JPH0355382B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、線状またはシート状の材料をビーム
に巻き取るための装置に関し、特にその巻取張力
の制御信号を発生するための装置の改良に係る。

技術背景 線状やシート状の材料をビームの外周に巻き取
るとき、内部に生ずる皺や巻くずれを防止するた
めに、巻太りに対応して、巻取り張力を増減させ
る制御が行われている。この巻取りの増減量は、
材料の物理的特性によつて異なり、巻太りに対し
て、直線的でなく、ほとんど複雑な直線を描いて
変化する。

従来技術 従来、電気制御式のこの種の巻取装置は、電気
的な制御の複雑性を避けるため、第１図に示す直
線Ｔ１ように、巻径Ｄの増大に比例して張力Ｔを
直線的に減少させている。しかし既に述べたよう
に、このような直線的な制御は、理想的な制御と
言えない。

また、ある制御装置は、あらかじめ第１図の最
適曲線Ｔ２に応じた非線形可変抵抗器やカムを用
意し、記憶器にその曲線を書き込んだりし、巻径
の変化に対応した曲線的な制御信号を得て、理想
的な制御を実現している。しかし巻取対象が変更
されたとき、そのつど増減量の変更が必要とされ
るが、その変更は、可変抵抗器やカムの取り替え
であつたり、曲線選択スイツチの複雑な選択的切
換などで行われている。このため新たな曲線の追
加あるいは現場での曲線の変更は、新たな可変抵
抗やカムの製作、あるいは記憶器に新たな曲線を
書き込むなどの操作であり、繁雑な作業を余儀な
くされていた。

発明の目的 したがつて本発明の目的は、上記不便を解消す
べく、巻取張力の増減量を任意の曲線に設定で
き、しかもその変更も容易に行われる装置を提供
することである。

発明の解決手段 上記目的の下に、本発明は、中央処理装置
（CPU）の入力側に巻径検出手段の他、複数の可
変抵抗器を接続して、巻取張力信号発生装置を構
成している。

発明の作用 各巻径に対応する巻取張力の増減量は、巻取対
象の固有な物理的特性に応じ、各可変抵抗器を操
作して、予め設定される。したがつて、CPUは、
巻径検出手段からの巻径信号を入力して、可変抵
抗器からの増減信号により補正し、また必要に応
じて増減量を補間法により求め、巻径に対応する
張力の基準出力信号を発生する。

実施例 まず、第２図は、巻取張力信号発生装置１の入
力部となる操作パネル２を示している。この操作
パネル２は、方眼目盛３を有しており、その縦軸
で張力目盛４また横軸で巻径目盛５を表示してい
る。なお、張力目盛４の増減量は、百分率によつ
て示されており、また巻径目盛５の巻径は10cmご
との単位となつている。この単位長さごとの巻径
目盛５に縦軸方向のスリツト６が形成されてお
り、そのスリツト６にはスライド式の可変抵抗器
７のつまみ８がそれぞれ摺動自在に設けられてい
る。また上記巻径目盛５と対応し、複数の表示ラ
ンプ９が横軸方向に整列状態で配置されている。
そして方眼目盛３の例えば下方の隅部分にＬ字状
の位置決め体１０が設けられている。この位置決
め体１０は、テンプレート１１を方眼目盛３に当
てがうときの位置決めのために用いられる。この
テンプレート１１は、巻き付け材料の物理的特性
ごとに用意され、その上端部分で巻径張力の増減
曲線１２を形成している。

次に第３図は、巻取張力信号発生装置１の電気
的な構成を示している。この巻取張力信号発生装
置１は、前記複数の可変抵抗器７のほか、中央処
理装置（CPU）１３、表示器１４および巻径検
出手段１５を備えている。上記複数の可変抵抗器
７の一端は、電圧Ｖが印加されている共通の端子
１６に接続されており、また他端は、アース１７
に接続されている。そして可変抵抗７の可動端子
７ａは、それぞれCPU１３の入力端子に独立的
に接続されている。このCPU１３は、巻径検出
手段１５からの巻径信号DSを入力とし、それか
ら得られた巻径Ｄに対応する張力Ｔの増減量ΔT
を、上記可変抵抗器７の分圧値により入力される
増減信号VSから算出し、これを信号ESとして制
御対象に送り込むとともに、そのときの巻径Ｄを
示す信号を表示器１４に送り込む。表示器１４
は、複数の表示ランプ９のうちから、巻径Ｄに対
応する表示ランプ９を択一的に点灯させることに
より、現在の巻径Ｄを巻径目盛５との関連で操作
パネル２の前面で表示する。

ところで、可変抵抗器７からの増減信号VSは、
10cm単位の巻径に対応する張力Ｔの増減量ΔTを
入力するのみであるから、検出された巻径Ｄが端
数である場合には、増減信号VSから直接その巻
径Ｄに対応する増減量ΔTを求めることはできな
い。そこで、CPU１３は、増減信号VSから得ら
れるデータのうち、その巻径Ｄに前後する数組の
データから数学的手法例えば差分法によつて増減
量ΔTの補間公式を求め、その補間公式に巻径Ｄ
を代入して算出する。第４図のように、曲線状の
数値を求めたい場合には、上記データを３組以上
使用すればよく、曲線近似が必要とされない場合
には、その巻径Ｄに前後する２組のデータから一
次式を解いて折線近似によつて実用的に支障のな
い張力Ｔの増減量ΔTを求めればよい。

張力Ｔの増減量ΔTが百分率表示の場合に、張
力基準信号FSは、後に記載するように、基準出
力信号ESを必要張力換算値に分圧した値として
設定すればよい。またこの張力の増減値は、例え
ば100％の点を０Kg、120％の点を20Kg、80％の点
を−20Kgとして目盛を与え、また基準出力信号
ESを０Kgでは0V.20Kgでは正の20Kgに相当する電
圧、また、−20Kgでは負の20Kgに相当する電圧と
しこの基準出力信号ESをもう１つの張力設定信
号に換算し、その信号を張力基準信号FSとすれ
ばよい。

次に第５図は、上記巻取張力信号発生装置１の
利用例を示している。線状またはシート状の材料
１８は、一対のニツプローラ１９の間を通り、ガ
イドローラ２０，２１，２２を経て、巻取ビーム
２３の外周に順次巻き付けられていく。上記ニツ
プローラ１９および巻取ビーム２３に速度発電機
２４，２５がそれぞれ機械的に連結されており、
それらの出力信号Ｘ，Ｙは、ともに巻径検出手段
１５としての割算器２６の入力となつている。割
算器２６は、比例係数ｂを用いてbX／Ｙの演算
を行い、巻径信号DSを発生させ、これをマルチ
プレクサ２７に送り込んでいる。このマルチプレ
クサ２７には、可変抵抗器７群からの増減信号
VSがそれぞれ入力されている。そこでCPU１３
は、選択信号Ｓをマルチプレクサ２７に与え、巻
径信号DSの選択指令を与える。このとき巻径信
号DSはマルチプレクサ２７を通過し、Ａ／Ｄ変
換器２８を経て、デジタル信号としてCPU１３
に読み込まれる。ここでCPU１３は、その巻径
信号DSに対応する巻径Ｄの表示ランプ９を点燈
すべく、表示器１４を駆動する。このようにして
CPU１３は、選択信号Ｓにより逐次マルチプレ
クサ２７を通過する信号を切り替え、可変抵抗器
７群の出力値をデジタル信号として読み込む。こ
こでCPU１３は、読み込まれた巻径信号DSに対
応する張力Ｔの増減量ΔTを可変抵抗器７の分圧
値より算出し、基準出力信号ESをＤ／Ａ変換器
２９によりアナログ信号に変え、張力設定用の可
変抵抗器３０の一方の入力端に与える。ここで可
変抵抗器３０は、その基準出力信号ESを分圧し、
張力基準信号FSを加算点３１に印加している。

一方、ガイドローラ２１に張力検出器３２が取
付けられているがその出力としての張力信号TS
は、上記加算点３１に送り込まれている。したが
つて駆動制御回路３３には、張力基準信号FSと
張力信号TSとが加えられた状態で入力されるこ
とになる。ここで駆動制御回路３３は、張力信号
TSと張力基準信号FSとの差を小さい範囲に抑え
るように、駆動モータ３４の回転を制御する。も
ちろんこの駆動モータ３４は、巻取ビーム２３に
機械的に連結されており、その回転速度を制御す
ることにより、材料１８の張力を増減曲線１２の
目標値に近づけるような制御を連続的に行つてい
く。

他の実施例 上記実施例は割算器２６を用い、巻径信号DS
を発生させているが、この巻径Ｄは、出力信号
Ｘ，Ｙを直接マルチプレクサ２７に入力しかつ
CPU１３に読み込ませ、CPU１３の内部の演算
により算出することもできる。

また、速度発電機２４，２５は、パルス発生手
段によつて置き換えることもできる。すなわち第
６図は、ニツプローラ１９および巻取ビーム２３
にパルス発生器３５，３６をそれぞれ連結し、そ
の出力信号をCPU１３に直接送り込む例を示し
ている。この実施例での巻径Ｄは、ある時間当た
りのパルス発生器３５による発生パルス数をＮ
１、またパルス発生器３６による発生パルス数を
Ｎ２とすると、Ｄ＝kN１／Ｎ２で表される。し
たがつてCPU１３は時間当たりの発生パルス数
Ｎ１，Ｎ２を計数し、これから巻径Ｄを求める。
この場合にCPU１３は、デジタル信号としての
発生パルスを直接読み込むため、そのままCPU
１３の入力信号となり得る。

発明の効果 本発明では、巻取張力の増減量が複数の可変抵
抗器の調整によつて任意の特性に変更できるか
ら、増減曲線の変更が極めて容易に行われ、した
がつて常に巻取材料の物理的特性に適合した理想
的な巻取張力の制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図巻径−張力の特性を示すグラフ、第２図
は操作パネルの正面図、第３図は本発明の巻取張
力信号発生装置のブロツク線図、第４図は巻径−
張力特性のグラフ、第５図および第６図は巻取制
御の具体例を示すブロツク線図である。 １……巻取張力信号発生装置、２……操作パネ
ル、３……方眼目盛、４……張力目盛、５……巻
径目盛、６……スリツト、７……可変抵抗器、８
……つまみ、９……表示ランプ、１０……位置決
め体、１１……テンプレート、１３……CPU、
１４……表示器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 巻径の位置に対応して配置され、各巻径に対
   応する巻取張力の増減量を分圧で設定する複数の
   可変抵抗器７と、巻取対象の巻径を検出して、巻
   径信号を発生する巻径検出手段１５と、上記巻径
   信号と少なくとも２つの上記可変抵抗器からの増
   減信号とを入力し、それらから検出された巻径に
   対応する巻取張力の増減量を補間法により求め、
   求めた値に対応する張力の基準信号を発生する中
   央処理装置１３とを具備することを特徴とする巻
   取張力信号発生装置１。 ２ 上記複数の可変抵抗器７をスライド式とする
   とともに、スライド可能なつまみ８を目盛の付さ
   れた複数の平行なスリツト内で摺動自在に配置す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   巻取張力信号発生装置１。