JP2017061361A - ウエブ搬送装置及びロール滑り検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】バッファロールにおけるロールとウエブとの滑りを簡単な方法で検出すること。
【解決手段】長尺なウエブを間欠送りするサクションロール7と、サクションロールの上流側及び下流側の少なくとも一方に配置されたバッファロール6、8と、バッファロールをその回転軸に対して直交方向に移動させてウエブの過不足を吸収する移動機構6a、20と、を備えたウエブ搬送装置である。このウエブ搬送装置は、サクションロールの送り量を検出する第1のセンサ7bと、バッファロールの回転量を検出する第2のセンサ6e、26と、移動機構の移動量を検出する第3のセンサ6c、22aと、サクションロールの送り量と移動機構の移動量とからバッファロールの回転量を推定し、当該推定値と検出されたバッファロールの回転量とを比較して、サクションロールの間欠送り時のウエブとバッファロールとの間の滑りを検出するロール滑り検出手段11と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】長尺なウエブを間欠送りするサクションロール7と、サクションロールの上流側及び下流側の少なくとも一方に配置されたバッファロール6、8と、バッファロールをその回転軸に対して直交方向に移動させてウエブの過不足を吸収する移動機構6a、20と、を備えたウエブ搬送装置である。このウエブ搬送装置は、サクションロールの送り量を検出する第1のセンサ7bと、バッファロールの回転量を検出する第2のセンサ6e、26と、移動機構の移動量を検出する第3のセンサ6c、22aと、サクションロールの送り量と移動機構の移動量とからバッファロールの回転量を推定し、当該推定値と検出されたバッファロールの回転量とを比較して、サクションロールの間欠送り時のウエブとバッファロールとの間の滑りを検出するロール滑り検出手段11と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、長尺なシート状材料であるウエブの搬送装置に関し、特にウエブとバッファロールとの滑りを検出する装置及び方法に関する。
長尺なキャリアフィルム上に形成された薄膜状のセラミックグリーンシートに対して、印刷、積層、打抜きなどの精密な加工を行う場合には、フィルムを一旦停止させる必要がある。そのため、セラミックグリーンシートの製造過程では、連続搬送ステージの間に、間欠搬送される作業ステージを設けた製造装置が用いられている。
このような製造装置では、絶えず生産性の向上が求められており、フィルムの平均移動速度を速くしながら、作業ステージでの作業時間をできるだけ長く確保するために、間欠駆動時のフィルム送り速度を高速化することが求められている。つまり、作業ステージの距離分だけフィルムを高速移動させなければならない。その結果、作業ステージに設けられた間欠駆動するフィルム送り機構とその上流側にある連続搬送ステージとの間、及びフィルム送り機構とその下流側にある連続搬送ステージとの間の速度差が大きくなり、それを吸収するためにコンペンセータロールが設けられている。コンペンセータロールとは、フィルムを巻き掛けるロールと、このロールを上下方向又は水平方向に移動させるボールねじ機構などの移動機構とを備えた、一種のバッファ機構である。
このような製造装置の場合、間欠駆動時のフィルム送り速度の高速化に伴い、間欠駆動時のコンペンセータロールとフィルムとの間で滑りが発生しやすく、ロールやフィルムの損傷が問題となっている。すなわち、コンペンセータロールは、ロール自体がウエブとの摩擦力によってウエブと連れ回りするものであるから、間欠駆動時の急激な速度変化にコンペンセータロールが追従できず、コンペンセータロールとフィルムとの間で滑りが発生しやすい。なお、搬送系には、フィルムに一定の張力を与えるダンサロールと呼ばれるバッファ機構も設けられているが、このダンサロールにおいてもコンペンセータロールと同様な課題がある。
図8は、従来のロール滑りの検出方法の一例を示す。ここでは、軸が一定位置に固定されたロール100の周速度を検出する周速度センサ101と、フィルム102の移動速度を検出するフィルム速度センサ103と設けている。これらセンサ101、103によって、ロール100の周速度と、ロール100を通過するフィルム102の移動速度とを検出し、それら速度を比較することでロール滑りを検出していた。特に、フィルム102の移動速度を検出するためには、レーザードップラー計等の非接触センサ103を用いる必要があった。
しかしながら、コンペンセータロールのように間欠駆動に伴って上下方向や左右方向に大きく移動するロールの場合、コンペンセータロールの移動に伴ってコンペンセータロール付近のフィルムも大きく変位するので、図8のような方法で計測しようとすると、計測されたフィルム移動速度の誤差が大きくなる。そのため、コンペンセータロールと一緒にフィルム速度センサも移動させる必要があり、検出装置が複雑かつ大型になるという問題があった。
特許文献1は、長尺なキャリアフィルム上に形成されたセラミックグリーンシート上に第1の印刷部において導電ペースト膜を印刷し、第2の印刷部において段差吸収用セラミックペースト膜を印刷する装置であって、第2の印刷部の直後に導電ペースト膜と段差吸収用セラミックペースト膜との間のずれを測定し、それを補正するようにコンペンセータロールを移動させる装置が開示されている。しかし、この装置では、コンペンセータロールとフィルムとの滑り検出について何も考慮されていない。
特許文献2では、インフィードローラ、コンペンセータ、コンペンセータロールから構成された搬送装置が開示されている。しかし、この文献にも、コンペンセータロールとフィルムとの滑りについて何ら言及されていない。
本発明の目的は、バッファロールにおけるロールとウエブとの滑りを簡単な方法で検出できる、ウエブ搬送装置及びロール滑り検出方法を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明は、長尺なウエブを間欠送りするウエブ送り機構と、前記ウエブ送り機構の上流側及び下流側の少なくとも一方に配置されたバッファロールと、前記バッファロールをその回転軸に対して直交方向に移動させて、前記ウエブの過不足を吸収する移動機構と、を備えたウエブ搬送装置であって、特に、前記ウエブ送り機構の送り量Xsrを検出する第1のセンサと、前記バッファロールの回転量Xcrを検出する第2のセンサと、前記移動機構の移動量Xcaを検出する第3のセンサと、前記ウエブ送り機構の送り量Xsrと前記移動機構の移動量Xcaとから前記バッファロールの回転量を推定し、当該推定値と前記検出されたバッファロールの回転量Xcrとを比較して、前記ウエブ送り機構の間欠送り時の前記ウエブと前記バッファロールとの間の滑りを検出するロール滑り検出手段と、を備える。
本発明は、ウエブ送り機構の間欠駆動時にロールの回転軸に対して直交方向に移動させる移動機構を備えたバッファロールを用い、ウエブ送り機構の送り量Xsrと移動機構の移動量Xcaとからバッファロールの回転量を推定し、当該推定値と検出されたバッファロールの回転量Xcrとを比較して、ウエブ送り機構の間欠送り時のウエブとバッファロールとの間の滑りを検出するものである。検出すべき信号は、ウエブ送り機構の送り量Xsrとバッファロールの回転量Xcrと移動機構の移動量Xcaとだけであり、ウエブの移動速度を計測する必要がない。バッファロール付近のウエブは、バッファロールが上下方向又は左右方向に移動すると共に大きく変位するので、計測が困難であったが、このようなウエブの移動速度の計測が不要であるため、ロール滑りを精度よくかつ簡単に検出できる。
本発明において、「ウエブ送り機構の送り量Xsr」とは、ウエブ送り機構の直線的な送り量のことである。「移動機構の移動量Xca」とは、移動機構の直線移動量のことである。「バッファロールの回転量Xcr」とは、バッファロールの回転に伴う外周の直線移動量のことである。しかし、第1〜第3のセンサはこれら直線移動量を直接的に検出する必要はなく、それらと相関する値を検出してもよい。したがって、センサにより検出される送り量Xsr、移動量Xca、回転量Xcrは、距離/長さだけでなく、速度などの相関値であってもよい。また、センサにより回転数や回転速度を検出し、それを直線移動量に換算してもよい。
ロール滑り検出手段は、ウエブ送り機構の送り量Xsrと移動機構の移動量Xcaとの和又は差によってバッファロールの回転量を推定し、当該推定値(Xsr+Xca又はXsr−Xca)と検出されたバッファロールの回転量Xcrとの差ΔXにより、ウエブとバッファロールとの間の滑り量を検出してもよい。ウエブ送り機構より下流側にバッファロールが配置されている場合には、バッファロールの回転量推定値は(Xsr+Xca)であり、ウエブ送り機構より上流側にバッファロールが配置されている場合には、バッファロールの回転量推定値は(Xsr−Xca)となる。このように、バッファロールの滑り量を求めることで、具体的な滑り対策をとることができる。
なお、滑り量の計算方法は、ウエブ送り機構の送り量Xsrと移動機構の移動量Xcaとからバッファロールの回転量を推定し、バッファロールの回転量の検出値Xcrと推定値(Xsr+Xca又はXsr−Xca)との差から求める方法に限らず、計算式は異なるが数学的には等価な方法も含まれる。例えば、推定値を計算せずに、バッファロールの回転量Xcrとウエブ送り機構の送り量Xsrと移動機構の移動量Xcaとから直接的に滑り量を計算することも可能である。
本発明のロール滑り検出装置によりロール滑りが検出された場合の対策として、ウエブが許容値以上に滑ったと判定された場合に、ウエブ搬送装置を停止させてもよいし、滑りが生じたウエブの箇所にマーキングを施し、あるいは当該箇所に対応して電子的なマーキングを制御装置に記憶し、滑りが発生した箇所を不良として処理してもよい。その他に、コンペンセータの移動速度を調整する方法、ダンサロールによりウエブ張力を調整する方法、ウエブ送り機構の加減速の設定を変更する方法などを用いることで、滑りの発生自体を抑制することも可能である。
ウエブ送り機構とはウエブを一定ピッチで間欠的に送り出す機構、換言するとウエブを停止状態と送り状態とに切り替え可能な機構のことである。ウエブ送り機構としては、例えばサクションロール、ニップロール、ウエブを挟着又は吸着して前後に往復移動する可動テーブル、ウエブをチャックして前後に往復移動するチャック機構などがある。特にサクションロールは、ウエブの裏面を吸着保持して回転するものであるから、ウエブの表面にセラミックグリーンシート等が形成されている場合でも、そのウエブの表面を損傷せずに搬送できる。しかも、可動テーブルやチャック機構に比べて構造が簡単であり、停止と起動の制御性が優れている。ウエブ送り機構としてサクションロールを使用した場合、第1のセンサとしてサクションロールの回転量(例えば回転数又は回転速度)を検出する回転量センサを使用できる。その場合には、比例計算により回転量を直線的な送り量に換算できる。
本発明のバッファロールは、ウエブ送り機構の上流側及び下流側の少なくとも一方に配置される。バッファロールには、その回転軸に対して直交方向に移動させて、ウエブの過不足を吸収する移動機構が設けられている。バッファロールがコンペンセータロールである場合には、移動機構として、例えばモータ及び伝達機構によりコンペンセータロールをその回転軸に対して直交方向に移動させるコンペンセータを使用できる。伝達機構としては、ボールねじやギヤ機構、リンク機構などがある。さらにコンペンセータの移動量を検出する第3のセンサとして、コンペンセータ駆動用モータに設けられたエンコーダを使用することができる。この場合には、モータの回転量(例えば回転数又は回転速度)とコンペンセータの移動量とが比例するので、比例計算によりモータの回転量をコンペンセータの移動量に換算できる。
また、バッファロールがダンサロールである場合には、移動機構として、ダンサロールをその回転軸に対して直交方向に移動させる流体圧シリンダを使用できる。さらに、移動機構の移動量を検出する第3のセンサとして、シリンダのピストン移動量を検出するセンサを使用できる。
前記説明では、ウエブ送り機構の送り量の検出値Xsrと移動機構の移動量の検出値Xcaとからバッファロールの回転量を推定したが、ウエブ送り機構の送り量の検出値に代えて、ウエブ送り機構の送り量入力値Xsrを用いてもよい。すなわち、本発明のウエブ搬送装置は、ウエブ送り機構の送り量入力値Xsrを得る手段と、バッファロールの回転量Xcrを検出する回転量検出センサと、移動機構の移動量Xcaを検出する移動量検出センサと、ウエブ送り機構の送り量入力値Xsrと検出された移動機構の移動量Xcaとからバッファロールの回転量を推定し、当該推定値と検出されたバッファロールの回転量Xcrとを比較して、ウエブ送り機構の間欠送り時のウエブとバッファロールとの間の滑りを検出するロール滑り検出手段と、を備えたものであってもよい。一般に、ウエブ送り機構は滑りなくウエブを送る機能があるので、実際の送り量をウエブ送り機構の入力値で代用しても、おおよその精度が得られるからである。この場合には、ウエブ送り機構の送り量を検出するセンサを省略できる。
以上のように、本発明によれば、ロール滑り検出のために、ウエブ送り機構の送り量とバッファロールの回転量と移動機構の移動量とだけを検出すればよく、ウエブの移動速度を直接計測する必要がないので、コンペンセータロールやダンサロールのように上下方向や左右方向に移動するバッファロールであっても、ロール滑りの検出が容易になり、装置を簡素化できる。
図1は本発明に係るウエブ搬送装置をセラミックグリーンシートの製造装置に適用した一例を示す。ここで使用されるウエブUは、例えば長尺なキャリアフィルム上に薄膜状のセラミックグリーンシートを形成したものである。本搬送装置は、その上流側に供給ステージS1、中間部に作業ステージS2、下流側に排出ステージS3を備えている。供給ステージS1には、モータ1aによって一定の送り速度で連続回転され、作業前のウエブを供給する巻き出しロール1が設けられている。作業ステージS2には、ウエブを停止させた状態で印刷、積層、打抜き、検査などの所定の作業を行う加工機2が設けられている。加工機2は、ウエブを吸着/解放できる加工テーブル2aを備えていてもよい。排出ステージS3には、モータ3aによって一定の送り速度で連続回転され、加工済みのウエブを巻き取る巻き取りロール3が設けられている。
巻き出しロール1から供給されたウエブUは、ガイドロール4、ダンサロール5、コンペンセータロール6を順次経由して加工機2へ送られる。加工機2を通過したウエブUは、サクションロール7、コンペンセータロール8、ダンサロール9、ガイドロール10を経て巻き取りロール3に巻き取られる。ここで、コンペンセータロール6、8が本発明に係るバッファロールに相当する。図1では、上流側のコンペンセータロール6は水平方向に移動可能であり、下流側のコンペンセータロール8は上下方向に移動可能であるが、これに限るものではない。
ダンサロール5、9は、ウエブに張力変動が発生した場合にそれを吸収するため、エアーシリンダ5a、9aによって押し圧を決定して、ウエブUに一定の張力を与える装置である。
サクションロール7は、ウエブを間欠送りするウエブ送り機構を構成している。サクションロール7は、その外周面にウエブUを吸着保持する機能を有し、サーボモータ7aによって間欠的に回転駆動される。サーボモータ7aには、その回転量(例えば回転数又は回転速度)を測定できるエンコーダ(第1のセンサ)7bが設けられている。サーボモータ7aの回転量、つまりサクションロール7の回転量は、サクションロール7の回転に伴う外周の直線移動量、つまりウエブ送り機構の送り量に換算される。サクションロール7は、作業ステージS2の外側(作業ステージS2と供給ステージS1との間、又は作業ステージS2と排出ステージS3との間)に設けられていてもよいし、作業ステージS2の内側(例えば加工機2の内部)に設けられていてもよい。
ここで、コンペンセータロール8及びその移動機構の一例について、図2を参照しながら詳しく説明する。コンペンセータロール8は、移動機構を構成するコンペンセータ20により、ロールの回転軸8aと直交方向(ここでは上下方向)に移動される。すなわち、コンペンセータ20は、ボールねじ21と、そのボールねじ21を回転駆動させるモータ22と、コンペンセータロール8の回転軸8aを回転自在に支持する支持部材23と、支持部材23を上下方向にスライド自在にガイドするガイドレール25とを備える。支持部材23には、ボールねじ21と螺合するナット部材24が固定されている。モータ22及びガイドレール25は、図示しない装置の静止部に固定されている。支持部材23には、コンペンセータロール8の回転量を検出するための回転量センサ(第2のセンサ)26が固定されている。回転量センサ26として、例えばロール8の回転数又は回転速度を検出するポテンショメータ又はエンコーダを使用してもよい。例えば、回転量センサ26としてコンペンセータロール8の回転数nを検出するセンサを使用した場合、次式のように回転量(コンペンセータロール8の回転に伴う外周の直線移動量)Xcrを回転数n(1/s)とコンペンセータロール8の周長(=2πr)との積から求めてもよい。
Xcr=2πrn
Xcr=2πrn
また、モータ22には、その回転量、ひいてはコンペンセータ20の移動量を測定できるエンコーダ(第3のセンサ)22aが設けられている。モータ22を駆動すると、ボールねじ21が回転し、支持部材23が上下にスライドしてコンペンセータロール8と回転量センサ26とを一体に上下方向に移動させることができる。モータ22の回転数はコンペンセータ20の移動量と比例するので、モータ22の回転数を計測することにより、コンペンセータ20の移動量を求めることができる。なお、コンペンセータロール8の回転量センサ26は、ロール8の回転数又は回転速度を検出するものに限らず、レーザードップラー計等の非接触センサを用いてロール8の周速度を検出することも可能である。
上流側のコンペンセータロール6については、下流側のコンペンセータロール8と比べて、コンペンセータロール6を水平方向に移動させるコンペンセータ6aを有する点で相違する以外は同様の構成を有する。図1では、説明を簡略化するため、コンペンセータ6aを水平方向に駆動させるモータ6bと、エンコーダ6cと、ボールねじ6dと、コンペンセータロール6の回転量を検出する回転量センサ(第2のセンサ)6eとが示されている。
図1に示すウエブ搬送装置には、ウエブを搬送するための各駆動装置を制御する制御回路11が設けられている。すなわち、この制御回路11は、コンペンセータロール6のエンコーダ6c及び回転量センサ6e、サクションロール7のエンコーダ7b、コンペンセータ20の駆動用モータ22のエンコーダ22b、コンペンセータロール8の回転量センサ26から信号が入力され、巻き出しロール1の駆動モータ1a、コンペンセータ6aの駆動用モータ6b、サクションロール7の駆動用モータ7a、コンペンセータ20の駆動用モータ22、巻き取りロール3の駆動モータ3a等をそれぞれ制御している。制御回路11は、コンペンセータロール6のエンコーダ6c及び回転量センサ6e、サクションロール7のエンコーダ7b、コンペンセータロール8の回転量センサ26、コンペンセータ20のエンコーダ22bからそれぞれ入力される信号に基づいて、後述するコンペンセータロール6、8のロール滑りを検出するロール滑り検出手段を構成している。なお、制御回路11は、加工機2の加工タイミングを制御してもよい。
ここで、図3を参照しながらコンペンセータロール8のロール滑りを検出する原理について説明する。いま、コンペンセータロール8の回転量をXcr、サクションロール7の回転量をXsr、コンペンセータ20の移動量をXcaとする。なお、図3のように、サクションロール7の回転方向は時計回り方向を正方向とし、コンペンセータ20の移動方向は上方向を正方向とし、コンペンセータロール8は反時計回り方向を正方向としている。回転量Xcr及びXsrは、いずれもロール周方向の直線移動量に換算されている。コンペンセータ20が停止状態で、サクションロール7が回転している場合、
Xcr=Xsr
であり、サクションロール7が停止状態で、コンペンセータ20が移動している場合、
Xcr=Xca
である。コンペンセータロール8の回転量は上記の合成になるため、以下の関係になる。
Xcr= Xsr+Xca (1)
式(1)が成り立てば、滑りが発生していないことになる。
Xcr=Xsr
であり、サクションロール7が停止状態で、コンペンセータ20が移動している場合、
Xcr=Xca
である。コンペンセータロール8の回転量は上記の合成になるため、以下の関係になる。
Xcr= Xsr+Xca (1)
式(1)が成り立てば、滑りが発生していないことになる。
コンペンセータロール8の滑りは、サクションロール7の回転量Xsrとコンペンセータ20の移動量Xcaとからコンペンセータロール8の回転量を推定し、この回転量推定値と検出されたコンペンセータロール8の回転量Xcrとを比較することで検出できる。すなわち、コンペンセータロール8の回転量推定値Ecrは、
Ecr=Xsr+Xca
であるから、検出値Xcrと推定値Ecrとの差ΔXを求めることでロール滑りを検出できる。
ΔX=Xcr−Ecr=Xcr−(Xsr+Xca)
サクションロール7の回転駆動時におけるΔXの変化によって、滑りが発生したかどうかを判定できる。なお、滑りが発生した場合、回転量推定値Ecrに比べて実際のコンペンセータロール8の回転量Xcrが小さな値をとるので、ΔXは一般には負の値となる。ただし、慣性が大きい場合、ΔXは正の値になる可能性もあり得る。
Ecr=Xsr+Xca
であるから、検出値Xcrと推定値Ecrとの差ΔXを求めることでロール滑りを検出できる。
ΔX=Xcr−Ecr=Xcr−(Xsr+Xca)
サクションロール7の回転駆動時におけるΔXの変化によって、滑りが発生したかどうかを判定できる。なお、滑りが発生した場合、回転量推定値Ecrに比べて実際のコンペンセータロール8の回転量Xcrが小さな値をとるので、ΔXは一般には負の値となる。ただし、慣性が大きい場合、ΔXは正の値になる可能性もあり得る。
実際の滑り検出は、以下の手順で行うのが望ましい。
a)低速フィルム送り、高張力でフィルムを搬送し、式(1)が成り立つことを確認する。
b)通常の条件での送り速度、張力にし、(a)と同じであるかを確認する。
c)Xcr−(Xsr+Xca)のグラフに注目し、階段状に変化するか否かで滑りを判断する。
a)低速フィルム送り、高張力でフィルムを搬送し、式(1)が成り立つことを確認する。
b)通常の条件での送り速度、張力にし、(a)と同じであるかを確認する。
c)Xcr−(Xsr+Xca)のグラフに注目し、階段状に変化するか否かで滑りを判断する。
図4は、コンペンセータロール8にロール滑りが発生した場合のサクションロール7の回転量、コンペンセータロール8の回転量、コンペンセータ20の移動量、及びコンペンセータロール8の滑り量(Xcr−Xsr−Xca)を示す。サクションロール7の回転量、コンペンセータロール8の回転量、コンペンセータ20の移動量は左側の目盛りに表示され、滑り量は右側の目盛りに表示されている。サクションロール7が停止している間、コンペンセータ20は巻き取りロールの巻き取り速度に応じた低速度で上方へ移動し、コンペンセータロール8はウエブとの摩擦によって連れ回りするので、コンペンセータ20と同じ速度で反時計回り方向に回転する。ある時刻でサクションロール7が時計回り方向に高速回転すると、それと同期してコンペンセータ20は下向きに高速で移動し、それに連れてコンペンセータロール8も反時計回り方向に高速で追従回転しようとする。
図4では、サクションロール7を150msの間に150mm高速回転させたとき、コンペンセータロール8の回転が追従できず、コンペンセータロール8とウエブとの間に約20mmの滑りが発生した場合を示している。
滑りが発生すると、ウエブ又はコンペンセータロール8にダメージを与える可能性がある。そのため、滑りが発生したと検出された場合には、コンペンセータ20の移動速度の変更、ダンサロール9によるウエブ張力の変更、サクションロール7の加減速度の変更(又は1回当りの回転時間と回転量の変更)などにより、滑りの発生を抑制することが望ましい。また、ロール滑りが検出された場合の対策として、上述のようにウエブ搬送装置の設定を変更する方法の他に、滑りが生じたウエブの箇所にマーキングを施し、あるいは当該箇所に対応して電子的なマーキングを制御装置に記憶し、滑りが発生した箇所を不良として処理してもよい。
一方、図5は、コンペンセータロール8にロール滑りが発生しなかった場合のサクションロール7の回転量、コンペンセータロール8の回転量、コンペンセータ20の移動量、及びコンペンセータロール8の滑り量(Xcr−Xsr−Xca)を示す。サクションロール7の回転量、コンペンセータロール8の回転量、コンペンセータ20の移動量は左側の目盛りに表示され、滑り量は右側の目盛りに表示されている。図4と同様にサクションロール7を150ms間に150mm回転させたとき、コンペンセータロール8の滑り量はほぼゼロであり、コンペンセータロール8には殆ど滑りが発生していないことがわかる。
上記説明では、サクションロール7の下流側に設けられたコンペンセータロール8の滑り検出について説明したが、サクションロール7の上流側に設けられたコンペンセータロール6についてもほぼ同様に滑りを検出することが可能である。図6は、サクションロール7とコンペンセータロール6との関係を示す概略図である。図3と同様に、コンペンセータロール6の回転量をXcr、サクションロール7の回転量をXsr、コンペンセータ6aの移動量をXcaとする。サクションロール7の回転方向は時計回り方向を正方向とし、コンペンセータ6aの移動方向は右方向を正方向とし、コンペンセータロール6は時計回り方向を正方向としている。
この場合には、コンペンセータロール6の回転量Xcr、サクションロール7の回転量Xsr、及びコンペンセータ6aの移動量Xcaとの間に次の関係式が成立した場合には、コンペンセータロール6の滑りが発生していないことになる。
Xcr=Xsr−Xca (2)
Xcr=Xsr−Xca (2)
コンペンセータロール6の滑りは、サクションロール7の回転量Xsrとコンペンセータ6aの移動量Xcaとの差からコンペンセータロール6の回転量を推定し、この回転量推定値と検出されたコンペンセータロール6の回転量Xcrとの差を求めることで検出できる。
ΔX=Xcr−(Xsr−Xca)
サクションロール7の回転駆動時におけるΔXの変化によって、滑りが発生したかどうかを判定できる。この場合も、滑りが発生した場合、回転量推定値Xsr−Xcaに比べて実際のコンペンセータロール6の回転量Xcrが小さな値をとるので、ΔXは負の値となる。
ΔX=Xcr−(Xsr−Xca)
サクションロール7の回転駆動時におけるΔXの変化によって、滑りが発生したかどうかを判定できる。この場合も、滑りが発生した場合、回転量推定値Xsr−Xcaに比べて実際のコンペンセータロール6の回転量Xcrが小さな値をとるので、ΔXは負の値となる。
図7は、本発明をダンサロールに適用した例を示す。なお、図1と同一機能部品には同一符号を付して重複説明を省略する。サクションロール7の上流側にはダンサロール5が設けられ、下流側にもダンサロール9が設けられている。ここでは、上流側のダンサロール5が左右方向に移動し、下流側のダンサロール9が上下方向に移動する例を示したが、これに限るものではない。ダンサロール5、9は、エアーシリンダなどの流体圧シリンダ5a、9aによって作動され、ウエブUに所定の張力を付与している。ダンサロール5には、シリンダ5aのピストン移動量を検出するセンサ5bと、ダンサロール5の回転量を検出するセンサ5cとが取り付けられている。同様に、ダンサロール9にも、シリンダ9aのピストン移動量を検出するセンサ9bと、ダンサロール9の回転量を検出するセンサ9cとが取り付けられている。
この場合も、サクションロール7が間欠駆動されると、ウエブUとダンサロール5との間、又はウエブUとダンサロール9との間で滑りが発生する可能性がある。下流側のダンサロール9の回転量をXdr、サクションロール7の回転量をXsr、シリンダ9aの移動量をXdaとすると、(3)式が成り立てばダンサロール9に滑りが発生していないことになる。
Xdr= Xsr+Xda (3)
ダンサロール9の滑り量は、Xdr−Xsr−Xdaで求めることができる。
Xdr= Xsr+Xda (3)
ダンサロール9の滑り量は、Xdr−Xsr−Xdaで求めることができる。
上流側のダンサロール5については次式のようになる。すなわち、上流側のダンサロール5の回転量をXdr、サクションロール7の回転量をXsr、シリンダ5aの移動量をXdaとすると、(4)式が成り立てばダンサロール5に滑りが発生していないことになる。
Xdr= Xsr−Xda (4)
ダンサロール5の滑り量は、Xdr−Xsr+Xdaで求めることができる。
Xdr= Xsr−Xda (4)
ダンサロール5の滑り量は、Xdr−Xsr+Xdaで求めることができる。
上記実施例では、ウエブ間欠送り機構としてサクションロールを使用したが、それ以外にもニップロール、ウエブを挟着又は吸着して前後に往復移動する可動テーブル、ウエブをチャックして前後に往復移動するチャック装置等を使用することができる。
コンペンセータロール6、8のコンペンセータ6a、20として、図2ではモータとボールねじによる直動機構として構成したが、それに限るものではない。例えば、特許文献2の図6に示すように、コンペンセータロールを一対の回動レバーの先端部に支持し、この回動レバーをねじ軸およびモータによって回動させることで、コンペンセータロールを上下方向又は水平方向に移動させてもよい。
本発明は上述の実施例に限定されるものではない。本発明が対象とするウエブとしては、キャリアフィルムの上にセラミックグリーンシートを形成したものに限らず、電子部品や基板の材料となるウエブ等であってもよく、長尺なシート状材料であれば適用可能である。作業ステージにおける作業としては、静止状態のウエブに対して行う作業であれば任意であり、打抜き、印刷、レーザー穴あけなどが含まれる。本発明のウエブ搬送装置は、図1に示すようにウエブを連続搬送する供給ステージS1と間欠搬送する作業ステージS2との間、又は間欠搬送する作業ステージS2と連続搬送する排出ステージS3との間に配置するものに限らない。すなわち、間欠搬送される複数のステージ間に配置することもできる。
また、ウエブ送り機構への入力値(指令値)を、ウエブ送り機構の送り量Xsrを検出する第1のセンサの検出値に代えて用いる方法も可能である。この場合には、第1のセンサを用いる必要がないので、装置をさらに簡素化できる。ウエブ送り機構は一般に滑りなくウエブを送る機能があるので、実際の送り量をウエブ送り機構の入力値で代用しても、おおよその精度が得られるからである。但し、高速領域でのロールの滑りの検出には、指令値と実際値との間で乖離が発生する場合があるので、その場合には検出値を用いた方が有利である。
さらに、移動量検出センサによる移動機構の移動量検出値Xcaに代えて、移動機構の移動量入力値(指令値)を用いることも可能である。例えば、移動機構としてモータとボールねじのような高精度な機構を用いた場合には、移動量入力値で移動量検出値を代用できるからである。なお、この場合、ウエブ送り機構の送り量Xsrとして検出値を用いてもよいし、入力値(指令値)を用いてもよい。
U ウエブ
S1 供給ステージ
S2 作業ステージ
S3 排出ステージ
1 巻き出しロール
1a 駆動モータ
2 加工機
3 巻き取りロール
3a 駆動モータ
5、9 ダンサロール
6 コンペンセータロール(バッファロール)
6a コンペンセータ(移動機構)
6b モータ
6c エンコーダ(第3のセンサ)
6e 回転量センサ(第2のセンサ)
7 サクションロール(ウエブ送り機構)
7a モータ
7b エンコーダ(第1のセンサ)
8 コンペンセータロール(バッファロール)
11 制御回路(制御装置)
20 コンペンセータ(移動機構)
22 モータ
22a エンコーダ(第3のセンサ)
26 回転量センサ(第2のセンサ)
S1 供給ステージ
S2 作業ステージ
S3 排出ステージ
1 巻き出しロール
1a 駆動モータ
2 加工機
3 巻き取りロール
3a 駆動モータ
5、9 ダンサロール
6 コンペンセータロール(バッファロール)
6a コンペンセータ(移動機構)
6b モータ
6c エンコーダ(第3のセンサ)
6e 回転量センサ(第2のセンサ)
7 サクションロール(ウエブ送り機構)
7a モータ
7b エンコーダ(第1のセンサ)
8 コンペンセータロール(バッファロール)
11 制御回路(制御装置)
20 コンペンセータ(移動機構)
22 モータ
22a エンコーダ(第3のセンサ)
26 回転量センサ(第2のセンサ)
Claims (7)
- 長尺なウエブを間欠送りするウエブ送り機構と、前記ウエブ送り機構の上流側及び下流側の少なくとも一方に配置されたバッファロールと、前記バッファロールをその回転軸に対して直交方向に移動させて、前記ウエブの過不足を吸収する移動機構と、を備えたウエブ搬送装置において、
前記ウエブ送り機構の送り量Xsrを検出する第1のセンサと、
前記バッファロールの回転量Xcrを検出する第2のセンサと、
前記移動機構の移動量Xcaを検出する第3のセンサと、
前記ウエブ送り機構の送り量Xsrと前記移動機構の移動量Xcaとから前記バッファロールの回転量を推定し、当該推定値と前記検出されたバッファロールの回転量Xcrとを比較して、前記ウエブ送り機構の間欠送り時の前記ウエブと前記バッファロールとの間の滑りを検出するロール滑り検出手段と、を備えたウエブ搬送装置。 - 前記ロール滑り検出手段は、前記ウエブ送り機構の送り量Xsrと前記移動機構の移動量Xcaとの和又は差によって前記バッファロールの回転量を推定し、当該推定値(Xsr+Xca又はXsr−Xca)と前記検出されたバッファロールの回転量Xcrとの差ΔXにより、前記ウエブと前記バッファロールとの間の滑り量を検出する、請求項1に記載のウエブ搬送装置。
- 前記ウエブ送り機構は、前記ウエブを吸着保持してウエブを間欠送りすることができるサクションロールであり、
前記第1のセンサは、前記サクションロールの回転量を検出する回転量センサであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のウエブ搬送装置。 - 前記バッファロールはコンペンセータロールであり、
前記移動機構は、モータ及び伝達機構によりコンペンセータロールをその回転軸に対して直交方向に移動させるコンペンセータであり、
前記移動機構の移動量を検出する第3のセンサは、前記モータに設けられたエンコーダである、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のウエブ搬送装置。 - 前記バッファロールはダンサロールであり、
前記移動機構は、前記ダンサロールをその回転軸に対して直交方向に移動させる流体圧シリンダであり、
前記移動機構の移動量を検出する第3のセンサは、前記シリンダのピストン移動量を検出するセンサである、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のウエブ搬送装置。 - 長尺なウエブを間欠送りするウエブ送り機構と、前記ウエブ送り機構の上流側及び下流側の少なくとも一方に配置されたバッファロールと、前記バッファロールをその回転軸に対して直交方向に移動させて、前記ウエブの過不足を吸収する移動機構と、を備えたウエブ搬送装置において、
前記ウエブ送り機構の送り量入力値Xsrを得る手段と、
前記バッファロールの回転量Xcrを検出する回転量検出センサと、
前記移動機構の移動量Xcaを検出する移動量検出センサと、
前記ウエブ送り機構の送り量入力値Xsrと前記検出された移動機構の移動量Xcaとから前記バッファロールの回転量を推定し、当該推定値と前記検出されたバッファロールの回転量Xcrとを比較して、前記ウエブ送り機構の間欠送り時の前記ウエブと前記バッファロールとの間の滑りを検出するロール滑り検出手段と、を備えたウエブ搬送装置。 - 長尺なウエブを間欠送りするウエブ送り機構と、前記ウエブ送り機構の上流側及び下流側の少なくとも一方に配置されたバッファロールと、前記バッファロールをその回転軸に対して直交方向に移動させて、前記ウエブの過不足を吸収する移動機構と、を備えたウエブ搬送装置を使用し、
前記ウエブ送り機構の送り量Xsrを検出するステップと、
前記バッファロールの回転量Xcrを検出するステップと、
前記移動機構の移動量Xcaを検出するステップと、
前記ウエブ送り機構の送り量Xsrと前記移動機構の移動量Xcaとから前記バッファロールの回転量を推定するステップと、
前記推定値と前記検出されたバッファロールの回転量Xcrとを比較して、前記ウエブ送り機構の間欠送り時の前記ウエブと前記バッファロールとの間の滑りを検出するステップと、
を備えたロール滑り検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015187734A JP2017061361A (ja) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | ウエブ搬送装置及びロール滑り検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015187734A JP2017061361A (ja) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | ウエブ搬送装置及びロール滑り検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2017061361A true JP2017061361A (ja) | 2017-03-30 |
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ID=58429065
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JP2015187734A Pending JP2017061361A (ja) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | ウエブ搬送装置及びロール滑り検出方法 |
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JP (1) | JP2017061361A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018184268A (ja) * | 2017-04-26 | 2018-11-22 | 株式会社ヒラノテクシード | ウエブのアキューム装置 |
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JP2020011801A (ja) * | 2018-07-17 | 2020-01-23 | 横浜ゴム株式会社 | ダンサーローラ荷重制御装置および方法並びに未加硫ゴム長尺部材の搬送システム |
-
2015
- 2015-09-25 JP JP2015187734A patent/JP2017061361A/ja active Pending
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JP7147310B2 (ja) | 2018-07-17 | 2022-10-05 | 横浜ゴム株式会社 | ダンサーローラ荷重制御装置および方法並びに未加硫ゴム長尺部材の搬送システム |
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