JP2003522033A - 研削盤 - Google Patents
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
Abstract
Description
ダなどのロールの外面を研削するための研削盤であって、そのロールに本質的に
平行な方向およびロールに対する遠近方向に変位可能な研削機構を備える研削盤
に関する。
大型の衛生紙(ヤンキー)用あるいは光沢仕上げ用シリンダに対して、ロール研
削機やいわゆるプロファイル研削機が使用されてきた。こうしたプロファイル研
削あるいはならい研削機を、回転するシリンダに対して横方向に移動させること
により、滑らかな輪郭を研磨することができる。しかしながら、この種のプロフ
ァイル機械の重量は4トンを超えるため、輸送やスペースが問題となる。表面の
細かい破損部(粗さ)の除去には、これまで使用されてきた研磨処理よりもプロ
ファイル研削あるいはならい研削の関わる比率が大幅に高いため、かなりの再設
置作業が必要となる。大型の衛生紙(ヤンキー)用あるいは光沢仕上げ用シリン
ダの修繕にこれまで使用されてきたプロファイル研削あるいはならい研削では、
大型ベンチタイプの研削盤を設置しなければならず、これには以下のような欠点
がある。 −世界各地への運搬が重くてかさばる。 −海上輸送を利用するため、航路が長い。 −シリンダの下での設置および準備に比較的長い時間がかかる。 −この研削盤用のスペースを確保するために主要な抄紙機構成要素を取外して、
また取りつけなければならない。
び取外し時間を削減することができる。こうした研磨研削機は小型で、その重量
は約0.5トンである。研磨研削機は通常、国際出願公開第WO9803304
号および同第9302835号などに開示されているようにベルトあるいは帯環
研削機で形成されている。この種の機械を用いると十分に大きな動力が得られる
が、これは通常、シリンダの形状変更に使用するものではない。すなわち、引掻
きや傷跡などの修復にのみ使用する。帯環研削機をシリンダのスクレーパブレー
ドに装着すると、費用をかけずにシリンダに沿って横方向に移動させるように設
置することができる。
力で空圧によりシリンダに押し付けることができる。しかしながら、こうした圧
力は、基準がある場合にのみ調節することができるものである。大型機械床や研
削機械上の物理的基準面による基準が設けられているプロファイル研削機とは違
い、研磨研削機にはこうした基準が設けられていない。特に、シリンダの形状や
同心度を修復しなければならない場合などに、スクレーパブレードを基準として
使用することができない。
304号および同第9302835号などに開示された研削機械とほぼ同じにす
ることができるが、プロファイル研削を行なうこともできる、上述した種類の研
削盤を提供することである。
ール軸に平行に調節された少なくとも1本の基準線に対する位置を、この基準線
に好ましくは垂直な面内に特定するために、研削機構に付随してその研削機構と
共に変位可能な測定システムを設ける。こうした測定システムで得られる測定値
に基づいて、研削機構で得る研削効果を制御する。
の作動力や接触圧力をそれに対応させながら制御することができる。研削盤をプ
ロファイル研削に用いる場合にも、こうした仮想基準が設けられていれば、その
基本構造を、国際特許公開第WO9803304号および同第9302835号
に開示された例などの研磨研削機械などの通常の研磨機とほぼ同じにすることが
できる。これらの特許内容全体を本明細書内に引用したものとする。
ったワイヤとして設ける。
は垂直な面内における研削機構の傾斜度を特定する、かつ/またはロールの角度
位置を特定するように、この測定システムを配置することができる。
て、三角路測定手段を備えることができる。
定システムを設ける。
行なうように、制御可能である。しかしながら、測定および研削サイクルを交互
に行なうように研削盤を制御すると好ましい。
する。
スクレーパブレードに代わりとなっているレール上に搭載し、スクレーパブレー
ドあるいはレールそれぞれに沿って変位自在にすると好ましい。
ダあるいは光沢仕上げ用シリンダにおける抄紙機ロールのようなロール14の外
面12を研削するために設けられている。
ール軸に垂直な方向にロール14に対して遠近移動もできる研削機構16が含ま
れる。
のシステム18を設ける目的は、ロール14に対する変位可能な研削機構16の
位置、およびそのロール14外に設けられてロール軸に平行に調節された少なく
とも1本の基準線20、22に対する変位可能な研削機構16の位置を特定する
ことである。この相対的な位置は、少なくとも1本の基準線20、22に垂直な
面内で特定する。こうした測定システム18で得られる測定値に基づいて、研削
機構16で得る研削効果を制御する。
軸に平行に張ったワイヤとして設ける。
準線20、22に好ましくは垂直な面内における研削機構の傾斜度を特定する、
かつ/またはロール14の角度位置を特定するように、さらにこの測定システム
18を配置することができる。
段を、ロール14の外面の輪郭を特定するために用いると好ましい。原理として
この研削盤10は、測定および研削サイクルを平行してあるいは交互に行なうよ
うに、制御可能である。しかしながら、測定および研削サイクルを交互に行なう
ように研削盤を制御すると好ましい。
レード24上および/または付随するスクレーパ梁24´上に搭載することがで
きる。別の方法として、研削機構16を、一時的にスクレーパブレードの代わり
に用いているレール上に搭載することができる。いずれの場合も、搭載した研削
機構16をスクレーパブレード24およびレールに沿って変位可能とする。
び同第9302835号などに開示されたような通常の研磨機の場合と同様にす
ることができる。しかしながら、仮想基準を設けた研削盤も、プロファイル研削
あるいはならい研削用に使用可能である。この場合、研削機構16を、隆起部の
みを除去するように制御すると好ましい。
整された2本のワイヤ20、22の座標であり、X3が測定システム18と半径
をrとするロール14の外面との間の距離である。図2において、測定システム
18が発生する各レーザビームを「26」として示す。このロール14の例とし
てヤンキーシリンダなどが挙げられる。半径r自体は、以下の関数で特定可能で
ある。 このとき、「C」は校正されたパラメータである(ワイヤ位置など)。上述した
ように、測定システムに、三角路測定手段を備えることができる。2D走査(装
置)を設けると好ましい。
適用できるようにするため、こうした機械に必要なハードウェアおよびソフトウ
ェアを具備することができる。
関する情報を、研削機構16のホイールヘッドが印可する対応作動力および/ま
たは圧力を制御することにより、この偏差をなくすように処理することができる
。
ール)のクラウンあるいはクラウニングラインを記録するために配置することが
できる。 1.ロールの角度位置を特定する測定システム 2.横方向(cd)における位置を割り出す測定システム 3.少なくとも1本のスパン線の調整 4.少なくとも1本のスパン線と表面のクラウンラインとの間の半径方向距離を
特定する測定装置 5.クラウンラインのトポグラフィを算出する制御プロセッサ(PC)
が横方向(cd)に移動している間に、その時点におけるロールのクラウンライ
ンの局部座標を割り出すことができる。角度位置を特定するには、ロール周囲に
、基準マークを付した増分測定帯環(接着剤付き)を設けることができる。ある
いは、摩擦式ホイール通路センサおよび基準マークをロール上に設けることがで
きる。適した制御通路センサ(絶対測定)により、横方向(cd)における位置
を測定することができる。
、ならびに研削(研磨)位置の割り出しに必要なものである。
は複数本)を配置することにより、これらを、手の届かないロール軸に対する測
定用の基準とすることができる。スパン線(1本あるいは複数本)を調整すると
、ロールのクラウンラインに対する対応半径とずれた位置を割り出すための測定
ベースが得られる。
以上のワイヤを含むスパン線(1本あるいは複数本)により特定することができ
る。
における法線に対する測定装置の角度位置が割り出されるはずである。
を、並列に張られた2本のワイヤなど、2本の基準線により特定することができ
る。
ザ走査システム(1本のスパン線のみを使用する場合、傾斜計を用いて傾斜度を
測定してもよい)と、 −ロール表面までの距離を特定するレーザによる三角測量式距離計測器と、 −上述の構成要素を固定するための固定台と、 を備えることができる。
のユニットは、機械的に安定な方法で、給送路を備えた研磨ユニット上に搭載す
べきものである。
離の差異を、その時点における測定値とつり線ならびに補正形状に関する周知の
パラメータとから算出し、座標と併せて保存する。こうすることにより、つり線
および設置形状に関するパラメータがPCオフラインユニットに入力されるはず
である。ロール速度、給送速度およびCPU時間を調整すると、ロールのクラウ
ンラインのトポグラフィを、ロールのクラウンライン全体に伸びる螺旋上の予め
定められた格子に記録することができる。
整され、クラウンラインプロファイルを特定するために測定ベースとして利用可
能な調節機はない。したがって、クラウンラインのトポグラフィ(プロファイル
)を測定する際の本当の問題は、十分に正確な測定ベースを見出すことである。
基準線、好ましくは少なくとも1本のスパン線にすると好ましいが、レーザビー
ムも原理として利用可能である。少なくとも1本のスパン線を利用して得られる
利点の1つは、これをロール(ヤンキー架台部)軸に整合させて、クラウンライ
ンの基部および端部に装着できることである。これに対してレーザビームの場合
には、整合した後、ロールクラウンラインの一方の端部に固定できるだけである
。
グラフィを測定するには、そのトポグラフィを、正確に定められた距離値で研磨
用付属品の横方向に横切らせることができるようにしなくてはならない。したが
って、特にNC軸を設ける必要はない。手動で停止点から停止点まで横切らせる
ことも可能である。
と、 2.スパン線(1本あるいは複数本)を整合させるためのホルダおよびチャック
を固定するステップと、 3.円周測定値から、ヤンキーのクラウンライン半径の平均値を算出するステッ
プと、 4.ワイヤ(1本あるいは複数本)を張り、整合させるステップと、 5.レーザによる三角測量測定手段あるいは計器を半径方向に調節するステップ
と、を含むことができる。
ンダの軸から等距離に位置付けられた直線状の基準線(スパン線(1本あるいは
複数本))までの半径距離を測定できるだけである。
数本)の地図(形状を表す輪郭線)を測定顕微鏡で作成し、これを後で検討する
ことができる。
地図作成用レンズなどを利用可能である。スパン線(1本あるいは複数本)をこ
うしたレンズのテレセントリックな領域内に配置すると、これらを光源により照
明し、その輪郭線をダイオードによるラインとして地図に表すことができる。そ
の後、スパン線の直径、スパン線の図心位置、および対象領域におけるスパン線
の位置について検討することができる。
動させることができる。レーザビームは、レンズあるいは凹面鏡の焦点位置にあ
る回転鏡表面上に偏向され得る。ここから、鏡の回転に合わせて、このビームは
走査領域上に対して平行にシフトするため、これを反対側の受信機で受信するこ
とができる。
)を配置する必要がある。このようなスパン線の適用はまた、数種類の装置(懸
垂状態の制御、位置の限定)によっても実行可能である。こうした走査方法によ
り複数の測定および平均化を行い、正確さを高め、測定の不確かさを低減するこ
とができる。
スパン線の位置を記録すべきである。
が入手可能であり、その例として、増分距離センサ(変位トランスデューサ)、
誘導性プローブ、渦電流センサ、および光学センサが挙げられる。
解決策となる。三角測量式センサは、光線(好ましくはレーザビーム)がヤンキー
シリンダのクラウンライン上に定められた角度で入射するものとして説明するこ
とができる。その発光スポットは、その位置がセンサの対応距離に依存して変化
するため、受信機上の地図を形成する。この位置移動を、類似の光受信機(位置
に敏感に反応するセンサ)あるいはデジタルセンサ(フォトダイオードライン(
CCD))で受信する。
調節しなければならない。これにより、ワイヤ先端部およびワイヤ末端部からの
半径方向の距離がヤンキーシリンダの軸に対して調節され、ワイヤの両端部が、
例えば水平に位置合わせされることになる。
離を、ヤンキーシリンダの正面および背面付近に位置するクラウンライン表面ま
での2つの測定可能な半径方向の距離により調節する。これにより、ヤンキーシ
リンダの直径が、これらの調節位置の双方にてわかるはずである。このように双
方の調節位置にてヤンキーシリンダの平均直径を測定することは、ヤンキーシリ
ンダの演習を特定するための副尺スチール製ベルト式測定手段により実施するこ
とができる。測定した円周から、ヤンキーシリンダの半径平均値を算出する。こ
の値から、調節位置におけるヤンキーシリンダの調節すべきクラウンラインまで
の半径方向距離を特定することができる。
の測定値(cd、角度、md)を、限定した角度距離に維持された予め定められ
た軌道(螺旋)上に記録する。例証的測定サイクルの結果を図3(測定軌跡)お
よび図4(測定結果)に簡略に示す。
力により得られる材料の隆起分を、研磨帯環(研削ベルト)の幅全体に対して均
一に除去する。
うに研削力を特定する。
に維持することにより研削サイクルを最適化する。
角度位置に対して別々に行なうことができる。こうして研削軌道の具体的な形状
が得られる。この時、双方の研削ヘッドをそれぞれ、測定時に使用した地点に適
用する。この地点を、以下チェックポイントとする。表面の各位置が繰返し研磨
されるため、1つの研磨力入力が数箇所のチェックポイントに作用する。
ックポイントにおいても最小寸法より研磨しすぎないようにしなければならない
。
くてはならないため、横方向に現れる変化は非常に少なくなる可能性がある。こ
のため、最適化処理後も残る削り代上の残留物も許容範囲である。
特定)別個に算出することができる。(各角度に対する)最適化の問題を解決す
るには、同様に繰返して計算する必要がある。
てはならない。一般に、また、中断後すぐに引き続き継続する必要がある場合に
は特に、cdおよび角度について測定システムを確実に参照しなければならない
。
よび調整するための測定システム、制御駆動軸、および制御プロセッサ(PC)
の設置が挙げられる。
しなければならない。市販の構成要素を利用すると、確実に制御プロセッサ(P
C)とスムースに相互作用させられる。この測定システムを使用中の研磨研削機
上に搭載して、この研削機と共に機械方向(md)に移動させると好ましい。
CD)用駆動部を装備する。このコントローラにより、必要な測定および研削軌
道を確実に維持することができる。
号を算出しなければならない。この場合にも制御(液圧)駆動部を使用可能であ
る。コントローラに必要な測定信号を、制御プロセッサに対する検査値(軌跡)
として給送し戻すことができる。
レーパブレードホルダ上に搭載された帯環研削機構を備える研削盤を示す概略側
面図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 抄紙機ロール、特に衛生紙用シリンダあるいは光沢仕上げ用
シリンダなどのロール(14)の外面(12)を研削することを目的とし、ロー
ル(14)に本質的に平行な方向に変位可能であり、ロール(14)に対する遠
近方向に変位可能な研削機構(16)を備える研削盤(10)であって、 ロール(14)およびロール(14)外に設けられ前記ロール(14)の軸に
平行に調整された少なくとも1本の基準線(20、22)に対する変位可能な研
削機構(16)の位置を、好ましくは基準線(20、22)に垂直な平面内で特
定するために、研削機構(16)に付随して研削機構(16)と共に変位可能な
測定システム(18)を設けており、研削機構(16)による研削が、研削シス
テム(18)から得られた測定値に基づいて制御されていることを特徴とする研
削盤。 - 【請求項2】 前記研削システム(18)が前記研削機構(16)に搭載さ
れていることを特徴とする、請求項1に記載の研削盤。 - 【請求項3】 前記研削システム(18)がレーザ測定システムであること
を特徴とする、請求項1または2に記載の研削盤。 - 【請求項4】 少なくとも1本の基準線(20、22)が、前記ロール(1
4)の軸に平行に張られたワイヤとして設けられていることを特徴とする、請求
項1〜3いずれか1項に記載の研削盤。 - 【請求項5】 前記研削機構(16)が、隆起部のみを除去するように制御
されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の研削盤。 - 【請求項6】 少なくとも2本の基準線が設けられており、該基準線(20
、22)に好ましくは垂直な面内における前記研削機構(16)の傾斜度および
/または前記ロール(14)の角度位置を特定するために、前記測定システム(
18)がさらに配置されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項
に記載の研削盤。 - 【請求項7】 前記測定システム(18)が三角路測定手段を備えることを
特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の研削盤。 - 【請求項8】 前記ロールの外側表面の形状を特定するために、前記測定シ
ステムが設けられていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載
の研削盤。 - 【請求項9】 測定および研削サイクルが交互に行なわれるように制御され
ていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の研削盤。 - 【請求項10】 前記研削機構(16)が帯環研削機構であることを特徴と
する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の研削盤。 - 【請求項11】 プロファイル研削を行なうように制御されていることを特
徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の研削盤。 - 【請求項12】 前記研削機構(16)が、前記ロールに付随するスクレー
パブレードホルダ上か、または一時的に該スクレーパブレードの代わりをしてい
るレール上に搭載されており、該スクレーパブレードおよびレールそれぞれに沿
って変位可能であることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項に記載の
研削盤。
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