JPH0940249A - 巻取機のトルク制御方法 - Google Patents
巻取機のトルク制御方法Info
- Publication number
- JPH0940249A JPH0940249A JP19761995A JP19761995A JPH0940249A JP H0940249 A JPH0940249 A JP H0940249A JP 19761995 A JP19761995 A JP 19761995A JP 19761995 A JP19761995 A JP 19761995A JP H0940249 A JPH0940249 A JP H0940249A
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- Japan
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- torque
- brake device
- control unit
- torque control
- control
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 各種製品の巻取りにあたり、広い巻取軸また
は巻出軸トルク制御範囲にわたって精度の高いトルク制
御を行う。 【解決手段】 巻取機の巻取軸3に、トルク可変の駆動
装置1と、可変マイナストルクを発生させるブレーキ装
置2とを連結し、ブレーキ装置2の最大発生トルクが駆
動装置1の最小発生トルクよりも大きく、かつ、ブレー
キ装置2のトルク制御単位が駆動装置1のトルク制御単
位よりも小さく構成し、駆動装置1からの駆動トルクと
ブレーキ装置2からのマイナストルクのトルク差により
巻取軸3を駆動する。
は巻出軸トルク制御範囲にわたって精度の高いトルク制
御を行う。 【解決手段】 巻取機の巻取軸3に、トルク可変の駆動
装置1と、可変マイナストルクを発生させるブレーキ装
置2とを連結し、ブレーキ装置2の最大発生トルクが駆
動装置1の最小発生トルクよりも大きく、かつ、ブレー
キ装置2のトルク制御単位が駆動装置1のトルク制御単
位よりも小さく構成し、駆動装置1からの駆動トルクと
ブレーキ装置2からのマイナストルクのトルク差により
巻取軸3を駆動する。
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、各種製品の巻取り
にあたり、広い巻取軸または巻出軸トルク制御範囲にわ
たって精度の高いトルク制御を行うことができる方法で
あって、特に小径・小張力時の制御精度を改善すること
ができる巻取軸または巻出軸トルクの制御方法に関す
る。
にあたり、広い巻取軸または巻出軸トルク制御範囲にわ
たって精度の高いトルク制御を行うことができる方法で
あって、特に小径・小張力時の制御精度を改善すること
ができる巻取軸または巻出軸トルクの制御方法に関す
る。
【0002】
【従来技術】プラスチツクフイルム、金属箔、紙、テー
プ、繊維など、巻芯上に連続的に巻き取られる製品に対
し、その巻取径と所要の張力に基づいて、あるいは張力
検出機構により検出された張力に基づいて、巻取り軸ト
ルクを演算・制御し、製品を最適な張力で巻き取る張力
制御は広く知られている。
プ、繊維など、巻芯上に連続的に巻き取られる製品に対
し、その巻取径と所要の張力に基づいて、あるいは張力
検出機構により検出された張力に基づいて、巻取り軸ト
ルクを演算・制御し、製品を最適な張力で巻き取る張力
制御は広く知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】巻取軸の適正トルク
は、製品(例えばプラスチツクフイルム)の厚さ、幅、
巻き長さなどによって大きく変わるため、その制御幅
(最大発生トルクと最小発生トルクの差)は極力大きい
方が汎用性があって好ましい。ところが、前記巻取軸の
トルク制御は、単一の駆動装置、例えばトルクモータの
出力を制御することにより行われているため、その制御
幅には自ずから制限があり、広範囲にわたってトルク制
御を行うことは困難であった。
は、製品(例えばプラスチツクフイルム)の厚さ、幅、
巻き長さなどによって大きく変わるため、その制御幅
(最大発生トルクと最小発生トルクの差)は極力大きい
方が汎用性があって好ましい。ところが、前記巻取軸の
トルク制御は、単一の駆動装置、例えばトルクモータの
出力を制御することにより行われているため、その制御
幅には自ずから制限があり、広範囲にわたってトルク制
御を行うことは困難であった。
【0004】特に、最小径・最少張力時の制御精度が問
題となりやすく、制御精度単位の微小な変化が巻取り張
力変化に顕著に表れ、製品の品質を損なうことにもな
る。また、微小トルク領域を重視すると最大トルクが制
限され、減速時のブレーキ能力に大きく影響し、減速時
間の増大や、急停止時の慣性による製品の破断などによ
り生産性が低下するという欠点がある。また、一旦巻き
取ったフイルムなどを巻き出す(巻き戻す)場合には、
巻出軸にブレーキ(マイナストルク)を与えるが、その
ブレーキ装置によるトルク制御についても同様の問題が
あった。
題となりやすく、制御精度単位の微小な変化が巻取り張
力変化に顕著に表れ、製品の品質を損なうことにもな
る。また、微小トルク領域を重視すると最大トルクが制
限され、減速時のブレーキ能力に大きく影響し、減速時
間の増大や、急停止時の慣性による製品の破断などによ
り生産性が低下するという欠点がある。また、一旦巻き
取ったフイルムなどを巻き出す(巻き戻す)場合には、
巻出軸にブレーキ(マイナストルク)を与えるが、その
ブレーキ装置によるトルク制御についても同様の問題が
あった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に対
して、広いトルク制御範囲にわたり高精度のトルク制御
を可能にする方法を提供するものであって、その要旨
は、巻取機の巻取軸に、トルク可変の駆動装置と、可変
マイナストルクを発生させるブレーキ装置とを連結して
トルク制御する方法であって、ブレーキ装置の最大発生
トルクが前記駆動装置の最小発生トルクよりも大きく、
かつ、ブレーキ装置のトルク制御単位が前記駆動装置の
トルク制御単位よりも小さく構成し、駆動装置からの駆
動トルクとブレーキ装置からのマイナストルクのトルク
差により巻取軸を駆動することを特徴とする巻取り機の
巻取軸トルク制御方法にある。
して、広いトルク制御範囲にわたり高精度のトルク制御
を可能にする方法を提供するものであって、その要旨
は、巻取機の巻取軸に、トルク可変の駆動装置と、可変
マイナストルクを発生させるブレーキ装置とを連結して
トルク制御する方法であって、ブレーキ装置の最大発生
トルクが前記駆動装置の最小発生トルクよりも大きく、
かつ、ブレーキ装置のトルク制御単位が前記駆動装置の
トルク制御単位よりも小さく構成し、駆動装置からの駆
動トルクとブレーキ装置からのマイナストルクのトルク
差により巻取軸を駆動することを特徴とする巻取り機の
巻取軸トルク制御方法にある。
【0006】また別の発明の要旨は、巻取機の巻出軸
に、可変マイナストルクを発生させる第1および第2の
ブレーキ装置を連結してトルク制御する方法であって、
第2のブレーキ装置の最大発生トルクが第1のブレーキ
装置の最小発生トルクよりも大きく、かつ、第2のブレ
ーキ装置のトルク制御単位が第1のブレーキ装置のトル
ク制御単位よりも小さく構成し、第1および第2のブレ
ーキ装置からのマイナストルクの合計トルクを巻出軸に
与えることを特徴とする巻取機の巻出軸トルク制御方法
にある。
に、可変マイナストルクを発生させる第1および第2の
ブレーキ装置を連結してトルク制御する方法であって、
第2のブレーキ装置の最大発生トルクが第1のブレーキ
装置の最小発生トルクよりも大きく、かつ、第2のブレ
ーキ装置のトルク制御単位が第1のブレーキ装置のトル
ク制御単位よりも小さく構成し、第1および第2のブレ
ーキ装置からのマイナストルクの合計トルクを巻出軸に
与えることを特徴とする巻取機の巻出軸トルク制御方法
にある。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる好適な実
施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。まず、本発
明方法における巻取軸トルク制御機構について、図1を
参照して説明する。図中、1は巻取軸にトルクを発生さ
せる駆動装置であり、トルク制御可能なモータや、トル
ク制御できないモータなどにクラッチやブレーキを付加
して全体としてトルク制御可能としたものなどが用いら
れる。3の巻取軸に伝達されたトルクはその巻取り径に
応じた張力にて製品4を巻取る。この点は従来の機構と
同じである。
施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。まず、本発
明方法における巻取軸トルク制御機構について、図1を
参照して説明する。図中、1は巻取軸にトルクを発生さ
せる駆動装置であり、トルク制御可能なモータや、トル
ク制御できないモータなどにクラッチやブレーキを付加
して全体としてトルク制御可能としたものなどが用いら
れる。3の巻取軸に伝達されたトルクはその巻取り径に
応じた張力にて製品4を巻取る。この点は従来の機構と
同じである。
【0008】本発明においては、図中2のブレーキ装置
を追加することにより、1より伝達されるトルクをブレ
ーキ装置2と巻取軸3で分担し、駆動装置1からのトル
クとブレーキ装置2によるトルク(マイナストルク)の
差で巻取軸3に伝達されるトルク(すなわち製品4の張
力)を制御する。駆動装置1とブレーキ装置2とのトル
ク配分は、演算制御装置5によって制御される。ここで
ブレーキ装置2は、最大発生トルクが前記駆動装置の最
小発生トルクよりも大きく、かつ、トルク制御単位が前
記駆動装置のトルク制御単位よりも小さく構成されてい
る。
を追加することにより、1より伝達されるトルクをブレ
ーキ装置2と巻取軸3で分担し、駆動装置1からのトル
クとブレーキ装置2によるトルク(マイナストルク)の
差で巻取軸3に伝達されるトルク(すなわち製品4の張
力)を制御する。駆動装置1とブレーキ装置2とのトル
ク配分は、演算制御装置5によって制御される。ここで
ブレーキ装置2は、最大発生トルクが前記駆動装置の最
小発生トルクよりも大きく、かつ、トルク制御単位が前
記駆動装置のトルク制御単位よりも小さく構成されてい
る。
【0009】以下に、実施例を数値を用いて説明する。
定格100N・mの駆動装置1と、定格10N・mのブ
レーキ装置2を組み合わせた場合、それぞれの制御精度
が1:100であれば、駆動装置1単体でのトルク制御
単位は1N・mであり、1〜100N・mが制御範囲で
ある。同様にブレーキ装置2についても単体ではトルク
制御単位は0.1N・m、制御範囲は0.1〜10.0
N・mとなる。
定格100N・mの駆動装置1と、定格10N・mのブ
レーキ装置2を組み合わせた場合、それぞれの制御精度
が1:100であれば、駆動装置1単体でのトルク制御
単位は1N・mであり、1〜100N・mが制御範囲で
ある。同様にブレーキ装置2についても単体ではトルク
制御単位は0.1N・m、制御範囲は0.1〜10.0
N・mとなる。
【0010】駆動装置1を単体で用いる場合、例えば張
力を10%の精度で制御するには、トルク制御単位が1
N・mであるから、設定トルク範囲は1:10となって
しまう。すなわち、10N・mで駆動する場合、制御単
位が1N・mなので、10±1N・m、すなわち10%
の精度が得られるが、5N・mで駆動する場合には5±
1、すなわち20%の精度しか得られない。上の条件を
満たすのは10〜100N・mの範囲となる。
力を10%の精度で制御するには、トルク制御単位が1
N・mであるから、設定トルク範囲は1:10となって
しまう。すなわち、10N・mで駆動する場合、制御単
位が1N・mなので、10±1N・m、すなわち10%
の精度が得られるが、5N・mで駆動する場合には5±
1、すなわち20%の精度しか得られない。上の条件を
満たすのは10〜100N・mの範囲となる。
【0011】一方、巻取軸トルク(N・m)=張力
(N)×巻き径(m)の関係にあるから、巻き径比(巻
き初めの径と巻き終りの径の比)が1:5とすると、得
られる最少張力と最大張力の比はたかだか1:2とな
り、広い範囲で張力を設定、制御することができない。
(N)×巻き径(m)の関係にあるから、巻き径比(巻
き初めの径と巻き終りの径の比)が1:5とすると、得
られる最少張力と最大張力の比はたかだか1:2とな
り、広い範囲で張力を設定、制御することができない。
【0012】そこで、本発明における駆動装置1とブレ
ーキ装置2との併用により、駆動装置1のトルクの一部
をブレーキ装置2に分担させることにより、最小0.1
N・mの制御精度と、0.1〜100N・mの広い制御
範囲を容易に得ることができる。
ーキ装置2との併用により、駆動装置1のトルクの一部
をブレーキ装置2に分担させることにより、最小0.1
N・mの制御精度と、0.1〜100N・mの広い制御
範囲を容易に得ることができる。
【0013】この関係を図2に図示すると、駆動装置1
のトルクはAのように1N・m単位で可変となってお
り、それよりも細かい制御は出来ない。そこで、図2の
Bのように0.1N・m単位で制御可能なブレーキ装置
2を付加すると、両者の合成トルクはCのようになり、
最小0.1N・mの制御単位と、0.1〜100N・m
の広い制御範囲を容易に得ることができる。この巻取り
機において、最大径・最大張力時のトルクと最小径・最
少張力時のトルク比は1:1000まで可能となり、1
0%精度で張力制御する場合では、巻き径比1:5で張
力比が10倍の1:20、同程度の比率とすれば、実に
1%の精度で張力の制御が可能となる。
のトルクはAのように1N・m単位で可変となってお
り、それよりも細かい制御は出来ない。そこで、図2の
Bのように0.1N・m単位で制御可能なブレーキ装置
2を付加すると、両者の合成トルクはCのようになり、
最小0.1N・mの制御単位と、0.1〜100N・m
の広い制御範囲を容易に得ることができる。この巻取り
機において、最大径・最大張力時のトルクと最小径・最
少張力時のトルク比は1:1000まで可能となり、1
0%精度で張力制御する場合では、巻き径比1:5で張
力比が10倍の1:20、同程度の比率とすれば、実に
1%の精度で張力の制御が可能となる。
【0014】一般に、駆動装置1のトルク制御単位の1
/N(Nは1よりも大きい正数)のトルク制御単位を有
するブレーキ装置2を用いると、全体の制御精度をN倍
にまで改善することができる。この場合、ブレーキ装置
2の最大発生トルクを、駆動装置1の最小発生トルクよ
りも大きくする、すなわち両者のトルク可変範囲が重な
り合うようにすることにより、広いトルク範囲において
連続的に制御精度の高いトルク制御を行うことができ
る。
/N(Nは1よりも大きい正数)のトルク制御単位を有
するブレーキ装置2を用いると、全体の制御精度をN倍
にまで改善することができる。この場合、ブレーキ装置
2の最大発生トルクを、駆動装置1の最小発生トルクよ
りも大きくする、すなわち両者のトルク可変範囲が重な
り合うようにすることにより、広いトルク範囲において
連続的に制御精度の高いトルク制御を行うことができ
る。
【0015】具体的な制御の一例としては、巻径検出装
置6と、張力検出装置7とからの信号に基づき、演算制
御装置5において、適正な張力を得るのに必要な駆動装
置1およびブレーキ装置2のトルクを演算して、両装置
に制御信号を送る。張力の制御は、定張力制御、あるい
はある張力パターンによる制御など、それ自体としては
従来からある方法によって行うことができる。
置6と、張力検出装置7とからの信号に基づき、演算制
御装置5において、適正な張力を得るのに必要な駆動装
置1およびブレーキ装置2のトルクを演算して、両装置
に制御信号を送る。張力の制御は、定張力制御、あるい
はある張力パターンによる制御など、それ自体としては
従来からある方法によって行うことができる。
【0016】本発明における駆動装置としては、例え
ば、トルク制御可能なモータ(直流モータ、サーボモー
タ、トルクモータ、エアーモータ、油圧モータなど)や
クラツチ(パウダークラツチ・ヒステリシスクラツチ・
流体継ぎ手など)、ブレーキ装置としては前記の機器を
ブレーキ機能として適用可能であり、その組み合わせは
多種にわたる。
ば、トルク制御可能なモータ(直流モータ、サーボモー
タ、トルクモータ、エアーモータ、油圧モータなど)や
クラツチ(パウダークラツチ・ヒステリシスクラツチ・
流体継ぎ手など)、ブレーキ装置としては前記の機器を
ブレーキ機能として適用可能であり、その組み合わせは
多種にわたる。
【0017】以上の説明は、巻取機の巻取軸トルク制御
についてのものであるが、巻取機の巻出軸についても同
様な制御が可能である。巻出軸については、ブレーキ
(マイナストルク)の制御が必要となる。
についてのものであるが、巻取機の巻出軸についても同
様な制御が可能である。巻出軸については、ブレーキ
(マイナストルク)の制御が必要となる。
【0018】そこで、巻取機の巻出軸に、可変マイナス
トルクを発生させる第1および第2のブレーキ装置を連
結して、第2のブレーキ装置の最大発生トルクが第1の
ブレーキ装置の最小発生トルクよりも大きく、かつ、第
2のブレーキ装置のトルク制御単位が第1のブレーキ装
置のトルク制御単位よりも小さく構成すれば、第1およ
び第2のブレーキ装置からのマイナストルクの合成トル
クは、第2のブレーキ装置のトルク制御単位でもって制
御することが可能になる。
トルクを発生させる第1および第2のブレーキ装置を連
結して、第2のブレーキ装置の最大発生トルクが第1の
ブレーキ装置の最小発生トルクよりも大きく、かつ、第
2のブレーキ装置のトルク制御単位が第1のブレーキ装
置のトルク制御単位よりも小さく構成すれば、第1およ
び第2のブレーキ装置からのマイナストルクの合成トル
クは、第2のブレーキ装置のトルク制御単位でもって制
御することが可能になる。
【0019】本発明の対象となる巻取機としては、プラ
スチツクフイルムなどの製品の製造ラインにおけるイン
ライン巻取機、一旦巻き取った製品をスリツトしながら
巻き返えす巻返し機などがあり、さらには、製袋機、コ
ータ(塗布機)、印刷機などの各種の加工機械にも適用
可能である。
スチツクフイルムなどの製品の製造ラインにおけるイン
ライン巻取機、一旦巻き取った製品をスリツトしながら
巻き返えす巻返し機などがあり、さらには、製袋機、コ
ータ(塗布機)、印刷機などの各種の加工機械にも適用
可能である。
【0020】
【発明の効果】このように、本発明の巻取軸のトルク制
御方法は、高価なトルク制御装置を用いることなく、従
来のトルク制御機構に汎用のブレーキを追加すること
で、容易に制御精度向上と制御範囲拡大を実現すること
ができ、さらには減速時のブレーキ能力をも向上させる
ことができる。これにより、1台の機械で広範囲の条件
にて巻取ることができるため、多種の製品に対応するこ
とが可能となる。また本発明の巻出軸のトルク制御方法
によれば、同様に容易に制御精度向上と制御範囲拡大を
実現することができる。
御方法は、高価なトルク制御装置を用いることなく、従
来のトルク制御機構に汎用のブレーキを追加すること
で、容易に制御精度向上と制御範囲拡大を実現すること
ができ、さらには減速時のブレーキ能力をも向上させる
ことができる。これにより、1台の機械で広範囲の条件
にて巻取ることができるため、多種の製品に対応するこ
とが可能となる。また本発明の巻出軸のトルク制御方法
によれば、同様に容易に制御精度向上と制御範囲拡大を
実現することができる。
【図1】本発明に係る、巻取り軸トルク分担機構の構成
図。
図。
【図2】駆動装置とブレーキ装置との合成トルクを説明
する図。
する図。
1 駆動装置 2 ブレーキ装置 3 巻取軸 4 製品 5 演算制御装置
Claims (2)
- 【請求項1】 巻取機の巻取軸に、トルク可変の駆動装
置と、可変マイナストルクを発生させるブレーキ装置と
を連結してトルク制御する方法であって、ブレーキ装置
の最大発生トルクが前記駆動装置の最小発生トルクより
も大きく、かつ、ブレーキ装置のトルク制御単位が前記
駆動装置のトルク制御単位よりも小さく構成し、駆動装
置からの駆動トルクとブレーキ装置からのマイナストル
クのトルク差により巻取軸を駆動することを特徴とする
巻取り機の巻取軸トルク制御方法。 - 【請求項2】 巻取機の巻出軸に、可変マイナストルク
を発生させる第1および第2のブレーキ装置を連結して
トルク制御する方法であって、第2のブレーキ装置の最
大発生トルクが第1のブレーキ装置の最小発生トルクよ
りも大きく、かつ、第2のブレーキ装置のトルク制御単
位が第1のブレーキ装置のトルク制御単位よりも小さく
構成し、第1および第2のブレーキ装置からのマイナス
トルクの合計トルクを巻出軸に与えることを特徴とする
巻取機の巻出軸トルク制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19761995A JPH0940249A (ja) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | 巻取機のトルク制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19761995A JPH0940249A (ja) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | 巻取機のトルク制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0940249A true JPH0940249A (ja) | 1997-02-10 |
Family
ID=16377497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19761995A Pending JPH0940249A (ja) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | 巻取機のトルク制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0940249A (ja) |
-
1995
- 1995-08-02 JP JP19761995A patent/JPH0940249A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040415 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040421 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040816 |