JPH0157018B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は紙やフイルム等のシート材料の製造工
程中、再巻取工程あるいはコーデイング工程にお
いて、高精度の定尺巻取制御を行ない得るように
した巻取機制御装置に関するものである。

巻取機制御装置において、巻取機側は第１図に
示すように巻取シートコイル１の表面速度を制御
する為に２本のロール２によつて上記巻取シート
コイル１をささえ、上記２本のロールを駆動回転
することにより巻取速度制御を行なう。

一般に、１本の巻戻コイル３より多数の巻取コ
イル１を製造する為、巻取機は１本の巻取コイル
１毎に速度の増減を繰返する。そしてこの時、速
度基準は速度設定器４により設定され、速度基準
発生装置５によりある加速率にて速度基準を発生
して、速度制御装置６に与えられ、巻取機駆動電
動機７を駆動して巻取が行なわれる。一方、１本
の巻取コイル１は、設定された定尺値l_Mに巻取
る。その為、定尺設定器８にて設定された定尺値
l_Mと、上記巻取機駆動電動機７の回転に対応して
パルス発信器９のパルスに対応した巻取値l_RELと
を基に、定尺値l_Mに正確に減速停止する為定尺制
御装置１０により減速停止の為の基準を出力す
る。そして、この減速停止の為の基準と上記速度
基準発生装置５による速度基準とを比較し、いず
れを優先させるかを判定する比較器１１により、
最終速度基準が速度制御装置６に与えられる。こ
のようにして、巻取コイル１を繰返し巻取り、製
造を行なう。

第２図は、上記定尺制御装置１０の詳細構成を
ブロツク的に示したものである。図において、上
記定尺制御装置１０は上記定尺設定器８により設
定された定尺値l_Mと、上記パルス発信器９による
パルスカウント値を巻取量l_RELに変換する巻取量
算出器１３出力の巻取量l_RELとにより、残長算出
器１４にて残長l₁を算出する。つぎに、この算出
した残長l₁からバイアス設定値l_SETを減算し、定
尺減速目標値l₂を定尺減速目標算出器１５により
算出する。一般に、停止点よりの距離ｌ、減速率
αに対し、その速度ｖ＝√2にて決定される。
したがつて、定尺減速目標値l₂と減速率αによ
り、ルート演算器１６によつて定尺減速速度基準
V_Rが算出される。この定尺減速速度基準v_Rの残
長ｌに対するチヤートを第３図のＤに示し、また
時間ｔに対するチヤートを第４図Ｅに示す。第４
図のチヤートＥにおいて、減速率αが一定である
から一定速度で減速している。第３図のチヤート
Ｄにおいて速度カーブは急になり、バイアス設定
値l_SET手前の速度零になる点においてゲインＧ＝
Δv／Δlは無限大になる。この為、定尺制御は不
安点要素となる。これを防ぐ為、第３図において
残長零ポイントより直線を引いて、それとルート
カーブの接線を求め、その接点まで減速した点で
接線ＡにてゲインＧ一定により速させる。この時
の時間軸でのチヤートを、第４図のＦに示す。こ
の第４図のＦに示すように、直線減速チヤートＩ
より丸みがついてチヤートＦに速度が変化してい
るのがわかる。徐動速度v_Kにて保持し、残長零に
て速度基準を零にする。

以下、接線に切換る具体的一例を第２図を用い
て説明する。第２図において、パルス発振器９の
パルスにより、実速度算出器１７において実速度
v_RELを算出する。つぎに、この実速度v_RELと上記
減速率αとにより、現在のゲインＧをゲイン算出
器１８において算出する。そして、残長l₁と上記
ゲインＧにより、接線切換速度v₁を接線切換速度
算出器１９において算出する。この接線切換速度
v₁は、実速度v_RELが高い時には低く、実速度v_REL
が減速することより徐々に増加してくる。また、
上接線切換速度v₁と上記実速度v_RELとを比較する
接線切換点検出器２０により、接線切換点を検出
する。この接線切換点検出器２０により切換点を
検出すると、その時のゲインＧを固定し、残長l_X
に対して接線速度v_Sを接線速度算出器２１により
算出する。一方、上記接線切換点検出器２０から
の切換信号にて、接点２２より接点２３に切換え
る。このように切換えることにより、第３図にお
いてルートカープよりチヤートＡに、また第４図
において直接減速から丸みづけのチヤートＦに滑
らかに減速する。上記徐動速度v_Kは、第２図の徐
動速度設定器２４により設定され、２つのダイオ
ード２５により上記徐動速度v_Kに保持される。ま
た一方、残長算出器１４にて算出した残長l₁に対
し、定尺停止検出器２６にて、残長l₁が零である
ことを検出し、その検出信号にて接点２７を開路
することにより定尺停止が完了する。

ところで、以上の従来技術に対し実際には、巻
取機巻取シートコイル１の２本のロール２及び巻
取機駆動電動機７のメカロス、GD²等によつて速
度応等は遅く、第４図のチヤートＦのカーブに乗
らず徐動速度v_K以下にアンダシユートする。そこ
で、このアンダシユートを防ぐ為には、バイアス
設定値l_SETを大きくする。このことにより、丸め
減速がゆるくなつて速度応答は追従可能となる
が、徐動速度v_Kで走る時間が長くなる。（第４図
のチヤートＧ及び第３図のチヤートＣ）このよう
に、従来技術による制御装置においては、定尺完
了時にアンダシユートあるいは上記徐動速度v_Kで
走る時間が長くなるというような欠点があり、シ
ート切れ、たるみ、巻きずれ等の原因となつてい
る。

本発明は上記のような従来欠点を解消するため
に成されたもので、その目的は滑らかに定尺停止
を行ない張力変動を少なくしてシート切れ、たる
み、巻きずれ等をなくし正確に定尺制御を行なつ
て材料を巻取ることが出来る巻取機制御装置を提
供することにある。

上記の目的を達成するために本発明の巻取機制
御装置は、巻戻機により巻戻された材料を巻取機
を駆動するための駆動電動機の回転速度を検出す
るパルス発信器と、巻取機の巻取速度を設定する
速度設定器と、速度設定器からの設定速度を入力
し速度基準を発生する速度基準発生装置と、定尺
値（一定巻取値）を設定する定尺設定器と、定尺
減速速度基準を出力する定尺制御装置と、速度基
準発生装置からの速度基準と前記定尺制御装置か
らの定尺減速速度基準とを比較してそのいずれを
優先出力させるかを判定し、速度基準が定尺減速
速度基準よりも大となる条件の時に定尺減速速度
基準を優先出力させる比較器と、パルス発信器か
らの出力パルスと比較器からの速度基準とに基づ
いて駆動電動機を駆動する速度制御装置とを備え
て成り、 上記定尺制御装置を、パルス発信器からの出力
パルスに対応した巻取値と定尺設定器からの定尺
値とを基に残長を算出する残長算出手段、残長算
出手段からの残長からバイアス設定値を減算して
定尺減速目標値を算出する定尺減速目標算出手
段、定尺減速目標算出手段からの定尺減速目標値
と減衰率とを基に定尺減速速度基準を算出する定
尺減速速度基準算出手段、パルス発信器からの出
力パルスに対応した実速度と減衰率とを基に現在
のゲインを算出するゲイン算出手段、残長算出手
段からの残長にダミーバイアス設定値を加算して
ダミー残長を算出するダミー残長算出手段、ゲイ
ン算出手段からのゲインとダミー残長算出手段か
らのダミー残長とを基に接線切換速度を算出する
接線切換速度算出手段、接線切換速度算出手段か
らの接線切換速度と実速度とを比較して接線切換
点を検出する接線切換点検出手段、接線切換点検
出手段による接線切換点検出時のゲインとダミー
残長算出手段からのダミー残長とを基に接線速度
を算出する接線速度算出手段、接線切換点検出手
段による接線切換点の検出以前は定尺減速速度基
準算出手段からの定尺減速速度基準を、また検出
以後は接線速度算出手段からの接線速度を定尺減
速速度基準として出力するように切換えを行なう
切換手段の各手段から構成している。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。まず、上記目的を達成するには第４図にお
いて、従来のチヤートＦの曲線に対し、その丸め
をチヤートＨに乗るように速度基準を出力すれば
良い。このためには、第３図において減速ルート
カーブは同じで、上記接線切換点を従来より高い
速度点に持つて行くようにすれば良い。このため
に残長零のポイントにより負側にダミーバイアス
値S_SETを設け、このポイントより上記接線切換速
度v₁を算出することになる。第５図はその構成例
を示すもので、図において第２図と同一部分には
同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異
なる部分について述べる。つまり、第５図は上記
残長算出器１４による残長l₁に対し、ダミーバイ
アス設定値２８によりダミーバイアス値S_SETを設
定し、且つダミーバイアス加算器２９によりダミ
ーバイアス値S_SETを加算してダミーバイアス加算
器２９によりダミー残長l_Xを算出し、前記ダミー
残長l_Xとの間で接線切換速度算出器１９により新
接線切換速度v₁を算出するように構成したもので
ある。

かかる構成とすれば新接線切換速度v₁は、前記
従来接線切換速度v₁よりも高く算出される。その
結果、接線切換点検出器２０は、高い点で接線切
換点を検出して切換信号を出力する。そして、こ
の切換点検出時のゲインＧと前記ダミー残長l_Xに
より、接線速度算出器２１において、新接線速度
v_Sが算出される。この新接線速度v_Sのチヤート
は、第３図のチヤートＢの如くとなる。よつて、
上記ダミーバイアス値S_SETを適当に設定すること
により、前記巻取シートコイル１、２本のロール
２及び巻取機駆動電動機７のメカロス、GD²等に
よる速度応答とのつりあいが確保され、第４図の
チヤートＨの曲線カーブに本巻取機制御装置は制
御を行なう。

上述したように、本実施例の巻取機制御装置
は、巻戻機３により巻戻されたシート材料を巻取
る巻取機１を駆動するための駆動電動機７の回転
速度を検出するパルス発信器９と、パルス発信器
９からの出力パルスを電圧に変換する周波数電圧
変換器１２と、巻取機１の巻取速度を設定する速
度設定器４と、速度設定器４からの設定速度を入
力し速度基準を発生する速度基準発生装置５と、
定尺値（一定巻取値）を設定する定尺設定器８
と、定尺減速速度基準を出力する定尺制御装置１
０と、速度基準発生装置５からの速度基準と定尺
制御装置１０からの定尺減速速度基準とを比較し
てそのいずれを優先出力させるかを判定し、速度
基準が定尺減速速度基準よりも大となる条件の時
に定尺減速速度基準を優先出力させる比較器１１
と、周波数電圧変換器１２からの出力電圧と比較
器１１からの速度基準とに基づいて駆動電動機７
を駆動する速度制御装置６とを備えて成り、 上記定尺制御装置１０を、パルス発信器９から
の出力パルスに対応した巻取値を算出する巻取値
算出器１３、巻取値算出器１３からの巻取値と定
尺設定器８からの定尺値とを基に残長を算出する
残長算出器１４、残長算出器１４からの残長か
ら、バイアス設定器３０によるバイアス設定値を
減算して定尺減速目標値を算出する定尺減速目標
算出器１５、定尺減速目標算出器１５からの定尺
減速目標値と減衰率とを基に定尺減速速度基準を
算出するルート演算器１６、パルス発信器９から
の出力パルスに対応した実速度を算出する実速度
算出器１７、実速度算出器１７からの実速度と減
衰率とを基に現在のゲインを算出するゲイン算出
器１８、残長算出器１４からの残長に、ダミーバ
イアス設定器２８によるダミーバイアス設定値を
加算してダミー残長を算出するダミーバイアス加
算器２９、ゲイン算出器１８からのゲインとダミ
ーバイアス加算器２９からのダミー残長とを基に
接線切換速度を算出する接線切換速度算出器１
９、接線切換速度算出器１９からの接線切換速度
と実速度とを比較して接線切換点を検出する接線
切換点検出器２０、接線切換点検出器２０による
接線切換検出時のゲインとダミーバイアス加算器
２９からのダミー残長とを基に接線速度を算出す
る接線速度算出器２１、接線切換点検出器２０に
よる接線切換点の検出以前はルート演算器１６か
らの定尺減速速度基準を、また検出以後は接線速
度算出器２１からの接線速度を定尺減速速度基準
として出力するように切換えを行なう切換接点２
２，２３、残長算出器１４からの残長が零である
ことを検出すると、定尺停止完了用の接点２７を
開路する定尺停止検出器２６から構成したもので
ある。

従つて、シート材料を定尺制御する際に、滑ら
かに減速し、無駄時間を無くし、張力変化もなく
定尺値に正確に減速停止させることが可能とな
る。これにより、定尺制御機能付巻取機制御にお
ける定尺完了時の減速中より徐動速度への丸め付
変化において、バイアス値l_SETとダミーバイアス
値S_SETを自由に調整することにより、いかなる種
類の巻取機についても個々に対応して最適の丸め
付け保持処理の調整を簡単に行なうことができ、
もつてこの滑らかな丸め付け可能の結果速度の大
きな変動がなく張力変動も大幅に改善することが
できる。また、この張力変動が少ないため、製品
としての巻取ロールの最終時でのシート切れ、し
わ、巻ずれがなくなり、特に一巻の完了時での製
品への影響が少なくなり、その結果ほぼ一巻分が
損失となることがなくなり、生産性が非常に向上
するものである。さらにダミーバイアス値S_SETを
追加することにより、バイアス値l_SETの調整のみ
のときの徐動速度で長く走ることがなくなる。こ
の面で、徐動速度でだらだら走つてオペレータが
いらいらするということがなくなり、また短時間
にての定尺完了時の生産向上性を大幅に改善して
信頼性の高い巻取機制御装置を得ることが出来
る。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、例えば前記比較器と上記速度基準発生装置
と、上記定尺制御装置とを含む巻取機制御を、マ
イクロコンピユータを用いてプログラム処理して
もよいものである。

以上説明したように本発明によれば、滑らかに
定尺停止を行ない張力変動を少なくしてシート切
れ、たるみ、巻ずれ等をなくし正確に定尺制御を
行なつて材料を巻取ることが出来る信頼性の高い
巻取機制御装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は巻取機制御装置を示す構成図、第２図
は第１図における定尺制御装置を示す図、第３図
は定尺残長に対する速度の従来及び本発明による
チヤート図、第４図は時間に対する速度の従来及
び本発明によるチヤート図、第５図は本発明の一
実施例を示す構成ブロツク図である。 １…巻取シートコイル、２…巻取シートコイル
をささえる２本のロール、３…巻戻コイル、４…
速度設定器、５…速度基準発生装置、６…速度制
御装置、７…巻取機駆動電動機、８…定尺設定
器、９…パルス発信器、１０…定尺制御装置、１
１…比較器、１２…周波数−電圧変換器、１３…
巻取量算出器、１４…残長算出器、１５…定尺減
速目標算出器、１６…ルート演算器、１７…実速
度算出器、１８…ゲイン算出器、１９…接線切換
速度算出器、２０…接線切換点検出器、２１…接
線速度算出器、、２２…ルートカーブ速度入切用
接点、２３…接線速度入切用接点、２４…徐動速
度設定器、２５…定尺減速−徐動切換ダイオー
ド、２６…定尺停止検出器、２７…定尺停止用接
点、２８…ダミーバイアス設定器、２９…ダミー
バイアス加算器、３０…バイアス設定器、Ａ…従
来の接線チヤート、Ｂ…本発明の接線チヤート、
Ｃ…バイアス値l_SETを大きくした時の従来のチヤ
ート、Ｄ…ルートカーブチヤート、Ｅ…ルートカ
ーブによるチヤート、Ｆ…従来のチヤート、Ｇ…
バイアス値l_SETを大きくした時の従来のチヤート、
Ｈ…本発明の理想のチヤート、Ｉ…ルートカーブ
チヤート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コイル状に巻かれたシート材料を巻戻機によ
   り巻戻し、この巻戻された材料を巻取機により巻
   取るようにしたものにおいて、 前記巻取機を駆動する駆動電動機の回転速度を
   検出するパルス発信器と、 前記巻取機の巻取速度を設定する速度設定器
   と、 前記速度設定器からの設定速度を入力し速度基
   準を発生する速度基準発生装置と、 定尺値（一定巻取値）を設定する定尺設定器
   と、 定尺減速速度基準を出力する定尺制御装置と、 前記速度基準発生装置からの速度基準と前記定
   尺制御装置からの定尺減速速度基準とを比較して
   そのいずれを優先出力させるかを判定し、速度基
   準が定尺減速速度基準よりも大となる条件の時に
   定尺減速速度基準を優先出力させる比較器と、 前記パルス発信器からの出力パルスと前記比較
   器からの速度基準とに基づいて前記駆動電動機を
   駆動する速度制御装置とを備えて成り、 前記定尺制御装置は、 前記パルス発信器からの出力パルスに対応した
   巻取値と前記定尺設定器からの定尺値とを基に残
   長を算出する残長算出手段、 前記残長算出手段からの残長からバイアス設定
   値を減算して定尺減速目標値を算出する定尺減速
   目標算出手段、 前記定尺減速目標算出手段からの定尺減速目標
   値と減衰率とを基に定尺減速速度基準を算出する
   定尺減速速度基準算出手段、 前記パルス発信器からの出力パルスに対応した
   実速度と前記減衰率とを基に現在のゲインを算出
   するゲイン算出手段、 前記残長算出手段からの残長にダミーバイアス
   設定値を加算してダミー残長を算出するダミー残
   長算出手段、 前記ゲイン算出手段からのゲインと前記ダミー
   残長算出手段からのダミー残長とを基に接線切換
   速度を算出する接線切換速度算出手段、 前記接線切換速度算出手段からの接線切換速度
   と前記実速度とを比較して接線切換点を検出する
   接線切換点検出手段、 前記接線切換点検出手段による接線切換点検出
   時の前記ゲインと前記ダミー残長算出手段からの
   ダミー残長とを基に接線速度を算出する接線速度
   算出手段、 前記接線切換点検出手段による接線切換点の検
   出以前は前記定尺減速速度基準算出手段からの定
   尺減速速度基準を、また検出以後は前記接線速度
   算出手段からの接線速度を定尺減速速度基準とし
   て出力するように切換えを行なう切換手段、 の各手段から成ることを特徴とする巻取機制御装
   置。