JPH01167185A

JPH01167185A - 巻返機等の張力制御装置

Info

Publication number: JPH01167185A
Application number: JP32787887A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hasumura; 蓮村　憲二; Seishiro Hashimoto; 橋本　征四郎
Original assignee: Tsudakoma Corp; Tsudakoma Industrial Co Ltd
Current assignee: Tsudakoma Corp
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1989-06-30
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: JP2529119B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、巻返機や整経機等（以下、単に、巻返機等
という）の張力制御装置の改良に関する。

従来技術巻返機等においては、数本ないし１０教本のセクショナ
ルビームから糸シートを引き出し、これを合体して１枚
の糸シートとした上、１本の巻取りビームに巻き取って
ワープビームを作ることが行なわれる。

かかる巻返機等においては、巻取りビームに巻き取られ
る糸シートの張力のみならず、各セクショナルビームか
ら引き出される糸シートの張力（以下、送出し張力とい
う）の制御も、また、極めて重要であって、これが適正
に行なわれないときは、糸シートの破断事故を生じたり
、あるいは、糸シートが緩んで、機械を構成する各種の
ローラに巻き付いてしまったりするおそれがあるもので
ある。

糸シートに適正な送出し張力を付与するには、各セクシ
ョナルビームに対してブレーキを付設し、その制動トル
クを適度に調節することが行なわれるが、ここに使用さ
れるブレーキとしては、構造が極めて簡単であること、
調節用の信号入力がなくても一定以上の制動トルクを確
保することができるので、停電時においても、糸シート
に過度の緩みが生じることを防ぐことができること等の
理由から、いわゆるバンドブレーキが用いられることが
ある。このものは、セクショナルビームの軸に対して、
ブレーキシューとなるべきバンドを巻き掛Ｃプ、このハ
ントに加える力を増減することによって、セクショナル
ビームに付与する制動トルクを任意に調節することがで
きるようにしたものである。

発明が解決しようとする問題点而して、この従来技術によるときは、糸シートに対して
、常に、適正な送出し張力を実現することは容易ではな
い。その理由は、バンドブレーキにおいては、バンドが
接触する軸の速度、すなわらセクショナルビームの回転
数によって、バンドに加える力を一定にしておいても、
その制動トルクが変動するという現象があるからであっ
て、かかる制動トルクの変動の原因は、機械的に接触し
て相対運動をなしているバンドと軸との接触状態が変動
すること、あるいはバンドと軸との間に発生する摩擦熱
の量が変化するため、接触部分の温度上昇値の変化によ
って、これらの部材間の摩擦係数が変動すること等が考
えられ、バンドの材質により、セクショナルビームの回
転数の増大に伴って、制動トルクが増大するものと、逆
に減少する傾向を示すものとがあることか知られている
。

そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑
み、セクショナルビームの回転数に依存する制動力補正
信号を加味した制御信号を作り、これを介して、バンド
ブレーキの駆動用エアシリンダに供給する空気圧を制御
することによって、送出し張力を適正に制御することが
できるようにした、新規の、巻返機等の張力制御装置を
提供することにある。

問題点を解決するための手段かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、エアシ
リンダ駆動のバンドブレーキをセクショナルビームに付
設して、糸シートに送出し張力を付与するようにする一
方、エアシリンダと空気圧源との間に電空−リーーポ弁
を介装し、セクショナルビームの巻径に依存する張力設
定信号と、少なくとも、セクショナルビームの回転数に
依存する制動力補正信号との加算結果からなる制御信号
によって、電空サーボ弁を制御するようにしたことをそ
の要旨とする。

作用而して、どの構成によるときは、バンドブレーキの制動
トルクは、エアシリンダに供給される空気圧を制御する
ことによって増減することができ、その制動トルクは、
セクショナルビームの巻径を介して、糸シートの送出し
張力として反映することができる。そこで、エアシリン
ダと空気圧源との間に介装した電空サーボ弁に対して、
セクショナルビームの巻径に依存する張力設定信号に基
づく制御信号を入力すれば、送出し張力は、この張力設
定信号によって一義的に決定され、制御することができ
る。

一方、この制御信号に対しては、少なくとも、セクショ
ナルビームの回転数に依存する制動力補正信号を加え合
わせるから、セクショナルビームの回転数変動に基づく
バンドブレーキの制動トルクの変動があっても、これを
有効に補償することができる。

以上のように作用するものである。

実施例　　　　　“　□ 以下、図面を以って実施例を説明する。

巻返機等の張力制御装置１０は、巻径検出器１１と、張
力設定器３’Ｔと、加え合せ点１３と、制動力補正設定
器３’Ｆとを備えてなる（第１図）。

巻返機等は、複数本のセクショナルビームＳＢ、ＳＢ・
・・を僅え、各セクショナルビームＳＢから引き出され
た糸シートＳ１８・・・は、テンションローラＴＲ上に
おいて１枚の糸シート３Ｇを形成するように合体され、
ガイドローラＧＲを介して、図示しない巻取りビーム上
に巻き取られるものとずる。

各セクショナルビームＳＢには、その軸３８１に対して
、バンドブレーキＢＤが付設されている。

バンドブレーキＢＤは、レバーＢＤ１を介して、エアシ
リンダＡＣによって駆動されるようになっている。ただ
し、レバーＢＤ１は、支点ＢＤ２を中心に揺動自在であ
って、その一方の腕の先端部にエアシリンダＡＣのロッ
ドを枢着するとともに、他方の腕に、バンドブレーキＢ
Ｄの一端を掛止することにより、エアシリンダＡＣのロ
ッドを伸長すれば、レバーＢＤ１を介してハンドブレー
キＢＤを緊張せしめ、セクショナルビームＳＢに対して
制動トルクＴＢを付与することができるにうになってい
る。なお、各セクショナルビームＳＢに対応する複数の
エアシリンダＡＣ，ＡＣ・・・に対しては、共通の電空
サーボ弁ＥＡが設けられ、空気圧源ＰＡとの間に介装さ
れている。

１本のセクショナルビームＳＢには、その回転数ｎを検
出するための速度発電機ＴＧが装着されている。また、
そのセクショナルビーム３Ｂから引き出される糸シート
Ｓの走行速度■を検出するために、ライン速度発電機Ｔ
ＧＬが設けである。

巻径検出器１１には、速度発電数丁Ｇと、ライン速度発
電１１ＴＧＬとの各出力が入力されている。

巻径検出器１１は、一種の演算器であって、その出力に
は、セクショナルビームＳＢの巻径りを示す巻径信号１
１ａを発生することができるものとする。

巻径信号１１ａは、張力設定器３Ｔを介して分圧された
上、張力設定信号３Ｔａとして、加え合せ点１３の加算
端子に入力されている。また、巻径信号１１ａは、函数
発生器１２にも分岐入力されており、その出力も、同様
に、加え合せ点１３に入力されている。函数発生器１２
には、図示しない機械制御回路からの停止信号３ｔｍが
入力されている。

加え合せ点１３には、ざらに、速度発電数丁Ｇの出力か
ら、制動力補正設定器ＳＦを介して分圧される制動力補
正信号３Ｆａと、バイアス設定器３Ａからのバイアス信
号３Ａａとが、それぞれ、減算端子に入力されている。

加え合せ点１３の出力は、出力増幅器１４を介して、制
御信号１０ａとして、電空サーボ弁ＥＡに供給されてい
る。

かかる構成の巻返機等の張力制御装置１０の作動は、次
のとおりである。

いま、機械が定常状態で運転されているときを考えると
、速度発電機ＴＧからは、セクショナルビームＳＢの回
転数ｎを示す出力信号ＴＧａが出力され、ライン速度発
電機ＴＧＬからは、糸シー１〜Ｓの走行速度■を示す出
力信号下ＱＬａが出力されるので、巻径検出器１１は、
セクショナルビームＳＢの巻径りを算出し、巻径信号１
１ａとして出力することかできる。ここで、巻径りは、
Ｄ−ｋｖ／ｎ　（ただし、ｋは定数）として算出される
ものである。

張力設定器３Ｔは、巻径信号１１ａを分圧して張力設定
信号３Ｔａを作り、これを加え合せ点１３に入力するが
、加え合せ点１３の出力は、出力増幅器１４を介して、
制御信号１０ａとして電空サーボ弁ＥＡに供給されてい
るから、結局、電空サーボ弁ＦＡは、張力設定信号ＳＴ
ａに対応する空気圧をエアシリンダＡＣ，ＡＣ・・・に
供給することができる。すなわち、各セクショナルビー
ムＳＢ、ＳＢ・・・に加えられる制動トルクＴＢは、張
力設定器＠ＳＴａによって開ループ制御することができ
る。

ここで、制動トルクＴＢによって、糸シートＳに付与さ
れる送出し張力下Ｓは、Ｔｓ　＝ＴＢ　／Ｄである一方
、張力設定信号３Ｔａが示す張力設定値ＴＳＯは、張力
設定器ＳＴの設定値をａ（０≦ａ≦１）として、丁ＳＯ
＝　ａ　［）で表わすことができるから、送出し張力Ｔ
ｓは、セクショナルビームＳＢの巻径りに拘らず、張力
設定器ＳＴの設定位置によって、一義的に設定し、制御
することができる。

制動力補正設定器ＳＦは、制動力補正信号３Ｆａを加え
合ぜ点１３に入力している。制動力補正信号３Ｆａは、
速度発電数丁Ｇの出力信号Ｔｅａを、制動力補正設定器
３Ｆを介して分圧して得られるものであるから、その大
きさは、セクショナルビームＳＢの回転数ｎに依存した
ものであり、したがって、制動力補正信号３Ｆａは、回
転数ｎの変化による、バンドブレーキＢＤの制動トルク
丁Ｂの変動を補償することができる。ただし、制動ツク
補正信号ＳＦａは、加え合せ点１３の減算端子に入力さ
れているので、このときの補償の方向は、回転数ｎが増
大するときに、直線的に増大する制動トルクＴＢに対し
て有効であり、バンドブレーキＢＤの種類によって、そ
の制動トルクＴＢの変動傾向が逆の場合には、制動力補
正信号３Ｆａは、加え合せ点１３の加算端子に入力すれ
ばよい。

バイアス設定器３Ａは、加え合せ点１３の出力、すなわ
ち、電空サーボ弁ＥＡに入力する制御信号１０ａを、全
体として負側にシフトすることができる。すなわち、エ
アシリンダＡＣに供給される空気圧がゼロのときに、バ
ンドブレーキＢＤに残留トルクＴｏが残る場合であって
も（第２図（Ａ＞）、制御信号１０ａにバイアスを加え
ることによって、制御信号１０ａと制動トルクＴＢとの
関係特性が原点を通るようにしく同図（Ｂ））、張力設
定信号３Ｔａと、糸シートＳの送出し張力ＴＳとの対応
性を改善することができる。

函数発生器１２は、停止信号３ｔｍがあるときにのみ、
セクショナルビームＳＢの巻径りに依存する慣性補償信
号１２ａを出力する（第１図）。すなわち、運転中の機
械が、停止信号３ｔｍによって減速動作に移行するとき
、バンドブレーキＢ’Ｄに対して、セクショナルビーム
ＳＢの慣性に相当する補償制動トルクを余分に発生せし
め、糸シートＳの緩みを防止することができる。ただし
、このときの所要の補償制動トルクの大ぎさは、セクシ
ョナルビームＳＢの巻径りに依存するものであるから、
函数発生器１２は、巻径りを入力変数とするものとなっ
ている。

なお、以上の説明においては、複数本のセクショナルビ
ーム８Ｂ、ＳＢ・・・は、同一時点においてビームの交
換が行なわれ、したがって、その巻径りは、すべて同一
でおるものとしている。

他の実施例テンションローラＴＲにロードセルＬＤを付設すること
によって、合体された糸シート３Ｇの合計の引出し張力
下ＳＧを検出し、これを、増幅器１５と、割算器１６と
、加え合せ点１８とを介して、加え合せ点１３にフィー
ドバックすることができる（第３図）。ただし、割算器
１６には、スタンド数設定器１７の出力を接続するとと
もに、加え合せ点１８の加算端子には、補助張力設定器
３Ｔ１を接続し、補助張力設定器３Ｔ１は、張力設定器
３Ｔと連動せしめておる。

スタンド数設定器１７には、セクショナルビームＳＢ、
ＳＢ・・・の使用本数を設定することができるので、割
算器１６の出力としては、各糸シートＳの送出し張力Ｔ
ｓの平均値を得ることができ、したがって、加え合せ点
１８の出力には、補助張力設定器３Ｔ１によって設定さ
れる張力設定値ＴＳＯと、糸シートＳの送出し張力”ｌ
ｓとの平均的な偏差ＡＴＳを得ることができる。偏差Ａ
ＴＳは、加え合せ点１３に入力されて、張力設定器３Ｔ
以下の前述の開ループ制御系に対する補正制御動作を行
なうことができるので、全体として、−層安定な張力制
御を実現することができる。

また、制動力補正信号３Ｆａを発するための制動力補正
設定器３Ｆは、−殻内な函数発数器に変更することもで
きる。セクショナルビームＳＢの回転数ｎに対応して、
バンドブレーキＢＤの制動トルクＴＢが非直線的に変動
する場合にも、有効に対処することが可能である。

なお、この発明においては、加え合せ点１３に入力され
る各信号のうち、張力設定信号３Ｔａと、制動力補正信
号３Ｆａとを除く他のものは、それぞれ付加的な機能を
有するものに過ぎないので、これらの付加的な信号の信
号源となっている各機器とともに、適宜削除することが
できるものとする。

発明の詳細な説明したように、この発明によれば、エアシリンダ駆
動のバンドブレーキをセクショナルビームに付設して、
糸シートに送出し張力を付与する一方、エアシリンダと
空気圧源との間に電空サーボ弁を介装し、セクショナル
ビームの巻径に依存する張力設定信号と、少なくとも、
セクショナルビームの回転数に依存する制動力補正信号
との加算結果からなる制御信号により、電空サーボ弁を
制御するようにすることによって、バンドブレーキの発
生する制動トルクが、セクショナルビームの回転数の変
動に伴って変化するものであったとしても、制動力補正
信号によって、これを有効に補償することができるので
、バンドブレーキを使用して、適正な糸シー］・の送出
し張力制御を実現することができるという優れた効果が
ある。

加えて、バンドブレーキは、他のメカニカルブレーキや
電磁ブレーキに比して、構造が格段に簡単で、保守点検
も容易であるので、全体としても、取扱い易いシステム
を構築することができるという実用的な効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は実施例を示し、第１図は全体構成説明
図、第２図（Ａ）、（Ｂ）は動作特性説明図である。第３図は他の実施例を示ず要部構成説明図である。Ｓ・・・糸シート　　ＳＢ・・・セクショナルビームＢ
Ｄ・・・バンドブレーキＡＣ・・・エアシリンダＰＡ・・・空気圧源ＥＡ・・・電空サーボ弁ｎ・・・回転数　　Ｄ・・・巻径３Ｔａ・・・張力設定信号ＳＦａ・・・制動力補正信号１０・・・巻返機等の張力制御装置１０ａ・・・制御信号

Claims

【特許請求の範囲】

１）エアシリンダ駆動のバンドブレーキをセクショナル
ビームに付設し、セクショナルビームから引き出される
糸シートに送出し張力を付与するようにした巻返機等の
張力制御装置において、前記エアシリンダと空気圧源と
の間に電空サーボ弁を介装し、該電空サーボ弁を、セク
ショナルビームの巻径に依存する張力設定信号と、少な
くとも、セクショナルビームの回転数に依存する制動力
補正信号との加算結果からなる制御信号によつて制御す
ることを特徴とする巻返機等の張力制御装置。