JP2000238941A - 抄紙機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 巻取りロールをリールドラムから分離する際
の巻取りロールの移動時においても安定した張力を維持
できる抄紙機の制御装置を提供する。 【解決手段】 巻取りロール６をリールドラム１から分
離する際、極数変換電動機１０は起動回路１２によって
起動され、極数変換し、停止することにより巻取りロー
ル６を水平移動させリールドラム１から分離させる。こ
の起動・極数変換・停止のタイミングを示す信号が張力
基準補正回路１３に入力される。張力基準補正回路１３
ではこの信号により、張力値Ｔｒを補正した張力基準Ｔ
を出力し、これにより張力制御回路１５で巻取りロール
６の張力制御を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抄紙機の制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、巻取りロールを直接駆動し巻込み
張力を制御するリールでは、リールドラムと巻取りロー
ルは各々可変速駆動装置により運転されている。通常、
巻取り中は、リールドラムは張力制御、巻取りロールは
トルク制御が行われる。枠替え時には一旦巻取りロール
をリールドラムから分離するため、リールドラムは速度
制御となり、巻取りセンタードラムは張力制御となる。
この分離を行うには、巻取りロール移動用に固定速の電
動機が用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した通り、枠替え
時、巻取りロールが張力制御に切替り、巻取りロールを
リールドラムから分離する際に、巻取りロールの移動開
始と終了時に張力変動が発生していた。この張力変動に
より、皺やこばずれ（巻取りロール端面の不均一）が発
生していた。また、断紙に至ることもあった。

【０００４】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
で、巻取りロールをリールドラムから分離する際の巻取
りロールの移動時においても安定した張力を維持できる
抄紙機の制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る抄紙機の制
御装置は、巻取りロールをリールドラムより分離させて
枠替を行う抄紙機において、巻取りロールをリールドラ
ムより分離させるために巻取りロールを移動させる巻取
りロール移動手段と、この巻取りロール移動手段を駆動
する駆動手段と、この駆動手段から巻取りロール移動手
段に出力される信号を用いて、巻取りロールの移動速度
の変化に応じて巻取りロールの張力基準を補正する補正
手段と、この補正手段により補正された張力基準を用い
て、巻取りロールのセンタードライブ用電動機を制御す
る制御手段とを具備したことを特徴とする。

【０００６】このような構成により、巻取りロール移動
時の張力変動を少なくすることが出来る。ここで、巻取
りロール移動手段を、極数変換電動機を用いて構成する
ことも出来る。

【０００７】このように、極数変換電動機を用いること
により移動速度が２段階以上で切り替わり、それぞれの
タイミングできめ細かく張力補正をすることにより、巻
取りロール移動時の張力変動を少なくすることが出来
る。

【０００８】また、巻取りロール移動手段を、電動機及
びクラッチを用いて構成することも出来る。このような
構成とし、クラッチを用いることにより巻取りロールの
移動を滑らかにするとともにクラッチ圧力に応じて張力
補正を行うことにより、さらに張力変動の少ない制御が
可能となる。

【０００９】更に、巻取りロール移動手段を、インバー
タ装置で駆動される電動機を用いて構成することも出来
る。このような構成とし、巻取りロール移動用電動機を
インバータ装置で駆動することにより、巻取りロールの
移動を滑らかにするとともにインバータ装置の周波数基
準に応じて張力補正を行うことにより、さらに張力変動
の少ない制御が可能となる。

【００１０】更にこの場合、インバータ装置の周波数を
設定するインバータ装置用周波数設定器を、Ｓ字機能付
周波数設定器とすることもできる。このような構成と
し、巻取りロール移動用電動機を駆動するインバータ装
置に入力する周波数基準にＳ字特性を加えて制御するこ
とにより、より一層張力変動が少なく安定した操業が実
現できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。なお、以下の図におい
て、同符号は同一部分または対応部分を示す。

【００１２】（第１の実施形態）本発明の第１の実施形
態に係る抄紙機の制御装置の構成を図１に示す。図１に
おいて、リールドラム１は第１の電動機２によって駆動
され、第１の速度検出器３は電動機２に直結され電動機
２の速度Ｖ１を計測している。計測された速度Ｖ１は可
変速駆動装置４と径演算回路５に入力される。電動機２
は可変速駆動装置４によって制御される。

【００１３】巻取りロール６は第２の電動機７によって
センター駆動され、第２の速度検出器８は電動機７に直
結され電動機７の速度Ｖ２を計測している。計測された
速度Ｖ２は可変速駆動装置９と径演算回路５に入力され
る。電動機７は可変速駆動装置９によって制御される。

【００１４】あらかじめ設定されたリールドラム１の径
と、リールドラム１の速度Ｖ１と、巻取りロール６の速
度Ｖ２とにより巻取りロール６の径Ｄが径演算回路５に
よって演算される。

【００１５】また、巻取りロール６は極数変換電動機１
０によって、紙１１の進行方向に水平移動される。極数
変換電動機１０は巻取りロール６があらかじめ設定され
た巻取られた紙の長さに達した時、起動回路１２によっ
て起動され、極数変換し、停止することにより巻取りロ
ール６を水平移動させリールドラム１から分離させる。
この起動・極数変換・停止のタイミングを示す信号が張
力基準補正回路１３に入力される。

【００１６】紙１１の張力Ｔｆは張力検出器３１によっ
て計測され、張力制御回路１５に入力される。張力設定
器１４によって設定された張力値Ｔｒは張力基準補正回
路１３に入力される。

【００１７】張力基準補正回路１３では極数変換電動機
１０が起動または加速方向に極数が切替った時にはそれ
ぞれあらかじめ設定された補正量を設定された張力値Ｔ
ｒより減算し、極数変換電動機１０が停止または減速方
向に極数が切替った時にはそれぞれあらかじめ設定され
た補正量を設定された張力値Ｔｒに加算して、張力制御
回路１５に張力基準Ｔを出力する。

【００１８】張力制御回路１５では張力基準Ｔと計測さ
れた張力Ｔｆを比較し差分△Ｔが演算され、トルク演算
回路１６に入力される。トルク演算回路１６では張力差
分△Ｔと巻取りロール６の径Ｄと速度Ｖ２より必要なト
ルクを演算し、可変速駆動装置９にトルク基準τを出力
する。

【００１９】リールドラム１は速度設定器１７によって
設定された速度に制御される。以上説明したようにこの
実施形態によれば、巻取りロール６移動時、極数変換電
動機１０を用いることにより移動速度が２段階以上で切
り替わり、それぞれのタイミングできめ細かく張力補正
をすることにより、巻取りロール６移動時の張力変動を
少なくすることが出来る。

【００２０】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態に係る抄紙機の制御装置の構成を図２に示す。
図２において、リールドラム１は第１の電動機２によっ
て駆動され、第１の速度検出器３は電動機２に直結され
電動機２の速度Ｖ１を計測している。計測された速度Ｖ
１は可変速駆動装置４と径演算回路５に入力される。電
動機２は可変速駆動装置４によって制御される。

【００２１】巻取りロール６は第２の電動機７によって
センター駆動され、第２の速度検出器８は電動機７に直
結され電動機７の速度Ｖ２を計測している。計測された
速度Ｖ２は可変速駆動装置９と径演算回路５に入力され
る。電動機７は可変速駆動装置９によって制御される。

【００２２】あらかじめ設定されたリールドラム１の径
と、リールドラム１の速度Ｖ１と、巻取りロール６の速
度Ｖ２とにより巻取りロール６の径Ｄが径演算回路５に
よって演算される。

【００２３】また、巻取りロール６は第３の電動機１８
によって、紙１１の進行方向に水平移動される。電動機
１８は巻取りロール６があらかじめ設定された巻取られ
た紙の長さに達した時、起動・停止することにより巻取
りロール６を水平移動させリールドラム１から分離させ
る。

【００２４】この時電動機１８の伝達トルクは機械式ク
ラッチ１９を介して巻取りロール６に伝達される。クラ
ッチの圧力Ｐはクラッチ圧力制御装置２０からの圧力制
御信号Ｐによって制御される。圧力制御信号Ｐは張力基
準補正回路１３に入力される。

【００２５】紙１１の張力Ｔｆは張力検出器１４によっ
て計測され、張力制御回路１５に入力される。張力設定
器１５によって設定された張力値Ｔｒは張力基準補正回
路１３に入力される。

【００２６】張力基準補正回路１３ではクラッチ圧力Ｐ
に応じた補正量を設定された張力値Ｔｒに加味して張力
制御回路１５に張力基準Ｔを出力する。張力制御回路１
５では張力基準Ｔと計測された張力Ｔｆを比較し差分△
Ｔが演算され、トルク演算回路１６に入力される。トル
ク演算回路１６では張力差分△Ｔと巻取りロール６の径
Ｄと速度Ｖ２より必要なトルクを演算し、可変速駆動装
置９にトルク基準τを出力する。

【００２７】リールドラム１は速度設定器１７によって
設定された速度に制御される。以上説明したようにこの
実施形態によれば、巻取りロール６移動時、クラッチ１
９を用いることにより巻取りロール６の移動を滑らかに
するとともにクラッチ圧力Ｐに応じて張力補正を行うこ
とにより、さらに張力変動の少ない制御が可能となる。

【００２８】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態に係る抄紙機の制御装置の構成を図３に示す。
図３において、リールドラム１は第１の電動機２によっ
て駆動され、第１の速度検出器３は電動機２に直結され
電動機２の速度Ｖ１を計測している。計測された速度Ｖ
１は可変速駆動装置４と径演算回路５に入力される。電
動機２は可変速駆動装置４によって制御される。

【００２９】巻取りロール６は第２の電動機７によって
センター駆動され、第２の速度検出器８は電動機７に直
結され電動機７の速度Ｖ２を計測している。計測された
速度Ｖ２は可変速駆動装置９と径演算回路５に入力され
る。電動機７は可変速駆動装置９によって制御される。

【００３０】あらかじめ設定されたリールドラム１の径
と、リールドラム１の速度Ｖ１と、巻取りロール６の速
度Ｖ２とにより巻取りロール６の径Ｄが径演算回路５に
よって演算される。

【００３１】また、巻取りロール６は第３の電動機１８
によって、紙１１の進行方向に水平移動される。電動機
１８はインバータ装置２１により可変速駆動される。電
動機１８は巻取りロール６があらかじめ設定された巻取
られた紙の長さに達した時、インバータ装置２１によっ
て運転されることにより巻取りロール６を水平移動させ
リールドラム１から分離させる。

【００３２】インバータ装置２１の運転パターンは、あ
らかじめ周波数設定器２２によって設定されており、周
波数基準Ｆは周波数設定器２２よりインバータ装置２１
及び張力基準補正回路１３に入力される。

【００３３】紙１１の張力Ｔｆは張力検出器３１によっ
て計測され、張力制御回路１５に入力される。張力設定
器１５によって設定された張力値Ｔｒは張力基準補正回
路１３に入力される。

【００３４】張力基準補正回路１３ではインバータ装置
２１の運転状態を加速・一定速・減速に分け、それぞれ
補正量を設定された張力値Ｔｒに加味して張力制御回路
１５に張力基準Ｔを出力する。

【００３５】張力制御回路１５では張力基準Ｔと計測さ
れた張力Ｔｆを比較し差分△Ｔが演算され、トルク演算
回路１６に入力される。トルク演算回路１６では張力差
分△Ｔと巻取りロール６の径Ｄと速度Ｖ２より必要なト
ルクを演算し、可変速駆動装置９にトルク基準τを出力
する。

【００３６】リールドラム１は速度設定器１７によって
設定された速度に制御される。以上説明したようにこの
実施形態によれば、巻取りロール移動用電動機１８をイ
ンバータ装置２１で駆動することにより、巻取りロール
の移動を滑らかにするとともにインバータ装置２１の周
波数基準に応じて張力補正を行うことにより、さらに張
力変動の少ない制御が可能となる。

【００３７】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施形態に係る抄紙機の制御装置の構成を図４に示す。
図４において、リールドラム１は第１の電動機２によっ
て駆動され、第１の速度検出器３は電動機２に直結され
電動機２の速度Ｖ１を計測している。計測された速度Ｖ
１は可変速駆動装置４と径演算回路５に入力される。電
動機２は可変速駆動装置４によって制御される。

【００３８】巻取りロール６は第２の電動機７によって
センター駆動され、第２の速度検出器８は電動機７に直
結され電動機７の速度Ｖ２を計測している。計測された
速度Ｖ２は可変速駆動装置９と径演算回路５に入力され
る。電動機７は可変速駆動装置９によって制御される。

【００３９】あらかじめ設定されたリールドラム１の径
とリールドラム１の速度Ｖ１と巻取りロール６速度Ｖ２
により巻取りロール６の径Ｄが径演算回路５によって演
算される。

【００４０】また、巻取りロール６は第３の電動機１８
によって、紙１１の進行方向に水平移動される。電動機
１８はインバータ装置２１により可変速駆動される。電
動機１８は巻取りロール６があらかじめ設定された巻取
られた紙の長さに達した時、インバータ装置２１によっ
て運転されることにより巻取りロール６を水平移動させ
リールドラム１から分離させる。

【００４１】インバータ装置２１の運転パターンはあら
かじめＳ字機能付周波数設定器２３によって設定されて
おり、周波数基準Ｆは周波数設定器２３よりインバータ
装置２１及び張力基準補正回路１３に入力される。

【００４２】紙１１の張力Ｔｆは張力検出器３１によっ
て計測され、張力制御回路１５に入力される。張力設定
器１５によって設定された張力値Ｔｒは張力基準補正回
路１３に入力される。張力基準補正回路１３ではインバ
ータ装置２１の運転状態をＳ字加速・一定加速・一定速
・一定減速・Ｓ字減速に分け、それぞれ補正量を設定さ
れた張力値Ｔｒに加味して張力制御回路１５に張力基準
Ｔを出力する。

【００４３】張力制御回路１５では張力基準Ｔと計測さ
れた張力Ｔｆを比較し差分△Ｔが演算され、トルク演算
回路１６に入力される。トルク演算回路１６では張力差
分△Ｔと巻取りロール６の径Ｄと速度Ｖ２より必要なト
ルクを演算し、可変速駆動装置９にトルク基準τを出力
する。

【００４４】リールドラム１は速度設定器１７によって
設定された速度に制御される。以上説明したようにこの
実施形態によれば、巻取りロール移動用電動機１８を駆
動するインバータ装置２１に入力する周波数基準ＦにＳ
字特性を加えて制御することにより、より一層張力変動
が少なく安定した操業が実現できる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の抄紙機の制
御装置によれば、巻取りロールをリールドラムから分離
する際の、巻取りロールの移動時の張力変動を少なくす
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態に係る抄紙機の制御
装置の構成を示すブロック図。

【図２】 本発明の第２の実施形態に係る抄紙機の制御
装置の構成を示すブロック図。

【図３】 本発明の第３の実施形態に係る抄紙機の制御
装置の構成を示すブロック図。

【図４】 本発明の第４の実施形態に係る抄紙機の制御
装置の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１０…極数変換電動機 １２…起動回路 １３…張力基準補正回路 １８…電動機 １９…機械式クラッチ ２０…クラッチ圧力制御装置 ２１…インバータ装置 ２２…周波数設定器 ２３…Ｓ字機能付周波数設定器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】巻取りロールをリールドラムより分離させ
   て枠替を行う抄紙機において、巻取りロールをリールド
   ラムより分離させるために巻取りロールを移動させる巻
   取りロール移動手段と、この巻取りロール移動手段を駆
   動する駆動手段と、この駆動手段から前記巻取りロール
   移動手段に出力される信号を用いて、前記巻取りロール
   の移動速度の変化に応じて巻取りロールの張力基準を補
   正する補正手段と、この補正手段により補正された張力
   基準を用いて、前記巻取りロールのセンタードライブ用
   電動機を制御する制御手段とを具備したことを特徴とす
   る抄紙機の制御装置。
2. 【請求項２】巻取りロールをリールドラムより分離させ
   て枠替を行う抄紙機において、巻取りロールをリールド
   ラムより分離させるために巻取りロールを移動させる巻
   取りロール移動用極数変換電動機と、この巻取りロール
   移動用極数変換電動機を駆動する駆動手段と、この駆動
   手段から巻取りロール移動用極数変換電動機に出力され
   る信号を用いて、前記巻取りロール移動用極数変換電動
   機の速度の変化に応じて巻取りロールの張力基準を補正
   する補正手段と、この補正手段により補正された張力基
   準を用いて、巻取りロールセンタードライブ用電動機を
   制御する制御手段とを具備したことを特徴とする抄紙機
   の制御装置。
3. 【請求項３】巻取りロールをリールドラムより分離させ
   て枠替を行う抄紙機において、巻取りロールをリールド
   ラムより分離させるために巻取りロールを移動させる巻
   取りロール移動用電動機及びクラッチと、このクラッチ
   の圧力を制御するクラッチ圧力制御手段と、このクラッ
   チ圧力制御手段から前記クラッチに出力される圧力制御
   信号を用いて、前記クラッチの圧力の変化に応じて巻取
   りロールの張力基準を補正する補正手段と、この補正手
   段により補正された張力基準を用いて、巻取りロールセ
   ンタードライブ用電動機を制御する制御手段とを具備し
   たことを特徴とする抄紙機の制御装置。
4. 【請求項４】巻取りロールをリールドラムより分離させ
   て枠替を行う抄紙機において、巻取りロールをリールド
   ラムより分離させるために巻取りロールを移動させる巻
   取りロール移動用電動機と、この巻取りロール移動用電
   動機を駆動するインバータ装置と、このインバータ装置
   の周波数を設定するインバータ装置用周波数設定器と、
   このインバータ装置用周波数設定器から前記インバータ
   装置に出力される周波数基準信号を用いることにより、
   前記巻取りロール移動用極数変換電動機の速度の変化に
   応じて巻取りロールの張力基準を補正する補正手段と、
   この補正手段により補正された張力基準を用いて、巻取
   りロールセンタードライブ用電動機を制御する制御手段
   とを具備したことを特徴とする抄紙機の制御装置。
5. 【請求項５】前記インバータ装置用周波数設定器を、Ｓ
   字機能付周波数設定器としたことを特徴とする請求項４
   に記載の抄紙機の制御装置。