JPH09165131A - Digital winding diameter computing device - Google Patents
Digital winding diameter computing deviceInfo
- Publication number
- JPH09165131A JPH09165131A JP34761695A JP34761695A JPH09165131A JP H09165131 A JPH09165131 A JP H09165131A JP 34761695 A JP34761695 A JP 34761695A JP 34761695 A JP34761695 A JP 34761695A JP H09165131 A JPH09165131 A JP H09165131A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- winding diameter
- encoder
- counter
- pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Winding Of Webs (AREA)
- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、巻取機の巻取軸側
の巻径を演算するディジタル巻径演算装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital winding diameter calculating device for calculating a winding diameter on the winding shaft side of a winding machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、シート状部材等を巻き取る巻
取機において、その速度制御、張力制御等を行うに際
し、巻取モータにより駆動される巻軸の巻径を演算によ
り求めるようにしている。このような巻径を演算により
求める主な方法として、アナログ方式と、ディジタル方
式とがある。アナログ方式は、被巻取材料の速度、巻軸
回転速度をそれぞれ直流電圧信号として検出し、それら
をアナログ除算器の分子（材料速度）、分母（巻軸速
度）として入力し、その出力を巻径（巻径比）として求
めるものである。また、ディジタル方式は、材料速度と
巻軸回転をそれぞれエンコーダにて計測し、それらのパ
ルスをカウントして、このスタテックデータに基づき所
定の演算を行うことにより、巻径を求めるものである。2. Description of the Related Art Conventionally, in a winder for winding a sheet-like member or the like, when performing speed control, tension control, etc., a winding diameter of a winding shaft driven by a winding motor is calculated by calculation. There is. There are an analog method and a digital method as a main method of obtaining such a winding diameter by calculation. The analog method detects the speed of the material being wound and the rotation speed of the winding shaft as DC voltage signals, inputs them as the numerator (material speed) and denominator (winding speed) of the analog divider, and outputs the output. It is obtained as a diameter (roll diameter ratio). In the digital system, the material speed and the rotation of the winding shaft are respectively measured by an encoder, the pulses thereof are counted, and a predetermined calculation is performed based on this static data to obtain the winding diameter.
【０００３】ここに、巻径演算装置により演算される巻
径とは、材料速度（ライン速度）／巻軸回転速度であ
り、これは周波数においても同様な関係となり、ライン
速度検出周波数をｆL 、巻軸回転速度検出周波数をｆN
とすれば、 巻径Ｄ＝Ｋ・ｆL ／ｆN （Ｋはエンコーダ分解能、ギ
ヤ比等による定数） となる。従来の巻軸演算装置においては、上記式の演算
を一定時分割によって高速カウンタにより、ｆL ，ｆN
それぞれのデータを入力し、プログラマブルコントロー
ラにて演算を行っている。Here, the winding diameter calculated by the winding diameter calculating device is the material speed (line speed) / revolving speed of the winding shaft, which has the same relationship in frequency, and the line speed detection frequency is f L. , The reel rotation speed detection frequency is f N
Then, the winding diameter D = K · f L / f N (K is a constant depending on the encoder resolution, gear ratio, etc.). In the conventional reel axis calculating device, the calculation of the above equation is performed by a high-speed counter by a constant time division so that f L , f N
Each data is input and calculation is performed by the programmable controller.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の巻径演算装置においては、ライン（材料速
度）が低速になった場合、それぞれのデータ量が不足
し、演算結果が不安定になるという問題があった。さら
に、アナログ方式においては、アナログＩＣの特性上
（オフセット等があるため）、低速度になって入力レベ
ルが小さくなって、前記の式により演算される分母、分
子の値が共に小さくなると、演算精度が悪くなり、誤差
が大きくなる。また、スタテックなディジタル方式にお
いては、低速になっても、それなりの精度を得るために
は、それぞれのカウンタのビット長（桁数）、及びエン
コーダの分解能を上げる必要があり、高価になり、装置
が精密機械となり、振動等に弱く、メンテナンスが難し
くなる。また、サンプリング周期を長くすることによっ
て、低速時の精度を上げる方法もあるが、制御構成が複
雑になるといった問題がある。本発明は、上述した問題
点を解決するためになされたものであり、巻取速度が低
速になれば、自動的にサンプリング周期も長くなりダイ
ナミックな性質を有し、高速運転時も低速運転時も安定
して高精度な巻径の演算が可能で、回路構成が簡単であ
り、さらには、調整が不要でメンテナンス性に優れたデ
ィジタル巻径演算装置を提供することを目的とする。However, in the conventional winding diameter computing device as described above, when the line (material speed) becomes low, the data amount of each becomes insufficient and the computation result becomes unstable. There was a problem of becoming. Further, in the analog system, due to the characteristics of the analog IC (because of offset, etc.), the operation speed becomes low, the input level becomes small, and the values of the denominator and the numerator calculated by the above equation become small, The accuracy deteriorates and the error increases. Also, in the static digital system, it is necessary to increase the bit length (number of digits) of each counter and the resolution of the encoder in order to obtain a certain degree of accuracy even at a low speed, which makes the device expensive and expensive. Is a precision machine, and it is vulnerable to vibrations, etc. There is also a method of increasing the accuracy at low speed by lengthening the sampling cycle, but there is a problem that the control configuration becomes complicated. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and when the winding speed becomes low, the sampling cycle is automatically lengthened and has a dynamic property, and at the time of high speed operation and low speed operation. It is an object of the present invention to provide a digital winding diameter calculation device that can stably and highly accurately calculate a winding diameter, has a simple circuit configuration, and does not require adjustment and has excellent maintainability.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、巻取機の巻取軸側の巻径を演算す
るディジタル巻径演算装置であって、被巻取部材の線速
度を計測するラインエンコーダと、ラインエンコーダか
らのパルスを加算するカウンタと、巻取軸の回転数を計
測する巻軸エンコーダと、巻軸エンコーダからのパルス
を所定の分周値で分周し、この分周したパルスをカウン
タのクリア入力とし、そのクリア動作直前のカウンタの
値をラッチする回路とを備え、そのラッチされた値を巻
径データとするものである。上記構成においては、巻軸
回転速度が下がっても、カウンタのラッチサイクル時間
が長くなるだけで、動作はダイナミックとなり、同回転
速度低下が巻径演算出力の精度に影響を与えることがな
くなる。また、請求項２の発明は、上記請求項１に記載
の構成において、分周値は、少なくとも各エンコーダの
分解能に基づいて設定されるものである。上記構成にお
いては、巻軸エンコーダからのパルスは、エンコーダの
分解能に応じて適宜に分周され、安定で高精度な巻径を
求めることができる。In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 1 is a digital winding diameter calculating device for calculating the winding diameter of the winding shaft side of a winding machine. The linear encoder that measures the linear velocity of the, the counter that adds the pulse from the line encoder, the reel encoder that measures the number of revolutions of the take-up spindle, and the pulse from the reel encoder are divided by a predetermined dividing value. The frequency-divided pulse is used as a clear input to the counter, and a circuit for latching the counter value immediately before the clear operation is provided, and the latched value is used as winding diameter data. In the above configuration, even if the reel rotation speed decreases, the operation becomes dynamic only by increasing the latch cycle time of the counter, and the decrease in the rotation speed does not affect the accuracy of the winding diameter calculation output. According to the invention of claim 2, in the configuration according to claim 1, the frequency division value is set based on at least the resolution of each encoder. In the above configuration, the pulse from the winding shaft encoder is appropriately divided in accordance with the resolution of the encoder, and a stable and highly accurate winding diameter can be obtained.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
例を図面を参照して説明する。図１は本発明のディジタ
ル巻径演算装置が搭載された巻取機による被巻取部材の
巻き取り動作を概念的に示す図である。巻取機１は、巻
取用モータ２によりギヤ歯車等の伝達機構３を介して回
転駆動され、被巻取部材であるシート状材料４を巻き取
る巻取軸（以下、巻軸という）５を備えている。巻軸５
に巻き取られるシート状材料４を含めた巻径Ｄは、巻き
取り量と共に増大していくことから、巻取速度及び張力
を所定値に制御するには、該巻径Ｄを求め、巻取用モー
タ２の駆動トルクを制御する必要がある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view conceptually showing a winding operation of a member to be wound by a winding machine equipped with a digital winding diameter computing device of the present invention. The winding machine 1 is rotatably driven by a winding motor 2 via a transmission mechanism 3 such as a gear wheel and the like, and a winding shaft (hereinafter referred to as a winding shaft) 5 for winding a sheet-shaped material 4 which is a member to be wound. Is equipped with. Reel 5
Since the winding diameter D including the sheet-shaped material 4 to be wound up increases with the winding amount, in order to control the winding speed and the tension to a predetermined value, the winding diameter D is calculated and It is necessary to control the drive torque of the use motor 2.
【０００７】制御回路６は、巻取用モータ２の駆動トル
ク制御を行うものであり、この制御回路６内にディジタ
ル巻径演算装置が含まれる。ラインエンコーダＰＧＬ
は、シート状材料４の巻き取り速度ｖL （ライン速度）
を計測してパルスを出力するものであり、巻軸エンコー
ダＰＧＮは、モータ２の回転数ｖN （巻軸回転速度）を
計測しパルスを出力するものであり、ディジタル巻径演
算装置は、これらのパルスを受け取って、前記巻径Ｄの
値を演算により求める。The control circuit 6 controls the drive torque of the winding motor 2, and the control circuit 6 includes a digital winding diameter computing device. Line encoder PGL
Is the winding speed v L of the sheet-like material 4 (line speed)
Is measured and the pulse is output, and the reel encoder PGN measures the number of revolutions v N (reel rotation speed) of the motor 2 and outputs a pulse. Pulse is received and the value of the winding diameter D is calculated.
【０００８】ここに、被巻取部材のライン速度ｖL と巻
軸５の巻径Ｄとの間には、次の関係がある。π・Ｄ・Ｎ
＝ｖL （但し、Ｎは巻軸の回転数） 従って、Ｄ＝ｖL ／π・Ｎ であり、π・Ｎは巻軸５の
回転速度ｖN に比例したものであるので、巻径Ｄはライ
ン速度（ｖL ）／巻軸回転速度（ｖN ）に比例したもの
となる。ここに、巻径演算装置はライン速度／巻軸回転
速度を演算することで巻径比を得るものである。なお、
上記の関係は周波数についても同様であって、ライン速
度検出周波数をｆL 、巻軸回転速度検出周波数をｆN と
すれば、 巻径Ｄ＝Ｋ・ｆL ／ｆN （Ｋはエンコーダ分解能、ギ
ヤ比等による定数） と表わせる。There is the following relationship between the line speed v L of the wound member and the winding diameter D of the winding shaft 5. π ・ D ・ N
= V L (where N is the number of rotations of the winding shaft) Therefore, D = v L / π · N, and π · N is proportional to the rotation speed v N of the winding shaft 5, so the winding diameter D Is proportional to line speed (v L ) / winding shaft rotation speed (v N ). Here, the winding diameter calculation device obtains the winding diameter ratio by calculating the line speed / the winding shaft rotation speed. In addition,
The above relationship is the same for frequencies. If the line speed detection frequency is f L and the winding shaft rotation speed detection frequency is f N , winding diameter D = K · f L / f N (K is the encoder resolution, It can be expressed as a constant based on the gear ratio, etc.
【０００９】図２は、ディジタル巻径演算装置のブロッ
ク構成図である。巻軸エンコーダＰＧＮからのパルス
（周波数ｆN ）は選択分周回路１１を経て、８ビットダ
ウンカウンタ１２に入力される。また、ラインエンコー
ダＰＧＬからのパルス（周波数ｆL ）は選択分周回路１
３を経て、３桁クリア機能付きのアップカウンタ１４に
入力される。ダウンカウンタ１２は、２５６の分周値設
定回路１５により分周値が設定され、これにより分周さ
れたパルス信号を出力し、その立上がりエッジを微分回
路１６により抽出し、このエッジの出たタイミングでラ
ッチ回路１８によりアップカウンタ１４のカウント値を
ラッチする。前記立上がりエッジの後、遅延回路１７に
よる遅延時間後にアップカウンタ１４をクリアする。ラ
ッチ回路１８にラッチされた値は、巻径データとなる。FIG. 2 is a block diagram of a digital winding diameter computing device. The pulse (frequency f N ) from the winding shaft encoder PGN is input to the 8-bit down counter 12 via the selective frequency dividing circuit 11. Further, the pulse (frequency f L ) from the line encoder PGL is selected by the frequency dividing circuit 1
After going through 3, it is input to the up-counter 14 with a 3-digit clear function. The down counter 12 has a frequency division value set by the frequency division value setting circuit 15 of 256, outputs the frequency-divided pulse signal, extracts the rising edge thereof by the differentiating circuit 16, and outputs the timing at which this edge appears. Then, the latch circuit 18 latches the count value of the up counter 14. After the rising edge, the up counter 14 is cleared after a delay time by the delay circuit 17. The value latched by the latch circuit 18 becomes the winding diameter data.
【００１０】このように構成されたディジタル巻径演算
装置によれば、巻軸エンコーダＰＧＮによる巻軸回転パ
ルスが分周値設定回路１５に設定された値により分周さ
れ、その分周パルスによってラッチとクリアのサイクル
動作間に入力されるラインエンコーダＰＧＬからのパル
スがラッチされることになる。このため、たとえライン
速度（ひいては巻軸回転速度）が下がったとしても、前
記のラッチサイクル時間が長くなるだけであり、巻軸演
算の精度が低下することはない。また、分周値設定回路
１５に設定される値は、上記の式の定数Ｋに相当する値
とすればよい。このように巻径に応じてラッチサイクル
時間がダイナミックに変動することから、各エンコーダ
ＰＧＮ，ＰＧＬの分解能を上げなくとも、低速時でも演
算精度を十分に維持することが可能となる。According to the digital winding diameter calculating device having such a configuration, the winding shaft rotation pulse by the winding shaft encoder PGN is divided by the value set in the dividing value setting circuit 15 and latched by the divided pulse. The pulse from the line encoder PGL that is input during the cycle operation of clearing is latched. Therefore, even if the line speed (and thus the winding shaft rotation speed) decreases, the latch cycle time only increases and the accuracy of the winding shaft calculation does not decrease. Further, the value set in the frequency division value setting circuit 15 may be a value corresponding to the constant K in the above equation. Since the latch cycle time dynamically changes according to the winding diameter as described above, it is possible to maintain sufficient calculation accuracy even at low speed without increasing the resolution of the encoders PGN and PGL.
【００１１】本実施例によれば、前述したような従来の
方式に比べて、回路構成が簡単であり、また、調整が不
要でメンテナンス性の向上が図れ、高精度な張力制御を
容易に行うことができる。なお、本発明は上記実施例構
成に限られず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変
形が可能である。According to the present embodiment, the circuit structure is simpler than that of the conventional method as described above, the adjustment is unnecessary, the maintainability is improved, and the tension control is easily performed with high accuracy. be able to. It should be noted that the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
【００１２】[0012]
【発明の効果】以上のように本発明に係るディジタル巻
径演算装置によれば、巻軸エンコーダからのパルスを分
周し、この分周したパルスをカウンタのクリア入力と
し、そのクリア動作直前のカウンタ値をラッチし、その
ラッチされた値を巻径データとするので、巻取速度が低
速になれば、自動的にサンプリング周期も長くなりダイ
ナミックな動作が得られ、ハンチング動作が起きるよう
なことがなく、高速運転時も低速運転時も安定して高精
度な巻径の演算が可能で、少ない部品点数で済み回路構
成が簡単となり、さらには、調整が不要でメンテナンス
性に優れる。また、アナログ方式の場合、データの保有
（サンプル・アンド・ホールド）が難しいが、本発明で
は、その点が極めて容易に行える。また、分周値が各エ
ンコーダの分解能に基づいて設定されれば、エンコーダ
に高い分解能が要求されることもない。As described above, according to the digital winding diameter computing device of the present invention, the pulse from the winding shaft encoder is divided, and the divided pulse is used as the clear input of the counter. Since the counter value is latched and the latched value is used as winding diameter data, if the winding speed becomes slow, the sampling cycle will automatically become longer and dynamic operation will be obtained, and hunting operation will occur. In addition, stable and highly accurate winding diameter calculation is possible during high-speed and low-speed operation, the number of parts is small, the circuit configuration is simple, and further, adjustment is not required and maintenance is excellent. Further, in the case of the analog method, it is difficult to retain (sample and hold) data, but in the present invention, that point can be extremely easily performed. Further, if the frequency division value is set based on the resolution of each encoder, the encoder is not required to have high resolution.
【図１】本発明の一実施例によるディジタル巻径演算装
置が搭載された巻取機による被巻取部材の巻き取り動作
を概念的に示す図である。FIG. 1 is a view conceptually showing a winding operation of a wound member by a winding machine equipped with a digital winding diameter computing device according to an embodiment of the present invention.
【図２】ディジタル巻径演算装置のブロック構成図であ
る。FIG. 2 is a block configuration diagram of a digital winding diameter calculation device.
１ 巻取機 ２ 巻取用モータ ３ 伝達機構 ４ シート状材料 ５ 巻取軸（巻軸） １２ ダウンカウンタ １４ アップカウンタ １５ 分周値設定回路 １８ ラッチ回路 ＰＧＮ 巻軸エンコーダ ＰＧＬ ラインエンコーダ 1 Winding machine 2 Winding motor 3 Transmission mechanism 4 Sheet material 5 Winding shaft (winding shaft) 12 Down counter 14 Up counter 15 Dividing value setting circuit 18 Latch circuit PGN Winding shaft encoder PGL line encoder
Claims (2)
ジタル巻径演算装置であって、 被巻取部材の線速度を計測するラインエンコーダと、 前記ラインエンコーダからのパルスを加算するカウンタ
と、 巻取軸の回転数を計測する巻軸エンコーダと、 前記巻軸エンコーダからのパルスを所定の分周値で分周
し、この分周したパルスを前記カウンタのクリア入力と
し、そのクリア動作直前の前記カウンタの値をラッチす
る回路とを備え、 そのラッチされた値を巻径データとすることを特徴とす
るディジタル巻径演算装置。1. A digital winding diameter calculating device for calculating a winding diameter on a winding shaft side of a winding machine, wherein a line encoder for measuring a linear velocity of a wound member and a pulse from the line encoder are added. Counter, a winding encoder for measuring the number of rotations of the winding shaft, a pulse from the winding encoder is divided by a predetermined dividing value, and the divided pulse is used as a clear input of the counter, And a circuit for latching the value of the counter immediately before the clear operation, and the latched value is used as winding diameter data.
ーダの分解能に基づいて設定されることを特徴とする請
求項１に記載のディジタル巻径演算装置。2. The digital winding diameter computing device according to claim 1, wherein the frequency division value is set based on at least the resolution of each of the encoders.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34761695A JPH09165131A (en) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | Digital winding diameter computing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34761695A JPH09165131A (en) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | Digital winding diameter computing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09165131A true JPH09165131A (en) | 1997-06-24 |
Family
ID=18391431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34761695A Pending JPH09165131A (en) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | Digital winding diameter computing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09165131A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017007817A (en) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | 富士機械製造株式会社 | Residual quantity management device of roll-shaped tape member |
| CN109896326A (en) * | 2019-02-28 | 2019-06-18 | 厦门正艾科技有限公司 | Retractable volume system tension control device and its control method based on motion controller |
-
1995
- 1995-12-15 JP JP34761695A patent/JPH09165131A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017007817A (en) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | 富士機械製造株式会社 | Residual quantity management device of roll-shaped tape member |
| CN109896326A (en) * | 2019-02-28 | 2019-06-18 | 厦门正艾科技有限公司 | Retractable volume system tension control device and its control method based on motion controller |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5920178B2 (en) | Direct tape transfer device between reels | |
| EP1556706B1 (en) | Adaptable spatial notch filter | |
| US4355279A (en) | Means and method for velocity decoding | |
| US4503374A (en) | Speed detection apparatus and method | |
| JPH09165131A (en) | Digital winding diameter computing device | |
| JPS6130770A (en) | Vehicle detector | |
| EP0120692A2 (en) | Phase modulation type digital position detector | |
| US4642542A (en) | Velocity control systems | |
| JPH036459A (en) | Method for detecting number of rotations | |
| KR100460592B1 (en) | Motor speed control apparatus | |
| US4188820A (en) | Device for measuring rotational angles of a rotating shaft | |
| JPH09101175A (en) | Multiple rotation type absolute value encoder | |
| US6310458B1 (en) | Blended velocity estimation | |
| JPH04233467A (en) | Method and apparatus for measuring speed of motor | |
| JPH03289567A (en) | Apparatus for detecting rotational speed | |
| JP3320454B2 (en) | Motor position control device and motor position control method | |
| JPS6084982A (en) | Motor speed control system | |
| JPH051959A (en) | Measuring device | |
| KR940004394B1 (en) | Speed measuring method and device | |
| JPH05322909A (en) | Rotating-speed detecting apparatus | |
| SU1071961A1 (en) | Speed ratio meter | |
| JPS59117482A (en) | Controller for motor | |
| JPH0352584A (en) | Rotational speed detector for motor | |
| JPS5995466A (en) | Measuring system of digital tachometer | |
| JPH1123319A (en) | Position detector by incremental encorder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020416 |