JPS61155152A - 巻取機の張力制御装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、中心駆動により帯材の巻戻しあるいは巻取〕
機の駆動機構における機械実数を自動調整して張力を制
御する装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

従来この種の巻戻機の張力制御装置の回路構成を表わす
ブロック図を第３図に示す。

説明の便宜上、巻戻し部の駆動手段として直流電動機１
４を適用する。

中心軸駆動を行なう場合、帯材ｌＯの送り速ｉま九は巻
取り速度が一定でも、帯材の送り出しロール１３０回転
数は帯材径の減少または増加に伴い、時々刻々変化して
行く。

直流機の場合、帯状の駆動軸、つまシミ動機の回転数を
制御する励磁回路〔有効磁束（φ）〕を帯材径（Ｄｌに
対し、一定の関係と々る工うに制御すると、帯材の張力
Ｆ（にＰ）と電動機の電機子電流工、（Ａ）が一定の関
係になる。

すなわち φ（１）Ｄ＆Ｃすると、 Ｆ　００　Ｃ工、−（機械構分の電流）〕となる。

このために、第３図において、速度基準回路工１からの
速度基準に工す駆動装置１２は帯材１０を速度制御する
一方、速度基準回路１１の速度値（Ｖｒｐｍ）と送り出
しロール１３に直結された直流電動機１４の速度検出器
１５の検出速度信号（Ｎｒｐｍ）　　から、径演算回路
１６にて帯材１０の径Ｄ（Ｄ＝、ただしπは円周率であ
る）を演算し、界磁制御回路１７に工す Ｄ〜φ〜工Ｊ・ となる工うに１電動機１４の界磁電流工ｆの制御を行な
っている。

さらに、帯材１０の張力は、張力設定器２０と機械損分
設定器２１との値を減算器２２にＬす減算しくただし、
巻取りの場合は加算器２２にニジ加算する）、電動機電
流設定値＝張力設定値−機械損分設定値 として電流制御器おに入力され、電流検出器あからの実
電流フィードバック値とつき合わされ、電源装置２５を
制御する◎ アウターループとして、張力検出器２６と張力設定器器
の両信号は張力制御器２７により偏差が積分演算され、
電流制御器２３への電流設定の補正として入力される。

これに工す、常に張力設定値と、実張力が一致する工う
に動作する。

また、加速あるいは減速時に、帯状ロール１３の加減速
エネルギーとして、すなわち負荷ＧＤ”と加・減速率に
応じ九慣性補償として ＧＤ”ＸΔＮ ＧＤｓ分の加減速トルク＝３７５Ｘａｔただし、ΔＮは
時間Δｔの間に変化した回転数である。

の補償を行なう必要があるため、径検出回路１６Ｌり得
た帯材ロール１３の径（φ）値と、帯材ｌＯの密度設定
器３０の値（σ）ニジ 帯材分ＧＤ嘗＝Ｇ　Ｄ’ａ ＝に、×σ×〔φ４−（スプーロール径）４〕を演算器
３１にＬす求める。ただし、ｋ１１×π×帯材幅である
。

帯材外ＧＤ”　　と駆動電動機お工びスプール軸ＧＤ”
の設定器３２の値（ｑｎ’Ｍ）を加算器３３において加
算することにＬす、Ｔｏｔａｌ　ＧＤ’としてＴｏｔａ
ｌ　ＧＤ”＝帯材分ＧＤ”＋ＧＤ”　　を得る。

（ＬＭ この値は、速度変化率を検出する速度微分回路具と、演
算回路３５に工す演算され、 ＧＤ”加減速分トルク ＝　ｋ！ＸＴｏｔａｌ　ＧＤ”　Ｘスτここにに、　　
＝３７５　　である。

を求め、電流制御器ｎへトルク補償として入力される。

〔背景技術の問題点〕

ここで問題となるのは、駆動電動機およびスプール軸Ｇ
Ｄ’の値が実値と異なっていたり、帯材外のＧＤ”すな
わち帯材１０密度設定匝が実値と異なっていたりすると
、速度の変化時に慣性補償量が適正でないため、張力の
変動をひき起したり、また機械損値が異なっている場合
は、起動の瞬間に大きな張力変動が発生したりすること
がある。

とぐに、帯材ｌＯの運転張力が小さい場合、この影響は
無視できないものとなる。

〔発明の目的〕

ここにおいて本発明は、従来装置の難点を克服し、実運
転状況から機械定数を自動修正し、安定した巻戻しまた
は巻取シ状態で運転可能な巻取機の張力制御装置を提供
することを、その目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、 帯材の材質が変更になっても変動要因となる帯材密度９
機械損値を実運転状況ニジ比較演算し、自動修正する丸
めの調整回路を設けた 巻取機の張力制御装置である。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例における回路構成を表わすブロック図
を第１図に示す。

第２図は本発明を適用した巻取（戻）機全体の回路構成
図である。

すべての図面において同一符号は同一もしくは相当部分
を表わす。

第１図の自動調整回路４０において、張力制御器２７の
偏差が零近くでないことを検出する比較器４１にＬす、
偏差が零近くでないつｔ、ｂ張力制御器２７の出力が正
負いずれかのとき、比較器４１は１１を出力する。

一方、速度微分器３４の出力は比較器４２に入力され、
速度が一定のときすなわち速度微分器３４の出力が零の
とき、比較器４２は１″が出力される。

比較器４１．４２の出力がともに′Ｒ１″のとき、ＡＮ
Ｄ（論理積）回路４３にニジリレー４３Ａが動作となり
、張力制御器２７の出力信号はリレー４３Ａの接点４３
Ｂが閉じられることに工り、積分器祠に入力される。

積分器祠の出力は、機械構分トルク設定器２１の設定値
とともに加算器４５にニジ加算され、機械構分トルク値
が補正されて、減算器２２に入力される。

動作としては、こうである。

刀　速度一定で、張力偏差発生したときは、刹　機械損
設定値（２１）を修正する。

つ）　電動機出力が変化して、さきの張力偏差が変わる
。

工）そして、張力偏差零で自動調整回路４０は動作を停
止する。

この工うにして、機械損設定値の修正動作が行なわれる
。

機械損値が当初の設定値（２すと実値が正しいとき、張
力偏差は基本的に零であり、それ以外のときつまり張力
偏差が発生しているときは機械損値が異常として修正動
作を行なう。

張力偏差が零となったとき、ＡＮＤ回路４３は不成立と
なり、リレー接点４３Ｂは開路となるが、積分器伺の出
力は保持された１まとなる。

次に、速度微分器３４の出力が零以外のある値が出力さ
れているときに“１１ヲ出力する比較器４６と、比較器
４１の出力と、それぞれの出力が共Ｋ”ｌ”のときＡＮ
Ｄ　（論理積２回路４７の出力ＩＣ工す、リレー４７人
が動作となり、張力制御器ｎの出力信号はリレー接点４
７ｇが閉じられることに工す、積分器４８＆Ｃ入力され
る。

積分器４８の出力は帯材密度設定器３０の信号とともに
、加算器４９にニジ加算され、帯状密度値が補正されて
自動調整回路４０から出力する。

動作としては下記のとおりである。

力）　速度変化があり、張力偏差が生じたときは、キ）
　帯材密度値（３０）を修正する。

り）　電動機出力が変化して張力偏差が変わる。

ケ）　張力偏差零で自動調整回路４０は動作停止する。

この自動調整回路４０が、張力制御器２７と速度微分器
３４から入力を受は入れ、減算器２２と加算器３３へ演
算出力を導き出す巻戻（取）機としての回路構成は、第
２図のとおシである。

〔発明の効果〕

かくして本発明に工れは、Ｎｌ！ｉＷロールを低速起動
（徐動）運転し、この間に機械損修正を行ない、その後
加速し、加速中に帯材密度修正を行なうことに工り、以
降の操業は全く安定したものとなる。

帯材材質が異なっても、同様の動作を繰り返すことに工
す、修正動作を行なうことが可能となる。

操作員は厳密な定数をプリセットする必要がなくなり、
当該分野に寄与するところ大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における回路構成を表わすブ
ロック図、第２図は本発明が適用された巻取機の構成図
、第３図は従来例の説明図である。 １０・・・帯材、１１・・・速度基準回路、１２・・・
駆動装置、１３・・・帯材ロール、１４・・・直流電動
機、１５・・・速度検出器、１６・・・径演算回路、１
７・・・界磁制御回路、２０・・・張力設定器、２１・
・・機械損分設定器、２２・・・滅（加）算器、ｎ・・
・電流制御器、２４・・・電流検出器、２５・・・電源
装置、２６・・・張力検出器、２７・・・張力制御器、
３０・・・帯材密度設定器、３１・・・演算器、３２・
・・駆動電動機お＝びスプール軸ＧＤ”設定器、３３・
・・加算器、３４・・・速度微分器、３５・・・演算回
路、４０・・・自動調整回路、４１゜４２．４６・・・
比較器、４３．４７・・・ＡＮＤ回路、４３Ａ・・・リ
レーで４３Ｂはその常開接点、４４．４８・・・積分器
、４５゜４９・・・加算器、４７Ａ・・・リレーで４７
Ｂはその常開接点。 出願人代理人　　猪　股　　　消 第１図 １ｎ 手続補正書 昭和６０年　２　月　３日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中心駆動を行ない張力制御手段を設けた帯材の巻戻
   しあるいは巻取り機において、 帯材の送り速度一定のとき、帯材の張力に設定値と実際
   の検出値との張力偏差が発生したさいは、機械損分設定
   値を修正して帯材ロールを回転させる電動機の出力を変
   化させて張力偏差を零にする手段と、 帯材の送り速度が変化したとき、張力偏差が発生したさ
   いは、帯材密度設定値を修正して帯材ロールを回転させ
   る電動機の出力を変化させて張力偏差を零にする手段と
   、 を具備することを特徴とする巻取機の張力制御装置。