JPH02270754A - ウエブ張力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は、ラミネートフィルムや紙なとのウェブを、張
力付与手段によりウェブに対して張力を与えつつ、搬送
するウェブ搬送システムに関し、特に、ウェブに加えら
れる張力を制御するウェブ張力制御装置に関する。

［従来の技術］ この種のウェブ搬送システムにおいては、システム運転
中にウェブに加えられる張力が製品の品質に及ぼす影響
が多大であるので、ウェブに加えられる張力を制御する
必要がある。とくに、高速にウェブを搬送するウェブ搬
送システムでは、ウェブに加えられる張力を制御するた
めのウェブ張力制御装置に、高い応答性と制御精度が要
求される。

従来のウェブ張力制御装置は、第７図に示されるような
構造を有する。即ち、ウェブ］０は、第７図に示される
如く、ニップロール１１、ダンサロール２０、及びニッ
プロール１２を介して搬送され、張力付与手段であるダ
ンサロール２０では、ウェブ１０に張力が与えられる。

ダンサロール２０は、回転軸２１の回りに公転可能で、
回転軸２１に取付けられたエアシリンダ３０の推力、即
ち、ダンサロール２０に加えられる回転軸２１の回り（
図面では反時計回り）の回転力とウェブ１０の張力とが
バランスした点で、ダンサロール２０は静止する。

ウェブ搬送システムの運転中に、ウェブ］０の張力に変
動が生じると、ウェブ１０の張力とエアシリンダ３０の
推力との差の力で、ダンサロール２０が回転軸２１の回
りに回動し、ウェブ１０の張力とエアシリンダ３０の推
力とがバランスする点で静止する。

［発明が解決しようとする課題］ このように、従来のウェブ張力制御装置は、ウェブ１０
の張力とエアシリンダ３０の推力とがバランスする事で
ウェブ１０の張力を一定に保つものであり、静的なウェ
ブ張力制御装置である。

従って、実際には、ダンサロール２０が回動している時
にはウェブ１０の張力は設定された適正値になっている
とはいえず、ダンサロール２０の慣性により、さらにウ
ェブ１０の張力に変動を与える結果にもなっている。即
ち、従来のウェブ張力制御装置は、動的な制御をするこ
とは不可能で、応答性も悪く、また制御精度も良くない
。

従って、本発明の技術的課題は、動的なウェブ張力を制
御できるウェブ張力制御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によると、ウェブに張力を与える張力付与手段と
、ウェブを搬送する搬送手段とを有するウェブ搬送シス
テムにおいて、 前記張力（＝Ｊ与千手段びウェブの少なくとも一方に関
連して、動的に変化する因子を検出し、検出結果を検出
信号として出力する検出手段と、前記検出信号を参照し
て、前記張力の補正値を算出し、当該補正値を制御信号
として出力する制御手段を備え、 前記張力付与手段及び搬送手段の少なくとも一方は前記
制御信号によって制御されることを特徴とするウェブ張
力制御装置が得られる。

［作　用］ 本発明によるウェブ張力制御装置は、検出器により張力
付与手段に対して外部からの動的に変化する因子を検出
し、その横用結果を検出信号として出力する検出器と、
その検出信号を参照して、前記張力の補正値を制御信号
として出力する制御装置と、その制御信号を受はウェブ
を適正に搬送する搬送手段とを備え、ウェブに対して所
定の張力を与えるように張力付与手段、及び搬送手段を
駆動させることができることにより、ウェブの張力を、
高い応答性と制御精度でもって、動的に制御できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図及び第２図を参照して、本発明の第１の実施例に
よるウェブ張力制御装置を適用したウェブ搬送システム
は、ウェブ１０を、張力材！ｊ１手段であるダンサロー
ル２０により、ウェブ１０に対して張力を与えつつ、搬
送手段であるニップロール］１．，１２により搬送する
。

ダンサロール２０は、回転軸２１と、回転軸２］の回り
にダンサアーム２２を介して公転可能に取付けられ、ウ
ェブ］０に対して張力を与えつつ搬送するのを可能にす
るために自転可能なフリーロール２３とを有する。

回転軸２１の一方の端に取付けられた回転位置・角速度
検出器３１は、回転軸２１の回転位置及び回転角速度を
検出し、回転位置・角速度検出信号ｐｖを制御装置４０
へ送出する。

また、回転軸２１の他方の端には、減速機３２を介して
サーボモータ３３が取付けられており、サーボモータ３
３は、後述するサーボモータドライバ３４の制御により
、減速機３２を介して回転軸２１を回転駆動する。

減速機３２と回転軸２１との間には、歪み検出器３５が
取付けられ、歪み検出器３５は、回転軸２１に発生する
歪みを検出し、歪み検出信号Ｓを制御装置４０へ送出す
る。

即ち、回転位置・角速度検出器３１及び歪み検出器３５
は、ダンサロール２０に対して外部より動的に変化する
因子を検出するための検出手段として働く。

制御装置４０は、回転位置・角速度検出信号ＰＶ及び歪
み検出信号Ｓを処理して、ウェブ１０に対して所定の張
力を与えるような張力指令信号ＴＩを、サーボモータド
ライバ３４へ送出する。

サーボモータドライバ３４は、張力指令信号ＴＩに応答
してサーボモータ３３を駆動する。

従って、サーボモータドライバ３４、サーボモータ３３
、及び減速機３２の組み合わせは、張力指令信号　ＴＩ
に応答してダンサロール２０（回転軸２１）を駆動する
張力駆動手段として動作する。

このような構成により、制御装置４０は、回転位置・角
速度検出信号Ｐｖ及び歪み検出信号Ｓから、ダンサロー
ル２０の慣性や重力の影響を算出して、張力指令信号Ｔ
Ｉを発生しているので、ウェブ１０の張力を動的に精度
良く制御することができる。又、張力駆動手段としてサ
ーボモータ３３及び減速機３２を用いているので、制御
の応答性を高めることができる。

尚、サーボモータ３３に付属する回転位置検出器（図示
せず）によって、回転軸２１の回転位置を検出するよう
にしても良い。

ウェブ］Ｏの搬送は、ニップロール］２を駆動するニッ
プロール駆動モータ５１によって行われる。ニップロー
ル駆動モータ５１は、後述するニップロール駆動モータ
ドライバ５２の制御によりニップロール１２を回転駆動
する。

ところで、ウェブ搬送システムの運転中、ライン速度の
オフセット等により、ダンサローラ２０が、その適正な
動作点（公転角度）から外れてしまうので、ダンサロー
ラ２０の動作点を適正な位置に保つ必要がある。

制御装置４０は、回転位置・角速度検出信号ＰＶ及び歪
み検出信号Ｓを処理して、ダンサローラ２０を適正な動
作点で動作させるような速度指令信号ＶＩをニップロー
ル駆動モータドライバ５２へ送出する。ニップロール駆
動モータドライバ５２は、速度指令信号ＶＩに応答して
ニップロール駆動モータ５１を駆動する。従って、ニッ
プロール駆動モータドライバ５２及びニップロール駆動
モータ５１の組み合わせは、速度指令信号Ｖｌに応答し
てニップロール１２を駆動する搬送駆動手段として働く
。

これにより、ダンサローラ２０の動作点を適正な位置に
保つことができる。

第３図及び第４図を参照して、本発明の第２の実施例に
よるウェブ張力制御装置は、第１の実施例のサーボモー
タ３３及び減速機３２の代わりにダイレクトドライブモ
ータ１６を用い、サーボモータドライバ３４の代わりに
ダイレクトドライブモータドライバ１５を用いている。

それ以外は、第１の実施例と同様の構成である。

ダイレクトドライブモータ１６及びダイレクトドライブ
モータドライバ１５の組み合わせは、張力指令信号ＴＩ
に応答してダンサロール２０（回転軸２１）を駆動する
張力駆動手段として動作す−　　１　〇　　− る。

第５図及び第６図を参照して、本発明の第３の実施例に
よるウェブ張力制御装置は、第２の実施例の歪み検出器
３５の代わりにウェブ１０の張力を検出する張力検出器
１７を、ダンサロール２０とニップロール１２間の一対
のローラ１４及び１４゛の間に設置している。それ以外
は、第２の実施例と同様の構成である。

一対のローラ１４及びローラ１４′の間に取付けられた
張力検出器１７は、ウェブ１０に発生する張力を検出し
、張力検出信号Ｔを制御装置４０へ送出する。

即ち、回転位置・角速度検出器３１及び張力検出器１７
は、ダンサロール２０に対して外部より動的に変化する
因子を検出するための検出器として働く。

制御装置４０は、回転位置・角速度検出信号ＰＶ及び張
力検出信号Ｔを処理して、ウェブ１０に対して所定の張
力を与えるような張力指令信号ＴＩを、ダイレクトドラ
イブモータドライバ１５に送出する。ダイレクトドライ
ブモータドライバ１５は、張力指令信号ＴＩに応答して
ダイレクトドライブモータ１６を駆動する。

従って、ダイレクトドライブモータドライバ１５及びダ
イレクトドライブモータ１６の組み合わせは、張力指令
信号ＴＩに応答してダンサロール２０（回転軸２１）を
駆動する張力駆動器として動作する。

又、制御装置４ｏは、回転位置・角速度検出信号ＰＶ及
び張力検出信号Ｔを処理して、ダンサローラ２０を適正
な動作点で動作させるような速度指令信号Ｖｌをニップ
ロール駆動モータドライバ５２へ送出する。

［発明の効果コ 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、ウェブ
の張力を動的に制御でき、高い応答性と制御精度をもつ
動的なウェブ張力制御装置を提供することができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

＝　１２− 第１図は本発明の第１の実施例によるウェブ張力制御装
置を有するウェブ搬送システムの構成を示す図、第２図
は第１の実施例のウェブ張力制御装置におけるダンサロ
ールの部分を詳細に示す図。 第３図は本発明の第２の実施例によるウェブ張力制御装
置を有するウェブ搬送システムの構成を示す図、第４図
は第２の実施例のウェブ張力制御装置におけるダンサロ
ールの部分を詳細に示す図。 第５図は本発明の第３の実施例によるウェブ張力制御装
置を有するウェブ搬送システムの構成を示す図、第６図
は第３の実施例のウェブ張力制御装置におけるダンサロ
ールの部分を詳細に示す図。 第７図は従来のエアシリンダ式ダンサロールの張力制御
装置の構成を示す図である。 １０・・・ウェブ、１１及び１２・・・ニップロール、
１４及び１４′・・・ローラ、１５・・・ダイレクトド
ライブモータドライバ、１６・・・ダイレクトドライブ
モータ、１７・・・張力検出器、２０・・・ダンサロー
ル、２１・・・回転軸、２２・・・ダンサアーム、３０
・・・エアシリンダ、３１・・・回転位置・角速度検出
器、３２・・・減速機、３３・・・サーボモータ、３４
・・・サーボモータドライバ、３５・・・歪み検出器、
４ｏ・・・制御装置、５１・・・ニップロール駆動モー
タ、５２・・・ニップロール駆動モータドライバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ウェブに張力を与える張力付与手段と、ウェブを搬
   送する搬送手段とを有するウェブ搬送システムにおいて
   、 前記張力付与手段及びウェブの少なくとも一方に関連し
   て、動的に変化する因子を検出し、検出結果を検出信号
   として出力する検出手段と、前記検出信号を参照して、
   前記張力の補正値を算出し、当該補正値を制御信号とし
   て出力する制御手段を備え、 前記張力付与手段及び搬送手段の少なくとも一方は前記
   制御信号によって制御されることを特徴とするウェブ張
   力制御装置。 ２）前記検出手段が、前記張力付与手段の回転軸に発生
   する歪みを検出する歪み検出器、及び前記張力付与手段
   の回転軸の回転角・回転角速度を検出する回転角・回転
   角速度検出器によって構成され、前記張力付与手段は、
   サーボモータであることを特徴とする請求項第１項記載
   のウェブ張力制御装置。 ３）前記検出手段が、前記張力付与手段の回転軸に発生
   する歪みを検出する歪み検出器、及び前記張力付与手段
   の回転軸の回転角・回転角速度を検出する回転角・回転
   角速度検出器によって構成され、前記張力付与手段が、
   ダイレクトドライブモータであることを特徴とする請求
   項第１項記載のウェブ張力制御装置。 ４）前記検出手段が、前記張力付与手段の回転軸の回転
   角・回転角速度を検出する回転角・回転角速度検出器及
   び前記ウェブの張力を検出する張力検出器で、前記張力
   付与手段がダイレクトドライブモータであることを特徴
   とする請求項第１項記載のウェブ張力制御装置。