KR20180072788A

KR20180072788A - 띠 형상체 반송 장치

Info

Publication number: KR20180072788A
Application number: KR1020187014439A
Authority: KR
Inventors: 루이 오오하시; 켄스케 히라타; 토모오 쿠수미; 마레토 이시바시; 노리아키 하세가와
Original assignee: 가부시키가이샤 아이에이치아이
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2016-12-15
Publication date: 2018-06-29
Also published as: KR102051242B1; CN108137258A; US20180237248A1; CN108137258B; WO2017149899A1; TW201731753A; TWI636943B; JP2017154886A; US10538402B2; JP6701815B2

Abstract

띠 형상체(W)를 반송하는 띠 형상체 반송 장치(1)로서, 띠 형상체의 일부가 권회되며 띠 형상체를 비접촉 지지하는 복수의 비접촉 안내부(2, 3, 4); 복수의 비접촉 안내부 중 적어도 하나의 비접촉 안내부를 이동시키는 구동부(5, 6, 7); 및 띠 형상체의 폭방향에서 제1 엣지가 통과하는 경로 길이와 폭방향에서 제2 엣지가 통과하는 경로 길이를 달리하여 비접촉 안내부를 구동부에 의해 이동시키는 제어부(10)를 구비한다.

Description

띠 형상체 반송 장치

본 발명은 띠 형상체 반송 장치에 관한 것이다.

본원은, 2016년 3월 4일에 일본에 출원된 특허 출원 제2016-042695호에 기초하는 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

예를 들면, 특허문헌 1에 나타낸 바와 같이, 비접촉식 턴 바를 구비하는 알루미늄제의 띠 형상의 웹을 반송하는 반송 장치가 알려져 있다. 이러한 반송 장치에서는 턴 바로부터 웹에 유체를 분출함으로써 웹을 비접촉으로 지지하고 있다.

특허문헌 1의 반송 장치는, 반송되는 웹의 중심 위치를 조정하여 웹을 반송할 때 웹의 센터링을 용이하고 고정밀도로 실시하기 위해, 턴 바의 위치를 변경하는 턴 바 조정 수단을 구비하고 있다.

일본 특허 공개 제2007-070084호 공보

그런데, 띠 형상체가 다중으로 권회된 롤체로부터 송출된 띠 형상체를 가공하는 등의 경우에는, 가공 위치에서 띠 형상체의 위치 정밀도가 중요하다. 이 때문에, 가공 위치에서의 띠 형상체의 위치는 규제 수단 등에 의해 미리 정해진 위치에 고정된다. 한편, 롤체에 띠 형상체를 권취할 때의 띠 형상체의 권취 정밀도나, 띠 형상체를 가공 위치까지 반송할 때의 띠 형상체의 위치 차이 등에 의해, 가공 위치보다 상류측의 띠 형상체의 위치가 흔들리는 경우가 있다. 그 결과, 띠 형상체가 표면을 포함하는 면 내에서 기울고, 이에 따라 띠 형상체의 중간 부위에 국소적으로 응력이 작용하여 띠 형상체에 변형 등이 생길 가능성이 있다. 특히, 최근에는 매우 얇게 만곡 가능한 유리로 이루어지는 띠 형상체를 반송하는 경우가 있다. 이 경우, 띠 형상체에 가해지는 스트레스를 종래 이상으로 피할 필요가 있다.

이와 같은 띠 형상체의 변형 등을 방지하기 위해서는, 띠 형상체의 표면을 포함하는 면 내에서 띠 형상체의 하류측의 부위에 대해 상류측의 부위가 기울어져 있는 경우라도, 띠 형상체에 스트레스를 가하지 않고 띠 형상체를 안내할 필요가 있다. 그러나, 특허문헌 1에 개시된 반송 장치에서는 띠 형상체의 하류측이 고정되는 것에 대해서는 아무것도 고려되어 있지 않으며, 띠 형상체의 표면의 수직선 방향으로부터 보아 띠 형상체가 기울어져 있는 경우, 띠 형상체에 가해지는 스트레스를 저감시키는 것에 대해서도 고려되고 있지 않다.

본 발명은 상기 서술한 문제점을 감안한 것으로, 띠 형상체를 비접촉으로 지지하면서 반송하는 띠 형상체 반송 장치로서, 띠 형상체의 하류측의 부위에 대해 띠 형상체의 상류측의 부위가 띠 형상체의 표면의 법선 방향으로부터 보아 기울어져 있는 경우에도 띠 형상체에 큰 스트레스가 가해지는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태의 띠 형상체를 반송하는 띠 형상체 반송 장치는, 상기 띠 형상체의 일부가 권회되며 상기 띠 형상체를 비접촉 지지하는 복수의 비접촉 안내부; 상기 복수의 비접촉 안내부 중 적어도 하나의 비접촉 안내부를 이동시키는 구동부; 및 상기 띠 형상체의 폭방향에서 제1 엣지가 통과하는 경로 길이와, 상기 폭방향에서 상기 제1 엣지와 반대측의 제2 엣지가 통과하는 경로 길이를 달리하여 상기 비접촉 안내부를 상기 구동부에 의해 이동시키는 제어부;를 구비한다.

본 발명에 의하면, 띠 형상체를 비접촉으로 지지하면서 반송하는 띠 형상체 반송 장치로서, 띠 형상체의 하류측의 부위에 대해 띠 형상체의 상류측의 부위가 띠 형상체 표면의 법선 방향으로부터 보아 기울어져 있는 경우에도 띠 형상체에 스트레스가 가해지는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치의 개략 구성을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치의 개략 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 제1 실시 형태에서의 띠 형상체 반송 장치가 구비하는 하류측 턴 바, 상류측 턴 바 및 반전 턴 바를 상방으로부터 바라본 모식도이다.
도 3b는 본 발명의 제1 실시 형태에서의 띠 형상체 반송 장치가 구비하는 하류측 턴 바 및 반전 턴 바를 측방으로부터 바라본 모식도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치에서 피드백 제어에 의해서만 제어를 하는 경우의 제어 계통도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치에서 피드백 제어와 함께 피드 포워드 제어를 하는 경우의 제어 계통도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치의 경사 각도와, 하류측 턴 바, 상류측 턴 바 및 반전 턴 바의 회동 각도와의 관계를 나타내는 전개도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치의 개략 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 8a는 본 발명의 제2 실시 형태에서의 띠 형상체 반송 장치가 구비하는 하류측 턴 바, 상류측 턴 바 및 반전 턴 바를 상방으로부터 바라본 모식도이다.
도 8b는 본 발명의 제2 실시 형태에서의 띠 형상체 반송 장치가 구비하는 하류측 턴 바 및 반전 턴 바를 측방으로부터 바라본 모식도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에서의 띠 형상체 반송 장치에서, 피드백 제어에 의해서만 제어를 하는 경우의 제어 계통도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태에서의 띠 형상체 반송 장치에서, 피드백 제어와 함께 피드 포워드 제어를 하는 경우의 제어 계통도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에서의 띠 형상체 반송 장치의 경사 각도 및 이동량과, 하류측 턴 바, 상류측 턴 바 및 반전 턴 바의 회동 각도와의 관계를 나타내는 전개도이다.

(제1 실시 형태)

도 1은 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1)의 개략 구성을 모식적으로 나타내는 측면도이다. 또한, 도 2는 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1)의 개략 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 한편, 도 1에서는, 후술하는 하류측 턴 바(2)의 축심, 상류측 턴 바(3)의 축심 및 반전 턴 바(4)의 축심이 띠 형상체(W)의 폭방향에 대해 평행으로 이루어진 상태를 도시하고 있다. 또한, 도 2에서는, 하류측 턴 바(2)의 축심, 상류측 턴 바(3)의 축심 및 반전 턴 바(4)의 축심이 띠 형상체(W)의 폭방향에 대해 경사진 상태를 도시하고 있다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 띠 형상체 반송 장치(1)는, 하류측 턴 바(2)(비접촉 안내부), 상류측 턴 바(3)(비접촉 안내부), 반전 턴 바(4)(비접촉 안내부), 하류측 액츄에이터(5), 상류측 액츄에이터(6), 반전 액츄에이터(7), 하류측 엣지 센서 유닛(8), 상류측 엣지 센서 유닛(9) 및 제어부(10)를 구비하고 있다. 한편, 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1)에서는, 띠 형상체(W)가 도 1 및 도 2의 우측으로부터 좌측으로 반송된다. 즉, 본 실시 형태에서는, 도 1 및 도 2의 화살표로 나타낸 바와 같이, 도 1 및 도 2에서의 왼쪽 방향이 띠 형상체(W)의 주된 반송 방향으로 이루어져 있다. 또한, 도 1 및 도 2에서의 우측을 반송 방향의 상류측, 도 1 및 도 2에서의 좌측을 반송 방향의 하류측으로 한다. 단, 띠 형상체(W)가 주된 반송 방향으로 반송되는 동안, 띠 형상체(W)의 주행 방향이 변경된다.

하류측 턴 바(2)는 중심각이 90˚로 이루어진 원호에 따른 둘레면을 가지는 중공의 봉 형상 부재이다. 하류측 턴 바(2)는, 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4) 중, 띠 형상체(W)의 주행 방향의 가장 하류측에 배치되어 있다. 하류측 턴 바(2)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 하류측 턴 바(2)의 축심(La)이 수평 방향으로 연장되도록, 도시 생략한 지지부에 의해 이동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 하류측 턴 바(2)는 하류측 턴 바(2)의 둘레면이 상류측 턴 바(3)측이며 하측을 향하는 자세가 되도록 배치되어 있다. 하류측 턴 바(2)의 둘레면에는 도시 생략한 복수의 관통공이 마련되어 있고, 도시 생략한 유체 공급부로부터 하류측 턴 바(2)의 내부에 공급된 유체가 관통공으로부터 분출된다. 이와 같이 관통공으로부터 분사된 유체가 띠 형상체(W)를 향하여 분사됨으로써, 띠 형상체(W)가 하류측 턴 바(2)에 비접촉 지지된다. 즉, 하류측 턴 바(2)의 둘레면은 띠 형상체(W)를 비접촉으로 지지하는 비접촉 지지면(2a)으로서 기능한다.

하류측 턴 바(2)는 상방으로부터 공급되는 띠 형상체(W)의 일부가 비접촉 지지면(2a)을 따라 도 1에서 오른쪽 방향으로 권회됨으로써, 띠 형상체(W)의 주행 방향이 90˚변경되도록 띠 형상체(W)를 안내한다. 본 실시 형태에서는, 하류측 턴 바(2)에 의해 안내되는 띠 형상체(W)는 하류측 턴 바(2)에 도달하기 전에는 표리면이 연직이 되는 자세로 주행하고, 하류측 턴 바(2)를 통과한 후에는 표리면이 수평이 되는 자세로 주행한다. 하류측 턴 바(2)는 띠 형상체(W)의 연직 방향에서의 위치(즉, 띠 형상체(W)의 두께 방향에서의 위치)를 상류측 턴 바(3)에 공급되기 전의 위치에 맞춘다.

상류측 턴 바(3)는 하류측 턴 바(2)와 마찬가지로, 중심각이 90˚로 이루어진 원호를 따른 둘레면을 가지는 중공의 봉 형상 부재이다. 상류측 턴 바(3)는, 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4) 중, 띠 형상체(W)의 주행 방향의 가장 상류측에 배치되어 있다. 상류측 턴 바(3)는 하류측 턴 바(2)와 동일한 높이에 배치되어 있다. 상류측 턴 바(3)는 기준 자세에서 상류측 턴 바(3)의 축심(Lb)이 하류측 턴 바(2)의 축심(La)과 평행이 되도록 도시 생략한 지지부에 의해 이동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 상류측 턴 바(3)는 상류측 턴 바(3)의 둘레면이 하류측 턴 바(2) 측이며 하방을 향하는 자세가 되도록 배치되어 있다. 상류측 턴 바(3)의 둘레면에는 하류측 턴 바(2)의 둘레면과 마찬가지로 도시 생략한 복수의 관통공이 마련되어 있고, 도시 생략한 유체 공급부로부터 상류측 턴 바(3)의 내부에 공급된 유체가 관통공으로부터 분출된다. 이와 같이 관통공으로부터 분사된 유체가 띠 형상체(W)를 향해 분사됨으로써, 띠 형상체(W)가 상류측 턴 바(3)에 비접촉 지지된다. 즉, 상류측 턴 바(3)의 둘레면은, 띠 형상체(W)를 비접촉으로 지지하는 비접촉 지지면(3a)으로서 기능한다.

상류측 턴 바(3)는 수평 방향으로부터 공급되는 띠 형상체(W)의 일부가 비접촉 지지면(3a)을 따라 도 1에서의 오른쪽 방향으로 권회됨으로써, 띠 형상체(W)의 주행 방향이 90˚변경되도록 띠 형상체(W)를 안내한다. 본 실시 형태에서, 상류측 턴 바(3)에 의해 안내되는 띠 형상체(W)는 상류측 턴 바(3)에 도달하기 전에는 표리면이 수평이 되는 자세로 주행하고, 상류측 턴 바(3)를 통과한 후에는 표리면이 연직이 되는 자세로 주행한다.

반전 턴 바(4)는 수평 방향으로부터 보아 하류측 턴 바(2)와 상류측 턴 바(3)의 상방에 배치되어 있고, 연직 방향으로부터 보아 하류측 턴 바(2)와 상류측 턴 바(3) 사이에 배치되어 있다. 반전 턴 바(4)는 중심각이 180˚로 이루어진 원호를 따른 둘레면을 가지는 중공의 봉 형상의 부재이다. 반전 턴 바(4)는 기준 자세에서 반전 턴 바(4)의 축심(Lc)이 하류측 턴 바(2)의 축심(La) 및 상류측 턴 바(3)의 축심(Lb)과평행이 되도록 도시 생략한 지지부에 의해 이동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 반전 턴 바(4)는 반전 턴 바(4)의 둘레면이 상방을 향하도록 배치되어 있다. 반전 턴 바(4)의 둘레면에는 하류측 턴 바(2)의 둘레면 및 상류측 턴 바(3)의 둘레면과 마찬가지로, 도시 생략한 복수의 관통공이 마련되어 있고, 도시 생략한 유체 공급부로부터 반전 턴 바(4)의 내부에 공급된 유체가 관통공으로부터 분출된다. 이와 같이 관통공으로부터 분사된 유체가 띠 형상체(W)를 향해 분사됨으로써, 띠 형상체(W)가 반전 턴 바(4)에 비접촉 지지된다. 즉, 반전 턴 바(4)의 둘레면은 띠 형상체(W)를 비접촉으로 지지하는 비접촉 지지면(4a)으로서 기능한다.

반전 턴 바(4)는 상류측 턴 바(3)를 통과하여 하방으로부터 공급되는 띠 형상체(W)의 일부가 비접촉 지지면(4a)을 따라 도 1에서 왼쪽 방향으로 권회됨으로써, 띠 형상체(W)의 주행 방향이 180˚변경되도록 띠 형상체(W)를 안내한다. 반전 턴 바(4)는 상류측 턴 바(3)에 의해 방향이 변경된 띠 형상체(W)의 주행 방향을 하류측 턴 바(2)를 향해 반전한다. 본 실시 형태에서, 반전 턴 바(4)에 의해 안내되는 띠 형상체(W)는 반전 턴 바(4)에 도달되기 전과 통과한 후에는 주행 방향이 180˚반전된다.

하류측 액츄에이터(5)는 도시 생략한 전달 기구를 통하여 하류측 턴 바(2)에 접속되어 있으며, 하류측 턴 바(2)를 회동(이동)시킨다. 도 3a는, 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)를 상방(비접촉 안내부에 공급되기 전 띠 형상체의 표면의 수직선을 따른 방향)으로부터 본 모식도이다. 본 실시 형태에서 하류측 턴 바(2)는 하류측 액츄에이터(5)에 의해, 도 3a에 나타내는 바와 같이 하류측 턴 바(2)의 축심(La)을 따른 방향에서의 중심 위치(O1)를 중심으로 수평면 내에서 회동된다.

상류측 액츄에이터(6)는 도시 생략한 전달 기구를 통하여 상류측 턴 바(3)와 접속되어 있으며, 상류측 턴 바(3)를 회동(이동)시킨다. 본 실시 형태에서 상류측 턴 바(3)는 상류측 액츄에이터(6)에 의해, 도 3a에 나타낸 바와 같이 상류측 턴 바(3)의 축심(Lb)을 따른 방향에서의 중심 위치(O2)를 중심으로 수평면 내에서 회동된다.

반전 액츄에이터(7)는 도시 생략한 전달 기구를 통하여 반전 턴 바(4)와 접속되어 있으며, 반전 턴 바(4)를 회동(이동)시킨다. 본 실시 형태에서 반전 턴 바(4)는 반전 액츄에이터(7)에 의해, 도 3a에 나타낸 바와 같이 반전 턴 바(4)의 축심(Lc)을 따른 방향에서의 중심 위치(O3)를 중심으로 수평면 내에서 회동된다. 도 3b는 하류측 턴 바(2) 및 반전 턴 바(4)를 측방으로부터 바라본 모식도이다. 반전 액츄에이터(7)는 또한, 도 3b에 나타낸 바와 같이 반전 턴 바(4)의 선단부가 상하 이동하도록 중심 위치(O3)를 중심으로 반전 턴 바(4)를 연직면 내에서 경동(傾動)(이동)시킨다.

여기서, 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1)에서는, 띠 형상체(W)의 폭방향의 일방의 엣지가 통과하는 경로 길이와 폭방향의 타방의 엣지가 통과하는 경로 길이를 달리하여 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)를 회동 또는 경동시킨다. 제어부(10)의 제어 하에서, 예를 들면 도 3a에 나타낸 바와 같이 하류측 턴 바(2)를 왼쪽 방향으로 회동 각도 θ로 회동시키고, 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)를 오른쪽 방향으로 회동 각도 θ로 회동시킨다. 또는, 제어부(10)의 제어 하에서, 예를 들면 도 3b에 나타낸 바와 같이, 반전 턴 바(4)만을 경동 각도 θ＇로 경동시킨다. 이와 같이 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)를 회동 또는 경동시킴으로써, 띠 형상체(W)의 폭방향의 일방의 엣지가 통과하는 경로 길이와 폭방향의 타방의 엣지가 통과하는 경로 길이가 다른 상태로 띠 형상체(W)를 반송할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1)에서는, 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)가 수평면 내에서 회동 가능하게 이루어져 있다. 또한, 반전 턴 바(4)가 연직면 내에서 경동 가능하게 이루어져 있다. 또한, 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1)는 제어부(10)의 제어 아래, 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)를, 띠 형상체(W)의 폭방향의 일방의 엣지가 통과하는 경로 길이와 폭방향의 타방의 엣지가 통과하는 경로 길이를 달리하여 회동 또는 경동시키는 구동부로서, 하류측 액츄에이터(5), 상류측 액츄에이터(6) 및 반전 액츄에이터(7)를 구비한다. 즉, 본 실시 형태에서는, 본 발명의 구동부가 하류측 액츄에이터(5), 상류측 액츄에이터(6) 및 반전 액츄에이터(7)에 의해 구성되어 있다.

하류측 엣지 센서 유닛(8)은 제1 하류측 엣지 센서(8a) 및 제2 하류측 엣지 센서(8b)를 구비하고 있다. 제1 하류측 엣지 센서(8a) 및 제2 하류측 엣지 센서(8b)는 하류측 턴 바(2)의 더욱 하류측에 띠 형상체(W)의 주행 방향으로 이간하여 배치되어 있다. 제1 하류측 엣지 센서(8a) 및 제2 하류측 엣지 센서(8b)는 하류측 턴 바(2)를 통과한 띠 형상체(W)의 폭방향에서의 일방측(본 실시 형태에서는 도 1 및 도 2의 앞쪽)의 엣지 위치를 검출한다. 상류측 엣지 센서 유닛(9)은 제1 상류측 엣지 센서(9a) 및 제2 상류측 엣지 센서(9b)를 구비하고 있다. 제1 상류측 엣지 센서(9a) 및 제2 상류측 엣지 센서(9b)는 상류측 턴 바(3)의 더욱 상류측에 띠 형상체(W)의 주행 방향으로 이간하여 배치되어 있다. 제1 상류측 엣지 센서(9a) 및 제2 상류측 엣지 센서(9b)는 상류측 턴 바(3)에 도달하기 전의 띠 형상체(W)의 폭방향에서의 일방측(본 실시 형태에서는 도 1 및 도 2의 앞쪽)의 엣지 위치를 검출한다. 제1 하류측 엣지 센서(8a), 제2 하류측 엣지 센서(8b), 제1 상류측 엣지 센서(9a) 및 제2 상류측 엣지 센서(9b)로서는, 예를 들면 레이저식 엣지 센서를 이용할 수 있다. 제1 하류측 엣지 센서(8a), 제2 하류측 엣지 센서(8b), 제1 상류측 엣지 센서(9a) 및 제2 상류측 엣지 센서(9b)는 제어부(10)와 전기적으로 접속되어 있으며 검출 결과를 제어부(10)를 향해 출력한다.

제어부(10)는 제1 하류측 엣지 센서(8a), 제2 하류측 엣지 센서(8b), 제1 상류측 엣지 센서(9a) 및 제2 상류측 엣지 센서(9b)의 적어도 어느 하나의 검출 결과에 기초하여, 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)의 회동 각도(θ)를 산출하고, 또한 반전 턴 바(4)의 경동 각도(θ＇)를 산출한다. 한편, 본 실시 형태에서, 회동 각도(θ)는 평면에서 바라볼 때의 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)의 기준 자세에 대한 각도(축심의 요잉(yawing) 방향의 경각(傾角))를 의미한다. 또한, 경동 각도 θ＇는 반전 턴 바(4)의 선단이 상하 방향(연직 방향) 에서의 반전 턴 바(4)의 기준 자세에 대한 각도(축심의 피칭 방향의 경각)를 의미한다. 제어부(10)는 회동 각도(θ) 또는 경동 각도(θ＇)에 기초하여 하류측 액츄에이터(5), 상류측 액츄에이터(6) 및 반전 액츄에이터(7)을 제어한다.

도 4는, 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1)에서, 피드백 제어에 의해서만 제어를 하는 경우의 제어 계통도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 피드백 제어에 의해서만 제어를 하는 경우, 제어부(10)는, 목표값 설정부(10a), 감산기(10b), 피드백 연산부(10c) 및 하류측 경각 산출부(10d)를 구비한다. 목표값 설정부(10a)는 하류측 턴 바(2)를 통과한 후의 띠 형상체(W)의 엣지 자세(도 1 및 도 2의 앞쪽 엣지의 자세)의 목표값을 설정한다. 목표값 설정부(10a)는 미리 기억된 값 또는 외부에서 입력되는 값을, 목표값으로서 설정한다. 감산기(10b)는 하류측 경각 산출부(10d)로부터 입력되는 하류측 턴 바(2)의 더욱 하류측에서의 띠 형상체(W)의 경각인 하류측 경각과 목표값의 차분을 계산한다. 피드백 연산부(10c)는 감산기(10b)에서 산출된 하류측 경각과 목표값의 차분에 기초하여, 예를 들면 PID 처리를 하고, 하류측 턴 바(2)와 상류측 턴 바(3)의 회동 각도(θ)를 산출한다. 한편, 하류측 경각 산출부(10d)는 제1 하류측 엣지 센서(8a)의 검출 결과 및 제2 하류측 엣지 센서(8b)의 검출 결과로부터 하류측 턴 바(2)의 더욱 하류측에서의 띠 형상체(W)의 경각(하류측 경각)을 산출한다.

상기 서술한 바와 같이 하여 제어부(10)에 의해 산출된 회동 각도(θ)에 기초하여, 예를 들면 하류측 액츄에이터(5)가 하류측 턴 바(2)를 왼쪽 방향으로 회동 각도(θ) 회동하고, 상류측 액츄에이터(6)가 상류측 턴 바(3)를 오른쪽 방향으로 회동 각도(θ) 회동하고, 반전 액츄에이터(7)가 반전 턴 바(4)를 오른쪽 방향으로 회동 각도(θ) 회동한다.

이와 같이 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)가 회동되면, 띠 형상체(W)의 폭방향의 일방의 엣지측에서 하류측 턴 바(2)와 상류측 턴 바(3)가 가까워지고, 띠 형상체(W)의 폭방향의 타방의 엣지측에서 하류측 턴 바(2)와 상류측 턴 바(3)가 멀어진다. 이에 따라, 띠 형상체(W)의 폭방향의 일방의 엣지가 통과하는 경로 길이와 폭방향의 타방의 엣지가 통과하는 경로 길이가 달라진다. 이와 같이, 띠 형상체(W)의 폭방향의 일방의 엣지가 통과하는 경로 길이와 띠 형상체(W)의 폭방향의 타방의 엣지가 통과하는 경로 길이가 다르면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 띠 형상체(W)는 굴곡되지 않고 표면이 만곡되도록 연속적으로 변형되어, 띠 형상체(W)의 하류측의 부위와 상류측의 부위가 기울어질 수 있다. 따라서, 띠 형상체(W)에 큰 스트레스를 가하지 않고 띠 형상체(W)가 표면을 포함하는 면 내에서 기울어질 수 있다.

또한, 띠 형상체(W)의 엣지 위치가 다시 제1 하류측 엣지 센서(8a) 및 제2 하류측 엣지 센서(8b)에서 검출되고, 그 검출 결과가 제어부(10)에 입력됨으로써, 본 제어계에서는 연속적으로 피드백 제어가 이루어진다.

여기서, 하류측 경각(θ1)은, 예를 들면 하기의 식 (1)에 의해 산출할 수 있다. 또한, 상류측 턴 바(3)의 더욱 상류측에서의 띠 형상체(W)의 경각인 상류측 경각(θ2)은, 예를 들면 하기의 식 (2)에 의해 산출할 수 있다. 여기서, 회동 각도(θ)의 범위는 라디안 각도 -π~π이고, 또한 θ＞0일 때에는 띠 형상체(W)가 기준 자세로부터 도 6에서의 시계 방향으로 회전하고, θ＜0일 때에는 띠 형상체(W)가 기준 자세로부터 도 6에서의 반시계 방향으로 회전하는 것으로 한다.

한편, 하기의 식 (1)에서, y1이 제1 하류측 엣지 센서(8a)의 검출 결과를 나타내고, y2가 제2 하류측 엣지 센서(8b)의 검출 결과를 나타내며, L1이 제1 하류측 엣지 센서(8a)와 제2 하류측 엣지 센서(8b) 사이의 이간 거리를 나타내고 있다. 또한, 하기의 식 (2)에서, y3가 제1 상류측 엣지 센서(9a)의 검출 결과를 나타내고, y4가 제2 상류측 엣지 센서(9b)의 검출 결과를 나타내며, L2가 제1 상류측 엣지 센서(9a)와 제2 상류측 엣지 센서(9b) 사이의 이간 거리를 나타내고 있다. 단, 엣지 센서(제1 하류측 엣지 센서(8a), 제2 하류측 엣지 센서(8b), 제1 상류측 엣지 센서(9a) 및 제2 상류측 엣지 센서(9b))의 값은 도 2의 띠 형상체(W)의 폭방향에서의 타방측(도 1및 도 2의 안쪽)을 양으로 하고 있다.

도 5는 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1)에서 피드백 제어와 함께 피드 포워드 제어를 하는 경우의 제어 계통도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 피드백 제어와 함께 피드 포워드 제어를 하는 경우, 제어부(10)는 목표값 설정부(10a), 감산기(10b), 피드백 연산부(10c) 및 하류측 경각 산출부(10d)에 더하여, 피드 포워드 연산부(10e), 가산기(10f) 및 상류측 경각 산출부(10g)를 구비한다.

피드 포워드 연산부(10e)는 하류측 경각 산출부(10d)에서 산출된 하류측 경각(θ1) 및 상류측 경각 산출부(10g)에서 산출된 상류측 경각(θ2)에 기초하여 회동 각도(θ)를 산출한다.

한편, 상류측 경각 산출부(10g)는 제1 상류측 엣지 센서(9a)의 검출 결과 및 제2 상류측 엣지 센서(9b)의 검출 결과로부터 상류측 턴 바(3)의 더욱 상류측에서의 띠 형상체(W)의 경각(상류측 경각(θ2))을 산출한다. 또한, 가산기(10f)는 피드백 연산부(10c)에서 산출된 회동 각도(θ)와 피드 포워드 연산부(10e)에서 산출된 회동 각도(θ)를 가산하고, 이에 따라 하류측 액츄에이터(5), 상류측 액츄에이터(6) 및 반전 액츄에이터(7)에 입력하는 회동 각도를 구한다.

도 5에 나타내는 구성에 의하면, 피드백 제어만 하는 경우보다 응답 성능을 향상시킬 수 있다.

도 6은 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1)에서, 띠 형상체(W)의 상류측과 하류측의 경사 각도(Δθ)와, 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3)의 회동 각도(θ)와의 관계를 나타내는 도 2의 전개도이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 하류측 턴 바(2)의 축심(La)의 회동 각도를 -θ로 하고, 상류측 턴 바(3)의 축심(Lb)의 회동 각도를 θ로 하고, 하류측 턴 바(2)에 공급되기 전의 띠 형상체(W)의 일방측의 엣지와 중첩되는 직선을 직선 LA로 하고, 하류측 턴 바(2)에 공급되기 전의 띠 형상체(W)의 타방측의 엣지와 중첩되는 직선을 직선 LB로 하고, 축심 La와 직선 LA의 교점을 점 A로 하고, 축심 Lb와 직선 LA의 교점을 점 B로 하고, 축심 La와 직선 LB의 교점을 점 A＇로 하고, 축심 Lb와 직선 LB의 교점을 점 B＇로 하고, 점 A에서부터 점 B까지의 경로 길이를 L로 하고, 점 A＇에서부터 점 B＇까지의 경로 길이를 L＇로 한다. AA＇를 수평 방향으로 상류측으로 평행 이동시켜 점 A와 점 B가 중첩될 때 A＇는 B”의 위치가 되고, 경사 각도 Δθ(∠B”BB＇)는 하기의 식 (3)에 의해 나타낼 수 있다.

예를 들면, 경사 각도 Δθ는 제1 하류측 엣지 센서(8a)의 검출 결과, 제2 하류측 엣지 센서(8b)의 검출 결과에 기초하여 구할 수 있기 때문에, 제어부(10)는 식 (2)를 이용함으로써 회동 각도(θ)를 산출할 수 있다.

이상과 같은 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1)에서는, 띠 형상체(W)의 폭방향의 일방의 엣지가 통과하는 경로 길이와 폭방향의 타방의 엣지가 통과하는 경로 길이를 달리하여 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)가 회동된다. 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1)에서는, 하류측 턴 바(2)와 상류측 턴 바(3)의 회동에 의해, 띠 형상체(W)의 하류측에 대한 상류측의 기울기에 의해 띠 형상체(W)에 작용하는 응력이 저감된다. 또한, 반전 턴 바(4)에 의해, 도 6에서의 AB와 A＇B＇의 경로차에 의해 띠 형상체(W)에 작용하는 응력이 저감된다. 이 때문에, 띠 형상체(W)는 굴곡되지 않고 띠 형상체(W)의 표면이 만곡되도록 연속적으로 변형되어, 띠 형상체(W)의 하류측의 부위와 상류측의 부위가 기울어질 수 있다. 따라서, 띠 형상체(W)에 큰 스트레스를 가하지 않고, 띠 형상체(W)가 표면을 포함하는 면 내에서 기울어질 수 있다. 따라서, 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1)에 의하면, 띠 형상체(W)의 하류측의 부위에 대해서 띠 형상체(W)의 상류측의 부위가 띠 형상체(W)의 표면의 법선 방향(본 실시 형태에서는 연직 방향)으로부터 보아 기울어진 경우라도, 띠 형상체(W)에 스트레스가 가해지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1)에서는, 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)를 회동 또는 경동시키는 것만으로 띠 형상체(W)의 기울기를 수정할 수 있다. 이 때문에, 외력을 가하여 띠 형상체(W)의 기울기를 수정하는 경우와 비교하여, 띠 형상체(W)를 낮은 장력으로 반송할 수 있어, 띠 형상체(W)에 과대한 응력을 발생시키지 않는다. 즉, 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)보다 상류측의 띠 형상체(W)가, 기준이 되는 방향에 대해서 어느 정도 기울어져 있는지에 관계없이, 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)보다 하류측의 띠 형상체(W)를 띠 형상체(W)에 과대한 응력을 가하지 않고 소망(목표)하는 방향(예를 들면, 본 실시 형태의 도 1 및 도 2에서 주된 반송 방향)을 향해 반송할 수 있다. 예를 들면, 띠 형상체 반송 장치(1)보다 더욱 하류측에, 띠 형상체(W)에 대한 가공(에칭 등)을 하는 영역이 있는 경우, 하류측의 띠 형상체(W)를 일정한 방향으로 반송하고, 가공 위치로부터 어긋나지 않도록 가공 위치를 향해 적절한 각도로 반입시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1)에서는, 봉 형상의 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)를 이용하여 띠 형상체(W)를 안내하고 있다. 이 때문에, 봉 형상체가 아닌 형상의 비접촉 안내부를 이용하여 띠 형상체(W)를 안내하는 경우와 비교하여, 비접촉 안내부의 형상을 단순화하고 장치 구성을 간소하게 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1)는, 제1 하류측 엣지 센서(8a), 제2 하류측 엣지 센서(8b), 제1 상류측 엣지 센서(9a) 및 제2 상류측 엣지 센서(9b)를 구비하고, 제1 하류측 엣지 센서(8a), 제2 하류측 엣지 센서(8b), 제1 상류측 엣지 센서(9a) 및 제2 상류측 엣지 센서(9b)의 검출 결과에 기초하여, 하류측 액츄에이터(5), 상류측 액츄에이터(6) 및 반전 액츄에이터(7)를 제어하는 제어부(10)를 구비하고 있다. 이 때문에, 띠 형상체(W)의 위치를 자동으로 정확하게 조정할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1)에서는, 하류측 턴 바(2)와 상류측 턴 바(3)를 반대 방향으로 회동 각도(θ) 회동시킨다. 이 때문에, 하류측 턴 바(2)와 상류측 턴 바(3)를 회동시키는 제어를 간소하게 할 수 있다. 한편, 하류측 턴 바(2)와 상류측 턴 바(3)를 이동시키는 동력을 발생하는 단일 액츄에이터를 설치하고, 이 액츄에이터에서 생성된 동력을 링크 기구로 하류측 턴 바(2)와 상류측 턴 바(3)에 전달하고, 이에 따라 하류측 턴 바(2)와 상류측 턴 바(3)를 반대 방향으로 회동 각도(θ) 회동시킬 수 있다. 이 경우, 장치 구성을 보다 간소하게 할 수 있다. 즉, 이 경우에는 액츄에이터의 설치수를 삭감할 수 있다.

한편, 하류측 턴 바(2)와 상류측 턴 바(3)를 회동시키지 않고, 반전 턴 바(4)만을 경동시킬 수 있다. 이 경우, 피드백 연산부(10c)와 피드 포워드 연산부(10e)는 반전 턴 바(4)의 경동 각도(θ＇)를 구한다. 경동 각도(θ＇)는, 예를 들면 하기의 식 (4)에 의해 산출할 수 있다. 한편, 하기의 식 (4)에서, W는 띠 형상체의 폭을 나타낸다.

(제2 실시 형태)

다음으로, 본 발명의 제 2 실시 형태에 대해, 도 7~도 11을 참조하여 설명한다. 한편, 본 실시 형태의 설명에서, 상기 제1 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략하거나 간략화한다.

도 7은, 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1A)의 개략 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 한편, 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1A)에서도, 띠 형상체(W)가 도 7의 우측으로부터 좌측으로 반송된다. 즉, 본 실시 형태에서는, 도 7의 화살표로 나타낸 바와 같이, 도 7에서의 왼쪽 방향이 띠 형상체(W)의 주된 반송 방향으로 되어 있다. 또한, 도 7에서의 우측을 반송 방향의 상류측, 도 7에서의 좌측을 반송 방향의 하류측으로 한다.

한편, 도 7에서는, 하류측 턴 바(2)의 축심, 상류측 턴 바(3)의 축심 및 반전 턴 바(4)의 축심이 띠 형상체(W)의 폭방향에 대해서 경사진 상태를 도시하고 있다. 또한, 도 8a는 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)를 상방(비접촉 안내부에 공급되기 전의 띠 형상체의 표면의 수선에 따른 방향)으로부터 본 모식도이다. 또한, 도 8b는 하류측 턴 바(2)와 반전 턴 바(4)를 측방으로부터 본 모식도이다.

이들 도면에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1A)에서는, 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4) 각각이 다른 회동 각도로 회동되어 반전 턴 바(4)가 더욱 경동된다. 이에 따라, 띠 형상체(W)를 더욱 폭방향으로 이동시킬 수 있다. 한편, 본 실시 형태에서, 하류측 턴 바(2)의 회동 각도를 α, 상류측 턴 바(3)의 회동 각도를 β, 반전 턴 바(4)의 회동 각도를 γ1, 반전 턴 바(4)의 경동 각도를 γ2로 한다.

도 9는 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1A)에서, 피드백 제어에 의해서만 제어를 하는 경우의 제어 계통도이다. 한편, 설명의 편의상, 도 9에서는 반전 액츄에이터(7)와 반전 턴 바(4)를 각각 2개씩 도시하고 있지만, 이들은 모두 동일한 것이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1A)에서, 제어부(10)는 목표값 설정부(10h), 감산기(10i), 피드백 연산부(10j), 감산기(10k) 및 가산기(10m)를 더 구비한다.

목표값 설정부(10h)는 하류측 턴 바(2)를 통과한 후의 띠 형상체(W)의 엣지 위치(도 7의 앞쪽의 엣지 위치)의 목표값을 설정한다. 목표값 설정부(10h)는 미리 기억된 값 또는 외부에서 입력되는 값을 목표값으로서 설정한다. 감산기(10i)는 제1 하류측 엣지 센서(8a)의 검출 결과(제2 하류측 엣지 센서(8b)의 검출 결과여도 무방하다)와 목표값 설정부(10h)에서 설정된 목표값의 차분을 계산한다. 피드백 연산부(10j)는 감산기(10i)에서 산출된 제1 하류측 엣지 센서(8a)의 검출 결과와 목표값 설정부(10h)에서 설정된 목표값의 차분에 기초하여, 예를 들면 PID 처리를 하고, 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)의 회동 각도를 산출한다.

감산기(10k)는 피드백 연산부(10j)에서 산출된 회동 각도와 상기 제1 실시 형태에서 설명한 피드백 연산부(10c)에서 산출된 회동 각도의 차분을 산출하여, 회동 각도 β로서 상류측 액츄에이터(6)에 입력한다. 또한, 가산기(10m)는 피드백 연산부(10j)에서 산출된 회동 각도와 상기 제1 실시 형태에서 설명한 피드백 연산부(10c)에서 산출된 회동 각도를 가산하여, 회동 각도 α로서 하류측 액츄에이터(5)에 입력한다. 한편, 피드백 연산부(10j)에서 산출된 회동 각도는 회동 각도 γ1으로서 반전 액츄에이터(7)에 입력된다. 또한, 상기 제1 실시 형태에서 설명한 피드백 연산부(10c)에서 산출된 경동 각도도 경동 각도 γ2로서 반전 액츄에이터(7)에 입력된다.

이와 같이 하여 제어부(10)에 의해 산출된 회동 각도 및 경동 각도에 기초하여, 하류측 액츄에이터(5), 상류측 액츄에이터(6) 및 반전 액츄에이터(7)의 제어가 이루어져, 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)가 회동된다.

이러한 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1A)에서는, 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)를 회동 또는 경동시키는 것만으로 띠 형상체(W)의 기울기 및 위치를 수정할 수 있다. 이 때문에, 외력을 가하여 띠 형상체(W)의 기울기 및 위치를 수정하는 경우와 비교하여, 띠 형상체(W)를 낮은 장력으로 반송할 수 있어, 띠 형상체(W)에 과대한 응력을 발생시키지 않는다. 즉, 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)보다 상류측의 띠 형상체(W)가, 기준이 되는 방향 및 위치에 대해서 어느 정도 기울어져 있는지 또는 변위되어 있는지에 관계없이, 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)보다 하류측의 띠 형상체(W)를 띠 형상체(W)에 과대한 응력을 가하지 않고 목표의 방향 및 위치를 향해 반송할 수 있다. 예를 들면, 띠 형상체 반송 장치(1A)보다 더욱 하류측에 띠 형상체(W)에 대한 가공을 하는 영역이 있는 경우, 하류측의 띠 형상체(W)를 일정한 방향으로 반송하고 가공 위치로부터 어긋나지 않도록 가공 위치를 향해 적절한 각도 및 위치에서 반입시킬 수 있다.

이러한 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1A)에 의하면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 띠 형상체(W)가 상류측 턴 바(3)를 따라 크게 나선상으로 비틀려, 상류측 턴 바(3)를 통과한 후의 띠 형상체(W)의 주행 방향을 상류측 턴 바(3)에 공급되기 전의 띠 형상체(W)의 법선에 대하여 띠 형상체(W)의 폭방향으로 크게 기울일 수 있다. 상류측 턴 바(3)에 의해 주행 방향이 기울어진 띠 형상체(W)는 반전 턴 바(4)에 의해 주행 방향이 반전되어 상류측 턴 바(3)에 공급되기 전의 띠 형상체(W)의 법선에 대하여 주행 방향이 크게 기운채로 하류측 턴 바(2)에 도달한다. 하류측 턴 바(2)에서는 상류측 턴 바(3)와 반대 방향으로 띠 형상체(W)가 나선상으로 비틀려 띠 형상체(W)의 비틀림이 해소된다. 여기서, 띠 형상체(W)는 상류측 턴 바(3)로부터 하류측 턴 바(2)에 도달할 때까지 상류측 턴 바(3)에 공급되기 전의 띠 형상체(W)의 법선에 대해 기울어진 상태로 주행한다. 이 결과, 하류측 턴 바(2)를 통과한 후의 띠 형상체(W)의 부위가, 상류측 턴 바(3)에 공급되기 전의 띠 형상체(W)의 부위에 대해 띠 형상체(W)의 폭방향으로 이동된다. 한편, 띠 형상체(W)의 폭방향의 위치에 대하여, 하류측에서는 제1 하류측 엣지 센서(8a)에서 계측하고, 상류측에서는 제1 상류측 엣지 센서(9a)에서 계측한다.

도 10은, 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1A)에서, 피드백 제어와 함께 피드 포워드 제어를 하는 경우의 제어 계통도이다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 피드백 제어와 함께 피드 포워드 제어를 하는 경우, 제어부(10)는 피드 포워드 연산부(10n)와 가산기(10o)를 더 구비한다.

피드 포워드 연산부(10n)는 제1 하류측 엣지 센서(8a)의 검출 결과(제2 하류측 엣지 센서(8b)의 검출 결과여도 무방하다)와 제1 상류측 엣지 센서(9a)(제2 상류측 엣지 센서(9b)의 검출 결과여도 무방하다)의 검출 결과에 기초하여 회동 각도를 산출한다.

가산기(10o)는 피드백 연산부(10j)에서 산출된 회동 각도와 피드 포워드 연산부(10n)에서 산출된 회동 각도를 가산한다. 또한, 본 제어 계통에서는 감산기(10k)는 가산기(10o)에서 얻어진 산출 결과와 상기 제1 실시 형태에서 설명한 가산기(10f)에서 얻어진 산출 결과의 차분을 산출하여, 회동 각도 β로서 상류측 액츄에이터(6)에 입력한다. 또한, 가산기(10m)는 가산기(10o)에서 얻어진 산출 결과와 상기 제1 실시 형태에서 설명한 가산기(10f)에서 얻어진 산출 결과를 가산하여, 회동 각도 α로서 하류측 액츄에이터(5)에 입력한다. 한편, 가산기(10o)에서 얻어진 산출 결과는 회동 각도 γ1으로서 반전 액츄에이터(7)에 입력된다. 또한, 가산기(10f)는 피드백 연산부(10c)에서 산출된 경동 각도와 피드 포워드 연산부(10e)에서 산출된 경동 각도를 가산하여, 경동 각도 γ2로서 반전 액츄에이터(7)에 입력한다. 이러한 제어에 의하면, 피드백 제어만을 하는 경우보다 응답 성능을 향상시킬 수 있다.

도 11은, 도 7에 나타내는 본 실시 형태의 띠 형상체 반송 장치(1A)에서의 띠 형상체(W)의 상류측과 하류측의 경사 각도(Δθ)와, 회동 각도 α, 회동 각도 β 및 회동 각도 γ1과의 관계, 및 띠 형상체(W)의 상류측, 하류측 및 엣지 위치의 이동량(Δh)과, 회동 각도 α, 회동 각도 β 및 회동 각도 γ1과의 관계를 나타내는 전개도이다. 한편, 도 11에 있어서, 축심 Lc와 직선 LA의 교점을 A”로 하고, 축심 Lc와 직선 LB의 교점을 B”로 하고 있다. 한편, 점 A에서부터 점 A”까지의 거리와 점 A”에서부터 점 B까지의 거리는 동일하다. 또한, 점 A＇에서부터 점 B”까지의 거리와 점 B”에서부터 점 B＇까지의 거리는 동일하다.

도 11로부터 알 수 있는 바와 같이, 이동량(Δh)은 하기의 식 (5)로 나타낼 수 있다. 또한, 경사 각도(Δθ)는 하기의 식 (6)으로 나타낼 수 있다. 또한, 회동 각도 α와 회동 각도 β가 충분히 작은 경우에는 하기의 식 (7) 및 하기의 식 (8)을 얻을 수 있다. 예를 들면, 이러한 식에 기초하여, 제어부(10)는 회동 각도 α, 회동 각도 β 및 회동 각도 γ1을 산출할 수 있다.

또한, 반전 턴 바(4a)의 회동 각도(γ1)는 하기의 식 (9)에 기초하여, 제1 하류측 엣지 센서(8a)의 검출 결과(y1), 제1 상류측 엣지 센서(9a)의 검출 결과(y3) 및 도 6의 점 A에서부터 점 B까지의 경로 길이(L)를 이용하여 결정할 수 있다.

또한, 상류측 턴 바(3)의 회동 각도(α)는 하기의 식 (10)에 기초하여, 제1 하류측 엣지 센서(8a)의 검출 결과(y1), 제1 상류측 엣지 센서(9a)의 검출 결과(y3), 도 6의 점 A에서부터 점 B까지의 경로 길이(L), 하류측 경각(θ1) 및 상류측 경각(θ2)을 이용하여 결정할 수 있다.

또한, 하류측 턴 바(4)의 회동 각도(β)는 하기의 식 (11)에 기초하여, 상류측 턴 바(3)의 회동 각도(α)와 도 6에 나타내는 회동 각도(θ)를 이용하여 결정할 수 있다.

또한, 하류측 턴 바(2)와 상류측 턴 바(3)를 띠 형상체(W)의 폭방향의 수정에만 이용하고, 반전 턴 바(4)를 띠 형상체(W)의 폭방향의 수정 및 기울기의 수정에 이용하는 경우에는, 하기의 식 (12) 및 하기의 식 (13)에 기초하여, 회동 각도 α, 회동 각도 β, 회동 각도 γ1 및 회동 각도 γ2를 결정한다.

이상, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않는다. 상술한 실시 형태에서 나타낸 각 구성 부재의 모든 형상이나 조합 등은 일례이며, 본 발명의 취지로부터 일탈하지 않는 범위에서 설계 요구 등에 기초하여 다양한 변경이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 본 발명의 비접촉 안내부로서 하류측 턴 바(2), 상류측 턴 바(3) 및 반전 턴 바(4)를 구비한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 봉 형상이 아닌 다른 형상의 비접촉 안내부를 구비할 수도 있다. 이 경우, 모든 비접촉 안내부가 동일 형상일 필요는 없다.

또한, 비접촉 안내부를 2개만 또는 4개 이상(복수) 구비할 수 있다. 또한, 비접촉 안내부를 3개 이상 구비하는 경우에는, 이러한 모든 비접촉 안내부를 회동시킬 필요는 없으며, 하나의 비접촉 안내부를 이동시켜, 띠 형상체(W)의 폭방향의 일방의 엣지가 통과하는 경로 길이와 폭방향의 타방의 엣지가 통과하는 경로 길이를 달리하면 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 하류측 엣지 센서 유닛(8) 및 상류측 엣지 센서 유닛(9)을 구비한다. 그러나, 띠 형상체(W)의 엣지 위치를 검출할 수 있는 센서라면, 센서의 배치 지점 및 설치 수는 상기 실시 형태에 한정되지 않는다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 유체를 분출함으로써 띠 형상체(W)를 비접촉 지지한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 예를 들면 자력(磁力)이나 정전기력에 의해 띠 형상체(W)를 비접촉 지지할 수도 있다.

상기 실시 형태에서의 띠 형상체(W)는 예를 들면, 유리, 세라믹 또는 실리콘 등의 취성 재료로 이루어지는 띠 형상체일 수도 있고, 또한 유기 재료 등의 필름일 수도 있다. 유리로 이루어지는 띠 형상체의 경우, 두께가 예를 들면 0.2mm 이하의 매우 얇은 유리일 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 띠 형상체(W)의 주된 반송 방향이 수평 방향인 구성에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 실시 형태의 장치 구성의 전체를 기울이는 등, 띠 형상체(W)의 주된 반송 방향을 수평 방향 이외의 방향으로 할 수도 있다.

또한, 상기 실시 형태에서, 제어부(10)는 피드백 제어 혹은 피드백 제어와 함께 피드 포워드 제어를 하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제어부(10)가 피드 포워드 제어만을 할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 띠 형상체를 비접촉으로 지지하면서 반송하는 띠 형상체 반송 장치로서, 띠 형상체의 하류측의 부위에 대해서 띠 형상체의 상류측의 부위가 띠 형상체의 표면의 법선 방향으로부터 보아 기울어져 있는 경우에도, 띠 형상체에 스트레스가 가해지는 것을 방지할 수 있다.

1: 띠 형상체 반송 장치 1A: 띠 형상체 반송 장치
2: 하류측 턴 바(비접촉 안내부) 2a: 비접촉 지지면
3: 상류측 턴 바(비접촉 안내부) 3a: 비접촉 지지면
4: 반전 턴 바(비접촉 안내부) 4a: 비접촉 지지면
5: 하류측 액츄에이터(구동부) 6: 상류측 액츄에이터(구동부)
7: 반전 액츄에이터(구동부) 8: 하류측 엣지 센서 유닛
8a: 제1 하류측 엣지 센서 8b: 제2 하류측 엣지 센서
9: 상류측 엣지 센서 유닛 9a: 제1 상류측 엣지 센서
9b: 제2 상류측 엣지 센서 10: 제어부
10a: 목표값 설정부 10b: 감산기
10c: 피드백 연산부 10d: 하류측 경각 산출부
10e: 피드 포워드 연산부 10f: 가산기
10g: 상류측 경각 산출부 10h: 목표값 설정부
10i: 감산기 10j: 피드백 연산부
10k: 감산기 10m: 가산기
10n: 피드 포워드 연산부 10o: 가산기
W: 띠 형상체

Claims

띠 형상체를 반송하는 띠 형상체 반송 장치로서,
상기 띠 형상체의 일부가 권회되며 상기 띠 형상체를 비접촉 지지하는 복수의 비접촉 안내부;
상기 복수의 비접촉 안내부 중 적어도 하나의 비접촉 안내부를 이동시키는 구동부; 및
상기 띠 형상체의 폭방향에서 제1 엣지가 통과하는 경로 길이와, 상기 폭방향에서 상기 제1 엣지와 반대측의 제2 엣지가 통과하는 경로 길이를 달리하여 상기 비접촉 안내부를 상기 구동부에 의해 이동시키는 제어부를 구비하는, 띠 형상체 반송 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 비접촉 안내부는,
상기 복수의 비접촉 안내부 중 상기 띠 형상체의 주행 방향의 가장 상류측에 배치되고, 상기 띠 형상체의 주행 방향을 변경하는 상류측 턴 바;
상기 복수의 비접촉 안내부 중 상기 띠 형상체의 주행 방향의 가장 하류측에 배치되고, 상기 띠 형상체의 두께 방향에서의 위치를 상기 상류측 턴 바에 공급되기 전의 위치에 맞추는 하류측 턴 바; 및
상기 상류측 턴 바에 의해 변경된 상기 띠 형상체의 주행 방향을 상기 하류측 턴 바를 향해 반전하는 반전 턴 바를 구비하는, 띠 형상체 반송 장치.
제2항에 있어서,
상기 상류측 턴 바 및 상기 하류측 턴 바가, 상기 복수의 비접촉 안내부에 공급되기 전의 상기 띠 형상체 표면의 수직선을 따른 방향으로부터 보아 반대 방향으로 회동되는, 띠 형상체 반송 장치.
제2항에 있어서,
상기 상류측 턴 바보다 상류측에 배치되며 상기 띠 형상체의 엣지의 기울기를 검출하는 상류측 엣지 센서 유닛; 및
상기 하류측 턴 바보다 하류측에 배치되며 상기 띠 형상체의 엣지의 기울기를 검출하는 하류측 엣지 센서 유닛을 더 구비하고,
상기 제어부는 상기 상류측 엣지 센서 유닛의 검출 결과 및 상기 하류측 엣지 센서 유닛의 검출 결과 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 구동부를 제어하는, 형상체 반송 장치.
제3항에 있어서,
상기 상류측 턴 바보다 상류 측에 배치되며 상기 띠 형상체의 엣지의 기울기를 검출하는 상류측 엣지 센서 유닛; 및
상기 하류측 턴 바보다 하류측에 배치되며 상기 띠 형상체의 엣지의 기울기를 검출하는 하류측 엣지 센서 유닛을 더 구비하고,
상기 제어부는 상기 상류측 엣지 센서 유닛의 검출 결과 및 상기 하류측 엣지 센서 유닛의 검출 결과 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 구동부를 제어하는, 형상체 반송 장치.