JP2004223565A - フィードバックテンション装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】常に所定量の材料を加工手段に供給し、加工手段の製品精度の向上を図ったフィードバックテンション装置の提供。
【解決手段】連続する薄板状の材料(フィン材1)にテンションを付与しながら加工手段(コルゲートフィン加工装置2)に供給するフィードバックテンション装置Aにおいて、材料(フィン材1)にテンションを付与するテンション付与手段(テンション付与装置4)と、材料(フィン材1)の移動量を計測する計測手段(エンコーダ6)と、計測結果に基づいて単位時間当たりの材料の移動量が予め設定した設定値となるようにテンション付与手段(テンション付与装置4)をフィードバック制御する制御手段(制御装置10)と、を備えることとした。
【選択図】 図1
【解決手段】連続する薄板状の材料(フィン材1)にテンションを付与しながら加工手段(コルゲートフィン加工装置2)に供給するフィードバックテンション装置Aにおいて、材料(フィン材1)にテンションを付与するテンション付与手段(テンション付与装置4)と、材料(フィン材1)の移動量を計測する計測手段(エンコーダ6)と、計測結果に基づいて単位時間当たりの材料の移動量が予め設定した設定値となるようにテンション付与手段(テンション付与装置4)をフィードバック制御する制御手段(制御装置10)と、を備えることとした。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続する薄板状の材料にテンションを付与しながら該材料を加工手段へ供給するフィードバックテンション装置において、特に、単位時間当たりの材料の移動量を計測して前記加工手段への材料の供給量を容易に設定・調整できるフィードバックテンション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、フィードバックテンション装置を用いた熱交換器のコルゲートフィン加工装置は、連続的に供給される板状のフィン材を2列に分離するスリット加工装置と、この2列に分離されたフィン材を長手方向に加工して波状に形成するコルゲート加工装置とを主要な構成とし、前記スリット加工装置の上流側または下流側にはフィン材にテンションを付与するテンション付与装置と、前記フィン材のテンションを測定するテンション測定装置(ロードセル)とが配置されている(特許文献1参照)。
【0003】
そして、前記テンション測定装置の計測結果が予め設定された設定値となるようにテンション付与装置をフィードバック制御し、フィン材に所定のテンションを付与した後、フィン材をスリット加工装置やコルゲート加工装置へ供給している。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−102938号公報 (第2−3頁、第1図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の発明にあっては、コルゲートフィン加工装置の加工精度やフィン材の種類により材料の適正なテンションがその都度変化するため、予め設定するテンションの設定値を設定・調整するのに時間と手間が大変かかるという問題点があった。
【0006】
また、テンション付与装置が付与するフィン材のテンションは、フィン材をコルゲート加工装置に供給する供給量(フィン材の単位時間当たりの移動量)の代用値であり、テンション測定装置の計測結果をフィードバック制御した場合、加工されたコルゲートフィンの高さ、長さ、ルーバー角等にバラツキが発生した際の原因の特定が困難になるという問題点があった。
【0007】
さらに、テンション付与装置はフィン材にテンションを付与する方法としてパットによる摩擦力を利用しているため、フィン材の動摩擦係数の変化やコルゲートフィン加工装置の停止状態から運転状態に移行する際のフィン材への急激な負荷などが製品バラツキを引き起こす虞があった。
【0008】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、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手段に供給するフィードバックテンション装置において、前記加工手段に供給される単位時間当たりの材料の移動量を計測し、この計測結果を設定された設定値になるようフィードバック制御することによって、常に所定量の材料を加工手段に供給し、加工手段の製品精度の向上を図ったフィードバックテンション装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明では、連続する薄板状の材料にテンションを付与しながら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において、前記材料にテンションを付与するテンション付与手段と、前記材料の移動量を計測する計測手段と、前記計測結果に基づいて単位時間当たりの材料の移動量が予め設定された設定値となるようにテンション付与手段をフィードバック制御する制御手段と、 を備えることを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明では、請求項1記載のフィードバックテンション装置において、テンション付与手段が基台と、前記基台に対して上下方向回動自在に一方側の端部が固定され、他方側の端部に材料を介した滑車が設けられたアームと、制御手段の制御によりアーム上で移動するバランスウエイトと、を備えることを特徴とする。
【0011】
請求項3記載の発明では、請求項1または2記載のフィードバックテンション装置において、加工手段が材料に対して長手方向に加工を行うことを特徴とする。
【0012】
【発明の作用及び効果】
請求項1記載の発明にあっては、材料の移動量を計測する計測手段の計測結果に基づいて単位時間当たりの材料の移動量が予め設定した設定値となるようにテンション付与手段をフィードバック制御するため、従来の発明のように材料のテンションを材料の移動量の代用値にした場合に比べて、所定の長さ分の材料を加工手段に供給でき、結果、材料の供給量を管理して加工手段による製品精度を向上させることができる。
【0013】
請求項2記載の発明にあっては、テンション付与手段が基台と、この基台に対して一方側の端部が上下方向回動自在に固定され、他方側の端部に材料を介した滑車が設けられるアームと、制御手段の制御によりアーム上で移動するバランスウエイトとを備えるため、アーム上でバランスウエイトを移動させることで滑車を介して材料にテンションが付与することができ、材料のテンションの微量な単位での設定や微調整を行うことができる。
【0014】
また、滑車を介して材料にテンションを付与するため、パットの摩擦力によるテンションに比べて、材料毎に異なる動摩擦係数の変化やパットの磨耗などを考慮する必要がない。
【0015】
請求項3記載の発明にあっては、加工手段が材料に対して長手方向に加工を行うため、加工手段が材料を加工する際に最も重要となる材料の長手方向の供給量を管理できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のフィードバックテンション装置の実施の形態を説明する。
【0017】
本実施の形態は本発明のフィードバックテンション装置を熱交換器のコルゲートフィン加工装置に適用した例である。
図1は本発明の実施の形態のフィードバックテンション装置Aの模式図、図2は本実施の形態のテンション装置Aの動作を説明する図である。
【0018】
図1に示すように、本実施の形態のフィードバックテンション装置Aは、連続した薄板状のフィン材1(材料)を下流側のコルゲートフィン加工装置2(加工手段)に供給するためのものであって、3はフィン材1を後述する制御手段10の制御により下流側へ供給する一対のフリーダンプロールを示し、4は後述するテンション付与装置(テンション付与手段)である。
【0019】
5はフィン材1の移動量に伴って回転する一対の測長ロールであり、この測長ロール5にはエンコーダ6(計測手段)が接続されている。
【0020】
前記コルゲートフィン加工装置2は、フィン材1を一対のカッタ7で2つに分離するスリット加工装置2aと、この2つに分離されたフィン材1を一対のコルゲートカッタ8により波状に加工するコルゲート加工装置2bとから構成されている。
【0021】
10は制御装置(制御手段)であり、シーケンサユニット11と、D/A変換機13とから構成されている。
【0022】
以下、テンション付与装置4について説明する。
前記テンション付与装置4は、垂直方向に延びる基台4aと、この基台4aの枢軸4bに一方側の端部を回動自在に固定されたアーム4cと主要な構成としている。
【0023】
前記アーム4cの他方側の端部には滑車4dが設けられ、この滑車4dの近傍にはバランスウエイト4eが該アーム4cに係止されている。
前記バランスウエイト4eはエアシリンダ4fの先端に結合され、このエアシリンダ4fの伸縮に追従してアーム4c上で制御装置10の制御により左右方向に移動して係止するようになっている。
【0024】
なお、前記エアシリンダ4fのエア流量は後述する電空式レギュレータ4gで制御されるようになっている。
【0025】
また、4hはアーム4cの左右のバランスをとるための固定バランスウエイトである。
【0026】
以下、本発明のフィードバックテンション装置Aの動作について説明する。
本実施の形態のフィードバックテンション装置Aでは、フリーダンプロール3から下流側に供給されたフィン材1は、固定滑車20を介してテンション付与装置4の滑車4dに導かれ、次いで、固定滑車21を介して測長ロール5に導かれる。
【0027】
さらに、フィン材1は測長ロール5を介してスリット加工装置2aやコルゲート加工装置2bで適宜加工されてコルゲートフィン1aが形成される。
【0028】
そして、制御装置10ではエンコーダ6の計測結果をシーケンサユニット11に取り込む。
【0029】
前記シーケンサユニット11では、単位時間当たりのフィン材1の移動量を計算し、このフィン材1の移動量と予め設定された設定値を比較し、前記フィン材1の移動量が前記設定値と一致するようにD/A変換機13を通して電空式レギュレータ4gにエアシリンダ4fのエア流量を伝達する。
【0030】
前記電空式レギュレータ4gは伝達されたエア流量に従ってエアシリンダ4fのエア流量を調整してエアシリンダ4fを伸縮させ、結果、バランスウエイト4eがアーム4c上で適宜左右方向に移動して、アーム4cの滑車4dを介してフィン材1に所定のテンションが付与されるようになっている。
【0031】
例えば、図2に示すように、フィン材1の移動量が設定値を超えた場合、エアシリンダ4fのエア流量が増加してアーム4cが図中右側に伸びると共に、バランスウエイト4eがアーム4c上で右側に移動し、結果、滑車4dがフィン材1にテンションを増加させ、結果、フィン材1の下流側への移動量が抑制されるようになっている。
【0032】
なお、前記フリーダンプロール3は、前記テンション付与装置4の滑車4dが可動範囲となるように、滑車4dへのフィン材1の供給量を図外の制御装置によって適宜制御されている。
【0033】
そして、制御装置10は常にエンコーダ6の計測結果に基づいて単位時間当たりのフィン材1の移動量が予め設定した設定値となるようにテンション付与装置4をフィードバック制御し、リアルタイムでフィン材1のテンションを調整するようになっている。
【0034】
従って、本実施の形態のフィードバックテンション装置にあっては、フィン材1の移動量をエンコーダ6で計測し、この計測結果に基づいてテンション付与装置4をフィードバック制御しながらフィン材1のテンションを調整するため、所定量のフィン材1をフィン加工装置2へ供給することができ、製品精度の高いコルゲートフィン1aの成形を実現できる。
【0035】
また、従来と比べてフィン材毎に異なる動摩擦係数の変化などを考慮する必要がないため、フィン材1の移動量の設定値を容易に設定・調整できる上、支障が生じた場合にも原因を特定しやすい。
【0036】
以上、本発明の実施のフィードバックテンション装置の形態を説明してきたが、本発明の具体的構成は本実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても本発明に含まれる。
例えば、本実施の形態ではフィードバックテンション装置Aを熱交換器のコルゲートフィン加工装置2に適用した例について説明したが、例えば一般的なロール成形機に適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフィードバックテンション装置の模式図である。
【図2】本実施の形態のフィードバックテンション装置の動作を説明する図である。
【符号の説明】
A フィードバックテンション装置
1 フィン材
1a コルゲートフィン
2 コルゲートフィン加工装置
2a スリット加工装置
2b コルゲート加工装置
3 フリーダンプロール
4 テンション付与装置
4a 基台
4b 枢軸
4c アーム
4d 滑車
4e バランスウエイト
4f エアシリンダ
4g 電空式レギュレータ
4h 固定バランスウエイト
5 測長ロール
6 エンコーダ
7 カッタ
8 コルゲートカッタ
10 制御装置
11 シーケンサユニット
13 D/A変換機
20、21 固定滑車
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続する薄板状の材料にテンションを付与しながら該材料を加工手段へ供給するフィードバックテンション装置において、特に、単位時間当たりの材料の移動量を計測して前記加工手段への材料の供給量を容易に設定・調整できるフィードバックテンション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、フィードバックテンション装置を用いた熱交換器のコルゲートフィン加工装置は、連続的に供給される板状のフィン材を2列に分離するスリット加工装置と、この2列に分離されたフィン材を長手方向に加工して波状に形成するコルゲート加工装置とを主要な構成とし、前記スリット加工装置の上流側または下流側にはフィン材にテンションを付与するテンション付与装置と、前記フィン材のテンションを測定するテンション測定装置(ロードセル)とが配置されている(特許文献1参照)。
【0003】
そして、前記テンション測定装置の計測結果が予め設定された設定値となるようにテンション付与装置をフィードバック制御し、フィン材に所定のテンションを付与した後、フィン材をスリット加工装置やコルゲート加工装置へ供給している。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−102938号公報 (第2−3頁、第1図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の発明にあっては、コルゲートフィン加工装置の加工精度やフィン材の種類により材料の適正なテンションがその都度変化するため、予め設定するテンションの設定値を設定・調整するのに時間と手間が大変かかるという問題点があった。
【0006】
また、テンション付与装置が付与するフィン材のテンションは、フィン材をコルゲート加工装置に供給する供給量(フィン材の単位時間当たりの移動量)の代用値であり、テンション測定装置の計測結果をフィードバック制御した場合、加工されたコルゲートフィンの高さ、長さ、ルーバー角等にバラツキが発生した際の原因の特定が困難になるという問題点があった。
【0007】
さらに、テンション付与装置はフィン材にテンションを付与する方法としてパットによる摩擦力を利用しているため、フィン材の動摩擦係数の変化やコルゲートフィン加工装置の停止状態から運転状態に移行する際のフィン材への急激な負荷などが製品バラツキを引き起こす虞があった。
【0008】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、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手段に供給するフィードバックテンション装置において、前記加工手段に供給される単位時間当たりの材料の移動量を計測し、この計測結果を設定された設定値になるようフィードバック制御することによって、常に所定量の材料を加工手段に供給し、加工手段の製品精度の向上を図ったフィードバックテンション装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明では、連続する薄板状の材料にテンションを付与しながら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において、前記材料にテンションを付与するテンション付与手段と、前記材料の移動量を計測する計測手段と、前記計測結果に基づいて単位時間当たりの材料の移動量が予め設定された設定値となるようにテンション付与手段をフィードバック制御する制御手段と、 を備えることを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明では、請求項1記載のフィードバックテンション装置において、テンション付与手段が基台と、前記基台に対して上下方向回動自在に一方側の端部が固定され、他方側の端部に材料を介した滑車が設けられたアームと、制御手段の制御によりアーム上で移動するバランスウエイトと、を備えることを特徴とする。
【0011】
請求項3記載の発明では、請求項1または2記載のフィードバックテンション装置において、加工手段が材料に対して長手方向に加工を行うことを特徴とする。
【0012】
【発明の作用及び効果】
請求項1記載の発明にあっては、材料の移動量を計測する計測手段の計測結果に基づいて単位時間当たりの材料の移動量が予め設定した設定値となるようにテンション付与手段をフィードバック制御するため、従来の発明のように材料のテンションを材料の移動量の代用値にした場合に比べて、所定の長さ分の材料を加工手段に供給でき、結果、材料の供給量を管理して加工手段による製品精度を向上させることができる。
【0013】
請求項2記載の発明にあっては、テンション付与手段が基台と、この基台に対して一方側の端部が上下方向回動自在に固定され、他方側の端部に材料を介した滑車が設けられるアームと、制御手段の制御によりアーム上で移動するバランスウエイトとを備えるため、アーム上でバランスウエイトを移動させることで滑車を介して材料にテンションが付与することができ、材料のテンションの微量な単位での設定や微調整を行うことができる。
【0014】
また、滑車を介して材料にテンションを付与するため、パットの摩擦力によるテンションに比べて、材料毎に異なる動摩擦係数の変化やパットの磨耗などを考慮する必要がない。
【0015】
請求項3記載の発明にあっては、加工手段が材料に対して長手方向に加工を行うため、加工手段が材料を加工する際に最も重要となる材料の長手方向の供給量を管理できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のフィードバックテンション装置の実施の形態を説明する。
【0017】
本実施の形態は本発明のフィードバックテンション装置を熱交換器のコルゲートフィン加工装置に適用した例である。
図1は本発明の実施の形態のフィードバックテンション装置Aの模式図、図2は本実施の形態のテンション装置Aの動作を説明する図である。
【0018】
図1に示すように、本実施の形態のフィードバックテンション装置Aは、連続した薄板状のフィン材1(材料)を下流側のコルゲートフィン加工装置2(加工手段)に供給するためのものであって、3はフィン材1を後述する制御手段10の制御により下流側へ供給する一対のフリーダンプロールを示し、4は後述するテンション付与装置(テンション付与手段)である。
【0019】
5はフィン材1の移動量に伴って回転する一対の測長ロールであり、この測長ロール5にはエンコーダ6(計測手段)が接続されている。
【0020】
前記コルゲートフィン加工装置2は、フィン材1を一対のカッタ7で2つに分離するスリット加工装置2aと、この2つに分離されたフィン材1を一対のコルゲートカッタ8により波状に加工するコルゲート加工装置2bとから構成されている。
【0021】
10は制御装置(制御手段)であり、シーケンサユニット11と、D/A変換機13とから構成されている。
【0022】
以下、テンション付与装置4について説明する。
前記テンション付与装置4は、垂直方向に延びる基台4aと、この基台4aの枢軸4bに一方側の端部を回動自在に固定されたアーム4cと主要な構成としている。
【0023】
前記アーム4cの他方側の端部には滑車4dが設けられ、この滑車4dの近傍にはバランスウエイト4eが該アーム4cに係止されている。
前記バランスウエイト4eはエアシリンダ4fの先端に結合され、このエアシリンダ4fの伸縮に追従してアーム4c上で制御装置10の制御により左右方向に移動して係止するようになっている。
【0024】
なお、前記エアシリンダ4fのエア流量は後述する電空式レギュレータ4gで制御されるようになっている。
【0025】
また、4hはアーム4cの左右のバランスをとるための固定バランスウエイトである。
【0026】
以下、本発明のフィードバックテンション装置Aの動作について説明する。
本実施の形態のフィードバックテンション装置Aでは、フリーダンプロール3から下流側に供給されたフィン材1は、固定滑車20を介してテンション付与装置4の滑車4dに導かれ、次いで、固定滑車21を介して測長ロール5に導かれる。
【0027】
さらに、フィン材1は測長ロール5を介してスリット加工装置2aやコルゲート加工装置2bで適宜加工されてコルゲートフィン1aが形成される。
【0028】
そして、制御装置10ではエンコーダ6の計測結果をシーケンサユニット11に取り込む。
【0029】
前記シーケンサユニット11では、単位時間当たりのフィン材1の移動量を計算し、このフィン材1の移動量と予め設定された設定値を比較し、前記フィン材1の移動量が前記設定値と一致するようにD/A変換機13を通して電空式レギュレータ4gにエアシリンダ4fのエア流量を伝達する。
【0030】
前記電空式レギュレータ4gは伝達されたエア流量に従ってエアシリンダ4fのエア流量を調整してエアシリンダ4fを伸縮させ、結果、バランスウエイト4eがアーム4c上で適宜左右方向に移動して、アーム4cの滑車4dを介してフィン材1に所定のテンションが付与されるようになっている。
【0031】
例えば、図2に示すように、フィン材1の移動量が設定値を超えた場合、エアシリンダ4fのエア流量が増加してアーム4cが図中右側に伸びると共に、バランスウエイト4eがアーム4c上で右側に移動し、結果、滑車4dがフィン材1にテンションを増加させ、結果、フィン材1の下流側への移動量が抑制されるようになっている。
【0032】
なお、前記フリーダンプロール3は、前記テンション付与装置4の滑車4dが可動範囲となるように、滑車4dへのフィン材1の供給量を図外の制御装置によって適宜制御されている。
【0033】
そして、制御装置10は常にエンコーダ6の計測結果に基づいて単位時間当たりのフィン材1の移動量が予め設定した設定値となるようにテンション付与装置4をフィードバック制御し、リアルタイムでフィン材1のテンションを調整するようになっている。
【0034】
従って、本実施の形態のフィードバックテンション装置にあっては、フィン材1の移動量をエンコーダ6で計測し、この計測結果に基づいてテンション付与装置4をフィードバック制御しながらフィン材1のテンションを調整するため、所定量のフィン材1をフィン加工装置2へ供給することができ、製品精度の高いコルゲートフィン1aの成形を実現できる。
【0035】
また、従来と比べてフィン材毎に異なる動摩擦係数の変化などを考慮する必要がないため、フィン材1の移動量の設定値を容易に設定・調整できる上、支障が生じた場合にも原因を特定しやすい。
【0036】
以上、本発明の実施のフィードバックテンション装置の形態を説明してきたが、本発明の具体的構成は本実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても本発明に含まれる。
例えば、本実施の形態ではフィードバックテンション装置Aを熱交換器のコルゲートフィン加工装置2に適用した例について説明したが、例えば一般的なロール成形機に適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフィードバックテンション装置の模式図である。
【図2】本実施の形態のフィードバックテンション装置の動作を説明する図である。
【符号の説明】
A フィードバックテンション装置
1 フィン材
1a コルゲートフィン
2 コルゲートフィン加工装置
2a スリット加工装置
2b コルゲート加工装置
3 フリーダンプロール
4 テンション付与装置
4a 基台
4b 枢軸
4c アーム
4d 滑車
4e バランスウエイト
4f エアシリンダ
4g 電空式レギュレータ
4h 固定バランスウエイト
5 測長ロール
6 エンコーダ
7 カッタ
8 コルゲートカッタ
10 制御装置
11 シーケンサユニット
13 D/A変換機
20、21 固定滑車
Claims (3)
- 連続する薄板状の材料にテンションを付与しながら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において、
前記材料にテンションを付与するテンション付与手段と、
前記材料の移動量を計測する計測手段と、
前記計測結果に基づいて単位時間当たりの材料の移動量が予め設定された設定値となるようにテンション付与手段をフィードバック制御する制御手段と、
を備え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1記載のフィードバックテンション装置において、
前記テンション付与手段が基台と、
前記基台に対して上下方向回動自在に一方側の端部が固定され、他方側の端部に材料を介した滑車が設けられたアームと、
制御手段の制御によりアーム上で移動するバランスウエイトと、
を備え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1または2記載のフィードバックテンション装置において、前記加工手段が材料に対して長手方向に加工を行うことを特徴とするフィードバックテンション装置。
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JP2003013917A JP2004223565A (ja) | 2003-01-22 | 2003-01-22 | フィードバックテンション装置 |
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EP04290165A EP1440742B1 (en) | 2003-01-22 | 2004-01-22 | Feedback controlled tension applying system |
DE602004000916T DE602004000916T2 (de) | 2003-01-22 | 2004-01-22 | Rückkopplungsgeregeltes Spannsystem |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003013917A JP2004223565A (ja) | 2003-01-22 | 2003-01-22 | フィードバックテンション装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004223565A true JP2004223565A (ja) | 2004-08-12 |
Family
ID=32588647
Family Applications (1)
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