JPH0157287B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はターレツト式コイル巻戻し装置のコイ
ル径検出装置の改良に関する。

直流電動機による中心軸駆動の巻戻し装置にお
いては、その運転を開始する前に予めコイル径を
検出して、ライン速度とコイル径に対応した電動
機回転数、つまり電機子電圧または界磁電流をセ
ツトすることが必要である。そして、この場合の
コイル径検出方式としては、巻戻し新コイルを巻
戻し装置へ装填する前にコイル搬送台車の搬送過
程またはリフターの上昇過程で測定する方式と、
巻戻し装置へ装填した後にタツチロール等の接触
機構により測定する方式のものとが有るが、その
いずれの方式のものについても機構の強度面及び
複雑化が問題となつている。

第１図は、巻戻し装置装填前の台車搬送過程で
コイル径を検出する従来のコイル径検出装置の構
成図を示すもので、図においてアンワインダ新コ
イル１は、搬送台車２に乗つた状態で定位置に待
機している。搬送台車２は、搬送電動機３によつ
てボールスクリユー４を回転し、巻戻し装置５の
装填位置に移行する。アンワインダ新コイル１
は、搬送台車２の送行過程に設置された光電検出
器（PH１）６のしや光を演算開始点として、ボー
ルスクリユー４の軸延長上に取付けられたバルス
発信器８のパルス信号を読込み、光電検出器（PH
１）６が一旦しや光し、その後しや光が解除され
た点を演算終了点として、バルス信号の読込みを
禁止する。また、パルス発信器８の出力パルス信
号は、ボールスクリユー４の１回転で一定距離進
行する為、そのパルス信号を長さ換算することが
できる。つまり、いま仮に１mm当り100パルスの
信号を得る場合には、次式(1)によつて新コイル１
の径を算出することができる。

Ｄ＝パルスカウント数／100 ……(1) この(1)式から、コイル径検出精度は単位長さ当
りのパルス数により決定されることが明らかであ
る。すなわちパルス数が多い程高精度となる。な
お、図において９は旧コイル、１０はターレツト
施回アームを夫々示すものである。

ところで、上記の説明から明らかなように従来
のコイル径検出装置においては、コイル径検出の
ために専用の搬送台車を必要とすると共に、搬送
台車の機構が複雑になるという欠点が有る。ま
た、このことのみならず製紙工業等においては一
般に搬送台車を複数台有しているため、専用の搬
送台車へ移す工程が増えることになる。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたも
ので、その目的はコイル径検出のために工程を増
やすことなく、しかも非接触でコイル径を検出す
ることができるコイル径検出装置を提供すること
にある。

以下本発明を、図面に示す一実施例に基づいて
説明する。第２図は、本発明によるターレツト式
巻戻し装置５のターレツト施回アーム１０に新コ
イル１を装填した場合の構成例を示すものであ
り、第１図と同一部分には同一符号を付して示
す。図において、ターレツト施回アーム１０は、
新コイル１の装填後旧コイル９の巻戻しコイル径
がある設定値に達すると、巻戻し定常位置に向つ
て自動的に反時計方向の施回を開始する。

本発明では、この場合のターレツト施回アーム
１０の施回軌跡が常に一定であることを考慮し
て、該施回軌跡の軌跡中心に光電検出器（PH）１
１を取付けると共に、ターレツト施回アームの駆
動用電動機１３にパルス発信器１４を直結して取
付け、ターレツト施回中自動的にパルス発信器１
４からのパルス出力を光電検出器（PH）１１作動
中にピツクアツプすることにより、施回角度を検
出して非接触でコイル径を検出するものである。
なお、図において１２は補助ロール、１６は動力
伝達ベルトを示し、以下その詳細について図面に
基づいて述べる。

第３図は、新コイル１装填後のターレツト施回
の機械的動作概要を示すものである。また、第４
図はその機械的構成を示すものであり、つまり、
ターレツト施回アーム駆動用電動機１３の出力軸
は、変速比の大きな減速機１５を介しさらに動力
伝達ベルト１６を介して、ターレツト施回中心軸
１７に動力伝達を行なうように構成している。な
お、１８は新コイル１巻戻し電動機、１９は旧コ
イル９巻戻し電動機を夫々示すものである。

一方、第２図にて説明したように、第３図にお
いてターレツト施回アーム１０に装填された新コ
イル１は、旧コイル９と共に反時計方向つまり巻
戻し定常位置に向つて施回し、その施回途中で光
電検出器（PH）１１をしや光する。そして、この
しや光した信号をコイル径の演算開始信号とし
て、パルス発信器１４からの出力パルスをカウン
トしてデイジタル演算を行なう。

また上記において、一般にターレツト施回アー
ム駆動用電動機１３の極数としては４極または８
極を使用し1000（rpm）前後の回転数であるが、
ターレツト施回回転数は１（rpm）前後の低速に
減速される。したがつて、減速機１５の変速化は
１：1000となり、パルス発信器１４の出力パルス
数はパルス発信器１４の定格出力パルス数が、減
速効果によつて1000倍に増幅されることになる。
また、ターレツト施回が継続すると、各コイルは
図示破線で示す位置、つまり新コイル１′、旧コ
イル９′の如き位置に移動して、光電検出器（PH）
１１はそのしや光が解除される。そして、このし
や光解除信号によりパルス信号入力を禁止する。

第５図は、コイル径検出を幾何的に表現した図
で、つまりターレツト施回アーム１０施回軌跡と
新コイル１が充電検出器（PH）１１はしや光して
いる間に、パルス発信器１４の出力パルスより演
算された施回角度θ、及びターレツト施回アーム
１０施回半径r₀、新コイル１しや光中の新コイル
移動軌跡から、次式により新コイル１の径を演算
する。

θ＝ｌ／2πr₀×360゜ または ＝１回転に発信するパルス数／360゜×パルスカウント 数 ……(2) ｌ＝2πr₀・θ／360゜ ……(3) Ｄ／２＝r₀・sinθ／２ ……(4) ∴Ｄ＝2r₀・sinθ／２ ＝2r₀・sinｌ／4πr₀×360゜ ……(5) 上記演算結果より、被検出新コイル１の径が求
められる。従つて、ライン速度から(6)式により電
動機回転数を決定し、新コイル１の表面速度ｖと
ライン速度とを一致させることができる。

回転数＝ライン速度／π×コイル径 ……(6) 第６図は、本発明による制御構成を示すブロツ
ク図で、同図をもとにアンワインダ制御を例とし
て本発明の作用を説明する。巻戻しモータ１８の
速度は、ライン速度設定器１１１により設定され
た速度基準信号と、速度検出パルス発信器１１
４，２１４のパルス信号をＦ／Ｖ変換器１１５，
２１５にてアナログ変換し、速度帰還信号として
メモリーレオスタツト１１２，２１２に入力され
る。このメモリーレオスタツト１１２，２１２
は、巻戻し中または巻取中のコイル径を検出する
装置である。すなわちメモリーレオスタツト１１
２，２１２は、その入力信号として、ライン速度
であるライン速度設定器１１１からの出力信号
と、コイルの回転数である直流電動機１８，１９
に取付けたパルス発振器１１４，２１４からの出
力信号とを夫々入力し、これらの入力信号から下
記の式に基づいて演算を行ない、通常のコイル径
を検出する。

コイル径＝ライン速度／π×コイル回転数 そして、このようにして検出されたコイル径に
より、上記直流電動機１８，１９の界磁制御器１
１８，２１８に、コイル径に相当した電流値信号
ifを設定信号として与え、さらにウエブの張力制
御のため電機子電流を制御するために、電流制御
１２３，２２３に電機子電流基準信号を与える機
能を有している。また、このメモリーレオスタツ
ト１１２，２１２には、上記速度基準信号及び速
度帰還信号の他に、本発明の新コイル径検出装
置、つまりターレツト施回アーム駆動用電動機に
直結して取付けたパルス発信器１４から得られる
パルス信号を、角度変換器１１６にて角度信号と
して変換し、径検出用の光電検出器（PH）１１が
しや光つまり接点が閉路している間のみコイル径
演算器１１７へ入力し、前記(4)式にて径を演算し
た結果の３要素が入力される。

一方、上記３入力から巻戻し電動機１８，１９
の界磁１１９，２１９への電流値を設定する為、
界磁制御ユニツト１１８，２１８への電流信号及
び各補償が行なわれる。次に、定常運転時におい
て張力制御を行なう場合には、張力設定器１２０
の設定値と張力検出器１２１にて検出された実張
力値を張力制御器１２２にて比較し、その偏差が
零となる様に電流制御器１２３，２２３、位相制
御器１２４，２２４にて、サイリスタ装置１２
５，２２５がコントロールされる。以上のように
して、アンワインダーが制御構成される。

このように、ターレツト式コイル巻戻し装置５
のターレツトアーム１０の駆動用電動機１３に直
結したパルス発信器１４と、上記ターレツトアー
ム１０の施回軌跡の軌跡中心に取付けた光電検出
器１１と、ターレツト施回中上記パルス発信器１
４からのパルス出力を上記光電変換器１１の作動
中にピツクアツプすることによつて施回角度θを
検出し且つ該施回角度θを基にコイル径を算出す
る装置とから、コイル径検出装置を構成するよう
にしたものである。

従つて、従来のようにコイル径検出のための専
用の搬車台車が不要となり、よつて搬送台車の機
構が複雑となる等の問題が全くなくなる。もつ
て、搬車台車を複数台有している製紙工業等にお
いて、専用台車へ移す工程が増えるということが
なくなる。

尚、本発明は上記説明に限定されるものではな
く、その要旨に変更しない範囲で種々に変形して
実施することができる。

以上説明したように本発明によれば、コイル径
検出のために工程を増すことなくしかも非接触で
コイル径を高精度にて検出することができる極め
て効果的なコイル径検出装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のコイル径検出装置を示す構成
図、第２図は巻戻し装置に新コイルを装填した本
発明の一実施例を示す図、第３図は新コイル装填
後のターレツト施回動作を示す図、第４図は同じ
く機械構成を示す図、第５図はコイル径検出を幾
何的に表現した図、第６図は本発明による制御ブ
ロツク図を示すものである。 １，１′……新コイル、２……搬送台車、３…
…搬送電動機、４……ボールスクリユー、５……
巻戻し装置、６，７，１１……光電検出器、８，
１１４，２１４……パルス発信器、９，９′……
旧コイル、１０……ターレツト施回アーム、１
２，１２′……補助ロール、１３……ターレツト
施回アーム駆動用電動機、１４……パルス発信
器、１５……減速機、１６……動力伝達ベルト、
１７……ターレツト施回アーム中心軸、１８……
新コイル巻戻し電動機、１９……旧コイル巻戻し
電動機、１１１……ライン速度設定器、１１２，
２１２……メモリーレオスタツト、１１５，２１
５……Ｆ／Ｖ変換器、１１６……角度変換器、１
１７……コイル径演算器、１１８，２１８……界
磁制御器、１１９，２１９……電動機界磁、１２
０……張力設定器、１２１……張力検出器、１２
２，２２０……張力制御器、１２３，２２３……
電流制御器、１２４，２２４……位相制御器、１
２６，２２５……サイリスタ装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ターレツト式コイル巻戻し装置のターレツト
   アームの駆動用電動機に直結したパルス発信器
   と、前記ターレツトアームの施回軌跡の軌跡中心
   に取付けた光電検出器と、ターレツト施回中前記
   パルス発信器からのパルス出力を前記光電変換器
   作動中にピツクアツプすることによつて施回角度
   を検出し且つ該施回角度を基にコイル径を算出す
   る装置とを備えて成ることを特徴とするコイル径
   検出装置。