(57)【要約】【課題】長尺のフープ材等のワークをたるみを一定の状態で巻取るようにした巻取り装置を提供する。【解決手段】プレス機から供給される長尺のフープ材から成るワーク４５を一対のガイドバー２５、２６間に案内し、これらのガイドバー２５、２６間におけるワーク４５のたるみ量を、超音波センサ２７の長音波発信部３５から発信する超音波が超音波受信部３６で受信されるまでの時間差から、距離を演算して求め、この距離の演算に応じて、巻取りドラム２０を駆動するモータ２２に印加される電圧を調整する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺のワークを巻取り手段によって巻取るようにした巻取り装置において、
発信した超音波がワークに当たって反射して返ってくるまでの時間からワークまでの距離を計測する超音波センサと、
前記巻取り手段を駆動するモータと、
前記モータに印加する駆動電圧を調整する電圧調整手段と、
を有し、前記超音波センサによって計測される距離から前記巻取り手段の前方におけるワークのたるみ量を検出し、前記ワークのたるみ量がほぼ一定になるように前記電圧調整手段によって前記モータに印加する電圧を制御することを特徴とする巻取り装置。
【請求項２】
前記電圧調整手段は、前記ワークのたるみ量に応じて前記モータに印加する駆動電圧を段階的に変化させることを特徴とする請求項１に記載の巻取り装置。
【請求項３】
前記電圧調整手段は、前記ワークのたるみ量が予め設定された所定の値を超えたら前記モータに印加する電圧を０Ｖにすることを特徴とする請求項１に記載の巻取り装置。
【請求項４】
前記超音波センサの前方に一対のガイドが配され、該ガイド内における前記ワークのたるみ量を前記超音波センサが検出することを特徴とする請求項１に記載の巻取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は巻取り装置に係り、とくに長尺のワークを巻取り手段によって巻取るようにした巻取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯状をなす金属シートを用いてコネクタを連結した状態で打抜いてフープ材を製造し、これを巻取るための巻取り装置として、特開２００３−４０５２７号公報に開示されている装置が提案されている。この装置は、リールから引出される層間紙を検尺ローラに巻付け、検尺ローラの回転速度を第１の検出器によって検出し、リールの回転数を第２の検出器によって検出し、これら一対の検出器の検出パルスを制御装置によってカウントならびに演算処理し、その演算結果に基いて駆動装置を介してパウダーブレーキのコイルに流れる電流を制御し、これによってリールに付加される制動力を調整し、層間紙の繰出し張力を一定の値に維持するようにしたものである。
【０００３】
このような巻取り装置によって、打抜かれたフープ材を巻取ることが可能になる。ところがこの種の巻取り装置は、張力あるいはたるみの調整範囲が狭く、このために大幅に異なる張力を制御する場合には、別の装置あるいは機械を用いるようにし、あるいはまた制御系を全面的に別の制御系によって置換える必要があった。またこのような装置は、別の種類のワークに対して柔軟に対応することができない欠点がある。
【特許文献１】特開２００３−４０５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明の課題は、ワークの張力あるいはたるみ量の変化に対応することが可能な巻取り装置を提供することである。
【０００５】
本願発明の別の課題は、各種のワークに柔軟に対応することが可能な巻取り装置を提供することである。
【０００６】
本願発明のさらに別の課題は、長尺のワークを円滑に巻取ることができるようにした巻取り装置を提供することである。
【０００７】
本願発明の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願発明の技術的思想、およびその実施の形態によって明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の主要な発明は、長尺のワークを巻取り手段によって巻取るようにした巻取り装置において、
発信した超音波がワークに当たって反射して返ってくるまでの時間からワークまでの距離を計測する超音波センサと、
前記巻取り手段を駆動するモータと、
前記モータに印加する駆動電圧を調整する電圧調整手段と、
を有し、前記超音波センサによって計測される距離から前記巻取り手段の前方におけるワークのたるみ量を検出し、前記ワークのたるみ量がほぼ一定になるように前記電圧調整手段によって前記モータに印加する電圧を制御することを特徴とする巻取り装置に関するものである。
【０００９】
ここで、前記電圧調整手段は、前記ワークのたるみ量に応じて前記モータに印加する駆動電圧を段階的に変化させてよい。また前記電圧調整手段は、前記ワークのたるみ量が予め設定された所定の値を超えたら前記モータに印加する電圧を０Ｖにすることが望ましい。前記超音波センサの前方に一対のガイドが配され、該ガイド内における前記ワークのたるみ量を前記超音波センサが検出するようにしてよい。
【発明の効果】
【００１０】
本願の主要な発明は、長尺のワークを巻取り手段によって巻取るようにした巻取り装置において、発信した超音波がワークに当たって反射して返ってくるまでの時間からワークまでの距離を計測する超音波センサと、巻取り手段を駆動するモータと、モータに印加する駆動電圧を調整する電圧調整手段と、を有し、超音波センサによって計測される距離から巻取り手段の前方におけるワークのたるみ量を検出し、ワークのたるみ量がほぼ一定になるように電圧調整手段によってモータに印加する電圧を制御するようにしたものである。
【００１１】
従ってこのような巻取り装置によると、超音波センサによって計測される距離から巻取り手段の前方におけるワークのたるみ量を検出するとともに、このワークのたるみ量がほぼ一定になるように電圧調整手段によってモータに印加する電圧を調整することにより、たるみ量に応じてモータの回転数が変化し、このためにたるみ量がほぼ一定になるように巻取り手段によって長尺のワークを巻取ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本願発明を図示の実施の形態によって説明する。図１〜図３は、本実施の形態の巻取り装置の機械的な構成を示すものであって、この巻取り装置はフレーム１０を備えるとともに、フレーム１０によって上側の基台１１と下側の基台１２とがそれぞれ支持されている。上下の基台１１、１２はほぼ同一の構成になっており、これらの基台１１、１２上にはそれぞれ比較的大径のねじりロール１３が配されており、このねじりロール１３の周囲に小径のガイドロール１４、１５、１６が直立して配される。
【００１３】
基台１１、１２に対して後方であって巻取り側には、ステー１９が延びており、このステー１９によって巻取りドラム２０が支持される。巻取りドラム２０は上下のフランジ２１を備え、しかもその下側に配されたモータ２２によって巻取るようになっている。
【００１４】
また上記基台１１、１２の前方側であって入口側の部分には、水平案内ロール２４が配され、この水平案内ロール２４の前方側に、左右一対のガイドバー２５、２６が前方に突出するように配されている。そしてガイドバー２５、２６の根元側の下方に超音波センサ２７が配されている。また上記ガイドバー２５、２６の側方にはステー２９を介して層間紙供給ドラム３０が配されるようになっており、この層間紙供給ドラム３０によって層間紙４６が供給されるようになっている。
【００１５】
次に上記超音波センサ２７を備える制御系の構成について説明すると、図４に示すように、超音波センサ２７は超音波発信部３５と超音波受信部３６とを備えている。これらの超音波発信部３５および超音波受信部３６はともに制御ユニット３７に接続され、この制御ユニット３７によって制御される。また超音波受信部３６のパルス信号は、演算部３８に供給される。演算部３８は超音波発信部３５が発射する超音波の発射タイミングと、超音波受信部３６が受信する超音波の受信のタイミングとを検出し、これに応じた演算動作を行なうものである。なおこのような演算動作は、プログラム格納部３９に格納されているプログラムによって行なわれる。そして上記演算部３８の出力がＤ／Ａ変換部４０に供給され、このＤ／Ａ変換部４０で変換されたアナログ信号が、モータ駆動電源回路４１に供給され、このモータ駆動電源回路４１の出力によって、上記巻取りドラム２０のモータ２２が駆動されるようになっている。
【００１６】
次に以上のような構成になる巻取り装置の動作を説明する。図１〜３に示すように、高速プレス機から打抜かれる長尺のフープ材、すなわちワーク４５は一対のガイドバー２５、２６間によって案内されながら供給され、水平案内ロール２４によって引出され、この後ねじりロール１３に導かれる。このときにワーク４５は９０度ひねられ、ワーク４５の幅方向が水平である状態から垂直である状態に変化する。そしてねじりロール１３を通過した後に、巻取りドラム２０によって巻取られる。このときに層間紙供給ドラム３０から供給される層間紙４６が補助ガイドロール１５、１６によってワーク４５に重合わされた状態で巻取りドラム２０に巻取られる。すなわちワーク４５は層間紙４６と一緒に巻取られる。
【００１７】
なお層間紙供給ドラム３０は上記ワーク４５を案内する水平案内ロール２４に対してステー２９によってその左右の何れかの位置をとり得るようになっており、巻取りドラム２０が上から見て右方向あるいは時計方向に回転しながらワーク４５を巻取る場合には、ワーク４５の進行方向に対して右側に層間紙供給ドラム３０を配置する。これに対して巻取りドラム２０が上から見て左方向あるいは反時計方向に回転する場合には、水平案内ロール２４によるワーク４５の供給方向に対して左側に層間紙供給ドラム３０が配されることになる。
【００１８】
このような巻取り動作において、ガイドバー２５、２６の下側に配されている超音波センサ２７はガイドバー２５、２６間のワーク４５のたるみ量を検出するとともに、この検出に応じて図４に示す制御回路によって巻取りドラム２０を回転駆動するモータ２２の回転数を制御する。
【００１９】
図５に示すように超音波センサ２７の超音波発信部３５から発信された超音波がワーク４５に当って反射し、反射した超音波を超音波受信部３６によって検出する。演算部３８は上記の超音波の発信のタイミングＴ１と受信のタイミングＴ２の時間差ΔＴを演算する。そしてこの演算から、超音波センサ２７の前方におけるワーク４５までの距離を演算して求める。そしてこのような演算に応じて、モータ２２に印加される電圧を変更し、これによって巻取りドラム２０が巻取るワーク４５の巻取り速度を調整するようにしている。
【００２０】
図６は上記モータ２２に印加される電圧を設定する動作を示しており、電源を投入するとこの演算装置３８がリセットされ（Ｓ１１）、初期設定（Ｓ１２）が行なわれる。そしてこの後に図５に示すフローチャートに基づいて距離の測定（Ｓ１３）が行なわれる。この距離の測定（Ｓ１３）において、３７ｃｍ以上の場合には（Ｓ１５）、Ｂｒｅａｋ  Ｒｏｕｔｉｎｅに移行する。そしてこのＢｒｅａｋ  Ｒｏｕｔｉｎｅにおいて再び距離測定（Ｓ１６）を行ない、３７ｃｍ以下かどうかの判断（Ｓ１７）を行なう。ここで３７ｃｍ以下の場合には、最初のＳ１５の判断の動作に移行する。これに対して３７ｃｍ以上の場合には、１〜２秒の遅延動作（Ｓ１８）を行なう。この遅延動作は、遅延ループが完了かどうかの判断によって行なわれる。そして遅延ループが完了した場合には、モータ２２に印加する出力電圧を０Ｖに設定する（Ｓ１９）。従ってこの場合には巻取りドラム２０が停止する。そしてこの後再び距離設定（Ｓ２０）を行ない、３７ｃｍ以上かどうかの判断を行なう（Ｓ２１）。ここで３７ｃｍ以上の場合には、出力電圧を０Ｖに設定するステップに移行する。これに対して３７ｃｍ以下の場合には、最初のリセット（Ｓ１１）のステップに戻る。
【００２１】
次に最初の距離測定（Ｓ１３）において３７ｃｍ以下（Ｓ１５）であって、しかも７ｃｍ以下（Ｓ２５）の場合には、出力電圧が例えば５Ｖに設定されるとともに（Ｓ３３）、再び距離測定（Ｓ３４）を行ない、７ｃｍ以下であると判断された場合には遅延ループ（Ｓ３５）が完了するまで遅延動作を行なう。そしてこの後に初期設定（Ｓ１２）後の距離測定（Ｓ１３）の動作に移行する。
【００２２】
次に距離測定において７〜１２ｃｍの範囲内である場合には（Ｓ２６）、出力電圧を４Ｖに設定するとともに（Ｓ３３）、この後再び距離測定を行ない（Ｓ３４）、遅延ループが完了したら（Ｓ３５）、初期設定（Ｓ１２）の後の距離測定（Ｓ１３）の動作に移行する。次に距離測定によって得られた距離が１２〜１７ｃｍの範囲内（Ｓ２７）である場合には、出力電圧設定（Ｓ３３）において、モータ２２に印加される電圧を３Ｖに設定する。そしてこの後再び測定範囲内の距離かどうかを判別し（Ｓ３４）、その範囲内にある場合には遅延ループ（Ｓ３５）が完了した後に初期設定の後の距離測定（Ｓ１３）の動作に移行する。
【００２３】
以降の動作も同様であって、距離が１７ｃｍ以上であって２２ｃｍ以下の場合（Ｓ２８）には、出力電圧の設定を２．５Ｖにする（Ｓ３３）。そしてこの後に再び距離設定において上記の範囲内かどうかの判断を行なうとともに（Ｓ３４）、遅延ループが完了した後に（Ｓ３５）初期設定（Ｓ１２）の後の距離測定の動作（Ｓ１３）に移行する。次に距離測定において２２〜２７ｃｍの範囲内（Ｓ２９）である場合には、出力電圧設定のステップで、２Ｖに電圧を設定する。そしてここでも距離が測定範囲内かどうか（Ｓ３４）の判断を行なうとともに、遅延ループ（Ｓ３５）が完了した後に最初の距離測定（Ｓ１３）の動作に移行する。距離測定において２７〜３２ｃｍの範囲内である場合（Ｓ３０）には、出力電圧を２Ｖに設定する。そしてこの後に再び測定範囲内かどうかの判断を行なうとともに（Ｓ３４）、遅延ループ（Ｓ３５）が完了した後に最初の距離測定（Ｓ１３）の動作に戻る。次に距離測定において２７〜３２ｃｍの範囲内である場合（Ｓ３０）には、出力電圧を１．５Ｖに設定する。そしてこの後に再び距離が測定範囲内かどうかの判断（Ｓ３４）を行ない、その範囲内である場合には、遅延ループ（Ｓ３５）が完了した後に最初の距離測定（Ｓ１３）の動作に戻る。
【００２４】
このような制御動作によって、巻取りドラム２０を駆動するモータ２２に印加される電圧がワーク４５のたるみ量に応じて検出される距離に応じて、最適な値に調整され、このためにワーク４５を巻取りドラム２０によって適正に巻取ることが可能になる。
【００２５】
以上本願発明を図示の実施の形態によって説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されることなく、本願に含まれる発明の技術的思想の範囲内において各種の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本願発明は、例えば高速プレス機から供給される打抜かれたフープ材の巻取り装置に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】巻取り装置の要部斜視図である。
【図２】巻取り装置の平面図である。
【図３】巻取り装置の正面図である。
【図４】制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】制御系の演算部の動作を示すフローチャートである。
【図６】距離に応じた電圧設定の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２８】
１０  フレーム
１１  基台（上）
１２  基台（下）
１３  ねじりロール
１４〜１６  補助ガイドロール
１９  ステー
２０  巻取りドラム
２１  フランジ
２２  モータ
２４  水平案内ロール
２５、２６  ガイドバー
２７  超音波センサ
２９  ステー
３０  層間紙供給ドラム
３５  超音波発信部
３６  超音波受信部
３７  制御ユニット
３８  演算部
３９  プログラム格納部
４０  Ｄ／Ａ変換部
４１  電源回路
４５  ワーク（長尺のフープ材）
４６  層間紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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