專利名稱：校正施于紙張上的張力的方法及所用裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種校正施于紙張上的張力的方法，更為具體的是一種根據(jù)卷筒紙的直徑變化，分步驟地校正施于從該卷筒拉出的紙張上的張力的方法以及實行該方法的一種裝置。
一種傳統(tǒng)上的藥物包裝裝置包括一個可轉(zhuǎn)動地支承一個可熱熔的包裝紙卷筒的紙張饋入單元，和一個設置在通過其包裝紙可以退繞和饋入的饋入途徑上的密封裝置。在密封裝置的上游，紙張對并折疊，藥物被加入，然后紙張在寬度方向上和沿著邊緣由該密封裝置予以熱封以密封藥物。
當包裝紙用完時，一個新的紙卷筒被裝在紙張饋入單元上，而新的紙張被退繞和饋入。當紙張饋入時必須均勻地張緊以便密封位置不會由于紙張的不正確折疊而偏移。但是實際上，施于紙張上的張力由于在紙張退繞時的紙卷筒直徑變化而逐漸地變化。
日本實用新型公告說明書透露了一種紙張張力校正裝置。它能夠均勻地施加張力于紙張，即使卷筒的直徑在變化也不受影響。在這說明書中透露的紙張張力校正裝置具有一個卷筒支承筒，在該筒上可拆卸地安裝一個紙卷筒。多個卷筒直徑檢測傳感器設置在紙卷筒的側(cè)邊處。來自這些檢測傳感器的信號被用來控制由設置在卷筒支承筒上的一個電磁制動器所產(chǎn)生的電磁力，因而當卷筒直徑減小時制動力也逐步減小。
使用這傳統(tǒng)的紙張張力校正裝置，當紙張退繞時改變的紙張長度由設置在卷筒直徑方向上的卷筒直徑檢測傳感器分步地檢測出來。因此，當卷筒直徑減小至檢測傳感器等級(Rank)改變的一點時，電磁制動器的制動力等級將會由于心軸軸心的偏離，紙張的重量，或卷繞應變而在每一轉(zhuǎn)動中上下波動。
如果這發(fā)生后，當紙張成半折疊時，紙張邊沿就不能精確地對齊。完整的包裝因而也就不可能了。由于制動力等級的急劇變化，紙張可能會在寬度方向上遭受撕裂。
反光式檢測傳感器的問題在于它們更容易運作失靈。用于藥物包裝裝置的包裝紙包括有半透明或透明的熱熔紙和許多其它種類的紙。如果這樣一種紙張的極限位置改變后，光的反射就不同，使其無法將檢測的反射光作為信號。這破壞了檢測的精確度。此外，它在濕度變化的影響下容易彎曲。檢測的正確性可能會由于端面的不平整而遭到破壞。
一個感熱式印刷機通常設置在紙張被成半折疊的位置處的上游，以備印刷包裝紙。如果紙張起了振動，其打印點就可能會碎裂，或者余數(shù)指示燈的耐久性可能受影響。
本發(fā)明的目的是提供一種校正紙張上張力的方法和裝置，其可以避免通常校正紙張張力方法的一些問題。
根據(jù)本發(fā)明，校正紙張張力的方法包括將一個制動裝置與一個繞著一個不能轉(zhuǎn)動地支承著的支承軸可轉(zhuǎn)動地安裝的卷筒支承筒相咬合，用一個紙張長度測量傳感器測量從一個安裝在卷筒支承筒上的卷筒紙饋送出的紙張長度，通過從卷筒的預存的最大紙張長度中減去由紙張長度測量傳感器測得的紙張長度計算出在紙張被饋入后的卷筒紙的卷繞長度，根據(jù)卷筒的卷繞長度和紙張的厚度計算出卷筒的現(xiàn)有直徑，然后根據(jù)卷筒的現(xiàn)有直徑通過分步地控制制動裝置的制動力校正紙張的張力。
紙張長度測量傳感器可以是設置在紙張饋入通道上的紙張饋入長度檢測傳感器，或者是一個設置在卷筒支承筒上用以根據(jù)卷筒支承筒的轉(zhuǎn)動角確定紙張饋入長度的角傳感器。
另外還提供一種校正紙張上張力的方法包括將一個制動裝置與一個繞著一個不能轉(zhuǎn)動地支承著的支承軸可轉(zhuǎn)動地安裝的卷筒支承筒相咬合，用一個紙張長度測量傳感器檢測從一個安裝在卷筒支承筒上的卷筒紙饋送的紙張長度，用一個角傳感器檢測卷筒支承筒的轉(zhuǎn)動角度，根據(jù)由任一傳感器測得的紙張長度或轉(zhuǎn)動角度計算出卷筒的現(xiàn)有的紙長，然后根據(jù)相當于卷筒現(xiàn)有紙長的卷筒直徑通過分步地控制制動裝置的制動力校正紙張的張力。
在第一個方法中，紙張長度是由一個單獨的紙張長度測量傳感器測量的。因此，在這個方法中，重要的是紙卷筒的整個紙張長度需要知道。因此，這一長度被存于一個存貯器內(nèi)，而現(xiàn)有的卷筒長度則通過從存于存貯器內(nèi)的整個卷筒長度中減去紙張饋入長度而計算出來。
這一卷筒的全長并不一定必須是實際的測量數(shù)值而是可以根據(jù)卷筒的直徑和紙張的厚度大致地計算出來的。這一大致計算出的數(shù)值已足夠用來校正紙張的張力，因為制動力是根據(jù)紙卷筒變化的直徑分步地粗略校正的。因此，即使卷筒的全長并不是所想要的最終產(chǎn)物的全長，例如，即使卷筒已被用去一半，如果卷筒的全長和直徑為已知的就可計算出現(xiàn)有的卷筒長度。
根據(jù)這樣確定的現(xiàn)有卷筒長度和紙張厚度，現(xiàn)有的卷筒直徑就能計算出來。這樣所獲得的現(xiàn)有卷筒直徑就用來以分步的方式通過選擇一個最佳制動力校正紙張的張力。
在第二個方法中，信號是由紙張長度測量傳感器和角傳感器檢測的。根據(jù)一個信號相對于另一個信號的變化，卷筒長度的變化就直接測量出來了。
通過事先將一個預定的卷筒長度的變化范圍與卷筒直徑的變化建立起連系，就有可能僅通過檢測卷筒長度的變化來選擇一個分步的對制動力的控制水準。這樣，就有可能通過根據(jù)卷筒直徑控制制動力而在每一階段將紙張張力校正至最佳水準。
根據(jù)本發(fā)明的第二方法包括在一個紙張的張力是在紙張正在被饋入之時予以校正的正常的模式前進行一個特有的模式，該特有模式包括根據(jù)來自紙張長度傳感器和角傳感器的信號以與正常模式相同的方式通過紙張以預定長度間歇地饋入的漸進操作來計算卷筒的紙張卷繞長度，和在正常模式開始之前根據(jù)從紙張卷繞長度計算出的卷筒直徑將制動力調(diào)整至一個中間水準以便事先校正紙張的張力。這樣安排的優(yōu)點在對實施例的描述中再予闡明。
在卷筒支承筒和可拆卸地安裝在卷筒支承筒上的紙卷筒之間的任何位置偏移是在正常模式中和/或特有模式中根據(jù)來自設置在卷筒支承筒和支承軸的一塊支承板之間的一個角傳感器的用以檢測卷筒支承筒的轉(zhuǎn)動角度的信號和來自設置在紙卷筒和支承軸之間的用以檢測紙卷筒的轉(zhuǎn)動角度的信號之間的不一致檢測出來的。
本發(fā)明的其它特征和目的從下面參照附圖所作的描述中將一目了然。附圖中

圖1是一個包裝裝置的一個紙張饋入單元和一個包裝單元的部分示意圖；圖2是一卷筒紙安裝在其上的紙張饋入單元的直立截面圖；圖3是一個用于包裝紙張的張力校正裝置的控制線路的示意方塊圖；圖4是一個流程圖說明一個第一實施例的張力校正裝置的操作；圖5是從圖2的箭頭V-V方向觀察的第二實施例的紙張饋入單元的側(cè)視圖；圖6是從圖2的箭頭V1-V1方向觀察的第二實施例的紙張饋入單元的側(cè)視圖；圖7是一個第二實施例張力校正裝置的一個角度傳感器的示意圖；圖8A-8D是不同型式的角度傳感器的示意圖；圖9A，9B是顯示第二實施例的張力校正裝置基本功能的視圖；圖10是顯示第二實施例的張力校正裝置一個特有操作模式的流程圖；圖11是顯示其正常操作模式的流程圖12是顯示在特有模式中所施加的直流電壓與卷繞長度之間的關系的圖表；和圖13說明一個滑移檢測傳感器如何檢測滑移。
下面對本發(fā)明的實施例參照附圖予以描述。圖1是一幅藥物包裝機的示意圖，主要顯示一個紙張饋入單元和一個包裝單元。紙張饋入單元具有一個支承軸1，其上可轉(zhuǎn)動地裝有一個心管P，心管P上繞有一卷筒R的藥物包裝紙S。紙張S從卷筒R上退繞下來通過饋入輥2，3饋入到包裝單元中。
在包裝單元中，紙張由一塊三角板4縱向地對半折疊。藥物落入到由折疊紙張限定的空間內(nèi)。于是紙張由帶有穿孔器的加熱輥6以預定的間隔在寬度方向上和沿著兩個側(cè)邊沿予以熱封。雖然包裝單元還包括許多其它部件，為簡單起見僅顯示出主要部件。
圖2是紙張饋入單元的部分直立截面圖，其中，安置有卷筒紙R和心管P。如圖中所示，支承軸1包括一個中央軸1a，其一端由一個螺母固定在一塊支承板11上，一個外軸1b整體地裝在中央軸1a的周圍，和一個中空軸1c通過靠近外軸1b兩端設置的軸承12可轉(zhuǎn)動地安裝在外軸1b上。
中央軸1a在一端有一個軸頭13。外軸1b在同一端有一凸緣14。中空軸1c在另一端處有一凸緣15。裝在中空軸1c上的心管P和卷筒紙R可以相對于支承軸1轉(zhuǎn)動。多塊磁鐵16以適當?shù)拈g隔設置在凸緣15的內(nèi)周邊表面上。多個鐵磁件17沿著心管P的一個端面的圓周設置。磁鐵16吸引鐵磁件17將心管P和卷筒紙R可拆卸地安裝在中空軸1c上。
從卷筒紙R上退繞出來的包裝紙S由一個咬合在中空軸1c上的電動機制動器20適當?shù)貜埦o。安裝在支承板11上的電動機制動器20通過一個圖中未顯示的傳動皮帶連接在一個齒輪箱21上。齒輪箱21具有一根輸出軸，其上裝有一個小齒輪22，小齒輪與設置在凸緣15的外周邊表面上的一個較大齒輪23嚙合。因此，通過開動電動機制動器20，制動力就施加到中空軸1c上。
電動機制動器20是一個由直流電壓供電的小型交流電電動機。如下文將描述的，制動力根據(jù)以分四個階段變換施加的直流電壓使包裝紙張退繞的紙張張力而在四個階段有所不同。
在第二實施例中描述的有磁鐵24，霍爾元件傳感器25，一個接近開關26和多個突出體27。
圖3示意地顯示一個用于對從紙張饋入單元饋入包裝紙和包裝藥物的裝置的各種不同部件進行控制的制動線路。其控制單元30接受來自一個終端傳感器31的信號，來自靠近饋入輥3設置的旋轉(zhuǎn)編碼器32的信號和來自裝在一個電動機6a的輸出軸上的旋轉(zhuǎn)式速度計數(shù)器33的信號(該電動機6a耦合在加熱輥6中之一的軸上)，然后根據(jù)上述中的一個信號產(chǎn)生出用于開動電動機制動器20或電動機6a的輸出信號。標號34表示一個用以輸入外部數(shù)據(jù)的輸入單元。
當包裝紙的張力用第一實施例的紙張張力校正裝置進行校正的同時就將藥物也包裝了。
在第一實施例中，準備裝在紙張饋入單元的卷筒紙R的最大直徑dmax和最小直徑d0是事先已知的。由電動機制動器20產(chǎn)生的制動力在四個階段中根據(jù)來自旋轉(zhuǎn)編碼器32的信號而有不同，以便通過根據(jù)紙卷筒R直徑的變化而調(diào)節(jié)制動力來施加給紙張以適當?shù)膹埩Α?br> 所示卷筒紙R具有一個最大直徑dmax＝160mm，最小直徑d0＝64mm，和紙張厚度r＝30μm。在這種情況，由電勸機制動器產(chǎn)生的制動力在每次卷筒紙R的直徑減小(160-64)/4＝24mm時都是不同的。
形成一個給定直徑的卷筒R的紙張長度由下列公式得出L＝[(d0+2×r)+(d0+2×2r)+…+(d0+2×(n-1)r+(d0+2×nr)]π＝[nd0+2(1+2+…+n-1+n)r]π=[nd0+2×n(n+1)2γ]π]]>＝[d0+(n+1)r]nπ ------(1)
(其中n是匝數(shù))卷筒R的直徑給出如下dmax＝d0+2×nr ------(2)從公式(1)，當卷筒直徑為最大時形成卷筒R的紙張長度Lmax是Lmax＝[64×n+n(n+1)×30n×10-3]π從公式(2)，dmax＝64+2×30n×10-3＝160(mm)這樣，n＝96/6×10-2＝1600因而，Lmax＝(64+1601×30×10-3)×1600π＝562688(mm)現(xiàn)在，使卷筒紙的直徑范圍分為四個階段，N＝1(最大)，2(第二大)，3(第三大)和4(最小)。在每個階段中卷筒的最大紙張長度由下式公式得出如N＝1，Lmax＝562688(m)，(n＝1600，dmax＝160)如N＝2，Lmxa＝376800(m)，(n＝1200，dmax＝136)如N＝3，Lmxa＝221056(m)，(n＝800，dmax＝112)如N＝4，Lmxa＝95456(m)，(n＝400，dmax＝88)控制單元30接受來自旋轉(zhuǎn)編碼器32的信號以測出送往饋入輥3的包裝紙S的長度并確定卷筒R的直徑是屬于階段1-4中的哪一個階段。于是，控制單元確定施加到電動機制動器20的直流電壓從而使在所有的階段1-4中施加給紙張以同樣的張力。例如，直流電壓的確定如下如N＝1，V＝25V如N＝2，V＝16V如N＝3，V＝12V如N＝4，V＝8V現(xiàn)在參看圖4的流程圖，這方法被更為具體地予以描述。
首先，如圖1中所示，包裝紙S被些微地從紙卷R中退繞至至少在加熱輥6下游的一點處并被夾在加熱輥6之間從而使紙張可以由加熱輥6所熱封。
在這狀態(tài)下，控制單元就開始工作。在步驟S1中，通過輸入單元34輸入有關紙卷筒R尺寸的數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)，也就是，有關完全卷繞的紙卷筒R的數(shù)據(jù)，可以事先貯存在輸入單元34內(nèi)并在關于一個最終產(chǎn)品的信號輸入時饋入到控制單元。另一種辦法是每當需要這類數(shù)據(jù)時，通過一個鍵盤輸入所需的數(shù)據(jù)。這后一種方法在用了一半的紙卷筒R重新裝上時比較有利。當這些數(shù)據(jù)輸入時，控制單元30開始控制計算并饋入包裝紙S。在步驟S2中，施加一個最大的直流電壓使包裝紙S饋入并使其張力保持最大。
在步驟S3中，讀出一個關于紙張長度數(shù)據(jù)的信號。在這實施例中，這個信號是來自旋轉(zhuǎn)編碼器32的信號并在下述的每個步驟中為每一個處理循環(huán)被輸入。
在步驟S4中，控制單元根據(jù)該輸入信號計算出紙卷筒從最大直徑所減少的匝數(shù)直至上述信號輸入時為止，并根據(jù)這匝數(shù)使用公式(1)和(2)計算出紙卷筒的剩余紙張長度和其此時的直徑。在步驟S5中，根據(jù)這樣計算出的紙卷筒的剩余紙張長度就可以確定張力水準。
也就是說，在步驟S5中，控制單元30可以根據(jù)卷筒的剩余紙張長度來確定紙卷筒R的直徑處于階段1-4中的哪一個階段。如果卷筒的直徑是處于階段N＝1，一個預定的用于張緊紙張S至最大水準的直流電壓在步驟S6中被施加在電動機制動器20上。
如果N≠1，控制單元在步驟S7中確定是否N＝2。
如果N＝2，一個16V的直流電壓便在步驟S8中施加在電動機制動器20上。如果N≠2，控制單元就在步驟S9中確定是否N＝3。如果是這樣的，一個12V的直流電壓便在步驟S10中被施加。如果不是這樣，控制單元就在步驟S11中確定是否N＝4。如果是這樣的，一個8V的直流電壓在步驟S12中被施加。
上述操作在處理環(huán)路的每一循環(huán)中進行著。如果在步驟S11中N≠4，這意味著包裝紙S已經(jīng)完全退繞了，控制單元在步驟13中確認了來自終端傳感器31的信號后停止紙張S的饋入。這完成了整個的控制。
在這實施例中，來自旋轉(zhuǎn)編碼器32的信號被用來測量紙張的長度并根據(jù)該紙張長度控制電動機制動器20。但是如果不用這信號，則紙張長度也可以通過使用來自一個設置在紙張饋入單元的支承軸1上的傳感器的信號來測出，該傳感器用于檢測紙卷筒R的旋轉(zhuǎn)角。這個傳感器用在第二實施例中。
在第一實施例中，紙張的厚度假定為30μm。但是實際上，當紙張被饋入時由于施加在紙張上的張力而被拉伸了。因此，紙張的厚度通常在饋入時要比在靜止時稍許小一些。因此，正在饋入時的紙張厚度應當從靜止狀態(tài)的紙張厚度中減去一定的差率，該差率可以根據(jù)在饋入時紙張的平均伸長率估算出來。
圖5和隨后的附圖顯示第二實施例，該實施例基本上與第一實施例結(jié)構(gòu)相同但是包括一些另加的元件因而紙張的張力可以以較高的精確性予以控制。
本實施例的紙張饋入單元和包裝單元顯示在圖1-3中。本實施例與第一實施例的不同在于，如圖3中所示，控制單元30接受來自一個旋轉(zhuǎn)角傳感器組件和一個紙張位移傳感器的信號，前者包括四個在心管P上的磁鐵24和四個霍爾元件傳感器25，而后者包括一個接近開關26和多個突出體27(見圖2和5)。
具體地說，控制單元根據(jù)第一實施例的紙張長度傳感器信號和來自旋轉(zhuǎn)角傳感器的信號精確地計算出從紙卷筒R退繞出來的紙張S的長度，并且校正制動力使其相當于卷筒R的直徑變化以便校正施加在紙張上的張力。
如圖7中所示，第二實施例的四個磁鐵24圍繞著心管P的軸心以67.5°的角度間隔設置在心管P的內(nèi)周邊表面上，而四個霍爾元件傳感器25則圍繞著心管P的軸心以90°的相同角度間隔設置在支承軸1的一端。
然而磁鐵24和傳感器25的數(shù)目和位置并不僅限于圖7中所示的那些。圖8顯示了它們的在數(shù)目和安排上的幾種變異。在任何的變異中，霍爾元件傳感器或多個傳感器25在心管P每轉(zhuǎn)動22.5°時就產(chǎn)生一個脈沖信號。
另外，代替磁鐵24和霍爾元件25的組合，還可以使用光傳感器來檢測心管P的轉(zhuǎn)動。這種光傳感器包括發(fā)光二極管和光欄截器并固定在支承軸1(外軸1b)的一端，如同霍爾元件25的情況一樣。
更為具體地說，這種光傳感器安裝在設置在外軸1b的凸緣端頭上的一個延伸部分或安裝座架上，而突出體則以22.5°的角度間隔設置在心管P上，以便從光傳感器的發(fā)光二極管和光攔截器之間穿過。光傳感器和突出體的數(shù)目與霍爾元件傳感器25和磁鐵24的數(shù)目相同。
圖6是在圖2的箭頭V1-V1方向上觀察的側(cè)視圖，主要顯示用于包裝紙的位移檢測傳感器的位置。在這例子中，一個單獨的接近開關26設置在支承板11上。十六個突出體27設置在支承軸1的可轉(zhuǎn)動中空軸1c的凸緣15上。
如果在由霍爾元件傳感器25檢測出的旋轉(zhuǎn)角傳感器信號和由位移檢測傳感器檢測出的信號之間的間距(pitch)上存在不同，控制單元就確定有位移存在。
下面將描述第二實施例的操作情況。如圖9A，9B所示，這操作基本上包括根據(jù)從由旋轉(zhuǎn)編碼器32產(chǎn)生的紙張長度信號計算出的退繞紙張的總長度和從作為角傳感器的霍爾元件傳感器25的脈沖信號計算出的角度θ確定出形成紙卷筒的紙張長度。
在圖9A，9B中，為了描述操作的便利，磁鐵24和霍爾元件傳感器25的數(shù)目和安排與圖7圖8中的有所不同。但是其基本操作是一樣的，即每轉(zhuǎn)動22.5°就產(chǎn)生一個脈沖信號。
如圖9A所示，當紙卷筒的半徑大的時候，角傳感器產(chǎn)生較少的脈沖而包裝紙就退繞出長度1。當紙卷筒半徑逐漸減少時如圖9B所示，脈沖的數(shù)目便增加。如果脈沖數(shù)目當紙卷筒半徑處于其最大和最小時分別為3和10，則從3-10的脈沖數(shù)范圍被分成四個階段以便將可以施加相應于各階段的合適張力的直流電流給電動機制動器20以校正制動力。
上述張力水準N＝1-4和脈沖數(shù)之間的關系如下。假設紙卷筒R的最大和最小直徑分別為160mm和64mm，從卷筒退繞出來的紙張長度當卷筒直徑為最大時將是π×160mm。由于角傳感器25每轉(zhuǎn)動22.5°產(chǎn)生一個脈沖信號(每一完整的匝16個脈沖)，紙張退繞了π×160/16＝314m/m。對于3140m/m的退繞長度，脈沖數(shù)將是10。
當卷筒直徑為最小時，退繞紙張的長度和脈沖數(shù)之間的關系如下。即由于π×64/16＝129.5m/m，對3140m/m的退繞長度，脈沖數(shù)將是3140/1295×10＝24.2。
對每個張力水準N的脈沖數(shù)和直流電壓確定如下張力水準N 脈沖數(shù)直流電壓N＝1 10-13 25VN＝2 14-17 16VN＝3 18-21 12VN＝4 22-24.2 8V在上面的描述中，張力水準N是在給定的紙張退繞長度的情況下根據(jù)脈沖數(shù)予以校正的。但是張力水準也可以根據(jù)當已產(chǎn)生出預定的脈沖數(shù)時的紙張退繞長度來確定。下面將對這方法予以詳述圖10和11顯示張力校正裝置操作的流程圖。具體地說，圖10是一種在張力校正裝置的正常模式之前進行的特有模式的流程圖。圖11是正常模式的流程圖。
在圖10中所示的特有模式中，控制單元對包裝單元中正常包裝操作的各種不同情況進行檢驗因而正常模式可以順利進行。在正常包裝操作之前，包裝紙必須正確地安置在包裝單元內(nèi)。包裝紙通常是用手漸進地安置的?？刂颇Ｊ揭话憧傄ㄟ^這特有模式。
在步驟S0中，控制單元確定目前的模式是否是特有模式。如果下列各條件任何一項得到滿足，這特有模式就開始進行也就是，終端傳感器式接頭封焊的啟動，和卷繞長度傳感器的漸進模式或倒轉(zhuǎn)的檢測。接頭封焊是在一個紙卷筒用完后一個新的卷筒被裝上并拼接到前一個紙張上時才啟動的。
漸進模式是在所有操作開始之前通過開啟控制單元來開始進行的，而包裝紙是以上述的方式用人手安裝的。
特有的模式是必需的因為不可能總是安置一個新的完整的紙卷筒，而是有可能安置一個具有例如新卷筒一半直徑的用過的卷筒紙。如果所安置的卷筒只具有新的紙卷筒一半的直徑，其張力開始時就被校正在一個中間水準比相當于新卷筒直徑的張力為小。
如果目前的模式在步驟S0中被判斷為特有模式，則在步驟SS1中，張力被設定在最大的水準，而各種傳感器(基準傳感器，旋轉(zhuǎn)計數(shù)器、卷繞長度傳感器、心管滑移傳感器)被開動(步驟SS2)。在這種情況中，包裝紙通過人手微調(diào)整和來自紙張長度傳感器或旋轉(zhuǎn)編碼器32，和角傳感器或霍爾元件傳感器25的信號一點一點地被饋入。
在步驟SS5中，控制單元根據(jù)這些信號使用上述公式來計算出紙卷筒的紙張長度以確定是否卷筒具有最大的直徑，或者例如，一半的最大直徑。如果這種計算不可能(否)，步驟SS3就再重復一次。如果可能，控制單元在步驟SS7中就需確定是否重新進入特有模式的條件已全部消除。如果是這樣，張力就在步驟SS8中被校正至一個合適的水準。步驟SS9和SS10是用于檢測心管滑移的步驟，在下文中將予描述。
當在步驟SS8的張力校正時期，如果紙卷筒具有最大的直徑(新的)，則相當于最大張力的直流電壓被設定在25V，如果紙卷筒的直徑是最大直徑的大約一半則被設定在大約20V以避免任何突然的張力改變。
當張力被校正至一個適當?shù)乃疁蕰r，程序就又回到步驟S0以確定是否再進行特有模式操作。這一次，程序轉(zhuǎn)到正常模式[A]。
在圖11中所示的正常模式中，一個微調(diào)模式開關用手轉(zhuǎn)換，然后在步驟S1中，先前設定的數(shù)據(jù)被讀出，而各種傳感器保持被打開(S2)。在這時候，包裝單元的正常操作就已經(jīng)開始。在正常操作開始時，張力被控制到在特有模式時適當設置的直流電數(shù)值。
然后在步驟S3、S4和S5中，紙張長度信號和角傳感器信號以如在特有模式中同樣的方式輸入從而計算出卷筒的紙張長度。這個計算基本上是以上述方式進行的。如果，作為計算的結(jié)果，卷筒R證明是一個未用過的完整的卷筒，則如在第一實施例中的同樣方法根據(jù)在步驟S6、S8、S10和S12中的判斷，直流電壓在步驟S7、S9、S11或S13中被設定在25V、16V、12V或8V。圖12顯示出上述卷繞長度和直流電壓控制之間的關系。
在張力控制經(jīng)由上述的任何途徑進行過后，控制單元根據(jù)來自接近開關26的信號在步驟S14中確定心管是否有滑移。如圖6中所示，開關26設置在16個鐵磁突出物的對面，并且在心管每轉(zhuǎn)動22.5°時產(chǎn)生一個脈沖信號，其方式與霍爾元件角傳感器25完全一樣。
在這些實施例中，角傳感器25和26是屬于不同型式的，但是它們也可以是同樣型式的。圖13的時間表中顯示出由角傳感器產(chǎn)生的脈沖信號和轉(zhuǎn)動角之間的關系。如圖中所示，由滑移檢測傳感器產(chǎn)生的脈沖信號可以與卷繞長度檢測傳感器的脈沖信號同步獲得，除非卷繞情況由于張力而改變。
但是如果由每個上述的直流電壓產(chǎn)生的電動機制動器的旋轉(zhuǎn)阻力不適當，例如，如果在張力水準N＝2時張力太大，則紙卷筒R將與心管P一起劇烈地轉(zhuǎn)動。這可能會造成位移使鐵磁件17被吸引至磁鐵16處。如果發(fā)生此種情況，雖然霍爾元件傳感器25繼續(xù)在每隔22.5°的角度間隔規(guī)律性地產(chǎn)生脈沖信號，但接近開關26可能會同時產(chǎn)生兩個脈沖信號而不能在心管轉(zhuǎn)動另一個22.5°時產(chǎn)生一個信號。
圖13顯示出脈沖信號在這樣的位移發(fā)生時是如何變化的。如圖中所示，在心管轉(zhuǎn)動了整個一匝后，滑移檢測傳感器未能在位置C和D處產(chǎn)生脈沖信號。代之的是，脈沖信號產(chǎn)生在D和A之間帶有些微位移。
在這種情況下，控制單元通過參考來自卷繞長度檢測傳感器的信號可以確定滑移檢測傳感器未能在位置C處產(chǎn)生一個脈沖信號。如果，例如，16V的直流電在水準N＝2時是太大，因而張力是太大了，則電壓可以減小至14V以便校正張力至一個適當?shù)乃疁省Ｓ捎谶@樣的電壓調(diào)準，一個脈沖信號可以在位置D后的任何想要的位置處產(chǎn)生。
在調(diào)整了由于紙張張力的變化的任何心管P的位移之后，控制單元在步驟S16中根據(jù)來自終端傳感器31的信號檢查紙張是否仍舊繞在管P上。如果傳感器31還沒有檢測出紙張的終端，就進行步驟S3，也就是，通過重復上述計算，使紙張張力根據(jù)紙卷筒的卷繞長度來予以控制。
當終端傳感器31檢測出包裝紙S的終端時，張力控制模式就結(jié)束了。如果需要或想要在這之后繼續(xù)包裝，則該程序又回到特有模式將卷筒R換以新的并將紙的端頭連接。
步驟SS9和SS10在流程圖中以虛線顯示特有模式，這意味著這些步驟是不重要的。雖然如此，如果設置了這些步驟，它們的功能也就和正常模式中滑移檢測操作中的步驟S14，S15的一樣。
上面的描述是以紙卷筒R是一個整筒的卷筒的假設做出的。如果一個大約一半最大直徑的卷筒被安置在紙張饋入單元中，在張力被在特有模式中校正至一個水準略大于在正常模式期間當整筒卷筒被退繞至大約一半最大直徑時的張力之后，正常模式就開始了。這樣就有可能順利地開始正常模式而不可能有張力的突然高升。
在對第一和第二實施例的描述中，我們已經(jīng)把包括接近開關26和突出體27的該傳感器組件描述為用于檢測管P相對于中空軸K的“滑移”的傳感器。但是這個傳感器組件可以被用來代替作為角度檢測傳感器的包括磁鐵24和霍爾元件傳感器25的傳感器組件。
包括接近開關26和突出體27的前者傳感器組件只要沒有異常的制動力從電動機20施入(例如由于制動電動機20的故障)就可以在如圖13中所示的由霍爾元件傳感器25的角度檢測的同時一直地輸出脈沖信號。這樣，就有可能使用這個脈沖信號作為一個角度檢測信號。
如果該接近開關被用作一個角度檢測傳感器，則用作角度檢測傳感器的霍爾元件傳感器25就不需要了而可以拼棄不用。在這種情況下，包括有接近開關26的角傳感器同時作為一個角傳感器和一個滑移檢測傳感器。為了使這種傳感器用作一個滑移檢測傳感器，則需要一個基準信號。這種基準信號可以由旋轉(zhuǎn)編碼器32提供。
如果異常的制動力從制動電動機20被施入，也就是，如果電動機20停止了，則中空軸K及其凸緣15也將停止。因而在管P和凸緣15之間就會發(fā)生滑移。如果紙張在這狀態(tài)下饋入，即便是微量地，旋轉(zhuǎn)編碼器33也將產(chǎn)生一個信號。這樣，接近開關26就能從這樣的事實即來自編碼器33的脈沖信號與來自接近開關26的脈沖信號不相重合而檢測出該管相對于凸緣15有滑移。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，相當于卷筒的現(xiàn)有卷繞長度的紙卷筒直徑是根據(jù)由單獨的紙張長度傳感器測量出的紙張饋入長度方面的數(shù)據(jù)和卷筒的整個卷繞長度方面的數(shù)據(jù)計算出來的，以便根據(jù)所測量出的紙卷筒直徑通過以分步驟的方式對制動力加以控制而將紙張張力校正至一個最佳水準。因此，可以通過以分步驟的方式選擇出相當于與卷筒的逐漸減小的卷筒長度相當?shù)木硗仓睆降闹苿恿硇Ｕ垙垙埩χ烈粋€最佳水準，除非卷筒的卷繞長度開始增長。因此就有可能順利地校正紙張張力而不會有由于在卷筒直徑稍許變化時制動力突然波動而導致張力突然波動的可能性。
根據(jù)本發(fā)明的另一個內(nèi)容，卷筒的現(xiàn)有卷繞長度是根據(jù)來自紙張長度傳感器和角傳感器中之一的信號相對于來自另外傳感器的信號的變化來確定的，而紙張的張力則是通過選擇出相當于與現(xiàn)有卷繞長度相當?shù)闹睆降囊粋€制動力來校正的。在這種裝置中，即使整個卷繞長度方面的數(shù)據(jù)還不知道，還是有可能通過選擇一個相當于與根據(jù)測量數(shù)據(jù)確定的現(xiàn)有卷繞長度相當?shù)木硗仓睆降闹苿恿硇Ｕ垙埖膹埩?。因此有可能順利地校正紙張張力而不會有張力突然改變的可能性，與第一發(fā)明的方式相同。
權(quán)利要求
1.一種和一種藥物包裝機一起應用的紙張卷筒，所述藥物包裝機包括一個紙張饋入單元，該紙張饋入單元包括一個固定軸(1b)，一個第一旋轉(zhuǎn)軸(1c)，它可旋轉(zhuǎn)地繞所述固定軸安裝并攜帶所述紙張卷筒(R)，一個第一制動裝置(20)用于將一個制動力旋加于所述第一旋轉(zhuǎn)軸，以及將從所述卷筒來的所述紙張進行饋送的饋入輥(2，3)，一個第二制動裝置用于在所述第一旋轉(zhuǎn)軸和紙張卷筒之間產(chǎn)生一個不變的制動力，一個包裝單元包括一個三角板(5)用于將紙張對半折疊以便在紙張上形成一個凹谷，一個料斗用于將藥物落入紙張上如此形成的凹谷，以及一個加熱輥(6)用于以預定間隔在寬度方向及其頂邊對紙張進行熱密封以形成多個將藥物密封于其內(nèi)的口袋；所述紙張饋入單元還包括一個紙張長度傳感器(31)用以測量在導向所述包裝單元的紙張饋入通道上的紙張饋入長度，一個第一角度傳感器(24，25)用于檢測紙張卷筒的轉(zhuǎn)動角度，以及一個控制單元用于根據(jù)所述紙張長度傳感器所測量出的紙張長度和所述角度傳感器所測量出的轉(zhuǎn)動角度計算出紙張卷筒上的現(xiàn)有紙張長度和卷筒的現(xiàn)有直徑，和控制施加于所述第一制動裝置的一個直流電壓；所述紙張卷筒包括一個第二旋轉(zhuǎn)軸(P)，一卷筒紙張卷繞在所述第二旋轉(zhuǎn)軸上，一個磁鐵(24)設于這樣一個位置，即所述角度傳感器能夠檢測卷繞在卷筒上的紙張的數(shù)量以施加一個相應于卷繞在卷筒上的紙張數(shù)量的紙張張力，所述磁鐵安裝成可隨紙張卷筒一起旋轉(zhuǎn)。
2.一種和權(quán)利要求1所述藥物包裝機一起使用的磁鐵，其特征在于，所述磁鐵設在這樣一個位置，即所述角度傳感器可以檢測卷繞紙張的數(shù)量。
3.如權(quán)利要求2所述的磁鐵，其特征在于，所述磁鐵可拆卸地安裝在所述第一旋轉(zhuǎn)軸上。
全文摘要
一種校正施于紙張上張力的方法和裝置,其中,一個紙張長度測量傳感器或旋轉(zhuǎn)編碼器設置在紙張饋入通道中,通過該通道包裝紙從紙卷筒上退繞下來饋入到包裝單元中。一個角傳感器包括有設置在支承軸上的霍爾元件傳感器和設置在紙卷筒心管上的磁鐵。來自這些傳感器中之一的信號相對于來自其它傳感器的信號的任何變化被用來計算紙卷筒的卷繞長度,而紙張張力通過將其制動力分步地根據(jù)由傳感器測量出的紙卷筒直徑予以控制而校正至最佳的恒定水準。
文檔編號B65H77/00GK1269318SQ00106530
公開日2000年10月11日 申請日期1997年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月20日
發(fā)明者湯山正二, 能勢博, 安永五男, 江藤直道, 天野弘和 申請人:株式會社湯山制作所