JP3238994B2 - ロールシートの装着用装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙、不織布、アルミホ
イル、フィルム等のシートを巻くことで形成されるロー
ルシートを、ロールシート装着軸に装着するための装置
に関し、例えば、ロールシート装着軸に装着されたロー
ルシートからシートを繰り出し、そのシートを石鹸や食
品等の包装材として用いる包装ラインにおいて利用でき
る。

【０００２】

【従来の技術】図４は、架台１０１上のパレット１０２
に軸心方向を上下として載置されたロールシート１０３
を、軸心方向が横向きのロールシート装着軸１０４に回
転可能に装着する多間接形ロボット１０６を示す。その
装着軸１０４に装着されたロールシート１０３を構成す
るシートは、外周端から繰り出されて例えば包装紙とし
て用いられる。その装着軸１０４は、例えば、自動紙継
機１０５に軸心を横向きとして取り付けられる。その自
動紙継機１０５は、装着軸１０４に装着された一つのロ
ールシート１０３からのシートの繰り出しが完了した場
合に、その繰り出しが完了したロールシート１０３を構
成していたシートの内周端部を、装着軸１０４に新たに
装着されるロールシート１０３から繰り出されるシート
の外周端部に自動的に継ぐものである。

【０００３】そのロボット１０６は先端のチャック１０
７を介しロールシート１０３を解除可能に保持し、その
パレット１０２上のロールシート１０３を装着軸１０４
に装着可能なものである。図５の（１）に示すように、
そのチャック１０７は筒状のブラダ１０８を有し、この
ブラダ１０８に空気通路１０９を介し圧力空気源（図示
省略）から圧力空気の供給と排出とが可能とされてい
る。そのブラダ１０８をロールシート１０３の中心孔に
挿入後に圧力空気により膨張させることで、チャック１
０７はロールシート１０３を保持する。そのロボット１
０６は、図４中矢印で示す動きにより、チャック１０７
により保持したロールシート１０３の中心孔に装着軸１
０４を挿入させ、しかる後にブラダ１０８から圧力空気
を抜くことでチャック１０７をロールシート１０３の中
心孔から引抜く。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図４に示す構成では、
図５の（２）に示すように、チャック１０７により保持
したロールシート１０３をパレット１０２から持ち上げ
た際に、ロールシート１０３を構成するシート相互がロ
ールシート１０３の軸心方向に相対的にずれてロールシ
ート１０３の型崩れが生じる場合があり、シートの皺や
破れの原因になる。特に、包装材に用いられるようなシ
ートでは包装後にシート相互を接着するためホットメル
トが塗布される場合があり、このような場合、シートを
強く巻くことができないため、図５の（２）に示すよう
なロールシート１０３の型崩れが発生し易い。そこで、
ロールシート１０３を軸心方向を横向きとして図６の
（１）に示すように軸Ａ上や図６の（２）に示すように
平面上に載置することが考えられるが、この場合、ロー
ルシート１０３は図示のように自重によって変形し、シ
ートを円滑に繰り出すことができなくなると共に、ロー
ルシート１０３の皺や破れの原因になる。また、ロール
シート１０３の重量が大きくなるとロボット１０６が大
型化し、ロボット１０６のための安全柵１１１や大型の
制御盤１１２が必要で、大きなスペースと設備コストを
必要とする。また、構造が複雑なため頻繁に保守点検が
必要で、操作が複雑なため取り扱いには熟練を要する。

【０００５】そこで、図７に示すように、ベルトコンベ
ヤ１２１の搬送面上に軸心方向を横向きとしてロールシ
ート１０３を載置し、そのロールシート１０３を軸心方
向に搬送することで、軸心方向が横向きのロールシート
装着軸１０４に回転可能に装着することが考えられる。

【０００６】しかし図７に示す構成では、ベルトコンベ
ヤ１２１の搬送面上へのロールシート１０３の供給を作
業者Ｗにより行なう場合、その供給が遅れて搬送面上の
複数のロールシート１０３相互間に隙間が生じると、ロ
ールシート１０３の支持が不安定なため図中鎖線で示す
ように倒れてしまい、また、その隙間の分だけ搬送面上
に載置できるロールシート１０３の数が減少する。さら
に、ロールシート１０３を軸心方向を横向きとして搬送
面上に載置すると、前述のようにロールシート１０３が
自重によって変形するという問題がある。

【０００７】そこで、図８に示すように、ローラーテー
ブル１３１により複数のロールシート１０３を軸心方向
を横向きとして互いに隙間なく並列させ、プッシャー１
３３の移動によりロールシート１０３をローラーテーブ
ル１３１から押し出し、軸心方向が横向きのロールシー
ト装着軸１０４に回転可能に装着することが考えられ
る。そのローラーテーブル１３１は、複数の回転ローラ
ー１３２を２列に並列させ、各列のローラー１３２の回
転軸をロールシート１０３の径方向に沿わせると共にロ
ールシート１０３の中心に向かうに従い下方に向かうも
のとしている。その２列のローラー１３２の間にプッシ
ャー１３３を配置し、このプッシャー１３３をロールシ
ート１０３の軸心方向に駆動するアクチュエータ１３４
が設けられている。そのアクチュエータ１３４はロッド
レス型複動エアシリンダで、角形シリンダ１３４ａ内で
往復動するピストン１３４ｂに磁石が取り付けられ、そ
の磁石に吸着される移動子１３４ｃが角形シリンダ１３
４ａの外周に往復動可能に取り付けられ、その移動子１
３４ｃにプッシャー１３３が連結されている。

【０００８】しかし図８に示す構成では、ロールシート
１０３の自重がローラー１３２に作用するため、ロール
シート１０３の外周底面とローラー１３２との間の摩擦
が大きくなる。そのため、プッシャー１３３によりロー
ルシート１０３を押すと、図９に示すように、ロールシ
ート１０３を構成するシート相互が軸心方向に相対的に
ずれて型崩れを生じる。また、ロールシート１０３を軸
心方向を横向きとしてローラー１３２上に載置すると、
前述のようにロールシート１０３が自重によって変形す
るという問題がある。

【０００９】本発明は、上記課題を解決することのでき
るロールシートの装着用装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本件発明のロールシート
の装着用装置は、台車によりフロア上で移動可能な基台
と、この基台によって支持されると共にロールシートを
軸心を横向きとして芯管を介し保持可能なロッドと、こ
のロッドの長手方向に沿って移動可能なプッシャーと、
そのプッシャーを駆動するアクチュエータと、そのプッ
シャーの移動によりロッドの一端から押し出されるロー
ルシートを、芯管取り付け体における軸心横向きのロー
ルシート装着軸に芯管を介し装着することができるよう
に、その基台を装着軸に対し位置決めする位置決め手段
とを備え、その位置決め手段は、その芯管取り付け体に
外方に向かうに従い互いに幅が拡がるように取り付けら
れる一対の受け部材と、この両受部材の相対向する内面
に沿うように前端に向かうに従い幅が狭くなる基台の前
部両側面とを有し、その基台は、その前部両側面を介し
て両受部材の相対向する内面により受けられることで、
その装着軸に対して位置決めされることを特徴とする。

【００１１】その基台の装着軸に対する位置決めによ
り、そのロッドの一端は装着軸に隙間を介し相対向され
るのが好ましい。この場合、その基台の前部両側面に縦
軸中心に回転可能にローラーが取り付けられ、各ローラ
ーが両受部材の相対向する内面に当接することで、その
基台は装着軸に対して位置決めされるのが好ましい。

【００１２】

【作用】本発明の構成によれば、ロールシートを芯管を
介しロッドにより保持するのでロールシートに外周から
自重が作用することはない。これにより、ロールシート
を軸心を横向きとして保持しても、ロールシートが自重
により変形したり、ロッドの一端からの押し出しの際に
型崩れするのを防止できる。ロールシートの保持用ロッ
ドを支持する基台を移動可能とすることで、ロールシー
トを周囲に障害物のない位置でロッドに保持させ、さら
に、基台を芯管取り付け体における装着軸に対し位置決
めする手段を設けることで作業効率を向上できる。ま
た、基台が装着軸の周囲の保守点検の邪魔になることは
ない。また、芯管取り付け体における外方に向かうに従
い互いに幅が拡がるように取り付けられる一対の受け部
材の相対向する内面により、基台をその前端に向かうに
従い幅が狭くなる前部両側面を介して受けることで、そ
の基台がフロア上で台車により移動可能なものであって
も、その基台の装着軸に対する位置決めを行うことがで
きる。その位置決めによりロッドの一端が装着軸に隙間
を介し相対向されることで、その位置決めに際してロッ
ドを装着軸に衝突させることなく、ロッドの一端から押
し出されるロールシートを装着軸に装着できる。さら
に、その基台の前部両側面が縦軸中心に回転可能なロー
ラーを介して一対の受け部材の相対向する内面に当接す
ることで、その位置決めを円滑に行うことができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１４】図１〜図３に示すロールシートの装着用装
置１は台車２を有する。この台車２は、基台３と、この
基台３に取り付けられた車輪４およびハンドル５を有
し、そのハンドル５を持つ作業者Ｗにより移動させるこ
とができる。

【００１５】その基台３によりロッド６が支持されてい
る。そのロッド６は、基台３により片持ち梁状に支持さ
れるロッド本体７と、このロッド本体７上でロッド６の
長手方向に沿ってボールホルダー８を介し回転可能に並
列する複数のボール９と、そのロッド本体７の自由端に
取り付けられるストッパー１０とを有し、一端が自由端
とされている。このロッド６により、紙、不織布、アル
ミホイル等のシートを紙、プラスチック等からなる芯管
１４に巻き付けることで形成されるロールシート１５
が、その軸心を横向きとして複数保持される。この保持
は、そのロッド６を芯管１４に挿入し、そのボール９に
より芯管１４の内周面を支持することでなされる。その
ストッパー１０は、台車２の停止時にロールシート１５
が慣性によりロッド６から飛び出すのを防止するもの
で、先端に向かうに従い上方に向かうものとされてい
る。その芯管１４は、ロールシート１５を芯管１４を介
し保持した場合に、ロールシート１５の重量により変形
することのない強度を有する。

【００１６】そのロッド６の下方にプッシャー２１が配
置されている。このプッシャー２１は側面視Ｌ字形で、
ロッド６に保持されたロールシート１５の端面に当接可
能とされ、アクチュエータ２２により駆動されることで
ロッド６の長手方向にそって往復移動可能である。その
アクチュエータ２２はロッドレス型複動エアシリンダ
で、角形シリンダ２２ａ内で往復動するピストン２２ｂ
に磁石が取り付けられ、その磁石に吸着される移動子２
２ｃが角形シリンダ２２ａの外周に往復動可能に取り付
けられ、その移動子２２ｃにプッシャー２１が連結され
ている。そのプッシャー２１の移動によりロッド６に保
持されたロールシート１５をロッド６の一端から押し出
すことができる。

【００１７】そのロッド６の一端から押し出されるロー
ルシート１５は芯管１４を介しロールシート装着軸３１
に装着される。その装着軸３１は、例えば、公知の自動
紙継機等に軸心を横向きとして取り付けられる。この取
り付けは、その自動紙継機等（芯管取り付け体）のハウ
ジング３２に軸心横向きの筒部材３３を取り付け、この
筒部材３３に装着軸３１を軸方向に移動可能に挿入する
ことでなされる。その筒部材３３の外端にはロールシー
ト１５の端面を受けるフランジ３３ａが設けられ、装着
軸３１は軸方向移動することで、そのフランジ３３ａか
ら外方に突出する装着位置と、そのフランジ３３ａより
も内方に没入する芯管排除位置とに位置変更可能とされ
る。

【００１８】その装着軸３１は、装着軸３１に装着され
たロールシート１５の交換時期になると芯管排除位置に
変位し、これにより、そのロールシート１５の芯管１４
は装着軸３１から落下する。この芯管排除位置への変位
を自動的に行なうため、ロールシート１５を構成するシ
ートの内周端近傍部に着色がなされ、そのシートの色変
化を検知する光学センサ４１と、芯管１４の落下確認用
光学センサ４５と、装着軸３１を軸方向に往復駆動する
複動エアシリンダ４２と、このエアシリンダ４２のピス
トンにより仕切られる２つの空気室を圧力空気供給源
（図示省略）に選択的に接続する電磁バルブ４３と、各
センサ４１、４５からの信号に応じ電磁バルブ４３を制
御する制御装置４４とが設けられている。すなわち制御
装置４４は、センサ４１からの着色変化検知信号により
電磁バルブ４３をエアシリンダ４２の収縮側に切り換
え、センサ４５からの芯管１４の落下確認信号により電
磁バルブ４３をエアシリンダ４２の伸長側に切り換え
る。また、そのエアシリンダ４２、筒部材３３、フラン
ジ３３ａおよび装着軸３１を全体的に軸方向に往復駆動
する複動エアシリンダ（図示省略）が設けられている。

【００１９】そのロッド６の一端から押し出されるロー
ルシート１５を装着軸３１に装着することができるよう
に、基台３を装着軸３１に対し位置決めする手段が設け
られている。すなわち、図３に示すように、芯管取り付
け体のハウジング３２に、外方に向かうに従い互いに幅
が拡がる一対の受け部材５１、５２が、フロアＦからの
基台３の高さに対応する位置において取り付けられてい
る。基台３の前部両側面は、両受部材５１、５２の相対
向する内面に沿うように前端に向かうに従い幅が狭くな
るものとされ、この前部両側面に縦軸中心に回転可能に
複数のローラー５３が取り付けられている。これによ
り、台車２を基台３の前部が両受部材５１、５２の間に
入り込むまで移動させ、それらローラー５３を両受部材
５１、５２の相対向する内面に当接させることで、ロッ
ド６の一端から押し出されるロールシート１５を装着軸
３１に装着することができるように、ロッド６の一端と
装着軸３１とを僅かの隙間を介し相対向させることがで
きる。

【００２０】その位置決め後に台車２が移動するのを防
止するため、基台３の下面に突起５５が設けられ、フロ
アＦ上に爪５６が横軸５７中心に揺動可能に取り付けら
れ、その爪５６にエアシリンダ５８の伸縮ロッドが横軸
５９中心に相対回転可能に取り付けられ、そのエアシリ
ンダ５８のシリンダチューブはハウジング３２に横軸６
０中心に相対回転可能に取り付けられ、そのエアシリン
ダ５８のピストンにより仕切られる２つの空気室を圧力
空気供給源（図示省略）に選択的に接続する電磁バルブ
６１が設けられている。また、その位置決めがなされた
ならば、台車２を検知するセンサ６２が前記制御装置４
４に接続されている。その制御装置４４は、センサ６２
からの台車検知信号により電磁バルブ６１をエアシリン
ダ５８の伸長側に切り換え、これにより、爪５６は揺動
して突起５５に係合して台車２の移動を阻止する。ま
た、その制御装置４４に接続される解除スイッチ６５が
設けられ、この解除スイッチ６５を作業者Ｗが操作する
ことで、制御装置４４は電磁バルブ６１をエアシリンダ
５８の縮小側に切り換え、これにより、爪５６は揺動し
て突起５５との係合が解除されて台車２は移動可能とな
る。

【００２１】その位置決めがなされたならば、前記プッ
シャー２１駆動用のアクチュエータ２２は圧力空気供給
源に接続される。すなわち、そのアクチュエータ２２の
ピストン２２ｂにより仕切られる２つの空気室は、配管
を介し台車２に取り付けられたクイックカップラー７１
の雌部材７１ａに連結され、そのクイックカップラー７
１の雄部材７１ｂはハウジング３２に取り付けられ、そ
の雌部材７１ａと雄部材７１ｂとは基台３と装着軸３１
との位置決めがなされたならば連結される相対位置関係
とされている。その雄部材７１ｂに、アクチュエータ２
２のピストン２２ｂにより仕切られる２つの空気室を圧
力空気供給源（図示省略）に選択的に接続する電磁バル
ブ７２が接続され、この電磁バルブ７２は、制御装置４
４に接続される起動スイッチ７７と前記センサ４５から
の芯管１４の落下確認信号に応じ制御装置４４により制
御される。すなわち、制御装置４４は、起動スイッチ７
７からの起動信号または前記センサ４５からの芯管１４
の落下確認信号により電磁バルブ４３をエアシリンダ４
２の伸長側に切り換えて装着軸３１を装着位置としたな
らば、アクチュエータ用電磁バルブ７２をプッシャー２
１がロールシート１５を押し出す方向に移動する側に切
り換え、ロールシート１５が押し出されたならば、その
アクチュエータ用電磁バルブ７２をプッシャー２１がロ
ールシート１５を押し出す方向とは反対方向に移動する
側に切り換える。

【００２２】上記構成により装着軸３１にロールシート
１５を装着するには、まず、図２に示すように、作業者
Ｗによりロールシート１５を芯管１４を介しロッド６に
より保持させる。次に、台車２を移動させて基台３を装
着軸３１に対し位置決めする。これにより、爪５６が揺
動して突起５５に係合して台車２の移動が阻止される。
また、プッシャー２１駆動用のアクチュエータ２２がク
イックカップラー７１を介し圧力空気供給源に接続され
る。次に起動スイッチ７７をオンして制御装置４４に起
動信号を入力する。これにより、アクチュエータ２２に
よりプッシャー２１は一つのロールシート１５をロッド
６の一端からロールシート１５の端面がフランジ３３ａ
に当たるまで押し出し、この押し出されたロールシート
１５の芯管１４に装着軸３１が挿入されることでロール
シート１５の装着軸３１への装着がなされる。しかる後
に、アクチュエータ２２はプッシャー２１をロールシー
ト１５の押圧を解除する位置に復帰させる。次に、筒部
材３３、フランジ３３ａ、装着軸３１およびエアシリン
ダ４２を図外エアシリンダにより全体的に台車２側に移
動させ、装着軸３１に装着されたロールシート１５によ
りロッド６に保持されたロールシート１５を押し戻した
ならば、その筒部材３３、フランジ３３ａ、装着軸３１
およびエアシリンダ４２を元の位置に復帰させ、装着軸
３１に装着されたロールシート１５とロッド６に保持さ
れたロールシート１５との間に隙間を設ける。その装着
軸３１に装着されたロールシート１５からシートが繰り
出されてロールシート１５の交換時期になると、装着軸
３１は芯管排除位置に変位し、その装着軸３１が挿入さ
れていた芯管１４は落下する。この芯管１４の排除後に
装着軸は装着位置に復帰し、この復帰後にアクチュエー
タ２２はプッシャー２１を移動させ、次の一つのロール
シート１５をロッド６の一端から押し出して装着軸３１
に装着する。上記動作が繰り返されてロッド６に保持さ
れたロールシート１５が全て押し出されたならば、解除
スイッチ６５をオンして爪５６と突起５５との係合を解
除して台車２を移動可能とし、新たなロールシート１５
を芯管１４を介しロッド６により保持させる。なお、同
一の台車２を２台準備し、一台の台車２により装着軸３
１へのロールシート１５の装着を行なっている間に、他
の一台の台車のロッド６にロールシート１５を予め供給
して待機させてもよい。

【００２３】上記構成によれば、ロールシート１５を芯
管１４を介しロッド６により保持するのでロールシート
１５に外周から自重が作用することはない。これによ
り、ロールシート１５を軸心を横向きとして保持して
も、ロールシート１５が自重により変形したり、ロッド
１５の一端からの押し出しの際に型崩れするのを防止で
きる。ロールシート１５の保持用ロッド６を支持する基
台３を移動可能とすることで、ロールシート１５をロッ
ド６に周囲に障害物のない位置で保持させ、さらに、基
台３を装着軸３１に対し位置決めする手段を設けること
で作業効率を向上できる。また、基台３は移動可能なの
で装着軸３１の周囲箇所の保守点検の際に邪魔になるこ
とはない。

【００２４】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。例えば、基台３を無人搬送台車により移動させるよ
うにしてもよい。また、ロッド６は複数のボール９を介
しロールシート１５を支持するものを示したが、回転ロ
ーラーを介し支持したり、あるいはロッド本体７により
直接支持するようにしてもよい。また、アクチュエータ
２２としてスペース的に有利なロッドレス型複動エアシ
リンダを用いたが、プッシャー２１を駆動してロッド６
の一端からロールシート１５を押し出すことができれば
特に構造は限定されず、また、アクチュエータを用いず
人手によりロールシートをロッドの一端から押し出すこ
とでも実施できる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によればロールシートの変形や型
崩れを防止でき、構造が簡単で保守点検を少なく且つ容
易にでき、操作が容易で取り扱いに熟練を要さず作業効
率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のロールシート装着用装置の使
用状態での側面図

【図２】本発明の実施例のロールシート装着用装置の側
面図

【図３】本発明の実施例のロールシート装着用装置の平
面図

【図４】第１の従来例のロールシート装着用装置の斜視
図

【図５】第１の従来例のロールシート装着用装置の
（１）はチャックの断面図、（２）は問題点を示す図

【図６】（１）および（２）は従来例の問題点を示す図

【図７】第２の従来例のロールシート装着用装置の側面
図

【図８】第３の従来例のロールシート装着用装置の
（１）は側面図、（２）は部分正面図

【図９】第３の従来例の問題点を示す図

【符号の説明】

３ 基台 ６ ロッド １４ 芯管 １５ ロールシート ２１ プッシャー ２２ アクチュエータ ３１ 装着軸

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 台車によりフロア上で移動可能な基台
   と、 この基台によって支持されると共にロールシートを軸心
   を横向きとして芯管を介し保持可能なロッドと、 このロッドの長手方向に沿って移動可能なプッシャー
   と、 そのプッシャーを駆動するアクチュエータと、 そのプッシャーの移動によりロッドの一端から押し出さ
   れるロールシートを、芯管取り付け体における軸心横向
   きのロールシート装着軸に芯管を介し装着することがで
   きるように、その基台を装着軸に対し位置決めする位置
   決め手段とを備え、 その位置決め手段は、その芯管取り付け体に外方に向か
   うに従い互いに幅が拡がるように取り付けられる一対の
   受け部材と、この両受部材の相対向する内面に沿うよう
   に前端に向かうに従い幅が狭くなる基台の前部両側面と
   を有し、 その基台は、その前部両側面を介して両受部材の相対向
   する内面により受けられることで、その装着軸に対して
   位置決めされ、 その基台の装着軸に対する位置決めにより、そのロッド
   の一端は装着軸に隙間を介し相対向され、 その基台の前部両側面に縦軸中心に回転可能にローラー
   が取り付けられ、各ローラーが両受部材の相対向する内
   面に当接することで、その基台は装着軸に対して位置決
   めされ ることを特徴とするロールシートの装着用装置。