(57)【要約】【課題】  上記被検知部、周期検出器を削減して簡易な構成を達成する巻出し巻取装置を得ること。【解決手段】  巻出部から巻出された長尺材５を巻取部で巻取る長尺材５の巻出し巻取装置において、前記巻出部の巻出枠１０から巻出されて巻取部の巻取枠５０に巻き取られる長尺材５に接触して回転すると共に、巻出部と巻取部との間に設けられたローラ３０と、該ローラ３０の回転に伴い巻出枠１０から巻取枠５０に送られる長尺材５の移動量に相当する位置検出信号を発生するエンコーダ３４と、巻出枠１０の初期巻出径および巻取枠５０の初期巻取径を設定する数値設定部１０５と、位置検出信号と初期巻出径とに基いて巻出枠１０の現在巻出径を演算すると共に、位置検出信号と初期巻取径とに基いて巻取枠５０の現在巻出径を演算する演算部１０９とを備えたものである。【選択図】        図１
2005231832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻出部から巻出された長尺材を巻取部で巻取る長尺材の巻出し巻取装置において、
前記巻出部の巻出枠から巻出されて前記巻取部の巻取枠に巻き取られる長尺材に接触して回転すると共に、前記巻出部と前記巻取部との間に設けられたローラと、
該ローラの回転に伴い前記巻出枠から前記巻取枠に送られる前記長尺材の移動量に相当する位置検出信号を発生する移動量検出手段と、
前記巻出枠の初期巻出径および前記巻取枠の初期巻取径を設定する数値設定手段と、
前記位置検出信号と前記初期巻出径とに基いて前記巻出枠の現在巻出径を演算する第1の演算手段と、
前記位置検出信号と前記初期巻取径とに基いて前記巻取枠の現在巻取径を演算する第２の演算手段と、
を備えたことを特徴とする巻出し巻取装置。
【請求項２】
前記巻出枠を回転させる巻出用モータと、
前記巻取枠を回転させる巻取用モータと、
前記ローラを回転させるローラ用モータと、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の長尺材の巻出し巻取システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻出部及び巻取部における長尺材の巻径を演算する巻出し巻取装置及びこれを用いた巻出し巻取システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の巻取装置では、特許文献１に記載のように、巻出部から巻出された長尺材を巻取部で巻取る長尺材の巻出し巻取装置において、巻出部の巻出枠から巻出されて巻取部の巻取枠に巻き取られる長尺材に接触して回転するメジャロールと、メジャロールの回転に伴い巻出枠から巻取枠に送られる長尺材の移動量に相当するパルス数を発生するロータリエンコーダと、巻出部または巻取部のいずれか一方に設けられた被検知部と、被検知部を検出して巻出部または巻取部の回転数に相当するパルス数を発生する周期検出器と、初期巻出径および初期巻取径を設定する数値設定手段と、ロータリエンコーダからの長尺材の移動量に相当するパルス数と周期検出器からの巻出部の回転数に相当するパルス数とにより現在巻出径または現在巻取径のうちの一方を演算するとともにその演算された一方の現在径と数値設定手段で設定された初期巻出径および初期巻取径とを用いて他方の現在径を演算する演算手段とを備えたことを特徴とする長尺材の巻出し巻取装置を有している。
【０００３】
この巻出し巻取装置によれば、巻出部に装着された巻出枠から巻出された長尺材を巻取部に装着された巻取枠に巻取る長尺材の送り動作時や始動作業時において、操作者が数値設定手段を操作し、数値設定手段に初期巻出径および初期巻取径を設定しておき、巻出枠から巻取枠に送られる長尺材の移動量に相当するパルス数と巻出枠の回転数に相当するパルス数とにより現在巻出径または現在巻取径のうちの一方を求め、その求められた一方の現在径と上記初期巻出径および初期巻取径とを用いて他方の現在径を演算する。
【０００４】
かかる巻出し巻取装置によれば、長尺材の送り動作時や始動作業時において、数値設定手段で初期巻出径および初期巻取径を設定すると、演算手段が例えば巻出枠から巻取枠に送られる長尺材の移動量に相当するパルス数と巻出枠の回転数に相当するパルス数との比例演算により巻出枠の現在巻出径を求め、演算手段が求められた現在巻出径と上記初期巻出径および初期巻取径とを用いて現在巻取径を演算する構成としたから、メジャロール、ロータリエンコーダ、被検知部および周期検出器などセンサの個数の少ない簡素な構成となる長尺材の巻出し巻取装置を提供することができるものである。
【特許文献１】特開平８−２３８５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の巻出し巻取装置は、巻径を演算するために巻出部または巻取部のいずれか一方に設けられた被検知部と、被検知部を検出して巻出部または巻取部の回転数に相当するパルス数を発生する周期検出器と、が必要でセンサを多く要するので、煩雑であるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、上記被検知部、周期検出器を削減して簡易な構成を達成する巻出し巻取装置及びこれを用いた巻出し巻取システム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】
【０００７】
第1の発明に係る巻出し巻取装置は、巻出部から巻出された長尺材を巻取部で巻取る長尺材の巻出し巻取装置において、前記巻出部の巻出枠から巻出されて前記巻取部の巻取枠に巻き取られる長尺材に接触して回転すると共に、前記巻出部と前記巻取部との間に設けられたローラと、該ローラの回転に伴い前記巻出枠から前記巻取枠に送られる前記長尺材の移動量に相当する位置検出信号を発生する移動量検出手段と、前記巻出枠の初期巻出径および前記巻取枠の初期巻取径を設定する数値設定手段と、前記位置検出信号と前記初期巻出径とに基いて前記巻出枠の現在巻出径を演算する第1の演算手段と、前記位置検出信号と前記初期巻取径とに基いて前記巻取枠の現在巻取径を演算する第２の演算手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
第２の発明に係る巻出し巻取システムは、巻出枠を回転させる巻出用モータと、巻取枠を回転させる巻取用モータと、ローラを回転させるローラ用モータと、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
第1の発明によれば、巻き出し軸側に設けられた被検知部、周期検出器を削減して簡易な構成を達成する巻出し巻取装置を得ることができるという効果がある。
【００１０】
第２の発明によれば、巻き出し軸側に設けられた被検知部、周期検出器を削減して簡易な構成を達成する巻径演算装置を用いた巻出し巻取システムを得ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１.
本発明の一実施の形態を図1によって説明する。図1は一実施の形態による巻出し巻取用システムのブロック図である。
図１において、巻出し巻取システム1は、長尺材５が巻回された原反ロールを巻き出す巻出し部に設けられた滑車状の巻出し枠１０と、巻出された長尺材５に機械的に張力を与える第1のダンサ部２０と、該第1のダンサ部２０から取り出した長尺材５を所定の速度を付与する速度ローラ３０と、速度ローラ３０から送られた長尺材５に機械的な張力を与える第２のダンサ部４０と、第1のダンサ部２０から取り出した長尺材５を巻取って製品ロールとする巻取部に設けられた滑車状の巻取枠５０と、巻出し枠１０、速度ローラ３０、巻取枠５０を制御すると共に、巻出し枠１０及び巻取枠５０の現在巻径を演算する制御装置１００とを備えている。
なお、長尺材５としては金属状の薄板、合成樹脂から成るフィルム等がある。
【００１２】
巻出し枠１０を駆動する巻出し駆動部と、巻取枠５０を駆動する巻取駆動部とを有しており、巻出し駆動部は、巻出し用モータ１２の回転軸に入力が結合されると共に、出力が巻出し枠１０の軸に結合された減速比Ｇsを有する巻出し用減速機１４を有している。
また、巻取駆動部は、巻取用モータ５２の回転軸に入力が結合されると共に、出力が巻取軸結合された減速比Ｇoを有する巻取用減速機５４を有している。
また、速度ローラ駆動部は、速度ローラ３０に一端が結合されたローラ用モータ３２を有している。
【００１３】
検出部は、ローラ用モータ３２の回転角度を検出して位置検出信号Ｌsを発生すると共に、ローラ用モータ３２が一回転ごとに発生する一回転パルスＰ1を制御部１００に入力するエンコーダ３４と、巻出し用モータ１２の電流を検出して第1の電流検出信号Ｉs1を制御部１００に入力する巻出し用電流検出器１６と、巻出し用モータ５２の電流を検出して第２の電流検出信号Ｉs2を発生して制御部１００に入力する巻取用電流検出器５６とを有している。
【００１４】
制御装置１００は、入力信号を取り込み、出力信号を送るインターフェイス(以下、Ｉ／Ｆという)１０３と、キーボートなどから成るパラメータ設定器２０１により巻出し枠１０の初期巻出径Ｒs1および巻取枠５０の初期巻取径Ｒo1を設定すると共に、記憶する数値設定部１０５と、上記位置検出信号と数値設定部１０５で設定された初期巻出径Ｒs1とに基いて現在巻出径Ｒsnを演算する第1の演算手段と、上記位置検出信号と数値設定器１０５で設定された初期巻取径Ｒo1とに基いて現在巻取径Ｒonを演算する第２の演算手段とを有する演算部１０９とを有している。
【００１５】
駆動部は、制御装置１００からの制御信号に基いて巻出し用モータ１２を駆動制御する巻出し用アンプ１１２と、制御部１００からの制御信号に基いて基いてローラ用モータ３２を駆動するローラ用アンプ１３２と、制御部１００からの制御信号に基いて巻取用モータ５２を駆動制御する巻取用アンプ１５２とを有している。
【００１６】
上記のように構成されたよる巻出し巻取システム１において、図２に示す図１の巻出し巻取システムのモデル図を参考にして、ローラ用モータ３２に結合されたエンコーダ３４の位置検出信号に基いて巻出し枠１０、巻取枠５０の現在巻径の演算手段について説明する。
＜現在巻径の演算＞
パラメータ設定器２０１により設定された巻出し枠１０の初期巻径Ｒs1、巻取枠５０の初期巻径Ｒo1、長尺材５の厚さｔを用いて、巻出し枠１０の現在巻出径(直径)Ｒsn、巻取枠５０の現在巻取径(直径)Ｒonは下式により求まる。
Ｒsn＝Ｒs1−２ｔ・Ｎs              ・・・・（1）
Ｒon＝Ｒo1＋２ｔ・Ｎo               ・・・・(2)
ここに、Ｎs：巻出し枠１０の積算回転数
Ｎ0：巻取枠５０の積算回転数
長尺材５の移動距離Ｌnは、エンコーダ３４の位置検出信号Ｌsと、ローラ用モータ３２の一回転ごとに発生する一回転パルスＰ1の回数を積算したカウント値Ｎmと、に基いて下記となる。
Ｌn＝Ｌ1・Ｎm＋Ｌs                   ・・・・(3)
ここに、Ｌ1：速度ローラ３０の一回転における長尺材の移動量
一方、巻出し枠１０の一回転に伴う長尺材５の移動量Ｌsnは下式となる。
Ｌsn＝π・Ｒsn                        ・・・・(4)
巻出し枠１０の現在巻径Ｒsnは、長尺材５の移動量Ｌsnが上記(4)式を満たすごと、すなわち、巻出し枠１０が一回転する毎に、巻出し枠１０の回転数Ｎsをカウントして増加することにより上記（1）式から得ることができる。
また、巻取枠５０の一回転に伴う長尺材５の移動量Ｌonは下式となる。
Ｌon＝π・Ｒon                        ・・・・(5)
同様に、巻取枠５０の現在巻径Ｒonは、長尺材５の移動量Ｌonが上記(5)式を達するごと、すなわち、巻取枠５０が一回転する毎に、巻取枠５０の回転数Ｎoをカウントして増加することにより上記（2）式から得ることができる。
＜長尺材の張力制御＞
また、長尺材５の張力ＦLとして巻出し用減速機１４の減速比Ｇs、巻出用モータ１２のトルクτmsを求めると、下式となる。
τms＝Ｒｓn・Ｇs・ＦL／２            ・・・・(6)
同様に、長尺材５の張力ＦLとして巻取用減速機５４の減速比Ｇo、巻取用モータ５２のトルクτmoを求めて巻取軸トルクτoに換算すると、下式となる。
τmo＝Ｒon・Ｇo・ＦL／２             ・・・・(7)
ここで、巻出用モータ１２のトルクτms、巻取用モータ５２のトルクτmoは、各モータ１２，５２に流れる電流を電流検出器１６，５６によりそれぞれ検出して電流検出信号Ｉs1、Ｉs2に基いてを求めることができる。
上記(3)式及び(4)式より下式の関係を満たすように巻取用モータ５２に対して巻出用モータ１２の回転が僅かに遅れるようにして長尺材５の張力ＦLが一定になるように制御できる。
ＦL＝τms・Ｇs・Ｒｓ＝τmo・Ｇo・Ｒo   ・・・・(8)
上記関係式を記憶部１０７に記憶しておいて、演算部１０９が記憶部１０７に記憶された演算式を実行するように構成されている。
【００１７】
上記のように構成された巻出し巻取システムの動作を図1、図３、図４によって説明する。図３は、図１の巻出し巻取システムの動作を示すフローチャート、図４は巻出し枠、巻取枠の現在巻径を演算するフローチャートである。
まず、操作者がパラメータ設定器２０１により長尺材５の厚さｔ、巻出し枠１０の初期巻径Ｒs1、巻取枠５０の初期巻径Ｒo1、巻出し用減速機１４の減速比Ｇs、巻取用減速機５４の減速比Ｇo、速度ローラ３０の送り速度Ｖm、長尺材５の厚さｔ、張力ＦLを入力して数値設定部１０７に記憶する(ステップS１０１)。制御装置１００は、巻出し用アンプ１１２を介して巻出し用モータ１２を駆動して巻出し用減速機１４により巻出し枠１０を回転させ、同時に、速度用アンプ１３２を介してローラ用モータ３２を駆動して速度用ローラ３０を回転させ、同時に、巻取用アンプ１５２を介して巻取用モータ５２を駆動して巻取用減速機５４により巻取枠５０を回転させる(ステップS１０３)。このような動作により長尺材５が巻出し枠１０から速度ローラ３０を介して巻取枠５０に巻き取られる。
【００１８】
制御装置１００は巻出し用モータ１２に流れる電流を巻出し用電流検出器１６により検出した電流検出信号Ｉs1をI／Ｆ１０３を介して取り込み、同様に巻取用モータ５２に流れる電流を巻取用電流検出器５６により検出した電流検出信号Ｉs2をI／Ｆ１０３を介して取り込み、ローラ用モータ３２の回転位置をエンコーダ３４により検出して位置検出信号Ｌsを制御装置１００に入力する(ステップS１０５)。
制御装置１００は、上記電流検出信号Ｉs1，Ｉs2に基いて上記(7)式により長尺材５の張力が一定になるように巻出し用アンプ１1２、巻取用アンプ１５２を介してそれぞれ巻出し用モータ１２、巻取用モータ５２を駆動制御しながら、速度ローラ３０が所定の速度で回転して長尺材５が所望の速度により送られるように速度用アンプ１３２を介してローラ用モータ３２を駆動する(ステップS１０７)。
【００１９】
演算部１０７は、上記(4)式及び(5)式により巻出し枠１０の現在巻径Ｒsn、巻取枠５０の現在巻径Ｒonをエンコーダ３４の位置検出信号Ｌsに基いて演算して求め、上記(7)式を満たすように巻出し用モータ１２、巻取用モータ５２を巻出し用アンプ１１２、巻取用アンプ１５２を介して駆動制御する(ステップS１０９)。
ここで、演算部１０７は、エンコーダ３４の位置検出信号に基いて長尺材５の移動量を求め(ステップS２００)、巻出し枠１０の現在巻径Ｒsnを演算するのに、長尺材５の移動量Ｌnがπ・Ｒsnに達したか否かを判断し(ステップS２０１)、達すると、巻出し枠１０の回転数Ｎsを一つ増加して(ステップS２０３)、巻出し枠１０の現在巻径Ｒsnを上記式より求める(ステップS２０５)。
【００２０】
演算部１０７は巻取枠５０の現在巻径Ｒonを演算するのに、長尺材５の移動量Ｌnがπ・Ｒonに達したか否かを判断し(ステップS２０７)、達すると、巻取枠５０の回転数Ｎoを一つ増加して(ステップS２０９)、巻取枠５０の現在巻径Ｒonを上記式より求める(ステップS２１１)。
そして、演算部１０７は、予め定められた長尺材５の巻取量に達したことをエンコーダ３４の位置検出信号Ｌsに基いて判断し(ステップS１１１)、達すると、制御装置１００は、停止信号を巻出し用アンプ１１２、速度用アンプ２０１、巻取用アンプ１５２を介して巻出し用モータ１６、ローラ用モータ３０、巻取用モータ５２を停止して終了する。
一方、ステップS１１１において達してなければ、上記ステップＳ１０３〜Ｓ１１１を実行する。
以上のように、制御装置１００は速度用ローラ３０の回転位置を、エンコーダ３４により検出して、位置検出信号信号Ｌsに基いて巻出し枠1０、巻取枠５０の現在巻径Ｒsn，Ｒonを求めたので、従来の巻出し巻取装置が備えていた巻出部または巻取部のいずれか一方に設けられた被検知部と、被検知部を検出して巻出部または巻取部の回転数に相当するパルス数を発生する周期検出器とを省略した簡易な巻出し巻取装置、巻出し巻取システム１を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
上記のように長尺材を巻出し枠から巻き出して巻取枠に巻き取る巻出し巻取装置の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態を示す巻出し巻取制御システムのブロック図である。
【図２】図１に示す巻出し巻取システムのモデル図である。
【図３】図１に示す巻出し巻取システムの動作を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す巻出し巻取システムの巻出し枠、巻取枠の現在巻径を演算するフローチャートである。
【符号の説明】
【００２３】
５ 長尺材、１０ 巻出し枠、１２ 巻出し用モータ、３０ 速度ローラ、３２ ローラ用モータ、３４ エンコーダ、５０ 巻取枠、５２ 巻取用モータ、１００ 制御装置。
【図１】
2005231832.tif 000003
【図２】
2005231832.tif 000004
【図３】
2005231832.tif 000005
【図４】
2005231832.tif 000006