JPH01271347A - シート材の巻取制御装置 - 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、シート材の巻取制御装置、特にＣＰＵ　（Ｃ
ｅｒ＋ｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｓｓｓｉｒｉｇ　Ｕｎｉｔ）
を用いた巻取制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

鉄、非鉄１紙、フィルムなどのシート状の材料（以下、
シート材という）を製造するライン、あるいはシート材
に加工を施すためのライン、例えばシート材を多条スリ
ットするスリンターラインにおけるシート材の巻取制御
装置には種々のものがあるが、ライン速度検出センサー
を用い、シート材のライン速度を検出し、これを巻取り
リールの制御装置にフィードバックし、リールの巻取り
径が大きくなるに従ってリールの回転数を徐々に小さく
して、シート材のライン速度を一定に保つように巻取り
制御を行う方式が代表的である。

第４図は、シート材を連続的に多条スリットする分割プ
ライドル方式スリッターラインの制御システムの構成を
示しており、これにより上記した代表的な巻取り制御方
式について説明する。前段より送り込まれてきたシート
材１は、スリッター本体２で多条切断され、ループ３を
形成しつつテンションバット４を経て分割プライドル５
によって引き取られる。ループ３を形成する理由は、ス
リフタ−本体２の送り込み量と分割プライドル５の引取
り量の相互間の速度差と、シート材１の幅方向の微小な
厚み差等が積算され、ループ長として変動するので、こ
の変動を吸収するためである。

分割プライドル５によって引き取られたシート材１はデ
フレクタロールであるライン速度検出ロール６を通り、
テンションリールである巻取リリール７によって巻取ら
れる。

このようなスリフタ−設備の制御システムは、スリッタ
ー本体を制御する制御装置８、分割プライドルを制御す
る制御装置９、ライン速度検出ロール６に取付けられた
ライン速度検出センサー１０、巻取りリール７を制御す
る制御装置１１、シート材１のライン速度を指令するラ
イン速度指令制御装置１２、制御装置８．９へのライン
速度検出センサー１０の出力あるいはライン速度指令制
御装置１２の出力を選択するセレクトスイッチ１３を有
している。

巻取リリール７は、スリッターラインのマスターセクシ
ョンを構成しており、このセクションでは、ライン速度
指令制御装置１２で作られたライン速度指令信号と、ラ
イン速度検出センサー１０からのフィードバック信号と
を入力とする制御装置１１によって、巻取りリール７の
回転速度を制御している。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のような巻取制御装置では、自動制御システム上ラ
イン速度信号が絶対に必要なため、ライン速度検出ロー
ル６が設けられる。このロール６は一般的に巻取りリー
ル７の前に位置し、あるだき角θだけでシート材１と接
触している。このためシート材１とロール６との間にス
リップが発生しやすく、製品にスリキズをつける最大の
原因になっている。

また、巻取リリール７の巻取り径が太き（なればなるほ
ど、シート材ｌに対するライン速度検出ロール６のだき
角θが小さくなり、シート材１とライン速度検出ロール
６との間のスリップがますます発生してしまうので、巻
取りリール７の巻取り径を大きくすることは不可能であ
る。

また、制御上からしても、シート材１とライン速度検出
ロール６との間のスリップは、ライン速度検出センサー
１０による速度検出信号に外乱を与え、制御系を不安定
にしていた。

さらに、ライン速度検出ロール６はシート材１の生産最
大張力に充分耐え得るものでなければならないため、か
なりのメカニカルロスとイナーシャ−が存在するので実
張力に悪影響を及ぼし、シート材の蛇行の原因や、低張
力製品生産の出来ない要因、加減速時のループの不安定
原因になっていた。

本発明の目的は、上述のような問題点を解決したシート
材の巻取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〕

本発明は、所定のライン速度で搬送されるシート材のリ
ールへの巻取りを制御する巻取制御装置において、リー
ルに巻取られるシート材の巻数を検出する巻数検出手段
と、各種の値を設定する設定手段と、前記巻数検出手段
で検出された巻数と、前記設定手段で設定された各種設
定値とから、リール回転速度を演算し、リール回転速度
指令を出力する演算手段と、この演算手段からの回転速
度指令に基づいて、リールの回転速度を制御する制御手
段とを備えることを特徴としている。

設定手段は、シート材の所定のライン速度を設定するラ
イン速度設定器と、シート材の厚さを設定するシート材
厚み設定器と、シート材のリール巻取り厚さに対する補
正係数を設定する補正係数設定器と、リールの巻取り初
期系を設定する初期系設定器とから構成する。この場合
、演算手段は、設定されたライン速度、シート材の厚さ
、補正係数１巻取り初期径と、巻数検出手段で検出され
た巻数とから、リール回転速度を演算する。

このため、演算手段は、巻数検出手段で検出された巻数
と、設定されたシート材の厚さと、設定された補正係数
と、定数とを乗算して、シート材のリールを取り厚さを
演算する第１の乗算部と、この第１の乗算部で演算され
たリール巻取り厚さと、設定された巻取り初期径とを加
算して、シート材のリール巻取り径を演算する加算部と
、この加算部で演算されたリール巻取り径に円周率を乗
算して、リール巻取り外周を演算する第２の乗算部と、
設定されたライン速度を前記第２の乗算器で演算された
巻取り外周で除算して、リール回転速度を演算する除算
部とを存している。

〔作用〕

演算手段では、予め設定入力されたシート材の厚さ、補
正係数１巻取りリールの初期径と、巻数検出手段で検出
されたリールへのシート材の巻数とから、時々刻々変化
する巻取りリールの巻取り径を演算し、演算された巻取
り径から巻取り円周を演算して求め、この巻取り円周と
予め設定入力されたシート材のライン速度とから巻取リ
リールの回転速度を演算する。この演算された回転速度
で巻取りリールが回転するように制御する。

このため従来の巻取制御装置のようにライン速度検出ロ
ール、いわゆるライン速度検出センサーが不要となるの
で、上述した従来の問題点を解決することができる。

〔実施例〕

第１図は、分割プライドル方式スリッターラインにおけ
る本発明の適用例を示したものである。

スリッターラインの構成において、第４図のスリッター
ラインの構成要素と同一の要素には、同一の参照番号を
付して示している。すなわち、１はシート材、２はスリ
フタ−本体、３はループ、４はテンションバット、５は
分割プライドル、７は巻取リリールである。また、制御
システムにおいて、８はスリッター本体制御装置、９は
分割プライドル制御装置である。

本実施例では、回転検出センサー１４を巻取りリール７
に取付け、ＣＰＵ演算制御装置１５、ライン速度設定器
１６、システム材厚み設定器１７、占積率設定器１８、
初期径設定器１９を設ける。

回転検出センサー１４は、リール７に巻取られたシート
材１のラップ数（巻数）を検出する巻数検出手段を構成
し、検出した巻数を演算制御装置１５に送出する。

ライン速度設定器１６は、スリッターラインにおいてシ
ート材１を搬送すべきライン速度を設定するためのもの
である。

シート材厚み設定器１７は、搬送するシート材１の厚さ
を設定するためのもので、本実施例ではデジタルスイッ
チを用いた。

占積率設定器１８は、シート材ｌをリール７に巻取る際
、製品を保護するために紙を一緒に巻込む場合や、単に
シート材１をリール７に巻取る場合でも空気を一緒に巻
込むため、また、シート材１の厚みムラなどにより、計
算上の巻取り厚さと、実際の巻取り厚さとの間には、微
小な差が生じる。

これを補正するための補正係数を本実施例では、占積率
と称し、この占積率は設定器１６によって設定される。

初期径設定器１９は、巻取リリール７の最初の巻き径、
すなわちエンプティコア径を設定するためのものである
。

第２図は、ＣＰＵ演算制御装置１５の機能ブロック図で
ある。ＣＰＵ演算制御装置は、第１の乗算部２１、加算
部２２、ランプ関数部２３、第２の乗算部２４、除算部
２５から構成されている。

次に、本実施例の動作を説明する。

予めライン速度設定器１６によりシートｉｌｌ’　１の
ライン速度Ｖｔを設定し、シート材厚み設定器１７によ
りシート材１の厚みｔを設定し、占積率設定器１８によ
り占積率αを設定し、初期径設定器１９により巻取リリ
ール７の初期径ｄを設定する。これら各設定器により設
定された値は、ＣＰＵ演算制御装置１５に入力される。

乗算部２１では、回転検出センサー１４で検出されたシ
ート材ｌの巻数ｒと、設定されたシート材の厚みｔ、占
積率αを用いて、次式を演算する。

ＤＴ＝２αｔｒ　　　　　　　　　・・・（１）なお、
Ｄアは巻数がｒのときのシート材１の巻取り厚さを示し
ている。定数“２”は、乗算部２１に外部より与えられ
る。

第３図は、巻取リリール７の巻取り状態を示す図であり
、巻取り厚さＤＴは、αｔｒを２倍したものに等しい。

加算部２２では、乗算部で求めた巻取り厚さＤｒと、初
期径設定器１９から入力されたリール７の巻取り初期径
ｄとを加算演算し、巻取り径（コイル径）ＤＣを求める
。すなわち、次式の計算を行う。

Ｄ、＝ｄ＋ＤＴ　　　　　　　　　・・・（２）乗算部
２４では、加算部２２で求められた巻取り径り、に円周
率πを乗算して巻取り円周πＤＴを求め、除算部２５に
入力する。定数“π゛は、乗算部２４に外部より与えら
れる。

一方、ランプ関数部２３では、ライン速度設定器１６か
ら入力されたライン速度Ｖｔから、あるレートをもった
ライン速度ＶＬに変換される。このライン速度Ｖ、は、
除算部２３に入力されると共に、ライン速度信号Ｒとし
て他セクション、すなわちスリッター本体制御装置８お
よび分割プライドル制御装置９に与えられる。

ライン速度■、と巻取り径Ｄｃとリール回転速度ｎとの
間には、 ｖＬ＝πＤｃｎ　　　　　　　　　　・・・（３）の関
係があるから、 πＤｃ が成り立つ。

除算部２５では、（４）式を演算して、リール回転速度
ｎを求め、これをリール回転速度指令信号Ｎとして、リ
ール制御装置１１に送る。リール制御装置１１では、Ｃ
ＰＵ演算制御装置１５からのリール回転速度指令信号Ｎ
に基づいて、巻取リリール７の回転速度を制御する。

以上の実施例では、本発明の巻取制御装置を分割プライ
ドル方式スリッターラインに適用した場合について説明
したが、スリッターラインに限定されるものではなく、
−条のシート材を搬送するラインにおいても適用できる
ことは明らかである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、ライン速度検出ロ
ールを使用しないので、スリップ、メカニカルロス、イ
ナーシャ−による従来の問題点をすべて解決することが
できた。

すなわち、本発明の巻取制御装置によれば、（１）制御
系の安定性が増大する （２）製品のスリキズが無くなる （３）張力変動が少なくなる （４）シート材の蛇行がなくなる （５）ループの安定性が得られる （６）低張力製品の生産ができるようになる（７）材料
の伸び、歪み、キズがなくなる（８）巻取り径比の大き
い巻取リリールを用いた生産が可能となる （９）オイルシールされたシート材の生産が可能になる などの種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す図、第２図は、ＣＰ
Ｕ演算制御装置の機能ブロック図、 第３図は、巻取りリールの巻取り状態を示す図、第４図
は、従来の制御システムを示す図である。 １・・・・・シート材 ２・・・・・スリッター本体 ３・・・・・ループ ４・・・・・テンションバット ５・・・・・分割プライドル ６・・・・・ライン速度検出ローラ １１・・・・・巻取りリール制御装置 １４・・・・・回転検出センサー １５・・、・・・ＣＰＵ演算制御装置 １６・・・・・ライン速度設定器 １７・・・・・シート材厚み設定器 １８・・・・・占積率設定器 １９・・・・・初期径設定器 ２１・・・・・第１の乗算部 ２２・・・・・加算部 ２３・・・・・第２の乗算部 ２４・・・・・ライン関数部 ２５・・・・・除算部 代理人　弁理士　　岩　佐　　義　幸

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定のライン速度で搬送されるシート材のリール
   への巻取りを制御する巻取制御装置において、 リールに巻取られるシート材の巻数を検出する巻数検出
   手段と、 各種の値を設定する設定手段と、 前記巻数検出手段で検出された巻数と、前記設定手段で
   設定された各種設定値とから、リール回転速度を演算し
   、リール回転速度指令を出力する演算手段と、 この演算手段からの回転速度指令に基づいて、リールの
   回転速度を制御する制御手段とを備えることを特徴とす
   るシート材の巻取制御装置。
2. （２）設定手段は、 シート材の前記所定のライン速度を設定するライン速度
   設定器と、 シート材の厚さを設定するシート材厚み設定器と、 シート材のリール巻取り厚さに対する補正係数を設定す
   る補正係数設定器と、 リールの巻取り初期径を設定する初期径設定器とから成
   り、 前記演算手段は、設定されたライン速度、シート材の厚
   さ、補正係数、巻取り初期径と、巻数検出手段で検出さ
   れた巻数とから、リール回転速度を演算することを特徴
   とする請求項１記載のシート材の巻取制御装置。
3. （３）演算手段は、 巻数検出手段で検出された巻数と、設定されたシート材
   の厚さと、設定された補正係数と、定数とを乗算して、
   シート材のリール巻取り厚さを演算する第１の乗算部と
   、 この第１の乗算部で演算されたリール巻取り厚さと、設
   定された巻取り初期径とを加算して、シート材のリール
   巻取り径を演算する加算部と、この加算部で演算された
   リール巻取り径に円周率を乗算して、リール巻取り外周
   を演算する第２の乗算部と、 設定されたライン速度を前記第２の乗算器で演算された
   巻取り外周で除算して、リール回転速度を演算する除算
   部とを有することを特徴とする請求項２記載のシート材
   の巻取制御装置。