JPH0747273B2 - 走間切断機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は走間切断機に関し、更に詳しくは機械系のガタ
をなくす改良を加えた走間切断機に関するものである。

〔従来の技術〕

連続的に搬送されるウェブを移送状態のまま切断するに
は、例えば特公昭61−59878号公報に記載されたよう
に、ウェブの移送速度と等速でシャーを移動させながら
切断を行うフライングシャーが用いられている。

第５図は上記フライングシャーを利用した走間切断機の
一例を概略的に示す。ウェブ30は図中の矢印Ａ方向に一
定速度で連続して移送される。ウェブ30の移送長は、ウ
ェブ30の移送に従動する測長ロール32の回転によって監
視され、移送長データは制御回路33に入力される。制御
回路33は、測長ロール32からの移送長データに対応して
モータ34の駆動を制御し、モータ34のトルク出力を調節
する。なお、モータ34にはモータ軸エンコーダ36が設け
られ、モータ34の駆動は制御回路33によりフィードバッ
ク制御されている。

モータ34の回転は減速機37で調速された後に出力軸42に
伝達され、シャー駆動機構41に伝達される。シャー駆動
機構41は、上下一対の切断刃からなるシャー31を矢印Ｂ
のようにウェブ30の移送方向に沿って移動させるととも
に、シャー31の移動速度がウェブ30の移送速度と等速に
なったときに上下の切断刃を噛み合わせ、これによりウ
ェブ30を切断する。

シャー駆動機構41は、前記公報にも示されているように
クランク機構等から構成され、モータ34の正転だけでシ
ャー31の移動及び切断刃の噛み合わせ駆動を行い、さら
にはシャー31を初期位置に復帰移動させる。なお、ウェ
ブ30の切断後には、モータ34のトルク出力は制御回路33
からの信号によって低減され、シャー31はゆっくりと初
期位置に戻って１回の切断工程が終了する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで上記のような走間切断機においては、モータ34
からの駆動力は、減速機37に代表される機械的な駆動力
伝達系を介してシャー駆動機構まで伝達される。ところ
が、機械的な駆動力伝達系中には、例えばギヤ相互間の
噛み合い部分に見られるような機械的なガタが存在す
る。こうしたガタは、駆動側のトルク出力が変動する場
合には、駆動側と被駆動側との間でバックラッシュを生
じさせる原因となる。そして、上述した走間切断機の場
合には、モータ34の駆動力がシャー駆動機構41に遅れて
伝達されるという問題を生じさせる。

第６図（ア）は減速機37の中で駆動力が伝達されるとき
の様子を概念的に示すもので、駆動側のギヤ43がモータ
34からの駆動力により回転すると、歯43aは図中右方に
移動する。そして、これに噛合する従動側のギヤ44aが
その駆動力を受けてギヤ44が従動回転される。ところが
前述したように、モータ34からのトルク出力は制御回路
33によって変動されるため、出力軸42に現れる駆動力も
変動することになる。そして、出力軸42からの駆動力が
減少されるときには、シャー駆動機構41等の減速機37以
降の被駆動系は、慣性によってそれまでの運動を継続
し、第６図（イ）に示したように、従動側のギヤ44がギ
ヤ43に対して進むようになり、歯44aが距離Ｘだけ移動
した後は歯43aの背後に当接し、これを押し回すように
なる。この運動は減速機37を介してモータ34に達し、第
３図（ア）に示したように、期間t₀の間にはモータ34に
負の回転トルクが発生することを意味している。

このような現象が生じると、次の切断工程を開始させる
ためにモータ34のトルク出力を上げて出力軸42を加速回
転させてゆくときには、ギヤ43の歯43aが距離Ｘだけ移
動する間は、シャー駆動機構41には駆動力が伝達されな
くなる。ところが、測長ローラ32は正常に移送長データ
を制御回路33に供給し、制御回路33はこれに基づいてモ
ータ34の駆動トルクの調節を行うため、減速機37でのバ
ックラッシュはウェブ30の切断長誤差の原因となる。

第４図（イ）は切断長誤差の実測データの一例を示し、
実線はウェブ30の移送速度を増加させてゆく過程で切断
を行った場合、破線は移送速度を減速してゆく過程で切
断を行った場合の切断長誤差を表している。実際の製造
ラインに導入する走間切断機には、ウェブの移送速度に
係わらず切断長誤差を0.25mm以内に抑えたい要求がある
ため、上述したようなこれまでの走間切断機では、この
要求を満足させることができないものであった。

〔発明の目的〕

本発明は上述した問題点を解決するためになされたもの
で、機械系のガタによる切断長精度の低下を防ぐことが
でき、安定性の点でも信頼できる走間切断機を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、移送中のウェブを
切断するフライングシャーと、このフライングシャーを
作動させるシャー作動機構と、駆動源からの駆動力を前
記シャー作動機構に機械的に伝達する伝達機構と、この
伝達機構を含む被駆動系に抵抗を与える抵抗手段とから
なり、前記抵抗に抗してシャー作動機構を駆動するよう
に構成してある。

〔作用〕

抵抗手段を設けたから、これにより与えられる抵抗力を
適正に設定することにより、慣性によって被駆動系が伝
達機構から離れて運動することを防止することができ
る。したがって、伝達機構に内在するガタによってバッ
クラッシュが発生することがなく、切断長精度を高める
ことが可能になる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

〔実施例〕

本発明の一実施例を概略的に示した第１図において、矢
印Ａ方向に一定速度で移送されるウェブ６の移送長デー
タは測長ローラ７から出力される。モータ軸エンコーダ
８はモータ９の軸部分に配設され、モータ軸の回転角デ
ータを出力する。制御回路10は測長ロール7,モータ軸エ
ンコーダ８及び後述する抵抗力設定器から出力された移
送長データ，回転角データ及び抵抗力データに基づいて
電気的な処理を行い、モータ９からのトルク出力を制御
する。これによりモータ軸の加減速回転が実現される。
こうして出力されたトルクは機械系全体の駆動力として
利用される。

通常の運転時には減速機11を経たトルクによって出力軸
19が回転する。出力軸19の回転はシャー駆動機構18に伝
達される。シャー駆動機構18は内蔵したクランク機構に
よりシャー17を作動させる。すなわちシャー駆動機構18
は、シャー17を矢印Ｂに示したように初期位置から切断
位置との間で往復運動させるとともに、切断位置におい
ては切断刃を噛み合わせ運動させる。そして、シャー駆
動機構18を連続的に作動させることによって、シャー17
は一定周期で往復運動及びウェブ切断運動を繰返し、ウ
ェブ６は一定長ずつに切断されてゆくようになる。

ブレーキ装置12は例えば摩擦ブレーキ等からなり、抵抗
力設定器13へのプリセット値に応じた一定の抵抗力をシ
ャー駆動機構18、すなわち被駆動系に供給する。また、
プレーキ装置12に発生する摩擦熱は放熱器15によって放
熱される。

抵抗力設定器13及びブレーキ装置12によって、シャー駆
動機構18には第３図（ア）におけるＲ相当の抵抗が加え
られる。制御回路10は、この抵抗Ｒに応じた分だけモー
タ９のトルク出力を増加するようにトルク制御する。し
たがって、シャー駆動機構18自体の駆動負荷が減少して
ゆく期間t₁においても、モータ９は常に正のトルク出力
状態を維持するようになる。なお、抵抗Ｒの大きさは抵
抗力設定器13のプリセット時にウェブ６の移送速度等を
考慮して適宜設定することが可能である。

上記構成によりウェブ６の切断作業を行った場合には、
期間t₁の間でも抵抗Ｒによって減速機11の内部の従動側
のギヤ16に対しては負荷がかかっており、駆動側のギヤ
14に対して従動側のギヤ16が先行して回転されることが
ない。そして、第２図に示すように、ギヤ14の歯14aは
ギヤ16の歯16aに対して常に一定の方向から当接してト
ルクを伝達するようになり、歯16aが歯14aから離れるこ
とはない。これにより、ギヤ14,16の噛み合わせによる
ガタは発生せず、モータ軸の制御と機械系の応答との間
に制御上の遅れがなくなり、切断長精度を向上させるこ
とができる。

第４図（ア）は上記によりウェブ６の切断を行ったとき
の切断長誤差を示す実測データである。これによれば、
ウェブ６の移送速度を増速しながら切断した場合（実
線）、及び減速しながら切断した場合（破線）のいずれ
においても、移送速度に係わらず切断長誤差を0.25mm以
下に抑えることできる。

なお、上記の実施例においては摩擦熱を放熱器15によっ
て放熱するようにしたが、ブレーキ装置としてモータを
用い、回生制動をかけることによってそこに発生する電
力を有効に取り出すようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の走間切断機では、被駆動系に常時
抵抗を与えておき、駆動側に負のトルク出力が生じない
ようにしている。したがって、駆動側のトルク出力が変
動しても、被駆動系が自身の慣性によって運動すること
が抑制され、機械的な駆動伝達系内に生じるバックラッ
シュによってシャー駆動機構の応答性が劣化することが
なくなり、ウェブの切断長誤差を大幅に低減させること
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る走間切断機の一実施例を示す概略
図である。 第２図は第１図に示した実施例の作用説明図である。 第３図（ア），（イ）は、それぞれ本発明の一実施例及
び従来例のモータトルク出力を示す波形図である。 第４図（ア），（イ）は、それぞれ本発明の一実施例及
び従来例におけるウェブの切断長誤差の実測値を表した
グラフである。 第５図は従来の走間切断機の一例を示す概略図である。 第６図（ア），（イ）は、ギヤの噛み合い部分にバック
ラッシュが発生する様子を示す説明図である。 ６……ウェブ ７……測長ローラ ８……モータ軸エンコーダ ９……モータ 10……制御回路 12……ブレーキ装置 13……抵抗力設定器 14,16……ギヤ 17……シャー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移送中のウェブを切断するフライングシャ
   ーと、このフライングシャーを作動させるシャー作動機
   構と、駆動源からの駆動力を前記シャー作動機構に機械
   的に伝達する伝達機構と、この伝達機構を含む被駆動系
   に抵抗を与える抵抗手段とからなり、抵抗手段により被
   駆動系に抵抗を加えたままフライングシャーを作動させ
   るようにしたことを特徴とする走間切断機。