JPH0696423B2 - ループ量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はウェブのループ量の制御装置に関する。特にプ
リント基板、コネクタのリードフレーム等のウェブのル
ープ量を、無接触かつ無段階に制御する制御装置に関す
る。

〔従来の技術〕

一般にリードフレームのプレス工程において、プレス機
でスタンピング、あるいはスタンピングと一定長さへの
切断とが行われる。この際に材料の薄板は無張力の状態
でプレス機へ供給される必要があり、プレス機への材料
ウェブの供給には、送り出しリールから繰り出される材
料のウェブをたるませ、即ちループを形成させながらプ
レス機へ供給することが通常行われている。このループ
の大きさ（ループ量）は常に適当な範囲にあるように制
御されなければならない。

このために従来は、例えば第７図に示すように、送り出
しリール20に隣接して設けた上限タッチセンサ24および
下限タッチセンサ25により、材料３のループが上限位置
および下限位置に来たことをそれぞれ検出して、送り出
しリール20からの送り出しを調節する装置が用いられ
た。即ちループがなくなってウェブ２が上限タッチセン
サ24に接触すると、駆動モータの回転によりリール20が
回転してウェブ２が供給され、逆にループが過大になっ
て下限タッチセンサ25にループが接触すると、リール20
の回転が停止されるようになっていた。

また特開昭63−101254号公報に記載された装置では、上
限タッチセンサおよび下限タッチセンサの間に二つの非
接触センサを設け、それらの位置においてループを検出
して、送り出しの速度が変更される。

これらの装置は、特定位置でループを検出してウェブの
供給を断続するか、あるいは送り出し速度を変更するも
のであった。

また、実開昭61−205609号公報には、ループの底部に光
を投射し、反射光量から検出した距離に応じてループ量
を制御する光センサ式のループ量制御装置が示されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしウェブの供給を断続するループ量制御装置を用い
ると、プレス機等の高速化のためウェブの送りを高速化
しようとすると、ウェブの送りが急に変化するため、次
に述べるような問題が生じた。

（１）ウェブが脈動により変形することがある。

（２）製品の、特に周縁部に、微細な傷が発生すること
がある。

（３）層間紙がある場合、層間紙の切断が起きる。一方
上記の光センサ式のループ量制御装置によると、上下限
の検出は的確に行えるが、その間の範囲においてはルー
プ量の変化量に対して光反射量の変化が少ないため、検
出精度が低いという問題がある。

従って、本発明の目的は、高速度のウェブ供給において
もウェブの変形や切断を生じることなくループ量を高い
精度で制御できるループ量制御装置を実現することであ
る。

本発明の他の目的は、高速度のウェブ供給においてもウ
ェブにする傷を生じない、ループ量制御装置を実現する
ことである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では上記目的を達成するためにループ量制御装置
を、ウェブの走行を妨げないでループの端部におけるウ
ェブの少なくとも垂直方向の動きを規制するウェブ案内
手段と、非接触でループ量を連続量として検出しループ
量に対応する信号を発するループ量検出手段と、前記検
出手段からの信号に基づいてループ量を無段階に制御す
る手段から構成した。

そして、前記検出手段は、ループ量に応じて変化する距
離および角度を検出し、該距離および角度に応じた信号
を発するものである。

前記ウェブ案内手段は、ループの端部におけるウェブの
垂直方向と共に水平方向の動きをも規制するものである
ことが、好ましい。

前記検出手段がループの懸垂部からの反射光を検出する
光センサである場合には、さらに外乱光遮蔽板を設ける
ことが好ましい。

本発明の装置は下記の手段を具えることを特徴とする。

（１）ウェブ案内手段 少なくともウェブの縦方向の脈動を抑えるために、ウェ
ブの供給源と後述する非接触ループ量検出手段との間
に、ウェブの下または／および上に幅方向に沿って、水
平ローラを１つまたは２つ以上設ける。さらにウェブの
水平方向の移動または脈動を抑えるため、ウェブの側方
に垂直ローラを設けることが望ましい。水平ローラの一
部と垂直ローラは省略してもよい。

（２）非接触ループ量検出手段 ループが上限または下限位置に達したときだけでなく、
上限と下限の間にあるときにも、ループ量を連続量とし
て非接触で検出し、ループ量に対応する信号を発する。

連続量として検出すると言うのは、特定の位置でのみ検
出するのでないことを意味し、デジタル量として処理す
ることを排除するものではない。

非接触検出手段として可視光を利用するもの、赤外線を
利用するもの、磁気を利用するもの、超音波を利用する
もの等、いずれの手段を用いてもよい。

本発明においてループ量検出手段は、ループ量に応じて
変化する距離および角度を検出して、該距離および角度
に応じた信号を発するものである。

ループ量に応じてループの接線の角度が大きく変化する
のはループの端に近い部分、即ち懸垂部であるから、ル
ープの角度を検出する位置は、ループの懸垂部とするの
が有利である。従って、本発明において一つの検出手段
でループ量に応じて変化する距離と角度を検出するに
は、検出手段はループの中央（底部）の位置での検出に
よるものでなく、ループの端付近でその位置と角度を検
出する。

（３）検出手段からの信号に基づいてループ量を調整す
る手段 非接触ループ量検出手段から送り出される信号をウェブ
給送手段の速度を制御出来るような適当な信号に変換し
（たとえば電圧信号を周波数信号に）、この信号に応じ
て前工程からのウェブ給送速度または後工程のウェブ巻
き取り速度を調整する。これによりリードフレーム等の
ウェブのループ量が、ある範囲内に一定に制御される。
例えば送り出しリールからプレス機への薄板の供給の場
合は送り出しリールの回転速度を、レベラからプレス機
への薄板の供給の場合はレベラの排出速度を、プレス機
から巻き取りリールへ巻き取る場合は巻き取りリールの
回転速度を調整する。

ループ量調整手段は公知のものでよく、例えば光センサ
の電圧信号を周波数信号に変換するインバータを含む制
御回路と、周波数信号により回転速度が変化するモータ
の組み合わせから成る。なお、速度可能のウェブ給送手
段はウェブの加工装置の本体に含まれるので、以下の説
明ではこれを除いた部分を、ループ制御器と称する。

本発明の装置はさらに次の各手段を具えることが好まし
い。

（４）外乱光遮蔽板 非接触検出手段がウェブからの可視光の反射を利用する
光センサである場合、光センサの近傍に設けて、センサ
に入射する不要有害な外光を遮断する。

（５）上限光センサ ループの上限位置でループの接近を、反射光または透過
光で検出する。

（６）下限光センサ ループの下限位置でループの接近を、反射光または透過
光で検出する。

〔作用〕

リードフレームのプレス工程においてプレス機でスタン
ピングを行う際等に、例えば前工程のレベラからプレス
機に供給される薄板材料のウェブは、まずウェブ案内手
段の間を通過する。これにより、ウェブの上下の脈動、
左右の脈動および移動が抑えられる。

非接触センサにより、例えば同センサからウェブまでの
距離と、ループの端に近い位置での角度を検出する。こ
れらはループ量（ループの長さ）に対応している。非接
触センサから送り出される信号は、制御回路のインバー
タで適当な信号に変換され、この信号に応じて前工程の
ウェブ給送手段の給送速度が制御される。これによって
リードフレーム等のウェブのループが、ある範囲に一定
に制御される。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

第１図は、本発明のループ量制御装置の一実施例につき
ループ量制御器（ウェブ給送手段を除いた部分）を示す
斜視図である。第１図で１は制御器本体、２は薄板ウェ
ブ、3a,3bは水平ローラ、４は垂直ローラ、８はループ
量センサ、10は上限光センサ、12は下限光センサ、14は
上限異常検出タッチセンサである。

制御器本体１は、制御器本体取りつけバー16により制御
回路ケースの側面に固定されている。制御器本体１に
は、ローラ取りつけ板５により水平ローラ3a,3bおよび
垂直ローラ４が保持されている。２本の垂直ローラ4,4
の軸の下端は垂直ローラ間隔調整用レール６上を摺動さ
せ、垂直ローラ間隔調整用ネジ７で間隔が調整できるよ
うになっている。ローラ取りつけ板５の下方には、ウェ
ブからの反射光量を検出してループまでの距離とループ
の角度に応じた信号を発するループ量光センサ８が設け
られている。ループ量光センサ８は光源と反射光量検出
器から成り、光源からウェブに投射されウェブから反射
される光を、反射光量検出器に受ける。ローラ取りつけ
板５の下には、ループ量センサ８に直接入射する外光を
遮るための遮蔽板9,9がウェブを挟むように設けられて
いる。

制御回路ケース15の上部側面には、上限光センサ10と上
限異常検出タッチセンサ14が設けられている。制御回路
ケース15の下部側面には、下限光センサ12が設けられて
いる。上限光センサ10および下限光センサ12の近傍（図
で前方）には、光センサに直接入射する外光を遮るため
の遮蔽板11および13がそれぞれ設けられている。

第２図は本発明をコネクタ等のリードフレームのプレス
工程に応用した例を示す略図である。第２図で20は送り
出しリール、21はレベラ、22はプレス機、23は巻き取り
リール、26は第一ループ量制御器、27は第二ループ量制
御器、28は第三ループ量制御器である。ここでループ量
制御器とは、ループ量制御装置のうちウェブ供給速度の
調整手段を除いた部分を意味する。

以下に実施例のループ制御装置の動作を、第２図におけ
るレベラ21とプレス機22の間のループ制御に応用した例
について、第３図も加えながら説明する。

前工程のレベラ21からプレス機22に供給される薄板材料
のウェブ２は、まず、ウェブの幅方向に沿って設けられ
た水平ローラ3a,3bに下から支えられながら、２本の垂
直ローラ4,4の間を通過する。これらのローラにより、
ウェブ２の上下および左右の脈動が抑えられる。

ループ量光センサ８により、同センサからウェブ２まで
の距離L1,L2とループの懸垂部分の角度θ1,θ２に応じ
た信号が得られる。第３図から理解されるようにループ
量光センサ８からウェブ２までの距離L1,L2はループ量
に対応している（ループ量が大になると距離は近くな
り、小になるとセンサからの距離は遠くなる）。そして
光センサの光源からの光のウェブ面への入射角および光
センサへの反射角はループの懸垂部分の傾斜角θ1,θ２
に対応している。ループ量光センサ８から送り出される
電圧信号は、制御回路（図示しない）のインバータで周
波数信号に変換され、この周波数信号に応じて前工程
（例えばレベラ）のウェブ給送手段の駆動源、例えば、
モータの速度が制御される。これによってレベラとプレ
ス機の間に形成されるリードフレーム等のウェブのルー
プ量は、ある範囲に制御される。

ループ量光センサによる制御がループ量に追従できない
ため、あるいは何らかの異常により、ループが極端に短
くなり、ウェブ２がループ上限位置に接近したときに
は、ウェブのループが反射する光（または遮る光）を上
限光センサ10により検出し、上限接近に対応する信号を
制御回路に送り、ウェブの給送速度をループ上限接近に
対し予め設定した値まで増してループを発達させる。

ループ量光センサによる制御にかかわらずループ２がル
ープ下限位置に接近したときには、ループの底部により
反射される光または遮られる光を下限光センサ12により
検出し、下限接近に対応する信号を制御回路に送って、
ウェブ給送手段の速度をループ下限接近に対し予め設定
した値まで下げて、ループを縮小させる。

ループ量光センサ８と上限光センサ10の両者による制御
にもかかわらず、ループが上限位置に達したときには、
上限異常検出タッチセンサ14が働いて、ウェブ給送手段
の速度をループ上限に対し予め設定した値までさらに増
して、ループを発達させるか、あるいはウェブ全体の送
りを停止させてウェブの切断を防止する。

このようにして、リードフレーム等のウェブのループ量
はある範囲内に制御され、もし何らかの異常でループが
異常に縮小したときにも、ループは急速に回復され、ウ
ェブの切断等の事故が妨げる。

第４図は、第２図の第三ループ量制御器のループ量光セ
ンサからループまでの距離とセンサからの出力電圧との
関係を示す。

第５図は、第２図の第三ループ量制御器におけるループ
量光センサ前面のループの傾斜角とセンサからの出力電
圧との関係を示す。

第６図は、第２図の第三ループ量制御器のループ量光セ
ンサからの出力電圧の時間適変化と、対応する制御回路
のインバータからの出力電圧の変化を示す。

〔効果〕

本発明の装置ではループの懸垂部の付近にループ量の検
出手段を設け、ループまでの距離とループの懸垂部の傾
斜角に応じた信号を得ることができるようにしたので、
ループの変化範囲の全体にわたって比較的平均した信号
の連続的変化が得られる。

従来の装置、例えば実開昭61−205609号公報に記載され
た装置では、ループの底部の位置に設けた検出手段によ
り、ループの上限および下限位置は的確に検出できる
が、上限と下限との中間の位置に的確ではループ量によ
ってその反射光を検出する光センサの信号に大きな差を
生じないので、精度が低下する。これに対し、本発明の
装置を用いるとリードフレーム等各種ウェブのループ量
が無段階的にかつループの位置の広い範囲で精度よく制
御される。

ループ量が無段階制御されるため、従来の段階的なルー
プ制御装置においてウェブの送りを高速化すると起きる
ウェブの脈動による変形や、層間紙あるいはウェブ自身
の切断等の問題が解消された。それだけでなく、前工程
でのウェブの送りが連続的に行われるため、ウェブのも
つれなどが起きない。

また従来の方式のようなオンオフ制御では急激な駆動の
ためにしばしば生ずる駆動モータの焼損や、駆動機構の
破損も、起こらない。

高速度のウェブ供給においてウェブのループ量を高い精
度で制御できるだけでなく、ループ量を無接触で検出す
るため、製品の傷が発生することがない。

本発明のループ量無段階制御装置によって、材料のすり
傷、変形、切断を生ずることなく、薄板ウェブを加工す
るプレス機等を高速化することが可能になる。

本発明の装置はウェブが電気導体であるか不導体である
かを問わず適用できる。従って例示したリードフレーム
のプレス機に限らず、フレキシブルプリント基板等多く
の用途にも応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のループ量制御器を示す斜視図
である。第２図は本発明のループ量制御装置の応用例を
示す略図である。第３図は本発明の装置におけるループ
とループ量センサの位置関係を示す説明図である。第４
図はループ量光センサからループまでの距離とセンサか
らの出力電圧の関係を示すグラフ、第５図はループ量光
センサ前面のループの傾斜角とセンサからの出力電圧の
関係を示すグラフである。第６図は、ループ量光センサ
からの出力電圧の時間的変化と、対応する制御回路のイ
ンバータからの出力電圧の変化を示すグラフである。第
７図は従来のループ制御装置を示す略図である。 符号の説明 １……検出器基板 ２……薄板ウェブ 3a,3b……水平ローラ 4,4……垂直ローラ ５……ローラ取り付け板 ６……垂直ローラ幅調整用レール ７……垂直ローラ幅調整ネジ ８……ループ量光センサ 9,9……遮蔽板 10……上限光センサ 11……上限光センサ用遮蔽板 12……下限光センサ 13……下限光センサ用遮蔽板 14……上限異常タッチセンサ 15……制御回路ケース 16……制御器本体取りつけ板 20……送り出しリール 21……レベラ 22……プレス機 23……巻き取りリール 24……上限タッチセンサ 25……下限タッチセンサ 26……第一ループ量制御器 27……第二ループ量制御器 28……第三ループ量制御器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウェブのループ量を制御する装置であって
   ウェブの走行を妨げないでループの一端におけるウェブ
   の少なくとも垂直方向の動きを規制するウェブ案内手段
   と、非接触でウェブのループ量を連続量として検出し、
   ループ量に対応する信号を発するループ量検出手段と、
   前記検出手段からの信号に基づいてウェブのループ量を
   無段階に制御する手段とから成るループ量制御装置にお
   いて、前記ループ量制御手段が前記信号に基づきループ
   へのウェブの給送速度を制御する手段であり、且つ、前
   記検出手段が、前記検出手段からループの懸垂部までの
   距離および該懸垂部の傾斜角に応じた信号を発するよう
   に構成されて成ることを特徴とするループ量制御装置。
2. 【請求項２】前記検出手段が、ループの懸垂部からの反
   射光を検出する光センサである、請求項第１項のループ
   量制御装置。
3. 【請求項３】前記ウェブ案内手段が、ループの一端にお
   けるウェブの垂直方向の動きを規制するとともにウェブ
   の水平方向の動きをも規制する、請求項第１項のループ
   量制御装置。