JP4302549B2 - Unwinding and winding device - Google Patents
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Description
本発明は、巻出部及び巻取部における長尺材の巻径を演算する巻出し巻取装置及びこれを用いた巻出し巻取システムに関するものである。 The present invention relates to an unwinding and winding device that calculates the winding diameter of a long material at an unwinding portion and a winding portion, and an unwinding and winding system using the unwinding and winding device.
従来の巻取装置では、特許文献1に記載のように、巻出部から巻出された長尺材を巻取部で巻取る長尺材の巻出し巻取装置において、巻出部の巻出枠から巻出されて巻取部の巻取枠に巻き取られる長尺材に接触して回転するメジャロールと、メジャロールの回転に伴い巻出枠から巻取枠に送られる長尺材の移動量に相当するパルス数を発生するロータリエンコーダと、巻出部または巻取部のいずれか一方に設けられた被検知部と、被検知部を検出して巻出部または巻取部の回転数に相当するパルス数を発生する周期検出器と、初期巻出径および初期巻取径を設定する数値設定手段と、ロータリエンコーダからの長尺材の移動量に相当するパルス数と周期検出器からの巻出部の回転数に相当するパルス数とにより現在巻出径または現在巻取径のうちの一方を演算するとともにその演算された一方の現在径と数値設定手段で設定された初期巻出径および初期巻取径とを用いて他方の現在径を演算する演算手段とを備えたことを特徴とする長尺材の巻出し巻取装置を有している。 In a conventional winding device, as described in Patent Document 1, in a long material unwinding device that winds a long material unwound from an unwinding portion at a winding portion, A measure roll that rotates in contact with a long material that is unwound from the output frame and wound on the take-up frame of the take-up unit, and a movement of the long material that is sent from the output frame to the take-up frame as the measure roll rotates. A rotary encoder that generates a number of pulses corresponding to the amount, a detected part provided in either the unwinding part or the winding part, and the number of revolutions of the unwinding part or the winding part by detecting the detected part From the period detector that generates the number of pulses corresponding to the above, numerical setting means for setting the initial unwinding diameter and initial winding diameter, and the number of pulses corresponding to the amount of movement of the long material from the rotary encoder and the period detector Of the current unwinding diameter or current unwinding diameter depending on the number of pulses corresponding to the number of rotations And calculating means for calculating the other current diameter using one of the calculated current diameter and the initial unwinding diameter and initial winding diameter set by the numerical value setting means. It has an unwinding and winding device for a long material that is characterized.
この巻出し巻取装置によれば、巻出部に装着された巻出枠から巻出された長尺材を巻取部に装着された巻取枠に巻取る長尺材の送り動作時や始動作業時において、操作者が数値設定手段を操作し、数値設定手段に初期巻出径および初期巻取径を設定しておき、巻出枠から巻取枠に送られる長尺材の移動量に相当するパルス数と巻出枠の回転数に相当するパルス数とにより現在巻出径または現在巻取径のうちの一方を求め、その求められた一方の現在径と上記初期巻出径および初期巻取径とを用いて他方の現在径を演算する。 According to this unwinding / winding device, the long material unwound from the unwinding frame attached to the unwinding portion can be fed during the feeding operation of the long material wound around the winding frame attached to the winding portion. During starting work, the operator operates the numerical value setting means, sets the initial unwinding diameter and initial winding diameter in the numerical value setting means, and moves the long material sent from the unwinding frame to the winding frame. One of the present unwinding diameter or the present unwinding diameter is obtained from the number of pulses corresponding to the number of pulses corresponding to the number of rotations of the unwinding frame, and the obtained current diameter and the initial unwinding diameter and The other current diameter is calculated using the initial winding diameter.
かかる巻出し巻取装置によれば、長尺材の送り動作時や始動作業時において、数値設定手段で初期巻出径および初期巻取径を設定すると、演算手段が例えば巻出枠から巻取枠に送られる長尺材の移動量に相当するパルス数と巻出枠の回転数に相当するパルス数との比例演算により巻出枠の現在巻出径を求め、演算手段が求められた現在巻出径と上記初期巻出径および初期巻取径とを用いて現在巻取径を演算する構成としたから、メジャロール、ロータリエンコーダ、被検知部および周期検出器などセンサの個数の少ない簡素な構成となる長尺材の巻出し巻取装置を提供することができるものである。
しかしながら、従来の巻出し巻取装置は、巻径を演算するために巻出部または巻取部のいずれか一方に設けられた被検知部と、被検知部を検出して巻出部または巻取部の回転数に相当するパルス数を発生する周期検出器と、が必要でセンサを多く要するので、煩雑であるという問題点があった。 However, the conventional unwinding device is configured to detect the detected portion provided in either the unwinding portion or the winding portion in order to calculate the winding diameter, and to detect the detected portion. Since there is a need for a period detector that generates the number of pulses corresponding to the number of rotations of the take-up section and a large number of sensors are required, there is a problem that it is complicated.
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、上記被検知部、周期検出器を削減して簡易な構成を達成する巻出し巻取装置及びこれを用いた巻出し巻取システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an unwinding / winding device that achieves a simple configuration by reducing the detected portion and the period detector, and unwinding using the unwinding device. An object is to provide a winding system.
第1の発明に係る巻出し巻取装置は、巻出部から巻出された長尺材を巻取部で巻取る長尺材の巻出し巻取装置において、前記巻出部の巻出枠から巻出されて前記巻取部の巻取枠に巻き取られる長尺材に接触して回転すると共に、前記巻出部と前記巻取部との間に設けられたローラと、該ローラの回転に伴い前記巻出枠から前記巻取枠に送られる前記長尺材の移動量に相当する位置検出信号を発生する移動量検出手段と、前記巻出枠の初期巻出径および前記巻取枠の初期巻取径を設定する数値設定手段と、前記位置検出信号と前記初期巻出径とに基いて前記巻出枠の現在巻出径を演算する第1の演算手段と、前記位置検出信号と前記初期巻取径とに基いて前記巻取枠の現在巻取径を演算する第2の演算手段と、を備えたことを特徴とするものである。 An unwinding / winding device according to a first aspect of the present invention is the unwinding / winding device for a long material in which the long material unwound from the unwinding portion is wound by the winding portion. A roller provided between the unwinding unit and the winding unit, and a roller provided between the unwinding unit and the winding unit. A movement amount detecting means for generating a position detection signal corresponding to a movement amount of the long material sent from the unwinding frame to the winding frame with rotation, an initial unwinding diameter of the unwinding frame, and the winding Numerical value setting means for setting an initial winding diameter of the frame, first calculation means for calculating a current unwinding diameter of the unwinding frame based on the position detection signal and the initial unwinding diameter, and the position detection And a second calculating means for calculating a current winding diameter of the winding frame based on a signal and the initial winding diameter. .
第2の発明に係る巻出し巻取システムは、巻出枠を回転させる巻出用モータと、巻取枠を回転させる巻取用モータと、ローラを回転させるローラ用モータと、を備えたことを特徴とするものである。 The unwinding / winding system according to the second invention comprises an unwinding motor for rotating the unwinding frame, a winding motor for rotating the winding frame, and a roller motor for rotating the roller. It is characterized by.
第1の発明によれば、巻き出し軸側に設けられた被検知部、周期検出器を削減して簡易な構成を達成する巻出し巻取装置を得ることができるという効果がある。 According to the first invention, there is an effect that it is possible to obtain an unwinding / winding device that achieves a simple configuration by reducing the detected portion and the period detector provided on the unwinding shaft side.
第2の発明によれば、巻き出し軸側に設けられた被検知部、周期検出器を削減して簡易な構成を達成する巻径演算装置を用いた巻出し巻取システムを得ることができるという効果がある。 According to the second invention, it is possible to obtain an unwinding and winding system using a winding diameter calculating device that achieves a simple configuration by reducing the detected parts and period detectors provided on the unwinding shaft side. There is an effect.
実施の形態1.
本発明の一実施の形態を図1によって説明する。図1は一実施の形態による巻出し巻取用システムのブロック図である。
図1において、巻出し巻取システム1は、長尺材5が巻回された原反ロールを巻き出す巻出し部に設けられた滑車状の巻出し枠10と、巻出された長尺材5に機械的に張力を与える第1のダンサ部20と、該第1のダンサ部20から取り出した長尺材5を所定の速度を付与する速度ローラ30と、速度ローラ30から送られた長尺材5に機械的な張力を与える第2のダンサ部40と、第1のダンサ部20から取り出した長尺材5を巻取って製品ロールとする巻取部に設けられた滑車状の巻取枠50と、巻出し枠10、速度ローラ30、巻取枠50を制御すると共に、巻出し枠10及び巻取枠50の現在巻径を演算する制御装置100とを備えている。
なお、長尺材5としては金属状の薄板、合成樹脂から成るフィルム等がある。
Embodiment 1.
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of an unwinding / winding system according to an embodiment.
In FIG. 1, an unwinding / winding system 1 includes a pulley-like
The long material 5 includes a metal thin plate, a film made of synthetic resin, and the like.
巻出し枠10を駆動する巻出し駆動部と、巻取枠50を駆動する巻取駆動部とを有しており、巻出し駆動部は、巻出し用モータ12の回転軸に入力が結合されると共に、出力が巻出し枠10の軸に結合された減速比Gsを有する巻出し用減速機14を有している。
また、巻取駆動部は、巻取用モータ52の回転軸に入力が結合されると共に、出力が巻取軸結合された減速比Goを有する巻取用減速機54を有している。
また、速度ローラ駆動部は、速度ローラ30に一端が結合されたローラ用モータ32を有している。
The unwinding drive unit for driving the
The take-up drive unit has a take-
The speed roller driving unit has a
検出部は、ローラ用モータ32の回転角度を検出して位置検出信号Lsを発生すると共に、ローラ用モータ32が一回転ごとに発生する一回転パルスP1を制御部100に入力するエンコーダ34と、巻出し用モータ12の電流を検出して第1の電流検出信号Is1を制御部100に入力する巻出し用電流検出器16と、巻出し用モータ52の電流を検出して第2の電流検出信号Is2を発生して制御部100に入力する巻取用電流検出器56とを有している。
The detection unit detects the rotation angle of the
制御装置100は、入力信号を取り込み、出力信号を送るインターフェイス(以下、I/Fという)103と、キーボートなどから成るパラメータ設定器201により巻出し枠10の初期巻出径Rs1および巻取枠50の初期巻取径Ro1を設定すると共に、記憶する数値設定部105と、上記位置検出信号と数値設定部105で設定された初期巻出径Rs1とに基いて現在巻出径Rsnを演算する第1の演算手段と、上記位置検出信号と数値設定器105で設定された初期巻取径Ro1とに基いて現在巻取径Ronを演算する第2の演算手段とを有する演算部109とを有している。
The
駆動部は、制御装置100からの制御信号に基いて巻出し用モータ12を駆動制御する巻出し用アンプ112と、制御部100からの制御信号に基いて基いてローラ用モータ32を駆動するローラ用アンプ132と、制御部100からの制御信号に基いて巻取用モータ52を駆動制御する巻取用アンプ152とを有している。
The driving unit includes an
上記のように構成されたよる巻出し巻取システム1において、図2に示す図1の巻出し巻取システムのモデル図を参考にして、ローラ用モータ32に結合されたエンコーダ34の位置検出信号に基いて巻出し枠10、巻取枠50の現在巻径の演算手段について説明する。
<現在巻径の演算>
パラメータ設定器201により設定された巻出し枠10の初期巻径Rs1、巻取枠50の初期巻径Ro1、長尺材5の厚さtを用いて、巻出し枠10の現在巻出径(直径)Rsn、巻取枠50の現在巻取径(直径)Ronは下式により求まる。
Rsn=Rs1−2t・Ns ・・・・(1)
Ron=Ro1+2t・No ・・・・(2)
ここに、Ns:巻出し枠10の積算回転数
N0:巻取枠50の積算回転数
長尺材5の移動距離Lnは、エンコーダ34の位置検出信号Lsと、ローラ用モータ32の一回転ごとに発生する一回転パルスP1の回数を積算したカウント値Nmと、に基いて下記となる。
Ln=L1・Nm+Ls ・・・・(3)
ここに、L1:速度ローラ30の一回転における長尺材の移動量
一方、巻出し枠10の一回転に伴う長尺材5の移動量Lsnは下式となる。
Lsn=π・Rsn ・・・・(4)
巻出し枠10の現在巻径Rsnは、長尺材5の移動量Lsnが上記(4)式を満たすごと、すなわち、巻出し枠10が一回転する毎に、巻出し枠10の回転数Nsをカウントして増加することにより上記(1)式から得ることができる。
また、巻取枠50の一回転に伴う長尺材5の移動量Lonは下式となる。
Lon=π・Ron ・・・・(5)
同様に、巻取枠50の現在巻径Ronは、長尺材5の移動量Lonが上記(5)式を達するごと、すなわち、巻取枠50が一回転する毎に、巻取枠50の回転数Noをカウントして増加することにより上記(2)式から得ることができる。
<長尺材の張力制御>
また、長尺材5の張力FLとして巻出し用減速機14の減速比Gs、巻出用モータ12のトルクτmsを求めると、下式となる。
τms=Rsn・Gs・FL/2 ・・・・(6)
同様に、長尺材5の張力FLとして巻取用減速機54の減速比Go、巻取用モータ52のトルクτmoを求めて巻取軸トルクτoに換算すると、下式となる。
τmo=Ron・Go・FL/2 ・・・・(7)
ここで、巻出用モータ12のトルクτms、巻取用モータ52のトルクτmoは、各モータ12,52に流れる電流を電流検出器16,56によりそれぞれ検出して電流検出信号Is1、Is2に基いてを求めることができる。
上記(3)式及び(4)式より下式の関係を満たすように巻取用モータ52に対して巻出用モータ12の回転が僅かに遅れるようにして長尺材5の張力FLが一定になるように制御できる。
FL=τms・Gs・Rs=τmo・Go・Ro ・・・・(8)
上記関係式を記憶部107に記憶しておいて、演算部109が記憶部107に記憶された演算式を実行するように構成されている。
In the unwinding and winding system 1 configured as described above, with reference to the model diagram of the unwinding and winding system shown in FIG. 1 shown in FIG. Based on this, the means for calculating the current winding diameter of the
<Calculation of current winding diameter>
Using the initial winding diameter Rs1 of the
Rsn = Rs1-2t · Ns (1)
Ron = Ro1 + 2t · No (2)
Here, Ns: the accumulated rotational speed of the
N0: Cumulative rotational speed of the winding
Ln = L1, Nm + Ls (3)
Here, L1: the amount of movement of the long material in one rotation of the
Lsn = π · Rsn (4)
The current winding diameter Rsn of the
Moreover, the moving amount Lon of the long material 5 accompanying one rotation of the winding
Lon = π · Ron (5)
Similarly, the current winding diameter Ron of the
<Long material tension control>
Further, when the reduction ratio Gs of the unwinding
τms = Rsn / Gs / FL / 2 (6)
Similarly, when the reduction ratio Go of the winding
τmo = Ron ・ Go ・ FL / 2 (7)
Here, the torque τms of the unwinding
The tension FL of the long material 5 is constant so that the rotation of the unwinding
FL = τms / Gs / Rs = τmo / Go / Ro (8)
The relational expression is stored in the
上記のように構成された巻出し巻取システムの動作を図1、図3、図4によって説明する。図3は、図1の巻出し巻取システムの動作を示すフローチャート、図4は巻出し枠、巻取枠の現在巻径を演算するフローチャートである。
まず、操作者がパラメータ設定器201により長尺材5の厚さt、巻出し枠10の初期巻径Rs1、巻取枠50の初期巻径Ro1、巻出し用減速機14の減速比Gs、巻取用減速機54の減速比Go、速度ローラ30の送り速度Vm、長尺材5の厚さt、張力FLを入力して数値設定部107に記憶する(ステップS101)。制御装置100は、巻出し用アンプ112を介して巻出し用モータ12を駆動して巻出し用減速機14により巻出し枠10を回転させ、同時に、速度用アンプ132を介してローラ用モータ32を駆動して速度用ローラ30を回転させ、同時に、巻取用アンプ152を介して巻取用モータ52を駆動して巻取用減速機54により巻取枠50を回転させる(ステップS103)。このような動作により長尺材5が巻出し枠10から速度ローラ30を介して巻取枠50に巻き取られる。
The operation of the unwinding and winding system configured as described above will be described with reference to FIGS. 3 is a flowchart showing the operation of the unwinding / winding system of FIG. 1, and FIG. 4 is a flowchart for calculating the unwinding frame and the current winding diameter of the winding frame.
First, the operator sets the thickness t of the long material 5, the initial winding diameter Rs 1 of the unwinding
制御装置100は巻出し用モータ12に流れる電流を巻出し用電流検出器16により検出した電流検出信号Is1をI/F103を介して取り込み、同様に巻取用モータ52に流れる電流を巻取用電流検出器56により検出した電流検出信号Is2をI/F103を介して取り込み、ローラ用モータ32の回転位置をエンコーダ34により検出して位置検出信号Lsを制御装置100に入力する(ステップS105)。
制御装置100は、上記電流検出信号Is1,Is2に基いて上記(7)式により長尺材5の張力が一定になるように巻出し用アンプ112、巻取用アンプ152を介してそれぞれ巻出し用モータ12、巻取用モータ52を駆動制御しながら、速度ローラ30が所定の速度で回転して長尺材5が所望の速度により送られるように速度用アンプ132を介してローラ用モータ32を駆動する(ステップS107)。
The
The
演算部107は、上記(4)式及び(5)式により巻出し枠10の現在巻径Rsn、巻取枠50の現在巻径Ronをエンコーダ34の位置検出信号Lsに基いて演算して求め、上記(7)式を満たすように巻出し用モータ12、巻取用モータ52を巻出し用アンプ112、巻取用アンプ152を介して駆動制御する(ステップS109)。
ここで、演算部107は、エンコーダ34の位置検出信号に基いて長尺材5の移動量を求め(ステップS200)、巻出し枠10の現在巻径Rsnを演算するのに、長尺材5の移動量Lnがπ・Rsnに達したか否かを判断し(ステップS201)、達すると、巻出し枠10の回転数Nsを一つ増加して(ステップS203)、巻出し枠10の現在巻径Rsnを上記式より求める(ステップS205)。
The
Here, the
演算部107は巻取枠50の現在巻径Ronを演算するのに、長尺材5の移動量Lnがπ・Ronに達したか否かを判断し(ステップS207)、達すると、巻取枠50の回転数Noを一つ増加して(ステップS209)、巻取枠50の現在巻径Ronを上記式より求める(ステップS211)。
そして、演算部107は、予め定められた長尺材5の巻取量に達したことをエンコーダ34の位置検出信号Lsに基いて判断し(ステップS111)、達すると、制御装置100は、停止信号を巻出し用アンプ112、速度用アンプ201、巻取用アンプ152を介して巻出し用モータ16、ローラ用モータ30、巻取用モータ52を停止して終了する。
一方、ステップS111において達してなければ、上記ステップS103〜S111を実行する。
以上のように、制御装置100は速度用ローラ30の回転位置を、エンコーダ34により検出して、位置検出信号信号Lsに基いて巻出し枠10、巻取枠50の現在巻径Rsn,Ronを求めたので、従来の巻出し巻取装置が備えていた巻出部または巻取部のいずれか一方に設けられた被検知部と、被検知部を検出して巻出部または巻取部の回転数に相当するパルス数を発生する周期検出器とを省略した簡易な巻出し巻取装置、巻出し巻取システム1を得ることができる。
The
Then, the
On the other hand, if not reached in step S111, the above steps S103 to S111 are executed.
As described above, the
上記のように長尺材を巻出し枠から巻き出して巻取枠に巻き取る巻出し巻取装置の用途に適用できる。 As described above, the present invention can be applied to the use of an unwinding / winding device that unwinds a long material from an unwinding frame and winds it on the winding frame.
5 長尺材、10 巻出し枠、12 巻出し用モータ、30 速度ローラ、32 ローラ用モータ、34 エンコーダ、50 巻取枠、52 巻取用モータ、100 制御装置。 5 Long material, 10 unwinding frame, 12 unwinding motor, 30 speed roller, 32 roller motor, 34 encoder, 50 winding frame, 52 winding motor, 100 control device.
Claims (1)
前記巻出枠を回転させる巻出用モータと、
前記巻出枠から巻出された長尺材を巻取る巻取枠と、
前記巻取枠を回転させる巻取用モータと、
前記巻出枠から巻出されて前記巻取枠に巻き取られる長尺材に接触して回転するローラと、
前記ローラの回転に伴い前記巻出枠から前記巻取枠に送られる前記長尺材の移動量に相当する位置検出信号を発生する移動量検出手段と、
前記巻出枠の初期巻出径および前記巻取枠の初期巻取径を設定する数値設定手段と、
前記位置検出信号と前記初期巻出径とに基いて前記巻出枠の現在巻出径を演算する第1の演算手段と、
前記位置検出信号と前記初期巻取径とに基いて前記巻取枠の現在巻取径を演算する第2の演算手段と、
前記巻出枠の現在巻出径と前記巻取枠の現在巻取径とに基づき、前記巻取用モータに対して前記巻出用モータの回転を僅かに遅れるように制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする巻出し巻取装置。 An unwinding frame for unwinding the wound long material;
An unwinding motor for rotating the unwinding frame;
A winding frame for winding the long material unwound from the unwinding frame;
A winding motor for rotating the winding frame;
And Carlo over La be rotated in contact with the long material to be wound into the winding Towaku been unwound from the unwinding frame,
A moving amount detecting means for generating a position detection signal corresponding to the amount of movement of the long material to be fed from said unwinder frame with the rotation of the roller to the winding Towaku,
Numerical value setting means for setting an initial unwinding diameter of the unwinding frame and an initial unwinding diameter of the winding frame;
First computing means for computing a current unwinding diameter of the unwinding frame based on the position detection signal and the initial unwinding diameter;
Second computing means for computing a current winding diameter of the winding frame based on the position detection signal and the initial winding diameter;
A control device that controls the rotation of the unwinding motor to be slightly delayed with respect to the winding motor, based on the current unwinding diameter of the unwinding frame and the current unwinding diameter of the winding frame;
An unwinding and winding device characterized by comprising:
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