KR20220129624A - 연신 장치 및 클립 개수 조정 방법 - Google Patents

연신 장치 및 클립 개수 조정 방법 Download PDF

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KR20220129624A
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타케하루 카모
토모노리 야마구치
나오토 토가시
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시바우라 기카이 가부시키가이샤
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Abstract

연신 장치(100)는 무단 형상의 순환 경로를 획정하고 필름의 좌우 양측에 배치되는 한 쌍의 레일 장치(10L, 10R)와, 한 쌍의 레일 장치(10L, 10R)의 순환 경로를 주행하고 필름을 파지하는 복수의 클립 유닛(CU)과, 순환 경로 상에서 인접하는 클립 유닛(CU)을 연결하는 링크 기구(50)와, 클립 유닛(CU)을 순환 경로를 따라 주행시키는 구동 기구(60)와, 클립 유닛(CU)의 세로 방향 피치와 가로 방향 피치를 조정하는 조정 기구(70)와, 구동 기구(60) 및 조정 기구(70)의 작동을 제어하는 컨트롤러(80)를 구비하고, 컨트롤러(80)는 클립 유닛(CU)으로부터 레일 장치(10L, 10R)에 작용하는 부하에 따라 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 회전을 제어한다.

Description

연신 장치 및 클립 개수 조정 방법
본 발명은 연신 장치 및 클립 개수 조정 방법에 관한 것이다.
일본 특허공개 제2012-121259호 공보에는 시트 형상 물체의 단부를 파지하는 복수의 파지 장치를 시트 형상 물체의 양측에 구비한 무단(無端) 링크 장치를 구비하는 2축 동시 연신 장치가 개시되어 있다.
이러한 무단 링크 장치는, 연신 구간에 있어서, 진행 방향으로 끝이 넓어지는 형상으로 병행하여 배치된 2개의 안내용 가이드 레일에 안내되어 TD 방향(끝이 넓어지는 부분의 세로 방향)으로 연신됨과 함께, MD 방향(진행 방향)에 대하여 파지 피치 P1에서 P2로 서서히 확대된다. 이에 의해, 시트 형상 물체를 가로 세로 2 방향으로 동시에 연신한다. 무단 링크 장치는 출구측 스프로켓에 의해 구동되어 입구측 스프로켓으로 돌아오도록 구성된다.
일본 특허공개 제2012-121259호 공보에 기재된 연신 장치에서, 무단 링크 장치는 복수의 롤러에 의해 가이드 레일에 따른 이동이 안내된다. 또한, 무단 링크 장치는 복수의 링크 기구에 의해 구성되어 있고, 2개의 가이드 레일의 간격을 바꿈으로써 MD 방향에 있어서의 파지 장치(클립 유닛)의 피치가 변경되고, 필름(시트 형상 물체)이 MD 방향으로 연신된다.
이러한 연신 장치에서는, 필름을 연신하는 연신 영역에 있는 클립 유닛의 개수를 적절하게 조정하는 것이 요구되고 있다. 예를 들어, 연신 영역의 클립 유닛 개수가 적절한 개수보다 적은 상태에서는, 클립 유닛끼리 연결하는 링크 기구에는 클립 유닛의 피치를 넓히는 방향의 힘이 작용한다. 이러한 힘에 의해, 클립 유닛에 설치되는 롤러는 가이드 레일에 대하여 일 방향으로 가압된다. 롤러로부터 가이드 레일에 작용하는 부하가 과대해지면, 레일 장치나 클립 유닛의 변형 등이 발생할 우려가 있다. 이러한 사태를 피하기 위해서, 연신 영역의 클립 유닛 개수를 적절하게 조정할 필요가 있다.
연신 영역의 클립 유닛 개수의 조정은 출구측 스프로켓을 구동하는 전동 모터의 작동을 조정함으로써 행해진다. 종래에는 전동 모터의 토크값 등을 확인하면서 작업자가 수동으로 전동 모터의 작동을 조정하고 있어, 조정에 많은 시간을 필요로 하는 등의 문제가 있었다.
본 발명은 클립의 개수 조정을 용이하게 행할 수 있는 연신 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 반송되는 필름을 종횡으로 연신하는 연신 장치는, 무단 형상의 순환 경로를 획정하고 필름의 좌우 양측에 배치되는 레일 장치와, 레일 장치의 순환 경로를 주행하고 필름을 파지하는 복수의 클립 유닛과, 순환 경로 상에서 인접하는 클립 유닛을 연결하는 링크 기구와, 클립 유닛을 순환 경로를 따라 주행시키는 구동 기구와, 클립 유닛의 세로 방향 피치와 가로 방향 피치를 조정하는 조정 기구와, 구동 기구 및 조정 기구의 작동을 제어함과 함께, 클립 유닛으로부터 레일 장치에 작용하는 부하를 나타내는 부하 데이터를 취득하는 컨트롤러를 구비하고, 클립 유닛은 레일 장치에 결합되어 순환 경로에 따른 클립 유닛의 이동을 안내하는 롤러부를 갖고, 구동 기구는 필름이 공급되는 입구측에서 필름의 좌우 양측에 설치되고 클립 유닛에 결합되는 입구측 스프로켓과, 연신된 필름을 송출하는 출구측에서 필름의 좌우 양측에 설치되고 클립 유닛에 결합되는 출구측 스프로켓과, 출구측 스프로켓을 회전 구동하는 제1 구동 유닛과, 입구측 스프로켓을 회전 구동하는 제2 구동 유닛을 갖고, 컨트롤러는 클립 유닛으로부터 레일 장치에 작용하는 부하에 따라 제1 구동 유닛 및 제2 구동 유닛 중 적어도 한쪽의 작동을 제어한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 연신 장치의 전체 구성을 도시하는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 연신 장치의 링크 기구를 도시하는 확대 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 연신 장치의 레일 유닛을 도시하는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른 연신 장치의 클립 유닛의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따른 연신 장치의 레일 유닛을 도시하는 모식도로서, 클립 개수가 과소(過少)인 상태를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 따른 연신 장치의 레일 유닛을 도시하는 모식도로서, 클립 개수가 과다(過多)인 상태를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 따른 연신 장치에 의한 피치 조정 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태에 따른 연신 장치에 의한 클립 개수의 조정 방법을 도시하는 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 따른 연신 장치(100)에 대하여 설명한다. 또한, 각 도면에서는 설명의 편의상 각 구성의 축척을 적절히 변경하고 있으며, 반드시 엄밀하게 도시된 것은 아니다. 또한, 복수의 동일한 구성에 대해서는 그 일부에만 부호를 부여하고, 기타에 대해서는 부호를 생략하는 경우가 있다.
먼저, 도 1 내지 도 6을 참조하여 연신 장치(100)의 구성에 대해 설명한다.
연신 장치(100)는 연신 대상인 필름(도시 생략)을 입구측(도 1의 좌측)으로부터 출구측(도 1의 우측)을 향하여 일 방향으로 반송하면서, 그 반송 방향을 따른 세로 방향(이하, "MD 방향"이라고도 함) 및 MD 방향에 수직한 가로 방향(이하, "TD 방향"이라고도 함)으로 동시에 연신하는, 소위 동시 2축 연신 장치이다. 또한, 이하의 설명에 있어서, "우측"이라 함은 입구측에서 출구측을 볼 때 우측(도 1의 하측)을 가리키는 것으로 하고, "좌측"이라 함은 입구측에서 출구측을 볼 때 좌측(도 1의 상측)을 가리키는 것으로 한다. 또한, 이하의 설명에서는 도 1의 지면에 수직한 방향을 적절히 "상하"라고도 한다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 연신 장치(100)는 무단 형상의 순환 경로를 획정하고 필름의 좌우 양측에 배치되는 한 쌍의 레일 장치(10L, 10R)와, 한 쌍의 레일 장치(10L, 10R)의 순환 경로를 주행하고 필름을 파지하는 복수의 클립 유닛(CU)과, 순환 경로 상에서 인접하는 클립 유닛(CU)을 연결하는 링크 기구(50)와, 클립 유닛(CU)을 순환 경로를 따라 주행시키는 구동 기구(60)와, 클립 유닛(CU)의 세로 방향 피치와 가로 방향 피치를 조정하는 조정 기구(70)와, 구동 기구(60) 및 조정 기구(70)의 작동을 제어하는 컨트롤러(80)를 구비한다.
연신 장치(100)에서는 좌우의 레일 장치(10L, 10R)가 대향하는 영역이 필름 반송 영역(TA)으로서 구성된다. 또한, 필름 반송 영역(TA)에서는 입구측에서 출구측을 향하여 예열 구역(Za), 연신 구역(Zb) 및 열처리 구역(Zc)이 순서대로 배치(할당)되어 있다. 필름 반송 영역(TA)은 가열로(도시 생략)에 의해 덮여 있고, 구역마다 온도가 제어되고 있다. 각 구역의 구체적인 구성은 후술한다.
한 쌍의 레일 장치(10L, 10R)는 각각 클립 유닛(CU)을 순환시키는 순환 경로를 획정하는, 쌍을 이루는 기준 레일(11)과 피치 설정 레일(12)에 의해 구성된다. 한 쌍의 레일 장치(10L, 10R)에서는 각각 피치 설정 레일(12)이 기준 레일(11)보다 내측에 루프 형상으로 배치되어 있다.
도 3은 도 1에 있어서의 A부를 확대한 모식도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 루프 형상으로 배치되는 기준 레일(11) 및 피치 설정 레일(12)은 회동 가능하게 연결되는 복수의 레일 유닛(15)과, 인접하는 레일 유닛(15)을 보완하는 중간 레일부(16)에 의해 형성된다. 즉, 레일 유닛(15)의 단부는 각각 중간 레일부(16)에 회동 가능하게 연결된다. 이와 같이 하여, 인접하는 레일 유닛(15)끼리 중간 레일부(16)를 통하여 서로 회동 가능하게 연결됨으로써, 복수의 레일 유닛(15)의 배치를 변경하여 원하는 순환 경로를 형성할 수 있다.
피치 설정 레일(12)과 기준 레일(11)의 이격 거리가 클수록 클립 유닛(CU)의 MD 피치가 작아진다. 예열 구역(Za)에서, 기준 레일(11)과 피치 설정 레일(12)의 이격 거리는 전체 영역에 걸쳐 균일하게 최댓값(즉, MD 피치가 최솟값)으로 되어 있다.
연신 구역(Zb)에서, 기준 레일(11)과 피치 설정 레일(12)의 이격 거리는 연신 개시단(예열 구역(Za)과의 접속단)에 있어서 최댓값이고, 이보다 연신 종료단 측을 향함에 따라 서서히 짧아지며, 연신 종료단에 있어서 최솟값으로 되어 있다. 즉, 연신 구역(Zb)에서는 예열 구역(Za) 측에서 열처리 구역(Zc)을 향함에 따라서 MD 피치가 커지도록 구성되어 있다.
열처리 구역(Zc)에서, 기준 레일(11)과 피치 설정 레일(12)의 이격 거리는 전체 영역에 걸쳐 균일하게 최솟값으로 되어 있다.
복수의 클립 유닛(CU)은 각각 한 쌍의 레일 장치(10L, 10R)의 기준 레일(11)에 안내되어 루프 형상으로 순회 이동한다. 클립 유닛(CU)은 우측의 레일 장치(10R)에서는 도 1의 시계 방향으로 순회 이동하고, 좌측의 레일 장치(10L)에서는 반시계 방향으로 순회 이동한다. 한 쌍의 레일 장치(10L, 10R)에서는 서로 동일한 수의 클립 유닛(CU)이 순회 이동한다.
클립 유닛(CU)은 주로 도 4에 도시한 바와 같이 필름을 파지하는 클립(20)과, 클립(20)을 보호 지지하는 클립 보호 지지부(30)를 갖는다.
클립(20)은 대략 역ㄷ자 형상으로 형성되는 오목형 요크 형상을 갖는 클립 본체(21)와, 클립 본체(21)에 고정 장착된 하측 고정 클립 부재(22)와, 핀(23)에 의해 클립 본체(21)에 회동 가능하게 설치된 가동 레버(24)와, 가동 레버(24) 하단부에 핀(25)에 의해 요동 가능하게 설치된 상측 가동 클립 부재(26)를 갖는다. 클립(20)은 하측 고정 클립 부재(22)와 상측 가동 클립 부재(26)로 필름의 측부 테두리를 끼워 넣는 방식으로 파지한다.
클립 보호 지지부(30)는 클립(20)을 개별적으로 보호 지지하는 것으로서, 클립(20)의 개수와 동일한 개수가 존재한다. 클립 보호 지지부(30)는 상부 빔(35)과, 하부 빔(36)과, 전방벽(37)과, 후방벽(38)에 의한 폐단면의 강고한 프레임 구조로 형성된다. 클립 보호 지지부(30)의 양단(전방벽(37) 및 후방벽(38))에는 각각 축(31, 32)에 의해 주행륜(33, 34)이 회전 가능하게 설치되어 있다. 주행륜(33, 34)은 레일대(110)에 형성된 수평한 주행 노면(111, 112) 상을 구름 이동한다. 주행 노면(111, 112)은 전체 영역에 걸쳐 레일 장치(10L, 10R)의 기준 레일(11)에 병행하고 있다.
각 클립 보호 지지부(30)의 상부 빔(35)과 하부 빔(36)의 타단부측(후방측)에는 장공(긴 형태의 구멍)(39)이 형성되어 있다. 상하의 장공(39)에는 각각 슬라이더(40)가 장공(39)의 길이 방향으로 슬라이드 가능하게 결합되어 있다.
각 클립 보호 지지부(30)의 일단부(클립측) 근방에는 상부 빔(35) 및 하부 빔(36)을 관통하여 하나의 제1 축부재(51)가 수직으로 설치된다. 각 클립 보호 지지부(30)의 상하 슬라이더(40)에는 하나의 제2 축부재(52)가 수직으로 관통하여 설치되어 있다.
복수의 클립 유닛(CU)은 도 2에 도시한 바와 같이 순환 경로 상에서 인접하는 클립 유닛(CU)에 대하여 링크 기구(50)에 의해 무단 형상으로 연결된다. 링크 기구(50)는 제1 링크 부재(53)와 제2 링크 부재(54)에 의해 구성된다.
제1 링크 부재(53)는 클립 보호 지지부(30)의 제1 축부재(51)에 일단부가 피벗 연결되고, 타단부가 인접하는 클립 보호 지지부(30)(본 실시 형태에서는 순환 상류측에 인접하는 클립 보호 지지부(30))의 제2 축부재(52)에 피벗 연결된다.
제2 링크 부재(54)는 일단부가 클립 보호 지지부(30)의 제1 축부재(51)에 피벗 연결되고, 타단부가 제1 링크 부재(53)의 일단부와 타단부 사이의 중간부에 피벗(55)에 의해 피벗 연결된다.
제1 링크 부재(53) 및 제2 링크 부재(54)에 의해 구성되는 링크 기구(50)에 의해, 슬라이더(40)가 클립 보호 지지부(30)의 타단부측(반(反) 클립측)으로 이동되어 있을수록, 다시 말해 제1 링크 부재(53)와 제2 링크 부재(54)가 이루는 각도가 작고 링크 기구(50)가 폐쇄된 상태일수록 클립 보호 지지부(30) 간의 피치(MD 피치)가 작아진다. 반대로, 도 2에 도시한 바와 같이, 슬라이더(40)가 클립 보호 지지부(30)의 일단부측(클립측)으로 이동되어 있을수록, 다시 말해 제1 링크 부재(53)와 제2 링크 부재(54)가 이루는 각도가 크고 링크 기구(50)가 개방된 상태일수록 클립 보호 지지부(30) 간의 피치가 커진다.
클립 유닛(CU)은 도 4에 도시한 바와 같이 제1 축부재(51)의 하단부에 회전 가능하게 설치되는 제1 롤러(롤러부)로서의 안내 롤러(56)와, 제2 축부재(52)의 하단부에 회전 가능하게 설치되는 제2 롤러(롤러부)로서의 피치 설정 롤러(57)를 갖는다.
안내 롤러(56)는 레일대(110) 상에 설치되어 클립(20)의 순회 경로를 획정하는 기준 레일(11)의 오목홈(11a)에 결합되어 있다. 피치 설정 롤러(57)는 레일대(110) 상에 설치되어 클립(20)의 순회 경로를 획정하는 피치 설정 레일(12)의 오목홈(12a)에 결합되어 있다. 또한, 제1 축부재(51)의 상단부에는 구동 롤러(58)가 회전 가능하게 설치된다.
구동 기구(60)는 도 1에 도시한 바와 같이 필름을 공급하는 입구측에 설치되는 한 쌍의 입구측 스프로켓(61L, 61R)과, 연신된 필름을 송출하는 출구측에 설치되는 한 쌍의 출구측 스프로켓(62L, 62R)과, 출구측 스프로켓(62L, 62R)을 회전 구동하는 제1 구동 유닛(64)과, 입구측 스프로켓(61L, 61R)을 회전 구동하는 제2 구동 유닛(65)을 갖는다.
입구측 스프로켓(61L, 61R) 및 출구측 스프로켓(62L, 62R)은 각각 각 클립 보호 지지부(30)의 구동 롤러(58)와 선택적으로 결합되고, 제1 구동 유닛(64) 및 제2 구동 유닛(65)에 의해 회전 구동되어 각 클립 보호 지지부(30)에 대하여 순회 경로를 따라 주행시키는 힘을 부여한다. 입구측 스프로켓(61L, 61R) 및 출구측 스프로켓(62L, 62R)은 서로 동일한 형상으로 형성된다. 또한, 입구측 스프로켓(61L, 61R) 및 출구측 스프로켓(62L, 62R)은 서로 다른 형상이라도 좋다.
제1 구동 유닛(64)은 좌측의 출구측 스프로켓(62L)을 회전 구동하는 제1 구동 모터(64L)와, 우측의 출구측 스프로켓(62R)을 회전 구동하는 제2 구동 모터(64R)를 갖는다. 제1 구동 모터(64L)와 제2 구동 모터(64R)는 각각 서보 모터에 의해 구성된다. 이와 같이, 좌측과 우측의 출구측 스프로켓(62L, 62R)은 서로 다른 전동 모터에 의해 독립적으로 구동 가능하게 구성된다.
제2 구동 유닛(65)은 한 쌍의 입구측 스프로켓(61L, 61R)을 회전 구동하는 제3 구동 모터(이하, "제3 구동 모터(65)"라고도 함)에 의해 구성된다. 제3 구동 모터(65)는 서보 모터이다. 제3 구동 모터(65)의 회전이 전달 기구(도시 생략)에 의해 한 쌍의 입구측 스프로켓(61L, 61R) 각각에 전달된다. 이와 같이, 한 쌍의 입구측 스프로켓(61L, 61R)은 공통의 전동 모터에 의해 구동된다. 또한, 좌우의 입구측 스프로켓(61L, 61R)은 서로 회전 방향이 반대가 되도록 각각 전달 기구에 의해 제3 구동 모터(65)의 회전이 전달된다.
조정 기구(70)는 좌우의 레일 유닛(15) 사이의 가로 방향 간격을 조정하는 제1 조정 기구(71)와, 각 레일 유닛(15)에 있어서 기준 레일(11)과 피치 설정 레일(12)의 간격을 조정하는 제2 조정 기구(75)를 갖는다.
제1 조정 기구(71)는 도 3에 도시한 바와 같이 중간 레일부(16)마다 설치되고, 중간 레일부(16)를 가로 방향으로 진퇴시킨다. 제1 조정 기구(71)는 서보 모터인 제1 조정 모터(72)와, 제1 조정 모터(72)의 회전에 의해 종동자가 직선 운동하는 나사 기구(73)를 갖는다.
제2 조정 기구(75)는 레일 유닛(15)마다 설치된다. 제2 조정 기구(75)는 한 쌍의 직동 기구에 의해 구성된다. 직동 기구는 서보 모터인 제2 조정 모터(76)와, 제2 조정 모터(76)의 회전에 의해 종동자가 직선 운동하는 나사 기구(77)를 갖는다. 한 쌍의 직동 기구는 각각 레일 유닛(15)의 양 단부에 설치된다.
제2 조정 모터(76)는 나사 기구(77)를 회전시켜 피치 설정 레일(12)을 기준 레일(11)에 대하여 진퇴시킴으로써 기준 레일(11)과 피치 설정 레일(12)의 간격을 조정한다. 제2 조정 모터(76)는 정회전하면 피치 설정 레일(12)을 기준 레일(11)에 근접하도록 이동시키고, 역회전하면 피치 설정 레일(12)을 기준 레일(11)로부터 이격되도록 이동시킨다. 한 쌍의 직동 기구에 있어서 서로의 제2 조정 모터(76)의 회전 위치를 다르게 함으로써 피치 설정 레일(12)은 기준 레일(11)에 대하여 경사진다. 따라서, 특정 레일 유닛(15) 내에서 기준 레일(11)과 피치 설정 레일(12) 사이의 간격이 일정하지 않고 변화하도록 구성되고, 이에 의해 MD 방향 연신량이 조정된다.
제2 조정 모터(76)에는 제2 조정 모터(76)의 회전 토크를 검출하는 검출부로서의 토크 센서(78)가 설치된다. 토크 센서(78)의 검출 결과는 컨트롤러(80)(도 1 참조)에 입력된다. 제2 조정 모터(76)의 토크값은 클립 유닛(CU)으로부터 레일 장치(10L, 10R)에 작용하는 부하를 나타내는 부하 데이터이다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 연신 장치(100)의 출구 부분에는 필름 반송 영역(TA) 내의 클립(20)의 개수(이하, 간단히 "클립 개수"라고도 함)를 계측하기 위한 개수 계측부로서의 계수 센서(81)가 설치된다. 계수 센서(81)의 계측 결과는 컨트롤러(80)에 입력되고, 클립 유닛(CU)의 이동 속도와 계수 센서(81)의 계측 결과로부터 클립 개수가 산출된다. 다시 말해, 클립 개수라 함은 필름을 연신할 때에 필름을 실제로 파지하는 좌우의 한쪽당 클립(20)(클립 유닛(CU))의 개수를 의미한다. 또 다른 관점에서 말하면, 클립 개수라 함은 입구측 스프로켓(61L, 61R)으로부터 출구측 스프로켓(62L, 62R)을 향하는 왕로(往路) 부분이며, 연신 장치(100)의 입구와 출구 사이에 있는 클립(20)의 개수를 의미한다.
컨트롤러(80)는 CPU(중앙 연산 처리 장치), ROM(리드 온리 메모리), RAM(랜덤 액세스 메모리) 및 I/O 인터페이스(입출력 인터페이스)를 구비한 마이크로컴퓨터로 구성된다. RAM은 CPU의 처리에 있어서의 데이터를 기억하고, ROM은 CPU의 제어 프로그램 등을 미리 기억하고, I/O 인터페이스는 접속된 기기와의 정보의 입출력에 사용된다. 컨트롤러(80)는 적어도 본 실시 형태나 변형예에 관한 제어를 실행하기 위하여 필요한 처리를 실행 가능하게 프로그래밍되어 있다. 또한, 컨트롤러(80)는 하나가 장치로서 구성되어 있을 수도 있고, 복수의 장치로 나누어져 각 제어를 당해 복수의 장치에서 분산 처리하도록 구성되어 있을 수도 있다.
컨트롤러(80)는 이하에 설명하는 필름의 연신 방법 및 피치 조정 방법을 실행할 수 있도록 연신 장치(100)의 각 구성의 작동을 제어한다.
이하, 연신 장치(100)의 작용에 대하여 설명한다.
먼저, 연신 장치(100)에 의한 필름의 연신 방법에 대하여 설명한다.
좌측의 출구측 스프로켓(62L)은 제1 구동 모터(64L)에 의해 반시계 방향으로, 우측의 출구측 스프로켓(62R)은 제2 구동 모터(64R)에 의해 시계 방향으로 각각 회전 구동된다. 또한, 제3 구동 모터(65)에 의해 우측의 입구측 스프로켓(61R)은 시계 방향으로, 좌측의 입구측 스프로켓(61L)은 반시계 방향으로 각각 회전 구동된다. 좌우의 출구측 스프로켓(62L, 62R)과 입구측 스프로켓(61L, 61R)은 서로 동일한 회전 속도로 회전 구동된다. 이러한 스프로켓에 구동 롤러(58)가 결합됨으로써 클립 보호 지지부(30)에 주행력이 부여된다. 이에 의해, 클립 유닛(CU)은 우측의 순회 경로를 시계 방향으로 순회 이동하고, 좌측의 순회 경로를 반시계 방향으로 순회 이동한다.
보다 구체적으로 설명하면, 좌우의 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 회전 속도를 입구측 스프로켓(61L, 61R)의 회전 속도에 맞추도록 하여, 출구측 스프로켓(62L, 62R)과 입구측 스프로켓(61L, 61R)이 동기 제어된다. 즉, 입구측 스프로켓(61L, 61R)의 회전 속도를 변경하면 그에 따라 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 속도도 변경된다. 필름의 반송 속도는 주로 입구측 스프로켓(61L, 61R)의 속도를 변경함으로써 제어된다. 이와 같이 연신 장치(100)에서는 입구측 스프로켓(61L, 61R)을 제어하여 필름의 반송 속도를 조정하는 구성이기 때문에, 연신 장치(100)에 필름을 공급하는 상류의 설비(예를 들어, 필름 제조 장치)와 필름의 반송 속도를 맞추는 것이 용이해진다.
또한, 출구측 스프로켓(62L, 62R)과 입구측 스프로켓(61L, 61R)이 동기 제어된다고 함은 출구측 스프로켓(62L, 62R)과 입구측 스프로켓(61L, 61R)의 속도가 실제로 일치하고 있는 것만을 가리키는 것이 아니다. 즉, 본 실시 형태에 있어서의 동기 제어라 함은 출구측 스프로켓(62L, 62R)과 입구측 스프로켓(61L, 61R)의 속도를 일치시키기 위해 제어하는 것을 가리키며, 스프로켓의 형상 차이 등의 이유에 의해 실제로는 속도에 어긋남이 발생한 상태도 포함한다. 또한, 출구측 스프로켓(62L, 62R)과 입구측 스프로켓(61L, 61R)은 속도가 일치하도록 동기 제어되고 있지 않을 수도 있다.
필름이 도입되는 입구부에 있어서, 좌우의 순회 경로를 주행하는 클립 유닛(CU)에 의해 필름의 양쪽 측부 테두리가 파지된다. 그리고, 기준 레일(11)에 안내된 클립 보호 지지부(30)의 이동에 의해, 파지된 필름이 필름 반송 영역(TA)의 예열 구역(Za)에 진입한다. 또한, 좌우의 클립 유닛(CU)은 서로 대응하는 클립 유닛(CU)끼리 좌우 방향으로 인접하도록 하여 필름을 파지한다. 즉, 좌우의 클립 유닛(CU)은 세로 방향으로 어긋나서 번갈아 필름을 파지하지 않도록 작동이 제어된다.
예열 구역(Za)에서는, 좌우의 순환 경로의 이격 거리(즉, TD 피치)가 필름의 초기 폭에 상당하게 설정되어 전체 영역에 걸쳐 좌우의 순환 경로가 서로 평행하게 배치된다. 또한, 피치 설정 레일(12)과 기준 레일(11)의 이격 거리도 전체 영역에 걸쳐 균일하게 최댓값(MD 피치가 최솟값)으로 되도록 설정되어 있다. 따라서, 예열 구역(Za)에서는 필름의 가로 연신도 세로 연신도 행해지지 않고, 필름을 연신 가능한 온도로 예열하는 처리만이 행해진다.
필름은 예열 구역(Za)를 통과한 후 연신 구역(Zb)에 진입한다. 연신 구역(Zb)에서는, 예열 구역(Za) 측으로부터 열처리 구역(Zc)을 향함에 따라 좌우의 순환 경로의 이격 거리가 서서히 확대된다. 즉, 연신 구역(Zb)에서 좌우의 순환 경로는 입구측에서 출구측을 향하여 간격이 넓어지는, 끝이 넓어지는 형상으로 설치된다. 따라서, 연신 구역(Zb)에서는 클립 보호 지지부(30) 간의 가로 방향 간격(TD 피치)이 서서히 커진다. 또한, 연신 구역(Zb)에서는, 피치 설정 레일(12)과 기준 레일(11)의 이격 거리가 예열 구역(Za) 측으로부터 열처리 구역(Zc)을 향함에 따라 서서히 짧아진다. 이로 인해, 연신 구역(Zb)을 클립 유닛(CU)이 주행하면, 클립 유닛(CU)의 피치 설정 롤러(57)가 피치 설정 레일(12)에 의해 안내되어 기준 레일(11)을 향하여 이동하고, 그 결과 슬라이더(40)가 클립 보호 지지부(30)의 일단부측(클립측)으로 이동한다. 따라서, 클립 보호 지지부(30) 간의 세로 방향 간격(MD 피치)이 서서히 커진다. 따라서, 연신 구역(Zb)에서 필름은 TD 방향의 연신(가로 연신)과 동시에 MD 방향의 연신(세로 연신)이 행해진다.
연신 구역(Zb)을 통과하여 가로 연신과 세로 연신의 동시 2축 연신된 필름은 계속하여 열처리 구역(Zc)으로 진입한다. 열처리 구역(Zc)에서는, 좌우의 순환 경로의 이격 거리가 연신된 필름의 폭에 상당하게 설정되어 전체 영역에 걸쳐 좌우의 순환 경로가 서로 평행하게 배치되어 있고, 피치 설정 레일(12)과 기준 레일(11)의 이격 거리도 전체 영역에 걸쳐 균일하게 최솟값(MD 피치가 최댓값)으로 되어 있다. 따라서, 열처리 구역(Zc)에서는 필름의 가로 연신도 세로 연신도 행해지지 않고, 온도 조정 등의 열처리만이 행해진다.
열처리 구역(Zc) 종단부의 출구에서는 좌우의 클립(20)에 의한 필름의 파지가 해방되고, 필름은 직진한다. 클립 보호 지지부(30)는 기준 레일(11)에 안내되어 루프 형상으로 순회 이동한다.
이상과 같이 하여, 입구측으로부터 공급된 필름이 가로 세로의 2방향으로 동시에 연신되어 출구측으로부터 송출된다.
이어서, TD 피치 및 MD 피치 조정 방법에 대하여 설명한다.
연신 장치(100)에서는 TD 피치 및 MD 피치를 조정함으로써 가로 방향 연신량과 세로 방향 연신량을 변경할 수 있다.
TD 피치를 조정하기 위해서는, 연신 구역(Zb)에 있는 각 중간 레일부(16)를 제1 조정 기구(71)에 의해 이동시켜 좌우의 레일 유닛(15)의 간격을 변경한다. 또한, MD 피치를 조정하기 위해서는, 연신 구역(Zb)에 있는 레일 유닛(15)의 제2 조정 기구(75)에 의해 기준 레일(11)과 피치 설정 레일(12)의 간격을 변경한다. 이에 의해, 피치 설정 레일(12)에 안내되는 피치 설정 롤러(57)와 기준 레일(11)에 안내되는 기준 레일(11)의 간격이 변경되고, 슬라이더(40)(도 4 참조)가 이동하여 MD 피치가 변경된다.
여기서, 연신 장치(100)에서는 클립 유닛(CU)의 TD 피치 및 MD 피치에 따라 적절한 클립 개수가 다르다. 실제의 클립 개수와 적절한 클립 개수에 차이가 발생하면, 클립 유닛(CU)으로부터 레일 유닛(15)으로 부하가 작용한다.
구체적으로는, 설정되는 TD 피치 및 MD 피치에 대하여 클립 개수가 적절한(실제의 클립 개수 = 적절한 클립 개수) 경우에는, 클립 유닛(CU)의 피치 설정 롤러(57)는 레일 유닛(15)의 피치 설정 레일(12)에 대하여 접촉하지 않거나, 접촉한다 하더라도 비교적 작은 힘으로 접촉한다.
도 5에는 클립 개수가 적절한 개수보다 적은 경우를 도시하고, 도 6에는 클립 개수가 적절한 개수보다 많은 경우를 도시하고 있다. 또한, 도 5 및 도 6에서는 링크 기구(50) 등을 간략화하여 도시하고 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 클립 개수가 적절한 개수보다 적은 경우에는, 적은 개수의 클립 유닛(CU)에 의해 설정된 TD 방향 및 MD 방향 피치를 실현하려고 하는 것이므로, 클립 유닛(CU)에는 MD 방향 피치를 크게 하는 방향으로의 힘이 작용한다. 따라서, 클립 개수가 과소인 상태에서는, 도 5의 화살표로 나타낸 바와 같이 피치 설정 롤러(57)가 좌우 방향에서 필름에 근접하도록 필름측(연신 장치(100)의 좌우 중앙측)을 향하여 피치 설정 레일(12)에 가압된다.
반대로, 클립 개수가 적절한 개수보다 많은 경우에는, 클립 유닛(CU)에는 MD 방향 피치를 작게 하는 방향으로의 힘이 작용한다. 따라서, 클립 개수가 과대인 상태에서는, 도 6의 화살표로 나타낸 바와 같이 피치 설정 롤러(57)가 필름으로부터 이격되도록 좌우 방향의 반(反) 필름측을 향하여 피치 설정 레일(12)에 가압된다.
이와 같이 하여 피치 설정 롤러(57)가 피치 설정 레일(12)에 가압됨으로써, 피치 설정 롤러(57)나 피치 설정 레일(12)에 변형이 발생하여 클립 유닛(CU)의 피치 조정 정밀도가 저하될 우려가 있다. 특히, 피치 설정 롤러(57)가 피치 설정 레일(12)에 가압된 상태에서 피치 설정 레일(12)을 이동시켜 MD 피치를 조정하고자 하면, 제2 조정 모터(76)나 나사 기구(77)를 갖는 제2 조정 기구(75)에 대해서도 큰 부하가 발생하여 기계 수명이 저하될 우려가 있다.
따라서, 연신 장치(100)에서는 이러한 사태를 회피하기 위해서 클립 개수를 적절한 것으로 되도록 조정하면서, TD 방향 및 MD 방향 피치가 조정된다. 또한, 연신 장치(100)에서는 피치의 조정과 클립 개수의 조정 각각에 있어서 좌우가 서로 동기되도록 구동 기구(60) 및 조정 기구(70)가 제어된다.
구체적으로는, 연신 장치(100)에서는 클립 유닛(CU)으로부터 레일 장치(10L, 10R)에 작용하는 부하를 제2 조정 기구(75)의 제2 조정 모터(76)의 토크값(T)에 의해 검출하고, 토크값(T)에 따라 클립 개수를 조정한다. 클립 개수는 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 회전 속도를 일시적으로 증감시킴으로써 조정할 수 있다. 다시 말해, 동일한 속도로 회전하는 입구측 스프로켓(61L, 61R)에 대하여 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 위상을 바꿈으로써 클립 개수가 조정된다.
더욱 자세히 설명하면, 연신 장치(100)에서는 토크값(T)과 미리 정해진 제1 역치 및 제2 역치를 비교하여 클립 개수가 과소 또는 과다인지를 판정하고, 적절한 클립 개수로 되도록 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 작동을 제어한다. 또한, 연신 장치(100)에서는 좌우의 각 제2 조정 기구(75) 중 어느 하나의 제2 조정 모터(76)의 토크값(T)만이 제1 역치를 상회하거나 또는 제2 역치를 하회하는 경우에도 좌우의 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 양쪽의 작동을 동일하게 제어한다.
제2 조정 모터(76)의 토크값(T)은 양과 음을 갖는 값으로서 취득된다. 본 실시 형태에서는 제2 조정 모터(76)가 역회전하는(다시 말해, 피치 설정 레일(12)을 기준 레일(11)로부터 이격시키는) 방향의 토크를 양의 토크값(T)으로 한다.
제1 역치는 양의 값을 갖는 역치이고, 제2 역치는 음의 값을 갖는 역치이다. 제1 역치라 함은 클립 개수가 과소인지 여부를 판정하기 위한 역치이고, 제2 역치라 함은 클립 개수가 과다인지 여부를 판정하기 위한 역치이다. 이하에서는, 제1 역치를 "+T1", 제2 역치를 "-T2"로 한다.
제1 역치(+T1) 및 제2 역치(-T2)의 기술적 의의에 대해서, 클립 개수가 과소인 경우를 예로 들어 설명한다.
제2 조정 모터(76)는 컨트롤러(80)로부터 명령받은 회전 위치로 되도록 작동이 제어된다. 클립 개수가 적절한 범위 내에 있는 경우에는, 제2 조정 모터(76)는 명령받은 회전 위치로 되기 위한 기계적 손실(mechanical loss)분의 토크(이하, 기계적 손실분의 토크값(T)을 "기계적 손실 토크(T0)"라 함)를 발생시킨다. 기계적 손실 토크(T0)는 제2 조정 모터(76)를 회전시켜 피치 설정 레일(12)을 구동하기 위하여 발생시키는 토크이며, 제2 조정 모터(76)가 역회전 할 때에는 +T0, 정회전 할 때에는 -T0의 기계적 손실 토크가 발생한다. 즉, 클립 개수가 적절한 범위에 있을 경우에는, 제2 조정 모터(76)가 발생시키는 토크값(T)은 +T0에서 -T0의 범위 내가 된다(+T0≥T≥-T0).
클립 개수가 과소인 경우에는, 클립 유닛(CU)은 필름측(도 5의 하측 방향)을 향하여 레일 유닛(15)에 가압된다. 피치 설정 레일(12)은 클립 유닛(CU)의 피치 설정 롤러(57)로부터 받는 가압력에 의해 기준 레일(11)에 근접하는 방향으로 가압된다. 이러한 가압력은 정회전시키는 방향의 토크로서 나사 기구(77)를 통하여 제2 조정 모터(76)에 작용한다.
따라서, 회전 위치의 명령이 변화하지 않는 한, 제2 조정 모터(76)는 클립 유닛(CU)으로부터 받는 가압력에 의해 피치 설정 레일(12)이 기준 레일(11)을 향하여 이동하지 않도록(피치 설정 레일(12)을 유지하도록) 작동이 제어된다. 즉, 제2 조정 모터(76)는, 기계적 손실 토크(T0) 이외에, 가압력에 의해 발생하는 정회전하는 방향의 토크에 저항하도록 역회전하는 방향의 토크를 발생시킨다. 이에 의해, 제2 조정 모터(76)는 소정의 회전 위치로 되기 위해서 기계적 손실 토크 +T0에서 -T0의 범위를 초과하는 토크를 발생시키게 된다. 클립 개수가 과소인 상태에서는, 제2 조정 모터(76)는 역회전하는 방향의 토크, 즉 양의 토크를 발생시키기 위해서, 양의 역치인 제1 역치(+T1)와 토크값(T)을 비교함으로써 클립 개수의 과소를 판정할 수 있다.
반대로, 클립 개수가 과다인 경우에는, 클립 유닛(CU)으로부터 레일 유닛(15)에 작용하는 가압력의 방향이 반대로 되므로, 가압력에 저항하도록 제2 조정 모터(76)가 발생시키는 토크의 방향도 반대로 된다. 따라서, 음의 역치인 제2 역치(-T2)는 클립 개수의 과다를 판정하는 역치가 된다.
이와 같이, 양의 역치인 제1 역치(+T1)는 클립 개수가 과소인지 여부를 판정하기 위한 것이고, 음의 역치인 제2 역치(-T2)는 클립 개수가 과다인지 여부를 판정하기 위한 것이다. 제1 역치(+T1)는 기계적 손실 토크(+T0)보다 큰 값이고, 제2 역치(-T2)는 기계적 손실 토크(-T0)보다 작은 값이다.
이하, 도 7 및 8에 도시한 흐름도를 참조하여, 연신 장치(100)에 있어서의 클립 유닛(CU)의 TD 방향 및 MD 방향의 피치 조정 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
TD 방향 및 MD 방향의 피치 조정은 필름을 연신 장치(100)에 공급하지 않은 상태에서 실행된다. 이에 의해, 피치 조정에 있어서 필름의 손실을 저감하고 에너지 절약화를 이룰 수 있다. 또한, 필름이 연신 장치(100)에 공급되고 있지 않은 것을 검출하는 센서를 설치하고, 당해 센서에 의해 필름이 공급되고 있지 않은 것이 검출되면, TD 방향 및 MD 방향의 피치 조정이 실행되도록 구성할 수도 있다. 또한, TD 방향 및 MD 방향의 피치 조정은 필름을 연신 장치(100)에 공급하지 않은 상태에서 실행되는 것에 한정되지 않는다.
또한, TD 방향 및 MD 방향의 피치 조정은 필름 반송 영역이 승온되어 있지 않은 상태에서 행해진다. 이에 의해, 피치 조정에 있어서 에너지 절약화를 이룰 수 있다. 또한, 이 경우에는, 예를 들어 온도 센서나 히터의 ON-OFF 신호에 기초하여 필름 반송 영역이 승온되어 있지 않은 것이 검출되면 TD 방향 및 MD 방향의 피치 조정이 실행되도록 구성할 수도 있다. 또한, TD 방향 및 MD 방향의 피치 조정은 필름 반송 영역이 승온되어 있지 않은 상태에서 행해지는 것에 한정되지 않는다.
컨트롤러(80)는 작업자에 의해 피치의 설정 조건이 입력되고 자동 조정 버튼(도시 생략)이 눌러지면 도 7에 도시한 처리를 실행한다.
도 7에 도시한 처리에서는, 단계 S10 내지 S18에서 TD 피치 및 MD 피치의 조정(자동 확대 축소)이 실행된다. 자동 확대 축소에서는, 단계 S10 내지 S13에서 먼저 TD 방향 피치를 조정하고, 이후 단계 S14 내지 S17에서 MD 방향 피치가 조정된다. 단계 S19 내지 S21에서는 클립 개수의 최종 조정(개수 맞춤)이 실행된다. 이하, 각 단계에 대하여 구체적으로 설명한다.
단계 S10에서는 작업자가 설정한 조건에 기초하여 TD 방향의 신축 조건을 설정한다. 구체적으로는, 작업자가 설정한 조건이 되는 TD 피치를 산출하고, 그 TD 피치를 실현하는 연신 구역(Zb)의 각 제1 조정 모터(72)의 회전 위치를 산출한다. 그리고, 단계 S11에서는 산출한 회전 위치로 되도록 각 제1 조정 모터(72)의 드라이버(도시 생략)에 통전 명령을 송신하고 제1 조정 모터(72)를 구동한다.
단계 S12에서는 단계 S11에서 제1 조정 모터(72)를 구동하여 TD 피치를 조정하는 것과 병행하여 클립 개수의 조정 처리를 실행한다. 클립 개수 조정 처리는, 단계 S11에서 설정된 조건이 되는 회전 위치까지 제1 조정 모터(72)가 구동되는 동안, 제2 조정 모터(76)의 토크를 감시하여 클립 개수를 조정하는 처리이다. 클립 개수 조정 처리는 나중에 상세히 설명한다. 제1 조정 모터(72)가 단계 S10에서 산출된 회전 위치까지 구동되고, 단계 S13의 클립 개수 조정 처리가 완료되면, TD 방향의 조정이 완료된다(단계 S13).
이어서, 단계 S14에서는 작업자가 설정한 조건에 기초하여 MD 방향의 신축 조건을 설정한다. 구체적으로는, 작업자가 설정한 조건이 되는 MD 피치를 산출하고, 그 MD 피치를 실현하는 연신 구역(Zb)의 각 제2 조정 모터(76)의 회전 위치를 산출한다. 그리고, 단계 S15에서는 산출한 회전 위치로 되도록 각 제2 조정 모터(76)의 드라이버에 통전 명령을 송신하고 제2 조정 모터(76)를 구동한다. 산출한 회전 위치까지 제2 조정 모터(76)가 구동될 때까지의 사이에 클립 개수 조정 처리가 실행된다(단계 S16). 산출한 회전 위치까지 제2 조정 모터(76)가 구동되고, 단계 S16의 개수 조정 처리가 완료되면, MD 방향의 조정이 완료된다(단계 S17). 또한, 단계 S16의 클립 개수 조정 처리는 단계 S12의 클립 개수 조정 처리와 마찬가지의 것이다. 또한, 제2 조정 모터(76)는 산출된 회전 위치에 도달한 후에는 다시 그 회전 위치를 유지하도록 제어된다.
이와 같이 하여 TD 피치 및 MD 피치의 양쪽이 조정되면, 자동 확대 축소를 완료한다(단계 S18).
여기서, 단계 S12 및 S16에서의 클립 개수 조정 처리에 대해서 도 8을 참조하여 설명한다. 상술한 바와 같이, 단계 S12 및 S16은 TD 피치의 조정 중 또는 MD 피치의 조정 중과 같이 실행하는 타이밍만이 다를 뿐이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 클립 개수 조정 처리에서는 먼저 단계 S30에서 각 제2 조정 모터(76)의 토크 센서(78)로부터 부하 데이터로서의 토크값(T)을 취득한다.
단계 S31 및 S33에서는 단계 S30에서 취득한 토크값(T)과 미리 정해진 역치(제1 역치(+T1) 및 제2 역치(-T2))를 비교한다.
단계 S31에서는 취득한 제2 조정 모터(76)의 토크값(T)이 제1 역치(+T1) 이하인지를 판정한다. 토크값(T)이 제1 역치(+T1)를 상회하는 경우에는 상술한 바와 같이 클립 개수가 과소인 상태이므로, 단계 S32에서 출구측 스프로켓(62L, 62R)을 일시적으로 감속하도록 제1 구동 모터(64L)의 작동을 제어한다. 이에 의해 클립 개수가 증가하고, 클립 개수의 증가에 따라 피치 설정 레일(12)에 작용하는 부하(다시 말해, 제2 조정 모터(76)의 토크값(T)의 절댓값)가 감소한다. 토크값(T)이 제1 역치(+T1) 이하인 경우에는 단계 S33으로 진행한다.
단계 S33에서는 제2 조정 모터(76)의 토크값(T)이 제2 역치(-T2) 이상인지를 판정한다. 토크값(T)이 제2 역치(-T2)를 하회하는 경우에는 클립 개수가 과다인 상태이므로, 단계 S34에서 출구측 스프로켓(62L, 62R)을 일시적으로 가속하도록 제1 구동 모터(64L) 및 제2 구동 모터(64R)의 작동을 제어한다. 이에 의해 클립 개수가 감소하고, 클립 개수의 감소에 따라 피치 설정 레일(12)에 작용하는 부하(다시 말해, 제2 조정 모터(76)의 토크값(T)의 절댓값)가 감소한다. 토크값(T)이 제2 역치(-T2) 이상인 경우에는 단계 S35로 진행한다.
단계 S35에서는 제1 조정 모터(72) 또는 제2 조정 모터(76)가 명령된 회전 위치까지 구동되었는지, 다시 말해 작업자가 설정한 조건이 되는 TD 피치·MD 피치가 실현되었는지를 판정한다. 설정된 피치가 실현되어 있지 않으면 단계 S35에서 단계 S30으로 복귀하여 단계 S30으로부터의 처리를 다시 실행한다. 설정된 피치가 실현되어 있으면 클립 개수 조정 처리를 완료하고, 도 7에 도시한 단계 S13 또는 S16으로 복귀한다. 이와 같이, 도 8의 단계 S30 내지 S35에서 나타낸 처리는 설정된 TD 피치 또는 MD 피치를 실현하도록 제1 조정 모터(72) 또는 제2 조정 모터(76)가 구동되는 동안에 병렬하여 실행된다.
이상과 같이 하여, 제2 조정 모터(76)의 토크값이 역치를 초과하지 않도록 클립 개수를 조정하면서 TD 피치 및 MD 피치가 원하는 피치로 조정된 후에는, 도 7에 도시한 단계 S19 내지 S21에서 클립 개수의 개수 맞춤이 행해진다.
단계 S19에서는 클립 개수의 계측이 행해진다. 단계 S20에서는 작업자에 의해 개수 맞춤 버튼이 눌러졌는지를 판정한다.
개수 맞춤 버튼이 눌러지면 단계 S21로 진행하고, 클립 개수의 자동 조정이 행해진다. 구체적으로는, 단계 S19에서 계측된 클립 개수가 단계 S10에서 설정한 조건으로부터 산출되는 목표 개수에 합치하는지를 판정하고, 합치하지 않는 경우에는 계측되는 클립 개수가 목표 개수가 되도록 클립 개수와 목표 개수의 차분에 따라 제1 구동 모터(64L) 및 제2 구동 모터(64R)의 회전 속도를 일시적으로 증속 및 감속한다. 이에 의해, 클립 개수가 목표 개수가 되도록 조정된다. 클립 개수가 조정되면 처리를 종료한다.
단계 S21에서 나타낸 클립 개수의 개수 맞춤에 대해서 상세히 설명한다.
클립 개수와 제1 구동 모터(64L) 및 제2 구동 모터(64R)의 회전 간의 관계는 각 구성의 사양 등으로부터 미리 파악할 수 있다. 즉, 입구측 스프로켓(61L, 61R)에 대하여 출구측 스프로켓(62L, 62R)을 어느 정도 진각(進角) 또는 지각(遲角)시키면 클립 개수가 어느 정도 증감할 것이라는 관계성은 미리 파악되어 있다. 따라서, 예를 들어 실제의 클립 개수가 설정 개수보다 많은 경우에는, 개수의 차분에 대응하는 각도 분만큼 소정의 시간을 들여서 출구측 스프로켓(62L, 62R)을 진각시킨다. 즉, 일시적으로 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 회전 속도를 증가시킨다. 이에 의해, 클립 유닛(CU)이 일시적으로 빨리 출구측 스프로켓(62L, 62R)을 통과하여 연신 영역으로부터 배출되므로, 클립 개수는 감소한다. 또한, 클립 개수의 조정이 행해진 후에는, 입구측 스프로켓(61L, 61R)과 출구측 스프로켓(62L, 62R)은 다시 동기하여 동일한 속도로 회전한다.
그 반대로, 실제의 클립 개수가 설정 개수보다 적은 경우에는, 개수의 차분에 대응하는 각도 분만큼 출구측 스프로켓(62L, 62R)을 지각시킨다(일시적으로 속도를 감소시킨다). 이에 의해, 클립 유닛(CU)이 일시적으로 늦게 출구측 스프로켓(62L, 62R)을 통과하여 연신 영역으로부터 배출되므로, 클립 개수는 증가한다. 이와 같이 하여, 클립 개수가 조정되어 처리를 종료한다.
또한, 단계 S21에서 나타낸 개수 맞춤은 필름 반송 영역 내의 온도가 실제로 연신할 때의 온도로 안정된 상태에서 행하는 것이 바람직하다. 이에 의하면, 클립 유닛(CU) 등의 열팽창의 영향을 배제하여 클립 개수를 조정할 수 있다.
이하, 본 실시 형태의 작용 효과에 대하여 설명한다.
반송되는 필름을 종횡으로 연신하는 연신 장치(100)는, 무단 형상의 순환 경로를 획정하고 필름의 좌우 양측에 배치되는 한 쌍의 레일 장치(10L, 10R)와, 한 쌍의 레일 장치(10L, 10R)의 순환 경로를 주행하고 필름을 파지하는 복수의 클립 유닛(CU)과, 순환 경로 상에서 인접하는 클립 유닛(CU)을 연결하는 링크 기구(50)와, 클립 유닛(CU)을 순환 경로를 따라 주행시키는 구동 기구(60)와, 클립 유닛(CU)의 세로 방향 피치와 가로 방향 피치를 조정하는 조정 기구(70)와, 구동 기구(60) 및 조정 기구(70)의 작동을 제어하는 컨트롤러(80)와, 클립 유닛(CU)으로부터 레일 장치(10L, 10R)에 작용하는 부하를 검출하는 검출부(토크 센서(78))를 구비하고, 클립 유닛(CU)은 레일 장치(10L, 10R)에 결합되어 순환 경로에 따른 클립 유닛(CU)의 이동을 안내하는 롤러부(안내 롤러(56), 피치 설정 롤러(57))를 갖고, 구동 기구(60)는 필름이 공급되는 입구측에서 필름의 좌우 양측에 설치되고 클립 유닛(CU)에 결합되는 한 쌍의 입구측 스프로켓(61L, 61R)과, 연신된 필름을 송출하는 출구측에서 필름의 좌우 양측에 설치되고 클립 유닛(CU)에 결합되는 한 쌍의 출구측 스프로켓(62L, 62R)과, 출구측 스프로켓(62L, 62R)을 회전 구동하는 제1 구동 유닛(64)과, 입구측 스프로켓(61L, 61R)을 회전 구동하는 제2 구동 유닛(65)을 갖고, 컨트롤러(80)는 검출부가 검출한 클립 유닛(CU)으로부터 레일 장치(10L, 10R)에 작용하는 부하에 따라 제1 구동 유닛(64)의 작동을 제어한다.
또한, 연신 장치(100)의 컨트롤러(80)가 실행하는 클립 개수 조정 방법은, 순환 경로를 주행하는 클립 유닛(CU)으로부터 레일 장치(10L, 10R)에 작용하는 부하의 크기를 나타내는 부하 데이터를 취득하는 단계와, 부하 데이터에 따라 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 회전 속도를 제어하는 단계를 구비한다.
이러한 연신 장치(100) 및 클립 개수 조정 방법에서는, 클립 유닛(CU)으로부터 레일 장치(10L, 10R)에 작용하는 부하에 따라 컨트롤러(80)가 제1 구동 유닛(64)의 작동을 제어함으로써, 필름을 파지하는 클립 유닛(CU)의 개수가 조정된다. 따라서, 작업자에 의한 수동 조정이 불필요하게 되고, 클립 개수의 조정을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 연신 장치(100)에서는, 레일 장치(10L, 10R)는 기준 레일(11)과, 기준 레일(11)과의 간격이 가변하도록 구성되는 피치 설정 레일(12)을 갖고, 롤러부는 기준 레일(11)에 결합되는 제1 롤러(안내 롤러(56))와, 피치 설정 레일(12)에 결합되는 제2 롤러(피치 설정 롤러(57))를 포함하고, 링크 기구(50)는 일단부가 제2 롤러에 연결되고 타단부가 인접하는 클립 유닛(CU)의 제1 롤러에 연결되는 제1 링크 부재(53)와, 일단부가 제1 롤러에 연결되고 타단부가 제1 링크 부재(53)의 일단부와 타단부 사이의 중간부에 연결되는 제2 링크 부재(54)를 갖고, 조정 기구(70)는 기준 레일(11)에 대하여 피치 설정 레일(12)을 진퇴시키는 조정 모터(제2 조정 모터(76))를 갖는다.
또한, 연신 장치(100)에서, 검출부는 조정 모터의 토크값(T)을 검출하는 토크 센서(78)이며, 컨트롤러(80)는 조정 모터의 토크값(T)이 양의 값인 제1 역치(+T1)를 초과하는 경우에는 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 회전 속도의 증가 또는 감소 중 어느 한쪽을 실행하고, 조정 모터의 토크값(T)이 음의 값인 제2 역치(-T2)를 하회하는 경우에는 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 회전 속도의 증가 또는 감소 중 어느 다른 쪽을 실행한다.
또한, 클립 개수 조정 방법에서, 부하 데이터는 조정 모터의 토크값이며, 출구측 스프로켓의 회전 속도를 제어하는 단계에서는, 조정 모터의 토크값이 양의 값인 제1 역치(+T1)를 초과하는 경우에는 출구측 스프로켓의 회전 속도의 증가 또는 감소 중 어느 한쪽이 실행되고, 조정 모터의 토크값이 음의 값인 제2 역치(-T2)를 하회하는 경우에는 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 회전 속도의 증가 또는 감소 중 어느 다른 쪽이 실행된다.
이러한 연신 장치(100)에서는 제1 역치(+T1) 및 제2 역치(-T2)의 2개의 역치를 사용함으로써 클립 개수의 과소 여부와 과다 여부를 판정할 수 있다. 따라서, 클립 개수를 보다 높은 정밀도로 적절한 개수로 조정할 수 있다.
또한, 연신 장치(100)는 필름을 파지하는 클립 유닛(CU)의 개수를 계측하는 개수 계측부(계수 센서(81))를 더 구비하고, 컨트롤러(80)는 개수 계측부가 계측한 실제의 클립 유닛(CU)의 개수와 목표 개수의 차분에 기초하여 제1 구동 유닛(64)의 작동을 제어한다.
이러한 연신 장치(100)에서는, 실제의 클립 유닛(CU)의 개수를 계측한 후에 제1 구동 유닛(64)의 작동을 제어하여 개수를 조정하므로, 필름을 파지하는 클립 유닛(CU)을 보다 확실하게 목표 개수로 할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였으나, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않으며, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지가 아니다.
상기 실시 형태에서, 좌우의 출구측 스프로켓(62L, 62R)은 서로 동기하여 회전 구동된다. 이에 대해, 좌우의 출구측 스프로켓(62L, 62R)은 서로 독립적으로 회전 구동될 수도 있다. 이 경우, 우측의 제2 조정 모터(76)의 토크값(T)에 따라 우측의 클립 개수를 조정하고, 좌측의 제2 조정 모터(76)의 토크값(T)에 따라 좌측의 클립 개수를 조정하도록 해도 좋다. 즉, 클립 개수의 조정을 좌우에서 독립적으로 실행할 수도 있다.
또한, 상기 실시 형태에서, 좌우의 클립 유닛(CU)은 서로 대응하는 클립 유닛(CU)끼리 좌우 방향으로 배열되도록 하여 순회 경로를 주행한다. 또한, 동일한 세로 방향의 위치에서 비교한 경우, 우측의 클립 유닛(CU)과 좌측의 클립 유닛(CU)의 MD 피치는 서로 동일하다. 이에 대해, MD 피치는 좌우에서 다를 수도 있다. 즉, 서로 대응하는 좌우의 클립 유닛(CU)끼리 좌우 방향으로 배열되지 않고 세로 방향으로 어긋나 있을 수도 있다. 좌우의 MD 피치를 다르게 함으로써, 필름을 경사 방향(도 1에 도시한 평면에서 세로 방향 및 가로 방향 어느 쪽으로도 경사지는 방향)으로 연신할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서, 열처리 구역(Zc)에서는 세로 방향으로도 가로 방향으로도 연신되지 않는다. 이에 대해, 열처리 구역(Zc)에서는 MD 피치를 감소시켜 필름을 MD 방향으로 수축시키도록 구성해도 좋다. 이에 의해, 클립(20)이 파지하는 필름의 좌우 테두리부에 비하여 필름의 좌우 중앙 부분의 연신량이 작아져 잘록해지는(다시 말해, 필름의 좌우 테두리부가 중앙 부분보다 반송 방향으로 돌출되는), 소위 보잉 현상의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는 TD 방향과 MD 방향의 양쪽 피치를 조정하는 경우를 설명했지만, 연신 장치(100)는 TD 방향 및 MD 방향 중 어느 하나의 피치만을 조정할 수도 있다. 이러한 경우에는, 조정하지 않는 방향에 따른 처리(도 7에 도시한 단계 S10 내지 S13, 또는 단계 S14 내지 S17)를 생략하면 된다.
또한, 상기 실시 형태에서, 검출부는 제2 조정 모터(76)의 토크 센서(78)이며, 제2 조정 모터(76)의 토크값이 부하 데이터로서 이용된다. 이에 대해, 부하 데이터는 제2 조정 모터(76)의 토크값에 한정되는 것이 아니며, 검출부도 토크 센서(78)로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 토크 센서(78)를 설치하지 않고, 제2 조정 모터(76)에 입력되는 전압값, 전류값 및 주파수 등에 기초하여 산출되는 부하 토크를 제2 조정 모터(76)의 토크값으로 해도 좋다. 또한, 토크값이 아니라, 제2 조정 모터(76)에의 전류값을 부하 데이터로서 사용해도 좋다. 또한, 토크 센서(78) 대신에 검출부로서 하중 센서를 설치하고, 피치 설정 롤러(57)로부터 피치 설정 레일(12)에 작용하는 부하를 부하 데이터로서 하중 센서가 검출하는 구성이라도 좋다. 또한, 검출부로서 변위 센서를 설치하고, 피치 설정 롤러(57)로부터 피치 설정 레일(12)에 작용하는 부하에 의한 피치 설정 레일(12)의 휨(변형)을 부하 데이터로서 변위 센서가 검출하는 구성이라도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는 제2 조정 모터(76)가 역회전하는(피치 설정 레일(12)을 기준 레일(11)로부터 이격시키는) 토크를 양의 토크값으로서 설명하였다. 이에 대해, 토크값의 양 및 음의 설정은 상기 구성에 한정되지 않고, 임의로 설정해도 좋다. 이에 따라, 제1 역치 및 제2 역치에 대해서도 양과 음은 임의로 설정할 수 있다. 또한, 제1 역치 및 제2 역치의 크기(절댓값)도 클립 개수가 적절한 정상 시에 클립 개수의 조정이 실행되지 않는 한 임의로 설정할 수 있다. 즉, 연신 장치(100)에서는 클립 개수가 과소인지를 판정하기 위한 역치와 과다인지를 판정하기 위한 역치를 설정하고, 클립 개수의 다소에 따라 클립 개수가 적절해지도록 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 작동을 제어하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성되는 한, 토크값의 설정이나 역치의 구체적인 내용은 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니다.
예를 들어, 상기 실시 형태와는 반대로, 제2 조정 모터(76)가 정회전하는(피치 설정 레일(12)을 기준 레일(11)에 근접시키는) 방향의 토크를 양의 토크값으로 했을 경우, 양의 값인 제1 역치(+T1)는 클립 개수가 과다인지를 판정하는 역치를 의미하고, 음의 값인 제2 역치(-T2)는 클립 개수가 과소인지를 판정하는 역치를 의미한다. 이 경우에는, 제2 조정 모터(76)의 토크값이 제1 역치(+T1)를 초과하면 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 회전 속도를 증가시키고, 제2 조정 모터(76)의 토크값이 제2 역치(-T2)를 하회하면 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 회전 속도를 감소시키도록 제어하면 된다. 이 경우에도, 상기 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다. 즉, 토크값의 양과 음의 설정 방법에 따라 제1 역치(+T1)와 제2 역치(-T2)가 갖는 의미가 바뀐다. 이에 따라, 제2 조정 모터(76)의 토크값이 제1 역치(+T1)를 초과하는 경우에 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 회전 속도를 증가시킬지 또는 감소시킬지, 또한 제2 역치(-T2)를 하회하는 경우에 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 회전 속도를 감소시킬지 또는 증가시킬지가 각각 바뀐다. 따라서, 컨트롤러(80)는 제2 조정 모터(76)의 토크값(T)이 양의 값인 제1 역치(+T1)를 초과하는 경우에는 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 회전 속도의 증가 또는 감소 중 어느 한쪽을 실행하고, 제2 조정 모터(76)의 토크값(T)이 음의 값인 제2 역치(-T2)를 하회하는 경우에는 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 회전 속도의 증가 또는 감소 중 어느 다른 쪽을 실행하도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시 형태에서, 제2 조정 모터(76)가 정방향으로 회전하는 경우와 역방향으로 회전하는 경우에서 제1 역치(+T1) 및 제2 역치(-T2)는 공통이다. 이에 대해, 제2 조정 모터(76)가 정방향으로 회전하는 경우와 역방향으로 회전하는 경우에서 각각 다른 제1 역치(+T1) 및 제2 역치(-T2)를 설정해도 좋다. 예를 들어, 제2 조정 모터(76)를 회전시켜 피치 설정 레일(12)을 이동시키는 기계적 손실이 큰 경우에는, 제2 조정 모터(76)가 정방향으로 회전하는 경우의 제1 역치(+T1) 및 제2 역치(-T2)와, 역방향으로 회전하는 경우의 제1 역치(+T1) 및 제2 역치(-T2)를 각각 개별적으로 설정하는 것이 바람직하다.
기계적 손실의 크기(절댓값)가 작은 경우, 제2 조정 모터(76)가 정회전하는 경우와 역회전하는 경우에서는 역치(제1 역치(+T1) 및 제2 역치(-T2))와 기계적 손실 토크(+T0, -T0) 간의 차분에 큰 차이가 발생하지 않는다. 즉, 제1 역치(+T1)를 예로 들어 설명하면, 제1 역치(+T1)와 제2 조정 모터(76)가 정회전하는 경우의 기계적 손실 토크(-T0) 간의 차(+T1+T0)와, 제1 역치(+T1)와 제2 조정 모터(76)가 역회전하는 경우의 기계적 손실 토크(+T0) 간의 차(+T1-T0)는 크게 변하지 않는다. 이로 인해, 상기 실시 형태와 같이 제2 조정 모터(76)의 회전 방향에 따르지 않고 제1 역치(+T1)와 제2 역치(-T2)를 공통으로 사용하더라도, 클립 개수의 조정에 큰 영향은 발생하지 않는다.
한편, 기계적 손실이 크면, 제2 조정 모터(76)가 정회전하는 경우와 역회전하는 경우에서는 역치와 기계적 손실 토크 간의 차분에 비교적 큰 차이가 발생한다. 이로 인해, 제2 조정 모터(76)의 회전 방향에 따르지 않고 제1 역치(+T1) 및 제2 역치(-T2)를 공통으로 하면, 제2 조정 모터(76)가 역회전하는 경우에는 제1 역치(+T1)와 기계적 손실 토크(+T0) 간의 차분이 비교적 작기 때문에, 클립 개수가 조금만 과다하게 되어도 클립 개수 조정 처리가 실행된다. 한편, 제2 조정 모터(76)가 정회전하는 경우에는 제1 역치(+T1)와 기계적 손실 토크(-T0) 간의 차분이 상대적으로 커진다. 이로 인해, 제2 조정 모터(76)가 정회전하는 경우, 클립 개수 조정 처리는 역회전하는 경우와 동일한 수만큼 클립 개수가 과다가 되어도 실행되지 않고, 보다 많게 클립 개수가 과다로 되지 않으면 실행되지 않는다. 이와 같이, 제2 조정 모터(76)가 정방향으로 회전하는 경우와 역방향으로 회전하는 경우에서 제1 역치(+T1) 및 제2 역치(-T2)를 공통으로 하면, 동일한 개수만큼 과다 또는 과소임에도 불구하고 제2 조정 모터(76)의 회전 방향에 따라 클립 개수가 조정되거나 조정되지 않거나 할 가능성이 있다. 즉, 제2 조정 모터(76)의 회전 방향에 따라 클립 개수가 조정되는 타이밍이 다를 수도 있다.
이에 대해, 제2 조정 모터(76)의 회전 방향에 대하여 각각 제1 역치(+T1) 및 제2 역치(-T2)를 설정함(즉, 정회전용 제1 역치(+T1) 및 제2 역치(-T2)와, 역회전용 제1 역치(+T1) 및 제2 역치(-T2)의 합계 4개의 역치를 설정함)으로써, 클립 개수가 과다 또는 과소가 되는 양이 동일하면, 제2 조정 모터(76)의 회전 방향에 따르지 않고 동일한 타이밍에 클립 개수가 조정되도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 제1 역치(+T1)와 제2 역치(-T2)는 각각 기계적 손실 토크(+T0, -T0)에 대하여 소정의 토크값(Td)을 증감(T1=±T0+Td, T2=±T0-Td)한 것으로서 설정하면 된다. 이에 의해, 클립 개수의 제어가 실행되는 타이밍을 일정하게 할 수 있으므로, 안정적으로 클립 개수의 조정을 행할 수 있다.
또한, 제2 조정 모터(76)의 회전 방향에 따라 제1 역치 및 제2 역치를 각각 개별적으로 설정하는 경우, 제1 역치와 제2 역치는 양과 음이 동일하게 설정되어도 좋다. 구체적으로 설명하면, 예를 들어 제1 역치가 양의 값의 역치로서 설정되고, 제2 역치가 제1 역치보다 작은 양의 값의 역치로서 설정되어도 좋다. 이와 같이, 제2 역치는 제1 역치와 양과 음이 같거나 다름에 상관없이 제1 역치보다 작은 값으로서 설정된다. 이 경우, 제2 조정 모터(76)의 토크값(T)이 제1 역치와 제2 역치 사이의 범위 내에 있을 때에는, 상기 실시 형태와 마찬가지로 클립 개수의 조정은 행해지지 않는다. 제2 조정 모터(76)의 토크값(T)이 제1 역치를 상회하면, 클립 개수가 과소인 상태인 것으로 하여 출구측 스프로켓(62L, 62R)을 일시적으로 감속시켜 클립 개수가 증가한다. 제2 조정 모터(76)의 토크값(T)이 제2 역치를 하회하면, 클립 개수가 과다인 상태인 것으로 하여 출구측 스프로켓(62L, 62R)을 일시적으로 가속시켜 클립 개수가 감소한다. 이와 같이, 제1 역치와 제2 역치를 양과 음이 동일한 역치로서 설정하더라도 상기 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다. 또한, 제1 역치 및 제2 역치 중 어느 하나가 0으로서 설정되어도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서, 입구측 스프로켓(61L, 61R)은 공통의 제3 구동 모터(65)에 의해 구동된다. 이에 대해, 좌우의 입구측 스프로켓(61L, 61R)은 서로 다른 전동 모터에 의해 독립적으로 구동되어도 좋다. 즉, 제2 구동 유닛(65)은 좌측의 입구측 스프로켓(61L)를 구동하는 전동 모터와, 우측의 입구측 스프로켓(61R)를 구동하는 전동 모터를 갖고 있어도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 입구측 스프로켓(61L, 61R) 및 출구측 스프로켓(62L, 62R)이 회전 구동되어 클립 유닛(CU)이 순환 경로를 주행하고 있는 상태에서 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 작동을 제어함으로써 클립 개수를 조정한다. 이에 대해, 제1 구동 유닛(64) 및 제2 구동 유닛(65)의 작동을 정지하고, 순환 경로 상의 클립 유닛(CU)의 주행을 정지한 상태에서 클립 개수를 조정하도록 해도 좋다. 즉, 도 7에 도시한 단계 S10 내지 S18 및 도 8에 도시한 단계 S30 내지 S35의 처리는 제1 구동 유닛(64) 및 제2 구동 유닛(65)의 작동을 정지한 상태에서 실행하는 것이라도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 제1 구동 유닛(64)의 작동을 제어하여 출구측 스프로켓(62L, 62R)의 회전 속도를 일시적으로 증가 또는 감소시킴으로써 클립 개수를 조정한다. 이에 대해, 제2 구동 유닛(65)의 작동을 제어하여 입구측 스프로켓(61L, 61R)의 회전 속도를 일시적으로 증가 또는 감소시킴으로써 클립 개수를 조정해도 좋다. 또한, 입구측 스프로켓(61L, 61R)과 출구측 스프로켓(62L, 62R) 양쪽의 회전 속도를 제어하여 클립 개수를 조정해도 좋다. 즉, 입구측 스프로켓(61L, 61R) 및 출구측 스프로켓(62L, 62R) 중 적어도 한쪽의 작동을 제어함으로써 클립 개수가 조정될 수 있다. 어느 경우라 하더라도, 입구측 스프로켓(61L, 61R)과 출구측 스프로켓(62L, 62R)은 서로의 회전 속도 차가 일시적으로 커지도록 작동이 제어되면 클립 개수는 감소하고, 회전 속도 차가 일시적으로 작아지도록 제어되면 클립 개수는 감소한다.
본원은 2020년 4월 22일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허출원 제2020-76181에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 도입된다.

Claims (6)

  1. 반송되는 필름을 종횡으로 연신하는 연신 장치로서,
    무단 형상의 순환 경로를 획정하고 상기 필름의 좌우 양측에 배치되는 레일 장치와,
    상기 레일 장치의 상기 순환 경로를 주행하고 상기 필름을 파지하는 복수의 클립 유닛과,
    상기 순환 경로 상에서 인접하는 상기 클립 유닛을 연결하는 링크 기구와,
    상기 클립 유닛을 상기 순환 경로를 따라 주행시키는 구동 기구와,
    상기 클립 유닛의 세로 방향 피치와 가로 방향 피치를 조정하는 조정 기구와,
    상기 구동 기구 및 상기 조정 기구의 작동을 제어함과 함께, 상기 클립 유닛으로부터 상기 레일 장치에 작용하는 부하를 나타내는 부하 데이터를 취득하는 컨트롤러를 구비하고,
    상기 클립 유닛은 상기 레일 장치에 결합되어 상기 순환 경로에 따른 상기 클립 유닛의 이동을 안내하는 롤러부를 갖고,
    상기 구동 기구는,
    상기 필름이 공급되는 입구측에서 상기 필름의 좌우 양측에 설치되고 상기 클립 유닛에 결합되는 입구측 스프로켓과,
    연신된 상기 필름을 송출하는 출구측에서 상기 필름의 좌우 양측에 설치되고 상기 클립 유닛에 결합되는 출구측 스프로켓과,
    상기 출구측 스프로켓을 회전 구동하는 제1 구동 유닛과,
    상기 입구측 스프로켓을 회전 구동하는 제2 구동 유닛을 갖고,
    상기 컨트롤러는 상기 클립 유닛으로부터 상기 레일 장치에 작용하는 부하에 따라 상기 제1 구동 유닛 및 상기 제2 구동 유닛 중 적어도 한쪽의 작동을 제어하는,
    연신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레일 장치는,
    기준 레일과,
    상기 기준 레일과의 간격이 가변하도록 구성되는 피치 설정 레일을 갖고,
    상기 롤러부는,
    상기 기준 레일에 결합되는 제1 롤러와,
    상기 피치 설정 레일에 결합되는 제2 롤러를 포함하고,
    상기 링크 기구는,
    일단부가 상기 제2 롤러에 연결되고 타단부가 인접하는 상기 클립 유닛의 상기 제1 롤러에 연결되는 제1 링크 부재와,
    일단부가 상기 제1 롤러에 연결되고 타단부가 상기 제1 링크 부재의 상기 일단부와 상기 타단부 사이의 중간부에 연결되는 제2 링크 부재를 갖고,
    상기 조정 기구는 상기 기준 레일에 대하여 상기 피치 설정 레일을 진퇴시키는 조정 모터를 갖는,
    연신 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 부하 데이터로서 상기 조정 모터의 토크값을 취득하고, 상기 조정 모터의 상기 토크값이 제1 역치를 초과하는 경우에는 상기 출구측 스프로켓과 상기 입구측 스프로켓의 회전 속도 차의 증가 또는 감소 중 어느 한쪽을 실행하고, 상기 조정 모터의 상기 토크값이 상기 제1 역치보다 작은 제2 역치를 하회하는 경우에는 상기 출구측 스프로켓과 상기 입구측 스프로켓의 회전 속도 차의 증가 또는 감소 중 어느 다른 쪽을 실행하는,
    연신 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름을 파지하는 상기 클립 유닛의 개수를 계측하는 개수 계측부를 더 구비하고,
    상기 컨트롤러는 상기 개수 계측부가 계측한 실제의 상기 클립 유닛의 개수와 목표 개수의 차분에 기초하여 상기 제1 구동 유닛의 작동을 제어하는,
    연신 장치.
  5. 반송되는 필름의 좌우 양측에 배치되어 무단 형상의 순환 경로를 획정하는 레일 장치와,
    상기 레일 장치의 상기 순환 경로를 주행하고 상기 필름을 파지하는 복수의 클립 유닛과,
    상기 순환 경로 상에서 인접하는 상기 클립 유닛을 연결하는 링크 기구와,
    상기 클립 유닛에 결합되는 입구측 스프로켓 및 출구측 스프로켓을 회전 구동함으로써 상기 클립 유닛을 상기 순환 경로를 따라 주행시키는 구동 기구를 구비하는 연신 장치의 컨트롤러가 실행하는, 상기 필름을 파지하는 상기 클립 유닛의 개수를 조정하는 클립 개수 조정 방법으로서,
    상기 클립 유닛으로부터 상기 레일 장치에 작용하는 부하를 나타내는 부하 데이터를 취득하는 단계와,
    상기 부하 데이터에 따라 상기 출구측 스프로켓 및 상기 입구측 스프로켓 중 적어도 한쪽의 회전 속도를 제어하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는,
    클립 개수 조정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 레일 장치는,
    기준 레일과,
    상기 기준 레일과의 간격이 가변하도록 구성되는 피치 설정 레일을 갖고,
    상기 부하 데이터는 상기 기준 레일에 대하여 상기 피치 설정 레일을 진퇴시키는 조정 모터의 토크값이며,
    상기 출구측 스프로켓 및 상기 입구측 스프로켓 중 적어도 한쪽의 회전 속도를 제어하는 단계에서, 상기 조정 모터의 상기 토크값이 제1 역치를 초과하는 경우에는 상기 출구측 스프로켓과 상기 입구측 스프로켓의 회전 속도 차의 증가 또는 감소 중 어느 한쪽이 실행되고, 상기 조정 모터의 상기 토크값이 상기 제1 역치보다 작은 제2 역치를 하회하는 경우에는 상기 출구측 스프로켓과 상기 입구측 스프로켓의 회전 속도 차의 증가 또는 감소 중 어느 다른 쪽이 실행되는,
    클립 개수 조정 방법.
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