JP2000068170A

JP2000068170A - 帯状体の巻取装置

Info

Publication number: JP2000068170A
Application number: JP10231236A
Authority: JP
Inventors: Hideharu Kawarabayashi; 英晴河原林; Teruhito Yonekura; 輝人米倉; Ikushi Oshima; 育史大島; Koji Inoue; 浩司井上; Hiroyuki Murashige; 浩之村重; Takahiro Kidoi; 貴博城土井; Eijiro Matsui; 英治郎松井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-08-18
Filing date: 1998-08-18
Publication date: 2000-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】帯状体の破損や巻取ムラなどの不具合を抑制
し、帯状体の巻取速度が高速で、巻取時間が短縮できる
帯状体の巻取装置を提供することを目的とする。【解決手段】帯状体２、２ａ、２ｂ、２ｃを巻回した
巻回リール１、１ａ、１ｂ、１ｃと巻出駆動モータ３、
３ａ、３ｂ、３ｃでなる巻出部と、前記帯状体を巻取る
巻取部と、搬送経路に配設した帯状体に張力を印加する
ダンサレバー４、４ａ、４ｂ、４ｃでなるダンサ部と、
帯状体の搬送に同期し回転する回転体７、いずれか一つ
の帯状体の搬送経路に配置され、回転体７の回転を検知
する測長エンコーダ８でなる長さの検知部により構成さ
れ、被巻取素子１２を形成する際、測長エンコーダ８の
出力のパルス信号１４を巻取軸９の巻取軸サーボモータ
１０の位置フィードバックパルスとして使用し、完全閉
ループ系の巻取り長さ制御を行うものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯状体の部材の端
部を所定の巻取軸に把持して装着し、回転させて所定長
さを巻取りする帯状体の巻取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アルミニウム電解コンデンサや
小型の２次電池は、表面処理が施された陽極箔と陰極箔
の間に電解紙などを挟持して円筒形に巻取り、この円筒
形に巻取りした巻取素子に電解液などを含浸させてケー
スに収納して製品が形成される。

【０００３】前記円筒形の巻取素子を形成する巻取装置
について種々の方法が提示されており、例えば帯状体の
巻取装置としては、特開平１−２２６６５７号公報に開
示されている。

【０００４】これは巻取軸の回転速度を制御する帯状体
の巻取装置で、巻取軸の回転速度である複数の速度デー
タを記憶し、帯状体の巻取位置すなわち巻取長さを検出
して帯状体の巻始めから巻終りまでの複数箇所の巻取位
置で、前記複数の速度データの中から各々の巻取位置に
対応した速度データを読み出して巻取軸の回転速度を制
御するよう構成したものである。

【０００５】その他にも、巻取速度制御方法とその装置
が特開昭６１−３６１５号公報に開示されている。これ
は近接センサからの信号をカウントすることにより製品
の巻取長さを検出し、製品の巻取長さから被巻取体の累
積巻取直径を算出し、その直径に対応する理論巻取回転
数すなわち巻取回転速度を速度ボリューム群の中から選
択して巻取軸の回転速度を制御するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アルミニウ
ム電解コンデンサや小型の２次電池のように、帯状体を
円筒形に巻取りして製品を形成する場合、帯状体の破損
やシワ、あるいは巻取形状のムラといった巻取りの品質
問題を抑制し、かつ生産性を向上させるためには巻取速
度を速くして、巻取時間を短縮する必要がある。

【０００７】また、前記巻取りの品質不具合は、帯状体
の移動速度が急変して帯状体が搬送経路中のローラなど
から飛び跳ねる程度に弛むと発生しやすいことが判明し
ており、さらに帯状体の移動速度は巻取軸の回転速度
と、その時の被巻取体の巻取直径で決定され、被巻取体
の巻取直径は巻取長さと帯状体の厚みにより決定するの
である。

【０００８】しかしながら、前記の特開平１−２２６６
５７号公報に開示された方法は、巻始めから巻終りまで
の巻取軸の回転速度である複数の速度データを記憶し、
帯状体の巻取位置すなわち巻取長さに対応した速度デー
タを読み出して巻取軸の回転速度を制御するものであ
り、帯状体の移動速度を直接制御していないため、巻取
軸の回転の減速停止時における帯状体の急制動を回避し
た巻取軸の回転速度の設定は可能であるが、前記のよう
に帯状体の移動速度は巻取軸の回転速度とその時の被巻
取体の巻取直径で決るため、帯状体の移動速度が巻始め
から巻終りまでの全体で最適になるように（特に帯状体
の移動速度パターンを台形形状、あるいは台形形状の傾
斜部を滑らかな曲線としたＳ字台形形状など）巻取軸の
回転速度を選定することは困難であり、結果として帯状
体の移動速度を速くすることができないという課題を有
していた。

【０００９】また、特開昭６１−３６１５号公報に開示
された方法はプレスラインにおいて使用される巻取装置
の巻取速度の制御を、製品の巻取長さから被巻取体の累
積巻取直径を算出し、その直径に対応する理論巻取回転
数すなわち巻取回転速度を速度ボリューム群の中から選
択して行うものであり、帯状体の移動速度を制御するよ
うにはなっているが、被巻取体の累積巻取直径を算出し
て巻取軸の速度を選択するまでに動作遅れが発生するた
め、プレスラインのように被巻取体の累積巻取直径が漸
次変化する場合には有効であるが、アルミニウム電解コ
ンデンサや小型の２次電池を巻取る場合のように、被巻
取体の累積巻取直径が微少時間で大きく変化する場合は
帯状体の移動速度すなわち巻取速度を制御することがで
きず、結果として帯状体の移動速度すなわち巻取速度を
高速にすることができないという課題を有していた。

【００１０】本発明は、前記従来の課題を解決しようと
するものであり、帯状体の破損や巻取形状のムラなどの
巻取品質の不具合を抑制し、かつ帯状体の移動速度すな
わち巻取速度を高速にして巻取時間を短縮できる帯状体
の巻取装置を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の帯状体の巻取装置は、帯状体を巻回した巻回
リールと巻回リールを回転駆動して帯状体を巻出し供給
するサーボモータなどでなる巻出駆動モータでなる１個
または複数の巻出部と、巻出部から巻出し供給された帯
状体を所定の巻取素子に巻取る巻取部と、巻取部への搬
送経路に配設した帯状体に所定の張力をトルクモータな
どの駆動により印加する１個または複数のダンサ部と、
外周面が前記帯状体と当接して帯状体の搬送に同期して
回転する回転体、前記巻出部から巻取部までのいずれか
一つの帯状体の搬送経路に配置され、回転体の回転状態
を検知する測長エンコーダでなる長さの検知部により構
成され、巻取部の巻取軸に帯状体を積層した端部を装着
し回転させて所定長さを巻取る際に、前記測長エンコー
ダの出力信号を巻取軸の回転駆動用の巻取軸サーボモー
タの位置フィードバックパルスとして使用して、巻取軸
における完全閉ループ系の巻取り長さ制御を行うことと
した帯状体の巻取装置としたものであり、帯状体の巻取
り長さと移動速度すなわち巻取速度を直接制御すること
ができ、帯状体の移動速度の急変を抑制して帯状体の移
動速度を高速にでき、巻取りの品質不具合の発生が無
く、巻取り時間の短縮を実現することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、帯状体を巻回した巻回リールと巻回リールを回転駆
動して帯状体を巻出し供給する巻出駆動モータでなる１
個または複数の巻出部と、巻出部から巻出し供給された
帯状体を所定の巻取素子に巻取る巻取部と、巻取部への
搬送経路に配設した帯状体に所定の張力を印加する１個
または複数のダンサ部と、外周面が前記帯状体と当接し
て帯状体の搬送に同期して回転する回転体、前記巻出部
から巻取部までのいずれか一つの帯状体の搬送経路に配
置され、回転体の回転状態を検知する測長エンコーダで
なる長さの検知部により構成され、巻取部の巻取軸に帯
状体を積層した端部を装着し回転させて所定長さを巻取
る際に、前記測長エンコーダの出力信号を巻取軸の回転
駆動用の巻取軸サーボモータの位置フィードバックパル
スとして使用して、巻取軸における完全閉ループ系の巻
取り長さ制御を行うこととした帯状体の巻取装置とした
ものであり、数値制御の位置決め制御で帯状体の巻取り
長さと移動速度を直接制御できるという作用を有するも
のである。

【００１３】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の巻取部における巻取り動作時は測長エンコーダ
の出力信号を巻取軸サーボモータの位置フィードバック
パルスとして使用し、巻取り動作以外の時は前記サーボ
モータ自身のモータエンコーダの出力信号を位置フィー
ドバックパルスとして使用するように、位置フィードバ
ックパルスの切換回路を設けてなるもので、巻取軸サー
ボモータに対して、同一の数値制御機構で帯状体の巻取
り長さ制御と巻取軸の回転数制御ができるという作用を
有するものである。

【００１４】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に記載の回転トルクが設定および制御可能なト
ルクモータをダンサ部の張力印加手段としたもので、ダ
ンサレバーのあらゆる位置で帯状体への印加張力値を一
定にでき、またダンサレバーが帯状体に印加する張力値
を変更できて巻取動作中の帯状体の弛みの発生を防止す
るという作用を有するものである。

【００１５】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
または２に記載の長さの検知部の設置されていない帯状
体の巻取り長さを制御するために必要な巻取り長さの補
正量を、帯状体の厚みと巻取り長さから自動計算するよ
うにしてなるもので、搬送経路に長さの検知部が設置さ
れていない帯状体を所定の長さに巻取ることができると
いう作用を有するものである。

【００１６】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
または２に記載の巻出リールの巻出駆動モータにサーボ
モータを使用し、巻出リールに巻回された帯状体の巻回
直径を検出する巻回材料径検出手段を設け、巻出リール
に巻回された帯状体の巻回直径を検出して、帯状体の巻
出しと巻取りを同期させてなるもので、帯状体を巻取中
のダンサレバーの動きを最小に、かつダンサレバーを小
型化でき、またダンサレバーの動作で発生する巻取中の
帯状体の張力変動を少なくできるという作用を有するも
のである。

【００１７】また、請求項６に記載の発明は、請求項５
に記載の巻出リールに巻回された帯状体の巻回材料径検
出手段として、ダンサ部のダンサレバーの変位を検出す
る変位検出部を設け、巻取り長さとダンサレバーの変位
および巻出軸の回転角度から計算して、巻出リールに巻
回された帯状体の巻回直径を随時求めるようにしてなる
もので、巻回リールに巻回された帯状体の直径を非接触
で、容易に検出できるという作用を有するものである。

【００１８】以下、本発明の一実施の形態における帯状
体の巻取装置について、図面を用いて説明する。

【００１９】図１は本発明の一実施の形態における帯状
体の巻取装置の構成概念図、図２は同巻取り動作を説明
する波形および速度パターン図、図３は同ダンサ部の印
加張力に関して説明する要部概念および波形図、図４は
同巻取り長さの周差に関して説明する要部断面図、そし
て図５は同巻出し動作を説明する波形および速度パター
ン図である。

【００２０】図１において、１、１ａ、１ｂ、１ｃは回
転自在な金属材あるいは絶縁材でなる巻回リールであ
り、絶縁体、導体、誘電体、磁性体あるいはそれらの複
合体などでなる帯状体２、２ａ、２ｂ、２ｃを巻回して
おり、中心部の駆動軸の一端に結合したサーボモータな
どの巻出駆動モータ３、３ａ、３ｂ、３ｃの回転駆動に
より帯状体２、２ａ、２ｂ、２ｃを巻出し供給する。以
上により巻出部を構成している。

【００２１】４、４ａ、４ｂ、４ｃは揺動自在な金属材
などでなるダンサレバーであり、一端に結合されたトル
クモータ５、５ａ、５ｂ、５ｃの駆動軸の回転駆動によ
り、トルクモータ５、５ａ、５ｂ、５ｃで発生させた回
転トルクを、ダンサレバー４、４ａ、４ｂ、４ｃの他端
に回転自在に取付けたローラ２８、２８ａ、２８ｂ、２
８ｃを介して帯状体２、２ａ、２ｂ、２ｃに付加して所
定の張力を印加する。

【００２２】そして、６、６ａ、６ｂ、６ｃはダンサレ
バー４、４ａ、４ｂ、４ｃの揺動変位を検出する光式、
電気式あるいは機械式のセンサーなどでなる変位検出部
である。

【００２３】７は外周面が帯状体２ｂの片面に当接して
帯状体２ｂの搬送移動に同期して回転する金属材あるい
は絶縁材などでなる回転体、８は回転体７の回転軸の一
端に結合されて回転体７の回転状態を検知する光式、電
気式あるいは機械式などでなる測長エンコーダであり、
これらにより構成される長さの検出部は複数ある帯状体
２、２ａ、２ｂ、２ｃのいずれか一つの帯状体（本実施
の形態では帯状体２ｂ）の搬送経路に配置される。

【００２４】回転体７の回転速度すなわち測長エンコー
ダ８の出力であるパルス信号１４は、切換回路２１を経
由して巻取軸サーボモータ１０のサーボ機構における位
置フィードバックのパルス信号１７として偏差カウンタ
２３へ伝達される。

【００２５】９は帯状体２、２ａ、２ｂ、２ｃを積層し
てなる４層構造体の端部を把持して装着し、円筒形に巻
取る巻取軸、巻取軸９の一端は巻取軸サーボモータ１０
に結合されて回転駆動される。

【００２６】１１は巻取軸サーボモータ１０に内蔵ある
いは連結されたモータエンコーダ、１２は前記の帯状体
２、２ａ、２ｂ、２ｃが積層された４層構造体を円筒形
に所定長さを巻取りしてなる被巻取素子である。

【００２７】巻取軸サーボモータ１０の回転速度すなわ
ちモータエンコーダ１１の出力であるパルス信号１５
は、切換回路２１を経由して巻取軸サーボモータ１０の
サーボ機構における位置フィードバックのパルス信号１
７に対する入力として偏差カウンタ２３および速度検出
器２５へ伝達されている。

【００２８】１３は金属材あるいは絶縁体でなる回転自
在なガイドローラであり、帯状体２、２ａ、２ｂ、２ｃ
を規制しガイドして集合させ積層するために搬送経路終
端の所定箇所に一対あるいは複数個配設されており、帯
状体２、２ａ、２ｂ、２ｃの搬送移動に同期して回転す
る。

【００２９】２２は帯状体２ｂあるいは巻取軸サーボモ
ータ１０への位置指令パルス信号１６を発生する位置指
令パルス発生器であり、偏差カウンタ２３へ入力される
位置指令パルス信号１６はパルス数で移動量を、そして
位置指令速度信号１６ａであるパルス周波数で帯状体の
移動速度すなわち巻取速度を検出あるいは設定する。

【００３０】偏差カウンタ２３は位置指令パルス信号１
６と位置フィードバックのパルス信号１７のパルス数の
累積差をカウントするのであり、２４は偏差カウンタ２
３からの出力信号を所定レベルまで増幅する位置誤差ア
ンプ、１８は位置誤差アンプ２４から出力される速度指
令電圧信号、１９は速度検出器２５から出力される速度
フィードバック電圧信号である。

【００３１】２６は速度指令電圧信号１８と速度フィー
ドバック電圧信号１９の相対あるいは絶対差を求める加
減算器、２７は加減算器２６からの出力信号を所定レベ
ルに増幅する速度誤差アンプであり巻取軸サーボモータ
１０にモータ制御信号２０を出力する。

【００３２】なお、速度検出器２５はモータエンコーダ
１１のパルス信号１５の周波数から巻取軸サーボモータ
１０の回転速度を検出する。

【００３３】次に、以上の構成でなる帯状体の巻取装置
の動作について図１〜図５を用いて説明する。図１にお
いて、まず、情報処理機構（図示せず、また以下ＣＰＵ
と称する）からの指示により切換回路２１をモータエン
コーダ１１からのパルス信号１５側から、測長エンコー
ダ８のパルス信号１４側に切換えて、位置指令パルス発
生器２２に対して位置と速度を設定してスタート指令を
与えると、位置指令パルス発生器２２から図２（ｂ）に
示す設定された速度形状パターン（本実施の形態では台
形状パターンの速度曲線）に対応した図２（ａ）に示す
位置指令パルス信号１６が出力され始める。

【００３４】なお、位置指令速度信号１６ａは位置指令
パルス信号１６の速度成分を理解し易くするために、縦
軸を位置指令パルス信号１６の速度成分であるパルス周
波数とし、横軸を経過時間とした位置指令の速度波形で
ある。

【００３５】図１において、位置指令パルス信号１６が
発生し出力されると、偏差カウンタ２３、位置誤差アン
プ２４、測長エンコーダ８、測長エンコーダ８のパルス
信号１４、切換回路２１および位置フィードバックのパ
ルス信号１７からなるサーボの位置フィードバックルー
プにより、位置フィードバックのパルス信号１７である
測長エンコーダ８のパルス信号１４の速度形状が、位置
指令パルス信号１６の速度形状パターンに追随するよう
に図２（ｃ）の速度指令電圧信号１８が発生する。

【００３６】図２（ｃ）に示すように速度指令電圧信号
１８は実線の曲線パターンを描くが、これは帯状体２、
２ａ、２ｂ、２ｃに厚みがあり巻取軸９において所定長
さを巻取る時に被巻取素子１２の巻取直径が増加してい
くためである。

【００３７】一般に、帯状体の移動速度すなわち巻取速
度は被巻取素子１２の巻取直径と巻取軸９の回転速度で
決定され、帯状体の移動速度が同一のときは被巻取素子
１２の巻取直径と巻取軸９の回転速度は反比例の関係
（被巻取素子１２の巻取直径がｎ倍になると、巻取軸９
の回転速度は１／ｎでよい）にあるためである。

【００３８】もし、帯状体２、２ａ、２ｂ、２ｃの厚み
が無限小で巻取軸９において所定長さに巻取る時に被巻
取素子１２の巻取直径が増加せず一定と仮定すると、速
度指令電圧信号１８は二点鎖線の台形形状パターンにな
る。

【００３９】速度指令電圧信号１８が発生すると、加減
算器２６、速度誤差アンプ２７、モータ制御信号２０、
巻取軸サーボモータ１０、モータエンコーダ１１、モー
タエンコーダ１１のパルス信号１５、速度検出器２５お
よび速度フィードバック電圧信号１９からなるサーボの
速度フィードバックループにより、速度フィードバック
電圧信号１９の特性パターン形状である巻取軸サーボモ
ータ１０の回転速度形状が速度指令電圧信号１８に追従
するように巻取軸サーボモータ１０を回転駆動させる。

【００４０】位置指令パルス発生器２２からの位置指令
パルス信号１６の出力が全て終了し、位置指令パルス信
号１６のパルス数と同数の測長エンコーダ８からの位置
フィードバックのパルス信号１７が偏差カウンタ２３へ
入力されると、偏差カウンタ２３内のカウントパルス数
の累積差が０になるため、速度指令電圧信号１８が０に
なり、巻取軸サーボモータ１０の回転が停止して巻取り
動作が完了する。

【００４１】巻取り動作が完了すると、前記の情報処理
機構からの指示により切換回路２１をモータエンコーダ
１１のパルス信号１５側に切換える。

【００４２】以上の動作により、測長エンコーダ８のパ
ルス数（移動量すなわち巻取長さ）とパルス周波数（移
動速度すなわち巻取速度）が位置指令パルス信号１６の
パルス数（移動量すなわち巻取長さ）とパルス周波数
（移動速度すなわち巻取速度）に追従するように巻取軸
サーボモータ１０を回転させることになるのである。

【００４３】すなわち、位置指令パルス信号１６により
帯状体２ｂの巻取り長さと移動速度すなわち巻取速度を
直接制御していることになり、帯状体２ｂを所定長さに
巻取ると同時に、帯状体２ｂの移動速度すなわち巻取速
度を台形状パターンの速度変化にすることができる。

【００４４】なお、切換回路２１により測長エンコーダ
８からのパルス信号１４とモータエンコーダ１１のパル
ス信号１５を、時分割で切換えて位置フィードバックの
パルス信号１７として使用することにより、巻取軸サー
ボモータ１０に対して同一の数値制御機構としての位置
指令パルス発生器２２により、帯状体を所定長さに巻取
る時の巻取り長さ制御と、原点復帰動作などの巻取軸の
回転数制御を行うことができる。

【００４５】また、図３に示すように、ダンサレバー４
が帯状体２に印加する張力値は各位置における張力ベク
トル３３の大きさであり、張力ベクトル３３は回転トル
クベクトル３４と軸力ベクトル３５のベクトル和で表わ
せる。

【００４６】従って、ダンサレバー４の位置を変位検出
部６で検出し、その位置における適切なトルク指令３０
をトルクモータ５に印加し、回転トルクベクトル３４の
大きさであるトルクモータ５の回転トルク３１を可変す
ることにより、ダンサレバー４の位置に関係なくダンサ
レバー４が帯状体２に印加する張力値３２を一定にする
ことができる。

【００４７】さらに、必要に応じてトルクモータ５に与
えるトルク指令３０を変更してダンサレバー４が帯状体
２に印加する張力値３２の値を変更することにより、巻
取り動作中の帯状体２の弛みなどの発生を防止すること
ができる。

【００４８】以上、帯状体２ａ、２ｂ、２ｃも前記と同
じ動作により帯状体２ａ、２ｂ、２ｃに印加する張力値
を一定、かつ帯状体２ａ、２ｂ、２ｃの弛みなどの発生
を防止することができるのである。

【００４９】さらにまた、図４に示すように、帯状体
２、２ａ、２ｂ、２ｃの積層された４層構造体を一回転
巻取ると、帯状体の厚みＴ、Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃのために
周差が存在し、帯状体２ｂの内側にある帯状体２ｃの巻
取り長さは帯状体２ｂに比べ、 Δｌｃ＝π（Ｔｂ＋Ｔｃ）短くなり、帯状体２ｂの外側にある帯状体２、２ａの巻
取り長さは帯状体２ｂに比べてそれぞれ、 Δｌ＝π（Ｔ＋２Ｔａ＋Ｔｂ） Δｌａ＝π（Ｔａ＋Ｔｂ）長くなり、複数のｎ回転巻取る場合には、それぞれｎ倍
された巻取り長さの差になる。

【００５０】このため、所定巻取り長さを巻取るために
必要な巻取り回転数ｎを、所定巻取り長さと帯状体の厚
みと巻取軸９の直径から近似的に計算で求めることによ
り、搬送経路に帯状体の長さ検出部である回転体７のあ
る帯状体２ｂと、搬送経路に帯状体の長さ検出部のない
帯状体２、２ａ、２ｃとの巻取り長さの差を計算で求め
ることが可能である。

【００５１】この巻取り長さの差を情報処理機構（ＣＰ
Ｕ）で自動計算して、巻取り長さの補正量として帯状体
２ｂに対する巻取り長さ指令を補正することにより、搬
送経路に帯状体の長さ検出部のない帯状体２、２ａ、２
ｃにおいても必要な長さのみを巻取ることができる。

【００５２】さらに、図１において、巻回リール１、１
ａ、１ｂ、１ｃに巻回された帯状体２、２ａ、２ｂ、２
ｃの直径は大きく、所定長さの被巻取素子１２を一個分
を巻取るのに必要な帯状体２、２ａ、２ｂ、２ｃを巻出
し供給しても、巻回リール１、１ａ、１ｂ、１ｃに巻回
された帯状体２、２ａ、２ｂ、２ｃにおける直径はほと
んど変化せず無視できるため、巻出駆動モータ３、３
ａ、３ｂ、３ｃの速度形状パターンが帯状体２、２ａ、
２ｂ、２ｃの巻出しの速度形状パターンとなり、巻出駆
動モータ３、３ａ、３ｂ、３ｃを台形状パターンの速度
で駆動することにより、容易に帯状体２、２ａ、２ｂ、
２ｃの巻出しの速度を台形状パターンにすることができ
る。

【００５３】一方、帯状体２、２ａ、２ｂ、２ｃの巻出
し供給を繰返すと、巻回リール１、１ａ、１ｂ、１ｃに
巻回された帯状体２、２ａ、２ｂ、２ｃにおける直径は
徐々に小さくなるが、巻出材料径検出手段（図示せず）
により、随時、前記直径を検出できるため、所定長さの
帯状体２、２ａ、２ｂ、２ｃを巻出し供給するのに必要
な巻出駆動モータ３、３ａ、３ｂ、３ｃの回転数を計算
で求めることができる。

【００５４】以上のことから、図５に示すように、巻回
リール１、１ａ、１ｂ、１ｃに巻回された帯状体２、２
ａ、２ｂ、２ｃにおける巻回直径の変化に対応して、巻
出駆動モータ回転速度４１の加速時間４３と等速時間４
４そして減速時間４５が帯状体の巻取速度４０に等し
く、かつ最高速度４６を速度波形と時間軸で囲まれた面
積４７が前記計算で求めた巻出駆動モータ３、３ａ、３
ｂ、３ｃの回転速度になるように、巻出駆動モータ回転
速度４１の速度形状パターンを変化させることにより、
帯状体の巻出速度４２が帯状体の巻取速度４０に等しく
なるように巻出駆動モータ３、３ａ、３ｂ、３ｃを駆動
することができる。

【００５５】よって、帯状体の巻出しと巻取りを同期さ
せることができ、巻取り中のダンサレバー４、４ａ、４
ｂ、４ｃの揺動を最小限にし、かつダンサレバー４、４
ａ、４ｂ、４ｃを小型化することができる。

【００５６】また、ダンサレバー４、４ａ、４ｂ、４ｃ
の揺動から発生する巻取り中の帯状体２、２ａ、２ｂ、
２ｃの張力変動をも最小限にすることができる。

【００５７】さらに、図１において、巻回リール１、１
ａ、１ｂ、１ｃに巻回された帯状体２、２ａ、２ｂ、２
ｃにおける巻回直径の初期値φ１、φａ１、φｂ１、φ
ｃ１を与えると、帯状体２、２ａ、２ｂ、２ｃを所定巻
取り長さＬ、Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃで巻出すのに必要な巻出
軸の初回の回転角度θ１、θａ１、θｂ１、θｃ１がそ
れぞれ、 θ１＝２×Ｌ／φ１ θａ１＝２×Ｌａ／φａ１ θｂ１＝２×Ｌｂ／φｂ１ θｃ１＝２×Ｌｃ／φｃ１として求めることができる。

【００５８】巻取りおよび巻出し動作を一回行った後、
ダンサレバー４、４ａ、４ｂ、４ｃの変位検出部６、６
ａ、６ｂ、６ｃにより、巻取り動作前後のダンサレバー
の変位を検出して、そのダンサレバー４、４ａ、４ｂ、
４ｃの変位から帯状体２、２ａ、２ｂ、２ｃの巻取り長
さと巻出し長さの差ΔＬ１、ΔＬａ１、ΔＬｂ１、ΔＬ
ｃ１を求めて、巻取り動作後の巻回リール１、１ａ、１
ｂ、１ｃに巻回された帯状体２、２ａ、２ｂ、２ｃにお
ける巻回直径φ２、φａ２、φｂ２、φｃ２をそれぞれ φ２＝２×（Ｌ＋ΔＬ１）／θ１ φａ２＝２×（Ｌａ＋ΔＬａ１）／θａ１ φｂ２＝２×（Ｌｂ＋ΔＬｂ１）／θｂ１ φｃ２＝２×（Ｌｃ＋ΔＬｃ１）／θｃ１と変更し、前記巻回直径を基にして次回の巻出軸の回転
角度θ２、θａ２、θｂ２、θｃ２を求める。

【００５９】巻取り動作を行う毎に、以上と同じ計算を
繰返して行えば、徐々に減少していく巻回リール１、１
ａ、１ｂ、１ｃに巻回された帯状体２、２ａ、２ｂ、２
ｃにおける巻回直径を随時かつ任意に求めることがで
き、巻回リール１、１ａ、１ｂ、１ｃに巻回された帯状
体２、２ａ、２ｂ、２ｃにおける巻回直径を非接触で、
かつ容易で安価に求めることができる。

【００６０】なお、本実施の形態では、台形状パターン
の速度で巻取りおよび巻出しを行ったが、台形状パター
ンの直線部をなめらかな曲線としたＳ字台形状パターン
の速度や、三角形状パターンの速度や、三角形状パター
ンの直線部をなめらかな曲線としたＳ字三角形状パター
ンの速度としても前記と同じく制御された巻出しおよび
巻取りが可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上のように、本発明による帯状体の巻
取装置によれば、帯状体の巻取り長さと移動速度すなわ
ち巻取速度を直接制御することができ、帯状体の移動速
度の急変を抑制し、帯状体の移動速度を高速にでき、巻
取りの品質不具合を無くし、巻取り時間の短縮が図れる
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における帯状体の巻取装
置の構成概念図

【図２】同実施の形態の巻取り動作を説明するための波
形図

【図３】同実施の形態のダンサ部の印加張力を説明する
ための説明図

【図４】同実施の形態の巻取り長さの周差を説明するた
めの説明図

【図５】同実施の形態の巻出し動作を説明するための波
形図

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ、１ｃ巻回リール２、２ａ、２ｂ、２ｃ帯状体３、３ａ、３ｂ、３ｃ巻出駆動モータ４、４ａ、４ｂ、４ｃダンサレバー５、５ａ、５ｂ、５ｃトルクモータ６、６ａ、６ｂ、６ｃ変位検出部７回転体８測長エンコーダ９巻取軸１０巻取軸サーボモータ１１モータエンコーダ１２被巻取素子１３ガイドローラ１４パルス信号１５パルス信号１６位置指令パルス信号１６ａ位置指令速度信号１７パルス信号１８速度指令電圧信号１９速度フィードバック電圧信号２０モータ制御信号２１切換回路２２位置指令パルス発生器２３偏差カウンタ２４位置誤差アンプ２５速度検出器２６加減算器２７速度誤差アンプ２８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃローラ３０トルク指令３１回転トルク３２張力値３３張力ベクトル３４回転トルクベクトル３５軸力ベクトル４０巻取速度４１巻出駆動モータ回転速度４２巻出速度４３加速時間４４等速時間４５減速時間４６最高速度４７面積

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大島育史大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者井上浩司大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者村重浩之大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者城土井貴博大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者松井英治郎大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5E082 AB04 AB09 BC38 BC40 EE03 KK02 LL05 MM11 MM21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯状体を巻回した巻回リールとこの巻回
リールを回転駆動して帯状体を巻出し供給する巻出駆動
モータでなる１個または複数の巻出部と、この巻出部か
ら巻出し供給された帯状体を所定の巻取素子に巻取る巻
取部と、この巻取部への搬送経路に配設した帯状体に所
定の張力を印加する１個または複数のダンサ部と、外周
面が前記帯状体と当接して帯状体の搬送に同期して回転
する回転体、前記巻出部から巻取部までのいずれか一つ
の帯状体の搬送経路に配置され、回転体の回転状態を検
知する測長エンコーダでなる長さの検知部により構成さ
れ、前記巻取部の巻取軸に帯状体を積層した端部を装着
し回転させて所定長さを巻取る際に、前記測長エンコー
ダの出力信号を前記巻取軸の回転駆動用の巻取軸サーボ
モータの位置フィードバックパルスとして使用して、前
記巻取軸における完全閉ループ系の巻取り長さ制御を行
う帯状体の巻取装置。
【請求項２】巻取部における巻取り動作時は、測長エ
ンコーダの出力信号を巻取軸サーボモータの位置フィー
ドバックパルスとして使用し、巻取り動作以外の時は前
記サーボモータ自身のモータエンコーダの出力信号を位
置フィードバックパルスとして使用するように、前記位
置フィードバックパルスの切換回路を設けてなる請求項
１に記載の帯状体の巻取装置。
【請求項３】回転トルクが設定および制御可能なトル
クモータをダンサ部の張力印加手段とした請求項１また
は２に記載の帯状体の巻取装置。
【請求項４】長さの検知部の設置されていない帯状体
の巻取り長さを制御するために必要な巻取り長さの補正
量を、帯状体の厚みと巻取り長さから自動計算するよう
にしてなる請求項１または２に記載の帯状体の巻取装
置。
【請求項５】巻出リールの巻出駆動モータにサーボモ
ータを使用し、巻出リールに巻回された帯状体の巻回直
径を検出する巻回材料径検出手段を設け、巻出リールに
巻回された帯状体の巻回直径を検出して、帯状体の巻出
しと巻取りを同期させてなる請求項１または２に記載の
帯状体の巻取装置。
【請求項６】巻出リールに巻回された帯状体の巻回材
料径検出手段として、ダンサ部のダンサレバーの変位を
検出する変位検出部を設け、巻取り長さとダンサレバー
の変位および巻出軸の回転角度から計算して、巻出リー
ルに巻回された帯状体の巻回直径を随時求めるようにし
てなる請求項５に記載の帯状体の巻取装置。