[发明专利]振动抑制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于双轴延伸薄膜、非延伸薄膜等片状物的卷绕 的振动抑制装置。

背景技术

在薄膜的卷绕工序中，通过按一定的卷绕速度将薄膜卷绕于卷芯 而形成卷辊。关于该卷绕速度，由于PET制及PP制的树脂制薄膜与纸 制薄膜相比缺乏透气性，从而产生意想不到的现象，因此，卷绕速度 的限制较严格，与纸制薄膜的情况相比难以提高速度。即，当卷辊的 卷绕速度超过一定的值时，树脂薄膜在沿着卷辊的轴芯的方向上错开 卷绕这样的卷绕错位变得显著。为了防止卷绕错位或偏心卷绕、在薄 膜上产生褶皱这些不期望的现象而确保稳定的卷绕状态，广泛使用通 过按压辊按压卷辊的表面的方法。

但是，在按压辊越过在薄膜的更换卷绕时产生的薄膜表面的褶皱、 卷绕时因重叠的薄膜的表面形状的不同而引起的凹凸、卷绕时因薄膜 之间混入空气而形成的突起等时，按压辊从卷辊表面跳跃而发生振动。 由此，出现薄膜的卷绕形态恶化而使商品价值下降的问题。特别是近 年来由于卷绕速度比过去提高而实现高速化，因而，该问题趋于明显， 成为产品薄膜的成品率及品质下降的原因。

为了处理该问题，例如在专利文献1所公开的现有的片状物卷绕 装置中，通过下述的振动抑制装置抑制按压辊的振动。即，图12所示 的振动抑制装置101具备：固定台102、按压辊轴承折弯器103、按压 辊104、加压单元105、振动衰减单元106及移动导轨110。按压辊104 中，配置于作为连结单元的按压辊轴承折弯器103内的驱动轴108以 与卷芯的轴平行的方式配置，并且，按压辊104从外部向朝向卷芯的 轴芯的方向按压卷辊107。加压单元105例如由气缸构成，以加压方向 与按压辊104的按压方向一致的方式将一端安装于固定台102。另一端 被固定于按压辊轴承折弯器103。振动衰减单元106例如由液压减振器 等构成，以所述按压方向与活塞杆的运动方向(减振力施加方向)一 致的方式将一端安装于固定台102。另一端被固定于按压辊轴承折弯器 103。经由移动导轨110将按压辊104与固定台102连结，由此，按压 辊104能够在移动导轨110上沿着振动方向自由移动。这样构成的振 动抑制装置的力学模型如图13所示。

根据这样的振动抑制装置的构成，产生如下所述的各构成要素的 功能。即，通过按压辊越过卷辊表面的突起，按压辊在沿移动导轨的 直线方向上位移，并以抵消该位移的方式振动。在承受该振动的加压 单元上施加与按压辊的振动方向相同的方向的振动。在另一端固定于 固定台上的加压单元上施加与按压辊的直线位移相同的量的位移。此 时，例如由气缸构成的加压单元的空气的阻力(反弹力)作用于与该 施加的位移的方向相反的方向。该反弹力作为要将施加于加压单元的 位移恢复到施加前的状态的回复力发挥作用，将该回复力直接施加于 按压辊。另一方面，在振动衰减单元上，与按压辊的振动方向相同的 方向的振动也施加于活塞杆等的外力接受部。因此，在另一端固定于 固定台的振动衰减单元上，通过外力接受部而被施加与伴随按压辊的 直线位移的速度相同的速度。此时，与该速度相对应的动能的一部分 通过由流体构成的衰减部的粘性阻力而变为热能，剩余的能量作为回 复力(减振力)而施加于外力接受部。该减振力从外力接受部直接施 加于按压辊。这样的一系列的构成要素的运动可用下面的运动方程式 表示。

式1

M·d²y/dt²+C·dy/dt+K·y＝Maω²cosωt

在左边，M表示按压辊

的质量，C表示振动衰减单元的粘性衰减系数，K表示加压单元的弹性 系数，y、y的时间的一次微分及y的时间的二次微分分别表示按压辊 在振动方向上的直线位移、速度及加速度。在右边，a表示突起的高度 的二分之一，ω表示按压辊的角振动频率。

上述的二阶线性常微分方程式在M、C、K、a、ω之间的一定条 件下得到随着时间经过边振动边衰减而收敛的解。由此，能够抑制按 压辊的振动。

专利文献1：日本特开2006-16102号公报