JPS5842097B2 - Makitori Seigiyohouhou - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はシート帯の巻取制御方法に関するもので、シ
ート帯の特性に応じて適性な巻取トルクの下に自動巻取
制御を行なう方法を提供することを目的としている。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a method for controlling the winding of a sheet band, and an object of the present invention is to provide a method for automatically controlling the winding under an appropriate winding torque depending on the characteristics of the sheet band. There is.

シートロールの品質、或はシート巻取り技術について一
般的基準はなく、それの評価に関する資料も充分とはい
えない。There are no general standards regarding the quality of sheet rolls or sheet winding techniques, and there is not enough data regarding their evaluation.

それは多数多様なシート材料について、それぞれ巻取ロ
ールの形態や要求される条件が異なるという実情による
ものと考えられる。This is thought to be due to the fact that the shape of the winding roll and the required conditions are different for a large number of different sheet materials.

例えば、弾性係数が犬（伸びない）、摩擦係数も犬（滑
らない）である厚手の紙を巻き取る場合には、巻取紙に
悪影響を及ぼさない限り固い′巻取形態とし、一方その
逆に伸び易すく、滑り易いフィルムを巻き取る場合には
柔かい巻取形態とされる。For example, when winding up thick paper that has a coefficient of elasticity of 100% (does not stretch) and a coefficient of friction of 100% (does not slip), a hard paper is used as long as it does not adversely affect the web. When winding a film that is easily slippery, a soft winding form is used.

巻取状態が固いとか柔かいとかいう表現は、巻取密度と
称してもよいが、この現象を決定する要因には、複合さ
れた多面的要素が関係している。The expression "hardness" or "softness" of the winding may be referred to as the winding density, but the factors that determine this phenomenon are related to a complex multifaceted element.

巻取ロールの品質に最も影響を及ぼす要素としてはシー
ト材料に応じて巻取張力の制御を如何に取扱うかにかか
つている。The factor that most influences the quality of the take-up roll is how the control of the take-up tension is handled depending on the sheet material.

本発明者はさきに特願昭４７−７０９５８号、同一７０
９５９号、同一７１４１９号、同４８７６３９６号等の
出願において、電子制御技術を応用した巻取張力制御シ
ステムを発明し、現在まで実用レベルにおいて一定の実
績を得ている。The present inventor previously filed Japanese Patent Application No. 47-70958, the same No. 70.
In applications such as No. 959, No. 71419, and No. 4876396, the company invented a winding tension control system that applied electronic control technology, and has achieved a certain level of practical results to date.

これら一連の技術は、シート帯の巻取張力制御系におい
て巻取ロールの成長条件（ロールディメンションとして
巻取径や巻取長等）を検知しながら設定条件としてロー
ルディメンションに対する変化特性を与えて巻取トルク
を自動的に制御させる方法が用いられている。These series of technologies detect the growth conditions of the take-up roll (roll dimensions such as winding diameter and winding length) in the sheet band winding tension control system, and provide change characteristics to the roll dimension as setting conditions. A method is used in which the torque is automatically controlled.

この場合に、設定条件として巻取材質や加工条件に基づ
いての標準データさえ把握すれば、又その設定操作のみ
を行えば、自動制御システムにより品質管理を極めて容
易に実施できることが確認されている。In this case, it has been confirmed that quality control can be carried out extremely easily using an automatic control system, as long as standard data based on the winding material and processing conditions are known as setting conditions, and if only the setting operations are performed. .

更に巻取形態の硬軟の品質管理も標準的なデータ管理の
下に制御できる段階に達している。Furthermore, quality control of the hardness and softness of the winding form has reached a stage where it can be controlled under standard data management.

しかし上記一連の発明の技術では未だ解決されない問題
点がある。However, there are still unsolved problems with the techniques of the series of inventions described above.

すなわち（イ）実際に巻取加工するシート帯は厚み等の
寸法特性及び弾性、摩擦等の物理的特性の２面にわたり
完全に均一な製品が得られない。That is, (a) it is impossible to obtain a product that is completely uniform in two aspects: dimensional properties such as thickness, and physical properties such as elasticity and friction in the sheet belt that is actually wound.

現在の制御手法では、予めプリセットされた張力特性と
シート材の特性のミスマツチを生じる可能性が認められ
る。With current control methods, it is recognized that there is a possibility of a mismatch between the preset tension properties and the properties of the sheet material.

この不都合を生じさせることなく巻取をスムーズに進行
させるには、シート帯の特性変化に対応した制御機能を
具備せしめる必要がある。In order to smoothly proceed with winding without causing this inconvenience, it is necessary to provide a control function that corresponds to changes in the characteristics of the sheet band.

（ロ）通常の制御方法では、プリセットテークの巻取全
般にわたる重要性が極めて大きく、このデータの管理に
神経を集中させなければならない。(b) In the normal control method, the preset take is extremely important for the entire winding process, and it is necessary to concentrate on managing this data.

最初のプリセットデータを比較的にラフに与えても、巻
取状態を観察しながら自動的に適性値に復元する機能を
持つことが望ましい。Even if the initial preset data is given relatively roughly, it is desirable to have a function of automatically restoring it to an appropriate value while observing the winding state.

本発明は、上記の点に鑑み、特許請求の範囲に記載した
構成とすることによりシート帯の特性変化に応じた巻取
制御を行ない、自動的に適性値で巻取りうるようにして
上述の如き問題点を解決したものである。In view of the above points, the present invention has the configuration described in the claims to perform winding control according to changes in the characteristics of the sheet band, and to automatically wind it at an appropriate value. This solves the following problems.

本発明では、実測した巻取ロールの巻取半径Ｒと巻取長
及び巻取回転数を用いて理論式に基づいて算出される演
算巻取半径Ｒ′とを比較しながら巻取を制御するもので
ある。In the present invention, the winding is controlled while comparing the actually measured winding radius R of the winding roll with the calculated winding radius R' calculated based on a theoretical formula using the winding length and the winding rotation speed. It is something.

巻取装置において、実際に供給するシート長さと、巻取
ロールに仕上げられた巻取長さは常に一致しなければな
らない。In the winding device, the length of the sheet actually fed and the finished winding length on the winding roll must always match.

若し供給長さが巻取長さより長くなれば巻取りロールは
柔かすぎ、極端なときにはダブつくであろう。If the feed length is longer than the take-up length, the take-up roll will be too soft and in extreme cases will become baggy.

逆に供給長さが巻取長さよりも短かくなればシートは引
き延ばされて巻かれたことになり、固い巻き取りロール
になるであろう。Conversely, if the feed length is shorter than the take-up length, the sheet will have been stretched and wound, resulting in a stiff take-up roll.

そこで本発明ではシート層間の滑りの大小によって次の
如き理論式を用いる。Therefore, in the present invention, the following theoretical formula is used depending on the magnitude of the slippage between the sheet layers.

巻取ロールとして巻取られたロールの断面積は、シート
の巻取長りとシート厚みｔとの積に等しいから、理論演
算巻取半径をＲ“、コア半径をｒとすると、 πＲ−πｒ −Ｌｔ これを変形し を得る。Since the cross-sectional area of the roll wound up as a take-up roll is equal to the product of the sheet winding length and the sheet thickness t, theoretical calculation If the winding radius is R'' and the core radius is r, then πR - πr -Lt Transform this to obtain.

この式に演算補正定数に１を乗じて演算巻取半径 を得る。Calculate the winding radius by multiplying the calculation correction constant by 1 to this formula. get.

Ｋ１は、実際の巻取においては、シート層の間に空気が
巻込まれて空気層を形成することや、シートが全幅にわ
たって均一厚さでない場合巻取最大半径を演算巻取半径
に採る必要があること等により理論演算巻取半径Ｒ“を
演算補正する定数で、シートの材質、組成、巻取機械の
操業条件等により略一定する値であり、通常に１〉１で
ある。K1 is because in actual winding, air is drawn between sheet layers to form an air layer, and if the sheet does not have a uniform thickness over the entire width, it is necessary to take the maximum winding radius as the calculated winding radius. It is a constant for calculating and correcting the theoretically calculated winding radius R'' due to certain factors, and is a value that is approximately constant depending on the material and composition of the sheet, the operating conditions of the winding machine, etc., and is usually 1>1.

前記（１）式はシート層間の滑りが大きい材質の場合に
適用する。The above formula (1) is applied to the case of a material with a large slippage between sheet layers.

また巻取ロールの理論有効半径Ｒ“−ｒと、 回転数ｎ
とシート厚みｔとの積ｎｔとが等しいとみて、 ｎｔ＝Ｒ“−ｒ これを変形して Ｒ“−ｎ ｔ ＋ ｒ を得る。In addition, the theoretical effective radius R"-r of the take-up roll and the rotation speed n
Assuming that the product nt of and the sheet thickness t is equal, nt=R"-r. This is transformed to obtain R"-nt + r.

この式に演算補正定数に２を乗じて演算巻取半径 Ｒ’＝ Ｋ２ （ｎ ｔ ＋ ｒ ） ・・
”・−（２）を得る。Multiplying this formula by the calculation correction constant by 2 gives the calculation winding radius R' = K2 (nt + r)...
”・-(2) is obtained.

Ｋ２も前記に１と同様シートの材質、組成、巻取機械の
操業条件等により略一定する値である。Similar to 1 above, K2 is also a value that is approximately constant depending on the material and composition of the sheet, the operating conditions of the winding machine, etc.

前記（２）式はシート層間の摩擦が犬（滑りにくい）材
質の場合に適用する。The above equation (2) is applied when the friction between the sheet layers is made of a non-slip material.

以上各式において実際の巻取半径Ｒと演算巻取半径Ｒ′
との間に、Ｒ′くＲであれば柔かい巻取となるのでシー
ト張力または巻取周速を犬とし、Ｒ’＞Ｒであれば巻取
は固くなるのでシート張力または巻取周速を小とするよ
う、制御装置を介してトルクアクチュエータに指令信号
が送られる。In each of the above formulas, the actual winding radius R and the calculated winding radius R'
If R' is less than R, the winding will be soft, so the sheet tension or winding circumferential speed should be set as the dog, and if R'>R, the winding will be hard, so the sheet tension or winding circumferential speed should be set as the dog. A command signal is sent to the torque actuator via the control device to reduce the torque.

前記シート張力または巻取周速の変更はトルクアクチュ
エータを介して巻取ロールに印加される巻取駆動トルク
を制御することにより達成される。Changing the sheet tension or winding circumferential speed is achieved by controlling the winding drive torque applied to the winding roll via a torque actuator.

次に図面について本発明の詳細な説明する。The invention will now be described in detail with reference to the drawings.

第１図は本発明を綜合的に実施する装置の正面図であっ
て、シート帯Ｓはタッチロール１を通り巻取コア２に巻
き取られ巻取ロール３に仕上げられる。FIG. 1 is a front view of an apparatus that comprehensively implements the present invention, in which a sheet band S passes through a touch roll 1 and is wound onto a winding core 2 to be finished into a winding roll 3.

このタッチロール１は接触圧が適当な大きさに保たれて
いる。The contact pressure of this touch roll 1 is maintained at an appropriate level.

４はシート帯Ｓに接触して回転パルスを取り出し、実際
の供給長さＬを検知する検出装置である。Reference numeral 4 denotes a detection device that comes into contact with the sheet band S, extracts rotational pulses, and detects the actual supply length L.

供給長さの代りにタッチロ−ル１の回転量を直接取り出
してもよい。The amount of rotation of the touch roll 1 may be directly taken out instead of the supply length.

巻取コア２はシャフトに嵌挿させたり、シャフトを用い
ない場合はコアの両端に押コツプを設けたりする。The winding core 2 is fitted onto a shaft, or when a shaft is not used, press tips are provided at both ends of the core.

シャフト又は押コツプの一方の端部には、ギヤ、チェー
ン或はベルトなどの伝動部材５を設け、トルクアクチュ
エータ６によって回転駆動される。A transmission member 5 such as a gear, a chain, or a belt is provided at one end of the shaft or pusher tip, and is rotationally driven by a torque actuator 6.

トルクアクチュエータ６は直流モータ、トルクモータ又
はモータとクラッチとを組合せたもので、制御回路８の
指令信号によって制御装置７を介して作動する。The torque actuator 6 is a DC motor, a torque motor, or a combination of a motor and a clutch, and is operated via a control device 7 in response to a command signal from a control circuit 8 .

巻取軸または巻取コア２の他端には伝動部材９を介して
巻取ロール３の実際の回転数ｎを検知するための回転数
検出装置１０を設けているが、伝動部材を介設せずに直
接配置してもよい。A rotation speed detection device 10 is provided at the other end of the winding shaft or winding core 2 to detect the actual rotation speed n of the winding roll 3 via a transmission member 9. You can also place it directly without.

前記雨検出装置４及び１０によって検出された信号りお
よびｎはそれぞれ制御回路８に入力される。Signals i and n detected by the rain detection devices 4 and 10 are input to a control circuit 8, respectively.

前記タッチロール１はタッチアーム１１に支持され、そ
の支軸部に伝導部材１２を介してポテンショメータの如
き巻径信号変換器１３に連ねている。The touch roll 1 is supported by a touch arm 11, and its support shaft is connected to a winding diameter signal converter 13 such as a potentiometer via a conductive member 12.

巻取ロール３の成長によりロールに接しているタッチア
ーム１１は支点を中心として巻径に比例して廻動し、伝
導部材１２、巻径信号変換器１３を介して後述する制御
回路８へ巻取半径信号であるｎ信号として出力する。As the take-up roll 3 grows, the touch arm 11 in contact with the roll rotates about a fulcrum in proportion to the winding diameter, and the winding is transmitted to a control circuit 8 (described later) via a conductive member 12 and a winding diameter signal converter 13. It is output as an n signal which is a radius signal.

タッチロール１によって接触させて直接巻取半径を計測
する以外にライン速度■と、巻取コア２の単位時間当り
の回転数ｎ１を検出し、これよりＲ−“ として巻径２
πｎ１ を計測してもよい。In addition to directly measuring the winding radius by contacting with the touch roll 1, the line speed ■ and the number of revolutions per unit time n1 of the winding core 2 are detected, and from this, the winding diameter 2 is determined as R-".
πn1 may also be measured.

第２図は制御回路８から巻取ロール３に至るブロック図
であって、時々刻々に増大する巻取長さＬを用い、定数
であるシート厚みｔ１コア半径ｒおよび演算補正定数に
１を設定して演算回路１４により演算巻取半径Ｒ′を算
出し、比較回路１５において実測の巻取半径Ｒと前記演
算巻取半径Ｒ′とを比較し、偏差値を求め、該偏差値を
増巾回路１６において増巾する第１の回路と、時々刻々
に増大する回転数ｎを用い、定数であるシート厚みｔ１
コア半径ｒおよび演算補正定数に２を設定して演算回路
１８により演算巻取半径Ｒ′を算出し、比較回路１８に
おいて実測の巻取半径Ｒと前記演算巻取半径Ｒ′とを比
較し、偏差値を求め該偏差値を増巾回路１９において増
巾する第２の回路とを、巻取るべきシートの性状に応じ
て予めスイッチＳで切換えて選定しておき、制御装置７
以降に連ねている。FIG. 2 is a block diagram from the control circuit 8 to the winding roll 3, in which the winding length L, which increases from moment to moment, is used, and the sheet thickness t1, which is a constant, the core radius r, and the calculation correction constant are set to 1. The calculation circuit 14 calculates the calculated winding radius R', the comparison circuit 15 compares the measured winding radius R and the calculated winding radius R' to find a deviation value, and amplifies the deviation value. Using the first circuit whose width is increased in the circuit 16 and the number of revolutions n which increases from moment to moment, the sheet thickness t1 which is a constant is determined.
The core radius r and the calculation correction constant are set to 2, and the calculation circuit 18 calculates the calculation winding radius R', and the comparison circuit 18 compares the measured winding radius R and the calculation winding radius R', A second circuit that calculates a deviation value and amplifies the deviation value in an amplifying circuit 19 is selected in advance by switching with a switch S according to the properties of the sheet to be wound.
They are listed below.

図示の状態は巻取長さ検出装置４からのＬ信号を演算回
路１４に与えて式（１）に基づく演算を行ない、演算回
路１４からのＲ′信号と巻径信号変換器１３からのｎ信
号とを比較回路１５で比較し、その偏差信号を出力させ
、増巾回路１６、スイッチ８１制御装置７、トルクアク
チュエータ６を介して制御されたトルクにより巻取ロー
ル３の軸を駆動する。In the illustrated state, the L signal from the winding length detection device 4 is given to the arithmetic circuit 14 to perform the calculation based on equation (1), and the R' signal from the arithmetic circuit 14 and the n signal from the winding diameter signal converter 13 are The comparator circuit 15 compares the difference signal with the comparator circuit 15, outputs the deviation signal, and drives the shaft of the take-up roll 3 with torque controlled via the amplification circuit 16, the switch 81, the control device 7, and the torque actuator 6.

次にスイッチＳを切換えると、検出装置１０からのｎ信
号を演算回路１７に与えて式（２）に基づく演算を行な
い、演算回路１７からのＲ′信号と、巻径信号変換器１
３からのｎ信号とを比較回路１８で比較し、その偏差信
号を出力させ、増巾回路１９、スイッチ８１制御装置７
、トルクアクチュエータ６を介して制御されたトルクに
より巻取ロール３の軸を駆動する。Next, when the switch S is switched, the n signal from the detection device 10 is given to the arithmetic circuit 17 to perform calculation based on equation (2), and the R' signal from the arithmetic circuit 17 and the winding diameter signal converter 1
The comparator circuit 18 compares the n signal from 3 and outputs the deviation signal.
, drives the shaft of the take-up roll 3 with torque controlled via the torque actuator 6.

上記制御装置７は本出願人が先に出願した前記特許出願
中の明細書に示した制御装置を用いることができるが、
トルクアクチュエータを操作できるようなタイプであれ
ば、その構造は特に限定されない。As the control device 7, the control device shown in the specification of the aforementioned patent application previously filed by the present applicant can be used.
The structure is not particularly limited as long as it is of a type that can operate a torque actuator.

なお第２図はスイッチＳで切換えているが、巻取るべき
シートが定まっていれば、２回路のうち１回路を省き、
単独の回路構成に変更することも差支えない。Note that in Figure 2, the switch S is used to switch, but if the sheet to be wound is determined, one of the two circuits can be omitted.
There is no problem in changing the circuit configuration to an independent one.

上述のように本発明の特定発明は、実際の巻取半径と演
算巻取半径とを比較しながら巻取張力、巻取トルク又は
巻取周速を制御するものであるから、シート帯の特性に
応じた適性値で巻取作業をなすことができる。As mentioned above, the specific invention of the present invention controls the winding tension, winding torque, or winding circumferential speed while comparing the actual winding radius and the calculated winding radius. Winding work can be done with appropriate values according to the conditions.

また第２番目の発明は巻取ロールの時々刻々の成長条件
たる巻取長或は回転数を検知しながら、予め設定したロ
ールデメンションに対する変化特性とを比較して制御す
るものであるから、シート帯の物性、寸法等により変化
特性を如伺ようにも設定できるので、多種多様のシート
帯を理想的な形態に巻取ることができる。In addition, the second invention detects the winding length or rotational speed, which is a growth condition of the winding roll from time to time, and controls the winding roll by comparing the change characteristics with respect to the roll dimension set in advance. Since the change characteristics can be set as desired depending on the physical properties, dimensions, etc. of the sheet strip, a wide variety of sheet strips can be wound into ideal shapes.

その池水発明によれば、製品ロールの品質が向上して不
良品が減少し、操作のための熟練作業員が不要となり、
労働力が節減され、多系列の集中制御体制を採用すると
特に効果が犬となる。According to Ikemizu's invention, the quality of product rolls is improved, defective products are reduced, and skilled workers are no longer required for operation.
Labor is saved, which is particularly effective when adopting a multi-train centralized control system.

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

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は巻取制御
方法を実施する装置に配置図、第２図は制御回路のブロ
ック図である。 １・・・・・・タッチロール、２・・・・・・巻取コア
、３・・・・・・巻取ロール、４・・・・・・巻取長さ
検出装置、８・・・・・・制御回路、１０・・・・・・
回転数検出装置、１４，１７・・・・・・演算回路、１
５，１８・・・・・・比較回路、Ｓ・・・・・・シート
帯。The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a layout diagram of an apparatus for carrying out a winding control method, and FIG. 2 is a block diagram of a control circuit. 1... Touch roll, 2... Winding core, 3... Winding roll, 4... Winding length detection device, 8... ...Control circuit, 10...
Rotation speed detection device, 14, 17... Arithmetic circuit, 1
5, 18... Comparison circuit, S... Sheet band.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ シート帯の巻取に際し、一定値であるシート厚みｔ
およびコア半径ｒを測定し、時々開側増大する巻取半径
Ｒと巻始めからの巻取長さＬおよび巻取コアの回転数ｎ
とをそれぞれ検出し、前記検出値り、ｎおよび一定の測
定値ｔｔｒとを用いて理論式に基づいて演算巻取半径Ｒ
′を時々刻々算出し、該演算巻取半径Ｒ′と前記検出さ
れた巻取半径Ｒとを時々刻々比較し偏差値を求め、該偏
差値により制御装置を介してトルクアクチュエータを制
御し巻取トルク又は巻取周速を制御することを特徴とす
る巻取制御方法。 ２ 理論式が Ｒ′−に２ （ｎｔ＋ｒ ） （但しに１．に２は演算正常数） である特許請求の範囲第１項記載の巻取制御方法。[Claims] 1. When winding a sheet band, the sheet thickness t is a constant value.
and the core radius r, and the winding radius R, which increases from time to time on the open side, the winding length L from the start of winding, and the rotation speed n of the winding core.
and the calculated winding radius R based on a theoretical formula using the detected values n and a constant measured value ttr.
' is calculated from time to time, the calculated winding radius R' and the detected winding radius R are constantly compared to find a deviation value, and the torque actuator is controlled via the control device based on the deviation value to perform winding. A winding control method characterized by controlling torque or winding circumferential speed. 2. The winding control method according to claim 1, wherein the theoretical formula is 2 (nt+r) for R'- (where 1. and 2 are normal numbers for calculation).