CN1076643C - 细长材的卷出卷绕装置的卷径运算装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种细长材的卷出卷绕装置的卷径运算装置，其具有数值设定装置和运算装置，该运算装置使用由数值设定装置设定的初始卷出径及初始卷绕径中的一个数值，计算出现时卷出径或现时卷绕径中的一个，然后，利用算出的该卷径值和上述初始卷出径初始卷绕径，计算出另一个现时卷径。

Description

细长材的卷出卷绕装置的卷径运算装置

本发明涉及在一台将从卷出部卷出的细长材卷绕在卷绕部上的卷出卷绕装置上计算卷出部和卷绕部上的细长材的卷径的卷径运算装置。

对于细长材的卷出卷绕装置，为了随着卷变粗进行减少张力的带子崩紧卷绕和随着卷变细进行减少张力的带子绷紧卷出，要计算卷出部上及卷绕部上的细长材的卷径，然后进行与计算出的卷径成正比例的转矩控制，这是公知的。

图3是作为现有细长材的卷出卷绕装置的卷径运算装置的一个实例示出了用制动器控制卷出部转矩、用电机控制卷绕部速度的细长材的卷出卷绕装置的卷径运算装置的构成图。在图3中，1是卷出部，2是用于控制卷出部1转矩的制动器，3是使细长材4已预先卷绕在装在卷出部1上的卷框轴的外周上例如绕满时的卷出框，5是卷绕部，6是控制卷绕部5的电机，7是预先没有使细长材4卷绕装在卷绕部5上的外周上的空卷绕框。8是一对上下卷出侧测量轮，测量轮8与从卷出部1的卷出框卷出后卷绕在卷绕部5的卷绕框7上的细长材4从上下接触转动，9是卷出侧测量轮8每转过一周产生n个脉冲的卷出侧旋转编码器，10是设在卷出部1上的卷出部被检测部，11是检测被检测部10时卷出部1每转一周发生N个脉冲的基准信号的接近开关等卷出侧周期检测器，12是接受来自旋转编码器9的脉冲信号和来自卷出侧周期检测器11的脉冲信号，利用比例计算式，计算出卷出部1上的卷出框3的现时卷出径Du的卷出侧卷径运算器。13是一对上下卷绕侧测量轮，测量轮13与卷出部1的卷出框3卷出后卷绕在卷绕部5的卷绕框7上的细长材4从上下接触转动。14是卷绕侧测量轮每转一周发出n个脉冲的卷绕侧旋转编码器。15是设在卷绕部5上的卷取侧被检测部。16是检测卷绕侧被检测部15时，卷绕部5每转一周产生N个脉冲的基准信号的接近开关等卷绕侧周期检测器。17是接受来自卷绕侧旋转编码器14的脉冲信号和来自卷绕侧周期检测器16的脉冲信号，利用比例计算式计算出卷绕部5上的卷绕框7的现时卷绕径DW的卷绕侧卷径运算器。

然而，根据该现有技术中的示例，在把卷出框3装在卷出部1上，把卷绕框7装在卷绕部5上，从卷出部1的卷出框3上拉出细长材4的卷出起始端，再使该卷出起始端穿过卷出侧测量轮8之间和卷绕侧测量轮13之间，然后，卷绕在卷绕部5的卷绕框7的外周面上的状态下，驱动电机6朝单向转动，就从卷出框3拉出细长材4，同时，依次把拉出的细长材4卷绕在卷绕框7上，另一方面，卷出侧卷径运算器12和卷绕侧卷径运算器17根据卷出侧、卷绕侧旋转编码器9、14产生的脉冲数n和卷出侧、卷绕侧周期检测器11、16产生的脉冲数N的比例(n/N)运算，求出现时卷出径及现时卷绕径，根据求出的这些现时卷出径及现时卷绕径，图中未示的张力控制装置对制动卷绕部1的转矩进行控制同时还控制驱动卷绕部5的电机速度。在输入周期检测器11、16的脉冲以前，因为不可能计算现时卷出在径Du及现时卷绕径Dw，所以，应预先向卷出侧卷径运算器12输入一作为卷径初始值的初始卷出径，预先向卷绕侧卷径运算器17输入一作为卷径初始值的初始卷绕径。

在上述现有的卷径运算装置中，因为是分别设置卷出侧卷径运算器12和卷绕侧卷径运算器17，所以，即使能共用卷出侧、卷绕侧测量轮8、13和卷出侧、卷绕侧旋转编码器9、14，但仍不能共用卷出侧、卷绕侧被检测器10、15和卷出侧、卷绕侧周期检测器11、16，而导至传感器数量增多，结构复杂。

本发明是为了解决上述问题而想出的，其目的在于提供一种通过计算现时卷出径或现时卷绕径中的一个卷径，利用计算出的其中的一个现时卷径，计算出另外一个现时卷径，来实现传感器数量减少的简单结构的细长材的卷出卷绕装置的卷径运算装置。

本发明的一种细长材的卷出卷绕装置的卷径运算装置，包括：一用于预先设定初始卷出径和初始卷绕径的数值设定装置；一用于运算现时卷出径或现时卷绕径中的一个的第一卷径运算器；及一用于运算已由所述第一卷径运算器运算出其现时卷径的卷辊之外的另一个卷辊的现时卷径的第二卷径运算器，其是通过利用已由所述数值设定装置设定的初始卷出径和初始卷绕径以及利用已由所述第一卷径运算器运算出的现时卷径来进行运算的；其特征在于，现时卷出径和现时卷绕径是可以运算的。

根据本发明的卷径运算装置，把从装在卷出部上的卷出框拉出的细长材卷绕在装于卷绕部上的卷绕框的细长材的输送动作时或开始作业时，操作者操作数值设定装置，对数值设定装置设定初始卷出径及初始卷绕径，通过相当于从卷出框送向卷绕框的细长材的移动量的脉冲数和相当于卷出框的转数的脉冲数的比例运算，求出卷出框的现时卷出径，然后，利用求出的现时卷出径和上述初始卷出径及初始卷绕径，算出现时卷绕径。

下面，根据附图说明本发明的一个实施例，其中，与上述现有技术实例相同的部分标以相同的符号。

图1表示实施例的卷径运算装置的构成图。

图2是说明实施例作用的附图。

图3是表示现有卷径运算装置的构成图。

图中：1卷出部、3卷出框、5卷绕部、20测量轮、21旋转编码器、22被检测部分、23周期检测器、24数值设定装置、25卷径运算器。

图1是表示作为本发明的实施例、利用制动器控制卷绕部的转矩和利用电机控制卷绕速度的细长材的卷出卷绕装置上的卷径运算装置的构成图，图2是说明实施例作用的图。

图1中，在本实施例中的卷径运算装置除具有带制动器2的卷出部1，带电机6的卷绕部5之外，还具有卷出侧导向轮18，卷绕侧导向轮19，位于卷出侧导向轮18和卷绕侧导向轮19之间的、与从卷出部1的卷出框3拉出后被卷绕在卷绕部5的卷绕框7上的细长材4从上下接触转动的一对上下卷出侧测量轮20，测量轮20每转一周产生n个脉冲的旋转编码器21，设在卷出部1上的被检测部22，检测被检测部22时卷出部1每转动一周产生N个脉冲基准信号的接近开关等周期检测器23，数值设定装置24及卷径运算器25。操作者操作数值设定装置来设定初始卷出径及初始卷绕径，卷径运算器25接受来自旋转编码器21的脉冲信号及来自卷出侧周期检测器23的脉冲信号，利用比例运算式计算出卷出部1上的卷出框3的现时卷出径，然后，利用求出的现时卷出径和上述初始卷出径及初始卷绕径运算出现时卷绕径。

下面，参照图2，说明本实施例的卷径运算装置的动作。在把从装在卷出部1上的卷出框3中拉出的细长材4卷绕到装在卷绕部5上的卷绕框7上时的细长材的送进动作时或开始作业时，操作者操作数值设定装置24，对数值设定装置设定初始卷出径及初始卷绕径，如图2所示，在把细长材从卷出部1的卷出框3送进并卷绕到卷绕部5的卷绕框7上的过程中，设初始卷出径为Du1，现时卷出径为Du2，初始卷绕径为DW1，现时卷绕径为DW2，测量轮20直径为d，旋转编码器21一分钟内产生的脉数为n，周期检测器23在卷出部1每转一周产生的脉冲数为N。

卷出部1上的细长材4的送进速度：

            V(m/min)＝Du2(m)·π·N(p/min)

测量轮20上的细长材4的送进速度：

            V(m/min)＝d(m)·π·n(p/min)。

这里，如果在卷出部1和测量轮20的位置上，细长材无伸长，则

            Du2·π·N＝d·π·n，则成为：

Du2＝d·n/N，此处，因d是已知数，如果知道了脉冲比n/N，则能求出现时卷出径Du2。例如，当N为每转一个脉冲，n为每转d个脉冲，

[数1] $\mathrm{Du}2=d\•\frac{n/d}{N/1}=n/N$

下面，从卷出部1上的初始卷出径Du1向现时卷出径Du2变化过程的截面积的减少量和从卷绕部5上的初始卷径DW1向现时卷绕径DW2变化过程的截面积的增加量，在细长材4无伸长条件下相等。因此，

[数2] $\mathrm{\π}{\left(\frac{\mathrm{Du}1}{2}\right)}^2-\mathrm{\π}{\left(\frac{\mathrm{Du}2}{2}\right)}^2=\mathrm{\π}{\left(\frac{\mathrm{Dw}2}{2}\right)}^2-\mathrm{\π}{\left(\frac{\mathrm{Dw}1}{2}\right)}^2$

                     (Du1)²－(Du2)²＝(DW2)²－(DW1)² $\mathrm{Dw}2=\sqrt{{\left(\mathrm{Du}1\right)}^2-{\left(\mathrm{Du}2\right)}^2+{\left(\mathrm{Dw}1\right)}^2}$

总之，根据本实施例，因为对数值设定装置24设定了初始卷出径Du1及初始卷绕径DW1，卷径运算器25根据相当于从卷出框3卷绕到卷绕框7上的细长材4的移动量的脉冲数n和相当于卷出框3的转数的脉冲数N的比例计算值，求得卷出部1上的卷出框3的现时卷出径Du2；利用卷径运算器25求得的现时卷出径Du2和上述初始卷出径Du1及初始卷绕径Du1，算出被卷绕到卷绕部5上的卷绕框7上的细长材4的现时卷绕径DW2，所以，能由测量轮20、旋转编码器21、被检测部22及周期检测器23等少数传感器构成的简单结构。

在上述实施例中虽然是以图示的方式对于通过求出现时卷出径Du2，并从该现时卷出径Du2算出现时卷绕径DW2的实例作了说明，但是也可以把被检测部22设在卷绕部5上，先算出现时卷绕径DW2，再从该现时卷绕径DW2算出现时卷出径Du2。

作为卷径运算，虽然是以比例运算方式为例作了说明的，但是，同样也可以采用以下的方式：用数值设定装置24除设定初始卷出径Du1、初始卷绕径DW1之外，还设定细长材4的厚度，对来自周期检测器23的脉冲信号进行计数，从累计的计数值、初始卷出径Du1和厚度算出现时卷出径Du2的累计计算方式或者是直接检测出材料直径的超声波感应方式，或者是直接用带滚轮的悬臂接触在材料上，用电位器等传感器测出悬臂的角度来计算卷径的触臂式卷径检测方式。

如上所述，根据本发明，因在细长材送进动作时或开始作业时，用数值设定装置设定初始卷出径及初始卷绕径，运算装置根据相当于从卷出框被卷绕到卷绕框上的细长材的移动量的脉冲数和相当于卷出框转数的脉冲数的比例运算值求出卷出框的现时卷出径，利用运算装置求得的现时卷出径和上述初始卷出径及初始卷绕径，算出现时卷绕径，所以，其效果在于能够提供一种由测量轮、旋转编码器、被检测部及周期检测器等的少量传感器构成的结构简单的细长材的卷出卷绕装置的卷径运算装置。

Claims (1)

1.一种细长材的卷出卷绕装置的卷径运算装置，包括：

一用于预先设定初始卷出径和初始卷绕径的数值设定装置；

一用于运算现时卷出径或现时卷绕径中的一个的第一卷径运算器；及

一用于运算已由所述第一卷径运算器运算出其现时卷径的卷辊之外的另一个卷辊的现时卷径的第二卷径运算器，其是通过利用已由所述数值设定装置设定的初始卷出径和初始卷绕径以及利用已由所述第一卷径运算器运算出的现时卷径来进行运算的；

其特征在于，现时卷出径和现时卷绕径是可以运算的。

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