JP4565687B2 - 測長ローラシステム - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、測長ローラシステム、特に測長ローラの表面の劣化を迅速に検出する際に適用して好適な測長ローラシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、紙やシート等からなる帯状のワーク(帯状体)を連続的に送る際の送り長さを測定する装置として、送られるワークに測長ローラを接触させ、該ワークの移動に伴うローラの回転に基づいて測定する測長ローラシステムが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の測長ローラシステムには、測長ローラ自体の劣化を診断する機能がないため、該システムに異常が起きた場合に、その異常が測長ローラの劣化が原因であることを特定するまでに時間がかかるという問題があった。
【0004】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、測長ローラの表面の劣化を迅速に検出できるようにし、該表面の劣化に起因して発生した異常に早急に対応することができる測長ローラシステムを提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、測長ローラシステムにおいて、連続的に送られる紙又は樹脂からなる帯状体の表面に接触させて回転させ、その回転に基づいて該帯状体の送り量を検出する測長ローラと、回転する前記測長ローラの表面状態を検出する変位計と、前記変位計により計測される表面状態の変位量から、前記測長ローラの表面の劣化を判定する判定手段とを備えていると共に、前記測長ローラの周囲には、接触する帯状体との間の滑りを防止するためのウレタン又はゴムが貼付されており、前記判定手段が、前記測長ローラの回転軸に連結されたエンコーダから出力されるZ相信号間で規定される該測長ローラの1回転毎に計測される変位量の平均値と基準値との差が所定の閾値を超えた場合に前記劣化として表面の磨耗を判定する処理を、Z相周期毎に実行するようにしたことにより、前記課題を解決したものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0007】
図1は、本発明に係る一実施形態の測長ローラシステムの全体を概念的に示す概略構成図である。
【0008】
本実施形態の測長ローラシステムは、連続的に送られる帯状のワーク(帯状体)Wの表面に接触させて回転させ、その回転に基づいて該ワークWの送り量を検出する測長ローラ10と、回転する前記測長ローラ10の表面状態を検出するレーザ変位計12と、該変位計12により計測される変位量から前記測長ローラ10の表面の劣化を判定する判定装置14とを備えている。
【0009】
そして、前記判定装置14は、判定処理を初めとする各種演算を実行するコンピュータ16と、前記測長ローラ10の回転に連動して後述するエンコーダから出力されるパルス信号をカウントするエンコーダ・カウントボード18と、前記レーザ変位計12から入力される変位量をデジタル信号に変換するA/Dボード20等により構成されている。
【0010】
又、前記測長ローラ10は、図2(A)にワークWの横方向から見た正面図と、同図(B)にその近傍を含む側面図をそれぞれ示したように、該測長ローラ10の周囲には、接触するワークWとの間の滑りを防止するためにウレタン(又はゴム等)10Aが貼り付けてあり、又、フレーム部材22に支持されているその回転軸10Bは、該フレーム部材22に固定されているエンコーダ24に、カップリング26を介して連結され、該測長ローラ10の回転に連動してこのエンコーダ24からパルス信号が出力されるようになっている。
【0011】
本実施形態では、連続的に送られるワークWの送り長さを前記測長ローラ10により測定しながら、その回転に伴って前記エンコーダ24から出力されるエンコーダパルスと、前記レーザ変位計12から入力される変位量とから、図3にイメージを示すような変位量の測定データが得られる。
【0012】
この変位量のデータは、レーザ変位計12で測定した測長ローラ10の上面までの距離に相当する電圧であり、その電圧を測長ローラ10の1回転毎に前記エンコーダ24から出力されるZ相信号毎に取り込んで記録したもので、該測長ローラ10の1回転の間に測定される上面までの距離、即ち表面状態に相当する電圧プロファイルである。
【0013】
そこで、本実施形態では、上記のように測長ローラ10の1回転毎に前記レーザ変位計12により得られる、表面状態の変位量に相当する電圧プロファイルを基に、以下のような2つの方法により、前記判定装置14により測長ローラ10の異常(劣化)を判定するようになっている。
【0014】
図4は、判定方法1の処理手順を示したフローチャートであり、任意の時点で前記エンコーダ24から出力されるZ相のパルス信号の立上がりが検出されたら(ステップ1)、前記レーザ変位計12から入力される変位量のデータの収集(測定)を開始し(ステップ2)、それを次のZ相のパルス信号の立上がりが検出されるまで継続し、その立上がりが検出されたら、Z相1パルス間の表面状態の変位量データ(電圧プロファイル)を平均し(ステップ3)、予め記憶してある測長ローラ10の設置時(初期)の変位量(基準値)を読み出し(ステップ4)、その平均値(基準平均値)と前記実測平均値とを比較して、前記判定装置14により正常か否かを判定する(ステップ5)。
【0015】
以上の判定までの各処理を、Z相周期毎に毎回実行し、平均後の基準値と実測値との差が所定の閾値を超えた場合に異常と判定し、例えば即座にブザーを自動的に鳴らす等により警告を発するようする。このようにすることにより、本実施形態の測長ローラシステムに、測長ローラ10の劣化に対する自己診断機能を持たせることができる。
【0016】
図5は、判定方法2の処理手順を示したフローチャートである。この方法では、前記判定方法1の場合のようにZ相間の変位量の平均値を比較するのではなく、今回のZ相間の電圧プロファイルを、前回の同プロファイルと比較することにより判定する。そこで、まず図4のステップ1〜3の場合と同様に、任意のZ相信号間のデータを収集(測定)し、今回のデータとする(ステップ11〜13)。
【0017】
次いで、前回のデータと比較する際、前回測定したプロファイルの1データのみを用いて比較定すると、ノイズの影響等により誤判定するおそれがあるので、前回とその近傍のデータの移動平均、例えば前回までの連続16データの平均値を求め、この平均プロファイルを比較判定のための「前回のデータ」とする(ステップ14)。その後、前記ステップ11〜13で収集した今回の測定データと、前回のデータ(ステップ14で求めた平均プロファイル)とを比較し(ステップ15)、その差に基づいて異常の判定を行う(ステップ16)。
【0018】
以上の判定方法2によっても、測長ローラ10に生じている劣化を同様に迅速に検出することができることから、結果として常にワークWの送り量を高精度に測定することができる。
【0019】
【実施例】
次に、具体例を挙げて更に本実施形態の測長ローラシステムについて詳述する。図6は、本実施形態の測長ローラシステムが適用された、連続シートを所定の長さに順次断裁する断裁設備の概略を示したものである。
【0020】
この断裁設備は、樹脂シートがコイル状に巻かれている樹脂ロール30から引き出された連続シート(帯状のワーク)Wを、図中右方向に連続的に送るドライブローラ32と、該ドライブローラ32により送られる連続シートWを所定長さのシート片W′に断裁する断裁機34と、断裁されたシート片W′を搬送するコンベア36とを備えている。そして、上記断裁機34の直前には、本実施形態のシステムが備えている測長ローラ10とレーザ変位計12とが配設されている。
【0021】
この図6に示した断裁設備のように、樹脂ロール30から引き出された連続シートWを所定寸法のシート片W′に断裁するために、前記断裁機34の直前に測長ローラ10を取り付けて断裁する場合、断裁の寸法精度は該測長ローラ10の測定精度により左右される。即ち、測長ローラ10が劣化して表面が異常な状態になると断裁の寸法精度が低下することになる。このような測長ローラ10の劣化には、表面の摩耗や表面へのゴミ(異物)の付着等がある。
【0022】
まず、摩耗について説明すると、前記測長ローラ10は長時間使用すると、その表面が次第に摩耗して磨り減ることになり、ローラの半径、即ち周長が変化してくる。その結果、測長ローラ10が1周する間に前記変位計12からの出力(変位量)は、図7に実線で示したプロファイルから、徐々に点線で示したプロファイルに変化していく。なお、通常、測長ローラ10には僅かではあるが、ローラの偏芯やウレタン部10Aの貼付精度に誤差があることから、この図7には誇張してはあるが、半径に相当するそのプロファイルは完全な直線にはならない。
【0023】
そこで、経時的に変化する摩耗により、図7の点線のようになった場合、それを異常とするか否かは、前記判定方法1によりZ相1周期分のデータの平均値を求め、その平均値が図8に実線で示した設定時の変位量(基準平均値)に対して設定した点線の閾値以下になった場合に、異常と判定する。このようにすることにより、一定の寸法精度内に前記断裁機34による断裁精度を維持することが可能となる。
【0024】
一方、測長ローラ10の表面を、図9(A)に誇張して示したように、ゴミが付着する場合は、前記判定方法2を採用することにより、同図(B)に実線で示した正常時のプロファイル(前回の変位)から一部分のみが点線で示した状態(今回の変位)に変化することから、そのプロファイルの差から異常を判定することができる。なお、図7、8、9の変位量は、レーザ変位計からの電圧出力をA/D変換し、分解能を補正した後の値である。変位量大は、レーザ変位計と測長ロール表面間の距離が小さくなる方向を表わしている。
【0025】
以上詳述した本実施形態によれば、従来は特定に時間がかかっていた測長ローラ10の劣化に起因して発生していたシステムの異常の原因を即座に判定することが可能となるため、生産性を大幅に向上することが可能となる。
【0026】
以上、本発明について具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に示したものに限られるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【0027】
例えば、前記実施形態では変位計としてレーザ変位計を使用する場合を示したが、接触式変位計を用いるようにしてもよい。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、測長ローラの表面の劣化を迅速に検出できることから、該表面の劣化に起因して発生する異常に早急に対応することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施形態の測長ローラシステムの全体を概念的に示す概略構成図
【図2】測長ローラを拡大して示す正面図とその近傍を示す側面図
【図3】変位計による測定データを模式的に示す線図
【図4】判定方法1の手順を示すフローチャート
【図5】判定方法2の手順を示すフローチャート
【図6】測長ローラシステムが適用された断裁設備の実施例を示す概略構成図
【図7】測長ローラの摩耗による変位量の変動を示す線図
【図8】測長ローラの摩耗による異常の判定方法を説明する線図
【図9】測長ローラのゴミの付着による異常の判定方法を説明する線図
【符号の説明】
10…測長ローラ
12…変位計
14…判定装置
16…コンピュータ
18…エンコーダ・カウントボード
20…A/Dボード
22…フレーム部材
24…エンコーダ
26…カップリング
30…樹脂ロール
32…ドライブロール
34…断裁機
36…コンベア
Claims (2)
- 連続的に送られる紙又は樹脂からなる帯状体の表面に接触させて回転させ、その回転に基づいて該帯状体の送り量を検出する測長ローラと、
回転する前記測長ローラの表面状態を検出する変位計と、
前記変位計により計測される表面状態の変位量から、前記測長ローラの表面の劣化を判定する判定手段とを備えていると共に、
前記測長ローラの周囲には、接触する帯状体との間の滑りを防止するためのウレタン又はゴムが貼付されており、
前記判定手段が、前記測長ローラの回転軸に連結されたエンコーダから出力されるZ相信号間で規定される該測長ローラの1回転毎に計測される変位量の平均値と基準値との差が所定の閾値を超えた場合に前記劣化として表面の磨耗を判定する処理を、Z相周期毎に実行することを特徴とする測長ローラシステム。 - 請求項1において、
前記判定手段が、更に、前記測長ローラの1回転毎に計測される変位量のプロファイルと正常時の同プロファイルとの差から前記劣化として表面への異物付着を判定することを特徴とする測長ローラシステム。
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