KR101624793B1 - 장척물의 장력 부여 장치 및 그 장력 부여 방법 - Google Patents

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Abstract

장력 부여 장치(26, 46)는, 장척물(12)의 편측의 면을 따라 설치된 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b, 46a, 46b)와, 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b, 46a, 46b)의 사이를 통과한 장척물(12)이 권취되는 댄서 롤러(26d, 46d)와, 댄서 롤러(26d, 46d)가 선단에 피봇 지지되고, 기단부를 중심으로 요동 가능하게 장척물(12)을 따라 설치된 요동 레버(26c, 46c)와, 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b, 46a, 46b)로부터 이격되는 방향으로 댄서 롤러(26d, 46d)를 가압하여 장척물(12)에 장력을 부여하는 가압 수단을 구비하고, 가압 수단은, 요동 레버(26c, 46c)의 기단부에 설치되어 요동 레버(26c, 46c)를 소정의 토크로 회전 구동하는 모터(27, 47)와, 요동 레버(26c, 46c)를 가압하는 유체압 실린더(28, 48)를 구비한다.

Description

장척물의 장력 부여 장치 및 그 장력 부여 방법{TENSION PROVIDING APPARATUS OF ELONGATED OBJECT AND TENSION PROVIDING METHOD THEREOF}
본 발명은, 장척물의 장력 부여 장치 및 그 장력 부여 방법에 관한 것이다.
예를 들어, 인쇄 업계 등에 있어서는, 인쇄의 대상물인 필름을 반송한 후에 일단 정지시키고, 소정의 인쇄를 한 후에 다시 반송하고, 다시 정지시켜 인쇄하는 것과 같은 일이 행해지고 있다.
상기한 바와 같이, 장척물인 필름에 인쇄 등의 소정의 처리를 반복하여 행하는 경우에는, 필름을 일정한 간격으로 간헐적으로 반송하는 것이 알려져 있다. 그리고, 필름을 간헐적으로 반송하는 장치로서, 소정량의 필름을 권취하는 권취 장치와, 권취 장치가 권취하는 소정량의 필름을 조출하는 조출 장치를 구비한 간헐 반송 장치가 알려져 있다(예를 들어, JP2012-12192A 참조).
상기한 간헐 반송 장치에서는, 소정량의 필름을 축적한 조출 어큐뮬레이트 기구가 필름을 일시에 배출함과 동시에, 조출 어큐뮬레이트 기구에 의해 배출된 양의 필름을 권취 어큐뮬레이트 기구가 일시에 축적하여, 조출 장치와 권취 장치 사이에서 필름을 반송한다. 이에 의해, 간헐 반송하는 필름의 반송 속도를 현저하게 높이는 것을 기대할 수 있는 것이다.
또한, 상기한 간헐 반송 장치에서는, 조출측 장력 부여 장치가 조출 장치에 설치되고, 권취측 장력 부여 장치가 권취 장치에 설치된다. 조출측 장력 부여 장치는, 필름 조출 기구로부터 조출되어 조출 어큐뮬레이트 기구에 축적되는 필름에 장력을 가하는 장치이다. 권취측 장력 부여 장치는, 권취 어큐뮬레이트 기구에 의해 배출되어 필름 권취 기구에 권취되는 필름에 소정의 장력을 가하는 장치이다.
상기한 장력 부여 장치는, 길이 방향으로 연장되는 필름의 편측의 면을 따라 설치된 한 쌍의 가이드 롤러와, 한 쌍의 가이드 롤러 사이를 통과한 필름이 권취되는 댄서 롤러와, 댄서 롤러가 선단에 피봇 지지되고, 필름을 따라 설치된 요동 레버와, 댄서 롤러를 한 쌍의 가이드 롤러로부터 멀어지는 방향으로 가압하는 코일 스프링을 구비하고 있다. 그리고, 한 쌍의 가이드 롤러로부터 이격되는 방향으로 코일 스프링에 의해 가압되는 댄서 롤러에 의해 필름에 장력을 부여하고 있다.
상기한 장력 부여 장치에서는, 코일 스프링에 의해 필름에 장력을 부여하고 있다. 이로 인해, 필름에 부여하는 장력을 변경하고자 하는 경우에는, 코일 스프링을 가압력이 다른 별도의 코일 스프링으로 바꾸어야 해, 신속한 장력의 변경이 곤란하다고 하는 문제가 있다.
또한, 상기한 반송 장치에 사용되는 필름의 롤은, 중량이 100㎏을 초과하는 것도 있어, 그러한 필름에 부여하는 장력은 비교적 큰 것이 요구된다. 이 경우는, 필름에 장력을 부여하기 위한 코일 스프링도 비교적 대형의 것으로 되어, 필름에 부여하는 장력의 설정이 복수인 경우에는, 비교적 대형의 코일 스프링을 복수 준비해야 한다. 이로 인해, 코일 스프링의 관리 부담이 증가한다고 하는 문제가 있다.
또한, 상기한 반송 장치는, 비교적 고속으로 장척물인 필름의 반송과 정지를 반복하는 것이며, 장력 부여 장치는, 그러한 장척물에 소정의 장력을 부여하게 된다. 그러나, 상기한 반송 장치는, 반송되는 필름을 일단 정지시키므로, 반송이나 정지에 의해 발생하는 필름에 부여되는 장력의 변동을 억제하는 것이 요구된다.
본 발명은, 부여하는 장력의 변경이 용이하며, 장력의 변동을 억제 가능한 장척물의 장력 부여 장치 및 그 장력 부여 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 장척물의 장력 부여 장치이며, 길이 방향으로 연장되는 상기 장척물의 편측의 면을 따라 설치된 한 쌍의 가이드 롤러와, 상기 한 쌍의 가이드 롤러 사이를 통과한 상기 장척물이 권취되는 댄서 롤러와, 상기 댄서 롤러가 선단에 피봇 지지되고, 기단부를 중심으로 요동 가능하게 상기 장척물을 따라 설치된 요동 레버와, 상기 한 쌍의 가이드 롤러로부터 이격되는 방향으로 상기 댄서 롤러를 가압하여 상기 장척물에 장력을 부여하는 가압 수단을 구비하고, 상기 가압 수단은, 상기 요동 레버의 기단부에 설치되어 상기 요동 레버를 소정의 토크로 회전 구동하는 모터와, 상기 요동 레버를 가압하는 유체압 실린더를 구비하는 장척물의 장력 부여 장치가 제공된다.
본 발명이 다른 형태에 의하면, 길이 방향으로 연장되는 장척물의 편측의 면에 한 쌍의 가이드 롤러를 따르게 하고, 상기 한 쌍의 가이드 롤러 사이를 통과시킨 상기 장척물을 댄서 롤러에 권취하고, 상기 댄서 롤러가 선단에 피봇 지지된 요동 레버를 기단부를 중심으로 요동시켜 상기 댄서 롤러를 상기 한 쌍의 가이드 롤러로부터 멀어지는 방향으로 가압하여 상기 장척물에 장력을 부여하는 장척물의 장력 부여 방법이며, 유체압 실린더와 모터에 의해 상기 한 쌍의 가이드 롤러로부터 상기 댄서 롤러가 멀어지는 방향으로 상기 요동 레버를 가압하는, 장척물의 장력 부여 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 장력 부여 장치를 구비하는 필름의 간헐 반송 장치를 도시하는 정면도.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 장력 부여 장치의 확대 정면도.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 관한 장력 부여 장치(26, 46)에 대해 설명한다.
우선, 장력 부여 장치(24, 46)를 구비하는 필름(12)의 간헐 반송 장치(10)의 구성에 대해 설명한다. 도 1에 있어서, 서로 직교하는 X, Y 및 Z의 3축을 설정하고, X축이 대략 수평 전후 방향, Y축이 대략 수평 가로 방향, Z축이 연직 방향으로 연장되는 것으로 한다.
간헐 반송 장치(10)는, 수평한 바닥(11)의 일단부에 설치되어 장척물로서의 필름(12)을 소정량 조출하는 조출 장치(20)와, 조출 장치(20)와는 이격되어 바닥(11)의 타단부에 설치되고, 조출 장치(20)로부터 조출된 소정량의 필름(12)을 권취하는 권취 장치(40)와, 조출 장치(20) 및 권취 장치(40)를 제어하는 컨트롤러(18)를 구비한다. 장력 부여 장치(26, 46)는, 조출 장치(20)와 권취 장치(40)에 각각 설치된다.
조출 장치(20)는, 조출측 연직판(21)과, 필름(12)을 항상 일정량으로 조출하는 필름 조출 기구(22)와, 필름 조출 기구(22)로부터 조출되는 필름(12)을 축적하여 일시에 배출하는 조출 어큐뮬레이트 기구(23)를 구비한다.
필름 조출 기구(22)는, 조출측 연직판(21)에 피봇 지지된 공급용 릴(22b)과, 조출측 연직판(21)의 이면측에 설치되어 공급용 릴(22b)을 회전시키는 권출 모터(22c)를 구비한다.
공급용 릴(22b)에는, 필름(12)이 권회되어 이루어지는 조출 필름 롤(22a)이 장착된다. 권출 모터(22c)는, 조출 필름 롤(22a)을 공급용 릴(22b)과 함께 회전시키도록 구성된다. 필름 조출 기구(22)는, 공급용 릴(22b)을 일정한 속도로 도 1에 도시하는 화살표의 방향으로 회전시킴으로써, 조출 필름 롤(22a)로부터 필름(12)을 항상 일정량으로 조출하도록 되어 있다.
필름(12)은, 필름 롤(22a)로부터 Z축 방향 상방을 향해 조출된다. 조출측 연직판(21)에는, 필름 롤(22a)로부터 조출된 필름(12)을 수평 방향으로 전향시키는 조출측 전향 롤러(24)가 설치된다.
조출 어큐뮬레이트 기구(23)는, 조출측 전향 롤러(24)에 의해 수평 방향으로 전향된 필름(12)을 따라 설치된 한 쌍의 고정 롤러(23a, 23b)와, 한 쌍의 고정 롤러(23a, 23b)의 중간을 통과하여 필름(12)의 반송 경로에 직교하는 방향으로 이동 가능하게 설치된 조출측 가동 롤러(23c)와, 조출측 가동 롤러(23c)를 연직 방향으로 이동시키는 조출 어큠용 서보 모터(23d)를 구비한다.
수평 방향을 향하는 필름(12)은, 한 쌍의 고정 롤러(23a, 23b)의 상측에 걸쳐진다. 또한, 한 쌍의 고정 롤러(23a, 23b)의 사이의 필름(12)은, 한 쌍의 고정 롤러(23a, 23b)보다도 하방에 존재하는 조출측 가동 롤러(23c)에 하방으로부터 권취된다.
이것에 의하면, 조출측 가동 롤러(23c)가 하강하면, 한 쌍의 고정 롤러(23a, 23b)와 조출측 가동 롤러(23c)의 연직 방향의 거리가 확대되어, 한 쌍의 고정 롤러(23a, 23b)와 조출측 가동 롤러(23c)의 연직 방향의 거리의 2배의 길이의 필름(12)이, 한 쌍의 고정 롤러(23a, 23b)의 사이에 축적되게 된다.
반대로, 조출측 가동 롤러(23c)가 상승하면, 한 쌍의 고정 롤러(23a, 23b)와 조출측 가동 롤러(23c)의 연직 방향의 거리가 줄어들어, 축적한 필름(12)을 배출하게 된다.
장력 부여 장치(26)는, 조출측 연직판(21)에 설치되고, 필름 조출 기구(22)로부터 조출되어 조출 어큐뮬레이트 기구(23)에 축적되는 필름(12)에 장력을 가한다.
장력 부여 장치(26)는, 조출 필름 롤(22a)로부터 조출측 전향 롤러(24)를 향해 상방으로 신장되는 필름(12)의 편측의 면을 따라 설치된 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)와, 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)의 사이에 진입한 필름(12)이 권취되는 댄서 롤러(26d)와, 기단부가 조출측 연직판(21)에 피봇 지지되어 선단이 댄서 롤러(26d)를 피봇 지지하는 요동 레버(26c)와, 댄서 롤러(26d)를 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)로부터 멀어지는 방향으로 가압하는 가압 수단으로서의 가압 기구를 구비한다.
요동 레버(26c)는, 필름(12)을 따르도록 설치된다. Z축 방향 상방으로 필름(12)이 연장되는 본 실시 형태에서는, 요동 레버(26c)의 선단에 피봇 지지된 댄서 롤러(26d)를 Z축 방향에 있어서 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)의 사이에 위치시키고 있다. 그리고, 요동 레버(26c)를 Z축 방향으로 연장시켜 필름(12)을 따르도록 설치하여, 기단부를 연직판(21)에 의해 피봇 지지하고 있다.
요동 레버(26)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 기단부를 중심으로 요동한다. 요동 레버(26)가 일점 쇄선으로 나타내는 위치나 이점 쇄선으로 나타내는 위치로 됨으로써, 선단에 피봇 지지된 댄서 롤러(26d)가 Y축 방향으로 이동한다. 이에 의해, 댄서 롤러(26d)와 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)의 간격이 가변으로 된다.
장력 부여 장치(26)의 가압 기구는, 요동 레버(26c)의 기단부에 설치되어 요동 레버(26c)를 소정의 토크로 회전 구동하는 모터(27)와, 요동 레버(26c)에 출몰 로드(28a)가 연결된 유체압 실린더(28)를 구비한다. 유체압 실린더(28)는, 유체압에 의해 출몰 로드(28a)를 출몰시키고, 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)로부터 댄서 롤러(26d)를 멀어지는 방향으로 요동 레버(26c)를 가압한다.
모터(27)에는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 컨트롤러(18)로부터의 제어 출력이 접속되어, 요동 레버(26c)를 요동시키는 토크를 가변 제어할 수 있게 되어 있다. 레버(26c)에 있어서의 조출측 연직판(21)측의 피봇 지지점에는, 모터(27)와 함께, 레버(26c)의 요동 각도로부터 댄서 롤러(26d)의 위치를 검출하는 위치 검출용 각도 센서(26f)가 설치된다. 각도 센서(26f)의 검출 출력은, 컨트롤러(18)의 제어 입력에 접속된다.
유체압 실린더(28)는, 압축 에어에 의해 출몰 로드(28a)를 출몰시키는 에어 실린더이며, 출몰 로드(28a)를 출몰시키는 저항이 현저하게 낮은 초 저마찰 실린더가 사용된다. 출몰 로드(28a)와 요동 레버(26c)는, 와이어(28c)를 통해 연결된다.
구체적으로는, 와이어(28c)는 요동 레버(26c)의 중간에 일단부가 접속되고, 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)로부터 멀어지는 방향으로 연장되어 설치된다. 조출측 연직판(21)에는, 와이어(28c)를 전향시키는 전향 풀리(28d)가 설치된다. 이에 의해, 와이어(28c)의 타단부는 상방을 향해, 유체압 실린더(28)의 출몰 로드(28a)에 접속된다. 유체압 실린더(28)는, 출몰 로드(28a)를 하방을 향하게 하여 연직 방향으로 연장되어 설치되고, 본체(28b)가 연직판(21)에 장착된다.
유체압에 의해 유체압 실린더(28)의 출몰 로드(28a)를 본체(28b) 내부에 몰입시키면, 요동 레버(26c)가 와이어(28c)를 통해 요동하도록 가압된다. 이에 의해, 요동 레버(26c)의 선단에 설치된 댄서 롤러(26d)가 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)로부터 멀어지는 방향으로 가압된다.
이와 같이, 유체압 실린더(28) 및 모터(27)에 의해 요동 레버(26c)를 가압함으로써, 댄서 롤러(26d)가 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)로부터 멀어지는 방향으로 가압된다. 이에 의해, 조출측 장력 부여 장치(26)는, 필름 조출 기구(22)로부터 조출되는 필름(12)에 소정의 장력을 부여한다.
유체압 실린더(28)에는, 압축 에어원인 에어 탱크(13)로부터의 에어 배관(14)이 접속된다. 에어 배관(14)에는, 에어 탱크(13)로부터 유체압 실린더(28)에 공급되는 유체의 압력을 조정 가능한 유체압 조정 수단으로서의 유체압 조정 밸브(29)가 설치된다. 유체압 조정 밸브(29)에는 컨트롤러(18)로부터의 제어 출력이 접속된다.
또한, 연직판(21)에는, 필름(12)의 장력을 검출하는 로드셀(32)이 설치된다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 조출 어큐뮬레이트 기구(23)에 있어서의 한쪽의 고정 롤러(23a)에 로드셀(32)이 설치되고, 고정 롤러(23a)에 권취된 필름(12)이 고정 롤러(23a)에 가하는 부하를 검출하고, 필름(12)의 장력을 검출한다.
로드셀(32)의 위치는, 조정 나사 세트(33)에 의해 고정된다. 조정 나사 세트(33)는, 오버로드 방지용 스토퍼로서의 기능을 갖는다.
로드셀(32)의 검출 출력은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 컨트롤러(18)에 접속된다. 컨트롤러(18)는, 필름(12)의 장력 변동을 로드셀(32)이 검출하면, 로드셀(32)의 검출 출력에 기초하여, 모터(27)의 토크와 유체압 실린더(28)에 공급되는 유체의 압력 중 한쪽 또는 양쪽을 제어한다.
필름 조출 기구(22)에 있어서의 조출 필름 롤(22a)은, 회전함으로써 필름(12)을 조출하는 것이다. 이로 인해, 필름(12)을 조출하면, 조출 필름 롤(22a)의 외경은 서서히 감소하고, 회전 속도가 동일한 경우에는, 단위 시간당 조출되는 필름(12)의 양은 서서히 감소하게 된다.
조출되는 필름(12)의 양이 감소하면, 필름(12)에 장력을 부여하는 댄서 롤러(26d)는 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)에 근접하게 된다. 댄서 롤러(26d)의 이동은, 위치 검출용 각도 센서(26f)에 의해 검출된다. 컨트롤러(18)는, 위치 검출용 각도 센서(26f)의 검출 출력에 기초하여 권출 모터(22c)를 제어하고, 조출 필름 롤(22a)의 외경의 변화에 수반하여 조출 필름 롤(22a)의 회전 속도를 변경하여, 단위 시간당 조출되는 필름(12)의 양을 항상 일정하게 한다.
다음으로, 권취 장치(40)에 대해 설명한다.
권취 장치(40)는, 조출 장치(20)로부터 조출되어 처리기(도시하지 않음)에 의해 인쇄 등의 처리가 이루어진 소정량의 필름(12)을 권취하는 것이다.
권취 장치(40)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 조출 장치(20)와 대상 구조를 이룬다. 권취 장치(40)는, 조출 어큐뮬레이트 기구(23)에 의해 일시에 배출된 양의 필름(12)을 그 배출과 동시에 일시에 축적하는 권취 어큐뮬레이트 기구(43)와, 권취 어큐뮬레이트 기구(43)로부터 배출되는 필름(12)을 항상 일정량으로 권취하는 필름 권취 기구(42)를 구비한다.
권취 장치(40)는, 권취측 연직판(41)을 구비한다. 권취 어큐뮬레이트 기구(43)는 필름(12)의 반송 경로를 따라 설치된 한 쌍의 고정 롤러(43a, 43b)와, 한 쌍의 고정 롤러(43a, 43b)의 중간을 통과하여 필름(12)의 반송 경로에 직교하는 방향으로 이동 가능하게 설치된 권취측 가동 롤러(43c)와, 권취측 가동 롤러(43c)를 이동시키는 권취 어큠용 서보 모터(43d)를 구비한다.
권취 어큐뮬레이트 기구(43)는, 조출 어큐뮬레이트 기구(23)와 대상 구조를 이룬다. 권취 어큠용 서보 모터(43d)에는, 컨트롤러(18)의 제어 출력이 접속된다.
조출 장치(20)로부터 조출된 필름(12)은, 인쇄기 등의 처리기에 의해 소정의 처리가 이루어지고, 그 후 수평 상태에서 한 쌍의 고정 롤러(43a, 43b)의 상측에 걸쳐진다. 또한, 한 쌍의 고정 롤러(43a, 43b)의 사이의 필름(12)은, 한 쌍의 고정 롤러(43a, 43b)보다도 하방에 존재하는 권취측 가동 롤러(43c)에 하방으로부터 권취된다.
이것에 의하면, 권취측 가동 롤러(43c)가 하강하면, 한 쌍의 고정 롤러(43a, 43b)와 권취측 가동 롤러(43c)의 연직 방향의 거리가 확대되어, 한 쌍의 고정 롤러(43a, 43b)와 권취측 가동 롤러(43c)의 연직 방향의 거리의 2배의 길이의 필름(12)이 한 쌍의 고정 롤러(43a, 43b)의 사이에 축적되게 된다.
반대로, 권취측 가동 롤러(43c)가 상승하면, 한 쌍의 고정 롤러(43a, 43b)와 권취측 가동 롤러(43c)의 연직 방향의 거리가 줄어들어, 축적한 필름(12)을 배출하게 된다.
필름 권취 기구(42)는, 권취 어큐뮬레이트 기구(43)로부터 배출되는 필름(12)을 항상 일정량으로 권취하는 것이다. 필름 권취 기구(42)는, 권취 어큐뮬레이트 기구(43)로부터 배출되는 필름(12)을 권회하는 권취용 릴(42b)을 구비한다.
권취용 릴(42b)은, 권취측 연직판(41)에 피봇 지지된다. 권취측 연직판(41)의 이면측에는, 권취용 릴(42b)을 회전시키는 권취 모터(42c)가 설치된다.
본 실시 형태에 있어서의 권취 모터(42c)는, 권취용 릴(42b)의 회전 속도를 변경 가능한 서보 모터(27)이다. 권취 모터(42c)에는, 컨트롤러(18)의 제어 출력이 접속된다.
필름 권취 기구(42)는, 컨트롤러(18)로부터의 지령에 기초하여, 권취 모터(42c)에 의해 권취용 릴(42b)을 일정한 속도로 회전시켜, 권취 어큐뮬레이트 기구(43)로부터 서서히 배출되는 필름(12)을 항상 일정량으로 권취한다.
장력 부여 장치(46)는, 연직판(41)에 설치되고, 권취 어큐뮬레이트 기구(43)에 의해 배출되어 필름 권취 기구(42)에 권취되는 필름(12)에 소정의 장력을 가한다.
장력 부여 장치(46)는, 장력 부여 장치(26)와 동일 구조이며, 권취 어큐뮬레이트 기구(43)로부터 권취측 전향 롤러(44)를 통해 하방으로 신장되는 필름(12)의 편측의 면을 따라 설치된 한 쌍의 가이드 롤러(46a, 46b)와, 한 쌍의 가이드 롤러(46a, 46b)의 사이에 진입한 필름(12)이 권취되는 댄서 롤러(46d)와, 기단부가 연직판(41)에 피봇 지지되어 선단이 댄서 롤러(46d)를 피봇 지지하는 요동 레버(46c)와, 댄서 롤러(46d)를 한 쌍의 가이드 롤러(46a, 46b)로부터 멀어지는 방향으로 가압하는 가압 수단으로서의 가압 기구를 구비한다.
요동 레버(46c)는, 필름(12)을 따르도록 설치된다. Z축 방향 하방으로 필름(12)이 연장되는 본 실시 형태에서는, 요동 레버(46c)의 선단에 피봇 지지된 댄서 롤러(46d)를 Z축 방향에 있어서 한 쌍의 가이드 롤러(46a, 46b)의 사이에 위치시키고 있다. 그리고, 요동 레버(46c)를 Z축 방향으로 연장시켜 필름(12)을 따르도록 설치하여, 기단부를 연직판(41)에 의해 피봇 지지하고 있다.
요동 레버(26)가 기단부를 중심으로 요동하면, 선단에 피봇 지지된 댄서 롤러(46d)가 Y축 방향으로 이동한다. 이에 의해, 댄서 롤러(46d)와 한 쌍의 가이드 롤러(46a, 46b)의 간격이 가변으로 된다.
장력 부여 장치(46)의 가압 기구는, 요동 레버(46c)의 기단부에 설치되어 요동 레버(46c)를 소정의 토크로 회전 구동하는 모터(47)와, 요동 레버(46c)에 출몰 로드(48a)가 연결된 유체압 실린더(48)를 구비한다. 유체압 실린더(48)는, 유체압에 의해 출몰 로드(48a)를 출몰시켜, 한 쌍의 가이드 롤러(46a, 46b)로부터 댄서 롤러(46d)를 멀어지는 방향으로 요동 레버(46c)를 가압한다.
모터(47)에는, 컨트롤러(18)로부터의 제어 출력이 접속되고, 요동 레버(46c)를 요동시키는 토크를 가변 제어할 수 있도록 되어 있다. 레버(46c)의 조출측 연직판(41)에 있어서의 피봇 지지점에는, 모터(47)와 함께, 레버(46c)의 요동 각도로부터 댄서 롤러(46d)의 위치를 검출하는 위치 검출용 각도 센서(46f)가 설치된다. 각도 센서(46f)의 검출 출력은, 컨트롤러(18)의 제어 입력에 접속된다.
유체압 실린더(48)는, 압축 에어에 의해 출몰 로드(48a)를 출몰시키는 에어 실린더이며, 출몰 로드(48a)를 출몰시키는 저항이 현저하게 낮은 초 저마찰 실린더가 사용된다. 출몰 로드(48a)와 요동 레버(46c)는, 와이어(48c)를 통해 연결된다.
구체적으로는, 와이어(48c)는 요동 레버(46c)의 중간에 일단부가 접속되고, 한 쌍의 가이드 롤러(46a, 46b)로부터 멀어지는 방향으로 연장되어 설치된다. 조출측 연직판(41)에는, 와이어(48c)를 전향시키는 전향 풀리(48d)가 설치된다. 이에 의해, 와이어(48c)의 타단부는 상방을 향해, 유체압 실린더(48)의 출몰 로드(48a)에 접속된다. 유체압 실린더(48)는, 출몰 로드(48a)를 하방을 향하게 하여 연직 방향으로 연장되어 설치되고, 본체(48b)가 연직판(41)에 장착된다.
유체압 실린더(48) 및 모터(47)에 의해 요동 레버(46c)를 가압함으로써, 댄서 롤러(46d)가 한 쌍의 가이드 롤러(46a, 46b)로부터 멀어지는 방향으로 가압된다. 이에 의해, 권취측 장력 부여 장치(46)는, 권취 어큐뮬레이트 기구(43)로부터 배출되어 필름 권취 기구(42)에 권취되는 필름(12)에 소정의 장력을 부여한다.
유체압 실린더(48)에는, 압축 에어원인 에어 탱크(13)로부터의 에어 배관(14)이 접속된다. 에어 배관(14)에는, 에어 탱크(13)로부터 유체압 실린더(48)에 공급되는 유체의 압력을 조정 가능한 유체압 조정 수단으로서의 유체압 조정 밸브(49)가 설치된다. 유체압 조정 밸브(49)에는, 컨트롤러(18)로부터의 제어 출력이 접속된다.
또한, 연직판(41)에는, 필름(12)의 장력을 검출하는 로드셀(52)이 설치된다. 본 실시 형태에서는, 권취 어큐뮬레이트 기구(43)에 있어서의 한쪽의 고정 롤러(43b)에 로드셀(52)이 설치되고, 고정 롤러(43b)에 권취된 필름(12)이 고정 롤러(43b)에 가하는 부하를 검출하고, 필름(12)의 장력을 검출한다.
로드셀(52)의 검출 출력은, 컨트롤러(18)에 접속된다. 컨트롤러(18)는, 필름(12)의 장력 변동을 로드셀(52)이 검출하면, 로드셀(52)의 검출 출력에 기초하여, 모터(47)의 토크와 유체압 실린더(48)에 공급되는 유체의 압력 중 한쪽 또는 양쪽을 제어한다.
필름 권취 기구(42)에 있어서의 권취 필름 롤(42a)은, 회전에 의해 권취된 필름(12)으로 이루어진다. 이로 인해, 권취 필름 롤(42a)의 외경은, 필름(12)의 권취가 진행되면 서서히 증가하고, 회전 속도가 동일한 경우에는, 단위 시간당 권취되는 필름(12)의 양은 서서히 증가하게 된다.
권취되는 필름(12)의 양이 증가하면, 필름(12)에 장력을 부여하는 댄서 롤러(46d)는 한 쌍의 가이드 롤러(46a, 46b)에 근접하게 된다. 댄서 롤러(46d)의 이동은, 위치 검출용 각도 센서(46f)에 의해 검출된다. 컨트롤러(18)는, 위치 검출용 각도 센서(46f)의 검출 출력에 기초하여 권취 모터(42c)를 제어하고, 권취 필름 롤(42a)의 외경의 변화에 수반하여 권취 릴(42b)의 회전 속도를 변경하여, 단위 시간당 권취되는 필름(12)의 양을 항상 일정하게 한다.
다음으로, 간헐 반송 장치(10)에 있어서의 필름(12)의 장력 부여 방법에 대해 설명한다.
간헐 반송 장치(10)에서는, 필름 조출 기구(22)에 의해 항상 일정량으로 필름(12)이 조출된다. 그리고, 조출된 필름(12)의 축적과 배출을 조출 어큐뮬레이트 기구(23)에 의해 반복한다. 또한, 조출 어큐뮬레이트 기구(23)로부터 배출된 양의 필름(12)을 조출 어큐뮬레이트 기구(23)의 배출과 동시에 권취 어큐뮬레이트 기구(43)에 의해 축적한다. 그리고, 권취 어큐뮬레이트 기구(43)가 축적한 필름(12)을 조출 어큐뮬레이트 기구(23)의 다음번의 배출시까지 항상 일정량으로 배출하여 필름 권취 기구(42)에 의해 권취한다.
이에 의해, 조출 장치(20)와 권취 장치(40) 사이의 필름(12)은, 반송 상태와 정지 상태가 교대로 반복된다. 즉, 간헐 반송 장치(10)는 필름(12)을 간헐적으로 반송하게 된다.
도 1은, 조출 장치(20)와 권취 장치(40) 사이에 있어서의 필름(12)의 반송이 정지하고, 정지의 도중에 있어서 필름 조출 기구(22)에 의해 항상 일정량으로 조출된 필름(12)을 조출 어큐뮬레이트 기구(23)가 축적하고, 권취 어큐뮬레이트 기구(43)가 항상 일정량으로 배출하고 있는 필름(12)을 필름 권취 기구(42)가 권취하고 있는 상태를 나타낸다.
조출 장치(20)에 있어서의 필름(12)에는, 조출측 장력 부여 장치(26)에 의해 소정의 장력이 부여되고, 권취 장치(40)에 있어서의 필름(12)에는, 권취측 장력 부여 장치(46)에 의해 소정의 장력이 부여된다.
장력 부여 장치(26, 46)에 의한 장력 부여 방법은 동일하며, 조출 장치(20)의 조출측 장력 부여 장치(26)에 의해 소정의 장력이 필름(12)에 부여되는 경우를 이하에 대표하여 설명한다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 조출측 장력 부여 장치(26)에서는, 조출 필름 롤(22a)(도 1)로부터 필름(12)이 상방을 향해 조출된다. 그리고, 길이 방향으로 연장되는 필름(12)의 편측의 면에 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)를 따르게 하여, 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)의 사이에 필름(12)을 통과시킨다.
한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)의 사이를 통과한 필름(12)을 댄서 롤러(26d)에 권취하여, 댄서 롤러(26d)가 선단에 피봇 지지된 요동 레버(26c)를 기단부를 중심으로 요동시킨다. 그리고, 댄서 롤러(26d)를 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)로부터 멀어지는 방향으로 가압하여, 필름(12)에 장력을 부여한다.
요동 레버(26c)를 기단부를 중심으로 요동시키는 것은, 유체압 실린더(28)와 모터(27)이다. 이들에 의해, 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)로부터 댄서 롤러(26d)가 멀어지는 방향으로 요동하도록, 요동 레버(26c)를 가압한다.
모터(27)는, 레버(26c)의 조출측 연직판(21)에 있어서의 피봇 지지점에 설치되고, 회전축에 요동 레버(26c)의 기단부가 장착된다. 이로 인해, 모터(27)는 요동 레버(26c)를 직접 회전시킴으로써, 요동 레버(26c)를 요동하도록 가압하여, 토크를 부여한다.
모터(27)에 의한 가압력은 비교적 작다. 그러나, 이것에 의하면, 컨트롤러(18)(도 2)로부터의 제어 출력에 의해, 가압력을 신속하게 변경 조정하는 것이 가능해진다.
유체압 실린더(28)는, 출몰 로드(28a)가 와이어(28c)를 통해 요동 레버(26c)와 연결된다. 유체압에 의해 유체압 실린더(28)의 출몰 로드(28a)를 본체(28b) 내부에 몰입시키면, 요동 레버(26c)가 와이어(28c)를 통해 요동하도록 가압된다. 이에 의해, 요동 레버(26c)의 선단에 설치된 댄서 롤러(26d)가, 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)로부터 멀어지는 방향으로 가압된다.
유체압 실린더(28)는, 본체(28b) 내부에 공급하는 유체의 압력에 의해, 요동 레버(26c)를 요동시키는 가압력을 변경 가능하다. 이로 인해, 비교적 큰 압력을 가함으로써, 비교적 큰 장력을 필름(12)에 부여할 수 있다.
유체압 실린더(28) 및 모터(27)에 의해 요동 레버(26c)를 가압함으로써, 댄서 롤러(26d)가 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b)로부터 멀어지는 방향으로 가압된다. 이에 의해, 조출측 장력 부여 장치(26)는, 필름 조출 기구(22)로부터 조출되는 필름(12)에 소정의 장력을 부여한다.
이 경우는, 유체압 실린더(28)에 의해 부여하는 가압력을 크게 하여 원하는 가압력의 9할 이상을 유체압 실린더(28)에 담당시키도록 하고, 모터(27)에 의해 부여하는 가압력을 작게 하여 원하는 가압력의 잔량부를 모터(27)에 담당시키도록 함으로써, 비교적 큰 가압력임에도 불구하고, 비교적 정확한 값으로 요동 레버(26c)를 가압하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 원하는 장력을 필름(12)에 부여할 수 있다.
특히, 반송 장치(10)에 사용되는 필름 롤(22a)의 중량은 100㎏을 초과하는 것도 있어, 그러한 필름(12)에 부여하는 장력은 비교적 크고, 또한 정확한 것이 요구된다.
이에 반해, 본 실시 형태에 따르면, 비교적 큰 유체압 실린더(28)를 사용함으로써, 비교적 큰 장력을 필름(12)에 부여하는 것이 가능해진다. 따라서, 필름(12)에 부여하는 장력이 비교적 큰 것이라도, 정확한 값의 장력을 부여할 수 있다.
그리고, 본 실시 형태의 장력 부여 장치(26) 및 그 장력 부여 방법에서는, 요동 레버(26c)를 가압하는 가압 기구가 모터(27)와 유체압 실린더(28)를 구비하므로, 유체압 실린더(28)의 가압력이나 모터(27)의 회전 구동력을 변경할 뿐인 간단한 작업에 의해, 장척물인 필름(12)에 부여하는 장력을 변경하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 유체압 실린더(28)가, 유체압 실린더(28)에 공급되는 유체의 압력을 조정 가능한 유체압 조정 수단인 유체압 조정 밸브(29)를 구비하고 있다. 이로 인해, 유체압 실린더(28)에 의해 비교적 큰 가압력을 요동 레버(26c)에 부여하고 있는 경우에는, 유체압 조정 밸브(29)에 의해 유체압 실린더(28)에 공급하는 유체의 압력을 변경, 조정함으로써, 유체압 실린더(28)의 가압력을 변경할 수 있다. 따라서, 장척물인 필름(12)에 부여하는 비교적 큰 장력을 용이하게 변경하는 것이 가능해진다.
또한, 간헐 반송 장치(10)에서는, 조출 장치(20)와 권취 장치(40) 사이에 있어서의 필름(12)의 반송과 정지가 교대로 반복되므로, 반송 또는 정지시에, 필름(12)의 장력이 변동되는 경우가 있다. 그리고, 필름(12)에 부여되어 있는 장력이 변동되면, 요동 레버(26c)를 요동시키려고 하는 토크가 발생한다.
이 경우에 있어서, 요동 레버(26c)가 즉시 요동하지 않고 그 자리에 머무르려고 하면, 확실하게 필름(12)의 장력이 변동된다. 여기서, 모터(27)에 의해 요동 레버(26c)를 가압하고 있는 경우에는, 그 가압력이 작으면, 필름(12)의 장력 변동에 수반하여 요동 레버(26c)를 즉시 요동시킬 수 있다. 이것에 의하면, 장척물인 필름(12)의 장력 변동을 억제할 수 있다.
이와 같이, 원하는 장력을 필름(12)에 부여할 수 있는 것, 필름(12)에 부여하는 장력을 용이하게 변경할 수 있는 것, 및 필름(12)의 장력 변동을 억제할 수 있는 것은, 권취 장치(40)에 설치된 권취측 장력 부여 장치(46)에 있어서도 마찬가지이다.
상술한 바와 같이, 장력 부여 장치(26, 46) 및 그 장력 부여 방법은, 유체압 실린더(28, 48)와 모터(27, 47)에 의해 요동 레버(26c, 46c)를 요동하도록 가압하여, 필름(12)에 원하는 장력을 부여하는 것이다. 이로 인해, 유체압 실린더(28, 48)에 의한 가압력이나 모터(27, 47)에 의한 가압력을 변경함으로써, 필름(12)에 부여하는 장력을 변경하는 것이 가능해진다.
본 실시 형태에서는, 유체압 실린더(28, 48)가, 유체압 실린더(28, 48)에 공급되는 유체의 압력을 조정 가능한 유체압 조정 수단인 유체압 조정 밸브(29, 49)를 구비하고 있다. 이로 인해, 유체압 조정 밸브(29, 49)에 의해 유체압 실린더(28, 48)에 공급하는 유체의 압력을 변경, 조정함으로써, 유체압 실린더(28, 48)의 가압력을 변경할 수 있다. 이에 의해, 장척물인 필름(12)에 부여하는 장력을 비교적 큰 범위에서 용이하게 변경하는 것이 가능해진다.
또한, 모터(27, 47)에 있어서는, 회전 토크를 변경, 조정함으로써, 작은 범위에 있어서, 필름(12)에 부여하는 장력을 용이하고 또한 정확하게 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 비교적 큰 가압력임에도 불구하고, 비교적 정확한 원하는 장력을 장척물인 필름(12)에 부여할 수 있다.
또한, 간헐 반송 장치(10)에서는, 조출 장치(20)와 권취 장치(40) 사이에 있어서의 필름(12)의 반송과 정지가 교대로 반복되므로, 반송 또는 정지시에, 필름(12)의 장력이 변동되는 경우가 있다.
이에 반해, 모터(27, 47)에 의해 요동 레버(26c)를 가압하는 가압력이 작은 경우는, 필름(12)의 장력 변동에 수반하여 요동 레버(26c, 46c)를 즉시 요동시킬 수 있다. 이것에 의하면, 장척물인 필름(12)의 장력 변동을 억제할 수 있다.
이 경우는, 유체압 조정 밸브(29, 49)를 조정하여, 유체압 실린더(28, 48)로부터의 가압력에 의해 필름(12)에 장력을 부여하고, 모터(27, 47)에 의해 요동 레버(26c, 46c)를 회전시키려고 하는 가압력을 제로로 함으로써, 필름(12)의 장력 변동에 수반되는 요동 레버(26c, 46c)의 요동을 용이하게 할 수도 있다.
즉, 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b, 46a, 46b)로부터 멀어지는 방향으로 댄서 롤러(26d, 46d)를 가압하는 유체압 실린더(28, 48)의 가압력과, 댄서 롤러(26d, 46d)에 권취된 필름(12)의 장력을 균일하게 하여, 요동 레버(26c, 46c)를 기단부를 중심으로 하여 회전시키려고 하는 토크를 제로로 할 수도 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 필름(12)의 장력을 검출하여, 모터(27, 47)의 토크와 유체압 실린더(28, 48)에 공급되는 유체의 압력 중 한쪽 또는 양쪽을 제어하여, 필름(12)의 장력 변동을 강제적으로 피할 수도 있다.
대표하여, 도 2에 도시하는 조출측 장력 부여 장치(26)로 설명한다. 필름(12)의 장력 변동은, 로드셀(32)에 의해 검출된다. 컨트롤러(18)는, 로드셀(32)의 검출 출력에 기초하여 모터(27)에 제어 신호를 발한다. 예를 들어, 필름(12)의 장력이 증가하려고 하면, 장력이 증가한 경우에 요동 레버(26c)가 요동하는 방향, 즉, 도 2의 화살표(일점 쇄선)의 방향으로 요동 레버(26c)에 강제적으로 토크를 부여하여, 장력이 증가하지 않도록 제어한다.
또한, 예를 들어 필름(12)의 장력이 감소하려고 하면, 컨트롤러(18)는 모터(27)에 제어 신호를 발하여, 장력이 감소한 경우에 요동 레버(26c)가 요동하는 방향, 즉, 도 2의 화살표(이점 쇄선)의 방향으로 요동 레버(26c)를 강제적으로 회전시켜, 필름(12)의 장력이 감소하지 않도록 제어한다. 이에 의해, 장척물인 필름(12)에 부여하는 장력의 변동을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 유체압 실린더(28, 48)의 출몰 로드(28a, 48a)와 요동 레버(26c, 46c)를, 와이어(28c, 48c)를 통해 연결하고 있다. 이로 인해, 와이어(28c, 48c)를 전향 풀리(28d, 48d)에 의해 전향시킴으로써, 와이어(28c, 48c)가 출몰 로드(28a, 48a)에 접속되는 유체압 실린더(28, 48)의 장착 위치의 자유도를 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시하는 바와 같이, 와이어(28c)를 요동 레버(26c)의 중간에 일단부를 접속하여 Y축 방향으로 연장해도, 전향 풀리(28d)에 의해 전향시킴으로써, 유체압 실린더(28)를 출몰 로드(28a)를 하방을 향하게 한 상태에서 연직 방향으로 연장하여 설치할 수 있어, 본체(28b)를 연직판(21)에 장착할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지는 아니다.
상기 실시 형태에서는, 장척물이 필름(12)이며, 필름(12)을 간헐 반송하는 장치에 설치된 장력 부여 장치(26, 46)를 설명하였지만, 장척물은 필름에 한정되지 않고, 장력을 부여할 필요가 있는 한, 와이어나 로프나 실과 같은 것이어도 된다. 또한, 장척물에 장력을 부여하는 한, 본 발명의 장척물 장력 부여 장치 및 그 장력 부여 방법은, 반송 장치 이외에도 적용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 장척물(12)의 장력 부여 장치(26, 46)이며,
    길이 방향으로 연장되는 상기 장척물(12)의 편측의 면을 따라 설치된 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b, 46a, 46b)와,
    상기 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b, 46a, 46b)의 사이를 통과한 상기 장척물(12)이 권취되는 댄서 롤러(26d, 46d)와,
    상기 댄서 롤러(26d, 46d)가 선단에 피봇 지지되고, 기단부를 중심으로 요동 가능하게 상기 장척물(12)을 따라 설치된 요동 레버(26c, 46c)와,
    상기 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b, 46a, 46b)로부터 이격되는 방향으로 상기 댄서 롤러(26d, 46d)를 가압하여 상기 장척물(12)에 장력을 부여하는 가압 수단을 구비하고,
    상기 가압 수단은,
    상기 요동 레버(26c, 46c)의 기단부에 설치되어 상기 요동 레버(26c, 46c)를 소정의 토크로 회전 구동하는 모터(27, 47)와,
    상기 요동 레버(26c, 46c)를 가압하는 유체압 실린더(28, 48)를 구비하는, 장척물의 장력 부여 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유체압 실린더(28, 48)에 공급되는 유체의 압력을 조정 가능한 유체압 조정 수단(29, 49)을 더 구비하는, 장척물의 장력 부여 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유체압 실린더(28, 48)의 출몰 로드(28a, 48a)와 상기 요동 레버(26c, 46c)가 와이어(28c, 48c)를 통해 연결되는, 장척물(12)의 장력 부여 장치(26, 46).
  4. 제1항에 있어서, 상기 장척물(12)의 장력을 검출하는 로드셀(32, 52)과,
    상기 로드셀(32, 52)의 검출 출력에 기초하여 상기 모터(27, 47)의 토크와 상기 유체압 실린더(28, 48)에 공급되는 유체의 압력 중 한쪽 또는 양쪽을 제어하는 컨트롤러(18)를 더 구비하는, 장척물(12)의 장력 부여 장치(26, 46).
  5. 길이 방향으로 연장되는 장척물(12)의 편측의 면에 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b, 46a, 46b)를 따르게 하고,
    상기 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b, 46a, 46b)의 사이를 통과시킨 상기 장척물(12)을 댄서 롤러(26d, 46d)에 권취하고,
    상기 댄서 롤러(26d, 46d)가 선단에 피봇 지지된 요동 레버(26c, 46c)를 기단부를 중심으로 요동시켜 상기 댄서 롤러(26d, 46d)를 상기 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b, 46a, 46b)로부터 멀어지는 방향으로 가압하여 상기 장척물(12)에 장력을 부여하는 장척물(12)의 장력 부여 방법이며,
    유체압 실린더(28, 48)와 모터(27, 47)에 의해 상기 한 쌍의 가이드 롤러(26a, 26b, 46a, 46b)로부터 상기 댄서 롤러(26d, 46d)가 멀어지는 방향으로 상기 요동 레버(26c, 46c)를 가압하는, 장척물(12)의 장력 부여 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 장척물(12)의 장력을 검출하여, 상기 모터(27, 47)의 토크와 상기 유체압 실린더(28, 48)에 공급되는 유체의 압력 중 한쪽 또는 양쪽을 제어하는, 장척물(12)의 장력 부여 방법.
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