JPH03297752A - ウェブ自動継ぎ装置 - Google Patents

ウェブ自動継ぎ装置

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JPH03297752A
JPH03297752A JP2096228A JP9622890A JPH03297752A JP H03297752 A JPH03297752 A JP H03297752A JP 2096228 A JP2096228 A JP 2096228A JP 9622890 A JP9622890 A JP 9622890A JP H03297752 A JPH03297752 A JP H03297752A
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S K ENG KK
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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、ウェブ自動継ぎ装置、特に通常運転時および
ウェブ継ぎ時に、高精度かつ連応性の高い張力制御を可
能としたウェブ自動継ぎ装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来のウェブ自動継ぎ装置は、第３図に示すように、ウ
ェブ自動継ぎ装置出側のウェブ張力を張力検出器４１で
検出し、張力アンプ４２を介して、第１巻山軸３ａのブ
レーキ３ｂまたは第２巻山軸４ａのブレーキ４ｂを制御
し、通常運転時のウェブ張力を一定に保つようにしてい
る。
ウェブ継ぎ時には、張力制御を一旦切り離し、強ブレー
キにて巻出軸（間軸）３ａを停止させると同時に、アキ
ュームロール・ユニット４５のエアーシリンダ４６の空
気圧を下げる。通常運転時、アキュームロール・ユニッ
ト４５はエアーシリンダ４６によりストロークエンドに
固定されているが、巻出軸３ａの減速時にはウェブ（材
料）７の張力に押されて、アキュームロール・ユニット
４５はストロークが短くなる方向に移動を開始する。こ
のように、巻出軸３ａが減速停止し、ウェブ継ぎが行わ
れている間、アキューム部に溜め込まれていたウェブが
供給される。
ウェブ継ぎ終了にて、再びシリンダ４６内の空気圧を徐
々に上げる。このとき巻出軸（新軸）４ａは弱ブレーキ
となっており、シリンダ内の空気圧の上昇に伴いアキュ
ームロール・ユニット４５は減速し、やがては今まで移
動していた方向とは逆（ストロークが長くなる方向）に
ストロークエンドまで移動する。
巻出軸４ａはアキュームロール・ユニット４５の減速に
より、ラインの引っばり量とアキューム部の送り出し量
の差に相当する分だけウェブの送り出しを開始する。ま
たこのとき巻出軸４ａの加速を補助するため、繰り出し
ロール４８のモータ４９を駆動する。巻出軸４ａの加速
終了によりモータ４９を停止し、巻出軸４ａの張力制御
を再び開始し、通常運転となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のウェブ自動継ぎ装置では、通常運転時において、
ウェブ自動継ぎ装置出側のウェブ張力をイナーシャの大
きな巻出軸のブレーキ力にて制御していること、および
張力検出器４１までのスパンが長く、中間ロールのフリ
クションによるメカロスおよび加減速分が張力に重なり
あってくるため、高精度かつ連応性の高い張力制御を望
むことができない。
またウェブ継ぎ時においては、張力制御を停止している
ためウェブの張力は管理されず、したがって次のような
数々の問題が発生する。
すなわち、巻出軸（間軸）減速時、ウェブの張力はアキ
ュームロール・ユニット４５の押しつケ圧によるが、エ
アーシリンダ４６を使用しているため、通常運転時の空
気圧から、ウェブ継ぎ時における設定空気圧までの空気
圧変更を瞬時に行うことができない。
またエアーシリンダ自体のイナーシャおよびアキューム
ロール・ユニット４５のイナーシャが存在するため、ウ
ェブの張力に対する大きな外乱となる。後段の処理速度
が速くなればなるほど、これは問題となる。
また巻出軸（新軸）加速時には巻出軸を加速するための
加速トルク分が張力変動となる。加速時にモータ４９を
駆動し、一定トルク分だけ補助を行っているが新軸には
様々な径や幅のウェブが取りつけられるため、あくまで
も補助程度としかならない。その上、新軸の加速時間は
アキューム張力と巻出軸イナーシャにより決まるため、
短時間で立上げるためにはアキューム部内の張力を上げ
なければならないし、この立上げ時間は不安定なものと
なる。
以上の要因により、従来のウェブ自動継ぎ装置では、ど
うしても高速でウェブ継ぎを行うと大きな張力変動を発
生し、ウェブ切れや、後段の処理過程でウェブにしわを
発生させる原因となった。
そのため、ライン全体の処理速度を上げることができな
かった。
本発明の目的は、上述の問題点を解決したウェブ自動継
ぎ装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、一方の巻出軸のウェブを他方の巻出軸のウェ
ブに継いで送り出すウェブ自動継ぎ装置において、 前記巻出軸のウェブを繰り出す繰り出しロールと押さえ
ロールにより構成される繰り出しロール機構と、 この繰り出しロール機構を駆動する第１のモータと、 前記繰り出しロール機構より送り出されたウェブを複数
のアキュームロールと支持ロールにより、複数条のアキ
ューム・ウェブを構成するアキュームロール・ユニット
と、 このアキュームロール・ユニットをベルトにより直線往
復駆動するアキューム機構と、このアキューム機構を駆
動する第２のモータと、前記一方の巻出軸のウェブを前
記他方の巻出軸のウェブに継ぐウェブ継ぎ装置と、 前記第１のモータと前記アキュームロール・ユニットの
複数条のアキューム・ウェブの張力を制御するように前
記第２のモータとを制御する制御装置とを有することを
特徴としている。
〔作用〕
ウェブ継ぎスタートにてブレーキング強となり間軸は減
速し、このとき繰り出しロールはフリーランとなる。第
２のモータは〔ライン速度−繰り出し速度〕に張力の補
正分を上乗せしたものを速度指令としており、用軸減速
と同時にアキュームロール・ユニットは移動を開始する
。新軸スタート時繰り出しロールを一部レートにて〔ラ
イン速度士追い込み速度〕まで加速する。アキュームロ
ール・ユニットが同期位置までくると、追い込み分は０
となりライン速度に同調する。
〔実施例〕
第１図は、本発明の一実施例の構成を示す。
このウェブ自動継ぎ装置は、支持部に回転可能に支持さ
れた２個のアキュームロール１．２よりなるアキューム
ロール・ユニット５と、支持ロール６とを備え、これに
より４条のアキューム・ウェブを構成する。アキューム
ロール・ユニット５は、２個の駆動ローラ９，１０とこ
れらローラ間に張られたタイミングベルト８とから成る
アキューム機構により直線往復駆動される。
アキュームローラ・ユニットとアキューム機構から成る
アキューム部へは、繰り出しロール１３とこの繰り出し
ロール１３を押さえる押さえローラ１２とにより構成さ
れる繰り出しロール機構、およびウェブ継ぎ装置１１を
介して巻出軸３ａ、４ａからウェブ７が送り込まれ、ア
キューム部からはライン速度検出用ロール１４．ウェブ
張力検出用ロール１５を経て後段の処理装置へ送り出さ
れる。
なお、ウェブ継ぎ装置１１は、巻出軸３ａからのウェブ
のための固定部１１ａと、巻出軸４ａからのウェブのた
めの固定部と、可動部１１ｃとから構成される。
アキューム機構の駆動ローラ１０は、ＡＣサーボモータ
１６で駆動され、繰り出しロール１３はＡＣサーボモー
タ１７で駆動される。これらモータの回転速度は速度制
御装置１８．１９により制御される。またこれら速度制
御装置への速度指令は、速度指令制御装置２０により与
えられる。
この速度指令制御装置２０は、速度制御装置１８への速
度指令として、〔ライン速度−繰り出し速度〕に張力補
正分を加えたものを与える回路構成と、速度制御装置１
９への速度指令として、新軸の立上げ時に〔ライン速度
士追い込み速度〕を与える回路構成とを有している。
この速度指令制御装置２０には予め、ポテンショメータ
２３により、繰り出しロール１３から張力検出器（Ｌ／
Ｃ）２４に到る間のアキューム・ウェブ張力が設定され
、ポテンショメータ２５によりアナログ的にアキューム
ロール・ユニット５のの同期位置（ホームポジション）
が設定される。
張力補正のための回路構成は、加算器３０．メカロス補
償器２８．加減速補償器２９．減算器３１．張力演算器
３２．電流マイナーループ３８を含んでいる。
メカロス補償器２８は、速度制御装置１８への速度指令
で定まる係数を乗算することにより、中間ロールのフリ
クションによるメカロスを補償し、加減速補償器２９は
、速度制御装置１８への速度指令を微分し、さらに係数
を乗算することにより、アキューム部の加減速分を補償
する。このような補償は予め、アキューム部の加減速分
トルクおよび中間ロールのメカロス分を計算もしくは測
定により求めておくことにより行われる。
減算器３１は、設定張力から、ロール１５に設けられた
張力検出器２４によって検出されたウェブ自動継ぎ装置
出側のウェブ張力を減算して、張力誤差を求める。
また、減算器３１からの張力誤差を比例積分する張力演
算器３２は立上がるのに時間を要するため、速度制御装
置１８よりモータ１６の電流をトルク信号として加算器
３０にフィードバックし、張力演算器０ ３２が立上がるまでの間、このフィードバックループに
より張力が保たれる。
張力補正分は、加算器３０において、メカロス補償器２
８と、加減速補償器２９と、ポテンショメータ２３とか
らの張力指令に、張力演算器３２からの張力誤差と、電
流マイナーループ３８からのフィードバックトルクとを
加算することにより与えられる。
以下、本実施例の動作を、第２図をも参照しながら説明
する。なお第２図は、繰り出し速度およびアキュームロ
ール・ユニット速度を示すチャートである。
通常運転時では、アキュームロール・ユニット５はサー
ボモータ１６が与えるトルクにより同期位置に静止して
おり、ウェブ７は巻出軸３ａから、ウェブ継ぎ装置１１
．繰り出しロール１３．アキュームロール１．支持ロー
ル６、アキュームロール２゜ロール１５を経て、後段処
理部へ送られる。
このとき速度制御装置１８への速度指令は、加減算器２
６の出力で与えられており、ロール１４に設けられたパ
ルスジェネレータ（ＰＧ）２１からのライン速度から、
押さえロール１２に設けられたパルスジェネレータ（Ｐ
Ｃ）２２からの繰り出し速度を減算したものに、張力補
正分を加算した値が速度指令となるが、通常運転時は、
ライン速度−繰り出し速度であるから、張力補正分のみ
が速度指令となる。
第２図において、時刻ｔ１でウェブ継ぎが開始されたと
する。ウェブ継ぎ時は強ブレーキにて巻出軸（円軸）３
ａを停止させると同時に、繰り出しロール１３をフリー
ラン（速度制御しない状態）とし、巻出軸３ａに同調さ
せる。したがって、繰り出しロール１３は、第２図に示
すように、巻出軸３ａのブレーキングによって減速して
いく。減速と同時に、アキューム機構は〔ライン速度−
繰り出し速度〕に張力の補正分を加えたものを速度指令
とし、アキュームロール・ユニット５は矢印Ａで示す方
向に移動を開始する。
加算器３０の出力は、前述したように張力の補正分とし
て、加減算器２６に加えられ、〔ライン速度繰り出し速
度〕に張力の補正分を加えた速度指１ 令が速度制御装置１８に与えられる。この速度指令によ
り、第２図に示すようにアキュームロール・ユニット５
は移動速度を立上げていく。
時刻ｔ２で巻出軸３ａ、すなわち繰り出しロール１３が
停止し、巻出軸３ａから巻出軸４ａへのウェブ継ぎが行
われ、時刻ｔ３で完了したとする。
時刻も２〜ｔ３の間は、繰り出しロール１３は停止し、
アキュームロール・ユニット５は一定速度で矢印Ａ方向
に移動し、アキューム部に溜め込まれていたウェブ７が
後段処理部へ供給される。本実施例の場合、アキューム
・ウェブは４条であるから、ライン速度の１／４の速度
で移動すればよい。
時刻ｔ３でウェブ継ぎが終わると、繰り出しロール１３
は速度制御状態に入る。アキューム機構の駆動ローラ９
に設けられたシンクロジェレータ３３は、アキュームロ
ール・ユニット５の位置を検出し、検出位置を速度指令
制御装置２０の減算器３４に送る。減算器３４では、ボ
テンショメー゛夕２５でアナログ的に設定された値から
減算して位置誤差を求める。この位置誤差は、位置演算
器３５で比例積分２ され、リミット回路３６で追い込み速度に相当する増速
分が設定される。この増速分は、装置の構成規模により
例えばライン速度の１０％あるいは２０％というように
定められる。リミット回路３６の出力は、加算器２７で
パルスジェネレータ２１からのライン速度と加算され、
ランプ関数器３７に送られる。
ランプ関数器３７は、第２図に示すように、繰り出し速
度を〔ライン速度十進い込み速度〕に加速する場合に、
ランプ関数によりその加速を一部レートにするためのも
のである。これにより、再スタート時に急速に繰り出し
ロール１３を加速することにより張力がかかりすぎるの
を防止している。ランプ関数器３７の出力は、速度指令
として速度制御装置１９に与えられ、サーボモータ１７
を加速して、時刻ｔ４でキャプスタン速度を〔ライン速
度〕に、時刻ｔ、で〔ライン速度十進い込み速度〕に立
上げる。繰り出しロール１３は押さえローラ１２でニッ
プされているので、巻出軸（新軸）４ａを加速する。
押さえロール１３に設けられたパルスジェネレー３ ４ り２２からの繰り出し速度は増大し、速度制御装置１８
への速度指令の値が小さくなる結果、アキュームロール
・ユニット５の速度は、第２図に示すように減少してい
き、時刻ｔ４で停止する。時刻ｔ、〜ｔ５の間では、速
度制御装置１８への速度指令〔ライン速度−繰り出し速
度〕が負となり、アキュームロール・ユニット５は逆方
向、すなわち同期位置の方向へ移動を始める。
時刻ｔ５以降は、繰り出しロール１３は〔ライン速度子
追い込み速度〕の一定速度で回転し、一方、アキューム
ロール・ユニット５は〔ライン速度追い込み速度〕の一
定速度で同期位置の方向へ移動する。
時刻Ｌ６でアキュームロール・ユニット５が同期位置（
ホームポジション）の位置に戻ると、減算器３４からの
位置誤差出力が０となるので追い込み速度は０となり、
時刻ｔ、で繰り出し速度はライン速度に同期し、一方、
アキュームロール・ユニッ１−５は同期位置に停止し、
通常運転状態に入る。
以上本発明の一実施例を詳細に説明したが、本発明はこ
の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で
種々の変形、変更が可能となる。
例エバ、アキュームロール・ユニットの位置検出には、
駆動軸９の軸回転を検出するポテンショメータを用いて
検出してもよい。
また、サーボモータ１６に設けられたパルスジェネレー
タ５１の出力から直接、アキュームロール・ユニット５
の位置を求める場合には、パルスカウンタを速度指令制
御装置２０内に設けて、このパルスカウンタの出力を減
算器３４の減算側に供給すればよい。この場合、アキュ
ームロール・ユニットの同期位置の設定はデジタル的に
設定することになる。
また実施例では、繰り出し速度を押さえロール１２に設
けたパルスジェネレータ２２で検出しているが、サーボ
モータ１７に設けられたパルスジェネレータ５２の出力
を用いてもよい。この場合には、パルスジェネレータ２
２は不要となる。
また、実施例ではアキューム・ウェブが４条の５ 場合について説明したが、２条あるいは６条というよう
に増やしてもよい。２条の場合にはウェブ継キ時のアキ
ュームロール・ユニットの移動速度はライン速度の１／
２に、６条の場合にはウェブ継ぎ時のアキュームロール
・ユニットの移動速度はライン速度の１／６となる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、アキューム・ウェブの張力を制御する
ため、イナーシャの大きな巻出軸を制御する従来のウェ
ブ自動継ぎ装置に較べて張力変動に対する連応性が高い
。またウェブ継ぎ時にも、たえず張力制御を行うことが
できる。
さらに、巻出軸減速時にサーボモータによりアキューム
ロールを能動的かつ瞬時に動かしてやることで、アキュ
ーム部のイナーシャによる外乱を抑えることができる。
また、繰り出しロールをニップして繰り出しロールの駆
動により新軸を加速するため張力のカットが行われ、新
軸の加速トルクによる張力変動は、ウェブ自動継ぎ装置
出側の張力に影響を及ぼさな６ い。このことは逆に、巻出軸のブレーキコントロールに
高級な制御を要求しない。
以上のような理由により高速にてウェブ継ぎを行うこと
が可能となり、ライン全体としての処理能力を高めるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例の構成を示す図、第２図は
、第１図の実施例の動作を説明するための速度チャート
、 第３図は、従来のウェブ自動継ぎ装置の構成を示す図で
ある。 ３ａ、４ａ・・・巻出軸 ５・・・・・アキュームロール・ユニット６・・・・・
支持ローラ ７・・・・・ウェブ ８・・・・・タイミングベルト ９．１０・・・駆動ローラ １１・・・・・ウェブ継ぎ装置 １２・・・・・押さえローラ １３・・・・・繰り出しロール ７ １６．１７・ １８．１９・ ２０・　・　・ ２Ｌ　　２２・ ２３・　・　・ ２５・　・　・ ２８・　・　・ ２９・　・　・ ３２・　・　・ ３５・　・　・ ３６・　・　・ ３７・　・　・ ・サーボモータ ・速度制御装置 ・速度指令制御装置 ・パルスジェネレータ ・張力設定用ポテンショメータ ・同期位置設定用ポテンショメーク ・メカロス補償器 ・加減速補償器 ・張力演算器 ・位置演算器 ・リミット回路 ・ランプ関数器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）一方の巻出軸のウェブを他方の巻出軸のウェブに
    継いで送り出すウェブ自動継ぎ装置において、 前記巻出軸のウェブを繰り出す繰り出しロールと押さえ
    ロールにより構成される繰り出しロール機構と、 この繰り出しロール機構を駆動する第１のモータと、 前記繰り出しロール機構より送り出されたウェブを複数
    のアキュームロールと支持ロールにより、複数条のアキ
    ューム・ウェブを構成するアキュームロール・ユニット
    と、 このアキュームロール・ユニットをベルトにより直線往
    復駆動するアキューム機構と、 このアキューム機構を駆動する第２のモータと、前記一
    方の巻出軸のウェブを前記他方の巻出軸のウェブに継ぐ
    ウェブ継ぎ装置と、 前記第１のモータと前記アキュームロール・ユニットの
    複数条のアキューム・ウェブの張力を制御するように前
    記第２のモータとを制御する制御装置とを有することを
    特徴とするウェブ自動継ぎ装置。
JP2096228A 1990-04-13 1990-04-13 ウェブ自動継ぎ装置 Expired - Lifetime JPH0678139B2 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2096228A JPH0678139B2 (ja) 1990-04-13 1990-04-13 ウェブ自動継ぎ装置
US07/777,342 US5223069A (en) 1990-04-13 1991-04-12 Web auto-splicer
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