共に従動して回転して、ラック３０に対し相対移動する。第２吸引部２６はウエブＷを吸引したままであるため、プレート体１２が移動するとそれに追従してウエブＷが移動し、スプライスロール１１と搬送ロール６４も回転する。

第５工程について図８を参照して説明する。第２軸８がさらに回転し、テープ６６の位置に切断されたウエブＷの先端部が到達すると、第１吸引部２４の吸引を停止させ、そのテープ６６に切断されたウエブＷの先端部を接着する。プレート体１２はウエブＷを第２軸８とスプライスロール１１へ押圧した状態であり、かつ、第２回転軸８の回転継続させ、さらにプレート体１２が上流側から下流側に移動する。テープ６６にウエブＷが接着されると、レール２８の昇降機能部によってプレート体１２の圧着を解除すると共に、第２吸引部２６の吸引を停止させる。

第６工程について図９を参照して説明する。第２軸８がさらに回転しウエブＷを巻き付けていく。一方、切断されたウエブＷの後端部は、第１軸７が完全に巻き取る。そして、プレート駆動部４２は、リードロール４０と、切断装置１０を上方の待機位置に移動させる。

第７工程について図２を参照して説明する。第２軸８にウエブＷが巻かれると、スプライスロール１１と搬送ロール６４が置き換えられ、ウエブＷの巻量が増加する。巻量が増加するとウエブＷの巻径が大きくなり、それと共にワゴン５８が待機位置の方向に移動して、置き換えられた搬送ロール６４がスプライスロールの役割を行い、ウエブＷの外周を常に押圧する。

（７）効果
本実施形態によれば、新しい巻軸である第２軸８の上流側でウエブＷを切断し、切断されたウエブＷの前端部を第２軸８のテープ６６に取り付けることができるため、ウエブＷを切断して新しい巻軸に効率的に巻くことができる。

また、切断装置１０でウエブＷを切断するときは、第１吸引部２４と第２吸引部２によってウエブＷを固定した状態で幅方向にウエブＷを切断するため、正確に切断できる。

また、プレート体１２の下面でウエブＷを吸引したときに、プレート体１２の下面は第１ゴム板４８と第２ゴム板５２を介して吸引されるため、空気が漏れ難く確実にウエブＷを吸引できる。

また、切断されたウエブＷの前端部を第２巻軸８のテープ６６に接着するときに、第２軸８の回転と共にプレート体１２が移動するため、プレート体１２でウエブＷをテープ６６に押圧でき、第２軸８に確実に固定できる。

（８）変更例
上記実施形態では、カッター１６の回転刃は、モータ駆動であったが、これに代えてフリー駆動でもよい。

上記実施形態では、カッター１６は回転刃であったが、これに代えて直線移動するナイフ刃でもよい。

上記実施形態では、プレート体１２の下面は平面であったが、これに代えて図１０に示すように、前後方向の中央部分が下方に突出した湾曲形状でもよい。

上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１・・・巻取り装置、７・・・第１軸、８・・・第２軸、１０・・・切断装置、１２・・・プレート体、１４・・・スリット、１６・・・カッター、１８・・・カッター支持部、２０・・・カッター移動部、２２・・・昇降部、２４・・・第１吸引部、２６・・・第２吸引部、６０・・・制御部

Claims (6)

1. 上流から下流に搬送されるウエブの搬送路の終点に配された前記ウエブを巻き取る第１軸と、
   前記第１軸より上流側に配され、外周面に接着テープが取り付けられた前記ウエブを巻き取る第２軸と、
   前記第２軸より上流側に配された切断装置と、
   前記切断装置より上流側に配されたスプライスロールと、
   前記第１軸、前記第２軸、前記切断装置を制御する制御部と、
   を有し、
   前記切断装置は、
   板状のプレート体と、
   前記プレート体の下面から突出し、前記ウエブの幅方向に移動するカッターと、
   前記プレート体の下面であって、前記カッターの下流側に設けられた第１吸引部と、
   前記プレート体の下面であって、前記カッターの上流側に設けられた第２吸引部と、
   を有し、
   前記制御部は、前記ウエブの搬送を停止させ、前記プレート体を前記ウエブの上方において前記ウエブの搬送方向と平行に配し、かつ、前記第２軸と前記スプライスロールの間に位置させつつ、前記第１吸引部と前記第２吸引部とで前記ウエブを吸引し、前記カッターによって前記ウエブを切断し、
   前記ウエブの切断後に、前記第１吸引部の吸引を解除して切断した前記ウエブの後端部の吸引を停止し、
   切断した前記ウエブの前端部を、前記第２吸引部によって吸引したまま、前記ウエブの前記前端部を、前記接着テープによって前記第２軸に接着し、前記第２軸を巻き取り方向に回転させることにより前記プレート体を上流から下流に移動させて、前記ウエブの前端部と前記第２軸を前記接着テープで固定する、
   ことを特徴とするウエブの巻取り装置。
2. 前記制御部は、切断した前記ウエブの後端部を、前記第１軸によって巻取らせ、
   前記接着テープによって前記第２軸に前記ウエブの前端部を固定した後、
   前記第２吸引部で前記ウエブの前端部の吸引を解除し、
   前記第２軸を回転させて、前記第２軸に前記ウエブを巻き取らす、
   ことを特徴とする請求項１に記載のウエブの巻取り装置。
3. 前記第１吸引部の下面が第１ゴム板によって形成され、前記第１ゴム板に複数の第１吸引孔が開口し、
   前記第２吸引部の下面が第２ゴム板によって形成され、前記第２ゴム板に複数の第２吸引孔が開口している、
   ことを特徴とする請求項１に記載のウエブの巻取り装置。
4. 前記プレート体の内部において前記カッターを支持するカッター支持部と、
   前記プレート体の内部の幅方向に配され、前記カッター支持部を前記ウエブの幅方向に直線移動させるカッター移動部と、
   前記プレート体の下面の幅方向に形成され、かつ、前記カッターの前記移動経路であるスリットと、
   前記カッター移動部を上下動させる昇降部をさらに有し、
   前記制御部は、
   前記ウエブを切断するときは、前記昇降部によって前記カッター移動部を下方に移動させて前記カッターを前記スリットから突出させ、
   前記ウエブから退避するときは、前記昇降部によって前記カッター移動部を上方に移動させて前記カッターを前記スリットから前記プレート体内に収納する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のウエブの巻取り装置。
5. 前記カッターは、回転刃であり、
   前記カッター支持部は、前記カッターを回転させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のウエブの巻取り装置。
6. 前記プレート体の下面が下方に突出するように湾曲している、
   ことを特徴とする請求項１に記載のウエブの巻取り装置。

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