(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
並列配置された一対の巻取ローラと、この一対の巻取ローラ上に芯管を平行状として供給する芯管供給手段とを有し、前記一対の巻取ローラを回転駆動することにより芯管と巻取ローラとの間に供給されるシート材を芯管に巻き取るシート材巻取り装置であって、
前記巻取ローラ上の芯管に対して上から覆い被さるように位置して、シート材の端部側が芯管に一周以上巻き付いた初期巻き付けをすべく該シート材の端部を案内する巻付けガイドを設け、この巻付けガイドを、シート材の端部側を芯管に初期巻き付けした後、それ以後のシート材の巻き取りに邪魔にならない位置に退避可能とし、
前記巻付けガイドは、巻取ローラ上の芯管に対して上から覆い被さってシート材の端部側を案内するガイドケーシングと、このガイドケーシングと芯管との間に形成されるガイド通路内に位置してシート材を案内する可動ガイドとを有し、
前記可動ガイドはシート材に押圧されることでガイド通路から退避する方向に可動するようにガイドケーシングに支持されていることを特徴とするシート材巻取り装置。
前記芯管供給手段は、芯管の軸方向両側から芯管を挟んで保持する一対の芯管保持部材と、この一対の芯管保持部材に対応して一対設けられていて該芯管保持部材を芯管に対してその軸方向に進退移動させるチャックシリンダと、この一対のチャックシリンダに対応して一対設けられていて芯管を芯管保持部材で保持した状態でチャックシリンダを芯管の軸方向に直交する方向に移動させる芯管移動シリンダとを備え、
前記芯管保持部材を、チャックシリンダのシリンダロッドに、芯管を保持した状態における芯管の軸心回りに回転自在に支持し、前記芯管移動シリンダは、芯管保持部材で保持した芯管を待機位置から一対の巻取ローラ間の上方に移動させるべく揺動自在とされ、且つ該芯管が一対の巻取ローラ間の上方に位置した状態から、チャックシリンダを芯管の軸方向に直交する方向であって巻取ローラに近づく方向に移動させることにより、芯管を一対の巻取ローラ上に平行状として供給可能であることを特徴とする請求項1に記載のシート材巻取り装置。
シート材の端部側を芯管に初期巻き付けするとき、及びシート材の端部側を芯管に初期巻き付けした後に巻付けガイドを退避させて芯管にシート材を巻き取っていく際において、
シート材が芯管に巻き付くことによって芯管移動シリンダのシリンダロッドが伸長すると共に、芯管移動シリンダのシリンダチューブの圧力をコントロールすることによりシート材の巻き付け強度を調整するよう構成したことを特徴とする請求項2又は4に記載のシート材巻取り装置。
複数の芯管を保持する芯管ストッカーを備え、この芯管ストッカーは芯管を載置する載置部材を上下方向に複数備え、各載置部材は下り傾斜状とされると共に上下方向で隣接する載置部材の傾斜方向が逆向きとされ、各載置部材上に芯管が横向きで且つ傾斜方向に沿って並列配置されて載置され、
上下方向で隣接する載置部材のうちの下側の載置部材の傾斜上端側の上方に、上側の載置部材の傾斜下端側から下側の載置部材へと芯管が落下通過し得る芯管通過部が設けられ、
芯管通過部に位置する芯管の中心が、下側の載置部材上に並べられた芯管のうち傾斜最上端の芯管の中心よりも、該下側の載置部材の傾斜上端側に偏倚して位置するように芯管が保持されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のシート材巻取り装置。
前記一対の巻取ローラは、シート材を製造するシート材製造機から送られてきたシート材を巻き取るものであり且つ該シート材製造機を駆動する駆動手段によって同期駆動され、
巻取ローラによって芯管にシート材を所定量巻き付けた後、前記シート材製造機から送られてくるシート材がカットされると共にシート材製造機の駆動手段からの動力が切断され、且つ該シート材の前記カット後の最終の巻き付けを行うための巻取り駆動手段が設けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のシート材巻取り装置。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1において、符号1はフェルト(炭素繊維フェルト)や不織布などの比較的厚手のシート材2を、紙管等からなる芯管3に巻き取らせるシート材巻取り装置である。芯管3は、軸方向両側が開口した筒体に形成されている。
なお、以下の説明において、
図1の矢視A方向を前方として説明する。
【0017】
図1に示すように、前記シート材巻取り装置1は、芯管3をストックする芯管ストッカー4と、シート材製造機5(フェルト製造機、不織布製造機)から送り出されるシート材2を巻き取る巻取機6とを有する。
前記シート材製造機5は、シート材巻取り装置1の前方Aに配置され、例えば、繊維をランダム配列させたウェッブを積層してラップを形成し、これを、ハーブと呼ばれる突起のついた多数の針(ニードル)を刺し込んで機械的に繊維交絡させて布状にするニードルパンチ製法等によって帯状シート材2にして後方(シート材巻取り装置1側)に間欠的(又は連続的)に送り出す。
【0018】
このシート材製造機5には、シート材2の製造動作及びシート材2の送り出し動作と、
巻取機6によるシート材2の巻き取り動作とを同期させるために、巻取機6に動力を伝達する伝動スプロケット7が設けられている。この伝動スプロケット7には、シート材製造機5を駆動する駆動モータ8(駆動手段)からチェーン伝動等によって動力が伝達され、シート材製造機5を駆動する駆動モータ8によって基本的に巻取機6が駆動される。
【0019】
また、シート材製造機5と巻取機6との間には、巻取機6で巻き取るシート材2を所定長さでカットするカッタ9を備えたシート材切断装置10が配置されている。
前記芯管ストッカー4は巻取機6の後方に配置されている。
図2に示すように、この芯管ストッカー4は、ストッカーフレーム11と、複数の芯管3を横向き状態で載置する載置部材12と、芯管3の左右方向の位置規制を行う芯管ガイド13とを有する。
【0020】
ストッカーフレーム11は、L型材、帯板材等によって枠組み構成され、その前後端部に芯管3が接当することにより、芯管3のストッカーフレーム11からの抜けを防止すると共に芯管3を上下方向に案内する芯管当り部14A,14Bが設けられている。
載置部材12は、上下に複数(図例では3つ)設けられ、それぞれ前後方向に下り傾斜状としてストッカーフレーム11に取り付けられている。また、上下方向で隣接する載置部材12の傾斜方向が逆向きとされている。各載置部材12上には、軸心が左右方向となるように横向きに配置された芯管3が傾斜方向に沿って複数並列載置されていて、該載置部材12上に芯管3が下り傾斜状に並列状に配列して載置されている。
【0021】
この芯管ストッカー4にあっては、芯管3を載置する載置部材12を下り傾斜状とすることにより、芯管ストッカー4の高さを抑えつつ、芯管3のストック数を極力多くすることができる。
また、芯管3はストッカーフレーム11の上端から補給可能とされている。
本実施形態では、最下段の載置部材12(これを下載置部材12Aという)と、中段の載置部材12(これを中載置部材12Bという)と、最上段の載置部材12(これを上載置部材12Cという)とは、それぞれ左右一対設けられ、芯管3の左右両側を支持する。なお、載置部材12は板状であってもよい。
【0022】
下載置部材12Aは前方A(巻取機6側)に向けて下り傾斜している。この下載置部材12Aの傾斜上端はストッカーフレーム11の後端側の芯管当り部14Bに位置し、該下載置部材12Aの傾斜下端側はストッカーフレーム11から前方Aに突出している。
また、下載置部材12Aの傾斜下端側には、芯管3の出口15と、芯管3の下方移動(前方A移動)を規制するストッパ16と、下載置部材12Aの傾斜下端部に芯管3が位置していることを検出する芯管検出センサ17とが設けられている。
【0023】
芯管3の出口15はストッカーフレーム11に形成されており、ストッパ16及び芯管検出センサ17は下載置部材12Aの傾斜下端に設けられている。
この下載置部材12Aの傾斜下端部に芯管3が位置する位置が待機位置Wとされている。
中載置部材12Bは後方に向けて下り傾斜している。この中載置部材12Bの傾斜下端とストッカーフレーム11の後端側の芯管当り部14Bとの間には、芯管3が落下通過し得る間隔が形成されており、この中載置部材12Bの傾斜下端とストッカーフレーム11の後端側の芯管当り部14Bとの間が芯管通過部18(これを第1芯管通過部という)とされている。
【0024】
この第1芯管通過部18は下載置部材12Aの傾斜上端側の上方に位置しており、この第1芯管通過部18を介して中載置部材12Bから下載置部材12Aへと芯管3が落下可能とされている。また、この中載置部材12Bの傾斜上端側はストッカーフレーム11の前端側の芯管当り部14Aに位置している。
上載置部材12Cは前方Aに向けて下り傾斜している。この上載置部材12Cの傾斜下端とストッカーフレーム11の前端側の芯管当り部14Aとの間には、芯管3が落下通過し得る間隔が形成されており、この上載置部材12Cの傾斜下端とストッカーフレーム11の前端側の芯管当り部14Aとの間が芯管通過部19(これを第2芯管通過部という)とされている。
【0025】
この第2芯管通過部19は中載置部材12Bの傾斜上端側の上方に位置しており、この
第2芯管通過部19を介して上載置部材12Cから中載置部材12Bへと芯管3が落下可能とされている。また、この上載置部材12Cの傾斜上端側はストッカーフレーム11の後端側の芯管当り部14Bに位置している。
前記下載置部材12A上の芯管3の内の傾斜最上端の芯管3(符号3aで示す)は、ストッカーフレーム11の後端側の芯管当り部14Bから間隔をおいて位置しており、該傾斜最上端の芯管3aとストッカーフレーム11後端側の芯管当り部14Bとの間に間隔H1が形成されている。
【0026】
したがって、下載置部材12A上の傾斜最上端の芯管3aの上側(第1芯管通過部18)に位置する芯管3(符号3bで示す)は、下載置部材12A上の傾斜最上端の芯管3aよりも下載置部材12Aの傾斜上端側に位置ずれして位置している(換言すると、芯管3bは芯管3aに対して、該芯管3aの中心真上位置よりも下載置部材12Aの傾斜上端側に偏倚した位置で接当している)。
【0027】
もし、下載置部材12A上の傾斜最上端の芯管3aの上側に位置する芯管3bが下載置部材12A上の傾斜最上端の芯管3aの真上に位置していると、待機位置Wに位置する芯管3が取り除かれても、下載置部材12A上の傾斜最上端の芯管3aはその真上に位置する芯管3b及び該芯管3bの芯管配列方向上方側の芯管3の重みで下方移動しない。しかしながら、本実施形態では、下載置部材12A上の傾斜最上端の芯管3aの上側の芯管3bが、該傾斜最上端の芯管3aの真上位置よりも下載置部材12Aの傾斜上端側に位置ずれしているので、待機位置Wにある芯管3を取り除くと、下載置部材12A上の傾斜最上端の芯管3aはその上側の芯管3b(第1芯管通過部18に位置する芯管3)及び芯管配列方向上方側の芯管3に押されて良好に下方移動する。
【0028】
また、中載置部材12B上の芯管3の内の傾斜最上端の芯管3(符号3cで示す)は、ストッカーフレーム11の前端側の芯管当り部14Aから間隔をおいて位置しており、該傾斜最上端の芯管3cとストッカーフレーム11前端側の芯管当り部14Aとの間に間隔H2が形成されている。
したがって、中載置部材12B上の傾斜最上端の芯管3cの上側(第2芯管通過部19)に位置する芯管3(符号3dで示す)は、中載置部材12B上の傾斜最上端の芯管3cよりも中載置部材12Bの傾斜上端側に位置ずれして位置している(換言すると、芯管3dは芯管3cに対して、該芯管3cの中心真上位置よりも中載置部材12Bの傾斜上端側に偏倚した位置で接当している)。
【0029】
これにより、前述した理由と同様の理由で、中載置部材12B上の傾斜最上端の芯管3cはその上側の芯管3d(第2芯管通過部19に位置する芯管3)及び芯管配列方向上方側の芯管3に押されて良好に下方移動する。
以上により、待機位置Wに位置する芯管3を取り除くと、それ以降の芯管3が途中で止まることなく配列方向下方側に次々とスムーズに転がり落ちるように構成されている。
【0030】
なお、この芯管ストッカー4の載置部材12は、本実施形態では上下方向に3組設けられているが、4組以上(載置部材12が板材からなる場合は4つ以上)設けてもかまわない。
前記巻取機6は、
図3に示すように、機械フレーム21と、左右方向の軸心を有する前後一対の巻取ローラ22F,22Rと、シート材製造機5から送られてきたシート材2を一対の巻取ローラ22F,22Rへと送るシート材送り装置23と、このシート材送り装置23から一対の巻取ローラ22F,22Rへと送られるシート材2の左右両側(幅方向両側)の余分な部分をカットするカッタ装置24と、このカッタ装置24から一対の巻取ローラ22F,22Rへと移送するシート材2の蛇行を規制する蛇行防止ガイド25と、待機位置Wにある芯管3を一対の巻取ローラ22F,22R上に平行状として供給する芯管供給手段26と、芯管3にシート材2の端部側を初期巻き付けするためにシート材2を案内する巻付けガイド27とを有する。
【0031】
機械フレーム21は、
図4に示すように、左右一対の側枠部材28の下端側を前後一対の連結部材29によって連結して主構成されている。
機械フレーム21には、
図3に示すように、シート材製造機5に設けられた前記伝動ス
プロケット7からチェーン30を介して回転動力が伝達される被伝動スプロケット31(これを第1被伝動スプロケットという)が設けられている。この第1被伝動スプロケット31は機械フレーム21の前下部に取り付けられたクラッチ32に左右軸回りに回転可能に取り付けられている。このクラッチ32には、一対の巻取ローラ22F,22R、シート材送り装置23、カッタ装置24を駆動する駆動スプロケット33が設けられている。
【0032】
また、機械フレーム21には、シート材2の最終の巻き付けを行うための(シート材2が前記シート材切断装置10で切断された以降の巻き取りを行うための)巻取り駆動モータ34(巻取り駆動手段)が設けられている。この巻取り駆動モータ34の出力スプロケット34aからチェーン伝動によって動力が伝達される被伝動スプロケット35(これを第2被伝動スプロケットという)が前記クラッチ32に設けられている。
【0033】
前記クラッチ32は、第1被伝動スプロケット31から駆動スプロケット33へ動力伝達を行う場合と、第2被伝動スプロケット35から駆動スプロケット33へ動力伝達を行う場合とに切替可能である。すなわち、クラッチ32によって動力伝達を切り替えることにより、駆動スプロケット33の駆動を、シート材製造機5の伝動スプロケット7からの動力で行う場合と、巻取り駆動モータ34からの動力で行う場合とに切替可能とされている。
【0034】
機械フレーム21の前部には、シート材切断装置10へと向けて突出するガイドテーブル36が設けられていて、シート材製造機5から送られてくるシート材2が、ガイドテーブル36で載置支持されながら巻取ローラ22F,22R側へと移送される。
前記一対の巻取ローラ22F,22Rは機械フレーム21の左右側枠部材28間の後部寄りに配置されている。この一対の巻取ローラ22F,22Rは同径に形成されていると共に同じ高さ位置に配置され、且つ前後方向に間隔をおいて並列配置されて機械フレーム21に軸心回りに回転自在に取り付けられている。前側の巻取ローラ22Fに前記駆動スプロケット33からチェーン伝動によって動力が伝達されると共に、この前側の巻取ローラ22Fからチェーン伝動手段20を介して後側の巻取ローラ22Rに動力が伝達されて、前後の巻取ローラ22F,22Rが同一方向に回転駆動される。図例では、一対の巻取ローラ22F,22Rは、
図3の時計方向に回転駆動される。
【0035】
この一対の巻取ローラ22F,22Rの上部間には、上面が円弧状のガイド面とされた案内ガイド37が設けられている(
図6参照)。この案内ガイド37のガイド面の半径は芯管3の外面の半径と略一致させて形成されている。
シート材送り装置23は、
図3に示すように、機械フレーム21の前部上部に配置されている。また、シート材送り装置23は、
図6に示すように、上下一対の送りローラ38U,38Dを備えている。各送りローラ38U,38Dは左右方向の軸心を有し、機械フレーム21の左右側枠部材28間にわたるように設けられている。
【0036】
下側の送りローラ38Dは、機械フレーム21に左右軸回りに回転自在に取付支持されている。この下側の送りローラ38Dは、駆動スプロケット33からチェーン伝動によって動力が伝達されて、
図6の時計方向に回転駆動される。
上側の送りローラ38Uは、機械フレーム21に設けられた支持枠39に上下動自在に支持されている。この上側の送りローラ38Uは、ギヤ伝動機構40によって下側の送りローラ38Dから動力が伝達されて、
図6の反時計方向に回転駆動される。
【0037】
シート材製造機5から送られてくるシート材2は、このシート材送り装置23の上下の送りローラ38U,38Dに挟まれて巻取ローラ22F,22Rへと送られる。
このシート材送り装置23にあっては、上側の送りローラ38Uが上下動自在に支持されていることから、シート材製造機5で製造されるシート材2の厚みが変わっても良好にシート材2を挟み込むことができる。また、下側の送りローラ38Dから上側の送りローラ38Uに動力を伝達する前記ギヤ伝動機構40は、シート材製造機5で製造される最大厚さのシート材2を上下の送りローラ38U,38D間に挟み込んでもギヤの噛み合いが外れないように構成されている。
【0038】
なお、シート材2は、シート材製造機5の動力によって巻取機6へと送られてくるので、シート材送り装置23を省略してもよい。
カッタ装置24は、
図5及び
図6に示すように、左右一対の円板カッタ41と、各円板カッタ41の下方に位置する受けローラ42とを有する。
左右各円板カッタ41は、左右各側枠部材28の前部に立設された支持フレーム43に、支持ロッド44及び支持アーム45等を介して支持されている。
【0039】
前記支持ロッド44は、左右支持フレーム43の上部間にわたって設けられ、左右方向の端部側が左右方向で同じ側にある支持フレーム43に取付固定されている。
左右支持アーム45は後方に向けて下り傾斜状に配置され、前部が支持ロッド44に左右位置調整自在に外嵌された筒部材46に固定され、後部に軸受け部材47が固定されている。各支持アーム45後部の軸受け部材47に円板カッタ41が左右軸回りに回転自在に支持されている。前記筒部材46を左右位置調整することにより、円板カッタ41の左右間隔が調整可能とされている。
【0040】
前記受けローラ42は、ゴムローラ等で構成され、左右の側枠部材28にわたって設けられた支軸48に一体回転自在に取り付けられている。この支軸48は側枠部材28に左右軸回りに回転自在に支持されていて、駆動スプロケット33からチェーン伝動により動力が伝達されて回転駆動され、これによって左右の受けローラ42が
図6の時計方向に回転駆動される。左右の受けローラ42が回転駆動されることにより、円板カッタ41が回転駆動され、シート材2を所定幅に揃えることができる。
【0041】
なお、円板カッタ41が不要の場合は、支持アーム45を後方に向けて上がり傾斜状として固定保持しておくことができる。また、
図5に示すように、前記左右受けローラ42の間にも、この受けローラ42と同様の受けローラ49が左右一対設けられ、左右の円板カッタ41を左右方向中央側に寄せて、該円板カッタ41を受けローラ49上に位置させることにより、幅狭のシート材2に対応できる。
【0042】
蛇行防止ガイド25は、
図3に示すように、円板カッタ41と、前側の巻取ローラ22Fとの間に左右一対配置され、この左右の蛇行防止ガイド25間をシート材2が通過することで、シート材2の蛇行が規制される。
芯管供給手段26は、
図3〜
図5に示すように、芯管3の軸方向両側(左右両側)から芯管3を挟んで保持する左右一対の芯管保持部材51と、この左右一対の芯管保持部材51に対応して左右一対設けられていて該芯管保持部材51を芯管3に対してその軸方向に進退移動させるチャックシリンダ52と、この左右一対のチャックシリンダ52に対応して左右一対設けられていて芯管3を芯管保持部材51で保持した状態でチャックシリンダ52を芯管3の軸方向に直交する方向に移動させる芯管移動シリンダ53と、左右の芯管移動シリンダ53を揺動させるロータリアクチュエータ54とから構成されている。
【0043】
芯管保持部材51は、
図7に示すように、円板部材55と、芯管3内に挿入される截頭円錐形で中空状の挿入ガイド56とを有する。円板部材55は、その中心をチャックシリンダ52のシリンダロッド52aの軸心に一致させた状態で、チャックシリンダ52のシリンダロッド52aの先端側に軸受け57を介して該シリンダロッド52aの軸心回りに回転自在に取り付けられている。
【0044】
前記チャックシリンダ52及び芯管移動シリンダ53はエアシリンダによって構成されている。
図7に示すように、左右のチャックシリンダ52は、そのシリンダロッド52aが左右方向で対向するように、左右方向に沿って配置されており、シリンダロッド52aを伸縮させることにより、芯管保持部材51を芯管3に対してその軸方向に進退移動させることが可能とされている。したがって、芯管3の左右両側に芯管保持部材51を位置させた状態でチャックシリンダ52のシリンダロッド52aを伸長させることにより、仮想線で示すように、芯管保持部材51が芯管3に対して進出して芯管3を軸心回りに回転自在に保持することができる。また、該芯管3を保持した状態からチャックシリンダ52のシリンダロッド52aを収縮させることにより、実線で示すように、芯管保持部材51が芯管3に対して後退して芯管3の保持を解除することができる。
【0045】
チャックシリンダ52のシリンダロッド52aを伸長させた状態はチャック位置検出センサ58で検出され、チャックシリンダ52のシリンダロッド52aを収縮させた状態は
チャック解除位置検出センサ59で検出される。
芯管移動シリンダ53は機械フレーム21の左右両側に配置されている。また、左右各芯管移動シリンダ53は左右方向に直交する方向に沿って配置されている。
図3及び
図4に示すように、この芯管移動シリンダ53のシリンダチューブ53aは揺動アーム60に取り付けられている。この揺動アーム60の一端側は、機械フレーム21の側枠部材28に軸受け61を介して左右軸回りに回転自在に支持された回転軸62にボス63を介して取り付けられている。したがって、芯管移動シリンダ53は、
図8に示すように、前記回転軸62回りに上下揺動自在とされている。前記軸受け61及び回転軸62は、側面視で、前後の巻取ローラ22F,22R間の中央下方に位置している。
【0046】
図7に示すように、この芯管移動シリンダ53のシリンダロッド53bの先端側に取付ブロック50が固定され、この取付ブロックに50チャックシリンダ52のシリンダチューブ52bのボトム側端部が取付固定されている。
図3及び
図4に示すように、ロータリアクチュエータ54は、機械フレーム21の左右側枠部材28の下部間で且つ前後巻取ローラ22F,22R間の中央下方に配置され、左右側枠部材28間に設けられた支持台64に取付固定されている。
【0047】
このロータリアクチュエータ54から左右両側に、左右方向の軸心を有する回動アーム65が突出され、左右各回動アーム65の左右方向外端側に前記回転軸62が一体回転自在に固定されている。
したがって、ロータリアクチュエータ54によって回動アーム65を軸心回りに回転駆動することにより、芯管移動シリンダ53が、
図8に符号Vで示す倒伏位置と、
図8に符号Wで示す起立位置とに位置変更可能とされている。芯管移動シリンダ53のシリンダロッド53bを伸長させた状態で該芯管移動シリンダ53を倒伏位置Vにすると、待機位置Wにある芯管3の左右両側に芯管保持部材51及びチャックシリンダ52が位置する。芯管保持部材51で芯管3を保持した状態で芯管移動シリンダ53を起立位置Wにすると、芯管保持部材51で保持された芯管3が一対の巻取ローラ22F,22Rの上方(一対の巻取ローラ22F,22R間の上方)に位置する。
【0048】
前記倒伏位置Vは倒伏位置検出センサ66で検出され、起立位置Wは起立位置検出センサ67で検出される。また、芯管移動シリンダ53のシリンダロッド53bを伸長させた状態は伸長位置検出センサ68で検出され、芯管移動シリンダ53のシリンダロッド53bを収縮させた状態は収縮位置検出センサ69で検出される。
また、
図9に示すように、芯管3を保持し且つ芯管移動シリンダ53を起立位置Wにした状態でシリンダロッド53bを収縮させると、一対の巻取ローラ22F,22R上に芯管3が平行状として供給される。
【0049】
芯管移動シリンダ53を起立位置Wにし且つシリンダロッド53bを収縮させて芯管3を巻取ローラ22L,22R上に供給した状態は芯管供給センサ70で検出される。
図5に示すように、芯管移動シリンダ53のシリンダロッド53bの先端側の取付ブロック50には、芯管供給センサ70の接触子70aに接触する当り部材72が設けられている。
巻付けガイド27は、
図10に示すように、揺動フレーム73に取り付けられている。この揺動フレーム73は、機械フレーム21の前部に設けられた枢支部74に前端側(一端側)が左右軸回りに回転自在に支持され、この揺動フレーム73の後端側(他端側)に巻付けガイド27が取り付けられている。
【0050】
揺動フレーム73は揺動駆動シリンダ75によって、上下揺動駆動される。揺動フレーム73を揺動させることにより、巻付けガイド27が、
図10に符号Xで示すガイド位置と、
図10に符号Yで示す退避位置とに位置変更可能とされている。ガイド位置Xでは、巻取ローラ22F,22R上の芯管3に対して上から覆い被さるように位置してシート材2の端部側を案内して芯管3にシート材2が一周以上巻き付いた初期巻き付けが可能である。退避位置Yでは、シート材2の端部側を芯管3に初期巻き付けした以後のシート材2の巻き取りに邪魔にならない位置とされ、芯管3にシート材2の端部側を初期巻き付けした以降の芯管3へのシート材2の巻き付けが可能である。
【0051】
揺動駆動シリンダ75のシリンダロッド75aを収縮させると揺動フレーム73が倒伏
して巻付けガイド27をガイド位置Xにし、揺動駆動シリンダ75のシリンダロッド75aを伸長させると揺動フレーム73が上方に揺動して巻付けガイド27を退避位置Yにする。
揺動駆動シリンダ75のシリンダロッド75aが収縮した状態はガイド位置検出センサ76によって検出され、揺動駆動シリンダ75のシリンダロッド75aが収縮した状態は退避位置検出センサ77によって検出される。
【0052】
前記巻付けガイド27は、
図11に示すように、ガイドケーシング78と、可動ガイド79と、シート押えローラ80とを有する。
ガイドケーシング78は、芯管3の左右長さに相当する左右長さに(左右方向に長く)形成され、ガイド位置Xにある状態おいて、上方に向けて凸となる円弧状の本体部81と、本体部81の前後端部の折曲部82,83とを有する。
【0053】
本体部81の内面の半径は、芯管3の外径の半径+シート材2の最大厚さ、又はそれ以上とされる。したがって、
図10に示すように、巻付けガイド27をガイド位置Xにすると、巻取ローラ22F,22R上の芯管3とガイドケーシング78の内面との間に隙間が形成され、この隙間がシート材2を通過案内するガイド通路84とされている。
ガイドケーシング78の上部には、
図11〜
図13に示すように、左右方向に間隔をおいて複数のブラケットプレート85が固定されている。左右両端側のブラケットプレート85が揺動フレーム73に取付固定されている。また、全部のブラケットプレート85にわたってストッパ軸86が貫通され、該ストッパ軸86の両端が、揺動フレーム73に取付固定されている。ストッパ軸86はガイドケーシング78の上面と間隔をおいて配置されている。
【0054】
ガイドケーシング78の本体部81には、前端から後端にわたる切欠き溝87が左右方向に間隔をおいて、複数(本実施形態では10)形成されている。
また、ガイドケーシング78の後端側の左右両側には、左右方向の軸心を有する支持筒88が固定されている。また、ガイドケーシング78の前端側の左右両側にはローラ取付ブラケット89が固定されている。
【0055】
前記可動ガイド79は、プレートによって形成され、前記切欠き溝87に対応して設けられている。したがって、本実施形態では、可動ガイド79は切欠き溝87に対応して10枚設けられている。各可動ガイド79は、切欠き溝87内に挿入されて、一部がガイド通路84内に位置している。各可動ガイド79の下面は円弧状のガイド面90に形成されている。このガイド面90の半径はガイドケーシング78の内面の半径より小さい半径に形成されている。
【0056】
各可動ガイド79の後端側(シート材2の供給側とは反対側)の端部には、軸挿通孔91が形成され、この軸挿通孔91及び前記支持筒88にわたって左右方向の軸心を有する枢支軸92が挿通され、この枢支軸92の両端側にネジ加工が施され、このネジにナット93を螺合することにより、枢支軸92がガイドケーシング78に取付固定されている。また、可動ガイド79間の枢支軸92には筒部材からなるディスタンス94が外嵌されている。
【0057】
以上より、可動ガイド79は、枢支軸92の軸心回りに回転自在(上下揺動自在)であり、且つ枢支軸92回りに回転することによりガイド通路84から退避可能とされている。
前記シート押えローラ80は、左右方向の軸心を有し、ガイドケーシング78のシート材2の供給側に配置されている。本実施形態では、シート押えローラ80は左右一対設けられていると共に、ガイドケーシング78の左右一端から他端にわたるように設けられている。このシート押えローラ80は、異なる厚さのシート材2に対応すべく、ローラ取付ブラケット89に所定範囲で上下動自在に支持されている。
【0058】
このシート押えローラ80は、巻付けガイド27がガイド位置Xにあるときに、前側(シート材2が供給される側)の巻取ローラ22Fの上方に位置し、シート材2を巻取ローラ22Fに押し付ける(シート材2を上から押さえる)。
前記構成のシート材巻取り装置1にあっては、以下のようにして、シート材2の巻き取
りが行われる。なお、以下のシート材2の芯管3への巻取り動作は図示省略の制御装置によって自動で行われる。
【0059】
スタート状態では、待機位置Wに芯管3があり、芯管移動シリンダ53が起立位置Wで且つそのシリンダロッド53bが伸長状態であり、チャックシリンダ52のシリンダロッド52aが収縮状態であり、巻付けガイド27が退避位置Yに位置している。
このスタート状態では、第1被伝動スプロケット31(シート材製造機5の駆動モータ8)から駆動スプロケット33に動力が伝達され、巻取り駆動モータ34から駆動スプロケット33に動力伝達は行われない。
【0060】
このスタート状態から、先ず、芯管移動シリンダ53が倒伏位置Vに移動し、該芯管移動シリンダ53が倒伏位置Vに位置すると、チャックシリンダ52のシリンダロッド52aが伸長して芯管保持部材51で芯管3を保持する。その後、芯管3を保持した状態で芯管移動シリンダ53が起立位置Wに移動する。
次に、芯管移動シリンダ53のシリンダロッド53bが収縮して芯管3が一対の巻取ローラ22F,22R上に平行状として載置される。この芯管3が巻取ローラ22F,22R上に供給されたことは前記芯管供給センサ70によって検出される。
【0061】
芯管3が一対の巻取ローラ22F,22R上に供給(載置)されると、揺動フレーム73が下降して巻付けガイド27がガイド位置Xにくる。
この状態では、シート材2は、シート押えローラ80より前方A(シート材2の移送方向上流側)にある。シート材2は、シート材送り装置23によって後方に送られ、
図14又は
図15に示すように、芯管3に初期巻き付けされる。
【0062】
図14は、シート材2の厚さが厚い場合の初期巻き付けの状態を示し、
図15は、シート材2の厚さが薄い場合の初期巻き付けの状態を示している。
シート材製造機5から送られてきたシート材2は、前側の巻取ローラ22Fとシート押えローラ80との間を通って前側の巻取ローラ22Fと芯管3との間に挿入される。シート材2はシート押えローラ80に押さえられて前側の巻取ローラ22Fに追従する。
【0063】
芯管3は、最初、巻取ローラ22F,22Rと接して回転しているが、シート材2が前側の巻取ローラ22Fと芯管3との間に挿入されると、シート材2と共に回転する。また、芯管3はシート材2が巻き付けられて行くにしたがって押し上げられる。このとき、芯管3と共にチャックシリンダ52が上方移動して芯管移動シリンダ53のシリンダロッド53bが伸長し、当り部材72が上昇するが、芯管供給センサ70は、まだオンのまま(当り部材72を検出する状態のまま)である。
【0064】
シート材2は、前側の巻取ローラ22Fから案内ガイド37によって案内されて後側の巻取ローラ22Rに至り、該後側の巻取ローラ22Rからガイド通路84内に入る。
図14に示す例では、シート材2の端部側はガイドケーシング78の内面に沿って案内されて芯管3に巻き付く。この場合、可動ガイド79はシート材2に押し上げられて上方(退避方向)に揺動(可動)してガイド通路84から退避する。また、可動ガイド79はストッパ軸86に接当することにより、その上方揺動が規制される。
図14(c)に示すように、シート材2が芯管3に略一周巻き付いた状態では、芯管供給センサ70はオンのままであると共に巻付けガイド27はガイド位置Xのままである。
【0065】
この
図14(c)に示す状態から、さらに、シート材2が芯管3に巻き付いていって、該シート材2が芯管3に一周以上(例えば、一周半)巻き付くと、シート材2の端部の芯管3への初期巻き付けが完了すると共に、前記芯管供給センサ70がオフになる位置(芯管供給センサ70が当り部材72を検出しない位置)まで、芯管3がシート材2で押し上げられる。このとき、芯管3でシート材2を圧縮しながら該芯管3が押し上げられる。
【0066】
芯管供給センサ70がオフになると、制御装置から指令信号が出力されて揺動駆動シリンダ75が駆動し、該揺動駆動シリンダ75のシリンダロッド75aが伸長して巻付けガイド27が退避位置Yに移動する。
一方、
図15に示す例では、シート材2が後側の巻取ローラ22Rからガイド通路84内に入ると、シート材2は可動ガイド79のガイド面90に沿って案内されて芯管3に巻き付く。そして、シート材2の芯管3への巻き付きが2周目に入ると、可動ガイド79は
シート材2(芯管3)に押圧されて上方(退避方向)に揺動すると共にシート材2によって芯管3が押し上げられる。
【0067】
そして、芯管供給センサ70がオフになる位置まで芯管3がシート材2で押し上げられると、シート材2の端部の芯管3への初期巻き付けが完了すると共に、揺動駆動シリンダ75のシリンダロッドが伸長して巻付けガイド27が退避位置Yに移動する。
図14、
図15に示したように、本実施形態では、簡単な構成でシート材2の端部を芯管3に確実に固定することができ、且つ、シート材2の厚さが変動しても、シート材2を芯管3にしっかりと巻き付けることができる。
【0068】
巻付けガイド27が退避位置Yに移動した後は、一対の巻付けガイド27の回転によって、芯管3にシート材2が所定量巻き取られる。
前記初期巻き付けを行う場合及び初期巻き付け後の巻き取りを行う場合において、チャックシリンダ52がフリーで上昇するようになっていると、芯管3に対するシート材2の巻き付け強度が十分ではない場合がある。
【0069】
そこで、本実施形態にあっては、芯管移動シリンダ53のシリンダチューブ53a内の圧力を、ボトム側よりロッド側が大きくなるように設定し、このボトム側の圧力とロッド側の圧力との差圧に抗して、芯管3が押し上げられるようにしている。すなわち、この芯管移動シリンダ53のシリンダチューブ53a内の圧力をコントロールすることにより、シート材2の芯管3への巻き付け強度を調整している。
【0070】
芯管3にシート材2が所定量巻き取られると、シート材2はシート材切断装置10によって切断される。このとき、シート材2が切断されると略同時に、シート材製造機5の駆動モータ8から駆動スプロケット33への動力伝達(第1被伝動スプロケット31と駆動スプロケット33との間の動力伝達)が切断されると共に、巻取り駆動モータ34から駆動スプロケット33への動力伝達(第2被伝動スプロケット35と駆動スプロケット33との間の動力伝達)が接続されて、巻取り駆動モータ34によって、シート材送り装置23、カッタ装置24の受けローラ42及び一対の巻取ローラ22F,22Rが駆動され、該巻取り駆動モータ34によって、シート材2の前記カット後の最終の巻き付けが行われる。
【0071】
そして、シート材2がシート材切断装置10によって切断された後は、シート材送り装置23、カッタ装置24の受けローラ42及び一対の巻取ローラ22F,22Rは、巻取り駆動モータ34によって、シート材製造機5の駆動モータ8で駆動される速度よりも速い速度で連続的に駆動される。
これは、シート材製造機5から送られるシート材2が巻取ローラ22F,22Rへと送られてくる前に、次のシート材2の巻き取りを行うための準備を完了させる(次の芯管3を一対の巻取ローラ22F,22R上に載置させる)ための時間をかせぐためである。
【0072】
シート材2がシート材切断装置10によって切断された後、芯管3にシート材2が巻き取られると、チャックシリンダ52のシリンダロッド52aが収縮して、芯管3の保持が解除され、芯管移動シリンダ53は次の芯管3を取りに行くために倒伏位置Vに移動する。
その後、芯管3にシート材2が巻き取られてなる巻上り製品95は、
図1に示すように、搬送装置96によって収容場所に搬送される。また、巻上り製品95を人手によって収容場所に搬送してもよい。
【0073】
巻上り製品95の取出し確認後、前述したシート材2の巻取動作を繰り返し行う。