JP2004255711A - 走間加工機 - Google Patents
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Abstract
【課題】ウェブに設けられたマークを用いることなく、任意のピッチで所定位置に加工を行う走間加工機を提供する。
【解決手段】ウェブとシリンダー外周面の一部に加工ツールを装着したシリンダーとウェブを走行させる駆動手段とシリンダーを回転駆動させる駆動手段とを備え、加工ツールの回転周長とウェブ走行長とを一致させて圧接することにより加工を行う走間加工機において、ウェブの加工されない長さとシリンダーの加工ツールの無い部分の長さを設定することによって、加工ツールのエンドを検出したあと、シリンダーの回転周長とウェブ走行長を計測することによりシリンダーを回転駆動させる駆動手段を加減速させてウェブの加工されない長さの走行時間と加工ツールの無い部分の長さの回転時間とを一致させるように制御する。
【選択図】図9
【解決手段】ウェブとシリンダー外周面の一部に加工ツールを装着したシリンダーとウェブを走行させる駆動手段とシリンダーを回転駆動させる駆動手段とを備え、加工ツールの回転周長とウェブ走行長とを一致させて圧接することにより加工を行う走間加工機において、ウェブの加工されない長さとシリンダーの加工ツールの無い部分の長さを設定することによって、加工ツールのエンドを検出したあと、シリンダーの回転周長とウェブ走行長を計測することによりシリンダーを回転駆動させる駆動手段を加減速させてウェブの加工されない長さの走行時間と加工ツールの無い部分の長さの回転時間とを一致させるように制御する。
【選択図】図9
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、紙、プラスチック、繊維、金属箔、フィルム及びそれらの複合材などの帯状の材料(ウェブ)を走行させながら、版、ダイ、型などの加工物(加工ツール)を装着したシリンダーを数値制御駆動により加工ツールをウェブの所定位置に圧接して加工を行う走間加工機に関する。
【0002】
【従来の技術】
図10に、従来の印刷装置の構成を示す(特許文献1 参照)。
印刷装置は、版胴41と圧胴43とアニロックスロール44とインクチャンバー45とを備えている。
インクチャンバー45のインクは一旦アニロックスロール44の表面に移され、該アニロックスロールに接して回転する版42の凸部表面に塗布される。この版の凸部のインクがシートに塗布されるのである。圧胴43はサーボモータM1によって回転駆動されるもので、その回転速度は制御装置(図示せず)によって制御される。また、版胴41も別のサーボモータM2によって独立に回転駆動され、その回転は制御装置によって圧胴とは独立に制御される。なお版胴41に対する版42の取付は図10(b)に示すように、版胴41の外周面に磁着するシート状の磁石に両面粘着テープで貼り付けられる。版42を磁石に張り付けた版ユニットを各種用意しておき、必要に応じて適宜取り換えるようにすることが便利である。なお、版42の取り換えは、当該版を磁石ごと版胴から取り外し、新たな版ユニット(磁石付き)を版胴41の外周面に磁着するだけでよいので、きわめて簡単である。
【0003】
次に印刷装置の動作を説明する。
圧胴43は予め設定された所定の回転速度で回転する。この回転速度は、制御装置に設けた設定手段により任意に設定できる。一方、版胴41の回転速度は、所定の周期で変化させられる。図8(c)に版胴41の回転速度の変化を例示する。(i)のサイクルでは、低速から所定の高速に加速して所定角度回転し、その後減速して所定時間低速で回転する動作を1ピッチ間で繰り返す。この場合高速域が印刷域であり、この時の版胴の周速度はシートの移動速度すなわち圧胴の周速度と同じである。一方、(ii)は印刷域よりも印刷間隔部を高速にする例を示す。この例では、圧胴の周速度と等しい周速度で印刷が行い、印刷が行われない間隔部(非印刷域)では加速と減速を行って、トータルとして版胴の1回転による移動距離を1ピッチ分に調整する。上記速度制御における1ピッチの下限は版長(シートの移動方向における版の長さ)と加速・減速域を合わせた長さであるが、1ピッチの上限はない。
【0004】
印刷装置では、マーク検出センサ51の検出結果に基づいて所定の位置に印刷が行われるように版胴41の回転が制御される。すなわち、シートに予めマーク(切断、印刷等の目印)50が印刷され、既存の印刷のピッチを設定手段によって制御装置に入力すると、マーク検出センサ51によって基準マークの測長を行いながらピッチ内の任意の位置(設定手段によって設定が可)に印刷が行われる。なお、既存印刷物の多少のピッチのずれに対しては、マークの検出に基づいて自動補正が行われ、常に適正位置に印刷されるように制御される。上記印刷速度は、シートの移動速度、すなわち版胴の回転速度に自動追従するように構成されているので、印刷速度を変更してもピッチのずれは生じることはなく、良好な印刷が行われる。一方、シートに既存印刷がない場合は、設定手段によって外部から制御装置に入力されたピッチの任意の位置に印刷が行われる。この場合も同様に印刷速度はシートの移動速度に自動追従する。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−260323
(図2,4 段落(0011)〜(0013),(0015)〜(0017))
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の印刷装置は、シートに予めマークを印刷してマーク検出センサによって基準マークの測長を行いながらピッチ(版胴の1回転によるシートの移動距離)内の任意の位置に印刷を行うものであり、マークのピッチにより印刷位置が限定される。したがって、印刷位置のピッチを任意に変えることは困難である。
本発明は、シートに設けられたマークを用いることなく、ウェブ(シート)の加工されない長さと加工ツール(版)の無い部分の長さを設定することにより任意のピッチで所定位置に加工を行う走間加工機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、ウェブとシリンダーとシリンダー外周面の一部に装着した加工ツールとウェブを走行させる駆動手段とシリンダーを回転駆動させる駆動手段とを備え、加工ツールをウェブの予め設定された所定位置に同期させ、加工ツールの周速度とウェブ走行速度とを一致させて圧接することにより加工を行う走間加工機において、ウェブの加工されない長さLとシリンダーの加工ツールの無い部分の長さLqを設定し、シリンダーを回転駆動させる駆動手段を加減速させてウェブの加工されない長さLの走行時間と加工ツールの無い部分の長さLqの回転時間とを一致させるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図1〜9を参照して説明する。
本発明の走間加工機のウェブ、シリンダー、加工ツール、ピンチロールの構成は図10(a)に記載のシート、版胴、版、圧胴と対応する。
シリンダー11は、円筒の形状を有し、その外周面に版、ダイ、型などの加工ツール12をマグネット、接着材などにより装着させて構成する。
図1にシリンダーの断面の例を示す。
Lp:加工ツールの円周方向の長さ(以下、「加工長」という)
Lq:加工ツールの無い部分の円周方向の長さ(以下、「制御長」という)
Lp+Lq=πD:シリンダーの円周長(ここで、Dはシリンダーの直径を示す)
図2に加工後のウェブ10の例を示す。
Lp:加工ツールにより加工された長さ(=「加工ツールの加工長」という)
L:加工されない長さ(以下、「ブランク長」という)
Lp+L:ピッチ又はリピート長
【0009】
本発明の走間加工機の制御について説明する。
▲1▼L>Lqの場合
シリンダーの周速度を図3に示す。
ウェブ10がブランク長Lを進む間にシリンダー11を(L−Lq)分シリンダーをウェブ速度Vより減速させれば、結局その間にシリンダーはL−(L−Lq)=Lqだけ進んだことになり、その後ウェブと同期して加工長Lp進む。次にLp終点(以下「Lpエンド」という)からシリンダーを変速させて繰り返せば良い。
▲2▼Lq=Lの場合
ピッチ=Lp+L=Lp+Lq=πDであり、シリンダーはウェブ速度と同期して回転する。
▲3▼L<Lqの場合
シリンダーの周速度を図4に示す。
ウェブがブランク長L進む間に、シリンダーを(Lq−L)分シリンダーをウェブ速度Vより増速させれば良い。すなわちその間にシリンダーはL+(Lq−L)=Lq進んだことになり、その後ウェブと同期して加工長Lp進む。次にLpエンドからシリンダーを変速させて繰り返せば良い。
【0010】
上記の数値制御において重要な条件がある。
すなわち、ウェブがブランク長L進む間(以下「送り時間」という)にシリンダーの変速を終了させなければ同期(ウェブ速度=シリンダー周速度)に入れない。ところが加(減)速度(α)にはモータトルクとイナーシャ(モータ軸換算)によって限度がある。加(減)速に要する時間を変速時間とすると、
送り時間≧変速時間
が必要条件である。
▲1▼ L>Lqの場合
図5に示すように加速度をαとし、加(減)速時間をいずれも△とすると、
|Lq−L|=α△・△となる。
▲2▼Lq>Lの場合
図6に示すように
Lq−L=α△・△となる。
よって、いずれも
【数1】
【0011】
走間加工機に属するロータリーシャーなどの切断機では加工長Lpに当たる刃先の幅が微少であり、レーキ(鋏のように切るための傾斜)がついていてもシリンダー円周長に比べ僅かであり、且つそれが一定である。しかしながら本願の走間加工機では加工長Lpが長短いろいろあり、従って制御長Lq(=πD−Lp)もいろいろである。この点、切断機のように単純ではない。
製品のピッチは当然いろいろであるからブランク長L((ピッチ)−Lp)もいろいろである。従って、本願の走間加工機では理論式としては(2)で示すような速度制限が重要となる。
L(ブランク長),Lq(制御長),α(加速度)に基づき(2)式を用いて設計上のVmaxテーブルを作ることができる。しかし、実際には変速終了時に制御整定時間が必要となるので、実際上のウェブ速度Vmaxは理論上のVmaxより少し低下させるようにする。また、後述するように速度制限にかかるところは同じく少し低下させるようにする。
これらのため理論上のVmaxを基準にして試運転により現場合わせの修正を加えたVmaxテーブルを作っておく。こうすると、LqとLとをアドレスとして現場で直ちにVmaxを読み出し安心して高い生産速度を選定することができる。
【0012】
L>Lqの場合、シリンダー11は逆転することが想定される(図8 点線部分参照)。この際、シリンダーは停止せず外部から設定された最小速度(Vmin)を保持したまま加速に移るように制御する。
その理由を図7の印刷加工を例にとり説明する。
印刷加工は、インクつぼからインク出しローラとインク付けローラを介してシリンダーの版にインクが塗布されウェブに印刷することにより行われる。しかしながらシリンダーが逆転した場合、あるいは停止した場合においてはインク出しローラとインク付けローラも逆転、あるいは停止することによりインク出しローラとインク付けローラを介して加工ツール(版)12へのインクの均一な塗布が行われなくなり、印刷ムラが生じる恐れがある。このためにシリンダーの逆転は勿論、停止も許されないため、図8に示すように微動(最小速度Vmin)で正転するように制御する。また、シリンダーの逆転、あるいは停止が可能な加工においてはVminをマイナス(逆転)、あるいはゼロ(停止)するように制御することもできる。
【0013】
(実施例)
本発明の走間加工機の実施例を図9を参照して説明する。
シリンダー11には加工ツール12が装着されており、ピンチロール13がウェブ10をシリンダー11に圧接させる。フィードロール14が圧接している測長ロール15にエンコーダ16がついていてエンコーダ16のパルスはその周波数から周波数/速度変換器FV24がウェブ速度Vに変換し、また累積器ACC27で累積されてウェブ長L1に変換される。
シリンダー11とピンチロール13の軸は減速ギアー17を介してサーボモータ18で駆動される。モータ軸のエンコーダ19のパルスはその周波数から周波数/速度変換器FV22で速度(周速度)に変換して速度フィードバックVcとし、累積器ACC29で累積されてシリンダー長L2に変換される。
ドライバー20は速度基準VR、あるいは最小速度(Vmin)と速度フィードバックVcとからモータを速度制御する半導体電力変換器であり、モータの種類(直流機、誘導機、交流機)とパワーによってサイリスタコンバータ、DCチョッパ、ベクトルインバータ、PWMインバータなど各種のものが利用できる。
ウェブ10のブランク長Lとシリンダー制御長Lqとは外部の設定で与えられる。Vmaxテーブルは予め前述したようにメモリに記憶されている。このVmaxテーブルを用いて、許容最大ウェブ速度Vmax以下にウェブ速度を設定して、走間加工機は運転される。
【0014】
シリンダー円周面の加工ツールは円周沿いにLpの長さであるが、Lpエンドの下死点通過を検出するセンサーをここではLpセンサーと呼ぶことにする。このセンサーとしては光学的なものでも良いし、シリンダー軸に取り付けるアブソリュートエンコーダでも良い。
数値速度変換器であるDV26は、長さの数値E=L−Lq−L1+L2を速度V0に変換するが線形変換ではなく長さEの直線的変化を速度V0の直線的変化に近似させる非線形変換を行う。又、DV26には出力V0の傾斜、すなわち加速度αの設定が可能であり、ここではαに設定されているとする。
数値速度変換器DV26の出力V0は周波数/速度変換器24の出力Vと加算器25によりVR(=V−V0)が計算され、比較器CP23に入力される。比較器23ではVRと設定された最小速度Vminが比較され、VRまたはVminの大きい値が出力される。比較器23の出力は周波数/速度変換器FV22の出力Vcと加算器21により((VRまたはVmin)−Vc)が計算されてドライバ20に出力される。
【0015】
動作説明は運転中のワンピッチ終了時点、加工ツールの回転が終わりLpエンドがウェブから離れる瞬間から、いいかえればLpセンサーが信号を発したところから始める。この信号によって累積器ACC27,29がクリア(L1=L2=0)され、E=L−Lqが数値速度変換器DV26によってV0となって、V−V0=VRが速度基準となる。L>LqのときはV0が正、V−V0=VRはウェブ速度Vより小さく減速に入り、図3、図5のようになる。そのため、L1に比べてL2が小さくなるため加算器28の出力E=L−Lq−L1+L2がプラスからゼロに向かいついにはE→0、すなわちV0→0 L1−L2=L−Lqとなる。
すなわち、その間のウェブ長L1がLのとき、シリンダー周長L2は制御長Lqに同じ、その後はL1の増加とL2の増加が等しく、同期してLp間ツールによる加工が行われる。Lpエンドを迎えるとLpセンサーの信号によりE=L−Lqとなり上記の繰り返しとなる。
【0016】
念のため、L<Lqついても説明する。
累積器ACC27,29のL1とL2がクリアされるとE=L−Lqが数値速度変換器DV26によりV0となるが負でありV−V0=VR>Vとなり増速に入り、図4,図6のようになる。そのためにL1に比べL2が大きくなるためE=L−Lq−L1+L2がマイナスからゼロへ向かい遂にはE→0、すなわちV0→0、L1−L2=L−Lqとなる。すなわちその間のウェブ長L1がLのとき、シリンダー長L2は制御長Lqに同じ、その後はL1の増加に追従してL2が増加するので同期してLp間ツールによる加工が行われる。Lpエンドを迎えるとLpセンサーの信号によりE=L−Lqとなり上記の繰り返しとなる。
また、図9には示していないが、ウェブにはマークが印刷されていてマークセンサーにより、ウェブ長の測長ACCの内容L1がチェックすることにより修正され、また、Lpセンサー又は別に設けられる原点センサーによりシリンダー周長の測長ACCの内容L2をチェックすることにより修正して、さらに精度を高めることができる。
【0017】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、シリンダーに装着する、版、ダイ、型などのツールのサイズがいろいろになっても、紙、プラスチック、繊維、金属箔、フィルム、複合材などのウェブのいろいろなピッチに対して、加工されない長さ(ブランク長L)と加工ツールの無い部分の円周方向の長さ(加工長Lq)を設定することにより任意のピッチで所定位置に加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】シリンダーの断面図。
【図2】加工後のウェブの正面図。
【図3】L>Lqの場合のシリンダーの周速度を示す図。
【図4】L<Lqの場合のシリンダーの周速度を示す図。
【図5】L>Lqの場合の条件を説明する図。
【図6】L<Lqの場合の条件を説明する図。
【図7】印刷加工を説明する図。
【図8】シリンダーの最小周速度を説明する図。
【図9】本発明の走間加工機の構成例を示す図。
【図10】従来の印刷装置を説明する図。
【符号の説明】
10・・・ウェブ、11・・・シリンダー、12・・・加工ツール、13・・・ピンチロール、14・・・フィードロール、15・・・測長ロール、16,19・・・エンコーダ、17・・・減速ギアー、18・・・サーボモータ、20・・・ドライバー、23・・・比較器、21,25,28・・・加算器、22,24・・・周波数/速度変換器、26・・・数値速度変換器、27,29・・・累積器、30・・・演算器、31・・・Vmaxテーブル
【発明の属する技術分野】
この発明は、紙、プラスチック、繊維、金属箔、フィルム及びそれらの複合材などの帯状の材料(ウェブ)を走行させながら、版、ダイ、型などの加工物(加工ツール)を装着したシリンダーを数値制御駆動により加工ツールをウェブの所定位置に圧接して加工を行う走間加工機に関する。
【0002】
【従来の技術】
図10に、従来の印刷装置の構成を示す(特許文献1 参照)。
印刷装置は、版胴41と圧胴43とアニロックスロール44とインクチャンバー45とを備えている。
インクチャンバー45のインクは一旦アニロックスロール44の表面に移され、該アニロックスロールに接して回転する版42の凸部表面に塗布される。この版の凸部のインクがシートに塗布されるのである。圧胴43はサーボモータM1によって回転駆動されるもので、その回転速度は制御装置(図示せず)によって制御される。また、版胴41も別のサーボモータM2によって独立に回転駆動され、その回転は制御装置によって圧胴とは独立に制御される。なお版胴41に対する版42の取付は図10(b)に示すように、版胴41の外周面に磁着するシート状の磁石に両面粘着テープで貼り付けられる。版42を磁石に張り付けた版ユニットを各種用意しておき、必要に応じて適宜取り換えるようにすることが便利である。なお、版42の取り換えは、当該版を磁石ごと版胴から取り外し、新たな版ユニット(磁石付き)を版胴41の外周面に磁着するだけでよいので、きわめて簡単である。
【0003】
次に印刷装置の動作を説明する。
圧胴43は予め設定された所定の回転速度で回転する。この回転速度は、制御装置に設けた設定手段により任意に設定できる。一方、版胴41の回転速度は、所定の周期で変化させられる。図8(c)に版胴41の回転速度の変化を例示する。(i)のサイクルでは、低速から所定の高速に加速して所定角度回転し、その後減速して所定時間低速で回転する動作を1ピッチ間で繰り返す。この場合高速域が印刷域であり、この時の版胴の周速度はシートの移動速度すなわち圧胴の周速度と同じである。一方、(ii)は印刷域よりも印刷間隔部を高速にする例を示す。この例では、圧胴の周速度と等しい周速度で印刷が行い、印刷が行われない間隔部(非印刷域)では加速と減速を行って、トータルとして版胴の1回転による移動距離を1ピッチ分に調整する。上記速度制御における1ピッチの下限は版長(シートの移動方向における版の長さ)と加速・減速域を合わせた長さであるが、1ピッチの上限はない。
【0004】
印刷装置では、マーク検出センサ51の検出結果に基づいて所定の位置に印刷が行われるように版胴41の回転が制御される。すなわち、シートに予めマーク(切断、印刷等の目印)50が印刷され、既存の印刷のピッチを設定手段によって制御装置に入力すると、マーク検出センサ51によって基準マークの測長を行いながらピッチ内の任意の位置(設定手段によって設定が可)に印刷が行われる。なお、既存印刷物の多少のピッチのずれに対しては、マークの検出に基づいて自動補正が行われ、常に適正位置に印刷されるように制御される。上記印刷速度は、シートの移動速度、すなわち版胴の回転速度に自動追従するように構成されているので、印刷速度を変更してもピッチのずれは生じることはなく、良好な印刷が行われる。一方、シートに既存印刷がない場合は、設定手段によって外部から制御装置に入力されたピッチの任意の位置に印刷が行われる。この場合も同様に印刷速度はシートの移動速度に自動追従する。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−260323
(図2,4 段落(0011)〜(0013),(0015)〜(0017))
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の印刷装置は、シートに予めマークを印刷してマーク検出センサによって基準マークの測長を行いながらピッチ(版胴の1回転によるシートの移動距離)内の任意の位置に印刷を行うものであり、マークのピッチにより印刷位置が限定される。したがって、印刷位置のピッチを任意に変えることは困難である。
本発明は、シートに設けられたマークを用いることなく、ウェブ(シート)の加工されない長さと加工ツール(版)の無い部分の長さを設定することにより任意のピッチで所定位置に加工を行う走間加工機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、ウェブとシリンダーとシリンダー外周面の一部に装着した加工ツールとウェブを走行させる駆動手段とシリンダーを回転駆動させる駆動手段とを備え、加工ツールをウェブの予め設定された所定位置に同期させ、加工ツールの周速度とウェブ走行速度とを一致させて圧接することにより加工を行う走間加工機において、ウェブの加工されない長さLとシリンダーの加工ツールの無い部分の長さLqを設定し、シリンダーを回転駆動させる駆動手段を加減速させてウェブの加工されない長さLの走行時間と加工ツールの無い部分の長さLqの回転時間とを一致させるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図1〜9を参照して説明する。
本発明の走間加工機のウェブ、シリンダー、加工ツール、ピンチロールの構成は図10(a)に記載のシート、版胴、版、圧胴と対応する。
シリンダー11は、円筒の形状を有し、その外周面に版、ダイ、型などの加工ツール12をマグネット、接着材などにより装着させて構成する。
図1にシリンダーの断面の例を示す。
Lp:加工ツールの円周方向の長さ(以下、「加工長」という)
Lq:加工ツールの無い部分の円周方向の長さ(以下、「制御長」という)
Lp+Lq=πD:シリンダーの円周長(ここで、Dはシリンダーの直径を示す)
図2に加工後のウェブ10の例を示す。
Lp:加工ツールにより加工された長さ(=「加工ツールの加工長」という)
L:加工されない長さ(以下、「ブランク長」という)
Lp+L:ピッチ又はリピート長
【0009】
本発明の走間加工機の制御について説明する。
▲1▼L>Lqの場合
シリンダーの周速度を図3に示す。
ウェブ10がブランク長Lを進む間にシリンダー11を(L−Lq)分シリンダーをウェブ速度Vより減速させれば、結局その間にシリンダーはL−(L−Lq)=Lqだけ進んだことになり、その後ウェブと同期して加工長Lp進む。次にLp終点(以下「Lpエンド」という)からシリンダーを変速させて繰り返せば良い。
▲2▼Lq=Lの場合
ピッチ=Lp+L=Lp+Lq=πDであり、シリンダーはウェブ速度と同期して回転する。
▲3▼L<Lqの場合
シリンダーの周速度を図4に示す。
ウェブがブランク長L進む間に、シリンダーを(Lq−L)分シリンダーをウェブ速度Vより増速させれば良い。すなわちその間にシリンダーはL+(Lq−L)=Lq進んだことになり、その後ウェブと同期して加工長Lp進む。次にLpエンドからシリンダーを変速させて繰り返せば良い。
【0010】
上記の数値制御において重要な条件がある。
すなわち、ウェブがブランク長L進む間(以下「送り時間」という)にシリンダーの変速を終了させなければ同期(ウェブ速度=シリンダー周速度)に入れない。ところが加(減)速度(α)にはモータトルクとイナーシャ(モータ軸換算)によって限度がある。加(減)速に要する時間を変速時間とすると、
送り時間≧変速時間
が必要条件である。
▲1▼ L>Lqの場合
図5に示すように加速度をαとし、加(減)速時間をいずれも△とすると、
|Lq−L|=α△・△となる。
▲2▼Lq>Lの場合
図6に示すように
Lq−L=α△・△となる。
よって、いずれも
【数1】
【0011】
走間加工機に属するロータリーシャーなどの切断機では加工長Lpに当たる刃先の幅が微少であり、レーキ(鋏のように切るための傾斜)がついていてもシリンダー円周長に比べ僅かであり、且つそれが一定である。しかしながら本願の走間加工機では加工長Lpが長短いろいろあり、従って制御長Lq(=πD−Lp)もいろいろである。この点、切断機のように単純ではない。
製品のピッチは当然いろいろであるからブランク長L((ピッチ)−Lp)もいろいろである。従って、本願の走間加工機では理論式としては(2)で示すような速度制限が重要となる。
L(ブランク長),Lq(制御長),α(加速度)に基づき(2)式を用いて設計上のVmaxテーブルを作ることができる。しかし、実際には変速終了時に制御整定時間が必要となるので、実際上のウェブ速度Vmaxは理論上のVmaxより少し低下させるようにする。また、後述するように速度制限にかかるところは同じく少し低下させるようにする。
これらのため理論上のVmaxを基準にして試運転により現場合わせの修正を加えたVmaxテーブルを作っておく。こうすると、LqとLとをアドレスとして現場で直ちにVmaxを読み出し安心して高い生産速度を選定することができる。
【0012】
L>Lqの場合、シリンダー11は逆転することが想定される(図8 点線部分参照)。この際、シリンダーは停止せず外部から設定された最小速度(Vmin)を保持したまま加速に移るように制御する。
その理由を図7の印刷加工を例にとり説明する。
印刷加工は、インクつぼからインク出しローラとインク付けローラを介してシリンダーの版にインクが塗布されウェブに印刷することにより行われる。しかしながらシリンダーが逆転した場合、あるいは停止した場合においてはインク出しローラとインク付けローラも逆転、あるいは停止することによりインク出しローラとインク付けローラを介して加工ツール(版)12へのインクの均一な塗布が行われなくなり、印刷ムラが生じる恐れがある。このためにシリンダーの逆転は勿論、停止も許されないため、図8に示すように微動(最小速度Vmin)で正転するように制御する。また、シリンダーの逆転、あるいは停止が可能な加工においてはVminをマイナス(逆転)、あるいはゼロ(停止)するように制御することもできる。
【0013】
(実施例)
本発明の走間加工機の実施例を図9を参照して説明する。
シリンダー11には加工ツール12が装着されており、ピンチロール13がウェブ10をシリンダー11に圧接させる。フィードロール14が圧接している測長ロール15にエンコーダ16がついていてエンコーダ16のパルスはその周波数から周波数/速度変換器FV24がウェブ速度Vに変換し、また累積器ACC27で累積されてウェブ長L1に変換される。
シリンダー11とピンチロール13の軸は減速ギアー17を介してサーボモータ18で駆動される。モータ軸のエンコーダ19のパルスはその周波数から周波数/速度変換器FV22で速度(周速度)に変換して速度フィードバックVcとし、累積器ACC29で累積されてシリンダー長L2に変換される。
ドライバー20は速度基準VR、あるいは最小速度(Vmin)と速度フィードバックVcとからモータを速度制御する半導体電力変換器であり、モータの種類(直流機、誘導機、交流機)とパワーによってサイリスタコンバータ、DCチョッパ、ベクトルインバータ、PWMインバータなど各種のものが利用できる。
ウェブ10のブランク長Lとシリンダー制御長Lqとは外部の設定で与えられる。Vmaxテーブルは予め前述したようにメモリに記憶されている。このVmaxテーブルを用いて、許容最大ウェブ速度Vmax以下にウェブ速度を設定して、走間加工機は運転される。
【0014】
シリンダー円周面の加工ツールは円周沿いにLpの長さであるが、Lpエンドの下死点通過を検出するセンサーをここではLpセンサーと呼ぶことにする。このセンサーとしては光学的なものでも良いし、シリンダー軸に取り付けるアブソリュートエンコーダでも良い。
数値速度変換器であるDV26は、長さの数値E=L−Lq−L1+L2を速度V0に変換するが線形変換ではなく長さEの直線的変化を速度V0の直線的変化に近似させる非線形変換を行う。又、DV26には出力V0の傾斜、すなわち加速度αの設定が可能であり、ここではαに設定されているとする。
数値速度変換器DV26の出力V0は周波数/速度変換器24の出力Vと加算器25によりVR(=V−V0)が計算され、比較器CP23に入力される。比較器23ではVRと設定された最小速度Vminが比較され、VRまたはVminの大きい値が出力される。比較器23の出力は周波数/速度変換器FV22の出力Vcと加算器21により((VRまたはVmin)−Vc)が計算されてドライバ20に出力される。
【0015】
動作説明は運転中のワンピッチ終了時点、加工ツールの回転が終わりLpエンドがウェブから離れる瞬間から、いいかえればLpセンサーが信号を発したところから始める。この信号によって累積器ACC27,29がクリア(L1=L2=0)され、E=L−Lqが数値速度変換器DV26によってV0となって、V−V0=VRが速度基準となる。L>LqのときはV0が正、V−V0=VRはウェブ速度Vより小さく減速に入り、図3、図5のようになる。そのため、L1に比べてL2が小さくなるため加算器28の出力E=L−Lq−L1+L2がプラスからゼロに向かいついにはE→0、すなわちV0→0 L1−L2=L−Lqとなる。
すなわち、その間のウェブ長L1がLのとき、シリンダー周長L2は制御長Lqに同じ、その後はL1の増加とL2の増加が等しく、同期してLp間ツールによる加工が行われる。Lpエンドを迎えるとLpセンサーの信号によりE=L−Lqとなり上記の繰り返しとなる。
【0016】
念のため、L<Lqついても説明する。
累積器ACC27,29のL1とL2がクリアされるとE=L−Lqが数値速度変換器DV26によりV0となるが負でありV−V0=VR>Vとなり増速に入り、図4,図6のようになる。そのためにL1に比べL2が大きくなるためE=L−Lq−L1+L2がマイナスからゼロへ向かい遂にはE→0、すなわちV0→0、L1−L2=L−Lqとなる。すなわちその間のウェブ長L1がLのとき、シリンダー長L2は制御長Lqに同じ、その後はL1の増加に追従してL2が増加するので同期してLp間ツールによる加工が行われる。Lpエンドを迎えるとLpセンサーの信号によりE=L−Lqとなり上記の繰り返しとなる。
また、図9には示していないが、ウェブにはマークが印刷されていてマークセンサーにより、ウェブ長の測長ACCの内容L1がチェックすることにより修正され、また、Lpセンサー又は別に設けられる原点センサーによりシリンダー周長の測長ACCの内容L2をチェックすることにより修正して、さらに精度を高めることができる。
【0017】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、シリンダーに装着する、版、ダイ、型などのツールのサイズがいろいろになっても、紙、プラスチック、繊維、金属箔、フィルム、複合材などのウェブのいろいろなピッチに対して、加工されない長さ(ブランク長L)と加工ツールの無い部分の円周方向の長さ(加工長Lq)を設定することにより任意のピッチで所定位置に加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】シリンダーの断面図。
【図2】加工後のウェブの正面図。
【図3】L>Lqの場合のシリンダーの周速度を示す図。
【図4】L<Lqの場合のシリンダーの周速度を示す図。
【図5】L>Lqの場合の条件を説明する図。
【図6】L<Lqの場合の条件を説明する図。
【図7】印刷加工を説明する図。
【図8】シリンダーの最小周速度を説明する図。
【図9】本発明の走間加工機の構成例を示す図。
【図10】従来の印刷装置を説明する図。
【符号の説明】
10・・・ウェブ、11・・・シリンダー、12・・・加工ツール、13・・・ピンチロール、14・・・フィードロール、15・・・測長ロール、16,19・・・エンコーダ、17・・・減速ギアー、18・・・サーボモータ、20・・・ドライバー、23・・・比較器、21,25,28・・・加算器、22,24・・・周波数/速度変換器、26・・・数値速度変換器、27,29・・・累積器、30・・・演算器、31・・・Vmaxテーブル
Claims (2)
- ウェブとシリンダーとシリンダー外周面の一部に装着した加工ツールとウェブを走行させる駆動手段とシリンダーを回転駆動させる駆動手段とを備え、加工ツールの回転周長とウェブ走行長とを一致させて圧接することにより加工を行う走間加工機において、
ウェブの加工されない長さLとシリンダーの加工ツールの無い部分の長さLqを設定し、加工ツールのエンドを検出したあと、シリンダーの回転周長とウェブ走行長を計測することによりシリンダーを回転駆動させる駆動手段を加減速させてウェブの加工されない長さLの走行時間と加工ツールの無い部分の長さLqの回転時間とを一致させるように制御する制御装置を備えたことを特徴とする走間加工機。 - 請求項1に記載の走間加工機において、
制御装置に設定されたウェブの加工されない長さLとシリンダーの加工ツールの無い部分の長さLqとをアドレスとした許容最大ウェブ速度Vmaxのテーブルを保持させた記憶部を備えたことを特徴とする走間加工機。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003049142A JP2004255711A (ja) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | 走間加工機 |
CNB2004100302417A CN100436131C (zh) | 2003-02-26 | 2004-02-26 | 飞行式加工机及间歇式飞行式加工机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003049142A JP2004255711A (ja) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | 走間加工機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004255711A true JP2004255711A (ja) | 2004-09-16 |
Family
ID=33114929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003049142A Pending JP2004255711A (ja) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | 走間加工機 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004255711A (ja) |
-
2003
- 2003-02-26 JP JP2003049142A patent/JP2004255711A/ja active Pending
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