JPH10181958A - ウェブロール巻き替え装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】紙管、ウェブロールおよび小巻きロールの移動
に際しての作業負荷の軽減、作業性の向上、紙粉および
不良品の発生防止等を図ると共に、幅寸法の異なるウェ
ブロールや小巻きロールに対しても広く適用できる、ウ
ェブロール巻き替え装置を提供する。 【解決手段】この装置は、ウェブロール１をコンベア12
上に載置し搬送するウェブロール供給機構Ａと、コンベ
ア12上のウェブロール１を個別に取出して巻き替え機構
Ｃのターレット部30に装着するウェブロール移送機構Ｂ
と、ターレット部30に装着されたウェブロール１を巻き
戻して小巻きロール５に巻き替える巻き替え機構Ｃと、
小巻きロール５を供給し所定の長さにカットする小巻き
ロール供給切断機構Ｄとからなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラスチックフィル
ム、セロファン、紙、布等のロール状のウェブ材料（以
下、ウェブロールとする）を、長さ2,000 〜3,000 ｍの
太巻きのものから、所定の幅または長さ（例えば、20〜
100ｍ）のものに小分けするのに使用するウェブロール
巻き替え装置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のウェブロールの巻き替え作業は、
図５に示すように、ウェブロールａを一本づつパレット
（図示せず）より取り出し、皮剥ぎ、テープ貼り等の準
備作業を行った後、手作業でリワインダーｂに供給して
ウェブｃの巻き戻しを行うと共に、巻替え機ｄの上方に
ホッパーｅを設けて、その中に多数の紙管ｆを貯留し、
ホッパーｅ内で紙管ｆがブリッジするのを防ぐために、
この排出口ｇ近くに巻き替え機ｄの駆動系に直結された
偏心ロールからなるブリッジブレーカｈを取り付け、こ
れを常時回転させながら、紙管ｆを重力によって落下さ
せて巻き替え機ｄに供給し、この紙管ｆに上記ウェブｃ
を所定の長さ巻き取り、得られた小巻きロールｉを個別
に渡り板ｊから製品出荷用の包装容器ｋ内に重力により
落下させて払い出すという方法が取られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この紙管の供給方法で
は、１）ホッパーｅ内の紙管ｆの排出を重力に頼ってい
たため、ホッパーｅ底面の角度を少なくとも30°とる必
要があり、その結果、貯留量に制約があった、２）ブリ
ッジブレーカーｈが常時作動しているため、ホッパーｅ
内部で紙管ｆ同士が擦れて紙粉の発生が多く、またその
除去ができない、３）巻き替え機ｄの真上にホッパーｅ
が設けられているため、ホッパーｅへの紙管ｆの補充作
業や巻き替え機ｄにおける作業がやりにくいなどの問題
があった。また、ウェブロールａの供給をその交換のた
び毎に１本づつ行うのは、作業頻度が多い、供給位置が
高い、重量物であることなどから、作業性が悪く、安全
上にも難点があった。このため補充頻度を下げ作業性を
向上して人員の削減と省力化を図ることが望まれてい
た。さらに、小巻きロールｉの払い出しでは、自然落下
のため包装容器ｋ内での荷姿が安定せず、後工程でクレ
ームが発生したり、小巻きロールｉが包装容器ｋ内の中
央部に偏って落下するため、包装容器ｋから溢れ出て不
良品となったりするなど、常時監視の上、修正作業が必
要とされた。

【０００４】このため、出願人は先に貯槽より巻き取り
ドラムの紙管タレットに紙管を個別に供給する紙管供給
機構と、ウェブロールを個別にリワインダーに供給する
ウェブロール供給機構と、リワインダーで巻き戻された
ウェブを前記紙管に巻き取って小巻きの製品ロールとす
る巻き替え機構と、製品ロールを所定量づつまとめて製
品受け箱に払出す製品ロール払い出し機構とからなるウ
ェブ巻き替え装置を提案した（特開平6-107359号公
報）。しかし、この装置ではウェブロール供給機構が構
造的に複雑で故障が多く生産性を阻害するほか、巻き替
え機構では作業者が重い太巻き原反をチャック部に芯が
合うように持ち上げながらセットしたり、巻き替え終了
時に空になった紙管の処理をする必要があるなど作業負
荷が大きいなどの欠点があり、さらに製品ロール払い出
し機構にはウェブロールの幅方向のスリット機構がない
ため、適用されるウェブロールの幅方向の寸法が１種類
に限られ、他の幅寸法の製品は別のスリッターに再度セ
ットし直して行う必要があるなど作業効率に問題があっ
た。

【０００５】したがって、本発明の目的は、紙管、ウェ
ブロールおよび小巻きロールの移動に際しての作業負荷
の軽減、作業性の向上、紙粉および不良品の発生防止等
を図ると共に、幅寸法の異なるウェブロールや小巻きロ
ールに対しても広く適用することのできる、ウェブロー
ル巻き替え装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のウェブロール巻
き替え装置は、上記課題の解決のため、従来の装置にお
けるウェブロール供給機構と巻き替え機構に改良を加え
て自動化すると共に、製品ロール払い出し機構にカッタ
ーを付設したもので、具体的にはウェブロールをコンベ
ア上に載置し搬送するウェブロール供給機構と、コンベ
ア上のウェブロールを個別に取出して巻き替え機構のタ
ーレット部に装着するウェブロール移送機構と、ターレ
ット部に装着されたウェブロールを巻き戻して小巻きロ
ールに巻き替える巻き替え機構と、小巻きロールを供給
し所定の長さにカットする小巻きロール供給切断機構と
からなり、各機構を自動的に行うことを特徴としてい
る。

【０００７】本発明のウェブロール巻き替え装置におい
て、１）ウェブロール供給機構は、コンベア上に任意数
のウェブロールが設置できるので、補充頻度が少なくて
済む；２）ウェブロール移送機構は、コンベア上のウェ
ブロールを巻き替え機構のターレット部に自動的に送っ
て装着すると共に、巻き替えの終わったウェブロールの
紙管を自動的に排出するので、作業負荷が軽減し作業性
が向上する；３）巻き替え機構は、巻き替え機に市販品
がそのまま使用でき、ウェブロールを巻き戻して小巻き
ロールに巻き替える全工程を自動的に行える；４）小巻
きロール供給切断機構は、巻き替え機から排出された小
巻きロールをカッターに自動的に供給し、ユーザーから
の指定寸法に応じて自動的にスリットし排出するので、
作業性を向上し省力化が図れる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明のウェブロール巻き
替え装置の詳細を、その一例を示した図１〜図４に基づ
いて説明する。図１はウェブロール巻き替え装置の全体
を示す概略正面図である。このウェブロール巻き替え装
置は、ウェブロール供給機構Ａ、ウェブロール移送機構
Ｂ、巻き替え機構Ｃおよび小巻きロール供給切断機構Ｄ
とから構成されている。図２はウェブロール供給機構Ａ
の要部とウェブロール移送機構Ｂとの拡大正面図、図３
は小巻きロール供給切断機構Ｄの拡大正面図、図４は図
３のIV−IV矢視線にそう縦断面図である。

【０００９】まずウェブロール供給機構Ａについて説明
する。図２において、１はウェブロール、11は架台、12
は架台11上に水平に設けられた平ベルト状のコンベア、
13はコンベア12の駆動用ブレーキモータ、14は駆動用チ
ェーン、15は駆動ドラムである。ウェブロール供給機構
Ａではコンベア12上にウェブロール１を複数本、載置で
きるようにして、ウェブロール１の供給作業の回数を軽
減する。駆動用ブレーキモータ13は駆動用チェーン14を
介して駆動ドラム15を定ピッチで回転させ、コンベア12
を一定の速度で前進させる。その際、コンベア12上に載
置された複数のウェブロール１が転がらないように、コ
ンベア12面に突条16を設けるのが好ましい。コンベア12
の前進はピッチ送りとするため、光線式センサ17を取り
付け、ウェブロール１が光線式センサ17の位置に来たと
きに、コンベア12が停止するようにする。コンベア12の
高さ調節は架台11の下端部に設けた調整ねじ18で行う。

【００１０】ウェブロール移送機構Ｂでは、コンベア12
上のウェブロール１を移動テーブル21に受け入れて、巻
き替え機構Ｃのターレット部30に移送する。移動テーブ
ル21は、架台22のスライド23上をエア駆動で往復するス
ライドユニット24の上端部に装着されていて、スライド
ユニット24が図２の左側に行ったときに、コンベア12上
のウェブロール１を受け入れ、右側に行ったときに、ウ
ェブロール１をターレット部30の巻き出し軸31に移送す
る。移動テーブル21は、入口（図２の左）側に、コンベ
ア12からウェブロール１が受け入れ易いように上向きの
傾斜がつけられ、また出口（図２の右）側には、スライ
ドユニット24上のエアシリンダ26によって上下方向に回
動するロールストッパ25が設けられていて、ロールスト
ッパ25を上方へ回動することで、受け入れたウェブロー
ル１を移動テーブル21の移動中でも安定に載置すると共
に、後述するウェブ２が巻き出された後の紙管３を、円
滑に払い出せるようにしている。

【００１１】他方、スライドユニット24の中程には、一
対のエアシリンダ27が装置の幅方向に設けられていて、
各先端間に架設されたニクロム線などの加熱線28を矢印
方向に上昇させることによって、巻き出しが終わりに近
づいたウェブロール１の残りのウェブ２ａを溶断する
か、図示されていないが同様のウェブをカッター等で裁
断するにより、その紙管３が取り出せるようになってい
る。さらに一方のエアシリンダ27の側方には、この紙管
３を系外に排出するための、Ｖ字状をした回収シュート
29が斜め下方向（図２では手前の方向）に向けて設けら
れている。

【００１２】巻き替え機構Ｃのターレット部30は、ウェ
ブロール１を装着するための巻き出し軸31を２基備え、
図のＰ位置でウェブロール１を移動テーブル21から受け
取った後、半回転してＱ位置でウェブロール１を巻き出
し、そのウェブ２は巻き出しローラ32、ガイドローラ33
を経て、巻き取りドラム34に装着された小巻きロール用
の紙管４に巻き取られる。巻き取りドラム34の外周部に
は等間隔に複数の紙管４が装着されていて、一つの紙管
４に所定の長さのウェブ２が巻き取られると、ウェブ２
が切断されると共に、その位置に次の空の紙管４が来る
ように巻き取りドラム34が間欠的に回転し、ウェブ２の
巻き取りが次の紙管４に自動的に移るようになってい
る。このようにして得られた小巻きロール５が、巻き取
りドラム34の回転につれてＲの位置にくると、図１に示
すように、シュート35を経て小巻きロール供給切断機構
Ｄに送られる。

【００１３】他方、ターレット部30は、ウェブロール１
の巻き出しが終わりに近づき、ウェブ２が残り少なくな
ると、再び半回転してＰ位置に戻り、前述したように、
そこで残りのウェブ２を切断して、紙管３だけが移動テ
ーブル21に移され、回収シュート29より系外に排出され
る。なお、この巻き替え機構Ｃには市販品をそのまま利
用することができる。

【００１４】小巻きロール供給切断機構Ｄは、図３及び
図４に示すように、供給コンベア40とカッター装置50と
から構成されている。供給コンベア40はコンベアベルト
41をブレーキモーター42でチェーン駆動により駆動ドラ
ム43を定ピッチで回転させて駆動する。供給コンベア40
は巻き替え機のシュート35の出口が低位置で上昇傾斜面
での搬送になるため、コンベアベルト41の隔壁44には小
巻きロール５が転げ落ちないような高さのものを採用す
るのが好ましい。カッター装置50には供給コンベア40か
ら小巻きロール５を受け入れるシューター45を設ける。
シューター45は製品排出シューターの機能を持たせ、そ
の駆動にはシュータ開閉シリンダ46を採用する。

【００１５】カッター装置50には、小巻きロール５を装
着する紙管軸52とシューター45の上方との間を、スライ
ドユニット60によるエア駆動で往復するロール供給アー
ム53が設けられていて、ロール供給アーム53がシュータ
ー45の上方（図４の矢印側）にあるときに、小巻きロー
ル５がシューター45に受け入れられると、ロール供給ア
ーム53は紙管軸52の方向へ移動して、紙管軸52に小巻き
ロール５を、その紙管４で嵌着する。小巻きロール５
は、一端をチャック部54で、他端を開閉シリンダ61の作
用によってロール供給アーム53で押しつけられること
で、紙管軸52に固定される。

【００１６】紙管軸52の一側には丸刃が固着されたカッ
ターユニット55があって、この小巻きロール５側への移
動はカッター作動シリンダ56により、また小巻きロール
５の幅方向（紙管軸方向）への移動はサーボモータ57で
制御されるボールネジ58の回転によりＬＭガイド59上を
スライドすることで行われる。

【００１７】チャック部54での小巻きロール５の固定の
ため、チャック部54はメカニカル方式とし、紙管軸52の
根元部の固定中空軸62内に３個所、円周方向に出入りす
るラグ（図示せず）を設け、チャック開閉シリンダ63の
作動により、先端がテーパー状のシャフト73を小巻きロ
ール５の紙管４の内面に圧接するようにしている。テー
パー状のシャフト73はチャック開閉シリンダ63と連結さ
れているため、チャック開閉シリンダ63によるシャフト
73の回転防止装置64が設けられている。紙管軸52は固定
中空軸62にネジ止めされているが、片持ちのため、回転
振れ止め用の開閉シリンダ65、振れ止め受け66、アーム
支点67、振れ止めアーム68とからなる振れ止め機構を設
けて、紙管軸52の先端が振れるのを防止している。紙管
軸52の回転駆動は、固定中空軸62を介して、変速可能な
モータ69によりＶベルト70により行われる。なお、71は
カッター装置50のフレーム、72は製品シュートである。

【００１８】次に、上記ウェブロール巻き替え装置の作
用を説明する。ウェブロール供給機構Ａのコンベア12に
ウェブロール１を複数個載置する。このとき、コンベア
12は光線式センサ17の作動で停止している。次に、ウェ
ブロール移送機構Ｂのスライドユニット24が、エア駆動
によって供給コンベア12のドラム15付近に移動する。コ
ンベア12がブレーキモータ13により駆動され、ウェブロ
ール１が移動テーブル21に乗り移る。（このときロール
ストッパ25はエアシリンダ26により持ち上げられてい
る。）次に、移動テーブル21がスライドユニット24によ
って巻き替え機構Ｃのターレット部30に向かって移動
し、Ｐ位置で停止している巻き出し軸31に自動的に装着
される。装着されたウェブロール１はターレット部30の
旋回によりＱ位置に移動する。そこでウェブロール１か
らウェブ２が巻き出されて、ガイドローラ33、エキスパ
ンダローラ、ピンチローラを経て、巻き取りドラム34に
導かれ、小巻ロール用の紙管４に所定の長さ巻き取られ
て小巻ロール５となる。紙管４の交換の伴う巻き取りド
ラム34の間欠的な回転により、小巻ロール５がＲ位置に
達すると、シュート35を経て小巻ロール供給切断機構Ｄ
へと送り出される。

【００１９】ターレット部30の旋回により、反対側の巻
き出し軸31は空の状態となるので、移動テーブル12は、
次のウェブロール１を供給コンベア12に取りに行き、空
の巻き出し軸31に装着する。Ｑ位置において、ウェブロ
ール１よりウェブ２が巻き出されて残り少なくなると、
ターレット部30が右旋回してＰ位置に戻り、それと共に
次のウェブロール１がＱ位置に移動する。Ｐ位置に戻っ
てきた残り少ないウェブ付きのウェブロール１は、ウェ
ブ２を切断して紙管３を取り出す。この切断は、左右の
エアシリンダ29を上昇させ、 0.5mm程度のニクロム線か
らなる電熱線がウェブ２の幅方向の全面に当たるように
し、約 100Ｖの電圧をかけて加熱し、その熱でウェブ２
を焼くか溶かすことで行う。この電熱線による溶断に替
えて、図示されていないカッターによりウェブ２を裁断
することもできる。ウェブ２の切断後、巻き替え機では
巻き出したウェブ２に、次のウェブロール１のウェブ２
を自動継ぎする。これには公知の方法が採用される。他
方、ウェブ２の切断により取り出された空の紙管３は再
度移動テーブル21に移る。このとき、ロールストッパ25
はエアシリンダ26により下方へ下っているので、空の紙
管３は移動テーブル21より離脱し回収シュート27に転が
り込んで系外に排出される。

【００２０】シュート35より小巻ロール供給切断機構Ｄ
へ送り込まれた小巻きロール５は、供給コンベア40で自
動的にカッター装置50のシューター45に送られる。この
とき、ロール供給アーム53はスライドユニット60により
シューター45（図４の右）側に位置しているので、小巻
きロール５は２本のロール供給アーム53の間に挿入され
る。次に、小巻きロール５を紙管軸52にセットするた
め、ロール供給アーム53を図４における左側にスライド
ユニット60で移動する。ロール供給アーム53の開閉シリ
ンダ61の作用で小巻きロール５を紙管軸52に確実に挿入
する。紙管軸52に小巻きロール５をロックするため、チ
ャック開閉シリンダ63により固定中空軸62の内部に装着
されている、先端がテーパー状のシャフト73でチャック
部54のラグを楔の原理で押し出して、小巻きロール５の
紙管４の内面を圧接し、ロックする。紙管軸52の回転振
れ止め受け66が開閉シリンダ65によって紙管軸52の円錐
状の先端部を把持し、軸受けの代わりをする。小巻きロ
ール５のスライス位置は、サーボモータ57でボールねじ
58を回転し、ＬＭガイド59上のカッタユニット55を左右
に移動させることで設定される。製品寸法を予め操作盤
（図示せず）に入力しておけば、自動的に位置決めする
ことができる。次に、カッタ作動シリンダ56の作動によ
り、カッタユニット（丸刃固定）55を前進させ、モータ
69により回転駆動されている小巻きロール５のカットが
行われる。カット後、開閉シリンダ65の作用により回転
振れ止め受け66が復帰し、チャック開閉シリンダ63も復
帰し、スライドユニット60が図４における右側に移動
し、カットされた小巻きロール５も同様に右側のシュー
タ45に戻る。さらに、シュータ開閉シリンダ46の作動に
よってシュータ45を反転させ、カットされた小巻きロー
ル５を製品シュート72に払い出す（図３参照）。

【００２１】

【発明の効果】本発明のウェブ巻き替え装置では、巻き
替え機のターレット部におけるウェブロール供給作業、
空紙管の取り除き作業、カッター装置への小巻きロール
供給作業、紙管軸への小巻きロールセット作業、カッタ
ー幅サイズの設定作業等の省力化が図られ、従来、２名
で行っていた作業が一名でできるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウェブ巻き替え装置の概略を示す
正面図である。

【図２】図１に示したウェブ巻き替え装置におけるウェ
ブロール供給機構Ａの要部とウェブロール移送機構Ｂと
の拡大正面図である。

【図３】図１に示したウェブ巻き替え装置における小巻
きロール供給切断機構Ｄの拡大正面図である。

【図４】図３のIV−IV矢視線にそう縦断面図である。

【図５】従来のウェブ巻き替え装置の概略を示す正面図
である。

【符号の説明】

Ａ…ウェブロール供給機構、 Ｂ…ウェブロー
ル移送機構、Ｃ…巻き替え機構、 Ｄ
…小巻きロール供給切断機構、Ｐ、Ｑ、Ｒ…ウェブロー
ルの位置、１…ウェブロール、 ２…ウェブ、
３…（ウェブロール用）紙管、４…（小巻きロール
用の）紙管、 ５…小巻きロール、11…架
台、 12…コンベア、 13…ブレーキ
モータ、14…駆動用チェーン、 15…駆動ドラム、
16…隔壁、17…光線式センサ、 18…調整ねじ、21
…移動テーブル、 22…架台、 23…スラ
イド、24…スライドユニット、25…ロールストッパ、
26…エアシリンダ、27…回収シュート、 28…熱線、
29…エアシリンダ、30…ターレット部、
31…巻き出し軸、 32…巻き出しローラ、33…ガ
イドローラ、 34…巻き取りドラム、 35…シュー
ト、40…供給コンベア、 41…コンベアベルト、 42
…ブレーキモータ、43…駆動ドラム、 44…隔壁、
45…シューター、46…シュータ開閉シリン
ダ、 50…カッター装置、52…紙管
軸、 53…ロール供給アーム、54…チャック
部、55…カッターユニット、56…カッター作動シリン
ダ、57…サーボモータ、 58…ボールネジ、 59
…ＬＭガイド、60…スライドユニット、61…開閉シリン
ダ、 62…固定中空軸、63…チャック開閉シリンダ、
64…防止装置、65…開閉シリンダ、
66…振れ止め受け、 67…アーム支点、68…振れ
止めアーム、 69…モータ、 70…Ｖベルト、
71…フレーム、 72…製品シュート、 73…シ
ャフト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウェブロールをコンベア上に載置し搬送す
   るウェブロール供給機構と、コンベア上のウェブロール
   を個別に取出して巻き替え機構のターレット部に装着す
   るウェブロール移送機構と、ターレット部に装着された
   ウェブロールを巻き戻して小巻きロールに巻き替える巻
   き替え機構と、小巻きロールを供給し所定の長さにカッ
   トする小巻きロール供給切断機構とからなり、各機構を
   自動的に行うことを特徴とするウェブロール巻き替え装
   置。