(57)【要約】【課題】加工装置に供給されるフィン材にテンションを付与するフィードバックテンション装置において、滑車を取り付けたアームの傾きが変化してもテンション値が変動しないようにする。【解決手段】アーム２１３の傾きが変化したときに、このアーム２１３の先端に取り付けられた滑車２１４が水平方向の位置を保ちながら、垂直方向にのみ移動するように構成した。滑車２１４に巻き付けられたフィン材１０１がアーム２１３の傾きが変化しても常にｚ軸方向から引っ張られるため、フィン材１０１に付与されるテンション値の変動が抑えられる。【選択図】    図１
2007136468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続する薄板状の材料にテンションを付与するテンション付与手段（２１０）と、材料の使用量を計測する計測手段（２０１）と、前記計測手段での計測結果に基づいて単位時間当たりの材料の使用量が目標値となるように前記テンション付与手段が材料に付与するテンションを制御する制御手段（２０２）とを備え、前記材料に対して搬送方向と反対側にテンションを付与しながら当該材料を加工手段に供給するフィードバックテンション装置であって、
前記テンション付与手段（２１０）は、
本装置の設置面上に固定配置された基台（２１１）と、
本体長手方向の略中央を支点として前記基台に上下方向回動自在に支持され、且つ本体上に第１（２１７）、第２（２１８）及び第３移動手段（２１９）が移動自在に配設されたアーム（２１３）と、
前記第１移動手段（２１７）に対して回動自在に連結され、当該第１移動手段とともに前記アームの一方の端部に設けられた滑車（２１４）と、
前記第２移動手段（２１８）と連結され、当該第２移動手段とともに前記アームの一方の端部と前記支点との間に設けられたバランスウエイト（２１５）と、
前記第３移動手段（２１９）と連結され、当該第３移動手段とともに前記アームの他方の端部に設けられた固定バランスウエイト（２１６）と、
前記第１移動手段（２１７）に対して回動自在に連結され、当該第１移動手段と連結した前記滑車（２１４）の水平方向の位置を保ちながら当該滑車を垂直方向に移動させる第１ガイド（２３０）と、
前記第２移動手段（２１８）に対して回動自在に連結され、当該第２移動手段と連結した前記バランスウエイト（２１５）を水平方向及び垂直方向に移動させる第２ガイド（２４０）と、
前記第３移動手段（２１９）に対して回動自在に連結され、当該第３移動手段と連結した前記固定バランスウエイト（２１６）の水平方向の位置を保ちながら当該固定バランスウエイトを垂直方向に移動させる第３ガイド（２５０）と、
前記制御手段（２０２）の制御により前記第２ガイド（２４０）を前記アーム（２１３）の本体長手方向に沿って移動させ、前記第２移動手段（２１８）に連結した前記バランスウエイト（２１５）の重心移動により材料に付加するテンションを調整する第２ガイド駆動手段（２２０）と、
を備え、
前記制御手段（２０２）は、前記計測手段（２０１）での計測結果に基づいて単位時間当たりの材料の使用量があらかじめ設定された設定値となるように前記第２ガイド駆動手段（２２０）をフィードバック制御することを特徴とするフィードバックテンション装置。
【請求項２】
前記第２ガイド駆動手段（２２０）は、本装置の設置面上に固定配置されていることを特徴とする請求項１に記載のフィードバックテンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、連続する薄板状の材料にテンションを付与しながら加工装置へ供給するフィードバックテンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器に用いられるコルゲートフィンは、薄板状の材料をコルゲートカッターにより波状に成形するコルゲートフィン製造装置により製造されている。通常のコルゲートフィン製造装置では、ロール状に巻かれた材料を引き出しながら連続してコルゲートカッターに供給している。このとき、材料の供給量とコルゲートカッターでの使用量とがほぼ同じとなるように、材料の引き出し量を制御している。材料の使用量が変化するとフィン高さやルーバー角度が変化してしまうので、安定してフィンを成形するためには材料の使用量を一定にすることが重要となる。通常は、材料に対して搬送方向とは反対側に適当なテンションを付与しているが、これはテンションを大きくすれば材料の使用量が減り、テンションを小さくすれば材料の使用量が増えるという特性を利用して、材料の使用量を一定にするためである。このために、材料の使用量を計測しながらフィードバック制御を行い、材料の使用量があらかじめ設定された値となるようにテンションを付与することを目的としたフィードバックテンション装置が設けられている。
【０００３】
この種のフィードバックテンション装置の従来例としては、フィン材の使用量をエンコーダにより計測し、その計測結果に応じてバランスウエイトをアーム上で移動させることにより、フィン材に付与するテンションを増減するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２２３５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１０は、上記特開２００４−２２３５６５号公報などの従来例によるフィードバックテンション装置の構成図である。図１０に示すフィードバックテンション装置１００は、連続した薄板状のフィン材（材料）１０１をコルゲートフィン加工装置１２０に供給するための装置である。ただし図１０では、制御装置や計測装置等の図示を省略している。
【０００５】
図１０に示すように、コルゲートフィン加工装置１２０は、フィン材１０１を下流側へ搬送する一対のフリーダンプロール１２１と、テンション付与装置１１０側に弛ませたフィン材１０１を支持する一対の固定滑車１２２と、フィン材１０１の使用量に対応して回転して使用量を計測し、計測結果を図示しないエンコーダに送信する一対の測長ロール１２３と、フィン材１０１を一対のカッターで２つに分離するスリット加工装置１２４と、このスリット加工装置１２４で２分割されたフィン材１０１を波形に加工するコルゲートカッター１２５とを備えて構成されている。ここで、材料の供給量はフリーダンプロール１２１の回転数で決められる。すなわち、（材料の使用量）＝（材料の供給量）となるようにフリーダンプロール１２１の回転数を制御しているが、完全に同等とするには高度な制御が必要となる。そこで、成形中に（材料の使用量）＞（材料の供給量）となった場合には滑車１１４は上方向に移動し、（材料の使用量）＜（材料の供給量）となった場合には滑車１１４は下方向に移動する。このため、実際には滑車１１４は上下に動きながらフィンを成形することとなる。
【０００６】
テンション付与装置１１０は、基台１１１と、この基台１１１の枢軸１１２に回動自在に取り付けられたアーム１１３とが主要な構成部分となっている。アーム１１３の一方の端部には、滑車１１４が設けられるとともに、この滑車１１４の近傍にはバランスウエイト１１５がアーム１１３に対して左右方向に移動可能に取り付けられている。このバランスウエイト１１５はエアシリンダ１１６と連結され、エアシリンダ１１６の伸縮に追従してアーム１１３上を左右方向に移動して係止するように構成されている。また、アーム１１３の他方の端部には、枢軸１１２を中心としてアーム１１３の左右のバランスをとるための固定バランスウエイト１１７が取り付けられている。
【０００７】
次に、上記のように構成されたフィードバックテンション装置１００の動作について説明する。図１０において、フリーダンプロール１２１から下流側に搬送されたフィン材１０１は、固定滑車１２２を介してテンション付与装置１１０の滑車１１４でテンションが付与されて測長ロール１２３に導かれる。そして、フィン材１０１は測長ロール１２３を経てスリット加工装置１２４、コルゲートカッター１２５で所定の加工が施され、波形のコルゲートフィン１０１ａが形成される。
【０００８】
この間、測長ロール１２３からはフィン材１０１の使用量に対応した計測結果が図示しないエンコーダに送信され、この計測結果はさらに図示しない制御装置に送信される。制御装置では、計測結果から単位時間当たりのフィン材１０１の使用量を計算し、フィン材１０１の使用量があらかじめ設定された目標値と一致するようにエアシリンダ１１６を伸縮させる。この結果、バランスウエイト１１５がアーム１１３上で左右方向に移動して、アーム１１３の滑車１１４を介してフィン材１０１に所定のテンションが付与されることになる。例えば、フィン材１０１の使用量が目標値を超えた場合は、バランスウエイト１１５をアーム１１３上で左側に移動して滑車１１４の荷重を増やし、フィン材１０１へのテンションを大きくして、フィン材１０１の下流側への使用量を抑制する。また、フィン材１０１の使用量が目標値に満たない場合は、バランスウエイト１１５をアーム１１３上で右側に移動し、滑車１１４の荷重を減らし、フィン材１０１へのテンションを小さくして、フィン材１０１の下流側への使用量を増加させる。
【０００９】
図１１はアーム１１３が水平状態（傾きなし）のときのテンションを示す模式図、図１２はアーム１１３が角度θだけ下方に傾いたときのテンションを示す模式図である。図１１、図１２において、バランスウエイト１１５Ａにはエアシリンダ１１６の質量が含まれるもの（ユニット）として考える。また、滑車１１４、バランスウエイト１１５Ａ、固定バランスウエイト１１７の質量をそれぞれＭ1 、Ｍ2  、Ｍ3 とし、枢軸１１２（以下、適宜に点Ｏ）から各部重心への距離をＬ、ａ、ｂとする。
【００１０】
図１１に示すように、アーム１１３が水平状態のときには、点Ｏ周りのモーメントの釣り合いにより、
Ｍ3gb＋２ＴＬ−Ｍ1gＬ−Ｍ2ga＝０
となるため、フィン材１０１に付与されるテンション値Ｔは、
Ｔ＝(ｇ／２Ｌ)×（Ｍ1Ｌ＋Ｍ2a−Ｍ3b）
となる。
【００１１】
一方、（材料の使用量）＜（材料の供給量）の状態になり、アーム１１３がθだけ下方に傾いたとすると、図１２に示すように、フィン材１０１にはｚ軸に対してα、βの角度をもってテンションが付与されることになる。このとき、点Ｏ周りのモーメントの釣り合いにより、
Ｍ3gcosθ・b＋Ｔ（cosα＋cosβ)cosθ・Ｌ−Ｍ1gcosθ・Ｌ−Ｍ2gcosθ・a＝０
となるため、フィン材１０１に付与されるテンション値Ｔは、
Ｔ＝(ｇ／Ｌ(cosα＋cosβ))×（Ｍ1Ｌ＋Ｍ2a−Ｍ3b）
となる。
【００１２】
すなわち、従来例のフィードバックテンション装置では、アーム１１３が傾くと滑車１１４の位置が垂直方向だけでなく、水平方向にも移動してしまうため、滑車１１４に巻き付けられたフィン材１０１はｚ軸に対して角度α、βで引っ張られることになり、この結果、フィン材１０１に付与されるテンション値が変動してしまうことになる。
【００１３】
このように、フィン材１０１にかかるテンション値がアーム１１３の傾きに応じた分だけ変動してしまうと、フィードバック制御を行っているにもかかわらず材料の使用量が目標値通りにならないため、後段のコルゲートカッターで加工されるフィン形状（フィン高さ、ルーバー角度など）が変化してしまうことになる。
【００１４】
現状の装置でこれを回避するには、アーム１１３をできるだけ上下させないように制御すればよいが、その場合は材料の使用量と材料の供給量とが常に同じになるようにフリーダンプロール１２１を高精度に制御しなければならず、設備費の増大を招くことになる。また、アーム１１３が上下しても材料の使用量を一定にするためには、バランスウエイト１１５を高頻度・高速に制御しなければならず、これも設備費の増大を招くことになる。
【００１５】
本発明の目的は、上記課題を解決して、アームの傾きが変化してもフィン材に付与されるテンション値が変動することのないフィードバックテンション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、連続する薄板状の材料にテンションを付与するテンション付与手段と、材料の使用量を計測する計測手段と、前記計測手段での計測結果に基づいて単位時間当たりの材料の使用量が目標値となるように前記テンション付与手段が材料に付与するテンションを制御する制御手段とを備え、前記材料に対して搬送方向と反対側にテンションを付与しながら当該材料を加工手段に供給するフィードバックテンション装置であって、前記テンション付与手段は、本装置の設置面上に固定配置された基台と、本体長手方向の略中央を支点として前記基台に上下方向回動自在に支持され、且つ本体上に第１、第２及び第３移動手段が移動自在に配設されたアームと、前記第１移動手段に対して回動自在に連結され、当該第１移動手段とともに前記アームの一方の端部に設けられた滑車と、前記第２移動手段と連結され、当該第２移動手段とともに前記アームの一方の端部と前記支点との間に設けられたバランスウエイトと、前記第３移動手段と連結され、当該第３移動手段とともに前記アームの他方の端部に設けられた固定バランスウエイトと、前記第１移動手段に対して回動自在に連結され、当該第１移動手段と連結した前記滑車の水平方向の位置を保ちながら当該滑車を垂直方向に移動させる第１ガイドと、前記第２移動手段に対して回動自在に連結され、当該第２移動手段と連結した前記バランスウエイトを水平方向及び垂直方向に移動させる第２ガイドと、前記第３移動手段に対して回動自在に連結され、当該第３移動手段と連結した前記固定バランスウエイトの水平方向の位置を保ちながら当該固定バランスウエイトを垂直方向に移動させる第３ガイドと、前記制御手段の制御により前記第２ガイドを前記アームの本体長手方向に沿って移動させ、前記第２移動手段に連結した前記バランスウエイトの重心移動により材料に付加するテンションを調整する第２ガイド駆動手段とを備え、前記制御手段は、前記計測手段での計測結果に基づいて単位時間当たりの材料の使用量があらかじめ設定された設定値となるように前記第２ガイド駆動手段をフィードバック制御することを特徴とする。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記第２ガイド駆動手段が本装置の設置面上に固定配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、材料にテンションを付与する滑車はアームが傾いても水平方向には移動することがなく、垂直方向にのみ移動するため、材料には常に垂直方向から一定のテンションが付与されることになる。したがって、アームの傾きが変化しても材料に付与されるテンション値は変動しないので、材料の移動量を正確に制御することができる。
【００１９】
このように、材料の使用量を常に目標値通りに制御することが可能となるので、後段の加工手段で加工されるフィン形状（フィン高さ、ルーバー角度など）の変化を防止することができる。しかも、フリーダンプロールとバランスウエイトの制御は通常のフィードバック制御と同程度の精度で済むため、設備費の増大を回避することができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、第２ガイドをアームの本体長手方向に沿って移動させる第２ガイド駆動手段がアーム上に設置されていないため、アームの距離Ｌを長くとる必要がなく、アームに剛性をもたせる必要もないことから、装置全体を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係わるフィードバックテンション装置の実施例を添付の図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、実施例１に係わるフィードバックテンション装置の構成図である。図１に示すフィードバックテンション装置２００は、連続した薄板状のフィン材（材料）１０１をコルゲートフィン加工装置１２０に供給するための装置であって、テンション付与装置２１０、エンコーダ２０１、及び制御装置２０２を備えて構成されている。
【００２３】
図１において、コルゲートフィン加工装置１２０の構成は図１０と同じであるため、図１０と同一部分には同一符号（１２１〜１２５）を付して詳細な説明を省略する。
【００２４】
本実施例のテンション付与装置（テンション付与手段）２１０は、基台２１１と、この基台２１１に枢軸２１２を支点として回動自在に取り付けられたアーム２１３とを主要部としている。このうち、アーム２１３の一方の端部には滑車２１４が設けられるとともに、この滑車２１４と枢軸２１２との間にはテンション調整用のバランスウエイト２１５が設けられ、さらにアーム２１３の他方の端部にはアーム２１３の左右のバランスをとるための固定バランスウエイト２１６がそれぞれ設けられている。
【００２５】
また、アーム２１３上には、図示していない第１スライド２３０、第２スライド２４０、及び第３スライド２５０がアーム本体上に移動自在に配設されている。そして、滑車２１４、バランスウエイト２１５、及び固定バランスウエイト２１６は、この第１スライド２３０、第２スライド２４０、及び第３スライド２５０にそれぞれ回動自在に連結されている。
【００２６】
基台２１１は、装置の設置面上に固定配置されており、アーム２１３は本体長手方向の略中央において枢軸２１２を支点として基台２１１の上端部に回動自在に取り付けられている。
【００２７】
また、基台２１１と同じ設置面上には、滑車２１４の水平方向の位置を保ちながら垂直方向に移動させる第１ガイド２１７、バランスウエイト２１５を水平方向及び垂直方向に移動させる第２ガイド２１８、及び固定バランスウエイト２１６の水平方向の位置を保ちながら垂直方向に移動させる第３ガイド２１９がそれぞれ設けられている。このうち、第２ガイド２１８は、エアシリンダ（第２ガイド駆動手段）２２０のシャフト先端と結合され、エアシリンダ２２０の伸縮に追従して、アーム長手方向（図中の左右方向）に沿って移動して係止するように構成されている。ただし、第１ガイド２１７及び第３ガイド２１９は設置面に対して固定配置されている。
【００２８】
また、コルゲートフィン加工装置１２０の測長ロール１２３にはエンコーダ（計測手段）２０１が接続されている。制御装置（制御手段）２０２は、測長ロール１２３での計測結果を取り込み、この計測結果から単位時間当たりのフィン材１０１の移動量を計算し、このフィン材１０１の使用量があらかじめ設定された使用量の目標値と一致するようにエアシリンダ２２０を伸縮させている。このフィードバック制御の結果、後述するように、バランスウエイト２１５がアーム２１３上で左右方向に移動して、アーム２１３の滑車２１４を介してフィン材１０１に所定のテンションを付与している。
【００２９】
次に、滑車２１４、バランスウエイト２１５、及び固定バランスウエイト２１６の構成について説明する。
【００３０】
まず、滑車２１４とその周辺部分の構成について説明する。図２は、滑車２１４とその周辺部分の構成図であり、（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、第１スライド２３０は断面略コ字形に形成された滑車用の移動手段であり、滑車２１４、アーム２１３、及び第１ガイド２１７とそれぞれ係合している。第１スライド２３０の内部にはスライドガイド２３１が設けられ、アーム２１３の上部に設けられたレール２１３ａと嵌合して、第１スライド２３０がアーム２１３上を移動自在となるように構成されている。ここで、スライドガイド２３１とレール２１３ａは互いに側縁部分で噛み合い、ｙ軸方向及びｚ軸方向に外れないように嵌合している。
【００３２】
第１スライド２３０の一方の側にはベアリング２３２を介して滑車２１４が設けられ、第１スライド２３０に対して回動自在となるように連結されている。また、第１スライド２３０の他方の側にはベアリング２３３を介して一対のガイドプーリー２３４が設けられ、第１スライド２３０に対して回動自在となるように連結されている。この一対のガイドプーリー２３４は、ベアリング２３３と連結されたガイドプーリー支え部２３５に取り付けられ、図２（ｂ）に示すように、第１ガイド２１７の両側面に形成されたテーパー部２１７ａとそれぞれ係合して、第１ガイド２１７に沿ってｚ軸方向（垂直方向）に移動自在となるように構成されている。
【００３３】
上記構成において、材料の使用量と材料の供給量とが同等ではなくなり、アーム２１３が枢軸２１２を中心として上方向又は下方向に回動すると、滑車２１４は第１スライド２３０とともにアーム２１３上をｘ軸方向（右又は左方向）に移動する。このとき、第１スライド２３０は第１ガイド２１７によって左右方向への移動が制限されるため、滑車２１４は水平方向の位置を保ちながらアーム２１３上を移動し、見かけ上はｚ軸方向にのみ移動することになる。
【００３４】
次に、第２スライド２４０とその周辺部分の構成について説明する。図３は、バランスウエイト２１５とその周辺部分の構成図であり、（ａ）は図１のＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。
【００３５】
図３（ａ）に示すように、第２スライド２４０は断面略コ字形に形成されたバランスウエイト用の移動手段であり、バランスウエイト２１５、アーム２１３、及び第２ガイド２１８とそれぞれ係合している。第２スライド２４０の内部にはスライドガイド２４１が設けられ、アーム２１３の上部に設けられたレール２１３ａと嵌合して、第２スライド２４０がアーム２１３上を移動自在となるように構成されている。ここで、スライドガイド２４１とレール２１３ａは互いに側縁部分で噛み合いｙ軸方向及びｚ軸方向に外れないように嵌合している。
【００３６】
第２スライド２４０の一方の側にはバランスウエイト２１５が連結されている。また、第２スライド２４０の他方の側にはベアリング２４２を介して一対のガイドプーリー２４３が設けられ、第２スライド２４０に対して回動自在となるように連結されている。この一対のガイドプーリー２４３は、ベアリング２４２と連結されたガイドプーリー支え部２４４に取り付けられ、図３（ｂ）に示すように、第２ガイド２１８の両側面に形成されたテーパー部２１８ａとそれぞれ係合して、第２ガイド２１８に沿ってｚ軸方向に移動自在となるように構成されている。
【００３７】
上記構成において、材料の使用量と材料の供給量とが同等でなくなったことにより、アーム２１３は枢軸２１２を中心として上方向又は下方向に回動するため、バランスウエイト２１５は第２スライド２４０とともにアーム２１３上をｘ軸方向（右又は左方向）に水平移動するとともに、ｚ軸方向に垂直移動することになる。
【００３８】
次に、固定バランスウエイト２１６とその周辺部分の構成について説明する。図４は、固定バランスウエイト２１６とその周辺部分の構成図であり、（ａ）は図１のＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。
【００３９】
図４（ａ）に示すように、第３スライド２５０は断面略コ字形に形成された滑車用の移動手段であり、固定バランスウエイト２１６、アーム２１３、及び第３ガイド２１９とそれぞれ係合している。第３スライド２５０の内部にはスライドガイド２５１が設けられ、アーム２１３の上部に設けられたレール２１３ａと嵌合して、第３スライド２５０がアーム２１３上を移動自在となるように構成されている。ここで、スライドガイド２５１とレール２１３ａは互いに側縁部分で噛み合い、ｙ軸方向及びｚ軸方向に外れないように嵌合している。
【００４０】
第３スライド２５０の一方の側には固定バランスウエイト２１６が連結されている。また、第３スライド２５０の他方の側にはベアリング２５２を介して一対のガイドプーリー２５３が設けられ、第３スライド２５０に対して回動自在となるように連結されている。この一対のガイドプーリー２５３は、ベアリング２５２と連結されたガイドプーリー支え部２５４に取り付けられ、図４（ｂ）に示すように、第３ガイド２１９の両側面に形成されたテーパー部２１９ａとそれぞれ係合して、第３ガイド２１９に沿ってｚ軸方向に移動自在となるように構成されている。
【００４１】
上記構成において、材料の使用量と材料の供給量とが同等でなくなったことにより、アーム２１３が枢軸２１２を中心として上方向又は下方向に回動すると、固定バランスウエイト２１６は第３スライド２５０とともにアーム２１３上をｘ軸方向（右又は左方向）に移動する。このとき、第３スライド２５０は第３ガイド２１９によってｙ軸方向への移動が制限されるため、固定バランスウエイト２１６は水平方向の位置を保ちながらアーム２１３上を移動し、見かけ上はｚ軸方向（垂直方向）にのみ移動することになる。
【００４２】
次に、上記のように構成されたテンション付与装置２１０の動作について説明する。
【００４３】
図１において、フリーダンプロール１２１から下流側に搬送されたフィン材１０１は、固定滑車１２２を介してテンション付与装置２１０の滑車２１４でテンションが付与されて測長ロール１２３に導かれる。そして、フィン材１０１は測長ロール１２３を経てスリット加工装置１２４、コルゲートカッター１２５で所定の加工が施され、波形のコルゲートフィン１０１ａとして形成される。
【００４４】
この間、測長ロール１２３からはフィン材１０１の使用量に対応した計測結果がエンコーダ２０１に送信され、この計測結果は制御装置２０２に送信される。制御装置２０２では、計測結果から単位時間当たりのフィン材１０１の使用量を計算し、フィン材１０１の使用量があらかじめ設定された目標値と一致するようにエアシリンダ２２０のシャフトを伸縮させる。このフィードバック制御により、エアシリンダ２２０のシャフトと連結された第２ガイド２１８はアーム２１３の本体長手方向に沿って所定量移動し、これと連動してバランスウエイト２１５の重心位置がアーム２１３上で左右方向に移動して滑車２１４にかかる荷重が増減するため、アーム２１３の一方の端部に設けられた滑車２１４を介してフィン材１０１に所定のテンションが付与されることになる。
【００４５】
例えば、フィン材１０１の使用量が目標値に満たない場合、制御装置２０２は、エアシリンダ２２０のシャフトを縮めて第２ガイド２１８を所定量だけ右側に移動させる。このフィードバック制御により、バランスウエイト２１５はアーム２１３上を右側に移動するために滑車２１４への荷重が減少し、フィン材１０１へのテンションが小さくなって、フィン材１０１の下流側への使用量が増加することになる。また、フィン材１０１の使用量が目標値を超える場合、制御装置２０２は、エアシリンダ２２０のシャフトを伸ばして第２ガイド２１８を所定量だけ左側に移動させる。このフィードバック制御により、バランスウエイト２１５はアーム２１３上を左側に移動するために滑車２１４への荷重が増加して、フィン材１０１へのテンションが大きくなって、フィン材１０１の下流側への使用量が減少することになる。
【００４６】
上述したように、材料の使用量と材料の供給量とが同等でなくなって、アーム２１３が上又は下方向に回動したときに、滑車２１４と連結された第１スライド２３０は第１ガイド２１７によってｘ軸及びｙ軸方向への移動が制限されるため、滑車２１４は水平方向の位置を保ちながらアーム２１３上を移動し、見かけ上はｚ軸方向（垂直方向）にのみ移動することになる。同様に、固定バランスウエイト２１６と連結された第３スライド２５０は第３ガイド２１９によってｘ軸及びｙ軸方向への移動が制限されるため、固定バランスウエイト２１６は水平方向の位置を保ちながらアーム２１３上を移動し、見かけ上はｚ軸方向（垂直方向）にのみ移動することになる。
【００４７】
すなわち、本実施例のテンション付与装置２１０では、アーム２１３が上又は下方向に回動しても、このアーム２１３の端部に設けられた滑車２１４は水平方向には移動することがなく、垂直方向にのみ移動することになる。これによれば、滑車２１４に巻き付けられたフィン材１０１は、アーム２１３の傾きが変化しても常にｚ軸方向から引っ張られることになるため、フィン材１０１に付与されるテンション値の変動を抑えることができる。
【００４８】
また、前述した従来例（特開２００４−２２３５６５号公報）のフィードバックテンション装置では、エアシリンダを滑車と支点との間に設けているためにアームの距離Ｌが長くなり、また距離Ｌが長くなるに伴ってアームに剛性をもたせる必要があるため、結果的に装置全体が大きなものとなっていた。しかしながら、本実施例のテンション付与装置２１０では、エアシリンダ２２０がアーム２１３上に設置されていないため、アーム２１３の距離Ｌを長くとる必要がなく、アーム２１３に剛性をもたせる必要もないことから、装置全体を小型化することができる。
【００４９】
ここで、本実施例のテンション付与装置２１０におけるアームの傾きとテンションとの関係を図７に基づいて説明する。
【００５０】
図７は、アーム２１３がθだけ下方に傾いたときのテンションを示す模式図である。また、アーム２１３が水平状態（傾きなし）のときのテンションを示す模式図は図１０と同じであるため説明を省略する。ただし図７では、バランスウエイト２１５にエアシリンダ２２０の質量は含まれていない。また、滑車２１４、バランスウエイト２１５、固定バランスウエイト２１６の質量をそれぞれＭ1 、Ｍ2  、Ｍ3 とし、枢軸２１２（点Ｏ）から各部重心への距離をＬ、ａ、ｂとする。
【００５１】
図７に示すように、（材料の使用量）＜（材料の供給量）となり、アーム２１３がθだけ下方に傾いたとすると、点Ｏ周りのモーメントの釣り合いにより、
Ｍ3gcosθ（b／cosθ）＋２Ｔcosθ（Ｌ／cosθ）−Ｍ1gcosθ（Ｌ／cosθ）−Ｍ2gcosθ（ａ／cosθ）＝０
となるため、フィン材１０１に付与されるテンション値Ｔは、
Ｔ＝（ｇ／２Ｌ）×（Ｍ1Ｌ＋Ｍ2a−Ｍ3b）
となる。
【００５２】
この値は、図１１で説明したアームが水平状態のときのテンション値と同じとなる。
【００５３】
以上説明したように、本実施例のテンション付与装置２１０では、アーム２１３が上又は下方向に回動しても、滑車２１４は水平方向に移動することがなく、垂直方向にのみ移動するため、フィン材１０１には常にｚ軸方向から一定のテンションが付与されることになる。このように、本実施例ではアーム２１３の傾きが変化してもフィン材１０１に付与されるテンション値は変動しないので、フィン材１０１の移動量を正確に制御することができる。
【００５４】
これによれば、材料の使用量を常に目標値通りに制御することができるので、後段のコルゲートカッターで加工されるフィン形状（フィン高さ、ルーバー角度など）の変化を防止することができる。しかも、フリーダンプロール１２１とバランスウエイト２１５の制御は通常のフィードバック制御と同程度の精度で済むため、設備費の増大を回避することができる。
【００５５】
なお、図７で説明した作用効果が成り立つためには、図８（ａ）に示すように、一対の固定滑車１２２の内側間の距離をＨ、滑車２１４の半径をＲとしたときに、Ｒ＝Ｈ／２の条件を満たしている必要がある。この条件を満たしている場合には、図８（ｂ）に示すように、アームが下方に回動してもフィン材１０１はｚ軸に対して角度をもつことがないので、テンション値の変動を生じることがない。しかしながら、上記の条件を満たしていない場合（Ｒ≠Ｈ／２）は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、フィン材１０１とｚ軸とのなす角度α１が、アームが下方に回動することにより角度α２（α１＞α２）に変化してしまうため、テンション値も変動を生じることになる。同様に、アームが上方に回動した場合には角度α２（α１＜α２）に変化する。また、図９では、Ｒ＜Ｈ／２とした例について示したが、Ｒ＞Ｈ／２とした場合もアームの回動によりフィン材１０１とｚ軸とのなす角度が変化することは言うまでもない。
【００５６】
上述したように、バランスウエイト２１５の左右方向の移動と、アーム２１３の上下の動きとは互いに独立な動きであるが、参考のため、図５に材料の供給量よりも材料の使用量が大きくなったために滑車２１４が上方向に移動した状態で、且つバランスウエイト２１５を図の左側に移動させてテンションを増加させた場合を示す。また、図６に材料の使用量よりも材料の供給量が大きくなったために滑車２１４が下方向に移動した状態で、且つバランスウエイト２１５を図の右側に移動させてテンションを減らした場合を示す。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施例１に係わるフィードバックテンション装置の構成図。
【図２】滑車とその周辺部分の構成図。（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図。（ｂ）は（ａ）の右側面図。
【図３】バランスウエイトとその周辺部分の構成図。（ａ）は図１のＢ−Ｂ線断面図。（ｂ）は（ａ）の右側面図。
【図４】固定バランスウエイトとその周辺部分の構成図。（ａ）は図１のＣ−Ｃ線断面図。（ｂ）は（ａ）の右側面図。
【図５】バランスウエイトを左側に移動したときのフィードバックテンション装置を示す構成図。
【図６】バランスウエイトを右側に移動したときのフィードバックテンション装置を示す構成図。
【図７】実施例１においてアームが角度θだけ下方に傾いたときのテンションを示す模式図。
【図８】（ａ）、（ｂ）は固定滑車と滑車との関係においてＲ＝Ｈ／２の条件を満たしているときの模式図。
【図９】（ａ）、（ｂ）は固定滑車と滑車との関係においてＲ≠Ｈ／２のときの模式図。
【図１０】従来例のフィードバックテンション装置の構成図。
【図１１】従来例においてアームが水平状態（傾きなし）のときのテンションを示す模式図。
【図１２】従来例においてアームが角度θだけ下方に傾いたときのテンションを示す模式図。
【符号の説明】
【００５８】
１０１…フィン材
１２０…コルゲートフィン加工装置
１２１…フリーダンプロール
１２２…固定滑車
１２３…測長ロール
１２４…スリット加工装置
１２５…コルゲートカッター
２００…フィードバックテンション装置
２０１…エンコーダ
２０２…制御装置
２１０…テンション付与装置
２１１…基台
２１２…枢軸（点Ｏ）
２１３…アーム
２１３ａ…レール
２１４…滑車
２１５…バランスウエイト
２１６…固定バランスウエイト
２１７…第１ガイド
２１８…第２ガイド
２１９…第３ガイド
２２０…エアシリンダ
２３０…第１スライド
２３１、２４１、２５１…スライドガイド
２３２、２３３、２４２、２５２…ベアリング
２３４、２４３、２５３…ガイドプーリー
２３５、２４４、２５４…プーリー支え部
２４０…第２スライド
２５０…第３スライド
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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