JPH0466463A - 巻取張力制御装置 - 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〕 この発明はストリップなどの材料上マンドレルに巻き取
る際の張力を一定に制御する巻取張力制御装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えば特開昭６３−２５６２２１号公報に示さ
れた従来の巻取張力制御装置を示すブロック接続図であ
シ、図において、１は巻き取られる材料としてのストリ
ップ、２はストリップ１を挾みながら送出するピンチロ
ール、３はストリップ１を巻き取るマンドレル、４はマ
ンドレル３を駆動する駆動モータ、５は駆動モータ４の
回転数検出器、６は駆動モータ４の回転速度検出器、Ｔ
は回転数検出器５の出力からストリップ１の巻径を検出
する巻径検出器、８は巻径検出器７および回転速度検出
器６の各出力に基づき慣性トルクの慣性補償＊　Ｔ　ｉ
を演算出力する慣性補償器、９は回転速度検出器６の出
力に基づき機械損補償値Ｔｍを演算出力する機械損補償
器、１０＃′ｉモータ電流設定値を演算出力する界磁磁
束補償器、１１はモータ制御器、１２はモータ電流の実
測値をモータ制御器１１にフィードバックする電流制御
器、１３は界磁コイル１４の界磁磁束を制御する界磁磁
束制御器、１５は最大の許容電機子逆起電圧を生じるよ
うな界磁す磁束レベルを引き出す信号を出力する逆起電
力制御器である。また、１６．１７は加算器、ｔは張力
設定値Ｔｒ倍信号信号入力ラインである。

次に動作について説明する。

ストリップ１はピンチロール２に挾まれて送出されなが
ら、マンドレル３に巻き取られる。このとき、ストリッ
プ１は駆動モータ４の駆動トルクを受けて所定の張力を
保持しながら巻き取りが行われる。

かかる動作中において、加算器１６は張力設定値Ｔｒに
慣性補償器８から得た慣性補償値Ｔｉを加え、この加算
出力に対して機械損補償器９からの機械損補償値Ｔｍを
加算器１γにおいて加算する。

ここで、慣性補償値Ｔｉは慣性補償器８において（１）
式に基づいて求められる。

ＣＤ”：　ｘ、ｐ’＋Ｋ。

Ｄ＝ニストリップ 、ストリップ回転速度変化 Ｋｌ　＃　Ｋｌ　：定数 そして、このＴｉとＴｒとを加算したＴｉ＋Ｔｒに対し
、機械損補償器９で（２）式の演算にて得九機械損補償
値Ｔｍを上記のように加算器１７において加える。

Ｔｍ＝　（Ｋ、＋　Ｋ４Ｎ　）　２／Ｄ　　　　　　　
−・・・・・・（２）Ｋ３　＃　Ｋ４　：定数 Ｎニストリップ回転速度の関数 そして、加算値Ｔｒ＋Ｔｉ＋Ｔｍｔ界磁磁束補償器１０
に入力して、この加算値全巻径検出器７および界磁磁束
制御器１３の出力によりて補償演算を行って、（３）式
のようなモータ電流指令値Ｉを出力する。

Φ：モータ界磁磁束 １　　：モータ／マンドレル間ギヤ比 Ｒ Ｋ、：定数 したがって、モータ電流指令値工に基づき、モータ制御
器１１は駆動モータ４に駆動電流を流し、この駆動モー
タ４に張力設定値Ｔｒが得られるトルクを発生させる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の巻取張力制御装置は以上のように構成されている
ので、界磁磁束の変動に基づいてストリップ張力などの
変動を防止する補償回路を接続しなければならないため
に、そのストリップ張力の制御精度が悪化してしまうと
いう問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、実張力検出値を以てこの張力を司どるマンド
レルを駆動するモータ電流をフィードバック制御するこ
とによシ、ストリップなどの材料の張力制御精度を向上
できるようにした巻取張力制御装置を得ることを目的と
する。

〔課題を解決する丸めの手段〕

この発明に係る巻取張力制御装置はストリップなどの材
料に張力を発生させるマンドレルの駆動モータが受ける
荷重を荷重検出器によシ検出すると共に、上記材料を巻
き取るマンドレルの回転数と回転速度とを検出し、これ
らの各検出出力に基づいて材料張力を張力演算器によシ
演算し、この演算結果に基いて材料張力を目標設定張力
に近付けるモータ電流を電流制御器を介してマンドレル
の駆動用に供する駆動モータに供給する構成としたもの
である。

〔作用〕

この発明における張力演算器はマンドレルを駆動する駆
動モータの荷重から求め九駆動モータの発生トルクと、
マンドレルの回転数と、回転速度とから材料張力を演算
によって求め、この求めた材料張力を目標とする張力設
定値に近付けるようにモータ電流を電流制御器からマン
ドレルの駆動モータに供給し、これによシ上記材料張力
を目標とする張力設定値に維持するように動作する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック接続図、第
２図は荷重検出器を駆動モータに取シ付けた状′Ｆｏを
示す斜視図で、第１図において第３図と同一または均等
な構成部分には同一符号を付して重複説明を省略する。

図において、１８は駆動モータ４に取ｐ付けられた荷重
検出器である荷重計で、この荷重計１８はマンドレル３
の駆動モータ４が受ける荷重を検出する。すなわち、荷
重計１８はモータ固定子からモータ回転子の反作用によ
る荷重をモータ発生トルクとして検出するものである。

１９は荷重計１８からのモータ発生トルクと電流制御器
１２からフィードバックされるモータ電流値とからトル
ク定数に、を検出するトルク定数検出器、 ２０は加算値Ｔ　ｒ＋Ｔ　ｉ　＋７ｍ　を入力すると共
に、トルク定数検出器１９および巻径検出器Ｔの検出出
力によって補償演算を行って電流指令値工を出力する張
力演算器である。

次に動作について説明する。

ストリップ１が駆動モータ４の駆動トルクを受けて所定
の張力を保持しながら巻き取シを行うことは従来と同様
であシ、またこの際に張力設定値Ｔｒに慣性補償器８か
ら得た慣性補償値Ｔｉを加え、この加算出力に対して機
械損補償器９からの機械損補償値Ｔｍを加算して加算値
Ｔ　ｒ＋Ｔ　ｉ　＋７ｍを得ることも従来と同様である
。

一方、荷重計１８はマンドレル３を駆動する駆動モータ
４が受ける荷重を検出し、トルク定数検出器１９にモー
タ発生トルクを供給する。このトルク定数検出器１９に
は電流制御器１２からフィードバックされるモータ電流
値も供給され、上記モータ発生トルクとモータＸ流値と
よシ求められるトルク定数に６を張力演算器２０に供給
する。そして、上記張力演算器２０に入力される上記加
算値Ｔ　ｒ　＋Ｔ　ｉ　＋７ｍを上記トルク定数検出器
１９が求めたトルク定数に、および巻径検出器Ｔが検出
したストリップ１の巻径によって補償演算を行うことに
より、（５）式に示すような電流指令値工を出力する。

この電流指令値ｌに基づきモータ制御器１１は駆動モー
タ４に駆動電流を流し、この駆動モータ４に目標とする
張力設定値Ｔｒが得られるようなトルクを発生させる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば巻取張力制御装置はスト
リップなどの材料に張力を発生させるマンドレルの駆動
モータが受ける荷重を荷重検出器によシ検出すると共に
、上記材料を巻き取るマンドレルの回転数と回転速度と
を検出し、これらの各検出出力に基づいて材料張力を張
力演算器によシ演算し、この演算結果に基いて材料張力
を目標設定張力に近付けるモータ電流を電流制御器を介
してマンドレルの駆動用に供する駆動モータに供給する
ように構成したので、従来のように界磁磁束補償用の補
償器が不要となシ、材料の張力制御を高感度、かつ高精
度に実施できるものが得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による巻取張力制御装置を
示すブロック接続図、第２図は荷重検出器を駆動モータ
に取り付けた状態を示す斜視図、第３図は従来の巻取張
力制御装置の一例を示すブロック接続図である。 １・・・ストリップ、３・・・マンドレル、４・・・駆
動モータ、１２・・・電流制御器、１８・・・荷重検出
器、２０・・・張力演算器。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 ％許出願人　　三菱電機株式会社 代理人　弁理士　　１）　澤　　博　昭（外２名） 第 ？ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ストリップなどの材料に張力を発生させるマンドレルと
   、このマンドレルを駆動する駆動モータと、この駆動モ
   ータが受ける荷重を検出する荷重検出器と、上記材料を
   巻き取るマンドレルの回転数と回転速度とを検出し、こ
   れらの各検出出力および上記荷重検出器よりの検出出力
   に基づいて材料張力を演算する張力演算器と、この張力
   演算器よりの演算結果に基いて材料張力を目標設定張力
   に近付けるモータ電流を上記駆動モータに供給する電流
   制御器とを備えた巻取張力制御装置。