JP2006003125A

JP2006003125A - 張力検出装置

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Publication number: JP2006003125A
Application number: JP2004177389A
Authority: JP
Inventors: Takashi Mitsuhashi; 隆史三ツ橋; Kazunori Kato; 一紀加藤
Original assignee: Ogura Clutch Co Ltd
Current assignee: Ogura Clutch Co Ltd
Priority date: 2004-06-15
Filing date: 2004-06-15
Publication date: 2006-01-05

Abstract

【課題】巻出し、巻取り時における長尺物の張力を非接触で高精度に検出することができるようにした張力検出装置を提供する。
【解決手段】リール４に巻回されている長尺物５を回転軸３の回転によって矢印Ｂ方向に巻出し、図示しない巻取りリールによって巻取る。スライド部材２３は、回転軸３を回転自在に保持する。長尺物５の巻出しに際しては、張力制御装置６によって回転軸３に制動トルクを付与しておく。長尺物５は、リール４から巻出されると巻径が減少することにより張力が増大する。長尺物５の張力が増大すると、回転軸３の軸線と直交する巻出し方向（矢印Ｂ方向）の分力が回転軸３に作用するため、回転軸３とスライド部材２３はガイド板２１ａ，２１ｂに沿って矢印Ｂ方向に変位する。スライド部材２３の変位を変位検出手段によって検出し、その検出信号に基づいて張力制御装置６への供給電流を制御し制動トルクを小さくすることにより、長尺物５の張力を一定になるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、紙、シート、糸、ロープ等の長尺物を巻出したり、巻取るときの長尺物の張力変化を検出する張力検出装置に関するものである。

長尺物の巻出し、巻取り装置において、巻出しリールに巻回された紙、シート等の長尺物を所定の張力を与えながら巻出して巻取りリールに巻取っていくと、長尺物の張力は巻径の変化に反比例して変化する。すなわち、長尺物の張力をＦ、巻径をＤ、回転軸に作用するモーメント（制動トルクまたは駆動トルク）をＴとすると、張力Ｆは次式で表される。
Ｆ＝２Ｔ／Ｄ

このため、例えば巻出し時において長尺物の張力Ｆを一定にするためには、巻出しリールの回転軸に対する制動トルク（Ｔ）を長尺物の巻径Ｄの減少にともなって漸次減少させる必要がある。一方、巻取り時においては、巻出し側の長尺物の巻径の減少にともなって張力が増大し、この張力が長尺物を介して巻取り側の回転軸に作用するため、巻取り側回転軸に対する駆動トルク（Ｔ）を漸次減少させる必要がある。

長尺物の巻出し、巻取り時における張力を一定にするための方法としては、長尺物の張力を検出してフィードバックし張力制御装置を制御する方法（例えば、特許文献１参照）、実際の巻径を検出器で計測して長尺物の張力を制御する方法（例えば、特許文献２参照）、巻軸の回転数と長尺物の走行速度を計測して長尺物の張力を制御する方法（例えば、特許文献３参照）などがある。なお、本発明は長尺物の巻出し、巻取り時における張力を検出してフィードバックし張力制御装置を制御する方式を採用した張力検出装置の改良に関するものである。
特開２００３−８３８２７号公報特開昭４９−２１５９１号公報特開昭５４−１０６７６０号公報

長尺物の張力制御装置としては、電磁パウダークラッチ・ブレーキや電磁ヒステリシスクラッチ・ブレーキなどの空隙型電磁連結装置を巻出し時においては制動トルクを付加する負荷ブレーキとして用い、巻取り時においては駆動トルクを伝達するクラッチとして用いることが周知である（例えば、特許文献４，５参照）。
特公昭５０−１１０１０号公報特開昭５０−７７７６４号公報

前記特開２００３−８３８２７号公報に開示されている張力検出器は、長尺物の張力変動に応じて変位する可動部材を備えている。可動部材は、長尺物を支持、案内する複数個のローラーと、前記複数個のローラーのうちの１つが取付けられ前記長尺物の張力変動に対応して揺動する支持部材と、この支持部材を介して前記ローラーを長尺物に押し付けるコイルばねとで構成され、前記支持部材の揺動変位を変位検出手段によって検出するようにしている。

しかしながら、上記した特開２００３−８３８２７号公報に開示されている張力検出器は、可動部材の一端を揺動自在に枢支し、長尺物の走行方向と直交する方向の張力の分力によって可動部材を揺動変位させるようにしているため、長尺物の巻出し、巻取り時に可動部材が振動し易く、そのため振動による張力の変動が大きく、高い精度で張力を検出することができないという問題があった。
また、複数のローラーと可動部材を長尺物の走行部分に設けているため、そのための設置スペースを確保する必要がある。また、ローラーを長尺物の表裏面に接触させているので、長尺物を傷付けるおそれがあり、さらに長尺物の断面形状によってはローラーの形状が特殊な形状となるなど多くの問題があった。

本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、巻出し、巻取り時における長尺物の張力を非接触で、かつ高精度に検出することができる張力検出装置を提供することにある。

上記目的を達成するために第１の発明は、長尺物の巻出しまたは巻取りを行う回転軸を回転自在に保持し、前記長尺物の張力変動に応じて前記回転軸の軸線と直交する巻出し方向のみの分力または巻取り方向とは反対方向のみの分力により直線変位するスライド部材と、前記スライド部材の変位を検出する変位検出手段とを備え、前記変位検出手段の検出信号に基づいて前記長尺物の張力が一定になるように前記回転軸に対するトルク伝達を制御するものである。

第２の発明は、スライド部材が互いに対向するガイド板間に水平方向に移動自在に支持されて配設され、付勢手段によって長尺物の巻出し方向と反対方向または巻取り方向に付勢されているものである。

第３の発明は、回転軸を張力制御装置の回転部材としたものである。

本発明においては、スライド部材と回転軸が長尺物の張力変動に応じて回転軸の軸線と直交する巻出し方向のみの分力または巻取り方向とは反対方向のみの分力により直線変位するので、長尺物の走行によるスライド部材と回転軸の振動が少なく、張力変動を高い精度で検出することができる。また、張力検出装置は長尺物に対して非接触状態で張力変動を検出できる。
また、スライド部材は回転軸に取付けられているので、長尺物の走行部分に格別な設置スペースを確保する必要がない。
さらに、張力制御装置の回転部材を長尺物の回転軸として用いると、定張力巻出し、巻取り装置の構造を簡素化することができる。

以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る張力検出装置の一実施の形態を示す上カバーを取り外した状態の平面図、図２は同張力検出装置の左側面図、図３は図１のIII - III 線断面図、図４はスライド部材の支持部分の拡大断面図、図５は同スライド部材の圧縮コイルばねによる支持構造を示す拡大断面図、図６は位置検出手段の取付構造を示す正面図、図７は信号処理回路の構成を示すブロック図、図８は換算式及び補正テーブルの求め方を説明するための図、図９は補正テーブルの構成を示す図である。

図１〜図６において、全体を符号１で示す定張力巻出し、巻取り装置は、巻取り専用のモータ２と、回転軸３と、紙、シート等の長尺物５が巻回され前記回転軸３の一端に取付けられたリール４と、前記長尺物５の巻出し時に前記回転軸３に長尺物５の張力が一定になるように制動トルク（負荷ブレーキ力）を付与し、巻取り時には前記モータ２の駆動トルク（回転力）を前記回転軸３に伝達する張力制御装置６と、前記長尺物５の巻出し、巻取り時における張力変動を検出する張力検出装置７等を備えている。

前記巻取り専用モータ２は、定張力巻出し、巻取り装置１を長尺物５の巻出し装置として使用するときには用いられず、長尺物５の巻取り装置として使用するときにのみ駆動して前記回転軸３を長尺物５の巻取り方向（図１矢印Ａ方向と反対方向）に回転させるものである。このため、巻取り専用モータ２の出力軸２Ａの回転は、前記張力制御装置６、タイミングベルト８，９、タイミングプーリ１０〜１３等を介して前記回転軸３に伝達されるように構成されている。

前記張力制御装置６は、前記特公昭５０−１１０１０号公報、特開昭５０−７７７６４号公報に開示されている電磁パウダークラッチ・ブレーキや電磁ヒステリシスクラッチ・ブレーキなど従来周知の空隙型電磁連結装置からなり、定張力巻出し、巻取り装置１を巻出し装置として使用し、長尺物５をリール４から巻出す際には回転軸３に制動トルクを付与する負荷ブレーキとして用いられ、定張力巻出し、巻取り装置１を巻取り装置として使用するときは巻取り専用モータ２の駆動トルクを回転軸３に伝達するクラッチとして用いられる。本実施の形態においては、張力制御装置６として電磁パウダークラッチ・ブレーキ（以下、パウダーブレーキと略称する）を用いた例を示している。

巻取り専用モータ２の出力軸２Ａとパウダークラッチ６の駆動側回転部材６Ａには、タイミングプーリ１０，１１がそれぞれ取付けられており、これらのプーリ１０，１１間にはタイミングベルト８が張設されている。同様に、回転軸３とパウダークラッチ６の従動側回転部材６Ｂにもタイミングプーリ１２，１３がそれぞれ取付けられており、これらのプーリ１２，１３間にはタイミングベルト９が張設されている。

前記張力検出装置７は、前記定張力巻出し、巻取り装置１の回転軸３を軸支するケース２０を備えている。ケース２０は、回転軸３の軸線と直交するように前後に対向して配設された前面板２１ａおよび背面板２１ｂと、回転軸３の両側に対向して配設された左右一対の側板２１ｃ，２１ｃと、上板（図示せず）および底板２１ｅとによって箱状に形成され、内部に前記回転軸３を回転自在に保持するスライド部材２３と前記パウダークラッチ６が組み込まれている。回転軸３の前端部は、前面板２１ａに設けた貫通孔を貫通してケース２０の前方に突出し、その突出端部には前記リール４が着脱可能に取付けられている。パウダークラッチ６の駆動側回転部材６Ａは、背面板２１ｂの後方に突出している。

前記前面板２１ａと背面板２１ｂの互いに対向する内面上部には、それぞれ上下に対向する一対のガイド板２５ａ，２５ｂが複数個の止めねじ２６（図４）によって固定されている。上方側の各ガイド板２５ａの表面２７と下面２８および下方側の各ガイド板２５ｂの表面２９と上面３０は、前記スライド部材２３を案内する案内面（以下、これらの面２７〜３０を案内面という）をそれぞれ形成している。

前記スライド部材２３は、前後に対向する一対のスライド板３２Ａ，３２Ｂと、これらのスライド板３２Ａ，３２Ｂを連結する４本の連結棒３３と、各スライド板３２Ａ，３２Ｂにそれぞれ６個ずつ取付けられた合計１２個のベアリングからなるコロ３４（３４ａ〜３４ｌ）等で構成され、前方側の一対のガイド板２５ａ，２５ｂと後方側の一対のガイド板２５ａ，２５ｂ間に、前記案内面２７〜３０に沿って左右方向に移動自在に配設されている。一対のスライド板３２Ａ，３２Ｂの中央には、前記回転軸３が貫通する軸受孔３６（図１）が軸線を一致させてそれぞれ形成されている。これらの軸受孔３６には、前記回転軸３を回転自在に軸支する前後一対の軸受３７が嵌合されている。

合計１２個のコロ３４のうち８個のコロ３４ａ〜３４ｈは、各スライド板３２Ａ，３２Ｂの上下面にそれぞれ支持軸３８（図４）を介して２個ずつ水平な状態で回転自在に取付けられている。また、前方側のスライド板３２Ａに取付けられている４個のコロ３４ａ〜３４ｄ（図３、図４）は、前方側のガイド板２５ａ，２５ｂの垂直な案内面２７，２９にそれぞれ回動自在に接触している。同様に、後方側のスライド板３２Ｂに取付けられている４個のコロ３４ｅ〜３４ｈ（図１、図２、ただし、３４ｇは図示せず）は、後方側のガイド板２５ａ，２５ｂの垂直な案内面２７，２９にそれぞれ回動自在に接触している。

図２〜図４において、残り４つのコロ３４ｉ〜３４ｌ（３４ｋは図示せず）は、前方側のスライド板３２Ａの前面と、後方側のスライド板３２Ｂの背面にそれぞれ支持軸４０（図４）を介して前記回転軸３を挟んで左右に対向するように２個ずつ回転自在に取付けられている。前方側のスライド板３２Ａに取付けられている左右一対のコロ３４ｉ，３４ｊは、前方側のガイド板２５ａと２５ｂとの間の空間に嵌め込まれ、その水平な案内面２８，３０にそれぞれ回動自在に接触している。同様に、後方側のスライド板３２Ｂの背面側に取付けられている左右一対のコロ３４ｋ，３４ｌは、後方側のガイド板２５ａと２５ｂとの間の空間に嵌め込まれ、その水平な案内面２８，３０にそれぞれ回動自在に接触している。したがって、スライド部材２３は、前後のガイド板２５ａ，２５ｂによって前後方向および上下方向の移動を規制され、左右方向にのみ水平移動可能に保持されている。なお、各スライド板３２Ａ，３２Ｂの高さ方向中央には、左右一対の貫通孔４１（図４）がそれぞれ形成されており、これらの貫通孔４１に前記支持軸４０の一端部が嵌合され、止めねじ４２によって固定されている。前記支持軸４０の他端側にはコロ３４ｉ（３４Ｊ〜３４ｌも同様）がカラー４４を介して回転自在に嵌合され、Ｃ形の止め輪４５によって抜けを防止されている。

図１、図３および図６において、前記回転軸３の中央部にはスリット板４７が取付けられており、このスリット板４７に対応して前方側のスライド板３２Ａの背面にはフォトインタラプタ４８が取付けられている。スリット板４７とフォトインタラプタ４８は、前記回転軸３の回転数を検出する回転検出手段４９を構成している。

また、前記スライド部材２３は、付勢手段としての圧縮コイルばね５０によって長尺物５の巻出し方向（図１の矢印Ｂ方向）とは反対方向に付勢されている。前記圧縮コイルばね５０は、前面板２１ａの背面左端部上方に取付けた支持板５１とスライド板３２Ａの左側面との間に弾装されており、その両端がばね受座５４，５５（図５）にそれぞれ圧接されている。一方のばね受座５４は、支持板５１に止めねじ５６とナット５７によって前後調整可能に取付けられている。他方のばね受座５５は、スライド板３２Ａの左側面に取付止めねじ５８によって固定されている。また、前記前面板２１ａの背面で右端部上方には前記スライド板３２Ａの右端が当接することによりスライド部材２３を初期位置に係止するストッパ５９（図１、図３）が取付けられている。さらに、前記支持板５１には、スライド部材２３の巻出し方向の移動を制限するストッパ６０が設けられている。なお、長尺物５の巻出し、巻取り時におけるスライド部材２３の図１の矢印Ｂ方向の変位量は、最大１ｍｍ程度である。

図３および図６において、さらに前記スライド板３２Ａの上面にはＬ字型の取付部材６２を介して永久磁石６３が取付けられている。一方、ケース２０の前面板２１ａの背面側には、基板６４が固定されている。基板６４には、ホール素子６５が前記永久磁石６３と近接して対向するように取付けられている。前記永久磁石６３とホール素子６５は、前記長尺物５の巻出し時または巻取り時にその張力変化に対応して図１の矢印Ｂ方向に変位する前記スライド部材２３の変位量を検出し、前記長尺物５の張力値に対応する計測値に変換する変位検出手段６６を形成している。また、前記基板６４には、前記変位検出手段６６から出力された信号を処理する信号処理回路７０が設けられている。

図７において、前記信号処理回路７０は、定電流駆動回路７１、増幅回路７２、Ａ／Ｄ変換器７３、マイクロコンピュータ７４および記憶装置７５とを備え、前記長尺物５の張力値と補正後の計測信号とが比例関係を示すように、前記変位検出手段６６から出力された計測信号を補正するものである。変位検出手段６６からの計測信号を信号処理回路７０によって補正する理由は、信号処理回路７０の構成を簡単にするために変位検出手段６６として出力電圧が比較的大きなホール素子６５を用いた場合、張力検出装置７の出力信号が長尺物５の張力変化と比例関係を示さなくなり、張力検出が不正確になるからである。なお、計測信号の補正については後述する。

次に、上記構造からなる張力検出装置７による長尺物５の張力検出について説明する。
回転軸３に取付けられたリール４に巻回されている長尺物５を巻出すときや、リール４に長尺物５を巻き取るときに、その巻径の変化に応じて長尺物５の張力が変化するため、この張力変化を張力検出装置７によって検出し、回転軸３に対するトルク伝達（巻出し時においては制動トルク、巻取り時においては駆動トルク）を長尺物５の張力が一定になるように制御する必要がある。

リール４に巻回されている長尺物５を巻出して図示しない巻取り装置のリールに巻取る場合について説明すると、このとき巻取り専用モータ２は使用されず停止している。一方、パウダークラッチ６は、電磁コイルへの通電によって回転軸３に制動トルクを付与している。

この状態でリール４から長尺物５が徐々に巻出されて巻取り側のリールに巻取られていくと、リール４に巻回されている長尺物５の巻径が徐々に減少するため、長尺物５の張力は徐々に増大する。長尺物５の張力が増大すると、回転軸３およびスライド部材２３には巻出し方向（図１の矢印Ｂ方向）の分力が作用する。その他の分力は、スライド部材２３がガイド板２５ａ，２５ｂに対して摺動抵抗が小さいコロ３４を介して摺動する構造を採っているので小さい。

スライド部材２３は、張力の矢印Ｂ方向の分力を受けると圧縮コイルばね５０に抗して矢印Ｂ方向に水平移動し、変位検出手段６６の永久磁石６３をホール素子６５から離間する方向に移動させる。このため、変位検出手段６６の出力信号が変化し、この出力信号を信号処理回路７０によって処理し、長尺物５の張力が一定になるようにパウダークラッチ６を制御する。以下、信号処理回路７０による信号処理について説明する。

永久磁石６３とホール素子６５を対向させて配置しておくと、永久磁石６３からホール素子６５に磁界が印加される。定電流駆動回路７１はホール素子６５を定電流駆動し、ホール素子６５は自身と交叉する磁束密度に応じた電圧を出力する。長尺物５の張力が変動（増大）すると、スライド部材２３は回転軸３と一体に図１の矢印Ｂ方向に変位するので、ホール素子６５と交叉する磁束密度が減少して、ホール素子６５の出力電圧が変化する。

ホール素子６５の出力電圧は、増幅回路７２により後段の処理に適した電圧まで増幅される。Ａ／Ｄ変換器７３は、増幅回路７２から出力されたアナログ電圧をデジタル値に変換する。なお、Ａ／Ｄ変換器７３は、単独の装置でもよいし、マイクロコンピュータ７４に内蔵されたものでもよい。

マイクロコンピュータ７４内の図示しない演算装置は、長尺物５の張力値とこの張力値に対応するマイクロコンピュータ７４の出力信号（以下、計測信号と呼ぶ）とが比例関係を示すように計測信号を補正して出力する。計測信号の補正方法としては、マイクロコンピュータ７４の内部または外部に設けられた記憶装置７５に、換算式または補正テーブルを予め格納しておき、この換算式または補正テーブルを用いて計測信号を補正する。

換算式を求めるには、張力検出装置７の製造工程において、予め正確に校正された張力検出器（以下、校正器と呼ぶ）と本実施の形態の張力検出装置７とを直列に配置して、同一の長尺物５の張力を測定すればよい。校正器では、長尺物５の張力値と計測信号とが比例関係を示し、張力値と計測信号の特性線が図８に示すような直線（以下、理想特性線と呼ぶ）となる。一方、本実施の形態の張力検出装置７では、張力値と補正前の計測信号の特性線が図８に示すような曲線（以下、実特性線と呼ぶ）となる。

校正器と本実施の形態の張力検出装置７とを使った測定は、長尺物５の張力を変えながら複数回行う。長尺物５の張力を変えることにより、同一の張力値に対応する、本実施の形態の張力検出装置７の補正前の計測信号と校正器の計測信号との対が複数組得られるので、これら複数組の計測信号対（Ｔ1 ，Ｔｍ1 ）、(Ｔ2 ，Ｔｍ2 ）、(Ｔ3 ，Ｔｍ3 ）、(Ｔ4 ，Ｔｍ4 ）、(Ｔ5 ，Ｔｍ5 ）、(Ｔ6 ，Ｔｍ6 ）、(Ｔ7 ，Ｔｍ7 ）・・・・を記憶する。

そして、取得した複数組の計測信号対に基づく回帰演算によって、補正前の計測信号（Ａ／Ｄ変換器７３のデジタル値）から理想特性線上にある補正後の計測信号を算出する換算式を生成して、この換算式を記憶装置７５に格納しておく。

マイクロコンピュータ７４内の演算装置は、記憶装置７５に格納された換算式を用いて、補正前の計測信号（Ａ／Ｄ変換器７３のデジタル値）から補正後の計測信号（マイクロコンピュータ７４から出力されるデジタル値）を算出する。

一方、補正テーブルを用いる場合には、前記複数組の計測信号対を図９に示すような補正テーブル１５０として記憶装置７５に格納しておく。マイクロコンピュータ７４内の演算装置は、記憶装置７５に格納された補正テーブル１５０を用いて、補正前の計測信号から補正後の計測信号を求める。なお、Ａ／Ｄ変換器７３のデジタル値が補正テーブル７５０に登録されていない場合、例えばＴ１とＴ２の中間にある場合には、Ｔ１，Ｔ２に対応する補正後の計測信号Ｔｍ１，Ｔｍ２を用いて補間演算を行い、Ａ／Ｄ変換器７３のデジタル値に対応する補正後の計測信号を算出すればよい。

マイクロコンピュータ７４からパラレル形式またはシリアル形式で出力されるデジタル値は、前記パウダークラッチ６へ送出され、電磁コイルへの励磁電流が下げられる。すなわち、パウダークラッチ６は、長尺物５をリール５から巻出す場合、長尺物５に張力を付与する負荷ブレーキとして作用しているので、パウダークラッチ６の磁束により楔状に連結されたパウダー（磁性粉体）の結合力を小さくして制動トルクを弱くすることにより、長尺物５に作用する張力を一定になるように小さくする。

一方、リール４によって長尺物５を巻取る場合は、巻取り専用モータ２を駆動すると、その駆動トルクがパウダークラッチ６を介して回転軸３に伝達される。このため、回転軸３は巻取り方向（図１の矢印Ａ方向とは反対方向）に回転し、リール４によって長尺物５を巻取る。長尺物５をリール４に巻き取っていくと、長尺物５の巻径が徐々に増大する。一方、巻出し側プーリに巻回されている長尺物５の巻径は徐々に減少し、張力が増大するため、回転軸３とスライド部材２３を圧縮コイルばね５０に抗して図１矢印Ｂ方向に変位させる。回転軸３とスライド部材２３が変位すると、永久磁石６３とホール素子６５の間隔が拡大し変位検出手段６６の検出信号が変化するので、その検出信号を信号処理回路７０によって処理し、パウダークラッチ６の電磁コイルへの励磁電流の供給を少なくする。これによりパウダークラッチ６のパウダーの結合力が小さくなり、スリップ回転する。したがって、モータ２の回転軸３に対する制動トルクが小さくなり、長尺物５の張力を一定になるように小さくする。

このように、本発明による張力検出装置７によれば、長尺物５の巻出し、巻取りを行う回転軸３とスライド部材２３とを一体化してケース２０内に収納し、巻出し時においては長尺物５の張力が変化したとき、その張力の巻出し方向の分力のみによって回転軸３とスライド部材２３をガイド板２５ａ，２５ｂに沿って変位させ、巻取り時においては長尺物５の張力が変化したとき、その張力の巻取り方向とは反対方向であって回転軸３の軸線と直交する方向の分力のみによって回転軸３とスライド部材２３をガイド板２５ａ，２５ｂに沿って変位させるように構成したので、長尺物５の巻出し、巻取り時における回転軸３およびスライド部材２３の振動が少なく、高い精度で張力を検出することができる。

また、回転軸３に張力検出装置７を設けているので、長尺物５の走行部分に張力検出装置７のための設置スペースを確保する必要がなく、さらに長尺物５の張力を非接触で検出することができるので、長尺物５を傷つけたりするおそれもない。

図１０は本発明に係る張力検出装置の他の実施の形態を示す上カバーを取り外した平面図である。
この実施の形態は、長尺物５を巻出す定張力巻出し装置１００に適用したものである。このため、図１に示した巻取り専用モータ２を備えていない。また、張力制御装置として用いられるパウダーブレーキ８０は、専ら制動トルクのみを長尺物５に付与する。

さらに、本実施の形態では、パウダーブレーキ８０の回転部材８０Ａをスライド板３２Ｂによって回転自在に保持し、回転部材８０Ａをリール４が取付けられる回転軸（上記した実施の形態における回転軸３）として用い、長尺物５の張力の変動にともないパウダーブレーキ８０をスライド部材２３と一体に巻出し方向に直線移動させるように構成したものである。その他の構造は上記した実施の形態と全く同一であるため、同一部品については同一符号をもって示し、その説明を省略する。

このような構造においては、タイミングベルト、タイミングプーリ等を必要としないため、簡素な定張力巻出し装置１００とすることができる利点がある。
ここで、定張力巻出し装置１００を定張力巻取り装置として使用する場合は、図１に示した巻取り専用モータ２を設ければよい。

なお、上記実施の形態においては、いずれもスライド部材２３の摺動部材としてベアリングからなるコロ３４を用いたが、これに限らず摩擦係数が小さいフッ素樹脂やコーティング層を設け、スライド部材２３がケース２０内を円滑に直線移動できるように構成してもよい。
また、張力検出手段６６としては、永久磁石６３とホール素子６５を用いたものに限らす、他の適宜な検出手段を用いてもよい。
さらに、張力制御装置６を制御するための制御手段としては、図７に示した信号処理回路７０を備えたものに何ら特定されるものではない。

本発明は、長尺物５として紙、シート等の帯状物に適用した例を示したが、これに限らず合成繊維、天然繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属線などの糸状物の定張力巻出し、巻取り装置にも適用することができる。

本発明に係る張力検出装置の一実施の形態を示す上カバーを取り外した状態の平面図である。同張力検出装置の左側面図である。図１のIII −III 線断面図である。スライド部材の支持部分の拡大断面図である。スライド部材の圧縮コイルばねによる支持構造を示す拡大断面図である。位置検出手段の取付構造を示す正面図である。信号処理回路の構成を示すブロック図である。換算式及び補正テーブルの求め方を説明するための図である。補正テーブルの構成を示す図である。本発明に係る張力検出装置の他の実施の形態を示す上カバーを取り外した状態の平面図である。

符号の説明

１…定張力巻出し、巻取り装置、２…巻取り専用モータ、３…回転軸、４…リール、５…長尺物、６…張力制御装置、６Ａ…駆動側回転部材、６Ｂ…従動側回転部材、７…張力検出装置、２３…スライド部材、２５ａ，２５ｂ…ガイド板、３４，３４ａ〜３４ｌ…コロ、３７…軸受、６６…変位検出手段、７０…信号処理回路、８０…張力制御装置、８０Ａ…回転部材。

Claims

長尺物の巻出しまたは巻取りを行う回転軸を回転自在に保持し、前記長尺物の張力変動に応じて前記回転軸の軸線と直交する巻出し方向のみの分力または巻取り方向とは反対方向のみの分力により直線変位するスライド部材と、
前記スライド部材の変位を検出する変位検出手段とを備え、
前記変位検出手段の検出信号に基づいて前記長尺物の張力が一定になるように前記回転軸に対するトルク伝達を制御することを特徴とする張力検出装置。
スライド部材は互いに対向するガイド板間に水平方向に移動自在に支持されて配設され、付勢手段によって長尺物の巻出し方向と反対方向または巻取り方向に付勢されていることを特徴とする請求項１記載の張力検出装置。
回転軸を張力制御装置の回転部材としたことを特徴とする請求項１または２記載の張力検出装置。