JPH02243454A - Controller for take-up roller - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve operation efficiency at time of a roping cut by finding each minimum adjustable speed tim of a winding roll and a rewinding roll, and outputting the larger side to both winding and rewinding roll variable speed drivers as a speed pattern. CONSTITUTION:With each setting value of setters 1-5 for density, tension, winding speed and winding length, and each signal of both rewinding and winding speed detectors 10, 11 and a W roll diameter detector 28, roll diameter, load, moment of inertia of a rewinding roll 12 and a winding roll 14 varied at every moment and overload resisting value and capacity of a driver are found by arithmetic circuits 15-22. Then, from these values, each minimum adjustable speed time is calculated by arithmetic circuits 19, 20, and the larger side is selectively outputted by a comparator 23 as minimum adjustable speed time for a take-up roller, and a speed criterion is given to a winding variable speed driver 6 and a rewinding variable speed driver 7 from a circuit 27 as a winding speed pattern. Thus, in case of a roping cut or the like, operation efficiency can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は１紙・フィルム等のロール材を連続して巻取る
巻取装置の制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a control device for a winding device that continuously winds up a roll of paper, film, or the like.

（従来の技術） 巻取装置を駆動する巻戻しロール駆動装置と、巻取りロ
ール駆動装置の、加・減速時間は、作業員が設定するか
、予め最大負荷、慣性モーメントによって決定される値
に決められていた。従って、時々刻々と変化する負荷、
慣性モーメントに対して、最小の加・減速時間、即ち、
駆動装置の出力可能な最大の運転効率で運転していない
。(Prior art) The acceleration/deceleration times of the rewind roll drive device that drives the take-up device and the take-up roll drive device are set by an operator or set to values determined in advance based on the maximum load and moment of inertia. It was decided. Therefore, the load that changes from time to time,
The minimum acceleration/deceleration time for the moment of inertia, i.e.
The drive unit is not operating at its maximum possible output efficiency.

（発明が解決しようとする課題） 上記の様に、巻戻しロール及び巻取りロール駆動装置に
対して、速度基準を出力する制御装置は、作業員が設定
する加・減速時間、あるいは、駆動装置の出力可能な最
小加・減速時間を最大負荷。(Problem to be Solved by the Invention) As described above, the control device that outputs the speed standard for the rewind roll and take-up roll drive device is configured to control the acceleration/deceleration time set by the operator or the drive device. The minimum acceleration/deceleration time that can be outputted is the maximum load.

慣性モーメントから演算あるいは一定値としていたため
、巻取り途中で、紙切れが発生した時等においても、一
定値あるいは作業員の感に頼っていたため、最大の運転
効率で運転されていなかった。Since it was calculated from the moment of inertia or set to a constant value, even when a paper break occurred during winding, the machine relied on a constant value or the operator's intuition, so it was not operated at maximum efficiency.

本発明の目的は、従来技術の問題点を解決するためにな
されたもので、駆動装置の最大限を出力することにより
、巻取装置を効率良く運転するための巻取装置の制御装
置を提供することにある。An object of the present invention was to solve the problems of the prior art, and to provide a control device for a winding device that efficiently operates the winding device by outputting the maximum power of the drive device. It's about doing.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

（課題を解決するための手段） 本発明は、時々刻々変化する巻戻し及び巻取りロール径
、負荷、慣性モーメントと駆動装置の過負荷耐量及び容
量から、各々巻戻しロール駆動装置の最小加・減速時間
１巻取りロールの最小加・減速時間を算出し１両者を比
較し、大きい方を巻取装置の最小加・減速時間として選
択し１巻取速度パターンとして１巻取可変速駆動装置及
び巻戻し可変速駆動装置へ速度基準を出力する。(Means for Solving the Problems) The present invention solves the problems of the rewinding roll drive device and the minimum load and capacity of the rewinding roll drive device based on the ever-changing rewinding and winding roll diameters, loads, moments of inertia, and the overload capacity and capacity of the drive device. Deceleration time Calculate the minimum acceleration/deceleration time for one winding roll, compare the two, select the larger one as the minimum acceleration/deceleration time of the winding device, and set the one winding speed pattern to the one winding variable speed drive and Outputs speed reference to rewind variable speed drive.

（作　用） 巻戻しロールのロール径ｄｕｌｌは、下式にて演算され
る。(Function) The roll diameter dull of the rewinding roll is calculated by the following formula.

ｄＩＪｖ＝　ｄｖ、　−ジー、、、■ ωυＶ 但しここで、ｄｗｏ：巻取りロールのドラム径ωＶ：巻
取りロールの角速度 ωＵｗ：巻戻しロールの角の速度 ｄνは固定値、ω管、ωＵＶは各々巻取リロールの回転
速度検出器及び巻戻しロールの回転速度検出器により検
出される。dIJv= dv, -G,,, ■ ωυV However, here, dwo: Take-up roll drum diameter ωV: Take-up roll angular speed ωUw: Unwind roll angular speed dν is a fixed value, ω tube, ωUV are each It is detected by a rotational speed detector of the take-up reroll and a rotational speed detector of the unwinding roll.

巻戻しロールの慣性モーメントＪｕｖは下式にて演算さ
れる。The moment of inertia Juv of the rewinding roll is calculated by the following formula.

Ｊｕｗ　＝　ＪＩＡＩＭ　＋　Ｊｕｖｓ　＋　ＪＵｖＲ
・・・■ ”　ＪＫｘ　＋　ＪＷＲ Ｊい＝上・π・ρ・ト （ｄより　　　ｄｕｗつ　　　・・・■但し　Ｊ　ＬＩ
ＩＩＩＭ　：電動発電機（巻戻しロール）の慣性モーメ
ント Ｊ　ｕｖｓ　：巻戻しロールスプール の慣性モーメント Ｊ　Ｋｎ　：　Ｊ　ｕｗＭ＋　Ｊ　ｕｖｓ巻戻し固定値
の慣性モーメント Ｊ　ｕｗ＋ｔ　：巻戻しロール変化分の慣性モーメント
ρ　：素材密度 ａ　：素材幅 ｄ　ｕｖｓ　ニスプール径 Ｊ　ＵＶＭ　Ｉ　Ｊ　ｕｖｓは固定値、ρは密度設定器
、Ｑは幅設定器により設定される。Juw = JIAIM + Juvs + JUvR
...■ ” JKx + JWR J = above, π, ρ, t (duwtsu from d ...■ However, J LI
IIIM : Moment of inertia of motor generator (unwinding roll) J uvs : Moment of inertia of unwinding roll spool J Kn : J uwM+ J uvs Moment of inertia of unwinding fixed value J uw+t : Moment of inertia of change in unwinding roll ρ : Material density a: material width d uvs varnish spool diameter J UVM I J uvs is a fixed value, ρ is set by a density setter, and Q is set by a width setter.

巻戻しロールの加・減速時間−ｔＬＩＶＡｔ　ｔＵｖＤ
は、下記式により演算される。Acceleration/deceleration time of rewind roll - tLIVAt tUvD
is calculated by the following formula.

Ｔ咋鵬＝Ｊｕｗ・Ｊｕｗ”測刈正 ・・・（イ） ｊｕｌｌＡ＝”動画 αυＶ ・・・■ 　　　Ｖ ωＬＩＩＩＩＶ　−、ｄ工 ・・・０ Ｔ’ｕｗＭＡ”　　を報≦ＴｕｖｏＬ−ｔｕｗｏｔ。T Kui Peng = Juw・Juw” Mekkari Tadashi ···(stomach) jullA=”video αυV ...■ 　　　V ωLIIIIV −, d engineering ...0 T’uwMA”≦TuvoL-tuwot.

ＴＵｖＭＤ　”　　、Ｔｕｖ　”βｕｖ　　ＴＸＱＸｄ
ＴＬＪｖＤ＝ニー！ｇＩ！ｙ− βｕｖ ＴＩＪＩＩＮＯ”　　ｔｕｗ≦Ｔ’ｕｖｏｔ、　”　　
ｔｕｖｏｔ。TUvMD”, Tuv”βuv TXQXd
TLJvD=nee! gI! y- βuv TIJIINO” tuw≦T’uvot, ”
Tuvot.

・・・■ ・・・０ ・・・■ ・・・（１０） Ｔ’ｕｗｏＬ：巻戻しロール電動発電機の過負荷トルク ｔ　ｕｖｏｔ、　：巻戻しロール電動発電機の過負荷時
間 Ｔｏ：単位長あたりの設定張力 ニこで、トルクの符号は、電動機出力を正とする。一方
１巻取りロールの慣性モーメントＪｖは。...■ ...0 ...■ ...(10) T'uwoL: Overload torque of the unwinding roll motor generator t uvot, : Overload time of the rewinding roll motor generator To: Unit length The sign of the torque is positive for the motor output. On the other hand, the moment of inertia Jv of one winding roll is.

下式にて演算される。It is calculated using the following formula.

Ｊｗ　＝　Ｊｗｓ　＋　Ｊｖｓ　＋　ＪＷ・・・（１１
） ＝　Ｊｈ　＋　Ｊｗ＋ｔ ＪＩ＋ｌＲ＝上・π・ρ・ト（ｄｖＯ４−ｄｖ４）・（
！ＬＬ）２３２　　　　　　　　　　　　　　　　　ｄ
ｖ。Jw = Jws + Jvs + JW... (11
) = Jh + Jw+t JI+lR=upper・π・ρ・t(dvO4−dv4)・(
! LL) 232 d
v.

・・・（１２） 但し　Ｊｌ、１Ｍ：巻取りロール電動機の慣性モーメン
トＪｗｓ：巻取りロールスプール慣性モーメント（電動
機軸） ＪＫ□：Ｊｗｓ＋Ｊｖｓ巻取り固定の慣性モーメントＪ
ｌ：巻取り変化分の慣性モーメント ｄｗ：巻取りロール径 また１巻取りロールの加・減速時間ｔｖ＾ｐ’−ＶＤは
下式にて演算される。...(12) However, Jl, 1M: Moment of inertia of the take-up roll motor Jws: Moment of inertia of the take-up roll spool (motor shaft) JK□: Jws+Jvs Moment of inertia J of the fixed take-up roll
l: Moment of inertia due to winding change dw: Winding roll diameter and acceleration/deceleration time tv^p'-VD of one winding roll are calculated by the following formula.

Ｔ８ＭＡ＝Ｊ０．、ｘｖ＋ＴｘＱｘｄ ｔｗＡ＝上Ｌ αＶ ωｖ＝１１； ＴＶＭＡ　・　ｔＷＡ≦’ｒｗｏｔ、″　ｔｌｌＫ）Ｌ
ＴｗＭｏ　＝　−Ｊ　ｖ・β、＋ＴｘＱｘｄｔｗｏ＝’
些− β讐 ＴｗＭＤ　”　　ｔｗｏ≦Ｔ’ｖｏｔ、　’　　ｔｗｏ
ｔ。T8MA=J0. , xv+TxQxd twA=upper L αV ωv=11; TVMA・tWA≦'rwot,''tllK)L
TwMo = −J v・β, +TxQxdtwo='
TwMD ” two≦T'vot, ' two
t.

・・・（１３） ・・・（Ｉ４） ・・・（１５） ・・・（１６） ・・・（１７） ・・・（１８） ・・・（１９） 但し　ＴＩＩＮ＾：巻取りロール電動機のトルク（加速
）αＶ：巻取りロール電動機の加速率 Ｔｖｏｉ、：巻取りロール電動機の過負荷トルクｔ　ｗ
ｏｔ、　：巻取りロール電動機の過負荷時間ＴＶＭＤ：
巻取りロール電動機の減速時トルクβＶ：巻取りロール
電動機の減速率 この演算結果から、ｔυＶ＾とｔｖ＾、　Ｔ’ｕｖｏと
ｔｌｌｌＤの各々大きい方を、ｔＡｙ　ｊＤとして加・
減速時間とする。...(13) ...(I4) ...(15) ...(16) ...(17) ...(18) ...(19) However, TIIN^: Take-up roll motor Torque (acceleration) αV: Acceleration rate Tvoi of the take-up roll motor: Overload torque t w of the take-up roll motor
ot, : Overload time of winding roll motor TVMD:
Deceleration torque βV of the take-up roll motor: Deceleration rate of the take-up roll motor From this calculation result, the larger of each of tυV^ and tv^, T'uvo and tllllD is added as tAy jD.
This is the deceleration time.

巻取長設定値り。に対し。Winding length setting value. Against.

Ｌ、＝　−ｔＡ−ｙ＋　−、ｔＤ−ｖ＋　（Ｔ−ｔＡ−
ｔ、）、　　・べ加）により、速度基準パターンを発生
し、巻戻しロール駆動装置及び巻取りロール駆動装置に
速度基準として出力する。L, = −tA−y+ −, tD−v+ (T−tA−
A speed reference pattern is generated and output as a speed reference to the rewind roll drive device and the take-up roll drive device.

（実施例） 第１図に本発明の一実施例を示す。(Example) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.

１は密度設定器、２は幅設定器、３は張力設定量、４は
巻取速度設定器、５は巻取長設定器であり、各々の設定
値が制御装置に入力され１巻戻し回転速度検出器１０及
び巻取り回転速度検出器１０により、各ロール電動機の
回転速度を検出し、Ｗロール径２８の検出値を入力する
ことにより、各演算回路が動作して、ＵＷロール電動機
８及びＷロール電動機９を駆動するＵＷロール可変速駆
動装置６及びＷロール可変速駆動装置７に、速度基準を
出力する。制御装置内の各演算回路では、ＵＷロール径
演算回路２５は、０式によりロール径を演算し、ＵＷ角
速度演算器２６は、０式によりＵＷ角速度を演算し、Ｕ
Ｗ慣性モーメント演算器１５は、■。1 is a density setting device, 2 is a width setting device, 3 is a tension setting amount, 4 is a winding speed setting device, and 5 is a winding length setting device, each set value is input to the control device and one rewind rotation is performed. The rotational speed of each roll motor is detected by the speed detector 10 and the winding rotational speed detector 10, and by inputting the detected value of the W roll diameter 28, each arithmetic circuit operates, and the UW roll motor 8 and A speed reference is output to the UW roll variable speed drive device 6 and the W roll variable speed drive device 7 that drive the W roll electric motor 9. In each calculation circuit in the control device, the UW roll diameter calculation circuit 25 calculates the roll diameter using the 0 equation, the UW angular velocity calculation unit 26 calculates the UW angular velocity using the 0 equation, and the UW roll diameter calculation circuit 25 calculates the UW angular velocity using the 0 equation.
The W moment of inertia calculator 15 is as follows.

０式により、ＵＷの慣性モーメントを計算し、ＵＷ加速
時間演算回路１９は、ＵＷ過負荷耐量１７を０式で演算
して、（ハ）式により、加速時間を演算し、ＵＷ減速時
間演算回路２１は、０式により減速時間を演算する。The UW acceleration time calculation circuit 19 calculates the UW overload capacity 17 using the 0 formula, calculates the acceleration time using the 0 formula, and calculates the UW deceleration time calculation circuit by using the 0 formula. 21 calculates the deceleration time using equation 0.

Ｗａ−ルに関しても、ＵＷロールと同様に、巻取りロー
ル１６及び慣性モーメント演算回路は。As for the UW roll, the take-up roll 16 and the moment of inertia calculation circuit are similar to the UW roll.

（１１）、　（１２）式により、Ｗの慣性モーメントＪ
を演算し、加速時間演算回路２０は、巻取りロール駆動
装置過負荷耐量演算１８を（１６）式にて演算して、（
１４）式より加速時間を演算し、Ｗ減速時間演算回路２
２は、（１８）式により減速時間を演算する。(11), (12), the moment of inertia J of W
The acceleration time calculation circuit 20 calculates the take-up roll drive device overload capacity calculation 18 using equation (16), and calculates (
14) Calculate the acceleration time from the formula, and calculate the W deceleration time calculation circuit 2.
2 calculates the deceleration time using equation (18).

加速時間比較回路２３は１巻戻しロール加速時間演算回
路１９の出力と、巻取りロール加速時間演算回路２０の
出力を比較して、大きい方を出力する。The acceleration time comparison circuit 23 compares the output of the one-rewind roll acceleration time calculation circuit 19 and the output of the winding roll acceleration time calculation circuit 20, and outputs the larger one.

減速時間比較回路２４は、巻戻しロール減速時間演算回
路２１と巻取りロール減速時間演算回路２２を比較して
、大きい方を出力する。速度パターン発生回路２７は、
加速時間比較回路２３の出力と減速時間比較回路２４の
出力と巻取り速度から、（２０）式により速度パターン
演算を行ない、速度基準を出力する。The deceleration time comparison circuit 24 compares the rewind roll deceleration time calculation circuit 21 and the take-up roll deceleration time calculation circuit 22, and outputs the larger one. The speed pattern generation circuit 27 is
From the output of the acceleration time comparison circuit 23, the output of the deceleration time comparison circuit 24, and the winding speed, a speed pattern is calculated using equation (20), and a speed reference is output.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明においては、巻取り途中等で、素材が切れた様な
場合に、駆動装置の許す最小の加・減速時間で運転再開
をするため、作業効率が向上する。In the present invention, when the material is cut during winding, etc., operation is resumed in the minimum acceleration/deceleration time allowed by the drive device, which improves work efficiency.

また、各巻取り工程の時間を最小にして１作業効率の向
上を計れる。Furthermore, the time required for each winding process is minimized, thereby improving the efficiency of one operation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の一実施例を示す巻取装置の制御装置の
構成図である。 ６・・・巻戻しロール電動発電機可変速駆動装設７・・
・巻取りロール電動機可変速駆動装置８・・・巻戻しロ
ール電動発電機 ９・・・巻取りロール電動機 １０・・・巻戻しロール電動発電機速度検出器１１・・
・巻取りロール電動機速度検出器１２・・・巻戻しロー
ル １３・・・巻取りロールドラム １４・・・巻取りロール １７・・・巻戻しロール駆動装置過負荷耐量演算回路１
９・・・巻戻しロール加速時間演算回路２３・・・加速
時間比較出力回路 ２５・・・ＵＷロール径演算回路 ２６・・・ＵＷ角速度演算回路 ２７・・・速度パターン発生回路 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 同　　山王　−FIG. 1 is a configuration diagram of a control device for a winding device showing an embodiment of the present invention. 6... Rewinding roll motor generator variable speed drive equipment 7...
- Winding roll motor variable speed drive device 8... Rewinding roll motor generator 9... Winding roll motor 10... Rewinding roll motor generator speed detector 11...
・Take-up roll motor speed detector 12...Rewind roll 13...Take-up roll drum 14...Take-up roll 17...Rewind roll drive device overload capacity calculation circuit 1
9...Rewinding roll acceleration time calculation circuit 23...Acceleration time comparison output circuit 25...UW roll diameter calculation circuit 26...UW angular velocity calculation circuit 27...Speed pattern generation circuit Agent Patent attorney Rules Ken Chika Yudo Sanno −

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 巻戻しロールの中心軸に接続された電動発電機と、この
電動発電機の回転速度を検出する第１の回転速度検出器
と、前記電動発電機を可速度駆動する巻戻しロール可変
速駆動装置と、巻取りロールの表面を駆動する電動機と
、この電動機の回転速度を検出する第２の回転速度検出
器と、前記電動機を可変速駆動する巻取りロール可変速
駆動装置と、この巻取りロール可変速駆動装置及び前記
巻戻しロール可変速駆動装置に速度基準を与える速度基
準回路とからなる巻取装置の制御装置に於て、前記第２
の回転速度検出器により検出される巻取速度及び前記第
１の回転速度検出器により検出される巻戻しロールの回
転速度から巻戻しロールのロール径を演算する巻戻しロ
ール径演算回路と、この巻戻しロール径演算回路出力と
巻戻しロールのスプール径と慣性モーメントと巻取られ
る材質の密度を設定する密度設定器と巻取られる素材の
幅を設定する幅設定器により巻戻しロールの慣性モーメ
ントを演算する巻戻しロール慣性モーメント演算器と、
巻戻し駆動装置の過負荷耐量と前記巻戻しロール慣性モ
ーメント演算器の出力及び巻取装置の張力を設定する張
力設定器と、巻取り装置の速度を設定する速度設定器と
、前記巻戻しロール径演算回路の出力により前記巻戻し
ロール駆動電動発電器の回転速度を演算する巻戻しロー
ル速度演算器と、この巻戻しロール速度演算器の出力に
より最小の加・減速時間を演算する巻戻しロール加・減
速時間演算器と、前記巻取りロールの径を検出する巻取
りロール径検出器と、この巻取りロール径検出器の出力
及び前記巻取りロールのスプール径及び前記慣性モーメ
ント及び前記密度設定器及び幅設定器により前記巻取り
ロールの慣性モーメントを演算する巻取りロール慣性モ
ーメント演算機と、巻取り駆動装置の過負荷耐量及び前
記巻取りロール慣性モーメント演算器の出力及び前記張
力設定器及び速度設定器により最小の加・減速時間を演
算する巻取りロール加・減速時間演算器と、この巻戻し
ロール加・減速時間演算器の出力及び前記巻取りロール
加・減速時間演算器の出力を比較し大きい方を出力する
加・減速時間比較器と、この加・減速時間比較器の出力
及び前記速度設定器及び、前記巻取りロールの長さを設
定する巻取長設定器から前記巻取りロール可変速駆動装
置及び前記巻戻しロール可変速駆動装置に速度基準を出
力する速度基準発生器とからなる巻取装置の制御装置。A motor generator connected to the central axis of the rewind roll, a first rotation speed detector that detects the rotation speed of the motor generator, and a rewind roll variable speed drive device that drives the motor generator at a variable speed. an electric motor that drives the surface of the take-up roll; a second rotation speed detector that detects the rotation speed of the electric motor; a take-up roll variable speed drive that drives the electric motor at variable speed; A control device for a winding device comprising a variable speed drive device and a speed reference circuit that provides a speed reference to the rewind roll variable speed drive device,
a rewinding roll diameter calculation circuit that calculates the roll diameter of the rewinding roll from the winding speed detected by the rotational speed detector and the rotational speed of the rewinding roll detected by the first rotational speed detector; The moment of inertia of the rewind roll is determined by the rewind roll diameter calculation circuit output, the spool diameter and moment of inertia of the rewind roll, the density setter that sets the density of the material to be wound, and the width setter that sets the width of the material to be wound. a rewind roll inertia moment calculator that calculates the
a tension setting device that sets the overload capacity of the rewinding drive device, the output of the rewinding roll inertia moment calculator, and the tension of the winding device; a speed setting device that sets the speed of the winding device; and the rewinding roll. A rewind roll speed calculator that calculates the rotational speed of the rewind roll drive motor generator based on the output of the diameter calculation circuit, and a rewind roll that calculates the minimum acceleration/deceleration time based on the output of the rewind roll speed calculator. an acceleration/deceleration time calculator, a take-up roll diameter detector that detects the diameter of the take-up roll, the output of the take-up roll diameter detector, the spool diameter of the take-up roll, the moment of inertia, and the density setting. a take-up roll inertia moment calculator that calculates the moment of inertia of the take-up roll using a width setting device; an overload capacity of the take-up drive; an output of the take-up roll inertia calculator; and a tension setting device; A take-up roll acceleration/deceleration time calculator that calculates the minimum acceleration/deceleration time using a speed setting device, the output of this rewind roll acceleration/deceleration time calculator, and the output of the take-up roll acceleration/deceleration time calculator. An acceleration/deceleration time comparator that compares and outputs the larger one, and the output of this acceleration/deceleration time comparator, the speed setting device, and the winding length setting device that sets the length of the winding roll. A control device for a winding device comprising a variable speed roll drive device and a speed reference generator that outputs a speed reference to the variable speed drive device for rewinding rolls.