JPH11507883A - 正確な整列を確保した段頂での２枚の波板の結合 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、２枚の波板を段頂で互いに接着するようにしたペーパーボード構造を形成するための改善された方法及び装置に関する。本発明の装置は、接着のために波板を段頂同士正確に確実に整列するための２つのレジスタロール（４，６）；レジスタロールを駆動するための互いに従属するモータで、一方のレジスタロール（６）を基準モータ（１５）によって駆動し、第２のレジスタロール（４）を従動モータ（１６）によって駆動するようにしたモータ；各レジスタロール（４，６）の周上のある点の位置に関連した値を測定するための各レジスタロールに対応した位置検出装置（１８，１９）と；各レジスタロールについての測定値を比較し、必要に応じて、前記従動モータ（１６）の電圧または電流を調整することにより上記２枚の波板の段頂の整列を確保するための制御手段（１７）と；からなる。

Description

【発明の詳細な説明】 名称 正確な整列を確保した段頂での２枚の波板の結合 発明の分野 本発明は、２枚の波板を段頂で互いに接着するようにしたペーパーボード構造 を形成するための改善された方法及び装置に関するものである。この種類の構造 は、参照によって本願に編入されるオーストラリア国特許第５６７，８３３号に 開示されている。 発明の背景 このような段ボールを形成するための１つの装置がオーストラリア国特許第６ ０９，０８９号に開示されている［同特許は参照によって本願に編入される］。 この装置及び方法の変形態様が、オーストラリア国特許第６１５，０５３号、第 ６１８，９７７号、第６５３，４３１号及び６５５，０７６に開示されている。 これらすべての発明は、２枚の波板を段つけし、それらの段頂間位置合せを行い 、共に曲げ加工し、片方または両方の波板にライナーを貼りつけるステップを順 次行うものである。 米国特許第３,７００,５１８号には、まず２枚の波板をライナーと接着し、次 に段頂間位置合せして、一つに接着するようにした別の方法が開示されている。 ２枚の波板を段頂で互いに接着してペーパーボード構造を形成する際の難題の 一つは、波板の全長に沿って段の頂部を正確に整列させることである。これは、 商業ベースで使用されているコルゲーティング・マシンのウェブ速度では達成す ることがより困難になると言うことは理解されよう。 オーストラリア国特許第６５５,０７６号は、両方のロール用の１つの駆動モ ータと、各ロールの端部に設けた何組かの端部ギアを用いることによって整列を 制 御する機械的方法を開示したものである。実際には、この構成は伝動装置及び各 生産ランの始めにおけるロールの初期整列の精度によって左右される。 従来のペーパーコルゲーティング・マシンの動作の電気的制御によって、シン グルフェーサー装置の速度をダブルバッカー装置の必要に合わせて調整する技術 が米国特許第４,１７４,２３７号に、また、接着剤を塗工するウエブの速度に合 わせて粘着剤塗工装置の速度を修正する技術が米国特許第４,８０６,１８３号に それぞれ提案されている。 オーストラリア国特許第６６４,０１８号は、各段ロール用の駆動モータの速 度を電子的に制御することができるようにするための段数カウントレゾルバを設 けることによって、従来にないペーパーボードにおける段頂間整列の問題を解消 しようとしたものである。段数カウントレゾルバは、各ロール毎に単位時間当た りの段数をカウントし、それらのカウント結果を比較することにより、その差を 用いて２つの互いに独立したモータの一方の速度を修正することができるもので ある。この技術は、互いに独立したモータの速度を正確に制御することが困難な ために、使用されるに至らなかった。また、段頂の速度のタイミングによる方法 も、比較的精度の低い方法である。他のアナログ装置の場合と同じように、この タイミングによる構成は、商業ベースで稼働しているコルゲーティング・マシン の速度で段頂間整列を達成するために要求される精度を確保することができない 。 発明の簡単な説明 本発明の目的は、オーストラリア国特許第５６７,８３３号または米国特許第 ３,７００,５１８号の方法に基づきペーパーボード構造を形成する際に、商業生 産速度で段の整列を確保する別途のより費用効果が高い手段を提供することにあ る。 上記目的達成のため、本発明は、別個のモータによって駆動される２つの段付 きレジスタロールを有して、２枚の波板を段頂で接着した段ボール種類を製造す る種類の段ボール製造装置を改良したものであり、改良は、レジスタロールの周 上のある点の位置に関連した値を測定するための手段と、各レジスタロールにつ いてのその値を比較して、必要ならば、一方のモータの電圧または電流を調節す ることによって一方のレジスタロールの速度を調節し、これによって波板の段頂 間整列を確保することよりなる。 モータの速度を調節して角位置の迅速な追従調整を達成できるようにするため に、レジスタロールの電気駆動モータは相互に従属して動作する。このことは、 従動モータの速度の調整をより精密に行うことができると言うことを意味する。 電気駆動モータとしては、直流（ＤＣ）ベクトルモータあるいは交流（ＡＣ）ベ クトルモータのどちらでも用いることができる。段の整列ミスの原因になる捩り 荷重の作用をできるだけ小さくするために、モータはレジスタロールに剛堅に結 合されており、好ましくは、各々対応するレジスタロールと共通の駆動軸あるい はトラニオンを共有する。モータ回転子とレジスタロールのロール直径は、堅固 な結合を確保するためにほぼ同じ大きさになっている。段頂間結合部分における 捩りたわみ及びこれに伴う横力をできるだけ小さくするために、低回転高トルク モータの使用が好ましい。駆動モータでの固定子部品の干渉を避けるために、駆 動モータは２つのレジスタロールの反対側に取り付けられることが好ましい。こ れらの駆動系の特徴は、段頂の整列の許容誤差範囲を確実に小さくする上におい て重要である。 ここで、単にレジスタロールの速度を制御するだけで段頂の整列が確保される ことはないということに留意するすることが大切である。２つのロールの速度が 一致しているにも関わらず段頂の整列ミスを起こす原因になる外乱が起こりうる 。 ロールの周上のある点の位置に関する値は、多くの異なる方法で測定すること ができる。各レジスタロールの角位置を測定し、次に直接これらの値あるいは角 位置測定値の位相関係と関連した値を比較することが好ましい。 好ましくは、レジスタロールの角位置の測定は、モータの軸に剛堅に結合され たレゾルバーによって行う。要求される整列度を達成するためには、１回転当た りのパルス数は４００００以上、好ましくは少なくとも８００００以上にすべき である。角位置を合わせるには、許容誤差は１回転当たり１パルス以下でなけれ ばならない。このことは、最大の整列ミスが８０，０００分の１であるというこ とであり、これは従来の段ロールの場合で、整列ミスが１４以上ミクロン以下に なるということである。駆動モータをレジスタロールに剛堅に結合することによ り、捩り荷重によって許容誤差範囲が有意な程度に拡大することはなくなる。整 列ミスの有意度は、ロールの直径と波板の段のピッチによって左右される。 ２つのレジスタロールの位相関係または相対位置を正確に求めるために、ディ ジタルパルスの比較を行うためのマイクロプロセッサが設けられる。本発明は、 １つの駆動モータを基準モータとして用い、２つのレジスタロールの相対位置あ るいは位相関係変動に応答して、もう一つのモータの電圧または電流を高機速で 、従来提案された機械で可能なより高精度で調節することにより達成される。 発明の詳細な説明 本発明の一実施形態を下記の添付図面に基づき詳細に説明する。 図１は、オーストラリア国特許第６０９，０８９号に開示されたものと同じ種 類のシングルフェーサー装置の概略図である。 図２は、正確な段頂間整列を行うための構成の装置の概略図である。 図３は、レゾルバーを用いてパルスを発生構成の装置の概略図である。 図１には、上記オーストラリア国特許第６０９，０８９に記載されているのと 同じ種類のシングルフェーサー装置が示してある。ミルロールスタンド（図示省 略）上に保持され、随意に余熱装置（図示省略）に通される波板１及び２は、二 対の段ロール３、４及び５、６の中のロール３と５に送り込まれる。波板１及び ２は、段つけされた後、粘着剤ステーション７で波板１に接着剤が塗工される。 次に、波板１と２は、非噛合い段ロール４と６の間で、段頂同士が接合される。 これらの接合された波板はキャリヤロール１２に送り込まれ、露出した段頂に接 着剤ステーションで接着剤が塗工され、その後接合波板にヒーター１１の助けを 借りてライナー９が接着される。ヒーター１１を通過した後、キャリヤロール１ ２は、接合波板及びライナーを傾斜した輸送コンベヤ１４に送って、コルゲータ ーブリッジへ排出させる。 この装置の周知の変形態様によれば、キャリヤロール１２は有歯コンベヤベル トと置換することも可能である。また、米国特許第３，７００，５１８号の方法 を、たとえばオーストラリア国特許第６６４，０１８号に開示された修正態様で 使用することもできる。 図２は、波板がそれらの間で段頂同士接着されるレジスタロールよりなる段ロ ール４及び６が、別個のモータ１５及び１６によって駆動される本発明の一実施 形態を示したものである。［オーストラリア国特許第６６４,０１８号及び米国 特許第３，７００，５１８号の方法におけるレジスタロールはロール１９及び２ ０である。］これらのモータは、通常剛堅に段ロール４及び６結合された直流ま たは交流ベクトルモータである。好ましくは、モータ回転子はその対応するレジ スタロールのロールボディの延長部とする。モータフレームは、反対側（図示省 略）で機械フレームに固定することもできる。ロール４及び６の非駆動側には、 これらの各ロール４及び６をそれぞれを加熱するためのスチーム配管及び凝縮水 配管が接続されている。ロール６を駆動するモータ１５が基準モータである。そ の速度は最初にオペレータによって設定され、そして装置の動作中は変更されな い。もう一つのロール４を駆動するモータ１６は従動モータである。 段ロール４と６の段同期化は、これら２つのロール４及び６の周上のある点の 位置に関連した値を供給されるマイクロプロセッサ１７を使用することによって 行われる。マイクロプロセッサ１７は、これらの値を比較して、２つのモータ１ ５及び１６がロール４と６の段同期化を達成しているかどうかを確認する。２つ のロールが同期化していない場合、マイクロプロセッサ１７は、従動モータ１６ が遅れているのか、進んでいるのかを調べてから、ロール４と６上の２つの関連 した位置の正確な整列が達成されるように、従動モータ１６の電圧または電機子 電流を調整する。 レジスタロール４及び６の周上のある点の位置に関連したマイクロプロセッサ １７に供給される値は、従来技術のいくつかの方法で求めることができる。本実 施形態の方法では、パルスを発生するレゾルバー２０が使用される。図３には、 レゾルバー２０を基準モータ１５及び従動モータ１６の双方のモータ軸上に取り 付けて各ロール毎にパルスカウントを発生するようにした一つの構成が示されて いる。パルスカウントは、ロール６の各回転の間持続するロール６からの基準パ ルスによって開始される。次に、この情報は、２つのロール４と６が１パルスと いう所定の許容誤差範囲内で同相であるかどうかを調べるマイクロプロセッサ１ ７へ送られる。好ましくは、マイクロプロセッサは、ロール４及び６の１回転毎 に８００００個のディジタルパルスが発生した時、８００００分の１の許容誤差 を達成する１回転毎のパルスシーケンスを監視する。 別の実施態様では、光学デバイスのような他のディジタルセンサを用いてロー ル４及び６の角位置を測定することも可能である。ファイバー・オプティックス や光速ビデオを使用するものを含めて、回転体の相対角位置に関連する信号を発 生させ、それらの信号を検出するための精密な方法は、他にたくさんある。これ らのすべての方法は、上述のレゾルバー方式に代えて使用することができるもの である。 ロール４と６は異なる直径のものでもよく、その場合は、ロールは毎分回転数 に関しては異なる速度で回転するが、同じ周速度に同期化される。その１つの方 法として、たとえばパルス増倍法を用いて回転速度が低い径の大きい方のロール のパルス速度を増やす方法がある。その増倍率は、たとえば小さい方の径と大き い方の径との比で、これによれば同じ直径のロールを使用した場合と同じ精度の 度による角位置の比較が可能である。 １５０メートル／分以上の機速が使用される場合、本発明の制御手段が、実際 に他の方法で達成可能なよりも高度の接合波板の段頂整列を達成できるというこ とは理解できよう。精密な段頂間接号は、段ボールの強度特性に直接的効果があ るので、本発明によれば、高品質の段ボールを高機速で製造することが可能であ り、その結果所与の段ボール強度における製造単価を低くすることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）２枚の波板をライナーを介在させることなく段頂で接合する形態の段ボール を製造する装置において： 接着のために波板を段頂同士正確に確実に整列させる２つのレジスタロールと ； レジスタロールを駆動する互いに従属するモータで、一方のレジスタロールを 基準モータによって駆動し、第２のレジスタロールを従動モータによって駆動す るようにしたモータと； 各レジスタロールの周上のある点の位置に関連した値を測定するための各レジ スタロールに対応した位置検出装置と； 各レジスタロールについての測定値を比較し、必要に応じて、前記従動モータ の電圧または電流を調整することにより上記２枚の波板の段頂の整列を確保する 制御手段と； を具備した装置。 ２）前記ロールの周上の位置に関連した値を測定する際に、前記ロールの駆動軸 に設けたレゾルバーを使用する請求項１記載の装置。 ３）１回転当たり少なくとも４００００パルスが発生し、前記従動モータが前記 基準モータの１回転当たり１パルスの範囲内に保たれる請求項２記載の装置。 ４）前記駆動モータが低速回転高トルクの直流または交流ベクトルモータである 請求項１記載の装置。 ５）前記各駆動モータの軸がそれぞれ対応するレジスタロールにおけるロールボ ディの延長である請求項１記載の装置。 ６）前記従動モータが、前記基準モータがそのレジスタロールに取り付けられて いる側と反対側においてそのレジスタロールに取り付けられている請求項１記載 の装置。 ７）前記レジスタロールが、非噛合い面の間で２枚の波板を移動させて、それら のいずれかの波板にライナーを接着する前に段頂同士を互いに接触させる段ロー ルよりなる請求項１記載の装置。 ８）前記レジスタロールが、２枚のシングルフェース段ボールを、波板の段頂を 接着するために整列して接触させるように移動させる段ロールよりなる請求項１ 記載の装置。