JP5788234B2

JP5788234B2 - 巻取り装置

Info

Publication number: JP5788234B2
Application number: JP2011133421A
Authority: JP
Inventors: 祥夫辻
Original assignee: 株式会社ヒラノテクシード
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2031-06-15
Also published as: JP2013001496A

Description

本発明は、布帛、紙、フィルムなどの長尺状のウエブを巻き取る巻取り装置に関するものである。

本出願人が提案した特許文献１に示されている巻取り装置は、ウエブが全く巻かれていない新軸から、ウエブが満巻などになった旧軸に向かうウエブを吸引部で吸引した後、走行カッターでウエブの幅方向に沿って直線に切断し、その後に新軸を走行方向とは反対方向に回転させて、新軸にある接着部にウエブを貼り付け、その後に走行方向に回転して新軸にウエブを巻き付ける。

特開２００９−１４３７０７号公報

しかし、カールの強いウエブの場合には、新軸が反対方向へ回転して吸引部による吸引力がなくなった場合に、カールしている部分が新軸の外周面に沿って移動せず新軸に巻き付かないことがある。そのため、巻き付けようとしているウエブの先端部が、新軸の接着部に綺麗に固定されず、その上にウエブを巻き付けた場合に、ウエブを綺麗に巻き付けることができないという問題点があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、カールが強いウエブであっても、巻取り軸に綺麗に巻き付けることができる巻取り装置を提供することを目的とする。

本発明は、旧軸と新軸の間のウエブを切断するときに、前記新軸に接近する切断装置と、前記切断装置に取り付けられ、前記新軸を押圧すると共に、前記新軸の回転と共に切断位置から固定位置に移動可能な吸引手段と、前記切断装置に取り付けられ、前記ウエブを幅方向に切断する切断手段と、前記新軸の表面に設けられた接着テープと、（１）前記切断装置を前記新軸に接近させることによって、前記切断位置にある前記吸引手段を前記ウエブを挟んで前記新軸に押圧し、（２）前記吸引手段によって前記ウエブを吸引面に吸引固定し、（３）前記切断手段を用いて、吸引固定した前記ウエブを切断し、（４）前記新軸を巻取り方向とは反対方向に回転させて、前記吸引手段が、前記ウエブを吸引したまま前記切断位置から前記固定位置まで移動することによって、前記ウエブを前記接着テープを介して前記新軸に押圧固定させる制御部と、を有し、前記吸引手段が、前記新軸の接線方向に沿って移動する、ことを特徴とする巻取り装置である。

本発明によれば、カールの強いウエブであっても、吸引手段がウエブを吸引したまま切断位置から固定位置に移動することによって、新軸の接着部に綺麗に取り付けることができる。

本発明の一実施形態を示す巻取り装置における切断装置の拡大図である。同じく切断装置の拡大図であって、ウエブを新軸に固定した場合の図である。巻取り装置の第１工程における説明図である。巻取り装置の第２工程における説明図である。巻取り装置の第３工程における説明図である。巻取り装置の第４工程における説明図である。巻取り装置の第５工程における説明図である。巻取り装置のブロック図である。切断装置の動作状態を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態のウエブＷの巻取り装置１０について図１〜図９に基づいて説明する。本実施形態のウエブＷとしては、例えば、フィルム、紙、金属箔等である。

（１）巻取り装置１０の構成
巻取り装置１０の構成について、図３〜図８に基づいて説明する。

巻取り装置１０は、支持台１２から立設された左右一対の支持脚１４，１４に支持軸１６が水平に設けられ、４組のアーム１８，２０，２２，２４が支持軸１６を中心に９０°毎に設けられている。一対のアーム１８，１８には、ウエブＷを巻き取るための軸２６が回転自在に架設され、一対のアーム２０，２０には、ウエブＷを巻き取るための軸２８が回転自在に架設され、一対のアーム２２，２２には、ガイドロール３０が回転自在に架設され、一対のアーム２４，２４には、ガイドロール３２が回転自在に架設されている。以後の説明では、軸２６は、ウエブＷが満巻に巻かれたり、又は、ウエブＷが満巻ではなくとも次の軸に切り替えるための切り替え前の巻取り軸である「旧軸２６」と呼び、軸２８は、ウエブＷが巻かれていない空の巻取り軸である「新軸２８」と呼ぶ。

また、巻取り装置１０は、切断装置３４を有している。この切断装置３４は、ウエブＷを旧軸２６から新軸２８に交換するときに、回転軸４５を中心に回転して待機位置から動作位置に移動し、ウエブＷを幅方向に切断する。切断装置３４は、ガイドロール３６、吸引手段であるバキュームボックス４０、バキュームボックス４０を移動させる移動手段４２を有している。この切断装置３４については、後から詳しく説明する。

また、新軸２８の近傍には、タッチロール７４を有するタッチロール装置７２が設けられている。このタッチロール装置７２についても、後から詳しく説明する。

巻取り装置１０にウエブＷを供給する走行路には、不図示のダンサー装置とアキューム装置とが設けられている。ダンサー装置は、巻取り装置１０に供給されるウエブＷの張力を一定の張力に制御する装置である。また、アキューム装置は、巻取り装置１０において巻取り軸を旧軸２６から新軸２８に切り換える場合に、ウエブＷの走行を所定時間停止する必要があるため、その停止の間、ウエブＷを一定量収容するための装置である。

（２）切断装置３４の構成
次に、切断装置３４の構成について図１及び図２に基づいて説明する。

切断装置３４の切断アーム４４の基部には、切断装置３４を回転させるための回転軸４５が設けられ、切断アームアクチュエータ６６によって回転する。

切断アーム４４の先端下部にはガイドロール３６が回転自在に取り付けられ、また、切断アーム４４の下部には、バキュームボックス４０が、移動手段４２によって切断装置３４の長手方向に沿って移動自在に取り付けられている。移動手段４２は、バキュームボックス４０を支持するボックス支持部４６、このボックス支持部４６を長手方向に沿って移動させるためのスライドレール４８、前記ボックス支持部４６を移動させるためのエアーシリンダー５０とを有している。

バキュームボックス４０は、新軸２８の幅方向とほぼ同じ幅寸法を有し、吸引面５２がゴムによって形成されている。この吸引面５２は、平らであり、吸引孔５４が複数開口している。この吸引孔５４は、切断装置３４の先端部に行くほど開口密度が多くなっている。

バキュームボックス４０を支持するボックス支持部４６は、前記したようにスライドレール４８に移動自在に固定され、このボックス支持部４６に取り付けられたエアーシリンダー５０は、バキュームボックス４０が切断装置３４の基部側に移動する場合にはその移動を阻止しないように取り付けられ、ボックス支持部４６を基部側から先端部側にのみ移動させる。以下、バキュームボックス４０が、先端部側に位置している場合を「切断位置」といい、基部側に位置している場合を「固定位置」という。

バキュームボックス４０が切断位置にある場合における先端部側の近傍に、切断手段である走行カッター３８が設けられている。この走行カッター３８は、カッター刃５６をウエブＷの幅方向に移動させることにより、ウエブＷを幅方向に切断する。

さらに、新軸２８の近傍には、タッチロール７４を有するタッチロール装置７２が設けられている。このタッチロール装置７２は、図１と図２に示すように、ウエブＷをバキュームボックス４０が新軸２８に押圧したときに、タッチロール７４をエアーシリンダー７６で突出させて、ウエブＷを新軸２８に押しつける。

（３）巻取り装置１０の電気的構成
次に、巻取り装置１０の電気的構成について図９のブロック図に基づいて説明する。

巻取り装置１０を制御するために、コンピュータよりなる制御部５８が設けられている。この制御部５８には、４本のアーム１８，２０，２２，２４を回転する主モータ６０、旧軸２６を支持軸１６を中心に回転させる旧軸モータ６２、新軸２８を回転させる新軸モータ６４、走行カッター３８、エアーシリンダー５０及び切断装置３４を待機位置から動作位置及び動作位置から待機位置に回転させる切断アームアクチュエータ６６、新軸２８の回転角又は回転時間を検出するための光センサ、エンコーダなどのセンサ７０、タッチロール装置７２が接続されている。

（４）巻取り装置１０の動作
次に、巻取り装置１０の動作について、図３〜図８に基づいて説明する。

まず、図３に示すように、第１の工程では、旧軸２６にウエブＷが巻き取られている。制御部５８は、旧軸モータ６２をウエブＷの走行速度に合わせて時計回りの方向に回転させて、ウエブＷを上巻取りで巻き取っている。また、制御部５８は、切断装置３４を待機位置で固定している。

次に、図４に示すように、第２工程では、旧軸２６に巻き取られているウエブＷが満巻状態に近くなると、制御部５８は、旧軸２６でウエブＷを巻き取らせながら、主モータ６０を時計回りの方向に回転させる。また、制御部５８は、切断装置３４を待機位置で固定している。

次に、図５に示すように、第３工程では、制御部５８は、旧軸２６を時計回りの方向に回転させながら、切断装置３４を待機位置から動作位置に移動を開始する。なお、旧軸２６から新軸２８に掛け渡されているウエブＷは、ガイドロール３０を経て掛け渡されるようにする。

次に、図６に示すように、第４行程では、制御部５８は、旧軸２６と新軸２８が水平状態になるようにして主モータ６０による回転を停止させると共に、切断アーム４４を動作位置で固定する。この状態で、ウエブＷの搬送を停止し、旧軸２６から新軸２８に掛け渡されているウエブＷをバキュームボックス４０とタッチロール７４で新軸２８に固定して切断装置３４で切断し、新軸２８にウエブＷを固定する。この工程については、更に後から詳しく説明する。以下では、旧軸２６に巻き取られるウエブＷを「切断されたウエブＷ」と呼び、新軸２８に上巻取りで巻き取られるウエブＷを「残ったウエブＷ」と呼ぶ。なお、タッチロール７４については、第１行程から第５行程を示す図３から図７においては、タッチロール７４が動作する図６のみ記載している。

次に、図７に示すように、第５工程では、制御部５８は、切断装置３４を動作位置から待機位置に復帰させ、新軸２８を時計回りの方向に回転させて、残ったウエブＷを上巻取りで巻き取る。一方、切断されたウエブＷを旧軸２６によって最後まで巻き取り、旧軸２６における巻き取りを終了する。

（５）切断装置３４の動作状態
次に、切断装置３４によって、ウエブＷを切断する動作状態について図９のフローチャートに基づいて説明する。この動作状態は、上記で説明した巻取り装置１０の第４工程における説明である。

ステップ１において、制御部５８は、ウエブＷの走行を停止させる。

ステップ２において、制御部５８は、切断装置３４を動作位置で停止させる。この場合に、図１に示すように、切断装置３４の先端にあるガイドロール３６が停止しているウエブＷに当接され、バキュームボックス４０の吸引面５２がウエブＷを吸引して固定すると共に、タッチロール装置７２がタッチロール７４をエアーシリンダー７６で突出させて、タッチロール７４がウエブＷを新軸２８に押圧する。そして、走行カッター３８が、ガイドロール３６とバキュームボックス４０との間に位置している。また、ウエブＷは、バキュームボックス４０の吸引面５２と新軸２８によって押圧固定されている。

ステップ３において、制御部５８は、走行カッター３８のカッター部５６を移動させ、ウエブＷを幅方向に切断する。このとき、カールが強いウエブＷであっても、バキュームボックス４０で切断部分の近傍まで吸引されているため、従来のように残ったウエブＷの切断部分が上を向いたり下を向いたりすることがない。特に、吸引面５２がゴムであって平らであり、吸引孔５４が切断装置３４の先端部に行くほど開口密度が多くなっているので、カールが強いウエブＷであっても、より確実に吸引できる。

ステップ４において、制御部５８は、残ったウエブＷをバキュームボックス４０で吸引しながら、新軸２８を巻き取り方向とは反対方向（図２において反時計回り）回転させる。このとき、制御部５８は、接着テープ６８がバキュームボックス４０と新軸２８の間の位置するまで、センサ７０によって反対方向にθ°回転させる。バキュームボックス４０は、新軸２８が反対方向に回転すると、それに伴って、スライドレール４８に沿って切断装置３４の基部側に移動する。図１においては、左側に移動する。この場合に、ウエブＷはバキュームボックス４０に吸引されたままの状態となっている。なお、バキュームボックス４０は、スライドレール４８に沿って切断位置から固定位置に移動する場合に、新軸２８の回転に伴って、新軸２８の接線方向に沿って他動で移動する。さらに、反対方向への回転時にはタッチロール７４がウエブＷを新軸２８に押圧しているため、ウエブＷが安定して新軸２８に固定できる。すなわち、タッチロール７４による押圧がないと、新軸２８へのウエブＷの接触時に切断のストール張力がそのままウエブＷにかかるため、ウエブＷに余計なストレスがかかり、貼り付け時に皺などの不具合を発生させることとなる。

ステップ５において、制御部５８は、図２に示すように、新軸２８の反対方向への回転をθ°で停止させる。すると、残ったウエブＷの切断部分は、バキュームボックス４０のゴムよりなる吸引面５２と新軸２８の外周面との間に接着テープ６８によって押圧固定される。

ステップ６において、制御部５８は、切断装置３４を動作位置から待機位置に移動させる。このとき、制御部５８は、同時にエアーシリンダー５０によってバキュームボックス４０を固定位置から切断位置に復帰させる。制御部５８は、新軸２８を巻き取り方向（時計回りの方向）に回転させて、新軸２８に残ったウエブＷを巻き取りを開始する。

なお、ステップ１〜ステップ６において、制御部５８は、ウエブＷを停止させているが、バキューム装置によってその間に搬送されてくるウエブＷを収容できる。

（６）効果
以上により、本実施形態によれば、ウエブＷを切断する場合に、バキュームボックス４０で吸引された状態でウエブＷを切断し、残ったウエブＷを吸引したまま新軸２８にある接着テープ６８に押圧固定するため、ウエブＷに強いカールがあっても、新軸２８の表面に綺麗に固定できる。

（７）変更例
上記実施形態では、バキュームボックス４０を固定位置から切断位置に復帰させる装置としてエアーシリンダー５０を用いたが、これ以外の装置でもよく、例えばモータなどによって復帰させてもよい。

また、上記実施形態では、４組のアーム１８，２０，２２，２４が支持軸１６を中心に９０°毎に設けたが、これに限らず、２組のアームを１８０°毎に設けたり、３組のアームを１２０°毎に設けてもよい。

また、上記実施形態では、旧軸２６が満巻状態に近くなったときに新軸２８と取り替えたが、これに限らず、任意のタイミングで新軸２８に取り替えてもよい。例えば、旧軸２６の巻取りを停止させて新軸２８に巻取りを変更する場合などである。

また、上記実施形態では、新軸２８に対しウエブＷを上巻き取りで行ったが、これに限らず、下巻取りで行ってもよい。この場合には、切断アーム４４を第１の実施形態における位置とは上下対称に配置する。さらに、上下対称に切断アーム４４をそれぞれ配置し、タッチロール７４の配置により上巻き取りと下巻き取りの切り替えができるようにしてもよい。

上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０・・・巻取り装置、２６・・・旧軸、２８・・・新軸、３４・・・切断装置、３６・・・ガイドロール、３８・・・走行カッター、４０・・・バキュームボックス、４２・・・移動手段、５２・・・吸引面、５４・・・吸引孔、５８・・・制御部

Claims

旧軸と新軸の間のウエブを切断するときに、前記新軸に接近する切断装置と、
前記切断装置に取り付けられ、前記新軸を押圧すると共に、前記新軸の回転と共に切断位置から固定位置に移動可能な吸引手段と、
前記切断装置に取り付けられ、前記ウエブを幅方向に切断する切断手段と、
前記新軸の表面に設けられた接着テープと、
（１）前記切断装置を前記新軸に接近させることによって、前記切断位置にある前記吸引手段を前記ウエブを挟んで前記新軸に押圧し、（２）前記吸引手段によって前記ウエブを吸引面に吸引固定し、（３）前記切断手段を用いて、吸引固定した前記ウエブを切断し、（４）前記新軸を巻取り方向とは反対方向に回転させて、前記吸引手段が、前記ウエブを吸引したまま前記切断位置から前記固定位置まで移動することによって、前記ウエブを前記接着テープを介して前記新軸に押圧固定させる制御部と、
を有し、
前記吸引手段が、前記新軸の接線方向に沿って移動する、
ことを特徴とする巻取り装置。
前記吸引手段を、前記固定位置から前記切断位置に復帰させる復帰手段が前記切断装置に設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の巻取り装置。
前記吸引手段の前記吸引面が平らである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の巻取り装置。
前記吸引面がゴムによって形成され、前記吸引面に複数の吸引口が開口している、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の巻取り装置。