JP3735467B2 - 同時二軸延伸装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば熱可塑性樹脂フイルムのようなシート状物を縦横二方向に同時に連続的に延伸するシート状物の同時二軸延伸装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の同時二軸延伸装置のリンク装置の駆動装置は、フイルム両端の把持位置の偏差発生防止のため、またフイルム流れ方向の延伸倍率を一定化のため、１台のメインモータよりラインシャフトを介して左右出入口のスプロケットを同時駆動していた。
【０００３】
又、特許第２５５５７１３号公報記載の同時二軸延伸装置においては、リンクピッチ間寸法を変える事により長手方向の延伸倍率を可変にするため、ターゲットをリンク装置に取付けこれを把持及び予熱区間に設けた過電流式のセンサーで捕らえ通過時間により走行速度を検知しガイドレール間隔を調整するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ラインシャフト駆動の場合メインモータ１台で左右出入口のリンク駆動用スプロケットの駆動制御が可能という利点があるが、ラインシャフト、減速機、スプロケット、ラインシャフトを支持するための軸受け等の多数の駆動装置が必要であり、さらにこれら駆動装置を設置するための場所も必要である。このため、ラインシャフト駆動方式では、建設コストが高く、また部品点数が多い事からメインテナンス費が高くつく。
【０００５】
更には一つのモータで全リンクを駆動しているためにリンク装置のどこかに異常現象が発生してもメインモータの電流値が上昇するのみで異状現象の発生個所を簡単には特定できないため、例えば油切れを起こしている特定のリンク個所を発見することができず、異常個所での摩耗が進んでガタが発生したりする。
【０００６】
特許第２５５５７１３号公報にて開示されている装置はリンク装置にターゲットを取り付けるためにモノマーやオリゴマーまた油等による汚れにより感度が落ちたり故障の原因にもなりかねない問題がある。更にはターゲットとセンサーの設置場所が高温雰囲気であることからも上記と同じ問題を抱えている。
【０００７】
本発明の目的は、上記のような問題点に着目し、ラインシャフトを用いずにシート状物の同時二軸延伸を行うことができる同時二軸延伸装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、少ない部品点数で狭い設置場所に据え付け可能なシート状物の同時二軸延伸装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明では、一対のリンク装置を駆動する左右出入口の４個のスプロケットの各々に対して回転駆動用のモータをそれぞれ個別に設けられ、左右モータ間の回転位相差あるいは回転づれを検出・抑圧する第１の変位制御手段および延伸倍率を支配する出入口スプロケット間の回転位相差あるいは回転づれを検出しこれが左右間で不均衡となるのを抑圧する第２の変位制御手段が設けられる。
【００１０】
上記第１および第２の変位制御手段は個別に回転する４個のモータの回転状態を制御して４個のモータ間偏差を所定の許容値内に抑圧するので、これらモータにより駆動される一対のリンク装置も左右均衡を保って駆動され、ラインシャフト方式の場合と同様にリンク装置が駆動される。各モータの消費電力より各スプロケットに作用するトルクを個別に検知することが可能なので、各スプロケット個々に発生トルクを管理することができ、この結果、異常リンクの特定を容易に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による同時二軸延伸装置の一実施例を図面を参照して説明する。
【００１２】
先ず同時二軸延伸装置の基本構成を図１を用いて説明する。図１において、１はシート状物、２はシート状物１を把持するクリップで、シート状物１を入口から出口まで案内する無端リンク装置３Ｒ，３Ｌの各リンクに１個づつ設けられている。なお、部品に付された番号の後に添えられた英字Ｒ，Ｌはそれぞれ図における右側、左側の同種の部品を指す。
【００１３】
シート状物１はスプロケット７Ｒ，７L、８Ｒ，８Ｌ、９Ｒ，９Ｌで駆動されるリンク装置３Ｒ，３Ｌのクリップ２により両側端部が予熱部(A)入口で握持されて予熱後延伸部(B)で縦横二方向に同時に延伸された後、熱処理部(C)にて所定の熱処理を行われ、リンク装置２より外し部(D)にて離脱する。
【００１４】
図２は本発明による流れ方向の延伸倍率Ｍ倍（Ｍ＝Ｖｏ/Ｖｉ）の同時二軸延伸装置のラインシャフトレス駆動方式の駆動系統図を示す。入口側に設けられたモータ１１Ｒ，１１Ｌは直交軸機構１２Ｒ，１２Ｌ、１３Ｒ，１３Ｌを介してスプロケット７Ｒ，７Ｌに結合され、また直交軸機構１３Ｒ，１３Ｌから直交軸機構１４Ｒ，１４Ｌを介してスプロケット８Ｒ，８Ｌに結合される。モータ１１Ｒ，１１Ｌには回転状態（速度及び位相）を検出するためのパルスゲージ１５Ｒ，１５Ｌが設けられ、直交軸機構１４Ｒ，１４Ｌまた１２には回転状態（速度及び位相）を検出するためのパルスゲージ１６Ｒ，１６Ｌが設けられる。モータ制御器１７Ｒ，１７Ｌはコントローラ１９からの制御信号によりモータ１１Ｒ，１１Ｌを回転制御し、スプロケット７Ｒ，７Ｌ、８Ｒ，８Ｌを制御する。パルスゲージ１５Ｒ，１５Ｌからの検出信号がコントローラ１９に供給され、コントローラ１９は両検出信号を比較し、両検出信号が等しくなる（両検出信号の差が０になる）方向にモータ１１Ｒ，１１Ｌを駆動する信号をモータ制御器１７Ｒ，１７Ｌが発生するようにモータ制御器１７Ｒ，１７Ｌを制御する。この制御によりモータ１１Ｒ，１１Ｌは同相で回転される。
【００１５】
一方、出口側スプロケット９Ｒ，９Ｌはモータ２１Ｒ，２１Ｌにより直交軸機構２２Ｒ，２２Ｌを介して駆動される。モータ２１Ｒ，２１Ｌは制御器２３Ｒ，２３Ｌにより駆動され、スプロケット９Ｒ，９Ｌおよびモータ２１Ｒ，２１Ｌにはそれぞれパルスゲージ２４Ｒ，２４Ｌおよび２５Ｒ，２５Ｌが設けられる。パルスゲージ２５Ｒ，２５Ｌからの検出信号がコントローラ１９に供給され、コントローラ１９は両検出信号を比較し、両検出信号が等しくなる（両検出信号の差が０になる）方向にモータ２１Ｒ，２１Ｌを駆動する信号をモータ制御器２３Ｒ，２３Ｌが発生するようにモータ制御器２３Ｒ，２３Ｌを制御する。この制御によりモータ１１Ｒ，１１Ｌは同相で回転される。
【００１６】
さらに、出入口間の速度検出制御は以下のようにしてなされる。比較器３１Ｒ，３１Ｌは、スプロケット８Ｒ，８Ｌの回転位相を示すパルスゲージ１６Ｒ，１６Ｌからの検出信号とスプロケット９Ｒ，９Ｌの回転位相を示すパルスゲージ２４Ｒ，２４Ｌからの検出信号とを比較した差信号を出力する。この比較は例えばパルスゲージ１６Ｒ，１６Ｌからの検出信号はそのままで、パルスゲージ２４Ｒ，２４Ｌからの検出信号がフィルム流れ方向の延伸倍率（Ｍｄ＝Ｖｏ／Ｖｉ）分の１されてなされる。したがって、比較器３１Ｒ，３１Ｌの出力信号はフィルム流れ方向の延伸倍率（Ｍｄ）の変動を表す。比較器３２は比較器３１Ｒ，３１Ｌの出力信号を比較して差信号をコントローラ１９に供給し、コントローラ１９はこの差信号が０になるように各モータ１１Ｒ，１１Ｌ，２１Ｒ，２１Ｌの回転状態を制御する。この制御信号は各モータ１１Ｒ，１１Ｌ，２１Ｒ，２１Ｌの回転状態を検出制御する制御信号に重畳して各モータ制御器１７Ｒ，１７Ｌ，２３Ｒ，２３Ｌに供給される。この制御により延伸倍率（Ｍｄ）の変動が左右で等しく現れることになり、この結果フィルム１を把持する左右のクリップ２がフィルム流れ方向でづれることが抑圧される。
【００１７】
この実施例では上述した制御により、モータ１１Ｒ，１１Ｌの左右差の抑制、モータ２１Ｒ，２１Ｌの左右差の抑制、およびフイルム流れ方向の延伸倍率変動の左右差の抑制がなされるので、連続的に延伸されるフィルムの破断が防止される。上記制御は言うまでもなくコンピュータを使用したプログラム制御あるいはシーケンス制御によりなされるものであり、また左右の差動的制御として説明したが、左右の一方が固定で他方のみの制御であってもよい。
【００１８】
上記制御により、従来のラインシャフトを不要にして、左右および出入口の４個所に個別のモータ１１Ｒ，１１Ｌ，２１Ｒ，２１Ｌを設けることができるので、各モータ１１Ｒ，１１Ｌ，２１Ｒ，２１Ｌに発生する過大駆動電流を監視することにより、リンク装置の異常個所が左右および出入口のどの部分かを特定することができ、この結果、異常個所の発見がきわめて容易になる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、ラインシャフトが不要であり、その分設置場所を狭くすることが可能となり、部品点数も少なくなり安価となり又、メインテナンスも容易となる利点がある。更には左右出入口個々のスプロケットのトルク管理を各々のモータの電流値により行う事により、リンク装置個々の経時変化を検知することが可能でありリンク装置の異常個所を特定することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による同時二軸延伸装置の一実施例を示す全体平面図である。
【図２】本発明による同時二軸延伸装置の主要機能をしゅようきのをうラインシャフトレス駆動方式の駆動系統図である。
【符号の説明】
１…シート状物、２…クリップ、３…リンク装置、４、５、６…ガイドレール、７Ｒ，７Ｌ、８Ｒ，８Ｌ、９Ｒ，９Ｌ…リンク装置用スプロケット、１１Ｒ，１１Ｌ…入口側駆動用モータ、１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌ，１４Ｒ，１４Ｌ，２２Ｒ，２２Ｌ…直交軸機構、１５Ｒ，１５Ｌ，１６Ｒ，１６Ｌ，２５Ｒ，２５Ｌ…パルスゲージ、１７Ｒ，１７Ｌ，２３Ｒ，２３Ｌ…モータ制御器、１９…コントローラ、３１Ｒ，３１Ｌ，３２…比較回路。

Claims (6)

1. 熱可塑性樹脂シート状物の両側端部を把持する複数の掴み装置をシート状物の両側端に配置した一対の無端リンク装置を設け、各無端リンク装置は折尺状に形成された複数個の等長リンク装置よりなり、シート状物の入口側スプロケットより駆動され、運動方向に末広がり状に配置されたガイドレールに案内されて掴みピッチを徐々に拡大することにより、シート状物を縦横二方向に同時に延伸させた後シート状物を外し、出口側スプロケットにより駆動されて、入口側スプロケットに戻るように構成された同時二軸延伸装置において、
   各無端リンク装置を駆動する入口側スプロケットおよび出口側スプロケットの少なくとも４個のスプロケットに対して個別に設けられ、対応するスプロケットを個別に回転駆動する少なくとも４個のモータと、各モータにそれぞれ設けられ、回転状態を示す信号を発生する少なくとも４個のパルスゲージと、各無端リンク装置を駆動する入口側スプロケットおよび出口側スプロケットであってその回転速度が延伸倍率を支配する入口側スプロケットおよび出口側スプロケットにそれぞれ設けられ、回転状態を示す信号を発生するパルスゲージと、各パルスゲージからの信号を処理して、上記少なくとも４個のモータ回転状態を制御する制御手段とからなることを特徴とした同時二軸延伸装置。
2. 請求項１記載の制御手段は、上記シート状物を挟んで対称的な位置に設けられる左右モータ間の回転位相差あるいは回転づれを検出・抑圧する第１の変位制御手段と、延伸倍率を支配する出入口スプロケット間の回転位相差あるいは回転づれを検出しこれが左右間で不均衡となるのを抑圧する第２の変位制御手段とからなることを特徴とした同時二軸延伸装置。
3. 熱可塑性樹脂シート状物の両側端部を把持する複数の掴み装置をシート状物の両側端に配置した一対の無端リンク装置と、この一対の無端リンク装置を駆動するため、各無端リンク装置の上記シート状物の入口側に設けられ、上記シート状物に近接して設けられた第１のスプロケットおよびこの第１のスプロケットの位置に比べて上記シート状物から離れた位置に設けられた第２のスプロケットと、上記シート状物の出口側に設けられた第３のスプロケットと、各無端リンク装置の第１及び第２のスプロケットを駆動する入口側モータと第３のスプロケット駆動する出口側モータと、左右の入口側モータ間の回転位相差あるいは回転づれを検出・抑圧する第１の変位制御手段と、左右の出口側モータ間の回転位相差あるいは回転づれを検出・抑圧する第２の変位制御手段と、第１及び第３のスプロケット間の回転位相差あるいは回転づれを検出しこれが左右間で不均衡となるのを抑圧する第３の変位制御手段とからなることを特徴とする同時二軸延伸装置。
4. 請求項３記載の同時二軸延伸装置において、上記各変位制御手段は少なくともその一部が共通のデータ処理装置により構成されることを特徴とする同時二軸延伸装置。
5. 請求項３記載の同時二軸延伸装置において、上記モータのそれぞれに駆動電流の異常を検知する検知手段が設けられることを特徴とする同時二軸延伸装置。
6. 熱可塑性のシート状物の両側端部をこのシート状物の両側端に配置された一対の無端リンク装置に各々に配置した掴み装置を用いて把持し、前記シート状物を前記一対の無端リンク装置の入口から出口まで案内してこのシート状物を縦横二方向に同時に延伸する同時二軸延伸方法であって、
   前記無端リンク装置の各々は、前記シート状物の入口側に配置され回転して各無端リンク装置を駆動する第１及び第２のスプロケットと、前記シート状物の出口側に配置され回転して前記各無端リンクを駆動する第３のスプロケットと、各無端リンク装置の各々の第１及び第２のスプロケットを駆動する入口側モータと第３のスプロケット駆動する出口側モータとを有して、前記第１のスプロケットは前記第２のスプロケットより前記シート状物に近接した位置に配置されたものであって、
   前記シート状物の一端部側の前記入口側モータと他端部側の前記入口側モータとの間の回転位相差あるいは回転づれを検出してこれを低減するように調節する第１の変位制御ステップと、
   前記シート状物の一端部側の前記出口側モータと他端部側の前記出口側モータとの間の回転位相差あるいは回転づれを検出してこれを低減するように調節する第２の変位制御ステップと、
   前記シート状物の各々端部側の前記第１及び第３のスプロケット間の回転位相差あるいは回転づれ及び各端部側のこれら回転位相差あるいは回転づれの差を検出してこれを低減するように調節する第３の変位制御ステップとを備えた同時二軸延伸方法。

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