JP4381032B2 - 被加工物の搬送制御方法及び搬送制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、生理用ナプキン、使い捨ておむつ等の吸収性物品の製造に用いられる長尺状の原反に対し、シール、切断等の加工を施す際に、原反の搬送を制御する方法及びその装置に関し、特に、吸収性物品の長さを変更する場合、原反の速度及び位置を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、生理用ナプキン等の吸収性物品の製造方法においては、まず、表面シート原反及び裏面シート原反を、それぞれ送りながらそれらの間に吸収体を挟んだ状態で重ね合わせ、連続した中間体を形成する。
次いで、図７に示すように、シール工程では、上流コンベヤ１０１及び下流コンベヤ１０２により中間体１０３を送りながら、一対のシールローラ１０４、１０４により、中間体１０３において吸収性物品同士が隣接する部分を封止する。
また、カット工程では、上記シール工程と同様、中間体１０３の封止した外形部分を、一対のカッタローラにより切断し、複数の吸収性物品を形成する（図示しない）。
【０００３】
ここで、シール工程においては、吸収性物品の物品長さが、予め設定されており、その物品長さに応じて、シールローラ１０４の外周長及びその外周面上のシール部１０５の位置が定められていると共に、上流コンベヤ１０１及び下流コンベヤ１０２の駆動系機構が、一定の送り速度Ｖを保つように設計されている。
そして、シールローラ１０４を、上流コンベヤ１０１及び下流コンベヤ１０２の送り速度Ｖと等しい接線速度Ｖ’で回転することにより、中間体１０３において封止部分１０６を一定のシールピッチｄ毎に形成するようにしている。
【０００４】
一方、近年、シールローラ１０４の駆動源にサーボ制御系のモータ１０７を用いた改良技術が提案されており、この改良技術は、シールローラ１０４の速度制御により、シールローラ１０４の接線速度Ｖ’を、非シール領域において、物品長さの変更に応じて加減速しつつ、シール領域において、上流コンベヤ１０１及び下流コンベヤ１０２の送り速度Ｖに一致させるものである。
【０００５】
この改良技術に関連した技術文献には、例えば、以下に示すものがある。
特許文献１には、長尺状の被加工材料の送りローラを駆動するＸ軸モータ、加工機を駆動するＹ軸モータを用い、加工区間では、Ｘ軸モータ及びＹ軸モータを、送りローラと加工機との周速度（接線速度）が同一になるように制御し、非加工区間では、Ｙ軸モータを、加工機の周速度が加工間隔に対応するように制御する技術が開示されている。
特許文献２には、連続した通板材のライン速度に対し、切断ドラムにおける切断刃の周速度を、周期的に加減速し、その加減曲線を正弦波とする技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１５７８３号公報
【特許文献２】
特開平１１−１９７９３９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のシール工程においては、吸収性物品の物品長さを変更（加工間隔の変更）する場合にあっては、時間当たりの製品数を同程度にする観点等から上流コンベヤ１０１及び下流コンベヤ１０２の送り速度Ｖを変更すると共に、シールローラ１０４の外周長及びシール部１０５の位置を変更する必要があった。
その結果、例えば、駆動系におけるプーリ１０８の数の変更又はモータ１０７の回転数の変更や、シールローラ１０４の交換等のような型替えに要する工数が増加するという問題があった。このような問題は、上記従来のカット工程においても生じていた。
【０００８】
一方、上記改良技術の場合にあっては、シールローラ１０４の交換に要する工数を削減できるものの、慣性モーメントの大きいシールローラ１０４を速度制御するには、大きいトルクが必要になり、そのトルクを発生するモータが大型化するため、設置スペースの狭小化や設備費のコスト高という問題が生じていた。
上記特許文献１、２の従来技術にあっても、加工機や切断ドラムをモータで制御する点で上記改良技術と共通しているため、上記同様の問題がある。
【０００９】
従って、本発明の目的は、加工の間隔の変更を伴う被加工物の製造を、加工ローラの交換を要せず簡便に達成し得る、被加工物の搬送制御方法及び搬送制御装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、加工の間隔の変更を伴う被加工物を製造するにあたって、低トルクで駆動制御を行うことができ、ひいては、駆動源の小型化に伴って、設置スペースの狭小化及び設備費のコスト低減を図り得る、被加工物の搬送制御方法及び搬送制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、長尺状の被加工物に所定の加工を施す加工ローラ、該加工ローラに対し上流側の該被加工物を搬送する上流搬送手段、及び該加工ローラに対し下流側の該被加工物を搬送する下流搬送手段を用い、該上流搬送手段及び該下流搬送手段により該被加工物をライン速度で搬送しながら、該加工ローラを加工速度で回転しつつ所定の加工間隔毎に該被加工物を加工する際に、該被加工物の速度を制御する方法であって、前記上流搬送手段と前記加工ローラとの間の前記被加工物を前記ライン速度と異なる速度で搬送可能な入口ローラ、及び前記加工ローラと前記下流搬送手段との間の前記被加工物を前記ライン速度と異なる速度で搬送可能な出口ローラを用い、前記入口ローラ及び前記出口ローラを制御することにより、前記入口ローラと前記出口ローラとの間における前記被加工物の被加工速度を、前記加工ローラの非加工領域において、前記加工間隔に応じて加減速すると共に、前記加工ローラの加工領域において、前記加工速度に一致させることを特徴とする被加工物の搬送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。
【００１１】
また、本発明は、長尺状の被加工物に所定の加工を施す加工ローラと、前記加工ローラに対し上流側の前記被加工物を搬送する上流搬送手段と、前記加工ローラに対し下流側の前記被加工物を搬送する下流搬送手段と、前記上流搬送手段と前記加工ローラとの間の前記被加工物を搬送する入口ローラと、前記加工ローラと前記下流搬送手段との間の前記被加工物を搬送する出口ローラと、前記入口ローラ及び前記出口ローラを可変的に駆動する駆動源と、前記駆動源に対し、前記入口ローラ及び前記出口ローラの速度を、前記加工ローラの非加工領域において、所定の加工間隔に応じて加減速すると共に、前記加工ローラの加工領域において、前記加工ローラの速度に一致させる速度指令を発する制御手段とを備えていることを特徴とする被加工物の搬送制御装置を提供することにより、前記目的を達成したものである。
【００１２】
本発明によれば、被加工速度を、非加工領域において、加工間隔に応じて加減速し、加工領域において、加工速度に一致させることにより、加工間隔の変更を伴う被加工物を、加工ローラの交換を要せずに簡便に製造することができる。
【００１３】
また、本発明によれば、加工ローラを一定の速度に保ちつつ、入口ローラ及び出口ローラを速度制御することにより、加工間隔の変更を伴う被加工物の速度を低トルクで駆動制御でき、ひいては、駆動源の小型化に伴って、設置スペースの狭小化及び設備費のコスト低減を図ることができる。
【００１４】
本出願において、被加工速度の「加減速」とは、被加工速度を加速又は減速する場合のほか、被加工速度を一定の速度に保つ場合を含む。また、「加工間隔」とは、被加工物の物品長さの変更に応じて変更した加工間隔のほか、被加工物の物品長さを変えずに変更した加工間隔を含む。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の被加工物の搬送制御方法及び搬送制御装置の好ましい一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の被加工物の搬送制御方法は、長尺状の中間体（被加工物）２を、上流コンベヤ（上流搬送手段）１１及び下流コンベヤ（下流搬送手段）１２により、ライン速度Ｖ1で搬送しながら、シールローラ対（加工ローラ）１０をシール速度（加工速度）Ｖ2で回転しつつ所定のシールピッチ（加工間隔）ｄ1（又はｄ2）毎に中間体２を封止する際に、中間体２の速度を制御する方法である。
入口ローラ対（入口ローラ）１３及び出口ローラ対（出口ローラ）１４を制御することにより、入口ローラ対１３と出口ローラ対１４との間における中間体２の被シール速度（被加工速度）Ｖ3を、シールローラ対１０の非シール領域（非加工領域）において、シールピッチｄ1（又はｄ2）に応じて加減速すると共に、シールローラ対１０のシール領域（加工領域）において、シール速度Ｖ2に一致させるようにしている。
【００１６】
かかる搬送制御方法は、吸収性物品３の製造工程のうちのシール工程において実施されるものであり、その前工程では、表面シート４の原反及び裏面シート５の原反の間に吸収体６を介在させてこれらを重ね合わせた中間体２が形成されている（図２（ａ）参照）。
まず、シール工程に用いられる搬送制御装置１を述べる。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の搬送制御装置１は、シールローラ対（加工ローラ）１０、上流コンベヤ（上流搬送手段）１１、下流コンベヤ（下流搬送手段）１２、入口ローラ対（入口ローラ）１３、出口ローラ対（出口ローラ）１４、上流路増減機構（上流路増減手段）１５、下流路増減機構（下流路増減手段）１６、第１のサーボモータ（駆動源）２１、第２のサーボモータ（第２の駆動源）２２、コントローラ（制御手段）２３等を備えている。以下、これらの構成等を具体的に説明する。
【００１８】
シールローラ対１０は、中間体２にシールを施すもので、同一のシールローラ１０ａ、１０ａが一対をなして構成されている。シールローラ１０ａの外周面上には、シール部１０ｂが凸状に形成されている。このシール部１０ｂは、発熱するように構成されており、シールローラ対１０の回転に伴い、他方のシール部１０ｂと対向して接触するように配置されている。
【００１９】
シールローラ１０ａの外径φは、吸収性物品３の基準物品長さＬ0に応じて定められ、次の式で示される。
φ＝（Ｌ0×ｎ）／π …式（ｎ：シールローラ１０ａの１回転につきシール回数）
本実施形態の場合、基準物品長さＬ0＝３００［ｍｍ］、ｎ＝２（シール部１０ｂの個数）、シールローラ１０ａの外径φ＝１９０［ｍｍ］としている。
【００２０】
上流コンベヤ１１は、シールローラ対１０に向けて中間体２を搬送するもので、シールローラ対１０より上流側に配置されている。また、下流コンベヤ１２は、シールローラ対１０から送り出された中間体２を搬送するもので、シールローラ対１０より下流側に配置されている。
【００２１】
上流コンベヤ１１は、搬送ベルト１１ａ、駆動プーリ１１ｂ、複数の従動プーリ１１ｃ、テンションプーリ１１ｄ、バキューム機構１１ｅ等から構成されている。搬送ベルト１１ａは、駆動プーリ１１ｂ、従動プーリ１１ｃに無端状に架けられており、その張力がテンションプーリ１１ｄにより調整されている。下流コンベヤ１２は、上流コンベヤ１１と同じ構成である（対応する符号を付す）。
【００２２】
入口ローラ対１３は、上流コンベヤ１１とシールローラ対１０との間にあってシールローラ対１０の入口近傍の中間体２を、上流コンベヤ１１と異なった速度で独立して搬送するもので、駆動ローラ１３ａ及び従動ローラ１３ｂが一対をなして上流コンベヤ１１とシールローラ対１０との間に配置されている。
【００２３】
出口ローラ対１４は、シールローラ対１０と下流コンベヤ１２との間にあってシールローラ対１０の出口近傍の中間体２を搬送するもので、シールローラ対１０に対して入口ローラ対１３と対称をなす構成である（対応する符号を付す）。
入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４は、これらの間にある中間体２をシールローラ対１０のシール部１０ｂの間に通過させるように配置されている。
【００２４】
図１、図４又は図６に示すように、上流路増減機構１５は、中間体２の上流経路長Ｓ1を、基準経路長Ｓ0に対して増減するもので、上流コンベヤ１１と入口ローラ対１３との間に配置されている。また、下流路増減機構１６は、中間体２の下流経路長Ｓ2を、基準経路長Ｓ0に対して増減するもので、出口ローラ対１４と下流コンベヤ１２との間に配置されている。
【００２５】
上流路増減機構１５は、ボールネジ軸１５ａ、駆動ギヤ１５ｂ、上流変位ローラ１５ｃ等から構成されている。駆動ギヤ１５ｂは、ボールネジ軸１５ａにネジ結合しており、ボールネジ軸１５ａは、駆動ギヤ１５ｂの回転に伴い、上下動するようになっている。上流変位ローラ１５ｃは、ボールネジ軸に固定された軸に支持されており、ボールネジ軸１５ａと連動して上下動するようになっている。
上流変位ローラ１５ｃは、上流コンベヤ１１と入口ローラ対１３との間にある中間体２に当接し、Ｖ字状の上流経路を形成するようになっている。
下流路増減機構１６は、上流路増減機構１５と同じ構成である（対応する符号を付す）。
【００２６】
第１のサーボモータ２１は、歯車等の駆動伝達系２１ａ、２１ｂを介して、入口ローラ対１３の駆動ローラ１３ａ、出口ローラ対１４の駆動ローラ１４ａにそれぞれ連結され、入口ローラ対１３、出口ローラ対１４をそれぞれ駆動するようになっている。
第２のサーボモータ２２は、駆動伝達系２２ａ、２２ｂを介して、上流路増減機構１５の駆動ギヤ１５ｂ、下流路増減機構１６の駆動ギヤ１６ｂにそれぞれ連結され、上流路増減機構１５、下流路増減機構１６をそれぞれ駆動するようになっている。
なお、シールローラ対１０、上流コンベヤ１１、下流コンベヤ１２は、それぞれ、駆動伝達系２４ａ、２４ｂ、２４ｃを介して、モータ２４に連結され、そのモータ２４から動力を受けるようになっている。
【００２７】
コントローラ２３は、第１、第２のサーボモータ２１、２２とそれぞれ電気的に接続され、第１、第２のサーボモータ２１、２２に、それぞれ、速度指令、位置指令を発してフィードバック制御するように構成されている（詳細後述）。
【００２８】
次に、本実施形態の搬送制御方法の詳細を搬送制御装置の作用と併せて説明する。
図２（ａ）（ｂ）に示すように、基準物品長さＬ0（例えば３００ｍｍ）より大きい物品長さＬ1（例えば３５０ｍｍ）の吸収性物品３を製造する場合、シール工程においては、シールピッチｄ1を、基準シールピッチ（基準加工間隔）ｄ0より大きくする。
【００２９】
ここで、基準シールピッチｄ0は、ライン速度Ｖ1、シール速度Ｖ2、被シール速度Ｖ3をすべて等しくした場合において、シールローラ対１０の外径及びシール部１０ｂの位置に基づいて定められた、封止部分７の間隔である。
なお、基準シールピッチｄ0は、カット工程で切除されるトリムの大きさを考慮すると、基準物品長さＬ0より幾分大きくなる。
【００３０】
図３（ｂ）に示すように、シールピッチｄ1に変更するにあたって、まず、上流コンベヤ１１及び下流コンベヤ１２の送り速度を一定のライン速度Ｖ1にし、シールローラ対１０の接線速度を一定のシール速度Ｖ2にする。
その際、ライン速度Ｖ1を、シール速度Ｖ2より大きくし、中間体２を、シールローラ対１０のシール部１０ｂに対して相対的に進めるようにする。
【００３１】
ここでは、物品長さＬ1に変更しても時間当たりの生産数を同程度にする観点、シールローラ対１０の慣性モーメントによるモータ２４の負荷等を考慮する観点等から、シール速度Ｖ2を固定値にし、ライン速度Ｖ1を変化させている。かかる点は、後述する物品長さＬ2の場合においても同様である。
【００３２】
次いで、コントローラ２３から第１のサーボモータ２１に速度指令（シールピッチｄ1）を発し、入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４を速度制御すると共に、コントローラ２３から第２のサーボモータ２２に位置指令（シールピッチｄ1）を発し、上流路増幅機構１５及び下流路増幅機構１６を位置制御する。
【００３３】
ここに、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、「速度指令（シールピッチｄ1）」は、入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４の速度を同期して一体的に制御する指令で、入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４の接線速度を、加速度曲線Ｃv1に従って加減速させる。
【００３４】
この加速度曲線Ｃv1は、ライン速度Ｖ1より大きい最高速度Ｖmaxを上限とし、シール速度Ｖ2を下限とする範囲で、シール速度Ｖ2と同一になる定速期間が、シールのタイミングを含んでこれと同期するように周期的に変化する曲線である。
【００３５】
加速度曲線Ｃv1における傾き（加速度）及び最高速度Ｖmaxは、シールピッチｄ1に応じて定められてる。具体的には、加速度曲線Ｃv1のシール速度Ｖ2に対する相対速度（プラス）の１周期の積分値（図３（ｂ）：Ｖ3曲線とＶ2直線とで囲まれる面積）が、シールピッチｄ1と基準シールピッチｄ0とのピッチ差に等しくなっている。
【００３６】
この速度指令（シールピッチｄ1）に基づいて入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４を速度制御した場合、中間体２の被シール速度Ｖ3は、図３（ｂ）の加速度曲線Ｃv1に従って変化し、シール領域（シール部１０ｂが互いに接触する領域）において、シール速度Ｖ2と等しくなり、非シール領域（シール領域以外の領域）において、シール速度Ｖ2から最高速度Ｖmaxにまで加速した後にシール速度Ｖ2にまで減速する。
【００３７】
以上の点により、入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４に速度差が生じず、この区間の中間体２は、一定の張力により張られた状態で送られる。また、この区間の中間体２は、シール領域において、シールローラ対１０のシール部１０ｂとの間に速度差をもたず、安定した状態で封止され、非シール領域において、シールローラ対１０の側面に接触せずに、シールローラ対１０のシール部１０ｂに対し、シールピッチｄ1と基準シールピッチｄ0とのピッチ差分だけ相対的に進む。
【００３８】
図３（ａ）（ｂ）、図４、図６に示すように、「位置指令（シールピッチｄ1）」は、上流変位ローラ１５ｃの上下位置Ｐ1及び下流変位ローラ１６ｃの上下位置Ｐ2を同期して一体的に制御する指令で、上流変位ローラ１５ｃの上下位置Ｐ1を、第１の変位曲線Ｃp1に従って上下変位させると共に、下流変位ローラ１６ｃの上下位置Ｐ2を、第２の変位曲線Ｃp2に従って上下変位させる。
【００３９】
第１の変位曲線Ｃp1は、ライン速度Ｖ1と被シール速度Ｖ3との速度差により、上流経路長Ｓ1と基準経路長Ｓ0との間に生じた変位量を、基準経路長Ｓ0において最下位となる基準位置Ｐ0に対して増減した上下位置Ｐ1として示し、その上下位置Ｐ1が周期的に変化する曲線である。第２の変位曲線Ｃp2についても同様である（対応する符号を付す）。
第１、第２の変位曲線Ｃp1、Ｃp2は、半周期分だけ時間的にずれており、上流側の上下位置Ｐ1の増加量及び減少量が、それぞれ、下流側の上下位置Ｐ2の減少量及び増加量と等しくなっている。
【００４０】
この位置指令（シールピッチｄ1）に基づいて上流路増幅機構１５及び下流路増幅機構１６を位置制御した場合、上流変位ローラ１５ｃが、第１の変位曲線Ｃp1に従って上下動すると共に、下流変位ローラ１６ｃが、第２の変位曲線Ｃp2に従って上下動する。
【００４１】
以上の点により、図４に示すように、被シール速度Ｖ3がライン速度Ｖ1より大きい場合、上流コンベヤ１１と入口ローラ対１３との間における中間体２は、基準経路長Ｓ0にある中間体２より短くなるが、上流変位ローラ１５ｃの上昇により上流経路長Ｓ1が減少し、上流コンベヤ１１と入口ローラ対１３との間に速度差がない場合における張力状態と同じになる。
また、出口ローラ対１４と下流コンベヤ１２との間における中間体２は、基準経路長Ｓ0にある中間体２より長くなるが、下流変位ローラ１６ｃの下降により下流経路長Ｓ2が増加し、出口ローラ対１４と下流コンベヤ１２との間に速度差がない場合における張力状態と同じになる。
【００４２】
一方、図６に示すように、被シール速度Ｖ3がライン速度Ｖ1より小さい場合、上記の場合との比較において、上流変位ローラ１５ｃと下流変位ローラ１６ｃとの位置関係、及び上流経路長Ｓ1と下流経路長Ｓ2との増減関係が、逆転する以外の点は同様である。
【００４３】
そして、上流コンベヤ１１と下流コンベヤ１２との間における中間体２は、被シール速度Ｖ3の変化に関わらず、上流経路長Ｓ1の増減量と下流経路長Ｓ2の増減量とが互いに相殺し、常に一定の経路長に保持される。
【００４４】
図２（ａ）（ｃ）に示すように、基準物品長さＬ0より小さい物品長さＬ2（例えば２５０ｍｍ）の吸収性物品３を製造する場合、シール工程においては、シールピッチｄ2を、基準シールピッチｄ0より小さくする。
【００４５】
図５（ｂ）に示すように、シールピッチｄ2に変更するにあたって、ライン速度Ｖ1を、シール速度Ｖ2より小さくし、中間体２を、シールローラ対１０のシール部１０ｂに対して相対的に遅らせるようにする。
【００４６】
次いで、コントローラ２３から第１のサーボモータ２１に速度指令（シールピッチｄ2）を発し、入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４を速度制御すると共に、コントローラ２３から第２のサーボモータ２２に位置指令（シールピッチｄ2）を発し、上流路増幅機構１５及び下流路増幅機構１６を位置制御する。
【００４７】
ここに、図５（ｂ）（ｃ）に示すように、「速度指令（シールピッチｄ2）」は、入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４の接線速度を、加速度曲線Ｃv2に従って加減速させる点以外は、上記速度指令（シールピッチｄ1）と同様である。
【００４８】
この加速度曲線Ｃv2は、シール速度Ｖ2を上限とし、ライン速度Ｖ1より小さい最低速度Ｖminを下限とする範囲で、周期的に変化する以外は、上記加速度曲線Ｃv1と同様であり、シール速度Ｖ2と同一になる定速期間が、シールのタイミングを含んでこれと同期している。
【００４９】
加速度曲線Ｃv2における傾き（加速度）及び最低速度Ｖminは、シールピッチｄ2に応じて定められている。具体的には、加速度曲線Ｃv2のシール速度Ｖ2に対する相対速度（マイナス）の１周期の積分値（図５（ｂ）：Ｖ3曲線とＶ2直線とで囲まれる面積）が、基準シールピッチｄ0とシールピッチｄ2とのピッチ差に等しくなっている。
【００５０】
この速度指令（シールピッチｄ2）に基づいて入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４を速度制御した場合、中間体２の被シール速度Ｖ3は、図５（ｂ）の加速度曲線Ｃv2に従って変化し、シール領域において、シール速度Ｖ2と等しくなり、非シール領域において、シール速度Ｖ2から最低速度Ｖminにまで減速した後にシール速度Ｖ2にまで加速する。
【００５１】
以上の点により、入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４と間におけるの中間体２は、シールローラ対１０のシール部１０ｂに対し、基準シールピッチｄ0とシールピッチｄ2とのピッチ差分だけ相対的に遅れる点以外は、上記速度指令（シールピッチｄ1）に基づいて速度制御した場合と同様である。
【００５２】
図５（ａ）（ｂ）、図４、図６に示すように、「位置指令（シールピッチｄ2）」は、上記位置指令（シールピッチｄ1）と同様であり、上流コンベヤ１１と下流コンベヤ１２との間における中間体２は、上流経路長Ｓ1及び下流経路長Ｓ2の増減により、常に一定の経路長に保持される。
【００５３】
以上述べたように、本実施形態によれば、被シール速度Ｖ3を、非シール領域において、シールピッチｄ1（又はｄ2）に応じて加減速し、シール領域において、シール速度Ｖ2に一致させたため、シールピッチｄの変更を伴う吸収性物品３を、シールローラ対１０の交換を要せずに簡便に製造することができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、シールローラ対１０を一定の速度に保ちつつ、入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４を速度制御したため、シールピッチｄの変更を伴う中間体２の速度を低トルクで駆動制御でき、ひいては、第１のサーボモータ２１の小型化に伴って、設置スペースの狭小化及び設備費のコスト低減を図ることができる。
【００５５】
さらに、本実施形態によれば、被シール速度Ｖ3とライン速度Ｖ1との速度差をもつ中間体２を、その速度差により生じる経路長の増減を調整して速度差がない場合における張力状態と同じになるように位置制御したため、実際には、シールローラ対１０を交換しなくても、あたかも、シールピッチｄの変更に対応した他のシールローラ対に交換した場合と同様に、中間体２を安定して搬送することができる。
【００５６】
本発明は、上記搬送制御方法及び搬送制御装置の実施形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、本発明の搬送制御方法は、吸収性物品のシール工程において実施されることが好ましいが、吸収性物品のカット工程においても実施可能であり、また、被加工物として、吸収性物品に限られず、長尺状の物品であれば特に限定されない。
また、本発明の搬送制御装置の上流路増減手段及び下流路増減手段は、上記実施形態で示した上流路増減機構及び下流路増減機構に限られず、上流経路長及び下流路経路長を増減可能な機構又は制御装置であればよく、例えば、低速搬送の被加工物（中間体）に対し、上流側の変位ローラと下流側の変位ローラとが、シーソーのように、一体的に上下動を交互に繰り返す機構であってもよい。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、加工の間隔の変更を伴う被加工物の製造を、加工ローラの交換を要せず簡便に達成し得る、被加工物の搬送制御方法及び搬送制御装置を得ることができる。
また、本発明によれば、加工の間隔の変更を伴う被加工物を製造するにあたって、低トルクで駆動制御を行うことができ、ひいては、駆動源の小型化に伴って、設置スペースの狭小化及び設備費のコスト低減を図り得る、被加工物の搬送制御方法及び搬送制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の搬送制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】本実施形態の搬送制御方法及び搬送制御装置に用いられる吸収性物品の中間体を示す図であり、（ａ）は、基準物品長さＬ0の中間体を示す図、（ｂ）は、物品長さＬ1（＞Ｌ0）の中間体を示す図、（ｃ）は、物品長さＬ2（＜Ｌ0）の中間体を示す図である。
【図３】本実施形態の搬送制御方法（物品長さＬ1の場合）において、時間軸（横軸）を基準に、（ａ）上下位置Ｐ1、上下位置Ｐ2の関係、（ｂ）ライン速度Ｖ1、シール速度Ｖ2、被シール速度Ｖ3の関係、（ｃ）シールのタイミングを示すタイムチャートである。
【図４】本実施形態の搬送制御装置の要部（上流経路長Ｓ1が長く、下流経路長Ｓ2が短い場合）を示す図である。
【図５】本実施形態の搬送制御方法（物品長さＬ2の場合）において、時間軸（横軸）を基準に、（ａ）上下位置Ｐ1、上下位置Ｐ2の関係、（ｂ）ライン速度Ｖ1、シール速度Ｖ2、被シール速度Ｖ3の関係、（ｃ）シールのタイミングを示すタイムチャートである。
【図６】本実施形態の搬送制御装置の要部（上流経路長Ｓ1が短く、下流経路長Ｓ2が長い場合）を示す図である。
【図７】従来の吸収性物品のシール工程に用いられる製造装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
２ 中間体（被加工物）
１０ シールローラ対（加工ローラ）
１１ 上流コンベヤ（上流搬送手段）
１２ 下流コンベヤ（下流搬送手段）
１３ 入口ローラ対（入口ローラ）
１４ 出口ローラ対（出口ローラ）
１５ 上流路増減機構（上流路増減手段）
１６ 下流路増減機構（下流路増減手段）
２１ 第１のサーボモータ（駆動源）
２２ 第２のサーボモータ（第２の駆動源）
２３ コントローラ（制御手段）
Ｖ1 ライン速度Ｖ1
Ｖ2 シール速度（加工速度）
Ｖ3 被シール速度（被加工速度）
ｄ1、ｄ2 シールピッチ（加工間隔）
ｄ0 基準シールピッチ（基準加工間隔）
Ｓ1 上流経路長
Ｓ2 下流経路長
Ｓ0 基準経路長
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、生理用ナプキン、使い捨ておむつ等の吸収性物品の製造に用いられる長尺状の原反に対し、シール、切断等の加工を施す際に、原反の搬送を制御する方法及びその装置に関し、特に、吸収性物品の長さを変更する場合、原反の速度及び位置を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、生理用ナプキン等の吸収性物品の製造方法においては、まず、表面シート原反及び裏面シート原反を、それぞれ送りながらそれらの間に吸収体を挟んだ状態で重ね合わせ、連続した中間体を形成する。
次いで、図７に示すように、シール工程では、上流コンベヤ１０１及び下流コンベヤ１０２により中間体１０３を送りながら、一対のシールローラ１０４、１０４により、中間体１０３において吸収性物品同士が隣接する部分を封止する。
また、カット工程では、上記シール工程と同様、中間体１０３の封止した外形部分を、一対のカッタローラにより切断し、複数の吸収性物品を形成する（図示しない）。
【０００３】
ここで、シール工程においては、吸収性物品の物品長さが、予め設定されており、その物品長さに応じて、シールローラ１０４の外周長及びその外周面上のシール部１０５の位置が定められていると共に、上流コンベヤ１０１及び下流コンベヤ１０２の駆動系機構が、一定の送り速度Ｖを保つように設計されている。
そして、シールローラ１０４を、上流コンベヤ１０１及び下流コンベヤ１０２の送り速度Ｖと等しい接線速度Ｖ’で回転することにより、中間体１０３において封止部分１０６を一定のシールピッチｄ毎に形成するようにしている。
【０００４】
一方、近年、シールローラ１０４の駆動源にサーボ制御系のモータ１０７を用いた改良技術が提案されており、この改良技術は、シールローラ１０４の速度制御により、シールローラ１０４の接線速度Ｖ’を、非シール領域において、物品長さの変更に応じて加減速しつつ、シール領域において、上流コンベヤ１０１及び下流コンベヤ１０２の送り速度Ｖに一致させるものである。
【０００５】
この改良技術に関連した技術文献には、例えば、以下に示すものがある。
特許文献１には、長尺状の被加工材料の送りローラを駆動するＸ軸モータ、加工機を駆動するＹ軸モータを用い、加工区間では、Ｘ軸モータ及びＹ軸モータを、送りローラと加工機との周速度（接線速度）が同一になるように制御し、非加工区間では、Ｙ軸モータを、加工機の周速度が加工間隔に対応するように制御する技術が開示されている。
特許文献２には、連続した通板材のライン速度に対し、切断ドラムにおける切断刃の周速度を、周期的に加減速し、その加減曲線を正弦波とする技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１５７８３号公報
【特許文献２】
特開平１１−１９７９３９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のシール工程においては、吸収性物品の物品長さを変更（加工間隔の変更）する場合にあっては、時間当たりの製品数を同程度にする観点等から上流コンベヤ１０１及び下流コンベヤ１０２の送り速度Ｖを変更すると共に、シールローラ１０４の外周長及びシール部１０５の位置を変更する必要があった。
その結果、例えば、駆動系におけるプーリ１０８の数の変更又はモータ１０７の回転数の変更や、シールローラ１０４の交換等のような型替えに要する工数が増加するという問題があった。このような問題は、上記従来のカット工程においても生じていた。
【０００８】
一方、上記改良技術の場合にあっては、シールローラ１０４の交換に要する工数を削減できるものの、慣性モーメントの大きいシールローラ１０４を速度制御するには、大きいトルクが必要になり、そのトルクを発生するモータが大型化するため、設置スペースの狭小化や設備費のコスト高という問題が生じていた。
上記特許文献１、２の従来技術にあっても、加工機や切断ドラムをモータで制御する点で上記改良技術と共通しているため、上記同様の問題がある。
【０００９】
従って、本発明の目的は、加工の間隔の変更を伴う被加工物の製造を、加工ローラの交換を要せず簡便に達成し得る、被加工物の搬送制御方法及び搬送制御装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、加工の間隔の変更を伴う被加工物を製造するにあたって、低トルクで駆動制御を行うことができ、ひいては、駆動源の小型化に伴って、設置スペースの狭小化及び設備費のコスト低減を図り得る、被加工物の搬送制御方法及び搬送制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、長尺状の被加工物に所定の加工を施す加工ローラ、該加工ローラに対し上流側の該被加工物を搬送する上流搬送手段、及び該加工ローラに対し下流側の該被加工物を搬送する下流搬送手段を用い、該上流搬送手段及び該下流搬送手段により該被加工物をライン速度で搬送しながら、該加工ローラを加工速度で回転しつつ所定の加工間隔毎に該被加工物を加工する際に、該被加工物の速度を制御する方法であって、前記上流搬送手段と前記加工ローラとの間の前記被加工物を前記ライン速度と異なる速度で搬送可能な入口ローラ、及び前記加工ローラと前記下流搬送手段との間の前記被加工物を前記ライン速度と異なる速度で搬送可能な出口ローラを用い、前記入口ローラ及び前記出口ローラを制御することにより、前記入口ローラと前記出口ローラとの間における前記被加工物の被加工速度を、前記加工ローラの非加工領域において、前記加工間隔に応じて加減速すると共に、前記加工ローラの加工領域において、前記加工速度に一致させることを特徴とする被加工物の搬送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。
【００１１】
また、本発明は、長尺状の被加工物に所定の加工を施す加工ローラと、前記加工ローラに対し上流側の前記被加工物を搬送する上流搬送手段と、前記加工ローラに対し下流側の前記被加工物を搬送する下流搬送手段と、前記上流搬送手段と前記加工ローラとの間の前記被加工物を搬送する入口ローラと、前記加工ローラと前記下流搬送手段との間の前記被加工物を搬送する出口ローラと、前記入口ローラ及び前記出口ローラを可変的に駆動する駆動源と、前記駆動源に対し、前記入口ローラ及び前記出口ローラの速度を、前記加工ローラの非加工領域において、所定の加工間隔に応じて加減速すると共に、前記加工ローラの加工領域において、前記加工ローラの速度に一致させる速度指令を発する制御手段とを備えていることを特徴とする被加工物の搬送制御装置を提供することにより、前記目的を達成したものである。
【００１２】
本発明によれば、被加工速度を、非加工領域において、加工間隔に応じて加減速し、加工領域において、加工速度に一致させることにより、加工間隔の変更を伴う被加工物を、加工ローラの交換を要せずに簡便に製造することができる。
【００１３】
また、本発明によれば、加工ローラを一定の速度に保ちつつ、入口ローラ及び出口ローラを速度制御することにより、加工間隔の変更を伴う被加工物の速度を低トルクで駆動制御でき、ひいては、駆動源の小型化に伴って、設置スペースの狭小化及び設備費のコスト低減を図ることができる。
【００１４】
本出願において、被加工速度の「加減速」とは、被加工速度を加速又は減速する場合のほか、被加工速度を一定の速度に保つ場合を含む。また、「加工間隔」とは、被加工物の物品長さの変更に応じて変更した加工間隔のほか、被加工物の物品長さを変えずに変更した加工間隔を含む。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の被加工物の搬送制御方法及び搬送制御装置の好ましい一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の被加工物の搬送制御方法は、長尺状の中間体（被加工物）２を、上流コンベヤ（上流搬送手段）１１及び下流コンベヤ（下流搬送手段）１２により、ライン速度Ｖ1で搬送しながら、シールローラ対（加工ローラ）１０をシール速度（加工速度）Ｖ2で回転しつつ所定のシールピッチ（加工間隔）ｄ1（又はｄ2）毎に中間体２を封止する際に、中間体２の速度を制御する方法である。
入口ローラ対（入口ローラ）１３及び出口ローラ対（出口ローラ）１４を制御することにより、入口ローラ対１３と出口ローラ対１４との間における中間体２の被シール速度（被加工速度）Ｖ3を、シールローラ対１０の非シール領域（非加工領域）において、シールピッチｄ1（又はｄ2）に応じて加減速すると共に、シールローラ対１０のシール領域（加工領域）において、シール速度Ｖ2に一致させるようにしている。
【００１６】
かかる搬送制御方法は、吸収性物品３の製造工程のうちのシール工程において実施されるものであり、その前工程では、表面シート４の原反及び裏面シート５の原反の間に吸収体６を介在させてこれらを重ね合わせた中間体２が形成されている（図２（ａ）参照）。
まず、シール工程に用いられる搬送制御装置１を述べる。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の搬送制御装置１は、シールローラ対（加工ローラ）１０、上流コンベヤ（上流搬送手段）１１、下流コンベヤ（下流搬送手段）１２、入口ローラ対（入口ローラ）１３、出口ローラ対（出口ローラ）１４、上流路増減機構（上流路増減手段）１５、下流路増減機構（下流路増減手段）１６、第１のサーボモータ（駆動源）２１、第２のサーボモータ（第２の駆動源）２２、コントローラ（制御手段）２３等を備えている。以下、これらの構成等を具体的に説明する。
【００１８】
シールローラ対１０は、中間体２にシールを施すもので、同一のシールローラ１０ａ、１０ａが一対をなして構成されている。シールローラ１０ａの外周面上には、シール部１０ｂが凸状に形成されている。このシール部１０ｂは、発熱するように構成されており、シールローラ対１０の回転に伴い、他方のシール部１０ｂと対向して接触するように配置されている。
【００１９】
シールローラ１０ａの外径φは、吸収性物品３の基準物品長さＬ0に応じて定められ、次の式で示される。
φ＝（Ｌ0×ｎ）／π …式（ｎ：シールローラ１０ａの１回転につきシール回数）
本実施形態の場合、基準物品長さＬ0＝３００［ｍｍ］、ｎ＝２（シール部１０ｂの個数）、シールローラ１０ａの外径φ＝１９０［ｍｍ］としている。
【００２０】
上流コンベヤ１１は、シールローラ対１０に向けて中間体２を搬送するもので、シールローラ対１０より上流側に配置されている。また、下流コンベヤ１２は、シールローラ対１０から送り出された中間体２を搬送するもので、シールローラ対１０より下流側に配置されている。
【００２１】
上流コンベヤ１１は、搬送ベルト１１ａ、駆動プーリ１１ｂ、複数の従動プーリ１１ｃ、テンションプーリ１１ｄ、バキューム機構１１ｅ等から構成されている。搬送ベルト１１ａは、駆動プーリ１１ｂ、従動プーリ１１ｃに無端状に架けられており、その張力がテンションプーリ１１ｄにより調整されている。下流コンベヤ１２は、上流コンベヤ１１と同じ構成である（対応する符号を付す）。
【００２２】
入口ローラ対１３は、上流コンベヤ１１とシールローラ対１０との間にあってシールローラ対１０の入口近傍の中間体２を、上流コンベヤ１１と異なった速度で独立して搬送するもので、駆動ローラ１３ａ及び従動ローラ１３ｂが一対をなして上流コンベヤ１１とシールローラ対１０との間に配置されている。
【００２３】
出口ローラ対１４は、シールローラ対１０と下流コンベヤ１２との間にあってシールローラ対１０の出口近傍の中間体２を搬送するもので、シールローラ対１０に対して入口ローラ対１３と対称をなす構成である（対応する符号を付す）。
入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４は、これらの間にある中間体２をシールローラ対１０のシール部１０ｂの間に通過させるように配置されている。
【００２４】
図１、図４又は図６に示すように、上流路増減機構１５は、中間体２の上流経路長Ｓ1を、基準経路長Ｓ0に対して増減するもので、上流コンベヤ１１と入口ローラ対１３との間に配置されている。また、下流路増減機構１６は、中間体２の下流経路長Ｓ2を、基準経路長Ｓ0に対して増減するもので、出口ローラ対１４と下流コンベヤ１２との間に配置されている。
【００２５】
上流路増減機構１５は、ボールネジ軸１５ａ、駆動ギヤ１５ｂ、上流変位ローラ１５ｃ等から構成されている。駆動ギヤ１５ｂは、ボールネジ軸１５ａにネジ結合しており、ボールネジ軸１５ａは、駆動ギヤ１５ｂの回転に伴い、上下動するようになっている。上流変位ローラ１５ｃは、ボールネジ軸に固定された軸に支持されており、ボールネジ軸１５ａと連動して上下動するようになっている。
上流変位ローラ１５ｃは、上流コンベヤ１１と入口ローラ対１３との間にある中間体２に当接し、Ｖ字状の上流経路を形成するようになっている。
下流路増減機構１６は、上流路増減機構１５と同じ構成である（対応する符号を付す）。
【００２６】
第１のサーボモータ２１は、歯車等の駆動伝達系２１ａ、２１ｂを介して、入口ローラ対１３の駆動ローラ１３ａ、出口ローラ対１４の駆動ローラ１４ａにそれぞれ連結され、入口ローラ対１３、出口ローラ対１４をそれぞれ駆動するようになっている。
第２のサーボモータ２２は、駆動伝達系２２ａ、２２ｂを介して、上流路増減機構１５の駆動ギヤ１５ｂ、下流路増減機構１６の駆動ギヤ１６ｂにそれぞれ連結され、上流路増減機構１５、下流路増減機構１６をそれぞれ駆動するようになっている。
なお、シールローラ対１０、上流コンベヤ１１、下流コンベヤ１２は、それぞれ、駆動伝達系２４ａ、２４ｂ、２４ｃを介して、モータ２４に連結され、そのモータ２４から動力を受けるようになっている。
【００２７】
コントローラ２３は、第１、第２のサーボモータ２１、２２とそれぞれ電気的に接続され、第１、第２のサーボモータ２１、２２に、それぞれ、速度指令、位置指令を発してフィードバック制御するように構成されている（詳細後述）。
【００２８】
次に、本実施形態の搬送制御方法の詳細を搬送制御装置の作用と併せて説明する。
図２（ａ）（ｂ）に示すように、基準物品長さＬ0（例えば３００ｍｍ）より大きい物品長さＬ1（例えば３５０ｍｍ）の吸収性物品３を製造する場合、シール工程においては、シールピッチｄ1を、基準シールピッチ（基準加工間隔）ｄ0より大きくする。
【００２９】
ここで、基準シールピッチｄ0は、ライン速度Ｖ1、シール速度Ｖ2、被シール速度Ｖ3をすべて等しくした場合において、シールローラ対１０の外径及びシール部１０ｂの位置に基づいて定められた、封止部分７の間隔である。
なお、基準シールピッチｄ0は、カット工程で切除されるトリムの大きさを考慮すると、基準物品長さＬ0より幾分大きくなる。
【００３０】
図３（ｂ）に示すように、シールピッチｄ1に変更するにあたって、まず、上流コンベヤ１１及び下流コンベヤ１２の送り速度を一定のライン速度Ｖ1にし、シールローラ対１０の接線速度を一定のシール速度Ｖ2にする。
その際、ライン速度Ｖ1を、シール速度Ｖ2より大きくし、中間体２を、シールローラ対１０のシール部１０ｂに対して相対的に進めるようにする。
【００３１】
ここでは、物品長さＬ1に変更しても時間当たりの生産数を同程度にする観点、シールローラ対１０の慣性モーメントによるモータ２４の負荷等を考慮する観点等から、シール速度Ｖ2を固定値にし、ライン速度Ｖ1を変化させている。かかる点は、後述する物品長さＬ2の場合においても同様である。
【００３２】
次いで、コントローラ２３から第１のサーボモータ２１に速度指令（シールピッチｄ1）を発し、入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４を速度制御すると共に、コントローラ２３から第２のサーボモータ２２に位置指令（シールピッチｄ1）を発し、上流路増幅機構１５及び下流路増幅機構１６を位置制御する。
【００３３】
ここに、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、「速度指令（シールピッチｄ1）」は、入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４の速度を同期して一体的に制御する指令で、入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４の接線速度を、加速度曲線Ｃv1に従って加減速させる。
【００３４】
この加速度曲線Ｃv1は、ライン速度Ｖ1より大きい最高速度Ｖmaxを上限とし、シール速度Ｖ2を下限とする範囲で、シール速度Ｖ2と同一になる定速期間が、シールのタイミングを含んでこれと同期するように周期的に変化する曲線である。
【００３５】
加速度曲線Ｃv1における傾き（加速度）及び最高速度Ｖmaxは、シールピッチｄ1に応じて定められてる。具体的には、加速度曲線Ｃv1のシール速度Ｖ2に対する相対速度（プラス）の１周期の積分値（図３（ｂ）：Ｖ3曲線とＶ2直線とで囲まれる面積）が、シールピッチｄ1と基準シールピッチｄ0とのピッチ差に等しくなっている。
【００３６】
この速度指令（シールピッチｄ1）に基づいて入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４を速度制御した場合、中間体２の被シール速度Ｖ3は、図３（ｂ）の加速度曲線Ｃv1に従って変化し、シール領域（シール部１０ｂが互いに接触する領域）において、シール速度Ｖ2と等しくなり、非シール領域（シール領域以外の領域）において、シール速度Ｖ2から最高速度Ｖmaxにまで加速した後にシール速度Ｖ2にまで減速する。
【００３７】
以上の点により、入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４に速度差が生じず、この区間の中間体２は、一定の張力により張られた状態で送られる。また、この区間の中間体２は、シール領域において、シールローラ対１０のシール部１０ｂとの間に速度差をもたず、安定した状態で封止され、非シール領域において、シールローラ対１０の側面に接触せずに、シールローラ対１０のシール部１０ｂに対し、シールピッチｄ1と基準シールピッチｄ0とのピッチ差分だけ相対的に進む。
【００３８】
図３（ａ）（ｂ）、図４、図６に示すように、「位置指令（シールピッチｄ1）」は、上流変位ローラ１５ｃの上下位置Ｐ1及び下流変位ローラ１６ｃの上下位置Ｐ2を同期して一体的に制御する指令で、上流変位ローラ１５ｃの上下位置Ｐ1を、第１の変位曲線Ｃp1に従って上下変位させると共に、下流変位ローラ１６ｃの上下位置Ｐ2を、第２の変位曲線Ｃp2に従って上下変位させる。
【００３９】
第１の変位曲線Ｃp1は、ライン速度Ｖ1と被シール速度Ｖ3との速度差により、上流経路長Ｓ1と基準経路長Ｓ0との間に生じた変位量を、基準経路長Ｓ0において最下位となる基準位置Ｐ0に対して増減した上下位置Ｐ1として示し、その上下位置Ｐ1が周期的に変化する曲線である。第２の変位曲線Ｃp2についても同様である（対応する符号を付す）。
第１、第２の変位曲線Ｃp1、Ｃp2は、半周期分だけ時間的にずれており、上流側の上下位置Ｐ1の増加量及び減少量が、それぞれ、下流側の上下位置Ｐ2の減少量及び増加量と等しくなっている。
【００４０】
この位置指令（シールピッチｄ1）に基づいて上流路増幅機構１５及び下流路増幅機構１６を位置制御した場合、上流変位ローラ１５ｃが、第１の変位曲線Ｃp1に従って上下動すると共に、下流変位ローラ１６ｃが、第２の変位曲線Ｃp2に従って上下動する。
【００４１】
以上の点により、図４に示すように、被シール速度Ｖ3がライン速度Ｖ1より大きい場合、上流コンベヤ１１と入口ローラ対１３との間における中間体２は、基準経路長Ｓ0にある中間体２より短くなるが、上流変位ローラ１５ｃの上昇により上流経路長Ｓ1が減少し、上流コンベヤ１１と入口ローラ対１３との間に速度差がない場合における張力状態と同じになる。
また、出口ローラ対１４と下流コンベヤ１２との間における中間体２は、基準経路長Ｓ0にある中間体２より長くなるが、下流変位ローラ１６ｃの下降により下流経路長Ｓ2が増加し、出口ローラ対１４と下流コンベヤ１２との間に速度差がない場合における張力状態と同じになる。
【００４２】
一方、図６に示すように、被シール速度Ｖ3がライン速度Ｖ1より小さい場合、上記の場合との比較において、上流変位ローラ１５ｃと下流変位ローラ１６ｃとの位置関係、及び上流経路長Ｓ1と下流経路長Ｓ2との増減関係が、逆転する以外の点は同様である。
【００４３】
そして、上流コンベヤ１１と下流コンベヤ１２との間における中間体２は、被シール速度Ｖ3の変化に関わらず、上流経路長Ｓ1の増減量と下流経路長Ｓ2の増減量とが互いに相殺し、常に一定の経路長に保持される。
【００４４】
図２（ａ）（ｃ）に示すように、基準物品長さＬ0より小さい物品長さＬ2（例えば２５０ｍｍ）の吸収性物品３を製造する場合、シール工程においては、シールピッチｄ2を、基準シールピッチｄ0より小さくする。
【００４５】
図５（ｂ）に示すように、シールピッチｄ2に変更するにあたって、ライン速度Ｖ1を、シール速度Ｖ2より小さくし、中間体２を、シールローラ対１０のシール部１０ｂに対して相対的に遅らせるようにする。
【００４６】
次いで、コントローラ２３から第１のサーボモータ２１に速度指令（シールピッチｄ2）を発し、入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４を速度制御すると共に、コントローラ２３から第２のサーボモータ２２に位置指令（シールピッチｄ2）を発し、上流路増幅機構１５及び下流路増幅機構１６を位置制御する。
【００４７】
ここに、図５（ｂ）（ｃ）に示すように、「速度指令（シールピッチｄ2）」は、入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４の接線速度を、加速度曲線Ｃv2に従って加減速させる点以外は、上記速度指令（シールピッチｄ1）と同様である。
【００４８】
この加速度曲線Ｃv2は、シール速度Ｖ2を上限とし、ライン速度Ｖ1より小さい最低速度Ｖminを下限とする範囲で、周期的に変化する以外は、上記加速度曲線Ｃv1と同様であり、シール速度Ｖ2と同一になる定速期間が、シールのタイミングを含んでこれと同期している。
【００４９】
加速度曲線Ｃv2における傾き（加速度）及び最低速度Ｖminは、シールピッチｄ2に応じて定められている。具体的には、加速度曲線Ｃv2のシール速度Ｖ2に対する相対速度（マイナス）の１周期の積分値（図５（ｂ）：Ｖ3曲線とＶ2直線とで囲まれる面積）が、基準シールピッチｄ0とシールピッチｄ2とのピッチ差に等しくなっている。
【００５０】
この速度指令（シールピッチｄ2）に基づいて入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４を速度制御した場合、中間体２の被シール速度Ｖ3は、図５（ｂ）の加速度曲線Ｃv2に従って変化し、シール領域において、シール速度Ｖ2と等しくなり、非シール領域において、シール速度Ｖ2から最低速度Ｖminにまで減速した後にシール速度Ｖ2にまで加速する。
【００５１】
以上の点により、入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４と間におけるの中間体２は、シールローラ対１０のシール部１０ｂに対し、基準シールピッチｄ0とシールピッチｄ2とのピッチ差分だけ相対的に遅れる点以外は、上記速度指令（シールピッチｄ1）に基づいて速度制御した場合と同様である。
【００５２】
図５（ａ）（ｂ）、図４、図６に示すように、「位置指令（シールピッチｄ2）」は、上記位置指令（シールピッチｄ1）と同様であり、上流コンベヤ１１と下流コンベヤ１２との間における中間体２は、上流経路長Ｓ1及び下流経路長Ｓ2の増減により、常に一定の経路長に保持される。
【００５３】
以上述べたように、本実施形態によれば、被シール速度Ｖ3を、非シール領域において、シールピッチｄ1（又はｄ2）に応じて加減速し、シール領域において、シール速度Ｖ2に一致させたため、シールピッチｄの変更を伴う吸収性物品３を、シールローラ対１０の交換を要せずに簡便に製造することができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、シールローラ対１０を一定の速度に保ちつつ、入口ローラ対１３及び出口ローラ対１４を速度制御したため、シールピッチｄの変更を伴う中間体２の速度を低トルクで駆動制御でき、ひいては、第１のサーボモータ２１の小型化に伴って、設置スペースの狭小化及び設備費のコスト低減を図ることができる。
【００５５】
さらに、本実施形態によれば、被シール速度Ｖ3とライン速度Ｖ1との速度差をもつ中間体２を、その速度差により生じる経路長の増減を調整して速度差がない場合における張力状態と同じになるように位置制御したため、実際には、シールローラ対１０を交換しなくても、あたかも、シールピッチｄの変更に対応した他のシールローラ対に交換した場合と同様に、中間体２を安定して搬送することができる。
【００５６】
本発明は、上記搬送制御方法及び搬送制御装置の実施形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、本発明の搬送制御方法は、吸収性物品のシール工程において実施されることが好ましいが、吸収性物品のカット工程においても実施可能であり、また、被加工物として、吸収性物品に限られず、長尺状の物品であれば特に限定されない。
また、本発明の搬送制御装置の上流路増減手段及び下流路増減手段は、上記実施形態で示した上流路増減機構及び下流路増減機構に限られず、上流経路長及び下流路経路長を増減可能な機構又は制御装置であればよく、例えば、低速搬送の被加工物（中間体）に対し、上流側の変位ローラと下流側の変位ローラとが、シーソーのように、一体的に上下動を交互に繰り返す機構であってもよい。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、加工の間隔の変更を伴う被加工物の製造を、加工ローラの交換を要せず簡便に達成し得る、被加工物の搬送制御方法及び搬送制御装置を得ることができる。
また、本発明によれば、加工の間隔の変更を伴う被加工物を製造するにあたって、低トルクで駆動制御を行うことができ、ひいては、駆動源の小型化に伴って、設置スペースの狭小化及び設備費のコスト低減を図り得る、被加工物の搬送制御方法及び搬送制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の搬送制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】本実施形態の搬送制御方法及び搬送制御装置に用いられる吸収性物品の中間体を示す図であり、（ａ）は、基準物品長さＬ0の中間体を示す図、（ｂ）は、物品長さＬ1（＞Ｌ0）の中間体を示す図、（ｃ）は、物品長さＬ2（＜Ｌ0）の中間体を示す図である。
【図３】本実施形態の搬送制御方法（物品長さＬ1の場合）において、時間軸（横軸）を基準に、（ａ）上下位置Ｐ1、上下位置Ｐ2の関係、（ｂ）ライン速度Ｖ1、シール速度Ｖ2、被シール速度Ｖ3の関係、（ｃ）シールのタイミングを示すタイムチャートである。
【図４】本実施形態の搬送制御装置の要部（上流経路長Ｓ1が長く、下流経路長Ｓ2が短い場合）を示す図である。
【図５】本実施形態の搬送制御方法（物品長さＬ2の場合）において、時間軸（横軸）を基準に、（ａ）上下位置Ｐ1、上下位置Ｐ2の関係、（ｂ）ライン速度Ｖ1、シール速度Ｖ2、被シール速度Ｖ3の関係、（ｃ）シールのタイミングを示すタイムチャートである。
【図６】本実施形態の搬送制御装置の要部（上流経路長Ｓ1が短く、下流経路長Ｓ2が長い場合）を示す図である。
【図７】従来の吸収性物品のシール工程に用いられる製造装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
２ 中間体（被加工物）
１０ シールローラ対（加工ローラ）
１１ 上流コンベヤ（上流搬送手段）
１２ 下流コンベヤ（下流搬送手段）
１３ 入口ローラ対（入口ローラ）
１４ 出口ローラ対（出口ローラ）
１５ 上流路増減機構（上流路増減手段）
１６ 下流路増減機構（下流路増減手段）
２１ 第１のサーボモータ（駆動源）
２２ 第２のサーボモータ（第２の駆動源）
２３ コントローラ（制御手段）
Ｖ1 ライン速度Ｖ1
Ｖ2 シール速度（加工速度）
Ｖ3 被シール速度（被加工速度）
ｄ1、ｄ2 シールピッチ（加工間隔）
ｄ0 基準シールピッチ（基準加工間隔）
Ｓ1 上流経路長
Ｓ2 下流経路長
Ｓ0 基準経路長
Claims (7)
- 長尺状の被加工物に所定の加工を施す加工ローラ、該加工ローラに対し上流側の該被加工物を搬送する上流搬送手段、及び該加工ローラに対し下流側の該被加工物を搬送する下流搬送手段を用い、該上流搬送手段及び該下流搬送手段により該被加工物をライン速度で搬送しながら、該加工ローラを加工速度で回転しつつ所定の加工間隔毎に該被加工物を加工する際に、該被加工物の速度を制御する方法であって、
前記上流搬送手段と前記加工ローラとの間の前記被加工物を前記ライン速度と異なる速度で搬送可能な入口ローラ、及び前記加工ローラと前記下流搬送手段との間の前記被加工物を前記ライン速度と異なる速度で搬送可能な出口ローラを用い、
前記入口ローラ及び前記出口ローラを制御することにより、前記入口ローラと前記出口ローラとの間における前記被加工物の被加工速度を、前記加工ローラの非加工領域において、前記加工間隔に応じて加減速すると共に、前記加工ローラの加工領域において、前記加工速度に一致させ、
前記入口ローラ及び前記出口ローラの速度制御は、前記加工速度を一定の速度に保ちつつ、且つ該入口ローラを常時一方向に回転させつつ行い、
前記被加工速度の前記加減速のさせ方を前記加工間隔に応じて変更することにより、該加工ローラの交換を要せずに前記加工間隔を変更可能である
ことを特徴とする被加工物の搬送制御方法。 - 前記加工間隔を、前記加工ローラに基づいて定められる基準加工間隔より大きくする場合、前記ライン速度を、前記加工速度より大きく保持すると共に、前記被加工速度を、前記ライン速度より大きい速度を上限且つ前記加工速度を下限とする範囲で周期的に加減速することを特徴とする請求項１記載の被加工物の搬送制御方法。
- 前記加工間隔を、前記加工ローラに基づいて定められる基準加工間隔より小さくする場合、前記ライン速度を、前記加工速度より小さく保持すると共に、前記被加工速度を、前記加工速度を上限且つ前記ライン速度より小さい速度を下限とする範囲で周期的に加減速することを特徴とする請求項１記載の被加工物の搬送制御方法。
- 前記上流搬送手段と前記入口ローラとの間における前記被加工物の上流経路長を前記ライン速度に基づいて定められる基準経路長に対して増減可能な上流路増減手段、及び前記出口ローラと前記下流搬送手段との間における前記被加工物の下流経路長を該基準経路長に対して増減可能な下流路増減手段を用い、
前記被加工速度が前記ライン速度より大きい場合、前記上流路増減手段により前記上流経路長を減少すると共に、前記下流路増減手段により前記下流経路長を増加し、
前記被加工速度が前記ライン速度より小さい場合、前記上流路増減手段により前記上流経路長を増加すると共に、前記下流路増減手段により前記下流経路長を減少することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の被加工物の搬送制御方法。 - 前記上流路増減手段及び前記下流路増減手段を制御することにより、前記上流経路長及び前記下流経路長を、一方の増加量及び減少量がそれぞれ他方の減少量及び増加量と等しくなるように、周期的に増減することを特徴とする請求項４記載の被加工物の搬送制御方法。
- 長尺状の被加工物に所定の加工を施す加工ローラと、
前記加工ローラに対し上流側の前記被加工物を搬送する上流搬送手段と、
前記加工ローラに対し下流側の前記被加工物を搬送する下流搬送手段と、
前記上流搬送手段と前記加工ローラとの間の前記被加工物を搬送する入口ローラと、
前記加工ローラと前記下流搬送手段との間の前記被加工物を搬送する出口ローラと、
前記入口ローラ及び前記出口ローラを可変的に駆動する駆動源と、
前記駆動源に対し、前記入口ローラ及び前記出口ローラの速度を、前記加工ローラの非加工領域において、所定の加工間隔に応じて加減速すると共に、前記加工ローラの加工領域において、前記加工ローラの速度に一致させる速度指令を発する制御手段とを備え、
前記加工ローラは、一定の速度で回転駆動され、
前記制御手段による前記入口ローラ及び前記出口ローラの速度制御が、前記加工ローラの速度が一定の速度に保たれた状態下に、且つ該入口ローラを常時一方向に回転させつつ行われ、
前記加工ローラの交換を要せずに前記加工間隔を変更可能である
ことを特徴とする被加工物の搬送制御装置。 - 前記上流搬送手段と前記入口ローラとの間における前記被加工物の上流経路長を前記ライン速度に基づいて定められる基準経路長に対して増減可能な上流路増減手段と、
前記出口ローラと前記下流搬送手段との間における前記被加工物の下流経路長を前記基準経路長に対して増減可能な下流路増減手段と、
前記上流路増減手段及び前記下流路増減手段を可変的に駆動する第２の駆動源とを備え、
前記制御手段は、前記第２の駆動源に対し、前記上流経路長及び前記下流経路長を、前記上流搬送手段と前記入口ローラとの速度差、及び前記下流搬送手段と前記出口ローラとの速度差に応じて増減させる位置指令を発することを特徴とする請求項６記載の搬送制御装置。
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