JP3024728B2 - 金属板巻取装置の制御方法及び制御装置 - Google Patents
金属板巻取装置の制御方法及び制御装置Info
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Description
造に用いられる金属板巻取装置において、精度の良い金
属板の切断長さを得るために巻軸の停止位置の位置決め
を高精度で行い得るようにした制御方法及び制御装置に
関する。
ンターンカット形の巻鉄心を製造するための巻鉄心製造
装置では、帯状の鉄板を送る送りローラと、鉄板を巻き
付ける巻軸と、巻軸を囲むように設けられた巻込みベル
トと、送りローラと巻軸との間に設けられた切断機構と
を備えている。上記巻込みベルトはサーボモータにより
駆動され、送りローラにより送られてくる鉄板を巻込ん
で巻軸に巻き取らせる。この巻込みベルトにより鉄板が
ワンターン分の鉄板の長さ相当分だけ移動されると、巻
込みベルト及び送りローラが停止し、鉄板を切断機構に
より切断する。その後、再び巻込みベルト及び送りロー
ラが駆動され、鉄板が次のワンターン分の長さ相当分だ
け移動される、という動作を繰り返すことにより、巻鉄
心が製造される。
ルトの1回当たりの移動量によってワンターン分の鉄板
の長さが決定されることから、巻込みベルトの停止位置
の正確な位置決めにより、鉄板のワンターン分の切断長
さが高精度のものとなるようにしている。また、ワンタ
ーン分の鉄板の相互間に生ずるギャップをできるだけ小
さくするために、切断後、巻込みベルトの移動により巻
軸に巻き取られていくワンターン分の鉄板に対し、送り
ローラにより送り出される鉄板が追従して移動するよう
にする必要がある。この場合、台形制御により速度制御
される巻込みベルトの挙動は、できるだけ指令に近い安
定したものであることが要求される。
では、駆動源であるモータの運動状態を検出し、その検
出量をフィードバックするセミクローズド制御よりも、
被駆動体の運動状態を検出し、その検出量をフィードバ
ックするクローズド制御が用いられる。クローズド制御
による速度、位置の制御は、遅れ要素を伴う閉ループで
あるから、指示に対する被駆動体の動作遅れが大き過ぎ
ると、その遅れを制御ループにより収束させることがで
きず、遅れとオーバーシュートを繰り返す発振現象を起
こし、被駆動体が振動を生ずる。
トは鉄板に対する摩擦性能を確保して該鉄板とのスリッ
プをなくすために、合成樹脂製のベルトが用いられる
が、これは当然剛性に劣り、特に回転開始時の加速期、
停止時の減速期において、撓みや伸縮による減衰振動が
発生し、これが上記の発振現象による振動を引き起こす
可能性が高い。
の鉄心重量が100Kgを越えるものはなく、巻込みベ
ルトの減衰振動による影響はほとんどみられなかった。
しかし、特性上、積鉄心よりも優位性のある巻鉄心は、
より大型の変圧器への適用要求が高まり、1000Kg
を越える鉄心を製造する可能性が生じてきている。この
ような大重量の鉄心を回転させねばならない巻鉄心製造
装置では、上記のように合成樹脂製の巻込みベルトの剛
性が不足し、加減速期において撓みや伸縮による瞬間的
で大きい遅れが生じ、この結果、巻込みベルトの挙動に
大きなオーバーシュートが生じたり、更にはそれが収束
しない持続振動に発展する場合がある。
ズド制御により行われる巻込みベルト駆動用のモータの
制御方式では、巻込みベルトの動作遅れが大き過ぎ、そ
の遅れを制御ループにより収束させることができなくな
って、遅れとオーバーシュートを繰り返す発振現象によ
り巻込みベルトが振動を起こす場合がある。このような
現象を生ずると、巻込みベルトの停止位置精度が悪くな
り、ワンターン分の鉄板の長さ精度が低くなったり、送
りローラによる鉄板の送りを巻込みベルトの挙動に同期
させることが困難となり、ワンターン分の鉄板相互間の
ギャップが不均一となったり、最悪の場合には、巻込み
ベルトの停止位置の位置決め制御が完了できず、運転不
能になるという問題を生じ、これらの問題を解決できな
ければ、大形の巻鉄心を製造できず、安価で高性能な変
圧器を提供することができない。
で、その目的は、巻込みベルトの加減速期に振動を起こ
すおそれがなく、精度の高い位置決めを行うことができ
る金属巻取装置の制御方法及び制御装置を提供するにあ
る。
取装置の制御方法は、帯状の金属板を送りローラにより
送り出す送り機構と、この送り機構により送り出されて
くる前記金属板を巻き取るための巻軸と、この巻軸の外
周を囲む巻込みベルトを備え、この巻込みベルトをモー
タにより駆動して前記送りローラにより送り出されてく
る金属板を押さえつつ巻軸に巻き取らせる巻込み機構
と、前記送りローラと巻軸との間に設けられ、前記金属
板を切断する切断手段とを具備した金属板巻取装置にお
いて、前記巻込みベルト駆動用のモータの回転量を検出
する回転量検出手段と、前記巻軸への金属板の巻き始め
から巻き終わりまでの前記巻込みベルトの移動量を検出
する移動量検出手段とを備え、前記巻軸への金属板の巻
き始めから巻き終わりの直前まで、前記回転量検出手段
の検出信号に基づいて前記モータを制御し、巻軸への金
属板の巻き終わりの直前に前記移動量検出手段の検出信
号に基づいて前記モータを制御することを特徴とするも
のである。
は、帯状の金属板を送りローラにより送り出す送り機構
と、この送り機構により送り出されてくる前記金属板を
巻き取るための巻軸と、この巻軸の外周を囲む巻込みベ
ルトを備え、この巻込みベルトをモータにより駆動して
前記送りローラにより送り出されてくる金属板を押さえ
つつ巻軸に巻き取らせる巻込み機構と、前記送りローラ
と巻軸との間に設けられ、前記金属板を切断する切断手
段とを具備した金属板巻取装置において、前記巻軸への
金属板の巻き始めから巻き終わりまでの前記モータの回
転量を検出する回転量検出手段と、前記巻軸への金属板
の巻き始めから巻き終わりまでの前記巻込みベルトの移
動量を検出する移動量検出手段と、前記回転量検出手段
または移動量検出手段の検出信号に基づいて前記モータ
を制御する巻取制御手段と、この巻取制御手段が、前記
巻軸への金属板の巻き始めから巻き終わり直前まで前記
回転量検出手段の検出信号に基づく制御を行い、巻軸へ
の金属板の巻き終わりの直前に前記移動量検出手段の検
出信号に基づく制御を行うように切り換える切換手段と
を備えてなるものである。
は、帯状の金属板を送りローラにより送り出す送り機構
と、この送り機構により送り出されてくる前記金属板を
巻き取るための巻軸と、この巻軸の外周を囲む巻込みベ
ルトを備え、この巻込みベルトをモータにより駆動して
前記送りローラにより送り出されてくる金属板を押さえ
つつ巻軸に巻き取らせる巻込み機構と、前記送りローラ
と巻軸との間に設けられ、前記金属板を切断する切断手
段とを具備した金属板巻取装置において、前記巻軸への
金属板の巻き始めから巻き終わりまでの前記モータの回
転量を検出する回転量検出手段と、前記巻軸への金属板
の巻き始めから巻き終わりまでの前記巻込みベルトの移
動量を検出する移動量検出手段と、前記巻込みベルト駆
動用のモータの目標回転量に応じた目標値が所定時間毎
に加算される目標回転量カウント手段と、前記巻込みベ
ルトの目標移動量に応じた目標値が所定時間毎に加算さ
れる目標移動量カウント手段と、前記回転量検出手段に
より検出された前記モータの実際の回転量をカウントす
る現在回転量カウント手段と、前記移動量検出手段によ
り検出された前記巻込みベルトの実際の移動量をカウン
トする現在移動量カウント手段と、前記目標回転量カウ
ント手段のカウント値と前記現在回転量カウント手段の
カウント値を比較してその差を演算する回転量偏差演算
手段と、前記目標移動量カウント手段のカウント値と前
記現在移動量カウント手段のカウント値を比較してその
差を演算する移動量偏差演算手段と、前記回転量偏差演
算手段または移動量偏差演算手段の演算結果に基づいて
前記モータを制御する巻取制御手段と、前記巻軸への金
属板の巻き始めから巻き終わりの直前まで前記回転量偏
差演算手段の演算結果を前記巻取制御手段に与え、巻軸
への金属板の巻き終わりの直前に前記移動量偏差演算手
段の演算結果を巻取制御手段に与える切換手段とを備え
てなるものである。
は、送り機構の送りローラの回転を、移動量検出手段に
より検出される巻込みベルトの移動量に応じた長さの金
属板を送るように制御する送り制御手段が設けられてい
ることを特徴とするものである。
は、巻軸に金属板を巻軸に巻き取るべく巻込みベルトが
モータにより駆動されると、そのモータの回転量は回転
量検出手段により検出され、巻込みベルトの移動量は移
動量検出手段により検出される。そして、モータは、金
属板の巻軸への巻き始めから巻き終わり直前までの間、
回転量検出手段の検出信号に基づいて制御される。この
ため、巻き始めの加速期、及び巻き終わり直前までの減
速期では、巻込みベルトの撓みや伸縮による送れ要素を
排除した制御が行われることになり、巻込みベルトが振
動する現象は生じない。巻き終わり直前になると、モー
タは、移動量検出手段の検出信号に基づいて制御され
る。このとき、移動量検出手段は巻き始めから巻き終わ
り直前までの巻込みベルトの移動量、換言すれば、金属
板の移動量を検出しているので、巻込みベルトを金属板
の切断長さに応じた位置に精度良く停止させることがで
きる。
では、同様に、巻取制御手段が、金属板の巻き始めから
巻き終わり直前までは、回転量検出手段の検出信号に基
づいてモータを制御するので、巻き始めの加速期、及び
巻き終わり直前までの減速期における巻込みベルトの撓
みや伸縮による遅れ要素を排除した制御が行われること
となり、巻込みベルトが振動する現象は生じない。巻き
終わり直前になると、切換手段により、制御手段は移動
量検出手段の検出信号によりモータを制御するように切
り換えられるので、巻込みベルトを金属板の正規の巻き
取り長さに応じた位置に精度良く停止させることができ
る。
では、巻軸に金属板を所定長さ巻き付けるべく巻込みベ
ルトがモータにより駆動されると、そのモータの回転量
は回転量検出手段により検出され、巻込みベルトの移動
量は移動量検出手段により検出される。回転量検出手段
により検出されたモータの回転量は現在回転量カウント
手段によりカウントされ、移動量検出手段により検出さ
れた巻込みベルトの移動量は現在移動量カウント手段に
よりカウントされる。そして、回転量偏差演算手段によ
り、現在回転量カウント手段のカウント値と目標回転量
カウント手段のカウント値との偏差が演算され、また移
動量偏差演算手段により、現在移動量カウント手段のカ
ウント値と目標移動量カウント手段のカウント値との偏
差が演算される。制御手段は、巻き始めから巻き終わり
直前まで、回転量偏差演算手段により演算された偏差に
応じてモータを制御するので、巻き始めの加速期、及び
巻き終わり直前までの減速期における巻込みベルトの撓
みや伸縮による遅れ要素を排除した制御が行われること
となり、巻込みベルトが振動する現象は生じない。巻き
終わり直前になると、切換手段により、制御手段には、
移動量偏差演算手段により演算された偏差が与えられる
ように切り換えられるのて、巻込みベルトを金属板の切
断長さに応じた位置に精度良く停止させることができ
る。
では、移動量検出手段により検出される巻込みベルトの
移動量に応じた長さの金属板を送るように送りローラの
回転が制御されるので、切断手段により切断された金属
板を巻軸に巻き取られていく金属板の挙動に追従して送
ることができ、切断された金属板の相互間のギャップを
均一にすることができる。
を製造するための巻鉄心製造装置に適用した一実施例に
つき図1〜図3を参照しながら説明する。巻鉄心製造装
置の概略構成を示す図2において、長い帯状の鉄板1を
巻回したコイル2は支持体3に支持され、鉄板1はその
コイル2から巻戻し機構4により巻き戻される。巻戻し
機構4は、一対の巻戻しローラ5a,5bと、モータ6
とから構成され、モータ6が伝動ベルト7を介して巻戻
しローラ5a,5bの一方或いは双方、この実施例では
一方のローラ5aを駆動することにより、コイル2から
鉄板1を巻戻し、巻き癖を矯正するための弛みを介して
送り機構8へと送り出す。
送りローラ10a,10bと、サーボモータ11とを備
え、送りローラ10a,10bの一方或いは双方、この
実施例では一方の送りローラ10aをサーボモータ11
により駆動して鉄板1を矢印A方向に送り出す。そし
て、サーボモータ11には、回転検出手段としてのパル
ス発電機12が直結されており、このパルス発電機12
の単位時間当たりの出力パルス数によりサーボモータ1
1の回転速度が検出できると共に、回転開始から現在ま
での出力パルス数の累計によりサーボモータ11の回転
開始時点から現在までの回転量および現在の回転位置を
検出できるようにしている。また、送りローラ10a,
10bの後方には、切断手段としての切断機構13が設
けられている。この切断機構13は、固定刃14と、駆
動源たる図示しないエアシリンダにより上下動される可
動刃15とから構成されている。
構16が設けられている。この巻込み機構16は、巻軸
17、この巻軸17を囲む部分を有する例えば合成樹脂
製の巻込みベルト18、この巻込みベルト18を移動自
在に支持する複数個のガイドプーリ19、押圧プーリ2
0を巻込みベルト18に押し当てて当該巻込みベルト1
8に一定の張力を付与する例えばエアシリンダからなる
張力発生手段21を備えている。なお、巻軸17は、鉄
板1の巻込みに伴って矢印B方向に動き得るように支持
されている。
2に直結された駆動プーリ23により駆動されて矢印C
方向に移動するようになっている。そして、サーボモー
タ22には、回転量検出手段としてパルス発電機24が
直結されており、このパルス発電機24の単位時間当た
りの出力パルス数によりサーボモータ22の回転速度が
検出できると共に、回転開始から現在までの出力パルス
数の累計によりサーボモータ22の回転開始時点から現
在までの回転量および現在の回転位置を検出できるよう
になっている。また、巻込みベルト18のうち、巻軸1
7を囲む状態に保持されている部分に入り込む直前の部
分、すなわち巻込みベルト18を巻軸17を囲む状態に
保持する一対のガイドプーリ19a,19bのうち、図
示上側のガイドプーリ19aの上側近傍部分には、検出
ローラ25が配置されている。この検出ローラ25は、
エアシリンダ26により押圧されるピンチローラ27と
の間に巻込みベルト18を挾み込んでおり、該巻込みベ
ルト18の移動に伴ってスリップすることなく回転す
る。そして、検出ローラ25には、巻込みベルト18の
移動速度及び移動量を検出する移動量検出手段としての
パルス発電機28が直結されている。
8の移動に伴ってスリップすることなく回転することに
より、検出ローラ25に直結されたパルス発電機28が
検出する移動量は巻込みベルト18の移動量に一致する
こととなる。また、検出ローラ25の配置位置を、巻込
みベルト18のうち鉄板1の巻込み部分の近傍であって
当該部分により引っ張られる側に定めたことにより、検
出ローラ25は巻込みベルト18の撓みや伸縮の影響を
受けることが少なく、鉄板1の巻込み長さにより正確に
合致する部分で巻込みベルト18の移動量を検出できる
こととなる。
いる。同図に示されるように、巻込みベルト18を駆動
するサーボモータ22のパルス発電機24の出力パルス
は速度偏差カウンタ29に与えられる。また、巻込みベ
ルト18の移動量を検出するパルス発電機28の出力パ
ルスは位置偏差カウンタ30に与えられる。一方、主制
御手段を構成する演算手段たる演算器31は、鉄板1を
巻軸17に巻き取らせる場合、その巻き始めから巻き終
りまで一定時間毎(例えば10 msec 毎)に速度指令及
び位置指令を速度指令パルス発生器32及び位置指令パ
ルス発生器33に与える。ここで、演算器31は、順次
巻軸17に巻き取られるワンターン分の鉄板の長さデー
タを有し、鉄板1の巻き取り時の速度制御を例えば台形
制御にて行う場合の上記一定時間毎の速度指令及び位置
指令を、その長さデータに基づいて演算により求めるよ
うに構成されている。
置指令パルス発生器33は、演算器31から与えられた
速度指令及び位置指令に応じた数のパルス信号をそれぞ
れ速度偏差カウンタ29及び位置偏差カウンタ30に目
標回転量及び目標移動量として与える。この両パルス発
生器32,33から出力されるパルスは演算器31にフ
ィードバックされ、これにより、演算器31は1回の速
度指令及び位置指令の出力毎に、それに対応した数のパ
ルスが両パルス発生器32,33から出力されたことを
検出できるようになっている。なお、当然のことなが
ら、速度指令と位置指令との関係は、サーボモータ22
が速度指令に一致した速度で回転したとき、巻込みベル
ト18が位置指令に一致した量だけ移動する関係となる
ように定められている。
に速度指令パルス発生器32から与えられるパルス数を
順次加算すると共に、パルス発電機24の出力パルス数
を順次加算し、両者を比較してその差に相当する偏差信
号を切換手段としての切換器34に与える。従って、速
度偏差カウンタ29は、目標回転量カウント手段、現在
回転量カウント手段及び回転量偏差演算手段として機能
する。また、位置偏差カウンタ30は、一定時間毎に位
置指令パルス発生器33から与えられるパルス数を順次
加算すると共に、パルス発電機28の出力パルス数を順
次加算し、両者を比較してその差に相当する偏差信号を
切換器34に与える。従って、位置偏差カウンタ29
は、目標移動量カウント手段、現在移動量カウント手段
及び移動量偏差演算手段として機能する。切換器34
は、速度偏差カウンタ29及び位置偏差カウンタ30か
ら与えられる偏差信号のいずれか一方を制御信号発生器
35に与える。制御信号発生器35は、アンプ36と共
に巻取制御手段たる巻取制御装置37を構成し、入力さ
れた偏差信号に応じた速度指令をアンプ36に与え、ア
ンプ36はその速度指令に応じた速度となるようにサー
ボモータ22を制御するようになっている。
駆動してワンターン分の長さ相当分の鉄板1を巻軸17
に巻き取る場合、その巻き始め時に切換器34に切換信
号を与えると共に、巻き終わり直前の最終回の速度指令
及び位置指令を出力し、速度指令パルス発生器32及び
位置指令パルス発生器33からそれら指令に相当する数
のパルスが出力されたことを検出した時、切換器34に
切換信号を与える。切換器34は、巻き始め直前で切換
信号が入力されると、速度偏差カウンタ29からの速度
偏差信号を制御信号発生器34に与えるように切り換わ
り、巻き終わり直前で切換信号が与えられると、位置偏
差カウンタ30からの位置偏差信号を制御信号発生器3
5に与えるように切り換わる。従って、制御信号発生器
35は、巻き始めから巻き終わり直前までは、速度偏差
カウンタ29の速度偏差信号に基づいてサーボモータ2
2を制御し、巻き終わり直前になると、位置偏差カウン
タ30の位置偏差信号に基づいてサーボモータ22を制
御する。
モータ11のパルス発電機12の出力パルスは偏差カウ
ンタ38に与えられる。また、偏差カウンタ38には、
巻込みベルト18の速度及び移動量を検出するパルス発
電機28の検出信号である出力パルスが与えられる。そ
して、偏差カウンタ38は、両パルス発電機12,28
からの出力パルスをそれぞれ加算して両者を比較し、そ
の差を制御信号発生器39に与える。制御信号発生器3
9はアンプ40と共に制御手段としての制御装置41を
構成し、偏差カウンタ38から与えられる偏差信号に応
じた制御信号をアンプ40に与え、アンプ36はその偏
差指令に応じてサーボモータ22を制御する。
みベルト18が鉄板1のワンターン分の長さ相当分だけ
移動することにより、該巻込みベルト18のサーボモー
タ22及び送りローラ10aのサーボモータ11が停止
し、巻軸17への鉄板1の巻き取りが中断されたとす
る。この時点では、ワンターン分の鉄板1aはその全体
が巻軸17に巻き取られておらず、一部が巻軸17と切
断機構13との間に残された状態になっている。そし
て、鉄板1の巻き取りが中断されると、切断機構13の
可動刃15が図示しないエアシリンダにより下降され、
固定刃14とで鉄板1を切断する。鉄板1の切断が完了
すると、巻軸17への鉄板1の巻き取りを再開すべく、
演算器31が速度指令及び位置指令を出力し始める。こ
れにより、サーボモータ22が起動し、このサーボモー
タ22の起動により巻込みベルト18が矢印C方向に移
動して切断機構13により切断されたワンターン分の鉄
板1aを巻軸17に巻き取り始める。なお、このとき巻
軸17は鉄板1aの巻き取りに伴って回転する。
差カウンタ29及び位置偏差カウンタ30は、速度指令
パルス発生器32及び位置指令パルス発生器33から1
0 msec 毎に出力されるパルスを順次加算すると共に、
サーボモータ22のパルス発電機24及び検出ローラ2
5のパルス発電機28から出力されるパルスを順次加算
し、両者の差を速度偏差及び位置偏差として切換器34
に与える。このときには、切換器34は速度偏差を制御
信号発生器35に与える状態になっているため、サーボ
モータ22は速度偏差カウンタ29の速度偏差に応じた
回転制御がなされる。
るパルス発電機28の出力パルスは送りローラ10aを
回転制御するための偏差カウンタ38にも与えられる。
これにより、サーボモータ11が起動して送りローラ1
0aが回転し始めるようになる。そして、そのサーボモ
ータ11の回転はパルス発電機12により検出され、そ
の回転量に応じた数のパルスが偏差カウンタ38に与え
られる。偏差カウンタ38は、両パルス発電機28及び
12から出力されるパルス数を比較し、その差を偏差信
号として制御信号発生器39に与える。このため、サー
ボモータ11の回転速度及び回転量は、巻込みベルト1
8の移動速度及び移動量に一致するように制御されるこ
ととなる。この結果、巻込みベルト18の移動により巻
軸17に巻き取られて行くワンターン分の鉄板1aと、
送りローラ10aにより巻軸17側に送り出される鉄板
1とが同一速度で移動するようになり、両者の切断端に
生ずるギャップが僅少になると共に、そのギャップはワ
ンターン毎にばらつきを生ずることなく均一となる。
直前、すなわち演算器31から最終の速度指令及び位置
指令が出力され、その両指令に対応した数のパルスが速
度指令パルス発生器32及び位置指令パルス発生器33
から出力されると、演算器31は切換器34に切換信号
を与える。すると、切換器34は速度偏差カウンタ29
からの偏差信号を制御信号発生器35に与える状態から
位置偏差カウンタ30からの位置偏差信号を制御信号発
生器35に与える状態に切り換わるので、以後、サーボ
モータ22は位置偏差カウンタ30からの位置偏差信号
により回転制御されるようになる。
令パルス発生器33から与えられたパルス数をカウント
していると共に、パルス発電機28から与えられたパル
ス数をカウントしている。換言すれば、位置偏差カウン
タ30は、ワンターン分の鉄板の長さと、それまでに移
動した巻込みベルト18の移動量との差を偏差信号とし
て出力することとなるので、上記切換後、、サーボモー
タ22は巻込みベルト18の移動量がワンターン分の長
さとなるように回転制御されることとなる。そして、位
置偏差カウンタ30において偏差が0(零)になると、
サーボモータ22が停止して巻込みベルト18の移動を
停止させる。これにより、偏差カウンタ38においても
差が0(零)となり、サーボモータ11も停止して送り
ローラ10aの回転を停止させる。この後、上述したよ
うに鉄板1が切断機構13により切断され、その切断
後、再び次のワンターン分の長さ相当分だけ巻込みベル
ト18を移動させるべくサーボモータ22が起動する。
なお、ワンターン分の鉄板1aの相互間に生ずるギャッ
プGが図3に示すように所定ピッチPずつずれた位置に
存在するようにするために、ワンターン分の鉄板1aは
巻き始め側の切断端部が巻き終わり側の切断端部にPだ
け重なるような長さ寸法に設定されるものである。
ら巻き終わり直前まで、サーボモータ22を、その回転
を検出するパルス発電機24からの出力パルスにより制
御するので、巻込みベルト18の撓みや伸縮による影響
を排除でき、振動を起こさない安定した制御を行うこと
ができる。そして、巻き終わり直前で、サーボモータ2
2は、巻込みベルト18の移動量を検出するパルス発電
機28からの出力パルスにより回転制御されるので、巻
込みベルト18をその総移動量がワンターン分の鉄板の
長さ相当分に正確に一致させることができ、切断機構1
3による鉄板1の切断長さを高精度のものとすることが
できる。
ベルト18の移動量を検出するパルス発電機28の出力
パルスと送りローラ10a駆動用のサーボモータ11の
回転を検出するパルス発電機12の出力パルスとにより
制御するので、送りローラ10aにより送られる鉄板1
を、巻軸17に巻き取られる鉄板1の挙動に追従させる
ことができ、ワンターン分の鉄板1a相互間に生ずるギ
ャップGを僅少且つ均一にすることができる。
り説明する。なお、説明の簡単化のために、図1及び図
2と同一部分には同一符号を用いて説明する。この実施
例では、送りローラ10a駆動用のサーボモータ11及
び巻込みベルト18駆動用のサーボモータ22は、制御
装置42により制御される。この制御装置42は、CP
U43及びメモリ44を備えたマイクロコンピュータ4
5を主体とするもので、メモリ44には、ワンターン毎
の鉄板の長さデータ、及び巻込みベルト18をワンター
ン毎の鉄板の長さ相当分移動させる場合の速度データが
記憶されている。マイクロコンピュータ45には、パル
ス発電機12,24,28の出力パルスがパルス入力器
46〜48を介して与えられるようになっており、そし
てマイクロコンピュータ45はそれらパルス発電機1
2,24,28の出力パルス及び予め設定されたプログ
ラムに基づいて制御信号発生器35,39に偏差信号を
与えるようになっている。なお、図4において、49は
入出力器である。
込みベルト18駆動用のサーボモータ22の制御内容を
図5に示すフローチャートにより説明する。なお、図5
に示すルーチンは定時間、例えば10 msec 毎に行われ
る割り込みルーチンとして構成されている。
ずマイクロコンピュータ45は、ステップS1で目標カ
ウンタの更新を行う。この目標カウンタの更新は、メモ
リ44に記憶された速度データからサーボモータ22の
10 msec 間の回転量が演算され、その回転量に相当す
る値、すなわちその回転量だけサーボモータ22が回転
したときパルス発電機24から出力されるべきパルス数
がそれまでの値に加算されて目標回転量としてメモリに
記憶されると共に(目標回転量カウンタ手段)、上記サ
ーボモータ22の10 msec 間の回転量に相当する巻込
みベルト18の移動量、すなわちその移動量だけ巻込み
ベルト18が移動したときパルス発電機28から出力さ
れるべきパルス数がそれまでの値に加算されて目標移動
量としてメモリに記憶される(目標移動量カウンタ手
段)。なお、このステップS1では、図6に示すルーチ
ンも同時に実行されて送りローラ10a駆動用のサーボ
モータ11の目標回転量に相当する値も更新されるが、
その内容は後述する。
プS2で現在値カウンタの更新を行う。この現在値カウ
ンタの更新は、パルス入力器46〜48が10 msec の
間にカウントしたパルス発電機12,24,28からの
入力パルス数をそれまでのカウント値に加算して送りロ
ーラ10aの現在送り量、サーボモータ22の現在回転
量、巻込みベルト18の現在移動量を求め、これをメモ
リに記憶することにより行われる(現在送り量カウント
手段、現在回転量カウンタ手段、現在移動量カウンタ手
段)。
差計算を行うステップS3を実行する。この偏差計算に
より、前述したサーボモータ22の目標回転量とパルス
発電機24からの入力パルス数の累計との差が(回転量
偏差演算手段)、巻込みベルト18の目標移動量とパル
ス発電機28からの入力パルス数の累計との差(移動量
偏差演算手段)、サーボモータ11の目標回転量とパル
ス発電機12からの入力パルス数の累計との差(送り量
偏差演算手段)が求められる。
プS4でケース選択を行う。すなわち、鉄板1の巻き取
り開始時(第1回目のルーチン実行時)であるときに
は、ケース(A)を選択し、巻き取り中であるときに
は、ケース(B)を選択し、巻き終わり直前(最終回の
ルーチン実行時)であるときには、ケース(C)を選択
し、リターンとなる。ケース(A)を選択したとき、マ
イクロコンピュータ45は、サーボモータ22の目標回
転量値と現在回転量との差によりサーボモータ22の速
度と回転量とを制御するループを選択し、その差に応じ
た偏差信号を制御信号発生器35に与えてサーボモータ
22の速度及び回転量を制御する。また、ケース(B)
を選択した場合には、マイクロコンピュータ45は、ケ
ース(A)で切り換えた制御ループでの制御を行い、サ
ーボモータ22の目標回転量値と現在回転量との差に応
じた偏差信号を制御信号発生器35に与えてサーボモー
タ22の速度及び回転量を制御する。そして、ケース
(C)を選択した場合には、マイクロコンピュータ45
は巻込みベルト18の目標回転量値と現在移動量との差
によりサーボモータ22の速度と回転量とを制御するル
ープを選択し、その差に応じた偏差信号を制御信号発生
器35に与えてサーボモータ22の速度及び回転量を制
御する。
の相互間に生ずるギャップGを一定値に精度良く制御す
るために、送りローラ10aの目標回転量を設定するた
めのものである。この図6のルーチンの実行に移ると、
マイクロコンピュータ45は、ステップSAでメモリ4
4に記憶されている速度データからサーボモータ11の
10 msec 間の回転量を演算し、その回転量に相当する
値、すなわちその回転量だけサーボモータ11が回転し
たときパルス発電機12から出力されるべきパルス数を
それまでの値に加算して目標回転量を求める。次に、マ
イクロコンピュータ45は、ステップSBで巻込みベル
ト18の現在移動量と送りローラ10aの現在回転量と
の差を演算してこれを差分データとし、次のステップS
Cで差分データに倍率Kを乗じて新たな差分データを求
める。なお、この倍率Kは実験から得た最適値であり、
この実施例では「1」としている。
テップSDにおいて、ステップSAで求めた目標回転量
にステップSCで求めた差分データ値を加算して新たな
目標回転量を求め、続くステップSEにおいて、更にス
テップSDで求めた目標回転量に補正データを加算して
最終的な目標回転量を求め、以上にてサーボモータ11
の目標回転量を設定するルーチンを終了する。なお、補
正データはワンターン分の鉄板1aの相互間に生ずるギ
ャップGを1mmにするためのもので、これにより巻込み
ベルト18の制御ループと送りローラ10aの制御ルー
プとの応答速度の違いが一層良好に解消され、ギャップ
Gが設定された通り1mmとなるように制御される。この
ように構成しても上記一実施例と同様の効果を得ること
ができる。なお、本発明は、巻鉄心製造装置に限らず、
金属板を巻軸に巻き取る場合に広く適用して実施でき
る。
軸への金属板の巻き始めから巻き終わり直前まで、回転
量検出手段の検出信号に基づいてモータを制御し、巻き
終わり直前に移動量検出手段の検出信号に基づいてモー
タを制御する構成としたことにより、巻き終わり直前ま
では、巻込みベルトの撓みや伸縮による遅れ要素を排除
した制御を行うことができ、巻込みベルトが振動を起こ
すことがなく、精度の高い位置決めを行うことができ
る。
より検出された巻込みベルトの移動量に応じた長さの金
属板を送るように送りローラが制御されるので、切断手
段により切断された金属板を巻軸に巻き取られていく金
属板の移動に追従して送ることができ、切断された金属
板相互間のギャップを均一にすることができる。
は送り機構、10a,10bは送りローラ、11はサー
ボモータ、12はパルス発電機、13は切断機構(切断
手段)、14は固定刃、15は可動刃、16は巻込み機
構、17は巻軸、18は巻込みベルト、22はサーボモ
ータ、24はパルス発電機(回転量検出手段)、25は
検出ローラ、28はパルス発電機(移動量検出手段)、
29は速度偏差カウンタ(目標回転量カウンタ手段、現
在回転量カウント手段、回転量偏差演算手段)、30は
位置偏差カウンタ(目標移動量カウンタ手段、現在移動
量カウント手段、移動量偏差演算手段)、31は演算
器、32は速度指令パルス発生器、33は位置指令パル
ス発生器、34は切換器(切換手段)、35は制御信号
発生器、36はアンプ、37は巻取制御装置(巻取制御
手段)、38は偏差カウンタ、39は制御信号発生器、
40はアンプ、41は送り制御装置(送り制御手段)、
45はマイクロコンピュータである。
Claims (4)
- 【請求項1】 帯状の金属板を送りローラにより送り出
す送り機構と、 この送り機構により送り出されてくる前記金属板を巻き
取るための巻軸と、 この巻軸の外周を囲む巻込みベルトを備え、この巻込み
ベルトをモータにより駆動して前記送りローラにより送
り出されてくる金属板を押さえつつ巻軸に巻き取らせる
巻込み機構と、 前記送りローラと巻軸との間に設けられ、前記金属板を
切断する切断手段とを具備した金属板巻取装置におい
て、 前記巻込みベルト駆動用のモータの回転量を検出する回
転量検出手段と、 前記巻軸への金属板の巻き始めから巻き終わりまでの前
記巻込みベルトの移動量を検出する移動量検出手段とを
備え、 前記巻軸への金属板の巻き始めから巻き終わりの直前ま
で、前記回転量検出手段の検出信号に基づいて前記モー
タを制御し、巻軸への金属板の巻き終わりの直前に前記
移動量検出手段の検出信号に基づいて前記モータを制御
することを特徴とする金属板巻取装置の制御方法。 - 【請求項2】 帯状の金属板を送りローラにより送り出
す送り機構と、 この送り機構により送り出されてくる前記金属板を巻き
取るための巻軸と、 この巻軸の外周を囲む巻込みベルトを備え、この巻込み
ベルトをモータにより駆動して前記送りローラにより送
り出されてくる金属板を押さえつつ巻軸に巻き取らせる
巻込み機構と、 前記送りローラと巻軸との間に設けられ、前記金属板を
切断する切断手段とを具備した金属板巻取装置におい
て、 前記巻軸への金属板の巻き始めから巻き終わりまでの前
記モータの回転量を検出する回転量検出手段と、 前記巻軸への金属板の巻き始めから巻き終わりまでの前
記巻込みベルトの移動量を検出する移動量検出手段と、 前記回転量検出手段または移動量検出手段の検出信号に
基づいて前記モータを制御する巻取制御手段と、 この巻取制御手段が、前記巻軸への金属板の巻き始めか
ら巻き終わり直前まで前記回転量検出手段の検出信号に
基づく制御を行い、巻軸への金属板の巻き終わりの直前
に前記移動量検出手段の検出信号に基づく制御を行うよ
うに切り換える切換手段とを備えてなる金属板巻取装置
の制御装置。 - 【請求項3】 帯状の金属板を送りローラにより送り出
す送り機構と、 この送り機構により送り出されてくる前記金属板を巻き
取るための巻軸と、 この巻軸の外周を囲む巻込みベルトを備え、この巻込み
ベルトをモータにより駆動して前記送りローラにより送
り出されてくる金属板を押さえつつ巻軸に巻き取らせる
巻込み機構と、 前記送りローラと巻軸との間に設けられ、前記金属板を
切断する切断手段とを具備した金属板巻取装置におい
て、 前記巻軸への金属板の巻き始めから巻き終わりまでの前
記モータの回転量を検出する回転量検出手段と、 前記巻軸への金属板の巻き始めから巻き終わりまでの前
記巻込みベルトの移動量を検出する移動量検出手段と、 前記巻込みベルト駆動用のモータの目標回転量に応じた
目標値が所定時間毎に加算される目標回転量カウント手
段と、 前記巻込みベルトの目標移動量に応じた目標値が所定時
間毎に加算される目標移動量カウント手段と、 前記回転量検出手段により検出された前記モータの実際
の回転量をカウントする現在回転量カウント手段と、 前記移動量検出手段により検出された前記巻込みベルト
の実際の移動量をカウントする現在移動量カウント手段
と、 前記目標回転量カウント手段のカウント値と前記現在回
転量カウント手段のカウント値を比較してその差を演算
する回転量偏差演算手段と、 前記目標移動量カウント手段のカウント値と前記現在移
動量カウント手段のカウント値を比較してその差を演算
する移動量偏差演算手段と、 前記回転量偏差演算手段または移動量偏差演算手段の演
算結果に基づいて前記モータを制御する巻取制御手段
と、 前記巻軸への金属板の巻き始めから巻き終わりの直前ま
で前記回転量偏差演算手段の演算結果を前記巻取制御手
段に与え、巻軸への金属板の巻き終わりの直前に前記移
動量偏差演算手段の演算結果を巻取制御手段に与える切
換手段とを備えてなる金属板巻取装置の制御装置。 - 【請求項4】 送り機構の送りローラの回転を、移動量
検出手段により検出される巻込みベルトの移動量に応じ
た長さの金属板を送るように制御する送り制御手段が設
けられていることを特徴とする請求項2または3記載の
金属板巻取装置の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6042129A JP3024728B2 (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 金属板巻取装置の制御方法及び制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6042129A JP3024728B2 (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 金属板巻取装置の制御方法及び制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07249536A JPH07249536A (ja) | 1995-09-26 |
JP3024728B2 true JP3024728B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=12627336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6042129A Expired - Fee Related JP3024728B2 (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 金属板巻取装置の制御方法及び制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3024728B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4839299B2 (ja) * | 2007-11-30 | 2011-12-21 | 株式会社日立産機システム | 変圧器用鉄心の製造装置及び製造方法 |
-
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- 1994-03-14 JP JP6042129A patent/JP3024728B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH07249536A (ja) | 1995-09-26 |
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