JP6837236B2

JP6837236B2 - 巻出装置

Info

Publication number: JP6837236B2
Application number: JP2017091561A
Authority: JP
Inventors: 幹祠市川
Original assignee: Fuji Kikai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Fuji Kikai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2017-05-02
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2021-03-03
Anticipated expiration: 2037-05-02
Also published as: JP2018188257A

Description

本発明は、作業領域に巻出ロールから巻き出される先行ウェブの残量が少なくなった際、先行ウェブの終端側に後続ウェブの始端側を接続する巻出装置に関する。

従来より、長尺状のウェブがロール状に巻き取られた巻出ロールからウェブを巻き出して当該ウェブを作業領域まで搬送する生産ラインにおいて、作業領域に巻き出す巻出ロールのウェブが無くなる際、生産ラインの稼働を止めて新しい巻出ロールに交換すると作業効率が悪くなってしまう。

そこで、巻出ロールを交換する際の作業効率を良くするために、ウェブを巻き出す巻出ロールを自動的に切り替える巻出装置が一般的に知られている。

該巻出装置は、各端部にそれぞれ巻出ロールが取り付けられたターレットアームを備え、一方の巻出ロールから巻き出される先行ウェブの残量が少なくなった際、他方の巻出ロールから巻き出される後続ウェブの先端部分を先行ウェブに重ね合わせて接続するとともに、その接続部分のＭＤ方向上流側における先行ウェブをＴＤ方向に切断することによって当該先行ウェブに後続ウェブを繋ぐよう構成されている。

ところで、上述の如き巻出装置において、先行ウェブに対して後続ウェブを接続する際、先行ウェブに対して後続ウェブをＴＤ方向にずれた状態で接続してしまうと、その後の作業領域における作業に影響が出てしまう。

これを回避するために、例えば、特許文献１には、先行ウェブに対する後続ウェブの接続位置を自動的にずれないようにする巻出装置が開示されている。

該巻出装置は、一方の巻出ロールから巻き出される先行ウェブの縁部の位置を検知可能な第１センサと、他方の巻出ロールの端部の位置を検知可能な第２センサと、他方の巻出ロールを先行ウェブのＴＤ方向に位置変更させることが可能なロール位置変更機構と、第１センサ、第２センサ及びロール位置変更機構に接続された制御装置とを備え、先行ウェブに対して後続ウェブを接続する際、制御装置は、第１センサ及び第２センサで取得する測定値を基に先行ウェブに対する他方の巻出ロールのずれ量を算出するとともに、ロール位置変更機構に作動信号を出力して先行ウェブに対する他方の巻出ロールのずれが無くなるように算出したずれ量に基づいて他方の巻出ロールを予め移動させるようにしている。

特開平６−１７１０６７号公報

しかし、特許文献１の巻出装置は、先行ウェブに対する後続ウェブの位置合わせを自動で行うために、装置内に複数のセンサやスリップリングを組み込む必要があり、装置全体の構造が複雑になって設計及び組立工数が嵩んでしまうという問題があった。

これを回避するために、先行ウェブに対する後続ウェブの位置合わせを手動で行うことが考えられる。

しかし、先行ウェブに対する後続ウェブの位置合わせを手動で行う場合、作業者が先行ウェブに対する後続ウェブのＴＤ方向のずれ具合を確認するために装置内において先行ウェブ及び後続ウェブ（他方の巻出ロール）をその重なり合う方向から覗き込む必要があり、作業者による位置合わせ作業が危険なものになってしまう。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、先行ウェブに対する後続ウェブの位置合わせ作業を作業者が簡単に、且つ、安全に行うことができる巻出装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、先行ウェブの縁部の位置と後続ウェブの巻出ロールの端部の位置とを両巻出ロールから離れた位置で確認できるよう工夫を凝らしたことを特徴とする。

具体的には、一方の巻出ロールから巻き出される先行ウェブの残量が少なくなった際、他方の巻出ロールから巻き出される後続ウェブを上記先行ウェブに重ねて接続するとともに、その接続部分のＭＤ方向上流側における上記先行ウェブを切断することによって当該先行ウェブに上記後続ウェブを繋ぐよう構成された巻出装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明では、上記先行ウェブにおける他方の巻出ロール側から上記先行ウェブの一方の縁部と上記他方の巻出ロールの一方の端部とを同一画面上において撮影可能な撮影手段と、該撮影手段から離間した位置に配置され、当該撮影手段で取得する画像を実時間で表示する表示手段と、上記他方の巻出ロールを作業者によってＴＤ方向に移動操作可能なロール位置変更手段とを備えていることを特徴とする。

第２の発明では、第１の発明において、上記撮影手段は、撮影カメラと、該撮影カメラを支持する支持フレームと、該支持フレームをＴＤ方向にスライドさせるスライド手段とを備えていることを特徴とする。

第３の発明では、第１又は第２の発明において、上記ロール位置変更手段は、軸心に沿ってスライド可能に設けられ、上記巻出ロールを支持する一対の支持軸と、一方の支持軸の外周面に形成され、当該支持軸の軸心に沿って延びるラックギアと、該ラックギアに噛み合うピニオンギアと、当該ピニオンギアを回転させる操作ハンドルとを備え、該操作ハンドルは、上記表示手段に接近配置されていることを特徴とする。

第１の発明では、作業者は、巻出ロールから離れた位置において先行ウェブに対する他方の巻出ロールのＴＤ方向のずれ具合を確認することができる。したがって、装置内において先行ウェブ及び後続ウェブ（他方の巻出ロール）をその重なり合う方向から覗き込む必要が無いので、先行ウェブに対する後続ウェブの位置合わせ作業を安全に行うことができる。また、引用文献１の如き装置内に複数のセンサやスリップリングを組み込む必要がないので、装置がシンプルになって設計及び組立工数を減らすことができる。

第２の発明では、撮影カメラによる撮影範囲をＴＤ方向に変更可能になるので、作業領域で使用するウェブの幅が変更になった際、そのウェブの端縁の位置に対して撮影カメラの位置が対応するように支持フレームを移動させることができる。

第３の発明では、巻出ロールにおけるＴＤ方向の移動操作を操作ハンドルの回転操作で行うことができるので、位置合わせ作業を作業者が簡単に行うことができる。また、操作ハンドルと表示手段とが近くに位置するので、作業者は表示手段を見ながら操作ハンドルを操作できるようになり、作業者による位置合わせ作業をさらに簡単に行うことができる。

本発明の実施形態に係る巻出装置の概略正面図である。図１における一部断面図を含むII矢視図である。図１のIII矢視図である。図１相当図であり、後続ウェブの先端部分を先行ウェブに重ねて接続した直後の状態を示す。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。

図１は、本発明の実施形態の巻出装置１を示す。該巻出装置１は、長尺状をなすプラスチック材からなる２つのウェブ１０をラミネートする工程の上流部分に配置され、上記ウェブ１０を連続的に巻き出すものであり、正面視で反時計回りに回転可能な略十字形状の回転体２を備えている。

該回転体２は、水平方向に所定の間隔をあけて互いに平行に延びる第１本体アーム２２及び第２本体アーム２３を備え、第１及び第２本体アーム２２，２３の中途部は、回転軸２４で繋がっている。

上記第２本体アーム２３には、図２に示すように、中空部２３ａが形成され、第２本体アーム２３の各端部には、中空部２３ａに連通する連通孔２３ｂが第２本体アーム２３に直交する方向に対向するように一対形成されている。

また、第１及び第２本体アーム２２，２３の中途部には、それぞれ一対の突出アーム２５が回転軸２４と直交する方向で、且つ、互いに離間する方向に突設されている。

第１本体アーム２２における一方の突出アーム２５先端と第２本体アーム２３における一方の突出アーム２５先端との間には、第１ガイドロール２６が回転自在に取り付けられる一方、第１本体アーム２２における他方の突出アーム２５先端と第２本体アーム２３における他方の突出アーム２５先端との間には、第２ガイドロール２７が回転自在に取り付けられている。

第１本体アーム２２の各端部には、図２に示すように、第１支持機構３が設けられる一方、第２本体アーム２３の各端部には、第２支持機構４が設けられている。

第１支持機構３は、ＴＤ方向（回転軸２４と同方向）に延びるギアケース３１を備え、該ギアケース３１の中途部には、第１ギア収容部３１ａ及び第２ギア収容部３１ｂが外側方に張り出すように形成されている。

上記ギアケース３１には、第２本体アーム２３側に開口する略直線状の収容穴部３１ｃが形成されている。

該収容穴部３１ｃには、先端部分にテーパ部３２ａを有する細長い円柱状の第１支持軸３２がスライド可能に収容され、該第１支持軸３２の先端部分は、上記収容穴部３１ｃの開口部分から飛び出している。

テーパ部３２ａは、第１支持軸３２の軸心周りに第１支持軸３２のその他の部分に対して回転可能になっている。

第１支持軸３２の外周面には、ラックギア３２ｂが第１支持軸３２の中途部から基端部分に亘って形成されている。

上記収容穴部３１ｃの第１ギア収容部３１ａに対応する部分には、回転中心が一致するウォームホイール３３及びピニオンギア３４が回転一体に収容され、該ピニオンギア３４は、上記ラックギア３２ｂに噛み合っている。

上記収容穴部３１ｃの第２ギア収容部３１ｂに対応する部分には、第１本体アーム２２の長手方向に延びるウォームシャフト３５が設けられ、該ウォームシャフト３５のギア部分が上記ウォームホイール３３に噛み合っている。

ギアケース３１の側方には、上記ウォームシャフト３５を回転させる操作ハンドル３６が上記ウォームシャフト３５の一端に固定されている。

そして、第１支持軸３２、第２支持軸４２、ラックギア３２ｂ、ウォームホイール３３、ピニオンギア３４、ウォームシャフト３５及び操作ハンドル３６が本発明のロール位置変更手段１１を構成しており、操作ハンドル３６を回転させると、ウォームシャフト３５、ウォームホイール３３、ピニオンギア３４及びラックギア３２ｂを介して第１支持軸３２が第２本体アーム２３側に向かって進退するようになっている。

第２支持機構４は、ＴＤ方向に延びる略円筒状のシリンダ４１を備え、該シリンダ４１には、第１本体アーム２２側に開口する略直線状のシリンダ室４１ａが形成されている。

シリンダ４１は、第２本体アーム２３の端部に形成された一対の連通孔２３ｂに挿通されていて、当該各連通孔２３ｂの周縁に嵌め込まれたベアリングＢ１によって第２本体アーム２３に対して筒中心線周りに回転可能になっている。

中空部２３ａには、上記シリンダ４１の外周面に巻き掛けられた駆動ベルト４４が収容され、図示しない駆動モータにより駆動ベルト４４が回転すると、シリンダ４１がその筒中心線周りに回転するようになっている。

シリンダ室４１ａには、先端部分にテーパ部４２ａを有する細長い円柱状の第２支持軸４２がスライド可能に収容され、該第２支持軸４２の先端部分は、上記シリンダ室４１ａの開口部分から飛び出している。

そして、シリンダ室４１ａには、エア給排装置４３が接続されていて、当該エア給排装置４３によってシリンダ室４１ａにエアを給排させることにより、第２支持軸４２がシリンダ室４１ａを第１本体アーム２２側に向かって進退するようになっている。

第１本体アーム２２の一端と第２本体アーム２３の一端の間、及び、第１本体アーム２２の他端と第２本体アーム２３の他端の間には、ウェブ１０が巻き取られた巻出ロール５がそれぞれ配設されている。

巻出ロール５は、第１支持軸３２及び第２支持軸４２がそれぞれ前進して巻出ロール５の各端面の中心部分を支持することによって第１本体アーム２２及び第２本体アーム２３に回転可能に取り付けられている。

そして、作業者が操作ハンドル３６を回転させると、第１支持軸３２が進退するとともにそれに追従するように第２支持軸４２が進退して、巻出ロール５がＴＤ方向に移動するようになっている。

一方の巻出ロール５から巻き出されたウェブ１０は、図１に示すように、第１ガイドロール２６に巻き掛けられた後、他方の巻出ロール５の上方を通過するとともに、複数のガイドロールＧ１に案内されながら下流側の工程に連続搬送されるようになっている。

他方の巻出ロール５の上方には、押付機構６が配設されている。該押付機構６は、ＴＤ方向に並設された一対の回動アーム６１を備え、該各回動アーム６１は上下に延びる形状をなしている。

該両回動アーム６１の下端部分は、ＴＤ方向に延びる第１回動軸６２で繋がっており、上記両回動アーム６１は、上記第１回動軸６２周りに回動可能になっている。

また、両回動アーム６１の中途部の間には、ＴＤ方向に延びる押付ロール６３が回転可能に設けられている。

さらに、各回動アーム６１の上端部分には、上下に延びる形状をなし、上端がＴＤ方向に延びる第２回動軸６４ａによって回動可能に軸支された切断フレーム６４が設けられ、両切断フレーム６４の下端間には、ＴＤ方向に延びる刃部６４ｂが設けられている。

そして、上記押付ロール６３は、一方の巻出ロール５から巻き出されるウェブ１０（以下、先行ウェブ１０と呼ぶ）の残量が少なくなった際、上記両回動アーム６１が下方に回動することにより、図４に示すように、搬送中の先行ウェブ１０を他方の巻出ロール５に押し付けて他方の巻出ロール５のウェブ１０（以下、後続ウェブ１０と呼ぶ）を先行ウェブ１０に接続するようになっている。

また、先行ウェブ１０を他方の巻出ロール５に押し付けた状態で両切断フレーム６４を回動させることにより、刃部６４ｂが先行ウェブ１０及び後続ウェブ１０の接続部分のＭＤ方向上流側における先行ウェブ１０を幅方向に切断するようになっている。

両回動アーム６１の下方には、撮影ユニット７（撮影手段）が配設されている。該撮影ユニット７は、図１及び図３に示すように、矩形板状の撮影カメラ７１と、該撮影カメラ７１を支持する支持フレーム７２とを備えている。

該支持フレーム７２には、上記撮影カメラ７１の撮影角度を調整可能な角度調整アーム７２ａが設けられ、該角度調整アーム７２ａで撮影カメラ７１の撮影角度を調整することにより、図１に示すように、先行ウェブ１０における他方の巻出ロール５側から先行ウェブ１０の一方の縁部と他方の巻出ロール５の一方の端部とを同一画面上において撮影できるようになっている。

上記支持フレーム７２は、スライドテーブル７３の上面に固定され、該スライドテーブル７３の下面には、ＴＤ方向に延びるスライダ７３ａが取り付けられている。

スライドテーブル７３の下方には、ＴＤ方向に直線状に延びる断面Ｕ字状の取付フレーム７４が設けられている。

該取付フレーム７４の上面には、図３に示すように、当該取付フレーム７４に沿って直線状に延びるスライドレール７５が取り付けられ、取付フレーム７４の側面には、目盛プレート７６が取付フレーム７４に沿って取り付けられている。

スライドレール７５には、スライダ７３ａがスライド可能に嵌合しており、スライドレール７５とスライダ７３ａとで本発明のスライド手段１２を構成している。

また、スライドテーブル７３下面のスライダ７３ａの隣りには、正面視でＬ字状をなすブラケット７７が取り付けられ、該ブラケット７７の下端には、矢印部材７７ａが取り付けられている。

さらに、ブラケット７７には、取付フレーム７４に向かって螺進螺退可能な固定ネジ７８が取り付けられ、固定ネジ７８の先端が取付フレーム７４に接触することでスライド手段１２が取付フレーム７４に固定される一方、固定ネジ７８の先端が取付フレーム７４から離間することでスライド手段１２が取付フレーム７４に対してスライドできるようになっている。

そして、スライドレール７５に沿ってスライダ７３ａをスライドさせると、支持フレーム７２がＴＤ方向にスライドするようになっていて、作業者は、矢印部材７７ａが指す目盛プレート７６の位置を確認することにより、支持フレーム７２のスライド量が分かるようになっている。

撮影カメラ７１には、ケーブル８ａを介して表示モニタ８（表示手段）が接続されている。

該表示モニタ８は、撮影カメラ７１から離間した位置で、且つ、上記操作ハンドル３６に接近する位置に配置され、撮影カメラ７１で取得する画像を実時間で表示するようになっている。

次に、巻出装置１における２つの巻出ロール５の切替作業について詳述する。

まず、図１に示すように、一方の巻出ロール５から巻き出される先行ウェブ１０の残量が少なくなると、他方の巻出ロール５が回転し始める。

次に、作業者は、図３に示すように、固定ネジ７８を螺退させて当該固定ネジ７８の先端を取付フレーム７４から離間させるとともにスライドテーブル７３を移動させ、且つ、先行ウェブ１０の一方の縁部と他方の巻出ロール５の一方の端部とを同一画面上において撮影カメラ７１で撮影できるようにした後、固定ネジ７８を螺進させて当該固定ネジ７８の先端を取付フレーム７４に接触させることにより取付フレーム７４に対してスライドテーブル７３を固定する。

次いで、作業者は、表示モニタ８を見ながら先行ウェブ１０の一方の縁部と他方の巻出ロール５の一方の端部とがＴＤ方向においてずれているか否かを確認する。先行ウェブ１０の一方の縁部と他方の巻出ロール５の一方の端部とがＴＤ方向にずれている場合、図２に示すように、作業者は、操作ハンドル３６を回転させて第１支持軸３２を移動させることにより、他方の巻出ロール５のＴＤ方向の位置を変更して先行ウェブ１０の一方の縁部と他方の巻出ロール５の一方の端部とを一致させる。

しかる後、作業者は、図示しない制御盤において２つの巻出ロール５の切替開始ボタンを押す。すると、図４に示すように、両回動アーム６１が下方に回動して押付ロール６３が搬送中の先行ウェブ１０を他方の巻出ロール５に押し付けるので、他方の巻出ロール５の後続ウェブ１０が先行ウェブ１０に接続される。

その後、押付ロール６３が他方の巻出ロール５に先行ウェブ１０を押し付けた状態のままで両切断フレーム６４が回動する。すると、両切断フレーム６４に取り付けられた刃部６４ｂが先行ウェブ１０及び後続ウェブ１０の接続部分のＭＤ方向上流側における先行ウェブ１０をＴＤ方向に切断する。このようにして、ラミネート工程に巻き出される巻出ロール５を切り替える。

以上より、本発明の実施形態によると、作業者は、巻出ロール５から離れた位置において先行ウェブ１０に対する他方の巻出ロール５のＴＤ方向のずれ具合を確認することができる。したがって、巻出装置１内において先行ウェブ１０及び他方の巻出ロール５をその重なり合う方向から覗き込む必要が無いので、先行ウェブ１０に対する後続ウェブ１０の位置合わせ作業を安全に行うことができる。また、引用文献１の如き巻出装置１内に複数のセンサやスリップリングを組み込む必要がないので、巻出装置１がシンプルになって設計及び組立工数を減らすことができる。

また、スライド手段１２によって撮影カメラ７１による撮影範囲がＴＤ方向に変更可能になるので、作業領域で使用するウェブ１０の幅が変更になった際、そのウェブ１０の端縁の位置に対して撮影カメラ７１の位置が対応するよう支持フレーム７２を移動させることができる。

さらに、巻出ロール５におけるＴＤ方向の移動操作を操作ハンドル３６の回転操作で行うことができるので、位置合わせ作業を作業者が簡単に行うことができる。また、操作ハンドル３６と表示モニタ８とが近くに位置するので、作業者は表示モニタ８を見ながら操作ハンドル３６を操作できるようになり、作業者による位置合わせ作業をさらに簡単に行うことができる。

尚、本発明の実施形態によると、ロール位置変更手段１１は、操作ハンドル３６を手動で回転させることにより第１支持軸３２を移動させて巻出ロール５のＴＤ方向の位置を変更する構成となっているが、駆動モータ等を利用して第１支持軸３２を自動で移動させて巻出ロール５のＴＤ方向の位置を変更する構成にしてもよい。

本発明は、作業領域に巻出ロールから巻き出される先行ウェブの残量が少なくなった際、先行ウェブの終端側に後続ウェブの始端側を接続する巻出装置に適している。

１巻出装置
５巻出ロール
７撮影ユニット（撮影手段）
８表示モニタ（表示手段）
１１ロール位置変更手段
１２スライド手段
３２第１支持軸
３２ｂラックギア
３４ピニオンギア
３６操作ハンドル
４２第２支持軸
７１撮影カメラ
７２支持フレーム

Claims

一方の巻出ロールから巻き出される先行ウェブの残量が少なくなった際、他方の巻出ロールから巻き出される後続ウェブを上記先行ウェブに重ねて接続するとともに、その接続部分のＭＤ方向上流側における上記先行ウェブを切断することによって当該先行ウェブに上記後続ウェブを繋ぐよう構成された巻出装置であって、
上記先行ウェブにおける他方の巻出ロール側から上記先行ウェブの一方の縁部と上記他方の巻出ロールの一方の端部とを同一画面上において撮影可能な撮影手段と、
該撮影手段から離間した位置に配置され、当該撮影手段で取得する画像を実時間で表示する表示手段と、
上記他方の巻出ロールを作業者によってＴＤ方向に移動操作可能なロール位置変更手段とを備えていることを特徴とする巻出装置。
請求項１に記載の巻出装置において、
上記撮影手段は、撮影カメラと、該撮影カメラを支持する支持フレームと、該支持フレームをＴＤ方向にスライドさせるスライド手段とを備えていることを特徴とする巻出装置。
請求項１又は２に記載の巻出装置において、
上記ロール位置変更手段は、軸心に沿ってスライド可能に設けられ、上記巻出ロールを支持する一対の支持軸と、一方の支持軸の外周面に形成され、当該支持軸の軸心に沿って延びるラックギアと、該ラックギアに噛み合うピニオンギアと、当該ピニオンギアを回転させる操作ハンドルとを備え、
該操作ハンドルは、上記表示手段に接近配置されていることを特徴とする巻出装置。