JP6107803B2 - 捲回装置および捲回装置の設計方法 - Google Patents
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Description
被巻き取り部材を送り出す巻き出しローラと、
前記被巻き取り部材を巻き取る巻き取りローラと、
前記巻き出しローラと前記巻き取りローラとの間で前記被巻き取り部材の搬送をガイドする1以上のローラと、を備え、
前記被巻き取り部材に加わる張力変化ΔTが16.7[N/m]以内となるように、前記1以上のローラのそれぞれの慣性モーメントは以下の式(1)を満たすものである。
Nは、前記1以上のローラの数、
Δωは、前記1以上のローラの角加速度の最大値、
IMiは、前記1以上のローラのうちi番目(iは1≦i≦Nを満たす整数)のローラの慣性モーメント、
riは、前記1以上のローラのうちi番目のローラの半径、
RRiは、前記1以上のローラのうちi番目のローラの転がり抵抗、
Wは、前記被巻き取り部材の幅、である。
前記巻き出しローラと前記巻き取りローラとの間の前記被巻き取り部材の張力を調整するダンサーを備え、
前記1以上ローラのうちで前記ダンサーと前記巻き出しローラとの間のローラのそれぞれの慣性モーメントが前記式(1)を満たし、
前記1以上ローラのうちで前記ダンサーと前記巻き取りローラとの間のローラのそれぞれの慣性モーメントが前記式(1)を満たすことが望ましい。
前記1以上のローラは、それぞれ同一の慣性モーメント、同一の半径、同一の転がり抵抗を有し、前記1以上のローラのそれぞれの慣性モーメントIMは、以下の式(2)を満たすことが望ましい。
rは、前記1以上のローラのそれぞれの半径、
RRは、前記1以上のローラのそれぞれの転がり抵抗、である。
前記巻き取りの加減速度の最大値Δω=718.7[rad/s2]、前記ローラの転がり抵抗RR=0.0049[N]、前記ローラの半径r=0.015[m]、前記被巻き取り部材の幅W=0.12[m]である場合に、前記1以上のローラの慣性モーメントの合計値N・IMは、4.16×10−5[kg・m2]以下であることが望ましい。
被巻き取り部材を送り出す巻き出しローラを配置し、
前記被巻き取り部材を巻き取る巻き取りローラを配置し、
前記巻き出しローラと前記巻き取りローラとの間で前記被巻き取り部材の搬送をガイドする1以上のローラを配置し、
前記被巻き取り部材の巻き取り速度が変化したときに前記被巻き取り部材に加わる張力の変化ΔTが16.7[N/m]以内となるように、前記1以上のローラのそれぞれの慣性モーメントが以下の式(3)を満たすように、前記1以上のローラを選択するものである。
Nは、前記1以上のローラの数、
Δωは、前記1以上のローラの角加速度の最大値、
IMiは、前記1以上のローラのうちi番目(iは1≦i≦Nを満たす整数)のローラの慣性モーメント、
riは、前記1以上のローラのうちi番目のローラの半径、
RRiは、前記1以上のローラのうちi番目のローラの転がり抵抗、
Wは、前記被巻き取り部材の幅、である。
実施の形態1にかかる捲回装置100について説明する。図1は、実施の形態1にかかる捲回装置100の構成を示す正面図である。捲回装置100は、巻き出しローラ1、巻き取りローラ2、フリーローラ3〜8及びダンサー9を有する。
実施例1
この例では、ダンサーから巻き取りローラまでのフリーローラの本数を8本とし、巻き取り速度変化時のフリーローラ1本当たりの張力の増加量を3.09[N/m]とする。図3は、実施例1にかかる捲回装置の構成を模式的に示す図である。ダンサー20が有する4本のローラについては、巻き取りローラに近い側のフリーローラ21及び22をOUT側に含めた。よって、実施例1では、フリーローラ21及び22とフリーローラ31〜36の計8本のローラに着目する。図3においては、TPの位置でシート状部材10にかかる張力を測定した。
この例では、ダンサーから巻き取りローラまでのフリーローラの本数を4本とし、巻き取り速度変化時のフリーローラ1本当たりの張力の増加量を、実施例1と同じ3.09[N/m]とする。図5は、実施例2にかかる捲回装置の構成を模式的に示す図である。ダンサー20が有する4本のローラについては、巻き取りローラに近い側のフリーローラ21及び22をOUT側に含めた。よって、実施例1では、フリーローラ21及び22とフリーローラ31及び36の計4本のローラに着目する。図5においては、TPの位置でシート状部材10にかかる張力を測定した。
この例では、ダンサーから巻き取りローラまでのフリーローラの本数を5本とし、フリーローラの慣性モーメントの合計は6.3×10−5[kg・m2]とした。図7は、実施例3にかかる捲回装置での巻き取り速度Vと巻きずれ量Sを示すグラフである。なお、張力の変化量が16.7[N/m]以下となるように、上記の通りローラの半径等が決定される。この場合、巻きずれ量Sは±0.1mm以下であり、十分に規格(±0.3mm、図7のMax〜Min間)内に抑制することができた。
実施例3に対し、ダンサーから巻き取りローラまでのフリーローラの本数を15本とした比較例について説明する。図8は、比較例にかかる捲回装置での巻き取り速度Vと巻きずれ量Sを示すグラフである。フリーローラ1本当たりの慣性モーメントが実施例3と同じ場合、フリーローラの慣性モーメントの合計は19.0×10−5[kg・m2]となる。この場合、巻きずれ量Sは0.8mmとなり、規格(±0.3mm、図8のMax〜Min間)から逸脱してしまうことを確認した。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。上述の実施の形態におけるフリーローラの数は一例にすぎず、巻き取り速度変化時の張力変化を16.7[N/m]以下に抑制できるならば、1以上の範囲内で適宜変更できることはいうまでもない。
1 巻き出しローラ
2 巻き取りローラ
9、20 ダンサー
10 シート状部材
91 シリンダ
92 シャフト
100 捲回装置
Claims (5)
- 被巻き取り部材を送り出す巻き出しローラと、
前記被巻き取り部材を巻き取る巻き取りローラと、
前記巻き出しローラと前記巻き取りローラとの間で前記被巻き取り部材の搬送をガイドする1以上のローラと、を備え、
前記被巻き取り部材の巻き取り速度が変化したときに前記被巻き取り部材に加わる張力の変化ΔTが16.7[N/m]以内となるように、前記1以上のローラのそれぞれの慣性モーメントは以下の式(1)を満たす、捲回装置。
Nは、前記1以上のローラの数、
Δωは、前記1以上のローラの角加速度の最大値、
IMiは、前記1以上のローラのうち前記巻き取りローラから数えてi番目(iは1≦i≦Nを満たす整数)のローラの慣性モーメント、
riは、前記1以上のローラのうち前記巻き取りローラから数えてi番目のローラの半径、
RRiは、前記1以上のローラのうち前記巻き取りローラから数えてi番目のローラの転がり抵抗、
Wは、前記被巻き取り部材の幅、である。 - 前記巻き出しローラと前記巻き取りローラとの間の前記被巻き取り部材の張力を調整するダンサーを備え、
前記1以上のローラのうちで前記ダンサーと前記巻き出しローラとの間のローラのそれぞれの慣性モーメントが前記式(1)を満たし、
前記1以上のローラのうちで前記ダンサーと前記巻き取りローラとの間のローラのそれぞれの慣性モーメントが前記式(1)を満たす、
請求項1に記載の捲回装置。
但し、前記ダンサーがローラを含む場合、前記ダンサーに含まれるローラは前記1以上のローラに含まれる。 - 前記巻き取りの加減速度の最大値Δω=718.7[rad/s2]、前記ローラの転がり抵抗RR=0.0049[N]、前記ローラの半径r=0.015[m]、前記被巻き取り部材の幅W=0.12[m]である場合に、前記1以上のローラの慣性モーメントの合計値N・IMは、4.16×10−5[kg・m2]以下である、
請求項3に記載の捲回装置。 - 被巻き取り部材を送り出す巻き出しローラを配置し、
前記被巻き取り部材を巻き取る巻き取りローラを配置し、
前記巻き出しローラと前記巻き取りローラとの間で前記被巻き取り部材の搬送をガイドする1以上のローラを配置し、
前記被巻き取り部材の巻き取り速度が変化したときに前記被巻き取り部材に加わる張力の変化ΔTが16.7[N/m]以内となるように、前記1以上のローラのそれぞれの慣性モーメントは以下の式(3)を満たすように前記1以上のローラを選択する、捲回装置の設計方法。
Nは、前記1以上のローラの数、
Δωは、前記1以上のローラの角加速度の最大値、
IMiは、前記1以上のローラのうち前記巻き取りローラから数えてi番目(iは1≦i≦Nを満たす整数)のローラの慣性モーメント、
riは、前記1以上のローラのうち前記巻き取りローラから数えてi番目のローラの半径、
RRiは、前記1以上のローラのうち前記巻き取りローラから数えてi番目のローラの転がり抵抗、
Wは、前記被巻き取り部材の幅、である。
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