(57)【要約】【課題】無端ベルトの駆動にあたって効果的に蛇行防止を可能とする蛇行防止方法とその蛇行防止のための効果的な制御装置とを提供する。【解決手段】走行する無端ベルト（１０１）  の基準位置からのズレ量をベルトエッジ位置検出手段（１１７）  により検出する。ベルトエッジのズレ量に基づく蛇行量の進行度を示す蛇行進行度データを制御部本体（１２０）  に予め記憶させておく。制御部（１１９）  において、前記ベルトエッジ位置検出手段（１１７）  により検出されるベルトエッジの前記ズレ量に基づく蛇行量進行度を比較演算し、その演算結果に基づく蛇行量制御信号に基づきドラム傾動手段を作動して、少なくとも上記ベルト駆動ドラム（１０３）  及びベルト従動ドラム（１０２）  のうちの少なくとも１つを所定の傾動量で制御傾動させて、ベルトエッジ位置のズレ量を検出して、そのズレ量に応じて傾動角でドラム傾動手段を作動し、事前に蛇行の発生を防止する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のドラム上に掛け渡されて回動する無端ベルトを有するベルト機にあって回動する無端ベルトの蛇行を防止する方法であって、
走行する無端ベルトの基準位置からのズレ量をベルトエッジ位置検出手段により検出すること、
前記ベルトエッジ位置検出手段による検出位置におけるズレ量に基づく蛇行量進行度を示す蛇行進行度データを制御部に予め記憶させておくこと、
前記制御部において、前記ベルトエッジ位置検出手段により検出されるベルトエッジの前記ズレ量に基づく蛇行量進行度を比較演算すること、
前記制御部から前記演算結果に基づく蛇行量抑制信号に基づき作動するドラム傾動手段をもって、少なくとも上記ドラムのうちの１つを所定の傾動量で制御傾動させること、
を含んでなることを特徴とする無端ベルト機のベルト蛇行防止方法。
【請求項２】
前記無端ベルトの基準位置を、同ベルト上のベルト幅中心位置と前記傾動制御される前記ドラム中心位置とが一致する位置に設定することを含んでなる請求項１記載の無端ベルト機のベルト蛇行防止方法。
【請求項３】
継部位置検出手段により前記無端ベルトの継部位置を検出すること、
前記継部を基準点として、ベルト測長手段により一定周期ごとのベルト長を測定すること、
前記制御部に、前記ベルト測長手段により測長された測長データを逐次入力すること、及び
前記制御部に入力された前記測長データに基づき上記蛇行進行度を補正すること、
を更に含んでなることを特徴とする請求項１又は２記載の無端ベルト機のベルト蛇行防止方法。
【請求項４】
前記無端ベルトが金属製であって、前記ベルト機が走行するベルト表面において加熱・押圧・冷却などにより被加工物を連続加工するベルトマシーンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無端ベルト機のベルト蛇行防止方法。
【請求項５】
複数のドラム上に掛け渡されて回動する無端ベルトを有するベルト機における回動する無端ベルトの蛇行を防止する装置であって、
走行する無端ベルトの基準位置からのズレ量を検出するベルトエッジ位置検出手段と、
前記ベルトエッジ位置検出手段により検出されるズレ量に基づく蛇行進行割合を示す進行度データが蓄積されるとともに、前記ベルトエッジ位置検出手段により検出されたベルトエッジの前記ズレ量に対応する複数のドラムのうち少なくとも１つのドラム傾動量を演算する演算部を有する制御部と、
同制御部により演算された値に基づく制御信号を受けて作動し、少なくとも１つのドラムを所定の傾動量で制御傾動させるドラム傾動手段と、
とを備えてなることを特徴とする無端ベルト機におけるベルト蛇行防止装置。
【請求項６】
前記無端ベルトの継部位置を検出する継部位置検出手段と、ベルト継部を基点として一定周期ごとにベルトの長さを測長するベルト測長手段ととを更に有し、前記制御部は前記測長手段により測長された測長データに基づき上記進行度データの補正演算を行う補正演算部とを更に有してなる請求項５記載の無端ベルト機におけるベルト蛇行防止装置。
【請求項７】
前記ベルト張力変更手段が流体圧シリンダーであることを含んでなる無端ベルト機におけるベルト蛇行防止装置。
【請求項８】
前記傾動量が制御される一方のドラムが従動ドラムであり、他方のドラムが駆動ドラムである請求項５〜７のいずれかに記載の無端ベルト機におけるベルト蛇行防止装置。
【請求項９】
前記ドラム傾動手段は、その傾動量が制御される上記ドラムの一端固定側の端部に配されたサーボモーターと、同ドラムの他端部に配され同他端部を前記一端固定側端部を中心として揺動案内する案内部とを有してなる請求項５〜８のいずれかに記載の無端ベルト機におけるベルト蛇行防止装置。
【請求項１０】
前記無端ベルトが金属製であり、前記無端ベルト機が、走行する前記無端ベルトにより移送される被加工物に同ベルト表面において加熱・押圧・冷却などの多様な処理がなされることにより被加工物を連続加工するベルトマシーンである請求項５〜９のいずれかに記載の無端ベルト機におけるベルト蛇行防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２以上のドラム間に掛け渡された無端ベルトの駆動時に、ベルトが蛇行することを防止するためのベルト蛇行防止方法及びその制御装置に関し、特に駆動回転される金属製無端ベルトの表面又は上下の無端ベルト間にて連続して被加工物に多様な加工を施す各種のベルトマシーンに好適に適用できる無端ベルト機のベルトの蛇行防止方法とそのための制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無端ベルトを使った機械は、例えば各種物品の搬送機や製紙機械、或いは印刷機械など多分野にわたっている。通常、こうした無端ベルトを使った産業機械にあっては、複数のロールにベルトを掛け回し、１以上のロールを駆動ロールとしてベルトを積極的に回動させているが、このとき生じやすい蛇行を如何に最小限に抑えるかは、常にこの種の無端ベルトの駆動に課せられた課題となっている。通常の弾性及び可撓性を有する無端ベルトの駆動であれば、例えばベルトの走行路の側部にベルト幅方向の動きを規制する蛇行防止部材を配したり、或いは駆動ベルトの内面に太鼓状や鼓状の案内ロールを配したりすることにより、ベルトの蛇行をなくすことができる。
【０００３】
また、例えば特許文献１によれば、無端ベルトの左右側縁部を無端ベルトの内面側に配されるロールの両端面よりも外側に延在させるように構成するとともに、その延在部分の内面に沿って特定の範囲のゴム硬度を有する帯状の弾性体からなる寄り止め部材を一体化させ、ベルトに蛇行が発生しようとするとき、前記寄り止め部材の内側側面をロールの外端面に衝接させて、それ以上の蛇行を起こさせないようにしている。
【０００４】
しかして、近年、金属製の無端ベルトを使い、同ベルト上で様々な製品の加工や製造を直接連続的に行うベルト機が多用されるようになってきている。これらの加工や製造のための機械は、単にベルトマシーンと呼称されることが多い。その種類は多様であり、例えばベルト上に溶融樹脂を流し込みながら直接フィルムを製造するフィルム成形機、或いは同じくベルト上を搬送されるシート製品の表面に薄膜をコーティングする塗工機、各種シートやフィルム或いは金属箔同士を積層一体化する各種積層機などがある。これらのベルトマシーンには、単一の金属製無端ベルトを使い、そのベルト上で所望の加工を行うシングルベルトマシーンと、上下一対の金属製無端ベルトの間にて各種の加工を行うダブルベルトマシーンがある。
【０００５】
シングルベルトマシーンとしては、例えば光学用フィルムキャスティング装置があり、高精度のギアポンプから供給される液状の樹脂を特殊に設計されたＴダイから一方向に走行する表面が鏡面加工された金属製無端ベルト上に供給し、同ベルトの回動とともに脱溶剤させたり、樹脂材料を重合させながらフィルム状又はシート状として引き取るものである。このとき、フィルムやシートの幅及び厚みを高精度に制御しており、製品フィルムは全ての方向に張力が一切かからない状態で製造されるため光学的歪みのない高品質のフィルムが製造できるというものである。
【０００６】
このシングルベルトマシーンの具体例として、例えば特許文献２に開示されたシングルベルトマシーンがある。このシングルベルトマシーンは、流動性の化学製品を粒子に成形するための滴下成形機である。この滴下成形機は、大気圧下において、流動性の化学製品が収容される内部室を有する回転スクリーンを回転させて、室内の圧力部材に流動性の化学製品を衝突させて流体圧力を生成し、スクリーンの開口を通って流動性の化学製品を押し出して点滴を形成せしめ、一方に走行する金属製の無端ベルトの搬送表面上に滴下させる。この搬送表面上で滴下した点滴は搬送され固化して粒子になり、そこから取り出されて収集される。この粒子としては、例えば薬剤、調味料、芳香剤、合成洗剤、樹脂安定剤などの化学製品からなる粒子である。
【０００７】
一方のダブルベルトマシーンは、被加工物を走行する上下ベルト間で搬送しながら同時に加熱／冷却、反応、加圧／積層、鏡面転写などの各種加工を連続的に行うものであり、例えば、特許文献３によれば、コイルアンテナにＩＣチップが実装されたインレットシートをカード基材間に配置させたワークＷを、上下に配され対向ベルト領域において一方向に走行する金属製の無端ベルト間に挟持して、加熱・加圧装置により加熱したのち加圧するとともに冷却し、ＩＣチップ内蔵型の樹脂カードを製造するダブルベルトマシーンが開示されている。また、例えば特許文献４では、同一方向に同速度で進行する一対の金属製無端ベルトを直列に２組以上設置し、未発泡樹脂シートを前記一対のベルトをもって挟圧して移送しながら、温度条件などが変えられた複数組の上下ベルト間を通して、均一な気泡を有する発泡シートを連続して製造する方法が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平４−１９０２８０号公報
【特許文献２】
特開平１１−２７６８７７号公報
【特許文献３】
特開平１１−３３８９９７号公報
【特許文献４】
特開平８−１５６１１９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のベルトマシーンに適用される金属製無端ベルトは、その肉厚が（０．６〜３ｍｍ）と厚く剛性も高く、長さが８ｍを越える大重量のものが多い。そのため、特に金属製無端ベルトの場合には、一旦蛇行が開始されるとその蛇行幅が瞬間的に大きくなる。従って、その駆動ロールや従動ロールなどを、従来と同様に、太鼓状又は鼓状に形成するだけでは、蛇行を十分に防止することができないばかりでなく、ベルトマシーンのように大型ベルトである場合には安全性の面からも確実な蛇行防止がなされなければならない。
【００１０】
また、上記特許文献１に開示されているように、弾性体からなる寄り止め部材を金属製無端ベルトの内面側縁部に配したとしても、金属ベルトの幅方向の動きを規制しきれず、摩耗により早期に破損してしまい、蛇行防止機能を失ってしまう。しかも、上記ベルトマシーンにあっては、その表面粗さや、加工しようとする製品によってベルトの加工精度が多様であり、例えば、光学製品やＩＴ製品などのように厚さに対して極めて厳密な精度が要求される場合には、僅かなベルトの蛇行も許されない。
【００１１】
本発明は、必ずしも金属製ベルトにこだわるものではないが、特に金属製の無端ベルトの駆動にあたって効果的に蛇行防止を可能とする蛇行防止方法とその蛇行防止のための効果的な制御装置とを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
かかる目的を達成すべく、本発明に係わる無端ベルト機のベルト蛇行防止方法の基本的な構成は、複数のドラム上に掛け渡されて回動する無端ベルトを有するベルト機にあって回動する無端ベルトの蛇行を防止する方法であって、走行する無端ベルトの基準位置からのズレ量をベルトエッジ位置検出手段により検出すること、前記ベルトエッジ位置検出手段による検出位置におけるズレ量に基づく蛇行量進行度を示す蛇行進行度データを制御部に予め記憶させておくこと、前記制御部において、前記ベルトエッジ位置検出手段により検出されるベルトエッジの前記ズレ量に基づく蛇行量進行度を比較演算すること、前記制御部から前記演算結果に基づく蛇行量抑制信号に基づき作動するドラム傾動手段をもって、少なくとも上記ドラムのうちの１つを所定の傾動量で制御傾動させることを含んでいることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係る無端ベルト機における蛇行防止装置の基本的な構成は、複数のドラム上に掛け渡されて回動する無端ベルトを有するベルト機における回動する無端ベルトの蛇行を防止する装置であって、走行する無端ベルトの基準位置からのズレ量を検出するベルトエッジ位置検出手段と、前記ベルトエッジ位置検出手段により検出されるズレ量に基づく蛇行進行割合を示す進行度データが蓄積されるとともに、前記ベルトエッジ位置検出手段により検出されたベルトエッジの前記ズレ量に対応する複数のドラムのうち少なくとも１つのドラム傾動量を演算する演算部を有する制御部と、同制御部により演算された値に基づく制御信号を受けて作動し、少なくとも１つのドラムを所定の傾動量で制御傾動させるドラム傾動手段とを備えてなることを特徴としている。
【００１４】
本発明における無端ベルトの駆動時における蛇行発生防止方法と装置の基本的な考え方は、ベルトエッジ位置検出手段により現に検出されるベルト幅方向のズレ量に基づき、ベルト走行方向の下流側にあって蛇行の発生位置と蛇行の拡大割合（蛇行量進行度）に関する進行度データを実験などにより予め求めておき、これらのデータを制御部に予め記憶させておくことにある。この蛇行発生位置と蛇行の拡大量がベルトのズレ量により異なることは実験により判明している。無端ベルトの場合、後述する蛇行修正動作により蛇行を増幅させたり、制御不能な状態に陥らせたり、また、急激な蛇行修正動作を行った場合にはベルトを破損する可能性があり、前述のようなデータの蓄積が重要である。
【００１５】
ベルト機の稼働時には、ベルトエッジ位置検出手段によって常時ベルトのズレ量を検出され、前記制御部において前記進行度データと比較しながら、そのズレ量が例えば±５ｍｍ以内であれば経験的に蛇行が発生せず、この値を越えるとベルト走行方向の下流側のどの時点でどのくらいの大きさになるかが比較演算部にて演算され、その演算結果が蛇行抑制信号としてドラム傾動手段に伝えられ、ドラム傾動手段を作動してベルトエッジのズレ量に応じた傾動量でドラムの一端を傾動させる。このドラムの傾動により、本来であれば発生するはずのベルトの蛇行の発生を矯正して防止する。
【００１６】
従って本発明にあっては、ベルトの蛇行が発生した後に蛇行を矯正するものではなく、所定の位置にて検出されるベルトエッジの基準位置からのズレ量を検出し、その検出量に応じて先々起こるであろう蛇行発生時点とその蛇行の大きさとを予測して、駆動ドラム又は従動ドラムのいずれかを一方の軸端を中心として他方の軸端を揺動させることにより傾斜させ、蛇行の発生自体を未然に防ごうとするものである。前記無端ベルトの基準位置は、同ベルト上のベルト幅中心位置と前記傾動制御される前記ドラム中心位置とが一致する位置に設定することが好ましく、また前記ドラム傾動手段によるドラムを傾動させるときのドラム基準位置はドラムがベルト機の中心位置、すなわちドラムが傾動していないときのドラム中心位置をドラム基準位置としている。
【００１７】
また本発明にあっては、更に継部位置検出手段を設け、同継部位置検出手段により前記無端ベルトの継部位置を検出すること、前記継部を基点として、ベルト測長手段により一定周期ごとのベルト長を測定すること、前記制御部に、前記ベルト測長手段により測長された測長データを逐次入力すること、及び前記制御部に入力された前記測長データに基づき上記蛇行進行度を補正することを更に含んでなることが好ましい。
【００１８】
上述の蛇行進行度はベルト長にも影響される。長時間にわたり稼働を続けると、ベルト長は次第に伸びてくる。この伸びによる影響が蛇行発生位置や蛇行量に大きく影響する。そのため、ベルト長をベルト測長手段により一定周期ごとに測定し、万一、ベルト長に変動が生じたときは、制御部において、上記進行度データから測定されたベルト長に基づく対応するデータを補正演算してその補正された制御信号をドラム傾動手段に送り、ドラム傾動手段を補正データに基づく傾動量で傾動させる。即ち、本発明にあっては、前記無端ベルトの継部位置を検出する継部位置検出手段とを更に有し、前記制御部は前記測長手段により測長された測長データに基づき上記進行度データの補正演算を行う補正演算部とを更に有してなることが好ましい。
【００１９】
このとき、単にデータ補正を行うだけではベルト張力の変動が考慮されていないことになる。このベルト張力の変動もまた、蛇行の発生位置や蛇行量に大きな影響を与える。また同時に、例えば被加工物に対して金属製の無端ベルトによる加熱・押圧・冷却などのような多様な連続加工処理を行うベルトマシーンにあっては、この張力変動が被加工物に対する連続加工処理のムラを発生させる一つの原因ともなる。そこで、本発明では前記蛇行進行度に関わらず、前記無端ベルトの張力を一定にすることが望ましい。
【００２０】
このときの無端ベルトの張力変更操作は同ベルト張力変更手段により複数設置されているドラムやロールのうちのいずれかの設置位置を所要量移動させることによりなされる。前記ベルト張力変更手段としては流体圧シリンダーであることが、作動力が大きいことから好ましいが、例えばサーボモータとボールネジを組み合わせて使うこともできる。
【００２１】
上記ドラム傾動手段による傾動されるドラムとベルトの張力を変更するために操作されるドラムも同一ドラムであって、駆動部を有しない従動ドラムであることが、駆動部との干渉を回避するためとコンパクトに設置できるため好ましい。そして、前記ドラム傾動手段は、その傾動量が制御される上記ドラムの一端固定側の端部に配されたサーボモーターと、同ドラムの他端部に配され同他端部を前記一端固定側端部を中心として揺動案内する案内部とを有していることが好ましい。そして、これらの本発明によるベルト蛇行防止方法及び装置は、好適には前記無端ベルトが金属製であって、前記ベルト機が走行するベルト表面において加熱・押圧・冷却などにより被加工物を連続加工するベルトマシーンに適用される。
【００２２】
【発明の実施形態】
以下、本発明の蛇行防止方法と同防止装置が適用された典型的な実施形態である回動する金属製の無端ベルト上で光学用フィルムを連続的に製造するフィルム連続製造機について、図面を参照して具体的に説明する。図１は前記フィルム連続製造機の概略構成を示しており、図２〜図４は本発明のベルト蛇行防止装置の一構成例を示す概略構成図、図５及び図６は本発明のベルト蛇行防止方法の作動原理説明図、図７はベルトエッジ位置とドラム傾動によるベルト制御位置との相関図、図８は本発明による蛇行防止システムの一例を示すシステム図である。
【００２３】
このベルトマシーンは、ベルト幅方向の高い厚み精度をもつ超鏡面加工がなされた単一の金属製無端ベルト１０１を使った光学用のフィルム連続製造機１００の例を示している。このフィルム連続製造機１００にあって、前記金属製無端ベルト１０１はステンレススチールからなり、その厚みは１．５ｍｍ、ベルト幅は３ｍ、ベルト速度は２〜１００ｍ／ｍｉｎであって製品厚みは１０μｍ以下である。装置の使用によっては、もっと厚いフィルムやシートにも適用できる。前記金属製の無端ベルト１０１は製品移送側の従動ドラム１０２と原料樹脂供給側の駆動ドラム１０３に上掛け渡されて、駆動ドラム１０３により積極的に回動させる。
【００２４】
図示例による光学用フィルム連続製造機１００は、駆動ドラム１０３側のベルト上面に高精度のギアポンプ１０４から溶融樹脂が定量で供給され、専用に設計されたＴダイ１０５を介して所要の幅で押し出され、同ベルト１０１上を従動ドラム側へと移送される間に３段の加熱がなされたのち、従動ドラム１０２側のベルト転向部を経て、無端ベルト１０１の回動に伴われて同ベルト１０１の下面に担持されながら駆動ドラム１０３側へと移送され、駆動ドラム１０３の外側に配された引取ロール群１０６を介して図示せぬ巻取部に巻き取られる。本実施形態によるベルト蛇行防止装置１１０の作動部は、図２〜図４に示すように、従動ドラム１０２側に配されている。従動ドラム１０２は、フィルム連続製造機１００の本体ベース１００ａに設置された架台１１１の左右一対の軸受部１１２，１１３に自由回転可能に支承されている。この架台１１１は前記本体１００の上面にあって無端ベルト１０１の回動方向に平行に固設されたレール１００ｂ上を摺動可能に取り付けられている。そして、架台１１１の左右端部にはベルト緊張・弛緩用の一対の流体圧シリンダー１１４のロッド端に連結され、同流体圧シリンダー１１４の本体は前記本体ベース１００ａに固設されている。
【００２５】
また、前記左右一対の軸受部１１２，１１３のうち一方の軸受部１１２は前記架台１１１上にロール軸に僅かに傾斜が可能に固設されており、他方の軸受部１１３は同架台１１１に平行に設けられた２本のレール１１１ａに沿って摺動可能に支持されている。この２本のレール１１１ａは直線であっても所要の曲率をもたせてもよい。前記他方の軸受部１１３は、前記架台１１１に固設されたサーボモーター１１５とボールネジ１１６を介して連結されている。従って、前記従動ドラム１０２は、前記サーボモーター１１５の回転量に比例した移動量にて、前記一方の軸受部１１２を中心として他方の軸受部１１３が、前記レール１１１ａに沿って揺動することになる。
【００２６】
図５及び図６は、本発明に係る蛇行防止操作の作動原理を模式的に示している。
図５において、駆動ドラム１０３及び従動ドラム１０２に掛けわたされた無端ベルトの、従動ドラム１０２のベルト上流側に隣接する適宜部位の左右エッジにはベルトエッジ位置検出手段１１７を配されている。このベルトエッジ位置検出手段１１７は、図５及び図６に示すように、無端ベルト１０１の左右エッジに当接して自由回転する左右一対の検出ロール１１７ａと、その一対の検出ロール１１７ａの支軸間を連結保持する一本のロッド１１７ｂと、無端ベルト１０１の左右方向のズレ量に応じ、エッジに当接する前記左右一対の検出ロール１１７ａと共に左右に移動するロッド端部の移動量を検出する変位センサー１１７ｃとを有している。この変位センサー１１７ｃには、例えば差動変圧器などが使われる。前記検出手段１１７としては、レーザー検出器を使用して、ベルトエッジ位置を検出すると、より精度の高い蛇行制御が可能となる。
【００２７】
前記検出手段１１７による検出時の基準位置は、図５に示すように、ドラム中心位置を０点として、この０点を挟んでサーボモーター１１５の設置側、すなわち上記架台１１１の上記他方の軸受部１１３側へのベルト１０１のズレ量をマイナス（−）のズレ量、サーボモーター１１５の設置側とは反対側、すなわち上記架台１１１の一方の軸受部１１２側へのベルト１０１のズレ量をプラス（＋）のズレ量としている。また、サーボモーター１１５による従動ドラム１０２の基準位置は、同図に示すように、同従動ドラム１０２の機械芯を０点として、同ドラム１０２の揺動端が駆動ドラム１０３側に傾動するときをマイナス（−）、その反対側に傾動するときをプラス（＋）としている。
【００２８】
また本実施形態では、図７（Ａ）に示すように、上記サーボモーター１１５による従動ドラム１０２の揺動端の揺動量が±１０ｍｍを許容領域としており、その揺動量が±１２ｍｍを揺動限界としており、それ以上の揺動をしないようにしている。一方、無端ベルト１０１のズレ量に関しては、図７（Ｂ）に示すように、ベルト１０１のズレ量については、そのズレ量が±１０ｍｍを警告位置とし、±１５ｍｍを停止位置としている。
【００２９】
更に本実施形態にあっては、無端ベルト１０１の任意のエッジ通過路に無端ベルト１０１の継部検出手段１１８が設けられている。この継部検出手段１１８は継部の検出と同時に作動する図示せぬベルト測長手段を連動させている。前記継部検出手段１１８には高周波形近接スイッチや容量形近接スイッチなどが使われ、前記ベルト測長手段としてはタイマー及び必要ならば速度測定器などが採用される。
【００３０】
さて、以上の無端ベルトにおけるベルトの蛇行防止装置にあって、本実施形態では図８に示す蛇行防止システムに従って走行する無端ベルト１０１の蛇行の発生を未然に防止する。この蛇行防止システムによれば、上記ベルトエッジ位置検出手段１１７、ベルト継部検出手段１１８及び図示せぬベルト測長手段からの信号は全て制御部１１９に集められる。この制御部１１９の本体１２１には、予めゲインが設定されるとともに、蛇行開始区間の平均値が入力されており、更には過去に実験などにより、或いは稼働中に収集したベルトエッジ位置検出手段１１７による無端ベルト１０１のズレ量と、そのズレ量に起因する蛇行量との相関データである蛇行進行度データが蓄積されている。制御部１１９の作動はオペレータの操作によりなされ、所定の制御モードでスタートし、必要に応じて制御を停止する。
【００３１】
また、この制御部１１９には、ベルトエッジ演算ユニット１１９ａ、零点制御ユニット１１９ｂ及び蛇行制御ユニット１１９ｃが内蔵されており、上記ベルトエッジ位置検出手段１１７、ベルト継部検出手段１１８及びベルト測長手段１２０からの各種信号が前記ベルトエッジ演算ユニット１１９ａを介して制御部本体１２１に入力され、それらの入力データと制御部本体１２１に記憶されている上記各種の相関データとを比較演算して、従動ドラム１０２の傾動量を決定する。
【００３２】
制御部１１９において従動ドラム１０２の傾動量が決定されると、制御部本体１２１からサーボモーター１１５にその傾動量に応じた制御信号が零点制御ユニット１１９ｂ及び蛇行制御ユニット１１９ｃに送られて、零点制御ユニット１１９ｂ及び蛇行制御ユニット１１９ｃを介して零点位置が確認されるとともにサーボモーター１１５の回転角度を演算して、その信号をサーボモーター１１５に送り、サーボモーター１１５を所要の角度回転させ、ボールネジ１１６を介して従動ドラム１０２の揺動端側の軸受部１１３を架台１１１上のレール１１１ａに沿って揺動させる。
【００３３】
これを具体例をもって詳しく説明すると、例えば上記無端ベルト１０１にはステンレススチールベルトが使われ、その外側の表面は超鏡面加工がなされている。ベルト厚みは１．５ｍｍ、ベルト幅は３ｍ、ベルト速度は５０ｍ／ｍｉｎで駆動する。フィルム材料にはアクリル樹脂が使われており、最終的なフィルム厚さは１０μｍに設定されている。
【００３４】
いま、ベルトエッジ位置検出手段１１７の左右一対の検出ロール１１７ａがドラム軸方向に移動して、走行する無端ベルト１０１のエッジ位置が基準からズレると、エッジ位置のズレ量は左右の検出ロール１１７ａを支持するロッド１１７ｂの端部移動量として変位センサー１１７ｃにより検出される。このとき、同時にベルト継部検出手段１１８及び測長手段１２０により、ズレが生じた時点におけるベルト継部の位置が検出され、同時にベルト長もベルト測長手段１２０により測定されている。このときまた、制御部１１９の零点制御ユニット１１９ｂにて零点位置が確認されて、同零点位置がずれているときはサーボモーター１１５を所要の角度回転させるように零点位置を補正する。
【００３５】
例えば、前記ベルトエッジのズレ量が基準位置から１５ｍｍより小さく１０ｍｍ以内で蛇行した場合でも、サーボモーター１１５の零点位置からのズレ量が±０の場合、蛇行制御ユニット１１９ｃにおいて、予め制御部本体１２１に入力され、その検出時のベルト長に対応する蛇行進行度データから前記検出ズレ量に基づいて蛇行量を演算し、その演算結果に応じた回転角度でサーボモーター１１５を無端ベルト１０１のエッジ位置矯正方向に回転させて、ボールネジ１１６を介して従動ドラム１０２を一方向に傾動させる。この傾動により、無端ベルト１０１のズレは矯正され、基準位置に戻され、以降に発生するはずの蛇行の発生が予防される。
【００３６】
上記ベルトエッジ位置検出手段１１７により検出されるベルトエッジのズレ量が基準位置から１０ｍｍに達すると、その信号がベルトエッジ演算ユニット１１９ａを介して制御部本体１２１に伝えられて警報信号が発せられ、更にその値が１５ｍｍを越えると同じくベルトエッジ演算ユニット１１９ａを介して制御部本体１２０に伝えられて機械の停止信号が発せられ、オペレータの操作により又は自動的に機械の稼働が停止される。
【００３７】
以上説明した実施形態は、本発明の一実施形態に過ぎず、例えば上記実施形態は単一の金属製無端ベルトを使った光学用のフィルム連続製造機を例示しているが、本発明は上下に一対のベルトが配されるダブルベルトマシーンにも当然に適用可能であり、更には金属製の無端ベルト機に限定されることなく、通常の駆動用の伝達ベルトや製紙機械に使われる多様なベルト類の蛇行防止方法・装置としても適用が可能であり、またベルト適用機による製品に求められる加工精度により、或いは加工品の種類によって、上記基準位置からの許容ズレ量は変更される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代表的な実施形態である蛇行防止装置が適用されるベルトマシーンの一構成例を概略で示す側面図である。
【図２】同ベルトマシーンに適用される本発明の蛇行防止装置例を模式的に示す要部の平面図である。
【図３】同左側面図である。
【図４】同右側面図である。
【図５】本発明による蛇行防止操作の基本原理を示す説明図である。
【図６】同蛇行防止装置のベルトエッジ位置検出手段によるズレ量検出例を示す説明図である。
【図７】ベルトエッジ及びドラム傾動手段を備えたドラムの各零点位置とそれらのズレ量との相関を示す説明図である。
【図８】本発明の位置実施形態に係る蛇行防止システムの一例を示すシステム図である
【符号の説明】
１００              フィルム連続製造機（シングルベルトマシーン）
１００ａ            本体ベース
１００ｂ            レール
１０１              金属製無端ベルト
１０２              従動ドラム
１０３              駆動ドラム
１０４              ギアポンプ
１０５              Ｔダイ
１０６              引取ロール群
１１０              ベルト蛇行防止装置
１１１              架台
１１１ａ            レール
１１２，１１３      左右の軸受部
１１４              流体圧シリンダー
１１５              サーボモーター
１１６              ボールネジ
１１７              ベルトエッジ位置検出手段
１１７ａ            検出ロール
１１７ｂ            ロッド
１１８              ベルト継部（ベルト溶接位置）検出手段
１１９              制御部
１１９ａ            ベルトエッジ演算ユニット
１１９ｂ            零点制御ユニット
１１９ｃ            蛇行制御ユニット
１２０              ベルト測長センサー
１２１              制御部本体
【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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【図７】
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【図８】
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