JPS62222975A - 巻取装置におけるテンシヨンコントロ−ルシステム - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は繊麓、不織布、フィルム、ボイル、板紙、鉄板
等の帯状基材、もしくはワイヤー、糸。

線材等の糸状基材がコータ、ラミネータ、スリッタ、ワ
インダ、カッタ、コルゲータ、印刷機、圧延機、蒸着機
などで巻取られるときの基材の張力を制御するための巻
取装置にお（プるテンション」ントロールシステムに関
するものである。。

（従来の技術） 従来、帯状基材、糸状基材等を巻いた巻出ロールから巻
取ロールに前記基材を巻取るための巻取装置は、例えば
第６図に示ずＪ：うに、巻出ロール１０１は例えばパウ
ダークラッチ１０２を介して巻出ロール駆動用モータ１
０３で駆動される一方、巻取ロール１０４はパウダーク
ラッチ１０５を介して巻取ロール駆動用モータ１０６で
駆動され、巻出ロール１０１ど巻取ロール１０４の中間
に設けられたメインフィード［］−ル１１０との連動回
転により基材１０７が巻取ロール１０４に巻取られるも
のである。

上記巻取装置を制御するテンションコントロールシステ
ムはパウダークラッチ１０２及び巻出ロール駆動用モー
タ１０３をそれぞれ自動張力制御盤１０８からの駆動信
号によって制御し、またパウダークラッチ１０５及び巻
取ロール駆動用モータ１０６をそれぞれ自動張力制御盤
１０９からの駆動信号によって制御するものである。

なお、一般に前記巻出ロール駆動用モータ１０３及び巻
取ロール駆動用モータ１０６はサーボモータ、ステッピ
ングモータなどの高性能制御用モータが使用されている
。

さらに、前記巻出ロール１０１どメインフィードロール
１１０の中間部には基材１０７の張力変化に対応してそ
の位置を移動するダンサロール１１１が設【プられる一
方、メインフィードロール１１０ど巻取ロール１０／Ｉ
の中間部に“は同様に基材１０７の張力変化に対応して
その位置が移動する別のダンサロール１１２が設けられ
る。

基材１０７の張力を検出させるために、ダンサロール１
１１の位置を検出して同位置検出信号を基材１０７の実
際の張力信号としで出力する張ツノ検出センサ１１３を
設け、同張力信号が前記自動張力制御１１１０８に入力
されると、自動張力制御盤１０８は予め設定された基材
１０７の設定張力と前記張力信号対応の実際の張力とを
比較演算し、偏差を算出して同偏差に対応した補正駆動
信号を前記パウダークラッチ１０２に出力し、基材１０
７の実際の張力を前記設定張力に補正させるテンション
制御をする。

また、同様にダンサロール１１２の位置を検出して同位
置検出信号を基材１０７の実際の張力信号として出力す
る張力検出センサ１１４を設け、同張力信号が前記自動
張力制御盤１０９に入力されると、自動張力制御Ｉ盤１
０９は予め設定された基材１０７の設定張力と張力信号
対応の実際の張力とを比較演算し、偏差をわ出して同偏
差に対応した補正駆動信号を前記パウダークラッチ１０
５に出力し、基材１０７の実際の張力を前記設定張力に
補正させるテンション制御をする。

以上のＪ：うに従来の巻取装置にお＋−＋るテンション
コントロールシステムは基材１０７が巻出ロール１０１
から巻取ロール１０４に巻取られる過程で基材１０７の
実際の張力を検出し、基材１０７の実際の張力が予め設
定された張力との間に差が生じた場合にはその偏差をＵ
口にするようにパウダークラッチ１０２−ｂしくはパウ
ダークラッチ１０５のスベリを変化させるフィードバッ
ク式制御方法を採用していた。

（発明が解決しようとＭる問題点） 以上のように上記従来の巻取装置にお（づるテンション
コントロールシステムにはダン勺ロール等と張力検出セ
ンサ等から成る張力検出機構と、基材の張力を調整する
だめのパウダークラッチ等の張力調整機構とを必要とし
たため装置全体として機構がＦＪ雑になり、価格も高く
なるという問題があった。

そこで本発明においては、前記従来の巻取装置にお【プ
るテンションコントロールシステムに必要であった前記
張力検出機構と張力調整機構とを省いてテンションコン
トロールシステムの構成を単純化するどともに使用され
るｔ−夕も汎用誘導モータに置換えて装置全体の価格を
下げることを解決すべき技術的課題とするものである。

（問題点を解決η″るための手段） 上記課題解決のための技術的手段は、巻取装置における
テンションコント１コールシステムを、帯状もしくは糸
状の基材が巻かれた巻出ロールを、スベリ駆動ににり回
転させる巻出駆動用汎用誘導モータと、前記巻出ロール
から巻出された基材を巻取るための巻取ロールを回転さ
ぼる巻取駆動用汎用誘導モータと、前記基材が巻出ロー
ルから巻取ロールに巻取られる過程で基材をテンション
カットさせるだめの中間ロールを回転さぼる中間ロール
駆動用汎用誘導モータと、前記巻出「１−ルと中間ロー
ル間におりる基材の巻出張力を設定さぼるとともに前記
巻出駆動用汎用誘ｓ−［Ｉ−夕に対して前記設定巻出張
力に対応した可変周波数可変電圧の駆動電力を出力可る
巻出テンション制御部と、前記中間ロールと巻取ロール
間における基材の巻取張力を設定させるとともに前記巻
取駆動用汎用誘導モータに対して前記設定巻取張力に対
応した可変周波数可変電圧の駆動電力を出力する巻取テ
ンション制御部と、前記中間１］−ル駆動用汎用誘導モ
ータの速度と加減速とを設定させるとともに同設定速度
と設定加減速度とに対応した可変周波数可変電圧の駆動
電力を同汎用誘導モータに出力する中間ロール制御部と
を備える構成にすることである。

（作用） 上記構成のテンション制御装置にＪ：れば、巻出ロール
に巻かれた帯状もしくは糸状の基材が中間ロールを介し
て巻取ロールに巻取可能にセットされた状態で、巻出テ
ンション制御部で基材毎に定められた巻出張力を設定し
、また巻取テンション制御部でその基Ｈの巻取張力を設
定し、さらに中間ロール制御部で中間ロール駆動用汎用
誘導モータの速度と加減速とを設定したあとに起動指令
を与えると、巻出テンション制御部からは前記設定巻出
張力に対応した周波数と電圧を有する駆動電力が基材の
巻出方向と反対の回転方向のトルクを出力するように巻
出駆動用汎用誘導モータに供給され、また、中間ロール
制御部からは前記設定速度、設定加減速に対応した周波
数ど電圧を有する駆動電力が中間ロール駆動用汎用誘導
モータに出力され、さらに巻取テンション制御部からは
前記設定巻取張力に対応した周波数と電圧を有する駆動
電力が巻取駆動用汎用誘導し−９に出力されてそれぞれ
のモータが設定巻出張力及び巻取張力に対応した所定の
速度で回転し、それぞれ巻出ロール、巻取ロール及び中
間ロールを駆動して前記−！ル材を設定された通りの張
力で巻取る作用をする。

（実施例） 次に本発明の一実施例の構成を第１図及び第２図に従っ
て説明する。

第１図は巻出ロール１に巻かれた基材、例えばフィルム
２を中間ロール３を介して巻取ロール４に巻取るための
巻取装置の略体図である。また第２図は前記巻出ロール
１を回転させる巻出駆動用三相誘導モータＴＭ１ど、中
間０−ル３を回転させる中間ロール駆動用三相誘導モー
タＩＭ２と、巻取ロール４を回転させる巻取駆動用三相
誘導モータＩＭ３とのぞれぞれに対して駆動電力を出力
する駆動回路を示したものである。図から明らかなよう
に巻取駆動用三相誘導モータ１Ｍ１は巻出テンションコ
ントローラ５に接続され、また、中間ロール駆動用三相
誘導モータＩＭ２は中間ロールコントローラ６に接続さ
れ、さらに巻取駆動用三相誘導モータＩＭ３は巻取テン
ションコン］−ローラフに接続される。

前記巻出テンションコントローラ５．中間ロールコント
ローラ６及び巻取テンションコントローラフは同一の構
成を有し、その構成を代表して巻出テンションコン１〜
ローラ５に示している。それぞれのコントローラには前
記基材の張力、中間ロール駆動用三相誘導モータの速度
、加速度を設定するためのキーボード及び表示装置を備
えた設定部Ａ１と、同設定部Δ１で設定された情報を入
力して同設定情報をモータ駆動制御信号、例えばパルス
幅変調制御信号（以下ＰＷＭ信号と記載）に変換して出
力するマイクロコンピュータＡ２と、マイクロコンピュ
ータＡ２から出力されたＰＷＭ信号を入力してレベル変
換したうえ外部に出力するインターフェースＡ３と、同
インターフェース△３から出力されたＰＷＭ信号を入力
し、同ＰＷＭ信号に対応した周波数と電圧を有する三相
交流電力に変換し１ｃうえ三相誘導モータに出力する出
力回路△４と、同出力回路へ４を保護するための保護回
路Δ５とのそれぞれで構成される。

なお、それぞれのコントローラの外部回路には、前記そ
れぞれの三相誘導モータを正転駆動させるための正転指
令スイッチＳＷＦと、逆転駆動させ−１〇　− るだめの逆転指令スイッチＳＷＢとが接続され、通常は
正転指令スイッチＳＷＦがオンされ逆転指令スイッチＳ
ＷＢがオフにセラ１〜される。

次に本実施例の作用を第３図〜第５図に示ず制御フロー
チャートに従って説明する。

巻出ロール１に巻かれたフィルム２が中間ロール３を介
して巻取ロール４に巻取られるようにセットされ、さら
に巻出テンションコントローラ５゜中間ロールコント１
コーラ６及び巻取テンションコントローラ７に三相電源
が給電された状態で巻出テンションコントローラ５の設
定部Ａ１でフィルム２の巻出張力が設定され、中間ロー
ルコントローラ６の設定部Ａ１で中間ロール駆動用三相
誘導モータＩＭ２に対する速度及び加減速度が設定され
、さらに巻取テンションコン１−ローラ７の設定部Ａ１
でフィルム２の巻取張力が設定されて巻取装置の作動を
開始さぼる条件が整う。

巻取装置の作動開始条例が整うと、第３図に示す制御フ
ローチャー１〜のステップＳＴ１において、巻出テンシ
ョンコン１−ローラ５のマイクロコンビコータＡ２は設
定部Ａ１で設定されたフィルム２の巻出張力データを読
取り、同データに基づいて巻出駆動用三相誘導モータＩ
Ｍ１がフィルム２に対して巻出方向とは反対の方向のト
ルクを出力するための駆動電力の周波数と電圧とを予め
プログラムされた演算式ににり演ｆｊ−ｄる。ステップ
ＳＴ２において前ステップで演算された周波数と電圧と
を有する駆ｌＪ電力を出力回路へ４から出力させるため
のＰＷＭ信号のオン、オフ比を予めプログラムされた演
算式にり演算する。次に、ステップＳＴ３において外部
から巻取装置の始動指令信号が入力されているかどうか
を判断し、もし始動指令信号が入力されていなければ始
動指令信号の入力を待ち、次のステップＳＴ４において
前記ステップＳＴ２で演算されたオン、オフ比を有する
ＰＷＭ信号をインターフェースＡ３に出力し、インター
フェース△３からレベル変換されたＰＷＭ信号を出力回
路Ａ４に出力させ、出力回路Ａ４がら前記ステップＳＴ
Ｉで演算された周波数と電圧とを有する駆動電力を巻出
駆動用三相誘導モータＩＭｌに出力し、同モータＩＭ１
がフィルム２に対して設定された巻出張力に等しい張力
を掛けるＪ、うに駆動させる。

また同時に、第４図に示Ｊ−制御７０−ヂャートのステ
ップＳＴＩにおいて、中間ロールコントローラ６のマイ
クロコンピュータＡ２は設定部Ａ１で設定された中間ロ
ール駆動用三相誘導モータＩＭ２に対する速度及び加減
速度データを読取り、同データに基づいて中間ロール駆
動用三相誘導モータＩＭ２を加速回転、定常回転及び減
速回転させるための駆動電力の周波数と電圧とを予めプ
ログラムされた演算式により演算する。ステップＳＴ２
において前ステップで演算された周波数と電圧とを有す
る駆動電力を出力回路Ａ４から出力させるためのＰＷＭ
信号のオン、オフ比を予めプログラムされた演算式より
演算する。次に、ステップＳＴ３において外部から巻取
装置の始動指令信号が入力されているかどうかを判断し
、始動指令信号の入力を持って次のステップＳＴ４にお
いて前記ステップＳＴ２で演算されたオン、オフ比を有
するＰＷＭ信号をインターフェースＡ３に出力し、イン
ターフェースＡ３からレベル変換されたＰＷＭ信号を出
力回路Ａ４に出力さゼ、出力回路Δ４から前記ステップ
ＳＴＩで演算された周波数と電圧とを有する駆動電力を
中間ロール駆動用三相誘導モータＩＭ２に出力し、同モ
ータＩＭ２を加速、定常、減速の順で回転させる。なお
加減速の設定値は本実施例の場合はフィルム２の引張り
強度特性などに対応して設定される。

さらに、第５図に示す制御フローチャートのステップＳ
ＴＩにおいて、巻取テンションコントローラ７のマイク
ロコンピュータＡ２は設定部Ａ１で設定されたフィルム
２の巻取張力データを読取り、同データに基づいて巻取
駆動用三相誘導モータＩＭ３が巻取ロール４を回転させ
フィルム２を前記設定巻取張力に等しい張力で巻取らＶ
るための駆動電力の周波数と電圧とを予めプログラムさ
れた演算式ににり演算する。ステップＳＴ２において前
ステップで演算された周波数と電圧とを有する駆動電力
を出力回路Ａ４から出力させるためのＰＷＭ信号のオン
、オフ比を予めプログラムされた演算式より演粋する。

次に、ステップＳＴ３において外部から巻取装置の始動
指令信号が入ツノされているかどうかを判断し、始動指
令信号の入力を待って次のステップＳＴ４において前記
ステップＳＴ２で演算されたオン、オフ比を有するＰＷ
Ｍ信号をインターフェースＡ３に出力し、インターフェ
ース△３からレベル変換されたＰＷＭ信号を出力回路Ａ
４に出力ざぽ、出力回路Ａ４から前記ステップＳＴ１で
演幹された周波数と電圧とを有する駆動電力を巻取駆動
用三相誘導モータ■Ｍ３に出力し、同モータＩＭ３を駆
動して巻取【］−ル４を回転さＵ１フィルム２を所定の
巻取張力で巻取らせるもので・ある。

以上のように巻出駆動用三相誘導モータＩＭＩは設定さ
れた巻出張力に対応した可変周波数可変電圧の駆動電力
により巻出方向と逆方向の１〜ルクを出力し、巻出ロー
ル１をスベリ回転させ、中間ロール駆動用三相誘導モー
タＴＭ２により回転される中間ロール３の引張・り力と
対応して巻出ロール１からフィルム２を設定張力に等し
い張力で巻出すとともに巻取駆動用三相誘導モータＩＭ
３は、設定された巻取張力に対応した可変周波数可変電
圧の駆動電力により駆動されて巻取ロール４を回転させ
、中間ロール３の回転力と相応してフィルム２を設定巻
取張力に等しい張力で巻取らせるものである。

なお、前記設定部Ａ１で設定されるデータは前記張力、
速度、加減速度に限らず、直接、基材に適応した周波数
と電圧を設定し、設定された周波数と電圧を右する駆動
電力を対応する三相誘導モータに出力するようにプログ
ラムを変更することも可能である。また、第１図に示す
ように必要とされるところに張力表示器ＴＤを設けて実
際の張力を表示さぜることもできる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば巻取装置の巻出ロールと巻
取ロールと中間ロールとはそれぞれ安価で汎用誘導モー
タで駆動可能になり、かつ基材が最適な張力で巻取られ
るようにそれぞれの汎用誘導モータに対して可変周波数
、可変電圧を有する駆動電力を出力することができるた
めに、従来の巻取装置に不可欠であった張力検出機構及
びパウダークラッチのような張力調整機構を省くことが
でき、そのため巻取装置を構造簡単にして安価に構成す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の巻取装置略体図、第２図は
テンションコントロールシステムの電気制御回路ブロッ
ク図、第３図、第４図、第５図はテンションコン、トロ
ールシステムの制御フローチャート図、第６図は従来の
巻取装置にお番プるテンションコントロールシステム略
体系統図である。 １・・・巻出ロール　。 ２・・・フィルム　ノ ３・・・中間ロール ４・・・巻取ロール ５・・・巻取テンションコントローラ ６・・・中間ロールコントローラ ７・・・巻取テンションコントローラ ＩＭｌ・・・巻出駆動用三相誘導モータＩＭ２・・・中
間ロール駆動用三相誘導モータＩＭ３・・・巻取駆動用
三相誘導モータ△１・・・設定部 Ａ２・・・マイクロコンピュータ Ａ３・・・インターフェース Ａ４・・・出力回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 帯状もしくは糸状の基材が巻かれた巻出ロールをスベリ
   駆動により回転させる巻出駆動用汎用誘導モータと、前
   記巻出ロールから巻出された基材を巻取るための巻取ロ
   ールを回転させる巻取駆動用汎用誘導モータと、前記基
   材が巻出ロールから巻取ロールに巻取られる過程で基材
   をテンションカットさせるための中間ロールを回転させ
   る中間ロール駆動用汎用誘導モータと、前記巻出ロール
   と中間ロール間における基材の巻出張力を設定させると
   ともに前記巻出駆動用汎用誘導モータに対して前記設定
   巻出張力に対応した可変周波数可変電圧の駆動電力を出
   力する巻出テンション制御部と、前記中間ロールと巻取
   ロール間における基材の巻取張力を設定させるとともに
   前記巻取駆動用汎用誘導モータに対して前記設定巻取張
   力に対応した可変周波数可変電圧の駆動電力を出力する
   巻取テンション制御部と、前記中間ロール駆動用汎用誘
   導モータの速度と加減速とを設定させるとともに同設定
   速度と設定加減速度とに対応した可変周波数可変電圧の
   駆動電力を同汎用誘導モータに出力する中間ロール制御
   部とを備えることを特徴とする巻取装置におけるテンシ
   ョンコントロールシステム。