JPH02257B2

JPH02257B2 -

Info

Publication number: JPH02257B2
Application number: JP58233484A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Hasegawa; Toshio Yasuda; Takahiro Kawabata
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1983-12-13
Filing date: 1983-12-13
Publication date: 1990-01-05
Also published as: JPS60128158A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、シート状物、フイルム状物のスリツ
タの巻取駆動制御方法に関し、とくに巻取駆動を
油圧で行なうスリツタにおいて巻取張力を各巻取
ロールの幅等に応じて最適に制御できるようにし
た巻取駆動制御方法に関する。

［従来技術］従来、油圧モータで駆動するスリツタにおいて
は、一つの油圧源すなわち一つの油圧ポンプから
送り出される油によつて、巻取駆動用の油圧モー
タと搬送ロール駆動用の油圧モータとの両方を駆
動する、いわゆる油圧デイフアレンシヤル駆動を
行なつていた（たとえば特公昭49−18864号公
報）。このような駆動方式においては、巻出系お
よび搬送ロール系にブレーキが設けられ、ブレー
キ量を設定することにより巻出系、搬送ロール系
に負荷がかけられ、負荷の結果として発生する油
圧によつて巻取油圧を制御していた。そして、油
圧ポンプの吐出油量およびブレーキ量を一定値に
保てば、巻取ロールの巻径の増加に伴ない巻取ロ
ールの回転数が減少して巻取系の使用油量が減少
するため、その分油が搬送ロール系に供給され、
シート状物、フイルム状物の搬送、巻取速度が漸
増するとともに、巻取油圧から単純に換算した巻
取シート、巻取フイルムの巻取張力が漸減する、
という特性が得られていた。

このように巻取張力が巻径の増加に対し漸減す
る特性は、一般に、巻取ロールの良好な巻姿を得
るためには好ましい特性であるが、従来の油圧駆
動方式によれば、巻取油圧は、設定ブレーキ量、
駆動系の機械的ロス、巻取系の油圧モータ総容量
と搬送ロール系の油圧モータ容量との比率等によ
り定まり、巻取張力は巻取油圧と巻取ロールの巻
径によつて定まるため、巻取張力の自由な制御は
困難であつた。しかも、巻取用油圧モータから巻
取ロールへの動力伝達系には、通常機械的ロスが
あるため、巻取油圧と巻取張力の正確な対応が把
握できず、動力伝達系の機械的ロスが経時的に変
化すれば巻取油圧と巻取張力との関係も変化し、
実際に発生している巻取張力が正確には判らない
という問題もあつた。

また、別の従来技術として、所望のトルク特性
に制御された回転トルクで油圧ポンプを駆動し、
この油圧ポンプに可変容量型油圧モータを接続し
て同一油圧の作動油を供給し、個々の巻取ロール
の取巾調整は可変容量型油圧モータの容量をスリ
ツト幅に対応して調整することにより巻き取るよ
うにした技術（たとえば特公昭56−37128号公報）
と、可変容量型の油圧モータで油圧ポンプを駆動
し、この油圧ポンプに取巾の異なる他の複数の巻
取ロール駆動用の定容量型の油圧モータを接続
し、可変容量型油圧モータの容量を他の複数の巻
取ロールの直径変化に対応させて調整させるよう
にした技術（例えば特公昭52−7120号公報）とが
知られている。

しかしながら、いずれの技術も油圧モータの欠
点である出力トルクが油圧のみでは正しく制御で
きないという問題がある。すなわち、油圧モータ
は、一般に油圧や流量を正確に制御し得たとして
も油温変化による油の粘性変化によつてその効率
が大きく変化し、同じ油圧でも油温が異なれば出
力トルクが大きく異なることである。例えば、運
転開始直後と長時間の運転後、夏期と冬期等によ
る油温変化は、全て出力トルクの変動要因とな
り、同じ油圧条件で巻き取つても巻取ロールの巻
き姿が大きく異なることになる。勿論、巻き取り
の始めから終了までに回転数が大きく変化するス
リツタやリワインダにおいては、油温と同様に出
力トルクを変動させる要因となる油圧モータの回
転数や、油圧モータの回転部分のメカロスをも考
慮しないと最適の巻取ができないことは言うまで
もない。

一方、巻径に対する巻取張力の最適な曲線は、
巻取シート、巻取フイルムの性質、厚さ、巻取速
度、巻取巾等によつて変化することが経験的に知
られており、巻姿に対する要求が厳しくなつてい
る近年においては、巻取張力は非常に狭い範囲内
で制御される必要がある。そのため、従来の油圧
駆動方式では、上述の如く巻取張力が自由に制御
できずかつ実際の巻取張力が正確に把握できない
ため、巻取張力を最適な張力に制御することがで
きず、巻姿に対する要求に追従できなくなつてき
た。

［発明の目的］本発明は、上記の問題に対処するため、油圧駆
動スリツタにおいて各巻取ロールの巻取張力を油
温や油圧モータの回転数、メカロス等に影響され
ないで精度良く制御し、巻取シート、巻取フイル
ムの取巾等の条件に応じて最適値に制御すること
を目的とする。

［発明の構成、作用］この目的に沿う本発明の油圧駆動スリツタの巻
取駆動制御方法は、複数の巻取ロールを個々に定
容量型油圧モータにより回転駆動する油圧駆動ス
リツタにおいて、前記複数の巻取ロールのうち代
表の巻取ロールの巻取トルク又は巻取張力のいず
れか一方を検出し該検出された巻取トルク又は巻
取張力のいずれかをフイードバツクして該巻取ト
ルク又は巻取張力を予め設定された目標値に合致
させるべく前記代表の巻取ロールの油圧モータに
送られる油圧を制御し、該代表の巻取ロール用油
圧モータへの油圧を基準に前記代表の巻取ロール
とは取巾の異なる巻取ロールの油圧モータに送ら
れる油圧を制御することを特徴とするものから成
る。

このような巻取駆動制御方法においては、代表
の巻取ロールの巻取トルク又は巻取張力のいずれ
か一方が検出され、検出信号がフイードバツクさ
れて検出値が所定の値となるように代表の巻取ロ
ール駆動用の油圧が制御されるので、代表の巻取
ロールの巻取油圧は、油温や回転、メカロス等に
影響されないで所定の巻取張力を発生させるに必
要な油圧に制御される。そのため、代表の巻取ロ
ールの巻取油圧が検出されると、目標とする巻取
張力と、この巻取張力を発生させるに必要な油温
と回転数との影響が考慮された巻取油圧の対応関
係がリアルタイムに判り、代表の巻取ロールの巻
取油圧を基準とすることにより、他の巻取ロール
を所定の巻取張力で巻取るために必要な巻取油圧
が演算、制御される。すなわち、代表の巻取ロー
ルと同一取巾、同一駆動系で巻取られる巻取ロー
ルにあつては、代表の巻取ロールと同一の巻取油
圧に、異なる取巾等の条件で巻取られる巻取ロー
ルにあつては取巾比例等により演算制御される巻
取油圧に、制御される。したがつて、代表の巻取
ロールはフイードバツク制御により、他の巻取ロ
ールは代表の巻取ロールの巻取油圧に基いて制御
されることにより、結局、全巻取ロールの巻取油
圧が、目標とする巻取張力を発生させるために必
要な油圧に制御されることになり、全巻取ロール
の巻取張力が取巾等の条件に応じて最適値に制御
されて、良好な巻姿が得られる。

［実施例］以下に本発明の油圧駆動スリツタの巻取駆動制
御方法の望ましい実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例に係る油圧駆動ス
リツタの巻取駆動制御方法を実施するためのフイ
ルム用スリツタの駆動制御系統を示している。図
中、１はフイルムを示しており、フイルム１はロ
ール状フイルム２の状態から巻戻される。フイル
ム１は、ガイドロール３、巻出張力検出ロール
４、ガイドロール５，６、エキスパンダロール
７、ガイドロール８を経て、カツタロール９で所
定の取巾に切断された後、共通の接圧ロール１０
に押しつけられながら、各巻取ロール１１と両側
耳部のエツジ巻取ロール１２に巻取られる。途中
の各ガイドロール３，５，６，７，８およびカツ
タロール９はフイルム１の搬送ロール系１３を構
成しており、油圧モータ１４によつて駆動され
る。巻取ロール１１、エツジ巻取ロール１２は巻
取系１５を構成し、油圧モータ１６によつてそれ
ぞれ駆動される。

本実施例では、搬送ロール用の油圧モータ１４
と巻取用の油圧モータ１６には、それぞれ独立の
油圧源としての油圧ポンプ１７，１８から油が供
給され、油圧ポンプ１７は所定の吐出油量となる
ように、油圧ポンプ１８は所定の油圧となるよう
に、それぞれ独立に制御される。なお、搬送ロー
ル系１３は、直流モータ等の他の駆動源を用いて
もよい。

搬送ロール系１３には、回転数検出器１９が設
けられており、ロールの回転数信号から制御装置
２０の速度制御装置２１によつてフイルム１の搬
送速度が演算され、所定の速度となるように油圧
ポンプ１７の吐出油量が制御される。

油圧ポンプ１８からの油圧は、電気―油圧変換
器２２によつて所定の油圧に制御されたのち、適
当数設けられた電気一油圧変換器２３により、分
岐された各巻取油圧の油圧ライン２４ａ，２４
ｂ，２４ｃへの油圧が巻取張力制御装置２６から
の指令信号により制御され、各油圧モータ１６に
油が供給される。電気一油圧変換器２３および油
圧ライン２４の数は、同時に巻取られる巻取ロー
ル１１およびエツジ巻取ロール１２の異なる取巾
の数に応じて適当に定められる。本実施例におい
ては、代表の巻取ロール１１ａおよび代表の巻取
ロール１１ａの取巾W₀と同じ取巾の巻取ロール
１１に対して一本の油圧ライン２４ａが、それと
は異なる取巾W₁の巻取ロール１１ｂに対して別
の油圧ライン２４ｂが、さらにエツジ巻取ロール
１２に対してさらに別の油圧ライン２４ｃが、設
けられている。そして、それぞれの油圧ラインに
は、電気一油圧変換器２３ａ，２３および圧力検
出器２５ａ，２５が設けられている。巻取張力制
御装置２６では、回転数検出器２７によつて検出
した代表の巻取ロール１１ａの回転数を回転数検
出器２８によつて検出したロール表面速度すなわ
ちフイルム搬送速度とから巻径演算装置２９によ
り演算された代表の巻取ロール１１ａの巻径に、
巻取張力設定装置３０により設定された指令巻取
張力が乗じられ、巻取トルクの指令値が演算され
る。そして、この指令値と代表の巻取ロール１１
ａの巻取軸から巻取トルク検出装置３１により直
接検出された実際の巻取トルクの検出値とが比較
され、検出値が指令値に近づくように巻取油圧の
指令信号が制御される。この指令信号は、電気一
油圧変換器２３ａに送られる。巻取トルクの検出
は、先に本出願人により実願昭57−123150号（実
開昭59−27430号）にて提案したように、巻取軸
自体をトルク検出器とした巻取トルク検出装置３
１が用いられ、実際の巻取トルクが直接検出され
る。

なお、巻取トルクの検出の代りに、先に本出願
人により実願昭57−123151号（実開昭59−27431
号）にて提案したように、巻取ロール１１の直前
に張力検出ロールを設け、巻取張力を直接検出す
るようにしてもよい。この場合は、巻取トルクへ
の換算をすることなく、検出された巻取張力と巻
取張力の指令値が直接比較される。また、本実施
例では、代表の巻取ロール１１ａの巻径は、巻取
ロール１１ａの回転数とフイルム搬送速度から演
算するようにしたが、回転数検出器２８によつて
巻取フイルムの長さを検出し、巻取長から巻径を
演算するようにしてもよい。

圧力検出器２５ａからの検出信号は、検出油圧
に基づいて取巾等の各種条件を加味して巻取ロー
ルの目標とすべき巻取油圧を演算する油圧目標値
演算器３２に送られる。油圧目標値演算器３２で
演算された指令信号は、前記油圧ライン２４ｂ，
２４ｃの数に対応して設けられた巻取油圧フイー
ドバツク制御装置３３ｂ，３３ｃに送られる。巻
取油圧フイードバツク制御装置３３ｂ，３３ｃに
は、それぞれ対応する圧力検出器２５からの検出
信号が送られ、この検出信号が油圧目標値演算器
３２からの指令信号に近づくように、各電気一油
圧変換器２３に制御信号が送られる。

また、制御装置２０には、巻取張力パターン、
たとえば巻径に対する巻取張力の任意のパターン
が入力できるようになつており、最適な巻取張力
の初期値、曲線が入力される。また、各巻取ロー
ル１１ａ，１１，１１ｂの取巾も入力できるよう
になつており、取巾に応じて巻取張力或いは巻取
トルク、巻取油圧目標値の演算が可能となつてい
る。さらに、制御装置２０には、巻取速度に応じ
て巻取張力の指令値を補正可能な補正プログラム
も入力できるようになつている。また、詳細な説
明を省略するが、巻取ロール１１の接圧ロール１
０への押え圧等によつて巻取張力を補正する必要
があるとすれば、その補正プログラムも入力可能
となつている。

上記のように構成された油圧駆動スリツタの巻
取駆動制御装置を用いて、本発明の方法はつぎの
ように実施される。

まず、巻取系１５と搬送ロール系１３には、そ
れぞれ独立の油圧源としての油圧ポンプ１８，１
７が設けられているので、それぞれ独立に油が供
給されて駆動制御される。しかし、搬送ロール系
１３と巻取系１５はフイルム１を介してつながつ
ているので、結局、油圧ポンプ１７の油量制御で
フイルム１の搬送速度および巻取速度が、油圧ポ
ンプ１８からの油圧制御で巻取油圧が、それぞれ
制御されることになる。そして、各々独立の油圧
源による制御であるから、巻取速度と巻取油圧と
は従来のように互に干渉し合うことなく独立にか
つ自由なパターンに制御される。したがつて、巻
取速度の上昇後、巻取速度が一定になるように速
度制御すれば、巻取速度変動による外乱を受ける
ことなく巻取張力を制御できる。

つぎに巻取張力の制御について説明する。代表
の巻取ロール１１ａの実際に発生する巻取トルク
が検出され（巻取張力の検出であつてもよい。）、
検出値が巻取張力制御装置２６に送られ、予め入
力されている設定値と比較され、又は入力されて
いるプログラムによつて演算され、設定値に近づ
くように、巻取張力制御装置２６から指令信号が
送られて電気一油圧変換器２３ａにより代表の巻
取ロール１１ａの巻取油圧が制御される。したが
つて、代表の巻取ロール１１ａにおいては、実際
の巻取トルクが検出されてフイードバツク制御さ
れるので、巻取張力は油温や、油圧モータの回転
数、メカロス等に影響されないで所定の目標値に
精度よく制御され、油圧ライン２５ａに発生する
巻取油圧は、結果的に、代表の巻取ロール１１ａ
の巻取張力を目標値にするに必要な油圧に制御さ
れる。

つぎに、代表の巻取ロール１１ａ以外の巻取ロ
ールの巻取張力制御について説明する。まず、代
表の巻取ロール１１ａの取巾W₀と同じ取巾の巻
取ロールについては、油圧ライン２４ａに代表の
巻取ロール１１ａの巻取用油圧モータと特性が実
質的に等しい巻取用油圧モータを接続することに
より、代表の巻取ロール１１ａと同じ巻取張力で
巻取が行なわれることになる。したがつて、巻取
トルクや巻取張力を検出しなくても、代表の巻取
ロール１１ａと同様に、取巾に応じて目標とする
巻取張力に制御される。

また、代表の巻取ロールの取巾W₀と異なる取
巾の巻取ロール、すなわち、巻取ロール１１ｂと
エツジ巻取ロール１２については、それぞれ別の
油圧ライン２４ｂ，２４ｃから巻取用油圧モータ
に油が送られる。油圧ライン２４ｂ，２４ｃの油
圧はつぎのように制御される。代表の巻取ロール
１１ａにおけるフイードバツク制御の結果、制御
され発生する油圧ライン２５ａの油圧が圧力検出
器２５ａによつて検出される。この検出された油
圧と代表の巻取ロール１１ａの取巾等とにより、
取巾等の条件とその条件における最適な巻取張力
を発生させるに必要な巻取油圧との関係を知るこ
とができる。即ち、取巾等の条件の異なる他の巻
取ロールを最適な巻取張力で巻取るために必要な
巻取油圧を、代表の巻取ロール１１ａの巻取油圧
を基準に演算することが可能になる。この演算
が、圧力検出器２５ａからの油圧信号と予め入力
されている取巾等の条件に基いた演算プログラム
とから、油圧目標値演算器３２によつて行なわ
れ、演算結果が指令信号として巻取油圧フイード
バツク制御装置３３ｂ，３３ｃに送られる。巻取
油圧フイードバツク制御装置３３ｂ，３３ｃで
は、圧力検出器２５による検出油圧が油圧目標値
演算器３２からの指令信号に近づくように電気一
油圧変換器２３に制御信号が送られ、油圧ライン
２４ｂ，２４ｃにおける巻取油圧が、それぞれ目
標値に制御される。したがつて、代表の巻取ロー
ル１１ａと異なる取巾のものについても、所定の
巻取油圧に制御され、目標とする最適な巻取張力
に制御される。

なお、この巻取油圧の制御においては、巻取用
の油圧モータ１６は、通常第２図に示すように回
転し始めるにはある油圧を必要とするというオフ
セツトを有しているので、巻取ロールの巾が異な
る場合、必要な巻取トルクを発生させる巻取油圧
が単に代表の巻取ロール１１ａの巻取油圧から巾
比例で演算した値になるというわけにはいかない
場合が多い。しかし、この巻取モータ１６が有す
るオフセツトｈを予め測定して把握しておくこと
により、必要な巻取トルクを発生させるに足る巻
取油圧は容易に演算され得る。

このように、代表の巻取ロール１１ａの巻取ト
ルク又は巻取張力のフイードバツク制御の結果と
して得られる代表の巻取ロール１１ａの巻取油圧
に基いて他の巻取ロールの巻取油圧を制御するこ
とにより、他の巻取ロールでは巻取トルク、巻取
張力を検出しなくても取巾等の条件に応じた最適
な目標巻取張力に制御することが可能となり、結
局全巻取ロールの巻取油圧がそれぞれ目標とする
巻取張力を発生させるに必要な油圧に制御され
る。また、代表の巻取ロール１１ａは、速度等の
条件が変化しても常に巻取トルク又は巻取張力が
フイードバツクされながら条件の変化に応じた最
適な巻取張力に制御されるので、代表の巻取ロー
ル１１ａの巻取油圧に基いて制御される他の巻取
ロールにおいても、条件の変化等に追従して最適
な巻取張力に制御され、全巻取ロールの良好な巻
姿が常時再現性よく得られる。

なお、油圧目標値演算器３２に入力するプログ
ラムによつて、取巾の異なる巻取ロールの巻取油
圧の演算を、代表の巻取ロール１１ａに対して巾
比例で行なうこともできる。他の演算方法を組み
入れることもできる。また、本実施例では、取巾
の異なる巻取ロールを別個の油圧ラインとした
が、取巾以外の条件に応じて油圧ラインを分け、
それぞれの油圧ラインをその条件に応じた最適な
油圧に制御するようにしてもよい。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の油圧駆動スリツ
タの巻取駆動制御方法によるときは、巻取トルク
又は巻取張力が油温や、油圧モータの回転数、メ
カロス等に影響されないで所定の巻取張力に精度
良く制御される。また、代表の巻取ロールとは取
巾の異なる巻取ロールの巻取油圧は、巻取トルク
又は巻取張力がフイードバツク制御される代表の
巻取ロールの巻取油圧に基づいて制御するように
したので、各々の巻取ロールに高価で容積の大き
い巻取トルク又は巻取張力の検出装置を設けるこ
となく、全巻取ロールを取巾等の条件に応じた最
適な巻取張力に制御することができ、全巻取ロー
ルの良好な巻姿を再現性よく得ることができると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る油圧駆動スリ
ツタの巻取駆動制御方法を実施するためのフイル
ム用スリツタの駆動制御系統図、第２図は巻取ト
ルクと巻取油圧の関係図、である。１……フイルム、１１……巻取ロール、１１ａ
……代表の巻取ロール、１３……搬送ロール系、
１４，１６……油圧モータ、１５……巻取系、１
７，１８……油圧源としての油圧ポンプ、２０…
…制御装置、２１……速度制御装置、２２，２
３，２３ａ……電気一油圧変換器、２４ａ，２４
ｂ，２４，……油圧ライン、２５ａ，２５……圧
力検出器、２６……巻取張力制御装置、２９……
巻径演算装置、３０……巻取張力設定装置、３１
……巻取トルク検出装置、３２……油圧目標値演
算器、３３ｂ，３３ｃ……巻取油圧フイードバツ
ク制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数の巻取ロールを個々に定容量型油圧モー
タにより回転駆動する油圧駆動スリツタにおい
て、前記複数の巻取ロールのうち代表の巻取ロー
ルの巻取トルク又は巻取張力のいずれか一方を検
出し該検出された巻取トルク又は巻取張力のいず
れかをフイードバツクして該巻取トルク又は巻取
張力を予め設定された目標値に合致させるべく前
記代表の巻取ロールの油圧モータに送られる油圧
を制御し、該代表の巻取ロール用油圧モータへの
油圧を基準に前記代表の巻取ロールとは取巾の異
なる巻取ロールの油圧モータに送られる油圧を制
御することを特徴とする油圧駆動スリツタの巻取
駆動制御方法。