JP5682368B2

JP5682368B2 - 搬送速度制御システム

Info

Publication number: JP5682368B2
Application number: JP2011035675A
Authority: JP
Inventors: 和弘斉木
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2011-02-22
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2031-02-22
Also published as: JP2012171750A

Description

本発明は、各種フィルムや紙などの長尺の帯状体に付与された不良箇所識別ラベルの付与位置の手前から前記長尺の帯状体の搬送速度を減速し、前記不良箇所識別ラベルの付与位置で停止させる帯状体の搬送速度制御システム関するものである。

図１は各種フィルムや紙などの長尺の帯状体に印刷やコーティングを行う場合を模式的に示した図である。各種フィルムや紙などの原反ロール１００から長尺の帯状体１０１が巻き出され、印刷部やコーティング部１０２で印刷やコーティングが行われた後、ロール１０３に巻き取られる。この際、各種の不良箇所を検出するための検査が不良検査機１０４によって行われる。この検査により不良が発見された場合に、その不良箇所を後工程で除去するために、帯状体の不良箇所の部分にラベラー１０５によって不良箇所識別ラベルを帯状体の幅方向のどちらかの端部に付与してから、巻き芯１０７を有するロール１０３に巻き取られる。なお不良箇所識別ラベルは一つのロールに不良が複数箇所ある場合には複数枚付与される。図２（ａ）はロール１０３に巻き取られた長尺の帯状体に付与された不良箇所識別ラベル１０６を側面から見た模式図で、図２（ｂ）は正面から見た図であり、不良箇所識別ラベルが５枚付与されている例を示している。

例えば、不良箇所を除去する工程がスリッター工程である場合は、作業者はスリッター工程においてロール状の帯状体を巻き出して搬送しながら、印刷やコーティング工程で付与された不良箇所識別ラベルを検出する。その後、不良箇所除去機構部で不良箇所識別ラベルが付与されている不良箇所の部分を切り取って廃棄し、良品部を繋いでいる。

不良箇所を切り取って良品部を繋ぐ作業は、帯状体の巻き出し搬送を一旦止めて行なう必要がある。そのため、不良箇所識別ラベルが付与されている箇所が近づいているかどうかを、何らかの方法で検出する必要がある。

帯状体の不良箇所識別ラベルが付与されている箇所が近づいているかどうかを作業者が検出するための従来の方法の一例としては、次のようなものがある。即ち、不良箇所識別ラベル付与の際は、不良箇所識別ラベルの一部が帯状体の幅方向の端部から突出している状態となるように、不良箇所識別ラベルを帯状体に貼り付けしておく。不良箇所識別ラベルの検出の際は、作業者がロール状の帯状体の端部に突出している不良箇所識別ラベルを目視で確認し、不良箇所識別ラベルの付与された箇所が巻き出されそうな位置に来た時点で、搬送機構を低速運転にしたり停止させたりして、帯状体の不良箇所の除去や、良品部の繋ぎ直し作業を行う。しかし不良箇所識別ラベルを目視で確認するために、作業者は他の作業をしている最中でも絶えず不良箇所識別ラベルを意識をしていなければならない。また見落としを避けるために、早めに繋ぎ直す作業場所に行って待機するなど手待ちの状態になる事態が発生するため作業能率が悪くなる。

また、特許文献１には部品供給装置において供給ロールの残量を発光素子と受光素子の光軸を任意の位置に調整して交換時期の検出を行っている。この特許文献１の技術は巻き取りされた状態で供給ロールの残量を任意の巻きの径方向の高さで検出できるが、巻き残量の検出だけをおこなっているため、上記不良箇所識別ラベルが同一ロール上に複数枚付与されている場合には対応できない。

実開平４−１２６９８号公報

本発明は上記の問題に鑑みてなされたもので、ロール状に巻き取られた帯状体に付与された不良箇所識別ラベルが複数枚の場合でも帯状体の搬送速度を制御し良品部を繋ぐ位置で帯状体を停止させることを可能とした搬送速度制御システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、ロール状に巻き取られ不良箇所識別ラベルが付与された帯状体をロールから巻き出して搬送する際の搬送速度を制御するシステムであって、
不良箇所識別ラベルが付与された帯状体をロールから巻き出して搬送する手段と、
不良箇所識別ラベルの位置よりロールの径方向の外側であって、不良箇所識別ラベルの近接した位置のロール外周部を検出する手段と、
ロールの外周部を検出する手段を前記近接した位置に移動する機構と、
ロールの外周部を検出した後、前記近接した位置情報と、不良箇所識別ラベルが付与された位置情報と、帯状体の厚み情報と、に基づいて不良箇所識別ラベルが付与された帯状体の搬送を減速制御し停止するまでの帯状体の搬送長さを算出する手段と、
前記算出された搬送長さ分の搬送を減速して搬送する手段と、
減速制御搬送した後に帯状体の搬送を停止する手段と、を備え、
前記不良箇所識別ラベルの近接した位置は、少なくとも前記帯状体の厚みよりも大きい長さで前記不良箇所識別ラベルから離れた位置であり、
前記帯状体の搬送長さを算出する手段は、以下の式（１）に基づいて前記帯状体の搬送長さを算出することを特徴とする搬送速度制御システムである。

帯状体の搬送長さ（Ｌ）＝ Π（Ｄ ^２ −ｄ ^２）／４ｔ・・・式（１）

ただし、
Π：円周率
Ｄ：不良箇所識別ラベルの近接した位置のロール外周部を検出した際の位置情報から得られる外径の大きさ（ｍｍ）
ｄ：不良箇所識別ラベルが付与された位置情報から得られる外径の大きさ（ｍｍ）
ｔ：帯状体の厚み（ｍｍ）

請求項２に記載の発明は、前記ロールの外周部を検出する手段は送受光部と光反射部を有することを特徴とする請求項１記載の搬送速度制御システムである。

本発明の搬送速度制御システムによれば、帯状体のいかなる箇所に不良箇所識別ラベルが付与されていても、設定された高さまでロール外周部が達すると自動で搬送速度を下げたり、更に不良箇所識別ラベルが付与された位置の手前で搬送を停止することが可能となり、作業者が不良箇所識別ラベルの位置を監視する必要がなくなり、その結果、作業能率を向上させることが出来、更に不良箇所識別ラベルの見落としを防ぐことが出来る。

各種フィルムや紙などの長尺の帯状体に印刷やコーティングを行う場合を模式的に示した図。不良箇所識別ラベルを示す図。（ａ）は不良箇所識別ラベルを側面から見た模式図。（ｂ）は正面から見た図。本発明の搬送速度制御システムが適用されるスリッター装置の一例を示す図。本発明の搬送速度制御システムの一例を示す概略構成図。本発明の搬送速度制御システムのロール外周部検出部、及びロール外周部検出部を移動する機構を示す図。（ａ）は送受光部の位置調整行ったことを示す図。（ｂ）は送受光部がロール外周部を検出した場合を示す図。本発明の搬送速度制御システムの減速制御し停止するまでの帯状体の搬送長さＬを求める方法を説明するための図。本発明の搬送速度制御システムにより減速制御を行った場合の搬送速度推移の一例を示す図。本発明の搬送速度制御システムの送受光部の位置調整の一例を示す図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図３は本発明の搬送速度制御システムが適用されるスリッター装置の一例を示す図である。

印刷加工やコーティング加工された長尺の帯状体１０１を巻き取ったロール２には、すでに不良箇所識別ラベル１が付与されている。この不良箇所識別ラベル１は、その一部分がロール２の幅方向の端部から突出するように貼り付けられている。ロール２に巻き取られた長尺の帯状体１０１は印刷加工やコーティング加工の次の工程の1つである例えば図３に示されるスリッター工程で、ロール２から巻き出されスリッター装置３に備えられた帯状体を搬送する手段である搬送装置によって搬送されながら、複数の帯状体にスリットされて、ロール２より狭幅のロール４−１及びロール４−２に巻き取られる。図３では、２つの帯状体にスリットされた例を示しているが、帯状体の数は適宜選択される。

図４は本発明に係る搬送速度制御システムの一例を示す概略構成図である。搬送速度制御システム１０は、不良箇所識別ラベルが付与された帯状体をロールから巻き出して搬送する手段である搬送部１１と、不良箇所識別ラベルの位置よりロールの径方向の外側であって、近接した位置の外周部を検出する手段であるロール外周部検出部１２と、ロール外周部検出部１２を前記近接した位置に移動する機構１３と、更にロールの外周部を検出した後、前記近接した位置情報１４と、不良箇所識別ラベルが付与された位置情報１５と、帯状体の厚み情報１６と、に基づいて不良箇所識別ラベルが付与された帯状体の搬送を減速制御し停止するまでの帯状体の搬送長さを算出する手段である搬送長さ算出処理部１７と、算出された搬送長さ分の搬送を減速する手段である減速装置１８と、減速制御した後に帯状体の搬送を停止する手段である停止装置１９と、を備えている。

搬送部１１はこの場合はスリッター装置３に備えられた帯状体の巻き出しロール及び巻き取りロールを駆動する装置を用いることが出来る。

図５はロール外周部検出部１２、及びロール外周部検出部１２を移動する機構１３を示す図である。ロール外周部検出部１２は、ロール外周部２ａを検出するためのもので送受光部１２ａと光反射部１２ｂで構成される。送受光部１２ａは不良箇所識別ラベルの位置よりロールの径方向の外側であって、近接した位置の高さ、即ち図５（ａ）で示される不良箇所識別ラベル１よりＧだけ上方の位置に調整される。送受光部１２ａの位置は、スライドレール１３によって矢印２０の方向に沿って調整される。図５（ｂ）に示すようにロール２が巻き出され、ロールの径が徐々に小さくなり、ロール外周部２ａが調整された送受光部１２ａの高さに達した時、光反射部１２ｂで反射された光は送受光部１２ａによって検出され、送受光部１２ａから検出信号が出力される。ここで送受光部１２ａとして例えば直進性に優れ極細投光スポットタイプのレーザー光を発する送光部とフォトダイオードを用いた受光部を有する送受光センサを採用することが出来、また光反射部１２ｂには汎用の反射鏡を使用することが出来る。

送受光部１２ａからロール外周部を検出した信号が出力された場合、検出信号は搬送長さ算出処理部１７に送られる。ここで言う搬送長さとは不良箇所識別ラベルが付与された帯状体の搬送を、減速制御し停止するまでの帯状体の搬送長さを指す。搬送長さ算出処理部１７では検出信号を受信した時点で近接した位置情報１４と、不良箇所識別ラベルが付与された位置情報１５と、帯状体の厚み情報１６と、に基づいて搬送長さを算出する。図６は、減速制御し停止するまでの帯状体の搬送長さを算出する方法を説明するための図である。図６は減速制御し停止するまでの帯状体の搬送長さ、即ち、ロール２に付与された不良箇所識別ラベル１と外周部を検出した外周部２ａとの間の帯状体の長さＬを求める方法を説明するための図で、次の（式１）で求められる。
即ち、Ｌ＝Π（Ｄ^２−ｄ^２）／４ｔ・・・（式１）
ここで
Πは円周率
Ｄは送受光部１２ａがロール外周部を検出した位置情報２ａから得られる外径の大きさ（ｍｍ）
ｄは不良箇所識別ラベルが付与された位置情報から得られる外径の大きさ（ｍｍ）
ｔは帯状体の厚み（ｍｍ）
尚、帯状体が巻き取られている帯状体層間の空隙はないものとしているが、ロール２の帯状体の巻き取りの強さの大小を考慮して空隙による帯状体の厚みｔは適宜増やすことが望ましい。

上記ロール外周部検出部１２がロール外周部を検出した位置情報２ａから得られる外径の大きさＤや、不良箇所識別ラベルが付与された位置情報から得られる外径の大きさｄや、帯状体の厚みｔは搬送長さ算出処理部１７に入力されるが、予め手入力するか又は工場内ネットワークを介して入力しても良い。

図７（ａ）は上記送受光部１２ａがロール外周部を検出した後の制御された搬送速度推移の一例を示す図である。送受光部１２ａがロール外周部を検出した時点３１から、搬送装置のスピードコントローラにフィードバック制御がかけられ、減速装置によって減速されながら、帯状体は、３２で示す時点まで搬送される。その後、３２で示す時点から停止制御が開始され、最終的に上記算出された帯状体の長さＬだけ搬送され３３で示す時点で停止する。この場合の帯状体の搬送長さは、スリッター装置から得られるヤードメーターパルス（例えば１ｍ／パルス）を積算し、算出された帯状体の長さ分だけ減速制御すれば良い。

例えば図７（ａ）の場合、算出した減速制御して停止するまでの帯状体の搬送長さＬが２０ｍで、３１の時点から３２の時点までの長さを１５ｍとして減速制御し、更に３２の時点で停止制御を開始して、３３の時点まで５ｍ搬送してから停止すれば良い。

図７（ｂ）は図７（ａ）とは別の搬送制御の例を示す図である。送受光部１２ａがロール外周部を検出した時点４１から、搬送装置のスピードコントローラにフィードバック制御がかけられ、減速装置によって減速されながら、帯状体は、４２で示す時点まで搬送される。その後、４２で示される時点から４３で示される時点までは、一定速度で搬送される。時点４３からは、作業者によって手動速度制御が開始され、最終的に４４の時点で停止される。

その後、不良箇所識別ラベル１が付与された不良箇所が不良箇所除去機構部に到達すると、到達時点で作業者によって図示しない不良箇所除去機構部では不良箇所除去作業と良品部を繋ぎ直す作業を行う。これらの作業が完了した後、搬送が再開される。不良箇所識別ラベル４が複数箇所ある場合には、次の不良箇所識別ラベルの外周方向に上記送受光部１２ａの高さが再び調整される。

上記説明では、送受光部１２ａの位置調整は作業者によって行われる場合を例示したが、不良箇所識別ラベルが多数付与されている場合には、例えば図８に示す手段を用いることによって、位置調整の負荷を軽減することが出来る。不良箇所識別ラベルが付与されている位置（即ち、巻き芯から不良箇所識別ラベルが付与されている位置までの距離）を距離データ入力部５１から予め距離データ記憶部５２に入力しておき、更に工場内ネットワークを介してして、記憶されていた距離データを送受光部駆動装置５３に送信することによってを送受光部を駆動して位置調整を行っても良い。この場合の上記スライドレール１３にはリニアエンコーダを備えることによって送受光部１２ａの位置を調整することが出来る。

以上のように本発明の搬送速度制御システムによれば、帯状体のいかなる箇所に不良箇所識別ラベルが付与されていても、不良箇所識別ラベルが付与されている位置が不良箇所除去機構部で正確に停止することが出来、その結果、作業者が不良箇所識別ラベルの付与位置を監視する必要がなくなり、作業能率を向上させることが出来、更に不良箇所識別ラベルの見落としを防ぐことが出来る。

１・・・不良箇所識別ラベル
２・・・ロール
２ａ・・・ロール外周部
３・・・スリッター装置
４−１，４−２・・・ロール２より狭幅のロール
１０・・・搬送速度制御システム
１１・・・搬送部
１２・・・ロール外周部検出部
１２ａ・・・送受光
１２ｂ・・・光反射部
１３・・・ロール外周部検出部を移動する機構（スライドレール）
１４・・・ロールの外周部を検出した位置情報
１５・・・不良箇所識別ラベルが付与された位置情報
１６・・・帯状体の厚み情報
１７・・・搬送長さ算出処理部
１８・・・減速装置
１９・・・停止装置
２０・・・送受光部が移動される方向を示す矢印
３１・・・送受光部ロール外周部を検出し、減速制御を開始した時点
３２・・・停止制御を開始した時点
３３・・・停止する時点
４１・・・送受光部ロール外周部を検出し、減速制御を開始した時点
４２・・・一定速度での搬送を開始した時点
４３・・・作業者が手動速度制御を開始する時点
４４・・・停止する時点
５１・・・距離データ入力部
５２・・・距離データ記憶部
５３・・・送受光部駆動装置
１００・・・各種フィルムや紙などの原反ロール
１０１・・・長尺の帯状体
１０２・・・印刷部やコーティング部
１０３・・・ロール
１０４・・・不良検査機
１０５・・・ラベラー
１０６・・・不良箇所識別ラベル
１０７・・・巻き芯

Claims

ロール状に巻き取られ不良箇所識別ラベルが付与された帯状体をロールから巻き出して搬送する際の搬送速度を制御するシステムであって、
不良箇所識別ラベルが付与された帯状体をロールから巻き出して搬送する手段と、
不良箇所識別ラベルの位置よりロールの径方向の外側であって、不良箇所識別ラベルの近接した位置のロール外周部を検出する手段と、
ロールの外周部を検出する手段を前記近接した位置に移動する機構と、
ロールの外周部を検出した後、前記近接した位置情報と、不良箇所識別ラベルが付与された位置情報と、帯状体の厚み情報と、に基づいて不良箇所識別ラベルが付与された帯状体の搬送を減速制御し停止するまでの帯状体の搬送長さを算出する手段と、
前記算出された搬送長さ分の搬送を減速して搬送する手段と、
減速制御搬送した後に帯状体の搬送を停止する手段と、を備え、
前記不良箇所識別ラベルの近接した位置は、少なくとも前記帯状体の厚みよりも大きい長さで前記不良箇所識別ラベルから離れた位置であり、
前記帯状体の搬送長さを算出する手段は、以下の式（１）に基づいて前記帯状体の搬送長さを算出することを特徴とする搬送速度制御システム。

帯状体の搬送長さ（Ｌ）＝ Π（Ｄ ^２ −ｄ ^２）／４ｔ・・・式（１）

ただし、
Π：円周率
Ｄ：不良箇所識別ラベルの近接した位置のロール外周部を検出した際の位置情報から得られる外径の大きさ（ｍｍ）
ｄ：不良箇所識別ラベルが付与された位置情報から得られる外径の大きさ（ｍｍ）
ｔ：帯状体の厚み（ｍｍ）
前記ロールの外周部を検出する手段は送受光部と光反射部を有することを特徴とする請求項１記載の搬送速度制御システム。