JP2554412Y2 - シート分割振り分け巻取装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この考案は、紙、プラスチックフ
ィルム、金属の箔や薄板などのシート帯を分割して振り
分け、それぞれの巻取装置に掛け渡して巻取るようにし
たシート分割振り分け巻取装置にかかり、詳しくは、シ
ートの巻芯を伝導装置を介し回転する原動機を巻取装置
機枠または、その近傍に軽く移動可能なように取付け、
その巻取りトルクの駆動反力をロードセルにより求め
て、シートの巻取トルクを精度良く求める巻取装置専用
トルク検出装置を備えたシート分割振り分け巻取装置に
関する。 【０００２】 【従来の技術】巻取装置により成形するシートロールの
品質は、シート巻取作業中のシート張力の制御によって
左右される。この張力制御は、一般にテーパーコントロ
ールと呼ばれ、巻取中のシートロールの直径が増大する
につれ巻絞り現象を生じないよう次第に巻取張力を弱め
てゆく。巻取張力を弱めるには、巻取機の巻軸駆動機構
の巻取りトルクを弱めるので、トルク制御とも呼ばれて
いる。 【０００３】トルク制御のため、トルク値を計測する従
来技術としては、 原動機による巻軸駆動時、その駆動反力で軽く移動し
得るように可動に取付けた原動機取付枠、その原動機取
付枠の上記駆動反力よる移動を制止するように設けた制
止体及び上記制止体と上記原動機取付枠側部材との間に
介在して原動機駆動反力を検出するロードセルを備える
ことを特徴とする巻取トルク計測装置。 【０００４】原動機による巻軸駆動時、その駆動反力
で軽く移動し得るように可動に取付けた原動機取付枠、
その原動機取付枠の上記駆動反力よる移動を制止するよ
うに設けた制止体、上記制止体と上記原動機取付枠側部
材との間に介在して原動機駆動反力を検出するロードセ
ル、巻取機における巻取量と、設定された巻取張力又は
トルクの制御線図又は計算式に基づいて所要の駆動トル
クを演算する電子回路及び、この回路出力であるトルク
値と、上記ロードセル出力から得る実際のトルク値とを
比較し、上記原動機を制御する制御部を備えることを特
徴とする巻取機の巻取張力制御装置。について本出願人
は、特開昭６０−１９８４２５号公報で提案した。 【０００５】 【考案が解決しようとする課題】上記巻取トルク計測装
置は、巻取トルクを計測するために駆動反力で軽く移動
し得るよう巻取装置機枠または、その近傍に可動に取付
けた原動機取付枠、その原動機取付枠の上記駆動反力よ
る移動を制止するように設けた制止体及び上記制止体と
上記原動機取付枠側部材との間に介在して原動機駆動反
力を検出するロードセルを備えたことを特徴としている
が、 【０００６】（ａ）原動機の出力軸を、取付枠の回転
軸部を貫通する中空部に挿通し両者を同心に配置し、取
付枠を介して原動機を巻取装置機枠等に可動に取付け、
その出力軸と前記取付枠との間にベアリングを、また装
置機枠と取付枠の間にもベアリングを介して軸受する二
重軸受の複雑な構造を採る（特開昭６０−１９８４２５
号公報、第３図、第６図参照）ため、駆動反力として巻
取トルクを計測する場合、軸受の転がり摩擦抵抗とか取
付枠の回転抵抗または工作・組立誤差などに基づく外乱
が不安定に介入して、きめ細かい正確な計測値を得るの
が不可能であり、しかも構造上、取付枠、ベアリングな
ど多数の部品点数が必要となる。また、孔加工、さらに
部品点数が多い分、加工、組立時間が多く掛かり、コス
ト的にも好ましくない。 【０００７】原動機の出力軸と、原動機取付枠の回転
軸とが別個で、しかも両者を同心に配置する場合（特開
昭６０−１９８４２５号公報、第８図参照）、軸受構造
に関して上述のような問題点はないが、取付枠の重量に
基づく回転抵抗または工作・組立誤差などの外乱が不安
定に介在する点においては、上記と同様である。ま
た、後述するような不都合がある。 【０００８】原動機の出力軸と、取付枠の回転軸とが
別個で、両者が同心にない場合（特開昭６０−１９８４
２５号公報、第１０図、第１１図参照）は、全体的配置
が垂直でなければ精度の良い測定が困難という制約があ
り、また、トルク測定の絶対値が小さく、原動機取付枠
の重量に基づく測定誤差が入り易いなど、実用化が困難
である。 【０００９】（ｂ）原動機の出力軸を取付枠の回転軸
部を貫通する中空部に挿通し両者を同心に組立てると共
に、出力軸方向に対して原動機と取付枠とを直列的に連
結する。または、出力軸に直角方向の原動機脚を取付枠
と連結。した上で、取付枠を介して原動機を巻軸支持体
に取付けてある装置では、軸方向にみて原動機と巻軸支
持体との間に取付枠または取付枠用フランジが介在し、
原動機及び取付枠・取付枠用フランジの占めるスペース
・幅が、一対の巻軸支持体の間で大き割合を占めるの
で、一対の巻軸支持体の間隔を短かく調整するのに制約
が生じる。一対の巻軸支持体の間隔、すなわち、シート
巻芯の最小長さをある程度以下に短く調整することがで
きない。 【００１０】この点は、原動機の出力軸が取付枠の回
転軸部を貫通してないタイプ、取付枠の回転軸を軸受す
るベアリングの径が比較的に小さな場合であっても、同
様である。 （ｃ）また、原動機の出力軸と、原動機取付枠の回転軸
とが別個で、しかも両者を同心に配置する駆動構造で、
下側に取付脚をもつ横型の原動機は、それ自体の幅が大
きく、一対の巻取装置の巻軸支持体の間隔を小さくする
ことができない。 【００１１】しかし、業界のニーズは、一つの型式で、
狭い分割シート巻幅から広いシート巻幅までの広い範囲
にわたるシート幅を調整により巻取りできることが設備
の経済的な操業につながるため、そのような仕様の装置
に対する需要が強いのに、上記のよう名装置では、その
要望に応えることができない。 【００１２】（ｄ）一方、狭いシート幅の巻取りに当っ
ては、巻取りトルクの値が小さくなるので相対的に、き
め細かい正確な計測が不可避であり、殊に最近の傾向で
ある柔らかく伸び易い極薄シートの高速巻取り作業の場
合など、きめ細かいトルクの計測が可能でないと、シー
トのしわや永久歪みが生じ易く高品質の商品を成形する
ことができない。 （ｅ）また、巻軸支持体の先端部に原動機を装着して、
伝導機構を介さずしてシート巻軸にその出力軸を直結し
巻軸を駆動する型式の巻取トルク検出装置を備えたシー
ト分割振り分け巻取装置において原動機枠のトルクを検
出して巻取りトルクを計測する技術（実公平５−２６５
１１号公報参照）も知られているが、この種のタイプで
は、原動機枠が巻軸支持体の先端部から突出しているの
で、シートを巻芯に巻き掛ける初期の段階、すなわち、
シートロール径小さな場合に、原動機枠がタッチローラ
周面に支えるおそれがある。等々の問題が生じている。
そこで本考案は、伝導装置を介して巻芯を駆動する原動
機の出力軸をベアリングを介し巻軸支持体に、取付枠な
しに直接取付ける構成に基づき生ずる作用、効果を利用
して、従来装置に内在する上述の諸問題を、すべて解消
することを目的とするものである。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本考案は、上記目的を達
成するため、以下に記載するとおりの各構成要件を具備
する。 （１） 一対の巻軸支持体間に軸受された巻芯を伝導装
置を介して原動機により回転し巻芯の回りにシートを巻
取る装置を巻芯軸方向に複数台、互い違いに、かつ二列
に配置し、分割して振り分けた幅広シートを介して、そ
れぞれの巻取装置に掛け渡して巻取るようにし、かつ前
記一対の巻軸支持体間隔が調整可能なシート分割振り分
け巻取装置において、その出力軸を回転可能に巻軸支持
体に軸受し、駆動反力により軽く移動し得るように取付
けた前記原動機、前記原動機の駆動反力よる移動を制止
するよう巻軸支持体側に設けた制止体及び上記制止体と
原動機側部材との間に介在して原動機の駆動反力を検出
するロードセルよりなる巻取トルク検出装置を備えたシ
ート分割振り分け巻取装置。 【００１４】 【作用】本考案は、原動機の出力軸をベアリングを介し
て巻軸支持体に取付枠を用いず直接取付け、ロードセル
と該ロードセルの関連部品を原動機と巻軸支持体間に保
持することによって、巻取りトルクの駆動反力を、取付
枠や、そのベアリング等の中間部材を介さずに検出する
ことができるので、検出値に外乱の加わる余地が少な
く、正確、かつ、きめ細かいトルク検出が可能になっ
た。 【００１５】原動機を、ベアリング・出力軸を介して巻
軸支持体に取付ける構成であるため、原動機取付け、巻
取りトルク検出機構を極めて簡素化することができる。
また、原動機の設置が、ベアリング・出力軸を介して巻
軸支持体に取付ける構造を採っているため、原動機取付
け構造が簡単で、占有スペースが比較的に小さくて済
み、そのため、シート巻取装置における一対の巻軸支持
体間の間隔調整を極めて狭い範囲にまで自由に行うこと
が可能となる。これにより一機種で極狭幅シートから広
幅シートまでの分割・振り分け巻取りが可能となり、業
界のニーズに応えることができる。 【００１６】この場合、幅狭の分割・振り分けシートロ
ールの巻取りトルクを、正確、かつ、きめ細かく検出が
可能であるので、最近の傾向である柔らかくて伸び易い
極薄シートを用い高速巻取りを行っても、シートのしわ
や永久歪みなど生じるおそれがなく、高品質のシートロ
ールを成形することができる。 【００１７】 【実施例】次に図面を参照して、この考案の構成、実施
態様を説明する。第１図は、この考案のシート分割振分
け巻取装置の正面図であって、図中、Ｒはシートロー
ル、Ａは巻軸、Ｂはシート巻取り中、左右両巻軸Ａを寄
せかける共通タッチローラ、１は巻軸支持体で、１ａは
その巻取アーム、１ｂは移動台、２はアーム１ａを揺動
させるための流体圧シリンダ、３は移動台１ｂを紙面に
直角方向に案内・移動させる滑動ベッド、Ｓは巻取られ
るシート、Ｃは、シートＳを分割するスリッターで、分
割されたシートＳは、共通タッチローラＢに巻掛け、か
つ振り分けられ、それぞれ左右両巻軸Ａ及びシートロー
ルＲに巻取られる。 【００１８】第２図は、シート分割振分け巻取装置の側
面図で、第１図における左右いずれかの片側に並ぶシー
トロールＲと、その各両端を軸受けし、それぞれ軸方向
に並ぶ一対の巻軸支持体とを、共に示している。なお、
第２図では、第１図の他側に並ぶシートロールＲと各一
対の巻軸支持体は、煩雑になるため省略している。正し
くは、それらは、図中、横並びに示されるシートロール
ＲとシートロールＲとの間の隙間に表現されるべきであ
る。 【００１９】分割振り分け巻取装置においては図示のよ
うに、一度に巻上げるシートロールＲの数が多いため、
それぞれの巻軸支持体１に付設するトルク制御装置は、
なるべく簡素なものがよく、しかも、上記説明のような
理由で、正確なトルク検出が必要である。このような巻
取装置に、この原動機取付け構成及びトルク検出装置
は、最も効果を発揮する。この考案装置の特徴について
は、いずれか一対の巻軸支持体１について行えばよい。 【００２０】第３図は、この考案シート分割振り分け巻
取装置に付設した巻取トルク計測装置の基本的説明図
で、巻取アーム１ａに対しベアリング、出力軸を介して
直接、原動機（モータ）４を取付けている。原動機４に
よる巻軸Ａの駆動時、その駆動反力で軽く移動し得るよ
うに、巻軸支持体１に可動に取付けた原動機４の出力軸
４ａ、その原動機４の上記駆動反力による移動を制止す
るよう巻軸支持体１側に設けた制止体６及び制止体６と
原動機側部材５ａとの間に介在して原動機駆動反力を検
出するロードセル７がその主要部である。 【００２１】ロードセル７を挟んだ部分の側面を第４図
に示す。図中、ロードセル７は、その保持部材７ａを介
して制止体６側に取付けられており、原動機４側部材５
ａは、これを貫通する調節ネジ５ｂ、締付ナット５ｃに
より、ロードセル７への初期押付力を調節できるように
されている。原動機４に掛かる駆動反力は、前記部材に
より回動を抑えられる。原動機４は、巻軸支持体１を貫
通して設けた軸受穴のボールベアリング８内に、その出
力軸４ａを挿入して回転自在に取付けられており、出力
軸４ａはボールベアリング８を通り外側に出たところに
プーリ９を取付けている。プーリ９は、ベルト１０を介
して従来どおり巻軸Ａを回転・駆動する。なお、プーリ
９、ベルト１０などを介して巻軸Ａを回転駆動する代わ
りに、出力軸４ａを巻軸Ａに直結しても、同一の作用・
効果が得られることはいうまでもない。 【００２２】さて、第３，４図の説明図記載の構成を製
品化する場合、巻軸Ａ部材が巻芯であるため、巻取りア
ーム１ａ先端に巻芯挟持アグプタを付け、これを流体圧
シリンダによって軸方向に押し引きできる構造にし、こ
れにより巻芯の取付け、取外しができるようにしている
点が変わっただけである。また、一対の巻取りアーム１
ａの間隔を調節した場合も、適応した軸長の巻芯を取付
けることができる。さらに原動機と巻軸支持体との位置
関係を規制するライナーなどの部材を介して取付けるの
は、従来のものと変わらないものである。 【００２３】シート巻取装置を構成する一対の巻取りア
ーム１ａ先端に巻芯挟持アダプタを設け、これに巻芯を
挟んでシートを巻取るようにした構成では、巻取りアー
ム１ａの間隔が巻芯の軸長、すなわち、シート幅になる
ので、狭幅シートを巻取るためには、一対の巻取りアー
ム１ａ間隔を短く調整する必要がある。この考案のシー
ト巻取装置では、巻芯駆動モータの取付け部材及び巻取
りトルク検出装置の構成を簡素化し、精度のよいトルク
検出ができるために、巻芯駆動モータの取付け部及び巻
取りトルク検出装置の設置スペースに配慮することなく
一対の巻取りアーム１ａ間隔を極めて短くすることがで
き、また、シート巻取り時、巻取りトルク値の検出が精
度よく行われるから、柔らかく伸びやすい極薄のフィル
ムの高速巻取りにも対応でき、高品質のシートロールを
形成することができる。 【００２４】以上の説明において、巻取作業時の原動機
駆動反力によるトルク、つまり、巻取りトルクはロード
セル７が検出した加圧力に、原動機出力軸線からロード
セル７までの距離を乗ずるだけで容易に得られる。さら
に、構造簡単な巻取りトルク検出装置を開発し、これ
を、一例として述べる巻取張力制御装置に入力すること
により正確なきめ細かい張力制御ができる。この考案の
巻取装置に付設することができる巻取りトルク制御装置
は直接、巻取りトルクを検出し、原動機出力を制御する
ものである。 【００２５】同装置は、したがって、前述のトルク検出
装置のほかは、電気制御部になる。その電気制御部は、
従来同様に巻取装置のシート巻取量を逐次検出し、与え
られた巻取張力またはトルク制御線図、あるいは計算式
から所要の駆動トルクを演算する電子回路及びこの回路
出力であるトルク値と、上記ロードセル出力から得られ
る実際のトルク値とを比較し、上記原動機４を制御する
制御部である。 【００２６】巻取張力またはトルク制御線図は、品質の
良い巻取シートロールを得るための巻取量とその時所要
の張力または巻取りトルクとの関係のデータを予め求
め、これを線図化したものであつて、ロールの巻絞り現
象その他、製品不良となる現象などの発生を防ぐよう
に、巻取ったシートロールＲの成長につれ、たとえば巻
取張力を弱めてシート張力−巻取量線図に適した直線ま
たは曲線となるようにする制御線図である。 【００２７】また、そのような張力−巻取量線図に沿う
よう、たとえば巻取径や巻取長さの増大につれて増大す
る巻取りトルクの増大傾向を抑える等のトルク制御線図
を設定してもよい。そして、これらの制御線図を巻取張
力または巻取りトルクの制御装置の設定部に記憶させ
る。したがって、設定部は巻取量検出信号が入力される
と、制御線図に基づく巻取量に応じた設定張力または設
定トルクの信号を求め出力する。 【００２８】いずれにしろ、この装置に付設された巻取
トルク制御装置には、シートの巻取り進行につれて変化
するトルク値を算出できるように予め線図、計算式等を
設定しておくのであって、第５図に、そのブロック図の
一例を示す。この装置に付設されるトルク制御装置は鎖
線で囲まれた部分Ｙとして示し、また、前述の巻取トル
ク検出装置をＸとして示している。その他の部分は従来
装置で、４は原動機（モータ）、１４はその制御装置、
１５は巻取量検出装置、１６は原動機モータ所要回転数
演算回路、１７はシート走行速度検出装置である。 【００２９】ここでは巻取量を、シートロールＲの半径
増大によつて検出装置１５が検出している。シートロー
ルの半径が増大するにつれて巻軸の一回転による巻取量
が増えるから、その分だけ回転数を減らす必要があり、
それとシート走行速度検出装置１７の検出値とを勘案し
て演算回路１６が所要回転数を決め、モータ制御装置１
４へ指令する基本構成に、トルク検出装置Ｘとトルク制
御装置Ｙを加えている。 【００３０】原動機４は、トルク検出装置Ｘを介して巻
軸、つまりシートロールＲを回転駆動しており、そのト
ルク検出装置Ｘの検出値はトルク制御装置Ｙの比較部２
０へ送られる。トルク制御装置Ｙは、巻取トルク制御線
図設定部１８、演算部１９、比較部２０から成り、巻取
量に応じた所要の駆動トルク値を逐次、比較部２０へ送
っており、ここで検出したトルク値と演算したトルク値
とを比較し、その差だけ原動機制御装置１４により原動
機４の出力を修正させるのである。なお、シート巻取り
の加減速による慣性の影響や機械損等に対応する周知の
補償回路を設けて、制御精度を更に向上させるようにし
てもよい。 【００３１】以上、少数の実施例によって説明したが、
この考案は要旨を変えることなく、実施条件に応じて周
知技術により多様に変化、応用し得ることは勿論であ
る。たとえば、巻軸を駆動する原動機は、従来周知の直
流電動機、誘導電動機等の電動機や流体モータ等様々な
ものがあるが、その何れも本考案に適用することが可能
である。また、本考案に適用可能な巻取機には図面に示
した形式の分割巻取装置以外にも、それぞれの分割シー
トに対応して個別にタッチローラを備える巻取装置、分
割シートを振分け前側、後側にそれぞれ一本ずつ備えら
れた巻軸に振り分けて巻取る巻取装置、シート検査機能
を備える検反機に代表される単なる巻替機能を有する巻
取装置、シートを間断なく連続供給しつつ巻取ることが
可能な巻取装置、 【００３２】巻軸が定位置に支持されており、揺動ある
いは滑動可能なタッチローラがシートの巻太りに対応し
て巻軸から離反する巻取装置、タツチローラにシートロ
ール表面への押付け付勢力を与えることによって該タッ
チローラをシート巻取中、略一定位置に保つようにし、
巻軸側をシート巻太りに対応して揺動あるいは滑動させ
る巻取装置等様々な形式があり、図面に示した形式の巻
取装置に限定される訳ではない。また、巻取装置の仕様
や作業現場の状態によって、巻取部に至るシート走行路
が作業床よりも低い個所や作業空間の上方に設けられる
ことはいうまでもない。 【００３３】 【考案の効果】この考案のシート分割・振分け巻取装置
は、 （１）取付枠を用いず直接的に原動機の出力軸をベアリ
ングを介して巻軸支持体に軸受・支承するので、原動機
枠が巻取りトルクの反作用によって逆転する回転力をロ
ードセルを用いて直接的に検出できる。 したがって、従来装置のように取付枠の回転抵抗など
に基づくトルク値の検出誤差、外部からの擾乱が入らな
い。 シートの巻取張力が、低張力の場合、たとえば幅狭シ
ートの巻取りにおいても巻取トルクの検出が正確にでき
るから、巻取張力の細かな制御を可能にする。たがっ
て、高品質のシーシロールの成形を期待することができ
る。 薄くて柔らかく伸びやすいシートの巻取りも、品質を
落すことなく行うことができる。 【００３４】（２）原動機を、取付枠を用いることなく
設置し、巻取り駆動及びトルクの検出装置の構成を簡素
化することができるので、当該部材の加工・組立て工数
を節減・短縮することが可能。装置の製造コスト、受注
競争にも有利である。 原動機型式に関係なく巻軸支持体に取付け可能で、ま
た同支持体に近接取付けができるので、巻芯駆動用原動
機を含む巻軸支持体全体のスペースを小さくすることが
できる。 設置スペースを極めて有効に利用することが可能であ
る。 【００３５】（３）シート分割振分け巻取装置における
巻取りシートの最小巻取幅を可及的に狭くすることがで
き、シートの最小巻取り幅を狭くできる巻取装置は、そ
のために複数回の巻取作業を要せず、作業効率を向上し
得るので、業界のニーズに応え、装置の受注競争にも有
利に働く。等々、従来公知の装置には、期待することが
できない格別の作用・効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】この考案の分割・振分け巻取装置の一実施例の
正面図である。 【図２】図１に示す装置の簡略化した側面図である。 【図３】この考案の分割・振分け巻取装置に付設した巻
取トルク検出装置の説明用断面図である。 【図４】図３に示す巻取トルク検出装置の説明用部分側
面図である。 【図５】巻取トルク制御装置の電気制御部ブロック図で
ある。 【符号の説明】 ４ 原動機 ４ａ 原動機出力軸 ５ 側部材 ６ 制止体 ７ ロードセル ８ ベアリング １８ 設定部 １９ 演算部 ２０ 比較部。

Claims (1)

1. (57)【実用新案登録請求の範囲】 １．一対の巻軸支持体間に軸受された巻芯を伝導装置を
   介して原動機により回転し巻芯の回りにシートを巻取る
   装置を巻芯軸方向に複数台、互い違いに、かつ二列に配
   置し、分割して振り分けた幅広シートを介して、それぞ
   れの巻取装置に掛け渡して巻取るようにし、かつ前記一
   対の巻軸支持体間隔が調整可能なシート分割振り分け巻
   取装置において、その出力軸を回転可能に巻軸支持体に
   軸受し、駆動反力により軽く移動し得るように取付けた
   前記原動機、前記原動機の駆動反力よる移動を制止する
   よう巻軸支持体側に設けた制止体及び上記制止体と原動
   機側部材との間に介在して原動機の駆動反力を検出する
   ロードセルよりなる巻取トルク検出装置を備えたシート
   分割振り分け巻取装置。