JPWO2016002531A1 - シート繰出システム及びこれを用いたシート繰出方法 - Google Patents

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  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
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Abstract

不要な手間が生じるのを防止しながらシートの端部の検出精度を維持する。シート繰出システム（１）は、待機側原反ロール（Ｒ２）のシート（Ｗ）の端部の位置を検出する端部検出器（２７）と、待機側原反ロール（Ｒ２）のシート（Ｗ）の端部を保持するとともに当該シート（Ｗ）の端部を接ぎ部（８）に搬送する作業ロボット（３）と、待機側原反ロール（Ｒ２）を、その中心軸を中心として回転駆動するロール駆動モータ（１５）と、待機側原反ロール（Ｒ２）の回転駆動に応じて当該待機側原反ロール（Ｒ２）の外周面に対して転がり接触可能で、かつ、待機側原反ロール（Ｒ）からシート（Ｗ）の端部を引き離すためにシート（Ｗ）の端部を吸着可能な外周面を有する吸着ローラ（２１）とを備えている。端部検出器（２７）は、吸着ローラ（２１）により待機側原反ロール（Ｒ２）から引き離されたシート（Ｗ）の端部を検出可能な位置に取り付けられている。

Description

本発明は、シートを連続的に繰り出すためのシステム及び方法に関するものである。
従来から、シートが巻き付けられた原反ロールからシートを連続的に繰り出すための装置が知られている。
この種の装置において原反ロールのシート残量が少なくなった場合、例えば、図２９〜図３２に示すようなシートの接ぎ作業が行われる。
具体的に、接ぎ作業を行うために、図２９に示すようにシートＷを繰り出している原反ロール（以下、繰出側原反ロールという）Ｒ１に隣接して、シートＷの繰り出しを待機する原反ロール（以下、待機側原反ロールという）Ｒ２が予め設置されている。
図３０に示すように、繰出側原反ロールのシートＷの残量が少なくなると、待機側原反ロールＲ２からシートＷの端部を取り出して、当該シートＷの端部に粘着剤（例えば、テープＴ）を張り付ける。
次いで、図３１に示すように、テープＴを利用して待機側原反ロールＲ２のシートＷの端部を繰出側原反ロールＲ１のシートＷの途中部に接続し、テープＴの上流位置（図の三角印の位置）で繰出側原反ロールＲ１のシートＷを切断する。
これにより、図３２に示すように、両原反ロールＲ１、Ｒ２の下流側においてシートＷに加えられる張力がテープＴを介して待機側原反ロールＲ２のシートＷに加えられ、当該待機側原反ロールＲ２からシートＷが繰り出される。つまり、待機側原反ロールＲ２が次の繰出側原反ロールＲ１としての役割を果たす。
上記接ぎ作業を自動的に行うための装置として、例えば、特許文献１に記載の装置が知られている。
特許文献１に記載の装置は、繰出側原反ロール及び待機側原反ロールを保持するためのロール保持部と、繰出側原反ロールのシートに対して待機側原反ロールのシートを継ぐための接ぎ部と、待機側原反ロールのシートの端部を検出するためのセンサと、センサにより検出された待機側原反ロールのシートの端部を取り出して接ぎ部に導くためのＸＹ移動ロボットとを備えている。
センサは、待機側原反ロールの外周面に対向して配置され、待機側原反ロールのシートの端部に設けられたマークを検出する。
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、待機側原反ロールのシートの端部の位置を検出するために、待機側原反ロールに予めマークが設けられていることが必要である。
ここで、マークは、シートの本来の用途とは無関係のものであるため、シートの接ぎ作業後にマークを取り外す又はシートにおけるマークの形成部分を廃棄する手間が生じる。
一方、マークを省略した状態で待機側原反ロールのシートの端部の位置を検出するためには、互いに同じ色を有し、かつ、互いに同じ材質により形成された２枚のシートの境界を検出しなければならず、シートの端部の検出精度が低下するおそれがある。
特開平７−１０１６０２号公報
本発明の目的は、不要な手間が生じるのを防止しながらシートの端部の検出精度を維持することができるシート繰出システム及びこれを用いたシート繰出方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、シートを連続的に繰り出すためのシート繰出システムであって、シートがそれぞれ巻き付けられた複数の原反ロールを前記シートの繰り出しが許容された状態で保持するロール保持部と、前記ロール保持部に保持された前記複数の原反ロールのうちの繰出側原反ロールから繰り出されているシートの途中部に対し、前記ロール保持部に保持された前記複数の原反ロールのうちの前記繰出側原反ロール以外の待機側原反ロールのシートの端部を接ぐための接ぎ部と、前記待機側原反ロールのシートの端部の位置を検出する端部検出器と、前記待機側原反ロールのシートの端部を保持するとともに当該シートの端部を前記接ぎ部に搬送する端部搬送装置と、前記待機側原反ロールを、その中心軸を中心として回転駆動する原反ロール駆動部と、前記待機側原反ロールの回転駆動に応じて当該待機側原反ロールの外周面に対して転がり接触可能で、かつ、前記待機側原反ロールからシートの端部を引き離すために前記シートの端部を吸着可能な外周面を有する少なくとも１つの吸着ローラとを備え、前記端部検出器は、前記少なくとも１つの吸着ローラにより前記待機側原反ロールから引き離されたシートの端部を検出可能な位置に取り付けられている、シート繰出システムを提供する。
また、本発明は、前記シート繰出システムを用いたシート繰出方法であって、前記繰出側原反ロールからシートを繰り出す繰出工程と、前記繰出工程により前記繰出側原反ロールのシート残量が予め設定された残量未満となった場合に前記原反ロール駆動部を用いて前記待機側原反ロールを回転駆動する回転駆動工程と、前記待機側原反ロールの外周面に対して転がり接触する前記少なくとも１つの吸着ローラにより前記待機側原反ロールから引き離された前記待機側原反ロールのシートの端部を前記端部検出器によって検出する検出工程と、前記端部搬送装置を用いて前記端部検出器により検出されたシートの端部を保持するとともに当該シートの端部を前記接ぎ部に搬送する搬送工程と、前記接ぎ部を用いて、前記繰出側原反ロールのシートの途中部に対して前記待機側原反ロールのシートの端部を接ぐ接ぎ工程とを含んでいる、シート繰出方法を提供する。
本発明によれば、不要な手間が生じるのを防止しながらシートの端部の検出精度を維持することができる。
図１は、本発明の第１実施形態に係るシート繰出システムの全体構成を示す正面図である。 図２は、図１のシート繰出システムの側面図である。 図３は、図１の作業ロボットの一部を拡大して示す概略図である。 図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図５は、図１の端部取出部を拡大して示す平面一部断面図である。 図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 図８は、図１の接ぎ部を拡大して示す正面図である。 図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図であり、テープ貼り部が退避位置に移動した状態を示す。 図１０は、図９のＸ−Ｘ線断面図である。 図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。 図１２は、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図に相当するものであり、テープ貼り部がテープ取付位置に移動した状態を示す。 図１３は、図９のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。 図１４は、図１のシート繰出システムの電気的構成を示すブロック図である。 図１５は、図１４のコントローラにより実行される処理の前半部分を示すフローチャートである。 図１６は、図１４のコントローラにより実行される処理の後半部分を示すフローチャートである。 図１７は、図１４のコントローラによるシートの端部の位置の変化量の算出方法を説明するための概略図である。 図１８は、作業ロボットの動作を示す側面断面図であり、端部取出部におけるシートを把持した状態を示す。 図１９は、作業ロボットの動作を示す正面図であり、ハンドによるシートの移動の軌跡を示すものである。 図２０は、作業ロボットの動作を示す正面図であり、吸着保持部材にシートが導かれた状態を示す。 図２１は、作業ロボットの動作を示す正面図であり、吸着保持部材にシートが載せられた状態を示す。 図２２は、作業ロボットの動作を示す正面図であり、吸着保持部材上のシートが均されているとともに当該シートの先端部が押し込まれた状態を示す。 図２３は、接ぎ部の動作を示す正面図であり、押え部材によってシートの先端部が押えられた状態を示す。 図２４は、接ぎ部の動作を示す正面図であり、待機側の接ぎ機構が繰出側の接ぎ機構に向けて移動した状態を示す。 図２５は、接ぎ部の動作を示す正面図であり、繰出側原反ロールのシートがテープを介して待機側原反ロールのシートに接がれた状態を示す。 図２６は、接ぎ部の動作を示す正面図であり、繰出側原反ロールのシートを切断する状態を示す。 図２７は、接ぎ部の動作を示す正面図であり、待機側原反ロールのシートの繰出が開始された状態を示す。 図２８は、本発明の第２実施形態に係るシート繰出システムの全体構成を示す正面図である。 図２９は、接ぎ作業を説明するための概念図であり、繰出側原反ロールからシートが繰り出されている状態を示す。 図３０は、接ぎ作業を説明するための概念図であり、待機側原反ロールのシートの先端部にテープが貼り付けられた状態を示す。 図３１は、接ぎ作業を説明するための概念図であり、繰出側原反ロールのシートの途中部が待機側原反ロールのシートの先端部に継がれた状態で当該繰出側原反ロールのシートが切断される状態を示す。 図３２は、接ぎ作業を説明するための概念図であり、待機側原反ロールのシートの繰出が開始された状態を示す。
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
＜第１実施形態＞
図１及び図２を参照して、シート繰出システム１は、シートＷを連続的に繰り出すように構成されている。
具体的に、シート繰出システム１は、シートＷがそれぞれ巻き付けられた原反ロールＲ１、Ｒ２を保持するとともに原反ロールＲ１、Ｒ２のシートＷを連続的に繰り出すためのシート繰出装置２と、シート繰出装置２において一方の原反ロール（例えば、原反ロールＲ１）のシートＷの残量が少なくなった場合に他方の原反ロール（例えば、原反ロールＲ２）のシートＷを取り出して当該シートＷをシート繰出装置２の接ぎ部８に搬送する作業ロボット（端部搬送装置）３と、シート繰出装置２及び作業ロボット３の動作を制御するコントローラ７０（図１４参照）とを備えている。
シート繰出装置２は、原反ロールＲ１、Ｒ２をシートＷの繰り出しが許容された状態で保持するロール保持部５と、ロール保持部５に保持された原反ロールＲ１、Ｒ２のシートを予め設定された経路に沿って案内するための案内部６と、前記ロール保持部５に保持された原反ロールＲ１、Ｒ２のシートをそれぞれ取り出すための端部取出部７Ａ、７Ｂと、原反ロールＲ１のシートと原反ロールＲ２のシートとを継ぐための接ぎ部８と、原反ロールＲ１、Ｒ２のシートに対してそれぞれテープＴ（図２３参照）を貼り付けるためのテープ貼り部９Ａ、９Ｂと、これらを支持するための支持部材４とを備えている。
支持部材４は、設置面と平行に配置される底板１０と、底板１０上に立設された４本の支柱１１と、支柱１１の側面に固定された支持板１２とを備えている。
４本の支柱１１は、１列に並んで配置されている。
支持板１２は、１８枚の支持板片１２ａを有し、これら支持板片１２ａの主面によって上述した構成を取り付けるための取付面が形成されている。具体的に、１８枚の支持板片１２ａは、互いに隣り合う２本の支柱１１同士の間に亘って当該２本の支柱１１に対して取り外し可能に取り付けられている。また、互いに隣り合う２本の支柱１１には、当該支柱１１の高さ方向に並ぶ６枚の支持板片１２ａが取り付けられている。さらに、１８枚の支持板片１２ａは、当該１８枚の支持板片１２ａの主面が同一平面上に配置されるように支柱１１に固定されている。
以下、４本の支柱１１が並ぶ方向をＸ方向とし、支持板片１２ａの主面と直交する方向をＹ方向とし、支柱１１の高さ方向をＺ方向として説明する。
なお、支持板片１２ａの各々は、シート繰出装置２の構成要素の一部を容易に置換可能となるように当該構成要素を保持している。
例えば、図１における最も右側の列の最上段に設けられた支持板片１２ａは、後述する第２端部取出部７Ｂを保持している。また、最も右側の列の上から３段目の支持板片１２ａは、後述する第２ロール保持部５Ｂを保持している。さらに、最も右側の列の上から４番目の支持板片１２ａは、後述するテープ貼り部９Ｂを保持している。これらの支持板片１２ａを支柱１１から取り外すとともに、他の構成要素を保持する支持板片１２ａを取り付けることにより、構成要素の置換を容易に行うことができる。
ロール保持部５は、原反ロールＲ１を保持するための第１ロール保持部５Ａと、原反ロールＲ２を保持するための第２ロール保持部５Ｂとを備えている。なお、両ロール保持部５Ａ、５Ｂは、Ｘ方向に対称の構成を有するため、第２ロール保持部５Ｂのみを説明し、第１ロール保持部５Ａの説明を省略する。
第２ロール保持部５Ｂは、原反ロールＲ２の中心を貫通した状態で当該原反ロールＲ２を支持する保持軸１４と、保持軸１４を回転駆動するロール駆動モータ１５と、原反ロールＲ２のシートＷの残量を検出可能なシート残量検出器１６とを備えている。
保持軸１４は、支持板１２をＹ方向に貫通し、さらに支持板１２に対してＹ方向に沿った軸を中心として回転可能な状態で当該支持板１２に固定されている。
ロール駆動モータ１５は、原反ロールＲ１、Ｒ２をその中心軸を中心として回転駆動する原反ロール駆動部に相当する。具体的に、ロール駆動モータ１５は、保持軸１４の原反ロールＲ２を支持する端部と反対側の端部に取り付けられている。
シート残量検出器１６は、保持軸１４に支持された原反ロールＲ２から離れた位置で支持板１２に取り付けられている。また、シート残量検出器１６は、当該シート残量検出器１６から原反ロールＲ２の外周面までの距離を検出可能なセンサを有する。後述するコントローラ７０は、シート残量検出器１６による検出結果と保持軸１４の位置とに基づいて原反ロールＲ１、Ｒ２の半径、つまり、シート残量を算出する。
案内部６は、原反ロールＲ１、Ｒ２から繰り出されたシートＷを所定の経路に沿って支持する複数の支持ローラ６ａ〜６ｇと、原反ロールＲ１、Ｒ２から繰り出されたシートＷの所定量を一時的にため込むことができるシート溜め機構６ｈとを備えている。
支持ローラ６ａ〜６ｇのうち、支持ローラ６ｃ〜６ｇは、両原反ロールＲ１、Ｒ２のシートＷに共通に利用される。一方、支持ローラ６ａは、第１原反ロールＲ１のシートＷを後述する接ぎ部８に導くために利用される。また、支持ローラ６ｂは、第２原反ロールＲ２のシートＷを接ぎ部８に導くために利用される。
シート溜め機構６ｈは、複数のローラにより構成される上部ローラ群６Ａと、複数のローラにより構成される下部ローラ群６Ｂと、これらローラ群６Ａ、６Ｂを相対的に近づける又は遠ざける方向に移動可能な移動機構（図示せず）とを備えている。上部ローラ群６Ａと下部ローラ群６Ｂとを離した状態で上部ローラ群６Ａと下部ローラ群６Ｂとの間にシートＷを掛け渡し、この状態から上部ローラ群６Ａと下部ローラ群６Ｂとを近づけることにより、原反ロールＲ１、Ｒ２の回転を停止した状態で両ローラ群６Ａ、６Ｂの下流側にシートＷを繰り出すことができる。このシート溜め機構６ｈにより、両原反ロールＲ１、Ｒ２の回転を停止した状態で後述するシートＷの接ぎ作業を行うことができる。
第１、第２端部取出部７Ａ、７Ｂは、ロール保持部５の両保持軸１４の上で、かつ、Ｘ方向で両保持軸１４の間となる位置で支持板１２に取り付けられている。なお、第１、第２端部取出部７Ａ、７Ｂは、Ｘ方向に対称の構成を有するため、第２端部取出部７Ｂの構成を説明し、第１端部取出部７Ａの説明を省略する。
図１、図２及び図５を参照して、第２端部取出部７Ｂは、支持板１２からＹ方向に延びる回転軸１７と、回転軸１７に固定された基端部をそれぞれ有する一対のアーム１８ａ、１８ｂと、アーム１８ａ、１８ｂの先端部同士の間に亘って設けられた支持軸１９と、支持軸１９の外周面に対して複数の軸受け２０を介して回転可能に取り付けられた複数の吸着ローラ２１と、両アーム１８ａ、１８ｂを回転駆動する回転用シリンダ２２と、回転用シリンダ２２の伸縮動作を制御する回転用弁２４と、回転軸１７の回転角度を検出する回転角検出器２５と、支持軸１９に接続された吸引用弁２６と、支持軸１９に取り付けられた端部検出器２７とを備えている。
回転軸１７は、支持板１２をＹ方向に貫通し、さらに支持板１２に対してＹ方向に沿った軸を中心として回転可能な状態で当該支持板１２に固定されている。回転軸１７の回転角は、回転軸１７の基端部に取り付けられた回転角検出器２５により検出される。
アーム１８ａ、１８ｂは、後述する支持軸１９と原反ロールＲ２の中心軸（保持軸１４）との距離が調整可能となるように原反ロールＲ２の中心軸と平行な回転軸１７を中心としてロール保持部５（支持板１２）に対して回転可能な回転支持部材に相当する。
具体的に、アーム１８ａ、１８ｂは、回転用シリンダ２２の伸縮動作に応じて回転軸１７の軸線を中心として回転する。回転用シリンダ２２の基端部（ヘッド側の端部）は、軸２２ｂによってＹ方向に沿った軸を中心として支持板１２に対して回転可能な状態で当該支持板１２に取り付けられている。一方、回転用シリンダ２２の先端部（ロッド側の端部）は、軸２２ａによってＹ方向に沿った軸を中心として両アーム１８ａ、１８ｂに対して回転可能な状態で当該両アーム１８ａ、１８ｂの途中部に取り付けられている。回転用弁２４は、回転用シリンダ２２に対するエアの供給及び回転用シリンダ２２からのエアの排出を制御可能である。
支持軸１９は、その内部に吸引室１９ａを有する中空の軸である。支持軸１９の先端部は、吸引室１９ａを閉じるための底壁を有する一方、支持軸１９の基端部は、吸引用弁２６を介して図外の吸引源に接続されている。したがって、吸引用弁２６が開放することにより、吸引源によって吸引室１９ａ内の空気が吸い出される。
また、図６に示すように、支持軸１９は、その外周壁を貫通する貫通穴１９ｂを有する。複数の軸受け２０は、支持軸１９の軸方向（Ｙ方向）において貫通穴１９ｂから外れた位置に設けられ、吸着ローラ２１は、隣接する軸受け２０同士の間に跨って設けられている。吸着ローラ２１は、当該吸着ローラ２１をその径方向に貫通する貫通穴２１ａを有している。これにより、吸引室１９ａは、互いに隣接する軸受け２０同士の間のスペース及び貫通穴２１ａを通じて吸着ローラ２１の径方向の外側に開放される。したがって、吸引用弁２６が開放した状態で吸着ローラ２１の外周面にシートＷが接触することにより、当該シートＷは、吸着ローラ２１に吸着される。
このように、複数の吸着ローラ２１は、支持軸１９の軸線を中心として回転可能な状態で当該支持軸１９に取り付けられているとともに前記軸線と平行な方向（Ｙ方向）で互いに離れて配置されている。また、吸着ローラ２１は、原反ロールＲ２の回転駆動に応じて当該原反ロールＲ２の外周面に対して転がり接触可能で、かつ、原反ロールＲ２からシートＷの端部を引き離すためにシートＷの端部を吸着可能な外周面を有する。
端部検出器２７は、吸着ローラ２１により引き離された原反ロールＲ２のシートＷの端部の位置を検出可能である。具体的に、端部検出器２７は、図７に示すように、２つの吸着ローラ２１の外周面の径方向の内側の位置で、かつ、当該２つの吸着ローラ２１同士の間の位置で支持軸１９に取り付けられている。
後述のコントローラ７０は、端部検出器２７により原反ロールＲ２のシートＷの端部が検出されたときに原反ロールＲ２の回転駆動を停止し、この状態でシートＷの端部は、作業ロボット３のハンド６０によって把持される。つまり、吸着ローラ２１に吸着され、かつ、端部検出器２７により検出されたシートＷの端部の位置は、原反ロールＲ２からシートＷを取り出すためのシート取出位置に相当する。シート取出位置は、原反ロールＲ２、つまり、第１端部取出部７Ａにも同様に設定されている。
図１及び図２を参照して、接ぎ部８は、ロール保持部５に保持された原反ロールＲ１、Ｒ２のうちの繰出側原反ロールから繰り出されているシートＷの途中部に対し、ロール保持部５に保持された原反ロールＲ１、Ｒ２のうちの繰出側原反ロール以外の待機側原反ロールのシートＷの端部を接ぐためのものである。シート繰出システム１では、ロール保持部５に保持された原反ロールＲ１、Ｒ２の各々が繰出側原反ロールと待機側原反ロールとに順次切り替わるが、以下の説明では、原反ロールＲ１を繰出側原反ロールとし、原反ロールＲ２を待機側原反ロールとして説明する。
図８〜図１０を参照して、接ぎ部８は、支持板１２に対向するとともに当該支持板１２との間でＹ方向に延びる２本の軸２８ａを支持する軸支板２３と、軸２８ａを中心としてそれぞれ回転可能な状態で支持板１２に取り付けられた接ぎ機構２８Ａ、２８Ｂと、接ぎ機構２８Ａを回転駆動する回転シリンダ２９Ａと、接ぎ機構２８Ｂを回転駆動する回転シリンダ２９Ｂと、回転シリンダ２９Ａの駆動を制御する回転用弁３０Ａと、回転シリンダ２９Ｂの駆動を制御する回転用弁３０Ｂとを備えている。
接ぎ機構２８Ａ、２８Ｂは、回転シリンダ２９Ａ、２９Ｂの伸縮動作に応じて、シートＷを案内部６に沿って繰り出すための繰出位置（図８の接ぎ機構２８Ａの位置）と、繰出されているシートＷの途中部に接がれるシートＷの端部を装着するための装着位置（図８の接ぎ機構２８Ｂの位置）との間で軸２８ａを中心として回転可能な状態で支持板１２に取り付けられている。
回転シリンダ２９Ａ、２９Ｂは、Ｙ方向に延びる軸２９ａを中心として回転可能な状態で支持板１２に対して取り付けられたシリンダ本体と、Ｙ方向に延びる軸２９ｂを中心として回転可能な状態で接ぎ機構２８Ａ、２８Ｂ（後述する対向板３１ａ、３１ｂ）に取り付けられたロッドとを有する。接ぎ機構２８Ａ、２８Ｂは、回転シリンダ２９Ａ、２９Ｂのシリンダ本体に対してロッドが縮小することにより装着位置に回転し、シリンダ本体からロッドが伸長ことにより繰出位置に回転する。
回転用弁３０Ａ、３０Ｂは、回転シリンダ２９Ａ、２９Ｂに対するエアの供給及び回転シリンダ２９Ａ、２９Ｂからのエアの排出を制御することにより回転シリンダ２９Ａ、２９Ｂの伸縮動作を制御する。
なお、接ぎ機構２８Ａ、２８Ｂは、それぞれＸ方向に対称の構成を有するため、接ぎ機構２８Ｂの構成を主に説明する。
接ぎ機構２８Ｂは、互いにＹ方向に対向する対向板３１ａ、３１ｂと、対向板３１ａ、３１ｂ同士の間に設けられた、保持ローラ３２、吸着保持部材３３、押え部材３４、切断刃３５、押え刃３６、押込用シリンダ３７、切断用シリンダ３８、及びシート押え用シリンダ３９とを備えている。
保持ローラ３２は、両対向板３１ａ、３１ｂ同士の間でＹ方向に延びる回転軸３２ａを中心として回転可能な状態で対向板３１ａ、３１ｂに取り付けられている。また、保持ローラ３２は、支持ローラ６ｂと支持ローラ６ｃとの間でシートＷを支持するためのものである（接ぎ機構２８Ａの保持ローラ３２は、支持ローラ６ａと支持ローラ６ｃとの間でシートＷを保持する）。具体的に、装着位置に回転した接ぎ機構２８Ｂにおいて、当該接ぎ機構２８Ｂの保持ローラ３２の上端は、支持ローラ６ｂの下端と略同一の高さ位置に配置され、支持ローラ６ｂから保持ローラ３２に案内されるシートＷは、略水平に配置される。一方、繰出位置に回転した接ぎ機構２８Ａにおいて、当該接ぎ機構２８Ａの保持ローラ３２は、支持ローラ６ａよりも上に配置されている。これにより、シートＷは、支持ローラ６ａから保持ローラ３２に向けて上向きに案内され、当該保持ローラ３２から支持ローラ６ｃに向けて下向きに導かれる。
図１０及び図１１を参照して、吸着保持部材３３は、シートＷの端部を吸着可能な吸着面３３ｄを有する。具体的に、吸着保持部材３３は、当該吸着保持部材３３の内部に設けられた減圧室３３ａと、吸着面３３ｄを有する側壁を貫通して減圧室３３ａを減圧室３３ａの外部に開放する貫通穴３３ｂと、吸着面３３ｄと反対側の側壁に設けられているとともに減圧室３３ａに連通する配管３３ｃとを備えている。配管３３ｃは、吸引用弁４３を介して図外の吸引源に接続されている。そのため、吸引用弁４３が開くことにより減圧室３３ａ内の空気が吸い出され、吸着面３３ｄにシートＷを吸着することができる。
ここで、吸着保持部材３３は、軸２８ａと保持ローラ３２との間に設けられている。また、吸着保持部材３３は、接ぎ機構２８Ｂが繰出位置に回転した状態で吸着面３３ｄがＹＺ平面と略平行に配置され（図２４参照）、かつ、接ぎ機構２８Ｂが装着位置に回転した状態で吸着面３３ｄがＸＹ平面と略平行に配置されるように、対向板３１ａ、３１ｂに取り付けられている。そのため、図２３に示すように、接ぎ機構２８Ｂを装着位置に回転した状態で原反ロールＲ２のシートＷを吸着面３３ｄ上に載せ、この状態で、図２４に示すように接ぎ機構２８Ｂを繰出位置に回転すると、原反ロールＲ２と吸着保持部材３３との間でシートＷに張力を与えつつ吸着保持部材３３の吸着面３３ｄが繰出側原反ロールＲ１のシートＷの途中部（接ぎ機構２８Ａ）に向けて移動する。つまり、軸２８ａ、対向板３１ａ、３１ｂ、回転シリンダ２９Ａ、２９Ｂ、回転用弁３０Ａ、３０Ｂは、原反ロールＲ１、Ｒ２と吸着保持部材３３との間のシートＷに張力が与えられるように予め設定された経路に沿って吸着面３３ｄ繰出側原反ロールＲ１、Ｒ２の途中部に向けて移動可能な移動機構に相当する。
さらに、吸着保持部材３３は、図１０において実線及び二点鎖線で示すように、押込用シリンダ３７の伸縮動作に応じて吸着面３３ｄが当該吸着面３３ｄと直交する方向に往復動作可能となるように対向板３１ａ、３１ｂに取り付けられている。具体的に、押込用シリンダ３７は、両対向板３１ａ、３１ｂに固定されたシリンダ本体と、シリンダ本体に対して伸縮可能なロッドとを備え、このロッドの先端部は、吸着保持部材３３に固定されている。押込用シリンダ３７には、当該押込用シリンダ３７に対するエアの供給及び押込用シリンダ３７からのエアの排出を制御することにより押込用シリンダ３７の伸縮動作を制御する押込用弁４０が接続されている。
押え部材３４は、吸着保持部材３３の被押え面３３ｅとの間でシートＷの先端部を押えるための押え面３４ｂを有している。ここで、被押え面３３ｅは、吸着面３３ｄの縁部から当該吸着面３３ｄが向く方向と逆向きに延びる吸着保持部材３３の側面である。
具体的に、押え部材３４は、シート押え用シリンダ３９の伸縮動作に応じて、被押え面３３ｅとの押え面３４ｂとの間でシートＷの先端部を挟む規制位置（図１０の実線で示す位置）と、押え面３４ｂが被押え面３３ｅから離れた許容位置（図１０の二点鎖線で示す位置）との間で、軸２８ａを中心として対向板３１ａ、３１ｂに対して回転可能な状態で当該対向板３１ａ、３１ｂに取り付けられている。シート押え用シリンダ３９は、Ｙ方向に延びる軸３９ａを中心として回転可能な状態で対向板３１ａ、３１ｂに取り付けられたシリンダ本体と、シリンダ本体に対して伸縮可能で、かつ、Ｙ方向に延びる軸３９ｂを中心として回転可能な状態で押え部材３４に取り付けられたロッドとを有する。シート押え用シリンダ３９には、当該シート押え用シリンダ３９に対するエアの供給及びシート押え用シリンダ３９からのエアの排出を制御することによりシート押え用シリンダ３９の伸縮動作を制御するシート押え用弁４２が接続されている。
つまり、対向板３１ａ、３１ｂ、軸３９ａ、３９ｂ、シート押え用シリンダ３９、及びシート押え用弁４２は、押え面３４ｂが被押え面３３ｅに近づく及び遠ざかるように押え部材３４を駆動する押え駆動機構に相当する。そして、この押え駆動機構は、前記張力によりシートＷの端部が吸着保持部材３３に対して移動するのを規制する規制状態（規制位置）と吸着保持部材３３に対するシートＷの端部の移動を許容する許容状態との間で切換可能な規制機構に相当する。ここで、押え部材３４は、図２３に示すように、吸着保持部材３３との間でシートＷの先端部のみを挟み込む（拘束する）。
切断刃３５及び押え刃３６は、吸着保持部材３３と保持ローラ３２との間に掛け渡されたシートＷを切断するためのものである。具体的に、切断刃３５及び押え刃３６は、図１０において実線及び二点鎖線で示すように、切断用シリンダ３８の伸縮動作に応じて吸着保持部材３３の往復動作の方向と平行する方向に往復動作可能となるように対向板３１ａ、３１ｂに取り付けられている。切断用シリンダ３８は、対向板３１ａ、３１ｂに固定されたシリンダ本体と、シリンダ本体に対して伸縮可能で、かつ、切断刃３５及び押え刃３６が固定されたロッドとを有している。切断用シリンダ３８には、当該切断用シリンダ３８に対するエアの供給及び切断用シリンダ３８からのエアの排出を制御することにより切断用シリンダ３８の伸縮動作を制御するシート切断用弁４１が接続されている。
図８、図９及び図１２を参照して、テープ貼り部９Ａは、接ぎ機構２８Ａの吸着保持部材３３に保持されたシートＷの端部にテープＴ（粘着材）を貼り付けるものであり、テープ貼り部９Ｂは、接ぎ機構２８Ｂの吸着保持部材３３に保持されたシートＷの端部にテープＴを貼り付けるものである。テープ貼り部９Ａ、９Ｂは、Ｘ方向に対称の構成を有するため、テープ貼り部９Ｂのみを説明し、テープ貼り部９Ａの説明を省略する。
テープ貼り部９Ｂは、支持板１２に固定された固定フレーム４４と、固定フレーム４４に対してＹ方向に移動可能に取り付けられた移動フレーム４５と、移動フレーム４５を駆動する駆動機構６６と、移動フレーム４５に取り付けられたテープ取付機構（粘着材取付機構）４６とを備えている。
図９、図１２及び図１３を参照して、固定フレーム４４は、支持板１２からＹ方向で接ぎ部８と反対側に延びる天板４４ａと、天板４４ａのＸ方向の両端部から下向きに延びる側板４４ｂ、４４ｃと、側板４４ｂ、４４ｃの互いに対向する面に固定されているとともにＹ方向に延びるレール４４ｄとを備えている。
移動フレーム４５は、支持板１２をＹ方向に貫通する貫通穴１２ｂを通じて当該支持板１２から接ぎ機構２８Ｂ側に突出した位置（図１２に示す位置）と、接ぎ機構２８Ｂの移動（回転）を許容するように接ぎ機構２８Ｂの移動経路（回転経路）から貫通穴１２ｂを通じて支持板１２の裏側に退避した位置（図９に示す位置）との間で移動可能となるように、固定フレーム４４に取り付けられている。
具体的に、移動フレーム４５は、基板４５ａと、基板４５ａのＸ方向の両端部上に立設された側板４５ｂ、４５ｃと、基板４５ａのＸ方向の一方の端部から垂下された支持板４５ｄと、側板４５ｂ、４５ｃの互いに反対側を向く面に固定されたスライダ４５ｅと、スライダ４５ｅに係合するスライドレール４５ｆとを備えている。スライダ４５ｅは、Ｙ方向にスライド可能となるようにスライドレール４５ｆに係合しており、スライドレール４５ｆは、Ｙ方向にスライド可能となるようにレール４４ｄに係合している。
駆動機構６６は、Ｙ方向に沿った軸を中心として回転可能な状態で固定フレーム４４に取り付けられたボールねじ６６ａと、ボールねじ６６ａに螺合するとともに移動フレーム４５（基板４５ａ）に固定されたナット６６ｂと、ボールねじ６６ａを回転駆動する移動モータ６６ｃとを備えている。移動モータ６６ｃによりボールねじ６６ａが回転することにより、ナット６６ｂ及びこれに固定された移動フレーム４５がＹ方向に沿って移動する。
テープ取付機構４６は、接ぎ機構２８Ｂの吸着面３３ｄに吸着されたシートＷの端部にテープＴを取り付けるためのものである。
また、テープ取付機構４６は、移動フレーム４５の支持板４５ｄに取り付けられている。したがって、テープ取付機構４６は、移動モータ６６ｃの駆動により、テープＴをシートＷの端部に取り付けるためにテープ取付機構４６が吸着面３３ｄと対向するテープ取付位置（図１２に示す位置）と、吸着保持部材３３の移動（回転）を許容するようにテープ取付機構４６が吸着保持部材３３の移動経路（回転経路）から退避した退避位置（図９に示す位置）との間で移動可能である。つまり、固定フレーム４４、移動フレーム４５、及び駆動機構６６は、テープ取付位置と退避位置との間で移動可能となるようにテープ取付機構４６を支持する移動支持機構に相当する。
具体的に、テープ取付機構４６は、テープＴが巻き付けられたロールをテープＴの繰出が許容された状態で保持する繰出ローラ４６ａと、テープＴの剥離紙を巻き取るための巻取ローラ４６ｂと、テープＴの粘着層のみを切断するカッタ４６ｃと、テープＴの粘着層をシートＷに押し付けるための押し具４６ｄと、押し具４６ｄをＺ方向に駆動する押し具用シリンダ４６ｅと、巻取ローラ４６ｂを回転駆動する巻取モータ４６ｆと、押し具用シリンダ４６ｅの駆動を制御する押し具用弁４６ｇとを備えている。
テープＴの粘着層をシートＷに取り付ける場合、テープ取付機構４６を退避位置からテープ取付位置に移動する過程において、巻取モータ４６ｆを駆動するとともに押し具用シリンダ４６ｅを駆動して押し具４６ｄによりテープＴをシートＷ側に押し付ける。これにより、カッタ４６ｃにより切断されたテープＴの粘着層（図面では便宜上粘着層についても符号Ｔを付している）の一部の範囲がシートＷ上に取り付けられる。
図１及び図２を参照して、作業ロボット３は、待機側原反ロールＲ２からシートＷの端部を取り出すとともに当該シートＷの端部を接ぎ部８に搬送する。特に、作業ロボット３は、シート繰出システム１に設定された２つのシート取出位置（吸着ローラ２１に吸着されたシートＷの端部の位置）の各々から接ぎ部８にシートＷの端部を搬送可能である。したがって、ロール保持部５に保持された原反ロールＲ１、Ｒ２の保持位置を変化させることなく、両原反ロールＲ１、Ｒ２から接ぎ部８へシートＷの端部を搬送することが可能である。
具体的に、作業ロボット３は、シートＷの端部を搬送するためのロボット本体４７と、ロボット本体４７をＸ方向に移動可能に支持する移動機構４８とを備えている。
ロボット本体４７は、移動機構４８により移動可能に支持される移動体５４と、移動体５４上に設けられた多関節アーム５５とを備えている。
多関節アーム５５は、Ｚ軸方向に沿った旋回軸Ｊ１を中心として旋回可能な状態で移動体５４に取り付けられた旋回部５６と、水平方向の第１軸Ｊ２を中心として揺動可能な状態で旋回部５６に取り付けられた第１アーム５７と、水平方向の第２軸Ｊ３を中心として揺動可能な状態で第１アーム５７に取り付けられた第２アーム５８と、水平方向の第３軸Ｊ４を中心として回転可能な状態で第２アーム５８に取り付けられた第３アーム５９と、第３軸Ｊ４と直交する軸Ｊ５を中心として揺動可能な状態で第３アーム５９に取り付けられたハンド６０とを備えている。
また、多関節アーム５５は、移動体５４に対して旋回部５６を旋回駆動する第１モータ６１と、旋回部５６に対して第１アーム５７を駆動する第２モータ６２と、第１アーム５７に対して第２アーム５８を駆動する第３モータ６３と、第２アーム５８に対して第３アーム５９を回転駆動する第４モータ６４と、第３アーム５９に対してハンド６０を駆動する第５モータ６５とを備えている。
図５及び図７を参照して、ハンド６０は、原反ロールＲ１、Ｒ２のシートＷの端部を把持可能な把持部又はシート保持部に相当する。ハンド６０は、第３アーム５９から延びる延出部６０ａと、延出部６０ａの先端部に設けられた一対の把持用アクチュエータ６０ｂと、把持用アクチュエータ６０ｂに取り付けられた把持部６０ｄ、６０ｅと、把持部６０ｄ、６０ｅに設けられた複数の把持爪６０ｆと、把持用アクチュエータ６０ｂの駆動を制御する把持用弁６０ｃとを備えている。
把持用アクチュエータ６０ｂは、アクチュエータ本体（符号省略）と、アクチュエータ本体から突出する一対の駆動部６０ｇ、６０ｈとを有する。一対の駆動部６０ｇ、６０ｈは、アクチュエータ本体にエアが供給されることにより互いに近づく一方、アクチュエータ本体からエアが排出されることにより互いに遠ざかる。把持用弁６０ｃは、把持用アクチュエータ６０ｂに対するエアの供給及び把持用アクチュエータ６０ｂからのエアの排出を制御可能である。
把持部６０ｄは、駆動部６０ｇに取り付けられている一方、把持部６０ｅは、駆動部６０ｈに取り付けられている。
把持爪６０ｆは、図５に示すように、互いに隣接する吸着ローラ２１同士の間のスペースのピッチと同一のピッチで配置されている。また、把持爪６０ｆの各々は、互いに隣接する吸着ローラ２１同士の間のスペースに挿入可能な大きさ及び形状を有する。さらに、把持部６０ｄに設けられた把持爪６０ｆと把持部６０ｅに設けられた把持爪６０ｆとは互いに対向している。したがって、図１８に示すように、吸着ローラ２１同士の間に把持爪６０ｆを挿入した状態で当該吸着ローラ２１に吸着されたシートＷの端部を把持爪６０ｆによって把持することができる。
つまり、多関節アーム５５において旋回部５６、アーム５７〜５９、及びモータ６１〜６５は、ハンド６０が予め設定された移動範囲内で移動可能な状態で当該ハンド６０を支持する支持機構に相当する。
一方、図１に示す移動機構４８は、接ぎ部８及び原反ロールＲ１、Ｒ２に対するシートＷの取出位置（吸着ローラ２１）が支持機構の移動範囲内に含まれる作業位置（図３の二点鎖線で示す位置）と、作業位置と比較して支持機構が接ぎ部８から遠ざかる待機位置（図３の実線で示す位置）との間で支持機構を移動可能に支持する。
具体的に、図３及び図４に示すように、移動機構４８は、本体部４９と、本体部４９に対してＹ方向に沿った軸を中心として回転可能に支持された一対のプーリ５０ａ、５０ｂと、プーリ５０ａ、５０ｂ間に掛け渡されたベルト５１と、プーリ５０ａを回転駆動する移動用モータ５２と、本体部４９に固定されたレール５３（図４参照）とを備えている。
一方、ロボット本体４７の移動体５４は、本体部４９上に設けられた移動体本体５４ａと、移動体本体５４ａの下面に固定されているとともにＸ方向にスライド可能な状態でレール５３に係合するスライダ５４ｂと、両プーリ５０ａ、５０ｂ間に位置するベルト５１の一部に固定された固定部５４ｃとを備えている。
移動用モータ５２によりプーリ５０ａが回転すると、両プーリ５０ａ、５０ｂ間に位置するベルト５１の一部の移動に伴い、これに固定された固定部５４ｃがＸ方向に移動する。これにより、レール５３に対してスライダ５４ｂがスライドし、これに伴いスライダ５４ｂに固定された移動体本体５４ａ及びこれに支持されたロボット本体４７がＸ方向に移動する。
また、移動機構４８の本体部４９には、ロボット本体４７（移動体５４）が待機位置に移動したことを検出可能な待機位置検出器４９ａ（図４参照）と、ロボット本体４７が作業位置まで移動したことを検出可能な作業位置検出器４９ｂ（図１４参照）とを備えている。両検出器４９ａ、４９ｂは、それぞれ移動体５４の固定部５４ｃが待機位置に相当する位置に到達したか否か、又は固定部５４ｃが作業位置に相当する位置に到達したか否かを検出可能である。
なお、作業ロボット３のうちハンド６０以外の部分は、ハンド６０を駆動する保持部駆動機構に相当する。
図１及び図１４を参照して、コントローラ７０は、シート残量検出器１６、回転角検出器２５、端部検出器２７、待機位置検出器４９ａ、及び作業位置検出器４９ｂによる検出結果に基づいて、ロール保持部５Ａ、５Ｂ、端部取出部７Ａ、７Ｂ、接ぎ部８、テープ貼り部９Ａ、９Ｂ、及び作業ロボット３の駆動を制御する。
具体的に、コントローラ７０は、ロール保持部５Ａ、５Ｂの駆動を制御する保持制御部７１と、端部取出部７Ａ、７Ｂの駆動を制御する取出制御部７２と、テープ貼り部９Ａ、９Ｂの駆動を制御する貼り制御部７３と、接ぎ部８の駆動を制御する接ぎ制御部７４と、作業ロボット３の駆動を制御するロボット制御部７５とを備えている。
保持制御部７１は、シート残量検出器１６により繰出側原反ロールＲ１のロール残量が予め設定された残量未満であることが検出された場合にロール駆動モータ１５の駆動を開始する。一方、保持制御部７１は、端部検出器２７により吸着ローラ２１上に待機側原反ロールＲ２の端部が検出された場合にロール駆動モータ１５を停止する。
取出制御部７２は、シート残量検出器１６及び回転角検出器２５による検出結果に基づいて、吸着ローラ２１が原反ロールＲ１、Ｒ２に接触するように回転用弁２４の駆動を制御する。
ここで、このように原反ロールＲ１、Ｒ２のシートＷの残量に応じて吸着ローラ２１の位置を変化させると、この変化に伴って作業ロボット３によるシートＷの取出位置が変化する。
そこで、取出制御部７２は、図１７に示すように、回転軸１７及び端部検出器２７の位置関係（回転半径Ｒ）と、回転角検出器２５により検出されたアーム１８ａ、１８ｂの回転角度とに基づいて、予め設定された基準位置（例えば、図１７で二点鎖線で示す位置）に対するシートＷの端部の位置の変化量を算出する。
具体的に、取出制御部７２は、アーム１８ａ、１８ｂの基準位置と現在位置との角度差θ１及び回転半径Ｒに基づいて移動距離Ｄ１を算出する。また、取出制御部７２は、アーム１８ａ、１８ｂの基準位置から現在位置への移動方向のＸ方向に対する角度差θ２と移動距離Ｄ１とに基づいてＸ方向の変化量ΔＸ及びＺ方向の変化量ΔＺを算出する。
また、取出制御部７２は、予め設定されたタイミングで吸引用弁２６を開放することにより吸着ローラ２１を用いてシートＷを原反ロールＲ１、Ｒ２から引き離す。
ロボット制御部７５は、原反ロールＲ１、Ｒ２の一方からシートＷが繰り出されている状況においてロボット本体４７が待機位置に移動する一方、シートＷの接ぎ作業が必要な状況においてロボット本体４７が作業位置に移動するように、待機位置検出器４９ａ及び作業位置検出器４９ｂの検出結果に基づいて移動用モータ５２を制御する。
また、ロボット制御部７５は、取出制御部７２により算出されたシート取出位置に向けてハンド６０が移動するように第１〜第５モータ６１〜６５を制御し、図１８に示すように吸着ローラ２１に吸着されたシートＷをハンド６０で把持するように把持用弁６０ｃを制御する。
さらに、ロボット制御部７５は、図１９に示すように、シートＷを把持したハンド６０が支持ローラ６ｂの上、右、及び下を通って接ぎ機構２８Ｂに至る経路で移動するように第１〜第５モータ６１〜６５の駆動を制御する。
また、ロボット制御部７５は、図２０〜図２２に示すように、ハンド６０がシートＷの端部を吸着保持部材３３の吸着面３３ｄに載せ、ハンド６０がシートＷの端部の保持を解除し、さらにハンド６０が吸着面３３ｄに載せられたシートＷの端部を吸着面３３ｄに沿って撫でるように、第１〜第５モータ６１〜６５及び把持用弁６０ｃを制御する。
ここで、ロボット制御部７５は、図２１及び図２２に示すように、シートＷの先端部が吸着面３３ｄの縁部を超えて当該吸着面３３ｄの外側に配置されるようにハンド６０がシートＷの端部を吸着面３３ｄに載せ、ハンド６０がシートＷの端部の保持を解除し、さらにシートＷの先端部が被押え面３３ｅに沿って屈曲するようにハンド６０がシートＷの先端部を被押え面３３ｅに沿って押し込むように、第１〜第５モータ６１〜６５及び把持用弁６０ｃを制御する。
接ぎ制御部７４は、図２７に示すように、原反ロールＲ１、Ｒ２のうちの一方のシートＷの繰出期間中には接ぎ機構２８Ａ、２８Ｂが繰出位置に配置されるように回転用弁３０Ａ、３０Ｂを制御する。一方、接ぎ制御部７４は、接ぎ作業が必要となった場合には、図１９に示すように待機側原反ロールＲ２のシートＷの端部を装着するために接ぎ機構２８Ｂが装着位置に配置されるように回転用弁３０Ｂを制御するとともに、吸着面３３ｄにシートＷが吸着可能となるように吸引用弁４３を開放する。
また、接ぎ制御部７４は、図２２に示すようにハンド６０により被押え面３３ｅに沿ってシートＷの先端部が屈曲された後、図２３に示すようにシートＷの先端部が被押え面３３ｅと押え部材３４との間で挟まれるようにシート押え用弁４２を制御する。詳しくは後述するが、この状態において、吸着面３３ｄ上のシートＷの端部にテープＴが張り付けられる。また、接ぎ制御部７４は、少なくとも接ぎ機構２８Ｂが装着位置から繰出位置まで移動する期間中、シートＷの先端部の押えを継続する。
さらに、接ぎ制御部７４は、図２４に示すように接ぎ機構２８Ｂが装着位置から繰出位置まで移動するように回転用弁３０Ｂを制御するとともに、図２５に示すように接ぎ機構２８Ａの吸着保持部材３３が接ぎ機構２８Ｂの吸着保持部材３３に近づくように押込用弁４０を制御する。これにより、テープＴを介して繰出側原反ロールＲ１のシートＷと待機側原反ロールＲ２のシートＷとが接がれる。
この状態で、接ぎ制御部７４は、図２６に示すように接ぎ機構２８Ａの切断刃３５及び押え刃３６が接ぎ機構２８Ｂ側に突出するようにシート切断用弁４１を制御する。これにより、繰出側原反ロールＲ１のシートＷが切断される。
貼り制御部７３は、図２３に示すように、接ぎ機構２８Ｂが装着位置に回転した状態において、図１２に示すようにテープ取付機構４６がテープ取付位置となり、かつ、接ぎ機構２８Ｂが繰出位置に回転する前の段階でテープ取付機構４６が退避位置となるように移動モータ６６ｃを制御する。
また、貼り制御部７３は、テープ取付機構４６がテープ取付位置まで移動する過程においてテープＴの剥離紙を巻き取るとともに押し具４６ｄをシートＷ側に押し付けることにより、当該テープＴの粘着層がシートＷに取り付けられるように巻取モータ４６ｆ及び押し具用弁４６ｇを制御する。
以下、図１５及び図１６を参照して、コントローラ７０により実行される処理を説明する。
コントローラ７０による処理は、図２７に示すように両接ぎ機構２８Ａ、２８Ｂが繰出位置に配置されている状態（図２７では、原反ロールＲ２のシートＷが繰り出されているが現段階では原反ロールＲ１が繰り出されている状態）において開始される。つまり、繰出側原反ロールＲ１からシートＷが繰り出されている繰出工程が実行されている状態でコントローラ７０による処理が開始された場合を説明する。
まず、シート残量検出器１６による検出結果に基づいて繰出側原反ロールＲ１のシート残量が予め設定された残量未満であるか否かが判定される（ステップＳ１）。
ここで、シート残量が予め設定された残量未満であると判定されると、図１９に示すように接ぎ機構２８Ｂを装着位置に回転させるとともに吸着保持部材３３における吸引を開始する（ステップＳ２）。
次いで、吸着ローラ２１が待機側原反ロールＲ２に近づくように両アーム１８ａ、１８ｂを回転させるとともに吸着ローラ２１の吸引を開始する（ステップＳ３）。これにより、吸着ローラ２１は、待機側原反ロールＲ２の回転駆動に応じて当該待機側原反ロールＲ２に転がり接触可能な状態となる。
この状態で、待機側原反ロールＲ２を図１９において反時計回りに回転させる（ステップＳ４）。つまり、ステップＳ１及びステップＳ４では、繰出側原反ロールＲ１のシートＷの残量が予め設定された残量未満となった場合に待機側原反ロールＲ２を回転駆動する回転駆動工程が行われる。
次いで、吸着ローラ２１に吸着されたシートＷの端部が端部検出器２７により検出されたか否かが判定される（ステップＳ５：検出工程）。
シートＷの端部が検出されていないと判定されると、ステップＳ４による待機側原反ロールＲ２の駆動が継続される。
一方、図１７に示すようにシートＷの端部が検出されたと判定されると、待機側原反ロールＲ２の駆動を停止するとともに（ステップＳ６）、図１の二点鎖線で示すようにロボット本体４７を作業位置に移動させるとともにハンド６０を端部取出部７Ｂの近傍位置（準備位置）に配置する（ステップＳ７）。
次いで、図１７に示すように、端部検出器２７により検出されたシートＷの端部の位置を演算し（ステップＳ８）、図１８に示すように吸着ローラ２１に保持されたシートＷの端部をハンド６０によって把持する（ステップＳ９）。
この状態で、図１９及び図２０に示すように、ハンド６０によって把持されたシートＷが支持ローラ６ｂを経由して接ぎ機構２８Ｂの吸着保持部材３３の吸着面３３ｄに導かれるように、予め設定された経路に沿ってハンド６０を移動させる（ステップＳ１０）。
つまり、ステップＳ１〜Ｓ１０においては、繰出側原反ロールＲ１のシートＷの残量が予め設定された残量未満となった場合、作業ロボット３を用いて待機側原反ロールＲ２のシートＷの端部を取り出すとともに当該シートＷの端部を吸着保持部材３３に搬送する搬送工程が行われる。
ステップＳ１０を実行することにより、図２１に示すようにシートＷの端部が吸着面３３ｄに吸着されると、ハンド６０を開放するとともに当該ハンド６０により吸着面３３ｄに載せられたシートＷの端部を吸着面３３ｄに沿って撫でることにより当該シートＷを均す（ステップＳ１１）。これにより、吸着面３３ｄに吸着されたシートＷが弛んでいる場合であっても、後述するようにテープＴを貼り付ける前の段階で、シートＷの弛みを緩和することができる。
次いで、図２２に示すように、ハンド６０によりシートＷの先端部を被押え面３３ｅに沿って折り込むとともに（ステップＳ１２）、ハンド６０を接ぎ機構２８Ｂから離間させてロボット本体４７を図１の実線で示す待機位置に移動させる（ステップＳ１３）。
この状態で、押え部材３４を回転させることにより押え部材３４と被押え面３３ｅとの間でシートＷの先端部を押える（ステップＳ１４）。
次いで、吸着ローラ２１が待機側原反ロールＲ２から離れるように両アーム１８ａ、１８ｂを回転させるとともに（ステップＳ１５）、待機側原反ロールＲ２を逆転（図１９の時計回り）に回転させることにより吸着面３３ｄ上のシートＷの弛みを除去する（ステップＳ１６）。
この状態で、テープ取付機構４６を図９に示す退避位置から予め設定された位置まで前進させ（ステップＳ１７）、押し具４６ｄを下げるとともにテープ取付機構４６を前進させる（ステップＳ１８）ことにより、図２３に示すようにシートＷにテープＴの粘着層を取り付ける。
次いで、押し具４６ｄを上げるとともにテープ取付機構４６を退避位置に後退させ（ステップＳ１９）、図２４に示すように接ぎ機構２８Ｂを繰出位置に回転させる（ステップＳ２０）。
この状態で、繰出側原反ロールＲ１の回転を停止させる（ステップＳ２１）。このステップＳ２１では、繰出側原反ロールＲ１の回転停止と同時に、図１に示すシート溜め機構６ｈの上部ローラ群６Ａと下部ローラ群６Ｂとを近づける。これにより、繰出側原反ロールＲ１の回転停止後においても、シート溜め機構６ｈにおけるシートＷの経路が短くなる分だけシートＷの繰出を継続することができる。
次いで、図２４に示すように押え部材３４によるシートＷの押えを解除するとともに（ステップＳ２２）、図２５に示すように接ぎ機構２８Ａの吸着保持部材３３を接ぎ機構２８Ｂの吸着保持部材３３側に突出させる（ステップＳ２３）。これにより、繰出側原反ロールＲ１のシートＷの途中部に対して待機側原反ロールＲ２のシートＷの端部が接がれる。
つまり、ステップＳ１２〜Ｓ２３では、シートＷの端部が吸着保持部材３３に対して移動するのを規制しつつ、吸着保持部材３３の吸着面３３ｄを繰出側原反ロールＲ１のシートＷの途中部に向けて移動させることにより、繰出側原反ロールＲ１のシートＷの途中部に対して待機側原反ロールＲ２のシートＷの端部を接ぐ接ぎ工程が行われる。
この状態で、図２６に示すように接ぎ機構２８Ａの切断刃３５及び押え刃３６を接ぎ機構２８Ｂ側に突出させることにより（ステップＳ２４）、繰出側原反ロールＲ１のシートＷを切断する。
これにより、シートＷに与えられた張力に応じて、図２７に示すように待機側原反ロールＲ２からシートＷが繰り出される（待機側原反ロールＲ２が次の繰出側原反ロールとなる）。その後、ロール保持部５Ａに対して新たな待機側原反ロールＲ１を取り付けることにより、繰出側原反ロールＲ２のシートＷの残量が少なくなったときに当該シートＷに待機側原反ロールＲ１のシートＷの端部を継ぐことができる。
以上説明したように、待機側原反ロールＲ２から引き離されたシートＷの端部を端部検出器２７によって検出することができるため、原反ロールＲ１、Ｒ２の外周に位置するシートＷの端部を検出する場合と比較してシートＷの端部の境界を確実に検出することができる。
そのため、シートＷの端部を検出するためのマークを設けることなくシートＷの端部を確実に検出することができる。
したがって、不要な手間が生じるのを防止しながらシートＷの端部の検出精度を維持することができる。
また、第１実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
支持軸１９の軸線方向及びこれに直交する方向において端部検出器２７が２つの吸着ローラ２１の内側の位置に設けられているため、作業ロボット３によるシートＷの端部の搬送経路に影響を与えることなく端部検出器２７を取り付けることができる。
２つの吸着ローラ２１間のスペースに両把持爪６０ｆを挿入した状態で両把持爪６０ｆの間でシートＷの端部を厚み方向に挟み込むことにより当該シートＷの端部を把持することができる。
したがって、端部検出器２７を配置するためのスペースを把持爪６０ｆを挿入するためのスペースとして兼用してシートＷの端部を確実に把持することが可能となる。
なお、両把持爪６０ｆが吸着ローラ２１間のスペースに挿入可能な形状及び大きさを有する例について説明したが、少なくとも一方の把持爪６０ｆが前記スペースに挿入可能な形状及び大きさを有していれば、シートＷの端部を把持することができる。
コントローラ７０によって、予め設定された基準位置に対するシートＷの端部の位置の変化量（図１７のΔＸ及びΔＺ）を算出することができるため、この変化量を利用して端部搬送装置の目的地を補正することができる。
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、原反ロールＲ１のシートＷと原反ロールＲ２のシートＷとを継ぐための１つの接ぎ部８を有しているが、接ぎ部８は複数個設けられていてもよい。
具体的に、図２８に示す第２実施形態に係るシート繰出システム１は、上述したシート繰出装置２を２つ備えている。具体的に、シート繰出システム１は、上述した原反ロールＲ１、Ｒ２とは別の原反ロールＲ１、Ｒ２（別繰出側原反ロール及び別待機側原反ロール）のシートＷの接ぎ作業を行うことができる接ぎ部８（別接ぎ部）をさらに備えている。したがって、２種類のシートＷを連続して繰り出すことができる。
一方、第２実施形態に係るシート繰出システム１は、４つのシート取出位置（端部取出部７Ａ、７Ｂ）の各々から両接ぎ部８にシートＷの端部を搬送可能な１つの作業ロボット３を有している。
具体的に、第２実施形態に係る作業ロボット３は、ハンド６０の移動範囲内に１つの接ぎ部８、１つの端部取出部７Ａ及び１つの端部取出部７Ｂが配置される２つの作業位置（図２８の二点鎖線で示す位置）と、作業位置と比較してロボット本体４７が遠ざかる待機位置（図２８の実線で示す位置）との間でロボット本体４７を支持する移動機構４８を有する。
これにより、２つの接ぎ部８における接ぎ作業を１台の作業ロボット３によって実行することができる。
なお、２つの接ぎ部８が設けられている例を説明したが、複数の接ぎ部８が設けられている場合であっても１台の作業ロボット３により接ぎ作業を行うこともできる。
また、第２実施形態に係るシート繰出システム１は、吸着ローラ２１を回転駆動するローラ駆動モータ（吸着ローラ駆動部）７６を備えている。そのため、ハンド６０がシートＷを保持するためのシート保持位置を常に一定にすることができる。
例えば、図１７の実線で示す吸着ローラ２１（シートＷの端部）の位置がシート保持位置として予め設定されている場合について説明する。図１７の二点鎖線で示す位置においてシートＷの端部が検出された場合、回転角検出器２５の検出結果に基づいて両アーム１８ａ、１８ｂを回転することにより吸着ローラ２１をシート保持位置に回転することができる。
しかし、両アーム１８ａ、１８ｂを回転させると、シートＷに生じる張力によって吸着ローラ２１が回転して、シートＷの端部の位置が変化してしまう。
そこで、ローラ駆動モータ７６により吸着ローラ２１を回転することにより、シートＷの端部の位置が再び端部検出器２７により検出される位置、つまり、シート保持位置に戻すことができる。
以上説明したように、第２実施形態によれば、端部検出器２７及び回転角検出器２５による検出結果に基づいてアーム１８ａ、１８ｂ及び吸着ローラ２１を回転駆動することにより、シートＷに生じた張力によって吸着ローラ２１が回転した場合であってもシートＷの端部を確実にシート保持位置に位置決めすることができる。
なお、１つの接ぎ部８に対して２つの原反ロールＲ１、Ｒ２が保持されている例について説明したが、１つの接ぎ部８に対して複数の原反ロールが保持されていてもよい。
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
すなわち、本発明は、シートを連続的に繰り出すためのシート繰出システムであって、シートがそれぞれ巻き付けられた複数の原反ロールを前記シートの繰り出しが許容された状態で保持するロール保持部と、前記ロール保持部に保持された前記複数の原反ロールのうちの繰出側原反ロールから繰り出されているシートの途中部に対し、前記ロール保持部に保持された前記複数の原反ロールのうちの前記繰出側原反ロール以外の待機側原反ロールのシートの端部を接ぐための接ぎ部と、前記待機側原反ロールのシートの端部の位置を検出する端部検出器と、前記待機側原反ロールのシートの端部を保持するとともに当該シートの端部を前記接ぎ部に搬送する端部搬送装置と、前記待機側原反ロールを、その中心軸を中心として回転駆動する原反ロール駆動部と、前記待機側原反ロールの回転駆動に応じて当該待機側原反ロールの外周面に対して転がり接触可能で、かつ、前記待機側原反ロールからシートの端部を引き離すために前記シートの端部を吸着可能な外周面を有する少なくとも１つの吸着ローラとを備え、前記端部検出器は、前記少なくとも１つの吸着ローラにより前記待機側原反ロールから引き離されたシートの端部を検出可能な位置に取り付けられている、シート繰出システムを提供する。
本発明によれば、待機側原反ロールから引き離されたシートの端部を端部検出器によって検出することができるため、原反ロールの外周に位置するシートの端部を検出する場合と比較してシートの端部の境界を確実に検出することができる。
そのため、シートの端部を検出するためのマークを設けることなくシートの端部を確実に検出することができる。
したがって、本発明によれば、不要な手間が生じるのを防止しながらシートの端部の検出精度を維持することができる。
ここで、端部検出器は、吸着ローラの外周面に対する径方向の外側位置に設けられていてもよいが、この場合、端部検出器によって端部搬送装置によるシートの端部の搬送経路に制約が生じるおそれがある。
そこで、前記シート繰出システムにおいて、前記シート繰出システムは、支持軸と、前記支持軸の軸線を中心として回転可能な状態で当該支持軸に取り付けられているとともに前記軸線と平行な方向で互いに離れて配置された２つの吸着ローラとを備え、前記端部検出器は、前記２つの吸着ローラの外周面の径方向の内側の位置で、かつ、当該２つの吸着ローラ同士の間の位置で前記支持軸に取り付けられていることが好ましい。
この態様によれば、支持軸の軸線方向及びこれに直交する方向において端部検出器が２つの吸着ローラの内側の位置に設けられているため、端部搬送装置によるシートの端部の搬送経路に影響を与えることなく端部検出器を取り付けることができる。
前記シート繰出システムにおいて、前記端部搬送装置は、前記待機側原反ロールのシートの端部を挟み込むことにより当該シートの端部を把持可能な一対の把持爪を有し、前記一対の把持爪のうちの少なくとも一方は、前記２つの吸着ローラ同士間に導入可能な形状を有することが好ましい。
この態様によれば、２つの吸着ローラ間のスペースに一方の把持爪を挿入した状態でこの把持爪と他方の把持爪との間でシートの端部を厚み方向に挟み込むことにより当該シートの端部を把持することができる。
したがって、端部検出器を配置するためのスペースを一方の把持爪を挿入するためのスペースとして兼用してシートの端部を確実に把持することが可能となる。
ここで、シート繰出システムは、前記支持軸が固定され、さらに前記支持軸と前記待機側原反ロールの中心軸との距離が調整可能となるように前記待機側原反ロールの中心軸と平行な回転軸を中心として前記ロール保持部に対して回転可能な回転支持部材を有していてもよい。
この場合、シートの消費に伴い径方向に小さくなる待機側原反ロールに対して吸着ローラが追従するように回転支持部材を回転させることができる。一方、回転支持部材の角度の変更に伴い端部検出器の位置も変動するため、端部搬送装置により保持されるシートの端部の位置（以下、端部搬送装置の目的地ともいう）が変化するという問題が生じる。
そこで、前記シート繰出システムは、前記回転支持部材の回転角度を検出可能な回転角検出器と、前記端部検出器によりシートの端部が検出された場合に前記待機側原反ロールの回転が停止するように前記原反ロール駆動部を制御するとともに、前記回転軸及び前記端部検出器の位置関係と前記回転角検出器により検出された前記回転支持部材の回転角度とに基づいて、予め設定された基準位置に対する前記シートの端部の位置の変化量を算出するコントローラとをさらに備えていることが好ましい。
この態様によれば、コントローラによって、予め設定された基準位置に対するシートの端部の位置の変化量を算出することができるため、この変化量を利用して端部搬送装置の目的地を補正することができる。
ここで、前記端部搬送装置により保持される前記待機側原反ロールのシートの端部の位置としてのシート保持位置を前記シート繰出システムに予め設定することができる。
この場合、端部搬送装置の目的地を常に一定にすることができるため、当該端部搬送装置の制御を簡素化することができる。一方、吸着ローラは、待機側原反ロールの回転に応じて転がり接触可能となるように支持軸に対して回転可能に取り付けられている。そのため、回転支持部材の回転によりシート保持位置へ向けて吸着ローラを移動させる際に当該吸着ローラと待機側原反ロールとの間のシートに張力が生じると、当該張力によって吸着ローラが回転してシートの端部をシート保持位置に正確に位置決めすることができない。
そこで、前記シート繰出システムは、前記吸着ローラを回転駆動する吸着ローラ駆動部をさらに備え、前記コントローラは、前記シート保持位置に前記シートの端部が配置されるように、前記端部検出器及び前記回転角検出器による検出結果に基づいて前記回転支持部材及び前記吸着ローラを回転駆動することが好ましい。
この態様によれば、端部検出器及び回転角検出器による検出結果に基づいて回転支持部材及び吸着ローラを回転駆動することにより、シートに生じた張力によって吸着ローラが回転した場合であってもシートの端部を確実にシート保持位置に位置決めすることができる。
また、本発明は、前記シート繰出システムを用いたシート繰出方法であって、前記繰出側原反ロールからシートを繰り出す繰出工程と、前記繰出工程により前記繰出側原反ロールのシート残量が予め設定された残量未満となった場合に前記原反ロール駆動部を用いて前記待機側原反ロールを回転駆動する回転駆動工程と、前記待機側原反ロールの外周面に対して転がり接触する前記少なくとも１つの吸着ローラにより前記待機側原反ロールから引き離された前記待機側原反ロールのシートの端部を前記端部検出器によって検出する検出工程と、前記端部搬送装置を用いて前記端部検出器により検出されたシートの端部を保持するとともに当該シートの端部を前記接ぎ部に搬送する搬送工程と、前記接ぎ部を用いて、前記繰出側原反ロールのシートの途中部に対して前記待機側原反ロールのシートの端部を接ぐ接ぎ工程とを含んでいる、シート繰出方法を提供する。
本発明によれば、待機側原反ロールから引き離されたシートの端部を検出することができるため、原反ロールの外周に位置するシートの端部を検出する場合と比較してシートの端部の境界を確実に検出することができる。
したがって、本発明によれば、不要な手間が生じるのを防止しながらシートの端部の検出精度を維持することができる。

Claims (6)

  1. シートを連続的に繰り出すためのシート繰出システムであって、
    シートがそれぞれ巻き付けられた複数の原反ロールを前記シートの繰り出しが許容された状態で保持するロール保持部と、
    前記ロール保持部に保持された前記複数の原反ロールのうちの繰出側原反ロールから繰り出されているシートの途中部に対し、前記ロール保持部に保持された前記複数の原反ロールのうちの前記繰出側原反ロール以外の待機側原反ロールのシートの端部を接ぐための接ぎ部と、
    前記待機側原反ロールのシートの端部の位置を検出する端部検出器と、
    前記待機側原反ロールのシートの端部を保持するとともに当該シートの端部を前記接ぎ部に搬送する端部搬送装置と、
    前記待機側原反ロールを、その中心軸を中心として回転駆動する原反ロール駆動部と、
    前記待機側原反ロールの回転駆動に応じて当該待機側原反ロールの外周面に対して転がり接触可能で、かつ、前記待機側原反ロールからシートの端部を引き離すために前記シートの端部を吸着可能な外周面を有する少なくとも１つの吸着ローラとを備え、
    前記端部検出器は、前記少なくとも１つの吸着ローラにより前記待機側原反ロールから引き離されたシートの端部を検出可能な位置に取り付けられている、シート繰出システム。
  2. 前記シート繰出システムは、支持軸と、前記支持軸の軸線を中心として回転可能な状態で当該支持軸に取り付けられているとともに前記軸線と平行な方向で互いに離れて配置された２つの吸着ローラとを備え、
    前記端部検出器は、前記２つの吸着ローラの外周面の径方向の内側の位置で、かつ、当該２つの吸着ローラ同士の間の位置で前記支持軸に取り付けられている、請求項１に記載のシート繰出システム。
  3. 前記端部搬送装置は、前記待機側原反ロールのシートの端部を挟み込むことにより当該シートの端部を把持可能な一対の把持爪を有し、
    前記一対の把持爪のうちの少なくとも一方は、前記２つの吸着ローラ同士間に導入可能な形状を有する、請求項２に記載のシート繰出システム。
  4. 前記シート繰出システムは、
    前記支持軸が固定され、さらに前記支持軸と前記待機側原反ロールの中心軸との距離が調整可能となるように前記待機側原反ロールの中心軸と平行な回転軸を中心として前記ロール保持部に対して回転可能な回転支持部材と、
    前記回転支持部材の回転角度を検出可能な回転角検出器と、
    前記端部検出器によりシートの端部が検出された場合に前記待機側原反ロールの回転が停止するように前記原反ロール駆動部を制御するとともに、前記回転軸及び前記端部検出器の位置関係と前記回転角検出器により検出された前記回転支持部材の回転角度とに基づいて、予め設定された基準位置に対する前記シートの端部の位置の変化量を算出するコントローラとをさらに備えている、請求項２又は３に記載のシート繰出システム。
  5. 前記シート繰出システムには、前記端部搬送装置により保持される前記待機側原反ロールのシートの端部の位置としてシート保持位置が予め設定され、
    前記シート繰出システムは、前記吸着ローラを回転駆動する吸着ローラ駆動部をさらに備え、
    前記コントローラは、前記シート保持位置に前記シートの端部が配置されるように、前記端部検出器及び前記回転角検出器による検出結果に基づいて前記回転支持部材及び前記吸着ローラを回転駆動する、請求項４に記載のシート繰出システム。
  6. 請求項１〜５の何れか１項に記載のシート繰出システムを用いたシート繰出方法であって、
    前記繰出側原反ロールからシートを繰り出す繰出工程と、
    前記繰出工程により前記繰出側原反ロールのシート残量が予め設定された残量未満となった場合に前記原反ロール駆動部を用いて前記待機側原反ロールを回転駆動する回転駆動工程と、
    前記待機側原反ロールの外周面に対して転がり接触する前記少なくとも１つの吸着ローラにより前記待機側原反ロールから引き離された前記待機側原反ロールのシートの端部を前記端部検出器によって検出する検出工程と、
    前記端部搬送装置を用いて前記端部検出器により検出されたシートの端部を保持するとともに当該シートの端部を前記接ぎ部に搬送する搬送工程と、
    前記接ぎ部を用いて、前記繰出側原反ロールのシートの途中部に対して前記待機側原反ロールのシートの端部を接ぐ接ぎ工程とを含んでいる、シート繰出方法。
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