図面 (/)

技術 線条体の巻取制御方法,及びその装置

出願人 日立電線株式会社
発明者 松本博志橋本邦夫鈴木健智
出願日 1993年12月20日 (25年8ヶ月経過) 出願番号 1993-355333
公開日 1995年7月11日 (24年1ヶ月経過) 公開番号 1995-172698
状態 未査定
技術分野 線条材料の張力調整 速度、加速度の制御
主要キーワード 収束能力 設定速 位置レベル 振幅運動 振幅状態 ダンサ 平均値演算回路 PID演算器
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年7月11日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

目的

本発明は、煩わしい作業を行うことなく制御系収束能力を向上させ、制御の応答性と安定性の向上を図ることを目的とする。

構成

本発明の線条体巻取制御方法,及び装置は、ダンサアキュムレータ4の位置レベルに基づいてPID(比例積分微分)演算器13から得た巻取基準速度と、この巻取基準速度を所定の時間だけ遅延した平均値加算して巻取ボビン6のモータ駆動用制御信号を生成するようにしている。

概要

背景

線条体巻取ボビン等で巻き取る場合、巻取ボビンの巻径、つまり、巻量が増加するにつれて巻取ボビンの回転速度を低くしなくてはならない。すなわち、巻取ボビンの巻径に応じて巻取速度を制御する必要がある。

従来の線条体の巻取制御装置として、例えば、図5に示される連続伸線機の巻取制御に用いられるものがある。

この線条体の巻取制御装置は、線条体3を所定のライン速度Vで通過させ、伸線を行う伸線機1と、線条体3のライン速度Vと後述する巻取機の巻取速度のずれを吸収するダンサアキュムレータ4と、線条体3を所定の巻取速度で巻き取る巻取機5と、ダンサアキュムレータ4に対応した姿勢を取るシンクロ7と、伸線機1のライン速度Vを設定する速度設定部15と、速度設定部15から出力される速度信号SIG0とシンクロ7の検出結果に基づいて巻取機5の巻取速度を制御する演算制御部17を備えて構成されている。

伸線機1は、線条体3を一定の速度Vで通過させるキャプスタン2Aと、線条体3を伸線する伸線ダイス2Bと、キャプスタン2Aを回転させるモータ8と、モータ8を駆動させる駆動回路11を有している。

巻取機5は、線条体3を巻き取る巻取ボビン6と、巻取ボビン6を回転させるモータ9と、モータ9を駆動させる駆動回路12を有している。

演算制御部17は、シンクロ7の上下位置を検出してダンサアキュムレータ4の位置信号を出力するダンサ位置信号変換器10と、ダンサ位置信号変換器10から出力された位置信号に基づいて所定の演算を行い、後述する基準速度信号SIG1に加算される補正速度を算出するPID(比例積分微分)演算器13と、速度設定器15から出力される速度信号SIGOを通過させ、その電圧値を所定の割合に調整して巻始めと巻終りの回転速度の平均値をとる基準速度信号SIG1として出力する可変抵抗器16と、可変抵抗器16から出力された基準速度信号SIG1とPID演算器13から出力された補正速度を加算して駆動回路12、つまり、巻取用のモータ9を制御する制御信号SIG2を生成する加算器14を有している。

以上の構成において、速度設定部15でライン速度Vを設定すると、速度設定部15から設定速度に応じたライン速度信号SIG0が伸線機1の駆動回路11と演算制御部17の可変抵抗器16にそれぞれ出力される。

駆動回路11はライン速度信号SIG0を入力すると、そのライン速度信号SIG0に基づいてモータ8を駆動させ、キャプスタン2Aを所定の速度で回転させることによって線条体3を伸線しつつライン速度Vで矢印方向に進行させる。

また、可変抵抗器16はライン速度信号SIG0の入力に基づいて、巻取ボビン6の巻始めと巻終りの回転速度の平均値をとる基準速度信号SIG1を加算器14に出力する。

一方、ダンサ位置信号変換器10はシンクロ7からダンサアキュムレータ4の位置を検出してその位置信号をPID演算器13に出力しており、PID演算器13は位置信号から基準速度に対する補正速度を算出してこれを加算器14に出力する。

加算器14は基準速度信号SIG1と補正速度を加算し、この加算値を制御信号SIG2として巻取機5の駆動回路12に出力する。

駆動回路12は制御信号SIG2を入力すると、モータ9を制御信号に応じて駆動させ、巻取ボビン6を巻径に応じた速度で回転させる。

概要

本発明は、煩わしい作業を行うことなく制御系収束能力を向上させ、制御の応答性と安定性の向上を図ることを目的とする。

本発明の線条体の巻取制御方法,及び装置は、ダンサアキュムレータ4の位置レベルに基づいてPID(比例積分微分)演算器13から得た巻取基準速度と、この巻取基準速度を所定の時間だけ遅延した平均値を加算して巻取ボビン6のモータ駆動用制御信号を生成するようにしている。

目的

従って、本発明の目的は煩わしい作業を行うことなく制御系の収束能力を向上させ、制御の応答性と安定性の向上を図ることができる線条体の巻取制御方法,及びその装置を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

ダンサアキュムレータを経て巻取ボビンで巻き取られる線条体巻取速度を制御する線条体の巻取制御方法において、前記ダンサアキュムレータの位置レベルを検出し、前記ダンサアキュムレータの位置レベルに基づいて前記巻取ボビンの巻取基準速度を算出し、前記巻取基準速度を所定の時間だけ遅延させると共にその平均値を求め、前記巻取基準速度と前記巻取基準速度を所定の時間だけ遅延した前記平均値を加算して前記巻取ボビンのモータ駆動用制御信号を生成することを特徴とする線条体の巻取制御方法。

請求項2

ダンサアキュムレータを経て巻取ボビンで巻き取られる線条体の巻取速度を制御する線条体の巻取制御装置において、前記ダンサアキュムレータの位置レベルを検出するレベル検出手段と、前記ダンサアキュムレータの前記位置レベルに基づいて前記巻取ボビンの巻取基準速度を算出する演算手段と、前記巻取基準速度を所定の時間だけ遅延させると共に、その平均値を求める平均値演算手段と、前記巻取基準速度と前記巻取基準速度を所定の時間だけ遅延した前記平均値を加算して前記巻取ボビンのモータ駆動用制御信号を生成する加算器より構成されていることを特徴とする線条体の巻取制御装置。

請求項3

前記平均値演算手段は、前記巻取基準速度を所定の時間だけ遅延させる遅延回路と、前記所定の時間だけ遅延された前記巻取基準速度の平均値を演算する平均値演算回路より構成されている請求項2の線条体の巻取制御装置。

技術分野

0001

本発明は線条体巻取制御方法,及びその装置に関し、特に、煩雑な作業を行うことなく制御系収束能力を向上させ、制御の応答性と安定性の向上を図った線条体の巻取制御方法,及びその装置に関する。

背景技術

0002

線条体を巻取ボビン等で巻き取る場合、巻取ボビンの巻径、つまり、巻量が増加するにつれて巻取ボビンの回転速度を低くしなくてはならない。すなわち、巻取ボビンの巻径に応じて巻取速度を制御する必要がある。

0003

従来の線条体の巻取制御装置として、例えば、図5に示される連続伸線機の巻取制御に用いられるものがある。

0004

この線条体の巻取制御装置は、線条体3を所定のライン速度Vで通過させ、伸線を行う伸線機1と、線条体3のライン速度Vと後述する巻取機の巻取速度のずれを吸収するダンサアキュムレータ4と、線条体3を所定の巻取速度で巻き取る巻取機5と、ダンサアキュムレータ4に対応した姿勢を取るシンクロ7と、伸線機1のライン速度Vを設定する速度設定部15と、速度設定部15から出力される速度信号SIG0とシンクロ7の検出結果に基づいて巻取機5の巻取速度を制御する演算制御部17を備えて構成されている。

0005

伸線機1は、線条体3を一定の速度Vで通過させるキャプスタン2Aと、線条体3を伸線する伸線ダイス2Bと、キャプスタン2Aを回転させるモータ8と、モータ8を駆動させる駆動回路11を有している。

0006

巻取機5は、線条体3を巻き取る巻取ボビン6と、巻取ボビン6を回転させるモータ9と、モータ9を駆動させる駆動回路12を有している。

0007

演算制御部17は、シンクロ7の上下位置を検出してダンサアキュムレータ4の位置信号を出力するダンサ位置信号変換器10と、ダンサ位置信号変換器10から出力された位置信号に基づいて所定の演算を行い、後述する基準速度信号SIG1に加算される補正速度を算出するPID(比例積分微分)演算器13と、速度設定器15から出力される速度信号SIGOを通過させ、その電圧値を所定の割合に調整して巻始めと巻終りの回転速度の平均値をとる基準速度信号SIG1として出力する可変抵抗器16と、可変抵抗器16から出力された基準速度信号SIG1とPID演算器13から出力された補正速度を加算して駆動回路12、つまり、巻取用のモータ9を制御する制御信号SIG2を生成する加算器14を有している。

0008

以上の構成において、速度設定部15でライン速度Vを設定すると、速度設定部15から設定速度に応じたライン速度信号SIG0が伸線機1の駆動回路11と演算制御部17の可変抵抗器16にそれぞれ出力される。

0009

駆動回路11はライン速度信号SIG0を入力すると、そのライン速度信号SIG0に基づいてモータ8を駆動させ、キャプスタン2Aを所定の速度で回転させることによって線条体3を伸線しつつライン速度Vで矢印方向に進行させる。

0010

また、可変抵抗器16はライン速度信号SIG0の入力に基づいて、巻取ボビン6の巻始めと巻終りの回転速度の平均値をとる基準速度信号SIG1を加算器14に出力する。

0011

一方、ダンサ位置信号変換器10はシンクロ7からダンサアキュムレータ4の位置を検出してその位置信号をPID演算器13に出力しており、PID演算器13は位置信号から基準速度に対する補正速度を算出してこれを加算器14に出力する。

0012

加算器14は基準速度信号SIG1と補正速度を加算し、この加算値を制御信号SIG2として巻取機5の駆動回路12に出力する。

0013

駆動回路12は制御信号SIG2を入力すると、モータ9を制御信号に応じて駆動させ、巻取ボビン6を巻径に応じた速度で回転させる。

発明が解決しようとする課題

0014

しかし、従来の線条体の巻取制御装置によると、基準速度信号に現在の巻径に応じた補正速度を加算して、これをモータ駆動用の制御信号としているため、可変抵抗器で基準速度を最適な値に設定する必要があり、この設定の最適化が困難で煩わしいという不都合がある。

0015

また、基準速度の最適化を行わないと、制御系の収束能力が低下し、図6図7,或いは図8図9に示すような問題が発生する。図5では、基準速度を最適値より極めて小さく設定した場合で、この設定でラインを起動させると、図6に示すように、ダンサアキュムレータが下降した状態から振幅運動を行って収束する。一方、図7では、基準速度を最適値より極めて大きく設定した場合で、この設定でラインを起動させると、ダンサアキュムレータが上昇した状態から振幅運動を行って収束する。このダンサアキュムレータの上昇・下降運動は当然のことであるが、ダンサアキュムレータそのものの構造によって振幅量は制限されており、従って、収束が不可能になって途中で上下限に到達して線条体が断線してしまう恐れがある。

0016

従って、本発明の目的は煩わしい作業を行うことなく制御系の収束能力を向上させ、制御の応答性と安定性の向上を図ることができる線条体の巻取制御方法,及びその装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0017

本発明は上記問題点に鑑み、煩わしい作業を行うことなく制御系の収束能力を向上させ、制御の応答性と安定性の向上を図るため、ダンサアキュムレータの位置レベルを検出し、ダンサアキュムレータの位置レベルに基づいて巻取ボビンの巻取基準速度を算出し、巻取基準速度を所定の時間だけ遅延させると共にその平均値を求め、巻取基準速度と巻取基準速度を所定の時間だけ遅延した平均値を加算して巻取ボビンのモータ駆動用制御信号を生成するようにした線条体の巻取制御方法を提供するものである。

0018

また、上記目的を達成する本発明の線条体の巻取制御装置は、ダンサアキュムレータの位置レベルを検出するレベル検出手段と、ダンサアキュムレータの位置レベルに基づいて巻取ボビンの巻取基準速度を算出する演算手段と、巻取基準速度を所定の時間だけ遅延させると共に、その平均値を求める平均値演算手段と、巻取基準速度と巻取基準速度を所定の時間だけ遅延した平均値を加算して巻取ボビンのモータ駆動用制御信号を生成する加算器より構成されている。

0019

上記平均値演算手段は、巻取基準速度を所定の時間だけ遅延させる遅延回路と、所定の時間だけ遅延された巻取基準速度の平均値を演算する平均値演算回路より構成されている。

0020

以下、本発明の線条体の巻取制御方法,及びその装置について添付図面を参照しながら詳細に説明する。

0021

図1には、本発明の一実施例の線条体の巻取制御装置の要部ブロック構造が示されている。この図において、図5と同一の部分には同一の引用数字,符号を付したので重複する説明は省略する。

0022

この線条体の巻取制御装置は、ダンサ位置信号変換器10から出力される位置信号に基づいて所定の演算を行い、巻取ボビン6の巻取基準速度信号SIG3を算出するPID演算器13と、巻取基準速度信号SIG3より駆動回路12を制御する駆動用制御信号SIG6を生成する数値演算制御装置20を備えて構成されている。

0023

数値演算制御装置20は、入力した巻取基準速度信号SIG3を制御系の応答時間に応じて所定の時間(例えば、数100〜数msec)だけ遅延させる遅延回路22と、遅延回路22からの遅延速度信号SIG4を入力し、例えば、サンプリング方式で複数のサンプリング値の平均値を算出する平均値演算回路23と、PID演算器13からの巻取基準速度信号SIG3と平均値演算回路23からの平均速度信号SIG5を加算して駆動用制御信号SIG6を生成する加算器21より構成されている。なお、平均値演算回路23での平均値の取り方については、上記方式の他に積分方式を採用しても良い。

0024

以下、本発明の動作を、図2の(a),(b),(c) のタイミングチャートを参照して説明する。線条体3をライン速度Vで矢印方向に進行させ、巻取機5の巻取ボビン6を回転させると、その回転速度に応じてダンサアキュムレータ4が昇降し、ダンサ位置信号変換器10からその位置信号が逐次出力される。

0025

PID演算器13は、ダンサ位置信号変換器10から出力される位置信号を入力すると所定の演算を行って、巻取ボビン6の巻取基準速度信号SIG3を算出し、これを数値演算制御装置20の加算器21と遅延回路22に出力する(図2の(a))。遅延回路22はこの巻取基準速度信号SIG3を所定の時間tdだけ遅延させて遅延速度信号SIG4として平均値演算回路22に出力し(図2の(b))、平均値演算回路22はこの遅延速度信号SIG4をサンプリングし、複数のサンプリング値の平均値を算出してこれを平均速度信号SIG5として加算器21に出力する(図2の(c))。加算器21はPID演算器13からの巻取基準速度信号SIG3と平均値演算回路23からの平均速度信号SIG5を加算する、つまり、現在の巻取基準速度信号に遅延時間td前の巻取基準速度信号の平均値を加算して、駆動用制御信号SIG6を生成し、これを駆動回路12出力する。

0026

駆動回路12は制御信号SIG6を入力すると、モータ9を駆動用制御信号SIG6に応じて駆動させ、巻取ボビン6を巻径に応じた速度で回転させる。この制御では起動加速後の巻太り時,或いは減速停止時においても同様な処理がなされる。

0027

このように遅延された巻取基準速度信号の平均値を求めて、制御系が目標値に向かって収束しているかという情報を得ているため、PID演算結果として制御が収束する方向へ進んでいれば、これを参考データ値として現在の巻取基準速度信号に加算することにより、制御系の収束速度を二次的レベルで向上させることができる。

0028

このような制御では、図3に示すようなボビン6の形状、つまり、胴6Aと水平軸との角度が0であるものであれば、極めて大きな効果が期待できる。仮に、ボビン6が図4に示すような形状、つまり、胴6Aと水平軸との角度が0より大きいもので巻取回転数を短時間で変化させるものであっても、数値演算制御装置20の遅延回路22の遅延時間と平均値演算回路23の平均演算回数を調節することにより十分対応することができる。

発明の効果

0029

以上説明した通り、本発明の線条体の巻取制御方法,及び装置によると、ダンサアキュムレータの位置レベルから得られた巻取基準速度と、この巻取基準速度を所定の時間だけ遅延した平均値を加算して巻取ボビンのモータ駆動用制御信号を生成するようにしたため、煩わしい作業を行うことなく制御系の収束能力を向上させ、制御の応答性と安定性の向上を図ることができる。

図面の簡単な説明

0030

図1本発明の一実施例の要部を示すブロック図。
図2一実施例のタイミングチャート。
図3本発明が適用される巻取ボビンを示す説明図。
図4本発明が適用される巻取ボビンを示す説明図。
図5従来の線条体の巻取制御装置を示すブロック図。
図6基準速度が最適値に対して小さい場合を示す信号波形図。
図7基準速度が最適値に対して小さい場合のダンサー振幅状態を表すグラフ
図8基準速度が最適値より大きい場合を示す信号波形図。
図9基準速度が最適値より大きい場合のダンサー振幅状態を表すグラフ。

--

0031

1伸線機2Aキャプスタン
2B伸線ダイス3線条体
4ダンサアキュムレータ5巻取機
6巻取ボビン7シンクロ
8,9モータ10 ダンサ位置信号変換器
11駆動回路12 駆動回路
13PID演算器14加算器
15速度設定部 16可変抵抗器
17演算制御部 20数値演算制御装置
21 加算器 22遅延回路
23 平均値演算回路

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ