JPS6212141B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ウエブなどの巻出装置において、
連続的にウエブを添接し巻出しを行う際の添接時
期の検出を行うための巻径検出装置に関する。

第１図は従来の巻径検出装置と輪転機の検出部
を示す図である。この第１図において、１は現在
巻出運転中の巻出機であり、以下、オールドリー
ルと云う。このオールドリール１が所定の巻径値
まで巻出しが進行した段階で添接するための巻出
機２が配設されており、以下、これをニユーリー
ルと称することにする。

上記オールドリール１の１回転に対して、パル
スゼネレータ３（第２の信号発生手段）から１パ
ルス信号が発生されるようになつており、このパ
ルス信号は巻径検出装置１３に転送するようにな
つている。

同様にして、ニユーリール２の１回転に対し
て、パルスゼネレータ４（第３の信号発生手段）
から１パルス信号を発生するようになつている。
このパルス信号も巻径検出装置１３に転送するよ
うになつている。そして、ニユーリール２には、
糊位置５が設けられている。この糊位置５はニユ
ーリール２のウエブの先端に両面接着テープをは
り、走行中のウエブに添接できるようにしている
もので、この糊位置５はパルスゼネレータ４の立
上り位置より適当に離した位置に作業者が任意に
決めることができるものである。

ニユーリール２は直流電動機７により、加速コ
ロ８を介して駆動するようになつており、直流電
動機７により、走行中のウエブ速度とニユーリー
ル２の周速と同調させるようになつている。そし
て、オールドリール１から巻き出されたウエブＷ
は１対の速度基準ローラ１１間を通り、取り出さ
れるようになつている。速度基準ローラ１１はウ
エブＷの速度に同調して回転するようになつてい
る。

この速度基準ローラ１１とオールドリール１と
の間には、ブラシ９とカツタ１０が配設されてい
る。ブラシ９はウエブＷをブラツシングするため
のものであり、カツタ１０はウエブＷを切断する
ためのものである。

また、上記速度基準ローラ１１にはパルスゼネ
レータ１２（第１の信号発生手段）が連結されて
いる。このパルスゼネレータ１２で速度基準ロー
ラ１１が１回転すると200発のパルス信号を発生
するようになつており、このパルス信号は上述の
巻径検出装置１３に転送するようになつている。

一方、６はインダクシヨンモータであり、この
インダクシヨンモータ６はターレツトアーム６０
を旋回し、ウエブＷの最適添接位置で止めるよう
になつている。ターレツトアーム６０はオールド
リール１とニユーリール２間に設けられている。

さらに、巻径検出装置１３にはマスタリセツト
信号１４、用意完了信号１５が導入されるように
なつており、巻径検出装置１３には予備径設定器
１９、最終径設定器２０が設けられている。そし
て、巻径検出装置１３から予備径信号出力１６、
糊位置信号出力１７、最終径信号出力１８が出力
されるようになつている。

上記マスタリセツト信号１４はウエブＷの添接
が完了したとき、図示しない制御盤より発信され
るものであり、このマスタリセツト信号１４によ
り、巻径検出装置１３はその動作内容をすべて一
掃されるようになつている。

また、用意完了信号１５は図示しない制御盤よ
り次の条件において発信されるものである。すな
わち、ウエブＷの添接準備が完了し、ニユーリー
ル２の周速がウエブＷの走行速度と同期したとき
に、この用意完了信号１５が発信されるようにな
つている。

次に、以上のように構成された従来の巻径検出
装置の動作について説明する。巻径検出装置１３
はパルスゼネレータ３の発信パルス間隔中にパル
スゼネレータ１２の発信パルス数を計測する方法
で、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、すでに公知の製品である。

この巻径検出装置１３はすでに述べたように、
予備径設定器１９と最終径設定器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を発生する。ま
た、同様に、検出した巻径が最終径設定器２０の
設定値以下になると、巻径検出装置１３から最終
径信号出力１９を発生する。

通常、予備径信号出力１６が発生されると、図
示しない制御盤により、インダクシヨンモータ６
が付勢され、ターレツトアーム６０を回転し、ウ
エブＷの添接を行う位置で停止する。

次に、直流電動機７が図示しない制御盤より付
勢され、加速コロ８を介してニユーリール２を加
速させ、このニユーリール２の周速とウエブＷの
走行速度を同調させる。この状態で図示しない制
御盤より用意完了信号１５が入力される。

次に、巻径検出装置１３は用意完了信号１５を
受け、パルスゼネレータ４より発信される糊位置
信号に応じて糊位置信号出力１７を出力する。こ
れにより、制御盤は糊位置信号出力１７と最終径
信号出力１８の論理積に基づいてブラシ９を作動
させる。ニユーリール２には、糊位置５があり、
両面接着テープをはつてあるため、ニユーリール
２が１回転する間に糊位置５が走行中のウエブＷ
に接着し、ニユーリール２よりの巻出しが始ま
る。

この巻出しが所定の長さ巻き出した時点で、カ
ツタ１０が作動して、オールドリール１側より巻
き出されているウエブＷを切断する。これらの一
連の動作はすでに多くの輪転印刷機の巻出部で実
施中であり、特に詳細な説明はここでは省略す
る。

以上の説明で理解できるように、従来の巻径検
出装置は予備径設定器１９と最終径設定器２０と
を有しており、巻径検出装置の巻径検出値（図示
しない）と予備径設定器１９の設定値とを比較
し、（巻径検出値）≦（予備径設定値）のとき、予
備径信号出力１６を発生し、ターレツトアーム１
６を旋回して添接準備を始める。

次に、（巻径検出値）≦（最終径設定値）のと
き、最終径信号出力１８を発生し、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
させて、ウエブＷの添接を行う。

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目の値
に設定される。これは予備径信号出力１６が発生
され、添接の準備を開始し、用意完了信号１５を
巻径検出装置１３が入力するまでの、いわゆる添
接準備時間中にオールドリール１よりウエブＷが
巻き出され、オールドリール１の巻径が減少し、
用意完了信号１５を受けたときに最終径設定器２
０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。

ところが、たとえば、予備径設定器１９の設定
値が最終径設定器２０の設定値よりも、あまりに
も大き目に設定された場合には、予備径信号出力
１６が発生され、添接の準備が完了し、用意完了
信号１５を受けても最終径信号出力１８が巻径検
出器１３より発生されるまでに相当の時間経過を
必要とし、ニユーリール２は直流電動機７により
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と、ニユーリール２の外周
部は巻き状態がくずれる場合がある。また、糊位
置５が剥離されてしまうと云う重大な失策をおか
す場合もある。

前述のように、ニユーリール２の外周部がくず
れた場合、また、糊位置５が剥離された場合に
は、ニユーリール２の添接作業は完全に不能とな
り、輪転機全体（図示しない）を停止させなけれ
ばならないと云う、ダウンの状態が発生する。

また、たとえば、輪転機全体（図示しない）の
運転速度、すなわち、ウエブＷの走行速度を変更
した場合には、前述の添接準備時間中に送出する
ウエブＷの量、すなわち、オールドリール１の巻
径の減少する割合が変化する。

このため、一般にオペレータは予備径設定器１
９の設定値を変更し、たえず、ニユーリール２の
空転時間が長くならないように、気を配る必要が
あり、相当の熟練を要する。

さらに、他の問題としては、ウエブＷの走行速
度は一定であつても、輪転機で印刷加工するウエ
ブの厚さが変化した場合にも、添接準備時間中、
オールドリール１の巻径の減少する割合が変化す
るため、輪転機の速度を変化した場合と同様の不
都合が発生する。

以上説明した通り、従来の巻径検出装置は予備
径設定器１９と最終径設定器２０を有し、両者間
の設定値をオペレータが考え設定すると云う方式
のものであつたため、ウエブＷの走行速度、厚
さ、添接準備時間をたえず監視する必要があり、
熟練を要し、かつ繁雑であると云う欠点があつ
た。

この発明は、上記従来の欠点を除去するために
なされたもので、ウエブの走行速度、厚さ、添接
準備時間中のオールドリールの巻径の減少する割
合を検出、算出することにより、ニユーリールの
空転時間を最適にコントロールできる巻径検出装
置を提供することを目的とする。

以下、この発明の巻径検出装置の実施例につい
て図面に基づき説明する。第２図はその一実施例
の構成を示すブロツク図である。この第２図にお
いて、第１図と同一部分には同一符号を付して構
成の説明を省略し、第１図とは異なる部分を重点
的に述べることにする。この第２図と第１図とを
比較しても明らかなように、第２図では、巻径検
出装置２３が第１図とは異なるものであり、その
他の部分は第１図と同様である。

すなわち、この第２図において、マスタリセツ
ト信号１４は巻径検出装置２３を初期状態にリセ
ツトする信号であり、マスタリセツト信号１４は
巻径検出装置２３内のCPU（演算処理手段）３
０（入出力ポート、ROM、RAMを有するマイク
ロコンピユータ）に導入されるようになつてい
る。

また、用意完了信号１５は２入力のアンドゲー
ト３５の第２入力端に導入されるようになつてい
る。アンドゲート３５は巻径検出装置２３内に設
けられており、その第１入力端にはスイツチ３６
を介して、パルスゼネレータ４からのパルスが転
送されるようになつている。スイツチ３６はパル
スゼネレータ４と３の出力を切り換えて、上述の
アンドゲート３５の第１入力端あるいはワンシヨ
ツトマルチバイブレータ３３およびカウンタ３１
（第２手段）に転送するようになつている。

アンドゲート３５の出力端より糊位置信号出力
１７が取り出されるようになつており、また、ワ
ンシヨツトマルチバイブレータ３３の出力は
CPU３０および２入力のアンドゲート３４の第
２入力端に送出するようになつている。アンドゲ
ート３４の第１入力端にはパルスゼネレータ１２
からのパルスが導入されるようになつている。こ
のアンドゲート３４の出力はカウンタ３２（第１
手段）の入力端CLに加えられるようになつてい
る。カウンタ３２はアンドゲート３４を通してパ
ルスゼネレータ１２の発生パルスを計数するもの
であり、その出力はCPU３０に転送するととも
に、CPU３０によりリセツトされるようになつ
ている。

CPU３０には、上記パルスゼネレータ１２の
出力、カウンタ３１の出力および最終径設定器２
０の出力が導入されるようになつている。カウン
タ３１はスイツチ３６を通して、上述のようにパ
ルスゼネレータ３と４の出力を切り換えて導入さ
れ、そのリセツト入力端にはCPU３０からのリ
セツト信号により、リセツトされるようになつて
いる。このカウンタ３１はオールドリール１の回
転量を計数するためのものである。

なお、CPU３０から予備径信号出力１６、最
終径信号出力１８が出力されるようになつてい
る。

次に、以上のように構成されたこの発明の巻径
検出装置の動作について説明する。まず、CPU
３０は入出力ポートを通して、外部装置、すなわ
ち、最終径設定器２０、カウンタ３１，３２、ワ
ンシヨツトマルチバイブレータ３３を監視しなが
ら次の処理を行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。

＜その２＞ ウエブＷの厚さを測定する。ウエブＷの厚さは
次のようにして測定する。すなわち、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、１
パルスの信号を発生する。したがつて、カウンタ
３１はオールドリール１の回転量を計数している
ことになる。このため、カウンタ３１をリセツト
したときのオールドリール１の巻径をD₁（mm
φ）とし、所定回転量、たとえば、Ｎ（ReV）回
転し、ウエブＷを送出したときの巻径をD₂（mm
φ）とすれば、ウエブＷの厚さは次式で簡単に計
算できる。

ウエブの厚さ＝Ｄ_１−Ｄ_２／２Ｎ（mm） ………(3) ＜その３＞ 巻径を検出する。ワンシヨツトマルチバイブレ
ータ３３はアンドゲート３４の開閉を行い、パル
スゼネレータ１２からのパルスをカウンタ３２に
転送する際の制御を行う。つまり、アンドゲート
３４が開いていれば、パルスゼネレータ１２のパ
ルスはカウンタ３２で計数される。

次に、ワンシヨツトマルチバイブレータ３３が
信号を発生したとき、換言すれば、アンドゲート
３４を閉じたときに、CPU３０にアンドゲート
３４を閉じた信号を同時に与える。すると、
CPU３０はカウンタ３２の出力データを読み込
み、カウンタ３２をリセツトする信号を発生す
る。

このような構成によるカウンタ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通
り公知であるから、詳細な説明は省略する。つま
り、CPU３０はカウンタ３２の計数値を読み込
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。

＜その４＞ ウエブＷの走行速度を検出する。ウエブＷの走
行速度はパルスゼネレータ１２のパルス周波数に
比例する。したがつて、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、ウエブＷの走
行速度を検出することができる。

この発明による巻径検出装置では、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
エブＷの走行速度を検出している。すなわち、ア
ンドゲート３４が開いてから閉じるまでの時間内
において、所定のタイマ時間を決定し、CPU３
０にプログラムしておく。CPU３０はアンドゲ
ート３４が開いてからタイマ時間を起算し、タイ
マ時限を経過した時点でパルスゼネレータ１２の
発信パルスの論理状態を確認する。

これは、CPU３０がカウンタ３２の出力デー
タを読み込むための動作時間中に、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。そして、読込み可であれば、
CPU３０はカウンタ３２の出力データを読み込
む。このデータがウエブＷの速度を表わすことは
前述した通りである。

このときアンドゲート３４は開いたままである
ので、カウンタ３２は継続してパルスゼネレータ
１２の発信パルスを計数している。やがて、ワン
シヨツトマルチバイブレータ３３よりの信号によ
りアンドゲート３４が閉じると、前述の通り、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、CPU３０に読み込まれる。つまり、カ
ウンタ３２の計数値はウエブ速度の検出、巻径の
検出双方に使用されるわけである。

＜その５＞ 予備径設定値の計算を行う。

この発明による巻径検出装置は最終径設定器２
０、添接準備時間、ウエブＷの走行速度、ウエブ
の厚さを考慮して、次の方法で自動的に予備径設
定値を計算する。

ただし、この(2)式において、 Ｖ：ウエブの走行速度（ｍ／分） ｔ：添接準備時間（秒） Ｔ：ウエブの長さ（mm） D₀：最終径設定値（mmφ） である。

以上の動作説明を順に説明すると、次の通りで
ある。まず、巻径検出装置２３のマスタリセツト
信号１４が解除されると、CPU３０が作動を開
始し、入出力ポート、外部のカウンタなどを初期
化（リセツト）する。

次に、カウンタ３２は前述の通り、オールドリ
ール１の１回転ごとにワンシヨツトマルチバイブ
レータ３３、アンドゲート３４の作用により、パ
ルスゼネレータ１２の発信パルスを計数する。こ
のカウンタ３２の計数パルスはCPU３０により
ウエブＷの走行速度およびオールドリール１の巻
径値として読み込まれる。

また、カウンタ３１は輪転機の運転の初期にお
いて、CPU３０よりリセツトされ、その時点の
オールドリール１の巻径値としてCPU３０に読
み込まれる。

次に、オールドリール１が所定数回転し、カウ
ンタ３１に計数される値が所定値に達すると、
CPU３０はその時点のオールドリール１の巻径
値を読み込み、前述の方法でウエブＷの厚さを算
出する。なお、ウエブＷの厚さはオールドリール
１の１回の巻出しに対し１回行う。

ウエブの速度、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、これらの測定値をもとに前述の通り、予備径
設定値が計算されている。したがつて、ウエブの
走行速度、ウエブの厚さがいかに変化しても、
CPU３０はた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。

用意完了信号入力１５はアンドゲート３５のゲ
ートを開き、ニユーリール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、CPU３０は最終
径信号出力１８を発生し、ブラシ９を作動させ
て、従来装置と同様にニユーリール２のウエブＷ
をオールドリール１のウエブに添接する。

次に、図示しない制御装置により、カツタ１０
がオールドリール１のウエブを切断し、添接作業
が終了する。通常、カツタ１０が作動して、ウエ
ブＷを切断する動作と同時に、スイツチ３６は反
転して、ニユーリール２側の巻径値を継続して測
定し、今までと同様の検出が行われる。すなわ
ち、添接作業が終了すると、以前のオールドリー
ルはニユーリールに、ニユーリールはオールドリ
ールと呼ばれる。

なお、添接作業が終了すると、加速コロ８は図
示しないエヤーシリンダなどで、ウエブＷの表面
から切り離され、直流電動機７も停止する。

また、上記実施例では、各部回転の検出にパル
スゼネレータを用いた例にて説明したが、特にデ
イジタル機器でなくても、たとえば、指速発電機
でおきかえ、カウンタ３２はアナログ割算器を使
用してもよい。

さらに、ウエブＷの走行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。また、CPU３０はマイクロコンピユータを
使用した場合について述べたが、特にマイクロコ
ンピユータに限定するものではなく、専用のLSI
または一般のコンピユータ、カウンタ、ゲート類
の組合せによつても製作することは可能である。

以上のように、この発明の巻径検出装置によれ
ば、予備径設定器を廃止して、コンピユータによ
つてウエブの厚さの測定、ウエブ走行速度の検出
を行い、添接準備期間と最終径設定値の入力デー
タから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を比較するようにしたの
で、ニユーリールの空転時間を最適にコントロー
ルでき、糊位置の剥離、ニユーリール外周部のく
ずれを防止できると云う効果がある。

また、従来装置に比べて、設定部が減少したの
で、操作が非常にわかり易くなると云う効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の巻径検出装置の構成を示すブロ
ツク図、第２図はこの発明の巻径検出装置の一実
施例の構成を示すブロツク図である。 １……オールドリール、２……ニユーリール、
３，４，１２……パルスゼネレータ、５……糊位
置、６……インダクシヨンモータ、７……直流電
動機、８……加速コロ、９……ブラシ、１０……
カツタ、１１……速度基準ローラ、２０……最終
径設定器、２３……巻径検出装置、３０……マイ
クロコンピユータ、３１，３２……カウンタ、３
３……ワンシヨツトマルチバイブレータ、３４，
３５……アンドゲート、３０……スイツチ。な
お、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ウエブの巻出し運転する機械により巻き出さ
   れる上記ウエブの走行速度に比例した信号を発生
   する第１の信号発生手段、上記ウエブの巻出し運
   転中のオールドリールの回転数に比例した信号を
   発生する第２の信号発生手段、上記オールドリー
   ルが上記ウエブの所定の巻径値まで巻出しが進行
   した段階で添接するためのニユーリールの回転数
   に比例した信号を発生する第３の信号発生手段、
   上記第２の信号発生手段の信号発生間隔中に第１
   の信号発生手段の信号を計測して上記オールドリ
   ールの巻径に比例した値の信号を出力する第１手
   段、上記第２の信号発生手段の信号を計測し上記
   オールドリールの回転量に比例した値の信号を出
   力する第２手段、最終径設定器を有しかつ上記第
   ２手段の所定計測期間中に減少した上記オールド
   リールの巻径値より上記ウエブの厚さを測定しこ
   のウエブの走行速度とあらかじめ定めた添接準備
   期間とにより自動的に予備径設定値を演算するた
   めの演算処理装置を備えてなる巻径検出装置。 ２ 第１ないし第３の信号発生手段はパルスゼネ
   レータであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の巻径検出装置。 ３ 演算処理手段はマイクロコンピユータを使用
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載の巻径検出装置。