JPH11240652A - ２軸ターレット制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遅れがなく安定した張力制御をすることが
できる２軸ターレット制御装置を提供する。 【解決手段】ターレット装置１Ａ、そこに設けられた巻
戻機２、２Ａ、基準ロール４、ダンサーロール３と、こ
れらを制御するターレット公転制御装置、巻戻機制御装
置、基準ロール制御装置、ダンサーロール制御装置とか
ら構成され、ターレット装置１Ａの公転時に巻戻機２の
回転速度を補正する２軸ターレット制御装置において、
ライン速度に応じてターレット装置１Ａの最適な回転数
を設定するとともに、ターレットアーム径の設定値と、
その現在の演算値、ターレット公転速度指令値とから、
巻戻機２が送り出すシート材速度の速度指令を補正し、
巻戻機の回転速度指令に換算して巻戻機制御装置の入力
とする。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は紙、フィルム、金属
といった帯状の材料の巻戻装置の巻戻制御ならびにター
レット制御に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、紙やフィルム、金属などのシート
材を処理する設備の一部に、コイル巻きされた材料を送
り出すターレット装置と、シート材の搬送用ロールと、
ダンサーロールがある。これらの設備の構成は次のよう
になっており、図２を用いて説明する。図２において、
１Ａは２台の巻戻機２、２Ａを備えたターレット装置で
あり、巻戻機２、２Ａを公転および自転させてシート材
１を送り出す。コイル巻きされたシート材１がターレッ
ト装置１Ａの巻戻機２から送り出されると、基準ロール
４で速度制御されながら搬送され、ターレット装置１Ａ
と基準ロール４の間に設けられたダンサーロール３によ
ってシート材１の張力が一定となるよう制御される。張
力一定とすることにより他の装置によるシート材１への
加工処理がうまく行われ、最終製品の品質を高く保つこ
とができる。巻戻機２のコイルが無くなりそうになる
と、ターレット装置１Ａは巻戻機２、２Ａを公転させて
入れ替え、巻戻機２Ａに装着された新しいコイルからシ
ート材１を送り出す。ターレット装置１Ａが作動して巻
戻機２、２Ａを時計回りに公転させる時、シート材１に
張力変動が生じるのを防ぐため反時計回りに回転中の巻
戻機２の一定速度制御に補正がかけられる。このよう
に、ターレット旋回時は巻戻電動機の速度補正とダンサ
ーロールの働きで張力を一定に保ち、搬送時はダンサー
ロールの働きで張力を一定に保たれる。このような働き
をする装置の構成は次のようになっている。基準ロール
４は、基準ロール４に連結された基準ロール電動機１５
と、その回転速度を検出する基準ロール速度検出器１８
と、ライン速度設定器２０と、その信号と基準ロール速
度検出器１８の信号を比較する比較器と、その信号を受
けて働く基準ロール速度制御器１７と、その信号に応じ
て基準ロール電動機１５を駆動する基準ロール電動機駆
動装置１６から構成する基準ロール制御装置によって回
転速度制御され、シート材１のライン速度を一定に制御
する。ターレット装置１Ａは、巻戻機２、２Ａを公転さ
せるターレット電動機５と、ターレット電動機５を駆動
するターレット電動機駆動装置６と、ターレット装置１
Ａの公転回転数を設定するターレット回転数設定器２５
と、その信号を受けてターレット装置１Ａの公転回転数
を指令するターレット回転数指令器２４と、その信号を
受けてターレット電動機駆動装置６に指令を与えるター
レット速度制御器７とから構成するターレット公転制御
装置によって回転制御されている。巻戻機２は、巻戻機
２に連結された巻戻電動機８と、その回転速度を検出す
る巻戻速度検出器１１と、その信号と速度指令を比較す
る比較器と、その信号を入力して巻戻電動機８の速度を
制御する巻戻速度制御器１０と、その指令に応じて巻戻
電動機８を駆動する巻戻電動機制御装置９とから構成す
る巻戻機制御装置によって回転制御されている。ターレ
ット装置１Ａが作動して巻戻機２、２Ａを公転させ、巻
戻機２Ａが巻戻機２の位置に来た場合も同じ構成によっ
て回転制御される。ダンサーロール３は、図示しない引
張り装置でシート材１の張力が一定となるよう引張られ
ている。１２は張力を一定に制御するために必要なダン
サーロール３の位置を検出するダンサーロール位置検出
器であり、その信号とダンサーロール３の目標位置を設
定するダンサーロール位置設定器１３の信号とを比較器
で比較した信号が、ダンサロール３の位置を制御するダ
ンサーロール位置制御器１４に入力され、入力信号に応
じた速度補正信号が出力される。そして、その補正信号
とライン速度設定器２０の信号が加算されたものが巻戻
制御装置の速度指令となる。１９は基準ロール速度検出
器１８と、巻戻速度検出器１１の信号を入力して巻戻機
２のコイル径を演算する巻戻径演算装置であり、２２は
ターレットアーム径を設定するターレットアーム径設定
器２１の信号と、ターレット装置１Ａの公転角度を検出
するターレット角度検出器７Ａの信号と、巻戻径演算装
置１９の信号を受け、ターレット装置１Ａが公転する時
の巻戻機の速度を補正して出力するターレット補償装置
である。２３はターレット装置１Ａが旋回するときに閉
となる接点であり、ターレット補償装置２２の信号を伝
達する。ライン速度設定器２０の信号とダンサーロール
位置制御器１４の信号を加算した信号は、さらに接点２
３を介してターレット補償装置２２の信号と比較され、
除算器２８に入力される。巻戻径演算装置１９の信号を
もう一方の入力とする除算器１９の演算結果は新たに巻
戻機制御装置の速度指令とされる。このようにして巻戻
機２の回転速度が補正されつつダンサロール３の位置を
制御し、間接的にシート材１の張力を一定としている。
以上のように、従来は、ターレット装置１Ａが公転する
とき、ターレット径とターレット角度を用いて演算し、
巻戻機２の速度指令を補正することによってシート材１
の張力変動が抑えられていた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところが従来の方式で
は以下に示す欠点が残っているため、搬送中のシート材
１が蛇行してしまい、破断という最悪の事態を生ずるこ
とがあるという重大な問題があった。 （１）速度補正がターレット角度検出をした後の演算で
あり、遅れが発生してダンサロールの位置変化が大きい
こと。 （２）ターレットが旋回することによって前記補正速度
が巻戻機に加わるため、巻戻機の直径演算の出力値が変
化し、それによって巻戻機の回転速度指令が安定でなく
なることによる張力外乱の発生。 （３）シート材の搬送速度に関係なくターレットの回転
速度が一定のため、搬送速度が低速の時は、速度補正量
がダンサロールの能力を超えてしまい、張力制御不能に
陥る。そこで、本発明は、ターレットの速度指令を最適
化することにより、遅れがなく安定した張力制御をする
ことができる２軸ターレット装置を提供することを目的
とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、２つの巻戻機を公転及び自転させてシー
ト材を送り出すターレット装置と、該シート材を一定速
度で搬送する基準ロールと、前記シート材に一定の張力
を与えるダンサーロールと、前記ターレット装置の公転
数を設定するターレット回転数設定器と、その指令を受
けて前記ターレット装置の公転速度を指令するターレッ
ト回転数指令器とを備え、該ターレット回転数指令器の
信号に基づいて前記ターレット装置の公転速度を制御す
るターレット公転制御装置と、前記巻戻機の回転速度を
検出して前記巻戻機の回転速度を与えられた速度で回転
するよう制御する巻戻機制御装置と、前記シート材の速
度を設定するライン速度設定器と、前記基準ロールの回
転速度を検出する基準ロール速度検出器を備え、前記基
準ロールの回転速度制御をする基準ロール制御装置と、
前記ダンサーロールの位置と設定位置とを比較して位置
制御するダンサーロール位置制御器を備えたダンサーロ
ール制御装置と、から構成され、前記ターレット装置の
公転時に前記巻戻機の回転速度を補正する２軸ターレッ
ト制御装置において、前記ライン速度設定器の信号を受
けて前記ターレット装置の最適な公転回転数を発生する
ターレット最適回転数発生装置と、前記ターレット回転
数設定器と前記ターレット最適回転数発生装置の信号を
比較して前記ターレット回転数指令器に信号を出力する
ターレット回転数比較器と、前記ターレット装置の公転
速度を検出するターレット速度検出器と、前記ターレッ
ト回転数指令器の出力側に設けられ、前記ターレット回
転数指令器の信号から前記ターレット速度検出器の信号
を減算して補正する比較器と、前記基準ロール速度検出
器の信号と前記巻戻機の回転速度検出信号を入力して巻
戻機径を演算する巻戻径演算装置と、ターレットアーム
径設定器と、該ターレットアーム径設定器の信号と前記
ターレット回転数指令器の信号と前記巻戻径演算装置の
信号を受けて第1 の信号を前記巻戻径演算装置に出力す
るターレット補償装置と、前記ライン速度設定器の信号
と前記ダンサーロール位置制御器の信号の差の信号と、
前記ターレット補償装置の第２の出力信号を比較した信
号とを一方の入力とし、前記巻戻径演算装置の出力をも
う一方の入力として除算し、前記巻戻機制御装置の速度
指令とする除算器と、を備えたことを特徴としたもので
ある。このような構成によって、ダンサロールの振れが
少なくなり、広い運転速度範囲で安定した張力制御が得
られ、材料の蛇行、破断のないターレット制御が実現さ
れる。 【０００５】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１に基
づいて説明する。図１で用いている構成要素のうち、図
２で用いられているものはおよそ同じものであるので、
図２にないもの、図２の構成要素と若干異なるものにつ
いて説明する。図２において、７Ｂはターレット電動機
５に連結されてその回転速度を検出するターレット速度
検出器であり、その信号とターレット回転数指令器２４
の信号とがターレット回転数指令器２４とターレット速
度制御器７との間に設けられた比較器によって比較さ
れ、差の信号がターレット速度制御器７に入力される。
この構成によって速度フィードバック制御されるので、
ターレット装置１Ａの公転速度がターレット回転数指令
器２４に応じたものとなる。ところで、２７は、ダンサ
ーロールが制御不能に陥らないようにライン速度設定器
２０の信号からターレット装置１Ａの最適回転数を発生
させるターレット最適回転数発生装置であり、ターレッ
ト回転数比較器２６は、その信号とターレット回転数設
定器２５の信号の何れか小さい方の信号を出力する。い
ずれか小さい方の信号をターレット回転数指令器２４に
出力しているので、ターレット装置１Ａはライン速度に
連係して公転速度が変動し、他の設備に負担がかからな
いようになっている。２２はターレット補償装置であ
り、ターレットアーム径設定器２１の信号と、巻戻径演
算装置１９、ターレット回転数指令器２４の信号を受
け、第１の信号を巻戻径演算装置１９に出力する。第２
の信号は、ライン速度設定器２０の信号とダンサーロー
ル位置制御器４の信号の加算された信号に、さらに加算
され、巻戻機２の補正された速度指令として除算器２８
の入力の一つとなる。そしてこの速度指令と、巻戻径演
算器１９が推定した径とを除算することにより、巻戻機
２の補正された回転速度指令が得られて巻戻機制御装置
に入力される。このように、ターレット補償装置２２は
巻戻径演算装置１９の巻戻径とターレット回転数指令器
２４の出力の回転数指令をもとに、ターレット旋回で生
ずる巻戻機２の速度変動相当の速度補正信号を求め、出
力している。また、さらに、その速度補正を巻戻径演算
装置１９に出力し、ターレット旋回中の巻戻機２の速度
変動による巻戻径変化を補正している。この時、その補
正信号を巻戻径演算周期より十分短くすることにより、
演算系の安定性は十分確保される。 【０００６】 【発明の効果】以上述べたように、本発明によればター
レット旋回中のパス長の変化と巻戻径の変化の補正、タ
ーレット速度の最適選択を行なっているのでダンサロー
ルの振れが少なくなり、広い運転速度範囲で安定した張
力制御が得られ、材料の蛇行、破断のないターレット制
御が実現される。ダンサロールの振れが少なくなること
でさらにダンサロール位置制御器の利得( ゲイン) が高
められる効果も得られる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施例 【図２】従来の2 軸ターレット制御の実施例 【符号の説明】 １ シート材 １Ａ ターレット装置 ２ ( 操業中の) 巻戻機 ２Ａ ( 次回の操業に使用される) 巻戻機 ３ ダンサロール ４ 基準ロール ５ ターレット電動機 ６ ターレット電動機駆動装置 ７ ターレット速度制御器 ７Ａ ターレット角度検出器 ７Ｂ ターレット速度検出器 ８ 巻戻電動機 ９ 巻戻電動機制御装置 １０ 巻戻速度制御器 １１ 巻戻速度検出器 １２ ダンサロール位置検出器 １３ ダンサロール位置設定器 １４ ダンサロール位置制御器 １５ 基準ロール電動機 １６ 基準ロール電動機駆動装置 １７ 基準ロール速度制御器 １８ 基準ロール速度検出器 １９ 巻戻径演算装置 ２０ ライン速度設定器 ２１ ターレットアーム径設定器 ２２ ターレット補償装置 ２３ 接点 ２４ ターレット回転数指令器 ２５ ターレット回転数設定器 ２６ ターレット回転数比較器 ２７ ターレット最適回転数発生装置 ２８ 除算器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２つの巻戻機を公転及び自転させてシート材を送り出す
   ターレット装置と、該シート材を一定速度で搬送する基
   準ロールと、 前記シート材に一定の張力を与えるダンサーロールと、 前記ターレット装置の公転数を設定するターレット回転
   数設定器と、その指令を受けて前記ターレット装置の公
   転速度を指令するターレット回転数指令器とを備え、該
   ターレット回転数指令器の信号に基づいて前記ターレッ
   ト装置の公転速度を制御するターレット公転制御装置
   と、 前記巻戻機の回転速度を検出して前記巻戻機の回転速度
   を与えられた速度で回転するよう制御する巻戻機制御装
   置と、 前記シート材の速度を設定するライン速度設定器と、前
   記基準ロールの回転速度を検出する基準ロール速度検出
   器を備え、前記基準ロールの回転速度制御をする基準ロ
   ール制御装置と、 前記ダンサーロールの位置と設定位置とを比較して位置
   制御するダンサーロール位置制御器を備えたダンサーロ
   ール制御装置と、から構成され、前記ターレット装置の
   公転時に前記巻戻機の回転速度を補正する２軸ターレッ
   ト制御装置において、 前記ライン速度設定器の信号を受けて前記ターレット装
   置の最適な公転回転数を発生するターレット最適回転数
   発生装置と、 前記ターレット回転数設定器と前記ターレット最適回転
   数発生装置の信号を比較して前記ターレット回転数指令
   器に信号を出力するターレット回転数比較器と、 前記ターレット装置の公転速度を検出するターレット速
   度検出器と、 前記ターレット回転数指令器の出力側に設けられ、前記
   ターレット回転数指令器の信号から前記ターレット速度
   検出器の信号を減算して補正する比較器と、 前記基準ロール速度検出器の信号と前記巻戻機の回転速
   度検出信号を入力して巻戻機径を演算する巻戻径演算装
   置と、 ターレットアーム径設定器と、 該ターレットアーム径設定器の信号と前記ターレット回
   転数指令器の信号と前記巻戻径演算装置の信号を受けて
   第1 の信号を前記巻戻径演算装置に出力するターレット
   補償装置と、 前記ライン速度設定器の信号と前記ダンサーロール位置
   制御器の信号の差の信号と、前記ターレット補償装置の
   第２の出力信号を比較した信号とを一方の入力とし、前
   記巻戻径演算装置の出力をもう一方の入力として除算
   し、前記巻戻機制御装置の速度指令とする除算器と、を
   備えたことを特徴とする２軸ターレット制御装置。