KR101962551B1

KR101962551B1 - 텐션 제어 장치 및 반송 장치

Info

Publication number: KR101962551B1
Application number: KR1020177009375A
Authority: KR
Inventors: 타카유키 마부치; 루이 오오하시; 켄스케 히라타
Original assignee: 가부시키가이샤 아이에이치아이
Priority date: 2015-01-14
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2019-03-26
Also published as: CN106715301A; US9914610B2; KR20170048582A; JP6447151B2; CN106715301B; US20170190534A1; WO2016113994A1; JP2016130163A; TWI555692B; TW201628957A

Abstract

본 발명은, 띠 형상의 웹(W)을 송출하는 상류 장치(1)와 웹(W)을 수취하는 하류 장치(5)의 사이에 배치되고, 가압 부재(3a)가 웹(W)을 가압하는 턴바(3)와, 턴바(3)로부터 웹(W)에 대한 가압력을, 상류 장치(1) 및 하류 장치(5)에서의 웹(W)의 반송 속도 중 적어도 어느 한쪽에 관한 스케줄에 기초해 피드 포워드 제어(feed forward control)하는 제어부(6)를 구비하는 텐션 제어 장치이다.

Description

텐션 제어 장치 및 반송 장치{TENSION CONTROL DEVICE AND CONVEYING DEVICE}

본 발명은 텐션 제어 장치 및 반송 장치에 관한 것이다. 본원은 2015년 1월 14일에 출원된 일본 특허 출원 2015-005170호에 기초해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

하기 특허 문헌 1에는, 2개의 흡입 롤러 사이에 반송되는 필름 형상체(띠 형상의 웹)가 권취되는 복수의 턴바를 구비하는 버퍼 장치가 개시되어 있다. 이 버퍼 장치에서는, 턴바가 승강 가능하게 되어 있고, 로드 셀 등의 센서에 의해 필름 형상체의 장력을 검출해, 그 검출 결과에 기초해 턴바의 이동량을 제어하는 피드백 제어에 의해 필름 형상체가 휘는 것을 억제하고 있다. 또한, 하기 특허 문헌 2∼4에도 배경 기술이 개시되어 있다.

특허 문헌 1: 일본 특허공개 2013-245027호 공보 특허 문헌 2: 일본 특허공개 2006-027765호 공보 특허 문헌 3: 일본 특허공개 2001-213557호 공보 특허 문헌 4: 일본 특허공개 2005-200216호 공보

그런데, 상기 특허 문헌 1에 개시된 버퍼 장치에서는, 흡입 롤러의 회전 속도가 가속 혹은 감속되었을 경우, 상기 센서에 의한 검출 결과에 기초해 피드백 제어를 실시한다. 이 때문에, 상기 센서에 의해 웹의 텐션의 변화가 검출되고, 그 검출 결과에 기초해 턴바의 이동량을 제어함에 따라, 흡입 롤러의 회전 속도의 변화에 대해 즉시 웹의 텐션을 조정할 수 없다. 따라서, 텐션 제어의 응답 지연이 발생한다.

본 발명은, 전술한 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 반송되는 웹의 텐션을 제어하는 텐션 제어 장치에 있어서, 종래보다 텐션 제어의 응답 지연을 개선하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로 이하의 구성을 채용한다. 본 발명의 텐션 제어 장치는, 띠 형상의 웹을 송출하는 상류 장치와 웹을 수취하는 하류 장치의 사이에 배치되고, 가압 부재의 안내면 근방에서의 웹의 반송면의 대략 법선 방향으로 가압 부재가 웹을 가압하는 턴바와, 턴바로부터의 웹에 대한 가압력을 상류 장치 및 하류 장치에서의 웹의 반송 속도 중 적어도 어느 한쪽에 관한 스케줄에 기초해 피드 포워드 제어(feed forward control)하는 제어부를 구비한다.

본 발명의 반송 장치는, 띠 형상의 웹을 송출하는 상류 장치와, 웹을 수취하는 하류 장치와, 텐션 제어 장치를 구비한다.

본 발명에 의하면, 띠 형상의 웹을 송출하는 상류 장치와 웹을 수취하는 하류 장치의 사이에 배치되고, 웹을 반송 방향으로 직교하는 방향으로 가압하는 턴바와, 턴바로부터의 웹에 대한 가압력을 제어하는 제어부를 구비하는 텐션 제어 장치로서, 제어부는, 상류 장치 및 하류 장치에서의 웹의 반송 속도 중 적어도 어느 한쪽에 관한 스케줄에 기초해 가압력을 피드 포워드 제어한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 텐션 제어의 응답의 지연을 종래보다 개선하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에서의 웹 처리 장치의 기능 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 텐션 제어 장치의 기능 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에서의 웹 송출 장치에 의한 웹 송출시, 반송 속도의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 텐션 제어 장치의 동작을 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에서의 웹 송출 장치 및 절단 장치의 반송 속도의 변화에 따른 가압 부재의 높이 변화를 나타내는 도면이다.

이하, 도면을 참조해 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.

본 실시 형태에서의 웹 처리 장치는, 웹 송출 장치(1), 상류측 가이드 롤러(2), 에어 턴바(3), 하류측 가이드 롤러(4), 절단 장치(5), 제1 제어부(6) 및 제2 제어부(7)를 구비한다. 한편, 이들 구성 요소 가운데, 상류측 가이드 롤러(2), 에어 턴바(3), 하류측 가이드 롤러(4) 및 제1 제어부(6)는, 본 실시 형태에 따른 텐션 제어 장치를 구성한다. 또한, 웹 송출 장치(1)는 본 실시 형태에서의 상류 장치이다. 또한, 절단 장치(5)는 본 실시 형태에서의 하류 장치이다.

이와 같은 웹 처리 장치는, 웹 송출 장치(1)로부터 송출되어 절단 장치(5)로 공급되는 웹(W)에 대해, 텐션 제어 장치로 웹(W)에 작용하는 텐션(장력)을 일정하게 유지하면서, 절단 장치(5)로 웹(W)을 소정 길이로 절단하는 장치이다. 한편, 웹(W)은 소정의 두께 및 소정의 폭을 갖는 길이가 긴 띠 형상 부재이며, 예를 들면 수지 혹은 유리를 재료로 한다.

웹 송출 장치(1)는 롤러축(1a), 롤러용 모터(1b), 회전 검출기(1c), 속도 검출 수단으로서의 터치 롤러(1d), 및 속도 검출기로서의 터치 롤러 검출기(1e)를 구비하고, 웹(W)이 롤 형상으로 감겨진 웹 롤(R)로부터 웹(W)을 풀어낸다. 롤러축(1a)은 웹 롤(R)의 축심에 마련된 공공에 삽입되는 막대 형태의 부재이며, 롤러용 모터(1b)에 의해 축심 주위로 회전 구동된다.

롤러용 모터(1b)는 롤러축(1a)을 회전 구동하는 액추에이터이다. 롤러용 모터(1b)는 인버터 회로 등의 구동 회로를 포함하는 것으로, 제1 제어부(6)로부터 입력되는 속도 제어 지령에 기초해 회전 속도가 설정된다. 회전 검출기(1c)는 예를 들면, 리졸버나 인코더 등의 롤러용 모터(1b)의 회전 상태를 검출하는 센서로서, 롤러용 모터(1b)의 회전 상태를 나타내는 회전 검출 신호를 제1 제어부(6)에 출력한다.

터치 롤러(1d)는 웹 롤(R)의 둘레면에 압접되는 종동 롤러이다. 이와 같은 터치 롤러(1d)의 위치는 웹 롤(R)의 권취 직경에 의해 변화한다. 즉, 웹(W)이 웹 송출 장치(1)로부터 순차적으로 송출되면, 웹 롤(R)의 권취 직경이 서서히 작아지므로, 터치 롤러(1d) 근방에서의 웹(W)의 반송 속도, 즉, 터치 롤러(1d)의 회전 속도로부터 웹 롤(R)의 권취 직경을 추측할 수 있다. 터치 롤러 검출기(1e)는, 터치 롤러(1d) 근방에서의 웹(W)의 반송 속도를 나타내는 속도 검출 신호를 제1 제어부(6)로 출력한다. 한편, 터치 롤러(1d)의 기능은 경시적으로 변화하는 웹(W)의 권출 속도를 검출하는 것이다. 따라서, 본 실시 형태에서는 접촉식 센서의 예로서 '터치 롤러(1d)' 및 '터치 롤러 검출기(1e)'를 나타냈지만, 같은 기능을 갖는 다른 센서를 사용하는 것도 가능하다. 이와 같은 다른 센서의 일례로는, 비접촉식 센서로서의 '도플러 센서(doppler sensor)' 등을 들 수 있다. 속도 검출 수단 및 속도 검출기는 요구 정밀도나 여러 조건 등에 의해 적절하게 선택 가능하다.

상류측 가이드 롤러(2)는, 웹(W) 반송 경로의 중간에 하류측 가이드 롤러(4)와 평행한 상태로 마련된 종동 롤러이다. 상류측 가이드 롤러(2) 및 하류측 가이드 롤러(4)는, 웹(W)의 반송 방향을 변경시키기 위한 웹 안내 부재이다. 상류측 가이드 롤러(2)의 둘레면은 웹(W)의 안내면이다. 상류측 가이드 롤러(2)는 예를 들면, 둘레면으로부터 공기를 분출함으로써 비접촉인 상태로 웹(W)을 안내한다.

에어 턴바(3)는 상류측 가이드 롤러(2)의 하류측에 승강 가능하게 마련되고, 비접촉 상태로 웹(W)을 가압함으로써 웹(W)에 작용하는 텐션을 조정하는 액추에이터이다. 에어 턴바(3)는, 도시하는 바와 같이, 서로 병행이 되도록 대치하는 상류측 가이드 롤러(2)와 하류측 가이드 롤러(4)의 사이에서, 상하 방향으로 이동 가능하게 마련된다. 또한, 에어 턴바(3)의 동작은 제1 제어부(6)에 의해 제어된다.

이와 같은 에어 턴바(3)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 가압 부재(3a), 연결 부재(3b), 볼 나사(3c), 나사용 모터(3d), 회전 검출기(3e), 압력 센서(3f) 및 갭 센서(3g)를 구비한다. 가압 부재(3a)는 웹(W)을 비접촉으로 가압함으로써 원하는 텐션을 부여한다. 가압 부재(3a)는 길이 방향으로 주행하는 웹(W)의 일부에 대해 원호상으로 만곡한 안내면(31)으로부터 에어(공기)를 분출함으로써 웹(W)을 비접촉으로 지지한다. 안내면(31)은 웹(W)의 폭 방향에 따른 축 둘레에 만곡하고 있어, 웹(W)의 폭보다 큰 폭을 갖는 원호면(원통형면)이다.

이와 같은 가압 부재(3a)는, 도시한 바와 같이 안내면(31)에서 웹(W)을 만곡시켜 되접은 상태로 유지한다. 한편, 에어 턴바(3)에 대해서는, 에어(공기)를 대신해 다른 기체(예를 들면 질소 등의 불활성 가스)를 웹(W)에 분사하는 것이라도 된다.

연결 부재(3b)는 상기 가압 부재(3a)와 볼 나사(3c)를 연결하는 부재이다. 볼 나사(3c)는 가압 부재(3a)의 위치를 변화시킨다. 즉, 볼 나사(3c)는 연결 부재(3b)를 개재해 연결된 가압 부재(3a)를 직선적으로 상하 방향으로 이동(직선 이동)시킨다. 일반적으로 볼 나사는 주지되어 있으므로, 도 2에서 볼 나사의 상세 구성을 생략하지만, 볼 나사(3c)는 막대 형태의 수나사부가 회동함으로써, 이 수나사부에 치합하는 암나사부에 연결 부재(3b)를 개재해 연결된 가압 부재(3a)를 화살표로 나타내는 방향으로 왕복 이동(상하 이동)시킨다. 이에 따라, 가압 부재(3a)는 상하 방향으로 이동 가능하여, 웹(W)을 반송 방향과 직교하는 방향으로 가압한다.

한편, '상하 방향'이란, '가압 부재(3a)의 안내면(31) 근방에서의 웹(W) 반송면의 법선 방향'의 일례를 나타내는 것이다. 예를 들면, 도 1에서는, 웹(W)의 반송 방향은 대략 수평 방향으로 왼쪽에서 오른쪽을 향하는 방향이 되고 있다. 이것에 대한 가압 부재(3a)는, 웹(W)을 대략 상하 방향으로 가압하는 것이 일반적이다. 즉, 도 1에서는, 반송 방향을 대략 0°로 하면, 가압 방향('상하 방향')은 90°가 된다. 이 가압 방향은 기하학적으로 '상하 방향'(90°)으로 배치되는 것뿐만 아니라, 주변 부재와의 간섭 방지 등의 이유에 의해 '대략 상하 방향'(80°이나 100° 등)에 배치해도 된다. 또한, 예를 들면 반송 방향이 대략 '상하 방향'인 경우에는, 가압 방향은 대략 '좌우 방향'으로 하는 것이 일반적이다. 즉, 이들을 포괄적으로 표현하면, '가압 부재(3a)의 안내면(31) 근방에서의 웹(W) 반송면의 법선 방향'으로 가압 부재(3a)가 웹(W)을 가압하게 된다.

나사용 모터(3d)는 볼 나사(3c)의 수나사부를 회전 구동하는 액추에이터이다. 나사용 모터(3d)는 인버터 회로 등의 구동 회로를 포함하는 것으로, 제1 제어부(6)로부터 입력되는 회전 제어 지령에 기초해 회전한다. 회전 검출기(3e)는 예를 들면, 리졸버나 인코더 등의 나사용 모터(3d)의 회전 상태를 검출하는 센서이며, 나사용 모터(3d)의 회전 상태를 나타내는 회전 검출 신호를 제1 제어부(6)로 출력한다.

압력 센서(3f)는 상기 가압 부재(3a) 내, 즉 안내면(31)을 사이에 두고 웹(W)의 반대측에 마련되고, 가압 부재(3a)의 안내면(31)으로부터 웹(W)을 향해 분출되는 에어의 압력을 에어 압력으로서 검출한다. 압력 센서(3f)는 에어 압력을 나타내는 검출치를 제1 제어부(6)로 출력한다.

갭 센서(3g)는 웹(W)을 사이에 두고 안내면(31)과 대향하도록 마련되고, 웹(W)의 가압 부재(3a)로부터의 부상량, 즉 안내면(31)과 웹(W)의 갭 폭을 부상 갭으로서 검출한다. 갭 센서(3g)는 부상 갭을 나타내는 검출치를 제1 제어부(6)로 출력한다.

도 1로 되돌아와, 하류측 가이드 롤러(4)는, 에어 턴바(3)의 하류측에 상류측 가이드 롤러(2)와 서로 병행이 되도록 대치하는 상태로 마련된 종동 롤러이다. 하류측 가이드 롤러(4)는 상류측 가이드 롤러(2)와 완전히 동일하게 구성되고, 하류측 가이드 롤러(4) 및 상류측 가이드 롤러(2)는 웹(W)의 반송 방향을 변경시키는 웹 안내 부재이다.

절단 장치(5)는 웹(W)을 소정 길이로 절단하는 장치이다. 즉, 웹(W)은 절단 장치(5)에서 일단 반송이 정지되고, 정지 상태에서 절단된다. 이와 같은 절단 장치(5)에서의 웹(W)의 정지 및 절단은 제2 제어부(7)의 제어하에서 행해진다.

제1 제어부(6)는 예를 들면, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 및 인터페이스 회로 등으로 구성된다. 한편, 인터페이스 회로는 웹 송출 장치(1), 에어 턴바(3) 및 제2 제어부(7)와, 전기적, 광학적 혹은 전자기적으로 통신을 실시한다. 제1 제어부(6)는 ROM에 기억된 각종 제어 프로그램에 기초해, 회전 검출기(1c)에 의한 회전 검출 신호 및 터치 롤러 검출기(1e)에 의한 속도 검출 신호에 소정의 연산 처리를 실시하고, 연산 결과에 기초해 웹 송출 장치(1)의 동작을 제어한다.

또한, 제1 제어부(6)는 ROM에 기억된 각종 제어 프로그램에 기초해, 압력 센서(3f)에 의한 에어 압력 및 갭 센서(3g)에 의한 부상 갭을 나타내는 검출치에 소정의 연산 처리를 실시하고, 연산 결과에 기초해 웹(W)과 가압 부재(3a)의 안내면(31)과의 거리를 일정하게 하여 비접촉인 상태를 유지하기 위해, 가압 부재(3a)의 안내면(31)으로부터 분출되는 에어를 제어한다.

또한, 제1 제어부(6)는, 자신이 제어하는 웹 송출 장치(1)에 의한 웹(W)의 반송 속도와, 제2 제어부(7)에 의해 제어되는 절단 장치(5)에 의한 웹(W)의 절단 처리시의 반송 속도에 기초해, 나사용 모터(3d)에 볼 나사(3c)를 구동시킨다. 이것에 의해, 가압 부재(3a)의 위치, 즉, 에어 턴바(3)에 의해 웹(W)에 부여되는 가압력을 피드 포워드 제어한다.

제2 제어부(7)는, 제1 제어부(6)와 마찬가지로, 예를 들면 CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 및 인터페이스 회로 등으로 구성된다. 한편, 상기 인터페이스 회로는 절단 장치(5) 및 제1 제어부(6)와, 전기적, 광학적 혹은 전자기적으로 통신을 실시한다. 제2 제어부(7)는 ROM에 기억된 각종 제어 프로그램에 기초해 연산 처리를 실시하고, 연산 결과에 기초해 절단 장치(5)에 의한 웹(W)의 절단 처리를 제어한다.

다음으로, 이와 같이 구성된 웹 처리 장치의 동작에 대해, 도 3 및 도 4를 참조해 자세하게 설명한다. 웹 처리 장치가 기동되면, 웹 송출 장치(1)는 제1 제어부(6)로부터 입력되는 속도 제어 지령에 기초해 웹 롤(R)로부터 웹(W)을 풀어내는 속도를 조정하면서, 웹(W)의 송출 처리를 실행한다. 송출된 웹(W)은 상류측 가이드 롤러(2), 에어 턴바(3) 및 하류측 가이드 롤러(4)를 차례로 통과해 절단 장치(5)로 반송된다. 절단 장치(5)는 웹(W)이 반송되면, 제2 제어부(7)로부터 입력되는 속도 제어 지령에 기초해 웹(W)의 반송 속도를 조정하면서 웹(W)의 절단 처리를 실행한다.

여기에서, 제1 제어부(6)는 웹 송출 장치(1)의 동작 제어 외에, 이하의 특징적인 처리를 실행한다. 즉, 제1 제어부(6)는 자신이 기억 혹은 외부(예를 들면 제2 제어부(7))로부터 입력되는 웹 송출 장치(1) 및 절단 장치(5)에서의 웹(W)의 반송 속도에 관한 스케줄에 기초해, 웹(W)에 부여하는 가압력을 피드 포워드 제어한다. 이 스케줄은 향후의 웹 송출 장치(1) 및 절단 장치(5)에서의 웹(W)의 반송 속도 등을 나타내는 것이다.

구체적으로, 스케줄에는 웹 송출 장치(1)에서의 웹(W)의 목표 속도와, 목표 속도로의 이행 개시 타이밍과, 목표 속도까지의 가속도가 포함되어 있다. 제1 제어부(6)는 스케줄에 포함되는 목표 속도, 이행 개시 타이밍 및 가속도를 이용해, 웹(W)에의 가압력이 일정해지도록 가압 부재(3a)의 위치에 관한 제어치(즉, 나사용 모터(3d)의 제어치)를 생성한다.

예를 들면, 웹 송출 장치(1)의 반송 속도가, 도 3에 나타내는 속도 V1이고, 목표 속도가 도 3에 나타내는 속도 V2인 경우, 가속도는 속도 V1로부터 속도 V2로 변화할 때까지의 기울기이다. 한편, 가속도는 속도 V1로부터 속도 V2까지의 기울기가, 도 3에서 직선의 실선으로 나타낸 바와 같은 상수여도 되고, 속도 V1로부터 속도 V2까지의 기울기가 도 3의 만곡 형상의 파선으로 나타낸 바와 같은 경시적으로 변화하는 값이어도 된다. 이것에, 목표 속도로의 이행 개시 타이밍(도 3에 나타내는 시각 t0)을 안다면, 속도가 변화하고 있는 동안의 임의의 시각에서의 웹 송출 장치(1)에서의 웹(W)의 반송 속도를 산출할 수 있다. 또한, 마찬가지로 제1 제어부(6)는 절단 장치(5)에서의 웹(W)의 반송 속도를 산출할 수도 있다.

제1 제어부(6)는 목표 속도, 이행 개시 타이밍 및 가속도로부터, 임의의 시각에서의 웹 송출 장치(1)에서의 웹(W)의 반송 속도와 절단 장치(5)에서의 웹(W)의 반송 속도의 차분을 구하고, 이 차분으로부터 나사용 모터(3d)의 제어치를 생성한다.

도 4에 나타내는 플로우차트를 이용해 웹 처리 장치의 동작에 대해 구체적으로 설명한다.

우선, 제1 제어부(6)는 자신이 기억 혹은 외부로부터 입력되는 웹 송출 장치(1) 및 절단 장치(5)에서의 웹(W)의 반송 속도에 관한 스케줄로부터, 도 3에 나타내는 시각 t0으로부터 시각 t1에서의 웹 송출 장치(1)에서의 반송 속도와 절단 장치(5)에서의 반송 속도의 차분을 구한다(스텝 S1). 또한, 제1 제어부(6)는 스텝 S1에서 구한 차분에 기초해, 웹(W)으로의 가압력이 일정해지도록 나사용 모터(3d)의 제어치를 생성한다(스텝 S2).

계속해서, 제1 제어부(6)는 실제 시각 T가 이행 개시 타이밍인 시각 t0에 도달했는지에 대한 판정을 실시한다(스텝 S3). 제1 제어부(6)는 실제 시각 T가 이행 개시 타이밍인 시각 t0에 도달할 때까지 대기하고, 도달 후에 스텝 S2에서 생성한 제어치에 기초해 나사용 모터(3d)를 제어함으로써 가압 부재(3a)의 높이(위치)를 제어한다(스텝 S4).

예를 들면, 웹 송출 장치(1)에서의 반송 속도가 절단 장치(5)에서의 반송 속도를 웃도는 경우에는, 웹(W)에 휨이 발생한다. 이 때문에, 제1 제어부(6)는 가압 부재(3a)가 상승됨으로써 가압력이 일정해지도록 나사용 모터(3d)를 제어한다. 한편, 웹 송출 장치(1)에서의 반송 속도가 절단 장치(5)에서의 반송 속도를 밑도는 경우에는 웹(W)이 팽팽해진다. 이 때문에, 제1 제어부(6)는 가압 부재(3a)가 하강됨으로써 가압력이 일정해지도록 나사용 모터(3d)를 제어한다.

한편, 제1 제어부(6)는 웹 송출 장치(1)에서의 반송 속도가 절단 장치(5)에서의 반송 속도를 웃도는 경우라도, 가압 부재(3a)의 위치가 상승 한계인 경우에는, 가압 부재(3a)의 상승을 실시하지 않고, 예를 들면 이상을 나타내는 신호를 출력함과 동시에 웹 처리 장치를 정지한다. 또한, 제1 제어부(6)는 웹 송출 장치(1)에서의 반송 속도가 절단 장치(5)에서의 반송 속도를 밑도는 경우라도, 가압 부재(3a)의 위치가 하강 한계인 경우에는, 가압 부재(3a)의 하강을 실시하지 않고, 예를 들면 이상을 나타내는 신호를 출력함과 동시에 웹 처리 장치를 정지한다. 한편, 제1 제어부(6)는 회전 검출기(3e)로부터 입력되는 회전 검출 신호에 기초해 가압 부재(3a)의 위치를 판단한다.

이와 같은 본 실시 형태에 의하면, 띠 형상의 웹(W)을 송출하는 웹 송출 장치(1)와 웹(W)을 수취하는 절단 장치(5)의 사이에 배치되고, 웹(W)을 반송 방향과 직교하는 방향으로 가압하는 에어 턴바(3)와, 에어 턴바(3)로부터 웹(W)에 대한 가압력을 제어하는 제1 제어부(6)를 구비하는 텐션 제어 장치로서, 제1 제어부(6)는, 웹 송출 장치(1) 및 절단 장치(5)에서의 웹(W)의 반송 속도 중 적어도 어느 한쪽에 관한 스케줄에 기초해 웹(W)으로의 가압력이 일정해지도록 가압 부재(3a)의 위치를 피드 포워드 제어한다. 따라서, 본 실시 형태에 의하면, 텐션 제어의 응답 지연을 종래보다 개선하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에 의하면, 스케줄에는 웹(W)의 목표 속도와, 목표 속도로의 이행 개시 타이밍이 포함되어 있다. 이에 따라, 본 실시 형태에서는, 이행 개시 타이밍을 웹 송출 장치(1) 혹은 절단 장치(5)의 반송 속도 변화의 시작점으로 하여, 어느 정도 반송 속도의 변화가 생기는지를 파악할 수 있으므로, 보다 정확한 피드 포워드 제어를 실현할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 의하면, 스케줄에는 웹(W)의 목표 속도까지의 가속도가 포함되어 있다. 이에 따라, 본 실시 형태에서는, 웹 송출 장치(1) 혹은 절단 장치(5)의 반송 속도가 목표 속도에 도달하기까지, 이행 개시 타이밍으로부터 임의의 시각에서의 웹 송출 장치(1) 혹은 절단 장치(5)의 반송 속도를 보다 정확하게 파악할 수 있으므로, 보다 정확한 피드 포워드 제어를 실현할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 의하면, 제1 제어부(6)가 웹 송출 장치(1)에서의 웹(W)의 반송 속도와 절단 장치(5)에서의 웹(W)의 반송 속도의 차분을 산출하고, 차분에 기초해 가압 부재(3a)의 위치를 피드 포워드 제어한다. 따라서, 본 실시 형태에 의하면, 웹 송출 장치(1)에서의 반송 속도와 절단 장치(5)에서의 반송 속도의 양쪽 모두를 가미하기 때문에, 보다 정확한 피드 포워드 제어를 실현할 수 있다.

계속해서, 웹 처리 장치의 동작의 변형예에 대해 설명한다. 전술한 동작 설명에서는, 제1 제어부(6)는 웹 송출 장치(1)의 반송 속도 및 절단 장치(5)의 반송 속도의 변화와 일치하도록 가압 부재(3a)의 위치를 제어했다. 예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 웹 송출 장치(1)에서의 반송 속도와 절단 장치(5)에서의 반송 속도가 변화하는 기간과 일치하도록, 가압 부재(3a)의 높이가 변화된다(도 5에 나타내는 그래프 A 참조).

한편, 본 변형예에서는, 가압 부재(3a)의 높이를, 웹 송출 장치(1)의 반송 속도 및 절단 장치(5)의 반송 속도의 변화에 대해 시간적으로 변위시켜 제어를 실시한다(도 5에 나타내는 그래프 B 참조). 여기에서, 제1 제어부(6)는, 웹 송출 장치(1)의 반송 속도의 가속을 실시하는 경우 및 절단 장치(5)의 반송 속도의 감속을 실시하는 경우, 가압 부재(3a)의 변화를 웹(W)의 반송 속도의 변화에 대해 늦춘다. 구체적으로, 제1 제어부(6)는 자신이 기억 혹은 외부로부터 입력되는 웹 송출 장치(1) 및 절단 장치(5)에서의 웹(W)의 반송 속도에 관한 스케줄이 나타내는 시각에 대해, 가압력의 제어를 실행하는 타이밍을 약간 늦춘다. 그 결과, 웹(W)이 약간 휜 상태가 된 후에 가압 부재(3a)가 상승하므로, 웹(W)에 과도한 텐션이 작용하는 것을 회피할 수 있다.

또한, 제1 제어부(6)는 웹 송출 장치(1)의 반송 속도의 감속을 실시하는 경우 및 절단 장치(5)의 반송 속도의 가속을 실시하는 경우, 가압 부재(3a)의 변화를 웹(W)의 반송 속도의 변화에 대해 앞당긴다. 구체적으로, 제1 제어부(6)는 자신이 기억 혹은 외부로부터 입력되는 웹 송출 장치(1) 및 절단 장치(5)에서의 웹(W)의 반송 속도에 관한 스케줄이 나타내는 시각에 대해, 가압력의 제어를 실행하는 타이밍을 약간 앞당긴다. 그 결과, 웹(W)에 작용하는 텐션이 증대되기 전에 가압 부재(3a)가 하강하므로, 웹(W)에 과도한 텐션이 작용하는 것을 회피할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했는데, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되지 않고, 예를 들면 다음과 같은 변형을 생각할 수 있다.

(1) 상기 실시 형태에 있어서, 웹 처리 장치에는 상류 장치로서 웹 송출 장치(1), 하류 장치로서 절단 장치(5)가 마련되고 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 상류 장치는 절단 장치(5) 등의 웹(W)을 가공하는 가공 장치라도 무방하다. 또한, 하류 장치는 절단 장치(5) 이외의 코팅 장치 등의 가공 장치나, 웹(W)을 반송하는 것이라도 된다.

(2) 상기 실시 형태에 있어서, 에어 턴바(3)의 가압 부재(3a)는 상하 방향으로 이동하는 것이지만, 예를 들면, 웹(W)이 수평 방향이 아니라 상하 방향으로 반송되는 경우에는, 가압 부재(3a)를 상하 방향이 아니라 수평 방향으로 이동시켜, 가압 부재(3a)에 의해 웹(W)을 반송 방향과 직교하는 방향으로 가압하도록 해도 된다.

(3) 상기 실시 형태에서는, 제1 제어부(6)가 웹 송출 장치(1) 및 에어 턴바(3) 양쪽 모두를 제어하고 있지만, 예를 들면, 웹 송출 장치(1) 및 에어 턴바(3) 각각을 다른 제어 장치가 제어하도록 해도 된다.

《산업상의 이용 가능성》

본 발명에 의하면, 텐션 제어의 응답 지연을 종래보다 개선할 수 있다.

1: 웹 송출 장치(상류 장치)
1a: 롤러축
1b: 롤러용 모터
1c: 회전 검출기
1d: 터치 롤러(속도 검출 수단)
1e: 터치 롤러 검출기(속도 검출기)
2: 상류측 가이드 롤러
3: 에어 턴바(턴바)
3a: 가압 부재
3b: 연결 부재
3c: 볼 나사
3d: 나사용 모터
3e: 회전 검출기
3f: 압력 센서
3g: 갭 센서
4: 하류측 가이드 롤러
5: 절단 장치(하류 장치)
6: 제1 제어부(제어부)
7: 제2 제어부
31: 안내면
R: 웹 롤
W: 웹

Claims

띠 형상의 웹을 송출하는 상류 장치와 상기 웹을 수취하는 하류 장치의 사이에 배치되고, 가압 부재의 안내면 근방에서의 상기 웹의 반송면의 법선 방향으로 상기 가압 부재가 상기 웹을 가압하는 턴바와,
상기 턴바로부터의 상기 웹에 대한 가압력을, 상기 상류 장치 및 상기 하류 장치에서의 상기 웹의 반송 속도 중 적어도 어느 한쪽에 관한 스케줄에 기초해 피드 포워드 제어하는 제어부를 구비하며,
상기 제어부는, 상기 상류 장치에서의 상기 웹의 반송 속도와 상기 하류 장치에서의 상기 웹의 반송 속도의 차분을 산출하고, 상기 차분에 기초해 상기 가압 부재의 위치에 대해 상기 피드 포워드 제어를 실시하는 텐션 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 스케줄에는, 상기 웹의 목표 속도와 상기 목표 속도로의 이행 개시 타이밍이 포함되어 있는 텐션 제어 장치.
제2항에 있어서,
상기 스케줄에는, 상기 웹의 목표 속도까지의 가속도가 포함되어 있는 텐션 제어 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 상류 장치의 상기 웹의 가속 및 상기 하류 장치의 상기 웹의 감속 중 적어도 한쪽을 실시하는 경우, 상기 스케줄이 나타내는 시각에 대해 늦추어 상기 가압력의 제어를 실시하는 텐션 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 상류 장치의 상기 웹의 감속 및 상기 하류 장치의 상기 웹의 가속 중 적어도 한쪽을 실시하는 경우, 상기 스케줄이 나타내는 시각에 대해 앞당겨 상기 가압력의 제어를 실시하는 텐션 제어 장치.
띠 형상의 웹을 송출하는 상류 장치와,
상기 웹을 수취하는 하류 장치와,
제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 텐션 제어 장치를 구비하는 반송 장치.