JP2017158324A - 巻取機、その制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的かつ安全にメカニカルロスを測定できる巻取機、その制御装置及び制御方法を提供する。【解決手段】実施形態によれば、回転体とモータとドライバと電流検出部と制御装置とを備えた巻取機が提供される。回転体は、回転可能に支持され、ストリップの巻取りを行う。モータは、回転体を回転させる。ドライバは、モータに電力を供給することにより、モータの駆動を制御する。電流検出部は、モータに供給される電流を検出する。制御装置は、ドライバに運転指令と速度基準とを入力してドライバの動作を制御する制御部を有する。制御部は、速度基準の設定値を変化させながら電流検出部で検出された電流を取得し、取得した電流から回転体の回転にともなうロストルクを算出することにより、複数の設定値毎の複数のロストルクを表すメカニカルロスデータを取得するデータ取得動作を実行する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、巻取機、その制御装置及び制御方法に関する。

巻取機は、例えば、熱間圧延プラントの巻取設備や可逆冷間圧延機のテンションリール設備などに用いられている。巻取機は、コイルの巻取り形状を良好に保つために、張力制御を行う。張力制御では、制御装置からモータの駆動を制御するドライバに速度基準が入力される。ドライバは、入力された速度基準に従ってモータを駆動する。これにより、ストリップ（巻取材料）に対して、所定の張力が加えられる。

制御装置は、必要となる張力に応じたモータトルクのトルク設定基準を算出し、このトルク設定基準から速度基準を算出する。トルク設定基準は、機械摩擦などにともなうモータトルクのメカニカルロスによって変化する。このため、巻取機では、設備に据え付ける現地調整業務などにおいて、予めメカニカルロスを測定しておき、トルク設定基準の算出にメカニカルロスを含めることが行われている。

メカニカルロスの測定は、ドライバと制御装置との接続を切り離した状態で、ドライバにメンテナンス用のツールを接続し、ツールからドライバに速度基準の設定値を入力することによって行われる。例えば、速度基準の設定値を０％から１００％まで段階的に変化させ、各設定値におけるトルク実績を取得する。そして、取得したトルク実績を制御装置の自動制御のパラメータに入力する。これにより、トルク設定基準の算出に、メカニカルロスが反映される。なお、メカニカルロスの測定においては、ストリップの巻取りを行わずにマンドレル（芯棒）を回転させる。

しかしながら、上記のようなメカニカルロスの測定作業は、現地調整業務を行う作業員などにとって非常に手間であった。さらに、測定中は、制御装置とドライバとの接続を切り離しているため、巻取機の運転に関わるインターロック条件を人的に監視しなければならない。このため、巻取機においては、より効率的かつ安全にメカニカルロスの測定を行えるようにすることが望まれている。

特開２００２−２７７７４号公報

本発明の実施形態は、効率的かつ安全にメカニカルロスを測定できる巻取機、その制御装置及び制御方法を提供する。

本発明の実施形態によれば、回転体と、モータと、ドライバと、電流検出部と、制御装置と、を備えた巻取機が提供される。前記回転体は、回転可能に支持され、ストリップの巻取りを行う。前記モータは、前記回転体を回転させる。前記ドライバは、前記モータに電力を供給することにより、前記モータの駆動を制御する。前記電流検出部は、前記モータに供給される電流を検出する。前記制御装置は、前記ドライバに運転指令と速度基準とを入力して前記ドライバの動作を制御する制御部を有する。前記制御部は、前記速度基準の設定値を変化させながら前記電流検出部で検出された前記電流を取得し、取得した前記電流から前記回転体の回転にともなうロストルクを算出することにより、複数の前記設定値毎の複数の前記ロストルクを表すメカニカルロスデータを取得するデータ取得動作を実行する。

効率的かつ安全にメカニカルロスを測定できる巻取機、その制御装置及び制御方法が提供される。

実施形態に係る巻取機を模式的に表すブロック図である。 実施形態に係る制御部を模式的に表すブロック図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、メカニカルロスデータの一例を表す模式図である。 実施形態に係るトルク算出部の一例を模式的に表すブロック図である。 実施形態に係る巻取機の動作の一例を模式的に表すフローチャートである。

以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図１は、実施形態に係る巻取機を模式的に表すブロック図である。
図１に表したように、巻取機１０は、回転体１１と、モータ１２と、ドライバ１３と、電流検出部１４と、制御装置１５と、を備える。

回転体１１は、回転可能に支持され、ストリップの巻取りを行う。回転体１１は、例えば、マンドレルである。巻取機１０は、例えば、熱間圧延プラントの巻取設備や可逆冷間圧延機のテンションリール設備などに用いられる。回転体１１の巻き取るストリップは、例えば、圧延鋼板である。

モータ１２は、駆動力を回転体１１に供給することにより、回転体１１を回転させる。モータ１２には、例えば、三相誘導電動機などが用いられる。モータ１２は、これに限ることなく、他の交流電動機や直流電動機などでもよい。

巻取機１０は、ギア部１６と、支持部１７と、をさらに備える。ギア部１６は、回転体１１とモータ１２との間に設けられる。ギア部１６は、回転体１１の一端を回転可能に支持する。ギア部１６は、例えば、複数のギアを有し、モータ１２の駆動力を機械的に回転体１１に伝達する。支持部１７は、回転体１１の他端を回転可能に支持する。支持部１７は、例えば、マンドレルサポートである。これにより、モータ１２の駆動に応じて、回転体１１が回転する。

ドライバ１３は、モータ１２に電力を供給することにより、モータ１２の駆動を制御する。ドライバ１３は、例えば、三相交流電力をモータ１２に供給する。ドライバ１３の供給する電力は、モータ１２の種類に応じた任意の電力でよい。

電流検出部１４は、モータ１２に供給される電流を検出する。電流検出部１４は、例えば、モータ１２に供給される三相交流電力の各相の電流を検出する。電流検出部１４の検出する電流は、例えば、三相交流電力の１相の電流でもよい。

電流検出部１４は、検出した電流の電流値の情報をドライバ１３に入力する。電流検出部１４は、例えば、ドライバ１３と電気的に接続されている。電流検出部１４は、例えば、信号線を介して電流値をドライバ１３に入力する。ドライバ１３と電流検出部１４との間の信号の送受は、有線に限ることなく、無線でもよい。以下同様に、本願明細書において、機器間における信号の送受は、有線でも無線でもよいものとする。信号の送受は、各機器間において信号の伝達が可能な任意の方法でよい。

ドライバ１３は、入力された電流値を制御装置１５に入力する。電流検出部１４の検出した電流値は、ドライバ１３を介すことなく、電流検出部１４から制御装置１５に直接入力してもよい。

電流検出部１４には、例えば、電線に流れる電流を磁束の変化によって検出する非接触式の電流計が用いられる。電流検出部１４は、これに限ることなく、例えば、電流検出抵抗などを用いてもよい。例えば、ドライバ１３内に電流検出部１４を設け、モータ１２への出力電圧などから電流値を算出してもよい。すなわち、電流検出部１４は、ドライバ１３の論理ブロックでもよい。電流検出部１４は、モータ１２に供給される電流を検出可能な任意の構成でよい。

制御装置１５は、ドライバ１３に運転指令と速度基準とを入力することにより、ドライバ１３の動作を制御する制御部１５ｕを有する。運転指令は、例えば、モータ１２の回転の開始や回転の停止を指示する指令である。速度基準は、モータ１２の回転速度（回転数）を表す。速度基準は、例えば、最大許容回転数を１００％とした比率で表される。ドライバ１３は、制御部１５ｕから入力された運転指令及び速度基準に応じてモータ１２の駆動を制御する。これにより、速度基準に応じた回転速度でモータ１２が駆動される。制御装置１５には、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）が用いられる。

モータ１２には、ファン１２ｆと、速度センサ１２ｓと、温度センサ１２ｔと、が設けられている。ファン１２ｆは、モータ１２の空冷を行う。ファン１２ｆは、例えば、制御装置１５からの指示に応じて動作する。

速度センサ１２ｓは、モータ１２の回転軸１２ａに取り付けられている。速度センサ１２ｓは、モータ１２の回転速度を検出する。速度センサ１２ｓは、検出した回転速度の検出値の情報をドライバ１３に入力する。ドライバ１３は、入力された回転速度の検出値を制御装置１５に入力する。制御部１５ｕは、例えば、入力された回転速度の検出値に応じて、ドライバ１３に入力する速度基準をフィードバック制御する。速度センサ１２ｓには、例えば、エンコーダが用いられる。

温度センサ１２ｔは、モータ１２の温度を検出する。温度センサ１２ｔは、例えば、モータ１２の筺体内の温度を検出する。温度センサ１２ｔには、例えば、熱電対が用いられる。速度センサ１２ｓ及び温度センサ１２ｔは、上記に限ることなく、検出が可能な任意のセンサでよい。

ギア部１６には、圧力センサ１６ｐと、温度センサ１６ｔと、が設けられている。圧力センサ１６ｐは、例えば、ギア部１６に潤滑油を供給する配管内の圧力を検出する。温度センサ１６ｔは、ギア部１６内の温度を検出する。

支持部１７には、位置センサ１７ａが設けられている。支持部１７は、例えば、回転体１１を支持する支持位置と、回転体１１から退避した退避位置と、に移動する。巻取機１０では、例えば、巻き取られたローラを回転体１１から取り外す際に、支持部１７を退避位置に移動させる。位置センサ１７ａは、例えば、支持部１７が支持位置にあるか否かを検出する。

巻取機１０は、Ｉ／Ｏモジュール１８をさらに備える。Ｉ／Ｏモジュール１８の入力側は、ファン１２ｆ、温度センサ１２ｔ、圧力センサ１６ｐ、温度センサ１６ｔ、及び、位置センサ１７ａと接続されている。Ｉ／Ｏモジュール１８の出力側は、制御装置１５と接続されている。

ファン１２ｆは、動作しているか否かを示す動作信号をＩ／Ｏモジュール１８に入力する。温度センサ１２ｔは、検出したモータ１２の温度の情報をＩ／Ｏモジュール１８に入力する。圧力センサ１６ｐは、検出した潤滑油配管の圧力値の情報をＩ／Ｏモジュール１８に入力する。温度センサ１６ｔは、検出したギア部１６内の温度の情報をＩ／Ｏモジュール１８に入力する。位置センサ１７ａは、支持部１７が支持位置にあるか否かを示す位置信号をＩ／Ｏモジュール１８に入力する。

図２は、実施形態に係る制御部を模式的に表すブロック図である。
Ｉ／Ｏモジュール１８は、入力された各種の情報及び信号を制御装置１５に入力する。これにより、図２に表したように、制御装置１５の制御部１５ｕには、Ｉ／Ｏモジュール１８を介して、ファン１２ｆの動作信号、モータ１２の温度値、ギア部１６の潤滑油配管の圧力値、ギア部１６内の温度値、及び、支持部１７の位置信号が入力される。また、制御部１５ｕには、ドライバ１３を介して、速度センサ１２ｓで検出されたモータ１２の回転速度の情報、及び、電流検出部１４で検出されたモータ１２の電流の情報が、入力される。

制御部１５ｕは、データ取得動作を実行する。制御部１５ｕは、データ取得動作において、速度基準の設定値を変化させながら、電流検出部１４で検出された電流を取得する。そして、制御部１５ｕは、取得した電流から回転体１１の回転にともなうロストルクを算出する。これにより、制御部１５ｕは、複数の設定値毎の複数のロストルクを表すメカニカルロスデータを取得する。

データ取得動作は、回転体１１にストリップが巻き取られていない状態で行われる。すなわち、データ取得動作では、モータ１２を駆動して回転体１１を単体で回転させた時の機器固有のロストルクをメカニカルロスデータとして取得する。データ取得動作は、例えば、巻取機１０を圧延設備などに据え付けた初期状態で行われる。データ取得動作は、据え付け初期状態に限ることなく、巻取機１０の運転開始後に定期的に実施し、メカニカルロスデータを更新してもよい。これにより、例えば、メカニカルロスデータの経時的な変化を抑制することができる。

制御装置１５には、開始操作部２０と停止操作部２２とが、設けられている。開始操作部２０及び停止操作部２２は、制御部１５ｕに接続されている。開始操作部２０は、作業者などの操作に応じて、データ取得動作の開始を指示する開始指示を制御部１５ｕに入力する。停止操作部２２は、作業者などの操作に応じて、データ取得動作の停止を指示する停止指示を制御部１５ｕに入力する。制御部１５ｕは、開始指示の入力に応じてデータ取得動作を開始し、停止指示の入力に応じてデータ取得動作を停止する。

開始操作部２０及び停止操作部２２には、例えば、ボタンやレバーなどが用いられる。開始操作部２０及び停止操作部２２は、制御部１５ｕに対して指示を入力可能な任意の操作部材でよい。例えば、キーボードやタッチパネルなどの１つの操作部材を開始操作部２０及び停止操作部２２として機能させてもよい。

開始操作部２０及び停止操作部２２は、必要に応じて設けられ、省略可能である。開始指示及び停止指示は、例えば、外部の機器などから入力してもよい。例えば、データ取得動作の開始後、メカニカルデータの取得完了に応じて自動的にデータ取得動作を停止してもよい。

制御部１５ｕには、例えば、測定時間の情報やスキャン時間の情報などがさらに入力される。測定時間の情報は、データ取得動作の時間（各設定値を入力する時間）を表す。このように、測定時間の情報やスキャン時間の情報などを制御部１５ｕに入力することにより、測定時間やスキャン時間などのパラメータを任意に変更できるようにしてもよい。

制御部１５ｕに入力される情報や信号は、上記に限ることなく、他の情報などをさらに含んでもよい。これらの情報や信号は、制御装置１５に設けられた操作部から入力してもよいし、外部の機器などから入力してもよい。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、メカニカルロスデータの一例を表す模式図である。
図３（ａ）は、メカニカルロスデータの一例を表す表であり、図３（ｂ）は、メカニカルロスデータの一例を表すグラフである。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に表したように、制御部１５ｕは、データ取得動作において、速度センサ１２ｓで検出されたモータ１２の回転速度をさらに取得する。これにより、制御部１５ｕは、複数の設定値毎の複数の回転速度をメカニカルロスデータに含める。なお、回転速度は、データ取得動作において必ずしも取得しなくてもよい。

図３（ａ）では、取得した回転速度を回転数実績とし、算出したロストルクをトルク実績として、速度基準の設定値毎にまとめている。図３（ｂ）では、回転数実績を横軸にとり、トルク実績を縦軸にとって、図３（ａ）のデータを示している。

制御部１５ｕは、例えば、０％から１００％まで１０％刻みに速度基準の設定値を変化させる。設定値の変化量は、１０％に限ることなく、任意の値でよい。また、設定値の変化量は、例えば、外部からの指示によって任意に変更できるようにしてもよい。例えば、パーソナルコンピュータなどのメンテナンスツールを制御装置１５に接続し、メンテナンスツールからの指示によって、設定値の変化量を変更できるようにしてもよい。

制御部１５ｕは、モータ１２のトルク定数を記憶している。制御部１５ｕは、所定の設定値でモータ１２を回転させた時の電流値を電流検出部１４から取得し、取得した電流値とトルク定数との積により、ロストルクを算出する。ロストルクの算出方法は、上記に限ることなく、任意の方法でよい。

また、制御部１５ｕは、例えば、所定の設定値の速度基準をドライバ１３に入力してモータ１２を駆動している区間において、電流値の取得及びロストルクの算出を複数回実施する。そして、制御部１５ｕは、算出した複数のロストルクの平均値を、当該設定値のロストルクとして決定する。例えば、所定の設定値の区間の平均電流値を算出し、平均電流値とトルク定数との積から当該設定値のロストルクを算出してもよい。

制御装置１５は、パラメータ記憶部２４と、トルク算出部２６と、を有する。パラメータ記憶部２４及びトルク算出部２６は、例えば、制御部１５ｕに設けられる。パラメータ記憶部２４及びトルク算出部２６は、制御部１５ｕと別に設けてもよい。パラメータ記憶部２４及びトルク算出部２６は、例えば、制御装置１５とは別のコントローラなどに設け、ネットワークなどを介して制御部１５ｕに接続してもよい。

パラメータ記憶部２４は、制御部１５ｕに用いられる各種のパラメータを記憶する。パラメータ記憶部２４は、例えば、データ取得動作で取得されたメカニカルロスデータを記憶する。制御部１５ｕは、データ取得動作でメカニカルロスデータを取得した後、そのメカニカルロスデータをパラメータ記憶部２４に記憶させる。

図４は、実施形態に係るトルク算出部の一例を模式的に表すブロック図である。
図４に表したように、トルク算出部２６は、加算器２６ａと、リミッタ２６ｂと、を有する。トルク算出部２６には、モータ１２のトルクを表す所定のトルク設定値が入力される。トルク設定値は、例えば、外部の機器などからトルク算出部２６に入力される。トルク設定値は、一定値でもよい。トルク設定値を一定値とする場合には、トルク算出部２６などにトルク設定値を記憶させておいてもよい。

加算器２６ａには、トルク設定値が入力される。また、加算器２６ａには、張力分トルクの補正量、加減速トルクの補正量、曲げトルクの補正量、及び、メカロストルクの補正量が入力される。

張力分トルクの補正量は、ストリップに加わる張力にともなうモータ１２のトルクの補正量を表す。加減速トルクの補正量は、モータ１２の加減速にともなうトルクの補正量を表す。曲げトルクの補正量は、ストリップの曲げにともなうトルクの補正量を表す。

張力分トルクの補正量、加減速トルクの補正量、曲げトルクの補正量は、例えば、ストリップの材料やモータ１２の仕様などに応じて予め算出され、テーブルデータとしてパラメータ記憶部２４に記憶されている。

トルク算出部２６は、例えば、モータ１２の駆動状況に対応する張力分トルクの補正量、加減速トルクの補正量、曲げトルクの補正量をそれぞれパラメータ記憶部２４から読み出し、各補正量を加算器２６ａに入力する。

メカロストルクの補正量は、データ取得動作で取得したメカニカルロスデータから読み出される。トルク算出部２６は、例えば、速度センサ１２ｓで検出された回転速度を基に、パラメータ記憶部２４に記憶されたメカニカルロスデータを参照し、回転速度の検出値に応じたロストルクをメカロストルクの補正量として読み出す。そして、トルク算出部２６は、読み出したメカロストルクの補正量を加算器２６ａに入力する。

加算器２６ａは、張力分トルクの補正量、加減速トルクの補正量、曲げトルクの補正量、及び、メカロストルクの補正量のそれぞれを、トルク設定値に加算する。これにより、加算器２６ａは、トルク設定値を補正し、補正後のトルク設定値を出力する。なお、トルク設定値の補正項目は、張力、加減速、曲げ、メカロスに限ることなく、他の項目をさらに含んでもよい。トルク設定値の補正項目は、少なくともメカロスを含んでいればよい。

リミッタ２６ｂは、加算器２６ａから出力された補正後のトルク設定値の上限及び下限を制限する。これにより、リミッタ２６ｂは、過度に高いトルク設定値や過度に低いトルク設定値が出力されることを抑制する。トルク算出部２６は、リミッタ２６ｂから出力されたトルク設定値を、モータ１２に設定するトルク設定基準として出力する。

制御部１５ｕは、トルク算出部２６で算出されたトルク設定基準から速度基準を算出し、算出した速度基準をドライバ１３に入力する。これにより、制御部１５ｕは、トルク設定基準に応じたトルクがストリップに加わるようにモータ１２を駆動し、ストリップの巻取りを行う巻取動作を実行する。

このように、制御部１５ｕは、所定の動作条件を基にモータ１２のトルク設定基準を算出し、算出したトルク設定基準から速度基準を算出し、算出した速度基準をドライバ１３に入力することにより、ストリップの巻取りを行う巻取動作を実行する。制御部１５ｕは、ストリップの巻取りにおいて、張力制御を行う。ここで、所定の動作条件とは、例えば、上述のトルク設定値、張力、加減速、曲げ及びメカロストルクなどである。すなわち、パラメータ記憶部２４は、データ取得動作で取得されたメカニカルロスデータを巻取動作のパラメータとして記憶する。

制御部１５ｕは、例えば、外部の機器などからの指示に応じて、巻取動作の実行及び停止を制御する。巻取動作は、例えば、データ取得動作の完了後に実行される。巻取動作において、上記のように、トルク設定値を補正する。これにより、例えば、張力制御の精度を高めることができる。

また、制御部１５ｕは、インターロック動作を行う。制御部１５ｕは、起動インターロックと運転インターロックとを行う。制御部１５ｕは、例えば、ファン１２ｆの動作信号を起動インターロックの条件とする。制御部１５ｕは、例えば、モータ１２の温度、ギア部１６の温度、ギア部１６の潤滑油の配管圧力、及び、支持部１７の位置を運転インターロックの条件とする。起動インターロックの条件及び運転インターロックの条件は、上記に限ることなく、巻取機１０の保護の必要性に応じて適宜設定すればよい。

制御部１５ｕは、データ取得動作や巻取動作の実行などにおいてモータ１２の駆動を開始する際に、ファン１２ｆの動作信号を基に、ファン１２ｆが動作しているか否かを確認する。

制御部１５ｕは、ファン１２ｆが動作していると判断した場合、回転体１１の回転開始の運転指令及び所定の速度基準をドライバ１３に入力し、モータ１２を駆動することにより、データ取得動作や巻取動作を実行する。

一方、制御部１５ｕは、ファン１２ｆが動作していないと判断した場合、回転体１１の回転を停止させる運転指令をドライバ１３に入力する。すなわち、データ取得動作や巻取動作を実行しない。

これにより、冷却されていない状況でモータ１２が駆動されてしまうことを抑制することができる。例えば、モータ１２の故障を抑制できる。なお、ファン１２ｆの動作は、制御部１５ｕで制御してもよいし、外部の機器から入力される信号などによって制御してもよい。

制御部１５ｕは、データ取得動作や巻取動作の実行などにおいてモータ１２を駆動している際に、上記運転インターロック条件の各検出値が、所定の条件を満たしているか否かを判定する。換言すれば、制御部１５ｕは、各検出値が所定の範囲内（上限と下限との間）にあるか否かを判定する。制御部１５ｕは、各検出値のいずれかが所定の条件から外れた場合、回転体１１の回転を停止させる運転指令をドライバ１３に入力する。すなわち、制御部１５ｕは、各検出値のいずれかが所定の条件から外れた場合、データ取得動作や巻取動作を停止させる。これにより、巻取機１０の各部の故障などを抑制することができる。

このように、制御部１５ｕは、起動インターロック条件や運転インターロック条件が所定の条件から外れた場合に、回転体１１の回転を停止させる運転指令をドライバ１３に入力する。すなわち、この例では、ファン１２ｆ、温度センサ１２ｔ、温度センサ１６ｔ、圧力センサ１６ｐ、及び、位置センサ１７ａのそれぞれが、インターロック検出部として機能する。インターロック検出部は、上記に限ることなく、所定のインターロック条件を検出可能な任意の検出部でよい。

図５は、実施形態に係る巻取機の動作の一例を模式的に表すフローチャートである。
図５に表したように、制御部１５ｕは、開始操作部２０の操作によってデータ取得動作の開始指示が入力されると、起動インターロックの条件を満足しているか否かを確認する。この例において、制御部１５ｕは、ファン１２ｆが動作している場合に、起動インターロックの条件を満足していると判断し、ファン１２ｆが動作していない場合に、起動インターロックの条件を満足していないと判断する。

制御部１５ｕは、条件を満足していると判断した場合、回転体１１の回転開始の運転指令、及び、速度基準の所定の設定値をドライバ１３に入力し、モータ１２を駆動することにより、データ取得動作の実行を開始する。一方、制御部１５ｕは、条件を満足していないと判断した場合、回転体１１の回転を停止させる運転指令をドライバ１３に入力し、動作を停止する。

制御部１５ｕは、データ取得動作を開始した後、電流検出部１４で検出された電流値を取得する。この後、制御部１５ｕは、取得した電流値から回転体１１の回転にともなうロストルクを算出する。

制御部１５ｕは、ロストルクを算出した後、全ての設定値に対するロストルクの取得が完了したか否かを判定する。制御部１５ｕは、完了していないと判定した場合、速度基準の設定値を変更し、再び電流値の取得及びロストルクの算出を行う。

制御部１５ｕは、完了したと判定した場合、複数の設定値毎の複数のロストルクをメカニカルロスデータとして取得する。そして、制御部１５ｕは、メカニカルロスデータを取得した場合、例えば、回転体１１の回転を停止させる運転指令をドライバ１３に入力し、回転体１１の回転を停止させる。

また、制御部１５ｕは、データ取得動作を開始して回転体１１を回転させた後、運転インターロック条件の確認を行う。この例において、制御部１５ｕは、モータ１２の温度、ギア部１６の温度、ギア部１６の潤滑油配管の圧力、及び、支持部１７の位置の位置のそれぞれが、所定の範囲内にある場合に、運転インターロック条件を満足していると判断する。一方、制御部１５ｕは、モータ１２の温度、ギア部１６の温度、ギア部１６の潤滑油配管の圧力、及び、支持部１７の位置の位置のいずれかが、所定の範囲から外れた場合に、運転インターロック条件を満足していないと判断する。

制御部１５ｕは、運転インターロック条件を満足していると判断した場合、データ取得動作を継続する。制御部１５ｕは、運転インターロック条件を満足していないと判断した場合、回転体１１の回転を停止させる運転指令をドライバ１３に入力し、動作を停止する。なお、運転インターロックの確認は、定期的に行ってもよいし、常時行ってもよい。

制御部１５ｕは、メカニカルロスデータを取得した後、そのメカニカルロスデータをパラメータ記憶部２４に記憶させる。すなわち、制御部１５ｕは、取得したメカニカルロスデータを巻取動作のパラメータとしてパラメータ記憶部２４に入力する。これにより、制御部１５ｕは、メカニカルロスデータを巻取動作に反映させる。なお、メカニカルロスデータの入力は、データ取得動作に含めてもよいし、他の動作として実行してもよい。制御部１５ｕは、例えば、データ取得動作において、メカニカルロスデータを巻取動作のパラメータに入力してもよい。

制御部１５ｕは、データ取得動作の完了の後、外部の機器からの指示などに応じて、巻取動作の実行を開始する。制御部１５ｕは、巻取動作を開始すると、トルク算出部２６にトルク設定基準を算出させる。そして、制御部１５ｕは、算出されたトルク設定基準から速度基準を算出し、その速度基準をドライバ１３に入力することにより、巻取動作を実行する。

このように、本実施形態に係る巻取機１０では、制御装置１５の制御部１５ｕが、データ取得動作を行い、メカニカルロスデータを自動的に取得する。これにより、例えば、巻取機１０では、速度基準の設定やロストルクの算出などを、作業員などに行わせる必要がなくなる。巻取機１０では、例えば、現地調整業務における作業員などの手間を省き、効率的にメカニカルロスデータを取得することができる。

また、巻取機１０では、制御部１５ｕが、インターロック条件の監視を行う。これにより、巻取機１０では、作業員などが条件の監視を行う場合に比べて、より安全性を高めることができる。

さらに、巻取機１０では、制御部１５ｕが、巻取動作をさらに実行し、取得したメカニカルロスデータを巻取動作のパラメータに自動的に入力する。従って、作業員などによるパラメータの入力作業を省くことができる。これにより、作業効率をより高めることができる。

上記実施形態では、制御部１５ｕが、データ取得動作と巻取動作とを実行する。これに限ることなく、例えば、データ取得動作を実行する制御装置と、巻取動作を実行する制御装置（例えばＰＬＣ）と、を分けてもよい。巻取動作を別の制御装置で実行する場合には、例えば、取得したメカニカルロスデータを制御装置１５から別の制御装置に出力すればよい。

上記実施形態では、データ取得動作において、電流値を取得する毎に、ロストルクの算出を行っている。これに限ることなく、例えば、設定値毎の複数の電流値を取得した後に、各電流値のそれぞれのロストルクをまとめて算出してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…巻取機、１１…回転体、１２…モータ、１２ｆ…ファン、１２ｓ…速度センサ、１２ｔ…温度センサ（インターロック検出部）、１３…ドライバ、１４…電流検出部、１５…制御装置、１５ｕ…制御部、１６…ギア部、１６ｐ…圧力センサ（インターロック検出部）、１６ｔ…温度センサ（インターロック検出部）、１７…支持部、１７ａ…位置センサ（インターロック検出部）、１８…Ｉ／Ｏモジュール、２０…開始操作部、２２…停止操作部、２４…パラメータ記憶部、２６…トルク算出部

Claims (5)

1. 回転可能に支持され、ストリップの巻取りを行う回転体と、
   前記回転体を回転させるモータと、
   前記モータに電力を供給することにより、前記モータの駆動を制御するドライバと、
   前記モータに供給される電流を検出する電流検出部と、
   前記ドライバに運転指令と速度基準とを入力して前記ドライバの動作を制御する制御部を有する制御装置と、
   を備え、
   前記制御部は、前記速度基準の設定値を変化させながら前記電流検出部で検出された前記電流を取得し、取得した前記電流から前記回転体の回転にともなうロストルクを算出することにより、複数の前記設定値毎の複数の前記ロストルクを表すメカニカルロスデータを取得するデータ取得動作を実行する巻取機。
2. 前記回転体の回転に関わるインターロック条件を検出するインターロック検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記インターロック条件が所定の条件から外れた場合に、前記回転体の回転を停止させる前記運転指令を前記ドライバに入力する請求項１記載の巻取機。
3. 前記制御部は、所定の動作条件を基に前記モータのトルク設定基準を算出し、算出した前記トルク設定基準から前記速度基準を算出し、算出した前記速度基準を前記ドライバに入力することにより、前記ストリップの巻取りを行う巻取動作をさらに実行し、
   前記制御部は、取得した前記メカニカルロスデータを前記巻取動作のパラメータに入力することにより、前記メカニカルロスデータを前記巻取動作に反映させる請求項１又は２に記載の巻取機。
4. 回転可能に支持され、ストリップの巻取りを行う回転体と、
   前記回転体を回転させるモータと、
   前記モータに電力を供給することにより、前記モータの駆動を制御するドライバと、
   前記モータに供給される電流を検出する電流検出部と、
   を備えた巻取機の制御装置であって、
   前記ドライバに運転指令と速度基準とを入力して前記ドライバの動作を制御する制御部を有し、
   前記制御部は、前記速度基準の設定値を変化させながら前記電流検出部で検出された前記電流を取得し、取得した前記電流から前記回転体の回転にともなうロストルクを算出することにより、複数の前記設定値毎の複数の前記ロストルクを表すメカニカルロスデータを取得するデータ取得動作を実行する制御装置。
5. 回転可能に支持され、ストリップの巻取りを行う回転体と、
   前記回転体を回転させるモータと、
   前記モータに電力を供給することにより、前記モータの駆動を制御するドライバと、
   前記モータに供給される電流を検出する電流検出部と、
   前記ドライバに運転指令と速度基準とを入力して前記ドライバの動作を制御する制御部を有する制御装置と、
   を備えた巻取機の制御方法であって、
   前記制御部が、前記速度基準の設定値を変化させながら前記電流検出部で検出された前記電流を取得する工程と、
   前記制御部が、取得した前記電流から前記回転体の回転にともなうロストルクを算出する工程と、
   前記電流の取得及び前記ロストルクの算出により、前記制御部が、複数の前記設定値毎の複数の前記ロストルクを表すメカニカルロスデータを取得する工程と、
   を有する巻取機の制御方法。

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