JPS6175760A - 巻取り接触圧自動制御装置つき巻取装置 - 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〉 この発明はシートロール、タッチローラ間に生ずる巻取
り接触圧の自動制御装置つき巻取装置に関し、特にシー
トロールを付けた巻軸とタッチローラの双方が交互に動
いて次第に間隔を広げつつシートロールを成長させて巻
上げる形式の巻取装置に関する。

〈従来の技術〉 上記形式の巻取装置の従来技術としては、例えば、揺動
腕の先端部にシート巻取用の巻軸を保持する一方、揺動
可能に設けられたタッチローラ支持腕を空圧シリンダで
押して、タッチローラと巻軸に巻取られたシートロール
表面に接触圧を与えておき、巻取られたシートロールの
成長によりタッチローラが後退するのを、前記支持腕に
設けられた揺動角検出器により電気的に検出し、その信
号により上記支持腕上のタッチローラがほぼ定位置に保
たれるようにシートロールの巻太りに応じ巻軸を支持す
る揺動腕の揺動角をサーボ機構により制御しながら巻軸
を後退させ、接触圧を一定に保って巻取る形式のものが
あった。或いは、タッチローラ支持腕をばねで押して、
ばねの変位を検出して、その変位を一定に保つように巻
軸を後退させて接触圧を一定゛に保つ形式のものがあっ
た。

前者は、巻軸支持機構側の空圧シリンダの圧力制御によ
り接触圧力を常に一定値に保持するとし、後者は上記空
圧シリンダにより接触圧を保つものである。

尚、この形式の巻取装置は、シートロールの巻太りに応
じてタッチローラと巻軸が交互に動いて間隔を広げてい
くため、接触圧に周期的な変動が生じることを避は難い
。

〈発明が解決しようとする問題点〉 従来の巻取技術には、巻取り接触圧を実測しつつ制御す
る方法がなかった。従って、この発明が対象とする前述
の形式の巻取装置においても、これだけの圧力で、この
ように押付けるから、これだけの接触圧が生じている筈
、という事で、その推定接触圧を所要値に保つよう機器
を動かすのが従来の接触圧制御であった。

走行シート張力は実測し易いが、巻取り接触圧は実測不
衡だからやむを得ない、ともいえるが。

実測値によるフィードバックのない制御は問題である。

上記前者の接触圧制御装置でもフィードバック制御を行
なっているが、それはタッチローラの位置を一定位置に
保持するためのもので、検出装置はタッチローラの定位
置からの変化を検出するものである。

また、この形式の巻取装置では宿命的である接触圧の周
期的変動をそのままにしている現状も問題である。

この発明はこれらの問題の解決を目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 上記問題点を解決したこの発明の概要は、シートロール
、タッチローラ間に所要の接触圧を保つよう巻軸上のシ
ートロールへタッチローラを押付ける流体加圧機構と、
上記シートロールの定位置での成長に押されて上記タッ
チローラが少し後退できるよう支持するタッチローラ支
持機構と、上記タッチローラが後退した時、これを検出
して、その分だけシートロールを逆方向へ後退させる巻
軸支持、駆動機構とを有する巻取装置において。

上記タッチローラ支持機構又は流体加圧機構の、上記接
触圧に対応する力が加わる部位に介入させた荷重検出器
の信号を接触圧制御部に帰還させることを特徴とする。

く作用〉 タッチローラ、シートロール間接触圧を実測するには両
者の接触部に荷重検出器を挟めばよいが、それは不可能
である。しかし、接触部の接触圧は支持機構へそのまま
伝搬している。従って、その伝搬経路であるタッチロー
ラ支持機構又はタッチローラを押している流体加圧機構
の、巻取り接触圧に対応する力が加わる部位に荷重検出
器を介入させれば実測したのと同じことになる。その部
位は接触圧がそのまま伝搬する位置でなくても、対応す
る力、つまり実際の接触圧と一定の関係にある力が加わ
る位置でよい、一定の関係は力学的に容易に求められる
から、その検出値を接触圧に換算するのも容易である。

その検出値又は換算値を接触圧制御部へ送ると、そこで
予め設定した所要接触圧と比較し、その差をなくすよう
流体加圧機構への流体圧力を加減して、接触圧を修正す
るのである。

また、この形式の巻取装置の特性として、シートロール
巻太りによりタッチローラを後退させている時は、タッ
チローラ押付力に打勝つだけでなく、タッチローラ支持
機構、押付機構の内外摩擦力に打勝つため、当然、接触
力は増大しており、逆にシートロール後退、タッチロー
ラ復帰の行程では、上記摩擦力が接触圧を減少させる。

高速巻取りではタッチローラの移動方向逆転時の慣性の
影響も大きい。

この発明を適用すれば、接触圧が所要値からはずれた時
、直ちに修正するから、接触圧の周期的変動も大きく改
善されるのである。

〈実施例〉 第１図にこの発明の基本的実施例を示す、＠取装置の、
この発明と関係しない部分はすべて略している。

前述のシートロールをＲ、タッチローラを１゜これをシ
ートロールＲへ押付ける流体加圧機構。

この例ではエアシリンダを２、シートを筒芯を介し巻取
ってシートロールとする巻軸を３、その支持機構を４、
その駆動機構の流体圧シリンダを５、荷重検出器を６、
接触圧制御部を７としている。

８はタッチコーラｌの支持機構で、この場合、揺動可能
に支持する支持材であり、８ａを支点に回動し、上端が
位置（移動）検出器９に接している。この検出器９は差
動変圧器、ポテンショメータ等で、これがタッチコーラ
１の移動を検出すると、巻軸駆動機構制帽１０へ信号を
送り、流体圧シリンダ５により巻軸３上のシートロール
Ｒを後退させる。すると流体加圧装置１２の加圧を受け
ているタッチコーラｌは元の位置に復帰し、位置検出器
９からの発信はなくなるからシートロールＨの後退はと
まる。

さて、この発明の主役である荷重検出器６はロードセル
が一般的であるが、図の実施例では流体加圧機構２後端
とｍ枠Ｍとの間に介入している。この場合、加圧機構２
がタッチローラ支持機構８を押す方向は水平で、機枠Ｍ
面は垂直であるから、その加圧力Ｆがそのまま荷重検出
器６で検出される。力学計算の一例として、第２図で説
明するが、この実施例は支持材８の長さの中心にタッチ
ローラｌを付けているので下端を力Ｆで押すとタッチコ
ーラｌを水平に押す力は倍の２Ｆになる（第２図参＠）
　、これがシートロールＲ、タッチローラ１間の接触圧
Ｐの水平分力であるからＰ＝２Ｆ／ｃｏｇ　θとなる。

もっとも、シートロールＲの巻初め（第２図実線）の接
触圧Ｐの傾斜角θと１巻終り（鎖線）のそれは図のよう
に歩し変る。しかしその傾斜角θは、巻取装置としてか
ならず計測している巻取量Ｘから関係式〇−ｆ　（りと
して求められるので、その関係式をコンピュータに与え
ておけば問題ない。

荷重検出器６の検出値Ｆから上述の演算により現在の接
触圧Ｐを求める演算をするのは第１図の換算器１１であ
る。この換算器１１の出力は接触圧制御部７の比較部を
含む制御回路７ａに入り、設定器７ｂからの所要接触圧
と比較し、その差により流体圧変換器７Ｃが流体加圧機
構２への流体圧を加減する。これにより接触圧Ｐは所要
接触圧となるよう修正されるのである。

比較的簡単な実施例によって荷重検出器６の計測値を実
際の接触圧に換算する要領を述べたが、荷重検出器６の
取付は位置、取付は方、タッチローラ支持方式は次に挙
げるように多様でも、何れの場合も、初歩の力学で容易
に換算できる。

第３図は流体加圧機構２のピストンロッドに荷重検出器
６を介入したもの、第４図はシリンダカバー側に介入し
たもの、第５図はピストンロッドに荷重検出器６′とし
て歪ゲージを貼ったもの。

第６図は流体加圧装置２後尾を支持する揺動ブラケット
１２の揺動を制するように荷重検出器６を入れたもの、
第７図は揺動ブラヶフ）１２をピストンロッド先端とタ
ッチローラ支持材８との間に入れ、その揺動をＨする位
置に荷重検出器６を入れた例、第８図は第１図同様、荷
重検出器６が流体加圧機構２後尾を受けている例、第９
図はピストンロッド先端とタッチコーラ支持材８との間
に荷重検出器６が介入した例、第１０図は第８図に似て
いるが、支持ブラヶッ）１３の溝に通したピン１４によ
り流体加圧機構２後尾を受け、そのビン１４の案内溝内
の移動を荷重検出器６により制した例である。尚、荷重
検出器はロードセル、歪ゲージ等、直接、荷重を計れる
ものであれば何でもよい。

第１１図以下に、この発明を実用機に適用した実施例を
示す。

第１１．１２図は並列した二本の長い夕７チロ−ラ１．
１の外側に夫々シートロールＲ，Ｒがよりかかるように
した分割シート振分は巻取り方式の巻取装置である。基
本的には第１図の実施例とかわりない、ただ、この場合
のタッチコーラｌの後退を検出する位置検出器９は、タ
フチローラ支持材８の支点８ａ付近の歯車部により、検
出器９側の歯車を回し、その回転角をポテンショメータ
等により電気的に検出するものを使っている。

第１３．１４図は第１１．１２図の実施例の並列した長
く太いター２チローラ１．１が左右夫々三個と二個の短
く細いタッチローラｌに変っている。そして各タッチロ
ーラｌは中央の案内梁１６沿いに移動調整できる。また
、この場合の荷重検出器６はタッチローラｌの左右軸愛
犬々の下に入れている。

第１５．１６図の実施例は、巻軸３．タッチローラ１共
に短く、分割シートを完全に各個制御で巻取れるもので
ある。各巻軸３の支持機構４は支持台４ａに支点を置い
て揺動し、支持台４ａはレール４ｂ沿いに移動する。タ
ッチローラｌの支持材８を軸支した支持枠８ｂは案内梁
１６沿いに可動で、送りネジ１７にナツトを係合、離脱
させて位置決めする。この実施例ではタッチローラｌも
巻取速度に同調して積極駆動するため、中央に共通駆動
シャフト１８を通しているが、無論、タッチローラｌは
従動回転するだけにしてもよい、また、共通駆動シャフ
ト１８は駆動源からの伝動機構中或いはタッチローラへ
の伝動機構中に変速機構を設けて、シート走行速度とタ
ッチローラの周速を僅かに異ならせ、巻取直前における
シートの応力（張力）を調節できるようにしてもよい、
各支持枠８ｂにはタッチローラ押付用流体加圧装置２の
後部をつけ、その先の荷重検出器６を介してタッチロー
ラ軸受部を押させている。この場合、制御装置は第１図
に示したような接触圧制御部を各巻取部毎に備えるもの
でもよいが、設定器は各巻取部共通に単位幅あたりの所
要接触圧を設定できるもので、他に各巻取部のシート分
割幅を夫々設定できる設定器を持ち、各制御回路で、再
設定器からの単位幅あたりの接触圧信号とシート分割幅
信号からその巻取部に必要な接触圧を演算し、夫々検出
された接触圧値と比較制御するようにした接触圧制御部
を備えるものでもよい。

最後の実施例第１７図は、案内梁１６の両側面沿いに左
右のタッチローラ支持枠８ｂが自由に移動できるように
したもので、第１５図では略した位置検出器９もこれに
付けている。

以上少数の実用機にこの発明を適用した実施例を述べた
が、その実施態様は実施条件に応じて設計者が適宜、応
用すべきことは、いうまでもない、流体圧シリンダは空
気バネ式シリンダ等、摩擦の少ないものが好ましい。

〈発明の効果〉 この発明はシートロールの巻太りに応じてタッチローラ
と巻軸を交互に移動して巻取りを完成する巻取装置にお
いて、巻取り接触圧制御を、接触圧の常時計測なしで、
推定による自動制御していた従来の問題点を解消した。

即ち、タッチローラ支持機構又はその流体加圧機構の、
接触圧に対応する力が加わる部位に荷重検出器を介入さ
せたから、その検出値を容易に接触圧に換算することが
でき、タッチローラ、シートロール間に直接、荷重検出
器を挟んだ場合に変らない精度で、接触圧を常時計測で
きるようにし得た。そして、計測で得た換算値を接触圧
制御部において、予め設定した所要接触圧と比較し、そ
の差をなくすようにタッチローラ押付用流体加圧機構へ
の流体圧力を加減するので、加圧機構の加圧力修正、つ
まり接触圧修正が瞬時に行なわれるのである。

そして、この接触圧の常時計測、瞬時修正の成功により
、この巻取装置の形式では宿命的であったタッチローラ
の後退、復帰による接触圧の周期的変動が大きく改善さ
れたのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の基本的実施例説明図、第２図はその
荷重検出器の検出値を接触圧に換算する要領の説明図、
第３〜１０図は荷重検出器の使い方へ例の説明図、第１
１．１２図は実用巻取装置にこの発明を適用した実施例
の正面図、平面図、第１３．１４及び第１５．１６図は
夫々他の二実施例の立面図、平面図、第１７図は第１５
．１６図の実施例をやや変化させたものの立面図である
。 ｌ・・・タッチローラ、？・・・流体加圧機構、３・・
・巻軸、４・・・巻軸支持機構、５・・・巻軸駆動機構
、６・・・荷重検出器、７・・・接触圧制御部、８・・
・タッチローラ支持機構、Ｒ・・・シートロール。 特許出願人　株式会社片岡機械製作所 第３図 イ。 第４図 第６図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シートロール、タッチローラ間に所要の接触圧を保つよ
   う巻軸上のシートロールへタッチローラを押付ける流体
   加圧機構と、上記シートロールの定位置での成長に押さ
   れて上記タッチローラが少し後退できるよう支持するタ
   ッチローラ支持機構と、上記タッチローラが後退した時
   、これを検出して、その分だけシートロールを逆方向へ
   後退させる巻軸支持、駆動機構とを有する巻取装置にお
   いて、 上記タッチローラ支持機構又は流体加圧機構の、上記接
   触圧に対応する力が加わる部位に介入させた荷重検出器
   の信号を接触圧制御部に帰還させることを特徴とする巻
   取り接触圧自動制御装置つき巻取装置。