(57)【要約】【課題】マンドレルに巻き付けられたエンドレスベルトを走行させる基筒を駆動する電動モータの回転速度を簡単かつ迅速に制御して、目開きやオーバーラップのない紙管を製造する。【解決手段】真直なマンドレル３に巻き付けられたエンドレスベルト５を少なくとも２つの基筒４ａ，４ｂに掛け渡し、マンドレル３からエンドレスベルト５を引っ張る側の基筒４ａに第１電動モータ７ａを直結し、マンドレル３にエンドレスベルト５を送り出す側の基筒４ｂに第２電動モータ７ｂを直結して、第１電動モータ７ａと第２電動モータ７ｂを駆動することによりエンドレスベルト５を走行させつつ、エンドレスベルト５とマンドレル３の間に紙テープ１２を供給してマンドレル３に沿って紙管８を形成する。第１電動モータ７ａの回転速度を検出し、この検出した回転速度で駆動するように第２電動モータ７ｂに速度制御信号Ａを出力する。【選択図】　図３
2004082331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真直なマンドレルに巻き付けられたエンドレスベルトを少なくとも２つの基筒に掛け渡し、前記マンドレルから前記エンドレスベルトを引っ張る側の基筒に第１電動モータを直結し、前記マンドレルに前記エンドレスベルトを送り出す側の基筒に第２電動モータを直結して、前記第１電動モータと第２電動モータを駆動することにより前記エンドレスベルトを走行させつつ、前記エンドレスベルトと前記マンドレルの間に紙テープを供給して前記マンドレルに沿って紙管を形成する紙管製造装置のモータ制御方法において、
前記第１電動モータの回転速度を検出し、この検出した回転速度で駆動するように前記第２電動モータに速度制御信号を出力することを特徴とする紙管製造装置のモータ制御方法。
【請求項２】
真直なマンドレルに巻き付けられたエンドレスベルトを少なくとも２つの基筒に掛け渡し、前記マンドレルから前記エンドレスベルトを引っ張る側の基筒に第１電動モータを直結し、前記マンドレルに前記エンドレスベルトを送り出す側の基筒に第２電動モータを直結して、前記第１電動モータと第２電動モータを駆動することにより前記エンドレスベルトを走行させつつ、前記エンドレスベルトと前記マンドレルの間に紙テープを供給して前記マンドレルに沿って紙管を形成する紙管製造装置のモータ制御装置において、
前記第１電動モータと前記第２電動モータの回転速度を設定し、該設定した回転速度で回転するように速度制御指令を出力する主速度設定手段と、
前記第１電動モータの回転速度を検出する第１速度検出手段と、
前記第２電動モータの回転速度を検出する第２速度検出手段と、
前記第１電動モータが前記主速度設定手段からの速度制御指令による設定回転速度で回転するように、前記第１速度検出手段により検出された回転速度に基づいて前記第１電動モータに制御信号を出力する第１速度制御手段と、
前記第２電動モータが前記主速度設定手段からの速度制御指令による設定回転速度で回転するように、前記第２速度検出手段により検出された回転速度に基づいて前記第２電動モータに制御信号を出力する第２速度制御手段と、
前記第１速度検出手段により検出された回転速度で回転するように前記第２速度制御手段に速度制御指令を出力する速度指令手段と、を備えたことを特徴とする紙管製造装置のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は紙管製造装置のモータ制御方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の紙管製造装置では、マンドレルに巻き付けられたエンドレスベルトを走行させる一対の基筒は、電動モータによって駆動される。マンドレルに巻き付けられたエンドレスベルトは、一方の基筒によって引っ張られ、他方のベルトから送り出される。したがって、マンドレルから一方の基筒に向かって引っ張られるベルト部分の張力は、他方の基筒からマンドレルに送り出されるベルト部分の張力より大きい。このため、エンドレスベルトとマンドレルの間に隙間が生じ、製造された紙管に目開きやオーバーラップが生じる等の問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、特開平７−４０４７４号公報では、各基筒を駆動する電動モータをそれぞれの基筒に直結するとともに、各電動モータを異なる速度比率で独立して駆動するようにしたものが提案されているが、実際には比率の設定が困難で、紙テープの種類や紙管の肉厚等の製造条件によってその都度比率を設定しなければならないものである。
【０００４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、マンドレルに巻き付けられたエンドレスベルトを走行させる基筒を駆動する電動モータの回転速度を簡単かつ迅速に制御して、目開きやオーバーラップのない紙管を製造することができる紙管製造装置のモータ制御方法および装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、第１発明は、真直なマンドレルに巻き付けられたエンドレスベルトを少なくとも２つの基筒に掛け渡し、前記マンドレルから前記エンドレスベルトを引っ張る側の基筒に第１電動モータを直結し、前記マンドレルに前記エンドレスベルトを送り込む側の基筒に第２電動モータを直結して、前記第１電動モータと第２電動モータを駆動することにより前記エンドレスベルトを走行させつつ、前記エンドレスベルトと前記マンドレルの間に紙テープを供給して前記マンドレルに沿って紙管を形成する紙管製造装置のモータ制御方法において、
前記第１電動モータの回転速度を検出し、この検出した回転速度で駆動するように前記第２電動モータに速度制御信号を送信するものである。
【０００６】
第２発明は、真直なマンドレルに巻き付けられたエンドレスベルトを少なくとも２つの基筒に掛け渡し、前記マンドレルから前記エンドレスベルトを引っ張る側の基筒に第１電動モータを直結し、前記マンドレルに前記エンドレスベルトを送り出す側の基筒に第２電動モータを直結して、前記第１電動モータと第２電動モータを駆動することにより前記エンドレスベルトを走行させつつ、前記エンドレスベルトと前記マンドレルの間に紙テープを供給して前記マンドレルに沿って紙管を形成する紙管製造装置のモータ制御装置において、
前記第１電動モータと前記第２電動モータの回転速度を設定し、該設定した回転速度で回転するように速度制御指令を出力する主速度設定手段と、
前記第１電動モータの回転速度を検出する第１速度検出手段と、
前記第２電動モータの回転速度を検出する第２速度検出手段と、
前記第１電動モータが前記主速度設定手段からの速度制御指令による設定回転速度で回転するように、前記第１速度検出手段により検出された回転速度に基づいて前記第１電動モータに制御信号を出力する第１速度制御手段と、
前記第２電動モータが前記主速度設定手段からの速度制御指令による設定回転速度で回転するように、前記第２速度検出手段により検出された回転速度に基づいて前記第２電動モータに制御信号を出力する第２速度制御手段と、
前記第１速度検出手段により検出された回転速度で回転するように前記第２速度制御手段に速度制御指令を出力する速度指令手段と、を備えたものである。
【０００７】
本発明では、紙管製造中に負荷が増大して第１電動モータの回転数が第２電動モータの回転数より低下すると、第１電動モータの回転速度を検出し、この検出した回転速度で駆動するように第２電動モータに速度制御信号を送信するので、第１電動モータと第２電動モータの回転数に差がなくなり、目開きやオーバーラップのない紙管を製造することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【０００９】
図１および図２は、本発明にかかる方法の実施に使用する紙管製造装置を示す。この紙管製造装置は、基台１に設けたヘッド２の側面に水平に固定した管状の真直なマンドレル３と、該マンドレル３の両側に立設した一対の第１基筒４ａおよび第２基筒４ｂと、前記マンドレル３に巻き付けるとともに前記一対の基筒４ａ，４ｂに掛け渡したエンドレスベルト５とからなる。
【００１０】
前記基筒４ａ，４ｂは基筒支持台６の上に立設されており、これらは基筒支持台６の下部に配設した第１電動モータ７ａと第２電動モータ７ｂに直結されてそれぞれ回転駆動するようになっている。基筒支持台６は、前記基台１に対して水平方向に回動可能に設けられ、エンドレスベルト５のマンドレル３に対する進入角度を設定できるようになっている。なお、これら基筒４ａ，４ｂの間隔は、周知のスライド機構により調節可能になっている。また、基筒４ａ，４ｂの上流側と下流側の位置関係を変更することにより、紙管８の巻き方向を変更することができる。
【００１１】
前記エンドレスベルト５は、一方の第１基筒４ａに掛け回されてから、９０°捻られてマンドレル３に１回巻回され、さらに９０°捻られて他方の第２基筒４ｂに掛け回された後、１８０°捻られて第１基筒４ａに戻るようにしてある。
【００１２】
図３は、前記電動モータ７ａ，７ｂの制御装置であり、この制御装置は、主速度設定器９と、第１速度制御器１０ａと、第２速度制御器１０ｂと、第１電動モータ７ａの回転速度を検出する第１速度検出器１１ａと、第２電動モータ７ｂの回転速度を検出する第２速度検出器１１ｂとからなっている。
【００１３】
主速度設定器９は、第１電動モータ７ａの回転速度を手動で設定するもので、第１速度制御器１０ａに第１電動モータ７ａが設定した回転速度で回転するように速度制御指令を出力する。
【００１４】
第１速度制御器１０ａおよび第２速度制御器１０ｂは、三相交流電源に接続され、それぞれ第１電動モータ７ａおよび第２電動モータ７ｂに制御信号（電圧）を出力して、当該第１電動モータ７ａおよび第２電動モータ７ｂを指令された回転数で回転駆動する。また、第１速度制御器１０ａは、第２速度制御器１０ｂに対して速度指令を出力するようになっている。したがって、この第１速度制御器１０ａは、第２速度制御器１０ｂへの速度指令器を兼用する。
【００１５】
第１速度検出器１１ａおよび第２速度検出器１１ｂは、それぞれエンコーダからなり、第１電動モータ７ａと第２電動モータ７ｂの回転速度を検出し、第１速度制御器１０ａおよび第２速度制御器１０ｂに送信する。
【００１６】
以上の構成からなる紙管製造装置の動作、特に速度制御装置の動作について説明する。
【００１７】
まず、主速度設定器９により、製造しようとする紙管８の径、厚さ、紙テープ１２の材料、厚さ等を考慮して基筒４ａ，４ｂの回転数を設定する。仮に、１０の回転速度で回転するように設定すると、主速度設定器９は、第１速度制御器１０ａに１０の速度制御指令を出する。そして、第１速度制御器１０ａは、第２速度制御器１０ｂに１０の速度制御指令を出する。これにより、第１速度制御器１０ａおよび第２速度制御器１０ｂは、それぞれ第１電動モータ７ａと第２電動モータ７ｂに１０の回転速度で回転するように、制御信号（電圧）を出力する。この結果、第１電動モータ７ａおよび第２電動モータ７ｂが駆動して、第１基筒４ａおよび第２基筒４ｂが１０の回転速度で回転して、エンドレスベルト５が駆動する。第１電動モータ７ａと第２電動モータ７ｂの実際の回転数は、それぞれ第１速度検出器１１ａおよび、第２速度検出器１１ｂで検出されて、第１速度制御器１０ａおよび第２速度制御器１０ｂにフィードバックされる。第１速度制御器１０ａおよび第２速度制御器１０ｂは、検出された実際の回転数に基づいて制御信号を調整し、指令どおりの回転数が得られるようにする。
【００１８】
次に、エンドレスベルト５とマンドレル３の間に所定の紙テープ１２を供給すると、該紙テープ１２はマンドレル３に巻き付けられて、紙管８がマンドレル３の軸方向に沿って形成される。紙管形成中は、第１電動モータ７ａ及び第２電動モータ７ｂの負荷が増加するが、エンドレスベルト５をマンドレル３から引っ張る側の第１基筒４ａの第１電動モータ７ａの負荷は、エンドレスベルト５をマンドレル３に送り出す側の第２基筒４ｂの第２電動モータ７ｂの負荷よりも大きくなる。この結果、第１電動モータ７ａと第２電動モータ７ｂの回転数に差が生じ、紙管８に目開きやオーバーラップが生じ、製品不良となる。
【００１９】
そこで、本発明では、紙管形成中に負荷が増大すると、第１電動モータ７ａと第２電動モータ７ｂの回転数を自動的に調整する。すなわち、第１電動モータ７ａの回転数を第１速度検出器１１ｂで定期的に検出して第１速度制御器１０ａにフィードバックする。第１速度制御器１０ａは、検出された回転数が設定された１０の回転数より低下し、仮に８の回転数に低下しているとすると、第２速度制御器１０ｂに８の回転数で回転するようには速度制御指令Ａを発する。これにより、第２速度制御器１０ｂは、第２電動モータ７ｂに８の回転速度で回転するように、制御信号（電圧）を出力する。この結果、第１電動モータ７ａと第２電動モータ７ｂの回転数が一致するので、負荷の変動があっても、エンドレスベルト５をマンドレル３から引っ張る側と、エンドレスベルト５をマンドレル３に送り出す側がバランスし、目開きやオーバーラップのない紙管８を形成することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、紙管製造中に負荷が増大して第１電動モータの回転数が第２電動モータの回転数より低下すると、第１電動モータの回転速度を検出し、この検出した回転速度で駆動するように第２電動モータに速度制御信号を送信して、第１電動モータと第２電動モータの回転数の差をなくするので、簡単な構成で迅速に制御することができ、また目開きやオーバーラップのない紙管を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】紙管製造装置の正面図。
【図２】図１の紙管製造装置の平面図。
【図３】制御装置のブロック図。
【符号の説明】
３　マンドレル
４ａ　第２基筒
４ｂ　第２基筒
５　エンドレスベルト
７ａ　第１電動モータ
７ｂ　第２電動モータ
８　紙管
９　主速度設定器
１０ａ　第１速度制御器，速度指令器
１０ｂ　第２速度制御器
１１ａ　第１速度検出器
１１ｂ　第２速度検出器
１２　紙テープ
【図１】
2004082331.tif 000003
【図２】
2004082331.tif 000004
【図３】
2004082331.tif 000005