JPH07144807A - カローゼルリールにおける張力補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外乱による張力変動を抑制して安定した張力
補正を可能とする。 【構成】 ライン出側のマスタとなるブライドルロール
の駆動用の電流を監視してカローゼルリールが公転する
直前の前記電流を記憶する公転前電流メモリ部２と、こ
の記憶された電流値とカローゼルリール公転時における
電流値とを比較してその偏差を求める張力変動演算部３
と、求められた電流偏差から張力の変動を演算し、前記
テンションリールに対するフォーシング量を決定するフ
ォーシング量演算部４とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カローゼルリールの公
転時における張力を精度良く効率的に補正する装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】最近、コールドラインの巻取機として
は、設備スペースの低減化や設備費の低減化等を可能と
するカローゼルリールが主流となってきている。

【０００３】図４は、カローゼルリールを使用した一般
的なコールドラインの巻取機付近の構成を示している。

【０００４】図４に示すように、薄板１０１は、ブライ
ドルロール１０２と、シャ前ピンチロール１０３と、デ
フレクタロール１０４とを順次通過してカローゼルリー
ル１０５により巻き取られていく。このカローゼルリー
ル１０５には、その回転中心を対称として２台のテンシ
ョンリール１０６，１０７が配設され、テンションリー
ル１０６による巻き取りが終了すると、カローゼルリー
ル１０５が１８０度公転し、次にテンションリール１０
７による巻き取りが開始される。このように、カローゼ
ルリール１０５は、テンションリールの機械的位置を変
更することにより、連続した巻き取り作業を可能とす
る。

【０００５】ところが、巻き取りの際にカローゼルリー
ル１０５が公転すると、薄板１０１に張力変動を生じ
る。これを放置すると、板破断や板の絞り込み、巻きず
れ等が発生するので、この張力変動を補償する必要があ
る。

【０００６】従来、このカローゼルリールの公転時にお
ける張力補正は、公転時において時々刻々と変化する板
長を検出し、この検出値からテンションリールに対する
フォーシング量を補正するようにしている。この従来の
張力補正を図５を参照して具体的に説明すると、先ず、
板長の変化ΔＬは、下式により求められている。

【０００７】

【数１】ΔＬ＝Ｌ₁ −Ｌ₁₀＋ｌ（mm） 但し、Ｌ₁ ：公転角度θ₁ （deg ）における板長 Ｌ₁₀：公転角度θ₁ ＝０（deg ）における板長 ｌ：公転に伴うマンドレル自転の巻取板長 また、各板長Ｌ₁ 、Ｌ₁₀およびｌはそれぞれ下式により
求められる。

【０００８】

【数２】 Ｌ₁ ＝πＤ₁ （９０゜−β−α）／３６０゜ ＋［Ｅ² ＋Ｄ² ＋Ｃ² ＋２Ｅ（Ｃｃｏｓθ−Ｄｓｉｎθ） −｛（Ｄ₂ −Ｄ₁ ）／２｝² ］^1/2 ＋πＤ₂ （９０゜＋β＋α）／３６０゜ …（１）

【数３】 Ｌ₁₀＝７００π（９０゜−β−α）／３６０゜ ＋｛１１４９９３９９．４１＋（Ｄ₂ ／２＋３５０）² ｝^1/2 ＋πＤ₂ （９０゜＋β＋α）／３６０゜ …（２）

【数４】 ｌ＝１．５πＤ₂ （θ₁ ／３６０゜） …（３） 但し、β＝ｓｉｎ^-1（Ｄ₂ −Ｄ₁ ）／２Ｓ（deg ） α＝ｔａｎ^-1Ｂ／Ａ（deg ） Ｓ＝（Ａ² ＋Ｂ² ）^1/2 Ａ＝Ｃ＋Ｅｃｏｓθ（mm） Ｂ＝Ｄ−Ｅｃｏｃθ（mm） θ＝５５．１５゜＋θ₁ （deg ） Ｄ₁ ＝７００（mm） Ｅ＝１０５０（mm） Ｄ＝３０３８（mm） Ｃ＝２０００（mm） Ｌ₁ ＝ｌ₁ ＋ｌ₂ ＋ｌ₃ θ₁ ´＝３４．８５゜−θ₁ 実際には、時々刻々と変化する板長変化を求めるため
に、上記（１）式〜（３）式で求められた板長と公転速
度基準を考慮した予測の板長との偏差を求めている。

【０００９】

【数５】 Δθ＝３６０゜×４（rpm ）×速度基準÷（２５０００×６００００） ×６０÷１０００ …（４） 予測の板長はΔθと現時点の公転角度を加算したものを
板長Ｌ₁ の計算上のθとして演算された結果である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の張力補正には、以下のような問題点があった。

【００１１】すなわち、上記従来の技術では速度基準か
ら求められる位置の推移と現在の位置との差分を演算し
てその変化率を電流基準に加算または減算することによ
り張力変動を補正している。つまり予測の板長により板
長変化分を求めているので、機械的な外乱等に起因して
予測の板長と実際の板長とが異なる場合には張力変動に
対する補正ができない。

【００１２】また、板長変化の演算部（コントローラ）
のスキャン周期等に起因して遅れが大きい場合には、位
相のずれた補正となってしまう。

【００１３】さらに、カローゼルリールを駆動する公転
モータの速度変化時（加速から一定速あるいは一定速か
ら減速に変わる瞬間）には、板長変化に不連続な部分が
生じるので、補正量もステップ的に変化させなければな
らないが、従来技術ではその補正が困難であった。

【００１４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、安定した張力補正を可能とし、上
記課題を解決するカローゼルリールにおける張力補正装
置を安価に提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、複数台のテンションリールを備え、１台
のテンションリールによる巻き取りが終了したときには
公転して他のテンションリールによる巻き取りを開始す
るカローゼルリールにおける張力変動を補正する装置に
おいて、ライン出側のマスタとなるロール駆動用の電流
を監視してカローゼルリールが公転する直前の前記電流
を記憶する手段と、この記憶された電流値とカローゼル
リール公転時における電流値とを比較してその偏差を求
める手段と、求められた電流偏差から張力の変動を演算
し、前記テンションリールに対するフォーシング量を決
定する手段とを具備することを特徴としている。

【００１６】

【作用】本発明では、ブライドルロール等の出側設備の
マスタとなるロールの電流値から張力の変動を検出して
補正する。すなわち、カローゼルリールが公転する直前
の電流値を記憶し、この記憶された電流値とカローゼル
リール公転時の電流値とを比較してその偏差を求める。
求められた電流偏差から張力の変動を演算し、テンショ
ンリールに対するフォーシング量を決定する。このフォ
ーシング量をテンションリールの電流基準に加えること
により張力変動を補正するようにしている。

【００１７】

【実施例】図１は本発明に係るカローゼルリールの張力
補正装置の一実施例構成を示すブロック図である。な
お、本実施例におけるコールドラインの巻取機付近の構
成は図４に示しているものと同一である。

【００１８】図１に示すように、この張力補正装置１
は、ブライドルロール１０１のモータを駆動制御するド
ライブ装置１０からブライドルロールの電流フィードバ
ック値を公転前における電流値として記憶する公転前電
流メモリ部２と、公転開始指令が入力された場合にこの
時の電流フィードバック値と、公転前電流メモリ部２に
記憶されている公転直前の電流値との偏差を演算する張
力変動演算部３と、演算された偏差からカローゼルリー
ルテンションリールのフォーシング量を演算するフォー
シング演算部４と、この演算部４から出力されたフォー
シング量に所定の調整要素係数（ゲイン）を乗じて電流
偏差による補正量を求めて出力する乗算部５とを備えて
いる。

【００１９】次の本実施例の作用を図２のフローチャー
トを参照して説明する。

【００２０】カローゼルリールの公転開始指令が検出さ
れる（ステップＳＴ１YES ）と、ライン速度が一定か否
かが監視される（ステップＳＴ２）。ライン速度が一定
でない場合には、ライン速度を一定に保持した後（ステ
ップＳＴ３）、公転動作に移行する。なお、ライン速度
を一定にするのは、公転時における電流変動分を正確に
検出するためである。

【００２１】また、公転開始指令により、公転開始直前
のブライドル電流値が公転前電流メモリ部２に記憶され
る。このブライドル電流値はドライブ装置１０から供給
される。カローゼルリールの公転が開始されると、先
ず、ブライドル電流値が読み取られる（ステップＳＴ
４）とともに、メモリ部２内に記憶された公転開始前の
電流値が読み出される（ステップＳＴ５）。そして、張
力変動演算部３ではブライドル電流値と公転開始前に記
憶された電流値との偏差が演算され（ステップＳＴ
６）、フォーシング量演算部４ではこの偏差に基づいて
テンションリールに対するフォーシング量が演算され、
さらに乗算部５では所定のゲインが乗じられて、この電
流偏差による補正量がテンションリールの電流基準に加
算されることによってＰＩ制御が実行される（ステップ
ＳＴ７）。すなわち演算結果がプラスであれば（ステッ
プＳＴ８YES ）、テンションリールのフォーシングを増
加させる処理を実行する（ステップＳＴ９）。演算結果
がマイナスであれば（ステップＳＴ８NO）、テンション
リールのフォーシングを減少させる処理を実行する（ス
テップＳＴ１０）。以上の処理は、公転が終了するま
で、例えば５０ｍｓｅｃ程度のスキャン周期で繰り返し
実行される（ステップＳＴ１１）。

【００２２】図３はカローゼルリールの公転時における
張力変動を従来例と本実施例とを比較して示すもので、
この例はブライドル電流を％換算した場合の実験結果を
示している。

【００２３】図３（Ａ）に示すように、カローゼルリー
ルが公転を開始すると、公転速度が上昇し、図３（Ｂ）
に示すようにカローゼルリールの公転角度が大きくなっ
ていく。この時、図３（Ｃ）に示すように従来例では、
張力変動は大きいが、図３（Ｄ）に示すように本実施例
では、張力変動が小さくなっていることが分かる。

【００２４】このように本実施例によれば、機械的な要
因による張力変動をブライドルロール１０２の電流から
検出して補正するようにしたので、外乱による張力変動
を抑えることができる。

【００２５】また、板長変化からフォーシング量を求め
る方式と併用することにより板長変化の不連続な部分に
対しても張力の変動を小さくすることができる。

【００２６】さらに、テンションメータ等の特別な設備
を設けることがないので、張力補正装置を安価に構成す
ることが可能となる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、安
定した張力制御が可能となる。特に、ブライドルロール
等の電流により補償量を定量的に判断できるので、外乱
による張力変動に対しても適確な補正が可能となり、張
力調整が容易となる。

【００２８】また、テンションメータ等の検出器を設け
る必要がないので、安定した張力補正を可能とする設備
を安価に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカローゼルリールにおける張力補
正装置の一実施例構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す実施例の作用を説明するフローチャ
ートである。

【図３】本実施例の効果を従来例を対比して示す説明図
である。

【図４】一般的なコールドラインの巻取機付近の構成図
である。

【図５】従来における張力補正の原理を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 張力補正装置 ２ 公転前電流メモリ部 ３ 張力変動演算部 ４ フォーシング量演算部 ５ 乗算部 １０１ 薄板 １０２ ブライドルロール １０３ シャ前ピンチロール １０４ デフレクタロール １０５ カローゼルリール １０６，１０７ テンションリール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数台のテンションリールを備え、１台
   のテンションリールによる巻き取りが終了したときには
   公転して他のテンションリールによる巻き取りを開始す
   るカローゼルリールにおける張力変動を補正する装置に
   おいて、 ライン出側のマスタとなるロール駆動用の電流を監視し
   てカローゼルリールが公転する直前の前記電流を記憶す
   る手段と、 この記憶された電流値とカローゼルリール公転時におけ
   る電流値とを比較してその偏差を求める手段と、 求められた電流偏差から張力の変動を演算し、前記テン
   ションリールに対するフォーシング量を決定する手段
   と、 を具備することを特徴とするカローゼルリールにおける
   張力補正装置。