專利名稱：一種中空芯管以及一種中空芯管和紙卷的組合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)施加于薄片上的張力之裝置，其中的薄片根據(jù)薄片卷直徑的變化逐漸從薄片卷上被拉出。
背景技術(shù)：
一種傳統(tǒng)的藥品包裝裝置包括一薄片進(jìn)給裝置和一密封裝置，其中薄片進(jìn)給裝置可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著熱熔性包裝紙的薄片卷；密封裝置設(shè)置于進(jìn)給通道內(nèi)，包裝薄片通過該進(jìn)給通道被退繞并進(jìn)給。在密封裝置的上游，薄片被折成一半，同時(shí)進(jìn)給藥品，使薄片在寬度方向上沿邊緣被密封裝置熱密封以密封藥品。
當(dāng)包裝薄片用盡時(shí)，在紙板進(jìn)給裝置內(nèi)安裝一新的紙卷，該新紙卷被退繞并進(jìn)給。當(dāng)進(jìn)給薄片時(shí)，為了不因薄片的不精確折疊而使密封位置偏離，必須均勻地拉伸薄片。實(shí)際上，施加于薄片上的張力逐漸在改變，這是因?yàn)楫?dāng)薄片被退繞時(shí)紙卷的直徑在逐漸改變。
已審查的日本實(shí)用新型1-36832公開了一種薄片張力調(diào)節(jié)裝置，該裝置即使在薄片卷的直徑變化時(shí)也能對(duì)薄片施加均勻的張力。該出版物所公開的薄片張力調(diào)節(jié)裝置具有一卷筒支承缸，該支承缸可拆地固定著薄片卷。若干個(gè)卷筒直徑檢測(cè)傳感器被設(shè)置在薄片卷的側(cè)面上。源于這些檢測(cè)傳感器的信號(hào)被用于控制由電磁制動(dòng)器產(chǎn)生的電磁力，從而使制動(dòng)力隨卷筒直徑的減小而逐步減小，其中電磁制動(dòng)器設(shè)置于卷筒支撐缸內(nèi)。
在這種傳統(tǒng)的薄片張力調(diào)節(jié)裝置中，卷筒上薄片的長(zhǎng)度隨著薄片的退繞而改變，其長(zhǎng)度可由設(shè)置于卷筒直徑方向上的卷筒直徑傳感器逐漸檢測(cè)出來(lái)。這樣，當(dāng)卷筒直徑減小到檢測(cè)傳感器的數(shù)量級(jí)變化的點(diǎn)時(shí)，電磁制動(dòng)器的制動(dòng)力數(shù)量級(jí)也會(huì)在每轉(zhuǎn)由于中心軸之軸線的偏移、薄片的重量或卷繞載荷而上下波動(dòng)。
如果發(fā)生這種情況。那么薄片邊緣就不能在薄片被折成一半時(shí)精確地對(duì)中。這樣就不可能有完整的包裝。由于制動(dòng)力的數(shù)量級(jí)急劇變化，因此，薄片就會(huì)受到寬度方向上的撕裂。
光反射式傳感器存在一個(gè)問題即更容易失靈。用于藥品包裝裝置的包裝薄片包括半透明的或者透明的熱熔性紙和許多其它種類的紙。如果這樣的薄片之端部位置改變，那么光就會(huì)不同地被反射，這樣就不可能檢測(cè)作為信號(hào)的被反射光。這樣就會(huì)降低檢測(cè)精度。另外，在濕度變化的影響下就會(huì)彎曲。由于不均勻的端面會(huì)使檢測(cè)精確度降低。
熱敏式打字機(jī)通常設(shè)有薄片被對(duì)半折疊以打印包裝薄片的上游位置。如果薄片振動(dòng)，那么打印點(diǎn)就會(huì)變淺，或者降低殘余部分指示燈的耐久性。
除此問題之外，最重要的是當(dāng)一卷薄片被用完或者由于過大的制動(dòng)力而使薄片斷裂時(shí)提供一種檢測(cè)薄片破裂的功能，防止具有張力調(diào)節(jié)裝置的各種裝置停止工作，消除時(shí)間的浪費(fèi)，并且防止影響張力調(diào)節(jié)工作本身。但是傳統(tǒng)的張力調(diào)節(jié)裝置不具有這樣的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種薄片張力調(diào)節(jié)裝置，該裝置可根據(jù)紙卷(其上卷繞著超薄薄片)的直徑對(duì)紙的進(jìn)給部分穩(wěn)定地施加一合適的張力，這可通過對(duì)每個(gè)步驟設(shè)定制動(dòng)力而實(shí)現(xiàn)，而不會(huì)由于紙卷直徑的輕微變化之影響而使所選制動(dòng)力逐漸產(chǎn)生量級(jí)變化，從而易于加工薄片，并可應(yīng)付薄片的斷裂問題。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種薄片張力調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)從固定于卷筒支承缸上的紙卷筒向薄片處理站進(jìn)給的薄片之張力，其中的支承缸可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定于支承軸上；該調(diào)節(jié)裝置包括制動(dòng)裝置，用于施加一個(gè)制動(dòng)力，該制動(dòng)裝置與卷筒支承缸相接合；一角度傳感器，用于檢測(cè)卷筒支承缸的轉(zhuǎn)角；一薄片長(zhǎng)度傳感器，用于測(cè)定在薄片進(jìn)給通道上向薄片處理站進(jìn)給的薄片的進(jìn)給長(zhǎng)度；和一控制裝置，該控制裝置包括一張力調(diào)節(jié)裝置，用于在任一傳感器測(cè)出的薄片長(zhǎng)度或轉(zhuǎn)角的基礎(chǔ)上計(jì)算出目前薄片的長(zhǎng)度或直徑，或卷筒的直徑，而且根據(jù)卷筒的直徑在每個(gè)步驟中通過調(diào)節(jié)逐步而恒定地施加于制動(dòng)裝置上的直流電壓而控制制動(dòng)裝置的制動(dòng)力，從而調(diào)節(jié)向薄片處理站進(jìn)給的薄片的張力；和一薄片破損檢測(cè)裝置，用于在薄片長(zhǎng)度傳感器和角度傳感器之一或全部是否產(chǎn)生信號(hào)的基礎(chǔ)上，判斷薄片是否已經(jīng)破損。
在該薄片張力調(diào)節(jié)裝置中采用兩種傳感器，即薄片長(zhǎng)度傳感器和角度傳感器。當(dāng)接收到源于這兩種傳感器的檢測(cè)信號(hào)時(shí)，卷繞量的改變可直接從一個(gè)傳感器的信號(hào)變化中得到，而使用另一傳感器的一預(yù)定量作為參考。
通過預(yù)先使卷筒長(zhǎng)度之預(yù)定的變化范圍與卷筒直徑的變化產(chǎn)生連系，就可以通過檢測(cè)卷筒長(zhǎng)度的變化而簡(jiǎn)單地選擇制動(dòng)力的逐級(jí)控制水平。這樣，就可根據(jù)卷筒的直徑控制制動(dòng)力，從而在每個(gè)階段將薄片的張力調(diào)節(jié)至最佳水平。
這樣，制動(dòng)力的每一級(jí)都在一定范圍內(nèi)從較大值向較小值變化，當(dāng)制動(dòng)力逐級(jí)改變時(shí)，在這樣的范圍內(nèi)變化不會(huì)由于張力的變化而對(duì)薄片加工過程產(chǎn)生影響。在傳統(tǒng)的裝置中，即紙卷的卷繞直徑由傳感器直接檢測(cè)的情況下，制動(dòng)力的每個(gè)級(jí)別會(huì)在靠近由于不均勻卷繞而使制動(dòng)力級(jí)別變化的直徑處迅速變化，而本發(fā)明的裝置不存在這個(gè)問題。
另外，當(dāng)源于兩個(gè)傳感器的信號(hào)(即源于薄片長(zhǎng)度傳感器和角度傳感器的信號(hào))被輸入控制裝置時(shí)，薄片是否已破裂通過檢測(cè)是否存在源于這兩個(gè)傳感器的信號(hào)之判斷裝置來(lái)判斷，該判斷裝置與張力調(diào)節(jié)操作分離。基于判斷的結(jié)果，或者薄片的進(jìn)給被停止，或者張力調(diào)節(jié)裝置被停止。


本發(fā)明的其它特征和目的將從以下參見附圖的說(shuō)明中變得清楚，其中圖1為一包裝設(shè)備的紙張進(jìn)給裝置的包裝裝置的局部視圖；圖2為紙張進(jìn)給裝置的垂直剖視圖，在該裝置上固定著一卷紙；圖3為用于包裝薄片之張力調(diào)節(jié)裝置的控制電路的方框圖；圖4為從圖2中VI-VI箭頭方向觀看時(shí)進(jìn)紙裝置的側(cè)視圖；圖5為從圖2中V-V箭頭方向觀看時(shí)進(jìn)紙裝置的側(cè)視圖；圖6為角度傳感器的示意圖；圖7A-7D為不同類型的角度傳感器之示意圖；圖8A和8B為展示張力調(diào)節(jié)裝置之基本功能的視圖；圖9為展示特殊運(yùn)作方式的流程圖；圖10為展示常規(guī)運(yùn)作方式的流程圖；圖11為一曲線圖，表示出在特殊方式運(yùn)作過程中所施加的直流電壓與卷繞長(zhǎng)度之間的關(guān)系；圖12展示出滑差檢測(cè)傳感器是如何檢測(cè)滑動(dòng)的；圖13為一流程圖，用以說(shuō)明檢測(cè)薄片破損的功能；
圖14為一圖表，用以說(shuō)明如何使用源于傳感器的信號(hào)。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作出說(shuō)明。圖1為一藥品包裝機(jī)的示意圖，主要表示出一進(jìn)紙裝置和一包裝裝置。進(jìn)紙裝置有一支承軸1，該軸上可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定著一個(gè)中心管P。該中心管P上卷繞著藥品包裝紙板S的紙板卷R。薄片S從紙卷R上退繞，并通過進(jìn)給輥輪2、3進(jìn)給到包裝裝置。
在該包裝裝置內(nèi)，薄片被一三角形板4縱向折成兩半。藥品落入折疊的薄片形成的空間內(nèi)。然后，薄片被帶打孔器的加熱輥輪6在寬度方向沿兩側(cè)邊間距一預(yù)定間隔熱密封。該包裝裝置包括許多其它的部件，為簡(jiǎn)便起見僅示出了主要的部件。
圖2為進(jìn)紙裝置的局部垂直剖視圖，該進(jìn)紙裝置內(nèi)設(shè)置有紙卷R和中心管P。如圖所示，支承軸1包括一中心軸1a、一外軸1b和一中空的軸1c，其中中心軸1a的一端通過一螺母固定于支承板11上，外軸1b環(huán)繞中心軸整體固定，中空軸1c通過軸承12固定于外軸1b上，軸承12靠近外軸1b的兩端設(shè)置。
中心軸1a在一端有一軸的突出部分13。外軸1b在同一端有一凸緣14。中空軸1c在另一端有一凸緣15。固定于中空軸1c上的中心管P和紙卷R相對(duì)支承軸1可轉(zhuǎn)動(dòng)。若干個(gè)磁鐵16以適當(dāng)?shù)拈g距設(shè)置于凸緣15的內(nèi)周表面上。沿中心管P端面的圓周上設(shè)置鐵磁體17。磁鐵16吸引鐵磁體17以可拆地將中心管P和紙卷R固定于中空軸K上。
從紙卷R上退繞的包裝薄片S通過馬達(dá)制動(dòng)器20被適當(dāng)張緊，馬達(dá)制動(dòng)器20與中空軸1c相接合。固定于支承板11上的馬達(dá)制動(dòng)器20通過傳送帶(圖中未示出)被連接到齒輪裝置21上。該齒輪裝置21具有一輸出軸，該輸出軸上固定著一小傳動(dòng)齒輪22，該齒輪22與設(shè)置于凸緣15之外緣表面上的大齒輪23相嚙合。這樣，通過激勵(lì)馬達(dá)制動(dòng)器20而將制動(dòng)力施加于中空軸1c上。
馬達(dá)制動(dòng)器20為一由直流電壓驅(qū)動(dòng)的小型交流電機(jī)。如下所述，根據(jù)被退繞的包裝薄片S上的張力，制動(dòng)力可在四個(gè)階段變化，這種制動(dòng)力的變化可通過改變施加于四個(gè)階段的直流電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。
如圖3所示，控制裝置30接收源于轉(zhuǎn)角傳感器部件和薄片位移傳感器的信號(hào)，該轉(zhuǎn)角傳感器部件包括磁鐵24和四個(gè)霍爾元件傳感器25，薄片位移傳感器包括一鄰近開關(guān)26和突出部分27。
具體地說(shuō)，基于第一實(shí)施例的薄片長(zhǎng)度傳感器信號(hào)和轉(zhuǎn)角傳感器的信號(hào)，控制裝置精確計(jì)算出從紙卷R上退繞的薄片S的長(zhǎng)度，并對(duì)應(yīng)于卷筒R直徑的變化調(diào)節(jié)制動(dòng)力，以調(diào)節(jié)施加于薄片上的張力。
如圖6所示，第二實(shí)施例的四塊磁鐵24環(huán)繞管P的軸線每隔67.5°設(shè)置于中心管P的內(nèi)周表面上，而四個(gè)霍爾元件傳感器25環(huán)繞管P的軸線每隔90°設(shè)置于支承軸1的一端上。
但磁鐵24和傳感器25的位置數(shù)量并不限于圖6所示的情況。圖7示出了這些部件的數(shù)量和設(shè)置的一些變化。在每一種變化形式中，每當(dāng)中心管P轉(zhuǎn)動(dòng)22.5°時(shí)，霍爾元件傳感器或傳感器25會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)。
另外，替代磁鐵24與霍爾元件25的組合，也可采用光傳感器檢測(cè)中心管P的轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣的光傳感器包括發(fā)光二極管和光截?cái)嘌b置，該光傳感器如霍爾元件25一樣固定于支承軸1(外軸1b)的一端。
這樣的光傳感器還可以被固定在設(shè)置于外軸1b之凸緣端部的延長(zhǎng)部分或固定座上，而突出部分以22.5°的相互間隔設(shè)置于中心管P上，以便從光傳感器的發(fā)光二極管與光截?cái)嘌b置之間通過。光傳感器和突出部分的數(shù)目與霍爾元件傳感器25和磁鐵24的數(shù)量相同。
圖3示意性地示出了用于控制從進(jìn)紙裝置供給包裝薄片并包裝藥品的裝置之各部分部件的電路的方框圖。其控制裝置30接收源于端部傳感器31的信號(hào)、源于設(shè)置于進(jìn)給滾輪3附近的旋轉(zhuǎn)譯碼器32的信號(hào)和源于固定在馬達(dá)6a輸出軸上的回轉(zhuǎn)速率計(jì)的信號(hào)，其中馬達(dá)6a與加熱滾輪6之一的軸相嚙合；并且基于上述的一種信號(hào)。產(chǎn)生激勵(lì)馬達(dá)制動(dòng)器20或馬達(dá)6a的輸出。序號(hào)34表示一個(gè)用于輸入外部數(shù)據(jù)的輸入裝置。
圖5為沿圖2中的箭頭VI-VI的方向觀看的側(cè)視圖，主要表示出用于包裝薄片的位移檢測(cè)傳感器之位置。在該實(shí)施例中，一個(gè)鄰近開關(guān)26設(shè)置于支承板11上。十六個(gè)突起部分27設(shè)置于支承軸1的可轉(zhuǎn)動(dòng)中空軸1c的凸緣15上。
如果在由霍爾元件傳感器檢測(cè)到的轉(zhuǎn)角傳感器信號(hào)與由位移檢測(cè)傳感器檢測(cè)出的信號(hào)之間存在間距差，那么控制裝置就會(huì)確定存在位移。
在這種藥品包裝裝置中，當(dāng)以下述方式調(diào)節(jié)薄片的張力時(shí)，藥品被包裝。
在本實(shí)施例中，進(jìn)紙裝置上的紙輥R的最大直徑dmax與最小直徑d0預(yù)先都是已知的。如圖8所示，馬達(dá)制動(dòng)器20產(chǎn)生的制動(dòng)力根據(jù)源于轉(zhuǎn)動(dòng)譯碼器32的信號(hào)在四個(gè)階段變化，從而根據(jù)紙輥R的變化的直徑通過調(diào)節(jié)制動(dòng)力而對(duì)薄片施加一適當(dāng)?shù)膹埩Α?br> 圖示的紙輥R其最大直徑dmax＝160mm，最小直徑dmo＝64mm，薄紙板的厚度為r＝30μm。這樣，由馬達(dá)制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力當(dāng)紙輥R的直徑每減小(160-64)/4＝24mm便變化一次。
形成給定直徑的卷筒R的薄片之長(zhǎng)度L由下列公式給出L＝[(d0+2×γ)+(d0+2×γ)+…+(d0+2×(n-1)γ+(d0+2×nγ)]π＝[nd0+2(1+2+…+n-1+n)γ]π=[nd0+2×n(n+1)2γ]π]]>＝[d0+(n+1)γ]nπ …(1)(其中n為圈數(shù))紙輥R的直徑由下式給出dmax＝d0+2×nγ …(2)從式(1)中，當(dāng)紙輥直徑為最大值時(shí)，形成紙輥R的薄片長(zhǎng)度Lmax為L(zhǎng)max＝[64×n+n(n+1)×30n×10-3]π從式(2)，dmax＝64+2×30n×10-3＝160(mm)這樣，n＝96/9×10-2＝1600因此，Lmax＝(64+1601×30×10-3)×1600π＝562,688(m)
現(xiàn)在將紙輥的直徑范圍分為四個(gè)階段N＝1(最大)，2(第二大)，3(第三大)和4(最小)。各階段紙輥的最大薄片長(zhǎng)度由下式給出N＝1時(shí)，Lmax＝562,688(m)，(n＝1600，dmax＝160)N＝2時(shí)，Lmax＝376,800(m)，(n＝1200，dmax＝136)N＝3時(shí)，Lmax＝221,056(m)，(n＝800，dmax＝112)N＝4時(shí)，Lmax＝95,456(m)，(n＝400，dmax＝88)在圖8A，8B中，為便于運(yùn)作的說(shuō)明，磁鐵24與霍爾元件傳感器25的數(shù)目和設(shè)置不同于上述的實(shí)施例。但其基本運(yùn)作是相同的即每轉(zhuǎn)動(dòng)22.5°產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)。
如圖8A所示，當(dāng)包裝薄片退繞長(zhǎng)度1時(shí)，如果紙輥的半徑大，則角度傳感器產(chǎn)生很少的脈沖，當(dāng)紙輥半徑減小時(shí)，如圖8B所示，脈沖的數(shù)目增加。當(dāng)紙輥半徑為最大值和最小值時(shí)脈沖的數(shù)目分別為3和10，3-10的脈沖數(shù)目范圍被分為四個(gè)階段以施加一個(gè)直流電流來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)力，該直流電流可對(duì)應(yīng)于馬達(dá)制動(dòng)器20的各個(gè)階段施加適當(dāng)?shù)膹埩Α?br> 在上述的張力水平N＝1-4與脈沖數(shù)目之間存在如下關(guān)系。假設(shè)紙輥R的最大和最小直徑分別為1600mm和64mm，那么當(dāng)紙輥直徑為最大值時(shí)，從紙輥上退繞的薄片長(zhǎng)度將為π×160mm。由于角度傳感器25每轉(zhuǎn)動(dòng)22.5℃(每圈16個(gè)脈沖)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，因此薄片被退繞π×160/16＝314m/m。退繞長(zhǎng)度為3140m/m時(shí)，脈沖數(shù)目為10。
當(dāng)紙輥直徑為最小時(shí)，退繞的薄片長(zhǎng)度與脈沖數(shù)目之間存在如下關(guān)系。即，由于×64/16＝129.5m/m，退繞長(zhǎng)度為3140mm時(shí)，脈沖數(shù)目將為3140/1295×10＝24.2。
每個(gè)張力水平N的脈沖數(shù)目和直流電壓確定如下張力水平N 脈沖數(shù)目 直流電壓N＝1 10-13 25VN＝2 14-17 16VN＝3 18-21 12VN＝4 22-24.28V在上述的說(shuō)明中，張力水平N可根據(jù)給定的薄片退繞長(zhǎng)度之脈沖數(shù)目得以調(diào)節(jié)。當(dāng)已經(jīng)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)目的脈沖時(shí)，張力水平可基于退繞長(zhǎng)度被確定。該方法的更具體的說(shuō)明如下圖9和10為表明張力調(diào)節(jié)裝置之運(yùn)作的流程圖。具體地說(shuō)，圖9為在張力調(diào)節(jié)裝置的常規(guī)方式之前進(jìn)行的特殊方式的流程圖。圖10為通常方式的流程圖。
在圖9所示的特殊方式下，控制裝置檢查包裝裝置中正常包裝操作的各種條件，從而可順利地進(jìn)行正常的包裝方式。在正常的包裝運(yùn)作之前，包裝薄片必須恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置在包裝裝置內(nèi)。包裝薄片通常通過間歇進(jìn)給手動(dòng)設(shè)置?？刂品绞郊催@種特殊的方式。
在步驟S0中，控制裝置確定目前的方式是否為特殊方式。如果滿足下述條件之一則起動(dòng)特殊方式，即端部傳感器或密接的激勵(lì)，和間歇進(jìn)給方式或卷繞長(zhǎng)度傳感器反向轉(zhuǎn)動(dòng)的檢測(cè)。當(dāng)一個(gè)紙輥被用完而一個(gè)新紙輥被安裝并與前面的薄片連接時(shí)密接被激勵(lì)。
在所有的操作開始之前，可通過打開控制裝置啟動(dòng)間歇方式，而且以上述的方式手動(dòng)安裝包裝薄片。
這種特殊運(yùn)行方式是必須的，這是因?yàn)椴⒎强偸窃O(shè)置新的完整的紙輥，也可能安裝用過的紙輥，例如具有新紙輥直徑的一半的紙輥。如果所裝的紙輥僅具有新紙輥直徑的一半，那么張力最初被調(diào)至一中間水平，該水平的張力小于對(duì)應(yīng)于新紙輥直徑的張力。
如果在步驟S0中，目前的方式被判定為特殊方式，那么張力就在步驟SS1中設(shè)定為最大值，而且激勵(lì)各種傳感器(參照傳感器，轉(zhuǎn)數(shù)傳感器，卷繞傳感器，中心管滑移傳感器)(步驟SS2)。這樣，包裝薄片借助手工進(jìn)給和源于薄片長(zhǎng)度傳感器或轉(zhuǎn)動(dòng)譯碼器32，角度傳感器或霍爾元件傳感器25的信號(hào)被逐漸進(jìn)給。
在步驟SS5中，控制裝置使用上述公式計(jì)算出基于這些信號(hào)的紙輥的長(zhǎng)度，以確定紙輥是否具有最大直徑，例如最大直徑的一半。如果這種是不可能的(NO)，那么再執(zhí)行步驟SS3。如果可能，那么控制裝置在步驟SS7中確定再進(jìn)入特殊方式的條件是否已全部消除。如果確定條件已消除，那么張力在步驟SS8中被調(diào)節(jié)至合適的水平。步驟SS9和SS10為用于檢測(cè)中心管偏移的步驟，這將在下文中說(shuō)明。
在步驟SS8的張力調(diào)節(jié)過程中，對(duì)應(yīng)于最大張力的直流電壓，在紙輥具有最大直徑(新紙輥)時(shí)被設(shè)定在25v，如果紙輥的直徑約為最大直徑一半時(shí)，電壓被設(shè)定在20v；以防止張力的突變。
當(dāng)張力被調(diào)至一適當(dāng)?shù)乃綍r(shí)，程序返回到步驟S0，以確定是否再實(shí)施特殊方式的運(yùn)作。此時(shí)，程序進(jìn)行到常規(guī)運(yùn)行方式[A]。
在圖10所示的常規(guī)運(yùn)行方式下，間歇進(jìn)給方式開關(guān)被手動(dòng)切換。接下來(lái)在步驟S1中，讀出先前設(shè)定的數(shù)據(jù)，并使各種傳感器啟動(dòng)(S2)。這時(shí)，包裝裝置的常規(guī)運(yùn)行被起動(dòng)。當(dāng)常規(guī)運(yùn)行起動(dòng)時(shí)，張力被控制在適合設(shè)置于特殊運(yùn)行方式下的直流電流值。
接著在步驟S3、S4和S5中，薄片的長(zhǎng)度信號(hào)和角度傳感器的信號(hào)以當(dāng)特定運(yùn)行方式相同的方式被輸入，以計(jì)算出紙輥的薄片長(zhǎng)度。這種計(jì)算基本按上述的方式進(jìn)行。作為計(jì)算的結(jié)果，如果紙輥R表現(xiàn)出是一個(gè)未用過的、完整的紙卷，那么直流電壓以與第一實(shí)施例相同的方式根據(jù)在步驟S6，S8，S10和S12中的判斷在步驟S7，S9，S11或S13中分別被設(shè)定為25V，16V，12V或8V。圖11示出了上述卷繞長(zhǎng)度與直流電壓控制間的關(guān)系。
在通過上述路線之一完成張力的控制之后，基于源自鄰近開關(guān)26的信號(hào)，控制裝置判斷中心管在步驟S14中是否滑動(dòng)。如圖5所示，開關(guān)26相對(duì)16個(gè)鐵磁體突起部分設(shè)置，并且每當(dāng)中心管轉(zhuǎn)動(dòng)22.5°就產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，其方式與霍爾元件角度傳感器25產(chǎn)生脈沖信號(hào)的方式完全相同。
在這些實(shí)施例中，角度傳感器25和26為不同的類型，但它們也可以是相同類型的傳感器。圖12的時(shí)間表示出了由角度傳感器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)與轉(zhuǎn)角間的關(guān)系。如圖所示，由滑移檢測(cè)傳感器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)可與由卷繞長(zhǎng)度檢測(cè)傳感器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)同步得到，除非卷繞條件隨張力變化。
但是，如果由上述各個(gè)直流電壓產(chǎn)生的馬達(dá)制動(dòng)器20的旋轉(zhuǎn)阻力不合適，例如，如果張力水平N＝2的張力太大，那么紙輥R將會(huì)隨中心管P一起劇烈轉(zhuǎn)動(dòng)。這將使磁鐵體17被磁鐵16吸引的位置產(chǎn)生變化。如果發(fā)生這種情況，那么盡管霍爾元件傳感器25保持每隔22.5°產(chǎn)生脈沖信號(hào)，但鄰近開關(guān)26將同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)脈沖信號(hào)，而且當(dāng)中心管繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)22.5°時(shí)，就不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)。
圖12示出了當(dāng)這樣的位置移動(dòng)發(fā)生時(shí)，脈沖信號(hào)如何變化的情形。如圖所示，當(dāng)中心管轉(zhuǎn)動(dòng)一整圈后，滑移檢測(cè)傳感器不能在位置C和D產(chǎn)生脈沖信號(hào)。相反，在D和A之間具有一定位移地產(chǎn)生了脈沖信號(hào)。
在這種情況下，控制裝置能夠參照源于卷繞長(zhǎng)度檢測(cè)傳感器的信號(hào)判斷出滑移檢測(cè)傳感器在位置C未產(chǎn)生脈沖位置。例如，如果在水平N＝2時(shí)，16V的直流電流就太大了，從而使張緊力太大，那么電壓應(yīng)減小到14V以將張緊力調(diào)至合適的水平。由于具有這種電壓判斷，可在位置D之后的任何所需位置產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)。
當(dāng)調(diào)節(jié)由于薄片張緊力變化而產(chǎn)生的中心管P的任何位置移動(dòng)后，在步驟S16，控制裝置基于源自端部傳感器31的信號(hào)檢測(cè)紙板是否仍卷繞在管P上。如果傳感器31仍沒有檢測(cè)到紙板的終端，那么就進(jìn)行步驟S3的運(yùn)作，即根據(jù)紙輥的卷繞長(zhǎng)度通過重復(fù)上述計(jì)算使薄片的張緊力得以控制。
當(dāng)端部傳感器31檢測(cè)到包裝薄片S的終端時(shí)，張緊力控制功能結(jié)束。如果在此之后有必要或需要連續(xù)的包裝，那么程序返回到特殊方式，以用一個(gè)新紙輥取代卷筒R并連接薄片的端部。
步驟SS9和SS10在特殊方式的流程圖中由虛線示出，這就意味著這些步驟不是主要的。如果設(shè)置這些步驟，那么其作用與常規(guī)運(yùn)作方式下滑移檢測(cè)操作中的步驟S14，S15相同。
上述的說(shuō)明是在假設(shè)紙輥R是一個(gè)滿體積的紙輥的情況下作出的。如果將約為最大半徑一半的紙輥安裝在進(jìn)紙裝置上，在特殊運(yùn)行方式中將張力調(diào)至略大于常規(guī)方式運(yùn)行過程中滿體積的紙輥被退繞至最大直徑之一半時(shí)的張力之后，常規(guī)運(yùn)行方式被起動(dòng)。這樣就可能順利起動(dòng)常規(guī)運(yùn)行方式，而不會(huì)產(chǎn)生張力的急劇升高。
在以上實(shí)施例的說(shuō)明中，我們已經(jīng)描述了包括鄰近開關(guān)26和突起27的傳感器組件，它們作為一個(gè)傳感器，用于檢測(cè)管P相對(duì)中空軸K的“滑移”。這種傳感器組件可用作包括磁鐵24和霍爾元件傳感器25的用作角度檢測(cè)傳感器的傳感器組件的替代品。
包括鄰近開關(guān)26的突起部分27的前一種傳感器組件以圖12所示的霍爾元件傳感器25之角度檢測(cè)相同的周期輸出一脈沖信號(hào)，只要馬達(dá)20不施加不正常的制動(dòng)力(例如由于制動(dòng)馬達(dá)20的故障)。這樣，就可以用這種脈沖信號(hào)作為角度檢測(cè)信號(hào)。
如果鄰近開關(guān)被用作角度檢測(cè)傳感器，那么被用作角度檢測(cè)傳感器的霍爾元件傳感器就沒有必要了，可將其省去。這樣，包括鄰近開關(guān)26的角度傳感器既充當(dāng)角度傳感器又用作滑移檢測(cè)傳感器。為使該傳感器用作滑移檢測(cè)傳感器，需要一參照信號(hào)。這種參照信號(hào)可由轉(zhuǎn)動(dòng)譯碼器32產(chǎn)生。
如果制動(dòng)馬達(dá)20施加了一個(gè)不正常的制動(dòng)力，即如果馬達(dá)20停止工作，那么中空軸K及其凸緣15將停止工作。這樣就會(huì)在管P與凸緣15之間產(chǎn)生滑移。即使此時(shí)僅是略微進(jìn)紙，轉(zhuǎn)動(dòng)譯碼器33也將產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)。這樣鄰近開關(guān)26就可以根據(jù)譯碼器33的信號(hào)與鄰近開關(guān)26的脈沖信號(hào)不一致的事實(shí)檢測(cè)出管正相對(duì)凸緣15滑動(dòng)。
在上述的實(shí)施例中，角度檢測(cè)傳感器，滑移檢測(cè)傳感器和卷繞長(zhǎng)度檢測(cè)傳感器(轉(zhuǎn)動(dòng)譯碼器)被全部用來(lái)確定卷繞直徑。但它可能使用上述傳感器的某些來(lái)檢測(cè)到薄片已被切下來(lái)。這種功能是很有用的，因?yàn)槊總€(gè)實(shí)施例的薄片張緊力調(diào)節(jié)裝置與藥品包裝裝置一起使用，由于過大的制動(dòng)力施加于薄片上或由于薄片輥之一上的薄片被用完，可使進(jìn)給包裝裝置的薄片被切斷。
在上述的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)譯碼器32測(cè)定出進(jìn)給長(zhǎng)度?；跈z測(cè)到的進(jìn)給長(zhǎng)度，卷繞在紙輥上的薄片長(zhǎng)度可被計(jì)算出來(lái)。基于被這樣計(jì)算出的卷繞長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度為角度檢測(cè)傳感器或霍爾元件傳感器25的脈沖信號(hào)，可以計(jì)算出卷繞半徑以調(diào)節(jié)制動(dòng)力。而且，中心管P相對(duì)凸緣15的“滑移”可被作為滑移檢測(cè)傳感器的鄰近開關(guān)26檢測(cè)出來(lái)。源于這些傳感器的信號(hào)也可被用來(lái)以下述方式檢測(cè)出薄片已被切斷。薄片的切斷被檢測(cè)到的情況有兩種。
在第一種情況下，薄片在紙輥R和轉(zhuǎn)動(dòng)譯碼器32之間被切斷。在這種情況下，角度檢測(cè)傳感器(即霍爾元件傳感器25)和滑移檢測(cè)傳感器(即鄰近開關(guān))之一或二者不會(huì)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，而轉(zhuǎn)動(dòng)譯碼器32產(chǎn)生一個(gè)薄片進(jìn)給長(zhǎng)度的長(zhǎng)度測(cè)定信號(hào)。
在該情況下，控制電路30可通過程序的附加部分確定薄片已被切斷，其中程序的附加部分用于確定薄片已被切斷。基于這種判斷，控制電路30將控制信號(hào)傳送給加熱輥筒6的馬達(dá)6a，以使輥筒6停止運(yùn)行，而且將控制信號(hào)傳送給用于給包裝裝置傳送藥品的進(jìn)給裝置上，以停止藥品的供給。薄片已被切斷的情況在顯示裝置(未示出)上顯示出來(lái)。
在圖3中展示出轉(zhuǎn)動(dòng)譯碼器32被固定于進(jìn)給紙輥3的軸上。圖示的輥輪3是一對(duì)用于進(jìn)給薄片的滾輪，薄片夾在這對(duì)滾輪之間。滾輪之一被馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)沒有示出。轉(zhuǎn)動(dòng)譯碼器32被固定于未被驅(qū)動(dòng)的另一滾輪3的軸上。未示出的馬達(dá)與用于加熱滾輪6的馬達(dá)6a被同步驅(qū)動(dòng)。但也可以省去這個(gè)馬達(dá)，進(jìn)給滾輪3可通過皮帶被馬達(dá)6a驅(qū)動(dòng)。
圖13示出了一個(gè)實(shí)施例的流程圖，該實(shí)施例具有上述用于判定薄片已斷裂的程序。如圖所示，步驟S17-S19被插在圖10之流程圖的步驟S4和S5之間。在S17中判斷出是否已得到源于薄片長(zhǎng)度傳感器和角度傳感器的信號(hào)。如果得到數(shù)據(jù)，那么程序進(jìn)行到S5。
但如果未得到數(shù)據(jù)(NO)，那么其時(shí)間在S18被測(cè)出。如果在一預(yù)定的時(shí)間內(nèi)未得到數(shù)據(jù)，那么就判斷出薄片已經(jīng)斷裂。這樣，就會(huì)顯示一個(gè)錯(cuò)誤信息，而且如果需要，可停止上述的驅(qū)動(dòng)控制。當(dāng)未得到這樣的數(shù)據(jù)時(shí)，傳感器信號(hào)的狀態(tài)如圖14所示。對(duì)于中心管P再次的和隨后的轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)傳感器信號(hào)被輸入的狀態(tài)已被示出。上述過程與下一種情況相同。
第二種情況是根本沒有進(jìn)給薄片的情況。在這種情況下，三個(gè)檢測(cè)傳感器中，角度檢測(cè)傳感器和滑移傳感器之一或二者以及由轉(zhuǎn)動(dòng)譯碼器32組成的薄片進(jìn)給長(zhǎng)度傳感器根本就不產(chǎn)生信號(hào)，而如圖3所示的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器可計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)。在這種情況下，就可以通過提供判斷程序檢測(cè)到薄片的剪切，從而判斷出薄片已被切斷。判斷薄片已被切斷之后，控制與第一種情況相同。
轉(zhuǎn)動(dòng)譯碼器32可設(shè)置于如圖所示的進(jìn)給滾輪3的軸上?；蛟O(shè)置于用于加熱滾輪6的馬達(dá)6a之軸上。判斷程序與上述兩種情況完全相同。
如果薄片在上述兩種情之一時(shí)被切斷，那么就提供判斷程序以判斷如果滑移檢測(cè)傳感器與角度檢測(cè)傳感器之一未檢測(cè)信號(hào)，而轉(zhuǎn)動(dòng)譯碼器32與轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器33檢測(cè)到了信號(hào)，那么薄片就已經(jīng)被切斷。判斷薄片已經(jīng)被切斷之后的控制與第一種情況相同。
本實(shí)施例被應(yīng)用于圖2所示的裝置中，在該裝置中，磁鐵16和鐵磁體17設(shè)置于中心管P與中空軸1c的凸緣部分15之間，從而使中心管P可相對(duì)中空軸1c(凸緣15)滑移。但本實(shí)施例也可應(yīng)用于如下的裝置中，在該裝置中，替代這種磁鐵固定裝置，由整體的磁鐵16與鐵磁體17制成的突起部分設(shè)置于凸緣部分15(或中心管P)上，從而使中心管P不能沿旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)凸緣部分15滑動(dòng)。這樣，就不用設(shè)置滑移檢測(cè)傳感器，因?yàn)橹行墓躊不會(huì)滑動(dòng)。
在這種情況下，鄰近開關(guān)26可被用作角度檢測(cè)傳感器。即，這種傳感器或包括霍爾元件傳感器25的角度檢測(cè)傳感器可被使用。在本實(shí)施例中，即使薄片中途斷開或根本未進(jìn)給薄片，角度檢測(cè)傳感器也不會(huì)產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。這樣，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)譯碼器32是固定于滾輪3的軸上還是馬達(dá)6a的軸上，判斷程序檢測(cè)出薄片已被切斷的事實(shí)，判斷程序可判斷出當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)數(shù)器33產(chǎn)生信號(hào)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)譯碼器32是否產(chǎn)生信號(hào)。
借助于各種傳感器和判斷程序的薄片切斷檢測(cè)功能在如下這種裝置是必需的在這種裝置中薄片的進(jìn)給長(zhǎng)度，卷繞長(zhǎng)度，卷繞直徑這樣的數(shù)據(jù)被臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(RAM)內(nèi)，當(dāng)進(jìn)給薄片時(shí)，裝置停止運(yùn)行并被關(guān)閉，重新啟動(dòng)時(shí)，臨時(shí)數(shù)據(jù)消失并且不能被使用。
通過將最終結(jié)果存儲(chǔ)在電子可擦/程序可控的只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)中，當(dāng)重新啟動(dòng)時(shí)判斷結(jié)果就不會(huì)被刪除，從而使該裝置正確地重新啟動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)源于薄片長(zhǎng)度傳感器和角度傳感器之一的信號(hào)相對(duì)源于另一傳感器的信號(hào)之變化，可確定出當(dāng)前滾輪的卷繞長(zhǎng)度和卷繞直徑，并且根據(jù)直徑選擇制動(dòng)力來(lái)調(diào)節(jié)薄片的張緊力。而且，根據(jù)有或無(wú)源于薄片長(zhǎng)度傳感器和角度傳感器的信號(hào)，檢測(cè)出薄片的斷裂。在該裝置中，即使完全的卷繞長(zhǎng)度是未知的，也可通過選擇對(duì)應(yīng)于滾輪直徑的制動(dòng)力調(diào)節(jié)薄片的張緊力，其中滾輪直徑對(duì)應(yīng)于根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)確定的當(dāng)前卷繞長(zhǎng)度。這樣就可以順利調(diào)節(jié)薄片的張緊力，而不會(huì)產(chǎn)生張緊力的劇變。而且薄片的斷裂也可被測(cè)出。
權(quán)利要求
1.一種中空芯管，其包括用于在其外周上卷繞紙卷薄片的具有預(yù)定長(zhǎng)度的一中空芯管；從所述薄片材料的內(nèi)周面徑向向內(nèi)并按一角度被設(shè)置的磁鐵，以便用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐中空芯管的的非轉(zhuǎn)動(dòng)的中心軸上設(shè)置的角度傳感器可以算出紙卷的卷繞長(zhǎng)度以及卷繞直徑，所述中空芯管可與轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述中心軸的一中空軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的中空芯管，其特征在于用于將所述中空芯管連接到所述中空軸并使之能夠一起轉(zhuǎn)動(dòng)的連接裝置，其包括沿著所述中空芯管一側(cè)的端面設(shè)置的可磁化元件，和設(shè)置于所述中空軸上的磁鐵。
3.一種中空芯管，其包括用于將一薄片卷繞在其外圓周上的具有預(yù)定長(zhǎng)度的空心芯管；安裝在非轉(zhuǎn)動(dòng)的中心軸上的角度傳感器，和以這樣的圓周方向上的間隔而被設(shè)置的磁鐵，即，通過所述角度傳感器可以計(jì)算出的卷繞所述中空芯管的薄片的卷繞長(zhǎng)度和卷繞直徑。
4.一種中空芯管和紙卷的組合，其包括用于將所述紙卷卷繞在其外圓周上的具有預(yù)定長(zhǎng)度的空心芯管，一安裝在非轉(zhuǎn)動(dòng)的中心軸上的用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐所述中空芯管的角度傳感器；一磁鐵，其從所述薄片材料的內(nèi)圓周表面徑向向內(nèi)并且按一角度被設(shè)置，以便通過所述角度傳感器可以計(jì)算出所述卷紙的卷繞長(zhǎng)度和卷繞直徑，所述中空芯管可與圍繞著所述中心軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝的一中空軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所述卷紙可以圍繞著所述中空芯管的外圓周卷繞。
全文摘要
本發(fā)明提供一種中空芯管，其包括用于在其外周上卷繞紙卷薄片的具有預(yù)定長(zhǎng)度的一中空芯管；從所述薄片材料的內(nèi)周面徑向向內(nèi)并按一角度被設(shè)置的磁鐵，以便用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐中空芯管的的非轉(zhuǎn)動(dòng)的中心軸上設(shè)置的角度傳感器可以算出紙卷的卷繞長(zhǎng)度以及卷繞直徑，所述中空芯管可與轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述中心軸的一中空軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明還提供一種中空芯管和紙卷的組合。
文檔編號(hào)B65H75/18GK1789100SQ20051013707
公開日2006年6月21日 申請(qǐng)日期1998年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月19日
發(fā)明者湯山正二, 能勢(shì)博, 安永五男, 江藤直道, 天野弘和 申請(qǐng)人:株式會(huì)社湯山制作所