JPS58202243A - フイルムの巻取制御方法 - 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】 本発明はプラスチックフィルム等の巻取装置において、
張力検出器を使用しないで高精度のフィ　−ルム巻取り
を行なう巻取制御方法に関するものである。

第１図により従来の巻取装置の概要を説明するさ、フィ
ルム（１）は前工程である引取機０３）から連続するシ
ートとして出されている。引取ロール（２）は引取機（
１３Ｊと連動して動いており、引取ロール（２）の周速
はフィルムの走行速度と同じであり、回転数検出器（３
）によりロール回転数を検出している。

また張力検出器（５）で検出ロール（６）に作用するフ
ィルム張力を検出し、ガイドロール（イ）、ガイドロー
ル（７）で、張力を検出するためのフィルムパスを設定
する。フィルム（１）は巻取軸（９）に巻取られ、巻取
軸（９）はギヤ列０１）を介して可変速電動機００）に
より駆動されており、可変速電動機側の回転数は回転数
検出器０力により検出される。なお、０（資）は巻取ら
れたフィルムを示す。

次に第２図により従来の巻取制御方式の原理を概略説明
すると、可変速電動機００）は直流電動機として説明す
る。さて回転数検出器（３）の信号は、増幅器０４）を
介して引取速度ν（ｍ／ｒｎＬｒＬ）を出力する。

また巻径演算□、器（１勺はｖ／　（πＸＮＸＮ算演算
、巻径りに）を出力する。但し、Ｎ　（ｔ−”ｐｒｌＬ
）は電動機回転数である。また張力基準演算器θ山は張
力基準値Ｆ。（ｋｇ）を演算出力する。（＋７＞（＋８
１（１９＋（２０１はボリュームで、張力基準演算器０
６）で演算する張力基準値Ｆ。の演算係数を与えるもの
であり、ボリュームａυは巻取軸径り、ｌ　（ｍ）、ボ
リューム０８は最大巻径ＤＭＡＸ　（→、ボリューム（
１’ｌはテーバ率ＴＰ　（イ）、ボリューム（２０）は
張力設定値ＦＳなる演算を実行する。電流基準演算器Ｑ
υはに、ＸＦ。

×Ｄなる演算を実行し、電流基準値ＣＲ（ロ）を出力す
る。但しに１は変換係数で、単位はＡ／に９・ｍである
。（２りは張力補正回路で、張力基準値Ｆ。と実張力Ｆ
　（ｋｇ）の偏差をとり、比例積分演算をして張力補正
値ｃＦ（イ）を出力する。また張力補正回路（２渇は、
張力検出器（５）、増幅器Ｃ！■、比例積分演算器Ｃ，
ａで構成される。

さて増幅器ｅ□□□の出力が実張力Ｆとなり、比例積分
演算器Ｑ力の出力が張力補正値ｃＦとなる。メカ（コス
演算器（２５）は固定分メカロス設定器０６）、速度比
例分メカロス演算器０７）で構成され、固定分メカ［Ｊ
ス設定器０６）からは固定分メカロス電流値ＣＭＦ囚が
出力される。

また速度比例分メカロス演算器（２７）は、Ｋ２ｘＮな
る演算をし、演算結果を速度比例分メカロス電流値ＣＭ
Ｎ　（Ａ）　　として出力する。但し、Ｋ２は変換係数
で、単位はＡ／ｒＰｒｒＬ　である。通常に２はボリュ
ームで半固定的に設定する。加算器（２８）は既に説明
したＣ　Ｒｓ　ＣＦ＞　ＣＭ　Ｐ％ＣＭＮ　　を加算し
、電流指令値ＣＣＯＭを出力する。

翰は増幅器で、回転数検出器（１２）の出力を電動機回
転数Ｎに変換するものであり、引取速度Ｖは演算器間に
より直流電動機相当の回転数Ｎｖに変換する。また加算
器ＧυはＮ　　Ｎｖを演算し、速度指令値ＮｃＯＭを出
力する。直流電動機制御回路（３４）には、切換スイッ
チＣ３湯を介してＣＣ０Ｍ又はＮ　ＣＯＭが入力され、
同直流電動機制御回路Ｃ３Ｕの信号で直流電動機（１０
）が駆動される。

第３図は巻取軸（９）にフィルム（１）を巻取る状態を
示したものである。先ず第３図（イ）は巻取る前の状態
で、巻取軸（９）の周速はフィルム（１）の走行速度と
　、一致して駆動される。この時第２図の切換スイッチ
ｔ３力は、破線の状態にある。第３図（ＩＪ）はフィル
ム（１）の巻き始めを示し、カッタ（１６）が動作して
フィルム（１）は切断され、巻取軸（９）に巻取られる
。

また第３図（ハ）は巻取り中の状態を示し、巻取られた
フィルム峙は巻き太って行く。第３図に）は巻取軸（９
）に巻取られたフィルム（ハ）が所定の長さに達し、カ
ッタ（４０でフィルム（１）と巻取られたフィルム（３
３）とが切り離された状態を示す。この時新しい巻取軸
０つがセットされている。なお、第３図（ロ）（ハ）に
）では、第２図の切換スイッチ０つは実線に示す状態に
ある。

さて第４図に第８図（イ）〜に）に応じて変化する電動
機回転数Ｎを示す。図中区間（３６）は第８図（イ）に
対応するもので、起動と同時に電動機回転数は同調回転
数Ｎ１に到達し、その状態が保持される。また区間０７
）は第８図（＝ｉに対応するもので、巻取られたフィル
ム（３３）が巻き太るに従い、電動機回転数Ｎは下降す
る。なお、区間（至）から区間０７）に変わる時点−が
第８図（Ｖコ）に対応するものであり、区間０ηの終了
点（３匂が第８図に）に対応する。

しかしながらこの従来型の制御力式では、第２図に示す
メカロス演算器（２艶の固定メカロス設定器（イ）及び
速度比例分メカロス演算器（２力の変換係数に２が半固
定であるため、実際には機械的条件の変化により変動す
るメカロスには正しく追従できない。

このため張力補正回路（２４が必要となり、この張力補
正回路（２２）で前記の不具合を補正している。

本発明は前記従来の欠点を解消するために提案されたも
ので、フィルム巻取り中のメカロスを正しく補正して、
従来の前記張力補正回路を必要としないフィルムの巻取
制御方法を提供せんとするものである。

さてフィルム巻取り中のメカロス補正が、固定分メカロ
ス電流値ＣＭＦ（Ａ）と速度比例分メカロス電流値ＣＭ
Ｎ（Ａ）で行なわれることは既に説明した。ところでフ
ィルムが巻き太るに従い、第１図の如く巻取られたフィ
ルムｃ３３）の重量Ｗ　（＆ｙ）は重くなり、巻取軸（
９）を支持するベアリング（図には示していない）に影
響を与え、メカロスを増やすことになる。

また巻取られたフィルムの重量は（Ｄ２−Ｄ、’　）に
比例するので、ここではメカロスを（１）式で近似する
。。

ＣＭＦＣ！　＝　ＫＭ、　十ＫＭ、　Ｘ　Ｎ　十ＫＭ、
　（Ｄ２−　Ｄ０’　）　−−−−−−（１）但し、Ｋ
Ｍ、、ＫＭ２、ＫＭ、は係数、Ｎは電動機回転数（ｒｐ
ｍ）、Ｄは巻径←）、Ｄｏは巻取軸径（ｍ）、ＣＭＥＯ
はメカロス補正電流（ト）である。

第５図はメカロスの測定点を示す線図で、第４図と比較
して区間（支））が区間（４０と区間（４１）に分割さ
れ、区間（４つが区間Ｃ３７）のあとに追加される。区
間Ｃ１Ｏと区間（４υは第３図（イ）に対応する区間で
あるが、区間（１（ｌでは電動機回転数をＮ、とし、区
間（４υでは電動機回転数をＮｔとする。

区間（４〔で電動機回転数が安定したら、電動機回転数
Ｎ２と電動機電機子電流Ｃ２とを測定する。区間（４υ
で電動機回転数が安定し〜たら、電動機回転数Ｎ１と電
動機電機子電流Ｃ１とを測定する。区間（４２１では本
発明の実施例を示す第６図の切換スイッチ０擾が点線の
状態で電動機を制御しており、電動機回転数が安定した
ら、同電動機回転数Ｎ３と電動機電機子電流Ｃ８と巻径
り、を測定する。但し、巻径Ｄ３は時点（３（ト）でカ
ッタが動作する直前の値を使用する。

以上により測定したＮ２、Ｃ２、Ｎ□、Ｃ１、Ｎ５ＳＣ
８、Ｄ３を利用して、前記（］）式の係数ＫＭ１、ＫＭ
２．　ＫＭ、を計算する。またＮ２、Ｃ２、Ｎ□、ＣＩ
は第８図（イ）の状態の測定値であり、この時の巻径り
はＤ−Ｄｏである。従って（１）式にＮ２、Ｃ２、Ｎ１
、Ｃ１を代入するとｃ、　＝　ＫＭ１＋　ＫＭ、　Ｘ　
Ｎ２　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
Ｃ，＝　ＫＭ、　十ＫＭ２ＸＮ、　　・・・・・・・・
・・・・・・四（３）を得る。

次にＮ３　、ｃ、　、Ｄ３　　を（１）式に代入すると
Ｃ３＝　ＫＭ□十Ｋｙ、　ＸＮｓ　＋　ＫＭ３（Ｄｓ　
　Ｄｏ　）　−・・・（４）（２）式、（３）式、（４
）式より ＫＭエニーＣ８ｘＮ１−Ｃ１×Ｎ２）／（Ｎ□−Ｎ２）
・・・・・・・・・（５）ＫＭ、　＝　（ＣＩ　Ｃ２）
　／　（Ｎｔ　Ｎ２）・・・・・・・・・・・・・・・
（６）ＫＭ、　＝　（Ｃｓ−Ｋｙ、−ＫＭ２ｘＮ３）　
／　（Ｄ３−Ｄｏ）　−曲−（７）但し、第５図よりＮ
２　、ｃ、　、Ｎ１　、Ｃ１は巻堆り前に測定できるが
、Ｎ３、Ｃｓ％Ｄ３は一巡前の巻取り時の測定値を使う
。なお、（５）式、（６）式、（７）式より、係数ＫＭ
工、ＫＭ、、ＫＭ３が求まるので、巻取り中のメカロス
補正を（１）式で行な゛うことができる。

さて第６図に本発明の実施例を示す巻取制御方式では、
第２図の従来方式に対比して係数演ｑ゛器（４３、メカ
ロス補正演算器（伺へ加算器（何が新たに設けられてお
り、第２図の張力補正回路（２功、メカロス演算器（２
５＋、加算器（２８）以外の構成要素は、第６図でもそ
のまま使われるが、これらは既に説明しであるので、こ
こではその詳細な説明は省略する。

ところで係数演算器（４濠は、既に説明した（５）式、
（６）式、（方式を演算し、係数ＫＭ、、ＫＭ、、ＫＭ
、を求めるものであり、メカロス補正演算器（４１は、
係数ＫＭ□、ＫＭ２、ＫＭ、と巻径Ｄ１重電機回転数Ｎ
により（１）式を演算し、メカロス補正値ＣＭＥＯを出
力する。

また加算器（４５１は、電流基準値ＣＲとメカロス補正
値ＣＭＥＯとを加算し、電流指令値ＣＯＯＭを出力する
ものであるが、他の構成要素の作用は既に説明したので
詳細な説明は省略する。

以上詳細に説明した如く本発明は構成されており、メカ
ロスを精度良く補正することにより、第１図に示す従来
の張力検出器及びそれに付帯する検出ロール、ガイドロ
ール等が不要になる０

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の巻取装置の概要を示す斜視図、第２図は
従来の巻取制御方式の原理を示すブロック図、第３図（
イ）（０）（ハ）に）は巻取軸にフィルムを巻取る状態
を示す説明図、第４図は第３図に対応して変化する直流
電動機回転数を示す線図、第５図はメカロスの測定点を
示す線図、第６図は本発明の実施例を示す巻取制御方式
のブロック図である。 図の主要部分の説明 １・・・フィルム８３・・・巻キ取うれたフィルム４３
・・・係数演算器　　　４４・・・メカロス補正演算器
４５・・・加算器 特許　出願人　三菱重工業株式会社 ｉ、′Ｌ−，−Ｊ 手続補正書 昭和５７年９月１４日 特許庁長官若杉和夫殿 １、事件の表示 特願昭５７−８２４５０号 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　　東京都千代田区丸の内二丁目５番１号名称　
（６２０）　　三菱重工業株式会社４、代理　人 住　所　　東京都千代田区丸の内二丁目５番１号三菱重
工業株式会社内 氏名　　（６１２４）弁理士　坂　間　　暁外２名５復
代理人 住　所　　東京都千代田区猿楽町２−４−２　　（小点
ピル）７　補正により増加する発明の数 ■、明細書第２頁第１６行目の「Ｖ／（π×Ｎ）」を「
υ／（πＸＮＸα）」と補正する。 ２、同第２頁第１７行目の１回転数で」を「回転数、ａ
はギヤ列０１）の減速比で」と補正する。 ３、同第７頁第１７行目の１但し、巻径り、は」を次の
ように補正する。 ［但し、電動機電機子電流は直流電動機制御回路Ｃ３４
１内で通常電流マイナーループ用として使われている値
を利用し、また巻径Ｄ３は」 ４、図面の第６図を別紙の通り補正する。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プラスチック等のフィルムを巻取るにあたり、各巻取り
   前後の速度制御モード運転時にメカロスを測定し、その
   測定値から固定分、速度比何分、巻取り重量比例外の係
   数を算出し、巻始めから巻終りまでの時々刻々のメカロ
   ス値を演算、補正することにより、実張力のフィードバ
   ックなしに精度のよい張力を得ることを特徴とするフィ
   ルムの巻取制御方法。