(57)【要約】【課題】作業員を必要とせず、一の原反ロールを取り外して、新たな他の原反ロールに自動的に交換することのできる方法と、その装置について提案すること。【解決手段】原反ロールの交換指令に基づいて少なくとも一のアーム部を有する作業装置と筒状治具によって、使用後の一の原反ロールを原反軸から取り外し、新たな他の原反ロールを該原反軸に取り付けて交換する方法であって、前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールはそれぞれ、芯管の少なくとも一方の端縁に磁性材料からなるリングを具えると共に、前記筒状治具は、その軸線方向の一方の端縁に磁石を具え、前記作業装置のアーム部先端に位置する把持部を、前記筒状治具内に嵌め込んで、該筒状治具を保持すると共に、その端縁に位置する前記磁石と前記リングとを吸着させ、その吸着力によって前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールを前記原反軸に対して取り外しおよび取り付けること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原反ロールの交換指令に基づいて少なくとも一のアーム部を有する作業装置と筒状治具によって、使用後の一の原反ロールを原反軸から取り外し、新たな他の原反ロールを該原反軸に取り付けて交換する方法であって、
前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールはそれぞれ、芯管の少なくとも一方の端縁に磁性材料からなるリングを具えると共に、前記筒状治具は、その軸線方向の一方の端縁に磁石を具え、
前記作業装置の動作により、その作業装置のアーム部先端に位置する把持部を、前記筒状治具内に嵌め込んで、該筒状治具を保持すると共に移動させて、その端縁に位置する前記磁石と前記リングとを吸着させ、その吸着力によって、前記筒状治具を介して前記芯管を移動させて、前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールを前記原反軸に対して取り外しおよび取り付けすることを特徴とする原反ロールの交換方法。
【請求項２】
前記一の原反ロールの、前記原反軸からの取り外しに際し、
前記作業装置の動作により、その作業装置のアーム部先端に位置する把持部を、前記筒状治具内に、前記磁石を具えていない側の端部から嵌め込み、その状態で前記アーム部の移動に伴って該筒状治具を、前記磁石を具える端部側から前記原反軸に挿入して、該磁石と前記一の原反ロールのリングとを吸着させ、次いで、前記アーム部を後退移動させることにより、前記一の原反ロールを、前記筒状治具に吸着させた状態で引き出して、前記原反軸から取り外すことを特徴とする請求項１に記載の原反ロールの交換方法。
【請求項３】
前記他の原反ロールの、前記原反軸への取り付けに際し、
前記作業装置の動作により、その作業装置のアーム部先端に位置する把持部を、前記他の原反ロールの芯管内に、前記リングを具える一の端部側から嵌め込み、
その状態で前記アーム部の移動に伴って、該他の原反ロールを、他の端部側から前記原反軸に挿入して仮置きした後、前記把持部を前記芯管から引き抜き、
次いで、該把持部を、前記筒状治具内に、前記磁石を具えていない側の端部から嵌め込み、その状態で前記アーム部の移動に伴って該筒状治具を、前記磁石を具える端部側から前記原反軸に挿入し、前記アーム部を前進移動させることにより、前記筒状治具により前記他の原反ロールを押し込んで前記原反軸に取り付けることを特徴とする請求項１または２に記載の原反ロールの交換方法。
【請求項４】
前記原反軸が、エア圧の給排により拡縮径するエアシャフト構造からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の原反ロールの交換方法。
【請求項５】
前記作業装置が、ロボットであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の原反ロールの交換方法。
【請求項６】
原反ロールの交換指令に基づいて少なくとも一のアーム部を有する作業装置と筒状治具によって、使用後の一の原反ロールを原反軸から取り外し、新たな他の原反ロールを該原反軸に取り付けて交換する装置であって、
前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールはそれぞれ、芯管の少なくとも一方の端縁に磁性材料からなるリングを具えると共に、前記筒状治具は、その軸線方向の一方の端縁に磁石を具え、
前記作業装置は、アーム部先端に位置する把持部を、前記筒状治具内に嵌め込んで、該筒状治具を保持すると共に移動させて、その端縁に位置する前記磁石と前記リングとを吸着させ、その吸着力によって、前記筒状治具を介して前記芯管を移動させて、前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールを前記原反軸に対して取り外しおよび取り付けする動作を行うものであることを特徴とする原反ロールの交換装置。
【請求項７】
前記作業装置は、ロボットであることを特徴とする請求項６に記載の原反ロールの交換装置。
【請求項８】
前記筒状治具は、アルミニウム、鉄、ステンレス、チタンまたは真鍮からなる金属材料、あるいはナイロン、アクリル、ポリカーボネート、フッ素、ＰＰＳまたはＰＥＥＫからなる樹脂材料からなることを特徴とする請求項６〜７のいずれか１項に記載の原反ロールの交換装置。
【請求項９】
前記リングは、ステンレスまたは鉄からなることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の原反ロールの交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フィルムを巻回してなる一の原反ロールを包装機から自動的に取り外すと共に、新たな他の原反ロールを自動的に取り付けて交換する方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液状物、粉粒状物等を自動充填機によって、連続的もしくは間欠的に充填包装するために供される包装用フィルムは、多くは印刷工程、ラミネート工程、スリッター工程等を経て、１０００ｍ、２０００ｍ等の所定長さに巻回された状態（原反ロール）で充填包装機に適用されることになる。
【０００３】
充填包装機では、原反ロールの包装用フィルムが消費されて無くなると、新しい原反ロールに交換するが、原反ロールの交換時に充填包装機を停止させると生産効率が低下するため、充填包装機による包装動作を継続させながら原反ロールを交換することが求められている。
その方法として、特許文献１の包装装置では、原反ロールから充填包装機に向かって繰り出される包装用フィルムの搬送経路に、複数本列状に軸支されてなる固定ロールと、上下動作可能な軸受け台に複数本列状に軸支されるテイクアップロールとを具えるアキュムレート機構を設け、該テイクアップロールの上下動に伴って包装用フィルムの搬送経路の長さを変化させることで、包装用フィルムを所定量貯留させておき、原反ロールの交換にあたって原反ロールからの包装用フィルムの移送が一時的に停止された際には、貯留しておいた前記包装用フィルムを供給することで、充填包装機を停止させることなく原反ロールの交換を行うことができるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の包装装置では、複数個の原反ロールを装填しておき、一の原反ロールの包装用フィルムが少なくなったことを検知すると、該包装用フィルムと、待機状態にある他の原反ロールから繰り出された他の包装用フィルムとを重ね合わせた状態で、一対のヒートシール板によって挟持して熱溶着し、これによって原反ロールを自動的に切り替えるように構成されている。
【０００６】
特許文献１によって、包装装置を停止せずに原反ロールの切り替えを自動的に行うことができ、生産効率を向上させることができたが、原反ロールの取り付けに関しては未だに人手を必要とし、完全な自動化は達成されていなかった。
【０００７】
そこで、本発明では、作業員を必要とせず、一の原反ロールを取り外して、新たな他の原反ロールに自動的に交換することのできる方法と、その装置について提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者らは、上記目的を実現すべく研究開発を行った結果、以下のような発明を開発するに至った。
即ち、本発明は、原反ロールの交換指令に基づいて少なくとも一のアーム部を有する作業装置と筒状治具によって、使用後の一の原反ロールを原反軸から取り外し、新たな他の原反ロールを該原反軸に取り付けて交換する方法であって、
前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールはそれぞれ、芯管の少なくとも一方の端縁に磁性材料からなるリングを具えると共に、前記筒状治具は、その軸線方向の一方の端縁に磁石を具え、
前記作業装置の動作により、その作業装置のアーム部先端に位置する把持部を、前記筒状治具内に嵌め込んで、該筒状治具を保持すると共に移動させて、その端縁に位置する前記磁石と前記リングとを吸着させ、その吸着力によって、前記筒状治具を介して前記芯管を移動させて、前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールを前記原反軸に対して取り外しおよび取り付けすることを特徴とする。
【０００９】
なお、本発明の原反ロールの交換方法については、さらに下記のような構成にすることがより好ましい解決手段となる。即ち、
（１）前記一の原反ロールの、前記原反軸からの取り外しに際し、前記作業装置の動作により、その作業装置のアーム部先端に位置する把持部を、前記筒状治具内に、前記磁石を具えていない側の端部から嵌め込み、その状態で前記アーム部の移動に伴って該筒状治具を、前記磁石を具える端部側から前記原反軸に挿入して、該磁石と前記一の原反ロールのリングとを吸着させ、次いで、前記アーム部を後退移動させることにより、前記一の原反ロールを、前記筒状治具に吸着させた状態で引き出して、前記原反軸から取り外すこと、
（２）前記他の原反ロールの、前記原反軸への取り付けに際し、前記作業装置の動作により、その作業装置のアーム部先端に位置する把持部を、前記他の原反ロールの芯管内に、前記リングを具える一の端部側から嵌め込み、その状態で前記アーム部の移動に伴って、該他の原反ロールを、他の端部側から前記原反軸に挿入して仮置きした後、前記把持部を前記芯管から引き抜き、次いで、該把持部を、前記筒状治具内に、前記磁石を具えていない側の端部から嵌め込み、その状態で前記アーム部の移動に伴って該筒状治具を、前記磁石を具える端部側から前記原反軸に挿入して、該磁石と前記他の原反ロールのリングとを吸着させ、その状態で前記アーム部を前進移動させることにより、前記筒状治具により前記他の原反ロールを押し込んで前記原反軸に取り付けること、
（３）前記原反軸が、エア圧の給排により拡縮径するエアシャフト構造からなること、
（４）前記作業装置が、ロボットであること、
である。
【００１０】
また、本発明は、原反ロールの交換指令に基づいて少なくとも一のアーム部を有する作業装置と筒状治具によって、使用後の一の原反ロールを原反軸から取り外し、新たな他の原反ロールを該原反軸に取り付けて交換する装置であって、前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールはそれぞれ、芯管の少なくとも一方の端縁に磁性材料からなるリングを具えると共に、前記筒状治具は、その軸線方向の一方の端縁に磁石を具え、前記作業装置は、アーム部先端に位置する把持部を、前記筒状治具内に嵌め込んで、該筒状治具を保持すると共に移動させて、その端縁に位置する前記磁石と前記リングとを吸着させ、その吸着力によって、前記筒状治具を介して前記芯管を移動させて、前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールを前記原反軸に対して取り外しおよび取り付けする動作を行うものであることを特徴とする。
【００１１】
なお、本発明の原反ロールの交換装置については、さらに下記のような構成にすることがより好ましい解決手段となる。即ち、
（１）前記作業装置は、ロボットであること、
（２）前記筒状治具は、アルミニウム、鉄、ステンレス、チタンまたは真鍮からなる金属材料、あるいはナイロン、アクリル、ポリカーボネート、フッ素、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）またはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）からなる樹脂材料からなること、
（３）前記リングは、ステンレスまたは鉄からなること、
である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、アーム部を具える作業装置によって筒状治具を保持および移動させることによって、作業員を要することなく自動的に原反ロールを原反軸から着脱させて交換することができる。
【００１３】
また、本発明によれば、原反ロールの芯管に磁性材料からなるリングを設けると共に、筒状治具の端縁に磁石を設け、両者の吸着によって該筒状治具を介して原反ロールを移動させるように構成されているため、原反軸に対する原反ロールの取り外しおよび取り付けに際し、筒状治具を共通のものとすることができる。
【００１４】
作業装置としては、原反ロールの脱着操作に合わせて組立てられた機械や、ロボット等を用いることができ、とくに、ロボットは、少なくとも一のアーム部を有し、前記筒状治具および原反ロールを、制御装置（コントローラー）に予め記憶させておいたとおりに移動させることができればよく、一般に流通している汎用品を利用することができる。
また、前記ロボットのアーム部先端に取り付けられるハンド部は、前記筒状治具内および原反ロールの芯管内に嵌まり込んでそれらを保持することができればよく、平行開閉グリッパーなどの汎用のロボットハンドを原反ロールの種類等に合わせて交換して利用することができるため、専用のロボットやハンド部を製造する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】充填包装機に包装用フィルムを原反ロールから連続して供給するためのフィルム供給機構の一例を示す図である。
【図２】本発明の原反フィルムの交換装置を構成するロボットと筒状治具の一実施形態を示す図である。
【図３】本発明に用いる原反ロールの部分断面図である。
【図４−１】ロボットと筒状治具により、原反軸に軸支された使用後の原反ロールを取り外す手順の一例を示す図である。
【図４−２】ロボットと筒状治具により、原反軸に軸支された使用後の原反ロールを取り外す手順の一例を示す図である。
【図５−１】ロボットと筒状治具により、原反軸に新しい原反ロールを取り付ける手順の一例を示す図である。
【図５−２】ロボットと筒状治具により、原反軸に新しい原反ロールを取り付ける手順の一例を示す図である。
【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に基づいて説明する。
図１は、充填包装機１０に包装用フィルムを原反ロールから連続して供給するためのフィルム供給機構１の一例であり、まず、このフィルム供給機構１について説明する。
【００１７】
フィルム供給機構１は、主に充填包装機１０に連続的に供給されているフィルムＦ（以下、「先行フィルムＦ」と言う。）が巻回されている原反ロールＲと、フィルムＦと同じ構成からなるフィルムＦ’（以下、「後行フィルムＦ’」と言う。）が巻回されて待機の状態にある原反ロールＲ’と、先行フィルムＦと後行フィルムＦ’とを連結するフィルム繋ぎ機構２と、複数の固定ロール８とダンサーロール３からなるバッファー部４と、から構成されている。
なお、２つの原反ロールＲと原反ロールＲ’は、同一の基材５上に設けられた原反軸６、６’にそれぞれ着脱交換可能に回転軸支されている。原反軸６、６’は例えばエアシャフト構造を有し、エア圧の給排によってシャフトが拡縮径することにより、原反ロールＲ、Ｒ’の芯管を適宜固定および解除できるように構成されている。
【００１８】
先行フィルムＦは、原反ロールＲから繰り出され、複数の固定ロール８およびダンサーロール３を通って充填包装機１０に連続的に供給されている。一方、後行フィルムＦ’は、原反ロールＲ’から引き出して、始端部を例えば図に示すように巻き取りロール７に保持させておく。なお、巻き取りロール７は、クリップ等を用いて係止したり、単に始端部を掛止するような構造であってもよい。
【００１９】
フィルム繋ぎ機構２は、先行フィルムＦの後端部と後行フィルムＦ’の先端部とを接合させて連結し、充填包装機１０に供給されている先行フィルムＦを、自動的に後行フィルムＦ’（原反ロールＲ’）に切り替えることができればどのような方法を用いてもよく、例えば、一対のヒートシールバー１１によって平行する先行フィルムＦと後行フィルムＦ’とを挟持して融着接合して連結すると共に、先行フィルムＦおよび後行フィルムＦ’をそれぞれ、該連結部近傍位置（先行フィルムＦは原反ロールＲ側の近傍位置、後行フィルムＦ’は巻き取りロール７側の近傍位置）において全幅にわたって切刃（図示しない）によって切断することで、自動的に原反ロールＲから原反ロールＲ’に切り替えることができる。
【００２０】
バッファー部４は、複数のダンサーロール３からなり、該ダンサーロール３が、上下に移動することで先行フィルムＦのバッファーとしての役割を果たす。このダンサーロール３によって、フィルム繋ぎ機構２において、先行フィルムＦと後行フィルムＦ’とを連結するために原反ロールＲからの先行フィルムＦの繰り出しを停止しても、ダンサーロール３が上下間隔を狭めて、蓄えておいた先行フィルムＦを連続して充填包装機１０に供給することで、充填包装機１０の操業を止めることなく、先行フィルムＦと後行フィルムＦ’とを連結することができる。
【００２１】
フィルム繋ぎ機構２において、先行フィルムＦと後行フィルムＦ’との連結が終了し、原反ロールＲ’から連続的に後行フィルムＦ’が充填包装機１０に向かって繰り出されるのに合わせて、原反ロールＲおよび原反ロールＲ’を軸支している基材５が反時計回りに１８０°回転して、原反ロールＲと原反ロールＲ’の上下位置が切り替わり、使用後の原反ロールＲが待機位置に位置することになる。
【００２２】
このような供給機構１においては、上記したように先行フィルムＦと後行フィルムＦ’とが自動的に連結されて、新しい原反ロールＲ’に切り替わるように構成されているため、次回の原反ロールの切り替えに備えて、使用後の原反ロールＲを原反軸６から取り外し、新しい原反ロールＲ’’に交換しておく必要がある。
【００２３】
本願発明は、この使用後の原反ロールＲを新しい原反ロールＲ’’に、作業員を必要とすることなく作業装置によって自動的に交換する方法に関するものであり、以下は作業装置としてロボットを用いた場合を一例として、その交換方法について説明する。なお、作業装置は、ロボットの他、少なくとも一のアーム部を具え、該アーム部による動作によって、筒状治具を介して原反ロールＲ、Ｒ’’の脱着することができる機構を有する機械を用いることができる。
【００２４】
交換装置の一実施形態を図２に示す。交換装置は、ロボット２０と筒状治具２１とを具え、ロボット２０は、少なくとも一のアーム部２２を具え、アーム部２２先端には把持部としてハンド部２３が設けられている。
図２では、一実施形態として多関節形のアーム部２２を有しているが、これに限定されるものではなく、関節部を介してアーム部２２が回転または屈伸可能に構成されているものであればどのような形態のものであってもよい。また、ロボット２０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）や、メモリなどからなる制御手段を有し、この制御手段に、例えば原反軸６、６’から脱着して交換する原反ロールの種類ごとにプログラムを記憶させておくことで、多関節のアーム部２２およびハンド部２３が所定の動作を行うことができる。
【００２５】
ハンド部２３としては、後述するように筒状治具２１内や原反ロールＲ、Ｒ’’の芯管内に嵌め込み、係合して筒状治具２１や原反ロールＲ、Ｒ’’を保持することができればよいため、例えば平行開閉グリッパーやエアグリッパーなどの簡単な構造のものを用いることができる。
【００２６】
筒状治具２１は、原反軸の長さに応じて適宜の長さを有する筒状体で、内径が原反軸の外径以上（例えば７０〜１００ｍｍ）であり、外径は交換する原反ロールＲ、Ｒ’’の芯管外径と略同じとする。
筒状治具２１の材質は、ロボット２０のハンド部２３が内接保持した際に変形や破損等しないものであればどのようなものであってもよく、例えばアルミニウムや鉄、ステンレス、チタンまたは真鍮などの金属材料やナイロン、アクリル、ポリカーボネート、フッ素、ＰＰＳまたはＰＥＥＫ等の樹脂材料により形成することができるが、とくに樹脂材料によって形成した場合には、軽量であるためハンド部２３への負担が少なく好ましい。また、筒状治具２１の軸線方向の一方の端縁２１ａには、複数の磁石２４が好ましくは等間隔で設けられている。
【００２７】
図３に示すように原反ロールＲ、Ｒ’、Ｒ’’には予め、例えば紙製からなる芯管２５の少なくとも一方の端縁に、ステンレスや鉄などの磁性材料からなるリング２６が設けられている。このリング２６の外径は、芯管２５の外径と略同じとし、厚みが０．１〜１．０ｍｍで、例えば釘や両面テープ、接着剤などを用いて芯管２５の端縁に固定されている。
なお、通常、芯管２５は紙材料からなるが、これをステンレスや鉄などの磁性材料としてもよく、この場合には、リング２６を設ける必要がない。
【００２８】
ロボット２０と筒状治具２１により、エアシャフト構造からなる原反軸６に軸支された使用後の原反ロールＲを取り外す手順の一例を、図４−１および図４−２に従って説明する。
（ａ）例えば充填包装機１０の制御部において、先行フィルムＦと後行フィルムＦ’との連結が検知されると、該制御部から、ロボット２０（制御装置）が待機位置にある使用後の原反ロールＲの交換指令を受ける。
交換指令を受けたロボット２０は、アーム部２２を動作させてハンド部２３を、格納位置に保持しておいた筒状治具２１内に端縁２１ｂ側から挿入し、筒状治具２１内でハンド部２３の一対のグリッパーを相互に拡開して、筒状治具２１内面に係合させて保持（ピックアップ）可能とする。
【００２９】
（ｂ）ハンド部２３によって保持された筒状治具２１を、その端部２１ａ側から原反軸６に挿入し、該端部２１ａが原反ロールＲに当接するまでアーム部２２を前進させる。なお、原反ロールＲには、芯管２５端縁に磁性材料からなるリング２６が設けられているため、該リング２６と筒状治具２１の端部２１ａに位置する磁石２４とが強く吸着することになる。
【００３０】
（ｃ）原反軸６のシャフトからのエア排気による縮径により、原反ロールＲの芯管２５の固定を解除する。リング２６と磁石２４による吸着によって一体となった筒状治具２１と原反ロールＲとを、アーム部２２の後退により引き抜き方向に移動させる。
【００３１】
（ｄ）原反ロールＲが、原反軸６端部近傍に到達したところで、再度、原反軸６のシャフトにエアを供給し、該シャフトの拡径により芯管２５（原反ロールＲ）を原反軸６上に固定する。この状態で、アーム部２２をさらに後退させることで、筒状治具２１（およびハンド部２３）と原反ロールＲとを分離させる。
【００３２】
（ｅ）アーム部２２を動作させて、筒状治具２１（およびハンド部２３）を格納位置まで戻し、該格納位置でハンド部２３の一対のグリッパーを閉じて、ハンド部２３から筒状治具２１を取り外す。
【００３３】
（ｆ）ハンド部２３を、原反ロールＲの芯管２５内に挿入し、一対のグリッパーを相互に拡開して該芯管２５内面に係合させて原反ロールＲを保持（ピックアップ）可能とする。
【００３４】
（ｇ）原反軸６のシャフトからエアを排気し、該シャフトを縮径させて原反ロールＲの芯管２５の固定を解除し、アーム部２２（ハンド部２３）を後退させて、原反ロールＲを原反軸６から取り外す。
【００３５】
（ｈ）原反ロールＲをキャスター付きのパレットや移動台車等に載置した後、ハンド部２３の一対のグリッパーを閉じて芯管２５から引き抜き、該キャスター付きパレットや移動台車等を移動させて原反ロールＲを回収する。
【００３６】
続いて、新しい原反ロールＲ’’が、前記キャスター付きのパレットや移動台車等に載せられて所定の位置まで移送される。
なお、前記使用後の原反ロールＲの回収および新たな原反ロールＲ’’の移動は、ＡＧＶ（無人搬送車）によって行うと共に、原反ロールＲ’’の選択やパレット等への載置も、ロボットおよび制御装置を用いて自動的に行うことが好ましい。
【００３７】
以下、ロボット２０によって、原反軸６に新しい原反ロールＲ’’を取り付ける手順の一例を、図５−１および図５−２に従って説明する。
（ｉ）キャスター付きのパレットや移動台車上の原反ロールＲ’’に対し、ロボット２０が、アーム部２２を動作させてハンド部２３を、原反ロールＲ’’の芯管２５’’内に挿入し、一対のグリッパーを相互に拡開して、芯管２５’’内面に係合させて保持する。
【００３８】
（ｊ）ハンド部２３によって保持された原反ロールＲ’’を、アーム部２２の動作によって原反軸６位置まで移動させ、芯管２５’’を原反軸６端部位置に挿入させた後、原反軸６のシャフトにエアを供給して、該シャフトを拡径させて原反ロールＲ’’を原反軸６に固定して仮置きする。
【００３９】
（ｋ）ハンド部２３の一対のグリッパーを閉じると共に、アーム部２２を後退させて、芯管２５’’からハンド部２３を引き抜く。原反軸６のシャフトからエアを排気し、該シャフトを縮径させて原反ロールＲ’’の芯管２５’’の固定を解除し、この状態で、ハンド部２３のグリッパーを開き、アーム部２２を原反ロールＲ’’に向けて前進させ、該原反ロールＲ’’を所定位置まで押し込む。原反ロールＲ’’が所定位置に到達した時点で、原反軸６のシャフトにエアを供給して、該シャフトを拡径させて原反ロールＲ’’を原反軸６に固定する。
【００４０】
（ｌ）格納位置にある筒状治具２１内に、端部２１ｂ側からハンド部２３を嵌め込み、一対のグリッパーを拡開して、筒状治具２１内面に係合させてピックアップし、その状態でアーム部２２を動作させて、筒状治具２１の端部２１ａが、原反軸６に軸支されている原反ロールＲ’’に対面するように移動させる。
【００４１】
（ｍ）アーム部２２を前進させて、筒状治具２１の端部２１ａを原反ロールＲ’’のリング２６’’に当接させる。
【００４２】
（ｎ）原反軸６のシャフトからエアを抜いて、原反ロールＲ’’の固定を解除する。アーム部２２を前進させて、原反ロールＲ’’を、筒状治具２１を介して所定の位置まで押込み、再度、原反軸６のシャフトにエアを供給して、該シャフトを拡径させて原反ロールＲ’’を固定する。
【００４３】
（ｏ）アーム部２２を後退させて、筒状治具２１およびハンド部２３を、原反軸６から引き抜き、さらにアーム部２２を動作させて、筒状治具２１およびハンド部２３を格納位置まで戻し、該格納位置でハンド部２３の一対のグリッパーを閉じて、ハンド部２３から筒状治具２２を取り外し、次の原反ロールの脱着操作に備えておく。
【００４４】
以上によれば、使用後の原反ロールＲの原反軸６からの取り外しおよび、新しい原反ロールＲ’’の原反軸６への取り付け作業を、作業員の補助を必要とすることがなく自動的に行うことができる。また、ロボット２０（作業装置）のアーム部先端に設けるハンド部２３（把持部）は、平行開閉グリッパーやエアグリッパーなどの汎用のものであればよく、人間の手に近い形状のものや、原反ロールを抱えることができるような大きなサイズのもの等の専用品を製造する必要がない。さらに、原反軸６の加工も不要であると共に、原反ロールの脱着に際し、共通の（同一の）筒状治具２１を用いることができるため、複数の治具を準備しておく必要がない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の原反ロールの交換方法は、包装用フィルムからなる包装袋内に液状や粘稠状、粉粒状等の被包装物を連続して充填包装する各種の充填包装機や製袋機の他、スリッター装置や印刷機、ラミネート機、巻き取り機等において広く利用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  フィルム供給機構
２  フィルム繋ぎ機構
３  ダンサーロール
４  バッファー部
５  基材
６、６’  原反軸
７  巻き取りロール
８  固定ロール
１０  充填包装機
１１  ヒートシールバー
２０  ロボット
２１  筒状治具
２１ａ、２１ｂ  端縁
２２  アーム部
２３  ハンド部
２４  磁石
２５、２５’’  芯管
２６、２６’’  リング
Ｒ、Ｒ’、Ｒ’’  原反ロール
Ｆ  フィルム（先行フィルム）
Ｆ’  フィルム（後行フィルム）
【図１】
2020175991.tif 000003
【図２】
2020175991.tif 000004
【図３】
2020175991.tif 000005
【図４−１】
2020175991.tif 000006
【図４−２】
2020175991.tif 000007
【図５−１】
2020175991.tif 000008
【図５−２】
2020175991.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月19日(2019.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
原反ロールの交換指令に基づいて少なくとも一のアーム部を有する作業装置と筒状治具によって、使用後の一の原反ロールを原反軸から取り外し、新たな他の原反ロールを該原反軸に取り付けて交換する方法であって、
前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールはそれぞれ、芯管の少なくとも一方の端縁に磁性材料からなるリングを具えると共に、前記筒状治具は、その軸線方向の一方の端縁に磁石を具え、
前記作業装置の動作により、その作業装置のアーム部先端に位置する把持部を、前記筒状治具内に嵌め込んで、該筒状治具を保持すると共に移動させて、その端縁に位置する前記磁石と前記リングとを吸着させ、その吸着させた状態で、前記筒状治具を介して前記芯管を移動させて、前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールを前記原反軸に対して取り外しおよび取り付けすることを特徴とする原反ロールの交換方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
原反ロールの交換指令に基づいて少なくとも一のアーム部を有する作業装置と筒状治具によって、使用後の一の原反ロールを原反軸から取り外し、新たな他の原反ロールを該原反軸に取り付けて交換する装置であって、
前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールはそれぞれ、芯管の少なくとも一方の端縁に磁性材料からなるリングを具えると共に、前記筒状治具は、その軸線方向の一方の端縁に磁石を具え、
前記作業装置は、アーム部先端に位置する把持部を、前記筒状治具内に嵌め込んで、該筒状治具を保持すると共に移動させて、その端縁に位置する前記磁石と前記リングとを吸着させ、その吸着させた状態で、前記筒状治具を介して前記芯管を移動させて、前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールを前記原反軸に対して取り外しおよび取り付けする動作を行うものであることを特徴とする原反ロールの交換装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
発明者らは、上記目的を実現すべく研究開発を行った結果、以下のような発明を開発するに至った。
即ち、本発明は、原反ロールの交換指令に基づいて少なくとも一のアーム部を有する作業装置と筒状治具によって、使用後の一の原反ロールを原反軸から取り外し、新たな他の原反ロールを該原反軸に取り付けて交換する方法であって、
前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールはそれぞれ、芯管の少なくとも一方の端縁に磁性材料からなるリングを具えると共に、前記筒状治具は、その軸線方向の一方の端縁に磁石を具え、
前記作業装置の動作により、その作業装置のアーム部先端に位置する把持部を、前記筒状治具内に嵌め込んで、該筒状治具を保持すると共に移動させて、その端縁に位置する前記磁石と前記リングとを吸着させ、その吸着させた状態で、前記筒状治具を介して前記芯管を移動させて、前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールを前記原反軸に対して取り外しおよび取り付けすることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明は、原反ロールの交換指令に基づいて少なくとも一のアーム部を有する作業装置と筒状治具によって、使用後の一の原反ロールを原反軸から取り外し、新たな他の原反ロールを該原反軸に取り付けて交換する装置であって、前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールはそれぞれ、芯管の少なくとも一方の端縁に磁性材料からなるリングを具えると共に、前記筒状治具は、その軸線方向の一方の端縁に磁石を具え、前記作業装置は、アーム部先端に位置する把持部を、前記筒状治具内に嵌め込んで、該筒状治具を保持すると共に移動させて、その端縁に位置する前記磁石と前記リングとを吸着させ、その吸着させた状態で、前記筒状治具を介して前記芯管を移動させて、前記一の原反ロールおよび前記他の原反ロールを前記原反軸に対して取り外しおよび取り付けする動作を行うものであることを特徴とする。