JPH02106548A - 巻取機の巻取張力制御装置 - Google Patents

巻取機の巻取張力制御装置

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JPH02106548A
JPH02106548A JP25533388A JP25533388A JPH02106548A JP H02106548 A JPH02106548 A JP H02106548A JP 25533388 A JP25533388 A JP 25533388A JP 25533388 A JP25533388 A JP 25533388A JP H02106548 A JPH02106548 A JP H02106548A
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Mitsuhiro Ide
井出 光広
Ryuichi Wakita
脇田 隆一
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Shibaura Machine Co Ltd
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Toshiba Machine Co Ltd
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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) 本発明はヤング率が小さなシート状物を連続して巻き収
る多軸巻取機の巻取張力制御装置に関する。
(従来技術) シート状物を巻取ロールに適確に巻き収るには巻き取ら
れるシート状物に適切な値の一定の巻取張力を与え、そ
の巻取張力が変動しないようにする必要がある。シート
状物の巻取張力については巻取ロールのトルクがこれに
関係し巻取ロールのトルクによってシート状物の巻取張
力が決定される。従って巻取ロールのトルクを正確に制
御するとシート状物に所望の巻取張力を与えこれを正確
に制御することができるはずである。ところが巻取ロー
ルには駆動モータからベルト、ギアなどの伝動機構を介
して必要なトルクが与えられるため駆動モータと巻取ロ
ールの間の伝動P1構の摩擦などによりモータの駆動ト
ルクに対する機械的な損失が生じる。従って巻取張力が
一定になるようにモータの駆動トルクを制御するにはモ
ータの駆動トルクから機械的な損失を差し引いたトルク
が一定になるように制御する必要がある。これらの問匠
を解決するために従来モータの駆動トルクに対する、巻
取速度の変イ論こ対応した機械的な損失の変1ヒと、巻
取ロールの巻き径の変化に対応した機械的な損失の変化
とを予め測定により求めて補正値として記憶し、巻取時
の巻取速度の変化並ひに巻取ロールの巻き径の変化に応
じて、駆動モータに対するトルクの指令幀を記憶した補
正値により補正する等のことが行われている。
(発明が解決しようとする課題) シート状鞠を多軸巻取機で巻き収る場合には巻取トルク
に影響する機械の状態の変化として上記の定常巻取時の
巻取速度の変化並びに巻取ロールの巻き径の変化と、巻
取ロールが満巻になった時待機中の空ロールと交換する
巻き替え時のターレットの回転角の変(ヒ並びにエンペ
ローパの回転角の変fヒがあり、[fJの状態の変化に
対応してモータ駆動1〜ルクのヒ械的な損失も変]ヒす
ること、さらにフィルム等の弱張力巻取においてはモー
タ駆動トルクにしめる機械的な損失分の割合が高くなり
機械的な状態の変化に対応させて予め測定により求めた
モータ駆動トルクの機械的な損失が運転を続けることに
よる機械の温度変化に起因する潤滑状態の変化等によっ
て時間的に変化し、その変化が巻取張力の変化に及ぼす
影響が大きくなる等の問題があった。
(発明の目的) 本発明は上記の課題を解決するためになされたものであ
り本発明の目的はヤング率の小さなフィルム等のシート
状物を多軸巻取機で巻き収る場合の巻取張力の制御にお
いて、定常巻取時の巻取り速度の変化並びに巻取ロール
の巻径の変化に対応したモータ駆動トルクの機械的な損
失と、巻き替え時のターレットの回転角の変化並びにエ
ンベローパの回転角の変化に対応したフィルムの巻取張
力の変化とを巻取操作を行ないながら機械の状態の変化
に対応させて測定し、測定した結果により次の巻取サイ
クルで使用する、駆動モータに対して出力するトルクの
指令値を補正する為の補正値を求めることにより、常に
実際の機械的損失に近い値の補正を行ない一定の巻取張
力で適確に巻き収ることを可能とした張力制御装置を提
供するにある。
(発明の概要) 本発明の巻取機の巻取張力制御装置は、シート状物を2
以上の巻取ロールに連続して巻き取る多軸巻取機の張力
制御装置において、 巻取張力を検出する張力検出手段と、 巻取ロールを回転させるモータの駆動電流を検出する手
段と、 巻取速度を検出する巻取速度検出手段と、巻取ロールの
巻径を7険出する巻径検出手段と、巻き替え時の 円盤(ターレット)の回転角を検出する手段と、エンベ
ローパの回転角を検出する手段と、待□中の空ロールを
回転させるモータの駆動電流を検出する手段と、 機械の状態が変化しても張力を一定に保つための損失ト
ルク補正部とを備え、 前記損失トル久補正部には 設定した張力に対する定常巻取時の 巻取速度の変化に対応した張力の機械的損失分を補正す
るための補正値を記憶する第1の記憶部および、 巻取径の変化に対応した張力の機械的損失分を補正する
ための補正値を記憶する第2の記憶部と、設定した張力
に対する満巻ロールと空ロールを交換する巻き替え時の
、 円盤(ターレット)の回転角に対応した張力の変化を補
正するための補正値を記憶する第3の記憶部および、 エンベローパーの回転角に対応した張力の変化を補正す
るための補正値を記憶する第4の記憶部と、 を有し、 定常巻取時並びに巻き替え時の状態の変化により生じる
張力の設定した値に対する変化分を前記第1乃至第4の
記憶部に記憶された補正値により補正するとともに、 巻取ロールが満巻になった時交換するべく待機中の空ロ
ールを所定の回転数に達するまで回転させその回転数か
ら一定値づつ回転数を降下させた回転数に対応したモー
タ駆動電流を検出する事により前記第1の記憶部に記憶
する補正値を求め、前記第2の記憶部に記憶する補正値
を満巻ロールの巻径と、巻き替えが終了し待機位置にき
た満巻ロールを所定の回転数に達するまで回転させその
回転数におけるモータ駆動電流を検出することにより求
め、 前記第3の記憶部に記憶する補正値を巻き替え時のター
レットの回転角検出手段からの信号と張力検出手段から
の信号の対応から求め、前記第4の記憶部に記憶する補
正値を巻き替え時のエンベローパの回転角検出手段から
の信号と張力検出手段からの信号の対応から求める、こ
とにより巻取作業を行いながら次の巻取サイクルて゛使
用する巻取張力の補正値を自動修正する事を特徴とする
(発明の実施例) 以下本発明の実施例に就いて説明する。第1図は本発明
の巻取機の巻取張力側i卸装置を示すブロック図である
。同図においてシート状物であるフィルム1が矢印の方
向より送り込まれピンチローラ2、レベリングローラ3
、張力検出ローラ5、タッチローラ7を経由して巻取ロ
ール9に巻き取られる。13は伝動機構11を介して巻
取ロール9を駆動するモータである。15は巻取張力設
定部でありここで巻き取るフィルム1に対して適切な張
力が設定される。17はフィルム1のライン速度を検出
するライン速度検出部であり、18はライン速度検出部
で検出した速度とロール9の回転数からロール9の巻径
を演算して求める巻径演算部であり、1つは張力設定部
15で設定された張力と巻径演算部18で算出しな巻取
径から必要な駆動トルクを計算し対応したモータ駆動電
流の値を求める巻取トルク演算部であり、21は巻取ト
ルク演算部19と損失トルク補正部37から入力された
値から駆動電流の指令値を加算して求める駆動電流指令
部であり求めた電流の指令値を駆動モータ制御部23に
出力する。駆動モータ制御部23は指令された電流値で
駆動モータ13を駆動する。25は巻取ロール9が満巻
になったとき巻替えを行なうために待機している空ロー
ルであり、27は満巻ロール9から空ロール25へ巻替
えを行なう時に満巻ロール9と空ロール25の位置を交
換するターレットである。2つは巻取ロール9が満巻に
なったとき空ロール25と交換する巻替え時にフィルム
1が空ロールにうまく巻き収られるようにフィルム1の
通過位置を移動させるためのエンベローパである。33
は伝動機構31を介してロール25を回転するための駆
動モータでありターレット2つの回転により伝動機’4
’M31と共に巻取側に移動する。35は23と同様な
駆動モータ制脚部である。37はモータ駆動トルクの機
械的損失を補正するための損失1〜ルクh11正部であ
り巻取状態の変化に対応して適切な補正値を出力すると
共に巻取を行なっている間に巻取状態の変化に対応した
モータ駆動トルクの機械的損失のデータを収集しデータ
処理を行ない次の巻取サイクル(巻取ロールを交換した
後の巻取)で使用する補正値を定める。巻取状態の変化
を検出する信号として巻取速度検出部3つからの巻取速
度の値、巻径演算部18からの巻取ロールの巻径の値、
ターレット回転角検出部41からのターレットの回転角
の値並びにエンベローパ回転角検出部43からのエンベ
ローパの回転角の値が損失トルク補正部37に入力され
、各状態に対応して記憶されている補正値が駆動電流指
令部21に出力される。
補正値を定めるために巻径演算部18で計算された値と
、検出部3つ、41.43で検出された値並びに張力検
出部45から入力される張力の値、駆動モータ制御部3
5から入力されるモータ回転数並びにモータ駆動トルク
の値がデータとして収集される。第2図は損失トルク補
正部37の詳細を示すものである。同図で371は巻径
演算部18並びに検出部39.41.43から入力され
た信号に基づいて巻取の状態を判定する状態判定部であ
り、373は巻取速度の変化に伴うトルクの機械的損失
を巻取速度に対応させて記憶する記憶部であり、375
は巻取ロールの重量(巻取径)の変化に伴うトルクの機
械的損失を巻取径に対応させて記憶する記憶部であり、
377はターレット27の回転角の変化に件うl・ルク
の変1ヒ量をターレッ1への回転角に対応させて記憶す
る記憶部でアリ、379はエンベローパ2つの回転角の
’R化に伴うトルクの変化量をエンベローパの回転角に
対応させて記憶する記憶部であり、3711はマイクロ
プロセ・バナー並びに処理プログラムを含んだ演算部で
あり、状態判定部371で判定した状態に応じた補正値
を補正値記憶部373ないし379から読取り対応した
駆動電流値を算出し補正電流値出力部3713に入力し
補正電流値出力部3713から電流の補正値を駆動電流
指令部21に出力する。3715は次の巻取サイクルで
使用する損失トルクの補正値を求めるために各検出部か
ら入力されるデータを収集するデータ収集部でありここ
に収集されてデータが演算部3711で処理され、新し
い補正値として記憶部3732に巻取速度の変化に対応
したl・ルクの機械的損失、記憶部3752に巻取径の
変化に対応したトルクの機械的損失、記憶部3772に
ターレットの回転角変化に対応したトルクの変化量、記
憶部3792にエンベローパの回転角の変化に対応した
トルクの変化量がそれぞれ記憶される。次の巻取サイク
ルに入るとき各記憶部3732ないし3793に記憶さ
れた補正データはそれぞれ記憶部373ないし379に
転送される。372は初期状態において記憶部373.
375.377.379にマニュアルで補正値を入力す
るためのマニュアル設定部である。第3図に巻取状態の
変化とそれに対応したモータ駆動トルクの機械的損失の
補圧と次の巻取サイクルで使用する補正値を定めるため
のデータ収集の関係を示す。同図(イ)は定常の巻取状
態を表すものであり、この状態では巻取速度検出部39
からの巻取速度の検出値と巻径演算部18からの巻取ロ
ール9の巻径の計算値とに基づいて、記憶部373から
巻取速度に対応したトルクの機械的損失と、記憶部37
5から巻取ロール9の巻径に対応したトルクの機械的損
失とが読み収られ、演算部3711で両方の損失トルク
を加算した損失トルクに対応する駆動電流値が求められ
補正電流1直出力部3713から駆動電流指令部21に
出力される。巻取ロール9が満巻に近付いたとき空ロー
ル25は巻替えのために駆動モータ33により助走回転
が行われる。助走回転の時に巻取の際に生じる最高回転
数まで回転があげられその回転数から巻取の際の最低回
転数まで回転数がステップ的に下げられその間に駆動モ
ータ制御部35から入力された回転数は号と駆動トルク
信号かデータ収集部3715に記憶され演算部3711
で計算処理され回転数に対応した駆動トルクの機械的損
失値として記憶部3732に記憶される。データ収集し
たのち巻き替えのための助走回転数まで回転があげられ
る。第4図(、イ)に回転数とモータ駆動電流の関係を
示し、同図(ロ)にデータ収集部3715に収集される
データを示し、同図(ハ)に記憶部3732に記憶され
る補正データの回転数との対応をを示す。第3図(ロ)
は巻取ロールが満巻になったとき空ロールと交換する時
のターレットの回転の状態を示すものであり、この状態
においてターレットの回転角の検出値に対応したトルク
の変化量が記憶部377から読み収られ補正値として出
力される。さらにターレット回転角検出部41で検出し
た回転角に対応させて張力検出部45で検出した張力が
データ収集部3715に読み込まれ演算部3711でデ
ータ処理した後記憶部3772にターレットの回転角対
応したトルクの補正値として記憶される。第5図にデー
タ収集される張力とターレットの回転角の関係を示す。
第3図(ハ)はターレットの回転を終了した後のエンベ
ローパ2つの回転によるフィルム1の巻き替えの状態を
示すものであり、この状態においてエンベローパの回転
角の検出値に対応したトルクの変化量が記憶部379か
ら読み取られ補正値として出力される。さらにエンベロ
ーパ回転角検出部43で検出した回転角に対応させて張
力検出部45で検出した張力がデータ収集部3715に
読み込まれ演算部3711でデータ処理した後記憶部3
792にエンベローパの回転角に対応したトルクの補正
値として記憶される。
第6図にデータ収集されるエンベローパ回転角と張力の
変化の状態を示す。第3図(ハ)はフィルム1かカット
され空ロール25に巻取が開始され満巻ロールが待機位
置にくる状態を示すものであり、この状態において満巻
ロール9が駆動モータ13により所定の回転数で回転さ
れ駆動モータ制御部35から入力さi−tだ回転数1言
号と駆動トルク信号がデータ収集部3715に記憶され
演算部3711で計算処理(空ロールの助走回転時に収
集したデータを使用して)され巻径に対応した駆動1−
ルクの機械的損失値として記憶部3752に記憶される
(発明の効果) 以上に示すように本発明の巻取機の巻取張力制御装置に
よると@賊の状態に対応して変化するモータ駆動トルク
の損失が適切に補正されるので常にシート状物が所定の
張力で巻き取られるため製品の品質並びに歩留まりの向
上に役立つ、さらに補正値が自動的に定められるのでオ
ペレータの負担を軽減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の巻取機の巻取張力制御装置を示すブロ
ック図、 第2図は第1図における損失トルク補正部37の詳細を
示す図、 第3図(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)は巻取状態の変
化の様子を示す図、 第4図(イ)、(ロ)、(ハ)は巻取速度の変化のによ
るモータ駆動トルクの機械的損失を補正するために収集
するデータと補正データの関係を示す図、 第5図はターレットの回転角の変化のによる張力の変化
を補正するために収集するデータを示す図、 第6図はエンベローパーの回転角の変化のによる張力の
変化を補正するために収集するデータを示す図である。 出願人       東芝機械株式会社第3 区 (イン 第2 図 第4 図 (イ) 4閲 第4 図 (ロ)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  シート状物を2以上の巻取ロールに連続して巻き取る
    多軸巻取機の張力制御装置において、巻取張力を検出す
    る張力検出手段と、 巻取ロールを回転させるモータの駆動電流を検出する手
    段と、 巻取速度を検出する巻取速度検出手段と、 巻取ロールの巻径を検出する巻径検出手段と、巻き替え
    時の円盤(ターレット)の回転角を検出する手段と、エ
    ンベローパの回転角を検出する手段と、 待機中の空ロールを回転させるモータの駆動電流を検出
    する手段と、 機械の状態が変化しても張力を一定に保つための損失ト
    ルク補正部とを備え、 前記損失トルク補正部には設定した張力に対する定常巻
    取時の、 巻取速度の変化に対応した張力の機械的損失分を補正す
    るための補正値を記憶する第1の記憶部および、 巻取径の変化に対応した張力の機械的損失分を補正する
    ための補正値を記憶する第2の記憶部と、設定した張力
    に対する滿巻ロールと空ロールを交換する巻き替え時の
    、 円盤(ターレット)の回転角に対応した張力の変化を補
    正するための補正値を記憶する第3の記憶部および、 エンベローパーの回転角に対応した張力の変化を補正す
    るための補正値を記憶する第4の記憶部と、 を有し、 定常巻取時並びに巻き替え時の巻取状態の変化により生
    じる張力の設定した値に対する変化分を前記第1乃至第
    4の記憶部に記憶された補正値により補正するとともに
    、 巻取ロールが滿巻になった時交換するべく待機中の空ロ
    ールを所定の回転数に達するまで回転させその回転数か
    ら一定値づつ回転数を降下させた回転数に対応したモー
    タ駆動電流を検出する事により前記第1の記憶部に記憶
    する補正値を求め、前記第2の記憶部に記憶する補正値
    を満巻ロールの巻径と、巻き替えが終了し待機位置にき
    た満巻ロールを所定の回転数に達するまで回転させその
    回転数におけるモータ駆動電流を検出することにより求
    め、 前記第3の記憶部に記憶する補正値を巻き替え時のター
    レットの回転角検出手段からの信号と張力検出手段から
    の信号の対応から求め、 前記第4の記憶部に記憶する補正値を巻き替え時のエン
    ベローパの回転角検出手段からの信号と張力検出手段か
    らの信号の対応から求める、ことにより巻取作業を行い
    ながら次の巻取サイクルで使用する巻取張力の補正値を
    自動修正する事を特徴とした巻取機の巻取張力制御装置
JP63255333A 1988-10-11 1988-10-11 巻取機の巻取張力制御装置 Expired - Fee Related JP2627078B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7163173B2 (en) * 2000-12-22 2007-01-16 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method of and apparatus for winding web
CN103723548A (zh) * 2013-12-17 2014-04-16 陕西北人印刷机械有限责任公司 基于凸曲线的印刷机收卷张力控制方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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