JPS62249865A - 張力調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、供給Ｙラムｔ：８回されている線を予め定め
た速度で供給する張力３１整装置に関する。

背景技術 このような巻径検出Ｖｃｒ！１は、供給ドラムに各回さ
れている線に、過大な張力が作用しないようにして供給
するために必要となる。典型的な先行技術は、ｔｊＳ９
図に示されている。供給ドラム１には、摩擦制動手段２
によって制動力が作用される。この供給ドラム１に巻回
されている金属などの線３は、引っ張り装Ｆ１４によっ
て引っ張られる。供給ドラム１と引っ張り装ｒ！１４と
の間には、固定位置にローラ５，６が設けられており、
これらのローラ５，６間にはもう１つのローラ７が設け
られる。

これらのロー２５．６．７にわたって、線３が巻掛けら
れる。ローラ７には、重錘８が取付けられる。

こうして引っ張り装ｒａ４によって線３が引っ張られる
ときに、重錘８の重力によって＃Ｘ３に張力が作用され
る。

発明が解決すべき問題点 このような先行技術では、線３の速度が急変したときに
、そのａ３に過大な張力が作用して線３が切断してしま
うという事故が生じる。

本発明の目的は、線に希望する最適な張力を作用させる
ことができるようにした張力調整ｅ、ｒｌｉを提供する
ことである。

問題点を解決するための手段 本発明は、供給ドラムに巻回されて−する線を予め定め
た速度で供給する張力調整装置におり１て、供給ドラム
に線の供給のための回転方向とは逆方向にトルクを与え
るモータと、 モータを通電角可変に電力付勢する手段と、モータの負
荷を検出する手段と、 負荷検出手段からの出力に応答し、負荷が線の速度に対
応した予め定めた値となろように電力付勢手段によって
通電角を制御する手段を備えることを特徴とする張力調
整装置である。

作　　用 本発明に従えば、線の供給のための回転方向とは逆方向
に供給ドラムにトルクを与えるモータの負荷が供給され
るべき線の速度に対応した予め定めた値となるように通
電角を制御するようにしたので通電角に対応した張力を
作用させることが可能となる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の全体のＲ統図である。水
平輪線を有する供給ドラム１１には金属、たとえば鋼な
どから成る線１２が巻回されている。

供給ドラム１１の回忙軸１３には、一方向クラッチ１４
を介して、さらにベルトなどのような動力伝達手段１５
を介して直流モータ１６に連結される。モータ１６は、
永久磁石から成るステータと、コイルが巻回されて成る
ロータと、コイルにｍ続される整流子とを含む構成を有
する。モータ１６は、供給ドラム１１に線１２の供給の
ための回転方向とは逆方向にトルクを与える。一方向ク
ラッチ１４は、このモータ１６からの動力を供給ドラム
１１に伝達するとともに、モータ１６が停止されている
ときなどにおいては、線１２の供給時において供給ドラ
ム１１から動力伝達手段１５を介してモータ１６に回転
動力が伝達しない働きをする。線１２は、そのａ１２の
速度を検出する速度検出手段１７を経て引っ張り装５！
１８によって引っ張られる。この引っ張り装ｆｉ１８は
、線３を一対のローフｔ９．２０によって挟持し、これ
らのローラ１９，２０のうちの一方が回覧駆動されるよ
うに、構成されでいてもよい。

第２図は、第１図に示された実施例電気的構成を示すブ
ロック図である。モータ１６には交流電源２１からサイ
リスタ２２を介して電力が供給され、このモータ１６に
は負荷電流を検出するための抵抗２３が直列に介在され
ている。抵抗２３の電圧Ｅは、アナログデジタル変換器
２４によってデジタル値に変換され、マイクロコンピュ
ータなどによって実現される処理回路２５に与えられ、
このようにしてモータ１６の負荷が検出される。

処理回路２５は、点弧制御回路２６によってサイリスク
２２の通電角を制御する０支流？４［２１のゼロクロス
は、検出回路２７によって検出されて処理回路２５にグ
見られ、これによって点弧制御回路２６は、希望する通
電角でサイリスタ２２のデー）に点弧パルスを与えるこ
とができる。

１３図は、引っ張り装置１８の動作を説明するためのグ
ラフである０時刻【０　における始動後において、引っ
張りｖｃｉｆｉ１８におけるローラ１９゜２０は、線１
２を挟持して引っ張り動作を開始し、これによってＡｌ
１２の速度が時間経過に伴ない、時＄３　ｔ　１に至る
まで上昇する１時［ｔｌ以降においでは速度は予め定め
た値ｖＯに到達し、この時刻ｔ１　　以降において、！
度は一定値■０に設定される。速度ＶＯはたとえば、８
０ｍ／ｗｉｎであり、あるいはまた６０簡／醜；ｎであ
り、時刻ＬＯ〜ｔ１の時間は、たとえば２４秒であり、
時ＸＩＩＬｌ　　から５〜１０秒後の時刻ｔ２　　以降
において、ｌｌＡｌ２の張力が一定となるように制御さ
れる。ｉ８刻１０〜し２における始ａ時には、線１２に
過大に張力が作用してＭ、１２の断線を生じやすいけれ
ども、本発明は二のような問題を解決する。

この始動時において、モータ１６にはｆｊＳ４図に示さ
れような通電角制御が行なわれ、このとき供給ドラム１
１に巻回されている線１２の巻径りが演算されて求めら
れる。この巻径検出時においては、モータ１６は角位相
の１６０°経過時にサイリスタ２２が導通され、１８０
°に達するまでの２０°の期間においてサイリスタ２２
が導通されてモータ１６に電力が供給される。速度検出
手段１７では、線１２の速度が予め定めた値■１に到達
した時刻における抵抗２３の電圧Ｅを測定する。

速度ｖ１は、たとえば４０　ｌＩｌ／　ｗｉｎである。

速度検出手段１７によって検出される線１２の速度は、
わずかながら変動しており、したがってたとえば２秒間
毎の平均値を求めることによって精度を向上することが
できる。

ａ１２の目標とする速度ｖＯがたとえば８０ｍ／　ｍ　
ｉ　ｎであるときに第３いて、電圧Ｅと巻径りとの関係
は、第５図のライン１１で示されるとおりである。８径
りが大きいとさ、電圧Ｅ＆また大きい値となる。ライン
！２はモータ１６が６０−／論ｉｎのときの電圧Ｅと巻
径りとの関係を示す。

ｔＩＳ６図は始動時における目標とする速度ｖＯが８０
−／鶴ｉｎであるときにお（するそのＭ１２の速度■の
変化に伴なう電圧Ｅとの関係を、巻径毎に示すグラフで
ある。ライン７３．７４　、、ｆｆ　５の各巻径Ｄ　１
　、Ｄ　２　、Ｄ　３は、 Ｄｉ＜Ｄ２＜Ｄ３　　　　　　　　・・・（１）である
。線１２の速度Ｖが４０ａ＋／ｗｉｎであるときにおけ
る電圧Ｅは、参照ｔ１−Ｅｌ、Ｅ２．Ｅ３でそれぞれ示
されている。

こうして第１表が得られる。

電圧Ｅが値Ｅ１．Ｅ−２の間の値Ｅｉであるとき、巻径
Ｄｉは次のようにして補間演算によって求められる。

このようにして供給ドラム１１に巻回されている線１２
の巻径Ｄｉが補間演算によって求めることができる。

このようにして巻径を演算した後においては、第７図に
示されるように線１２の張力Ｔと、電圧Ｅと、張力Ｔと
の関係に基づいて、電圧Ｅが予め定めた値となるように
サイリスタ２２の通電角をＩＩＩ　Ｉｆする。第７図に
おいてライン！６は目標の速度ｖＯが８０ｍ／ｗｉｎで
あるときを示し、ライン１７はその目標とする速度ｖＯ
が６０鋤／閤ｉｎであるときの関係を示す、線１２の張
力Ｔが大きくなるにつれて、電圧Ｅが大きくなる。張力
Ｔは、たとえば１．６ｋｇ〜２．４ｋｇの間となるよう
に、電圧Ｅが入カキ−２９からの出力によって設定され
る。”張力Ｔを希望する値に定めるために、電圧Ｅをそ
の張力Ｔに対応した値となるように補間演算を行ない、
このような補間演算を什なった電圧Ｅが達ｒＩＬされる
ように処理回路２５は点弧制御回路２Ｇを能動化して通
電角を制御する。このようなライン７＋３．、／７は、
る径に対応して実験によって定められ、処理回路２５に
ストアされる。

速度ｖＯと巻径りが補間演算などによって求められた後
には、角速度ωを第３式に基づいて演算することができ
る。

（ｄ＝（（ＶＯ／６０）／Ｄｒ）３６０　　　・−（３
）第８図は線１２の速度を検出する手段１７の構成を示
す斜視図である。ａ−２３０には、線１２が１口伝だけ
巻掛けられる。このローラ３０には、透孔３１が周方向
に等間隔をあけて形成されかつ遮光性材料、たとえば金
属から成る円盤３２が固着されている。透孔３１は、固
定位置に設けられた発光素子３３と受光素子３４との組
合わせから成る光学検出素子３５によって検出される。

発光素子３３から透孔３１を介して受光素子３４によっ
て光が検出され、その時間間隔を検出することによって
＃ｉ１２の速度を演算することができる。

またこのクー２３０の回餐数を求めることができ、これ
によっで線１２の走行距離を演算することができる。こ
の線１２の走行距離に基づき、前述の巻径りから現在の
巻径を演算して推澗することが可能となる。

効　　果 本発明によれば、供給ドラムから供給される線が８皿さ
れている供給ドラムに線の供給のための回転方向と逆方
向にトルクを与えるモータの通電角を制御することによ
って、希望する張力を作用することが可能となる。これ
によって線の断線などを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図は第１図に
示された実施例の電気的構成を示すブロック図、ｐｌＳ
３図は引っ張り装置１８の特性を示す図、第４図はモー
タ１６の巻径検出時における通電角制御の状態を示す図
、第５図は電圧Ｅと巻径りとの関係を示すグラフ、ｆ：
Ａ６図は線１２の速度Ｖと電圧Ｅとの関係を示すグラフ
、第７図は線１２の張力Ｔと電圧Ｅとの関係を示すグラ
フ、第８図は速度検出手段１７の具体的な構成を示す斜
視図、第９図は先行技術の系統図である。 １１・・・供給ドラム、１２・・・線、１４・・・一方
向クラッチ、１５・・・動力伝達手段、１Ｇ・・・モー
タ、１７・・・速度検出手段、１８・・・引っ張り装置
、２１・・・交流電源、２２・・・サイリスタ、２３・
・・抵抗、２６・・・点弧制御回路 代理人　　弁理士　画数　圭一部 第１図 り 第２図 第３国 時閉 第４図 第５図 第６図 速度ｙ（ｍ／ｍｉｎ） 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 供給ドラムに巻回されている線を予め定めた速度で供給
   する張力調整装置において、 供給ドラムに線の供給のための回転方向とは逆方向にト
   ルクを与えるモータと、 モータを通電角可変に電力付勢する手段と、モータの負
   荷を検出する手段と、 負荷検出手段からの出力に応答し、負荷が線の速度に対
   応した予め定めた値となるように電力付勢手段によつて
   通電角を制御する手段を備えることを特徴とする張力調
   整装置。