JPH0475717A - 巻取機の巻取り位置測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ストリップをコイル状に巻取るべく使用され
るダブルマンドレル公転式巻取ａ（カローゼルリール）
の巻取り位置を巻取りマンドレルの進退位置として測定
する装置に関する。

〔従来の技術〕

各種のストリップ処理工程の最終段階においては、後工
程への搬送及び貯蔵の便宜を図るべく、処理済のストリ
ップを巻取りマンドレル上にコイル状に巻取る巻取機が
設けてあり、このような巻取機においては、ストリップ
の幅方向端面を正しく整合させて巻取りを行い、巻取り
形状（ストリップの巻姿）を適正に保つべく巻取り形状
制御が行われている。この巻取り形状制御は、例えば特
開昭６３−３０３６１６号公報に開示されている如＜、
巻取機の巻取りマンドレルを軸長方向への進退自在に構
成する一方、巻取機に送給されるストリソプの幅方向端
面を検出し、該端面に生しる幅方向変位に追随させて巻
取りマンドレルを進退動作せしめ、ストリップに対する
巻取りマンドレルの相対位置を一定に保つことにより巻
取り形状を適正化するものである。そしてこの巻取り形
状制御の実施においては、巻取りマンドレルを進退動作
させる場合のフィードバック信号として用いるべく、現
状の巻取り位置、具体的には巻取りマンドレルの進退位
置を測定する必要があり、前記特開昭６３−３０３６１
６号においては、巻取りマンドレルの駆動シリンダに位
置検出器巻取付け、これの検出結果に基づいて進退位置
を演算するようにしている。

また、ストリップの巻取り能率の向上のため、従来から
ダブルマンドレル公転式の巻取機が用いられている。こ
れは、共通のハウジングの一側に各別に回転可能な一対
の巻取りマンドレルを突設し、これらを前記ハウジング
の回転により公転させて巻付は動作位置と巻取り動作位
置とに交互に位置させる構成としたものであり、送給さ
れるストリップの先端を巻付は動作位置にある一方の巻
取りマンドレルに巻付けてこれに巻取らせ、この間、巻
取り動作位置にある他方の巻取りマンドレルから巻取り
済のコイルの取外しを行い、この取外しの完了後、巻取
りを継続しつつハウジングを回転させ、巻付は動作位置
にある巻取りマンドレルを巻取り動作位置に移行させて
巻取りを継続することにより、コイルの取外しのために
従来必要であった巻取り休止時間の解消を図ったもので
ある。そしてこのようなダブルマンドレル公転式の巻取
機での前述の巻取り形状制御は、巻取りマンドレルの夫
々を前記ハウジングに対して進退自在に構成し、巻取り
動作中の巻取りマンドレルのみをストリップの幅方向端
面の検出結果に基づいて進退動作せしめる手順にて実施
される。但しこのとき、巻取りマンドレルの駆動シリン
ダが公転ハウジングに固設してあり、前記特開昭６３−
３０３６１６号に開示されている如く、この駆動シリン
ダに巻取りマンドレルの進退位置を検出する位置検出器
巻取付けた場合、巻取りマンドレルの前述した位置換え
のため前記ハウジングを公転させる都度、前記位置検出
器の検出信号を外部に取出すための信号線の接続換えを
強要される難点がある。

この難点を解消するため従来においては、第７図に示す
如く巻取り位置の測定を行っている。

図中１はダブルマンドレル公転式の巻取機である。ハウ
ジング１０の一側に突設された一対の巻取りマンドレル
ｌＬ１２は、前記ハウジング１０に外歯車１３を介して
伝達される公転モータ１４の回転に応して該ハウジング
ＩＯと共に公転し、巻付は動作位置（図の右側）と巻取
り動作位置（図の左側）とに交互に位置せしめられ、ま
た各別の巻取りモータ１５．２０の回転をハウジング１
０に内蔵された伝動機構を介して伝達されて、夫々の軸
心廻りに自転するようになしてあり、これらの巻取りマ
ンドレル１１又は１２は、巻付は動作位置にあるときに
夫々に巻付けられるストリップ２の巻取りを開始し、ハ
ウジング１０の公転により巻取り動作位置に移行せしめ
られて巻取りを継続する。そしてこの巻取りに際し、ス
トリップ２のエツジを検出するエツジ検出器６の検出結
果に基づき巻取り形状制御を行うべく、巻取りマンドレ
ルｌＬ１２は、ハウジング１０に固設された各別の駆動
シリンダ１６．１７に連結され、これらの駆動シリンダ
１６．１７の動作に応じて夫々の軸長方向へ進退動作す
るようになっている。そしてこのような巻取り動作中の
巻取りマンドレル１１又は１２の進退位置は、ハウジン
グ１０の外側に固設され、前記駆動シリンダ１６．１７
と共通の油圧を送給されて同調動作する各別の同調シリ
ンダ２２．２３の進退位置として、夫々に取付けた位置
検出器２４　、２５にて検出され、これらの検出結果に
基づいて演算部２６にて演算されている。即ち以上の構
成により、固定的に設けた位置検出器２４２５の検出結
果から演算され、ハウジング１０の公転の都度、信号線
の接続換えを行う必要がない。

なお図中７は、演算部２６の演算結果とエツジ検出器６
の検出結果とに基づき巻取り形状制御を行う制御部であ
り、巻取りマンドレルｌＬ１２の駆動シリンダ１６．１
７は、夫々の同調シリンダ２２．２３と共に制御部７か
らの指令に基づくサーボ弁８の動作に応じて駆動される
。また巻取り動作中の巻取リマンＦレル（図においでは
巻取りマンドレル１１）のハウジング１０からの突出端
は、片持ち支持Ｑこ伴う振れ回りを防止するため、フロ
ア上に立設された支持台１８ｖこ軸受１９を介し２て支
承せし７められるよう４、−なっており、この支持台１
８は、巻取り済のコイルの取外し、の際、巻付げ動作位
置−１の移行の際乙こは、軸受１９の支承を解除（−７
適宜の退避位置に退避するよらｂこなしである、 〔発明が解決し７よ・う点する課題］ にろが以トの如く行われる従来の巻取り位置測定乙にお
いては、駆動シリンダ１６．１７及び同調シリンダ２２
．２３の内部、並びＣ５二夫々を相互ｋ＝連結する油圧
配管の中途ｊ、こ牛ｊ、る油漏れにより、駆りＪシリン
ダ１６．１７の動作と同調シリンダ２２．２３の動作と
が完全には同調せず、前記位置検出器２４．２５の検出
結果が巻取りマントＬ・ル１１，１２の進退位Ｈａこ精
度良く対応（，２ない汁点かあり、また、前記油漏れ量
の経時的な変化により、操業時間の経過と共に前述の対
応関係が変化する旌があるにも拘わらず、現状の検出結
果が正しいものか否かを確かめる手段がなく、位置検出
器２４．２５の検出結果乙二基づいて行われる巻取り形
状制御の信頼性が乏ｊ〜く、端面乙こ不揃いを生（〜だ
不良な巻姿を有する二フィルが得られるという不都合が
ある。

本発明は斯かる事情に鑑み一口なされたちのであり、ダ
ブルマント！フル公転式の巻取機ｖ、二おける巻取りマ
ント［・ルの進退位置を簡略な構成にて精度良く測定で
き、巻取り形状制御の信頼性向上Ｑ、−寄与し得る巻取
機の巻取り位置測定装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明（、こ係る巻取機の巻取り位置測定装置は、共通
のハウジングの−・側に軸長方向へ、の進退自在に突設
され、夫々の軸心廻りに回転してストす。

ブを巻取る一対の巻取りマンドレル４有し１、−れらを
前記ハウジングの回転乙こより公転さ〜（士で交互に巻
取りを行わ一４！゛るダブルマント用／ル公転式の巻取
機に装備され、巻取り動作中の巻取り位置を知るべく、
前記巻取りマン１月７・ルの進退位置を測定する巻取機
の巻取り位置測定装置において、前記巻取リマンドレル
のｎｉＪ記ハ・リジングからの突出端を支承する軸受と
該軸受の支持台との間乙こ介装され、両者間に前記巻取
りマンドレルの進退に伴って生し、る変位を検出する変
位検出器と、該変位検出器の検出結果に基づいて前記巻
取りマン１：１／ルの進退位置苓演算する演算部とを具
備することを特徴とする。

〔作用〕

本発明におい゛ては、巻取り動作中の巻取りマント１／
ルの前記ハウシングからの突出Ｍ’を支承する軸受側に
、該軸受よこれの支持台との間６．二生じる変位を検出
する変位検出器をツ；着し７、該変位検出器の検出結果
乙に基づいて、前記巻取りマンドレルの進退位置を直接
的に求める。

〔実旅例〕

以下本発明をその実旅例を示す図面に基づいて詳述する
。第１図は本発明り、−係る巻取機の巻取り位置測定装
置（以下本発明装置という）を用いての巻取り形状制御
の実り’ａ態梯を承ずブロック図−である。

図中１は、ハウジング１０の一側に一対の巻取りマント
１ノルｌＬ１２を突設させてなるダブルマントｌ／ル公
転式の巻取機である。ハウジング１０は、その夕（周Ｑ
、二形成された外歯車１３を介ｊ７て伝達される公転モ
・−タ１４の回転乙、二応翻、７、所定の公転軸廻りに
回転するよ・うｖ、二なしである。前記巻取りマント１
／ルＩＬ１．２は、ハウジング１０の一側におＬＪる前
記公転軸を中心とする所定の円周上に等配に配してあり
、該ハウジング１００回転ら、＝応し、て公転する一方
、ハウジングｌＯに内蔵された歯車伝動機構を介して伝
達される各別の巻取りモーフ１５．２０の回転乙こ応し
て、夫々の軸心廻りに自転するようになしである。更Ｇ
ご、巻取りマンドレルｌＬ１２は、ハウジング１０に固
設された各別の駆りｊシリンダ１６．１７に連結され、
これらの駆動シリンダ１６．１７の動作に応して夫々の
軸長方向へ進退り１作するよう乙こなっている。駆動シ
リンダ１６．１７は、各別の油圧配管乙によりハウジン
グ１０の夕（側Ｖこ固設された同調シリンダ２２．２３
に接続してあり、駆動シリンダ１６ｆ；！同調シリンダ
２２と、また駆動シリンダ１７は同調シリンダ２３と、
共通の油圧の送給により同調動作する。同調シリンダ２
２．２３には、巻取りマンドレルｌＬ１２による巻取り
位置をこれらの進退位置として検出すべく、各別の位置
検出器２４．２５が取付けてあり、これらの検出結果に
基づく巻取り位置の演算は、演算部２６にて行われる。

第２図は以上の如き構成の巻取機１における巻取り開始
状態の説明図である。ハウジング１０の回転による巻取
りマンドレルｌＬ１２の公転は、これらを巻付は動作位
置（図の右側）と巻取り動作値Ｗ（図の左側）とに選択
的に位置させるべくなされ、巻取機１に送給されるスト
リップ２は、図示の如く、まず巻付は動作位置にある巻
取りマンドレル１１に巻付けられ、巻取りモータ１５か
らの伝動により自転するこの巻取りマンドレル１１に巻
取られる。このとき巻取り動作位置に位置する巻取りマ
ンドレル１２においては、先にｔ＝取すｉのコイル３の
取外し及び次なる巻取りに備えての準備作業が行われて
おり、この作業終了後、巻取りマンドレル１１へのスト
リップ２の巻取りを継続しつつハウジング１０が公転し
て、巻取りマンドレル１１が巻取り動作位置に、巻取り
マンドレル１２が巻付は動作位置に夫々移行せしめられ
、第１図に示す如き状態となり、巻取り動作位置にある
巻取りマンドレル１１において、規定コイル径となるま
でストリップ２の巻取りが続行される。巻取り動作位置
への移行後の巻取りマンドレル１１のハウジングＩＯか
らの突出端は、ハウジング１０側での片持ち支持に伴う
振れ回りを防止するため、フロア上に立設された支持台
１８に軸受１９を介して支承せしめられる。

軸受１９は、図示の如く巻取りマントル用１１，１２夫
々の先端に装着してあり、支持台１８は、巻取りマンド
レル１１又は１２からのコイル３の取外しの際、及びハ
ウジング１０が公転する際には、巻取りマンドレル１１
又は１２の先端から十分に離反した第２図に示す退避位
置にあり、巻取りマンドレル１１又は１２が巻取り動作
位置に位置せしめられたときにのみこれらに近接し、巻
取りマンドレル１１又は１２先端の軸受１９に嵌合して
、該軸受１９を第１図に示す如く支持する構成となって
いる。本発明装置は、この支持台１８と軸受１９との間
に介装された変位検出器４と、該変位検出器４の検出結
果に基づいて巻取り動作中の巻取りマンドレル１１（又
は巻取りマンドレル１２）の進退位置を演算する演算部
５とを備えてなる。

第３図は変位検出器４の具体的な介装態様の一側を示す
模式的縦断面図である。

本図に示す如く支持台１８の上端には、円筒状をなす保
持筒１８ａが固設してあり、例えば巻取りマンドレル１
１先端の軸受１９は、該巻取りマンドレル１１が巻取り
動作位置に移行した後、これに近接する支持台１８の保
持筒１８ａに内嵌保持される。これにより軸受１９は、
巻取りマンドレル１１を回転自在に保持すると共に、保
持筒１８ａ内にて摺動して、巻取り動作中に生じる巻取
りマンドレル１１の進退動作を許容するようになってい
る。前記保持筒１８ａの軸受１９の挿入端と逆側の端部
には基台４０が固設してあり、この基台４０上には、保
持筒１８ａの軸心と平行をなすように複数の案内杆４１
．４１・・・が立設され、該案内杆４Ｌ４１・・・の先
端には、これらの軸心、即ち保持筒１８ａの軸心と略直
交する態様にて固定板４２が固設しである。基台４０と
固定板４２との間には、前記案内杆４１．４１・・・夫
々の中途部にその一部を嵌入され、該案内杆４１．４１
・・・に沿って、即ち保持筒１８ａの軸心に沿って摺動
する摺動板４３が配しである。摺動板４３の基台４０と
の対向面の略中央には、咳面と垂直をなして検出杆４４
が立設してあり、該検出杆４４の先端は、基台４０中夫
の大径孔を経て保持筒１８ａ内に侵入せしめられ、前記
軸受１９の端面に当接させである。一方摺動板４３と固
定板４２との対向面間には複数のコイルばね４５，４５
・・・が介装してあり、これらのばね力により摺動板４
３は基台４０に向けて付勢されている。以上の構成によ
り摺動板４３は、軸受１９に当接する検出杆４４を介し
て図の右向きに押圧され、またコイルばね４５４５・・
・のばね力により左向きに押圧されて、保持筒１８ａ内
での軸受１９の摺動に追随して基台４０と固定板４２と
の間にて変位することになり、固定板４２との間に、保
持筒１８ａに対する軸受１９の摺動量、即ち巻取りマン
ドレル１１の進退量に等しい相対変位が生しる。変位検
出器４は、巻取りマント１．・ル１１の進退乙こ応し５
て支持台１８Ｑ１一対し７て生しる軸受１９の変位を、
固定板４２に対ｙる摺動板４３の変位を媒介として検出
すべく、固定板４２の外側面に固設してあり、固定板４
２の中央部から摺動板４３に向けて突出する変位検出器
４の検出端は、摺動板４３乙こ連結部材４６により摺動
板４３に連結されている。変位検出器４としては、その
検出端の変位に対応する出力が得られるものであればよ
く、例えば差動トランス、リニアポテンシオメータ等を
用い得る。また、変位検出器４の介装態様は第２図乙こ
示すものに限らず、支持台１８に対する軸受１９の相対
変位を検出可能な態様であれば他の介装態様を採用して
もよい。

以−Ｌの如く構成された変位検出器４の出力は、第１図
に示す如く演算部５に与えられており、該演算部５ば、
変位検出器４の検出結果を逐次累積して、所定の基準位
置（例えば支持台１８への軸受１９の挿入完了時の進退
位置）からの巻取りマンドレル１１の進退位置製演算し
て出力する。この出力例を第４図に示す。なお、ハウジ
ング１００凹転Ｃ，゛より巻取りマン１〜レル１２が巻
取り動作位置己Ｊ位置せしめられた場合、該マンドレル
１２先端の軸り１９が支持台１８の保持筒１８ａＱ、：
：、内嵌保持されるから、このとき変位検出器４は、巻
取りマンドレル１２の軸受１９乙こ生しる変位を検出す
ること乙、二なり、演算部５の出力（、！、巻取りマン
［゛トル１２の進退位置、七なることは勿論である。こ
のように本発明装置乙、二おいては、支持台１記こ固定
的ｊ７こ設けた変位検出器４と、これの出力から所定の
演算を行う演算部５とにより、ハウジング１０の回転に
応して交互に使用される巻取りマント１／ルｌＬ１２双
方の巻取り位置を直接的に測定でき、信号線の接続膜え
の煩わしさが解消されると共に、高精度での測定が可能
となる。

巻取りマンドレル１１又は１２の進退位置に対応する演
算部５の出力は、同調シリンダ２２．２３に取付けた位
置検出器２４．２５の検出結果ｊ７こ基づく前記演算部
２６の出力と共に比較器２１４：与えられ、該比較器２
１での両者の比較により位置検出器２４．２５の検出結
果の妥当性評価乙、二用いられる。第５図は演算部２６
の出力例、第６図は比較器２１の出力例であり、作業者
は比較器２１の出力を適宜の表示装置子にて視認し、第
６図に示す如き直線状の出力線が得られている間は位置
検出器２４．２５にて正しい巻取り位置の検出がなされ
ていることを確Ｊ忍できる。

なお第１図に示す如く、位置検出器４の検出結果に基づ
き演算部５乙こで演算される巻取り位置を、位置検出器
２４．２５の検出結果に基づく演算部２６の検出結果と
共に巻取り形状制御のための制御部７に与え、巻取り動
作中の巻取りマンＩ・レル１１又は１２における現状の
巻取り位置を示すフィートハック信号として用いてもよ
い。制御部７は、ストリップ２の側縁に臨ま廿て配され
たエツジ検出器６゜６からの入力により前記ス［・リッ
プ２の幅方向変位を逐次認識しており、この結果に基づ
いて巻取りマンドレル１１又は１２の適正な進退位置を
演算して、これを実現ずべくサーボ弁８に動作指令を発
する動作をなすものである。

（効果〕 以上詳述した如く本発明装置に才ダいては、巻取り動作
中の巻取りマント１／ルのハウジングからの突出端を支
承する軸受にれの支持台との間に、両者間に生じる変位
を検出する変位検出器を装着し、これの検出結果に基づ
いて巻取りマンルルの進退位置を演算するという簡略な
構成により１、巻取りマンドレルの進退位置を直接的に
測定でき２、高精度にて巻取り位置を測定することが可
能となり、巻取り形状制御の信顛性向上Ｃ３二寄与でき
ると共に、巻取りマント１／ルの位置換えの都度、出力
信号線の接続膜えを行う煩わしさが解消される等、本発
明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を用いての巻取り形状制御の実施態
様を示すブロック図、第２図はダブルマンドレル公転式
の巻取機における巻取り開始の説明図、第３図は本発明
装置を構成する変位検出器の介装態様の一側を示す模式
的縦断面図、第４図は本発明装置の出力例を示すグラフ
、第５図は従来の巻取り位置測定装置の出力例を示すグ
ラフ、第６図は両者の比較による巻取り位置測定の妥当
性評価の説明図、第７図はダブルマンドレル公転式巻取
機における従来の巻取り形状制御の実施態様を示すブロ
ンク図である。 １・・・巻取機　　２・・・ストリップ　　４・・・変
位検出器　　５・・・演算部　　１０・・・ハウジング
１１１２・・・巻取りマンドレル　１６．１７・・・駆
動シリンダ　　１８・・・支持台　　１９・・・軸受　
　４０・・・基台４１・・・案内杆　　４２・・・固定
板　　４３・・・摺動板４４・・・検出杆　　４５・・
・コイルばね　　４６・・・連結部相持　許　出願人　
　住友金属工業株式会社代理人　弁理士　　河　　野　
　登　　夫第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、共通のハウジングの一側に軸長方向への進退自在に
   突設され、夫々の軸心廻りに回転してストリップを巻取
   る一対の巻取りマンドレルを有し、これらを前記ハウジ
   ングの回転により公転させて交互に巻取りを行わせるダ
   ブルマンドレル公転式の巻取機に装備され、巻取り動作
   中の巻取り位置を知るべく、前記巻取りマンドレルの進
   退位置を測定する巻取機の巻取り位置測定装置において
   、 前記巻取りマンドレルの前記ハウジングからの突出端を
   支承する軸受と該軸受の支持台との間に介装され、両者
   間に前記巻取りマンドレルの進退に伴って生じる変位を
   検出する変位検出器と、 該変位検出器の検出結果に基づいて前記巻取りマンドレ
   ルの進退位置を演算する演算部を具備することを特徴と
   する巻取機の巻取り位置測定装置。