JPS63123743A - 巻取装置の巻取り制御方法 - 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、プライマリアームに支持されてウェブの巻取
りを開始したスプールを降下してセカンダリアームに受
け渡し、受渡し後はセカンダリアームに支持されてウェ
ブの巻取りを続行する巻取装置の巻取り制御方法に係り
、特にプライマリアーム及びセカンダリアームによって
ウェブに加えられるニップ圧を改善したものに関する。

［従来の技術］ この種の巻取装置は第９図に示す如く、スプール１１を
回転させるためのリールドラム１２を支持台１３上に水
平に備え、支持台１３の前方にはスプール１１の両端部
を回転及び１ｍ動自在に支持するセカンダリレール１４
が水平に延出して設けられている。そして、スプール１
１は上記セカンダリレール１４上においてセカンダリア
ーム１５によってリールドラム１２に押付けられ、リー
ルドラム１２から回転力を得ることにより支持台１３の
前方に位置した図示しない装置から送られるウェブ１６
を巻取る。セカンダリレール１４上で所定の大きざに巻
取られたロール１７はウェブ１６を切断した後、クレー
ンによりセカンダリレール１４上から搬出されるように
なっている。

一方、上記支持台１３上にはリールドラム１２の両端部
に位置してその軸心を中心に回動しうる側面Ｕ形状の一
対のプライマリアーム１８が設けられている。このプラ
イマリアーム１８は垂直上方向に臨む待機位置において
、上方からトランスファアーム１９によって受渡された
新しいスプール１１の両端部を支持してリールドラム１
２上に案内し、上記ロール１７から切断されたウェブ１
６を新しいスプール１１に巻取らせつつこのスプール１
１を旋回下降してセカンダリレール１４上に移動させる
ように構成されている。このよう−にプライマリアーム
１８を操作するために、プライマリアーム１８の基部に
は夫々扇状の歯車２０が設けられ、この歯車２０には駆
動用のビニオン２１が噛合されている。尚、２２はプラ
イマリアーム１８に設けられスプール１１をリールドラ
ム１２上に押圧してウェブ１６にニップ圧を与える押圧
レバーであり、プライマリアーム用油圧シリンダ２３に
て付勢される。また、２４はセカンダリアーム１５を付
勢してスプール１１をリールドラム１２上に押圧するセ
カンダリアーム用油圧シリンダである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の巻取装置にあっては、プライマリ
アーム１８及びセカンダリアーム１５を付勢するシリン
ダ油圧は一定であり、ニップ圧を調整する場合はその都
度シリンダ油圧を手動で操作していた。このため、スプ
ール（枠）替え後、プライマリアーム１８旋回下降から
プライマリアーム１８からセカンダリアーム１５へのス
プール受渡しまで一連の動作中に生じるウェブ１６の張
力変動により、特にスプール受渡し時には一時的に高ニ
ツプ圧となるため、しばしば巻きずれや、しわ等が発生
することがあった。

また、セカンダリアーム１５による巻取り中の油圧も巻
径に関係なく一定であり、ニップ圧そのものが一定とな
るコントロールがなされていないため、巻固さの調整も
不充分であった。

したがって本発明の目的は、プライマリアーム及びセカ
ンダリアームのニップ圧をコントロールすることによっ
て、上記従来の欠点を解消して、局所的高ニツプ圧の弊
害を防止し、任意の巻固さを有し、損紙のない巻取装置
の巻取り制御方法を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の巻取装置の巻取り制御方法は、プライマリアー
ムによるウェブ巻取り中に行われるプライマリアームニ
ップ圧制御工程と、プライマリアームによるウェブ巻取
りからセカンダリアームによる巻取りに移す際に行われ
るプライマリ／セカンダリニップ圧クロス制御工程と、
セカンダリアームによる巻取りに移ってから行われるセ
カンダリアームニップ圧ｔｌＪ　ＩＩＩ工程との三つか
ら成る。

プライマリアームニップ圧制御工程では、リールドラム
上へのスプール自重成分が変化するプライマリアームの
旋回下降角度に応じてプライマリアームに支持されたス
プールをリールドラムに押し付けるプライマリアーム加
圧力を制御して、スプール自重成分によるニップ圧とプ
ライマリアームによるニップ圧との合計ニップ圧を調整
する。

プライマリ／セカンダリニップ圧クロス制御工程では、
プライマリアームに支持されたスプールをプライマリア
ームの旋回下降限でセカンダリアームに受け渡すことに
より同時に加えられることになるプライマリアーム加圧
力と、セカンダリアームに支持したスプールをリールド
ラムに押し付けるセカンダリアーム加圧力とをクロス制
御して、合計の、ニップ圧を一定にする。

セカンダリアームニップ圧制御工程では、巻取ロールの
巻径に応じてセカンダリアーム加圧力を制御して、任意
のニップ圧をウェブに加える。

［作　用］ プライマリアームによるウェブ巻取り中において、プラ
イマリアームのニップ圧は、旋回角度によってスプール
の自重成分が変化するため、旋回下降するに従ってトー
タルニップ圧が減少し、巻固さに影響が生じる。この影
響を最小にするには、旋回角度に応じてプライマリアー
ム加圧力を制御して、トータルニップ圧を調整すればよ
い。

また、プライマリアームによる巻取りからセカンダリア
ームによる巻取りに移る際には、プライマリアーム加圧
力とセカンダリアーム加圧力とが同時に作用するため、
トータルニップ圧が増加し、しわ等の原因となる。この
増加を防ぐためには、スプール受渡し信号により各々の
加圧力を制御し、合計のニップ圧を一定にすればよい。

更に、セカンダリアームによる巻取り中において所定の
巻固さを得るためには、セカンダリアーム上の巻取ロー
ルとリールドラム間に発生するニップ圧を巻径に応じて
制御しなければならない。

本発明は以上の知見にもとづいてなされたものである。

［実施例］ 本発明の実施例を第１図〜第９図に基づいて説明すれば
以下の通りである。

本実施例においては、ウェブの張力変動や巻固さの調整
を改善するために以下の４つの制御を行っている。

（ａ）プライマリアームソフトランデインク制御（ｂ）
プライマリアームニップ圧制御 （Ｃ）セカンダリアームニップ圧制御 （ｄ）プライマリ／セカンダリニップ圧クロス制御 第２図は上記（ａ）〜（ｄ）の制御を実施するためのシ
ステム系統例である。

第２図の上半分はプライマリアームの旋回速度とプライ
マリアーム加圧力との制御系を示し、下半分はセカンダ
リアーム加圧力の制御系を示す。

プライマリアーム旋回装置の回動手段であるモーターＭ
３０はインバータユニット（ＩＮＶＵＮＩＴ）３１によ
るインバータドライブが採用される。このインバータユ
ニット３１は可逆制御器３２により、旋回下降時はプラ
イマリアーム旋回角度に応じた旋回速度を予め定めたマ
ツプ４０に基づいて、旋回上昇時は所定の逆転速度に基
づいてそれぞれ制御される。

プライマリアーム１８に支持されたスプール１１をリー
ルドラム１２に押し付けるプライマリアーム加圧力は、
リールドラム１２の軸方向両端部側に取り付けられた１
対のプライマリアーム用油圧シリンダ２３によって付与
されるが（第９図）これらの油圧を制御する比例制御弁
３３．３４はプライマリアーム旋回角度に応じたプライ
マリアーム（油圧シリンダ）のニップ線圧を予め定めた
マツプ４１．４２に基づいて制御される。

プライマリアームの旋回軸にはアブソリュート型ロータ
リエンコーダ３５を設け、旋回角度を検出して上記マツ
プ４０，４１．４２の入力としている。

一方、セカンダリアーム１５に支持されたスプール１１
をリールドラム１２に押し付けるセカンダリアーム加圧
力は、同じく１対のセカンダリアーム用油圧シリンダ２
４によって付与されるが（第９図）、これらの油圧を制
御する比例制御弁３６．３７は巻取ロール１７の巻径に
応じたセカンダリアーム（油圧シリンダ）のニップ線圧
を予め定めたマツプ４３．４４に塁づいて制御される。

巻取ロール１７の巻径は、巻取ロール１７の巻回転数と
リールドラム速度とに基づいて径演算器３８で算出され
、その算出結果が上記マツプ４３゜４４の入力となって
いる。また、マツプ４３゜４４には銘柄に応じたニップ
線圧が複数パターン記憶されており、デジタルスイッチ
（ＤＳ）３９によりこれらのパターンから任意のパター
ンを選択できるようになっている。

上述したマツプ４０．４１．４２．４３．４４及び径演
算器３８はＣＰＵで構成され、ｃ　ｒ’　ｕ　摺合は比
例制御弁３３．３４にプライマリ設定として、比例制御
弁３６．３７にセカンダリ設定としてそれぞれ与えられ
る。

次に上記システムに基づく４つの制御について個別的に
説明する。

（ａ）プライマリアームソフトランデインク制御の詳細
な説明［第３図］ プライマリアーム旋回下降限での急停止による外乱を防
止するために行う。

旋回角度に応じた旋回速度を定めたマツプ４０は、例え
ば第３図に示すように設定される。

旋回位置Ｃから旋回下降限りにかけて旋回速度を大きく
減速させ、下降限においてスプール１１をソフトランデ
ィングするように制御する。

（ｂ）プライマリアームニップ圧制御の詳細な説明［第
６図〜第７図１ プライマリアームのニップ圧は旋回角度によってスプー
ルの自重成分が変化するため、旋回下降するにしたがっ
てトータルニップ圧が減少し、巻固さに影響が生じる。

この影響を最小にするため、旋回角度に応じてシリンダ
ニップ圧を第４図に示すように制御する。

ただし、スプール自重によるニップ圧寄与分が大きいた
め（第４図参照）、旋回下降限付近の限られた範囲でし
か常用ニップ圧の制御は出来ない。

ここで、スプール重量によるニップ圧Ｐ１（Ｋｇ　／　
ｃｍ　）は ｐ　１−−５ｉｎθ ここで、Ｗニスブール総重量（Ｋｇ） Ｌ　：紙　　　　　幅　　　　（ｃＩＲ）θニスブール
位置（ｄｅＱ） で表わせる。

（Ｃ）セカンダリアームニップ圧制御の詳細な説明［第
６図〜第７図１ 所定の巻固さを得るために、セカンダリアーム１５上の
巻取ロール１７とリールドラム１２間に発生するニップ
線圧を巻径に応じて制御している。

第６図に示すように、油圧一定の時ニップ圧は巻径に応
じて変化する。したがって、ニップ圧を巻径に関わらず
一定とするためには、巻径に応じて油圧を変えてやる必
要がある。

また、銘柄に応じてニップ圧は一定でなく、■に対し士
テーバを考慮する必要があるため、本実施例においては
、既述したデジタルスイッチ（第２図３９）により数種
のパターンを選択できるようにしである。

これらのパターンをニップ圧線図として示したのが第７
図（ａ）、油圧線図として示したものが第７図（ｂ）で
ある。これにより、巻取ロールの巻固さを紙の用途によ
り任意に制御することが可能となる。

（ｄ）プライマリ／セカンダリニップ圧クロス制御の詳
細な説明［第８図］ プライマリアーム１８による巻取りからセカンダリアー
ム１５による巻取りに移る際、プライマリアーム加圧力
とセカンダリアーム加圧力とが同時にスプール１１に作
用するため、加圧力を加減しないとトータルニップ圧が
増加し、しわ等の原因となる。この増加を防ぐためスプ
ール受渡し信号により各々の加圧力を制御し、合計のニ
ップ圧を一定にする。

すなわち、第８図に示すように、スプール受渡し信号に
もとづいてクロス制御指令を出した時点から１秒問、プ
ライマリアームニップ圧を減圧していく一方、セカンダ
リアームニップ圧を増圧してクロス制御する。これによ
りトータルニップ圧は高ニツプ圧となるのを０避され、
僅かな増圧に抑えられる。

前述のとおりプライマリアーム及びセカンダリアームは
各々独自に旋回角度、又は巻太りに応じたニップ圧制御
を行っているが、この受渡し時においては、プライマリ
アームの減圧及びセカンダリアームの増圧は一定時間（
１秒）後に設定圧からバイアス圧、（又はバイアス圧か
ら設定圧）になるよう次の８０算式のとおりの圧力指令
により制御される。

プライマリアームの場合には、 Ｔ−Ｔのカウント数 ｐｓｅｔ　＝ｓｖｐ−□ ■ セカンダリアームの場合には、 で与えられる。

（ｅ）全制御を盛り込んだタイミングチャートの詳細な
説明［第１図］ 上記（ａ）〜（ｄ）のＩＩＩ　Ｉｌｌのタイミングチャ
ートは第１図に示すようになる。

セカンダリアームでの巻取り半ばにおいて、まだマツプ
４１．４２に基づいたプライマリアーム加圧力による空
のスプール１１加圧が開始されておらず、空のスプール
１１も未だ下降したトランスファアーム１９に支持され
ているため、スプール自重によるニップ圧は発生しない
。

巻取り侵半に近づいた段階で、マツプ４０に基づいて設
定旋回速度でプライマリアーム１８をＢ゛まで旋回下降
させたとき、スプール１１はトランスファアーム１９の
支持から解放されてリールドラム１２上に載るため、こ
こでスプール自重によるニップ圧が始めて発生する。一
方、マツプ４３．４４に基づいたセカンダリアーム加圧
力を加えられた巻取りロール１７の巻取り径が所定値に
達したとき、ウェブ１６が切断されて巻取ロール１７が
ら空のスプール１１への紙継巻取交換、即ち巻替えが行
われるが、この巻替までのトータルニップ圧はセカンダ
リ７−ム加圧力単独によるものとなる。

巻替後プライマリアーム１８での巻取りが開始されるが
、これ以降プライマリアーム位置が下降限（０点）にな
るまでスプール１１とリールドラム１２間に発生するト
ータルニップ圧はスプール自重成分によるものと、プラ
イマリアーム加圧力によるものとの総和になる。セカン
ダリアーム加圧力がその後ゼロとなり、巻取ロール１７
はセカンダリアーム１５から撤去される。プライマリア
ーム１８での巻取り半ばにおいて、所定の巻太りがリミ
ットスイッチＬＳにより検出されると、プライマリアー
ム１８は巻取りを続行しつつ規定の旋回速度を経て下降
し、下降限でソフトランディングする。この旋回下降に
際してスプール自重成分がゼロに向かって減少するため
、これを補完すべくプライマリアーム加圧力はＣ０を過
ぎてからプログラムに沿って増圧される。

プライマリアーム１８の旋回停止と共にセカンダリアー
ム１５の加圧を再開し、セカンダリアーム１５が巻取り
の始まったスプール１１と接触したとき、リミットスイ
ッチＬＳによりスプール受渡し信号を発生し、ここで既
述した高ニップ圧防止のためのクロス制御を行い、プラ
イマリアーム１８からスプール１１を開放して受渡しを
終了する。トータルニップ圧は再びセカンダリアーム加
圧力のみとなって、今度はセカンダリアーム１５での巻
取りが続行される。このセカンダリアーム１５での巻取
りの巻太りが所定値に達したとき、これをリミットスイ
ッチＬＳで検出し、これによりプライマリアーム１８を
逆旋回して上昇させ待機位置に持っていく。

このようにして上記工程が繰り返される。

［発明の効果］ 以上型するに本発明によれば、プライマリアーム及びセ
カンダリアームによるニップ圧を制御するようにしたの
で、局所的高ニツプ圧に起因する巻じわ９巻ずれ等の弊
害がなく、かつ均一な巻固さを有する損紙のない巻取ロ
ールを得ることができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る巻取装置の巻取り制御
方法のタイミングチャート、第２図は第１図の巻取り制
御方法を実施するためのシステム系統図、第３図はプラ
イマリアーム旋回角度／旋回速度関係図、第４図はプラ
イマリアーム加圧線図、第５図はプライマリアーム近似
ニップ線図、第６図はセカンダリアーム加圧線図、第７
図はテーパを考慮した加圧線図、第８図はプライマリ／
セカンダリニップ圧クロス制御の加圧説明図、第９図は
本発明を説明するための従来と共通した巻取装置の概略
側面図である。 図中、１１はスプール、１２はリールドラム、１５はセ
カンダリアーム、１６はウェブ、１７は巻取ロール、１
８はプライマリアーム、２３はプライマリアーム加圧力
を与えるプライマリアーム用油圧シリンダ、２４はセカ
ンダリアーム加圧力を与えるセカンダリアーム用油圧シ
リンダである。 特　許　出　願　人　　石川島播磨重工業株式会社十條
製紙株式会社 代理人弁理士　絹　　谷　　信　　雄 第２図 −２″ライセリ７−ムオたμ０仇！（ｅ）−第４図 Ｄｍｌｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｄｍ
ａｘ（Ｇ）　　　　　　　　　　（ｂ） 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. リールドラム上へのスプール自重成分が変化するプライ
   マリアームの旋回下降角度に応じてプライマリアームに
   支持されたスプールをリールドラムに押し付けるプライ
   マリアーム加圧力を制御して、スプール自重成分による
   ニップ圧とプライマリアームによるニップ圧との合計ニ
   ップ圧を調整する工程と、プライマリアームに支持され
   たスプールをプライマリアームの旋回下降限でセカンダ
   リアームに受け渡すことによりプライマリアームによる
   ウェブ巻取りからセカンダリアームによる巻取りに移す
   際、同時に加えられる上記プライマリアームの加圧力と
   、セカンダリアームに支持したスプールをリールドラム
   に押し付けるセカンダリアーム加圧力とをクロス制御し
   て、合計のニップ圧を一定にする工程と、セカンダリア
   ームによる巻取りに移ってから巻取ロールの巻径に応じ
   てセカンダリアーム加圧力を制御して、任意のニップ圧
   をウェブに加える工程とから成る巻取装置の巻取り制御
   方法。