JPS6151453A - コイル材の巻戻し制御装置 - 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〕 この発明は紙や鋼板賞の：コイル状に巻かれＩこ祠Ｐｌ
（以下、］コイルＡと１１る）の加「処即設備に４−メ
ける制御装置に係り、特に巻戻し及び巻取り装量間で材
料に張力をＩ：ｉえながら巻戻１ｊ−ＩＩイル材の巻戻
し制御装置に関する。 〔発明の技術的背銀とその問題点） 第１７図は紙である一コイル月を巻戻す巻戻し制御装置
の一般的構成を示す。 同図によれば、巻戻しコイル１を出たＩＲ１１巻取り［
１−ル２を経て巻取りコイル３に巻取らねる。 巻戻し：１イル１は１１マリ１１幾４で、巻取り［］−
ル２は電動機５で駆動される。各電動機４，５はパルス
ｌ？ン１ノー９（５，７を貝えくおり、それｆれ巻戻し
コイル１及び巻ＩＩＩ？り日−ル２の回転数を検１１１
する。 この場合、紙の走行速１ｐ及び張力を一定に制御−（１
べく速石制ｊ）１１装買１１及び？ｉ流制御装岡２１を
１ｊえ４いる。 ’＋’４：　ＩＩｌ制御装ＰＩ　１１　Ｉｌｌ、設定器
１２のらえる設定川口１１とパルスｌ１７１ノータフの
出力を制御信号に変換−リ−る速＋（１検出器１３の出
力どを比較し、その偏差に１．（ついて電動機５を１駆
動り−る。 電流１−制御装岡２１は、出力電流を入力側に帰還し電
流設定器２２の出力と比軸し、その偏差に基づいて電動
Ｉ幾１を駆１ＦＪＩ　？Ｉる。 この電流制御装置こＩ２′１により電［１１１１機４に
一定電流を強能して１〕、巻戻しコイル１　ｌ）〜ら組
が次々と払出されてゆくにつれでコイル径は小さく／７
つ、紙に加わる張力１；！、　ａ化してしまう。従って
、この変化を抑λる１ニーＮ）、巻戻し電動機４０＆９
磁電流を−コイル怪に応じＣ変化さＵ、巻戻しコイル１
のコイル径ｒ）に電動機４の’７Ｊ　（４’ｔ　’６Ｆ
ｋ東Φを比例（ＩＴＩ　ａ　（＋）　）さ４Ｊる様に制
御りる必要がある９、 このｌこめ、］−ｔこ、１イル１Ｙ発生回路３１にＪ、
って界磁電流ａｉｌｌ　？ｌＩＩ装牌３９を駆動し界磁
巻線／Ｉ　Ａ　ｔ、、７流れる電流を制御２ｎ−ｉろ様
に１」−る。 コイル径発牛回路３１１−Ｌ　、巻戻し用パルスげネレ
ータ６及び准取り用パルスゼネレー１）　７の出力パル
ス信号に、Ｉ　１′）−＋イル径を演ｆ３１−るコイル
径部Ｇン回路３２と、１イル稈のａｔ？棹を行う前に〕
イル１￥４実測して’−ＩＡる初回ｌイル径メｉ−リ３
３ど、こｔｌ、　１７．の回路３２　）＜　Ｇ’ヌ１−
リ３３を切換ンる切換スイッチ３７′Ｉどをし一！ンＣ
いる。 ？７１１１１１　’、１イル径ヌ１−リ３３は、実測し
ｌ、ニー１イル径をコイル作置定器３！〕ｆ３．−．　
、ｌ　＋つ５Ｑ定し、読込スイッｆ３６を介じ゛（ぞの
設定（１１′１を記憶づる。 １刀ＩＩ＞スイ・ンヂ３／ＩＣ＋５．９」（を巻ＩＩ！
Ｉｒ）ｎ−ル２（。−巻にＩ　ＬＪ　−Ｕ　＝］コイル
径油のが実行さ４］る以前には初期−１イル径メｔ〜す
３３側に１と続され（初１ｌｌＩｌ（ル径を選ＩＲシ、
コイル径が演算される様になると演算回路３２の出力で
ある演算コイル径を選択づる様に動作り−る。 コイル径発牛回路３１の出力ニー１イル径は、関数発生
器３７にＪ、り界磁電流基準に変換されて界磁電流検出
器３８からの界磁電流帰還信局ど比較され、界磁電流制
御装置３９の出力で９−磁巻線４Ａに流れる電流を制御
ｊりる。 Ｊ：だ、コイル径演算回路３２は第１８図に示す様であ
り、２つの速度検出器４１．／１２、掛算器４３、及び
割算器４４を具えている。 ３１度検出器４１．４２は、それぞれパルスゼネレータ
６．７の出力パルス信号を各ロイル１，２の回転速■Ｎ
、ｎに変換する。 ここで、巻戻し１イル１のコイル径を０１巻取り［１−
ル２の［１−ル仔をｄとすれば、巻戻し速度はπ１］Ｎ
また材料走行速度はπｄｎとなる。 巻戻し連「印ど月別走行速ｍは等しいと考えられるから
、 πｒｌ　Ｎ・・π（１「） Ｃあり、祥丁）て巻ｊ５＜　シーコイル径１）ＩＪ、ｒ
）　−＝　　−−＝−（Ｊ どなる。 １−４１わ））、■・樟器４３はｎ　ｄを求め、？１］
Ｉ粋器４４は一一−（１を５１ｉ筒し−Ｃ−ｌイル怪］
〕を出力するらのである、。 しかし、以−トの様な構成によれば、切換スイッチ３４
Ｔ：メモリ３３の出りから演算回路３２の出力にコイル
径を切換えて界磁電流を制御リ−るに際して、双方の出
力１イル径の差が大きいとその切換時に界磁ｉｆｉ＆　
磁束が急激に変化し、（４料の張力に過渡的変動を一′
うえ安定しｌご呑ｊｊ７　シが

【・き／ｒ　くなる欠点
がある。 〔発明の［１的］ この発明は、以十のｔ、Ｙ−来技術の欠点を除去しよう
どして成されｌごｂのであり、ｖｌ！磁磁中の急激な変
化が／、「り安定しｌこ巻戻しφ１１作のｈ１能なコイ
ル祠の巻戻し制ｍ＋装岡をＢｉ１供することを目的どす
る。 −〇　− ｒ発明の構成） この「１的を達成号るＩ−め、この発明に、１、れば、
初期１イルＩＹ（５一応じ／Ｊ７．１■電流が巻戻し電
動間（Ｊｌｊえられている状態で、４Ａ￥Ｎ１先喘を巻
取り装謂に巻イ・１１）１ｔ！て二ｌイル径演停がｉＦ
確なりのど４ｚ　７）ｋ後、イの演ＣＩ　＝＋イル径に
ｌ＋？、、じた界磁電流へと移り変わる過程において、
イの１イル径の差を徐々に小さくしながら初ＩＩＩ　ｍ
ｌイル径から演算コイル径へと７１−（ル径差を変移き
りで過渡的な張力ゆ動を軽減する様にする。この場合の
コイル径の変移は、一定時間の間に、■【、１特定の変
化率をｂつ−（、又は指数関数的に、ソは反比例的にな
ど各種に行うことがＣ゛ぎる。 〔発明の実施例〕 以下、添イ４図面に従ってこの発明の実施例を説Ｉｊｌ
ｌ　ｌる。尚、各図においで同一の符号（，１同様のス
・１象を示？１１）のどＪる。 第１図はこの発明の実施例を示Ｃ〕系統図であり、第１
７図のコイル径発生回路３１０新規イに構成を示す。 同図によれば、−１イル径介〈１回路３１は第１７図に
Ｊ＞　ＩＪる切換スイッチ３４の代りにコイル径切換回
路５１を１４え（いる。 コイル径切換回路５１は、初期丁１イル径メｔす３３の
初明二１イル径とコイル径演帥回路３２の演算コイル径
どを籾ヤ）かに変化さ１１ｈがら切換えるＦ）　（Ｄ　
Ｔ”あｅ〕、第２図、第５図、第８図、第１１図、及び
第１４図に示Ｍ−各種の構成をとり１！する。 第２図（ま第゛１図の二１イル径切換回路５１の第１の
態様を示１゜ この回路１５１は、減粋回路５２、加０回路５３、切換
スイッ１５４、及び積分回路６１をＬ」え−（いる。減
紳回路５２は初期コイル径ｌ）と演ＲＸ１イル径；）ど
の差を演ｆ３ツる。加算回路５３は積分回路６１の出力
ＧＯ”ｊ　Ｃと演等−コイル径すとを加（）シ、コイル
径信翼ｅを形成する１、積分回路６１　Ｌ；Ｌ、切換ス
イッチ５４がμじｌ−１の状態にｉｔりるとき減Ｑ回路
１）２の出力（・・ある１イル径差（＋’）−Ｆ：］　
）を記憶ｊｌ−４１、 従って、切１ヴ！スイツｆ１）４が仙イ’ｌ　１１″！
Ｉ’図示の状態にあるどぎは初期：ｌイルＦ　ａがコイ
ル径どし−Ｃ出力され、切換スイッチ５４が動作して図
示とは逆の状態になると加算回路５３の出力コイル径信
Ｐ、ｅがコイル径として出力される。コイル径信号ｅは
、スイッチ５４の動作に伴って積分回路６１の出力Ｃは
漸次ＩＩ　ＯＩＪに近づくため、最初は初期＝】イル径
ａに等しいが積分回路６１の出力信号Ｃの減少に伴って
徐々にコイル径すに近づき、積分回路６１の出力信号ｃ
＝０となった段階でコイル径信舅Ｏは演算コイル径すに
等しくなる。 この様なコイル径の変化を示すのが第３図及び第４図で
ある。第３図は初期コイル径ａが演算コイル径すより大
きい場合、第４図１１その逆の場合を示しており、符号
ａ、ｂ、ｃ、ｅは第２図中の対応する信号を示し、△Ｄ
は初期コイル径ａと演算コイル径すの差の補正量を示し
、１−は時間を示す。 これらの図から、コイル径信号ｅ（実線）は初期コイル
径ａを初期値として直線的に演算コイル径すに移り変わ
っていることが分かる。各図の２−Ｆ）一 点鎖線にｌ］−イル？Ｙ差が人さい場合て・、１イル径
；（が大きい分ｌ、゛（」演瞳１イル径１）へ移り９わ
６１１゛１間が艮＜　１．ｒ　・）τいる。 第５図は第１図の一コイル径１ｉ７１．１多回路５１の
第２の態様を承り。 このＸ１イル径切換回路５１は第２図の１）のノ′略同
様了゛あるが、積分回路０２の１１＋１成が１０２図の
ｈ″１分回路６１とＷ　４Ｌる。 積分回路（３２は、第６図及（Ｙ第７図から分かる様に
、初期コイル径ト１と演算−１＝（ルをｂ　（１）　ｙ
Ｃ分△１〕を一定時間Ｔ’　／゛減少ｌ（，１、）・１
・する０のである１゜？１むわ！う、積分回路６２の出
力弯化率が、−Ｉイル径差の初期（１′１を１１８とし
く、ｌ’）８／ｌで′ある様（Ｊｌする。 第６図及び第７図１）ぞ十ｌイ゛れ第３図及び第１図と
同様の状態を示’Ｊ、＋　：’Ｉｎ鎖線Ｃ承り−１−（
ル径差の大きい場合、−１イルをメ・；の初Ｉ！ＩＩ　
４ｆｔが人Ｊ１い分！、゛（−〕変化率を大さくし、初
期ン１イル径ａから１ｊｆｉ　咋コイル径ｂ　ｉ＼移り
変わる１１、）間を二１イル径差の大小にかかわらず一
定なりのとしくいる。 第８図は第１図の−１−ｒル径切換回路５１の第３の態
様を示１゜ このコイル径切切榮回路５１　ｆ）ＪＰ＋分回路６３の
構成においてのみ第２図及び第５図のらのと異ｔする。 この積分回路６３は、第３図及び第４図にそれぞれ対応
づる第９図及び第１０図からそれぞれ分かる様に、初期
コイル径ａど演算コイル径すの差分を指数関数的に減少
さｉ！る様にりる。これは、−Ｉンデンリ−ｅど抵１１
″ｊＲどを適当に選びその時定数ににつＣ形成される出
力の指数関数部分のみを用いる様に覆る。 第５）図及び第１０図に示η様にコイル径仁ｙ５ｅは初
期コイル径２１　＃”ら演ｔ、ｉ　Ｔｌイル径ｌ）へ指
数関数的に滑らかに変化しでいる３゜ 第１１図（，１第１図の１イル径切換回路Ｆｉ　１の第
４の態様を示′１［。 （−の］コイル￥切Ｉψ回路５１は第２図、第５図、及
び第８図の積分回路６１，６２．６３の代りに反比例３
！ｉ　ＣＣｎ路６４を［Ｊえている。 ここ−（゛、：ｌイル径の固定値をｐｏ、旧聞の固定１
直を「０どｌると、１くを定数としく、（△［）−ｌ　
Ｄｏ）　　（’ｔ　ｏ−１１，）　　−１＜　　・・・
・・・（１）とイｒる。 祥−）で、Ｉ＋、’ｌ　ｌ！ｉｔ　ｌ　Ｉ；ｔ　ＩＱ比
例’ｔＪルＴｌ　４　Ｊｌ／　稈Ｘ？ｌｌ１ｌＴＨ”！
△Ｄは、 ＣあＶ）、ｔ−０のどき△Ｉ）　−＝　［］　Ｓ了・・
あるから、１〈 となる。 故に、固定１１１白くは、 Ｋ＝　　（１）Ｓ　　＋　ｌ’ｌｏ）　　Ｔｏ　　　　
　　　　　　　　　　　・・・　・・・　（４）反比例
演舜回路６４（ま−−述の式（２）を演算りるものであ
り、ぞの動（１は第１２図及び第１３図に示１様である
。す“／Ｉわち、コイル径信号ｅは初期コイル径ａを初
ｉ！ＩＩ　舶どして反比例的に滑らかに演算＝Ｊコイル
径に移り変わる１、 第１４図は第１図のコイル径切換回路５１の第５の態様
を承り。 ＝　１２− この゛１イルｉｖ　１，１１１φ回路ｈ　１　ｔｅｌ、
比較回路７１、積分回路７２，７３、比較回路７４．７
５を具えており、初期−１イル仔ａを初期顧どして一定
の変化率で増加ｙは減少さ１！、演算コイル径１）と一
致ｊ（Ｈ３１，演紳二１イル径をコイル径としく出力づ
−る様にりる。第２図の弓合どはその回路構成において
異／する。 比較回路７１は、コイル径切換え直前の初１１’ｌ＋イ
ル径ａど演算二１イル径すの大小関係を記憶し、初期コ
イル径１１が演算コイル径すよりも人きいとき（ａ　＞
　ｂ　）　、回路７１が駆動り−る接点７１ａをオフ状
態にし、接点７１ｂをオフ状態と１−る。 切換スイッチ５／Ｉが動作していないどき、積分回路７
２．７３は初期コイル径ａの賄を保持し、スイッチ５４
が動作すると積分回路７２の出力信号ｆは一定の割合で
減少し、また積分回路７３の出力信号ｑは一定の割合で
増加する。ｉｊ’　％わち、積分回路７２の出力信号ｆ
は初期コイル径ａが演算コイル１￥ｂより大きい（ａ＞
ｂ）という条イ′１（接点７１ａが閉じている状態）で
コイル径どして用いられ、積分回路７３の出力信号ｑは
初期コイル径２）が演算−１イル径ｂＪ二り小さい（、
＜ｌ　＜　ｂ　）という条１′１（接＋ｉ　７　′＋　
ｂが閉じている状態）で］コイルどして用いるものであ
る。 比較回路７４は積分回路７２の出力信８ｆと演算コイル
径［〕の切換えを行う／ｊめのノブので、ｆ〉ｂのとき
は接点７４ａを閉じて積分回路７２の出力信号「をコイ
ル径として出力し、ｆ＜ｂのときは逆に接点７４ｈを閉
じて演算コイル径すをコイル径どし゛Ｃ出力り−る。 比較回路７５は積分回路７３の出力信号０ど演算コイル
径すの切換えを行なう！こめのしので、ｑ〈ｂのとき（
，１接点７５ａを閉じて積分回路７３の出力信号ｑを一
コイル径としく出力し、ｇ　＞　ｂのときは逆に接点７
５１）を閉じｌ演算コイル径すをコイル径どして出力号
る。 第１５図及び第１６図ｔまそれぞね第３図及び第４図に
対応づるコイル径の変化の様子を示ツ。りなわち、コイ
ル径切目０は初期コイル径Ｅ）を初期１ｉｒ１としＣ「
又は〔１て゛ポリ−定割合の信￥Ｊを経由して演０二１
イルｂに変移Ｊる。２点鎖線は初期コイル径ａど演０二
コイル径ｂ（Ｄ差が大きい場合を示１）、この場合【ご
（３１，演ｎコイル径すに到達りるまでの時間が長くな
る。 以上においては、電流制御（張力制御）している巻戻し
装置のｉｔｖ　１ＦＩＪ機の界磁電流をコイル径に応じ
て制御Ｊる場合についで述べたが、巻戻装置側が速［α
制御をし巻取り装謂側が電流制御（張力制御）をしてい
る場合に、巻取り装買の電動機界磁電流をコイル径に応
じＣ制御りる様にしても、同様にこの発明が適用できる
のはもちろ／υのことである。 〔発明の効果〕 この発明ににれば、以」−の様に構成で−ることにより
、初朗設定コイル径から演算コイル径へとコイル径が滑
らかに変化する様にするため、コイル径の変化に応する
界磁電流の変化し漸次滑らかに変化し、コイル（４の張
力の過渡変動がイ［＜安定１）だが；；作を期ｔｊｉ　
’Ｔ＋きるコイル祠の巻７／ＣＩ−’制ｉｌ＋装置を捏
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の系統図、第２図はこの発明
の実施例の要部系統図、第３図及び第４図は第２図の構
成の動作特性図、第５図はこの発明の実施例の要部系統
図、第６図及び第７図は第５図の＋Ｍ’＋成の動１′１
−．　Ｑ：ｉ　Ｍ図、第８図はこの発明の実施例の要部
系統図、第９図及び第１０図は第８図の構成の動作時）
１１図、第１１図はこの発明の実施例の要部系統図、第
１２図及び第１１３図は第１１図の構成のφ）白′１１
°１１Ｊ１図、第１４図はこの発明の実施例の東部系統
図、第１５図及び第１６図（，１，第１４図の（ト１成
のφ１１イ’ｌ　Ｑ：ｉ　１’１図、第１７図はコイル
祠の巻戻し制御′（じ１ｑの一向［）的系統図、第１８
図は従来の制御Ｌ＋、７７の東部系統図である、１１・
・巻戻し−ｊイル、２・・・巻１１７　Ｖ）　＋−＋−
ル、３・・・巻取り一’］−（ル、４，１）・・・電動
機、６，７・・・パルス１！ネレータ、３　’Ｉ・・−
コイル径発／１回路、３２・・・Ｉイルミ￥演０回路、
こ１；）・・・初ｌ１ｌ−ｌイル径メ−［す、３！″）
・・・コイル径ｔ１）定器、り１・・・−１イル切切１
φ回路、５２・・・減筒回路、５３３・・・１）１１幹
回路、６１，６２゜６３・・・積分回路、６／Ｉ・・・
反比例演わ回路、７１゜７４．７５・・・比較回路、７
２．７３・・・積分回路。 出願人代理人　　猪　　股　　　　清 色　ｌ　図 （□　　　　　　　　Ｏ□ Ｏ□ ＜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｏ□０　　
　　　　　　　　　　　　　　、□く く−〇＝ ０□　　　　　　　　　　　０□ く く−ロ□

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、巻戻しコイルのコイル材を巻取りコイルに巻取るに
   際し前記巻戻しコイル及び前記巻取りコイルの一方のコ
   イルを駆動する電動機を定速度制御する第１の手段と、
   他方のコイルを駆動する電動機を定電流制御する第２の
   手段と、前記巻戻しコイルのコイル径の変化につれて前
   記定電流制御を行う電動機の界磁巻線への界磁電流を制
   御するため巻戻しを始める前の初期コイル径から前記各
   コイルの回転数の検出によって得る現在のコイル径を示
   す演算コイル径へのコイル径変化を出力するコイル径発
   生回路とを具えた制御装置において、 前記コイル径発生回路はコイル径を前記初期コイル径か
   ら前記演算コイル径へと連続的に変化させるコイル径切
   換回路を有することを特徴とするコイル材の巻戻し制御
   装置。 ２、前記コイル径切換回路は、初期コイル径および演算
   コイル径の差分を所定の時間、所定の時間変化率、時間
   の経過に従って指数関数的、および、時間の経過に従っ
   て反比例的の何れかによって零に近付ける値と、前記演
   算コイル径との和が前記初期コイル径に等しくなったと
   き切換えることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のコイル材の巻戻し制御装置。