特開 2024-7035 巻付検出装置、巻付検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024007035

(43)【公開日】2024-01-18

(54)【発明の名称】巻付検出装置、巻付検出方法

(51)【国際特許分類】

   B65H 7/06 20060101AFI20240111BHJP

【ＦＩ】

B65H7/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022108195

(22)【出願日】2022-07-05

(71)【出願人】

【識別番号】000122298

【氏名又は名称】王子ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 哲

(72)【発明者】

【氏名】篠木 靖夫

【テーマコード（参考）】

3F048

【Ｆターム（参考）】

3F048AA00

3F048AB10

3F048BA15

3F048BB02

3F048BC03

3F048DA06

3F048DC11

(57)【要約】

【課題】ローラへの部材の巻付を高精度で検出することを目的とする。
【解決手段】搬送経路上を移動するシート状の部材と、前記シート状の部材と当接し押圧する、前記部材とは色彩が異なるロールと、を、有する搬送装置を監視する巻付検出装置であって、前記ロールの表面像を、広帯域の波長で検出する第１の光センサと、前記第１の光センサが検出したデータを処理し、前記ロール上に前記部材が存在するかを判断する制御部と、異常を報知する報知部と、を、備え、前記ロールの表面に、前記搬送経路から外れた前記部材が存在することを検出した場合に、前記報知部から報知を行う、巻付検出装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送経路上を移動するシート状の部材と、前記シート状の部材と当接し押圧する、前記部材とは色彩が異なるロールと、を、有する搬送装置を監視する巻付検出装置であって、
前記ロールの表面像を、広帯域の波長で検出する第１の光センサと、
前記第１の光センサが検出したデータを処理し、前記ロール上に前記部材が存在するかを判断する制御部と、
異常を報知する報知部と、
を、備え、
前記ロールの表面に、前記搬送経路から外れた前記部材が存在することを検出した場合に、
前記報知部から報知を行う、
巻付検出装置。

【請求項2】

前記第１の光センサは、前記ロールの幅方向全体の表面像を取得する、
請求項１に記載の巻付検出装置。

【請求項3】

前記第１の光センサに対して定期的に空気を噴射する第１の空気噴射部を更に備える、
請求項１または２に記載の巻付検出装置。

【請求項4】

前記搬送経路上の前記ロールを通過する前記シート状の部材に対して空気を噴射する第２の空気噴射部を更に備える、
請求項１または２に記載の巻付検出装置。

【請求項5】

前記搬送経路は、前記部材とは色彩が異なり、
前記搬送経路の表面像を、広帯域の波長で検出する第２の光センサを更に備え、
前記制御部は、前記第２の光センサが検出したデータを処理し、前記搬送経路の移動に応じて前記部材が定期的に移動しているか否かを判断し、
前記搬送経路の移動に応じて前記部材が定期的に移動していない場合に、前記報知部から報知を行う、
請求項１または２に記載の巻付検出装置。

【請求項6】

搬送経路を移動するシート状の部材と、
前記搬送経路に設けられ、前記部材と当接し押圧する、前記シート状の部材とは色彩が異なるロールと、
を備える搬送装置において、
広帯域の波長を検出可能な第１の光センサで、前記ロールの表面像を検出するロール表面像取得ステップと、
制御部で、前記第１の光センサの検出したデータを処理し、前記ロール上に前記部材が存在するかを判断する巻付判断ステップと、
前記ロールの表面に、前記搬送経路から外れた前記部材が存在することを検出した場合に、報知部から報知を行う報知ステップと、
を、含む、
巻付検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、巻付検出装置、巻付検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

おむつやマスク等の衛生物品を製造する際に、搬送路においてシート状の部材とロールとを当接させて搬送する工程を有する搬送装置が知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－９２８９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

搬送路において、部材とロールを当接させる際、特に、部材が裁断済みであって個別に移動しやすい場合には、部材がロールに巻き付くことがある。部材が巻き付くと、ロールは部材を正常に加工できなくなり、不良の原因となる。また、巻き付きが発生したロールには部材が巻き付きやすくなり、連続して巻き付きが発生して取り除くが困難になり、最終的には製造装置の破損に繋がることがある。このため、ロールへの部材の巻き付きをなるべく早く検出して警報を発報すると共に、製造装置を停止させることが求められている。

【0005】

部材の巻き付きを検出するため、一例としては近赤外線を投射し、反射光を計測する距離計を設けることが考えられる。しかし、ロールの厚みの変化が閾値を超えて、距離計により巻き付きを検出できる状態では、既に複数枚の巻き付きが発生している可能性がある。この状態では複数の部材が不良となる他、ロールから複数の部材を取り除くのに時間を要し、製造効率が低下する。更に、距離計による方法では、ロール及び搬送路との関係でセンサの位置が制限され、適切な検出が困難となることがあった。また、ロールの傍にセンサを設ける必要があるため、部材から発生する繊維粉でロールやセンサが汚れて検出精度が低下することがあった。

【0006】

本発明は、ロールへの部材の巻付を高精度で検出することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、ロールから離れた位置に広帯域の波長を検出するセンサを設けた。

【0008】

本発明は、具体的には、搬送経路上を移動するシート状の部材と、前記シート状の部材と当接し押圧する、前記部材とは色彩が異なるロールと、を、有する搬送装置を監視する巻付検出装置であって、前記ロールの表面像を、広帯域の波長で検出する第１の光センサと、前記第１の光センサが検出したデータを処理し、前記ロール上に前記部材が存在するかを判断する制御部と、異常を報知する報知部と、を、備え、前記ロールの表面に、前記搬送経路から外れた前記部材が存在することを検出した場合に、前記報知部から報知を行う、巻付検出装置である。

【0009】

前記第１の光センサは、前記ロールの幅方向全体の表面像を取得してよい。

【0010】

前記第１の光センサに対して定期的に空気を噴射する空気噴射部を更に備えてよい。

【0011】

前記搬送経路上の前記ロールを通過する前記シート状の部材に対して空気を噴射する第２の空気噴射部を更に備えてよい。

【0012】

前記搬送経路は、前記部材とは色彩が異なり、前記搬送経路の表面像を、広帯域の波長で検出する第２の光センサを更に備え、前記制御部は、前記第２の光センサが検出したデータを処理し、前記搬送経路の移動に応じて前記部材が定期的に移動しているか否かを判断し、前記搬送経路の移動に応じて前記部材が定期的に移動していない場合に、前記報知部から報知を行ってよい。

【0013】

更に、本発明を巻付検出方法の側面から捉えることもできる。例えば、本発明は、搬送経路を移動するシート状の部材と、前記搬送経路に設けられ、前記部材と当接し押圧する、前記シート状の部材とは色彩が異なるロールと、を備える搬送装置において、広帯域の波長を検出可能な第１の光センサで、前記ロールの表面像を検出するロール表面像取得ステップと、制御部で、前記第１の光センサの検出したデータを処理し、前記ロール上に前記部材が存在するかを判断する巻付判断ステップと、前記ロールの表面に、前記搬送経路から外れた前記部材が存在することを検出した場合に、報知部から報知を行う報知ステップと、を、含む、巻付検出方法であってよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、ロールへの部材の巻付を高精度で検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、搬送装置の外観を示す図である。

【図2】図２は、搬送装置を監視する、第１の実施形態に係る巻付検出装置を示す図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係る巻付検出装置の構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、第１の実施形態に係る巻付検出装置の動作を示す流れ図である。

【図5】図５は、搬送装置を監視する、第１の実施形態に係る巻付検出装置の応用例を示す図である。

【図6】図６は、搬送装置を監視する、第２の実施形態に係る搬送装置とセンサを示す図である。

【図7】図７は、搬送装置を監視する、第２の実施形態の巻付検出装置の動作を示す流れ図である。

【図8】図８は、搬送装置を監視する、第３の実施形態に係る巻付検出装置を示す図である。

【図9】図９は、搬送装置を監視する、第４の実施形態に係る巻付検出装置を示す図である。

【図10】図１０は、第４の実施形態の巻付検出装置の動作を示す流れ図である。

【図11】図１１は、搬送装置を監視する、第５の実施形態に係る巻付検出装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、図面を参照して本発明の実施形態に係る巻付検出装置および巻付検出方法について説明する。なお、以下の実施形態の構成は例示であり、本発明はこれらの実施の形態の構成に限定されるものではない。

【0017】

＜第１の実施形態＞
図１は、搬送装置の外観を示す図である。搬送装置１は、コンベア２に載置された部材
５を一定方向に搬送する装置である。図１に示す例では、コンベア２は図面の奥側から手前側に移動する搬送経路または搬送路を形成しており、コンベア２の移動に伴って、部材５も図面の奥側から手前側に移動する。コンベア２は、例えばベルトコンベアであってよく、その表面は樹脂系やゴム系の素材で形成されていてよい。部材５は、一例としては、おむつやマスク等の衛生物品、または後の工程でおむつやマスク等の衛生物品の一部となる、パルプ繊維または樹脂繊維、もしくはパルプ繊維と樹脂繊維を積層した構造を含むシート状の部材である。コンベア２の搬送経路上には、プレスロール３が設けられている。プレスロール３は、搬送経路上を流れる部材５と当接し、これを押圧するロールである。プレスロール３の表面には刻印が付されていてもよく、この場合、プレスロール３が部材５を押圧する際に、刻印が部材５に転写される。プレスロール３のコンベア２を介した反対側には、プレスロール３と反対方向に回転する支持ロール４が設けられている。プレスロール３の押圧面において支持ロール４がコンベア２を下支えすることにより、プレスロール３は部材５を効果的に押圧する。

【0018】

部材５は、特にその重量が小さい場合には、プレスロール３を通過中にプレスロール３に付着することがある。プレスロール３に付着した部材５は、コンベア２から離れてプレスロール３の表面に巻き付く。プレスロール３の表面に巻き付いた部材５はコンベア２上には残らないことから、部材５を他の部材と組み合わせて製品化する場合などは他の製造工程との同期を取る必要が生まれ、生産効率が低下する。また、表面に部材５が巻き付いたプレスロール３は、部材５を適切に加工できなくなるため、部材５が巻き付いている状態のプレスロール３を通過した部材５は不良品として破棄対象となることがある。このため、プレスロール３に部材５が巻き付いたことを迅速に検出する必要がある。

【0019】

ここで、部材５の表面の色彩は、一例としては白色である。一方、プレスロール３は、一例としては金属製であるが、その表面がゴム等でコーティングされていてよい。プレスロール３の表面は、部材５とは異なる色彩を有しており、一例としては黒色または濃灰色である。コンベア２も、部材５とは異なる色彩を有していてよい。

【0020】

図２は、搬送装置を監視する、第１の実施形態に係る巻付検出装置を示す図である。図２では、図１に示した搬送装置１を側面から観察しており、部材５はコンベア２の移動に伴い、図２の紙面左側から右側に向けて移動する。搬送装置１の近傍には、巻付検出装置１００が設けられている。巻付検出装置１００は、センサ１０を備えている。センサ１０は、搬送装置１の、プレスロール３から一定程度離れた位置に、プレスロール３の表面の幅方向全体を検出範囲とするように１または複数設けられている。センサ１０は、受光部を有する光センサであって、広帯域の波長に対応し、任意の波長で観察対象の物品の色彩を検出可能である。この構成により、センサ１０は、プレスロール３の表面像を取得でき、プレスロール３の表面の色彩の変化を検出できる。すなわち、センサ１０は、プレスロール３に部材５が巻き付いて、プレスロール３の色が変化したことを検出可能である。センサ１０は、本開示における第１の光センサの一例である。

【0021】

外部を覆われた製造装置の内部のように、環境光を用いて色彩を検出困難な工程で使用する場合には、センサ１０として光電センサを用いることができる、光電センサは受光部に加えて発光部を有し、検出範囲に光を照射し、受光部により反射光を検出するセンサであり、環境光に影響されずに対象を監視可能である。発光部には、一例としては白色ＬＥＤを用いることができる。白色ＬＥＤが発光する光は複数波長を含んでいる。更に、センサ１０の受光部として、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の、一定の受光面を有するイメージセンサを用いることができる。受光部が一定の受光面を有することにより、プレスロール３の色彩変化を比較的広範囲で検出可能である。検出範囲を面とするセンサを用いる場合、取得できる表面像は撮像画像となる。

【0022】

従来技術では、プレスロール３への部材５の巻き付きを検出するために、プレスロール３の表面にレーザや近赤外線等の光を照射し、照射方向を走査して反射光が計測されるまでの時間を計測する、所謂飛行時間法を利用する距離計が用いられていた。このような距離計では、正確な距離を計測するため、センサをプレスロール３に隣接させる必要があった。また、プレスロール３の表面に微細な凹凸がある場合に誤検出を起こすことがあり、誤検出を防ぐために検出精度を低下させた場合には、部材５が非常に薄い場合などに巻き付きを正しく検出できないことがあった。

【0023】

このように、所謂飛行時間法を用いる場合には、プレスロール３への部材５の巻き付きが複数発生し、プレスロール３の径が閾値を超えて変化した場合に初めて巻き付きの検出が可能となる。巻き付きが複数発生している状態では、複数の部材５が不良となってしまうという問題がある。また、部材５がプレスロール３に多重に巻き付いた状態では、部材５をプレスロール３から全て取り除くために時間を要し、ライン稼働効率が低下する。更に、部材５はパルプ繊維または樹脂繊維を含んでいるため、搬送中に部材５から離脱した繊維粉がプレスロール３の表面やセンサに付着することで検出精度が低下することがあった。

【0024】

一方、第１の実施形態に係る構成では、センサ１０をプレスロール３から十分に離れた位置に配置でき、繊維粉の影響を抑えることができる。また、距離でなく色彩の変化で巻き付きを検出するため、プレスロール３がある程度汚れている状態でも、部材５の巻き付きを正しく検出することができる。また、第１の実施形態に係る構成では、プレスロール３の表面の色彩が変化した瞬間に巻き付きを判断して製造装置を非常停止することができるため、不良な部材５の発生を最小限に抑えることができる。

【0025】

巻付検出装置１００は、センサ１０の他に、制御部２０と、報知部３０とを備えている。制御部２０は、所謂コンピュータであって、センサ１０が検出したプレスロール３の表面像を解析し、プレスロール３に部材５が巻き付いているか否かを判定する。報知部３０は、プレスロール３に部材５が巻き付いた場合にオペレータ等に報知を行う。

【0026】

図３は、第１の実施形態に係る巻付検出装置の構成を示すブロック図である。巻付検出装置は、センサ１０と、制御部２０と、報知部３０とを有している。センサ１０は、上述した通り、プレスロール３の表面の色彩を検出する色検出センサである。センサ１０は、一例としては、検出範囲を赤、緑、青のような複数波長域で計測することで、プレスロール３の表面の色彩を検出する。

【0027】

制御部２０は、所謂コンピュータであって、通信部２１と、演算部２２と、主記憶２３と、補助記憶２４とを有している。制御部２０は、単数または複数設けられたセンサ１０の動作を制御する。通信部２１は、複数のセンサ１０との通信を行う。演算部２２は、単数または複数のセンサ１０の制御を行うとともに、主記憶２３から読み出したプログラムの指示に基づいてセンサ１０が取得したプレスロール３の表面像を解析し、プレスロール３の色彩変化を検出し、部材５の巻き付きを検出した場合には、報知部３０に異常情報を送信する。主記憶２３は、演算部２２が実行するプログラムやキャッシュを格納する高速読み出し可能な揮発性の半導体メモリである。補助記憶２４は、主記憶２３に読み出されて演算部２２により実行される検出プログラムを格納する大容量記憶装置であり、一例としてはハードディスクや不揮発性の半導体メモリが挙げられる。なお、センサ１０自体がＡＳＩＣ等で構成される解析専用のコンピュータを搭載し、各波長域で取得したデータを合成して１枚の画像データを生成し、これを制御部２０に送信してもよい。

【0028】

第１の実施形態では、プレスロール３の表面の色彩は黒または濃灰色であり、部材５の表面の色彩は白色である。このため、各波長域においてプレスロール３の表面の明度が急
増した場合には、プレスロール３に部材５が巻き付いていることを検出できる。

【0029】

なお、補助記憶２４には予め部材５の形態について学習した学習済みモデルが記憶され、演算部２２は、補助記憶２４から読み出されて主記憶２３に展開された学習済みモデルからの指令に従って、ニューラルネットワークの入力層に入力されたプレスロール３の撮像画像データに対して演算を行い、プレスロール３の表面に部材５が存在しているか否かを判断してもよい。このように構成することで、プレスロール３やセンサ１０が一定程度汚れていても部材５の巻き付きを検出できる。また、このような学習済みモデルを用いることで、プレスロール３の表面を黒または濃灰色に、部材５の表面の色彩を白色に限定するなどして、プレスロール３と部材５の色彩を大きく変える必要がなくなる。

【0030】

報知部３０は、制御部２０から異常情報を受け付け、所定の処理を行う。例えば、音声や発光によりオペレータに異常を通知してもよく、図示しないライン制御装置に異常信号を送信し、オペレータにより部材５の巻き付きが解消されるまで、搬送装置１を一時停止してもよい。なお、制御部２０は製造ライン制御装置を兼ねていてもよく、この場合、制御部２０はプレスロール３への部材５の巻き付き検出の他、搬送装置１を含む製造ラインの稼働状態全体を制御する。

【0031】

図４は、第１の実施形態に係る巻付検出装置の動作を示す流れ図である。巻付検出装置１００は、搬送装置１が稼働し、プレスロール３が回転している間、検出処理を繰り返し実行する（ステップＳ１００）。センサ１０は、プレスロール３の表面像を取得する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１では、表面像の取得は、複数波長域において行われる。プレスロール３の幅全体において表面像を取得するため、必要に応じて複数のセンサ１０が用いられる。ステップＳ１０１は、本開示におけるロール表面像取得ステップに該当する。

【0032】

センサ１０からデータを取得した制御部２０は、取得したデータを解析し、プレスロール３の表面に部材５が存在するかを判断する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２は、本開示における巻付判断ステップに相当する。ステップＳ１０２において、プレスロール３の表面に部材５が検出された場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、プレスロール３に部材５が巻き付いている状態であると判断できるため、制御部２０は報知部３０に異常情報を送信する（ステップＳ１０３）。報知部３０は、オペレータに異常を通知してよい。また、搬送装置１、また製造ラインの制御装置に対して異常信号を送信してもよい。制御部２０が搬送装置１や製造ラインの制御装置を兼ねている場合には、制御部２０は、巻き付きが解消されるまでの間、搬送装置１の駆動や製造ラインの稼働を一時停止する（ＥＮＤ）。ステップＳ１０３は、本開示における報知ステップに相当する。プレスロール３の表面に部材５が検出されない場合には（ステップＳ１０２でＮＯ）、制御部２０は、プレスロール３が回転している間、プレスロール３の表面監視を継続する。

【0033】

図５は、搬送装置を監視する、第１の実施形態に係る巻付検出装置の応用例を示す図である。本図に示す形態でも、搬送装置１および巻付検出装置１００は、図２に示す構成と同様である。本図では、センサ１０に向けてエア配管６が配置されており、エアノズル７がセンサ１０の受光部に向けて配置されている。エア配管６には定期的に圧縮空気が供給され、エアノズル７から、センサ１０の受光部に向けて噴射される。すなわち、エア配管６とエアノズル７は、センサ１０に対して空気を噴出する第１の空気噴射部として機能する。

【0034】

既に述べた通り、部材５は繊維を含むシート状の部材であり、搬送装置１を含む製造工程において繊維粉が発生することがある。発生した繊維粉は搬送装置１の稼働に伴い空中を移動してセンサ１０の受光部に付着することがある。センサ１０は、プレスロール３か
ら十分に離れた位置に配置されており、比較的繊維粉の影響を受けにくい。しかしそれでも粉塵化した繊維粉が受光部に付着し、徐々に蓄積して検出精度を低下させることがある。

【0035】

そこで、センサ１０の受光部に向けてエアノズル７から定期的に空気を噴射することでセンサ１０の受光部に繊維粉が蓄積するのを防止し、プレスロール３への部材５の巻き付き検出能力を保つことができる。このような空気噴射は、本開示における空気噴射ステップに相当する。

【0036】

なお、エアノズル７は、センサ１０の受光部のみならず、プレスロール３に向けて配置されていてもよい。上述の通り、プレスロール３の表面の色彩は部材５とは異なるが、部材５から発生する繊維粉がプレスロール３の表面に付着することにより徐々に変色し、部材５の表面の色彩に近くなることがある。プレスロール３と部材５の表面の色彩が近くなると、プレスロール３に巻き付いた部材５の検出が困難になる。エアノズル７をプレスロール３の表面に向けて配置することで、プレスロール３の表面に付着した繊維粉を空気圧により取り除いて、プレスロール３と部材５の表面の色彩の差を維持できる。このため、制御部２０が、センサ１０を介して巻き付きを検出しやすくなる。プレスロール３の表面には部材５が存在しないことが正常であり、エアノズル７によりプレスロール３の表面に空気を噴出する構成にしても、コンベア２上を移動する部材５には影響がない。

【0037】

＜第２の実施形態＞
図６は、搬送装置を監視する、第２の実施形態に係る巻付検出装置を示す図である。第２の実施形態でも、搬送装置１のコンベア２およびプレスロール３、支持ロール４の構成およびその動作は、第１の実施形態と同様である。但し、第２の実施形態では、コンベア２の表面は、プレスロール３の表面と同様に、部材５の表面とは異なる色彩を有している。コンベア２の色彩は、一例としては黒または濃灰色であり、部材５の表面の色彩は、一例としては白色である。

【0038】

巻付検出装置１０１は、第１の実施形態と同様の構成のセンサ１０を備えている。巻付検出装置１０１は、センサ１０に加えて、更に、１または複数のセンサ１１を備えている。センサ１１は、プレスロール３を通過した後の、コンベア２の表面の幅方向全体を検出範囲としている。第２の実施形態では、コンベア２の表面の色彩は部材５とは異なる。このため、巻付検出装置１０１が有する制御部２０は、センサ１１を用いて、センサ１０を用いる場合と同様に、コンベア２に部材５が存在するか否かを判断できる。センサ１１は、本開示における第２の光センサの一例である。

【0039】

プレスロール３の表面に部材５が巻き付くと、プレスロール３を通過したコンベア２上のあるべき場所には部材５が存在しないことになる。制御部２０は、センサ１１を介して、コンベア２の上に部材５が定期的に出現しているか否かを判断する。換言すれば、制御部２０は、部材５がコンベア２上を定期的に移動しているか否かを判断する。制御部２０は、プレスロール３の表面に部材５を検出した場合の他、プレスロール３を通過したコンベア２上を移動する部材５の出現間隔が閾値を超えた場合にも、報知部３０に異常情報を送信する。このように、第２の実施形態では、プレスロール３の表面と、プレスロール３を通過したコンベアの両方について、部材５の存在を検出する。この構成により、第２の実施形態に係る巻付検出装置では、プレスロール３の表面に部材５が巻き付いたにも関わらずセンサ１０が巻き付きを検知できなかった場合でも、コンベア２上のあるべき場所に部材５が存在しないことを検出することで、巻き付きを検出可能となる。よって、第２の実施形態では、第１の実施形態に比べて巻き付き検出精度が向上する。

【0040】

第２の実施形態においても、第１の実施形態の応用例に示すようにエア配管６とエアノ
ズル７を設け、センサ１０およびセンサ１１の受光部に向けて定期的に空気を噴射して良い。また、プレスロール３の表面にも定期的に空気を噴射して良い。センサの受光部やプレスロール３の表面に定期的に空気を噴射することで、センサの受光部やプレスロールが繊維粉で汚れるのを防ぎ、検出精度を保持できる。

【0041】

図７は、第２の実施形態の巻付検出装置の動作を示す流れ図である。第２の実施形態の巻付検出装置も、搬送装置１が稼働し、プレスロール３が回転している間、検出処理を繰り返し実行する（ステップＳ２００）。センサ１０は、プレスロール３の表面像を取得する（ステップＳ２０１）。表面像の取得プロセスは、第１の実施形態と同様である。

【0042】

センサ１０からデータを取得した制御部２０は、取得したデータを解析し、プレスロール３の表面に部材５が存在するかを判断する（ステップＳ２０２）。プレスロール３の表面に部材５が検出された場合（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、プレスロール３に部材５が巻き付いている状態であると判断できるため、制御部２０は報知部３０に異常情報を送信する（ステップＳ２０５）。プレスロール３の表面に部材５が検出されない場合（ステップＳ２０２でＮＯ）、制御部２０は、コンベア２の監視に進む。

【0043】

第２の実施形態では、制御部２０は、コンベア２についてもその表面像の取得を行う（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３は、本開示における搬送路表面像取得ステップに相当する。次に、制御部２０は、プレスロール３を通過した後のコンベア２を、センサ１１を介して監視し、部材５の出現間隔を判断する（ステップＳ２０４）。第２の実施形態では、部材５の表面の色彩とコンベア２の表面の色彩が異なるため、制御部２０は、プレスロール３の表面に巻き付いた部材５を検出するのと同様の手法で、コンベア２上の部材５の存在を検出可能である。ステップＳ２０４は、本開示における搬送路判断ステップに該当する。

【0044】

制御部２０が有している補助記憶２４には、コンベア２上を部材５が移動する間隔に関する情報が事前に登録されており、主記憶２３に読み出されて利用される。制御部２０が有している演算部２２は、コンベア２上を移動する部材５を検出するとともに主記憶２３から当該情報を読み出し、別途入手したコンベア２の移動速度をも参照して、部材５の時間的な出現間隔を計算する。制御部２０は、想定される間隔でコンベア２の上に部材５が出現したかを判断することになる。コンベア２の上に想定間隔で部材５が出現しなかった場合（ステップＳ２０４でＮＯ）、部材５がプレスロール３の表面に巻き付いたことが判断できる。制御部２０は、このような状況を検知した場合には、プレスロール３の表面に部材５が巻き付いていることが検出できた場合と同様に、報知部３０に異常情報を送信する（ステップＳ２０５）。

【0045】

報知部３０は、オペレータに異常を通知してよい。また、搬送装置１、また製造ラインの制御装置に対して異常信号を送信してもよい。制御部２０が搬送装置１や製造ラインの制御装置を兼ねている場合には、制御部２０は、巻き付きが解消されるまでの間、搬送装置１の駆動や製造ラインの稼働を一時停止する（ＥＮＤ）。プレスロール３に部材５が巻き付いておらず、コンベア２上に想定の間隔で部材５が検出できている場合には（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、制御部２０は、プレスロール３が回転している間、センサ１０とセンサ１１による監視を継続する。

【0046】

＜第３の実施形態＞
図８は、搬送装置を監視する、第３の実施形態に係る巻付検出装置を示す図である。第３の実施形態に係る搬送装置１Ａのラインは、カッターロール３Ｃと、アンビルロール４Ａとを備えている。カッターロール３Ｃは、表面に刃Ｃを有するロータリーカッターである。アンビルロール４Ａは、カッターロール３Ｃと素材５Ｍを挟んで対向する側に設けら
れるロールである。アンビルロール４Ａは、カッターロール３Ｃと逆方向に回転し、カッターロール３Ｃの刃Ｃと噛み合うロールである。搬送装置は、カッターロール３Ｃとアンビルロール４Ａの間を通過する素材５Ｍを切断し、部材５に加工することができる。

【0047】

刃Ｃは、必ずしも直線状である必要はなく、湾曲していてよい。刃Ｃが湾曲していることにより、様々な形態の部材５を製造可能である。また、刃Ｃは、素材５Ｍを打ち抜いて部材５を形成する、所謂ロータリーダイカッターであってもよい。また、刃Ｃを発熱させて、素材５Ｍを溶断することで部材５に加工してもよい。

【0048】

プレスロール３とは違い、カッターロール３Ｃは、アンビルロール４Ａとの間を通過する素材５Ｍを切断して部材５に加工する。また、溶断により部材５を加工する場合には、加工された部材５の端部は粘性を持つことがある。このため、部材５がカッターロール３Ｃに巻き付いてしまう可能性はより高まる。

【0049】

そこで、第３の実施形態においても、カッターロール３Ｃの表面の幅方向全体を検出範囲とするセンサ１０を備える、第１の実施形態と同様の巻付検出装置１００を設け、カッターロール３Ｃへの部材５の巻き付きを検出できる。検出手法としては、第１の実施形態と同様のものを用いることができる。なお、巻付検出装置１００に代えて、第２の実施形態に示す巻付検出装置１０１を設け、カッターロール３Ｃの外周面と、切断加工がなされてコンベア２上を移動する部材５の存在を判断してもよい。

【0050】

＜第４の実施形態＞
図９は、搬送装置を監視する、第４の実施形態に係る巻付検出装置を示す図である。第４の実施形態に係る搬送装置１Ｂのラインには、第１の実施形態、第２の実施形態と同様に、部材５を圧縮するプレスロール３と支持ロール４が設けられている。コンベア２は、プレスロール３の前後で分かれており、プレスロール３に対して部材５を送り込むコンベア２Ａと、圧縮済みの部材５を移動させるコンベア２Ｂとを有している。

【0051】

プレスロール３と支持ロール４が存在している位置では、コンベア２は存在していない。コンベア２Ａによってプレスロール３と支持ロール４との間隙に搬送された部材５は、プレスロール３と支持ロール４の外周面によって圧縮されながらプレスロール３と支持ロール４の回転力を伝達されてコンベア２Ｂに向かって移動する。コンベア２Ｂの搬送面に乗った圧縮済みの部材５は、次の工程に向けてコンベア２Ｂ上を移動する。

【0052】

第４の実施形態のように、部材５を、コンベア２を挟まずにプレスロール３と支持ロール４によって圧縮することにより、部材５に対する加工をより確実に行うことができる。その反面、部材５と支持ロール４との間にコンベア２が存在していないことから、部材５がプレスロール３の表面に巻き付く可能性と、支持ロール４の表面に巻き付く可能性の両方が生じ得る。第４の実施形態では、部材５がプレスロール３に巻き付いた場合に加えて、部材５が支持ロール４に巻き付いた場合にも製造不良となるため、これを早期に検知する必要性が生じる。

【0053】

そこで、第４の実施形態では、プレスロール３の表面の幅方向全体を検出範囲とするセンサ１０を備える、第１の実施形態と同様の巻付検出装置１００に加えて、支持ロール４の幅方向全体を検出範囲とするセンサ１２を備える、巻付検出装置１０２を配置する。巻付検出装置１０２の制御部２０や報知部３０の構成は、巻付検出装置１００と同一とすることができる。この構成により、部材５がプレスロール３に巻き付いた場合にも、支持ロール４に巻き付いた場合にも、巻き付きを早期に検知可能である。

【0054】

なお、第４の実施形態では、プレスロール３の表面の幅方向全体を監視する巻付検出装
置１００と、支持ロール４の表面の幅方向全体を監視する巻付検出装置１０２を設けているが、巻付検出装置１０２を設けない構成も考えられる。この場合、巻付検出装置１００にセンサ１０に加えてセンサ１２を接続し、プレスロール３と支持ロール４の表面の両方の幅方向全体を監視する。

【0055】

図１０は、第４の実施形態の巻付検出装置の動作を示す流れ図である。第４の実施形態の巻付検出装置１００，１０２も、搬送装置１Ｂが稼働し、プレスロール３と支持ロール４が回転している間、検出処理を繰り返し実行する（ステップＳ３００）。センサ１０は、プレスロール３の表面像を取得する（ステップＳ３０１）。表面像の取得プロセスは、第１の実施形態と同様である。

【0056】

センサ１０からデータを取得した巻付検出装置１００の制御部２０は、取得したデータを解析し、プレスロール３の表面に部材５が存在するかを判断する（ステップＳ３０２）。プレスロール３の表面に部材５が検出された場合（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、プレスロール３に部材５が巻き付いている状態であると判断できるため、制御部２０は報知部３０に異常情報を送信する（ステップＳ３０５）。プレスロール３の表面に部材５が検出されない場合（ステップＳ３０２でＮＯ）、巻付検出装置１０２により支持ロール４の監視を行う（ステップＳ３０３）。

【0057】

センサ１２からデータを取得した巻付検出装置１０２の制御部２０は、取得したデータを解析し、支持ロール４の表面に部材５が存在するかを判断する（ステップＳ３０４）。プレスロール３の表面に部材５が検出された場合（ステップＳ３０４でＹＥＳ）、プレスロール３に部材５が巻き付いている状態であると判断できるため、制御部２０は報知部３０に対して異常情報を送信する（ステップＳ３０５）。

【0058】

報知部３０は、オペレータに異常を通知してよい。また、搬送装置１Ｂ、また製造ラインの制御装置に対して異常信号を送信してもよい。制御部２０が搬送装置１Ｂや製造ラインの制御装置を兼ねている場合には、制御部２０は、巻き付きが解消されるまでの間、搬送装置１の駆動や製造ラインの稼働を一時停止する（ＥＮＤ）。プレスロール３の外周面にも支持ロール４の外周面にも部材５が検出されなかった場合には、巻付検出装置１００と巻付検出装置１０２の制御部２０は、プレスロール３と支持ロール４が回転している間、センサ１０とセンサ１２による監視を継続する。

【0059】

＜第５の実施形態＞
図１１は、搬送装置を監視する、第５の実施形態に係る巻付検出装置を示す図である。巻付検出装置１００を設けることで、プレスロール３に部材５が複数巻付くことによる部材５の損失を抑制することができ、巻き付きにより適切な加工が行えずに後の工程において不良品として排除され、最終的に廃棄される衛生物品を削減可能である。とはいえ、巻付検出装置１００は、プレスロール３への部材５の巻き付きを阻止できるわけではない。巻付検出装置１００の報知により製造装置が停止し、オペレータが部材５を排除している間、製造装置は衛生物品を製造できない。また、プレスロール３に巻き付いた部材５自体は排除する必要があるため、廃棄物が発生してしまう。このため、プレスロール３への部材５の巻付きを抑制し、それでもプレスロール３に部材５が巻き付いた場合には迅速に検出して複数の巻付きを防止することがより好適である。

【0060】

第５の実施形態に係る搬送装置１Ｃのラインおよび巻付検出装置１００の構成は、第１の実施形態と同様である。また、エア配管６およびエアノズル７の配置および機能は、第１の実施形態の応用例と同様である。第５の実施形態では、これらに加えて、プレスロール３の外周面に向けてエア配管８が設けられている。エア配管８の先端には、エアノズル９が設けられており、エアノズル９は、プレスロール３直下のコンベア２に向けて配置さ
れている。

【0061】

エア配管８には、部材５の移動間隔と同期して圧縮空気が供給されて、プレスロール３直下においてコンベア２上を移動する部材５に対して、エアノズル９を介して上方から空気を噴出するように配置されている。エア配管８とエアノズル９は、部材５に対して空気を噴出する第２の空気噴射部として機能する。

【0062】

コンベア２上を移動してプレスロール３によって押圧された部材５は押圧後に反り返り、これがプレスロール３の表面への付着の原因となることがある。そこで、第５の実施形態では、部材５がプレスロール３によって押圧された直後にエア配管８とエアノズル９により上方から空気を噴射する。プレスロール３を通過した部材５は、その直後に噴出された空気により上方からコンベア２の搬送面に押し付けられるため、部材５がコンベア２から浮き上がってプレスロール３の外周に巻き付くのを抑制できる。なお、巻付き防止をしているにも関わらず部材５がプレスロール３の外周面に巻き付いた場合には、巻付検出装置１００により迅速に検出されて製造装置が停止する。

【0063】

第５の実施形態に係るエア配管８とエアノズル９の構成は、コンベア２が連続している各実施形態と組み合わせて使用することができる。また、エアノズル９をプレスロール３の表面に向けておくことで、部材５の一部がプレスロール３等に巻き付いた直後にこれを剥離させる構成も考えられる。第５の実施形態の構成では、プレスロール３等に部材５が巻き付いたことを迅速に検出できる上に、部材５の巻付き自体を抑制できるため、より好適であると言える。

【0064】

これらの実施形態に係る巻付検出装置を用いると、搬送装置に設けられたプレスロール３等への部材５の巻付を発生時点で迅速に検出できる。また、巻付検出装置はプレスロール３等への巻き付きが発生した場合に即座に検出可能であり、搬送装置を迅速に停止に導くことができる。この構成により、巻き付きにより適切な加工が行えずに後の工程において不良品として排除され、最終的に廃棄される衛生物品を削減することができる。また、衛生物品の製造歩留まりを向上させることができるため、原材料の消費量を削減可能である。

【0065】

更に、これらの実施形態に係る巻付検出装置を用いれば、プレスロール３等に部材５が巻き付いているにも関わらず搬送装置が稼働を続け、プレスロール３等に巻き付いた部材５がプレスロール３等の外周面に蓄積し、部材５の排除が困難になることがない。加えて、製造装置に巻き付いた部材５に起因する機械故障の可能性を抑制できる。

【0066】

以上、本実施形態について説明したが、本発明の内容は上記実施の形態に限られるものではない。例えば、第２の実施形態において、センサ１０を設けない構成を取ることが考えられる。この場合、制御部２０は、部材５の表面とは表面の色彩が異なるコンベア２の表面に、部材５が定期的に現れるか否かを監視する。制御部２０は、部材５の出現間隔が閾値を超えた場合に巻き付きが発生したと判断し、報知部３０に報知指示を送る。このようにコンベア２の表面像から部材５を検出するだけでも、部材５がコンベア２上のあるべき場所にないことを検出できる。このような例としては、部材５がプレスロール３に巻き付いた場合、また、プレスロール３に巻き付きこそしなかったものの位置ずれを起こしてコンベア２上のあるべき場所から逸脱したことが考えられる。部材５が一定間隔でコンベア２上を移動することが想定されている場合には、制御部２０はこのような形態においても異常を検知可能である。

【0067】

また、第２の実施形態において、プレスロール３通過前にもコンベア２上を監視する、センサ１１と同様なセンサを設けてよい。予め部材５を検出してコンベア２上の位置と対
応付けることで、プレスロール３を通過後、部材５がコンベア２上のあるべき場所にないことをより正確に検出可能になる。また、センサ１１では、予め別のセンサで検出済みの部材５があるべき場所に存在するか否かを監視することになるため、本開示に係る巻付検出装置を、部材５の出現間隔が一定ではない搬送経路にも応用可能である。

【0068】

以上で開示した実施形態やその応用例は、それぞれ組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0069】

１，１Ａ，１Ｂ・・搬送装置
２，２Ａ，２Ｂ・・コンベア
３・・プレスロール
４・・支持ロール
５・・部材
６，８・・エア配管
７，９・・エアノズル
１０，１１，１２・・センサ
２０・・制御部
２１・・通信部
２２・・演算部
２３・・主記憶
２４・・補助記憶
３０・・報知部
１００，１０１，１０２・・巻付検出装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】