JP2016150820A - 長尺シート体の搬送装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 長尺シート体の巻き取りまたは繰り出しを行うリールの回転速度を容易に制御することができる長尺シート体の搬送装置を提供する。
【解決手段】 フィードロール１０と、リール２０と、フィードロール１０およびリール２０の駆動を制御する制御手段５０とを備える長尺シート体の搬送装置１であって、フィードロール１０の回転量に応じたパルス信号を出力するパルス発生手段１４と、リール２０の基準回転量の回転を検出する基準回転検出手段２４とを更に備え、制御手段５０は、パルス発生手段１４が基準時間内に出力する基準時間パルス数、および、リール２０が基準回転量を回転する時間内にパルス発生手段１４が出力する基準回転パルス数に基づいて、リール２０の回転速度を演算制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、長尺シート体の搬送装置およびプログラムに関し、より詳しくは、不織布、紙、フィルム等の長尺シート体の巻き取り搬送または繰り出し搬送を行う長尺シート体の搬送装置およびプログラムに関する。

フィードロールにより送出された長尺シート体をリールに巻き取る工程、あるいは、フィードロールの送出により長尺シート体をリールから繰り出す工程においては、リールに巻回された長尺シート体のコイル径が長尺シート体の送出に伴い変化するため、長尺シート体の巻き取りまたは繰り出しを安定して行うことができるように、リールの回転速度を変化させる必要がある。

従来、リールの回転速度の制御は、長尺シート体の送出量に伴うリールのコイル径を演算により求め、このコイル径からリールの回転速度制御を行っていた（例えば、特許文献１および２）。

特開平１−２７５３６１号公報 特開平３−２７９１５０号公報

ところが、リールのコイル径を算出して回転速度を制御するための計算式は複雑になり易く、この作動をコンピュータにより実行させるためのプログラムの作成が煩雑で手間がかかるという問題があった。

そこで、本発明は、長尺シート体の巻き取りまたは繰り出しを行うリールの回転速度を容易に制御することができる長尺シート体の搬送装置およびプログラムの提供を目的とする。

本発明の前記目的は、回転駆動により長尺シート体を走行させるフィードロールと、前記フィードロールから送出された長尺シート体の巻き取りまたは前記フィードロールに供給する長尺シート体の繰り出しを行うリールと、前記フィードロールおよびリールの駆動を制御する制御手段とを備える長尺シート体の搬送装置であって、前記フィードロールの回転量に応じたパルス信号を出力するパルス発生手段と、前記リールの基準回転量の回転を検出する基準回転検出手段とを更に備え、前記制御手段は、前記パルス発生手段が基準時間内に出力する基準時間パルス数、および、前記リールが前記基準回転量を回転する時間内に前記パルス発生手段が出力する基準回転パルス数に基づいて、前記リールの回転速度を演算制御する長尺シート体の搬送装置により達成される。

この長尺シート体の搬送装置は、前記フィードロールと前記リールとの間に上下動可能に支持されたダンサーロールを更に備えることが好ましく、前記制御手段は、前記ダンサーロールの移動量に応じた修正パルス数に基づいて前記基準回転パルス数を修正することが好ましい。

また、本発明の前記目的は、コンピュータを、上記長尺シート体の搬送装置が備える前記制御手段として機能させるプログラムにより達成される。

本発明によれば、長尺シート体の巻き取りまたは繰り出しを行うリールの回転速度を容易に制御することができる長尺シート体の搬送装置およびプログラムを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る長尺シート体の搬送装置の概略構成図である。 図１に示す長尺シート体の搬送装置における作動の一例を説明するための図である。 図１に示す長尺シート体の搬送装置における作動の他の例を説明するための図である。 図１に示す長尺シート体の搬送装置の作動状態の一例を示す要部拡大図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る長尺シート体の搬送装置の概略構成図である。図１に示すように、長尺シート体の搬送装置１は、長尺シート体Ｗを走行させるフィードロール１０、長尺シート体Ｗの巻取りまたは繰り出しを行うリール２０、フィードロール１０とリール２０との間に配置されたダンサーロール３０、および、フィードロール１０およびリール２０の駆動を制御する制御装置５０を備えている。

フィードロール１０は、モータ１２により回転駆動される。フィードロール１０の回転軸には、フィードロール１０の回転量に応じたパルス信号を出力するパルス発生部１４が取り付けられている。パルス発生部１４は、例えば、エンコーダから構成される。エンコーダは、フィードロール１０の回転軸に取り付ける代わりに、サーボモータ等のモータ１２が内蔵するものを使用することも可能であり、フィードロール１０とモータ１２との間に介在するギア（図示せず）のギア比に基づいて、出力パルス数をフィードロール１０の回転量に応じたパルス数に変換することができる。

リール２０は、モータ２２により回転駆動され、矢示Ａ方向に回転する場合には、フィードロール１０から送出された長尺シート体Ｗの巻き取りを行う一方、矢示Ｂ方向に回転する場合には、フィードロール１０に供給する長尺シート体Ｗの繰り出しを行う。また、リール２０の回転軸には、基準回転検出部２４が取り付けられている。基準回転検出部２４は、リール２０の基準回転量（例えば、１回転）をパルス信号として検出することができるように、エンコーダや近接スイッチ等から構成される。エンコーダを用いる場合、リール２０の回転軸に取り付ける代わりに、モータ２２が内蔵するものを使用してもよい。

ダンサーロール３０は、長尺シート体Ｗを案内する固定ロール３１，３２の間に配置されており、上下動可能に支持されている。ダンサーロール３０の移動量は、変位検出器３３により検出される。ダンサーロール３０は、エアシリンダ（図示せず）に送り込む圧縮空気の圧力によって長尺シート体Ｗの張力を調整可能な構成を好ましく使用できるが、錘やばね等によって長尺シート体Ｗに張力を付与する構成であってもよい。

制御装置５０は、パルス発生部１４および基準回転検出部２４からのパルス信号の入力、ならびに、変位検出器３３からの移動量の入力を受けて、リール２０の回転速度を制御する。制御装置５０は、例えばコンピュータから構成することができ、後述する作動をコンピュータプログラムにより実行することができる。

次に、上述した長尺シート体の搬送装置１の作動を説明する。フィードロール１０から送出される長尺シート体Ｗをリール２０に巻き取る場合、初期設定においては、フィードロール１０による長尺シート体Ｗの送り量と、リール２０による長尺シート体Ｗの巻き取り量とが一致するように、フィードロール１０およびリール２０のそれぞれの直径から、フィードロール１０およびリール２０の回転速度が決定される。

図２は、図１に示す長尺シート体の搬送装置における作動の一例を説明するための図であり、パルス発生部１４および基準回転検出部２４から出力されるパルス信号の一例を示している。パルス発生部１４からは、フィードロール１０の所定の回転量毎にパルス信号が出力（例えば、１回転あたり４０００パルス）される一方、基準回転検出部２４からは、リール２０の基準回転量(例えば、１回転)毎にパルス信号が出力され、これらのパルス信号が制御装置５０に入力される。なお、パルス発生部１４および基準回転検出部２４として、モータ１２，２２が内蔵するエンコーダを使用する場合には、それぞれのパルス信号の出力が、制御装置５０において上記の出力タイミングとなるように変換される。

制御装置５０は、パルス発生部１４および基準回転検出部２４からのパルス信号の入力を受けて、内蔵するタイマにより測定した基準時間Ｔｋ（ｓ）（例えば０．０２ｓ）内にパルス発生部１４が出力する基準時間パルス数Ｄ０を取得すると共に、リール２０が基準回転量を回転する時間Ｔｒ（ｓ）内にパルス発生部１４が出力する基準回転パルス数Ｄ１０を取得する。基準時間パルス数Ｄ０は、フィードロール１０の加速または減速により時々刻々と変化するため、図２においては、基準時間パルス数Ｄ０を、Ｄ０−１，Ｄ０−２，・・・，Ｄ０−ｎと表している。

ダンサーロール３０が上下動しない場合、フィードロール１０による長尺シート体Ｗの送り量と、リール２０による長尺シート体Ｗの巻き取り量は一致するから、上記のＴｒは、次式（１）で表される。

Ｔｒ＝（Ｄ１０／Ｄ０）・Ｔｋ ・・・ （１）

リール２０の基準回転量を１回転に設定した場合、リール２０の回転速度Ｎｒ（ｒｐｍ）は６０／Ｔｒであるから、Ｎｒ（ｒｐｍ）は、上記式（１）を用いて、次式（２）で表される。

Ｎｒ＝（６０／Ｔｋ）・（Ｄ０／Ｄ１０） ・・・ （２）

上記式（２）から明らかなように、リール２０の回転速度Ｎｒは、パルス発生部１４が発生するパルス数である基準時間パルス数Ｄ０および基準回転パルス数Ｄ１０から求めることができる。したがって、基準時間パルス数Ｄ０および基準回転パルス数Ｄ１０を取得する毎にこれらの値を更新して、上記式（２）を再演算することにより、リール２０の回転速度Ｎｒをリアルタイムに演算して制御することができる。

上記の作動は、フィードロール１０による長尺シート体Ｗの送出に、リール２０による長尺シート体Ｗの巻き取りが追従している場合（すなわち、ダンサーロール３０が移動しない場合）の説明であるが、長尺シート体Ｗの張力制御のためにダンサーロール３０が上下動する場合には、変位検出器３３により検出されたダンサーロール３０の移動量に基づいて、基準回転パルス数Ｄ１０が修正される。

図３は、図１に示す長尺シート体の搬送装置１における作動の他の例を説明するための図であり、ダンサーロール３０が基準位置から移動する場合を示している。図４に示すように、ダンサーロール３０が基準位置Ｏから下方にｄ（ｍｍ）だけ移動したことを変位検出器３３が検出すると、制御装置５０は、ダンサーロール３０の移動により変動した長尺シート体Ｗの長さＬｄ（ｍｍ）を、フィードロール１０のパルス数に換算して、基準回転パルス数Ｄ１０を修正する。

すなわち、フィードロール１０の直径をＤｆ（ｍｍ）とし、パルス発生部（エンコーダ）１４の分解能（パルス／回転）をＦｐとすると、１パルスあたりの長尺シート体Ｗの送り長さＬｐ（ｍｍ）は、次式（３）で表される。

Ｌｐ＝π・Ｄｆ／Ｆｐ ・・・ （３）

ダンサーロール３０の移動による長尺シート体Ｗの変動長さＬｄ（ｍｍ）に相当する修正パルス数Ｄ２０は、上記のＬｐを用いて次式（４）で表される。なお、ダンサーロール３０が基準位置Ｏから上昇した場合には、変動長さＬｄが負の値として入力される。

Ｄ２０＝Ｌｄ／Ｌｐ ・・・ （４）

制御装置５０は、基準回転検出部２４の検出により得られた基準回転パルス数Ｄ１０を、上記の修正パルス数Ｄ２０の加算により修正し、修正後の基準回転パルス数Ｄ１０’（＝Ｄ１０＋Ｄ２０）から、次式（５）によりリール２０の回転数Ｎｒ（ｒｐｍ）を演算する。

Ｎｒ＝（６０／Ｔｋ）・（Ｄ０／Ｄ１０’） ・・・ （５）

このように、本実施形態の長尺シート体の搬送装置１は、フィードロール１０による長尺シート体Ｗの送り量、リール２０による長尺シート体Ｗの巻き取り量、および、ダンサーロール３０の移動による長尺シート体Ｗの長さ変動量を、いずれもパルス発生部１４が発生するパルス数で表すことにより、長尺シート体Ｗの搬送に伴いリール２０の巻径が変動する場合でも、この巻径を直接算出することなくリール２０の回転速度を容易に精度良く制御することができる。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態には限定されない。例えば、本実施形態においては、フィードロール１０から送出された長尺シート体ｗを、リール２０により巻き取る場合の作動について説明したが、リール２０を図１の矢示Ｂ方向に回転させて、フィードロール１０に供給する長尺シート体Ｗの繰り出しを行う場合でも、本実施形態と同様の作動により、リール２０の回転速度を制御することができる。

１ 長尺シート体の搬送装置
１０ フィードロール
１４ パルス発生部
２０ リール
２４ 基準回転検出部
３０ ダンサーロール
５０ 制御装置

Claims (3)

1. 回転駆動により長尺シート体を走行させるフィードロールと、前記フィードロールから送出された長尺シート体の巻き取りまたは前記フィードロールに供給する長尺シート体の繰り出しを行うリールと、前記フィードロールおよびリールの駆動を制御する制御手段とを備える長尺シート体の搬送装置であって、
   前記フィードロールの回転量に応じたパルス信号を出力するパルス発生手段と、前記リールの基準回転量の回転を検出する基準回転検出手段とを更に備え、
   前記制御手段は、前記パルス発生手段が基準時間内に出力する基準時間パルス数、および、前記リールが前記基準回転量を回転する時間内に前記パルス発生手段が出力する基準回転パルス数に基づいて、前記リールの回転速度を演算制御する長尺シート体の搬送装置。
2. 前記フィードロールと前記リールとの間に上下動可能に支持されたダンサーロールを更に備え、
   前記制御手段は、前記ダンサーロールの移動量に応じた修正パルス数に基づいて前記基準回転パルス数を修正する請求項１に記載の長尺シート体の搬送装置。
3. コンピュータを、請求項１または２に記載の長尺シート体の搬送装置が備える前記制御手段として機能させるためのプログラム。

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