JPH01187163A - 巻戻／巻取機用電動機の制御装置 - Google Patents

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、紙等の薄板状材料を、一定張力にてコイル
状態から巻き戻したり、あるいはコイル状に巻き取った
りするための巻戻／巻取機用の電動機を制御するための
装置に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は従来の巻取機用電動機の制御装置を示すブロッ
ク図であり、図において、ｌは紙等の薄板状の材料、２
は材料１を巻き取る巻取機、３は巻取機２を回転駆動す
るための電動機、４は電動機３へ電力を供給する主回路
電源、５は主回路電源４から電動機３への供給電力を制
御して電動機３のトルクを制御するトルク制御装置（ト
ルク制御手段）、６は巻取機２における材料１のコイル
径を検出するコイル径検出回路（コイル径検出手段）、
７は巻取機２による巻取張力設定器、８はコイル径検出
回路６からの検出結果に応じて巻取張力設定器７にて設
定された張力をトルク基準として演算するトルク基準波
′算回路、９は機械ロス分トルク変化を補償する補償回
路、１０は巻取実張力を帰還し設定張力との偏差を補正
する張力補正回路、１１はライン速度を加減速した場合
の慣性補償トルクを演算する慣性補償回路、１２はライ
ン速度変化率を演算して慣性補償回路１１へ出力するラ
イン速度変化率演算回路、１３はトルク基準演算回路８
．補償回路９．張力補正回路１０および慣性補償回路１
１からの出力を加算しトルク基準としてトルク制御装置
ｌ！５へ出力する加算器である。

次に動作について説明する。材料１は、電動機３で回転
駆動される巻取機２により、張力設定器７で設定された
一定の巻取張力Ｆにてコイル状に巻き取られてゆく、こ
の際、コイル径の増加、ラインの加減速等に対し、張力
を一定に保ちながら巻取を行なうために、トルク基準演
算回路８で演算されるトルクＴ＝Ｆ／Ｄ（Ｆ　：設定巻
取張力。

Ｄ＝コイル径）を基準にして、コイル径、コイル回転数
に対応して変化する機械ロス分トルクを補償回路９にて
演算し、ラインの加減速時にコイル慣性モーメントＧＤ
”に応じた加減速トルクを慣性補償回路１１およびライ
ン速度変化率演算回路１２にて演算し、さらに、その他
外乱等による張力偏差分トルクを張力補正回路１０にて
演算し、これらの演算結果の総和を、加算器１３にて演
算しトルク基準として電動機３のトルクを制御するトル
ク制御装置５へ出力している。

なお、第３図では巻取機用の電動機の制御装置について
説明しているが、巻戻を行なうための電動機の制御装置
も、従来、同様に構成されている。

ルＳｌ：５８１１ ［発明が解決しようとす 従来の巻戻／巻取機用電動機の制御装置は以上のように
構成されているが、この従来装置では、巻取コイルが所
定の径となり、新たに次のコイルを巻き取るために運転
状態のままで巻取機２の移動等を行なって材料１に外乱
が加わった場合、このときの張力変化に対する専用の補
正回路が無いので、すべて張力補正回路１０により補正
されることになる。しかし、この場合、張力補正回路１
０の追従速度の問題から完全に補正することができず、
張力変動が発生するという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、コイル交換動作時の材料パス変化により材料
に外乱が作用し巻取コイルから見て材料速度が変化した
場合でも、張力変動を確実に抑制できるようにした、巻
戻／巻取機用電動機の制御装置を得ることを目的とする
。

′ｗＡ！ ［−１聰’を解決するための手段］ この発明に係る巻戻／巻取機用電動機の制御装置は、材
料のパスライン変化に伴う張力変化を補償すべく、上記
材料のパスライン変化を張力方向の速度変化率に置換し
て慣性補償回路へ出力する資料速度変化率演算回路をそ
なえたものである。

［作　　　用］ この発明における巻戻／巻取機用電動機の制御装置では
、新たに次のコイルを巻き取るために巻戻／巻取機の移
動等を行なって材料に外乱が加わった場合、上記材料の
パスライン変化が、材料速度変化率演算回路により、張
力方向の速度変化率に置換・演算され、慣性補償回路へ
出力される。

そして、速度変化率を受けた上記慣性補償回路により、
その速度変化率に対応した慣性補償トルクが演算され、
トルク基準演算回路からのトルク基準信号が補償され、
上記材料のパスライン変化に伴う張力変化が無くなり、
常に一定張力で材料の巻戻／巻取が行なわれる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による巻戻／巻取機用電動機の
制御装置を示すブロック図であり、図中、既述の符号と
同一の符号は同一部分を示しているので、その説明は省
略する。また、本実施例では、特に巻取機用の電動機の
制御装置について説明する。

第１図において、１３は材料１のパスライン変化を張力
方向の速度変化率に置換・演算する材料速度変化率演算
回路、１４はライン速度変化率演算回路１２により演算
された速度変化率と材料速度変化率演算回路１３からの
速度変化率とを加算して慣性補償回路１１へ出力する加
算器である。

次に、上述のごとく構成される本実施例装置の動作につ
いて説明する。

今、巻取機２を、新たに次のコイルを巻き取るために、
第１図に破線で示す軌跡に沿い定速度Ｖで巻取機２を移
動させた場合、材料１の張力方向の速度変化ΔＶは第２
図（ａ）に示すようなに変化する。また、この速度変化
ΔＶを速度変化率Ｓで表わすと第２図（ｂ）に示すよう
になる。この第２図（ｂ）に示す曲線を、材料速度変化
率演算回路１３内に予めメモリしておき、巻取Ｖ＆２の
位置検出信号もしくは相当の信号にて対応する位置での
速度変化率Ｓを読み出し、これを、加算器１４において
ライン速度変化率演算回路１２により演算された速度変
化率（ｄｖ／ｄｔ）に加算して慣性補償回路１１へ出力
する。

そして、コイル慣性モーメントＧＤ”（コイル径検出回
路６からの検出結果により演算される）および入力され
た速度変化率に応じた補償トルクが、慣性補償回路１１
により演算される。即ち、従来装置における慣性補償回
路１１の演算式が、Ｔ　ＩＣ：　Ｋ　・（ｄｖ／ｄｔ）
・Ｇ　Ｄ　”であるのに対して、本実施例における慣性
補償口°　路１１の演算式は。

Ｔｘｃ＝Ｋ（（ｄｖ／ｄｔ）＋　ｓ　］・Ｇ　Ｄ”とな
る。ここで、ＴＩＣは慣性補償トルク、には定数、■は
ライン速度、ｄｖ／ｄｔはライン速度変化率、Ｓは張力
方向材料速度変化率、ＧＤ”はコイル慣性モーメントで
ある。

慣性補償回路１１において演算された慣性補償トルクＴ
ＩＣは、従来装置と同様に、加算器１３にてトルク基準
演算回路８で演算されたトルク基準信号に加算され、ト
ルク基準として電動機３のトルクを制御するトルク制御
装置５へ出力している。

このようにして１本実施例の装置によれば、コイル交換
等により材料１のパスラインに変化が生じても、それに
応じてトルク基準演算回路８からのトルク基準信号が補
償され、材料１のパスライン変化に伴う張力変化が無く
なり、常に一定張力で材料の巻戻／巻取が行なわれ、張
力変動を追従性よく確実に抑制できるのである。

なお、上記実施例では、材料速度の変化を巻取機２の移
動によるものとしたが、巻取張力に関するパスライン中
のロール移動等によるパスライン変化であってもよい。

また、上記実施例では、巻取機の場合についてのみ説明
したが、巻戻機にも同様に適用できる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、材料速度変化率演算
回路により、材料のパスライン変化を張力方向の速度変
化率に置換・演算し、その速度変化率に対応した慣性補
償トルクを慣性補償回路において演算して、トルク基準
演算回路からのトルク基準信号を補償するように構成し
たので、材料のパスライン変化に伴う張力変化が無くな
り、常に一定張力で材料の巻戻／巻取を行なえ、張力変
動を追従性よく確実に抑制できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による巻戻／巻取機用電動
機の制御装置を示すブロック図、第２図（ａ）、　（ｂ
、）はいずれも上記実施例装置の動作を説明するための
グラフ、第３図は従来の巻取機用電動機の制御装置を示
すブロック図である。 図において、１−・−材料、２−巻取機、３−・電動機
、５−トルク制御装置（トルク制御手段）、６−トルク
径検出回路（トルク径検出手段）、８−トルク基準演算
回路、１１−慣性補償回路、１３・・・−材料速度変化
率演算回路。 なお、図中、同一の符号は同一、又は相当部分を示して
いる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コイル状態の材料の巻戻もしくは材料の巻取を巻戻／巻
   取機により一定張力で行なうべく、上記巻戻／巻取機を
   駆動する電動機と、同電動機のトルクを制御するトルク
   制御手段と、上記材料のコイル径を検出するコイル径検
   出手段とをそなえるとともに、上記コイル径検出手段か
   らの検出結果に応じて上記一定張力を得るための上記電
   動機のトルク基準信号を演算し上記トルク制御手段へ出
   力するトルク基準演算回路と、上記材料のライン速度を
   加減速した場合にその速度変化率を受けて慣性補償トル
   クを演算し上記トルク基準演算回路からのトルク基準信
   号を補償する慣性補償回路とをそなえてなる巻戻／巻取
   機用電動機の制御装置において、上記材料のパスライン
   の変化に伴う張力変化を補償すべく、上記材料のパスラ
   インの変化を張力方向の速度変化率に置換して上記慣性
   補償回路へ出力する材料速度変化率演算回路がそなえら
   れたことを特徴とする巻戻／巻取機用電動機の制御装置
   。