CN113387216B - 输送控制装置以及输送控制程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种输送控制装置和输送控制程序。根据本发明无论是否进行了常例化，都能够针对加速度、速度的变化适当地控制张力调节辊的加压力从而将输送件的张力维持为大致恒定。输送控制装置(10)具备加速度/速度检测部(12)、输入部(11)、张力推定部(13)、转矩转换部(15)。输入部(11)获取输送件(F1)的张力的目标值、加速度比例系数、速度比例系数。张力推定部(13)基于张力的目标值、加速度比例系数、速度比例系数，根据在加速度/速度检测部(12)中检测出的加速度/速度，推定输送件(F1)的张力。转矩转换部(15)根据在张力推定部(13)中推定出的输送件(F1)的张力，以使张力接近目标值的方式对伺服电机(26b)进行前馈控制。

Description

输送控制装置以及输送控制程序

技术领域

本发明涉及输送控制装置及输送控制程序，该输送控制装置及输送控制程序例如对利用卷对卷将膜等输送件向规定的方向输送的输送装置进行控制。

背景技术

近年来，所谓的卷对卷方式的输送装置得以被使用，即，在将卷绕成卷筒状的长条的塑料薄膜等输送件向规定的方向输送的同时，进行表面处理等各种处理，并再次将其卷绕成卷筒状。

在这些输送装置中，存在如间歇输送等那样一边改变输送件的加速度、速度一边进行输送的情况。此时，存在下述输送装置，在不改变输送件的张力状态的方式下，为了调整输送件的张力，通过对设置于两个驱动辊之间的张力调节辊施加加压力来吸收输送件的加速度、速度的变化。

例如，在专利文献1中，公开了为了抑制输送系统中的蛇行而使得张力调节辊的旋转轴能够并进且能够摆动的输送系统。

专利文献1：日本专利特开2019-163150号公报

但是，在上述以往的输送系统中，具有以下所示的问题点。

即，在上述公报所公开的输送系统中，虽然能够通过张力调节辊的并进以及摆动来抑制输送物的蛇行，但是难以适当地应对未被常例化的输送件的加速度、速度的变化。

例如，在如间歇输送那样交替地重复输送和停止的输送中，为了提高对输送件的处理效率，在使输送时的加速度和/或速度上升的情况下，输送件的张力变动可能变大。特别是，在以低张力输送输送件的情况下，期望极力抑制输送件的张力变动。

发明内容

本发明的课题在于，提供一种无论是否进行了常例化，都能够根据加速度、速度的变化适当地控制张力调节辊的加压力而将输送件的张力维持为大致恒定的输送控制装置以及输送控制程序。

第一发明所涉及的输送控制装置对输送装置进行控制，该输送装置具备：张力调节辊，其配置在长条状的输送件的输送路径上，与输送件接触并对输送件的张力进行调整；以及伺服电机，其对张力调节辊施加针对输送件的加压力。该输送控制装置对输送装置进行控制。该输送装置包含使加速度变化的期间，并且向规定的方向输送输送件。该输送控制装置具备加速度/速度检测部、获取部、张力推断部以及控制部。加速度/速度检测部检测输送件的加速度和速度。获取部获取输送件的张力的目标值、加速度比例系数以及速度比例系数。张力推定部基于张力的目标值、加速度比例系数及速度比例系数，根据在加速度/速度检测部中检测出的加速度及速度，推定输送件的张力。控制部根据在张力推定部中推定出的输送件的张力，以使张力接近目标值的方式对伺服电机进行前馈控制。

在此，本输送控制装置所控制的输送装置具备：张力调节辊，其配置于长条状的输送件的输送路径上，并对输送件的张力进行调整；以及伺服电机，其对张力调节辊施加针对输送件的加压力。并且，作为用于控制这样的输送装置的结构，本输送控制装置具备加速度/速度检测部、获取部、张力推定部以及控制部。

在此，输送装置例如除了用于调整输送件的张力的张力调节辊以外，也可以是设置有驱动辊、引导辊的结构。另外，利用输送装置进行的输送例如含有如间歇输送等那样的输送速度变化的期间。

作为输送件，例如包括塑料薄膜、金属箔的薄的片状的材料。另外，输送件例如可以以从卷绕成卷筒状的状态被放卷、被输送、并再次被卷绕为卷筒状的卷对卷方式被输送，也可以以从被卷绕成卷筒状的状态被放卷、被输送、并层叠为片状的卷对薄片方式被输送。

加速度/速度检测部例如检测张力调节辊附近、张力调节辊的上游侧、张力调节辊的下游侧中的至少1处的输送件的输送加速度、输送速度。

此外，加速度/速度检测部除了直接检测输送件的输送加速度、输送速度以外，也可以通过接收发送输送件的输送加速度和输送速度的指令的指令值来间接地检测输送件的输送加速度和输送速度。

由获取部获取的输送件的张力的目标值、加速度比例系数以及速度比例系数例如可以通过用户的输入来获取，也可以从预先保存有目标值等的外部服务器获取。

加速度比例系数例如包括输送装置所包含的引导辊、张力调节辊等的各辊、输送件自身的惯性(惯性力矩)等。另外，速度比例系数例如包括输送装置所包含的引导辊、张力调节辊等的各辊的粘性摩擦系数等。

张力推定部在加速度/速度检测部中检测输送件的加速度以及速度的同时基于由取得部取得的输送件的张力的目标值、加速度比例系数以及速度比例系数，推定输送件的张力的变动。

控制部根据推定出的输送件的张力的变动，对调整张力调节辊的加压力的伺服电机进行前馈控制，以使张力不从目标值偏离。

由此，即使在输送件的输送时的加速度或速度发生变化的情况下，也能够推定伴随该加速度或速度的变化而产生的输送件的张力的变动，并根据所推定的张力对伺服电机进行前馈控制。

其结果，无论输送速度的变化是否被常例化，都能够相对于加速度、速度的变化适当地控制张力调节辊的加压力而将输送件的张力维持为大致恒定。

第二发明的输送控制装置在第一发明所涉及的输送控制装置中，加速度/速度检测部获取比张力调节辊靠输送件的输送方向上的上游侧的第一区间中的输送件的第一加速度以及第一速度、张力调节辊所在的第二区间中的输送件的第二加速度以及第二速度、以及与张力调节辊相比靠输送件的输送方向上的下游侧的第三区间中的输送件的第三加速度以及第三速度。

在此，将输送件的输送路径分割为张力调节辊的上游侧、张力调节辊附近、张力调节辊的下游侧这3个区间(第一区间、第二区间、第三区间)，检测各个区间中的输送件的加速度和速度。

由此，即使在张力调节辊的上游侧、张力调节辊附近、张力调节辊的下游侧的输送件的加速度和/或速度不同的情况下，通过在各3个区间中检测加速度和/或速度，也能够更准确地推定输送件的张力的变动。

第三发明所涉及的输送控制装置在第二发明所涉及的输送控制装置中，获取部获取第一区间、第二区间、第三区间中的各自的加速度比例系数以及速度比例系数。

在此，将输送件的输送路径分割为张力调节辊的上游侧、张力调节辊附近、张力调节辊的下游侧这3个区间(第一区间、第二区间、第三区间)，获取各个区间中的各自的加速度比例系数以及速度比例系数。

由此，通过取得张力调节辊的上游侧、张力调节辊附近、张力调节辊的下游侧的加速度比例系数和速度比例系数，能够在各3个区间中分别检测加速度和/或速度，能够更准确地推定输送件的张力的变动。

第四发明所涉及的输送控制装置在第三发明所涉及的输送控制装置中，张力推断部基于第一加速度至第三加速度以及第一速度至第三速度，针对从第一区间至第三区间的每个区间推断输送件的张力的变动。

在此，基于在张力调节辊的上游侧、张力调节辊附近、张力调节辊的下游侧这3个区间(第一～第三区间)中检测出的输送件的加速度以及速度，对各个区间中的输送件的张力的变动进行推定。

由此，即使在第一区间、第二区间、第三区间中的输送件的加速度以及速度不同的情况下，也能够根据各个区间中的加速度以及速度来估计各个区间中的输送件的张力的变动。

因此，针对加速度、速度的变化，能够更适当地控制张力调节辊的加压力而将输送件的张力维持为大致恒定。

第五发明所涉及的输送控制装置在第四发明所涉及的输送控制装置中，还具备综合变动推断部，该综合变动推断部基于在张力推断部中推断出的第一区间至第三区间的各个区间中的输送件的张力的变动，推断第一至第三区间中的综合性的输送件的张力变动。

在此，综合变动推定部基于第一区间～第三区间中的各自的输送件的张力变动的推定结果，推定输送路径上的输送件的张力变动。

由此，即使在第一区间、第二区间、第三区间中的输送件的加速度以及速度不同的情况下，也能够根据各个区间中的输送件的张力变动来估计第一区间～第三区间的整体中的输送件的张力的变动。

因此，针对加速度、速度的变化，能够更适当地控制张力调节辊的加压力而将输送件的张力维持为大致恒定。

第六发明的输送控制装置在第一至第五发明中的任意一个所涉及的输送控制装置中，加速度比例系数中包含输送装置所具有的各辊的惯性、输送件自身的惯性中的至少1个。

这里，作为加速度比例系数，例如取得输送装置所具有的引导辊、张力调节辊等的各辊的惯性(惯性力矩)、输送件自身的惯性。

在此，各辊的惯性根据输送装置的规格来决定，既可以按每个输送装置预先保存，也可以由用户输入。另外，关于输送件自身的惯性，也同样地由输送件的种类决定，既可以按照每个输送件预先保存，也可以由用户输入。

由此，能够使用惯性来推定由加速度的变化引起的输送件和/或各辊的张力变动。

第七发明的输送控制装置是第一至第六发明中的任意一个所涉及的输送控制装置，在速度比例系数中包含输送装置所具有的各辊的粘性摩擦系数。

这里，作为速度比例系数，例如取得输送装置所具有的引导辊、张力调节辊等的各辊的粘性摩擦系数。

在此，各辊的粘性摩擦系数根据输送装置的规格而决定，既可以按每个输送装置预先保存，也可以由用户输入。

由此，能够使用各辊的粘性摩擦系数来推定由速度的变化引起的各辊的张力变动。

第八发明的输送控制装置在第一至第七发明中的任意一个所涉及的输送控制装置中，获取部获取由用户输入的张力的目标值、加速度比例系数以及速度比例系数中的至少1个。

在此，由用户输入用于推定上述的输送件的张力变动所需的张力的目标值、加速度比例系数以及速度比例系数中的至少1个。

由此，能够使用由用户输入的张力的目标值、加速度比例系数以及速度比例系数中的至少1个来推定输送件的张力变动，并将输送件的张力维持为大致恒定。

第九发明的输送控制装置是第一至第八发明中的任意一个所涉及的输送控制装置，输送装置具备向规定的方向输送输送件的驱动源。控制部以间歇输送输送件的方式控制输送装置的驱动源及张力调节辊。

在此，对向规定的方向输送输送件的驱动源及张力调节辊(伺服电机)进行控制，间歇输送输送件。

在此，驱动源例如包括向驱动辊、驱动轴等赋予将输送件向规定的方向输送的驱动力的驱动源。

由此，例如，即使在为了对输送件进行规定的表面处理等而实施了反复输送和停止的间歇输送的情况下，也能够将输送件的张力维持为大致恒定。

第十发明所涉及的输送系统具备：第一至第九发明中的任意一个所涉及的输送控制装置；和输送装置。该输送装置具备：张力调节辊，其配置在长条状的输送件的输送路径上，与输送件接触并对输送件的张力进行调整；以及伺服电机，其对张力调节辊施加针对输送件的加压力。该输送装置包含使加速度变化的期间，并且向规定的方向输送输送件。

在此，构成包括上述的输送控制装置、具备张力调节辊和伺服电机的输送装置的输送系统。

由此，如上所述，在伴随加速度和速度的变化将输送件向规定的方向输送时，推定因加速度和速度的变化而产生的输送件的张力变动，基于该推定结果，对调整张力调节辊的加压力的伺服电机进行前馈控制，由此能够将输送件的张力变动抑制在最小限度。

第十一发明的输送控制程序是对输送装置进行控制的输送控制程序。该输送装置具备：张力调节辊，其配置于长条状的输送件的输送路径上，与输送件接触并对输送件的张力进行调整；和伺服电机，其对张力调节辊赋予针对输送件的加压力。该输送装置包含使加速度变化的期间，并且向规定的方向输送输送件。该输送控制程序使计算机执行输送控制方法，该输送控制方法具备加速度/速度检测步骤、获取步骤、张力推断步骤以及张力控制步骤。加速度/速度检测步骤检测输送件的加速度和速度。获取步骤获取输送件的张力的目标值、加速度比例系数以及速度比例系数。张力推定步骤基于张力的目标值、加速度比例系数及速度比例系数，根据在加速度/速度检测步骤中检测出的加速度及速度，推定输送件的张力。张力控制步骤以张力接近目标值的方式对伺服电机进行前馈控制。

在此，本输送控制程序所控制的输送装置具备：张力调节辊，其配置于长条状的输送件的输送路径上，并对输送件的张力进行调整；以及伺服电机，其对张力调节辊施加对输送件的加压力。并且，本输送控制程序作为用于控制这样的输送装置的结构，具备加速度/速度检测步骤、取得步骤、张力推定步骤、张力控制步骤。

在此，输送装置例如除了用于调整输送件的张力的张力调节辊以外，也可以是设置有驱动辊、引导辊的结构。另外，利用输送装置进行的输送例如包含如间歇输送等那样输送速度变化的期间。

作为输送件，例如包括塑料薄膜、金属箔的薄的片状的材料。另外，输送件例如可以以从被卷绕成卷筒状的状态被放卷、被输送，并再次被卷绕为卷筒状的卷对卷方式被输送，也可以以从被卷绕成卷筒状的状态被放卷、被输送，并层叠为片状的卷对薄片方式被输送。

在加速度/速度检测步骤中，例如检测张力调节辊附近、张力调节辊的上游侧、张力调节辊的下游侧中的至少1处的输送件的输送加速度、输送速度。

此外，在加速度/速度检测步骤中，除了直接检测输送件的输送加速度、输送速度以外，也可以通过接收发送输送件的输送加速度和输送速度的指令的指令值来间接地检测输送件的输送加速度和输送速度。

通过获取步骤获取的输送件的张力的目标值、加速度比例系数以及速度比例系数例如可以通过用户的输入来获取，也可以从预先保存有目标值等的外部服务器获取。

加速度比例系数例如包括输送装置所包含的引导辊、张力调节辊等的惯性(惯性力矩)等。另外，速度比例系数例如包括输送装置所包含的引导辊、张力调节辊等粘性摩擦系数等。

在张力推定步骤中，在加速度/速度检测步骤中检测输送件的加速度以及速度的同时，基于在取得步骤中取得的输送件的张力的目标值、加速度比例系数以及速度比例系数来推定输送件的张力的变动。

在张力控制步骤中，根据推定出的输送件的张力的变动，对调整张力调节辊的加压力的伺服电机进行前馈控制，以使张力不从目标值偏离。

由此，即使在输送件的输送时的加速度或速度发生变化的情况下，也能够推定伴随该加速度或速度的变化而产生的输送件的张力的变动，并根据所推定的张力对伺服电机进行前馈控制。

其结果，无论输送速度的变化是否被常例化，都能够相对于加速度、速度的变化适当地控制张力调节辊的加压力而将输送件的张力维持为大致恒定。

根据本发明的输送控制装置，无论输送速度的变化是否已被常例化，都能够对应加速度、速度的变化适当地控制张力调节辊的加压力而将输送件的张力维持为大致恒定。

附图说明

图1是表示包含本发明的一个实施方式所涉及的输送控制装置的输送系统的结构的图。

图2是表示在图1的输送系统所包含的包括多个驱动辊和张力调节辊的输送装置中，设定于两个驱动辊之间的第一区间到第三区间的图。

图3中，(a)～(c)是表示图2的第一区间到第三区间的输送速度的变化的图表。

图4是表示图1的输送控制装置的结构的控制框图。

图5中，(a)是表示输送装置的间歇输送时的加速度和速度的变化的曲线图，(b)是表示使(a)的加速度和速度变大了的间歇输送时的加速度和速度的变化的曲线图。

图6中，(a)是表示与图5的(a)的加速度以及速度的变化对应的输送件的张力的变动的曲线图，(b)是表示与图5的(b)的加速度以及速度的变化对应的输送件的张力的变动的曲线图，(c)是表示与图5的(b)的加速度以及速度的变化对应的输送件的张力的变动的比较例的曲线图。

图7是表示被图4的输送控制装置进行输送控制的输送件的张力产生变动的时刻的曲线图。

图8是表示图2的第一区间到第三区间中的输送速度、粘性摩擦的图。

图9是表示保存在图4的输送控制装置的存储部中的与自由辊的加速度的变化对应的张力的变动的曲线图。

图10是表示保存在图4的输送控制装置的存储部中的与张力调节辊的加速度的变化对应的张力的变动的曲线图。

图11是表示保存在图4的输送控制装置的存储部中的与自由辊的速度的变化对应的张力的变动的曲线图。

图12是表示保存在图4的输送控制装置的存储部中的与张力调节辊的速度的变化对应的张力的变动的曲线图。

图13是表示由本发明的输送控制程序执行的输送控制方法的处理流程的流程图。

符号说明

10：输送控制装置；

11：输入部(获取部)；

12：加速度/速度检测部；

13：张力推定部；

14：综合变动推定部；

15：转矩转换部(控制部)；

16：存储部；

21a：驱动辊；

21b：自由辊(从动辊)；

21c：伺服电机(驱动源)；

22a，22b：自由辊(从动辊)；

23a：张力调节辊；

23b：伺服电机；

24a：驱动辊；

24b：自由辊(从动辊)；

24c：伺服电机(驱动源)；

25a，25b：自由辊(从动辊)；

26a：张力调节辊；

26b：伺服电机；

26c：摆动机构；

27a：驱动辊；

27b：自由辊(从动辊)；

27c：伺服电机(驱动源)；

30：加工装置；

40：输送装置；

50：输送系统；

F1：输送件；

R1：放卷辊；

R2：收卷辊；

Z1：区间(第一区间)；

Z2：区间(第二区间)；

Z3：区间(第三区间)。

具体实施方式

使用图1至图13对包含本发明的一实施方式所涉及的输送控制装置10的输送系统50进行说明。

(1)输送系统50

如图1所示，本实施方式的输送系统50是在从放卷辊R1向收卷辊R2连续输送或间歇输送塑料薄膜等输送件F1的同时进行表面处理的卷对卷(Roll to Roll)方式的输送系统，具备输送控制装置10、加工装置30和输送装置40。

在此，例如如图3的(a)等所示，间歇输送是包含加速期间、减速期间、定速期间、停止期间的输送，主要是在使输送件F1停止的期间，通过加工装置30进行表面处理等各种加工。

如图1所示，输送装置40具备驱动辊21a、自由辊(从动辊)21b、伺服电机(驱动源)21c、自由辊(从动辊)22a、22b、张力调节辊23a、伺服电机23b、驱动辊24a、自由辊(从动辊)24b、伺服电机(驱动源)24c、自由辊(从动辊)25a、25b、张力调节辊26a、伺服电机26b、驱动辊27a、自由辊(从动辊)27b、伺服电机(驱动源)27c。

如图1所示，驱动辊21a配置在放卷辊R1的紧下游侧，从放卷辊R1拉出输送件F1并进行输送。而且，驱动辊21a由伺服电机21c旋转驱动，在与自由辊21b之间夹着输送件F1的状态下旋转，由此将输送件F1向下游侧输送。

自由辊(从动辊)21b是未被伺服电机等驱动源旋转驱动的非驱动辊，如图1所示，以与驱动辊21a成对的方式配置。

如图1所示，伺服电机21c与驱动辊21a的旋转轴连接，通过向所希望的方向旋转驱动驱动辊21a，来连续输送或间歇输送输送件F1。并且，伺服电机21c由输送控制装置10控制。

自由辊(从动辊)22a、22b与自由辊21b同样地为非驱动辊，如图1所示，在两者之间配置有张力调节辊23a。

在连续输送或间歇输送输送件F1时，为了抑制输送件F1的张力的变动，控制输送件F1的输送速度，如图1所示，张力调节辊23a配置在两个自由辊22a、22b之间。而且，张力调节辊23a由于张力调节辊23a的上游侧及下游侧的输送件F1的速度差而摆动，伺服电机23b的旋转转矩经由与张力调节辊23a连接的臂部分而沿大致铅直方向向下方传递至输送件F1，从而对输送件F1施加张力。

如图1所示，伺服电机23b与张力调节辊23a连接，对张力调节辊23a相对于输送件F1的加压力进行调整。而且，伺服电机23b被输送控制装置10前馈控制，来抑制连续输送以及间歇输送时的输送件F1的张力的变动。

如图1所示，驱动辊24a配置在加工装置30的紧下游侧，将通过加工装置30实施了表面处理等加工的输送件F1向下游侧输送。而且，驱动辊24a由伺服电机24c旋转驱动，在与自由辊24b之间夹着输送件F1的状态下旋转，从而将输送件F1向下游侧输送。

自由辊(从动辊)24b是未被伺服电机等驱动源旋转驱动的非驱动辊，如图1所示，以与驱动辊24a成对的方式配置。

如图1所示，伺服电机24c与驱动辊24a的旋转轴连接，通过向所希望的方向旋转驱动驱动辊24a，连续输送或间歇输送输送件F1。并且，伺服电机24c由输送控制装置10控制。

自由辊(从动辊)25a、25b与自由辊24b同样地为非驱动辊，如图1所示，在两者之间配置有张力调节辊26a。

在连续输送或间歇输送输送件F1时，为了抑制输送件F1的张力的变动，控制输送件F1的输送速度，如图1所示，张力调节辊26a与张力调节辊23a同样地，配置在两个自由辊25a、25b之间。而且，张力调节辊26a由于张力调节辊26a的上游侧及下游侧的输送件F1的速度差而摆动，伺服电机26b的旋转转矩经由与张力调节辊26a连接的臂部分而沿大致铅直方向向下方传递至输送件F1，从而对输送件F1施加加压力。

如图1所示，伺服电机26b与伺服电机23b同样地，与张力调节辊26a连接，对张力调节辊26a相对于输送件F1的加压力进行调整。而且，伺服电机26b被输送控制装置10前馈控制，来抑制连续输送以及间歇输送时的输送件F1的张力的变动。

摆动机构26c根据张力调节辊26a的上游侧和下游侧的输送件F1的输送速度之差，以伺服电机26b的旋转轴为中心，经由与中心轴连接的臂部分使张力调节辊26a摆动。

如图1所示，驱动辊27a配置在收卷辊R2的紧上游侧，将向收卷辊R2卷绕的输送件F1向收卷辊R2输送。而且，驱动辊27a由伺服电机27c旋转驱动，在与自由辊27b之间夹着输送件F1的状态下旋转，由此将输送件F1向下游侧输送。

自由辊(从动辊)27b与自由辊21b、24b同样，是不被伺服电机等驱动源旋转驱动的非驱动辊，如图1所示，以与驱动辊27a成为一对的方式配置。

如图1所示，伺服电机27c与驱动辊27a的旋转轴连接，通过向所希望的方向旋转驱动驱动辊27a，来连续输送或间歇输送输送件F1。并且，伺服电机27c由输送控制装置10控制。

如图1所示，加工装置30配置在自由辊22b与自由辊24b之间，是为了例如在由输送装置40间歇输送的输送件F1的输送停止的状态下，对其表面实施表面处理等加工。

如图1所示，输送控制装置10与输送装置40所包含的伺服电机21c、23b、24c、26b、27c连接，对各个伺服电机21c、23b、24c、26b、27c进行控制。另外，关于输送控制装置10的详细结构，在后面进行详细叙述。

在此，关于使用张力调节辊来抑制输送装置40所包含的两个驱动辊之间的输送件F1的张力的变动的控制，以驱动辊24a、27a间的张力调节辊26a为例进行说明，则如下所述。另外，输送装置40所包含的其他驱动辊21a、24a之间的张力抑制控制，也使用其他张力调节辊23a同样实施控制。

即，如图2所示，本实施方式的输送控制装置10分别控制对两个驱动辊24a、27a进行旋转驱动的伺服电机24c、27c的同时，控制对张力调节辊26a的输送件F1施加加压力的伺服电机26b。并且，如图2所示，输送控制装置10将输送件F1的输送路径分割为比张力调节辊26a靠上游侧的区间(第一区间)Z1、张力调节辊26a附近的区间(第二区间)Z2、以及比张力调节辊26a靠下游侧的区间(第三区间)Z3这三个区间，并检测各个区间Z1～Z3中的输送件F1的加速度和速度。

在区间Z1～Z3中，如图3的(a)～图3的(c)所示，分别间歇输送或连续输送输送件F1。

在区间Z1中，例如，如图3的(a)所示，进行下述间歇输送，即，反复进行停止、加速、定速、减速、停止。

在区间Z2中，例如，如图3的(b)所示，进行下述间歇输送，即，反复进行定速、加速、定速、减速、定速。

在区间Z3中，例如，如图3的(c)所示，进行规定速度下的连续输送。

另外，由输送装置40进行的各区间Z1～Z3中的输送也可以进行图3的(a)～图3的(c)所示以外的输送。

例如，可以以张力调节辊26a为中心，在上游侧的区间Z1进行连续输送，在下游侧的区间Z3进行间歇输送，也可以在上游侧的区间Z1进行间歇输送，在下游侧的区间Z3进行连续输送。或者，也可以在上游侧的区间Z1进行间歇输送，在下游侧的区间Z3也进行间歇输送，也可以在上游侧的区间Z1中进行连续输送，在下游侧的区间Z3也进行连续输送。

(2)输送控制装置10

如图4所示，本实施方式的输送控制装置10具备输入部11、加速度/速度检测部12、张力推定部13、综合变动推定部14、转矩转换部(控制部)15以及存储部16。

如图4所示，输入部11例如由用户经由操作画面等，输入输送件F1的设定张力(目标值)、上述区间Z1～Z3中的各个的加速度比例系数(惯性)、速度比例系数(粘性摩擦系数)等信息。然后，输入到输入部11的设定张力、加速度比例系数、速度比例系数被发送到存储部16并被保存。

惯性是用于计算因输送件F1的加速度变化而产生张力变动的加速度比例系数的系数的一例，例如包含输送装置40所具有的自由辊24b、25a、25b、27b、张力调节辊26a、输送件F1自身等具有质量的物体的惯性(惯性力矩)等。

粘性摩擦系数是用于计算因输送件F1的速度变化而产生张力变动的速度比例系数的系数的一例，例如包括输送装置40所具有的自由辊24b、25a、25b、27b、张力调节辊26a等各材料中产生的粘性摩擦阻力系数等。

另外，惯性、粘性摩擦系数是由输送装置40的规格、结构决定的系数，可以由用户输入，也可以使用预先根据输送装置40的规格、结构所保存的系数。

加速度/速度检测部12分别检测并取得上述的3个区间Z1～Z3中的输送件F1的速度和加速度。具体而言，如图4所示，加速度/速度检测部12从对驱动辊24a、27a进行旋转驱动的伺服电机24c、27c，检测并取得区间Z1以及区间Z3中的输送件F1的速度以及加速度。并且，加速度/速度检测部12例如根据驱动辊24a、27a的速度以及加速度的平均值来检测张力调节辊26a的旋转速度以及旋转加速度，检测并取得区间Z2中的输送件F1的速度以及加速度。

如图4所示，张力推定部13与存储部16以及加速度/速度检测部12连接，被输入在加速度/速度检测部12中检测出的3个区间Z1、Z2、Z3中的输送件F1的速度以及加速度。而且，张力推定部13基于保存在存储部16中的加速度比例系数(惯性)及速度比例系数(粘性摩擦系数)、从加速度/速度检测部12接收到的3个区间Z1、Z2、Z3中的输送件F1的速度及加速度，来推定3个区间Z1、Z2、Z3各自中的输送件F1的张力的变化。

如图4所示，综合变动推定部14与输入部11及张力推定部13连接，基于从输入部11接收到的输送件F1的设定张力(目标值)和从张力推定部13接收到的各区间Z1、Z2、Z3中的推定张力，来推定区间Z1～Z3整体中的输送件F1的张力变动。

如图4所示，转矩转换部15与综合变动推定部14连接，计算为了抑制综合变动所需要的从张力调节辊26a向输送件F1施加的力(伺服电机26b的旋转转矩)，利用计算出的指令转矩控制摆动机构26c(伺服电机26b)。

如图4所示，存储部16与输入部11连接，接收输入到输入部11的区间Z1～Z3中的各自的加速度比例系数(惯性)、速度比例系数(粘性摩擦系数)、输送件F1的设定张力(目标值)。并且，存储部16例如保存使用加速度比例系数、速度比例系数以及设定张力而制作的图表(参照后述的图9～图12)。保存在存储部16中的图表被张力推定部13参照，进行区间Z1～Z3的各个区间中的输送件F1的张力的推定。

(3)伴随间歇输送的加速度和速度提高的张力变动

如上所述，本实施方式的输送控制装置10进行输送件F1的间歇输送，并且为了提高输送件F1的表面处理等加工的处理效率而提高加速度和速度来进行间歇输送。

图5的(a)和图5的(b)均是横轴表示时间(s)、纵轴表示输送速度(mm/s)的间歇输送的曲线图。而且，在图5的(b)所示的间歇输送的图表中，与图5的(a)所示的间歇输送的图表相比，图表的倾斜度变大，且最大值也变大，因此加速度以及速度都提高。

接着，图6的(a)～图6的(c)均是横轴表示时间(s)、纵轴表示输送件F1的张力的曲线图。而且，图6的(a)是与图5的(a)的间歇输送对应的张力变动的曲线图。图6的(b)是与图5的(b)的间歇输送对应的张力变动的曲线图。图6的(c)是与图5的(b)的间歇输送对应并且对张力调节辊的伺服电机进行反馈控制的比较例的张力变动的曲线图。

在通过本实施方式的输送控制装置10控制张力调节辊26a的伺服电机26b的情况下，关于对输送件F1的张力变动的影响，如对图6的(a)的图表和图6的(b)的图表相比较可知，能够抑制输送件F1的张力的变动幅度的增加。

另一方面，根据表示对张力调节辊的伺服电机进行反馈控制的比较例的图6的(c)的曲线图可知，输送件F1的张力的变动幅度明显比图6的(b)的曲线图大，与图6的(a)的曲线图的变动幅度相比增大。

在本实施方式的输送控制装置10中，根据上述结构，计算为了抑制在综合变动推定部14中推定出的区间Z1～Z3整体中的输送件F1的张力变动而需要的、驱动对张力调节辊26a进行驱动的伺服电机26b的转矩，对伺服电机26b进行前馈控制。

由此，即使在使输送件F1的间歇输送时的加速度或速度上升的情况下，也能够推定伴随该加速度或速度的变化而产生的输送件F1的张力的变动，并根据推定出的张力对伺服电机26b进行前馈控制。

其结果，无论输送速度的变化是否被常例化，都能够相对于加速度、速度的变化适当地控制张力调节辊26a的加压力而将输送件F1的张力维持为大致恒定。

特别是，如图2所示，本实施方式的输送控制装置10即使在张力调节辊26a的上游侧的区间Z1、张力调节辊26a附近的区间Z2、张力调节辊26a的下游侧的区间Z3中的输送件F1的加速度和/或速度不同的情况下，通过在各3个区间中检测加速度和/或速度，也能够准确地估计输送件F1的张力的变动。

另外，这样的张力调节辊26a的伺服电机26b的前馈控制，例如在图7所示的间歇输送的曲线图中，如点A1～A4、点B1～B4所示，以抑制在加速度发生变化的各点产生的输送件F1的张力的变动的方式进行控制。

(4)伺服电机26b的前馈控制

本实施方式的输送控制装置10通过以上那样的结构，对驱动进行间歇输送的输送装置40的张力调节辊26a的伺服电机26b进行前馈控制，从而将伴随间歇输送时的加速度和速度的变化的输送件F1的张力变动抑制在最小限度。

更详细而言，如图8所示，输送控制装置10根据在张力调节辊26a的上游侧的区间Z1、张力调节辊26a附近的区间Z2、张力调节辊26a的下游侧的区间Z3分别检测出的加速度以及速度，来推定各区间Z1～Z3中的输送件F1的张力变动。

在此，设区间Z1中的加速度为A₁(mm/s²)、区间Z2中的加速度为A_d(mm/s²)、区间Z3的加速度为A₂(mm/s²)。另外，设区间Z1中的速度为V₁(mm/s²)、区间Z2中的速度为V_d(mm/s²)、区间Z3的速度为V₂(mm/s²)。

并且，张力修正式由以下的数学式(1)表示。

MV＝SP+f(A₁，A₂，A_d)+f(V₁，V₂，V_d)……(1)

(其中，f是由提取出的I₁、I₂、I_d、C₁、C₂、C_d构成的函数，A₁：区间Z1的加减速度，A_d：区间Z2的加减速度，A₂：区间Z3的加减速度，V₁：区间Z1的速度，V_d：区间Z2的速度，V₂：区间Z3的速度)

由此，通过将两个驱动辊24a、27a之间分割为3个区间Z1、Z2、Z3，检测各个区间中的输送件F1的加速度和速度，能够推定伴随加速度和速度的变动而产生的输送件F1的张力的变动。

在此，在上述数学式中使用的自由辊25a的加速度比例系数根据输送件F1的输送时的加速度而变化。因此，自由辊25a的加速度比例系数例如能够使用预先保存在存储部16中的图9所示的曲线图来求出。具体而言，在图9中示出了输送件F1的张力变化量(N)相对于加速度(mm/s²)的变化。

同样地，张力调节辊26a的加速度比例系数根据输送件F1的输送时的加速度而变化。因此，张力调节辊26a的加速度比例系数例如能够使用预先保存在存储部16中的图10所示的图表来求出。具体而言，在图10中示出了输送件F1的张力变化量(N)相对于加速度(mm/s²)的变化。

因此，当在加速度/速度检测部12中检测到加速度时，张力推定部13以及综合变动推定部14能够基于检测出的加速度，使用图9以及图10所示的图表来推定由加速度比例系数引起的张力变化量。

另外，在上述数学式中使用的自由辊25a的速度比例系数根据输送件F1的输送时的速度而变化。因此，自由辊25a的速度比例系数例如能够使用预先保存在存储部16中的图11所示的图表来求出。具体而言，在图11中示出了输送件F1的张力变化量(N)相对于速度(mm/s)的变化。

同样地，张力调节辊26a的速度比例系数根据输送件F1的输送时的速度而变化。因此，张力调节辊26a的速度比例系数例如能够使用预先保存在存储部16中的图12所示的图表来求出。具体而言，在图12中示出了输送件F1的张力变化量(N)相对于速度(mm/s)的变化。

因此，当在加速度/速度检测部12中检测到速度时，张力推定部13以及综合变动推定部14能够基于检测出的速度，使用图11以及图12所示的图表来推定由速度比例系数引起的张力变化量。

另外，根据求出速度比例系数的图表(参照图11及图12)可知，速度比例系数与加速度比例系数相比，一般伴随速度变化的张力变化量小，影响小。

但是，在以较低的张力输送输送件F1的间歇输送等中，由于输送件F1的张力容易受到加速度和速度的影响，因此也考虑与速度变化相伴的张力变化量的影响，优选对张力调节辊26a的伺服电机26b进行前馈控制。

＜输送控制装置10的输送控制方法＞

本实施方式的输送控制装置10通过以上那样的结构，使用在区间Z1、Z2、Z3中分别检测出的输送件F1的加速度和速度，来推定输送件F1的张力变动，并对驱动张力调节辊26a的伺服电机26b进行前馈控制，以抵消该张力变动。

即，输送控制装置10按照图13所示的流程图，执行驱动张力调节辊26a的伺服电机26b的前馈控制。

在步骤S11中，通过来自用户的输入操作，向输入部11输入输送件F1的设定张力(目标值)、由输送装置40的结构决定的加速度比例系数、速度比例系数(图9～图12所示的图表)。

接着，在步骤S12中，加速度/速度检测部12检测将两个驱动辊24a、27a之间的区间以张力调节辊26a的位置为基准被3分割的各个区间Z1、Z2、Z3中的输送件F1的加速度和速度。

接着，在步骤S13中，张力推定部13使用输入到输入部11的加速度比例系数以及速度比例系数，基于在区间Z1～区间Z3中检测出的各自的加速度以及速度，推定各个区间Z1～Z3中的张力变动。

接着，在步骤S14中，综合变动推定部14使用输入到输入部11的设定张力(目标值)，推定区间Z1～Z3整体的综合的张力变动。

接着，在步骤S15中，转矩转换部15基于在综合变动推定部14中推定出的区间Z1～Z3整体的张力变动，求出为了抵消该张力变动而需要的、对驱动张力调节辊26a的伺服电机26b进行转矩转换的指令转矩。

接着，在步骤S16中，将在转矩转换部15中求出的转换转矩向驱动张力调节辊26a的伺服电机26b发送，利用发送的转矩控制伺服电机26b。

由此，即使在使输送件F1的间歇输送时的加速度或速度上升的情况下，也能够推定伴随该加速度或速度的变化而产生的输送件F1的张力的变动，并根据推定出的张力对伺服电机26b进行前馈控制。

其结果，无论输送速度的变化是否被常例化，都能够相对于加速度、速度的变化适当地控制张力调节辊26a的加压力而将输送件F1的张力维持为大致恒定。

[其他实施方式]

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种变更。

(A)

在上述实施方式中，举例说明了在通过输送装置40对薄膜上的输送件F1进行间歇输送时，对张力调节辊23a、26a施加向输送件F1的加压力的伺服电机23b、26b进行前馈控制的输送控制装置10。但是，本发明并不限定于此。

例如，除了包括加速期间、减速期间、定速期间、停止期间的间歇输送以外，对进行包含输送速度变化的期间(减速期间、加速期间的至少一个期间)的输送的输送装置也可以应用本发明。

另外，如图3的(a)等所示，对于不是反复产生相同的输送速度的变化的被常例化的输送，而是进行输送速度、加速度任意地变化的输送的输送装置，也能够应用本发明。

(B)

在上述实施方式中，举例说明了通过来自用户的输入来取得输送件F1的张力的目标值、加速度比例系数以及速度比例系数的例子。但是，本发明并不限定于此。

例如，在输送件F1的张力的目标值、加速度比例系数以及速度比例系数预先针对每个输送装置保存于外部服务器等的情况下，也可以从外部服务器获取设定张力(目标值)等。

(C)

在上述实施方式中，以对按照卷对卷(Roll to Roll)方式输送膜状的输送件F1的输送装置40进行前馈控制的输送控制装置10为例进行了说明，所述卷对卷方式是将膜状的输送件F1从卷筒状态放卷之后再卷绕为卷筒状态的方式。但是，本发明并不限定于此。

例如，也可以是对卷对片材(Roll to Sheet)方式的输送方式的输送装置进行前馈控制的输送控制装置。

(D)

在上述实施方式中，列举了对向输送塑料薄膜等薄膜状的输送件F1的输送装置40所包含的张力调节辊23a、26a供给对输送件F1的加压力的伺服电机23b、26b进行前馈控制的例子，进行了说明。但是，本发明并不限定于此。

例如，代替薄膜状的输送件，也可以是对输送金属箔等薄膜的输送件的输送装置进行前馈控制的输送控制装置。

(E)

在上述实施方式的输送装置40中，例举了在两个驱动辊21a、24a之间配置有1个张力调节辊23a、两个自由辊22a、22b的例子，以及在两个驱动辊24a、27a之间配置有1个张力调节辊26a和两个自由辊25a、25b的例子，但是，本发明并不限定于此。

例如，也可以是在两个驱动辊之间具备1个张力调节辊和3个以上自由辊的结构。

(F)

在上述实施方式中，作为对输送装置40所包含的张力调节辊23a、26a的伺服电机23b、26b进行前馈控制的输送控制装置10，列举了实现本发明的例子进行了说明。但是，本发明并不限定于此。

例如，通过由计算机(CPU)读入，作为执行图13所示的输送控制方法的输送控制程序，也可以实现本发明。

在该情况下，计算机(CPU)读入保存于存储部等的输送控制程序，由此构成图4所示的输送控制装置10的控制模块。

由此，如上所述，无论输送速度的变化是否被常例化，都能够起到针对加速度、速度的变化适当地控制张力调节辊的加压力而将输送件的张力维持为大致恒定的效果。

(G)

在上述实施方式中，举例说明了下述实例，即，加速度/速度检测部12，从对驱动辊24a、27a进行旋转驱动的伺服电机24c、27c，检测并取得区间Z1和区间Z3中的输送件F1的速度和加速度，并且根据驱动辊24a、27a的速度和加速度的平均值检测张力调节辊26a的旋转速度，检测并取得区间Z2中的输送件F1的速度和加速度。但是，本发明并不限定于此。

例如，对于张力调节辊的上游侧、张力调节辊附近、张力调节辊的下游侧的输送件的输送加速度及输送速度的检测而言，也可以接收将旋转加速度及旋转速度的指令向驱动辊的驱动源发送的指令值而间接地进行。

(H)

在上述实施方式中，列举使用区间Z1～Z3的3个区间中的各个参数(加速度比例系数以及速度比例系数)来推定输送件的张力的例子进行了说明。但是，本发明并不限定于此。

例如，也可以使用区间Z1～Z3中的1个区间中的参数(加速度比例系数以及速度比例系数)来推定输送件的张力。

(I)

在上述实施方式中，举出在由本发明的输送控制装置10控制的输送装置40的结构中包括多个驱动辊21a、24a、27a的例子进行了说明。但是，本发明并不限定于此。

例如，在采用放卷辊R1和收卷辊R2分别被驱动源进行旋转驱动的结构的情况下，也可以是在输送件的输送路径上不包括驱动辊的结构。

产业上的可利用性

本发明的输送控制装置能够起到如下效果：无论输送速度的变化是否被常例化，都能够相对于加速度、速度的变化适当地控制张力调节辊的加压力而将输送件的张力维持为大致恒定，因此能够广泛应用于输送各种材料的输送装置的控制装置。

Claims (11)

1.一种对输送装置进行控制的输送控制装置，所述输送装置具备配置于长条状的输送件的输送路径上且与所述输送件接触并对所述输送件的张力进行调整的张力调节辊、以及向所述张力调节辊施加针对所述输送件的加压力的伺服电机，所述输送装置包含使加速度变化的期间地向规定的方向输送所述输送件，所述输送控制装置的特征在于，包括：

加速度/速度检测部，其检测所述输送件的加速度和速度；

获取部，其获取所述输送件的张力的目标值、加速度比例系数以及速度比例系数；

张力推定部，其根据所述张力的目标值、所述加速度比例系数及所述速度比例系数，根据在所述加速度/速度检测部中检测出的所述加速度及所述速度，推定所述输送件的张力；和

控制部，其根据在所述张力推定部中推定出的所述输送件的张力，以使所述张力接近所述目标值的方式对所述伺服电机进行前馈控制。

2.根据权利要求1所述的输送控制装置，其特征在于：

所述加速度/速度检测部取得比所述张力调节辊靠所述输送件的输送方向上的上游侧的第一区间中的所述输送件的第一加速度和第一速度、所述张力调节辊所在的第二区间中的所述输送件的第二加速度和第二速度、和比所述张力调节辊靠所述输送件的输送方向上的下游侧的第三区间中的所述输送件的第三加速度和第三速度。

3.根据权利要求2所述的输送控制装置，其特征在于：

所述获取部取得所述第一区间、所述第二区间、所述第三区间中的各自的加速度比例系数以及速度比例系数。

4.根据权利要求3所述的输送控制装置，其特征在于：

所述张力推定部基于从所述第一区间到所述第三区间的各自的所述加速度、所述速度、所述加速度比例系数以及所述速度比例系数，从所述第一区间到所述第三区间，按照每个区间推定所述输送件的张力的变动。

5.根据权利要求4所述的输送控制装置，其特征在于：

还具备综合变动推定部，所述综合变动推定部基于在所述张力推定部中推定出的所述第一区间到所述第三区间的每个区间的所述输送件的张力的变动，推定所述第一区间～所述第三区间中的综合的所述输送件的张力变动。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的输送控制装置，其特征在于：

所述加速度比例系数中包含所述输送装置所具有的各辊的惯性系数、所述输送件自身的惯性系数中的至少1个。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的输送控制装置，其特征在于：

所述速度比例系数包括所述输送装置所具有的各辊的粘性摩擦系数。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的输送控制装置，其特征在于：

所述获取部获取由用户输入的所述张力的目标值、所述加速度比例系数以及所述速度比例系数。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的输送控制装置，其特征在于：

所述输送装置具备向规定的方向输送所述输送件的驱动源，

所述控制部以间歇输送所述输送件的方式控制所述输送装置的所述驱动源和所述张力调节辊。

10.一种输送系统，其特征在于，具备：

权利要求1至9中任一项所述的输送控制装置；和

输送装置，所述输送装置具备配置于长条状的输送件的输送路径上且与所述输送件接触并对所述输送件的张力进行调整的张力调节辊、和向所述张力调节辊施加针对所述输送件的加压力的伺服电机，所述输送装置包含使加速度变化的期间地向规定的方向输送所述输送件。

11.一种使计算机执行输送控制方法的输送控制程序，该输送控制程序对包含使加速度变化的期间地向规定的方向输送输送件的输送装置进行控制，所述输送装置具备配置于长条状的输送件的输送路径上且与所述输送件接触并对所述输送件的张力进行调整的张力调节辊、和向所述张力调节辊施加针对所述输送件的加压力的伺服电机，其特征在于，所述输送控制方法具备：

加速度/速度检测步骤，检测所述输送件的加速度和速度；

获取步骤，获取所述输送件的张力的目标值、加速度比例系数以及速度比例系数；

张力推定步骤，基于所述张力的目标值、所述加速度比例系数及所述速度比例系数，根据在所述加速度/速度检测步骤中检测出的所述加速度及所述速度，推定所述输送件的张力；和

张力控制步骤，以使所述张力接近所述目标值的方式对所述伺服电机进行前馈控制。

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