JPH1035969A

JPH1035969A - 巻取機の巻取制御装置

Info

Publication number: JPH1035969A
Application number: JP18756696A
Authority: JP
Inventors: Junichi Sasaki; 順一佐々木
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1996-07-17
Filing date: 1996-07-17
Publication date: 1998-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は巻取軸の駆動モータが大容量化された
場合でも高精度な低張力制御ができ、張力制御精度の向
上を図ることができる巻取機の巻取制御装置を提供する
ことを目的とする。【解決手段】巻取機の巻取動作時には巻取ボビンの第１
の変速モータ１９と接圧ロールの第２の変速モータ４１
とを駆動させ、設定張力演算器４５による設定張力に必
要な巻取ボビンの巻取トルクの一部分を接圧ロール側の
第２の変速モータ４１に分担させ、張力検出信号と設定
張力との補正を接圧ロールの第２の変速モータ４１側で
行わせるようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は接圧ロールを備え、
例えばプラスチックフィルム等の薄物シート（帯状物）
を巻取る高速広幅の巻取機の巻取制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、薄物シートの巻取機では巻取速度
の高速化、及び巻取対象となるフィルムの広幅化、大径
化が進んでいる。それに伴ない巻取機の運転中に、フィ
ルムの巻じわが発生しない様に巻取条件としては巻取ボ
ビンに巻取られるフィルム（ミルロール）に接する接圧
ロールの高接圧化、低張力化が進んでいる。

【０００３】また、従来の巻取機では接圧ロールは巻取
対象となるフィルムを搬送する他のガイドロール等と一
緒に一台の駆動モータで駆動されている。そして、巻取
時にはフィルムの張力にできるだけ影響を与えないよう
にテンデンシー駆動されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来構成の
巻取機では巻取速度の高速化、及び巻取対象となるフィ
ルムの広幅化、大径化に伴ないフィルムの巻取軸の駆動
モータの容量は大きくなる。このようにフィルム巻取軸
の駆動モータが大容量化された場合にはこの駆動モータ
のトルク制御精度が下がり、巻取対象となるフィルムの
低張力制御が難しくなる問題がある。

【０００５】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、巻取機の巻取速度の高速化、及び巻取
対象となる帯状物の広幅化、大径化に伴って巻取軸の駆
動モータが大容量化された場合でも高精度な低張力制御
ができ、張力制御精度の向上を図ることができる巻取機
の巻取制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は帯状物
を巻取る巻取ボビンと、この巻取ボビンの駆動モータ
と、前記巻取ボビンに巻取られる帯状物に接する接圧ロ
ールと、この接圧ロールを回転駆動する独立の駆動モー
タと、前記巻取ボビンに巻取られる前記帯状物の張力を
検出する張力検出手段と、前記巻取ボビンに巻取られる
帯状物巻取体の巻取径を検出する巻取径検出手段と、前
記帯状物巻取体の巻取径に対する適正な設定張力を演算
する設定張力演算手段と、前記設定張力演算手段による
設定張力に必要な前記巻取ボビンの巻取トルクの一部分
を前記接圧ロールの駆動モータに分担させ、かつ前記張
力検出手段からの検出信号と前記設定張力演算手段によ
る設定張力との補正を前記接圧ロールの駆動モータ側で
行う駆動モータ制御手段とを具備したことを特徴とする
巻取機の巻取制御装置である。

【０００７】そして、本請求項１の発明では巻取機の巻
取動作時には巻取ボビンの駆動モータと接圧ロールの駆
動モータとが駆動される。このとき、巻取ボビンに巻取
られる帯状物巻取体の巻取径を巻取径検出手段によって
検出させ、帯状物巻取体の巻取径に対する適正な設定張
力を設定張力演算手段によって演算させる。さらに、駆
動モータ制御手段によって設定張力演算手段による設定
張力に必要な巻取ボビンの巻取トルクの一部分を接圧ロ
ールの駆動モータに分担させ、張力検出手段からの検出
信号と設定張力演算手段による設定張力との補正を接圧
ロールの駆動モータ側で行わせる。これにより、張力検
出手段からの検出信号と設定張力との補正を大容量の巻
取ボビン駆動モータ側でなく、小型な高精度な接圧ロー
ル駆動モータ側で行うことによって高精度な低張力制御
ができるようにしたものである。

【０００８】請求項２の発明は、前記駆動モータ制御手
段は前記巻取ボビンおよび前記接圧ロールの各駆動モー
タをそれぞれ個別に駆動制御する巻取ボビン側および接
圧ロール側の各制御手段と、前記設定張力演算手段によ
る設定張力を前記巻取ボビン駆動モータ側の張力成分と
前記接圧ロール駆動モータ側の張力成分とに分配演算す
る張力分配演算手段と、この張力分配演算手段から出力
される前記巻取ボビン駆動モータ側の張力成分のデータ
と前記巻取径検出手段の検出データとに基づいてトルク
変換演算を行い、前記巻取ボビン駆動モータに対するト
ルク指令を前記巻取ボビン側制御手段に出力する第１の
トルク変換手段と、前記設定張力演算手段の設定張力と
前記張力検出器からの張力検出信号との偏差にもとづい
てＰｉ演算を行うＰｉ演算手段と、このＰｉ演算手段か
ら出力されるＰｉ補正値を前記張力分配演算手段から出
力される前記接圧ロール駆動モータ側の張力成分のデー
タから引いた補正データに基づいてトルク変換演算を行
い、前記接圧ロール駆動モータに対するトルク指令を前
記接圧ロール側制御手段に出力する第２のトルク変換手
段とを具備することを特徴とする請求項１に記載の巻取
機の巻取制御装置である。

【０００９】そして、本請求項２の発明では巻取機の巻
取動作時には設定張力演算手段による設定張力を張力分
配演算手段によって巻取ボビン駆動モータ側の張力成分
と接圧ロール駆動モータ側の張力成分とに分配演算し、
この張力分配演算手段から出力される巻取ボビン駆動モ
ータ側の張力成分のデータと巻取径検出手段の検出デー
タとに基づいて第１のトルク変換手段によってトルク変
換演算を行い、巻取ボビン駆動モータに対するトルク指
令を巻取ボビン側制御手段に出力する。さらに、Ｐｉ演
算手段によって設定張力演算手段の設定張力と張力検出
器からの張力検出信号との偏差にもとづいてＰｉ演算を
行い、このＰｉ演算手段から出力されるＰｉ補正値を張
力分配演算手段から出力される接圧ロール駆動モータ側
の張力成分のデータから引いた補正データに基づいて第
２のトルク変換手段によってトルク変換演算を行い、接
圧ロール駆動モータに対するトルク指令を接圧ロール側
制御手段に出力するようにしたものである。

【００１０】請求項３の発明は、前記設定張力演算手段
は予め前記帯状物巻取体の初期巻径から最大巻径までの
巻径に対する設定張力が記憶され、前記帯状物巻取体の
巻取径に対する適正な設定張力を演算するものであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の巻取機の巻取制御装置
である。

【００１１】そして、本請求項３の発明では帯状物巻取
体の初期巻径から最大巻径までの巻径に対する設定張力
が設定張力演算手段に予め記憶され、この記憶情報に基
づいて巻取径検出手段の検出データに応じて帯状物巻取
体の巻取径に対する適正な設定張力を演算するようにし
たものである。

【００１２】請求項４の発明は、前記巻取機の本体は上
端部が揺動支軸に揺動可能に支持された支持アームの下
端部に略水平に配置された軸心線を中心に前記接圧ロー
ルを回転自在に支持する接圧ロール支持機構と、前記接
圧ロールを前記巻取ボビンに巻取られる帯状物巻取体の
方向に押圧する押圧手段と、前記帯状物の巻取径の増加
に応じて前記接圧ロールを前記巻取ボビンから離れる方
向に移動して前記接圧ロールの支持アームを鉛直方向に
向けた定位置で保持する状態に制御する前記接圧ロール
の移動操作手段とを備え、前記巻取ボビンに巻取られる
帯状物を前記接圧ロールで押圧しながら前記帯状物を前
記巻取ボビンに巻取るものであることを特徴とする請求
項１に記載の巻取機の巻取制御装置である。

【００１３】そして、本請求項４の発明では巻取機の巻
取動作時には押圧手段によって接圧ロールを巻取ボビン
に巻取られる帯状物巻取体の方向に押圧している状態
で、帯状物の巻取径の増加に応じて接圧ロールの移動操
作手段によって接圧ロールを巻取ボビンから離れる方向
に移動して接圧ロールの支持アームを鉛直方向に向けた
定位置で保持する状態に制御するようにしたものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図面を参照して説明する。図１は本実施の形態におけ
る例えばプラスチックフィルム等の薄物シート（帯状
物）を巻取る高速広幅の巻取機１１の概略構成を示すも
のである。この巻取機１１にはシート、或いはフィルム
等の帯状物１２の巻取用の２つの巻取ボビン１３ａ，１
３ｂが設けられている。

【００１５】また、本実施の形態の巻取機１１には２つ
の巻取ボビン１３ａ，１３ｂの位置を帯状物１２の巻取
位置と待機位置とに切換えるターレット機構部１４が設
けられている。このターレット機構部１４には図２に示
すように左右一対の支持脚部１５ａ，１５ｂと、離間対
向配置された２つの支持アーム１６ａ，１６ｂとが設け
られている。そして、一方の支持脚部１５ａの上端部に
一方の支持アーム１６ａがセンター軸１７ａを介して回
動可能に連結され、他方の支持脚部１５ｂの上端部に他
方の支持アーム１６ｂがセンター軸１７ｂを介して回動
可能に連結されている。

【００１６】さらに、２つの支持アーム１６ａ，１６ｂ
の一端部間には一方の巻取ボビン１３ａ、２つの支持ア
ーム１６ａ，１６ｂの他端部間には他方の巻取ボビン１
３ｂがそれぞれ回転可能に軸支されている。

【００１７】また、ターレット機構部１４には２つの巻
取ボビン１３ａ，１３ｂの位置を切換えるターレットモ
ータ１８が設けられている。さらに、各巻取ボビン１３
ａ，１３ｂにはそれぞれ第１の変速モータ（巻取ボビン
駆動モータ）１９が連結されている。これらの変速モー
タ１９には第１の回転数検出器２１がそれぞれ設けられ
ている。そして、ターレットモータ１８の駆動によって
２つの支持アーム１６ａ，１６ｂが各センター軸１７
ａ，１７ｂを中心に１８０°回動駆動されて２つの巻取
ボビン１３ａ，１３ｂが帯状物１２の巻取位置と待機位
置とに切換えられるようになっている。

【００１８】また、帯状物１２の巻取位置に切換えられ
ている巻取ボビン、例えば一方の巻取ボビン１３ａには
接圧ロール２２が接圧されている。この接圧ロール２２
は巻取ボビン１３ａと略平行に配置されている。

【００１９】そして、帯状物１２の巻取時には帯状物１
２が巻取ボビン１３ａに巻取られて形成されるミルロー
ル（帯状物巻取体）２３を接圧ロール２２で押圧しなが
ら帯状物１２を巻取ボビン１３ａに巻取るようになって
いる。

【００２０】さらに、本実施の形態の巻取機１１には接
圧ロール２２を巻取機１１の固定部に対して水平面に沿
ってＸ軸方向（左右水平方向）に移動するＸ軸方向移動
機構（移動手段）２４が設けられている。なお、Ｘ軸方
向は接圧ロール２２が巻取ボビン１３ａに対して接離す
る水平面方向に設定されている。

【００２１】また、Ｘ軸方向移動機構２４には巻取機１
１の固定部に対して水平面に沿ってＸ軸方向に移動可能
に支持された接圧ユニット２５が設けられている。この
接圧ユニット２５の下端部にはナット状のガイド部材２
８が固定されている。このガイド部材２８にはねじ穴部
がＸ軸方向に延設されている。さらに、このガイド部材
２８のねじ穴部にはＸ軸方向駆動用のボールねじ２９が
螺挿されている。このボールねじ２９の基端部は接圧ユ
ニット移動モータ３０に連結されている。そして、接圧
ユニット移動モータ３０の駆動時にはボールねじ２９の
回転にともないガイド部材２８を介して接圧ユニット２
５がＸ軸方向に移動されるようになっている。

【００２２】また、接圧ユニット２５には接圧ロール支
持機構３１が設けられている。この接圧ロール支持機構
３１には接圧ロール２２を揺動自在に支持するスイング
式の接圧ロール支持アーム２７が設けられている。この
接圧ロール支持アーム２７には左右一対のアーム本体２
７ａが設けられている。さらに、左右のアーム本体２７
ａの上端部は支軸３４を介して接圧ユニット２５に回動
可能に取付けられている。そして、接圧ロール２２は左
右のアーム本体２７ａの各下端部間に回転自在に軸支さ
れている。

【００２３】さらに、接圧ユニット２５には接圧ロール
２２によるミルロール２３の押圧力調整装置である例え
ばエアシリンダによって形成されるアクチュエータ（押
圧手段）３５が固定されている。このアクチュエータ３
５のエアシリンダのピストンロッドの先端部は接圧ロー
ル支持アーム２７に適宜の連結部材３６を介して回動可
能に連結されている。

【００２４】また、接圧ユニット２５には帯状物１２の
搬送路Ｒを形成するガイドロール３７，３８が固定され
ている。さらに、この搬送路Ｒの上流側にはフィルム速
度検出用ロール３９が設けられている。このフィルム速
度検出用ロール３９には搬送路Ｒ上を走行する帯状物１
２の走行速度（フィルムの巻取速度）を検出するフィル
ム速度検出器４０が設けられている。

【００２５】また、本実施の形態の巻取機１１には接圧
ロール２２を回転駆動する独立の駆動モータである図３
に示す第２の変速モータ（接圧ロール駆動モータ）４１
が設けられている。この変速モータ４１には第２の回転
数検出器４２が設けられている。

【００２６】さらに、本実施の形態の巻取機１１には図
３に示すように巻取ボビン１３ａに巻取られる帯状物１
２の張力を検出する接圧ユニット２５のガイドロール３
７に設けられた張力検出器（張力検出手段）４３と、巻
取ボビン１３ａに巻取られるミルロール２３の巻取径Ｄ
₁ を検出する巻径演算器（巻取径検出手段）４４と、ミ
ルロール２３の巻取径Ｄ₁ に対する適正な設定張力Ｔ_e
を演算する設定張力演算器（設定張力演算手段）４５
と、後述する張力コントローラ（駆動モータ制御手段）
４６と、図４に示す接圧ユニット位置コントローラ４７
とが設けられている。

【００２７】また、巻径演算器４４の入力端側には第１
の回転数検出器２１およびフィルム速度検出器４０がそ
れぞれ接続されている。そして、この巻径演算器４４に
は第１の回転数検出器２１からの検出信号（検出回転数
Ｎ）およびフィルム速度検出器４０からの検出信号（検
出速度Ｖ）が入力され、これらの入力信号に基づき現在
のミルロール２３の巻取径Ｄ₁ を次の公知の式（１）の
通り演算するようになっている。なお、Ｋ₁ は一定の係
数である。Ｄ₁ ＝Ｋ₁ ・Ｖ／Ｎ … （１）さらに、巻径演算器４４の出力端側には設定張力演算器
４５および後述する第１のトルク変換演算器（第１のト
ルク変換手段）４８がそれぞれ接続されている。この設
定張力演算器４５には予め図５に示すようにミルロール
２３の初期巻径Ｄ_1aから最大巻径Ｄ_1bまでの巻径Ｄ₁ に
対する設定張力が記憶されている。そして、この設定張
力演算器４５では巻径演算器４４の出力信号（ミルロー
ル２３の巻取径Ｄ₁ のデータ）に応じてその巻取径Ｄ₁
に対する適正な設定張力Ｔ_e を記憶されたデータに基づ
いて演算するようになっている。

【００２８】また、張力コントローラ４６には図３に示
すように第１のモータコントローラ（巻取ボビン側制御
手段）４９と、第２のモータコントローラ（接圧ロール
側制御手段）５０と、張力分配演算器（張力分配演算手
段）５１と、第１のトルク変換演算器４８と、Ｐｉ演算
器（Ｐｉ演算手段）５２と、第２のトルク変換演算器
（第２のトルク変換手段）５３とがそれぞれ設けられて
いる。

【００２９】ここで、第１のモータコントローラ４９は
巻取ボビン１３ａの駆動モータである第１の変速モータ
１９を駆動制御するものである。そして、第１の変速モ
ータ１９は第１のモータコントローラ４９によってトル
ク制御と、速度制御とに切換制御できる様になってい
る。例えば、巻取ボビン１３ａの巻替え時等で、新ボビ
ン１３ｂのプリドライブ時には第１のモータコントロー
ラ４９によって速度制御に切換る様になっている。

【００３０】さらに、第２のモータコントローラ５０は
接圧ロール２２の駆動モータである第２の変速モータ４
１を個別に駆動制御するものである。そして、第２の変
速モータ４１は第２のモータコントローラ５０によって
トルク制御と、速度制御とに切換制御できる様になって
いる。例えば、巻取ボビン１３ａの巻替え時等で接圧ロ
ール２２がミルロール２３と離れていて、フィルム速度
まで早く立ち上がる時に速度制御に切換できる様になっ
ている。

【００３１】また、張力分配演算器５１には１つの入力
ポートと２つの出力ポートとが設けられている。さら
に、張力分配演算器５１の入力ポートには設定張力演算
器４５が接続されるとともに、一方の出力ポートには第
１のトルク変換演算器４８、他方の出力ポートには第２
のトルク変換演算器５３がそれぞれ接続されている。そ
して、この張力分配演算器５１では設定張力演算器４５
による設定張力Ｔ_e をあらかじめ設定された分配比率で
巻取ボビン１３ａ側の張力成分Ｔ_e3と接圧ロール２２側
の張力成分Ｔ_e1とに分配演算するものである。ここで、
巻取ボビン１３ａ側の張力成分Ｔ_e3と接圧ロール２２側
の張力成分Ｔ_e1との分配演算は次の式（２）、（３）の
通りである。Ｔ_e1＝Ｔ_e ×０．２ … （２）Ｔ_e3＝Ｔ_e ×０．８ … （３）また、第１のトルク変換演算器４８には２つの入力ポー
トと１つの出力ポートとが設けられている。さらに、第
１のトルク変換演算器４８の一方の入力ポートには巻径
演算器４４、他方の入力ポートには張力分配演算器５１
がそれぞれ接続されているとともに、出力ポートには第
１のモータコントローラ４９が接続されている。そし
て、第１のトルク変換演算器４８では張力分配演算器５
１から出力される巻取ボビン１３ａ側の張力成分Ｔ_e3の
データと巻径演算器４４の検出データＤ₁ とが入力さ
れ、これらの入力データに基づいて公知の次の式（４）
に示すトルク変換演算を行い、巻取ボビン１３ａ側の第
１の変速モータ１９に対するトルク指令ＴＱ₂ を第１の
モータコントローラ４９に出力するようになっている。
なお、Ｋ₃ は一定の係数である。ＴＱ₂ ＝Ｔ_e3×Ｄ₁ ／２×Ｋ₃ … （４）また、Ｐｉ演算器５２には設定張力演算器４５の設定張
力Ｔ_e の出力値と張力検出器４３からの張力検出信号と
の偏差値が入力されるようになっている。そして、Ｐｉ
演算器５２ではこの入力データとにもとづいてＰｉ演算
を行い、Ｐｉ補正値を出力するようになっている。

【００３２】さらに、Ｐｉ演算器５２から出力されるＰ
ｉ補正値を張力分配演算器５１から出力される接圧ロー
ル２２側の張力成分Ｔ_e1のデータから引いた補正データ
Ｔ_e2が第２のトルク変換演算器５３に入力されるように
なっている。この第２のトルク変換演算器５３では入力
された補正データＴ_e2に基づいて公知の次の式（５）に
示すトルク変換演算を行い、接圧ロール２２側の第２の
変速モータ４１に対するトルク指令ＴＱ₁ を接圧ロール
２２側の第２のモータコントローラ５０に出力するよう
になっている。ＴＱ₁ ＝Ｔ_e2×Ｄ₂ ／２×Ｋ₂ … （５）なお、Ｄ₂ は接圧ロール２２の直径で、Ｋ₂ は一定の係
数である。

【００３３】また、接圧ユニット位置コントローラ４７
は接圧ユニット２５のＸ軸方向の移動位置を制御する制
御装置である。この接圧ユニット位置コントローラ４７
には図４に示すように接圧ユニット移動モータ３０が接
続されているとともに、アーム角度検出器５４と、接圧
ユニット位置検出器５５とが接続されている。

【００３４】ここで、アーム角度検出器５４は接圧ロー
ル支持アーム２７の回動角度を検出するものである。ま
た、接圧ユニット位置検出器５５は接圧ユニット２５の
Ｘ軸方向の移動位置を検出するものである。そして、帯
状物１２の巻取時には接圧ユニット位置検出器５５から
の検出データおよびアーム角度検出器５４からの検出デ
ータがそれぞれ接圧ユニット位置コントローラ４７に入
力され、これらの入力データに基づいて接圧ユニット位
置コントローラ４７によって接圧ユニット移動モータ３
０の駆動が次のように制御されるようになっている。す
なわち、接圧ユニット位置検出器５５によってミルロー
ル２３が巻き太り始めた状態が検出されるとその巻き太
り量だけ接圧ユニット２５を図１中で左行させ、接圧ロ
ール支持アーム２７が鉛直状態で保持されるようになっ
ている。

【００３５】次に、本実施の形態の巻取機１１の作用に
ついて説明する。まず、巻取機１１の運転時には帯状物
１２の巻取位置に配置された一方の巻取ボビン１３ａの
駆動モータである第１の変速モータ１９および接圧ロー
ル２２の駆動モータである第２の変速モータ４１が駆動
される。そして、図示しない前工程より導かれたフィル
ム等の帯状物１２は搬送路Ｒ上を走行し、フィルム速度
検出用ロール３９からガイドロール３８、３７を経て巻
取ボビン１３ａに巻き取られる。この帯状物１２の巻取
時には帯状物１２が巻取ボビン１３ａに巻取られて形成
されるミルロール２３を接圧ロール２２で押圧しながら
帯状物１２を巻取ボビン１３ａに巻取る動作が行なわれ
る。

【００３６】また、帯状物１２の巻取中、巻取機１１の
運転状態は張力コントローラ４６および接圧ユニット位
置コントローラ４７によって次のように制御される。す
なわち、巻取機１１の運転中、接圧ユニット位置コント
ローラ４７によって接圧ユニット２５のＸ軸方向の移動
制御（接圧ユニット移動モータ３０の制御）が行われる
とともに、張力コントローラ４６によって帯状物１２の
張力制御（第１の変速モータ１９および第２の変速モー
タ４０の制御）が行われる。

【００３７】ここで、接圧ユニット位置コントローラ４
７による接圧ユニット２５のＸ軸方向の移動制御は次の
ように行われる。帯状物１２の巻取時には接圧ユニット
位置検出器５５からの検出データおよびアーム角度検出
器５４からの検出データがそれぞれ接圧ユニット位置コ
ントローラ４７に入力される。そして、接圧ユニット位
置コントローラ４７ではアーム角度検出器５４からの検
出データに基づいて接圧ロール支持アーム２７が鉛直状
態（接圧ロール支持アーム２７の回動角度が０°の状
態）で保持されるように接圧ユニット移動モータ３０の
駆動が制御される。このとき、接圧ユニット位置検出器
５５によってミルロール２３が巻き太り始めた状態が検
出されると巻取ボビン１３ａに巻取られたミルロール２
３の巻取径Ｄ₁ の増加に応じて接圧ユニット２５が接圧
ロール２２によるミルロール２３の押圧方向と反対方
向、本実施の形態では図１中でＸ軸に沿って左向き方向
に移動される。

【００３８】ここで、巻取ボビン１３ａに巻取られたミ
ルロール２３の巻取径Ｄ₁ が小さい場合、例えばミルロ
ール２３の初期巻径Ｄ_1aの場合には接圧ロール２２は最
も巻取ボビン１３ａ側に近づいたＸ軸方向の初期位置
（図１中で右側の移動限界位置）で保持される。そし
て、帯状物１２が巻取ボビン１３ａに巻取られて形成さ
れるミルロール２３が巻き太り始めると、その巻き太り
量だけ接圧ユニット２５が図１中で、左方向に移動さ
れ、かつ接圧ロール支持アーム２７が鉛直方向に向けた
状態で保持される。なお、接圧ロール２２はアクチュエ
ータ３５によって常にミルロール２３に高接圧で押し付
けられている。

【００３９】そして、例えば、巻取ボビン１３ａに巻取
られるミルロール２３の巻取径Ｄ₁が初期巻径Ｄ_1aより
も増大した場合には接圧ロール２２の位置がミルロール
２３の巻取径Ｄ₁ の増大量に相当する移動量だけ左方向
に移動される。

【００４０】また、張力コントローラ４６による帯状物
１２の張力制御は次のように行われる。まず、帯状物１
２の巻取時には巻径演算器４４に第１の回転数検出器２
１からの検出信号（検出回転数Ｎ）およびフィルム速度
検出器４０からの検出信号（検出速度Ｖ）が入力され
る。そして、巻径演算器４４ではこれらの入力信号に基
づき現在のミルロール２３の巻取径Ｄ₁ が上述した式
（１）の通り演算される。

【００４１】さらに、巻径演算器４４の出力信号（ミル
ロール２３の巻取径Ｄ₁ のデータ）は設定張力演算器４
５および第１のトルク変換演算器４８にそれぞれ入力さ
れる。そして、設定張力演算器４５では予め記憶されて
いる図５に示すミルロール２３の初期巻径Ｄ_1aから最大
巻径Ｄ_1bまでの巻径Ｄ₁ に対する設定張力データに基づ
いてミルロール２３の巻取径Ｄ₁ のデータに対する適正
な設定張力Ｔ_e が演算される。

【００４２】また、設定張力演算器４５からの出力信号
（設定張力Ｔ_e のデータ）は張力分配演算器５１に入力
される。そして、この張力分配演算器５１では設定張力
演算器４５による設定張力Ｔ_e が上述した式（２）、
（３）の通り、あらかじめ設定された分配比率で巻取ボ
ビン１３ａ側の張力成分Ｔ_e3と接圧ロール２２側の張力
成分Ｔ_e1とに分配演算される。

【００４３】そして、張力分配演算器５１で分配演算さ
れた巻取ボビン１３ａ側の張力成分Ｔ_e3のデータは第１
のトルク変換演算器４８に入力される。この第１のトル
ク変換演算器４８では張力分配演算器５１から出力され
る巻取ボビン１３ａ側の張力成分Ｔ_e3のデータと巻径演
算器４４の検出データＤ₁ とに基づいて上述した式
（４）に示すトルク変換演算が行われる。そして、この
第１のトルク変換演算器４８からは巻取ボビン１３ａ側
の第１の変速モータ１９に対するトルク指令ＴＱ₂が出
力される。

【００４４】さらに、このトルク指令ＴＱ₂ の出力信号
は第１のモータコントローラ４９に入力される。そし
て、第１のモータコントローラ４９によって第１のトル
ク変換演算器４８からのトルク指令ＴＱ₂ に基づいて巻
取ボビン１３ａの駆動モータである第１の変速モータ１
９がトルク制御で駆動制御される。

【００４５】また、設定張力演算器４５の設定張力Ｔ_e
の出力値と、張力検出器４３からの張力検出信号との偏
差値はＰｉ演算器５２に入力される。このＰｉ演算器５
２では設定張力演算器４５の設定張力Ｔ_e の出力値と張
力検出器４３からの張力検出信号との偏差値の入力デー
タとにもとづいてＰｉ演算を行い、Ｐｉ補正値が出力さ
れる。

【００４６】さらに、Ｐｉ演算器５２から出力されるＰ
ｉ補正値を張力分配演算器５１から出力される接圧ロー
ル２２側の張力成分Ｔ_e1のデータから引いた補正データ
Ｔ_e2は第２のトルク変換演算器５３に入力される。この
第２のトルク変換演算器５３では入力された補正データ
Ｔ_e2に基づいて上述した式（５）に示すトルク変換演算
が行われる。そして、この第２のトルク変換演算器５３
からは接圧ロール２２側の第２の変速モータ４１に対す
るトルク指令ＴＱ₁ が出力される。

【００４７】さらに、このトルク指令ＴＱ₁ の出力信号
は第２のモータコントローラ５０に入力される。そし
て、第２のモータコントローラ５０によって第２のトル
ク変換演算器５３からのトルク指令ＴＱ₁ に基づいて接
圧ロール２２の駆動モータである第２の変速モータ４１
がトルク制御で駆動制御される。

【００４８】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、本実施の形態では接圧ロール２
２の駆動用の独立の第２の変速モータ４１を設け、巻取
機１１の運転時には巻取ボビン１３ａの駆動用の第１の
変速モータ１９と接圧ロール２２の駆動用の第２の変速
モータ４１とをそれぞれ駆動する。このとき、巻取ボビ
ン１３ａに巻取られるミルロール２３の巻取径Ｄ₁ を巻
径演算器４４によって検出させ、ミルロール２３の巻取
径Ｄ₁ に対する適正な設定張力Ｔ_e を設定張力演算器４
５によって演算させる。さらに、張力コントローラ４６
によって第１の変速モータ１９および第２の変速モータ
４１の動作を制御し、設定張力演算器４５による設定張
力Ｔ_e に必要な巻取ボビン１３ａの巻取トルクの一部分
を接圧ロール２２の駆動用の第２の変速モータ４１に分
担させ、かつ張力検出器４３からの検出信号と設定張力
演算器４５による設定張力Ｔ_e との補正を接圧ロール２
２の駆動用の第２の変速モータ４１側で行わせる。

【００４９】これにより、張力検出器４３からの検出信
号と設定張力Ｔ_e との補正を大容量の巻取ボビン１３ａ
の駆動用の第１の変速モータ１９側でなく、接圧ロール
２２の駆動用の小型で高精度な第２の変速モータ４１側
で行うようにしたものである。この場合、接圧ロール２
２の駆動用の第２の変速モータ４１は巻取ボビン１３ａ
の駆動モータである第１の変速モータ１９に比べて小型
なため、トルク制御精度が高く、高精度の張力制御がで
きる。そのため、本実施の形態では巻取機１１の巻取速
度の高速化、及び巻取対象となる帯状物１２の広幅化、
大径化に伴って巻取ボビン１３ａの駆動モータである第
１の変速モータ１９が大容量化された場合でも高精度な
低張力制御ができ、張力制御精度の向上を図ることがで
きる。

【００５０】なお、接圧ロール２２はミルロール２３に
常に高接圧で押し付けられているため、フィルム等の帯
状物１２の張力は常に第１の変速モータ１９と第２の変
速モータ４１との合成トルクとなる。そのため、本実施
の形態のように接圧ロール２２側にフィードバックを掛
け、張力検出器４３からの検出信号と設定張力演算器４
５による設定張力Ｔ_e との補正を接圧ロール２２の駆動
用の第２の変速モータ４１側で行わせても問題はない。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、さらに、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形実施できることは勿論である。

【００５１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、巻取ボビンに
巻取られる帯状物に接する接圧ロールを回転駆動する独
立の駆動モータを設けて設定張力演算手段による設定張
力に必要な巻取ボビンの巻取トルクの一部分を接圧ロー
ルの駆動モータに分担させ、張力検出手段からの検出信
号と設定張力演算手段による設定張力との補正を接圧ロ
ールの駆動モータ側で行う駆動モータ制御手段を設け、
張力検出手段からの検出信号と設定張力との補正を大容
量の巻取ボビン駆動モータ側でなく、小型な高精度な接
圧ロール駆動モータ側で行うようにしたので、巻取機の
巻取速度の高速化、及び巻取対象となる帯状物の広幅
化、大径化に伴って巻取ボビンの駆動モータが大容量化
された場合でも高精度な低張力制御ができ、張力制御精
度の向上を図ることができる。

【００５２】請求項２の発明によれば巻取機の巻取動作
時には設定張力演算手段による設定張力を張力分配演算
手段によって巻取ボビン駆動モータ側の張力成分と接圧
ロール駆動モータ側の張力成分とに分配演算し、この張
力分配演算手段から出力される巻取ボビン駆動モータ側
の張力成分のデータと巻取径検出手段の検出データとに
基づいて第１のトルク変換手段によってトルク変換演算
を行い、巻取ボビン駆動モータに対するトルク指令を巻
取ボビン側制御手段に出力するとともに、Ｐｉ演算手段
によって設定張力演算手段の設定張力と張力検出器から
の張力検出信号との偏差にもとづいてＰｉ演算を行い、
このＰｉ演算手段から出力されるＰｉ補正値を張力分配
演算手段から出力される接圧ロール駆動モータ側の張力
成分のデータから引いた補正データに基づいて第２のト
ルク変換手段によってトルク変換演算を行い、接圧ロー
ル駆動モータに対するトルク指令を接圧ロール側制御手
段に出力するようにしたので、請求項１の発明と同様に
巻取機の巻取速度の高速化、及び巻取対象となる帯状物
の広幅化、大径化に伴って巻取ボビンの駆動モータが大
容量化された場合でも高精度な低張力制御ができ、張力
制御精度の向上を図ることができる効果がある。

【００５３】請求項３の発明によれば、帯状物巻取体の
初期巻径から最大巻径までの巻径に対する設定張力が予
め記憶され、この記憶情報に基づいて巻取径検出手段の
検出データに応じて帯状物巻取体の巻取径に対する適正
な設定張力を演算する設定張力演算手段を設けたので、
駆動モータ制御手段の動作を確実に行うことができる。

【００５４】請求項４の発明によれば、巻取機の巻取動
作時には押圧手段によって接圧ロールを巻取ボビンに巻
取られる帯状物巻取体の方向に押圧している状態で、帯
状物の巻取径の増加に応じて接圧ロールの移動操作手段
によって接圧ロールを巻取ボビンから離れる方向に移動
して接圧ロールの支持アームを鉛直方向に向けた定位置
で保持する状態に制御するようにしたので、高精度な低
張力制御ができ、張力制御精度の向上を図ることができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における巻取機の概
略構成図。

【図２】第１の実施の形態の巻取機のターレット機構部
の斜視図。

【図３】第１の実施の形態の巻取機の張力コントローラ
全体の概略構成を示すブロック図。

【図４】第１の実施の形態の接圧ユニットコントローラ
の概略構成を示すブロック図。

【図５】第１の実施の形態の設定張力演算器に設定され
たミルロールの巻径に対する張力の設定値との関係を示
す関係図。

【符号の説明】

１２帯状物１３ａ，１３ｂ巻取ボビン１９第１の変速モータ（巻取ボビン駆動モータ）２２接圧ロール２３ミルロール（帯状物巻取体）２４Ｘ軸方向移動機構（移動手段）３５アクチュエータ（押圧手段）３９フィルム速度検出用ロール（速度検出器）４１第２の変速モータ（接圧ロール駆動モータ）４３張力検出器（張力検出手段）４４巻径演算器（巻取径検出手段）４５設定張力演算器（設定張力演算手段）４６張力コントローラ（駆動モータ制御手段）４９第１のモータコントローラ（巻取ボビン側制御
手段）５０第２のモータコントローラ（接圧ロール側制御
手段）５１張力分配演算器（張力分配演算手段）５２Ｐｉ演算器（Ｐｉ演算手段）５３第２のトルク変換演算器（第２のトルク変換手
段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯状物を巻取る巻取ボビンと、この巻取ボビンの駆動モータと、前記巻取ボビンに巻取られる帯状物に接する接圧ロール
と、この接圧ロールを回転駆動する独立の駆動モータと、前記巻取ボビンに巻取られる前記帯状物の張力を検出す
る張力検出手段と、前記巻取ボビンに巻取られる帯状物巻取体の巻取径を検
出する巻取径検出手段と、前記帯状物巻取体の巻取径に対する適正な設定張力を演
算する設定張力演算手段と、前記設定張力演算手段による設定張力に必要な前記巻取
ボビンの巻取トルクの一部分を前記接圧ロールの駆動モ
ータに分担させ、かつ前記張力検出手段からの検出信号
と前記設定張力演算手段による設定張力との補正を前記
接圧ロールの駆動モータ側で行う駆動モータ制御手段と
を具備したことを特徴とする巻取機の巻取制御装置。
【請求項２】前記駆動モータ制御手段は前記巻取ボビ
ンおよび前記接圧ロールの各駆動モータをそれぞれ個別
に駆動制御する巻取ボビン側および接圧ロール側の各制
御手段と、前記設定張力演算手段による設定張力を前記巻取ボビン
駆動モータ側の張力成分と前記接圧ロール駆動モータ側
の張力成分とに分配演算する張力分配演算手段と、この張力分配演算手段から出力される前記巻取ボビン駆
動モータ側の張力成分のデータと前記巻取径検出手段の
検出データとに基づいてトルク変換演算を行い、前記巻
取ボビン駆動モータに対するトルク指令を前記巻取ボビ
ン側制御手段に出力する第１のトルク変換手段と、前記設定張力演算手段の設定張力と前記張力検出器から
の張力検出信号との偏差にもとづいてＰｉ演算を行うＰ
ｉ演算手段と、このＰｉ演算手段から出力されるＰｉ補正値を前記張力
分配演算手段から出力される前記接圧ロール駆動モータ
側の張力成分のデータから引いた補正データに基づいて
トルク変換演算を行い、前記接圧ロール駆動モータに対
するトルク指令を前記接圧ロール側制御手段に出力する
第２のトルク変換手段とを具備することを特徴とする請
求項１に記載の巻取機の巻取制御装置。
【請求項３】前記設定張力演算手段は予め前記帯状物
巻取体の初期巻径から最大巻径までの巻径に対する設定
張力が記憶され、前記帯状物巻取体の巻取径に対する適
正な設定張力を演算するものであることを特徴とする請
求項１に記載の巻取機の巻取制御装置。
【請求項４】前記巻取機の本体は上端部が揺動支軸に
揺動可能に支持された支持アームの下端部に略水平に配
置された軸心線を中心に前記接圧ロールを回転自在に支
持する接圧ロール支持機構と、前記接圧ロールを前記巻取ボビンに巻取られる帯状物巻
取体の方向に押圧する押圧手段と、前記帯状物の巻取径の増加に応じて前記接圧ロールを前
記巻取ボビンから離れる方向に移動して前記接圧ロール
の支持アームを鉛直方向に向けた定位置で保持する状態
に制御する前記接圧ロールの移動操作手段とを備え、前記巻取ボビンに巻取られる帯状物を前記接圧ロールで
押圧しながら前記帯状物を前記巻取ボビンに巻取るもの
であることを特徴とする請求項１に記載の巻取機の巻取
制御装置。