JP6622043B2 - Web repair system and web repair method - Google Patents
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Description
本発明は、ウェブを搬送する搬送手段、前記ウェブの主面を撮像する撮像手段、及び前記ウェブの欠陥部位を補修する補修手段を含んで構成されるウェブ補修システム、及びこのシステムを用いたウェブ補修方法に関する。 The present invention relates to a web repair system configured to include a transport means for transporting a web, an imaging means for imaging the main surface of the web, and a repair means for repairing a defective portion of the web, and a web using this system It relates to repair methods.
従来から、製紙分野において、原紙等のウェブ上にある欠陥部位を検出し、この欠陥部位を自動補修する技術が種々開発されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in the papermaking field, various techniques have been developed for detecting a defective portion on a web such as a base paper and automatically repairing the defective portion.
特許文献1では、ウェブ上にある欠陥部位の中央位置を特定した上で、正方形状である補修用パッチの中心をこの中央位置に一致させるように調整する装置及び方法が提案されている。これにより、ウェブの搬送を継続しつつも欠陥部位の全体を網羅して補修できる旨が概ね記載されている。
ところで、ウェブを搬送させながら自動補修を行う前提の下では、きわめて高い位置精度にて欠陥部位の検出処理を実行すると共に、きわめて高い時間精度にて補修用パッチの貼り付け処理を実行する必要がある。つまり、特許文献1で提案される装置では、上述した2種類の精度を同時に保証すべく、装置構成及び制御方法を複雑化し、或いは高性能部品を採用することで、製造コストが大幅に高騰するという問題があった。
By the way, under the premise that automatic repair is performed while the web is conveyed, it is necessary to execute a defect detection process with extremely high position accuracy and a repair patch pasting process with extremely high time accuracy. is there. In other words, in the apparatus proposed in
また、別の対応策として、補修用パッチの大面積化により位置精度の誤差分を吸収することも想定される。ところが、面積を大きくするとその分だけ、装置の大型化及び補修用パッチの消費量に起因する補修コストが高騰するという新たな問題が生じる。 As another countermeasure, it is assumed that the error of the position accuracy is absorbed by increasing the area of the repair patch. However, when the area is increased, there arises a new problem that the repair cost due to the increase in the size of the apparatus and the consumption of the repair patch increases.
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、ウェブの欠陥部位を高精度に且つ早急に自動補修可能なウェブ補修システム及びウェブ補修方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a web repair system and a web repair method capable of automatically repairing a defective portion of a web with high accuracy and promptly.
本発明に係る「ウェブ補修システム」は、ウェブを搬送する搬送手段、前記ウェブの主面を撮像する撮像手段、及び前記ウェブの欠陥部位を補修する補修手段を含んで構成されるシステムであって、前記ウェブの長さ方向及び幅方向を二軸とする前記欠陥部位の位置情報を取得する位置取得手段と、前記位置取得手段が取得した前記位置情報にて特定される長さ方向の位置に基づいて前記搬送手段を制御することで、前記補修手段が移動可能である探索範囲内に前記欠陥部位が存在する位置関係下で、搬送中の前記ウェブを停止させる搬送制御手段と、前記位置情報にて特定される幅方向の位置に移動する第1移動動作、及び、搬送停止中の前記ウェブの前記探索範囲内を長さ方向に沿って撮像する撮像動作を、前記撮像手段に順次実行させる撮像制御手段と、前記撮像動作により検出された前記欠陥部位に接近する第2移動動作、及び、搬送停止中の前記ウェブにある前記欠陥部位を補修する補修動作を、前記補修手段に順次実行させる補修制御手段を備える。 The “web repair system” according to the present invention is a system including a transport unit that transports a web, an image capturing unit that captures an image of the main surface of the web, and a repair unit that repairs a defective portion of the web. A position acquisition means for acquiring position information of the defective part with the length direction and the width direction of the web as two axes, and a position in the length direction specified by the position information acquired by the position acquisition means. A transport control unit configured to control the transport unit based on the positional relationship in which the defective part exists within a search range in which the repair unit is movable; The imaging means sequentially executes a first movement operation that moves to a position in the width direction specified in step S1, and an imaging operation that images the search range of the web that is stopped along the length direction. The repairing unit sequentially executes an imaging control unit, a second movement operation approaching the defective part detected by the imaging operation, and a repairing operation for repairing the defective part in the web that is stopped in conveyance. A repair control means is provided.
このように、補修手段が移動可能である探索範囲内に欠陥部位が存在する位置関係下で搬送中のウェブを停止させた後に、ウェブを撮像する撮像動作及びウェブにある欠陥部位を補修する補修動作を順次実行するので、それほど高い位置精度及び時間精度を要することなく、ウェブの欠陥部位を高精度に自動補修できる。また、ウェブの探索範囲内を長さ方向に沿って撮像するので、二次元的に走査移動する場合と比べて欠陥部位の位置を早期に特定できる。これらにより、ウェブの欠陥部位を高精度に且つ早急に自動補修できる。 In this way, after stopping the web being transported in a positional relationship where the defective part exists within the search range in which the repairing means can move, the imaging operation for imaging the web and the repair for repairing the defective part on the web Since the operations are sequentially executed, a defective portion of the web can be automatically repaired with high accuracy without requiring so high position accuracy and time accuracy. In addition, since the image of the web search range is taken along the length direction, the position of the defective portion can be identified at an early stage as compared with the case of scanning and moving in two dimensions. As a result, the defective portion of the web can be automatically repaired with high accuracy and promptly.
また、前記搬送制御手段は、前記補修動作の実行が終了した後、前記ウェブの搬送を再開させることが好ましい。これにより、搬送の停止及び再開を順次繰り返しながら、単体のウェブ上にある複数の欠陥部位を自動的に順次補修できる。 Moreover, it is preferable that the said conveyance control means restarts conveyance of the said web, after execution of the said repair operation is complete | finished. As a result, a plurality of defective portions on a single web can be automatically and sequentially repaired while sequentially stopping and restarting the conveyance.
また、前記搬送制御手段は、前記探索範囲から所定距離だけ離れた搬送上流側の位置に前記欠陥部位が到達する到着時点から、前記ウェブの搬送速度を徐々に減少させることが好ましい。これにより、ウェブに発生する張力が徐々に変化するので、減速動作に起因して搬送精度が低下するのを抑制できる。その結果、搬送中のウェブを目論見通りの位置に停止させる確度が高くなる。 Moreover, it is preferable that the conveyance control means gradually decrease the conveyance speed of the web from the arrival time point when the defective portion reaches a position on the upstream side of conveyance that is a predetermined distance away from the search range. Thereby, since the tension | tensile_strength which generate | occur | produces in a web changes gradually, it can suppress that a conveyance precision falls resulting from deceleration operation | movement. As a result, the accuracy of stopping the web being conveyed at the intended position is increased.
また、前記撮像制御手段は、前記到着時点以後であって前記ウェブの搬送停止前に、前記撮像手段による前記第1移動動作の実行を開始させることが好ましい。ウェブの搬送を停止する前にこの停止状態を必要としない第1移動動作の実行を開始することで、補修時間の短縮に繋がる。 Further, it is preferable that the imaging control unit starts the execution of the first movement operation by the imaging unit after the arrival time and before the conveyance of the web is stopped. By starting the execution of the first movement operation that does not require this stop state before stopping the conveyance of the web, the repair time is shortened.
また、前記撮像制御手段は、前記撮像手段による前記第1移動動作の実行を前記ウェブの搬送停止前に終了させると共に、前記撮像手段による前記撮像動作の実行を前記ウェブの搬送停止後に開始させることが好ましい。ウェブの搬送を停止する前にこの停止状態を必要としない第1移動動作の実行を予め終了することで、補修時間の更なる短縮に繋がる。 In addition, the imaging control unit ends the execution of the first movement operation by the imaging unit before stopping the conveyance of the web, and starts the execution of the imaging operation by the imaging unit after the conveyance of the web is stopped. Is preferred. By terminating the execution of the first movement operation that does not require this stop state before stopping the web conveyance, the repair time can be further shortened.
また、前記補修制御手段は、前記到達時点以後であって前記撮像動作の終了前に、前記補修手段を前記欠陥部位に向けて移動させることが好ましい。ウェブの搬送を停止する前にこの停止状態を必要としない補修手段の移動を開始することで、補修時間の短縮に繋がる。 Further, it is preferable that the repair control means moves the repair means toward the defective portion after the arrival time and before the end of the imaging operation. By starting the movement of the repair means that does not require this stop state before stopping the conveyance of the web, the repair time is shortened.
また、異なる分光放射特性を有し、且つ、前記ウェブに向けて投光可能である複数の光源と、前記ウェブ又は前記欠陥部位の種類に応じて前記複数の光源の中から選択した、1つ以上の前記光源に投光させる光源制御手段を更に備えることが好ましい。ウェブ又は欠陥部位の種類に適した分光放射特性を有する光源を選択することで、撮像手段による欠陥部位の検出精度(存否及び位置の確度)が高くなる。 Further, a plurality of light sources having different spectral radiation characteristics and capable of projecting toward the web, and one selected from the plurality of light sources according to the type of the web or the defective portion It is preferable to further include light source control means for projecting light onto the light source. By selecting a light source having a spectral radiation characteristic suitable for the type of web or defective part, the detection accuracy (presence / absence and position accuracy) of the defective part by the imaging means is increased.
また、前記補修手段は、テープ状の補修用切片を任意の長さに切り出して前記欠陥部位に貼り付ける少なくとも1つの貼付機であり、前記補修制御手段は、前記欠陥部位の上に前記補修用切片を幅方向に沿って貼り付ける前記補修動作を前記貼付機に実行させることが好ましい。欠陥部位の形状に適した長さの補修用切片を幅方向に沿って貼り付けることで、補修用切片の消費量を削減できる。 Further, the repair means is at least one pasting machine that cuts out a tape-shaped repair section into an arbitrary length and pastes it on the defective part, and the repair control means is used for repairing on the defective part. It is preferable that the repairing operation for pasting the section along the width direction is executed by the pasting machine. By attaching a repairing section having a length suitable for the shape of the defective portion along the width direction, the consumption of the repairing section can be reduced.
また、前記補修手段は、互いに対向する位置に1つずつ配置され、且つ、テープ状又はパッチ状の補修用切片を前記欠陥部位にそれぞれ貼り付ける一対の貼付機であり、前記補修制御手段は、前記一対の貼付機により前記ウェブを挟持しながら、前記補修用切片を両面から同時に貼り付ける前記補修動作を実行させることが好ましい。一対の貼付機は、補修用切片を貼り付けようとする一面とは反対の他面側から、且つ、補修用切片を貼り付けようとする他面とは反対の一面側から、ウェブを同時に支持する。これにより、ウェブと補修用切片の間の密着性を確保できると共に、補修用切片の貼付面が外部に露出するのを防止できる。 Further, the repair means is a pair of applicators that are arranged one by one at positions facing each other, and each attaches a tape-like or patch-like repair section to the defective portion, and the repair control means includes: It is preferable to execute the repairing operation in which the repairing section is simultaneously pasted from both sides while the web is sandwiched by the pair of pasting machines. The pair of applicators simultaneously supports the web from the other side opposite to the one side where the repair section is to be pasted and from the other side opposite to the other side where the repair section is pasted. To do. Thereby, while being able to ensure the adhesiveness between a web and the section for repair, it can prevent that the sticking surface of the section for repair is exposed outside.
また、前記撮像手段及び前記補修手段は、一体的に移動可能に構成されることが好ましい。これにより、撮像手段及び補修手段の移動機構を共通化可能となり、装置構造の簡素化が図られる。 In addition, it is preferable that the imaging unit and the repair unit are configured to be movable together. As a result, the moving mechanism for the imaging means and the repairing means can be shared, and the structure of the apparatus can be simplified.
本発明に係る「ウェブ補修方法」は、ウェブを搬送する搬送手段、前記ウェブの主面を撮像する撮像手段、及び前記ウェブの欠陥部位を補修する補修手段を含んで構成されるウェブ補修システムを用いた方法であって、前記ウェブの長さ方向及び幅方向を二軸とする前記欠陥部位の位置情報を取得する位置取得工程と、取得した前記位置情報にて特定される長さ方向の位置に基づいて前記搬送手段を制御することで、前記補修手段が移動可能である探索範囲内に前記欠陥部位が存在する位置関係下で、搬送中の前記ウェブを停止させる搬送制御工程と、前記位置情報にて特定される幅方向の位置に移動する第1移動動作、及び、搬送停止中の前記ウェブの前記探索範囲内を長さ方向に沿って撮像する撮像動作を、前記撮像手段に順次実行させる撮像制御工程と、前記撮像動作により検出された前記欠陥部位に近接する第2移動動作、及び、搬送停止中の前記ウェブにある前記欠陥部位を補修する補修動作を、前記補修手段に順次実行させる補修制御工程を備える。 The “web repair method” according to the present invention includes a web repair system including a transport unit that transports a web, an image capturing unit that images a main surface of the web, and a repair unit that repairs a defective portion of the web. A position acquisition step of acquiring position information of the defect site having two axes of a length direction and a width direction of the web, and a position in the length direction specified by the acquired position information. A transport control step of stopping the web being transported under a positional relationship in which the defective part exists within a search range in which the repair means is movable by controlling the transport means based on A first movement operation that moves to a position in the width direction specified by the information and an imaging operation that images the search range of the web that is stopped along the length direction are sequentially executed on the imaging unit. Let Causing the repairing unit to sequentially execute an imaging control step, a second movement operation close to the defective part detected by the imaging operation, and a repairing operation for repairing the defective part on the web that is stopped in conveyance. A repair control process is provided.
本発明に係るウェブ補修システム及びウェブ補修方法によれば、ウェブの欠陥部位を高精度に且つ早急に自動補修できる。 According to the web repair system and the web repair method according to the present invention, it is possible to automatically repair a defective portion of a web with high accuracy and promptly.
以下、本発明に係るウェブ補修システムについて、ウェブ補修方法との関係において好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a web repair system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings by giving preferred embodiments in relation to a web repair method.
[ウェブ補修システム10の全体構成図]
図1は、この実施形態に係るウェブ補修システム10の全体構成図である。図2は、ウェブ12の加工工程全体を模式的に示す正面図である。
[Overall configuration diagram of web repair system 10]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a
図1に示すように、ウェブ補修システム10は、搬送の上流側から下流側にわたって、ロール状のウェブ12を巻き出す巻出装置14と、ウェブ12を補修する自動補修装置16と、ウェブ12の一定幅を連続して切断する切断装置18と、ウェブ12を再度巻き取る再巻取装置20とを含んで構成される。ウェブ12は、紙基材の媒体、具体例としては塗工紙、感熱紙、又は感圧紙である。或いは、ウェブ12の基材は紙に限られず、例えば樹脂製のフィルムであってもよい。
As shown in FIG. 1, the
ウェブ補修システム10は、ジャンボロールのウェブ12に対して加工処理を施すことで、複数のウェブ完成品22を生産するシステムである。制御装置24は、例えばPLC(Programmable Logic Controller)制御盤からなり、ウェブ補修システム10を構成する各装置を統括的に制御する。
The
図2に示すように、ウェブ12は、ウェブ補修システム10の搬送機構28(搬送手段)により、一方の主面(以下、一面26a)が上側を、他方の主面(以下、他面26b)が下側を向いた状態にて搬送される。搬送機構28は、巻出装置14、自動補修装置16、切断装置18及び再巻取装置20(いずれも図1)のうち少なくとも1つの装置に設けられる。ウェブ12には、前工程にて発生した1つ又は複数の欠陥部位30が残存している。
As shown in FIG. 2, the
自動補修装置16は、粘着面を有する補修用切片32を欠陥部位30の位置に貼り付けることで、ウェブ12の欠陥部位30を両面から塞いで補修する。切断装置18は、複数(本図例では6つ)のスリッタナイフ34を用いて切断することで、ウェブ12を多丁取り(本図例では5丁取り)する。
The
切断前のウェブ12の周縁部には、ウェブ12上の位置を特定するための複数のマーク(不図示)が同一の又は異なる間隔で印字されている。自動補修装置16は、このマーク列を光学的に読み取ることでウェブ12の搬送量(又は現在位置)を把握可能である。なお、このマーク列を含む部位は、ウェブ12の両端側に配置されたスリッタナイフ34により切除される。
A plurality of marks (not shown) for specifying positions on the
[自動補修装置16/制御装置24の概略ブロック図]
図3は、図1に示す自動補修装置16及び制御装置24の概略ブロック図である。この自動補修装置16に関して、補修動作に関わる要部のみを図示すると共に、他の構成要素の図示を省略する。
[Schematic block diagram of
FIG. 3 is a schematic block diagram of the
自動補修装置16は、一面26a側からウェブ12を補修する補修ユニット40と、他面26b側からウェブ12を補修する補修ユニット42と、補修ユニット40、42をそれぞれ三軸方向に駆動可能な三次元駆動部44、46とを含んで構成される。補修ユニット40、42は互いに対向する位置関係下に配置されており、ウェブ12は補修ユニット40、42間の搬送路を通じて搬送される。
The
補修ユニット40は、テープ状の補修用切片32を任意の長さに切り出して貼り付ける1つの貼付機50(補修手段)を備える。この場合、補修用切片32は、例えば、クラフト粘着テープ又はアルミニウム箔粘着テープで構成される。なお、貼付機50は、テープ状の代わりに、パッチ状の補修用切片32を貼付可能に構成されてもよい。
The
補修ユニット42は、もう1つの貼付機50(補修手段)の他、ウェブ12の主面(ここでは他面26b)を撮像するカメラ52(撮像手段)、異なる分光放射特性を有する複数(ここでは3つ)の光源54、55、56を備える。カメラ52は、単一の又は複数のカラーチャンネルからなる画像(前者はモノクロ画像、後者はカラー画像)を撮像する装置である。複数の光源54〜56は、ハロゲンランプ、蛍光ランプ、LED(Light Emitting Diode)ランプを含む任意の照明光源である。
The
三次元駆動部44、46は、制御装置24(ユニット制御部66)の制御信号に応じて独立に駆動動作可能である。すなわち、貼付機50、カメラ52及び複数の光源54〜56は、三次元駆動部46の駆動動作に伴って一体的に移動可能である。なお、ユニット制御部66は、一対の貼付機50、50の位置がウェブ12に対して対称性を保つように、三次元駆動部44、46を介して補修ユニット40、42を同期移動させる。
The three-
制御装置24には、上述した自動補修装置16及び搬送機構28(図2)の他、作業者が入力操作を行うための操作部58と、カメラ52から得た撮像画像を可視出力するモニタ60とが接続されている。
In addition to the
制御装置24は、後述する欠陥位置情報を含む各種情報を取得する情報取得部62(位置取得手段)と、搬送機構28に対する搬送制御を実行する搬送制御部64(搬送制御手段)と、補修ユニット40、42に対する撮像制御及び補修制御を実行するユニット制御部66とを備える。ユニット制御部66は、光源制御部68(光源制御手段)、撮像制御部70(撮像制御手段)、位置特定部72、及び補修制御部74(補修制御手段)として機能する。
The
[ウェブ補修システム10の動作]
この実施形態に係るウェブ補修システム10は、以上のように構成される。続いて、ウェブ補修システム10の動作について、図4及び図8のフローチャートを主に参照しながら説明する。以下、搬送機構28及び補修ユニット40、42を連携させながら、ウェブ12の補修動作を自動化する制御を「自動補修制御」という。
[Operation of Web Repair System 10]
The
図4のステップS1において、情報取得部62は、制御装置24による自動補修制御に必要な各種情報を取得する。具体的には、情報取得部62は、抄紙機に搭載された検査装置(いずれも不図示)から、ウェブ12上で発見された欠陥部位30の位置を示す情報(以下、「欠陥位置情報」、単に「位置情報」ともいう)を取得する。ここで取得可能な各種情報は、この欠陥位置情報に限られず、ウェブ12の全長・全幅・厚さ・種類、或いは、欠陥部位30の個数・種類が含まれる。欠陥部位30の種類は、例えば、形状・色彩・模様・質感(テクスチャ)を含む形態的特徴の違い、又は発生原因の違いにより分類される。
In step S <b> 1 of FIG. 4, the
図5(a)に示す搬送座標系81は、X1軸・Y1軸を二軸とする直交座標系であり、ウェブ12上の絶対位置を示す。ここでは、ウェブ12の先端角部の一方を原点O1として定義すると共に、ウェブ12の長さ方向をX1軸、ウェブ12の幅方向をY1軸としてそれぞれ定義する。この場合、欠陥位置情報は、1つの欠陥部位30につき1組の二軸成分(X1座標値/Y1座標値)を含んで構成される。欠陥部位30を示す位置は、重心のみならず、境界上の点、或いは近傍の点(補修範囲を特定可能な点)であってもよい。
A transport coordinate
ステップS2において、搬送制御部64は、ウェブ12の搬送を開始する旨の指示信号を搬送機構28に向けて送信する。搬送機構28は、この指示信号を受信した後に、巻出装置14に装填されたウェブ12の搬送を開始する。
In step S <b> 2, the
ステップS3において、搬送制御部64は、ステップS1で取得された欠陥位置情報を参照し、欠陥部位30が探索領域Rに近づいたか否かを判定する。この判定に先立ち、制御装置24は、搬送座標系81とは別の二次元座標系(以下、装置座標系82)を定義する点に留意する。
In step S <b> 3, the
図5(b)に示す装置座標系82は、X2軸・Y2軸を二軸とする直交座標系であり、ウェブ12上の相対位置を示す。ここでは、ウェブ12の搬送路外の一点を原点O2として定義すると共に、ウェブ12の搬送方向をX2軸、このX2軸に直交する一方向をY2軸としてそれぞれ定義する。以下、補修ユニット40、42の待機位置P0は、原点O2にそれぞれ一致することを想定する。
The apparatus coordinate
欠陥部位30の位置をQとすると、O2Q↑=O1Q↑−O1O2↑(↑:ベクトル記号)の関係が成り立つ。つまり、ウェブ12の搬送中に原点O1、O2の相対位置(O1O2↑)を計測することで、搬送座標系81上の位置(O1Q↑)を、装置座標系82上の位置(O2Q↑)に変換できる。
When the position of the
このO1O2↑は、上述した例の通り、ウェブ12上に印字されたマーク列(不図示)を、カメラ52又は別の読取手段を用いて読み取ることで計測可能である。或いは、マーク列の印字がないウェブ12に関し、機械的手法・物理的手法を含む様々な計測手法を用いてウェブ12の搬送量又は位置を求めることで、O1O2↑を計測してもよい。
This O1O2 ↑ can be measured by reading a mark row (not shown) printed on the
搬送制御部64は、例えば、1つ以上の欠陥部位30が、探索範囲Rから所定距離だけ離れた搬送上流側の位置に到達したか否かにより判定する。この実施形態では、探索範囲Rは、Y2軸を中心とする矩形状であり、且つ、カメラ52及び貼付機50の両方が移動可能な範囲である。また、補修ユニット40、42の可動範囲は、探索範囲Rをすべて網羅している。
The
図6(a)に示す状態では、欠陥部位30がまだ近づいていないと判定されるので(ステップS3:NO)、搬送制御部64はウェブ12の搬送を継続する(ステップS4)。そして、搬送制御部64は、ウェブ12の搬送速度Vが目標値に到達した後、この目標値近傍での等速搬送を継続する。
In the state shown in FIG. 6A, since it is determined that the
ステップS5において、搬送制御部64は、ウェブ12の搬送が終了したか否かを判定する。搬送がまだ終了していないと判定された場合(ステップS5:NO)、ステップS3に戻って、以下、ステップS3〜S5の動作を順次繰り返す。
In step S5, the
一方、図6(b)に示す状態では、1つの欠陥部位30が減速開始線Lに到達しているので、欠陥部位30が探索範囲Rに近づいたと判定された後(ステップS3:YES)、次のステップ(S6)に進む。
On the other hand, in the state shown in FIG. 6B, since one
ステップS6において、搬送制御部64は、探索範囲Rの中心線(Y2軸)を停止目標位置として設定し、搬送中のウェブ12を停止させる搬送制御を実行する。これにより、探索範囲R内に欠陥部位30が存在する位置関係下に、ウェブ12の搬送が停止する。
In step S6, the
図7(a)(b)に示すように、搬送制御部64は、探索範囲Rから余裕距離Dだけ離れた減速開始線Lに、欠陥部位30が到達する時点(以下、到着時点という)から、ウェブ12の搬送速度Vを徐々に減少させる搬送制御を行ってもよい。これにより、ウェブ12に発生する張力が徐々に変化するので、減速動作に起因して搬送精度が低下するのを抑制できる。その結果、搬送中のウェブ12を目論見通りの位置に停止させる確度が高くなる。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the
ステップS7において、制御装置24は、補修ユニット40、42を用いてウェブ12の欠陥部位30を補修する。以下、ステップS7の補修工程について、図8のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
In step S <b> 7, the
本ステップ(S7)では、ユニット制御部66は、一対の貼付機50、50の位置がウェブ12に対して対称性を保つように、三次元駆動部44、46(図3)を介して補修ユニット40、42を同期移動させる点に留意する。
In this step (S7), the
図8のステップS71において、撮像制御部70は、カメラ52の一連動作に関する制御(以下、撮像制御)を実行する。この撮像制御は、[1]カメラ52を走査開始位置P1に移動する「第1移動動作」及び[2]カメラ52によりウェブ12を撮像する「撮像動作」に関する制御を順次実行する。
In step S <b> 71 of FIG. 8, the
図9(a)に示すように、撮像制御部70による制御(第1移動動作)に伴って、補修ユニット40、42は、待機位置P0から矢印M1方向に沿って移動した後、走査開始位置P1にて一時的に停止する。走査開始位置P1は、探索範囲Rから僅かに外側であって、Y2軸上にて欠陥部位30と略同じ位置に相当する。このY2座標値は、欠陥位置情報が示す欠陥部位30の位置(具体的には、Y1座標値)から求められる。
As shown in FIG. 9A, the
次の撮像動作に先立ち、光源制御部68は、ステップS1で取得されたウェブ12又は欠陥部位30の種類に応じて、複数の光源54〜56の中から1つ以上の光源を選択する。そして、光源制御部68は、選択された光源(例えば、光源54)からウェブ12の他面26bに向けて投光させる。ウェブ12又は欠陥部位30の種類に適した分光放射特性を有する光源54〜56を選択することで、カメラ52による欠陥部位30の検出精度(存否及び位置の確度)が高くなる。
Prior to the next imaging operation, the light
図9(b)に示すように、撮像制御部70による制御(撮像動作)に伴って、補修ユニット40、42は、走査開始位置P1から矢印M2方向(X2軸方向)に沿って走査移動する。これと同時に、カメラ52は、当該走査移動を伴いながらウェブ12の他面18b(探索領域Rの一部)を撮像する。ここで、二点鎖線で示す矩形領域は、カメラ52の撮像視野Fに相当する。本図は、撮像視野F内にて欠陥部位30が初めて検出された状態を示す。
As shown in FIG. 9B, the
本図例のように、撮像制御部70は、欠陥部位30が初めて検出された場合、補修ユニット40、42の走査移動を即時に停止させる。或いは、撮像制御部70は、欠陥部位30の検出時点にかかわらず、探索範囲Rを横切る走査移動が完了した後に補修ユニット40、42の走査移動を停止させてもよい。以下、いずれの場合であっても、この停止位置を走査終了位置P2と称する。
As shown in this example, when the
なお、この実施形態では、ウェブ12の搬送停止後に第1移動動作を開始しているが、この動作の開始時点を変更してもよい。具体的には、撮像制御部70は、上述した到着時点以後であってウェブ12の搬送停止前に第1移動動作の実行を開始する。ウェブ12の搬送を停止する前にこの停止状態を必要しない第1移動動作の実行を開始することで、補修時間の短縮に繋がる。
In this embodiment, the first movement operation is started after the conveyance of the
また、撮像制御部70は、第1移動動作の実行をウェブ12の搬送停止前に終了させると共に、撮像動作の実行をウェブ12の搬送停止後に開始させてもよい。ウェブ12の搬送を停止する前にこの停止状態を必要としない第1移動動作の実行を予め終了することで、補修時間の更なる短縮に繋がる。
The
ステップS72において、位置特定部72は、ステップS71での撮像動作により得られた撮像信号に基づいて欠陥部位30の位置を特定する。位置特定部72は、例えば、エッジ検出処理を含む公知の画像処理手法を用いて、欠陥部位30の存否、位置及び形状を特定する。
In step S72, the
ステップS73において、補修制御部74は、一対の貼付機50、50の一連動作に関する制御(以下、補修制御)を実行する。この補修制御は、[1]一対の貼付機50、50を補修開始位置P3に移動する「第2移動動作」及び[2]ウェブ12にある欠陥部位30を補修する「補修動作」に関する制御を順次実行する。
In step S <b> 73, the
図10(a)に示すように、補修制御部74による制御(第2移動動作)に伴って、補修ユニット40、42は、走査終了位置P2から矢印M3方向に沿って移動した後、補修開始位置P3にて一時的に停止する。例えば、補修開始位置P3は、欠陥部位30の近傍であって、欠陥部位30の重心(中心)とY2軸上の位置が等しい点である。
As shown in FIG. 10A, the
図10(b)に示すように、補修制御部74による制御(補修動作)に伴って、一対の貼付機50、50は、補修開始位置P3から矢印M4方向(Y2軸方向)に沿って移動しながら、欠陥部位30の両面側位置から補修用切片32、32を同時に貼り付ける。
As shown in FIG. 10B, the pair of
図11(a)に示すように、ユニット制御部66による制御に伴って、補修ユニット40、42は、補修終了位置P4から矢印M5方向に沿って移動した後、元の待機位置P0にて停止する。
As shown in FIG. 11 (a), the
このように、補修制御部74は、欠陥部位30の上に補修用切片32をX2軸方向に沿って貼り付ける補修動作を少なくとも1つ(ここでは2つ)の貼付機50に実行させてもよい。欠陥部位30の形状に適した長さの補修用切片32をX2軸方向に沿って貼り付けることで、補修用切片32の消費量を削減できる。
As described above, the
また、補修手段が、ウェブ12の一面26a側及び他面26b側に1つずつ配置され、且つ、テープ状又はパッチ状の補修用切片32を欠陥部位30にそれぞれ貼り付ける一対の貼付機50、50である場合、補修制御部74は、一対の貼付機50、50によりウェブ12を挟持しながら、補修用切片32を両面から同時に貼り付ける補修動作を実行させてもよい。
Also, a pair of
一対の貼付機50、50は、補修用切片32を貼り付けようとする一面26aとは反対の他面26b側から、且つ、補修用切片32を貼り付けようとする他面26bとは反対の一面26a側から、ウェブ12を同時に支持する。これにより、ウェブ12と補修用切片32の間の密着性を確保できると共に、補修用切片32の貼付面が外部に露出するのを防止できる。
The pair of
また、補修ユニット42の移動に伴って、カメラ52及び貼付機50を一体的に移動させる構成を採っているので、カメラ52及び貼付機50の移動機構を共通化可能となり、装置構造の簡素化が図られる。特にこの場合、補修制御部74は、上述した到達時点以後であって撮像動作の終了前に、貼付機50を欠陥部位30に向けて移動させている。ウェブ12の搬送を停止する前にこの停止状態を必要としない貼付機50の移動を開始することで、補修時間の短縮に繋がる。
Moreover, since the structure which moves the
ステップS74において、作業者又は制御装置24は、ステップS73による補修結果が正常状態(OK)であるか否かを判定する。例えば、作業者は、モニタ60に映し出されたカメラ52の撮像画像を視認し、補修用切片32が適切に貼られているか否かを判定する。或いは、制御装置24は、カメラ52からの撮像信号を解析し、ウェブ12の両面側から欠陥部位30が塞がれているか否かを判定する。
In step S74, the worker or the
補修結果が正常状態であると判定された場合(ステップS74:YES)、この補修工程を終了する。一方、補修結果が異常状態であると判定された場合(ステップS74:NO)、作業者が追加的な補修作業を行った後(ステップS75)、この補修工程を終了する。 When it is determined that the repair result is in a normal state (step S74: YES), this repair process is terminated. On the other hand, when it is determined that the repair result is in an abnormal state (step S74: NO), after the worker performs additional repair work (step S75), the repair process is terminated.
図4のステップS8において、搬送制御部64は、ステップS7の実行が終了した後、ウェブ12の搬送を再開する旨の指示信号を搬送機構28に向けて送信する。搬送機構28は、この指示信号を受信した後に、巻出装置14に装填されたウェブ12の搬送を再開する(図11(b)参照)。
In step S8 of FIG. 4, the
このように、搬送制御部64は、補修動作の実行が終了した後にウェブ12の搬送を再開させることで、搬送の停止及び再開を順次繰り返しながら、単体のウェブ12上にある複数の欠陥部位30を自動的に順次補修できる。
As described above, the
ステップS5に戻って、ウェブ12の搬送が終了したと判定された場合(ステップS5:YES)、ウェブ補修システム10による補修動作を終了し、所望の丁取りがなされた複数のウェブ完成品22を得る。その後、空になった巻出装置14に別のウェブ12を装填し、新たな加工処理を逐次実行してもよい。
When it returns to step S5 and it determines with conveyance of the
[ウェブ補修システム10による効果]
この実施形態に係るウェブ補修システム10は、[1]ウェブ12を搬送する搬送機構28、[2]ウェブ12の主面(他面18b)を撮像するカメラ52、及び[3]ウェブ12の欠陥部位30を補修する貼付機50を含んで構成されるシステムである。
[Effects of web repair system 10]
The
このウェブ補修システム10は、[4]ウェブ12の長さ方向及び幅方向を二軸(X1軸・Y1軸)とする欠陥部位30の位置情報を取得する情報取得部62と、[5]取得した位置情報にて特定されるX2軸方向の位置に基づいて搬送機構28を制御することで、貼付機50が移動可能である探索範囲R内に欠陥部位30が存在する位置関係下で、搬送中のウェブ12を停止させる搬送制御部64と、[6]位置情報にて特定されるY2軸方向の位置(走査開始位置P1)に移動する「第1移動動作」及び搬送停止中のウェブ12の探索範囲R内をX2軸方向に沿って撮像する「撮像動作」を、カメラ52に順次実行させる撮像制御部70と、[7]「撮像動作」により検出された欠陥部位30(補修開始位置P3)に接近する「第2移動動作」及び搬送停止中のウェブ12にある欠陥部位30を補修する「補修動作」を、貼付機50に順次実行させる補修制御部74と、を備える。
The
このように、貼付機50が移動可能である探索範囲R内に欠陥部位30が存在する位置関係下で搬送中のウェブ12を停止させた後に、ウェブ12を撮像する撮像動作及びウェブ12にある欠陥部位30を補修する補修動作を順次実行するので、それほど高い位置精度及び時間精度を要することなく、ウェブ12の欠陥部位30を高精度に自動補修できる。また、ウェブ12の探索範囲R内をX2軸方向に沿って撮像するので、二次元的に走査移動する場合と比べて欠陥部位30の位置を早期に特定できる。これらにより、ウェブ12の欠陥部位30を高精度に且つ早急に自動補修できる。
Thus, after stopping the
[第1変形例]
上述した実施形態における「撮像動作」(図8のステップS71)では、カメラ52の走査移動を伴いながらウェブ12を撮像しているが、図9(b)に示す動作形態に限られない。例えば、カメラ52が広視野角に設計された広角カメラである場合、撮像制御部70は、探索範囲R内外の位置にカメラ52を停止させた状態にて1回又は2回以上の断続的な撮像を行うことで、探索範囲RのX2軸方向を網羅可能である。或いは、カメラ52にパン機構(又はチルト機構)が設けられている場合、撮像制御部70は、探索範囲R内外の位置にカメラ52を停止させた状態にてパンニング(又はチルティング)を行うことで、探索範囲RのX2軸方向を網羅可能である。これらにより、カメラ52の走査移動が不要となり、撮像動作に要する時間を大幅に短縮できる。
[First Modification]
In the “imaging operation” (step S71 in FIG. 8) in the above-described embodiment, the
[第2変形例]
上述した実施形態における補修ユニット42では、カメラ52及び貼付機50が一体的に構成されているが、それぞれ別体の装置で構成されてもよい。この場合、カメラ52及び貼付機50は、三次元駆動部46とは同一の又は異なる駆動機構により、独立に駆動動作可能となる。
[Second Modification]
In the
例えば、上述した実施形態の場合と同様に、第1移動動作(図8のステップS71)の開始時点を任意に変更してもよい。具体的には、撮像制御部70は、上述した到着時点以後であってウェブ12の搬送停止前に第1移動動作の実行を開始してもよいし、ウェブ12の搬送停止後に開始してもよい。
For example, as in the case of the above-described embodiment, the start point of the first movement operation (step S71 in FIG. 8) may be arbitrarily changed. Specifically, the
また、上述と同様に、撮像動作(図8のステップS71)の開始時点を任意に変更してもよい。具体的には、撮像制御部70は、第1移動動作の実行をウェブ12の搬送停止前に終了させると共に、撮像動作の実行をウェブ12の搬送停止後に開始させてもよい。
Similarly to the above, the start point of the imaging operation (step S71 in FIG. 8) may be arbitrarily changed. Specifically, the
また、上述と同様に、補修制御部74は、上述した到達時点以後であって撮像動作の終了前に、貼付機50を欠陥部位30に向けて移動させてもよい。例えば、撮像動作の実行中に、貼付機50を撮像視野F外の近傍位置に停止・待機させておくことで、次の第2移動動作に円滑に移行できる。
Similarly to the above, the
[備考]
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
[Remarks]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Of course, it can change freely in the range which does not deviate from the main point of this invention.
10‥ウェブ補修システム 12‥ウェブ
14‥巻出装置 16‥自動補修装置
18‥切断装置 20‥再巻取装置
22‥ウェブ完成品 24‥制御装置
26a‥一面 26b‥他面(主面)
28‥搬送機構(搬送手段) 30‥欠陥部位
32‥補修用切片 34‥スリッタナイフ
40、42‥補修ユニット 44、46‥三次元駆動部
50‥貼付機(補修手段) 52‥カメラ(撮像手段)
54〜56‥光源 58‥操作部
60‥モニタ 62‥情報取得部(位置取得手段)
64‥搬送制御部(搬送制御手段) 66‥ユニット制御部
68‥光源制御部(光源制御手段) 70‥撮像制御部(撮像制御手段)
72‥位置特定部 74‥補修制御部(補修制御手段)
81‥搬送座標系 82‥装置座標系
D‥余裕距離(所定距離) F‥撮像視野
L‥減速開始線 P0‥待機位置
P1‥走査開始位置 P2‥走査終了位置
P3‥補修開始位置 P4‥補修終了位置
R‥探索範囲
DESCRIPTION OF
28. Transport mechanism (transport means) 30.
54 to 56
64... Transport control section (transport control means) 66...
72 ...
81 ... Conveyance coordinate
Claims (11)
前記ウェブの長さ方向及び幅方向を二軸とする前記欠陥部位の位置情報を取得する位置取得手段と、
前記位置取得手段が取得した前記位置情報にて特定される長さ方向の位置に基づいて前記搬送手段を制御することで、前記補修手段が移動可能である探索範囲内に前記欠陥部位が存在する位置関係下で、搬送中の前記ウェブを停止させる搬送制御手段と、
前記位置情報にて特定される幅方向の位置に移動する第1移動動作、及び、搬送停止中の前記ウェブの前記探索範囲内を長さ方向に沿って撮像する撮像動作を、前記撮像手段に順次実行させる撮像制御手段と、
前記撮像動作により検出された前記欠陥部位に接近する第2移動動作、及び、搬送停止中の前記ウェブにある前記欠陥部位を補修する補修動作を、前記補修手段に順次実行させる補修制御手段と
を備えることを特徴とするウェブ補修システム。 A web repair system comprising a transport means for transporting a web, an imaging means for imaging the main surface of the web, and a repair means for repairing a defective portion of the web,
Position acquisition means for acquiring position information of the defect site with the length direction and width direction of the web as two axes;
The defective part exists in a search range in which the repairing unit can move by controlling the transporting unit based on the position in the length direction specified by the position information acquired by the position acquiring unit. A transport control means for stopping the web being transported under a positional relationship;
A first movement operation that moves to a position in the width direction specified by the position information, and an imaging operation that images along the length direction the search range of the web during conveyance stop are performed on the imaging unit. Imaging control means to be executed sequentially;
Repair control means for causing the repair means to sequentially execute a second movement operation for approaching the defective portion detected by the imaging operation and a repair operation for repairing the defective portion in the web that is stopped in conveyance. A web repair system characterized by comprising.
前記ウェブ又は前記欠陥部位の種類に応じて前記複数の光源の中から選択した、1つ以上の前記光源に投光させる光源制御手段と
を更に備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のウェブ補修システム。 A plurality of light sources having different spectral emission characteristics and capable of projecting toward the web;
The light source control means for projecting light to one or more of the light sources selected from the plurality of light sources according to the type of the web or the defective part, further comprising: The web repair system according to claim 1.
前記補修制御手段は、前記欠陥部位の上に前記補修用切片を幅方向に沿って貼り付ける前記補修動作を前記貼付機に実行させる
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のウェブ補修システム。 The repair means is at least one applicator that cuts out a tape-shaped repair section into an arbitrary length and attaches it to the defective portion;
The said repair control means makes the said applicator perform the said repair operation | movement which affixs the said repairing piece along the width direction on the said defect part. The said any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned. The web repair system described.
前記補修制御手段は、前記一対の貼付機により前記ウェブを挟持しながら、前記補修用切片を両面から同時に貼り付ける前記補修動作を実行させる
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のウェブ補修システム。 The repair means is a pair of applicators that are arranged one by one at positions facing each other, and that respectively affix a tape-like or patch-like repair section to the defect site,
The said repair control means performs the said repair operation | movement which affixes the said repair piece simultaneously from both surfaces, pinching | interposing the said web with the said pair of applicator. Web repair system described in.
前記ウェブの長さ方向及び幅方向を二軸とする前記欠陥部位の位置情報を取得する位置取得工程と、
取得した前記位置情報にて特定される長さ方向の位置に基づいて前記搬送手段を制御することで、前記補修手段が移動可能である探索範囲内に前記欠陥部位が存在する位置関係下で、搬送中の前記ウェブを停止させる搬送制御工程と、
前記位置情報にて特定される幅方向の位置に移動する第1移動動作、及び、搬送停止中の前記ウェブの前記探索範囲内を長さ方向に沿って撮像する撮像動作を、前記撮像手段に順次実行させる撮像制御工程と、
前記撮像動作により検出された前記欠陥部位に接近する第2移動動作、及び、搬送停止中の前記ウェブにある前記欠陥部位を補修する補修動作を、前記補修手段に順次実行させる補修制御工程と
を備えることを特徴とするウェブ補修方法。 A web repair method using a web repair system configured to include transport means for transporting a web, imaging means for imaging the main surface of the web, and repair means for repairing a defective portion of the web,
A position acquisition step of acquiring position information of the defective part with the length direction and the width direction of the web as two axes;
By controlling the transport means based on the position in the length direction specified by the acquired position information, under the positional relationship that the defect site exists within a search range in which the repair means can move, A conveyance control step of stopping the web being conveyed;
A first movement operation that moves to a position in the width direction specified by the position information, and an imaging operation that images along the length direction the search range of the web during conveyance stop are performed on the imaging unit. Imaging control process to be executed sequentially;
A repair control step for causing the repair means to sequentially execute a second movement operation for approaching the defective portion detected by the imaging operation and a repair operation for repairing the defective portion in the web that is stopped in conveyance. A web repair method characterized by comprising:
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