JP2004092764A - ロール軸移動機構 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロール14を軸方向に誘導するレール部材11a,11bと、前記ロール14を支持して前記レール部材11a,11b上をスライドするスライド部材12a,12bと、前記レール部材11a,11b及び/又は前記スライド部材12a,12bの温度を変化させて、前記レール部材11a,11bと前記スライド部材12a,12bとの隙間を調節する隙間調節手段C1〜C8,17,18,19a〜19d,23a〜23d,24a,24bとを備えたすべり軸受けを用いるロール軸移動機構10を構成する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、グラビア印刷機やグラビアコーティング装置等のコンバーティング装置におけるロール軸移動機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図9は、従来のロール軸移動機構の部分拡大側面図、図10は、従来のロール軸移動機構の部分拡大正面図である。
従来、コンバーティング装置の内部において、ロール軸移動機構40は、ギヤサイド(GS)を基準として、GSにロール44の軸方向に移動機構を持たせたものが用いられてきた。
【0003】
即ち、従来のロール軸移動機構40は、一方でロール44の右方に設けられた図示しないGSを固定端とし、他方でマンサイド(MS)に設けられてロール44を支持するブロック42a,42bを自由端とし、ブロック42a,42bをレール41a,41bに沿ってロール44の軸方向に移動する簡易的なものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このロール軸移動機構40は、移動速度が遅い場合や潤滑状態が適正でない場合に付着すべり現象が生じ易いことから、横見当合わせ時の正確な軸移動を実現しにくいという問題があった。
【0005】
この問題を解決するために、ロール軸移動機構40は、ブロック42a,42bを直動ころがり軸受けにし、レール41a,41bとブロック42a,42bとの間に円筒又は球等の転動体を使用すれば、摩擦を小さくして付着すべりを生じにくくでき、正確な軸移動が実現されることが考えられる。
しかし、そのようにすると、ロール軸移動機構40は、ブロック42a,42bが転動体を備えているために軽い力で動いてしまい易い。従って、ロール44が、熱膨張した場合や機械振動等で軸方向へ動いた場合に、横見当合わせ後の正確な位置固定を実現しにくいものとなる。
【0006】
本発明の課題は、横見当合わせ時の正確な軸移動とともに、横見当合わせ後の正確な位置固定を実現しやすくしたロール軸移動機構を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項1の発明は、ロールを前記ロールの軸方向に移動するレール部材(11a,11b)と、前記ロールを支持して前記レール部材上をスライドするスライド部材(12a,12b)と、前記レール部材及び/又は前記スライド部材の温度を変化させて、前記レール部材と前記スライド部材との隙間を調節する隙間調節手段(C1〜C8,17,18,19a〜19d,21,22,23a,23b,24a,24b)と、を備えたロール軸移動機構である。
【0008】
請求項2に記載のロール軸移動機構において、前記隙間調節手段は、前記レール部材及び/又は前記スライド部材の隙間(13)を閉塞させて、前記ロールの位置を固定すること、を特徴とするロール軸移動機構である。
【0009】
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のロール軸移動機構において、前記隙間調節手段は、前記レール部材及び/又は前記スライド部材の温度を上昇させる加熱部(21)を備えていること、を特徴とするロール軸移動機構である。
【0010】
請求項4の発明は、請求項1に記載のロール軸移動機構において、前記隙間調節手段は、前記レール部材及び/又は前記スライド部材の温度を下降させる冷却部(22)を備えていること、を特徴とするロール軸移動機構である。
【0011】
請求項5の発明は、請求項1又は請求項2に記載のロール軸移動機構において、前記隙間調節手段は、前記レール部材及び/又は前記スライド部材の温度を上昇させる加熱部(21)と、前記レール部材及び/又は前記スライド部材の温度を下降させる冷却部(22)と、を備えていることを特徴とするロール軸移動機構である。
【0012】
請求項6の発明は、請求項5に記載のロール軸移動機構において、前記隙間調節手段は、前記レール部材又は前記スライド部材への媒体の流通と流通停止を切り替える切替部(18a〜18c)と、を更に備えていることを特徴とするロール軸移動機構である。
【0013】
請求項7の発明は、請求項3、請求項5、又は請求項6のいずれか1項に記載のロール軸移動機構において、前記隙間調節手段は、前記レール部材の温度を検出する第1の検出手段(23c,23d)と、前記第1の検出手段の検出結果に基づいて、前記加熱部が媒体を加熱して前記レール部材及び/又は前記スライド部材へ送り込むように駆動制御する制御手段(31)と、を更に備えていることを特徴とするロール軸移動機構である。
【0014】
請求項8の発明は、請求項4から請求項6までのいずれか1項に記載のロール軸移動機構において、前記隙間調節手段は、前記スライド部材の温度を検出する第2の検出手段(23a,23b)と、前記第2の検出手段の検出結果に基づいて、前記冷却部が媒体を冷却して前記レール部材及び/又は前記スライド部材へ送り込むように駆動制御する制御手段(31)と、を更に備えていることを特徴とするロール軸移動機構である。
【0015】
請求項9の発明は、請求項5又は請求項6に記載のロール軸移動機構において、前記隙間調節手段は、前記レール部材の温度を検出する第1の検出手段(23c,23d)と、前記第1の検出手段の検出結果に基づいて、前記加熱部が媒体を加熱して又は前記冷却部が媒体を冷却して、前記レール部材及び/又は前記スライド部材へ送り込むように前記加熱部と前記冷却部を駆動制御する制御手段(31)と、を更に備えていることを特徴とするロール軸移動機構である。
【0016】
請求項10の発明は、請求項5又は請求項6に記載のロール軸移動機構において、前記隙間調節手段は、前記スライド部材の温度を検出する第2の検出手段(23a,23b)と、前記第2の検出手段の検出結果に基づいて、前記加熱部が媒体を加熱して又は前記冷却部が媒体を冷却して、前記レール部材及び/又は前記スライド部材へ送り込むように前記加熱部と前記冷却部を駆動制御する制御手段(31)と、を更に備えていることを特徴とするロール軸移動機構である。
【0017】
請求項11の発明は、請求項5又は請求項6に記載のロール軸移動機構において、前記隙間調節手段は、前記レール部材の温度を検出する第1の検出手段(23c,23d)と、前記スライド部材の温度を検出する第2の検出手段(23a,23b)と、前記第1及び第2の検出手段の検出結果に基づいて、前記加熱部が媒体を加熱して又は前記冷却部が媒体を冷却して、前記レール部材及び/又は前記スライド部材へ送り込むように前記加熱部と前記冷却部を駆動制御する制御手段(31)と、を更に備えていることを特徴とするロール軸移動機構である。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態を挙げ、本発明をさらに詳しく説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明によるロール軸移動機構の第1実施形態を示す斜視図であり、図2は、図1のロール軸移動機構の部分拡大側面図である。
図1に示すロール軸移動機構10は、レール部材であるレール11a,11bと、スライド部材であるブロック12a,12bと、隙間調節手段60とを主要部として備えている。
また、隙間調節手段60は、加熱部であるヒートタンク17と、冷却部である冷水タンク18と、温度センサ23a〜23dと、温度表示装置24a,24bと、配管C1〜C8と、切替部であるバルブ19a〜19dとを備える。
【0019】
レール11a,11bは、ロール14をロール14の軸方向に移動する線路である。
ブロック12a,12bは、レール11a,11b上に設けられ、ロール14の端部に設けられたロール軸15を介して支持するハウジング16の底部に形成され、レール11a,11bに沿ってスライドできるブロックである。
レール11a,11b及びブロック12a,12bは、黄銅、青銅、油含浸金属その他のすべり性のよい材質で構成される。
【0020】
ヒートタンク17は、配管内を流通する媒体の温度を上昇させ、各レール11a,11bの温度を上昇させる加熱機である。ヒートタンク17は、ポンプP1を備えており、配管C1へ加熱された媒体を送出する。
また、冷水タンク18は、配管内を流通する媒体の温度を下降させ、各レール11a,11bの温度を下降させる冷却機である。冷水タンク18は、ポンプP2を備えており、配管C2へ冷却された媒体を送出する。
使用される媒体は、流体であればよく、水でも油でもよい。
【0021】
温度センサ23a〜23dは、レール11a,11b、ブロック12a,12bの温度管理用の温度検出器であり、温度センサ23a,23bは、ブロック12a,12bに設けられ、温度センサ23c,23dは、レール11a,11bに設けられる。
温度表示装置24a,24bは、温度センサ23a〜23dが検出したレール11a,11bとブロック12a,12bの温度を表示する装置である。
【0022】
配管C1〜C8は、レール11a,11bに、ヒートタンク17や冷水タンク18によって温度調節された媒体を送媒返媒するためのパイプ、又はホースである。配管C1は、ヒートタンク17のポンプP1に接続され、配管C2は、冷水タンク18のポンプP2に接続され、進行方向側で合流して配管C3に接続される。配管C3は、配管C4に接続されてレール11aを挿通し、配管C5に接続されてレール11bを挿通し、配管C6で合流する。配管C6は、ヒートタンク17へ返媒させる配管C7と冷水タンク18へ返媒させる配管C8に接続される。
【0023】
バルブ19a〜19bは、配管C1〜C8内における媒体の流通と流通停止を調節する弁である。バルブ19aは、配管C1に設けられ、バルブ19bは、配管C2に設けられる。また、バルブ19cは、配管C1と配管C2と配管C3との合流地点に設けられ、バルブ19dは、配管C6と配管C7と配管C8との合流地点に設けられる。また、バルブ19c,19dは、3方向切替可能に構成され、完全に閉じる場合、ヒートタンク17の循環になる場合、冷水タンク18の循環になる場合の3種類の駆動ができる。
【0024】
バルブ19は、配管C1,C2,C3の合流する地点に設けられ、ヒートタンク17によってレール11a,11bを加熱する場合と、冷水タンク18によってレール11a,11bを冷却する場合とのいずれかのみの駆動だけをするように切り替えることができるようになっている。
また、バルブ19は、動作流体の戻り側にも設けられ、即ち、配管C6,C7,C8の合流する地点に設けられ、ヒートタンク17による動作流体の循環と、冷水タンク18による動作流体の循環とを、明確に区別することができるようになっている。
【0025】
図3は、図2のロール軸移動機構における、レールとブロックの隙間が閉じた状況を示す拡大正面図、図4は、図2のロール軸移動機構における、レールとブロックの隙間が開いた状況を示す拡大正面図である。図5は、図4の隙間を示す拡大正面図である。
【0026】
隙間13は、ロール14の移動が必要なときに開き、ブロック12a,12bがレール11a,11b上をなめらかにすべりやすくし、位置固定が必要なときに閉じ、ブロック12a,12bがレール11a,11b上をすべりにくくしたり完全に固定したりする機能を有する。
【0027】
次に、第1実施形態にかかるロール軸移動機構10の動作について説明する(図1参照)。
ロール軸移動機構10は、予め、ロール14の移動又は固定に適合したレール11a,11bとブロック12a,12bの温度が設定されており、温度表示装置24a,24bは、それらの設定温度より高いか否かが表示する。
高い場合は、ロール14は、固定され、低い場合は、ロール14は、移動される。
【0028】
ロール14を移動したい場合には、冷水タンク18から放出される冷却媒体は、配管C2から配管C3を通り、配管C4と配管C5とに分かれてレール11a,11bに入る。冷却媒体は、レール11a,11bに熱を伝達して、この熱によりレール11a,11bを冷却して収縮し、隙間13を拡大して開く。このため、ロール14は、移動可能になる。
【0029】
このようにロール14が移動可能となったところで、横見当の調整又はロール温度の調整をして、ロール14を軸方向に移動する作業を行う。
レール11a,11bを通過した媒体は、配管C6、配管C8を通って冷水タンク18に戻ってくる。
即ち、媒体は、矢印A2,A3,A4,A5,A6,A8の経路をたどる。
【0030】
また、ロール14を固定したい場合には、ヒートタンク17から放出される加熱媒体は、配管C1から配管C3を通り、配管C4と配管C5とに分かれてレール11a,11bに入る。加熱媒体は、レール11a,11bに熱を伝達して、この熱によりレール11a,11bを加熱して膨張し、隙間13を縮小して閉塞する。このため、ロール14は、固定される。
【0031】
レール11a,11bを通過した媒体は、配管6、配管7を通ってヒートタンク17に戻ってくる。
即ち、媒体は、矢印A1,A3,A4,A5,A6,A7の経路をたどる。
通常運転中は、レール11a,11bとブロック12a,12bの温度を管理し、常に温度が一定になるように監視する。
【0032】
以上説明した第1実施形態によれば、すべり軸受けを用いたロール軸移動機構10において、横見当合わせ後の正確な位置固定を更に実現しやすくし、これに加えて、すべり軸受けを用いることでは実現しにくかった横見当合わせ時の正確な軸移動を実現できる。
従って、移動や固定がなめらかになるため、横移動のための駆動装置が、小型かつ小容量になる
【0033】
(第2実施形態)
図6は、本発明のロール軸移動機構の第2実施形態を示す部分斜視図である。なお、本実施形態では、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第2実施形態のロール軸移動機構20が、図1で示す第1実施形態のロール軸移動機構10と異なるのは、第1実施形態の構成に加えて、隙間調節手段60に、隙間調節を制御するコントローラ31が備えられている点である。
【0034】
コントローラ31は、温度センサ23a〜23dが検出した温度情報に基づき、レール11a,11bとブロック12a,12bの隙間の隙間量Lを導き出し、この隙間量Lを増加させることによりロール14を移動させ、隙間量Lを減少させることによりロール14を固定させる中央処理装置である。
ここからは、レール11a、ブロック12aの方だけ説明するが、レール11b、ブロック12bについても同様である。
【0035】
次に、この第2実施形態にかかるロール軸移動機構20の動作について説明する。
図6は、図5のロール軸移動機構において、ロール移動時の制御を示すフローチャート、図7は、図5のロール軸移動機構において、ロール固定時の制御を示すフローチャートである。
【0036】
図6で示すように、ロール14を移動したい場合には、コントローラ31は、移動前の温度変化する前の状態における、レール11aの温度TR0及びブロック12aの温度TB0を検出する(S100,S101)。コントローラ31は、信号Ea〜Edにより受信したTB0,TR0を演算処理して隙間量L導き出す(S102)。
【0037】
この演算処理は、以下に示す隙間演算式(1),(2)により行う。
温度変化前の隙間量をL0、温度変化量ΔTに対する隙間の変化量をΔLとすると、
温度変化後のレール11aとブロック12aとの隙間量Lは、次式のようになる。
L=L0+ΔL……(1)
【0038】
また、レール11a及びブロック12aの線膨張係数をαR,αB、レール11aとブロック12a温度調節後のレール11a及びブロック12aの温度をTR1,TB1、レールとブロックのスライド面51方向の幅をLR,LB(図5参照)とすると、
温度変化量ΔTに対する隙間の変化量をΔLは、次式のようになる。
ΔL=αB(TB1−TB0)LB−αR(TR1−TR0)LR……(2)
コントローラ31は、この隙間演算式(1),(2)に基づいて、隙間量Lの計算値が0以下であるか否か判断する(S103)。
【0039】
コントローラ31は、0以下であると判断すれば、信号E2により冷水タンク18を駆動させ(S104)、冷却媒体によってレール11aを冷却して収縮させ、レール11aとブロック12aとの間に隙間13を開け、ロール14を移動する。
また、コントローラ31は、0以下でないと判断すれば、ロール14が既に移動できる状態にあるため、指令を出さないで処理を終了する。
【0040】
一方、図7で示すように、ロール14を固定したい場合には、コントローラ31は、ブロック12aの温度TBとレール11aの温度TRを検出する(S200,S201)。コントローラ31は、信号Ea〜Edにより受信したTB,TRの値を、前述した隙間演算式(1)に基づいて演算処理して隙間量Lを導き出し(S202)、隙間量Lの計算値が0未満であるか否か判断する(S203)。
【0041】
コントローラ31は、0未満であると判断すれば、ロール14が既に固定されているため、指令を出さない。
また、コントローラ31は、0未満でないと判断すれば、信号E1によりヒートタンク17を駆動させ(S204)、レール11aを加熱して膨張させ、レール11aとブロック12aとの隙間13を閉じ、ロール14を固定する。
【0042】
以上説明した第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて、第1実施形態で作業者により行われるレール11a,11bとブロック12a,12bの温度監視と、その温度に基づくレール11a,11bとブロック12a,12bとの隙間13の計算と、隙間13を調節するための媒体の制御、及び、媒体によるレール11a,11bの温度調整等を、すべて自動化させることができる。
【0043】
(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明と均等の範囲内である。
(1)隙間調節手段による温度調節は、ブロック12a,12bだけを調節するものにしてもよい。この場合、配管C4,C5は、レール11a,11bではなくて、ブロック12a,12bに挿通させる。
ブロック12a,12bの体積がレール11a,11bの体積よりも小さい場合には、ブロック12a,12bを温度調節する方が、温度調節する物体の体積が小さくて済むので、温度調節に要するコストが少なくて済む。
【0044】
(2)隙間調節手段による温度調節は、レール11a,11bとブロック12a,12bの両方を調節するものにしてもよい。
【0045】
(3)バルブは、配管C3に設けるだけでなく、配管C6に設けても良い。また、図3、図4で示すバルブ19a,19bのように配管C4,C5に設けることもできる。このいずれかの方法で、レール11a,11bへの媒体の流通又は流通停止の切替が可能になるからである。
【0046】
(4)第1実施形態、第2実施形態は、ともに、加熱部と冷却部の両方を有するが、いずれか一方のみを備えた形態であってもよい。
例えば、冷却部のみを有する形態でも良い。常温でロールが固定された状態にしたい場合は、予め隙間13を小さく設定しておけば、加熱部が不要となる。
また、加熱部のみを有する形態でも良い。常温でロールが移動された状態にしたい場合は、予め隙間13を大きく設定しておけば、冷却部が不要となる。
【0047】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、以下のような様々の効果がある。
(1)レール部材とスライド部材との隙間を調節する隙間調節手段により、前記レール部材上をスライド部材がなめらかにスライドするため、横見当合わせ時の正確な軸移動ができる。
【0048】
(2)隙間調節手段により、レール部材及び/又はスライド部材の隙間を閉塞させて、ロールの位置を固定するため、横見当合わせ後の正確な位置固定ができる。
【0049】
(3)レール部材とスライド部材の温度監視、その温度に基づくレール部材とスライド部材の隙間の計算、隙間を調節するための媒体の制御、及び、媒体を用いたレール部材とスライド部材の温度調整等を、すべて自動化させて人手をかけずに行える。
また、隙間を自動的にコントロールすることで、ロールの軸方向への移動をなめらかにでき、高精度な位置決め精度が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるロール軸移動機構の第1実施形態を示す部分斜視図である。
【図2】図1のロール軸移動機構の部分拡大側面図である。
【図3】図2のロール軸移動機構における、隙間が閉じた状況を示す拡大正面図である。
【図4】図2のロール軸移動機構における、隙間が開いた状況を示す拡大正面図である。
【図5】図4の隙間を示す拡大正面図である。
【図6】本発明によるロール軸移動機構の第2実施形態を示す部分斜視図である。
【図7】図5のロール軸移動機構において、ロール移動時の制御を示すフローチャートである。
【図8】図5のロール軸移動機構において、ロール固定時の制御を示すフローチャートである。
【図9】従来のロール軸移動機構の部分拡大側面図である。
【図10】従来のロール軸移動機構の部分拡大正面図である。
【符号の説明】
11a,11b レール
12a,12b ブロック
14 ロール
17 ヒートタンク
18 冷水タンク
19a〜19d バルブ
23a,23b 温度センサ
24a,24b 温度表示装置
C1〜C8 配管
Claims (11)
- ロールを前記ロールの軸方向に移動するレール部材と、
前記ロールを支持して前記レール部材上をスライドするスライド部材と、
前記レール部材及び/又は前記スライド部材の温度を変化させて、前記レール部材と前記スライド部材との隙間を調節する隙間調節手段と、
を備えたロール軸移動機構。 - 請求項1に記載のロール軸移動機構において、
前記隙間調節手段は、前記レール部材及び/又は前記スライド部材の隙間を閉塞させて、前記ロールの位置を固定すること、
を特徴とするロール軸移動機構。 - 請求項1又は請求項2に記載のロール軸移動機構において、
前記隙間調節手段は、前記レール部材及び/又は前記スライド部材の温度を上昇させる加熱部を備えていること、
を特徴とするロール軸移動機構。 - 請求項1に記載のロール軸移動機構において、
前記隙間調節手段は、前記レール部材及び/又は前記スライド部材の温度を下降させる冷却部を備えていること、
を特徴とするロール軸移動機構。 - 請求項1又は請求項2に記載のロール軸移動機構において、
前記隙間調節手段は、
前記レール部材及び/又は前記スライド部材の温度を上昇させる加熱部と、
前記レール部材及び/又は前記スライド部材の温度を下降させる冷却部と、
を備えていることを特徴とするロール軸移動機構。 - 請求項5に記載のロール軸移動機構において、
前記隙間調節手段は、
前記レール部材又は前記スライド部材への媒体の流通と流通停止を切り替える切替部と、
を更に備えていることを特徴とするロール軸移動機構。 - 請求項3、請求項5又は請求項6のいずれか1項に記載のロール軸移動機構において、
前記隙間調節手段は、
前記レール部材の温度を検出する第1の検出手段と、
前記第1の検出手段の検出結果に基づいて、前記加熱部が媒体を加熱して前記レール部材及び/又は前記スライド部材へ送り込むように駆動制御する制御手段と、
を更に備えていることを特徴とするロール軸移動機構。 - 請求項4から請求項6までのいずれか1項に記載のロール軸移動機構において、
前記隙間調節手段は、
前記スライド部材の温度を検出する第2の検出手段と、
前記第2の検出手段の検出結果に基づいて、前記冷却部が媒体を冷却して前記レール部材及び/又は前記スライド部材へ送り込むように駆動制御する制御手段と、
を更に備えていることを特徴とするロール軸移動機構。 - 請求項5又は請求項6に記載のロール軸移動機構において、
前記隙間調節手段は、
前記レール部材の温度を検出する第1の検出手段と、
前記第1の検出手段の検出結果に基づいて、前記加熱部が媒体を加熱して又は前記冷却部が媒体を冷却して、前記レール部材及び/又は前記スライド部材へ送り込むように前記加熱部と前記冷却部を駆動制御する制御手段と、
を更に備えていることを特徴とするロール軸移動機構。 - 請求項5又は請求項6に記載のロール軸移動機構において、
前記隙間調節手段は、
前記スライド部材の温度を検出する第2の検出手段と、
前記第2の検出手段の検出結果に基づいて、前記加熱部が媒体を加熱して又は前記冷却部が媒体を冷却して、前記レール部材及び/又は前記スライド部材へ送り込むように前記加熱部と前記冷却部を駆動制御する制御手段と、
を更に備えていることを特徴とするロール軸移動機構。 - 請求項5又は請求項6に記載のロール軸移動機構において、
前記隙間調節手段は、
前記レール部材の温度を検出する第1の検出手段と、
前記スライド部材の温度を検出する第2の検出手段と、
前記第1及び第2の検出手段の検出結果に基づいて、前記加熱部が媒体を加熱して又は前記冷却部が媒体を冷却して、前記レール部材及び/又は前記スライド部材へ送り込むように前記加熱部と前記冷却部を駆動制御する制御手段と、
を更に備えていることを特徴とするロール軸移動機構。
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---|---|---|---|
JP2002254147A JP4324354B2 (ja) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | ロール軸移動機構 |
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