CN1098481C - 多轴装置的换轴控制装置 - Google Patents

Abstract

一种在材料传送动作中进行旧轴向新轴转换的多轴装置，能防止带材避开刀具刃部现象，准确地切断带材，可靠地实现换轴动作。设定器12由操作者的操作设定出用刀具4切断带材30所需的设定切断力矩，在来自程控器11信号作用下，力矩固定器13中的转换开关16在新旧轴准备换轴到刀具4的切断动作开始前的期间里切断从张力控制器47向力矩控制用执行器1e、1f输出的力矩控制输出，力矩固定器13中的比较器15将上述力矩控制输出与设定切断力矩进行比较并以其较大值的一方作为新轴转换时的固定力矩控制输出而输出至力矩控制用执行器1e、1f。

Description

多轴装置的换轴控制装置

本发明系关于在用于带材开卷部或卷绕部的多轴装置中，特别是在回转臂上安装多个卷筒，以其中一方为旧轴并以另一方为新轴时，在旧轴上带材传送动作中从旧轴向新轴进行转换的换轴控制装置。

图7是过去的带材的开卷、卷绕装置的一个例子，它示出了把纸、塑料或金属等带材从开卷部送出，对所放出的带材进行印刷、压制成形或叠层处理等加工，把加工后的带材绕在卷绕部上的带材加工处理装置的结构图。图7中所示的加工处理装置中，把卷筒轴的外周面上缠有带材30例如满卷的开卷筒31安装在开卷部32上，把卷筒轴的外周面上事先未缠有带材30的例如空卷筒33安装在卷绕部34上，从开卷筒31引出带材30的开卷始端，把该始端引过3点配置的开卷侧检测辊36和两个开卷侧导向辊35、37成山形地通过后，经过上下一对传送辊39、38之间，再使该始端经过压制机械或叠层处理机械等加工装置40成山形地通过3点配置的卷绕侧检测辊42和两个卷绕侧导向辊41、43后，卷绕在卷绕部34的卷筒轴的外周面上，在此状态下使传送电机44与卷绕电机45在同一方向上驱动旋转，由传送电机44驱动而把带材30从开卷筒31放出，对由传送电机44送出的带材30用加工装置40进行所要的加工，在卷绕电机45的驱动下把加工后的带材30依次卷绕在卷绕卷筒33的卷筒轴的外周面上，同时设置在从开卷卷筒31到传送辊38、39之间的带材30之下中央位置的开卷侧检测辊36两侧的开卷侧张力检测器46把该开卷侧检测辊36所受到的带材30的张力转换成电信号，并向开卷侧张力控制装置47输出。

此开卷侧张力控制装置47把对应于依据带材30的材质与幅宽及厚度等而定的种类预先设定的开卷侧设定张力与从开卷侧张力检测器46所得到的检出张力之差的力矩控制输出传至作为开卷部32的力矩控制执行器的磁粉制动器48，通过磁粉制动器48给开卷卷筒31施加把传送中开卷卷筒31的带材30的张力控制为上述开卷侧设定张力的制动力矩，从而防止从开卷卷筒31出来的带材30的放出部分张力过紧与过松。

另外，由设置在传送辊38、39到卷绕卷筒33之间带材30下面中央位置的开卷侧检测辊42两侧的卷绕侧张力检测器49把该卷绕侧检测辊42所受的来自带材30的张力变换成电信号，并输出至卷绕侧张力控制装置50。此卷绕侧张力控制装置50把同检出张力与卷绕侧设定张力之差相对应的力矩控制输出传给作为卷绕部34力矩控制用执行器的电磁粉末离合器51，电磁粉末离合器51把传送动作中与卷绕卷筒33相连的带材30的张力控制为上述卷绕侧设定张力的传动力矩(卷绕力矩)作用在卷绕卷筒33上，对卷绕部34的卷绕力过大、过小进行适当地调节，以防止因带材30的松驰与沿纵长方向拉伸等引起的加工时制品的摺皱、位置不齐、颜色模糊、形状不良或卷绕卷筒33的端部不齐的笋状卷等现象发生。

上述磁粉制动器48有与开卷卷筒31的开卷卷轴连接的驱动件48a，与回转臂1c连接的从动件48b以及充填在驱动件48a与从动件48b之间的图中未示的由细铁粉等强磁性材料粉末构成的粉粒和使磁粉粒磁化的励磁线圈48c，通过向励磁线圈48c供给与力矩控制输出相应的电流而使粉粒磁化，就在驱动件48a与从动件48b之间产生与粉粒的磁化强度相对应的制动力矩。

上述磁粉离合器51有与卷绕电机45的输出轴相连的驱动件51a、与卷绕卷筒33的卷筒轴相连的从动件51b、充填在驱动件51a和从动件51b之间的图中未示的由细铁粉等强磁性材料粉末制成的粉粒，以及使粉粒磁化的励磁线圈51c，向励磁线圈供给与力矩控制输出相应的电流使粉粒磁化，就会在驱动件51a和从动件51b之间产生与粉粒的磁化强度相对应的传动力矩。

在上述加工处理装置中，由于开卷部32与卷绕部34的一方或两方使用多轴装置，开卷部32或卷绕部34上都设置开卷卷筒31与卷绕卷筒33等多个卷筒，可知借助于多轴装置的换轴动作就能在不间断从带材30的开卷部32向卷绕部34的传送动作的情况下，在一侧的卷筒用完的同时使另一侧的备用卷筒开始投入使用。

图8是包含有过去的开卷部使用的多轴装置的换轴控制装置的结构图，在图8中，1是被称为多轴开卷装置的多轴装置，它设有作为静止台的设置基座1a、与装在设置基座1a之内图中未示出的电机相连可转动地安装在设置基座1a的上部的输出轴1b、可与输出轴1b一体转动的在中央部位与之结合的回转臂1c、以及在与回转臂1c延伸方向的垂直方向上突出设置的可与输出轴1b一体转动的多个导向辊1d，回转臂1c的两端分别安装着预先卷绕着带材30的多个开卷卷筒2、3，把这些开卷卷筒2、3一侧的开卷卷筒2作为借助向传送辊38的方向上回转驱动而放出带材30的旧轴，而把另一侧的开卷卷筒3作为新轴，它为在开卷卷筒3的外周面上卷绕着带材30的备用卷筒，当卷在旧轴2上的带材30的余量变少时，使回转臂1c及多个导向辊1d以输出轴为中心，以大致2分钟1转的速度转动，将旧轴2与新轴3的位置以输出轴1b为中心相互交换而实现换轴动作，另外，多轴装置1中有作为给旧轴2施加制动力矩的力矩控制用执行器的磁粉制动器1e、作为给多轴装置1的新轴3施加制动力矩的力矩控制用执行器的磁粉制动器1f，在磁粉制动器1e、1f的旧轴2或新轴3的连接件的外周面上设置被检测部1g、1h。

图8中，4是多轴装置1在换轴时所使用的刀具，5是多轴装置1换轴时所用的压接辊，6是设置在新轴3上所卷绕的带材30的开卷始端外侧面上的两面粘结带等粘接件，7是对图1中所示的开卷侧张力控制装置47中与检出张力和开卷侧设定张力之差相应的力矩控制输出进行运算并向磁粉制动器1e或磁粉制动器1f输出的力矩控制输出运算装置。8是由操作者给开卷侧张力控制器47设定开卷侧设定张力用的张力设定器，9是带材30传送动作中旧轴2每转1转检测磁粉制动器1e的被检测部1g或磁粉制动器1f的被检测部1h并转换成电信号向卷径检测器10与程序控制器11输出的接近开关等周期检测器。

卷径检测器10预先设定例如带材30的厚度及卷绕在旧轴2上的带材30最大直径的开始直径，对来自周期检测器9的旧轴2每1转输入的脉冲信号进行计数，依据其累计数与开始直径算出随带材30的放出而减小的旧轴2的卷径，作为检出卷径，并把与所算出的卷径相当的电信号输出至程序控制器11中。

程序控制器11为使用微机的程序控制器，它按照预先设定的控制顺序对回转臂1c的旋转动作，刀具4的切断动作、压接辊5的压下动作等进行控制。

下面，参照图9来说明上述多轴装置1的换轴动作，在把带材30从旧轴2向图7中所示的卷绕卷筒33传送动作过程中，程序控制器11通过把卷径检测器10检出的卷径与预先设定的换轴设定卷径进行比较并在换轴期间向多轴装置1发出表示准备换轴的信号，驱动装在设置基座1a中的电机以使回转臂1c转动(参见图9中步骤901)。

在由于回转臂1c转动而使旧轴2从图8所示的位置越过输出轴1b的正上方沿一圆弧向相对一侧移动的过程中，借助于回转臂1c的转动与传送辊38的驱动而使带材30从旧轴2上以比平时运转单位时间内更多的排放量排放，在向相对一侧移动的旧轴2与开卷侧检测辊36之间的带材30由导向辊1d支持。

而且，由于回转臂1c旋转，新轴3从图8的位置通过输出轴1b的正下方沿圆弧向相反一侧移动，当卷绕在此新轴3上的带材30的外周面接近上述导向辊1d与开卷侧检测辊36之间的带材30时，程序控制器11收到例如从图中未示的传感器传来的检测到新轴3的外周面的信号，或者，以回转臂1c的回转角度算出的上述导向辊1d与开卷侧检测辊36之间的带材到新轴3的中心之间距离和预先设定的新轴3的开始直径之差而检测出带材30与新轴3外周面之间的间隔，当此间隔为设定间隔时，程序控制器11使多轴装置的电机停止驱动，回转臂1c停止旋转而使新轴3的外周面配置在与从旧轴2传送中的带材30处于接近而不接触的状态。

接着，如图9中步骤903-907中所示，当把图中未示的预驱动电机连接在新轴3上并驱动回转，而使新轴3在与旧轴2上传送中的带材30同方向上转动时，程序控制器11接收检出周期检测器9的被检测部1h的每个脉冲信号而对新轴3的最大外周，即新轴3的带材30的最大外周面圆周速度进行运算，程序控制器11控制预驱动电机的转速使上述圆周速度成为传送辊38转速所产生的旧轴2上带材30的传送速度，当新轴3的最大外周的圆周速度与旧轴2的带材30的传送速度一致时，程序控制器11借助周期检测器9来的检测信号检测出新轴3的粘接部件6的位置抵达与旧轴2上传送动作中的带材30相对的刀具4和压接辊5之间接近的位置的时刻，使与该刀具4相对的粘接部件6的位置同步，让刀具4作1次反复切断动作把旧轴2上传送的带材30切断，同时把压接辊5压向下方，与旧轴2脱离并把传送辊38侧的带材30的切断端压接在新轴3的粘接件6上，通过粘接件6把传送辊38上带材30的切断端与新轴3的开卷始端串接在一起，从而排放出新轴3上的带材30以取代从旧轴2上排放带材30。

于是，程序控制器11转换磁粉制动器1e、1f与开卷侧张力控制器47的电气连接，从开卷侧张力控制器47向磁粉制动器1f提供力矩控制输出，同时切断向磁粉制动器1e的力矩控制输出，进而解除与预驱动电机的新轴3的连接，同时停止驱动预驱动电机，使压接辊5上升并停止在其上限停止位置，多轴装置1的从旧轴2向新轴3的转换便告完成(参见图9的步骤908，909)。

在换轴完成状态下，新轴3成为图8中所示的旧轴2，位于图8中所示的新轴3位置的旧轴2从回转臂1c上卸下，在该回转臂1c的位置上安装图中省略的卷筒轴的外周面预卷绕着带材的别的新轴后，程序控制器11判定换轴时间，就可反复地进行多轴装置1的换轴操作。

而在卷绕部中使用多轴装置的场合，其基本结构是从纸的里侧来看图8，把传送辊38、39的转动方向与带材30的传送方向看成是其箭头的相反方向的，并且把开卷侧检测辊36，开卷侧导向辊35、37、开卷侧张力检测器46及开卷侧张力控制器47变成卷绕检测辊42、卷绕侧导向辊41、43，卷绕侧张力检测器49及卷绕侧张力控制器50，并在空卷绕卷筒33的卷筒轴的外周面上设置粘接部件6，把卷绕卷筒33的最大外周面作为卷筒轴的外周面，这样就容易理解了。

在上述过去的在旧轴2上带材30传送中进行换轴的多轴装置1的换轴控制器中，在刀具4动作切断带材30的场合，由于其结构是由开卷侧张力检测器46、开卷侧张力控制器47以磁粉制动器1e所构成的张力控制反馈控制系统实现的，在例如设定张力低于刀具4切断所需张力，或在张力控制的反馈控制系统中引入了电气干扰而使开卷侧张力控制器47的力矩控制输出减少，或者在刀具4接触到带材30时开卷侧张力检测器46的检测张力变高使来自开卷侧张力控制器47的力矩控制输出变低等情况下，就会使磁粉制动器1e的制动力矩下降，导向辊1d与传送辊38之间的带材张力低于刀具4进行切断所需的张力，这样，即使刀具4动作，带材30也会让开刀刃而切不断带材，从而导致换轴失败。

本发明系为了解决上述问题而提出的，其目的是提供一种在换轴刀具的切断动作开始前解除张力控制的反馈控制系统的同时，把力矩控制执行器的制动力矩定在刀具切断所需的切断力矩之上，从而能准确地用刀具切断带材，可靠地实现换轴的多轴装置的换轴控制装置。

根据本发明，提供一种多轴装置的换轴控制装置，用于在开卷部或卷绕部的多轴装置中，在与旧轴相连的带材的传送动作中实现把旧轴换成新轴的换轴动作，其中包括：一回转臂，其两端分别安装着用于将带材开卷或卷绕的旧轴和用于将带材开卷或卷绕的作为备用卷筒的新轴，所述回转臂可绕其中部的输出轴枢转，使新轴上的外周面与旧轴上的在传送中的带材成设定间隔；一用于向旧轴施加制动力矩的旧轴力矩控制用执行器；一用于向新轴施加制动力矩的新轴力矩控制用执行器；一用于检测与旧轴相连的带材的传送动作中的张力的张力检测器；一用于根据带材的种类来预先设定开卷侧设定张力的张力设定器；一张力控制器，用于把所述张力检测器检出的与旧轴相连的带材的传送中的张力与所述预先设定的张力之差相应的力矩控制输出经力矩控制输出运算装置进行运算后向所述旧轴的力矩控制用执行器输出，以将与旧轴相连的传送中的带材的张力控制为预先设定的张力；一用于在新轴靠近旧轴上传送中的带材时使新轴在与旧轴上传送中的带材的同方向上转动，并使新轴的最大外周面的圆周速度与旧轴上带材的传送速度一致的预驱动电机；一用于将旧轴上传送中的带材切断的刀具；一用于在所述刀具的切断动作的同时将与旧轴分离的带材切断端压接在设在新轴上的粘接件上以便与相连接的压接辊；其特征在于，它还包括：用于设定用刀具切断带材所需设定切断力矩的切断力矩设定装置；以及力矩固定装置，它用于在准备把旧轴转换为新轴到刀具切断动作开始之前的期间将从所述张力控制器向力矩控制用执行器输出的力矩控制输出脱开，同时与所述设定切断力矩进行比较，并以其较大值的一方作为转换新轴时的固定力矩控制输出而向所述力矩控制用执行器输出。

本发明的在带材传送中进行换轴的多轴装置的换轴控制装置设有切断力矩设定装置与力矩固定装置，切断力矩设定装置设定出用刀具切断带材所需的切断力矩，力矩固定装置在从旧轴向新轴的换轴准备到刀具切断动作开始之前的期间中，脱开对旧轴的力矩控制用执行器输出的力矩控制输出，同时把对该旧轴的力矩控制输出与上述切断力矩设定装置中所设定的切断力矩进行比较，以其值较大的一方作为新轴转换时的固定力矩控制输出而供至力矩控制用执行器中。

本发明的多轴装置的换轴控制装置，在旧轴上的带材通常的传送动作中或作业开始时，由操作者操作设定切断力矩设定装置，给切断力矩设定装置设定出用刀具切断带材所需的切断力矩，旧轴上带材依然继续其传送动作，将旧轴与新轴的位置交换，并使新轴上所卷绕的带材的最大外周面接近旧轴上传送中的带材，回转臂停止旋转后，驱动新轴在带材传送方向相同的方向上作预回转，当新轴上所卷绕的带材圆周速度靠近带材的传送速度时，用力矩固定装置脱开从张力控制器向力矩控制用执行器的力矩控制输出，同时与上述设定的切断力矩进行比较并以较大值的一方作为新轴转换时的固定力矩控制输出而给出至力矩控制用执行器，在刀具动作切断带材的同时，把与旧轴分离的带材切断端连接在新轴的粘接件上。

图1是作为实施例的在开卷部中使用的新旧轴位置交换状态下包括多轴装置的换轴控制装置的结构图。

图2是包含本实施例的换轴开始前的多轴装置的换轴控制装置结构图。

图3是本实施例换轴时间流程图。

图4是本实施例关于切断力矩固定的流程图。

图5是本实施例作用说明图。

图6是本实施例作用说明图。

图7是表示过去的带材加工处理装置的整体结构图。

图8是包含过去的使用在开卷部中的多轴装置换轴控制装置的结构图。

下面说明本发明的一个实施例，图中与前述过去例相同的部分使用了相同的符号。

图1是作为实施例的使用在开卷部中的包含在新旧轴位置交换状态下多轴装置的换轴控制装置的结构图，图2是包含本实施例换轴开始前的多轴装置的换轴控制装置的结构图，图3是本实施例换轴时间流程图，图4是本实施例的切断力矩固定的流程图，图5和6是本实施例作用说明图。

在图1与图2中的本实施例多轴装置换轴控制装置设有多轴装置1，刀具4，压接辊5、开卷侧张力控制器47、周期检测器9，加上卷径检测器10和程序控制器11，以及切断力矩设定器12和力矩固定器13。如图2中所示，多轴装置1的回转臂1c的两端安装着预绕有带材30的旧轴2及预绕有带材30的作为备用卷筒的新轴3，由于向传送辊38方向回转驱动带材30就从旧轴2上放出，开卷侧张力控制器47相应于从旧轴2向传送辊38的传送动作中的带材30的检测张力与预先设定的开卷侧设定张力之差而把力矩控制输出向旧轴2的磁粉制动器1e输出，并把旧轴2上传送动作中的带材30的张力控制为预先设定的开卷侧设定张力。

切断力矩设定器12通过操作人员的操作预先设定出用刀具4切断带材30所需的设定切断力矩。

力矩固定器13，在准备换轴到刀具切断动作开始前的期间中切断从开卷侧张力控制器47输出给磁粉制动器1e、1f的力矩控制输出，同时与来自切断力矩设定器12的设定切断力矩进行比较，以其中较大值者作为换轴时的固定力矩控制输出而供至磁粉制动器1e、1f，具体地说，力矩固定器13是在微机中形成的，有力矩控制输出存储器14、比较器15和转换开关16，力矩控制输出存储器14不断地更新自开卷侧张力控制器47的力矩控制运算器7输出的时刻在变化的力矩控制输出值，比较器15接受从程序控制器11的切断力矩输出指令器17输出的切断力矩输出指令，接收来自力矩控制输出存储器14的最新力矩控制输出与来自切断力矩设定器12的设定的切断力矩并加以比较，以其较大值者作为换轴时的固定力矩控制输出而进行输出。

转换开关16设有与力矩控制输出运算器7的输出端连接的固定接点16a，与比较器15的输出端连接的固定接点16b及与磁粉制动器1e、1f的输入端相连的一个可动接点16c，图2中示出了换轴开始前可动接点16c与固定接点16a接触而把力矩控制输出运算器7的输出端连接到磁粉制动器1e的输入端的状态，图1则示出了恰在切断带材30之前可动接点16c把比较器15的输出端接到磁粉制动器1f的输入端上的状态，这种可动接点16c从固定接点16a向固定接点16b的转换是在转换开关16接收到来自切断力矩输出指令器17输出的切断力矩输出指令时进行的，而可动接点16c从固定接点16b向固定接点16a的转换则是在转换开关16收到程序控制器11输出的预置新轴信号时执行的。

切断力矩输出指令器17借助程序控制器11保持对刀具4粘接部件6位置的同步向比较器15及转换开关16发出切断力矩输出指令，而且程序控制器11在换轴完成的条件下向比较器15及转换开关16发出预置新轴信号。

下面，参照图3-6来说明本实施例的换轴动作，如图2所示在带材30从旧轴2向卷绕卷筒33(见图7)传送的过程中，首先如图3中步骤301-305(图9中步骤901-901与之相同)所示，借助表示准备换轴的信号使回转臂1c转动，一旦导向辊1d与开卷侧检测辊36之间的带材30到新轴3的带材30最大外周面的间隔成为设定间隔，就停住回转臂1c，于是就如图1中所示地把新轴3的带材30的最大外周面配置在与旧轴2上传送中的带材30接近而又不相接触的状态，然后由图中未示的预驱动电机使新轴3在与旧轴2上传送中的带材30同方向上转动，并使新轴3上带材30的最大外周面的圆周速度与旧轴2上带材30的传送速度一致，直到检出新轴3的粘接部件6的工序都与过去例相同。

然后，如图3中步骤306及图4中步骤402所示，切断力矩输出指令器17在保持对刀具4粘接部件6的位置同步时向比较器15及转换开关发出切断力矩输出指令。

这样，转换开关16的可动接点16c就从固定接点16c换接到固定接点16b上，同时比较器15对最新的力矩控制输出与设定切断力矩进行比较，并以较大值的一方作为换轴时的固定力矩控制输出而进行输出，具体地说，如图5中所示，当接通切断力矩输出指令而设定切断力矩比最新的力矩控制输出大时，比较器15通过转换开关把设定切断力矩作为换轴时的固定力矩控制输出(输出固定)向磁粉制动器1e输出、反之，如图6所示，当接通切断力矩输出指令而最新力矩控制输出比所设定的切断力矩大时，比较器15则通过转换开关16把最新的力矩控制输出作为换轴时的固定力矩控制输出(输出固定)输出给磁粉制动器1e，于是就可以省掉在换轴时把比使用刀具4切断带材30所需的设定切断力矩还大的力矩控制输出故意压低的很麻烦的控制措施。

于是，在仍然向磁粉制动器1e输出固定力矩控制输出，使刀具4作1次往复切断动作而把旧轴2上传送中的带材切断的同时，把压接辊5向下压并把与旧轴2分离但与传送辊38相连的带材的切断端压接在新轴3的粘接部件6上，从而通过粘接部件6把与传送辊38相连的带材30的切断端与新轴3开卷始端串接在一起，使新轴3上的带材30的排放取代了旧轴2的带材30的排放(见图3中步骤308、309)。

然后，如图4中步骤407所示，程序控制器11把转换开关16的可动接点16c从固定接点16b切换到固定接点16a上，从而切换了磁粉制动器1e、1f与开卷侧张力控制器47的电气连接，从开卷侧张力控制器47把力矩控制输出供给磁粉制动器1f，同时切断向磁粉制动器1e的力矩控制输出，再解除与预驱动电机的新轴3的连接并使预驱动电机停止驱动，把压接辊5上升并停在其上限停止位置上。就完成了多轴装置1的从旧轴2向新轴3的换轴动作。

换轴完了时，如图4中步骤408所示，程序控制器11向比较器15及转换开关16输出预置新轴信号，转移开关16的可动接点16c从固定接点16b换接到固定接点16a上，把来自开卷侧张力控制器47的力矩控制输出运算器7的力矩控制输出传给磁粉制动器1f，磁粉制动器1f把平常运转时的制动力矩施加在新轴3上，就能适当地顺应换轴时力矩控制输出的固定期间刀具4的切断动作，结果由于传送辊38的驱动，带材30就从新轴3被传送到卷绕卷筒33上(参见图7)。

在换轴完了状态下，新轴3成为图2中所示的旧轴2，从回转臂1c上卸下图1中所示的旧轴2并在其回转臂1c的位置上装上图中略去的卷筒轴外周面上卷绕着带材的另外的新轴，由程序控制器11对换轴时间进行判定，反复地进行多轴装置1的换轴动作。

总之，在本实施例中用刀具切断带材30时，由于解除了张力控制反馈控制系统，同时又把磁粉制动器1e、1f的控制力矩固定在切断所需的设定切断力矩值以上，就能使带材30不从刀具4的刃部让开而实现准确地切断。

进而，从纸面的里侧来看图1与图2，把传送辊38、39的转动方向及带材30的传送方向看作是与箭头相反方向，把开卷侧检测辊36，开卷侧导向辊35、37，开卷侧张力检测器46及开卷侧张力控制器47视为卷绕侧检测辊42，卷绕侧导向辊41、43，卷绕侧张力检测辊49以及卷绕侧张力控制器50，同时把粘接部件6设置在空卷绕卷筒33的卷筒轴的外周面上并把卷绕卷筒33的最大外周面作为卷筒轴的外周面，则对于把多轴装置1用于卷绕部上的情况就会和过去例一样地容易理解了。

另外，通过在切断力矩设定器12中对应于基于带材30的材质、幅宽及厚度等的种类不同而预先设定用刀具4切断带材30所需的切断力矩，向比较器15输出来自程序控制器11的切断力矩输出指令和指定带材30种类的指令，比较器15将对应于来自切断力矩设定器12的上述带材30的种类指定指令来设定的切断力矩值读入并判断与最新力矩控制输出之间的大小，从而可以预防对于用刀具4切断带材30时所需切断力矩值设定的错误。

此外，对于卷径检测器10，在例中虽然示出并进行说明的是累积厚度的检测方式，但是利用周期检测器9及传送辊38上所设的图中未示出的计数脉冲发生器的比例运算方式与超声波式、直接把带滚子的臂杆抵在材料上而用电位计等传感器测量臂杆角度的触杆式结构也是同样适用的。

如上面所说明的，本发明是在带材传送动作中，解除了换轴时用刀具切断动作开始的张力控制反馈控制系统，同时把力矩控制执行器的制动力矩固定在用刀具切断所需的设定力矩以上的数值上而构成的，这样就可以消除带材避开刀具刃口的不利状态，能用刀具准确地切断带材并可靠地进行换轴从而收到提高其品质、可靠性的效果。

Claims (4)

1.一种多轴装置的换轴控制装置，用于在开卷部(32)或卷绕部(34)的多轴装置中，在与旧轴(2)相连的带材(30)的传送动作中实现把旧轴(2)换成新轴(3)的换轴动作，其中包括：

一回转臂(1c)，其两端分别安装着用于将带材(30)开卷或卷绕的旧轴(2)和用于将带材(30)开卷或卷绕的作为备用卷筒的新轴(3)，所述回转臂(1c)可绕其中部的输出轴(1b)枢转，使新轴(3)上的外周面与旧轴(2)上的在传送中的带材(30)成设定间隔；

一用于向旧轴(2)施加制动力矩的旧轴力矩控制用执行器(1e)；

一用于向新轴(3)施加制动力矩的新轴力矩控制用执行器(1f)；

一用于检测与旧轴(2)相连的带材(30)的传送动作中的张力的张力检测器(46)；

一用于根据带材的种类来预先设定开卷侧设定张力的张力设定器(8)；

一张力控制器(47)，用于把所述张力检测器(46)检出的与旧轴(2)相连的带材(30)的传送中的张力与所述预先设定的张力之差相应的力矩控制输出经力矩控制输出运算装置(7)进行运算后向所述旧轴的力矩控制用执行器(1e)输出，以将与旧轴(2)相连的传送中的带材(30)的张力控制为预先设定的张力；

一用于在新轴(3)靠近旧轴(2)上传送中的带材(30)时使新轴(3)在与旧轴上传送中的带材的同方向上转动，并使新轴(3)的最大外周面的圆周速度与旧轴(2)上带材(30)的传送速度一致的预驱动电机；

一用于将旧轴(2)上传送中的带材(30)切断的刀具(4)；

一用于在所述刀具(4)的切断动作的同时将与旧轴分离的带材(30)切断端压接在设在新轴上的粘接件(6)上以便与相连接的压接辊(5)；

其特征在于，它还包括：

用于设定用刀具(4)切断带材(30)所需设定切断力矩的切断力矩设定装置(12)；以及

力矩固定装置(13)，它用于在准备把旧轴(2)转换为新轴(3)到刀具(4)切断动作开始之前的期间将从所述张力控制器(47)向力矩控制用执行器(1e)输出的力矩控制输出脱开，同时与所述设定切断力矩进行比较，并以其较大值的一方作为转换新轴时的固定力矩控制输出而向所述力矩控制用执行器(1f)输出。

2.根据权利要求1所述的多轴装置的换轴装置，其特征在于，还包括一用于在所述粘接件(6)处于对应于所述刀具(4)的位置时发出切断力矩输出指令的切断力矩输出指令器(17)。

3.根据权利要求2所述的多轴装置的换轴装置，其特征在于，所述力矩固定器(13)包括：

一用于更新从张力控制器(47)的力矩控制运算器(7)输出的力矩控制输出的力矩控制输出存储器(14)；

一用于接受从所述切断力矩输出指令器(17)输出的切断力矩输出指令、来自所述力矩控制输出存储器(14)的力矩控制输出以及来自切断力矩设定器(12)的设定切断力矩并且对它们加以比较，以其较大值作为换轴时的固定力矩控制输出而进行输出的比较器(15)；以及

一转换开关(16)，用于在换轴开始前将力矩控制输出运算器(7)的输出端连接到旧轴(2)的力矩控制用执行器(1e)、以及通过在切断带材之前接收到来自切断力矩输出指令器(17)输出的切断力矩输出指令将比较器(15)的输出端连接到新轴(3)的力矩控制用执行器(1f)。

4.根据权利要求3所述的多轴装置的换轴装置，其特征在于，所述转换开关(16)设有：一与力矩控制输出运算器(7)的输出端连接的固定接点(16a)；一与比较器(15)的输出端连接的固定接点(16b)；以及与力矩控制用执行器(1e，1f)的输入端相连接的可动接点(16c)。

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