JPH0647425B2 - ウエブ処理モジユール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はウエブ処理モジュールと、このモジュールの
特定の性質を専ら利用するウエブ処理ラインに関するも
のである。具体的には、この発明の主要な態様は、電子
的に直列または並列に接続されているいくつかのウエブ
処理モジュール、特にこの装置は帳票等の書式の寸法に
関係のないモジュールのウエブ処理ラインであり、この
モジュールには、ウエブ長を広範囲に選択しながら、個
数と間隔とを広く変化させた状態で複数の動作を実行す
るようにプログラムを規定することができる。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術として、その処理動作はシ
リンダ、リングなどを備えたウエブ毎の処理装置で行な
われる。そして、これらのツールはウエブに接触して回
転し、ウエブ上で動作するせん孔装置、またはナイフの
ような作動要素を具備しているものである。その作動要
素は過去においては、ウエブ処理動作に定められた一つ
のパターンが、１つのシリンダまたはリングで行うこと
ができるように定められていた。例えば米国特許第4,40
6,389号は進歩した高速ウエブ処理装置を教示してい
る。この装置は種々の書類の長さ、ウエブの速度および
ツールの衝撃位置に適応している。しかし上記米国特許
の装置は、１つのパターンの動作だけが可能であり、そ
のパターンは１つの文書について１回の衝撃処理で形成
されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成のものでは第１シリンダまたは
リングの作動要素から異なつたパターンの動作を行なう
ためには、ギヤを切替えるか、またはもう１つの他のシ
リンダあるいはリングを使用しなければならなかつた。
このことはギヤの切替え、第１シリンダあるいはリング
の交換および／または追加のシリンダあるいはリングの
使用を必要とする等の問題点があつた。したがつて、こ
の発明は前記従来技術が持つていた問題点を解決したウ
エブ処理モジュールを提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 上記の技術的問題を解決するために、この発明は、その
主要な態様において、複数個のウエブ処理モジュールで
構成される寸法任意のモジュールウエブ処理系である。
もう１つの主要態様では、この発明は独立的に、または
他の同一装置および他の設備に電子的に連結されて、動
作可能なウエブ処理装置またはモジュールである。

動作パラメータは人間のオペレータによつて制御パネル
を経由してモジュールの内部電子装置に供給される。動
作パラメータには行なわれるべき動作の性質、ウエブと
の接触配置とその数、ウエブの速度および適当な場合に
は、ウエブ上に存在している書類の長さを含まれてい
る。

マイクロプロセツサは、オペレータが入力するパラメー
タを受信し、それらのパラメータをメモリに格納されて
いるウエブ動作速度プロフイールの表と比較する。ウエ
ブ牽引装置を駆動する牽引装置モータへの信号は、入力
されたパラメータについて選択された動作速度プロフイ
ールに従う。

ツールは実質的定速度で駆動され、牽引装置は選択され
たプロフイールによる指図どおりに加速、減速、停止お
よび起動される。マイクロプロセツサは基準パルス列と
エンコーダからのフイードバツクを用いて機械的下部構
造部の運動を、実際の運動を選択されたプロフイールの
所望運動と比較し、かつ適切な信号をモータ制御のため
に出力することによつて綿密に制御する。

複数の異つた機能を有するモジュールをモジュール間の
バスによつて電子的に連結し、ウエブの全体的な速度を
制御するようにすることも可能である。例えば、１つの
モジュールはミシン線付けをすることや、せん孔するこ
とのようないくつかの切断動作を行なわせることがで
き、もう１つのモジュールは、いくつかの番号付け動作
を行なわせることができ、各モジュールは、その個々の
機能のみを実行するようにプログラムされているが、全
体のウエブ処理量についての他のモジュールと同期され
ている。モジュールによつて実行できる機能のいくつか
の例には、折りたたみ、糊付けおよび印刷が含まれてい
る。非常に多くの他のウエブ動作機能を実行することが
できる。

各ウエブ処理モジュールは、他のモジュールおよび他の
装置のそれぞれに関係なく機械的に動作する。それぞれ
マスタ装置によつてモジュール間のバスを介して供給さ
れるデイジタル化されたパルス列に従う。したがつて、
１つの装置の機構内の摂動は、他のいかなる装置の動作
にも影響を与えない。しかし動作は調整されている。

所望されるように、１つのモジュールがマスタを必要と
するのではない、すべてのモジュールの動作パラメータ
は、１つのグループの１つ、またはそれ以上の個々のモ
ジュールから同時に変更できる。したがつて、クラスタ
（集合）のすべてのモジュールを制御でき、１つのモジ
ュールはマスタではない。

（作用） 以上のように構成したこの発明のモジュールは、モジュ
ールの可変ウエブ処理ラインを迅速に構成する能力と固
定されたインライン装置に関連する物理的問題なしに１
つのラインを拡張する能力とを提供する。ラインとモジ
ュールは寸法に無関係である。モジュールはキヤスタな
どの上に設置することができ、ラインはモジュールを移
動させて適所に入れ、それらのモジュールを共に押し込
み、処理されるウエブをゆるいループ方法のモジュール
の両端に位置決めするだけで作ることができる。うまく
動かないモジュールはラインからすばやく移動させ交換
することができる。新しいラインは不要のモジュールを
押し出し、それらのモジュールを移動させて取り出し、
所望の追加モジュールを移動させ、押し込み、それらの
モジュールを移動させて所望の順序にすることによつて
作ることができる。ユーザは１つまたは２つ若くは３つ
のモジュールではじめ、かついつでも所望のモジュール
を追加することができる。これらのモジュールは販売事
務所、電子印刷事業、および倉庫形式の処理設備で使用
される。

書式の奥行（長さ）は、もはや重要な制限ではなくなつ
た。書式を作るためにモジュールを利用すると、所望の
奥行の書式は、ギヤ、リングなどを交換しないで可能で
ある。特別書式の奥行は単一の標準書式の奥行について
利用される装置から装置の交換を行なわないで容易につ
くられる。

（実施例） 第１図は、この発明の一実施例を示すウエブ処理モジュ
ールの構成例である。このウエブ処理モジュール10は押
型ツール12であるツールのようなウエブ処理動作を行な
うツール機構が含まれている。ツール12は受けロール13
に対してウエブ11上で作動する。１対の牽引装置14,15
のようなウエブ搬送機構は、かみ合つていてツール12の
ようなツール機構を通過するウエブ11を移動または搬送
させる。

ツール12とロール13は、ツール駆動モータ23のようなツ
ール機構を駆動するためのツール駆動機構によつて駆動
される。駆動モータ23は、ツール12に作動自在に接続さ
れている。牽引装置14,15は牽引装置駆動モータ22と駆
動リンク仕掛よりなる牽引装置駆動機構のようなウエブ
搬送駆動機構によつて駆動される。リンク仕掛９は牽引
装置14,15および牽引装置駆動モータ22を機構的に連結
している。モータ23と22は直流モータである。モータ23
は作動自在に接続されている例えばシリコン制御整流器
の駆動装置26を介して付勢され、モータ22は作動自在に
接続されているアナログDC電圧のリニア増幅器28を介し
て付勢される。駆動装置26と増幅器28は、いずれも作動
自在に接続されているDA変換器（以下DACという）25と2
7からの電気入力を受信する。マイクロプロセツサ17と1
8のような電子デイジタルコンピュータ制御機構はモジ
ュール10を制御する。いずれもIntel8088マイクロプロ
セツサである。図面に示すように、マイクロプロセツサ
18は、作動自在に電子的に駆動装置26へ接続され、この
駆動装置26を制御する主サーボ制御器であつて、それは
主サーボ機構と考えられる。マイクロプロセツサ17は、
牽引装置サーボ制御装置であつて、増幅器28に作動自在
に電子的に接続され、増幅器28を制御する。マイクロプ
ロセツサ18は、それによつてツール駆動モータ23とツー
ル12を制御する。マイクロプロセツサ17は牽引装置駆動
モータ22と牽引装置14と15を制御する。マイクロプロセ
ツサ17と18は、いずれもツールエンコーダ19のような作
動自在に接続されているツール位置情報発生機構を介し
て受信する。ツールエンコーダ19は、ツール12の位置を
報告し、ツール12の表面の線状変位の１インチ当り約12
出力パルスの分解能を備えている。牽引装置エンコーダ
21は、ウエブ11の変位の１インチ当り約480出力パルス
の分解能を備えている。マイクロプロセツサ18はツール
エンコーダ19からの情報を、ツール12を正確に制御する
ためのフイードバツクとして利用する。マイクロプロセ
ツサ17は、ツールエンコーダ19からの情報を、牽引装置
14と15の運動をツール12に対して調整するために利用す
る。マイクロプロセツサ17は、エンコーダ21からの情報
を牽引装置14と15を正確に制御するためのフイードバツ
クとして利用する。

マイクロプロセツサ18には、可変周波数パルス発生装置
（図示せず）が含まれている。そのパルス発生装置は、
パルス信号をモジュール間バス24を介してマイクロプロ
セツサ18に送り戻す。パルスの周波数はツール12の所望
回転速度に比例している。

ツール12の所望運動は、一定の角速度での回転である。
モジュール間バス24から受信する各パルスは、１パルス
がツールフイードバツクエンコーダ19からの角変位に値
するものを表わす。マイクロプロセツサ18からDAC25へ
の出力は、引続いて駆動装置26とモータ23を制御するも
のであつて、それは、ツール12の運動を、そのツールの
瞬間的回転位置誤差に対して矯正させる値である。手短
かに言えば、モジュール間バス24からパルスを受信する
ときはいつでも、パルスはエンコーダ19からのツール位
置フイードバツクとして考えられる。

ツール12が回転するにつれて、ツール12の位置をエンコ
ーダ19が読み取る。マイクロプロセツサ17には、消去可
能プログラマブルメモリ(EPROM)が備えられている。マ
イクロプロセツサ17のなかのEPROMに格納されているも
のは、牽引装置14と15をツール12に対して調整するため
に正確に制御するに十分な情報である。情報は種々なパ
ターンでのウエブ11上で作業を行なうことができるよう
に、牽引装置14と15をツール12に対して調整するのに十
分に存在している。この情報は圧縮された方法で格納さ
れている一連のウエブ速度プロフイールの最も好ましい
形のものである。それぞれの格納されたプロフイール
は、ウエブ上の衝撃間に一定の距離を生じるに必要なウ
エブの運動を表わす。格納されている圧縮プロフイール
の表は、１つの繰返し長さに所望されるツール12の衝撃
のパターンについて、オペレータが入力する情報に従つ
て結合され、RAM（ランダムアクセスメモリ）内の“動
作”プロフイール表のなかに拡張される。繰返し長さ
は、定義によつて動作プロフイール表を介しての１サイ
クル、または衝撃の所望パターンの１つの繰返しであ
る。動作プロフイール表は、ツールアセンブリの変位に
関するウエブについての基準変位と基準速度の両方を規
定する。表に格納されている値は、各パルス、すなわち
ツール表面の各1/12インチの運動に対する動作パターン
に必要な牽引装置14：15の変位量である。

牽引装置14と15の所望運動は、所望速度プロフイールに
よる動きである。実際のプロフイール表の値は基本値
で、それはツールエンコーダ19からの１パルスについて
の所望ウエブ変位量を表わす。“生の”DAC値はツール
エンコーダ19からのパルスの周波数から計算する。所望
の変位量はプロフイール表から所望変位量を、エンコー
ダ19と所望位置からの実際の位置の比較から生じる位置
誤差値で変えることによつて計算される。“生の”DAC
値は、そのとき所望ウエブ変位量を掛けて、適切な瞬間
ウエブ速度を生じる妥当なDAC27への出力値を供給す
る。

これらの計算は、パルスをエンコーダ19から受信したと
きはいつでもマイクロプロセツサ17内で行なわれる。し
たがつて、牽引装置14と15の正確な制御が行なわれるの
である。

マイクロプロセツサ17は、制御パネル16を介して命令さ
れる。制御パネル16は、いくつかの動作パラメータの一
連の値を人間のオペレータから受理する。それらのパラ
メータには、所望の全ウエブ速度、または処理量、もし
あるならばウエブ上の書類の長さ、所望のウエブ処理動
作の番号と位置、およびウエブの長さ、書類の枚数など
に換算した所望のウエブ処理動作の繰返しの所望の頻度
が含まれている。

制御パネル16を介して入力されたパラメータは、マイク
ロプロセツサ17と18によつて評価される。入力されたパ
ラメータでマイクロプロセツサ17は、所望のパラメータ
に適したウエブ速度プロフイール表を自動的に選択す
る。

次に、これらモジュールは第２図に示すようにモジュー
ル間のバス24によつて複数の重複モジュールおよび他の
装置に電子的に連結できる。連結されたモジュールは独
立グループと速度に従う既存機械類で動作可能である。
モジュールは電子的に互いに連結され、かつ他の装置に
連結され、独立であるが調整されて異なつた機能を実行
することができる。なお、個々のモジュールの動作は第
１図の場合と全く同じである。

以上で、この発明の好ましい実施例について説明した
が、この発明とその好ましい実施例の特定の例としてツ
ール12は第３図に示すように、番号付けヘツド40と41を
備えた型押ロール38とすることができる。ヘツド40と41
はロール38の円周において180°はなれており、長手方
向にロール38の相対する端部にある。

第４図に示すように、ウエブ60にはモジュール10でロー
ル38によつて番号が付けられる。番号付けのパターン
は、オペレータによつて選択されたものである。そのパ
ターンには、２つの書式の奥行に等しい繰返し長さと次
の番号付けが含まれている。すなわち、番号付けヘツド
40による繰返し長さのはじめにおける番号付け50、その
直後ヘツド41による番号付け51、繰返し長さの中間点に
おけるヘツド40による番号付け52、および繰返し長さの
終りに近いヘツド41による番号付け53である。連続繰返
し長さにおいて、番号付けは54,55におけるように続行
される。間隔は番号付け50,52などの間でヘツド40によ
つて一定である。間隔は番号付け51,53などの間で変化
する。

モジュール10は、第５図にグラフ表示してあるように、
動作プロフイール表を発生する。番号付け50,51,52,53
がおこり、ウエブ11は一定速度で動く。すべての番号付
けの間で、ウエブ11は所望の間隔になるように減速さ
れ、その後に加速される。番号付け50,51，番号付け53,
54および繰返しの間で、ウエブ11は減速されるのみなら
ず、加速される前に逆に簡単に駆動されて、番号付け5
0,51；53,54および繰返しの間に綿密な間隔を保つ。こ
の発明の実施例を第４図と第５図に関連し下記に詳述す
る。

上述した通り第５図は第４図の番号付けを印刷するため
に記憶されたプロフイールを示すものであり、第４図は
ツールの衝撃が番号付け50-55で起きなければならない
ことを示し、また第５図はツール12が50で衝撃を与える
ことを示している。第４図において番号付け50と51との
間には短い距離しかないので第３図の型押しロールを18
0°回転してヘツド41の衝撃をウエブの番号付け51の位
置に与えるためにはウエブを負の線速度まで減速しなけ
ればならない。番号付け51と52の距離はこれよりも長い
のでウエブの線速度を番号付け50と51の間ほどは大幅に
減速する必要はない。従つて、第５図では線速度は番号
付け50と51の間ほど大幅には減速されていない。このこ
とは、第５図において番号付け51と52の間のＶ字形が番
号付け50と51の間のＶ字形より深くないことによつて示
される。同様に番号付け52と53の間でも線速度を番号付
け50と51の間ほど減速する必要はない。何故なら、ウエ
ブが移動しなければならない距離は、番号付け52と53の
間の方が大きいからである。しかし、番号付け53と54の
距離は前記２つの番号付けの間の距離より小さいので、
第２図においてツール12又は112が180°回転する時間を
与えるためには、ウエブの線速度を減速しなければなら
ない。番号付け50と51及び53と54との間の距離が非常に
短かいため、ウエブを逆回転しなければならないが、こ
のことは線速度を零以下に落すことによつて行われる。
即ち、衝撃の時に回転ロールと正確に速度を合わせるた
めに適当な速度で前進するように、ウエブを逆回転させ
るか後退させねばならない。速度を合わせることはツー
ルやウエブにとつてきわめて重要で、もし合わないとツ
ールとウエブが接触したときツールがウエブを引き裂い
てしまう。

このようにツールは全行程を通じて一定角速度で動作
し、一方ウエブは一定に回転しているツールの位置と衝
撃速度に合うように前後に移動し減加速されている。

ウエブの動作を制御するために、時間及び速度は消去可
能プログラマブルメモリ(EPROM)に電子的に記憶され、
メモリは第５図に示された動作プロフイールを作る。第
５図のプロフイールは単に１つのモジュールを示し、他
のモジュールはプロフイールにより行われる作業によつ
て異つたプロフイールパターンを持つことができる。例
えば第５図のプロフイールは第４図の番号付け印刷を示
し、次のモジュールは横断するミシン線付け動作を行
い、そのプロフイールは明らかに第５図のものとは異な
る。モジュールごとの動作プロフイールとは無関係に、
モジュール全体から見た全体的なウエブの速度は一定で
なければならず、そうでないとウエブは破損するか若く
は床にたまつてしまう。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によればモジュール
は、モジュール間のバスによつて複数の重複モジュール
および他の装置に電子的に連結でき、連結されたモジュ
ールは独立グループと速度に従う既存機械類で動作可能
である。また電子的に互いに連結され、かつ他の装置に
連結され、独立であるが調整されて異なつた機能を実行
できる。したがつて非常に多くの他のウエブ動作機能を
実行することができる。さらに各ウエブ処理モジュール
は他のモジュールおよび他の装置のそれぞれに関係なく
機械的に動作し、それぞれマスタ装置によつてモジュー
ル間のバスを介して供給されるデイジタル化されたパル
ス列に従う、したがつて１つの装置の機構内の摂動は、
他のいかなる装置の動作にも影響を与えない、しかし動
作は調整されている。そのため販売事務所、電子印刷業
および倉庫形式の処理設備に使つて効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の好ましい実施例であるウエブ処理
モジュールのブロツク図、第２図は、互いに連結された
２つの好ましいウエブ処理モジュールのブロツク図、第
３図は、ロールの相対する側に２つの番号付けヘツドを
備えたロールの形状でのモジュールのツールの実施例を
示す図、第４図は第３図の型押ロールで所望のパターン
で印刷されたウエブを示す図、第５図は第４図の印刷さ
れたウエブの速度プロフイールのグラフである。 ９…駆動リンク仕掛、10…ウエブ処理モジュール、11…
ウエブ、12…押型ツール、13…受けロール、14,15…牽
引装置、16…制御パネル、17…マイクロプロセツサ（牽
引装置制御装置）、18…マイクロプロセツサ（主サーボ
制御装置）、19…ツールエンコーダ、21…牽引装置エン
コーダ、22…牽引装置駆動モータ、23…ツール駆動モー
タ、24…モジュール間バス、38…型押ロール、40,41…
番号付けヘツド、50〜55…番号付け、60…ウエブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】(a)ウエブ上におけるウエブ処理動作用の
   ツールを構成するツール機構と、 (b)前記ツールに作動自在に接続されたツール駆動モー
   タを具備し、前記ツール機構を駆動するツール駆動機構
   と、 (c)牽引装置を構成し、前記ツール駆動機構を通過する
   ウエブを搬送するウエブ搬送機構と、 (d)牽引装置駆動モータと駆動リンク仕掛とを具備し、
   該駆動リンク仕掛は前記牽引装置と前記牽引装置駆動モ
   ータとに作動自在に接続され、更にツール位置情報を発
   生するツールエンコーダとウエブ位置情報を発生するウ
   エブ牽引装置エンコーダとを有し、前記ウエブ搬送機構
   を駆動するウエブ搬送駆動機構と、 (e)前記ツール駆動モータ、前記牽引装置駆動モータ、
   前記ツールエンコーダ及び前記牽引装置エンコーダに電
   子的に作動自在に接続された電子ディジタルコンピュー
   タ制御装置と、該電子ディジタルコンピュータ制御装置
   に作動パラメータを入力する作動パラメータ入力手段と
   を有し、複数種の前記ウエブ処理動作用のツールが、前
   記電子ディジタルコンピュータ制御装置により同期制御
   されて、互いに異った動作を実行するように構成されて
   いることを特徴とするウエブ処理モジュール。