(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用を終了し搬出される旧ロール原紙の支持を解除して、使用するために搬入される新ロール原紙を支持する回動自在なアームを備えたミルロールスタンドにおいて、待機中の前記新ロール原紙の外径を検知する検知手段を前記アームに設け、該検知手段によって検知した結果に基づき、前記新ロール原紙と旧ロール原紙とのうちの大きい方の外径に対応する領域外へ退避するために必要な最小限度の移動量に前記アームの動きを制御する制御手段を備えることを特徴とするミルロールスタンド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コルゲートマシンにロール原紙を供給するためのミルロールスタンドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来のコルゲートマシンのミルロールスタンドを示す側面図、図５はその平面図である。ロール原紙１は、地下に埋設したガイドレール２に案内されて移動する台車３により、ミルロールスタンド４の外から機内に運び込まれる。この時、ミルロールスタンド４の左右のアーム５，６は、ロール原紙１の搬入のために、鎖線で示した最大径のロール原紙１が来ても邪魔にならないように、図４において鎖線で示す最高位置まで上昇させておく。ロール原紙１がミルロールスタンド４の中央付近の定位置に到達すると、アーム５，６をその先端部のチャック７，８がロール原紙１の芯管１ａに挿入できる高さまで下ろし、次いでアーム５，６を軸方向の内側へ移動させてチャック７，８を芯管１ａ内に挿入してロール原紙１を把持する。次に、原紙繰り出し作業に都合のよい高さまでロール原紙１を台車３から持ち上げて、原紙繰り出し作業が完了する。
【０００３】
ところで、コルゲートマシンにおいては、近年の短オーダ化により、巻き戻して一度に使う原紙の長さが短くなり、数百メートル、極端な場合は十数メートルの巻き戻し原紙を使用しただけで、次のロール原紙１に掛け替えることが頻繁に行われる。使いきらずに機械から下ろしたロール原紙１は、次回に必要になったとき、再度ミルロールスタンド４に供給される。このため、ミルロールスタンド４に供給されるロール原紙１の径は、大きいものから小さいものまで、不規則に変動することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のミルロールスタンド４のアーム５，６は、ロール原紙搬入時に、邪魔にならないように、図４において鎖線で示す最大径のロール原紙１が通過できる最高位置まで上昇させるので、実線で示す径の小さいロール原紙１が搬入された時、アーム５，６は小径のロール原紙１を把持するため、最高位置から最低位置まで長い距離を移動しなければならない。従って、その分だけ、時間が無駄に費やされるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、ミルロールスタンドの外で待機中の、掛け替え用として搬入される新ロール原紙の直径を計測する検知手段を設け、この計測結果によって、アームの動く位置を制御することにより、アームの無駄な動きを無くして、アームの余分な移動時間を省き、ロール原紙の掛け替え時間を短縮することができるミルロールスタンドを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、使用を終了し搬出される旧ロール原紙の支持を解除して、使用するために搬入される新ロール原紙を支持する回動自在なアームを備えたミルロールスタンドにおいて、待機中の前記新ロール原紙の外径を検知する検知手段を前記アームに設け、該検知手段によって検知した結果に基づき、前記新ロール原紙と旧ロール原紙とのうちの大きい方の外径に対応する領域外へ退避するために必要な最小限度の移動量に前記アームの動きを制御する制御手段を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係るミルロールスタンドを示す要部破断正面図、図２は本発明の実施の形態に係るミルロールスタンドにおけるロール原紙の外径の計測とアームの動きを示す側面図である。この実施の形態に係るミルロールスタンド９は、フレーム１０，１１に支持された回転軸１２と、該回転軸１２の一端に配置された回転駆動装置１３と、回転軸１２に摺動自在に支持された左右のアーム１５，１６と、該アーム１５，１６を軸方向に移動させるためのねじ軸１７と、該ねじ軸１７の一端に配置されたねじ軸駆動装置１８とを備えている。また、アーム１５，１６の先端側には、待機中の新ロール原紙１９の外径を検知する検知手段としての光電管２０が設けられ、一方のフレーム１０には、アーム１５，１６の動きを制御するための制御盤２３が設けられている。
【０００８】
回転軸１２は、地上に立設した左右のフレーム１０，１１によって、回転自在に両端が支持され、軸端に設けられた回転駆動装置１３により駆動される。また、回転軸１２は、軸線方向に沿ってキー１４が配設され、該キー１４とは周方向に異なる位置に軸受け２５，２６が配設されており、ねじ軸１７を該軸受け２５，２６で回転自在に支持してる。
【０００９】
更に、回転軸１２は、一方の軸受け２５とフレーム１０との間の位置にねじ軸駆動装置１８が固定して設けられている。ねじ軸１７は、互いに逆方向の雄ねじ２８，２９が左右対称に刻設され、軸端に歯車３０が固着されており、この歯車３０とねじ軸駆動装置１８の駆動軸３１の軸端に設けた小歯車３２との噛み合いによって回転力が伝達される。そして、回転軸１２は、左右のアーム１５，１６を摺動自在に支持していて、キー１４を介して該左右のアーム１５，１６を一体的に回動させる。
【００１０】
左右のアーム１５，１６は、基部３４と先端部３５とを有し、互いに平行な大径穴３６及びそれぞれの小径ねじ穴３７，３８が基部３４に設けられており、大径穴３６を回転軸１２の外周に嵌合させ、小径ねじ穴３７，３８をねじ軸１７の対応する雄ねじ２８，２９に螺合させてある。左右のアーム１５，１６の小径ねじ穴３７，３８は互いに逆方向の雌ねじが刻設されている。また、アーム１５，１６は、先端部３５に開けてある貫通孔３９にチャック４１，４２が嵌着されており、該チャック４１，４２よりも先端側の位置に固着したそれぞれの取付部材４４，４５を介して投光器２１及び受光器２２が取付けられている。
【００１１】
そして、左右のアーム１５，１６は、キー１４によって回転軸１２に対する回転を阻止されるとともに、キー１４に沿って回転軸１２に対して基部３４が摺動自在に支持され、回転駆動装置１３の作動によって回転軸１２とともに回転し、ねじ軸駆動装置１８の作動によってねじ軸１７を正逆回転させて、相互に接近させること及び離反させることが可能である。左右のアーム１５，１６に設けたチャック４１，４２は、先細りテーパ状のチャック本体４７と平行筒部４８とを一体に有し、チャック本体４７及び平行筒部４８に亘る中心孔４９を互いに同一軸線上に配置し、それぞれのアーム１５，１６の先端部３５の貫通孔３９に平行筒部４８を挿入してアーム１５，１６に嵌着されている。
【００１２】
検知手段には、一方のアーム１５の先端側の外面に固着した取付部材４４を介して取付けた投光器２１と、他方のアーム１６の先端側の外面に固着した取付部材４５を介して取付けた受光器２２とが設けられている。投光器２１及び受光器２２は、対応するチャック４１，４２の中心孔４９に同心配置されている。両アーム１５，１６のいずれか一方の、ロール原紙１９を搬入してくる側、即ち次に搬入すべく待機した新ロール原紙１９のある側に向けて、例えば反射式光電管２０が配置されている。
【００１３】
フレーム１０に設けられている制御盤２３中には、制御手段としての制御装置５１（図３参照）がある。制御装置５１は、図３に示すように、原紙走行長検出信号や原紙回転数検出信号を受けて旧ロール原紙の径を算定する旧原紙径演算部５２と、アーム位置検出信号を受けてアーム１５，１６の位置を算定するアーム位置演算部５３と、該アーム位置演算部５３と旧原紙径演算部５２における演算結果とを比較する比較部５４と、アーム１５，１６の昇降動作を制御するためのアーム昇降動作部５５とを備え、比較部５４には、搬入される新ロール原紙１９の径に関する検知結果として新原紙端面検出信号が入力される。
【００１４】
そして、制御装置５１は、検知手段によって検知した結果に基づき、回転駆動装置１３や、ねじ軸駆動装置１８を介して、新ロール原紙１９と旧ロール原紙とのうちの大きい方の外径に対応する領域外へ退避するために必要な最小限度の移動量になるように、回転軸１２の回転角やアーム１５，１６の位置を制御するものである。
【００１５】
本発明の上記実施の形態に係るミルロールスタンドの動作について説明する。旧ロール原紙での作業が終わり、新ロール原紙１９に掛け替える場合に、紙速度及び原紙回転数より旧ロール原紙搬出アーム角度Ａを算定し、ロール原紙替えの動作をスタートさせる。旧ロール原紙を下ろすときの直径は、公知の技術、例えば紙の速度とチャック４１，４２の回転数を計測することにより、それらの値から演算して求めることができる。このようにして求めた直径から、旧ロール原紙をコンベヤ上に接するまで下げると、次にねじ軸１７を回転させてアーム１５，１６を軸方向に摺動させ、チャック４１，４２が旧ロール原紙の図５に示した芯管１ａと同様の芯管から抜けるまで間隔を広げる。
【００１６】
次に、旧ロール原紙の搬出及び新ロール原紙１９の搬入のため、アーム１５，１６を上昇させる。この時、旧ロール原紙の直径は前述の通り既知であるので、アーム１５，１６をどこまで上げれば搬出の邪魔にならないかのアーム角度Ａは算出することができる。しかし、新ロール原紙１９の直径は、この時点では未だ不明である。アーム１５，１６を上昇させながら、光電管２０により、待機している新ロール原紙１９の端面を走査し、新ロール原紙１９の径を検出し、上記アーム角度Ａと、待機している新ロール原紙１９の径の検出結果Ｂとを対比し、新ロール原紙１９の直径の方が大きければ、アーム角度Ａに早く達するので、この時には、以下のように動作する。
【００１７】
旧ロール原紙の搬出の邪魔にならない位置までアーム１５，１６が上がっても、光電管２０は未だ新ロール原紙１９の端面走査位置にあるので、アーム１５，１６の上昇を継続させ、これと並行して旧ロール原紙の搬出を行う。アーム１５，１６の上昇を継続して光電管２０が新ロール原紙１９の外径を検知すると、それに加えてアーム１５，１６が邪魔にならない図２に示す所定の退避角度θだけ回転軸１２を回転させ、退避角度θだけ回転して上昇したところでアーム１５，１６が停止し、待機中の新ロール原紙１９の搬入を行い、新ロール原紙１９に入れ替えて動作が完了する。
【００１８】
上記アーム角度Ａと、待機している新ロール原紙１９の径を検出してその検出結果Ｂとを対比して、Ｂに早く達する時には、以下のように動作する。予め分かっている旧ロール原紙を逃がす位置に達する前に、光電管２０が新ロール原紙１９の外径を検知するので、この時は旧ロール原紙を逃がす位置までアーム１５，１６の上昇を継続し、アーム角度Ａに達したらアーム１５，１６の上昇を停止させる。次に、旧ロール原紙の搬出と、待機中の新ロール原紙１９の搬入及びチャック４１，４２による把持とを、並行して行い、動作を完了する。
【００１９】
本発明の上記実施の形態に係るミルロールスタンド９によれば、光電管２０がアーム１５，１６の先端部３５側に設けられていてチャック４１，４２と同心配置され、ロール原紙１９のほぼ直径部分を通過するので、ロール原紙径が最も大きい箇所で計測され、ロール原紙１９の直径から離れた位置に光電管２０を設ける場合に比較して計測誤差が小さくなるという利点がある。
【００２０】
なお、本発明は、上記実施の形態によって限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、待機中の新ロール原紙の外径を検知する検知手段をアームに設けることにより、新ロール原紙の外径を正確に検知することができ、該検知手段によって検知した結果に基づき、新ロール原紙と旧ロール原紙とのうちの大きい方の外径に対応する領域外へ退避するために必要な最小限度の移動量にアームの動きを制御する制御手段を備えることにより、アームの移動量を必要最小限度に抑制し、アームの無駄な動きを無くして、アームの余分な移動時間を省き、原紙の掛け替え時間を短縮することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るミルロールスタンドを示す要部破断正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るミルロールスタンドにおけるロール原紙の外径の計測とアームの動きを示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るミルロールスタンドに関するブロック図である。
【図４】従来のコルゲートマシンのミルロールスタンドを示す側面図である。
【図５】従来のコルゲートマシンのミルロールスタンドを示す平面図である。
【符号の説明】
９  ミルロールスタンド
１０，１１  フレーム
１２  回転軸
１３  回転駆動装置
１４  キー
１５，１６  アーム
１７  ねじ軸
１８  ねじ軸駆動装置
２０  光電管
２１  投光器
２２  受光器
２３  制御盤
２５，２６  軸受け
２８，２９  雄ねじ
３０  歯車
３１  駆動軸
３２  小歯車
３４  基部
３５  先端部
３６  大径穴
３７，３８  小径ねじ穴
３９  貫通孔
４１，４２  チャック
４４，４５  取付部材
４７  チャック本体
４８  平行筒部
４９  中心孔
５１  制御装置
５２  旧原紙径演算部
５３  アーム位置演算部
５４  比較部
５５  アーム昇降動作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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