説明

リンクチェーンの伸びの測定方法および装置

【課題】リンクチェーンにおけるリンクの伸びを高精度に測定し、リンクごとに適切なメンテナンスを実施可能なようにして、そのリンクチェーンがフィルム延伸装置に用いられる場合には品質の優れたフィルムを安定に生産できるようにする。
【解決手段】nとmを整数として、複数のリンクが互いに連結されたリンクチェーンにおける、m個のリンクが互いに連結された基準長のリンク部分の始端部と終端部とを一対のセンサによって同じタイミングで検知できるように準備しておき、測定対象となる他のm個のリンクのうちの始端部の第n番のリンクと終端部の第n+m−1番のリンクとを一対のセンサによって検知するとともに、その検知の際に、第n番のリンクの検知タイミングと第n+m−1番のリンクの検知タイミングとの時間差を求め、この時間差とリンクチェーンの移動速度とを用いて、m個の他のリンクについての基準長からの変化量を求める。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はリンクチェーンの伸びの測定方法および装置に関し、たとえば熱可塑性フラットフィルムなどのシート状物を延伸するための無端リンク装置を構成するリンクチェーンの伸びの測定方法および装置に関する。
【背景技術】
【0002】
熱可塑性フラットフィルムの延伸装置は、フィルムの幅方向の一端部および多端部をそれぞれ把持する多数のクリップを備えた一対の無端リンク装置によって、同フィルムをその幅方向や長さ方向に引っ張ることで、延伸を行うように構成されている。無端リンク装置はクリップを備えた多数のリンクによってリンクチェーンを構成しており、隣り合うリンクどうしがチェーンリンクとリンクピンとによって互いに連結されている。
【0003】
このような構成の延伸装置は、長時間にわたって運転される間に、走行抵抗が付加されることなどにより、クリップを備えたリンクやチェーンリンクと、リンクピンとの磨耗などによって、リンクチェーンが伸びる。そして、その伸び量が、一対の無端リンク装置どうしの間で異なったり、または一つの無端リンク装置内の各部分ごとに異なったりした場合は、フィルムにたるみや引きつりを生じて製品フィルムの品質が低下する。また、その場合は、クリップによるフィルムのつかみに不良が出ることで生産性が悪化する。
【0004】
このような問題点を解決するために、それぞれの無端リンク装置のリンクチェーンを個別のモータによって駆動し、各無端リンク装置中の1個または複数個の特定のチェーンリンクをセンサで検知させることにより、その特定のチェーンリンクがセンサの位置を通過するタイミングを検出し、そのタイミングのずれに基づいて各モータの回転数を増減させることで、一対の無端リンクどうしの速度を同調させることが提案されている(特許文献1)。
また、特許文献2には、無端リンク装置のリンクチェーンの伸び量を算定し、その算定結果に基づいて無端リンク装置の走行速度を調整することで、その走行速度をフィルム製造ラインのライン速度に一致させることが記載されている。このようにすることで、前後工程との間におけるフィルムの引きつりや弛みを無くすことが可能である。
【0005】
特許文献3には、1つの無端リンク装置を複数のグループに分割し、それぞれのグループのチェーンリンクに取り付けられた被検知体を、無端リンク装置の長さ方向に距離をおいて設置された一対のセンサによって検知させることで、それらのセンサ間におけるリンクチェーンの伸びを評価し、それに応じて無端リンク装置の走行速度を制御する手法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2004−155138号公報
【特許文献2】特許第3540909号明細書
【特許文献3】特開2006−224464号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載された技術では、1つの無端リンク装置のリンクチェーンの一部分における長さの変化や、一対の無端リンク装置のリンクチェーンどうしの長さの差の変動に対応することができない。また、特許文献3に記載された技術では、各グループを構成する複数のリンクチェーンを一括して伸びの評価を行っているが、上述のようにその伸びに応じてその走行速度を制御するだけであり、その伸び自体を測定することは行われていない。
【0008】
すなわち、これらの特許文献に記載の技術では、リンクの伸びについて評価することができず、リンクの伸びに起因する製品フィルムの品質の低下を解消することや、その伸びに起因したクリップによるフィルムの掴み不良の発生を解消することは困難である。
【0009】
そこで本発明は、リンクチェーンにおけるリンクの伸びを高精度に測定し、リンクごとに適切なメンテナンスを実施可能なようにして、そのリンクチェーンがフィルム延伸装置に用いられる場合には品質に優れたフィルムを安定に生産できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
この目的を達成するため本発明のリンクチェーンの伸びの測定方法は、
nとmを整数として、
複数のリンクが互いに連結されたリンクチェーンにおける、m個のリンクが互いに連結された基準長のリンク部分の始端部と終端部とを一対のセンサによって同じタイミングで検知できるように準備しておき、
測定対象となる他のm個のリンクのうちの始端部の第n番のリンクと終端部の第n+m−1番のリンクとを前記一対のセンサによって検知するとともに、その検知の際に、第n番のリンクの検知タイミングと第n+m−1番のリンクの検知タイミングとの時間差を求め、
前記時間差とリンクチェーンの移動速度とを用いて、前記m個の他のリンクについての前記基準長からの変化量を求めることを特徴とする。
【0011】
本発明のリンクチェーンの伸びの測定方法によれば、
走行式のリンクチェーンに対して一対のセンサを定置式とし、
リンクチェーンにおける特定のリンクが前記リンクチェーンの走行によって第n+m番のリンクとなるときの第n番からm個のリンクについての基準長からの第1の変化量と、前記特定のリンクが前記リンクチェーンの走行によって第n+m−1番のリンクとなるときの第n番からm個のリンクについての基準長からの第2の変化量とによって第1の差分値を求め、
リンクチェーンにおける特定のリンクが前記リンクチェーンの走行によって第n番のリンクとなるときの第n番からm個のリンクについての基準長からの第3の変化量と、前記特定のリンクが前記リンクチェーンの走行によって第n−1番のリンクとなるときの第n番からm個のリンクについての基準長からの第4の変化量とによって第2の差分値を求め、
前記第1の差分値と第2の差分値とから前記特定のリンクの伸び量を推定することが好適である。
【0012】
本発明のリンクチェーンの伸びの測定装置は、
nとmを整数として、
複数のリンクが互いに連結されたリンクチェーンにおける、m個のリンクが互いに連結された基準長のリンク部分の始端部と終端部とを同じタイミングで検知できる第1および第2のセンサと、
測定対象となる他のm個のリンクのうちの始端部の第n番のリンクと終端部の第n+m−1番のリンクとを前記第1および第2のセンサによって検知した際に、第n番のリンクの検知タイミングと第n+m−1番のリンクの検知タイミングとの時間差を求めるとともに、前記時間差とリンクチェーンの移動速度とを用いて、前記m個の他のリンクについての前記基準長からの変化量を求めることが可能な演算処理装置と、
を有することを特徴とする。
【0013】
本発明のリンクチェーンの伸びの測定装置によれば、
走行式のリンクチェーンに対して第1および第2のセンサが定置式であり、
演算処理装置は、
リンクチェーンにおける特定のリンクが前記リンクチェーンの走行によって第n+m番のリンクとなるときの第n番からm個のリンクについての基準長からの第1の変化量と、前記特定のリンクが前記リンクチェーンの走行によって第n+m−1番のリンクとなるときの第n番からm個のリンクについての基準長からの第2の変化量とによって第1の差分値を求めることが可能であり、
リンクチェーンにおける特定のリンクが前記リンクチェーンの走行によって第n番のリンクとなるときの第n番からm個のリンクについての基準長からの第3の変化量と、前記特定のリンクが前記リンクチェーンの走行によって第n−1番のリンクとなるときの第n番からm個のリンクについての基準長からの第4の変化量とによって第2の差分値を求めることが可能であり、
かつ前記第1の差分値と第2の差分値とから前記特定のリンクの伸び量を推定することが可能であることが好適である。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、一対のセンサによる検知タイミングの時間差を用いて、m個のリンクについての基準長からの変化量を求めることで、その変化量を精度良く求めることができる。
【0015】
また本発明によれば、特定のリンクがm個のリンク列に入り込むときの第1の差分値と、同特定のリンクがm個のリンク列から外に出るときの第2の差分値とをもとめ、これら第1の差分値と第2の差分値とを用いることで、その特定のリンクの伸び量を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施の形態のリンクチェーンの伸びの測定方法による測定データの一例を示す図である。
【図2】同測定方法による測定データの他の例を示す図である。
【図3】リンクチェーンのメンテナンスの前後における測定データをそれぞれ示す図である。
【図4】測定データの具体的な数値の例を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態のリンクチェーンの伸びの測定装置による測定時の状況を示す図である。
【図6】同測定装置の全体平面図である。
【図7】図6における要部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図6は、熱可塑性フラットフィルムの延伸装置の概略構成を示す。ここで1は延伸が施される熱可塑性フラットフィルムで、2はその長さ方向、3はその幅方向である。フィルム1は、製造装置によって、長さ方向に連続する形態で未延伸状態で製造される。図示の延伸装置10は、フィルム1をその幅方向に延伸するものである。フィルム1において、4は未延伸部、5は延伸が施されている部分、6は延伸が完了した部分である。すなわち、フィルム1は、製造工程において図の矢印7の方向の方向に走行しながら、延伸装置10によって幅方向の延伸が施される。
【0018】
延伸装置10は、フィルム1の幅方向に沿ったこのフィルムの両側に一対の無端リンク装置11、11を備えている。この無端リンク装置11は、図6および図7に示すように、多数のリンク12、12、・・・がチェーンリンク13と連結ピン14とによって互いに連結されることにより無端状のリンクチェーンとして構成されている。そして無端リンク装置11は、図6に示すように、フィルム1を延伸するときにその幅方向の縁部がとるべき走行経路に沿って配置されている。詳細には、無端リンク装置11、11は図示を省略したスプロケットに巻き掛けられかつ図7に示されるガイドレール19に案内されることで、所定の経路に沿って、フィルム1の走行速度に同期して移動することができるように構成されている。
【0019】
そして各リンク12は、フィルム1の幅方向に沿ったこのフィルム1の端部をクランプすることができるクランパ15を有している。このため、フィルム1の未延伸部4において一対の無端リンク装置11、11のリンク12、12に設けられたクランパ15、15によってフィルム1の幅方向の両端部をそれぞれクランプし、その状態で無端リンク装置11、11をフィルム1に同期させて移動させることで、無端リンク装置11、11は、フィルム1をその幅方向に広がるように引っ張ることになり、これによってフィルム1は、延伸が施されている部分5において幅方向の延伸を受けることになる。延伸が完了した部分6では、図示を省略した熱処理装置によって、フィルム1に弛緩熱処理が施される。熱処理が施されたフィルム1は、延伸が完了した部分6の終端部において、無端リンク装置11、11から解放されて次工程へ送られる。
【0020】
リンクチェーンを構成する無端リンク装置11は、稼動時間の経過にともなって、リンク12と連結ピン14との間、およびチェーンリンク13と連結ピン14との間で磨耗が生じる。そして、この生じた磨耗によって、稼動時間の経過にしたがってリンクチェーンの長さが増大する。
【0021】
図6に示すように、無端リンク装置11には、移動中の任意のリンク12における特定部位を検知可能な定置式の第1のセンサ16が設けられている。また無端リンク装置11には、上記リンク12からリンクチェーンの長さ方向に沿ってリンク12のn個分のピッチの距離をおいた別のリンク12における同じ特定部位を検知可能な定置式の第2のセンサ17が設けられている。第1および第2のセンサ16、17からの検出信号は、演算処理装置18に送られるように構成されている。
【0022】
一般的にリンク12は鋼材などの磁性体にて形成されているため、センサ16、17としては、磁気式の近接センサを好適に用いることができる。レーザ変位計などを用いることも可能であるが、磁気式の近接センサの方が、検知雰囲気の影響を受けにくいという利点がある。
【0023】
このような構成において、演算処理装置18は、第1のセンサ16が任意のリンク12の特定部位を検知した時刻と、この任意のリンク12からn個分のピッチの距離をあけた別のリンク12における同じ特定部位を第2のセンサ17が検知した時刻との時間差をとることが可能である。
【0024】
任意のリンク12と、このリンクからn個分のピッチに相当する距離をおいた別のリンク12とは、連続した2個(すなわちn=1)である必要はなく、連続した3個以上のリンクにおける先頭のリンク12と末尾のリンク12とを検知する構成であってもかまわない。3個以上のリンクを対象として検知する場合は、その個数の一連のリンクの長さを単位として、検知を行う。こうすると、個々のリンクの伸びを直接かつ正確に求めることはできなくなるが、測定対象となる複数のリンクの長さの絶対値が大きくなるため、より精度の高い検知データを得ることができる。nの値すなわちリンクの個数は、検知目的、使用するセンサ16、17の精度、その検知速度、演算処理装置18の情報処理速度などに応じて、適切に選定することができる。
【0025】
たとえば、隣り合うリンク12、12どうしのピッチが100mmである場合において、n=10、すなわち10個分のピッチに相当した距離である1mをおいた位置に第1および第2のセンサ16、17を設置して検知を行い、全長の0.1%に相当する1mm(0.001m)の伸びの差を評価するものとする。このとき、無端リンク装置11が10m/minの速度で移動されるとすると、
0.01÷(10÷60)=0.006sec
となり、少なくとも0.001sec単位の測定が必要になる。よって、1000ヘルツ程度で測定可能なセンサを用いることが必要になるが、一般的な磁気式の近接センサはこの性能を十分に満足することができる。
【0026】
図5に示すように、各リンク12には、個別の番号1、2、・・・が付与されている。そして、ここでは、第1のセンサ16が検知可能な第1番のリンクから5個分の距離をおいた第6番のリンクを、第2のセンサ17が検知可能とされている。このとき、第1番のリンクから第6番のリンクまでの距離は、そのときのリンクチェーンの磨耗にもとづく伸びの程度にしたがって変動する。そこで、任意の磨耗段階におけるたとえば第1番のリンクから第6番のリンクまでの距離を基準長として設定し、第1のセンサ16から第2のセンサ17までの距離をこの基準長に合わせて設定する。すると図5(a)に示すように、第1のセンサ16が第1番のリンクを検知した時点で、同時に第2のセンサ17が第6番のリンクを検知する。同様に、任意の5つのリンクのセットについて測定したときに、第1のセンサ16と第2のセンサ17とが同時にリンク12を検知した場合には、その5つのリンクのセットの伸びは、基準となった、第1番を含むこの第1番から第6番までの5つのリンクのセットの伸びと同じであると判定することができる。
【0027】
次に、第6番のリンクと第7番のリンクとの間は、基準に対して伸びが大きい、すなわち基準に対して磨耗量が大きいとする。すると、図5(b)に示すように第1のセンサ16が第2番のリンクを検知した時点では、第2のセンサ17はまだ第7番のリンクを検知していない。すなわち、第2番のリンクの検知タイミングに対して第7番のリンクの検知タイミングが遅れる。すると第2番を含むこの第2番から第7番までの5つのリンクのセットは、上述の基準長に比べて、
(遅れた時間)×(リンクチェーンの移動速度)
だけ長いことになり、その値を測定することができる。
【0028】
この条件のもとで、図5(c)に示すように二つのセンサ16、17が第3番のリンクと第8番のリンクとを検知した場合は、これらのリンクのセットには上述した基準に対して伸びの大きな第6番のリンクと第7番のリンクとの間の部分が存在するため、同様に、第3番のリンクの検知タイミングに対して第8番のリンクの検知タイミングが遅れる。
【0029】
反対に、基準に対して伸びが小さな部分を含む箇所を検知すると、次のようになる。すなわち、図5(d)に示すように、第16番のリンクと第17番のリンクとの間は、基準に対して伸びが小さい、すなわち、基準に対して磨耗量が小さいとする。すると、図示のように、第1のセンサ16が第12番のリンクを検知する前に、第2のセンサ17が早めに第17番のリンクを検知する。すると、第12番を含むこの第12番から第17番までのリンクのセットは、上述の基準長に比べて、
(早まった時間)×(リンクチェーンの移動速度)
だけ短いことになり、その値を測定することができる。
【0030】
本発明によれば、このように、第1のセンサ16による検知のタイミングに対する、第2のセンサ17による検知のタイミングを調べることで、そのときの複数のリンクのセットの磨耗による伸びが、基準に対してどのようになっているのかを知ることができる。
【0031】
図4は、第250番のリンクから第300番のリンクまでについての検知結果の例を示す。図示のデータの第1列はリンク番号を示し、第2列は、第1列に記載された番号のリンクまでの10個のリンクのセットについての伸び量を示す。第3列は、第1列に記載された番号のリンクまでの10個のリンクのセットについての伸び量と、一つ前の番号のリンクまでの10個のリンクのセットについての伸び量との差を示す。ここでは、この差のことを前後差と称している。
【0032】
いま、第274番のリンクに着目する。ここで、第n番のリンクの伸び量をδnとする。また、第n番のリンクまでの10個のリンクのセットについての伸び量の測定値をΣnとする。
【0033】
すると、図示のデータから、伸び量δ264〜δ273の総和であるΣ273は、1.103mmである。またδ265〜δ274の総和であるΣ274は、3.059mmである。よってΣ273とΣ274との間の伸びの変化量をΔ274とすると、
Δ274=Σ274−Σ273=1.956mm=−δ273+δ274
となる。
【0034】
同様にして、図示のデータから、伸び量δ274〜δ283の総和であるΣ283は2.369mmである。またδ275〜δ284の総和であるΣ284は、0.440mmである。よってΣ283とΣ284との間の伸びの変化量をΔ284とすると、
Δ284=Σ284−Σ283=−1.929mm=−δ274+δ284
となる。
【0035】
以上のように説明したΔ274とΔ284との絶対値とその正負とによって、第274番のリンクの伸び量δ274が大きな値であることを推定することができる。このことは、同様に第264番目のリンクの伸び量δ264と第284番目のリンクの伸び量δ284とを評価したときに、これらが大きな値で無いことからも、判断することができる。
【0036】
図1は、横軸にリンク番号nをとり、縦軸にその番号のリンクまでの10個のリンクについての伸び量δの総和Σをとって表したグラフである。図2は、横軸にリンク番号nをとり、縦軸にその番号nのリンクについての伸びの変化量Δnと、10番後である第n+1番のリンクについての伸びの変化量Δ(n+10)とをとったものである。たとえば第274番のリンクについてはδ274とδ284とが示されている。管理者が、このようなグラフを作成するとともに、管理値基準値を適宜に設定し(たとえば1.00に設定)、δ274とδ284の両データがこの管理基準値を超えているか否かを判断することによって、一目で異常を判断することができる。なお、このような異常の判断は、人手によらなくても、図6に示した演算処理装置18の内部で、わざわざグラフを作成しなくても、演算処理によって実行することができる。
【0037】
このようにして異常が検出された複数のリンクのセットについては、これを新品に交換するなどのメンテナンスの対象とすることができる。図3は、図4、図1に示した第250番から第300番までを含む、第1番から第401番までのリンクを有する無端リンク装置についての、図1に示したものと同様に10個のリンクについての伸びδの総和Σをとって表したグラフである。同図(a)はメンテナンス前の状況を示すものであり、第202番〜第302番のリンクについて伸びδの総和Σが大きな値となっている。これに対し同図(b)は、これら第202番〜第302番のリンクをメンテナンスによって新品に取り換えた後の伸びδの総和Σを示すものである。図示のように、メンテナンス後においては、メンテナンス前に伸びδの総和Σが大きかった第202番〜第302番のリンクについて伸びδの総和Σが小さくなっていることがわかる。
【0038】
このように本発明によると、リンクチェーンにおける個々のリンクの伸びを高精度に測定して、個々のリンクごとに適切なメンテナンスを実施することができる。このため、そのリンクチェーンがフィルム延伸装置に用いられる場合には、品質に優れたフィルムを安定に生産することができる。
【0039】
なお、上記においては、フィルムをその幅方向にのみ延伸を行う延伸装置について説明したが、本発明は、同様にして、フィルムの長さ方向にも延伸を行ういわゆる二軸延伸装置についても同様に適用することができる。
【0040】
また本発明は、上述したフィルムの延伸装置におけるリンクチェーンに用いることができるのみならず、それ以外の装置におけるリンクチェーンにも同様に用いることができる。
【符号の説明】
【0041】
11 無端リンク装置
12 リンク
16 第1のセンサ
17 第2のセンサ
18 演算処理装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
nとmを整数として、
複数のリンクが互いに連結されたリンクチェーンにおける、m個のリンクが互いに連結された基準長のリンク部分の始端部と終端部とを一対のセンサによって同じタイミングで検知できるように準備しておき、
測定対象となる他のm個のリンクのうちの始端部の第n番のリンクと終端部の第n+m−1番のリンクとを前記一対のセンサによって検知するとともに、その検知の際に、第n番のリンクの検知タイミングと第n+m−1番のリンクの検知タイミングとの時間差を求め、
前記時間差とリンクチェーンの移動速度とを用いて、前記m個の他のリンクについての前記基準長からの変化量を求めることを特徴とするリンクチェーンの伸びの測定方法。
【請求項2】
走行式のリンクチェーンに対して一対のセンサを定置式とし、
リンクチェーンにおける特定のリンクが前記リンクチェーンの走行によって第n+m番のリンクとなるときの第n番からm個のリンクについての基準長からの第1の変化量と、前記特定のリンクが前記リンクチェーンの走行によって第n+m−1番のリンクとなるときの第n番からm個のリンクについての基準長からの第2の変化量とによって第1の差分値を求め、
リンクチェーンにおける特定のリンクが前記リンクチェーンの走行によって第n番のリンクとなるときの第n番からm個のリンクについての基準長からの第3の変化量と、前記特定のリンクが前記リンクチェーンの走行によって第n−1番のリンクとなるときの第n番からm個のリンクについての基準長からの第4の変化量とによって第2の差分値を求め、
前記第1の差分値と第2の差分値とから前記特定のリンクの伸び量を推定することを特徴とする請求項1記載のリンクチェーンの伸びの測定方法。
【請求項3】
nとmを整数として、
複数のリンクが互いに連結されたリンクチェーンにおける、m個のリンクが互いに連結された基準長のリンク部分の始端部と終端部とを同じタイミングで検知できる第1および第2のセンサと、
測定対象となる他のm個のリンクのうちの始端部の第n番のリンクと終端部の第n+m−1番のリンクとを前記第1および第2のセンサによって検知した際に、第n番のリンクの検知タイミングと第n+m−1番のリンクの検知タイミングとの時間差を求めるとともに、前記時間差とリンクチェーンの移動速度とを用いて、前記m個の他のリンクについての前記基準長からの変化量を求めることが可能な演算処理装置と、
を有することを特徴とするリンクチェーンの伸びの測定装置。
【請求項4】
走行式のリンクチェーンに対して第1および第2のセンサが定置式であり、
演算処理装置は、
リンクチェーンにおける特定のリンクが前記リンクチェーンの走行によって第n+m番のリンクとなるときの第n番からm個のリンクについての基準長からの第1の変化量と、前記特定のリンクが前記リンクチェーンの走行によって第n+m−1番のリンクとなるときの第n番からm個のリンクについての基準長からの第2の変化量とによって第1の差分値を求めることが可能であり、
リンクチェーンにおける特定のリンクが前記リンクチェーンの走行によって第n番のリンクとなるときの第n番からm個のリンクについての基準長からの第3の変化量と、前記特定のリンクが前記リンクチェーンの走行によって第n−1番のリンクとなるときの第n番からm個のリンクについての基準長からの第4の変化量とによって第2の差分値を求めることが可能であり、
かつ前記第1の差分値と第2の差分値とから前記特定のリンクの伸び量を推定することが可能であることを特徴とする請求項3記載のリンクチェーンの伸びの測定装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−190578(P2010−190578A)
【公開日】平成22年9月2日(2010.9.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−32100(P2009−32100)
【出願日】平成21年2月16日(2009.2.16)
【出願人】(000004503)ユニチカ株式会社 (1,214)
【出願人】(591148060)ユニチカ設備技術株式会社 (7)
【Fターム(参考)】