JP6649692B2 - Sheet material winding device - Google Patents
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Description
本発明はシート材巻取装置に係り、特に、シート材を巻取軸に巻取って巻取りロールを形成し、その巻取りロールを巻取軸から抜き取り無芯で巻取りロールを生成するものに好適なシート材巻取装置に関する。 The present invention relates to a sheet material wound ToSo location, in particular, by winding the sheet material in the winding shaft to form a take-up roll, to produce a take-up roll at sampling no core the take-up roll from the winding shaft It relates to the preferred sheet material wound ToSo location to those.
近年、シート材をロール状に巻取って巻取りロールを形成し製品化する分野では、巻取りロールの芯材部のコスト削減が求められている。特に、巻芯を用いない無芯でのシート材の巻取では、芯材にかかるコストが無くなるため、無芯での巻取りが望まれる。ところが、上述した無芯でのシート材の巻取りでは、下記のような課題が生じる。 In recent years, in the field of winding a sheet material into a roll to form a take-up roll and commercializing the product, cost reduction of a core portion of the take-up roll is required. In particular, in the coreless winding of a sheet material without using a core, the cost of the core material is eliminated, so that the coreless winding is desired. However, in the above-described coreless winding of the sheet material, the following problems occur.
課題1.シート材のロール形状形成
シート材の巻取りでは、シート材を高い真円度で、かつ、一定の径に丸めた状態で巻取る必要がある。この条件を達成するための主な方法として、巻取りロールの軸となる円筒形状の巻取軸にシート材を巻取り、巻取後、巻取軸を抜き取る方法がある。しかし、この場合、巻取を行う前に、シート材先端部を巻取軸に吸着させるなどの巻付け操作が必要となる。シート材の巻付けでは、シート材の剛性により、シート材より曲げに対する反力が生じる。そのため、シート材を巻取軸に巻付けるには、この反力よりも強い力で吸着させる必要がある。特に、シート材の剛性が高い場合や、巻取りロールの内径が小さい場合は、高い吸着力が必要となる。巻取軸に吸着剤を塗りシート材を接着させる方法や、機械的にシート材先端部を固定する方法等も考えられるが、巻取軸は、シート材巻取後に抜取るため、現実的ではない。
課題2.巻取時の巻取ロール形状保持
シート材の巻取りでは、ロール外周側に巻かれたシート材が、内周側のシート材を巻締める方向に圧縮応力が発生する。巻芯がある場合、巻芯が圧縮応力に対抗することで形状を維持できるが、無芯の場合、巻芯の代わりに圧縮応力に耐えうる機構或いは仕組みが必要となる。また、シート材を高速に巻取る場合は、シート材の巻取時に空気が同時に巻き込まれるため、空気の流入を阻止するため、巻取りロールをニップローラなどに圧接することが行われる。この場合も、巻取ロールに圧接による負荷がかかるため、負荷に耐えうる構造が必要となる。そのため、巻取りロールの内部に強度の高い巻取軸を挿入するなど、巻取りロールの形状を保つ手段が必要となる。
課題3.巻取軸使用時の巻取軸抜取り方法
巻取りロールの内部に巻取軸を使用し、シート材を巻取った場合、巻取ったシート材が巻取軸を強く締め付けるため、巻取りロールから巻取軸を抜取る時に、強い力が必要となる。巻取軸の抜取りではシート材を抑える必要があるが、特に、シート材の巻締め力が強い場合は、抑える力も強くなり、シート材を傷付ける恐れがあるため現実的ではない。そのため、巻取軸の抜取りに要する力が小さくても巻取軸を抜取れる方法が必要となる。
課題4.巻取装置の信頼性
課題3の解決方法として、例えば、巻取軸に可変部を設け、巻取軸の径を縮小し抜き取りやすくする方法がある。一方で、このような可変部を設けると、巻取軸の可変部の磨り減りや故障など信頼性の面で問題が生じる。更に、巻取前の巻取軸表面部に可変部によって微小な段差が生じたりすると、巻取ったシート材に段差による圧痕が生じ、製品の不具合を引き起こす恐れもある。そのため、巻取軸に可変部を用いない、或いは信頼性の高い可変機構を有することが重要となる。
ところで、シート材巻取装置に関しては、種々の先行技術文献があり、例えば、特許文献1乃至3が挙げられる。
By the way, there are various prior art documents regarding the sheet material winding device, and for example,
即ち、特許文献1には、回転可能に設けられた巻取軸に紙管を挿通し、紙管の外周部に巻取りしようとするシート材の巻取開始端部を付着させ、巻取軸を回転させることによってシート材を芯としてロール状に巻取るシート材巻取装置が記載され、上記巻取軸の内部には真空ポンプと接続可能な通気孔が設けられていると共に、外周部には上記通気孔と連通可能な横溝部が設けられ、かつ、上記紙管には、少なくとも1か所に上記横溝部と紙管の外側とを連通する連通孔が設けられ、シート材は、該シート材の巻取開始の際に巻取開始端部が真空圧によって紙管の外周部に吸着可能な構成にしてあることが開示されている。
That is, in
また、特許文献2には、広幅シート材をスリッターにより複数の狭幅シート材に分割しながら、その狭幅シート材を、巻芯内周面にラグを押圧するための空圧式の押圧機構を備えるエアシャフトにより隣接状態で保持した個々の巻芯のまわりに巻取るシート材分割巻取装置が記載され、巻始めは前記押圧機構に供給する圧縮空気の圧力を小さくし、シート材の巻取量が大きくなると前記押圧機構に供給する圧縮空気の圧力を大きくすることができる空気圧自動制御装置を備えていることが開示されている。
更に、特許文献3には、シート材自身で接合された中空芯を、該中空芯の両側からテーパー部を有する把持具により把持した後、前記把持具と中空芯により形成された空洞部を減圧して前記中空芯を前記把持具に吸引させ固定し、その後、前記把持具を一方向に回転させてシート材を巻取り、巻取終了後に前記把持具を中空芯より抜き取り、芯無しシートロールを形成することが記載され、これにより、巻取りが均一な芯無しシートロールを形成することができ、しかも、巻取ボビンの後始末が不要で、省資源が達成でき、製品のコストダウンになることが開示されている。
Further, in
ここで、上述した無芯でのシート材の巻取りの際の4つの課題と上述した特許文献1乃至3について検討する。
Here, the four problems in the above-described coreless winding of the sheet material and the above-described
まず、特許文献1では、上記4つの課題を満たすことができるが、そもそも無芯での巻取りではないので、無芯のまま巻取りロールを抜き取るという発想がなく、しかも、連通孔が設けられている特殊な芯材(紙管)を使用するため、芯材のコストがかかり、製品のコスト削減には繋がらないとういう問題がある。
First, in
また、特許文献2では、無芯でのシート材巻取りに関する記述はなく、空気孔を減圧する機構も備わっていないことから、無芯によるシート材巻取りによる製品のコスト削減という発想がそもそも起きないものである。
Further,
更に、特許文献3では、巻取軸に可変部を用いていないため、上記4つの課題を満たすことができるが、一方、巻取りロールの高速生成においては、装置内部でのシート材の折れや曲がりにより、シート材層間に空気が入り込み、外径は安定するものの、内径が安定しないという課題がある。つまり、速度を落とした巻取りでは支障をきたさないものの、生産性が低下するため、コスト削減には問題が残る。
Further, in
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、無芯で巻取りロールを生成するものであっても、上述した4つの課題が解決できることは勿論、製品のコスト削減に繋がるシート材巻取装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is not only to solve the above-mentioned four problems, but also to reduce the cost of products, even if the winding roll is generated without a core. It is to provide a sheet material winding ToSo location that leads to.
本発明のシート材巻取装置は、上記目的を達成するために、シート材を供給するシート材供給部と、該シート材供給部から供給された前記シート材を加工し搬送するシート材搬送部と、該シート材搬送部で加工し搬送されてきた前記シート材を巻取って、芯無しで巻取りロールを生成するシート材巻取機構及び前記シート材を巻取部押えローラと共に案内する巻取部ニップローラから成るシート材巻取部とを備え、
前記シート材巻取機構は、前記巻取部押えローラ及び前記巻取部ニップローラによって搬送されてきた前記シート材を巻取ると共に、表面を加圧又は減圧する空気孔が形成されている巻取軸と、該巻取軸を前記巻取部ニップローラに押し付ける巻取軸押圧機構と、前記空気孔に加圧空気を供給して前記巻取軸の表面に加圧力を与える加圧手段と、前記空気孔から空気の吸引を行い前記巻取軸の表面に吸引力を与える減圧手段とから成り、
前記減圧手段により前記空気孔を介して空気を吸引し前記巻取軸の表面を減圧して前記シート材の先端部を吸引することで該シート材の先端部を前記巻取軸に固着せしめ、前記巻取軸の回転に伴って前記シート材を巻取ることで前記巻取りロールを生成し、かつ、前記空気孔を介して前記加圧手段から加圧空気を供給することで前記巻取軸の表面を加圧せしめ、巻取った前記巻取りロールを膨張させて該巻取りロールを前記巻取軸から抜き取るシート材巻取装置であり、
前記シート材巻取装置は、前記シート材の搬送を制御するシート材搬送制御部と、前記巻取軸の少なくとも1つを搬送するターレットと、該ターレットの位置を制御するターレット制御部と、巻取った前記巻取りロール及び前記巻取軸を後処理して分離するシート材後処理部とを備え、
前記シート材後処理部は、前記巻取軸を把持する巻取軸保持機構と、前記巻取軸に巻取った前記巻取りロールを保持せしめるシート材保持機構とを有し、前記巻取軸保持機構で前記巻取軸を保持し固定した状態で前記シート材保持機構により前記巻取軸に巻取った前記巻取りロールを保持し、前記シート材保持機構を前記巻取軸の軸方向に移動することで前記巻取りロールを前記巻取軸から抜き取ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a sheet material winding device of the present invention includes a sheet material supply unit that supplies a sheet material, and a sheet material conveyance unit that processes and conveys the sheet material supplied from the sheet material supply unit. And a winding mechanism for winding the sheet material processed and conveyed by the sheet material conveying unit, generating a winding roll without a core, and guiding the sheet material together with a winding unit pressing roller. And a sheet material take-up section comprising a take-up section nip roller,
The sheet material take-up mechanism is configured to take up the sheet material conveyed by the take-up unit holding roller and the take-up unit nip roller, and to form a take-up shaft having an air hole that pressurizes or depressurizes the surface. A take-up shaft pressing mechanism for pressing the take-up shaft against the take-up portion nip roller; pressurizing means for supplying pressurized air to the air holes to apply a pressing force to the surface of the take-up shaft; Pressure reducing means for sucking air from the hole and applying a suction force to the surface of the winding shaft,
By suctioning air through the air hole by the pressure reducing means and depressurizing the surface of the winding shaft and sucking the leading end of the sheet material, the leading end of the sheet material is fixed to the winding shaft, The winding shaft is formed by winding the sheet material with the rotation of the winding shaft to generate the winding roll, and supplying pressurized air from the pressing unit through the air hole. tighten the surface of the pressure assay, a Cie over preparative material winding device sampling the take-up roll by expanding the take-up roll wound from the winding shaft,
The sheet material winding device includes a sheet material transfer control unit that controls transfer of the sheet material, a turret that transfers at least one of the winding shafts, a turret control unit that controls a position of the turret, A sheet material post-processing unit that separates the taken-up roll and the taken-up shaft by post-processing,
The sheet material post-processing unit includes a winding shaft holding mechanism that holds the winding shaft, and a sheet material holding mechanism that holds the winding roll wound around the winding shaft. In a state in which the winding shaft is held and fixed by a holding mechanism, the sheet material holding mechanism holds the winding roll wound on the winding shaft, and the sheet material holding mechanism is moved in the axial direction of the winding shaft. It is characterized in that the take-up roll is removed from the take-up shaft by moving .
本発明によれば、無芯で巻取りロールを生成するものであっても、上述した4つの課題が解決できることは勿論、コスト削減に繋がる効果がある。 According to the present invention, even if a take-up roll is generated without a core, the above-described four problems can be solved and, of course, there is an effect that leads to cost reduction.
以下、図示した実施例に基づいて本発明のシート材巻取装置を説明する。なお、各実施例において、同一構成部品には、同符号を使用する。 Hereinafter, the sheet material wound ToSo location of the present invention will be described with reference to the embodiments shown. In each embodiment, the same reference numerals are used for the same components.
図1乃至図3に本発明のシート材巻取装置の実施例1を示す。図1に示す如く、本実施例のシート材巻取装置1は、シート材11を供給するシート材供給部4と、供給したシート材11を加工し搬送するシート材搬送部5と、加工し搬送したシート材11を巻取軸31に巻取るシート材巻取部3と、シート材11の搬送を制御するシート材搬送制御部6と、巻取軸31を搬送するターレット7と、ターレット7を位置制御するターレット制御部8と、巻取った巻取りロール19と巻取軸31を後処理し分離するシート材後処理部9とから概略構成されている。
1 to 3 show a first embodiment of a sheet material winding device according to the present invention. As shown in FIG. 1, a sheet
シート材供給部4には、シート材11が巻かれた原反ロール12と、原反ロール12をニップし回転駆動する原反ニップローラ13が備わっている。原反ニップローラ13にはモータなどの回転駆動手段14Aが備わっており、原反ニップローラ13により、原反ロール12を回転することでシート材11を送り出すことができる(図3のS1)。送り出されたシート材11は、シート材搬送部5を介してモータなどの回転駆動手段14Bで回転駆動される巻取部ニップローラ15と巻取部押えローラ15Aで案内され、シート材巻取部3に搬送される(図3のS2)。シート材巻取部3は、ターレット7を有し、このターレット7は、シート材巻取機構2を1組ないし複数組(本実施例では4組)備えており、モータなどの回転駆動手段14Cにより回転可能になっている。そして、ターレット制御部8によって、回転駆動手段14Cを駆動しターレット7を回転することで、巻取軸31を所定の位置に搬送することができるようになっている(図3のS3)。
The sheet
ターレット7により巻取軸31をシート材巻取部3に搬送することができ、シート材巻取部3において上記シート材11を巻取ることができる(図3のS4)。シート材巻取部3において巻取って生成された巻取りロール19と巻取軸31は、ターレット7によりシート材後処理部9に搬送される(図3のS5)。シート材後処理部9によって、巻取った巻取りロール19は、シート材11の後端部の切断やその他の後処理工程(図3のS6)が行われ、その後、巻取りロール19が巻取軸31から抜き取られる(図3のS7)。巻取りロール19が抜き取られた巻取軸31は、ターレット7の回転搬送を経て、再度、シート材巻取部3に搬送される。これらの動作を繰り返すことで、シート材11を連続して巻取って、巻取りロール19を生成することが可能となる。
The winding
なお、シート材11は、プラスチックやゴムなどの樹脂シート、紙や布、金属箔、或いはガラスシートなど種類は問わない。また、シート材11は、単層で構成されるものだけでなく、シート材表面に塗布加工を施したものや異なる素材のシート材を貼り合わせたもの、又は重ね合わせたもの、或いは電子回路などのパターンを施したものなど複数の層で構成されていても良い。
The
次に、本発明のシート材巻取装置1の実施例1に採用されるシート材巻取機構2の構成を図2に示す。
Next, FIG. 2 shows the configuration of the sheet
該図に示すように、シート材巻取機構2は、シート材11を巻取ると共に、表面を加圧又は減圧する空気孔41が形成されている巻取軸31と、この巻取軸31を回転せしめる回転駆動手段14C(図1参照)と、空気孔41に加圧空気を供給して巻取軸31の表面に加圧力を与える圧縮機等の加圧手段61と、空気孔41から空気吸引を行い巻取軸31の表面に吸引力を与える吸引ポンプ等の減圧手段71とから概略構成されている(回転駆動手段14A、14B、14Cは図示せず)。
As shown in the figure, the sheet
巻取軸31の両端部には、巻取軸31を軸受けする軸受部32が備え付けられており、また、巻取軸31の表面部の空気孔41近傍には、巻取軸31の表面部の加圧力又は減圧による吸引力を増加させるための空気溝42が設けられている。巻取軸31の内部には、巻取軸31の軸方向端部へ通じる空気流路43があり、空気孔41は空気流路43に連通している。巻取軸31の端部には、空気流路43と巻取軸31の外部の空気圧調整部51をチューブ44を介して繋げるための接合部45(例えば、フランジ間にパッキンを挟み、ボルト等で締め付け接合するもの)を備えており、この接合部45によって、巻取軸31と空気圧調整部51とを接合或いは脱着することができる。
また、空気圧調整部51は、上述した加圧空気を供給する加圧手段61と空気吸引を行う減圧手段71を備えており、チューブ44を介して加圧手段61により加圧空気を供給することで、巻取軸31表面の空気孔41から加圧空気を供給することができ、チューブ44を介して減圧手段71により空気吸引を行うことで、巻取軸31の表面部の空気を空気孔41より吸引することができる。
Further, the air
加圧手段61により加圧空気を供給するか、或いは減圧手段71により空気を吸引するか否かは、空気圧調整部51に備え付けられている加圧減圧切替え部52によって選択できる。加圧減圧切替え部52では、加圧手段61又は減圧手段71を巻取軸31の接合部45へ繋げ変えることができると共に、両手段を接合部45から遮断することもできる。上記加圧減圧切替え部52は、加圧減圧切替え部52と加圧又は減圧の切替えを制御する加圧減圧制御部53(図1参照)を備えている。
Whether to supply the pressurized air by the pressurizing means 61 or to suck the air by the depressurizing means 71 can be selected by a pressurizing and depressurizing
更に、空気圧調整部51による加圧空気の供給を効率よく行うため、加圧手段61と加圧減圧切替え部52の間には、加圧空気を貯蓄しておく加圧空気貯蓄槽62を設けてもよい。加圧空気貯蓄槽62を設けることで、加圧手段61による加圧空気の時間当たりの供給量が少なくても、減圧時に予め加圧空気を貯蓄しておくことで、加圧時の加圧空気供給量を増やすことができる。
Further, in order to efficiently supply the pressurized air by the air
また、空気圧調整部51による空気吸引を効率よく行うため、減圧手段71と加圧減圧切替え部52の間に、空気減圧槽72を設けてもよい。空気減圧槽72を設けることで、加圧減圧切替え部52により、減圧以外の状態から減圧に切替えた時、減圧手段71に加え、空気減圧槽72の内部が減圧されている分、減圧開始時の空気吸引量を増加することができる。
Further, an
なお、本実施例では、巻取軸31に形成される空気孔41の数は、1つでも複数でもよく任意である。また、空気孔41の形状は、スリットのような細長い長方形や丸或いは三角形など形状は問わない。また、空気孔41を微細な孔で構成された多孔質材料などで代用し、加圧又は減圧を行ってもよい。
In the present embodiment, the number of the air holes 41 formed in the winding
空気孔41及び空気溝42の形状や配列は任意だが、シート材11の吸引吸着のため、巻取軸31表面の軸方向に空気孔41及び空気溝42が配列することが好ましい。また、空気孔41及び空気溝42は、巻取軸31の表面にシート材11が接触する幅の範囲に配列することが好ましく、加圧時の効率を上げるためには、巻取軸31の軸方向中央部の加圧力が高くなるよう配列することが好ましい。
The shape and arrangement of the air holes 41 and the
更に、空気圧調整部51を、加圧手段61による加圧空気の供給のみを行うものと、減圧手段71による空気吸引のみを行うものとに2つ以上に分けることで、加圧手段61と減圧手段71の切替えを行ってもよい。
Further, the air
更に、本実施例では、接合部45の位置及び数は問わない。例えば、巻取軸31の両軸端に接合部45をそれぞれ備え、巻取軸31の片側の軸端から巻取軸31の表面部の加圧を行い、もう片側の軸端を介して巻取軸31の表面部を減圧するような構造でも良い。
Further, in the present embodiment, the position and the number of the joining
次に、図4及び図5を用いて、上述したシート材巻取部3における巻取軸31にシート材11を巻付け巻取る構成の一例及びシート材11を巻取軸31に巻付け巻取る工程のフローを説明する。
Next, referring to FIGS. 4 and 5, an example of a configuration in which the
図4に示す如く、シート材巻取部3には、シート材11を搬送するための巻取部ニップローラ15と巻取部押えローラ15Aが備わっている。巻取部ニップローラ15には、巻取部ニップローラ15を回転駆動せしめる回転駆動手段(巻取軸搬送機構)14Bが備え付けられ、この回転駆動手段14Bにより巻取部ニップローラ15を回転駆動させることで、シート材11を所定位置に搬送することができる(巻取部ニップローラ15及び巻取部押えローラ15Aと回転駆動手段14Bにより、シート材ガイド機構を構成している)。即ち、シート材ガイド機構により、シート材11の先端部を巻取軸31に形成されている空気孔41の近傍に搬送できる。
As shown in FIG. 4, the sheet material take-up
ターレット7によりシート材巻取部3に搬送された巻取軸31(図5のS1)は、シート材巻取装置1に備えられている空気孔位置調整手段(例えば、巻取軸31の端部にモータを取付け、このモータで巻取軸31を回転させて空気孔41を適正な位置となるように調整するもの)によって、巻取軸31の表面における空気孔41の回転方向の位置を把握し、回転位置を制御することができる(図5のS2)。空気孔位置調整手段によって、巻取部ニップローラ15側に向くよう回転位置を制御される。
The take-up shaft 31 (S1 in FIG. 5) conveyed to the sheet take-up
また、ターレット7には、空気圧や重りなどを用いて、巻取軸31を巻取部ニップローラ15に押し付けることができる巻取軸押圧機構33を備えており、この巻取軸押圧機構33によって、巻取軸31は、巻取部ニップローラ15に押し付けられる。この時、シート材11の先端部は、巻取部ニップローラ15を回転駆動手段14Bでニップ部に搬送されている(図5のS3)。よって、シート材11は巻取軸31と、巻取部ニップローラ15との間にニップされる(図5のS4)。
Further, the
また、ニップされたシート材11を巻取軸31に吸着固定させるため、巻取軸31に接合する空気圧調整部51の加圧減圧切替え部52によって、空気孔41に減圧手段71が通じるよう切替えられる(図5のS5)。減圧手段71によって、巻取軸31の空気孔41及び空気溝42からシート材11を空気吸引することで、巻取軸31の表面にシート材11を吸着固定することができる(図5のS6)。シート材11を吸着固定した状態で、回転駆動手段14Bにより巻取部ニップローラ15を回転駆動させることで、シート材11をシート材巻取部3のニップ部に搬送し、また、ニップしている巻取軸31を従動させることで、シート材11を巻取軸31に巻取ることができる(図5のS7)。
Further, in order to adsorb and fix the nipped
シート材11の巻取中又は巻取後においては、加圧減圧切替え部52より、巻取軸31は減圧手段51から取り外され(図5のS8)、別の手段に接続が切り替えられる。シート材11を巻取後、巻取軸押圧機構33による巻取軸31への押圧が解除される。その後、ターレット7により巻取軸31はシート材後処理部9に搬送される(図5のS9)。
During or after the winding of the
次に、図6及び図7を用いて、上述した本実施例のシート材巻取装置1におけるシート材後処理部9の一例及びシート材後処理部9における巻取軸31に巻取った巻取りロール19の後処理と抜取工程のフロー図を説明する。
Next, referring to FIGS. 6 and 7, an example of the sheet material post-processing unit 9 in the above-described sheet
図1に示す如く、シート材11を巻取った巻取軸31は、ターレット7によりシート材後処理部9に搬送される(図7のS1)。その後、巻取軸31の加圧手段61につながる空気圧調整部51に接続していない側の巻取軸31の軸受部32を、巻取軸31から取り外す。シート材後処理部9は、シート材11の後端部を切断する、カッターやレーザーなどによるシート材切断機構21を有する。シート材切断機構21により後端部が切断されたシート材11(図7のS2)は、封止などの後処理工程(図7のS3)が行われる。その後、巻取軸31に巻取った巻取りロール19を抜取るため、巻取軸31に接合する空気圧調整部51の加圧減圧切替え部52によって、空気孔41に加圧手段61が連通するように切替えられる(図7のS4)。
As shown in FIG. 1, the winding
巻取軸31に巻かれた巻取りロール19は、巻取時にシート材11にかかる張力や巻取後のシート材11の変形などによって、巻取軸31に巻締まる方向に応力が働く。この応力によって、巻取りロール19を巻取軸31から抜取る際、巻取りロール19と巻取軸31との間に応力による摩擦力が生じるが、本実施例では、加圧手段61より空気孔41を介して巻取りロール19を巻取軸31の外部へ加圧する(図7のS5)ことで、巻取りロール19からかかる圧縮応力に対抗する力を付加させている。
The take-
また、巻取りロール19を膨張させることで、巻取りロール19と巻取軸31との間に空気層が形成されるため、圧縮応力に対抗する力と空気層の形成により、巻取りロール19を巻取軸31から抜取る時に生じる摩擦力を低減させることができる。
Also, by expanding the winding
更に、シート材後処理部9は、摩擦力を付与するブレーキなどにより巻取軸31を把持する巻取軸保持機構22と巻取った巻取りロール19を把持し、巻取軸31の軸方向に移動せしめる、アームやリンク機構などといったシート材保持機構23を有する。巻取りロール19は、空気孔41を介して加圧手段61によって加圧膨張した状態になる。巻取軸保持機構22により巻取軸31を保持し固定した状態にする。その状態でシート保持機構23により巻取軸31に巻かれた巻取りロール19を保持し、巻取軸31の軸方向に巻取りロール19を引抜くことで、巻取りロール19を少ない力で巻取軸31から抜取ることができる(図7のS6)。巻取りロール19を巻取軸31から抜取った後、巻取軸保持機構22による巻取軸31の保持を解除し、取り外した軸受部32を巻取軸31に取り付ける(図7のS7)。その後、ターレット7を介して巻取軸31をシート材後処理部9から搬送するものである。
Further, the sheet material post-processing unit 9 grips the winding
ところで、図6のように、巻取軸31に複数個の空気孔41(図2参照)が存在する場合、巻取軸31からシート材11を抜取る際、シート材11が巻取軸31の軸方向に移動することで、シート材11に覆われない空気孔41ができ、巻取軸31の外部に開放した状態となる。
By the way, as shown in FIG. 6, when a plurality of air holes 41 (see FIG. 2) are present in the winding
これにより、巻取軸31内の加圧空気は開放状態の空気孔41より大気中に放出され、巻取軸31内の空気圧が低下する。この空気圧の低下により、シート材11を加圧膨張させている空気孔41からの空気圧が減圧し、シート材11の抜取りが困難になることがある。
As a result, the pressurized air in the winding
このような空気圧の低下による影響を防ぐための一例を、図8に示す。図8に示す例は、巻取軸31の空気孔41の配置を調整するものである。即ち、図8では、巻取軸31の空気孔41間のピッチをシート材11の抜取方向側で短くし、反対側のピッチを抜取方向側より長くすると共に、空気溝42(図2参照)を設けないようにしたものである。
FIG. 8 shows an example for preventing the influence of such a decrease in air pressure. In the example shown in FIG. 8, the arrangement of the air holes 41 of the winding
これにより、巻取軸31からのシート材11の抜取りの際、開放状態の空気孔41を少ない状態に保ち、開放状態の空気孔41と空気溝42からの加圧空気の流出による巻取軸31内の圧力低下を防ぎ、シート材11の抜取りを容易に行うことができる。
Thus, when the
また、上述以外にも、空気孔41や空気溝42の大きさをシート材11の抜取方向側で大きくすることによっても同様の効果が期待できる。
In addition to the above, the same effect can be expected by increasing the size of the air holes 41 and the
また、上記の抜取工程において、加圧開始時にシート材11を膨張させやすくするために、巻取軸31の空気孔41を軸方向中央部に寄せて配置するも考えられる。これにより、抜取り前にシート材11全体を膨張させやすくすることができる。
Further, in the above-described extracting step, the
このような巻取軸31の構成とすることで、巻取軸31に巻取ったシート材11を抜取りやすくすることができる。
With such a configuration of the winding
また、シート材11を巻取軸31より抜取りやすくする別の例として、巻取軸31の軸方向に複数個形成されている空気孔41の列を、巻取軸31の円周方向に複数列配置することが考えられる。
As another example of making it easier to remove the
図9に、この例を示す。図9の構成では、巻取軸31の軸方向に複数個形成されている空気孔41の列を、巻取軸31の円周方向に複数列配置されていることから、巻取軸31から円周方向に対し、空気孔41の配列数分、1方向だけでなく多方向にシート材11を加圧膨張させることができる。
FIG. 9 shows this example. In the configuration of FIG. 9, a plurality of rows of the air holes 41 formed in the axial direction of the winding
これにより、シート材11を円周方向に均等に加圧膨張させることができるので、巻取軸31とシート材11間における空気層の厚さを全体で均一にすることができ、シート材11の抜取り時に生じる摩擦力を低減することができる。このような構成によっても、シート材11を抜取りやすくすることができる。
As a result, the
但し、この構成では、巻取軸31にシート材11を空気吸引する際、シート材11で覆われていない空気孔41ができるため、巻取軸31内の圧力が上昇し、シート材11を吸着させにくくなる。従って、シート材11の吸着及び抜取りの状態によって、構成を使い分けることが好ましい。
However, in this configuration, when the
このような本実施例の構成とすることにより、無芯で巻取りロール19を生成するものであっても、シート材11のロール形状の形成、巻取時の巻取りロール内の形状保持、巻取軸31の使用時における巻取軸31の抜取り方法及び巻取装置の信頼性という4つの課題が解決できることは勿論、製品のコスト削減に繋がり、装置の信頼性が向上する効果がある。
With the configuration of the present embodiment, even if the winding
図10に、本発明のシート材巻取装置の実施例2を示す。該図に示す本実施例は、巻取軸31に複数のシート材11を巻取る構成の一例を示すものである。
FIG. 10 shows a second embodiment of the sheet material winding device according to the present invention. The embodiment shown in the figure shows an example of a configuration in which a plurality of
図10に示す如く、本実施例では、シート材巻取部3で巻取軸31にシート材11を巻取った後、巻取りロール19の後端部を切断した状態で、別のシート材巻取部10に搬送する。別のシート材巻取部10は、シート材16を巻付け搬送する巻取部ニップローラ17を備えている。巻取軸31はシート材11の後端部を巻出した状態で、シート材挿入機構である巻取軸押圧機構33により巻取部ニップローラ17に押し付けられる。この時、巻取軸31に巻取ったシート材11の後端部は、巻取部ニップローラ17に巻付く状態にセットされる。
As shown in FIG. 10, in this embodiment, after the
一方、巻取部ニップローラ17に巻かれたシート材16は、シート材16の先端部が巻取軸31に巻かれたシート材11と巻取部ニップローラ17に巻付けたシート材11との間に挿入される。この状態でシート材11を巻取ることで、巻取軸31にシート材11とシート材16の2枚のシート材を巻取ることができる。この工程を繰り返すことで、3枚以上のシート材を巻取軸31に多層に巻取ることができる。
On the other hand, the
このようなシート材の多層巻取りによる例を幾つか挙げる。例えば、剛性の高いシート材を巻取軸31に巻付ける場合、高い吸着力が必要となり、シート材によっては、空気吸引による巻付けができない場合も考えうる。この場合、巻取軸31の内周側に剛性の低いシート材を先に巻き、剛性の高いシート材を剛性の低いシート材層間に挿入し巻取ることで、剛性の高いシート材の巻付けを補助することができる。
Some examples of such a multi-layer winding of a sheet material will be described. For example, when a highly rigid sheet material is wound around the winding
また、別の例としては、内周側に幅が広く剛性が高いシート材を巻付けることで、シート材の内周側からの傷や、軸方向から受けるシート材の損傷を防ぐことができる。 Further, as another example, by wrapping a wide and highly rigid sheet material on the inner peripheral side, it is possible to prevent the sheet material from being damaged from the inner peripheral side and the sheet material being damaged in the axial direction. .
更に別の例をあげると、外周部に剛性の高いシート材や包装紙の類を巻くことで、シート材の外部からの損傷を防止することや光などのシート材の劣化の阻止し、外観を良くすることも可能である。 As another example, wrapping a highly rigid sheet material or wrapping paper around the outer periphery prevents the sheet material from being damaged from the outside and prevents deterioration of the sheet material such as light, Can be improved.
また、外周側及び内周側に乾燥剤の機能を持った機能性シート材を用いることで、湿気の吸収に役立てる機能も考えられる。外周側に透明なシート材を巻く場合は、内周側のシート材にパターンを印刷することで、外周部にパターンを映し出すことができる。また、多層のシート材巻取工程において、シート材後端部の切断工程を省くことで、多層シート材の長尺巻取りが可能となる。 Further, by using a functional sheet material having a function of a desiccant on the outer peripheral side and the inner peripheral side, a function useful for absorbing moisture may be considered. When a transparent sheet material is wound on the outer peripheral side, the pattern can be projected on the outer peripheral part by printing the pattern on the inner peripheral side sheet material. Further, in the multi-layer sheet material winding step, the step of cutting the rear end portion of the sheet material is omitted, so that a long length of the multi-layer sheet material can be wound.
このような本実施例の構成であっても、実施例1と同様な効果が得られることは勿論、複数枚のシート材を巻取軸31に多層に巻取ることができる。
Even with such a configuration of this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and a plurality of sheet materials can be wound around the winding
図11に、本発明のシート材巻取装置の実施例3を示す。該図に示す本実施例は、巻取軸31に複数のシート材11を巻取る構成の他の例を示すものである。
FIG. 11 shows a third embodiment of the sheet material winding device according to the present invention. The present embodiment shown in the drawing shows another example of a configuration in which a plurality of
該図に示す如く、本実施例では、シート材巻取部3には、巻取部ニップローラ15に、両面テープや水などの粘性のある液体、所定量の静電気などを利用することで、シート材18を貼り付けることができるシート材貼り付け機構24が備え付けられている。
As shown in the drawing, in the present embodiment, the sheet material take-up
シート材18は、シート材11の巻付け開始時に本来巻付けを行うシート材11の変わりに巻取軸31に巻付けられる。シート材18は予め巻取部ニップローラ15に巻き付けられているため、シート材11は巻取部ニップローラ15のシート材18の外周側に巻き付けられた状態になっている。そのため、シート材18を巻取軸31に巻付け巻取りを開始すると、シート材11もそのまま巻取軸31に巻取ることが可能となる。
The
このような本実施例の構成であっても、実施例2と同様な効果が得られる。 Even with such a configuration of the present embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained.
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described above. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of one embodiment can be added to the configuration of another embodiment. Also, for a part of the configuration of each embodiment, it is possible to add, delete, or replace another configuration.
1…シート材巻取装置、2…シート材巻取機構、3…シート材巻取部、4…シート材供給部、5…シート材搬送部、6…シート材搬送制御部、7…ターレット、8…ターレット制御部、9…シート材後処理部、10…別のシート材巻取部、11、16、18…シート材、12…原反ロール、13…原反ニップローラ、14A、14B、14C…回転駆動手段、15、17…巻取部ニップローラ、15A…巻取部押えローラ、19…巻取りロール、21…シート材切断機構、22…巻取軸保持機構、23…シート材保持機構、24…シート材貼り付け機構、31…巻取軸、32…軸受部、33…巻取軸押圧機構、41…空気孔、42…空気溝、43…空気流路、44…チューブ、45…接合部、51…空気圧調整部、52…加圧減圧切替え部、53…加圧減圧制御部、61…加圧手段、62…加圧空気貯蓄槽、71…減圧手段、72…空気減圧槽。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記シート材巻取機構は、前記巻取部押えローラ及び前記巻取部ニップローラによって搬送されてきた前記シート材を巻取ると共に、表面を加圧又は減圧する空気孔が形成されている巻取軸と、該巻取軸を前記巻取部ニップローラに押し付ける巻取軸押圧機構と、前記空気孔に加圧空気を供給して前記巻取軸の表面に加圧力を与える加圧手段と、前記空気孔から空気の吸引を行い前記巻取軸の表面に吸引力を与える減圧手段とから成り、
前記減圧手段により前記空気孔を介して空気を吸引し前記巻取軸の表面を減圧して前記シート材の先端部を吸引することで該シート材の先端部を前記巻取軸に固着せしめ、前記巻取軸の回転に伴って前記シート材を巻取ることで前記巻取りロールを生成し、かつ、前記空気孔を介して前記加圧手段から加圧空気を供給することで前記巻取軸の表面を加圧せしめ、巻取った前記巻取りロールを膨張させて該巻取りロールを前記巻取軸から抜き取るシート材巻取装置であり、
前記シート材巻取装置は、前記シート材の搬送を制御するシート材搬送制御部と、前記巻取軸の少なくとも1つを搬送するターレットと、該ターレットの位置を制御するターレット制御部と、巻取った前記巻取りロール及び前記巻取軸を後処理して分離するシート材後処理部とを備え、
前記シート材後処理部は、前記巻取軸を把持する巻取軸保持機構と、前記巻取軸に巻取った前記巻取りロールを保持せしめるシート材保持機構とを有し、前記巻取軸保持機構で前記巻取軸を保持し固定した状態で前記シート材保持機構により前記巻取軸に巻取った前記巻取りロールを保持し、前記シート材保持機構を前記巻取軸の軸方向に移動することで前記巻取りロールを前記巻取軸から抜き取ることを特徴とするシート材巻取装置。 A sheet material supply unit that supplies a sheet material, a sheet material conveyance unit that processes and conveys the sheet material supplied from the sheet material supply unit, and a sheet material that is processed and conveyed by the sheet material conveyance unit. Winding up, comprising a sheet material take-up mechanism that generates a take-up roll without a core, and a sheet material take-up unit including a take-up unit nip roller that guides the sheet material together with a take-up unit pressing roller,
The sheet material take-up mechanism is configured to take up the sheet material conveyed by the take-up unit holding roller and the take-up unit nip roller, and to form a take-up shaft having an air hole that pressurizes or depressurizes the surface. A take-up shaft pressing mechanism for pressing the take-up shaft against the take-up portion nip roller; pressurizing means for supplying pressurized air to the air holes to apply a pressing force to the surface of the take-up shaft; Pressure reducing means for sucking air from the hole and applying a suction force to the surface of the winding shaft,
By suctioning air through the air hole by the pressure reducing means and depressurizing the surface of the winding shaft and sucking the leading end of the sheet material, the leading end of the sheet material is fixed to the winding shaft, The winding shaft is formed by winding the sheet material with the rotation of the winding shaft to generate the winding roll, and supplying pressurized air from the pressing unit through the air hole. tighten the surface of the pressure assay, a Cie over preparative material winding device sampling the take-up roll by expanding the take-up roll wound from the winding shaft,
The sheet material winding device includes a sheet material transfer control unit that controls transfer of the sheet material, a turret that transfers at least one of the winding shafts, a turret control unit that controls a position of the turret, A sheet material post-processing unit that separates the taken-up roll and the taken-up shaft by post-processing,
The sheet material post-processing unit includes a winding shaft holding mechanism that holds the winding shaft, and a sheet material holding mechanism that holds the winding roll wound around the winding shaft. In a state in which the winding shaft is held and fixed by a holding mechanism, the sheet material holding mechanism holds the winding roll wound on the winding shaft, and the sheet material holding mechanism is moved in the axial direction of the winding shaft. A sheet material winding device , wherein the winding roller is removed from the winding shaft by moving .
前記減圧手段又は前記加圧手段と前記空気孔は、空気流路を介して連通されていることを特徴とするシート材巻取装置。 The sheet material winding device according to claim 1 ,
The sheet material winding device, wherein the decompression unit or the pressurization unit and the air hole are communicated via an air flow path.
前記巻取軸の表層部に、前記空気孔に連通する空気溝が形成されていることを特徴とするシート材巻取装置。 The sheet material winding device according to claim 1 or 2 ,
An air groove communicating with the air hole is formed in a surface portion of the winding shaft.
前記空気流路と前記加圧手段及び前記減圧手段との間に、前記空気流路を前記加圧手段と前記減圧手段との接続に切り替える加圧減圧切替え手段を備えていることを特徴とするシート材巻取装置。 The sheet material winding device according to claim 2 ,
A pressurizing and depressurizing switching means for switching the air flow path to a connection between the pressurizing means and the depressurizing means is provided between the air flow path and the pressurizing means and the depressurizing means. Sheet material winding device.
前記加圧手段と前記加圧減圧切替え手段との間に、前記加圧手段が前記空気流路と切断されている時に供給される加圧空気を貯蓄する加圧空気貯蓄槽を設け、前記加圧手段を前記空気流路に接続したときに、前記加圧手段からの加圧空気と同時に前記加圧空気貯蓄槽に貯蓄された加圧空気を供給することを特徴とするシート材巻取装置。 The sheet material winding device according to claim 4 ,
A pressurized air storage tank for storing pressurized air supplied when the pressurizing means is disconnected from the air flow path is provided between the pressurizing means and the pressurizing and depressurizing switching means. A pressurizing means for supplying the pressurized air stored in the pressurized air storage tank simultaneously with pressurized air from the pressurizing means when a pressurizing means is connected to the air flow path; .
前記減圧手段と前記加圧減圧切替え手段との間に、前記減圧手段が前記空気流路と切断されている時に、前記減圧手段によって内部が減圧される空気減圧槽を設け、前記減圧手段を前記空気流路に接続したときに、前記減圧手段での空気吸引と同時に前記空気減圧槽での空気吸引を行うことを特徴とするシート材巻取装置。 The sheet material winding device according to claim 4 ,
Between the depressurizing means and the pressurizing and depressurizing switching means, when the depressurizing means is cut off from the air flow path, an air depressurizing tank whose inside is depressurized by the depressurizing means is provided; A sheet material winding device, wherein when connected to an air flow path, air suction is performed in the air decompression tank simultaneously with air suction in the decompression means.
前記シート材を切断し、該シート材の切断部を搬送位置決めするシート材切断機構を備え、前記巻取軸に前記シート材を巻取って前記巻取りロールを生成すると共に、前記シート材切断機構により前記シート材を切断して前記シート材の切断部を保持搬送することを特徴とするシート材巻取装置。 The sheet material winding device according to any one of claims 1 to 6 ,
A sheet material cutting mechanism that cuts the sheet material and conveys and positions a cut portion of the sheet material; and winds the sheet material around the winding shaft to generate the winding roll, and the sheet material cutting mechanism. A sheet material winding device that cuts the sheet material and holds and conveys a cut portion of the sheet material.
巻取った前記シート材とその後巻取るシート材との間に別のシート材を挿入するシート材挿入機構を備え、前記シート材挿入機構により前記別のシート材を挿入した状態で前記シート材を巻取ることで、複数種類のシート材からなる巻取りロールを生成することを特徴とするシート材巻取装置。 The sheet material winding device according to claim 1 ,
A sheet material insertion mechanism for inserting another sheet material between the wound sheet material and the subsequently wound sheet material, wherein the sheet material is inserted with the another sheet material inserted by the sheet material insertion mechanism. A sheet material winding device, wherein a winding roll made of a plurality of types of sheet materials is generated by winding.
前記シート材の先端部を、前記巻取軸に形成されている前記空気孔の近傍へ搬送するシート材ガイド機構を備えていることを特徴とするシート材巻取装置。 The sheet material winding device according to claim 8 ,
A sheet material winding device, comprising: a sheet material guide mechanism for conveying a leading end of the sheet material to a position near the air hole formed in the winding shaft.
前記巻取軸を回転駆動せしめる空気孔位置調整手段を備え、該空気孔位置調整手段によって前記巻取軸に形成されている前記空気孔の回転方向位置を調整することを特徴とするシート材巻取装置。 The sheet material winding device according to claim 9 ,
A sheet material winding device comprising: an air hole position adjusting means for rotatingly driving the winding shaft; and adjusting a rotational position of the air hole formed in the winding shaft by the air hole position adjusting means. Taking device.
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