JPS6052056B2 - 巻径検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は巻径検出装置、特に、ウェブ等の巻出装置に
おいて、連続的にウェブを添接し巻出しを行なう場合の
添接時期の検出を行なうための巻径検出装置に関するも
のてある。

従来の巻出装置、特に、添接装置の一例を示すと、添
付図面第１図に示すとおりであつて、図において、符号
１は現在巻出し中の現巻出しリール（以下、「オールド
リール」という）、２はオールドリール１が所定の巻径
値まて巻出しが進行した段階で添接してオールドリール
１と取り替え巻出しする新巻出しリール（以下、「ニュ
ーリール」という）、３はオールドリール１の１回転に
対して１パルス信号を発生する第２信号発生機器てある
第２パルスゼネレータ、４はニューリール２の１回転に
対して１パルス信号を発生する第３信号発生機器である
第３パルスゼネレータ、５はニューリール２のウェブの
先端に、両面接着テープをはることによつて走行中のウ
ェブに添接すること゜ができるように、設けられている
糊位置であつて、第３パルスゼネレータ４のパルスの立
上がり位置より適当に離した位置に、作業者が任意に定
めることができる。

次に６はオールドリール１及びニューリール２を両端に
回転自由に支承すると共にその中央部で旋回可能に支持
されているターレツトアーム６０を、ウェブの最適添接
位置まで旋回し停止させるインダクシヨンモータ、７は
加速ころ８を介してニューリール２を駆動すると共に走
行中のウェブの走行速度にニューリール２の周速を同調
させる直流電動機、９は添接に際して走行中のウェブを
ニューリール２に押し当てるためのブラシ、１０は添接
完了後オールドリール１から巻出し中のウェブを切断す
るカッタ、１１はウェブの走行速度に同調して回転する
速度基準ローラ、１２は速度基準ローラ１１に連結され
、速度基準ローラ１１の１回転に対して２００パルスの
パルス信号を発生する第１信号発生機器である第１パル
スゼネレータ、１３は従来の巻径検出装置、１４はウェ
ブの添接が完了した時に図示されていない制御盤により
発信されるマスターリセット信号であつて、このマスタ
ーリセット信号１４の発信により、巻径検出装置１３は
その動作内容のすべてを一掃され、巻径検出装置１３を
初期状態にリセットする。また、１５は図示されていな
い制御盤より、ウェブの添接準備が完了し、ニューリー
ル２の周速がウェブの走行速度と同期した時に発信され
る用意完了信号、１６は予備径信号出力、１７は糊位置
信号出力、１８は最終径信号出力、１９は予備径設定器
、２０は最終径設定器てあつて、２１はウェブを示して
いる。従来の添接装置は以上のように構成されているが
、次にその動作について説明する。

巻径検出装置１３は第２パルスゼネレータ３の発信パル
ス間隔中に、第１パルスゼネレータ１２の発する発信パ
ルス数を計測する方法によつてオールドリール１の巻径
を検出するように構成されたものであつて、これは既に
公知の装置である。

また、この巻径検出装置１３は、予備径設定器１９及び
最終径設定器２０を有しており、検出した巻径が予備径
設定器１９の設定値以下になると、予備径信号出力１６
を発信する。また、同様に、最終径設定器２０の設定値
以下になると、最終径信号出力１８を発信するようにな
つている。このように巻径検出装置１３は構成されてお
り、従つて、通常、予備径信号出力１６が発せられると
、図示されていない制御盤の作動により、インダクシヨ
ンモータ６が付勢されてターレツトアームを回動し、ウ
ェブ２１の添接を行なう位置・で停止する。次に直流電
動機７が図示されていない制御盤からの指令により付勢
され、加速ころ８を介してニューリール５を加速し、ニ
ューリール２の周速とウェブ２１の走行速度とを同調さ
せるが、この状態において、図示されていない制御盤に
より用意完了信号１５が入力される。次いで、巻径検出
装置１３は、用意完了信号１５を受け、第３パルスゼネ
レータ４から発信される糊位置信号に応じて糊位置信号
出力１７を出力する。

このような状態になると、図示されていない制御盤は、
糊位置信号出力１７と最終径信号出力１８との論理積に
基づいて、ブラシ９を作動させ、オールドリール１から
巻出し中のウェブ２１ノをニューリール２に押し付ける
。この場合、ニューリール２には、両面接着テープがは
つてある糊位置５があり、従つて、ニューリール２が１
回転する間に、糊位置５は走行中のオールドリール１か
ら巻出し中のウェブ２１に接着し、ここに始め・て、ウ
ェブ２１のニューリール２からの巻出しが始まる。この
ように、ニューリール２からウェブ２１の巻出しが始ま
つた後、所定長さだけウェブの巻出した時点で、カッタ
１０が作動して、オールドリール゛１から巻き出してい
るウェブ２１を切”断し、走行中のウェブ２１は専らニ
ューリール２からの巻出しとなり、添接を終了する。こ
れらの動作は、既に多くの輪転印刷機の巻出部て実施さ
れているものであり、従つて、ここでは特に詳細な説明
は省略する。このように、従来の巻径検出装置は、予備
径設定器１９及び最終径設定器２０を有し、巻径検出装
置の図示されていない巻径検出置と予備径設定器１９の
設定値とを対比して巻径検出値が予備径設定器と同値か
又はそれより小さくなつた場合には、予備径信号出力１
６を発し、ターレツトアーム６０を旋回して添接準備を
始める。

次いで、上記と同様にして検出された巻径検出値が最終
径設定器２０の設定値と同値は又はそれより小さくなつ
た場合においては、最終径信号出力１８を発し、前述の
用意完了信号１５との論理積に基づいて、ブラシ９を作
動させ、ウェブ２１の添接を行なうという動作をするも
のである。

当然のことであるが、予備径設定器１９の設定値は、最
終径設定器２０の設定値よりも大きな値が設定される。
これは、予備径信号出力１６が発せられ、添接の準備を
開始し、次いで、用意完了信号１５を巻径検出装置１３
が入力するまての、いわゆる、添接準備期間中に、オー
ルドリール１からウェブ２１が巻き出され、従つて、オ
ールドリール１の巻径が減少し、用意完了信号１５を受
けた時に、最終径設定器２０の設定値にオールドリール
１の巻径がほぼ等しくなるようにするためである。しか
るに、例えば、予備径設定器１９の設定値が最終径設定
器２０の設定値に対して、あまりにも大きく設定された
場合には、予備径信号１６が発せられ添接準備が完了し
用意完了信号１５を受けてもなお、最終径信号出力１８
が巻径検出装置１３により発せられるまでに相当の持ち
時間経過が存在するために、その持ち時間経過中は、ニ
ューリール２は直流電動機７によつて連続的に空転を強
いられることになる。

この空転時間が長い場合には、ニューリール２の外周部
は巻き状態が崩れる場合があり、あるいは又、糊位置５
に添付した両面接着テープがはがれてしまうという事態
が発生する。このような状態になると、オールドリール
１からニューリール２への添接作業は完全に不可能とな
り、従つて、輪転機全体（図示されていない）を停止し
なければならないというダウンの状態が発生する欠点を
、従来装置は有していた。また、例えば、輪転機全体の
運転速度、すなわち、ウェブの走行速度を変更した場合
には、添接準備時間中に送出するウェブの量、すなわち
、オールドリール１の巻径の減少割合が変化するが、こ
れは一般に、オペレータが予備径設定器１９の設定値を
変更調節し、絶えず、ニューリール２の空転時間が長く
ならないように、注意する必要があり、従つて、この精
緻な作業と、この作業を遂行する高度の熟練度を有する
オペレータの確保とを必要とするという欠点もまた有し
ている。

更に他の問題点としては、ウェブの走行速度に変更はな
く、一定であつても、輪転機によつて印刷加工されるウ
ェブの厚さが変化した場合においても、添接準備時間中
に、オールドリール１の巻径の減少割合いが変化して添
接準備期間中に最終径設定器２０の設定値を割り込んだ
り、あるいは又、空転時間が長くなるために、絶えず、
これを調節変更する等、輪転機速度の変更の場合と同様
の不都合が生ずるという欠点もある。更にまた、従来装
置における最大の欠点としては、オールドリール１の巻
出作業が進行し、その巻径値が最終径設定器１９の設定
値の近辺にある場合には、輪転印刷機の運転速度の変更
はできないということである。

これは、例えば、運転速度をより高速側に変更するとき
、その直前又は直後に予備径信号出力１６が発せられた
場合には、添接準備時間中にウェブがオールドリール１
から完全に巻き出され、用意完了信号１５を受ける以前
にオールドリール１のウェブが無くなり、添接不可能と
なるためであつて、その結果、輪転機全体を停止し、ダ
ウン状態となる欠点を有している。このように、従来装
置においては、予備径設定器１９及び最終径設定器２０
を有し、両者間の設定値をオペレータが常時考え調節設
定する方式であるために、ウェブの走行速度及び厚さ並
びに添接準備時間を絶えず監視して調節する必要があり
、オペレータには、これらの監視、調節を遂行し得る熟
練度を必要とし、また特に、速度変更に際しては、その
都度、オールドリール１の巻径状態を確認しなければな
らず、きわめて運転操作は繁雑であり、更に間違えばダ
ウン状態に至りかねないという欠点を有している。本発
明は、このような従来装置における欠点を除去してニュ
ーリールの空転時間を最適に制御する巻径検出装置を得
ることを、その目的とするものであつて、この目的を達
成するために、ウェブの走行速度に比例した指数又は量
の信号を発生する第１信号発生機器と、現在巻出し中の
現巻出しリールであるオールドリールの回転数に比例し
た指数又は量の信号を発生する第２信号発生機器と、現
巻出しリールに代わつて新しくウェブが巻・き出す新巻
出しリールであるニューリールの回転数に比例した指数
又は量の信号を発生する第３信号発生機器と、ウェブの
走行速度の減速信号と、第２信号発生機器の単位信号間
隔中における第１信号発生機器の発信信号数又は量を計
測し現巻出・しリールの巻径に比例した計数値を出力す
る第１計算装置と、第３信号発生機器の発信信号数を計
測し新巻出しリールの回転量に比例した計数値を出力す
る第２計算装置と、最終径設定器と、第２計算装置の所
定計数期間中に減少した現巻出しリノールの巻径値より
ウェブの厚さを測定し、ウェブの走行速度とあらかじめ
定めた添接準備時間とにより自動的に予備径設定値を演
算する計数制御装置とを備えたことを特徴とするもので
ある。

以下、本発明をその一実施例を示す添付図面第２図に基
づいて説明する。図において、オールドリール１、ニュ
ーリール２、第２パルスゼネレータ３、第３パルスゼネ
レータ４、糊位置５、インダクシヨンモータ６、直流電
動機７、加速ころ８、ブラシ９、カッタ１０、速度基準
ローラ１１、及び第１パルスゼネレータ１２は、第１図
に示した従来装置に用いられるものと同様のものであり
、また、マスタリセット信号１４、用意完了信号１５、
予備径信号出力１６、糊位置信号出力１７、最終径信号
出力１８、及び最終径設定器も従来装置と同様である。

これらの外、本発明装置には、本発明による巻径検出装
置２５が設けられると共に、減速信号入力２６が入力さ
れる。この巻径検出装置２５には、入出力ボート、ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭを有するマイクロコンピュータ３０、オール
ドリール１の回転量を計数する第１計算装置である第１
カウンタ３１、第１パルスゼネレータ１２の発信パルス
を計数する第２計算装置である第２カウンタ３２、ＡＮ
Ｄゲート３４のゲート開閉を行なうワンシヨツトマルニ
チパイプレータ３３、用意完了信号１５により開閉が行
なわれる、ＡＮＤゲート３５、並びに、第２及び第３パ
ルスゼネレータからの出力信号を巻径検出装置２５に入
力するためのスイッチ３６が設けられており、また、最
終径設定器２０もこれ冫に有している。本発明はこのよ
うに構成されるが、次にその動作について説明する。

まず、マイクロコンピュータ３０は入出口ボートを通じ
て外部装置、すなわち、最終径設定器２３０、第１及び
第２カウンタ３１及び３２、並びにワンショットマルチ
バイブレータ３３を監視しながら、次の処理を行なうよ
うにプログラムされている。

その１最終径設定器２０の設定値を入力する。

５その２ ウェブの厚さを測定する。

ウェブの厚さは次のようにして測定する。

すなわち、第２パルスゼネレータ３はオールドリール１
の１回転に対して１パルスの信号を発生する。従つて、
第１カウンタ３１はオールドリ４ール１の回転量を計数
していることになる。このために、第１カウンタ３１を
リセットした時のオールドリール１の巻径を直径Ｄｌｗ
ｌ．とし、所定回転量、例えば、Ｎ回転してウェブを送
出した時の巻径を直径Ｄ２？とすると、そのときのウェ
ブの厚さは次式で簡単に計算することができる。。すな
わち、その３巻径を検出する。

ワンショットマルチバイブレータ３３は、ＡＮＤゲート
３４の開閉を行ない、第１パルスゼネレータ１２のパル
スを第２カウンタ３２に伝達する際の制御を行なう。

すなわち、ＡＮＤゲート３４が開いていれば、第１パル
スゼネレータ１２のパルスは、第２カウンタ３２で計数
される。次にワンショットマルチバイブレータ３３が信
号を発した時、すなわち、ＡＮＤゲート３４を閉じた時
、マイクロコンピュータ３０にＡＮＤゲート３４を閉じ
た信号を同時に与える。これにより、マイクロコンピュ
ータ３０は、第２カウンタ３２の出力データを続み込み
、第２カウンタ３２をリセットする信号を発する。この
ような構成による第２カウンタ３２の計数値は、オール
ドリール１の巻径値を示すことは、前述のとおり公知で
あるので、ここではその詳細な説明を省略する。すなわ
ち、マイクロコンピュータ３０は、第２カウンタ３２の
計数値を続み込むことにより、容易にオールドリール１
の巻径を検出することができる。εの４ ウェブの走行
速度を検出する。

ウェブの走行速度は第１パルスゼネレータ１２のパルス
周波数に比例する。

従つて第１のパルスゼネレータ１２の発生パルスを所定
時間計数すれば、ウェブの走行速度を検出することがで
きる。本発明による巻径検出装置では、第２カウンタ３
２の計数値を次の方法で読み込むことにより、ウェブの
走行速度を検出している。

すなわち、ＡＮＤゲート３４が開いてから閉じるまでの
時間内において、所定のタイマー時間を決定し、マイク
ロコンピュータ３０にプログラムしておく。マイクロコ
ンピュータ３０は、ＡＮＤゲート３４が開いてから前記
のタイマー時間を起算し、タイマー時間を経過した時点
で第１パルスゼネレータ１２の発信パルスの論理状態を
確認する。これは、マイクロコンピュータ３０が第２カ
ウンタ３２の出力データを読み込むための動作時間中に
、第２カウンタ３２の出力データが変化しない状態であ
ることを確認するためである。この確認の結果が読み込
み可であれば、マイクロコンピュータ３０は第２カウン
タ３２の出力データを読み込む。このデータがウェブの
速度を表わすことは前記したとおりである。のときはＡ
ＮＤゲート３４を開いたままであるので、第２カウンタ
３２は継続して、第１パルスゼネレータ１２の発信パル
スを計測している。この状態が継続された後、ワンショ
ットバイブレータ３３よりの信号によりＡＮＤゲート３
４が閉じると、前記のとおり、第２カウンタ３２のデー
タは、オールドリール１の巻径値として、マイクロコン
ピュータ３０に読み込まれる。すなわち、第２カウンタ
３２の計数値は、ウェブ速度の検出及び巻径の検出の双
方に使用されていることになる。

その５減速かどうかの判断をし、走行速度を計算する。

減速信号入力２６に減速信号があると、前記その４にお
いて記述した第２カウンタ３２の速度検出値は、そのま
ま、ウェブの走行速度とするが、減速信号２６に減速信
号がない場合、すなわち、一定速運転中、又は、増速中
には、カウンタ３２の速度検出値はそのまま使用せず、
次に示すとおりの補正をした値を、ウェブの走行速度と
する。すなわち、ただし、Ｖｃ：補正後の走行速度 Ｖ２：Ｖ１＋（添接準備時間中の加速速
度） Ｖ１：ウエブの走行速度 α：単位時間当りの増速率 ｔ：添接準備期間 その６予備径設定値の計算を行なう。

本発明による巻径検出装置は、最終径設定値２０、添接
準備時間、ウェブの走行速度及びウェブの厚さを考慮し
、次の方法で自動的に予備径設定値を計算する。

すなわち、〔減速中の場合〕 予備径設定値（７ＷＬ） 〔一定速又は増速中の場合〕 ただし、Ｖ１：ウエブの走行速度（７７１．／分）
■ｃ：ウエブの補正後の走行速度 （７ｎ
／分） ｔ：添接準備時間（秒） Ｔ：ウエブの厚さ（ＴＯ！ｔ） ＤＯ：最終径設定値（直径７ｗｔ） マイクロコンピュータ３０のプログラムは上記のとおり
であるが、上記の動作説明を順を追つて説すると、次の
とおりである。

まず、巻径検出装置２５のマスターリセット信号１４が
解除されると、マイクロコンピュータ３０が作動を開始
し、入出口ボート、外部のカウンタ等を初期化（リセッ
ト）する。

次に、第２カウンタ３２は前記のとおり、オールドリー
ル１の１回転ごとにワンショットマルチバイブレータ３
３及びＡＮＤゲート３４の作用により、第１パルスゼネ
レータ１２の発信パルスを計数する。

この第２カウンタ３２の計数パルスはマイクロコンピュ
ータ３０により、ウェブの走行速度及びオールドリール
１の巻径値として読み込まれる。また、第１カウンタ３
１は、輪転機の運転の初期において、マイクロコンピュ
ータ３０により、リセットされ、その時点のオールドリ
ール１の巻径値をマイクロコンピュータ３０に読み込ま
れる。

次に、オールドリール１が所定数回転し、第１カウンタ
３１に計数される値が所定値に達すると、マイクロコン
ピュータ３０は、その時点のオールドリール１の巻径値
を読み込み、前述の方法でウェブの厚さを算出する。

なお、このウェブの厚さの測定は、オールドリール１の
１回の巻出しに対して１回行なうようにされている。ウ
ェブの速度及びオールドリール１の巻径値は、オールド
リール１が１回転するごとに、測定されており、これら
の測定値を基にし、更に、減速有無の状態を確認した後
、前記のとおり、予備径設定値が計算されている。

従つて、ウェブの走行速度、ウェブの厚さがいかに変化
しても、マイクロコンピュータ３０は絶えず予備径設定
値を計算、更新しており、オールドリール１の巻径値が
予備径設定値の計算値以下になつた時点で、適切に、予
備径信号出力１６を出力することができる。用意完了信
号１５は、ＡＮＤゲート３５のゲートを開き、ニューリ
ール２の回転状態、すなわち、糊位置５の位置信号を、
従来装置と同様に、糊位置信号出力１７に出力するよう
に作用する。

また、オールドリール１の巻径値が最終径設定器２０の
設定値以下になると、マイクロコンピュータ３０は最終
径信号出力１８を発し、ブラシ９を作動させて、従来装
置と同様に、ニューリール２のウェブを、オールドリー
ル１の走行中のウェブに添接する。次に、図示されてい
ない制御装置により、カッタ１０がオールドリール１の
ウェブを切断し、添接作業が終了する。

通常、このようにカッタ１０が作動してオールドリール
１のウェブを切断する動作と同時に、スイッチ３６は反
転して、ニューリール２側の巻径値を継続して測定し、
これまでと同様の検出が行なわれる。

すなわち、添接作業が終了すると、以前のオールドリー
ル１は満巻の新しい巻出しリールと取り替えられてター
レツトアーム６０の一端の軸上に取り付けられると共に
、ターレツトアーム６０が反転することにより、従来の
ニューリール２はオールドリール１の位置にきてオール
ドリール１となり、また、従来のオールドリール１と．
取り替えられた新巻出しリールは従来のニューリール２
の位置にきてニューリール２となる。なお、添接作業の
終了と共に、加速ころ８は、図示されていないエヤーシ
リンダ等の駆動装置によ，つて、ウェブの表面から離脱
され、直流電動機．７も停止する。なお、上記実施例に
おいては、各部の回転の検出にパルスゼネレータを使用
した例によつて説明したが、特に、デジタル機器に限定
されるものではなく、例えば、指速発電機等で置き替え
てもよ・く、また、第２カウンタ３２はアナログ割算器
等を使用してもよい。

また、ウェブの速度を検出するために、専用の発電機を
使用しても同様の効果を奏することができ、更に、マイ
クロコンピュータ３０も、特にマイクロコンピュータに
限定するものではなく、専用のＬＳＩ又は一般にコンピ
ュータとカウンタ及びゲート類との組み合わせによつて
製作された計算制御機器によつても同様の効果を奏する
ことができる。このように、本発明によると、予備径設
定器１９を廃止し、マイクロコンピュータによつて、ウ
ノエブの厚さの測定、及び、ウェブ走行速度の検出を行
ない、添接準備時間と最終径設定値の入力データ、及び
、減速、増速の状態を判断加味し、自動的に最適な予備
径設定値を算出し、オールドリールの巻径値と比較対処
するようにしたために、ニューリールの空転時間を最適
に制御することができ、従つて、糊位置のはがれやニュ
ーリール外周部の崩れを防止することができる効果を有
している。

また、従来装置に比べて設定部が減つたために、操作が
非常に明解になると共に、特に顕著な効果として、減速
信号入力２６の信号の有無により、ウェブの走行速度を
補正計算することによつて、予備径信号出力１６が出力
される直前又は直後にオペレータが運転速度を変更した
場合にあつても、添接失敗が生じないようになつた大き
な効果を本発明は有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の巻径検出装置と輪転機の巻出部との系統
説明図、第２図は本発明の巻径検出装置の一実施例と輪
転機の巻出部との系統説明図てある。 １・・・・・・現巻出しリール（オールドリール）、２
・・・・新巻出しリール（ニューリール）、３・・・・
・・第２信号発生機器（第２パルスゼネレータ）、４・
・・・・・第３信号発生機器（第３パルスゼネレータ）
、１２・・・・・・第１信号発生機器（第１パルスゼネ
レータ）、１９・・・・・・予備径設定器、２０・・・
・・・最終径設定器、２１・・・・・・ウェブ、２５・
・・・・巻径検出装置、２６・・・・・・減速信号入力
、３０・・・・・・計算制御装置（マイクロコンピュー
タ）、３１・・・・・・第１計算装置（第１カウンタ）
、３２・・・・・・第２計算装置（第２カウンタ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ウェブを巻出し運転する巻出機において、ウェブの
   走行速度に比例した指数又は量の信号を発生する第１信
   号発生機器と、現在巻出し中の現巻出しリールの回転数
   に比例した指数又は量の信号を発生する第２信号発生機
   器と、現巻出しリールに代わつて新しくウェブを巻き出
   す新巻出しリールの回転数に比例した指数又は量の信号
   を発生する第３信号発生機器と、ウェブの走行速度の減
   速信号と、第２信号発生機器の単位信号間隔中における
   第１信号発生機器の発信信号数又は量を計測し現巻出し
   リールの巻径に比例した計数値を出力する第１計算装置
   と、第３信号発生機器の発信信号数を計測し新巻出しリ
   ールの回転量に比例した計数値を出力する第２計算装置
   と、最終径設定器と、第２計算装置の所定計数期間中に
   減少した現巻出しリールの巻径値よりウェブの厚さを測
   定し、ウェブの走行速度とあらかじめ定めた添接準備時
   間とにより自動的に予備径設定値を演算する計算制御装
   置とを備えたことを特徴とする巻径検出装置。 ２ 第１、第２及び第３信号発生機器が、それぞれ、第
   １、第２及び第３パルスゼネレータであり、また、第１
   及び第２計算装置の出力端が、それぞれ、第１及び第２
   カウンタであり、更に、計算制御装置がマイクロコンピ
   ュータである特許請求の範囲第１項記載の巻径検出装置
   。