JP7114329B2 - WEB PROCESSING APPARATUS AND PROCESSING METHOD OF PROCESSED PRODUCT - Google Patents

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Description

本発明は、ウェブを加工するウェブ加工装置及び加工品の製造方法に関する。 The present invention relates to a web processing apparatus for processing a web and a method for manufacturing a processed product .

ウェブを加工する際には、加工に適した張力をウェブに付加することが必要である。そのため、ウェブ加工装置は、ウェブに張力を付加する機構を備えることが一般的である。また、この種のウェブ加工装置では、ウェブに作用する張力を制御する必要がある。 When processing a web, it is necessary to apply a tension suitable for processing to the web. Therefore, the web processing apparatus generally has a mechanism for applying tension to the web. Also, in this type of web processing apparatus, it is necessary to control the tension acting on the web.

特許文献1には、ダンサローラ(テンションローラ)と、ダンサローラと互い違いに配置される一対のアイドラローラと、テンションローラを保持するベアリングブロックに取り付けられたテンションセンサとを備えた張力測定システムが開示されている。この特許文献1に記載の張力測定システムを、ウェブ加工装置に適用することで、ウェブに作用する張力を制御することができる。 Patent Document 1 discloses a tension measurement system comprising a dancer roller (tension roller), a pair of idler rollers staggered with the dancer roller, and a tension sensor attached to a bearing block holding the tension roller. there is By applying the tension measuring system described in Patent Document 1 to a web processing apparatus, the tension acting on the web can be controlled.

特開平5-99771号公報JP-A-5-99771

近年、ウェブの加工精度が高まってきており、ウェブにおいて加工する部分に作用する張力を高精度に測定することが要求されてきている。しかし、特許文献1に記載の張力測定システムでは、ウェブの加工精度の高まりに応えてウェブの張力の測定精度を高めるのにも限界があり、更なる改良が求められていた。 2. Description of the Related Art In recent years, web processing accuracy has been increasing, and it has been required to measure the tension acting on a portion of the web to be processed with high accuracy. However, in the tension measurement system described in Patent Document 1, there is a limit to increasing the accuracy of web tension measurement in response to the increase in web processing accuracy, and further improvements have been desired.

本発明は、ウェブの張力の測定精度を向上させることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve the accuracy of web tension measurement.

本発明の第1態様によれば、ウェブ加工装置は、ウェブロールから所定の方向に引き出されるウェブを把持するのに用いる把持部材を有する第1把持部と、前記第1把持部に把持された前記ウェブに張力を付加する張力付加部と、前記把持部材の前記所定の方向に沿った方向の変形に応じた信号を出力するセンサ部と、を備えることを特徴とする。
本発明の第2態様によれば、ウェブ加工装置は、ウェブロールを回転可能に支持する支持部と、前記ウェブロールから所定の方向に引き出されるウェブを把持するのに用いる把持部材を有する第1把持部と、前記ウェブロールに付加するトルクを発生し、前記第1把持部に把持された前記ウェブに張力を付加する張力付加部と、前記把持部材の変形に応じた信号を出力するセンサ部と、前記信号に基いて、前記張力付加部に発生させるトルクを制御して、前記ウェブに付加する張力を調整する制御部と、を備えることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a web processing apparatus includes: a first gripping section having a gripping member used to grip a web pulled out from a web roll in a predetermined direction ; It is characterized by comprising a tension applying section that applies tension to the web, and a sensor section that outputs a signal according to deformation of the gripping member in a direction along the predetermined direction .
According to a second aspect of the present invention, a web processing apparatus includes a supporting portion that rotatably supports a web roll, and a gripping member that is used to grip the web pulled out from the web roll in a predetermined direction. a gripping portion, a tension applying portion that generates torque to be applied to the web roll and applies tension to the web gripped by the first gripping portion, and a sensor portion that outputs a signal according to deformation of the gripping member. and a control section for adjusting the tension applied to the web by controlling the torque generated by the tension applying section based on the signal.

本発明によれば、ウェブの張力の測定精度が向上する。 According to the present invention, the accuracy of web tension measurement is improved.

第1実施形態に係るウェブ加工装置の説明図である。1 is an explanatory diagram of a web processing apparatus according to a first embodiment; FIG. 第1実施形態に係るウェブ加工装置の支持機構及び張力付加機構の断面模式図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a support mechanism and a tension applying mechanism of the web processing apparatus according to the first embodiment; 第1実施形態に係るウェブ加工装置の第1把持部の斜視図である。It is a perspective view of a first gripping portion of the web processing apparatus according to the first embodiment. 第2実施形態に係るウェブ加工装置の第1把持部の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a first gripping portion of the web processing apparatus according to the second embodiment; (a)は把持部材の模式図である。(b)は連結部の説明図である。(a) is a schematic diagram of a gripping member. (b) is an explanatory diagram of a connecting portion. 第3実施形態に係るウェブ加工装置の第1把持部の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a first gripping portion of a web processing apparatus according to a third embodiment; 第4実施形態に係るウェブ加工装置の第1把持部の把持部材の模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram of a gripping member of a first gripping portion of a web processing apparatus according to a fourth embodiment; 第5実施形態に係るウェブ加工装置の第1把持部の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a first gripping portion of a web processing apparatus according to a fifth embodiment; 第5実施形態に係るウェブ加工装置の第1把持部の把持部材の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a gripping member of a first gripping portion of a web processing apparatus according to a fifth embodiment; 第6実施形態に係るウェブ加工装置の第1把持部の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a first gripping portion of a web processing apparatus according to a sixth embodiment; 第7実施形態に係るウェブ加工装置の斜視図である。It is a perspective view of a web processing apparatus according to a seventh embodiment. 第8実施形態に係るウェブ加工装置の説明図である。It is an explanatory view of a web processing apparatus according to an eighth embodiment. 第8実施形態のウェブ加工装置における張力変動を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing tension variation in the web processing apparatus of the eighth embodiment; FIG. 第9実施形態に係るウェブ加工装置の説明図である。It is an explanatory view of a web processing apparatus according to a ninth embodiment. (a)は、引出機構の模式図、(b)は、振動を模式的に示すグラフ、(c)は、引出機構の模式図、(d)は、振動を模式的に示すグラフである。(a) is a schematic diagram of a pull-out mechanism, (b) is a graph schematically showing vibration, (c) is a schematic diagram of the pull-out mechanism, and (d) is a graph schematically showing vibration. 第9実施形態のウェブ加工装置における張力変動を示すグラフである。FIG. 21 is a graph showing tension variation in the web processing apparatus of the ninth embodiment; FIG. 第10実施形態に係るウェブ加工装置の説明図である。It is explanatory drawing of the web processing apparatus which concerns on 10th Embodiment. 第11実施形態に係るウェブ加工装置の説明図である。It is explanatory drawing of the web processing apparatus which concerns on 11th Embodiment. 第12実施形態に係るウェブ加工装置の説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram of a web processing apparatus according to a twelfth embodiment; 第13実施形態に係るウェブ加工装置の説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram of a web processing apparatus according to a thirteenth embodiment; 第13実施形態のウェブ加工装置における張力変動を示すグラフである。FIG. 22 is a graph showing tension variation in the web processing apparatus of the thirteenth embodiment; FIG. 第14実施形態に係るウェブ加工装置の説明図である。It is explanatory drawing of the web processing apparatus which concerns on 14th Embodiment. 第15実施形態に係るウェブ加工装置の説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram of a web processing apparatus according to a fifteenth embodiment; 第16実施形態に係るウェブ加工装置の説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram of a web processing apparatus according to a sixteenth embodiment; 第16実施形態のウェブ加工装置における張力変動を示すグラフである。FIG. 21 is a graph showing tension variation in the web processing apparatus of the sixteenth embodiment; FIG. 比較例のウェブ加工装置における張力変動を示すグラフである。5 is a graph showing tension variation in a web processing apparatus of a comparative example;

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係るウェブ加工装置100の説明図である。ウェブロール2は、軸部材である紙管1にウェブ4がロール状に巻き付けられて構成されている。ウェブロール2からは、ウェブ4を引き出すことができる。ウェブ4は、プラスチック等の樹脂、布、紙、金属、これらを組み合わせたものなどで形成された帯状又は糸状の部材である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First embodiment]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a web processing apparatus 100 according to the first embodiment. The web roll 2 is configured by winding a web 4 around a paper tube 1 which is a shaft member. A web 4 can be drawn from the web roll 2 . The web 4 is a belt-like or thread-like member made of resin such as plastic, cloth, paper, metal, or a combination thereof.

ウェブ加工装置100は、架台101、及び架台101に立設されたベースプレート102を備える。また、ウェブ加工装置100は、支持部の一例である支持機構200、張力付加部の一例である張力付加機構300、引出部の一例である引出機構400、加工部の一例である加工機構500、及び固定把持部の一例である固定把持機構600を備える。また、ウェブ加工装置100は、制御部の一例である制御システム700、及び入力部の一例である入力装置800を備える。 A web processing apparatus 100 includes a frame 101 and a base plate 102 erected on the frame 101 . The web processing apparatus 100 also includes a support mechanism 200 that is an example of a support section, a tension application mechanism 300 that is an example of a tension application section, a drawer mechanism 400 that is an example of a drawer section, a processing mechanism 500 that is an example of a processing section, and a stationary gripping mechanism 600, which is an example of a stationary gripping section. The web processing apparatus 100 also includes a control system 700 that is an example of a control section and an input device 800 that is an example of an input section.

支持機構200は、ウェブロール2を、ウェブ4を引き出す方向A1、及び方向A1とは反対の方向であって、ウェブ4を巻き取る方向A2に回転可能に支持する。引出機構400は、支持機構200に支持されたウェブロール2からウェブ4を引き出すものである。張力付加機構300は、支持機構200に設けられ、引出機構400によってウェブロール2から引き出されるウェブ4に張力を付加する。加工機構500は、引出機構400に引き出され、張力付加機構300に張力が付加されたウェブ4に加工を施す。固定把持機構600は、架台101に固定して設けられ、引出機構400により引き出されたウェブ4をクランプ保持する。支持機構200と固定把持機構600との間には、ウェブ4の引き出し角度を一定にするためのフリーローラ22が配置されている。フリーローラ22は、ウェブ4の引き出し経路に配置され、ウェブ4に接触する曲面を有している。 The support mechanism 200 rotatably supports the web roll 2 in a direction A1 in which the web 4 is pulled out and a direction A2 in which the web 4 is wound up, which is opposite to the direction A1. The pull-out mechanism 400 pulls out the web 4 from the web roll 2 supported by the support mechanism 200 . The tension applying mechanism 300 is provided in the support mechanism 200 and applies tension to the web 4 pulled out from the web roll 2 by the pulling mechanism 400 . The processing mechanism 500 processes the web 4 drawn out by the drawing mechanism 400 and tensioned by the tension applying mechanism 300 . The stationary gripping mechanism 600 is fixed to the base 101 and clamps and holds the web 4 drawn out by the drawing mechanism 400 . A free roller 22 is arranged between the support mechanism 200 and the stationary gripping mechanism 600 to keep the web 4 drawn out at a constant angle. The free roller 22 is arranged in the drawing path of the web 4 and has a curved surface that contacts the web 4 .

フリーローラ22は、不図示の複数の軸受の外輪に取り付けられている。軸受間の隙間には、軸受に対する予圧を小さくするために、軸受間の隙間より公差分程度大きい不図示のカラーが挿入されていてもよい。軸受の内輪には、ベースプレート102に固定されている不図示の軸が固定される。これによりフリーローラ22は軸に対して回転方向に回転自在である。ウェブ4が幅細の場合、フリーローラ22にガイド溝が設けられていてもよい。この場合、ウェブ4が蛇行してもフリーローラ22からウェブ4が脱落するのを防止することができる。 The free rollers 22 are attached to outer rings of a plurality of bearings (not shown). A collar (not shown) having a larger tolerance than the gap between the bearings may be inserted into the gap between the bearings in order to reduce the preload on the bearings. A shaft (not shown) fixed to the base plate 102 is fixed to the inner ring of the bearing. Thereby, the free roller 22 is rotatable about the shaft in the rotational direction. If the web 4 is narrow, the free roller 22 may be provided with a guide groove. In this case, even if the web 4 meanders, it is possible to prevent the web 4 from falling off the free rollers 22 .

図2は、支持機構200及び張力付加機構300の断面模式図である。まず、支持機構200の構成について説明する。支持機構200は、ウェブロール2を支持する回転軸203と、紙管1を回転軸203に固定する固定部材205と、回転軸203を回転可能に支持する複数の軸受207と、軸受207を保持する軸受ホルダ206と、を有する。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the support mechanism 200 and the tension applying mechanism 300. As shown in FIG. First, the configuration of the support mechanism 200 will be described. The support mechanism 200 holds a rotating shaft 203 that supports the web roll 2, a fixing member 205 that fixes the paper tube 1 to the rotating shaft 203, a plurality of bearings 207 that rotatably support the rotating shaft 203, and the bearings 207. and a bearing holder 206 that

回転軸203には、軸受207の内輪が固定される。軸受207の外輪は、軸受ホルダ206に固定される。軸受ホルダ206は、ベースプレート102に固定される。軸受ホルダ206と軸受207の外輪とは、回転軸203が軸方向に動かないように、穴用のC型止め輪などで固定されている。軸受207同士の隙間には、軸受間の隙間より公差分程度大きい不図示のカラーが挿入されていてもよい。軸受207は、例えば単列深溝玉軸受であるが、これに限定するものではなく、回転軸203が回転自在であれば他の軸受、例えばすべり軸受け等やフランジ付きの軸受であってもよい。 An inner ring of a bearing 207 is fixed to the rotating shaft 203 . The outer ring of bearing 207 is fixed to bearing holder 206 . A bearing holder 206 is fixed to the base plate 102 . The bearing holder 206 and the outer ring of the bearing 207 are fixed with a C-shaped retaining ring for a hole or the like so that the rotating shaft 203 does not move in the axial direction. A collar (not shown) having a larger tolerance than the gap between the bearings may be inserted into the gap between the bearings 207 . The bearing 207 is, for example, a single-row deep-groove ball bearing, but is not limited to this, and may be another bearing, such as a plain bearing or a bearing with a flange, as long as the rotating shaft 203 is rotatable.

ベースプレート102には、軸受207の内輪の軸方向への移動を規制する軸受押さえ部材208が取り付けられている。軸受押さえ部材208は、不図示の複数のセットビスにより、回転軸203に固定される。回転軸203には、軸受押さえ部材208の取り付け位置にDカット加工が施されていてもよい。これにより、回転軸203に軸受押さえ部材208を強固に取り付けでき、軸受207のメンテナンス時の取り外しを容易にすることができる。なお、軸受押さえ部材208の代わりに、軸用のC型止め輪による固定であってもよい。 A bearing pressing member 208 is attached to the base plate 102 to restrict axial movement of the inner ring of the bearing 207 . The bearing pressing member 208 is fixed to the rotating shaft 203 with a plurality of set screws (not shown). The rotary shaft 203 may be D-cut at the mounting position of the bearing pressing member 208 . As a result, the bearing pressing member 208 can be firmly attached to the rotary shaft 203, and the bearing 207 can be easily removed during maintenance. Note that instead of the bearing pressing member 208, a C-shaped retaining ring for the shaft may be used for fixing.

以上の支持機構200の構成により、ウェブ4の引き出しを円滑に行うことができ、ウェブ4に生じる張力が必要以上に上昇することを防止できる。また、固定部材205を設けることで紙管1を回転軸203に強く固定できるため、紙管1が回転軸203に対して滑るのを防ぐことができ、ウェブ4が必要以上に巻き出されることによる加工不良が生じにくくなる。 With the configuration of the support mechanism 200 described above, the web 4 can be pulled out smoothly, and the tension generated in the web 4 can be prevented from increasing more than necessary. Moreover, since the paper tube 1 can be strongly fixed to the rotating shaft 203 by providing the fixing member 205, the paper tube 1 can be prevented from slipping on the rotating shaft 203, and the web 4 can be unwound more than necessary. It becomes difficult for defective processing due to

次に、張力付加機構300について説明する。張力付加機構300は、モータ312と、複数の支柱309によりベースプレート102に固定され、モータ312を支持するプレート313とを有する。また、張力付加機構300は、プレート313に取り付けられ、モータ312の回転力を伝達又は遮断するクラッチ311と、回転軸203の端部に取付けられ、クラッチ311と連結される軸継ぎ手310と、を有する。 Next, the tension applying mechanism 300 will be described. The tensioning mechanism 300 has a motor 312 and a plate 313 fixed to the base plate 102 by a plurality of posts 309 to support the motor 312 . The tension applying mechanism 300 also includes a clutch 311 attached to a plate 313 to transmit or block the rotational force of the motor 312, and a shaft coupling 310 attached to the end of the rotating shaft 203 and connected to the clutch 311. have.

モータ312は、例えばブラシレスDCモータなどのDCモータ、ACモータ、ステッピングモータ、パルスモータ、シンクロナスモータ、インダクションモータ、あるいはそれらと減速機と組み合わせたものである。 Motor 312 may be a DC motor, such as a brushless DC motor, an AC motor, a stepping motor, a pulse motor, a synchronous motor, an induction motor, or a combination thereof with a speed reducer.

クラッチ311は、例えばヒステリシスクラッチ等である。回転軸203の端部には、クラッチ311と連結させる軸継ぎ手310が取り付けられている。軸継ぎ手310は、不図示のスリットを有し、偏角や偏心に強い構造となっている。なお、クラッチ311が偏角や偏心に強ければスリット形状でなくてもよい。モータ312は、図1に示すウェブ4を巻き取る方向A2に駆動可能に構成されている。 Clutch 311 is, for example, a hysteresis clutch. A shaft coupling 310 for coupling with a clutch 311 is attached to the end of the rotating shaft 203 . The shaft joint 310 has a slit (not shown) and has a structure that is resistant to angular deflection and eccentricity. It should be noted that if the clutch 311 is resistant to deflection angle and eccentricity, it may not have a slit shape. The motor 312 is configured to be drivable in the winding direction A2 of the web 4 shown in FIG.

次に、図1に示す引出機構400について説明する。引出機構400は、フリーローラ22に対してウェブ4の引き出し方向A1の下流側の位置に配置されている。引出機構400は、ウェブ4を把持する第1把持部である把持部401と、架台101に配置され、把持部401を方向A1,A2に駆動する駆動機構402と、を有する。具体的に説明すると、把持部401は、ブラケット404を介して移動プレート405に取り付けられている。移動プレート405は、駆動機構402に取り付けられている。 Next, the drawer mechanism 400 shown in FIG. 1 will be described. The drawing mechanism 400 is arranged downstream of the free roller 22 in the drawing direction A1 of the web 4 . The pull-out mechanism 400 has a gripping portion 401 that is a first gripping portion that grips the web 4, and a drive mechanism 402 that is arranged on the base 101 and drives the gripping portion 401 in directions A1 and A2. Specifically, the grip part 401 is attached to a moving plate 405 via a bracket 404 . A moving plate 405 is attached to the drive mechanism 402 .

駆動機構402は、例えば単軸ロボットで構成されたスライダである。駆動機構402として単軸ロボットを用いた場合、引出速度の値を出力することができ、かつ、その値を制御システム700へ入力できる。よって、駆動機構402として単軸ロボットを用いた場合には、張力制御に必要なパラメータの一つである引出速度を測定する手段を、別途設ける必要がなくなる。 The drive mechanism 402 is, for example, a slider configured by a single-axis robot. If a single-axis robot is used as the drive mechanism 402 , the pullout speed value can be output and input to the control system 700 . Therefore, when a single-axis robot is used as the drive mechanism 402, there is no need to separately provide means for measuring the pull-out speed, which is one of the parameters required for tension control.

駆動機構402は、架台101に取り付けられている。駆動機構402は、把持部401を加工機構500に対してウェブ4の引き出し方向A1の上流側の位置から下流側の位置へ直線移動させることが可能である。フリーローラ22よって案内されたウェブ4を把持部401に把持させて、把持部401を方向A1に駆動することにより、ウェブ4を加工機構500に対向する位置に搬送することができる。 The drive mechanism 402 is attached to the pedestal 101 . The driving mechanism 402 can linearly move the gripping part 401 from the position on the upstream side in the drawing direction A1 of the web 4 to the position on the downstream side with respect to the processing mechanism 500 . The web 4 guided by the free rollers 22 can be gripped by the gripping portion 401 and driven in the direction A1 to convey the web 4 to a position facing the processing mechanism 500 .

図3は、把持部401の斜視図である。図3に示すように、把持部401は、複数、本実施形態では2つの把持部材411,412と、把持部材411,412を互いに近接又は離間する方向Zに開閉駆動する駆動機構403とを有する。把持部材411及び把持部材412は、ウェブ4を把持するのに用いるものであり、互いに近接することでウェブ4を把持し、互いに離間することでウェブ4の把持を解放する。把持部材411,412の材質は、例えば樹脂や金属(鋼、ステンレスなど)である。 FIG. 3 is a perspective view of the grip portion 401. FIG. As shown in FIG. 3, the gripping portion 401 includes a plurality of gripping members 411 and 412, two in this embodiment, and a drive mechanism 403 that drives the gripping members 411 and 412 to open and close in the direction Z to approach or separate from each other. . The gripping member 411 and the gripping member 412 are used to grip the web 4 , gripping the web 4 by coming close to each other and releasing the grip of the web 4 by separating from each other. The material of the gripping members 411 and 412 is, for example, resin or metal (steel, stainless steel, etc.).

駆動機構403は、例えばエアシリンダや電動チャックなどで構成されており、ウェブ4の把持力の調整が可能である。駆動機構403が電動チャックの場合、把持動作の加減速度を容易に調整することができるため、ウェブ4を把持する時にウェブ4に与える衝撃力を緩和することが可能になる。駆動機構403がエアシリンダの場合でも、不図示の衝撃力緩和部材を設けることで、ウェブ4を把持する時にウェブ4に与える衝撃力を緩和することが可能になる。 The drive mechanism 403 is composed of, for example, an air cylinder, an electric chuck, etc., and can adjust the gripping force of the web 4 . When the drive mechanism 403 is an electric chuck, the acceleration/deceleration of the gripping operation can be easily adjusted, so that the impact force applied to the web 4 when gripping the web 4 can be reduced. Even if the driving mechanism 403 is an air cylinder, it is possible to reduce the impact force applied to the web 4 when the web 4 is gripped by providing an impact force reducing member (not shown).

次に、図1に示す加工機構500について説明する。加工機構500は、フリーローラ22に対してウェブ4の引き出し方向A1の下流側の位置であって、把持部401が移動するウェブ4の引き出し方向A1の最上流の位置と、最下流の位置との間に配置されている。加工機構500は、加工ツール510と、加工ツール510をウェブ4に接触させる駆動機構520とを有する。 Next, the processing mechanism 500 shown in FIG. 1 will be described. The processing mechanism 500 is located downstream of the free roller 22 in the drawing direction A1 of the web 4, and is positioned at the most upstream position in the drawing direction A1 of the web 4 where the gripping portion 401 moves, and at the most downstream position. is placed between. The processing mechanism 500 has a processing tool 510 and a driving mechanism 520 that brings the processing tool 510 into contact with the web 4 .

加工ツール510は、例えば切断機構又は穴あけ機構などである。切断機構の例としては、ロータリーカッタやギロチンカッタ、レーザ切断機などであり、これらはユーザ自身がウェブ加工装置100で加工するウェブ4の材質や厚みに応じて適切なものを選択すればよい。穴あけ機構は、ウェブ4の切断形状が切断機構と異なるだけで、切断機構と同様のものである。駆動機構520は、例えばエアシリンダや単軸ロボットなどであり、配置スペースの制約などに合わせ、ユーザが適切なものを選択すればよい。 The processing tool 510 is, for example, a cutting mechanism or a punching mechanism. Examples of the cutting mechanism include a rotary cutter, a guillotine cutter, and a laser cutter, and the user himself/herself may select an appropriate one according to the material and thickness of the web 4 to be processed by the web processing apparatus 100 . The punching mechanism is similar to the cutting mechanism, except that the cut shape of the web 4 differs from the cutting mechanism. The drive mechanism 520 is, for example, an air cylinder, a single-axis robot, or the like, and the user may select an appropriate one according to restrictions on the arrangement space.

次に、図1に示す固定把持機構600について説明する。固定把持機構600は、加工機構500に対してウェブ4の引き出し方向A1の上流側の位置であって、フリーローラ22に対して引き出し方向A1の下流側の位置に、架台101に固定して配置されている。固定把持機構600は、引出機構400の把持部401が移動可能なウェブ4の引き出し方向A1の最上流の位置と最下流の位置との間に配置されている。固定把持機構600は、第2把持部である把持部601を有する。把持部601にウェブ4を把持させておくことで、把持部401がウェブ4の把持を解放しても、ウェブ4が引き回し経路から脱落するのを防ぐことができる。 Next, the stationary gripping mechanism 600 shown in FIG. 1 will be described. The fixed gripping mechanism 600 is fixed to the frame 101 and arranged at a position upstream of the processing mechanism 500 in the drawing direction A1 of the web 4 and downstream of the free roller 22 in the drawing direction A1. It is The fixed gripping mechanism 600 is arranged between the most upstream position and the most downstream position in the pulling direction A1 of the web 4 where the gripping portion 401 of the pulling mechanism 400 can move. The fixed gripping mechanism 600 has a gripping portion 601 that is a second gripping portion. By holding the web 4 in the holding part 601, even if the holding part 401 releases the holding of the web 4, it is possible to prevent the web 4 from dropping out of the routing path.

把持部601は、複数、本実施形態では2つの把持部材611,612と、把持部材611,612を互いに近接又は離間するように開閉駆動する駆動機構613とを有する。把持部材611及び把持部材612は、ウェブ4を把持するのに用いるものであり、互いに近接することでウェブ4を把持し、互いに離間することでウェブ4の把持を解放する。 The gripping portion 601 has a plurality of gripping members 611 and 612, which are two in this embodiment, and a driving mechanism 613 for opening and closing the gripping members 611 and 612 so as to approach or separate from each other. The gripping member 611 and the gripping member 612 are used to grip the web 4 , gripping the web 4 by approaching each other and releasing the grip of the web 4 by separating from each other.

駆動機構613は、ブラケット614を介して架台101に固定されている。駆動機構613は、例えばエアシリンダや電動チャックなどで構成されており、ウェブ4の把持力の調整が可能である。駆動機構613が電動チャックの場合、把持動作の加減速度を容易に調整することができるため、ウェブ4を把持する時にウェブ4に与える衝撃力を緩和することが可能になる。駆動機構613がエアシリンダの場合でも、不図示の緩和部材を設けることで、ウェブ4を把持する時にウェブ4に与える衝撃力を緩和することが可能になる。 The drive mechanism 613 is fixed to the pedestal 101 via a bracket 614 . The driving mechanism 613 is composed of, for example, an air cylinder or an electric chuck, and can adjust the gripping force of the web 4 . When the drive mechanism 613 is an electric chuck, the acceleration/deceleration of the gripping operation can be easily adjusted, so that the impact force applied to the web 4 when gripping the web 4 can be reduced. Even if the drive mechanism 613 is an air cylinder, it is possible to reduce the impact applied to the web 4 when the web 4 is gripped by providing a damping member (not shown).

把持部401がウェブ4を把持して、固定把持機構600に対して、ウェブ4の引き出し方向A1の上流側から下流側に把持部401を移動させるとき、駆動機構613は、把持部材611,612を所定の間隔以上に開ける。これにより、把持部401が把持部601に接触するのを防ぐことができる。逆に、把持部601がウェブ4を把持して、固定把持機構600に対して、ウェブ4の引き出し方向A1の下流側から上流側に把持部401を移動させるとき、駆動機構403は、把持部材411,412を所定の間隔以上に開ける。これにより、把持部401が把持部601に接触するのを防ぐことができる。このような構造にすることで、加工後の再引き出しを自動で行うことが可能になる。 When the gripping portion 401 grips the web 4 and moves the gripping portion 401 from the upstream side to the downstream side in the drawing direction A1 of the web 4 with respect to the fixed gripping mechanism 600, the driving mechanism 613 moves the gripping members 611 and 612 be opened at a specified interval or more. This can prevent the grip portion 401 from contacting the grip portion 601 . Conversely, when the gripping portion 601 grips the web 4 and moves the gripping portion 401 from the downstream side to the upstream side in the drawing direction A1 of the web 4 with respect to the fixed gripping mechanism 600, the driving mechanism 403 moves the gripping member 411 and 412 are opened at a predetermined interval or more. This can prevent the grip portion 401 from contacting the grip portion 601 . By adopting such a structure, it becomes possible to automatically perform re-drawing after processing.

ところで、一対のローラとダンサローラとでウェブを挟み込み、張力測定のために、ダンサローラにセンサ部を配置する構成とすると、これら複数のローラによりウェブに作用する摺動抵抗が高くなる。この摺動抵抗による摩擦力が検出される張力に重畳すると、張力の測定精度が低下する。 By the way, if a web is sandwiched between a pair of rollers and a dancer roller, and a sensor unit is arranged on the dancer roller for tension measurement, the sliding resistance acting on the web by these rollers increases. If the frictional force due to this sliding resistance is superimposed on the detected tension, the tension measurement accuracy decreases.

本実施形態では、ダンサローラではなく把持部401の把持部材411(図3)に、張力付加機構300によってウェブ4に生じさせた張力を検出するためのセンサ部430が設けられている。センサ部430は、把持部材411の変形を検出することができれば、把持部材411とは別の箇所に配置されていてもよいが、装置を小型化するには、把持部材411に配置されているのが好ましい。センサ部430は、本実施形態では、歪ゲージである。なお、図1に示す把持部601には、把持部401とは異なり、力検出機能を有するセンサ部は設けられていない。 In this embodiment, a sensor section 430 for detecting the tension applied to the web 4 by the tension applying mechanism 300 is provided on the gripping member 411 (FIG. 3) of the gripping section 401 instead of the dancer roller. The sensor unit 430 may be arranged at a location different from the gripping member 411 as long as it can detect the deformation of the gripping member 411. However, in order to reduce the size of the device, the sensor unit 430 is arranged at the gripping member 411. is preferred. The sensor section 430 is a strain gauge in this embodiment. Unlike the grip portion 401, the grip portion 601 shown in FIG. 1 is not provided with a sensor portion having a force detection function.

センサ部430は、ウェブ4に付加された張力に応じた信号として、把持部材411の変形に応じた信号を、制御システム700に出力する。制御システム700は、センサ部430から信号を取得し、この信号に対応する値として、ウェブ4に生じる張力の測定値を求める。制御システム700は、キーボードやマウスなどの入力装置800から張力の目標値のデータの入力を受け、予め、記憶部に保存しておく。制御システム700は、求めた測定値と予め設定された目標値との偏差に基づき、張力付加機構300をフィードバック制御して、ウェブ4に付加する張力を調整する。具体的には、制御システム700は、求めた偏差に基づいて、ウェブロール2にかかるトルクをクラッチ311のオンオフによりPWM制御し、把持部401に把持されたウェブ4に付加する張力を調整する。制御システム700におけるフィードバック制御は、P制御、PI制御、PID制御のいずれであってもよい。 The sensor unit 430 outputs a signal corresponding to the deformation of the gripping member 411 to the control system 700 as a signal corresponding to the tension applied to the web 4 . The control system 700 acquires a signal from the sensor unit 430 and obtains a measured value of the tension generated in the web 4 as a value corresponding to this signal. The control system 700 receives data on the tension target value from the input device 800 such as a keyboard and mouse, and stores the data in advance in the storage unit. The control system 700 adjusts the tension applied to the web 4 by feedback-controlling the tension applying mechanism 300 based on the deviation between the obtained measured value and the preset target value. Specifically, the control system 700 PWM-controls the torque applied to the web roll 2 by turning on and off the clutch 311 based on the obtained deviation, and adjusts the tension applied to the web 4 gripped by the gripping portion 401 . Feedback control in control system 700 may be any of P control, PI control, and PID control.

制御システム700の具体的な構成について説明する。制御システム700は、指令部の一例である制御装置701と、駆動制御部の一例であるドライバ702とを有する。制御装置701は、CPU711と、ROM712と、RAM713と、I/O714とを有するコンピュータで構成されており、ドライバ702に指令を送り、装置全体を統括的に制御する。ドライバ702は、制御装置701の指令に従って、張力付加機構300、引出機構400、加工機構500及び固定把持機構600のそれぞれに含まれる駆動機構への電流を制御する。 A specific configuration of the control system 700 will be described. The control system 700 has a control device 701, which is an example of a command section, and a driver 702, which is an example of a drive control section. The control device 701 is composed of a computer having a CPU 711, a ROM 712, a RAM 713, and an I/O 714, and sends commands to the driver 702 to centrally control the entire device. The driver 702 controls the current to the drive mechanisms included in each of the tension applying mechanism 300 , the drawing mechanism 400 , the processing mechanism 500 and the stationary gripping mechanism 600 according to commands from the control device 701 .

制御装置701は、ウェブロール2の直径、支持機構200の回転速度、引出機構400の引出速度、センサ部430より取得した張力の測定値をパラメータとして求める。制御装置701は、そのパラメータを演算処理することにより、クラッチ311における適切な伝達トルクとなるトルク指令を、ドライバ702に出力する。 The control device 701 obtains the diameter of the web roll 2, the rotation speed of the support mechanism 200, the pull-out speed of the pull-out mechanism 400, and the tension measurement value acquired from the sensor unit 430 as parameters. The control device 701 outputs to the driver 702 a torque command that provides an appropriate transmission torque in the clutch 311 by processing the parameters.

ドライバ702は、モータ312を、ウェブ4を引き出す方向A1とは逆の方向A2に駆動制御し、入力を受けたトルク指令に対応するトルクを実現するように、クラッチ311のオンオフを制御する。このフィードバック制御を高速の周期(例えば1ms)で行うことにより、ウェブ4に生じさせる張力が目標値に近づけられ、張力の変動が抑制される。 The driver 702 drives and controls the motor 312 in a direction A2 opposite to the direction A1 in which the web 4 is pulled out, and controls the on/off of the clutch 311 so as to achieve torque corresponding to the torque command received. By performing this feedback control at a high-speed cycle (for example, 1 ms), the tension generated in the web 4 is brought closer to the target value, and fluctuations in the tension are suppressed.

なお、モータ312をサーボモータとし、サーボモータにおける巻き取り方向A2のトルクを制御することで、ウェブ4の張力を制御してもよい。この場合、クラッチ311を省略し、モータ312の軸を軸継ぎ手310に直結すればよい。この場合、クラッチ311を必要としないので、装置の簡易化することができ、トルク制御速度が向上する。 Alternatively, the tension of the web 4 may be controlled by using a servomotor as the motor 312 and controlling the torque of the servomotor in the winding direction A2. In this case, the clutch 311 may be omitted and the shaft of the motor 312 may be directly connected to the shaft coupling 310 . In this case, since the clutch 311 is not required, the device can be simplified and the torque control speed is improved.

ここで、図2に示す支持機構200の回転軸203は、図1に示すフリーローラ22よりも上方に位置するように配置されている。この配置により、ウェブロール2の径が変化しても、フリーローラ22におけるウェブ4の引き出し角度を一定に維持することが可能となり、引き出し角度による張力の測定値の変動を抑えることができる。 Here, the rotating shaft 203 of the support mechanism 200 shown in FIG. 2 is arranged so as to be positioned above the free roller 22 shown in FIG. With this arrangement, even if the diameter of the web roll 2 changes, it is possible to maintain a constant pull-out angle of the web 4 on the free roller 22, thereby suppressing fluctuations in the measured value of the tension due to the pull-out angle.

加工機構500によるウェブ加工の動作について具体的に説明する。固定把持機構600の把持部601にウェブ4が把持された状態で、引出機構400の把持部401を、固定把持機構600に対する方向A1の上流側に移動させ、把持部401にウェブ4を把持させる。把持部401にウェブ4を把持させた後、把持部601にウェブ4を把持解放させ、把持部401を、加工機構500よりも方向A1の下流側に移動させてウェブ4をウェブロール2から引き出す。引出機構400でウェブ4を引出した後、センサ部430を用いて測定した張力の測定値が目標値に収束したら、把持部601にウェブ4を把持させる。その後、加工機構500の駆動機構520を動作させることで、加工ツール510を、ウェブ4において把持部601に把持された部分と把持部401に把持された部分との間の部分に接触させ、ウェブ4に所望の加工、例えば切断加工を施す。 The operation of web processing by the processing mechanism 500 will be specifically described. With the web 4 gripped by the gripping portion 601 of the stationary gripping mechanism 600, the gripping portion 401 of the pull-out mechanism 400 is moved upstream in the direction A1 with respect to the stationary gripping mechanism 600 to allow the gripping portion 401 to grip the web 4. . After gripping the web 4 by the gripping part 401, the gripping part 601 is caused to release the web 4, and the gripping part 401 is moved to the downstream side of the processing mechanism 500 in the direction A1 to pull out the web 4 from the web roll 2. . After the web 4 is pulled out by the pull-out mechanism 400 , the web 4 is gripped by the gripping portion 601 when the measured value of the tension measured using the sensor portion 430 converges to the target value. After that, by operating the driving mechanism 520 of the processing mechanism 500, the processing tool 510 is brought into contact with the portion of the web 4 between the portion gripped by the gripping portion 601 and the portion gripped by the gripping portion 401, and the web is 4 is subjected to desired processing such as cutting.

ここで、測定値が目標値に収束するとは、測定値が、目標値を含む所定範囲内(例えば目標値±目標値の1%の範囲内)に収まることをいう。 Here, the measured value converges to the target value means that the measured value falls within a predetermined range including the target value (for example, the target value±1% of the target value).

本実施形態では、センサ部430が把持部401に配置されているので、ウェブ4において加工機構500により加工させる部分の近傍の張力を高精度に測定することができる。 In this embodiment, since the sensor section 430 is arranged in the gripping section 401, the tension in the vicinity of the portion of the web 4 to be processed by the processing mechanism 500 can be measured with high accuracy.

把持部材411と把持部材412とは、把持したウェブ4の張力により共に同様に変形するように形成されているのが好ましい。把持部材411,412は、先端部422,432を有する。先端部422,432は、ウェブ4に接触する部分である。具体的には、先端部422と先端部432とでウェブ4を挟み込んで保持する。よって、歪ゲージであるセンサ部430は、把持部材411において先端部422よりも根元側に配置されるのが好ましい。 The gripping member 411 and the gripping member 412 are preferably formed to deform together in the same manner under the tension of the gripped web 4 . Gripping members 411 , 412 have distal ends 422 , 432 . The tip portions 422 and 432 are portions that contact the web 4 . Specifically, the tip 422 and the tip 432 sandwich and hold the web 4 . Therefore, it is preferable that the sensor portion 430, which is a strain gauge, be arranged closer to the base than the distal end portion 422 of the gripping member 411. As shown in FIG.

本実施形態では、センサ部430は、複数の把持部材411,412のうち、ウェブ4の張力により変形する把持部材411の方向A2の変形量に応じた信号を出力する。したがって、ダンサローラを配置してウェブの張力を検出する場合と比較して、ウェブ4にかかる抵抗が低減し、ウェブ4の張力を高精度に測定することができる。 In this embodiment, the sensor unit 430 outputs a signal corresponding to the amount of deformation in the direction A2 of the gripping member 411 that is deformed by the tension of the web 4 among the plurality of gripping members 411 and 412 . Therefore, the resistance applied to the web 4 is reduced and the tension of the web 4 can be measured with high accuracy, as compared with the case where dancer rollers are arranged to detect the tension of the web.

また、センサ部430により把持部材411の変形を検出するようにしたので、省スペース化が図れ、ウェブ加工装置100をコンパクト化することができる。ウェブ加工装置100がコンパクト化されることで、ウェブ4の引き回し距離が短くなり、ウェブ4の引き回し作業の簡易化が実現できる。 Further, since the sensor section 430 detects the deformation of the gripping member 411, the space can be saved, and the web processing apparatus 100 can be made compact. By making the web processing apparatus 100 more compact, the distance for routing the web 4 is shortened, and the simplification of the work for routing the web 4 can be realized.

なお、第1実施形態では、把持部材411にセンサ部430が設けられている場合について説明したが、把持部材412にもセンサ部が設けられているのが好ましい。この場合、これら複数のセンサ部は、把持部材411,412の互いに近接又は離間する方向Zに、互いに対向して配置されることになる。 In the first embodiment, the gripping member 411 is provided with the sensor unit 430 , but it is preferable that the gripping member 412 is also provided with the sensor unit. In this case, the plurality of sensor units are arranged to face each other in the direction Z in which the gripping members 411 and 412 approach or separate from each other.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係るウェブ加工装置について説明する。図4は、第2実施形態に係るウェブ加工装置の第1把持部である把持部401Aの斜視図である。なお、第2実施形態のウェブ加工装置において把持部401A以外の構成は、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
[Second embodiment]
Next, a web processing apparatus according to a second embodiment will be described. FIG. 4 is a perspective view of a gripping portion 401A, which is the first gripping portion of the web processing apparatus according to the second embodiment. The configuration of the web processing apparatus of the second embodiment other than the grip part 401A is the same as that of the first embodiment, so the description is omitted.

図4に示すように、把持部401Aは、複数、本実施形態では2つの把持部材411A,412Aと、把持部材411A,412Aを互いに近接又は離間する方向Zに開閉駆動する、第1実施形態と同様の駆動機構403とを有する。把持部材411A及び把持部材412Aは、ウェブ4を把持するのに用いるものであり、互いに近接することでウェブ4を把持し、互いに離間することでウェブ4の把持を解放する。 As shown in FIG. 4, the gripping portion 401A includes a plurality of gripping members 411A and 412A in this embodiment, and the gripping members 411A and 412A are driven to open and close in a direction Z in which the gripping members 411A and 412A approach or separate from each other, as in the first embodiment. It has a similar drive mechanism 403 . The gripping member 411A and the gripping member 412A are used for gripping the web 4, gripping the web 4 by coming close to each other and releasing the grip of the web 4 by separating from each other.

本実施形態では、把持部401Aの把持部材411Aには、張力付加機構300(図1)によってウェブ4に生じさせた張力を検出するセンサ部450が設けられている。センサ部450は、ウェブ4に付加された張力に応じた信号として、把持部材411Aの変形に応じた信号を、制御システム700(図1)に出力する。なお、把持部601(図1)には、把持部401Aとは異なり、力検出機能を有するセンサ部は設けられていない。本実施形態では、センサ部450が把持部材411Aに配置されているので、ウェブ4において加工機構500(図1)により加工させる部分の近傍の張力を高精度に測定することができる。 In this embodiment, the gripping member 411A of the gripping portion 401A is provided with a sensor portion 450 that detects the tension applied to the web 4 by the tension applying mechanism 300 (FIG. 1). The sensor unit 450 outputs a signal corresponding to the deformation of the gripping member 411A as a signal corresponding to the tension applied to the web 4 to the control system 700 (FIG. 1). Unlike the grip portion 401A, the grip portion 601 (FIG. 1) is not provided with a sensor portion having a force detection function. In this embodiment, since the sensor section 450 is arranged on the gripping member 411A, the tension in the vicinity of the portion of the web 4 to be processed by the processing mechanism 500 (FIG. 1) can be measured with high accuracy.

センサ部450及び把持部材411A,412Aの構成について、図4を参照しながら具体的に説明する。本実施形態では、センサ部450は、複数の把持部材411A,412Aのうち、ウェブ4の張力により変形する把持部材411Aの方向A2の変形量に応じた信号を出力する。したがって、一対のローラと、ダンサローラとを互い違いに配置してウェブの張力を検出する場合と比較して、ウェブ4にかかる摺動抵抗が低減し、ウェブ4の張力を高精度に測定することができる。 The configuration of the sensor section 450 and the gripping members 411A and 412A will be specifically described with reference to FIG. In this embodiment, the sensor unit 450 outputs a signal corresponding to the amount of deformation in the direction A2 of the gripping member 411A, which is deformed by the tension of the web 4, among the plurality of gripping members 411A and 412A. Therefore, the sliding resistance applied to the web 4 is reduced and the tension of the web 4 can be measured with high accuracy, compared to the case where the pair of rollers and the dancer roller are alternately arranged to detect the tension of the web. can.

把持部材411Aと把持部材412Aとは、把持したウェブ4の張力により共に同様に変形するように形成されているのが好ましい。把持部材411Aは、基部421、先端部422、及び基部421と先端部422との間に配置され、基部421と先端部422とを連結する連結部423を有する。本実施形態では、把持部材412Aは、把持部材411Aと同様、基部431、先端部432、及び基部431と先端部432との間に配置され、基部431と先端部432とを連結する連結部433を有する。 The gripping member 411A and the gripping member 412A are preferably formed so as to be deformed in the same manner by the tension of the gripped web 4 . The gripping member 411A has a base portion 421, a tip portion 422, and a connecting portion 423 that is arranged between the base portion 421 and the tip portion 422 and connects the base portion 421 and the tip portion 422 together. In this embodiment, the gripping member 412A has a base portion 431, a tip portion 432, and a connecting portion 433 that is disposed between the base portion 431 and the tip portion 432 and that connects the base portion 431 and the tip portion 432, similar to the gripping member 411A. have

先端部422,432は、ウェブ4に接触する部分である。具体的には、先端部422と先端部432とでウェブ4を挟み込んで保持する。基部421,431は、連結部423,433を介して先端部422,432を支持する部分である。連結部423,433は、それぞれ1つのばね、具体的には板ばねで構成されており、先端部422と先端部432とで挟み込んだウェブ4の張力に応じた変形量で変形する。センサ部450は、把持部材411Aの変形に応じた信号として、基部421に対する先端部422の変位量に応じた信号を制御システム700(図1)に出力する。 The tip portions 422 and 432 are portions that contact the web 4 . Specifically, the tip 422 and the tip 432 sandwich and hold the web 4 . The base portions 421 and 431 are portions that support the tip portions 422 and 432 via connecting portions 423 and 433 . Each of the connecting portions 423 and 433 is composed of one spring, specifically a plate spring, and deforms by a deformation amount according to the tension of the web 4 sandwiched between the tip portions 422 and 432 . The sensor unit 450 outputs a signal corresponding to the amount of displacement of the distal end portion 422 with respect to the base portion 421 to the control system 700 (FIG. 1) as a signal corresponding to the deformation of the gripping member 411A.

把持部材411A,412Aの材質は、例えば樹脂や金属(鋼、ステンレスなど)である。連結部423,433は、方向A1,A2の厚みが先端部422,432よりも薄く形成され、方向A1,A2に変形しやすい弾性部として機能する。 The material of the gripping members 411A and 412A is, for example, resin or metal (steel, stainless steel, etc.). The connecting portions 423 and 433 are thinner in the directions A1 and A2 than the tip portions 422 and 432, and function as elastic portions that are easily deformed in the directions A1 and A2.

把持部材411Aが連結部423を有するので、把持部材411Aは、ウェブ4の張力により引っ張られる方向、図4では方向A2に変形しやすくなり、センサ部450において把持部材411Aの変形の検出精度が高まる。そして、把持部材412Aも連結部433を有することで、把持部材412Aも把持部材411Aと同様に変形するので、センサ部450を用いた張力の測定精度が向上する。 Since the gripping member 411A has the connecting portion 423, the gripping member 411A is easily deformed in the direction pulled by the tension of the web 4, which is the direction A2 in FIG. . Since the gripping member 412A also has the connecting portion 433, the gripping member 412A is deformed in the same manner as the gripping member 411A.

図5(a)は、把持部材411Aの動作を説明するための模式図である。本実施形態では、センサ部450は、基部421に対する先端部422の、方向A1と平行な方向、具体的には逆の方向A2の変位量xに応じた信号を、制御システム700に出力する。 FIG. 5A is a schematic diagram for explaining the operation of the gripping member 411A. In the present embodiment, the sensor unit 450 outputs to the control system 700 a signal corresponding to the amount of displacement x of the distal end portion 422 with respect to the base portion 421 in the direction parallel to the direction A1, specifically in the opposite direction A2.

図1に示す制御システム700の制御装置701(CPU711)は、センサ部450からの信号が示す変位量xを求め、予め実験等で求めておいた連結部423,433全体のばね係数kにより、張力の測定値Fを求める。具体的には、制御装置701(CPU711)は、F=k×xの演算式に従って張力の測定値Fを求める。この場合、k×xの演算を行ってもよいが、テーブルデータを用いて、xに対応するFを求めてもよい。 A control device 701 (CPU 711) of the control system 700 shown in FIG. A tension measurement F is obtained. Specifically, the control device 701 (CPU 711) obtains the tension measurement value F according to the formula F=k×x. In this case, a calculation of k×x may be performed, but F corresponding to x may be obtained using table data.

センサ部450は、把持部材411Aとは別の箇所に配置されていてもよいが、装置を小型化するには、把持部材411Aに配置されているのが好ましい。センサ部450は、連結部423に配置される歪ゲージであってもよいが、広いレンジで検出可能な光学式のリニアエンコーダであるのが好ましく、本実施形態では、光学式のリニアエンコーダである。センサ部450は、スケール451と、スケール451から位置情報を検出する検出ヘッド452とを有する。本実施形態では、スケール451と検出ヘッド452とは、基部421と先端部422との間に配置されている。スケール451は、基部421及び先端部422のうちの一方、本実施形態では先端部422に配置され、検出ヘッド452は、基部421及び先端部422のうちの他方、本実施形態では基部421に、スケール451と対向するように配置されている。検出ヘッド452の配線を考慮すると、検出ヘッド452は、基部421に配置するのが好ましい。 The sensor unit 450 may be arranged at a location different from the gripping member 411A, but is preferably arranged at the gripping member 411A in order to reduce the size of the device. The sensor unit 450 may be a strain gauge arranged in the connecting unit 423, but is preferably an optical linear encoder capable of detection over a wide range, and in this embodiment, is an optical linear encoder. . The sensor unit 450 has a scale 451 and a detection head 452 that detects position information from the scale 451 . In this embodiment, the scale 451 and the detection head 452 are arranged between the base portion 421 and the tip portion 422 . The scale 451 is arranged at one of the base portion 421 and the tip portion 422, which is the tip portion 422 in this embodiment, and the detection head 452 is arranged at the other of the base portion 421 and the tip portion 422, which is the base portion 421 in this embodiment. It is arranged so as to face the scale 451 . Considering the wiring of the detection head 452 , the detection head 452 is preferably arranged on the base 421 .

検出ヘッド452は、不図示の発光素子と不図示の受光素子とを有する反射型の光学センサで構成されており、変位量xに応じた信号を出力する。スケール451において検出ヘッド452に対向するパターン面には、不図示のスケールパターンが配置されている。スケールパターンは、例えば濃淡や反射率を特定のパターンで異ならせて配置することにより構成される。 The detection head 452 is composed of a reflective optical sensor having a light emitting element (not shown) and a light receiving element (not shown), and outputs a signal corresponding to the amount of displacement x. A scale pattern (not shown) is arranged on the pattern surface of the scale 451 facing the detection head 452 . The scale pattern is configured by, for example, arranging specific patterns with different densities and reflectances.

なお、スケールパターンは、検出演算の方式によっては1条のみで構成されていてもよいが、例えば配置位相の異なる濃淡パターンを複数条配置して構成されていてもよい。スケールパターンのピッチは、位置検出に必要とされる分解能などに応じて決定すればよく、例えばμmオーダのピッチが好ましい。 The scale pattern may be composed of only one line depending on the method of detection calculation, but may be composed of, for example, a plurality of shading patterns with different arrangement phases. The pitch of the scale pattern may be determined according to the resolution required for position detection, and is preferably on the order of μm, for example.

張力測定に求められる張力の分解能をfとする。また、検出ヘッド452において検出可能なスケール451と検出ヘッド452との相対移動量の分解能をdとする。分解能fの張力が先端部422に作用したとき、連結部423が変形して生じるスケール451と検出ヘッド452との相対変位量をxとする。その場合、スケール451と検出ヘッド452との相対移動量の分解能dと相対変位量xとの関係は、
d≦x … (1)
である。
Let f be the tension resolution required for tension measurement. Let d be the resolution of the relative movement amount between the scale 451 and the detection head 452 that can be detected by the detection head 452 . Let x be the amount of relative displacement between the scale 451 and the detection head 452 caused by the deformation of the connecting portion 423 when the tension of the resolution f acts on the tip portion 422 . In that case, the relationship between the resolution d of the relative movement amount between the scale 451 and the detection head 452 and the relative displacement amount x is
d≦x (1)
is.

連結部423は、把持部材411Aにウェブ4の張力が作用したとき、変形の大部分を担う箇所であり、連結部423の寸法が張力測定精度に大きく影響する。図5(b)は、連結部423の説明図である。連結部423は、直方体形状の1枚の板ばねで構成されている。図5(b)に示すように、連結部423においてウェブ4の張力により引っ張られる方向A2の厚みをS、ウェブ面に平行でかつ方向A2に垂直な方向の幅をW、ウェブ面に垂直な方向、即ちウェブ4を把持する把持方向の高さをHとする。 The connecting portion 423 is a portion that bears most of the deformation when the tension of the web 4 acts on the gripping member 411A, and the dimensions of the connecting portion 423 greatly affect the tension measurement accuracy. FIG. 5B is an explanatory diagram of the connecting portion 423. As shown in FIG. The connecting portion 423 is composed of one leaf spring having a rectangular parallelepiped shape. As shown in FIG. 5B, S is the thickness in the direction A2 in which the web 4 is pulled by the tension of the connecting portion 423, W is the width in the direction parallel to the web surface and perpendicular to the direction A2, and W is the width in the direction perpendicular to the web surface. Let H be the direction, that is, the height in the gripping direction in which the web 4 is gripped.

本実施形態では、連結部423の厚みSと高さHを、把持部材411A,412Aに張力が作用した時の連結部423の変形量が上記の式(1)を満たすように設定する。
また、連結部423の厚みSと幅Wとは、
W≧2×S … (2)
を満たすように設定するのが好ましい。すなわち、連結部423は、幅Wよりも厚みSが小さく構成されるのが好ましい。このような寸法設定を採用することにより、連結部423は、張力により引っ張られる方向A2に関しては変形し易い低剛性、それ以外の方向、特に把持方向に関しては変形し難い高剛性となるように、連結部423の剛性に異方性を持たせることができる。
In this embodiment, the thickness S and the height H of the connecting portion 423 are set so that the amount of deformation of the connecting portion 423 when tension acts on the gripping members 411A and 412A satisfies the above formula (1).
Also, the thickness S and the width W of the connecting portion 423 are
W≧2×S (2)
is preferably set so as to satisfy That is, it is preferable that the connecting portion 423 is configured such that the thickness S is smaller than the width W. As shown in FIG. By adopting such dimensional settings, the connecting portion 423 has low rigidity in which it is easily deformed in the direction A2 in which it is pulled by tension, and high rigidity in which it is difficult to deform in other directions, particularly the gripping direction. The stiffness of the connecting portion 423 can be anisotropic.

連結部423の高さHは、式(1)に示される必要分解能を満たす範囲内で、例えば幅Wよりも小さくするのが好ましい。これにより、ウェブの張力により引っ張られる方向A2以外の方向、特に把持方向に関しては変形し難い高剛性を確保し、ウェブの張力により引っ張られる方向A2に関しては必要分解能を満たす低剛性を得ることができる。 The height H of the connecting portion 423 is preferably smaller than the width W, for example, within a range that satisfies the required resolution shown in Equation (1). As a result, in directions other than the direction A2 pulled by the tension of the web, particularly in the gripping direction, a high rigidity that is difficult to deform can be secured, and in the direction A2 pulled by the tension of the web, a low rigidity that satisfies the required resolution can be obtained. .

よって、把持部材411A,412Aは、方向A2には小さな張力によって大きな変形量を得ることができる。このため、光学式エンコーダであるセンサ部450を用いて高精度かつ高分解能に変位検出が可能であり、これにより張力測定の必要分解能が向上し、また張力測定の高精度化が可能となる。 Therefore, the gripping members 411A and 412A can obtain a large amount of deformation with a small tension in the direction A2. Therefore, it is possible to detect displacement with high accuracy and high resolution using the sensor unit 450, which is an optical encoder, thereby improving the resolution required for tension measurement and making it possible to improve the accuracy of tension measurement.

把持部材411A,412Aは、張力により引っ張られる方向以外の方向、即ち把持方向の力に関しては変形しにくい高剛性を示す。このため、把持部材411A,412Aは、ウェブ4を把持する時に、把持方向に加わる把持力で変形を起こしにくくなり、把持力に起因したセンサ部450の検出誤差を低減することができる。また、把持部材411A,412Aは、把持力で変形しにくいことからウェブ把持時の片当たりが発生しにくくなる。したがって、把持部材411A,412Aに強い把持力が作用しても、把持部材411A,412Aにおいてウェブ4が滑りにくくなり、ウェブ4の加工精度の低下が防止される。 The gripping members 411A and 412A exhibit high rigidity that makes it difficult to deform with respect to forces in directions other than the direction of tension, that is, in the gripping direction. Therefore, when gripping the web 4, the gripping members 411A and 412A are less likely to be deformed by the gripping force applied in the gripping direction, and detection errors of the sensor unit 450 caused by the gripping force can be reduced. In addition, since the gripping members 411A and 412A are less likely to be deformed by the gripping force, uneven contact during gripping of the web is less likely to occur. Therefore, even if a strong gripping force acts on the gripping members 411A and 412A, the web 4 is less likely to slip on the gripping members 411A and 412A, thereby preventing the reduction in processing accuracy of the web 4. FIG.

把持部材411A,412Aにおいて、基部421,431と、先端部422,432と、連結部423,433とを別部材とし、ねじ止め、接着、溶接などで結合する方法もあるが、これらを一体に形成するのが好ましい。その手法として、金属材や樹脂材の削り出し加工や鋳造などにより形成することが考えられる。基部、先端部及び連結部を一体に製造することにより、把持部材411A,412Aを高精度に製造することができ、センサ部450において基部に対する先端部の変位量を高精度に検出することが可能になる。また、一体で製作することで部品点数を少なくでき、装置コストを下げることができる。 In the gripping members 411A and 412A, the bases 421 and 431, the tip portions 422 and 432, and the connecting portions 423 and 433 may be formed as separate members and joined by screws, adhesion, welding, or the like. preferably formed. As a method for this, it is conceivable to form by machining, casting, or the like of a metal material or a resin material. By integrally manufacturing the base portion, the tip portion, and the connecting portion, the gripping members 411A and 412A can be manufactured with high accuracy, and the displacement amount of the tip portion with respect to the base portion can be detected with high accuracy in the sensor portion 450. become. In addition, the integral manufacturing can reduce the number of parts and reduce the cost of the device.

[第3実施形態]
次に、第3実施形態のウェブ加工装置について説明する。図6は、第3実施形態に係るウェブ加工装置の第1把持部の斜視図である。第3実施形態の第1把持部である把持部401Aは、第2実施形態と同様、把持部材411A,412Aと、把持部材411A,412Aを互いに近接又は離間する方向Zに開閉駆動する駆動機構403とを有する。
[Third embodiment]
Next, a web processing apparatus according to a third embodiment will be described. FIG. 6 is a perspective view of the first gripper of the web processing apparatus according to the third embodiment. A gripping portion 401A, which is the first gripping portion of the third embodiment, includes gripping members 411A and 412A and a drive mechanism 403 that opens and closes the gripping members 411A and 412A in a direction Z in which the gripping members 411A and 412A approach or separate from each other, as in the second embodiment. and

第2実施形態では、ウェブ加工装置が、一対の把持部材411A,412Aのうち、一方の把持部材411Aの変形を検出するように、把持部材411Aに対応するセンサ部450を備える場合について説明した。第3実施形態では、ウェブ加工装置は、一対の把持部材411A,412Aの両方の変形を検出するように、把持部材411Aに対応するセンサ部450と、把持部材412Aに対応するセンサ部460とを備える。第3実施形態のウェブ加工装置において、これ以外の構成は、第2実施形態と同様であるため、説明を省略する。 In the second embodiment, the web processing apparatus includes the sensor unit 450 corresponding to the gripping member 411A so as to detect deformation of one of the gripping members 411A and 412A. In the third embodiment, the web processing apparatus includes a sensor section 450 corresponding to the gripping member 411A and a sensor section 460 corresponding to the gripping member 412A so as to detect deformation of both of the pair of gripping members 411A and 412A. Prepare. Other configurations of the web processing apparatus of the third embodiment are the same as those of the second embodiment, so description thereof will be omitted.

センサ部460は、センサ部450と同様の構成であり、スケール461と、検出ヘッド462とを有する。ウェブ4に生じる張力Fは、把持部材411Aの変位量をx1、把持部材411Aのばね係数をk1、把持部材412Aの変位量をx2、把持部材412Aのばね係数をk2とすると、F=k1×x1+k2×x2で求まる。したがって、第3実施形態では、図1に示す制御システム700の制御装置701(CPU711)は、F=k1×x1+k2×x2で張力の測定値を求める。 The sensor section 460 has the same configuration as the sensor section 450 and has a scale 461 and a detection head 462 . The tension F generated in the web 4 is F=k1× where x1 is the displacement amount of the gripping member 411A, k1 is the spring coefficient of the gripping member 411A, x2 is the displacement amount of the gripping member 412A, and k2 is the spring coefficient of the gripping member 412A. Obtained by x1+k2×x2. Therefore, in the third embodiment, the control device 701 (CPU 711) of the control system 700 shown in FIG. 1 obtains the tension measurement value by F=k1×x1+k2×x2.

第3実施形態によれば、複数のセンサ部450,460が、複数の把持部材411A,412Aに配置されることで、複数のセンサ部450,460が、把持部材411A,412Aの互いに近接又は離間する方向に、互いに対向して配置されている。制御装置701(CPU711)は、各センサ450,460からの信号により、ウェブ4の表面と裏面それぞれの張力を求めることができるので、ウェブ4の張力を高精度に求めることができ、もってウェブ4に高精度な加工を施すことができる。 According to the third embodiment, the plurality of sensor units 450 and 460 are arranged on the plurality of gripping members 411A and 412A, so that the plurality of sensor units 450 and 460 move toward or away from each other on the gripping members 411A and 412A. are arranged facing each other in the direction of The control device 701 (CPU 711) can obtain the tension of the front surface and the back surface of the web 4 from the signals from the sensors 450 and 460, so that the tension of the web 4 can be obtained with high accuracy. can be processed with high precision.

[第4実施形態]
次に、第4実施形態のウェブ加工装置について説明する。図7は、第4実施形態に係るウェブ加工装置の第1把持部の把持部材の模式図である。第4実施形態の第1把持部の複数の把持部材のうちの把持部材411Bは、第1~第3実施形態の把持部材411,411Aと構成が異なる。
[Fourth embodiment]
Next, a web processing apparatus according to a fourth embodiment will be described. FIG. 7 is a schematic diagram of a gripping member of the first gripping portion of the web processing apparatus according to the fourth embodiment. Of the plurality of gripping members of the first gripping portion of the fourth embodiment, a gripping member 411B has a configuration different from that of the gripping members 411 and 411A of the first to third embodiments.

把持部材411Bは、基部421と、先端部422と、基部421と先端部422とを連結する連結部423Bとを有する。基部421と、先端部422との間には、スケール451及び検出ヘッド452を有する第2実施形態と同様の構成のセンサ部450が配置されている。 The gripping member 411B has a base portion 421, a tip portion 422, and a connecting portion 423B that connects the base portion 421 and the tip portion 422 together. Between the base portion 421 and the tip portion 422, a sensor portion 450 having a structure similar to that of the second embodiment having a scale 451 and a detection head 452 is arranged.

連結部423Bは、第2,第3実施形態の連結部423と異なり、複数、第4実施形態では2つのばねを含んでいる。各ばねは、第2,第3実施形態の連結部423を構成するばねと同じ構成である。連結部423Bを構成する複数のばねは、方向A1,A2に間隔をあけて並設されている。なお、複数の把持部材のうち把持部材411Bについて説明したが、他の把持部材も、把持部材411Bと同様、基部、先端部及び連結部を有する構成であるのが好ましい。 Unlike the connecting portion 423 of the second and third embodiments, the connecting portion 423B includes a plurality of springs, and two springs in the fourth embodiment. Each spring has the same configuration as the springs forming the connecting portion 423 of the second and third embodiments. A plurality of springs forming the connecting portion 423B are arranged side by side at intervals in the directions A1 and A2. Of the plurality of gripping members, the gripping member 411B has been described, but other gripping members are preferably configured to have a base portion, a tip portion, and a connecting portion, similarly to the gripping member 411B.

第4実施形態では、連結部423Bは複数のばねを有する。このため、把持部材411Bの先端部422は、ウェブ4を引き出す方向A1と平行を保った状態で変位しやすくなる。これにより、スケール451と検出ヘッド452の光学的距離を一定に保つことができ、ウェブ4の加工精度が低下するのを効果的に防止することができる。 In the fourth embodiment, the connecting portion 423B has multiple springs. Therefore, the tip portion 422 of the gripping member 411B is easily displaced while being parallel to the direction A1 in which the web 4 is pulled out. As a result, the optical distance between the scale 451 and the detection head 452 can be kept constant, and the reduction in processing accuracy of the web 4 can be effectively prevented.

なお、第4実施形態では、把持部材411Bにセンサ部450が配置されているが、第3実施形態のように、他の把持部材にもセンサ部が配置されているのが好ましい。 In addition, in the fourth embodiment, the sensor section 450 is arranged on the gripping member 411B, but it is preferable that the sensor section is arranged on other gripping members as in the third embodiment.

[第5実施形態]
次に、第5実施形態のウェブ加工装置について説明する。図8は、第5実施形態に係るウェブ加工装置の第1把持部の斜視図である。第5実施形態の第1把持部である把持部401Cは、把持部材411C,412Bと、把持部材411C,412Bを互いに近接又は離間する方向Zに開閉駆動する、第1実施形態と同様の駆動機構403とを有する。
[Fifth embodiment]
Next, a web processing apparatus according to a fifth embodiment will be described. FIG. 8 is a perspective view of the first gripper of the web processing apparatus according to the fifth embodiment. A gripping portion 401C, which is the first gripping portion of the fifth embodiment, has a driving mechanism similar to that of the first embodiment that opens and closes the gripping members 411C and 412B and the gripping members 411C and 412B in the direction Z to approach or separate from each other. 403.

把持部材411Cは、第4実施形態と同様、基部421、先端部422及び連結部423Bを有する。把持部材412Bは、基部431、先端部432、及び基部431と先端部432とを連結する連結部433Bを有する。連結部433Bは、連結部423Bと同様の構成であり、複数、第5実施形態では2つのばねを有する。 411 C of grip members have the base 421, the front-end|tip part 422, and the connection part 423B like 4th Embodiment. The gripping member 412B has a base portion 431, a tip portion 432, and a connecting portion 433B that connects the base portion 431 and the tip portion 432 together. The connecting portion 433B has the same configuration as the connecting portion 423B, and has a plurality of springs, two springs in the fifth embodiment.

把持部材411Cは、センサ部450のスケール及び検出ヘッドのうちの一方を支持する支持部材471Cを更に有する。支持部材471Cは、基部421又は先端部422、第5実施形態では基部421に、連結部423Bと間隔をあけて固定されている。 The gripping member 411C further has a support member 471C that supports one of the scale of the sensor section 450 and the detection head. The support member 471C is fixed to the base portion 421 or the distal end portion 422 (in the fifth embodiment, the base portion 421) with a gap from the connecting portion 423B.

図9は、把持部材411Cにおける連結部423Bから支持部材471Cを取り外した状態を示す斜視図である。図9に示すように、センサ部450の検出ヘッド452が支持部材471Cに取り付けられ、スケール451が先端部422に取り付けられる。 FIG. 9 is a perspective view showing a state where the support member 471C is removed from the connecting portion 423B of the grip member 411C. As shown in FIG. 9, the detection head 452 of the sensor section 450 is attached to the support member 471C, and the scale 451 is attached to the tip portion 422. As shown in FIG.

本実施形態では、支持部材471Cが、一対の側板と、一対の側板をつなぐ底板とで構成されたU字形状の部材であり、底板に検出ヘッド452が固定される。そして、支持部材471Cが、連結部423Bの2つのばねの間に配置され、基部421に固定される。 In this embodiment, the support member 471C is a U-shaped member including a pair of side plates and a bottom plate connecting the pair of side plates, and the detection head 452 is fixed to the bottom plate. A support member 471C is arranged between the two springs of the connecting portion 423B and fixed to the base portion 421. As shown in FIG.

このように、基部421又は先端部422に固定される支持部材471Cに、スケール451又は検出ヘッド452が固定されるので、スケール451と検出ヘッド452との距離が短くなる。これにより、検出光の減衰量が低減され、検出ヘッド452において検出される変位量の分解能を向上させることができる。また、検出ヘッド452が支持部材471Cに囲われることで、検出ヘッド452に埃が付着しにくくなる。 Since the scale 451 or the detection head 452 is thus fixed to the support member 471C fixed to the base portion 421 or the tip portion 422, the distance between the scale 451 and the detection head 452 is shortened. As a result, the amount of attenuation of the detection light is reduced, and the resolution of the amount of displacement detected by the detection head 452 can be improved. In addition, since the detection head 452 is surrounded by the support member 471C, dust is less likely to adhere to the detection head 452 .

なお、連結部423Bと支持部材471Cとで形成される図8に示す隙間C1に、高伸縮性を有する不図示のフィルム材等を配置して隙間C1を埋めてもよい。これにより、スケール451及び検出ヘッド452に埃が付着しにくくなる。 8 formed by the connecting portion 423B and the support member 471C may be filled with a highly stretchable film material (not shown) or the like. This makes it difficult for dust to adhere to the scale 451 and the detection head 452 .

[第6実施形態]
次に、第6実施形態のウェブ加工装置について説明する。図10は、第6実施形態に係るウェブ加工装置の第1把持部の斜視図である。第6実施形態の第1把持部である把持部401Dは、把持部材411C,412Cと、把持部材411C,412Cを互いに近接又は離間する方向Zに開閉駆動する、第1実施形態と同様の駆動機構403とを有する。
[Sixth embodiment]
Next, a web processing apparatus according to a sixth embodiment will be described. FIG. 10 is a perspective view of the first gripper of the web processing apparatus according to the sixth embodiment. A gripping portion 401D, which is the first gripping portion of the sixth embodiment, has a driving mechanism similar to that of the first embodiment, which opens and closes the gripping members 411C and 412C and drives the gripping members 411C and 412C in the direction Z to approach or separate from each other. 403.

把持部材411Cは、第5実施形態で説明した通りの構成であり、支持部材471Cを有し、支持部材471Cには、センサ部450のスケール及び検出ヘッドのうち、一方が支持されている。 The gripping member 411C has the same configuration as described in the fifth embodiment, and has a support member 471C. One of the scale and the detection head of the sensor section 450 is supported by the support member 471C.

第6実施形態では、把持部材411Cと同様、把持部材412Cにもセンサ部460が設けられており、把持部材412Cは、把持部材411Cと同様、支持部材481Cを有する。支持部材481Cには、センサ部460のスケール及び検出ヘッドのうち、一方が支持されている。支持部材481Cは、一対の側板と、一対の側板をつなぐ底板とで構成されたU字形状の部材であり、底板にスケール又は検出ヘッドが固定される。支持部材481Cにより、センサ部450と同様、センサ部460における検出精度が向上する。また、支持部材481Cにより、センサ部460に埃が付着するのを防止することができる。なお、連結部433Bと支持部材481Cとで形成される隙間に、高伸縮性を有する不図示のフィルム材等を配置して隙間を埋めてもよい。 In the sixth embodiment, similarly to the gripping member 411C, the gripping member 412C is also provided with the sensor unit 460, and the gripping member 412C has the support member 481C, like the gripping member 411C. One of the scale and the detection head of the sensor section 460 is supported by the support member 481C. The support member 481C is a U-shaped member composed of a pair of side plates and a bottom plate connecting the pair of side plates, and the scale or detection head is fixed to the bottom plate. Similar to the sensor section 450, the support member 481C improves the detection accuracy of the sensor section 460. FIG. In addition, the support member 481C can prevent dust from adhering to the sensor section 460. FIG. The gap formed between the connecting portion 433B and the support member 481C may be filled with a highly stretchable film material (not shown) or the like.

[第7実施形態]
次に、第7実施形態のウェブ加工装置について説明する。図11は、第7実施形態に係るウェブ加工装置100Eの斜視図である。ウェブ加工装置100Eは、幅広のウェブ4からなるウェブロール2を支持する、第1実施形態と同様の構成の支持機構200と、第1実施形態と同様の構成の張力付加機構300と、第1実施形態と同様の構成の加工機構500と、を備える。また、ウェブ加工装置100Eは、第1実施形態と同様の構成の制御システム700を備える。
[Seventh embodiment]
Next, a web processing apparatus according to a seventh embodiment will be described. FIG. 11 is a perspective view of a web processing device 100E according to the seventh embodiment. The web processing apparatus 100E includes a support mechanism 200 having a configuration similar to that of the first embodiment, a tension applying mechanism 300 having a configuration similar to that of the first embodiment, and a first and a processing mechanism 500 having the same configuration as the embodiment. The web processing apparatus 100E also includes a control system 700 having the same configuration as in the first embodiment.

第7実施形態では、幅広のウェブ4に対応して、ウェブ加工装置100Eは、第1~第6実施形態のいずれかの第1把持部と同様の構成の第1把持部を複数備える引出機構400Eを有する。各第1把持部には、第1~第6実施形態で説明したセンサ部が設けられている。引出機構400Eに含まれる複数の第1把持部は、ウェブ4の幅方向の両側に分かれて配置されている。 In the seventh embodiment, the web processing apparatus 100E has a pull-out mechanism that includes a plurality of first grippers having the same configuration as the first gripper in any one of the first to sixth embodiments, corresponding to the wide web 4. 400E. Each first gripping portion is provided with the sensor portion described in the first to sixth embodiments. A plurality of first gripping portions included in the pull-out mechanism 400E are arranged separately on both sides in the width direction of the web 4 .

第7実施形態では、引出機構400Eは、複数の第1把持部として、2つの把持部401E1,401E2を有する。把持部401E1は、ウェブ4の幅方向の一方側、把持部401E2は、ウェブ4の幅方向の他方側に配置されている。2つの把持部401E1,401E2により、ウェブ4の幅方向の両端部が把持されることになる。 In the seventh embodiment, the drawer mechanism 400E has two gripping portions 401E1 and 401E2 as a plurality of first gripping portions. The gripping portion 401E1 is arranged on one side of the web 4 in the width direction, and the gripping portion 401E2 is arranged on the other side of the web 4 in the width direction. Both ends of the web 4 in the width direction are gripped by the two gripping portions 401E1 and 401E2.

よって、第7実施形態によれば、幅広のウェブ4であっても、複数の把持部401E1,401E2によりウェブ4が把持されるので、ウェブ4が垂れ下がるのを防止でき、加工機構により高精度に加工することができる。 Therefore, according to the seventh embodiment, even if the web 4 is wide, the web 4 is gripped by the plurality of gripping portions 401E1 and 401E2. can be processed.

なお、ウェブ加工装置100Eは、複数の第2把持部である複数の把持部601E1,601E2を有する固定把持機構600Eを備える。複数(本実施形態では2つ)の把持部601E1,601E2は、第1把持部と同様、ウェブ4の幅方向の両側に分かれて配置されている。具体的には、把持部601E1は、ウェブ4の幅方向の一方側、把持部601E2は、ウェブ4の幅方向の他方側に配置されている。 The web processing apparatus 100E includes a stationary gripping mechanism 600E having a plurality of gripping portions 601E1 and 601E2, which are a plurality of second gripping portions. A plurality of (two in this embodiment) gripping portions 601E1 and 601E2 are arranged separately on both sides in the width direction of the web 4, similar to the first gripping portion. Specifically, the gripping portion 601E1 is arranged on one side of the web 4 in the width direction, and the gripping portion 601E2 is arranged on the other side of the web 4 in the width direction.

2つの把持部401E1,401E2を搭載したウェブ加工装置100Eは、ウェブ4が蛇行した時に発生するウェブ4の幅方向の端部における張力差を検知することができる。すなわち、把持部401E1,401E2には、それぞれセンサ部が配置されているので、ウェブ4の幅方向の一方の端部と、ウェブ4の幅方向の他方の端部との張力差を、制御システム700により計測することができる。両方の把持部401E1,401E2それぞれに、蛇行補正機構414を設けることで、左右の張力の偏りに応じて、蛇行を補正することが可能になる。蛇行補正機構414は、例えば、エアシリンダや単軸ロボットを駆動機構403に搭載することで実現する。蛇行補正機構414は、ウェブ4の蛇行に応じて、蛇行を解消する方向に動作し、蛇行補正を行う。 The web processing apparatus 100E equipped with the two gripping portions 401E1 and 401E2 can detect the tension difference at the ends of the web 4 in the width direction that occurs when the web 4 meanders. That is, since the gripping portions 401E1 and 401E2 are each provided with a sensor portion, the tension difference between one end portion of the web 4 in the width direction and the other end portion of the web 4 in the width direction can be detected by the control system. 700 can be measured. By providing the meandering correction mechanism 414 in each of the gripping portions 401E1 and 401E2, it becomes possible to correct the meandering according to the bias of the left and right tension. The meandering correction mechanism 414 is realized by mounting an air cylinder or a single-axis robot on the drive mechanism 403, for example. The meandering correction mechanism 414 operates in a direction to eliminate the meandering according to the meandering of the web 4 to correct the meandering.

なお、第7実施形態では、引出機構400Eが2つの把持部401E1,401E2を有する場合について説明したがこれに限定するものではない。第1把持部を1つ有する引出機構を、ウェブ4の幅方向に2つ配置してもよい。この構成によっても、ウェブ4の蛇行検出及び蛇行補正を行うことが可能である。ウェブ蛇行検出の原理は、第7実施形態と同様であるが、この方法の場合、左右の把持部は、それぞれの独立した引出機構に搭載されているため、独立して駆動することができ、蛇行補正機構414を搭載することなく蛇行補正を行うことができる。上記のような構成により、ウェブの蛇行検出および蛇行補正が可能となり、ウェブの加工精度を向上させることができる。 In addition, in the seventh embodiment, the case where the drawer mechanism 400E has two grips 401E1 and 401E2 has been described, but the present invention is not limited to this. Two drawing mechanisms having one first gripping portion may be arranged in the width direction of the web 4 . With this configuration as well, meandering detection and meandering correction of the web 4 can be performed. The principle of web meandering detection is the same as in the seventh embodiment, but in this method, the left and right grippers are mounted on independent pull-out mechanisms, so they can be driven independently. Meandering correction can be performed without installing the meandering correction mechanism 414 . With the configuration as described above, web meandering detection and meandering correction can be performed, and the web processing accuracy can be improved.

[第8実施形態]
次に、第8実施形態のウェブ加工装置について説明する。図12は、第8実施形態に係るウェブ加工装置100Fの説明図である。第8実施形態におけるウェブ加工装置100Fは、第1~第7実施形態におけるウェブ加工装置と制御が異なる。なお、ウェブ加工装置100Fの制御部以外の構成は、ウェブ加工装置100と同様とし、同一符号を用いて詳細な説明は省略する。
[Eighth embodiment]
Next, a web processing apparatus according to an eighth embodiment will be described. FIG. 12 is an explanatory diagram of a web processing apparatus 100F according to the eighth embodiment. A web processing apparatus 100F in the eighth embodiment differs in control from the web processing apparatuses in the first to seventh embodiments. The configuration of the web processing apparatus 100F other than the control unit is the same as that of the web processing apparatus 100, and the same reference numerals are used to omit detailed description.

ウェブ加工装置100Fは、張力付加機構300と、引出機構400と、加工機構500と、制御システム700Fと、入力装置800と、を備える。引出機構400は、第1実施形態で説明した通り、把持部401を有する。把持部401は、駆動機構402により、ウェブ4を引き出す方向A1と、方向A1とは逆の方向A2とのいずれかの方向に駆動される。張力付加機構300のモータ312は、本実施形態ではサーボモータとする。制御システム700Fは、ウェブ4を引き出す方向A1または逆の方向A2に発生させるトルクを制御する。 The web processing apparatus 100F includes a tension applying mechanism 300, a pull-out mechanism 400, a processing mechanism 500, a control system 700F, and an input device 800. The drawer mechanism 400 has a grip portion 401 as described in the first embodiment. The gripping portion 401 is driven by the drive mechanism 402 in either a direction A1 in which the web 4 is pulled out or a direction A2 opposite to the direction A1. The motor 312 of the tension applying mechanism 300 is a servomotor in this embodiment. The control system 700F controls the torque generated in the pulling direction A1 of the web 4 or in the opposite direction A2.

ウェブロール2からウェブ4を引き出し、高精度にウェブ4を加工するには、一定の張力をウェブ4に付加する必要がある。そのため、制御システム700Fは、ウェブ4に生じる張力が目標値から外れた場合、モータ312のトルクを制御することで、一定の張力をウェブ4に付加するように制御する。 In order to pull out the web 4 from the web roll 2 and process the web 4 with high accuracy, it is necessary to apply a constant tension to the web 4 . Therefore, when the tension generated in the web 4 deviates from the target value, the control system 700F controls the torque of the motor 312 to apply a constant tension to the web 4 .

第8実施形態における制御部の一例である制御システム700Fは、指令部である制御装置701Fと、駆動制御部である第1実施形態と同様の構成のドライバ702と、を有する。制御装置701Fのハード構成は、図1に示す制御装置701と同様である。本実施形態では、制御装置701Fにおける制御を、一定周期(例えば、1ms周期)で行う。図12には、この制御装置701Fにおける制御動作を、機能ブロックで示している。制御装置701FのCPU711(図1)は、予めROM712(図1)などに格納されたプログラムを実行することにより、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725及び加算部726として機能する。 A control system 700F, which is an example of a control unit in the eighth embodiment, has a control device 701F, which is a command unit, and a driver 702, which is a drive control unit and has the same configuration as in the first embodiment. The hardware configuration of the control device 701F is the same as that of the control device 701 shown in FIG. In this embodiment, the control in the control device 701F is performed in a constant cycle (for example, 1 ms cycle). FIG. 12 shows the control operation of the control device 701F using functional blocks. The CPU 711 (FIG. 1) of the control device 701F executes a program stored in advance in the ROM 712 (FIG. 1) or the like to operate the measuring section 721, the subtracting section 722, the tension control section 723, the differentiation calculating section 724, and the gain multiplying section. 725 and adder 726 .

なお、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725及び加算部726を、コンピュータの機能により実現する場合について説明するが、これらの機能を、論理回路などの電気回路で実現してもよい。 A case where the measurement unit 721, the subtraction unit 722, the tension control unit 723, the differentiation operation unit 724, the gain multiplication unit 725, and the addition unit 726 are realized by computer functions will be described. may be realized by an electric circuit of

測定部721は、把持部401に設けられたセンサ部430から、ウェブ4に付加された張力に応じた信号を取得して、この信号からウェブ4に生じる張力の測定値Fを求める。 The measuring unit 721 acquires a signal corresponding to the tension applied to the web 4 from the sensor unit 430 provided in the gripping unit 401, and obtains the measured value F of the tension applied to the web 4 from this signal.

減算部722及び張力制御部723は、P制御、PI制御又はPID制御などにより、張力を目標値Fに近づけるようにフィードバック制御を行う。具体的に説明すると、減算部722は、張力の測定値Fと目標値Fとの偏差ΔFを求める。張力制御部723は、偏差ΔFに応じて、張力を目標値Fに近づけるトルク指令値τ を求める。張力の目標値Fは、入力装置800によってユーザが設定する。 The subtraction unit 722 and the tension control unit 723 perform feedback control so that the tension approaches the target value F * by P control, PI control, PID control, or the like. Specifically, the subtractor 722 obtains the deviation ΔF between the measured tension value F and the target value F * . The tension control unit 723 obtains a torque command value τ 0 * that brings the tension closer to the target value F * according to the deviation ΔF. The tension target value F * is set by the user using the input device 800 .

ウェブ4を高速に引き出す際、ウェブ4の引き出し速度とモータ312の巻出し速度とに速度差が生じると、ウェブロール2のイナーシャ(慣性力)により、ウェブ4が伸縮し、張力の振動(時間変化)が発生することがある。張力の振動が発生すると、引き出し後も張力の振動が続き、加工する位置が定まらないため、張力が目標値に収束するまで、加工を待機させておく必要がある。 When the web 4 is pulled out at a high speed, if there is a speed difference between the speed at which the web 4 is pulled out and the unwinding speed of the motor 312, the inertia (inertial force) of the web roll 2 causes the web 4 to expand and contract, causing tension vibration (time change) may occur. If the tension vibration occurs, the tension vibration continues even after the drawing, and the position to be processed cannot be determined. Therefore, it is necessary to wait until the tension converges to the target value before processing.

そこで、本実施形態では、微分演算部724、ゲイン乗算部725及び加算部726により、測定値Fの時間変化量に応じてトルク指令値τ を補正し、補正したトルク指令値τを生成する。 Therefore, in the present embodiment, the torque command value τ 0 * is corrected according to the amount of time change of the measured value F by the differential operation unit 724, the gain multiplication unit 725, and the addition unit 726, and the corrected torque command value τ * is Generate.

具体的に説明すると、微分演算部724は、張力の測定値Fの時間変化量として、以下の式(3)を用いて、時間微分の演算を行う。ここで、現在の時刻をT[s]、1つ前の周期の時刻をT[s]、1つ前の周期で測定した張力の測定値をF[N]、現在の時刻で測定した張力の測定値をF[N]、張力値を時間微分した値をF(・)[N/s]とする。なお、式(3)におけるFの上付きドットは、時間の一階微分を示し、文章中は、便宜上(・)で表記する。時間微分は、一定の周期、例えば上述の10[ms]で行われる。

Figure 0007114329000001
More specifically, the differentiation calculation unit 724 performs a time differentiation calculation using the following equation (3) as the amount of change in the tension measurement value F over time. Here, the current time is T n [s], the time of the previous cycle is T b [s], the tension measured in the previous cycle is F b [N], and the current time is Let F n [N] be the measured tension value, and F(•) [N/s] be the time-differentiated value of the tension value. It should be noted that the superscript dot of F in Equation (3) indicates the first order differentiation of time, and is indicated by (·) in the text for convenience. Time differentiation is performed at a constant cycle, for example, 10 [ms] as described above.
Figure 0007114329000001

ゲイン乗算部725は、時間変化量F(・)に、ゲイン値Gを乗算することにより、補正値τRを求める(τR=F(・)×G)。ここで、ゲイン値Gは、トルク指令値の次元に変換するためのものであり、予め決められた値であり、定数である。加算部726は、補正値τRをトルク指令値τ に加える補正を行い、トルク指令値τを求める(τ=τ +τR)。 A gain multiplier 725 obtains a correction value τR by multiplying the time change amount F(·) by the gain value G (τR=F(·)×G). Here, the gain value G is for conversion into the dimension of the torque command value, is a predetermined value, and is a constant. The adder 726 performs correction by adding the correction value τR to the torque command value τ 0 * to obtain the torque command value τ **0 * +τR).

ドライバ702は、トルク指令値τに対応するトルクを張力付加機構300のモータ312に発生させて、張力付加機構300においてウェブ4に付加させる張力を調整する。具体的には、ドライバ702は、トルク指令値τに応じた電流をモータ312へ出力し、モータ312が発生するトルクを制御する。 The driver 702 adjusts the tension applied to the web 4 in the tension applying mechanism 300 by causing the motor 312 of the tension applying mechanism 300 to generate a torque corresponding to the torque command value τ * . Specifically, driver 702 outputs a current corresponding to torque command value τ * to motor 312 to control the torque generated by motor 312 .

トルク指令値τ により、モータ312を、ウェブ4を引き出す方向A1とは逆の方向A2に駆動して、ウェブ4を方向A2に引っ張り、ウェブ4に張力を付与するのに必要なトルクを発生させる。そして、補正値τRにより、トルク指令値τ を、振動する張力が目標値Fに早く収束するように微調整するものである。 The torque command value τ 0 * drives the motor 312 in the direction A2 opposite to the direction A1 in which the web 4 is pulled out to pull the web 4 in the direction A2 and apply the torque required to apply tension to the web 4. generate. Then, the torque command value τ 0 * is finely adjusted by the correction value τR so that the vibrating tension quickly converges to the target value F * .

具体的には、振動する張力によりウェブ4の張力が強くなった時には、その変化量に相当するトルクでウェブロール2を巻き出し、ウェブ4を緩めることで、張力の増加を打消し、張力の振動を抑制する。そのため、ウェブロール2から引き出したウェブ4の伸縮により発生する張力の振動が早く整定(収束)される。これにより、振動が整定するまで加工機構500を待機させておく時間を短くすることができ、加工品の生産性が向上する。 Specifically, when the tension of the web 4 increases due to the vibrating tension, the web roll 2 is unwound with a torque corresponding to the amount of change, and the web 4 is loosened to cancel the increase in tension and reduce the tension. Suppress vibration. Therefore, the vibration of the tension generated by the expansion and contraction of the web 4 pulled out from the web roll 2 is quickly settled (converged). As a result, the waiting time of the processing mechanism 500 until the vibration is stabilized can be shortened, and the productivity of processed products is improved.

図13は、第8実施形態のウェブ加工装置における張力変動を示すグラフである。図26は、比較例のウェブ加工装置における張力変動を示すグラフである。なお、比較例のウェブ加工装置は、図12において、微分演算部724、ゲイン乗算部725及び加算部726を省略したものである。 FIG. 13 is a graph showing tension fluctuations in the web processing apparatus of the eighth embodiment. FIG. 26 is a graph showing tension variation in the web processing apparatus of the comparative example. Note that the web processing apparatus of the comparative example does not include the differential operation section 724, the gain multiplication section 725, and the addition section 726 in FIG.

図13及び図26には、張力の目標値F=0.4[N]として、実験を行った結果を示している。図13及び図26において、横軸は時間[s]、縦軸は張力[N]を表している。また、目標値の±1%の範囲に振動が収まった場合を、張力の振動が整定した、即ち張力が目標値に収束したとする。また、張力制御部723におけるフィードバック制御は、PI制御として実験を行った。 FIG. 13 and FIG. 26 show the results of experiments conducted with the tension target value F * =0.4 [N]. 13 and 26, the horizontal axis represents time [s] and the vertical axis represents tension [N]. Further, it is assumed that the vibration of the tension has stabilized, that is, the tension has converged to the target value when the vibration falls within ±1% of the target value. In addition, feedback control in the tension control unit 723 was experimented as PI control.

図26に示すように、比較例では、引き出しが終わった時刻から振動が整定する時刻までの時間(以下、整定時間)が、0.8[s]であることがわかる。これに対して、図13に示すように、第8実施形態では、補正値τRでトルク指令値τ を補正することで、整定時間が0.6[s]となり、比較例に比べて0.2[s]短くなっていることがわかる。これにより、第8実施形態によれば、張力が目標値に収束する時間、即ち整定時間が短縮されることが確認できる。 As shown in FIG. 26, in the comparative example, the time from the time when the pull-out ends to the time when the vibration settles (hereinafter referred to as settling time) is 0.8 [s]. On the other hand, as shown in FIG. 13, in the eighth embodiment, by correcting the torque command value τ 0 * with the correction value τR, the settling time is 0.6 [s], which is longer than the comparative example. It can be seen that the time is shortened by 0.2 [s]. Thus, it can be confirmed that according to the eighth embodiment, the time for the tension to converge to the target value, that is, the settling time is shortened.

[第9実施形態]
次に、第9実施形態のウェブ加工装置について説明する。図14は、第9実施形態に係るウェブ加工装置100Gの説明図である。第9実施形態におけるウェブ加工装置100Gは、第1~第8実施形態におけるウェブ加工装置と制御が異なる。なお、ウェブ加工装置100Gの制御部以外の構成は、ウェブ加工装置100と同様とし、同一符号を用いて詳細な説明は省略する。
[Ninth Embodiment]
Next, a web processing apparatus according to a ninth embodiment will be described. FIG. 14 is an explanatory diagram of a web processing apparatus 100G according to the ninth embodiment. A web processing apparatus 100G in the ninth embodiment differs in control from the web processing apparatuses in the first to eighth embodiments. Note that the configuration of the web processing apparatus 100G other than the control unit is the same as that of the web processing apparatus 100, and detailed description thereof will be omitted using the same reference numerals.

ウェブ加工装置100Gは、張力付加機構300と、引出機構400と、加工機構500と、制御システム700Gと、入力装置800と、を備える。引出機構400は、第1実施形態で説明した通り、把持部401を有する。把持部401は、駆動機構402により、ウェブ4を引き出す方向A1と、方向A1とは逆の方向A2とのいずれかの方向に駆動される。張力付加機構300のモータ312は、本実施形態ではサーボモータとする。制御システム700Gは、ウェブ4を引き出す方向A1または逆の方向A2に発生させるトルクを制御する。 The web processing apparatus 100G includes a tension applying mechanism 300, a pull-out mechanism 400, a processing mechanism 500, a control system 700G, and an input device 800. The drawer mechanism 400 has a grip portion 401 as described in the first embodiment. The gripping portion 401 is driven by the drive mechanism 402 in either a direction A1 in which the web 4 is pulled out or a direction A2 opposite to the direction A1. The motor 312 of the tension applying mechanism 300 is a servomotor in this embodiment. The control system 700G controls the torque generated in the drawing direction A1 of the web 4 or in the opposite direction A2.

第9実施形態における制御部の一例である制御システム700Gは、指令部である制御装置701Gと、駆動制御部である第1実施形態と同様の構成のドライバ702と、を有する。制御装置701Gのハード構成は、図1に示す制御装置701と同様である。本実施形態では、制御装置701Gにおける制御を、一定周期(例えば、1ms周期)で行う。図14には、この制御装置701Gにおける制御動作を、機能ブロックで示している。制御装置701GのCPU711(図1)は、プログラムに従って動作することで、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725、距離演算部727G、ゲイン演算部729G及び加算部726として機能する。 A control system 700G, which is an example of a control section in the ninth embodiment, has a control device 701G that is a command section, and a driver 702 that is a drive control section and has the same configuration as in the first embodiment. The hardware configuration of the control device 701G is the same as that of the control device 701 shown in FIG. In this embodiment, control by the control device 701G is performed at a constant cycle (for example, 1 ms cycle). FIG. 14 shows the control operation in this control device 701G by functional blocks. The CPU 711 (FIG. 1) of the control device 701G operates according to a program to perform a measurement section 721, a subtraction section 722, a tension control section 723, a differential calculation section 724, a gain multiplication section 725, a distance calculation section 727G, and a gain calculation section 729G. and an adder 726.

なお、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725、距離演算部727G、ゲイン演算部729G及び加算部726を、コンピュータの機能により実現する場合について説明するが、これに限定するものではない。例えば、これらの機能を、論理回路などの電気回路で実現してもよい。測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725及び加算部726は、第8実施形態で説明した通りに処理を行う。 A case where the measurement unit 721, the subtraction unit 722, the tension control unit 723, the differentiation calculation unit 724, the gain multiplication unit 725, the distance calculation unit 727G, the gain calculation unit 729G, and the addition unit 726 are realized by computer functions will be described. However, it is not limited to this. For example, these functions may be realized by electrical circuits such as logic circuits. A measurement unit 721, a subtraction unit 722, a tension control unit 723, a differentiation calculation unit 724, a gain multiplication unit 725, and an addition unit 726 perform processing as described in the eighth embodiment.

第9実施形態では、ゲイン演算部729Gは、時間変化量F(・)に乗算するゲイン値Gを、基準位置に対する方向A1のウェブ4の引き出し距離に応じて変更する。ウェブ4の引き出し距離は、把持部401が基準位置に対して方向A1に移動する距離である。距離演算部727Gは、ウェブ4の引き出し距離を演算する。 In the ninth embodiment, the gain calculator 729G changes the gain value G to be multiplied by the time change amount F(·) according to the pull-out distance of the web 4 in the direction A1 with respect to the reference position. The pull-out distance of the web 4 is the distance that the gripping portion 401 moves in the direction A1 with respect to the reference position. The distance calculator 727G calculates the pull-out distance of the web 4 .

図15(a)は、引出機構によりウェブを引き出すときの模式図であり、図15(b)は、図15(a)に示す引き出し距離の場合に発生する振動を模式的に示すグラフである。図15(c)は、引出機構によりウェブを引き出すときの模式図であり、図15(d)は、図15(c)に示す引き出し距離の場合に発生する振動を模式的に示すグラフである。図15(d)には、図15(a)よりも更にウェブ4を引き出した状態を図示している。ウェブ4が引き出されると、ウェブ4が伸縮して、ばねのように振動が発生する。図15(a)から図15(c)のように、ウェブ4を引き出した距離が長くなると、ばねが長くなるのと同様に、図15(b)から図15(d)のように、伸縮量(変位量)も大きくなる。 FIG. 15(a) is a schematic diagram when the web is pulled out by the pulling mechanism, and FIG. 15(b) is a graph schematically showing the vibration generated in the case of the pulling distance shown in FIG. 15(a). . FIG. 15(c) is a schematic diagram when the web is pulled out by the pulling mechanism, and FIG. 15(d) is a graph schematically showing the vibration generated in the case of the pulling distance shown in FIG. 15(c). . FIG. 15(d) shows a state in which the web 4 is further pulled out than in FIG. 15(a). When the web 4 is pulled out, the web 4 expands and contracts, generating vibrations like a spring. As shown in FIGS. 15(a) to 15(c), the longer the length of the web 4 is, the longer the spring becomes. The amount (displacement amount) also increases.

ウェブ4の張力の振動を抑えるためには、ウェブ4の変位量に合わせたトルク指令値τを、モータ312を駆動するドライバ702に与える必要があり、そのためには、ウェブ4の引き出し距離に応じて補正値τRを変える必要がある。 In order to suppress the vibration of the tension of the web 4, it is necessary to give a torque command value τ * that matches the amount of displacement of the web 4 to the driver 702 that drives the motor 312. Accordingly, it is necessary to change the correction value τR.

そこで、本実施形態では、ゲイン演算部729Gは、ウェブ4の引き出し距離が長くなるのに応じて、ゲイン値Gが大きくなるように変更する。これにより、ウェブ4の張力の振動がより早く整定され、振動が整定するまで加工機構500を待機させておく時間を短くすることができ、加工品の生産性が向上する。 Therefore, in the present embodiment, the gain calculation section 729G changes the gain value G so as to increase as the pull-out distance of the web 4 increases. As a result, the vibration of the tension of the web 4 is stabilized more quickly, the waiting time of the processing mechanism 500 until the vibration is stabilized can be shortened, and the productivity of the processed products is improved.

図16は、第9実施形態のウェブ加工装置における張力変動を示すグラフである。図16には、張力の目標値F=0.4[N]として、実験を行った結果を示している。図16において、横軸は時間[s]、縦軸は張力[N]を表している。また、目標値の±1%の範囲に振動が収まった場合を、張力の振動が整定した、即ち張力が目標値に収束したとする。また、張力制御部723におけるフィードバック制御は、PI制御としてシミュレーションを行った。 FIG. 16 is a graph showing tension fluctuations in the web processing apparatus of the ninth embodiment. FIG. 16 shows the results of an experiment conducted with the tension target value F * =0.4 [N]. In FIG. 16, the horizontal axis represents time [s] and the vertical axis represents tension [N]. Further, it is assumed that the vibration of the tension has stabilized, that is, the tension has converged to the target value when the vibration falls within ±1% of the target value. Also, feedback control in the tension control unit 723 was simulated as PI control.

図16に示すように、第9実施形態では、補正値τRを求めるゲイン値Gを、ウェブ4の引き出し距離に応じて変更することで、整定時間が0.1[s]となり、第8実施形態と比べて0.5[s]短くなっていることがわかる。これにより、第9実施形態によれば、張力が目標値に収束する時間、即ち整定時間が、更に短縮されることが確認できる。 As shown in FIG. 16, in the ninth embodiment, by changing the gain value G for obtaining the correction value τR in accordance with the pull-out distance of the web 4, the settling time becomes 0.1 [s]. It can be seen that it is 0.5 [s] shorter than the morphology. As a result, according to the ninth embodiment, it can be confirmed that the time for the tension to converge to the target value, that is, the settling time, is further shortened.

本実施形態では、距離演算部727Gは、ウェブ4の引き出し距離を求める。具体的に説明すると、距離演算部727Gは、引出機構400の駆動機構402に指令する駆動指令値に基づいてウェブ4の引き出し距離を推定する。つまり、駆動機構402は、把持部401を駆動指令値に従って制御を行っているので、この駆動指令値により把持部401の移動距離、即ちウェブ4の引き出し距離を求めることができる。 In this embodiment, the distance calculator 727G obtains the pull-out distance of the web 4 . More specifically, the distance calculator 727G estimates the pull-out distance of the web 4 based on the drive command value issued to the drive mechanism 402 of the pull-out mechanism 400 . That is, since the drive mechanism 402 controls the gripping portion 401 according to the drive command value, the moving distance of the gripping portion 401, that is, the pull-out distance of the web 4 can be obtained from this drive command value.

[第10実施形態]
次に、第10実施形態のウェブ加工装置について説明する。図17は、第10実施形態に係るウェブ加工装置100Hの説明図である。第10実施形態におけるウェブ加工装置100Hは、第1~第9実施形態におけるウェブ加工装置と制御が異なる。なお、ウェブ加工装置100Hの制御部以外の構成は、ウェブ加工装置100と同様とし、同一符号を用いて詳細な説明は省略する。
[Tenth embodiment]
Next, a web processing apparatus according to a tenth embodiment will be described. FIG. 17 is an explanatory diagram of the web processing apparatus 100H according to the tenth embodiment. A web processing apparatus 100H in the tenth embodiment differs in control from the web processing apparatuses in the first to ninth embodiments. The configuration of the web processing apparatus 100H other than the control unit is the same as that of the web processing apparatus 100, and the same reference numerals are used to omit detailed description.

ウェブ加工装置100Hは、張力付加機構300と、引出機構400と、加工機構500と、制御システム700Hと、入力装置800と、を備える。引出機構400は、第1実施形態で説明した通り、把持部401を有する。把持部401は、駆動機構402により、ウェブ4を引き出す方向A1と、方向A1とは逆の方向A2とのいずれかの方向に駆動される。張力付加機構300のモータ312は、本実施形態ではサーボモータとする。制御システム700Hは、ウェブ4を引き出す方向A1または逆の方向A2に発生させるトルクを制御する。 The web processing apparatus 100H includes a tension applying mechanism 300, a pullout mechanism 400, a processing mechanism 500, a control system 700H, and an input device 800. The drawer mechanism 400 has a grip portion 401 as described in the first embodiment. The gripping portion 401 is driven by the drive mechanism 402 in either a direction A1 in which the web 4 is pulled out or a direction A2 opposite to the direction A1. The motor 312 of the tension applying mechanism 300 is a servomotor in this embodiment. The control system 700H controls the torque generated in the drawing direction A1 of the web 4 or in the opposite direction A2.

第10実施形態における制御部の一例である制御システム700Hは、指令部である制御装置701Hと、駆動制御部である第1実施形態と同様の構成のドライバ702と、を有する。制御装置701Hのハード構成は、図1に示す制御装置701と同様である。本実施形態では、制御装置701Hにおける制御を、一定周期(例えば、1ms周期)で行う。図17には、この制御装置701Hにおける制御動作を、機能ブロックで示している。制御装置701HのCPU711(図1)は、プログラムに従って動作することで、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725、距離演算部727H、ゲイン演算部729G及び加算部726として機能する。 A control system 700H, which is an example of a control unit in the tenth embodiment, has a control device 701H as a command unit, and a driver 702 as a drive control unit having the same configuration as in the first embodiment. The hardware configuration of the control device 701H is the same as that of the control device 701 shown in FIG. In this embodiment, the control in the control device 701H is performed at a constant cycle (for example, 1 ms cycle). FIG. 17 shows the control operation of the control device 701H using functional blocks. The CPU 711 (FIG. 1) of the control device 701H operates according to a program to perform a measurement section 721, a subtraction section 722, a tension control section 723, a differential calculation section 724, a gain multiplication section 725, a distance calculation section 727H, and a gain calculation section 729G. and an adder 726.

なお、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725、距離演算部727H、ゲイン演算部729G及び加算部726を、コンピュータの機能により実現する場合について説明するが、これに限定するものではない。例えば、これらの機能を、論理回路などの電気回路で実現してもよい。測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725及び加算部726は、第8実施形態で説明した通りに処理を行い、ゲイン演算部729Gは、第9実施形態で説明した通りに処理を行う。 A case where the measurement unit 721, the subtraction unit 722, the tension control unit 723, the differentiation calculation unit 724, the gain multiplication unit 725, the distance calculation unit 727H, the gain calculation unit 729G, and the addition unit 726 are realized by computer functions will be described. However, it is not limited to this. For example, these functions may be realized by electrical circuits such as logic circuits. The measurement unit 721, the subtraction unit 722, the tension control unit 723, the differentiation calculation unit 724, the gain multiplication unit 725, and the addition unit 726 perform processing as described in the eighth embodiment, and the gain calculation unit 729G performs the processing described in the ninth embodiment. Processing is performed as described in the form.

第10実施形態では、距離演算部727Hにおける距離を求める方法が、第9実施形態の距離演算部727Gにおける距離を求める方法と異なる。即ち、引出機構400の駆動機構402には、エンコーダ901が設けられている。エンコーダ901は、例えばリニアエンコーダである。エンコーダ901は、把持部401の移動位置に応じたエンコーダ値を出力する。距離演算部727Hは、エンコーダ値を取得し、エンコーダ値に基づいてウェブ4の引き出し距離を求める。 In the tenth embodiment, the method of calculating the distance in the distance calculator 727H is different from the method of calculating the distance in the distance calculator 727G of the ninth embodiment. That is, the drive mechanism 402 of the drawer mechanism 400 is provided with an encoder 901 . Encoder 901 is, for example, a linear encoder. The encoder 901 outputs an encoder value corresponding to the movement position of the grip part 401 . The distance calculator 727H obtains the encoder value, and calculates the pulling distance of the web 4 based on the encoder value.

第10実施形態では、第9実施形態と同様、ウェブ4の引き出し距離を求めることができ、ゲイン演算部729Gは、第9実施形態と同様、ウェブ4の引き出し距離に応じてゲイン値Gを変更する。これにより、第10実施形態によれば、第9実施形態と同様、張力の振動がより早く整定され、振動が整定するまで加工機構500を待機させておく時間を短くすることができ、加工品の生産性が向上する。 In the tenth embodiment, as in the ninth embodiment, it is possible to obtain the pull-out distance of the web 4, and the gain calculator 729G changes the gain value G according to the pull-out distance of the web 4, as in the ninth embodiment. do. As a result, according to the tenth embodiment, as in the ninth embodiment, the vibration of the tension is stabilized more quickly, and the waiting time of the machining mechanism 500 until the vibration is stabilized can be shortened. productivity.

なお、エンコーダ901の代わりに、モータに設けられたロータリエンコーダ、又はレーザ測定器などを用いて、把持部401の移動距離、即ちウェブ4の引き出し距離を求めてもよい。 Instead of the encoder 901, a rotary encoder provided on the motor, a laser measuring device, or the like may be used to determine the movement distance of the gripping portion 401, that is, the pull-out distance of the web 4. FIG.

[第11実施形態]
次に、第11実施形態のウェブ加工装置について説明する。図18は、第11実施形態に係るウェブ加工装置100Iの説明図である。第11実施形態におけるウェブ加工装置100Iは、第1~第10実施形態におけるウェブ加工装置と制御が異なる。なお、ウェブ加工装置100Iの制御部以外の構成は、ウェブ加工装置100と同様とし、同一符号を用いて詳細な説明は省略する。
[Eleventh embodiment]
Next, a web processing apparatus according to an eleventh embodiment will be described. FIG. 18 is an explanatory diagram of the web processing apparatus 100I according to the eleventh embodiment. A web processing apparatus 100I in the eleventh embodiment differs in control from the web processing apparatuses in the first to tenth embodiments. The configuration of the web processing apparatus 100I other than the control section is the same as that of the web processing apparatus 100, and the same reference numerals are used to omit detailed description.

ウェブ加工装置100Iは、張力付加機構300と、引出機構400と、加工機構500と、制御システム700Iと、入力装置800と、を備える。引出機構400は、第1実施形態で説明した通り、把持部401を有する。把持部401は、駆動機構402により、ウェブ4を引き出す方向A1と、方向A1とは逆の方向A2とのいずれかの方向に駆動される。張力付加機構300のモータ312は、本実施形態ではサーボモータとする。制御システム700Iは、ウェブ4を引き出す方向A1または逆の方向A2に発生させるトルクを制御する。 The web processing apparatus 100I includes a tensioning mechanism 300, a pull-out mechanism 400, a processing mechanism 500, a control system 700I, and an input device 800. The drawer mechanism 400 has a grip portion 401 as described in the first embodiment. The gripping portion 401 is driven by a driving mechanism 402 in either a direction A1 for pulling out the web 4 or a direction A2 opposite to the direction A1. The motor 312 of the tension applying mechanism 300 is a servomotor in this embodiment. The control system 700I controls the torque generated in the drawing direction A1 of the web 4 or in the opposite direction A2.

第11実施形態における制御部の一例である制御システム700Iは、指令部である制御装置701Iと、駆動制御部である第1実施形態と同様の構成のドライバ702と、を有する。制御装置701Iのハード構成は、図1に示す制御装置701と同様である。本実施形態では、制御装置701Iにおける制御を、一定周期(例えば、1ms周期)で行う。図18には、この制御装置701Iにおける制御動作を、機能ブロックで示している。制御装置701IのCPU711(図1)は、プログラムに従って動作することで、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725、距離演算部727I、ゲイン演算部729G及び加算部726として機能する。 A control system 700I, which is an example of a control unit in the eleventh embodiment, has a control device 701I, which is a command unit, and a driver 702, which is a drive control unit and has the same configuration as in the first embodiment. The hardware configuration of the control device 701I is the same as that of the control device 701 shown in FIG. In this embodiment, control by the control device 701I is performed at a constant cycle (for example, 1 ms cycle). FIG. 18 shows the control operation in this control device 701I in functional blocks. The CPU 711 (FIG. 1) of the control device 701I operates according to a program to perform a measurement unit 721, a subtraction unit 722, a tension control unit 723, a differential operation unit 724, a gain multiplication unit 725, a distance operation unit 727I, and a gain operation unit 729G. and an adder 726.

なお、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725、距離演算部727I、ゲイン演算部729G及び加算部726を、コンピュータの機能により実現する場合について説明するが、これに限定するものではい。例えば、これらの機能を、論理回路などの電気回路で実現してもよい。測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725及び加算部726は、第8実施形態で説明した通りに処理を行い、ゲイン演算部729Gは、第9実施形態で説明した通りに処理を行う。 A case where the measurement unit 721, the subtraction unit 722, the tension control unit 723, the differentiation calculation unit 724, the gain multiplication unit 725, the distance calculation unit 727I, the gain calculation unit 729G, and the addition unit 726 are realized by computer functions will be described. However, it is not limited to this. For example, these functions may be realized by electrical circuits such as logic circuits. The measurement unit 721, the subtraction unit 722, the tension control unit 723, the differentiation calculation unit 724, the gain multiplication unit 725, and the addition unit 726 perform processing as described in the eighth embodiment, and the gain calculation unit 729G performs the processing described in the ninth embodiment. Processing is performed as described in the form.

第11実施形態では、距離演算部727Iにおける距離を求める方法が、第9実施形態の距離演算部727G、又は第10実施形態の距離演算部727Hにおける距離を求める方法と異なる。即ち、ロール径測定器の一例である距離センサ902を用いて、ウェブロール2の径を測定する。また、回転角度測定器の一例であるエンコーダ903を用いて、ウェブロール2の回転角度を測定する。距離演算部727Iは、ウェブロール2の径の測定値と回転角度の測定値を用いて、ウェブ4の引き出し距離を演算する。 In the eleventh embodiment, the method of calculating the distance in the distance calculator 727I is different from the method of calculating the distance in the distance calculator 727G of the ninth embodiment or the distance calculator 727H of the tenth embodiment. That is, the diameter of the web roll 2 is measured using the distance sensor 902, which is an example of a roll diameter measuring device. Also, the rotation angle of the web roll 2 is measured using an encoder 903, which is an example of a rotation angle measuring device. The distance calculator 727I calculates the pull-out distance of the web 4 using the measured value of the diameter of the web roll 2 and the measured value of the rotation angle.

距離センサ902は、ターゲットとなるウェブロール2の外周面にLED等のレーザ光源からレーザ光を照射するとともに、そのレーザ光の反射光を受光部で受光する。これにより、距離センサ902からロール外周面までの距離を測定することができる。距離センサ902からウェブロール2の外周面までの距離は、ウェブロール2の外径が大きくなるほど小さくなる。したがって、距離センサ902は、例えばウェブロール2の回転中に距離センサ902からウェブロール2の外周面までの距離を、所定の時間刻み、例えばウェブロール2の回転周期の1/nの時間刻みで連続的にサンプリングする。例えば、n=10回にわたってサンプリングする。距離センサ902は、この測定結果をサンプリング回数nで割って平均値を求めることにより、ウェブロール2の外径を測定する。なお、距離センサ902として、レーザ光を用いた非接触式のセンサの場合について説明したが、接触式のセンサであってもよく、ウェブロール2の径を測定できるものであれば、いかなるものを用いてもよい。 The distance sensor 902 irradiates the outer peripheral surface of the target web roll 2 with laser light from a laser light source such as an LED, and receives reflected light of the laser light with a light receiving portion. Thereby, the distance from the distance sensor 902 to the outer peripheral surface of the roll can be measured. The distance from the distance sensor 902 to the outer peripheral surface of the web roll 2 decreases as the outer diameter of the web roll 2 increases. Therefore, the distance sensor 902 detects the distance from the distance sensor 902 to the outer peripheral surface of the web roll 2 during rotation of the web roll 2, for example, at predetermined time intervals, for example, at intervals of 1/n of the rotation period of the web roll 2. Sample continuously. For example, sample over n=10 times. The distance sensor 902 measures the outer diameter of the web roll 2 by dividing this measurement result by the number of times of sampling n to obtain an average value. As the distance sensor 902, a non-contact sensor using a laser beam has been described, but a contact sensor may be used as long as it can measure the diameter of the web roll 2. may be used.

エンコーダ903は、ウェブロール2の回転角度を測定するのに用いるものであり、例えばモータ312に設けられたロータリエンコーダである。なお、エンコーダ903は、ロータリエンコーダに限定するものではない。また、回転角度測定器は、エンコーダ903に限らず、ウェブロール2の回転角度を測定するものであれば、いかなるものを用いてもよい。 The encoder 903 is used to measure the rotation angle of the web roll 2, and is a rotary encoder provided on the motor 312, for example. Note that the encoder 903 is not limited to a rotary encoder. Further, the rotation angle measuring device is not limited to the encoder 903, and any device that measures the rotation angle of the web roll 2 may be used.

距離演算部727Iは、ウェブロール2の径とウェブロール2の回転角度から、ウェブ4の引き出し距離を演算する。演算方法は以下の通りになる。ウェブロール2の半径をra[m]、ウェブロール2の回転角度をθa[rad]とする。距離演算部727Iは、ウェブ4の引き出し距離を、ra×θa[m]で求める。 The distance calculator 727I calculates the pull-out distance of the web 4 from the diameter of the web roll 2 and the rotation angle of the web roll 2 . The calculation method is as follows. Let ra [m] be the radius of the web roll 2 and θa [rad] be the rotation angle of the web roll 2 . The distance calculator 727I obtains the pull-out distance of the web 4 by ra×θa[m].

第11実施形態では、第9、第10実施形態と同様、ウェブ4の引き出し距離を求めることができ、ゲイン演算部729Gは、第9、第10実施形態と同様、ウェブ4の引き出し距離に応じてゲイン値Gを変更する。これにより、第11実施形態によれば、第9、第10実施形態と同様、張力の振動がより早く整定され、振動が整定するまで加工機構500を待機させておく時間を短くすることができ、加工品の生産性が向上する。 In the eleventh embodiment, similarly to the ninth and tenth embodiments, it is possible to obtain the distance of web 4 withdrawn. to change the gain value G. As a result, according to the eleventh embodiment, as in the ninth and tenth embodiments, the vibration of the tension is stabilized more quickly, and the waiting time of the processing mechanism 500 until the vibration is stabilized can be shortened. , the productivity of processed products is improved.

[第12実施形態]
次に、第12実施形態のウェブ加工装置について説明する。図19は、第12実施形態に係るウェブ加工装置100Jの説明図である。第12実施形態におけるウェブ加工装置100Jは、第1~第11実施形態におけるウェブ加工装置と制御が異なる。なお、ウェブ加工装置100Jの制御部以外の構成は、ウェブ加工装置100と同様とし、同一符号を用いて詳細な説明は省略する。
[Twelfth embodiment]
Next, a web processing apparatus according to a twelfth embodiment will be described. FIG. 19 is an explanatory diagram of a web processing apparatus 100J according to the twelfth embodiment. A web processing apparatus 100J in the twelfth embodiment differs in control from the web processing apparatuses in the first to eleventh embodiments. The configuration of the web processing apparatus 100J other than the control unit is the same as that of the web processing apparatus 100, and the same reference numerals are used to omit detailed description.

ウェブ加工装置100Jは、張力付加機構300と、引出機構400と、加工機構500と、制御システム700Jと、入力装置800と、を備える。引出機構400は、第1実施形態で説明した通り、把持部401を有する。把持部401は、駆動機構402により、ウェブ4を引き出す方向A1と、方向A1とは逆の方向A2とのいずれかの方向に駆動される。張力付加機構300のモータ312は、本実施形態ではサーボモータとする。制御システム700Jは、ウェブ4を引き出す方向A1または逆の方向A2に発生させるトルクを制御する。 The web processing apparatus 100J includes a tensioning mechanism 300, a pull-out mechanism 400, a processing mechanism 500, a control system 700J, and an input device 800. The drawer mechanism 400 has a grip portion 401 as described in the first embodiment. The gripping portion 401 is driven by a driving mechanism 402 in either a direction A1 for pulling out the web 4 or a direction A2 opposite to the direction A1. The motor 312 of the tension applying mechanism 300 is a servomotor in this embodiment. The control system 700J controls the torque generated in the drawing direction A1 of the web 4 or in the opposite direction A2.

第12実施形態における制御部の一例である制御システム700Jは、指令部である制御装置701Jと、駆動制御部である第1実施形態と同様の構成のドライバ702と、を有する。制御装置701Jのハード構成は、図1に示す制御装置701と同様である。本実施形態では、制御装置701Jにおける制御を、一定周期(例えば、1ms周期)で行う。図19には、この制御装置701Jにおける制御動作を、機能ブロックで示している。制御装置701JのCPU711(図1)は、プログラムに従って動作することで、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725、距離演算部727J、ゲイン演算部729G及び加算部726として機能する。 A control system 700J, which is an example of a control section in the twelfth embodiment, has a control device 701J that is a command section, and a driver 702 that is a drive control section and has the same configuration as in the first embodiment. The hardware configuration of the control device 701J is the same as that of the control device 701 shown in FIG. In this embodiment, control by the control device 701J is performed at a constant cycle (for example, 1 ms cycle). FIG. 19 shows the control operation of the control device 701J using functional blocks. The CPU 711 (FIG. 1) of the control device 701J operates according to a program to perform a measurement unit 721, a subtraction unit 722, a tension control unit 723, a differential operation unit 724, a gain multiplication unit 725, a distance operation unit 727J, and a gain operation unit 729G. and an adder 726.

なお、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725、距離演算部727J、ゲイン演算部729G及び加算部726を、コンピュータの機能により実現する場合について説明するが、これに限定するものではない。例えば、これらの機能を、論理回路などの電気回路で実現してもよい。測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725及び加算部726は、第8実施形態で説明した通りに処理を行い、ゲイン演算部729Gは、第9実施形態で説明した通りに処理を行う。 A case will be described in which the measurement unit 721, the subtraction unit 722, the tension control unit 723, the differentiation calculation unit 724, the gain multiplication unit 725, the distance calculation unit 727J, the gain calculation unit 729G, and the addition unit 726 are realized by computer functions. However, it is not limited to this. For example, these functions may be realized by electrical circuits such as logic circuits. The measurement unit 721, the subtraction unit 722, the tension control unit 723, the differentiation calculation unit 724, the gain multiplication unit 725, and the addition unit 726 perform processing as described in the eighth embodiment, and the gain calculation unit 729G performs the processing described in the ninth embodiment. Processing is performed as described in the form.

第12実施形態では、距離演算部727Jにおける距離を求める方法が、第9~第11実施形態の距離演算部727G,727H,727Iにおける距離を求める方法と異なる。即ち、距離演算部727Jは、引出機構400からの起動中信号を受信し、この信号がオンしている間、内部カウンタにより計時することによって、引き出し時間を測定する。また、距離演算部727Jは、引出機構400に設けた速度計904から、ウェブ4の引き出し速度、即ち把持部401の移動速度の値を取得する。距離演算部727Jは、測定した引き出し時間を用いて、ウェブ4の引き出し距離を演算する。ウェブ4の引き出し距離の演算方法は以下の通りである。即ち、距離演算部727Jは、引き出し速度をvb[m/s]、測定した引き出し時間をtb[s]、引き出し距離をLb[m]とすると、Lb=vb×tb[m]で引き出し距離を求める。 In the twelfth embodiment, the method of calculating the distance in the distance calculator 727J is different from the method of calculating the distance in the distance calculators 727G, 727H, and 727I in the ninth to eleventh embodiments. That is, the distance calculation unit 727J receives the activation signal from the withdrawal mechanism 400, and measures the withdrawal time by measuring the time with the internal counter while this signal is ON. Further, the distance calculation unit 727J acquires the pullout speed of the web 4, that is, the value of the moving speed of the gripping unit 401, from the speedometer 904 provided in the pullout mechanism 400. FIG. The distance calculation unit 727J calculates the withdrawal distance of the web 4 using the measured withdrawal time. A method of calculating the pull-out distance of the web 4 is as follows. That is, the distance calculator 727J calculates the withdrawal distance by Lb=vb×tb[m], where vb [m/s] is the withdrawal speed, tb [s] is the measured withdrawal time, and Lb [m] is the withdrawal distance. Ask.

第12実施形態では、第9~第11実施形態と同様、ウェブ4の引き出し距離を求めることができ、ゲイン演算部729Gは、第9~第11実施形態と同様、ウェブ4の引き出し距離に応じてゲイン値Gを変更する。これにより、第12実施形態によれば、第9~第11実施形態と同様、張力の振動がより早く整定され、振動が整定するまで加工機構500を待機させておく時間を短くすることができ、加工品の生産性が向上する。 In the twelfth embodiment, as in the ninth to eleventh embodiments, the pull-out distance of the web 4 can be obtained. to change the gain value G. Thus, according to the twelfth embodiment, as in the ninth to eleventh embodiments, the vibration of the tension is stabilized more quickly, and the waiting time of the processing mechanism 500 until the vibration is stabilized can be shortened. , the productivity of processed products is improved.

[第13実施形態]
次に、第13実施形態のウェブ加工装置について説明する。図20は、第13実施形態に係るウェブ加工装置100Kの説明図である。第13実施形態におけるウェブ加工装置100Kは、第1~第12実施形態におけるウェブ加工装置と制御が異なる。なお、ウェブ加工装置100Kの制御部以外の構成は、ウェブ加工装置100と同様とし、同一符号を用いて詳細な説明は省略する。
[Thirteenth embodiment]
Next, a web processing apparatus according to a thirteenth embodiment will be described. FIG. 20 is an explanatory diagram of a web processing apparatus 100K according to the thirteenth embodiment. A web processing apparatus 100K in the thirteenth embodiment differs in control from the web processing apparatuses in the first to twelfth embodiments. Note that the configuration of the web processing apparatus 100K other than the control unit is the same as that of the web processing apparatus 100, and detailed description thereof will be omitted using the same reference numerals.

ウェブ加工装置100Kは、張力付加機構300と、引出機構400と、加工機構500と、制御システム700Kと、入力装置800と、を備える。引出機構400は、第1実施形態で説明した通り、把持部401を有する。把持部401は、駆動機構402により、ウェブ4を引き出す方向A1と、方向A1とは逆の方向A2とのいずれかの方向に駆動される。張力付加機構300のモータ312は、本実施形態ではサーボモータとする。制御システム700Kは、ウェブ4を引き出す方向A1または逆の方向A2に発生させるトルクを制御する。 The web processing apparatus 100K includes a tension applying mechanism 300, a pull-out mechanism 400, a processing mechanism 500, a control system 700K, and an input device 800. The drawer mechanism 400 has a grip portion 401 as described in the first embodiment. The gripping portion 401 is driven by a driving mechanism 402 in either a direction A1 for pulling out the web 4 or a direction A2 opposite to the direction A1. The motor 312 of the tension applying mechanism 300 is a servomotor in this embodiment. The control system 700K controls the torque generated in the pulling direction A1 of the web 4 or in the opposite direction A2.

第13実施形態における制御部の一例である制御システム700Kは、指令部である制御装置701Kと、駆動制御部である第1実施形態と同様の構成のドライバ702と、を有する。制御装置701Kのハード構成は、図1に示す制御装置701と同様である。本実施形態では、制御装置701Kにおける制御を、一定周期(例えば、1ms周期)で行う。図20には、この制御装置701Kにおける制御動作を、機能ブロックで示している。制御装置701KのCPU711(図1)は、プログラムに従って動作することで、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725、ロール径演算部727K、ゲイン演算部729K及び加算部726として機能する。 A control system 700K, which is an example of a control section in the thirteenth embodiment, has a control device 701K that is a command section, and a driver 702 that is a drive control section and has the same configuration as in the first embodiment. The hardware configuration of the control device 701K is similar to that of the control device 701 shown in FIG. In this embodiment, control by the control device 701K is performed at a constant cycle (for example, 1 ms cycle). FIG. 20 shows the control operation in this control device 701K by functional blocks. A CPU 711 (FIG. 1) of the control device 701K operates according to a program to perform a measurement unit 721, a subtraction unit 722, a tension control unit 723, a differential operation unit 724, a gain multiplication unit 725, a roll diameter operation unit 727K, a gain operation unit 729K and adder 726.

なお、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725、ロール径演算部727K、ゲイン演算部729K及び加算部726を、コンピュータの機能により実現する場合について説明するが、これに限定されない。例えば、これらの機能を、論理回路などの電気回路で実現してもよい。測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725及び加算部726は、第8実施形態で説明した通りに処理を行う。 A case where the measurement unit 721, the subtraction unit 722, the tension control unit 723, the differential operation unit 724, the gain multiplication unit 725, the roll diameter operation unit 727K, the gain operation unit 729K, and the addition unit 726 are realized by computer functions will be described. However, it is not limited to this. For example, these functions may be realized by electrical circuits such as logic circuits. A measurement unit 721, a subtraction unit 722, a tension control unit 723, a differentiation calculation unit 724, a gain multiplication unit 725, and an addition unit 726 perform processing as described in the eighth embodiment.

第13実施形態では、ロール径演算部727Kは、ウェブロール2の径のデータを事前にパラメータとして求めておく。ゲイン演算部729Kは、ロール径演算部727Kから取得したウェブロール2の径を用いて、ゲイン値Gを決定する。具体的には、ゲイン演算部729Kは、ゲイン値Gを、ウェブロール2の径が小さくなるのに応じて、小さくなるように変更する。即ち、ウェブロール2の径が小さくなるほど、イナーシャが小さくなるため、それに応じて、ゲイン値Gを小さくする。 In the thirteenth embodiment, the roll diameter calculator 727K obtains data on the diameter of the web roll 2 in advance as a parameter. The gain calculator 729K determines the gain value G using the diameter of the web roll 2 obtained from the roll diameter calculator 727K. Specifically, the gain calculator 729K changes the gain value G so as to decrease as the diameter of the web roll 2 decreases. That is, the smaller the diameter of the web roll 2, the smaller the inertia, so the gain value G is reduced accordingly.

ゲイン演算部729Kによって演算されたゲイン値Gは、ゲイン乗算部725において微分演算により求められた時間変化量F(・)と乗算されて、加算部726においてトルク指令値τ に加算され、補正されたトルク指令値τが求められる。 The gain value G calculated by the gain calculation unit 729K is multiplied by the time change amount F(·) obtained by differential calculation in the gain multiplication unit 725, and is added to the torque command value τ 0 * in the addition unit 726, A corrected torque command value τ * is obtained.

第13実施形態によれば、ウェブロール2から引き出したウェブ4の伸縮により発生する張力の振動が早く整定(収束)される。これにより、振動が整定するまで加工機構500を待機させておく時間を短くすることができ、加工品の生産性が向上する。 According to the thirteenth embodiment, tension vibration generated by expansion and contraction of the web 4 pulled out from the web roll 2 is quickly settled (converged). As a result, the waiting time of the processing mechanism 500 until the vibration is stabilized can be shortened, and the productivity of processed products is improved.

図21は、第13実施形態のウェブ加工装置における張力変動を示すグラフである。図21には、張力の目標値F=0.4[N]として、実験を行った結果を示している。図21において、横軸は時間[s]、縦軸は張力[N]を表している。また、目標値の±1%の範囲に振動が収まった場合を、張力の振動が整定した、即ち張力が目標値に収束したとする。また、張力制御部723におけるフィードバック制御は、PI制御として実験を行った。 FIG. 21 is a graph showing tension variation in the web processing apparatus of the thirteenth embodiment. FIG. 21 shows the results of an experiment conducted with the tension target value F * =0.4 [N]. In FIG. 21, the horizontal axis represents time [s] and the vertical axis represents tension [N]. Further, it is assumed that the vibration of the tension has stabilized, that is, the tension has converged to the target value when the vibration falls within ±1% of the target value. In addition, feedback control in the tension control unit 723 was experimented as PI control.

図21に示すように、第13実施形態では、補正値τRを求めるゲイン値Gを、ウェブロール2の径に応じて変更することで、整定時間が0.3[s]となり、第8実施形態と比べて0.3[s]短くなっていることがわかる。これにより、第13実施形態によれば、張力が目標値に収束する時間、即ち整定時間が、更に短縮されることが確認できる。 As shown in FIG. 21, in the thirteenth embodiment, by changing the gain value G for obtaining the correction value τR according to the diameter of the web roll 2, the settling time becomes 0.3 [s], and the eighth embodiment It can be seen that it is 0.3 [s] shorter than the morphology. As a result, according to the thirteenth embodiment, it can be confirmed that the time for the tension to converge to the target value, that is, the settling time, is further shortened.

[第14実施形態]
次に、第14実施形態のウェブ加工装置について説明する。図22は、第14実施形態に係るウェブ加工装置100Lの説明図である。第14実施形態におけるウェブ加工装置100Lは、第1~第13実施形態におけるウェブ加工装置と制御が異なる。なお、ウェブ加工装置100Lの制御部以外の構成は、ウェブ加工装置100と同様とし、同一符号を用いて詳細な説明は省略する。
[14th embodiment]
Next, a web processing apparatus according to a fourteenth embodiment will be described. FIG. 22 is an explanatory diagram of the web processing apparatus 100L according to the fourteenth embodiment. A web processing apparatus 100L in the fourteenth embodiment differs in control from the web processing apparatuses in the first to thirteenth embodiments. The configuration of the web processing apparatus 100L other than the control unit is the same as that of the web processing apparatus 100, and the same reference numerals are used to omit detailed description.

ウェブ加工装置100Lは、張力付加機構300と、引出機構400と、加工機構500と、制御システム700Lと、入力装置800と、を備える。引出機構400は、第1実施形態で説明した通り、把持部401を有する。把持部401は、駆動機構402により、ウェブ4を引き出す方向A1と、方向A1とは逆の方向A2とのいずれかの方向に駆動される。張力付加機構300のモータ312は、本実施形態ではサーボモータとする。制御システム700Lは、ウェブ4を引き出す方向A1または逆の方向A2に発生させるトルクを制御する。 The web processing apparatus 100L includes a tensioning mechanism 300, a pull-out mechanism 400, a processing mechanism 500, a control system 700L, and an input device 800. The drawer mechanism 400 has a grip portion 401 as described in the first embodiment. The gripping portion 401 is driven by a driving mechanism 402 in either a direction A1 for pulling out the web 4 or a direction A2 opposite to the direction A1. The motor 312 of the tension applying mechanism 300 is a servomotor in this embodiment. The control system 700L controls the torque generated in the pulling direction A1 of the web 4 or in the opposite direction A2.

第14実施形態における制御部の一例である制御システム700Lは、指令部である制御装置701Lと、駆動制御部である第1実施形態と同様の構成のドライバ702と、を有する。制御装置701Lのハード構成は、図1に示す制御装置701と同様である。本実施形態では、制御装置701Lにおける制御を、一定周期(例えば、1ms周期)で行う。図22には、この制御装置701Lにおける制御動作を、機能ブロックで示している。制御装置701LのCPU711(図1)は、プログラムに従って動作することで、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725、ロール径演算部727L、ゲイン演算部729K及び加算部726として機能する。 A control system 700L, which is an example of a control unit in the fourteenth embodiment, has a control device 701L as a command unit and a driver 702 as a drive control unit having the same configuration as in the first embodiment. The hardware configuration of the control device 701L is the same as that of the control device 701 shown in FIG. In this embodiment, the control in the control device 701L is performed at a constant cycle (for example, 1 ms cycle). FIG. 22 shows the control operation of the control device 701L using functional blocks. The CPU 711 (FIG. 1) of the control device 701L operates according to a program to perform a measurement unit 721, a subtraction unit 722, a tension control unit 723, a differential operation unit 724, a gain multiplication unit 725, a roll diameter operation unit 727L, a gain operation unit 729K and adder 726.

なお、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725、ロール径演算部727L、ゲイン演算部729K及び加算部726を、コンピュータの機能により実現する場合について説明するが、これに限定されない。例えば、これらの機能を、論理回路などの電気回路で実現してもよい。測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725及び加算部726は、第8実施形態で説明した通りに処理を行い、ゲイン演算部729Kは、第13実施形態で説明した通りに処理を行う。 A case will be described in which the measurement unit 721, the subtraction unit 722, the tension control unit 723, the differentiation calculation unit 724, the gain multiplication unit 725, the roll diameter calculation unit 727L, the gain calculation unit 729K, and the addition unit 726 are realized by computer functions. However, it is not limited to this. For example, these functions may be realized by electrical circuits such as logic circuits. The measurement unit 721, the subtraction unit 722, the tension control unit 723, the differentiation calculation unit 724, the gain multiplication unit 725, and the addition unit 726 perform processing as described in the eighth embodiment, and the gain calculation unit 729K performs the processing described in the thirteenth embodiment. Processing is performed as described in the form.

第14実施形態では、ロール径演算部727Lにおいてウェブロール2の径を求める方法が、第13実施形態のロール径演算部727Kにおいてウェブロール2の径を求める方法と異なる。即ち、ロール径演算部727Lは、ロール径測定器の一例である距離センサ902を用いて、ウェブロール2の径を測定する。このような構成にすることで、稼働中に変化する、ウェブロール2の径の大きさに応じたフィードバック値を、ゲイン演算部729Kに与えることができ、張力の振動をより早く整定することができる。これにより、振動が整定するまで加工機構500を待機させておく時間を短くすることができ、加工品の生産性が向上する。 In the fourteenth embodiment, the method of obtaining the diameter of the web roll 2 in the roll diameter calculation section 727L differs from the method of obtaining the diameter of the web roll 2 in the roll diameter calculation section 727K of the thirteenth embodiment. That is, the roll diameter calculator 727L measures the diameter of the web roll 2 using the distance sensor 902, which is an example of a roll diameter measuring device. With such a configuration, a feedback value corresponding to the diameter of the web roll 2, which changes during operation, can be given to the gain calculation unit 729K, and tension vibration can be settled more quickly. can. As a result, the waiting time of the processing mechanism 500 until the vibration is stabilized can be shortened, and the productivity of processed products is improved.

[第15実施形態]
次に、第15実施形態のウェブ加工装置について説明する。図23は、第15実施形態に係るウェブ加工装置100Mの説明図である。第15実施形態におけるウェブ加工装置100Mは、第1~第14実施形態におけるウェブ加工装置と制御が異なる。なお、ウェブ加工装置100Mの制御部以外の構成は、ウェブ加工装置100と同様とし、同一符号を用いて詳細な説明は省略する。
[15th embodiment]
Next, a web processing apparatus according to a fifteenth embodiment will be described. FIG. 23 is an explanatory diagram of a web processing apparatus 100M according to the fifteenth embodiment. A web processing apparatus 100M in the fifteenth embodiment differs in control from the web processing apparatuses in the first to fourteenth embodiments. The configuration of the web processing apparatus 100M other than the control section is the same as that of the web processing apparatus 100, and the same reference numerals are used to omit detailed description.

ウェブ加工装置100Mは、張力付加機構300と、引出機構400と、加工機構500と、制御システム700Mと、入力装置800と、を備える。引出機構400は、第1実施形態で説明した通り、把持部401を有する。把持部401は、駆動機構402により、ウェブ4を引き出す方向A1と、方向A1とは逆の方向A2とのいずれかの方向に駆動される。張力付加機構300のモータ312は、本実施形態ではサーボモータとする。制御システム700Mは、ウェブ4を引き出す方向A1または逆の方向A2に発生させるトルクを制御する。 The web processing apparatus 100M includes a tensioning mechanism 300, a pull-out mechanism 400, a processing mechanism 500, a control system 700M, and an input device 800. The drawer mechanism 400 has a grip portion 401 as described in the first embodiment. The gripping portion 401 is driven by a driving mechanism 402 in either a direction A1 for pulling out the web 4 or a direction A2 opposite to the direction A1. The motor 312 of the tension applying mechanism 300 is a servomotor in this embodiment. The control system 700M controls the torque generated in the drawing direction A1 of the web 4 or in the opposite direction A2.

第15実施形態における制御部の一例である制御システム700Mは、指令部である制御装置701Mと、駆動制御部である第1実施形態と同様の構成のドライバ702と、を有する。制御装置701Mのハード構成は、図1に示す制御装置701と同様である。本実施形態では、制御装置701Mにおける制御を、一定周期(例えば、1ms周期)で行う。図23には、この制御装置701Mにおける制御動作を、機能ブロックで示している。制御装置701MのCPU711(図1)は、プログラムに従って動作することで、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725、ロール径演算部727M、ゲイン演算部729K及び加算部726として機能する。 A control system 700M, which is an example of a control section in the fifteenth embodiment, has a control device 701M that is a command section, and a driver 702 that is a drive control section and has the same configuration as in the first embodiment. The hardware configuration of the control device 701M is the same as that of the control device 701 shown in FIG. In this embodiment, the control in the control device 701M is performed at a constant cycle (for example, 1 ms cycle). FIG. 23 shows the control operation in this control device 701M in functional blocks. A CPU 711 (FIG. 1) of the control device 701M operates according to a program to perform a measurement unit 721, a subtraction unit 722, a tension control unit 723, a differential operation unit 724, a gain multiplication unit 725, a roll diameter operation unit 727M, a gain operation unit 729K and adder 726.

なお、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725、ロール径演算部727M、ゲイン演算部729K及び加算部726を、コンピュータの機能により実現する場合について説明するが、これに限定されない。例えば、これらの機能を、論理回路などの電気回路で実現してもよい。測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725及び加算部726は、第8実施形態で説明した通りに処理を行い、ゲイン演算部729Kは、第13実施形態で説明した通りに処理を行う。 A case where the measurement unit 721, the subtraction unit 722, the tension control unit 723, the differential operation unit 724, the gain multiplication unit 725, the roll diameter operation unit 727M, the gain operation unit 729K, and the addition unit 726 are realized by computer functions will be described. However, it is not limited to this. For example, these functions may be realized by electrical circuits such as logic circuits. The measurement unit 721, the subtraction unit 722, the tension control unit 723, the differentiation calculation unit 724, the gain multiplication unit 725, and the addition unit 726 perform processing as described in the eighth embodiment, and the gain calculation unit 729K performs the processing described in the thirteenth embodiment. Processing is performed as described in the form.

第15実施形態では、ロール径演算部727Mにおいてウェブロール2の径を求める方法が、第13及び第14実施形態のロール径演算部727K,727Lにおいてウェブロール2の径を求める方法と異なる。即ち、ロール径演算部727Mは、エンコーダ901を用いてウェブ4の引き出し距離を測定し、エンコーダ903を用いてウェブロール2の回転角度を測定し、これらの測定結果から、ウェブロール2の径を求める。 In the fifteenth embodiment, the method of determining the diameter of the web roll 2 in the roll diameter calculator 727M is different from the method of determining the diameter of the web roll 2 in the roll diameter calculators 727K and 727L of the thirteenth and fourteenth embodiments. That is, the roll diameter calculator 727M measures the pullout distance of the web 4 using the encoder 901, measures the rotation angle of the web roll 2 using the encoder 903, and calculates the diameter of the web roll 2 from these measurement results. Ask.

具体的な演算について説明する。測定したウェブ4の引き出し距離をLc[m]、測定したウェブロール2の回転角度をθc[rad]、ウェブロール2の半径をrc[m]とする。ロール径演算部727Mは、換算式Lc=rc×θc[m]に従って、ウェブロール2の半径を求める。 A specific calculation will be described. Let Lc [m] be the measured pull-out distance of the web 4 , θc [rad] be the measured rotation angle of the web roll 2 , and rc [m] be the radius of the web roll 2 . The roll diameter calculator 727M obtains the radius of the web roll 2 according to the conversion formula Lc=rc×θc[m].

このような構成にすることで、稼働中に変化する、ウェブロール2の径の大きさに応じたフィードバック値を、ゲイン演算部729Kに与えることができ、張力の振動をより早く整定することができる。これにより、振動が整定するまで加工機構500を待機させておく時間を短くすることができ、加工品の生産性が向上する。 With such a configuration, a feedback value corresponding to the diameter of the web roll 2, which changes during operation, can be given to the gain calculation unit 729K, and tension vibration can be settled more quickly. can. As a result, the waiting time of the processing mechanism 500 until the vibration is stabilized can be shortened, and the productivity of processed products is improved.

また、第15実施形態では、ウェブロール2の径の測定に、レーザ光を用いないので、ウェブ4が透明であっても、誤検出することがない。また、接触式のリニアゲージを用いないので、ウェブロール2の外周面にリニアゲージを当てる必要がなく、接触痕がウェブ4に形成されるのを防ぐことができる。 Further, in the fifteenth embodiment, since laser light is not used for measuring the diameter of the web roll 2, even if the web 4 is transparent, erroneous detection does not occur. In addition, since a contact-type linear gauge is not used, it is not necessary to apply the linear gauge to the outer peripheral surface of the web roll 2, and the formation of contact traces on the web 4 can be prevented.

[第16実施形態]
次に、第16実施形態のウェブ加工装置について説明する。図24は、第16実施形態に係るウェブ加工装置100Nの説明図である。第16実施形態におけるウェブ加工装置100Nは、第1~第15実施形態におけるウェブ加工装置と制御が異なる。なお、ウェブ加工装置100Nの制御部以外の構成は、ウェブ加工装置100と同様とし、同一符号を用いて詳細な説明は省略する。
[16th embodiment]
Next, a web processing apparatus according to a sixteenth embodiment will be described. FIG. 24 is an explanatory diagram of a web processing apparatus 100N according to the sixteenth embodiment. A web processing apparatus 100N in the sixteenth embodiment differs in control from the web processing apparatuses in the first to fifteenth embodiments. The configuration of the web processing apparatus 100N other than the control unit is the same as that of the web processing apparatus 100, and the same reference numerals are used to omit detailed description.

ウェブ加工装置100Nは、張力付加機構300と、引出機構400と、加工機構500と、制御システム700Nと、入力装置800と、を備える。引出機構400は、第1実施形態で説明した通り、把持部401を有する。把持部401は、駆動機構402により、ウェブ4を引き出す方向A1と、方向A1とは逆の方向A2とのいずれかの方向に駆動される。張力付加機構300のモータ312は、本実施形態ではサーボモータとする。制御システム700Nは、ウェブ4を引き出す方向A1または逆の方向A2に発生させるトルクを制御する。 The web processing apparatus 100N includes a tension applying mechanism 300, a pull-out mechanism 400, a processing mechanism 500, a control system 700N, and an input device 800. The drawer mechanism 400 has a grip portion 401 as described in the first embodiment. The gripping portion 401 is driven by a driving mechanism 402 in either a direction A1 for pulling out the web 4 or a direction A2 opposite to the direction A1. The motor 312 of the tension applying mechanism 300 is a servomotor in this embodiment. The control system 700N controls the torque that is generated in the drawing direction A1 of the web 4 or in the opposite direction A2.

第16実施形態における制御部の一例である制御システム700Nは、指令部である制御装置701Nと、駆動制御部である第1実施形態と同様の構成のドライバ702と、を有する。制御装置701Nのハード構成は、図1に示す制御装置701と同様である。本実施形態では、制御装置701Nにおける制御を、一定周期(例えば、1ms周期)で行う。図24には、この制御装置701Nにおける制御動作を、機能ブロックで示している。制御装置701NのCPU711(図1)は、プログラムに従って動作することで、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725、加速度演算部727N、ゲイン乗算部729N及び加算部726Nとして機能する。 A control system 700N, which is an example of a control section in the sixteenth embodiment, has a control device 701N that is a command section, and a driver 702 that is a drive control section and has the same configuration as in the first embodiment. The hardware configuration of the control device 701N is similar to that of the control device 701 shown in FIG. In this embodiment, control by the control device 701N is performed at a constant cycle (for example, 1 ms cycle). FIG. 24 shows the control operation of the control device 701N using functional blocks. A CPU 711 (FIG. 1) of the control device 701N operates according to a program to perform a measurement section 721, a subtraction section 722, a tension control section 723, a differential calculation section 724, a gain multiplication section 725, an acceleration calculation section 727N, and a gain multiplication section 729N. and an adder 726N.

なお、測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724、ゲイン乗算部725、加速度演算部727N、ゲイン乗算部729N及び加算部726Nを、コンピュータの機能により実現する場合について説明するが、これに限定されない。例えば、これらの機能を、論理回路などの電気回路で実現してもよい。測定部721、減算部722、張力制御部723、微分演算部724及びゲイン乗算部725は、第8実施形態で説明した通りに処理を行う。 A case where the measurement unit 721, the subtraction unit 722, the tension control unit 723, the differentiation calculation unit 724, the gain multiplication unit 725, the acceleration calculation unit 727N, the gain multiplication unit 729N, and the addition unit 726N are realized by computer functions will be described. but not limited to this. For example, these functions may be realized by electrical circuits such as logic circuits. A measurement unit 721, a subtraction unit 722, a tension control unit 723, a differentiation calculation unit 724, and a gain multiplication unit 725 perform processing as described in the eighth embodiment.

第16実施形態では、微分演算部724、ゲイン乗算部725、加速度演算部727N、ゲイン乗算部729N及び加算部726Nにより、トルク指令値τ を時間変化量F(・)及び把持部401の方向A1の加速度aに応じて補正する。 In the sixteenth embodiment, the torque command value τ 0 * is converted to the time change amount F(·) and the Correction is made according to the acceleration a in the direction A1.

加速度演算部727Nは、加速度aを、エンコーダ901を用いて測定する。具体的には、加速度演算部727Nは、ウェブ4の引き出し距離を示すエンコーダ901からのエンコーダ値を、時間で二階微分することにより求める。なお、加速度測定器としてエンコーダ901を用いる場合について説明したが、これに限定するものではなく、速度計を用いて時間で一階微分してもよいし、加速度計を用いてもよい。 Acceleration calculator 727N measures acceleration a using encoder 901 . Specifically, the acceleration calculator 727N obtains the encoder value from the encoder 901 that indicates the pull-out distance of the web 4 by second-order differentiation with respect to time. Although the case where the encoder 901 is used as an accelerometer has been described, the present invention is not limited to this, and a speedometer may be used for first-order differentiation with respect to time, or an accelerometer may be used.

ゲイン乗算部729Nは、加速度aにゲイン値G2を乗算して補正値a×G2を求める。加算部726Nは、トルク指令値τ に、補正値F(・)×Gと、補正値a×G2とを加算して、補正したトルク指令値τを求める。このように、トルク指令値τ を加速度aに応じて補正することで、張力の振動がより早く整定され、振動が整定するまで加工機構500を待機させておく時間を短くすることができ、加工品の生産性が向上する。 A gain multiplier 729N multiplies the acceleration a by a gain value G2 to obtain a correction value a×G2. The adder 726N adds the correction value F(·)×G and the correction value a×G2 to the torque command value τ 0 * to obtain the corrected torque command value τ * . By correcting the torque command value τ 0 * in accordance with the acceleration a in this way, the vibration of the tension is settled more quickly, and the waiting time of the processing mechanism 500 until the vibration is settled can be shortened. , the productivity of processed products is improved.

図25は、第16実施形態のウェブ加工装置における張力変動を示すグラフである。図25には、張力の目標値F=0.4[N]として、実験を行った結果を示している。図25において、横軸は時間[s]、縦軸は張力[N]を表している。また、目標値の±1%の範囲に振動が収まった場合を、張力の振動が整定した、即ち張力が目標値に収束したとする。また、張力制御部723におけるフィードバック制御は、PI制御として実験を行った。 FIG. 25 is a graph showing tension fluctuations in the web processing apparatus of the sixteenth embodiment. FIG. 25 shows the results of an experiment conducted with the tension target value F * =0.4 [N]. In FIG. 25, the horizontal axis represents time [s] and the vertical axis represents tension [N]. Further, it is assumed that the vibration of the tension has stabilized, that is, the tension has converged to the target value when the vibration falls within ±1% of the target value. In addition, feedback control in the tension control unit 723 was experimented as PI control.

図25に示すように、第16実施形態では、整定時間が0.05[s]となり、第8実施形態と比べて0.55[s]短くなっていることがわかる。これにより、第16実施形態によれば、張力が目標値に収束する時間、即ち整定時間が、更に短縮されることが確認できる。 As shown in FIG. 25, in the sixteenth embodiment, the settling time is 0.05 [s], which is 0.55 [s] shorter than in the eighth embodiment. Accordingly, it can be confirmed that the time for the tension to converge to the target value, that is, the settling time, is further shortened according to the sixteenth embodiment.

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されない。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications are possible within the technical concept of the present invention. Moreover, the effects described in the embodiments are merely enumerations of the most suitable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments.

上述の実施形態では、センサ部からの信号からウェブに生じる張力の測定値を求め、この測定値を用いてフィードバック制御する場合について説明したが、これに限定するものではない。センサ部から出力される信号が示す値を、力に換算しなくてもよく、この信号が示す値そのもの、又は適宜の換算処理を施した値でフィードバック制御してもよい。即ち、センサ部が出力する信号に対応する値を用いてフィードバック制御すればよい。 In the above-described embodiment, the measured value of the tension generated in the web is obtained from the signal from the sensor unit, and feedback control is performed using this measured value. However, the present invention is not limited to this. The value indicated by the signal output from the sensor unit may not be converted into force, and feedback control may be performed using the value indicated by this signal itself or a value subjected to appropriate conversion processing. That is, feedback control may be performed using a value corresponding to the signal output by the sensor section.

また、上述の第8~第16実施形態では、第1把持部及びセンサ部を第1実施形態の構成としたが、これに限定するものではない。第8~第16実施形態において、第1把持部及びセンサ部を第2~第7実施形態の構成としてもよい。 Further, in the eighth to sixteenth embodiments described above, the first grip section and the sensor section have the configurations of the first embodiment, but the present invention is not limited to this. In the eighth to sixteenth embodiments, the first grip section and sensor section may be configured as in the second to seventh embodiments.

100…ウェブ加工装置、300…張力付加機構(張力付加部)、401…把持部(第1把持部)、411…把持部材、430…センサ部、500…加工機構(加工部)、700…制御システム(制御部)、701…制御装置(指令部)、702…ドライバ(駆動制御部) DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Web processing apparatus 300... Tension-applying mechanism (tension-applying part) 401... Gripping part (first gripping part) 411... Gripping member 430... Sensor part 500... Processing mechanism (processing part) 700... Control System (control section) 701... Control device (command section) 702... Driver (drive control section)

Claims (23)

ウェブロールから所定の方向に引き出されるウェブを把持するのに用いる把持部材を有する第1把持部と、
前記第1把持部に把持された前記ウェブに張力を付加する張力付加部と、
前記把持部材の前記所定の方向に沿った方向の変形に応じた信号を出力するセンサ部と、を備えることを特徴とするウェブ加工装置。
a first gripping portion having a gripping member used to grip the web drawn in a predetermined direction from the web roll ;
a tension applying section that applies tension to the web gripped by the first gripping section;
and a sensor unit that outputs a signal according to deformation of the gripping member in a direction along the predetermined direction .
前記把持部材は、基部と、先端部と、前記基部と前記先端部とを連結する連結部と、を有することを特徴とする請求項1に記載のウェブ加工装置。 2. The web processing apparatus according to claim 1, wherein said gripping member has a base portion, a tip portion, and a connecting portion connecting said base portion and said tip portion. 前記連結部は、1つ又は複数のばねを含むことを特徴とする請求項2に記載のウェブ加工装置。 3. The web processing apparatus of claim 2, wherein the coupling includes one or more springs. 前記センサ部は、前記信号として、前記基部に対する前記先端部の変位量に応じた信号を出力することを特徴とする請求項2又は3に記載のウェブ加工装置。 4. The web processing apparatus according to claim 2, wherein the sensor unit outputs a signal corresponding to the amount of displacement of the tip portion with respect to the base portion as the signal. 前記センサ部は、スケールと、前記スケールに対向して配置される検出ヘッドとを有する光学式のリニアエンコーダであることを特徴とする請求項4に記載のウェブ加工装置。 5. A web processing apparatus according to claim 4, wherein said sensor unit is an optical linear encoder having a scale and a detection head disposed facing said scale. 前記スケール及び前記検出ヘッドは、前記基部と前記先端部との間に配置されていることを特徴とする請求項5に記載のウェブ加工装置。 6. A web processing apparatus according to claim 5, wherein said scale and said detection head are arranged between said base portion and said tip portion. 前記把持部材は、前記連結部と間隔をあけて前記基部と前記先端部との間に配置され、前記基部又は前記先端部に固定された支持部材を有し、
前記スケール又は前記検出ヘッドは、前記支持部材に支持されることを特徴とする請求項6に記載のウェブ加工装置。
The gripping member has a support member disposed between the base and the tip with a gap from the connecting part and fixed to the base or the tip,
7. The web processing apparatus according to claim 6, wherein said scale or said detection head is supported by said support member.
前記センサ部を複数備え
複数の前記センサ部は、前記把持部材の近接または離間する方向に、互いに対向して配置されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のウェブ加工装置。
A plurality of the sensor units are provided ,
The web processing apparatus according to any one of claims 1 to 7 , wherein the plurality of sensor units are arranged so as to face each other in a direction toward or away from the gripping member .
前記第1把持部を複数備え
複数の前記第1把持部は、前記ウェブの幅方向の両側に分かれて配置されていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のウェブ加工装置。
A plurality of the first gripping parts are provided ,
The web processing apparatus according to any one of claims 1 to 8 , wherein the plurality of first gripping portions are arranged separately on both sides in the width direction of the web.
前記ウェブロールを回転可能に支持する支持部を更に備え、
前記第1把持部は、前記ウェブロールから前記ウェブを引き出す方向に移動可能であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のウェブ加工装置。
further comprising a support for rotatably supporting the web roll;
The web processing apparatus according to any one of claims 1 to 9 , wherein the first gripper is movable in a direction in which the web is pulled out from the web roll.
前記第1把持部は、前記ウェブを引き出す方向の上流側の位置と下流側の位置との間で移動可能であることを特徴とする請求項10に記載のウェブ加工装置。 11. The web processing apparatus according to claim 10 , wherein the first gripping portion is movable between an upstream position and a downstream position in the direction in which the web is pulled out. 前記第1把持部に対し前記ウェブを引き出す方向の上流側に配置され、前記ウェブを把持する第2把持部を更に備えことを特徴とする請求項10又は11に記載のウェブ加工装置。 12. The web processing apparatus according to claim 10 , further comprising a second gripping portion arranged upstream of the first gripping portion in a direction in which the web is pulled out and gripping the web. 前記信号に対応する値と目標値との偏差に応じて前記張力付加部を制御して、前記ウェブに付加する張力を調整する制御部を更に備えることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のウェブ加工装置。 13. The control unit according to any one of claims 1 to 12 , further comprising a control unit that controls the tension applying unit according to a deviation between the value corresponding to the signal and a target value to adjust the tension applied to the web. 1. A web processing apparatus according to claim 1. ウェブロールを回転可能に支持する支持部と、
前記ウェブロールから所定の方向に引き出されるウェブを把持するのに用いる把持部材を有する第1把持部と、
前記ウェブロールに付加するトルクを発生し、前記第1把持部に把持された前記ウェブに張力を付加する張力付加部と、
前記把持部材の変形に応じた信号を出力するセンサ部と、
前記信号に基いて、前記張力付加部に発生させるトルクを制御して、前記ウェブに付加する張力を調整する制御部と、を備えることを特徴とするウェブ加工装置。
a support that rotatably supports the web roll;
a first gripping part having a gripping member used to grip the web pulled out in a predetermined direction from the web roll;
a tension applying section that generates torque to be applied to the web roll and applies tension to the web gripped by the first gripping section;
a sensor unit that outputs a signal according to the deformation of the gripping member;
and a control unit that adjusts the tension applied to the web by controlling the torque generated by the tension applying unit based on the signal.
前記制御部は、
前記信号に対応する値と目標値との偏差に応じたトルク指令値を求め、前記トルク指令値を、前記信号に対応する値の時間変化量に応じて補正して、補正したトルク指令値を生成する指令部と、
前記補正したトルク指令値に対応するトルクを前記張力付加部に発生させる駆動制御部と、を有することを特徴とする請求項14に記載のウェブ加工装置。
The control unit
A torque command value corresponding to the deviation between the value corresponding to the signal and the target value is obtained, and the torque command value is corrected according to the amount of change over time of the value corresponding to the signal to obtain the corrected torque command value. a directive that generates
15. The web processing apparatus according to claim 14 , further comprising a drive control section that causes the tension applying section to generate a torque corresponding to the corrected torque command value.
前記制御部は、
前記信号に対応する値と目標値との偏差に応じたトルク指令値を求め、前記トルク指令値を、前記信号に対応する値の時間変化量、及び前記第1把持部の前記ウェブを引き出す方向の加速度に応じて補正する指令部と、
前記補正したトルク指令値に対応するトルクを前記張力付加部に発生させる駆動制御部と、を有することを特徴とする請求項14に記載のウェブ加工装置。
The control unit
A torque command value corresponding to a deviation between a value corresponding to the signal and a target value is obtained, and the torque command value is combined with a time change amount of the value corresponding to the signal and the web of the first gripping portion is pulled out. a command unit that corrects according to the acceleration in the direction;
15. The web processing apparatus according to claim 14 , further comprising a drive control section that causes the tension applying section to generate a torque corresponding to the corrected torque command value.
前記指令部は、前記時間変化量にゲイン値を乗じて得られる値を、前記トルク指令値に加えて補正することを特徴とする請求項15又は16に記載のウェブ加工装置。 17. The web processing apparatus according to claim 15 , wherein the command unit corrects the torque command value by adding a value obtained by multiplying the time change amount by a gain value. 前記ゲイン値は、予め決められた値であることを特徴とする請求項17に記載のウェブ加工装置。 18. The web processing apparatus according to claim 17 , wherein said gain value is a predetermined value. 前記指令部は、前記ゲイン値を、前記第1把持部が基準位置に対し前記ウェブを引き出す方向に移動する距離が長くなるのに応じて、大きくなるように変更することを特徴とする請求項17に記載のウェブ加工装置。 3. The command unit changes the gain value so as to increase as the distance of movement of the first gripping unit in the direction of pulling out the web from the reference position increases. 18. Web processing apparatus according to 17 . 前記指令部は、前記ゲイン値を、前記ウェブロールの径が小さくなるのに応じて、小さくなるように変更することを特徴とする請求項17に記載のウェブ加工装置。 18. The web processing apparatus according to claim 17 , wherein the command section changes the gain value so as to decrease as the diameter of the web roll decreases. 前記制御部は、前記センサ部が出力する前記把持部材の前記所定の方向に沿った方向の変形に応じた信号に基づき、前記ウェブに生じる前記所定の方向の張力を求めることを特徴とする請求項13乃至20のいずれか1項に記載のウェブ加工装置。 The control unit obtains the tension in the predetermined direction generated in the web based on a signal output from the sensor unit according to the deformation of the gripping member in the predetermined direction. Item 21. The web processing apparatus according to any one of items 13 to 20 . 前記張力付加部に張力が付加された前記ウェブに加工を施す加工部を更に有することを特徴とする請求項1乃至21のいずれか1項に記載のウェブ加工装置。 The web processing apparatus according to any one of claims 1 to 21, further comprising a processing section that processes the web to which tension is applied by the tension applying section . 請求項22に記載のウェブ加工装置によって加工された加工品の製造方法であって、
前記ウェブに生じる前記所定の方向の張力を求めた後に、前記加工部が前記ウェブに加工することを特徴とする加工品の製造方法
A method for manufacturing a processed product processed by the web processing apparatus according to claim 22 ,
A method of manufacturing a processed product, wherein the processing section processes the web after obtaining the tension in the predetermined direction generated in the web .
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