(57)【要約】【課題】適切なタイミングで負荷分担制御に切り換えることができる負荷分担制御の切換装置および切換方法を提供する。【解決手段】実施形態は、加圧指令信号がアクティブになる前後の第１負荷電流と第２負荷電流とを比較し前記第２負荷電流が前記第１負荷電流に対して所定の変化をした場合にアクティブな第１ロール負荷変化信号を出力する第１ロール負荷比較器と、前記加圧指令信号がアクティブになる前後の第１速度信号と第２速度信号とを比較し前記第２速度信号が前記第１速度信号に対して所定の変化をした場合にアクティブな第１ロール速度変化信号を出力する第１ロール速度比較器と、前記第１ロール負荷変化信号および前記第１ロール速度変化信号にもとづいて負荷分担開始指令信号を出力する制御切換指令器と、を備える。【選択図】図１
2019013099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ロールと前記第１ロールに平行な回転軸を有する第２ロールとの間に挟み込んだ製造物を加圧指令信号によって加圧して搬送する加圧搬送システムの負荷分担制御を加圧の有無に応じて切り換える切換装置であって、
前記加圧指令信号がアクティブになった時点の前記第１ロールの負荷電流である第１負荷電流と前記加圧指令信号がアクティブになった後の前記第１ロールの負荷電流である第２負荷電流とを比較し、前記第２負荷電流が前記第１負荷電流に対して所定の変化をした場合にアクティブな第１ロール負荷変化信号を出力する第１ロール負荷比較器と、
前記加圧指令信号がアクティブになった時点の前記第１ロールの速度信号である第１速度信号と前記加圧指令信号がアクティブになった後の前記第１ロールの速度信号である第２速度信号とを比較し、前記第２速度信号が前記第１速度信号に対して所定の変化をした場合にアクティブな第１ロール速度変化信号を出力する第１ロール速度比較器と、
前記第１ロール負荷変化信号および前記第１ロール速度変化信号にもとづいて、負荷分担開始指令信号を出力する制御切換指令器と、
を備えた負荷分担制御の切換装置。
【請求項２】
前記制御切換指令器は、前記第１ロール負荷変化信号および前記第１ロール速度変化信号の少なくとも一方がアクティブな場合に、負荷分担開始指令信号を出力する請求項１記載の負荷分担制御の切換装置。
【請求項３】
前記制御切換指令器は、前記第１ロール負荷変化信号および前記第１ロール速度変化信号の両方がアクティブな場合に、負荷分担開始指令信号を出力する請求項１記載の負荷分担制御の切換装置。
【請求項４】
前記加圧指令信号がアクティブになった時点の前記第２ロールの負荷電流である第３負荷電流と前記加圧指令信号がアクティブになった後の前記第２ロールの負荷電流である第４負荷電流とを比較し、前記第４負荷電流が前記第３負荷電流に対して所定の変化をした場合にアクティブな第２ロール負荷変化信号を出力する第２ロール負荷比較器と、
前記加圧指令信号がアクティブになった時点の前記第２ロールの速度信号である第３速度信号と前記加圧指令信号がアクティブになった後の前記第２ロールの速度信号である第４速度信号とを比較し、前記第４速度信号が前記第３速度信号に対して所定の変化をした場合にアクティブな第２ロール速度変化信号を出力する第２ロール速度比較器と、
をさらに備え、
前記制御切換器は、前記第１ロール負荷変化信号、前記第１ロール速度変化信号、前記第２ロール負荷変化信号、および前記第２ロール速度変化信号にもとづいて前記負荷分担開始指令信号を出力する請求項１記載の負荷分担制御の切換装置。
【請求項５】
前記第２速度信号および前記第４速度信号を比較する全ロール速度比較器をさらに備え、
前記全ロール速度比較器は、前記負荷分担開始指令信号がアクティブになった後所定の期間が経過するまでに、前記第４速度信号が前記第２速度信号に等しくならない場合には、前記負荷分担開始指令信号を非アクティブにする請求項４記載の負荷分担制御の切換装置。
【請求項６】
前記第１ロールの慣性モーメントは、前記第２ロールの慣性モーメントよりも小さい請求項１記載の負荷分担制御の切換装置。
【請求項７】
第１ロールと前記第１ロールに平行な回転軸を有する第２ロールとの間に挟み込んだ製造物を加圧指令信号によって加圧して搬送する加圧搬送システムの負荷分担制御を加圧の有無に応じて切り換える切換方法であって、
第１ロール負荷比較器によって、前記加圧指令信号がアクティブになった時点の前記第１ロールの負荷電流である第１負荷電流と前記加圧指令信号がアクティブになった後の前記第１ロールの負荷電流である第２負荷電流とを比較し、前記第２負荷電流が前記第１負荷電流に対して所定の変化をした場合にアクティブな第１ロール負荷変化信号を出力し、
第１ロール速度比較器によって、前記加圧指令信号がアクティブになった時点の前記第１ロールの速度信号である第１速度信号と前記加圧指令信号がアクティブになった後の前記第１ロールの速度信号である第２速度信号とを比較し、前記第２速度信号が前記第１速度信号に対して所定の変化をした場合にアクティブな第１ロール速度変化信号を出力し、
制御切換指令器によって、前記第１ロール負荷変化信号および前記第１ロール速度変化信号にもとづいて負荷分担開始指令信号を出力する負荷分担制御の切換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、製造物を挟み込み、加圧して搬送する２つのロールの負荷分担制御の切換装置および切換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙や樹脂等のフィルム、金属薄帯等を製造する製造機械の分野では、製造物を２つのロールで挟み込み、これを加圧して搬送する搬送システムがある。２つのロールは、一方が主ロール、他方が従ロールである。主ロールは速度制御により制御され、従ロールは、加圧後に主ロールから従ロールへ負荷トルクを分担してトルク制御を行う。負荷分担制御では、加圧後に、主ロールの速度制御を維持しつつ、従ロールをトルク制御に移行させる切り換えを行う必要がある。
【０００３】
図３は、一般的な負荷分担制御の切換装置を例示するブロック図である。
図３に示すように、主ロール１は、主ロール電動機３で運転される。主ロール駆動装置５は、主ロール速度電流制御回路７により主ロール速度設定器９で設定された速度設定値を速度基準とし、主ロール速度検出器１１で検出された主ロール１の実速度値と主ロール負荷検出器１３で検出された主ロール１の実負荷電流値をフィードバック値として主ロール電動機３を駆動する。
【０００４】
従ロール２は、従ロール電動機４で運転される。従ロール駆動装置６は、従ロール速度電流制御回路８により従ロール速度設定器１０で設定された速度設定値を速度基準とし、従ロール速度検出器１２で検出された従ロール２の実速度値と従ロール負荷検出器１４で検出された従ロール２の実負荷電流値をフィードバック値として従ロール電動機４を駆動する。
【０００５】
従ロール２を主ロール１に対し機械的に押し付けて加圧して運転する場合には、主ロール１を速度制御で運転し、従ロール２を主ロール１に対する負荷分担制御で運転する。従ロール２が負荷分担する負荷分担基準値は、主ロール速度電流制御回路７の負荷基準値と負荷分担設定器１５の負荷分担設定値から負荷分担演算器１６により演算される。従ロール２の運転制御は、加圧指令器１７の従ロール加圧指令により加圧前の速度制御から負荷分担制御に切り換わる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０２０１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような搬送システム３００では、主ロール１に開放もしくは接触した状態で運転中の従ロール２は、加圧指令器１７からの加圧指令により、運転中の主ロールに押し付けられ、加圧される。その際、従ロール２の運転制御は、速度制御から負荷分担制御に切り換えられる。しかし、その時々の機械的条件（加圧量、ロール径摩耗、加圧量上昇にかかる時間など）や、製造物の状態（紙の種類、厚み、表面塗工、走行速度など）によって、その運転制御の切り換えの適切なタイミングは、相違があり一定ではない。このタイミングを外すと、運転中の主ロール１と従ロール２の速度変動および負荷変動により紙などの製造物に損傷を与えたり切断（紙の場合には断紙）させたりしてしまう。
【０００８】
実施形態は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、適切なタイミングで負荷分担制御に切り換えることができる負荷分担制御の切換装置および切換方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態に係る負荷分担制御の切換装置は、第１ロールと前記第１ロールに平行な回転軸を有する第２ロールとの間に挟み込んだ製造物を加圧指令信号によって加圧して搬送する加圧搬送システムの負荷分担制御を加圧の有無に応じて切り換える。この切換装置は、前記加圧指令信号がアクティブになった時点の前記第１ロールの負荷電流である第１負荷電流と前記加圧指令信号がアクティブになった後の前記第１ロールの負荷電流である第２負荷電流とを比較し、前記第２負荷電流が前記第１負荷電流に対して所定の変化をした場合にアクティブな第１ロール負荷変化信号を出力する第１ロール負荷比較器と、前記加圧指令信号がアクティブになった時点の前記第１ロールの速度信号である第１速度信号と前記加圧指令信号がアクティブになった後の前記第１ロールの速度信号である第２速度信号とを比較し、前記第２速度信号が前記第１速度信号に対して所定の変化をした場合にアクティブな第１ロール速度変化信号を出力する第１ロール速度比較器と、前記第１ロール負荷変化信号および前記第１ロール速度変化信号にもとづいて、負荷分担開始指令信号を出力する制御切換指令器と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本実施形態では、制御切換指令器が、加圧指令がなされた後のロールの速度変化および負荷電流変化にもとづいて、アクティブな負荷分担指令信号を出力する。そのため、負荷分担指令信号にしたがって、適切なタイミングで負荷分担制御を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る負荷分担制御の切換装置を例示するブロック図である。
【図２】実施の形態２に係る負荷分担制御の切換装置を例示するブロック図である。
【図３】一般的な負荷分担制御の切換装置を例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係る負荷分担制御の切換装置を例示するブロック図である。
図１には、切換装置４０の構成に加え、搬送システム１００の構成が合わせて示されている。図１に示すように、搬送システム１００は、主ロール１と、従ロール２と、を含む。主ロール１および従ロール２は、平行に配置された回転軸を有している。主ロール１および従ロール２の間には、製造物５０が挟み込まれる。製造物５０は、たとえば主ロール１に接触して、いずれかの方向に搬送される。従ロール２は、たとえば製造物５０に接触することなく、回転している。従ロール２は、後述する加圧指令が発せられると、図示しない加圧機構によって主ロール１に製造物５０を介して押し付けられる。
【００１４】
搬送システム１００は、主ロール電動機３と、主ロール駆動装置５と、主ロール速度電流制御回路７と、主ロール速度検出器１１と、主ロール負荷検出器１３と、を含む。主ロール１は、主ロール電動機３によって運転される。主ロール電動機３は、主ロール駆動装置５によって駆動される。主ロール駆動装置５は、主ロール速度電流制御回路７によって生成された駆動信号にもとづいて動作する。主ロール速度検出器１１は、主ロール電動機３の回転速度を検出して速度データとして主ロール速度電流制御回路７に供給する。主ロール負荷検出器１３は、主ロール駆動装置５の出力電流を検出して主ロール速度電流制御回路７に供給する。
【００１５】
主ロール速度電流制御回路７は、主ロール速度検出器１１によって検出された速度データが主ロール速度設定器９によって設定された速度基準に一致するように出力電流の指令値を生成する。主ロール速度電流制御回路７は、主ロール負荷検出器１３によって検出された負荷電流が、生成された出力電流の指令値となるように、主ロール駆動装置５に対して駆動信号を生成し、供給する。
【００１６】
搬送システム１００は、従ロール電動機４と、従ロール駆動装置６と、従ロール速度電流制御回路８と、従ロール速度検出器１２と、従ロール負荷検出器１４と、を含む。従ロール２は、従ロール電動機４によって運転される。従ロール電動機４は、従ロール駆動装置６によって駆動される。従ロール駆動装置６は、従ロール速度電流制御回路８によって生成された駆動信号にもとづいて動作する。従ロール速度検出器１２は、従ロール電動機４の回転速度を検出して速度データとして従ロール速度電流制御回路８に供給する。従ロール負荷検出器１４は、従ロール駆動装置６の出力電流を検出して従ロール速度電流制御回路８に供給する。
【００１７】
従ロール速度電流制御回路８は、従ロール速度検出器１２によって検出された速度データが従ロール速度設定器１０によって設定された速度基準に一致するように出力電流の指令値を生成する。従ロール速度電流制御回路８は、従ロール負荷検出器１４によって検出された負荷電流が、生成された出力電流の指令値となるように、従ロール駆動装置６に対して駆動信号を生成し、供給する。
【００１８】
加圧指令が発せられる前では、主ロール１および従ロール２は、主ロール速度設定器９および従ロール速度設定器１０によって設定された速度で、それぞれ速度制御され運転している。
【００１９】
搬送システム１００は、負荷分担演算器１６と、加圧指令器１７と、を含む。負荷分担演算器１６は、主ロール速度電流制御回路７において生成された主ロール１駆動のための出力トルクの指令値を入力する。負荷分担演算器１６は、入力された主ロール１の出力トルク指令値の負荷分担にもとづいて、従ロール２の駆動のための出力トルクの指令値を計算して出力する。従ロール２の駆動のための出力トルクの指令値は、負荷分担設定器１５によって設定される。この指令値は、たとえば、主ロール１の駆動のための指令値の割り合いとして、主ロール１の駆動トルクの指令値の５０％、のように設定される。
【００２０】
後述するように、加圧指令器１７から加圧指令が発せられた後に、切換装置４０からアクティブな制御切換指令信号Ｄａが従ロール速度電流制御回路８に供給される。その場合には、従ロール速度電流制御回路８は、出力トルクの指令値を、負荷分担演算器１６によって設定された指令値に切り換える。
【００２１】
本実施の形態の切換装置４０は、主ロール切換判定部４４と、従ロール切換判定部４２と、制御切換指令器２８と、を備える。切換装置４０の入力は、主ロール速度検出器１１、主ロール負荷検出器１３、従ロール速度検出器１２、従ロール負荷検出器１４、および加圧指令器１７に接続されている。切換装置４０の出力は、従ロール速度電流制御回路８に接続されている。切換装置４０は、主ロール速度検出器１１、主ロール負荷検出器１３、従ロール速度検出器１２、従ロール負荷検出器１４、および加圧指令器１７からの入力にもとづいて、従ロール速度電流制御回路８に、制御切換指令信号を供給する。制御切換指令信号を入力した従ロール速度電流制御回路８は、負荷分担制御に切り換えて動作する。
【００２２】
主ロール切換判定部４４は、主ロール速度記憶器２４と、主ロール速度比較器２６と、主ロール負荷記憶器２３と、主ロール負荷比較器２５と、主ロール変化判定器２７と、を含む。
【００２３】
主ロール速度記憶器２４の入力には、主ロール速度検出器１１の出力および加圧指令器１７の出力が接続されている。主ロール速度記憶器２４の出力は、主ロール速度比較器２６の入力に接続されている。主ロール速度記憶器２４は、加圧指令器１７が出力する加圧指令信号Ｄｐがアクティブになった時の主ロール１の速度データｖｍ（０）を記憶する。
【００２４】
以下では、加圧指令信号を含む各種信号（以下、指令信号等という）を、アクティブな指令信号等や非アクティブな指令信号等と呼ぶことがある。アクティブな指令信号等とは、指令信号等を受信するブロックに動作を開始させる信号であることを表し、非アクティブな指令信号等とは、指令信号等を受信したブロックに動作を停止させる信号であることを表す。指令信号等は、たとえば２値論理の信号であり、アクティブな指令信号等は、たとえばハイレベルの信号であり、非アクティブな指令信号等は、たとえばローレベルの信号である。なお、２値論理の場合には、２値の割り当ては任意に設定することができる。たとえば、アクティブな指令信号等にローレベルを割り当て、非アクティブな指令信号等にハイレベルを割り当ててもよいし、アクティブな指令信号等や非アクティブな指令信号等には、無信号やハイインピーダンス状態を含むようにしてもよい。
【００２５】
主ロール速度比較器２６には、速度データｖｍ（０）のほかに主ロール１の速度データｖｍ（ｔ）が入力される。速度データｖｍ（ｔ）は、主ロール１の速度の時系列のデータであり、たとえば定周期で主ロール速度比較器２６に入力される。主ロール速度比較器２６は、速度データｖｍ（０），ｖｍ（ｔ）を比較する。
【００２６】
主ロール負荷記憶器２３の入力には、主ロール負荷検出器１３の出力および加圧指令器１７の出力が接続されている。主ロール負荷記憶器２３の出力は、主ロール負荷比較器２５の入力に接続されている。主ロール負荷記憶器２３は、加圧指令器１７が出力する加圧指令信号Ｄｐがアクティブになった時の主ロール駆動装置５が出力する負荷電流データｉｍ（０）を記憶する。
【００２７】
主ロール負荷比較器２５には、負荷電流データｉｍ（０）のほかに主ロール駆動装置５が出力する時系列の負荷電流データｉｍ（ｔ）が入力される。負荷電流データｉｍ（ｔ）は、たとえば定周期で主ロール負荷比較器２５に入力される。主ロール負荷比較器２５は、負荷電流データｉｍ（０），ｉｍ（ｔ）を比較する。
【００２８】
主ロール変化判定器２７の入力は、主ロール速度比較器２６および主ロール負荷比較器２５の出力にそれぞれ接続されている。主ロール変化判定器２７は、主ロール速度比較器２６の出力信号Ｄｍｖが所定の値以上となった場合に、アクティブな変化判定信号Ｄｍを出力する。主ロール変化判定器２７は、主ロール負荷比較器２５の出力信号Ｄｍｉが所定の値以上となった場合に、アクティブな変化判定信号Ｄｍを出力する。
【００２９】
この例では、主ロール変化判定器２７は、出力信号Ｄｍｖ，Ｄｍｉの少なくとも１つが所定の値以上の場合に、アクティブな変化判定信号Ｄｍを出力する。
【００３０】
たとえば、主ロール速度比較器２６は、速度データｖｍ（０），ｖｍ（ｔ）の値を定周期で比較し、それぞれ差分を計算して出力する。同様に、主ロール負荷比較器２５は、負荷電流ｉｍ（０），ｉｍ（ｔ）の値を定周期で比較し、それぞれ差分を計算して出力する。主ロール変化判定器２７は、これらの差分である出力信号Ｄｍｖ，Ｄｍｉを、あらかじめ設定されたしきい値とそれぞれ比較する。主ロール変化判定器２７は、出力信号Ｄｍｖ，Ｄｍｉのうち少なくともいずれか１つがしきい値以上となった場合に、変化判定信号Ｄｍをアクティブとする。主ロール速度比較器２６および主ロール負荷比較器２５は、時間ごとの速度データｖｍ（ｔ）および負荷電流データｉｍ（ｔ）の、加圧指令発生時の速度データｖｍ（０）および負荷電流データｉｍ（０）に対する変化率等をそれぞれ計算するようにしてもよい。
【００３１】
従ロール切換判定部４２は、従ロール速度記憶器１９と、従ロール速度比較器２１と、従ロール負荷記憶器１８と、従ロール負荷比較器２０と、従ロール変化判定器２２と、を含む。
【００３２】
従ロール速度記憶器１９の入力には、従ロール速度検出器１２の出力および加圧指令器１７の出力が接続されている。従ロール速度記憶器１９の出力は、従ロール速度比較器２１の入力に接続されている。従ロール速度記憶器１９は、加圧指令器１７が出力する加圧指令信号Ｄｐがアクティブになった時の従ロール２の速度データｖｓ（０）を記憶する。
【００３３】
従ロール速度比較器２１には、速度データｖｓ（０）のほかに従ロール２の速度データｖｓ（ｔ）が入力される。速度データｖｓ（ｔ）は、従ロール２の速度の時系列のデータであり、たとえば定周期で従ロール速度比較器２１に入力される。従ロール速度比較器２１は、速度データｖｓ（０），ｖｓ（ｔ）を比較する。
【００３４】
従ロール負荷記憶器１８の入力には、従ロール負荷検出器１４の出力および加圧指令器１７の出力が接続されている。従ロール負荷記憶器１８の出力は、従ロール負荷比較器２０の入力に接続されている。従ロール負荷記憶器１８は、加圧指令器１７が出力する加圧指令信号Ｄｐがアクティブになった時の従ロール駆動装置６が出力する負荷電流データｉｓ（０）を記憶する。
【００３５】
従ロール負荷比較器２０には、負荷電流データｉｓ（０）のほかに従ロール駆動装置６が出力する時系列の負荷電流データｉｓ（ｔ）が入力される。負荷電流データｉｓ（ｔ）は、たとえば定周期で従ロール負荷比較器２０に入力される。従ロール負荷比較器２０は、負荷電流データｉｓ（０），ｉｓ（ｔ）を比較する。
【００３６】
従ロール変化判定器２２の入力は、従ロール速度比較器２１および従ロール負荷比較器２０の出力にそれぞれ接続されている。従ロール変化判定器２２は、従ロール速度比較器２１の出力信号Ｄｓｖが所定の値以上となった場合に、アクティブな変化判定信号Ｄｓを出力する。従ロール変化判定器２２は、従ロール負荷比較器２０の出力信号Ｄｓｉが所定の値以上となった場合に、アクティブな変化判定信号Ｄｓを出力する。
【００３７】
この例では、従ロール変化判定器２２は、出力信号Ｄｓｖ，Ｄｓｉの少なくとも１つが所定の値以上の場合に、アクティブな変化判定信号Ｄｓを出力する。
【００３８】
たとえば、従ロール速度比較器２１は、速度データｖｓ（０），ｖｓ（ｔ）の値を定周期で比較し、それぞれ差分を計算して出力する。同様に、従ロール負荷比較器２０は、負荷電流ｉｓ（０），ｉｓ（ｔ）の値を定周期で比較し、それぞれ差分を計算して出力する。従ロール変化判定器２２は、これらの差分である出力信号Ｄｓｖ，Ｄｓｉを、あらかじめ設定されたしきい値とそれぞれ比較する。従ロール変化判定器２２は、出力信号Ｄｓｖ，Ｄｓｉのうち少なくともいずれか１つがしきい値以上となった場合に、変化判定信号Ｄｓをアクティブとする。従ロール速度比較器２１および従ロール負荷比較器２０は、時間ごとの速度データｖｓ（ｔ）および負荷電流データｉｓ（ｔ）の、加圧指令発生時の速度データｖｓ（０）および負荷電流データｉｓ（０）に対する変化率等をそれぞれ計算するようにしてもよい。
【００３９】
このようにして、主ロール切換判定部４４は、主ロール変化判定器２７により変化判定信号Ｄｍを出力する。従ロール切換判定部４２は、従ロール変化判定器２２により変化判定信号Ｄｓを出力する。
【００４０】
制御切換指令器２８の入力は、主ロール変化判定器２７および従ロール変化判定器２２の出力にそれぞれ接続されている。制御切換指令器２８は、変化判定信号Ｄｍ，Ｄｓのうち少なくとも１つがアクティブとなった場合に、アクティブな制御切換指令信号Ｄａを出力する。制御切換指令信号Ｄａは、従ロール速度電流制御回路８に供給される。アクティブな制御切換指令信号Ｄａが入力された従ロール速度電流制御回路８は、速度制御から負荷分担制御に切り換えて動作する。
【００４１】
本実施の形態１の切換装置４０の動作について説明する。
本実施の形態１の切換装置４０では、加圧指令が発せられ、加圧指令信号Ｄｐがアクティブとなった場合には、その時の従ロール２の負荷電流データｉｓ（０）が従ロール負荷記憶器１８に記憶される。
【００４２】
なお、加圧指令が発せられると、図示しない駆動系および制御装置によって、主ロール１および従ロール２は加圧され、製造物を挟んで互いに押し付けられる。
【００４３】
運転継続している従ロール２の負荷電流データｉｓ（ｔ）と従ロール負荷記憶器１８で記憶した従ロール２の加圧指令発生時の負荷電流データｉｓ（０）とを従ロール負荷比較器２０で比較する。
【００４４】
同様に、加圧指令が発せられ、加圧指令信号Ｄｐがアクティブとなった場合には、その時の従ロール２の速度データｖｓ（０）を従ロール速度記憶器１９に記憶する。
【００４５】
運転継続している従ロール２の速度データｖｓ（ｔ）と従ロール速度記憶器１９で記憶した従ロール２の加圧指令発生時の速度データｖｓ（０）とを従ロール速度比較器２１で比較する。
【００４６】
上述の比較の結果から、加圧指令後の従ロール２の速度データｖｓ（ｔ）もしくは負荷電流データｉｓ（ｔ）に所定の変化が発生したことを従ロール変化判定器２２で判定する。
【００４７】
同じく、加圧指令が発せられ、加圧指令信号Ｄｐがアクティブとされたら、その時の主ロール１の負荷電流データｉｍ（０）は、主ロール負荷記憶器２３に記憶される。
【００４８】
運転継続している主ロール１の負荷電流データｉｍ（ｔ）と主ロール負荷記憶器２３で記憶した主ロール１の加圧指令発生時の負荷電流データｉｍ（０）とを主ロール負荷比較器２５で比較する。
【００４９】
同様に、加圧指令が発せられ加圧指令信号Ｄｐがアクティブとされたら、その時の主ロール１の速度データｖｍ（０）は、主ロール速度記憶器２４に記憶される。
【００５０】
運転継続している主ロール１の速度データｖｍ（ｔ）と主ロール速度記憶器２４で記憶した主ロール１の加圧指令発生時の速度データｖｍ（０）とを主ロール速度比較器２６で比較する。
【００５１】
上述の比較の結果から、加圧指令後の主ロール１の速度データｖｍ（ｔ）もしくは負荷電流データｉｍ（ｔ）に変化が発生したことを主ロール変化判定器２７で判定する。
【００５２】
従ロール変化判定器２２および主ロール変化判定器２７の判定から、従ロール２もしくは主ロール１の運転速度または運転負荷に変化が発生したタイミングで、制御切換指令器２８は、従ロール２の運転制御を速度制御から負荷分担制御へ切り換える制御切換指令信号Ｄａを従ロール速度電流制御回路８へ供給する。
【００５３】
従ロール速度電流制御回路８は、制御切換指令信号Ｄａにより従ロール駆動装置６による従ロール電動機４の駆動を負荷分担制御に切り換え、従ロール２の運転を速度制御から負荷分担制御に切り換える。
【００５４】
切換装置４０は、たとえばプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）である。上述した各ブロック、構成要素の一部または全部は、ＰＬＣが実行するプログラムのステップを実行することによって実現されてもよい。ＰＬＣのプログラムは、たとえば図示しない記憶装置に格納されており、必要に応じて読み出され、あるいは、ＰＬＣのＣＰＵ（Central Processing Unit）のメモリ等に展開され、実行される。
【００５５】
本実施の形態１の切換装置４０の効果について説明する。
本実施の形態１の切換装置４０は、制御切換指令器２８が、従ロール切換判定部４２および主ロール切換判定部４４の少なくともいずれか１つの出力によって、制御切換指令信号Ｄａをアクティブにして従ロール速度電流制御回路８に対して、負荷分担制御に切り換えるように指令する。従ロール切換判定部４２および主ロール切換判定部４４は、加圧指令が発せられた後の、従ロール２および主ロール１の速度変化または負荷電流変化をそれぞれ検出して出力する。速度変化や負荷電流変化のしきい値を適切に設定することによって、加圧後に実際に速度やトルクが低下したポイントを検出することができるので、最適な加圧タイミングで負荷分担制御に切り換えることが可能になる。
【００５６】
加圧指令により主ロール１に対する従ロール２の機械的な押し付け動作が開始されるが、実際に主ロール１と従ロール２との間が接触して加圧が生じるタイミングは、その時々の機械的条件（加圧量、ロール径摩耗、あるいは加圧量上昇にかかる時間など）や、製造物の状態（紙の種類、厚み、表面塗工、または走行速度など）によって変わり一定ではない。また、実際に主ロール１と従ロール２との間で接触および加圧が生じるタイミングで、従ロール２もしくは主ロール１、または両方のロールの運転速度および運転負荷に変化が発生する。本実施の形態の切換装置４０では、従ロール２および主ロール１それぞれの負荷および速度の変化を比較、判定することによって、この機械的な接触および加圧の最適のタイミングを検出することができる。そのタイミングで従ロールの運転制御を速度制御から負荷分担制御へ切り換えることによって、スムーズな負荷分担制御への運転切換が可能になり、運転の変動による製造物への負担を軽減し、歩留りを向上させることができる。
【００５７】
制御切換指令信号Ｄａがアクティブとされる条件は、上述に限らず、機械的条件や製造物の種類や状態等によって適切に設定される。たとえば、制御切換指令信号Ｄａは、主ロール１および従ロール２の両方について、運転速度または運転負荷に変化が生じたタイミングでアクティブとするようにしてもよい。
【００５８】
また、主ロール切換判定部および従ロール切換判定部において、運転速度および運転負荷の両方に所定の変化が生じることを条件としてもよい。たとえば、加圧指令によって実際に両方のロールが押し付けられた場合に、過渡的にすべりが発生することがある。そのようなときには、運転速度やトルクの変化が生じにくいことがあり、搬送する材質等によっても実際の押し付けタイミングが異なることがあるので、そのような場合に、条件設定を変更することによって調整を行うようにしてもよい。
【００５９】
また、上述の切換装置４０では、主ロール切換判定部４４および従ロール切換判定部４２の両方を備え、主ロール１および従ロール２の両方の運転速度等の変化を監視することによって負荷分担指令を生成する。主ロール１および従ロール２の物理的特性によっては、いずれか一方の運転速度等の変化を監視するようにしてもよい。
【００６０】
たとえば、主ロールの慣性モーメントが従ロールの慣性モーメントよりも十分大きい場合には、従ロールが主ロールに押し付けられたときに、主ロールの運転速度や運転負荷はほとんど変化しない。したがって、そのような場合には、主ロール切換判定部を省略して、従ロール切換判定部によって運転速度等の変化を監視すればよい。慣性モーメントの関係が逆の場合には、主ロール切換判定部によって運転速度等の変化を監視すればよい。
【００６１】
（実施の形態２）
図２は、本実施の形態２に係る負荷分担制御の切換装置を例示するブロック図である。
図２に示すように、本実施の形態の切換装置１４０は、すべり判定部１４６をさらに備える。搬送システム２００および切換装置１４０の他の構成要素のうち上述の他の実施の形態の場合と同一の構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
【００６２】
すべり判定部１４６は、時間計数器２９と、主従ロール速度比較器３０と、制御切換指令取消器３１と、を含む。時間計数器２９の入力は、制御切換指令器２８の出力に接続されている。時間計数器２９は、あらかじめ設定された期間Ｔｔを有する。時間計数器２９は、制御切換指令器２８からアクティブな制御切換指令信号Ｄａが供給され、アクティブな期間が期間Ｔｔに達するまで、アクティブな主従ロール速度比較信号Ｄｃを出力し続ける。
【００６３】
主従ロール速度比較器（全ロール速度比較器）３０の入力には、主ロール速度検出器１１および従ロール速度検出器１２のそれぞれの出力が接続されている。また、主従ロール速度比較器３０には、時間計数器２９から主従ロール速度比較信号Ｄｃが供給される。主従ロール速度比較器３０は、アクティブな速度比較信号Ｄｃが供給されている間に、主ロール１の速度データｖｍ（ｔ）および従ロール２の速度データｖｓ（ｔ）を比較し、たとえば差分を計算して、計算された差分の値が、あらかじめ設定された設定値以上の場合にアクティブな信号を出力する。
【００６４】
制御切換指令取消器３１は、主従ロール速度比較器３０からアクティブな信号を受信した場合に、制御切換指令器２８に対して制御切換指令信号Ｄａを非アクティブにする負荷分担停止信号を出力する。
【００６５】
本実施の形態の切換装置１４０の動作について説明する。
本実施の形態では、制御切換指令器２８から制御切換指令が発せられたら、その時から時間計数器２９は時間のカウントを開始する。
【００６６】
時間計数器２９は、設定された期間Ｔｔの間、主従ロール速度比較器３０に主ロールの実速度値と従ロールの実速度に速度差があるか否かを比較するよう指令を出す。
【００６７】
主従ロール速度比較器３０は、主ロール１の速度データｖｍ（ｔ）と従ロール２の速度データｖｓ（ｔ）とを比較し、従ロール２の速度データｖｓ（ｔ）が主ロール１の速度データｖｍ（ｔ）に対して、設定された速度以上の速度差が期間Ｔｔを超えて継続した場合に、制御切換指令取消器３１に信号を発する。
【００６８】
この比較の結果から、制御切換指令取消器３１は、従ロール２の運転が主ロール１の運転に対しすべりが生じ、そのため速度差が発生していると判定し、制御切換指令器２８に従ロール２の運転の負荷分担制御への切換指令を取消す指令を出す。
【００６９】
本実施の形態の切換装置１４０の効果について説明する。
本実施の形態では、切換装置１４０は、すべり判定部１４６を備えている。そのため、適切なタイミングで従ロール２を主ロール１に押し付けた場合であっても、主ロール１または従ロール２がすべりを生じていることを検出することができ、すべりを生じている場合には、負荷分担制御を停止することができる。
【００７０】
機械的またはその他の原因で従ロール２と主ロール１との間の加圧が十分でない状態において、従ロール２の運転制御を負荷分担制御に切り換えると、主ロール１の運転速度に対し従ロール２の運転速度が追従できず実速度の不一致が起こる場合がある。そのような場合には、負荷分担制御への切換は適切でない。時間計数器と主従ロール速度比較器と制御切換指令取消器はその速度不一致を検出し、負荷分担制御への切換指令を取消し、従ロールの運転制御を速度制御に戻すことができる。
【００７１】
以上説明した実施形態によれば、適切なタイミングで負荷分担制御に切り換えることができる負荷分担制御の切換装置を実現することができる。
【００７２】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１…主ロール、２…従ロール、３…主ロール電動機、４…従ロール電動機、５…主ロール駆動装置、６…従ロール駆動装置、７…主ロール速度電流制御回路、８…従ロール速度電流制御回路、９…主ロール速度設定器、１０…従ロール速度設定器、１１…主ロール速度検出器、１２…従ロール速度検出器、１３…主ロール負荷検出器、１４…従ロール負荷検出器、１５…負荷分担設定器、１６…負荷分担演算器、１７…加圧指令器、１８…従ロール負荷記憶器、１９…従ロール速度記憶器、２０…従ロール負荷比較器、２１…従ロール速度比較器、２２…従ロール変化判定器、２３…主ロール負荷記憶器、２４…主ロール速度記憶器、２５…主ロール負荷比較器、２６…主ロール速度比較器、２７…主ロール変化判定器、２８…制御切換指令器、２９…時間計数器、３０…主従ロール速度比較器、３１…制御切換指令取消器、４０，１４０…切換装置、４２…従ロール切換判定部、４４…主ロール切換判定部、１００，２００…搬送システム、１４６…すべり判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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