CN113874731B - 拉伸装置的夹具移动速度测量装置以及夹具移动速度测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明中，拉伸装置(10)所具备的光纤传感器(70)(测量单元)测量在夹具(20)的前端沿着该夹具(20)的移动方向间隔着形成并且向与夹具(20)的移动方向相交的方向突出的多个凸部(60a、60b)各自的通过时刻。然后，控制部(80)(计算单元)基于光纤传感器(70)测量出的多个凸部(60a、60b)分别通过的各时刻(t1、t2)，来计算夹具(20)的移动速度(v)。

Description

拉伸装置的夹具移动速度测量装置以及夹具移动速度测量 方法
技术领域
本发明涉及拉伸装置的夹具移动速度测量装置以及夹具移动速度测量方法。
背景技术
在拉伸装置中，通过调整基准轨道(主轨道、M轨道)与间距设定轨道(控制轨道、C轨道)之间的间隔，来确定片材、膜等薄膜状拉伸对象物的拉伸倍率。在这样的拉伸装置中，由于M轨道和C轨道之间的间隔的设定误差、相关部件或装置的刚性不足等，作为目标的夹具移动速度与实际的夹具移动速度有时不一致。在这种情况下，会导致生产出拉伸倍率与设计目标不同的产品，所以希望实时地监视实际的夹具移动速度，并在与目标的移动速度有偏离的情况下微调移动速度。
例如，在专利文献1所记载的夹链驱动装置中，基于特定的夹具分别穿过不同的两个传感器的时间差，来计算夹具的移动速度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2006-224464号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
专利文献1的夹链驱动装置基于设置于夹具的检测体(相当于本公开的夹头)穿过两个夹具检测传感器(以下简称为传感器)的时间差，来测量夹具的移动速度。在这样构成的传感器中，有可能产生各传感器的安装误差。另外，由于传感器的个体差异，检测夹具时的阈值有可能发生偏差。并且，当传感器产生安装误差、个体差异时，存在传感器的检测性能恶化的问题。另外，专利文献1的夹链驱动装置根据夹具通过两个位置分离的传感器的时间差来测量夹具的移动速度，因此，在夹具间隔(夹具间距)变化的拉伸装置中无法测量夹具间距。
本发明是鉴于上述而完成的，其目的在于在运行中的拉伸装置中更准确地测量夹具的移动速度。
用于解决技术问题的技术手段
为了解决上述技术问题，达成目的，本发明所涉及的拉伸装置的夹具移动速度测量装置是通过在由一对轨道形成的移动路径上进行引导的辊，使在拉伸对象物的宽度方向两端用夹具进行握持而连接的一对握持机构沿与所述宽度方向正交的纵向移动，同时变更相邻的所述夹具的间隔以及所述一对轨道的间隔，使所述拉伸对象物沿所述宽度方向拉伸，其特征在于，包括：多个凸部，多个所述凸部在所述夹具的前端沿所述夹具的移动方向间隔着形成，并且，向与所述夹具的移动方向相交的方向突出；测量单元，该测量单元沿所述夹具的移动路径设置，对多个所述凸部各自的通过时刻进行测量；以及计算单元，该计算单元基于所述测量单元测量出的多个所述凸部各自的通过时刻，计算所述夹具的移动速度。
另外，本发明所涉及的拉伸装置的夹具移动速度测量装置是通过在由一对轨道形成的移动路径上进行引导的辊，使在拉伸对象物的宽度方向两端用夹具进行握持而连接的一对握持机构沿与所述宽度方向正交的纵向移动，同时变更相邻的所述夹具的间隔以及所述一对轨道的间隔，使所述拉伸对象物沿所述宽度方向和所述纵向拉伸，其特征在于，包括：多个凸部，多个所述凸部在所述夹具的前端沿所述夹具的移动方向间隔着形成，并且，向与所述夹具的移动方向相交的方向突出；测量单元，该测量单元沿所述夹具的移动路径设置，对多个所述凸部各自的通过时刻进行测量；以及计算单元，该计算单元基于所述测量单元测量出的多个所述凸部各自的通过时刻，计算所述夹具的移动速度。
发明效果
本发明所涉及的拉伸装置的夹具移动速度测量装置具有能够在运行中的拉伸装置中实时且准确稳定地测量夹具的移动速度的效果。
附图说明
图1是应用夹具移动速度测量装置的拉伸装置的整体概要图。
图2是拉伸装置的夹具链接机构的最小间距状态的俯视图。
图3是拉伸装置的夹具链接机构的最大间距状态的俯视图。
图4是表示用于拉伸装置的夹具周边部位的简要构造的一例的侧视图。
图5是夹头周边部的立体图。
图6是表示光纤传感器和夹头的安装状态的一例的整体图。
图7是表示夹具移动速度测量装置的硬件结构的一例的硬件结构图。
图8是说明实施方式中的夹具链接的移动速度的计算方法的示意图。
图9是表示实施方式中的处理流程的一例的流程图。
具体实施方式
以下，基于附图详细说明本公开所涉及的拉伸装置的夹具间距测量装置的实施方式。另外，本发明并不由这些实施方式所限定。另外，下述实施方式中的构成要素包括本领域技术人员能够替换且容易想到的构成要素或者实质上相同的构成要素。
[拉伸装置的简要结构的说明]
首先，使用图1说明应用夹具移动速度测量装置的拉伸装置10的整体结构。图1是应用夹具移动速度测量装置的拉伸装置的整体简要图。这里，以将片状构件S同时沿与传送方向正交的横向和与传送方向一致的纵向这两个方向拉伸的同时双轴拉伸装置为例进行说明，但是本公开的应用范围不限于此。即，本公开也可以应用于将片状构件S仅沿与传送方向正交的横向拉伸的横向拉伸装置。
拉伸装置10在俯视时，在左右两侧具有左右对称的无端环10R和10L，该无端环10R和10L具有将片状构件S进行握持的多个夹具20。拉伸对象的片状构件S从入口1a送入，在拉伸的状态下从出口1b排出。另外，从拉伸对象的片材/膜的入口1a侧看，将右侧的无端环称为右侧无端环10R，将左侧的无端环称为左侧无端环10L。另外，片状构件S例如是具有热塑性的树脂膜等。
夹具20分别安装在矩形的主系统30的长边方向的一端部(入口1a和出口1b之间彼此相对的位置)。即，相对的一对夹具20设置于作为拉伸对象物的片状构件S的宽度方向两端，作为对拉伸对象物进行握持的握持机构而发挥作用。
主系统30被引导至基准轨道100以环状的方式循环移动。右侧无端环10R沿顺时针方向循环移动，左侧无端环10L沿逆时针方向循环移动。具体而言，主系统30所具备的驱动辊58(参照图4)选择性地与驱动用链轮11、12卡合，使各主系统30沿循环路径行走。即，驱动用链轮11、12选择性地与各主系统30的驱动辊58卡合，由电动机13、14驱动旋转，向主系统30提供使各主系统30沿循环路径行走的力。
当右侧无端环10R的基准轨道100与左侧无端环10L的基准轨道100之间的间隔变大时，片状构件S沿宽度方向(X轴方向)被拉伸。
相邻的主系统30彼此通过由多个链路构成的夹具链接机构50连接。夹具链接机构50被引导至间距设定轨道120，并伴随着主系统30以环状的方式循环移动。
夹具链接机构50根据基准轨道100与间距设定轨道120之间的间隔(轨道间隔)，设定相邻的主系统30的间隔(以下称为夹具间距)。夹具间距越大，片状构件S沿与宽度方向正交的方向即作为主系统30的移动方的纵向(Y轴方向)越被拉伸。图1示出了从入口1a送入的片状构件S沿纵横两个轴向拉伸的情况。为了便于理解图面，不连续地描绘片状构件S，但实际上片状构件S从入口1a到出口1b都是连续的。
拉伸装置10在片状构件S的入口1a到出口1b依次具备预热区域A、拉伸区域B和热处理区域C。
预热区域A是将片状构件S加热到规定温度的区域。在预热区域A中，左侧无端环10L与右侧无端环10R的基准轨道100之间的间隔(间隔距离)设定为相当于横向拉伸初始宽度，在整个区域中，左侧无端环10L和右侧无端环10R相互平行配置。另外，在左侧无端环10L和右侧无端环10R中，基准轨道100与间距设定轨道120的间隔相当于纵向拉伸初始间距。
拉伸区域B是使片状构件S沿宽度方向拉伸、以及沿与宽度方向正交的纵向拉伸的区域。在拉伸区域B中，随着从预热区域A侧朝向热处理区域C，左侧无端环10L与右侧无端环10R之间的间隔距离逐渐扩大，左侧无端环10L和右侧无端环10R不平行地配置。拉伸区域B中的左侧无端环10L与右侧无端环10R之间的间隔距离在拉伸开始端(与预热区域A的连接端)相当于横向拉伸初始宽度，在拉伸结束端(与热处理区域C的连接端)设定为相当于横向拉伸最终宽度。即，在拉伸区域B中，随着从预热区域A侧朝向热处理区域C，左侧无端环10L中的基准轨道100与右侧无端环10R中的基准轨道100之间的间隔逐渐扩大。各基准轨道100的间隔在拉伸开始端(与预热区域A的连接端)相当于横向拉伸的初始宽度，在拉伸结束端(与热处理区域C的连接端)相当于横向拉伸的最终宽度。
另外，在拉伸区域B中，随着从预热区域A侧朝向热处理区域C，左侧无端环10L中的基准轨道100与间距设定轨道120之间的间隔逐渐缩小。并且，右侧无端环10R中的基准轨道100与间距设定轨道120之间的间隔也同样地逐渐缩小。基准轨道100与间距设定轨道120之间的间隔在拉伸开始端(与预热区域A的连接端)相当于纵向拉伸初始间距，在拉伸结束端(与热处理区域C的连接端)相当于纵向拉伸最终间距。即，拉伸装置10在拉伸区域B中，对片状构件S同时进行纵向拉伸和横向拉伸。
热处理区域C是对拉伸后的片状构件S进行热处理的区域。在热处理区域C中，左侧无端环10L与右侧无端环10R之间的间隔距离设定为相当于横向拉伸最终宽度，在整个区域中，左侧无端环10L和右侧无端环10R相互平行配置。另外，基准轨道100与间距设定轨道120之间的间隔设定为相当于纵向拉伸最终间距，在整个区域中基准轨道100与间距设定轨道120相互平行地配置。
[夹具链接机构的说明]
接着，使用图2、图3、图4说明夹具链接机构50的简要构造。图2是拉伸装置的夹具链接机构的最小间距状态的俯视图。图3是拉伸装置的夹具链接机构的最大间距状态的俯视图。图4是表示用于拉伸装置的夹具周边部位的简要构造的一例的侧视图。
如图2所示，设置于左右无端环10R、10L(参照图1)上的多个夹具20分别安装于矩形的主系统30的长边方向的一端部(前侧)。另外，如图1所示，右侧的无端环10R的夹具20和左侧的无端环10L的夹具20设置在预热区域A、拉伸区域B和热处理区域C中彼此相对的一侧。相邻的夹具20随着行走移动，在纵向(Y轴方向)使夹具间距变化。
主系统30分别独立地承载各个夹具20，个数与夹具20的个数相同。如图4所示，主系统30形成为由上梁35、下梁36、前壁37和后壁38形成的封闭截面的刚性框架结构。在主系统30的两端(前壁37、后壁38)，分别通过轴31、32以可旋转的方式设置有行走轮33、34。行走轮33、34在形成于基座110的水平行走路面111、112上转动。行走路面111、112在整个区域与基准轨道100并行。图4是从Y轴负侧看构成无端环10R(参照图1)的主系统30和夹具20处于预热区域A、拉伸区域B或热处理区域C中的状态的侧视图。构成无端环10L的主系统30和夹具20也具有与图2相同的构造。
如图2和图3所示，在各主系统30的另一端侧(后侧)沿着长边方向形成有在Z轴方向贯穿主系统30(贯穿图4的上梁35和下梁36)的长孔(长形的孔)39。如图4所示，在长孔39中，滑动器40分别沿着长孔39的长边方向可滑动地与上梁35侧和下梁36侧卡合。
在各主系统30的一端部(夹具20侧)附近，沿着Z轴垂直地设置有贯穿上梁35和下梁36的一根第一轴构件51。另外，在各主系统30的上下的滑动器40上沿Z轴垂直地设置有一根第二轴构件52。
除了主链接构件53之外，副链接构件54的一端可转动地连接到各主系统30的第一轴构件51。副链接构件54通过轴构件55可转动地将另一端连接到主链接构件53的中间部。该第一轴构件51、第二轴构件52、主链接构件53、副链接构件54和轴构件55形成夹具链接机构50。
除了主链接构件53之外，副链接构件54的一端可转动地连接到各主系统30的第一轴构件51。副链接构件54通过轴构件55可转动地将另一端连接到主链接构件53的中间部。如图4所示，副链接构件54设置于主链接构件53的上侧和下侧。
通过主链接构件53和副链接构件54的链接机构，如图2所示，滑动器40移动到越靠近主系统30的另一端侧(夹具20的对侧)，主系统30彼此的纵向(Y轴方向)间距变得越小。另外，如图3所示，滑动器40移动到越靠近主系统30的一端侧(夹具20侧)，主系统30彼此的纵向间距变得越大。
另外，在本实施方式中，如图2所示，主系统30彼此的最小间距是相邻的主系统30彼此接触时决定的。另外，如图3所示，主系统30彼此的最大间距是滑动器40到达主系统30的一端侧(夹具20侧)的行程末端时决定的。
再次返回图4，引导辊56以可旋转的方式设置于第一轴构件51的下端。引导辊56设置于基座110上，与基准轨道100的凹槽101卡合，该基准轨道100划定夹具20的循环路径。在第一轴构件51的上端以可旋转的方式设置有驱动辊58。驱动辊58如上所述，与驱动用链轮11、12(参照图1)选择性地卡合，使各主系统30沿着循环路径行走。
在第二轴构件52的下端以可旋转的方式设置有间距设定辊57。间距设定辊57与沿基准轨道100设置于基座110上的间距设定轨道120的凹槽121卡合，来设定长孔39中的滑动器40的位置。
间距设定轨道120进行根据与基准轨道100之间的间隔距离来决定长孔39中的滑动器40的位置的动作，由此，对相邻的主系统30彼此的间距进行可变设定。间距设定轨道120与基准轨道100之间的间隔距离越长即越远离基准轨道100，则使滑动器40越向主系统30的另一端侧(夹具的对侧)移动来减小主系统30彼此的间距，而间距设定轨道120与基准轨道100的间隔距离越短即越接近基准轨道100，则使滑动器40越向主系统30的一端侧(夹具侧)来增大主系统30彼此的间距。
参照图1说明间距设定轨道120。在预热区域A中，间距设定轨道120与基准轨道100之间的间隔距离在整个区域上一致为最小间距设定的最大值。
在拉伸区域B中，间距设定轨道120与基准轨道100之间的间隔距离在拉伸开始端(与预热区域A的连接端)为最小间距设定的最大值，由此开始随着朝向拉伸结束端侧而逐渐变短，进而在拉伸结束端处成为最大间距设定的最小值。
在热处理区域C中，间距设定轨道120与基准轨道100之间的间隔距离在整个区域上一致为最大间距设定的最小值。
[夹具构造说明]
接着，使用图4说明夹具20的周边部位的简要构造。图4是表示用于拉伸装置的夹具周边部位的简要构造的一例的侧视图。
左侧无端环10L和右侧无端环10R所具备的多个夹具20分别安装在主系统30的长边方向的一端部(前侧)。夹具20以可卡合和可拆卸的方式握持片状构件S，具有轭状的夹具主体21、固定安装于夹具主体21的下侧固定夹具构件22、通过销23以可转动的方式安装于夹具主体21的可动杆24、以及通过销25以可摇动的方式安装于可动杆24的下端的上侧可动夹具构件26。
夹具20利用下侧固定夹具构件22和上侧可动夹具构件26以夹住的方式握持片状构件S的侧缘。由此，夹具20能够夹着片状构件S进行支承，或松开该支承状态。
[传感器构造说明]
拉伸装置10中的夹具20的移动速度由夹具移动速度测量装置90进行测量。接着，使用图4和图5，说明测量夹具20的移动速度的传感器构造。图5是夹头周边部的立体图。在主系统30的设置有夹具20的一端侧，如图4所示，设置有向Z轴正侧突出的夹头60。夹头60与主系统30一起在无端环10R和无端环10L上移动。
夹具移动速度测量装置90具备多个传感器用架构62，用于测量夹具20的移动速度。传感器用架构62在其前端部具备发射光的发光部64、以及接收从发光部64发射出的光的受光部66。
发光部64和受光部66将夹头60所通过的位置夹在中间地设置。即，发光部64设置于夹头60通过的位置的后侧(X轴正侧)，受光部66设置于夹头60通过的位置的前侧(X轴负侧)。由此，在传感器用架构62的前端形成由发光部64和受光部66夹着的槽部63。
发光部64例如由玻璃透镜构成，通过配置在传感器用架构62的内部的光纤65传输的光以规定的发射角发射。
受光部66例如由玻璃透镜构成，所接收的光通过配置在传感器用架构62的内部的光纤67传输。所述发光部64、受光部66和光纤65、67构成光纤传感器70。光纤传感器70是本公开中的测量单元的一例。另外，发光部64和受光部66的设置位置也可以对调。
由于光纤传感器70使用光纤和玻璃透镜而构成，所以，能够在暴露于超过200℃高温的预热区域A、拉伸区域B和热处理区域C中稳定地使用。
由受光部66受光并通过光纤67传输的光，例如通过光电二极管或光电晶体管等的作用被转换为电信号，之后输入到未图示的PLC(Programble Logic Control ler：可编程逻辑控制器)。然后，PLC对所输入的电信号执行规定的处理。
PLC包括一般的计算机结构，根据预先设定的程序处理所输入的电信号。该PLC根据受光部66受光得到的光被转换后的电信号，计算夹具20的移动速度和夹具20的间距等。例如，序列发生器(注册商标)是PLC的一例。另外，PLC是本公开中的计算单元的一例。
在无端环10R和无端环10L的对称位置设置有多个所述传感器用架构62。另外，夹头60可以设置于所有的夹具20上，也可以每规定个夹具20设置一个夹头60。
当夹头60没有进入槽部63时，从发光部64发射的光被受光部66接收。另一方面，当夹头60进入槽部63时，从发光部64发射的光被夹头60遮挡，因此不会被受光部66接收。因此，通过监视受光部66是否受光，从而能够检测夹头60进入槽部63的情况。
如图5所示，夹头60具有分叉的凸部60a、60b，其沿着夹具20的移动方向隔着间隔(夹头宽度d)而形成，并且向与夹具20的移动方向交叉的方向突出。
发光部64从与夹头60的移动方向大致正交的方向朝向夹头60的凸部60a、60b发射由光纤65传输的光。因此，在设置有夹头60的夹具20移动时，从发光部64发射出的光随着凸部60a和凸部60b的移动而被遮挡两次。当来自发光部64的光被遮挡两次时，光纤传感器70判定为有一个夹头60通过了槽部63。图5示出了发生第一次遮挡的状态，即示出了从发光部64发射出的光被凸部60a遮挡而形成光斑P而未到达受光部66的状态。然后，光纤传感器70将从第一次光被遮挡发生的时刻t 1到第二次光被遮挡发生的时刻t2的经过时间作为夹头60的通过时间。另外，时刻t1和t2可以分别作为第一次光遮挡结束的时刻和第二次光遮挡结束的时刻。
[光纤传感器和夹头的安装状态的说明]
接着，使用图6说明将夹具移动速度测量装置90安装到拉伸装置10的状态。图6是表示光纤传感器和夹头的安装状态的一例的整体图。
在Y轴方向的规定位置，并在由一对轨道形成的无端环10L和无端环10R的相对位置设置有多个光纤传感器70。在图6的例子中，构成光纤传感器70的发光部64和受光部66设置于Y＝y1～y5的位置。另外，所设置的光纤传感器70的数量多少并无关系。
另外，夹具20设置有夹头60。在图6的例子中，设置有夹头60的夹具20每隔7个来设置。即，在设置有夹头60的夹具20之间存在6个没有设置夹头60的夹具20。另外，夹头60的设置数量多少并无关系。
夹具移动速度测量装置90基于这样设置的光纤传感器70所测量出的夹头60的移动速度v，计算夹具20在拉伸装置10各处的移动速度。
[夹具移动速度测量装置的硬件结构的说明]
接着，使用图7说明夹具移动速度测量装置90的硬件结构。图7是表示夹具移动速度测量装置的硬件结构的一例的硬件结构图。
拉伸装置10的夹具移动速度测量装置90与拉伸装置10连接而使用，具备控制部80、存储部82、周边设备控制器84和通信控制器86。
控制部80包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)80a、ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)80b和RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)80c。CPU80a经由总线83连接到ROM80b和RAM80c。CPU80a读取存储在存储部82中的控制程序P1，并在RAM80c中展开该控制程序P1。CPU80a通过根据在RAM80c中展开的控制程序P1进行动作，从而对控制部80的动作进行控制。即，控制部80具有基于控制程序P1进行动作的一般计算机的结构。
控制部80还经由总线83连接到存储部82和周边设备控制器84。
存储部82是即使切断电源也保持存储信息的闪存等非易失性存储器、或HDD(硬盘驱动器)等。存储部82存储控制程序P1。控制程序P1是用于发挥控制部80所具有的功能的程序。
另外，控制程序P1也可以预先嵌入ROM80b中来进行提供。另外，控制程序P1也可以构成为能够在控制部80中安装的形式或者能够执行的形式的文件，记录到CD-ROM、软盘(FD)、CD-R、DVD(数字多功能光盘)等计算机能够读取的记录介质中来提供。此外，也可以构成为将控制程序P1存储在与因特网等网络连接的计算机上，通过经由网络下载来提供。另外，也可以构成为经由因特网等网络提供或分发控制程序P1。
周边设备控制器84与光纤传感器70、显示设备72和操作设备74相连接。周边设备控制器84基于来自控制部80的指令来控制被连接的各种硬件的动作。
光纤传感器70的结构和作用如上所述。
显示设备72例如是液晶显示器。显示设备72显示夹具移动速度测量装置90的测量结果等。
操作设备74例如是层叠配置于显示设备72上的触摸面板。操作设备74接受对夹具移动速度测量装置90的各种操作。
通信控制器86以能够通信的方式连接夹具移动速度测量装置90和未图示的服务器装置。夹具移动速度测量装置90从服务器装置取得控制程序P1。另外，夹具移动速度测量装置90向服务器装置发送测量结果等。
[夹具移动速度计算方法的说明]
接着，使用图8说明夹具移动速度测量装置90对夹具20的移动速度的计算方法。图8是说明实施方式中的夹具链接的移动速度的计算方法的示意图。
当夹头60横穿光纤传感器70的发光部64与受光部66之间时，若将受光部66受光得到的光转换为电压信号e(t)，则电压信号e(t)如图8所示呈现分别对应于凸部60a和凸部60b的两个脉冲状波形。
拉伸装置10根据表示凸部60a通过的第一脉冲上升的时刻t1和表示凸部60b通过的第二脉冲上升的时刻t2，通过式(1)计算夹具20的移动速度v。另外，d是上述的夹头宽度(参照图5)。
v＝d/(t2-t1)…(1)
另外，在计算移动速度v时，也可以使用第一脉冲下降的时刻和第二脉冲下降的时刻以取代第一脉冲上升的时刻t1和第二脉冲上升的时刻t2。
[夹具通过个数和夹具间距的计算方法的说明]
夹具移动速度测量装置90还能够检测通过光纤传感器70的夹具20的个数和相邻的夹具20之间的夹具间距Cp。
夹具移动速度测量装置90将任意一个夹具20作为开头夹具，检测该开头夹具20通过后的夹具20的通过个数。由此，夹具移动速度测量装置90能够掌握第几个夹具20以多大的移动速度v通过了设置于该位置的光纤传感器70。另外，虽然检测开头夹具的方法并无关系，但可以例如仅在特定的夹头60上设置限位开关，当检测到该限位开关进行了动作时，判定为规定的夹具20通过了规定的场所。
另外，当所有的夹具20中都未设置夹头60时，通过在光纤传感器70测量出的夹具20的个数N上加上未设置夹头60的夹具20的数量，从而计算通过了光纤传感器70的夹具20的个数M。例如，在光纤传感器70测量出的夹具20的数量为N个的情况下，通过了光纤传感器70的夹具20的个数M由式(2)来计算。另外，式(2)的m是被设置有夹头60的夹具20夹着的未设置夹头60的夹具20的数量。
M＝N+(N-1)*m…(2)
另外，当所有的夹具20上都设置有夹头60时，基于相邻的两个夹头60通过光纤传感器70的时间差、以及所计算出的各夹头60的移动速度，从而能够计算相邻的夹头60之间的间隔即夹具间距Cp。
例如，设最开始的夹头60在时刻ta通过光纤传感器70，此时的移动速度是va。设相邻的夹头60在时刻tb通过光纤传感器70，此时的移动速度是vb。
此时，通过假设从时刻ta到时刻tb两个夹头60以移动速度va和移动速度vb的平均速度移动，从而由式(3)计算夹具间距Cp。
Cp＝{(va+vb)/2}*(tb-ta)…(3)
另外，夹具移动速度测量装置90在相同的纵向(Y轴方向)上，通过比较右侧无端环10R的光纤传感器70的上述各测量结果和左侧无端环10L的光纤传感器70的上述各测量结果，从而能够检测左右无端环中的夹具20的偏差(相位差)。
[夹具移动速度测量装置输出的信息的说明]
接着，对夹具移动速度测量装置90输出的信息进行说明。夹具移动速度测量装置90的显示设备72上显示各种测量结果。
例如，夹具移动速度测量装置90针对每个夹具20显示表示第几个夹具20以多大的移动速度v移动的信息。
另外，夹具移动速度测量装置90将夹具20的移动速度v显示为趋势图。
此外，夹具移动速度测量装置90显示左侧无端环10L与右侧无端环10R的移动速度v的偏差、夹具间距Cp的偏差。
夹具移动速度测量装置90在移动速度v、夹具间距Cp与目标值的偏差超过了规定量的情况下，优选发出警报或显示警告等进行广播。
[夹具移动速度测量装置进行的处理流程的说明]
接着，说明夹具移动速度测量装置90进行的处理的流程。图9是表示夹具移动速度测量装置进行的处理的流程的一个示例的流程图。另外，图9的流程图表示下述处理的流程：基于夹具移动速度测量装置90所具备的特定的光纤传感器70的检测结果，计算通过该光纤传感器70的夹具20的移动速度v、已经通过的夹具20的个数M、以及夹具间距Cp。
控制部80将光纤传感器70测量得到的夹具20的个数N设为初始值0(步骤S10)。
接着，控制部80对时刻t加上规定时刻Δt(步骤S11)。规定时刻Δt是监视光纤传感器70的输出的采样间隔。
控制部80对光纤传感器70在时刻t测量得到的电压信号e(t)与在时刻t-Δt测量得到的电压信号e(t-Δt)之间的差分值e(t)-e(t-Δt)是否为规定阈值Th以上进行判定(步骤S12)。如果判定为规定阈值Th以上(步骤S12：是)，则前进至步骤S13。另一方面，如果未被判定为是规定阈值Th以上(步骤S12：否)，则返回步骤S11。
如果在步骤S12中判定为“是”，则控制部80将时刻t设为时刻t1(步骤S13)。
接着，控制部80对时刻t加上Δt(步骤S14)。
控制部80对光纤传感器70在时刻t测量得到的电压信号e(t)与在时刻t-Δt测量得到的电压信号e(t-Δt)之间的差分值e(t)-e(t-Δt)是否为规定阈值Th以上进行判定(步骤S15)。如果判定为是规定阈值Th以上(步骤S15：是)，则前进至步骤S16。另一方面，如果未被判定为是规定阈值Th以上(步骤S15：否)，则返回步骤S14。
如果在步骤S15中判定为“是”，则控制部80将时刻t设为时刻t2(步骤S16)。
控制部80根据上述式(1)计算夹具20的移动速度v(步骤S17)。
控制部80使光纤传感器70测量得到的夹具20的个数N加一(步骤S18)。
控制部80由上述式(2)计算通过了光纤传感器70的夹具20的个数M(步骤S20)。
控制部80对时刻t加上Δt(步骤S21)。
控制部80对光纤传感器70在时刻t测量得到的电压信号e(t)与在时刻t-Δt测量得到的电压信号e(t-Δt)之间的差分值e(t)-e(t-Δt)是否为规定阈值Th以上进行判定(步骤S22)。如果判定为是规定阈值Th以上(步骤S22：是)，则前进至步骤S23。另一方面，如果未被判定为是规定阈值Th以上(步骤S22：否)，则返回步骤S21。
如果在步骤S22中判定为“是”，则控制部80将时刻t设为时刻t1(步骤S23)。
接着，控制部80对时刻t加上Δt(步骤S24)。
控制部80对光纤传感器70在时刻t测量得到的电压信号e(t)与在时刻t-Δt测量得到的电压信号e(t-Δt)之间的差分值e(t)-e(t-Δt)是否为规定阈值Th以上进行判定(步骤S25)。如果判定为是规定阈值Th以上(步骤S25：是)，则前进至步骤S26。另一方面，如果未被判定为是规定阈值Th以上(步骤S25：否)，则返回步骤S24。
如果在步骤S25中判定为“是”，则控制部80将时刻t设为时刻t2(步骤S26)。
控制部80根据上述式(1)计算夹具20的移动速度v(步骤S27)。
控制部80使光纤传感器70测量得到的夹具20的个数N加一(步骤S28)。
控制部80存储时刻t2和夹具20的移动速度v，由上述式(2)计算通过了光纤传感器70的夹具20的个数M(步骤S30)。
控制部80由上述式(3)计算夹具间距Cp(步骤S31)。另外，式(3)中的移动速度va是在步骤S17中计算出的移动速度v，式(3)中的移动速度vb是在步骤S27中计算出的移动速度v。另外，式(3)中的时刻ta是在步骤S13计算出的时刻t 1。式(3)中的时刻tb是在步骤S23计算出的时刻t1。另外，也可以将时刻ta作为在步骤S16计算出的时刻t2，将时刻tb作为在步骤S26计算出的时刻t2。
控制部80判定所检测出的夹头60是否是开头的夹头(步骤S32)。若判定为所检测出的夹头60是开头的夹头(步骤S32：是)，则返回步骤S10。另一方面，若未被判定为所检测出的夹头60是开头的夹头(步骤S32：否)，则前进至步骤S33。
当在步骤S32中判定为“否”时，控制部80判定拉伸装置10是否停止(步骤S33)。如果判定为拉伸装置10停止(步骤S33：是)，则夹具移动速度测量装置90结束图9的处理。另一方面，如果未被判断为拉伸装置10停止(步骤S33：否)，则返回步骤S21。
另外，在步骤S33中判定为“否”而返回到步骤S21后，在步骤S31中计算夹具间距Cp时，移动速度va、vb分别使用在步骤S27中连续计算出的2个移动速度v。另外，时刻ta、tb使用在步骤S23中连续计算出的两个时刻t 1或在步骤S26中连续计算出的两个时刻t2。
另外，在夹具移动速度测量装置90测量出的移动速度v、夹具间距Cp与目标值偏离的情况下，不仅进行广播，还通过局部调整构成左侧无端环10L及右侧无端环10R的间距设定轨道120的方向，从而移动速度v和夹具间距Cp可以调整为接近目标值。
如上述说明的那样，在本公开所涉及的夹具移动速度测量装置90中，光纤传感器70(测量单元)在夹具20的前端沿着该夹具20的移动方向隔着夹头宽度d(间隔)而形成，并且测量向相交于夹具20的移动方向的方向突出的多个凸部60a、60b各自的通过时刻。然后，控制部80(计算单元)根据光纤传感器70测量出的多个凸部60a、60b各自通过的时刻t1、t2，来计算夹具20的移动速度v。因此，通过测量在夹具20上形成的多个凸部60a、60b横穿光纤传感器70的两个时刻t1、t2，从而能够正确地测量夹具20的移动速度v。在本公开所涉及的夹具移动速度测量装置90中，由于能够仅通过一个光纤传感器70测量夹具20的移动速度v，因此，即使在光纤传感器70产生安装误差的情况下、在各个光纤传感器70检测夹具通过时的阈值发生了偏差的情况下，也能够正确地测量夹具20的移动速度v。
另外，即使在拉伸装置10是仅进行横向(X方向)的拉伸的横向拉伸装置的情况下，也能够直接应用夹具移动速度测量装置90，与上述相同地测量夹具20的移动速度v。
另外，在本公开所涉及的夹具移动速度测量装置90中，在夹具20的前端设置有分叉成两个凸部60a、60b的夹头60。因此，能够容易地将设置于多个夹具20上的多个凸部形成为相同形状。
另外，在本公开所涉及的夹具移动速度测量装置90中，控制部80(计算单元)进一步计算相邻的夹具20的间隔(夹具间距Cp)。因此，能够比较片状构件S的拉伸倍率的目标值和实际的拉伸倍率。特别地，根据本实施方式的夹具移动速度测量装置90，能够用一个光纤传感器70测量夹具20的移动速度v，因此，在夹具间距Cp沿着片状构件S的传送方向变化的同时双轴拉伸装置中也能够测量夹具间距Cp。
另外，在本公开所涉及的夹具移动速度测量装置90中，控制部80(计算单元)进一步计算所通过的夹具20的个数。因此，能够从作为基准的夹具20起，评估第几个夹具20以多大的移动速度v通过。
另外，在本公开所涉及的夹具移动速度测量装置90中，光纤传感器70(测量单元)沿着由一对轨道形成的移动路径，在对称的位置设置有多个。因此，能够评估左侧无端环10L和右侧无端环10R的夹具20的位置的偏差。
另外，在本公开所涉及的夹具移动速度测量装置90中，测量单元是光纤传感器70。因此，拉伸装置10在暴露于高温的炉内的预热区域A、拉伸区域B、热处理区域C中能稳定地使用。
另外，在本实施方式中，在夹具20的前端设置了具有分叉成两个凸部60a、60b的夹头60，但这也可以通过加工夹具20的前端而与夹具20一体地形成多个凸部。另外，凸部不限于分叉成两个，也可以在一个夹具20上形成3个以上的凸部。例如，在夹具20上形成有三个凸部的情况下，当夹具20通过光纤传感器70时，测量各凸部穿过光纤传感器70的三个时刻。然后，夹具移动速度测量装置90根据所测量出的三个时刻中任意的两个时刻，计算夹具20的移动速度v。另外，对于所测量出的三个时刻中不同的时刻的全部组合，分别计算移动速度v，将所计算出的多个移动速度v平均化，从而可以计算精度更高的移动速度v。
标号说明
10 拉伸装置
10R 右侧无端环(无端环)
10L 左侧无端环(无端环)
20 夹具
60 夹头
60a、60b 凸部
64 发光部
66 受光部
70 光纤传感器(测量单元)
80 控制部(计算单元)
90 夹具移动速度测量装置
Cp 夹具间距
d 夹头宽度(间隔)
S 片状构件(拉伸对象物)
t1、t2 时刻
v、va、vb 移动速度。

Claims (9)

1.一种拉伸装置的夹具移动速度测量装置，通过在由一对轨道形成的移动路径上进行引导的辊，使在拉伸对象物的宽度方向两端用夹具进行握持而连接的一对握持机构沿与所述宽度方向正交的纵向移动，同时变更相邻的所述夹具的间隔以及所述一对轨道的间隔，使所述拉伸对象物沿所述宽度方向拉伸，其特征在于，包括：
多个凸部，多个所述凸部在所述夹具的前端沿所述夹具的移动方向间隔着形成，并且，向与所述夹具的移动方向相交的方向突出；
测量单元，该测量单元沿所述夹具的移动路径而设置，对多个所述凸部各自的通过时刻进行测量；以及
计算单元，该计算单元基于所述测量单元测量出的多个所述凸部各自的通过时刻，计算所述夹具的移动速度。
2.一种拉伸装置的夹具移动速度测量装置，通过在由一对轨道形成的移动路径上进行引导的辊，使在拉伸对象物的宽度方向两端用夹具进行握持而连接的一对握持机构沿与所述宽度方向正交的纵向移动，同时变更相邻的所述夹具的间隔以及所述一对轨道的间隔，使所述拉伸对象物沿所述宽度方向和所述纵向拉伸，其特征在于，包括：
多个凸部，多个所述凸部在所述夹具的前端沿所述夹具的移动方向间隔着形成，并且，向与所述夹具的移动方向相交的方向突出，
测量单元，该测量单元沿所述夹具的移动路径而设置，对多个所述凸部各自的通过时刻进行测量；以及
计算单元，该计算单元基于所述测量单元测量出的多个所述凸部各自的通过时刻，计算所述夹具的移动速度。
3.如权利要求1或2所述的拉伸装置的夹具移动速度测量装置，其特征在于，
所述夹具的前端设置有分叉成两个凸部的夹头。
4.如权利要求1或2所述的拉伸装置的夹具移动速度测量装置，其特征在于，
所述计算单元还计算相邻的所述夹具的间隔。
5.如权利要求1或2所述的拉伸装置的夹具移动速度测量装置，其特征在于，
所述计算单元还计算已经通过的所述夹具的个数。
6.如权利要求1或2所述的拉伸装置的夹具移动速度测量装置，其特征在于，
所述测量单元在由所述一对轨道形成的移动路径的相对位置设置有多个。
7.如权利要求1或2所述的拉伸装置的夹具移动速度测量装置，其特征在于，
所述测量单元是光纤传感器。
8.一种拉伸装置的夹具移动速度测量方法，通过在由一对轨道形成的移动路径上进行引导的辊，使在拉伸对象物的宽度方向两端用夹具进行握持而连接的一对握持机构沿与所述宽度方向正交的纵向移动，同时变更相邻的所述夹具的间隔以及所述一对轨道的间隔，使所述拉伸对象物沿所述宽度方向拉伸，其特征在于，
对在所述夹具的前端沿所述夹具的移动方向间隔着形成且向与所述夹具的移动方向相交的方向突出的多个凸部各自的通过时刻进行测量,
基于测量出的所述通过时刻，计算所述夹具的移动速度。
9.一种拉伸装置的夹具移动速度测量方法，通过在由一对轨道形成的移动路径上进行引导的辊，使在拉伸对象物的宽度方向两端用夹具进行握持而连接的一对握持机构沿与所述宽度方向正交的纵向移动，同时变更相邻的所述夹具的间隔以及所述一对轨道的间隔，使所述拉伸对象物沿所述宽度方向和所述纵向拉伸，其特征在于，
对在所述夹具的前端沿所述夹具的移动方向间隔着形成且向与所述夹具的移动方向相交的方向突出的多个凸部各自的通过时刻进行测量；
基于测量出的所述通过时刻，计算所述夹具的移动速度。
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