JPH0265676A - リワインダ制御装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、紙や鋼板等のシート状材料を巻取るリワイン
ダ制御装置に係わり、特に始動時に巻取り側電動機を設
定（目標）速度へ短時間に到達させる手段を設けたリワ
インダ制御装置に関する。

（従来の技術） この種のリワインダ装置には種々の構成のものがある。

その１つは第３図に示す如く巻芯１側とロール２を対接
させた状態で巻取り側電動機３によりロール２を図示矢
印方向に駆動しながらアンワインダ４からのシート状材
料５を巻芯１へ巻取るものであり、他の１つは第４図に
示すように主動ロール２′と従動ロールを所定用！離し
て配置すると共に、これら両ロール２′　　６に当接す
るように巻芯１を押圧し、前述同様に巻取り側電動機３
で主動ロール２′を駆動しながらアンワインダ４からの
シート状材料５を巻芯１へ巻取るものである。７は巻取
りコイルである。

しかして、上記リワインダ装置においては、巻取り側電
動機３の運転によってロール２，２′を駆動し、アンワ
インダ４から製品として求められる所定長さのシート状
材料５を巻芯１へ巻取るために運転、停止を繰返すが、
さらに所定の長さのシート状材料５を巻取る途中でシー
ト状材料５に欠陥部分があればその部分を除去するため
に運転を停止し、欠陥部分除去後継ぎ足して再び運転を
再開し、欠陥部分その池のトラブルが発生する度に上記
運転停止、運転再開を繰返しながら所定長さのシート材
料５を巻取るものである。

従って、リワインダ装置は、以上のような欠陥部分およ
びトラブルの発生する度に運転停止を繰り返すが、この
停止状態から運転状態に入る時の状況は常に一定とは限
らない。例えば巻取り途中での欠陥部分除去作業後の運
転再開の場合には、巻取りコイル７の巻き太り状態が異
なり、また紙の銘柄等により紙密度１紙幅１紙厚さ１表
面状態等が異なり、それに応じてシート材料５の張力値
を変更するので、これらの変更に応じながらも最短の操
業運転を行うためにはその都度加速時間を設定変更する
必要がある。

（発明が解決しようとする課Ｘｉ） しかし、以上のようなリワインダ装置では、操作員がそ
の都度加速時間の設定表えを行っているが、その加速時
間の設定に無理がある場合には設定された巻取速度に到
達する前に巻取り側電動機の過負荷耐量を超過して運転
停止を余儀なくされる。この場合には紙切塾が発生し、
運転再開までに時間がかかり、ひいては操業時間の損失
を招く問題がある。

一方、加速時間の設定に余裕があり過ぎると、これまた
同様に操業効率が悪くなり、同様に操業上の損失が大き
い。

本発明は以上のような不具合を除去するためになされた
もので、巻取り側電動機の加速時、電動機の能力を最大
限に生かしつつ常に短時間で設定速度に到達させ得、よ
って高効率の操業を確保しうるリワインダ制御装置を提
供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、加速時に負荷状態から巻取
り側電動機の過負荷耐量に達する時点を適確に予測しト
ラブルによる運転停止をなくして安定な運転を確保する
りヮインダ制御装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明によるリワインダ制御装置は上記目的を達成する
ために、巻取り側電動機の負荷電流を検出する負荷電流
検出器と、この負荷電流検出器によって検出された負荷
電流が許容最大電流となったとき加速度を一定とするた
めの信号を出力し、かつ、前記負荷電流が許容最大＠流
を越えたとき加速度を下げるための信号を出力する加速
度発生手段己、この加速度判定手段からの信号を受けて
前記許容最大電流に達するまで加速度を増加させ、許容
最大電流到達後一定加速度とし、かつ、加速度を下げる
ための信号で前記許容最大電流となるまで加速度を下げ
る加速度発生部と、この加速度発生部から出力された加
速度を速度変換して基準速度信号として前記巻取り側電
動機の速度制御に用い、かつ、この基準速度信号が設定
速度に近づいたとき前記加速度発生部へ加速度を下げさ
せるための信号を送出する基準速度演算手段とを備えた
ものである。

また、本発明は、負荷電流検出器で検出された負荷電流
のうち定格電流を越えた分の負荷率を求めて積算する負
荷率演算手段と、この負荷率演算手段で求めた負荷率概
算値が前記巻取り側電動機の過負荷耐量を越える前の所
定の時点で前記負荷電流が定格電流になるように前記加
速度発生手段へ加速度を下げるための信号を送出する過
負荷耐量演算手段とを設けたものである。

（作用） 従って、本発明は以上のような手段を講じたことにより
、巻取り側電動機の負荷電流が許容最大電流に達するま
で加速度を増加させて電動機の速度を上昇させ、かつ、
負荷電流が許容最大電流に達したときに一定加速度の下
に電動機を速度制御するので、電動機の能力を最大限に
生かしながら最短時間で設定速度へ移行させることがで
きる。

また、本発明は、負荷率演算手段を設けて負荷電流のう
ち定格電流を越えた分の負荷率を積算した後、前記過負
荷耐量演算手段において積算値と予め定まる巻取り側電
動機の過負荷耐量とを比較し負荷率積算値が過負荷耐量
を越える前に負荷電流が定格電流となるように加速度を
低下させることにより、電動機の運転停止をきたすこと
なくスムーズに操業を継続することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第１図は本発明装置の一実施例を示すブロック構成図
であって、１１は巻取り側電動機の負荷電流を検出する
負荷電流検出器であり、ここで検出された負荷電流は加
速度判定手段１２および負荷率演算手段１３に送られる
。この加速度判定手段１２は、負荷電流と巻取り側電動
機の許容最大電流とを比較し、負荷電流が許容最大電流
に達するまで加速度を増加させるための信号を送出し、
負荷電流が許容最大電流に達したとき加速度を一定とす
るための信号を出力し、かつ、負荷電流が許容最大電流
を越えたときに加速度を下げるための信号を出力し、そ
れぞれの信号を加速度発生部１４へ送出する。従って、
この加速度発生部１４は加速度判定手段１２から送られ
て来る信号に基づいて加速度信号を出力する。

一方、前記負荷率演算手段１３は、負荷電流検出器１１
から送られて来る負荷電流のうち加速中の巻取り側電動
機の定Ｉ′８電流を越えた分の負荷率を演算すると共に
その負荷率を積算し、その積算値を過負荷耐量演算手段
１５へ供給する。この過負荷耐量演算手段１５は負荷率
演算手段１３からの負荷率積算値と予め巻取り側電動機
の持つ過負荷耐量とを比較し、積算値が過負荷耐量を越
える前の時点で巻取り側電動機の負荷電流が定格電流ま
たはその定格電流近傍になるように前記加速度発生部１
４へ加速度を下げるための信号を送出する。従って、こ
の加速度発生部１４は、巻取り側電動機の加速時、常時
は加速度判定手段１２からの信号に依存して加速度信号
を出力するが、過負荷耐量演算手段１５から加速度を下
げるめの信号を受けるとそれを優先して加速度信号を出
力し、基準速度演算手段１６へ送出する。

この基準速度演算手段１６は、巻取り側電動機の加速時
、加速度発生部１４からの加速度信号を速度信号に変換
しその変換された速度信号を基準速度信号として巻取り
側型動機制御装置１７へ送出し、加速度発生部１４の加
速度から変換した基準速度が設定速度に達するときに巻
取速度発生器１８からの設定速度を取込んで巻取り側型
動機制御装置１７へ送出するものである。

次に、以上のように構成された装置の動作について第２
図を参照しながら説明する。停止状態から電動機を加速
する時、電動機制御装置１７により巻取り側電動機を回
転駆動すると、負荷電流検小器１］はその巻取り電動機
の負荷電流を検出し、その検出負荷電流を加速度判定手
段１２および負荷率演算手段１３・＼送出する。ここで
、加速度判定手段１２は負荷電流と許容最大電流１１１
２Ｘとを比較するが、負荷電流が第３図（ｃｌに示す如
く未だ許容最大本流１　ｓａｗに達していないと判定す
ると、加速度を増加させるための信号を加速度発生部１
４に供給する。この加速度発生部１４は第３図（ｂ）に
示す如く所定の傾きをもって増加する加速度信号を送出
するので、基準速度演算手段１６ではその加速度信号を
積分して速度変換することにより、第３図（ａ）の図示
矢印（イ）のように多少丸みをもった基準速度信号が出
力し、電動機制御装置１７を介して巻取り副電動機を制
御する。ここで、停止状態から加速初期時に図示矢印（
イ）のように丸みを持たせたのはシート（オ料の張力変
動を押えるためである。

そして、基準速度の増加に伴って負荷電流が徐々に増加
し、負荷電流が電動機の許容最大電流１１１Ｘに達した
とき、加速度判定手段１２は負荷電流がそれを越えた状
態を判定し、加速度を一定とするための信号を加速度発
生部１４へ送出する。

従って、加速度発生部１４では一定の加速度信号を出力
するので、基準速度演算手段１６からは速度ｖ１点を接
線する傾斜で増加する基準速度信号が出力される。この
時、負荷電流としては許容最大電流１　■ｘを維持した
状態の電流が流れる。

しかして、この一定加速度領域において速度増加に１′
？う機械損失分あるいは負荷状態が変化し、負荷電流が
図示（ロ）の如き許容最大電流１　ｔｓａｘを越えると
、加速度判定手段１２ではそれを検出して加速度を下げ
るための信号を加速度発生部１４に供給する。従って、
加速度発生部１４は負荷電流が許容最大電流１１１ａＸ
に戻るまで加速度を下げるように動作する。その結果、
基準速度演算手段１６からは図示点線（ハ）のような基
準速度信号が出力される。このようにして基準速度が増
加し巻取速度発生器１８からの設定速度に近づくが、こ
の設定速度に近い点（ニ）に達したとき、速度基準演算
手段１６から加速度発生部１４へ加速度を低下させるた
めの信号を送出する。ここで、加速度発生部１４は速度
基準演算手段１６からの信号に基づいて所定の傾斜で加
速度信号を低下させるように出力するので、基準速度が
前述と同様に丸みをもって設定速度に移行しシート材料
の張力変動を押える。

一方、負荷電流検出器１１で検出された負荷電流は負荷
率演算手段１３にも与えられている。この負荷率演算手
段１３では負荷電流が巻取り副電動機の定格電流１ａを
越えると、その定格電流を越えた分の負荷電流を時間積
分し、いわゆる負荷率の積分値（積算値）を得る。

そして、この負荷率演算手段１３で求めた負荷率の積算
値を過負荷耐量演算手段１５へ送出する。

この過負荷耐量演算手段１５では巻取り副電動機のもつ
過負荷耐量（ｉ２ｔ）と負荷率演算手段１３の積算値と
を比較しながら、この積算値（例えば図示Ａ＋Ｂ）と現
負荷電流が定格電流１ａまで下がる間に必要な積算値ｉ
２ｔ　（−Ｃ）との和が電動機のもつ過負荷耐量と等し
くなる時点に、加速度発生部１４に対し負荷電流が定格
電流になるように加速度を下げるための信号を送出する
。

なお、現負荷電流を定格電流１ａまで下げるに必要な１
２ｔは、加速時の加速度と絶対値が等しく、かつ、極性
を負とする減速度を基準速度演算手段１６に与えればよ
い。因みに、積算値Ｃは積算値Ａと等しいので、負荷率
演算手段１３で得た積分値Ａを用いることができる。

従って、以上のような実施例の構成によれば、巻取り副
電動機の負荷電流が許容最大電流に達するまで加速度を
増加させて電動機の速度を上昇させ、かつ、負荷電流が
許容最大電流に達したときに一定加速度の下に電動機を
速度制御するので、電動機の能力を最大限に生かしなが
ら最短時間で設定速度へ移行させることができる。しが
も、停止状態から加速初期時、また設定速度に近づいた
とき、加速度発生部１４から所定傾斜の加・減速度信号
を出力しシート材料の張力変動を抑制することにより、
次の速度変化へ円滑に移行できる。

また、負荷電流が何らかの原因により許容最大電流を越
えたとき、加速度判定手段１２から加速度を下げるため
の信号を加速度発生部１４へ送出するので、負荷電流が
直ちに許容最大電流に戻りながら速度上昇を続けること
ができ、安定、かつ。

円滑な操業を確保できる。

また、上記実施例では負荷電流のうち定格電流を越えた
分の負荷率を積算した後、負荷率積算値と巻取り側電動
機のもつ過負荷耐量とを比較し負荷率積算値が過負荷耐
量を越える前に負荷電流が定格電流となるように加速度
を低下させるので、従来のように加速時間設定の不具合
によって生ずる故障停止がなくなり、よって操業上の損
失を招く問題を解決でき、高効率の操業を確保できる。

なお、上記実施例ではシート材料として紙を前提として
説明したが、紙量外の種々の長尺材であれば容易に適用
できるものである。また、リワインダ装置は第３図およ
び第４図の構成に限らないことは言うまでもない。その
他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施できる。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、次に述べるような
種々の効果を奏する。

先ず、請求項１においては、巻取り側電動機の加速時、
電動機の能力を最大限に生かしつつ最短時間で設定速度
に到達させることができ、よって操業効率を上げること
ができる。

次に、請求項２では、巻取り側電動機の過負荷耐量を越
えた場合でも所定の運転状態に速やかに移行させること
ができ、よって従来のように操業停止等のトラブルがな
くなり同じく操業効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図は本発明に係わるリワインダ制御装
置の一実施例を説明するために示したもので、第１図は
本発明装置のブロック構成図、第２図は装置の動作を説
明するタイムチャート、第３図および第４図はそれぞれ
従来の一般的なリワインダ装置の構成図である。 ３・・・を取り側電動機、４・・・アンワインダ、５・
・シート材料、１１・・・負荷電流検出器、１２・・・
加速度判定手段、１３・・・負荷率演算手段、１４・・
・加速度発生部、１５・・・過負荷耐量演算手段、１６
・・・基準速度演算手段、１７・・・電動機制御装置。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）巻取り側電動機を制御しながらシート状材料を巻
   き取るリワインダ制御装置において、前記巻取り側電動
   機の負荷電流を検出する負荷電流検出器と、この負荷電
   流検出器によって検出された負荷電流が許容最大電流と
   なったとき加速度を一定とするための信号を出力し、か
   つ、前記負荷電流が許容最大電流を越えたとき加速度を
   下げるための信号を出力する加速度判定手段と、この加
   速度判定手段からの信号を受けて前記許容最大電流に達
   するまで加速度を増加させ、許容最大電流到達後一定加
   速度とし、かつ、加速度を下げるための信号で前記許容
   最大電流となるまで加速度を下げる加速度発生部と、こ
   の加速度発生部から出力された加速度を速度変換して基
   準速度信号として前記巻取り側電動機の速度制御に用い
   、かつ、この基準速度信号が設定速度に近づいたとき前
   記加速度発生部へ加速度を下げさせるための信号を送出
   する基準速度演算手段とを備えたことを特徴とするリワ
   インダ制御装置。
2. （２）巻取り側電動機を制御しながらシート状材料を巻
   き取るリワインダ制御装置において、前記巻取り側電動
   機の負荷電流を検出する負荷電流検出器と、この負荷電
   流検出器によって検出された負荷電流が前記許容最大電
   流に達するまで加速度を増加させ、許容最大電流到達後
   一定加速度とし、かつ、加速度を下げるための信号で前
   記許容最大電流となるまで加速度を下げる加速度発生手
   段と、この加速度発生手段から出力された加速度を速度
   変換して基準速度信号として前記巻取り側電動機の速度
   制御に用い、かつ、この基準速度信号が設定速度に近づ
   いたとき前記加速度発生部へ加速度を下げさせるための
   信号を与える基準速度演算手段と、前記負荷電流検出器
   によって検出された負荷電流のうち定格電流を越えた分
   の負荷率を求めて積算する負荷率演算手段と、この負荷
   率演算手段で求めた負荷率積算値が前記巻取り側電動機
   の過負荷耐量を越える前の所定の時点で前記負荷電流が
   定格電流になるように前記加速度発生手段へ加速度を下
   げるための信号を送出する過負荷耐量演算手段とを備え
   たことを特徴とするリワインダ制御装置。