JP2008143699A - Position control method of conveyance web - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、連続供給されるウエブ、つまり長尺のフィルムあるいはシート材の位置を制御するための方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling the position of a continuously fed web, i.e. a long film or sheet material.
連続供給されるウエブをその長手方向に沿って搬送するとき、前記ウエブの直進性を維持するための従来技術として、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。この技術では、搬送されてくるウエブの両側端部に投光器と受光器から成るセンサーを配置し、前記投光器から投光される光の前記受光器による受光量が両側のセンサーで同じになるようにウエブの蛇行を修正し、所望の搬送ラインの中心とウエブの幅方向の中心とが一致するようにしてウエブの安定的な搬送を図っている。 For example, a technique described in Patent Document 1 is known as a conventional technique for maintaining the straightness of the web when the continuously supplied web is conveyed along the longitudinal direction thereof. In this technique, a sensor composed of a projector and a light receiver is arranged at both ends of the web being conveyed so that the amount of light received from the light projector by the light receiver is the same for both sensors. By correcting the meandering of the web, the web is stably transported so that the center of the desired transport line coincides with the center of the web in the width direction.
また、連続供給されるウエブをその長手方向に沿って搬送するとき、前記ウエブの長手方向の位置を制御するための従来技術として、特許文献２に記載の技術が知られている。この技術は、ウエブに印刷された絵柄を検出するセンサーを用い、絵柄の検出位置が所望の位置になるように前記ウエブの搬送速度を調整するものである。 Moreover, when conveying the web supplied continuously along the longitudinal direction, the technique of patent document 2 is known as a prior art for controlling the position of the said web in the longitudinal direction. This technique uses a sensor that detects a pattern printed on a web, and adjusts the web conveyance speed so that the detection position of the pattern becomes a desired position.
ウエブの直進性を維持するための従来技術である特許文献１に記載の技術は、検出したウエブの両端部の位置に基づいて前記ウエブの蛇行を修正しているので、図４（ａ）に示すように絵柄が幅方向の中心位置に印刷されたウエブを搬送する場合には、前記ウエブを搬送ラインの中心位置に制御することができる。しかし図４（ｂ）に示すように、ウエブのロットの違いによりウエブの幅方向に対する絵柄の位置が変動すると、搬送ラインの中心位置とウエブの絵柄の位置がずれてしまい、製品の外観を損なう事態が生じる。また図４（ｃ）に示すように、絵柄が幅方向の中心位置にないウエブを搬送する場合には、ウエブのロットの違いによりウエブの幅方向に対する絵柄の位置が変動すると、図４（ｄ）に示すように所望の搬送ラインの位置と前記ウエブの絵柄の位置がずれてしまい、製品の外観を損なう事態が生じる。 Since the technique described in Patent Document 1, which is a conventional technique for maintaining the straightness of the web, corrects the meandering of the web based on the detected positions of both end portions of the web, FIG. As shown in the drawing, when a web having a pattern printed at the center position in the width direction is transported, the web can be controlled at the center position of the transport line. However, as shown in FIG. 4B, when the position of the pattern in the width direction of the web fluctuates due to a difference in the lot of the web, the center position of the transport line and the position of the pattern on the web are shifted, and the appearance of the product is impaired. Things happen. As shown in FIG. 4 (c), when transporting a web whose pattern is not in the center position in the width direction, if the position of the pattern in the width direction of the web fluctuates due to a difference in the web lot, FIG. ), The position of the desired conveyance line and the position of the pattern on the web are shifted, and the appearance of the product is impaired.
また、ウエブの長手方向の位置を制御するための従来技術である特許文献２に記載の技術は、図５（ａ）に示すように、前記ウエブに印刷された絵柄の位置と所望の位置（基準位置）とのずれを前記ウエブの長手方向において検出し、前記ウエブの位置を制御するものである。したがって前記ウエブのロットの違いにより、図５（ｂ）に示すようにウエブの幅方向に対して絵柄の位置が変動した場合には、ウエブの幅方向に対して絵柄の位置を制御することはできない。 Further, as shown in FIG. 5 (a), the technique described in Patent Document 2 which is a conventional technique for controlling the position in the longitudinal direction of a web has a position of a picture printed on the web and a desired position ( A deviation from a reference position) is detected in the longitudinal direction of the web, and the position of the web is controlled. Therefore, if the position of the pattern fluctuates in the width direction of the web as shown in FIG. 5B due to the difference in the lot of the web, the position of the pattern in the width direction of the web can be controlled. Can not.
本発明は、前記の課題に鑑みてなされたものであり、連続供給されるウエブをその長手方向に沿って搬送するとき、前記ウエブの絵柄の位置と前記ウエブの幅方向及び長手方向の所望の位置とのずれを抑えて、安定的に搬送することができるウエブの位置制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and when conveying a continuously supplied web along its longitudinal direction, desired positions of the pattern of the web and desired width and longitudinal directions of the web. It is an object of the present invention to provide a web position control method capable of stably conveying while suppressing deviation from the position.
本発明は、模様が施されたウエブを長手方向に沿って搬送するときの前記ウエブの幅方向と長手方向の位置を同時に制御する方法であって、
搬送されてくる前記ウエブに施された模様の位置を二次元的に検出し、
検出された前記模様の二次元の位置の、前記模様の幅方向及び長手方向の基準位置からのずれ量に基づいて、前記ウエブの幅方向及び／又は長手方向の位置を該模様の検出位置の上流において修正する搬送ウエブの位置制御方法を提供することにより、前記目的を達成したものである。
The present invention is a method for simultaneously controlling the width direction and the longitudinal position of the web when the patterned web is conveyed along the longitudinal direction,
Two-dimensionally detect the position of the pattern applied to the web being conveyed,
Based on the amount of deviation of the detected two-dimensional position of the pattern from the reference position in the width direction and the longitudinal direction of the pattern, the position in the width direction and / or the longitudinal direction of the web is determined as the detection position of the pattern. The object is achieved by providing a method for controlling the position of the conveying web to be corrected upstream.
本発明によれば、ウエブのロットの違いによりウエブの幅方向及び長手方向に対する模様の位置が変動した場合であっても、ウエブに印刷された模様の位置を検出して前記ウエブの幅方向と長手方向の位置を同時に制御しながらウエブを安定的に搬送することができる。つまり、ウエブに施された模様の位置を検出して前記ウエブの幅方向と長手方向の位置を所望の位置に制御することができる。 According to the present invention, even if the position of the pattern with respect to the width direction and the longitudinal direction of the web varies due to the difference in the lot of the web, the position of the pattern printed on the web is detected and the width direction of the web is detected. The web can be stably conveyed while simultaneously controlling the position in the longitudinal direction. That is, the position of the pattern formed on the web can be detected and the width and longitudinal positions of the web can be controlled to desired positions.
以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の搬送ウエブの位置制御方法（以下、位置制御方法ともいう）を、使い捨ておむつや生理用ナプキン等の吸収性物品の製造工程における、該吸収性物品の構成材料に用いられるウエブの位置制御に適用した一実施形態を模式的に示すものである。図１において、符号１は搬送ウエブの位置制御装置、１０は絵柄が印刷されたウエブ（以下、ウエブともいう）を示している。本発明の適用対象となるウエブは、長尺のフィルム及びシート材全般を包含するものである。ウエブはその長手方向にわたり幅が一定であってもよく、或いは周期的に又はランダムに幅が変動していてもよい。 Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments with reference to the drawings. FIG. 1 shows a method for controlling the position of a transport web according to the present invention (hereinafter also referred to as a position control method) as a constituent material of an absorbent article in a manufacturing process for absorbent articles such as disposable diapers and sanitary napkins. 1 schematically shows an embodiment applied to web position control. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a transport web position control device, and 10 denotes a web on which a pattern is printed (hereinafter also referred to as a web). The web to which the present invention is applied includes all long films and sheet materials. The web may have a constant width along its length, or the width may vary periodically or randomly.
制御装置１は、コンベア１１で搬送されてくる吸収体１２を、その上方から被覆するように搬送される絵柄が印刷されたウエブ１０の幅方向及び長手方向の位置を制御するものである。制御装置１は、長手方向に搬送されてくるウエブ１００の絵柄１０１検出する検出手段２と、検出手段２の上流に配されウエブの幅方向の位置を修正する位置修正手段３と、検出手段２の上流に配されウエブの長手方向の位置を修正する位置修正手段４と、検出手段２で検出された絵柄の二次元の位置と、予め設定しておいた絵柄の幅方向及び長手方向の基準位置とのずれ量を求めると共に該ずれ量に基づいて位置修正手段３及び位置修正手段４を作動させて、絵柄が印刷されたウエブ１０の搬送位置を制御する制御手段５と、表示・設定手段６とを備えている。 The control device 1 controls the position in the width direction and the longitudinal direction of the web 10 on which the design conveyed so as to cover the absorbent body 12 conveyed by the conveyor 11 from above is printed. The control device 1 includes a detection unit 2 that detects the pattern 101 of the web 100 conveyed in the longitudinal direction, a position correction unit 3 that is arranged upstream of the detection unit 2 and corrects the position in the width direction of the web, and a detection unit 2. The position correcting means 4 disposed upstream of the web for correcting the position in the longitudinal direction of the web, the two-dimensional position of the pattern detected by the detecting means 2, and the preset width and longitudinal reference of the pattern A control unit 5 for obtaining a deviation amount from the position and operating the position correcting unit 3 and the position correcting unit 4 based on the deviation amount to control the transport position of the web 10 on which the pattern is printed; and a display / setting unit. 6 is provided.
制御手段２は、絵柄が印刷されたウエブ１０の絵柄１０１を所定の画角で撮像するＣＣＤカメラ（撮像器）２１と、絵柄が印刷されたウエブ１０のＣＣＤカメラ２１による撮像部分を表側から照らす照明器２２と、ＣＣＤカメラ２１で撮像された画像データを受け取って画像処理を行い絵柄１０１の位置を検出する画像処理装置２３とを備えている。 The control means 2 illuminates from the front side the CCD camera (imager) 21 that captures the image 101 of the web 10 on which the pattern is printed at a predetermined angle of view, and the imaging portion of the CCD camera 21 on the web 10 on which the pattern is printed. An illuminator 22 and an image processing device 23 that receives image data picked up by the CCD camera 21 and performs image processing to detect the position of the picture 101 are provided.
幅方向の位置修正手段３は、絵柄が印刷されたウエブ１０が巻回される位置制御ロール３１と、位置制御ロール３１の位置を制御する制御モーター３２とを備えている。位置制御ロール３１は、フレーム３１１に所定間隔を置いて支持された二本のフリーロール３１２を備えている。制御モーター３２は、絵柄が印刷されたウエブ１０の長手方向に対して位置制御ロール３１の向きを変えることで、絵柄が印刷されたウエブ１０の幅方向の位置を制御する。 The position correction means 3 in the width direction includes a position control roll 31 around which the web 10 printed with a pattern is wound, and a control motor 32 that controls the position of the position control roll 31. The position control roll 31 includes two free rolls 312 supported on the frame 311 at a predetermined interval. The control motor 32 controls the position of the web 10 on which the pattern is printed by changing the direction of the position control roll 31 with respect to the longitudinal direction of the web 10 on which the pattern is printed.
長手方向の位置修正手段４は、絵柄が印刷されたウエブ１０を搬送する駆動ロール下４１及び駆動ロール上４２と、駆動ロール下４１及び駆動ロール上４２の回転位置を制御する制御モーター４４とを備えている。制御モーター４４は、カップリング４３によって駆動ロール下４１と連結されている。したがって搬送中に制御モーター４４の回転速度を変化させることでウエブ１０が伸縮し、絵柄１０１の長手方向の位置（位相）が制御される。図示しないが、駆動ロール上４２は駆動ロール下４１に連動して回転する。 The longitudinal position correction means 4 includes a lower drive roll 41 and an upper drive roll 42 that convey the web 10 on which a pattern is printed, and a control motor 44 that controls the rotational positions of the lower drive roll 41 and the upper drive roll 42. I have. The control motor 44 is connected to the lower drive roll 41 by a coupling 43. Therefore, by changing the rotation speed of the control motor 44 during conveyance, the web 10 expands and contracts, and the position (phase) in the longitudinal direction of the pattern 101 is controlled. Although not shown, the upper drive roll 42 rotates in conjunction with the lower drive roll 41.
制御手段５は、画像処理装置２３で検出された絵柄１０１の幅方向及び長手方向の位置データを、幅方向の位置制御コントローラー５２と長手方向の位置制御コントローラー５３に応じた信号に変換する信号変換機能を有するシーケンサー（以下、単にシーケンサーともいう）５１と、シーケンサー５１から出力されるアナログ信号に基づいて制御モーター３２を制御する幅方向の位置制御コントローラー５２と、シーケンサーから出力されるモーター位置信号に基づいて制御モーター４４を制御する長手方向の位置制御コントローラー５３とを備えている。 The control means 5 converts the position data in the width direction and the length direction of the pattern 101 detected by the image processing device 23 into signals corresponding to the position control controller 52 in the width direction and the position control controller 53 in the length direction. A sequencer 51 having a function (hereinafter also simply referred to as “sequencer”), a position controller 52 in the width direction for controlling the control motor 32 based on an analog signal output from the sequencer 51, and a motor position signal output from the sequencer A longitudinal position control controller 53 for controlling the control motor 44 based on the control motor 44 is provided.
表示・設定手段６は、画像処理装置２３で処理された画像を表示する画面を備えると共に、シーケンサー５１の設定を行う設定装置を備えている。 The display / setting unit 6 includes a screen for displaying an image processed by the image processing device 23 and a setting device for setting the sequencer 51.
次に、本発明の搬送ウエブの位置制御方法の好ましい実施形態を、制御装置１を使用した、絵柄が印刷されたウエブ１０の位置制御方法に基づいて説明する。 Next, a preferred embodiment of the conveyance web position control method of the present invention will be described based on the position control method of the web 10 on which a pattern is printed using the control device 1.
本実施形態の制御方法においては、先ず図１に示すように、長手方向に沿って絵柄が間欠的に印刷されたウエブ１０の搬送経路に制御装置１を配置する。そして、上流から搬送されてくる絵柄が印刷されたウエブ１０の絵柄１０１（図２（ａ）参照）を検出手段２で検出する。具体的には、位置制御ロール３１を経て搬送されてくるウエブ１０の絵柄１０１の撮像部分を表面から照明器２２で照らした状態で、当該撮像部分の表面をＣＣＤカメラ２１で撮像する。本実施形態における絵柄１０１は花柄の図形であるが、絵柄の種類はこれに限られるものではない。ここで言う絵柄は、文字、図形、記号又はそれらの組み合わせ等の模様全般を広く包含する。 In the control method of the present embodiment, first, as shown in FIG. 1, the control device 1 is arranged on the conveyance path of the web 10 on which the pattern is intermittently printed along the longitudinal direction. Then, the detecting means 2 detects the pattern 101 (see FIG. 2A) of the web 10 on which the pattern conveyed from the upstream is printed. Specifically, the surface of the imaging portion is imaged by the CCD camera 21 while the imaging portion of the pattern 101 of the web 10 conveyed through the position control roll 31 is illuminated from the surface by the illuminator 22. The pattern 101 in this embodiment is a floral pattern, but the type of pattern is not limited to this. The picture referred to here broadly encompasses all patterns such as letters, figures, symbols, or combinations thereof.
絵柄が印刷されたウエブ１０の材質としては、従来から吸収性物品に用いられているものを特に制限なく用いることができる。例えばポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ビニル樹脂、アクリル樹脂等からなるフィルムや繊維シート（不織布等）、紙、紙とフィルムとの複合シート、紙と繊維シートとの複合シートなどが挙げられる。 As the material of the web 10 on which the pattern is printed, those conventionally used for absorbent articles can be used without particular limitation. For example, polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene, polyester resin such as polyethylene terephthalate, polyamide resin, vinyl resin, acrylic resin, film or fiber sheet (nonwoven fabric, etc.), paper, composite sheet of paper and film, paper And composite sheet of fiber sheet and the like.
ウエブ１００に絵柄１０１を印刷する時期にも特に制限はない。例えば予め印刷されたウエブを搬送する方法と、制御装置１の上流側で印刷する方法とがある。 There is no particular limitation on the timing for printing the pattern 101 on the web 100. For example, there are a method of conveying a preprinted web and a method of printing on the upstream side of the control device 1.
絵柄１０１の検出は、ＣＣＤカメラ２１で撮像された絵柄１０１の二次元の位置情報に基づいて画像処理装置２３で行われる。具体的には、図２（ａ）のように、絵柄１０１の全体がおさまるように所定の画角で撮像された撮像領域１５（ウエブ１０の幅方向位置ｘ、長手方向ｙ）が、ＣＣＤカメラ２１の画素数分の画素データで表される。これによりウエブの幅方向をｘ方向、長手方向をｙ方向とする二次元の画像データが得られる。１つの画素は０〜２５５階調で表現される。例えば撮像領域１５のｙ方向ｙ１の１画素に対するｘ方向の一次元画素データは、図２（ｂ）に示すようなグラフで表される。図２（ｂ）においては、絵柄１０１における画像として暗い部分の画素データの数値は小さく、絵柄のない部分の画素データの数値は絵柄１０１の部分の画素データの数値よりも大きい。このような撮像領域に対し、絵柄１０１を検出するために特定の検査領域１５０を設ける。 The detection of the pattern 101 is performed by the image processing device 23 based on the two-dimensional position information of the pattern 101 captured by the CCD camera 21. Specifically, as shown in FIG. 2A, an imaging region 15 (width direction position x, longitudinal direction y of the web 10) imaged at a predetermined angle of view so that the entire pattern 101 is covered is a CCD camera. It is represented by pixel data for 21 pixels. As a result, two-dimensional image data in which the width direction of the web is the x direction and the longitudinal direction is the y direction is obtained. One pixel is expressed by 0 to 255 gradations. For example, the one-dimensional pixel data in the x direction with respect to one pixel in the y direction y1 of the imaging region 15 is represented by a graph as shown in FIG. In FIG. 2B, the numerical value of the pixel data in the dark part as the image in the picture 101 is small, and the numerical value of the pixel data in the part without the picture is larger than the numerical value of the pixel data in the part of the picture 101. For such an imaging region, a specific inspection region 150 is provided in order to detect the pattern 101.
絵柄１０１の撮像は、装置の回転軸に取り付けられたドグを近接センサー（近接スイッチ）が検出するタイミングで行う。具体的には、製品１個毎にドグを検出できるように近接センサーが設置されており、近接センサーによるドグの検出信号が画像処理装置２３に入力される度に撮像が行われる。 The image 101 is imaged at a timing when a proximity sensor (proximity switch) detects a dog attached to the rotation shaft of the apparatus. Specifically, a proximity sensor is installed so that a dog can be detected for each product, and imaging is performed every time a dog detection signal from the proximity sensor is input to the image processing device 23.
次に、撮像領域１５における二次元の画素データに基づき、図２（ａ）に示される検査領域１５０のｙ方向ｙ１の１画素に対するｘ方向の一次元画素データを求める。この一次元画素データの一例は図３（ａ）に示すとおりである。この操作を検査領域１５０のｙ方向のすべての画素に対して行う。これによって、検査領域１５０のｙ方向の画素数と同数のｘ方向の一次元データが求められる。そして、ｙ方向の検査領域幅の画素数と同数のｘ方向の一次元画素データをｙ方向にわたり積算平均化する。つまり、ｙ方向の検査領域幅の画素数と同数のｘ方向のグラフを積算平均化する。これにより、平均化されたｘ方向の一次元画素データが得られる。その結果の一例は図３（ｂ）に示すとおりとなる。 Next, based on the two-dimensional pixel data in the imaging region 15, one-dimensional pixel data in the x direction for one pixel in the y direction y1 in the inspection region 150 shown in FIG. An example of this one-dimensional pixel data is as shown in FIG. This operation is performed for all pixels in the y direction of the inspection region 150. As a result, the same number of one-dimensional data in the x direction as the number of pixels in the y direction of the inspection region 150 is obtained. Then, the same number of one-dimensional pixel data in the x direction as the number of pixels in the inspection region width in the y direction is averaged over the y direction. That is, the same number of graphs in the x direction as the number of pixels in the inspection area width in the y direction are averaged. As a result, averaged one-dimensional pixel data in the x direction is obtained. An example of the result is as shown in FIG.
以上の説明は、絵柄１０１におけるｘ方向におけるデータ処理であるところ、同様な方法で絵柄１０１におけるｙ方向におけるデータ処理を行う。つまり、検査領域１５０におけるｙ方向の一次元画素データをｘ方向にわたり積算平均化して、平均化されたｙ方向の一次元画素データを求める。 The above description is the data processing in the x direction in the pattern 101, but the data processing in the y direction in the pattern 101 is performed in the same manner. That is, the one-dimensional pixel data in the y direction in the inspection region 150 is integrated and averaged over the x direction to obtain the averaged one-dimensional pixel data in the y direction.
このようにして得られた、平均化されたｘ方向の一次元画素データ及び平均化されたｙ方向の一次元画素データそれぞれに基づき、絵柄１０１の二次元の位置データを求める。つまり、絵柄１０１の位置を二次元で特定する。絵柄１０１の二次元の位置データを求めるには、例えば次の（Ａ）及び（Ｂ）の方法を採用することができる。尤も、絵柄１０１の二次元の位置データを求める方法はこれらに限られるものではない。 Based on the averaged one-dimensional pixel data in the x direction and the averaged one-dimensional pixel data in the y direction, the two-dimensional position data of the pattern 101 is obtained. That is, the position of the pattern 101 is specified two-dimensionally. In order to obtain the two-dimensional position data of the pattern 101, for example, the following methods (A) and (B) can be employed. However, the method for obtaining the two-dimensional position data of the pattern 101 is not limited to these.
〔方法Ａ〕
絵柄１０１のｘ方向の位置を特定するために、平均化されたｘ方向の一次元画素データに対する閾値を予め設定しておく（図３（ｂ）参照）。この閾値に基づいて検出面積１５１が決定される。この検出面積１５１の重心位置を求め、その位置を絵柄１０１のｘ方向の位置データ１５４とする。ｙ方向についても同様の操作を行うことにより、絵柄１０１のｙ方向の位置データが決定される。このようにして、絵柄１０１の二次元の位置データが求められる。
[Method A]
In order to specify the position of the pattern 101 in the x direction, a threshold value for the averaged one-dimensional pixel data in the x direction is set in advance (see FIG. 3B). The detection area 151 is determined based on this threshold value. The barycentric position of the detection area 151 is obtained, and the position is used as position data 154 in the x direction of the pattern 101. By performing the same operation in the y direction, position data in the y direction of the pattern 101 is determined. In this way, two-dimensional position data of the pattern 101 is obtained.
〔方法Ｂ〕
平均化されたｘ方向及びｙ方向の一次元画素データそれぞれを微分し、引き続き必要なデータ処理を行う。具体的にはｘ方向については、積算平均化したグラフ（図３（ｂ））を微分し、次に図３（ｃ）に示されるように、微分されたｘ方向の一次元画素データの最大値及び最小値が±１００％となるようにデータを変換する。ｙ方向についても同様であり、平均化されたｙ方向の一次元画素データを微分し、次いで微分されたｙ方向の一次元画素データを、最大値及び最小値が±１００％となるようにデータ変換する。これとは別に、絵柄１０１の位置を特定するために、データ変換されたｘ方向及びｙ方向の一次元画素データに対する閾値を予め設定しておく（図３（ｃ）参照）。この閾値に基づいて、ｘ方向における絵柄１０１の左側位置１５２と右側位置１５３を求める。更に左側位置１５２と右側位置１５３の中心位置を求め、その位置を絵柄１０１のｘ方向の位置データ１５４とする。ｙ方向については、閾値に基づいてｙ方向における絵柄１０１の上流側位置と下流側位置を求め、次いで両位置の中心位置を求める。その位置を絵柄１０１のｙ方向の位置データとする。このようにして、絵柄１０１の二次元の位置データが求められる。
[Method B]
Each of the averaged one-dimensional pixel data in the x direction and the y direction is differentiated, and then necessary data processing is performed. Specifically, for the x direction, the integrated averaged graph (FIG. 3B) is differentiated, and then, as shown in FIG. 3C, the maximum of the differentiated one-dimensional pixel data in the x direction. The data is converted so that the value and the minimum value are ± 100%. The same applies to the y direction. The averaged one-dimensional pixel data in the y direction is differentiated, and then the differentiated one-dimensional pixel data in the y direction is set so that the maximum value and the minimum value become ± 100%. Convert. Separately from this, in order to specify the position of the pattern 101, threshold values are set in advance for the one-dimensional pixel data in the x and y directions that have been converted (see FIG. 3C). Based on this threshold, the left position 152 and the right position 153 of the pattern 101 in the x direction are obtained. Further, the center positions of the left position 152 and the right position 153 are obtained, and the positions are used as position data 154 in the x direction of the pattern 101. For the y direction, the upstream position and the downstream position of the pattern 101 in the y direction are obtained based on the threshold value, and then the center position of both positions is obtained. The position is used as position data in the y direction of the pattern 101. In this way, two-dimensional position data of the pattern 101 is obtained.
画像処理装置２３では、このような絵柄１０１の位置データ（ｘ方向及びｙ方向）の算出を製品１個毎に行う。１個の製品に２個以上の同一の又は異なる絵柄が付される場合には、位置データを求めるべき絵柄を予め検査領域１５０で特定しておき、その絵柄について上述の手順で位置データ（ｘ方向及びｙ方向）を求める。 In the image processing apparatus 23, the position data (x direction and y direction) of the pattern 101 is calculated for each product. When two or more identical or different patterns are attached to one product, the pattern for which position data is to be obtained is specified in the inspection area 150 in advance, and the position data (x Direction and y direction).
検出手段２で検出された検査領域１５０における絵柄１０１のｘ方向及びｙ方向の位置データは、画像処理装置２３からシーケンサー５１に送信される。シーケンサー５１は、絵柄１０１のｘ方向の位置データで表される該絵柄のｘ方向の位置と、予め設定しておいた絵柄１０１の幅方向の基準位置（所望の位置）とを比較する。そして、該基準位置に対する絵柄１０１のｘ方向の位置のずれ量１０Ｃ（図２（ａ）参照）を算出し、そのずれ量に基づいたアナログ信号をコントローラー５２に出力する。コントローラー５２は、そのアナログ信号に基づいて制御モーター３２を作動させる。それによって、絵柄が印刷されたウエブ１０の長手方向に対する位置制御ロール３１の向きが、前記ずれ量に応じて変わる。その結果、ウエブ１０の幅方向の位置が制御され、ウエブ１０は図２（ａ）のｘ方向と反対方向に移動してその位置が補正される。 The position data in the x direction and the y direction of the pattern 101 in the inspection area 150 detected by the detection unit 2 is transmitted from the image processing device 23 to the sequencer 51. The sequencer 51 compares the position in the x direction of the pattern represented by the position data in the x direction of the pattern 101 with a preset reference position (desired position) in the width direction of the pattern 101. Then, a displacement amount 10C (see FIG. 2A) of the position of the pattern 101 in the x direction with respect to the reference position is calculated, and an analog signal based on the displacement amount is output to the controller 52. The controller 52 operates the control motor 32 based on the analog signal. Thereby, the direction of the position control roll 31 with respect to the longitudinal direction of the web 10 on which the pattern is printed changes in accordance with the amount of deviation. As a result, the position of the web 10 in the width direction is controlled, and the web 10 is moved in the direction opposite to the x direction in FIG.
また、シーケンサー５１は、絵柄１０１のｙ方向の位置データで表される該絵柄１０１のｙ方向の位置と、予め設定しておいた絵柄１０１の長手方向の基準位置（所望の位置）とを比較する。そして、該基準位置に対する絵柄１０１のｙ方向の位置のずれ量１０Ｄ（図２（ａ）参照）を算出し、そのずれ量に基づいて、コントローラー５３への位置指令を修正する。コントローラー５３は、修正された位置指令に基づいて、駆動ロール下４１及び駆動ロール上４２の回転速度を微調整する。その結果、ウエブ１０の長手方向の位置（位相）が制御され、ウエブ１０の位相は図２（ａ）のｙ方向に移動して該ウエブ１０の位置が補正される。 Further, the sequencer 51 compares the position of the pattern 101 in the y direction represented by the position data of the pattern 101 in the y direction with a preset reference position (desired position) in the longitudinal direction of the pattern 101. To do. Then, a displacement amount 10D (see FIG. 2A) of the position of the pattern 101 in the y direction with respect to the reference position is calculated, and the position command to the controller 53 is corrected based on the displacement amount. The controller 53 finely adjusts the rotational speeds of the lower drive roll 41 and the upper drive roll 42 based on the corrected position command. As a result, the position (phase) in the longitudinal direction of the web 10 is controlled, and the phase of the web 10 moves in the y direction in FIG. 2A to correct the position of the web 10.
前記の制御装置１を用いた本実施形態のウエブの位置制御方法によれば、以下の有利な効果（イ）ないし（ニ）が奏される。
（イ）ロットの違い等に起因して、ウエブ１００に対して絵柄１０１の位置（ｘ方向及びｙ方向）が意図せず変動しても、絵柄１０１の位置を二次元で検出して絵柄の位置を二次元で制御するため、絵柄が印刷されたウエブ１０と合流する吸収体２０や別のウエブに対して絵柄１０１を高精度に位置決めしながら搬送することができる。
（ロ）ロットの違い等に起因して、ウエブ１００の幅が意図せず変動したり、ウエブ１００の左右の端部でめくれが発生しても、絵柄１０１の位置を正確に検出することができるので、絵柄が印刷されたウエブ１０と合流する吸収体２０や別のウエブに対して絵柄１０１を高精度に位置決めしながら搬送することができる。
（ハ）絵柄が印刷されたウエブ１０の絵柄１０１の位置を二次元で検出するため、ウエブの厚みの変動や材料むらに起因するウエブ１０の位置変動を抑えることができる。よって、絵柄が印刷されたウエブ１０と合流する吸収体２０や別のウエブに対して絵柄１０１を安定かつ高精度に位置決めしながら搬送することができる。
（ニ）画像処理装置２３の画像をモニタしながら、表示・設定手段６を介して信号変換機能を有するシーケンサー５１の設定を変更することで、絵柄が印刷されたウエブ１０の搬送位置を変えることができる。
According to the web position control method of the present embodiment using the control device 1, the following advantageous effects (a) to (d) are obtained.
(A) Even if the position of the pattern 101 (x direction and y direction) changes unintentionally with respect to the web 100 due to a difference in lots, etc., the position of the pattern 101 is detected in two dimensions to detect the pattern Since the position is controlled two-dimensionally, the pattern 101 can be conveyed while being positioned with high accuracy with respect to the absorbent body 20 that joins the web 10 on which the pattern is printed or another web.
(B) The position of the pattern 101 can be accurately detected even if the width of the web 100 fluctuates unintentionally due to a difference in lots, or the left and right ends of the web 100 are turned over. As a result, the pattern 101 can be conveyed while being positioned with high accuracy with respect to the absorbent body 20 that joins the web 10 on which the pattern is printed or another web.
(C) Since the position of the pattern 101 of the web 10 on which the pattern is printed is detected two-dimensionally, variations in the position of the web 10 due to variations in the thickness of the web and material irregularities can be suppressed. Therefore, the pattern 101 can be transported while positioning the pattern 101 stably and with high accuracy with respect to the absorbent body 20 that joins the web 10 on which the pattern is printed or another web.
(D) Changing the transport position of the web 10 on which the image is printed by changing the setting of the sequencer 51 having the signal conversion function via the display / setting means 6 while monitoring the image of the image processing device 23. Can do.
本発明のウエブの位置制御方法は、前記実施形態に制限されない。例えば前記実施形態の制御装置１では、シーケンサー５１とコントローラー５２を用いたが、これらの機能を備えた１つのコントローラーに置き換えることもできる。また前記実施形態の制御装置１では、シーケンサー５１とコントローラー５２及び５３を用いたが、これらの機能を備えた１つのコントローラーに置き換えることもできる。 The web position control method of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the control device 1 of the above embodiment, the sequencer 51 and the controller 52 are used. However, it can be replaced with a single controller having these functions. In the control device 1 of the above embodiment, the sequencer 51 and the controllers 52 and 53 are used. However, the controller can be replaced with one controller having these functions.
また前記実施形態においては、ＣＣＤカメラ２１として白黒のカメラを用いたが、これに代えてカラーのカメラを用いることもできる。それによって、絵柄の中にある特定の色を抽出できるので、複数の色で描かれた絵柄の特定の位置を検出する場合又は検出したい絵柄と他の絵柄とを区別する場合に有効である。 In the above embodiment, a monochrome camera is used as the CCD camera 21, but a color camera can be used instead. Thereby, since a specific color in the pattern can be extracted, it is effective when detecting a specific position of the pattern drawn with a plurality of colors or distinguishing a pattern to be detected from another pattern.
また前記実施形態においては、ウエブに印刷された絵柄の全体が取り込まれるように撮像領域１５を設定したが、これに代えて絵柄の一部のみがとりこまれるように撮像領域を設定してもよい。 In the above embodiment, the imaging region 15 is set so that the entire pattern printed on the web is captured. Alternatively, the imaging region may be set so that only a part of the pattern is captured. Good.
また前記実施形態においては、ウエブに印刷された絵柄の位置の検出に基づきウエブの位置の制御を行ったが、本発明によれば、絵柄を含む模様全般の位置の検出に基づきウエブの位置制御を行うことができる。例えば、ウエブ内を所望の形でカットしたり、ウエブ内をピンロールによって穴加工したりして形成される間欠加工部分によって構成される模様の位置の検出に基づき、ウエブの位置制御を行うことができる。或いは、ウエブに間欠的に貼り付けられたシート材によって構成される模様の位置の検出に基づき、ウエブの位置制御を行うこともできる。つまり本明細書に言う模様は、例えばウエブに印刷された絵柄、前記ウエブに形成された間欠加工部分、又は前記ウエブに貼り付けられたシート材によって構成されるものを包含する。 In the embodiment, the position of the web is controlled based on the detection of the position of the pattern printed on the web. However, according to the present invention, the position control of the web is performed based on the detection of the position of the entire pattern including the pattern. It can be performed. For example, it is possible to control the position of the web based on the detection of the position of a pattern formed by intermittently machining portions formed by cutting the inside of the web in a desired shape or drilling the inside of the web with pin rolls. it can. Alternatively, the position control of the web can be performed based on the detection of the position of the pattern constituted by the sheet material that is intermittently attached to the web. That is, the pattern said in this specification includes what is comprised by the pattern printed on the web, the intermittently processed part formed in the said web, or the sheet material affixed on the said web, for example.
また前記実施形態は、本発明を、吸収性物品の製造工程におけるウエブの位置制御に適用した例であるが、本発明の適用範囲はこれに限られずウエブを連続搬送する工程を有するプロセスに広く適用することが可能である。 Moreover, although the said embodiment is an example which applied this invention to the position control of the web in the manufacturing process of an absorbent article, the application range of this invention is not restricted to this, It is widely applied to the process which has the process of conveying a web continuously. It is possible to apply.
１ 搬送ウエブの位置制御装置
２ 検出手段
２１ ＣＣＤカメラ
２２ 照明器
２３ 画像処理装置
３ 幅方向の位置修正手段
３１ 位置制御ロール
３１１ フレーム
３１２ フリーロール
３２ 制御モーター
４ 長手方向の位置修正手段
４１ 駆動ロール下
４２ 駆動ロール上
４３ 制御モーター
４４ カップリング
５ 制御手段
５１ シーケンサー
５２ 幅方向の位置制御コントローラー
５３ 長手方向の位置制御コントローラー
６ 表示・設定手段
１０ 絵柄が印刷されたウエブ
１００ ウエブ
１０１ 絵柄
１０Ａ ウエブの端から絵柄の中心までの寸法
１０Ｂ ウエブの端から絵柄の中心までの寸法
１０Ｃ 搬送ラインの中心位置（所望の搬送ラインの位置）と絵柄の中心位置とのずれ
１１ コンベア
１２ 吸収体
１３ フリーロール
１５ 撮像領域
１５０ 検査領域
１５１ 絵柄の検出面積
１５２ 絵柄の左側位置
１５３ 絵柄の右側位置
１５４ ｘ方向の位置データ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conveyance web position control apparatus 2 Detection means 21 CCD camera 22 Illuminator 23 Image processing apparatus 3 Position correction means in width direction 31 Position control roll
311 frames
312 Free roll 32 Control motor 4 Longitudinal position correction means 41 Drive roll bottom 42 Drive roll top 43 Control motor 44 Coupling 5 Control means 51 Sequencer 52 Width direction position control controller 53 Longitudinal position control controller 6 Display / setting Means 10 Web on which pattern is printed 100 Web 101 Picture 10A Dimensions from the edge of the web to the center of the picture 10B Dimensions from the edge of the web to the center of the picture 10C Center position of the conveyance line (position of the desired conveyance line) and the pattern 11 Conveyor 12 Absorber 13 Free roll 15 Imaging area 150 Inspection area 151 Detection area of picture 152 Left position of picture 153 Right position of picture 154 Position data in x direction
Claims (8)
搬送されてくる前記ウエブに施された模様の位置を二次元的に検出し、
検出された前記模様の二次元の位置の、前記模様の幅方向及び長手方向の基準位置からのずれ量に基づいて、前記ウエブの幅方向及び／又は長手方向の位置を該模様の検出位置の上流において修正する搬送ウエブの位置制御方法。 A method of simultaneously controlling the width direction and the longitudinal position of the web when the patterned web is conveyed along the longitudinal direction,
Two-dimensionally detect the position of the pattern applied to the web being conveyed,
Based on the amount of deviation of the detected two-dimensional position of the pattern from the reference position in the width direction and the longitudinal direction of the pattern, the position in the width direction and / or the longitudinal direction of the web is determined as the detection position of the pattern. A method for controlling the position of the conveying web to be corrected upstream.
ｘ方向の一次元画素データをｙ方向にわたり積算平均化して、平均化されたｘ方向の一次元画素データを求め、これと共に、ｙ方向の一次元画素データをｘ方向にわたり積算平均化して、平均化されたｙ方向の一次元画素データを求め、
平均化されたｘ方向の一次元画素データ及び平均化されたｙ方向の一次元画素データそれぞれに基づき前記模様の二次元の位置データを求め、
前記模様の二次元の位置データと、予め設定しておいた前記模様の幅方向及び長手方向の基準位置とを比較して、該基準位置に対する前記模様の二次元の位置データのずれ量を算出し、そのずれ量に基づいて前記ウエブの幅方向及び／又は長手方向の位置を修正する請求項３記載の位置制御方法。 The whole or part of the pattern is imaged to obtain two-dimensional pixel data in which the width direction of the web is the x direction and the longitudinal direction is the y direction,
The one-dimensional pixel data in the x direction is integrated and averaged over the y direction to obtain the averaged one-dimensional pixel data in the x direction, and at the same time, the one-dimensional pixel data in the y direction is integrated and averaged over the x direction. To obtain one-dimensional pixel data in the y direction
Obtaining two-dimensional position data of the pattern based on the averaged one-dimensional pixel data in the x-direction and the averaged one-dimensional pixel data in the y-direction,
The two-dimensional position data of the pattern is compared with the preset reference positions in the width direction and the longitudinal direction of the pattern, and the shift amount of the two-dimensional position data of the pattern with respect to the reference position is calculated. 4. The position control method according to claim 3, wherein the position of the web in the width direction and / or the longitudinal direction is corrected based on the amount of deviation.
微分されたｘ方向の一次元画素データ及び微分されたｙ方向の一次元画素データそれぞれに基づき前記模様の二次元の位置データを求め、
前記模様の二次元の位置データと、予め設定しておいた前記模様の幅方向及び長手方向の基準位置とを比較して、該基準位置に対する前記模様の二次元の位置データのずれ量を算出し、そのずれ量に基づいて前記ウエブの幅方向及び／又は長手方向の位置を修正する請求項４記載の位置制御方法。 Differentiating each of the averaged one-dimensional pixel data in the x direction and the averaged one-dimensional pixel data in the y direction,
Obtaining two-dimensional position data of the pattern based on each of the differentiated one-dimensional pixel data in the x direction and the differentiated one-dimensional pixel data in the y direction;
The two-dimensional position data of the pattern is compared with the preset reference positions in the width direction and the longitudinal direction of the pattern, and the shift amount of the two-dimensional position data of the pattern with respect to the reference position is calculated. The position control method according to claim 4, wherein the position of the web in the width direction and / or the longitudinal direction is corrected based on the amount of deviation.
変換された画素データと、前記模様の位置を特定するために予め設定された閾値とから、前記模様の二次元の位置データとしてのｘ方向の中心位置及びｙ方向の中心位置を求める請求項６記載の位置制御方法。 Data conversion is performed on the differentiated one-dimensional pixel data in the x direction and the differentiated one-dimensional pixel data in the y direction so that the maximum value and the minimum value are ± 100%.
The center position in the x direction and the center position in the y direction as two-dimensional position data of the pattern are obtained from the converted pixel data and a threshold value set in advance for specifying the position of the pattern. The position control method described.
前記検出手段の上流に配され前記ウエブの幅方向の位置を修正する位置修正手段、
前記検出手段の上流に配され前記ウエブの長手方向の位置を修正する位置修正手段、及び
前記検出手段で検出された前記模様の二次元の位置と、予め設定しておいた前記模様の幅方向及び長手方向の基準位置とのずれ量に基づいて前記２つの位置修正手段を作動させて前記ウエブの搬送位置を制御する制御手段を備えた位置制御装置を用いて前記ウエブの位置制御を行う請求項１ないし７の何れかに記載の位置制御方法。 Means for detecting the position of the web pattern conveyed along the longitudinal direction;
Position correcting means arranged upstream of the detecting means for correcting the position of the web in the width direction;
A position correcting means disposed upstream of the detecting means for correcting the position in the longitudinal direction of the web; and a two-dimensional position of the pattern detected by the detecting means; and a preset width direction of the pattern And controlling the position of the web using a position control device including a control means for controlling the transport position of the web by operating the two position correction means on the basis of the deviation from the reference position in the longitudinal direction. Item 8. The position control method according to any one of Items 1 to 7.
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