JP3826780B2

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Publication number: JP3826780B2
Application number: JP2001374444A
Authority: JP
Inventors: 清市郎佐藤
Original assignee: Sanken Electric Co Ltd
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Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2006-09-27
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤや帯状物体等の長手物体の巻き替え装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
長手物体の巻き替え装置は、ワイヤ等の長手物体が満巻きされたボビン（以下、給線部）から空巻きのボビン（以下、巻き取り部）に長手物体を巻き替えるもので、従来のこの種の長手物体の巻き替え装置としては、例えば特公平７−１２８８４号公報に記載されたものがある。この巻き替え装置（従来例１）は、ワイヤ供給側回転体（例えばキャプスタン）と、ワイヤ巻き取り側回転体（巻き取り部）と、ワイヤ供給側回転体を駆動するモータと、ワイヤ巻き取り側回転体を駆動するモータと、給線部と巻き取り部との間に設けられ且つ張力調整及び張力検出機能を有するダンサーとを備えている。この巻き替え装置によれば、給線部を強制的に駆動させず、巻き取り部のみをモータで回転させ、ダンサーを加味した単純な構成で、巻き取り側の回転速度にまかせて、ワイヤの巻き替えを行うことができる。
【０００３】
また、前述した巻き替え装置の構成にさらに給線部に給線部モータ等の駆動装置を装備した巻き替え装置（従来例２）は、ダンサーからの張力検出信号とダンサーの基準位置を示す基準値との誤差信号即ち偏差信号を作成し、この偏差信号により速度指令を補正して、ダンサー位置を一定に制御することもできる。さらに、ダンサー位置を一定に制御しない巻き替え装置（従来例３）の場合には、時間の経過とともに給線部あるいは巻き取り部の回転数を手動で変更して調整していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来例１及び従来例２の巻き替え装置にあっては、給線部及び巻き取り部の各々をモータにより一定の回転数で駆動している場合、給線部では、時間の経過と共に、図７（ａ）に示すように長手物体の線速度が遅くなる。これは、給線部において時間の経過と共に長手物体の巻径が小さくなるため、単位時間あたりの長手物体の給線量が小さくなるからである。また、巻き取り部では、時間の経過と共に、図７（ｂ）に示すように長手物体の線速度が速くなる。これは、巻き取り部において時間の経過と共に長手物体の巻径が大きくなるため、単位時間あたりの長手物体の巻き取り量が大きくなるからである。
【０００５】
このため、巻き替え開始時に、給線部、巻き取り部の互いの回転数比を正確に合わせたとしても、徐々に互いの線速度が合わなくなってしまい、大きくダンサーが中心から外れて動作することになってしまう。このため、最終的には、断線することになる。
【０００６】
このように、従来例１及び従来例２の巻き替え装置にあっては、長手物体の線速度が時間の経過とともに変化する。線径の比較的太い線（約１ｍｍ以上）や、張力の比較的大きい線（約１００ｇ以上）の巻き取りでは、線速度の変化は比較的問題にならない場合がある。しかし、超極細線等の巻き取りでは、ちょっとした張力の変化、速度の変化により巻きむらや断線等の影響が出てしまう。
【０００７】
また、従来例３の巻き替え装置にあっては、手動で給線部又は巻き取り部の回転数を変更していたため、その操作が大変であった。
【０００８】
本発明は、長手物体の線速度を一定にし且つ張力を一定にして、手動操作を行うことなく、超極細線等でも安定して巻き替えを行うことができる長手物体の巻き替え装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決し、上記目的を達成するために以下の手段を採用した。請求項１の発明の長手物体の巻き替え装置は、回転自在に構成され、巻き替え開始時には満巻きされた状態にある線状又は帯状の長手物体を供給する供給側回転体と、前記供給側回転体を回転するための供給モータと、前記長手物体を巻き取る巻き取り側回転体と、前記巻き取り回転体を回転するための巻き取りモータと、前記長手物体に加わる張力を検出する張力検出手段と、前記長手物体の線速度を検出する線速度検出手段と、前記張力検出手段で検出された張力検出値と張力基準値との誤差に基づき前記長手物体の張力を前記張力基準値に保持するための操作量を作成して前記供給モータに供給する第１の制御手段と、前記線速度検出手段で検出された線速度検出値と線速度基準値との誤差に基づき前記長手物体の線速度を前記線速度基準値に保持するための操作量を作成して前記巻き取りモータに供給する第２の制御手段とを有し、前記張力検出手段は、前記供給モータ側に配置され、前記線速度検出手段は、前記巻き取りモータ側に配置され、前記第１の制御手段は、前記速度検出手段で検出された線速度検出値を入力し、入力された線速度検出値に前記操作量を加算又は減算し、得られた操作量を前記供給モータに供給し、前記長手物体の巻き替え時間の経過と共に、前記供給側回転体側での前記長手物体の線速度が一定となるように前記供給モータの回転速度を変化させ、前記第２の制御手段は、前記長手物体の巻き替え時間の経過と共に、前記巻き取り側回転体側での前記長手物体の線速度が一定となるように前記巻き取りモータの回転速度を変化させることを特徴とする。
【００１０】
請求項１の発明によれば、第１の制御手段が張力検出手段で検出された張力検出値と張力基準値との誤差に基づき長手物体の張力を張力基準値に保持するための操作量を作成して供給モータに供給して、張力一定制御を行う。また、第２の制御手段が線速度検出手段で検出された線速度検出値と線速度基準値との誤差に基づき長手物体の線速度を線速度基準値に保持するための操作量を作成して巻き取りモータに供給して、長手物体の速度一定制御を行う。即ち、長手物体の線速度を一定にし且つ張力を一定に制御したので、長手物体のわずかな張力の変化や線速度の変化があっても、長手物体の巻きむらや断線を防止することができ、手動操作を行うことなく、超極細線等でも安定して巻き替えを行うことができる。また、第１の制御手段は、巻き取りモータ側に配置された線速度検出手段から入力した線速度検出値に操作量を加算又は減算し、得られた操作量を供給モータに供給する。即ち、得られた操作量の内の、線速度検出値に相当する操作量が供給モータに供給されるので、線速度検出値に連動した回転速度で供給モータが駆動される。このため、供給側及び巻き取り側の各々において長手物体の線速度が一定となり、定常中の巻き替え時でも巻きむらを防止することができる。また、第１の制御手段は、長手物体の巻き替え時間の経過と共に、供給側回転体側での長手物体の線速度が一定となるように供給モータの回転速度を変化させ、第２の制御手段は、長手物体の巻き替え時間の経過と共に、巻き取り側回転体側での長手物体の線速度が一定となるように巻き取りモータの回転速度を変化させるので、供給側及び巻き取り側の各々において長手物体の速度が一定となり、長手物体の巻きむらや断線等を防止することができる。
【００１１】
請求項２の発明は、回転自在に構成され、巻き替え開始時には満巻きされた状態にある線状又は帯状の長手物体を供給する供給側回転体と、前記供給側回転体を回転するための供給モータと、前記長手物体を巻き取る巻き取り側回転体と、前記巻き取り回転体を回転するための巻き取りモータと、前記長手物体に加わる張力を検出する張力検出手段と、前記長手物体の線速度を検出する線速度検出手段と、前記張力検出手段で検出された張力検出値と張力基準値との誤差に基づき前記長手物体の張力を前記張力基準値に保持するための操作量を作成して前記巻き取りモータに供給する第１の制御手段と、前記線速度検出手段で検出された線速度検出値と線速度基準値との誤差に基づき前記長手物体の線速度を前記線速度基準値に保持するための操作量を作成して前記供給モータに供給する第２の制御手段とを有し、前記張力検出手段は、前記巻き取りモータ側に配置され、前記線速度検出手段は、前記供給モータ側に配置され、前記第１の制御手段は、前記線速度検出手段で検出された線速度検出値を入力し、入力された線速度検出値に前記操作量を加算又は減算し、得られた操作量を前記巻き取りモータに供給し、前記長手物体の巻き替え時間の経過と共に、前記巻き取り側回転体側での前記長手物体の線速度が一定となるように前記巻き取りモータの回転速度を変化させ、前記第２の制御手段は、前記長手物体の巻き替え時間の経過と共に、前記供給側回転体側での前記長手物体の線速度が一定となるように前記供給モータの回転速度を変化させることを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果と同様な効果が得られる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の長手物体の巻き替え装置において、前記張力基準値を入力する張力基準値入力手段を有し、前記張力基準値入力手段は、前記長手物体の巻き替え時間の経過と共に、張力が徐々に小さくなるように前記張力基準値を徐々に変化させることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明によれば、張力が徐々に小さくなるように制御されるので、巻きむらの少ない巻き替えを行うことができる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項３記載の長手物体の巻き替え装置において、前記第１の制御手段は、前記張力検出手段の前記張力検出値と前記張力基準値との前記誤差を増幅する第１の誤差増幅器と、前記第１の誤差増幅器からの前記誤差を比例積分処理して得られた第１操作量を出力する第１の比例積分回路と、前記第１の比例積分回路からの前記第１操作量と前記線速度検出手段からの線速度検出値に比例した第２操作量とを加算又は減算して得られた第３操作量を前記供給モータに出力する演算器とを有し、前記第２の制御手段は、前記線速度検出手段からの前記線速度検出値と前記線速度基準値との前記誤差を増幅する第２の誤差増幅器と、前記第２の誤差増幅器からの前記誤差を比例積分処理して得られた第４操作量を前記巻き取りモータに供給する第２の比例積分回路とを有することを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明によれば、第１の誤差増幅器が張力検出手段の張力検出値と張力基準値との誤差を増幅し、第１の比例積分回路が第１の誤差増幅器からの誤差を比例積分処理して第１操作量を得て、演算器が第１の比例積分回路からの第１操作量と線速度検出手段からの線速度検出値に比例した第２操作量とを加算又は減算して得られた第３操作量を供給モータに出力し、第２の誤差増幅器が線速度検出手段からの線速度検出値と線速度基準値との誤差を増幅し、第２の比例積分回路が第２の誤差増幅器からの誤差を比例積分処理して得られた第４操作量を巻き取りモータに供給するので、供給側及び巻き取り側の各々において長手物体の線速度が一定となり、定常中の巻き替え時でも巻きむらを防止することができる。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項２又は請求項３記載の長手物体の巻き替え装置において、前記第１の制御手段は、前記張力検出手段の前記張力検出値と前記張力基準値との前記誤差を増幅する第１の誤差増幅器と、前記第１の誤差増幅器からの前記誤差を比例積分処理して得られた第１操作量を出力する第１の比例積分回路と、前記第１の比例積分回路からの前記第１操作量と前記線速度検出手段からの線速度検出値に比例した第２操作量とを加算又は減算して得られた第３操作量を前記巻き取りモータに出力する演算器とを有し、前記第２の制御手段は、前記線速度検出手段からの前記線速度検出値と前記線速度基準値との前記誤差を増幅する第２の誤差増幅器と、前記第２の誤差増幅器からの前記誤差を比例積分処理して得られた第４操作量を前記供給モータに供給する第２の比例積分回路とを有することを特徴とする。
【００１８】
請求項５の発明によれば、請求項４の発明の効果と同様の効果が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の長手物体の巻き替え装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態に係る長手物体の巻き替え装置を示す構成図である。図１に示す長手物体の巻き替え装置は、線状又は帯状の長手物体としてのワイヤ１と、このワイヤ１を供給するための供給側回転体としての給線部２と、この給線部２を回転するための供給モータとしての給線部モータ３と、この給線部モータ３の回転を制御する第１の制御手段としての給線部インバータ４と、ワイヤ１を巻き取る巻き取り側回転体としての巻き取り部５と、この巻き取り部５を回転するための巻き取り部モータ６と、この巻き取り部モータ６の回転を制御する第２の制御手段としての巻き取り部インバータ７と、給線部２側に配置され且つワイヤ１の巻き取り時にワイヤ１に加わる張力を検出する張力検出手段としての張力検出装置８と、巻き取り部５側に配置され且つワイヤ１の線速度を検出する速度検出手段としての線速度検出装置９と、ワイヤ１の通路に配置された複数のローラ２１〜２５とを有して構成されている。
【００２１】
ワイヤ１は、例えば直径φ０．０５ｍｍの超極細線である。給線部２は、穴部２ａに給線部モータ３の回転軸３ａが取り付けられて回転自在に構成され、巻き替え開始時にはワイヤ１が満巻きされた状態にあり、給線部インバータ４を電源とした給線部モータ３により駆動されてワイヤ１が送り出される。給線部モータ３は、例えば誘導電動機等の交流モータである。
【００２２】
張力検出装置８（ダンサー）は、給線部２と巻き取り部５との間で且つローラ２２とローラ２３との間（給線部側）に設置されており、ワイヤ１の張力の吸収と張力（ダンサーの位置に対応）を検出し、ダンサー位置信号として０〜１０Ｖのアナログ電圧信号を給線部インバータ４へ出力する。
【００２３】
張力検出装置８は、ワイヤ１に接触しているダンサーとしての円柱状の加圧体８ａと、この加圧体８ａの鉛直方向の位置を電気信号に変換する張力センサ８ｂと、案内手段８ｃと、引張りばね８ｄとからなり、ローラ２２とローラ２３との間に配置されている。なお、ワイヤ１は、加圧体８ａの上側に接触している。加圧体８ａの軸は、案内手段８ｃとしての支持板８ｅの鉛直方向に伸びるスリット８ｆに挿入されているので、加圧体８ａはスリット８ｆの範囲において上下動可能である。ワイヤ１に張力を与えるために、加圧体８ａは引張りばね８ｄによって常に上方向に偏倚されている。ワイヤ１の張力が強くなると、ダンサー即ち加圧体８ａは下方に移動し、逆に張力が弱くなると、加圧体８ａは上方に移動する。この具体例では、最適張力の時にスリット８ｆの中間に加圧体８ａが位置するようにばね８ｄの強さが調整されている。
【００２４】
張力センサ８ｂは、加圧体８ａに連動する位置センサとも呼ばれ、図２に示すように例えば可変抵抗器２５と可動接触子２６とローパスフィルタ２７とからなり、加圧体８ａの位置に比例した電圧Ｖtを張力検出電圧として出力する。可変抵抗器２５は、電源端子２８とグランドとの間に接続され、可動接触子２６は加圧体８ａの位置に比例して変位し、周期の短い振動を伴なった位置検出信号即ち張力検出信号Ｖpを出力する。ローパスフィルタ２７は、可変抵抗器２５の出力信号Ｖpから高い周波数成分を除去して平滑化された張力検出信号Ｖtを出力する。なお、この具体例では張力検出信号Ｖtがワイヤ１の張力に反比例した値を有し、ワイヤ１の張力が大きくなるに従って張力検出値Ｖtが低下する。ダンサー基準値指令入力装置１０は、ダンサーの位置を示すダンサー基準値を設定入力し、入力されたダンサー基準値を給線部インバータ４に出力する。
【００２５】
給線部インバータ４は、給線部モータ３に接続され、ダンサー基準値指令入力装置１０により予め設定されたダンサー基準値と張力検出装置８からのダンサー位置信号の値との誤差即ち偏差信号によりＰＩ（比例積分）制御を行い、常にダンサー位置がダンサー基準値になるように（ダンサー位置一定制御）、給線部モータ３に供給する正弦波交流電圧の出力周波数を決定するとともに、周波数を変化させるとこの周波数変化に応じて電圧を変化する。
【００２６】
巻き取り部５は、半径Ｒの円柱状巻き付け部分を有し、穴部５ａに巻き取り部モータ６の回転軸６ａが取り付けられて回転自在に構成され、巻き替え開始時にはワイヤ１が空の状態にあり、巻き取り部インバータ７を電源とした巻き取り部モータ６により駆動されてワイヤ１を巻き取る。巻き取り部モータ６は、例えば誘導電動機等の交流モータであり、巻き取り部インバータ７に接続されている。巻き取り部インバータ７は、巻き取り部モータ６に供給する正弦波交流電圧の周波数を制御して巻き取り部モータ６の回転速度を制御する。
【００２７】
線速度検出装置９は、ワイヤ１の線速度を検出するもので、張力検出装置８と巻き取り部５との間で且つローラ２４と共にワイヤ１を圧接して設けられている。この線速度検出装置９は、例えば、パルスジェネレータエンコーダ（以下、ＰＧエンコーダと略称する。）であり、このＰＧエンコーダは、図２に示すように、ワイヤ１の移動に伴って回転し且つ外周上に等間隔に穴部９ｂを設けた円筒体９ａと、この円筒体９ａの穴部９ｂに向けて発光する発光部９ｃと、穴部９ｂを通った光を受光する受光部９ｄと、受光部９ｄからの光信号によりパルス信号を発生するパルス発生器９ｅとを有して構成されている。即ち、パルス信号のパルス数は円筒体９ａの回転数に比例し、この円筒体９ａの回転数は、ワイヤ１の線速度に比例する。このため、パルス信号のパルス数によりワイヤ１の線速度を検出することができる。線速度検出装置９で検出されたパルス信号を線速度検出信号として巻き取り部インバータ７に出力する。
【００２８】
速度指令入力装置１１は、ワイヤ１の線速度指令値を予め設定入力し、入力された線速度指令値を巻き取り部インバータ７に出力する。
【００２９】
巻き取り部インバータ７は、巻き取り部モータ６に接続され、速度指令入力装置１１により予め設定された線速度指令値と線速度検出装置９からの線速度検出信号に相当する例えば０〜１０Ｖのアナログ変換値との誤差即ち偏差信号をＰＩ（比例積分）制御し、常にワイヤ１の線速度が線速度指令値になるように（速度一定制御）、巻き取り部モータ６に供給する正弦波交流電圧の出力周波数を決定するとともに、周波数を変化させるとこの周波数変化に応じて電圧を変化する。
【００３０】
次に、給線部インバータ４及び巻き取りインバータ７の各々の詳細な構成を図２を参照して説明する。
【００３１】
巻き取り部インバータ７は、図２に示すように、誤差増幅器４１と、この誤差増幅器４１に接続された比例積分回路４２とを有して構成されている。誤差増幅器４１の非反転入力端子は線速度検出装置９に接続され、反転入力端子は速度指令入力装置１１に接続されている。従って、誤差増幅器４１は、線速度検出装置９からの線速度検出値Ｖｖと速度指令値Ｖｒ２との誤差信号ΔＶｅ２＝Ｖｖ−Ｖr２を発生する。比例積分回路（ＰＩ回路）４２は、所定の時定数を有し、誤差増幅器４１の出力である誤差信号ΔＶe２を比例積分処理して操作量ｆｄを巻き取り部モータ６に出力する。なお、比例積分回路４２は、誤差信号ΔＶe２の比例積分値に比例した周波数値を操作量ｆｄとして出力する。従って、操作量ｆｄは、線速度検出値の変化に迅速に応答する。
【００３２】
給線部インバータ４は、図２に示すように、誤差増幅器３１と、この誤差増幅器３１に接続された比例積分回路３２と、この比例積分回路３２及び線速度検出装置９に接続された演算器３３とを有して構成されている。誤差増幅器３１の非反転入力端子は張力センサ８ｂに接続され、反転入力端子はダンサー基準値指令入力装置１０に接続されている。従って、誤差増幅器３１は、張力センサ８ｂからの張力検出値Ｖｔとダンサー基準値Ｖｒ１との誤差信号ΔＶｅ１＝Ｖｔ−Ｖr１を発生する。比例積分回路（ＰＩ回路）３２は、所定の時定数を有し、誤差増幅器３１の出力である誤差信号ΔＶe１を比例積分処理して操作量ｆａを出力する。なお、比例積分回路３２は、誤差信号ΔＶe１の比例積分値に比例した周波数値を操作量ｆａとして出力する。
【００３３】
演算器３３は、比例積分回路３２からの周波数値である操作量ｆａと線速度検出装置９からの線速度検出信号に比例した周波数値である操作量ｆｂとを加算し、得られた操作量ｆｃを給線部モータ３に出力する。操作量ｆｂは、実際の線速度であり、給線部インバータ４の速度指令値として与えられる。
【００３４】
張力検出値Ｖｔがダンサー基準値Ｖｒ１よりも高い場合には操作量ｆａは正になり、演算器３３から出力される操作量ｆｃは操作量ｆｂよりも大きくなり、給線部モータ３は加速制御される。一方、張力検出値Ｖｔがダンサー基準値Ｖｒ１よりも低い場合には操作量ｆａは負になり、演算器３３から出力される操作量ｆｃは操作量ｆｂよりも小さくなり、給線部モータ３は減速制御される。
【００３５】
次にこのように構成された第１の実施の形態の長手物体の巻き替え装置の動作を図４を参照しながら説明する。図４はワイヤの巻き取り開始から終了までの速度指令値と速度検出値と給線部モータの回転速度と巻き取りモータの回転速度の変化を示す図である。
【００３６】
まず、巻き取り部インバータ７は、速度指令入力装置１１からの速度指令値と線速度検出装置９からの速度検出値との誤差信号の比例積分値に比例した周波数値を操作量ｆｄとして巻き取り部モータ６に供給して、常にワイヤ１の線速度が線速度指令値になるようにする。即ち、ワイヤ１の速度を一定に制御する。
【００３７】
このため、図４に示すように、速度指令値Ｆ１が、時刻ｔ０から時刻ｔ１まで（巻き替え開始時間）徐々に上昇し、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで一定値Ｆ１１を保持し、時刻ｔ２から時刻３まで（巻き替え終了時間）徐々に低下すると、これに伴って、速度検出値Ｆ２も、時刻ｔ０から時刻ｔ１まで徐々に上昇し、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで一定値Ｆ２１を保持し、時刻ｔ２から時刻３まで徐々に低下する。
【００３８】
また、このとき、巻き取り部モータ６の回転速度Ｆ４は、給線部モータ３の回転速度Ｆ３に比例して時刻ｔ１で所定速度Ｆ４１まで立ち上がり、時刻ｔ１から、巻き取り部５に対するワイヤ１の巻径の増大に応じて徐々に低下して時刻ｔ２で所定速度Ｆ４２になる。なお、時刻１から時刻２において、巻き取り部５の回転速度を一定値にすると、巻き取り部側のワイヤ１の線速度は、図７（ｂ）に示すように巻き替え経過時間の経過と共に徐々に上昇する。このため、実施の形態では、時刻ｔ１から時刻ｔ２において、ワイヤ１の線速度が一定値Ｆ２１になるように、巻き取り部モータ６の回転速度Ｆ４を時刻ｔ１から時刻ｔ２において、徐々に低下させるようにする。そして、時刻ｔ２でワイヤ１の巻き取りを終了させる時には、巻き取り部モータ６の回転速度Ｆ４を所定速度Ｆ４２から徐々に下げる。
【００３９】
一方、給線部側では、給線部インバータ４は、ダンサー基準値指令入力装置１０からのダンサー基準値と張力検出装置８からのダンサー位置信号の値との誤差信号の比例積分値に比例した周波数値を操作量ｆａとして給線部モータ３に供給して、常にダンサー位置がダンサー基準値になるようにする。即ち、ダンサー位置を一定に制御する。
【００４０】
また、給線部インバータ４の演算器３３は、比例積分回路３２からの周波数値である操作量ｆａと線速度検出装置９からの線速度検出信号に比例した周波数値である操作量ｆｂとを加算し、得られた操作量ｆｃを給線部モータ３に出力する。即ち、給線部インバータ４は、ダンサー基準値指令入力装置１０からのダンサー基準値と張力検出装置８からのダンサー位置信号との誤差信号と、線速度検出装置９からの線速度検出信号と、に基づいて正弦波交流電圧の出力周波数を決定するとともに、周波数を変化させるとこの周波数変化に応じて電圧を変化する。従って、操作量ｆｃは、張力検出値Ｖｔの変化及び線速度検出値Ｖｖの変化に迅速に応答する。
【００４１】
このとき、給線部モータ３の回転速度Ｆ３は、時刻ｔ１で所定速度Ｆ３１まで立ち上がり、時刻ｔ１から、給線部２に対するワイヤ１の巻径の減少に応じて徐々に上昇して時刻ｔ２で所定速度Ｆ３２になる。なお、時刻１から時刻２において、給線部２の回転速度を一定値にすると、給線部側のワイヤ１の線速度は、図７（ａ）に示すように巻き替え経過時間の経過と共に徐々に低下する。このため、実施の形態では、時刻ｔ１から時刻ｔ２において、給線部側でのワイヤ１の線速度が一定値になるように、給線モータ３の回転速度Ｆ３を時刻ｔ１から時刻ｔ２において、徐々に上昇させるようにする。
【００４２】
そして、時刻ｔ２でワイヤ１の巻き取りを終了させる時には、給線部モータ３の回転速度Ｆ３を所定速度Ｆ３２から徐々に下げる。
【００４３】
このように第１の実施の形態の長手物体の巻き替え装置によれば、給線部側でダンサー位置の一定制御を行い、巻き取り部側でワイヤ１の速度一定制御を行うので、超極細線等の巻き取りにおいて、ワイヤ１のわずかな張力の変化や線速度の変化があっても、ワイヤ１の巻きむらや断線を防止することができ、超極細線等でも安定して巻き替えを行うことができる。
【００４４】
また、給線部インバータ４を巻き取り部インバータ７と連動させるようにした。即ち、給線部インバータ４は、巻き取り部インバータ７から実際の線速度検出値を線速度指令値として入力し、入力した線速度指令値に連動した回転速度で給線部モータ３を駆動する。このため、給線部側及び巻き取り部側の各々において、ワイヤ１の線速度が一定となり、定常中の巻き替え時でも、巻きむらを防止することができる。
【００４５】
また、巻き替え開始時や巻き替え終了時には、巻き取り部側の速度指令値が緩やかに上昇・下降するため、この速度指令値に従って実際の線速度も緩やかに上昇・下降する。そして、その実際の線速度を速度指令値とし、給線部側も巻き取り側に連動して徐々に線速度が上昇・下降することになる。このため、巻き替え開始時や巻き替え終了時における給線部２及び巻き取り部５の回転数の過渡的な変化でも、超極細線等のワイヤ１の断線を防止することができる。
【００４６】
また、張力一定制御及び線速度一定制御を行い、超極細線等でも安定して巻き替えを行うことができるので、手動操作が不要となる。
【００４７】
なお、巻き取り部５と給線部２とを連動させる手法として、（ａ）給線部インバータ４の周波数指令値のアナログ変換値を巻き取り部インバータ７の周波数指令値にする手法。（ｂ）巻き取り部インバータ７の周波数指令値のアナログ変換値を給線部インバータ４の周波数指令値にする手法がある。
【００４８】
（ａ）（ｂ）のどちらの手法も、主となるインバータの出力周波数を副となるインバータの周波数指令値とするものであり、線速度一定及びダンサー位置一定制御を行っている状況では、巻き替え時間の経過と共に、出力周波数が変化してしまう。この周波数の変化は、即ち、給線部２や巻き取り部５の回転速度の変化であり、図４に示すように、給線部２（給線部モータの回転速度Ｆ３に対応）では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの巻き替え時間の経過と共に徐々に回転数が上昇し、巻き取り部５（巻き取り部モータの回転速度Ｆ４に対応）では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの巻き替え時間の経過と共に徐々に回転数が下降することになる。ただし、線速度及び張力は制御されるため、一定値を保持する。
【００４９】
このように、巻き替え時間の経過と共に互いに逆方向に回転数が変化するインバータの周波数指令では、給線部インバータ４と巻き取り部インバータ７とを連動することは困難である。そこで、実施の形態では、常に一定値で制御されている線速度検出値を用いて給線部インバータ４を巻き取り部インバータ７と連動させて安定した巻き替えを行うようにしている。
【００５０】
また、ダンサー基準値指令入力装置１０は、図３に示すように、ワイヤ１の巻き替え開始時刻ｔ１から巻き替え終了時刻ｔ２に向かって、ダンサー基準値を徐々に低下させるようにしても良い。このようにすれば、図１のワイヤ１の張力を徐々に低下させる操作量ｆｃが発生し、ワイヤ１の張力はダンサー基準値に比例して低下する。巻き替え時間の経過とともに、ワイヤ１の張力を低下させると、巻きむらの少ない巻き替えを行うことができる。
【００５１】
（第２の実施の形態）
図５は第２の実施の形態に係る長手方向の巻き替え装置を示す構成図である。第２の実施の形態の長手物体の巻き替え装置は、第１の実施の形態の長手物体の巻き替え装置に対して、線速度検出装置９及び速度指令入力装置１１を給線部側に配置し、張力検出装置８及びダンサー基準値指令入力装置１０を巻き取り部側に配置し、給線部インバータ４ａから巻き取り部インバータ７ａに線速度指令信号を出力したことを特徴とする。なお、図５に示すその他の構成は、図１に示す第１の実施の形態の長手物体の巻き替え装置に示す部分と同一であり、同一部分には同一符号を付し、その詳細は省略する。
【００５２】
線速度検出装置９は、ローラ２１とローラ２３との間に配置され、ローラ２２と共にワイヤ１を圧接して設けられている。この線速度検出装置９で検出されたパルス信号を線速度検出信号として給線部インバータ４ａに出力する。速度指令入力装置１１は、ワイヤ１の線速度指令値を予め設定入力し、入力された線速度指令値を給線部インバータ４ａに出力する。
【００５３】
給線部インバータ４ａは、給線部モータ３に接続され、速度指令入力装置１１からの線速度指令値と線速度検出装置９からの線速度検出信号に相当する例えば０〜１０Ｖのアナログ変換値との誤差即ち偏差信号をＰＩ（比例積分）制御し、常にワイヤ１の線速度が線速度指令値になるように（速度一定制御）、給線部モータ３に供給する正弦波交流電圧の出力周波数を決定するとともに、周波数を変化させるとこの周波数変化に応じて電圧を変化する。
【００５４】
張力検出装置８は、ローラ２４とローラ２５との間に設置されており、ワイヤ１の張力の吸収と張力を検出し、ダンサー位置信号として０〜１０Ｖのアナログ電圧信号を巻き取り部インバータ７ａへ出力する。ダンサー基準値指令入力装置１０は、ダンサーの位置を示すダンサー基準値を設定入力し、入力されたダンサー基準値を巻き取り部インバータ７ａに出力する。
【００５５】
巻き取りインバータ７ａは、巻き取り部モータ６に接続され、ダンサー基準値指令入力装置１０からのダンサー基準値と張力検出装置８からのダンサー位置信号の値との誤差即ち偏差信号によりＰＩ（比例積分）制御を行い、常にダンサー位置がダンサー基準値になるように（ダンサー位置一定制御）、巻き取り部モータ６に供給する正弦波交流電圧の出力周波数を決定するとともに、周波数を変化させるとこの周波数変化に応じて電圧を変化する。
【００５６】
次に、給線部インバータ４ａ及び巻き取りインバータ７ａの各々の詳細な構成を図６を参照して説明する。
【００５７】
給線部インバータ４ａは、図６に示すように、誤差増幅器４１と、この誤差増幅器４１に接続された比例積分回路４２とを有して構成されている。誤差増幅器４１の非反転入力端子は線速度検出装置９に接続され、反転入力端子は速度指令入力装置１１に接続されている。従って、誤差増幅器４１は、線速度検出装置９からの線速度検出値Ｖｖと速度指令値Ｖｒ２との誤差信号ΔＶｅ２＝Ｖｖ−Ｖr２を発生する。比例積分回路（ＰＩ回路）４２は、所定の時定数を有し、誤差増幅器４１の出力である誤差信号ΔＶe２を比例積分処理して操作量ｆｄを給線部モータ３に出力する。なお、比例積分回路４２は、誤差信号ΔＶe２の比例積分値に比例した周波数値を操作量ｆｄとして出力する。従って、操作量ｆｄは、線速度検出値の変化に迅速に応答する。
【００５８】
巻き取り部インバータ７ａは、図６に示すように、誤差増幅器３１と、この誤差増幅器３１に接続された比例積分回路３２と、この比例積分回路３２及び線速度検出装置９に接続された演算器３３とを有して構成されている。誤差増幅器３１の非反転入力端子は張力センサ８ｂに接続され、反転入力端子はダンサー基準値指令入力装置１０に接続されている。従って、誤差増幅器３１は、張力センサ８ｂからの張力検出値Ｖｔとダンサー基準値Ｖｒ１との誤差信号ΔＶｅ１＝Ｖｔ−Ｖr１を発生する。比例積分回路（ＰＩ回路）３２は、所定の時定数を有し、誤差増幅器３１の出力である誤差信号ΔＶe１を比例積分処理して操作量ｆａを出力する。なお、比例積分回路３２は、誤差信号ΔＶe１の比例積分値に比例した周波数値を操作量ｆａとして出力する。演算器３３は、比例積分回路３２からの周波数値である操作量ｆａと線速度検出装置９からの線速度検出信号に比例した周波数値である操作量ｆｂとを加算し、得られた操作量ｆｃを巻き取り部モータ６に出力する。
【００５９】
次にこのように構成された第２の実施の形態の長手物体の巻き替え装置の動作を図４を参照しながら説明する。
【００６０】
まず、給線部インバータ４ａは、速度指令入力装置１１からの速度指令値と線速度検出装置９からの速度検出値との誤差信号の比例積分値に比例した周波数値を操作量ｆｄとして給線部モータ３に供給して、常にワイヤ１の線速度が線速度指令値になるようにする。即ち、ワイヤ１の速度を一定に制御する。
【００６１】
このため、図４に示すように、速度指令値Ｆ１の変化に応じて、速度検出値Ｆ２も変化する。このとき、給線部モータ３の回転速度Ｆ３は、時刻ｔ１で所定速度Ｆ３１まで立ち上がり、時刻ｔ１から、給線部２に対するワイヤ１の巻径の減少に応じて徐々に増大して時刻ｔ２で所定速度Ｆ３２になる。なお、時刻１から時刻２において、給線部２の回転速度を一定値にすると、給線部側のワイヤ１の線速度は、図７（ａ）に示すように巻き替え経過時間の経過と共に徐々に低下する。このため、実施の形態では、時刻ｔ１から時刻ｔ２において、ワイヤ１の線速度が一定値Ｆ２１になるように、給線部モータ３の回転速度Ｆ３を時刻ｔ１から時刻ｔ２において、徐々に増大させるようにする。そして、時刻ｔ２でワイヤ１の巻き取りを終了させる時には、給線部モータ３の回転速度Ｆ３を所定速度Ｆ３２から徐々に下げる。
【００６２】
一方、巻き取り部側では、巻き取り部インバータ７ａは、ダンサー基準値指令入力装置１０からのダンサー基準値と張力検出装置８からのダンサー位置信号の値との誤差信号の比例積分値に比例した周波数値を操作量ｆａとして巻き取り部モータ６に供給して、常にダンサー位置がダンサー基準値になるようにする。即ち、ダンサー位置を一定に制御する。
【００６３】
また、巻き取り部インバータ７ａの演算器３３は、比例積分回路３２からの周波数値である操作量ｆａと線速度検出装置９からの線速度検出信号に比例した周波数値である操作量ｆｂとを加算し、得られた操作量ｆｃを巻き取り部モータ６に出力する。従って、操作量ｆｃは、張力検出値Ｖｔの変化及び線速度検出値Ｖｖの変化に迅速に応答する。
【００６４】
このとき、巻き取り部モータ６の回転速度Ｆ４は、時刻ｔ１で所定速度Ｆ４１まで立ち上がり、時刻ｔ１から、巻き取り部５に対するワイヤ１の巻径の増大に応じて徐々に低下して時刻ｔ２で所定速度Ｆ４２になる。なお、時刻１から時刻２において、巻き取り部５の回転速度を一定値にすると、巻き取り部側のワイヤ１の線速度は、図７（ｂ）に示すように巻き替え経過時間の経過と共に徐々に増大する。このため、実施の形態では、時刻ｔ１から時刻ｔ２において、巻き取り側でのワイヤ１の線速度が一定値になるように、巻き取り部モータ６の回転速度Ｆ４を時刻ｔ１から時刻ｔ２において、徐々に低下させるようにする。そして、時刻ｔ２でワイヤ１の巻き取りを終了させる時には、巻き取り部モータ６の回転速度Ｆ４を所定速度Ｆ４２から徐々に下げる。
【００６５】
このように第２の実施の形態の長手物体の巻き替え装置によれば、給線部側でワイヤ１の速度一定制御を行い、巻き取り部側でダンサー位置の一定制御を行うので、第１の実施の形態の長手物体の巻き替え装置の効果と同様な効果を得ることができる。
【００６６】
（変形例）
本発明は、上述の実施の形態の長手物体の巻き替え装置に限定されるものでなく、例えば次の変形例が可能である。
【００６７】
（１）比例積分回路の代りに比例回路又は積分回路を設けても良い。
【００６８】
（２）線速度検出装置９は、巻き取り部インバータ７に線速度検出信号としてパルス信号を出力したが、これに代えて、例えば、アナログ電圧信号を出力しても良い。
【００６９】
（３）速度指令入力装置１１は、巻き取り部インバータ７に線速度指令値としてアナログ電圧信号を出力したが、これに代えて、例えば、電流値や上位コンピュータからの通信指令を出力しても良い。
【００７０】
（４）給線部インバータと巻き取り部インバータを互いに連動させる実速度指令信号は、超低速や極細線等の特殊条件外では省略することができる。この場合、インバータには周波数指令値を外部より入力する。
【００７１】
（５）加圧体８ａを図１とは逆にワイヤ１の上側に配置し、ワイヤ１の張力が大きい時に図２の張力検出値Ｖｔが大きくなるように張力検出装置８を変形することができる。この場合には、図２及び図６の演算器３３をｆｃ＝ｆｂ−ｆａを求める減算器とする。
【００７２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、長手物体の線速度を一定にし且つ張力を一定に制御したので、長手物体のわずかな張力の変化や線速度の変化があっても、長手物体の巻きむらや断線を防止することができ、手動操作を行うことなく、超極細線等でも安定して巻き替えを行うことができる。また、第１の制御手段は、巻き取りモータ側に配置された線速度検出手段から入力した線速度検出値に操作量を加算又は減算し、得られた操作量を供給モータに供給する。即ち、得られた操作量の内の、線速度検出値に相当する操作量が供給モータに供給されるので、線速度検出値に連動した回転速度で供給モータが駆動される。このため、供給側及び巻き取り側の各々において長手物体の線速度が一定となり、定常中の巻き替え時でも巻きむらを防止することができる。また、第１の制御手段は、長手物体の巻き替え時間の経過と共に、供給側回転体側での長手物体の線速度が一定となるように供給モータの回転速度を変化させ、第２の制御手段は、長手物体の巻き替え時間の経過と共に、巻き取り側回転体側での長手物体の線速度が一定となるように巻き取りモータの回転速度を変化させるので、供給側及び巻き取り側の各々において長手物体の速度が一定となり、長手物体の巻きむらや断線等を防止することができる。
【００７３】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果と同様な効果が得られる。
【００７４】
請求項３の発明によれば、張力が徐々に小さくなるように制御されるので、巻きむらの少ない巻き替えを行うことができる。
【００７５】
請求項４の発明によれば、第１の誤差増幅器が張力検出手段の張力検出値と張力基準値との誤差を増幅し、第１の比例積分回路が第１の誤差増幅器からの誤差を比例積分処理して第１操作量を得て、演算器が第１の比例積分回路からの第１操作量と線速度検出手段からの線速度検出値に比例した第２操作量とを加算又は減算して得られた第３操作量を供給モータに出力し、第２の誤差増幅器が線速度検出手段からの線速度検出値と線速度基準値との誤差を増幅し、第２の比例積分回路が第２の誤差増幅器からの誤差を比例積分処理して得られた第４操作量を巻き取りモータに供給するので、供給側及び巻き取り側の各々において長手物体の線速度が一定となり、定常中の巻き替え時でも巻きむらを防止することができる。
【００７６】
請求項５の発明によれば、請求項４の発明の効果と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る長手物体の巻き替え装置を示す構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係る長手物体の巻き替え装置に設けられた給線部インバータ及び巻き取り部インバータの詳細な構成図である。
【図３】ダンサー基準値の変化を示す図である。
【図４】ワイヤの巻き取り開始から終了までの速度指令値と速度検出値と給線部モータの回転速度と巻き取りモータの回転速度の変化を示す図である。
【図５】第２の実施の形態に係る長手方向の巻き替え装置を示す構成図である。
【図６】第２の実施の形態に係る長手物体の巻き替え装置に設けられた給線部インバータ及び巻き取り部インバータの詳細な構成図である。
【図７】巻き替え経過時間に対する給線部側のワイヤの線速度の変化及び巻き取り部側のワイヤの線速度の変化を示す図である。
【符号の説明】
１ワイヤ
２給線部
３給線部モータ
４給線部インバータ
５巻き取り部
６巻き取り部モータ
７巻き取り部インバータ
８張力検出装置
８ｂ張力センサ
９線速度検出装置
１０ダンサー基準値指令入力装置
１１速度指令入力装置
２１〜２５ローラ
３１，４１誤差増幅器
３２，４２比例積分回路
３３演算器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rewinding device for a longitudinal object such as a wire or a band-shaped object.
[0002]
[Prior art]
The rewinding device for a long object rewinds the long object from a bobbin (hereinafter referred to as a feeding portion) full of a long object such as a wire to an empty bobbin (hereinafter referred to as a rewinding portion). An example of a rewinding device for a long object of a kind is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 7-12884. This rewinding device (conventional example 1) includes a wire supply side rotating body (for example, a capstan), a wire winding side rotating body (winding portion), a motor for driving the wire supply side rotating body, and a wire winding A motor that drives the side rotating body and a dancer that is provided between the feeder and the winding unit and that has tension adjustment and tension detection functions are provided. According to this rewinding device, the wire supply unit is not forcedly driven, only the winding unit is rotated by a motor, and a simple configuration that takes into account the dancer, the rotation speed on the winding side is left to the wire. Rewinding can be performed.
[0003]
In addition, the rewinding device (conventional example 2), which is provided with a driving device such as a feeder unit in the feeder, in addition to the configuration of the above-described rewinding device, is a reference that indicates a tension detection signal from the dancer and a dancer's reference position. An error signal with respect to the value, that is, a deviation signal is created, and the speed command is corrected by the deviation signal, so that the dancer position can be controlled to be constant. Furthermore, in the case of the rewinding device (conventional example 3) in which the dancer position is not controlled to be constant, the rotational speed of the feeder section or winding section is manually changed and adjusted over time.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the rewinding devices of Conventional Example 1 and Conventional Example 2 described above, when each of the feeder section and the winding section is driven at a constant rotational speed by a motor, As time passes, the linear velocity of the longitudinal object decreases as shown in FIG. This is because the winding diameter of the longitudinal object decreases with the passage of time in the feeder section, so that the dose of the longitudinal object per unit time decreases. In the winding unit, the linear velocity of the longitudinal object increases with time as shown in FIG. 7B. This is because the winding diameter of the longitudinal object increases with time in the winding unit, so that the winding amount of the longitudinal object per unit time increases.
[0005]
For this reason, even if the rotational speed ratios of the feeder section and the winding section are accurately matched at the start of rewinding, the mutual linear velocities gradually become mismatched and the dancer moves greatly off the center. It will be. For this reason, it will eventually break.
[0006]
Thus, in the rewinding devices of Conventional Example 1 and Conventional Example 2, the linear velocity of the longitudinal object changes with time. When winding a wire having a relatively large wire diameter (about 1 mm or more) or a wire having a relatively large tension (about 100 g or more), a change in the linear velocity may not be a problem. However, when winding ultra-thin wires or the like, a slight change in tension or speed causes an effect of uneven winding or disconnection.
[0007]
Moreover, in the rewinding device of Conventional Example 3, since the number of rotations of the feeder section or the winding section was manually changed, the operation was difficult.
[0008]
The present invention provides a rewinding device for a long object that can be rewinded stably even with a super fine wire, etc. without performing a manual operation with a constant linear velocity and a constant tension of the long object. There is.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention employs the following means in order to solve the above problems and achieve the above object. The rewinding device for a longitudinal object according to the invention of claim 1 comprises:It is configured to be rotatable and is fully wound at the start of rewindingA supply-side rotator for supplying a linear or belt-like longitudinal object, a supply motor for rotating the supply-side rotator, a winding-side rotator for winding the longitudinal object, and the winding rotator A take-up motor for detecting the tension of the longitudinal object, tension detecting means for detecting the tension applied to the longitudinal object,lineDetect speedlineA speed detection means, a tension detection value detected by the tension detection means and a tension reference value;MistakeBased on the difference, an operation amount for maintaining the tension of the longitudinal object at the tension reference value is created and the supply mode is set.ToSupplying first control means;lineDetected by speed detection meanslineSpeed detection value andlineSpeed reference valueMistakeBased on the difference of the longitudinal objectlineSaid speedlineCreate an operation amount to maintain the speed reference value andFor winding motorSecond control means to supplyThe tension detecting means is arranged on the supply motor side, the linear velocity detecting means is arranged on the winding motor side, and the first control means is a linear velocity detected by the speed detecting means. A detection value is input, and the operation amount is added to or subtracted from the input linear velocity detection value, the obtained operation amount is supplied to the supply motor, and as the rewinding time of the longitudinal object elapses, the supply side The rotation speed of the supply motor is changed so that the linear velocity of the longitudinal object on the rotating body side is constant, and the second control means rotates the winding side as the rewinding time of the longitudinal object elapses. The rotational speed of the winding motor is changed so that the linear velocity of the longitudinal object on the body side is constant.It is characterized by that.
[0010]
  According to the first aspect of the present invention, the first control means uses the tension detection value detected by the tension detection means and the tension reference value.MistakeCreate an operation amount to maintain the tension of the longitudinal object at the tension reference value based on the difference.SupplySupply to the motor for constant tension control. In addition, the second control meanslineDetected by speed detection meanslineSpeed detection value andlineSpeed reference valueMistakeBased on the difference of the longitudinal objectlineSpeedlineCreate an operation amount to keep the speed reference valueWindingSupply to the motor to perform constant speed control of the longitudinal object. That is, the longitudinal objectlineSince the speed is kept constant and the tension is kept constant, even if there is a slight change in the tension of the longitudinal object or a change in the linear velocity, it is possible to prevent uneven winding or disconnection of the longitudinal object without manual operation. Rewinding can be performed stably even with a super fine wire or the like.The first control means adds or subtracts the operation amount to the linear velocity detection value input from the linear velocity detection means arranged on the winding motor side, and supplies the obtained operation amount to the supply motor. That is, since the operation amount corresponding to the detected linear velocity value is supplied to the supply motor among the obtained operation amounts, the supply motor is driven at a rotational speed linked to the detected linear velocity value. For this reason, the linear velocity of the longitudinal object is constant on each of the supply side and the winding side, and uneven winding can be prevented even during rewinding during steady state. Further, the first control means changes the rotation speed of the supply motor so that the linear speed of the longitudinal object on the supply side rotating body side becomes constant as the rewinding time of the longitudinal object elapses, and the second control means Since the rotation speed of the winding motor is changed so that the linear velocity of the longitudinal object on the winding side rotating body side becomes constant as the rewinding time of the longitudinal object elapses, on each of the supply side and the winding side The speed of the longitudinal object becomes constant, and it is possible to prevent uneven winding or disconnection of the longitudinal object.
[0011]
  The invention of claim 2A supply-side rotating body configured to be rotatable and to supply a linear or belt-like longitudinal object that is fully wound at the start of rewinding, a supply motor for rotating the supply-side rotating body, and the longitudinal object A winding side rotator, a winding motor for rotating the winding rotator, tension detecting means for detecting a tension applied to the longitudinal object, and a linear velocity for detecting the linear velocity of the longitudinal object Based on an error between a detection means and a tension detection value detected by the tension detection means and a tension reference value, an operation amount for maintaining the tension of the longitudinal object at the tension reference value is created and applied to the winding motor. An operation for holding the linear velocity of the longitudinal object at the linear velocity reference value based on the error between the first control means to be supplied and the linear velocity detection value detected by the linear velocity detection means and the linear velocity reference value Create quantity A second control means for supplying to the supply motor, wherein the tension detection means is disposed on the take-up motor side, the linear velocity detection means is disposed on the supply motor side, and the first The control unit inputs the linear velocity detection value detected by the linear velocity detection unit, adds or subtracts the operation amount to the input linear velocity detection value, and supplies the obtained operation amount to the winding motor. Then, as the rewinding time of the longitudinal object elapses, the rotational speed of the winding motor is changed so that the linear speed of the longitudinal object on the winding side rotating body side becomes constant, and the second control means Changes the rotational speed of the supply motor so that the linear speed of the longitudinal object on the supply-side rotating body side becomes constant as the rewinding time of the longitudinal object elapses.It is characterized by that.
[0012]
  According to the invention of claim 2,The same effect as that of the invention of claim 1 can be obtained.
[0013]
  The invention of claim 3Claim 1 orIn the rewinding apparatus of the longitudinal object according to claim 2,There is tension reference value input means for inputting the tension reference value, and the tension reference value input means gradually decreases the tension reference value so that the tension gradually decreases as the rewinding time of the longitudinal object elapses.It is characterized by changing.
[0014]
  According to the invention of claim 3,Since the tension is controlled to be gradually reduced, rewinding with less uneven winding can be performed.
[0015]
  The invention of claim 4 is the invention of claim 1.OrClaim3In the rewinding device for the loaded longitudinal object,The first control means includes a first error amplifier that amplifies the error between the tension detection value of the tension detection means and the tension reference value, and proportional error integration processing of the error from the first error amplifier. A first proportional integration circuit that outputs the first manipulated variable obtained in this manner; a first proportional variable that is proportional to the first manipulated variable from the first proportional integral circuit and the linear velocity detected value from the linear velocity detecting means; And a calculator for outputting a third operation amount obtained by adding or subtracting two operation amounts to the supply motor, wherein the second control means detects the linear velocity from the linear velocity detection means. A second error amplifier that amplifies the error between the value and the linear velocity reference value, and a fourth operation amount obtained by proportionally integrating the error from the second error amplifier to the take-up motor. A second proportional integration circuit to supplyIt is characterized by that.
[0016]
  According to the invention of claim 4,The first error amplifier amplifies the error between the tension detection value of the tension detection means and the tension reference value, and the first proportional integration circuit proportionally integrates the error from the first error amplifier to obtain the first manipulated variable. And a third operation amount obtained by adding or subtracting the first operation amount from the first proportional integration circuit and the second operation amount proportional to the linear velocity detection value from the linear velocity detection means by the arithmetic unit. To the supply motor, the second error amplifier amplifies the error between the linear velocity detection value from the linear velocity detection means and the linear velocity reference value, and the second proportional integration circuit causes an error from the second error amplifier. Is supplied to the take-up motor, so that the linear velocity of the longitudinal object is constant on each of the supply side and the take-up side, and winding irregularity is prevented even during rewinding during steady state. Can be prevented.
[0017]
  The invention of claim 5 claims2 orClaim3In the rewinding device for the loaded longitudinal object,The first control means includes a first error amplifier that amplifies the error between the tension detection value of the tension detection means and the tension reference value, and proportional error integration processing of the error from the first error amplifier. A first proportional integration circuit that outputs the first manipulated variable obtained in this manner; a first proportional variable that is proportional to the first manipulated variable from the first proportional integral circuit and the linear velocity detected value from the linear velocity detecting means; A calculator that outputs a third operation amount obtained by adding or subtracting two operation amounts to the take-up motor, wherein the second control unit is configured to output the linear velocity from the linear velocity detection unit. A second error amplifier that amplifies the error between the detected value and the linear velocity reference value, and a fourth operation amount obtained by proportionally integrating the error from the second error amplifier to the supply motor. A second proportional integration circuit to supplyIt is characterized by that.
[0018]
  According to the invention of claim 5,The same effect as that of the invention of claim 4 can be obtained.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a rewinding apparatus for a longitudinal object according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0020]
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a rewinding device for a longitudinal object according to the first embodiment. The longitudinal object rewinding device shown in FIG. 1 includes a wire 1 as a linear or belt-like longitudinal object, a feeder section 2 as a supply-side rotating body for supplying the wire 1, and the feeder section 2. A feeder motor 3 as a supply motor for rotating the feeder, a feeder inverter 4 as a first control means for controlling the rotation of the feeder motor 3, and a winding-side rotation for winding the wire 1 A winding unit 5 as a body, a winding unit motor 6 for rotating the winding unit 5, and a winding unit inverter 7 as a second control means for controlling the rotation of the winding unit motor 6; A tension detecting device 8 as a tension detecting means arranged on the feeder section 2 side and detecting a tension applied to the wire 1 when the wire 1 is wound, and a linear velocity of the wire 1 arranged on the winding section 5 side. As a speed detection means to detect A speed detector 9 is configured by a plurality of rollers 21 to 25 disposed in the path of the wire 1.
[0021]
The wire 1 is, for example, a super fine wire having a diameter of φ0.05 mm. The feeder section 2 is configured to be rotatable by attaching the rotation shaft 3a of the feeder section motor 3 to the hole section 2a, and the wire 1 is fully wound at the start of rewinding. The wire 1 is fed out by being driven by a feeder unit motor 3 serving as a power source. The feeder motor 3 is an AC motor such as an induction motor.
[0022]
The tension detecting device 8 (dancer) is installed between the feeder unit 2 and the winding unit 5 and between the rollers 22 and 23 (on the feeder unit side), and absorbs the tension of the wire 1. The tension (corresponding to the position of the dancer) is detected, and an analog voltage signal of 0 to 10 V is output to the feeder inverter 4 as a dancer position signal.
[0023]
The tension detection device 8 includes a cylindrical pressure body 8a as a dancer that is in contact with the wire 1, a tension sensor 8b that converts the vertical position of the pressure body 8a into an electrical signal, and a guide unit 8c. The tension spring 8d is disposed between the roller 22 and the roller 23. The wire 1 is in contact with the upper side of the pressurizing body 8a. Since the axis of the pressure member 8a is inserted into the slit 8f extending in the vertical direction of the support plate 8e as the guide means 8c, the pressure member 8a can move up and down within the range of the slit 8f. In order to apply tension to the wire 1, the pressurizing body 8a is always biased upward by a tension spring 8d. When the tension of the wire 1 increases, the dancer, that is, the pressurizing body 8a moves downward, and conversely, when the tension decreases, the pressurizing body 8a moves upward. In this specific example, the strength of the spring 8d is adjusted so that the pressurizing body 8a is positioned in the middle of the slit 8f at the optimum tension.
[0024]
The tension sensor 8b is also called a position sensor interlocked with the pressurizing body 8a, and includes, for example, a variable resistor 25, a movable contact 26, and a low-pass filter 27 as shown in FIG. 2, and is proportional to the position of the pressurizing body 8a. The output voltage Vt is output as a tension detection voltage. The variable resistor 25 is connected between the power supply terminal 28 and the ground, and the movable contact 26 is displaced in proportion to the position of the pressurizing body 8a, and a position detection signal with a short period of vibration, that is, tension detection. The signal Vp is output. The low-pass filter 27 outputs a tension detection signal Vt that has been smoothed by removing high frequency components from the output signal Vp of the variable resistor 25. In this specific example, the tension detection signal Vt has a value inversely proportional to the tension of the wire 1, and the tension detection value Vt decreases as the tension of the wire 1 increases. The dancer reference value command input device 10 sets and inputs a dancer reference value indicating the position of the dancer, and outputs the input dancer reference value to the feeder inverter 4.
[0025]
The feeder inverter 4 is connected to the feeder motor 3 and is based on an error, that is, a deviation signal, between the dancer reference value preset by the dancer reference value command input device 10 and the dancer position signal value from the tension detector 8. PI (proportional integration) control is performed, and the output frequency of the sine wave AC voltage supplied to the feeder motor 3 is determined and the frequency is changed so that the dancer position always becomes the dancer reference value (constant dancer position control). When this is done, the voltage changes according to this frequency change.
[0026]
The winding portion 5 has a cylindrical winding portion with a radius R, and is configured to be rotatable by attaching a rotating shaft 6a of the winding portion motor 6 to the hole portion 5a. When the rewinding starts, the wire 1 is empty. The wire 1 is wound by being driven by a winding unit motor 6 using the winding unit inverter 7 as a power source. The winding unit motor 6 is an AC motor such as an induction motor, for example, and is connected to the winding unit inverter 7. The winding unit inverter 7 controls the rotation speed of the winding unit motor 6 by controlling the frequency of the sine wave AC voltage supplied to the winding unit motor 6.
[0027]
The linear velocity detection device 9 detects the linear velocity of the wire 1 and is provided between the tension detection device 8 and the winding unit 5 and with the roller 24 in pressure contact. The linear velocity detection device 9 is, for example, a pulse generator encoder (hereinafter abbreviated as PG encoder), and the PG encoder rotates as the wire 1 moves and is on the outer periphery as shown in FIG. A cylindrical body 9a having holes 9b provided at equal intervals, a light emitting part 9c that emits light toward the hole 9b of the cylindrical body 9a, a light receiving part 9d that receives light passing through the hole 9b, and a light receiving part And a pulse generator 9e for generating a pulse signal by the optical signal from 9d. That is, the pulse number of the pulse signal is proportional to the rotational speed of the cylindrical body 9 a, and the rotational speed of the cylindrical body 9 a is proportional to the linear velocity of the wire 1. For this reason, the linear velocity of the wire 1 can be detected by the number of pulses of the pulse signal. The pulse signal detected by the linear velocity detection device 9 is output to the winding unit inverter 7 as a linear velocity detection signal.
[0028]
The speed command input device 11 presets and inputs the linear speed command value of the wire 1 and outputs the input linear speed command value to the winding unit inverter 7.
[0029]
The winding unit inverter 7 is connected to the winding unit motor 6 and corresponds to a linear velocity command value preset by the velocity command input device 11 and a linear velocity detection signal from the linear velocity detection device 9, for example, 0 to 10V. A sinusoidal alternating current supplied to the winding unit motor 6 so that an error from the analog conversion value, that is, a deviation signal is PI (proportional integral) controlled so that the linear velocity of the wire 1 always becomes a linear velocity command value (constant velocity control). When the output frequency of the voltage is determined and the frequency is changed, the voltage is changed according to the frequency change.
[0030]
Next, detailed configurations of the feeder inverter 4 and the winding inverter 7 will be described with reference to FIG.
[0031]
As illustrated in FIG. 2, the winding unit inverter 7 includes an error amplifier 41 and a proportional integration circuit 42 connected to the error amplifier 41. The non-inverting input terminal of the error amplifier 41 is connected to the linear velocity detection device 9, and the inverting input terminal is connected to the velocity command input device 11. Accordingly, the error amplifier 41 generates an error signal ΔVe2 = Vv−Vr2 between the linear velocity detection value Vv from the linear velocity detection device 9 and the velocity command value Vr2. The proportional integration circuit (PI circuit) 42 has a predetermined time constant, performs proportional integration processing on the error signal ΔVe2 that is the output of the error amplifier 41, and outputs an operation amount fd to the winding unit motor 6. The proportional integration circuit 42 outputs a frequency value proportional to the proportional integral value of the error signal ΔVe2 as the operation amount fd. Therefore, the manipulated variable fd responds quickly to changes in the detected linear velocity.
[0032]
As shown in FIG. 2, the feeder inverter 4 includes an error amplifier 31, a proportional integration circuit 32 connected to the error amplifier 31, and an arithmetic unit connected to the proportional integration circuit 32 and the linear velocity detection device 9. 33. The non-inverting input terminal of the error amplifier 31 is connected to the tension sensor 8b, and the inverting input terminal is connected to the dancer reference value command input device 10. Accordingly, the error amplifier 31 generates an error signal ΔVe1 = Vt−Vr1 between the tension detection value Vt from the tension sensor 8b and the dancer reference value Vr1. The proportional integration circuit (PI circuit) 32 has a predetermined time constant, and performs proportional integration processing on the error signal ΔVe1 output from the error amplifier 31 to output an operation amount fa. The proportional integration circuit 32 outputs a frequency value proportional to the proportional integral value of the error signal ΔVe1 as the operation amount fa.
[0033]
The computing unit 33 adds the operation amount fa that is a frequency value from the proportional integration circuit 32 and the operation amount fb that is a frequency value proportional to the linear velocity detection signal from the linear velocity detection device 9, and the obtained operation amount. fc is output to the feeder motor 3. The manipulated variable fb is an actual linear speed, and is given as a speed command value for the feeder inverter 4.
[0034]
When the detected tension value Vt is higher than the dancer reference value Vr1, the manipulated variable fa is positive, the manipulated variable fc output from the computing unit 33 is greater than the manipulated variable fb, and the feeder motor 3 is accelerated. Is done. On the other hand, when the tension detection value Vt is lower than the dancer reference value Vr1, the operation amount fa is negative, the operation amount fc output from the computing unit 33 is smaller than the operation amount fb, and the feeder motor 3 is Deceleration control is performed.
[0035]
Next, the operation of the rewinding device for a longitudinal object according to the first embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating changes in the speed command value, the speed detection value, the rotation speed of the feeder motor, and the rotation speed of the winding motor from the start to the end of winding of the wire.
[0036]
First, the winding unit inverter 7 takes up a frequency value proportional to the proportional integral value of the error signal between the speed command value from the speed command input device 11 and the speed detection value from the linear speed detection device 9 as the operation amount fd. Is supplied to the motor 6 so that the linear velocity of the wire 1 always becomes the linear velocity command value. That is, the speed of the wire 1 is controlled to be constant.
[0037]
For this reason, as shown in FIG. 4, the speed command value F1 gradually increases from time t0 to time t1 (rewinding start time), and maintains a constant value F11 from time t1 to time t2, and from time t2 to time t2. When the speed is gradually decreased to 3 (rewinding end time), the speed detection value F2 gradually increases from time t0 to time t1, and maintains a constant value F21 from time t1 to time t2, and time t2 Gradually decreases from time to time 3.
[0038]
At this time, the rotational speed F4 of the winding unit motor 6 rises to a predetermined speed F41 at time t1 in proportion to the rotational speed F3 of the feeder motor 3, and from time t1, the wire 1 to the winding unit 5 It gradually decreases as the winding diameter increases, and reaches a predetermined speed F42 at time t2. If the rotational speed of the winding unit 5 is set to a constant value from time 1 to time 2, the linear velocity of the wire 1 on the winding unit side is increased with the passage of the rewinding elapsed time as shown in FIG. 7B. Rise gradually. Therefore, in the embodiment, the rotation speed F4 of the winding unit motor 6 is gradually decreased from the time t1 to the time t2 so that the linear velocity of the wire 1 becomes a constant value F21 from the time t1 to the time t2. Like that. When the winding of the wire 1 is terminated at time t2, the rotational speed F4 of the winding unit motor 6 is gradually decreased from the predetermined speed F42.
[0039]
On the other hand, on the feeder section side, the feeder section inverter 4 is proportional to the proportional integral value of the error signal between the dancer reference value from the dancer reference value command input device 10 and the dancer position signal value from the tension detector 8. The frequency value is supplied as the operation amount fa to the feeder motor 3 so that the dancer position always becomes the dancer reference value. That is, the dancer position is controlled to be constant.
[0040]
Further, the calculator 33 of the feeder inverter 4 obtains an operation amount fa that is a frequency value from the proportional integration circuit 32 and an operation amount fb that is a frequency value proportional to the linear velocity detection signal from the linear velocity detection device 9. The operation amount fc obtained is added to the feeder motor 3. That is, the feeder unit inverter 4 includes an error signal between a dancer reference value from the dancer reference value command input device 10 and a dancer position signal from the tension detection device 8, a linear velocity detection signal from the linear velocity detection device 9, and The output frequency of the sine wave AC voltage is determined based on the above, and when the frequency is changed, the voltage is changed according to the frequency change. Therefore, the operation amount fc quickly responds to the change in the tension detection value Vt and the change in the linear velocity detection value Vv.
[0041]
At this time, the rotation speed F3 of the feeder motor 3 rises to a predetermined speed F31 at time t1, and gradually increases from time t1 according to a decrease in the winding diameter of the wire 1 with respect to the feeder section 2, and at time t2. The predetermined speed F32 is reached. If the rotational speed of the feeder section 2 is set to a constant value from time 1 to time 2, the linear speed of the wire 1 on the feeder section side is increased with the passage of the rewinding elapsed time as shown in FIG. Decrease gradually. Therefore, in the embodiment, the rotation speed F3 of the feeder motor 3 is changed from the time t1 to the time t2 so that the linear velocity of the wire 1 on the feeder section side becomes a constant value from the time t1 to the time t2. Increase gradually.
[0042]
When the winding of the wire 1 is terminated at time t2, the rotational speed F3 of the feeder motor 3 is gradually decreased from the predetermined speed F32.
[0043]
As described above, according to the rewinding apparatus for a longitudinal object of the first embodiment, the dancer position is controlled on the feeder section side, and the speed of the wire 1 is controlled on the winding section side. When winding a wire or the like, even if there is a slight change in the tension of the wire 1 or a change in the linear velocity, the wire 1 can be prevented from being unevenly wound or broken, and even a super fine wire or the like can be stably rewinded. be able to.
[0044]
Further, the feeder inverter 4 is interlocked with the winding inverter 7. That is, the feeder inverter 4 receives the actual linear velocity detection value from the winding inverter 7 as a linear velocity command value, and drives the feeder motor 3 at a rotational speed linked to the input linear velocity command value. . For this reason, the linear velocity of the wire 1 is constant on each of the feeder section side and the winding section side, and uneven winding can be prevented even during rewinding during steady state.
[0045]
Further, at the start of rewinding or at the end of rewinding, the speed command value on the winding unit side gradually increases / decreases, so that the actual linear velocity gradually increases / decreases according to this speed command value. Then, the actual linear velocity is used as a velocity command value, and the linear velocity gradually increases and decreases in conjunction with the winding side on the supply line side. For this reason, disconnection of the wire 1 such as a super fine wire can be prevented even when the rotational speed of the supply section 2 and the winding section 5 changes transiently at the start of rewinding or at the end of rewinding.
[0046]
Further, constant tension control and constant linear velocity control can be performed, and the rewinding can be performed stably even with a super fine wire or the like, so that manual operation becomes unnecessary.
[0047]
In addition, as a method of linking the winding unit 5 and the feeder unit 2, (a) a method of converting the analog conversion value of the frequency command value of the feeder unit inverter 4 to the frequency command value of the winding unit inverter 7. (B) There is a method in which an analog conversion value of a frequency command value of the winding unit inverter 7 is used as a frequency command value of the feeder unit inverter 4.
[0048]
In both methods (a) and (b), the output frequency of the main inverter is used as the frequency command value of the sub inverter, and in the situation where the linear velocity constant and dancer position constant control are performed, As the change time elapses, the output frequency changes. This change in frequency is a change in the rotational speed of the feeder section 2 and the winding section 5, and as shown in FIG. 4, in the feeder section 2 (corresponding to the rotational speed F3 of the feeder section motor), As the rewinding time from time t1 to time t2 elapses, the rotational speed gradually increases, and the winding unit 5 (corresponding to the rotation speed F4 of the winding unit motor) The rotational speed gradually decreases with the passage of time. However, since the linear velocity and tension are controlled, constant values are maintained.
[0049]
Thus, it is difficult to link the supply line inverter 4 and the winding part inverter 7 with the frequency command of the inverter whose rotational speed changes in the opposite direction with the passage of the rewinding time. Therefore, in the embodiment, the supply line inverter 4 is interlocked with the winding part inverter 7 using the linear velocity detection value that is always controlled at a constant value, so that stable rewinding is performed.
[0050]
Further, as shown in FIG. 3, the dancer reference value command input device 10 may gradually decrease the dancer reference value from the rewind start time t1 to the rewind end time t2. In this way, an operation amount fc that gradually decreases the tension of the wire 1 in FIG. 1 is generated, and the tension of the wire 1 decreases in proportion to the dancer reference value. When the tension of the wire 1 is reduced as the rewinding time elapses, rewinding with less uneven winding can be performed.
[0051]
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a configuration diagram showing a longitudinal rewinding device according to the second embodiment. The longitudinal object rewinding device of the second embodiment is arranged with the linear velocity detection device 9 and the speed command input device 11 on the feeder section side with respect to the longitudinal object rewinding device of the first embodiment. The tension detecting device 8 and the dancer reference value command input device 10 are arranged on the winding unit side, and a linear velocity command signal is output from the supply line inverter 4a to the winding unit inverter 7a. The other configurations shown in FIG. 5 are the same as those shown in the longitudinal object rewinding device of the first embodiment shown in FIG. 1, and the same parts are denoted by the same reference numerals, and details thereof are omitted. To do.
[0052]
The linear velocity detection device 9 is disposed between the roller 21 and the roller 23, and is provided by pressing the wire 1 together with the roller 22. The pulse signal detected by the linear velocity detector 9 is output as a linear velocity detection signal to the feeder inverter 4a. The speed command input device 11 presets and inputs the linear speed command value of the wire 1 and outputs the input linear speed command value to the feeder inverter 4a.
[0053]
The feeder inverter 4 a is connected to the feeder motor 3, and is an analog conversion value of, for example, 0 to 10 V corresponding to the linear velocity command value from the velocity command input device 11 and the linear velocity detection signal from the linear velocity detector 9. Output signal of sine wave AC voltage supplied to the feeder motor 3 so that the linear velocity of the wire 1 always becomes the linear velocity command value (constant velocity control). When the frequency is determined and the frequency is changed, the voltage is changed according to the frequency change.
[0054]
The tension detecting device 8 is installed between the roller 24 and the roller 25, detects the absorption and tension of the tension of the wire 1, and outputs an analog voltage signal of 0 to 10V as a dancer position signal to the winding unit inverter 7a. Output. The dancer reference value command input device 10 sets and inputs a dancer reference value indicating the position of the dancer, and outputs the input dancer reference value to the winding unit inverter 7a.
[0055]
The take-up inverter 7a is connected to the take-up motor 6, and PI (proportional integral) is obtained by an error, that is, a deviation signal between the dancer reference value from the dancer reference value command input device 10 and the dancer position signal value from the tension detector 8. ) When the control is performed so that the dancer position always becomes the dancer reference value (dancer position constant control), the output frequency of the sine wave AC voltage to be supplied to the winding unit motor 6 is determined and this frequency is changed. The voltage changes according to the change.
[0056]
Next, detailed configurations of the feeder inverter 4a and the winding inverter 7a will be described with reference to FIG.
[0057]
As shown in FIG. 6, the feeder inverter 4 a includes an error amplifier 41 and a proportional integration circuit 42 connected to the error amplifier 41. The non-inverting input terminal of the error amplifier 41 is connected to the linear velocity detection device 9, and the inverting input terminal is connected to the velocity command input device 11. Accordingly, the error amplifier 41 generates an error signal ΔVe2 = Vv−Vr2 between the linear velocity detection value Vv from the linear velocity detection device 9 and the velocity command value Vr2. The proportional integration circuit (PI circuit) 42 has a predetermined time constant, performs proportional integration processing on the error signal ΔVe2 output from the error amplifier 41, and outputs an operation amount fd to the feeder motor 3. The proportional integration circuit 42 outputs a frequency value proportional to the proportional integral value of the error signal ΔVe2 as the operation amount fd. Therefore, the manipulated variable fd responds quickly to changes in the detected linear velocity.
[0058]
As shown in FIG. 6, the winding unit inverter 7 a includes an error amplifier 31, a proportional integration circuit 32 connected to the error amplifier 31, and an arithmetic unit connected to the proportional integration circuit 32 and the linear velocity detection device 9. 33. The non-inverting input terminal of the error amplifier 31 is connected to the tension sensor 8b, and the inverting input terminal is connected to the dancer reference value command input device 10. Accordingly, the error amplifier 31 generates an error signal ΔVe1 = Vt−Vr1 between the tension detection value Vt from the tension sensor 8b and the dancer reference value Vr1. The proportional integration circuit (PI circuit) 32 has a predetermined time constant, and performs proportional integration processing on the error signal ΔVe1 output from the error amplifier 31 to output an operation amount fa. The proportional integration circuit 32 outputs a frequency value proportional to the proportional integral value of the error signal ΔVe1 as the operation amount fa. The computing unit 33 adds the operation amount fa that is a frequency value from the proportional integration circuit 32 and the operation amount fb that is a frequency value proportional to the linear velocity detection signal from the linear velocity detection device 9, and the obtained operation amount. fc is output to the winding unit motor 6.
[0059]
Next, the operation of the rewinding apparatus for a longitudinal object according to the second embodiment configured as described above will be described with reference to FIG.
[0060]
First, the feeder inverter 4a feeds the frequency value proportional to the proportional integral value of the error signal between the speed command value from the speed command input device 11 and the speed detection value from the linear speed detection device 9 as the operation amount fd. Is supplied to the motor 3 so that the linear velocity of the wire 1 is always the linear velocity command value. That is, the speed of the wire 1 is controlled to be constant.
[0061]
For this reason, as shown in FIG. 4, the speed detection value F2 also changes according to the change of the speed command value F1. At this time, the rotational speed F3 of the feeder motor 3 rises to a predetermined speed F31 at time t1, and gradually increases from time t1 according to the decrease in the winding diameter of the wire 1 with respect to the feeder section 2, and at time t2. The predetermined speed F32 is reached. If the rotational speed of the feeder section 2 is set to a constant value from time 1 to time 2, the linear speed of the wire 1 on the feeder section side is increased with the passage of the rewinding elapsed time as shown in FIG. Decrease gradually. For this reason, in the embodiment, the rotational speed F3 of the feeder motor 3 is gradually increased from the time t1 to the time t2 so that the linear speed of the wire 1 becomes a constant value F21 from the time t1 to the time t2. Like that. When the winding of the wire 1 is terminated at time t2, the rotational speed F3 of the feeder motor 3 is gradually decreased from the predetermined speed F32.
[0062]
On the other hand, on the winding unit side, the winding unit inverter 7a is proportional to the proportional integral value of the error signal between the dancer reference value from the dancer reference value command input device 10 and the dancer position signal value from the tension detection device 8. The frequency value is supplied as the operation amount fa to the winding unit motor 6 so that the dancer position always becomes the dancer reference value. That is, the dancer position is controlled to be constant.
[0063]
Further, the calculator 33 of the winding unit inverter 7a obtains an operation amount fa that is a frequency value from the proportional integration circuit 32 and an operation amount fb that is a frequency value proportional to the linear velocity detection signal from the linear velocity detection device 9. The added operation amount fc is output to the winding unit motor 6. Therefore, the operation amount fc quickly responds to the change in the tension detection value Vt and the change in the linear velocity detection value Vv.
[0064]
At this time, the rotational speed F4 of the winding unit motor 6 rises to a predetermined speed F41 at time t1, and gradually decreases from time t1 according to an increase in the winding diameter of the wire 1 with respect to the winding unit 5, and at time t2. The predetermined speed F42 is reached. If the rotational speed of the winding unit 5 is set to a constant value from time 1 to time 2, the linear velocity of the wire 1 on the winding unit side is increased with the passage of the rewinding elapsed time as shown in FIG. 7B. Increase gradually. Therefore, in the embodiment, the rotation speed F4 of the winding unit motor 6 is changed from the time t1 to the time t2 so that the linear velocity of the wire 1 on the winding side becomes a constant value from the time t1 to the time t2. Decrease gradually. When the winding of the wire 1 is terminated at time t2, the rotational speed F4 of the winding unit motor 6 is gradually decreased from the predetermined speed F42.
[0065]
As described above, according to the rewinding apparatus for a longitudinal object according to the second embodiment, the constant speed control of the wire 1 is performed on the feeder section side, and the dancer position is controlled on the winding section side. The effect similar to the effect of the rewinding apparatus of the longitudinal object of the embodiment can be obtained.
[0066]
(Modification)
The present invention is not limited to the longitudinal object rewinding device of the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible.
[0067]
(1) A proportional circuit or an integration circuit may be provided instead of the proportional integration circuit.
[0068]
(2) Although the linear velocity detection device 9 outputs a pulse signal as a linear velocity detection signal to the winding unit inverter 7, it may instead output an analog voltage signal, for example.
[0069]
(3) The speed command input device 11 outputs an analog voltage signal as a linear speed command value to the winding unit inverter 7, but instead of this, for example, a current value or a communication command from a host computer may be output. good.
[0070]
(4) The actual speed command signal that links the feeder inverter and the take-up inverter to each other can be omitted outside special conditions such as ultra-low speed and extra fine wires. In this case, a frequency command value is input from the outside to the inverter.
[0071]
(5) The pressurizing body 8a is disposed on the upper side of the wire 1 in the opposite direction to FIG. 1, and the tension detecting device 8 is deformed so that the detected tension value Vt in FIG. it can. In this case, the computing unit 33 in FIGS. 2 and 6 is used as a subtracter for obtaining fc = fb−fa.
[0072]
【The invention's effect】
  According to the invention of claim 1, the longitudinal objectlineSince the speed is kept constant and the tension is kept constant, even if there is a slight change in the tension of the longitudinal object or a change in the linear velocity, it is possible to prevent uneven winding or disconnection of the longitudinal object without manual operation. Rewinding can be performed stably even with a super fine wire or the like.The first control means adds or subtracts the operation amount to the linear velocity detection value input from the linear velocity detection means arranged on the winding motor side, and supplies the obtained operation amount to the supply motor. That is, since the operation amount corresponding to the detected linear velocity value is supplied to the supply motor among the obtained operation amounts, the supply motor is driven at a rotational speed linked to the detected linear velocity value. For this reason, the linear velocity of the longitudinal object is constant on each of the supply side and the winding side, and uneven winding can be prevented even during rewinding during steady state. Further, the first control means changes the rotation speed of the supply motor so that the linear speed of the longitudinal object on the supply side rotating body side becomes constant as the rewinding time of the longitudinal object elapses, and the second control means Since the rotation speed of the winding motor is changed so that the linear velocity of the longitudinal object on the winding side rotating body side becomes constant as the rewinding time of the longitudinal object elapses, on each of the supply side and the winding side The speed of the longitudinal object becomes constant, and it is possible to prevent uneven winding or disconnection of the longitudinal object.
[0073]
  According to the invention of claim 2,The same effect as that of the invention of claim 1 can be obtained.
[0074]
  According to the invention of claim 3,Since the tension is controlled to be gradually reduced, rewinding with less uneven winding can be performed.
[0075]
  According to the invention of claim 4,The first error amplifier amplifies the error between the tension detection value of the tension detection means and the tension reference value, and the first proportional integration circuit proportionally integrates the error from the first error amplifier to obtain the first manipulated variable. And a third operation amount obtained by adding or subtracting the first operation amount from the first proportional integration circuit and the second operation amount proportional to the linear velocity detection value from the linear velocity detection means by the arithmetic unit. To the supply motor, the second error amplifier amplifies the error between the linear velocity detection value from the linear velocity detection means and the linear velocity reference value, and the second proportional integration circuit causes an error from the second error amplifier. Is supplied to the take-up motor, so that the linear velocity of the longitudinal object is constant on each of the supply side and the take-up side, and winding irregularity is prevented even during rewinding during steady state. Can be prevented.
[0076]
  According to the invention of claim 5,The same effect as that of the invention of claim 4 can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a rewinding device for a longitudinal object according to a first embodiment.
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of a feeder unit inverter and a winding unit inverter provided in the longitudinal object rewinding device according to the first embodiment;
FIG. 3 is a diagram showing a change in a dancer reference value.
FIG. 4 is a diagram illustrating changes in a speed command value, a speed detection value, a rotation speed of a feeder motor, and a rotation speed of a winding motor from the start to the end of winding of the wire.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a rewinding device in a longitudinal direction according to a second embodiment.
FIG. 6 is a detailed configuration diagram of a feeder unit inverter and a winding unit inverter provided in the longitudinal object rewinding device according to the second embodiment;
FIG. 7 is a diagram showing a change in the linear velocity of the wire on the feeder section side and a change in the linear velocity of the wire on the winding section side with respect to the elapsed time of rewinding.
[Explanation of symbols]
1 wire
2 Supply lines
3 Supply line motor
4 Supply line inverter
5 Winding part
6 Winding motor
7 Winding part inverter
8 Tension detector
8b Tension sensor
9 Linear velocity detector
10 Dancer reference value command input device
11 Speed command input device
21-25 Roller
31, 41 Error amplifier
32, 42 Proportional integration circuit
33 Calculator

Claims

A supply-side rotating body configured to be rotatable and supplying a linear or belt-like longitudinal object in a fully wound state at the start of rewinding ;
A supply motor for rotating the supply side rotating body;
A winding side rotating body for winding the longitudinal object;
A winding motor for rotating the winding rotary body;
Tension detecting means for detecting tension applied to the longitudinal object;
A linear velocity detecting means for detecting the linear velocity of the longitudinal body,
The supplies to create a manipulated variable for holding the tension of the longitudinal object based on the error of the detected tension detection value and the tension reference value by said tension detection means to the tension reference value on the feed motor 1 control means;
By creating a manipulated variable for holding the linear velocity of the longitudinal object based on the error of the detected linear velocity detection value and the linear velocity reference value by the linear velocity detection means to the line speed reference value said winding Second control means for supplying to the motor ;
Have a,
The tension detecting means is arranged on the supply motor side, the linear velocity detecting means is arranged on the winding motor side, and the first control means is a linear velocity detection detected by the linear velocity detecting means. A value is input, the operation amount is added to or subtracted from the input linear velocity detection value, the obtained operation amount is supplied to the supply motor, and the supply side rotation is performed as the rewinding time of the longitudinal object elapses. The rotation speed of the supply motor is changed so that the linear velocity of the longitudinal object on the body side is constant, and the second control means is configured so that the winding-side rotating body side with the passage of the rewinding time of the longitudinal object A rewinding device for a longitudinal object , wherein the rotational speed of the winding motor is changed so that the linear velocity of the longitudinal object at a constant is constant .

A supply-side rotating body that is configured to be rotatable and that supplies a linear or belt-like longitudinal object that is fully wound at the start of rewinding;
  A supply motor for rotating the supply side rotating body;
  A winding side rotating body for winding the longitudinal object;
  A winding motor for rotating the winding rotary body;
  Tension detecting means for detecting tension applied to the longitudinal object;
  Linear velocity detection means for detecting the linear velocity of the longitudinal object;
  Based on an error between the tension detection value detected by the tension detection means and the tension reference value, an operation amount for maintaining the tension of the longitudinal object at the tension reference value is generated and supplied to the winding motor. Control means,
  Based on the error between the linear velocity detection value detected by the linear velocity detection means and the linear velocity reference value, an operation amount for maintaining the linear velocity of the longitudinal object at the linear velocity reference value is created and applied to the supply motor. A second control means for supplying;
Have
  The tension detecting means is arranged on the winding motor side, the linear velocity detecting means is arranged on the supply motor side, and the first control means is a linear velocity detection detected by the linear velocity detecting means. A value is input, and the operation amount is added to or subtracted from the input linear velocity detection value, and the obtained operation amount is supplied to the winding motor. The rotational speed of the take-up motor is changed so that the linear velocity of the longitudinal object on the side rotating body side is constant, and the second control means is configured to supply the supply side with the passage of the rewinding time of the longitudinal object. An apparatus for rewinding a longitudinal object, wherein the rotational speed of the supply motor is changed so that the linear velocity of the longitudinal object on the rotating body side is constant.

There is tension reference value input means for inputting the tension reference value, and the tension reference value input means gradually decreases the tension reference value so that the tension gradually decreases as the rewinding time of the longitudinal object elapses. The rewinding device for a longitudinal object according to claim 1 or 2 , wherein the rewinding device is changed.

Said first control means includes a first error amplifier for amplifying the error between the Tsutomu Cho reference value and the tension detected value of said tension detecting means, the error proportional integral from the first error amplifier A first proportional integration circuit that outputs the first manipulated variable obtained by processing, the first manipulated variable from the first proportional integral circuit, and a linear velocity detected value from the linear velocity detecting means; An arithmetic unit that outputs a third operation amount obtained by adding or subtracting the second operation amount to the supply motor;
The second control means includes a second error amplifier that amplifies the error between the linear velocity detection value from the linear velocity detection means and the linear velocity reference value, and the error from the second error amplifier. A longitudinal object rewinding device according to claim 1 or 3, further comprising: a second proportional integration circuit that supplies a fourth operation amount obtained by performing proportional integral processing to the winding motor. .

The first control means includes a first error amplifier that amplifies the error between the tension detection value of the tension detection means and the tension reference value, and proportional error integration processing of the error from the first error amplifier. A first proportional integration circuit that outputs the first manipulated variable obtained in this manner; a first proportional variable that is proportional to the first manipulated variable from the first proportional integral circuit and the linear velocity detected value from the linear velocity detecting means; An arithmetic unit that outputs a third operation amount obtained by adding or subtracting two operation amounts to the winding motor;
The second control means includes a second error amplifier that amplifies the error between the linear velocity detection value from the linear velocity detection means and the linear velocity reference value, and the error from the second error amplifier. 4. The rewinding device for a longitudinal object according to claim 2, further comprising: a second proportional integration circuit that supplies a fourth operation amount obtained by performing proportional integration processing to the supply motor .