(57)【要約】【課題】２つのクリップチェーンの走行速度を精度よく同期させると共に、クリップチェーンによって走行する左右のクリップの走行位置を揃えて製品フィルムの品質をより向上させることができる速度制御装置及び方法を提供する。【解決手段】２つのクリップチェーンを支持するスプロケットにそれぞれ基準位置を設ける。クリップチェーンを走行させる２つのモータ毎に設けられたパルスジェネレータから出力されるパルス数をカウントし、クリップチェーン毎のスプロケットの回転角に対応するカウント値をそれぞれ取得する。コントローラは、上記基準位置を検出すると対応するカウント値をリセットし、２つのカウント値の差がスプロケットの歯数によって決定される所定数の自然数倍に相当するパルス数で維持されるように２つのモータの回転速度を制御する。【選択図】図１
2016107494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のクリップが固定された閉ループ状の第１のクリップチェーン及び第２のクリップチェーンの走行速度を制御するための速度制御装置であって、
前記第１のクリップチェーンを周回運動可能に支持する第１のスプロケット、該第１のスプロケットを回転させる第１のモータ、前記第２のクリップチェーンを周回運動可能に支持する第２のスプロケット、該第２のスプロケットを回転させる第２のモータ、前記第１のモータの回転数に比例する数の第１のパルス列を出力する第１のパルスジェネレータ及び前記第２のスプロケットの回転数に比例する数の第２のパルス列を出力する第２のパルスジェネレータを備えたチェーン駆動装置と、
前記第１のスプロケットに設けられた第１の基準位置と、
前記第２のスプロケットに設けられた第２の基準位置と、
前記第１の基準位置を検出する第１の位置検出センサと、
前記第２の基準位置を検出する第２の位置検出センサと、
前記第１のパルス列のパルス数をカウントし、前記第１の位置検出センサが前記第１の基準位置を検出したときにリセットされる第１のカウンタ、前記第２のパルス列のパルス数をカウントし、前記第２の位置検出センサが前記第２の基準位置を検出したときにリセットされる第２のカウンタを備え、前記第１のカウンタのカウント値と前記第２のカウンタのカウント値との差が前記スプロケットの歯数によって決定される所定数の自然数倍に相当するパルス数で維持されるように、前記第１のモータの回転速度に対する前記第２のモータの回転速度を制御するコントローラと、
を有する速度制御装置。
【請求項２】
前記コントローラは、
運転開始時、前記第１の基準位置及び前記第２の基準位置を最初に検出したときに前記第１のカウンタ及び前記第２のカウンタのカウント値をリセットし、以降は、前記第１のスプロケット及び前記第２のスプロケットの一回転に相当するカウント値である最大値へ到達する毎に前記第１のカウンタ及び前記第２のカウンタのカウント値をリセットする請求項１記載の速度制御装置。
【請求項３】
前記コントローラは、
操作者により前記第２のクリップチェーンの走行速度を補正するための補正速度設定器を有する請求項１または２記載の速度制御装置。
【請求項４】
複数のクリップが固定された閉ループ状の第１のクリップチェーン及び第２のクリップチェーンの走行速度を制御するための速度制御方法であって、
前記第１のクリップチェーンを周回運動可能に支持する第１のスプロケットに第１の基準位置を設け、前記第２のクリップチェーンを周回運動可能に支持する第２のスプロケットに第２の基準位置を設け、
第１のモータにより前記第１のスプロケットを回転させると、第１のパルスジェネレータが前記第１のモータの回転数に比例する数の第１のパルス列を出力し、
第２のモータにより前記第２のスプロケットを回転させると、第２のパルスジェネレータが前記第２のモータの回転数に比例する数の第２のパルス列を出力し、
コントローラが、
前記第１のパルス列のパルス数を第１のカウンタでカウントし、前記第２のパルス列のパルス数を第２のカウンタでカウントし、
第１の位置検出センサが前記第１の基準位置を検出すると前記第１のカウンタをリセットし、第２の位置検出センサが前記第２の基準位置を検出すると前記第２のカウンタをリセットし、
前記第１のカウンタのカウント値と前記第２のカウンタのカウント値との差が前記スプロケットの歯数によって決定される所定数の自然数倍に相当するパルス数で維持されるように、前記第１のモータの回転速度に対する前記第２のモータの回転速度を制御する速度制御方法。
【請求項５】
前記コントローラが、
運転開始時、前記第１の基準位置及び第２の基準位置を最初に検出したときに前記第１のカウンタ及び前記第２のカウンタのカウント値をリセットし、以降は、前記第１のスプロケット及び前記第２のスプロケットの一回転に相当するカウント値である最大値へ到達する毎に前記第１のカウンタ及び前記第２のカウンタのカウント値をリセットする請求項４記載の速度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂フィルム（またはシート）を横延伸するための横延伸装置に好適な速度制御装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性を有する樹脂フィルム（またはシート）を軟化点と融点の中間の温度雰囲気中で引き伸ばし、引張り方向に樹脂の分子を配列させる処理を延伸という。横延伸装置は、帯状の樹脂フィルムを該樹脂フィルムの長手方向へ搬送しながら幅方向（長手方向と直角な方向）に延伸（横延伸）する装置である。
一般的な横延伸装置は、樹脂フィルムの端部を把持する複数のクリップが等間隔で固定された閉ループ状のクリップチェーンと、該クリップチェーンの周回運動を案内するガイドレールとを備え、クリップチェーンとガイドレールが樹脂フィルムの送り方向（長手方向）に対して左右対称にそれぞれ配置された構成である。
ガイドレールは、樹脂フィルムの延伸パターンに応じて横延伸装置の入口側よりも出口側で間隔が広がるように配置され、ガイドレールに沿って各クリップを走行させることで、クリップで把持された樹脂フィルムを幅方向へ徐々に延伸させる。クリップは、横延伸装置の入口側で樹脂フィルムの端部を把持し、横延伸装置内では樹脂フィルムを把持したまま走行し、横延伸装置の出口側で樹脂フィルムを離す構成である。
クリップチェーンは、横延伸装置の入口側と出口側とに設けられた複数のスプロケットによって周回運動可能に支持され、例えば出口側のスプロケットの回転軸と連結されたモータによって駆動される。
【０００３】
上述した横延伸装置では、各クリップによって樹脂フィルムを左右（幅方向）に均等な力で引くために、２つのクリップチェーンの走行速度を一致させる必要がある。２つのクリップチェーンによる樹脂フィルムの送り速度が異なると、樹脂フィルムの幅方向で樹脂の分子に配向差が生じるため、延伸後に得られる樹脂フィルム（製品フィルム）の品質が低下してしまう。
一方、横延伸装置は、長期間運転すると、走行負荷等によりクリップチェーンが伸張し、その伸張量が２つのクリップチェーンで異なることがある。そのため、横延伸装置では稼働時間に応じてクリップチェーン毎にスプロケットの間隔や走行速度を微調整する必要がある。ここで、２つのクリップチェーンを１台のモータで駆動する構成では、クリップチェーン毎の走行速度を個別に調整することが困難であるため、２つのクリップチェーンをそれぞれ独立したモータで駆動することが望ましい。２つのクリップチェーンを独立したモータで駆動すれば、クリップチェーン毎の伸張量が異なっていても、それぞれの走行速度を高い精度で制御することが可能であり、２つのクリップチェーンを同期して走行させることも可能になる。
しかしながら、その場合は専用のコントローラを用いて各クリップチェーンの走行速度を個別に制御する必要があり、さらに各クリップチェーンの走行速度を同期させる必要もあるため、クリップチェーンの周回運動を制御するための制御系（速度制御装置）が高価になってしまう傾向にある。
【０００４】
そこで、特許文献１（特開２０１２−１８７７８８号公報）では、比較的安価な装置構成でクリップチェーン毎の走行速度を精度よく同期させることが可能な横延伸装置を提案している。
特許文献１に記載の横延伸装置では、クリップチェーンの駆動用にエンコーダを備えた汎用モータを用い、エンコーダの出力パルスをカウントすると共に、該カウント値をモータ回転軸の一回転に相当する値（最大値Ｐ）へ到達する毎にリセットする（０にする）ことで、該汎用モータの回転軸に連結されたスプロケットの回転角に対応するカウント値を取得する。そして、クリップチェーン毎に得られる２つのカウント値が一致するように、一方のクリップチェーンを駆動するための第１のモータの回転速度に他方のクリップチェーンを駆動するための第２のモータの回転速度を追従させる構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１８７７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１に記載された横延伸装置では、比較的安価な装置構成で２つのクリップチェーンの走行速度を精度よく一致させる（同期させる）ことができる。
しかしながら、延伸後に得られる製品フィルムの品質をさらに向上させるためには、２つのクリップチェーンの走行速度を一致させるだけでなく、樹脂フィルムを把持するクリップの位置も該樹脂フィルムの送り方向に対して左右で一致させることが望ましい。
特許文献１に記載された横延伸装置は、上述したように２つのクリップチェーンの走行速度を同期させるためのものであり、左右のクリップの位置まで揃えるものではない。
【０００７】
本発明は上述したような背景技術の問題を解決するためになされたものであり、２つのクリップチェーンの走行速度を精度よく同期させると共に、クリップチェーンによって走行する左右のクリップの走行位置を揃えて製品フィルムの品質をより向上させることができる速度制御装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明の速度制御装置は、複数のクリップが固定された閉ループ状の第１のクリップチェーン及び第２のクリップチェーンの走行速度を制御するための速度制御装置であって、
前記第１のクリップチェーンを周回運動可能に支持する第１のスプロケット、該第１のスプロケットを回転させる第１のモータ、前記第２のクリップチェーンを周回運動可能に支持する第２のスプロケット、該第２のスプロケットを回転させる第２のモータ、前記第１のモータの回転数に比例する数の第１のパルス列を出力する第１のパルスジェネレータ及び前記第２のスプロケットの回転数に比例する数の第２のパルス列を出力する第２のパルスジェネレータを備えたチェーン駆動装置と、
前記第１のスプロケットに設けられた第１の基準位置と、
前記第２のスプロケットに設けられた第２の基準位置と、
前記第１の基準位置を検出する第１の位置検出センサと、
前記第２の基準位置を検出する第２の位置検出センサと、
前記第１のパルス列のパルス数をカウントし、前記第１の位置検出センサが前記第１の基準位置を検出したときにリセットされる第１のカウンタ、前記第２のパルス列のパルス数をカウントし、前記第２の位置検出センサが前記第２の基準位置を検出したときにリセットされる第２のカウンタを備え、前記第１のカウンタのカウント値と前記第２のカウンタのカウント値との差が前記スプロケットの歯数によって決定される所定数の自然数倍に相当するパルス数で維持されるように、前記第１のモータの回転速度に対する前記第２のモータの回転速度を制御するコントローラと、
を有する。
【０００９】
一方、本発明の速度制御方法は、複数のクリップが固定された閉ループ状の第１のクリップチェーン及び第２のクリップチェーンの走行速度を制御するための速度制御方法であって、
前記第１のクリップチェーンを周回運動可能に支持する第１のスプロケットに第１の基準位置を設け、前記第２のクリップチェーンを周回運動可能に支持する第２のスプロケットに第２の基準位置を設け、
第１のモータにより前記第１のスプロケットを回転させると、第１のパルスジェネレータが前記第１のモータの回転数に比例する数の第１のパルス列を出力し、
第２のモータにより前記第２のスプロケットを回転させると、第２のパルスジェネレータが前記第２のモータの回転数に比例する数の第２のパルス列を出力し、
コントローラが、
前記第１のパルス列のパルス数を第１のカウンタでカウントし、前記第２のパルス列のパルス数を第２のカウンタでカウントし、
第１の位置検出センサが前記第１の基準位置を検出すると前記第１のカウンタをリセットし、第２の位置検出センサが前記第２の基準位置を検出すると前記第２のカウンタをリセットし、
前記第１のカウンタのカウント値と前記第２のカウンタのカウント値との差が前記スプロケットの歯数によって決定される所定数の自然数倍に相当するパルス数で維持されるように、前記第１のモータの回転速度に対する前記第２のモータの回転速度を制御する方法である。
【００１０】
上記のような速度制御装置及び方法では、第１のカウンタのカウント値と第２のカウンタのカウント値との差がスプロケットの歯数によって決定される所定数の自然数倍に相当するパルス数で維持されるように、第１のモータの回転速度に対する第２のモータの回転速度を制御する。
第１の基準位置および第２の基準位置とスプロケットの歯の頂点に対する位置関係が既知であれば、第１のスプロケットおよび第２のスプロケットを、互いの歯の頂点が対向するように同期させて回転させることができる。
スプロケットの歯、スプロケットにより移動するクリップチェーン、該クリップチェーンに搭載されるクリップの位置関係は一定に保たれるものであるため、第１のスプロケットおよび第２のスプロケットを、互いの歯の頂点が対向するように同期させて回転させることで、２つのクリップチェーンの左右のクリップが樹脂フィルムを挟み込む位置を揃えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２つのクリップチェーンの走行速度を精度よく同期させると共に、クリップチェーンによって走行する左右のクリップの走行位置を揃えて製品フィルムの品質をより向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の速度制御装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示した第１のカウンタ及び第２のカウンタによるカウント値の処理例を示すグラフである。
【図３】図１に示したスプロケットに設ける基準位置の一例を示す模式図である。
【図４】図１に示したスプロケットとクリップの固定位置の関係例を示す模式図である。
【図５】本発明の速度制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】図１に示した第１のカウンタ及び第２のカウンタによるカウント値の関係例を示すグラフである。
【図７】図１に示した第１のカウンタ及び第２のカウンタによるカウント値の推移と制御量との関係の一例を示すグラフである。
【図８】図１に示した第１のカウンタ及び第２のカウンタによるカウント値の推移と制御量との関係の他の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に本発明について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の速度制御装置の一構成例を示すブロック図である。図１は、本発明の速度制御装置を、横延伸装置が備える２つのクリップチェーンの周回運動の制御に適用した構成例を示している。
図１に示すように、本発明の速度制御装置は、２つのクリップチェーン（第１のクリップチェーン１ａ及び第２のクリップチェーン１ｂ）を走行させるためのチェーン駆動装置２と、第１のクリップチェーン１ａ及び第２のクリップチェーン１ｂの周回運動を制御するコントローラ３とを有する。
【００１４】
第１のクリップチェーン１ａ及び第２のクリップチェーン１ｂは、その一方の走行速度がコントローラ３によって設定され、他方の走行速度が該一方の走行速度に追従するように制御される。本実施形態では、樹脂フィルムの送り方向に対して左側（図１では上側）に配置される第１のクリップチェーン１ａを走行速度が設定されるマスターとし、右側（図１では下側）に配置される第２のクリップチェーン１ｂを該マスターの走行速度に追従するように制御されるスレーブとする。第１のクリップチェーン１ａと第２のクリップチェーン１ｂにおけるマスターとスレーブの関係は逆でもよい。
第１のクリップチェーン１ａ及び第２のクリップチェーン１ｂを周回運動させるための駆動用のスプロケットにはそれぞれ基準位置が設定され、該駆動用のスプロケットの近傍には該基準位置を検出するための位置検出センサ（第１の位置検出センサ１１ａ、第２の位置検出センサ１１ｂ）が設置される。第１の位置検出センサ１１ａ及び第２の位置検出センサ１１ｂには、例えば周知の近接センサを用いればよい。その場合、駆動用のスプロケットには、近接センサの検出方式に応じて、それぞれの基準位置に検出体（検出対象物）を取り付ければよい。第１のクリップチェーン１ａを支持する複数のスプロケットと、第２のクリップチェーン１ｂを支持する複数のスプロケットとは、それぞれ同一規格の部品とする。
以下では、第１のクリップチェーン１ａを支持する複数のスプロケットのうち、基準位置が設けられるスプロケットを左スプロケット（第１のスプロケット）１２ａと称し、第２のクリップチェーン１ｂを支持する複数のスプロケットのうち、基準位置が設けられるスプロケットを右スプロケット（第２のスプロケット）１２ｂと称す。基準位置は、第１のクリップチェーン１ａ及び第２のクリップチェーン１ｂを支持する複数のスプロケットのうち、左右対称の関係にあるスプロケットにそれぞれ設ければよく、上記駆動用のスプロケットに限定されるものではない。
【００１５】
チェーン駆動装置２は、左スプロケット１２ａを回転させることで第１のクリップチェーン１ａを走行させる第１のモータ２１ａと、右スプロケット１２ｂを回転させることで第２のクリップチェーン１ｂを走行させる第２のモータ２１ｂと、コントローラ３からの指示にしたがって第１のモータ２１ａに所要の駆動電力を供給する第１のインバータ（ＩＮＶ）２２ａと、コントローラ３からの指示にしたがって第２のモータ２１ｂに所要の駆動電力を供給する第２のインバータ（ＩＮＶ）２２ｂと、第１のモータ２１ａの回転数に比例する数のパルス列（第１のパルス列）を出力する、第１のモータ２１ａの回転軸に取り付けられた第１のパルスジェネレータ（ＰＧ）２３ａと、第２のモータ２１ｂの回転数に比例する数のパルス列（第２のパルス列）を出力する、第２のモータ２１ｂの回転軸に取り付けられた第２のパルスジェネレータ（ＰＧ）２３ｂとを備える。第１のパルスジェネレータ２３ａとコントローラ３間、並びに第２のパルスジェネレータ２３ｂとコントローラ３間には、第１のパルスジェネレータ２３ａ、第２のパルスジェネレータ２３ｂから出力された信号とコントローラ３へ入力される信号とを直流的に絶縁するためのアイソレータ２４ａ，２４ｂを備えていてもよい。
第１のパルスジェネレータ２３ａから出力されたパルス列は第１のインバータ２２ａにも供給され、該第１のインバータ２２ａが第１のモータ２１ａへ供給する相電圧または相電流を生成するためにも用いられる。同様に、第２のパルスジェネレータ２３ｂから出力されたパルス列は第２のインバータ２２ｂにも供給され、該第２のインバータ２２ｂが第２のモータ２１ｂへ供給する相電圧または相電流を生成するためにも用いられる。第１のパルスジェネレータ２３ａ及び第２のパルスジェネレータ２３ｂには、例えば周知のエンコーダを用いればよい。第１のモータ２１ａ、第１のインバータ２２ａ及び第１のパルスジェネレータ２３ａと、第２のモータ２１ｂ、第２のインバータ２２ｂ及び第２のパルスジェネレータ２３ｂとは、それぞれ同一規格の装置とする。
【００１６】
コントローラ３は、第１のパルスジェネレータ２３ａから受信したパルス数をカウントする第１のカウンタ（ＣＮＴ）３１ａと、第２のパルスジェネレータ２３ｂから受信したパルス数をカウントする第２のカウンタ（ＣＮＴ）３１ｂと、第１のカウンタ３１ａ及び第２のカウンタ３１ｂのカウント値が所定の差で維持されるように右スプロケット１２ｂを所要の速度で回転させるための補正信号を出力する比較回路３２と、比較回路３２の出力信号をＰＩ（Proportional Integral）補償するＰＩ補償器３３と、横延伸装置の操作者によって設定される、第１のクリップチェーン１ａ及び第２のクリップチェーン１ｂの走行速度を指示する速度指令信号を出力する速度設定器３４と、横延伸装置の操作者によって設定される、第２のインバータ２２ｂへ出力する第２のクリップチェーン１ｂの走行速度を補正するための速度補正信号を出力する補正速度設定器３５と、ＰＩ補償器３３の出力信号、速度指令信号及び速度補正信号を加算し、加算後の信号を第２のインバータ２２ｂへ速度指令信号として出力する加算器３６とを有する。
補正速度設定器３５は、第１のモータ２１ａと第２のモータ２１ｂの特性や第１のインバータ２２ａと第２のインバータ２２ｂの特性に差があるときに第２のクリップチェーン１ｂの走行速度を補正するために用いるものであり、通常は「０」に設定される。また、補正速度設定器３５は、上記第１の位置検出センサ１１ａや第２の位置検出センサ１１ｂが故障したときに、横延伸装置の操作者により第２のクリップチェーン１ｂの走行速度を補正することで、左スプロケット１２ａと右スプロケット１２ｂの回転角度差を調整するためにも用いられる。
コントローラ３が有する第１のカウンタ３１ａ、第２のカウンタ３１ｂ、比較回路３２、ＰＩ補償器３３、速度設定器３４、補正速度設定器３５及び加算器３６の機能は、例えば周知のＰＬＣ（Programmable Logic Controller）で実現できる。
【００１７】
このような構成において、本実施形態の横延伸装置では、上記特許文献１に記載された技術と同様に、第１のパルスジェネレータ２３ａ及び第２のパルスジェネレータ２３ｂから出力されるパルス数をそれぞれカウントする。また、該カウント値を、スプロケットの一回転に対応する値（最大値Ｐ）へ到達する毎にリセットする（０にする）ことで（図２参照）、左スプロケット１２ａの回転角に対応したカウント値Ｌｐと右スプロケット１２ｂの回転角に対応したカウント値Ｒｐとを取得する。カウント値Ｌｐ，Ｒｐは、横延伸装置の運転開始時にもコントローラ３によってそれぞれリセットされる。
第１のカウンタ３１ａから出力されるカウント値Ｌｐと第２のカウンタ３１ｂから出力されるカウント値Ｒｐは比較回路３２へ入力され、比較回路３２はカウント値Ｌｐ，Ｒｐの差を補正するための信号を出力する。比較回路３２の出力信号はＰＩ補償器３３及び加算器３６を経由して第２のインバータ２２ｂへ速度指令値として出力される。ここで、比較回路３２、ＰＩ補償器３３、加算器３６、第２のインバータ２２ｂ、第２のモータ２１ｂ、第２のパルスジェネレータ２３ｂ及び第２のカウンタ３１ｂは、積分器（ＰＩ補償器３３）を含む負帰還ループを構成しているため、比較回路３２へ入力されるカウント値ＬｐとＲｐとが一定の差で維持されるように第２のモータ２１ｂの回転速度が制御される。
したがって、速度設定器３４によって第１のインバータ２２ａ及び第２のインバータ２２ｂに速度指令値が入力されると、コントローラ３は、該速度指令値で指定された回転速度で第１のモータ２１ａ及び第２のモータ２１ｂを回転させると共に、第１のモータ２１ａの回転速度に第２のモータ２１ｂの回転速度が一致するように第２のインバータ２２ｂへ出力する速度指令値を補正する。その結果、第１のモータ２１ａで駆動される第１のクリップチェーン１ａの走行速度と第２のモータ２１ｂで駆動される第２のクリップチェーン１ｂの走行速度とが一致（同期）する。
【００１８】
さらに、本実施形態の速度制御装置では、樹脂フィルムを把持する左右のクリップの位置を揃えるため、左スプロケット１２ａと右スプロケット１２ｂとが所定の回転角度差を有して回転するように、カウント値Ｌｐ，Ｒｐの差を所定値（目標値）で維持させる。左スプロケット１２ａと右スプロケット１２ｂ間で維持すべき回転角度差は、左スプロケット１２ａ及び右スプロケット１２ｂの基準位置とクリップチェーンに対する各クリップの固定間隔とに基づいて決定する。
【００１９】
基準位置は、左スプロケット１２ａと右スプロケット１２ｂとで同じ位置となるように、例えばいずれか１つの歯の頂点の角度と一致するようにそれぞれ設定する。ここで、スプロケットの各歯の頂点の角度は、該スプロケットの歯数によって決まるため、上記基準位置を原点にしてパルスジェネレータから出力されたパルス数をカウントすれば、該カウント値によってスプロケットの各歯の頂点の角度を把握できる。
そこで、本実施形態では、第１の位置検出センサ１１ａで左スプロケット１２ａの基準位置（第１の基準位置）を検出したときに上記カウント値Ｌｐをリセットし、第２の位置検出センサ１１ｂで右スプロケット１２ｂの基準位置（第２の基準位置）を検出したときに上記カウント値Ｒｐをリセットする。この場合、カウント値Ｌｐ，Ｒｐの差が、スプロケットの歯のピッチに相当するパルス数（回転角）の自然数倍であるとき、左スプロケット１２ａａと右スプロケット１２ｂとは互いの歯の頂点が対向するように同期して回転する（図３参照）。
【００２０】
なお、本実施形態では、横延伸装置が運転を開始してから基準位置を最初に検出したときにカウント値Ｌｐ，Ｒｐをリセットし、それ以降はスプロケットの一回転に対応する最大値Ｐへ到達する毎に該カウント値Ｌｐ，Ｒｐをリセットする例で説明する。このように基準位置によるカウント値Ｌｐ，Ｒｐのリセット処理を横延伸装置の運転開始時に一度だけ実行すれば、第１の位置検出センサ１１ａまたは第２の位置検出センサ１１ｂが運転中に故障しても横延伸装置を継続して運転できる。
カウント値Ｌｐ，Ｒｐは、基準位置の検出毎にリセットしてもよい。基準位置の検出タイミングとカウント値Ｌｐ，Ｒｐが最大値Ｐへ到達するタイミングとは基本的に一致するため、カウント値Ｌｐ，Ｒｐを基準位置の検出毎にリセットしても、カウント値Ｌｐ，Ｒｐを最大値Ｐへ到達する毎にリセットする場合と同様に制御できる。カウント値Ｌｐ，Ｒｐを基準位置の検出毎にリセットすれば、横延伸装置の運転中にパルスジェネレータから出力されるパルス数の誤カウントが発生しても、基準位置の検出毎にカウント値Ｌｐ，Ｒｐが修正される。基準位置は、左スプロケット１２ａ及び右スプロケット１２ｂに対して同様の位置に設ければよく、それぞれの歯の頂点の角度と一致させなくてもよい。
【００２１】
一方、本実施形態における各クリップは、例えばスプロケットの歯のピッチの２倍に相当する間隔でクリップチェーンに固定されているものとする。また、各クリップは、第１のクリップチェーン１ａと第２のクリップチェーン１ｂとで同じ位置となるように、例えばクリップチェーンの走行時に、スプロケットの歯の頂点に対してその中心が一致する位置でクリップチェーンに固定されているものとする。この場合、カウント値Ｌｐ，Ｒｐの差がスプロケットの歯のピッチの２倍の自然数倍であるとき、すなわちクリップの間隔の自然数倍に相当するパルス数であるとき、第１のクリップチェーン１ａに固定された各クリップ（左クリップ１３ａ）の位置と第２のクリップチェーン１ｂに固定された各クリップ（右クリップ１３ｂ）の位置とが揃うことになる（図４参照）。
【００２２】
したがって、本実施形態では、左スプロケット１２ａと右スプロケット１２ｂ間で維持すべき回転角度差として、カウント値Ｌｐ，Ｒｐの差がスプロケットの歯のピッチの２倍の自然数倍（＝クリップの間隔の自然数倍に相当するパルス数）となるように設定する。なお、スプロケットの歯数をＧとしたとき、スプロケットの歯のピッチに相当するパルス数とはＰ／Ｇであり、スプロケットの歯のピッチの２倍に相当するパルス数とは２Ｐ／Ｇである。したがって、以下では、上記「スプロケットの歯のピッチの２倍の自然数倍」を「２Ｐ／Ｇの自然数倍」と省略して記載する。
クリップの間隔は、スプロケットの歯のピッチの２倍（＝２Ｐ／Ｇ）である必要はなく、スプロケットの歯のピッチと等しくてもよく（＝Ｐ／Ｇ）、スプロケットの歯のピッチの３倍（＝３Ｐ／Ｇ）、４倍（＝４Ｐ／Ｇ）あるいはそれ以上であってもよい。その場合、左スプロケット１２ａと右スプロケット１２ｂ間で維持すべき回転角度差はクリップの間隔に応じて設定すればよい。例えば、クリップの間隔がスプロケットの歯のピッチと等しければ回転角度差をＰ／Ｇの自然数倍に設定し、クリップの間隔がスプロケットの歯のピッチの３倍であれば回転角度差を３Ｐ／Ｇの自然数倍に設定し、クリップの間隔がスプロケットの歯のピッチの４倍であれば回転角度差を４Ｐ／Ｇの自然数倍に設定すればよい。
クリップの幅は、クリップチェーンに各クリップが等間隔で固定できる幅であればよく、クリップの間隔よりも狭ければどのような幅であってもよい。また、各クリップは、第１のクリップチェーン１ａ及び第２のクリップチェーン１ｂに対して同じ条件で等間隔（スプロケットの歯のピッチの自然数倍の間隔）で固定されていればよく、上記スプロケットの歯の頂点に各クリップの中心を一致させる必要はない。
【００２３】
次に本発明の速度制御方法について図面を用いて説明する。
図５は、図１に示した横延伸装置の速度制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
図５に示すように、コントローラ３及びチェーン駆動装置２に所要の電源電圧が供給されて横延伸装置が運転を開始すると、コントローラ３は、まず第１のカウンタ３１ａのカウント値Ｌｐをリセットし、第２のカウンタ３１ｂのカウント値Ｒｐをリセットする（ステップＳ１）。
続いて、速度指令値にしたがって左スプロケット１２ａ及び右スプロケット１２ｂが回転を開始すると、第１のパルスジェネレータ２３ａから出力されたパルス列が第１のカウンタ３１ａへ入力されてカウントアップされ、第２のパルスジェネレータ２３ｂから出力されたパルス列が第２のカウンタ３１ｂへ入力されてカウントアップされる。また、左スプロケット１２ａ及び右スプロケット１２ｂが回転することで、第１の位置検出センサ１１ａで左スプロケット１２ａの基準位置が検出されると、該検出結果（第１の基準位置検出信号）が第１のカウンタ３１ａへ出力される。同様に、第２の位置検出センサ１１ｂで右スプロケット１２ｂの基準位置が検出されると、該検出結果（第２の基準位置検出信号）が第２のカウンタ３１ｂへ出力される。
【００２４】
コントローラ３は、左スプロケット１２ａの基準位置（第１の基準位置）が検出されたか否かを判定し（ステップＳ２）、第１のカウンタ３１ａにより第１の基準位置検出信号を受信すると、第１のカウンタ３１ａのカウント値Ｌｐをリセットする（ステップＳ３）。また、コントローラ３は、右スプロケット１２ｂの基準位置（第２の基準位置）が検出されたか否かを判定し（ステップＳ４）、第２のカウンタ３１ｂにより第２の基準位置検出信号を受信すると、第２のカウンタ３１ｂのカウント値Ｒｐをリセットする（ステップＳ５）。第１及び第２の基準位置が検出されていない場合は、後述するステップＳ６の処理へ移行する。
【００２５】
次に、コントローラ３は、第１及び第２の基準位置をそれぞれ一度検出したか否か判定し（ステップＳ６）、第１及び第２の基準位置を一度も検出していない場合は、ステップＳ２及びステップＳ４の処理へ戻ってステップＳ２〜Ｓ６の処理を繰り返す。
第１及び第２の基準位置を検出している場合、コントローラ３は、後述するステップＳ７〜Ｓ１３の処理へ移行し、左スプロケット１２ａと右スプロケット１２ｂ間で維持すべき回転角度差（目標値Ａ）を決定する。目標値Ａは、上記２Ｐ／Ｇの自然数倍のパルス数のうち、現在のカウント値Ｌｐ，Ｒｐの差に最も近いパルス数とする。
【００２６】
本実施形態では、左スプロケット１２ａと右スプロケット１２ｂとを所定の回転角度差を有して回転させるため、第１のパルスジェネレータ２３ａから出力されるパルス列に対して第２のパルスジェネレータ２３ｂから出力されるパルス列の位相が遅れる。そのため、上述したようにカウント値Ｌｐ，Ｒｐを最大値Ｐに到達する毎にリセットすると、あるいは基準位置を検出する毎にリセットすると、先にカウント値Ｌｐがリセットされ、その後、カウント値Ｒｐがリセットされる。その場合、カウント値Ｌｐがリセットされてからカウント値Ｒｐがリセットされるまでの期間（第１の区間）と、カウント値Ｒｐがリセットされてからカウント値Ｌｐが再びリセットされるまでの期間（第２の区間）とでは、カウント値ＬｐまたはＲｐがＰだけずれるため、カウント値Ｌｐ，Ｒｐの差が同一にならない（図６参照）。
【００２７】
そこで、本発明では、目標値Ａを上記第１の区間と第２の区間とで異なる値に設定する。また、右スプロケット（スレーブ）１２ｂの回転角に対応する第２のカウンタ３１ｂのカウント値も上記第１の区間と第２の区間とで異なる値を用いる。
目標値Ａの算出処理において、コントローラ３は、まずＲｐ＋αが上記最大値Ｐ以下（Ｒｐ＋α≦Ｐ）であるか否かを判定し（ステップＳ７）、Ｒｐ＋α≦Ｐの場合はＲｐ’＝Ｒｐ＋αを選択し（ステップＳ８）、Ｒｐ＋α＞Ｐの場合はＲｐ’＝Ｒｐ＋α−Ｐを選択する（ステップＳ９）。ここで、α（α＜Ｐ／Ｇ）は、目標値Ａに対する右スプロケット１２ｂの回転角の偏差に相当する値である。Ｒｐ’は、αを含む現在の第２のカウンタ３１ｂのカウント値であり、第１の区間ではＲｐ’＝Ｒｐ＋α−Ｐを用い、第２の区間ではＲｐ’＝Ｒｐ＋αを用いる。
【００２８】
次に、コントローラ３は、カウント値Ｌｐ，Ｒｐ’の差（絶対値）を上記２Ｐ／Ｇで除算し、商ａと余りｂの値をそれぞれ求める（ステップＳ１０）。さらに、コントローラ３は、余りｂと２Ｐ／Ｇの１／２の値（＝Ｐ／Ｇ）とを比較して目標値Ａを決定する。
余りｂがＰ／Ｇ以上である場合、上記２Ｐ／Ｇの自然数倍のパルス数のうち、現在のカウント値Ｌｐ，Ｒｐの差に最も近いパルス数（目標値Ａ）は２Ｐ／Ｇの（ａ＋１）倍となる。一方、余りｂがＰ／Ｇよりも小さい場合、上記２Ｐ／Ｇの自然数倍のパルス数のうち、現在のカウント値Ｌｐ，Ｒｐの差に最も近いパルス数（目標値Ａ）は２Ｐ／Ｇのａ倍となる。
そこで、コントローラ３は、ｂ≧Ｐ／Ｇであるか否かを判定し（ステップＳ１１）、ｂ≧Ｐ／Ｇの場合はＡ＝（ａ＋１)×２Ｐ／Ｇを選択し（ステップＳ１２）、ｂ＜Ｐ／Ｇの場合はＡ＝ａ×２Ｐ／Ｇを選択する（ステップＳ１３）。
したがって、第１の区間では、Ｒｐ’＝Ｒｐ＋α−Ｐが選択されて、ｂ≧Ｐ／Ｇとなり、Ａ＝（ａ＋１)×２Ｐ／Ｇが選択される。一方、第２の区間では、Ｒｐ’＝Ｒｐ＋αが選択されて、ｂ＜Ｐ／Ｇとなり、Ａ＝ａ×２Ｐ／Ｇが選択される。
【００２９】
目標値Ａが決定すると、コントローラ３は、該目標値Ａに対する右スプロケット１２ｂの回転角の偏差を補正するための制御量Ｂを求める。制御量Ｂは、上記第１の区間と第２の区間とで異なる値に設定される目標値Ａに対応して、第１の区間と第２の区間とで異なる値に設定する。
ここで、ｂ＜Ｐ／Ｇであり、Ａ＝ａ×２Ｐ／Ｇを選択している場合（ステップＳ１３）、現在のカウント値Ｌｐ，Ｒｐの差を該目標値Ａとするには、該差を余りｂだけ補正すればよい。すなわち、制御量Ｂは余りｂに等しいことが分かる。この場合、目標値Ａに対してカウント値Ｒｐ’の位相が遅れているときはＢ＝ｂに設定し、目標値Ａに対してカウント値Ｒｐ’の位相が進んでいるときはＢ＝−ｂに設定すればよい。
制御量Ｂとしてｂまたは−ｂのどちらを選択するかは、カウント値Ｌｐとカウント値Ｒｐ’の大小関係によって決定する。Ａ＝ａ×２Ｐ／Ｇを選択している上記第２の区間において、Ｌｐ≧Ｒｐ’のときは目標値Ａに対してＲｐ’の位相が遅れているためＢ＝ｂを選択し、Ｌｐ＜Ｒｐ’のときは目標値Ａに対してＲｐ’の位相が進んでいるためＢ＝−ｂを選択する。
なお、制御量Ｂがプラス（＋）とは右スプロケット１ｂの回転速度を増速させることであり、制御量Ｂがマイナス（−）とは右スプロケット１２ｂの回転速度を減速させることである。
【００３０】
一方、ｂ≧Ｐ／Ｇであり、Ａ＝（ａ＋１)×２Ｐ／Ｇを選択している場合（ステップＳ１２）、現在のカウント値Ｌｐ，Ｒｐの差を該目標値Ａとするには、該差を２Ｐ／Ｇ−ｂだけ補正すればよい。すなわち、制御量Ｂは２Ｐ／Ｇ−ｂに等しいことが分かる。この場合、目標値Ａに対してカウント値Ｒｐ’の位相が遅れているときはＢ＝２Ｐ／Ｇ−ｂに設定し、目標値Ａに対してカウント値Ｒｐ’の位相が進んでいるときはＢ＝−（２Ｐ／Ｇ−ｂ）＝ｂ−２Ｐ／Ｇに設定すればよい。
制御量Ｂとして２Ｐ／Ｇ−ｂまたはｂ−２Ｐ／Ｇのどちらを選択するかは、上記Ａ＝ａ×２Ｐ／Ｇを選択している場合と同様にカウント値Ｌｐとカウント値Ｒｐ’の大小関係によって決定する。Ａ＝（ａ＋１)×２Ｐ／Ｇを選択している上記第１の区間において、Ｌｐ≧Ｒｐ’のときは目標値Ａに対してＲｐ’の位相が進んでいるため、Ｂ＝ｂ−２Ｐ／Ｇを選択し、Ｌｐ＜Ｒｐ’のときは目標値Ａに対してＲｐ’の位相が遅れているため、Ｂ＝２Ｐ／Ｇ−ｂを選択する。
【００３１】
したがって、コントローラ３は、目標値Ａ＝（ａ＋１)×２Ｐ／Ｇを選択している場合（ステップＳ１２）、Ｌｐ≧Ｒｐ’であるか否かを判定し（ステップＳ１４）、Ｌｐ≧Ｒｐ’のときはＢ＝ｂ−２Ｐ／Ｇを選択し（ステップＳ１５）、Ｌｐ＜Ｒｐ’のときはＢ＝２Ｐ／Ｇ−ｂを選択する（ステップＳ１６）。
また、コントローラ３は、目標値Ａ＝ａ×２Ｐ／Ｇを選択している場合（ステップＳ１３）、Ｌｐ≧Ｒｐ’であるか否かを判定し（ステップＳ１７）、Ｌｐ≧Ｒｐ’のときはＢ＝ｂを選択し（ステップＳ１８）、Ｌｐ＜Ｒｐ’のときはＢ＝−ｂを選択する（ステップＳ１９）。
【００３２】
コントローラ３は、目標値Ａ及び制御量Ｂを決定すると、図１に示した比較回路３２に入力されるカウント値Ｌｐ，Ｒｐ（Ｒｐ’）の差が選択した目標値Ａとなるように比較回路３２から制御量Ｂを出力すると共に、該制御量ＢをＰＩ補償した後、速度設定器３４から出力された速度指令信号と加算して第２のインバータ２２ｂへ出力する。その結果、第２のモータ２１ｂの回転速度が第１のモータ２１ａの回転速度と一致するように制御される。また、同時に、左スプロケット１２ａと右スプロケット１２ｂの回転角度差が目標値Ａで維持される。
【００３３】
図７及び図８は、カウント値Ｌｐ，Ｒｐ’の推移と制御量Ｂとの関係の一例を示している。図７は目標値Ａに対してカウント値Ｒｐ’の位相が進んでいる例であり、図８は目標値Ａに対してカウント値Ｒｐ’の位相が遅れている例である。
図７に示す例では、カウント値Ｌｐがリセットされてからカウント値Ｒｐがリセットされるまでの期間（第１の区間）では、Ａ＝（ａ＋１)×２Ｐ／Ｇが選択され、Ｌｐ≧Ｒｐ’であるため、制御量Ｂ＝ｂ−２Ｐ／Ｇが選択される（ステップＳ１５）。また、カウント値Ｒｐがリセットされてからカウント値Ｌｐがリセットされるまでの期間（第２の区間）では、Ａ＝ａ×２Ｐ／Ｇが選択され、Ｌｐ＜Ｒｐ’であるため、制御量Ｂ＝−ｂが選択される（ステップＳ１９）。その結果、コントローラ３によって右スプロケット１２ｂの回転速度が減速され、カウント値Ｌｐ，Ｒｐの差が目標値Ａで維持される。
【００３４】
一方、図８に示す例では、カウント値Ｌｐがリセットされてからカウント値Ｒｐがリセットされるまでの期間（第１の区間）では、Ａ＝（ａ＋１)×２Ｐ／Ｇが選択され、Ｌｐ＜Ｒｐ’であるため、制御量Ｂ＝２Ｐ／Ｇ−ｂが選択される（ステップＳ１６）。また、カウント値Ｒｐがリセットされてからカウント値Ｌｐがリセットされるまでの期間（第２の区間）では、Ａ＝ａ×２Ｐ／Ｇが選択され、Ｌｐ≧Ｒｐ’であるため、制御量Ｂ＝ｂが選択される（ステップＳ１８）。その結果、コントローラ３によって右スプロケット１２ｂの回転速度が増速され、カウント値Ｌｐ，Ｒｐの差が目標値Ａで維持される。
【００３５】
最後に、コントローラ３は、操作者によって横延伸装置の運転停止が指示されているか否かを判定し（ステップＳ２０）、運転停止が指示されている場合は処理を終了する。
一方、運転停止が指示されていない場合、コントローラ３は、第１のカウンタ３１ａのカウント値Ｌｐが最大値Ｐを越えているか否かを判定する（ステップＳ２１）。Ｌｐ＞Ｐの場合はカウント値Ｌｐをリセットして（ステップＳ２２）ステップＳ７〜Ｓ２０の処理を繰り返す。ＬｐがＰを越えていない場合はそのままステップＳ７〜Ｓ２０の処理を繰り返す。
また、コントローラ３は、第２のカウンタ３１ｂのカウント値Ｒｐが最大値Ｐを越えているか否かを判定する（ステップＳ２３）。Ｒｐ＞Ｐの場合はカウント値Ｒｐをリセットして（ステップＳ２４）ステップＳ７〜Ｓ２０の処理を繰り返す。ＲｐがＰを越えていない場合はそのままステップＳ７〜Ｓ２０の処理を繰り返す。
【００３６】
本発明によれば、第１のパルスジェネレータ２３ａ及び第２のパルスジェネレータ２３ｂから出力されるパルス数をそれぞれカウントし、該カウント値を、例えばスプロケットの一回転に対応する値（最大値Ｐ）へ到達する毎に、またはスプロケットの基準位置を検出する毎にリセットすることで、左スプロケット１２ａの回転角に対応したカウント値Ｌｐ、並びに右スプロケット１２ｂの回転角に対応したカウント値Ｒｐを取得する。また、コントローラ３が備える、比較回路３２、ＰＩ補償器３３、加算器３６、第２のインバータ２２ｂ、第２のモータ２１ｂ、第２のパルスジェネレータ２３ｂ及び第２のカウンタ３１ｂは、積分器（ＰＩ補償器３３）を含む負帰還ループを構成しているため、比較回路３２へ入力されるカウント値ＬｐとＲｐとが一定の差で維持されるように、すなわち左スプロケット１２ａと右スプロケット１２ｂとが一定の回転角度差で維持されるように動作する。
したがって、速度設定器３４によって第１のインバータ２２ａ及び第２のインバータ２２ｂに速度指令値が入力されると、コントローラ３は、該速度指令値で指定された回転速度で第１のモータ２１ａ及び第２のモータ２１ｂを回転させると共に、第１のモータ２１ａの回転速度に第２のモータ２１ｂの回転速度が一致するように第２のインバータ２２ｂへ出力する速度指令値を補正する。その結果、第１のモータ２１ａで駆動される第１のクリップチェーン１ａの走行速度と第２のモータ２１ｂで駆動される第２のクリップチェーン１ｂの走行速度とが一致する。
【００３７】
また、本発明では、左スプロケット１２ａ及び右スプロケット１２ｂにそれぞれ基準位置を設け、該基準位置の検出時に第１のカウンタ３１ａ及び第２のカウンタ３１ｂのカウント値をリセットし、第１のカウンタのカウント値と第２のカウンタのカウント値との差がスプロケットの歯数によって決定される所定数の自然数倍に相当するパルス数で維持されるように、第１のモータの回転速度に対する第２のモータの回転速度を制御する。
このとき、基準位置とスプロケットの歯の頂点に対する位置関係が既知であれば、左スプロケット１２ａ及び右スプロケット１２ｂを互いの歯の頂点が対向するように同期させて回転させることができる。スプロケットの歯、スプロケットにより移動するクリップチェーン、該クリップチェーンに搭載（固定）される各クリップの位置関係は一定に保たれるものであるため、左スプロケット１２ａ及び右スプロケット１２ｂを互いの歯の頂点が対向するように同期させて回転させれば、２つのクリップチェーンの左右のクリップで樹脂フィルムを挟み込む位置を揃えることができる。
具体的には、各クリップがクリップチェーンに対して２Ｐ／Ｇの間隔で固定されている場合、第１のカウンタ３１ａと第２のカウンタ３１ｂのカウント値の差が２Ｐ／Ｇの自然数倍となるように、すなわち左スプロケット１２ａと右スプロケット１２ｂの回転角度差がクリップ間隔の自然数倍に相当するパルス数となるように、第１のモータ２１ａの回転速度に対する第２のモータ２１ｂの回転速度を制御する。このとき、各クリップは第１のクリップチェーン１ａ及び第２のクリップチェーン１ｂに対して同じ条件で等間隔（スプロケットの歯のピッチの自然数倍の間隔）で固定されているため、第１のクリップチェーン１ａ及び第２のクリップチェーン１ｂによって走行する左右のクリップの位置を揃えることができる。
したがって、２つのクリップチェーンの走行速度を精度よく同期させると共に、クリップチェーンによって走行する左右のクリップの位置を揃えて製品フィルムの品質をより向上させることが可能になる。
【００３８】
また、スプロケットの基準位置の検出による第１のカウンタ３１ａ及び第２のカウンタ３１ｂのカウント値のリセット処理を横延伸装置の運転開始時に一度だけ実行することで、スプロケットの基準位置を検出する第１の位置検出センサ１１ａまたは第２の位置検出センサ１１ｂが運転中に故障しても、横延伸装置を継続して運転できる。
【００３９】
さらに、左スプロケット１２ａと右スプロケット１２ｂの回転角度差をコントローラ３が備える補正速度設定器３５でも調整可能にすることで、第１の位置検出センサ１１ａまたは第２の位置検出センサ１１ｂが故障しても、横延伸装置の操作者によって左右のクリップの位置が揃うように調整できる。
【符号の説明】
【００４０】
１ａ    第１のクリップチェーン
１ｂ    第２のクリップチェーン
２    チェーン駆動装置
３    コントローラ
１１ａ    第１の位置検出センサ
１１ｂ    第２の位置検出センサ
１２ａ    左スプロケット
１２ｂ    右スプロケット
１３ａ    左クリップ
１３ｂ    右クリップ
２１ａ    第１のモータ
２１ｂ    第２のモータ
２２ａ    第１のインバータ
２２ｂ    第２のインバータ
２３ａ    第１のパルスジェネレータ
２３ｂ    第２のパルスジェネレータ
２４ａ，２４ｂ    アイソレータ
３１ａ    第１のカウンタ
３１ｂ    第２のカウンタ
３２    比較回路
３３    ＰＩ補償器
３４    速度設定器
３５    補正速度設定器
３６    加算器
【図１】
2016107494.tif 000003
【図２】
2016107494.tif 000004
【図３】
2016107494.tif 000005
【図４】
2016107494.tif 000006
【図５】
2016107494.tif 000007
【図６】
2016107494.tif 000008
【図７】
2016107494.tif 000009
【図８】
2016107494.tif 000010