JP7051331B2 - シリンダ装置及びそれを用いたウエブの接続装置 - Google Patents
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Description
接続装置1のフレーム2について図1を参照して説明する。フレーム2の基台200の前部には左右一対の前縦枠材202が垂直に立設され、基台200の後部には左右一対の後縦枠材204が立設されている。なお、図1では左側の前縦枠材202と後縦枠材204とが記載されている。
上ユニット12について説明する。図1に示すように、上ユニット12は、フレーム2における搬送路の上方、すなわち、下ユニット14と旧ウエブW1の上方に配されている。図1に示すように、上ユニット12の本体(以下、「上本体」という)16は、前後方向(水平方向)に移動自在に配され、搬入側から巻き付けロール18、上テープ貼り付け体20とより構成されている。
図1、図3、図4に示すように、巻き付けロール18は、回転軸24によって旧ウエブW1の搬送方向に沿って回転する。図1、図5に示すように、巻き付けロール18の内部には旧ウエブ吸引部26が設けられ、その外周には周面形状でなく平らな平面形状の旧ウエブ吸引面27が形成されている。また、この旧ウエブ吸引部26と隣接してカッター58が通過するカッター移動溝28が形成されている。すなわち、巻き付けロール18の幅方向に設けられたカッター移動溝28の上流側に旧ウエブ吸引部26が形成されている。図5に示すように、旧ウエブ吸引部26の外周部には旧ウエブ吸引面27が形成されている。図5、図26に示すように、旧ウエブ吸引面27には、複数の小吸引孔427が開口している。旧ウエブ吸引面27には、シリコンゴム製のゴム板よりなる上弾性板428が両面接着テープで貼り付けられ、上弾性板428には小吸引孔427の内径より大きく、かつ、小吸引孔427と対応する位置に大吸引孔429が開口している。
図1、図9に示すように、上テープ貼り付け体20は、回転軸308によって旧ウエブW1の搬送方向に沿って回転する。図10、図26に示すように、上テープ貼り付け体20の内部には上テープ吸引部32が設けられ、この上テープ吸引部32の外周面には、上テープ吸引面35が形成され、上テープ34の非接着面を吸引する。
図1、図2に示すように、巻き付けロール18と上テープ貼り付け体20との間で、かつ、移動板22の下辺に沿って設けられた補助ロール取り付け部344が設けられ、この補助ロール取り付け部344に2個の補助ロール342が、回動自在に設けられている。この補助ロール取り付け部344によって、2個の補助ロール342の高さ調整を行える。補助ロール342の役割を説明する。
次に、作業前に上テープ貼り付け体20に上テープ34を取り付ける作業について説明する。
次に、下ユニット14について説明する。下ユニット14は、左右一対の上下部材60と、左右一対の上下部材60の間に架設された下本体40とよりなる。
重ねた旧ウエブW1と新ウエブW2とを同時に切断する切断装置46について図5と図6を参照して説明する。
切断装置46の構造を図5と図6を参照して説明する。第1下吸引部54と第2下吸引部56との間に図5に示すように切断装置46のカッター支持部88が設けられ、このカッター支持部88からカッター58が立設されている。このカッター支持部88は、後から説明するシリンダ装置で移動する。
次に、シリンダ装置のロッドレスシリンダ48を用いて、カッター58を高速で移動させる構造について図29~図31を参照して説明する。切断装置46のシリンダ装置は、ロッドレスシリンダ48、圧縮空気を送り込むコンプレッサなどのポンプ160、第1電磁弁170、第2電磁弁180を有している。
切断装置46の動作状態について図5と図6を参照して説明する。まず、第1下吸引部54と第2下吸引部56によって旧ウエブW1を水平に吸引して固定し、その上に新ウエブW2を配し、巻き付けロール18によって旧ウエブW1と新ウエブW2とを重ねて挟んだ状態で固定する。このとき、旧ウエブW1と新ウエブW2の切断したい箇所は、カッター移動溝28と下移動溝部96によって囲まれた切断空間98,99内に位置している。
下テープ貼り付けロール42について図1と図2を参照して説明する。図1と図2に示すように、上本体16と下本体40の下流側であって、搬出ロール5の下方近傍には下テープ貼り付けロール42が設けられている。
次に、本実施形態の接続装置1の吸引装置100と負圧装置150の構造について図25を参照して説明する。吸引装置100は、負圧ポンプ110、動力シリンダ112、第1逆止弁108、第2逆止弁116、6個の二方弁118-1~118-6、6個の負圧タンク114-1~114-6、1個の吸引二方弁120-1、6個の吸引三方弁120-2~120-6、6個の圧力計122-1~122-6、塵吸引部102、旧ウエブ吸引部26、上テープ吸引部32、下テープ吸引部50、第1下吸引部54、第2下吸引部56の6系統からなる。
次に、負圧装置150が有する負圧ポンプ110によって負圧タンク114を設定負圧-P1にする動作状態について説明する。
6系統の各吸引部について図26を参照して説明する。
次に、6系統の中の1系統である第1下吸引部54が、新ウエブW2を吸引する方法について図25と図26を参照して説明する。
次に、接続装置1の電気的構造について図27のブロック図を参照して説明する。接続装置1には、コンピュータよりなる制御手段である制御装置10が設けられている。制御装置10は、旧ウエブW1と新ウエブW2の搬送開始、搬送速度での搬送、搬送停止を行う。
次に、接続装置1が旧ウエブW1と新ウエブW2を接続する工程について順番に説明する。
(初期工程)
まず、接続作業を行う前の初期工程について説明する。
これら作業が終わると、図2の下本体40を初期高さから、図1の待機高さに上下アクチュエータ62によって上昇させる。
第1工程において、図1と図11に示すように、制御装置10が、下ユニット14の上面から突出したカッター58の位置に、上ユニット12の巻き付けロール18のカッター移動溝28が位置するように、上本体16の位置を水平アクチュエータ38によって位置させる。以下、この位置を「初期位置」と呼ぶ。
第2工程において、図12に示すように、制御装置10は、旧ウエブW1の搬送を停止させる。
第3工程において、制御装置10は、図12に示すように、下吸引部44の第1下吸引部54と第2下吸引部56の吸引を開始し、新ウエブW2の下面を、第1下弾性板458、第2下弾性板462を挟んで吸引する。また、これと同時に、制御装置10は、巻き付けロール18の旧ウエブ吸引部26の吸引を開始する。このときに、図5に示すように、旧ウエブW1と新ウエブW2とは、重なった状態で巻き付けロール18、2個の補助ロール342、342によって挟んで固定されたままである。
第4工程において、図5と図6に示すように、塵吸引部102の上塵吸引口104と下塵吸引口106を切断空間98,99の右側に接続し、制御装置10は、吸引二方弁120-1を開状態にして、切断空間98,99の吸引を開始する。
第5工程において、図14と図15に示すように、制御装置10は、水平アクチュエータ38によって上本体16を初期位置から搬入側へ上レール36,36に沿って移動させる。
第6工程において、図16と図17に示すように、旧ウエブW1の前端部が旧ウエブ吸引部26に吸引され巻き付けられると、新ウエブW2の上面が露出する。新ウエブW2の前端部と、旧ウエブW1の後端部の接続位置を、後続の上テープ吸引部32が転がり、上テープ34が旧ウエブW1と新ウエブW2を跨ぐようにして接続する。すなわち、上テープ貼り付け体20の上テープ吸引部32に設けられている上テープ34の接着面が、切断された旧ウエブW1の後端部と新ウエブW2の前端部の上面に上から上テープ貼り付け体20によって押圧されて貼り付けられる。制御装置10は、上テープ34を貼り付けると、上テープ吸引部32の吸引を停止する。そして、制御装置10は、上本体16を引き続き移動させる。
第7工程において、図18に示すように、上本体16が引き続き移動すると、巻き付けロール18は、旧ウエブW1の前端部の巻き付けを引き続き行い、上テープ貼り付け体20は上テープ34を貼り付けた後も反時計回りの方向に回転する。
第8工程において、図19に示すように、制御装置10は、下吸引部44の第1下吸引部54と第2下吸引部56の吸引を停止する。
第9工程において、図20と図21に示すように、旧ウエブW1に接続された新ウエブW2の搬送を再開する。すると、下テープ貼り付けロール42が、新ウエブW2の搬送と共に回転する。
第10工程において、図22に示すように、旧ウエブW1と新ウエブW2の接続位置である上テープ34の位置が、下テープ貼り付けロール42と搬出ロール5の挟む位置にくると、回転している下テープ貼り付けロール42に吸引されている下テープ52が新ウエブW2の下面に貼り付けられ、図23に示すように、旧ウエブW1と新ウエブW2の接続部分の両側がテープ34,52で固定される。
第11工程において、図23に示すように下テープ52が新ウエブW2に貼られると、制御装置10は、下テープ貼り付けロール42の吸引を停止させ、また、上本体16を初期位置に復帰させる。そして、上ユニット12が初期位置に戻る。
第12工程において、図24に示すように、上ユニット12が初期位置に戻ると、制御装置10は、巻き付けロール18の旧ウエブ吸引部26による旧ウエブW1の吸引を停止させる。そして、切断されて不要となった旧ウエブW1を、不図示の巻出し装置の古い芯を逆回転させて巻取って、巻き付けロール18から取り除く。また、作業者は、下本体40から新ウエブW2の残りを取り除く。
次に、負圧装置150と吸引装置100の中で、第2下吸引部56が新ウエブW2を吸引する工程について、図25の説明図と図28のフローチャートを参照して説明する。
ステップS9において、第2下吸引部56の吸引空間59の内圧が-P2に下がっているので新ウエブW2の吸引を実行でき、ステップS10に進む。
本実施形態によれば、ロッドレスシリンダ48に、第1電磁弁170、第2電磁弁180を設け、圧縮空気を送る状態を制御するため、カッター58が高速で移動し、旧ウエブW1と新ウエブW2を切断できる。また、このとき、カッター支持部88を移動させるピストン190が第2シリンダ口192側に衝突しない。カッター58が高速で移動できるのは、ピストン190が第1シリンダ口191から圧縮空気が送り込まれると共に、第2閉塞空間198は大気圧であるため、その差圧によって高速移動ができる。その上、第2シリンダ口192、第5接続口182、第6接続口183における空気の排気量が少ないため、空気が流れる際の抵抗が少なく、カッター58が高速でより移動できる。
Claims (4)
- シリンダ本体と、前記シリンダ本体内を移動して第1閉塞空間と第2閉塞空間に仕切るピストンと、前記第1閉塞空間側の前記シリンダ本体に設けられた第1シリンダ口と、前記第2閉塞空間側の前記シリンダ本体に設けられた第2シリンダ口とを含むシリンダと、
第1接続口と第2接続口と第3接続口とを有する第1電磁弁と、
第4接続口と第5接続口と第6接続口とを有する第2電磁弁と、
圧縮空気を送るポンプと、
前記シリンダ本体の長手方向に沿って設けられたスリットと、
前記ピストンに設けられたカッター支持部と、
前記カッター支持部の内部に設けられたベルト分離部と、
前記カッター支持部に設けられ、前記スリットから突出したカッターと、
前記スリットを閉塞するために前記スリットの一端部と他端部の間に設けられ、前記カッター支持部の内部にある前記ベルト分離部の一方の面を通る第1のシールベルトと、
前記スリットを閉塞するために前記スリットの前記一端部と前記他端部の間に設けられ、前記カッター支持部の内部にある前記ベルト分離部の他方の面を通る第2のシールベルトと、
を有し、
前記第1接続口に前記ポンプが接続され、
前記第2接続口に前記第1シリンダ口が接続され、
前記第3接続口と前記第4接続口が接続され、
前記第5接続口に前記第2シリンダ口が接続され、
前記第6接続口は開放され、
(1)前記ピストンを前記第1シリンダ口側から前記第2シリンダ口側に移動させる前に、前記第1電磁弁において前記第1接続口と前記第3接続口を接続し、前記第2電磁弁において前記第5接続口と前記第6接続口を接続し、かつ、前記第4接続口を閉塞し、
(2)前記ピストンを前記第1シリンダ口側から前記第2シリンダ口側に移動させる場合に、前記第1電磁弁において前記第1接続口と前記第2接続口を接続し、前記第2電磁弁において前記第5接続口と前記第6接続口を接続し、
(3)前記ピストンを前記第2シリンダ口側から前記第1シリンダ口側に復帰させる場合に、前記第1電磁弁において前記第1接続口と前記第3接続口を接続し、前記第2電磁弁において前記第4接続口と前記第5接続口を接続し、
前記ピストンに設けられた前記カッターが、前記第1シリンダ口側から前記第2シリンダ口側に移動するときに切断を行い、前記切断の終了位置に到達したときに前記第2電磁弁によって前記第6接続口の広さを予め決められた広さに調整して前記ピストンが前記第2シリンダ口に衝突するのを防止する、
シリンダ装置。 - 前記シリンダが、ロッドレスシリンダである、
請求項1に記載のシリンダ装置。 - 前記シリンダが、エアーシリンダである、
請求項1に記載のシリンダ装置。 - 前後方向に搬送される旧ウエブの搬送路の上方にある初期位置に配された上本体と、
前記搬送路を挟んで前記初期位置にある下本体と、
前記下本体に設けられ、新ウエブの下面を吸引する下吸引部と、
前記上本体に回転自在に設けられ、搬送が停止された前記旧ウエブを前記新ウエブと共に前記下吸引部に押圧し、かつ、切断された前記旧ウエブのみを回転しながら巻き付ける巻き付けロールと、
前記下本体に設けられ、前記巻き付けロールと前記下吸引部との間に挟まれた前記旧ウエブと前記新ウエブを重ねて前記カッターで切断する請求項1に記載の前記シリンダ装置を含む切断装置と、
前記上本体に回転自在に設けられ、上テープが吸引され、前記初期位置において、切断された前記旧ウエブと前記新ウエブの接続部分の上面に前記上テープを回転しながら貼り付ける上テープ貼り付け体と、
を有するウエブの接続装置。
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