JP3679485B2 - ウエブのカール測定方法および装置、カール修正方法および装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長手方向に移送されるウエブのカール測定方法および装置、カール修正方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、平板印刷用のＰＳ版には、例えば、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の厚さを有するアルミニウム金属等の金属薄板が支持体として用いられている。この種のＰＳ版を形成するウエブ切断装置は、通常、ウエブがロール状に巻回された巻軸を備えており、この巻軸から送り出される前記ウエブがカール修正装置、例えば、デカール装置やローラレベラでそのカール（巻癖）を修正されて平坦状に成形される。さらに、ウエブは、スリッタで裁断された後、カッタで所定の長さに切断されてシート状にされ、コンベア等の搬送機構を介して集積位置に束状に積層されている。
【０００３】
ところで、上記のウエブ切断装置において、ウエブから切り出されたシートには、カールや形状不良が存在しているか否かを検出するためのカール検査が行われている。例えば、カッタで切断されたシートをライン上からサンプルとして取り出し、オフラインでこのシートのカールや形状不良を測定する方法（以下、従来例１という）や、特願平４−２０５６８９号公報に開示されているように、搬送機構であるコンベアの出口において、切断されたシート先端の垂れ量を検出する方法（以下、従来例２という）等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来例１では、サンプリング装置によりライン上のシートを取り出して測定を行うため、測定作業にかなりの人手や時間がかかってしまう。しかも、測定作業が終了するまでラインの運転ができず、該ラインの稼働効率が低下するという問題が指摘されている。
【０００５】
上記の従来例２では、シートがコンベアの出口まで搬送された後にこのシートの垂れ量を検出するため、実質的にカール修正装置から前記コンベアの出口までの間に製品不良となる複数枚のシートが存在してしまい、製品の歩留りが低下するという不具合が生じている。
【０００６】
また、シートにカールが存在している場合、カール修正のためにカール修正装置の設定条件を変更する作業は、通常、作業者の経験に依存しており、該作業者の経験の差によって製品不良が多くなってしまう。さらに、巻軸に巻回された金属薄板（ウエブ）は、ロール外周側と巻軸付近とでカール量が異なり、カール修正装置の設定条件を前記外周側と前記巻軸付近で変更しなければならない。その際、巻軸付近での設定条件の変更は、作業者の経験により行われており、該作業者に過度の負担を強いることになっている。しかも、設定条件の変更が不適切な場合、シートがコンベア上で蛇行する等、集積不良が多くなり、製品の歩留りが低下するとともに、ラインの稼働率の低下が惹起されてしまう。
【０００７】
さらにまた、次なるＰＳ版に対応し、巻軸にロール状に巻回されたウエブを巻き戻してシートに切断する際には、カール修正装置を仮の設定条件で運転し、シートのカール検査を行った結果に基づいて、このカール修正装置の設定条件が改めて決定されている。従って、カール修正装置の運転条件が決定されるまでの間、仮の設定条件でラインの運転が行なわれており、製品の歩留り低下が惹起されている。その際、所定の設定条件が決定するまでの間、上記の歩留り低下を軽減すべくラインを低速で運転する必要があり、これによって生産量が低下するという問題が指摘されている。
【０００８】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、ウエブのカール量をオンラインで迅速かつ正確に検出することが可能なウエブのカール測定方法および装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、ウエブのカール量に基づいて設定条件を変更することにより、正確な条件設定が可能になるとともに、製品歩留りの向上を容易に遂行することができるウエブのカール修正方法および装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、ウエブ先端の垂れによる変位と、この変位を検出する際のウエブ切断用カッタの位置とに基づいて前記ウエブのカール量を演算する。このため、ウエブのカール量をオンラインで容易に検出することができ、ラインの稼働効率の低下を阻止することが可能になる。その際、ウエブの厚さを含む製品情報を考慮してウエブのカール量を演算することにより、厚さの異なるウエブに対しても正確にカール量を検出することが可能になる。
【００１２】
また、ウエブが切断されたことを検出するカット完了検出機構、あるいは、前記ウエブ先端を検出するウエブ先端検出機構を備えることにより、前記ウエブ先端の垂れによる変位を該ウエブ表面までの距離として正確に検出することができ、ウエブのカール量演算作業が高精度に遂行される。ここで、予め測定したウエブのカール量とウエブ先端の垂れ量との関係図を作成しておけば、前記ウエブ先端の垂れ量の演算結果に基づいて該ウエブのカール量を容易かつ正確に求めることが可能になる。
【００１３】
さらに、ウエブ変位量測定機構をウエブの幅方向に沿って複数個配置し、このウエブの幅寸法およびスリッタにより裁断された裁断幅に基づいて切り換え使用し、あるいは、該ウエブの幅方向に沿って前記ウエブ変位量測定機構を移動可能に構成する。これにより、ウエブの幅寸法や製品幅が種々変更される場合にも、条件の変更が短時間で容易に遂行され、作業の効率化が図られる。
【００１４】
さらにまた、本発明は、演算されたカール量に基づいてカール修正装置の設定条件が変更される。このため、正確な条件設定を迅速かつ効率的に行うことが可能になる。
【００１５】
また、本発明は、走間カッタと搬送機構の間にカール測定装置を配設しており、製品の歩留り低下を確実に阻止することができる。さらに、ウエブの厚さを含む製品情報が記憶機構に記憶されるとともに、この記憶内容と次なるウエブの製品情報とに基づいて演算機構によりカール修正装置の設定条件が演算される。次いで、該演算結果に基づいてカール修正装置の設定条件が変更される。これにより、種々の異なるウエブに対応して設定条件を短時間で決定することができ、製品歩留りの向上が容易に遂行される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に関連するウエブ切断装置１０の概略構成図である。ウエブ切断装置１０は、印刷用原版に用いられるＰＳ版を形成するためのものであり、ウエブ１２が巻回されている巻軸１４を有する巻戻し装置１６と、この巻軸１４から送り出される前記ウエブ１２を所定の長さ毎に切断してシート材１８を形成するための走間カッタ２０と、この走間カッタ２０の出口側（矢印Ａ方向下流側）に配置され、前記シート材１８の先端１８ａの垂れ量による変位量から前記ウエブ１２のカール量を検出するためのカール測定装置２２と、前記シート材１８を積層装置（積層位置）２４に搬送するコンベア（搬送機構）２６とを備える。
【００１７】
巻戻し装置１６と走間カッタ２０の間には、巻軸１４から送り出されるウエブ１２のカール（巻癖）を修正するためのカール修正装置であるデカール装置２８が配置されている。
【００１８】
巻戻し装置１６は、巻軸１４を矢印方向に回転させてウエブ１２を矢印Ａ方向に送り出すために図示しない回転駆動源を備えており、この巻戻し装置１６に近接してローラ３０が配設される。このローラ３０に近接して配置されているデカール装置２８は、図１および図２に示すように、複数のデカールローラ３２ａ〜３２ｄを備える。このデカールローラ３２ａ〜３２ｄは、ローラ３０よりも小径であり、実際上、直径が３０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲内に設定されている。
【００１９】
図２および図３に示すように、デカールローラ３２ｂ、３２ｃの両端には、鉛直方向に指向してボールねじ３４ａ〜３４ｄが嵌合しており、このボールねじ３４ａ〜３４ｄの端部には、デカール装置２８の設定条件を変更すべく前記デカールローラ３２ｂ、３２ｃを鉛直方向に変位させるための駆動機構、例えば、モータ３６ａ〜３６ｄが連結されている。前記モータ３６ａ〜３６ｄには、これらを個別に制御するための制御装置３８ａ〜３８ｄが電気的に接続されている。
【００２０】
図１に示すように、デカール装置２８の下流側には、ローラ４０とフィードローラ対４２が配設されており、このフィードローラ対４２は、図示しない駆動モータにより矢印方向に回転してウエブ１２を矢印Ａ方向に搬送する。フィードローラ対４２の下流側に配設されるスリッタ装置４４は、図４に示すように、ウエブ１２を所定の幅寸法に裁断するために一対のスリッタ刃４５を備える。
【００２１】
走間カッタ２０は、下刃４６と上刃４８とを備え、図５に示すように、モータを含む駆動部５０を介して矢印Ａ方向（搬送方向）に進退変位しながら前記下刃４６と前記上刃４８によりウエブ１２を所定の長さ毎に切断する。
【００２２】
カール測定装置２２は、走間カッタ２０によりウエブ１２が切断されたことを検出するためのカット完了検出器５２と、前記走間カッタ２０の位置を検出するためのカッタ距離測定器５４と、前記ウエブ１２の自由端であるウエブ先端１２ａの垂れによる変位を該ウエブ１２の表面までの距離として検出すためのウエブ変位量測定器５６とを備える。
【００２３】
図４および図５に示すように、カット完了検出器５２とカッタ距離測定器５４は、走間カッタ２０の側面位置を検出するように配置されており、ウエブ変位量測定器５６は、図４に示すように、ウエブ１２の幅方向に沿って一列に複数個の、例えば、８個のウエブ変位量測定器５６ａ〜５６ｈからなり、これらが切り換え使用される。
【００２４】
カッタ距離測定器５４およびウエブ変位量測定器５６ａ〜５６ｈは、レーザ変位計で構成されており、感光材料が上面に塗布されたＰＳ版であるウエブ１２に対応して前記ウエブ変位量測定器５６ａ〜５６ｈの光源としては、波長が７８０ｎｍの半導体レーザが使用される。カット完了検出器５２は、投光部と受光部を備えた光電スイッチであり、投光する光は、ＰＳ版用として赤外光を使用する。
【００２５】
コンベア２６の途上には、不良品排出部６０が設けられるとともに、このコンベア２６の終端にシート材１８を束状に集積するための積層装置２４が配置されている。
【００２６】
図６に示すように、カール測定装置２２は、カット完了検出器５２とカッタ距離測定器５４とウエブ変位量測定器５６ａ〜５６ｈから入出力装置６２を介して送給される信号に基づいてウエブ１２の垂れ量を演算する演算装置６４と、この演算装置６４の演算結果と垂れ量データ６６と製品情報６８からの信号により前記ウエブ１２のカール量を演算する演算装置７０とを備える。
【００２７】
演算装置７０には、ライン運転信号７２、ウエブ切断装置１０の運転条件等のライン運転条件７４、演算されたカール量とデカール装置２８のローラ設定値を記憶する記憶装置７６、演算結果を表示部７８と警報部８０に出力する出力装置８２、およびデカール装置２８の制御装置３８ａ〜３８ｄの信号を入出力する入出力装置８４が接続されている。
【００２８】
垂れ量データ６６は、予め計測したウエブ１２の先端１２ａの垂れ量とカール量のデータとを有し、この垂れ量とこのカール量の関係図（後述する）を用いて前記ウエブ１２のカール量を求める。製品情報６８は、種々の製品に対応するウエブ１２の厚さ、幅、切断長さおよび品種等に関するものである。
【００２９】
このように構成されるウエブ切断装置１０の動作について、第１の実施形態に係るカール測定方法およびカール修正方法との関連で以下に説明する。
【００３０】
先ず、ＰＳ版の支持体として、厚さが０．２４ｍｍで幅が１０６０ｍｍのアルミニウム薄板（ＪＩＳ合金番号１０５０）のウエブ１２が用いられる。その他の条件としては、巻戻し装置１６による巻き戻し速度が２０ｍ／ｍｉｎと９０ｍ／ｍｉｎの２段階であり、デカール装置２８を構成するデカールローラ３２ａ〜３２ｄの直径が６０ｍｍ、スリッタ装置４４により裁断されるウエブ１２の製品幅が１０３０ｍｍ、走間カッタ２０により切断されるシート材１８の切断長さが８００ｍｍ、コンベア２６と前記走間カッタ２０とのウエブ送り出し高さの差が３０ｍｍに設定される。
【００３１】
さらに、ウエブ変位量測定器５６ａ〜５６ｈは、ウエブ１２の搬送方向の中心線に対称に配置されており、図４に示すように、ウエブ変位量測定器５６ｄと５６ｅの距離が６０ｍｍ、ウエブ変位量測定器５６ｃと５６ｆの距離が７５０ｍｍ、ウエブ変位量測定器５６ｂと５６ｇの距離が９７０ｍｍ、およびウエブ変位量測定器５６ａと５６ｈの距離が１２３０ｍｍに設定される。
【００３２】
そこで、前記選択されたウエブ１２のカール量とウエブ先端１２ａの垂れ量との関係図が、予め作成される。すなわち、表１に示すように、所定寸法に切断されたシート材１８が定盤９０上に載置され、このシート材１８のエッジの跳ね上がり量がハイトゲージ等により測定される。
【００３３】
【表１】
【００３４】
その際、例えば、ロール状に巻き付けられたウエブ１２の上面に感光性材料が塗布されたシート材１８を、その塗布面が上向きになるように定盤９０上に載置した時、該シート材１８のエッジが上方向に跳ね上がる場合には、「（−）のカール」と表す一方、塗布面が下向きになるように載置した時にエッジが上方向に跳ね上がる場合には、「（＋）のカール」と表している。
【００３５】
すなわち、ウエブ１２のカール量と先端垂れ量の関係図は、シート材１８のエッジの跳ね上がり量と先端垂れ量の関係図であり、図７に示すように、定盤９２上に前記シート材１８を先端１８ａが前方に突出するように載置し、この定盤９２の上面からの垂れ量Ｈをハイトゲージで測定すると同時に、ウエブ変位量測定器５６の出力を記憶する。ここで、シート材１８は、厚さが０．２４ｍｍであり、このシート材１８の自由端（先端１８ａ）から１００ｍｍだけ内側を支点として先端垂れ量の測定が行われた。
【００３６】
図８は、シート材１８の跳ね上がり量と先端垂れ量の関係図であり、図９は、図８の先端垂れ量測定と同時に検出されたウエブ変位量測定器５６の出力の関係図である。これにより、図９と、ウエブ変位量測定器５６の設置高さと、このウエブ変位量測定器５６の出力とにより先端垂れ量が演算され、さらに、図８を用いてシート材１８のエッジの跳ね上がり量、すなわち、ウエブ１２のカール量が算出される。
【００３７】
そこで、先ず、ライン運転信号７２が演算装置７０に入力されると、製品情報６８の裁断幅がこの演算装置７０から演算装置６４に入力される。演算装置６４は、前記入力された裁断幅に基づいて、実際に測定に使用されるウエブ変位量測定器５６を選択する。
【００３８】
第１の実施形態では、製品幅が１０３０ｍｍであり、ウエブ変位量測定器５６ｂ、５６ｄ、５６ｅおよび５６ｇが使用される。なお、図５に示すように、ウエブ変位量測定器５６は、走間カッタ２０のホーム位置（実線位置）から矢印Ａ方向（コンベア２６側）に１００ｍｍだけ離間した位置で、かつコンベア２６の上面から１３０ｍｍ上方の位置に設置されている。
【００３９】
次いで、巻戻し装置１６を介して２０ｍ／ｍｉｎの巻き戻し速度によりラインの運転が開始されると、巻軸１４に巻回されているウエブ１２がローラ３０からデカール装置２８に移送される。図２に示すように、ウエブ１２は、デカール装置２８を構成するデカールローラ３２ａ〜３２ｄを介してカールが修正された後、ローラ４０からフィードローラ対４２を通ってスリッタ装置４４に移送される。
【００４０】
図４に示すように、このスリッタ装置４４では、ウエブ１２の両側部が一対のスリッタ刃４５を介して製品幅である１０３０ｍｍに裁断される。そして、裁断後のウエブ１２は、走間カッタ２０において、下刃４６と上刃４８の共働作用下に切断され、切断長が８００ｍｍに設定されたシート材１８が形成される。
【００４１】
ここで、カール測定装置２２を構成するカット完了検出器５２、カッタ距離測定器５４およびウエブ変位量測定器５６からは、図１０に示すような信号が出力される。図１０中、カッタ距離測定器５４の出力において、（０）はホーム位置を表し、（−）は走間カッタ２０がこのホーム位置よりコンベア２６側に位置することを表し、（＋）はこの走間カッタ２０が該ホーム位置よりスリッタ装置４４側に位置することを表している。
【００４２】
演算装置６４は、カット完了検出器５２の出力がＯＮすると、一定時間だけウエブ変位量測定器５６の出力結果とカッタ距離測定器５４の出力結果を取り込む。ウエブ変位量測定器５６の出力は、ウエブ１２の先端１２ａがこのウエブ変位量測定器５６の光源を横切ると急激に立ち上がるため、演算装置６４がこの立ち上がり部分を前記ウエブ１２の先端データとして取り込む。
【００４３】
演算装置６４は、ウエブ変位量測定器５６の出力結果を取り込むと同時に、その時点におけるカッタ距離測定器５４の出力結果を走間カッタ２０の位置として取り込む。図１０に示すように、ウエブ１２の先端垂れ量を測定した時点で、走間カッタ２０がホーム位置に停止しており、カッタ距離測定器５４の出力が（０）として演算される。
【００４４】
一方、ウエブ１２の巻き戻し速度が９０ｍ／ｍｉｎの場合には、図１１に示すような出力結果が得られる。この場合、ウエブ１２の先端垂れ量を測定した時点で、走間カッタ２０がホーム位置よりもコンベア２６側に位置している。従って、ウエブ１２の先端データを取り込んだ際、ウエブ変位量測定器５６から走間カッタ２０までの距離が短くなるため、切断されたシート材１８の支点から先端までの距離の変更に基づいて、ウエブ１２の先端垂れ量を演算する必要がある。
【００４５】
この演算方法としては、予め支点からの距離とウエブ１２の先端垂れ量の関係を計測し、走間カッタ２０のホーム位置におけるカッタ距離測定器５４の出力結果Ｙ（０）と、巻き戻し速度が９０ｍ／ｍｉｎの場合の前記カッタ距離測定器５４の出力結果Ｙ（９０）とから、前記ウエブ１２の先端垂れ量測定時におけるカット完了検出器５２と走間カッタ２０の距離を演算する。そして、この演算結果と支点からの距離とウエブ１２の先端１２ａの垂れ量の関係図を用い、前記ウエブ１２の先端垂れ量Ｘを演算すればよい。
【００４６】
また、簡易的には、比例式を用いて巻き戻し速度が９０ｍ／ｍｉｎの時のウエブ１２の先端垂れ量Ｘ（９０）から、（１）式に基づいて演算してもよい。
【００４７】
Ｘ＝Ｘ（９０）×１００÷（１００−Ｙ（０）＋Ｙ（９０）） …（１）
さらに、走間カッタ２０において、下刃４６が上下に揺動する際には、カッタ距離測定器５４によりカッタ距離を測定することによって、ホーム位置とウエブ１２の先端垂れ量測定時の前記下刃４６の高さの差ΔＨを用い、（２）式から前記ウエブ１２の先端垂れ量を求めてもよい。
【００４８】
Ｘ＝Ｘ（９０）×１００÷（１００−Ｙ（０）＋Ｙ（９０））−ΔＨ
…（２）
上記のように演算装置６４で算出されたウエブ１２の先端垂れ量と、前記ウエブ１２のカール量と先端垂れ量の関係図（図８参照）とに基づいて、演算装置７０で該ウエブ１２のカール量が演算される。さらに、演算装置７０には、入出力装置８４を介して制御装置３８ａ〜３８ｄから信号が入力されており、前記算出されたウエブ１２のカール量とデカールローラ３２ｂ、３２ｃの設定条件が、出力装置８２を介して表示部７８に表示される。
【００４９】
これにより、作業者は、ウエブ１２のカール量とデカールローラ３２ｂ、３２ｃの設定条件を確認することができるとともに、前記ウエブ１２のカール量を変更する際には、カール量を確認しながら前記デカールローラ３２ｂ、３２ｃの設定条件を変更することが可能になる。従って、ウエブ１２のカール量を、常時、一定の範囲内に正確に調整することができるという効果が得られる。
【００５０】
図１２には、巻軸１４に巻回されているウエブ１２の巻戻し開始から終端までのウエブ変位量測定器５６の出力変換が示されている。このように、ウエブ１２の終端では、カール量が大きくなって、ウエブ変位量測定器５６の出力が急激に変化している。
【００５１】
従って、第１の実施形態では、ウエブ１２のカール量を演算し、ライン途中でデカールローラ３２ｂ、３２ｃの設定条件を変更することにより、図１３に示すように、ウエブ１２の全長にわたって目標値に近いカール量の製品を得ることが可能になり、安定した品質を有効に維持し得るという効果がある。
【００５２】
さらにまた、製品であるシート材１８が積層装置２４に束状に積層されてこの製品の製造工程が終了した際には、ライン運転信号７２から演算装置７０に停止信号が入力される。そして、ライン運転条件７４と製品情報６８とデカールローラ３２ｂ、３２ｃの設定条件と演算装置７０で算出されたカール量とが記憶装置７６に記憶される。
【００５３】
このため、ウエブ切断装置１０において、新たなＰＳ版に対応したウエブ１２を巻き戻してシート材１８に切断する場合、記憶装置７６に記憶された情報と次のウエブ１２の製品情報とによりデカール装置２８の設定条件を所望の条件に即座に設定することが可能になる。これにより、従来のように、デカール装置２８を仮の設定条件で運転する必要がなく、運転開始直後から所望の製品規格内のカール量を得ることができ、歩留りの向上が遂行されるとともに、低速運転時間が著しく減少し、生産効率が有効に向上する。実際上、生産量として、略５％の増加が得られた。
【００５４】
次に、幅が１３１０ｍｍのウエブ１２から裁断幅が６５０ｍｍで、切断長さが５５０ｍｍの２条の製品を切断する場合について、図１４を参照して説明する。なお、第１の実施形態に係るウエブ切断装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５５】
この第２の実施形態に係るウエブ切断装置１００を構成するカール測定装置１０２は、カット完了検出器５２に代替してウエブ先端検出器１０４を備えるとともに、ウエブ１２の中心から対称に配置されるウエブ変位量測定器１０６ａ〜１０６ｄを備える。ウエブ先端検出器１０４としては、カット完了検出器５２と同様に光電スイッチが使用される。
【００５６】
ウエブ変位量測定器１０６ａ、１０６ｄは、駆動手段であるモータ１０８ａ、１０８ｂに連結されたボールねじ１１０ａ、１１０ｂを介してウエブ１２の幅方向に進退自在であり、前記モータ１０８ａ、１０８ｂが制御装置１１２ａ、１１２ｂにより制御される。図１５に示すように、制御装置１１２ａ、１１２ｂは、入出力装置１１４を介して演算装置６４に接続されており、第１の実施形態に設けられていた演算装置７０は組み込まれていない。
【００５７】
このように構成されるウエブ切断装置１００では、ウエブ変位量測定器１０６ｂと１０６ｄの距離が６０ｍｍに設定されており、ウエブ変位量測定器１０６ａと１０６ｄは、製品情報６８とライン運転信号７２により演算装置６４を介して入出力装置１１４からモータ１０８ａ、１０８ｂに駆動信号が導入されることによってウエブ１２の幅方向に移動し、その距離が１２４０ｍｍに設定される。
【００５８】
次いで、２０ｍ／ｍｉｎの巻き戻し速度で運転すると、ウエブ先端検出器１０４とカッタ距離測定器５４とウエブ変位量測定器１０６ａの出力は、図１６に示す関係になる。従って、カット完了検出検出器５２を用いた場合と同様に、ウエブ１２の先端垂れ量からカール量を演算することが可能になる。
【００５９】
また、第２の実施形態では、単一の演算装置６４を用いているが、巻き戻し速度が遅く、カット回数が少ない場合には、十分に所望の機能を達成することが可能になる。
【００６０】
ところで、ＰＳ版として使用される金属薄板の厚さが変更される際には、ウエブ１２の先端垂れ量が変化する。図１７には、「（０）のカール」、すなわち、跳ね上がり量が（０）の金属薄板について、板厚と先端垂れ量の関係を測定した結果が示されており、板厚が大きくなると先端垂れ量が小さくなることがわかった。
【００６１】
このため、それぞれの板厚に対応して図８および図９の関係図を予め作成しておくことが望ましく、さらに、金属薄板の材質が変わった場合にも同様に、図８および図９に相当する関係図を作成しておく。そして、これらのウエブ１２の先端垂れ量データを、予め記憶装置７６に記憶させておき、種々の製品情報６８に基づいて選択すれば、異なる種類の製品を歩留りよく、しかも効率的に製造することができるという効果が得られる。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、自由端であるウエブ先端の垂れによる変位と、このウエブ先端の垂れによる変位を測定する際におけるカッタ位置とに基づいて前記ウエブのカール量を演算することにより、前記カール量をオンラインで効率的に計測することが可能になる。しかも、サンプリングの必要がなく、原材料を有効に使用し得るととともに、条件設定時にラインの低速運転をする必要がなく、生産性の向上が可能になる。
【００６３】
また、ウエブの厚み等の製品情報とウエブ先端の垂れによる変位等に基づいて前記ウエブのカール量を算出し、その演算結果に基づいてカール修正装置の設定条件を変更する。これにより、カール修正装置を正確かつ容易に条件設定することができ、不良品の発生を可及的に阻止し、歩留りの向上が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るウエブ切断装置の概略構成説明図である。
【図２】前記ウエブ切断装置を構成するデカール装置の側面説明図である。
【図３】前記デカール装置の正面説明図である。
【図４】前記ウエブ切断装置の概略平面図である。
【図５】前記ウエブ切断装置を構成する走間カッタの側面構成図である。
【図６】前記ウエブ切断装置の制御ブロック図である。
【図７】本発明に係るカール測定方法の説明図である。
【図８】前記カール測定方法において、跳ね上がり量と先端垂れ量の関係図である。
【図９】前記カール測定方法において、前記先端垂れ量とウエブ変位量測定器の出力の関係図である。
【図１０】巻き戻し速度が２０ｍ／ｍｉｎの際の出力タイミングチャートである。
【図１１】巻き戻し速度が９０ｍ／ｍｉｎの際の出力タイミングチャートである。
【図１２】ウエブの巻戻し開始と終端とにおけるウエブ変位量測定器の出力説明図である。
【図１３】図１２において、ライン途上でカール修正装置を修正した際のウエブ変位量測定器の出力説明図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係るウエブ切断装置の平面構成図である。
【図１５】前記第２の実施形態に係るウエブ切断装置の制御ブロック図である。
【図１６】前記第２の実施形態に係るウエブ切断装置における出力信号のタイミングチャートである。
【図１７】跳ね上がり量が（０）の金属薄板において、ウエブ厚さと先端垂れ量の関係図である。
【符号の説明】
１０、１００…ウエブ切断装置 １２…ウエブ
１４…巻軸 １６…巻戻し装置
１８…シート材 １８ａ…先端
２０…走間カッタ ２２、１０２…カール測定装置
２４…積層装置 ２６…コンベア
２８…デカール装置
３６ａ〜３６ｄ、１０８ａ、１０８ｂ…モータ
３８ａ〜３８ｄ…制御装置 ４４…スリッタ装置
４６…下刃 ４８…上刃
５２…カット完了検出器 ５４…カッタ距離測定器
５６、５６ａ〜５６ｈ、１０６ａ〜１０６ｄ…ウエブ変位量測定器
６４、７０…演算装置 ６６…垂れ量データ
７６…記憶装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、長手方向に移送されるウエブのカール測定方法および装置、カール修正方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、平板印刷用のＰＳ版には、例えば、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の厚さを有するアルミニウム金属等の金属薄板が支持体として用いられている。この種のＰＳ版を形成するウエブ切断装置は、通常、ウエブがロール状に巻回された巻軸を備えており、この巻軸から送り出される前記ウエブがカール修正装置、例えば、デカール装置やローラレベラでそのカール（巻癖）を修正されて平坦状に成形される。さらに、ウエブは、スリッタで裁断された後、カッタで所定の長さに切断されてシート状にされ、コンベア等の搬送機構を介して集積位置に束状に積層されている。
【０００３】
ところで、上記のウエブ切断装置において、ウエブから切り出されたシートには、カールや形状不良が存在しているか否かを検出するためのカール検査が行われている。例えば、カッタで切断されたシートをライン上からサンプルとして取り出し、オフラインでこのシートのカールや形状不良を測定する方法（以下、従来例１という）や、特願平４−２０５６８９号公報に開示されているように、搬送機構であるコンベアの出口において、切断されたシート先端の垂れ量を検出する方法（以下、従来例２という）等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来例１では、サンプリング装置によりライン上のシートを取り出して測定を行うため、測定作業にかなりの人手や時間がかかってしまう。しかも、測定作業が終了するまでラインの運転ができず、該ラインの稼働効率が低下するという問題が指摘されている。
【０００５】
上記の従来例２では、シートがコンベアの出口まで搬送された後にこのシートの垂れ量を検出するため、実質的にカール修正装置から前記コンベアの出口までの間に製品不良となる複数枚のシートが存在してしまい、製品の歩留りが低下するという不具合が生じている。
【０００６】
また、シートにカールが存在している場合、カール修正のためにカール修正装置の設定条件を変更する作業は、通常、作業者の経験に依存しており、該作業者の経験の差によって製品不良が多くなってしまう。さらに、巻軸に巻回された金属薄板（ウエブ）は、ロール外周側と巻軸付近とでカール量が異なり、カール修正装置の設定条件を前記外周側と前記巻軸付近で変更しなければならない。その際、巻軸付近での設定条件の変更は、作業者の経験により行われており、該作業者に過度の負担を強いることになっている。しかも、設定条件の変更が不適切な場合、シートがコンベア上で蛇行する等、集積不良が多くなり、製品の歩留りが低下するとともに、ラインの稼働率の低下が惹起されてしまう。
【０００７】
さらにまた、次なるＰＳ版に対応し、巻軸にロール状に巻回されたウエブを巻き戻してシートに切断する際には、カール修正装置を仮の設定条件で運転し、シートのカール検査を行った結果に基づいて、このカール修正装置の設定条件が改めて決定されている。従って、カール修正装置の運転条件が決定されるまでの間、仮の設定条件でラインの運転が行なわれており、製品の歩留り低下が惹起されている。その際、所定の設定条件が決定するまでの間、上記の歩留り低下を軽減すべくラインを低速で運転する必要があり、これによって生産量が低下するという問題が指摘されている。
【０００８】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、ウエブのカール量をオンラインで迅速かつ正確に検出することが可能なウエブのカール測定方法および装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、ウエブのカール量に基づいて設定条件を変更することにより、正確な条件設定が可能になるとともに、製品歩留りの向上を容易に遂行することができるウエブのカール修正方法および装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、ウエブ先端の垂れによる変位と、この変位を検出する際のウエブ切断用カッタの位置とに基づいて前記ウエブのカール量を演算する。このため、ウエブのカール量をオンラインで容易に検出することができ、ラインの稼働効率の低下を阻止することが可能になる。その際、ウエブの厚さを含む製品情報を考慮してウエブのカール量を演算することにより、厚さの異なるウエブに対しても正確にカール量を検出することが可能になる。
【００１２】
また、ウエブが切断されたことを検出するカット完了検出機構、あるいは、前記ウエブ先端を検出するウエブ先端検出機構を備えることにより、前記ウエブ先端の垂れによる変位を該ウエブ表面までの距離として正確に検出することができ、ウエブのカール量演算作業が高精度に遂行される。ここで、予め測定したウエブのカール量とウエブ先端の垂れ量との関係図を作成しておけば、前記ウエブ先端の垂れ量の演算結果に基づいて該ウエブのカール量を容易かつ正確に求めることが可能になる。
【００１３】
さらに、ウエブ変位量測定機構をウエブの幅方向に沿って複数個配置し、このウエブの幅寸法およびスリッタにより裁断された裁断幅に基づいて切り換え使用し、あるいは、該ウエブの幅方向に沿って前記ウエブ変位量測定機構を移動可能に構成する。これにより、ウエブの幅寸法や製品幅が種々変更される場合にも、条件の変更が短時間で容易に遂行され、作業の効率化が図られる。
【００１４】
さらにまた、本発明は、演算されたカール量に基づいてカール修正装置の設定条件が変更される。このため、正確な条件設定を迅速かつ効率的に行うことが可能になる。
【００１５】
また、本発明は、走間カッタと搬送機構の間にカール測定装置を配設しており、製品の歩留り低下を確実に阻止することができる。さらに、ウエブの厚さを含む製品情報が記憶機構に記憶されるとともに、この記憶内容と次なるウエブの製品情報とに基づいて演算機構によりカール修正装置の設定条件が演算される。次いで、該演算結果に基づいてカール修正装置の設定条件が変更される。これにより、種々の異なるウエブに対応して設定条件を短時間で決定することができ、製品歩留りの向上が容易に遂行される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に関連するウエブ切断装置１０の概略構成図である。ウエブ切断装置１０は、印刷用原版に用いられるＰＳ版を形成するためのものであり、ウエブ１２が巻回されている巻軸１４を有する巻戻し装置１６と、この巻軸１４から送り出される前記ウエブ１２を所定の長さ毎に切断してシート材１８を形成するための走間カッタ２０と、この走間カッタ２０の出口側（矢印Ａ方向下流側）に配置され、前記シート材１８の先端１８ａの垂れ量による変位量から前記ウエブ１２のカール量を検出するためのカール測定装置２２と、前記シート材１８を積層装置（積層位置）２４に搬送するコンベア（搬送機構）２６とを備える。
【００１７】
巻戻し装置１６と走間カッタ２０の間には、巻軸１４から送り出されるウエブ１２のカール（巻癖）を修正するためのカール修正装置であるデカール装置２８が配置されている。
【００１８】
巻戻し装置１６は、巻軸１４を矢印方向に回転させてウエブ１２を矢印Ａ方向に送り出すために図示しない回転駆動源を備えており、この巻戻し装置１６に近接してローラ３０が配設される。このローラ３０に近接して配置されているデカール装置２８は、図１および図２に示すように、複数のデカールローラ３２ａ〜３２ｄを備える。このデカールローラ３２ａ〜３２ｄは、ローラ３０よりも小径であり、実際上、直径が３０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲内に設定されている。
【００１９】
図２および図３に示すように、デカールローラ３２ｂ、３２ｃの両端には、鉛直方向に指向してボールねじ３４ａ〜３４ｄが嵌合しており、このボールねじ３４ａ〜３４ｄの端部には、デカール装置２８の設定条件を変更すべく前記デカールローラ３２ｂ、３２ｃを鉛直方向に変位させるための駆動機構、例えば、モータ３６ａ〜３６ｄが連結されている。前記モータ３６ａ〜３６ｄには、これらを個別に制御するための制御装置３８ａ〜３８ｄが電気的に接続されている。
【００２０】
図１に示すように、デカール装置２８の下流側には、ローラ４０とフィードローラ対４２が配設されており、このフィードローラ対４２は、図示しない駆動モータにより矢印方向に回転してウエブ１２を矢印Ａ方向に搬送する。フィードローラ対４２の下流側に配設されるスリッタ装置４４は、図４に示すように、ウエブ１２を所定の幅寸法に裁断するために一対のスリッタ刃４５を備える。
【００２１】
走間カッタ２０は、下刃４６と上刃４８とを備え、図５に示すように、モータを含む駆動部５０を介して矢印Ａ方向（搬送方向）に進退変位しながら前記下刃４６と前記上刃４８によりウエブ１２を所定の長さ毎に切断する。
【００２２】
カール測定装置２２は、走間カッタ２０によりウエブ１２が切断されたことを検出するためのカット完了検出器５２と、前記走間カッタ２０の位置を検出するためのカッタ距離測定器５４と、前記ウエブ１２の自由端であるウエブ先端１２ａの垂れによる変位を該ウエブ１２の表面までの距離として検出すためのウエブ変位量測定器５６とを備える。
【００２３】
図４および図５に示すように、カット完了検出器５２とカッタ距離測定器５４は、走間カッタ２０の側面位置を検出するように配置されており、ウエブ変位量測定器５６は、図４に示すように、ウエブ１２の幅方向に沿って一列に複数個の、例えば、８個のウエブ変位量測定器５６ａ〜５６ｈからなり、これらが切り換え使用される。
【００２４】
カッタ距離測定器５４およびウエブ変位量測定器５６ａ〜５６ｈは、レーザ変位計で構成されており、感光材料が上面に塗布されたＰＳ版であるウエブ１２に対応して前記ウエブ変位量測定器５６ａ〜５６ｈの光源としては、波長が７８０ｎｍの半導体レーザが使用される。カット完了検出器５２は、投光部と受光部を備えた光電スイッチであり、投光する光は、ＰＳ版用として赤外光を使用する。
【００２５】
コンベア２６の途上には、不良品排出部６０が設けられるとともに、このコンベア２６の終端にシート材１８を束状に集積するための積層装置２４が配置されている。
【００２６】
図６に示すように、カール測定装置２２は、カット完了検出器５２とカッタ距離測定器５４とウエブ変位量測定器５６ａ〜５６ｈから入出力装置６２を介して送給される信号に基づいてウエブ１２の垂れ量を演算する演算装置６４と、この演算装置６４の演算結果と垂れ量データ６６と製品情報６８からの信号により前記ウエブ１２のカール量を演算する演算装置７０とを備える。
【００２７】
演算装置７０には、ライン運転信号７２、ウエブ切断装置１０の運転条件等のライン運転条件７４、演算されたカール量とデカール装置２８のローラ設定値を記憶する記憶装置７６、演算結果を表示部７８と警報部８０に出力する出力装置８２、およびデカール装置２８の制御装置３８ａ〜３８ｄの信号を入出力する入出力装置８４が接続されている。
【００２８】
垂れ量データ６６は、予め計測したウエブ１２の先端１２ａの垂れ量とカール量のデータとを有し、この垂れ量とこのカール量の関係図（後述する）を用いて前記ウエブ１２のカール量を求める。製品情報６８は、種々の製品に対応するウエブ１２の厚さ、幅、切断長さおよび品種等に関するものである。
【００２９】
このように構成されるウエブ切断装置１０の動作について、第１の実施形態に係るカール測定方法およびカール修正方法との関連で以下に説明する。
【００３０】
先ず、ＰＳ版の支持体として、厚さが０．２４ｍｍで幅が１０６０ｍｍのアルミニウム薄板（ＪＩＳ合金番号１０５０）のウエブ１２が用いられる。その他の条件としては、巻戻し装置１６による巻き戻し速度が２０ｍ／ｍｉｎと９０ｍ／ｍｉｎの２段階であり、デカール装置２８を構成するデカールローラ３２ａ〜３２ｄの直径が６０ｍｍ、スリッタ装置４４により裁断されるウエブ１２の製品幅が１０３０ｍｍ、走間カッタ２０により切断されるシート材１８の切断長さが８００ｍｍ、コンベア２６と前記走間カッタ２０とのウエブ送り出し高さの差が３０ｍｍに設定される。
【００３１】
さらに、ウエブ変位量測定器５６ａ〜５６ｈは、ウエブ１２の搬送方向の中心線に対称に配置されており、図４に示すように、ウエブ変位量測定器５６ｄと５６ｅの距離が６０ｍｍ、ウエブ変位量測定器５６ｃと５６ｆの距離が７５０ｍｍ、ウエブ変位量測定器５６ｂと５６ｇの距離が９７０ｍｍ、およびウエブ変位量測定器５６ａと５６ｈの距離が１２３０ｍｍに設定される。
【００３２】
そこで、前記選択されたウエブ１２のカール量とウエブ先端１２ａの垂れ量との関係図が、予め作成される。すなわち、表１に示すように、所定寸法に切断されたシート材１８が定盤９０上に載置され、このシート材１８のエッジの跳ね上がり量がハイトゲージ等により測定される。
【００３３】
【表１】
その際、例えば、ロール状に巻き付けられたウエブ１２の上面に感光性材料が塗布されたシート材１８を、その塗布面が上向きになるように定盤９０上に載置した時、該シート材１８のエッジが上方向に跳ね上がる場合には、「（−）のカール」と表す一方、塗布面が下向きになるように載置した時にエッジが上方向に跳ね上がる場合には、「（＋）のカール」と表している。
【００３５】
すなわち、ウエブ１２のカール量と先端垂れ量の関係図は、シート材１８のエッジの跳ね上がり量と先端垂れ量の関係図であり、図７に示すように、定盤９２上に前記シート材１８を先端１８ａが前方に突出するように載置し、この定盤９２の上面からの垂れ量Ｈをハイトゲージで測定すると同時に、ウエブ変位量測定器５６の出力を記憶する。ここで、シート材１８は、厚さが０．２４ｍｍであり、このシート材１８の自由端（先端１８ａ）から１００ｍｍだけ内側を支点として先端垂れ量の測定が行われた。
【００３６】
図８は、シート材１８の跳ね上がり量と先端垂れ量の関係図であり、図９は、図８の先端垂れ量測定と同時に検出されたウエブ変位量測定器５６の出力の関係図である。これにより、図９と、ウエブ変位量測定器５６の設置高さと、このウエブ変位量測定器５６の出力とにより先端垂れ量が演算され、さらに、図８を用いてシート材１８のエッジの跳ね上がり量、すなわち、ウエブ１２のカール量が算出される。
【００３７】
そこで、先ず、ライン運転信号７２が演算装置７０に入力されると、製品情報６８の裁断幅がこの演算装置７０から演算装置６４に入力される。演算装置６４は、前記入力された裁断幅に基づいて、実際に測定に使用されるウエブ変位量測定器５６を選択する。
【００３８】
第１の実施形態では、製品幅が１０３０ｍｍであり、ウエブ変位量測定器５６ｂ、５６ｄ、５６ｅおよび５６ｇが使用される。なお、図５に示すように、ウエブ変位量測定器５６は、走間カッタ２０のホーム位置（実線位置）から矢印Ａ方向（コンベア２６側）に１００ｍｍだけ離間した位置で、かつコンベア２６の上面から１３０ｍｍ上方の位置に設置されている。
【００３９】
次いで、巻戻し装置１６を介して２０ｍ／ｍｉｎの巻き戻し速度によりラインの運転が開始されると、巻軸１４に巻回されているウエブ１２がローラ３０からデカール装置２８に移送される。図２に示すように、ウエブ１２は、デカール装置２８を構成するデカールローラ３２ａ〜３２ｄを介してカールが修正された後、ローラ４０からフィードローラ対４２を通ってスリッタ装置４４に移送される。
【００４０】
図４に示すように、このスリッタ装置４４では、ウエブ１２の両側部が一対のスリッタ刃４５を介して製品幅である１０３０ｍｍに裁断される。そして、裁断後のウエブ１２は、走間カッタ２０において、下刃４６と上刃４８の共働作用下に切断され、切断長が８００ｍｍに設定されたシート材１８が形成される。
【００４１】
ここで、カール測定装置２２を構成するカット完了検出器５２、カッタ距離測定器５４およびウエブ変位量測定器５６からは、図１０に示すような信号が出力される。図１０中、カッタ距離測定器５４の出力において、（０）はホーム位置を表し、（−）は走間カッタ２０がこのホーム位置よりコンベア２６側に位置することを表し、（＋）はこの走間カッタ２０が該ホーム位置よりスリッタ装置４４側に位置することを表している。
【００４２】
演算装置６４は、カット完了検出器５２の出力がＯＮすると、一定時間だけウエブ変位量測定器５６の出力結果とカッタ距離測定器５４の出力結果を取り込む。ウエブ変位量測定器５６の出力は、ウエブ１２の先端１２ａがこのウエブ変位量測定器５６の光源を横切ると急激に立ち上がるため、演算装置６４がこの立ち上がり部分を前記ウエブ１２の先端データとして取り込む。
【００４３】
演算装置６４は、ウエブ変位量測定器５６の出力結果を取り込むと同時に、その時点におけるカッタ距離測定器５４の出力結果を走間カッタ２０の位置として取り込む。図１０に示すように、ウエブ１２の先端垂れ量を測定した時点で、走間カッタ２０がホーム位置に停止しており、カッタ距離測定器５４の出力が（０）として演算される。
【００４４】
一方、ウエブ１２の巻き戻し速度が９０ｍ／ｍｉｎの場合には、図１１に示すような出力結果が得られる。この場合、ウエブ１２の先端垂れ量を測定した時点で、走間カッタ２０がホーム位置よりもコンベア２６側に位置している。従って、ウエブ１２の先端データを取り込んだ際、ウエブ変位量測定器５６から走間カッタ２０までの距離が短くなるため、切断されたシート材１８の支点から先端までの距離の変更に基づいて、ウエブ１２の先端垂れ量を演算する必要がある。
【００４５】
この演算方法としては、予め支点からの距離とウエブ１２の先端垂れ量の関係を計測し、走間カッタ２０のホーム位置におけるカッタ距離測定器５４の出力結果Ｙ（０）と、巻き戻し速度が９０ｍ／ｍｉｎの場合の前記カッタ距離測定器５４の出力結果Ｙ（９０）とから、前記ウエブ１２の先端垂れ量測定時におけるカット完了検出器５２と走間カッタ２０の距離を演算する。そして、この演算結果と支点からの距離とウエブ１２の先端１２ａの垂れ量の関係図を用い、前記ウエブ１２の先端垂れ量Ｘを演算すればよい。
【００４６】
また、簡易的には、比例式を用いて巻き戻し速度が９０ｍ／ｍｉｎの時のウエブ１２の先端垂れ量Ｘ（９０）から、（１）式に基づいて演算してもよい。
【００４７】
Ｘ＝Ｘ（９０）×１００÷（１００−Ｙ（０）＋Ｙ（９０）） …（１）
さらに、走間カッタ２０において、下刃４６が上下に揺動する際には、カッタ距離測定器５４によりカッタ距離を測定することによって、ホーム位置とウエブ１２の先端垂れ量測定時の前記下刃４６の高さの差ΔＨを用い、（２）式から前記ウエブ１２の先端垂れ量を求めてもよい。
【００４８】
Ｘ＝Ｘ（９０）×１００÷（１００−Ｙ（０）＋Ｙ（９０））−ΔＨ
…（２）
上記のように演算装置６４で算出されたウエブ１２の先端垂れ量と、前記ウエブ１２のカール量と先端垂れ量の関係図（図８参照）とに基づいて、演算装置７０で該ウエブ１２のカール量が演算される。さらに、演算装置７０には、入出力装置８４を介して制御装置３８ａ〜３８ｄから信号が入力されており、前記算出されたウエブ１２のカール量とデカールローラ３２ｂ、３２ｃの設定条件が、出力装置８２を介して表示部７８に表示される。
【００４９】
これにより、作業者は、ウエブ１２のカール量とデカールローラ３２ｂ、３２ｃの設定条件を確認することができるとともに、前記ウエブ１２のカール量を変更する際には、カール量を確認しながら前記デカールローラ３２ｂ、３２ｃの設定条件を変更することが可能になる。従って、ウエブ１２のカール量を、常時、一定の範囲内に正確に調整することができるという効果が得られる。
【００５０】
図１２には、巻軸１４に巻回されているウエブ１２の巻戻し開始から終端までのウエブ変位量測定器５６の出力変換が示されている。このように、ウエブ１２の終端では、カール量が大きくなって、ウエブ変位量測定器５６の出力が急激に変化している。
【００５１】
従って、第１の実施形態では、ウエブ１２のカール量を演算し、ライン途中でデカールローラ３２ｂ、３２ｃの設定条件を変更することにより、図１３に示すように、ウエブ１２の全長にわたって目標値に近いカール量の製品を得ることが可能になり、安定した品質を有効に維持し得るという効果がある。
【００５２】
さらにまた、製品であるシート材１８が積層装置２４に束状に積層されてこの製品の製造工程が終了した際には、ライン運転信号７２から演算装置７０に停止信号が入力される。そして、ライン運転条件７４と製品情報６８とデカールローラ３２ｂ、３２ｃの設定条件と演算装置７０で算出されたカール量とが記憶装置７６に記憶される。
【００５３】
このため、ウエブ切断装置１０において、新たなＰＳ版に対応したウエブ１２を巻き戻してシート材１８に切断する場合、記憶装置７６に記憶された情報と次のウエブ１２の製品情報とによりデカール装置２８の設定条件を所望の条件に即座に設定することが可能になる。これにより、従来のように、デカール装置２８を仮の設定条件で運転する必要がなく、運転開始直後から所望の製品規格内のカール量を得ることができ、歩留りの向上が遂行されるとともに、低速運転時間が著しく減少し、生産効率が有効に向上する。実際上、生産量として、略５％の増加が得られた。
【００５４】
次に、幅が１３１０ｍｍのウエブ１２から裁断幅が６５０ｍｍで、切断長さが５５０ｍｍの２条の製品を切断する場合について、図１４を参照して説明する。なお、第１の実施形態に係るウエブ切断装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５５】
この第２の実施形態に係るウエブ切断装置１００を構成するカール測定装置１０２は、カット完了検出器５２に代替してウエブ先端検出器１０４を備えるとともに、ウエブ１２の中心から対称に配置されるウエブ変位量測定器１０６ａ〜１０６ｄを備える。ウエブ先端検出器１０４としては、カット完了検出器５２と同様に光電スイッチが使用される。
【００５６】
ウエブ変位量測定器１０６ａ、１０６ｄは、駆動手段であるモータ１０８ａ、１０８ｂに連結されたボールねじ１１０ａ、１１０ｂを介してウエブ１２の幅方向に進退自在であり、前記モータ１０８ａ、１０８ｂが制御装置１１２ａ、１１２ｂにより制御される。図１５に示すように、制御装置１１２ａ、１１２ｂは、入出力装置１１４を介して演算装置６４に接続されており、第１の実施形態に設けられていた演算装置７０は組み込まれていない。
【００５７】
このように構成されるウエブ切断装置１００では、ウエブ変位量測定器１０６ｂと１０６ｄの距離が６０ｍｍに設定されており、ウエブ変位量測定器１０６ａと１０６ｄは、製品情報６８とライン運転信号７２により演算装置６４を介して入出力装置１１４からモータ１０８ａ、１０８ｂに駆動信号が導入されることによってウエブ１２の幅方向に移動し、その距離が１２４０ｍｍに設定される。
【００５８】
次いで、２０ｍ／ｍｉｎの巻き戻し速度で運転すると、ウエブ先端検出器１０４とカッタ距離測定器５４とウエブ変位量測定器１０６ａの出力は、図１６に示す関係になる。従って、カット完了検出検出器５２を用いた場合と同様に、ウエブ１２の先端垂れ量からカール量を演算することが可能になる。
【００５９】
また、第２の実施形態では、単一の演算装置６４を用いているが、巻き戻し速度が遅く、カット回数が少ない場合には、十分に所望の機能を達成することが可能になる。
【００６０】
ところで、ＰＳ版として使用される金属薄板の厚さが変更される際には、ウエブ１２の先端垂れ量が変化する。図１７には、「（０）のカール」、すなわち、跳ね上がり量が（０）の金属薄板について、板厚と先端垂れ量の関係を測定した結果が示されており、板厚が大きくなると先端垂れ量が小さくなることがわかった。
【００６１】
このため、それぞれの板厚に対応して図８および図９の関係図を予め作成しておくことが望ましく、さらに、金属薄板の材質が変わった場合にも同様に、図８および図９に相当する関係図を作成しておく。そして、これらのウエブ１２の先端垂れ量データを、予め記憶装置７６に記憶させておき、種々の製品情報６８に基づいて選択すれば、異なる種類の製品を歩留りよく、しかも効率的に製造することができるという効果が得られる。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、自由端であるウエブ先端の垂れによる変位と、このウエブ先端の垂れによる変位を測定する際におけるカッタ位置とに基づいて前記ウエブのカール量を演算することにより、前記カール量をオンラインで効率的に計測することが可能になる。しかも、サンプリングの必要がなく、原材料を有効に使用し得るととともに、条件設定時にラインの低速運転をする必要がなく、生産性の向上が可能になる。
【００６３】
また、ウエブの厚み等の製品情報とウエブ先端の垂れによる変位等に基づいて前記ウエブのカール量を算出し、その演算結果に基づいてカール修正装置の設定条件を変更する。これにより、カール修正装置を正確かつ容易に条件設定することができ、不良品の発生を可及的に阻止し、歩留りの向上が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るウエブ切断装置の概略構成説明図である。
【図２】前記ウエブ切断装置を構成するデカール装置の側面説明図である。
【図３】前記デカール装置の正面説明図である。
【図４】前記ウエブ切断装置の概略平面図である。
【図５】前記ウエブ切断装置を構成する走間カッタの側面構成図である。
【図６】前記ウエブ切断装置の制御ブロック図である。
【図７】本発明に係るカール測定方法の説明図である。
【図８】前記カール測定方法において、跳ね上がり量と先端垂れ量の関係図である。
【図９】前記カール測定方法において、前記先端垂れ量とウエブ変位量測定器の出力の関係図である。
【図１０】巻き戻し速度が２０ｍ／ｍｉｎの際の出力タイミングチャートである。
【図１１】巻き戻し速度が９０ｍ／ｍｉｎの際の出力タイミングチャートである。
【図１２】ウエブの巻戻し開始と終端とにおけるウエブ変位量測定器の出力説明図である。
【図１３】図１２において、ライン途上でカール修正装置を修正した際のウエブ変位量測定器の出力説明図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係るウエブ切断装置の平面構成図である。
【図１５】前記第２の実施形態に係るウエブ切断装置の制御ブロック図である。
【図１６】前記第２の実施形態に係るウエブ切断装置における出力信号のタイミングチャートである。
【図１７】跳ね上がり量が（０）の金属薄板において、ウエブ厚さと先端垂れ量の関係図である。
【符号の説明】
１０、１００…ウエブ切断装置 １２…ウエブ
１４…巻軸 １６…巻戻し装置
１８…シート材 １８ａ…先端
２０…走間カッタ ２２、１０２…カール測定装置
２４…積層装置 ２６…コンベア
２８…デカール装置
３６ａ〜３６ｄ、１０８ａ、１０８ｂ…モータ
３８ａ〜３８ｄ…制御装置 ４４…スリッタ装置
４６…下刃 ４８…上刃
５２…カット完了検出器 ５４…カッタ距離測定器
５６、５６ａ〜５６ｈ、１０６ａ〜１０６ｄ…ウエブ変位量測定器
６４、７０…演算装置 ６６…垂れ量データ
７６…記憶装置
Claims (8)
- 搬送張力が作用しない状態で長手方向に移送されるウエブのカール測定方法であって、
自由端であるウエブ先端の垂れによる変位を検出する工程と、
前記ウエブ先端の垂れによる変位を検出する際におけるウエブ切断用カッタの位置を検出する工程と、
検出された前記ウエブ先端の垂れによる変位と前記ウエブ切断用カッタの位置とに基づいて前記ウエブのカール量を演算する工程と、
を有することを特徴とするウエブのカール測定方法。 - 請求項１記載のカール測定方法において、前記ウエブの厚さを含む製品情報と検出された前記ウエブ先端の垂れによる変位と前記ウエブ切断用カッタの位置とに基づいて前記ウエブのカール量を演算することを特徴とするウエブのカール測定方法。
- 搬送張力が作用しない状態で長手方向に移送されるウエブのカール測定装置であって、
ウエブ切断用カッタにより前記ウエブが切断されたことを検出するためのカット完了検出機構と、
前記ウエブ切断用カッタの位置を検出するためのカッタ距離測定機構と、
自由端であるウエブ先端の垂れによる変位を該ウエブ表面までの距離として検出するためのウエブ変位量測定機構と、
前記カット完了検出機構の検出信号と、前記カッタ距離測定機構の検出信号と、前記ウエブ変位量測定機構の検出信号と、前記ウエブの厚さを含む製品情報とに基づいて前記ウエブのカール量を演算する演算機構と、
を備えることを特徴とするウエブのカール測定装置。 - 搬送張力が作用しない状態で長手方向に移送されるウエブのカール測定装置であって、
自由端であるウエブ先端を検出するためのウエブ先端検出機構と、
ウエブ切断用カッタの位置を検出するためのカッタ距離測定機構と、
前記ウエブ先端の垂れによる変位を該ウエブ表面までの距離として検出するためのウエブ変位量測定機構と、
前記ウエブ先端検出機構の検出信号と、前記カッタ距離測定機構の検出信号と、前記ウエブ変位量測定機構の検出信号と、前記ウエブの厚さを含む製品情報とに基づいて前記ウエブのカール量を演算する演算機構と、
を備えることを特徴とするウエブのカール測定装置。 - 請求項３または４記載のカール測定装置において、前記ウエブ変位量測定機構は、前記ウエブの幅方向に沿って複数個配置されることを特徴とするウエブのカール測定装置。
- 請求項３または４記載のカール測定装置において、前記ウエブ変位量測定機構は、前記ウエブの幅方向に沿って移動可能な駆動手段を備えることを特徴とするウエブのカール測定装置。
- 搬送張力が作用しない状態で長手方向に移送されるウエブのカール修正方法であって、
自由端であるウエブ先端の垂れによる変位を検出する工程と、
前記ウエブ先端の垂れによる変位を検出する際におけるウエブ切断用カッタの位置を検出する工程と、
前記ウエブの厚さを含む製品情報と検出された前記ウエブ先端の垂れによる変位と前記ウエブ切断用カッタの位置とに基づいて前記ウエブのカール量を演算する工程と、
前記演算結果に基づいてカール修正装置の設定条件を変更する工程と、
を有することを特徴とするウエブのカール修正方法。 - 搬送張力が作用しない状態で長手方向に移送されるウエブのカール修正装置であって、
自由端であるウエブ先端の垂れによる変位を検出するウエブ変位量測定機構と、
前記ウエブ先端の垂れによる変位を検出する際におけるウエブ切断用カッタの位置を検出するカッタ距離測定機構と、
前記ウエブの厚さを含む製品情報と検出された前記ウエブ先端の垂れによる変位と前記ウエブ切断用カッタの位置とに基づいて前記ウエブのカール量を演算する演算機構と、
前記演算結果に基づいてカール修正装置の設定条件を変更する駆動機構と、
を備えることを特徴とするウエブのカール修正装置。
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