JPH0377718A - リワインダの制御装置 - 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、リワインダの制御装置、より詳細には、アン
ワインダからの巻戻しシート材を２つの駆動ロールによ
って駆動される２ドラム表面駆動方式によって巻取りロ
ールとして巻取り、前記巻取りロールへの巻戻しシート
材の巻取り量が所定量に達したとき前記巻取りロールを
押出し装置により前方へ押出し、前記再駆動ロールの間
で前記巻戻しシート材をカッタにより切断するようにし
たリワインダの制御装置に関する。

（従来の技術） この種のリワインダの制御装置においては、カッタによ
る巻戻しシート材の切断に際して巻戻しシート材が所定
の張力状態に無いと切断が良好に行われない。巻戻しシ
ート材の切断が良好に行われないと、一連の巻戻し工程
に支障が生じ、その保守管理に時間とコストがかかるこ
とになる。

第２図は２ドラム方式のリワインダ装置を示すものであ
る。アンワインダ１３から巻戻されたシート材１２はロ
ール１４．１５により矢印Ｒ方向に案内され、さらに２
ドラムを成す２つの表面駆動ロールのうち、第１のロー
ル１６を通って巻取りロール１８に巻取られる。巻取り
ロール１８は、２ドラムを成す２つの駆動ロール１６．
１７により表面駆動される。ロール１６．１７は、それ
ぞれ電動機１９．２０によって駆動される。

この種のリワインダ装置においては、アンワインダ１３
に巻かれているシート材１２を製品として求められる所
定に長さだけ巻取りロール１８に巻取る。巻取りを終了
した巻取りロール１８は、第３図に示すように、押出し
装置ｆ２１によりロール１６．１７上からテーブル２２
上に押出され、それと同時にシート材１２がカッタ２３
により、両ロール１６．１８間で切断され、次の工程へ
と搬送されて行く。ロール１６．１７上には次の巻取り
ロールの巻き芯となるスプールが装着され、その上にシ
ート材１２が新たに巻上げられて行く。

アンワインダ１３にシート材１２が無くなれば、シート
材をフルに巻装した新たなロールがアンワインダ１３に
装着される。以上のようにしてシート材の巻取り作業が
次々と繰り返される。

このように２ドラム方式のリワインダ装置により、シー
ト材を所定の長さに巻取られた巻取りロール１８は、押
出し装置１ｆ２１により押出される際に、カッタ２３に
よりシート材１２が切断される。

しかし、巻取りロール１８とロール１６との間のシート
材ストロークは巻取りロール１８が押出される過程で一
旦短くなるので、第４図に示すように、両ロール１６．
１８間にたるみ部１２Ｔが生ずる。このたるみ量は巻取
りロール１８の径によっても変化する。このようなたる
み部１２Ｔが生ずると、カッタ２３が切断動作してもシ
ート材が切断されないという事態が起こり得る。

（発明が解決しようとする課題） 巻取りロール１８が押出される時にカッタ２３が動作し
てもシート材が切断されない場合、従来は再度カッタ２
３を動作させるか、あるいは最終的には操作員が手作業
によりシート材切断を行っていた。これでは作業時間の
損失、棄権作業の増大、シート材切断面の不揃い、とい
った好ましくない事態を招くことになり、設備の適切な
運用および品質の向上を達成することが困難である。

本発明は以上の事情を考慮してなされたもので、巻取り
ロールが押出される時に行われるカッタによるシート材
切断作業がより確実に行われるようにすることの可能な
リワインダの制御装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明はのリワインダの制御装置は、巻取りロールの慣
性モーメント並びに巻取られた巻戻しシート材の密度、
幅、およびロール径に基づいて、巻取りロールの慣性モ
ーメントを演算する第１の演算手段と、巻取りロールが
押出し装置により前方へ押出されるときの巻取りロール
の移動量に応じた駆動ロールと巻取りロールとの間の角
度位置変化量を演算する第２の演算手段と、第１および
第２の演算手段の演算結果を用いて、押出しの際に巻取
りロールと最終的に接触する第２の駆動ロールに与える
べきロール分トルクを演算する第３の演算手段と、巻取
りロールが前方へ押出されるときの巻戻しシート材の張
力を設定する張力設定手段と、この張力設定手段によっ
て設定された張力に基づいて張力分トルクを演算する第
４の演算手段と、駆動ロールノ押出しの際、第２の駆動
ロールを、第３の演算手段および第４の演算手段によっ
て演算されたロール分トルクおよび張力分トルクの和を
トルク基準として駆動制御する手段とを設けたことを特
徴とする。

（作　用） 本発明によれば、巻取り量などに応じたその都度の巻取
りロールの慣性モーメントを演算し、この慣性モーメン
トを加味して、巻戻しシート材の巻取り量が所定量に達
して巻取りロールが押出し装置により前方へ押出される
ときの巻取りロールの移動量に応じたドラムと巻取りロ
ールとの間の角度位置変化に応じて巻取りロールと接触
する駆動ロールに与えるべきトルクを演算し、このトル
クの制御を通してシート材の切断時の張力が所定値とな
るように制御する。したがって、カッタによるシート材
の切断失敗を可及的に防止することができる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るリワインダの制御装置
のブロック図を示すものである。まず、その都度処理さ
れるシート材の密度ρ、シート幅Ｗ、およびロール径Ｄ
　をそれぞれ設定値として「 与える密度設定器１、シート幅設定器２、およびロール
径設定器３が設けられ、これらの設定器によって設定さ
れた各設定値はロールＣＤ２演算器５に取り込まれる。

ここで、「ＣＤ２」というのは、前述の慣性モーメント
のことである。ロールＣＤ２演算器５では、次の演算式
（１）式に従ってロール慣性モーメントＧＤ２　を演算
する。

ＣＤ２−　（１／３２）π・ρ・ｗ　（（Ｄ　’−Ｄ　
’ｌ　＋ＧＤ２・・・（＋）ｒ　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　ｒｓ　　　　　　　　ｓここで、
Ｄ　は巻取りロール１８の直径、ＤＳは巻取りロール１
８の巻き芯すなわち巻取リスプ−ルの直径、ＧＤ　　　
は巻取りスプールのＣＤ２である。巻取りスプールのＣ
Ｄ２は、その上のシート材のＣＤ２に比べて非常に小さ
く　（一般的には数パーセントにも満たない）、近似的
には無視しても大差は無い。

（１）式に従って演算されたロール慣性モーメントＧＤ
２　はロール分トルク演算器６に入力される。

一方、第２の表面駆動ロール１７のＣＤ２は固定値であ
り、これをＧＤ　　　としてＣＤ２設定器７に設定して
おき、ここからロール分トルク演算器６に入力する。

ロール１７を駆動する電動機２０にかかる総慣性モーメ
ントＧＤ　　　は、ロール１７のＣＤ２と巻取りロール
１８のＣＤ２とを合計したものに相当し、 ２ ＣＤ　　−ＧＤ　　＋ＧＤ” ｔ　　　　ｒ　　　　ｄ　　　　・・・（２）として総
慣性モーメントＧＤ２　を求める。

を 巻取りロール１８がロール１６．１７間の中央部上（第
３図）からロール１７の直上（第４図）まで移動したと
きの、ロール１７の中心点から見た巻取りロール１８の
中心点の移動角度θは、第５図に示すように、ロール１
７の直径をり、（半径Ｒ，−Ｄ、／２）　、巻取りロー
ル１８の直径Ｄ　（半径Ｒ−Ｄ　　／２）、両ロール１
６ｒ　　　　　　　　　　ｒ　　　　　１１７間の間隔
を５−２Ｈとすれば１ 、−１．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　．１
θ−ｓｉｎ　　ｔ（Ｒｄ＋Ｈ）／　（Ｒ，十Ｒｄ））−
ｓｉｎ　　（（Ｄｄ＋Ｓ）／（Ｄｒ＋Ｄｄ））・・・（
３） となり、また、この移動角度θの単位時間当りの変化率
ｄθ−θ′は、 ｄθ−［１−（（Ｄ　　＋Ｓ）／（Ｄ　　＋Ｄ　　））
２コー１７２　　川（４）ｄ　　　　　　ｒｄ さらに、押出し装ｒＩ！２１による巻取りロール１８の
押出し速度をＶとすれば、この移動に要する時間をｔは
、 ｔ−（Ｄｄ＋Ｓ）乙（２ｖ）　　　　−Ｃ５）となる。

一方、トルク演算式は一般に、トルクをτ、角速度変化
率をｄθ、移動時間をｔとすれば、τ−（（ΣＧＤ２・
ｄθ）　／　（３７５・ｔ）ｌ　・・・（６）となる。

（６）式に（２）〜（５）式を代入すると、巻取りロー
ル１８およびロール１７を駆動するのに必要なトルクτ
ｄは、 ／　（３７５・（Ｄｄ＋　Ｓ）　／　（２ｖ）　１・・
・（７） となる。このトルクτ　が以上の演算式に従ってロール
分トルク演算器６によって演算される。

張力分に必要なトルクτ、は、設定張力値をＴとすれば
、 τ　−（１／２）・Ｄｄ−Ｔ−９・・・（８）である。

張力値Ｔを張力設定器９によって設定し、これとロール
径設定器３によって設定されたロール径り、を用いて、
張力分トルク、演算器８が（８）式の張力分トルクτ１
を演算する。

電動機２０に与えるトルク基準τ、は、τ「−τｄ＋τ
ｔ　　　　　　　　・・・（９）であり、この加算演算
を加算器１０で行う。

こうして得られたトルク基準τ、に従い、ドライブ装置
１１を介して電動機２０が制御される。

かくして巻取りロール１８が巻取り終了し、押出し装置
２１により押出される際にシート材１２に両ローラー６
．１８間で所定の張力を与え、カッタ２３によるシート
材切断を確実に行わせることができる。

なお、上記トルク基準τ　のオフタイミングを制御する
ために、巻取りロール１８がロール１７の真上に到着し
たことを検出する押出し検出接点４Ａ、または、シート
材が切断されてロール１７が空転し始めたことを検出す
るシート材切断検出接点４Ｂを設け、その動作信号をロ
ール分トルク演算器６に人力しておく。そして検出接点
４Ａまたは４Ｂが巻取りロール１８がロール１７の真上
に到着した時点、またはシート材切断が完ｒしてロール
１７が空転し始めた時点で、トルク基準τ　をゼロとす
るように制御すればよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、巻取りロールが巻取
り終了し、押出し装置により押出される際にシート材に
所定の張力を与え、カッタによるシート材切断を確実に
行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
周知の製紙用リワインダ装置の構成図、第３図は第２図
の巻取り部分の詳細図、第４図は巻取りロールが押出し
装置により押出される過程を示す図、第５図は巻取りロ
ールが押出し装置により押出される際の各ロールの位置
関係を示す図である。 １・・・密度設定器、２・・・シート幅設定器、３・・
・ロール径設定器、４Ａ・・・押出し検出接点、４Ｂ・
・・シート材切断検出接点、５・・・ロール慣性モーメ
ント演算器、６・・・ロール分トルク演算器、７・・・
ロール慣性モーメント設定器、８・・・張力分トルク演
算器、９・・・張力設定器、１０・・・加算器、１１・
・・ドライブ装置、１２・・・シート材、１３・・・ア
ンワインダ、１６．１７・・・駆動ロール、１８・・・
巻取りロール、１９．２０・・・ロール駆動用電動機、
２１・・・抑出し装置、２２・・・テーブル。 第１図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　アンワインダからの巻戻しシート材を２つの駆動ロー
   ルによって駆動される２ドラム表面駆動方式によって巻
   取りロールとして巻取り、前記巻取りロールへの巻戻し
   シート材の巻取り量が所定量に達したとき前記巻取りロ
   ールを押出し装置により前方へ押出し、前記両駆動ロー
   ルの間で前記巻戻しシート材をカッタにより切断するよ
   うにしたリワインダの制御装置において、 前記巻取りロールの慣性モーメント並びに巻取られた巻
   戻しシート材の密度、幅、およびロール径に基づいて、
   前記巻取りロールの慣性モーメントを演算する第１の演
   算手段と、前記巻取りロールが押出し装置により前方へ
   押出されるときの巻取りロールの移動量に応じた前記駆
   動ロールと巻取りロールとの間の角度位置変化量を演算
   する第２の演算手段と、前記第１および第２の演算手段
   の演算結果を用いて、押出しの際に前記巻取りロールと
   最終的に接触する第２の駆動ロールに与えるべきロール
   分トルクを演算する第３の演算手段と、前記巻取りロー
   ルが前方へ押出されるときの巻戻しシート材の張力を設
   定する張力設定手段と、この張力設定手段によって設定
   された張力に基づいて張力分トルクを演算する第４の演
   算手段と、前記駆動ロールノ押出しの際、前記第２の駆
   動ロールを、前記第３の演算手段および第４の演算手段
   によって演算されたロール分トルクおよび張力分トルク
   の和をトルク基準として駆動制御する手段とを設けたこ
   とを特徴とするリワインダの制御装置。