JP2004325254A

JP2004325254A - Level difference position detection device and total width/level difference position detection apparatus

Info

Publication number: JP2004325254A
Application number: JP2003120274A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yamaguchi; 英樹山口; Hidehiro Yasuda; 英博安田
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2004-11-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a level difference position detection device and a total width/level difference position detection apparatus which can precisely detect, for a sheet body, the width and the position of a level difference part existing on the major surface. <P>SOLUTION: A seal position measuring device 1 is composed of rolls 11 and 12 whose central axes are disposed parallel to each other, CCD line sensors 13a and 14a, a photoelectric sensor 15a, a stepping motor 17 for driving the photoelectric sensor 15a in the y-direction, a data processing part 18 for performing the data processing and for controlling the stepping motor 17, and so forth. A resin film 5 abuts against the surface of the lower roll 12 in the state in which the tension is applied, in which the major surface that is opposite the surface on which the level difference part exists is brought into close contact with the surface of the lower roll 12 so that the posture thereof is corrected. The sensors 13a, 14a, and 15a and light sources 13b, 14b, and 15b are set so that the optical path is perpendicular to the y-z plane. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、段差位置検出装置および全幅・段差位置検出装置に関し、特に一方の主面において長手方向に延びる段差部を有する長尺シート状体の段差位置および全幅を検出するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、飲料用などの用途に広く普及している缶や瓶には、その外表面に内容表示などを含む各種印刷が施された外装フィルムが装着されている。
この外装フィルムには、樹脂材料から薄帯状のフィルムを作製し、この表面に各種印刷を施したものを用いる。印刷が施された薄帯状のフィルムは、幅方向の縁部どうしをオーバーラップさせながら接合（シール）して筒状に加工される。このように筒状に加工されたフィルムは、缶や瓶への被着を実施するまでの間、一旦、略平板状に圧縮成型されてシート状体へと成形され、コンパクト化が図られた上で保管あるいは搬送されることがある。そして、シート状体へと成型された筒状フィルムは、缶や瓶への被着に際して、再び筒状へと戻される。
【０００３】
このような外装フィルムの作製過程においては、筒状への加工段階で、その内周ペリフェリが被せようとする缶や瓶の外周ペリフェリよりも若干大きくなるようにオーバーラップの度合いを調整する必要があり、また、略平板状に圧縮する段階で、圧縮後のシール位置がシート状体の側端（折り返し端）から一定の間隔をあけた箇所となるようにする必要がある。この内、シール位置とシート状体の見かけ上の側端との位置関係を上述のように設定しておく必要があるのは、以下のような理由によるものである。
【０００４】
通常、薄帯状のフィルムに各種印刷を実施する際には、幅方向の側端が基準位置として用いられる。そして、薄帯状のフィルムを筒状に加工した際に、印刷の位置基準となったフィルムのエッジは、シール部分へと配される。これより、筒状のフィルムでは、シール部分が印刷の基準位置に相当することになる。このように筒状に成形されたフィルムは、略平板状に圧縮成型されることになるのであるが、バーコードなどの印刷部分が折り返し端に位置してしまうと、フィルム表面の伸張などによって印刷が歪んでしまうことになる。このようにバーコードなどの印刷部分に歪みを生じてしまった外装フィルムは、缶や瓶への被着に供することができない。このような理由から、印刷の基準位置と見なすことができるシール部分とシート状体の側端（折り返し端）との間の距離を所定の寸法確保しておく必要がある。
【０００５】
このような外装フィルムの内周ペリフェリおよびシール部分の位置測定には、シート状体へと成型した後の全幅などを搬送ラインにおけるロール間の渡り部分で、ＣＣＤラインセンサを用いて測定する方法を採用することも可能ではある（特許文献１、２）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１３７８５８号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平７−１１４４１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１、２の装置では、測定対象であるシート状体が搬送ラインのロール間の渡り部分を通過する際に測定を実施しているので、測定時におけるシート状体の姿勢が不安定となっており、正確な測定を実施することは困難である。特に、上述のようなシート状体に成型された筒状のフィルムを測定対象とする場合には、筒内部に空気が残ってしまうと、ロール間の渡り部分においては厚み方向に膨れてしまい、正確なシート状体の全幅を測定することはできない。
【０００９】
また、筒状ではない一枚のシートを測定対象とする場合であっても、ロール間の渡り部分で、搬送時におけるシートへのテンションのバラツキなどによって、シートがその幅方向あるいは搬送方向に変形（例えば、弓形など）してしまうこともあり、正確な全幅などを測定することは困難である。
本発明は、このような背景のもとになされたものであって、シート状体に対して、その全幅および主面に存在する段差部の位置を正確に検出することができる段差位置検出装置および全幅・段差位置検出装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、長手方向に搬送されるシート状体を検出対象とし、シート状体の一方の主面において、長手方向に延びる段差部の幅方向における位置を検出するための段差位置検出装置であって、シート状体にテンションを付加し、且つシート状体の他方の主面がその表面に密着するようにロールあるいはベース台を当接させて、シート状体の姿勢を矯正する矯正手段と、シート状体の密着された領域において、シート状体の一方の主面における最も厚みが厚い部分に当接するように設けられた第２のロールと、長手方向と略平行な方向であって、且つシート状体が当接する領域におけるロールの表面近傍を通過する状態の光路を有する光源およびセンサ部と、光源からセンサ部への光線が段差部の形成箇所で遮光される境界位置まで、光源とセンサ部とを一体にシート状体の幅方向に移動させる駆動部と、光線が境界位置に達した時点におけるセンサ部の位置を検出する位置検出部とからなる検出センサ手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
上記段差位置検出装置では、矯正手段によりシート状体をロールあるいはベース台の表面に密着してその姿勢を矯正し、且つシート状体の最も厚みの厚い部分に第２のロールを当接させた状態で、この密着された領域において、検出センサ手段によりシート状体の段差位置を検出することができる。
従って、本発明の段差位置検出装置を用いれば、シート状体における主面の段差部の位置を正確に検出することができる。
【００１２】
また、本発明は、長手方向に搬送されるシート状体を検出対象とし、シート状体の全幅と、シート状体における一方の主面において、長手方向と略平行に延びる段差部の幅方向における位置とを検出するための全幅・段差位置検出装置であって、シート状体にテンションを付加し、且つシート状体の他方の主面がその表面に密着するようにロールあるいはベース台を当接させることによって、前記シート状体の姿勢を矯正する矯正手段と、密着された領域において、シート状体の幅方向における両側の側端の各々から基準位置までの距離を第１距離、第２距離として検出する側端部検出手段と、密着された領域において、シート状体の幅方向における段差部から基準位置までの距離を第３距離として検出する段差検出手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
この全幅・段差位置検出装置では、矯正手段によりシート状体がロールあるいはベース台の表面に密着されてその姿勢を矯正しておき、密着された領域において、シート状体における両側の側端および段差部から基準位置までの距離を、それぞれ第１距離、第２距離、第３距離として検出する。よって、本発明の全幅・段差位置検出装置では、シート状体の姿勢を矯正し、安定させた状態で、第１距離、第２距離、第３距離を検出することができ、これらの検出された各距離から全幅および段差部の位置を正確に算出することができる。
【００１４】
従って、本発明の全幅・段差位置検出装置を用いれば、シート状体における全幅および主面に存在する段差部の位置を正確に検出することができる。
なお、上記基準位置は、装置内における任意位置でよく、例えば、装置の基準面などを用いることができる。
上記全幅・段差検出装置では、上記手段以外に、側端部検出手段および段差検出手段から第１距離、第２距離、第３距離の各データを受け取り、演算処理を行う演算処理手段を設けておき、演算処理手段が、第１距離と第２距離との差分からシート状体の全幅を算出し、第１距離と第２距離との一方と第３距離との差分から段差部の位置を算出する構成としておくことができる。
【００１５】
また、上記全幅・段差位置検出装置は、当該装置の駆動にかかる経過時間を計時する計時部と、算出されたシート状体の全幅および段差部の位置を、経過時間に対応付けて保存するデータ保存部とを演算処理部に設けておくようにしておけば、各データを取り出して利用する際の利便性などの面から望ましい。
また、上記全幅・段差位置検出装置において、段差位置検出装置を段差検出手段に設けておき、ロールに密着された領域において、シート状体が、その長手方向の密着された領域の前後で搬送方向が変換されるように搬送され、段差検出手段が、検出したセンサ部の位置から基準位置までの距離を第３距離として演算処理部に対して送るようにしておくことが望ましい。
【００１６】
さらに、シート状体の他方の主面がロールの表面に密着された領域において、シート状体の一方の主面（段差部を有する側の主面）における最も厚みが厚い部分に当接するように第２のロールを設けておき、段差検出手段における光源およびセンサ部を、シート体の厚み方向において、第２のロールの表面とシート状体の一方の主面における厚みの薄い部分との間に光路が位置するように配しておくことが望ましい。
【００１７】
上記全幅・段差位置検出装置では、例えば、帯状フィルムが、その幅方向における縁部どうしをオーバーラップさせながら筒状に貼り合わせ、これを平板状に圧縮することで成型された筒状のシート状体中に空気が残っていたとしても、これに対し、矯正手段によってシート状体の他方の主面をロールあるいはベース台の表面に密着させることで、ロールあるいはベース台の表面に沿った形のシート状体として、第１距離、第２距離、第３距離を各々検出するので、その全幅および段差部の位置を正確に検出することができる。
【００１８】
なお、この場合の段差部とは、帯状フィルムを筒状に貼り合せることにより、一方の主面に配置されることになる帯状フィルムの一方のエッジであり、側端とは、筒状に貼り合わせた帯状フィルムが圧縮され略平板状に成型された際の折り返し端である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（全体構成）
本発明の実施の形態に係るシール位置測定装置１の全体構成と、その測定対象となる樹脂フィルム５について、図１を用いて説明する。図１では、説明の便宜上、シール位置測定装置１の主要構成のみを図示しており、フレームやガイド等の部品を省略している。
【００２０】
先ず、本発明の実施の形態に係るシール位置測定装置１が測定対象とする樹脂フィルム５について、説明する。
図１に示すように、樹脂フィルム５は、樹脂材料から作製された材料フィルムを、筒状に加工した後、平板状に折り畳まれて形成されている。ここで、樹脂フィルムは、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などを原料としており、それらを加工した発泡フィルム材、あるいは非発泡フィルム材、さらにはそれらの複合フィルム材などが用いられる。
【００２１】
樹脂フィルム５は、光透過性を有し、その表面にバーコードなどを含む所要の印刷が施されている。この印刷は、材料フィルムが筒状に加工される前の段階で施されている。
図１の拡大部分に示すように、樹脂フィルム５の一方の主面（図１では、ｚ方向上面）には、その幅方向（ｙ方向）の中心から若干オフセットされた位置にシール部５１が存在する。このシール部５１は、薄帯状の材料フィルムを筒状に成形する際に幅方向のフィルム縁部どうしがオーバーラップされ接合された部分であり、一方のフィルム端がシールエッジ５３として残り、形状として段差状になっている。
【００２２】
また、樹脂フィルム５は、上記筒状に成形された樹脂フィルムが略平板状に圧縮成型されており、シート状体となっている。そして、樹脂フィルム５の両側の折り返し部５２ｒ、５２ｌは、シート状体の側端に相当する部分である。ただし、樹脂フィルム５は、折り返し部５２ｒ、５２ｌ（図１では、折り返し部５２ｒのみ図示。）の近傍において、２枚の材料フィルムが重ねられた状態となっており、そこでの全厚ａが１００μｍ＋αであり、シール部５１において、３枚の材料フィルムが重ねられた状態となっており、そこでの全厚ｂが、１５０μｍ＋βとなっている。
【００２３】
ここで、各全厚ａ、ｂにおけるα、βとは、略平板状に成型された時点においても筒の内部に残る空気により形成されるフィルム間の隙間相当分である。
なお、樹脂フィルム５は、略平板状に成型される際に、両側端部に筋目が入る程折り返されてはおらず、図１の拡大部分に示すように、折り返し部５２ｒ、５２ｌは、曲率を有する状態となっている。
【００２４】
このような樹脂フィルム５を測定対象とするシール位置測定装置１は、中心軸が平行に設定された２つのロール１１、１２と、ＣＣＤラインセンサ１３ａ、１４ａ、光電センサ１５ａ、および光電センサ１５ａを図中ｙ方向に駆動するステッピングモータ１７、各種データの処理およびステッピングモータ１７の駆動制御を行うデータ処理部１８などから構成されている。また、シール位置測定装置１は、ＣＣＤラインセンサ１３ａ、１４ａおよび光電センサ１５ａのそれぞれと対をなす光源１３ｂ、１４ｂ、１５ｂも備えている。
【００２５】
２つのロール１１、１２は、互いの中心軸（回転軸）が平行に、且つ、樹脂フィルム５の搬送方向に直交するように配されており、間の隙間が樹脂フィルム５における厚みｂと略同一に設定されている。
上記構成要素の内、下ロール１２は、樹脂フィルム５の全幅よりも若干幅広に設定されており、対して、上ロール１１は、樹脂フィルム５におけるシール部５１の位置変動（ｙ方向）を考慮して設定されており、下ロール１２よりも幅狭になっている。
【００２６】
下ロール１２の表面には、樹脂フィルム５が当接されている。そして、下ロール１２にその一部領域が当接された樹脂フィルム５は、搬送方向にテンションが掛けられており、図中のｚ方向下側における主面が下ロール１２の表面に押し付けられて、これに密着されている。これにより、樹脂フィルム５における当接された領域では、下ロール１２に当接された領域で、その姿勢が矯正されている。図示はしていないが、樹脂フィルム５は、搬送方向における前後でテンションコントロール用のロールに当接されており、これによって、所要のテンションが付加されている。ここで、所要のテンションとは、樹脂フィルム５が有する弾性変形領域に相当するものである。
【００２７】
また、樹脂フィルム５における搬送方向は、下ロール１２に当接された領域を境に変換されている。これにより、樹脂フィルム５は、下ロール１２に当接された領域において、凸状の状態とされている。
ＣＣＤラインセンサ１４ａに対応する光源１４ｂは、上記樹脂フィルム５と下ロール１２との当接領域における折り返し部５２ｒおよびそのｙ方向近傍領域を目がけて光線を出射できるように配置されている。また、光源１４ｂから出射される光線の光路は、図のｚ方向において、下ロール１２の表面よりも若干上（折り返し部５２ｒにおける樹脂フィルム５の全厚ａより低い位置）に設定されている。これにより、光源１４ｂより出射された光線は、その一部が樹脂フィルム５における折り返し部５２ｒよりも幅方向内側の部分で遮光され、他の部分が折り返し部５２ｒよりも樹脂フィルム５の幅方向外側を通過してＣＣＤラインセンサ１４ａで受光される。ＣＣＤラインセンサ１４ａは、非受光と受光との境界位置を樹脂フィルム５の折り返し部５２ｒの位置として検出し、この位置と予め設定された装置の基準位置との距離をデータ処理部１８に送る。
【００２８】
ＣＣＤラインセンサ１３ａについても、樹脂フィルム５の折り返し部５２ｌ（不図示）の位置を検出し、その位置から基準位置までの距離をデータ処理部１８に送る。
図１では図示を省略しているが、光電センサ１５ａと光源１５ｂとは連結されており、ステッピングモータ１７の駆動によって、図中のｙ方向（下ロール１２の中心軸に平行な方向）に一体に移動されるようになっている。ステッピングモータ１７の駆動前において、光電センサ１５ａおよび光源１５ｂは、図中のｚ方向において、上ロール１１の表面と樹脂フィルム５の主面との間にできた隙間を光線が通過するように配置されている。この時点で光電センサ１５ａは、データ処理部１８に対して受光している旨の信号（ＯＮ信号）を送っており、ＯＮ信号を受け取っているデータ処理部１８は、受け取り信号がＯＦＦ状態（光線がシールエッジ５３で遮光された状態）となるまでステッピングモータ１７に駆動する旨の指令信号を出力する。ステッピングモータ１７は、データ処理部１８からの信号を受けて、光電センサ１５ａと光源１５ｂとを一体に移動させる。
【００２９】
データ処理部１８は、光電センサ１５ａからの信号がＯＦＦ状態、即ち、光線がシールエッジ５３の部分で遮光され光電センサ１５ａに受光しなくなった地点（境界位置）におけるステッピングモータ１７の位置データをシールエッジ５３の位置として検出する。そして、検出されたシールエッジ５３から予め設定された装置の基準位置までの距離をデータ処理部１８に送る。
【００３０】
なお、光電センサ１５ａ、ボールねじ１６およびステッピングモータ１７は、光源１４ｂからＣＣＤラインセンサ１４ａに向け出射された光線を遮らない位置に配置されている。
データ処理部１８は、計時を行う計時部（不図示）を内蔵しており、計時部は、上記ＣＣＤセンサ１３ａ、１４ａ、１５ａからの各距離のデータが入力され始めた時点から計時を開始する。データ処理部１８は、計時部が計時する経過時間と、別途入力される樹脂フィルム５の搬送速度とから、樹脂フィルム５の搬送方向における上記入力データの計測位置データＸｔを算出する。そして、各経過時間ｔにおける計測位置データＸｔは、データ処理部１８が備えるデータ保存部（不図示）に、経過時間ｔに対応付けられた形で保存される。これについては、後述する。
（シール位置測定装置１の測定部分）
次に、上記シール位置測定装置１に要部について、図２を用いて説明する。図２（ａ）は、上記図１のシール位置測定装置１におけるロール１１、１２および各センサ１３ａ、１４ａ、１５ａなどをｚ方向上方から見た上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）における断面図である。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、上記図１のｚ方向から上ロール１１と下ロール１２とを矢視した場合には、２つのロール１１、１２が同じ軸線Ｌ２上に配置されることになる。樹脂フィルム５は、図面の下から、上ロール１１と下ロール１２との間を通り、上方向に搬送される。そして、樹脂フィルム５の搬送方向は、上述のように、軸線Ｌ２に略直交する方向に設定されている。
【００３２】
光源１３ｂからＣＣＤラインセンサ１３ａに向けて出射される光線の光路、光源１４ｂからＣＣＤラインセンサ１４ａに向けて出射される光線の光路、さらには光源１５ｂから光電センサ１５ａに向けて出射される光線の光路は、下ロール１１と上ロール１２とで挟まれた領域において、樹脂フィルム５の搬送方向と平行に設定されている。
【００３３】
ＣＣＤラインセンサ１３ａ、１４ａおよび光電センサ１５ａは、ロール１１、１２の中心軸上における樹脂フィルム５の折り返し部５２ｒ、５２ｌおよびシールエッジ５３の位置を検出する。ただし、各測定箇所がロール１１、１２の中心軸上から搬送方向の前後（図の上下）に数ｍｍのずれを生じたとしても、履歴として保存される各データの精度には実質的な影響を及ばない。
【００３４】
このように各センサ１３ａ、１４ａ、１５ａは、樹脂フィルム５における折り返し部５２ｒ、５２ｌおよびシールエッジ５３の位置検出をし、シール位置測定装置１の基準ラインＬ１との間の距離Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３というデータとしてデータ処理部１８（図２では、不図示。）に送る。
図２（ｂ）に示すように、上ロール１１と下ロール１２との間を通過する際の樹脂フィルム５は、搬送方向にテンションが掛けられながら下ロール１２に当接されているので、下ロール１２との間の隙間がなくなって密着され、且つ、筒の内部の空気がほとんど排出された状態となっている。即ち、樹脂フィルム５は、下ロール１２に当接された領域において、折り返し部５２ｒから折り返し部５２ｌまでの間の当接部分でその姿勢が矯正された状態となっている。
【００３５】
また、樹脂フィルム５は、シール部５１において上ロール１１が当接されている。図面上におけるシール部５１から左側では、上ロール１１の表面と樹脂フィルム５の表面との間に隙間が生じることになる。
上記図２（ａ）の光電センサ１５ａおよび光源１５ｂは、その間の光線の光路が上記隙間を通る位置から図中の右方向に移動される。そして、光源１５ｂから出射された光線は、シールエッジ５３にかかった時点で遮られ、光電センサ１５ａからの信号が遮光状態（ＯＦＦ状態）となる。
【００３６】
データ処理部１８は、光電センサ１５ａからの信号がＯＦＦ状態となった時点で、ステッピングモータ１７の駆動を停止し、その時点におけるステッピングモータ１７からの位置データ（光電センサ１５ａの位置）をシール位置データＹ３として保存する。
なお、図２（ｂ）に示すように、光電センサ１５ａと光源１５ｂとは、上ロール１１の表面とシール部５１の左側における樹脂フィルム５の表面との間の狭い隙間に光路を設定する必要があるので、その位置精度を厳密に確保しておく必要がある。
【００３７】
また、光電センサ１５ａおよび光源１５ｂの移動においても、その移動軸をロール１１、１２の中心軸と平行となるように製作しておく必要がある（例えば、芯振れを１０μｍ以下程度としておく必要がある。）。
図１および図２では図示していないが、このように光電センサ１５ａおよび光源１５ｂとロール１１、１２との相対位置精度を確保するために、シール位置測定装置１では、光電センサ１５ａ、光源１５、ステッピングモータ１７などを一体のユニットとして作製しておき、これをロール１１、１２が保持されたフレームなどに対して３点で支持取り付けている。そして、各支持部においては、光電センサ１５ａなどを備えるユニットとロール１１、１２との間での相対位置を微調整できるようにしており、その間における高い寸法精度を得ることができるようにしている。
（データ処理部１８の動作）
次に、各センサ１３ａ、１４ａ、１５ａなどからデータの入力を受けるデータ処理部１８における動作について、図３および図４を用いて説明する。図３は、データ処理部１８の動作フローを示すチャートであり、図４は、データ処理部１８が保存するデータテーブルである。
【００３８】
図３に示すように、シール位置測定装置１を起動すると、データ処理部１８における計時部の時間ｔを初期値０にリセットする（ステップＳ１）。その後に、樹脂フィルム５の搬送を開始するための指示信号を搬送部（不図示）に送り（ステップＳ２）、光源１３ｂ、１４ｂ、１５ｂに対し光線の出射を開始させる旨の指令を出す（ステップＳ３）。この指令を受けた光源１３ｂ、１４ｂ、１５ｂは、光線の出射を開始する。そして、センサ１３ａ、１４ａ、１５ａは、各々データＹ１、Ｙ２、Ｙ３を検出できる状態になる。
【００３９】
また、データ処理部１８には、上記図１の計測位置データの代替として、搬送部から樹脂フィルム５の搬送速度に関するデータのフィードバックを受ける。
データ処理部１８は、ＣＣＤラインセンサ１３ａ、１４ａからの位置データＹ１、Ｙ２から、樹脂フィルム５の全幅Ｗ１（＝Ｙ１−Ｙ２）を算出する。また、データ処理部１８は、位置データＹ２と光電センサ１５ａからの位置データＹ３とからシールエッジ５３から折り返し部５２ｒまでの幅Ｗ２（＝Ｙ３−Ｙ２）を算出する。データ処理部１８は、Ｗ１＞０となった時点から、内蔵する計時部での計時を開始する（ステップＳ５）。
【００４０】
データ処理部１８は、計時部での計時を開始すると、経過時間ｔにおける樹脂フィルム５の測定対象箇所の位置データを算出する。即ち、単位時間△ｔ（例えば、０．１ｓｅｃ．）と、その時点で搬送部から入力された搬送速度Ｖｔとから単位時間△ｔに搬送された距離が算出され、これを積算することで経過時間ｔにおける計測位置Ｘｔが算出される。
【００４１】
【数１】

データ処理部１８は、単位時間△ｔ毎に算出した各幅データＷ１ｔ、Ｗ２ｔから、その測定箇所における樹脂フィルム５の全幅およびシールエッジ位置の良否判定を実施する。
【００４２】
まず、データ処理部１８は、算出された幅Ｗ１ｔが予め設定されたｋ１以上ｋ２以下の数値範囲内に入っているか否かを判定する（ステップＳ６）。そして、Ｗ１ｔが上記範囲内の場合には、ステップＳ７でＷ２ｔが予め設定されたｋ３以上ｋ４以下の数値範囲内に入っているか否かを判定する。
上記２つの判定ステップＳ６、Ｓ７でＷ１ｔ、Ｗ２ｔの両データがともに数値範囲内に入っている場合（ｋ１≦Ｗ１ｔ≦ｋ２、ｋ３≦Ｗ２ｔ≦ｋ４）には、これらデータにフラグＦｔ＝０がたてられる（ステップＳ８）。対して、Ｗ１ｔが数値範囲（ｋ１以上ｋ２以下）に入っており、且つ、Ｗ２ｔが数値範囲外となっている場合には、これらデータにはフラグＦｔ＝１がたてられる（ステップＳ９）。
【００４３】
データ処理部１８は、経過時間ｔに対応付けて、測定位置Ｘｔ、全幅Ｗ１ｔ、幅Ｗ２ｔおよびフラグＦｔをデータ保存部（不図示）に樹脂フィルム５の履歴として随時保存してゆく。
一方、上記判定ステップＳ６でＷ１ｔが数値範囲内に入っていない場合には、判定ステップＳ１１でＷ２ｔが予め設定されたｋ３以上ｋ４以下の数値範囲内に入っているか否かを判定する。そして、ステップＳ１１で幅Ｗ２ｔが設定された数値範囲に入っている場合には、フラグＦｔ＝２をたて（ステップＳ１２）、数値範囲外の場合には、フラグＦｔ＝３をたてる（ステップＳ１３）。
【００４４】
ステップＳ１２、Ｓ１３を経た場合にも、経過時間ｔに対応付けられた状態で、各データＸｔ、Ｗ１ｔ、Ｗ２ｔ、Ｆｔがデータ保存部に保存される（ステップＳ１０）。
データ処理部１８は、上記データＸｔ、Ｗ１ｔ、Ｗ２ｔ、Ｆｔの算出および保存を、Ｗ１ｔ＝０となるまで単位時間△ｔ毎に繰り返し実施する。そして、データ処理部１８は、Ｗ１ｔ＝０となった時点で、樹脂フィルム５の測定が終了したものと判断する（ステップＳ１４）。
【００４５】
その後、データ処理部１８は、光源１３ｂ、１４ｂ、１５ｂからの光線の出射を停止させ（ステップＳ１５）、計時部の計時を停止（ステップＳ１６）する。最後に、樹脂フィルム５がシール位置測定装置１から完全に排出されるまでの時間Ｔ_Ｄをおいた後に、搬送部の駆動を停止させる（ステップＳ１７）。
以上のようにして、データ処理部１８は、動作をし、シール位置測定装置１の駆動制御およびデータ処理を実施する。
【００４６】
なお、上記ステップＳ１０において、データ処理部１８は、各データをデータテーブルの形態としてデータ保存部に保存する。また、保存のための記録媒体は、ＨＤＤやＦＤなど何でもよいが、測定した樹脂フィルム５に付属した状態とできるように取り出し容易なＦＤなどの媒体を使用することが望ましい。
図４に示すのは、上記ステップＳ１０でデータ処理部１８におけるデータ保存部に保存されるデータテーブルの一例である。
【００４７】
図４に示すように、本発明の実施の形態に係るデータテーブルでは、０．１ｓｅｃ．毎の上記各データＸｔ、Ｗ１ｔ、Ｗ２ｔ、Ｆｔが記録されている。経過時間ｔ毎にデータを見て行くと、経過時間ｔ＝０．０ｓｅｃ．でフラグＦｔ＝３となっており、ｔ＝０．１〜０．２ｓｅｃ．に対応する箇所でＦｔ＝２となっている。
【００４８】
また、データテーブル中のｔ＝０．４ｓｅｃ．とｔ＝３００．０ｓｅｃ．に対応する箇所では、Ｆｔ＝１となっている。それ以外の部分では、Ｆｔ＝０となっている。
なお、図４に示すデータテーブルを作成するに当たっては、上記図３における各設定数値を、ｋ１＝１１４．３ｍｍ、ｋ２＝１１５．７ｍｍ、ｋ３＝１８．０ｍｍ、ｋ４＝２０．０ｍｍというように設定している。
【００４９】
図４に示すデータテーブルは、樹脂フィルム５を実際にＰＥＴボトルに対して被着する際に有効に活用される。具体的には、フラグＦｔ＝０の箇所だけを合格部分としてＰＥＴボトルの被着に供する場合には、上記図４のデータテーブルにおいて、フラグＦｔが０ではない箇所（Ｘｔ＝０．０００〜１．００１ｍの箇所、Ｘｔ＝２．００１ｍの箇所およびＸｔ＝１４９９．７００ｍの箇所）を切り取るなどして排除すればよい。この除外の際に、データ保存部に保存されたデータテーブル（履歴）を取り出して用いれば、少ない工数をもって正確に不合格部分を排除することができる。
（シール位置測定装置１の優位性）
シール位置測定装置１が有する第１の優位性は、上記図１、２に示すように、樹脂フィルム５を下ロール１２の表面に当接させることでその姿勢を矯正した状態、所謂下ロール１２に抱かせた状態で、両折り返し部５２ｒ、５２ｌおよびシールエッジ５３の位置検出をしているところにある。このような状態をもって検出を行うシール位置検出装置１では、筒状の樹脂フィルム５内部の空気を排気して位置検出ができるので、上記特許文献１の装置などに比べて、樹脂フィルム５の全幅Ｗ１およびシール位置Ｗ２の正確な測定を実施でき、高い信頼性を有するデータ履歴をとることができる。
【００５０】
また、シール位置測定装置１では、データ処理部１８における計時部が樹脂フィルム５の検出を開始してからの経過時間ｔに対応付けて、データ保存部に履歴として各データを保存しているので、樹脂フィルム５をＰＥＴボトルの表面に被着するなどの際に、保存されたデータを有効に活用することができる。
また、光源１３ｂ、１４ｂ、１５ｂから出射される光線の光路は、上記図１のｘ方向に設定されているので、印刷の有無および濃淡によって樹脂フィルム５の光透過率が領域ごとに異なるような場合であっても、各センサ１３ａ、１４ａ、１５ａは、正確に各位置の検出を実施することができる。これが、例えば、反射型のセンサをその光路が上記図１のｚ方向になるように設定した場合などは、対象とする樹脂フィルム５における領域ごとの光透過率あるいは光反射率などの違いによって、検出データにバラツキが生じてしまい、正確な検出を行うことが困難となる。
（その他の事項）
上記発明の実施の形態では、缶や瓶の外装に被着される樹脂フィルム５を測定対象とするシール位置測定装置１を例に説明したが、本発明は、主面に段差部を有するシート体を測定対象とする装置であれば、上記発明の実施の形態に限定を受けるものではない。例えば、幅の異なる複数の帯状フィルムが階段状に積層され貼り合わされているようなシート体を測定対象とし、その全幅および各フィルムの幅方向における各フィルムのエッジ位置（段差部の位置）を検出対象とする装置であっても本発明の構成を適用すれば、高い精度をもって位置の検出を実施することができる。
【００５１】
また、上記発明の実施の形態では、検出・算出した各データを履歴としてデータ処理部１８におけるデータ保存部に保存することとしたが、必ずしも履歴として保存しなくてもよい。例えば、上記図３のステップＳ６、Ｓ７、Ｓ１１などでシールエッジ５３の位置Ｗ２あるいは樹脂フィルム５の全幅Ｗ１が不良（規定の数値範囲外）であると判断した場合に、この測定装置よりも上流工程に位置するシールを行い筒状に加工する工程や略平板状に折り畳む工程などに対して、リアルタイムに情報をフィードバックし、情報のフィードバックを受けた各工程でシールエッジ５３の位置、材料フィルムを筒状に加工する際の筒内径などを微調整できる構成としておいてもよい。また、シールエッジや全幅の不良を検出した際に、警報ブザーを鳴らし、作業員に対して警告を発する構成としてもよい。
【００５２】
また、上記シール位置測定装置１では、樹脂フィルム５を下ロール１２の表面に当接することによって、その姿勢を矯正したが、樹脂フィルム５を当接させるのは必ずしもロールである必要ない。例えば、平面を有する台上に樹脂フィルム５を当接させて、その姿勢を矯正してもよい。ただし、この場合には、樹脂フィルム５が摩擦によって台に固着したりすることがないように、台の表面をフッ素加工しておくことが望ましい。
【００５３】
さらに、上記発明の実施の形態においては、樹脂フィルム５の全幅Ｗ１とシールエッジ５３の位置Ｗ２との両方を算出することとしたが、全幅Ｗ１および折り返し部５２ｒ、５２ｌの位置が樹脂フィルム５の搬送時にもずれ難いことが予め分かっている場合には、シールエッジ５３の位置Ｗ２だけを測定するようにしてもよい。具体的には、上記図１において、ＣＣＤラインセンサ１３ａ、１４ａおよびこれらに対応する光源１３ｂ、１４ｂなどを省略し、光電センサ１５ａを用いたシールエッジ５３の位置Ｗ２の測定のみを実施するような装置（段差位置検出装置）とすればよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の段差位置検出装置は、矯正手段によりシート状体をロールあるいはベース台の表面に密着してその姿勢を矯正し、且つシート状体の最も厚みの厚い部分に第２のロールを当接させた状態で、この密着された領域において、検出センサ手段によりシート状体の段差位置を検出することができるので、この段差位置検出装置を用いれば、シート状体における主面の段差位置を正確に検出することができる。
【００５５】
また、本発明の全幅・段差位置検出装置は、矯正手段によりシート状体に対して、テンションをかけながら、その他方の主面をロールあるいはベース台に当接させるとともに、長手方向において当接された領域の前後でシート状体の搬送方向を変換して姿勢を矯正し、この姿勢が矯正された領域において、シート状体における両側の側端および段差部から基準位置までの距離を、それぞれ第１距離、第２距離、第３距離として検出する。よって、本発明の全幅・段差位置検出装置では、シート状体の姿勢を安定させた状体で、第１距離、第２距離、第３距離を検出することができ、正確な全幅および段差部の位置を算出することができる。
【００５６】
従って、本発明の全幅・段差位置検出装置を用いれば、シート状体における全幅および主面に存在する段差部の位置を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態に係るシール位置測定装置１の構成を示す要部斜視図である。
【図２】図１のシール位置測定装置１における測定箇所の上面図および側面図である。
【図３】シール位置測定装置１の駆動時における動作フローチャートである。
【図４】データ処理部１８のデータ保存部で保存されるデータテーブルを示す。
【符号の説明】
１．シール位置測定装置
５．樹脂フィルム
１１．上ロール
１２．下ロール
１３ａ、１４ａ．ＣＣＤラインセンサ
１５ａ．光電センサ
１７．ステッピングモータ
１８．データ処理部
５１．シール部
５２ｒ、５２ｌ．折り返し部
５３．シールエッジ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a step position detecting device and a full width / step position detecting device, and more particularly to a device for detecting a step position and a full width of a long sheet-like body having a step portion extending in a longitudinal direction on one main surface.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART At present, cans and bottles that are widely used for beverages and the like are equipped with an exterior film on which an outer surface is subjected to various printings including a content display and the like.
As the exterior film, a thin ribbon-shaped film made of a resin material and various types of printing on the surface is used. The printed ribbon-like film is joined (sealed) while overlapping the edges in the width direction and processed into a cylindrical shape. The film processed into a cylindrical shape in this manner was once compressed and formed into a substantially flat plate shape and formed into a sheet-like body until the film was applied to a can or a bottle, thereby achieving compactness. May be stored or transported. Then, the tubular film formed into a sheet is returned to the tubular shape again when it is applied to a can or a bottle.
[0003]
In the process of manufacturing such an exterior film, it is necessary to adjust the degree of overlap so that the inner periphery is slightly larger than the outer periphery of the can or bottle to be covered at the stage of processing into a cylindrical shape. In addition, at the stage of compressing the sheet into a substantially flat shape, it is necessary that the seal position after the compression be a position spaced apart from the side end (turned end) of the sheet by a certain distance. Of these, it is necessary to set the positional relationship between the seal position and the apparent side edge of the sheet as described above for the following reason.
[0004]
Usually, when performing various printing on a thin film, a side edge in the width direction is used as a reference position. Then, when the ribbon-shaped film is processed into a cylindrical shape, the edge of the film serving as a printing position reference is disposed on the seal portion. Thus, in the case of the tubular film, the seal portion corresponds to the reference position for printing. The film thus formed into a cylindrical shape is compression-molded into a substantially flat plate shape. However, if the printed portion such as a bar code is located at the folded end, the film is printed by stretching the film surface. Will be distorted. As described above, the exterior film in which a printed portion such as a barcode is distorted cannot be provided for attachment to a can or a bottle. For this reason, it is necessary to secure a predetermined distance between the seal portion, which can be regarded as the reference position for printing, and the side end (turned end) of the sheet.
[0005]
In order to measure the position of the inner peripheral and seal portions of such an exterior film, a method of measuring the entire width and the like after molding into a sheet-like body using a CCD line sensor at a crossing portion between rolls on a transport line. It is also possible to employ (Patent Documents 1 and 2).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-137858
[0007]
[Patent Document 2]
JP-A-7-11441
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the devices of

Patent Literatures

1 and 2, since the measurement is performed when the sheet-like body to be measured passes over the crossing portion between the rolls of the transport line, the posture of the sheet-like body at the time of measurement is changed. It is unstable and it is difficult to perform an accurate measurement. In particular, when a cylindrical film molded into a sheet-like body as described above is to be measured, if air remains inside the cylinder, the crossing portion between rolls will swell in the thickness direction, It is not possible to accurately measure the full width of the sheet.
[0009]
Even when a non-cylindrical sheet is to be measured, the sheet may be deformed in the width direction or the conveying direction due to variations in the tension applied to the sheet at the time of conveyance at the transition between the rolls. (For example, an arc shape), and it is difficult to accurately measure the entire width.
The present invention has been made in view of such a background, and a step position detecting device capable of accurately detecting the position of a step existing on a main surface with respect to a sheet-like body. And to provide a full width / step position detecting device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention detects a sheet-like body conveyed in a longitudinal direction, and detects a position in a width direction of a step portion extending in a longitudinal direction on one main surface of the sheet-like body. A step position detecting device for applying tension to a sheet-like body, and abutting a roll or a base table so that the other main surface of the sheet-like body is in close contact with the surface, and Correcting means for correcting the posture, a second roll provided so as to abut on the thickest part of one main surface of the sheet-like body in a region where the sheet-like body is in close contact, and a second roll substantially in the longitudinal direction. A light source and a sensor section having an optical path in a parallel direction and passing near the surface of the roll in a region where the sheet-shaped body abuts; and a light beam from the light source to the sensor section is shielded at a location where the step section is formed. And a position detecting unit for detecting the position of the sensor unit when the light beam reaches the boundary position, the driving unit moving the light source and the sensor unit integrally in the width direction of the sheet-shaped body to the boundary position. Means.
[0011]
In the above step position detecting device, the sheet-like body is brought into close contact with the surface of the roll or the base table by the correcting means to correct the posture thereof, and the second roll is brought into contact with the thickest portion of the sheet-like body. In this state, the position of the step of the sheet-like body can be detected by the detection sensor means in the closely contacted area.
Therefore, the use of the step position detecting device of the present invention makes it possible to accurately detect the position of the step portion on the main surface of the sheet.
[0012]
Further, the present invention is intended to detect a sheet-like body conveyed in the longitudinal direction, and to detect the entire width of the sheet-like body and the width direction of a step portion extending substantially parallel to the longitudinal direction on one main surface of the sheet-like body. A full width / step position detecting device for detecting a position, wherein a tension is applied to a sheet-like body, and a roll or a base is abutted so that the other main surface of the sheet-like body is in close contact with the surface. A correcting means for correcting the posture of the sheet-like body, and a distance from each of both side edges in the width direction of the sheet-like body to a reference position in a region in which the sheet-like body is in close contact with the reference position. And a step detecting means for detecting, as a third distance, a distance from the step in the width direction of the sheet to the reference position in the contacted area. To.
[0013]
In this full width / step position detecting device, the sheet-like body is brought into close contact with the surface of the roll or the base table by a straightening means to correct the posture, and in the region where the sheet-like body is in close contact, the side edges and the step on both sides of the sheet-like body are stepped. The distance from the section to the reference position is detected as a first distance, a second distance, and a third distance, respectively. Therefore, in the full width / step position detecting device of the present invention, the first distance, the second distance, and the third distance can be detected in a state where the posture of the sheet-shaped body is corrected and stabilized, and these detected positions are detected. It is possible to accurately calculate the entire width and the position of the step from the respective distances.
[0014]
Therefore, by using the full width / step position detecting device of the present invention, it is possible to accurately detect the full width of the sheet-like body and the position of the step portion existing on the main surface.
The reference position may be an arbitrary position in the apparatus, for example, a reference plane of the apparatus can be used.
In the full width / step difference detection device, in addition to the above-mentioned means, there is provided an arithmetic processing means for receiving each data of the first distance, the second distance, and the third distance from the side edge detection means and the step detection means and performing an arithmetic processing. In addition, the arithmetic processing means calculates the full width of the sheet from the difference between the first distance and the second distance, and calculates the position of the stepped portion from the difference between one of the first distance and the second distance and the third distance. The calculation may be performed.
[0015]
Further, the full width / step position detecting device includes a timing unit for measuring an elapsed time required for driving the device, and data for storing the calculated full width and the position of the step portion in association with the elapsed time. It is desirable to provide the storage unit in the arithmetic processing unit from the viewpoint of convenience when extracting and using each data.
Further, in the full width / step position detecting device, the step position detecting device is provided in the step detecting means, and in a region in close contact with the roll, the sheet-like body is moved in the transport direction before and after the region in the longitudinal direction in which the sheet is in close contact. Is desirably conveyed such that the distance is converted, and the step detecting unit sends the distance from the detected position of the sensor unit to the reference position to the arithmetic processing unit as a third distance.
[0016]
Further, in a region where the other main surface of the sheet is closely contacted with the surface of the roll, the sheet is brought into contact with the thickest portion of one main surface (the main surface on the side having the step) of the sheet. A second roll is provided, and the light source and the sensor unit in the step detecting means are disposed between the surface of the second roll and a thin portion on one main surface of the sheet in the thickness direction of the sheet. It is desirable to arrange so that the optical path is located.
[0017]
In the above full width / step position detection device, for example, a strip-shaped film is attached to a tubular shape while overlapping edges in the width direction thereof, and is compressed into a flat plate-like tubular sheet shape. Even if air remains in the body, on the other hand, the other main surface of the sheet-like body is brought into close contact with the surface of the roll or the base table by the correcting means, so that the shape along the surface of the roll or the base table is obtained. Since the first distance, the second distance, and the third distance are respectively detected as the sheet-shaped body, the entire width and the position of the step portion can be accurately detected.
[0018]
In this case, the step portion is one edge of the strip film to be disposed on one main surface by sticking the strip film in a tubular shape, and the side edge is sticking in a tubular shape. This is the folded end when the combined belt-shaped film is compressed and molded into a substantially flat plate shape.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(overall structure)
An overall configuration of a seal position measuring device 1 according to an embodiment of the present invention and a resin film 5 to be measured will be described with reference to FIG. FIG. 1 illustrates only the main configuration of the seal position measuring device 1 for convenience of description, and omits components such as a frame and a guide.
[0020]
First, the resin film 5 to be measured by the seal position measuring device 1 according to the embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, the resin film 5 is formed by processing a material film made of a resin material into a cylindrical shape and then folding the material film into a flat plate shape. Here, the resin film is made of a polyethylene resin, a polystyrene resin, a polypropylene resin, or the like as a raw material, and a foamed film material obtained by processing the resin film, a non-foamed film material, or a composite film material thereof is used.
[0021]
The resin film 5 has a light transmitting property, and a required printing including a bar code or the like is performed on the surface thereof. This printing is performed before the material film is processed into a cylindrical shape.
As shown in the enlarged portion of FIG. 1, a seal portion 51 is provided on one main surface (the upper surface in the z direction in FIG. 1) of the resin film 5 at a position slightly offset from the center in the width direction (y direction). Exists. This seal portion 51 is a portion where the film edges in the width direction are overlapped and joined when a thin strip-shaped material film is formed into a cylindrical shape, and one film end remains as a seal edge 53, and the shape is It is shaped like a step.
[0022]
In addition, the resin film 5 is a sheet-like body formed by compression-molding the above-mentioned tubular resin film into a substantially flat plate shape. The folded portions 52r and 52l on both sides of the resin film 5 are portions corresponding to side edges of the sheet. However, the resin film 5 is in a state where two material films are stacked near the folded portions 52r and 52l (only the folded portion 52r is shown in FIG. 1), and the total thickness a there is 100 μm + α. In the seal portion 51, three material films are stacked, and the total thickness b there is 150 μm + β.
[0023]
Here, α and β in each of the total thicknesses a and b are equivalent to gaps between films formed by air remaining inside the cylinder even when molded into a substantially flat plate shape.
Note that, when the resin film 5 is molded into a substantially flat plate shape, the resin film 5 is not folded back so that the streaks are formed at both end portions. As shown in the enlarged portion of FIG. 1, the folded portions 52r and 52l have curvatures. It is in the state of having.
[0024]
The seal position measuring device 1 having such a resin film 5 as an object to be measured includes two

rolls

11 and 12 having central axes set in parallel,

CCD line sensors

13a and 14a, a photoelectric sensor 15a, and a photoelectric sensor 15a. It comprises a stepping motor 17 driven in the y direction in the figure, a data processing unit 18 for processing various data, and controlling the driving of the stepping motor 17. In addition, the seal position measuring device 1 also includes

light sources

13b, 14b, and 15b that form pairs with the

CCD line sensors

13a and 14a and the photoelectric sensor 15a, respectively.
[0025]
The two rolls 11 and 12 are arranged so that their central axes (rotation axes) are parallel to each other and are orthogonal to the transport direction of the resin film 5, and the gap between them is substantially equal to the thickness b of the resin film 5. The settings are the same.
Among the above components, the lower roll 12 is set to be slightly wider than the entire width of the resin film 5, whereas the upper roll 11 takes into account the positional fluctuation (y direction) of the sealing portion 51 in the resin film 5. And is narrower than the lower roll 12.
[0026]
The resin film 5 is in contact with the surface of the lower roll 12. The resin film 5 whose partial area is in contact with the lower roll 12 is tensioned in the transport direction, and the main surface on the lower side in the z direction in the drawing is pressed against the surface of the lower roll 12. , Is in close contact with this. Thus, in the area of the resin film 5 in contact with the lower roll 12, the posture is corrected in the area of contact with the lower roll 12. Although not shown, the resin film 5 is brought into contact with a tension control roll before and after in the transport direction, whereby a required tension is added. Here, the required tension corresponds to an elastic deformation region of the resin film 5.
[0027]
Further, the transport direction of the resin film 5 is changed around a region in contact with the lower roll 12. As a result, the resin film 5 is in a convex state in a region in contact with the lower roll 12.
The light source 14b corresponding to the CCD line sensor 14a is disposed so as to emit a light beam to the folded portion 52r in the contact region between the resin film 5 and the lower roll 12 and the region near the y direction. Further, the optical path of the light beam emitted from the light source 14b is set slightly above the surface of the lower roll 12 (a position lower than the entire thickness a of the resin film 5 in the folded portion 52r) in the z direction in the drawing. As a result, a part of the light emitted from the light source 14b is shielded at a portion in the width direction inside the folded portion 52r of the resin film 5, and the other portion is outside the width of the resin film 5 than the folded portion 52r. And is received by the CCD line sensor 14a. The CCD line sensor 14a detects a boundary position between non-light reception and light reception as the position of the folded portion 52r of the resin film 5, and sends a distance between this position and a preset reference position of the device to the data processing unit 18.
[0028]
The CCD line sensor 13a also detects the position of the folded portion 521 (not shown) of the resin film 5 and sends the distance from the position to the reference position to the data processing unit 18.
Although not shown in FIG. 1, the photoelectric sensor 15 a and the light source 15 b are connected, and are integrated in the y direction (direction parallel to the central axis of the lower roll 12) in the figure by the driving of the stepping motor 17. Is to be moved to. Before the driving of the stepping motor 17, the photoelectric sensor 15a and the light source 15b are arranged so that light rays pass through a gap formed between the surface of the upper roll 11 and the main surface of the resin film 5 in the z direction in the drawing. Have been. At this point, the photoelectric sensor 15a has sent a signal (ON signal) to the data processing unit 18 indicating that light is being received, and the data processing unit 18 receiving the ON signal indicates that the received signal is in the OFF state (light beam). Until the stepping motor 17 is shielded from light by the seal edge 53). The stepping motor 17 receives the signal from the data processing unit 18 and moves the photoelectric sensor 15a and the light source 15b integrally.
[0029]
The data processing unit 18 seals the position data of the stepping motor 17 at the point where the signal from the photoelectric sensor 15a is in the OFF state, that is, at the point (boundary position) where the light beam is blocked by the seal edge 53 and is no longer received by the photoelectric sensor 15a. It is detected as the position of the edge 53. Then, the distance from the detected seal edge 53 to the preset reference position of the apparatus is sent to the data processing unit 18.
[0030]
Note that the photoelectric sensor 15a, the ball screw 16 and the stepping motor 17 are arranged at positions where the light emitted from the light source 14b toward the CCD line sensor 14a is not blocked.
The data processing unit 18 has a built-in timekeeping unit (not shown) that performs timekeeping, and the timekeeping unit starts timekeeping from the time when data of each distance from the

CCD sensors

13a, 14a, and 15a starts to be input. . The data processing unit 18 calculates the measurement position data Xt of the input data in the transport direction of the resin film 5 from the elapsed time measured by the clock unit and the separately input transport speed of the resin film 5. Then, the measurement position data Xt at each elapsed time t is stored in a data storage unit (not shown) provided in the data processing unit 18 in a form associated with the elapsed time t. This will be described later.
(Measurement part of seal position measuring device 1)
Next, a main part of the seal position measuring device 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a top view of the

rolls

11 and 12 and the

sensors

13a, 14a and 15a in the seal position measuring device 1 of FIG. 1 as viewed from above in the z direction, and FIG. It is sectional drawing in 2 (a).
[0031]
As shown in FIG. 2A, when the upper roll 11 and the lower roll 12 are viewed from the z direction in FIG. 1, the two

rolls

11 and 12 are disposed on the same axis L2. Become. The resin film 5 is conveyed upward from below the drawing, passing between the upper roll 11 and the lower roll 12. The transport direction of the resin film 5 is set to a direction substantially orthogonal to the axis L2 as described above.
[0032]
The light path of the light beam emitted from the light source 13b toward the CCD line sensor 13a, the light path of the light beam emitted from the light source 14b toward the CCD line sensor 14a, and the light path of the light beam emitted from the light source 15b toward the photoelectric sensor 15a. The optical path is set parallel to the transport direction of the resin film 5 in a region sandwiched between the lower roll 11 and the upper roll 12.
[0033]
The

CCD line sensors

13a and 14a and the photoelectric sensor 15a detect the positions of the folded portions 52r and 52l and the seal edge 53 of the resin film 5 on the central axes of the

rolls

11 and 12. However, even if each measurement point is shifted from the center axis of the

rolls

11 and 12 by several mm before and after (up and down in the drawing) in the transport direction, the accuracy of each data stored as a history is substantially affected. Does not extend.
[0034]
As described above, the

sensors

13a, 14a, and 15a detect the positions of the folded portions 52r and 52l and the seal edge 53 in the resin film 5, and detect the distances Y1, Y2, and Y3 between the reference line L1 of the seal position measuring device 1. Is sent to the data processing unit 18 (not shown in FIG. 2).
As shown in FIG. 2B, the resin film 5 when passing between the upper roll 11 and the lower roll 12 is in contact with the lower roll 12 while being tensioned in the transport direction. There is no gap between the roll 12 and the roll 12 is in close contact, and the air inside the cylinder is almost exhausted. That is, in the region where the resin film 5 is in contact with the lower roll 12, the posture is corrected at the contact portion between the folded portion 52r and the folded portion 52l.
[0035]
The upper roll 11 is in contact with the resin film 5 at the seal portion 51. On the left side of the seal portion 51 in the drawing, a gap is generated between the surface of the upper roll 11 and the surface of the resin film 5.
The photoelectric sensor 15a and the light source 15b in FIG. 2A are moved rightward in the figure from the position where the optical path of the light beam between them passes through the gap. Then, the light beam emitted from the light source 15b is interrupted when it reaches the seal edge 53, and the signal from the photoelectric sensor 15a is in a light-shielded state (OFF state).
[0036]
When the signal from the photoelectric sensor 15a is turned off, the data processing unit 18 stops driving the stepping motor 17, and stores the position data (the position of the photoelectric sensor 15a) from the stepping motor 17 at that time into the seal position. Save as data Y3.
As shown in FIG. 2B, the photoelectric sensor 15a and the light source 15b need to set an optical path in a narrow gap between the surface of the upper roll 11 and the surface of the resin film 5 on the left side of the seal portion 51. Therefore, it is necessary to strictly maintain the position accuracy.
[0037]
Also, in the movement of the photoelectric sensor 15a and the light source 15b, it is necessary to manufacture the moving axis so as to be parallel to the center axis of the rolls 11 and 12 (for example, it is necessary to keep the center runout to about 10 μm or less). is there.).
Although not shown in FIGS. 1 and 2, in order to secure the relative positional accuracy between the photoelectric sensor 15 a and the light source 15 b and the

rolls

11 and 12, the seal position measuring device 1 uses the photoelectric sensor 15 a and the light source 15. , The stepping motor 17 and the like are manufactured as an integral unit, and the unit is supported and attached to a frame or the like holding the

rolls

11 and 12 at three points. And in each support part, the relative position between the unit provided with the photoelectric sensor 15a and the like and the

rolls

11 and 12 can be finely adjusted, so that high dimensional accuracy between them can be obtained. .
(Operation of Data Processing Unit 18)
Next, the operation of the data processing unit 18 receiving data input from the

sensors

13a, 14a, 15a and the like will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a chart showing an operation flow of the data processing unit 18, and FIG. 4 is a data table stored by the data processing unit 18.
[0038]
As shown in FIG. 3, when the seal position measuring device 1 is started, the time t of the timer in the data processing unit 18 is reset to an initial value 0 (step S1). Thereafter, an instruction signal for starting the transport of the resin film 5 is sent to a transport unit (not shown) (step S2), and a command is issued to the

light sources

13b, 14b, and 15b to start emitting light (step S2). S3). The

light sources

13b, 14b, and 15b receiving this instruction start emitting light rays. Then, the

sensors

13a, 14a, and 15a are in a state where they can detect the data Y1, Y2, and Y3, respectively.
[0039]
Further, the data processing unit 18 receives feedback of data on the transport speed of the resin film 5 from the transport unit as an alternative to the measurement position data of FIG.
The data processing unit 18 calculates the total width W1 (= Y1−Y2) of the resin film 5 from the position data Y1 and Y2 from the

CCD line sensors

13a and 14a. Further, the data processing unit 18 calculates a width W2 (= Y3−Y2) from the seal edge 53 to the turn-back portion 52r from the position data Y2 and the position data Y3 from the photoelectric sensor 15a. The data processing unit 18 starts time counting by the built-in time counting unit when W1> 0 (step S5).
[0040]
The data processing unit 18 calculates the position data of the measurement target portion of the resin film 5 at the elapsed time t when the time measurement by the time measurement unit is started. That is, the distance transported in the unit time Δt is calculated from the unit time Δt (for example, 0.1 sec.) And the transport speed Vt input from the transport unit at that time, and the distance is calculated by integrating the distance. The measurement position Xt at the time t is calculated.
[0041]
(Equation 1)

The data processing unit 18 determines whether or not the entire width and the seal edge position of the resin film 5 at the measurement location are good from the width data W1t and W2t calculated for each unit time Δt.
[0042]
First, the data processing unit 18 determines whether or not the calculated width W1t falls within a preset numerical range from k1 to k2 (step S6). If W1t is within the above range, it is determined in step S7 whether W2t is within a preset numerical range from k3 to k4.
In the above two determination steps S6 and S7, when both data W1t and W2t are within the numerical range (k1 ≦ W1t ≦ k2, k3 ≦ W2t ≦ k4), a flag Ft = 0 is set in these data. (Step S8). On the other hand, if W1t is in the numerical range (k1 or more and k2 or less) and W2t is out of the numerical range, a flag Ft = 1 is set for these data (step S9).
[0043]
The data processing unit 18 stores the measurement position Xt, the total width W1t, the width W2t, and the flag Ft as a history of the resin film 5 in a data storage unit (not shown) as needed in association with the elapsed time t.
On the other hand, if W1t does not fall within the numerical range in the determination step S6, it is determined in a determination step S11 whether W2t falls within a preset numerical range from k3 to k4. If the width W2t is within the set numerical range in step S11, the flag Ft = 2 is set (step S12), and if the width W2t is out of the numerical range, the flag Ft = 3 is set (step S12). S13).
[0044]
Even after steps S12 and S13, the data Xt, W1t, W2t, and Ft are stored in the data storage unit in a state associated with the elapsed time t (step S10).
The data processing unit 18 repeatedly calculates and stores the data Xt, W1t, W2t, and Ft at unit time Δt until W1t = 0. Then, when W1t = 0, the data processing unit 18 determines that the measurement of the resin film 5 has been completed (step S14).
[0045]
Thereafter, the data processing unit 18 stops the emission of the light beams from the

light sources

13b, 14b, and 15b (Step S15), and stops the timing of the timing unit (Step S16). Finally, the time T until the resin film 5 is completely discharged from the seal position measuring device 1 _D Then, the driving of the transport unit is stopped (step S17).
As described above, the data processing unit 18 operates to perform the drive control of the seal position measuring device 1 and the data processing.
[0046]
In step S10, the data processing unit 18 stores each data in a data storage unit in the form of a data table. The storage medium for storage may be anything such as HDD or FD, but it is desirable to use a medium such as FD which is easy to take out so as to be attached to the measured resin film 5.
FIG. 4 shows an example of the data table stored in the data storage unit in the data processing unit 18 in step S10.
[0047]
As shown in FIG. 4, in the data table according to the embodiment of the present invention, 0.1 sec. The above data Xt, W1t, W2t, and Ft are recorded for each. Looking at the data for each elapsed time t, the elapsed time t = 0.0 sec. And the flag Ft = 3, and t = 0.1 to 0.2 sec. Ft = 2 at the location corresponding to.
[0048]
Further, in the data table, t = 0.4 sec. And t = 300.0 sec. Ft = 1 at the location corresponding to. In other portions, Ft = 0.
In creating the data table shown in FIG. 4, the respective set values in FIG. 3 are set such that k1 = 14.3 mm, k2 = 11.5 mm, k3 = 18.0 mm, and k4 = 20.0 mm. are doing.
[0049]
The data table shown in FIG. 4 is effectively used when the resin film 5 is actually applied to the PET bottle. More specifically, when only the portion where the flag Ft = 0 is used as a pass portion and the PET bottle is attached, the portion (Xt = 0.000 to 1) where the flag Ft is not 0 in the data table of FIG. .001 m, Xt = 2.001 m, and Xt = 1499.700 m). At the time of this exclusion, if the data table (history) stored in the data storage unit is taken out and used, the rejected portion can be accurately eliminated with a small number of man-hours.
(Advantage of the seal position measuring device 1)
The first advantage of the seal position measuring device 1 is that the resin film 5 is brought into contact with the surface of the lower roll 12 to correct its posture as shown in FIGS. In this state, the positions of the folded portions 52r and 52l and the seal edge 53 are detected. In the seal position detecting device 1 which performs detection in such a state, the position of the resin film 5 can be detected by exhausting the air inside the cylindrical resin film 5. Accurate measurement of W1 and seal position W2 can be performed, and a highly reliable data history can be obtained.
[0050]
Further, in the seal position measuring device 1, each data is stored as a history in the data storage unit in association with the elapsed time t from when the timing unit in the data processing unit 18 starts detecting the resin film 5. When the resin film 5 is applied to the surface of the PET bottle, the stored data can be effectively used.
Further, since the optical paths of the light beams emitted from the

light sources

13b, 14b, and 15b are set in the x direction in FIG. 1 described above, the light transmittance of the resin film 5 differs depending on the presence or absence of printing and the density. Even in this case, each of the

sensors

13a, 14a, and 15a can accurately detect each position. For example, when the reflection type sensor is set so that its optical path is in the z direction in FIG. 1, for example, due to the difference in light transmittance or light reflectance for each region in the target resin film 5, Variations occur in the detection data, making it difficult to perform accurate detection.
(Other matters)
In the embodiment of the present invention, the seal position measuring device 1 is described as an example in which the resin film 5 to be adhered to the exterior of a can or a bottle is measured. However, the present invention relates to a sheet having a step portion on a main surface. The present invention is not limited to the above embodiment of the present invention as long as it is a device for measuring a body. For example, a sheet body in which a plurality of band-shaped films having different widths are laminated and stuck in a step shape is set as a measurement target, and the entire width thereof and an edge position of each film in the width direction of each film (a position of a step portion) are detected. If the configuration of the present invention is applied to a target device, position detection can be performed with high accuracy.
[0051]
Further, in the embodiment of the present invention, each detected and calculated data is stored as a history in the data storage unit of the data processing unit 18, but it is not always necessary to store it as a history. For example, when the position W2 of the seal edge 53 or the total width W1 of the resin film 5 is determined to be defective (out of the specified numerical range) in steps S6, S7, S11, etc. of FIG. Information is fed back in real time for the process of forming a seal and processing into a cylindrical shape or the process of folding into a substantially flat plate, and the position of the seal edge 53 and the material film in each process receiving the information feedback. A configuration in which the inner diameter of the cylinder when processing into a cylinder may be finely adjusted may be employed. Further, when a defect of the seal edge or the entire width is detected, an alarm buzzer may be sounded to warn the worker.
[0052]
In the seal position measuring device 1, the posture is corrected by abutting the resin film 5 on the surface of the lower roll 12, but the abutment of the resin film 5 is not necessarily required by the roll. For example, the posture may be corrected by bringing the resin film 5 into contact with a table having a flat surface. However, in this case, it is desirable that the surface of the table is subjected to fluorine processing so that the resin film 5 does not adhere to the table due to friction.
[0053]
Further, in the embodiment of the present invention, both the total width W1 of the resin film 5 and the position W2 of the seal edge 53 are calculated, but the total width W1 and the positions of the folded

portions

52r and 521 are determined by the position of the resin film 5. If it is known in advance that it is difficult to shift even during the conveyance, only the position W2 of the seal edge 53 may be measured. Specifically, in FIG. 1, the

CCD line sensors

13a and 14a and the corresponding

light sources

13b and 14b are omitted, and only the measurement of the position W2 of the seal edge 53 using the photoelectric sensor 15a is performed. A device (step position detecting device) may be used.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, the step position detecting device of the present invention corrects the posture of the sheet by closely contacting the surface of the roll or the base with the correcting means, and corrects the position of the sheet at the thickest part of the sheet. In a state where the two rolls are in contact with each other, the step position of the sheet-like body can be detected by the detection sensor means in the closely contacted area. The step position of the surface can be accurately detected.
[0055]
In addition, the full width / step position detecting device of the present invention is configured such that, while applying tension to the sheet-like body by the correcting means, the other main surface is brought into contact with a roll or a base table, and is abutted in the longitudinal direction. The posture is corrected by changing the conveyance direction of the sheet before and after the region, and the distances from the side edges and the step portion on both sides of the sheet to the reference position in the region in which the posture is corrected, respectively, It is detected as the first distance, the second distance, and the third distance. Therefore, in the full width / step position detecting device according to the present invention, the first distance, the second distance, and the third distance can be detected by the state in which the posture of the sheet-shaped body is stabilized, and the accurate full width and the level difference part can be detected. Can be calculated.
[0056]
Therefore, by using the full width / step position detecting device of the present invention, it is possible to accurately detect the full width of the sheet-like body and the position of the step portion existing on the main surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a main part showing a configuration of a seal position measuring device 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view and a side view of a measurement location in the seal position measuring device 1 of FIG.
FIG. 3 is an operation flowchart when the seal position measuring device 1 is driven.
FIG. 4 shows a data table stored in a data storage unit of the data processing unit 18.
[Explanation of symbols]
1. Seal position measuring device
5. Resin film
11. Upper roll
12. Lower roll
13a, 14a. CCD line sensor
15a. Photoelectric sensor
17. Stepping motor
18. Data processing unit
51. Seal part
52r, 52l. Folded part
53. Seal edge

Claims

A step position detecting device for detecting a sheet-like body conveyed in a longitudinal direction, and detecting a position in a width direction of a step portion extending in the longitudinal direction on one main surface of the sheet-like body,
Correcting means for adding tension to the sheet-shaped body, and abutting a roll or a base table so that the other main surface of the sheet-shaped body is in close contact with the surface thereof, and correcting the posture of the sheet-shaped body; ,
In a region where the sheet-like body is in close contact, a second roll provided so as to contact a thickest portion on one main surface of the sheet-like body,
A light source and a sensor unit having a light path in a direction substantially parallel to the longitudinal direction and passing near the surface of the roll in a region where the sheet-shaped body abuts, and a light beam from the light source to the sensor unit is A driving unit that integrally moves the light source and the sensor unit in the width direction of the sheet-like body to a boundary position where light is shielded at a location where the step portion is formed, and the sensor unit when the light beam reaches the boundary position A step detecting device comprising a position detecting section for detecting the position of the step.

To detect the sheet-like body conveyed in the longitudinal direction, and to detect the entire width of the sheet-like body and the position in the width direction of the step portion extending in the longitudinal direction on one main surface of the sheet-like body. A full width / step position detecting device,
Correction means for correcting the posture of the sheet-like body by applying tension to the sheet-like body and abutting a roll or a base table so that the other main surface of the sheet-like body is in close contact with the surface. When,
In the contacted area, a side edge detection unit that detects a distance from each of both side edges in the width direction of the sheet-shaped body to a reference position as a first distance and a second distance,
A step detecting means for detecting, as a third distance, a distance from the step portion in the width direction of the sheet-like body to the reference position in the contacted region, a full width / step position detecting device.

The apparatus includes an arithmetic processing unit that receives the data regarding the first distance, the second distance, and the third distance from the side edge detection unit and the step detection unit, and performs an arithmetic process,
The arithmetic processing means calculates the total width from a difference between the first distance and the second distance, and calculates a position of the step from a difference between one of the first distance and the second distance and the third distance. The full width / step position detecting device according to claim 2, wherein:

The arithmetic processing unit has a clock unit for measuring the elapsed time required for driving the device, and a data storage unit for storing the calculated position of the full width and the step portion in association with the elapsed time. The full width / step position detecting device according to claim 3, wherein:

The step detecting means includes the step position detecting device according to claim 1,
The sheet-like body is abutted on the roll in the step detecting means, and the conveying direction is changed before and after the closely adhered region in the longitudinal direction,
5. The full width / step position detection according to claim 4, wherein the step detecting unit sends a distance from the detected position of the sensor unit to the reference position as the third distance to the arithmetic processing unit. 6. apparatus.

The sheet-shaped body is formed by laminating a strip-shaped film in a tubular shape while overlapping edges in the width direction thereof, and compressing the same into a substantially flat plate shape.
The step portion is one edge of the band-shaped film disposed on the one main surface by the bonding,
The full width / step according to any one of claims 2 to 5, wherein the side end is a folded end when the band-shaped film bonded to the cylindrical shape is compressed and molded into a substantially flat plate shape. Position detection device.