JP6622043B2 - ウェブ補修システム及びウェブ補修方法 - Google Patents

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。

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。

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。

特開平５−０５８５４３号公報（請求項１、図１０等）

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

この実施形態に係るウェブ補修システムの全体構成図である。 ウェブの加工工程全体を模式的に示す正面図である。 図１に示す自動補修装置及び制御装置の概略ブロック図である。 図１に示すウェブ補修システムの動作説明に供されるフローチャートである。 搬送座標系及び装置座標系の定義方法に関する概略図である。 補修ユニットの動作時系列を示す第１の概略図である。 補修ユニットの動作時系列を示す第２の概略図である。 図４に示す補修工程（ステップＳ７）の詳細フローチャートである。 補修ユニットの動作時系列を示す第３の概略図である。 補修ユニットの動作時系列を示す第４の概略図である。 補修ユニットの動作時系列を示す第５の概略図である。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

［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。

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。

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。

［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。

［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。

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。

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。

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。

［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。

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

Claims (11)

1. 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と
   を備えることを特徴とするウェブ補修システム。
2. 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を特徴とする請求項１に記載のウェブ補修システム。
3. 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を特徴とする請求項１又は２に記載のウェブ補修システム。
4. 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を特徴とする請求項３に記載のウェブ補修システム。
5. 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を特徴とする請求項４に記載のウェブ補修システム。
6. 前記補修制御手段は、前記到着時点以後であって前記第２移動動作の開始前に、前記補修手段を前記欠陥部位に向けて移動させることを特徴とする請求項３に記載のウェブ補修システム。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のウェブ補修システム。
11. 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ウェブ補修方法であって、
    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。

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