JPS5812180B2 - 巻取り、巻戻し装置における材料張力制御装置 - Google Patents
巻取り、巻戻し装置における材料張力制御装置Info
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- JPS5812180B2 JPS5812180B2 JP53000331A JP33178A JPS5812180B2 JP S5812180 B2 JPS5812180 B2 JP S5812180B2 JP 53000331 A JP53000331 A JP 53000331A JP 33178 A JP33178 A JP 33178A JP S5812180 B2 JPS5812180 B2 JP S5812180B2
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- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims description 19
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
- Coil Winding Methods And Apparatuses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、連続長尺材料等の材料を一定の張力で巻取り
あるいは巻戻すための巻取り、巻戻し装置における材料
張力制御装置に関する。
あるいは巻戻すための巻取り、巻戻し装置における材料
張力制御装置に関する。
中心駆動により材料を一定の張力で巻取りまたは巻戻す
ためのリール駆動電動機が必要とする張力トルクτＴは
次の（１）式で示される。
ためのリール駆動電動機が必要とする張力トルクτＴは
次の（１）式で示される。
τＴ＝ＩＴ×Φ＝Ｔ×Ｄ ・・・・・・・・・（
１）但し、τ０は張力分トルク、Ｔは張力、Ｄはリール
巻取り、巻戻しの際のコイル径、■Ｔは電動機の電機子
電流（張力分）、Φは電動機の界磁磁束（トルク係数）
をそれぞれ示す。
１）但し、τ０は張力分トルク、Ｔは張力、Ｄはリール
巻取り、巻戻しの際のコイル径、■Ｔは電動機の電機子
電流（張力分）、Φは電動機の界磁磁束（トルク係数）
をそれぞれ示す。
上記（１）式において、Φ＝一定とした状態で張力Ｔを
一定に制御するには、 ■Ｔ∝ＤＸＴ ・・・・・・・・・（２）に
示されるような制御をしなければならない。
一定に制御するには、 ■Ｔ∝ＤＸＴ ・・・・・・・・・（２）に
示されるような制御をしなければならない。
ま出し、Φ∝Ｄとするような制御を行なった場合張力Ｔ
を一定に制御するには、 ＩＴ∝Ｔ ・・・・・・・・・（３）の
関係を満足する制御を行なわなければならない。
を一定に制御するには、 ＩＴ∝Ｔ ・・・・・・・・・（３）の
関係を満足する制御を行なわなければならない。
従来では膨大な容量の電動機が必要とされるなとの理由
から（２）式で示した制御法はあまり採用されず、一般
に（３）式で示す制御法が多く用いられていた。
から（２）式で示した制御法はあまり採用されず、一般
に（３）式で示す制御法が多く用いられていた。
しかしながら、（３）式の方法は、電動機の界磁磁束Φ
の許容変化範囲を越えるような巻径比率となった場合、
張力制御が不可能となる欠点を有し、安定性が悪い。
の許容変化範囲を越えるような巻径比率となった場合、
張力制御が不可能となる欠点を有し、安定性が悪い。
さらに、具体的な張力制御方式としては、（１）加減速
分、機械的損失分、張力分に相当する電機子電流基準と
界磁電流基準を発生させるものとして、多連の抵抗器を
その各抵抗値を各関数に応じて分布させ、抵抗器摺動部
を１台のサーボモータで材料コイルの巻取径に追従させ
て摺動させるメモリレオスタット方式、 （２）材料コイルの巻取径に応じた電動機の各所要トル
クの和τと、界磁電流に応じた界磁磁束Φとをスタティ
ックな回路で演算し、τ／Φを電機子電流基準として電
動機制御装置に与える方式がある。
分、機械的損失分、張力分に相当する電機子電流基準と
界磁電流基準を発生させるものとして、多連の抵抗器を
その各抵抗値を各関数に応じて分布させ、抵抗器摺動部
を１台のサーボモータで材料コイルの巻取径に追従させ
て摺動させるメモリレオスタット方式、 （２）材料コイルの巻取径に応じた電動機の各所要トル
クの和τと、界磁電流に応じた界磁磁束Φとをスタティ
ックな回路で演算し、τ／Φを電機子電流基準として電
動機制御装置に与える方式がある。
しかし、（１）の方式にあっては抵抗器の接触不良が問
題となり、（２）は演算が複雑なため、回路構成が複雑
となるなどの欠点がある。
題となり、（２）は演算が複雑なため、回路構成が複雑
となるなどの欠点がある。
本発明は前記従来の問題点を解決すべくなされたもので
、簡単な回路構成により安定した張力制御を行いうる制
御装置を提供することを目的とする。
、簡単な回路構成により安定した張力制御を行いうる制
御装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明による巻取り、巻戻
し装置における材料張力制御装置は、巻かれた材料コイ
ルのコイル径が所定の中間コイル径Ｄｍ以下のとき電動
機の界磁磁束Φを材料コイルのコイル径変化に追従させ
、かつ前記材料コイルのコイル径が前記中間コイル径９
ｍ以上のとき前記界磁磁束Φを一定値に制御する第一制
御装置と、前記材料コイルのコイル径が前記中間コイル
径塙以下であるとき一定であり、かつ前記材料コイルの
コイル径が前記中間コイル径９ｍ以上のときコイル径変
化に比例した信号を出力する関数発生器と、前記界磁磁
束Φがコイル径の全領域において比例的に変化するもの
として演算された前記電動機の電機子電流演算信号と前
記関数発生器の出力信号との積を演算する掛算器と、こ
の掛算器の出力信号に前記電動機の電機子電流を追従さ
せる第二制御装置とを備えたことを特徴とする。
し装置における材料張力制御装置は、巻かれた材料コイ
ルのコイル径が所定の中間コイル径Ｄｍ以下のとき電動
機の界磁磁束Φを材料コイルのコイル径変化に追従させ
、かつ前記材料コイルのコイル径が前記中間コイル径９
ｍ以上のとき前記界磁磁束Φを一定値に制御する第一制
御装置と、前記材料コイルのコイル径が前記中間コイル
径塙以下であるとき一定であり、かつ前記材料コイルの
コイル径が前記中間コイル径９ｍ以上のときコイル径変
化に比例した信号を出力する関数発生器と、前記界磁磁
束Φがコイル径の全領域において比例的に変化するもの
として演算された前記電動機の電機子電流演算信号と前
記関数発生器の出力信号との積を演算する掛算器と、こ
の掛算器の出力信号に前記電動機の電機子電流を追従さ
せる第二制御装置とを備えたことを特徴とする。
以下本発明を図示する実施例によって説明する。
第１図に巻取装置および張力制御装置の構成を示す。
１は材料で、一定送給速度に制御されたフィードロール
２より送給され、４に示すようにコイルに巻取られる。
２より送給され、４に示すようにコイルに巻取られる。
３は材料走行速度検出器である。材料コイル４のコイル
径りが巻芯径Ｄｍｉｎから最大径Ｄｍａｘまで変化する
場合には、リール駆動電動機１０の回転数ｎはん１＝Ｌ
／Ｄｍｉｎからｎ３まで変化する。
径りが巻芯径Ｄｍｉｎから最大径Ｄｍａｘまで変化する
場合には、リール駆動電動機１０の回転数ｎはん１＝Ｌ
／Ｄｍｉｎからｎ３まで変化する。
ただし、Ｌはライン速＝Ｌ／Ｄｍａｘ
度、ｎ１はＤｍｉｎ時の電動機１０の回転数、ｎ３はＤ
ｍａｘ時の電動機回転数である。
ｍａｘ時の電動機回転数である。
今、電動機１０の界磁変化範囲がｉｆ０≦ｉｆ≦１ｆ１
（ｉｆｏはｎ１時の界磁電流、ｉｆ１はｎ２時の界磁電
流で、ｎ１＞ｎ２＞ｎ３である）と制限された場合、回
転数ｎ２の時の巻芯径をＤｍとすると、次のような匍脚
をおこなう。
（ｉｆｏはｎ１時の界磁電流、ｉｆ１はｎ２時の界磁電
流で、ｎ１＞ｎ２＞ｎ３である）と制限された場合、回
転数ｎ２の時の巻芯径をＤｍとすると、次のような匍脚
をおこなう。
Ｄｍ＞Ｄ≧Ｄｍｉｎ（ｎ２＜ｎ≦ｎ１）なるコイル径に
対しては、（３）式の方法で制御し、Ｄｍａｘ≧Ｄ≧Ｄ
ｍ（ｎ３≦ｎ≦ｎ２）なるコイル径に対しては、（２）
式の方法で制御する。
対しては、（３）式の方法で制御し、Ｄｍａｘ≧Ｄ≧Ｄ
ｍ（ｎ３≦ｎ≦ｎ２）なるコイル径に対しては、（２）
式の方法で制御する。
第１図において信号２１はリール回転数検出信号２４と
掛算器１８により乗算され、この乗算された信号がライ
ン速度検出信号２３と等しくなるように制御される。
掛算器１８により乗算され、この乗算された信号がライ
ン速度検出信号２３と等しくなるように制御される。
Ｌをライン速度、ｎを電動機１０の回転数、Ｄをコイル
径とした場合Ｌ＝ｎ×Ｄが成立することから、信号２１
はコイル径検出信号であることがわかる。
径とした場合Ｌ＝ｎ×Ｄが成立することから、信号２１
はコイル径検出信号であることがわかる。
このコイル径検出信号２１は関数発生器８に入力する。
関数発生器８はＤくＤｍなる範囲においてΦ∝Ｄとなる
界磁電流基準信２２を出力し、Ｄ≧Ｄｍなる範囲ではΦ
＝一定となるような一定の界磁電流基準信号２２を出力
する。
界磁電流基準信２２を出力し、Ｄ≧Ｄｍなる範囲ではΦ
＝一定となるような一定の界磁電流基準信号２２を出力
する。
界磁電流基準信号２２は界磁電流制御装置７に入力する
。
。
界磁電流制御装置７は界磁巻線５に流れる界磁電流ｉｆ
が入力した界磁電流基準信号２２に従ったものとなるよ
うに制御する装置である。
が入力した界磁電流基準信号２２に従ったものとなるよ
うに制御する装置である。
すなわち界磁電流ｉｆは第２図ａに示す如くなる。
補償信号発生器２０は、界磁磁束Φが巻径の全範囲（Ｄ
ｍａｘ≧Ｄ≧Ｄｍｉｎ）にわたってΦ∝Ｄなるものとし
て、コイル加減速時の電動機所要電流と機械損電流との
和信号２６を演算出力し、加算器１７は張力設定器１９
により設定された信号、すなわち張力分の電動機所要電
流基準信号２７と信号２６との和信号２５を出力する。
ｍａｘ≧Ｄ≧Ｄｍｉｎ）にわたってΦ∝Ｄなるものとし
て、コイル加減速時の電動機所要電流と機械損電流との
和信号２６を演算出力し、加算器１７は張力設定器１９
により設定された信号、すなわち張力分の電動機所要電
流基準信号２７と信号２６との和信号２５を出力する。
信号２５は、コイル径りの全範囲においてΦ∝Ｄとした
場合の電動機所要電流の和である。
場合の電動機所要電流の和である。
関数発生器１６は界磁磁束Φがコイル径りに比例して変
化する領域（Ｄｍｉｎ≦Ｄ＜Ｄｍ）においては一定値を
出力し、かつ界磁磁束Φが一定値である領域（Ｄｍ≦Ｄ
≦Ｄｍａｘ）においてはコイル径りに比例した出力信号
２３を出力する。
化する領域（Ｄｍｉｎ≦Ｄ＜Ｄｍ）においては一定値を
出力し、かつ界磁磁束Φが一定値である領域（Ｄｍ≦Ｄ
≦Ｄｍａｘ）においてはコイル径りに比例した出力信号
２３を出力する。
すなわち第２図すに示す如くなる。
掛算器１５は信号２３と信号２５との積を出力信号２４
として出力する。
として出力する。
この出力信号２４は電動機１０の電流基準として電流匍
脚装置１４，１２に入力され、電動機電機子電流■Ｔは
この電流基準に等しくなるように制御される。
脚装置１４，１２に入力され、電動機電機子電流■Ｔは
この電流基準に等しくなるように制御される。
したがってＤｍｉｎ≦Ｄ＜Ｄｍなる領域では電磁子電流
■Ｔは一定となり、（３）式により張力Ｔは一定に制御
される。
■Ｔは一定となり、（３）式により張力Ｔは一定に制御
される。
またＤｍ≦Ｄ≦Ｄｍａｘなる領域では■ＴはＤに比例し
、（２）式により張力Ｔは一定に制御される。
、（２）式により張力Ｔは一定に制御される。
かくして材料の張力Ｔは所定の値に一定に制御される。
上述した如くこれらコイル径Ｄ、回転数ｎ、界磁電流ｉ
ｆ、界磁磁束Φ、電機子電流■Ｔの関係は表に示すよう
になる。
ｆ、界磁磁束Φ、電機子電流■Ｔの関係は表に示すよう
になる。
なお、図中６は界磁電流検出器、９はコイル径検出用積
分器、１１は電動機１駆動電源発生器、１３は電動機主
回路電流検出器、２０は補償信号発生器、２８は加減速
度検出器である。
分器、１１は電動機１駆動電源発生器、１３は電動機主
回路電流検出器、２０は補償信号発生器、２８は加減速
度検出器である。
以上の通り、この発明によれば、材料の巻取径りが広範
囲にわたっていて、かつ電動機界磁磁束Φを巻取径りに
比例的に変化する領域および磁束Φを一定値に制限しな
ければならない領域とを有するリール駆動電動機の制御
をする際に、その加減速分、機械積分、張力分の電流を
演算する演算装置を各々の領域に対応して２台設ける必
要がなく、関数発生器、掛算器により電動機所要電流を
算出することができ、したがって従来に比してきわめて
経済的でしかも安定した制御性能を有する張力制御装置
を提供することができる。
囲にわたっていて、かつ電動機界磁磁束Φを巻取径りに
比例的に変化する領域および磁束Φを一定値に制限しな
ければならない領域とを有するリール駆動電動機の制御
をする際に、その加減速分、機械積分、張力分の電流を
演算する演算装置を各々の領域に対応して２台設ける必
要がなく、関数発生器、掛算器により電動機所要電流を
算出することができ、したがって従来に比してきわめて
経済的でしかも安定した制御性能を有する張力制御装置
を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示すもので巻取り、巻戻し
装置および張力制御装置の構成を示す系統図、第２図ａ
、ｂはそれぞれ同装置における関数発生器の特性を示す
グラフである。 １・・・・・・材料、２・・・・・・フィードロール、
３・・・・・・材料走行速度検出器、４・・・・・・材
料コイル、５・・・・・・界磁巻線、６・・・・・・界
磁電流検出器、７・・・・・・界磁電流制御装置、８・
・・・・・関数発生器、９・・・・・・コイル径検出用
積分器、１０・・・・・・リール駆動電動機、１１・・
・・・・コイル回転速度検出器、１２・・・・・・電動
機駆動電源発生器、１３・・・・・・電動機主回路電流
検出器、１４・・・・・・電動機主回路電流制御装置、
１５・・・・・・掛算器、１６・・・・・・関数発生器
、１７・・・・・・加算器、１８・・・・・・コイル表
面速度検出用掛算器、１９・・・・・・張力設定器、２
０・・・・・・補償信号発生器、２１・・・・・・コイ
ル径信号、２２・・・・・・界磁電流基準信号、２８・
・・・・・加減速度検出器。
装置および張力制御装置の構成を示す系統図、第２図ａ
、ｂはそれぞれ同装置における関数発生器の特性を示す
グラフである。 １・・・・・・材料、２・・・・・・フィードロール、
３・・・・・・材料走行速度検出器、４・・・・・・材
料コイル、５・・・・・・界磁巻線、６・・・・・・界
磁電流検出器、７・・・・・・界磁電流制御装置、８・
・・・・・関数発生器、９・・・・・・コイル径検出用
積分器、１０・・・・・・リール駆動電動機、１１・・
・・・・コイル回転速度検出器、１２・・・・・・電動
機駆動電源発生器、１３・・・・・・電動機主回路電流
検出器、１４・・・・・・電動機主回路電流制御装置、
１５・・・・・・掛算器、１６・・・・・・関数発生器
、１７・・・・・・加算器、１８・・・・・・コイル表
面速度検出用掛算器、１９・・・・・・張力設定器、２
０・・・・・・補償信号発生器、２１・・・・・・コイ
ル径信号、２２・・・・・・界磁電流基準信号、２８・
・・・・・加減速度検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 材料をリールに巻取りまたはリールから巻戻すリー
ル駆動用電動機を有する巻取り、巻戻し装置の材料張力
制御装置において、 巻かれた材料コイルのコイル径が所定の中間コイル径Ｄ
ｍ以下のとき前記電動機の界磁磁束Φを材料コイルのコ
イル径変化に追従させ、かつ前記材料コイルのコイル径
が前記中間コイル径０ｍ以上のとき前記界磁磁束Φを一
定値に制御する第一制御装置と、 前記材料コイルのコイル径が前記中間コイル径Ｄｍ以下
であるとき一定であり、かつ前記材料コイルのコイル径
が前記中間コイル径０ｍ以上のときコイル径変化に比例
した信号を出力する関数発生器と、 前記界磁磁束Φがコイル径の全領域において比例的に変
化するものとして演算された前記電動機の電機子電流演
算信号と前記関数発生器の出力信号との積を演算する掛
算器と、 この掛算器の出力信号に前記電動機の電機子電流を追従
させる第二制御装置とを備えたことを特徴とする巻取り
、巻戻し装置における材料張力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53000331A JPS5812180B2 (ja) | 1978-01-05 | 1978-01-05 | 巻取り、巻戻し装置における材料張力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53000331A JPS5812180B2 (ja) | 1978-01-05 | 1978-01-05 | 巻取り、巻戻し装置における材料張力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5493451A JPS5493451A (en) | 1979-07-24 |
| JPS5812180B2 true JPS5812180B2 (ja) | 1983-03-07 |
Family
ID=11470907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53000331A Expired JPS5812180B2 (ja) | 1978-01-05 | 1978-01-05 | 巻取り、巻戻し装置における材料張力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5812180B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63232172A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-28 | 株式会社ハッチ | 寝具の包装方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4827892B2 (ja) | 2008-06-27 | 2011-11-30 | 本田技研工業株式会社 | 巻線装置 |
-
1978
- 1978-01-05 JP JP53000331A patent/JPS5812180B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63232172A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-28 | 株式会社ハッチ | 寝具の包装方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5493451A (en) | 1979-07-24 |
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