JPH07256524A - スリーブロールのキー溝と駆動側チャックコーンに設けられたキーとの自動嵌合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極めて安価な方法でキー溝とキーとの自動嵌
合が実現できるスリーブロールのキー溝と駆動側チャッ
クコーンに設けられたキーとの自動嵌合方法。 【構成】 スリーブロール１０と駆動側チャックコーン
２０とを軸線を一致させて相対的に接近させて近接状態
に嵌合して被チャック孔１０ａによりキー２２をばね２
３の付勢に抗して沈み込ませる。駆動側チャックコーン
２０にゴムローラ３１を接触し、該ゴムローラ３１をキ
ー嵌合用モータ３２によりトルクリミッタ３３を介して
回転することにより駆動側チャックコーン２０を回転す
る。キー２２がキー溝１０ｃに対応したところでばね２
３の付勢によりキー２２がキー溝１０ｃに嵌合する。同
時にトルクリミッタ３３を滑らせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、極めて安価な方法でキ
ー溝とキーとの自動嵌合が実現できる，スリーブロール
のキー溝と駆動側チャックコーンに設けられたキーとの
自動嵌合方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、スリーブロールのキー溝と駆動側
チャックコーンに設けられたキーとの嵌合方法は、殆ど
が人為的な嵌合操作により行われている。キー溝とキー
との嵌合が自動的に行われている例としては、キーの位
置を駆動側チャックコーンに設けられたロータリエンコ
ーダにより検出して所定位置に位置決めする一方、ハン
ドリングロボットまたはスタッカクレーンでスリーブロ
ールを支持する際に、ビジュアルなキー溝検出センサー
により検出してスリーブロールを回動しキーに対応する
所定位置に位置決めしてから該スリーブロールを支持す
る方法がとられていた。上記自動嵌合方法は高価な設備
を必要とする欠点がある。

【０００３】そこで、本願出願人は、極めて安価な方法
でキー溝とキーとの自動嵌合が実現できる，スリーブロ
ールのキー溝と駆動側チャックコーンに設けられたキー
との自動嵌合方法を開発して、先に特許出願を行った
（特願平４−２０３０６１号）。特願平４−２０３０６
１号のスリーブロールのキー溝と駆動側チャックコーン
に設けられたキーとの自動嵌合方法に係る実施例によれ
ば、一対のロールハンドにより端面を挟持したスリーブ
ロールを、一対のチャックコーンの軸線間に一致するよ
うに位置してから駆動側チャックコーンの方向に移動し
てスリーブロールの駆動側の被チャック孔と駆動側チャ
ックコーンの雄円錐面とを面対偶状態に密着させてキー
をばねの付勢に抗して沈み込ませた状態とし、次いで、
反駆動側チャックコーンをスリーブロールへ接近移動し
て反駆動側をゆるくチャックし、次いで、ロールハンド
がスリーブロールに対する保持を解除し上昇移動する
と、プッシャーが伸長しスリーブロールの駆動側端面を
押圧して反駆動側チャックコーンと共同してスリーブロ
ールを両端保持し、もって、スリーブロールの駆動側の
被チャック孔と駆動側チャックコーンの雄円錐面とを２
〜４ｍｍ離間してキーがばねの付勢により突出してスリ
ーブロールの被チャック孔に当接した状態とし、モータ
が超低速で一回転して駆動側チャックコーンに設けられ
たキーをスリーブロールの被チャック孔の孔面に摺動さ
せてチャック孔の孔面に刻設されたキー溝に出会ったと
ころで該キーをばねの付勢によりさらに突出させてキー
溝に嵌合させるようになっており、この時点以降、モー
タが駆動停止するまでの間、スリーブロールは駆動側チ
ャックコーンによって回転され、その後はプッシャーが
縮小してから反駆動側チャックコーンがさらにチャック
方向に移動して本チャックを行うようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願平
４−２０３０６１号のスリーブロールのキー溝と駆動側
チャックコーンに設けられたキーとの自動嵌合方法に係
る実施例によれば、上述したように、スリーブロールを
駆動側チャックコーンと反駆動側チャックコーンとでゆ
るくチャックしたら、ロールハンドがスリーブロールに
対する保持を解除し、変わってプッシャーが伸長しスリ
ーブロールの駆動側端面を押圧して反駆動側チャックコ
ーンと共同してスリーブロールを両端保持するようにな
っているので、スリーブロールは両チャックコーンの軸
線に対して芯ずれが大きく生じ、駆動側チャックコーン
の雄円錐面とスリーブロールの被チャック孔との全周隙
間を２〜４ｍｍと均一な状態に確保することができず、
このため、キー溝が上位置に来て駆動側チャックコーン
の雄円錐面とスリーブロールの被チャック孔との全周隙
間がキー溝のところで広くなっていると、この状態で駆
動側チャックコーンが回転してキーが下位置から上位置
に来てキー溝に出会ったとしても、隙間が大きいのでキ
ーがキー溝に嵌合できない不具合があることが分かっ
た。そこで、スリーブロールを駆動側チャックコーンと
反駆動側チャックコーンとで若干きつくチャックしてお
いて、ロールハンドがスリーブロールに対する保持を解
除し、変わってプッシャーが伸長しスリーブロールの駆
動側端面を押圧して反駆動側チャックコーンと共同して
スリーブロールを両端保持するときに、スリーブロール
の両チャックコーンの軸線に対する芯ずれを小さく抑え
る工夫が必要となることが分かった。すると、こんど
は、駆動側チャックコーンの雄円錐面とスリーブロール
の被チャック孔との全周隙間が狭くなりすぎてキーの沈
み込みが大きくキーの雌円錐面に対する押圧力（摩擦
力）が大きくなりすぎて、ために、駆動側チャックコー
ンが回転すると、キーが被チャック孔の孔面を強引に摺
動し掻き傷を付けてしまう不具合が生じることが分かっ
た。また、スリーブロールの重量が大きいと、プッシャ
ーでは支えきれないという欠点があることも分かり、さ
らに、スリーブロールはプッシャーによって回転が困難
な状態で支持されているにもかかわらず、キーがキー溝
に嵌合してからモータが駆動停止するまでの間、スリー
ブロールは駆動側チャックコーンと一体に回転すること
になるので、プッシャーがスリーブロールの駆動側端面
に傷を付けてしまうという欠点があることも分かった。

【０００５】本発明は、上述した点に鑑み案出したもの
で、極めて安価な方法でキー溝とキーとの自動嵌合が良
好に行えて、駆動側チャックコーンの雄円錐面とスリー
ブロールの被チャック孔との全周隙間が均一な状態が確
保され、キーのばねの付勢に抗する沈み込みを必要最小
限に小さくし、キーと被チャック孔の孔面との摩擦力を
小さく抑えて、キーで被チャック孔の孔面に掻き傷を付
けることがなく、また重量の大きいスリーブロールでも
キーのキー溝に対する自動嵌合が良好に行えて、さらに
プッシャーがスリーブロールの駆動側端面に傷を付けて
しまうことがないように改善された，スリーブロールの
キー溝と駆動側チャックコーンに設けられたキーとの自
動嵌合方法を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するための手段として、産業用ロボット（またはス
タッカクレーン）４０のロールハンド４１，４１により
スリーブロール１０を回転不能に保持し、該スリーブロ
ール１０の雌円錐面となっていてかつキー溝１０ｃが刻
設されている被チャック孔１０ａを、該被チャック孔１
０ａに面対偶する雄円錐面２０ａを有するとともにばね
２３の付勢により突出するキー２２を有し走査用モータ
２１で駆動される駆動側チャックコーン２０に対して面
対偶に近い状態に近接させ、かつ前記被チャック孔１０
ａでキー２２を押圧して沈ませた状態とし、次いでキー
嵌合用モータ３２を駆動してトルクリミッタ３３を介し
て前記駆動側チャックコーン２０を回転し、キー２２が
キー溝１０ｃに対応し、前記ばね２３の付勢によりキー
溝１０ｃに嵌合したと同時に前記トルクリミッタ３３を
滑らせ、その後、前記キー嵌合用モータ３２を駆動停止
しかつ前記駆動側チャックコーン２０に対してキー嵌合
用動力伝達系の接続を解くことを特徴とするスリーブロ
ールのキー溝と駆動側チャックコーンに設けられたキー
との自動嵌合方法を提供するものである。

【０００７】

【実施例】本発明のスリーブロールのキー溝と駆動側チ
ャックコーンに設けられたキーとの自動嵌合方法の実施
例を図１を参照して簡単に説明する。この実施例は、ロ
ールハンド４１，４１でスリーブロール１０の端面を保
持し、キー溝１０ｃが刻設されている被チャック孔１０
ａを、雄円錐面２０ａにばね２３の付勢により突出する
キー２２を有し駆動側チャックコーン２０に対して面対
偶に近い状態に近接させてキー２２を沈ませた状態と
し、エアシリンダ３６を伸長作動してトルクリミッタ３
３に被嵌されたゴムローラ３１を駆動側チャックコーン
２０に付設されたゴムローラ２６に圧接し、キー嵌合用
モータ３２を駆動しゴムローラ３１を回転して駆動側チ
ャックコーン２０を回転し、キー２２がばね２３の付勢
によりキー溝１０ｃに対応したところで嵌合させると同
時にトルクリミッタ３３を滑らせて駆動側チャックコー
ン２０を回転停止し、その後キー嵌合用モータ３２を駆
動停止し、かつゴムローラ３１をゴムローラ２６から離
間し、続いて、反駆動側チャックコーン５０をスリーブ
ロール１０の他端側の被チャック孔１０ｂに嵌合して該
スリーブロール１０のチャックを確保してから前記ロー
ルハンド４１，４１によるスリーブロール１０の保持を
解除するものである。以下、詳細に説明する。

【０００８】先ず、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、
産業用ロボット（またはスタッカクレーンでも良い）４
０の一対のロールハンド４１，４１によりスリーブロー
ル１０の両端面を回転不能に保持する。スリーブロール
１０は、両端面中央に、内方へ向かって縮径し雌円錐面
となっている被チャック孔１０ａ，１０ｂが有りかつ該
被チャック孔１０ａにキー溝１０ｃが刻設されている。
一対のロールハンド４１，４１は、駆動軸４３の右ねじ
４３ａと左ねじ４３ｂにそれぞれ螺合されかつ直線ガイ
ド４４に支持案内されていて、トルクモータ４２により
駆動軸４３が回転されると互いに接近・離隔されるよう
になっており、かつ該ロールハンド４１，４１の張出端
にＵ字形の湾部４１ａ，４１ａが形成され、チャック側
の側面に該湾部４１ａ，４１ａを取り巻いてゴムパッド
４５，４５が添着されている。ロールハンド４１，４１
のＵ字形の湾部４１ａ，４１ａは、スリーブロール１０
の被チャック孔１０ａ，１０ｂを避けて駆動側チャック
コーン２０との干渉を回避するようになっている。

【０００９】次いで、反駆動側チャックコーン５０が駆
動側チャックコーン２０に対し離隔している状態におい
て、ロールハンド４１，４１により両端面を保持された
スリーブロール１０を、該一対のチャックコーン２０，
５０の軸線間に一致するように位置してから駆動側チャ
ックコーン２０の方向に移動して被チャック孔１０ａを
駆動側チャックコーン２０の雄円錐面２０ａに対して若
干の隙間（例えば、１〜２ｍｍ）をあけて面対偶に近い
状態に近接させる。このとき、チャック孔１０ａと雄円
錐面２０ａは完全に対偶するテーパ角度を持つ嵌合面と
なっており、図１（ｂ）に示すようにスリーブロール１
０のキー溝１０ｃと駆動側チャックコーン２０に設けら
れたキー２２の位置がずれているので、スリーブロール
１０の被チャック孔１０ａが内方のばね２３の付勢に抗
してキー２２を押圧し、該キー２２がばね２３を圧縮し
て沈み込む状態となる。

【００１０】続いて、図１（ｄ）に示すように、軸受フ
レーム２５に付設されたブラケット２７にピン３５で連
結されかつ揺動端がエアシリンダー３６で軸受フレーム
２５に連結されているＬ字ブラケット板３４を、エアシ
リンダ３６を伸長作動して揺動し、Ｌ字ブラケット３４
に軸支された軸３７が挿通されたトルクリミッタ３３に
被嵌されたゴムローラ３１を、駆動側チャックコーン２
０に付設されたゴムローラ２６に圧接して、軸３７と直
結されたキー嵌合用モータ３２を駆動しゴムローラ３１
を回転して前記駆動側チャックコーン２０を回転する。
すると、キー２２は、沈み込んだ状態でチャック孔１０
ａの後面に摺接回転し、キー溝１０ｃに対応したところ
でばね２３の付勢により浮き上がりキー溝１０ｃに嵌合
する。

【００１１】そして、図１（ｅ）に示すように、キー２
２がキー溝１０ｃに嵌合すると同時に、スリーブロール
１０を回転不能に保持している前記一対のロールハンド
４１，４１の負荷がトルクリミッタ３３の外輪部に伝わ
るようになっており、かつトルクリミッタ３３は、この
負荷以上のトルクを伝達できないようになっているか
ら、滑りを生じてトルク伝達がフリーになり、駆動側チ
ャックコーン２０の回転を停止し、スリーブロール１０
が強引に回転されることはない。その後、キー嵌合用モ
ータ３２を駆動停止するとともに前記エアシリンダー３
６が縮小作動して前記Ｌ字ブラケット３４を反時計回り
方向に揺動し、ゴムローラ３１がゴムローラ２６から離
間する。

【００１２】次に、サーボモータ５１が駆動してねじ軸
５２を回転しねじ軸５２に螺合された可動フレーム５３
を移動し、該可動フレーム５３に摺動・回転可能に軸支
された反駆動側チャックコーン５０をチャック方向に移
動することにより、該反駆動側チャックコーン５０をス
リーブロール１０の被チャック孔１０ｂに面対偶させて
押圧し、該反駆動側チャックコーン５０と前記駆動側チ
ャックコーン２０とでスリーブロール１０を両端支持す
る。このとき、チャック力は、反駆動側チャックコーン
５０の回転軸に取り付けられたばね５４の付勢によって
生じる。なお、反駆動側チャックコーン５０を回転自在
継手を介して可動フレーム５３に固定される図示しない
エアシリンダと接続し該エアシリンダを伸長作動してチ
ャックしても良い。

【００１３】続いて、スリーブロール１０が駆動側チャ
ックコーン２０と反駆動側チャックコーン５０によりチ
ャックされると、ロールハンド４１，４１は、１０ｍｍ
ずつ離間してスリーブロール１０のチャックを解除して
上昇移動する。こうして、スリーブロール１０は駆動側
チャックコーン２０と反駆動側チャックコーン５０によ
り回転可能に保持される。その後は、走査用モータ２１
が駆動し駆動側チャックコーン２０が回転してスリーブ
ロール１０が走査回転する。そこで、図示しない画像形
成装置（具体的にはレーザ露光ヘッドを用いて感光膜が
塗布されたスリーブロール１０に画像形成するための露
光走査を行う装置、あるいはダイヤモンドの彫刻針でス
リーブロール１０にセルを彫り込み形成する電子彫刻
機）によりスリーブロール１０に画像形成走査を行う。

【００１４】本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。例えば、キー嵌合用伝達方法として，駆動側チャ
ックコーン２０のスピンドルに歯車列を設けて該歯車列
にトルクリミッタ３３及びクラッチを介し、キー嵌合用
モータにより駆動側チャックコーン２０を回転駆動する
方法でも良い。

【００１５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のスリ
ーブロールのキー溝と駆動側チャックコーンに設けられ
たキーとの自動嵌合方法によれば、高価な装置を必要
とせず極めて安価にキー溝とキーとの自動嵌合が良好に
行えて、ロールハンドにより両端面を保持されたスリ
ーブロールの被チャック孔を駆動側チャックコーンの雄
円錐面に対して面対偶に近い状態に近接させ、駆動側チ
ャックコーンを回転してキーをキー溝に嵌合させるの
で、駆動側チャックコーンの雄円錐面とスリーブロール
の被チャック孔との全周隙間が均一な状態が確保でき、
かつキーのばねの付勢に抗する沈み込みを必要最小限に
小さく抑えることができ、もってキーと被チャック孔の
孔面との摩擦力を小さく抑えられるから、被チャック孔
の孔面に掻き傷を付けることがなく、一対のロールハ
ンドによりスリーブロールの両端面を回転不能に保持し
た状態のまま、駆動側チャックコーンを回転してキーを
キー溝に嵌合させるので、重量の大きいスリーブロール
でも支持可能であり、キーがキー溝に対応したところ
でばねの付勢により突出嵌合させると同時にトルクリミ
ッタが滑りを生じて駆動側チャックコーンの回転を停止
するようにしたので、プッシャーでスリーブロールの駆
動側端面に傷を付けてしまうことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかるスリーブロールのキー
溝と駆動側チャックコーンに設けられたキーとの自動嵌
合方法を使用する自動チャック式ロール処理装置を示す
ものであって、（ａ）は一部断面した未チャック状態の
全体正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＩb −Ｉb 図、
（ｃ）は未チャック状態の要部斜視図、（ｄ）はキーを
キー溝に嵌合させる動作状態を示す一部断面した要部平
面図、（ｅ）はキーをキー溝に嵌合させた後の状態を示
す一部断面した要部平面図。

【符号の説明】

１０ ・・・スリーブロール １０ａ ・・・スリーブロールの駆動側の被チャッ
ク孔 １０ｂ ・・・スリーブロールの反駆動側の被チャ
ック孔 １０ｃ ・・・キー溝 ２０ ・・・駆動側チャックコーン ２０ａ ・・・駆動側チャックコーンの雄円錐面 ２１ ・・・走査用モータ ２２ ・・・キー ２３ ・・・ばね ３１ ・・・ゴムローラ ３２ ・・・キー嵌合用モータ ３３ ・・・トルクリミッタ ４０ ・・・産業用ロボット（またはスタッカク
レーン） ４１，４１ ・・・ロールハンド ５０ ・・・反駆動側チャックコーン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 産業用ロボットまたはスタッカクレーン
   のロールハンドによりスリーブロールを回転不能に保持
   し、該スリーブロールの雌円錐面となっていてかつキー
   溝が刻設されている被チャック孔を、該被チャック孔に
   面対偶する雄円錐面を有するとともにばねの付勢により
   突出するキーを有し走査用モータで駆動される駆動側チ
   ャックコーンに対して面対偶に近い状態に近接させ、か
   つ前記雌円錐面でキーを押圧して沈ませた状態とし、次
   いで、キー嵌合用モータを駆動してトルクリミッタを介
   して前記駆動側チャックコーンを回転し、キーがキー溝
   に対応し前記ばねの付勢によりキー溝に嵌合したと同時
   に前記トルクリミッタを滑らせ、その後、前記キー嵌合
   用モータを駆動停止しかつ前記駆動側チャックコーンに
   対してキー嵌合用動力伝達系の接続を解くことを特徴と
   するスリーブロールのキー溝と駆動側チャックコーンに
   設けられたキーとの自動嵌合方法。