JPH062541B2 - 帯状物のリ−ル巻取装置 - Google Patents

帯状物のリ−ル巻取装置

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JPH062541B2
JPH062541B2 JP3947986A JP3947986A JPH062541B2 JP H062541 B2 JPH062541 B2 JP H062541B2 JP 3947986 A JP3947986 A JP 3947986A JP 3947986 A JP3947986 A JP 3947986A JP H062541 B2 JPH062541 B2 JP H062541B2
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nip pressure
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哲夫 川上
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H18/00Winding webs
    • B65H18/08Web-winding mechanisms
    • B65H18/26Mechanisms for controlling contact pressure on winding-web package, e.g. for regulating the quantity of air between web layers

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  • Winding Of Webs (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は抄紙機フィルム製造ライン等における帯状物の
リール巻取制御システムに関するものである。
(従来の技術) 第5図は従来のこの種リール巻取装置の全体配置を示す
斜視図で、1はプライマリアーム、2はセカンダリアー
ム、3はDCモータにより駆動されるリールドラム、4
は空スプール、5は巻取りロール紙である。リール巻取
り動作としては第6図に示す如く、プライマリフック6
の上限位置で、空スプール4をプライマリアーム1にセ
ットして、で示すタッチ位置に移動し、空スプール4
上に紙5を巻き取る。この位置で所定量の下巻きを行っ
た後、プライマリアーム1をリールドラム3まわりに回
動させつつ下降させ、に示す下限位置にて同スプール
4をセカンダリアーム2で加圧し、ついでプライマリア
ーム1を開放して連続して巻き取るものである。
この場合、このプライマリアームフック6の加圧制御は
一定圧力に設定してあるため、プライマリアーム1の上
記動きによって巻取りロール5とドラムロール3間に発
生するニップ圧がタッチ位置と下限位置とでは大き
く差のある値とならざるを得ず、更にその下限位置で
セカンダリアーム2による加圧が開始されることになっ
て、この開始時には未だプライマリアームフック6の加
圧力が解除されていないため、一時的にプライマリアー
ムフック6の加圧力とセカンダリアーム2の加圧力とが
合成された押付力をもって加圧されることになり、その
ため急激に増加したニップ圧Nの発生により紙切れ、し
わの発生が多発することになる。また、このセカンダリ
アーム2による加圧も巻取りロール5の径とは無関係に
一定圧力に設定されている為に、巻取りロール5の径が
増すことによってニップ圧Nが変化し、巻取りロール5
の最終径が大径の場合には、希望する均一な硬さをもっ
た製品を作り出すことが困難となっている。
(発明が解決しようとする問題点) これを具体的に示すと、前述の従来装置の場合には、プ
ライマリアームタッチ位置からセカンダリアームのみ
による加圧までの一連の動作における各スプール位置の
ニップ圧変動は、第2図(イ)の曲線Iで明らかな如く各
スプール位置(→→→)によるニップ圧変化量
が大きく、特にプライマリアームフックによる加圧から
セカンダリアームによる加圧に移行するスプール位置
点では、プライマリアームフック加圧にセカンダリアー
ム加圧動作が一時的に合成される結果、そのニップ圧は
ステップ状に増大変化し、その為に上記したような紙切
れ、しわの発生することが多いものであった。
リール巻取りの最終目標である均一な硬さを持った巻取
りロールを生産する為には、一定のニップ圧を発生させ
るようにしなくてはならない。その為、従来、オペレー
タは目視によって巻径を算出し、プライマリアームフッ
ク加圧及びセカンダリアーム加圧を手動にて設定替えす
る必要があり、この調整にはかなりの熟練を要してい
た。
本発明は、これらの点に鑑み開発されたもので、任意の
ニップ圧プロファイルを自動的に設定でき、それに追従
できる制御システムを実現させた帯状物のリール巻取装
置を提供しようとするものである。
(問題点を解決するための手段) このため、本発明は回転駆動されるリールドラム面に対
し当初はプライマリアームフックにより加圧され、続い
てセカンダリアームにより加圧されながら巻き取られる
帯状物のリール巻取装置において、前記リールドラムの
回転数検出器、前記プライマリアームとセカンダリアー
ムの各回動角検出器、並びにプライマリアームフック加
圧用シリンダとセカンダリアーム加圧用シリンダの各シ
リンダ圧検出器を備えると共に、前記各検出器からのセ
ンサ信号を受けて実加圧力を演算して設定加圧力と比較
しつつ前記各シリンダ圧を制御する演算処理制御器を備
えることを構成とし、これを上記問題点の解決手段とす
るものである。
(作用) ニップ圧に関係するパラメータは、巻取径、プライマリ
アームフック加圧力、セカンダリアーム加圧力、プライ
マリアーム角度位置及びセカンダリアーム角度位置であ
ることから、それらを検出する為に各部にセンサを取り
付けて、そのセンサ信号により演算器にて実ニップ圧を
演算するようにする。更に、オペレータが自由にニップ
圧を設定し、その値に追従させる為に演算調節器とし
て、例えばマイクロプロセッサを採用すると共にプライ
マリアームフック加圧力及びセカンダリアーム加圧力を
電気信号にて任意に変更できるよう電空変換器を空気圧
制御回路に採用する。また、ディスプレイ装置に前記情
報を接続して、巻取径に対応した設定ニップ圧と実ニッ
プ圧のプロファイル情報をオペレータに提供するように
する。
この結果、巻取りロールとそれに接触するリールドラム
間に発生するニップ圧を巻き始めから巻き終わりまで、
プライマリアームフック加圧力及びセカンダリアーム加
圧力を同時に制御し、大きな加圧力変動を発生させるこ
となく連続的で均一かつ自在にその加圧力が調整できる
ことになる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明のリール巻取り制御装置の構成を示すも
ので、5は巻取りロール紙であり、紙はリールパートに
入る前工程でその紙厚hが均一に制御されており、巻取
径を前記紙厚hと巻取りロール紙長に基づいて演算によ
り求める為に、リールドラム3にその回転数を検出する
回転数検出器9を取り付ける。
また、リールドラム3と巻取りロール紙5とのニップ圧
を計算する為にプライマリアーム1の回転角度θ1を検
出する角度検出器10をプライマリアーム1機構に設け
ている。同様に、セカンダリアーム2の巻取りロール紙
5に対する押付け角度θ2を検出する為にセカンダリア
ーム2機構に角度検出器11を設ける。
更に、以上のセンサ信号から、巻取径D、巻取重量W
g、巻取りロール紙5とリールドラム3間に発生するニ
ップ圧Nの演算、並びにオペレータが設定したニップ圧
Nsを発生するに要するプライマリアームフック6の加
圧力及びセカンダリアーム2の加圧力の理論値等を演算
する為に計算機19を設ける。
また、本制御系のアクチュエータとして、プライマリア
ームフック加圧用シリンダ7及びセカンダリアーム加圧
用シリンダ8が設けられているが、その空気圧を前記計
算機19で算出された値に設定できるよう電空変換器1
3を設ける。
更に前記各シリンダ7,8の実際のシリンダ圧を検出す
る為に夫々圧力検出器17,18を設ける。この信号を
計算機19へ送り、実ニップ圧Nを計算し、第4図に示
すようCRT20上に設定ニップ圧Nsに対応して実ニ
ップ圧Nが表示されるようになっている。
これらの演算式を数式で表わすと次のようになる。ただ
し、同式における各符号は以下のように定義する。
ρ :巻取りロール紙5の密度 〔kg/m3〕 D :巻取りロール紙5の系 〔mm〕 l :巻取りロール紙5の紙巾 〔cm〕 Ws:スプール4の重量 〔kg〕 Wp:巻取りロール紙5の重量 〔kg〕 θ :巻取りロール紙5の中心とドラムロー ル3の中心間交線とドラムロール3の 水平方向となす角度 〔rad〕 h :巻取りロール紙5の紙厚み〔μm〕 Dd:ドラムロール3の径 〔mm〕 Ds:スプール4の径 〔mm〕 N :巻取りロール紙5とリールドラム3間 に発生するニップ圧 〔kg/cm〕 Ns:オペレータが設定するニップ圧N 〔kg/cm〕 P1:プライマリアームフック6がスプール 4を押付ける力 〔kg〕 P2:セカンダリアーム2がスプール4を押 付ける力 〔kg〕 P1c:プライマリアームフック加圧用シリン ダ7の空気圧 〔kg/cm2〕 P2c:セカンダリアームフック加圧用シリン ダ8の空気圧 〔kg/cm2〕 θ1:プライマリアーム1のタッチ位置θ10 からの回転角度 〔rad〕 θ2:セカンダリアーム2の回転角度〔rad〕 L :巻取りロール紙5の紙長 〔m〕 S1:プライマリアームフック加圧用シリン ダ7の受圧面積 〔cm2〕 S2:セカンダリアーム加圧用シリンダ8の 受圧面積 〔cm2〕 f1,f2,f3:関数 K :リールドラム3の取り付けた回転数検 出器9としてのパルスジェネレータの パルス数 Q :パルスジェネレータの1回転当りのパ ルス数 以上の符号を使って関係式を表わすと、第2図(ロ)に於
いて、巻取りロール紙の位置が イ.〜間では、 N=2・P1・l+(Ws+Wp)sinθ (1) θ=π−(θ1+θ10) (2) WP=(π/4)・D2・ρ・l (3) L=π・Dd・K/Q (5) P=P1c・S (6) P1c=(1/S1)〔1/2l{Ns−(Ws+ Wp) sinθ}〕 (7) となるものである。
具体的には、プライマリアーム角度検出器10とリール
ドラム回転数検出器9からのセンサ信号を受けて計算機
19で以上の式に従って演算処理を行い所望するニップ
圧Nsに追従するようプライマリアームフック加圧シリ
ンダ7の空気圧が制御される。
ロ.ゾーンでは N=(2/l)(P1+P2) (8) P2=f1(P2c,θ2) (9) となるものである。
具体的には、第3図に示すようにプライマリアームフッ
ク6の押付力P1とセカンダリアーム2押付力P2の合力
となる為両者の力の作用するタイミングと開放されるタ
イミングが計算機19からの指令で任意に設定可能とな
り、その領域でのパルス状の変化等を抑制することが可
能となる。
ハ.〜間においては、 N=f2(P2c,θ2) (10) P2c=f3(Ns,θ2,D) (11) となる。
具体的には、セカンダリアーム角度検出器11とリール
ドラム回転数検出器9からのセンサ信号から計算機19
で演算処理を行い、所望するニップ圧Nsに追従するよ
うセカンダリアーム加圧シリンダ8の空気圧が制御され
る。
以上、説明したようにプライマリアームタッチ位置か
らセカンダリアーム開放までの1巻きリール工程に於い
て第2図(イ)に示す曲線II、曲線IIIのように、プライマ
リアーム位置及びセカンダリアーム位置とニップ圧Nの
関係に連続性を持たせることができ、またその特性も変
えることができる為、リール巻取りに関係するニップ圧
制御システムとして確立できると共に、ニップ圧制御を
精度高く円滑に行うことができるものである。
なお第1図中、12は手動用圧力調節弁で、手動−自動
切換用電磁弁13の切換えによりシリンダ圧の調節を手
動でも行えるようにされている。15はバイアスリレ
ー、16はボリュームブースタである。
(発明の効果) 以上、詳細に説明した如く本発明によると、装置各部に
センサを取り付けて必要な情報を測定し、コンピュータ
で処理することで、実ニップを知ることができ、また2
つのニップ圧発生装置を連続的かつ円滑に制御しうるた
め巻取りロールの品質向上に成果を上げることができ
る。
更に、オペレータが希望するニップ圧プロファイルに追
従できるため、均一な硬さを持った巻取りロールが供給
できる。
また、本発明にあっては巻き硬さを規定するニップ圧を
巻径に対応した値としてディスプレイ装置あるいはプリ
ンタに表示することが可能であるため、巻取り状態の履
歴を残すことができ巻取り制御の効果を評価できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としてのリール巻取り制御シ
ステムの構成図、第2図(イ)(ロ)は従来装置と本発明装置
における巻取径とニップ圧との関係及びリールドラムと
巻取りスプールの位置関係を示す説明図、第3図はプラ
イマリアームフック加圧とセカンダリアーム加圧が重な
る領域における各加圧力特性を表わした図、第4図はC
RT画面表示の詳細図、第5図は従来のリール配置を示
す斜視図、第6図は第5図におけるリールドラムと巻取
りスプールの位置関係を説明するためのリール巻取部の
要部側面図である。 図の主要部分の説明 1……プライマリアーム 2……セカンダリアーム 3……リールドラム 6……プライマリアームフック 9……リールドラム回転数検出器 10……プライマリアーム角度検出器 11……セカンダリアーム角度検出器 17……プライマリアームフック加圧シリンダ圧 検出器 18……セカンダリアーム加圧シリンダ圧検出器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転駆動されるリールドラム面に対し当初
    はプライマリアームフックにより加圧され、続いてセカ
    ンダリアームにより加圧されながら巻き取られる帯状物
    のリール巻取装置において、前記リールドラムの回転数
    検出器、前記プライマリアームとセカンダリアームの各
    回動角検出器、並びにプライマリアームフック加圧用シ
    リンダとセカンダリアーム加圧用シリンダの各シリンダ
    圧検出器を備えると共に、前記各検出器からのセンサ信
    号を受けて実加圧力を演算して設定加圧力と比較しつつ
    前記各シリンダ圧を制御する演算処理制御器を備えるこ
    とを特徴とする帯状物のリール巻取装置。
JP3947986A 1986-02-25 1986-02-25 帯状物のリ−ル巻取装置 Expired - Lifetime JPH062541B2 (ja)

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JPS62196253A JPS62196253A (ja) 1987-08-29
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