(57)【要約】【課題】巻芯を支持する左右一対のチャックの軸心を一致させることができる旋回装置を提供する。【解決手段】巻芯５０を支持する左右一対のチャック４６，４６と、左右一対のチャック４６，４６を公転させる左右一対の公転ギア６８，６８と、公転モータ２００と、公転モータ２００により回転する左右一対の駆動ギア２０８と、公転ギア６８と駆動ギア２０８との間に螺合している片方の複数の固定式中間ギア２１０，２２０と他方の可動式中間ギア２３０，２４０と、駆動ギア２０８と公転ギア６８と噛み合った状態で移動させるギア移動手段とを有する。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯が自転してウエブを巻取るか、又は、前記巻芯が自転して前記ウエブを巻出すものであって、２本の前記巻芯が仮想公転軸を中心に公転軌道に沿って公転させる旋回装置において、
前記巻芯を支持する左右一対のチャックと、
左右一対の前記チャックを公転させる左右一対の公転ギアと、
公転モータと、
前記公転モータにより回転する左右一対の駆動ギアと、
前記公転ギアと前記駆動ギアとの間に螺合している複数の中間ギアと、
左右一対の前記チャックの軸心が一致するように、左右一対のどちらかの一方の前記中間ギアを、前記駆動ギアと前記公転ギアと噛み合った状態で移動させるギア移動手段と、
を有することを特徴とする旋回装置。
【請求項２】
巻芯が自転してウエブを巻取るか、又は、前記巻芯が自転して前記ウエブを巻出すものであって、２本の前記巻芯が仮想公転軸を中心に公転軌道に沿って公転させる旋回装置において、
第１の巻芯である第１巻芯と、
第２の巻芯である第２巻芯と、
基台と、
前記基台の上方に配され、前記仮想公転軸を中心に配された左右一対の外輪と、
前記外輪の内周に設けられた外輪チャック支持部と、
左右一対の前記外輪チャック支持部に自転可能なようにそれぞれ支持され、前記第１巻芯を着脱自在に水平に固定する左右一対の外輪チャックと、
前記基台から立設された左右一対の内輪軸支持脚と、
左右一対の前記内輪軸支持脚に回転自在に、かつ、前記仮想公転軸と同軸にそれぞれ水平に設けられると共に、前記第１巻芯と前記第２巻芯よりも外方に設けられた左右一対の内輪軸と、
左右一対の前記内輪軸から外周にそれぞれ突出し、前記内輪軸と一体に回転する左右一対の内輪アームと、
前記外輪の内周に配されると共に、左右一対の前記内輪アームの先端に自転自在に設けられ、かつ、前記第２巻芯を着脱自在に水平に固定する左右一対の内輪チャックと、
左右一対の前記外輪を前記仮想公転軸を中心に公転させる外輪公転駆動部と、
左右一対の前記内輪軸を中心に公転させる内輪公転駆動部と、
左右一対の前記外輪の内周側であって、かつ、前記内輪チャックの公転軌道の外周に配された左右一対の内輪と、
前記内輪の内周部に設けられ、かつ、前記内輪チャックが自転できるように支持する内輪チャック支持部と、
を有し、
前記外輪公転駆動部は、
外輪公転モータと、
左右一対の前記外輪と同軸にそれぞれ固定された左右一対の外輪公転ギアと、
前記外輪公転モータによって回転する左右一対の外駆動ギアと、
前記外輪公転ギアと前記外駆動ギアとの間に螺合している複数の外中間ギアと、
左右一対のどちらかの前記外中間ギアを、前記外駆動ギアと前記外輪公転ギアと噛み合った状態で移動させる外ギア移動手段と、
左側の前記外輪チャックと右側の前記外輪チャックの位置を検出する外位置検出センサと、
を有し、
前記外位置検出センサによって検出した左側の前記外輪チャックと右側の前記外輪チャックの軸心が同一線上になるように、前記外ギア移動手段によって前記外中間ギアを移動させる、
ことを特徴とする旋回装置。
【請求項３】
前記内輪公転駆動部は、
内輪公転モータと、
左右一対の前記内輪と同軸にそれぞれ固定された左右一対の内輪公転ギアと、
前記内輪公転モータによって回転する左右一対の内駆動ギアと、
前記内輪公転ギアと前記内駆動ギアとの間に螺合している複数の内中間ギアと、
左右一対のどちらかの前記内中間ギアを、前記内駆動ギアと前記内輪公転ギアと噛み合った状態で移動させる内ギア移動手段と、
左側の前記内輪チャックと右側の前記内輪チャックの位置を検出する内位置検出センサと、
を有し、
前記内位置検出センサによって検出した左側の前記内輪チャックと右側の前記内輪チャックの軸心が同一線上になるように、前記内ギア移動手段によって前記内中間ギアを移動させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の旋回装置。
【請求項４】
前記外位置検出センサは、前記外輪の回転角を検出し、
前記内位置検出センサは、前記内輪の回転角を検出する、
ことを特徴とする請求項３に記載の旋回装置。
【請求項５】
前記外位置検出センサは、左右一対の前記外輪チャックの軸心を検出し、
前記内位置検出センサは、左右一対の前記内輪チャックの軸心を検出する、
ことを特徴とする請求項３に記載の旋回装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム、金属箔、布帛、紙などの長尺状のウエブの巻取り、又は、巻出しのために用いる旋回装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱処理や塗工液の塗工が終了したウエブを、巻芯に巻き取るために旋回装置が提案されている。この旋回装置は、２本の巻芯を有し、各巻芯はウエブを巻き取るために自転する。そして、１本の巻芯にウエブが満巻になると、他のウエブが巻かれていない空の巻芯との相互旋回動作を行い、本書にて不記述のウェブ接合装置と適切な相対関係を構成してその処理を行うことで、その空の巻芯でウエブを再び巻き取る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４３７０７号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようにウエブの巻芯は、左右一対のアームの先端に設けられたチャックに回転自在に固定されている。しかし、この左右一対のチャックの軸心がずれると、巻芯がウエブの走行方向に対して平行・水平関係が崩れることになり、ウエブを巻芯にきれいに巻き取れない。特にチャックを公転させる構造にギアが含まれていると、その補正が困難であるという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、巻芯を支持する左右一対のチャックの軸心を一致させることができる旋回装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、巻芯が自転してウエブを巻取るか、又は、前記巻芯が自転して前記ウエブを巻出すものであって、２本の前記巻芯が仮想公転軸を中心に公転軌道に沿って公転させる旋回装置において、前記巻芯を支持する左右一対のチャックと、左右一対の前記チャックを公転させる左右一対の公転ギアと、公転モータと、前記公転モータにより回転する左右一対の駆動ギアと、前記公転ギアと前記駆動ギアとの間に螺合している複数の中間ギアと、左右一対の前記チャックの軸心が一致するように、左右一対のどちらかの一方の前記中間ギアを、前記駆動ギアと前記公転ギアと噛み合った状態で移動させるギア移動手段と、を有することを特徴とする旋回装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、左側のチャックと右側のチャックの軸心が同一線上になるように、中間ギアを移動させることによって実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態を示す旋回装置の正面図である。
【図２】外輪の斜視図である。
【図３】内輪の斜視図である。
【図４】外輪と内輪の公転構造を示す斜視図である。
【図５】レール板の位置の左側方から見た縦端面図である。
【図６】外輪公転ギアの位置の左側方から見た縦端面図である。
【図７】外輪と内輪の位置の左側方から見た縦端面図である。
【図８】第１巻芯と第２巻芯の位置の左側方から見た縦端面図である。
【図９】自転駆動部分の横断面図である。
【図１０】自転駆動部分の説明図である。
【図１１】外輪の公転構造を示す説明図である。
【図１２】内輪の公転構造を示す説明図である。
【図１３】外輪チャック、内輪チャックの軸心を一致させる構造を説明するための図である。
【図１４】外輪・内輪チャックの自転、公転、左右チャック軸心補正制御体系のブロック図である。
【図１５】外輪チャックの軸心補正機構の動作例の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の旋回装置１０について図１〜図１５を参照して説明する。本実施形態では、旋回装置１０をウエブＷの巻取り装置として使用した場合について説明する。ウエブＷとしては例えば、フィルム、金属箔、紙、布帛などである。
【００１０】
なお、本明細書において「公転」とは、２本の筒状の巻芯５０，５２が公転軸を中心に公転軌道に沿って回転することをいう。そして、本発明では、２本の巻芯５０，５２の間の空間には実際の公転軸は存在しないが、その軸の位置は説明に必要なため、仮想の公転軸を「仮想公転軸」という。「自転」とは、２本の巻芯５０，５２が、ウエブＷを巻き取る場合に回転することをいう。また、左右一対のチャックの軸心のズレを「変位」と表現する場合がある。
【００１１】
また、図１〜図３、図５〜図１０においては、軸心補正構造については記載を省略し、図面の記載内容をわかりやすくしている。そして、軸心補正構造については、図４、図１１〜図１５で記載している。
【００１２】
（１）旋回装置１０の構造
旋回装置１０の構造について説明する。
【００１３】
図１に示すように、旋回装置１０の基台１２は水平な床に載置されている。基台１２の左右一対端部から左右一対の壁面１８，２０が立設され、この壁面１８，２０の上端部から天井面２２，２４が水平に設置されている。図８に示すように、左右一対の天井面２２，２４の間に、前後方向に搬送されるウエブＷの搬送路が形成される。この搬送路に筒状の第１巻芯５０と筒状の第２巻芯５２が水平に配されている。基台１２の上面には左右一対の左内輪軸支持脚１４と右内輪軸支持脚１６が立設されている。搬送路の下方であって、基台１２の上面にはモータ等のモータ設置空間２６が形成されている。
【００１４】
基台１２には、左右一対の左内輪軸支持脚１４と右内輪軸支持脚１６が立設されている。
【００１５】
基台１２における搬送路の左右一対両側に左右一対の近方フレーム３４が垂直に立設され、左右一対の近方フレーム３４の外側に左右一対の遠方フレーム３０が垂直に立設されている。すなわち、近方フレーム３４が巻芯に近い方に配され、遠方フレーム３０が巻芯から遠い方に配されている。近方フレーム３４には、円形の近方開口部３６が仮想公転軸と同軸に開口している。遠方フレーム３０には、円形の遠方開口部３２が仮想公転軸と同軸に開口している。
【００１６】
左内輪軸支持脚１４の上端部には、仮想公転軸と同軸であって、公転駆動用の左内輪軸３８が水平に、かつ、回転自在に配されている。
【００１７】
１つの内輪アーム４４が、左内輪軸３８から外方に突出し、左内輪軸３８と一体に回転する。
【００１８】
円柱状の内輪チャック４８が、内輪アーム４４の先端に回転自在に、かつ、水平に取り付けられている。
【００１９】
円柱状の外輪チャック４６が、左内輪軸３８の外周に回転自在に、かつ、水平に取り付けられている。外輪チャック４６は、内輪チャック４８の同じ公転軌道上に位置している。外輪チャック４６と内輪チャック４８は、円形の遠方開口部３２，近方開口部３６を貫通している。
【００２０】
仮想公転軸と同軸であって、公転駆動用の右内輪軸４０が、右内輪軸支持脚１６の上端に回転自在に、かつ、水平に配されている。右側においても外輪チャック４６、内輪アーム４４、内輪チャック４８が同様に設けられている。左内輪軸３８と右内輪軸４０は、第１巻芯５０と第２巻芯５２よりも外方に設けられている。
【００２１】
第１巻芯５０が、左右一対の外輪チャック４６の間に着脱自在に装着されている。
【００２２】
第２巻芯５２が、左右一対の内輪チャック４８の間に着脱自在に装着されている。
【００２３】
旋回装置１０を制御するためのコンピュータよりなる制御装置４００が、設けられている。
【００２４】
（２）第１巻芯５０の公転構造
（２−１）外輪チャック４６の公転構造
まず、第１巻芯５０が装着される外輪チャック４６の公転構造について図１、図２、図５〜図８を参照して説明する。この説明は、図１において左側の外輪チャック４６について説明する。
【００２５】
外輪５４が、図２と図７に示すように、外輪チャック４６の公転軌道の外周であって、仮想公転軸を中心に配されている。この外輪５４は、リング状の遠方外輪板５６と近方外輪板５８とから構成され、遠方外輪板５６と近方外輪板５８とは、円柱型の外輪連結体６０によって同軸に連結されている。複数本の外輪連結体６０は、一つの輪として剛性や回転バランスを確保するように複数本配列されている。
【００２６】
外輪チャック支持部６２が、図７に示すように、外輪チャック４６と遠方外輪板５６の内周部の間、及び、外輪チャック４６と近方外輪板５８の内周部との間にそれぞれ設けられている。遠方外輪板５６の内周部と外輪チャック支持部６２とは固定され、近方外輪板５８の内周部と外輪チャック支持部６２とは固定されている。一方、外輪チャック４６は、外輪チャック支持部６２，６２の内周部に取り付けられている。
【００２７】
複数の内輪支持用コロ６４が、図２と図７に示すように、所定間隔毎の円柱型の外輪連結体６０に回転自在に同軸に取り付けられている。
【００２８】
複数の外輪支持用コロ６６が、図７に示すように、遠方フレーム３０の遠方開口部３２の外周部と、近方フレーム３４の近方開口部３６の外周部に回転自在にそれぞれ取り付けられている。外輪５４は、複数の外輪支持用コロ６６の内周側に取り付けられ、仮想公転軸を中心に回転自在となっている。
【００２９】
仮想公転軸を中心としたリング状の外輪公転ギア６８が、図２と図６に示すように、外輪５４の外側には設けられている。外輪公転ギア６８は、仮想公転軸を中心に外輪５４と同軸に設けられている。外輪公転ギア６８は、外輪５４と複数のギア固定部７０を介して固定されている。
【００３０】
仮想公転軸を中心としたリング状のレール板７２が、図２と図５に示すように、外輪公転ギア６８の外側に設けられている。仮想公転軸を中心としたレール板７２は、左内輪軸３８を中心に遠方フレーム３０に複数の固定体７３によって固定されている。レール板７２には、左内輪軸３８を中心とした円形のレール７４が設けられている。外輪チャック４６の左端部に設けられた外輪レール移動部７６が、レール７４に接合され、外輪５４の公転駆動時に追従して移動する。外輪レール移動部７６とレール７４は、外輪チャック４６の巻芯装着時の反力を受けるものである。
【００３１】
右側の外輪チャック４６の公転構造は、上記で説明した左側の公転構造と左右一対対称の構造を有している。
【００３２】
（２−２）外輪公転ギア６８，６８の公転構造
次に、外輪公転ギア６８，６８を公転構造について図４、図１１を参照して説明する。左右一対の外輪公転ギア６８，６８を公転させるために、モータ設置空間２６には外輪公転モータ２００が設けられている。この外輪公転モータ２００の出力軸には外輪分配減速機２０２が取り付けられ、この外輪分配減速機２０２から左右一対の出力軸２０４，２０４が突出している。
【００３３】
図４、図１１に示すように、左右一対の出力軸２０４，２０４の先端には、左右一対の外左駆動ギア２０６，外右駆動ギア２０８が取り付けられている。
【００３４】
図４、図１１に示すように、外左駆動ギア２０６と左側の外輪公転ギア６８との間には、外左第１中間ギア２１０と外左第２中間ギア２２０が螺合している。外左駆動ギア２０６が回転すると、外左第１中間ギア２１０が回転し、これによって外左第２中間ギア２２０が回転し、左側の外輪公転ギア６８が公転する。なお、外左第１中間ギア２１０の回転軸と外左第２中間ギア２２０の回転軸の取り付け位置は固定されている。
【００３５】
図４、図１１に示すように、外右駆動ギア２０８と右側の外輪公転ギア６８との間には、外右第１中間ギア２３０と外右第２中間ギア２４０が螺合している。外右駆動ギア２０８が回転すると、外右第１中間ギア２３０が回転し、これによって外右第２中間ギア２４０が回転し、これによって右側の外輪公転ギア６８が公転する。
【００３６】
（２−３）外右第１中間ギア２３０と外右第２中間ギア２４０の移動構造
次に、外右第１中間ギア２３０と外右第２中間ギア２４０の移動構造について図１１を参照して説明する。
【００３７】
図１１、図１５に示すように、外右第１中間ギア２３０の回転軸は、外右駆動ギア２０８と螺合しながらその外右駆動ギア２０８の回転軸を中心として（図１１、図１５参照）第１軌道Ａ上を旋回移動する構造で、これに締結された外右第１ジャッキ２３４、これを駆動する外右第１モータ２３２によって移動自在となっている。図１５に示すように外右第１ジャッキ２３４は、中心２３４ａを中心に、支持部２３４ｂに回転自在に支持されている。第１軌道Ａの長さは、（ＰＣＤ２０８＋ＰＣＤ２３０）／２である。ここで、ＰＣＤ２０８とは、外右駆動ギア２０８のピッチ円直径（ＰＣＤ：Pitch Circle Diameter）を意味する。以下、他のギアのピッチ円直径についても同様に表現する。
【００３８】
図１１、図１５に示すように、外右第２中間ギア２４０の回転軸は、右側の外輪公転ギア６８と螺合しながら外輪公転ギア６８の回転軸を中心として第２軌道Ｂ上を旋回移動する構造で（図１１、図１５参照）、これに締結された外右第２ジャッキ２４４、これを駆動する外右第２モータ２４２によって移動自在となっている。図１５に示すように外右第２ジャッキ２４４は、中心２４４ａを中心に、支持部２４４ｂに回転自在に支持されている。第２軌道Ｂの長さは、（ＰＣＤ６８＋ＰＣＤ２４０）／２である。
【００３９】
軸心補正動作は、図１５に示すように、外右第１中間ギア２３０並びに外右第２中間ギア２４０は、それぞれ第１軌道Ａ、第２軌道Ｂ上を移動しながら外右第１中間ギア２３０と外右第２中間ギア２４０の螺合する軸間距離Ｃを一定に保って連携移動させるために、制御装置４００から左右一対の外輪チャック４６，４６の軸心のズレを外回転角検出センサ２６０と対面する外回転角検出センサ２６２の変位を認知して右側の外輪公転ギア６８による修復方向とその度合いを算出し、これを補正するために外右第１中間ギア２３０と外右第２中間ギア２４０の軸間距離Ｃを保ちながら必要な移動量をそれぞれの外右第１モータ２３２、外右第２モータ２４２に回転数として指令を与え、それぞれのモータ回転検出センサ２３６、２４６によってフィードバック制御を行う。但し、Ｃ＝（ＰＣＤ２４０＋ＰＣＤ２３０）／２である。
なお、図１５において、ギアを表現する２点鎖線は、ＰＣＤ（ピッチ円直径）の位置で表現される円を表している。
【００４０】
（３）第２巻芯５２の公転構造
（３−１）内輪チャック４８の公転構造
次に、第２巻芯５２が装着される内輪チャック４８を公転させる構造について図１、図３、図４、図５、図７、図８を参照して説明する。この説明は、図１において左側の内輪チャック４８について説明する。
【００４１】
左内輪軸３８（仮想公転軸）を中心とした内輪９０が、図３と図７に示すように、内輪チャック４８の公転軌道の外周に左内輪軸３８を中心に配されている。内輪９０は、図７に示すように外輪５４の内周に配されている。内輪９０は、左内輪軸３８（仮想公転軸）を中心としたリング状の遠方内輪板９２と近方内輪板９４とから構成され、遠方内輪板９２と近方内輪板９４とが、複数本の円柱型の内輪連結体９６によって同軸に連結されている。複数本の内輪連結体９６は、一つの輪として剛性や回転バランスを確保するように配列されている。
【００４２】
内輪チャック支持部９８が、図７に示すように、遠方内輪板９２の内周部と内輪チャック４８、及び、近方内輪板９４の内周部と内輪チャック４８との間に設けられている。遠方内輪板９２の内周部と内輪チャック支持部９８とは固定され、近方内輪板９４の内周部に内輪チャック支持部９８とは固定されている。内輪チャック４８は、内輪チャック支持部９８，９８の内周部に取り付けられている。
【００４３】
左内輪軸３８（仮想公転軸）を中心とした内輪公転ギア１００が、図３と図４に示すように左内輪軸３８の左端部に同軸に固定されている。
【００４４】
内輪レール移動部７８が、図５に示すように、内輪チャック４８の左端部に設けられ、上記で説明したリング状のレール板７２の円形のレール７４に接合され、内輪アーム４４の公転駆動時に追従して移動する。内輪レール移動部７８とレール７４は、内輪チャック４８の巻芯装着時の反力を受けるものである。そして、レール７４は、外輪レール移動部７６と内輪レール移動部７８とが共有されている。
【００４５】
内輪公転ギア１００が回転すると、左内輪軸３８（仮想公転軸）を中心とした内輪アーム４４が回転し、内輪チャック４８に装着された第２巻芯５２が仮想公転軸を中心として公転する。このとき内輪チャック４８は、内輪９０の内周部に配されているため、仮想公転軸がずれない。
【００４６】
右側の内輪チャック４８の公転構造は、上記で説明した左側の公転構造と左右一対対称の構造を有している。
【００４７】
（３−２）内輪公転ギア１００，１００を公転構造
次に、内輪公転ギア１００，１００の公転構造について図４、図１２を参照して説明する。左右一対の内輪公転ギア１００，１００を回転させるために、モータ設置空間２６には内輪公転モータ３００が設けられている。この内輪公転モータ３００の出力軸には内輪分配減速機３０２が取り付けられ、この内輪分配減速機３０２から左右一対の出力軸３０４，３０４が突出している。
【００４８】
図４、図１２に示すように、左右一対の出力軸３０４，３０４の先端には、左右一対の内駆動ギア３０６，３０８が取り付けられている。
【００４９】
図４、図１２に示すように、左側の内駆動ギア３０６と左側の内輪公転ギア１００との間には、内左第１中間ギア３１０と内左第２中間ギア３２０が螺合している。左側の内駆動ギア３０６が回転すると、内左第１中間ギア３１０が回転し、これによって内左第２中間ギア３２０が回転し、左側の内輪公転ギア１００が公転する。なお、内左第１中間ギア３１０の回転軸と内左第２中間ギア３２０の回転軸の取り付け位置は固定されている。
【００５０】
図４、図１２に示すように、右側の内駆動ギア３０６と右側の内輪公転ギア１００との間には、内右第１中間ギア３３０と内右第２中間ギア３４０が螺合している。右側の内駆動ギア３０６が回転すると、内右第１中間ギア３３０が回転し、これによって内右第２中間ギア３４０が回転し、これによって右側の内輪公転ギア１００が公転する。
【００５１】
（３−３）内右第１中間ギア３３０と内右第２中間ギア３４０の移動構造
次に、内右第１中間ギア３３０と内右第２中間ギア３４０の移動構造について図１２を参照して説明する。
【００５２】
図１２に示すように、内右第１中間ギア３３０の回転軸は、内右駆動ギア３０８と螺合しながらその内右駆動ギア３０８の回転軸を中心として第１軌道Ａ上を旋回移動する構造で（図１２参照）、これに締結された内右第１ジャッキ３３４、これを駆動する内右第１モータ３３２によって移動自在となっている。図１２に示すように内右第１ジャッキ３３４は、中心３３４ａを中心に回転自在に支持されている。
【００５３】
図１２に示すように、外右第２中間ギア２４０の回転軸は、右側の内輪公転ギア１００と螺合しながら内輪公転ギア１００の回転軸を中心として（図１２参照）第２軌道Ｂ上を旋回移動する構造で、これに締結された内右第２ジャッキ３４４、これを駆動する内右第２モータ３４２によって移動自在となっている。図１２に示すように内右第２ジャッキ３４４は、中心３４４ａを中心に回転自在に支持されている。
【００５４】
（４）左右一対の外輪チャック４６と内輪チャック４８の回転角と軸心の検出構造
左右一対の外輪チャック４６と内輪チャック４８の回転角と軸心の検出構造について図４、図１３を参照して説明する。
【００５５】
図４、図１３に示すように、左右一対の外輪公転ギア６８，６８の外周部には、これらの回転角をそれぞれ検出するための左右一対の換算ギアボックス付の外回転角検出センサ２６０，２６２がそれぞれ設けられている。
【００５６】
図１３に示すように、左側の外輪チャック４６の回転軸が空洞となっており、その外先端部に灯火光学式の外軸心変位センサ２６４が設けられ、その光軸が、左側の外輪チャック４６の軸穴を通過し、装着する第１巻芯５０をも通過して右側の外輪チャック４６の先端に設けられている受光板２６６に到達するように設置されている。受光板２６６の中心は、右側の外輪チャック４６の軸心と符合し、受光板面の中心から放射上に刻まれた複数のカーソル交差位置が回転によって照射される光軸との変位を画像解析して外輪チャック４６，４６の軸心が合致しているか否かを判定する。
【００５７】
図４、図１３に示すように、左右一対の内輪軸３８，４０の先端部には、これらの回転角をそれぞれ検出するための左右一対の内回転角検出センサ３６０，３６２がそれぞれ設けられている。
【００５８】
図１３に示すように、左側の外輪チャック４６の回転軸が空洞となっており、その外先端部に灯火光学式の内軸心変位センサ３６４が設けられ、その光軸が、左側の外輪チャック４６の軸穴を通過し、装着する第１巻芯５２をも通過して右側の内輪チャック４８の軸心の先端に設けられている受光板３６６に到達するように設置されている。受光板３６６の中心は、右側の内輪チャック４８の軸心と符合し、受光板面の中心から放射上に刻まれた複数のカーソル交差位置が回転によって照射される光軸との変位を画像解析して内輪チャック４８，４８の軸心が合致しているか否かを判定する。
【００５９】
なお、左右一対の左側の外輪チャック４６と右側の外輪チャック４６の軸心偏差の検出手段として光学式センサからなる外軸心変位センサ２６４の代わりにレーザ式投受光設備を設け、一方、受光板２６６を円錐台型として反射光量の変化を解析してチャック軸心の変化を算出する方式でもよい。
【００６０】
同様に、左右一対の左側の内輪チャック４８，右側の内輪チャック４８の軸心についても同様に軸心の変位を検出する。
【００６１】
（５）第１巻芯５０と第２巻芯５２の自転構造
次に、第１巻芯５０と第２巻芯５２を自転させる自転駆動部について図１、図９、図１０を参照して説明する。この自転駆動部は、右側の外輪チャック４６と右側の内輪チャック４８にのみ設けられている。この自転駆動部には、図９に示すダブルスプロケット１４０が用いられ、ダブルスプロケット１４０は、右内輪軸４０の外周にベアリングを介して配された筒状の第１連結管１２４と、さらにその外周にベアリングを介して配された筒状の第２連結管１３４を有している。
【００６２】
（５−１）外輪チャック４６の自転駆動部
まず、外輪チャック４６の自転駆動部について説明する。
【００６３】
右側の外輪チャック４６の右端部には、外輪チャックスプロケット１２０が設けられている。
【００６４】
右内輪軸支持脚１６の上方には、第１自転モータ１２２が設けられている。
【００６５】
右内輪軸支持脚１６の上部には、第１自転減速機１２３が設けられている。
【００６６】
第１自転モータ１２２と第１自転減速機１２３の入力軸との間には、それぞれの軸に装着されたスプロケット間に無端状のベルト１２８が架け渡されている。 
【００６７】
右側の内輪軸４０の外周には、ベアリングを介して筒状の第１連結管１２４が回転自在に設けられている。
【００６８】
第１自転減速機１２３の出力軸に設けられたギア１２５と第１連結管１２４の一端部ギア１２４ａとが、螺合している。なお、両軸は、スプロケットに変えて歯付きベルトでかけわたしてもよい。
【００６９】
外輪チャックスプロケット１２０と第１連結管１２４の他端部ギア１２４ｂとの間には、無端状のベルト１２６が架け渡されている。
なお、ベルト１２６，１２８は歯付きベルトであるが、これに代えてチェーンでもよい。
【００７０】
これにより、左右一対の外輪チャック４６（駆動側），４６（従動側）の間に第１巻芯５０を装着した状態で、第１自転モータ１２２が回転すると、第１自転減速機１２３を介して第１連結管１２４と外輪チャックスプロケット１２０が回転し、第１巻芯５０が自転する。
【００７１】
（５−２）内輪チャック４８の自転駆動部
次に、内輪チャック４８の自転駆動部について説明する。
【００７２】
右側の内輪チャック４８の右端部には、内輪チャックスプロケット１３０が設けられている。
【００７３】
右内輪軸支持脚１６の上方には、第２自転モータ１３２が設けられている。
【００７４】
右内輪軸支持脚１６の上部には、第２自転減速機１３３が設けられている。
【００７５】
第２自転モータ１３２と第２自転減速機１３３の入力軸との間には、それぞれの軸に装着されたスプロケット間に無端状のベルト１３８が架け渡されている。
【００７６】
第１連結管１２４の外周には、ベアリングを介して筒状の第２連結管１３４が回転自在に設けられている。
【００７７】
第２自転減速機１３３の出力軸に設けられたギア１３５と第２連結管１３４の一端部ギア１３４ａとが、螺合している。なお、両軸は、スプロケットに変えて歯付きベルトでかけわたしてもよい。
【００７８】
内輪チャックスプロケット１３０と第２連結管１３４の他端部ギア１３４ｂとの間には、無端状のベルト１３６が架け渡されている。なお、ベルト１３６，１３８は歯付きベルトであるが、これに代えてチェーンでもよい。
【００７９】
これにより、左右一対の内輪チャック４８（駆動側），４８（従動側）の間に第２巻芯５２を装着した状態で、第２自転モータ１３２が回転すると、第２自転減速機１３３を介して第２連結管１３４と内輪チャックスプロケット１３０が回転し、第２巻芯５２が自転する。
【００８０】
（６）旋回装置１０の電気的構成
旋回装置１０の電気的構成について図１４のブロック図を参照して説明する。
【００８１】
図１４のブロック図に示すように、旋回装置１０の制御装置４００には、第１自転モータ１２２、第２自転モータ１３２、外輪公転モータ２００、外右第１モータ２３２、外右第１モータ回転検出センサ２３６、外右第２モータ２４２、外右第２モータ回転検出センサ２４６、左側の外回転角検出センサ２６０、右側の外回転角検出センサ２６２、外軸心変位センサ２６４、内輪公転モータ３００、内右第１モータ３３２、内右第１モータ回転検出センサ３３６、内右第２モータ３４２、内右第２モータ回転検出センサ３４６、左側の内回転角検出センサ３６０、右側の内回転角検出センサ３６２、内軸心変位センサ３６４が接続され、制御装置４００は、これらを統括制御する。
【００８２】
（７）旋回装置１０の動作状態
旋回装置１０の動作状態について説明する。まず、第１巻芯５０の動作状態について説明する。
【００８３】
外輪公転モータ２００が駆動すると、外左駆動ギア２０６と外右駆動ギア２０８が回転し、外左第１中間ギア２１０と外左第２中間ギア２２０、外右第１中間ギア２３０と外右第２中間ギア２４０によってそれぞれ左右一対の外輪公転ギア６８が回転し、左右一対の外輪５４が連動して仮想公転軸を中心に回転する。
【００８４】
左右一対の外輪５４が回転すると、その内周に取り付けられている外輪チャック４６の外輪レール移動部７６が、左右一対のレール板７２のレール７４に沿ってそれぞれ追従して移動する。レール板７２は、チャックの反力を支持する。また、外輪５４は、遠方フレーム３０、近方フレーム３４に回転自在に設けられた複数の外輪支持用コロ６６によって、回転自在に支持されているため、仮想公転軸を中心にぶれることがなく公転する。
【００８５】
このときに、左右一対の外輪チャック４６の公転駆動構造が同じであるため、左右一対で対面する外輪チャック４６は、双方の軸心を仮想公転軸に一致させながら公転する。
【００８６】
左右一対の外輪チャック４６が公転すると、その間に装着された第１巻芯５０も仮想公転軸を中心に公転する。なお、第２巻芯５２は、第１巻芯５０と公転構造が全く独立をしているためこのときには公転をしない。
【００８７】
第１巻芯５０が巻取り位置に公転した場合には、外輪公転モータ２００が停止する。
【００８８】
第１自転モータ１２２を回転させることにより、右側（駆動側）の外輪チャック４６が自転し、第１巻芯５０によってウエブＷを巻き取る。この場合に、センターレスの旋回装置１０であるため、第１巻芯５０は、図８に示すように、公転の中心近くまでウエブＷを巻き取ることができる。
【００８９】
次に、第２巻芯５２の動作状態について説明する。
【００９０】
内輪公転モータ３００が駆動すると、内左駆動ギア３０６と内右駆動ギア３０８が回転し、内左第１中間ギア３１０と内左第２中間ギア３２０、内右第１中間ギア３３０と内右第２中間ギア３４０によって、左右一対の内輪公転ギア１００が回転する。
【００９１】
左右一対の内輪公転ギア１００が回転すると、左右一対の内輪アーム４４と共に内輪チャック４８が同期して左内輪軸３８、右内輪軸４０（仮想公転軸）を中心に回転する。内輪９０は、外輪５４に設けられた複数の内輪支持用コロ６４によっても回転自在に支持されている。そして、内輪９０の内周部に設けられた左右一対の内輪チャック４８は、内輪軸３８，４０（仮想公転軸）を中心にぶれることがなく回転する。このときに内輪チャック４８の内輪レール移動部７８が、左右一対のレール板７２のレール７４に沿って追従して移動する。このように左右一対のレール板７２のレール板は、外輪チャック４６の軸心と内輪チャック４８の軸心が、同じ公転軌道上を旋回するため、両軸で共用している。
【００９２】
このとき、左右一対の内輪チャック４８の公転駆動構造が同じであるため、左右一対で対面する内輪チャック４８は、双方の軸心を仮想公転軸に一致させながら公転する。
【００９３】
左右一対の内輪チャック４８が内輪軸３８，４０（仮想公転軸）を中心に公転すると、その間に装着された第２巻芯５２も内輪軸３８，４０（仮想公転軸）を中心に公転する。なお、第１巻芯５０は、第２巻芯５２と公転構造が全く独立をしているためこのときには公転をしない。
【００９４】
したがって、図７に示すように、外輪チャック４６に内輪チャック４８を近づけることができ、第１巻芯５０に巻き付けられているウエブＷが満巻になり、次の空の第２巻芯５２に巻き取らせる場合に、両者の角度が接近し、巻き取るための連続した移行時間を短縮することができる。
【００９５】
第２自転モータ１３２を回転させることにより、内輪チャック４８が自転し、第２巻芯５２によってウエブＷを巻き取る。
【００９６】
（８）軸心補正の方法
左右一対の外輪チャック４６，４６と左右一対の内輪チャック４８，４８それぞれの軸心補正方法について主として外輪チャック４６，４６を、図１５を用いて説明する。補正には、「変位」の認知方法とそれを修復する手段、それを制御する手段がある。
【００９７】
「変位」の認知手段には、直接認知手段として前述の光学式センサからなる外軸心変位センサ２６４による直接計測と、間接認知手段として、左右一対の外輪公転ギア６８，６８に外回転角検出センサ２６０と対面の外回転角検出センサ２６２の数値偏差によって認知する手段がある。
【００９８】
「変位」の修復手段は、以下に述べる初期補正、通常補正、定期補正共に、図１５に示す、外輪公転ギア６８の外右第１中間ギア２３０並びに外右第２中間ギア２４０の連携移動によって行われる。制御装置４００は、「変位」の情報を収集し、適正な条件下で、これを修復する指令を与え、左右一対の外輪チャック４６、４６の軸心を一致させる。
なお、左側の外輪公転ギア６８が基準側であり、右側の外輪公転ギア６８が調整側であるとする。
【００９９】
（８−１）初期軸心補正作業
まず、初期軸心補正について説明する。
初期軸心補正作業は、直接認知、すなわち光学式センサにて行う。
【０１００】
制御装置４００は、第１自転モータ１２２を停止し、右側の外輪チャック４６の軸の自転を停止させた状態で、外輪公転モータ２００を駆動させることで、左右一対の外輪公転ギア６８，６８を連動回転させて、左右一対の外輪チャック４６，４６をそれぞれ基準位置に停止させて、絶対認知手段である前述の光学式センサからなる外軸心変位センサ２６４による直接計測を行い、左右一対の外輪チャック４６の軸心の変位を検出し、以下の修復手段にて外輪チャック４６，４６の軸心を一致させて、外回転角検出センサ２６０、２６２の値を基準値にリセットする。
【０１０１】
（８−２）通常軸心補正動作
次に、通常軸心補正動作について説明する。
初期軸心補正作業は、間接認知手段すなわち、左右の外回転検出センサ２６０、２６２に設定されたリセット値を規準として制御を行う。
【０１０２】
生産運転中の軸心補正操作は、制御装置４００が、外輪チャック４６，４６の軸心の自転中または、公転中も左右一対の外回転角検出センサ２６０と外回転角検出センサ２６２の値を常に一致させるように補正指令を与える。補正手段は、上記外右第１中間ギア２３０と外右第２中間ギア２４０によって外回転角検出センサ２６２の値を外回転角検出センサ２６０に合わせる制御を継続する。
【０１０３】
（８−３）定期軸心補正動作
次に、定期軸心補正動作について説明する。
初期軸心補正と同様に光学センサによる直接計測を行う。
角度検出センサ２６０と２６２の値は、通常補正制御にて常に一致しているが、運転環境によっては、初期のリセット値がずれる可能性があるため、定期的な検診を行う。この検診によって対面軸心の変位が認められた場合、初期軸心補正と同様の補正作業を行った後、改めて左右の角度検出センサの値をリセットする。
なお、光学センサによる左右一対の外輪チャック４６，４６の軸心の偏差を直接計測する手段は、外輪チャック４６，４６の軸心を旋回する場合や、チャック軸を生産のために自転させる場合、振動による光軸のブレが計測を困難にする場合があるので、初期設定以降、運転停止時の定期的検診としてのみ使用する。
【０１０４】
制御装置４００は、左右一対の内輪チャック４８，４８についても同様に補正を行い、軸心が常に一致するようにする。
【０１０５】
（９）効果
以上により本実施形態の旋回装置１０であると、左右一対の外輪チャック４６，４６と内輪チャック４８，４８の軸心を、公転する度に常に一致させるため、巻取り作業中においてずれた軸心で移動することがなく、ウエブを第１巻芯５０又は第２巻芯５２に綺麗に巻き取ることができる。
【０１０６】
（１０）変更例
上記実施形態では、旋回装置１０をウエブＷの巻取り装置で使用したが、これに代えてウエブＷの旋回装置１０を巻出し装置として使用してもよい。
【０１０７】
本発明は、単一の駆動モータから左右均等に分配され、それぞれ同一のギア構成により、駆動伝達される最終端の対面ギアに微細な角度偏差が生じた場合の補正手段の一実施形態を上記巻出し・巻取り装置で説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０・・・旋回装置、
４６・・・外輪チャック、
４８・・・内輪チャック、
５０・・・第１巻芯、
５２・・・第２巻芯、
５４・・・外輪、
６８・・・外輪公転ギア、
９０・・・内輪、
１００・・・内輪公転ギア、
２００・・・外輪公転モータ、
２０６・・・外左駆動ギア、
２０８・・・外右駆動ギア、
２１０・・・外左第１中間ギア、
２２０・・・外左第２中間ギア、
２３０・・・外右第１中間ギア、
２３２・・・外右第１モータ、
２３６・・・外右第１モータ回転検出センサ、
２４０・・・外右第２中間ギア、
２４２・・・外右第２モータ、
２４６・・・外右第２モータ回転検出センサ、
２６０・・・外回転角検出センサ、
２６２・・・外回転角検出センサ、
２６４・・・外軸心変位センサ、
３００・・・内輪公転モータ、
３０６・・・内左駆動ギア、
３０８・・・内右駆動ギア、
３１０・・・内左第１中間ギア、
３２０・・・内左第２中間ギア、
３３０・・・内右第１中間ギア、
３３２・・・内右第１モータ、
３３６・・・内右第１モータ回転検出センサ、
３４０・・・内右第２中間ギア、
３４２・・・内右第２モータ、
３４６・・・内右第２モータ回転検出センサ、
３６０・・・内回転角検出センサ、
３６２・・・内回転角検出センサ、
３６４・・・内軸心変位センサ
【図１】
2019199316.tif 000003
【図２】
2019199316.tif 000004
【図３】
2019199316.tif 000005
【図４】
2019199316.tif 000006
【図５】
2019199316.tif 000007
【図６】
2019199316.tif 000008
【図７】
2019199316.tif 000009
【図８】
2019199316.tif 000010
【図９】
2019199316.tif 000011
【図１０】
2019199316.tif 000012
【図１１】
2019199316.tif 000013
【図１２】
2019199316.tif 000014
【図１３】
2019199316.tif 000015
【図１４】
2019199316.tif 000016
【図１５】
2019199316.tif 000017