JP2016013906A - Cable take-up and delivery control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ケーブル巻取り及び送り出しを行う際の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for performing cable winding and feeding.
従来のケーブル巻取り及び送り出し装置では、ケーブルの張力を一定にするようケーブルに外部より張力を加える構造を設け、この張力を一定とするよう制御していた(特許文献1参照)。 In the conventional cable winding and feeding device, a structure for applying a tension to the cable from the outside is provided so as to keep the tension of the cable constant, and the tension is controlled to be constant (see Patent Document 1).
上記のような巻取り及び送り出し装置においては、巻取り及び送り出しの対象であるケーブルの張力や振動を検出する方法に課題があった。即ち張力や振動を検出するためにケーブルに張力を加える場合、巻取り及び送り出し装置の駆動力がより大きくなってしまう。さらにケーブルに加えた張力によって巻取り装置を制御する際、雑音が発生してしまい、精密な制御が妨げられていた。 In the winding and feeding apparatus as described above, there has been a problem in a method for detecting tension and vibration of a cable that is a target of winding and feeding. That is, when tension is applied to the cable in order to detect tension or vibration, the driving force of the winding and feeding device becomes larger. Further, when the winding device is controlled by the tension applied to the cable, noise is generated, and precise control is hindered.
この発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、ケーブルの巻取り及び送り出しを行う際、ケーブルに余分な張力を付与しないで、巻取り及び送り出しを精密に制御することができるようになることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems. When winding and feeding a cable, the winding and feeding can be precisely controlled without applying excessive tension to the cable. The purpose is to be able to.
この発明に係るケーブル巻取り及び送り出し制御装置は、ケーブルの巻取り及び送り出しを行うケーブル巻取り及び送り出し機構と、ケーブルがケーブル巻取り及び送り出し機構により巻取り及び送り出しされる事による張力の変化を検出する力センサーと、力センサーにより検出された力信号が入力されると共に制御信号を生成する制御装置とを備えたものであって、制御装置は力信号と力信号目標値との差に基づいて制御信号を生成するものであり、制御信号に基づいてケーブル巻取り及び送り出し機構を制御することによりケーブルに生じる張力を一定にするものである。 The cable winding and feeding control device according to the present invention includes a cable winding and feeding mechanism for winding and feeding a cable, and a change in tension due to the cable being wound and fed by the cable winding and feeding mechanism. A force sensor to detect, and a control device that receives a force signal detected by the force sensor and generates a control signal, the control device based on a difference between the force signal and a force signal target value The control signal is generated, and the tension generated in the cable is made constant by controlling the cable winding and delivery mechanism based on the control signal.
又別のケーブル巻取り及び送り出し制御装置は、ケーブルの巻取り及び送り出しを行うケーブル巻取り及び送り出し機構と、ケーブルがケーブル巻取り及び送り出し機構により巻取り及び送り出しされる事による張力の変化を検出するとともにケーブルの一部が接続された力センサーと、力センサーを移動させる移動装置と、ケーブル巻取り及び送り出し機構と力センサーとの間に設置されたケーブル移動抑制機構と、ケーブル移動抑制機構を移動させる可動機構と、力センサーにより検出された力信号が入力されると共に制御信号を生成する制御装置とを備えたものであって、制御装置は力信号と力信号目標値との差に基づいて制御信号を生成するものであり、制御信号に基づいて可動機構を制御することによりケーブルに生じる張力を一定にするものである。 Another cable winding / feeding control device detects a change in tension due to a cable winding / feeding mechanism for winding and feeding a cable, and a cable being wound and fed by the cable winding / feeding mechanism. A force sensor to which a part of the cable is connected, a moving device for moving the force sensor, a cable movement restraining mechanism installed between the cable winding and feeding mechanism and the force sensor, and a cable movement restraining mechanism. A movable mechanism to be moved and a control device that receives a force signal detected by a force sensor and generates a control signal, the control device based on a difference between the force signal and a force signal target value Control signal is generated, and the tension generated in the cable is controlled by controlling the movable mechanism based on the control signal. It is intended to be.
上記のように構成されたケーブル巻取り及び送り出し制御装置によれば、ケーブルに対して検出のための余分な張力を加えること無く、ケーブルに印加されている力を検出することにより、ケーブル巻取り及び送り出し制御のための値を検出し、制御することが可能となる。このためケーブル巻取り及び送り出し制御装置を小型化出来ると共に、省エネルギー化が可能となる。また力センサーの値を利用する事で、高精度な巻取り及び送り出し制御を行うことが可能となり、巻取り及び送り出しにより発生するノイズが外部機器に及ぼす影響を低減することができる。さらにケーブルの劣化や切断を検出することが可能となる。 According to the cable winding and delivery control device configured as described above, the cable winding is detected by detecting the force applied to the cable without applying extra tension for detection to the cable. In addition, it is possible to detect and control values for the feed control. For this reason, the cable winding and delivery control device can be reduced in size and energy can be saved. Further, by using the value of the force sensor, it is possible to perform highly accurate winding and feeding control, and it is possible to reduce the influence of noise generated by winding and feeding on an external device. Furthermore, it becomes possible to detect cable deterioration and disconnection.
実施の形態1.
図1は実施の形態1によるケーブル巻取り及び送り出し装置を示す概念図、図2は制御装置の内部を示すブロック構成図、図3はケーブルの余剰側の構造例を示す斜視図である。本実施形態におけるケーブル2とは、物質、情報、エネルギーのうちの一つもしくは複数の授受を行う、もしくは行う能力のあるものであり、ケーブルの他に配管、伝達材も含まれ、更にこれらのうちの1本もしく複数の集合体であってもよい。ケーブル2の例として、電気を伝える電気ケーブル、光を伝える光ファイバーケーブル、電波を伝える導波管、液体や気体を伝える配管、熱エネルギーを伝える伝熱体、力エネルギーを伝える板ばねなどがあるが、これらに限定されない。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a cable winding and feeding device according to Embodiment 1, FIG. 2 is a block diagram showing the inside of the control device, and FIG. 3 is a perspective view showing an example of the structure on the excess side of the cable. The
図1ではケーブル巻取り及び送り出し機構17の例として、回転構造体1がモータ3により回転され、回転構造体1に接続されているケーブル2を巻き取りもしくは送り出す構造を示しているが、この構造に限定しない。ケーブル2の余剰側に力センサー4を設置する。ケーブル2の余剰側の一部もしくは全部が常に力センサー4の上に配置されるような構成となっている。力センサー4は一般に市販されているものが使用され、力センサー4としては、巻き取りもしくは送り出されるケーブル2の重さの変化を検出し、これによりケーブル2に働く張力の変化を検出するものが代表例として挙げられる。このような重さの変化を検出するものは後述する1軸のみを検出するセンサーの一例である。更には力センサー4としては、抵抗が伸縮により変化することを利用して歪測定を行う歪ゲージが存在する。
In FIG. 1, as an example of the cable winding and
ケーブル2の余剰側とは、ケーブル2のうち回転構造体1に巻き取られていない部分のことをいう。すなわち、図3(A)においては、ケーブル2が回転構造体1と1箇所で接続されており、余剰側とはケーブル2のうち回転構造体1に接続されていない側を示している。図3(B)においては、ケーブル2が2つ以上の回転構造体1A、1Bに接続されており、余剰側とはケーブル2が回転構造体1A、1Bに接続されていない部分をいう。更に図3(C)においては、ケーブル2が同一の回転構造体1に複数箇所で接続されており、余剰側とはケーブル2が回転構造体1に接続されていない部分を指し示す。
The surplus side of the
ケーブル2が回転構造体1に巻取り及び送り出しされる事による張力の変化を力センサー4によって検出する。ここで力センサー4は1軸のみを検出する構成としてもよいし、あるいは複数軸の検出が出来るセンサーを利用し、ケーブル2に生じる複数軸の力を検出する構成としても良い。即ち三次元座標のうちのX軸のみの時間tに対する力の変化をプロットする場合は1軸のみの力を検出することとなり、X軸、Y軸それぞれの時間tに対する力の変化をプロットする場合は2軸における力を検出することとなる。また力センサー4は1つのセンサーで構成しても、更に複数個のセンサーで構成しても良い。力センサー4により検出した力信号6(単位N)を制御装置5に入力する。制御装置5は力信号6を元に制御信号7を生成する。モータ3は、制御信号7により動作を制御され、モータ3の動作により回転構造体1が回転する。
The
制御装置5で行う信号処理の例として、次の(1)〜(4)の4つが挙げられる。
(1)力信号6が常に一定となるよう制御信号7を生成する処理。
(2)力信号6が時間tの関数で表されるとき、tによるn階微分が一定となるよう制御信号7を生成する処理。ここで、nは自然数であり、一般にn=1の場合は単位時間当たりの力の変化率となり、n=2の場合は力の変化率の変化率となり、n=3の場合は力の変化率の変化率の変化率となる。
(3)力信号6の周波数スペクトルが所定の値になるよう制御信号7を生成する処理。
(4)力信号6を特定の制御則に則るよう制御信号7を生成する処理。
また、これらを組み合わせた処理としても良い。
Examples of signal processing performed by the
(1) Processing for generating the
(2) When the
(3) Processing for generating the
(4) Processing for generating the
Moreover, it is good also as a process which combined these.
一例として上述(2)の動作である力信号6に対する時間による1階微分(力の変化率)が一定となる処理を図2に基づいて示す。図2は上述(2)を実現するための方法の一つであるが、この方法に限定するものではない。図2における1つの直線の矢印は、1つの情報を示しているのでなく、複数の情報を含んでもよい。更に1つの直線の矢印が複数のデータの集合であってもよい。
As an example, FIG. 2 shows a process in which the first-order differentiation (rate of change of force) with respect to the
図2において、力信号6は信号処理部12により信号処理される。ここで信号処理としては、四則演算(例えば100倍にする)を利用した信号処理や、信号フィルタ処理(ノイズ除去処理)等があるが、これらに限定されない。このような信号処理により後の処理をし易くするものである。信号処理部12で処理された信号はハイパスフィルタ14を通過する。一方変化率の目標値である力信号目標値9は信号処理部11で処理され、減算器101により前記ハイパスフィルタ14を通過した信号が減算され、力誤差信号が生成される。尚力信号目標値9はハイパスフィルタ14を通過した後の目標値であり、通常は0である。又信号処理部11の処理内容は信号処理部12の処理内容と同じであり、力信号目標値が0のときは処理する必要はない。
In FIG. 2, the
減算器101により生成された力誤差信号は制御アリゴリズム8により処理される。ここで制御アリゴリズムの内容としては比例制御、掛け算、積分、微分等があり、適切な制御信号7を生成するためのものである。制御アリゴリズム8により処理された信号は加算器102により回転制御信号10と加算され、信号処理部13により処理され、最終的に制御信号7(ボルト、アンペア)が生成される。尚信号処理部13における処理内容は信号処理部11、12における処理内容と同じである。
The force error signal generated by the
又回転制御信号10は、回転構造体1を所望の回転とするための制御信号であり、例として、回転体の位置(角度)を基準とし、回転体が所望の角度となるようにする信号、回転体の速度を基準とし、回転体が所望の速度となるようにする信号、回転体の加速度を基準とし、回転体が所望の加速度となるようにする信号、回転体の躍度を基準とし、単位時間当たりの加速度の変化率が所望の値になるようにする信号等があるが、これらに限定されない。またこれらの複数の組み合わせを信号としてもよい。回転制御信号10は制御装置5の内部で生成しても良いし、更に制御装置5とは別の外部装置で生成し制御装置5へ取り込むようにしてもよい。
The
力信号目標値9は、制御装置5の内部にあらかじめ記憶しておいても良く、更に外部よりデジタルもしくはアナログ信号で決定しても良い。更にはこれらの複数の組み合わせでも良い。さらに力信号6は力信号記録装置29で記録出来るようにしている。ただし力信号記録装置29は設置しなくても良い。力信号記録装置29は特定の期間力信号6もしくは力信号6と関係のある値を記録する機能を有する装置であり、単体の装置として構成しても良く、また力センサー4や制御装置5内に設けるようにしても良い。さらに力信号6と関係のある値として、制御信号7も記録するようにしても良い。
The force
このような構成によれば、ケーブル2が回転構造体1に巻き取られ、もしくは回転構造体1から送り出されたとき、ケーブル2に張力を付与すること無く巻取りもしくは送り出し量を制御することが可能となる。そして制御信号7によりモータ3の速度を制御して最終的にケーブル2に生じる張力を一定にすることが出来るので、巻取りもしくは送り出しを精密に制御することが可能となる。さらに力信号記録装置29を観察することにより、ケーブル2に予期しない張力が発生した場合の検出が可能となり、異常を検出し、装置を保護することが可能となる。又予期する張力が発生しない場合の検出もできるので、ケーブル2の切断も検出することも出来る。さらに、力信号記録装置29の出力を利用して、力信号6の時間変化を観測することで、ケーブル2の時間変化を検出することが可能となり、時間変化が異常な場合にはケーブル2が劣化したことを検出することが可能となる。
According to such a configuration, when the
実施の形態2.
図4は実施の形態2によるケーブル巻取り及び送り出し制御装置を示す概念図である。図4に示すように、力センサー4の代わりに回転構造体1自体に力センサー28を設置する構成としても良い。力センサー28はケーブル2が回転構造体1に対して及ぼす力を測定するものであり、代表的なものとしてチューブ型のものを用い、チューブの上にケーブル2を巻いて圧力変化を計測することにより、張力を計測することが考えられる。力センサー28は回転構造体1の周囲に対して全周に設置する構成としてもよく、また回転構造体1の周囲の一部のみに設置する構成としても良い。また本実施形態による力センサー28と実施の形態1による力センサー4を併用する構成としても良い。このような構成によれば、力センサー4をケーブル2の余剰側に設置出来ない場合でも実施の形態1と同一の効果を発揮出来る。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a cable winding and delivery control device according to the second embodiment. As shown in FIG. 4, the
実施の形態3.
図5は実施の形態3によるケーブル巻取り及び送り出し制御装置を示す概念図である。本実施形態においては、図5に示すように、回転構造体1を利用しないケーブル巻取り及び送り出し機構を設けたものである。図5に示すように、ケーブル巻取り及び送り出し機構37において、移動機構39(例えば車輪)と共に移動するよう構成されたケーブル留め具30にケーブル2を取り付け、プーリー38によってケーブル2の移動を制限し、ケーブル留め具移動方向(矢印A方向)にケーブル留め具30が移動するように構成されている。但しケーブル2の巻取り及び送り出しの機能を有していれば、この構成に限定されない。尚その他の装置の構成及び動作は実施の形態1の場合と同じである。このような構成によれば、ケーブル巻取り及び送り出し機構として回転構造体を利用出来ない場合でも、実施の形態1と同一の効果を発揮出来る。又図5のような構成においてはリニアモータを利用して駆動できるので応答が早くなり、更には図1の構成に比べると小型化を図ることが出来る。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a cable winding and delivery control device according to the third embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, a cable winding and feeding mechanism that does not use the rotating structure 1 is provided. As shown in FIG. 5, in the cable winding and feeding mechanism 37, the
実施の形態4.
図6は実施の形態4によるケーブル巻取り及び送り出し制御装置を示す概念図である。図6に示すように、箱45を利用してケーブル2を保持してケーブル2を収め易くするとともに、力センサー4を箱45に設置する構成としても良い。図1に示すように力センサー4をケーブル2の下に設置することが出来ない場合に有効となる。ここで箱45はケーブル2の一部もしくは全部を保持する機能を有している構造体のことをいう。例として箱状の物、皿状の物、お椀状の物、配管状の物等があるがこれらの形状に限定しない。また力センサー4の設置場所として、図6に示すように箱45の上部に設置しても良いし、又側面及び下面の1カ所もしくは複数箇所に設置しても良い。側面に設置する場合は箱45は側壁に対して固定されることとなり、ケーブル2の巻き取り及び送り出しの際に箱45は横方向に振動し、この振動の度合いを計測することにより張力を測定することが出来る。このように力センサー4は箱に生じる力を測定することが出来る。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a cable winding and delivery control device according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 6, the
また力センサー4の構造は実施の形態1の場合と同じであり、1軸のみを検出する構成であっても良いし、複数軸を検出する構成であっても良い。さらに力センサー4を単一のセンサーで構成しても良く、更には複数個の組み合わせにより構成してもよい。このような構成によれば、図1に示すようにケーブル2の余剰部を力センサー4上に配置することが出来ない場合、又はケーブル2の下部に力センサーを設置できない場合でも、本実施形態を採用すれば実施の形態1と同等の効果を得ることが可能となる。
The structure of the
実施の形態5.
図7は実施の形態5によるケーブル巻取り及び送り出し制御装置を示す概念図である。図7に示すように、ケーブル巻取り及び送り出し機構17を移動機構56にて駆動させるようにしても良い。図7に示すような構成としてはロボットを使用する場合が考えられ、電線敷設作業を行う場合等に移動機構56が必要となる。力センサー4は固定されても良いし、あるいは別に駆動される構成としても良い。又力センサーとして図4に示された力センサー28を使用しても良い。更に実施の形態4で示した箱45を利用する構成としても良い。移動機構56はケーブル巻取り及び送り出し機構17を移動させる機能を有していれば良く、その駆動方法や駆動方向は任意である。また移動機構56には駆動するために必要な機能、例えばモータやガイド及び制御装置を備えているものとする。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a cable winding and delivery control device according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 7, the cable winding and
移動機構56の例としては、タイヤによる駆動機構、リニアガイド駆動機構、水平ステージ移動機構、回転駆動機構、ボールネジ駆動機構などがあるが、これらに限定されない。図7では制御装置5が移動機構56と独立して構成される場合を示しているが、制御装置5を移動機構56と一体に構成してもよい。また実施の形態4で示したように、ケーブル2を保持する箱45を利用する構成としてもよく、この箱45を移動機構56と共に移動する構成としてもよい。更には箱45を独立させて移動させる構成としても良い。
Examples of the moving
このような構成によれば、他の実施の形態で示した効果を有すると共に、ケーブル2に作用する張力が一定になるので、ケーブル巻取り及び送り出し機構17によりケーブル2を巻取り及び送り出す際に発生するノイズが少なくなり、移動機構56の駆動制御へ及ぼす影響を低減することが可能となる。
According to such a configuration, the effects shown in the other embodiments are obtained, and the tension acting on the
実施の形態6.
図8は実施の形態6によるケーブル巻取り及び送り出し制御装置を示す概念図である。図8に示すように、移動装置61に力センサー4を取り付ける構成としたものである。またケーブル2の動作を抑制するケーブル移動抑制機構62を設置しても良い。ここでケーブル移動抑制機構62とは、ケーブル2の配置や移動を抑制もしくは規定する機能を持つ機構であり、例としてプーリーや配管などがあるが、これらに限定されない。移動装置61は、移動機構56と同じく駆動するための機能を含み、またその駆動方向や駆動方法は任意である。ケーブル2の一部を力センサー4と接続し、移動装置61を利用して力センサー4を移動させる。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a cable winding and delivery control device according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 8, the
このような構成とすることで、他の実施の形態で示した効果を発揮することが出来ると共に、張力を一定にすることが出来るので、ケーブル巻取り及び送り出し機構17を要因とするノイズを低減することが出来、ノイズが移動装置61の駆動に及ぼす影響を低減することが出来る。尚移動装置61を使用する例として半導体製造の際のボンディング装置が挙げられる。この場合にはケーブル2はアルミニウム線又は金線等となり、このような装置においても張力を一定にする必要があり、本実施形態を採用することは有効となる。
By adopting such a configuration, the effects shown in the other embodiments can be exhibited and the tension can be made constant, so that noise caused by the cable winding and
実施の形態7.
図9は実施の形態7によるケーブル巻取り及び送り出し制御装置を示す概念図である。図9に示すように、実施の形態6の構成に加えて、ケーブル移動抑制機構62を可動装置73に取り付ける構成としても良い。ここで可動装置73は移動機構56と同じく、駆動するための機能を含み、またその駆動方向や駆動方法は任意である。また実施の形態6と異なり、制御信号7を可動装置73に接続し、力信号6の値に応じて可動装置73を制御してケーブル移動抑制機構62の位置及び速度を制御し、ケーブル2の張力が一定になるようにする。図9においては制御信号7により可動装置73のみを駆動制御するように構成しているが、ケーブル巻取り及び送り出し機構17の駆動制御に対しても利用する構成としてもよい。尚制御の方法は実施の形態1で説明したものと同じである。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a cable winding and delivery control device according to the seventh embodiment. As shown in FIG. 9, in addition to the configuration of the sixth embodiment, the cable
このような構成とすることで、他の実施の形態と同様の効果を発揮できると共に、ケーブル巻取り及び送り出し機構17を力信号6に応じて制御しないので、ケーブル巻取り及び送り出し機構17を要因とするノイズが低減され、当該ノイズが移動装置61に及ぼす影響を低減することが出来る。又ケーブル巻取り及び送り出し機構17においてもモータが不要となるので、ケーブル巻取り及び送り出し機構17自体を小型化し、あるいは簡素化することができる。
By adopting such a configuration, the same effects as those of the other embodiments can be exhibited, and the cable winding and
実施の形態8.
図10(A)〜(C)は実施の形態8によるケーブル巻取り及び送り出し装置におけるケーブル巻取り及び送り出し機構と力センサーとの接続機構を示す概念図である。その他の構成は上記実施の形態1〜7と同様である。先ず図10(A)に示すように、力センサー4若しくは力センサー28の代わりにケーブル2を力センサー84に接続する。力センサー84の構造自体は実施の形態1で説明したものと同様であり、ケーブル2から生じる力を1軸もしくは複数軸で検出する機能を有している。又力センサー84は力センサー4若しくは力センサー28の代わりに設置する構成としても良く、更には力センサー4、24と共に設置する構成としても良い。図10(A)に示した構成はケーブル2が短い場合に有効となる。
Embodiment 8 FIG.
FIGS. 10A to 10C are conceptual diagrams showing a connection mechanism between a cable winding and delivery mechanism and a force sensor in the cable winding and delivery apparatus according to the eighth embodiment. Other configurations are the same as those in the first to seventh embodiments. First, as shown in FIG. 10A, the
また力センサー84は図10(B)で示すように、コネクタとしての機能を有しても良く、ケーブル2と外部ケーブル25をつなぐ役割を有する構成としても良い。このようにケーブル接続機能を有した力センサーを構成することにより、装置全体を小型化することが出来る。また力センサー84は、ケーブル2で伝達する物質、情報、エネルギーを変換もしくは演算する機能を有する構成としても良い。ここでいう変換もしくは演算する機能とは、例として物質の分離や混合若しくは結合を行う機能、情報の演算処理機能、エネルギーの分離や吸収及び付与を行う機能が挙げられるが、これらに限定されない。図10(B)に示した構造は外部ケーブル25を利用する場合に有効となる。
Further, as shown in FIG. 10B, the
また力センサー84は図10(C)で示すように、ケーブル2を巻き付ける構成としても良い。以上のような構成とすることで、ケーブル2が短い場合や外部ケーブル25を利用する場合でも他の実施の形態で示した効果を発揮することが可能となる。
Further, the
実施の形態9.
図11〜図13は実施の形態9によるケーブル巻取り及び送り出し装置を示す概念図である。図11に示すように、力センサー4若しくは力センサー28の代わりに非接触位置検出センサー90を利用するようにしたものである。その他の構成は上記実施の形態1〜8と同じである。非接触位置検出センサー90は、ケーブル2の位置変動を非接触で検出する機能を持つ検出器である。非接触位置検出センサー90は1つのセンサーで構成してもよく、更には図12に示すように、複数のセンサーの組み合わせで構成しても良い。
FIGS. 11 to 13 are conceptual diagrams showing a cable winding and feeding device according to the ninth embodiment. As shown in FIG. 11, a non-contact
また非接触位置検出センサー90は図13に示すように、ケーブル2を覆う構成としても良い。非接触位置検出センサー90の例として電磁波を検出してケーブル2の位置を検出するカメラ型センサー、電磁波の反射を利用する距離センサー、ケーブル2から生じる電磁波を検出するコイル型センサー、ケーブル2から生じる磁気力を検出する磁気センサー、ケーブル2と非接触位置検出センサー90間に生じる静電気力を検出する静電気力センサー、ケーブル2と非接触位置検出センサー90間に生じるファンデルワールス力や原子間引力もしくは原子間排斥力を検出する非接触型力センサー等があるが、これらに限定されない。
Further, the non-contact
非接触位置検出センサー90はケーブル2の位置情報である位置信号96を出力し、位置信号96を位置−力変換装置97へ入力する。位置−力変換装置97は独立した装置としても良いし、更には非接触位置検出センサー90もしくは制御装置5に内蔵する構成としても良い。位置−力変換装置97は、位置信号96からケーブル2に生じている力を算出する機能を有する装置である。位置信号96からケーブル2に生じる力を算出する手法の例として、ケーブル2の物理定数(重さ等)と形状から算出する方法があるが、この手法に限定されない。一例としてケーブル2の硬さとケーブル2が巻き取り又は送り出される際の振動周波数により張力の変化率を測定することが出来る。
The non-contact
以上のように構成することにより、ケーブル2に接触すること無く張力を算出して、更に他の実施の形態1〜8で示した効果を発揮することが可能となる。このようにケーブル2に接触しないため、検出による外乱が生じず、より精密な巻取り及び送り出し制御が可能となる。
尚本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
By configuring as described above, it is possible to calculate the tension without contacting the
It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1 回転構造体、2 ケーブル、3 モータ、4,28,84 力センサー、
5 制御装置、6 力信号、7 制御信号、9 力信号目標値、
17 ケーブル巻取り及び送り出し機構、25 外部ケーブル、29 力信号記録装置、45 箱、56 移動機構、61 移動装置、62 ケーブル移動抑制機構、
73 可動機構、90 非接触位置検出センサー、97 位置−力変換装置。
1 rotating structure, 2 cables, 3 motors, 4, 28, 84 force sensor,
5 control device, 6 force signal, 7 control signal, 9 force signal target value,
17 Cable winding and feeding mechanism, 25 external cable, 29 force signal recording device, 45 box, 56 moving mechanism, 61 moving device, 62 cable movement restraining mechanism,
73 movable mechanism, 90 non-contact position detection sensor, 97 position-force conversion device.
Claims (11)
上記制御装置は上記力信号と力信号目標値との差に基づいて上記制御信号を生成するものであり、上記制御信号に基づいて上記ケーブル巻取り及び送り出し機構を制御することにより上記ケーブルに生じる張力を一定にすることを特徴とするケーブル巻取り及び送り出し制御装置。 A cable winding and feeding mechanism for winding and feeding the cable, a force sensor for detecting a change in tension due to the cable being wound and fed by the cable winding and feeding mechanism, and a detection by the force sensor A cable winding and delivery control device comprising: a control device that receives the generated force signal and generates a control signal;
The control device generates the control signal based on a difference between the force signal and a force signal target value, and is generated in the cable by controlling the cable winding and feeding mechanism based on the control signal. A cable winding and delivery control device characterized by maintaining a constant tension.
上記制御装置は上記力信号と力信号目標値との差に基づいて上記制御信号を生成するものであり、上記制御信号に基づいて上記可動機構を制御することにより上記ケーブルに生じる張力を一定にすることを特徴とするケーブル巻取り及び送り出し制御装置。 A cable winding and feeding mechanism for winding and feeding the cable, and a change in tension due to the cable being wound and fed by the cable winding and feeding mechanism are detected and a part of the cable is connected. A force sensor, a moving device for moving the force sensor, a cable movement suppressing mechanism installed between the cable winding and feeding mechanism and the force sensor, and a moving mechanism for moving the cable movement suppressing mechanism. A cable winding and delivery control device including a control device that receives a force signal detected by the force sensor and generates a control signal,
The control device generates the control signal based on a difference between the force signal and a force signal target value, and controls the movable mechanism based on the control signal to keep the tension generated in the cable constant. A cable winding and delivery control device characterized by:
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