(57)【要約】【課題】トルク自動調整装置を提供する。【解決手段】前記トルク自動調整装置は、動力入力設備と連結し、その作用力は動力入力設備から生じる第１の張力である駆動モジュールと、巻取材料と連結し、その作用力は巻取材料に与える第２の張力である受動モジュールと、前記駆動モジュールと受動モジュールとに連結し、前記第２の張力と前記第１の張力とが一致することを維持するように、前記第２の張力により前記駆動モジュールと受動モジュールとの距離を調整する調整モジュールと、を備える。本発明は巻取材料に与えられる張力の安定を実現でき、材料供給或いは回収の精密度を保証する。【選択図】図２
2012141063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク自動調整装置であって、
動力入力設備と連結する駆動モジュールと、
巻取材料と連結する受動モジュールと、
前記駆動モジュールと受動モジュールとに連結する調整モジュールと、
を備え、
前記動力入力設備が前記駆動モジュールに作用する作用力が第１の張力であり、前記受動モジュールの作用力は前記巻取材料に加える第２の張力であり、
前記第２の張力と前記第１の張力とが一致することを維持するように、前記調整モジュールは前記第２の張力に基づいて自動的に前記駆動モジュールと受動モジュールとの距離を調整し、
前記駆動モジュールは、移動可能の第１の駆動ネジと、位置が固定された第２の駆動ネジ及び第３の駆動部材と、を備え、前記第１の駆動ネジと第２の駆動ネジとは相互に噛合い、前記第２の駆動ネジと第３の駆動部材とは相互に連結し、且つ両者の回転速度は一致し、前記第１の駆動ネジの先端に動力入力設備が連結され、
前記受動モジュールは位置が固定された受動部材を備え、その後端に巻取材料が連結され、
前記調整モジュールは電磁トルク装置を備え、該電磁トルク装置の一端が前記第１の駆動ネジの後端に連結し、他端が前記受動部材の先端に連結し、
前記第３の駆動部材と受動部材は、それぞれ相互に噛合う第３の駆動ネジと受動ネジや、相互に噛合う第３の駆動歯車と受動歯車や、ベルトを介して連結された第３の駆動回転輪と受動回転輪、又は、チェーンを介して連結された前記第３の駆動歯車と受動歯車であることを特徴とするトルク自動調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻取式で材料の供給及び廃棄物の回収を行う装置、特にトルク自動調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生産プロセスにおいて、巻取式で一部の原材料／補助材料を供給し、廃棄物を回収する。このような材料供給及び回収プロセスにおいて、駆動モータのトルクＭ（Ｍ＝Ｒ×Ｆ）は一定になるように安定性が維持され、巻取材料の半径Ｒが材料の供給に従って変化するため、材料の張力Ｆはそれに応じて変化し、材料供給の精密度を影響する。
【０００３】
図１は従来技術の巻取材料の供給或いは回収の張力の変化概略図である。作動当初の巻取式材料盤の半径Ｒ１は最大であり、この時張力Ｆ１は最小である。暫く使用した後、材料盤の半径Ｒ２は縮小し、トルクＭが安定して一定とする場合、張力Ｆ２は増大する。
【０００４】
従来の対応策としては、巻いた材料の側に夫々の半径に対応する３つの半径検出センサーを設置することである。例えば、第１のセンサーは半径Ｒ１に対応し、第２のセンサーは半径Ｒ２に対応し、第３のセンサーは半径Ｒ３に対応する。３つのセンサーが同時に触発される場合、モータの出力トルクＭ１がＭ１＝Ｒ１×Ｆである。第２のセンサーと第３のセンサーが触発される場合、モータの出力トルクＭ２がＭ２＝Ｒ２×Ｆである。第３のセンサーしか触発されない場合、モータの出力トルクＭ３がＭ２＝Ｒ３×Ｆである。このように、材料の半径が変化した後（夫々Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）、トルクもそれに従って変化し（夫々Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）、それによってＦの安定が維持される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この技術案の欠陥は、トルクの変化は跳躍性の変化であることである。即ちトルクＭ１と、トルクＭ２と、トルクＭ３との間の差異は大きく、緩和した漸進的変化が実現できない。また、巻いた材料の半径はＲ１とＲ２との間、又はＲ２とＲ３との間である場合、張力Ｆも半径の変化に従って変化し続け、それにより材料の供給或いは回収の精密度が欠如している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はトルク自動調整装置を提供し、従来技術において巻取材料を供給或いは回収する時に装置の張力が不安定という問題を解決し、材料の供給或いは回収装置のトルクに対する自動的な調整を実現し、その張力を安定させ、材料の供給或いは回収の精密度を保証する。
【０００７】
本発明の幾つかの実施例により以下の技術案を提供した。即ち、
トルク自動調整装置であって、
動力入力設備と連結し、動力入力設備から生じる第１の張力である作用力を有する駆動モジュールと、
巻取材料と連結し、巻取材料に与える第２の張力である作用力を有する受動モジュールと、
前記駆動モジュールと受動モジュールとに連結し、前記第２の張力と前記第１の張力とが一致することを維持するように、前記第２の張力に基づいて前記駆動モジュールと受動モジュールとの距離を調整する調整モジュールと、を備える。
【０００８】
本発明は幾つかの実施例により、巻取材料の供給或いは回収装置のトルクを自動的に調整し、巻取材料の供給或いは回収装置の張力が終始一致することを保証し、それにより材料供給或いは回収の精密度を保証する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来技術において巻取材料の供給或いは回収の張力変化の概略図
【図２】本発明にかかるトルク自動調整装置構造の概略図
【図３】本発明にかかるトルク自動調整装置の実施例１の構造概略図
【図４】本発明にかかるトルク自動調整装置の実施例２の構造概略図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
添付図と具体的な実施例により本発明の技術案を更に詳細に説明する。
【００１１】
図２は本発明にかかるトルク自動調整装置構造の概略図である。図２に示すように、該トルク自動調整装置は、外部動力を導入し、第１の張力である作用力を有する駆動モジュール１と、巻取材料と連結し、巻取材料に作用される第２の張力を反映する受動モジュールと、駆動モジュール１とも受動モジュールとも連結し、第１の張力と第２の張力を受け、更に第１の張力と終始一致させるように、第２の張力を自動的に調整する調整モジュールと、を備える。
【００１２】
本実施例により、巻取材料の供給或いは回収装置のトルクを自動的に調整でき、該巻取材料の供給或いは回収装置に作用する張力の安定を維持し、それにより材料の供給或いは回収の精密度を保証する。
【００１３】
図３は発明にかかるトルク自動調整装置の実施例１の構造概略図である。図３に示すように、該トルク自動調整装置は、第１の駆動ネジ１１と、第２の駆動ネジ１２と第３の駆動ネジ１３とからなる駆動モジュールと、受動モジュールとする受動ネジ２と、及び調整モジュールとする電磁トルク装置３と、を備える。第１の駆動ネジ１１と、第２の駆動ネジ１２と、第３の駆動ネジ１３とは軸受により軸に固定され、受動ネジ２は軸において所定の範囲内で移動できる。第１の駆動ネジ１１の左側はモータに連結し、材料の供給或いは回収装置の起動に用いられ、起動後、第１の駆動ネジ１１の回転速度をｎ１とし、第１の駆動ネジ１１は噛合いによって第２の駆動ネジ１２を回転させ、第１の駆動ネジ１１と第２の駆動ネジ１２とはみな軸受により固定され、両者の位置は固定するため、第１の駆動ネジ１１が第２の駆動ネジ１２を回転させた後、第２の駆動ネジ１２の回転速度は第１の駆動ネジ１１の回転速度と一致し、同様にｎ１である。第３の駆動ネジ１３と第２の駆動ネジ１２との位置も相対的に固定するため（第２の駆動ネジ１２と第３の駆動ネジ１３が所在する軸を固定する、又は第２の駆動ネジ１２と第３の駆動ネジ１３を同じ軸に設置することができる）、第３の駆動ネジ１３の回転速度は第２の駆動ネジ１２の回転速度と一致し、同様にｎ１である。第３の駆動ネジ１３と噛合った受動ネジ２の右側は巻取材料に連結し、受動ネジ２は軸に固定されず、所定の距離内前後移動でき、受動ネジ２の回転速度をｎ２とし。受動ネジ２の回転速度ｎ２＞第３の駆動ネジ１３の回転速度ｎ１の場合、受動ネジ２は右側に移動し（材料への方向）、受動ネジ２の回転速度ｎ２＜第３の駆動ネジ１３の回転速度ｎ１の場合、受動ネジ２は左側に移動し（材料から離れる方向）、受動ネジ２の回転速度ｎ２＝第３の駆動ネジ１３の回転速度ｎ１の場合、両者の速度が一致した後、第３の駆動ネジ１３と受動ネジ２との相対的な位置は固定的となる。前記条件は、相互に噛合った第３の駆動ネジ１３と受動ネジ２とのねじ山の間隔、及び方向を一致に設計することによって満足できる。
【００１４】
電磁トルク３装置は電磁力によってトルクを転送し、即ち電磁トルク装置の一端が電磁Ｎ極であり、他端がＳ極であり、両極は間隔Ｌをもって対向する。「異なる極は互いに引き合う」という原理により、Ｎ極が回転する時、Ｓ極もそれに従って回転する。Ｎ極とＳ極との間の転送トルクＭと、両者の間隔Ｌとは反比例で、間隔Ｌが大きければ大きいほど、転送されるトルクＭが小さくなる。逆もまた同様。
【００１５】
巻取材料のトルク自動調整装置の作動原理は以下の通りである。
【００１６】
第１の駆動ネジ１１の左側はモータに連結し、モータの動力を受け、自動調整装置を起動させる。モータは第１の駆動ネジ１１を回転速度ｎ１で回転させる。第２の駆動ネジ１２と第１の駆動ネジ１１とは噛合い、且つ第１の駆動ネジ１１と第２の駆動ネジ１２は固定されたため、第１の駆動ネジ１１は第２の駆動ネジ１２を回転させ、且つ第２の駆動ネジ１２の回転速度は第１の駆動ネジ１１と一致し、同様にｎ１である。
【００１７】
第１の駆動ネジ１１の右側は電磁トルク装置に連結し、電磁トルク装置は第１の駆動ネジ１１と連結する左側のトルクＭ（左端の作用力は第１の張力Ｆ）を電磁トルク装置の右端に転送する。この時の電磁トルク装置の左端と右端との距離をＬとし、右端が受けた左端からのトルクをＭ１（右端の作用力は第２の張力Ｆ１）とし、右端のトルクＭ１は受動ネジ２を回転させ、受動ネジ２の回転速度をｎ２にする。
【００１８】
受動ネジ２の回転速度ｎ２＜第３の駆動ネジ１３の回転速度ｎ１（受動ネジ２に与えられた第２の張力Ｆ１＜第１の駆動ネジ１１に与えられた第１の張力Ｆ）の場合、受動ネジ２は左側に移動し、電磁トルクの間隔Ｌは縮小し、それで左端から右端に転送されるトルクＭ１は増大し、即ち受動ネジ２に与えられた第２の張力Ｆ１は、受動ネジ２の回転速度ｎ２＝第３の駆動ネジ１３の回転速度ｎ３となるまで増大し、受動ネジ２の回転速度と駆動ネジ１３の回転速度とは一致になり、位置は相対的に固定される。この時、受動ネジ２に与えられた第２の張力Ｆ１＝第１の駆動ネジ１１に与えられた第１の張力Ｆ、トルクＭ１を自動的に調整し、受動ネジ２に与えられた第２の張力Ｆ１の安定を維持する（Ｆ１＝Ｆ）目的を達成する。材料の半径が次第に縮小する（Ｒ１からＲ２になる）時、第２の張力Ｆ１は次第に増大し、第２の張力Ｆ１は同時に受動ネジ２に与えられるため、第２の張力Ｆ１が増大すると、受動ネジ２の回転速度ｎ２もそれに従って増大する。受動ネジ２の回転速度ｎ２＞第３の駆動ネジ１３の回転速度ｎ１となる場合、受動ネジ２は右側に移動し、電磁トルクの両端の間隔Ｌは増大する。Ｌが増大するため、そのトルクＭ１が縮小し、受動ネジ２に与えられた第２の張力Ｆ１も、第２の張力Ｆ１＝第１の張力Ｆとなるまで次第に縮小する。
【００１９】
本実施例において、第１の駆動ネジ１１と、第２の駆動ネジ１２と、第３の駆動ネジ１３との回転速度は一致してｎ１であり、第１の張力Ｆの大きさを反映する。受動ネジ２の回転速度はｎ２であり、第２の張力Ｆ１の大きさを反映する。第１の張力Ｆと第２の張力Ｆ２とが不一致である場合、受動ネジ２は、回転速度ｎ１＝ｎ２となるまで左、或いは右へ移動し、受動ネジ２に与えられたトルクに対する自動的な調整、即ち第２の張力Ｆ１と第１の張力Ｆとが終始一致することを維持するように、受動ネジ２に与えられた第２の張力Ｆ１を自動的に調整することを実現する。
【００２０】
本実施例において、駆動モジュールは更に第１の駆動歯車と、第２の駆動歯車と、第３の駆動ネジと、からなってもよい。第１の駆動歯車と第２の駆動歯車との回転速度の一致を保証できれば、第１の駆動歯車と第２の駆動歯車とは相互に噛合ってもよく、チェーンを介して連結してもよい。本実施例において、駆動モジュールは更に第１の駆動回転輪と、第２の駆動回転輪と、第３の駆動ネジと、からなってもよい。第１の駆動回転輪と第２の駆動回転輪とをベルトを介して連結し、第１の駆動回転輪と第２の駆動回転輪との回転速度の一致を保証する。作用原理は前記分析と同じである。
【００２１】
図４は本発明にかかるトルク自動調整装置の実施例２の構造概略図である。図４に示すように、該トルクの自動調整装置と実施例１との相違点は以下の通りである。即ち、本実施例において駆動モジュールを構成する第１の駆動ネジ１１は移動可能なものであり、受動モジュールとする受動ネジ２は固定されたものであり、駆動モジュールを構成する第２の駆動ネジ１２と第３の駆動ネジ１３も固定されたものである。この時、受動ネジ２は第２の駆動ネジ１２と第３の駆動ネジ１３を回転させ、即ち第２の駆動ネジ１２と第３の駆動ネジ１３との回転速度は受動ネジ２の回転速度と一致である。受動ネジ２の回転速度ｎ２＞第１の駆動ネジ１１の回転速度ｎ１（第２の張力Ｆ１＞第１の張力Ｆ）の場合、駆動ネジ１１は左側に移動し、Ｌは増大する。それにより、第２の張力Ｆ１＝第１の張力Ｆとなるまで、電磁トルク装置が転送するトルクが小さくなり、即ちＭ１が低減する。受動ネジ２の回転速度ｎ２＜第１の駆動ネジ１１の回転速度ｎ１（第２の張力Ｆ１＜第１の張力Ｆ）の場合、駆動ネジ１１は右側に移動し、電磁トルク装置両端の間隔Ｌは縮小する。それにより、第２の張力Ｆ１＝第１の張力Ｆとなるまで、電磁トルク装置が転送するトルクが大きくなり、即ちＭ１が増大する。
【００２２】
本実施例において、受動ネジ２と、第２の駆動ネジ１２と、第３の駆動ネジ１３との回転速度は一致してｎ２であり、第２の張力Ｆ１の大きさを反映する。第１の駆動ネジ１１の回転速度はｎ１であり、第１の張力Ｆの大きさを反映する。第１の張力Ｆと第２の張力Ｆ２とが一致していない場合、第１の駆動ネジ１１は、回転速度ｎ１＝  ｎ２となるまで左或いは右へ移動し、受動ネジ２に与えられたトルクに対する自動的に調整する。即ち第２の張力Ｆ１と第１の張力Ｆとが終始一致することを維持するように、受動ネジ２に与えられた第２の張力Ｆ１を自動的に調整することを実現する。
【００２３】
本実施例において、駆動モジュールは更に第１の駆動ネジと、第２の駆動ネジと、第３の駆動歯車と、からなってもよい。受動歯車は受動モジュールとし、第３の駆動歯車と受動歯車との回転速度の一致を保証できれば、第３の駆動歯車と受動歯車とは相互に噛合ってもよく、チェーンを介して連結してもよい。本実施例において、駆動モジュールは更に第１の駆動ネジと、第２の駆動ネジと、第３の駆動回転輪と、からなってもよい。受動回転輪は受動モジュールとし、第３の駆動回転輪と受動回転輪とをベルトを介して連結し、第３の駆動回転輪と受動回転輪との回転速度の一致を保証する。作用原理は前記分析と同じである。
【００２４】
本発明にかかるトルク自動調整装置の実施例１と実施例２は、電磁トルク装置の両端に夫々固定されたネジと移動可能のネジとを連結することにより、材料に与えられる力の大きさと材料に連結するネジの回転速度とは正比例にし、電磁トルク装置の転送トルクと電磁トルク両端の間の間隔とは反比例にするという原理を利用し、材料に与えられるトルクを自動的に調整し、材料に与えられる力の安定を保証し、材料供給或いは回収の精密度を保証する。
【００２５】
上記実施例は本発明の技術案を説明するものであり、限定するものではない。最良な実施形態を参照して本発明を詳細に説明したが、当業者にとって、必要に応じて異なる材料や設備などをもって本発明を実現できる。即ち、その要旨を逸脱しない範囲内において種種の形態で実施しえるものである。
【符号の説明】
【００２６】
２  受動ネジ
３  電磁トルク装置
１１  第１の駆動ネジ
１２  第２の駆動ネジ
１３  第３の駆動ネジ
【図１】
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【図２】
2012141063.tif 000004
【図３】
2012141063.tif 000005
【図４】
2012141063.tif 000006