JP3522868B2 - Winding / rewinding control device - Google Patents

Winding / rewinding control device

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JP3522868B2
JP3522868B2 JP00018695A JP18695A JP3522868B2 JP 3522868 B2 JP3522868 B2 JP 3522868B2 JP 00018695 A JP00018695 A JP 00018695A JP 18695 A JP18695 A JP 18695A JP 3522868 B2 JP3522868 B2 JP 3522868B2
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JP
Japan
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bobbin
winding
tension
output
circuit
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信之 竹本
武彦 中田
喜信 田原
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信之 竹本
有限会社テクノ・アイティ
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は線材またはシート材を一
方の供給装置から、他方の異形ボビンに巻き取る、また
は、巻き戻すときに、そのボビンの回転駆動力を形状に
合わせて一定張力となるように速度を制御する装置に関
する。 【0002】 【従来の技術】従来から糸やワイヤー等の線材、また
は、紙やフィルム等のシート材を巻いた一方のボビンま
たは製造装置等の供給装置から、他方のボビンに巻き取
る又は巻き戻すことは行われており、この巻き替えると
きには正確に一定の張力で巻取りを行うようにしてい
る。このために一方のボビンと他方のボビンの間の被巻
取り材の経路に、変動吸収装置(ダンサ)、又は、張力
検知装置を設けて、巻取り側または繰出側の回転速度
を、張力変化に応じて変更できるようにしていた。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】このような従来の巻取
り装置においては、巻取り側のボビンの軸は殆どが円柱
または円パイプであり、巻取り側の軸の回転角度に対す
る速度変化は直径が増加する程度なので極わずかであ
り、張力変化も小さく、PID制御のフィードバック制
御のみで殆ど対応できていたのである。しかし、線又は
ワイヤーまたはシート材の用途や種類、収納等を考慮し
て、巻き取るボビンの軸の形状が三角形や四角形の多角
形となったり、楕円となったりすることがある。このよ
うな場合、従来の巻取り装置を使用すると、巻取り側ボ
ビンの回転角度によっては巻取り速度や張力の変化が大
きく、特に角部においては大きく変化し、張力制御が追
随できずに、巻取り精度が低下して、きつく巻きつけた
り緩く巻き取る部分ができて、きれいに巻き取れないこ
とがあったのである。そこで、本発明は巻取り側のボビ
ンの形状が異なっても容易にそのボビン形状に適応して
巻き取れるようにするものである。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決する為の
手段を説明する。即ち、線材またはシート材の被巻取り
材を一方から供給し、他方に巻き取る、または、巻き戻
す装置において、供給側と巻取り部との間に張力を検出
する張力検出装置を配置して、該張力検出装置の値と基
準張力値を比較し、その値をPID演算回路に入力し、
該PID演算回路の出力値を、一方はそのまま、他方は
前記PID演算回路出力により補正されるボビン径補正
と形状補正とにより計算される被巻取材の速度に相応し
たフィードフォワード出力とを加算し、該出力をモータ
ー駆動回路に入力するものである。 【0005】 【作用】次に作用を説明する。即ち、巻取りボビンに線
材またはシート材を巻き替える時に、その巻き取り作業
の場合には、起動前に巻取りボビンの軸径と、軸形状を
入力し適切なフィードフォワード出力となるようにして
おき、起動時の張力補正を行い、起動後においては、P
ID演算回路の出力値によるフィードバック制御とこの
出力が減少するように形状補正、径補正されるフィード
フォワード制御とによって速度変化が極小となるように
補正して、さまざまな軸形状であっても巻き材に適応し
て安定した一定の張力で巻き取れるようになる。 【0006】 【実施例】次に実施例を説明する。図1は本発明の巻取
り装置の斜視図、図2は巻取り制御装置のブロック図、
図3は同じく第二の実施例を示す制御ブロック図、図4
は同じく第3の制御実施例を示すブロック図である。 【0007】図1において本発明の制御装置により制御
される線材の巻取り(巻戻し)装置の全体構成から説明
すると、本体ケース1上部に操作スイッチ12a・12
b・・・を配置し、本体ケース1前面に巻取りボビン2
とトラバーサ3とガイドプーリー4・4・・・とダンサ
ローラ式の張力検出装置Aが配設され、前記ガイドプー
リー4・4・・・は水平方向に一列に配置され、中間の
プーリー4とプーリー4の間下方に張力検出装置Aのダ
ンサローラ5が配設され、張力変動を吸収するように配
置し、その下方に巻取りボビン2と繰出軸16が配置さ
れ、該巻取りボビン2の側方に線材をガイドして整列し
て巻き取るようにするトラバーサ3が配設されている。 【0008】前記操作スイッチは電源スイッチ12a、
スタートスイッチ12b、停止スイッチ12c、ボビン
形状入力器12d、ボビン軸径入力器12e、巻取り速
度選択スイッチ12f等からなり、前記巻取りボビン2
は本体ケース1内に設けたモーターM1の駆動軸上に脱
着可能に固定され、用途や線材の種類等によって巻取り
ボビン2は交換でき、その巻取りボビン2の軸形状は異
形であってもよく、この巻取りボビン2の形状及び軸径
の入力手段として、前記操作スイッチ12d・12e
で、予め入力できるようにしてあり、軸形状は円形、楕
円、三角形や四角形、五角形等を選択できるようにして
いる。 【0009】そして、モーターM1の駆動軸には角度セ
ンサー14が設けられており、該駆動軸の基準点の角度
を検知して、その基準点が位置する角度によって、前記
巻取りボビン2に線材Wが巻き取られる時の接線の位置
を判断できるようにしている。これを検知するのはボビ
ン軸形状が多角形の場合、巻く時に接線位置によって巻
取り速度(及び張力)が変化するからである。また、線
材Wの送り速度を検知するために、ガイドプーリー4の
回転から速度センサー15によって検知するように構成
し、また、断線も検知できるようにしている。前記モー
ターM1は本体ケース1内に配置され、後述する制御手
段によって回転速度が制御され、前記トラバーサ3は先
端にプーリー3aが回転自在に設けられて、前記モータ
ーM1、または、別のモーターで駆動して巻取りボビン
2と平行(軸方向)に往復前後動されて線材Wを整列さ
せて巻き取り、巻き上がった線材が凹凸にならないよう
にしている。なお、シート材を巻き取るときにはトラバ
ーサ3は不要である。 【0010】前記張力検出装置Aは角度検出装置6と、
天秤状に配置した前記ダンサローラ5を支持したアーム
7と、ウエイト9を左右位置調整可能に取り付けるロッ
ド8からなり、角度検出装置6の検出軸17に前記アー
ム7とロッド8を互いに反対方向へ突出するように固設
して、巻き取る線材Wの一端を巻取りボビン2に固定
し、トラバーサ3先端のプーリー3a、ガイドプーリー
4・4、張力検出装置Aのダンサローラ5、ガイドプー
リー4・4と掛け渡して、モーターM1・M2を駆動し
て線材を巻き取る時に一定張力で巻き取るように構成し
ている。但し、本実施例では張力検出装置Aとして、ウ
エイトダンサでその位置の変化を入力して一定位置とな
るようにしているが、この代わりに、張力を検出するた
めに、圧力センサーや歪みセンサー等を用いたり、バネ
でその位置変化を検出するようにしたりすることもで
き、ウエイトダンサに限定するものではなく、張力検出
用の他の変換信号を用いて、張力を安定させることで、
同一の作用・効果を得られるように構成することもでき
る。 【0011】そして、前記巻取りボビン2の右側に繰出
用のモーターM2が配設されて、該モーターM2の駆動
軸である繰出軸16を本体ケース1前面に突出して、該
繰出軸16上に繰出ボビン10を固定し、その側部に前
記同様にトラバーサ11を配置し(省くこともでき
る)、右側に軸径または軸の形状が異なるボビン10か
ら巻取りボビン2に巻き替えられるようにしており、ボ
ビン10に巻いた線材Wの一端を引き出して、トラバー
サ11のプーリー11a、ガイドプーリー4・4から張
力検出装置Aのダンサローラ5、ガイドプーリー4・
4、プーリー3a、巻取りボビン2と巻き掛けて線材W
を巻き取るようにしている。但し、本体ケース1外の他
のボビンや線材製造装置等の供給装置から線材Wを右側
のガイドプーリー4にかけて、ダンサローラ5やガイド
プーリー4、プーリー3aを介して巻取りボビン2に巻
き取るように構成することもできる。また、本実施例で
は、繰出ボビン10を駆動するモーターM2を一定速度
で回転させ、巻取りボビン2を駆動するモーターM1を
張力変動が生じないように張力検出装置Aからの信号か
ら本発明の制御回路で補正して回転速度を追随させるよ
うに構成しているが、モーターM1を一定回転させ、モ
ーターM2を補正して回転するように構成することもで
き、また、逆方向に回転させて巻き戻すように構成する
こともできる。 【0012】本巻取り装置は異形軸のボビンであっても
一定張力で巻き取れるようにするものであり、その制御
構成は、図2に示すように、比較器20にダンサローラ
5の基準位置(通常水平となる時の角度検出装置6)の
値αと、巻取り作業時の張力変動を検出するための角度
検出装置6の出力値βが入力され、その偏差(β−α)
がPID演算回路21に入力される。このPID演算回
路21では比例・微分・積分がそれぞれ演算されて加算
器22に入力されて加算される。同時に、PID演算回
路21からのそれぞれの出力はボビン径・形状調整処理
器23に入力される。 【0013】一方、前記角度センサー14の出力信号に
対応するA0 ,A1 ,・・・An と、ボビン形状入力器
12dの信号と、ボビン軸径入力器12eの信号をボビ
ン回転角度信号処理器24にKD0 ,KD1 ,・・・K
n として入力記憶させる。このボビン回転角度信号処
理器24は基準点が一周する間の角度ごとに、ボビンの
軸径と形状に合わせて、ボビンに巻き取るときの接線位
置での線速度の補正係数が記憶される。よって、最初は
初期値が入力されており、乗算器25(または除算器)
へ出力される。 【0014】前記ボビン径・形状調整処理器23からの
出力信号があるときは、前記ボビン回転角度信号処理器
24に入力されて補正係数が書き換えられる。その出力
信号は線速度センサー15の出力信号と共に、前記乗算
器25に入力されて、該乗算器出力は加算器26で前記
加算器22の出力信号と加算されて、モーター駆動回路
27に出力されて、モーターM1を駆動制御する。 【0015】このような構成において、理想的な制御は
基準値αとダンサ信号値βが同一となることであって、
つまり比較器20の偏差も零の状態で、つまり変動が生
じずに張力が一定の値で巻き取られている状態である。
ところが、ボビンに巻き取っていくとボビン径は次第に
大きくなる(巻き戻しの場合は小さくなる)ので、一定
速度で巻き取ることはできない。そこで、巻取り時の張
力変化はダンサ信号値βと基準値αの差で現れ、その偏
差をPID演算回路21で演算すると、比例増幅回路2
1aで直線的な比例成分が演算され、微分回路21bで
変化率成分が演算され、積分回路21cで平均的な変化
成分が演算される。これらの演算が適切であれば比較器
20の偏差も零もしくは微小であり、従来型のフィード
バック制御がうまく調整されているときである。この場
合に積分回路21cの出力はボビン径に対応した出力を
生成している。 【0016】ところが、これはボビンが円筒の場合であ
って、異形、即ち、ボビンの形状が三角形や四角形等の
多角形や楕円形等では、1回転する間に張力が直線的に
変化することはなく、角部において線速度が急激に変化
する。この急激な変化はPID演算回路21では追随し
て演算することができず、振動等になってしまう。そこ
で、PID演算回路21からの出力をボビン径・形状調
整処理器23に入力し、巻取りボビンの径補正制御と形
状補正制御を行うのである。この巻取りボビンの径補正
はPID演算回路21の積分回路(I)21cの出力信
号を検出し、この値が減少する方向に径補正データをボ
ビン径・形状調整処理器23で自動補正して、ボビン回
転角度信号処理器24の補正係数(KD0 ,KD1 ,・
・・KD n )を変更する。また、形状補正については、
比例増幅回路21aと微分回路21bの出力信号を適当
な大きさとして、この両者が少なくなるようにボビン径
・形状調整処理器23で自動補正して、ボビン回転角度
信号処理器24の補正係数(KD0 ,KD1 ,・・・K
n )を変更する。このボビン回転角度信号処理器24
の信号を乗算器25で演算して、この値と前記加算器2
2の出力値を加算器26で加算して、モーター駆動回路
27に入力して、モーターM1の回転速度を調整して駆
動するのである。このとき乗算器25の出力としてのフ
ィードフォワード信号が適切であればボビン回転角度信
号処理器24の補正係数(KD0 ,KD1 ,・・・KD
n )は補正されることなくモーターM1を駆動する。 【0017】例えば、正方形の場合にはその形状をボビ
ン形状入力器12dで入力し、軸径をボビン軸径入力器
12eで入力しておけば、モーターM1を駆動して、そ
の起動時の線速度が速度センサー15で検知され、ボビ
ンの線材Wに対する接線位置が角度センサー14から検
知でき、90°ごとに巻き取る時の線速度が変化するの
で、この変化は現時点から次の変化は形状が判っている
ので、ボビン径・形状調整処理器23で補正値が演算さ
れ、ボビン回転角度信号処理器24に入力して、モータ
ー駆動回路27でβ−α=0となるように減速または増
速制御する。 【0018】また、ボビン径と形状の補正値を別々に処
理してから、モーター駆動回路27の前段で一つの補正
値とすることも可能であり、図3に示すような構成とな
る。但し、図2と同一符号のものは同一部品を表す。ボ
ビン径の初期値をボビン軸径入力器12eでボビン径記
憶器29に入力して係数に変換して乗算器30において
線速度と乗算演算する。起動後のボビン径は積分回路2
1cからの値がボビン径調整処理器33に入力されて、
補正値が演算されてボビン径記憶器29に入力される。
一方、ボビンの初期形状をボビン形状入力器12dでボ
ビン回転角度信号処理器31に入力して、ボビンの基準
位置を角度センサー14で検知して、ボビン形状係数調
整処理器32で形状補正した補正係数をボビン形状係数
調整処理器32に入力し、角度に応じて乗算器25に入
力して、前記乗算器30とを演算して加算器26に入力
して、前記同様にモーター駆動回路27に出力する。 【0019】また、ボビン径と形状の補正値を別々に処
理して制御する他の構成として、図4に示すように構成
することもできる。即ち、ボビン径の初期値をボビン軸
径入力器12eで計数処理回路35に入力し、起動後は
積分回路21cの出力値を比較弁別器36に入力する。
比較弁別器36はしきい値の時に保持信号、しきい値よ
り高い場合は加算信号、しきい値より低い場合は減算信
号と弁別して、計数処理回路35に入力する。計数処理
回路35では、パルス発生器35aの出力に合わせて、
加算信号または減算信号を計数器35bでカウントして
計数器35bのカウント値を増加減する。計数処理回路
35の出力値はD/A変換器37でアナログ値に変換さ
れて、速度センサー15の信号とともに除算器38に入
力されて演算されて、除算器39に入力される。 【0020】一方、比例増幅回路21aと微分回路21
bの出力値が加算回路40で加算されて比較弁別器41
に入力され、前記同様に計数処理回路42で加算信号又
は減算信号がカウントされて計数器35bのカウント値
を増加減し、ボビン回転角度信号処理器43に入力して
記憶し、その出力値をD/A変換器45でアナログ変換
して前記除算器39に入力して、加算器26に入力し
て、前記同様にモーター駆動回路27に出力し、比較器
20の偏差が0となるように駆動する。但し、前記PI
D演算回路21の出力信号をソフトウエアによって、計
数処理回路35及び計数処理回路42の出力値を前記と
同様に計算し、ボビン径に対する補正及びボビン形状係
数K0 〜Kn を自動更新することも可能である。 【0021】 【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。即ち、一方のボビンから
他方のボビンに巻き替えるときに、一方を定速で駆動し
て、他方の回転速度を制御する場合、ボビンを駆動する
側の軸の形状が円以外の異形であっても、その形状と軸
径を入力することで、瞬時、瞬時における変化を検知し
て、次の瞬間の巻取り速度の予測して、異形ボビンを駆
動するモーターの巻取り速度を制御し、つまり、異形ボ
ビンのフィードフォワード制御ができるようになり、ボ
ビンに巻くときの形状が刻々と変化するが、それに合わ
せて、モーターの回転数を制御して、一定の張力でバラ
ツキがなく正確に巻き取れるようになった。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
From one feeding device to the other shaped bobbin, or
When rewinding, the rotational driving force of the bobbin is shaped
Device that controls the speed so that
I do. [0002] 2. Description of the Related Art Conventionally, wires such as yarns and wires,
Is a bobbin on which one sheet of paper or film is wound.
Or from a supply device such as a manufacturing device to the other bobbin.
Or rewinding is done,
To take up with exactly constant tension
You. For this purpose, the winding between one bobbin and the other bobbin
In the path of the material, a fluctuation absorber (dancer) or tension
With a detection device, the rotation speed on the winding or unwinding side
Can be changed according to a change in tension. [0003] SUMMARY OF THE INVENTION Such a conventional winding method
In the rewinding device, the axis of the bobbin on the winding side is almost cylindrical.
Or it is a circular pipe.
Speed changes are so small that the diameter increases.
Small change in tension, feedback control of PID control
He could almost handle it alone. But the line or
Consider the use and type of wire or sheet material, storage, etc.
The shape of the axis of the bobbin to be wound is triangular or quadrangular.
It may be shaped or elliptical. This
In such a case, if the conventional winding device is used,
Winding speed and tension change greatly depending on the bin rotation angle.
Changes, especially at corners, and tension control
I couldn't keep up, the winding accuracy was reduced, and I wound it tight
There is a part that can be wound up loosely,
There was. Thus, the present invention provides a winding side bobbin.
Easily adapts to the bobbin shape even if the shape of the
It is intended to be wound up. [0004] SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problem.
The problems to be solved are as described above.
The means will be described. That is, winding of wire or sheet material
Feeding material from one side and winding or rewinding the other
Detects tension between the supply side and the winding section
A tension detection device that performs
Compare the quasi-tension values, input the value to the PID calculation circuit,
The output value of the PID operation circuit is expressed as follows.
Bobbin diameter correction corrected by the output of the PID calculation circuit
Corresponding to the speed of the rolled material calculated by
And feed-forward output, and the output is
-Input to the drive circuit. [0005] Next, the operation will be described. That is, a wire is
When rewinding material or sheet material, take-up work
In the case of, before starting, change the shaft diameter and shaft shape of the take-up bobbin.
Input to get the appropriate feed forward output
Every time, the tension correction at startup is performed, and after startup, P
Feedback control based on the output value of the ID arithmetic circuit
Feed whose shape and diameter are corrected so that the output is reduced
Speed change is minimized by forward control
Compensate to adapt to winding material even with various shaft shapes
It can be wound with stable and constant tension. [0006] EXAMPLE Next, an example will be described. FIG. 1 shows the winding of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a winding control device,
FIG. 3 is a control block diagram showing the second embodiment, and FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing a third control embodiment. In FIG. 1, control is performed by the control device of the present invention.
From the overall configuration of the wire winding (rewinding) device
Then, the operation switches 12a and 12
are arranged, and a winding bobbin 2 is
, Traverser 3, guide pulleys 4, 4 ... and dancer
A roller type tension detecting device A is provided, and the guide pulley is provided.
... are arranged in a row in the horizontal direction,
A pull-down device of tension detecting device A is provided between pulley 4 and pulley 4 below.
Sensor roller 5 is provided, and is arranged so as to absorb fluctuations in tension.
And the take-up bobbin 2 and the pay-out shaft 16 are disposed below the take-up bobbin 2.
And guide the wire to the side of the winding bobbin 2 so as to be aligned.
The traverser 3 which winds up is arrange | positioned. The operation switch is a power switch 12a,
Start switch 12b, stop switch 12c, bobbin
Shape input device 12d, bobbin shaft diameter input device 12e, winding speed
The winding bobbin 2
Is mounted on the drive shaft of the motor M1 provided in the main body case 1.
Fixed so that it can be attached
The bobbin 2 can be replaced, and the winding bobbin 2 has a different shaft shape.
The winding bobbin 2 may have a shape and a shaft diameter.
The operation switches 12d and 12e
Can be input in advance.
So that you can select a circle, triangle, square, pentagon, etc.
I have. The drive shaft of the motor M1 has an angle sensor.
And an angle of a reference point of the drive shaft.
And the angle at which the reference point is located,
Position of tangent line when wire W is wound on winding bobbin 2
You can judge. It is Bobi to detect this
If the shaft shape is a polygon, when winding,
This is because the take-up speed (and tension) changes. Also the line
In order to detect the feed speed of the material W, the guide pulley 4
Configuration to detect from rotation by speed sensor 15
In addition, disconnection can be detected. The mode
The controller M1 is disposed in the main body case 1 and has a control
The rotation speed is controlled by the step, and the traverser 3 is
A pulley 3a is rotatably provided at an end, and the motor
-Winding bobbin driven by M1 or another motor
The wire W is aligned by being reciprocated back and forth in parallel (axial direction) with 2.
And take up so that the wound wire does not become uneven
I have to. When winding the sheet material,
The sensor 3 is unnecessary. The tension detecting device A includes an angle detecting device 6,
Arm supporting the dancer roller 5 arranged in a balance shape
7 and weight 9
8 is provided on the detection shaft 17 of the angle detection device 6.
The rod 7 and the rod 8 are fixed so that they protrude in opposite directions.
And fix one end of the wire W to be wound to the winding bobbin 2.
And pulley 3a at the tip of traverser 3, guide pulley
4.4, dancer roller 5 of tension detecting device A, guide pulley
And drive the motors M1 and M2
To take up the wire with constant tension
ing. However, in the present embodiment, as the tension detecting device A,
Enter a change in the position with the eight dancer to
Instead of detecting the tension.
Use a pressure sensor or strain sensor,
To detect the position change.
Not limited to weight dancers, tension detection
By stabilizing the tension using other conversion signals for
It can be configured to obtain the same action and effect.
You. Then, it is fed to the right side of the winding bobbin 2.
Motor M2 is disposed for driving the motor M2.
A projecting shaft 16 as a shaft projects from the front of the main body case 1 to
The feeding bobbin 10 is fixed on the feeding shaft 16 and the side thereof is
The traverser 11 is arranged in the same way as
Bobbin 10 with different shaft diameter or shaft shape on the right
To take-up bobbin 2
Pull out one end of the wire W wound on the bin 10 and
Tension from pulley 11a of guide 11 and guide pulleys 4.4
Dancer roller 5, guide pulley 4
4. Wrap the wire W around the pulley 3a and the winding bobbin 2.
To take up. However, other than the body case 1
Wire W from a supply device such as a bobbin or a wire manufacturing device
Of the dancer roller 5 and the guide
Winding on the winding bobbin 2 via the pulley 4 and the pulley 3a
It can also be configured to wipe off. In this embodiment,
Drives the motor M2 for driving the feeding bobbin 10 at a constant speed.
And the motor M1 for driving the winding bobbin 2
Is the signal from tension detector A so that tension fluctuation does not occur?
Let the control circuit of the present invention correct the rotation speed and follow it.
Although the motor M1 is rotated at a constant speed,
It can be configured to rotate the motor M2 by correcting it.
And rewind by rotating in the opposite direction
You can also. [0012] Even if the winding device is a bobbin having a deformed shaft,
It is designed to be able to be wound with constant tension, and its control
The configuration is as shown in FIG.
5 reference positions (normally horizontal angle detection device 6)
Value α and angle for detecting tension fluctuation during winding operation
The output value β of the detection device 6 is input, and its deviation (β−α)
Is input to the PID operation circuit 21. This PID calculation cycle
On road 21, proportional, differential and integral are calculated and added.
The signal is input to the device 22 and added. At the same time,
Each output from the road 21 is a bobbin diameter / shape adjustment process
Input to the device 23. On the other hand, the output signal of the angle sensor 14
Corresponding A0, A1, ... AnAnd bobbin input device
12d and the signal from the bobbin shaft diameter input device 12e
KD to the rotation angle signal processor 240, KD1, ... K
DnIs input and stored. This bobbin rotation angle signal processing
The armature 24 moves the bobbin at every angle during the rotation of the reference point.
Tangential position when winding on bobbin according to shaft diameter and shape
The correction coefficient of the linear velocity at the position is stored. So at first
The initial value is input, and the multiplier 25 (or the divider)
Output to From the bobbin diameter / shape adjusting processor 23,
When there is an output signal, the bobbin rotation angle signal processor
24, the correction coefficient is rewritten. Its output
The signal is output from the linear velocity sensor 15 together with the output signal of the linear velocity sensor 15.
The output of the multiplier is input to an adder 26,
The motor drive circuit is added to the output signal of the adder 22 and
27 to drive and control the motor M1. In such a configuration, the ideal control is
The reference value α and the dancer signal value β are the same,
That is, the deviation of the comparator 20 is also zero, that is, the fluctuation
This is a state in which the tension is wound up at a constant value without any trouble.
However, the bobbin diameter gradually increases as it is wound around the bobbin.
Constant (because it becomes bigger in the case of rewinding)
It cannot be wound at speed. So, at the time of winding
The force change appears as the difference between the dancer signal value β and the reference value α,
When the difference is calculated by the PID calculation circuit 21, the proportional amplification circuit 2
1a, a linear proportional component is calculated, and the differential circuit 21b calculates
The change rate component is calculated and averaged by the integration circuit 21c.
The components are calculated. If these operations are appropriate, the comparator
The deviation of 20 is also zero or very small, and
This is when the back control is well adjusted. This place
In this case, the output of the integrating circuit 21c is the output corresponding to the bobbin diameter.
Has been generated. However, this is a case where the bobbin is a cylinder.
Therefore, the shape of the bobbin is triangular or square, etc.
For polygons, ellipses, etc., the tension is linear in one rotation
No change, rapid change in linear velocity at corners
I do. This sudden change follows the PID operation circuit 21.
Calculation cannot be performed, resulting in vibration or the like. There
The output from the PID operation circuit 21 is used to adjust the bobbin diameter and shape.
To the take-up bobbin diameter correction control and shape.
The shape correction control is performed. Diameter correction of this winding bobbin
Is the output signal of the integration circuit (I) 21c of the PID operation circuit 21.
Signal, and press the diameter correction data in the direction to decrease this value.
Automatic correction by the bin diameter / shape adjustment processor 23 and bobbin rotation
The correction coefficient (KD0, KD1,
..KD n) To change. For shape correction,
Appropriate output signals of the proportional amplification circuit 21a and the differentiation circuit 21b
Bobbin diameter so that both are reduced
・ Automatic correction by the shape adjustment processor 23, and the bobbin rotation angle
The correction coefficient of the signal processor 24 (KD0, KD1, ... K
Dn) To change. This bobbin rotation angle signal processor 24
Is calculated by the multiplier 25, and this value and the adder 2
2 is added by an adder 26 to obtain a motor drive circuit.
27, and adjust the rotation speed of the motor M1 to drive the motor M1.
It moves. At this time, the signal as the output of the multiplier 25 is output.
If the feedforward signal is appropriate, the bobbin rotation angle signal
Correction coefficient (KD0, KD1, ... KD
n) Drives the motor M1 without correction. For example, in the case of a square,
And input the shaft diameter with the bobbin shaft diameter input device 12d.
12e, the motor M1 is driven and
The linear velocity at startup is detected by the speed sensor 15 and
The position of the tangent to the wire W is detected from the angle sensor 14.
I know, the linear velocity when winding up changes every 90 °
So, this change is the shape of the next change from now
Therefore, the correction value is calculated by the bobbin diameter / shape adjustment processor 23.
Input to the bobbin rotation angle signal processor 24,
Deceleration or increase in the drive circuit 27 so that β−α = 0.
Speed control. The bobbin diameter and shape correction values are separately processed.
And then one correction before the motor drive circuit 27
It is also possible to set the value as shown in FIG.
You. However, the same reference numerals as those in FIG. 2 represent the same parts. Bo
Record the initial value of the bin diameter with the bobbin shaft diameter input device 12e.
Input to the memory 29 and converted into a coefficient,
Multiply with linear velocity. The bobbin diameter after startup is determined by the integration circuit 2.
The value from 1c is input to the bobbin diameter adjustment processor 33,
The correction value is calculated and input to the bobbin diameter storage 29.
On the other hand, the initial shape of the bobbin is set in the bobbin shape input device 12d.
Input to the bin rotation angle signal processor 31 and
The position is detected by the angle sensor 14, and the bobbin shape coefficient is adjusted.
The correction coefficient subjected to shape correction by the adjusting processor 32 is a bobbin shape coefficient.
Input to the adjustment processor 32 and input to the multiplier 25 according to the angle.
To calculate the value of the multiplier 30 and input it to the adder 26
Then, the data is output to the motor drive circuit 27 in the same manner as described above. The bobbin diameter and shape correction values are separately processed.
As another configuration for controlling the operation, as shown in FIG.
You can also. That is, the initial value of the bobbin diameter is
Input to the counting circuit 35 with the diameter input device 12e, and after startup,
The output value of the integration circuit 21c is input to the comparison discriminator 36.
The comparison discriminator 36 outputs the holding signal and the threshold value when the threshold value is reached.
Higher than the threshold, subtraction if lower than the threshold.
The signal is discriminated from the signal and input to the counting circuit 35. Counting process
In the circuit 35, according to the output of the pulse generator 35a,
The addition signal or the subtraction signal is counted by the counter 35b.
The count value of the counter 35b is increased or decreased. Count processing circuit
The output value of 35 is converted to an analog value by a D / A converter 37.
And enters the divider 38 together with the signal from the speed sensor 15.
The calculated value is input to the divider 39. On the other hand, the proportional amplification circuit 21a and the differentiation circuit 21
The output value of b is added by the adder circuit 40 and the comparison discriminator 41
Is input to the counting processing circuit 42 in the same manner as described above.
Is the count value of the counter 35b from which the subtraction signal is counted.
Is increased and decreased, and input to the bobbin rotation angle signal processor 43.
The output value is stored in the D / A converter 45 for analog conversion.
And input to the divider 39 and input to the adder 26.
And outputs it to the motor drive circuit 27 in the same manner as described above.
Drive is performed so that the deviation of 20 becomes zero. However, the PI
The output signal of the D operation circuit 21 is measured by software.
The output values of the number processing circuit 35 and the counting processing circuit 42 are as described above.
Calculate in the same way, correct for the bobbin diameter and
Number K0~ KnCan be automatically updated. [0021] The present invention is constructed as described above.
The effect is as follows. That is, from one bobbin
When changing to the other bobbin, drive one at a constant speed.
Drive the bobbin when controlling the other rotation speed
Even if the shape of the shaft on the side is a variant other than a circle,
By entering the diameter, instantaneous and instantaneous changes can be detected.
To predict the winding speed at the next moment and drive the deformed bobbin.
The winding speed of the moving motor is controlled,
Bin feed-forward control is now possible,
The shape of the bottle when it is wound changes every moment.
Control the motor speed to keep the tension constant.
There is no sticking and it can be wound up accurately.

【図面の簡単な説明】 【図1】巻取り装置の斜視図である。 【図2】巻取り制御装置のブロック図である。 【図3】同じく第二の実施例を示す制御ブロック図であ
る。 【図4】同じく第3の制御実施例を示すブロック図であ
る。 【符号の説明】 A 張力検出装置 W 線材 M1・M2 モーター 2 巻取りボビン 6 角度検出装置 10 繰出ボビン 12 操作スイッチ 14 角度センサー 15 速度センサー 21 PID演算回路
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a winding device. FIG. 2 is a block diagram of a winding control device. FIG. 3 is a control block diagram showing a second embodiment. FIG. 4 is a block diagram showing a third control embodiment. [Description of Signs] A Tension detecting device W Wire rod M1, M2 Motor 2 Winding bobbin 6 Angle detecting device 10 Feeding bobbin 12 Operation switch 14 Angle sensor 15 Speed sensor 21 PID calculation circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI D01H 1/36 D01H 1/36 D (72)発明者 田原 喜信 大阪府門真市新橋町2番3号 東洋興業 株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−239506(JP,A) 特開 平8−73088(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B65H 23/192 B65H 23/02 B65H 23/032 B29D 7/01 B65H 59/36 B65H 59/38 B65H 59/40 D01H 1/36 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI D01H 1/36 D01H 1/36 D (72) Inventor Yoshinobu Tahara 2-3-3 Shimbashi-cho, Kadoma-shi, Osaka Toyo Kogyo Co., Ltd. 56) References JP-A-6-239506 (JP, A) JP-A-8-73088 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B65H 23/192 B65H 23/02 B65H 23/032 B29D 7/01 B65H 59/36 B65H 59/38 B65H 59/40 D01H 1/36

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 線材またはシート材の被巻取り材を一方
から供給し、他方に巻き取る、または、巻き戻す装置に
おいて、供給側と巻取り部との間に張力を検出する張力
検出装置を配置して、該張力検出装置の値と基準張力値
を比較し、その値をPID演算回路に入力し、該PID
演算回路の出力値を、一方はそのまま、他方は前記PI
D演算回路出力により補正されるボビン径補正と形状補
正とにより計算される被巻取材の速度に相応したフィー
ドフォワード出力とを加算し、該出力をモーター駆動回
路に入力することを特徴とする巻取り・巻戻し制御装
置。
(57) [Claim 1] In a device for supplying a material to be wound of a wire or a sheet material from one side and winding or rewinding the other, between a supply side and a winding section A tension detecting device for detecting a tension is arranged at the position, a value of the tension detecting device is compared with a reference tension value, and the value is inputted to a PID calculation circuit,
One of the output values of the arithmetic circuit is used as is, and the other is used as the PI
D. A bobbin diameter correction corrected by an output of a circuit and a feedforward output corresponding to the speed of the material to be wound calculated by a shape correction are added, and the output is input to a motor drive circuit. Take-up / rewind control device.
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