JPH0210067B2 - - Google Patents

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JPH0210067B2
JPH0210067B2 JP17037285A JP17037285A JPH0210067B2 JP H0210067 B2 JPH0210067 B2 JP H0210067B2 JP 17037285 A JP17037285 A JP 17037285A JP 17037285 A JP17037285 A JP 17037285A JP H0210067 B2 JPH0210067 B2 JP H0210067B2
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JP
Japan
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brake
filament
rotation
shaft
tension
Prior art date
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JP17037285A
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English (en)
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JPS6231667A (ja
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Hidenori Imashiro
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TODAI DENKI SEISAKUSHO KK
Original Assignee
TODAI DENKI SEISAKUSHO KK
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  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、回転制御に関するものであり、特
に線状物、条状物(以下線条物という)の巻取り
装置における巻取り張力を所定の値に保つための
回転制御の方法と装置に関するものである。
従来例 糸、紙、鋼帯等の線条物は、製造、加工に際し
て円筒状の巻取りドラムに巻取られロール状にさ
れる。この巻取りにおいて、巻取りドラムを一定
速度で回転させて巻取るならば、巻取り径の増大
に伴い、巻取られる線条物に加わる巻取り張力及
び巻取り速度が変化するので、線条物の破損が生
じる又はロールの品質が低下する等の問題が起こ
る。従つて、通常の巻取りでは、巻取り張力及び
巻取り速度を一定にするように制御されている。
そして上記従来の巻取り装置では、上記張力及び
速度を検出するために巻取り張力検出装置及び巻
取り速度検出装置を設けて、その検出値をフイー
ドバツクして所定値と比較し、その差に応じて巻
取り速度及び張力の調整を行うようにしている。
ところで、上記張力検出装置としては、段差ロ
ーラが用いられており、該段差ローラは線条物の
種類に応じてローラの重量等を設計しなければな
らず、また線条物の品質を低下させる等の欠点が
あつた。
問題点を解決するための手段 この発明は上記従来の事情に鑑みて提案された
ものであつて、線条物の張力を非接触で制御でき
る簡単な方法を得ることを目的とするものであ
る。また、上記方法を正確に実現することができ
る極めて簡単な構成の装置を得ることを目的とす
るものである。
上記目的を達成するために、この発明は、巻出
しドラム軸と制動軸を、ねじれ弾性体で連結して
いる。この構成において、両軸が回転していると
きの上記弾性体のねじれ角、すなわち両軸の位相
角φが検出できた場合、該角φに基づいて、上記
回転系にかかる張力Fは F=k・φ/r (r:線条物の半径) なる演算で現在の張力Fを求めることができる。
従つて該値と、予め設定された所期の張力Foと
を比較することによつて、制動機に対する制御信
号を作ることができるのである。
上記位相差φは、両軸の回転に同期した2つの
回転パルス信号の位相差に対応する時間に発生す
るクロツクパルスn2と、何れかの回転パルスの1
周期に発生するクロツクパルス数n1とから φ=2π/P・n2/n1(P:1回転に発生する回転パ
ル スの数) で表わすことができ、従つて上記張力は、 F=k/r・2π/P・n2/n1 で表わすことができる。
上記クロツクパルス数n1とn2を計数するため
に、先ず両軸の回転基準位置に対応する2つの上
記回転パルス信号が作られ、その何れかの信号に
基づいて、何れかの軸が1回転する間に第1のカ
ウンタを動作させてn1を得、また、両軸の位相差
に対応する時間に第2のカウンタを動作させてn2
を得るようにするのである。
上記ねじれ弾性体としてはいわゆるトーシヨン
バーと称する鋼棒を用いてもよいし、またこの発
明に適合するように、特に設計された弾性体であ
つてもよい。
実施例及び作用 先ず、第3図はこの発明が適用される線条物の
巻取り装置の概要を示すものである。制動機12
で制動がかけられている送出し軸1には、線条物
Aが巻取られた送出しドラムD1が連結されてお
り、該線条物Aを電動機13で駆動される巻取り
軸14に連結された巻取りドラムD2に巻取るよ
うになつている。
上記送出し軸1と制動機12と直接に連動して
いる制動機2とは、この発明に係る回転トルクセ
ンサ部10を介して連結されており、該センサ部
10には、以下に説明するエンコーダ4とねじれ
弾性体3が納められている。尚、巻取り側にも駆
動軸15と巻取り軸14の間に、センサ部10が
介在しており、この明細書では詳しく説明しない
巻取り速度の制御に用いられる。
第1図はこの発明を上記の線条物巻取り装置の
送出し側に適用した場合の実施例を示すものであ
り、第2図はそのタイミングチヤートで示すもの
である。制動機12の制動軸2と送出し軸1が、
ねじれ弾性体3によつて連結されており、更に両
軸には、第1と第2の回転基準位置検出器よりな
るエンコーダ4が取付けられている。該ねじれ弾
性体3は、いわゆるトーシヨンバーと称される鋼
棒であつてもよいが、この発明のために、特に設
計されたものであつてもよい。上記エンコーダ4
は、透光穴42a,42bを有する回転板41
a,41bを、上記両軸に同軸に取付け、該回転
板41a,41bの一側に配置した発光素子43
a,43bからか透光穴42a,42bのを透過
して、回転板41a,41bの他側に透過する光
を、該回転板41a,41bの他側に配置した受
光素子44a,44bで受けるようになつてい
る。
尚、上記透光穴42a,42bは各回転板41
a,41bにひとつだけでなく、等位相角を保つ
て複数個Pを設けてもよく、この場合、各回転板
41a,41bが1回転するごとにP個の回転パ
ルスが得られることになる。
尚、上記のように光学的に回転基準位置を検出
する構成に代えて、磁気的に回転基準位置を検出
する構成を採用することができる。
上記の構成において、両軸1,2が回転する
と、送出し軸1の位相が制動軸の位相より進んだ
状態で回転し、受光素子44a,44bからは、
第2図a,bに示すように送出し軸1の回転に同
期したパルス信号P1,P2は、インターフエイス
21に入力され、該インターフエイス21から
は、パルス信号P1に基づいて、該パルス信号P1
の2周期を1周期とするパルス信号p3と、上記パ
ルス信号P1とP2の各パルスの位相差に対応する
パルス信号P4が出力される。
パルス信号P3は、カウンタ22に入力され、
下記CPU25から、インターフエイス21にカ
ウント開始指令が与えられた後(例えば時間t1)、
該カウンタ22は、パルス信号p3が“L”(又は
“H”)のときにクロツクパルスCKの数(n1)を
計数する。
また、パルス信号P4は、カウンタ23に入力
され、上記カウント開始信号p5が入力された後、
該カウンタ23はパルス信号p4が“L”(又は
“H”)の時に入力されているクロツクパルスCK
の数(n2)を計数する。
このようにして、カウンタ22と23で計数さ
れた値はパルス信号P2に同期して割込み処理回
路27から出力される割込み信号P5によつて
CPU25に読込まれるようになつている。
更にCPU25には、巻出し線条物の半径rに
対応する信号が、半径検出手段6の半径演算手段
24から、上記割込み信号P5が入力されたタイ
ミングで入力される。上記半径検出手段6として
は、光又は音波を送出し軸1に巻取られた線条物
Aに向けて発射し、それが反射して受信されるま
での時間から計算する通常の手段を用いることが
可能である。その他接触型、非接触型の各種方法
を採用することができる。
ところで、上記カウンタ22,23でカウント
される上記クロツクパルスCKがfoHzであるとす
ると、回転数N(rpm)は N=fo/n1×60 …(1) で求めることができ、またねじれ弾性体のねじれ
角φは φ=2π/P・n2/n1 …(2) で求めることができる。
ねじれ角φと上記回転系にかかるトルクTとの
関係は、 T=k・φ …(3) (k:弾性体のばね係数) で表わすことができるので、トルクTは T=k・2π/P・n2/n1 …(4) で表わすことができ、張力Fは、 F=k/r・2π/P・n2/n1 …(5) と表わすことができる。
従つて張力Fは、線条物の半径rをカウンタ2
2,23のカウント数n1、n2とから算出できるこ
とになる。
一方、CPPU25にはオペレータが予め希望す
る張力Foが設定器26から設定されており、上
記のようにして得られた現在の張力Fと、予め設
定された張力Foが制御信号出力インターフエイ
ス27で比較されてFo>Fであるときには、制
動機の界磁を強めるための、またFo<Fである
ときには弱めるための制御信号を出力するように
なつている。
尚、上記計算過程で得ることができる回転数N
とトルクTとは表示装置28に表示してオペレー
タに確認させることもできるのである。また回転
数Nは、上記方法を用いないで他の公知の方法を
用いて計測してもよい。
以上、第3図に示した線条物の巻取り装置に、
この発明を適用した場合についてのみ説明した
が、この発明は、第4図に示した線条物の巻取り
装置にも適用できる。すなわち、第4図において
送り出しドラム(図外)から巻取りドラムD2
巻取られる線条物は、一旦折返しロール61で折
返した後、ブレーキロール62で再びもとの方向
に折返して巻取りドラムD2に巻取られるように
なつており、更に、上記ブレーキロール62に接
している線条物Aの上方からはピンチロール63
が接し、線条物の滑りを防止するようになつてい
る。上記ブレーキロール62は、この発明の一部
を構成する回転トルクセンサ部10を介して制動
機12と連動するようになつているのである。制
動機12は第1図に示したような装置を用いて制
御されるようになつているのである。
効 果 以上説明したように、この発明は、送出し軸と
制動軸をねじれ弾性体で連結し、両軸の位相角φ
と送出し軸に巻取られている線条物の半径rとか
ら線条物の現在の張力Fを求めることによつて、
制動機の界磁を制御するようになつており、且つ
上記位相角φ及び半径は非接角で求めることがで
きるので、線条物の張力を制御できる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示すブロツク
回路図、第2図は第1図の回路に使用される各種
信号を示すタイミングチヤート、第3図は線条物
の巻取りシステムの概念図、第4図は線条物の巻
取りシステムの他の概念図である。 1……送出し軸、A……線条物、12……制動
機、13……電動機、14……巻取り軸、15…
…駆動軸、2……制動軸、3……ねじれ弾性体、
4……エンコーダ、41a,41b……回転板、
42a,42b……透光穴、43a,43b……
発光素子、44a,44b……受光素子、10…
…回転トルクセンサ部、21……インターフウイ
ス、22……カウンタ、25……CPU、23…
…カウンタ、24……半径演算手段、27……割
込み処理回路、6……半径検出手段、28……演
算結果表示回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 制動機で制動がかけられた巻出しドラムに巻
    取られた線条物又は、制動機で制動がかけられた
    ブレーキロール軸に接触した線条物を電動機で駆
    動される巻取ドラムに巻取る線条物の巻取装置に
    おいて、 (a) ねじれ弾性体で連結された巻出しドラム軸又
    は、ブレーキロールと制御軸のそれぞれの回転
    に同期した少なくとも1回転に1パルスの回転
    パルス信号を得るステツプ、 (b) 上記巻出しドラム又はブレーキロールに巻取
    られている線条物の半径rを得るステツプ、 (c) 上記2つの回転パルスに基づいて得られる2
    つの軸の位相角φと、送出し軸に巻取られた線
    条物の半径に基づいて、線条物の現在の張力F
    をF=k・φ/rなる関係から求めるステツプ、 (d) 上記張力Fと所期の張力Foとを比較して、
    制御機に対する界磁制御信号を発生させるステ
    ツプとよりなることを特徴とする張力制御方
    法。 2 上記2つの軸の回転に同期した2つの回転パ
    ルス信号のうちの何れか一方の信号の1周期に発
    生するクロツクパルスの数n1と、上記2つのパル
    ス信号の位相差に対応する時間に発生するクロツ
    クパルスの数n2より φ=k・2π・n2/n1 (k・ばね系数) で算出される特許請求の範囲第1項記載の回転制
    御方法。 3 制動機で、制動がかけられた巻出しドラムに
    巻取られた線条物又は、制動機で制動がかけられ
    たロール軸と接触する線条物を電動機で駆動され
    る巻取りドラムに巻取る線条物の巻取り装置にお
    いて、 (a) 巻出しドラム軸又は、ブレーキロールと、制
    動軸とを連結する、ねじれ弾性体と、 (b) 巻出しドラム軸又はブレーキロールの回転に
    同期する回転パルス信号と、制動軸のそれぞれ
    の回転に同期する少なくとも1回転に1パルス
    の回転パルス信号を発生するエンコーダと、 (c) 巻出しドラムに巻かれている線条物の半径r
    を計測する手段と、 (d) 上記エンコーダから得られる2つの回転パル
    スに基づいて得られる両軸の位相φと、上記半
    径計測手段から得られる半径rとから線条物の
    張力Fを求める演算手段、 (e) 上記算出された張力と予め設定された所期の
    張力Foとを比較して、制動機の界磁巻線に対
    する制御信号を出力する手段とよりなる張力制
    御装置。 4 上記エンコーダが、巻取りドラム軸に取付け
    られた該巻取りドラム軸の回転基準位置が表示さ
    れた円板と、 上記表示された基準位置を光学的又は磁気的に
    検出する検知器とよりなる第1のエンコーダと、
    制動軸に取付けられた該制動軸の回転基準位置が
    表示された円板と、 上記表示された基準位置を光学的又は磁気的に
    検出する検知器とよりなる第2のエンコーダとよ
    り構成される特許請求の範囲第3項記載の張力制
    御装置。 5 上記演算手段が、 上記2つの回転パルスの何れか一方の1周期に
    発生するクロツクパルスの数n1を計数する第1の
    カウンタと、 上記エンコーダから得られる2つの回転パルス
    の位相差に対応する時間に発生するクロツクパル
    スの数n2を計数する第2のカウンタと、 上記n1とn2と、更に半径計測手段から得られる
    半径とから F=2π/P・n2/n1・k/r (k:ばね系数)(2π/P・n2/n1:位相角φ) (P:回転で得られる回転パルスの数) を演算するCPUとからなる特許請求の範囲第3
    項記載の張力制御装置。
JP17037285A 1985-08-01 1985-08-01 張力制御方法及び装置 Granted JPS6231667A (ja)

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JPS6231667A JPS6231667A (ja) 1987-02-10
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63310466A (ja) * 1987-06-10 1988-12-19 Murata Mach Ltd 自動ワインダ−におけるテンション制御方法
JPS6413375A (en) * 1987-07-03 1989-01-18 Murata Machinery Ltd Yarn winding method
JPS6487456A (en) * 1987-09-28 1989-03-31 Sekisui Chemical Co Ltd Adjusting method for tensile force of sheet
KR101034356B1 (ko) * 2006-03-27 2011-05-16 여상현 선재의 재권취장치 및 그 방법

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