JPS59128151A - 高速巻取機の制御装置 - Google Patents
高速巻取機の制御装置Info
- Publication number
- JPS59128151A JPS59128151A JP455183A JP455183A JPS59128151A JP S59128151 A JPS59128151 A JP S59128151A JP 455183 A JP455183 A JP 455183A JP 455183 A JP455183 A JP 455183A JP S59128151 A JPS59128151 A JP S59128151A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tape
- supply reel
- winding
- speed
- reel
- Prior art date
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- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B15/00—Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
- G11B15/18—Driving; Starting; Stopping; Arrangements for control or regulation thereof
- G11B15/46—Controlling, regulating, or indicating speed
Landscapes
- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はテープ、糸等の低張力でないと特性をそこねる
ような材料の巻取機および送り出し機を高速かつ安定し
た張力で制御する高速巻取機の制御装置に関するもので
ある。
ような材料の巻取機および送り出し機を高速かつ安定し
た張力で制御する高速巻取機の制御装置に関するもので
ある。
従来例の構成とその問題点
近年、巻取機等は材料生産増加および高性能化。
高品質化の動向にあり、高速かつ安定した低い張力の制
御が要求されている。以下に従来の高速巻取機の制御に
ついて説明する。
御が要求されている。以下に従来の高速巻取機の制御に
ついて説明する。
第１図は従来の高速巻取機の制御原理図を示すものであ
り、１はエアの吸引力によりテープに張力を与えるエア
コラム部で、２はエアコラム内におけるテープの位置検
出器である。３はテープの速度に応じたパルスを発生す
る測長器で４のカウンタによってテープの巻取長さを測
定している。
り、１はエアの吸引力によりテープに張力を与えるエア
コラム部で、２はエアコラム内におけるテープの位置検
出器である。３はテープの速度に応じたパルスを発生す
る測長器で４のカウンタによってテープの巻取長さを測
定している。
６は供給リール、７は巻取リールを各々回転させるＤＣ
サーボモータであり、６．８は各々のモータのドライバ
である。９は巻取リールの回転数の指定、およびソフト
スタートおよび減速停止させる指令回路である。
サーボモータであり、６．８は各々のモータのドライバ
である。９は巻取リールの回転数の指定、およびソフト
スタートおよび減速停止させる指令回路である。
以上のように構成された従来の高速巻取機について、以
下その動作を説明する。まず、テープを送り出すはじめ
は巻取リール用モータ７はゆつくシ回転し、一定時間後
に特定の回転数に到達する。
下その動作を説明する。まず、テープを送り出すはじめ
は巻取リール用モータ７はゆつくシ回転し、一定時間後
に特定の回転数に到達する。
そして、カウンタ４によって測定されたテープの長さが
正規のテープの長さく巻取するテープの長さ）の予め決
められた長さだけ少ない長さのときから予めきめられた
形で、モータ７は回転数を減少させて停止する。一方供
給リール用モータ６はテープが巻取されているかいない
かにかかわらず、位置検出器２によってエアコラム内の
テープの位置を検出しその位置を一定に保つように位置
フィードバック制御をしながら回転する。すなわち。
正規のテープの長さく巻取するテープの長さ）の予め決
められた長さだけ少ない長さのときから予めきめられた
形で、モータ７は回転数を減少させて停止する。一方供
給リール用モータ６はテープが巻取されているかいない
かにかかわらず、位置検出器２によってエアコラム内の
テープの位置を検出しその位置を一定に保つように位置
フィードバック制御をしながら回転する。すなわち。
エアコラム内のテープ位置がモータ速度のエラー検出の
役目をしており、第２図（イ）のテープ速度カーブで非
接触で低張力なエアコラムを有するような制御をするこ
とにより、テープを高速に巻取っていた。ここで巻取リ
ール、供給リールの回転数はそれぞれ第２図（口＋、Ｃ
−）のようであった。
役目をしており、第２図（イ）のテープ速度カーブで非
接触で低張力なエアコラムを有するような制御をするこ
とにより、テープを高速に巻取っていた。ここで巻取リ
ール、供給リールの回転数はそれぞれ第２図（口＋、Ｃ
−）のようであった。
しかしながら上記のような構成では、エアコラム内のテ
ープの位置検出のみで供給リール用モータ６を回転させ
ることになり、高速巻取においてテープ走行の安定性が
非常に微妙であり、その調整が不十分１だは困難なこと
が多かった０またモータの回転数を一定にテープ走行さ
せているために巻取の最初と最後ではテープ走行速層が
２倍程度異なり、幅広いテープ速度に対応した巻取条件
を整える必要があった。
ープの位置検出のみで供給リール用モータ６を回転させ
ることになり、高速巻取においてテープ走行の安定性が
非常に微妙であり、その調整が不十分１だは困難なこと
が多かった０またモータの回転数を一定にテープ走行さ
せているために巻取の最初と最後ではテープ走行速層が
２倍程度異なり、幅広いテープ速度に対応した巻取条件
を整える必要があった。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点を解消するもので、テープ速
度を高速でかつ任意の形に刀０減速させ。
度を高速でかつ任意の形に刀０減速させ。
より巻取り時間を短縮するとともに、エアコラム内での
テープ位置を一定にした、より安定したテープ走行およ
び高品質な巻取を提供することを目的とする。
テープ位置を一定にした、より安定したテープ走行およ
び高品質な巻取を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明は、供給リールの回転回数を検出する検出器と、
送り出されたテープ等の材料の長さを測定する測定器と
、前記検出器と前記測定器によって供給リールの材料の
巻径を算出する手段、前記測定器により巻取リールおよ
び供給リールの材料の巻径の増減を算出する手段及び予
め決められたテープ速度と前記巻径の算出手段によって
電動機の回転数を求める手段を有した演算部と、材料に
張力を与えるエアコラム部と、このエアコラム部におけ
る材料の位置を検出する検出器と、前記材料の位置を検
出する検出器によって供給リールの電動機の回転数を補
正するフィールドバック手段とを備えただめ、巻取と供
給のテープ速度をほとんど等しくすることができ、より
低張力で高信頼な張力制御およびより高速なテープの送
り出しを実現できるものである◇ 実施例の説明 以下１本発明の一実施例を図により説明する。
送り出されたテープ等の材料の長さを測定する測定器と
、前記検出器と前記測定器によって供給リールの材料の
巻径を算出する手段、前記測定器により巻取リールおよ
び供給リールの材料の巻径の増減を算出する手段及び予
め決められたテープ速度と前記巻径の算出手段によって
電動機の回転数を求める手段を有した演算部と、材料に
張力を与えるエアコラム部と、このエアコラム部におけ
る材料の位置を検出する検出器と、前記材料の位置を検
出する検出器によって供給リールの電動機の回転数を補
正するフィールドバック手段とを備えただめ、巻取と供
給のテープ速度をほとんど等しくすることができ、より
低張力で高信頼な張力制御およびより高速なテープの送
り出しを実現できるものである◇ 実施例の説明 以下１本発明の一実施例を図により説明する。
第３図は本発明の一実施例における高速テープ巻取機の
制御の原理図を示すものである。第３図において１はエ
ア吸引力によってテープに張力を与えるエアコラム部で
、２はエアコラム部１内の位置検出器で、エアの吸引力
とテープの張力のバランスによって変化するテープの位
置を光の透過量で検出するものであり、３は送り出され
たテープの長さをテープの速度に比例したパルスの発生
器の信号をカウントすることで測る測長器である０１０
は供給リールの回転のパルスをカウントすることによる
供給リールの回転回数検出器である。
制御の原理図を示すものである。第３図において１はエ
ア吸引力によってテープに張力を与えるエアコラム部で
、２はエアコラム部１内の位置検出器で、エアの吸引力
とテープの張力のバランスによって変化するテープの位
置を光の透過量で検出するものであり、３は送り出され
たテープの長さをテープの速度に比例したパルスの発生
器の信号をカウントすることで測る測長器である０１０
は供給リールの回転のパルスをカウントすることによる
供給リールの回転回数検出器である。
５は供給リールを回転させるＤＣモータで、６はドライ
バ、７は巻取リールを回転させるＤＣモータで、８はド
ライバである。１２はテープ測長器３、供給リールの回
転回数検出器１０からの情報を基に６，８のＤＣモータ
ドライバを通して、５゜７のＤＣキータを回転させる回
転数指令信号を作成し、出力するマイクロコンビー−り
（以下ＣＰＵと略す）である０１１はテープ位置検出器
２からの信号を供給リール用ＤＣモータの速度指令にフ
ィードバックして、テープの張力’１ｉＰＩＤ制御する
張力フィードバック装置である。
バ、７は巻取リールを回転させるＤＣモータで、８はド
ライバである。１２はテープ測長器３、供給リールの回
転回数検出器１０からの情報を基に６，８のＤＣモータ
ドライバを通して、５゜７のＤＣキータを回転させる回
転数指令信号を作成し、出力するマイクロコンビー−り
（以下ＣＰＵと略す）である０１１はテープ位置検出器
２からの信号を供給リール用ＤＣモータの速度指令にフ
ィードバックして、テープの張力’１ｉＰＩＤ制御する
張力フィードバック装置である。
以上のように構成された本実施例の高速巻取機について
以下にその動作を説明する。概略の動作は第４図に示す
フローチャートの通ジである。すなわち、まずテープの
廃棄の部分を予め定められた距離だけゆっくりした速度
で送り出す。このとき供給リールの巻径は適当な固定値
を定めておく０このテープの廃棄工程において、供給リ
ールの回転回数ｍをリール回転回数検出器１０で測定し
。
以下にその動作を説明する。概略の動作は第４図に示す
フローチャートの通ジである。すなわち、まずテープの
廃棄の部分を予め定められた距離だけゆっくりした速度
で送り出す。このとき供給リールの巻径は適当な固定値
を定めておく０このテープの廃棄工程において、供給リ
ールの回転回数ｍをリール回転回数検出器１０で測定し
。
また送り出されたテープの長さＬＨを測長器３で次式よ
り求める。
り求める。
Ｌ Ｈ＝ ｎ Ｌ ｐ ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）ｎ
：パルス数 Ｌｐ ： １パルスのテープの長さ このとき供給リールの巻径りは Ｄ 、、、、Ｌ／（π・ｍ） ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）以
上のＤと予め定められている正却の巻取長さＬＭを用い
、予め決めておいたテープの走行速度カーブに対応した
ＤＣモータ５，７の回転指令のテーブルを作成する。こ
のテーブル作成方法は後述する。そして、供給および巻
取リールの回転をＣＰＵから前述のテーブルに従ったＤ
／Ａ変換出力することにより制御する◇そして、計算に
よって等しくした供給と巻取のテープ速度の実際の差異
および走行時のテープへの外乱を補正するエアコラムの
フィードバック制御動作がある。エアコラム１６内にて
エア圧によってテープを引込み、そのテープの量を一定
にすることによって張力を制御している０そのテープが
予め目標とした量のときにテープ位置検出はＯになるよ
うにし、大きいと−。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）ｎ
：パルス数 Ｌｐ ： １パルスのテープの長さ このとき供給リールの巻径りは Ｄ 、、、、Ｌ／（π・ｍ） ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）以
上のＤと予め定められている正却の巻取長さＬＭを用い
、予め決めておいたテープの走行速度カーブに対応した
ＤＣモータ５，７の回転指令のテーブルを作成する。こ
のテーブル作成方法は後述する。そして、供給および巻
取リールの回転をＣＰＵから前述のテーブルに従ったＤ
／Ａ変換出力することにより制御する◇そして、計算に
よって等しくした供給と巻取のテープ速度の実際の差異
および走行時のテープへの外乱を補正するエアコラムの
フィードバック制御動作がある。エアコラム１６内にて
エア圧によってテープを引込み、そのテープの量を一定
にすることによって張力を制御している０そのテープが
予め目標とした量のときにテープ位置検出はＯになるよ
うにし、大きいと−。
小さいと十になるように信号をつくり、フィードバック
量としてはその信号のＰＩＤのゲインを増幅させて、供
給リール用ＤＣモータの回転を制御している。
量としてはその信号のＰＩＤのゲインを増幅させて、供
給リール用ＤＣモータの回転を制御している。
次に予め定められたテープの走行連層カーブに対応した
モータの回転数のテーブル作成方法について説明する。
モータの回転数のテーブル作成方法について説明する。
たとえはテープの速度カーブを第５図α）とし、加速度
を士ａとする。また、テープの最大速度をｖＭＡＸとす
る。次に各領斌の速度演算を記す。
を士ａとする。また、テープの最大速度をｖＭＡＸとす
る。次に各領斌の速度演算を記す。
■ １０＜ １ ＜ １．のとき
テープ速度■−αｔ ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（３）テープ測長Ｌ−−′−ａ
ｔ２ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４
）また、モータ回転数Ｎとテープ速度■の関係Ｎ＝Ｖ／
（π・Ｄ） ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・（６）（３１、（４） 、 （５）よ
シ Ｎ−（２・αＬ）２／（π・Ｄ） ・・・・・・・・・
・・・・・（６）一方、テープの巻径りはテープの厚み
をρとすると１パルス分のｊ−プ長さＬＰの送り出しで ｄＤ、、＝２・ｐ−ＬＰ／（π・Ｄ） ・・・・・・・
・・・・・・・（７）だけ、供給リールでは減少し５巻
取リールは増加する。つまり１次式で決定できる。
・・・・・・・・・・・（３）テープ測長Ｌ−−′−ａ
ｔ２ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４
）また、モータ回転数Ｎとテープ速度■の関係Ｎ＝Ｖ／
（π・Ｄ） ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・（６）（３１、（４） 、 （５）よ
シ Ｎ−（２・αＬ）２／（π・Ｄ） ・・・・・・・・・
・・・・・（６）一方、テープの巻径りはテープの厚み
をρとすると１パルス分のｊ−プ長さＬＰの送り出しで ｄＤ、、＝２・ｐ−ＬＰ／（π・Ｄ） ・・・・・・・
・・・・・・・（７）だけ、供給リールでは減少し５巻
取リールは増加する。つまり１次式で決定できる。
Ｄｎｅｗ ＝ Ｄ ＋ｄＤ ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（８）■
ｔ１≦１＜、１２のとき Ｖ” ｖＭＡＸ ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・（９）Ｎ＝ｖＭＡｘ
／（π・ｐ） ・・・・・・・・・・・・・・・・（
１０）の ｔ２＜ｔ＜ｔ３ Ｖ＝ＶＭＡＸ −α（ｔｌ ｔ２） ・−・・”−’
（”）Ｌ＝ ＬＭ−、α（ｔ３−１）２ ・・・・・
・・・・・・・（１２）（１１）と（１２）より Ｎヨ（２α（ＬＭ−Ｌ）南／（π・Ｄ）ただしｔ３−ｔ
２＝ｔ１−ｔｏ＝ＶＭＡＸ／ＩＫｔ２−ｔｌ ＝（ＬＭ
−’ＭＡ）％鮎’１ｉａＡＸこのようにしてテープ走行
速度カーフ゛に対応した測長によるモータ回転指令テー
フ゛ルカ玉作成できる。すなわち、第６図（ｏ） 、
（）ｚ）がそれぞれ巻取リール、供給リールの回転指令
である。ここでは区分線形の速胛カーブについて説明し
た力玉、一般の速度カーブたとえばテープの巻取に適し
たものについても同様にテーブルを作成すること力；で
きる。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（８）■
ｔ１≦１＜、１２のとき Ｖ” ｖＭＡＸ ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・（９）Ｎ＝ｖＭＡｘ
／（π・ｐ） ・・・・・・・・・・・・・・・・（
１０）の ｔ２＜ｔ＜ｔ３ Ｖ＝ＶＭＡＸ −α（ｔｌ ｔ２） ・−・・”−’
（”）Ｌ＝ ＬＭ−、α（ｔ３−１）２ ・・・・・
・・・・・・・（１２）（１１）と（１２）より Ｎヨ（２α（ＬＭ−Ｌ）南／（π・Ｄ）ただしｔ３−ｔ
２＝ｔ１−ｔｏ＝ＶＭＡＸ／ＩＫｔ２−ｔｌ ＝（ＬＭ
−’ＭＡ）％鮎’１ｉａＡＸこのようにしてテープ走行
速度カーフ゛に対応した測長によるモータ回転指令テー
フ゛ルカ玉作成できる。すなわち、第６図（ｏ） 、
（）ｚ）がそれぞれ巻取リール、供給リールの回転指令
である。ここでは区分線形の速胛カーブについて説明し
た力玉、一般の速度カーブたとえばテープの巻取に適し
たものについても同様にテーブルを作成すること力；で
きる。
以上のように、本実施例によれば、高速巻取機において
、供給リールの巻径を供給リールの回転回数検出器とテ
ープの測長器とによって自動的に演算し、正規の巻取の
供給リール、巻取り−／しの回転指令テーブルを作成し
、テープの長さに応じて出力するＣＰＵを設けることに
より供給と巻取のテープ走行速胛がほぼ等しくなり、エ
アコラムのフィードパ・νりによる張力制御をより安定
および高速巻取への信頼性を向上させること力；できた
。
、供給リールの巻径を供給リールの回転回数検出器とテ
ープの測長器とによって自動的に演算し、正規の巻取の
供給リール、巻取り−／しの回転指令テーブルを作成し
、テープの長さに応じて出力するＣＰＵを設けることに
より供給と巻取のテープ走行速胛がほぼ等しくなり、エ
アコラムのフィードパ・νりによる張力制御をより安定
および高速巻取への信頼性を向上させること力；できた
。
発明の効果
以上本発明は供給リールの巻径の自動検出機能と巻取に
従って変化する供給および巻取の巻径を演算することに
よって供給１巻取のテープ速度が等しくなるような回転
指令を各ＤＣモータに与えることができ、エアコラムの
フィードバックによる張力制御１ＰＩＤ制御にし、その
安定性および高速巻俄への信頼性の向上という効果を得
ることができる優れた高速巻取機の制御装置を実現でき
るものである。
従って変化する供給および巻取の巻径を演算することに
よって供給１巻取のテープ速度が等しくなるような回転
指令を各ＤＣモータに与えることができ、エアコラムの
フィードバックによる張力制御１ＰＩＤ制御にし、その
安定性および高速巻俄への信頼性の向上という効果を得
ることができる優れた高速巻取機の制御装置を実現でき
るものである。
第１図は従来の高速巻取機の制御装置の原理図。
第２図（イ）、（ロン、い）は同装置でのテープ走行速
度の説明図、第３図は本発明の一実施例における高速の
走行速度の説明図である。 １・・・・・・エアコラム部、２・・・・・・位置検出
器、３・・・・・・測長器、４・・・・・・カウンタ、
６・・・・・・ＤＣモータ、６・・・・・・ドライバ、
７− ・−ＤＣモータ、８・・・・・・ドライバ、９・
・・・・・指令回路、１０・・・・・・回転回数検出器
、１１・・・・・・張力フィードバック装置、１２・・
・・・・マイクロコンピュータ。
度の説明図、第３図は本発明の一実施例における高速の
走行速度の説明図である。 １・・・・・・エアコラム部、２・・・・・・位置検出
器、３・・・・・・測長器、４・・・・・・カウンタ、
６・・・・・・ＤＣモータ、６・・・・・・ドライバ、
７− ・−ＤＣモータ、８・・・・・・ドライバ、９・
・・・・・指令回路、１０・・・・・・回転回数検出器
、１１・・・・・・張力フィードバック装置、１２・・
・・・・マイクロコンピュータ。
Claims (1)
- 供給リールの回転回数を検出する検出器と、送り出さｎ
たテープ等の材料の長さを測定する測定器と、前記検出
器と前記測定器によって供給ＩＪ−ルの材料の巻径を算
出する手段、前記測定器により巻取リールおよび供給リ
ールの材料の巻径の増減を算出する手段及び予め決めら
れたテープ速度と前記巻径の算出手段によって電動機の
回転数を求める手段を有した演算部と、材料に張力を与
えるエアコラム部と、このエアコラム部における材料の
位置を検出する検出器と、前記材料の位置を検出する検
出器によって供給リールの電動機の回転数を補正するフ
ィールドバック手段とを備えた高速巻取機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP455183A JPS59128151A (ja) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | 高速巻取機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP455183A JPS59128151A (ja) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | 高速巻取機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59128151A true JPS59128151A (ja) | 1984-07-24 |
| JPH0134908B2 JPH0134908B2 (ja) | 1989-07-21 |
Family
ID=11587178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP455183A Granted JPS59128151A (ja) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | 高速巻取機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59128151A (ja) |
-
1983
- 1983-01-13 JP JP455183A patent/JPS59128151A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0134908B2 (ja) | 1989-07-21 |
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