JP2640272B2 - 表面駆動ロール型シート巻取装置におけるタッチ圧自動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、巻取アームの先端部に取付けられた巻取軸
に巻取られるシートを表面駆動ロールに押付けながら巻
取る形式の表面駆動ロール型シート巻取装置におけるタ
ッチ圧自動制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、シート巻取装置における巻取シート（巻取製
品）の硬さは、巻取時のシートの張力と、巻取部分のシ
ートの巻取製品への押付け力（これを一般にタッチ圧と
称している）との双方に左右されると言われている。

上記した表面駆動ロール型のシート巻取装置において
は、巻取製品を表面駆動ロールに押付けて、シートを巻
取っているので、タッチ圧が大きくなって硬巻となる傾
向がある。

このため、巻取アームに、この巻取アームを立上げる
ための立上げ用シリンダを取付け、このシリンダによっ
て巻取アームに立上げ力を作用させることによって、タ
ッチ圧を軽減させていると共に、このシリンダの空気圧
の制御によって、タッチ圧の制御が行われている。

しかし、空気圧の使用可能範囲は、せいぜい0.5〜5kg
/cm²であるため、タッチ圧の制御範囲が狭いと共に、制
御精度にも問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、可変トルク型のタッチ圧制御用モータによ
って、巻取アームの基端部に一体に取付けられた支承軸
に、この巻取アームが立上がる方向のトルクを常時作用
させると共に、このトルクの制御によって、タッチ圧の
制御を行うことにより、高精度で、しかも広範囲のタッ
チ圧制御を可能ならしめることを課題としてなされたも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、巻取アームの先端部に巻取軸が取付けられ
ていると共に、この巻取アームの基端部が支承軸を介し
て機台に回動可能に支承されていて、前記巻取軸に巻取
られるシートを表面駆動ロールに押付けながらシートを
巻取る表面駆動ロール型シート巻取装置において、基端
部に前記支承軸が一体に取付けられた巻取アームと、こ
の巻取アームが立上がる方向のトルクを前記支承軸に常
時作用させるための可変トルク型のタッチ圧制御用モー
タと、前記巻取軸に巻取られるシートの巻径を検出する
ためのシート巻径検出装置と、シート巻径の増大に応じ
て前記タッチ圧制御用モータの発生トルクが予め設定さ
れた制御式に基いて増大するように制御するための制御
装置とを備えていることを特徴とする表面駆動ロール型
シート巻取装置におけるタッチ圧自動制御装置である。

〔発明の作用〕

巻取アームの基端部には、支承軸が一体に取付けられ
ていて、この支承軸には、タッチ圧制御用モータによっ
て巻取アームが立上がる方向のトルクが常時作用してい
る。このため、シートの巻取時において、シート巻取軸
に巻取られた巻取製品が、自重によって表面駆動ロール
に押付けられることによって生ずるシートのタッチ圧が
軽減される。

シート巻径の増大に伴って、巻取アームが徐々に立上
がるために、シートの巻取製品、及び巻取アームの各自
重のうちタッチ圧として作用する割合は小さくなるが、
巻取製品の径が大きくなるために、その自重が大きくな
って、シート巻径の増大に伴ってタッチ圧は大きくな
る。

このため、タッチ圧制御用モータによるタッチ圧の軽
減量を、シート巻径の増大に伴って大きくする必要があ
る。

従って、シート巻径検出装置によって検出される値に
応じて、制御装置により、予め設定された制御式に基い
て前記タッチ圧制御用モータの発生トルクを大きくして
ゆくと、制御式に基いたタッチ圧でもってシートを巻取
ることができる。

〔実施例〕

第１図ないし第３図に、本発明に係わるタッチ圧自動
制御装置を装着したシート巻取装置Ａが示されている。

同図において、一対の機台１は、所定の間隔をおいて
配置され、各機台１には、コの字形のサドル２がそれぞ
れ固着され、各サドル２の間に巻取アーム3a,3bの基端
部が挿入され、各巻取アーム3a,3bの基端部は、支承軸4
a,4bを介してそれぞれサドル２に回動可能に支承されて
いる。

第３図に示されるように、一方の巻取アーム3aの基端
部には、キー19を介して支承軸4aが一体に取付けられ、
この支承軸4aは、軸受５を介してサドル２に回動可能に
支承されている。これに対し、他方の巻取アーム3bの基
端部は、サドル２に固定して取付けられた支承軸4bに回
動可能に支承されている。

各巻取アーム3a,3bには、それぞれ各巻取アーム3a,3b
を立上げるための立上げ用エアーシリンダ６が取付けら
れている。

各巻取アーム3a,3bの先端部には、巻取軸10が取付け
られていて、両巻取軸10の間にチャック７を介して紙管
８が装着される。

巻取軸10は、電動モータ、油圧モータなどによって駆
動回転される場合と、巻取軸10に巻取られた巻取製品
と、表面駆動ロール９との接触によって従動回動される
場合とがあるが、その回転方式は、本発明には直接関係
しないので、詳細な説明は行わない。

巻取アーム3aを支承しているサドル２の側面には、減
速機11と直流モータＭとが一体となって取付けられてい
ると共に、第３図に示されるように、この巻取アーム3a
を支承している支承軸4aの一端部は、サドル２の側面か
ら大きく突出していて、この支承軸4aの突出部分に、一
方向クラッチ12、及び軸受13を介してリング体14が装着
され、このリング体14の内端面に取付けられた鎖歯車15
と、前記減速機11の出力軸16に取付けられた鎖歯車17と
の間に鎖18が掛装されている。

このように、直流モータＭのトルクは、一方向クラッ
チ12を介して支承軸4aに伝達される構成であるので、直
流モータＭから支承軸4aには、矢印23（第２図参照）の
方向にトルクが伝達されるが、その逆方向にはトルクは
伝達されない。このように、一方向クラッチ12を使用し
ているのは、第５図で（ロ）で示される巻取完了状態か
ら、立上げ用エアーシリンダ６によって、更に巻取アー
ム3a,3bを立上げて、同図（ハ）で示される製品取出し
状態にする場合に、立上げ用エアーシリンダ６の作動の
みによって迅速に行えるようにするためである。

また、本発明においては、各巻取アーム3a,3bの先端
部に取付けた巻取軸10に巻取られるシートＳの巻径を検
出するための装置が必要であるが、このシート巻径検出
装置20としては、一対の支承軸4a,4bのいずれか一方
に、ポテンショメータを装着し、このポテンショメータ
によって巻取アーム3a,3bの立上がり角度を検出する方
法、或いはシートＳの巻取総長を計測し、これを巻取製
品の断面積に換算してその半径を求める方法など、種々
の公知の方法がある。

タッチ圧制御用モータである直流モータＭの発生トル
クは、電流が大きくなる程大きくなる特性がある。

直流モータＭの発生トルクを巻取アーム3aの支承軸4a
に常時作用させる（その作用方向は巻取アーム3aが立上
がる方向である）ことによって、巻取時におけるシート
Ｓのタッチ圧を軽減しており、このタッチ圧の軽減量
は、「発明の作用」の項目で説明したように、シート巻
径の増大に応じて大きくする必要がある。このため、シ
ート巻径と、直流モータＭの発生トルクとは、第６図に
示されるように、シート巻径の増大に応じて直流モータ
Ｍの発生トルクが大きくなることが必要である。

そして、シート巻径と、直流モータＭの発生トルクと
の関係を示す具体的な式は、巻取るシートの種類、種々
の巻取条件によって定まり、タッチ圧制御用モータであ
る直流モータＭの発生トルクを制御するための制御装置
21に制御式として入力される。

第５図において、（イ）は、巻取開始状態であって、
この巻取開始状態（イ）と、巻取完了状態（ロ）との間
の巻取区間（ａ）においては、立上げ用エアーシリンダ
６に一定圧力の空気圧を作用させて、巻取アーム3aに立
上げ力を作用させると共に、直流モータＭの発生トルク
を支承軸4aに作用させて、タッチ圧を軽減させながら、
巻取軸10に巻取られた巻取製品22を表面駆動ロール９に
押付けながらシートＳを巻取ってゆくのである。従っ
て、立上げ用エアーシリンダ６は、タッチ圧の制御には
全く関係しておらず、専ら巻取アーム3a,3bを立上げた
り、或いは引倒したりするためのものである。

直流モータＭから発生されるトルクは、減速機11、鎖
18、及び一方向クラッチ12を介して巻取アーム3aの基端
部に一体に取付けられた支承軸4aに伝達されて、この支
承軸4aに作用し続けているとと共に、この巻取アーム3a
の立上がり速度は小さいので、巻取中において直流モー
タＭは殆ど回転しない。

このように、制御装置21に入力される制御式に基い
て、直流モータＭの発生トルクが大きくなってゆくの
で、シートＳは、第７図に示されるように、シート巻径
の増大に応じてタッチ圧が漸減するような状態で巻取ら
れ、巻取製品22は適度な硬さで巻取られる。なお、同図
で二点鎖線で示される曲線は、直流モータＭによってタ
ッチ圧を軽減していない場合におけるシート巻径に対す
るタッチ圧を示す曲線であり、シート巻径の増大によっ
てタッチ圧が増す。

巻取りが完了したならば、直流モータＭを停止させ
て、立上げ用エアーシリンダ６によって各巻取アーム3
a,3bを、巻取完了状態（ロ）から製品取出し状態（ハ）
まで立上げ、この状態で巻取製品22を巻取軸10から取出
す。従って、巻取完了状態（ロ）から製品取出し状態
（ハ）の間の立上げ区間（ｂ）においては、立上げ用エ
アーシリンダ６のみが作動する。

更に、次の巻取りを行う場合には、巻取軸10の間に紙
管８を装着して、巻取アーム3a,3bを製品取出し状態
（ハ）から巻取開始状態（イ）まで倒すには、直流モー
タＭをシートＳの巻取時と逆方向に高速回転させると共
に、立上げ用エアーシリンダ６のロッド6aを引っ込める
ことによって行う。従って、製品取出し状態（ハ）から
巻取開始状態（イ）に至る引倒し区間（ｃ）において
は、直流モータＭと立上げ用エアーシリンダ６との双方
を作動させる必要がある。

また、立上げ用エアーシリンダ６を使用せずに、直流
モータＭのみによって、巻取アーム3a,3bの立上げ、引
倒しを行うことも可能である。この場合においては、上
記一方向クラッチ12を取除く必要がある。

〔発明の効果〕

本発明は、表面駆動ロール型シート巻取装置におい
て、巻取アームの基端部に、これを支承している支承軸
を一体にして取付け、タッチ圧制御用モータによって巻
取アームが立上がる方向のトルクを前記支承軸に常時作
用させ、シート巻径検出装置によって検出された値に応
じて、制御装置により、予め設定された制御式に基いて
前記タッチ圧制御用モータの発生トルクを徐々に大きく
して、シートを巻取る構成であるので、シート巻径の変
化に応じてタッチ圧を自在に制御することが可能とな
る。

また、タッチ圧の制御を可変トルク型のタッチ圧制御
用モータにより行っているので、シート巻取時における
タッチ圧を広い範囲にわたり、しかも高精度でもって制
御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係わるタッチ圧自動制御装置を装着
したシート巻取装置Ａの正面図、第２図は、第１図にお
けるII−II線矢視図、第３図は、第１図におけるIII−I
II線拡大断面図、第４図は、本発明に係わるタッチ圧自
動制御装置のブロック線図、第５図は、巻取アーム3a,3
bの立上げ、及び引倒しの状態を示す模式図、第６図
は、シート巻径と直流モータＭの発生トルクとの関係を
示す図、第７図は、シート巻径とタッチ圧との関係を示
す図である。 本発明を構成している主要部分の符号の説明は以下の通
りである。 A:シート巻取装置 M:直流モータ（タッチ圧制御用モータ） 3a,3b:巻取アーム、4a,4b:支承軸 9:表面駆動ロール、10:巻取軸 20:シート巻径検出装置 21:制御装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】巻取アームの先端部に巻取軸が取付けられ
   ていると共に、この巻取アームの基端部が支承軸を介し
   て機台に回動可能に支承されていて、前記巻取軸に巻取
   られるシートを表面駆動ロールに押付けながらシートを
   巻取る表面駆動ロール型シート巻取装置において、 基端部に前記支承軸が一体に取付けられた巻取アーム
   と、この巻取アームが立上がる方向のトルクを前記支承
   軸に常時作用させるための可変トルク型のタッチ圧制御
   用モータと、前記巻取軸に巻取られるシートの巻径を検
   出するためのシート巻径検出装置と、シート巻径の増大
   に応じて前記タッチ圧制御用モータの発生トルクが予め
   設定された制御式に基いて増大するように制御するため
   の制御装置とを備えていることを特徴とする表面駆動ロ
   ール型シート巻取装置におけるタッチ圧自動制御装置。