JPH0599771A - Tension measuring system - Google Patents

Tension measuring system

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Publication number
JPH0599771A
JPH0599771A JP3284129A JP28412991A JPH0599771A JP H0599771 A JPH0599771 A JP H0599771A JP 3284129 A JP3284129 A JP 3284129A JP 28412991 A JP28412991 A JP 28412991A JP H0599771 A JPH0599771 A JP H0599771A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tension
roller
idler
rollers
measuring system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3284129A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Omi
和久 大海
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.)
Takaoka Toko Co Ltd
Original Assignee
Takaoka Electric Mfg Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Takaoka Electric Mfg Co Ltd filed Critical Takaoka Electric Mfg Co Ltd
Priority to JP3284129A priority Critical patent/JPH0599771A/en
Publication of JPH0599771A publication Critical patent/JPH0599771A/en
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  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable a measurement range to be improved in a tension-measuring system with a roller for measuring tension and a pair of rollers which are needed for applying tension. CONSTITUTION:In a configuration where the shaft of a tension roller 1 is received by a bearing block 2, a tension sensor 3 is installed at a lower part of the bearing block 2, and then idler rollers 4 and 5 are placed on both sides, either one or both positions of the idler rollers 4 and 5 can be varied, thus enabling the lap angle to be varied.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、薄板状材料の張力を測
定するシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for measuring the tension of a thin plate material.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルミや銅等の薄板状の金属材料及び合
成樹脂性のフィルム材料、例えば塩化ビニルやPET
(以後前者、後者を含めてシート材料と呼ぶ。)の生産
工程においてシート材料の張力を監視したり、一定に保
ちながらシート材料を巻取る工程がある。シート材料の
張力を検出する方式の例として、張力検出センサ(以後
テンションセンサと呼ぶ。)の検出部に取付けたローラ
(以後テンションローラと呼ぶ。)に対し、シート材料
を、張力を印加させるのに必要な一対のローラ(以後ア
イドラローラと呼ぶ。)を介して引回した構成におい
て、テンションローラにかかる張力の合力をテンション
センサで検出する方式がある。図1は張力測定システム
のハード構成の一例である。テンションローラ1の軸を
ベアリングブロック2で受け、ベアリングブロック2の
下部にテンションセンサ3が設置してある。図1のよう
に、アイドラローラ4,5を介して、シート材料6にテ
ンションを印加させたときの張力をT1,T2 とすると、
このT1,T2 の張力値は、合力Fとしてテンションセン
サ3により検出され、データ処理機能を持ったコントロ
ーラにより、演算処理後の実際の張力値、つまりT1,T
2 の値として出力表示される。この合力Fは図2におい
て、T1,T2 のなす角、つまりラップ角を2θとする
と、 F=2T1 cos2θ=2T2 cos2θ・・・・(1) となる。従って、シート材料に直接かかるテンション値
T(以後テンション値Tと呼ぶ。)は、 T=F/2cos2θ となる。ただし、 T=T1 =T2 ,0<θ<90° である。
2. Description of the Related Art Thin plate metal materials such as aluminum and copper and synthetic resin film materials such as vinyl chloride and PET
In the production process (hereinafter, the former and the latter are collectively referred to as sheet material), there is a step of monitoring the tension of the sheet material and winding the sheet material while keeping it constant. As an example of a method for detecting the tension of the sheet material, a sheet material is applied with tension to a roller (hereinafter referred to as a tension roller) attached to a detection portion of a tension detection sensor (hereinafter referred to as a tension sensor). There is a method in which the tension sensor detects the resultant force of the tension applied to the tension roller in a configuration in which the tension roller is wound around a pair of rollers (hereinafter referred to as idler rollers) necessary for the above. FIG. 1 is an example of a hardware configuration of the tension measuring system. A bearing block 2 receives the shaft of the tension roller 1, and a tension sensor 3 is installed below the bearing block 2. As shown in FIG. 1, when the tension applied to the sheet material 6 through the idler rollers 4 and 5 is T1 and T2,
The tension values of T1 and T2 are detected by the tension sensor 3 as the resultant force F, and the actual tension values after the arithmetic processing, that is, T1 and T2, are detected by the controller having the data processing function.
Printed as a value of 2. The resultant force F in FIG. 2 is F = 2T1 cos2θ = 2T2 cos2θ (1), where the angle formed by T1 and T2, that is, the wrap angle is 2θ. Therefore, the tension value T directly applied to the sheet material (hereinafter referred to as the tension value T) is T = F / 2cos2θ. However, T = T1 = T2, 0 <θ <90 °.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来この方式を用いる
場合、測定条件を一定に、つまりアイドラローラ4,5
は固定させる。設計者は、シート材料6に印加する張力
T1,T2とラップ角2θ、つまりアイドラローラ4,
5の配置を考慮した上で測定範囲を検討し、張力測定シ
ステムを決定するが、このことは、システムの性能上測
定範囲が限定された形となり、途中の仕様変更等により
測定範囲の変更の必要が生じた場合、そのシステムでは
測定できないこともありうる。そこで本発明は、測定範
囲を大幅に広げられるようにしたものである。
Conventionally, when this method is used, the measurement conditions are kept constant, that is, the idler rollers 4, 5 are used.
Fix. The designer applies the tensions T1 and T2 applied to the sheet material 6 and the wrap angle 2θ, that is, the idler roller 4,
The tension measurement system is determined by considering the arrangement of 5 and determining the tension measurement system. However, this means that the tension measurement system is limited due to the performance of the system. If the need arises, the system may not be able to measure it. Therefore, the present invention is capable of greatly expanding the measurement range.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明では、アイドラロ
ーラの片方又は両方の位置を変えることができるように
する。
According to the present invention, it is possible to change the position of one or both of the idler rollers.

【0005】[0005]

【作用】それによって、張力測定システムにおける、張
力の測定範囲を大幅に広げることが可能となる。
With this, it becomes possible to significantly widen the tension measuring range in the tension measuring system.

【0006】[0006]

【実施例】本発明における張力測定システムでは、図1
に示すアイドラローラ4,5の位置を変化させるため、
その変化に対する実際のテンション値Tをどう算出する
かが問題となる。図3は張力測定システムのローラ1,
4,5の断面方向の配置図を座標系に当てはめたもので
ある。ここでは、アイドラローラ4,5のラップ角2θ
の変化に対する合力Fおよび、テンション値Tの変化を
定量的に評価する方法を説明する。また、考えやすいよ
うに、アイドラローラ5の側についてのみ座標系をと
る。図3において、テンションローラ1の中心を座標系
の原点、アイドラローラ5の中心を(x,y)とおく。
シート材料6とy軸とのなす角をラップ角2θの半分、
θとして考える。シート材料6は、テンションローラ1
とアイドラローラ5に接しており、その接点を、図3の
ようにそれぞれ(a,b),(c,d)とする。また、
テンションローラ1とアイドラローラ5の半径をそれぞ
れr1 ,r2 とする。まず、a,b,c,dの座標位置
をr1 ,r2 ,x,y,θで表すと、下記の(3)〜
(6)式となる。ところで、下記の(7)式により、
(1)式,(2)式,(3)式,(4)式,(5)式
を、(6)式へ代入して整理すると、下記の(8)式と
なり、したがって下記の(9)式が成立する。そしてθ
に直すと、下記の(10)式となる。したがって、(1
0)式を(2)式に代入すると、下記の(11)式にな
る。よって、下記の(11)式より、アイドラローラ5
の位置の変化に対する、テンション値Tの変化が評価さ
れる。実際のシステムとしては、アイドラローラ5の位
置が可変となるように、リニアガイドやX−Yテーブル
をアイドラローラ5のベアリング部に取付け、位置決め
にはサーボモータ等を利用すれば可能となる。また(1
1)式の演算も、プログラム可能な、演算処理機能を持
った市販のコントローラを利用すれば可能となる。図4
に実際のシステムの例を示す。図4は、アイドラローラ
4,5を垂直方向のみ、かつ、同量の変位で動く場合で
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the tension measuring system of the present invention, as shown in FIG.
To change the position of idler rollers 4 and 5 shown in
The problem is how to calculate the actual tension value T for the change. Figure 3 shows the roller 1 of the tension measurement system.
4 and 5 are the layouts in the cross-sectional direction applied to the coordinate system. Here, the wrap angle 2θ of the idler rollers 4 and 5 is
A method for quantitatively evaluating the change in the resultant force F and the change in the tension value T with respect to the change will be described. Further, for ease of consideration, the coordinate system is set only on the idler roller 5 side. In FIG. 3, the center of the tension roller 1 is the origin of the coordinate system, and the center of the idler roller 5 is (x, y).
The angle formed by the sheet material 6 and the y axis is half the wrap angle 2θ,
Consider as θ. Sheet material 6 is tension roller 1
And the idler roller 5 are in contact with each other, and their contact points are (a, b) and (c, d), respectively, as shown in FIG. Also,
The radii of the tension roller 1 and the idler roller 5 are r1 and r2, respectively. First, when the coordinate positions of a, b, c and d are represented by r1, r2, x, y and θ, the following (3) to
Equation (6) is obtained. By the way, according to the following equation (7),
Substituting the equations (1), (2), (3), (4), and (5) into the equation (6) and rearranging it yields the following equation (8). ) Formula holds. And θ
When it is corrected to, the following equation (10) is obtained. Therefore, (1
Substituting equation (0) into equation (2) yields equation (11) below. Therefore, from the formula (11) below, the idler roller 5
The change of the tension value T with respect to the change of the position of is evaluated. In an actual system, a linear guide or an XY table is attached to the bearing portion of the idler roller 5 so that the position of the idler roller 5 is variable, and a servomotor or the like is used for positioning. Also (1
The calculation of the equation (1) can be performed by using a commercially available controller that has a programmable calculation function. Figure 4
Shows an example of an actual system. FIG. 4 shows the case where the idler rollers 4 and 5 are moved only in the vertical direction and with the same amount of displacement.

【0007】アイドラローラ4,5は、それぞれ、リニ
アガイドにより昇降可動な支柱7,8に取り付けられ、
かつ、バー9により、アイドラローラ4,5の昇降の変
位が同じとなるように接続されている。そしてアイドラ
ローラ4,5は、バー9の中央部に取り付けられたボー
ルねじ10および、モータ11により昇降することがで
きる。アイドラローラ4,5の位置のデータは、エンコ
ーダ12より出る、アイドラローラの位置信号線15を
通して出力され、また、シート材料9の張力の合力のデ
ータは、テンションセンサ3より、合力データ信号線1
4を通して出力される。
The idler rollers 4 and 5 are attached to columns 7 and 8 which can be moved up and down by linear guides,
Moreover, the idler rollers 4 and 5 are connected by the bar 9 so that the vertical displacements thereof are the same. The idler rollers 4 and 5 can be moved up and down by the ball screw 10 attached to the central portion of the bar 9 and the motor 11. The position data of the idler rollers 4 and 5 is output from the encoder 12 through the position signal line 15 of the idler roller, and the resultant force of the tension of the sheet material 9 is output from the tension sensor 3 to the resultant force signal signal line 1.
It is output through 4.

【0008】アイドラローラの位置信号線15と、合力
データ信号線14は、コントローラ13に入力され、あ
らかじめ入力された、アイドラローラ4,5の径のデー
タと共に、コントローラ13においてテンション値が計
算される。
The idler position signal line 15 and the resultant force data signal line 14 are input to the controller 13, and the tension value is calculated in the controller 13 together with the previously input diameter data of the idler rollers 4 and 5. ..

【0009】[0009]

【数1】 [Equation 1]

【0010】[0010]

【発明の効果】以上のように、本発明により、張力測定
の測定範囲が従来のものより広がることにより、広範囲
な測定システムが構築できると共に、システムとして汎
用化することも可能となる。
As described above, according to the present invention, the measuring range of the tension measurement is widened as compared with the conventional one, so that a wide-range measuring system can be constructed and can be generalized as a system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】張力測定システムのハード構成の図である。FIG. 1 is a diagram of a hardware configuration of a tension measuring system.

【図2】図1における張力のベクトル合成図である。FIG. 2 is a vector composition diagram of tensions in FIG.

【図3】図1におけるローラの位置を座標系に当てはめ
た図である。
FIG. 3 is a diagram in which the positions of rollers in FIG. 1 are applied to a coordinate system.

【図4】本発明の実際のシステム例の図である。FIG. 4 is a diagram of an actual system example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 テンションローラ 2 ベアリングブロック 3 テンションセンサ 4,5 アイドラローラ 6 シート材料 7,8 支柱 9 バー 10 ボールねじ 11 モータ 12 エンコーダ 13 コントローラ 14 合力データ信号線 15 位置信号線 1 Tension Roller 2 Bearing Block 3 Tension Sensor 4,5 Idler Roller 6 Sheet Material 7,8 Support 9 Bar 10 Ball Screw 11 Motor 12 Encoder 13 Controller 14 Result Data Signal Line 15 Position Signal Line

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 張力測定用ローラと、それを保持するベ
アリングブロックと、ベアリングブロックの下に取り付
けられた張力検出センサと、張力を印加させるのに必要
な一対のローラとからなる張力測定器において、上記張
力を印加させるのに必要な一対のローラの片方又は両方
の位置を変えることができるようにした張力測定システ
ム。
1. A tension measuring device comprising a tension measuring roller, a bearing block holding the tension measuring roller, a tension detecting sensor mounted under the bearing block, and a pair of rollers required to apply tension. A tension measuring system capable of changing one or both positions of a pair of rollers required to apply the tension.
JP3284129A 1991-10-04 1991-10-04 Tension measuring system Pending JPH0599771A (en)

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JP3284129A JPH0599771A (en) 1991-10-04 1991-10-04 Tension measuring system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3284129A JPH0599771A (en) 1991-10-04 1991-10-04 Tension measuring system

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JP3284129A Pending JPH0599771A (en) 1991-10-04 1991-10-04 Tension measuring system

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