条带的卷绕装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN03109359.0

申请日:

2003.04.04

公开号:

CN1448327A

公开日:

2003.10.15

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):B65H 18/26申请日:20030404授权公告日:20051123|||未缴年费专利权终止IPC(主分类):B65H 18/26申请日:20030404授权公告日:20051123|||专利申请权、专利权的转移(专利权的转移)变更项目:专利权人变更前权利人:富士胶片控股株式会社 地址: 日本国东京都变更后权利人:富士胶片株式会社 地址: 日本国东京都登记生效日:2007.8.3|||专利权人的姓名或者名称、地址的变更变更事项:专利权人变更前:富士胶片株式会社 地址: 日本神奈川县变更后:富士胶片控股株式会社 地址: 日本国东京都|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

B65H18/26

主分类号:

B65H18/26

申请人:

富士胶片株式会社;

发明人:

林洋一; 喜多明尚; 内海京久

地址:

日本神奈川县

优先权:

2002.04.04 JP 2002-101959; 2002.04.05 JP 2002-103228; 2002.09.19 JP 2002-273140

专利代理机构:

中科专利商标代理有限责任公司

代理人:

李香兰

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内容摘要

本发明涉及条带的卷绕装置,提供使喷嘴可靠地跟踪条带卷的外周面、能够在条带卷的外周面上加入恒定压力的条带的卷绕装置,本发明的卷绕装置10把喷嘴16固定在滑块20上,由轨道22滑动自由地支撑滑块20,由此,对于条带卷15进退自由地支撑喷嘴16,另外,通过气缸24,以恒定的赋能力把喷嘴16朝向条带卷15一侧赋能。

权利要求书

1: 一种条带的卷绕装置,该条带的卷绕装置具有卷绕条带形成条带 卷的卷绕轴;在卷绕上述条带时向上述条带卷的外周面喷射气体的喷嘴, 特征在于: 具备 把上述喷嘴对于上述条带卷的外周面支撑为进退自由的支撑装置; 以一定的赋能力把用被该支撑装置支撑了的上述喷嘴朝向上述条带 卷的外周面赋能的赋能装置, 在上述赋能装置的赋能力与上述喷嘴和上述条带卷的间隙之间的斥 力平衡的位置卷绕上述条带。
2: 根据权利要求1所述的条带的卷绕装置,特征在于: 上述赋能装置是气缸。
3: 根据权利要求1所述的条带的卷绕装置,特征在于: 具备抑制上述喷嘴的振动的制动装置。
4: 根据权利要求3所述的条带的卷绕装置,特征在于: 上述制动装置具备导电板和磁铁, 该导电板和磁铁的一方设置成与上述喷嘴一起移动,接近与上述喷 嘴一起移动的上述导电板和磁铁,设置固定上述导电板和磁铁的另一方, 伴随着上述喷嘴的进退移动,在上述导电板与上述磁铁之间发生涡 电流,抑制上述喷嘴的振动。
5: 根据权利要求4所述的条带的卷绕装置,特征在于: 由上述涡电流进行的制动的衰减比是0.7以上。
6: 根据权利要求3所述的条带的卷绕装置,特征在于: 上述制动控制是设置在上述缸体的空气流入口以及空气排出口的节 流喷嘴,根据空气通过该节流喷嘴时的阻力,抑制上述喷嘴的振动。
7: 根据权利要求3所述的条带的卷绕装置,特征在于: 上述制动装置通过调节移动上述喷嘴时的摩擦力抑制上述喷嘴的振 动。
8: 根据权利要求1所述的条带的卷绕装置,特征在于: 上述赋能装置是音圈型的线性马达。
9: 根据权利要求1所述的条带的卷绕装置,特征在于: 上述赋能装置具备经过齿轮连接到上述喷嘴的马达,通过控制该马 达,上述喷嘴被赋能。
10: 根据权利要求1所述的条带的卷绕装置,特征在于: 在从条带的卷绕方向观看的上述喷嘴的上游一侧附近,设置了限制 上述被卷绕的条带的宽度方向位置的条带位置限制装置。
11: 根据权利要求10所述的条带的卷绕装置,特征在于: 设置了用于把上述条带位置限制装置与上述条带卷的外周面的距离 取为恒定的条带位置限制装置用的控制装置。
12: 根据权利要求11所述的条带的卷绕装置,特征在于: 上述条带位置限制装置用的控制装置具备 使上述条带位置限制装置对于上述条带卷的外周面进退移动的移动 装置; 测定上述条带位置限制装置与上述条带卷的外周面的距离的距离传 感器; 根据来自上述距离传感器的测定值驱动上述移动装置的驱动装置。
13: 根据权利要求10所述的条带的卷绕装置,特征在于: 上述条带位置限制装置具备把上述被卷绕了的条带搭接的同时,在 内部供给气体的中空的搭接构件,在该搭接构件的搭接面上形成着吹出 上述气体的孔径为0.3mm以下的多个吹出孔。
14: 根据权利要求13所述的条带的卷绕装置,特征在于: 上述搭接构件的吹出孔的孔径做成从与条带宽度方向相对应的搭接 构件宽度方向的两端向中央部分逐渐加大。
15: 根据权利要求10所述的条带的卷绕装置,特征在于: 上述条带位置限制装置是凸面辊。
16: 一种条带的卷绕装置,该条带的卷绕装置具有卷绕条带形成条 带卷的卷绕轴;在卷绕上述条带时向上述条带卷的外周面喷射气体的喷 嘴,特征在于: 在从上述条带卷绕方向观看的上述喷嘴的上游一侧附近,设置了限 制上述被卷绕的条带的宽度方向位置的条带位置限制装置。
17: 根据权利要求16所述的条带的卷绕装置,特征在于: 设置了用于使上述条带位置限制装置与上述条带卷的外周面的距离 为恒定的条带位置限制装置用的控制装置。
18: 根据权利要求17所述的条带的卷绕装置,特征在于: 上述条带位置限制装置用的控制装置具备 使上述条带位置限制装置对于上述条带卷的外周面进退移动的移动 装置; 测定上述条带位置限制装置与上述条带卷的外周面的距离的距离传 感器; 根据来自上述距离传感器的测定值驱动上述移动装置的驱动装置。
19: 根据权利要求16所述的条带的卷绕装置,特征在于: 上述条带位置限制装置具备把上述被卷绕的条带搭接到同时,在内 部供给气体的中空的搭接构件,在该搭接构件的搭接面上形成0.3mm以 下的多个吹出孔。
20: 根据权利要求19所述的条带的卷绕装置,特征在于: 上述搭接构件的吹出孔的孔径从与条带宽度方向对应的搭接构件宽 度方向的两端向中央部分逐渐加大。
21: 根据权利要求16所述的条带的卷绕装置,特征在于: 上述条带位置限制装置是凸面辊。
22: 根据权利要求16所述的条带的卷绕装置,特征在于: 设置了把上述喷嘴与上述条带卷的外周面的距离维持为恒定的喷嘴 用的控制装置。
23: 一种条带的卷绕装置,该条带的卷绕装置具有卷绕条带来形成 条带卷的卷绕轴;在卷绕上述条带时向上述条带卷的外周面喷射气体的 喷嘴,特征在于: 具备 使上述喷嘴对于上述卷绕轴沿着进退方向移动的移动装置; 测定上述喷嘴与上述条带卷的外周面的距离的距离传感器; 根据来自上述距离传感器的测定值,控制上述移动装置使得上述喷 嘴与上述条带卷的外周面的距离成为恒定的控制装置。
24: 根据权利要求23所述的条带的卷绕装置,特征在于: 上述移动装置具备 使上述喷嘴移动的音圈马达和使上述喷嘴与上述音圈马达一起移动 的线性马达, 在用上述距离传感器测定了的测定值中,对于高频的变动部分,由 上述音圈马达使上述喷嘴移动,同时,对于低频的变动部分,由上述线 性马达使上述喷嘴移动。
25: 根据权利要求23所述的条带的卷绕装置,特征在于: 在从上述条带卷绕方向观看的上述喷嘴的上游一侧附近,设置了限 制上述被卷绕的条带的宽度方向位置的条带位置限制装置。

说明书


条带的卷绕装置

    【技术领域】

    本发明涉及条带的卷绕装置,特别是涉及把磁带等条形物卷形地卷绕在卷绕轴上的卷绕装置。背景技术

    以往的条带卷绕装置(例如参照专利文献1)具备滚动接触卷绕时的条带卷的外周面的接压辊,在卷绕时的条带卷的外周面上喷射空气的风压装置,根据条带卷的卷绕直径使接压辊和风压装置变位的可移动部分移动装置。在该卷绕装置中,如果加入在条带辊的风压发生变动,则将产生种种不理想状态。例如,如果风压小,则由于卷入到条带中的空气多,因此将降低卷绕硬度,同时还将发生卷绕了的条带的边缘不整齐的不理想状态。反之,如果风压大,则卷绕硬度提高,将产生条带损伤等对品质的不良影响。因此,需要始终恒定地控制作为风压装置的喷嘴与条带辊的外周面的距离,使得加入在条带辊的外周面上的风压成为恒定。

    作为恒定地控制喷嘴与条带卷的外周面的距离地控制方法,有根据条带行走速度与卷绕机转数数值运算卷绕直径,根据该运算的卷绕直径使喷嘴位置后退移动的方法。另外,有用激光变位计检测条带卷中的外周面与喷嘴的距离,根据该检测值,控制喷嘴位置的方法。

    [专利文献1]特开平6—329308号公报发明的内容

    但是,数值运算卷绕直径的方法由于必须高速地运算包括条带卷的偏心量的卷绕直径,因此存在着需要高价的高速运算设备,同时,为了根据该运算结果高速地修正喷嘴位置,需要复杂的控制系统这样的问题。进而,在条带卷的厚度变动大的情况下,有时喷嘴接触条带卷的外周面造成损伤。

    另一方面,检测距离的方法由于有必要对应于条带卷的外周面与喷嘴的距离的测定结果对位置进行高速修正,为了提高卷绕辊的旋转数,存在着在条带卷的外周面跟踪条带发生困难的问题。

    进而,以往的条带卷绕装置只是恒定地控制喷嘴与条带的外周面的距离,存在着如果在即将卷绕条带之前的条带卷绕进入位置中条带沿着宽度方向变动,则不仅是被卷绕的条带的边缘不整齐,而且还具有来自喷嘴的风压在条带的宽度方向偏移,卷绕硬度在条带的宽度方向成为不均匀的缺点。

    本发明是鉴于以上的情况而产生的,目的在于提供为了以适当的卷绕硬度卷绕条带,能够把喷嘴朝向条带卷的外周面上加入一定的赋能力,使得可靠地跟踪条带卷的外周面的卷绕装置。

    另外,本发明的目的在于提供为了以均匀的卷绕硬度卷绕条带,能够通过简单的控制系统,使喷嘴高精度地跟踪卷绕辊的外周面的卷绕装置。

    进而,本发明的目的在于提供使被卷绕的条带的边缘出色地对齐的同时,能够使卷绕硬度在条带的宽度方向均匀的条带卷卷绕装置。

    为了达到上述目的,本发明的第1方面是在具有卷绕条带形成条带卷的卷绕轴;在卷绕上述条带时向上述卷绕辊的外周面喷射气体的喷嘴的条带的卷绕装置中,特征是具备把上述喷嘴对于上述条带卷的外周面支撑为进退自由的支撑装置;以一定的赋能力把由该支撑装置支撑了的上述喷嘴朝向上述条带卷的外周面赋能的赋能装置,在上述喷嘴和上述条带卷的间隙之间的斥力与上述赋能装置的赋能力平衡的上述喷嘴的位置卷绕上述条带。

    如果依据本发明的第1方面,则由于把喷嘴对于条带卷的外周面支撑为进退自由的同时,以一定的赋能力把喷嘴对于条带卷的外周面赋能,因此喷嘴自动地移动到条带卷的外周面和喷嘴的间隙之间的斥力与用赋能装置赋能了的赋能力平衡的位置后停止。从而,喷嘴始终与条带卷的外周面保持恒定的距离,始终在条带卷的外周面上提供恒定的压力。由此,能够以适当的卷绕强度卷绕条带。

    本发明的第2方面的特征是在第1方面的发明中,上述赋能装置是气缸。在本申请中,赋能也可以理解为加压或加劲。

    本发明的第3方面的特征是在第1方面的发明中,具备抑制上述喷嘴的振动的制动装置。从而,能够抑制平衡时的喷嘴的振动。

    本发明的第4方面的特征是在第3方面的发明中,上述制动装置具备导电板和磁铁,该导电板和磁铁的一方设置成与上述喷嘴一起移动,接近与上述喷嘴一起移动的上述导电板和磁铁,设置固定上述导电板和磁铁的另一方,伴随着上述喷嘴的进退移动,在上述导电板与上述磁铁之间发生涡电流,抑制上述喷嘴的振动。

    本发明的第5方面的特征是在第4方面的发明中,由上述涡电流进行的制动的衰减比是0.7以上。如果衰减比小则由共振产生的振幅加大,跟踪偏差比恶化,而如果依据第5方面的发明,则能够防止这一点。

    本发明的第6方面的特征是在第3方面的发明中,上述制动装置是设置在上述缸体的空气流入口以及空气排出口的节流喷嘴,根据空气通过该节流喷嘴时的阻力,抑制上述喷嘴的振动。从而,第6方面的发明由于根据与喷嘴的移动速度相对应的阻力,在喷嘴上发生制动力,因此能够抑制喷嘴的振动。

    本发明的第7方面的特征是在第3方面的发明中,上述制动装置通过调节移动上述喷嘴时的摩擦力抑制上述喷嘴的振动。

    本发明的第8方面的特征是在第1方面的发明中,上述赋能装置是音圈型的线性马达。如果依据第8方面的发明,则通过在音圈中流过恒定的电流,能够以恒定的赋能力向喷嘴赋能。另外,如果依据第8方面的发明,则通过恒流驱动或者恒压驱动音圈的电流,能够发生与音圈的移动速度相对应的阻力,因此能够抑制喷嘴的振动。

    本发明的第9方面的特征是在第1方面的发明中,具有将赋能装置通过齿轮连接在喷嘴上马达,通过控制该马达,可以给上述喷嘴赋能。因此,根据本发明的第9方面,在马达中流过恒定的电流,能够以恒定的赋能力赋能。另外,通过恒流驱动或者恒压驱动该电流,能够发生与马达的旋转速度相对应的阻力,能够抑制喷嘴的振动。

    本发明的第10方面的特征是在第1方面的发明中,在从条带的卷绕方向观看的上述喷嘴的上游一侧附近,设置了限制上述被卷绕的条带的宽度方向位置的条带位置限制装置。从而,如果依据第10方面的发明,则能够在条带的卷绕进入位置,使条带不会从正规的条带宽度方向位置向宽度方向变动。

    本发明的第11方面的特征是在第10方面的发明中,设置了用于把上述条带位置限制装置与上述条带卷的外周面的距离取为恒定的条带位置限制装置用的控制装置。

    本发明的第12方面的特征是在第11方面的发明中,上述条带位置限制装置用的控制装置具备使上述条带位置限制装置对于上述条带卷的外周面进退移动的移动装置;测定上述条带位置限制装置与上述条带卷的外周面的距离的距离传感器;根据来自上述距离传感器的测定值驱动上述移动装置的驱动装置。

    本发明的第13方面的特征是在第10方面的发明中,上述条带位置限制装置具备把上述被卷绕了的条带搭接的同时,在内部供给气体的中空的搭接构件,在该搭接构件的搭接面上形成着吹出上述气体的孔径为0.3mm以下的多个吹出孔。

    本发明的第14方面的特征是在第13方面的发明中,上述搭接构件的吹出孔的孔径做成从与条带宽度方向相对应的搭接构件宽度方向的两端向中央部分逐渐加大。

    本发明的第15方面的特征是在第10方面的发明中,上述条带位置限制装置是凸面辊。

    为了达到上述目的,本发明的第16方面是在具有卷绕条带形成条带卷的卷绕轴;在卷绕上述条带时向上述条带卷的外周面喷射气体的喷嘴的条带卷绕装置中,特征是在从上述条带卷绕方向观看的上述喷嘴的上游一侧附近,设置了限制上述被卷绕的条带的宽度方向位置的条带位置限制装置。

    如果依据本发明的第16方面,则由于在喷嘴的上游一侧附近,设置了条带的条带位置限制装置,因此能够使得在条带的卷绕进入位置,条带不会从正规的条带宽度方向位置向宽度方向变动。这里,所谓正规的条带宽度方向位置是用于得到被卷绕了的条带的边缘出色地对齐,卷绕外观良好的条带卷的条带宽度方向位置。由此,由于不仅是被卷绕了的条带卷的边缘出色地对齐,而且稳定对于喷嘴的条带宽度,来自碰到条带卷的喷嘴的风不会偏离条带的宽度方向,在条带的宽度方向卷的硬度可以均匀。例如,在细状的喷嘴的情况下,如果使缝隙的宽度(条带宽度方向的缝隙长度)比条带宽度大,则由于从缝隙两端吹出的气体没有接触条带,因此风压易于变动,因而通常是做成为使得缝隙宽度与条带宽度大致相同。从而,如果在喷嘴的上游一侧附近条带沿着宽度方向变动,则由于来自喷嘴的风压在条带宽度方向偏移,因此卷绕硬度在条带的宽度方向不均匀。另外,在从喷嘴向条带卷的外周面喷射的风压的偏移大的情况下,被卷绕的条带通过风压在条带卷上压紧的程度在条带宽度方向变化,因此在条带卷的各个部分,出现能够抽出以及不能够抽出卷入的空气的部分,卷绕外观不良。

    本发明的第17方面的特征是在第16方面的发明中,设置了用于使上述条带位置限制装置与上述条带卷的外周面的距离为恒定的条带位置限制装置用的控制装置,由此,由于能够使对于条带卷的外周面的条带的卷绕进入轨迹恒定,因此能够进行更稳定的卷绕。

    本发明的第18方面的特征是在第17方面的发明中,上述条带位置限制装置用的控制装置具备使上述条带位置限制装置对于上述条带卷的外周面进退移动的移动装置;测定上述条带位置限制装置与上述条带卷的外周面的距离的距离传感器;根据来自上述距离传感器的测定值驱动上述移动装置的驱动装置。由此,例如,即使条带卷在偏心状态下转动,也能够使条带位置限制装置高精度地跟踪条带卷的外周面,能够把条带卷的外周面与条带位置限制装置的距离始终控制为恒定。从而,由于能够使对于条带卷的外周面的条带的卷绕进入位置高精度地恒定,因此能够进行更稳定的卷绕。

    本发明的第19方面的特征是在第16方面的发明中,上述条带位置限制装置具备把上述被卷绕的条带搭接的同时,在内部供给气体的中空的搭接构件,在该搭接构件的搭接面上形成0.3mm以下的多个吹出孔。由此,由于条带由搭接构件非接触支撑,因此能够防止条带与条带位置限制装置的接触而发生产生尘灰的物体,同时,通过把搭接面的吹出孔的孔径做成为0.3mm以下,能够使条带的卷绕传送更稳定,能够抑制条带在宽度方向的变动。

    本发明的第20方面的特征是在第19方面的发明中,上述搭接构件的吹出孔的孔径从与条带宽度方向对应的搭接构件宽度方向的两端向中央部分逐渐加大。由此,由于在用吹出的气体弯曲状态下非接触支撑在搭接构件中被搭接了的条带,因此即使非接触支撑条带,条带也难以在宽度方向变动。这一点认为是因为通过用气体弯曲形地支撑条带,犹如与在凸面辊上搭接了的相同的状态,在宽度方向的变动将变得困难。

    本发明的第21方面的特征是在第16方面的发明中,上述条带位置限制装置是凸面辊。通过使用凸面辊,能够使条带的行动稳定,能够使条带在宽度方向不变动。

    本发明的第22方面的特征是在第16方面的发明中,设置了把上述喷嘴与上述条带卷的外周面的距离维持为恒定的喷嘴用的控制装置。由此,由于能够用喷嘴在条带卷的外周面上始终加入恒定的风压,因此能够以适当的卷绕硬度卷绕条带。

    为了达到上述目的,本发明的第23方面是在具有卷绕条带形成条带卷的卷绕轴;在卷绕上述条带时向上述条带卷的外周面喷射气体的喷嘴的条带卷绕装置中,特征是具备使上述喷嘴对于上述卷绕轴沿着进退方向移动的移动装置;测定上述喷嘴与上述条带卷的外周面的距离的距离传感器;根据来自上述距离传感器的测定值,控制上述移动装置使得上述喷嘴与上述条带卷的外周面的距离成为恒定的控制装置。

    如果依据本发明的第23方面,则由于用距离传感器测定喷嘴与条带卷的外周面的距离,根据该测定值,用移动装置使喷嘴移动,因此能够把条带卷的外周面与喷嘴的距离高精度地控制为恒定。从而,例如即使条带卷在偏心状态下转动,也能够使喷嘴对于条带卷的外周面迅速地进行跟踪,能够把条带卷的外周面与喷嘴的距离始终控制为恒定。由此,能够在条带卷的外周面上加入恒定的压力,能够以均匀的卷绕硬度卷绕条带。

    另外,第23方面的发明由于只是根据距离传感器的测定值控制喷嘴的移动装置,因此不需要高价的运算装置或者复杂的控制系统。

    本发明的第24方面的特征是在第23方面的发明中,上述移动装置具备使上述喷嘴移动的音圈马达和使上述喷嘴与上述音圈马达一起移动的线性马达,在用上述距离传感器测定了的测定值中,对于高频的变动部分,由上述音圈马达使上述喷嘴移动,同时,对于低频的变动部分,由上述线性马达使上述喷嘴移动。

    本发明的第25方面的特征是具有在上述条带的卷绕方向看的方向在上述喷嘴的上游侧的近旁的限制上述卷绕的条带的宽度方向位置的条带位置限制装置。附图说明

    图1是示出本发明的条带的卷绕装置的第1实施形态的斜视图。

    图2是示出图1的卷绕装置的平面图。

    图3示出阻力随时间的变化。

    图4示出在喷嘴中发生制动力的机构的其它实施形态。

    图5示出在喷嘴中发生制动力的机构的其它实施形态。

    图6是由在喷嘴中发生制动力的机构进行的跟踪偏差比的频率特性的计算例。

    图7示出在喷嘴中发生制动力的机构的衰减比与跟踪偏差比的关系。

    图8是表示本发明的第二实施例的斜示图。

    图9是从图1的卷绕装置的俯视图。

    图10是说明宽度方向位置限制装置的一例的概念图。

    图11是说明本发明的卷绕装置的其它形态的说明图。

    图12是作为宽度方向限制装置使用的带凸缘的传递辊,说明本发明的卷绕装置其它形态的说明图。

    图13是说明作为宽度方向位置限制装置的其它例子,说明凸面辊的说明图。

    图14是示出本发明的条带的卷绕装置的第3实施形态的斜视图。

    图15是示出图14的卷绕装置的结构的框图。具体实施方式

    以下根据附图详细地说明本发明的条带的卷绕装置的理想实施形态。

    图1是示出本发明的条带卷绕装置的第1实施形态的形式图,图2是该图的平面图。

    如图1、图2所示,第1实施形态的卷绕装置10具有卷绕机(相当于卷绕轴)12,该卷绕机12通过未图示的马达的驱动旋转。由此,在卷绕机12的外周面上卷绕条带14,形成条带卷15。

    喷嘴16配置成与条带卷15的外周面相对,经过软管18连接到未图示的空气供给源。喷嘴16的顶端沿着条带14的宽度方向形成细长的缝隙形的开口(未图示),从该开口向条带卷15的外周面以例如5~50[NL/mm2·分]的流量喷射压缩空气等流体。以与条带14(即条带卷15)大致相同的宽度形成喷嘴16的开口,通过从开口喷射的空气,把条带卷15的外周面向宽度方向均匀地按压。喷嘴16的开口的大小例如沿着条带14的宽度方向形成为200mm,沿着条带14的行走方向形成为0.5mm的大小。另外,空气的喷射位置可以是条带卷15的外周面,而理想的是对于条带14的行走方向,离开卷绕条带14成为条带卷15的位置一些的下游一侧。另外,代替空气,也可以喷射N2等惰性气体或者其它的气体。

    喷嘴16固定在构成线性导轨21的滑块20上,滑块20滑动自由地支撑在轨道22上。沿着卷绕机12的径向(即,对于与条带卷15的外周面连接的面正交的方向)配置轨道22。由此,对于条带卷15的外周面进退自由地支撑喷嘴16。

    在喷嘴16的后方,设置着气缸24。气缸24固定在未图示的装置主体的机体上。气缸24的杆24A沿着卷绕机12的径向伸缩,通过该杆24A的顶端,以一定的赋能力,例如0.49N~10N(=50gf~1.02kgf)的赋能力把喷嘴16朝向条带卷15一侧赋能。如果这样从后方以气缸24的赋能力把喷嘴16朝向条带卷15赋能,则喷嘴16接近条带卷15,自由移动到某个位置,即,喷嘴16与条带卷15的间隙之间形成的空气层的斥力与由气缸24施加的赋能力相平衡的位置后停止。另外,气缸24不限于活塞式,也可以使用在杆24A的移动时不产生摩擦力的风箱式的赋能装置。

    例如,在喷嘴16与条带卷15的外周面的距离(间隙)小的情况下,由于从间隙流出的空气的流量减少,因此空气层的压力增大,斥力加大。从而,由于该斥力比气缸24的赋能力大,因此喷嘴16后退到两者平衡的位置。

    反之,在喷嘴16与条带卷15的外周面的距离(间隙)大的情况下,由于从间隙流出的空气的流量增大,因此空气层的压力减小,斥力减小。

    从而,由于该斥力比气缸24的赋能力小,因此喷嘴16受气缸24的赋能力前进,在两者平衡的位置停止。这样,由于把喷嘴16自动地调节在空气层的压力与气缸24的赋能力平衡的位置,因此对于条带卷15的外周面始终保持恒定的距离。

    在滑块20的上表面,沿着侧方向延伸设置着导电板26。在该导电板26的下方,与导电板26具有若干间隙相对配置着磁铁28,固定在未图示的装置主体的机体上。由此,如果滑块20向前后振动,则在导电板26中发生涡电流,由于通过该涡电流产生斥力(制动力),因此由磁阻制动导电板26的振动。

    如图2中用平面图所示的那样,导电板26的宽度大小(图2的上下方向的大小)L在如图示的26A的位置的最大宽度变成L1,而且,从26A向图示的26B的位置逐渐减小成为宽度L2,进而从26A向图示的26C的位置急剧减小成为宽度L3。从而,如果使喷嘴16从26C的位置位于磁体28的上方状态出发,后退到26A的位置到达磁铁28的上方,则导电板26与磁铁28相面对的面积(以下,称为相面对的面积)急剧增加。而且,26A的位置到达磁铁28的上方时相面对的面积成为最大,通过的磁通成为最大,从该状态出发,如果使喷嘴16后退到26B的位置到达磁铁28的上方,则相面对的面积逐渐减小,通过的磁通减小。从而,如果使喷嘴16从最接近卷绕机12的状态后退,则该喷嘴16的移动时所产生的阻力伴随着相面对的面积的变化,如图3所示那样变化。即,从最初没有阻力的状态开始,随着使喷嘴16后退,阻力急剧增加,经过C点在A点成为最大。而且,在超过了A点以后,随着喷嘴16后退,阻力也逐渐减小,在超过了B点以后急剧下降成为0。另外,图3的A点,B点,C点分别与图2的符号26A,26B,26C位于磁铁28的上方的状态相对应。

    其次,说明上述那样构成的卷绕装置10的作用。

    卷绕装置10使卷绕机12转动,把条带14卷绕在卷绕机12上,形成条带卷15的同时,通过在该纸该卷15的外周面上从喷嘴16喷射空气,使条带14绕紧在条带卷15的外周面上,防止卷入空气。

    卷绕时,通过气缸24以一定的赋能力把喷嘴16朝向条带卷15的外周面赋能。另外,条带卷15与喷嘴16之间的斥力具有与其间隙(缝隙)的3次幂成反比的关系。从而,喷嘴16自由地移动到由喷嘴16的顶端的空气层产生的斥力与由喷嘴16的后端的气缸24施加的赋能力平衡的位置后停止。由此,由于把喷嘴16与条带卷15的外周面的距离保持为一定,在条带卷15的外周面通常给予了一定的压力,能够卷绕固定地将条带14适当地卷绕。另外,作为条带卷15的外周面上的压力,最好是0.05~0.5Mpa,最好设定赋能力等使得成为该范围以内。例如,在喷嘴16的开口尺寸是200mm×0.5mm的情况下,如果把气缸24的赋能力取为10N,把喷嘴16的吹出流量取为1000NL/mm2·分,则压力成为0.1Mpa,成为适当的值。随着压力小于该值,由空气的吹出产生的效果逐渐减小,如果成为0.05Mpa以下则几乎没有效果。从而,最好把压力设定在0.05Mpa以上。另外,根据条带14的材质或者厚度等,即使把压力设定为大于0.1Mpa,也能够得到充分的效果,但是如果超过0.5Mpa,则条带14有可能受到损伤。从而,压力最好设定在0.5Mpa以下。通过把压力设定在这样的范围内,能够出色地卷绕条带14。

    这样,如果依据本实施形态的卷绕装置10,则由于滑动自由地支撑喷嘴16的同时,以一定的赋能力朝向条带卷15一侧赋能,因此喷嘴16始终保持距条带卷15的外周面恒定的距离。另外,由于通过从喷嘴16吹出的空气在条带卷15的外周面上加入恒定的压力,因此以适当的卷绕硬度卷绕条带14。

    另外,如果依据卷绕装置10,则由于对于条带卷15的外周面进退自由地支撑着喷嘴16,因此如果喷嘴16过于靠近条带卷15的外周面,则喷嘴16吹出的空气层的斥力增大,向条带卷15的外周面退避的方向移动。从而,能够防止喷嘴16接触条带卷15的外周面。

    而喷嘴16由于根据供给的空气的压力获得平衡,因此有可能进行振动或者振荡。因而在本发明的条带的卷绕装置10中,在喷嘴16上安装导电板26的同时,在接近该导电板26的位置设置磁铁28,由此,如果喷嘴16振动,则在导电板26上发生与该振动速度的2次幂成比例的涡电流,提供阻力(制动力),制动喷嘴16的振动。由此,由于喷嘴16的动作稳定,因此能够在条带卷15的外周面上加入恒定的压力。

    特别是,在本实施形态中,由于形成导电板26,使得伴随着喷嘴16的移动,在喷嘴16中起作用的阻力变化,因此能够始终在喷嘴16上提供适宜的阻力。例如,在条带14的卷绕开始时,如图3所示,提供小的阻力。在条带14的行走速度(卷绕速度)成为10(M/秒)以上那样的高速时,在卷绕的开始时由于条带卷15的卷绕直径的增加量大,因此喷嘴16向后退方向的移动量也大。从而,通过减小阻力,能够使喷嘴16平滑地跟踪移动。

    另外,在即将结束卷绕之前,也向喷嘴16提供小的阻力。在卷绕即将结束之前由于条带卷15的卷绕直径大,因此伴随着条带卷15的偏心的条带卷15的外周面与喷嘴16的距离的变动周期大,喷嘴16难以振动。从而,只是在喷嘴16上提供小的阻力,就能够充分地抑制喷嘴16的振动。

    另一方面,在图3的A点~B点附近,在喷嘴16上提供大的阻力。在该处附近,喷嘴16受到条带卷15的偏心的影响而易于振动。从而,通过在喷嘴16上提供大的阻力,制动喷嘴16的振动。另外,从A点到B点,由于条带卷15的卷绕直径逐渐增加,因此喷嘴16逐渐地难以变动。从而,从A点到B点,通过使加入在喷嘴16上的阻力逐渐减小,能够充分地抑制喷嘴16的振动的同时,能够提高喷嘴16对于条带卷15的跟踪性。

    这样在卷绕装置10中,由于按照喷嘴16的移动自动地调节对于喷嘴16的振动的阻力,因此与条带卷15的卷绕直径无关,能够在维持喷嘴16对于外周面的跟踪性的同时,充分地抑制喷嘴16的振动。

    另外,在上述的实施形态中,作为以一定的赋能力把喷嘴16赋能的装置使用了气缸24,但是并不限于这种情况,也能够使用油缸或者重力、磁力等其它的赋能装置。

    另外,在上述的实施形态中,使用了缝隙形地开口的喷嘴16,而喷嘴16的形状并不限于这种形状,例如也可以沿着条带14的宽度方向设置多个形成了圆孔开口的喷嘴(未图示)。另外,也可以在向喷嘴16供给的流体的流路中设置节流喷嘴,调节喷嘴16与条带14之间的斥力的梯度(视觉上的弹性常数)。

    另外,上述的实施形态在导电板26的下侧设置了磁石,也可以在上侧设置,也可以在上下两侧设置,也可以采用使用铁轭连接来使得上下的磁路闭合的结构。另外,上述的实施形态仅在喷嘴16的单侧设置了导电板26,而也可以设置在两侧。进而,还可以在铅直地安装导电板26的同时,在该导电板26的左右配置磁铁28。

    另外,上述的实施形态把导电板26安装在端子16一侧的同时固定磁铁28,反之也可以把磁铁28安装在喷嘴16一侧的同时固定导电板26。进而,还可以把导电板26和磁铁28都安装在喷嘴16一侧,与喷嘴16一起滑动。

    另外,磁铁28既可以是永久磁铁也可以是电磁铁。在使用了电磁铁的情况下,通过控制加入电流,能够根据喷嘴16的变位、速度或者频率调节阻力的大小。这种情况下,导电板26也可以形成为一定宽度的矩形。

    另外,导电板26只要是具有导电性的物性即可,不限于板形的物体,可以选择比重轻,导电性良好的材质。

    另外,本发明适宜作为磁带的卷绕装置。磁带在卷绕时需要对齐磁带的边缘,或者可靠地防止卷绕了的磁带14之间卷入空气,而如果使用本发明的卷绕装置,则由于能够以适宜的卷绕硬度卷绕磁带,因此能够不吹入空气,对齐边缘,出色地进行卷绕。

    图4中示出在条带的卷绕装置10中在喷嘴16上发生制动力的机构的其它实施形态。

    在该图所示的例子中,在设置于卷绕装置10上的气缸24的空气流入口和排出口上设置着调节流体流量的节流喷嘴。从而,喷嘴16如果沿着该图的左右方向振动,则杆24A也沿着该图所示的左右方向变位。在杆24A的后端设置着活塞,如果杆24A变位,则气缸24内部的粘性流体或许从缸体内部排出,或者从外部流入到缸体内部。这时,粘性流体通过节流喷嘴,发生与杆24A的移动速度成比例的阻力。由于通过这时发生的与杆24A的移动速度相对应的阻力在喷嘴16上发生制动力,因此能够抑制喷嘴16的振动。

    另外,在图4所示的例子中,以在加入赋能力的气缸24的流路中设置了发生制动力的节流喷嘴的实施形态进行了说明,而本发明并不限于气缸24,也可以与气缸24分开设置充填液体的粘性流体的减震器,在喷嘴16上提供制动力。

    另外,在图4所示的例子中,作为在条带的卷绕装置10中在喷嘴16上发生制动力的机构的其它实施形态,设置着制动器。如该图所示,制动器由导电板26(磁晶体的制动板),与导电板26接触发生摩擦力的上侧垫片32(磁性体)以及下侧垫片34(磁性体),发生与导电板26、垫片32以及垫片34接触的力的电磁铁36,用于把电磁铁36发生的磁通量传递到垫片32的构成磁通通路的铁轭38构成。通过调节加在电磁铁36上的电流,能够自由地调节加入在喷嘴16上的制动力(摩擦力)。

    另外,作为其它的发生摩擦力的装置,还可以构成在气缸24内的活塞上设置气密用的O形环,通过调节该O形环的“压缩带”的尺寸,在喷嘴16的移动时,发生一定的摩擦力。

    图5示出在条带的卷绕装置10中,在喷嘴16上发生制动力的机构的其它实施形态。

    在该图所示的例子中,代替图1所示的气缸24,设置音圈型的线性马达40,把喷嘴16朝向条带卷15的方向加入一定的赋能力。例如在线性马达40的固定一侧,设置着永久磁铁42和铁轭44,在喷嘴一侧设置着音圈46。

    通过在该音圈46中流过一定的电流,能够以一定的赋能力把喷嘴16对于条带卷15的方向进行赋能。另外,通过恒流驱动或者恒压驱动该电流,能够发生与音圈46的移动速度相对应的阻力,因此能够制动喷嘴16的振动。另外,代替在音圈46中流过一定的电流,把喷嘴16朝向条带卷15的方向加入赋能力,还可以在铁轭44与喷嘴16之间设置弹簧常数低的压缩弹簧,使得在把铁轭44与喷嘴16相互离开的方向上加入力。

    这种情况下,由于不需要线性马达40发生赋能力,因此在发生制动力时,也可以在音圈46的端子之间连接电阻,制动喷嘴16的振动(音圈46的移动速度)。另外通过改变该电阻值,能够使制动力变化。

    另外在图5所示的例子中,作为在条带的卷绕装置10中,在喷嘴16上发生制动力的机构的其它实施形态,设置着马达50。如该图所示,马达50固定在卷绕装置10的底座上,在马达50的旋转轴上设置着小齿轮52。构成为在一方的喷嘴16一侧设置着与喷嘴16共同移动的的齿条54,通过齿条54移动,小齿轮52旋转。从而,喷嘴16的移动量变换为马达50的辊的旋转量。

    通过在该马达50中流过一定的电流,也能够以一定的赋能力把喷嘴16对于条带卷15的方向进行赋能。另外,由于通过恒流驱动或者恒压驱动该电流,能够发生与马达50的旋转速度相对应的阻力,因此能够制动喷嘴16的振动。

    另外,代替在马达50中流过一定的电流,把喷嘴16对于条带卷15的方向加入赋能力,也可以使用弹簧常数低的弹簧把喷嘴16在条带卷15一侧赋能。这种情况下,由于不需要马达50发生赋能力,因此为了用马达50仅发生制动力,可以在马达50的端子之间连接电阻,制动喷嘴16的振动(马达50的转子的旋转速度)。另外通过使该电阻值可变,能够使制动力变化。

    图6中示出在条带的卷绕装置10中,设置了在喷嘴16上发生制动力的机构的情况下,喷嘴16的跟踪偏差比的频率特性的计算例。

    该图中,示出在喷嘴16与条带14之间的弹簧常数K=4000[N/m],喷嘴16的质量M=0.02[kg],喷嘴16与条带14之间的粘性摩擦系数C=12[Ns/m](或者阻尼系数)时的模型中,条带14与喷嘴16的跟踪偏差比的频率特性。

    如该图所示,如果设定常数,则与衰减比ζ=0.7的情况相当,由于固有振荡频率是fl=71.2[Hz],因此在条带14与喷嘴16的距离能够比较长地设定为数毫米左右的情况下,能够到大约80[Hz]左右的频率(相当于条带卷的外形是40[mm],条带14的卷绕速度是10[m/秒]的情况),确保跟踪性。另外,在条带14与喷嘴16的距离是1[mm]左右,条带14的变位是0.5[mm]左右的情况下,也能够用该图所示的常数相对应。另外,在条带14与喷嘴16的距离是1[mm]左右,条带14的变位是1[mm]左右的情况下,如果频率(条带卷15的转数)是40[Hz]以下,则也能够用该图所示的常数充分对应。

    另外,在条带14的宽度宽,喷嘴16的质量加重为1[kg]的情况下或者其它的条件变更的情况下,根据所使用的条带卷15的卷绕转数与条带14的变位,决定适宜的弹簧常数K或者粘性摩擦系数C。

    图7示出发生设置在条带的卷绕装置10中的制动力的机构的衰减比ζ与跟踪偏差比的关系。

    如该图所示,跟踪偏差比(E/A)的最大值根据衰减比ζ的值变化很大。如果ζ=C/(2×SQR(M×K))的值小,则由振荡产生的振幅加大,跟踪偏差比恶化。从而,在本发明的条带的卷绕装置10的制动装置中,由于条带14与喷嘴16之间的间隙狭窄,因此希望如ζ≥0.7那样设定各种常数。

    其次,说明本发明的卷绕装置的第2实施形态。

    图8是示出第2实施形态的卷绕装置100的斜视图,图9是该图的平面图。另外,在这些图中,对于具有与第1实施形态的卷绕装置10大致相同的功能、结构的部件,标注相同的符号并且省略其说明。

    形成在喷嘴16的顶端的开口形成为与条带14(即,条带卷15)大致相同的宽度,重要的是通过从开口吹出的空气,沿着宽度方向均匀地按压条带卷15的外周面。但是,喷嘴16的开口并不限于与条带宽度大致相同的宽度。

    在喷嘴16的后方设置气缸24,通过该气缸24的杆24A的顶端,以一定的赋能力,例如大约0.98N(=100gf)把喷嘴16在条带卷15一侧赋能。

    气缸24以及线性导轨21的轨道22搭载在线性马达30上。即,气缸24以及轨道22固定在由永久磁铁和铁轭构成的可动体130A上的同时,可动体130A由沿着卷绕机12的径向配置的由励磁线圈和铁轭构成的长形的固定体130B支撑。作为线性马达130,能够适当地使用市场销售的小型线性马达。

    线性马达130的可动体130A上,设置条带位置限制装置131和距离传感器134。

    条带位置限制装置131如图8以及图10所示,沿着条带14的宽度方向具备长的中空圆柱形的搭接构件132,形成在支撑搭接构件132的周面一侧的支撑构件138内的空气通路141,经过该空气通路141从未图示的空气供给源在搭接构件132的中空的内部供给压缩空气。代替空气,也可以供给N2等惰性气体或者其它的气体。而且,在搭接被卷绕的条带14的搭接构件132的搭接面140上,形成多个吹出孔142,从吹出孔142吹出供给到搭接构件132的内部136的压缩空气。由此,在搭接构件132的搭接面140上搭接的同时卷绕的条带14在由搭接面140非接触支撑的状态下,完成条带宽度方向的位置限制。这种情况下,通过把形成在搭接面140上的吹出孔142的孔径做成0.3mm以下,能够使被非接触支撑的条带14的卷绕传送稳定,因此能够抑制条带14的宽度方向变动。进而更理想的是,如图10(b)所示,使搭接构件132的吹出孔142的孔径从与条带宽度方向对应的搭接构件宽度方向的两端向中央部分逐渐加大。作为孔径大小的变化,最好是搭接构件132的中央部分在0.30mm以下~0.20mm以上的范围,中央部分的两端是小于0.20mm未满~0.17mm以上,两端部分是小于0.17mm未满~0.15mm以上。另外,在图10(b)中,是用0.20mm示出中央部分,用0.17mm示出中央部分的两侧,用0.15mm示出两端部分的例子。由此,由搭接构件132搭接的条带14用被吹出的空气在弯曲状态下非接触支撑,因此即使非接触支撑条带14,条带14也难以在宽度方向变动。这样,通过条带14在由条带位置限制装置131在非接触状态下完成条带宽度方向的位置限制,能够防止如果条带14接触条带位置限制装置131而发生的接触屑那样的产生尘灰的物体。能够通过改造无凸缘的空气轴承制作上述搭接构件132那样的条带位置限制装置131。即,可以在固定空气轴承的轴的同时,在轴承套周面中形成在搭接条带14的一侧周面上形成吹出孔142,从吹出孔142吹出从空气轴承的气体供给口供给的压缩空气。作为搭接固件132的材质,最好使用SUS303,SUS304,陶瓷等。

    距离传感器134是与通过条带14的卷绕进展,条带卷15的直径增大相对应,用于把条带位置限制装置131与条带卷15的外周面的距离维持为恒定的传感器。作为距离传感器,例如使用了激光的反射型的光传感器是适宜的。反射型的光传感器由投光元件(未图示)在条带卷的外周面上投光,由感光元件(未图示)感光其反射光,非接触地测定距离传感器134与条带卷15的外周面的距离。所测定的测定结果输入到线性马达130,线性马达130使可动体130A移动,使得距离传感器134与条带卷15的外周面的距离成为恒定。由此,与距离传感器134相同,固定在可动体130A上的条带位置限制装置131与条带卷15的外周面的距离也维持为恒定。另外,距离传感器134不限于使用了激光的反射型的光传感器,只要是能够高精度地测定至条带卷15的外周面的距离的传感器即可。

    如果依据上述那样构成的卷绕装置100,则由卷绕机12卷绕的条带14在从条带14的卷绕方向观看的喷嘴16的上游一侧附近,由条带位置限制装置131限制条带14的宽度方向位置,使得定位在正规的条带宽度位置。完成了条带宽度方向的位置限制的条带14在卷绕时从喷嘴16在条带卷15的外周面上喷射压缩空气的同时进行卷绕。

    在这样的条带的卷绕操作中,在即将卷绕条带14之前的条带的卷绕进入位置,通过由条带位置限制装置131防止条带14的宽度方向的变动,稳定条带14的卷绕传送,使得被卷绕的条带卷15的边缘能够出色地对齐。进而,条带位置限制装置131根据距离传感器134的测定结果,使线性马达130的可动体130A移动,把条带位置限制装置131与条带卷15的外周面的距离始终维持为恒定。由此,由于条带14对于条带卷15的外周面的进入轨迹始终恒定,因此能够使条带14的卷绕传送进一步稳定。这种情况下,更理想的是条带位置限制装置131使用像搭接构件132那样能够非接触支撑条带的装置。由此,由于条带14与条带位置限制装置131不接触,因此不发生由于接触而引起的条带切屑的产生尘灰的物体。从而,由于不会随着条带14的卷绕产生尘灰的物体卷入到条带卷15中间,因此产生尘灰的物体不会粘在条带面上,或者不会由产生尘灰的物体损伤条带面。

    另外,由于能够把喷嘴16自动地调节到由从喷嘴16吹出的气体产生的空气层的压力与气缸24的赋能力平衡的位置,因此能够对于条带卷15的外周面始终保持恒定的距离。这种情况下,由于形成导电板26使得伴随着喷嘴16的移动,在喷嘴16中起作用的阻力变化,因此能够在喷嘴16中始终提供适当的阻力。从而,由于从喷嘴16向条带卷的外周面喷射的气压恒定,因此通过适当地设定气压,能够始终把条带的卷绕硬度取为适当的硬度。在这样由喷嘴16进行了对于条带卷15的外周面的空气的喷射中,用条带位置限制装置131限制条带14的宽度方向位置的同时,使条带14对于条带卷15的外周面的进入轨迹成为恒定,能够均匀地喷射从喷嘴16吹出的气压,使得在条带14的宽度方向不偏移。由此,不仅能够适当地确定条带14的卷绕硬度,还能够使条带14的宽度方向中的卷绕硬度均匀。

    这样,本发明的卷绕装置100由于能够使被卷绕的条带14的边缘出色地对齐的同时,还能够使卷绕硬度在条带14的宽度方向均匀,因此能够形成卷绕外观良好的没有卷绕松散的条带卷。

    图11是本发明的卷绕装置100的其它形态,是把喷嘴16、条带位置限制装置131和距离传感器134全部搭载到线性马达130的可动体130A上的情况。这种情况下,根据由距离传感器134测定的距离传感器134与条带卷15的外周面的测定距离,进行控制使得喷嘴16与条带卷15的外周面的距离以及条带位置限制装置131与条带卷15的外周面的距离成为恒定。

    图12是本发明的卷绕装置100的其它形态,是用带凸缘146的传递辊148构成条带位置限制装置131的情况。这种情况下,与传递辊148配合的同时卷绕传送的条带14的宽度方向的一端由凸缘146导向。由此,进行条带14的宽度方向的位置限制,能够使被卷绕了的条带14的边缘出色地对齐,同时,能够使卷绕硬度在条带卷15的宽度方向均匀。

    图13是作为条带位置限制装置131使用了凸面辊150的情况,通过使用凸面辊150,能够进行位置限制使得被卷绕的条带14的宽度方向不变动。由此,能够使被卷绕的条带14的边缘出色地对齐的同时,能够使卷绕硬度在条带14的宽度方向均匀。另外,在使用了凸面辊150的情况下,不需要设置在图12的传递辊148上的凸缘146。

    图14是示出第3实施形态的条带的卷绕装置200的斜视图。在该图中,对于具有与第1实施形态的卷绕装置10大致相同的功能、结构的部件,标注相同的符号,并且省略其说明。

    线性导轨21的轨道22固定在线性马达224的机架224A上。由此,对于条带卷15的外周面进退自由地支撑喷嘴16。

    在机架224A的上表面,设置着线型的音圈型马达226。音圈马达226配置在喷嘴16的后方(即,与条带卷15相反的一侧),具备把喷嘴16向前方赋能的杆226A。通过牵引该杆226A,沿着对于条带卷15的外周面进退的方向移动喷嘴16。通过使用这样构成的音圈马达226,虽然喷嘴16的移动量加长不多,但是能够高精度地迅速地移动喷嘴16。从而,如果在以高频移动喷嘴16时使用音圈马达226则非常理想。

    另外,也可以如图4所示那样,把弹簧228配置在杆226A的外侧。通过设置该弹簧228,补充把喷嘴16向前方赋能的力。另外,代替使用弹簧228,也可以在音圈马达226中加入一定的电流,把喷嘴16向前方赋能。

    沿着导轨224B滑动自由地支撑机架224A,沿着卷绕机12的径向配置导轨224B,固定在卷绕装置200的机体(未图示)上。在机架224A的内部设置未图示的驱动单元,使得机架224A能够沿着导轨224B移动。由此,能够沿着对于条带卷15的外周面进退的方向移动喷嘴16。另外,线性马达224能够较大地移动喷嘴16。从而,在以低频较大地移动喷嘴16时使用。

    在喷嘴16上安装着变位计230。变位计230是计测喷嘴16与条带卷15的外周面的距离的传感器,例如,使用反射型的光传感器。反射型的光传感器用投光元件(未图示)在条带卷15的外周面上投光,用感光元件(未图示)感应其反射光,非接触地测定喷嘴16与条带卷15的外周面的距离。控制线性马达224和音圈马达226使得该测定值成为一定。

    变位计230既可以是纤维式的反射型传感器,也可以是作为距离测定反射光量的反射型传感器,还可以是三角测量式的反射型传感器。

    另外,作为变位计230,还可以使用从喷嘴16与条带卷15的上方向下方透过光,用设置在喷嘴16与条带卷15的下面的感光传感器感光喷嘴16与条带卷15的间隙的光的结构的透射型光传感器。

    另外,由于根据喷嘴16与条带卷15的间隙的变化,喷嘴面的气压或者从喷嘴16吹出的空气的流量变化,因此可以使用AE传感器或者压力传感器测定从喷嘴16喷出的空气的流量或者压力,进行把其测定值变换为喷嘴16与条带卷15的间隙的距离的运算处理。

    另外,在喷嘴16上安装着接触传感器232。接触传感器232是检测喷嘴16接触到条带卷15的传感器,例如,使用压力振动器、变位计等。另外,通过测力传感器等测定把喷嘴16朝向条带卷15的方向赋能的赋能力,在检测出了该赋能力大于预定值的情况下,也可以判断为喷嘴16与条带卷15接触。除去测定赋能力以外,例如也可以检测与条带卷的电位变化等。

    另外,使用AE传感器或者压力传感器测定从喷嘴16吹出的空气的流量或者压力,在其测定值为预定流量以下的情况下,或者为预定的压力以上的情况下,也可以判断为喷嘴16与条带卷15接触。

    如以上那样通过使用接触传感器232等,能够检测喷嘴16接触到条带卷15上。

    图15是示出卷绕装置200的结构的框图。

    如该图所示,卷绕装置200的CPU234连接到动作控制器236。动作控制器236经过马达驱动器138连接到线性马达224的同时,经过马达驱动器240连接到音圈马达226,控制线性马达224和音圈马达226的驱动。

    另外,动作控制器236连接到滤波器242、滤波器244,该滤波器242、滤波  244经过A/D变换器246连接到变位计230。用变位计230计测的距离数据在A/D变换器246中进行了A/D变换以后,加入到滤波器242、244。滤波器242是高通滤波器,仅通过截止频率以上频率的信号,使截止频率以下频率的信号衰减。根据通过了该滤波器242的数据,动作控制器236驱动音圈马达226,使喷嘴16移动。

    另一方面,滤波器244是低通滤波器,仅通过截止频率以下频率的信号,使截止频率以上频率的信号衰减。根据通过了该滤波器244的数据,动作控制器236驱动线性马达224,使喷嘴16移动。

    由此,在用变位计230测定的测定数据中,对于高频度的变动部分,由高频响应性好的音圈马达226进行喷嘴16的移动,对于低频的变动部分由可动范围广的线性马达224进行喷嘴16的移动,控制成使得喷嘴16与条带卷15的距离成为恒定。另外,滤波器242、244连接到CPU234,由该CPU234进行截止频率的设定。

    CPU234经过D/A变换器248连接到空气控制单元250。该空气控制单元250是调节供给到喷嘴16的空气的流量以及压力的装置,该空气的流量以及压力根据CPU234输出的指令设定。另外,如果在CPU234中输入了条带14的行走速度或者卷绕机12的转数,则CPU234从这些值运算处理条带卷15的卷绕直径,根据该运算结果,设定向喷嘴16供给的空气的流量或者压力,滤波器242、244的截止频率。

    接触传感器232经过A/D变换器252、滤波器254连接到接触判断电路256。从而,用接触传感器232等检测出的喷嘴16的振动或者位置变化,空气流量,空气压力等测定数据由A/D变换器252进行A/D变换,加入到滤波器254。接触判断电路256根据通过了该滤波器254的数据,判断喷嘴16是否接触到条带卷15。

    而且,在判断为接触了时,CPU234向动作控制器236发出指令,通过驱动线性马达224和音圈马达226,使喷嘴16后退。另外,可以把与喷嘴16接触了的条带14的位置作为产品的NG部分记录在CPU234中,在后续的工序中去除。或者,也可以与判断为接触的同时,停止卷绕机12的旋转。

    其次,说明上述那样构成的卷绕装置200的作用。

    卷绕装置200使卷绕机12旋转,把条带14卷绕在卷绕机12上,形成条带卷15的同时,通过从喷嘴16在该条带卷15的外周面上喷射空气,使条带14紧密地接触在条带卷15的外周面上,防止在条带14之间卷入空气。

    这时,卷绕装置200由变位计230等测定喷嘴16与条带卷15的外周面的距离,根据该测定值驱动线性马达224和音圈马达226,移动喷嘴16,使得喷嘴16与条带卷15的外周面的距离成为恒定。即,由于根据喷嘴16与条带卷15的距离的实测值,高速移动而且长距离变位移动喷嘴16,因此能够高精度地控制喷嘴16与条带卷15的距离。

    在移动喷嘴16时,在变位计230的测定数据中,对于高频的变动部分使用音圈马达226移动喷嘴16,对于低频的变动部分使用线性马达224移动喷嘴16。从而,无论对于测定数据的大频率的变动还是对于小频率的变动,都能够始终恒定地控制喷嘴16与条带卷15的外周面的距离。例如,对于由条带卷15的偏心产生的频率高的距离变动,使用音圈马达126移动喷嘴16。由此,能够始终恒定地保持喷嘴16与条带卷15的外周面的距离。

    这样,如果依据本实施形态的卷绕装置200,则由于用变位计230计测喷嘴16与条带卷15的外周面的距离,并且根据该计测值使喷嘴16进退移动,因此能够始终恒定地保持喷嘴16与条带卷15的外周面的距离。从而,由于能够在条带卷15的外周面上始终提供恒定的压力,因此能够用适当的卷绕硬度卷绕条带14。

    另外,如果依据卷绕装置200,则由于把变位计230的测定数据分开为高频的变动部分和低频的变动部分,对于高频的变动部分通过音圈马达226使喷嘴16移动,对于低频的变动部分通过线性马达224使喷嘴16移动,因此能够提高喷嘴16对于条带卷15的外周面的跟踪性。

    另外,上述的实施形态作为高频用的马达使用了音圈马达226,而也可以是例如以压力调节器代表的在短期间内高精度地移动喷嘴16的调节器。另外,如果使用高精度而且响应性出色的即使在高频也能够跟踪的线性马达224,则也可以不使用音圈马达226。

    另外,上述的实施形态使用了缝隙形地开口的喷嘴16,而喷嘴16的形状并不限定于此,例如,也可以沿着条带14的宽度方向设置多个形成圆孔开口的喷嘴(未图示)。

    如上所述,通过把喷嘴16(空气压力头)与条带卷15的间隙控制在预定的短距离内,能够使条带14不依赖于条带卷15的卷绕直径或者条带14的卷绕速度,均匀地以卷绕硬度进行卷绕。另外,通过控制喷嘴16与条带卷15的间隙(缝隙)或者空气压力、赋能力,能够防止喷嘴16与条带14的接触,能够防止在条带14上造成损伤的不良状况。

    另外,即使在万一喷嘴16与条带14接触的情况下,通过检测出喷嘴16与条带14的接触,也能够中断条带14的卷绕,或者测定条带14的损伤位置。

    如以上说明的那样,如果依据本发明的条带的卷绕装置,能够对于条带卷的外周面滑动自由地支撑喷嘴的同时,以一定的赋能力把喷嘴朝向条带卷的外周面进行赋能,因此能够始终把喷嘴保持为距条带的外周面恒定的距离,能够以适当的卷绕硬度卷绕条带。

    另外,如果依据本发明的条带的卷绕装置,则由于设置了条带位置限制装置,因此能够使得被卷绕的条带的边缘出色地对齐的同时,能够使卷绕硬度沿着条带的宽度方向均匀。由此,能够形成卷绕外形良好的卷绕不松散的条带卷。

    进而,如果依据本发明的条带的卷绕装置,则由于测定喷嘴与条带卷的外周面的距离,根据该测定值使喷嘴移动,因此能够始终恒定地控制喷嘴与条带卷的外周面的距离。从而,由于能够在条带卷的外周面上加入恒定的赋能力,因此能够以均匀的卷绕硬度卷绕条带。

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本发明涉及条带的卷绕装置,提供使喷嘴可靠地跟踪条带卷的外周面、能够在条带卷的外周面上加入恒定压力的条带的卷绕装置,本发明的卷绕装置10把喷嘴16固定在滑块20上,由轨道22滑动自由地支撑滑块20,由此,对于条带卷15进退自由地支撑喷嘴16,另外,通过气缸24,以恒定的赋能力把喷嘴16朝向条带卷15一侧赋能。 。

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