卷筒物卷取装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种卷筒物卷取装置及其控制方法。在卷取滚筒的最外周侧约束电动机输出的卷取装置中，公开了能够获得精致的卷取特性的卷取装置。所述卷取装置调整夹持辊向卷筒物夹持的夹持载荷。此时，在卷取滚筒的卷取比率为百分之八十以上的卷取范围内，随着卷取比率的增加而增加夹持载荷。在优选的方式中，利用解析模型使卷取张力最优化。在解析模型中，将夹持载荷设定为变量，夹持载荷也被最优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
卷筒物(web)的卷取工艺被广泛用于液晶显示器、便携电话、印刷薄片等、较多的工业产品中。本件申请的申请人之前提出了专利文献I的卷筒物卷取技术。在该卷取技术中，具备使卷取卷筒物的卷芯进行旋转的卷取电动机、以及通过调整卷取电动机的转速来调整卷取时的张力的张力调整单元，并具备如下构成即，按照自规定的卷取比率(在将卷芯的半径设为初始值(百分之零)，将预先设定的卷取滚筒的最外周半径设为最大值(百分之百)时，是指当前时刻的卷取滚筒的半径所占的比例)起在后半侧逐渐减少所述卷筒物的卷取张力的方式，来设定由所述卷芯卷取卷筒物而形成的卷取滚筒的卷取范围。 另一方面，卷筒物卷取的基础理论逐年进步。根据该基础理论，也可以利用包括规定的非线性2阶常微分方程式的解析模型，定量地掌握卷取了卷筒物的卷取滚筒的内部应力状态。另外，如果可能使卷取滚筒的内部应力状态定量地模型化，则也可能在卷取卷筒物时使诸条件最优化。另外，本申请的专利技术者开发并提出了下述技术(非专利文献I):基于之前提出的内部应力解析模型来计算卷取滚筒的半径方向应力以及圆周方向应力，并基于该计算结果来计算最优卷取条件。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利2825457号非专利文献非专利文献I :橋本巨他著、“Optimum Winding Tension and Nip-Ioad intoWound Webs for Protecting Wrinkles and Slippage”、財団法人日本機械学会刊行、Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing, Vol. 4(2010)No.I pp.238-248根据专利文献I的技术，能够通过预先设定适当的锥度率(卷取张力的减少率)等较单纯的控制，取得实用的卷取特性。另一方面，由非专利文献的技术可知，基于精致的解析模型的最优卷取控制并非是在后半侧减少张力这样的单纯特性。因此，优选得到与更精致的解析模型近似的卷取特性。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述课题而提出的，其目的在于提供一种基于近年来的研究成果可得到精致且实用的卷取特性的。为了解决上述课题，本专利技术提供一种卷筒物卷取装置，具备卷取电动机，其使卷取卷筒物的卷芯旋转；和张力调整单元，其通过调整卷取电动机的转速来调整卷取时的张力；所述卷筒物卷取装置的特征在于，还具备夹持辊，其按压由所述卷芯卷取的卷筒物的外周；夹持载荷调整单元，其调整所述夹持辊向卷筒物夹持的夹持载荷；和夹持载荷控制单元，其控制所述夹持载荷调整单元，以便在所述卷取滚筒的卷取比率为百分之八十以上的卷取范围内，随着卷取比率的增加而增加所述夹持载荷。这里，卷取比率，在将卷芯的半径设为初始值(百分之零)、将预先设定的卷取滚筒的最外周半径设为最大值(百分之百)的情况下，是指当前时刻的卷取滚筒的半径所占的比例。在这种方式中，因为在卷取滚筒的卷取比率为百分之八十以上的卷取范围内，随着卷取比率的增加而增加夹持载荷，所以能够用夹持载荷来补充容易在卷取后半侧产生的卷取张力的不足量。因此，能够发挥更适当的卷取特性，能够适当地分配卷取滚筒的内部应力。其结果，优于以往技术，能够防止皱纹及松弛的发生。在优选的方式中，所述卷筒物卷取装置还具备张力函数存储单元，其存储关于所述卷芯的径方向坐标来表示所述卷取张力的张力函数；目标函数存储单元，其存储目标函数，该目标函数至少以作用于所述卷筒物的卷取滚筒的圆周方向应力、层间的摩擦力、和产生滑动的临界摩擦力作为参数；约束函数存储单元，其存储约束函数，该约束函数按照所述卷取滚筒内部的半径方向应力的最小值取正值、且所述摩擦力为所述临界摩擦力以上的方式来设定所述目标函数的约束；和进化处理单元，其在所述约束函数所设定的条件下使所述张力函数进化直至所述目标函数变小为止；所述夹持载荷控制单元基于由进化后的张力·函数计算出的卷取张力来控制所述张力调整单元，并且基于所述目标函数变小时的值来控制所述夹持载荷。在该方式中，因为能够使设定卷取张力的张力函数在规定条件下进化，并计算适当的卷取张力，所以既能防止皱纹及松弛，也能够以极其适当的状态来卷取各种卷筒物。在优选的方式中，约束函数存储单元存储以所述夹持载荷为变量的设计变量，来作为所述约束函数的参数，所述进化处理单元使被设定为变量的所述夹持载荷最优化。在该方式中，因为在使张力函数进化的过程中，也能够考虑被用作设计变量的要素的夹持载荷来进行最优化，所以能够将夹持辊的按压力调整为更适当的值。因此，能够根据精致的解析模型使卷取张力最优化。除此之外，在卷取滚筒的卷取比率为百分之八十以上的卷取范围内，既能维持最优的卷取张力，又能使随着卷取比率的增加而增加的夹持载荷最优化，所以能够获得极其适当的卷取特性。本专利技术的另一方式提供一种卷筒物卷取装置的控制方法，是控制卷筒物卷取装置的控制方法，所述卷筒物卷取装置具备卷取电动机，其使卷取卷筒物的卷芯旋转；张力调整单元，其通过调整卷取电动机的转速来调整卷取时的张力；和夹持辊，其按压由所述卷芯卷取的卷筒物的外周；在所述卷筒物卷取装置的控制方法中包括下述步骤卷取比率检测步骤，检测所述卷取滚筒的卷取比率；和夹持载荷控制步骤，控制所述夹持载荷，以便在检测出的所述卷取比率为百分之八十以上的卷取范围内，随着该卷取比率的增加而增加所述夹持载荷。在优选的方式中，所述卷筒物卷取装置的控制方法还包括张力函数定义步骤，定义关于所述卷芯的径方向坐标来表示所述卷取张力的张力函数；目标函数定义步骤，定义目标函数，该目标函数至少以作用于所述卷筒物的卷取滚筒的圆周方向应力、层间的摩擦力、和产生滑动的临界摩擦力作为参数；约束函数定义步骤，定义约束函数，该约束函数按照所述卷取滚筒内部的半径方向应力的最小值取正值、且所述摩擦力为所述临界摩擦力以上的方式来设定所述目标函数的约束；进化步骤，在所述约束函数所设定的条件下使所述张力函数进化直至所述目标函数变小为止；和控制步骤，基于由进化后的张力函数计算出的卷取张力来控制所述张力调整单元，并且基于所述目标函数变小时的夹持载荷来控制所述卷取装置的所述夹持载荷；在所述夹持载荷控制步骤中，基于由进化后的张力函数计算出的卷取张力来控制所述张力调整单元，并且基于所述目标函数变小时的值来控制所述夹持载荷。在优选的方式中，在约束函数定义步骤中，定义以所述夹持载荷为变量的设计变量，来作为所述约束函数的参数，在所述进化步骤中，使被设定为变量的所述夹持载荷最优化。如以上说明那样，根据本专利技术，卷取滚筒的卷取范围自规定的卷取比率起的后半侦牝因为卷取张力逐渐减少，所以能够获得没有如以往那样的皱纹及松弛等卷取不良的卷取滚筒。并且，在卷取滚筒的卷取比率为百分之八十以上的卷取范围内，随着卷取比率的增加而增加夹持载荷，所以能够用夹持载荷来补充容易在卷取的后半侧产生的卷取张力的不足量。因此，能够发挥更适当的卷取特性，能够适当地分配卷取滚筒的内部应力。其结果，在本专利技术中，优于以往技术，能够起到防止皱纹及松弛的发生这样的显著效果。 附图说明图I是本专利技术的一个实施方式涉及的卷取装置的概略构成图。图2是扩大表示图I的要部的说明图。图3是表示进化过程中的卷取张力的每个无因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卷筒物卷取装置，具备：卷取电动机，其使卷取卷筒物的卷芯旋转；和张力调整单元，其通过调整卷取电动机的转速来调整卷取时的张力，所述卷筒物卷取装置的特征在于，还具备：夹持辊，其按压由所述卷芯卷取的卷筒物的外周；夹持载荷调整单元，其调整所述夹持辊向卷筒物夹持的夹持载荷；和夹持载荷控制单元，其控制所述夹持载荷调整单元，以便在所述卷取滚筒的卷取比率为百分之八十以上的卷取范围内，随着卷取比率的增加而增加所述夹持载荷。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：桥本巨，森川亮，西村高博，冲广诚志，富永保昌，
申请(专利权)人：富士机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：