JPS5842097B2 - マキトリセイギヨホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はシート帯の巻取制御方法に関するもので、シ
ート帯の特性に応じて適性な巻取トルクの下に自動巻取
制御を行なう方法を提供することを目的としている。

シートロールの品質、或はシート巻取り技術について一
般的基準はなく、それの評価に関する資料も充分とはい
えない。

それは多数多様なシート材料について、それぞれ巻取ロ
ールの形態や要求される条件が異なるという実情による
ものと考えられる。

例えば、弾性係数が犬（伸びない）、摩擦係数も犬（滑
らない）である厚手の紙を巻き取る場合には、巻取紙に
悪影響を及ぼさない限り固い′巻取形態とし、一方その
逆に伸び易すく、滑り易いフィルムを巻き取る場合には
柔かい巻取形態とされる。

巻取状態が固いとか柔かいとかいう表現は、巻取密度と
称してもよいが、この現象を決定する要因には、複合さ
れた多面的要素が関係している。

巻取ロールの品質に最も影響を及ぼす要素としてはシー
ト材料に応じて巻取張力の制御を如何に取扱うかにかか
つている。

本発明者はさきに特願昭４７−７０９５８号、同一７０
９５９号、同一７１４１９号、同４８７６３９６号等の
出願において、電子制御技術を応用した巻取張力制御シ
ステムを発明し、現在まで実用レベルにおいて一定の実
績を得ている。

これら一連の技術は、シート帯の巻取張力制御系におい
て巻取ロールの成長条件（ロールディメンションとして
巻取径や巻取長等）を検知しながら設定条件としてロー
ルディメンションに対する変化特性を与えて巻取トルク
を自動的に制御させる方法が用いられている。

この場合に、設定条件として巻取材質や加工条件に基づ
いての標準データさえ把握すれば、又その設定操作のみ
を行えば、自動制御システムにより品質管理を極めて容
易に実施できることが確認されている。

更に巻取形態の硬軟の品質管理も標準的なデータ管理の
下に制御できる段階に達している。

しかし上記一連の発明の技術では未だ解決されない問題
点がある。

すなわち（イ）実際に巻取加工するシート帯は厚み等の
寸法特性及び弾性、摩擦等の物理的特性の２面にわたり
完全に均一な製品が得られない。

現在の制御手法では、予めプリセットされた張力特性と
シート材の特性のミスマツチを生じる可能性が認められ
る。

この不都合を生じさせることなく巻取をスムーズに進行
させるには、シート帯の特性変化に対応した制御機能を
具備せしめる必要がある。

（ロ）通常の制御方法では、プリセットテークの巻取全
般にわたる重要性が極めて大きく、このデータの管理に
神経を集中させなければならない。

最初のプリセットデータを比較的にラフに与えても、巻
取状態を観察しながら自動的に適性値に復元する機能を
持つことが望ましい。

本発明は、上記の点に鑑み、特許請求の範囲に記載した
構成とすることによりシート帯の特性変化に応じた巻取
制御を行ない、自動的に適性値で巻取りうるようにして
上述の如き問題点を解決したものである。

本発明では、実測した巻取ロールの巻取半径Ｒと巻取長
及び巻取回転数を用いて理論式に基づいて算出される演
算巻取半径Ｒ′とを比較しながら巻取を制御するもので
ある。

巻取装置において、実際に供給するシート長さと、巻取
ロールに仕上げられた巻取長さは常に一致しなければな
らない。

若し供給長さが巻取長さより長くなれば巻取りロールは
柔かすぎ、極端なときにはダブつくであろう。

逆に供給長さが巻取長さよりも短かくなればシートは引
き延ばされて巻かれたことになり、固い巻き取りロール
になるであろう。

そこで本発明ではシート層間の滑りの大小によって次の
如き理論式を用いる。

巻取ロールとして巻取られたロールの断面積は、シート
の巻取長りとシート厚みｔとの積に等しいから、理論演
算巻取半径をＲ“、コア半径をｒとすると、 πＲ−πｒ −Ｌｔ これを変形し を得る。

この式に演算補正定数に１を乗じて演算巻取半径 を得る。

Ｋ１は、実際の巻取においては、シート層の間に空気が
巻込まれて空気層を形成することや、シートが全幅にわ
たって均一厚さでない場合巻取最大半径を演算巻取半径
に採る必要があること等により理論演算巻取半径Ｒ“を
演算補正する定数で、シートの材質、組成、巻取機械の
操業条件等により略一定する値であり、通常に１〉１で
ある。

前記（１）式はシート層間の滑りが大きい材質の場合に
適用する。

また巻取ロールの理論有効半径Ｒ“−ｒと、 回転数ｎ
とシート厚みｔとの積ｎｔとが等しいとみて、 ｎｔ＝Ｒ“−ｒ これを変形して Ｒ“−ｎ ｔ ＋ ｒ を得る。

この式に演算補正定数に２を乗じて演算巻取半径 Ｒ’＝ Ｋ２ （ｎ ｔ ＋ ｒ ） ・・
”・−（２）を得る。

Ｋ２も前記に１と同様シートの材質、組成、巻取機械の
操業条件等により略一定する値である。

前記（２）式はシート層間の摩擦が犬（滑りにくい）材
質の場合に適用する。

以上各式において実際の巻取半径Ｒと演算巻取半径Ｒ′
との間に、Ｒ′くＲであれば柔かい巻取となるのでシー
ト張力または巻取周速を犬とし、Ｒ’＞Ｒであれば巻取
は固くなるのでシート張力または巻取周速を小とするよ
う、制御装置を介してトルクアクチュエータに指令信号
が送られる。

前記シート張力または巻取周速の変更はトルクアクチュ
エータを介して巻取ロールに印加される巻取駆動トルク
を制御することにより達成される。

次に図面について本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を綜合的に実施する装置の正面図であっ
て、シート帯Ｓはタッチロール１を通り巻取コア２に巻
き取られ巻取ロール３に仕上げられる。

このタッチロール１は接触圧が適当な大きさに保たれて
いる。

４はシート帯Ｓに接触して回転パルスを取り出し、実際
の供給長さＬを検知する検出装置である。

供給長さの代りにタッチロ−ル１の回転量を直接取り出
してもよい。

巻取コア２はシャフトに嵌挿させたり、シャフトを用い
ない場合はコアの両端に押コツプを設けたりする。

シャフト又は押コツプの一方の端部には、ギヤ、チェー
ン或はベルトなどの伝動部材５を設け、トルクアクチュ
エータ６によって回転駆動される。

トルクアクチュエータ６は直流モータ、トルクモータ又
はモータとクラッチとを組合せたもので、制御回路８の
指令信号によって制御装置７を介して作動する。

巻取軸または巻取コア２の他端には伝動部材９を介して
巻取ロール３の実際の回転数ｎを検知するための回転数
検出装置１０を設けているが、伝動部材を介設せずに直
接配置してもよい。

前記雨検出装置４及び１０によって検出された信号りお
よびｎはそれぞれ制御回路８に入力される。

前記タッチロール１はタッチアーム１１に支持され、そ
の支軸部に伝導部材１２を介してポテンショメータの如
き巻径信号変換器１３に連ねている。

巻取ロール３の成長によりロールに接しているタッチア
ーム１１は支点を中心として巻径に比例して廻動し、伝
導部材１２、巻径信号変換器１３を介して後述する制御
回路８へ巻取半径信号であるｎ信号として出力する。

タッチロール１によって接触させて直接巻取半径を計測
する以外にライン速度■と、巻取コア２の単位時間当り
の回転数ｎ１を検出し、これよりＲ−“ として巻径２
πｎ１ を計測してもよい。

第２図は制御回路８から巻取ロール３に至るブロック図
であって、時々刻々に増大する巻取長さＬを用い、定数
であるシート厚みｔ１コア半径ｒおよび演算補正定数に
１を設定して演算回路１４により演算巻取半径Ｒ′を算
出し、比較回路１５において実測の巻取半径Ｒと前記演
算巻取半径Ｒ′とを比較し、偏差値を求め、該偏差値を
増巾回路１６において増巾する第１の回路と、時々刻々
に増大する回転数ｎを用い、定数であるシート厚みｔ１
コア半径ｒおよび演算補正定数に２を設定して演算回路
１８により演算巻取半径Ｒ′を算出し、比較回路１８に
おいて実測の巻取半径Ｒと前記演算巻取半径Ｒ′とを比
較し、偏差値を求め該偏差値を増巾回路１９において増
巾する第２の回路とを、巻取るべきシートの性状に応じ
て予めスイッチＳで切換えて選定しておき、制御装置７
以降に連ねている。

図示の状態は巻取長さ検出装置４からのＬ信号を演算回
路１４に与えて式（１）に基づく演算を行ない、演算回
路１４からのＲ′信号と巻径信号変換器１３からのｎ信
号とを比較回路１５で比較し、その偏差信号を出力させ
、増巾回路１６、スイッチ８１制御装置７、トルクアク
チュエータ６を介して制御されたトルクにより巻取ロー
ル３の軸を駆動する。

次にスイッチＳを切換えると、検出装置１０からのｎ信
号を演算回路１７に与えて式（２）に基づく演算を行な
い、演算回路１７からのＲ′信号と、巻径信号変換器１
３からのｎ信号とを比較回路１８で比較し、その偏差信
号を出力させ、増巾回路１９、スイッチ８１制御装置７
、トルクアクチュエータ６を介して制御されたトルクに
より巻取ロール３の軸を駆動する。

上記制御装置７は本出願人が先に出願した前記特許出願
中の明細書に示した制御装置を用いることができるが、
トルクアクチュエータを操作できるようなタイプであれ
ば、その構造は特に限定されない。

なお第２図はスイッチＳで切換えているが、巻取るべき
シートが定まっていれば、２回路のうち１回路を省き、
単独の回路構成に変更することも差支えない。

上述のように本発明の特定発明は、実際の巻取半径と演
算巻取半径とを比較しながら巻取張力、巻取トルク又は
巻取周速を制御するものであるから、シート帯の特性に
応じた適性値で巻取作業をなすことができる。

また第２番目の発明は巻取ロールの時々刻々の成長条件
たる巻取長或は回転数を検知しながら、予め設定したロ
ールデメンションに対する変化特性とを比較して制御す
るものであるから、シート帯の物性、寸法等により変化
特性を如伺ようにも設定できるので、多種多様のシート
帯を理想的な形態に巻取ることができる。

その池水発明によれば、製品ロールの品質が向上して不
良品が減少し、操作のための熟練作業員が不要となり、
労働力が節減され、多系列の集中制御体制を採用すると
特に効果が犬となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は巻取制御
方法を実施する装置に配置図、第２図は制御回路のブロ
ック図である。 １・・・・・・タッチロール、２・・・・・・巻取コア
、３・・・・・・巻取ロール、４・・・・・・巻取長さ
検出装置、８・・・・・・制御回路、１０・・・・・・
回転数検出装置、１４，１７・・・・・・演算回路、１
５，１８・・・・・・比較回路、Ｓ・・・・・・シート
帯。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シート帯の巻取に際し、一定値であるシート厚みｔ
   およびコア半径ｒを測定し、時々開側増大する巻取半径
   Ｒと巻始めからの巻取長さＬおよび巻取コアの回転数ｎ
   とをそれぞれ検出し、前記検出値り、ｎおよび一定の測
   定値ｔｔｒとを用いて理論式に基づいて演算巻取半径Ｒ
   ′を時々刻々算出し、該演算巻取半径Ｒ′と前記検出さ
   れた巻取半径Ｒとを時々刻々比較し偏差値を求め、該偏
   差値により制御装置を介してトルクアクチュエータを制
   御し巻取トルク又は巻取周速を制御することを特徴とす
   る巻取制御方法。 ２ 理論式が Ｒ′−に２ （ｎｔ＋ｒ ） （但しに１．に２は演算正常数） である特許請求の範囲第１項記載の巻取制御方法。