JPH02144361A - 巻取機の張力制御方法 - 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） 本発明はプラスチックフィルム等の巻取装置において、
張力検出器を使用しないで高精度のフィルム巻取りを行
なう張力制′４３ｎ方法に関するものである。

（従来の技術） プラスチック等のフィルムを巻取るにあたり、各巻取り
前後の速度側’＜：Ｊｌモード運転時にメカロスを測定
し、その測定値から固定分、速度比引分、巻取り重量比
引分の係数を算出し、巻始めから巻終わりまでの時々刻
々のメカロス値を演算、補正することにより、実張力の
フィードパ、／りなしに精度のよい張力を得る巻取制御
方法とし”ζ、従来も特開昭５８−２０２２４３号公報
に記載のものが従属されている。

前記特開昭５８〜２０２２４３号公報の巻取制御方法を
示す第６図において、ｌはフィルム、２は引取ロール、
３は回転数検出器、４．５ばガイドロール、６はクーレ
ット式巻取機、７は押圧ロール、９は巻取軸、１０は可
変速電動機、１１はギＡ７．１２は回転数検出器、１３
は引取機、１４は増幅器、１５は巻径演算器、１６は張
力基準演算器、１７．１Ｂ。

１９、２０はボリューム、２１は電流基準演算器、２９
は増幅器、３０は演算器、３１は速度演算器、３２は切
換スイッチ、３４は直流電動機制御回路、４３は係数演
算器、４４はメカロス補正演算器、４５は加算器である
。

第７図は第６図の巻取軸９にフィルム１を巻取る状態を
示すもので、（イ）は巻取る前の状態、（ロ）はフィル
ム１の巻始めの状態、（ハ）は巻取り中の状態、に）は
巻取軸９に巻取られたフィルム３３が所定の長さに達し
、カッタ４６で切断された状態を示す。また第８図は第
６図における巻取り速度パターンを示す説明図である。

（発明が解決しようとする課題） 従来の第６図に示す巻取機張力制御方法は、固定分、速
度分及び重量骨のメカロス補正による張力制御のため、
特に低張力巻取では押圧ロールの押圧の影響を受けてメ
カロスが増加し、フィルムのたるみ及びシワが発生する
等の問題があった。

本発明は空コアを巻取速度に同調させた後、押圧ロール
を空コアにタッチさせ、その時の電流増加分を自動測定
し、従来のメカロス補正に押圧ロールによるメカロス分
を加えることにより、前記の課題を解決し得る巻取機の
張力制御方法を提供しようとするものである。

（課題を解決するだめの手段及び作用）このため本発明
は、プラスチック等のフィルムを空コアに巻取るにあた
り、各巻取り前後の速度制御モード運転時に固定分、速
度分、重量骨、押圧ロール分のメカロス演算に必要な回
転数、電流等を自動的に測定し、その測定値から巻取軸
＋押圧ロールのメカロスを演算し、このメカロスを補正
することにより、実張力のフィードバックなしに精度の
よい張力を得るようにしてなるもので、これを課題解決
のための手段及び作用とするものである。

（実施例） 以下本発明を図面の実施例について説明すると、第１図
は本発明の第１実施例を示すもので、フィルムｌは前工
程である引取８！１３から連続するシートとして出され
ている。引取ロール２は引取機１３と連動して動いてお
り、また引取ロール２の周速はフィルムの走行速度と同
じであり、回転数検出器３によりロール回転数を検出し
ている。フィルムｌはガイドロール４．５を経てターレ
ット式巻取機６の巻取軸９に巻取られる。

巻取軸９はギヤ列１１を介して可変速電動機ＩＯにより
駆動されており、可変速電動１１０の回転数は回転数検
出器１２により検出される。なお、７は押圧ロール、３
３は巻取られたフィルムを示す。

次に第１図により巻取制御装置の構成を説明すると、回
転検出器３の信号は、増幅Ｗ３１４を介して引取速度ｖ
　（ａ＋／ｗｉｎ）を出力する。なお、可変速電動機１
０は直流電動機として説明する。１５は巻径演算器で、
Ｖ／（πＸＮ）の演算をし、巻径Ｄ　（ｍ）を出力する
。１Ｇは張力基準演算器で、張力基準値Ｆｏ（ｋｇ）を
演算出力する。１７．１Ｂ、　１９．２０はポリニーム
で、１７は巻取軸径１〕。（ｍ）　、ｌｌｔは最大巻径
ＤＨＡ１１（＋１）、１９はテーパ率Ｔｌ’（％）、２
０は張力設定値Ｆ　ｓ　（ｋｇ）となり、張力基準演算
器１６に入力される。

２１は電流基準演算器で、張力基準演算器１６の出力Ｆ
ｏ（ｋｇ）と、巻径演算２３１５の出力りの入力によっ
て演算をし、電流基準値Ｃｍ　（Ａ）を出力する。

４３は係数演算器で、固定分、速度分、重量骨の係Ｅ！
！？”Ａ算をするものである。４７は押圧ロールによる
メカロス係数演算器である。４４はメカロス補正演算器
で、係数演算器４３、押圧メカロス係数演３γ２Ｓ４７
、巻径演算器１５、増幅器２９からの入力によってメカ
ロス補正演算をし、メカロス補正値Ｃ□０を出力する。

４５は加算器で、電流基準値Ｃ，ｔとメカロス補正値Ｃ
□。とを加算し、電流指令値ＣＣ０１１を出力する。

一方回転検出器１２の信号は、増幅器２９を介して巻取
軸９の回転数を出力し、引取速度Ｖは、演算器３０によ
り直流電動機相当の回転数Ｎ、に変換する。３１は速度
演算器で、増幅器２９と演算器３０とによって速度演算
し、速度指令値Ｎｃｏｓを出力する。３４は直流電動機
制御回路で、切換スイッチ３２を介してＣ３゜、又はＮ
ｅｏ、４が入力され、同直流電動機制御回路３４の信号
で直流電動機１０が駆動される。

次に第１図により巻取制御装置の作用を説明すると、回
転数検出器３の信号は、増幅器１４を介して引取速度ｖ
　（ｍ／…ｉｎ）を出力する。また巻径演算器１５はＶ
バπＸＮ）の演算をし、巻径Ｄ　（ｍ）を出力する。但
し、Ｎ　（ｒｐｍ）は電動機回転数である。また張力基
準演算器１６は張力基準値Ｆ。（ｋｇ）を演算出力する
。１７．１８．１９．２０はボリュームで、張力基準演
算器１６で演算する張力基準値Ｆ０の演算係数を与える
ものであり、ボリューム１７は巻取軸径Ｄｏ（ｍ）、ポ
リニーム１８は最大巻径ＤＨＡＸ（１１）、ボリューム
１９はテーパ率Ｔ、（％）、ボリュー１．２０は張力設
定値Ｆｓ（ｋｇ）をそれぞれ与える。また張なる演算を
実行する。電流基準演算器２１はに、Ｘ１’ＯＸＤなる
演算を実行し、電流基準値ｃｍ（＾）を出力する。但し
に１は変換係数で、単位はＡ／ｋｇ−…である。

係数演算器４３は、後述する（５）式、（６）式、（７
）式を演算し、係数にＭ＋、ＫＭｚ、ＫＨｆｆを求め、
押圧メカ１：Ｊス係数演算器４７は、押圧ロール７がタ
ッチした時の電流増加分の係数ＫＭ４を求めるものであ
り、メカロス補正演算器４４ば、係数にＭ、、ＫＭ、、
にＭ’ｌ＋にＭ４と巻径り、’ｎｉ動機動機回転数束り
［１１式を演算し、メカロス補正値ＣｌｌＩＣを出力す
る。また加算器４５は、電流基準値Ｃ８とメカロス補正
値ＣＭＥＣとを加算し、電流指令値ＣＣ０Ｍを出力する
ものである。

２９は増幅器で、回転数検出器１２の出力を電動機回転
数Ｎに変換するものであり、引取速度Ｖは演算２３３０
により直流電動機相当の回転数Ｎ、に変換する。また速
度演算器３１は後述する速度Ｎｌ＋Ｈｚ、　Ｎ’ｓを演
算し、速度指令値１１ｃｏｘを出力する。

直流電動機制御回路３４には、切換スイッチ−３２を介
してＣｃｏｓ又はＩｆｃｏ＋が入力され、同直流電動機
制御回路３４の信号で直流電動機１０が駆動される。

第２図は巻取軸９にフィルム１　ｆｒ：巻取る状態を示
したものである。先ず第２図（イ）は巻取る前の状態を
示し、巻取軸９の周速はフィルム１の走行速度と一致し
て駆動される。この時第１図の切換スイッチ３２は、破
線の状態にある。第２図（ロ）は（イ）のフィルム速度
で押圧ロールが巻取軸９にタッチする状態を示す。また
第２図（ハ）はフィルム１の巻き始めを示し、カッタ４
６が動作してフィルム１は切断され、巻取軸９に巻取ら
れる。

第２図に）は巻取り中の状態を示し、巻取られたフィル
ム３３は巻き太って行く。第２図（ト）は巻取軸９に巻
取られたフィルム３３が所定の長さに。

達し、カッタ４６でフィルムｌと巻取られたフィルム３
３とが切り離された状態を示す。この時新しい巻取軸３
５がセントされている。なお、第２図（ハ）に）（ホ）
では、第１図の切換スイ・ノチ３２は実線に示す状態に
ある。

フィルムが巻き太るに従い、第１図の如く巻取られたフ
ィルム３３の重ｆｆｉｗ（ｋｇ）は重くなり、巻取軸９
を指示するベアリング（図には示していない）に影響を
与え、メカロスを増やすことになる。また巻取られたフ
ィルムの重■は（Ｄ”ＤＨ）に比例するので、ここでは
メカロスを（１）代で近似する。

ＣＣ５１ｃ＝Ｎ、＋にｉ、ｘ　Ｎ　４−ＫＭｆｆ（Ｄ”
　　ＯＡ）　＋　ＫＭ４・・・−＋１１ 但し、ＮＭ＋、ＫＭｚ、ＫＭｌ、ＫＭｎは係数、Ｎば電
動機回転数（ｒｐ＋ｎ）、Ｄは巻径（ｍ）、Ｄｏは巻取
軸径（ｍ）、Ｃ□。はメカロス浦正電流（Ａ）である。

第３図はメカロスの測定点を示す線図で、第２図（イ）
〜Ｇ１◇に応じて変化する電動機回転数Ｎを示す。さて
第３図における区間３７は第２図（勾に対応するもので
、巻取られたフィルム３３が巻き太るに従い、電動機回
転数Ｎは下降する。なお、区間４１から区間３７に変わ
る時点３８が第２図（ロ）（ハ）に対応するものであり
、区間３７の終了点３９が第２図ＧｔＯに対応する。ま
た区間４０と区間４１は第２図（イ）（Ｕ）に対応する
区間であるが、区間４０では電動機回転数をＮ２とし、
区間４１では電動機回転数をＮ１とする。

区間４０で電動機回転数が安定したら、電動機回転数Ｎ
２と電動機電機子電流Ｃ２とを測定する。

区間４１で電動機回転数が安定したら、電動機回転数Ｎ
、と電動機電機子電流Ｃ３とを測定し、その後叩圧ロー
ル７を巻取軸９にタッチさせ、電動ｎＴＪ、ｉ子電流Ｃ
４を測定し、電流ＣＩに対する電流増加分を検出する。

また区間４２では切換スイッチ３２が点線の状態で電動
機を制御しており、電動機回転数が安定したら、同電動
機回転数Ｎ３と電動機電機子電流Ｃ３と巻径り、を測定
する。但し、巻径Ｄｆｆは時点３９でカッタが動作する
直前の値を使用する。

以上により測定したＮ、、Ｃｚ、ＮＩ、ＣＩ、Ｃ４，Ｎ
ｚ、Ｃｚ、Ｄ３を利用して、前記（１）式の係数ＫＭ＋
＋ＫＭｚ、ＫＭｊ＋ＫＭ４を計算する。

またＮＩ、ＣＺ、Ｎｌ、ＣＩは第２図（イ）の状態、Ｎ
、、Ｃ，は（ロ）の状態の測定値であり、この時の巻径
りはＤ−ロ。である。従って＋１１式にＮ　ｔ　、Ｃｔ
　、　Ｎ　＋　、　（：　＋を代入すると Ｃ！＝ＸＭ、＋にＬＸＬ　　　　　　　　−・・−・・
・・−・（２）Ｃ，−４Ｍ、＋にＭ　！　Ｘ　Ｎ　＋　
　　　　　　−−−−−−（３）Ｃ４＝ＫＭｔ　十ＫＭ
ｚＸＮ１＋に）ｉ、　　　　−−−（３−１）を得る。

次にＮｓ、Ｃ＊１Ｄ＋を（１）式に代入するとＣ！　＝
　ＫＬ　＋　ＫＬ　Ｘ　Ｎ３１−にＮ３　（Ｄｉ−ＤＡ
）　　　−・−（４）（２）式、（３）式、（３−１）
式、（４）式よりＫＭＩ　＝　（Ｃ２Ｘ　Ｎｌ−自Ｘ　
Ｎ２）／　（ＮＩ　　Ｎ２）　　　−・−［５）ＫＨｚ
　−（ＣＩ　　Ｃ２）／　（Ｎｌ　−８２）　　　　　
　　　”−・−一−−−（（ｉｌＫＭ３　＝　（Ｃ３Ｋ
ＭＩ−に？ｈｘＮｔ）／（ＤＩＤｇ）　　−一−（７１
ＫＭ、＝Ｃ，−ＣＩ　　　　　　　　　　　　　　−一
一一一−−・−（８）但し、第３図よりＮ２．Ｃ２，Ｎ
ｌ、ＣＩ、Ｃ４は巻取り前に測定できるが、Ｎｚ、（、
＋、Ｄ、は一巡前の巻取り時の測定値を使う。なお、（
５）式、（６）式、（７）式及び（８）式より、係数Ｋ
Ｍ＋、Ｋｌ’ｈ、ＫＭｆｆ、ＫＭ４が求められるので、
巻取り中のメカロス補正を（ｌ１式で行なうことができ
る。

以上の如く第１図における本発明の実施例を示す巻取制
御方法では、第６図の従来方式に対比し°Ｃ１押圧メカ
ロス係数演算器４７が新たに設けられたことにより、高
精度のメカロス補正が得られ、高品質の製品を巻］佼る
ことが出来るものである。

第４図は第２実施例を示し、第１図の実施例に押圧ロー
ル初期設定器４８を設けたもので、この設定器４Ｂはボ
リュームにより押圧ロールの初期圧力を設定するもので
、押圧メカロス係数演１４７の入力となるが、第１図の
実施例と作用効果において差異はない。

第５図は第４図の場合の巻取工程図で、巻取軸９にフィ
ルム１を巻取る状態を示したものである。先ず第５図（
イ）は巻取る前の状態で、巻取軸９の周速はフィルムｌ
の走行速度と一致して駆動される。この時第４図の切換
スイッチ３２は、破線の状態にある。第５図（１１＞は
フィルム１の巻き始めを示し、カッタ４６が動作してフ
ィルム１は切断され、巻取軸９に巻取られる。また第５
図（ハ）は巻取り中の状態を示し、巻取られたフィルム
３３ば巻き太って行く。第５図に）は巻取軸９に巻取ら
れたフィルム３３が所定の長さに達し、カッタ４６でフ
ィルム１と巻取られたフィルム３３とが切り離された状
態を示す。この時新しい巻取軸３５がセントされている
。なお、第５図（ロ）（ハ）Ｃ）では、第４図の切換ス
イッチ３２は実線に示す状態にある。

（発明の効果） 以上詳細に説明した如く本発明は、押圧ロールによるメ
カＴＲＩス分を、従来の固定分、速度分、重電分に加え
、その総合メカロス補正と張力分とを加算して、電流制
御を行なう。これにより空気の巻込め■が制限され、最
適な巻取条件となって高品質の製品を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の巻取機の張力制御方法を実施する装置
のシステム図、第２図（イ）（ロ）（ハ）に）（ホ）は
本発明の巻取工程を示す説明図、第３図は本発明の速度
パターンを示す線図、第４図は本発明の他の張力制御方
法を実施する装置のシステム図、第５図（イ）（ロ）（
ハ）に）は第４図の場合の巻取工程を示す線図、第６図
は従来の巻取機の張力制御装置のシステム図、第７図（
イン（＋１）（ハ）に）は第６図の場合の巻取工程を示
す説明図、第８図は第６１Ａの場合の速度パターンを示
す線図である。 図の主要部分の説明 １−フィルム　　　　　　３一回転検出器６−ターレッ
ト巻取ｌ　　　１・・−押圧［：Ｊ−ル９−壱取軸　　
　　　　　１２−　回転検出器１５・・・巻径演算器 １６・・・張力基準演算器 １７−・−巻取軸径ボリューム １８−・最大巻径ボリューム １９−・・テーパ率ボリューム ２０・・・張力設定ボリューム ２１−・・電流基準演算器 ２９−・増幅器 ３０・−・演算器 ３１・・・速度演算器 ４３・・・係数演算器 ４４・−・メカロス補正演算器 ４５−加算器 ４７・−押圧メカロス係数演算器 菟２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プラスチック等のフィルムを空コアに巻取るにあたり、
   各巻取り前後の速度制御モード運転時に固定分、速度分
   、重量分、押圧ロール分のメカロス演算に必要な回転数
   、電流等を自動的に測定し、その測定値から巻取軸＋押
   圧ロールのメカロスを演算し、このメカロスを補正する
   ことにより、実張力のフィードバックなしに精度のよい
   張力を得るごとを特徴とする巻取機の張力制御方法。