JPH06194151A - ウェブ測長装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 搬送中のウェブを切断するときの切断長を正
確に測長する。 【構成】 ロール位置制御回路１１はウェブ厚測定装置
１２で測定した搬送されるウェブ２０の厚さから測長ロ
ール２の中心軸とウェブ２０の表面の距離が一定になる
ようにサーボモータの駆動量を求め、駆動量を温度セン
サー１３で測定される温度による測長ロール２の変形量
で補正して測長ロール２の昇降させ位置を決める。この
ようにして決められた位置で測長ロール２はウェブ２０
に従動回転してエンコーダ５より一定回転角ごとにパル
スを発生させシャー制御回路１４に送出する。シャー制
御回路１４はこのパルスからウェブ２０の搬送長を求
め、シャー１７の回転を制御してウェブ２０を一定の長
さに切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走間切断機に用いられ
る測長装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】板金等のウェブを製造ラインで搬送状態
のままで任意の一定長に切断するには走間切断機が用い
られている。この走間切断機は一定の速度で搬送されて
くるウェブの搬送長を検知する測長装置を備えており、
この測長装置からの情報をもとにラインの下流に設けら
れたシャーを制御してウェブを切断している。

【０００３】このような走間切断機の測長装置は、通
常、測長ロールと加圧ロールとから構成されている。そ
して測長ロールは加圧ロールとの間にウェブをニップ
し、ウェブの搬送に従動回転しながらウェブの搬送長を
測定する。例えば図５は従来の走間切断機を概略的に表
したもので、モータ４１を駆動して搬送ロール４２を回
転させることによって、ウェブ３０は図中の矢印Ａ方向
に一定速度で連続して搬送される。搬送ロール４２の上
流に測長ロール３２が設けられ、この測長ロール３２は
加圧ロール３１との間にウェブ３０を狭持してウェブ３
０の搬送に従動して回転する（特開平２─４１８９３号
公報）。

【０００４】図６に示したように、支持枠３３はガイド
バー３６により上下方向にのみ移動できるように規制さ
れ、この支持枠３３により加圧ロール３１は上下動自在
に支持されている。そして、切り替えバルブ３４を通し
てエアー供給されるエアーシリンダ３５により、加圧ロ
ール３１は常に一定の圧力で測長ロール３２に圧着して
いる。測長ロール３２の軸３７にはエンコーダ３８が直
結され、測長ロール３２の回転量（ウェブ３０の搬送長
に）に対応したパルスを出力してシャー制御回路４０に
供給する。シャー制御回路４０はエンコーダ３８から入
力されてくるパルスを計数し、その計数値と測長ロール
３２の半径とからウェブ３０の搬送長を算出し、一定の
搬送長ごとにモータ４４を駆動してシャー４３によりウ
ェブ３０を切断する。なお、モータ４４の軸にはエンコ
ーダ４５が設けられており、モータ４４の駆動はシャー
制御回路４０によりフィードバック制御されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように加圧ロール３１を常に一定の圧力で測長ロール３
２に圧着させる構成にすると、ウェブの品種を切り換え
た際に、その厚みが変わった場合には、測長ロール３２
に対する加圧ロール３１の圧着力が変化する。一般に測
長ロール３２の表面には、ウェブとのスリップを避ける
ためにゴムライニングが施されているため、加圧ロール
からの圧着力が変化するとゴムライニングが弾性変形し
て測長ロールの円周長が変わり、測長ロール１回転当た
りの搬送長が変動して測長誤差が出る要因になる。

【０００６】さらに、走間切断機の始動時やウェブを交
換した後の再始動時には、ウェブの搬送速度を徐々に増
やして定速状態にし、あるいは走間切断機の停止時や休
止時には搬送速度を徐々に小さくしてウェブの搬送を停
止させているが、このような増減速時にシャー４３を作
動させた場合には、ウェブの切断長にバラツキがでやす
く、良品率を低下させる原因となっている。

【０００７】図５及び図６に示した従来の走間切断機を
用い、測長ロール３２によって一定の搬送長が検知され
るごとにウェブ３０を切断すると、実際の切断長には図
７に示したような傾向が現れる。図７（ａ）は、ウェブ
３０を定速で搬送するとき、その搬送のライン速度が速
くなる程、実際の切断長（製品長）が短くなってゆくこ
とを表している。

【０００８】また、同図（ｂ）は、搬送のライン速度を
徐々に１００（ｍ／分）まで増速しながら切断を行った
ときの製品長誤差（実線）と、１００（ｍ／分）から徐
々に減速しながら切断を行ったときの製品長誤差（破
線）とを表し、同図（ｃ）は同図（ｂ）の増減速時間を
短縮したときの製品長誤差の様子を表す。これらのグラ
フから分るように、ウェブ３０の搬送速度を変えながら
切断したときには、ライン速度の変化の度合いに応じて
切断長にヒステリシスが現れ、製品長誤差は単にライン
速度のみに依存するのではないことが分る。これらの傾
向から、従来の走間切断機では製品長を高精度に保った
ままで、ウェブの搬送を高速化したり増減速に要する時
間を短縮することが困難で、生産効率を高めようとする
際に問題となっていた。

【０００９】本発明は上記従来技術の問題を解消するた
めになされたもので、ウェブの厚みやウェブの搬送速
度、さらにはその増減速に左右されずに製品長を高精度
に保つことができるようにした走間切断機の測長装置を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、搬送中のウェブを一定の長さごとに切断す
る走間切断機のウェブ測長装置において、ウェブの搬送
に従動して回転する測長ロールと、この測長ロールの回
転量に基づいてウェブの搬送長を検出する手段と、前記
測長ロールとの間にウェブを狭持する対向ロールと、ウ
ェブの厚みに対応して前記測長ロールと対向ロールとの
軸間距離を調節し、測長ロールの軸とウェブ表面との距
離が一定になるように制御する制御装置を備えている。
さらに、温度を検出し、この温度に対応して前記測長ロ
ールと対向ロールとの軸間距離を調節することによっ
て、さらに測長精度を高めることができる。

【００１１】また、周囲温度に対応して測長ロールと対
向ロールとの軸間距離を補正する手法に代えて、測長ロ
ールからの信号に基づいてシャーを駆動するシャー制御
手段に周囲温度データを入力し、シャーの駆動タイミン
グを周囲温度に対応して補正することも可能である。

【００１２】本発明を用いた測長ロール装置を示す図２
において、紙面に対して垂直な方向に搬送されるウェブ
２０を測長ロール２及び対向ロール３がニップしてい
る。測長ロール２は軸２ａを支持枠４に軸支され、また
軸２ａの一端は支持枠４を貫通しエンコーダ５の軸につ
ながれている。搬送されるウェブ２０によって測長ロー
ル２が従動して回転すると測長ロール２の一定の回転角
ごとにエンコーダ５はパルスを発生する。なお、対向ロ
ール３は軸３ａを介し固定の支持柱６に回転自在に軸着
されている。

【００１３】不図示の基台に固定されたサーボモータ７
はボールねじ８ａを持つ軸８に連結されている。支持枠
４にはボールねじ８ａと螺合するめねじ部４ａが設けら
れ、さらにガイドバー９により上下方向にのみ移動でき
るように規制されている。従ってサーボモータ７を駆動
して軸８を回転させることによって、その回転方向に対
応して測長ロール２は支持枠４とともに上下動する。サ
ーボモータ７はサーボアンプ１０からの信号によって高
精度に駆動制御される。これにより軸８の回転角を精密
に制御して、測長ロール２と対向ロール３との軸間距離
を精確に設定することができるようになっている。な
お、測長ロール２は回転中心軸２ｂを中心に回転する。

【００１４】図１において、モータ１８によって駆動さ
れる搬送用ローラ１９でウェブ２０は矢印Ａ方向に搬送
される。測長ロール２の上流側には変位センサーを用い
たウェブ厚測定センサー１２が設置され、搬送されてい
るウェブ２０の厚さを測定する。測定されたウェブ２０
の厚みデータはロール位置制御回路１１に出力される。
さらにロール位置制御回路１１には温度センサー１３が
接続されており、測定された温度データはロール位置制
御回路１１に出力される。

【００１５】ロール位置制御回路１１は、ウェブ厚測定
センサー１２からの厚みデータと、温度センサー１３か
らの温度データをもとにして測長ロール２と対向ロール
３との軸間距離を調節するために制御信号をサーボアン
プ１０に供給する。サーボアンプ１０は制御信号に対応
してサーボモータ７を駆動し、これにより測長ロール２
の位置決めが行われる。測長ロール２の半径は予め分か
っているので、上記のように測長ロール２の位置決めを
行うことによって、ウェブ２０の厚みが変わっても、ウ
ェブ２０の表面と測長ロール２の回転中心軸２ｂとの間
の距離は常に一定に保たれるようになる。なお、ウェブ
２０の厚みデータ及び測長ロール２の半径は、周囲温度
によって影響を受けるため、温度センサー１３からの温
度データによってその補正が行われる。

【００１６】ウェブ測長エンコーダ５からのパルスはシ
ャー制御回路１４に送られる。シャー制御回路１４は入
力されてくる測長ロール２の回転角に応じて発生される
パルスとウェブ２０の表面から測長ロール２の回転中心
軸２ｂまでの距離とから搬送長を算出する。モータ１５
の軸にはシャー１７が取りつけられモータ１５によって
シャー１７は回転駆動する。また、モータ１５の軸には
シャー回転角エンコーダ１６が取りつけられていてその
出力はシャー制御回路１４に入力されシャー１７の回転
角位置を検知できるようになっている。

【００１７】シャー制御回路１４はシャー１７の回転角
位置とウェブ２０の搬送長からモータ１５を駆動及び制
御する。回転速度の制御によりシャー１７の切断刃１７
ａはウェブ２０があらかじめ設定された製品長分送られ
たときに噛み合い、その時の切断刃１７ａの速度がウェ
ブ２０の搬送速度と等しくなるように制御され、切断歯
１７ａは搬送されてくるウェブ２０を一定の製品長でウ
ェブ２０を止めることなく連続的に切断する。

【００１８】

【実施例】上記構成で得られたウェブ２０の切断長の誤
差を図３に示す。図３の（ａ）はウェブ２０をの搬送速
度を一定に維持した状態で切断したときの搬送速度と製
品長誤差との関係を示したものであり、ウェブ２０の搬
送速度が異なっいても製品長はほぼ一定になっている。
図３の（ｂ）は増減速時にウェブ２０を切断したときの
製品長の誤差を示したものである。ヒステリシスによる
切断長の誤差がなくなりほぼ一定の製品が得られるよう
になっている。図３の（ｃ）は増減速の時間を短縮して
ウェブ２０を切断したときの製品長の誤差を示したもの
であるが、製品長のバラツキはエアーシリンダを用いた
方式の増減速時のバラツキと同程度に改善されている。

【００１９】以上のように、上記によればウェブ２０の
厚みや温度が変動したような場合でも、測長ロール２の
回転中心軸２ｂとウェブ２０の表面との距離は常に一定
に保たれ、したがって測長ロール２とウェブ２０との表
面との接触状態が変化することがないから、測長ロール
２の回転量に対応してウェブ２０の搬送長を正確に検知
することができるようになる。

【００２０】別の例では図４に示すように温度センサー
１３からの温度データをシャー制御回路１４に出力して
いる。シャー制御回路１４はウェブ測長エンコーダ５か
らのパルスより算出されてるウェブ２０の搬送長に温度
センサー１３の測定値により測長誤差を補正してシャー
１７の回転を制御する。このようにしても前述の実施例
と同様な結果を得ることができる。

【００２１】なお、ウェブ２０の表面から測長ロール２
の回転中心軸２ｂとの距離を一定にする方法として、ウ
ェブ２０の厚さを変更するときに１度ラインを停止して
ウェブ２０の厚さに合わせてスぺーサをセットする方法
もあるがラインの稼働率を考慮した場合、上述した例の
ように自動的に測長ロール２の位置調節を行うのがよ
い。

【００２２】また、上述した例ではウェブ２０の厚みデ
ータをウェブ厚測定センサー１２で得るようにしている
が、ウェブの品種交換を行った時点で、その厚みデータ
をコンピュータから読み取るようにしてもよい。さらに
測長ロール２の位置制御を行う代わりに、ウェブの厚み
データ及び温度データに基づいて対向ロール３の位置制
御を行うことも可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の走間切
断機のウェブ測長装置によれば、測長ロールと対向ロー
ルとの間にウェブを狭持し、測長ロールの回転量に対応
してウェブの搬送長を検出するにあたり、ウェブの厚み
に対応して測長ロールと対向ロールとの軸間距離、すな
わち測長ロールの軸とウェブ表面との距離を調節するよ
うにしてあるから、測長ロール表面とウェブ表面との接
触状態がウェブの厚みが変動しても一定の状態に保た
れ、ウェブの搬送速度や増減速に左右されずに常に正確
な測長を行うことができる。さらに、測長ロールと対向
ロールとの軸間距離の調節、あるいは測長ロールから得
られる搬送長データによりシャーの駆動を制御するシャ
ー制御手段に対し、温度データを入力することによっ
て、温度の影響による測長誤差を補正することもでき、
従来装置と比較して生産効率を格段に向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概略的な構成を示す図である。

【図２】本発明を用いたウェブ測長装置の正面図であ
る。

【図３】本発明の実施例の切断誤差のグラフである。

【図４】本発明の概略的な構成を示す別の図である。

【図５】従来技術の１例の概略的な構成を示す図であ
る。

【図６】従来技術のウェブ測長装置の正面図である。

【図７】従来技術の切断誤差のグラフである。

【符号の説明】

２ 測長ロール ７ サーボモータ １０ サーボアンプ １１ ロール位置制御回路 １２ ウェブ厚測定センサー １３ 温度センサー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送中のウェブを一定の長さごとに切断
   する走間切断機のウェブ測長装置において、 ウェブの搬送に従動して回転する測長ロールと、この測
   長ロールの回転量に基づいてウェブの搬送長を検出する
   手段と、前記測長ロールとの間にウェブを狭持する対向
   ロールと、ウェブの厚みに対応して前記測長ロールと対
   向ロールとの軸間距離を調節し、測長ロールの軸とウェ
   ブ表面との距離が一定になるように制御する制御手段と
   を有することを特徴とする走間切断機のウェブ測長装
   置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は温度センサーを含み、こ
   の温度センサーから得られた温度情報に対応して前記測
   長ロールと対向ロールとの間の軸間距離を調節すること
   を特徴とする請求項１記載の走間切断機のウェブ測長装
   置。
3. 【請求項３】 搬送中のウェブを一定長さごとにシャー
   で切断する走間切断機のウェブ測長装置において、 ウェブの搬送に従動して回転する測長ロールと、この測
   長ロールの回転量に基づいてウェブの搬送長を検出する
   手段と、この搬送長検出手段からの信号と温度センサー
   から得られる温度データに基づいて前記シャーを駆動す
   るシャー制御手段と、前記測長ロールとの間にウェブを
   狭持する対向ロールと、ウェブの厚みに対応して前記測
   長ロールと対向ロールとの軸間距離を調節、測長ロール
   の軸とウェブ表面との距離が一定になるように制御する
   制御手段とを有することを特徴とする走間切断機のウェ
   ブ測長装置。