JP5311206B2 - ニップロール機構 - Google Patents

Description

本発明は、ラミネート設備等の加圧部に用いられるニップロールの技術分野に属し、詳しくは、固定ロールに対するニップロールの位置決めを行うニップロール機構に関するものである。

通常、ラミネート設備等の加圧部に用いられるニップロールは、固定ロールの上方に相対する状態で設置され、固定ロールとの間に基材を通過させることで貼合せを行うようになっている。この場合、基材の厚みに合わせて固定ロールとの隙間を精密に管理することが要求されるが、このニップロールの位置決めは、シリンダとコッターの構成を用いることが一般的である。

特開２００６−２６３７５９号公報

コッターによるニップロールの位置決めは、コッターの傾斜角度と動作ストロークによって位置決めの調整範囲が決まるため、基材の厚み仕様の幅が大きい場合には、調整範囲が不足して対応できないという問題がある。

そこで、ニップロールの位置決め機構にモータと精密ボールネジを採用すれば、調整範囲の不足を解決することが可能となる。一方、加圧部にニップロールを用いた場合、位置決め動作のほかに、段取り作業やメンテナンス作業における退避動作が必要となる。この退避動作は、位置決め動作と比べると長いストロークが必要である。したがって、ニップロールの位置決め機構にモータと精密ボールネジを使用し、この位置決めで用いる精密ボールネジを延長してニップロールの退避動作も行わせるようにしてもよいが、精密ボールネジは高価格であるためコストが増大するともに、精密ボールネジが長くなると位置決め精度の低下が懸念されるという問題点が生じる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、精密位置決め動作とストロークの長い退避動作を備え、かつ、コストを抑えたニップロール機構を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明のニップロール機構は、左右一対の縦フレームと、それらの縦フレームの間に支持された固定ロールと、各縦フレームにそれぞれ取り付けられた動作ガイド軸と、それぞれが動作ガイド軸に沿って移動可能な中間スライド部材、上側スライド部材及び下側スライド部材の３つのスライド部材と、中間スライド部材を動作ガイド軸に沿って移動させるエアシリンダと、上側スライド部材と下側スライド部材にそれぞれ上端と下端が回動自在に支持されたボールネジの雄ネジと、中間スライド部材に固定されたボールネジのナットと、上側スライド部材に取り付けられてボールネジの雄ネジを回動させるモータと、下側スライド部材に取り付けられたニップロールの回転部軸受と、その回転部軸受により左右の縦フレームの間に支持されたニップロールとを具備したことを特徴としている。

本発明のニップロール機構は、左右一対の縦フレームと、それらの縦フレームの間に支持された固定ロールと、各縦フレームにそれぞれ取り付けられた動作ガイド軸と、それぞれが動作ガイド軸に沿って移動可能な中間スライド部材、上側スライド部材及び下側スライド部材の３つのスライド部材と、中間スライド部材を動作ガイド軸に沿って移動させるエアシリンダと、上側スライド部材と下側スライド部材にそれぞれ上端と下端が回動自在に支持されたボールネジの雄ネジと、中間スライド部材に固定されたボールネジのナットと、上側スライド部材に取り付けられてボールネジの雄ネジを回動させるモータと、下側スライド部材に取り付けられたニップロールの回転部軸受と、その回転部軸受により左右の縦フレームの間に支持されたニップロールとを具備したことを特徴としているので、ニップロールの原点位置から退避位置への動作はシリンダで行い、原点位置からの位置決め動作はモータとボールネジで行うため、ニップロールの位置決めは精度の高い動作が可能になるとともに、ニップロールの退避は長いストロークで行うことができる。したがって、高い位置決め精度と広い調整範囲という、コッターでは無理であった要求仕様であってもこれを十分に満たすことができる。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は本発明に係るニップロール機構の一例を示す概略構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示している。

図１に示すように、ニップロール機構は、左右一対の縦フレーム１と、それらの縦フレーム１の間に支持された固定ロール２と、固定ロール２の上方にて上下動可能に支持されたニップロール３とを備える。この図１では上下動するニップロール３をその原点位置で示している。

各縦フレーム１には、それらの外側に、平行な２本のリニアガイドからなる動作ガイド軸４が一体に取り付けられており、その動作ガイド軸４に沿ってそれぞれが上下に移動可能なように、中間スライド部材５、上側スライド部材６及び下側スライド部材７の３つのスライド部材が嵌合されている。これらのスライド部材５，６，７は、図示のように、２本の動作ガイド軸４にそれぞれ嵌合する左右２つのスライド部分を板部分で連結した形状をしている。

左右一対の縦フレーム１には、それらの上端を連結する横フレーム８が設けられ、その横フレーム８の上にエアシリンダ９が取り付けられている。そして、エアシリンダ９のピストン棒１０がＬ型部材１１を介して縦フレーム１外側の中間スライド部材５に連結されており、これによって中間スライド部材５はエアシリンダ９の駆動により動作ガイド軸４に沿って上下に移動可能になっている。

上側スライド部材６と下側スライド部材７には、横方向に突き出る取付部材１２，１３を介してそれぞれボールネジの雄ネジ１４の上端と下端が回動自在に支持され、中間スライド部材５には、取付部材１５を介してボールネジのナット１６が固定されている。そして、上側スライド部材６には、横方向に突き出る取付部材１７が設けられており、その取付部材１７にはボールネジの雄ネジ１４をジョイント１８を介して回動させるサーボモータ１９が載置する状態で取り付けられており、上側スライド部材６と下側スライド部材７はこのサーボモータ１９の駆動により動作ガイド軸４に沿って上下に移動可能になっている。

この上下動可能な下側スライド部材７に、ニップロール３の回転部軸受２０が取り付けられており、この回転部軸受２０によりニップロール３が回動可能にかつ上下動可能に支持された状態となる。この回転部軸受２０には、自動調芯機能を有する軸受を使用することが好ましい。

図２は図１の原点位置から退避位置に移動した状態で示すニップロール機構の概略構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示している。

図１の原点位置からニップロール３を図２の退避位置に移動させる動作はエアシリンダ９により行う。すなわち、エアシリンダ９を駆動させることにより、中間スライド部材５をガイド軸４に沿って上方に引き上げる。このとき中間スライド部材５には取付部材１５を介してボールネジのナット１６が固定されているので、そのナット１６に噛み合ったボールネジの雄ネジ１４が一緒に引き上げられ、その雄ネジ１４の上端と下端にそれぞれ取り付けられた上側スライド部材６と下側スライド部材７もガイド軸４に沿って一緒に上方に引き上げられる。これに伴い、下側スライド部材７に取り付けられた回転部軸受２０に支持されているニップロール３も上方に引き上げられる。

図３は図１の原点位置からニップ位置に移動した状態で示すニップロール機構の概略構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示している。

図１の原点位置からニップロール３を図３のニップ位置に移動させる位置決め動作はサーボモータ１９とボールネジで行う。すなわち、サーボモータ１９を駆動してボールネジの雄ネジ１４を回動させると、ボールネジのナット１６は取付部材１５を介して中間スライド部材５に固定されて動かない状態になっているので、雄ネジ１４が下方に向けて移動し、その雄ネジ１４の上端と下端にそれぞれ取り付けられた上側スライド部材６と下側スライド部材７もガイド軸４に沿って一緒に下方に向けて移動する。これに伴い、上側スライド部材６に取付部材１７を介して取り付けられたサーボモータ１９も下方に向かって移動し、下側スライド部材７に取り付けられた回転部軸受２０に支持されているニップロール３も下方に向かって移動する。このように、位置決め動作をサーボモータ１９とボールネジで行うことで、位置決めを正確に行えるとともに原点位置から位置決めまでのストロークを最小限に抑えることができる。

本発明では、上記のようにニップロールを退避位置に移動させる動作にエアシリンダを用いることで、ストローク全域を精密ボールネジで駆動するよりも、コストダウンを図ることができる。

また、本発明では、ニップロールをニップ位置に移動させる位置決め動作にサーボモータとボールネジを用いることで、位置決め精度は±５μｍ程度の位置決めが可能であり、かつ、基材厚が２〜５０ｍｍまでと広い位置決め調整範囲をとることが可能である。

上記のように、本発明では、ニップロール３を移動させる機構にエアシリンダ９を使用しているため、通常の場合、エアシリンダ９によりニップロール３を退避位置から最初に大きく動作させ、次にボールネジによりニップロール３の精密な位置決めをするが、別のやり方として、最初にボールネジで位置決めを行い、次にエアシリンダ９を動作させてニップすることで、エアシリンダ９による圧力制御を行うこともできる。すなわち、ボールネジで位置決めを行うことには変わりはないが、エアシリンダ９は、動作順序により位置制御と圧力制御を切り替えて使用することができる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明によるニップロール機構は、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。

本発明に係るニップロール機構の一例を示す概略構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 図１の原点位置から退避位置に移動した状態で示すニップロール機構の概略構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 図１の原点位置からニップ位置に移動した状態で示すニップロール機構の概略構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

符号の説明

１ 縦フレーム
２ 固定ロール
３ ニップロール
４ 動作ガイド
５ 中間スライド部材
６ 上側スライド部材
７ 下側スライド部材
８ 横フレーム
９ エアシリンダ
１０ ピストン棒
１１ Ｌ型部材
１２，１３ 取付部材
１４ 雄ネジ
１５ 取付部材
１６ ナット
１７ 取付部材
１８ ジョイント
１９ サーボモータ
２０ 回転部軸受

Claims (1)

1. 左右一対の縦フレームと、それらの縦フレームの間に支持された固定ロールと、各縦フレームにそれぞれ取り付けられた動作ガイド軸と、それぞれが動作ガイド軸に沿って移動可能な中間スライド部材、上側スライド部材及び下側スライド部材の３つのスライド部材と、中間スライド部材を動作ガイド軸に沿って移動させるエアシリンダと、上側スライド部材と下側スライド部材にそれぞれ上端と下端が回動自在に支持されたボールネジの雄ネジと、中間スライド部材に固定されたボールネジのナットと、上側スライド部材に取り付けられてボールネジの雄ネジを回動させるモータと、下側スライド部材に取り付けられたニップロールの回転部軸受と、その回転部軸受により左右の縦フレームの間に支持されたニップロールとを具備したことを特徴とするニップロール機構。

Images