JP4614915B2 - Web transport apparatus, web transport method, and web transport control program - Google Patents
Web transport apparatus, web transport method, and web transport control program Download PDFInfo
- Publication number
- JP4614915B2 JP4614915B2 JP2006157602A JP2006157602A JP4614915B2 JP 4614915 B2 JP4614915 B2 JP 4614915B2 JP 2006157602 A JP2006157602 A JP 2006157602A JP 2006157602 A JP2006157602 A JP 2006157602A JP 4614915 B2 JP4614915 B2 JP 4614915B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- web
- tension
- roller
- critical
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
Description
本発明は、複数のローラで支持してシート状のウェブを搬送するウェブ搬送装置、ウェブ搬送方法およびウェブ搬送制御プログラムに関する。 The present invention relates to a web conveyance device, a web conveyance method, and a web conveyance control program that convey a sheet-like web supported by a plurality of rollers.
近年、連続紙、プラスチックフィルム、金属膜等の柔軟な連続素材(以下、ウェブという)を、複数のローラで支持しながら搬送する搬送処理技術(ウェブハンドリング技術)が、広範囲の産業分野において利用されている。また、最近では、この搬送処理技術は、プラスチックフィルムに液晶をコーティングした液晶カラーフィルタのような高い価値を付加した素材に対しても、利用されている。このような高付加価値素材の需要の増大に伴い、搬送処理技術には、より一層の高速化、高効率化、高精度化が求められている。 In recent years, a conveyance processing technology (web handling technology) that conveys a flexible continuous material (hereinafter referred to as a web) such as continuous paper, plastic film, and metal film while being supported by a plurality of rollers has been used in a wide range of industrial fields. ing. Recently, this transport processing technology is also used for materials with high value added such as a liquid crystal color filter in which a liquid crystal is coated on a plastic film. Along with the increase in demand for such high value-added materials, the transport processing technology is required to have higher speed, higher efficiency, and higher accuracy.
従来、搬送処理技術において、ウェブを安定して搬送する手法として、ウェブに対する張力を調整する技術が開示されている(例えば、特許文献1、特許文献2等)。
すなわち、従来は、ウェブを搬送する搬送ローラ間に設けたダンサーローラを、油圧や空気圧等の加圧装置によって、ウェブの搬送方向に対して垂直方向に移動させることで、ウェブに対する張力を調整し、しわの発生を防止するとともに、スリップが発生しない安定したウェブ搬送を行っていた。
In other words, conventionally, the tension on the web is adjusted by moving the dancer roller provided between the transport rollers for transporting the web in a direction perpendicular to the web transport direction by a pressure device such as hydraulic pressure or air pressure. In addition to preventing the generation of wrinkles, the web was stably conveyed without slipping.
しかし、近年、ウェブ搬送速度の高速化に伴い、従来の手法で張力を制御するだけでは、搬送中に生じるしわ等の損傷を除去することができないという問題が現実に多く発生している。これらの問題は、一般にウェブディフェクトと呼ばれ、広範囲の産業分野において、その防止が必須の技術的課題となっている。
一般に、このしわの原因は、ウェブを搬送する各ローラが平行に配置されていない、いわゆるミスアライメントが原因であると考えられ、人が経験によってローラの配置の調整を行っているのが現状である。
However, in recent years, with the increase in the web conveyance speed, many problems have actually occurred that damage such as wrinkles generated during conveyance cannot be removed only by controlling the tension by the conventional method. These problems are generally called web defects, and their prevention is an essential technical issue in a wide range of industrial fields.
In general, the cause of this wrinkle is thought to be due to so-called misalignment in which the rollers that convey the web are not arranged in parallel, and humans are adjusting the arrangement of the rollers by experience. is there.
このように、人が経験によってローラの配置の調整を行う場合、しわが発生した後にローラの配置の調整を行っていたのでは、液晶カラーフィルタのような高付加価値素材の場合、しわが発生した段階でその素材そのものが価値のないものとなってしまい、大きな損害となってしまうという問題がある。また、ウェブ搬送時に、しわが発生する前兆を人が経験によって認識し、しわが発生する前にローラの配置の調整を行っていたのでは、生産性がその人の技量に依存することになり、高速化、高効率化が望めないという問題がある。 In this way, when a person adjusts the roller arrangement based on experience, wrinkles occur in the case of a high-value-added material such as a liquid crystal color filter because the roller arrangement is adjusted after wrinkles have occurred. At that stage, there is a problem that the material itself becomes worthless and causes great damage. In addition, if a person recognizes the precursors of wrinkles during experience of web transport and adjusts the roller arrangement before wrinkles occur, productivity will depend on the skill of the person. There is a problem that high speed and high efficiency cannot be expected.
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、ウェブの搬送中に生じるしわの発生の前兆を検出し、しわの発生を防止することが可能なウェブ搬送装置、ウェブ搬送方法およびウェブ搬送制御プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. A web transport apparatus and a web capable of detecting a wrinkle occurrence sign during web transport and preventing the occurrence of wrinkles. It is an object to provide a conveyance method and a web conveyance control program.
本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、まず、請求項1に記載のウェブ搬送装置は、複数のローラによってシート状のウェブを搬送するウェブ搬送装置において、前記ウェブを搬送する駆動ローラと、前記ウェブの搬送方向において、前記駆動ローラの前段に設けられ軸方向を調整可能な角度調整ローラと、この角度調整ローラ上を搬送される前記ウェブを撮像する撮像手段と、前記角度調整ローラの軸の角度を調整するアライメント調整手段と、コントローラと、を備え、前記コントローラが、前記撮像手段によって撮像された撮像画像から、前記ウェブ上のしわの前兆であるウェブ上に発生する波形の直線模様を画像で認識する画像解析手段と、前記画像解析手段によって認識された波形の直線模様の進入方向に基づいて、しわが発生しないように前記アライメント調整手段を制御する軸角度制御手段と、を備えている。
請求項2に記載のウェブ搬送装置は、複数のローラによってシート状のウェブを搬送するウェブ搬送装置において、駆動ローラと、角度調整ローラと、撮像手段と、アライメント調整手段と、コントローラと、を備え、前記コントローラが、画像解析手段と、軸角度制御手段と、を備える構成とした。
The present invention was devised to achieve the above object. First, the web transport device according to claim 1 is a web transport device that transports a sheet-shaped web by a plurality of rollers. A driving roller that conveys; an angle adjusting roller that is provided in a preceding stage of the driving roller and capable of adjusting an axial direction in the conveying direction of the web; and an imaging unit that images the web conveyed on the angle adjusting roller; Alignment adjusting means for adjusting the angle of the shaft of the angle adjusting roller, and a controller, and the controller is generated on a web that is a precursor of wrinkles on the web from a captured image captured by the imaging means an image analyzing means for recognizing the image of the linear pattern of the waveform which, approach direction based on the straight line pattern recognized waveform by said image analysis means There are, comprises a shaft angle control means for controlling the alignment adjusting means such wrinkles does not occur, the.
The web conveyance device according to claim 2 is a web conveyance device that conveys a sheet-shaped web by a plurality of rollers, and includes a drive roller, an angle adjustment roller, an imaging unit, an alignment adjustment unit, and a controller. The controller includes image analysis means and shaft angle control means.
かかる構成において、ウェブ搬送装置は、駆動ローラの前段に設けられた軸方向を調整可能な角度調整ローラ上を搬送されるウェブを、撮像手段によって撮像する。そして、ウェブ搬送装置は、コントローラの画像解析手段によって、撮像画像から、ウェブ上に発生する波を打ったような波形(波打ち現象)を示す直線模様を検出するとともに、当該直線の角度調整ローラに対する進入方向を解析する。この波形は、しわが発生する前兆となるものである。 In such a configuration, the web transport device captures an image of the web transported on the angle adjusting roller provided in the front stage of the drive roller and capable of adjusting the axial direction. Then, the web transport device detects a linear pattern showing a waveform (waved phenomenon) like a wave generated on the web from the captured image by the image analysis unit of the controller, and applies to the angle adjustment roller of the line. Analyze the approach direction. This waveform is a precursor to the occurrence of wrinkles.
そして、ウェブ搬送装置は、軸角度制御手段によって、画像解析手段で解析された直線模様の進入方向と角度調整ローラの軸方向とが直角となる方向に、角度調整ローラの軸を駆動させるようにアライメント調整手段を制御する。そして、ウェブ搬送装置は、アライメント調整手段によって、角度調整ローラの軸の角度を調整する。
これによって、ウェブ搬送装置は、しわが発生する前段階で、その前兆となる波形を減衰させ、しわの発生を防止することができる。
The web conveying device drives the shaft of the angle adjusting roller in a direction in which the approach direction of the linear pattern analyzed by the image analyzing unit and the axial direction of the angle adjusting roller are perpendicular to each other by the shaft angle control unit. Control the alignment adjusting means. And a web conveyance apparatus adjusts the angle of the axis | shaft of an angle adjustment roller by an alignment adjustment means.
As a result, the web conveyance device can attenuate the waveform that is a precursor to the occurrence of wrinkles before the wrinkles are generated.
また、請求項3に記載のウェブ搬送装置は、請求項2に記載のウェブ搬送装置において、前記画像解析手段が、前記撮像画像の色または輝度に基づいて、当該撮像画像において前記波形の直線模様を検出し、予め定めた座標系を基準に当該直線模様の方向を前記進入方向として解析することを特徴とする。 Moreover, the web conveyance device according to claim 3 is the web conveyance device according to claim 2, wherein the image analysis unit is configured to generate a linear pattern of the waveform in the captured image based on a color or luminance of the captured image. , And the direction of the straight line pattern is analyzed as the approach direction with reference to a predetermined coordinate system.
かかる構成において、ウェブ搬送装置は、画像解析手段によって、撮像画像を解析する際に、撮像画像の色または輝度に基づいて波形の複数の直線模様を検出する。また、ウェブ搬送装置は、画像解析手段によって、この直線の方向を解析することで、波形がウェブ上でどの方向に進行しているのかを判定することができる。 In such a configuration, the web conveyance device detects a plurality of linear patterns of the waveform based on the color or luminance of the captured image when the captured image is analyzed by the image analysis unit. Moreover, the web conveyance apparatus can determine in which direction the waveform proceeds on the web by analyzing the direction of the straight line by the image analysis means.
さらに、請求項4に記載のウェブ搬送装置は、請求項2または請求項3に記載のウェブ搬送装置において、ダンサーローラと、張力計測手段と、張力調整手段と、を備え、前記コントローラが、臨界張力算出手段と、張力制御手段と、を備える構成とした。 Furthermore, the web conveyance device according to claim 4 is the web conveyance device according to claim 2 or claim 3, further comprising a dancer roller, a tension measurement unit, and a tension adjustment unit, wherein the controller is a critical unit. It was set as the structure provided with a tension | tensile_strength calculation means and a tension | tensile_strength control means.
かかる構成において、ウェブ搬送装置は、臨界張力算出手段によって、当該ウェブ搬送装置の予め定めた駆動条件(搬送速度等)を示す駆動情報と、ウェブの物性値(ヤング率、ポアソン比等)とに基づいて、ウェブにおいてスリップが発生する張力の臨界値である臨界下限張力と、ウェブにおいてしわが発生する張力の臨界値である臨界上限張力とを算出する。 In such a configuration, the web conveyance device uses the critical tension calculation means to generate drive information indicating the predetermined drive conditions (conveyance speed, etc.) of the web conveyance device and physical property values (Young's modulus, Poisson's ratio, etc.) of the web. Based on this, a critical lower limit tension, which is the critical value of the tension at which slip occurs in the web, and a critical upper limit tension, which is the critical value of the tension at which wrinkle occurs in the web, are calculated.
そして、ウェブ搬送装置は、張力計測手段によって、ウェブに対する張力の増減の調整を行うダンサーローラにより発生する張力を計測し、張力制御手段によって、その張力が臨界下限張力および臨界上限張力の間の張力となるようにダンサーローラを駆動する。
これによって、ウェブに対する張力が臨界下限張力および臨界上限張力の範囲内で制御されることになり、ウェブのしわの発生やスリップを防止することができる。
The web conveying device measures the tension generated by the dancer roller that adjusts the increase / decrease of the tension with respect to the web by the tension measuring means, and the tension between the critical lower limit tension and the critical upper limit tension by the tension control means. The dancer roller is driven so that
As a result, the tension on the web is controlled within the range between the critical lower limit tension and the critical upper limit tension, and the occurrence of wrinkling and slipping of the web can be prevented.
また、請求項5に記載のウェブ搬送方法は、複数のローラを備えたウェブ搬送装置において、シート状のウェブを搬送するウェブ搬送方法であって、臨界張力算出ステップと、張力制御ステップと、画像解析ステップと、軸角度制御ステップと、を含むことを特徴とする。 The web transport method according to claim 5 is a web transport method for transporting a sheet-like web in a web transport device including a plurality of rollers, wherein a critical tension calculating step, a tension control step, an image An analysis step and an axial angle control step are included.
かかる手順において、ウェブ搬送方法は、臨界張力算出ステップにおいて、ウェブ搬送装置の予め定めた駆動条件を示す駆動情報と、ウェブの物性値とに基づいて、ウェブにおいてスリップが発生する際のウェブに対する張力の臨界値である臨界下限張力と、ウェブにしわが発生する際のウェブに対する張力の臨界値である臨界上限張力とを算出する。
そして、ウェブ搬送方法は、張力制御ステップにおいて、ウェブの張力が、臨界張力算出ステップで算出された臨界下限張力および臨界上限張力の間の張力となるように、ウェブに対する張力の増減の調整を行う。
In such a procedure, the web conveying method includes the tension on the web when slip occurs in the web based on the driving information indicating the predetermined driving condition of the web conveying device and the physical property value of the web in the critical tension calculating step. And a critical lower limit tension which is a critical value of the web, and a critical upper limit tension which is a critical value of the tension with respect to the web when wrinkles are generated in the web.
Then, in the web conveyance method, in the tension control step, the increase / decrease of the tension with respect to the web is adjusted so that the web tension becomes a tension between the critical lower limit tension and the critical upper limit tension calculated in the critical tension calculating step. .
そして、ウェブ搬送方法は、画像解析ステップにおいて、軸方向を調整可能な角度調整ローラ上を搬送されるウェブを撮像した撮像画像から、ウェブ上に発生する波形の直線を検出するとともに、当該直線の角度調整ローラに対する進入方向を解析する。
続けて、ウェブ搬送方法は、軸角度制御ステップにおいて、画像解析ステップで解析された直線模様の進入方向と前記軸方向とのなす角が直角となる方向に、前記角度調整ローラの軸を駆動する。
The web transport method detects a straight line of a waveform generated on the web from the captured image obtained by capturing the web that is transported on the angle adjustment roller capable of adjusting the axial direction in the image analysis step. Analyze the approach direction to the angle adjustment roller.
Subsequently, in the web conveying method, in the shaft angle control step, the shaft of the angle adjusting roller is driven in a direction in which an angle formed by the linear pattern analyzed in the image analysis step and the shaft direction is a right angle. .
さらに、請求項6に記載のウェブ搬送制御プログラムは、複数のローラを備えたウェブ搬送装置において、シート状のウェブを搬送するために、コンピュータを、臨界張力算出手段、張力制御手段、画像解析手段、軸角度制御手段、として機能させる構成とした。 Further, according to a sixth aspect of the present invention, there is provided a web conveyance control program comprising: a computer, a critical tension calculation unit, a tension control unit, and an image analysis unit for conveying a sheet-like web in a web conveyance device including a plurality of rollers. The shaft angle control means functions.
かかる構成において、ウェブ搬送制御プログラムは、臨界張力算出手段によって、ウェブ搬送装置の予め定めた駆動条件を示す駆動情報と、ウェブの物性値とに基づいて、ウェブにおいてスリップが発生する際のウェブに対する張力の臨界値である臨界下限張力と、ウェブにしわが発生する際のウェブに対する張力の臨界値である臨界上限張力とを算出する。
そして、ウェブ搬送制御プログラムは、張力制御手段によって、ウェブに対する張力が、臨界張力算出手段で算出された臨界下限張力および臨界上限張力の間の張力となるように、ウェブに対する張力の増減の調整を行う。
In such a configuration, the web conveyance control program is configured so that the critical tension calculation unit applies the web information when the web is slipped on the basis of the driving information indicating the predetermined driving condition of the web conveyance device and the physical property value of the web. A critical lower limit tension, which is a critical value of the tension, and a critical upper limit tension, which is a critical value of the tension with respect to the web when the web is wrinkled, are calculated.
Then, the web conveyance control program adjusts the increase / decrease of the tension on the web by the tension control means so that the tension on the web is between the critical lower limit tension and the critical upper limit tension calculated by the critical tension calculating means. Do.
そして、ウェブ搬送制御プログラムは、画像解析手段によって、軸方向を調整可能な角度調整ローラ上を搬送されるウェブを撮像した撮像画像から、ウェブ上に発生する波形の直線模様を検出するとともに、当該直線の角度調整ローラに対する進入方向を解析する。
続けて、ウェブ搬送制御プログラムは、軸角度制御手段によって、画像解析手段で解析された直線模様の進入方向と軸方向とのなす角が直角となる方向に、角度調整ローラの軸を駆動する。
The web conveyance control program detects a linear pattern of the waveform generated on the web from the captured image obtained by imaging the web conveyed on the angle adjustment roller capable of adjusting the axial direction by the image analysis unit, and Analyze the approach direction to the straight angle adjustment roller.
Subsequently, the web conveyance control program drives the shaft of the angle adjusting roller in the direction in which the angle formed by the approach direction of the linear pattern analyzed by the image analysis unit and the axial direction is a right angle by the shaft angle control unit.
本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
請求項1および請求項2に記載の発明によれば、ウェブを搬送する際に、ローラ間のミスアライメントによって発生するしわの前兆となる波形(波打ち現象)を検出し、角度調整ローラの軸の角度(スキュー角)を調整することで、波形を減衰させることができる。これによって、本発明は、ウェブに対して発生するしわを未然に防止することができる。
また、本発明によれば、画像解析手段によって、波打ち現象を検出し、その波形を減衰させるため、従来のようにローラの配置の調整に人手を介することがない。これによって、ウェブの生産性を高めることが可能になる。
The present invention has the following excellent effects.
According to the first and second aspects of the present invention, when the web is conveyed, a waveform (waving phenomenon) that is a precursor of wrinkles caused by misalignment between the rollers is detected, and the shaft of the angle adjusting roller is detected. The waveform can be attenuated by adjusting the angle (skew angle). Thus, the present invention can prevent wrinkles generated on the web.
In addition, according to the present invention, the wave analysis phenomenon is detected by the image analysis means and the waveform is attenuated, so that the arrangement of the rollers is not manually adjusted as in the prior art. This makes it possible to increase web productivity.
請求項3に記載の発明によれば、ウェブに発生する波形(波打ち現象)を、ウェブを撮像した撮像画像内で直線を検出することにより行うため、その波形の角度調整ローラに対する進入方向を的確に把握することができ、確実に波形を打ち消す方向に角度調整ローラの軸を駆動させることができる。 According to the third aspect of the present invention, since the waveform (waving phenomenon) generated on the web is performed by detecting a straight line in the captured image obtained by imaging the web, the approach direction of the waveform with respect to the angle adjusting roller is accurately determined. Therefore, the shaft of the angle adjusting roller can be driven in a direction that cancels the waveform with certainty.
請求項4、請求項5または請求項6に記載の発明によれば、ウェブを搬送する際に、ローラ間のミスアライメントによって発生するしわの前兆となる波形(波打ち現象)を検出し、角度調整ローラの角度(スキュー角)を調整することで、波形を減衰させることができる。さらに、本発明によれば、ウェブに対する張力を、スリップが発生する張力の臨界値である臨界下限張力としわが発生する張力の臨界値である臨界上限張力との間で制御することができるため、ウェブのスリップとしわの発生を防止することができる。 According to the invention described in claim 4, claim 5 or claim 6, when the web is conveyed, a waveform (waving phenomenon) that is a precursor of wrinkles generated by misalignment between rollers is detected, and the angle is adjusted. The waveform can be attenuated by adjusting the roller angle (skew angle). Furthermore, according to the present invention, the tension on the web can be controlled between the critical lower limit tension that is the critical value of the tension at which slip occurs and the critical upper limit tension that is the critical value of the tension at which wrinkles occur. Web slip and wrinkle generation can be prevented.
以下、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について図面を参照して説明する。なお、ここでは、最初に、本願発明者が解明したウェブのしわの発生メカニズムについて、その概略を説明した後に、しわの発生を防止しながらウェブの搬送を行うウェブ搬送装置の構成および動作について順次説明を行う。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described with reference to the drawings. Here, first, after explaining the outline of the web wrinkle generation mechanism elucidated by the present inventor, the configuration and operation of the web transport apparatus that transports the web while preventing the generation of wrinkles are sequentially performed. Give an explanation.
[ウェブ搬送中のしわ発生メカニズム]
最初に、図1を参照して、ウェブ搬送中にウェブにしわが発生するメカニズムについて説明する。図1は、しわ発生のメカニズムを説明するための説明図であって、(a)は2つのローラとウェブとの関係を示した斜視図、(b)はその側面図、(c)はその上面図を示している。図1では、ウェブ10が、2つのローラ2(21,22)上を搬送されている状態を示している。ここでは、上流側のローラ21から下流側のローラ22の方向にウェブ10(図中では透明で示している)が搬送されているものとする。
[Wrinkle generation mechanism during web conveyance]
Initially, with reference to FIG. 1, the mechanism which a wrinkle generate | occur | produces on a web during web conveyance is demonstrated. FIG. 1 is an explanatory view for explaining the mechanism of wrinkle generation, wherein (a) is a perspective view showing the relationship between two rollers and a web, (b) is a side view thereof, and (c) is a side view thereof. A top view is shown. FIG. 1 shows a state where the web 10 is conveyed on two rollers 2 (2 1 , 2 2 ). Here, the web 10 from the roller 2 1 upstream the roller 2 2 downstream direction (shown transparent in the figure) is assumed to be transported.
(しわ発生条件)
まず、ウェブ10の搬送中にウェブ10にしわが発生する条件について説明する。
通常、ローラ21,22が平行に配置されている場合は、ウェブ10にしわは発生しない。しかし、例えば、ローラ22が、ローラ21に対してゆがみ(スキュー)が発生し、ローラ21とローラ22との間でミスアライメントが発生した場合、ウェブ10はローラ22の接線上で曲げモーメントによるせん断力SFを受ける。ここで、ウェブ10を、上流側のローラ21を固定端とする極めて薄いはりと考えると、ウェブ10はせん断力SFを受け、面内でたわもうとする。このときのせん断応力がウェブ10を平板とみなしたときの臨界座屈応力を上回っていれば、スキューが発生したローラ22に進入する直前のウェブ10の中央位置に座屈BLが生じ始め、これがしわの発生点となる。
すなわち、ローラ22のスキュー角θが、以下の(1)式に示す臨界ミスアライメント角θcr以上となった場合にしわが発生する。
(Wrinkle generation condition)
First, conditions for generating wrinkles on the web 10 during the conveyance of the web 10 will be described.
Normally, when the rollers 2 1 and 2 2 are arranged in parallel, the web 10 does not wrinkle. However, for example, rollers 2 2, distortion (skew) occurs for roller 2 1, if the misalignment between the roller 2 1 and the roller 2 2 is generated, the web 10 is roller 2 2 on the tangent receive a shear force S F in due to the bending moment. Here, the web 10, given a very thin beam of the roller 2 1 upstream fixed end, the web 10 is subjected to shear force S F, when you Tawamo in the plane. If shear stress at this time if greater than the critical buckling stress when regarded web 10 a plate, buckling B L in a central position of the web 10 just before entering the roller 2 2 skew occurs begins to occur This is the starting point for wrinkles.
That is, the roller 2 2 of the skew angle theta is the following (1) wrinkle occurs when a critical misalignment angle theta cr more in the expression.
ここで、aはローラ間のスパン[m]、Lはウェブ幅[m]、Exはウェブ搬送方向のウェブのヤング率[Pa]、σxは張力によるウェブ搬送方向の引張応力[Pa]、σzcrは臨界座屈応力[Pa]をそれぞれ示している。
なお、引張応力σxは、以下の(2)式で与えられる。
Here, a is the span [m] between the rollers, L is the web width [m], E x is the Young's modulus [Pa] of the web in the web conveyance direction, and σ x is the tensile stress [Pa] in the web conveyance direction due to tension. , Σ zcr represents the critical buckling stress [Pa], respectively.
The tensile stress σ x is given by the following equation (2).
ここで、Tはウェブ張力[N/m]、tFはウェブ厚[m]をそれぞれ示している。
また、臨界座屈応力σzcrは、以下の(3)式で与えられる。
Here, T represents the web tension [N / m], and t F represents the web thickness [m].
The critical buckling stress σ zcr is given by the following equation (3).
ただし、σe,ζ1およびζ2は、以下の(4)式で与えられる。
また、(3)式における整数iは、以下の(5)式を満たす任意の1個の整数とする。
However, σ e , ζ 1 and ζ 2 are given by the following equation (4).
In addition, the integer i in the expression (3) is an arbitrary integer that satisfies the following expression (5).
(しわ伝搬条件)
次に、ウェブ10に発生したしわがウェブ10の搬送方向に沿って伝搬する条件について説明する。
通常、しわが発生したウェブ10がローラ22を通過する際、ローラ22に沿って巻かれたウェブ10の臨界座屈応力は、平板の臨界座屈応力に比べてはるかに大きくなることから、ウェブ10とローラ22間に大きなせん断力を支持するための十分な摩擦力FFが作用していない場合には、ローラ22上でウェブ10は座屈せず、しわは消滅する。
しかし、ウェブ10とローラ22間に十分な摩擦力FFが作用する場合にはローラ22上でもウェブ10は座屈し続け、しわが伝搬していく。
すなわち、ウェブ10に対する張力が、以下の(6)式に示す臨界上限張力Twik以上となった場合にしわが伝搬する。
(Wrinkle propagation condition)
Next, a condition in which wrinkles generated on the web 10 propagate along the conveyance direction of the web 10 will be described.
Usually, when the web 10 wrinkles occurs passes through the roller 2 2, the critical buckling stress of the web 10 wound along the roller 2 2, since the much larger than the critical buckling stress of the plate , if sufficient frictional force F F for supporting a large shearing force between the web 10 and the roller 2 2 is not applied, the web 10 on the roller 2 2 is not buckling, wrinkles disappear.
However, the web 10 is also on the roller 2 2 in the case of acting sufficient frictional force F F between the web 10 and the roller 2 2 is kept buckled, wrinkles propagates.
That is, wrinkles propagate when the tension on the web 10 is equal to or higher than the critical upper limit tension T wick shown in the following formula (6).
ここで、tFはウェブ厚[m]、μはウェブ−ローラ間の摩擦係数、Lはウェブ幅[m]、Exはウェブ搬送方向のウェブのヤング率[Pa]、Ezはウェブ幅方向のウェブのヤング率[Pa]、vxはウェブ搬送方向のウェブのポアソン比、vzはウェブ幅方向のウェブのポアソン比をそれぞれ示している。
なお、摩擦係数μは、以下の(7)式で与えられる。
Here, t F is the web thickness [m], μ is the coefficient of friction between the web and the roller, L is the web width [m], E x is the Young's modulus [Pa] of the web in the web conveyance direction, and E z is the web width. The Young's modulus [Pa] of the web in the direction, v x represents the Poisson ratio of the web in the web conveyance direction, and v z represents the Poisson ratio of the web in the web width direction.
The friction coefficient μ is given by the following equation (7).
ここで、Rはローラ半径[m]、Bはウェブ巻角[rad]である。また、μLは以下の(8)式で与えられる。 Here, R is a roller radius [m], and B is a web winding angle [rad]. Further, mu L is given by the following equation (8).
ここで、μcはウェブ−ローラ間の境界摩擦係数、hは空気膜厚[m]、σはウェブ−ローラ間の表面粗さ[m]をそれぞれ示している。
ただし、表面粗さσは、以下の(9)式に示すように、ローラの表面粗さσrとウェブの表面粗さσwとの合成値である。
Here, mu c web - boundary friction coefficient between the roller, h is an air film thickness [m], sigma web - shows surface roughness between rollers [m], respectively.
However, the surface roughness σ is a composite value of the surface roughness σ r of the roller and the surface roughness σ w of the web, as shown in the following equation (9).
また、空気膜厚hは、以下の(10)式で与えられる。 The air film thickness h is given by the following equation (10).
ここで、ηは空気膜粘度[Pa・s]、Tはウェブ張力[N/m]、kはウェブの透過度[m2]、xはウェブ搬送方向座標[m]、Uはウェブ搬送速度[m/s]をそれぞれ示している。なお、ウェブ搬送方向座標xは、巻き角の入口をx=−RB/2、出口をx=RB/2(−RB/2≦x≦RB/2)とする。また、ウェブ搬送速度Uは、ローラ速度Urとウェブ速度Uwとの加算値(Ur+Uw)である。
このように、ウェブ10に対する張力Tが、前記(6)式で示した臨界上限張力Twik未満であれば、しわは発生しない。しかし、この張力Tが逆に小さくなりすぎると、ウェブ10とローラ2間の摩擦力が低下し、スリップが生じやすくなり、ウェブ10の搬送が困難になってしまう。
そこで、ここでは、スリップが発生しない張力Tの臨界張力(臨界下限張力)Tslipについて求めておく。
一般に、スリップが発生する限界は、以下の(11)式で表される。
Here, η is the air film viscosity [Pa · s], T is the web tension [N / m], k is the web permeability [m 2 ], x is the web conveyance direction coordinate [m], and U is the web conveyance speed. [M / s] is shown respectively. The web conveyance direction coordinate x is x = −RB / 2 at the entrance of the winding angle and x = RB / 2 (−RB / 2 ≦ x ≦ RB / 2) at the exit. The web conveyance speed U is an addition value (U r + U w ) of the roller speed U r and the web speed U w .
Thus, if the tension T with respect to the web 10 is less than the critical upper limit tension T wick shown in the above equation (6), wrinkles will not occur. However, if the tension T is too small, the frictional force between the web 10 and the roller 2 is reduced, slipping is likely to occur, and the web 10 is difficult to convey.
Therefore, here, the critical tension (critical lower limit tension) T slip of the tension T at which slip does not occur is obtained.
In general, the limit at which slip occurs is expressed by the following equation (11).
ここで、Mbはベアリングトルクで既知の値であるが、ほとんどの場合“0”として扱ってよい。この(11)式により、摩擦係数μは、以下の(12)式で表される。 Here, M b is a known value of the bearing torque, but in most cases, it may be treated as “0”. From this equation (11), the friction coefficient μ is expressed by the following equation (12).
すなわち、摩擦係数μは、張力Tの関数であることから、臨界下限張力Tslipを特徴付ける摩擦係数μは、以下に示す(13)式の関係を満たす。 That is, since the friction coefficient μ is a function of the tension T, the friction coefficient μ characterizing the critical lower limit tension T slip satisfies the relationship of the following expression (13).
すなわち、臨界下限張力Tslipは、前記した(7)式および(8)式から、以下の(14)式を満たせばよいことになる。 That is, the critical lower limit tension T slip may satisfy the following expression (14) from the above expressions (7) and (8).
ここで、ウェブ10がフィルムや金属薄膜のような非透気性の性質を有する場合は、前記(10)式でk=0である。したがって、空気膜厚hが“3σ”の場合、前記(8)式より、μLが“0”となる。この場合、前記(10)式でk=0とすれば、以下の(15)式を満たすことになる。 Here, when the web 10 has a non-air-permeable property such as a film or a metal thin film, k = 0 in the equation (10). Therefore, when the air film thickness h is "3 [sigma]", from the equation (8), mu L becomes "0". In this case, if k = 0 in the equation (10), the following equation (15) is satisfied.
よって、臨界下限張力Tslipは、以下の(16)式により求めることができる。 Therefore, the critical lower limit tension T slip can be obtained by the following equation (16).
なお、ウェブ10が紙や布のような透気性の性質を有する場合は、前記(14)式を直接ニュートンラフソン法により解いて、臨界下限張力Tslipを求めることができる。 When the web 10 has air permeability such as paper or cloth, the critical lower limit tension T slip can be obtained by directly solving the equation (14) by the Newton-Raphson method.
以上の条件を、グラフ化して説明する。図2は、しわの発生を防止し、ウェブを安定搬送させるための条件を示すグラフ図であって、横軸をウェブに対する張力、縦軸をローラのスキュー角(ミスアライメント角)としている。
図2に示すように、張力Tが、前記(16)式で算出した臨界下限張力Tslipよりも大きく、かつ、前記(6)式で算出した臨界上限張力Twikよりも小さい場合は、しわの発生やスリップが発生せず安定してウェブ10を搬送することができる。
なお、張力Tが臨界下限張力Tslipよりも小さくなった場合は、スリップが発生し、臨界上限張力Twikよりも大きくなった場合は、しわが発生する。しかし、この場合であっても、ローラ22のスキュー角θを、前記(1)式で算出した臨界ミスアライメント角θcrよりも小さくすることで、しわを発生させずに安定してウェブ10を搬送することができる。
The above conditions will be described in the form of a graph. FIG. 2 is a graph showing conditions for preventing wrinkles and stably conveying the web. The horizontal axis represents the tension with respect to the web, and the vertical axis represents the skew angle (misalignment angle) of the roller.
As shown in FIG. 2, when the tension T is larger than the critical lower limit tension T slip calculated by the equation (16) and smaller than the critical upper limit tension T wick calculated by the equation (6), wrinkles The web 10 can be stably conveyed without occurrence of slip or slip.
Note that slip occurs when the tension T becomes smaller than the critical lower limit tension T slip , and wrinkles occur when the tension T becomes larger than the critical upper limit tension T wick . However, even in this case, the skew angle theta of the rollers 2 2, wherein (1) is made smaller than the critical misalignment angle theta cr calculated by the equation, the web 10 stably without generating wrinkles Can be transported.
このように、ウェブ搬送において、しわの発生やスリップを発生させずにウェブを安定して搬送させるには、ウェブ10の張力Tやローラ22のスキュー角θが、図2のグラフにおいて、スリップ発生領域SLやしわ発生領域Wrに入らないように、常に安定領域STに入るように状態を保持する必要がある。
以下、このウェブ10の張力Tやローラのスキュー角θを、安定領域ST内で動作させることが可能なウェブ搬送装置の構成および動作について説明する。
Thus, in the web transport, in order to convey the web stably is without generating wrinkles or slip, the skew angle of the tension T and the roller 2 2 of the web 10 theta is, in the graph of FIG. 2, slip that turning generation region S L creases generation region W r, it is necessary to always hold the state to enter the stable area S T.
Hereinafter, the tension T and the skew angle of the roller θ of the web 10, the configuration and operation of the web transport apparatus that can be operated in a stable area S T is described.
[ウェブ搬送装置の構成]
まず、図3および図4を参照して、本発明に係るウェブ搬送装置の構成について説明する。図3は、本発明に係るウェブ搬送装置の概略の構成を示す側面図である。図4は、本発明に係るウェブ搬送装置の平面図である。
図3および図4に示すように、ウェブ搬送装置1は、連続紙、プラスチックフィルム、金属膜等の柔軟な連続素材であるウェブ10を、しわの発生やスリップを発生させずに、複数のローラ2で搬送するものである。
ここでは、ウェブ搬送装置1は、送り出し部100から巻き取り部101へウェブ10を搬送することとしている。また、ここでは、ウェブ搬送装置1は、複数のローラ2と、カメラ3と、張力調整手段4と、アライメント調整手段5と、ローラ駆動手段6と、コントローラ7とを備えている。
[Configuration of web transport device]
First, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, the structure of the web conveyance apparatus which concerns on this invention is demonstrated. FIG. 3 is a side view showing a schematic configuration of the web conveyance device according to the present invention. FIG. 4 is a plan view of the web conveyance device according to the present invention.
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the web conveyance device 1 includes a plurality of rollers on a web 10 that is a flexible continuous material such as continuous paper, a plastic film, and a metal film without causing wrinkles or slipping. 2 is conveyed.
Here, the web conveyance device 1 is configured to convey the web 10 from the feeding unit 100 to the winding unit 101. Further, here, the web conveying device 1 includes a plurality of rollers 2, a camera 3, a tension adjusting unit 4, an alignment adjusting unit 5, a roller driving unit 6, and a controller 7.
ローラ2は、軸を中心に回転することで、ウェブ10を上流から下流に対して搬送するものである。ここでは、ローラ2として、補助ローラ2aと、ダンサーローラ2bと、ガイドローラ2cと、駆動ローラ2dとを備えている。なお、これらのローラ2は、それぞれの軸が平行となるように設置されている。しかし、各軸の平行性は絶対的なものではないため、後記するガイドローラ2cのスキュー角を制御することで平行性を保持することとする。 The roller 2 is configured to convey the web 10 from upstream to downstream by rotating about a shaft. Here, the roller 2 includes an auxiliary roller 2a, a dancer roller 2b, a guide roller 2c, and a drive roller 2d. In addition, these rollers 2 are installed so that each axis | shaft may become parallel. However, since the parallelism of each axis is not absolute, the parallelism is maintained by controlling the skew angle of a guide roller 2c described later.
補助ローラ2aは、その軸20aの両端がウェブ搬送装置1の本体に固定され、自身が駆動力を持たず、ウェブ10を搬送する補助的なローラである。ここでは、補助ローラ2aは、送り出し部100から送出されるウェブ10を、ダンサーローラ2bへ導く役割を果たしている。 The auxiliary roller 2 a is an auxiliary roller that conveys the web 10 without both ends of the shaft 20 a being fixed to the main body of the web conveying device 1 and having a driving force. Here, the auxiliary roller 2a plays a role of guiding the web 10 delivered from the delivery unit 100 to the dancer roller 2b.
ダンサーローラ2bは、その軸20bの位置を調整可能なローラであって、ウェブ10に対する張力を発生させるものである。ここでは、ダンサーローラ2bは、後記する張力調整手段4によって、軸20bを設置面に対して鉛直方向に駆動されることで、ウェブ10に対する張力を発生させる。 The dancer roller 2b is a roller capable of adjusting the position of the shaft 20b, and generates tension on the web 10. Here, the dancer roller 2b generates tension on the web 10 by driving the shaft 20b in a direction perpendicular to the installation surface by a tension adjusting means 4 described later.
ガイドローラ(角度調整ローラ)2cは、その軸20cの一端がウェブ搬送装置1の本体に固定され、他端(移動端)の位置を調整可能なローラである。ここでは、ガイドローラ2cは、他端の位置を後記するアライメント調整手段5によって設置面に対して水平方向に調整されることで、上流側のローラとの軸の平行性を保つ役割を果たしている。 The guide roller (angle adjusting roller) 2c is a roller in which one end of the shaft 20c is fixed to the main body of the web conveyance device 1 and the position of the other end (moving end) can be adjusted. Here, the guide roller 2c plays the role of maintaining the parallelism of the shaft with the upstream roller by adjusting the position of the other end in the horizontal direction with respect to the installation surface by the alignment adjusting means 5 described later. .
駆動ローラ2dは、その軸20dを後記するローラ駆動手段6によって転駆動されることで回転し、ウェブ10との摩擦力によってウェブ10を搬送するものである。ここでは、駆動ローラ2dは、ガイドローラ2cから送出されたウェブ10を巻き取り部101に送出している。 The driving roller 2d rotates when the shaft 20d is driven by a roller driving means 6 to be described later, and conveys the web 10 by frictional force with the web 10. Here, the driving roller 2 d sends the web 10 sent from the guide roller 2 c to the winding unit 101.
カメラ(撮像手段)3は、ガイドローラ2cに近接して設けられ、ガイドローラ2c上において搬送されるウェブ10を撮像するものである。このカメラ3で撮像された画像は逐次映像信号としてフレーム単位で後記するコントローラ7に出力される。このカメラ3で撮像された画像は、コントローラ7内で解析され、ウェブ10において、しわが発生する前兆となる波形が発生しているか否かが判定される。この解析手法の説明については、後記するコントローラ7の構成の説明において行う。 The camera (imaging means) 3 is provided in the vicinity of the guide roller 2c and images the web 10 conveyed on the guide roller 2c. The images picked up by the camera 3 are sequentially output to the controller 7 described later in units of frames as video signals. The image picked up by the camera 3 is analyzed in the controller 7 and it is determined whether or not the web 10 has a waveform that is a precursor to the occurrence of wrinkles. The analysis method will be described in the description of the configuration of the controller 7 to be described later.
張力調整手段4は、ダンサーローラ2bの軸20bの位置を調整することで、ウェブ10の張力を調整するものである。ここでは、張力調整手段4は、コントローラ7からの駆動信号(張力調整駆動信号)に基づいて、ダンサーローラ2bの軸20bの位置を設置面に対して鉛直方向に動作させることで、ウェブ10に対する張力を調整する。この張力調整手段4は、例えば、油圧シリンダ、空気圧シリンダ等で構成することができる。
なお、ここでは、張力調整手段4は、ダンサーローラ2bの軸20bを垂直方向に調整しているが、この方向については、これに限定されるものではなく、上流や下流のローラの配置等によって、ウェブ10に対する張力を調整することが可能な方向であればよい。
また、ここでは、張力調整手段4は、内部に張力センサ40を備え、張力センサ40によって、ウェブ10に対する張力を測定し、その張力をコントローラ7に出力する。
The tension adjusting means 4 adjusts the tension of the web 10 by adjusting the position of the shaft 20b of the dancer roller 2b. Here, the tension adjusting means 4 moves the position of the shaft 20b of the dancer roller 2b in the vertical direction with respect to the installation surface based on the drive signal (tension adjustment drive signal) from the controller 7, thereby Adjust the tension. The tension adjusting means 4 can be constituted by, for example, a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder, or the like.
Here, the tension adjusting means 4 adjusts the axis 20b of the dancer roller 2b in the vertical direction, but this direction is not limited to this, and it depends on the arrangement of the upstream and downstream rollers, etc. Any direction that can adjust the tension on the web 10 may be used.
Further, here, the tension adjusting means 4 includes a tension sensor 40 inside, measures the tension with respect to the web 10 by the tension sensor 40, and outputs the tension to the controller 7.
アライメント調整手段5は、ガイドローラ2cの軸20cのスキュー角(ミスアライメント角)を調整するものである。ここでは、アライメント調整手段5は、コントローラ7からの駆動信号(アライメント調整駆動信号)に基づいて、ガイドローラ2cの軸20cの移動端の位置を設置面に対して水平方向に動作させることで、軸20cのスキュー角を調整する。このアライメント調整手段5は、例えば、マイクロねじによって軸20cの移動端の位置を調整することとしてもよいし、ピエゾ素子を電圧、磁気等によって変形させることで軸20cの移動端の位置を調整することとしてもよい。
なお、ここでは、アライメント調整手段5は、ガイドローラ2cの軸20cを水平方向に調整しているが、この方向は、水平方向に限定されるものではなく、ガイドローラ2cに対するウェブ10の入力方向を調整することが可能な方向であればよい。
The alignment adjusting means 5 adjusts the skew angle (misalignment angle) of the shaft 20c of the guide roller 2c. Here, the alignment adjusting means 5 operates the position of the moving end of the shaft 20c of the guide roller 2c in the horizontal direction with respect to the installation surface based on the drive signal (alignment adjustment drive signal) from the controller 7. The skew angle of the shaft 20c is adjusted. The alignment adjusting means 5 may adjust, for example, the position of the moving end of the shaft 20c with a micro screw, or adjust the position of the moving end of the shaft 20c by deforming the piezo element with voltage, magnetism, or the like. It is good as well.
Here, the alignment adjusting means 5 adjusts the shaft 20c of the guide roller 2c in the horizontal direction, but this direction is not limited to the horizontal direction, and the input direction of the web 10 with respect to the guide roller 2c. It is sufficient that the direction can be adjusted.
ローラ駆動手段6は、駆動ローラ2dの軸20dを回転駆動させるものであって、例えば、一般的なモータである。ここでは、ローラ駆動手段6は、コントローラ7からの駆動信号(電源周波数信号)に基づいて、駆動ローラ2dの軸20dを回転駆動させる。 The roller driving means 6 rotates the shaft 20d of the driving roller 2d and is, for example, a general motor. Here, the roller driving means 6 rotates the shaft 20d of the driving roller 2d based on a driving signal (power frequency signal) from the controller 7.
コントローラ7は、ウェブ搬送装置1全体を制御する制御装置であって、CPU(CentralProcessingUnit)、RAM(RandomAccessMemory)等を備えた一般的なコンピュータによって実現される。 The controller 7 is a control device that controls the entire web conveyance device 1, and is realized by a general computer including a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and the like.
ここで、図5を参照(適宜図3および図4参照)して、コントローラ7の機能構成について説明する。図5は、コントローラの構成を示す機能ブロック図である。
ここでは、コントローラ7は、記憶手段70と、臨界張力算出手段71と、張力制御手段72と、画像解析手段73と、軸角度制御手段74と、駆動制御手段75とを備えている。
Here, the functional configuration of the controller 7 will be described with reference to FIG. 5 (refer to FIGS. 3 and 4 as appropriate). FIG. 5 is a functional block diagram showing the configuration of the controller.
Here, the controller 7 includes storage means 70, critical tension calculation means 71, tension control means 72, image analysis means 73, shaft angle control means 74, and drive control means 75.
記憶手段70は、ウェブ10の物性値や、駆動情報等を記憶するものであって、半導体メモリ、ハードディスク等の一般的な記憶装置である。
この記憶手段70に記憶されるウェブ10の物性値は、ヤング率、ポアソン比、ウェブ厚、ウェブ幅、摩擦係数等、前記(1)〜(16)式において説明したウェブ10固有の値である。
The storage means 70 stores physical property values, drive information, and the like of the web 10 and is a general storage device such as a semiconductor memory or a hard disk.
The physical property values of the web 10 stored in the storage means 70 are values unique to the web 10 described in the equations (1) to (16), such as Young's modulus, Poisson's ratio, web thickness, web width, friction coefficient, and the like. .
また、記憶手段70に記憶される駆動情報は、ローラ半径、ウェブ巻角、ウェブ搬送速度等、前記(1)〜(16)式において説明したウェブ搬送装置1を運転させる際の条件を示す値である。
なお、これらの物性値や駆動情報は、予め記憶手段70に記憶しておいてもよいし、図示を省略したキーボード等の入力手段を介して外部から入力することとしてもよい。
さらに、記憶手段70には、後記する臨界張力算出手段71で算出される臨界値が記憶される。
Further, the drive information stored in the storage means 70 is a value indicating conditions when operating the web conveyance device 1 described in the expressions (1) to (16), such as a roller radius, a web winding angle, and a web conveyance speed. It is.
Note that these physical property values and driving information may be stored in the storage unit 70 in advance, or may be input from the outside via an input unit such as a keyboard (not shown).
Further, the storage unit 70 stores a critical value calculated by a critical tension calculation unit 71 described later.
臨界張力算出手段71は、ウェブ10の搬送時において、ウェブ10にしわやスリップを発生させない条件を臨界条件として算出するものである。ここでは、臨界張力算出手段71は、臨界上限張力算出手段71aと、臨界下限張力算出手段71bとを備えている。 The critical tension calculating means 71 calculates, as a critical condition, a condition that does not generate wrinkles or slips on the web 10 when the web 10 is conveyed. Here, the critical tension calculating means 71 includes a critical upper limit tension calculating means 71a and a critical lower limit tension calculating means 71b.
臨界上限張力算出手段71aは、ウェブ10にしわが発生する際のウェブ10に対する張力の上限値を算出するものである。ここでは、臨界上限張力算出手段71aは、記憶手段70に記憶されているウェブ10の物性値や駆動情報に基づいて、前記(6)式で説明した臨界上限張力Twikを算出する。この臨界上限張力Twikは、張力制御手段72に出力される。 The critical upper limit tension calculating means 71a calculates the upper limit value of the tension applied to the web 10 when wrinkles occur in the web 10. Here, the critical upper limit tension calculating means 71a calculates the critical upper limit tension T wick described in the equation (6) based on the physical property value and driving information of the web 10 stored in the storage means 70. This critical upper limit tension T wick is output to the tension control means 72.
臨界下限張力算出手段71bは、ウェブ10にスリップが発生する際のウェブ10に対する張力の下限値を算出するものである。ここでは、臨界下限張力算出手段71bは、記憶手段70に記憶されているウェブ10の物性値や駆動情報に基づいて、前記(16)式で説明した臨界下限張力Tslipを算出する。この臨界下限張力Tslipは、張力制御手段72に出力される。 The critical lower limit tension calculating means 71b calculates a lower limit value of the tension applied to the web 10 when the web 10 slips. Here, the critical lower limit tension calculating means 71b calculates the critical lower limit tension T slip described in the equation (16) based on the physical property value and driving information of the web 10 stored in the storage means 70. This critical lower limit tension T slip is output to the tension control means 72.
張力制御手段72は、ウェブ10に対する張力を制御するものである。ここでは、張力制御手段72は、ダンサーローラ2bの軸20bの位置を調整することで、ウェブ10に対する張力を制御する。なお、ここでは、張力制御手段72は、初期値設定手段72aと、測定張力入力手段72bと、張力範囲制御手段72cとを備えている。 The tension control means 72 controls the tension on the web 10. Here, the tension control means 72 controls the tension with respect to the web 10 by adjusting the position of the shaft 20b of the dancer roller 2b. Here, the tension control means 72 includes an initial value setting means 72a, a measured tension input means 72b, and a tension range control means 72c.
初期値設定手段72aは、ウェブ10に対する張力の初期値を設定するものである。ここでは、初期値設定手段72aは、臨界張力算出手段71で算出された臨界上限張力Twikおよび臨界下限張力Tslipに基づいて、以下の(17)式を満たすような張力TOを初期値とする。例えば、臨界上限張力Twikおよび臨界下限張力Tslipの平均値を張力TOとする。 The initial value setting means 72 a is for setting an initial value of tension for the web 10. Here, the initial value setting unit 72a, based on the critical upper limit tension T wik and critical lower tension T slip calculated by the critical tension calculating means 71, the initial value of tension T O satisfying the following equation (17) And For example, the average value of the critical upper limit tension T wick and the critical lower limit tension T slip is defined as the tension T O.
測定張力入力手段72bは、張力調整手段4の張力センサ40で測定されたウェブ10の張力を測定値として入力するものである。この測定張力入力手段72bで入力された張力の測定値は、張力範囲制御手段72cに出力される。 The measured tension input means 72b is for inputting the tension of the web 10 measured by the tension sensor 40 of the tension adjusting means 4 as a measured value. The measured tension value input by the measured tension input means 72b is output to the tension range control means 72c.
張力範囲制御手段72cは、ウェブ10の張力が臨界上限張力Twikおよび臨界下限張力Tslipの範囲に収まるように、ダンサーローラ2bを制御するものである。
ここでは、張力範囲制御手段72cは、初期値設定手段72aで設定された初期値が、ウェブ10に対する張力となるように、張力調整手段4に対して駆動信号(張力調整駆動信号)を出力する。なお、張力範囲制御手段72cは、ウェブ10の搬送中は、逐次、測定張力入力手段72bで入力された張力の範囲が、臨界上限張力Twikおよび臨界下限張力Tslipの範囲に収まるように、張力調整手段4に対して駆動信号(張力調整駆動信号)を出力する。
The tension range control means 72c controls the dancer roller 2b so that the tension of the web 10 falls within the range of the critical upper limit tension T wick and the critical lower limit tension T slip .
Here, the tension range control means 72c outputs a drive signal (tension adjustment drive signal) to the tension adjustment means 4 so that the initial value set by the initial value setting means 72a becomes the tension for the web 10. . The tension range control unit 72c is configured so that the tension range input by the measurement tension input unit 72b is successively within the range of the critical upper limit tension T wick and the critical lower limit tension T slip during the conveyance of the web 10. A drive signal (tension adjustment drive signal) is output to the tension adjusting means 4.
画像解析手段73は、カメラ3で撮像された画像の色または輝度に基づいて、当該画像から、ウェブ10上に発生する波形を検出するとともに、予め定めた座標系を基準に当該直線模様の方向を当該波形のガイドローラ2cに対する進入方向として解析するものである。ここでは、画像解析手段73は、画像入力手段73aと、波形検出手段73bとを備えている。 The image analysis means 73 detects a waveform generated on the web 10 from the image captured by the camera 3 based on the color or brightness of the image, and also determines the direction of the straight line pattern based on a predetermined coordinate system. Is analyzed as the approach direction of the corrugated guide roller 2c. Here, the image analysis means 73 includes an image input means 73a and a waveform detection means 73b.
画像入力手段73aは、カメラ3で撮像された画像を入力するものである。この画像入力手段73aは、カメラ3で撮像されたフレーム単位の画像を時系列に入力し、波形検出手段73bに出力する。 The image input means 73a is for inputting an image captured by the camera 3. This image input means 73a inputs the frame unit image captured by the camera 3 in time series and outputs it to the waveform detection means 73b.
波形検出手段73bは、画像入力手段73aから入力された画像を解析することで、ウェブ10において、しわが発生する前兆となる波形と、その波形のガイドローラ2cへの進入方向を検出するものである。 The waveform detection unit 73b analyzes the image input from the image input unit 73a, and detects the waveform that is a precursor to the occurrence of wrinkles in the web 10 and the approach direction of the waveform to the guide roller 2c. is there.
ここで、図6を参照して、ウェブ10に発生するしわと、その前兆となる波形とについて説明する。図6は、ガイドローラを通過するウェブ上にしわが発生する状態を時系列に示す図であって、(a)はしわが発生していない状態、(b)はしわの前兆となる波形が発生した状態、(c)はしわが発生した状態を示している。なお、図6中のウェブ10には、しわを見やすくするため、格子縞を書き込んでいる。
図6(c)に示すようなしわが発生する前には、図6(b)に示すウェブ10上で波を打ったような波形(波打ち現象)が発生する。この波形は、放置しておけばしわに成長してしまう。
しかし、図6(b)に示すような波形(波打ち現象)が発生した場合であっても、ガイドローラ2cの軸の角度を調整することで、この波形を減衰、消滅させることができる。これは、図6(b)における波形は、ウェブ10の弾性により元に戻るからである。
図5に戻って、コントローラ7の構成について説明を続ける。
Here, with reference to FIG. 6, the wrinkles which generate | occur | produce in the web 10 and the waveform used as the precursor are demonstrated. 6A and 6B are diagrams showing, in time series, a state in which wrinkles are generated on the web passing through the guide roller, in which FIG. 6A shows a state in which no wrinkles are generated, and FIG. (C) shows a state where wrinkles are generated. In addition, in order to make wrinkles easy to see on the web 10 in FIG.
Before the wrinkle as shown in FIG. 6C is generated, a waveform (wave phenomenon) like a wave is generated on the web 10 shown in FIG. 6B. This waveform will grow wrinkled if left unattended.
However, even when the waveform (wave phenomenon) as shown in FIG. 6B occurs, this waveform can be attenuated and extinguished by adjusting the angle of the shaft of the guide roller 2c. This is because the waveform in FIG. 6B returns to the original due to the elasticity of the web 10.
Returning to FIG. 5, the description of the configuration of the controller 7 will be continued.
図6で説明したように、しわが発生する場合、前兆となる波形が予めウェブ10上に発生する。そこで、波形検出手段73bは、カメラ3で撮像された画像を解析することで、図6(b)に示す波形を検出することとする。
例えば、波形検出手段73bは、既知の技術であるハフ変換の手法を用いることで、画像内から直線模様(しわが発生する前兆となる波形の直線模様)を検出し、その直線模様の方向(波形の進入方向)を求める。
As described with reference to FIG. 6, when wrinkles occur, a waveform that is a precursor is generated on the web 10 in advance. Therefore, the waveform detection unit 73b detects the waveform shown in FIG. 6B by analyzing the image captured by the camera 3.
For example, the waveform detecting unit 73b detects a straight line pattern (a straight line pattern of a waveform that is a precursor to the occurrence of wrinkles) from within the image by using a known technique of Hough transform, and the direction of the straight line pattern ( Determine the approach direction of the waveform.
このウェブ10上に発生する波形は、画像がカラー画像である場合は、予め定めた色ベクトルに属する画素値を検出することで直線模様として検出することができる。また、白黒画像であれば、輝度の差に基づいて波形を直線模様として検出することができる。
また、波形検出手段73bは、ハフ変換により、直線模様の画素をx−y座標系からρ−θ座標系に変換することで、直線模様の傾きを求めることができる。
この波形検出手段73bで波形が検出された旨と、その波形のガイドローラ2cへの進入方向は、軸角度制御手段74に出力される。
The waveform generated on the web 10 can be detected as a straight line pattern by detecting pixel values belonging to a predetermined color vector when the image is a color image. In the case of a black and white image, the waveform can be detected as a straight line pattern based on the difference in luminance.
Further, the waveform detection unit 73b can obtain the inclination of the linear pattern by converting the pixel of the linear pattern from the xy coordinate system to the ρ-θ coordinate system by Hough transform.
The fact that the waveform is detected by the waveform detection means 73b and the approach direction of the waveform to the guide roller 2c are output to the shaft angle control means 74.
軸角度制御手段74は、波形検出手段73bで検出された波形の進入方向に基づいて、ガイドローラ2cのスキュー角を制御するものである。ここでは、軸角度制御手段74は、ガイドローラ2cへの波形の進入方向と、ガイドローラ2cの軸方向とのなす角が直角となる方向に、アライメント調整手段5に対して駆動信号(アライメント調整駆動信号)を出力する。 The shaft angle control means 74 controls the skew angle of the guide roller 2c based on the approach direction of the waveform detected by the waveform detection means 73b. Here, the shaft angle control means 74 sends a drive signal (alignment adjustment) to the alignment adjustment means 5 in a direction in which the angle formed by the waveform approaching direction to the guide roller 2c and the axial direction of the guide roller 2c is perpendicular. Drive signal).
ここで、図7を参照して、ガイドローラ2cに対するスキュー角の調整方向について説明する。図7は、ウェブ上にしわの前兆となる波形(波打ち現象)が発生した場合のガイドローラの制御方法を説明するための説明図である。ここでは、カメラ3が撮像した画像をそれぞれ示し、図中上から下方向にウェブ10がガイドローラ2c上を搬送されている状態を示している。 Here, the adjustment direction of the skew angle with respect to the guide roller 2c will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a guide roller control method in the case where a waveform (waving phenomenon) that is a precursor of wrinkles occurs on the web. Here, images taken by the camera 3 are respectively shown, and the web 10 is being conveyed on the guide roller 2c from the top to the bottom in the drawing.
図7(a)では、図中右上から左下方向に波形が進入している。ここで、軸角度制御手段74は、ガイドローラ2cが波形の進入方向に対して直角となる方向である矢印Aの方向にスキュー角を制御する。
図7(b)は、図中左上から右下方向に波形が進入している。ここで、軸角度制御手段74は、ガイドローラ2cが波形の進入方向に対して直角となる方向である矢印Bの方向にスキュー角を制御する。
なお、図7では、理解を容易にするため、ガイドローラ2cのスキュー角を大きく調整しているが、実際は、1度、2度等の角度で徐々に角度調整を行う。
これによって、波打ち現象が打ち消されしわの発生を防止することができる。
図5に戻って、コントローラ7の構成について説明を続ける。
In FIG. 7A, a waveform enters from the upper right to the lower left in the figure. Here, the shaft angle control means 74 controls the skew angle in the direction of the arrow A, which is the direction in which the guide roller 2c is perpendicular to the wave entering direction.
In FIG. 7B, the waveform enters from the upper left to the lower right in the figure. Here, the shaft angle control means 74 controls the skew angle in the direction of arrow B, which is the direction in which the guide roller 2c is perpendicular to the wave entering direction.
In FIG. 7, for easy understanding, the skew angle of the guide roller 2c is adjusted to be large, but in actuality, the angle is gradually adjusted at an angle of 1 degree, 2 degrees, or the like.
As a result, the waviness phenomenon is canceled and the generation of wrinkles can be prevented.
Returning to FIG. 5, the description of the configuration of the controller 7 will be continued.
駆動制御手段75は、ウェブ10を搬送するためにローラ駆動手段6に対して、所定速度を指示する駆動信号(電源周波数信号)を出力することで、駆動ローラ2dを駆動させるものである。また、ここでは、駆動制御手段75は、記憶手段70に記憶されているウェブ搬送速度に基づいて、駆動信号(電源周波数信号)を出力することとする。
なお、コントローラ7は、コンピュータを前記した各手段として機能させるウェブ搬送制御プログラムにより動作させることができる。
The drive control means 75 drives the drive roller 2d by outputting a drive signal (power frequency signal) instructing a predetermined speed to the roller drive means 6 for conveying the web 10. Here, the drive control means 75 outputs a drive signal (power frequency signal) based on the web conveyance speed stored in the storage means 70.
The controller 7 can be operated by a web conveyance control program that causes a computer to function as each of the means described above.
以上、ウェブ搬送装置1の構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。本発明は、ガイドローラ2cによって、その直近の上流のローラ2bとのミスアライメント角を調整することにより、ウェブ10におけるしわの発生を防止する。そこで、図8に示すように、ウェブ搬送装置1(図3)よりも多くのローラを備えるウェブ搬送装置1Bにおいては、複数のガイドローラ2c,2c,…と、それに対応するカメラ3,3,…とを備え、それぞれのガイドローラ2cにおいて、直近の上流のローラとのミスアライメント角を調整することとしてもよい。 As mentioned above, although the structure of the web conveyance apparatus 1 was demonstrated, this invention is not limited to this structure. In the present invention, wrinkles in the web 10 are prevented by adjusting the misalignment angle with the nearest upstream roller 2b by the guide roller 2c. Therefore, as shown in FIG. 8, in the web conveyance device 1B having more rollers than the web conveyance device 1 (FIG. 3), a plurality of guide rollers 2c, 2c,. .. And each guide roller 2c may be adjusted in misalignment angle with the nearest upstream roller.
[ウェブ搬送装置の動作]
次に、図9を参照(適宜図3、図4および図5参照)して、ウェブ搬送装置1の動作について説明する。図9は、本発明に係るウェブ搬送装置の動作を示すフローチャートである。ここでは、ウェブ搬送装置1の動作について、コントローラ7の動作を中心に説明を行う。
[Operation of web transport device]
Next, referring to FIG. 9 (refer to FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5 as appropriate), the operation of the web conveyance device 1 will be described. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the web conveyance device according to the present invention. Here, the operation of the web conveyance device 1 will be described focusing on the operation of the controller 7.
(臨界張力算出ステップ)
まず、ウェブ搬送装置1は、臨界張力算出手段71の臨界上限張力算出手段71aによって、ウェブ10にしわが発生する際のウェブ10に対する張力の上限値(臨界上限張力Twik)を算出する(ステップS1)。さらに、ウェブ搬送装置1は、臨界張力算出手段71の臨界下限張力算出手段71bによって、ウェブ10にスリップが発生する際のウェブ10に対する張力の下限値(臨界下限張力Tslip)を算出する(ステップS2)。
(Critical tension calculation step)
First, the web conveyance device 1 calculates the upper limit value (critical upper limit tension T wik ) of the web 10 when wrinkles occur in the web 10 by the critical upper limit tension calculation means 71a of the critical tension calculation means 71 (step S1). ). Furthermore, the web conveyance device 1 calculates the lower limit value (critical lower limit tension T slip ) of the web 10 when the web 10 slips by the critical lower limit tension calculation means 71b of the critical tension calculation means 71 (step). S2).
そして、ウェブ搬送装置1は、張力制御手段72の初期値設定手段72aによって、臨界上限張力Twikと臨界下限張力Tslipの範囲内で、ウェブ10に対する張力の初期値(張力TO)を設定する(ステップS3)。
また、ウェブ搬送装置1は、張力制御手段72の張力範囲制御手段72cによって、ウェブ10に対する張力がステップS3で設定された張力となるように、ダンサーローラ2bを制御する(ステップS4)。
以上の動作によって、ウェブ搬送装置1において張力に関する初期設定が行われたことになる。
Then, the web conveyance device 1 sets an initial value (tension T O ) of the tension with respect to the web 10 within the range of the critical upper limit tension T wick and the critical lower limit tension T slip by the initial value setting means 72 a of the tension control means 72. (Step S3).
Moreover, the web conveyance apparatus 1 controls the dancer roller 2b by the tension range control means 72c of the tension control means 72 so that the tension with respect to the web 10 becomes the tension set in step S3 (step S4).
Through the above operation, the web transport apparatus 1 has been initially set for tension.
その後、ウェブ搬送装置1は、駆動制御手段75からローラ駆動手段6に対して駆動信号を出力することで、駆動ローラ2dを回転させ、ウェブ10を搬送させる(ステップS5)。そして、ウェブ搬送装置1は、以下の張力制御ステップ、画像解析ステップおよび軸角度制御ステップを実行する。
なお、ここで、動作の終了が指示された場合(ステップS6でYes)は、ウェブ搬送装置1は、動作を終了する。一方、動作の終了が指示されなかった場合(ステップS6でNo)は、ステップS7に進む。
Thereafter, the web conveyance device 1 outputs a drive signal from the drive control means 75 to the roller drive means 6 to rotate the drive roller 2d and convey the web 10 (step S5). And the web conveyance apparatus 1 performs the following tension control steps, image analysis steps, and shaft angle control steps.
Here, when the end of the operation is instructed (Yes in step S6), the web conveyance device 1 ends the operation. On the other hand, when the end of the operation is not instructed (No in step S6), the process proceeds to step S7.
(張力制御ステップ)
まず、ウェブ搬送装置1は、ウェブ10の搬送中、張力制御手段72の測定張力入力手段72bによって、張力調整手段4の張力センサ40で測定されたウェブ10の張力Tを入力する(ステップS7)。
そして、ウェブ搬送装置1は、張力範囲制御手段72cによって、ウェブ10の張力TがステップS1で算出された臨界上限張力Twikと、ステップS2で算出された臨界下限張力Tslipの範囲に収まるように、張力調整手段4に対して駆動信号を出力することで、ダンサーローラ2bの位置を鉛直方向に変化させるように制御する(ステップS8)。
(Tension control step)
First, the web conveyance device 1 inputs the tension T of the web 10 measured by the tension sensor 40 of the tension adjusting means 4 by the measured tension input means 72b of the tension control means 72 during conveyance of the web 10 (step S7). .
Then, the web conveyance device 1 causes the tension range control unit 72c so that the tension T of the web 10 falls within the range between the critical upper limit tension T wick calculated in step S1 and the critical lower limit tension T slip calculated in step S2. In addition, the position of the dancer roller 2b is controlled to change in the vertical direction by outputting a drive signal to the tension adjusting means 4 (step S8).
これによって、図2で説明した臨界上限張力Twikと臨界下限張力Tslipの範囲である安定領域STで、ウェブ10が搬送されることになりウェブ10のしわの発生や、ウェブ10の搬送中のスリップを防止することができる。
ただし、ウェブ10の物性値によっては、臨界上限張力Twikと臨界下限張力Tslipの範囲が狭く、臨界上限張力Twikと臨界下限張力Tslipの範囲で張力を制御し続けることが困難な場合がある。
そこで、以下、ウェブ搬送装置1は、ガイドローラ2cのミスアライメント角(スキュー角)を制御することで、しわの発生を防止する。
Thus, in the stable area S T is the critical upper limit tension T wik and scope of the critical lower tension T slip described in FIG 2, occurrence of wrinkles of the web 10 results in the web 10 is conveyed, the conveyance of the web 10 The slip inside can be prevented.
However, depending on the physical property value of the web 10, the range of the critical upper limit tension T wick and the critical lower limit tension T slip is narrow, and it is difficult to continue to control the tension within the range of the critical upper limit tension T wick and the critical lower limit tension T slip. There is.
Therefore, hereinafter, the web conveyance device 1 prevents the occurrence of wrinkles by controlling the misalignment angle (skew angle) of the guide roller 2c.
(画像解析ステップ)
まず、ウェブ搬送装置1は、画像解析手段73の画像入力手段73aによって、カメラ3で撮像された、ガイドローラ2c上において搬送されるウェブ10の画像をフレーム単位で時系列に入力する(ステップS9)。
そして、ウェブ搬送装置1は、波形検出手段73bによって、しわが発生する前兆となる波形(波打ち現象)とその波形の直線模様のガイドローラ2cへの進入方向を検出するために、ステップS9で入力された画像を解析する(ステップS10)。
ここで、ウェブ搬送装置1は、波形検出手段73bによって、波形の直線模様が検出されたか否かを判定する(ステップS11)。
(Image analysis step)
First, the web conveyance device 1 inputs the image of the web 10 conveyed on the guide roller 2c, which is captured by the camera 3, by the image input unit 73a of the image analysis unit 73 in time series in units of frames (step S9). ).
Then, the web conveying device 1 is input in step S9 in order to detect the waveform (waved phenomenon) that is a precursor to the occurrence of wrinkles and the approach direction of the linear pattern of the waveform into the guide roller 2c by the waveform detecting unit 73b. The processed image is analyzed (step S10).
Here, the web conveyance apparatus 1 determines whether the waveform linear pattern was detected by the waveform detection means 73b (step S11).
(軸角度制御ステップ)
そして、ステップS11において、波形の直線模様が検出された場合(Yes)、ウェブ搬送装置1は、軸角度制御手段74によって、ステップS10で解析された波形(直線模様)の進入方向と、ガイドローラ2cの軸20cとが直角となる方向に軸20cを動かすように、アライメント調整手段5に対して駆動信号を出力することで、ガイドローラ2cのスキュー角を制御する(ステップS12)。
(Axis angle control step)
If a linear pattern of the waveform is detected in step S11 (Yes), the web conveyance device 1 determines the approach direction of the waveform (linear pattern) analyzed in step S10 by the shaft angle control unit 74 and the guide roller. The skew angle of the guide roller 2c is controlled by outputting a drive signal to the alignment adjusting means 5 so as to move the shaft 20c in a direction perpendicular to the shaft 20c of 2c (step S12).
これによって、図2で説明したしわ発生領域Wrに入った場合であっても、ガイドローラ2cのスキュー角を制御することで、状態が安定領域STへ移行し、しわの発生を防止することができる。
ステップS12の動作後またはステップS11において波形が検出されなかった場合(No)、ウェブ搬送装置1は、ステップS6に戻って、ウェブ10の搬送中、動作を継続する。
Thus, even when entering the wrinkle generation region W r described in FIG. 2, by controlling the skew angle of the guide roller 2c, the state is shifted to a stable area S T, to prevent the occurrence of wrinkles be able to.
After the operation of step S12 or when the waveform is not detected in step S11 (No), the web conveyance device 1 returns to step S6 and continues the operation while the web 10 is being conveyed.
以上の動作によって、ウェブ搬送装置1は、しわの発生とスリップとを防止しながら安定して、ウェブ10を搬送することができる。
なお、ここでは、張力制御ステップの後に画像解析ステップおよび軸角度制御ステップを実行することとしたが、これらの動作の順序は逆であっても構わない。また、それぞれの動作を並列で行うこととしてもよい。また、臨界張力算出ステップにおいて、ステップS1とステップS2との順序は、逆であっても構わないし、並列で動作しても構わない。
With the above operation, the web conveyance device 1 can stably convey the web 10 while preventing generation of wrinkles and slipping.
Here, the image analysis step and the shaft angle control step are executed after the tension control step, but the order of these operations may be reversed. Moreover, it is good also as performing each operation | movement in parallel. In the critical tension calculating step, the order of step S1 and step S2 may be reversed or may be operated in parallel.
1、1B ウェブ搬送装置
2 ローラ
2a 補助ローラ
2b ダンサーローラ
2c ガイドローラ(角度調整ローラ)
2d 駆動ローラ
3 カメラ(撮像手段)
4 張力調整手段
40 張力センサ(張力計測手段)
5 アライメント調整手段
6 ローラ駆動手段
7 コントローラ
70 記憶手段
71 臨界張力算出手段
72 張力制御手段
73 画像解析手段
74 軸角度制御手段
75 駆動制御手段
1, 1B Web conveying device 2 Roller 2a Auxiliary roller 2b Dancer roller 2c Guide roller (Angle adjustment roller)
2d drive roller 3 camera (imaging means)
4 Tension adjusting means 40 Tension sensor (tension measuring means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Alignment adjustment means 6 Roller drive means 7 Controller 70 Storage means 71 Critical tension calculation means 72 Tension control means 73 Image analysis means 74 Shaft angle control means 75 Drive control means
Claims (6)
前記ウェブを搬送する駆動ローラと、
前記ウェブの搬送方向において、前記駆動ローラの前段に設けられ軸方向を調整可能な角度調整ローラと、
この角度調整ローラ上を搬送される前記ウェブを撮像する撮像手段と、
前記角度調整ローラの軸の角度を調整するアライメント調整手段と、
コントローラと、を備え、
前記コントローラが、
前記撮像手段によって撮像された撮像画像から、前記ウェブ上のしわの前兆であるウェブ上に発生する波形の直線模様を画像で認識する画像解析手段と、
前記画像解析手段によって認識された波形の直線模様の進入方向に基づいて、しわが発生しないように前記アライメント調整手段を制御する軸角度制御手段と、
を備えていることを特徴とするウェブ搬送装置。 In a web conveyance device that conveys a sheet-like web by a plurality of rollers,
A driving roller for conveying the web;
An angle adjusting roller provided in a front stage of the driving roller and capable of adjusting an axial direction in the web conveying direction;
Imaging means for imaging the web conveyed on the angle adjustment roller;
Alignment adjusting means for adjusting the angle of the shaft of the angle adjusting roller;
A controller, and
The controller is
Image analysis means for recognizing a linear pattern of a waveform generated on the web, which is a precursor of wrinkles on the web, from an image captured by the imaging means;
Based on the approach direction of the linear pattern of the waveform recognized by the image analysis means, an axis angle control means for controlling the alignment adjustment means so as not to cause wrinkles;
A web conveyance device comprising:
前記ウェブを搬送する駆動ローラと、
前記ウェブの搬送方向において、前記駆動ローラの前段に設けられ軸方向を調整可能な角度調整ローラと、
この角度調整ローラ上を搬送される前記ウェブを撮像する撮像手段と、
前記角度調整ローラの軸の角度を調整するアライメント調整手段と、
コントローラと、を備え、
前記コントローラが、
前記撮像手段によって撮像された撮像画像から、前記ウェブ上に発生する波形の直線模様を検出し、前記ウェブ上のしわの前兆となる状態を画像で認識するとともに、当該直線模様の前記角度調整ローラに対する進入方向を解析する画像解析手段と、
この画像解析手段で解析された直線模様の進入方向と前記軸方向とのなす角が直角となる方向に、前記角度調整ローラの軸を駆動させ、しわが発生しないように前記アライメント調整手段を制御する軸角度制御手段と、
を備えていることを特徴とするウェブ搬送装置。 In a web conveyance device that conveys a sheet-like web by a plurality of rollers,
A driving roller for conveying the web;
An angle adjusting roller provided in a front stage of the driving roller and capable of adjusting an axial direction in the web conveying direction;
Imaging means for imaging the web conveyed on the angle adjustment roller;
Alignment adjusting means for adjusting the angle of the shaft of the angle adjusting roller;
A controller, and
The controller is
A straight line pattern of a waveform generated on the web is detected from a picked-up image picked up by the image pickup means, and a state that is a precursor of wrinkles on the web is recognized by the image, and the angle adjusting roller of the straight line pattern is recognized Image analysis means for analyzing the approach direction with respect to,
The axis of the angle adjusting roller is driven in a direction in which the angle formed by the linear pattern approach direction analyzed by the image analyzing unit and the axial direction is a right angle, and the alignment adjusting unit is controlled so as not to cause wrinkles. Shaft angle control means for
A web conveyance device comprising:
このダンサーローラにより発生する前記張力を計測する張力計測手段と、
前記ダンサーローラを駆動させることで前記ウェブに対する張力を調整する張力調整手段と、を備え、
前記コントローラが、
当該ウェブ搬送装置の予め定めた駆動条件を示す駆動情報と、前記ウェブの物性値とに基づいて、前記ウェブにおいてスリップが発生する際の前記ウェブに対する張力の臨界値である臨界下限張力と、前記ウェブにしわが発生する際の前記ウェブに対する張力の臨界値である臨界上限張力とを算出する臨界張力算出手段と、
前記張力計測手段で計測された張力が、前記臨界下限張力および前記臨界上限張力の間の張力となるように前記張力調整手段を制御する張力制御手段と、
を備えていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のウェブ搬送装置。 A dancer roller installed as one of the plurality of rollers to generate tension on the web;
Tension measuring means for measuring the tension generated by the dancer roller;
Tension adjusting means for adjusting the tension on the web by driving the dancer roller,
The controller is
Based on driving information indicating predetermined driving conditions of the web conveying device and physical property values of the web, a critical lower limit tension that is a critical value of tension on the web when slip occurs in the web, and Critical tension calculating means for calculating a critical upper limit tension which is a critical value of the tension with respect to the web when wrinkles occur on the web;
Tension control means for controlling the tension adjusting means so that the tension measured by the tension measuring means is a tension between the critical lower limit tension and the critical upper limit tension;
The web conveyance device according to claim 2, wherein the web conveyance device is provided.
前記ウェブ搬送装置の予め定めた駆動条件を示す駆動情報と、前記ウェブの物性値とに基づいて、前記ウェブにおいてスリップが発生する際の前記ウェブに対する張力の臨界値である臨界下限張力と、前記ウェブにしわが発生する際の前記ウェブに対する張力の臨界値である臨界上限張力とを算出する臨界張力算出ステップと、
前記ウェブに対する張力が、前記臨界張力算出ステップで算出された臨界下限張力および臨界上限張力の間の張力となるように、前記ウェブに対する張力の増減の調整を行う張力制御ステップと、
軸方向を調整可能な角度調整ローラ上を搬送されるウェブを撮像した撮像画像から、前記ウェブ上に発生する波形の直線模様を検出するとともに、当該直線模様の前記角度調整ローラに対する進入方向を解析する画像解析ステップと、
前記画像解析ステップで解析された直線模様の進入方向と前記軸方向とのなす角が直角となる方向に、前記角度調整ローラの軸を駆動する軸角度制御ステップと、
を含んでいることを特徴とするウェブ搬送方法。 A web transport method for transporting a sheet-shaped web in a web transport device including a plurality of rollers,
Based on driving information indicating predetermined driving conditions of the web conveying device and physical property values of the web, a critical lower limit tension which is a critical value of tension on the web when slip occurs in the web, and A critical tension calculating step for calculating a critical upper limit tension which is a critical value of the tension with respect to the web when wrinkles occur on the web;
A tension control step for adjusting an increase / decrease in the tension with respect to the web so that the tension with respect to the web becomes a tension between the critical lower limit tension and the critical upper limit tension calculated in the critical tension calculating step;
A linear pattern of a waveform generated on the web is detected from a captured image obtained by imaging a web conveyed on an angle adjustment roller capable of adjusting an axial direction, and an approach direction of the linear pattern to the angle adjustment roller is analyzed. Image analysis step to
A shaft angle control step of driving the shaft of the angle adjusting roller in a direction in which an angle formed between the approach direction of the linear pattern analyzed in the image analysis step and the axial direction is a right angle;
A web conveying method comprising:
前記ウェブ搬送装置の予め定めた駆動条件を示す駆動情報と、前記ウェブの物性値とに基づいて、前記ウェブにおいてスリップが発生する際の前記ウェブに対する張力の臨界値である臨界下限張力と、前記ウェブにしわが発生する際の前記ウェブに対する張力の臨界値である臨界上限張力とを算出する臨界張力算出手段、
前記ウェブに対する張力が、前記臨界張力算出手段で算出された臨界下限張力および臨界上限張力の間の張力となるように、前記ウェブに対する張力の増減の調整を行う張力制御手段、
軸方向を調整可能な角度調整ローラ上を搬送されるウェブを撮像した撮像画像から、前記ウェブ上に発生する波形の直線模様を検出するとともに、当該直線模様の前記角度調整ローラに対する進入方向を解析する画像解析手段、
前記画像解析手段で解析された直線模様の進入方向と前記軸方向とのなす角が直角となる方向に、前記角度調整ローラの軸を駆動する軸角度制御手段、
として機能させることを特徴とするウェブ搬送制御プログラム。 In order to convey a sheet-like web in a web conveyance device having a plurality of rollers, a computer is provided.
Based on driving information indicating predetermined driving conditions of the web conveying device and physical property values of the web, a critical lower limit tension which is a critical value of tension on the web when slip occurs in the web, and Critical tension calculating means for calculating a critical upper limit tension which is a critical value of the tension with respect to the web when wrinkles occur in the web;
Tension control means for adjusting increase / decrease in tension on the web so that the tension on the web is a tension between the critical lower limit tension and the critical upper limit tension calculated by the critical tension calculating means;
A linear pattern of a waveform generated on the web is detected from a captured image obtained by imaging a web conveyed on an angle adjustment roller capable of adjusting an axial direction, and an approach direction of the linear pattern to the angle adjustment roller is analyzed. Image analysis means,
A shaft angle control means for driving the shaft of the angle adjustment roller in a direction in which an angle formed by the linear pattern approach direction analyzed by the image analysis means and the axial direction is a right angle;
Web conveyance control program characterized by being made to function as.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006157602A JP4614915B2 (en) | 2006-06-06 | 2006-06-06 | Web transport apparatus, web transport method, and web transport control program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006157602A JP4614915B2 (en) | 2006-06-06 | 2006-06-06 | Web transport apparatus, web transport method, and web transport control program |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007326657A JP2007326657A (en) | 2007-12-20 |
JP2007326657A5 JP2007326657A5 (en) | 2009-03-05 |
JP4614915B2 true JP4614915B2 (en) | 2011-01-19 |
Family
ID=38927405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006157602A Expired - Fee Related JP4614915B2 (en) | 2006-06-06 | 2006-06-06 | Web transport apparatus, web transport method, and web transport control program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4614915B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111320017A (en) * | 2020-03-27 | 2020-06-23 | 上海卓炫服饰有限公司 | But cloth winder of fold is avoided to automatically regulated elasticity |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2218669B1 (en) * | 2007-11-21 | 2018-12-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Web carrier, web carrying method, and web carriage control program |
JP4952550B2 (en) * | 2007-11-30 | 2012-06-13 | トヨタ自動車株式会社 | Carrier film wrinkle detection apparatus and method |
JP2009242043A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Lintec Corp | Device control system |
JP4539753B2 (en) | 2008-04-10 | 2010-09-08 | トヨタ自動車株式会社 | Web conveyance device and web conveyance control method |
JP2010143755A (en) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Winding device for laminated plate material |
JP5198325B2 (en) * | 2009-02-26 | 2013-05-15 | トヨタ自動車株式会社 | Web transport apparatus, web transport method, and web transport control program |
KR101123617B1 (en) * | 2010-03-11 | 2012-03-20 | (주)프로템 | Tension control system and method for Roll to Roll equipment |
JP5649853B2 (en) * | 2010-05-26 | 2015-01-07 | 株式会社ヒラノテクシード | Guide roll |
KR101447045B1 (en) | 2013-11-04 | 2014-10-08 | 건국대학교 산학협력단 | Method of roll-to-roll process for the optimization of the winding using hybrid taper tension control |
JP6361873B2 (en) * | 2014-08-07 | 2018-07-25 | セイコーエプソン株式会社 | Recording device |
JP6686312B2 (en) * | 2015-07-24 | 2020-04-22 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus and image forming system |
JP7293149B2 (en) * | 2020-02-17 | 2023-06-19 | 富士フイルム株式会社 | CONVEYANCE CONDITION SEARCH DEVICE, CONVEYANCE CONDITION SEARCH METHOD, AND PROGRAM |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0361248A (en) * | 1989-07-31 | 1991-03-18 | Toshiba Chem Corp | Left and right tension compensating apparatus for long-length film |
JPH03255952A (en) * | 1990-03-06 | 1991-11-14 | Toyobo Co Ltd | Detecting method for wrinkle |
JP2000238945A (en) * | 1999-02-18 | 2000-09-05 | Toshiba Corp | Tension control device for paper making machine |
JP2002365225A (en) * | 2001-03-19 | 2002-12-18 | Toray Ind Inc | Method and apparatus for inspecting sheet material |
JP2006117409A (en) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Konica Minolta Holdings Inc | Image recorder |
-
2006
- 2006-06-06 JP JP2006157602A patent/JP4614915B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0361248A (en) * | 1989-07-31 | 1991-03-18 | Toshiba Chem Corp | Left and right tension compensating apparatus for long-length film |
JPH03255952A (en) * | 1990-03-06 | 1991-11-14 | Toyobo Co Ltd | Detecting method for wrinkle |
JP2000238945A (en) * | 1999-02-18 | 2000-09-05 | Toshiba Corp | Tension control device for paper making machine |
JP2002365225A (en) * | 2001-03-19 | 2002-12-18 | Toray Ind Inc | Method and apparatus for inspecting sheet material |
JP2006117409A (en) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Konica Minolta Holdings Inc | Image recorder |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111320017A (en) * | 2020-03-27 | 2020-06-23 | 上海卓炫服饰有限公司 | But cloth winder of fold is avoided to automatically regulated elasticity |
CN111320017B (en) * | 2020-03-27 | 2020-11-24 | 海宁源茂针织股份有限公司 | But cloth winder of fold is avoided to automatically regulated elasticity |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007326657A (en) | 2007-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4614915B2 (en) | Web transport apparatus, web transport method, and web transport control program | |
JP2007326657A5 (en) | ||
KR101136775B1 (en) | Web carrier, web carrying method, and computer readable medium storing web carriage control program | |
JP5198325B2 (en) | Web transport apparatus, web transport method, and web transport control program | |
JP4539753B2 (en) | Web conveyance device and web conveyance control method | |
JP4683060B2 (en) | Web conveyance device and web conveyance control method | |
TWI616293B (en) | Film cutting method and film cutting system | |
JP4941449B2 (en) | Film slip detection method, film slip detection apparatus, and film transport type film forming apparatus provided with film slip detection apparatus | |
KR20110121870A (en) | Press apparatus | |
JPWO2011016471A1 (en) | Thin film laminate manufacturing equipment | |
JP5109718B2 (en) | Method and apparatus for correcting meandering of belt-like body | |
JP2012189482A (en) | Flat film inspection device | |
JP4779914B2 (en) | Conveyance defect inspection device for sheet-like material conveyance device, conveyance defect inspection method for sheet-like material conveyance device, and information processing program | |
JPH07291497A (en) | Image recording device | |
CN113934119B (en) | Fold evaluation method for printing paper | |
JPH02182656A (en) | Tension regulation device of web | |
KR100797291B1 (en) | Pinch roll apparatus for center position control of hot strip, and controlling method of the same | |
JP4287296B2 (en) | Carrier sheet tension control method and apparatus | |
CN212646438U (en) | Pressing plate leveling device | |
JP6583264B2 (en) | Pattern cutting device | |
JP2022069876A (en) | Conveyance device and control method | |
JP6245144B2 (en) | Shape detection device | |
TW202248110A (en) | Conveyance controlling device, conveyance controlling method, and conveyance controlling program capable of stabilizing the movement of conveyance | |
JP2006232425A (en) | Paper position adjustment device | |
JP2020049772A (en) | Printer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20080514 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20080514 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080514 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090115 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100803 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100917 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101012 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101019 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4614915 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131029 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |