CN116803875A - 输送控制装置、输送控制方法及存储介质 - Google Patents

输送控制装置、输送控制方法及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够高精度地控制被输送物的张力的输送控制装置等。输送控制装置(1)具备：减法器(18)，从张力检测器(26)获取通过张力调节辊(243)施加了张力的被输送物(3)的张力；张力指令生成部(17)，生成被输送物(3)的张力指令；及推力校正部(19)，根据由减法器(18)获取的张力与由张力指令生成部(17)生成的张力指令之差来校正朝向与被输送物(3)的张力相反的方向施加于张力调节辊(243)的推力。通过推力校正部(19)校正的推力基于与张力调节辊(243)连接的气缸(244)的气压而生成。

Description

输送控制装置、输送控制方法及存储介质
本申请主张基于2022年3月24日申请的日本专利申请第2022-047933号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种输送控制装置等。
背景技术
作为输送绳索或钢丝绳等线状的被输送物、或者纸或布等面状的被输送物的输送装置，已知有一种检测被输送物的张力的装置。例如，在专利文献1中公开了如下技术：根据钢丝绳的张力的检测值与基准值之差生成对马达的操作量，从而将钢丝绳的张力保持在基准值上。
专利文献1：日本特开2003-176080号公报
在专利文献1中的张力检测器中，并不直接检测被输送物的张力，而是检测对被输送物施加张力的张力调节辊的位置。因此，在张力调节辊的位置与被输送物的张力之间的相关性并不完全的情况下，会导致被输送物的张力控制产生误差。
发明内容
本发明是鉴于这种状况而完成的，其目的在于提供一种能够高精度地控制被输送物的张力的输送控制装置等。
为了解决上述课题，本发明的一种实施方式的输送控制装置具备：张力检测部，检测通过张力调节辊施加了张力的被输送物的张力；张力指令生成部，生成被输送物的张力指令；及推力校正部，根据检测出的张力与张力指令之差来校正朝向与被输送物的张力相反的方向施加于张力调节辊的推力。
根据该方式，直接检测被输送物的张力并根据与张力指令之差来校正施加于张力调节辊的推力(与被输送物的张力平衡)，由此能够高精度地控制被输送物的张力。
本发明的另一实施方式是输送控制方法。该方法包括如下步骤：张力检测步骤，检测通过张力调节辊施加了张力的被输送物的张力；张力指令生成步骤，生成被输送物的张力指令；及推力校正步骤，根据检测出的张力与张力指令之差来校正朝向与被输送物的张力相反的方向施加于张力调节辊的推力。
另外，以上构成要件的任意组合或将这些表述转换为方法、装置、系统、记录介质、计算机程序等的实施方式也包含在本发明中。
根据本发明，能够高精度地控制被输送物的张力。
附图说明
图1示意地表示输送控制装置的结构。
图中：1-输送控制装置，2-输送装置，3-被输送物，13-位置指令生成部，14-减法器，15-速度控制部，16-驱动部，17-张力指令生成部，18-减法器，19-推力校正部，20-输送辊组，24-张力调节器，26-张力检测器，243-张力调节辊，244-气缸，245-位置检测部，251-驱动辊。
具体实施方式
以下，参考附图对用于实施本发明的方式(以下还称为实施方式)进行详细说明。在以下说明及/或附图中，对相同或等同的构成要件、部件及处理等标注相同的符号，并省略重复说明。在各附图中，为了便于说明，适当设定了各部的缩尺或形状，除非另有特别说明，否则其并不作限定性解释。实施方式是示例的，其并不用于对本发明的范围作任何限定。实施方式中记载的所有特征及其组合并非一定是本发明的本质。
图1示意地表示本发明的实施方式所涉及的输送控制装置1的结构。输送控制装置1是对输送被输送物3的输送装置2的输送动作进行控制的装置。作为被输送物3，例如有：绳索或钢丝绳等线状物，或者纸、布、薄膜、箔、橡胶等面状物。在本实施方式中，对将面状的基材作为被输送物3向输送方向(图1中的左右方向)输送的卷对卷(Roll-to-Roll)方式的输送装置2进行说明。输送装置2可以是对输送的被输送物实施任意处理的装置，例如对被输送物实施涂布的涂布机或涂布装置、对被输送物实施印刷的印刷机、对被输送物施加张力而拉伸的拉伸装置等的一部分。
输送装置2具备驱动辊231、驱动辊251、张力调节器24及张力检测器26。在被后述的驱动部161旋转驱动的驱动辊231可以附设有在与该驱动辊231之间夹持被输送物3并与该驱动辊231联动而旋转的从动辊232。在被后述的驱动部16旋转驱动的驱动辊251可以附设有在与该驱动辊251之间夹持被输送物3并与该驱动辊251联动而旋转的从动辊252。另外，在驱动辊231及/或驱动辊251由吸辊等构成的情况下，无需设置从动辊232及/或从动辊252。
驱动辊231/251及从动辊232/252是作为输送被输送物3的输送部的一例的输送辊，其能够以与输送方向(图1中的左右方向)正交的方向(与图1的纸面垂直的方向)的旋转轴为中心进行旋转。马达等驱动部161/16根据由速度控制部151/15生成的旋转速度指令旋转驱动驱动辊231/251。在图1中的被输送物3的输送方向为向右的情况下，驱动部161/16驱动驱动辊231/251向顺时针方向旋转，从动辊232/252则与驱动辊231/251联动而向逆时针方向旋转。
张力调节器24设置在驱动辊231与驱动辊251之间。
张力调节器24对被输送物3施加输送方向上的张力。张力调节器24具备：一对辊241、242，其设置在被输送物3的输送路径上(图1中设置在被输送物3延伸的左右方向的路径上)；及张力调节辊243，其设置在该一对辊241、242之间的从被输送物3的输送路径脱离的位置上。另外，张力调节辊还称为张力调节滚筒。
张力调节辊243设置成能够沿远离被输送物3的输送路径的方向(图1中的上下方向)在上端243A与下端243B之间移动。作为推力施加部的气缸244对张力调节辊243向远离被输送物3的输送路径的方向(图1中的下方)施力或加压。该推力基于经由活塞杆或连杆连接在张力调节辊243的气缸244的气压而生成。气缸244的气压由后述的推力校正部19生成，所述推力校正部19由通过电力控制气压的电动气动调节器等构成。在以往的电动气动调节器中，通常施加有恒定电压，气缸的气压(即，张力调节辊的推力)被控制为恒定，但在本实施方式中，适应性地控制气缸244的气压(即，张力调节辊243的推力)。另外，也可以设置根据其他原理对张力调节滚筒243施加推力的推力施加部(例如，根据电力对张力调节滚筒243施加推力的线性马达等)从而代替气缸244。
通过来自气缸244的推力朝向下方施力或加压的张力调节辊243向远离输送路径的方向拉伸被输送物3，从而对该被输送物3施加张力。此时，张力调节辊243在从气缸244受到的向下的推力与从被输送物3受到的向上的张力平衡的位置静止。如上所述，通常，张力调节辊243从气缸244受到的向下的推力维持或控制在大致恒定，因此张力调节辊243的上下方向上的位置表示被输送物3的张力。
位置检测部245或位置传感器检测推力的方向(图1中的上下方向)上的张力调节辊243的位置作为电信号，并将其提供给输送控制装置1的减法器14。而且，减法器14中输入由输送控制装置1的位置指令生成部13生成的推力方向上的张力调节辊243的位置指令。输送控制装置1的速度控制部15生成用于减小由减法器14提供的张力调节辊243的位置或被输送物3的张力的偏差的速度指令。该速度指令是针对被输送物3的输送速度的指令，具体而言，是针对以下说明的驱动辊251的旋转速度的指令。
输送控制装置1的驱动部16及/或161根据由速度控制部15及/或151提供的速度指令驱动附设于张力调节器24的跟前及/或紧跟在其后方的驱动辊251及/或驱动辊231旋转。以下，对附设于张力调节器24的紧跟在其后方的驱动辊251的控制进行详述，但这些内容也可以适用于附设于张力调节器24的跟前的驱动辊231的控制。并且，在图1中，省略了与附设于张力调节器24的跟前的驱动辊231有关的结构(例如，位置指令生成部13和减法器14等)。驱动辊251是能够以与被输送物3的输送方向正交的旋转轴为中心进行旋转的输送辊。若驱动辊251向图1中的顺时针方向旋转驱动，则从动辊252与驱动辊251联动而向逆时针方向旋转。驱动辊251的旋转速度根据位置及/或张力的偏差而适应性地得到控制。如此，驱动辊251及从动辊252一边输送夹在其之间的被输送物3一边控制由位置指令生成部13生成的张力调节辊243的位置。
如上所述，张力调节器24并不仅仅通过施加恒定推力(仅通过推力与基材张力的平衡进行张力控制)而直接检测实际张力从而进行控制，因此张力精度依赖于对电动气动转换器的电压指令或对气缸的气压指令，这会导致被输送物3的张力控制产生误差。如以下所说明，根据本实施方式所涉及的输送控制装置1，除了基于张力调节器24的“粗糙”张力控制以外及/或代替基于张力调节器24的“粗糙”张力控制，实现“精细”张力控制，由此与以往相比能够高精度地控制被输送物3的张力。为了进行精细张力控制，在输送装置2中，直接检测通过张力调节辊243施加了张力的被输送物3的张力的张力检测器26设置在张力控制区间(即，驱动辊231与251之间)。其可以设置在张力调节器24的前级或后级。
在输送控制装置1中，作为用于实现粗糙张力控制的功能块，具备上述的位置指令生成部13、减法器14、速度控制部15及驱动部16，作为用于实现精细张力控制的功能块，具备张力指令生成部17、减法器18及推力校正部19。这些功能块通过计算机的中央运算处理装置、存储器、输入装置、输出装置、连接于计算机的配套设备等硬件资源和使用这些而执行的软件的协作来实现。无论计算机的种类或设置场所如何，上述各功能块可以由单一计算机的硬件资源实现，也可以组合分散在多个计算机的硬件资源来实现。
张力指令生成部17生成被输送物3的张力指令。作为张力检测部而发挥作用的减法器18运算出由张力检测器26直接检测出的被输送物3的张力与由张力指令生成部17生成的张力指令之差。推力校正部19根据由减法器18运算出的实际的张力与张力指令之差来校正向与被输送物3的张力相反的方向(图1中的向下)施加于张力调节辊243的推力。具体而言，推力校正部19例如由电动气动调节器构成，其对气缸244施加用于减小实际的张力与张力指令之间的张力偏差的电压。并且，气缸244适应性地生成直接与所期望的张力平衡的向下的推力或气压，由此直接使张力偏差最小化。如此，根据本实施方式，与以往相比能够高精度地控制被输送物3的张力。
以上，根据实施方式对本发明进行了说明。作为例示的实施方式中的各构成要件或各处理的组合中可以存在各种变形例，而且这种变形例也包含在本发明的范围内，这对本领域技术人员来说是显而易见的。
另外，实施方式中所说明的各装置或各方法的结构、作用及功能可以通过硬件资源或软件资源、或者通过硬件资源和软件资源的协作来实现。作为硬件资源，例如，可以使用处理器、ROM、RAM、各种集成电路。作为软件资源，例如，可以使用操作系统、应用程序等程序。

Claims (6)

1.一种输送控制装置，其特征在于，具备：
张力检测部，检测通过张力调节辊施加了张力的被输送物的张力；
张力指令生成部，生成所述被输送物的张力指令；及
推力校正部，根据所检测出的张力与所述张力指令之差来校正朝向与所述被输送物的张力相反的方向施加于所述张力调节辊的推力。
2.根据权利要求1所述的输送控制装置，其特征在于，
所述推力基于与所述张力调节辊连接的气缸的气压而生成。
3.根据权利要求1或2所述的输送控制装置，其特征在于，还具备：
位置检测部，检测所述推力的方向上的所述张力调节辊的位置；
位置指令生成部，生成所述推力的方向上的所述张力调节辊的位置指令；及
速度控制部，根据所检测出的位置与所述位置指令之差来控制所述被输送物的输送速度。
4.根据权利要求3所述的输送控制装置，其特征在于，
所述速度控制部根据所检测出的位置与所述位置指令之差来控制能够以与所述被输送物的输送方向正交的旋转轴为中心进行旋转的输送辊的旋转速度。
5.一种输送控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
张力检测步骤，检测通过张力调节辊施加了张力的被输送物的张力；
张力指令生成步骤，生成所述被输送物的张力指令；及
推力校正步骤，根据所检测出的张力与所述张力指令之差来校正朝向与所述被输送物的张力相反的方向施加于所述张力调节辊的推力。
6.一种存储介质，其存储有输送控制程序，其特征在于，
所述输送控制程序被计算机执行以执行如下步骤：
张力检测步骤，检测通过张力调节辊施加了张力的被输送物的张力；
张力指令生成步骤，生成所述被输送物的张力指令；及
推力校正步骤，根据所检测出的张力与所述张力指令之差来校正朝向与所述被输送物的张力相反的方向施加于所述张力调节辊的推力。
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