JPH06206655A - Tension control device - Google Patents
Tension control deviceInfo
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- JPH06206655A JPH06206655A JP234793A JP234793A JPH06206655A JP H06206655 A JPH06206655 A JP H06206655A JP 234793 A JP234793 A JP 234793A JP 234793 A JP234793 A JP 234793A JP H06206655 A JPH06206655 A JP H06206655A
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- torque
- tension
- acceleration
- deceleration
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スプールに装着された材料の張力を一定に制
御する場合に、巻取,巻戻し速度が加速・減速した時の
張力変動を正確に補償する。
【構成】 実際に材料に対する張力制御を実施する前
に、材料をスプールに装着しない状態で、各基準速度に
対する機械損失トルクを求め、基準速度を一定の割合で
加速する状態で、加減速に対する機械分加減速補償トル
クに対する係数を求め、さらに材料をスプールに装着し
た状態で、かつ基準速度を一定の割合で加速する状態
で、加減速に対する材料分加減速補償トルクに対する係
数を求める。そして、実際の張力制御時においては、求
められた各トルクを用いて張力制御を実施する。
(57) [Summary] [Purpose] When the tension of the material mounted on the spool is controlled to be constant, the tension fluctuation when the winding and rewinding speed is accelerated / decelerated is accurately compensated. [Structure] Before actually performing tension control on a material, determine the mechanical loss torque for each reference speed without mounting the material on the spool, and accelerate the deceleration in a state where the reference speed is accelerated at a constant rate. The coefficient for the component acceleration / deceleration compensation torque is calculated, and the coefficient for the material component acceleration / deceleration compensation torque for the acceleration / deceleration is calculated while the material is mounted on the spool and the reference speed is accelerated at a constant rate. Then, during the actual tension control, the tension control is performed using the obtained torques.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はスプールに装着された材
料の巻取,巻戻し操作時における張力を一定に制御する
張力制御装置に係わり、特に、巻取,巻戻し速度が加速
減速した場合における張力変動を正確に補償するように
した張力制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tension control device for controlling the tension of a material mounted on a spool during winding and rewinding operations, and particularly when the winding and rewinding speeds are accelerated and decelerated. The present invention relates to a tension control device capable of accurately compensating for tension fluctuations in the.
【0002】[0002]
【従来の技術】スプールに装着された材料の巻取,巻戻
し操作時における張力を一定に制御することは材料の厚
み等の寸法品質を一定水準に維持する上で非常に重要な
ことである。2. Description of the Related Art It is very important to maintain a constant tension during the winding and rewinding operations of a material mounted on a spool in order to maintain the dimensional quality such as the thickness of the material at a certain level. .
【0003】図3は一般的な張力制御装置の概略構成を
示すブロック図である。材料1cが巻かれたコイル1a
とスプール1bとからなる機械負荷1は、電動機2にて
回転駆動される。この電動機2の実回転速度(回転数)
W1 は速度検出器3で検出される。電動機2は駆動回路
としての電力変換器4にて回転駆動される。FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a general tension control device. Coil 1a wound with material 1c
A mechanical load 1 including a spool 1b and a spool 1b is rotationally driven by an electric motor 2. Actual rotation speed (rotation speed) of this electric motor 2
W 1 is detected by the speed detector 3. The electric motor 2 is rotationally driven by a power converter 4 as a drive circuit.
【0004】コイル1aから繰り出され、またはコイル
1a状に巻取られる材料1cの実張力A1 は張力検出器
5で測定されて張力制御部6へ送出される。張力制御部
6には張力設定器7から設定張力AS が入力される。張
力制御部6は実張力A1 と設定張力AS とから補正張力
AC を算出して出力する。そして、加算器8は補正張力
AC と設定張力AS とを加算して、基準張力AR (=A
C +AS )としてトルク変換部9へ印加する。トルク変
換部9は、外部から設定されたコイル1aの直径DC と
基準張力AR とから張力分トルクTA を算出して、次の
加算器10へ送出する。The actual tension A 1 of the material 1c which is fed from the coil 1a or wound into the coil 1a is measured by the tension detector 5 and sent to the tension controller 6. The set tension A S is input from the tension setter 7 to the tension controller 6. The tension controller 6 calculates and outputs a corrected tension A C from the actual tension A 1 and the set tension A S. Then, the adder 8 adds the corrected tension A C and the set tension A S to obtain the reference tension A R (= A
It is applied to the torque conversion unit 9 as C + A S ). The torque converter 9 calculates the tension component torque T A from the externally set diameter D C of the coil 1 a and the reference tension A R, and sends it to the next adder 10.
【0005】回転数変換部11は外部から設定された材
料1cの基準速度(ライン搬送速度)VR を前述したコ
イル1aの直径DC を用いて基準回転速度WR に変換す
る。機械トルク関数発生回路12は入力した基準回転速
度WR に対応する前記機械負荷1の機械損失トルクTL
を加算器10へ送出する。The rotation speed conversion unit 11 converts the reference speed (line transfer speed) V R of the material 1c set from the outside into the reference rotation speed W R using the diameter D C of the coil 1a described above. The mechanical torque function generating circuit 12 receives the mechanical loss torque T L of the mechanical load 1 corresponding to the input reference rotation speed W R.
Is sent to the adder 10.
【0006】また、微分回路13は基準回転速度WR を
微分して基準加速度αR を得て、次の機械分加減速トル
ク算出部14へ送出する。機械分加減速トルク算出部1
4は入力した基準加速度αR に予め設定された係数KM
を乗算して機械分加減速補償トルクTM を算出して前記
加算器10へ送出する。Further, the differential circuit 13 to obtain a reference acceleration alpha R by differentiating the reference rotational speed W R, and sends to the next machine minute deceleration torque calculation unit 14. Mechanical acceleration / deceleration torque calculation unit 1
4 is a coefficient K M preset to the input reference acceleration α R
And the mechanical component acceleration / deceleration compensation torque T M is calculated and sent to the adder 10.
【0007】なお、機械分加減速補償トルクTM とは、
材料1cに設定された張力AS を発生させるために電動
機2に加える前記張力分トルクTA に速度が加減速する
場合に加減算する補償トルクである。具体的には、コイ
ル1aが装着されていないスプール1bの慣性モーメン
ト(GD2 )と、電動機2自体の慣性モーメント(GD
2 )とを加算した合計慣性モーメントに基準加速度αR
を乗算した値に比例する値である。The mechanical component acceleration / deceleration compensation torque T M is
It is a compensation torque that is added or subtracted when the speed is accelerated or decelerated to the tension component torque T A applied to the electric motor 2 to generate the tension A S set for the material 1c. Specifically, the moment of inertia of the spool 1b (GD 2 ) And the moment of inertia of the motor 2 itself (GD
2 ) And the total moment of inertia added to the reference acceleration α R
It is a value proportional to the value multiplied by.
【0008】さらに、材料分加減速トルク算出部15は
入力した基準加速度αR に予め設定された係数KB を乗
算して材料分加減速補償トルクTB を算出して、前記加
算器10へ送出する。Furthermore, to calculate the material content deceleration torque calculation unit 15 multiplies the coefficient K B which is previously set to the reference acceleration alpha R entered by material partial acceleration and deceleration compensation torque T B, to the adder 10 Send out.
【0009】なお、材料分加減速補償トルクTB とは、
材料1cに設定された張力AS を発生させるために電動
機2に加える前記張力分トルクTA に速度が加減速する
場合に加減算する補償トルクである。具体的には、外径
DC を有するコイル(材料)1a自体の慣性モーメント
(GD2 )に基準加速度αR を乗算した値に比例する値
である。The material component acceleration / deceleration compensation torque T B is
It is a compensation torque that is added or subtracted when the speed is accelerated or decelerated to the tension component torque T A applied to the electric motor 2 to generate the tension A S set for the material 1c. Specifically, the moment of inertia of the coil (material) 1a having the outer diameter D C (GD 2 ) Is multiplied by the reference acceleration α R.
【0010】加算器10は、張力分トルクTA ,機械損
失トルクTL ,機械分加減速補償トルクTM 及び材料分
加減速補償トルクTB を加算し、設定トルクTS として
次のトルク制御部16へ印加する。 TS =TA +TL +TM +TB The adder 10 adds the tension component torque T A , the mechanical loss torque T L , the mechanical component acceleration / deceleration compensation torque T M, and the material component acceleration / deceleration compensation torque T B to obtain the following torque control as a set torque T S. It is applied to the section 16. T S = T A + T L + T M + T B
【0011】回転速度制御部17には、限界速度設定器
18から限界回転速度Wm が入力されている。これは、
電動機2をトルク制御で駆動する場合は、材料破断時
に、急激に速度が上昇したり、逆転することを未然に防
止するためである。The limit rotation speed Wm is input from the limit speed setting unit 18 to the rotation speed control unit 17. this is,
This is because when the electric motor 2 is driven by torque control, it is possible to prevent the speed from rapidly increasing or reversing when the material breaks.
【0012】回転速度制御部17は、速度検出器3から
帰還された実回転速度W1 が前記限界回転速度Wm 未満
の場合には、実回転速度W1 と基準回転速度WR とから
基準トルクTR を算出して次のトルク制御部16へ送出
する。When the actual rotation speed W 1 fed back from the speed detector 3 is less than the limit rotation speed Wm, the rotation speed control unit 17 determines the reference torque from the actual rotation speed W 1 and the reference rotation speed W R. T R is calculated and sent to the next torque control unit 16.
【0013】トルク制御部16は、入力された設定トル
クTS と基準トルクTR のうち、より実回転速度を抑え
る方のトルクを選択して、これを制御用トルクTC とし
て電力変換器4を介して電動機2を駆動制御する。その
結果、材料1cの張力が設定張力AS に制御される。The torque control unit 16 selects a torque that suppresses the actual rotation speed from the input set torque T S and reference torque T R , and sets this torque as the control torque T C. The electric motor 2 is drive-controlled via. As a result, the tension of the material 1c is controlled to the set tension A S.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3に
示す張力制御装置においてもまだ次のような課題があっ
た。However, the tension control device shown in FIG. 3 still has the following problems.
【0015】すなわち、回転速度制御回路17へ入力さ
れる基準トルクTR を決定するための、4つのトルクT
A ,TL ,TM ,TB のうち、機械負荷1から実際に測
定して、作成しているのは各基準回転速度WR に対応す
る機械損失トルクTL のみである。そして、この機械損
失トルクTL を設定するためのデータ採取作業はこの装
置の調整員が実施している。したがって、調整員の負担
が増大するのみならず、誤設定や調整結果に調整員の個
人差が現れる。That is, four torques T for determining the reference torque T R input to the rotation speed control circuit 17
Of A , T L , T M , and T B , only the mechanical loss torque T L corresponding to each reference rotational speed W R is actually measured and created from the mechanical load 1. The data collection work for setting the mechanical loss torque T L is performed by the coordinator of this device. Therefore, not only the burden on the coordinator increases, but also the individual differences among the coordinators appear in erroneous settings and adjustment results.
【0016】また、機械分加減速トルク算出部14にお
ける機械分加減速補償トルクTM を得るための係数KM
と、材料分加減速トルク算出部15における材料分加減
速補償トルクTB を得るための係数KB は次のようにし
て求める。技術者は、先ずスプール1bや電動機2の機
械設計データ値及び材料1aの理論比重データ値を用い
て慣性モーメントを算出する。これ等の値から理論的計
算手法によって前記各係数KM KB を算出する。そし
て、その算出値を各算出部14.15に設定する。Further, a coefficient K M for obtaining the mechanical component acceleration / deceleration compensation torque T M in the mechanical component acceleration / deceleration torque calculation unit 14
Then, the coefficient K B for obtaining the material component acceleration / deceleration compensation torque T B in the material component acceleration / deceleration torque calculation unit 15 is obtained as follows. The engineer first calculates the moment of inertia using the mechanical design data value of the spool 1b and the electric motor 2 and the theoretical specific gravity data value of the material 1a. The respective coefficients K M K B are calculated from these values by a theoretical calculation method. Then, the calculated value is set in each calculation unit 14.15.
【0017】しかしながら実際に張力制御を行なうと、
前記の理論的に算出された各係数KM ,KB が実際の値
と異なることに起因して、回転速度が加減速される場合
に材料1cに印加され張力Aが変動する問題が生じる。However, when the tension control is actually performed,
Due to the fact that the theoretically calculated coefficients K M and K B are different from the actual values, there arises a problem that the tension A applied to the material 1c fluctuates when the rotational speed is accelerated or decelerated.
【0018】このような場合には、張力制御部6におけ
る制御が働いて、張力A1 が一定になるように、トルク
変換部9への基準張力AR を変更する。その結果、トル
ク変換部9から出力される張力分トルクTA が変化す
る。In such a case, the control in the tension control section 6 works to change the reference tension A R to the torque converting section 9 so that the tension A 1 becomes constant. As a result, the tension-dependent torque T A output from the torque converter 9 changes.
【0019】しかし、この手法においては、基本的に加
減速時の張力変動は無くならない。また、張力制御部6
自体で材料1cの張力Aを制御することは望ましくな
い。張力制御部6は、予期できない外乱によって張力A
が大きく変動した場合にのみ動作すればよい。However, in this method, basically, the fluctuation in tension during acceleration / deceleration cannot be eliminated. In addition, the tension control unit 6
It is not desirable to control the tension A of the material 1c by itself. The tension control unit 6 causes the tension A to be affected by an unexpected disturbance.
Should be operated only when fluctuates greatly.
【0020】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、調整員のマニアル操作で実施していた機械
損失トルクや、予め理論的に算出された固定値を採用し
ていた機械分,材料分の各加減速補償トルクを得るため
の各係数を、実際の張力制御動作に先だって自動的に測
定することによって、機械負荷の加速,減速時において
も材料に印加される張力の変動を極力抑制することがで
きる張力制御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and is applicable to a machine loss torque which was carried out by a manual operation of an adjuster or a machine value which is a theoretically calculated fixed value. , By automatically measuring each coefficient for obtaining each acceleration / deceleration compensation torque for the material before the actual tension control operation, the fluctuation of the tension applied to the material can be measured even when the mechanical load is accelerated or decelerated. It is an object of the present invention to provide a tension control device that can be suppressed as much as possible.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、張力設定器にて設定された設定張力に対応
する張力分トルクに対して、機械損失トルク,機械分加
減速補償トルク及び材料分加減速補償トルクを加算した
設定トルクを得て、この設定トルク又は回転速度制御部
から出力される基準トルクに基づいて電動機のトルクを
制御して、この電動機に連結されたスプールにコイル状
に装着された材料に印加される張力を制御する張力制御
装置において、In order to solve the above problems, the present invention provides a mechanical loss torque and a mechanical component acceleration / deceleration compensation torque with respect to a tension component torque corresponding to a set tension set by a tension setter. Also, the set torque obtained by adding the material acceleration / deceleration compensation torque is obtained, the torque of the electric motor is controlled based on this set torque or the reference torque output from the rotation speed control unit, and the coil connected to the spool is connected to the coil. In the tension control device for controlling the tension applied to the material attached in a shape,
【0022】電動機に対する基準速度を可変設定する基
準速度可変手段と、スプロールに材料を装着しない状態
で、回転速度制御部から出力される各基準速度における
基準トルクを機械損失トルクとして測定して記憶する手
段と、スプロールに材料を装着しない状態で、基準速度
を一定割合で加速しながら回転速度制御部から出力され
る基準トルクを測定して、機械分加減速補償トルクに対
する係数を算出して記憶する手段と、スプロールに材料
を装着した状態で、基準速度を一定割合で加速しながら
回転速度制御部から出力される基準トルクを測定して、
材料分加減速補償トルクに対する係数を算出して記憶す
る手段と、実際の材料に対する張力制御実施時に、記憶
された機械損失トルク及び各係数を用いて、回転加速度
に各係数を乗算して得られる各加減速補償トルクと機械
損失トルクを前記張力分トルクに加算して設定トルクを
得る加減速補償手段とを備えたものである。Reference speed varying means for variably setting a reference speed for the electric motor, and a reference torque at each reference speed output from the rotation speed control unit is measured and stored as a mechanical loss torque in a state where no material is attached to the sprawl. In the state where the material is not attached to the means and the sprawl, the reference torque output from the rotation speed control unit is measured while accelerating the reference speed at a constant rate, and the coefficient for the mechanical acceleration / deceleration compensation torque is calculated and stored. With the means and the material attached to the sprawl, the reference torque output from the rotation speed control unit is measured while accelerating the reference speed at a constant rate,
A means for calculating and storing a coefficient for the material component acceleration / deceleration compensation torque, and a value obtained by multiplying the rotational acceleration by each coefficient by using the stored mechanical loss torque and each coefficient when the tension control for the actual material is performed. The acceleration / deceleration compensation torque and the mechanical loss torque are added to the tension component torque to obtain a set torque.
【0023】[0023]
【作用】このように構成された張力制御装置によれば、
実際に機械負荷を稼働する前に、回転速度の加減速に対
して機械損失トルク、及び機械分加減速補償トルクと材
料分加減速補償トルクとに対する各係数を求めて、トル
ク関数発生回路およひ各トルク算出回路に設定してい
る。したがって、実際の機械負荷の各補償トルクを用い
て材料に対するトルク制御を行なうので加減速時におけ
る張力変動を極力低減できる。According to the tension control device configured as described above,
Before actually operating the mechanical load, determine the machine loss torque for acceleration / deceleration of the rotation speed and the respective coefficients for the mechanical component acceleration / deceleration compensation torque and the material component acceleration / deceleration compensation torque, and calculate the torque function generation circuit and (4) Each torque calculation circuit is set. Therefore, since the torque control for the material is performed by using each compensation torque of the actual mechanical load, it is possible to reduce the tension fluctuation during acceleration / deceleration as much as possible.
【0024】[0024]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0025】図1は実施例の張力制御装置の概略概略構
成を示すブロック図である。図3に示す従来装置と同一
部分には同一符号が付してある。したがって、重複する
部分の詳細説明は省略されている。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the tension control device of the embodiment. The same parts as those of the conventional device shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals. Therefore, detailed description of the overlapping portions is omitted.
【0026】この実施例の張力制御装置においては、図
3の従来装置に対して、事前に機械損失トルクTL と、
機械分と材料分の各加減速補償トルクTM ,TB を測定
し、各係数KM ,KB を決定するために使用する基準速
度発生部19と、加減速補償トルク測定部20とが組込
まれている。In the tension control device of this embodiment, the mechanical loss torque T L and
The acceleration / deceleration compensating torque measuring unit 20 and the reference speed generating unit 19 used for measuring the respective acceleration / deceleration compensating torques T M and T B of the mechanical component and the material and determining the respective coefficients K M and K B are provided. It is incorporated.
【0027】そして、基準速度VR の供給路、限界回転
速度Wm の供給路,設定トルクTS の供給路にはそれぞ
れ常閉接点21a,21b,21cが介挿されている。
また、基準速度発生部19は常開接点22aを介して回
転数変換部11へ接続される。回転速度制御部17から
出力される基準トルクTR は、常開接点22bを介し
て、前記加減速補償トルク測定部20及び機械トルク関
数発生回路12aへ印加される。[0027] Then, the supply path of the reference velocity V R, the supply path of the limiting rotational speed Wm, the set torque T S supply paths each normally closed contact 21a is in the, 21b, 21c are inserted.
Further, the reference speed generator 19 is connected to the rotation speed converter 11 via the normally open contact 22a. The reference torque T R output from the rotation speed control unit 17 is applied to the acceleration / deceleration compensation torque measurement unit 20 and the mechanical torque function generation circuit 12a via the normally open contact 22b.
【0028】前記各常閉接点21a,21b,21c
は、コイル1aが装着された通常の機械負荷1に対する
稼働状態期間においては閉成され、各トルクTL ,
TM ,TBの測定モード期間中は開放される。各常開接
点22a.22bは、通常の機械負荷1に対する稼働状
態期間においては開放され、各トルクTL ,TM ,TB
の測定モード期間中は閉成される。Each of the normally closed contacts 21a, 21b, 21c
Is closed during the operating state for the normal mechanical load 1 to which the coil 1a is mounted, and each torque T L ,
It is opened during the measurement mode of T M and T B. Each normally open contact 22a. 22b is opened in the operating state period for normal machine load 1, the torque T L, T M, T B
It is closed during the measurement mode period.
【0029】さらに、加減速補償トルク測定部20に
は、機械トルク関数発生回路12aから出力される機械
損失トルクTL 、機械分加減速トルク算出部14aから
出力される機械分加減速補償トルクTM 、及び微分回路
13から出力される基準加速度αR が入力される。Further, the acceleration / deceleration compensation torque measuring unit 20 has a mechanical loss torque T L output from the mechanical torque function generation circuit 12a and a mechanical component acceleration / deceleration compensation torque T output from the mechanical component acceleration / deceleration torque calculation unit 14a. M and the reference acceleration α R output from the differentiating circuit 13 are input.
【0030】そして、加減速補償トルク測定部20か
ら、機械分加減速トルク算出部14a及び材料分加減速
トルク算出部15aに対してそれぞれ係数KM ,KB が
設定される。次に、このように構成された張力制御装置
の動作を説明する。Then, the acceleration / deceleration compensation torque measuring unit 20 sets the coefficients K M and K B to the mechanical component acceleration / deceleration torque calculation unit 14a and the material component acceleration / deceleration torque calculation unit 15a, respectively. Next, the operation of the tension control device configured as described above will be described.
【0031】すなわち、材料1cに印加される張力A1
が設張力AS に精度よく制御されるためには、トルク制
御婦16に対して正確な基準トルクTR が印加される必
要がある。正確な基準トルクTR を得るためには、機械
損失トルクTL と,機械分加減速補償トルクTM と、材
料分加減速補償トルクTB における実際に必要とされる
各値を事前に測定する必要がある。That is, the tension A 1 applied to the material 1c
In order that the torque is controlled to the installation tension A S with high accuracy, it is necessary to apply an accurate reference torque T R to the torque controller 16. In order to obtain an accurate reference torque T R , the mechanical loss torque T L , the mechanical component acceleration / deceleration compensation torque T M, and the material component acceleration / deceleration compensation torque T B that are actually required are measured in advance. There is a need to.
【0032】そこで、以下、(1)機械損失トルクTL
の測定、(2)機械分加減速補償トルクTM に対する係
数KM の測定、(3)材料分加減速補償トルクTB に対
する係数KB の測定、(4)実際の材料1cに印加され
る張力A1 が一定になるように本来のトルク制御の各順
序で説明する。 (1)機械損失トルクTL の測定Therefore, hereinafter, (1) mechanical loss torque T L
Measurement, (2) Measurement of coefficient K M to mechanical partial acceleration and deceleration compensation torque T M, the measurement of the coefficient K B for (3) the material content deceleration compensation torque T B, is applied to the (4) the actual material 1c Description will be given in each order of the original torque control so that the tension A 1 is constant. (1) Measurement of mechanical loss torque T L
【0033】動作モードを測定モードに設定し、各常閉
接点21a,21b,21cを開放し、各常開接点22
a,22bを閉成する。この時点においては、スプール
1bにコイル(材料)1aは装着されていない。したが
って、入力するコイルの直径DC をスプール1bの直径
DS に置換える。The operation mode is set to the measurement mode, the normally closed contacts 21a, 21b, 21c are opened, and the normally open contacts 22 are set.
a and 22b are closed. At this time, the coil (material) 1a is not attached to the spool 1b. Therefore, the diameter D C of the input coil is replaced with the diameter D S of the spool 1b.
【0034】この測定モード期間中においては、回転速
度制御部17には、実回転速度W1と基準回転速度WR
のみが入力される。この時に速度変換部11へは基準速
度発生部19から基準速度VR が供給される。During this measurement mode period, the rotation speed control unit 17 is instructed to determine the actual rotation speed W 1 and the reference rotation speed W R.
Only entered. At this time, the reference speed V R is supplied from the reference speed generator 19 to the speed converter 11.
【0035】したがって、基準速度発生部19は、基準
速度VR を、運転速度の実用範囲内で複数段階に亘って
変化させる。その結果、図2に示すように、回転速度制
御部17から各基準回転速度WR に対応した各基準トル
クTR が出力される。この時、基準回転速度WR と電動
機2の実回転速度W1 が一定の時、基準トルクTR の値
はその基準回転速度WR における機械損失トルクTL の
値に一致する。Therefore, the reference speed generator 19 changes the reference speed V R in a plurality of steps within the practical range of the operating speed. As a result, as shown in FIG. 2, the rotation speed control unit 17 outputs each reference torque T R corresponding to each reference rotation speed W R. At this time, when the reference rotation speed W R and the actual rotation speed W 1 of the electric motor 2 are constant, the value of the reference torque T R matches the value of the mechanical loss torque T L at the reference rotation speed W R.
【0036】したがって、基準速度VR を逐次変更しつ
つ回転速度制御部17から出力される基準トルクTR を
各基準回転速度WR に対する各機械損失トルクTL とし
て機械トルク関数発生回路12aに記憶する。このよう
にして、各基準回転速度WR毎の機械損失トルクTL が
事前に取得できる。 (2)機械分加減速補償トルクTM に対する係数KM の
測定、Therefore, the reference torque T R output from the rotation speed control unit 17 while sequentially changing the reference speed V R is stored in the mechanical torque function generating circuit 12a as each machine loss torque T L for each reference rotation speed W R. To do. In this way, the mechanical loss torque T L for each reference rotation speed W R can be acquired in advance. (2) Measurement of coefficient K M for mechanical component acceleration / deceleration compensation torque T M ,
【0037】機械損失トルクTL の測定が終了した後、
基準速度発生部19を駆動して、基準速度VR を一定の
加速レ―トで上昇させる。そして、この時に回転速度制
御部17から出力される基準トルクTR を加減速補償ト
ルク測定部20へ取込む。また、加減速補償トルク測定
部20は測定終了している各基準回転速度WR における
各機械損失トルクTM を読取る。さらに、微分回路13
から出力されている基準加速度αR を読取る。そして、
ある基準回転速度WR に達した時点で測定指令aを入力
し、その時点における機械分加減速補償トルクTM の係
数KM を下式で算出する。 TM =TR −TL =KM ・αR KM =(TR −TL )/αR 算出された係数KM は機械分加減速トルク算出部14a
へ設定される。 (3)材料分加減速補償トルクTB に対する係数KB の
測定After the measurement of the mechanical loss torque T L is completed,
The reference speed generator 19 is driven to increase the reference speed V R at a constant acceleration rate. Then, at this time, the reference torque T R output from the rotation speed control unit 17 is taken into the acceleration / deceleration compensation torque measurement unit 20. Further, the acceleration / deceleration compensation torque measuring unit 20 reads each mechanical loss torque T M at each reference rotation speed W R for which measurement has been completed. Furthermore, the differentiating circuit 13
Read the reference acceleration α R output from. And
When a certain reference rotational speed W R is reached, the measurement command a is input, and the coefficient K M of the mechanical component acceleration / deceleration compensation torque T M at that time is calculated by the following formula. T M = T R −T L = K M · α R K M = (T R −T L ) / α R The calculated coefficient K M is the mechanical acceleration / deceleration torque calculation unit 14a.
Is set to. (3) Measurement of coefficient K B for material component acceleration / deceleration compensation torque T B
【0038】この測定モードにおいては、スプール1b
に実際にコイル1aを装着する。そして、入力されるコ
イルの外径DC を実際のコイル1aの外径DC に設定す
る。その後、(2)の測定と同様に、基準速度発生部1
9を駆動して、基準速度VRを一定の加速レ―トで上昇
させる。そして、機械分加減速トルク算出部14aから
既に測定終了している機械分加減速補償トルクTM を読
取る。材料分加減速補償トルクTB は、現在のコイルの
直径をDC とし、スプール1bの直径をDS とした場合
に、理論的に次式で示される。 TB =αR (DC 4 −DS 4 )KB In this measuring mode, the spool 1b
Then, the coil 1a is actually attached. Then, it sets the outer diameter D C of the actual coil 1a to the outer diameter D C of the coil inputted. Then, similarly to the measurement of (2), the reference speed generator 1
9 is driven to raise the reference speed V R at a constant acceleration rate. Then, the mechanical component acceleration / deceleration torque calculation unit 14a reads the mechanical component acceleration / deceleration compensation torque T M which has already been measured. The material component acceleration / deceleration compensation torque T B is theoretically expressed by the following equation when the current coil diameter is D C and the spool 1b diameter is D S. T B = α R (D C 4 -D S 4 ) K B
【0039】そして、ある基準回転速度WR に達した時
点で測定指令aを入力し、その時点における材料分加減
速補償トルクTB に対する係数KB を下式で算出する。 KB =(TR −TL −TM )/[αR (DC 4 −
DS 4 )] 算出された係数KB は材料分加減速トルク算出部15a
へ設定される。 (4)本来のトルク制御Then, when a certain reference rotation speed W R is reached, the measurement command a is input, and the coefficient K B for the material component acceleration / deceleration compensation torque T B at that time is calculated by the following equation. K B = (T R −T L −T M ) / [α R (D C 4 −
D S 4 )] The calculated coefficient K B is the material component acceleration / deceleration torque calculation unit 15a.
Is set to. (4) Original torque control
【0040】以上のようにして測定された各基準回転速
度WR に対する機械損失トルクTL、機械分加減速補償
トルクTM の係数KM 、及び材料分加減速補償トルクT
B の係数KB の設定処理が終了すると、各常閉接点21
a,21b,21cを閉成し、各常開接点22a,22
bを開放する。そして、図3の従来装置において説明し
た手順に従って、スプール1bに装着されたコイル1a
から巻き戻し、巻取される材料1cに対する張力制御を
実施する。The above way mechanical loss torque T L for each standard rotational speed W R that is measured, the coefficient of mechanical partial acceleration and deceleration compensation torque T M K M, and material content deceleration compensation torque T
When the setting process of the coefficient K B of B is completed, each normally closed contact 21
a, 21b, 21c are closed, and the normally open contacts 22a, 22
Open b. Then, according to the procedure described in the conventional apparatus of FIG. 3, the coil 1a mounted on the spool 1b.
Then, the tension control is performed on the material 1c to be rewound from the material 1c.
【0041】このように構成された張力制御装置によれ
ば、実際に材料1cに対する張力制御を実施する前に、
スプール1bにコイル1aを装着しない状態で、基準速
度発部19によって基準速度VR を段階状に変化させて
いき、各基準速度VR が一定状態を維持している各基準
速度VR における機械損失トルクTL を自動的に算出し
て、機械トルク関数発生回路12aへ設定している。According to the tension control device thus constructed, before actually performing the tension control on the material 1c,
In a state where the spool 1b without attaching the coil 1a, gradually varied stepwise the reference speed V R by the reference speed Department 19, the machine at each reference speed V R of the reference speed V R is remains constant The loss torque T L is automatically calculated and set in the mechanical torque function generating circuit 12a.
【0042】したがって、従来装置のように、調整者が
機械損失トルクTL をマニアル設定する必要がないの
で、調整者の作業負担を大幅に低減できる。また、調整
者の個人差や誤設定等の人為的要因を排除できる。Therefore, unlike the conventional apparatus, the adjuster does not need to manually set the mechanical loss torque T L , so that the work load on the adjuster can be greatly reduced. In addition, it is possible to eliminate artificial factors such as individual differences among coordinators and erroneous settings.
【0043】また、スプール1bにコイル1aを装着し
ない状態で、基準速度発部19によって基準速度VR を
一定の加速レートで加速していく状態を作成し、この状
態で、機械分加減速補償トルクTM の係数KM を自動的
に算出して機械分加減速トルク算出部14aへ設定して
いる。Further, a state in which the reference speed V R is accelerated at a constant acceleration rate by the reference speed generator 19 without the coil 1a mounted on the spool 1b is created, and in this state, mechanical component acceleration / deceleration compensation is performed. It is set to the machine component deceleration torque calculating unit 14a automatically calculate the coefficient K M of the torque T M.
【0044】さらに、スプール1bにコイル1aを装着
した状態で、基準速度発部19によって基準速度VR を
一定の加速レートで加速していく状態を作成し、この状
態で、材料分加減速補償トルクTB の係数KB を自動的
に算出して材料分加減速トルク算出部15aへ設定して
いる。Further, with the coil 1a attached to the spool 1b, a state is created in which the reference velocity V R is accelerated by the reference velocity generator 19 at a constant acceleration rate. In this state, the material component acceleration / deceleration compensation is performed. It is set into the material fraction deceleration torque calculating unit 15a automatically calculate the coefficient K B of the torque T B.
【0045】したがって、設計図や材料仕様等を用いて
予め技術者が理論的に算出した各係数KM .KB に比較
して、より実際の機械装置や材料(コイル)に対応した
正しい各係数KM .KB を得ることが可能である。よっ
て、加速減速時における、これらの誤差に起因する張力
変動を最小限に抑制できる。Therefore, each coefficient K M. Compared to the K B, more actual machinery and materials coefficients K M right corresponding to (coil). It is possible to obtain K B. Therefore, it is possible to minimize fluctuations in tension due to these errors during acceleration and deceleration.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上説明したように本発明の張力制御装
置によれば、実際に稼働する前に、各基準速度に対する
機械損失トルクと、加減速に対する機械分と材料分の加
減速補償トルクを得るための各係数を求めて、各トルク
を算出する各回路に設定している。したがって、実際の
張力制御実行時において、これらの機械損失トルク及び
各係数を用いて張力制御が実施できるので、張力制御部
からの補正張力値を外乱が発生した場合を除いて、微少
な値にとどめることができ、これによって加減速中の張
力変動を抑えることができる。As described above, according to the tension control device of the present invention, the mechanical loss torque for each reference speed and the acceleration / deceleration compensation torque for the mechanical component and the material for acceleration / deceleration are calculated before the actual operation. Each coefficient for obtaining is obtained and set in each circuit for calculating each torque. Therefore, during actual tension control, tension control can be performed using these mechanical loss torques and each coefficient, so the corrected tension value from the tension control unit is set to a very small value except when disturbance occurs. The tension fluctuation during acceleration / deceleration can be suppressed.
【図1】 本発明の一実施例に係わる張力制御装置の概
略構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a tension control device according to an embodiment of the present invention.
【図2】 同実施例装置の動作を示す動作特性図。FIG. 2 is an operational characteristic diagram showing an operation of the apparatus of the embodiment.
【図3】 従来の張力制御装置の概略構成を示すブロッ
ク図。FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional tension control device.
1…機械負荷、1a…コイル、1b…スプール,1c…
材料、2…電動機、3…速度検出器、4…電力変換器、
5…張力検出器、6…張力制御部、7…張力設定器、1
1…回転数変換器、12,12a…機械トルク関数発生
回路、13…微分回路、14,14a…機械分加減速ト
ルク算出部、15,15a…材料分加減速トルク算出
部、16…トルク制御部、17…回転速度制御部、18
…限界速度設定器、19…基準速度発生部、20…加減
速補償トルク測定部。1 ... Mechanical load, 1a ... Coil, 1b ... Spool, 1c ...
Material, 2 ... Electric motor, 3 ... Speed detector, 4 ... Power converter,
5 ... tension detector, 6 ... tension controller, 7 ... tension setting device, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotation speed converter, 12, 12a ... Mechanical torque function generation circuit, 13 ... Differentiation circuit, 14, 14a ... Mechanical component acceleration / deceleration torque calculation unit, 15, 15a ... Material component acceleration / deceleration torque calculation unit, 16 ... Torque control Part, 17 ... Rotation speed control part, 18
... limit speed setting device, 19 ... reference speed generating unit, 20 ... acceleration / deceleration compensation torque measuring unit.
Claims (1)
応する張力分トルクに対して、機械損失トルク,機械分
加減速補償トルク及び材料分加減速補償トルクを加算し
た設定トルクを得て、この設定トルク又は回転速度制御
部から出力される基準トルクに基づいて電動機のトルク
を制御して、この電動機に連結されたスプールにコイル
状に装着された材料に印加される張力を制御する張力制
御装置において、 前記電動機に対する基準速度を可変設定する基準速度可
変手段と、前記スプロールに材料を装着しない状態で、
前記回転速度制御部から出力される各基準速度における
基準トルクを機械損失トルクとして測定して記憶する手
段と、前記スプロールに材料を装着しない状態で、前記
基準速度を一定割合で加速しながら前記回転速度制御部
から出力される基準トルクを測定して、機械分加減速補
償トルクに対する係数を算出して記憶する手段と、前記
スプロールに材料を装着した状態で、前記基準速度を一
定割合で加速しながら前記回転速度制御部から出力され
る基準トルクを測定して、材料分加減速補償トルクに対
する係数を算出して記憶する手段と、実際の材料に対す
る張力制御実施時に、前記記憶された機械損失トルク及
び各係数を用いて、回転加速度に前記各係数を乗算して
得られる各加減速補償トルクと前記機械損失トルクを前
記張力分トルクに加算して前記設定トルクを得る加減速
補償手段とを備えたことを特徴とする張力制御装置。1. A set torque obtained by adding a mechanical loss torque, a mechanical component acceleration / deceleration compensation torque, and a material component acceleration / deceleration compensation torque to a tension component torque corresponding to a set tension set by a tension setter. A tension that controls the torque of the electric motor based on the set torque or the reference torque output from the rotation speed control unit to control the tension applied to the material mounted in the coil shape on the spool connected to the electric motor. In the control device, a reference speed varying means for variably setting a reference speed for the electric motor, and a state in which no material is attached to the sprawl
Means for measuring and storing the reference torque at each reference speed output from the rotation speed control unit as a mechanical loss torque, and the rotation while accelerating the reference speed at a constant ratio in a state where no material is attached to the sprawl. Means for measuring the reference torque output from the speed control unit, calculating and storing a coefficient for the mechanical acceleration / deceleration compensation torque, and accelerating the reference speed at a constant rate in a state where a material is attached to the sprawl. While measuring the reference torque output from the rotation speed control unit, calculating and storing a coefficient for the material component acceleration / deceleration compensation torque, and the stored mechanical loss torque when performing tension control on the actual material. And each coefficient, the acceleration / deceleration compensation torque and the mechanical loss torque obtained by multiplying the rotational acceleration by the coefficient are used as the tension component torque. Tension control device characterized by comprising an acceleration compensating means for obtaining the set torque by calculation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP234793A JPH06206655A (en) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | Tension control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP234793A JPH06206655A (en) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | Tension control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06206655A true JPH06206655A (en) | 1994-07-26 |
Family
ID=11526749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP234793A Pending JPH06206655A (en) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | Tension control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06206655A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002249946A (en) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Tsudakoma Corp | Method for calculating inertia of beam in winding device of warp preparation machine, and device therefor |
| JP2007084317A (en) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Oriental Motor Co Ltd | Motor control device |
| JP2007282460A (en) * | 2006-04-12 | 2007-10-25 | Yaskawa Electric Corp | Synchronous control system |
| JP2016079021A (en) * | 2014-10-21 | 2016-05-16 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Tension control device |
| JP2017142083A (en) * | 2016-02-08 | 2017-08-17 | 株式会社東洋レーベル | Label roll inspection machine |
| JP2022084377A (en) * | 2020-11-26 | 2022-06-07 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Winder control system |
-
1993
- 1993-01-11 JP JP234793A patent/JPH06206655A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002249946A (en) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Tsudakoma Corp | Method for calculating inertia of beam in winding device of warp preparation machine, and device therefor |
| JP2007084317A (en) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Oriental Motor Co Ltd | Motor control device |
| JP2007282460A (en) * | 2006-04-12 | 2007-10-25 | Yaskawa Electric Corp | Synchronous control system |
| JP2016079021A (en) * | 2014-10-21 | 2016-05-16 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Tension control device |
| JP2017142083A (en) * | 2016-02-08 | 2017-08-17 | 株式会社東洋レーベル | Label roll inspection machine |
| JP2022084377A (en) * | 2020-11-26 | 2022-06-07 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Winder control system |
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