JPS60183615A - シ−ト状物の耳端位置制御装置 - 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】 （ａ）技術分野 この発明は反物等のシート状物を巻き取ったり巻き出し
たりする工程において、そのシート状物が左右にずれな
いように耳端位置を一定の基準位置に制御するシート状
物の耳端位置制御装置に関する。

（ｂ）従来技術とその欠点 この種のシート状物の耳端位置制御装置は、通常、シー
ト状物の耳端部分に光学センサを配置し、そのセンサ出
力から耳端の基準位置に対する変位量を検出し、さらに
その変位量に応じてシート状物の送り方向と垂直な方向
である幅方向にそのシート状物を全体的にモータ等の駆
動力を利用して移動させる。モータとしてはプラス電圧
が印加されたとき正方向に回転し、マイナス電圧が印加
されたとき逆方向に回転するＤＣモータが使用され、セ
ンサとモータの間に配置される耳端変位量検出回路には
、センサの出力に比例してプラス電圧またはマイナス電
圧を形成するアンプが内蔵される。基準位置に対する耳
端の変位量が大きければＤＣモータに加えられるプラス
電圧またはマイナス電圧が大きくなりそれに応じてＤＣ
モータの回転が高速になる。反対に変位量が小さければ
プラス電圧またはマイナス電圧が小さくなり、ＤＣモー
タの回転か低速になる。ＤＣモータの回転が高速であれ
ばシート状物全体が基準位置に戻ろうとする速度が速く
なり、またＤＣモータが低速であれば基準位置に戻る速
度は遅くなる。以上のようにして変位量に比例して修正
速度を変え、シート状物の耳端位置制御を行うことがで
きる。しかし、このように変位量に対する修正速度の単
純な比例制御では、シート状物の巻き取りまたは巻き出
し速度が非常に高速である場合に、それに追随するため
モータの減速比を下げて修正速度が一率に速くなるよう
に設定すると、基準位置においてハンチング現象を起ご
ず不都合が生じてくる。

（ｃ）発明の目的 この発明の目的は、シート状物の巻き取り、巻き出し速
度が高速であってもハンチングのない高速の耳端位置修
正を行うことができるシート状物の耳端位置制御装置を
提供するごとにある。

（ｄ）発明の構成 この発明はモータに連結される減速機構を減速比が複数
段階に可変できる可変減速機構で構成するとともに、前
記変位量の大きさの程度を予め定めた基準値と比較し、
その変位量の大きさが小さい程前記可変減速機構の減速
比を大きい値に設定する減速比設定手段を設けたことを
特徴とする。

（ｅ）実施例 第１図はこの発明の実施例である耳端位置制御装置のブ
ロック図である。シート状物１は軸２に巻回されている
。軸２はシート状物１の送り方向と垂直な方向である幅
方向に移動可能な支持部材３に回転自在に枢止されてい
る。支持部材３は送りネジ４０に係合するナット４１に
固定されている。送りネジ４０ば軸連結機構５を介して
可変減速機構である二段階減速機構６に連結されている
。二段階減速機構の回転軸はさらに連結機構７を介して
サーボモータ８の回転軸に連結されている。またシート
状物１の耳端部分には光学センサ９が配置されていてそ
の出力はモータ速度設定回路１０および減速比設定回路
１１に供給される。モータ速度設定回路１０は、光学セ
ンサ９によって検出されるシート状物の耳端位置の基準
位置０に対する変位量を受け、その変位量に比例した正
または負のモータ駆動電圧をサーボモータ８に対して与
える。減速比設定回路１１は上記変位量と予め定めた基
準値とを比較し、変位量が基準値を越えるときには前記
二段階減速機構６を低減速比に設定するためのクラッチ
駆動信号を形成し、反対に変位量が基準値以下であると
きには同二段階減速機構６を高減速比に設定するための
クラッチ駆動信号を形成する。すなわち、第２図に示す
ように減速比設定回路１１において上記変位量が＋ａ〜
−ａの範囲にあるか、または＋ａ〜＋ｘ，−ａ〜−ｘの
範囲にあるかを判定し、前者の範囲にあるときには高減
速比に設定するためのクラッチ駆動信号を形成し、後者
の範囲にあるときには低減速比に設定するためのクラッ
チ駆動信号を形成する。

第３図は減速比を複数段階に可変することのできる可変
減速機構である上記二段階減速機構６の概略構造図であ
る。ザーボモータ８の回転軸は連結機構７を介して内部
の回転軸６０に連結されている。回転軸６０には径の大
きな大ギア６１および径の小さな小ギア６２が軸着され
ている。出力軸６３には上記大ギア６１に係合する回転
力伝達ギア６４および小ギア６２に係合する他の回転力
伝達ギア６５が回転自在に支承されている。回転力伝達
ギア６４の径は回転力伝達ギア６５の径よりも小さい。

さらにギア６４，６５の間においてキー６６ａおよび溝
６６ｂからなるスプライン機構によって軸６３に軸方向
へ摺動自在に係合するボス６７が配設されている。この
ボス６７と上記回転力伝達ギア６４との間の軸６３周面
にはコイルバネ６８が配設されている。さらに上記回転
力伝達ギア６４，６５のそれぞれの上記ボス６７の歯部
に対向する面にも歯部が形成されていて、ボス６７の歯
部とギア６４，６５のどららかの歯部とが係合したとき
、その係合しているギアの回転力がボス６７に対して伝
達されるようにしている。さらにボス６７にはソレノイ
ド７０に連結している可動レバー６９が取り付けられて
いる。以上の構成でソレノイド７０、可動レバー６９、
ボス６７、コイルバネ６８およびボス６７の両面に形成
されている歯部とギア６４，６５の側面に形成されてい
る歯部とで二段階減速機構６のクラッチ部を構成してい
る。

上記の二段階減速機構６において、サーボモータ８の回
転軸は大ギア６１，小ギア６２をそれぞれ回転させ、さ
らに回転力伝達ギア６４，６５をそれぞれ回転させる。

ソレノイド７０に通電していない状態では図示するよう
にコイルバネ６８によってボス６７が左側に押しつけら
れるため、そのボス６７の左側の歯部と小ギア６２に係
合しているギア６５の歯部とが係合した状態となる。こ
のため、ギア６５の回転はボス６７に伝達される。ボス
６７は軸６３にスプライン機構によって係合しているた
め、結局サーボモータ８の回転出力は小ギア６２−ギア
６５を介して出力軸６３に伝達されることになる。ソレ
ノイド７０に通電したときはコイルバネ６８の弾性力に
抗してボス６７が右側に移動し、その右側の歯部とギア
６４の歯部とが係合する。この場合にはサーボモータ８
の回転は大ギア６１およびギア６４を介して出力軸６３
に伝達されることになる。小ギア６２は径が小さく、大
ギア６１は径が大きく、また小ギア６２に係合する回転
力伝達ギア６５の径は大ギア６１に係合する回転力伝達
ギア６４の径に比較して大きいため、小ギア６２−ギア
６５によって決定される減速比は大ギア６１−ギア６４
によって決定される減速比に比べて大きくなる。すなわ
ち、ソレノイド７０をオフしたときには高減速比に設定
され、ソレノイド７０をオンしたときには低減速比に設
定されることになる。

第４図はモータ速度設定回路１０および減速比設定回路
１１の詳細なブロック図である。モータ速度設定回路１
０はセンサ出力の変位量の極性、すなわちシート状物の
耳端が基準位置０に対して右方向に位置しているか左方
向に位置しているかを判定し、それぞれの極性に応じて
その変位量をオペアンプ１０ａ，１０ｂで演勢増幅する
。サーボメータ８はオペアンプ１０ａからプラスの信号
を受けるとその信号のレベルに比例した電圧で時計方向
に駆動される。オペアンプ１０ｂの信号を受けた場合に
はその信号のレベルに比例した電圧で反時計向に駆動さ
れる。なお、以上の動作をするモータ速度設定回路はす
でに公知である。

減速比設定回路１１は、センサ出力を絶対値演算増幅回
路１１ａで受けて基準位置に対する変位量を絶対値増幅
する。比較増幅器１１ｂはその絶対値出力と基準電圧Ｅ
ａとを比較し、絶対値出力が基準電圧Ｅａ以下にあると
きはソレノイド駆動回路１１ｂを動作させず、絶対値出
力が基準電圧Ｅａを上回ったときにソレノイド駆動回路
１１ｂを動作させる。基準電圧Ｅａは第２図の＋ａまた
は−ａの位置に対応する電圧に設定されている。

次に上記の構成からなる耳端位置制御装置の動作を説明
する。

シート状物１が送り出されている状態において、センサ
９がシート状物の耳端の基準位置に対する変位を検出し
その変位量が第２図の＋Ｐの範囲にあったとすると、ま
ずモータ速度設定回路１０のオペアンプ１０ａの出力に
変位量に応したレベルのプラス信号が発生する。サーボ
モータ８はそのプラス信号のレベルに応じた電圧で時計
方向に駆動され、その回転出力を二段階減速機構６に供
給する。一方、減速比設定回路１１は上記変位量を絶対
値増幅回路１１ａで増幅し、基準電圧Ｅａと比較する。

基準電圧Ｅａは第２図の＋ａまたは−ａの位置に対応す
る電圧に設定されているため、比較増幅器１１ｂの出力
は“Ｌ”となり、ソレノイド駆動回路１１ｂを動作させ
ない。ソレノイド駆動回路１１ｂが動作しない状態では
、ソレノイド７０がオフし、ボス６７をギア６５に係合
させる。この結果、二段階減速機構６は高減速比に設定
され、送りネジ４０を低速で回転させる。以上の動作は
シート状物１の耳端が基準位置より左側にずれて変位量
が第２図の−Ｐの範囲にある場合も同様に行われる。但
しこの場合はモータ速度設定回路１０の出力がマイナス
信号となり、サーボメータ８の軸回転方向が反時計方向
となる。

次にシート状物１の耳端位置が基準位置０に対して相当
にずれその変位量が第２図の＋Ｑの範囲に来た場合の動
作を説明する。この場合モータ速度設定回路１０の出力
信号は相対的に大きくなり、サーボモータ８の回転数を
高速にする。減速比設定回路１１では絶対値出力が基準
電圧Ｅａを越えるため、比較増幅器１１ｂの出力が“Ｈ
”となってソレノイド駆動回路１１ｂを動作させる。し
たがって、二段階減速機構６ではソレノイド７０がオン
し、ボス６７の右側の歯部とギア６４の歯部とが係合し
て低減速比に設定される。この結果、送りネジ４０は高
速に駆動され、シート状物１の幅方向の移動速度、すな
わち修正速度を速くする。

以上の動作を連続的に繰り返していくと、変位量が＋Ｑ
または−Ｑの範囲にあるときは修正速度が速くなり、変
位量が＋Ｐまたは−Ｐの範囲にあるときには修正速度は
遅くなる。この場合二段階減速機構６の作用によって高
速の修正速度と低速の修正速度とが大幅に異なるため、
変位量が大きいときの修正速度が極めて速くても変位量
が小さくなったときには修正速度が急激に抑制される。

このため高速修正が行われるにも拘わらずハンチング現
象を起こすことがない。したがって、シート状物１の高
速巻き取り、高速巻き出しにも十分に対応することがで
き、非常に安定な耳端位置制御を行うことができる。な
お、上記の実施例では可変減速機構として減速比が二段
階の機構を示したが、それ以上の減速機構で構成しても
よい。その場合には、減速比設定回路１１において、絶
対値出力を、設定した減速比の段数に等しい基準電圧と
それぞれ比較させればよい。また、可変減速機構として
は、上記実施例のようにクラッチを使用する機構に代え
て油圧力，空圧力を利用して減速比を可変する機構や変
速駆動モータに連結したギアの回転力を利用して減速比
を可変する機構を用いてもよい。

（ｆ）発明の効果 以上のようにこの発明によれば、サーボモータの単なる
比例制御による修正速度の変化ではなく、変位量に応じ
て減速機構での減速比を可変し変位量の大きさが小さい
程減速比を大きい値に設定するようにしたので、高速修
正と低速修正との速度比を大きくするごとができ、それ
によってハンチングの生じない高速修正を行うことがで
きる。

また、変位量が小さいときには減速比が大きく設定され
るために起動トルクを大きくすることができ、重量物の
耳端位置制御をも行い得る利点がある。また、基準位置
付近でのハンチングを防げるため、シート状物のスムー
ズな巻き取り、巻き出しを行うことができ、さらに修正
精度もよくなる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である耳端位置制御装置のブ
ロック図、第２図は変位量と修正速度との関係を示す図
、第３図は二段階減速機構６の概略構造図、第４図はモ
ータ速度設定回路１０および減速比設定回路１１のブロ
ック図をそれぞれ示す。 １・・・・シート状物、 ６・・・・二段階減速機構（可変減速機構）、８・・・
・サーボモータ、１０・・・・モータ速度設定回路、１
１・・・・減速比設定回路。 出願人　有限会？」エム・イー開発技＋ｉ１ｒ代理人　
弁理士　小森久大

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シート状物の耳端部分に光学センサを配置し、そ
   のセンサ出力から耳端の基準位置に対する変位量を検出
   する耳端変位量検出手段と、前記センサ出力の大きさに
   応じてシート状物の送り方向と垂直な方向である幅方向
   にそのシート状物を移動させる、モータおよびそのモー
   タに連結した減速機構を含む幅方向移動装置とを有する
   シート状物の耳端位置制御装置において、 前記幅方向移動装置の減速機構を減速比が複数段階に可
   変できる可変減速機構で構成するとともに、前記変位量
   の大きさの程度を予め定めた基準値と比較し、その変位
   量の大きさが小さいほど前記可変減速機構の減速比を大
   きい値に設定する減速比設定手段を設けたことを特徴と
   するシート状物の耳端位置制御装置。