JPH1121017A - 線材の張力制御装置 - Google Patents

線材の張力制御装置

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JPH1121017A
JPH1121017A JP18249297A JP18249297A JPH1121017A JP H1121017 A JPH1121017 A JP H1121017A JP 18249297 A JP18249297 A JP 18249297A JP 18249297 A JP18249297 A JP 18249297A JP H1121017 A JPH1121017 A JP H1121017A
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JP
Japan
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wire
tension
roller
control device
supply
Prior art date
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JP18249297A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Saito
和彦 斎藤
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】巻線機等に供給される線材の張力を一定にし、
これによって線材の供給を安定化させることを目的とす
る。 【解決手段】一定のトルクを与えるモータ28の出力軸
29に直結されている回転アーム30上の一対のガイド
ローラ31、32間に掛渡されて供給される線材20の
張力が一定になるように、回転アーム30の回転位置を
検出するとともに、この検出位置に応じて供給ローラ3
6を回転駆動するモータ38の回転速度の制御を行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は線材の張力制御装置
に係り、とくに巻線機やリードフォーミング機、あるい
はリボン材加工機の線材の供給部に設置するのに好適な
線材の張力制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は従来の張力制御装置を用いた巻線
機を示している。ここで線材は円筒状の形態で供給さ
れ、その上端から線材が引出されるようになっている。
線材1は張力制御ユニット2を通り、ここで供給される
線材1の張力制御が行なわれるとともに、ガイドローラ
3、4によって案内され、ノズル5に供給される。そし
てこのノズル5によって図外のフックと共働してボビン
6上に線材を巻装するようにしている。
【0003】線材1に張力を付与する張力制御ユニット
2は図7に示すように4本のリニアガイド11、12、
13、14を備え、これらのリニアガイド11〜14の
長さ方向にそれぞれ移動自在にガイドローラ15、1
6、17、18を支持するようになっている。ガイドロ
ーラ15、16、17、18はリニアガイド11〜14
内に内蔵されるばねによって交互に逆方向にF1
2 、F3 、F4 の力で押されるようになっており、こ
のようなガイドローラ15〜18に掛渡された線材1が
適当な張力を付与された状態で供給されるようになって
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の張力
制御装置は図7に示すように構成されており、リニアガ
イド11〜14に沿って動くガイドローラ15〜18を
備え、これらのローラ15〜18を互い違いに押すよう
にばね等によって付勢していた。ここでばねによってガ
イドローラ15〜18に対してF1 、F2 、F3 、F4
の力をそれぞれ発生させるようにすると、これらの力を
発生させるばねが大きく変形するにつれて、ばねの弾性
復元力が大きくなる。またガイドローラ15〜18は自
由に動くようにしておくことによって、4つのガイドロ
ーラ15〜18はリニアガイド11〜14上において張
力につり合う位置で安定することになる。
【0005】ところがこのような張力制御によると、張
力の制御をガイドローラ15、16、17、18に作用
する力F1 、F2 、F3 、F4 によって行なうようにし
ているために、張力を設定された目標値で一定にするた
めの制御を行なうことができない。また線材1の供給側
および送り側の張力が低下した場合には、コントロール
が不可能な状態になる可能性がある。
【0006】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、張力を一定にコントロールすることが
できるとともに、線材の供給側および送り側の張力の低
下が生じた場合においても、確実に張力の制御を行ない
得るようにした線材の張力制御装置を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、回転自在に支
持されるとともに、長さ方向の両端側にそれぞれ線材が
掛渡される案内ローラが取付けられている回転アーム
と、前記回転アームの回転位置を検出する回転位置検出
手段と、前記線材を供給する供給ローラと、前記供給ロ
ーラの回転速度を前記回転位置検出手段の検出に応じて
制御する制御手段と、を具備する線材の張力制御装置に
関するものである。
【0008】従って線材の張力が変化するとこれに応じ
て回転アームの回転位置が変化する。このような回転位
置の変化が回転位置検出手段によって検出され、このよ
うな回転位置検出手段の検出に連動して供給ローラの回
転速度が制御手段を介して制御されるようになり、これ
によって回転アームの回転位置が元の位置に復帰するよ
うに調整され、張力が一定の値に制御される。なおここ
で線材とは、断面が円形のものに限らず、正方形、長方
形、その他各種の異形の線材をも含むものであって、偏
平な長方形断面を有するリボン状の線材をも含むもので
ある。
【0009】前記回転アームの両端側にそれぞれ案内ロ
ーラが回転自在に支持されるとともに、前記回転アーム
の長さ方向の中間位置において支軸により該回転アーム
が回転自在に支持されていてよい。また前記回転アーム
はトルクを発生する手段に取付けられるようになってお
り、前記支軸を介して前記回転アームに該トルクが伝達
されてよい。あるいはまた前記供給ローラがモータによ
って駆動されるとともに、前記モータの回転速度が前記
回転位置検出手段の検出に応じて回転速度制御手段を介
して制御されてよい。
【0010】前記供給ローラに近接して圧着ローラが配
され、前記供給ローラと前記圧着ローラとによって前記
線材が挟着されながら供給されるようにしてよい。また
前記供給ローラに近接して圧着ベルトが配され、前記供
給ローラと前記圧着ベルトとによって前記線材が挟着さ
れながら供給されるようにしてよい。あるいはまた前記
供給ローラに供給ベルトを巻付けるとともに、該供給ベ
ルトを圧着ローラに圧着させ、前記圧着ローラと前記供
給ベルトとによって前記線材を挟着しながら供給するよ
うにしてよい。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施の形態に係
る線材の張力制御装置を用いた巻線機を原理的に示すも
のである。ここでは円筒状に巻かれた線材20をその上
端側から引出すとともに、張力制御ユニット21によっ
て張力を一定の値に制御し、ガイドローラ22を通して
ノズル23に導き、このノズル23によってボビン24
に線材20を巻回するようにしている。なおここでボビ
ン24は例えば陰極線管の偏向ヨークのボビンであって
よく、図外のフックと共働してボビン24上にノズル2
3によって線材20を巻回し、偏向コイルを形成するよ
うにしている。
【0012】図2はこのような巻線機の張力制御ユニッ
トの部分を示すものであって、この張力制御ユニットは
取付けハウジング27を備え、このハウジング27内に
モータから成るトルク発生装置28が配されている。そ
してこのモータ28の回転支軸29の先端部に回転アー
ム30が固着されている。回転アーム30はその長さ方
向の両端にそれぞれガイドローラ31、32を回転自在
に支持するようになっている。
【0013】上記回転アーム30から所定の距離を離れ
た位置に供給ローラ36が配されている。この供給ロー
ラ36は取付けハウジング37内に収納されているモー
タ38の出力軸に直結されている。そして供給ローラ3
6には圧着ローラ39が弾性的に圧着されるようになっ
ている。なおここで供給ローラ36と圧着ローラ39と
はともに柔軟な材料、例えばゴムまたは軟質のプラスチ
ックから構成されている。
【0014】図3は上記トルク発生装置を構成するモー
タ28と供給ローラ36のモータ38の制御を行なうた
めの制御回路を示している。ここでモータ28はモータ
ドライバ43によって駆動され、一定のトルクを発生す
るようになっている。そしてモータ28の出力側の回転
位相がパルスジェネレータ44によって検出されるよう
になっている。パルスジェネレータ44の検出出力は回
転速度制御回路45に供給され、このような制御回路4
5を介してモータドライバ46の制御が行なわれるよう
になっている。モータドライバ46はモータ38を回転
駆動するとともに、回転速度制御回路45からの制御信
号に応じてその回転数の調整を行なうようになってい
る。
【0015】以上のような構成において、モータドライ
バ43によってモータ28に一定のトルクが発生され
る。しかもモータ28の出力軸29には回転アーム30
が固着されるとともに、このような回転アーム30の長
さ方向の両端にそれぞれ取付けられているガイドローラ
31、32に逆Z字状に線材20が掛渡されており、こ
のために線材20によって与えられる張力によって発生
される回転アーム30の回転モーメントとモータ28の
トルクとがバランスする位置において回転アーム30は
静止する。
【0016】線材20に加わる張力が大きくなると、線
材20の張力によって回転アーム30に加わる回転モー
メントがモータ28のトルクよりも大きくなるために、
回転アーム30は図2において矢印Aで示す方向に回転
される。これに対して線材20の張力が小さくなると、
この張力の減少に伴って回転アーム30に加わる回転モ
ーメントも小さくなり、モータ28のトルクに打勝つた
めに、回転アーム30は矢印Bで示す方向に回転する。
【0017】このような回転アーム30の矢印A方向ま
たは矢印B方向の回転位置の変化をパルスジェネレータ
44が検出する。そしてこのパルスジェネレータ44は
その回転位置に応じた信号を回転速度制御回路45に供
給する。従って回転速度制御回路45はモータドライバ
46を介してモータ38の回転速度を制御する。回転ア
ーム30が矢印Aで示す方向に回転した場合、すなわち
線材20の張力が大きくなった場合には、モータ38の
回転速度が大きくなるように回転速度制御回路45によ
って制御する。これに対して回転アーム30が矢印Bで
示す方向に回転した場合、すなわち線材20の張力が小
さくなって場合には、回転速度制御回路45はモータ3
8の回転速度が遅くなるように制御する。このようにし
て回転アーム30の回転位置が例えば図2で示す回転位
置になるように調整する。このような調整によって、線
材20の張力は常に一定の値に保持される。
【0018】従って張力制御ユニット21によって一定
の張力に制御された線材が図1に示すガイドローラ22
を通してノズル23に供給される。ノズル23は一定の
張力に制御された線材20をフックと共働してボビン2
4上に巻装し、これによって偏向コイルを形成すること
になる。従ってこのような張力制御ユニット21を用い
ることによって、高品質の偏向コイルが形成されること
になる。
【0019】このように本実施の形態に係る張力制御装
置を構成する張力制御ユニットは、一定の力またはそれ
に近い機能で動作させることによって、回転アーム30
の回転位置が例えば図2に示されるような位置にある場
合に、線材20の張力がモータ28のトルクに比例し、
モータ28のトルクに対応する張力に線材20の張力を
制御することが可能になる。
【0020】回転アーム30の回転位置をパルスジェネ
レータ44によって検出するとともに、このようなパル
スジェネレータ44にって得られる回転アーム30の回
転位置情報を基に供給ローラ36の回転速度を制御し、
回転アーム30が矢印Bで示す方向に回転した場合には
供給ローラ36の回転速度を小さくし、材料の供給速度
を遅くするようにしている。また回転アーム30が矢印
Aの方向へ回転した場合には、供給ローラ36の回転速
度が大きくなるようにモータ38の回転速度を制御する
ようにし、これによって回転アーム30が例えば図2で
示す位置で見掛け上停止するように線材20の送りを制
御する。
【0021】従ってこのような張力制御装置によれば、
線材20の張力を調整して一定に近い状態にすることが
可能になり、例えばノズル23によってボビン24に線
材20を巻く巻線機が張力変動の影響を受けなくなり、
一定の張力の線材20を安定的に巻装することができ
る。従ってボビン24上に巻装される偏向コイルの品質
をより安定化させることが可能になり、信頼性の高い偏
向コイルを提供できるようになる。
【0022】このような張力制御装置は偏向コイルの巻
線機その他各種の巻線機に広く適用可能である。さらに
はまたリードフォーミング機にも適用することが可能に
なる。また円形断面以外の線材の張力制御にも広く用い
ることが可能であって、リボン材加工機の供給部に設置
することもできる。
【0023】次に別の実施の形態を図4によって説明す
る。上記実施の形態においては、モータ38によって駆
動される供給ローラ36と圧着ローラ39とによって挟
着しながら線材20を供給するようにしているが、この
ような構成に代えて、図4に示すように供給ローラ36
と圧着ベルト52とによって線材20を送り出すように
してもよい。
【0024】すなわちハウジング37上に一対のプーリ
50、51を回転自在に配するとともに、これらのプー
リ50、51間に圧着ベルト52を掛渡し、このような
圧着ベルト52を供給ローラ36の外周面に圧着させる
ようにしている。そしてモータ38によって供給ローラ
36を駆動しながら圧着ベルト52と供給ローラ36と
によって挟着して線材20を送り出すようにしている。
【0025】図5はさらに別の実施の形態を示してい
る。この実施の形態はモータ38によって駆動される供
給ローラ36とプーリ50との間に供給ベルト52を掛
渡すようにし、しかもこのような供給ベルト52を圧着
ローラ39に圧着している。そして線材20を供給ベル
ト52と圧着ローラ39とによって挟着しながら送り出
すようにしている。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明は、回転自在に支持
されるとともに、長さ方向の両端側にそれぞれ線材が掛
渡される案内ローラが取付けられている回転アームと、
回転アームの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
線材を供給する供給ローラと、供給ローラの回転速度を
回転位置検出手段の検出に応じて制御する制御手段とを
具備する線材の張力制御装置に関するものである。
【0027】従ってこのような制御装置によれば、制御
手段によって供給ローラの回転速度を回転アームの回転
位置が一定になるように制御することによって、このよ
うな回転アーム上の案内ローラに掛渡されている線材の
張力を一定にすることが可能になる。
【0028】回転アームの両端側にそれぞれ案内ローラ
が回転自在に支持されるとともに、回転アームの長さ方
向の中間位置において支軸により該回転アームが回転自
在に支持されている構成によれば、線材が掛渡される案
内ローラを両端側にそれぞれ備える回転アームの回転位
置が一定になるように制御することによって、線材の張
力を一定に維持することが可能になる。
【0029】回転アームはトルクを発生する手段に取付
けられるようになっており、支軸を介して回転アームに
該トルクが伝達されるようにした構成によれば、回転ア
ーム上の案内ローラに掛渡される線材の張力が回転アー
ムに加えられるトルクに対応した値に制御される。
【0030】供給ローラがモータによって駆動されると
ともに、モータの回転速度が回転位置検出手段の検出に
応じて回転速度制御手段を介して制御されるようにした
構成によれば、回転アームの回転位置が常に一定になる
ようにモータの回転速度が制御され、これによって線材
の張力制御が行なわれるようになる。
【0031】供給ローラに近接して圧着ローラが配さ
れ、供給ローラと圧着ローラとによって線材が挟着され
ながら供給されるようにした構成によれば、供給ローラ
と圧着ローラとによって挟着されながら供給される線材
の供給速度が制御され、これによって線材の張力が制御
されるようになる。
【0032】供給ローラに近接して圧着ベルトが配さ
れ、供給ローラと圧着ベルトとによって線材が挟着され
ながら供給されるようにした構成によれば、供給ローラ
と圧着ベルトとによって挟着されながら供給される線材
の供給速度が回転アームの回転位置が一定になるように
制御されることになる。
【0033】供給ローラに供給ベルトを巻付けるととも
に、該供給ベルトを圧着ローラに圧着させ、圧着ローラ
と供給ベルトとによって線材を挟着しながら供給するよ
うにした構成によれば、圧着ローラと供給ベルトとによ
って挟着しながら線材を供給するとともに、その供給速
度を制御することによって、回転アームの回転位置を一
定に保持し、これによって線材の張力を一定になるよう
に制御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】巻線機の原理を示す斜視図である。
【図2】張力制御装置の要部斜視図である。
【図3】張力制御装置のブロック図である。
【図4】別の実施の形態の線材の供給部の正面図であ
る。
【図5】さらに別の実施の形態の線材の供給部の正面図
である。
【図6】従来の巻線機の原理を示す斜視図である。
【図7】同張力制御装置の正面図である。
【符号の説明】
1‥‥線材、2‥‥張力制御ユニット、3、4‥‥ガイ
ドローラ、5‥‥ノズル、6‥‥ボビン、11〜14‥
‥リニアガイド、15〜18‥‥ガイドローラ、20‥
‥線材、21‥‥張力制御ユニット、22‥‥ガイドロ
ーラ、23‥‥ノズル、24‥‥ボビン、27‥‥取付
けハウジング、28‥‥トルク発生装置(モータ)、2
9‥‥回転支軸、30‥‥回転アーム、31、32‥‥
ガイドローラ、36‥‥供給ローラ、37‥‥取付けハ
ウジング、38‥‥モータ、39‥‥圧着ローラ、43
‥‥モータドライバ、44‥‥パルスジェネレータ、4
5‥‥回転速度制御回路、46‥‥モータドライバ、5
0、51‥‥プーリ、52‥‥圧着ベルト

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転自在に支持されるとともに、長さ方向
    の両端側にそれぞれ線材が掛渡される案内ローラが取付
    けられている回転アームと、 前記回転アームの回転位置を検出する回転位置検出手段
    と、 前記線材を供給する供給ローラと、 前記供給ローラの回転速度を前記回転位置検出手段の検
    出に応じて制御する制御手段と、 を具備する線材の張力制御装置。
  2. 【請求項2】前記回転アームの両端側にそれぞれ案内ロ
    ーラが回転自在に支持されるとともに、前記回転アーム
    の長さ方向の中間位置において支軸により該回転アーム
    が回転自在に支持されていることを特徴とする請求項1
    に記載の線材の張力制御装置。
  3. 【請求項3】前記回転アームはトルクを発生する手段に
    取付けられるようになっており、前記支軸を介して前記
    回転アームに該トルクが伝達されることを特徴とする請
    求項2に記載の線材の張力制御装置。
  4. 【請求項4】前記供給ローラがモータによって駆動され
    るとともに、前記モータの回転速度が前記回転位置検出
    手段の検出に応じて回転速度制御手段を介して制御され
    ることを特徴とする請求項1に記載の線材の張力制御装
    置。
  5. 【請求項5】前記供給ローラに近接して圧着ローラが配
    され、前記供給ローラと前記圧着ローラとによって前記
    線材が挟着されながら供給されることを特徴とする請求
    項1に記載の線材の張力制御装置。
  6. 【請求項6】前記供給ローラに近接して圧着ベルトが配
    され、前記供給ローラと前記圧着ベルトとによって前記
    線材が挟着されながら供給されることを特徴とする請求
    項1に記載の線材の張力制御装置。
  7. 【請求項7】前記供給ローラに供給ベルトを巻付けると
    ともに、該供給ベルトを圧着ローラに圧着させ、前記圧
    着ローラと前記供給ベルトとによって前記線材を挟着し
    ながら供給することを特徴とする請求項1に記載の線材
    の張力制御装置。
JP18249297A 1997-07-08 1997-07-08 線材の張力制御装置 Pending JPH1121017A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101174789B1 (ko) * 2011-01-26 2012-08-17 주식회사 나래나노텍 필름 공급 장치의 장력 조절 장치, 및 이를 구비한 필름 공급 장치
CN103056251A (zh) * 2013-01-16 2013-04-24 建科机械(天津)股份有限公司 一种钢筋牵引机构

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