JP3297241B2 - 多軸装置の軸切り替え制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、長尺材の巻出部また
は巻取部に用いられる多軸装置において、特に、旋回ア
ームに複数の巻枠を装着し、それらの巻枠のうちの一方
を旧軸とし他方を新軸とし、旧軸に連なる長尺材の送り
動作中に旧軸から新軸への軸切り替えを行う軸切り替え
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の長尺材の巻出し巻取り装置
の一例として、紙、プラスチック、または金属などの長
尺材を巻出部より巻出し、その巻出された長尺材に印
刷、プレス成形またはラミネート処理などの加工を施
し、その加工後の長尺材を巻取部に巻取るようにした長
尺材の加工処理装置を示す構成図である。この図７に示
す加工処理装置は、巻枠軸の外周面に長尺材３０の予め
巻付けられた例えば満貫の巻出枠３１を巻出部３２に装
着するとともに、巻枠軸の外周面に長尺材３０の予め巻
付けらていない例えば空の巻取枠３３を巻取部３４に装
着し、巻出枠３１から長尺材３０の巻出始端を引き出
し、その巻出始端を３点配置の巻出側検出ロール３６と
２本の巻出側ガイドロール３５，３７に山形に引き通し
た後に上下一対の送りロール３８，３９の間に通し、さ
らに巻出始端を印刷機械、プレス機械またはラミネート
処理機械などの加工装置４０を経由して３点配置の巻取
側検出ロール４２と２本の巻取側ガイドロール４１，４
３に山形に引き通した後に巻取部３４の巻枠軸の外周面
に巻掛け、この状態において、送りモータ４４および巻
取りモータ４５を一方向に回転駆動し、送りモータ４４
の駆動で巻出枠３１から長尺材３０を巻出し、この送り
モータ４４から送り出された長尺材３０に加工装置４０
で所定の加工を施し、その加工後の長尺材３０を巻取り
モータ４５の駆動で巻取枠３３の巻枠軸の外周面に順次
巻取る一方、巻出枠３１から送りロール３８，３９まで
の間の長尺材３０の下面に位置する中央の巻出側検出ロ
ール３６の両端側に設けられた巻出側張力検出器４６が
当該巻出側検出ロール３６が長尺材３０から受ける張力
を電気信号に変換して巻出側張力制御装置４７に出力す
る。

【０００３】この巻出側張力制御装置４７が長尺材３０
の材質や横幅および厚さなどに基づく種類に応じて予め
設定された巻出側設定張力と巻出側張力検出器４６から
の検出張力との差に応じたトルク制御出力を巻出部３２
のトルク制御用アクチュエータとしてのパウダブレーキ
４８に出力し、パウダブレーキ４８が送り動作中での巻
出枠３１に連なる長尺材３０の張力を上記巻出側設定張
力となるように制御するための制動トルクを巻出枠３１
に与えることによって、巻出枠３１からの長尺材３０の
巻出し部分の張り過ぎや弛みの発生を阻止している。

【０００４】また、送りロール３８，３９から巻取枠３
３までの間の長尺材３０の下面に位置する中央の巻取側
検出ロール４２の両端側に設けられた巻取側張力検出器
４９が当該巻取側検出ロール４２が長尺材３０から受け
る張力を電気信号に変換して巻取側張力制御装置５０に
出力する。この巻取側張力制御装置５０が検出張力と巻
取側設定張力との差に応じたトルク制御出力を巻取部３
４のトルク制御用アクチュエータとしてのパウダクラッ
チ５１に出力し、パウダクラッチ５１が送り動作中での
巻取枠３３に連なる長尺材３０の張力を上記巻取側設定
張力となるように制御するための伝達トルク（巻取トル
ク）を巻取枠３３に与えることによって、巻取部３４で
の巻取力過多や過少を適切に調節し、長尺材３０のたる
みや長辺に沿う方向への伸びなどに起因する加工時の製
品へのしわ、位置ずれ、色ぼけ、形状不良あるいは巻取
枠３３の端部不整の竹の子巻などが発生するのを防止し
ている。

【０００５】上記パウダブレーキ４８は、巻出枠３１の
巻出軸に接続されるドライブメンバ４８ａと、旋回アー
ム１ｃに接続されるドリブンメンバ４８ｂと、ドライブ
メンバ４８ａとドリブンメンバ４８ｂとの間に充填され
た図外の微粒鉄粉などの強磁性材粉末であるパウダと、
パウダを磁化するための励磁コイル４８ｃとを有し、励
磁コイル４８ｃにトルク制御出力に応じた電流を供給し
てパウダを磁化することによって、ドライブメンバ４８
ａとドリブンメンバ４８ｂとの間にパウダの磁化の強さ
に応じた制動トルクを発生する。

【０００６】上記パウダクラッチ５１は、巻取りモータ
４５の出力軸に接続されるドライブメンバ５１ａと、巻
取枠３３の巻枠軸に接続されるドリブンメンバ５１ｂ
と、ドライブメンバ５１ａとドリブンメンバ５１ｂとの
間に充填された図外の微粒鉄粉などの強磁性材粉末であ
るパウダと、パウダを磁化するための励磁コイル５１ｃ
とを有し、励磁コイルにトルク制御出力に応じた電流を
供給してパウダを磁化することによって、ドライブメン
バ５１ａとドリブンメンバ５１ｂとの間にパウダの磁化
の強さに応じた伝達トルクを発生する。

【０００７】ところで、上記加工処理装置においては、
巻出部３２および巻取部３４の一方または両方に多軸装
置を用いることによって、巻出枠３１や巻取枠３３など
の複数の巻枠を巻出部３２または巻取部３４に備えてお
き、多軸装置の軸切り替えにより、長尺材３０の巻出部
３２から巻取部３４への送り動作を継続したまま、一方
の巻枠の使用終了と同時に他方の準備枠としての巻枠の
使用を開始することが知られている。

【０００８】図８は従来の巻出部に使用した場合の多軸
装置軸の切り替え制御装置を含む構成図である。この図
８おいて、１は多軸巻出装置と称呼される多軸装置であ
って、これは、静止台としての設置基部１ａ、設置基部
１ａに内蔵された図外のモータに連結され設置基部１ａ
の上部に回転可能に装着された出力軸１ｂ、出力軸１ｂ
に一体回転可能に中央部を結合した旋回アーム１ｃ、お
よび旋回アーム１ｃの延長方向と直交する方向に突出し
て出力軸１ｂに一体回転可能に設置された複数のカイド
ロール１ｄを備え、旋回アーム１ｃの両端のそれぞれに
は長尺材３０が予め巻付けられた複数の巻出枠２，３を
装着しておき、それらの巻出枠２，３の一方の巻出枠２
を送りロール３８の一方向への回転駆動によって巻出さ
れる長尺材３０を有する旧軸とし、他方の巻出枠３を長
尺材３０が巻出枠３の外周面に巻付けられた準備枠であ
る新軸とし、旧軸２に巻付けられた長尺材３０の残量が
少なくなった場合に、旋回アーム１ｃおよび複数のガイ
ドロール１ｄを出力軸１ｂを回転中心として概ね２分の
１回転だけ旋回することによって、旧軸２と新軸３との
位置を出力軸１ｂを中心として互いに入れ替える軸切り
替え動作を行う。また、多軸装置１は、旧軸２に制動ト
ルクを与えるトルク制御用アクチュエータとしてのパウ
ダブレーキ１ｅと、多軸装置１の新軸３に制動トルクを
与えるトルク制御用アクチュエータとしてのパウダブレ
ーキ１ｆとを有し、パウダブレーキ１ｅ，１ｆの旧軸２
または新軸３との接続部材の外周面には被検知部１ｇ，
１ｈを設けてある。

【０００９】再び図８において、４は多軸装置１の軸切
り替え時に使用されるカッタ、５は多軸装置１の軸切り
替え時に使用される接圧ロール、６は新軸３に巻付けら
れた長尺材３０の巻出始端の外側面に設置された両面接
着テープなどの接着部材、７は図１に示す巻出側張力制
御装置４７中において検出張力と巻出側設定張力との差
に応じたトルク制御出力を演算してパウダブレーキ１ｅ
またはパウダブレーキ１ｆに出力するトルク制御出力演
算手段、８は操作者により巻出側張力制御装置４７に巻
出側設定張力を設定するための張力設定手段、９は長尺
材３０の送り動作中での旧軸２の１回転ごとにパウダブ
レーキ１ｅの被検知部１ｇまたはパウダブレーキ１ｆの
被検知部１ｈを検出して電気信号に変換して巻径検出手
段１０およびシーケンス制御装置１１に出力する近接ス
イッチなどの周期検出器である。

【００１０】巻径検出手段１０は、例えば長尺材３０の
厚さおよび旧軸２に巻付けらた長尺材３０の最大径であ
る開始径を予め設定しておき、周期検出器９から旧軸２
の１回転ごとに入力されるパルス信号を計数し、その累
積計数値と開始径とによって、長尺材３０の巻出しに伴
い減少する旧軸２の巻径を検出巻径として演算し、その
演算した巻径に相当する電気信号をシーケンス制御装置
１１に出力する。

【００１１】シーケンス制御装置１１はマイクロコンピ
ュータを利用したプログラマブルコントローラであっ
て、これは予め設定された制御手順にしたがい旋回アー
ム１ｃの旋回動作、カッタ４の切断動作、および接圧ロ
ール５の押圧動作などを制御する。

【００１２】次に、上記多軸装置１の軸切り替え動作を
図９を参照しながら説明する。長尺材３０が旧軸２から
図７に示す巻取枠３３に送り動作されている過程におい
て、シーケンス制御装置１１が巻径検出手段１０からの
検出巻径を予め設定された軸切り替え設定巻径と比較し
て軸切り替え時期になったら軸切り替え用意を表す信号
を多軸装置１に出力することによって、設置基部１ａに
内蔵されたモータが駆動して旋回アーム１ｃを旋回する
（図９のステップ９０１参照）。

【００１３】この旋回アーム１ｃの旋回により旧軸２が
図８に示す位置から出力軸１ｂの真上を越えて反対側に
円弧を描いて移動する過程では、旋回アーム１ｃの旋回
と送りロール３８の回転駆動とにより、長尺材３０が旧
軸２から通常運転時よりも単位時間あたり多く巻出さ
れ、反対側に移動した旧軸２と巻出側検出ロール３６と
の間において、長尺材３０がガイドロール１ｄで支持さ
れる。

【００１４】また、旋回アーム１ｃの旋回により新軸３
が図８に示す位置から出力軸１ｂの真下を通って反対側
に円弧を描いて移動し、その新軸３に巻付けられた長尺
材３０の外周面が上記ガイドロール１ｄと巻出側検出ロ
ール３６との間の長尺材３０に近づくと、シーケンス制
御装置１１が例えば図外のセンサからの新軸３の外周面
を検出した信号を受けるか、または、旋回アーム１ｃの
回転角度で演算される上記ガイドロール１ｄと巻出側検
出ロール３６との間の長尺材３０から新軸３の中心まで
の距離と予め設定された新軸３の開始径との差で長尺材
３０と新軸３の外周面との間隔を検出しその間隔が設定
間隔となると、シーケンス制御装置１１が多軸装置のモ
ータの駆動を停止して旋回アーム１ｃの旋回を停止する
ことによって、新軸３の外周面が旧軸２に連なる送り動
作中の長尺材３０に非接触で近接配置される（図９のス
テップ９０２参照）。

【００１５】引き続き、図９のステップ９０３〜９０７
に示すように、図外のプリドライブモータを新軸３に連
結して回転駆動し、新軸３を旧軸２に連なる送り動作中
の長尺材３０と同方向に回転させると、シーケンス制御
装置１１が周期検出器９からの被検知部１ｈを検出する
ごとのパルス信号を受け取って新軸３の最大外周つまり
新軸３における長尺材３０の最大外周面の周速度を演算
し、その周速度が送りロール３８の回転速度に起因する
旧軸２に連なる長尺材３０の送り速度となるようにプリ
ドライブモータの回転速度をシーケンス制御装置１１が
制御し、新軸３の最大外周の周速度が旧軸２に連なる長
尺材３０の送り速度に一致すると、シーケンス制御装置
１１は周期検出器９からの検出信号により新軸３におけ
る接着部材６の位置が旧軸２に連なる送り動作中の長尺
材３０に対するカッタ４と接圧ロール５との間でカッタ
４に近い位置に達する時期を検出し、そのカッタ４に対
する接着部材６の位置の同期が取れたら、カッタ４を１
往復切断動作して旧軸２に連なる送り動作中の長尺材３
０を切断するとともに、接圧ロール５を下方に向けて押
圧動作して旧軸２から切り離されて送りロール３８側の
長尺材３０の切断端を新軸３の接着部材６に押し付けて
接続することによって、送りロール３８に連なる長尺材
３０の切断端が新軸３の巻出始端に接着部材６を介して
一連となり、旧軸２からの長尺材３０の巻出しに代替し
て新軸３から長尺材３０が巻出される。

【００１６】そして、シーケンス制御装置１１がパウダ
ブレーキ１ｅ，１ｆと巻出側張力制御装置４７との電気
的な接続を切り替え、巻出側張力制御装置４７からパウ
ダブレーキ１ｆにトルク制御出力を供給するとともにパ
ウダブレーキ１ｅへのトルク制御出力を遮断し、さらに
プリドライブモータの新軸３との連結を解除するととも
にプリドライブモータの駆動を停止し、接圧ロール５を
上昇してその上限停止位置に停止することによって、多
軸装置１の旧軸２から新軸３への軸切り替えが完了する
（図９のステップ９０８，９０９参照）。

【００１７】この軸切り替えが完了した状態において
は、新軸３が図８に示す旧軸２となり、図８に示す新軸
３の所に位置する旧軸２を旋回アーム１ｃから取り外
し、その旋回アーム１ｃの位置に図示を省略した巻枠軸
の外周面に長尺材の予め巻付けられた別の新軸を装着し
ておけば、シーケンス制御装置１１が軸切り替え時期を
判定して、多軸装置１の軸切り替えが繰り返される。

【００１８】なお、多軸装置１を巻取部に使用する場合
において、その基本的な構成は、図８をその紙面を裏側
から見て、送りロール３８，３９の回転方向および長尺
材３０の送り方向を矢印とは逆方向と見做し、巻出側検
出ロール３６、巻出側ガイドロール３５，３７、巻出側
張力検出器４６および巻出側張力制御装置４７を巻取側
検出ロール４２、巻出側ガイドロール４１，４３、巻取
側張力検出器４９および巻取側張力制御装置５０と読み
替えるとともに、接着部材６を空の巻取枠３３の巻枠軸
の外周面に設け、巻取枠３３の最大外周面を巻枠軸の外
周面とすることによって容易に理解できるであろう。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の旧軸２に連
なる長尺材３０の送り動作中に軸切り替えを行う多軸装
置１の軸切り替え制御装置においては、カッタ４が動作
して長尺材３０を切断する場合に、巻出側張力検出器４
６と巻出側張力制御装置４７およびパウダブレーキ１ｅ
から構成された張力制御のフィードバック制御系統が成
立している構造であるので、例えば、設定張力がカッタ
４の切断に必要な張力よりも低いか、または、張力制御
のフィードバック制御系統に電気的なノイズが入って巻
出側張力制御装置４７からのトルク制御出力が低下する
か、あるいは、カッタ４が長尺材３０に当たることで巻
出側張力検出器４６からの検出張力が高くなって巻出側
張力制御装置４７からのトルク制御出力が低下すること
によって、パウダブレーキ１ｅの制動トルクが低下し
て、ガイドロール１ｄと送りロール３８との間の長尺材
３０の張力がカッタ４の切断に必要な張力よりも低下
し、カッタ４が動作しても、長尺材３０がカッタ４の刃
から逃げて、長尺材３０が切断されず、軸切り替えに失
敗することがある。

【００２０】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は軸切り替えのカッタによる切断
動作開始前に張力制御のフィードバック制御系統の成立
を解除するとともに、トルク制御アクチュエータの制動
トルクをカッタの切断に必要なカットトルク以上に固定
し、カッタで長尺材を適切に切断して、軸切り替えを確
実に行える多軸装置の軸切り替え制御装置を提供するこ
とである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この発明の長尺材の送り
動作中に軸切り替えを行う多軸装置の軸切り替え制御装
置は、カットトルク設定手段およびトルク固定手段を備
え、カットトルク設定手段がカッタによる長尺材の切断
に必要なカットトルクを設定され、トルク固定手段が旧
軸から新軸への軸切り替え用意からカッタの切断動作開
始前までの間に張力制御手段からトルク制御用アクチュ
エータに出力される旧軸に関するトルク制御出力を切り
離すとともにその旧軸に関するトルク制御出力を上記カ
ットトルク設定手段に設定されたカットトルクと比較し
て大きい値の方を新軸切り替え時の固定されたトルク制
御出力としてトルク制御用アクチュエータに出力する。

【００２２】

【作用】この発明の多軸装置の軸切り替え制御装置によ
れば、旧軸に連なる長尺材の通常の送り動作中または始
動作業時に、操作者がカットトルク設定手段を操作し、
カットトルク設定手段にカッタによる長尺材の切断に必
要なカットトルクを設定しておき、旧軸に連なる長尺材
の送り動作を継続したまま、旧軸と新軸との位置を入れ
替え、新軸に巻付けられた長尺材の最大外周面が旧軸に
連なる送り動作中の長尺材に近接されたところで、旋回
アームの旋回を停止した後、新軸を長尺材の送り方向と
同一方向に予備回転駆動して、新軸に巻付けられた長尺
材の周速度を長尺材の送り速度に近づける一方、トルク
固定手段で張力制御手段からトルク制御用アクチュエー
タに出力される旧軸に関するトルク制御出力を切り離す
とともにその旧軸に関するトルク制御出力を上記設定カ
ットトルクと比較して大きい値の方を新軸切り替え時の
固定されたトルク制御出力としてトルク制御用アクチュ
エータに出力し、カッタを動作して長尺材を切断すると
ともに、旧軸から切り離された長尺材の切断端を新軸の
接着部材に接続する。

【００２３】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面とともに前
記従来例と同一部分に同一符号を付して説明する。図１
はこの発明の実施例としての巻出部に使用された場合を
例として旧軸と新軸との位置が入れ替わった状態での多
軸装置の軸切り替え制御装置を含む構成図、図２は実施
例の軸切り替え開始前の状態での多軸装置の軸切り替え
制御装置を含む構成図、図３は実施例の軸切り替えのタ
イミングチャート、図４は実施例のカットトルク固定に
関するフローチャート、図５および図６は実施例の作用
説明図である。

【００２４】図１および図２において、この実施例にお
ける多軸装置の軸切り替え制御装置は、多軸装置１、カ
ッタ４、接圧ロール５、巻出側張力制御装置４７、周期
検出器９、巻径検出手段１０およびシーケンス制御装置
１１に加え、カットトルク設定手段１２およびトルク固
定手段１３を備えている。多軸装置１の旋回アーム１ｃ
の両端には、図２に示すように、長尺材３０が予め巻付
けられた旧軸２および長尺材３０が予め巻付けられた準
備枠である新軸３を装着しておき、送りロール３８の一
方向への回転駆動によって旧軸２から長尺材３０が巻出
され、巻出側張力制御装置４７が旧軸２から送りロール
３８へと連なる送り動作中での長尺材３０の検出張力と
予め設定された巻出側設定張力との差に応じたトルク制
御出力を旧軸２のパウダブレーキ１ｅに出力して旧軸２
に連なる送り動作中での長尺材３０の張力が予め設定さ
れた巻出側設定張力となるように制御している。

【００２５】カットトルク設定手段１２は操作者の操作
でカッタ４による長尺材３０の切断に必要な設定カット
トルクを予め設定される。

【００２６】トルク固定手段１３は軸切り替え用意から
カッタの切断動作開始前までの間に巻出側張力制御装置
４７からパウダブレーキ１ｅ，１ｆに出力されるトルク
制御出力を切り離すとともにカットトルク設定手段１２
からの設定カットトルクと比較して大きい値の方を軸切
り替え時の固定されたトルク制御出力としてパウダブレ
ーキ１ｅ，１ｆに出力する。具体的には、トルク固定手
段１３はマイクロコンピュータに構成され、トルク制御
出力記憶手段１４と比較手段１５とトランスファスイッ
チ１６とを有し、トルク制御出力記憶手段１４は巻出側
張力制御装置４７のトルク制御出力演算手段７から出力
され時々刻々と変化するトルク制御出力の値を更新し、
比較手段１５はシーケンス制御装置１１のカットトルク
出力指令手段１７から出力されるカットトルク出力指令
を受けることによりトルク制御出力記憶手段１４から最
新のトルク制御出力とカットトルク設定手段１２から設
定カットトルクとを受け取って比較し大きい値の方を軸
切り替え時の固定されたトルク制御出力として出力す
る。

【００２７】トランスファスイッチ１６はトルク制御出
力演算手段７の出力端に接続された固定接点１６ａと、
比較手段１５の出力端に接続された固定接点１６ｂおよ
びパウダブレーキ１ｅ，１ｆの入力端に接続された一つ
の可動接点１６ｃを備え、図１では軸切り替え開始前で
あることから可動接点１６ｃが固定接点１６ａに接触し
てトルク制御出力演算手段７の出力端をパウダブレーキ
１ｅの入力端に接続した状態を図示し、図２では長尺材
３０の切断直前であることから可動接点１６ｃが比較手
段１５の出力端をパウダブレーキ１ｆの入力端に接続さ
れた状態を図示してあり、この可動接点１６ｃの固定接
点１６ａから固定接点１６ｂへの切り替えはトランスフ
ァスイッチ１６がカットトルク出力指令手段１７から出
力されるカットトルク出力指令を受けることにより行わ
れ、この可動接点１６ｃの固定接点１６ｂから固定接点
１６ａへの切り替えはトランスファスイッチ１６がシー
ケンス制御装置１１から出力される新軸プリセット信号
を受けることにより行われる。

【００２８】カットトルク出力指令手段１７は、シーケ
ンス制御装置１１がカッタ４に対する接着部材６の位置
の同期を取れたことによって、カットトルク出力指令を
比較手段１５およびトランスファスイッチ１６に出力す
る。また、シーケンス制御装置１１は軸切り替えが完了
することによって、新軸プリセット信号を比較手段１５
およびトランスファスイッチ１６に出力する。

【００２９】次に、この実施例の軸切り替え動作を図３
〜図６を参照しながら説明する。図２に示すように長尺
材３０が旧軸２から巻取枠３３（図７参照）に送り動作
されている過程において、先ず、図３のステップ３０１
〜３０５（図９のステップ９０１〜９０５と同じ）に示
すように、軸切り替え用意を表す信号により旋回アーム
１ｃが旋回し、ガイドロール１ｄと巻出側検出ロール３
６との間の長尺材３０から新軸３における長尺材３０の
最大外周面までの間隔が設定間隔となると、旋回アーム
１ｃが停止することによって、図１に示すように、新軸
３における長尺材３０の最大外周面を旧軸２に連なる送
り動作中の長尺材３０に非接触で近接配置し、そして、
図外のプリドライブモータにより新軸３が旧軸２に連な
る送り動作中の長尺材３０と同方向に回転し、その新軸
３における長尺材３０の最大外周面の周速度が旧軸２に
連なる長尺材３０の送り速度に一致し、新軸３の接着部
材６を検出するまでの工程は、従来例と同じである。

【００３０】そして、図３のステップ３０６および図４
のステップ４０２に示すように、カッタ４に対する接着
部材６の位置の同期が取れたら、カットトルク出力指令
手段１７がカットトルク出力指令を比較手段１５および
トランスファスイッチ１６に出力する。

【００３１】すると、トランスファスイッチ１６の可動
接点１６ｃが固定接点１６ａから固定接点１６ｂに切り
替わって接触するとともに、比較手段１５が最新のトル
ク制御出力と設定カットトルクとを比較し、大きい値の
方を軸切り替え時の固定されたトルク制御出力として出
力する。具体的には、図５に示すように、カットトルク
出力指令がオンしたときに、設定カットトルクが最新の
トルク制御出力よりも大きい場合は、パウダブレーキ１
ｅには比較手段１５からトランスファスイッチ１６を介
して設定カットトルクが軸切り替え時の固定されたトル
ク制御出力（出力固定）として出力される。逆に、図６
に示すように、カットトルク出力指令がオンしたとき
に、最新のトルク制御出力が設定されたカットトルクよ
りも大きい場合は、パウダブレーキ１ｅには比較手段１
５からトランスファスイッチ１６を介して最新のトルク
制御出力が軸切り替え時の固定されたトルク制御出力
（出力固定）として出力されるので、軸切り替え時にお
いてカッタ４による長尺材３０の切断に必要な設定カッ
トトルクよりも大きなトルク制御出力をわざわざ下げる
という面倒な制御を省くことができる（図４のステップ
４０２〜４０６参照）。

【００３２】そして、固定されたトルク制御出力がパウ
ダブレーキ１ｅに出力されたまま、カッタ４を１往復切
断動作して旧軸２に連なる送り動作中の長尺材３０を切
断するとともに、接圧ロール５を下方に向けて押圧動作
して旧軸２から切り離されて送りロール３８に連なる長
尺材３０の切断端を新軸３の接着部材６に押し付けて接
続することによって、送りロール３８に連なる長尺材３
０の切断端が新軸３の巻出始端に接着部材６を介して一
連となり、旧軸２からの長尺材３０の巻出しに代替して
新軸３から長尺材３０が巻出される（図３のステップ３
０８，３０９参照）。

【００３３】その後、図４のステップ４０７に示すよう
に、シーケンス制御装置１１がトランスファスイッチ１
６の可動接点１６ｃを固定接点１６ｂから固定接点１６
ａに切り替え動作してパウダブレーキ１ｅ，１ｆと巻出
側張力制御装置４７との電気的な接続を切り替え、巻出
側張力制御装置４７からパウダブレーキ１ｆにトルク制
御出力を供給するとともにパウダブレーキ１ｅへのトル
ク制御出力を遮断し、さらにプリドライブモータの新軸
３との連結を解除するとともにプリドライブモータの駆
動を停止し、接圧ロール５を上昇してその上限停止位置
に停止することによって、多軸装置１の旧軸２から新軸
３への軸切り替えが完了する。

【００３４】この軸切り替えが完了したときに、図４の
ステップ４０８に示すように、シーケンス制御装置１１
が新軸プリセット信号を比較手段１５およびトランスフ
ァスイッチ１６に出力し、トランスファスイッチ１６の
可動接点１６ｃが固定接点１６ｂから固定接点１６ａに
切り替わって接触し、巻出側張力制御装置４７のトルク
制御出力演算手段７からのトルク制御出力がパウダブレ
ーキ１ｆに出力され、パウダブレーキ１ｆが新軸３に通
常運転時の制動トルクを与えるので、軸切り替え時のト
ルク制御出力の固定期間をカッタ４の切断動作に適切に
順応させることができ、結果として、送りロール３８の
駆動によって、長尺材３０が新軸３から巻取枠３３（図
７参照）に送り動作される。

【００３５】この軸切り替えが完了した状態において
は、新軸３が図２に示す旧軸２となり、図１に示す旧軸
２を旋回アーム１ｃから取り外し、その旋回アーム１ｃ
の位置に図示を省略した巻枠軸の外周面に長尺材の巻付
けられた別の新軸を装着しておけば、シーケンス制御装
置１１が軸切り替え時期を判定して多軸装置１の軸切り
替えが繰り返される。

【００３６】要するに、この実施例によれば、カッタ４
で長尺材３０を切断するときには、張力制御のフィード
バック制御系統が解除されているとともに、パウダブレ
ーキ１ｅ，１ｆの制御トルクが切断に必要な設定カット
トルク以上に固定されているので、長尺材３０をカッタ
４の刃から逃げることなく適切に切断することができ
る。

【００３７】なお、図１および図２をその紙面を裏側か
ら見て、送りロール３８，３９の回転方向および長尺材
３０の送り方向を矢印とは逆方向と見做し、巻出側検出
ロール３６、巻出側ガイドロール３５，３７、巻出側張
力検出器４６および巻出側張力制御装置４７を巻取側検
出ロール４２、巻取側ガイドロール４１，４３、巻取側
張力検出器４９および巻取側張力制御装置５０と読み替
えるとともに、接着部材６を空の巻取枠３３の巻枠軸の
外周面に設け、巻取枠３３の最大外周面を巻枠軸の外周
面とすることによって、多軸装置１を巻取部に使用きる
ことは従来例と同様に容易に理解できるであろう。

【００３８】また、カットトルク設定手段１２には、カ
ッタ４による長尺材３０の切断に必要なカットトルク
を、長尺材３０の材質や横幅および厚さなどに基づく種
類ごとに対応付けて予め設定しておくことにより、シー
ケンス制御装置１１からカットトルク出力指令ととも長
尺材３０の種類を指定する指令を比較手段１５に出力
し、比較手段１５がカットトルク設定手段１２から上記
長尺材３０の種類指定指令に対応した設定されたカット
トルクを取り込んで最新のトルク制御出力との大小を判
定するようにすれば、カッタ４による長尺材３０の切断
に必要なカットトルクの値設定の間違いが発生するの
を、未然に防止することができる。

【００３９】また、巻径検出手段１０としては積算厚み
検出方式を例示して説明したが、周期検出器９および送
りロール３８に設けられた図外の計数パルスゼネレータ
とを利用した比例演算方式や超音波式、直接、材料にコ
ロ付きのアームを当ててアームの角度をポテンショメー
タ等のセンサで計るタッチレバ式でも同様に適用でき
る。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、長尺材の送り動作中において、軸切り替え時のカッ
タによる切断動作開始前に張力制御のフィードバック制
御系統の成立を解除するとともに、トルク制御アクチュ
エータの制動トルクをカッタの切断に必要な設定カット
トルク以上に固定する構成としたから、長尺材がカッタ
の刃から逃げるという不都合を解消し、長尺材をカッタ
で適切に切断することができ、軸切り替えを確実に行え
る品質信頼性を向上することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例として巻出部に使用した場合の旧軸と
新軸との位置が入れ替わった状態での多軸装置の軸切り
替え制御装置を含む構成図である。

【図２】 実施例の軸切り替え開始前の多軸装置の軸切
り替え制御装置を含む構成図である。

【図３】 実施例の軸切り替えのタイミングチャートで
ある。

【図４】 実施例のカットトルク固定に関するフローチ
ャートである。

【図５】 実施例の作用説明図である。

【図６】 実施例の作用説明図である。

【図７】 従来の長尺材の加工処理装置の全体を示す構
成図である。

【図８】 従来の巻出部に使用した場合の多軸装置軸の
軸切り替え制御装置を含む構成図である。

【図９】 従来例の軸切り替えのタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

１ 多軸装置、１ｃ 旋回アーム、１ｅ，１ｆ パウダ
ブレーキ（トルク制御用アクチュエータ）、２ 旧軸、
３ 新軸、４ カッタ、５ 接圧ロール、６ 接着部
材、７ トルク制御出力演算手段（張力制御手段）、８
巻出側張力設定手段（張力設定手段）、１１ シーケ
ンス制御装置、１２ カットトルク設定手段、１３ ト
ルク固定手段、４７ 巻出側張力制御装置（張力制御手
段）。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−295847（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−43714（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−138066（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−56494（ＪＰ，Ｕ) 特公 平３−55381（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平５−12195（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65H 23/18 B21C 47/02 G05B 19/02 G05D 15/01 G05D 17/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙、プラスチック等の長尺材を巻出した
   り、巻取ったりする際に複数の巻枠のうちの一方を旧軸
   とするとともに他方を新軸とし、張力制御手段により旧
   軸に連なる長尺材の送り動作中での検出張力と予め設定
   された設定張力との差に応じたトルク制御出力を旧軸の
   トルク制御用アクチュエータに出力することによって、
   旧軸に連なる送り動作中での長尺材の張力が予め設定さ
   れた設定張力となるように制御する一方、旧軸に連なる
   長尺材の送り動作中に新軸を近接させ、この新軸を長尺
   材の送り方向と同一方向に予備回転駆動して長尺材と新
   軸の周速度を近づけた後、旧軸の長尺材をカッタにより
   切断し、この旧軸から切り離された長尺材の切断端を新
   軸の接着部材により新軸の長尺材に接続することによっ
   て、長尺材の送り動作中に旧軸から新軸への軸切り替え
   を行う多軸装置の軸切り替え制御装置において、カッタ
   による長尺材の切断に必要な設定カットトルクを設定す
   るカットトルク設定手段と、旧軸から新軸への軸切り替
   え用意からカッタの切断動作開始前までの間に張力制御
   手段からトルク制御用アクチュエータに出力される旧軸
   に関するトルク制御出力を切り離すとともにその旧軸に
   関するトルク制御出力を上記設定カットトルクと比較し
   て大きい値の方を新軸切り替え時の固定されたトルク制
   御出力としてトルク制御用アクチュエータに出力するト
   ルク固定手段とを備えたことを特徴とする多軸装置の軸
   切り替え制御装置。