JP2622776B2 - ロール端部位置制御方法及び装置 - Google Patents

ロール端部位置制御方法及び装置

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JP2622776B2
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孝之 飯田
剛 遠藤
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  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】長尺可撓性支持体(以後ウエブと
称す)を連続的に送り出す工程において、ロールの端部
の位置を一定にして、送出し接合を行うロール端部位置
制御方法及び装置に関する、特にウエブの多品種且つ幅
の異なるものを取扱うのに適したロール端部位置制御方
法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のロール端面位置合わせ方法及び装
置としては、ウエブの端面に一方より垂直に空気のジェ
ットを吹付け、その反対側に空気圧の検出器を置いてウ
エブ位置の左右のズレを検出し、その程度によってウエ
ブの走行路の修正を行う方法や、赤外線を用いて一次元
イメージセンサーによって検出し、巻取機又は送出し機
を動かして修正を行う方法があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前者の空
気圧測定制御方法による装置は、ウエブの幅が変りウエ
ブの通路の位置がずれた場合は、検出装置の移動設定に
手間を要し、調整が不便であり、又、ウエブを送出す前
のロール状態では空気圧の検出部の設置が出来ない。又
後者の一次元センサーの赤外線検出装置を用いる場合
は、ウエブ表面の赤外反射率の高い品種例えば印画紙
(paperと称す) の場合は反射率が強くて検出が出来る
が、透過率の高いフイルムの場合は、赤外線の透過によ
って検出が出来ないという問題があった。本発明の目的
は上記従来の問題点を解消し、ウエブの幅が変化しても
センサーの移動及び設定が容易で、ウエブが透過率の良
いフイルムであっても精度良く制御出来るロール端部の
位置制御方法及び装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の上記目
的は、ロールの送出し直前のウエブの上部に、左右どち
らかのウエブ端部に向けてウエブを斜に照射するように
赤外線投光器を設け、該赤外線が照射されるウエブ端部
の直上に設けた二次元イメージセンサーを有する光学系
によってウエブ端部の画像を写し、該画像より正しい端
部位置を求める画像処理手段によってウエブ端部を検知
して、端部位置よりの変位の大きさによってロールの左
右移動速度を高低2段の速度切換を用いて位置を制御す
ることを特徴とするロール端部位置制御方法、及びロー
ル上部にウエブ端部を斜に照射する赤外線照射器を、直
上に二次元イメージセンサーのカメラを有し、更に二次
元イメージセンサよりの画像を処理する画像処理装置
と、そこからの指令でロールを左右に移動する装置とを
有することを特徴とするロール端部位置制御装置。によ
って達成される。
【0005】本発明のロール端部位置制御方法及び装置
はロールの送り出し直前のウエブの上部に左右どちらか
のウエブ端部に向けてウエブを斜に照射するように設け
た赤外投光器とウエブ直上に設けた二次元イメージセン
サーを有する光学系を、共に支持する一軸上に設定する
ことによって容易にウエブ幅変更に対処出来る。本発明
のウエブ端部位置制御方法及び装置を適用し得るウエブ
としては、防水処理塗布を行った印画紙(以後WP紙と称
す)以外に、ポリエチレンテレフタレート(以後PET と
称する) トリアセチルセルロース(以後TAC と称する)
等の多品種の赤外線反射率の異なるフイルムのロールに
適用し得る。本発明において赤外線投光器をウエブの中
央部上部においてウエブ端部に向けてウエブに斜に照射
するということは、反射によって端部とその外側との区
別が明確になり、更に外側の部分がロールの蔭になって
視野に黒くなって写ることによって端部の判別がし易い
ためで、その斜の角度は約30°が好ましい。従来の一
次元イメージセンサでは、検出対象が印画紙のみであ
り、その理由としては表面の反射率が印画紙が最も高
く、安定した乱反射光が得られる特性を持っていたから
である。しかしながら、検出対象がPET の場合、図2に
示すように、二次元イメージセンサで画像測定をした場
合、同一投光パワーではスレッショルド(二値化)レベ
ルで10の開きがあり、印画紙の方が有利であるが、PE
T の場合も測定出来るし、又TAC の場合はこの中間の反
射率となり、勿論使用出来る。そこで本発明は検出器を
一次元から二次元へ変更し、ロール側面を面積パターン
で写し出し、それから端部を検出することでウエブの品
種による反射率差による検出不良を解消した。本発明の
ロール端部の位置検出の場合、ロール表面は曲率を持っ
ており、投光器からの反射光には場所により分布が生じ
る。また表面の凹凸によっても、反射光は均一強さでは
ない。それらを一様にカメラに取り込むと、図3に示す
ようなロール端面画像二値化イメージ図が出来る。点線
で示すロール端面Yは画面に明瞭には現れず、実線で囲
むa,b,cで示すような像の境界線が得られる。一次
元イメージセンサを用いた場合では、Aに検出ラインを
取った場合はA上のB点に相当するものが現れ端部が不
明確である。特に透過率の大なるフイルムの場合、真の
端部の判断が難しいことからウエブの若干内側を端面位
置と判断してしまう欠点があった。本発明の二次元イメ
ージセンサで得た画像は、図3において部分的に右側に
入り込んだ形となるが、最も左側で検出される途切れた
直線(点線で表される直線のうち、右側に入り込まない
部分)を補完して、直線とみなす画像処理を行うことに
より、これをロール端面位置として認識する。このよう
な処理により、ロールのように曲率のあるものの反射光
からでも端面位置が正確に特定できる。又、ロール端面
近傍には巻姿向上のために、約10mm幅でローレット
が刻まれている。これが端面を検出すべく照射している
赤外光を乱反射してカメラに入力してくる場合もあり、
端面と誤認識することがある。このため画像のスキャン
ニング方向を端部の外側からロール中央に向けて走らせ
るようにして、最初の変化点を端面データとすること
で、ローレットからの乱反射による端面誤認識を回避し
ている。又、アナログ→デジタル変換時の2値化レベル
を品種に応じ、あらかじめ求めてある最適値に設定する
ことでS/Nの良い画像が得られる。ロール端面の位置
合せによる端面停止位置は、塗布機の塗布位置基準、ベ
ース幅によって様々である。本発明の方法を用いる装置
では、カメラを一軸移動機構に載せ、あらかじめ目標と
する停止位置上にカメラ中心が来るように移動させるこ
とで、ウエブ幅変更に伴う端部位置の変更に対応してい
る。本発明のロール端部位置制御方法及び装置では、画
像処理のため約200msec要するため、当初ロール
の左右移動速度を高速で行い、停止位置近傍でのロール
の左右移動速度を低速にして、停止位置精度維持と、位
置制御時間の短縮を実現した。
【0006】
【実施例】本発明の一実施例を図によって説明する。図
1に示すようにロール端面を見る場合、カメラ視野に外
乱要素(チャッキングノーズ、巻芯等)が入らないこと
が望ましい。赤外投光器1をロール2の送出し直前のウ
エブの上部に斜め上方に設置し照射することにより、端
面以外の部分コア4は光の影となり、真上に設置してあ
る二次元イメージセンサーを有するカメラ3には像とし
て入力されない。カメラ3に入った画像は画像処理手段
5によってスキャン方向を左から右に行うことによっ
て、又アナログ→デジタル変換時の2値化回路6におい
て2値化レベルにロール2のウエブの品種に応じウエブ
品質情報を入れて最適化にすることで、S/Nの良い画
像が得られる。ついでこれを偏差算出器7に入れて設定
値との比較を行い、偏差を算出し、高速移動指令8を働
かせて油圧ユニット9を動かす。次にロールの左右の移
動速度の二段切替えについて、従来の一次元イメージセ
ンサカメラのシステムに比べ、端面検出に簡易ながら画
像処理を適用している分だけ、検出にかかる時間は約2
0倍(10msec.→200msec.)遅くなる
が、しかしロール端面の位置合せは従来の時間内で終了
させ、停止位置精度は現状を維持する必要がある。そこ
で、ロールを左右に動かす油圧ユニット9のスピードを
従来の1速から2速(高速、低速)の2段切替えとし、
停止位置近傍(±8mm)では低速、それ以外では高速
とすることで、位置修正のトータルの時間短縮を図っ
た。即ち、高速:17mm/sec,低速:4.5mm
/secとした場合、ロール端面位置が所定より100
mmズレている場合でも10sec以内で停止位置精度
±0.5mm以内で停止することが出来るようになっ
た。
【0007】
【発明の効果】本発明のロール端部位置制御方法及び装
置により、二次元イメージセンサーを用いることによ
り、ウエブの品種がフイルムの場合でも正確な位置制御
が可能となり、幅の変更に対しても対応が迅速に出来る
ようになり、又制御速度を高低2段の速度切換を用いる
ことにより制御精度を±0.5mm以内で精度良く行う
ことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のロール端部位置制御方法及び装置の一
実施例の装置の正面図及び制御回路図
【図2】本発明のロール端部位置制御方法を用いた場合
の印画紙とPET の投光パワーに対する二値化レベルのグ
ラフ
【図3】二次元イメージセンサーによる画像パターンの
形状a,b,cとロール端部との関係及び一次イメージ
センサーを用いた場合検出ラインAによるB点とロール
端部とのズレを表した画像の比較図。
【符号の説明】
1 投光器 2 ロール 3 カメラ 4 コア 5 画像処理手段 6 二値化回路 7 偏差算出器 8 高速移動指令 9 油圧ユニット a,b,c 二次元イメージセンサー像 A〜B 一次元イメージセンサ像

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロールの送り出し直前のウエブの上部
    に、左右どちらかのウエブ端部に向けてウエブを斜に照
    射するように赤外投光器を設け、該赤外線が照射される
    ウエブ端部の直上に設けた二次元イメージセンサーを有
    する光学系によってウエブ端部の画像を写し、該画像よ
    り正しい端部位置を求める画像処理手段によってウエブ
    端部を検知して、端部位置よりの変位の大きさによっ
    て、ロールの左右移動速度を高低2段の速度切換を用い
    て位置を制御することを特徴とするロール端部位置制御
    方法。
  2. 【請求項2】 ロール上部にウエブ端部を斜に照射する
    赤外線照射器を、直上に二次元イメージセンサーのカメ
    ラを有し、更に二次元イメージセンサよりの画像を処理
    する画像処理装置と、そこからの指令でロールを左右に
    移動する装置とを有することを特徴とするロール端部位
    置制御装置。
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