JP2013176904A - 回転機械のベアラの0点検出方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】印刷機等の回転機械において、ベアラの0点を容易に且つ確実の検出できるようする。
【解決手段】2本のシリンダと、シリンダ装備されたベアラとを有する回転機械において、ベアラが互いに接触を開始する0点位置を検出する方法であって、2本のシリンダの軸間の距離を0点位置よりも大きい状態とし、加わる圧力に応じた出力を発する圧力センサのセンサ部に弾性体を装着して、2本のシリンダ間に介装し、2本のシリンダの軸間の距離を変化させていき、圧力センサの出力の変動特性が変化した時点の軸間の距離を0点位置とする。
【選択図】図5
【解決手段】2本のシリンダと、シリンダ装備されたベアラとを有する回転機械において、ベアラが互いに接触を開始する0点位置を検出する方法であって、2本のシリンダの軸間の距離を0点位置よりも大きい状態とし、加わる圧力に応じた出力を発する圧力センサのセンサ部に弾性体を装着して、2本のシリンダ間に介装し、2本のシリンダの軸間の距離を変化させていき、圧力センサの出力の変動特性が変化した時点の軸間の距離を0点位置とする。
【選択図】図5
Description
本発明は、枚葉印刷機をはじめとした回転制御を要する回転機械における隣接シリンダ間の相対位置を調整するために用いて好適の、回転機械のベアラの0点検出方法及び装置に関するものである。
枚葉印刷機をはじめとした高精度回転制御を要する回転機械では、シリンダ間の振動を抑えるために、シリンダ相互の接触圧や隙間を正確に管理することが要求される。
例えば、枚用印刷機等の輪転印刷機には、印刷シリンダ(版胴、ゴム胴、圧胴、渡し胴等胴)の軸線方向の両端部に、それぞれベアラが設けられており、隣接する印刷シリンダの各ベアラは印刷機の運転中には常に対接した状態で回転する。この互いのベアラの対接によって、印刷シリンダの表面のギャップによる振動を抑制すると共に、2本の印刷シリンダどうしの接触圧を管理することができる。
例えば、枚用印刷機等の輪転印刷機には、印刷シリンダ(版胴、ゴム胴、圧胴、渡し胴等胴)の軸線方向の両端部に、それぞれベアラが設けられており、隣接する印刷シリンダの各ベアラは印刷機の運転中には常に対接した状態で回転する。この互いのベアラの対接によって、印刷シリンダの表面のギャップによる振動を抑制すると共に、2本の印刷シリンダどうしの接触圧を管理することができる。
しかし、ベアラは印刷シリンダの両軸端部にあり、しかも円盤形状のため、接触時の微少な軸間距離の差が多大な接触圧の変化となる。例えば、枚葉印刷機において、ベアラ接触荷重を1250±150kgfに制御するには、2本の印刷シリンダの軸間距離は誤差±40μ以下に抑えることが必要になる。したがって、僅かな軸間距離の誤差が版胴印刷シリンダどうしの接触圧を大きく変化させることになる。
そこで、軸間距離を精度よく把握することが必要になり、一般には、スキミゲージ(例えば0.3mm)を用いる方法が使用されている。この方法は、スキミゲージを2本の印刷シリンダのベアラ間に入れて2本の印刷シリンダを接近させていってスキミゲージを接触させ、この相対位置からスキマ分を接近させた位置を軸間距離が0点の位置とする。
しかし、部品の誤差や、スキミゲージをベアラで挟むときは、手感覚にて接触を確認しているため0点設定の誤差が大きく、接触圧を適正に調整することは困難であった。
しかし、部品の誤差や、スキミゲージをベアラで挟むときは、手感覚にて接触を確認しているため0点設定の誤差が大きく、接触圧を適正に調整することは困難であった。
この軸間距離の0点の把握に関し、特許文献1には、2本の印刷シリンダの相互間に薄膜の圧電センサを介装して、2本の印刷シリンダを接近させて圧電センサが接触する位置を記録して、この位置から圧電センサの厚み分だけ接近させた位置を0点とする技術が記載されている。
また、特許文献2には、ベアラコンタクトの0点検知方法として、超音波がベアラの接触により減衰することを検知して0点を検知する技術が記載されている。
また、特許文献2には、ベアラコンタクトの0点検知方法として、超音波がベアラの接触により減衰することを検知して0点を検知する技術が記載されている。
また、光をベアラ間に通して目視で確認する方法も考えられている。この方法は、ベアラの相互間に隙間があれば光がベアラ間を通るためこれを目視で確認することができ、2本の印刷シリンダを接近させていってベアラ間を通る光を目視で確認できなくなった位置を軸間距離が0点の位置とする。
さらに、超音波を用いてベアラの接触点を検出する方法も考えられている。この方法は、超音波発信子と超音波受信子とを一方のベアラの表面に装着して、発信子で発信した超音波を受信子で受信する。2つのベアラが互いに接触すると一方のベアラの振動特性が変わるため、受信子で受信した超音波も変化するので、2本の印刷シリンダを接近させていって受信した超音波が変化した位置を軸間距離が0点の位置とする。
しかしながら、特許文献1の技術は、2本の印刷シリンダを接近させていって圧電センサが出力信号を発信したら接触したものと判定する。したがって、0点の位置を精度よく求めるには2本の印刷シリンダの接近を極めて僅かずつ行なうことが必要であり、また、2本の印刷シリンダを過剰に接近させると圧電センサの破損を招くおそれもあるため、熟練を要する方法である。
また、特許文献2の技術は、0点検出に用いる超音波の減衰率調整が難しく手間が掛かるため、容易に実施しうる方法ではない。
また、光をベアラ間に通して目視で確認する方法は誤差が大きく、超音波を用いてベアラの接触点を検出する方法も超音波発信子と超音波受信子とをベアラの表面に適正に装着しなくては、受信子で受信した超音波の変化を判定することが難しく、これらも容易に実施しうる方法ではない。
また、光をベアラ間に通して目視で確認する方法は誤差が大きく、超音波を用いてベアラの接触点を検出する方法も超音波発信子と超音波受信子とをベアラの表面に適正に装着しなくては、受信子で受信した超音波の変化を判定することが難しく、これらも容易に実施しうる方法ではない。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、印刷機等の回転機械において、隣接するシリンダ間に装備されたベアラの0点を容易に且つ確実の検出することができるようにした、回転機械のベアラの0点検出方法及び装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の回転機械のベアラの0点検出方法は、2本のシリンダと、前記2本のシリンダの少なくとも一方のシリンダに装備され前記2本のシリンダが離隔した状態で他方のシリンダの対向部分に接触するベアラとを有する回転機械において、前記ベアラが前記対向部分に接触を開始する0点位置を検出する方法であって、前記2本のシリンダの軸間の距離を前記0点位置よりも大きい状態とし、加わる圧力に応じた出力を発する圧力センサのセンサ部に弾性体を装着して、前記2本のシリンダ間に介装する準備工程と、前記2本のシリンダの軸間の距離を変化させていき、前記圧力センサの出力の変動特性(変位に対する力の変化の割合、グラフ表示した場合の傾き)が変化した時点の前記軸間の距離を前記0点位置とする0点位置決定工程とを有することを特徴としている。
なお、他方のシリンダの対向部分とは、通常は他方のシリンダに装備されるベアラであるが、他方のシリンダの外周面である場合もある。
また、ここで言う圧力センサとは、ニップ圧を検出するニップセンサに相当する。
前記圧力センサ及び前記弾性体は、前記軸間の距離が前記0点位置の状態よりも大きい状態で、前記2本のシリンダに当接するように厚さを設定されていることが好ましい。
また、ここで言う圧力センサとは、ニップ圧を検出するニップセンサに相当する。
前記圧力センサ及び前記弾性体は、前記軸間の距離が前記0点位置の状態よりも大きい状態で、前記2本のシリンダに当接するように厚さを設定されていることが好ましい。
前記弾性体はゴムであって、前記圧力センサは、加わる圧力に応じた出力電圧を発する圧電センサであることが好ましい。弾性体に用いるゴムとしては、耐久性や安定した弾性のあるものとして、合成ゴム、特にニトリルゴム(NBR)あるいは、フッ素系ゴム又はシリコン系ゴムが好ましい。
また、前記回転機械は、輪転印刷機であって、前記2本のシリンダは印刷シリンダであることが好ましい。
また、前記回転機械は、輪転印刷機であって、前記2本のシリンダは印刷シリンダであることが好ましい。
また、本発明の回転機械のベアラの0点検出装置は、2本のシリンダと、前記2本のシリンダの少なくとも一方のシリンダに装備され前記2本のシリンダが離隔した状態で他方のシリンダの対向部分に接触するベアラとを有する回転機械において、前記ベアラが前記対向部に接触を開始する0点位置を検出する装置であって、センサ部に弾性体を装着されて前記2本のシリンダ間に介装される圧力センサと、前記圧力センサの出力を取り込んで、前記2本のシリンダの軸間の距離を変化させていくと発生する前記出力の変動を、前記軸間の距離の変化に対応付けて記憶し、前記出力の変動特性が変化したときの前記軸間の距離を前記0点位置とする演算装置とを有することを特徴としている。
なお、この場合も、他方のシリンダの対向部分とは、通常は他方のシリンダに装備されるベアラであるが、他方のシリンダの外周面である場合もある。
また、圧力センサとは、ニップ圧を検出するニップセンサに相当する。
さらに、前記圧力センサ及び前記弾性体は、前記軸間が前記0点位置の状態よりも大きい状態で、前記2本のシリンダに当接するように厚さを設定されていることが好ましい。
また、圧力センサとは、ニップ圧を検出するニップセンサに相当する。
さらに、前記圧力センサ及び前記弾性体は、前記軸間が前記0点位置の状態よりも大きい状態で、前記2本のシリンダに当接するように厚さを設定されていることが好ましい。
また、前記弾性体はゴムであって、前記圧力センサは、加わる圧力に応じた出力電圧を発する圧電センサであることが好ましい。
さらに、前記2本のシリンダの軸間の距離を自動で変化させていく軸間距離変更アクチュエータを有していることが好ましい。
また、前記回転機械は、輪転印刷機であって、前記2本のシリンダは印刷シリンダであることが好ましい。
さらに、前記2本のシリンダの軸間の距離を自動で変化させていく軸間距離変更アクチュエータを有していることが好ましい。
また、前記回転機械は、輪転印刷機であって、前記2本のシリンダは印刷シリンダであることが好ましい。
本発明の回転機械のベアラの0点検出方法及び装置によれば、2本のシリンダの軸間を変化させていくと、ベアラが対向部分に接触している場合と接触していない場合とで、圧力センサの出力の変動特性(変位に対する力の変化の割合、グラフ表示した場合の傾き)が変化するので、この変化する時点の軸間の距離をベアラが対向部分に接触を開始する0点位置とすることができる。
例えば、一方のシリンダのベアラが対向部分(他方のシリンダのベアラ又は他方のシリンダの外周面)に非接触の状態から、2本のシリンダの軸間を近づけていき、圧力センサ及び弾性体が両シリンダに接触すると、その後は、軸間を近づけていくにしたがって弾性体が圧縮され、圧力センサはこの圧縮による弾性体の弾性反力を圧力として検出する。
その後、一方のシリンダのベアラが対向部分に接触すると、軸間を近づけていくにしたがってベアラ及び対向部分と弾性体との双方が圧縮されるため、軸間を近づけていくにしたがって増加する圧力はベアラ及び対向部分に分担され、弾性体の分担部分は少なくなるため、圧力センサに加わる圧力の増加は少なくなる。
したがって、圧力センサの出力の変動特性(変位に対する力の変化の割合、グラフ表示した場合の傾き)は、一方のシリンダのベアラが対向部分に接触した時点から変化する。このため、圧力センサの出力の変動特性が変化した時点の前記軸間の状態が、ベアラが対向部分に接触を開始する0点位置であると決定することができる。
圧力センサの出力の変動特性の変化は、一方のシリンダのベアラが対向部分に接触する前後に、それぞれ複数の出力を得られれば求めることができ、必ずしも、圧力センサの出力の変動特性が変化する点をピンポイントで検出する必要もない。また、変動特性が変化する点の軸間の距離を数値で得ることができ、検査者の感覚に頼ることがないので、熟練を要さずに0点位置を高精度に検出することができる。
以下、図面により、本発明の実施形態を説明する。
図1〜図6は本発明の一実施形態にかかる0点検出方法及び装置を説明する図であり、これらの図を用いて説明する。なお、本実施形態では、回転機械として、枚葉印刷機等の輪転印刷機を例示して説明するが、本発明は、2本のシリンダ(或いは、ロール)を備えると共に、少なくとも一方のシリンダにベアラが装備された回転機械であれば適用しうるもので、特に、回転制御(特に、高精度回転制御)を要する回転機械には好適である。
図1〜図6は本発明の一実施形態にかかる0点検出方法及び装置を説明する図であり、これらの図を用いて説明する。なお、本実施形態では、回転機械として、枚葉印刷機等の輪転印刷機を例示して説明するが、本発明は、2本のシリンダ(或いは、ロール)を備えると共に、少なくとも一方のシリンダにベアラが装備された回転機械であれば適用しうるもので、特に、回転制御(特に、高精度回転制御)を要する回転機械には好適である。
本実施形態にかかる枚葉印刷機は、図1に示すように、2本の印刷シリンダ1,2が並んで配置される。これらの印刷シリンダ1,2は、例えば圧胴,版胴,ゴム胴である。ここでは、印刷シリンダ1を版胴、印刷シリンダ2をゴム胴とする。
これらの印刷シリンダ1,2の各両端には、ベアラ11,12,21,22が装着される。ベアラ11,12,21,22は帯状の輪であり、各シリンダ1,2間で対向するベアラ11とベアラ21及びベアラ12とベアラ22が互いに適正な圧力で密着して回転することにより、シリンダ1,2間の振動を抑え、シリンダ1,2相互の接触圧や隙間を正確に管理することができる。
これらの印刷シリンダ1,2の各両端には、ベアラ11,12,21,22が装着される。ベアラ11,12,21,22は帯状の輪であり、各シリンダ1,2間で対向するベアラ11とベアラ21及びベアラ12とベアラ22が互いに適正な圧力で密着して回転することにより、シリンダ1,2間の振動を抑え、シリンダ1,2相互の接触圧や隙間を正確に管理することができる。
このためには、対向するベアラ11,21及び12,22が非接触状態から接触状態になる点(ベアラコンタクト点)、即ち、0点を検出することが有効である。つまり、ベアラの0点を把握できれば、この0点から印刷シリンダ1,2の軸心間距離を調整すれば調整量に応じた圧力で対向するベアラが圧接するため、対向するベアラを互いに適正な圧力で密着して回転させることが可能になる。対向するベアラ間の距離は、印刷シリンダ1,2の相互間距離と同様に、大幅に誇張して記載している。
そこで、本方法では、準備工程として、図1に示すように、加わる圧力に応じた出力を発する圧力センサ(ニップセンサ)3のセンサ部31に弾性体としてのゴム体4を装着して、圧力センサ3のセンサ部31を、ベアラ11,21及び12,22よりも内側の2本の印刷シリンダ1,2の相互間に介装する。これにより、2本の印刷シリンダ1,2の外周面間にセンサ部31がゴム体4を介して介在し、印刷シリンダ1,2の外周面間が狭まると、両外周面がセンサ部31及びゴム体4を押圧し、センサ部31が加わる圧力に応じた出力を発する。
ここでは、弾性体としてゴムを用いているが、この場合のゴムとしては、耐久性や安定した弾性のあるものとして、合成ゴム、特にニトリルゴム(NBR)が好ましく、また、フッ素系ゴムあるいはシリコン系ゴムも好ましい。ゴム高度としては、アスカーC型硬度で30〜60程度が好ましく、40程度が特に好ましい。
また、弾性体としては、ゴム以外に、板バネや紙なども適用できる。紙としては、ブランケットの下敷きに用いるパッキンシートが薄くて且つ耐久性や安定した弾性があるので好適である。
また、弾性体としては、ゴム以外に、板バネや紙なども適用できる。紙としては、ブランケットの下敷きに用いるパッキンシートが薄くて且つ耐久性や安定した弾性があるので好適である。
なお、図1は極めて模式化して各部を示すもので、印刷シリンダ1,2の相互間距離や、対向するベアラ間の距離や、センサ部31やゴム体4の厚みは、大幅に誇張して記載している。実際には、印刷シリンダ1,2の相互間距離や、対向するベアラ間の距離や、センサ部31やゴム体4の厚みは、1mm程度或いはこれ未満の極めて小さなものである。
また、当然ながら、ゴム体4を装着したセンサ部31を印刷シリンダ1,2の相互間に介装する際には、印刷シリンダ1,2の外周面間は離隔させておくが、印刷シリンダ1,2の両端の対向するベアラどうしが0点になった場合にも、印刷シリンダ1,2の外周面間は、センサ部31及び圧縮変形したゴム体4が介在しうるだけの隙間が確保されるようになっている。換言すれば、ベアラの0点において、印刷シリンダ1,2の外周面は互いに隙間を有し、最も圧縮変形したゴム体4とセンサ部31との合計厚みは、この隙間以内になるように設定されている。
ここでは、版胴である印刷シリンダ1の外周に刷版が装備されないので、この刷版の厚み(例えば0.24mm)と印刷時に通過する紙の厚み(例えば0.16mm)とを合わせた分だけの隙間(0.4mm)に、センサ部31及び圧縮状態のゴム体4の厚さが収まるように、センサ部31及びゴム体4の厚さが選定されている。
ゴム体4を装着したセンサ部31を印刷シリンダ1,2の相互間に介装する際には、胴入れ状態でベアラは接触していない状態で、印刷シリンダ1,2の寸胴運転を行いながら、センサ部31を、印刷シリンダ1,2の隙間に挿入させていくことが有効である。
ゴム体4を装着したセンサ部31を印刷シリンダ1,2の相互間に介装する際には、胴入れ状態でベアラは接触していない状態で、印刷シリンダ1,2の寸胴運転を行いながら、センサ部31を、印刷シリンダ1,2の隙間に挿入させていくことが有効である。
また、圧力センサ(ニップセンサ)3は、図3に示すように、センサボディ30の一端に、加わる圧力に応じた出力電圧を発する圧電素子を利用したセンサ部31が装備され、センサボディ30の他端に、出力線32,33が接続される。出力線32には直流電源34が介装され、直流電源34よりも出力側では出力線32,33間に抵抗35が介装され、抵抗35は受ける圧力が増大するとこれ応じて抵抗が増大する。出力線32,33の出力端子32a,33aは、図2に示すように、記録計6に接続され、センサ部31が受けら圧力に対応した電圧が記録計6に入力される。
そして、本方法では、0点位置決定工程として、2本の印刷シリンダ1,2の軸間距離(単に軸間ともいう)を変化させていき、このときに軸間の変化に対応して変動する圧力センサの出力特性(出力の変動特性)に着目して、0点位置を決定する。このため、印刷シリンダ1,2の軸間を変化させる機構(軸間調整機構)が必要になるが、印刷シリンダ1,2にはこの軸間調整機構が備えられるので、これを利用する。
図4は印刷シリンダ1,2に装備されている軸間調整機構を説明するもので、図4に示すように、印刷シリンダ1,2の両軸端部には、印刷シリンダ1,2をその軸心O11,O21の回りに回転可能に支持する図示しない軸受が装備され、この軸受は印刷シリンダ1,2の軸心O11,O21に対して偏心した軸心O12,O22を有する偏心部材13,23に支持されて偏心軸受として構成される。
偏心部材13,23の外周部分には、ピンジョイント14,24を介してリンク16,26の一端が接続され、リンク16の他端はピンジョイント17を介してリンク18の一端に接続され、リンク18の他端は回転可能で位置が固定された固定ピン15に結合されている。リンク26の他端はピンジョイント25を介して補助リンク27の一端に接続され、補助リンク27の他端は固定ピン15に結合されている。
リンク16は、一端側の第1軸部16bと、他端側の第2軸部16cと、各軸部16b,16cの隣接端部に形成された雄ねじ部とそれぞれ螺合して回転し両軸部16b,16cを離接させる回転部16aとからなるターンバックルとして構成される。したがって、回転部16aの回転量(ターンバックル回転量)に応じて、リンク16の全長が調整され、ピンジョイント14の位置が偏心部材13の周方向に変位し、これにより偏心部材13が軸心O12回りに回転する。偏心部材13が軸心O12回りに回転すると、印刷シリンダ1の軸受の回転支持中心(軸心O11)は変位する。
ここでは、リンク16の全長を伸ばすと、印刷シリンダ1は印刷シリンダ2に接近し、リンク16の全長を縮めると印刷シリンダ1は印刷シリンダ2から離隔する。もちろん、リンク16の長さの調整量に較べて、軸間距離の調整量は極めて僅かであり、微調整が可能になっている。
リンク16の長さ調整に応じて、ピンジョイント17を介してリンク18が回動する。リンク18が回動すると固定ピン15が回転し同時に補助リンク27が回動するため、ピンジョイント25及びリンク26を介してピンジョイント24の位置が偏心部材23の周方向に変位し、これにより偏心部材23が軸心O回りに回転する。偏心部材23が軸心O22回りに回転すると、印刷シリンダ2の軸受の回転支持中心(軸心O21)は変位する。
したがって、回転部16aを回転すると、その回転量(ターンバックル回転量)に応じて、偏心部材13が軸心O12回りに回転して印刷シリンダ1の軸受の回転支持中心(軸心O11)が変位すると同時に偏心部材23が軸心O22回りに回転して印刷シリンダ2の軸受の回転支持中心(軸心O21)が変位して、印刷シリンダ1と印刷シリンダ2との軸間が調整される。
上記の軸間調整機構を用いて、印刷シリンダ1,2の軸間を変化させるが、印刷シリンダ1,2の軸間を変化させていくと、軸間の変化に対応して圧力センサの出力値は変動する。例えば、印刷シリンダ1,2の軸間を小さくしていくと、直列に並んだセンサ部31とゴム体4との両端が印刷シリンダ1,2の外周面に挟まれて圧力を受けるようになるので、これ以降は、軸間が縮小するのに比例して、ゴム体4の弾性反力が発揮される。
センサ部31はこのゴム体4の弾性力と対応した圧力を受けることになり、受けた圧力に対応する出力電圧を発信する。つまり、ゴム体4が弾性変形域にある限り、印刷シリンダ1,2の軸間の調整量(接近量又は離隔量)とゴム体4が発揮する弾性反力とは比例関係となり、センサ部31はゴム体4の弾性反力に比例した圧力を受け、圧力に対応した(通常は、比例又は略比例した)出力電圧を発信する。
一方、印刷シリンダ1,2の軸間が接近すると、対向するベアラどうしが接触する。こうして、対向するベアラどうしが接触すると、これ以降、印刷シリンダ1,2の軸間を更に接近させると、互いに圧接するベアラの剛性が反力を受け持つので、ベアラの剛性が反力として発揮される分だけ、ゴム体4の弾性反力の増加は抑えられる。ベアラの剛性はゴム体4が剛性に較べて著しく高いので、実質上はゴム体4の弾性反力の増加はほとんど発生しない。
この結果、印刷シリンダ1,2の軸間の調整量(接近量又は離隔量)に対するゴム体4が発揮する弾性反力の変化量の比率(換言すれば、横軸に軸間の距離をとり縦軸に弾性反力をとった場合の特性線の傾き)は、ベアラどうしが接触している領域では、ベアラどうしが離隔している領域よりも小さくなる。
圧力センサ3の出力電圧は、ゴム体4の弾性反力に対応するので、印刷シリンダ1,2の軸間を調整していくと、対向するベアラどうしが接触する軸間距離を挟んで、圧力センサの出力の変動特性、即ち、横軸に軸間の距離をとり縦軸に圧力センサ3の出力電圧をとった場合の特性線の傾きが変化する。この傾きが変化する軸間距離が、対向するベアラ11,21及び12,22が非接触状態から接触状態になる点(ベアラコンタクト点)、即ち、0点である。
上記では、軸間の変化として、軸間の距離を小さくしていく場合を例示したが、対向するベアラどうしが接触している状態から、軸間の距離を大きくしていった場合にも、対向するベアラどうしが非接触となった時点から、圧力センサ3の出力電圧の変動特性が変化する(傾きが大きくなる)。
そこで、本方法では、印刷シリンダ1,2の軸間を変化させていき、圧力センサ3の出力電圧の変動特性が変化した時点の軸間距離を0点位置とする(0点位置決定工程)。
そこで、本方法では、印刷シリンダ1,2の軸間を変化させていき、圧力センサ3の出力電圧の変動特性が変化した時点の軸間距離を0点位置とする(0点位置決定工程)。
本発明の一実施形態にかかる回転機械のベアラの0点検出方法及び装置は、上述のように構成されるので、例えば図5のフローチャートに示すような手順で、シリンダのベアラ間の0点検出を行なうことができる。
まず、弾性体(ゴム体)4を圧力センサ(ニップセンサ)3のセンサ部31に取り付けて、ベアラよりも内側の2本の印刷シリンダの相互間に挟みつける(ステップS10)。この段階では、印刷シリンダ1,2の外周面間は離隔させておく。また、印刷シリンダ1,2の両端の対向するベアラどうしも離隔させておく。
まず、弾性体(ゴム体)4を圧力センサ(ニップセンサ)3のセンサ部31に取り付けて、ベアラよりも内側の2本の印刷シリンダの相互間に挟みつける(ステップS10)。この段階では、印刷シリンダ1,2の外周面間は離隔させておく。また、印刷シリンダ1,2の両端の対向するベアラどうしも離隔させておく。
そして、2本の印刷シリンダ1,2の軸間を単位距離だけ近づける(ステップS10)。そして、圧力センサ3により、発生する圧力を検出し、軸間の距離と併せて記録する(ステップS20)。この軸間を接近させる処理(ステップS10)と、発生する圧力を検出し軸間の距離と併せて記録する処理(ステップS20)とを、ステップS30の判定で2本の印刷シリンダ1,2の軸間が所定距離になるまで繰り返す。なお、この場合の所定距離とは、ベアラどうしが確実に接触する距離として予め与えて設定する。
2本の印刷シリンダ1,2の軸間が所定距離になったら、記録されている情報から検出した圧力の軸間距離に対する変化量(グラフ表示した場合の傾き)を求めて、この変化量(傾き)が急変する点(変曲点)をベアラどうしがキスタッチした点(0点)とする(ステップS40)。
したがって、本方法及び装置によれば、圧力センサ3の出力の変動特性(変位に対する力の変化の割合、グラフ表示した場合の傾き)は、ベアラどうしが接触した時点から変化する特性に着目して、圧力センサ3の出力の変動特性が変化した時点の軸間の状態を、ベアラが対向部分に接触を開始する0点位置であると決定するので、熟練を要さずに0点位置を高精度に検出することができる。
つまり、圧力センサ3の出力の変動特性の変化は、ベアラどうしが接触する前後に、それぞれ複数の出力を得られれば求めることができ、必ずしも、圧力センサの出力の変動特性が変化する点をピンポイントで検出する必要もない。
また、変動特性が変化する点の軸間の距離を数値で得ることができ、従来のスキミゲージを入れる方法や光を目視する方法のように検査者の感覚に頼ることがないので、熟練を要さずに0点位置を高精度に検出することができる。
また、変動特性が変化する点の軸間の距離を数値で得ることができ、従来のスキミゲージを入れる方法や光を目視する方法のように検査者の感覚に頼ることがないので、熟練を要さずに0点位置を高精度に検出することができる。
圧力センサ(ニップセンサ)を用いた検出システムは超音波センサを用いたものに比べて安価にシステム化でき、調整方法も簡単であり、実用性が高い。
なお、このような0点位置の検出は、製品出荷前の調整段階や、製品出荷後のメンテナンス段階で適宜行なうことができる。
なお、このような0点位置の検出は、製品出荷前の調整段階や、製品出荷後のメンテナンス段階で適宜行なうことができる。
図1に二点鎖線で示すように、演算装置7を設けて、この演算装置7によって、圧力センサ3の出力を取り込んで、2本のシリンダ1,2の軸間の距離を変化させていくと発生する圧力センサ3の出力の変動を、軸間の距離の変化に対応付けて記憶し、出力の変動特性が変化したときの軸間の距離を0点位置と自動で決定するように構成してもよい。この場合、2本のシリンダ1,2の軸間の距離を自動で変化させていく軸間距離変更アクチュエータを設けて、軸間の距離の変化から0点位置が決定されるまで自動で軸間距離を調整できるようにすれば、作業者の負担がより軽減される。
ところで、かかる本方法による0点位置の検出試験を行なったので、図6を用いて説明する。なお、この試験では、赤外線放射温度計5によってシリンダ1,2軸受温度を測定し、均一な温度条件下で実施している。
図6はターンバックルを一角(60度)ずつ回していきながらターンバックルの操作角度(回転量)に対するニップセンサ3の出力電圧を計測しプロットして、プロット点を結んで特性線を記載したもので、ニップMは駆動側を示し、ニップVは操作側を示す。それぞれの特性線から、点P1,P2の付近(何れも、ターンバックル角数が10付近)に0点があることがわかる。
図6はターンバックルを一角(60度)ずつ回していきながらターンバックルの操作角度(回転量)に対するニップセンサ3の出力電圧を計測しプロットして、プロット点を結んで特性線を記載したもので、ニップMは駆動側を示し、ニップVは操作側を示す。それぞれの特性線から、点P1,P2の付近(何れも、ターンバックル角数が10付近)に0点があることがわかる。
なお、図6において、ターンバックル角数が小さい段階では、ニップセンサ3の出力電圧がいったん下がっているが、この試験では刷版を巻いたまま行なったので、刷版のギャップの影響が考えられる。
また、図6において、ニップMがニップVよりも、ニップセンサ3の出力電圧が全体的に高くなっているが、これは圧力センサのキャリブレーションが完全でなかったか、或いは、左右端のベアラの0点における左右のシリンダ間距離の相違によるものと推測される。
しかし、本方法は、こうした影響をほとんど受けずベアラの0点を検出しうる。
また、図6において、ニップMがニップVよりも、ニップセンサ3の出力電圧が全体的に高くなっているが、これは圧力センサのキャリブレーションが完全でなかったか、或いは、左右端のベアラの0点における左右のシリンダ間距離の相違によるものと推測される。
しかし、本方法は、こうした影響をほとんど受けずベアラの0点を検出しうる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のものに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形或いは省略或いは組み合わせをして実施することができる。
例えば、上記実施形態では、ターンバックルを用いて軸間距離を調整しているが、軸間調整機構はこれに限定されず、回転機械には通常軸間調整機構が装備されているので、これを利用すればよく、ターンバックルに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、ターンバックルを用いて軸間距離を調整しているが、軸間調整機構はこれに限定されず、回転機械には通常軸間調整機構が装備されているので、これを利用すればよく、ターンバックルに限定されるものではない。
また、2つのシリンダの一方のみにベアラがあり、このベアラが他方のシリンダの外周面に当接するタイプのものにおいては、0点は、ベアラが他方のシリンダの外周面の対向部分に接触を開始(キスタッチ)する点とする。
上記実施形態では輪転印刷機を例示したが、回転機械としては切断装置や打ち抜き加工装置など少なくとも一方のシリンダ(ロール)にベアラを有するものであれば、適用することができる。
上記実施形態では輪転印刷機を例示したが、回転機械としては切断装置や打ち抜き加工装置など少なくとも一方のシリンダ(ロール)にベアラを有するものであれば、適用することができる。
1,2印刷シリンダ
3 圧力センサ(ニップセンサ)
4 弾性体としてのゴム体
11,12,21,22 ベアラ
13,23 偏心部材
14,24,25 ピンジョイント
15 固定ピン
16 リンク(ターンバックル)
26,27 リンク
31 センサ部
30 センサボディ
32,33 出力線
32a,33a 出力端子
34 直流電源
3 圧力センサ(ニップセンサ)
4 弾性体としてのゴム体
11,12,21,22 ベアラ
13,23 偏心部材
14,24,25 ピンジョイント
15 固定ピン
16 リンク(ターンバックル)
26,27 リンク
31 センサ部
30 センサボディ
32,33 出力線
32a,33a 出力端子
34 直流電源
Claims (9)
- 2本のシリンダと、前記2本のシリンダの少なくとも一方のシリンダに装備され前記2本のシリンダが離隔した状態で他方のシリンダの対向部分に接触するベアラとを有する回転機械において、前記ベアラが前記対向部分に接触を開始する0点位置を検出する方法であって、
前記2本のシリンダの軸間の距離を前記0点位置よりも大きい状態とし、加わる圧力に応じた出力を発する圧力センサのセンサ部に弾性体を装着して、前記2本のシリンダ間に介装する準備工程と、
前記2本のシリンダの軸間の距離を変化させていき、前記圧力センサの出力の変動特性が変化した時点の前記軸間の距離を前記0点位置とする0点位置決定工程とを有する
ことを特徴とする、回転機械のベアラの0点検出方法。 - 前記圧力センサ及び前記弾性体は、前記軸間の距離が前記0点位置の状態よりも大きい状態で、前記2本のシリンダに当接するように厚さを設定されている
ことを特徴とする、請求項1記載の回転機械のベアラの0点検出方法。 - 前記弾性体はゴムであって、
前記圧力センサは、加わる圧力に応じた出力電圧を発する圧電センサである
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の回転機械のベアラの0点検出方法。 - 前記回転機械は、輪転印刷機であって、前記2本のシリンダは印刷シリンダである
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の回転機械のベアラの0点検出方法。 - 2本のシリンダと、前記2本のシリンダの少なくとも一方のシリンダに装備され前記2本のシリンダが離隔した状態で他方のシリンダの対向部分に接触するベアラとを有する回転機械において、前記ベアラが前記対向部に接触を開始する0点位置を検出する装置であって、
センサ部に弾性体を装着されて前記2本のシリンダ間に介装される圧力センサと、
前記圧力センサの出力を取り込んで、前記2本のシリンダの軸間の距離を変化させていくと発生する前記出力の変動を、前記軸間の距離の変化に対応付けて記憶し、前記出力の変動特性が変化したときの前記軸間の距離を前記0点位置とする演算装置とを有する
ことを特徴とする、回転機械のベアラの0点検出装置。 - 前記圧力センサ及び前記弾性体は、前記軸間が前記0点位置の状態よりも大きい状態で、前記2本のシリンダに当接するように厚さを設定されている
ことを特徴とする、請求項5記載の回転機械のベアラの0点検出装置。 - 前記弾性体はゴムであって、
前記圧力センサは、加わる圧力に応じた出力電圧を発する圧電センサである
ことを特徴とする、請求項5又は6記載の回転機械のベアラの0点検出装置。 - 前記2本のシリンダの軸間の距離を自動で変化させていく軸間距離変更アクチュエータを有している
ことを特徴とする、請求項5〜7の何れか1項に記載の回転機械のベアラの0点検出装置。 - 前記回転機械は、輪転印刷機であって、前記2本のシリンダは印刷シリンダである
ことを特徴とする、請求項5〜8の何れか1項に記載の回転機械のベアラの0点検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012042241A JP2013176904A (ja) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | 回転機械のベアラの0点検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012042241A JP2013176904A (ja) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | 回転機械のベアラの0点検出方法及び装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013176904A true JP2013176904A (ja) | 2013-09-09 |
Family
ID=49269081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012042241A Pending JP2013176904A (ja) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | 回転機械のベアラの0点検出方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013176904A (ja) |
-
2012
- 2012-02-28 JP JP2012042241A patent/JP2013176904A/ja active Pending
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