JPH08277050A - 巻取装置の張力発生機構及び張力発生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 常に一定の張力を得ることができ、移動速度
の変動幅が少ない巻取装置の張力発生機構を提供する。 【構成】 巻出軸１を回転させるモータに、巻出速度制
御回路１ａを接続する。巻出軸１に薄帯３の外形を計測
するリール外径計測部１ｂを設ける。巻出軸１と巻取軸
２との間に、ガイドローラ４、ダンサローラ５、送りロ
ーラ６を設ける。ダンサローラ５に、その上下の位置を
計測するダンサローラ位置計測部５ａを設ける。ダンサ
ローラ位置計測部５ａに巻取軸２側のガイドローラ４
に、ライン速度計測手段４ａを設ける。巻取軸２側のガ
イドローラ４と巻取軸２との間に送りローラ６を設け
る。巻取軸２を回転させるモータに、入力手段によって
入力されたライン速度指令７に基づいてモータの回転を
制御する巻取速度制御回路２ａを接続する。巻取速度制
御回路２ａにライン速度計測手段４ａを接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、巻出軸から送り出され
た薄帯を巻取軸によって巻き取る薄帯の巻取装置におい
て、巻取中の薄帯に対して張力を与えるダンサローラを
備えた巻取装置の張力発生機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、薄帯状の製品を製造加工する
工場においては、その製造工程で巻取装置によって薄帯
の巻き取り作業を行う必要がある。この巻取装置は、あ
らかじめ薄帯の一端が巻かれた巻出軸をモータによって
回転させ、送り出されてきた薄帯を複数のローラによっ
てガイドしながら巻取軸に巻き付けるものである。

【０００３】このような巻取装置による巻き取り作業時
に、薄帯の張力の変動が発生すると巻きムラやたるみが
生じるので、走行中の薄帯の張力は適正な値に保ってお
く必要がある。そこで、通常の薄帯の巻取装置には、走
行中の薄帯に対して一定の張力を与えるための張力発生
機構が設けられている。この張力発生機構は、通常、薄
帯の通過過程に配設されたテンションセンサにより薄帯
の張力を検出し、この検出値に基づくフィードバック制
御を行うものである。また、巻出軸側に設けられたパウ
ダーブレーキにより、薄帯に張力を与える構成とするこ
とも可能である。このパウダーブレーキは、移動する薄
帯に抵抗を与えることにより、薄帯に張力を加える装置
であり、特に何等の制御手段を設けない場合と、巻出軸
に巻かれた薄帯の外径を測定し、その値に基づいて制御
する場合とがある。

【０００４】さらに、上記の装置に加えて、ダンサロー
ラにより薄帯に張力を与えることが行われている。ダン
サローラは、移動中の薄帯に接することにより回転可能
に且つ巻出し、巻取りの速度差とともに上下に自由に移
動可能に設けられたローラである。このダンサローラ
は、二つのガイドローラの間を通過する薄帯に対して、
その自重がかかるように設置され、移動中の薄帯に一定
の張力を与えるように構成されている。このようなダン
サローラは、上記の他の装置との組み合わせにより以下
のような機能を有する。すなわち、 薄帯の巻取速度と巻出速度との差を吸収し、薄帯のた
るみを防止する 急激な張力変動による薄帯の切断を防止する

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の張力発生機構には、以下のような問題点が
あった。すなわち、フィードバック制御による場合に
は、テンションセンサにより張力を検出してから、張力
発生機構により張力が与えられても、その値がさらにテ
ンションセンサによって検出されるまでの間に一定の時
間がかかる。したがって、適切な張力を得るまでの間の
張力変動が大きくなり、巻き取り速度が高速化した場合
や低張力による巻取の場合に問題となる。また、パウダ
ーブレーキによる場合は、パウダーブレーキ自体が高い
精度を有していないので、適切な張力を正確に得ること
が困難である。

【０００６】これに対処するために、常に一定の張力を
得られるダンサローラのみによって、薄帯に対して張力
を与えることが考えられるが、単純にダンサローラのみ
を適用することには以下のような問題がある。すなわ
ち、巻出軸に巻かれた薄帯の外径は、巻出しが進行する
にしたがって小さくなっていくので、巻出軸の回転数が
一定の場合には、薄帯の移動速度が変化して巻取速度と
巻出速度とに差が生ずる。したがって、通常の巻取装置
においては、薄帯の移動速度を一定にするために、薄帯
の外径の変化に基づいて巻出軸の回転数を制御すること
が行われている。そして、このような制御の過程で薄帯
の移動速度に変化が生じ、一時的に薄帯の巻取速度と巻
出速度との間に差が生じても、上述のようにダンサロー
ラの上下動によって吸収されるために、薄帯のたるみが
防止される。しかし、発生する移動速度の変動が大きく
なると、それに従って上下動するダンサローラの変動幅
も大きくなり、大型の装置が必要となる。

【０００７】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解決するために提案されたものであり、その主たる目的
は、常に一定の張力を得ることができ、移動速度の変動
幅が少ない巻取装置の張力発生機構を提供することであ
る。

【０００８】第２の目的は、装置の簡素化によるコスト
ダウンを実現できる巻取装置の張力発生機構を提供する
ことである。

【０００９】第３の目的は、常に一定の張力を得ること
ができ、移動速度の変動幅が少ない巻取装置の張力発生
方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、巻出軸に巻かれた薄帯を
送り出して巻取軸において巻き取る巻取装置に、薄帯の
移動とともに回転可能に且つ巻出し、巻取りの速度差と
ともに上下動可能に設けられ、自重を薄帯にかけること
により移動中の薄帯に対して張力を与えるダンサローラ
を有する巻取装置の張力発生機構において、前記ダンサ
ローラの上下の位置を検出するダンサローラ位置計測手
段と、前記ダンサローラ位置計測手段に接続され、前記
ダンサローラの位置に応じて前記巻出軸又は前記巻取軸
の回転速度を制御する速度制御手段を有することを特徴
とする。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の巻
取装置の張力発生機構において、前記薄帯に対して張力
を与える手段が前記ダンサローラの自重のみであること
を特徴とする。

【００１２】請求項３記載の発明は、巻出軸に巻かれた
薄帯を送り出して巻取軸において巻き取る過程におい
て、移動する薄帯に接して回動し且つ巻出し、巻取りの
速度差とともに上下動するダンサローラの自重を、移動
中の薄帯にかけることにより薄帯に対して張力を与える
巻取装置の張力発生方法において、前記ダンサローラの
上下の位置を検出し、検出される前記ダンサローラの位
置が一定となるように、前記巻出軸又は前記巻取軸の回
転速度を制御することを特徴とする。

【００１３】

【作用】上記のような構成を有する請求項１記載の発明
においては、巻出軸から巻取軸へと移動する薄帯に対し
て、ダンサローラの自重がかかることにより、薄帯に一
定の張力が与えられる。このとき、ダンサローラは巻出
し、巻取りの速度差に応じて上下動可能に設けられてい
るので、巻出し側より巻取り側の速度が速いとダンサロ
ーラが上昇し、遅いと下降する。このように巻出し、巻
取りの速度差を示すダンサローラの位置は、ダンサロー
ラ位置計測手段によって検出される。そして、この検出
値に応じて速度制御部により巻出軸又は巻取軸の回転速
度を制御することにより、ダンサローラの位置が一定と
なるように調節され、薄帯の速度変化が最小限に抑制さ
れる。

【００１４】請求項２記載の発明では、薄帯に対して張
力を与える手段がダンサローラの自重のみなので、薄帯
に常に一定の張力を与えることが可能となるとともに、
装置全体を簡素化することが可能となる。

【００１５】請求項３記載の発明では、巻出軸に巻かれ
た薄帯を送り出して巻取軸において巻き取る過程におい
て、移動する薄帯に対してダンサローラの自重をかけ
る。ダンサローラの上下の位置が検出され、検出された
ダンサローラの位置が一定となるように、巻出軸又は巻
取軸の回転速度が制御される。すると、薄帯の速度変化
が最小限に抑制される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って具体的
に説明する。なお、請求項１及び請求項２記載のダンサ
ローラ位置計測手段はダンサローラ位置計測部、速度制
御手段は巻出速度制御回路及び巻取速度制御回路とす
る。また、請求項３記載の発明である巻取装置の張力発
生方法は、以下に説明する実施例によって実現されるも
のをその一例とする。

【００１７】（１）実施例の構成 本実施例の構成を以下に説明する。すなわち、本実施例
は巻出軸１及び巻取軸２が、それぞれ図示しないモータ
により回動可能に設けられ、巻出軸１に巻かれた薄帯３
が巻取軸２において巻き取られる構成となっている。巻
出軸１を回転させるモータには、巻出速度制御回路１ａ
が接続されている。そして、巻出軸１には、巻出軸１に
巻かれた薄帯３の外形を計測するリール外径計測部１ｂ
が設けられ、このリール外径計測部１ｂは巻出速度制御
回路１ａに接続されている。

【００１８】巻出軸１と巻取軸２との間には、ガイドロ
ーラ４、ダンサローラ５、送りローラ６が設けられてい
る。ダンサローラ５は、二つのガイドローラ４の間に回
動可能に且つ上下動可能に設けられ、その自重がガイド
ローラ４間を通過する薄帯３にかかるように構成されて
いる。そして、ダンサローラ５には、その上下の位置を
計測するダンサローラ位置計測部５ａが設けられ、この
ダンサローラ位置計測部５ａは巻出速度制御回路１ａに
接続されている。ダンサローラ位置計測部５ａは、超音
波やレーザによる計測器等であり、ダンサローラ５に対
して非接触で計測を行うため、薄帯３に対してはダンサ
ローラ５の自重のみが張力として与えられる構成となっ
ている。また、巻取軸２側のガイドローラ４には、ライ
ン速度計測部４ａが設けられている。

【００１９】さらに、巻取軸２側のガイドローラ４と巻
取軸２との間には、送りローラ６が設けられている。送
りローラ６は、巻初め時にのみ、上下二つのローラによ
って薄帯３を差し挟んで送り出すように構成され、巻取
中は作用しない構成となっている。巻取軸２を回転させ
るモータには、図示しない入力手段によって入力された
ライン速度指令７に基づいて、モータの回転を制御する
巻取速度制御回路２ａが接続されている。そして、巻取
速度制御回路２ａには、ライン速度計測部４ａが接続さ
れている。

【００２０】（２）実施例の作用 以上のような構成を有する本実施例の作用は、以下の通
りである。すなわち、巻出軸１から送り出される薄帯３
は、ガイドローラ４、ダンサローラ５、送りローラ６
（巻初めのみ）を介して巻取軸２おいて巻き取られ、巻
出軸１に巻回された薄帯３の外径が減少する。そして、
薄帯３の移動速度を一定とするために、巻出軸１に巻回
された薄帯３の外径をリール外径計測部１ｂによって計
測し、計測された外径値に基づいて巻出速度制御回路１
ａにより巻出軸１のモータの回転数が制御される。

【００２１】また、二つのガイドローラ４の間に設けら
れたダンサローラ５は、移動する薄帯３に接して回動し
ながら、その自重により常に薄帯３に対して張力を与え
る。薄帯３に対して張力を与えているのは、ダンサロー
ラ５の自重のみなので、薄帯に加わる張力は常に一定と
なる。ダンサローラ５は、巻出し速度が遅いと上昇し、
巻出し速度が速いと下降するので、ダンサローラ５の位
置が一定であれば、薄帯３の移動速度も一定となる。そ
こで、ダンサローラ位置計測部５ａによって計測された
ダンサローラ５の位置が巻出速度制御回路１ａに送ら
れ、このダンサローラ５の位置に応じて巻出軸１の回転
速度を制御することにより、ダンサローラ５の位置を一
定とする。すると、上記の薄帯３の外径計測による制御
と相俟って、薄帯３の移動速度が一定に保たれる。

【００２２】一方、巻取軸２の巻取速度は、入力手段に
よって入力されたライン速度指令７と、ライン速度計測
部４ａによって検出される実際のライン速度とが等しく
なるように、巻取速度制御回路２ａによって制御され
る。巻出速度と巻取速度との差は、ダンサローラ５の上
下動により吸収される。

【００２３】（３）実施例の効果 以上のような本実施例の効果は、以下の通りである。す
なわち、移動速度の変動幅を最小限に抑えることができ
るので、安定した薄帯３の走行が実現できる。そして、
薄帯３の移動速度を一定とするために、ダンサローラ５
が一定の位置に保たれるので、装置が小形であってもダ
ンサローラ５の上下動に対応できる。

【００２４】また、薄帯３に張力を与える手段をダンサ
ローラ５のみとしたので、高速での巻取や低張力（４０
０ｇ程度）の巻取であっても、制御遅れがなく、常に一
定の張力を得ることができる。さらに、テンションセン
サやパウダーブレーキを必ずしも必要としないので、装
置の簡素化によるコストダウンを実現できる。

【００２５】（４）他の実施例 本発明は以上のような実施例に限定されるものではな
く、各部材の配置等は適宜変更可能である。たとえば、
巻取軸２側の制御は、上記実施例に限定されるものでは
ない。たとえば、ダンサローラ５の位置による制御を巻
取軸２側において行う構成とすることも可能である。ま
た、図２に示すように、薄帯３の巻取工程中にテンショ
ンセンサ８を設けて薄帯３の張力を検出できる構成とす
ることも可能である。

【００２６】さらに、巻出軸１の回転数の制御は以下の
ように行うことも可能である。すなわち、リール外径計
測部１ｂによって巻出軸１に巻かれた薄帯３の外径を計
測し、計測された外径値とライン速度指令７より巻出速
度を算出し、この値により巻初めのみ巻出軸１の回転数
を制御する。その後は、ダンサローラ位置計測部５ａに
より、ダンサローラ５が一定位置になるように巻出軸１
の回転数を制御する。

【００２７】

【発明の効果】以上のような本発明によれば、ダンサロ
ーラ位置計測手段及び速度制御手段を設けることによ
り、常に一定の張力を得ることができ、移動速度の変動
幅が少ない巻取装置の張力発生機構を提供することがで
きる。

【００２８】また、本発明によれば、薄帯に対して張力
を与える手段をダンサローラの自重のみとすることによ
り、機構の簡素化によるコストダウンを実現可能な巻取
装置の張力発生機構を提供することができる。

【００２９】さらに、本発明によれば、ダンサローラの
上下の位置が一定となるように、巻出軸又は巻取軸の回
転速度を制御することにより、常に一定の張力を得るこ
とができ、移動速度の変動幅が少ない巻取装置の張力発
生方法を提供することである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す簡略系統図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す簡略系統図である。

【符号の説明】

１…巻出軸 １ａ…巻出速度制御回路 １ｂ…リール外径計測部 ２…巻取軸 ２ａ…巻取速度制御回路 ３…薄帯 ４…ガイドローラ ４ａ…ライン速度計測部 ５…ダンサローラ ５ａ…ダンサローラ位置計測部 ６…送りローラ ７…ライン速度指令

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻出軸に巻かれた薄帯を送り出して巻取
   軸において巻き取る巻取装置に、薄帯の移動とともに回
   転可能に且つ巻出し、巻取りの速度差とともに上下動可
   能に設けられ、自重を薄帯にかけることにより移動中の
   薄帯に対して張力を与えるダンサローラを有する巻取装
   置の張力発生機構において、 前記ダンサローラの上下の位置を検出するダンサローラ
   位置計測手段と、 前記ダンサローラ位置計測手段に接続され、前記ダンサ
   ローラの位置に応じて前記巻出軸又は前記巻取軸の回転
   速度を制御する速度制御手段を有することを特徴とする
   巻取装置の張力発生機構。
2. 【請求項２】 前記薄帯に対して張力を与える手段が前
   記ダンサローラの自重のみであることを特徴とする請求
   項１記載の巻取装置の張力発生機構。
3. 【請求項３】 巻出軸に巻かれた薄帯を送り出して巻取
   軸において巻き取る過程において、移動する薄帯に接し
   て回動し且つ巻出し、巻取りの速度差とともに上下動す
   るダンサローラの自重を、移動中の薄帯にかけることに
   より薄帯に対して張力を与える巻取装置の張力発生方法
   において、 前記ダンサローラの上下の位置を検出し、 検出される前記ダンサローラの位置が一定となるよう
   に、前記巻出軸又は前記巻取軸の回転速度を制御するこ
   とを特徴とする巻取装置の張力発生方法。