JPH0867385A - ブライドルロールの負荷分担装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被搬送材の巻替時等に発生する張力変動にさ
れることなく、安定したブイドルロールの負荷分担制御
を行うことのできるブライドルロールの負荷分担装置を
得る。 【構成】 複数のブライドルロール(2,3) を近接配置
し、各ブライドルロールにシート状の被搬送材(1) を巻
き掛けて搬送するブイドルセクションを形成し、被搬送
材に対するブイドルセクションの出側張力及び入側張力
をそれぞれ検出し、その検出値に基づいてロール駆動電
動機の負荷分担比を演算、制御するに当たり、ブライド
ルセクションの入側又は出側のうち、張力変動が予測さ
れる一方の定常運転時における張力と同等の張力を設定
する張力設定手段(18)と、一方の張力の時間変化率を検
出する張力変化検出手段(13)と、一方の張力と張力設定
手段の設定張力との偏差を検出する偏差検出手段(14)
と、検出された張力の時間変化率が所定値を超えてか
ら、検出された張力偏差の脈動分若しくは偏差分が所定
値以下になるまで、検出張力に代えて張力設定手段の設
定張力を用いる信号切替手段(15,16) とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、アルミの加工
処理を行うプロセスラインにおいて巻取機の直前等に設
けられる複数のブライドルロールの負荷分担装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図３はこの種のブライドルロールの負荷
分担装置の構成を示すブロック図である。これは、巻取
機直前のブライドルロールの制御部のみを示し、処理工
程、巻取機及びブライドルロールの駆動電動機の制御部
等の付帯装置は、本発明に直接関係しないので省略して
ある。

【０００３】ブライドルロールとは、シート状アルミ等
の金属材料を搬送するロールで、被搬送材及びロールの
両方が共に金属であるがために、十分な保持力（摩擦
力）を得ることができないので、複数のロールを近接配
置してこれに被搬送材を順次巻き掛けることによって一
つの材料搬送セクション、いわゆる、ブライドルセクシ
ョンを構成するものである。通常は２本のロールを組合
わせるが、特に保持力の必要なセクションでは３本以上
のロールで構成する場合もある。

【０００４】図３において、被搬送材としてのアルミ材
１は、ブライドルロール２及びブライドルロール３に順
次巻き掛けられて、図面の左から右に流れ、図示省略の
巻取機に巻取られる。通常の搬送状態では、ブライドル
ロール２の入側の張力を張力検出器９で検出し、ブライ
ドルロール３の出側の張力を張力検出器10で検出すると
共に、入側と出側の張力の差分を保持力として発生しな
がら材料を搬送している。

【０００５】この場合、張力検出器９で検出される入側
張力をＴ_i 、張力検出器10で検出される出側張力をＴ_o
とし、これらの間にＴ_o ＞Ｔ_i の関係があれば、ブライ
ドルロール２，３に加わる張力（保持力）Ｔは次式で求
められる。

【０００６】 Ｔ＝Ｔ_o −Ｔ_i …(1) また、ブライドルロール２，３の摩擦係数及び抱き角
（ラップ角）が同一だとすると、これらのロール間のア
ルミ材１に発生する張力Ｔ_x は次式で与えられる。

【０００７】

【数１】 従って、ブライドルロール２，３を駆動しているロール
駆動電動機４，５の出力をそれぞれＰ_a ，Ｐ_b とする
と、その分担比は下式で求められる。

【０００８】

【数２】 なお、その時のブライドルセクション全体で必要な出力
は張力Ｔと、その時点の速度から算出することができ
る。図３中の速度設定器８はライン速度を設定し、ブラ
イドルロール２のロール駆動電動機４を制御する速度制
御装置６と、ブライドルロール３のロール駆動電動機５
を制御する速度制御装置７とに加える。一方、負荷分担
比算出装置11は入側張力Ｔ_i 及び出側張力Ｔ_o を入力
し、ブライドルセクションにかかる張力Ｔ、ロール間の
張力Ｔ_x 及び負荷分担比Ｐ_a ，Ｐ_b を演算する。負荷分
担比制御装置12は速度制御装置６，７の電流信号（又は
トルク基準）を入力し、負荷分担比Ｐ_a ，Ｐ_b と一致す
るように、速度制御装置７に対する速度基準の補正信号
を出力して速度制御装置７に加える。

【０００９】一般に、負荷分担制御を行う場合は負荷の
大きい方を基準セクションとし、基準セクションの負荷
率が一定になるように、非基準セクションの負荷を調整
している。図３においてはブライドルロール２のロール
駆動電動機４を基準セクションとして、速度制御装置
６，７から得られる電流（又はトルク基準）の比率を、
ロール駆動電動機４の負荷率を調整することによって負
荷分担比Ｐ_a ，Ｐ_b に一致するようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】巻取部分の通常の搬送
状態では、常にラインの張力（Ｔ_i ）よりも巻取機の張
力（Ｔ_o ）が大きいので、上記(1) 〜(4) 式で計算し、
ロール駆動電動機４を基準セクションとして制御するこ
とができるが、巻替の時には材料を一旦切断するためブ
ライドルセクションの出側の張力（Ｔ_o ）が殆ど無くな
ってしまい、Ｔ_o<<Ｔ_i の状態になる。その後、巻替が
進み新しい巻芯に先端が噛み込んだときに張力が急に増
大する。そのため、巻替中の張力変動によって負荷分担
比の演算値も変動して負荷分担制御が不安定になること
がある。また、これを防止するために、巻替中は負荷分
担制御を中止したりする。このような場合には、制御系
に外乱が加えられたことになり、よけいにスリップを誘
発する原因となったり、巻替完了時の張力の急変に追従
しきれずにスリップを発生したり、材料に傷が入る等の
問題があった。

【００１１】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、被搬送材の巻替時等に発生する張力変
動に影響されることなく、安定したブイドルロールの負
荷分担制御を行うことのできるブライドルロールの負荷
分担装置を得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のブライ
ドルロールを近接配置し、各ブライドルロールにシート
状の被搬送材を巻き掛けて搬送するブイドルセクション
を形成し、被搬送材に対するブイドルセクションの出側
張力及び入側張力をそれぞれ検出し、その検出値に基づ
いてロール駆動電動機の負荷分担比を演算、制御するブ
ライドルロールの負荷分担装置において、ブライドルセ
クションの入側又は出側のうち、張力変動が予測される
一方の定常運転時における張力と同等の張力を設定する
張力設定手段と、一方の張力の時間変化率を検出する張
力変化検出手段と、一方の張力と張力設定手段の設定張
力との偏差を検出する偏差検出手段と、検出された張力
の時間変化率が所定値を超えてから、検出された張力偏
差の脈動分若しくは偏差分が所定値以下になるまで、検
出張力に代えて張力設定手段の設定張力を用いる信号切
替手段とを備える。

【００１３】

【作用】この発明においては、ブライドルセクションの
入側又は出側のうちの一方で張力変動が予測されると
き、張力の時間変化率が所定値を超えてから、張力変動
の脈動分若しくは偏差分がが所定値以下になまで、一方
の検出張力に代えて定常運転時における張力と同等の設
定張力を用いるようにしたので、被搬送材の巻替時等に
おいても、安定したブイドルロールの負荷分担制御を行
うことができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によって詳
細に説明する。図１は本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。図中、図３と同一の要素には同一の符
号を付してその説明を省略する。これは図３に示した従
来の装置に対して、新たに微分回路13、偏差検出器14、
切り替え回路15、切り替えリレー16及び巻取機張力設定
器18が付加された構成になっている。

【００１５】このうち、微分回路13は張力検出器10によ
って検出される出側張力の時間変化率を検出するもので
あり、偏差検出器14は巻取機張力設定器18の張力設定値
を基準にして出側張力の偏差を検出するものである。切
り替え回路15は出側張力の時間変化率が予め設定した値
を超えた時に切り替え指令を出力し、出側張力の偏差の
脈動分が所定値以下になった時点で切り替え指令の出力
を停止するものであり、切り替えリレー16は切り替え指
令に応じて励磁され、励磁中にその常閉接点17b を開放
して張力検出器10から負荷分担比算出装置11に加えられ
る検出張力の伝達経路を遮断し、その代わりに常開接点
17a を閉成して図示省略の巻取機に対する巻取機張力設
定器18の設定張力を負荷分担比算出装置11に加えるもの
である。

【００１６】上記のように構成された本実施例の動作に
ついて、特に、従来装置と構成を異にする部分を中心に
して以下に説明する。先ず、巻取機でのアルミ材１の巻
替が開始され、アルミ材１を切断した時点でブライドル
セクション出側の張力、すなわち、巻取機側の張力は小
さくなり、負荷分担比もそれに応じて変化する。さら
に、巻替の過程でアルミ材１の先端を新しい巻き芯に送
り込み、先端が巻き芯に噛み込んだ時点で巻取機側の張
力は急激に増大する。図２は巻替の過程の時間と張力と
の関係を示した線図であり、時刻ｔ₁ にて検出張力Ｔ
_ACT は急激に増大している。微分回路13はこの張力の時
間変化率を検出して変化率信号を切り替え回路15に加え
る。切り替え回路15は時間変化率が予め設定した値を越
えた時に切り替え指令の出力を開始するもので、時刻ｔ
₁ の変化率に応動して切り替え指令の出力を開始する。
従って、切り替えリレー16が励磁され、常閉接点17b が
開放し、常開接点17a が閉成して、張力検出器10による
検出張力の代わりに巻取機張力設定器18による設定張力
が負荷分担比算出装置11に加えられる。

【００１７】次に、巻取機でアルミ材１を巻き取る過程
で、検出張力は設定張力Ｔ_SET を中心にして上下に脈動
し、その振幅は次第に小さくなる。そのため、アルミ材
１をある程度巻き取ると、巻取機側張力は安定してきて
巻取機張力設定器18で設定した設定張力Ｔ_SET に近付
く。偏差検出器14はこの設定張力Ｔ_SET と検出張力Ｔ_AC
T との偏差を算出して切り替え回路15に与える。切り替
え回路15は設定張力Ｔ_{SE T} に対する偏差幅、すなわち、
脈動分が時刻ｔ₂ の近傍にて所定値以下になったとき、
切り替え指令の出力を停止する。これによって、切り替
えリレー16が消磁され、常閉接点17b が閉成し、常開接
点17a が開放して、巻取機張力設定器18による設定張力
の代わりに張力検出器10による検出張力が負荷分担比算
出装置11に加えられる。

【００１８】このように、巻替完了時の張力が不安定な
期間は設定値を使用して負荷分担制御を行うことによっ
て、巻替完了時の張力の急激な変動による負荷分担制御
の変動を抑えることができるので、ブライドルロールの
スリップを防止して材料に影響を与えることなく安定し
た巻替時の負荷分担制御が可能となる。

【００１９】なお、上記実施例では、張力偏差の脈動分
が所定値以下になった時点で切り替え回路15が切り替え
指令の出力を停止したが、張力偏差分が脈動分を判別す
る閾値の半分の値以下になった時点で切り替え回路15が
が切り替え指令の出力を停止するようにしても、上述し
たと同様な効果が得られる。

【００２０】また、上記実施例では、巻取機側の張力変
動に対処するべく、巻取機張力設定器18の設定張力Ｔ
_SET を検出張力Ｔ_ACT の代わりに用いたが、巻取機の入
側以外の搬送ラインに設けられるブライドルロールに適
用する場合には、ブライドルセクションの入側又は出側
のうち、張力変動が予測される一方の定常運転時におけ
る張力と同等の張力を設定する張力設定器を設け、この
張力設定器の設定張力を検出張力の代わりに用いるよう
にすればよい。

【００２１】なおまた、上記実施例で示した各ブロック
の機能を、例えば、ストアードプログラム方式の計算機
に持たせることによって、ハードウェア構成を簡易化す
ることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように本発
明によれば、ブライドルセクションの入側又は出側のう
ちの一方で張力変動が予測されるとき、張力の時間変化
率が所定値を超えてから、張力変動の脈動分若しくは偏
差分が所定値以下になるまで、一方の検出張力に代えて
定常運転時における張力と同等の設定張力を用いるよう
にしたので、被搬送材の巻替時等においても、安定した
ブイドルロールの負荷分担制御を行うことができ、これ
によって、搬送材に対する傷や、スリップによる張力変
動等を抑えて製品歩留まりを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施例の動作を説明するために、時
間と張力との関係を示した線図。

【図３】従来のブライドルロールの負荷分担装置の構成
を示すブロック図。

【符号の説明】

１ アルミ材 ２，３ ブライドルロール ４，５ ロール駆動電動機 ６，７ 速度制御装置 ８ 速度設定器 ９，１０ 張力検出器 １１ 負荷分担比算出装置 １２ 負荷分担比制御装置 １３ 微分回路 １４ 偏差検出器 １５ 切り替え回路 １６ 切り替えリレー １８ 巻取機張力設定器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のブライドルロールを近接配置し、各
   ブライドルロールにシート状の被搬送材を巻き掛けて搬
   送するブライドルセクションを形成し、被搬送材に対す
   るブライドルセクションの出側張力及び入側張力をそれ
   ぞれ検出し、その検出値に基づいてロール駆動電動機の
   負荷分担比を演算、制御するブライドルロールの負荷分
   担装置において、 ブライドルセクションの入側又は出側のうち、張力変動
   が予測される一方の定常運転時における張力と同等の張
   力を設定する張力設定手段と、 前記一方の張力の時間変化率を検出する張力変化検出手
   段と、 前記一方の張力と前記張力設定手段の設定張力との偏差
   を検出する偏差検出手段と、 検出された張力の時間変化率が所定値を超えてから、検
   出された張力偏差の脈動分若しくは偏差分が所定値以下
   になるまで、検出張力に代えて前記張力設定手段の設定
   張力を用いる信号切替手段と、 を備えたことを特徴とするブライドルロールの負荷分担
   装置。