DE3922000C2

DE3922000C2 - Verfahren zur Steuerung des Aufwickelns eines Bandes, insbesondere Magnetbandes

Info

Publication number: DE3922000C2
Application number: DE3922000A
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Nakata
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1988-07-04
Filing date: 1989-07-04
Publication date: 1996-10-10
Anticipated expiration: 2009-07-05
Also published as: DE3922000A1; US4977466A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Aufwickelns eines Bandes, insbesondere Magnetbandes, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Hierbei wird die auf das Band einwirkende Bandspannung gesteuert, wenn das Magnetband von einer Ab wickelspule auf eine Aufwickelspule gewickelt wird. Ins besondere wird bei einem Verfahren zur Steuerung des Aufwickelns, bei dem die Geschwindigkeit, bei welcher die Abwickelspule sich dreht, gesteuert und die auf das Band einwirkende Bandspannung auf der Seite der Aufwickelspule so gesteuert, daß das Band mit ge ringen Spannungsschwankungen, die auf das Band einwirken, genau aufgewickelt wird. Ferner wird mit dem Verfahren zur Steuerung des Aufwickelns eines Bandes, insbesondere Magnetbandes, bei dem die Geschwindig keit, mit welcher das Band von der Abwickelspule zur Auf wickelspule bewegt wird, in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Bezugsspannungsmuster gesteuert.

Ferner ist ein Bandaufwickelgerät zur Steuerung der Lieferung eines langen Bandes von einer Vorratsspule bzw. Abwickelspule ausgebildet in der Weise, daß der Band transport bei einer konstanten Geschwindigkeit erfolgt, und insbesondere mit einem Bandaufwickelgerät zum Aufwickeln einer bestimmten Länge eines langen Originalbandes, das auf eine Vorratsspule aufgewickelt war, auf eine Reihe von Auf wickelspulen.

Wenn Magnetbänder von Vorratsspulen bzw. Abwickelspulen geliefert werden und auf Aufwickelspulen in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Geschwindigkeitsmuster aufgewickelt werden, ist es wünschenswert, die auf die Magnetbänder ein wirkenden Bandspannungen beim Aufwickeln auf die Aufwickel spulen in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Muster zu steuern. Hierzu sind herkömmliche Geräte zum Aufwickeln von Magnetbändern so aufgebaut, wie es in Fig. 11 dargestellt ist. Bei der Anordnung in der Fig. 11 wird ein Magnetband 2 von einer Vorratsspule 1 abgespult und über eine Zählrolle 3 und eine Tänzer- bzw. Pendelrolle 4 geführt und dann auf eine Aufwickelspule 5 aufgewickelt. Die Zählrolle 3 ist so angeordnet, daß sie mit dem Magnetband 2 in Berührung steht und bei der Transportbewegung des Magnetbandes 2 mitrotiert. Auf diese Weise läßt sich die Länge des Magnetbandes 2, wel che geliefert wird, und die Transportgeschwindigkeit, mit welcher das Magnetband 2 umgespult wird, erfassen. Die Pendelrolle 4 ist drehbar an einem Pendelarm (nicht darge stellt) gelagert und übt mit Hilfe einer Feder (nicht dar gestellt) in der Weise einen Zug auf das Magnetband 2 aus, daß das Magnetband um zwei Führungsrollen 6 und 7 geführt wird. Die Vorratsspule 1 und die Aufwickelspule 5 werden von einem Bandzuführungsmotor 8 und einem Aufwickelmotor 9 in Drehung versetzt. Eine zu der Anordnung in Fig. 11 ähnliches Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 39 10 527 bekannt.

In ROMs 10 und 11 sind ein Bezugsgeschwindigkeitswert Vref und ein Bezugsspannungswert Tref gespeichert. Ein Signal, welches den Bezugsgeschwindigkeitswert Vref darstellt, wird aber einen Digital/Analogumsetzer 12 einem Differenzverstär ker 14 zugeführt. Ein Signal, welches den Bezugsspannungs wert Tref darstellt, wird über einen Digital/Analogumsetzer 13 einem Differenzverstärker 15 zugeführt. Ferner wird ein Signal, welches die durch die Zählrolle 3 erfaßte Bandlauf geschwindigkeit des Magnetbandes 2 wiedergibt, dem Diffe renzverstärker 14 zugeführt. Außerdem wird ein Signal, welches die von der Position der Pendelrolle 4 erfaßte Band spannung auf das Magnetband 2 wiedergibt, dem Differenz verstärker 15 zugeführt. Der Differenzverstärker 14 errech net die Differenz zwischen dem Bezugsgeschwindigkeitswert Vref und der erfaßten Bandlaufgeschwindigkeit des Magnet bandes 2. Der Differenzverstärker 15 berechnet die Differenz zwischen dem Bezugsspannungswert Tref und der erfaßten Band spannung am Magnetband 2. Diese Differenzen werden Servor verstärkern 16 und 17 zugeführt zur Steuerung der Drehzahlen eines Bandzuführungsmotors 8 und eines Aufwickelmotors 9, so daß die Bandlaufgeschwindigkeit und die Bandspannung des Magnetbandes 2 gleich den Bezugswerten werden.

Eine Einrichtung zur Steuerung der Bandspannung am Magnet band ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 57(1982)-78664 beschrieben. Diese Einrichtung schreibt die Länge des Magnetbandes vor, welche in einer Vakuumsäule erforderlich ist, und liefert die vorbestimmte Länge des Magnetbandes während rascher Bandtransportvorgänge in die Säule.

Bei dem herkömmlichen Steuerverfahren zum Aufwickeln eines Magnetbandes ergeben sich folgende Schwierigkeiten. In den Fig. 12A bis 12E sind Kurvendarstellungen gezeigt, welche Eigenschaften eines herkömmlichen Geräts zum Aufwickeln eines Magnetbandes wiedergeben. Ein Geschwindigkeitsbefehls signal V, welches dem Bandzuführungsmotor 8 zugeleitet wird, ändert sich, wie in Fig. 12A gezeigt ist, von einem Punkt, bei welchem der Motor sich zu drehen beginnt, bis zu einem Punkt, bei welchem die Drehung anhält. Hierbei sollte ein Stromfluß I, welcher dem Bandzuführungsmotor 8 zugeleitet wird, einen solchen Verlauf haben, wie ihn Fig. 12B zeigt. Da jedoch eine Bremskraft, welche proportional der Drehzahl des Motors 8 ist, zur Auswirkung kommt, wie es in Fig. 12C gezeigt ist, ergibt sich ein Stromfluß I zum Bandzuführungs motor 8, wie er in Fig. 12D dargestellt ist. Daher weicht die Bandspannung an der Seite der Aufwickelspule 5, welche von der Position der Pendelrolle 4 abgeleitet wird und durch die ausgezogene Linie in Fig. 12E dargestellt ist, von dem Bezugsspannungswert Tref ab, welche durch die strich lierte Linie dargestellt ist. Wenn die an den Bandzuführungs motor 8 angelegte Spannung ihren Wert erhöht (Hochlaufzone in Fig. 12A), ist die Position der Pendelrolle 4 niedriger als die Bezugsposition, und die Pendelrolle 4 bewegt sich allmählich nach unten. Gegen Ende der Hochlaufzone bewegt sich dann die Pendelrolle 4 in der Weise nach oben, daß eine Diskontinuität im Spannungsverlauf entsteht. In der konstan ten Drehzahlzone wird die Pendelrolle 4 in einer Position gehalten, die geringfügig unterhalb der Bezugsposition liegt. In der Abbremszone bewegt sich die Pendelrolle 4 all mählich nach oben in eine Position, welche höher als die Bezugsposition ist. Folglich läßt sich bei dem bekannten Steuerverfahren zum Aufwickeln eines Magnetbandes die Band spannung am Magnetband 2 nicht genau steuern und in Überein stimmung mit dem Bezugsspannungswert Tref bringen.

Die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 57(1982)-78664 beschriebene Technik ist zur Steuerung der Magnetband spannung mit einer Vakuumsäule ausgestattet. Sie unterschei det sich damit von der Technik, welche bei vorliegender Erfindung zur Anwendung kommt.

Aus der Druckschrift US-PS 3,725,755 ist eine Vorrichtung mit einer einzelnen Spule bekannt, die von einem Motor angetrieben wird, um ein bandartiges Material auf- und abzuwickeln. Die Antriebsgeschwindigkeit wird durch eine Reibungsrolle und einen Wandler gemessen. Ferner ist eine Pendelrolle des "Tänzer-Typs" vorgesehen, um die Spannung bzw. die Gegenspan nung, die auf das bandartige Material ausgeübt wird, zu mes sen. Diese Spannung bzw. Gegenspannung auf das Band soll hier bei konstant gehalten werden, während die Winkelgeschwindig keit der Rolle als ein Maß für den Durchmesser des Bandmateri als, das auf der Spule gegenwärtig ist, sich verändert. Über dies weist diese Vorrichtung eine Steuereinrichtung auf, um den Antrieb und eine Verstärkungskorrektureinrichtung zu steuern, wobei die Verstärkungskorrektureinrichtung zur Kor rektur der Verstärkungsversorgung für die Steuereinrichtung vorgesehen ist.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 36 02 745 ist eine Zug spannungsregeleinrichtung für eine Aufwickelvorrichtung bekannt. Hierbei ist eine Reguliereinrichtung vorgesehen, mit der die Zugspannung, die auf das aufgewickelte Bandmaterial ausgeübt wird, regulierbar ist. Inkrementalgeber sind vor einer Aufwickelspule angeordnet, so daß mit der Drehwelle des Aufwicklers die Geschwindigkeit des Bandes, die Länge des Bandmaterials, die Umdrehungen des Aufwicklers und Schwenk winkel zur Bestimmung des Durchmessers des aufgewickelten Bandmaterials gemessen werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung des Aufwickelns eines Bandes, insbesondere Magnetbandes, der eingangs genannten Art zu schaffen, so daß der Wickelvorgang verbessert wird, Insbesondere bei welchem die Bandspannung, welche auf das Band beim Aufwickeln einwirkt, genau gesteuert werden kann, und bei welchem die Beschädigung des Bandes minimiert ist, wenn das Aufwickeln des Bandes in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Bezugsgeschwindigkeitsmuster beendet ist, und bei welchem die Zeit, die zum Aufwickeln des Bandes benötigt wird, verkürzt ist.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wobei in den Unteransprüchen Weiterbil dungen der Erfindung dargestellt sind.

Dadurch daß erfindungsgemäß zur Ansteuerung des Antriebs für die Vorratsspule oder die Aufwickelspule ein aus zwei hintereinandergeschachtelten oder ineinandergeschachtelten Regelkreisen gewonnenes Steuersignal verwendet wird, wird der Wickelvorgang besonders nahe an vorgegebene Soll-Bedingungen abhängig von ermittelten Ist-Bedingungen herangeführt, so daß die Genauigkeit des Wickelvorgangs durch die doppelte Regelkreisansteuerung wesentlich verbessert wird.

Es wird ferner ein Bandaufwickelgerät geschaffen, in welchem selbst bei Änderung der Belastung auf den Motor für den Antrieb der Vorratsrolle aufgrund der Durchmesseränderung des auf der Vorratsrolle aufgewickelten Bandes die tatsäch liche Bandlaufgeschwindigkeit äußerst nahe einem vorbestimm ten Bandlaufgeschwindigkeitsmuster folgt.

Es ist ein Verfahren zur Steuerung des Auf wickelns eines Bandes vorgesehen, bei welchem ein Band in einem Bandgerät auf eine Aufwickelspule aufgewickelt wird. In die sem Bandgerät, insbesondere Magnetbandgerät, sind vorgesehen:

i) eine Vorratsrolle, welche von einem Bandzuführungsmotor in Drehung versetzt wird;
ii) eine Aufwickelspule, welche von einem Aufwickelmotor in Drehung versetzt wird;
iii) ein Bandbewegungsdetektor, welcher in der Nähe des Bandtransportweges angeordnet ist, entlang welchem das Magnetband von der Vorratsrolle zur Aufwickelrolle läuft, und welcher die Bandlaufgeschwindigkeit des Magnetbandes sowie die Länge, über welche das Magnet band zugeführt worden ist, erfaßt;
iv) eine Tänzer- bzw. Pendelrolle, welche zwischen dem Bandbewegungsdetektor und der Aufwickelspule angeord net ist zum Aufbringen einer Bandspannung auf das Magnetband;
v) einen Positionsdetektor, der die Position eines Pendel armes erfaßt;
vi) eine Einrichtung zur Erzeugung eines Bandgeschwindig keitsbefehls; und
vii) Mittel zur Erzeugung eines Bandspannungsbefehls, wobei die Drehzahl, bei welcher der Bandzuführungsmotor um läuft, gesteuert ist in Abhängigkeit von einem Signal, das vom Bandbewegungsdetektor erzeugt wird, und die Drehzahl, bei welcher der Aufwickelmotor umläuft, gesteuert ist in Abhängigkeit von einem Signal, das vom Positionsdetektor erzeugt wird, und somit die Bandspannung des Magnetbandes gesteuert wird, und wobei die Verbesserung folgende Schritte aufweist:
a) Erfassen der Umdrehungen des Aufwickelmotors;
b) Berechnen des Außendurchmessers einer Bandrolle, die auf die Aufwickelspule aufgewickelt ist, aus der Dicke des Bandes und dem Durchmesser des Wickelkerns der Auf wickelspule, wobei die Werte hierfür vorher in einem Speicher abgelegt worden sind, und aus der Anzahl der vollendeten Umdrehungen des Bandzuführungsmotors;
c) Dividieren des Werts des Bandgeschwindigkeitsbefehls durch den Außendurchmesser der Bandrolle;
d) Erzeugen eines Drehzahlbefehlssignals, das den Quotien ten obiger Division wiedergibt, und Steuerung der Dreh zahl des Aufwickelmotors aufgrund des Drehzahlbefehls signals; und
e) gleichzeitige Steuerung der Bandspannung des Magnet bandes aufgrund der Position des Tänzer- bzw. Pendel-Darms.

Bei dem Verfahren zur Steuerung des Aufwickelns eines Bandes, insbesondere Magnetbandes, wird die Band laufgeschwindigkeit des Bandes auf der Seite der Vorrats rolle durch den Außendurchmesser der Bandrolle, die auf die Aufwickelspule aufgewickelt ist, dividiert. Der Quotient, d. h. die Anzahl der Umdrehungen der Aufwickelspule, wird den Faktoren hinzuaddiert, welche die Steuerung der Band spannung bewirken. Insbesondere wird die Bandspannung des Magnetbandes an der Seite der Aufwickelspule und die Band laufgeschwindigkeit des Magnetbandes an der Seite der Vor tatsspule zur Steuerung des Aufwickelmotors verwendet. Die Bandspannung am Magnetband kann daher sehr genau gesteuert werden.

Es wird ferner ein Verfahren zur Steuerung des Aufwickelns eines Bandes geschaffen, bei welchem beim Abwickeln einer vorbestimmten Bandlänge von einer Vorrats spule bzw. Abwickelspule und Aufwickeln dieser Bandlänge auf einer Aufwickelspule die Bandlaufgeschwindigkeit beim Bandtransport aufgrund eines vorbestimmten Bezugsgeschwin digkeitsmusters gesteuert wird unter Berücksichtigung einer Beschleunigungszone bzw. eines Hochlaufbereichs bestimmter Dauer, der mit dem Beginn des Aufwickeln des Magnetbandes beginnt, und einer Abbremszone bzw. eines Abbremsbereichs mit ebenfalls vorbestimmter Dauer, der endet, wenn der Auf wickelvorgang des Magnetbandes beendet ist,
wobei die Verbesserung die folgenden Schritte aufweist:

i) Auswählen wenigstens eines Kontrollpunktes im Abbremsbereich des Bezugsgeschwindigkeits musters;
ii) Erfassen der Länge, über welche das Magnetband nach Beginn des Bandaufwickelvorgangs an dem Kontrollpunkt bewegt worden ist;
iii) Vergleichen der erfaßten Länge mit einer Bezugs transportlänge des Bandes aufgrund des Bezugs geschwindigkeitsmusters; und
iv) Steuerung der Bandlaufgeschwindigkeit, bei welcher das Band transportiert wird, auf der Basis der Vergleichsergebnisse in der Weise, daß die vorbe stimmte Bandlänge am Ende des Bezugsgeschwindig keitsmusters auf die Aufwickelspule aufgewickelt ist.

Bei dem Verfahren zur Steuerung des Aufwickelns eines Bandes kann insbesondere die Differenz zwischen der Bezugsbandtransportlänge und der Länge, über welche das Band nach Beginn des Bandaufwickelvorgangs transportiert worden ist, am Kontrollpunkt in der Abbrems zone des Bezugsgeschwindigkeitsmusters berechnet werden. Die Bandlaufgeschwindigkeit, mit welcher das Band bewegt wird, wird gesteuert auf der Basis dieser Differenz, so daß die vorbestimmte Bandlänge auf die Aufwickelspule zu dem Zeitpunkt, zu welchem die Geschwindigkeit im Bezugs geschwindigkeitsmuster Null wird, aufgewickelt worden ist. Insbesondere dann, wenn die Transportlänge, über welche das Band bewegt worden ist, kürzer ist als die Bezugsband transportlänge am Kontrollpunkt, wird die Bandlaufgeschwin digkeit, mit welcher das Band transportiert wird, auf einen Wert erhöht, der über dem Wert liegt, welcher durch das Bezugsgeschwindigkeitsmuster angegeben ist. Wenn die Trans portlänge, über welche das Band transportiert worden ist, länger ist als die Bezugsbandtransportlänge am Kontrollpunkt, wird die Bandlaufgeschwindigkeit, mit welcher das Band transportiert wird, auf einen Wert verringert, der unterhalb des Wertes liegt, der durch das Bezugsgeschwindigkeits muster angegeben ist. In den Fällen, in welchen die Bandlauf geschwindigkeit, mit welcher das Band transportiert wird, auf diese Weise in der Abbremszone bzw. im Abbremsbereich, der dem Endteil des Bezugsgeschwindigkeitsmusters entspricht, gesteuert wird, ist es selbst dann, wenn der Verlauf des Bezugsgeschwindigkeitsmusters im Abbremsbereich konstant bleibt oder sich kontinuierlich ändert, möglich, Schwierig keiten zu beseitigen, die sich daraus ergeben, daß die Bandlaufgeschwindigkeit, bei welcher das Band transportiert ist, noch hoch ist zu dem Zeitpunkt, zu welchem die vor bestimmte Bandlänge auf die Aufwickelspule aufgewickelt worden ist. Es ist daher im Gegensatz zur Situation bei herkömmlichen Techniken nicht erforderlich, am Ende der Abbremszone des Bezugsspannungsmusters eine konstante Ge schwindigkeitszone vorzusehen, bei welcher das Band bei ziemlich niedriger Bandlaufgeschwindigkeit transportiert wird, um eine Beschädigung am Band zu minimieren. Diese Be schädigung kann dann auftreten, wenn der Bandzuführmotor nach dem Aufwickeln der bestimmten Bandlänge rasch ange halten wird. Folglich läßt sich die Zeit, welche zum Auf wickeln des Bandes benötigt wird, verkürzen ohne ein er höhtes Risiko der Bandbeschädigung am Ende des Bandaufwickel vorgangs.

Ein Bandaufwickelgerät kann in der Weise ausgestaltet sein, daß die Bandlaufgeschwindigkeit zwischen einer Vorratsspule bzw. Abwickelspule und einer Aufwickel spule durch eine Geschwindigkeitsdetektoreinrichtung er faßt wird, ein Bandlaufgeschwindigkeitssignal, welches die erfaßte Geschwindigkeit wiedergibt, mit einem vorbe stimmten Bezugsgeschwindigkeitsmuster durch eine Vergleichs einrichtung verglichen wird, eine Antriebseinrichtung für die Vorratsspule durch eine Steuereinrichtung in der Weise gesteuert wird, daß die Bandlaufgeschwindigkeit dem vorbe stimmten Bezugsgeschwindigkeitsmuster folgt, und hierzu der Durchmesser des auf der Vorratsspule aufgewickelten Bandes durch eine Durchmesserdetektoreinrichtung erfaßt wird und ein Verstärkungsfaktor, welcher das Ausgangssignal der Steuereinrichtung zur Antriebseinrichtung für die Vorrats spule steuert, durch eine Verstärkungsfaktorkorrektureinrich tung auf der Basis des erfaßten Ergebnisses korrigiert wird.

Bei der oben beschriebenen Anordnung wird die Bandlauf geschwindigkeit erfaßt, und eine Banddurchmesserinformation über den Durchmesser des auf der Vorratsspule aufgewickelten Bandes wird in eine Steuerschleife eingegeben, welche die Bandlaufgeschwindigkeit veranlaßt, auf der Basis des erfaß ten Ergebnisses einer Geschwindigkeit zu folgen, die einem vorbestimmten Bandlaufgeschwindigkeitsmuster entspricht. Hierbei wird eine Verstärkungsfaktorsteuerung des Ausgangs signals, welches die Steuereinrichtung der Antriebseinrich tung für die Vorratsrolle zuführt, auf der Basis der Band durchmesserinformation korrigiert. Es wird daher selbst dann, wenn der Durchmesser des auf der Vorratsspule aufge wickelten Bandes und die Belastung für die Antriebseinrich tung der Vorratsspule groß sind, der Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit von der Information über den Banddurchmesser korrigiert, und die tatsächliche Bandlaufgeschwindigkeit folgt scharf dem vorgeschriebenen Bandlaufgeschwindigkeits muster.

Anhand der Figuren wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild einer Magnetbandaufwickeleinrichtung, bei welcher ein Ausführungsbeispiel einer Bandaufwickel steuerung nach der Erfindung zur Anwendung kommt;

Fig. 2 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung der Ände rung des berechneten Außendurchmessers einer Magnetbandrolle, welche auf eine Aufwickelwelle aufgewickelt ist;

Fig. 3 eine Kurvendarstellung zur Verdeutlichung der Schwankung der Bandspannung beim Ausführungs beispiel der Fig. 1;

Fig. 4 in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild einer Magnetbandaufwickeleinrichtung, bei welcher ein Ausführungsbeispiel der Bandaufwickelsteuerung nach der Erfindung zur Anwendung kommt;

Fig. 5 eine Kurvendarstellung zur Verdeutlichung einer Ausführungsform eines Bezugsgeschwindigkeits musters, welches beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 zur Anwendung kommt;

Fig. 6 ein Flußdiagramm eines Korrekturwertausgabe programms, welches beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 verwendet wird;

Fig. 7 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Korrekturwertebereiche, welche beim Ausführungs beispiel der Fig. 4 zur Anwendung kommen;

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer weiteren Bandaufwickeleinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 9A und 9B Kurvendarstellungen zur Erläuterung der verbesserten Genauigkeit, mit welcher die Bandtransportgeschwindigkeit einem vorbe stimmten Geschwindigkeitsmuster beim Aus führungsbeispiel der Fig. 8 folgt;

Fig. 10 ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer Steuerschleife im Ausführungsbeispiel der Fig. 8;

Fig. 11 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Magnet bandaufwickeleinrichtung; und

Fig. 12A bis 12E graphische Darstellungen verschiedener Eigenschaften der herkömmlichen Magnet bandaufwickeleinrichtung.

In der Fig. 1 sind Bauteile, die die gleiche Wirkung haben wie in der Fig. 11, mit den gleichen Bezugsziffern wie dort versehen. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist eine Magnetbandaufwickeleinrichtung mit einem Zähler 18 ausge stattet, der die Anzahl der Umdrehungen der Aufwickelspule 5 erfaßt. Ferner ist eine zentrale Rechnereinrichtung CPU 19 an den Zähler 18 und Festwertspeicher 10 und 11 angeschlos sen. Ein Dividierer 21 ist über einen Digital/Analogumsetzer 20 an die CPU 19 angeschlossen und ist ferner an die Aus gangsseite des Digital/Analogumsetzers 12 angeschlossen. Ein Differenzverstärker 22 ist an den Dividierer 21 ange schlossen und ist zwischen den Differenzverstärker 15 und den Servoverstärker 17 geschaltet.

Im folgenden wird die Steuerung des Aufwickelvorgangs für ein Magnetband 2 bei diesem Ausführungsbeispiel erläutert. Signale, welche die Dicke des Magnetbandes 2 und den Durch messer des Spulenkerns der Aufwickelspule 5 angeben, sind im ROM 11 abgelegt und werden der CPU 19 zugeführt. Die CPU 19 berechnet den Durchmesser Rt der Rolle des Magnet bandes 2, welche auf der Aufwickelspule 5 aufgewickelt ist. Diese Berechnung erfolgt aus der Anzahl der vollständigen Umdrehungen der Aufwickelspule 5, die vom Zähler 18 empfan gen wird. Ein Signal, welches den Durchmesser Rt angibt, wird dem Dividierer 21 über den Digital/Analogumsetzer 20 zugeleitet. Gleichzeitig wird aus dem ROM 10 ein Bezugs geschwindigkeitswert Vref in den Dividierer über den Digi tal-Analogumsetzer 12 gelesen. Der Dividierer 21 dividiert Vref durch Rt. Das den Quotienten Vref/Rt angebende Signal stellt die Bezugsanzahl der Umdrehungen der Aufwickelspule 5 dar und wird dem Differenzverstärker 22 zugeleitet. Der Differenzverstärker 22 führt eine Differenzverstärkung unter Verwendung des Signals, welches den Quotienten Vref/Rt angibt, und eines Geschwindigkeitsrückkopplungssignals Tg, welches vom Aufwickelmotor 9 empfangen wird, durch. Der Differenzverstärker 22 liefert das Signal, welches das Er gebnis der Differenzverstärkung wiedergibt, und das Band spannungsregelsignal, welches vom ROM 11 über den Digital/ Analogumsetzer 13 empfangen wird, dem Servorverstärker 17 zur Steuerung der Drehzahl, bei welcher der Aufwickelmotor 9 umläuft, zu.

Im folgenden wird erläutert, wie der Durchmesser Rt der Rolle des Magnetbandes 2, welche auf die Aufwickelspule 5 aufgewickelt ist, errechnet wird. Im allgemeinen läßt sich der Durchmesser Rt durch Σ{(Anzahl der Umdrehungen) x (Dicke des Bandes)} ausdrücken. In den Fällen, in welchen eine CPU die Berechnung dieser Formel ausführt, benötigt man eine lange Zeit für die Durchführung der Multiplikation, es sei denn, es wird ein spezieller Operationsprozessor verwendet. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel werden daher die Länge und die Dicke des Magnetbandes 2 vorher in einem Speicher abgelegt, und der Wert des Durchmessers Rt erhöht sich um ein Bit für eine jeweilige vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen. Ein Codierer ist an der Aufwickelspule 5 be festigt. Das Impulssignal, welches vom Codierer erzeugt wird, wird von einer Codetabellenschaltung CTC abgerufen. Das impulsförmige Signal wird bei einer jeweiligen vorbe stimmten Anzahl von Umdrehungen unterbrochen, und der Wert des Durchmessers Rt wird, wie in Fig. 2 dargestellt, ausge geben.

Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Dreh zahl des Bandzuführungsmotors 8 als ein Faktor verwendet, der die Anzahl der Umdrehungen angibt, die der Aufwickel motor vollendet haben sollte. Die Bandspannung, welche auf das Magnetband 2 wirkt, kann daher genauer gesteuert werden als bei der herkömmlichen Technik, wobei die Bandspannung des Magnetbandes 2 auf der Seite der Aufwickelspule aus der Positionierung der Pendelrolle 4 erfaßt wird, und wobei die Drehzahl des Aufwickelmotors 9 zurückgeführt und gesteuert wird, so daß die Steuerung der Bandspannung des Magnetbandes 2 in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Muster ermöglicht ist. Wie insbesondere durch die strichpunktierte Linie in der Fig. 3 angegeben ist, erfolgt beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Steuerung der Bandspannung am Magnetband 2 in der Weise, daß sie im wesentlichen gleich dem durch die strichlierte Linie in Fig. 3 angegebenen Bezugswert ist.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 7 wird ein erfin dungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Steuerung des Aufwickelns eines Magnetbandes noch näher erläutert.

Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Magnetband 102 von einer Vorratsspule 101 abge spult und über eine Zählrolle 103 und eine Pendelrolle 104 weitergeleitet und schließlich auf eine Aufwickelspule 105 aufgewickelt. Die Zählrolle 103 ist so angeordnet, daß sie mit dem Magnetband 102 in Berührung steht und beim Band transport des Magnetbandes 102 mitrotiert. Auf diese Weise ist es möglich, die Transportlänge, um welche das Magnet band 102 abgespult worden ist, und die Bandtransport geschwindigkeit, mit welcher das Magnetband 102 umgespult wird, zu bestimmen. Die Pendelrolle 104 ist drehbar an einem Tänzer- bzw. Pendelarm (nicht dargestellt) gelagert und wird durch eine Armfeder (nicht dargestellt) in der Weise beaufschlagt, daß auf das Magnetband 102 ein Zug aus geübt wird, durch welchen das Magnetband über zwei Führungs rollen 106 und 107 geführt wird. Die Vorratsspule 101 und die Aufwickelspule 105 werden von einem Bandzuführungsmotor 108 und einem Bandaufwickelmotor 109 angetrieben. Das von der Zählrolle 103 erzeugte Rotationssignal wird einem F/V-Um setzer 110 und einem Zähler 111 zugeleitet. Der F/V-Umset zer 110 wandelt die Frequenz des Drehsignals, das eine In formation über die Bandtransportgeschwindigkeit des Magnet bandes 102 liefert, in eine Spannung um, die einem Diffe renzverstärker 112 zugeleitet wird. Der Zähler 111 bestimmt aus dem Umdrehungssignal die Anzahl der Umdrehungen, welche die Zählrolle 103 vollendet hat, und liefert ein Signal, das die aufsummierte Anzahl der seit dem Beginn des Aufwickel vorgangs des Magnetbandes 102 vollendeten Umdrehungen an gibt, zu einer zentralen Rechnereinrichtung CPU 113. Ein Festwertspeicher ROM 114 speichert Informationen über ein vorbestimmtes Bezugsgeschwindigkeitsmuster, eine Bezugs bandtransportlänge an jedem Kontrollpunkt, einen Bezugs spannungswert und dgl. Signale, welche diese Informationen beinhalten, werden in Analogsignale durch Digital/Analog umsetzer 115, 116 und 117 umgewandelt. Die Analogsignale werden Differenzverstärkern 112, 118 und 119 zugeführt. Der Differenzverstärker 118 liefert ein Geschwindigkeits steuersignal einem Servoverstärker 120, und der Bandzufüh rungsmotor 108 wird aufgrund des Geschwindigkeitssteuer signals betrieben. Der Differenzverstärker 119 liefert ein Spannungssteuersignal zum Servoverstärker 121, und der Auf wickelmotor 109 wird aufgrund des Spannungssteuersignals betrieben.

Im folgenden wird erläutert, wie die Bandlaufgeschwindig keit des Magnetbandes 102 gesteuert wird. Das Bezugsgeschwin digkeitsmuster kann beispielsweise die in der Fig. 5 dar gestellte Form aufweisen und eine Beschleunigungszone (a), eine Konstantgeschwindigkeitszone (b) und eine Abbremszone (c) aufweisen. Die Beschleunigungszone (a) dauert von einem Zeitpunkt to, bei welchem der Aufwickelvorgang des Magnet bandes 102 beginnt, bis zu einem Zeitpunkt t1, bei welchem das Magnetband 102 beginnt, mit konstanter Bandlaufge schwindigkeit transportiert zu werden. Die Abbremszone (c) dauert von einem Zeitpunkt t2, bei welchem die Bandlauf geschwindigkeit des Magnetbandes 102 sich zu verringern beginnt, bis zu einem Zeitpunkt t3, bei welchem der Auf wickelvorgang für das Magnetband 102 beendet ist. Durch kleine Kreise sind in der Fig. 5 ausgewählte Kontrollpunkte bezeichnet, die in gleichen Abständen voneinander in der Abbremszone (c) vorgesehen sind. Bei jedem der Kontroll punkte wird das Signal, welches vom Zähler 111 geliefert wird und welches die aufsummierte Anzahl der Umdrehungen der Zählrolle 103 vom Beginn des Aufwickelvorgangs des Magnetbandes 102 wiedergibt, der CPU 113 zugeführt. Die CPU 113 vergleicht die aufsummierte Anzahl der Umdrehungen mit der Bezugsbandtransportlänge am jeweiligen Kontroll punkt (diese entspricht dem Bereich unter dem Bezugs geschwindigkeitsmuster bis zur Position des Kontrollpunktes auf der die Zeit angebenden t-Achse). Ein Geschwindigkeits korrekturwert wird auf der Basis der Vergleichsergebnisse berechnet, und über den Digital/Analogumsetzer 116 dem Diffe renzverstärker 118 zugeleitet. Andererseits wird das Signal, welches die Bandlaufgeschwindigkeit des Magnetbandes 102 an den Kontrollpunkten angibt, von der Zählrolle 103 dem Differenzverstärker 112 über den F/V-Umsetzer 110 zugelei tet. Außerdem wird das Signal, welches der Geschwindigkeit entsprechend dem Bezugsgeschwindigkeitsmuster entspricht, vom ROM 114 dem Differenzverstärker 112 über die CPU 113 und den Digital/Analogumsetzer 115 zugeleitet. Der Differenz verstärker 112 vergleicht die Bandtransportgeschwindigkeit, mit welcher das Magnetband 112 transportiert wird, mit der Geschwindigkeit, die durch das Bezugsgeschwindigkeitsmuster angegeben wird, und liefert ein Signal, welches den Geschwin digkeitsunterschied angibt, zum Differenzverstärker 118. Der Differenzverstärker 118 addiert den Geschwindigkeitsunter schied zum Geschwindigkeitskorrekturwert, der vom Digital/ Analogumsetzer 116 erhalten wird, und erzeugt ein Geschwin digkeitssteuersignal. Der Bandzuführungsmotor 108 wird auf grund dieses Geschwindigkeitssteuersignals genau gesteuert. Dieser Geschwindigkeitssteuervorgang wird jedesmal an den entsprechenden Kontrollpunkten durchgeführt, so daß man eine Korrektur der Bandlaufgeschwindigkeit in der Weise erhält, daß die tatsächliche Bandlaufgeschwindigkeit annähernd Null zum Zeitpunkt t3 ist. Der Geschwindigkeitskorrekturwert bei jedem Kontrollpunkt wird durch die CPU 113 oder eine Verrie gelungseinrichtung (nicht dargestellt) festgehalten, so daß der Geschwindigkeitskorrekturwert fortlaufend dem Differenz verstärker 118 zugeführt wird bis zu dem Zeitpunkt, an welchem bei Erreichen des nächsten Kontrollpunktes ein neuer Ge schwindigkeitskorrekturwert errechnet wird. Es können bei spielsweise fünf oder sechs Kontrollpunkte in Abständen von 0,8 ms vorgesehen sein.

Ein Subroutine-Ausgabeprogramm für den Geschwindigkeits korrekturwert wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 6 beschrieben. Die CPU 113 liest fortlaufend Zeit signale, welche von einem Taktgeber erhalten werden, und bewertet, ob die Zeit einem Kontrollpunkt entspricht oder nicht (A1). Wenn die Zeit keinem Kontrollpunkt entspricht, kehrt der Betrieb der CPU 113 zur gewöhnlichen Routine zu rück. Wenn die Zeit einem Kontrollpunkt entspricht, liest die CPU 113 das Signal, welches vom Zähler 111 empfangen wird und berechnet die kumulative Bandtransportlänge vom Signal (A2). Anschließend berechnet die CPU 113 die Diffe renz zwischen der kumulativen Bandtransportlänge und der Bezugsbandtransportlänge für den entsprechenden Kontroll punkt, welche im ROM 114 abgelegt ist, und vergleicht die Differenz mit einem vorbestimmten Wert (A3). Insbesondere berechnet die CPU 113 S, welches (Bezugsbandtransport länge) - (kumulative Bandtransportlänge) bedeutet. Ferner beurteilt die CPU 113, ob S größer ist als ein bestimmter Wert n oder geringer ist als ein vorbestimmter Wert -n. Ferner beurteilt die CPU, ob |S| kleiner ist als der vor bestimmte Wert n. Wenn S größer ist als der vorbestimmte Wert n, werden die Korrekturwertbits auf +1 gesetzt (A4). Wenn S kleiner als der vorbestimmte Wert -n ist, werden die Korrekturwertbits auf -1 gesetzt (A5). Wenn |S| kleiner ist als der vorbestimmte Wert n, werden die Korrekturwert bits auf Null gesetzt (A6). Wenn der Korrekturwert auf diese Weise bestimmt ist, kehrt der Betrieb der CPU 113 zur norma len Routine zurück.

Der vorbestimmte Wert n ist beispielsweise auf den Fehler wert zwischen der kumulativen Bandtransportlänge und der Bezugsbandtransportlänge festgesetzt. Die Bezeichnung "Bit", welche für den Korrekturwert verwendet wird, bedeutet das niedrigstwertige Bit (LSb) im Digital/Analogumsetzer 16.

Der Korrekturwert kann auch auf ganze Zahlen, die nicht kleiner als 2 Bits sind oder nicht größer als -2 Bits sind, in Abhängigkeit vom Wert S festgesetzt sein. In diesen Fällen läßt sich die kumulative Bandtransportlänge eng an die Bezugsbandtransportlänge annähern.

Die Beziehung zwischen dem Wert S und dem Geschwindigkeits korrekturwert Δv läßt sich durch die folgende lineare Be ziehung ausdrücken:

Δv = -aS (a ist eine Konstante) (1)

Der gesamte Korrekturwert V, durch welchen die Geschwin digkeit in einer Korrekturperiode T korrigiert wird, läßt sich ausdrücken durch die Beziehung

ΔV = T × Δv (2)

Um bei der Korrektur der Geschwindigkeit Divergenz zu ver meiden, sollte die Bedingung

-S < S + T x Δv < S (3)

erfüllt sein.

Aus den Formeln (1), (2) und (3) ergibt sich mithin, daß die Konstante a einen Wert haben soll innerhalb des Bereichs

Die Bedingung (4) sollte dann erfüllt sein, wenn der Korrek turwert linear errechnet wird. Die Korrekturwerte sind jedoch in Wirklichkeit digital festgesetzt. Die Korrekturwerte sind daher, wie die Fig. 7 zeigt, diskrete Werte auf einer gera den Linie mit einer Neigung -a, welche durch die Bedingung (4) bestimmt ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung des Aufwickelns eines Magnetbandes kann auch bei einer Bandstreifenschneid maschine oder dgl. zur Anwendung kommen. Ferner ist die An wendung des Verfahrens nicht nur auf ein Magnetband be schränkt, sondern die Erfindung kann auch bei Schleifbändern, Papierbändern, Kunststoffbändern oder dgl. zur Anwendung kommen.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 wird die Drehzahlsteue rung für den Bandzuführungsmotor 108 durchgeführt. Die Dreh zahlsteuerung kann jedoch in der gleichen Weise auch für den Aufwickelmotor 109 durchgeführt werden.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 10 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel für eine Band aufwickelvorrichtung erläutert.

Die in der Fig. 8 gezeigte Ausführungsform einer Band aufwickelvorrichtung nach der Erfindung besitzt eine Vor ratsspule 201, eine Aufwickelspule 202, einen Antriebs motor 203 für den Antrieb und die Drehung der Vorratsspule 201, einen Antriebsmotor 204 für den Antrieb und die Drehung der Aufwickelspule 202, einen Bandgeschwindigkeitsdetektor 206 zur Erfassung der Bandlaufgeschwindigkeit des Bandes 205 zwischen den beiden Spulen 201 und 202, einen Bezugs signalgenerator 207, der ein vorbestimmtes Bandgeschwindig keitsmustersignal liefert, einen Vergleicher 208 für den Vergleich eines Bandlaufgeschwindigkeitssignals, das der Bandgeschwindigkeitsdetektor 206 liefert mit dem vorbe stimmten Bandgeschwindigkeitsmustersignal, das der Bezugs signalgenerator 207 liefert, eine Steuereinrichtung 209 zur Steuerung des Antriebsmotors 203 aufgrund eines vom Ver gleicher 208 abgegebenen Vergleichssignals, so daß die Band laufgeschwindigkeit des Bandes 205 einem vorbestimmten Ge schwindigkeitsmuster folgt, einen Banddurchmesserdetektor 210 zur Erfassung des Durchmessers des auf die Vorratsrolle 201 aufgewickelten Bandes und eine Verstärkungsfaktorkorrek tureinrichtung 211 zur rechnerischen Ermittlung eines korri gierten Verstärkungsfaktorwertes aufgrund der Banddurch messerinformation, die von dem Banddurchmesserdetektor 210 geliefert wird, wobei der korrigierte Verstärkungsfaktorwert der Steuereinrichtung 209 zugeführt wird, die den Antriebs motor 203 steuert.

Auf der Vorratsrolle 201 befindet sich ein Band, welches durch Aufwickeln eines ungeschnittenen Bandes bzw. als Origi nalband erhalten wird. Dieses Band besitzt eine Länge, welche mehreren dutzend Längen des Bandes entspricht, welches auf eine einzelne Aufwickelspule 202 aufgewickelt werden soll. Wenn eine vorbestimmte Menge eines Bandes 205 auf die Auf wickelspule 202 aufgewickelt ist, wird diese Aufwickelspule 202 durch eine neue Aufwickelspule 202 ersetzt, auf welche wiederum Band aufgewickelt wird. Der Bandgeschwindigkeits detektor 206 kann eine mechanische Detektoreinrichtung, bei spielsweise eine Zählrolle (Längendetektorrolle) oder eine elektrische Detektoreinrichtung oder auch optische Detektor einrichtung sein. Diese Detektoreinrichtung erfaßt die Band laufgeschwindigkeit mit hoher Genauigkeit. Der Bezugssignal generator 207 besitzt ein bestimmtes Speicherelement. Das in diesem Speicherelement abgelegte Geschwindigkeitsmuster besitzt beispielsweise die in den Fig. 9A und 9B gezeigten Kurvenformen S1 und S2. Der Vergleicher 208 kann ein her kömmlicher Differentialverstärker oder dgl. sein. Die Steuer einrichtung 209 besitzt eine Antriebsstromsteuerschaltung, welche vom Vergleicher 208 das Vergleichssignal empfängt, und liefert einen Motorantriebsstrom zum Motor 203, wodurch der Motor 203 die Vorratsspule in Abhängigkeit vom Ver gleichssignal antreibt. Die Steuereinrichtung 209 bewirkt, daß die Bandlaufgeschwindigkeit dem Geschwindigkeitsmuster folgt, wie es oben beschrieben wurde.

Der Banddurchmesserdetektor 210 erfaßt mit hoher Genauigkeit den Durchmesser des auf die Vorratsspule 201 aufgewickelten Bandes und liefert ein dem erfaßten Ergebnis proportionales Signal. Der Banddurchmesserdetektor 210 kann z. B. einen linearen Codierer oder dgl. enthalten. Am Antriebsmotor 203 ist ein Rotationsdetektor, beispielsweise ein Drehcodierer, vorgesehen. Im Bandlieferteil der Vorratsrolle 201 ist eine Längendetektorrolle vorgesehen, welche mit dem Band in Be rührung steht und mitrotiert. Hierbei wird die Bandlauf geschwindigkeit aus der Anzahl ihrer Umdrehungen ermittelt. Der Durchmesser des auf der Vorratsspule 201 aufgewickelten Bandes wird aus einer Formel errechnet, in welche die Aus gangswerte des Detektors und der Rolleneinrichtung substi tuiert sind. Es ist daher wirtschaftlich, den Banddurch messerdetektor 210 durch den Rotationsdetektor am Antriebs motor 203, die Längendetektorrolle und die Rechnereinrich tung zu ersetzen.

Die Verstärkungsfaktorkorrektureinrichtung 211 liefert der Steuereinrichtung 209 ein Korrektursignal zur Kompensation der vom Antriebsmotor 203 erfaßten Änderung in der Gewichts belastung. Die Gewichtsbelastung ändert sich mit der Ände rung der auf die Vorratsspule 201 aufgewickelten Bandmenge. Diese Bandmenge läßt sich aufgrund der Banddurchmesser information bestimmen. Die Banddurchmesserinformation wird vom Banddurchmesserdetektor 201 geliefert. Selbst wenn die Gewichtsbelastung ansteigt, folgt die Bandlaufgeschwindig keit ständig dem vorgegebenen Geschwindigkeitsmuster. Die Berechnung eines korrigierten Verstärkungsfaktorwertes A in der Verstärkungsfaktorkorrektureinrichtung 211 wird wie folgt durchgeführt. Die Regelschleife für den Antriebsmotor 203 ist in der Fig. 10 dargestellt. Hierbei bedeuten A einen Verstärkungsfaktor, KT/Js eine Motorübertragungsfunktion, B einen Geschwindigkeits/Spannungsumsetzer, KT eine Dreh momentkonstante, J die Gewichtsbelastung, r den Durchmesser des auf die Vorratsspule aufgewickelten Bandes, VRef die Eingangsspannung (Strom) und Vo die Bandlaufgeschwindigkeit. Es gilt die folgende Beziehung zwischen der Ausgangsspannung Vo(s) und der Eingangsspannung VRef(s):

Die Zeitkonstante T ist gegeben durch

Die Zeitkonstante sollte konstant gehalten werden, damit die Bandlaufgeschwindigkeit dem oben erwähnten vorbestimm ten Geschwindigkeitsmuster genau folgt. Das bedeutet, daß anstelle der Änderung des Durchmessers r der Verstärkungs faktor A geändert wird, so daß

Da die Gewichtsbelastung J sich mit änderndem Durchmesser r an der Vorratsspulenseite ändert, wird der Verstärkungs faktor A gemäß folgender Beziehung festgesetzt:

Wie oben schon beschrieben wurde, wickelt das Bandaufwickel gerät eine festgelegte Bandlänge, welche von der Vorrats spule geliefert wird, auf eine Aufwickelspule auf. Dabei werden mehrere bis zu einem Dutzend Aufwickelspulen mit Bändern bewickelt. Diese Bänder werden von einem einzelnen auf der Vorratsrolle befindlichen Band geliefert. Der Ver stärkungsfaktor wird daher beispielsweise für jede Drehung einer Aufwickelspule geändert. Für diesen Fall wird die Be rechnung des korrigierten Verstärkungsfaktorwertes wie folgt durchgeführt. Es wird zunächst die Beziehung zwischen dem Radius r, der Gewichtsbelastung J (r) und einer Funktion (n) erhalten.

Im Hinblick auf den obersten Teil der Vorratsspule 201 ist der Bereich, welcher von dem Band eingenommen wird, welches auf die (n)te Aufwickelspule aufgewickelt wird, gleich dem Bereich, der von dem Band eingenommen wird, welches auf die (n+1)te Aufwickelspule aufgewickelt wird. Es gilt daher folgende Beziehung:

Hierbei bedeuten k eine Konstante und re den Radius des Außenumfangs.

Ferner gilt die folgende Beziehung:

J(n) = 1/2 m (r_s² + r(n)²) (10)

Hieraus ergibt sich dann folgende Gleichung:

J(n) = 1/2(N-n+1) · m · {r_s² + r_l² (k²n-k²-n+2)} (11)

Hierbei bedeuten N die gesamte Anzahl der Umdrehungen, rs den Radius des Spannfutters (Innenumfang) und m die Masse des Bandes, welches auf eine Aufwickelspule aufge wickelt wird.

Wenn die Bedingung J(n)/r(n) = x(n) erfüllt wird, ist A(n) gegeben durch

A(n) = c x X(n) (C ist eine Konstante) (12)

Der korrigierte Verstärkungsfaktor A(n) wird durch den auf die Aufwickelspule wirkenden Bandzug beeinflußt. Der Ein fluß der Bandspannung ändert sich in Abhängigkeit von der Gewichtsbelastung J an der Vorratsspulenseite (er ändert sich mit der Gewichtsänderung). A(n) ist daher gegeben durch:

A(n) = c × W(n) × X(n) (13)

Hierbei bedeutet W(n) das Gewicht.

Der gemäß obiger Beschreibung erhaltene korrigierte Ver stärkungsfaktor A wird der Steuereinrichtung 209 zugelei tet. Diese korrigiert den Wert des Antriebsstroms für den Motor 203.

Da der Verstärkungsfaktor korrigiert wird, erreicht man eine erhöhte Genauigkeit bei der Ansteuerung des Antriebs motors 203. Wenn der Banddurchmesser auf der Vorratsspule 201 groß ist, wird die Genauigkeit, mit welcher die Band laufgeschwindigkeit dem vorgegebenen Geschwindigkeitsmuster folgt, verbessert. Die Kurvendarstellung V1 in Fig. 9(A) zeigt die Änderung der Bandlaufgeschwindigkeit, wenn der korrigierte Verstärkungsfaktorwert der Steuerschaltung 209 nicht zugeführt wird. Die Kurvendarstellung V2 in der Fig. 9B zeigt die Änderung der Bandlaufgeschwindigkeit, wenn der korrigierte Verstärkungsfaktorwert der Steuer einrichtung 209 zugeführt wird.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der korri gierte Verstärkungsfaktorwert beim Bandlauf aufeinander folgend berechnet. Es ist möglich, eine Tabelle korrigierter Verstärkungsfaktorwerte vorher in einem Speicher abzulegen. Es kann dann ein vorbestimmter korrigierter Verstärkungs faktorwert der Steuereinrichtung 209 in Abhängigkeit vom Banddurchmesser, welcher auf der Vorratsspule vorhanden ist, zugeleitet werden.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der korrigierte Verstärkungsfaktorwert der Steuereinrichtung 209 zugelei tet. Es ist jedoch auch möglich, den korrigierten Verstär kungsfaktorwert in Form eines Motorantriebskorrekturstroms dem Antriebsmotor 203 zuzuführen.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Fall erläu tert, bei welchem der Banddurchmesser, welcher auf der Vor ratsspule vorhanden ist, relativ groß ist im Vergleich zu dem Banddurchmesser, der auf der Aufwickelspule vorhanden ist. Die Erfindung kann bei dem Bandaufwickelgerät auch dann zur Anwendung kommen, wenn die maximalen Durchmesser der auf beide Spulen aufgewickelten Bänder zueinander gleich sind (beispielsweise im Fall eines Kassettenbandes).

Claims

1. Verfahren zur Steuerung des Aufwickelns eines Bandes, ins besondere Magnetbandes, auf eine Aufwickelspule eines Band aufwickelgerätes, wobei das Bandaufwickelgerät umfaßt:

a) eine Vorratsspule, die von einem Bandzuführungsmotor ange trieben ist,
b) eine Aufwickelspule, die von einem Aufwickelmotor ange trieben ist,
c) einen Detektor zum Erfassen eines ersten Bandlaufparame ters,
d) einen Detektor zum Erfassen eines zweiten Bandlaufparame ters, und
e) eine Einrichtung zum Erzeugen eines Bandgeschwindigkeits befehles, abhängig von vorgegebenen Sollwerten und den Bandlaufparametern,

wobei die Detektoren mindestens einen der Meßwerte Bandge schwindigkeit und Bandspannung erfassen, dadurch gekennzeich net, daß zur Ansteuerung des Antriebs für die Vorratsspule oder die Aufwickelspule ein aus zwei hintereinander geschal teten oder ineinander geschachtelten Regelkreisen gewonnenes Steuersignal verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandaufwickelgerät ferner aufweist:
einen Bewegungsdetektor im Bandtransportweg, entlang welchem das Band von der Vorratsspule zur Aufwickelspule transpor tiert wird, zur Erfassung der Bandlaufgeschwindigkeit des Magnetbandes, als den ersten Bandlaufparameter, sowie der Länge, um die das Band gespult worden ist;
eine Pendelrolle, welche zwischen dem Bewegungsdetektor und der Aufwickelspule zur Erfassung der Bandspannung angeordnet ist;
einem Positionsdetektor, welcher die Position eines Pen delarms zur Erfassung der Bandspannung als zweiten Bandlauf parameter erfaßt;
einer Einrichtung zur Erzeugung eines Bandspannungsbefehls, wobei die Drehzahl, mit welcher der Bandzuführungsmotor um läuft, gesteuert ist in Abhängigkeit von einem Signal, wel ches vom Bewegungsdetektor erzeugt wird, und die Drehzahl, mit welcher der Aufwickelmotor umläuft, gesteuert ist in Ab hängigkeit von einem Signal, das vom Positionsdetektor zur Steuerung der Bandspannung am Band erzeugt ist, und daß das Verfahren folgende weitere Schritte aufweist:

a) Erfassen der Anzahl der Umdrehungen des Aufwickelmotors;
b) Berechnen des Außendurchmessers der Bandrolle beim Aufwickeln auf die Aufwickelspule aus der Banddicke und dem Spu lenkerndurchmesser der Aufwickelspule, wobei diese Werte in einem Speicher vorher abgelegt sind, und aus der Anzahl der vollständigen Umdrehungen des Aufwickelmotors;
c) Dividieren des Wertes des Bandgeschwindigkeitsbefehls durch den Außendurchmesser der Bandrolle;
d) Erzeugen eines Drehgeschwindigkeitsbefehlssignals, welches den Quotienten dieser Division angibt, und zur Steuerung der Drehzahl des Aufwickelmotors in Abhängigkeit vom Rota tionsgeschwindigkeitsbefehlssignal; und je gleichzeitige Steuerung der Bandspannung bzw. des Bandzuges in Abhängig keit von der Position des Pendelarmes; so daß der Aufwickelmotor mit einem ersten Regelkreis, der die Erfassung der Bandspannung beinhaltet, und einem zweiten Regelkreis, der die Erfassung der Anzahl der Umdrehungen des Aufwickelmotors beinhaltet, angesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bewegungsdetektor eine Zählrolle verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandzuführ- oder der Bandaufwickelmotor mit einem ersten Re gelkreis angesteuert wird, wobei der erste Regelkreis auf weist:
Erfassung der Bandgeschwindigkeit als den ersten Bandlaufpa rameter,
Erzeugen eines Drehgeschwindigkeitsbefehlssignals, abhängig von einem vorgegebenen Bezugsgeschwindigkeitsmuster und der erfaßten Bandgeschwindigkeit, und
daß der Bandzuführ- oder der Aufwickelmotor mit einem zweiten Regelkreis angesteuert wird, wobei der zweite Regelkreis auf weist:
Erfassen der Transportlänge, um welche das Band seit Beginn des Aufwickelvorgangs bewegt worden ist, als den zweiten Bandlaufparameter,
Vergleichen der erfaßten Länge mit einer Bezugsbandtransport länge, die auf dem Bezugsgeschwindigkeitsmuster basiert, und Korrigieren des ersten Drehgeschwindigkeitssignales auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufwickeln einer von einer Vorratsspule gelieferten vorbestimmten Bandlänge auf eine Aufwickelspule die Bandlauf geschwindigkeit aufgrund eines vorbestimmten Bezugsgeschwin digkeitsmusters gesteuert wird, daß eine Beschleunigungszone mit vorbestimmter Dauer aufweist, die mit dem Aufwickeln des Magnetbandes beginnt, und eine Abbremszone mit vorbestimmter Dauer aufweist, die mit Beendigung des Aufwickelns des Magnetbandes endet, wobei in der Abbremszone des Bezugsge schwindigkeitsmusters wenigstens ein Kontrollpunkt ausgewählt wird, das Erfassen der Transportlänge am Kontrollpunkt ausge führt wird, und daß die vorbestimmte Bandlänge am Ende des Bezugsgeschwindigkeitsmusters auf die Aufwickelspule aufge wickelt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß für das Band ein Magnetband verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandzuführmotor mit einem ersten Regelkreis angesteuert wird, wobei der Regelkreis aufweist:
Erfassen der Bandgeschwindigkeit als den ersten Bandlaufpara meter,
Vergleichen der erfaßten Bandgeschwindigkeit mit einem Be zugsgeschwindigkeitsmuster, und
Erzeugen eines ersten Geschwindigkeitssignals auf der Grund lage des Vergleichsergebnisses, so daß das erste Geschwindig keitssignal eine Bandbewegungsgeschwindigkeit erzeugt, die dem Bezugsgeschwindigkeitsmuster entspricht, und daß der Bandzuführmotor mit einem zweiten Regelkreis angesteuert wird, wobei der zweite Regelkreis aufweist:
Erfassen des Banddurchmessers des auf der Vorratsspule gewickelten Bandes als den zweiten Bandlaufparameter, und Korri gieren einer Verstärkung des ersten Geschwindigkeitssignales auf der Grundlage des Ergebnisses der Erfassung des Band durchmessers.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandgeschwindigkeit mit einer Zählrolle detektiert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandgeschwindigkeit elektrisch detektiert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandgeschwindigkeit optisch detektiert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Banddurchmesser mit einem Linearkodierer detektiert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Banddurchmesser durch die Erfassung der Rotation des An triebsmotors für die Vorratsspulen mit einer mit dem Band in Berührung stehenden Einrichtung detektiert wird, die mitro tiert und die Bandlaufgeschwindigkeit des Bandes erfaßt, und mit einer Rechnereinrichtung zur Berechnung und Ermittlung des Banddurchmessers des auf der Vorratsspule aufgewickelten Bandes auf der Grundlage der Rotationserfassung und der Band bewegungsgeschwindigkeitserfassung.

13. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstärkungsfaktor (A) derart geändert wird, daß die fol gende Gleichung erfüllt ist: J/(A × B × r × K_T) = konstant, wobei "J" die Gewichtsbelastung, "B" das Verhältnis Geschwin digkeit/Spannung, "r" den auf die Vorratsspule aufgewickelten Banddurchmesser, und "K_T" eine Drehmomentkonstante angibt.