(57)【要約】  制御装置（９）は、巻取り装置（１）を制御するための装置である。巻取り装置（１）は、巻戻し機（３）によって巻戻された材料（２）を巻取るための巻取り機（４）と、巻取り機（４）又は巻戻し機（３）を駆動する駆動装置とを備える。また、制御装置（９）に、駆動装置の加速度増加率を一定の割合で増減させ、駆動装置の加速度を滑らかに変更させる機能が備えられる。これにより、操業効率を損なうことなく、材料（２）に作用する張力の変動を抑制することができる。
2015025406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻戻し機によって巻戻された材料を巻取るための巻取り機と、
前記巻取り機又は巻戻し機を駆動する駆動装置と、
を備えた巻取り装置を制御するための制御装置であって、
前記駆動装置の加速度増加率を一定の割合で増減させ、前記駆動装置の加速度を滑らかに変更させる変更手段
を備えた制御装置。
【請求項２】
前記駆動装置の現在の速度と目標設定速度との差を演算する第１演算手段と、
前記変更手段が加速度増加率を増減させる割合の値を用いて、第１期間における前記駆動装置の速度の変化量を演算する第２演算手段と、
前記変更手段が加速度増加率を増減させる割合の値を用いて、第２期間における前記駆動装置の速度の変化量を演算する第３演算手段と、
第３期間における前記駆動装置の速度の変化量を演算する第４演算手段と、
前記第１演算手段、前記第２演算手段、前記第３演算手段及び前記第４演算手段の各演算結果に基づいて、前記駆動装置の加速度を減少させ始めるタイミングを決定する決定手段と、
を備え、
前記第１期間に、前記駆動装置の加速度は、時間が経過するに従って減少量が大きくなるように漸減し、
前記第２期間に、前記駆動装置の加速度は、時間が経過するに従って減少量が小さくなるように漸減し、
前記第３期間は前記第１期間及び前記第２期間の間の期間であり、前記駆動装置の加速度は前記第３期間に一定の割合で減少する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
巻戻し機によって巻戻された材料を巻取るための巻取り機と、
前記巻取り機又は巻戻し機を駆動する駆動装置と、
を備えた巻取り装置を制御するための制御装置であって、
前記駆動装置の減速度減少率を一定の割合で増減させ、前記駆動装置の減速度を滑らかに変更させる変更手段
を備えた制御装置。
【請求項４】
前記駆動装置の現在の速度と目標設定速度との差を演算する第１演算手段と、
前記変更手段が減速度減少率を増減させる割合の値を用いて、第１期間における前記駆動装置の速度の変化量を演算する第２演算手段と、
前記変更手段が減速度減少率を増減させる割合の値を用いて、第２期間における前記駆動装置の速度の変化量を演算する第３演算手段と、
第３期間における前記駆動装置の速度の変化量を演算する第４演算手段と、
前記第１演算手段、前記第２演算手段、前記第３演算手段及び前記第４演算手段の各演算結果に基づいて、前記駆動装置の減速度を減少させ始めるタイミングを決定する決定手段と、
を備え、
前記第１期間に、前記駆動装置の減速度は、時間が経過するに従って減少量が大きくなるように漸減し、
前記第２期間に、前記駆動装置の減速度は、時間が経過するに従って減少量が小さくなるように漸減し、
前記第３期間は前記第１期間及び前記第２期間の間の期間であり、前記駆動装置の減速度は前記第３期間に一定の割合で減少する
請求項３に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、巻戻し機及び巻取り機を備えた巻取り装置を制御するための制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、巻取り装置を制御するための制御装置が記載されている。特許文献１に記載された制御装置は、巻取り機を駆動する駆動装置を制御する。【０００３】
巻取り装置の制御装置では、一般に、フィードフォワード方式の加減速トルク補償が採用されている。即ち、駆動装置の速度を変更する際に、速度変化率と巻取り材料及び機械駆動系を含む慣性モーメントとから必要な加減速トルクが演算される。そして、その演算結果に基づくトルク補償信号が制御信号に加算され、駆動装置が制御される。【０００４】
図７は、従来の制御装置１７の構成例を示す図である。図８は、従来の制御装置１７の機能を説明するための図である。図７及び図８を参照し、従来の制御装置１７について説明する。【０００５】
図７及び図８に示すように、従来では、加減速度を一定の割合で増減させることにより速度変更時に発生するトルクの急激な変化を防止していた。例えば、速度基準論理回路２０は、速度基準発生回路１９から出力される速度基準Ｖ（ｍｐｍ）が速度基準設定値Ｖ＊（ｍｐｍ）より小さい場合に、加速を要求するための信号Ａを出力する。これによってスイッチＡが閉じられると、演算回路１８においてサンプリング時間毎にΔα（ｍｐｍ／ｓｅｃ２）が加算される。スイッチＡが閉じられていれば、演算回路１８からの出力である加速度α（ｍｐｍ／ｓｅｃ）は、最大値αｍａｘまで一定の割合で増加する。なお、Δαは加速度増加率、Δβ（ｍｐｍ／ｓｅｃ２）は減速度減少率を示す。【０００６】
速度基準論理回路２０は、駆動装置の速度が速度基準設定値Ｖ＊に近づくと、加速度を減ずるタイミングを計算し、加速要求リセット信号Ｂを出力する。これによってスイッチＢが閉じられると、演算回路１８においてサンプリング時間毎にΔαが減算される。スイッチＢが閉じられていれば、演算回路１８からの出力である加速度αは、一定の割合で減少する。その後、加速度αが０になると、駆動装置は一定速になる。【０００７】
上記一連の動作が行われることにより、駆動装置の速度は、加減速時でもＳ字状の丸めがつき、滑らかに変化する。【０００８】
また、演算回路１８からの出力に全体の慣性モーメントを所定の係数で乗じたものが慣性モーメントトルクになる。このため、演算回路１８からの出力は、慣性モーメント補償の基準信号として取り扱われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】日本特開平５−４３１００号公報
【特許文献２】日本特開平１０−１７４４８９号公報
【特許文献３】日本特開昭６３−６０８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
何らかの要因で慣性モーメント設定が実際の値とずれている場合、加減速度が一定の割合で増減している間は、上記ずれが徐々に大きくなる。このずれは、加減速度が最大値に達した時点で最大になる。例えば、駆動装置が最大加速度で加速している時、上記トルクの差分に応じた張力変動が材料に発生する。なお、一般的な巻取り装置には、張力制御回路が備えられている。張力制御回路は、材料に作用する張力変動が解消するように張力補正を出力する。【００１１】
図９は、材料の張力変動を説明するための図である。図９は、巻戻し機で張力制御を行う場合を一例として示している。例えば、駆動装置の加速中に張力補正が増方向に出力される場合を考える。かかる場合、加速が完了した際に、上記補正分を元に戻す修正動作が必要になる。図９からも分かるように、加速中に増方向に補正した補正量が加速完了時に張力の変動要因になってしまう。即ち、加速完了時に、それまで発生していた張力変動とは逆方向の張力変動が発生する。【００１２】
加速完了時の張力変動を抑えるために、サンプリング時間毎に加算するΔαの値を小さくすることが考えられる。しかし、この方法によって張力変動を抑制すると、加速時間が長くなって操業効率が著しく損なわれるといった問題があった。【００１３】
また、図９のＦは、駆動装置の速度を目標設定速度に一致させるために、加速度を一定の割合で増加させた直後に加速度を一定の割合で減少させる場合を示している。かかる場合、加速度の増減を切り換える際に通常時の増減率の倍の増減率でトルクが変化する。このため、張力変動が極めて大きくなるといった問題があった。【００１４】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものである。この発明の目的は、操業効率を損なうことなく、材料に作用する張力の変動を抑制することができる制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明に係る制御装置は、巻戻し機によって巻戻された材料を巻取るための巻取り機と、巻取り機又は巻戻し機を駆動する駆動装置と、を備えた巻取り装置を制御するための制御装置であって、駆動装置の加速度増加率を一定の割合で増減させ、駆動装置の加速度を滑らかに変更させる変更手段を備えたものである。【００１６】
また、この発明に係る制御装置は、巻戻し機によって巻戻された材料を巻取るための巻取り機と、巻取り機又は巻戻し機を駆動する駆動装置と、を備えた巻取り装置を制御するための制御装置であって、駆動装置の減速度減少率を一定の割合で増減させ、駆動装置の減速度を滑らかに変更させる変更手段を備えたものである。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、巻取り装置を制御するための制御装置において、操業効率を損なうことなく、材料に作用する張力の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】巻取り装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１における制御装置の構成を示す図である。
【図３】図２に示す制御装置の機能を説明するための図である。
【図４】図２に示す制御装置の機能を説明するための図である。
【図５】加速要求リセット信号の出力タイミングを説明するための図である。
【図６】材料の張力変動を説明するための図である。
【図７】従来の制御装置の構成例を示す図である。
【図８】従来の制御装置の機能を説明するための図である。
【図９】材料の張力変動を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
添付の図面を参照し、本発明を説明する。重複する説明は、適宜簡略化或いは省略する。各図において、同一の符号は、同一の部分又は相当する部分を示す。
【００２０】
実施の形態１．
図１は、巻取り装置１の構成を示す図である。巻取り装置１は、ロール状に巻かれた材料２を巻戻し、再びロール状に巻くための装置である。巻取り装置１は、例えば、巻戻し機（Ｕｎｗｉｎｄｅｒ）３及び巻取り機（Ｗｉｎｄｅｒ）４を備える。
【００２１】
巻戻し機３は、ロール状に巻かれた材料２を巻戻すための装置である。巻取り機４は、巻戻し機３によって巻戻された材料２を巻取るための装置である。材料２が紙である場合、ロール状に巻かれた紙が巻戻し機３にセットされ、巻戻し機３から紙が送り出される。巻戻し機３から送り出された紙は、巻取り機４によって巻取られる。巻取り装置１は、例えば、大きなロール状の紙を小さなロール状の紙に小分けするために使用される。巻取り機４に所望の長さの紙が巻取られると、巻戻し機３及び巻取り機４が停止される。紙が切断された後、巻取られた紙が巻取り機４から取り出され、製品（或いは、半製品）として搬送される。
【００２２】
張力検出器５は、材料２に作用している張力を検出する。具体的に、張力検出器５は、巻戻し機３と巻取り機４との間に存在している材料２の張力を検出する。張力検出器５によって検出された張力の情報は、張力制御装置６に入力される。張力制御装置６は、巻取り機４に巻取られる材料２の張力が所望の値になるように張力補正を出力する。張力制御装置６は、張力検出器５によって検出された張力に基づいて張力補正を出力する。
【００２３】
巻戻し機３は、モータ７によって駆動される。後述の制御装置９は、モータ７を駆動するための慣性モーメント補償基準を出力する。制御装置９から出力された慣性モーメント補償基準は、張力制御装置６から出力された張力補正が加算された上で、モータ７に入力される。モータ７は、この入力に基づいて動作する。
【００２４】
巻取り機４は、モータ８によって駆動される。図１は、巻取り機４を複数のモータ８によって駆動する場合を一例として示している。制御装置９は、モータ８を駆動するためのライン速度基準を出力する。制御装置９から出力されたライン速度基準は、モータ８に入力される。モータ８は、この入力に基づいて動作する。
【００２５】
次に、図２乃至図６も参照し、制御装置９について説明する。図２は、この発明の実施の形態１における制御装置９の構成を示す図である。図２に示すように、制御装置９は、インクリメント回路１０及び１１、加算器１２、演算回路１３及び１４、速度基準発生回路１５、速度基準論理回路１６を備える。
【００２６】
インクリメント回路１０は、モータ８の加速度増加率（変化率）を増減させるための信号を出力する。インクリメント回路１０からの出力は加算器１２を介して演算回路１３に入力される。演算回路１３は、加減速度の増減率を演算するための回路である。
【００２７】
例えば、スイッチＡが閉じられると、インクリメント量Δα´（ｍｐｍ／ｓｅｃ３）がインクリメント回路１０から出力される。Δα´は、加速度増加率Δα（ｍｐｍ／ｓｅｃ２）に加算される単位量である。インクリメント回路１０からの出力Δα´は、加算器１２を介して演算回路１３に入力される。演算回路１３内に示すＺ−１は、サンプリングプログラム中の前回値である。スイッチＡが閉じられている間、演算回路１３においてサンプリング時間毎に前回値Ｚ−１にΔα´が加算される。このため、演算回路１３からの出力である加速度増加率Δαは、スイッチＡが閉じられていれば、最大値Δαｍａｘに達するまで一定の割合で増加する。Δαｍａｘは、演算回路１３内のリミッタＵＬ／ＬＬによって設定される。演算回路１３からの出力Δαは、演算回路１４と速度基準論理回路１６とに入力される。
【００２８】
また、スイッチＢが閉じられると、上記インクリメント量Δα´に−１を掛けた値−Δα´がインクリメント回路１０から出力される。インクリメント回路１０からの出力−Δα´は、加算器１２を介して演算回路１３に入力される。スイッチＢが閉じられている間、演算回路１３においてサンプリング時間毎に前回値Ｚ−１に−Δα´が加算される。このため、演算回路１３からの出力である加速度増加率Δαは、スイッチＢが閉じられていれば、最小値−Δαｍａｘに達するまでの間、一定の割合で減少する。なお、−Δαは、加速度減少率である。−Δα´は、加速度減少率のインクリメント量に相当する。
【００２９】
インクリメント回路１１は、モータ８の減速度減少率（変化率）を増減させるための信号を出力する。インクリメント回路１１からの出力は加算器１２を介して演算回路１３に入力される。
【００３０】
例えば、スイッチＣが閉じられると、インクリメント量Δβ´（ｍｐｍ／ｓｅｃ３）がインクリメント回路１１から出力される。Δβ´は、減速度減少率Δβ（ｍｐｍ／ｓｅｃ２）に加算される単位量である。インクリメント回路１１からの出力Δβ´は、加算器１２を介して演算回路１３に入力される。スイッチＣが閉じられている間、演算回路１３においてサンプリング時間毎に前回値Ｚ−１にΔβ´が加算される。このため、演算回路１３からの出力である減速度減少率Δβは、スイッチＣが閉じられていれば、最大値Δβｍａｘに達するまで一定の割合で増加する。Δβｍａｘは、演算回路１３内のリミッタＵＬ／ＬＬによって設定される。演算回路１３からの出力Δβは、演算回路１４と速度基準論理回路１６とに入力される。
【００３１】
また、スイッチＤが閉じられると、上記インクリメント量Δβ´に−１を掛けた値−Δβ´がインクリメント回路１１から出力される。インクリメント回路１１からの出力−Δβ´は、加算器１２を介して演算回路１３に入力される。スイッチＤが閉じられている間、演算回路１３においてサンプリング時間毎に前回値Ｚ−１に−Δβ´が加算される。このため、演算回路１３からの出力である減速度減少率Δβは、スイッチＤが閉じられていれば、最小値−Δβｍａｘに達するまでの間、一定の割合で減少する。なお、−Δβは、減速度増加率である。−Δβ´は、減速度増加率のインクリメント量に相当する。
【００３２】
演算回路１４は、モータ８の加減速度（速度の変化率）を演算するための回路である。演算回路１４からの出力は、慣性モーメント補償の基準信号（上記慣性モーメント補償基準）として取り扱われる。
【００３３】
例えば、モータ８の加速度α（ｍｐｍ／ｓｅｃ）を増減させる際に、演算回路１３から演算回路１４にΔαが入力される。演算回路１４内に示すＺ−１は、サンプリングプログラム中の前回値である。演算回路１３からの入力Δαは、演算回路１４においてサンプリング時間毎に前回値Ｚ−１に加算される。演算回路１４からの出力である加速度αは、リミッタＵＬ／ＬＬによって最大値αｍａｘが設定される。演算回路１４からの出力αは、速度基準発生回路１５と速度基準論理回路１６とに入力される。
【００３４】
また、モータ８の減速度β（ｍｐｍ／ｓｅｃ）を増減させる際に、演算回路１３から演算回路１４にΔβが入力される。なお、Δβは減速度減少率である。このため、減速度βは、その正負がΔβの正負とは逆になる。図２に示す例では、演算回路１４からの出力は、減速度βではなく−βとなる。即ち、演算回路１４は、速度の変化率を出力する。演算回路１３からの入力Δβは、演算回路１４においてサンプリング時間毎に前回値Ｚ−１に加算される。演算回路１４からの出力である速度変化率は、リミッタＵＬ／ＬＬによって最小値−βｍａｘが設定される。演算回路１４からの出力は、速度基準発生回路１５と速度基準論理回路１６とに入力される。
【００３５】
速度基準発生回路１５は、モータ８の速度Ｖ（ｍｐｍ／ｓｅｃ）を演算するための回路である。速度基準発生回路１５からの出力は、ライン速度の基準信号（上記ライン速度基準）として取り扱われる。
【００３６】
演算回路１４からの出力は、モータ８の速度Ｖを増減させる際に速度基準発生回路１５に入力される。速度基準発生回路１５内に示すＺ−１は、サンプリングプログラム中の前回値である。演算回路１３からの入力（速度変化率）は、速度基準発生回路１５においてサンプリング時間毎に前回値Ｚ−１に加算される。速度基準発生回路１５からの出力である速度Ｖは、リミッタＵＬ／ＬＬによって最大値Ｖｍａｘが設定される。
【００３７】
速度基準論理回路１６は、モータ８の加減速度の増減率、加減速度（速度変化率）、速度を所望の値に制御する機能を有する。具体的に、速度基準論理回路１６は、スイッチＡ乃至Ｄを開閉するための信号を出力し、上記機能を実現する。上述したように、速度基準論理回路１６に、演算回路１３の出力と演算回路１４の出力と速度基準発生回路１５の出力とが入力される。また、速度基準論理回路１６に、速度基準設定値Ｖ＊（ｍｐｍ）と速度丸め時間設定ｔＲＮＤＶ＊（ｓｅｃ）と加減速度丸め時間設定ｔＲＮＤＡＣＣ＊（ｓｅｃ）とが入力される。速度基準論理回路１６は、これらの入力に基づいて演算を行い、スイッチＡ乃至Ｄを開閉するための信号を出力する。
【００３８】
図３及び図４は、図２に示す制御装置９の機能を説明するための図である。図４は、図３の一部を拡大した図である。
【００３９】
＜時刻ｔ１−ｔ８＞
時刻ｔ１より前の時刻において、モータ８は停止している。時刻ｔ１においてスイッチＡが閉じられると、加速度増加率Δαが一定の割合で増加する。加速度増加率Δαが一定の割合で増加する間、加速度αは、時間が経過するに従って増加量が大きくなるように漸増していく。その後に時刻ｔ２でスイッチＡが開放すると、加速度増加率Δαが一定になり、加速度αが一定の割合で増加する。例えば、加速度増加率ΔαがΔαｍａｘになると、スイッチＡが開放する。
【００４０】
その後に時刻ｔ３でスイッチＢが閉じられると、加速度増加率Δαが一定の割合で減少する。加速度増加率Δαが一定の割合で減少する間、加速度αは、時間が経過するに従って増加量が小さくなるように漸増していく。その後に時刻ｔ４で加速度増加率Δαが０になると、スイッチＢが開放する。これにより、加速度αが一定になり、速度Ｖが一定の割合で増加する。この時、例えば、加速度αがαｍａｘになるように制御される。
【００４１】
その後に時刻ｔ５でスイッチＢが閉じられると、加速度増加率Δαが一定の割合で減少する。加速度増加率Δαが一定の割合で減少する間、加速度αは、時間が経過するに従って減少量が大きくなるように漸減していく。その後に時刻ｔ６でスイッチＢが開放すると、加速度増加率Δαが一定になり、加速度αが一定の割合で減少する。例えば、加速度増加率Δαが−Δαｍａｘになると、スイッチＢが開放する。
【００４２】
その後に時刻ｔ７でスイッチＡが閉じられると、加速度増加率Δαが一定の割合で増加する。加速度増加率Δαが一定の割合で増加する間、加速度αは、時間が経過するに従って減少量が小さくなるように漸減していく。その後に時刻ｔ８で加速度増加率Δαが０になると、スイッチＡが開放する。これにより、加速度αが０になり、速度Ｖが一定になる。
【００４３】
＜時刻ｔ１５以降＞
時刻ｔ１５から時刻ｔ１６の間、モータ８の速度Ｖは一定である。時刻ｔ１６でスイッチＤが閉じられると、減速度減少率Δβが一定の割合で減少する。減速度減少率Δβが一定の割合で減少する間、減速度βは、時間が経過するに従って増加量が大きくなるように漸増していく。その後にスイッチＤが開放すると、減速度減少率Δβが一定になり、減速度βが一定の割合で増加する。例えば、減速度減少率Δβが−Δβｍａｘになると、スイッチＤが開放する。
【００４４】
その後にスイッチＣが閉じられると、減速度減少率Δβが一定の割合で増加する。減速度減少率Δβが一定の割合で増加する間、減速度βは、時間が経過するに従って増加量が小さくなるように漸増していく。その後、減速度減少率Δβが０になると、スイッチＣが開放する。これにより、減速度βが一定になり、速度Ｖが一定の割合で減少する。この時、例えば、減速度βが最大値βｍａｘになるように制御される。
【００４５】
その後にスイッチＣが閉じられると、減速度減少率がΔβ一定の割合で増加する。減速度減少率Δβが一定の割合で増加する間、減速度βは、時間が経過するに従って減少量が大きくなるように漸減していく。その後にスイッチＣが開放すると、減速度減少率Δβが一定になり、減速度βが一定の割合で減少する。例えば、減速度減少率ΔβがΔβｍａｘになると、スイッチＣが開放する。
【００４６】
その後にスイッチＤが閉じられると、減速度減少率Δβが一定の割合で減少する。減速度減少率Δβが一定の割合で減少する間、減速度βは、時間が経過するに従って減少量が小さくなるように漸減していく。その後、減速度減少率Δβが０になると、スイッチＤが開放する。これにより、減速度βが０になり、速度Ｖが０になる。
【００４７】
＜時刻ｔ８−ｔ１５＞
上述したように、時刻ｔ８においてモータ８の速度Ｖは一定になる。モータ８は、時刻ｔ９から時刻ｔ１５の間に加速され、時刻ｔ１５においてその速度Ｖが、時刻ｔ８での速度より速いある速度で一定になる。なお、時刻ｔ９から時刻ｔ１５の間に、加速度αはαｍａｘに達しない。
【００４８】
時刻ｔ９でスイッチＡが閉じられると、加速度増加率Δαが一定の割合で増加する。加速度増加率Δαが一定の割合で増加する間、加速度αは、時間が経過するに従って増加量が大きくなるように漸増していく。その後に時刻ｔ１０でスイッチＡが開放すると、加速度増加率Δαが一定になり、加速度αが一定の割合で増加する。例えば、加速度増加率ΔαがΔαｍａｘになると、スイッチＡが開放する。
【００４９】
その後に時刻ｔ１１でスイッチＢが閉じられると、加速度増加率Δαが一定の割合で減少する。加速度増加率Δαが一定の割合で減少する間、加速度αは、時間が経過するに従って増加量が小さくなるように漸増していく。時刻ｔ１２において加速度増加率Δαは０になる。加速度増加率Δαが０になった後もスイッチＢは閉じたままである。これにより、加速度αは、時間が経過するに従って減少量が大きくなるように漸減していく。その後にｔ１３でスイッチＢが開放すると、加速度増加率Δαが一定になり、加速度αが一定の割合で減少する。例えば、加速度増加率Δαが−Δαｍａｘになると、スイッチＢが開放する。
【００５０】
その後に時刻ｔ１４でスイッチＡが閉じられると、加速度増加率Δαが一定の割合で増加する。加速度増加率Δαが一定の割合で増加する間、加速度αは、時間が経過するに従って減少量が小さくなるように漸減していく。その後に時刻ｔ１５で加速度増加率Δαが０になると、スイッチＡが開放する。これにより、加速度αが０になり、速度Ｖが一定になる。
【００５１】
加速中のモータ８をある目標設定速度で一定にする場合、速度基準論理回路１６は、スイッチＢを閉じるための加速要求リセット信号を適切なタイミングで出力しなければならない。以下に、図６も参照し、加速要求リセット信号を出力するタイミングについて説明する。図６は、加速要求リセット信号の出力タイミングを説明するための図である。
【００５２】
図６に示すＶｄｅｔは、加速度を減少させ始める時のモータ８の速度である。モータ８の加速度を減少させ始めてからモータ８の速度が目標設定速度Ｖ＊（速度基準設定値）に到達するまでの速度の変化量Ｌ（ｍｐｍ）は、次式で表される。
Ｌ＝Ｖ＊−Ｖｄｅｔ
速度基準論理回路１６は、上式を用いて速度変化量Ｌを演算する。
【００５３】
また、速度変化量Ｌ１（ｍｐｍ）は、次式で表される。
Ｌ１＝αｍａｘ×ｔＲＮＤＡＣＣ＊−（Δα´×ｔＲＮＤＡＣＣ＊３）／６
速度変化量Ｌ１は、モータ８の加速度を減少させ始めてからその変化率が一定になるまでの期間に速度が変化する量である。この期間中、モータ８の加速度は、時間が経過するに従って減少量が大きくなるように漸減する。速度基準論理回路１６は、上式に基づき、Δα´を用いて速度変化量Ｌ１を演算する。
【００５４】
速度変化量Ｌ３（ｍｐｍ）は、次式で表される。
Ｌ３＝（Δα´×ｔＲＮＤＡＣＣ＊３）／６
速度変化量Ｌ３は、モータ８の加速度の変化率が一定である状態が終了してから加速度が０になるまでの期間に速度が変化する量である。この期間中、モータ８の加速度は、時間が経過するに従って減少量が小さくなるように漸減する。速度基準論理回路１６は、上式に基づき、Δα´を用いて速度変化量Ｌ３を演算する。
【００５５】
速度変化量Ｌ２（ｍｐｍ）は、次式で表される。なお、ｔｓは加速度変化率が一定である時間を示す。
Ｌ２＝（αｍａｘ×ｔｓ）／２
速度変化量Ｌ２は、モータ８の加速度の変化率が一定である期間に速度が変化する量である。この期間は、速度変化量Ｌ１を算出するための期間と速度変化量Ｌ３を算出するための期間との間の期間である。この期間中、モータ８の加速度は、一定の割合で減少する。速度基準論理回路１６は、上式に基づいて速度変化量Ｌ２を演算する。
【００５６】
加速要求リセット信号の出力タイミングを決定するための判定条件は、次式で表される。
Ｌ≧Ｌ１＋Ｌ２+Ｌ３
速度基準論理回路１６は、上記判定条件が成立するか否かを定期的に判定する。速度基準論理回路１６は、判定条件が成立する場合に、加速要求リセット信号を出力する。これにより、モータ８の速度を目標設定速度Ｖ＊に合わせて一定にすることができる。
【００５７】
なお、上記は、加速度αｍａｘで加速しているモータ８を目標設定速度Ｖ＊で一定にする場合の説明である。図４に示す時刻ｔ８から時刻ｔ１５までの期間のように、モータ８の加速度がαｍａｘに達する前に加速要求リセット信号を出力する場合は、上記計算式中のαｍａｘを現在の加速度αに置き換えれば良い。
【００５８】
減速中のモータ８をある目標設定速度で一定にする場合も、上記と同様の方法によって減速要求リセット信号の出力タイミングを演算することができる。かかる場合、Ｖｄｅｔは、減速度を減少させ始める時のモータ８の速度である。また、αｍａｘの代わりにβｍａｘを用い、Δα´の代わりにΔβ´を用いる。ｔｓは減速度変化率が一定である時間を示す。
【００５９】
速度変化量Ｌ１は、モータ８の減速度を減少させ始めてからその変化率が一定になるまでの期間に速度が変化する量である。この期間中、モータ８の減速度は、時間が経過するに従って減少量が大きくなるように漸減する。また、速度変化量Ｌ３は、モータ８の減速度の変化率が一定である状態が終了してから減速度が０になるまでの期間に速度が変化する量である。この期間中、モータ８の減速度は、時間が経過するに従って減少量が小さくなるように漸減する。
【００６０】
速度変化量Ｌ２は、モータ８の減速度の変化率が一定である期間に速度が変化する量である。この期間は、速度変化量Ｌ１を算出するための期間と速度変化量Ｌ３を算出するための期間との間の期間である。この期間中、モータ８の減速度は、一定の割合で減少する。そして、速度基準論理回路１６は、上記判定条件が成立するか否かを定期的に判定し、判定条件が成立する場合に減速要求リセット信号を出力する。これにより、モータ８の速度を目標設定速度Ｖ＊に合わせて一定にすることができる。
【００６１】
上記構成を有する制御装置９であれば、モータ８の速度及び加減速度は、その変化時に図３に示すようにＳ字状の丸めがつけられる。即ち、モータ８の速度を変更する際に、加減速度を漸増及び漸減させながら滑らかに変化させることができる。モータ８の速度及び加減速度が急激に変化することを確実に防止できる。
【００６２】
図５は、材料２の張力変動を説明するための図である。図５は、図４に示す内容で制御が行われた際に材料２に作用する張力を示している。なお、図９は、同様の制御を従来の制御装置１７で行った場合の張力変動を示している。上述したように、従来の制御装置１７では、例えば、駆動装置の加速中に張力補正が増方向に出力されると、加速完了時の張力変動が大きくなってしまう。特に、加速度を一定の割合で増加させる動作と一定の割合で減少させる動作とが連続して行われる場合は、張力変動が極めて大きくなる。
【００６３】
一方、上記構成を有する制御装置９であれば、加減速度は、その値が増加及び減少する時に漸増及び漸減しながら滑らかに変化する。このため、張力制御装置６から出力される張力補正にずれがあっても、加減速度が漸増或いは漸減している間に張力制御系で修正動作を行うことができる。したがって、図５に示すように、張力変動は大幅に抑制される。加速度を一定の割合で増加させる動作と一定の割合で減少させる動作とが連続して行われる時の張力変動も大幅に抑制される。速度丸め時間設定ｔＲＮＤＶ＊を必要以上に長く設定する必要がなく、操業効率が損なわれる恐れもない。
【００６４】
なお、一般的な巻取り装置１には、巻戻し機３と巻取り機４との間に、ペーパーロール及びスプレッダーロールといった紙を搬送するための駆動ロールが設けられる。駆動ロールの制御として、例えば揃速制御が行われる。即ち、加減速時に各々のロールに必要な加減速トルクと機械的ロスとに補償を施し、ロール本体に必要なトルクのみで補償して全体を同じように動作させる。この時の加減速トルク補償と実際の必要トルクとの差分は、ロールと紙との摩擦を経由してロール間の紙に張力として作用する。
【００６５】
ロール表面のトルクが急激に変化すると、ロール間の張力が大きく変化する。このため、急激なトルク変動が生じると、ロールと紙との間に滑りが生じる可能性がある。上記構成の制御装置９を採用すれば、ロール表面のトルクも漸増及び漸減しながら変化させることができるため、ロールと紙との間に生じる滑りを抑制することが可能となる。
【００６６】
また、上記構成の制御装置９を採用すれば、巻取り装置１の起動時及び停止時に駆動されるロールは、その全てのトルクが加減速度に応じたトルク挙動で動作する。このため、巻取り装置１をスムーズに起動及び停止できるといった効果も期待できる。
【００６７】
本実施の形態では、制御装置９がモータ８を制御する場合について説明した。本実施の形態で説明した制御内容は、制御装置９が他のモータ（例えば、モータ７）を制御する場合でも同様に適用できることは言うまでもない。また、Δα´の値とΔβ´の値とが一致していても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
この発明は、巻取り装置を制御する制御装置に適用できる。
【符号の説明】
【００６９】
１  巻取り装置
２  材料
３  巻戻し機
４  巻取り機
５  張力検出器
６  張力制御装置
７、８  モータ
９、１７  制御装置
１０、１１  インクリメント回路
１２  加算器
１３、１４、１８  演算回路
１５、１９  速度基準発生回路
１６、２０  速度基準論理回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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