JP4841694B2

JP4841694B2 - 多重ウェブ貼り合わせのための整列装置およびその方法

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Publication number: JP4841694B2
Application number: JP2010528786A
Authority: JP
Inventors: イ，ユン−バエク
Original assignee: ゼミスコインコーポレイテッド; イ，ユン−バエク
Priority date: 2008-04-28
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2028-08-28
Also published as: JP2011502909A; WO2009133992A1; KR100852257B1

Description

本発明は多重ウェブ貼り合わせのための整列装置及びその方法に関することとして、より詳細には段ボールのような多重原紙の貼り合わせで成り立つ貼合紙の製造のために貼合装置に投入されるウェブの位置を整列させてくれる多重ウェブ貼り合わせのための整列装置及びその方法に関するものである。

一般的に、段ボールのような貼合紙は３枚以上の紙や板紙を互に貼り合わせることで変形状態によって緩衝、保温または耐久性を増大させた材料として、原紙を接着剤や熱接着の方法で互に付着して形成し、通常は段ボールまたは段ボールのウェブと言える。

上記段ボールは包装材料として広く利用され、用度及び使用環境によって両面段ボール、複両面段ボールなどで成り立ったものを使用し、場合によっては複々両面段ボールを使用する場合もある。

段ボールは、ロール形態になった原紙を解き段(フルート)成形機に送って段(フルート)を成形した後、成形された段頂の一面に新しいロールの原紙を投入し互に接着させ放出する過程を片段製造過程と言って、この片段のまた違う段頂の一面に原紙を貼り付ける過程または違った形態の片段を追加した後、原紙を接着させる過程を含め両面原段または複両面製造過程と言って、この二つの過程を経るとはじめて段ボールのウェブが作られる。

この二つ過程で後者である片段が段ボールのウェブになるため違う一面に原紙、または片段と原紙が同時に並んで投入される時、各ウェブや原紙の投入位置が一定に整列され投入されればこそウェブまたは原紙の損失を防ぐことができるし、その整列する方法によって生産性と品質の差が生じて、この過程を処理する装置を両面接着機と言って、熱による接着方法を使用する。

貼合紙の材料は偏光紙、グラシン紙、模造紙、クラフト紙、板紙などすべての紙類とプラスチックフィルムすなわち、セロハン、塩化ビニール、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのフィルムとアルミニウム、鉄板などの金属、加工纎維原緞などの繊維類に使うことができる。

上記のように紙を多重貼合して加工する理由は、厚さと強度を高めるための場合と段ボールのように耐衝撃性と強度を高めるための場合があり、このような貼合紙は包装箱、牛乳やジュースなどの飲み物容器、多層構造を持った板紙などがある。

上記のように多重ウェブを貼合してくれるラミネ−タは図1に表したところのように、ウェブを供給してくれるウェブ供給部(10)と、上記ウェブ供給部から供給受けたウェブを整列させてくれる整列部(13)と、上記整列部によって整列されたウェブの貼り合わせをする貼合部(16)で構成される。

上記ウェブ供給部(10)は段ボールの中でウェブの一面を形成するライナー原紙を供給してくれるライナー供給機(11)と、上記ライナー供給機(11)から供給されるライナー原紙を乾燥させてくれる乾燥機(11a)、中芯原紙を供給する中芯原紙供給機(12)と、上記中芯原紙供給機(12)から供給受けた中芯原紙を利用して段を成形し上記ライナー紙と附着して片段を形成する段(フルート)成形機を片段製造機(12a)と言って、ここに段ボールの中で裏面を形成する裏面原紙を供給する裏面原紙供給機(14)が含まれてウェブ供給部が構成される。

上記整列部(13)は上記ウェブ供給部(10)の片段製造機(11、11a、12、12a)とまた他の一つの片段製造機から供給される二つの片段(13aと13b)を整列させてくれることで本発明と関連がある装置である。

貼合部(16)は各片面原段と裏面原紙がプレヒータ(14a)によって予熱された後、成形された段頂にのり付けになって供給されてくれば、接着剤に粘性が生ずる温度でこれらを加熱させながら互いを接着して乾燥させる。

ここで上記接着剤は澱粉の成分で成り立った接着剤で、上記接着剤は水に溶けた状態で加熱されれば粘性が発生するので、上記のように段頂に塗られた後に加熱されれば粘性が発生されて裏面の原紙に接着される。

上記貼合部(16)によって形成された段ボールはあらかじめ設計された位置にけい線を形成して幅を割ってくれる装置(17)と長さを裁断する切断幾(17a)を通過してスタッカー(18)によって積み重ねる。

このために、上記の整列部(13)は上記の貼合部(16)に投入される片面原段の位置を各片面原段の中心線や側端を基準として整列させてくれることで、従来には片面原段が通過する位置にウェブの両端に接触されるようにガイド板を設置して、上記ウェブが通過する時、上記ガイド板を左右に移動させながらウェブの進入位置を調整して整列させる方法を使用している。

言い換えれば、ウェブが進入する進入路両側に左右移動調節が可能な上記番いガイド板を設置し、ウェブを上記ガイド板の間に供給して、進行するウェブの側端が上記ガイド板によって強制的に整列されるようにして上記の貼合機(16)に移動する。

ところが、上記ウェブは機械的に強性が弱い素材(紙、フィルム)のため上記ガイド板を左右に移動する時に接触部位がガイド板に押されて変形(折れるとかしわくちゃになる現象)になったり破れるなどの問題が発生する。

上記のようにウェブの側端部がガイドと接触する過程で変形になれば、この側端部の接着剤の塗布状態が不良になって、貼り合わせをする時にウェブとウェブまたは原紙との貼り合わせが十分に成り立たない問題点が発生する。

上記のような貼合不良が発生すれば、その部分はもちろんで不良品が属した完製品ウェブを切断しなければならないので経済的に損失が発生する問題点もある。

付き加えて、従来のガイド板を利用した方式のウェブ整列装置は度々入れ替えされるウェブの幅によって上記ガイド板の位置を度々変更してくれなければならないし、特に連続的に紙幅の入れ替えが成り立つ以前先行ウェブ先端の部分と入れ替えされるウェブの始める部分はほとんどウェブの幅が互いに違って高速に進行される貼合中には整列することができないので生産速度を低めなければならない問題点を抱えている。

このような従来方式のガイド板を利用した整列装置の問題点を補完するために作られた他の従来操向装置は直径160mm、幅50mmのウレタンで成り立った8〜10個ぐらい操向用ロールを回転する軸に一列に装着して、上記回転する軸が進行される片面原段の中央部の上に進行方向と90度になるように設置し、操向用ロールがウェブに一定な力を加えるように上記操向用ロールの回転軸に空圧装置を附着して作動させて、上記操向用ロールが進行するウェブの中心部に位置してウェブの進行方向を左右に移動させることができるようにロールの回転軸の支持台をまた上記操向用ロールの回転軸を操向する操向軸に連結してDC モーターで上記操向軸を制御するようになっている。

即ち、上記操向装置は回転する操向用ロールの軸両端に軸台を延ばして固定された操向軸に連結して、この繋がれた部分を軸にして操向用ロール軸がまた上下で動くように空圧装置を設置して、引入されるウェブの中心部を操向用ロールで押して制御部と繋がれた固定軸が左右で回転しながら貼合部(16)で引き寄せ引入されるウェブの進行方向を調整する方式を使用しているが、ウェブの中心部で位置を調整する単一操向軸による整列方法は片面原段の重さが重い場合または高速で整列する場合、すなわち重厚な坪量の原紙を使うとかウェブの幅が広い場合には引き寄せなければならないウェブの長さが上段に置かれているウェブは20メートル以上なのでその重さだけでもウェブの引入張力が高くなって適正な操向能力を持つための操向用ロールのウェブ中心部に押す基本圧力も強くならなければならない。

したがって、ウェブに押す圧力が強くなればウェブの中心部の押された部分が片面原段の段(フルート)の変形(潰れ)を持って来るのでウェブの中央部が接着にならない深刻な欠陷がある。

改めて、ウェブの位置を移動しようとすれば操向用ロールの方向を調整しながらウェブに適正な力を加えてウェブと操向ロールとの摩擦力でウェブの方向をひねて位置を移動させる。

上記のような操向用ロールが一つの操向軸で成り立っていて、ウェブの進行する速度が早いとかウェブの重さが重い場合、接触部分(操向用ロールとウェブの間の接触部分)で操向用ロールがウェブを引き寄せる力が強く作用され操向用ロールがウェブに押す接触面積もそれほど増加しなければならない。

ところが、もし操向用ロールの押す力が弱くなれば操向用ロールとウェブとの接触面積が少なくなって滑る現象が発生してウェブを操向することができなくなる反面、接触面を増加させるために強く押すようになれば押した部位のウェブにフルートの変形が発生するようになる。

このようなフルートの変形による接着不良を避けるためにはウェブに押す圧力を弱くなければならないし、ウェブの位置移動を円滑にするためには生産速度を低めなければならない問題点がある。

一方、上記のように従来のガイド板を利用した方式の整列装置の問題点を脱皮するため単一操向軸による操向用ロールでウェブの中心部から操向する方式はその制御方式が片面原段の進行方向の左右側端に一定な距離で白黒カメラを設置して、設置されたカメラから引入するウェブの後ろ側の左右に番い高周波ランプをカメラに向けて設置して、カメラ画面の中に入ってくるウェブの側端に形成される明暗線を撮影して左右ウェブの側端位置を把握した後、ウェブの位置を調整する技術(E&L社のカメラを利用したモデル)が提案されているが、この方式はカメラの画面内でウェブの両端の位置のみを把握するのでウェブの端部が曲がればイメージ処理過程で実際のウェブの位置と明暗線の位置に偏差が発生する問題(図13と関連された説明部分参照)があり進行している片面原段の幅が分からなくなって非常時に作業者の対応が難しくなり、調整部と制御部の間の通信が相対的に速度が遅いCAN通信方式で成り立ってウェブの移動速度に対応する実時間制御に適用しにくい問題点がある。

特に、ウェブの生産量を極大化するために 300mpm(meter per min)水準の高速に移動する場合には早く進行するウェブの位置整列を実時間で処理するためには通信速度を速くして操向能力を高めなければならないが、この全てが技術的な問題があって整列誤差範囲を広げて使う方法または補完策で上記カメラを利用した装置にまた一つのカメラ装置を連続的に設置して高速に移動するウェブの位置を二重で調整する方式を使っているが、性能に比べてその価格が非常に高い問題点を抱えている。

また、ウェブの側端が左右が同一ではないように曲がっているとかまたは左右がそれぞれ違う形態で曲がった状態でウェブの位置測定はウェブ側端の明暗線を撮影するカメラ方式で正確な位置を測定するには技術的な問題点がある。

言い換えれば、片面原段は上部面と下部面の間の湿度差または各原紙の張力差から来る曲がり現象が発生するのに、カメラ方式はウェブの側端部の位置感知をウェブの裏手に設置した背光装置を通じて判定するのでウェブの端部が曲がって内側に入って来た位置もウェブの実際位置として判定する誤りが発生してウェブ整列の誤差が生じる問題点がある。

本発明の目的は上記のような従来のウェブ整列装置が抱えている問題点を改善するためのことで、多重原紙で構成される段ボールを製造する過程で貼合部に引入される各ウェブの左右上段部にレーザー光を利用した距離測定計を設置して引入されているウェブの進行方向から横方向の線上に一定な範囲を設定し、レーザー光を設定した範囲内に連続的に照射して設定範囲内にある物体の距離を発光位置から測定して設定された範囲内の距離測定線によって集めた資料でウェブの表面形象を認識してウェブの位置、幅、進行するウェブの中心線及び両側端線の位置値を求めてTCP/IP通信方法でウェブの位置を実時間で制御することができる多重ウェブ貼り合わせのための整列装置及びその方法を提供するのである。

そして、本発明の他の目的はウェブに接触されて位置を調整するための操向用ロールの数をウェブの品質に変形を与えないように最小化しながら300mpm以上のウェブの進行速度でもウェブの品質に変形を起こさないで正確で迅速にウェブの位置を調整することができる多重ウェブ貼り合わせのための整列装置及びその方法を提供するのである。

また、本発明のもう一つの目的はウェブの位置を修正する過程でウェブの毀損を最小化して経済性を高くて与える多重ウェブ貼り合わせのための整列装置及びその方法を提供するのである。

本発明は上記のような目的を達成するため、ウェブ供給部からウェブを供給されて一定の高さに維持するためのベースと、上記ベースを通過するウェブの少なくともいずれか一側端の位置を感知する感知部と、上記ベースを通過するウェブの一側面に接触されて、相互に分離された少なくとも二つからなり、同様の操向角で同調されてウェブの位置を移動させることができる調整部と、予め設定された位置に基準位置を設定して、上記感知部を介して上記ベースを通過する上記ウェブの少なくともいずれか一側端の位置を測定して、上記調整部を介して上記基準位置に上記ウェブの対応位置を移動させるための制御部とを備えた多重ウェブ貼り合わせのための整列装置において、上記感知部は、レーザー方式の距離測定装置で構成され、前記調整部の後端部および前記ベースの中心部左右側の上段部に設置され、上記感知部はレーザービームを発光する光源部と、ウェブから反射されるレーザービームを受光する受光部と、上記光源部のレーザービームを引入するウェブの横方向に予め設定された範囲で照射させると同時に、ウェブから反射される反射光を上記受光部に反射させる複数の反射板を有する反射部と、上記光源部から一定の範囲で単一方向に照射されるレーザービームの反射光を予め設定された範囲で一定の間隔で受光して照射光と受光との間の時差を用いてウェブとの距離を測定し、この距離の測定線に沿ってウェブの表面形状を認識してウェブの幅と位置を算出する感知制御部とを含むことを特徴とする多重ウェブ貼り合わせのための整列装置を提供する。

上記制御部は、引入されるウェブの進行方向に対して横方向に一定の範囲で上記感知部のレーザービームを照射して予め設定された測定範囲内で予め設定された間隔で測定された距離データを受けて測定線を作り、前記測定線に沿ってウェブの表面形状を認識してウェブの位置を把握し、左右に設置された感知部間の距離の中心線から両端の距離を測定してウェブの幅を算定し、この算定された値に応じて予め設定された整列線との位置偏差を測定して引入ウェブの移動距離を判断することを特徴とする。

上記調整部は、上記ベースを通過するウェブの上部面に接触されながら相互に分離された少なくとも二つの回転軸にそれぞれ装着されて独立して回転する複数のサブローラで構成され、少なくとも二つで構成された前記回転軸がそれぞれ別途の操向軸を持ち、角調節部に連結されて同様の角度を成して操向される少なくとも２つの操向ローラと、前記操向ローラをそれぞれ操向させるための少なくとも２つの操向軸と、前記操向ローラの上下位置を調整する昇降部と、上記操向ローラの操向角度を調整する角調節部とを含み、上記制御部によって上記昇降部を介して上記操向ローラが上記ウェブの上部面に接触した状態で上記角調節部を介して上記少なくとも二つの操向軸を同時に調整してウェブの位置が調節されることを特徴とする。

本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置及びその方法はウェブが貼合されて成り立つ段ボールまたは貼合ウェブを製造するために供給される各ウェブを実時間に精密で迅速に整列して貼合装置に供給することができて整列誤差によるウェブ損失を防止し、ウェブの紙幅が変わる度に生産速度を低めた従来の方法と違い通常速度で整列状態を維持しながら紙幅の入れ替えが可能し自動化による作業の容易性で生産性増大に卓越な効果を提供する。

多数のウェブで形成される貼合紙を貼り合わせる貼合装置の構成を説明するための構成図。本発明による多重ウェブ貼合のための整列装置の斜視図。本発明による多重ウェブ貼合のための整列装置の側面図。本発明による多重ウェブ貼合のための整列装置の正面図。本発明による多重ウェブ貼合のための整列装置の平面図。本発明による多重ウェブ貼合のための整列装置で操向ローラーの関連装置の斜視図。本発明による多重ウェブ貼合のための整列装置で調向ローラーの関連装置の正面図。本発明による多重ウェブ貼合のための整列装置で操向ローラーの関連装置の側面図。本発明による多重ウェブ貼合のための整列装置の構成を説明するためのブロック図。本発明による多重ウェブ貼合のための整列装置の制御方法を説明するための手順図。本発明による多重ウェブ貼合のための整列装置の制御方法を説明するための図。本発明による多重ウェブ貼合のための整列装置の制御方法で調向ローラーの調整角変化を説明するための図。本発明による多重ウェブ貼合のための整列装置によるウェブの側端位置の確認方法を説明するための図。本発明による多重ウェブ貼合のための整列装置で非正常ウェブの中心線の判定方法を説明するための図。本発明による多重ウェブ貼合のための整列装置で中心線の設定方法を説明するための図。本発明による多重ウェブ貼合のための整列装置で互いに違う紙幅を連結した状態での整列方法を説明するための図。

本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置及びその方法に対して望ましい実施例を表した添付図面を参照して詳細に説明する。

添付した図面、図１は多数のウェブで形成される貼合紙を貼り合わせる貼合装置の構成を説明するための構成図、図2は本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置の斜視図、図3は本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置の側面図、図4は本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置の正面図、図5は本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置の平面図、図6は本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置で操向ローラー関連装置の斜視図、図7は本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置で調向ローラー関連装置の正面図、図8は本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置で操向ローラー関連装置の側面図、図9は本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置の構成を説明するためのブロック図、図10は本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置の制御するための手順図、図11は本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置の制御するための図、図12は本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置の制御方法で調整ローラーの調整角変化を説明するための図、図13は本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置によってウェブの側端位置確認方法を説明するための図、図14は本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置で非正常ウェブの中心線の判定方法を説明するための図、図15は本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置で中心線設定方法を説明するための図、図16は本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置で互いに違う紙幅を連結した状態での整列方法を説明するための図である。

本発明による多重ウェブ貼り合わせのための整列装置は図2から図8までに表したとおり、二重のウェブに対する整列のための装置である。

このために各ウェブの位置を整列する装置が図2から図5までに表したとおり、上下で設置されているし、それぞれの整列装置は同一な構成及び動作をするようになっている。

図2から図5までには上部の構成要素のみ附載番号を表示したし、附載番号を表示しない下部構成要素も上部構成要素と等しく成り立つ。

本発明による整列装置で各ウェブを供給するためには図1と同じように供給部(10)からロールに巻かれているウェブ (90)を供給してもらう。

上記ウェブ(90)を供給うけ一定な位置に整列して図1の貼合部(16)でウェブを移送させてくれる本発明による整列装置は移送されるウェブ(90)を一定な高さで維持してくれるベース装置と、上記ベース装置を通過するウェブ(90)の両側端位置を感知する感知部(62、64)と、上記ベース装置を通過するウェブ(90)の一つ側面に接触されてウェブ(90)の位置を調整してくれる調整部と、そして上記感知部(62、64)を通じて上記ベース装置を通過するウェブ(90)の両側端の位置を上記２つの感知部(62、64)の位置を通じて算定された中心線(図15参照)から距離を把握して上記調整部を通じて上記ウェブの位置を調整する制御部(60)、及び上記構成要素が装着されるフレーム(20)で構成される。

上記ベース装置は図3に表したとおり、供給部からその前端部に回転可能に設置された引入ロール(37)と、上記引入ロール(37)を通過するウェブを支持してくれる固定ロール(37a)と、上記固定ロール(37a)を通過するウェブ(90)の下部面を支持してくれるベース(35)で構成される。

そして、上記ベース(35)の後端には手動でウェブの位置を調整することができるガイド(32、33)が設置される。

上記ガイド(32、33)は上下で分離構成されているし、両側端に連動されるガイドブロックが設置されていて、上記ガイドブロックは両方ガイド板に繋がれた同芯軸によって中心線からウェブの横方向に同一距離を維持しながら左右同時移動をするようになっている。

上記感知部(62、64)はレーザー方式距離測定装置で成り立つことで、レーザービームを発光する光源部と、ウェブから反射されるレーザービームを受光する受光部と、上記光源部のレーザービームが引入するウェブの横方向にあらかじめ設定された範囲で照射されながら同時にウェブから反射される反射光を上記受光部で反射させる多数の反射板を持った反射部、上記光源部から一定な範囲に偏方向で照射されるレーザービームの反射光をあらかじめ設定された範囲で一定な間隔に受光して照射光と受光間の時差を利用してウェブとの距離を測定し、この距離の測定線によってまた光源部間のあらかじめ設定された距離を演算してウェブの幅を算出する感知制御部で構成される。

上記のような感知部(62、64)を利用して上記ベース(35)を通過するウェブ(90)の位置を制御する上記制御部(60)は上記感知部(62、64)を通じて上記ウェブの側端部に対してあらかじめ設定された測定範囲内であらかじめ設定された間隔で上記ウェブ(90)の進行方向に対して垂直方向すなわち、上記引入ロール(37)等の軸方向に距離を測定して、上記照射光と受光された反射光の時差を計算する方法で算出されたウェブの幅と位置を分かってここにウェブのガイド線を作ってこのガイド線があらかじめ設定された基準線と一致するように調整部を通じてウェブの位置を基準線に移動するようにする。

この時、ウェブの幅と位置算定する方法は次のようだ。

上記ベース(35)に引入されるウェブ(90)の横方向に光源部で連続的に照射されて反射されたレーザービームを一定な間隔に受光して距離による物体の測定線(以下、測定線は図11に表した62aと64aとのように形成されることを意味する)を作って、ここにあらかじめ設定されたウェブの通過線(または整列線、ウェブが通過する高さ即ち、上記ベースを通過するウェブの上面に形成されるレーザービームの測定線)と上記感知部(62、64)との距離を脱する物体の測定線をとり除けばウェブの上部表面から反射された測定線の表面形象が算出されて、またあらかじめ設定された感知部(62、64)の間の距離すなわち、図15に表したとおり上記感知部(62、64)間のL1とL2による距離の中間位置に設定された基準位置(C0)に上記感知部(62、64)による測定線すなわち、上記ウェブ(90)の側端部位置を代入してウェブ(90)の幅を算出して2割りすればウェブ(90)幅の中心線の位置を算定することができる。

即ち、上記感知部(62,64)は図15に表したとおり、垂直中心線を基準として左右両方へ35度(角度A1)ずつ全体70度の範囲内でウェブ(90)に対する距離測定を一定な角度間隔(例えば0.1〜0.2度間隔)で測定するのに、こんなに測定すればウェブ(90)の側端部を左右にしては測定された距離がある部分(ウェブの内側すなわち、表面形象が成り立つ部分)と距離が測定されない部分(測定線が導出されない部分)が発生されるので、距離が測定されない部分の測定角A2を通じてウェブの側端位置を算出することができる。

上記測定角 A2を利用した側端位置の算出は次のように成り立つ。

図15の左側部分に表した上記感知部(62)のレーザービームの垂直照射線に対する中心(C0)からの距離は2つの感知部(62、64)の間の距離を2割りした距離L1に上記測定角A2による測定距離(L)の正弦値から求めることができる。

即ち、上記ウェブの左側端位置は上記距離L1とdLを加えた距離で、上記dLはSin(A2)Lから算出する。

反対の場合すなわち、図15の右側部分に表した上記感知部(64)のレーザービームの垂直照射線に対する中心(C0)からの距離は2つの感知部(62、64)の間の距離を2割りした距離L2に上記測定角A2と同じく測定された測定角A3による測定距離(L)の正弦値から求めることができる。

すなわち、上記ウェブの右側端位置は上記距離L2からdLを差し引いた距離で、上記dLはSin(A3)Lから算出する。

ここで、図15に表したウェブ(90)の左側端及び右側端の位置は中心から同一な位置なのに、元の位置に上記感知部(62、64)のレーザービームの垂直線上を越えるとか越えられないとかする場合を例をあげ説明するために便宜上現したのだ。

このように算出されたウェブの両側端の位置を算出して2割りすればウェブの中心線を求めることができ、ウェブの中心線を上記ベース(35)の中心線に合わせてウェブを移動させれば良いのだ。

上記調整部は図6から図8までに表したように、上記ベース(35)を通過するウェブ(90)の上部面に接触される番い調整ローラー(40)と、上記各調整ローラー(40)の軸がそれぞれ装着される番いアーム（ARM(42))と、上記アーム(42)を回転させてくれる番い操向軸(50)と、上記フレーム(20)の両側端に設置される番い調整部フレーム(46)と、上記各調整部フレーム(46)に上下ガイド(47)を通じて上下に移動可能に前後で設置される第1及び第2横軸(45a、45b)、上記第1及び第2横軸(45a、45b)を上下で昇降させてくれる昇降台(48)、上記昇降台(48)を上下で昇降させてくれる番い昇降アクチュエーター(55)と、上記各操向軸(50)の一端部に上記第2横軸(45b)の方へ繋がれる番い操向台(43)と、上記各操向台(43)の各一端部に連結される操向横軸(44)と、上記操向横軸(44)の一側にその一端部が繋がれる角調節アクチュエーター(52)で構成される。

この時、上記アーム(42)の水平の長さは従来の調整用ロールのアームの長さに比べて非常に短く形成されることができるのに、これは本発明の場合に上記調整部を互いに分離した二つで構成してウェブの両側に接触されるようにしたので操向角の変化を小さくしてウェブとの小さな摩擦力でも十分な位置調整が可能になるからだ。

そして、上記操向ローラー(40)は2セットで成り立って上記ウェブ(90)の進行方向に対して垂直線上に設置される。

そして、各操向ローラー(40)は一つの回転軸にそれぞれ自由回転可能に装着される多数(例えば 4つ)のサーブローラーで構成される。

このように上記各調向ローラー(40)を多数のサーブローラーで構成することは上記角調節部(52)によって角が調節される時にそれぞれのサーブローラーが自由に回転することができるようにすることで接触されて進行するウェブ(90)が捩じくれることを防止する為であり、それぞれ別途の操向軸に繋がれた二つの操向ローラー(40)の回転軸は操向台(43)に連結されて互いに同一角度で操向するように構成されている。

また、上記昇降アクチュエーター(55)は空圧シリンダーで構成されて、上記空圧シリンダーを駆動させるための空圧ラインは図9のように、コンプレッサ(80)及びエアチャンバ(82)で成り立って均一な圧力を維持する圧縮空気を供給受け駆動される。

そして、上記昇降アクチュエーター(55)に供給される空圧の制御は上記制御部(60)によって制御される昇降バルブ(85)の開閉ぐらいによって成り立つのに、上記操向ローラー(40)が上記ウェブ(90)に接触される時にウェブの段が変形されないほどの圧力で接触されるようにしなければならないし、ウェブ(90)からの分離は空圧遮断を通じて行われる。

そして、上記の角調節アクチュエーター(52)はサーボモーターで構成されるのに、上記制御部(60)は上記サーボモーターからフィードバックを受け現在の位置を角度で認知して、上記の説明のように調整が必要な位の角度制御をする。

なおかつ、昇降アクチュエーターの位置(昇降の高さ)は位置調節ネジ(48の(55)連結位置の隣にある)で調節されて片面原段の厚さによって調節される。

一方、上記感知部(62、64)と上記制御部(60)はデータ通信の確実性な確保と実時間データ処理のために高速通信方法であるTCP/IP方式にする。

上記のとおりに構成された本発明による多重ウェブ貼り合わせ装置の整列装置の作動を図10から図12までを参照して説明する。

まず、上記ベース装置すなわち、後端ベース(35)を通過するウェブ(90)の仮想中心線(C0)の基準位置と、上記感知部(62、64)を通じて上記ウェブの両側端の位置を測定する時間間隔と、上記仮想中心線(C0)を通じる基準位置と上記ウェブの測定された位置の間の距離で位置調整を無視するための許容誤差範囲を設定する(S10)。

また、図13の(A)及び(B)に表したところのように、測定上限距離(UL)及び下限距離(LL)を設定しなければならない。

上記の上限距離(UL)及び下限距離(LL)を設定する理由は次のようだ。

上記ウェブ(90)はほとんど図13の(A)状態のように上記ベース(35)に密着された状態すなわち、平坦な状態を維持するが、外力や周辺環境の条件特に、湿度などによって片方に曲がって移送されて来る場合には図13の(B)のような状態を維持する。

したがって、図13の(A)のような正常状態ではウェブ(90)側端の距離がSNで測定されて(側端を切り抜ける瞬間には測定距離が下限距離(LL)を外れる場合なので、下限距離(LL)を切り抜ける直前の測定距離すなわち、SNが測定された位置を側端部の位置に判断する)、この時に側端部の位置を確認する。

けれども、図13の(B)のような非正常状態ではウェブ(90)側端の距離がS1で測定される(この時、側端部の判断は上記説明のとおりだ。ただ、上限距離(UL)はウェブ(90)ではない他の物体の突発的な流入状態などで判断するようにして無視する)。

したがって、上記制御部(60)は上記S1が測定された位置を側端部位置に判断するのに、このような判断は上記ウェブ(90)が正常状態である時の位置なのに元の位置(P1)から変形位置(P2)に変更された状態にもかかわらず、変形位置(P2)と元の位置(P1)の間の差dW1は非常に微細な偏差すなわち、元の位置(P1)に対する角度と変形位置(P2)に対する角度の間の差(dA)の余弦値(dW1=cosdA*S1)と判断されるので実際の側端位置と判断しても関係ない。

そして、整列装置の駆動を開始した後(S11)、上記ウェブ(90)の移送を始める(S12)。

上記制御部(60)は上記のようにウェブ(90)が供給され終わるまで(S13)上記感知部(62、64)を通じて上記感知部(62、64)に対する説明と同じ方式でレーザービームを利用してウェブの両側端部の離脱距離(dW)を測定して上記の仮想中心線(C0)を基準としてウェブ(90)の実際の中心線である測定中心線(Cm)の位置を判断する(S14)。

上記の通りに上記測定中心線(Cm)の離脱距離(dW)が上記の誤差許容範囲内なのかを確認して(S15)、許容範囲なら図11の(A)のような状態なので上記調整ローラー(40)の角を調整しないままウェブ(90)を一定時間直進させて(S151)、位置確認過程を再遂行する(S19)。

しかし、上記測定中心線(Cm)の離脱距離(dW)が許容範囲を抜ければ、図11の(B)のような状態とか図11の(C)のような状態なので(S16)、上記dWの値うちによって図11の(B)または図11の(C)のように操向ローラー(40)を図12の(A)または(B)に表したところのように角度Aまたは角度-Aで調整する(S17、S171)。

この時、上記操向ローラー(40)の角度を維持する時間は離脱距離(dW)に対して測定された距離dSに対する角度Aの正弦値であるdL(=sinA*dS)を移動する時間の間に成り立つ。即ち、dLを移動する時間は上記引入ロール(37)の円周面がdLほど回転する間だ。

このように離脱距離dWに対する位置調整が完了になれば、上記角調節アクチュエーター(52)を利用して上記調整ローラー(40)の角を原点(図11の(A)状態)に位置させる(S18)。

上記のような過程を上記位置確認週期の間に遂行して(S19、S20)、これをウェブ(90)の供給が終わるまで繰り返し遂行する。
一方、引入されるウェブ(90)は図14に表したとおり、一側端が正常的な状態と違うように破れるとか毀損された状態に引入される場合と、図16のように互いに違う紙幅が繋がれた場合すなわち、図16の(A)のように紙幅が狭いウェブ(90)と紙幅が広いウェブ(90)を連結した状態と図16の(B)のように紙幅が広いウェブ(90)と紙幅が狭いウェブ(90)を連結した状態と同じくウェブの幅の急激な変化が発生される場合があり得る。

このような状態では正常状態で測定された左側端部(SL)の位置変化が比較的に決まった時間の間隔の範囲内で遅く傾くことに変化することに比べ、測定された右側端部(SmR)の位置変化は毀損された部分では急激に早めに傾くことに変化されるので、上記の仮想中心線(C0)に対する測定中心線(Cm)の判断を上記の左側端部(SL)に(の)測定されたデータを利用して算出し、上記のウェブ(90)の測定中心線(Cm)を仮想中心線(C0)に対して調整する。

またはウェブの状態が正常状態ではないと判断された場合すなわち、今まで測定されたウェブの幅と比べてあらかじめ設定された基準値以上の幅の変化が発生すれば直前のウェブ進行状態(望ましくは直進維持)で一定な時間の間に進行させることとして、該当部位のウェブに対する調整を放置して正常的な進行状態を維持するようにすることもできる。

上記説明ではウェブの位置調整を上記感知部(62、64)によって測定された両側端部の位置から算出された測定中心線(Cm)を上記仮想中心線(C0)に合わせてくれる方式で調整することを例であげて説明したが、場合によっては上記ウェブのある一側端または両側端を基準として調整することもできる。

即ち、ウェブの仮想側端部の位置と実際に測定された側端部の位置を比較して調整することができる。

しかし、上記のように中心線を比較してウェブの位置を調整すれば、ウェブ(90)のある一側端が毀損され引入されても仮想中心線と測定中心線を利用して位置を調整し各ウェブを貼り合わせるので貼合ウェブの品質異常区間を最小化することができる。

62: 感知部１
64 : 感知部 2
60 : 制御部
80 : コンプレッサー
82 : エアーチャンバ
68 : ウェブ移送モーター
52 : 角調節アクチュエーター
85 : 昇降バルブ
50 : 昇降アクチュエーター
S10: 位置/偏差/時間設定
S11: 整列駆動開始
S12: ウェブ投入
S13: ウェブ終了
S14: 位置の確認
S15: 位置<偏差
S151: 待機
S16: 偏差 = +/-
S17: アクチュエーター - 移動
S171: アクチュエーター + 移動
S18: アクチュエーター復帰
S19: 新しいウェブ供給
S20: 待機

Claims

ウェブ供給部からウェブを供給されて一定の高さに維持するためのベースと、上記ベースを通過するウェブの少なくともいずれか一側端の位置を感知する感知部と、上記ベースを通過するウェブの一側面に接触されて、相互に分離された少なくとも二つからなり、同様の操向角で同調されてウェブの位置を移動させることができる調整部と、予め設定された位置に基準位置を設定して、上記感知部を介して上記ベースを通過する上記ウェブの少なくともいずれか一側端の位置を測定して、上記調整部を介して上記基準位置に上記ウェブの対応位置を移動させるための制御部とを備えた多重ウェブ貼り合わせのための整列装置において、
上記感知部は、レーザー方式の距離測定装置で構成され、前記調整部の後端部および前記ベースの中心部左右側の上段部に設置され、
上記感知部はレーザービームを発光する光源部と、ウェブから反射されるレーザービームを受光する受光部と、上記光源部のレーザービームを引入するウェブの横方向に予め設定された範囲で照射させると同時に、ウェブから反射される反射光を上記受光部に反射させる複数の反射板を有する反射部と、上記光源部から一定の範囲で単一方向に照射されるレーザービームの反射光を予め設定された範囲で一定の間隔で受光して照射光と受光との間の時差を用いてウェブとの距離を測定し、この距離の測定線に沿ってウェブの表面形状を認識してウェブの幅と位置を算出する感知制御部とを含むことを特徴とする多重ウェブ貼り合わせのための整列装置。
上記制御部は、引入されるウェブの進行方向に対して横方向に一定の範囲で上記感知部のレーザービームを照射して予め設定された測定範囲内で予め設定された間隔で測定された距離データを受けて測定線を作り、前記測定線に沿ってウェブの表面形状を認識してウェブの位置を把握し、左右に設置された感知部間の距離の中心線から両端の距離を測定してウェブの幅を算定し、この算定された値に応じて予め設定された整列線との位置偏差を測定して引入ウェブの移動距離を判断することを特徴とする請求項１に記載の多重ウェブ貼り合わせのための整列装置。
上記調整部は、上記ベースを通過するウェブの上部面に接触されながら相互に分離された少なくとも二つの回転軸にそれぞれ装着されて独立して回転する複数のサブローラで構成され、少なくとも二つで構成された前記回転軸がそれぞれ別途の操向軸を持ち、角調節部に連結されて同様の角度を成して操向される少なくとも２つの操向ローラと、前記操向ローラをそれぞれ操向させるための少なくとも２つの操向軸と、前記操向ローラの上下位置を調整する昇降部と、上記操向ローラの操向角度を調整する角調節部とを含み、上記制御部によって上記昇降部を介して上記操向ローラが上記ウェブの上部面に接触した状態で上記角調節部を介して上記少なくとも二つの操向軸を同時に調整してウェブの位置が調節されることを特徴とする請求項１に記載の多重ウェブ貼り合わせのための整列装置。