JPS586656B2 - 巻取機の停止位置制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマンドレルの周囲に巻回する帯状材料の尾端を
定位置に停止するように制御する巻取機の停止位置制御
方法に関する。

第１図は従来のこの種の装置の一例を示す概略構成図で
、図中１は巻取機のマンドレル、２は帯状材料、３はマ
ンドレル１に巻回された帯状材料２のコイルである。

そして４はピンチロール、５はピンチロール４の回転に
連動する第１のパルス発信機、６，７は前記帯状材料２
の尾端を検出する第１および第２の検出器である。

そして、８は前記マンドレル１の駆動モータ、９はこの
駆動モータ８の回転に連動する第２のパルス発信機であ
る。

そして１０は第１のパルス発信機５の出力に介挿したゲ
一ト、１１はゲート１０の出力をカウン卜するカウンク
、１２はカウンタ１１のカウント値を与えられ所定の演
算を行なう演算器である．さらに１３は第２のパルス発
信機９の出力に介挿したゲ一ト、１４はゲ一ト１３の出
力をカウントするカウンタ、１５はカウンタ１４のカウ
ント値を与えられ所定の演算を行なう演算器である。

なおゲート１０は第２の検出器７の検出信号に応動して
開き、ゲート１３は第１の検出器６の検出信号に応動し
て開き、第２の検出器７の検出信号に応動して閉じる。

そして、演算器１２，１５の演算結果を比較器１６で比
較しその一致した時に接点１７を介して駆動モーク８を
停止してマンドレル１の回転を停止させる。

このような構成において、今帯状材料２をマンドレル１
の周囲に巻回するとコイル３の直径が次第に大きくなり
その尾端がコイル尾端を検出する第２の検出器７を通過
したときのコイル３の直径をＤとし、帯状材料２の厚さ
を無視して考えると帯状材料２の尾端が上記検出器７を
通過して停止点Ａで停止するまでのマンドレル１の回転
量θや（ラジアン）は次の（１）式によって求められる
。

ただしＬ２：第２の検出器７とピンチロール４との水平
距離 Ｌ３：材料尾端のピンチロール４通過か らマンドレル所望停止位置Ａ点ま での移動距離 従って帯状材料２の尾端を所定位置に停止させるために
は（１）式に於で右辺を電気的信号に変換してこれを基
準信号とし、左辺を電気的信号に変換してこの変換信号
と上記基準信号が一致したときに駆動モータ８に停止指
令を出すようにすればよい。

これを第１図を参照して具体的に説明すると、まず帯状
材料２の尾端がコイル尾端の第１の検出器６を通過した
時にゲート１３を開＜。

そしてパルス発信機９の出力パルスをゲート１３を介し
てカウンタ１４へ送出してカウントし、次に帯状材料２
の尾端がコイル尾端の第２の検出器７を通過した時ゲー
ト１３を閉じる。

前記カウンタ１４はこの間にパルス発信機９から送出さ
れるパルスを計数し、この計数値を基にして次の演算を
演算器１５にて行う。

すなわちマンドレル１の回転量θＭｌとコイル３の径Ｄ
との積はピンチロール４の径Ｄ一その回転量θｐとの積
に等しいので次の（２）（３）（４）式が成立する。

Ｄ．θＭ′＝Ｄｐ．θｐ・・・・・・・・・・・・（２
）Ｄｐ．θｐ＝２Ｌ１・・・・・・・・・・・・（３）
よって上記（４）式によりコイル径Ｄが与えられる。

ここで（１）式の左辺をθＲとおき右辺に上記（４）式
を代入すると次の（５）式が得られる。

そして上記基準信号θＲを演算器１５の出力として得る
。

一方、帯状材料２の尾端が第２の検出器７を通過した時
ゲート１０を開きパルス発信機５の出力パルスをカウン
ク１１に与える。

そしてこのカウンタ１１のカウント値を演算器１２へ送
出し、ここでマンドレル１の回転量θＭを演算する。

このマンドレル１の回転量θやは帯状材料２の尾端がコ
イル尾端の第２の検出器７を通過した瞬間に零となりそ
の後マンドレル１の回転に応じて漸次大きくなる。

したがって、この回転量θやが前述した基準信号θ８と
等しくなった時これを比較器１６で検出しリレー接点１
７を開き駆動モータ８に停止指令を出すことによって上
記コイルの尾端を所望の位置で停止させるようにしてい
る。

しかしながらこのようなものでは次のような欠点を有し
コイルの尾端を高精度に所定位置で停止させることはで
きない。

すなわち帯状材料２の速度とピンチロール４の速度とを
等しいと仮定して（４）式を用いてコイル径Ｄを求める
ので帯状材料２とピンチロール４との間の滑りによる誤
差を生じまたこの滑りを正確に求めることは困難である
。

さらに帯状材料２の尾端を尾端の第２の検出器７で検出
した後のコイル３の巻太り、コイル径Ｄの変化を無視し
ているので誤差を生じる等の欠点があった。

本発明はかかる欠点を除去しようとするものでピンチロ
ール４の回転量からコイル３の径を求めることなく少な
くとも２個以上の検出器を用いてマンドレル１の回転数
より板厚を求めることにより精度の高い制御を行なうこ
とのできる巻取機の停止位置制御方法を提供することを
目的とするものである。

以下本発明の方法を実施する装置の一実施例を第１図と
同一部分に同一符号を付与して第２図に示す概略構成図
を参照して詳細に説明する。

図中２０は帯状材料２を圧延する圧延機、２１は圧延機
２０の圧延圧力検出器、すなわち第１の検出器である。

そして２２は圧延圧力検出器２１の検出圧力の変化から
材料尾端の圧延機２０の通過を検出する尾端通過検出器
である。

そして、マンドレル１の回転に連動するパルス発信機９
の出カパルス、即ちマンドレル１の回転数を巻回開始検
出器２３の検出信号に応動して帯状材料２の巻回開始時
よりカウンタ２４によってカウントする。

一方帯状材料２の圧延機２０の通過を尾端通過検出器２
２により検出すると、その検出信号に応動してゲート２
５を開き、この時点におけるカウンタ２４のカウント値
を演算器２６へ与える。

そしてカウンタ２４は引続きカウントを行ない帯状材料
２の尾端が第２の検出器７を通過した時にゲート２７を
開きカウンタ２４のカウント値を演算器２６へ与える。

コイル巻取り長さｌはマンドレルに巻回されたコイル円
周長さをマンドレル回転数で積分すれば求まるから（６
）式が成立する。

１１＝ｆπＤｄＮ ・・・・・・・・・・・・（６）但
しπは円周率である。

またコイル径Ｄは仮想板厚をｈとすれば次の（７）式が
成立する。

Ｄ＝２ｈＮ＋Ｄ０・・・・・・・・・・・・（７）この
（６）（７）式からコイル巻取り長さｌは次の（８）式
で与えられる。

ｌ＝（ｈＮ２＋Ｄ０Ｎ）π・・・・・・（８）＝π｛ｈ
（Ｎ２”−Ｎｌ２）＋Ｄ０（Ｎ２−Ｎｌ））・・・・・
・（１０） （１０）式より（１１）式が成立つ そしてこの演算器２６では（１１）式により帯状材料２
の仮想板厚ｈを演算する。

ただしＬ４：圧延圧力検出器２１と第２の検出器７との
水平距離 Ｎ１：マンドレル巻回開始より圧延圧力検出器２１の尾
端検出までのマンドレ ル１の回転数即ちコイル巻回数 Ｎ２：マンドレル巻回開始より第２の検出器７の尾端検
出までのマンドレル１ の回転数、即ちコイル巻回数 Ｄｏ：マンドレル径 そして、演算器２６で演算した仮想板厚ｈを演算器２８
へ与える。

演算器２８は基準信号となる第２検出器７から所望のコ
イル尾端停止位置Ａ点で帯状材料尾端が走行するために
必要なマンドレル１の回転量ＮＲを次の（１５）式によ
り演算する。

このために先ず第２の検出器７の尾端検出時のコイル径
Ｄ２を第２の検出器７の尾端検出時までのマンドレル１
の回転数Ｎ２から次の（１２）式によって演算する。

Ｄ２−２ｈＮ２＋Ｄ。

・・−・・・−・（１２）またピンチロール４，コイル
３の相対位置から次の（ｌ３）式が得られる。

ただしγ：コイルの帯状材料２の接線接触をなす点Ｂの
マンドレル中心に対する垂 直方向からの傾き。

δ：ピンチロール４の中心とコイル３の 中心とを結ぶ線分の水平方向に対す る傾き。

一方第２の検出器７における尾端検出時の尾端残長しは
次の（１４）式で与えられる。

ただしＤ２：第２図検出器７の尾端検出時のコイル径 次に尾端残長Ｌを巻取ったときのコイル３の径をＤ３と
すると、 （１４Ａ）式から 従って尾端残長Ｊに相当するマンドレル１の回転量ＮＲ
ｔは、 又コイル円周上のＢ点からＡ点までの長さ相当のマンド
レル１の回転量ＮＲ２は、 但しθはマンドレルにおけるＡ点のマンドル中心から見
た垂直線に対する傾きである。

従って第２の検出器７で尾端を検出してから尾端がマン
ドレル１の所望の停止点Ａで止まるためのマンドレル１
の回転量ＮＲは、 ＮＲ−ＮＲＩ＋ＮＲ２ ・・・・・・・・・・・・（１
４Ｅ）−上記（１４Ｃ）式乃至（１４Ｅ）式より次の（
１５）式が与えられる。

そして帯状材料２の尾端が第２の検出器７を通過すると
ゲート２９を駆動して開き、帯状材料２が検出器７を通
過後のマンドレル１の回転数をパルス発信機９を介して
演算器３０に与える。

そして演算器３０に入力されたパルス数ＮＰを次の（１
７）式により回転量ＮＭに変換する。

ただしＫ：マンドレル１回転当りのパルス発信機９の出
力パルス数 そして上記回転量ＮＭはマンドレル１の回転に応じて漸
次大きくなる。

したがってこの回転量ＮＭが前述した回転量ＮＲ、つま
り基準値と等しくなったことを比較器１６で検出してマ
ンドレル１を停止することによって帯状材料の尾端を所
定位置で確実に停止させることができる。

以上詳述したように本発明はマンドレルの回転数から帯
状材料の板厚を得、この板厚によって帯状材料の検出器
から所望の停止位置までの間にマンドレルの回転すべき
回転量を求めるようにしたものである。

したがって、帯状材料の尾端を所定位置で正確に停止さ
せることができる巻取機の停止位置制御方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の巻取機の一例を示す櫃略構成図、第２図
は本発明の方法を実施する装置の一実施例を示す概略構
成図である。 １・・・マンドレル、２・・・帯状材料、３・・・コイ
ル、４・・・ピンチロール、６・・・検出器、８・・・
駆動モータ、９・・・パルス発信機、１６・・・比較器
、１７・・・接点、２０・・・圧延機、２１・・・圧延
圧力検出器、２２・・・尾端通過検出器、２３・・・巻
回開始検出器、２４・・・カウンタ、２５，２７．２９
・・・ゲート、２６，２８．３０・・・演算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯状材料を巻取機のマンドレルの周囲に巻回してコ
   イルを形成するとともに上記帯状材料の進出経路に相互
   に所定距離Ｌ４を存して第１および第２の帯状材料の検
   出器を配設し、この第１および第２の検出器における上
   記帯状材料の尾端をそれぞれ検出した時点におけるマン
   ドレルのコイル巻回数Ｎ１およびＮ２を得ると共に （但しＤ。 はマンドレル径、πは円周率）なる関係が成立すること
   を利用して上記帯状材料の仮想板厚ｈを得、この仮想板
   厚ｈとマンドレルのコイル巻回数Ｎ２からコイル径Ｄ２
   を求め、この求めたコイル径Ｄ２よりコイルに対する上
   記帯状材料のマンドレル中心における垂直方向からの傾
   きｒを求め、この傾きｒとコイル径Ｄ２を用いて第２の
   検出器から帯状材料のコイルに対する接線接触を成す点
   までの長さＬを求め、これらより上記帯状材料が上記コ
   イルに対して接線接触をなす点から上記第２の検出器ま
   での帯状材料を上記コイルに巻くために必要なマンドレ
   ル回転量ＮＲ１をなる関係式より求め、また、上記コイ
   ルに対して接線接触をなす点と上記マンドレルの尾端停
   止点までの弧状距離に対応するマンドレル回転量ＮＢ２
   を （但しθはマンドレルの中心を通る垂直線に対するマン
   ドレルの上記尾端停止点とマンドレル中心点を結ぶ直線
   の成す傾き）なる関係式にもとづき求め、更にＮＲ，２
   とＮＲ１の和を演算装置で求めこれと上記帯状材料の尾
   端が上記第２の検出器を通過した時点から計数した上記
   マンドレルの回転数とが一致したときにマンドレルを停
   止することを特徴とする巻取機の停止位置制御方法。