JPH07330198A - ブライドルロールの制御装置およびブライドルロールのメカニカルロス測定装置 - Google Patents
ブライドルロールの制御装置およびブライドルロールのメカニカルロス測定装置Info
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- JPH07330198A JPH07330198A JP12549294A JP12549294A JPH07330198A JP H07330198 A JPH07330198 A JP H07330198A JP 12549294 A JP12549294 A JP 12549294A JP 12549294 A JP12549294 A JP 12549294A JP H07330198 A JPH07330198 A JP H07330198A
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Abstract
分担制御において、スリップ発生を極力防止する。軽負
荷時でもスリップ発生を抑制しスリップによる製品への
実害を防止する。 【構成】 各ブライドルロールの負荷分担率G1〜G4
とストリップ1の出側と入側のとの張力偏差に基づいた
電流基準値で駆動制御装置12〜15を介してモータM
1〜M4を電流制御して駆動する。モータM1〜M4は
ギャ9〜10を介してブライドルロールR1〜R4を駆
動する。モータの回転速度N1〜N4からメカロス補正
FGEN(Function Generator)42〜45でメカニカ
ルロス分を補正した電流補正値を出力し、この電流補正
値で電流基準値を補正し負荷分担を適正に制御してスリ
ップを防止する。
Description
スラインにおけるブライドルロールの制御に関するも
の、および、ブライドルロールのメカニカルロスを測定
する測定装置に関するものである。
装置を示す図であり、図において、1は搬送される鋼板
等のストリップ、TDはストリップを安定して搬送する
ための出側張力設定値、TEは入側張力設定値である。
R1〜R4はロール、8〜11はモータの動力をR1〜
R4に伝えるためのギャ1〜ギャ4、M1〜M4はロー
ルR1〜R4を駆動するためのモータ、16〜19はモ
ータを電流制御する駆動制御装置、G1〜G4は各ロー
ルの負荷分担率である。24はTD−TEから求められ
るロール4本分の合計電流基準であり、25〜28は各
ロールの負荷分担率G1〜G4によって決まる各ロール
の電流基準である。
な入側張力設定値TDと出側張力設定値TEによって求
まるブライドルロール前後の張力差がブライドルロール
に要求されるパワーである。この張力差に相当する合計
電流基準24に各ロールの負荷分担率G1〜G4を乗じ
た値を電流基準25〜28に変換し、各駆動制御装置1
6〜19はその電流基準を受けて各モータM1〜M4の
電流制御を行っている。
荷分担制御装置は以上のように構成されているので次の
ような問題があった。 低張力の場合、各駆動モータの電流値が小さくなるの
で、メカニカルロス分の比率が大きくなり、有効出力分
の負荷分担比率が適切さを欠くことからスリップが発生
しやすくなる。このスリップの発生は、ロールR1〜R
4間で速度差が生じ、ゆるみが発生しスリップにつなが
るものである。なお、このメカニカルロスはブライドル
ロールR1〜R4、ギャ8〜11、モータM1〜M4に
生じる動力損失であり、ストリップがロールにかけられ
ていない無負荷状態でロールを含むモータを回転するの
に必要な動力がメカニカルロスである。この動力をモー
タの回転数で除して得られるトルクは電流にほぼ比例す
るので、トルクは電流値で代用することができる。
的、局部的にスリップが発生すると、そのロールは負荷
電流が減少して回転数が上がるのでスリップ回復力がな
い。
めになされたもので、メカニカルロス分を補正して、各
モータの負荷分担を適正にしてスリップ発生を極力抑
え、安定したストリップの通板ができるブライドルロー
ルの制御装置を得ることを目的とする。また、補正する
メカニカルロス分を容易に測定する測定装置を得ること
を目的とする。
るブライドルロールの制御装置は、複数個のブライドル
ロールを各々モータで駆動し、このモータを駆動制御し
てストリップの張力を制御するブライドルロールの制御
装置において、上記各モータをストリップの張力設定値
に基づいた電流基準値に相当する負荷電流となるようそ
れぞれ制御すると共に、上記各モータの実速度に応じて
上記ブライドルロールのメカニカルロス分の補正電流値
をそれぞれ出力するメカニカルロス補正手段を設け、こ
の補正手段からの出力で上記電流基準値をそれぞれ補正
するようにしたものである。
ルの制御装置は、複数個のブライドルロールを各々モー
タで駆動し、このモータを駆動制御してストリップの張
力を制御するブライドルロールの制御装置において、上
記各モータの駆動制御を速度基準値に基づいてそれぞれ
速度制御すると共に、上記各ブライドルロールのメカニ
カルロス分を補正したモータの目標電流値と各モータの
実負荷電流値との偏差に応じた負荷分担制御補正信号で
上記速度基準値を補正するようにしたものである。
ルの制御装置は、請求項2において、各モータの目標電
流値は、予め設定された設備構成による電流比率IRn
と、実際の負荷電流と、その負荷電流In 時のモータの
回転速度でのメカニカルロス分の電流IMnとから、(n
は1〜nまで) 電流比率IRn’(IR1’、IR2、・・・IRn’)を、
IRn’=IRn/(IR1+IR2+・・・+IRn)で演算
し、 トータル実負荷有効電流(IL)を、IL=(I1−IM
1)+(I2−IM2)+・・・+(In−IMn)で演算
し、 各モータの目標電流値IRn*(IR1*、IR2*、・・・
IRn*)を、IRn*=IL×IRn’+IMnで演算して求め
るようにしたものである。
ルの制御装置は、請求項2または3において、ブライド
ルロールの制御装置のDROOP値と目標電流値に対応
したリミット値を有するリミッターを設け、入力された
負荷分担制御補正信号が上記リミット値を超えるとこの
リミット値に制限して出力し、この出力に応じて速度基
準値を補正するようにしたものである。
ルの制御装置は、請求項2〜4のいずれか1項におい
て、負荷分担制御補正信号を入力し、この入力信号が所
定の値以下では出力しない不感帯を有し、この不感帯を
超えると上記入力信号に応じて出力するデッドバンドを
設け、このデッドバンドの出力に応じて速度基準値を補
正するようにしたものである。
ルのメカニカルロス測定装置は、複数個のブライドルロ
ールを各々モータで駆動し、このモータを駆動制御して
ストリップの張力を制御するブライドルロールの制御装
置にあって、上記ブライドルロールの無負荷運転状態下
で、上記モータの設定速度を順次変化する手段と、この
設定速度に応じた上記モータの実速度とモータの電流か
らブライドルロールのメカニカルロスを求める手段と、
測定対象のブライドルロールを順次切り換えて、各ブラ
イドルロールのメカニカルロスを求めるよう上記二つの
手段を繰り返す切換手段とを備えたものである。
ルの制御装置は、請求項1〜5のいずれか1項におい
て、メカニカルロス分の電流値は、請求項6のメカニカ
ルロス測定装置で求めたメカニカルロスに応じた電流値
を用いるようにしたものである。
制御装置は、各モータをストリップの張力設定値に基づ
いた電流基準値に相当する負荷電流となるようそれぞれ
制御すると共に、メカニカルロス補正手段でモータの実
速度に応じたメカニカルロス分の補正電流値を出力し、
この出力で上記電流基準値を補正する。
ールの制御装置は、各モータの駆動制御を速度基準値に
基づいてそれぞれ速度制御すると共に、各ブライドルロ
ールのメカニカルロスを補正した各モータの目標電流値
と各モータの実負荷電流値との偏差に応じた負荷分担制
御補正信号で上記速度基準値をそれぞれ補正する。
ールの制御装置は、各モータの目標電流値として、 電流比率IRn’(IR1’、IR2、・・・IRn’)を、
IRn’=IRn/(IR1+IR2+・・・+IRn)で演算
し、 トータル実負荷有効電流(IL)を、IL=(I1−IM
1)+(I2−IM2)+・・・+(In−IMn)で演算
し、 各モータの目標電流値IRn*(IR1*、IR2*、・・・
IRn*)を、IRn*=IL×IRn’+IMnで演算して求め
る。
ールの制御装置は、リミッターに負荷分担制御補正信号
を入力し、この補正信号がブライドルロールの制御装置
のDROOP値と目標電流値に対応したリミット値以上
になると、このリミット値を出力し、このリミッターの
出力に応じて速度基準値を制限する。
ールの制御装置は、デッドバンドに負荷分担制御補正信
号を入力し、この入力信号が所定の値以下では不感帯に
より出力せず、この不感帯を超えると上記入力信号に応
じて出力し、この出力に応じて速度基準値を補正する。
ルのメカニカルロス測定装置は、ブライドルロールの無
負荷運転状態下で、モータの設定速度を順次変化し、こ
の設定速度に応じたモータの実速度とモータの電流から
ブライドルロールのメカニカルロスを測定する。この測
定をブライドルロールの個数分だけ繰り返し、各ブライ
ドルロールのメカニカルロスを測定する。
分の電流値は、請求項6のメカニカルロス測定装置で求
めたメカニカルロスに応じた電流値を用いる。
明する。図1はメカニカルロス(メカロス)を測定する
測定装置の構成を示す図であり、この測定装置は図12
のブライドルロールの制御装置に適用する例を示す。図
1において、101は速度検出器で、モータの実速度を
検出する。102は電流検出器で、モータの電流を検出
する。速度検出器101と電流検出器102とは各モー
タM1〜M4に対してそれぞれ設けられるがここでは省
略する。103は速度設定器、104は速度比較器、1
05は速度100%比較器、106はロール設定器で、
速度100%比較器105からの信号で測定対象のブラ
イドルロールをNo.1から切り換える。
定器106の指令に基づいて順次各モータM1〜M4を
切り換えて駆動する。108はメカロス演算器で、モー
タの実速度とその速度での電流値を読み込み、その電流
値がメカロス分の電流値である。
共に説明する。ロール4本の場合のメカロス測定につい
て説明する。測定は無負荷状態で行う。まず、ロールN
o.を1に設定し(S1)(ロールNo.1は図12で
はブライドルロールR1〜R4のR1に相当する)、ロ
ールNo.1を起動する(S2)。速度設定器103
で、例えば10%として速度が設定値の10%となった
時(S3)の速度と電流をメカロス演算器108で読み
込む(S4)。次に速度が100%か否かを速度100
%比較器105で比較し(S5)、100%未満であれ
ば速度をupする(S6)。速度設定は10%きざみ程
度とし、100%迄これを繰り返すことによってロール
No.1のメカロスを測定することができる。ロールN
o.1の速度が100%迄達するとロールNo.1を停
止し(S7)、ロールNo.2を起動し(S8)、ロー
ルNo2のメカロスを測定する。同様に繰り返しロール
No.がMAXになれば(S9)、全ロールのメカロス
を自動的に測定できる。
データを示したものである。この図ではグラフで表して
いるが、実際はメモリにテーブル(ファイル)として格
納し、必要に応じてこのテーブルを参照し、モータ速度
に対応するメカロス分の電流値を直ちに導出するように
している。なお、メカロスが小さい場合は、この曲線は
寝て(図の下方に下がり)、大きい場合は曲線は立って
(図の上方に上って)くる。
よいが、実際はCPU、メモリ等で構成されていて、ソ
フトウエアで対処するようにしている。また、この測定
装置はブライドルロールの制御装置に容易に組み込むこ
とができる。即ち、制御装置自体の制御用のCPUやメ
モリを用い、ソフトウエアで処理すればよく、専用のハ
ードウエアを必要としないメリットがある。
速度を段階的に変化させたが、図4のように連続的に速
度設定値を上昇するようにしてもよい。この場合、速度
設定値と実速度との時間遅れがあるのでこの遅れがない
ように速度設定器110はゆっくりと設定値を上昇する
必要がある。
的にメカロスを測定する装置について述べたが、このメ
カロスの測定結果を用いて、図5に示すように実運転中
に、各ロールの実測回転速度N1〜N4をメカロス補正
FGEN(Function Generator)42〜45に入力し、
その回転速度に対応するメカロス分の電流補正値46〜
49の出力値によって、各ロールの電流基準25〜28
を補正をするもので、メカロス分の影響の大きい低張力
設定時でも、メカロス分の誤差を除去できるので、スリ
ップの発生しない安定したストリップの通板性を得るこ
とができる。
特性は、実施例1および実施例2のメカロス測定装置で
測定した値を用いたが、他の手段で測定した値を用いる
ようにしてもよい。
メカロス補正について述べたが、図6に示すように駆動
制御装置を電流制御から速度制御に変更し、速度基準5
0〜53に目標電流値54〜57と実負荷電流58〜6
1の差にゲイン(速度変換ゲイン)62〜65を乗じた
値を負荷分担制御補正信号66〜69として加え、補正
された速度基準70〜73で各モータを駆動することに
より、各ロールの負荷分担が最適化されストリップの安
定した通板性が可能となる。
つぎの方法による。図7のように予め設定された設備構
成による電流比率IRn(IR1、IR2、IR3、IR4)と、
実際の負荷電流と、その負荷電流In (I1、I2、I
3、I4)時のモータの回転速度から読み出したメカロス
電流IMn(IM1、IM2、IM3、IM4)とから、(n=1
〜4まで)
3’、IR4’)を求める。 IRn’=IRn/(IR1+IR2+IR3+IR4) トータル実負荷有効電流(IL)を求める。 IL=(I1−IM1)+(I2−IM2)+(I3−IM3)+
(I4−IM4) 各ロールの目標電流値IRn*(IR1*、IR2*、IR3*、
IR4*)を求める。 IRn*=IL×IRn’+IMn
M4)は、実施例1および実施例2のメカロス測定装置で
の測定結果を用いればよい。
ロス電流から自動的にブライドルロールの負荷分担を最
適値に制御する場合について述べたが、負荷分担制御補
正信号にリミッターを設けることにより、スリップが発
生してもストリップとブライドルロール速度の差を最小
限に抑えることができスリップ傷等の実害を防ぐことが
できる。
ローラ毎の演算系統を一つにして表している。図におい
て、74はモータの定格電流値、76は目標電流値54
〜57のモータ定格値の%値、75は速度制御系のDR
OOP値で、このDROOP値は速度垂下特性制御であ
り、100%速度、100%負荷の時にモータ速度を何
%下げるかを表わすものである。77はリミット値、4
1はリミッターで、通常はゲイン(速度変換ゲイン)K
n62〜65からの出力を入力として、そのまま出力す
るが、リミット値77(目標電流値54〜57のモータ
定格電流値の%値にDROOP値を乗じたもの)に達す
ると、そのリミット値77を出力する。
ると、入力(X軸)、出力(Y軸)共単位は「速度%」
で、リミッターへの入力は、 入力=(IRn*−In)×kn [電流偏差×速度変換ゲ
イン]リミッターからの出力(負荷分担制御補正信号)
は、IRn*×定格電流×DROOP量≧(IRn*−In)
×knの場合、 出力=(IRn*−In)×kn IRn*×定格電流×DROOP量<(IRn*−In)×kn
の場合、 出力=IRn*×定格電流×DROOP量 となる。なお、目標電流値IRn*によってリミット値が
異なり、目標電流値が多くなるとリミット値は大きくな
る。
度および負荷電流の関係は速度制御系の持つDROOP
量によって決定され、 モータ速度=(速度基準/定格速度)×(負荷電流/定
格電流)×DROOP量 となる。従って、モータ速度を速度基準通りに保ちなが
ら負荷電流を変化させようとすれば、その負荷電流に応
じたDROOP量相当の補正を与えてやればよい。
荷電流はメカロス分相当まで低下するので目標値より減
少する。そのため目標値より負荷電流を増やそうとして
モータ速度を上昇するように働く。しかし、モータ速度
を上げても負荷電流が増えず、結局リミット値迄速度が
上昇することになりストリップにすり傷を発生させると
いう弊害を生むのであるが、通常スリップが発生しやす
いのは低張力の場合であり、モータ電流が低いケースで
ある。電流目標値10%とし、DROOP3%(通常0
〜5%程度)と仮定して試算するとリミット値は0.3
%となるから、従来の標準値5%に比べ1/10以下で
ある。一般にスリップによってストリップに有害なすり
傷が発生するのはロールとストリップの速度差が1%以
上の場合といわれており、上記のリミッターがあれば、
完全なスリップが発生しても実害が出ない。また、スリ
ップ時の速度差が小さいということは、ストリップのサ
イズ(板厚、板幅)が変わるとき、張力変化等によるモ
ータ負荷の変動期、運転速度の変化時などの外的条件の
変化によってスリップが解消される可能性も大きくメリ
ットは大である。
よって過剰な補正を行わない場合について述べたが、図
10に示すように目標電流値IRn*54〜57と負荷電
流In58〜61の偏差出力に対してデッドバンド78
を設けることにより、負荷電流が目標値と完全に一致せ
ずに、微小量の過不足の繰り返し(ハンチング)をする
場合に、その繰り返しを防止することができ、安定した
負荷分担制御を行うことができる。
帯の幅を±k(kは正の数)とすると、 |IRn*−In|≦kのとき、出力=0 |IRn*−In|>kのときで、(IRn*−In)>0のと
き、 出力=(IRn*−In−k) |IRn*−In|>kのときで、(IRn*−In)<0のと
き、 出力=(IRn*−In+k) となる。
5の後に挿入してもよい。
とリミッター41とを設けた実施例を示したが、実施例
5に対して、デッドバンド78のみを設け、リミッター
は設けないようにしてもよい。この場合はリミッターを
入れた効果は無いが、デッドバンドを挿入した効果、即
ち、負荷電流が目標値と完全に一致せずに、微小量の過
不足の繰り返し(ハンチング)をする場合に、その繰り
返しを防止することができ、安定した負荷分担制御を行
うことができる効果がある。
ロス分を補正して負荷分担制御を行うので、低張力時で
も精度の高い負荷分担制御が得られ、スリップの発生を
防止することができる効果がある。
度制御において目標電流値と実負荷電流から演算を行い
補正するようにしたので、正確な負荷分担率となるよう
制御され、スリップの発生を防止することができる効果
がある。
御の補正信号にリミッターを通して補正するようにした
ので、万一スリップが発生した場合でもロールとストリ
ップの速度差を最小限に抑えることができ、すり傷が防
止できる効果がある。
御の補正信号にデッドバンドを設けたので、制御ハンチ
ングを防止することができ、安定した負荷分担制御を得
ることができる効果がある。
ロールの負荷分担制御に大きく影響するメカニカルロス
を自動測定することができるので、この測定結果をブラ
イドルロールの負荷分担制御に利用することができる効
果がある。
メカニカルロス測定装置で測定したメカニカルロスを利
用するようにしたので、容易にブライドルロールのメカ
ニカルロスの補正が行える効果がある。
測定装置を示すブロック図である。
ある。
測定装置を示すブロック図である。
の制御装置の構成図である。
の制御装置の構成図である。
の制御装置の要部の構成図である。
ルの担制御装置の要部の構成図である。
図である。
御装置、24 ロール4本分の電流基準、25〜28
各ロールの電流基準、41 リミッター、42〜45
メカロス補正FGEN 46〜49 電流補正値(メカロス補正信号)、50〜
53 速度基準、54〜57 目標電流値、58〜61
負荷電流、62〜65 ゲイン、66〜69 負荷分
担制御補正信号、70〜73 補正された速度基準、7
4 モータの定格電流値、75 DROOP量、76電
流目標値、77 リミット値、78 デッドバンド、1
01 速度検出器、102 電流検出器、103 速度
設定器、104 速度比較器、105 速度100%比
較器、106 ロール設定器、107 ロール起動制御
装置、108 メカロス演算器、110 速度設定器、
R1〜R4 ブライドルロール、M1〜M4 モータ、
TD 出側張力設定値、TE 入側張力設定値、G1〜
G4 負荷分担率、N1〜N4 モータ回転速度
Claims (7)
- 【請求項1】 複数個のブライドルロールを各々モータ
で駆動し、このモータを駆動制御してストリップの張力
を制御するブライドルロールの制御装置において、 上記各モータをストリップの張力設定値に基づいた電流
基準値に相当する負荷電流となるようそれぞれ制御する
と共に、 上記各モータの実速度に応じて上記ブライドルロールの
メカニカルロス分の補正電流値をそれぞれ出力するメカ
ニカルロス補正手段を設け、 この補正手段からの出力で上記電流基準値をそれぞれ補
正するようにしたことを特徴とするブライドルロールの
制御装置。 - 【請求項2】 複数個のブライドルロールを各々モータ
で駆動し、このモータを駆動制御してストリップの張力
を制御するブライドルロールの制御装置において、 上記各モータの駆動制御を速度基準値に基づいてそれぞ
れ速度制御すると共に、 上記各ブライドルロールのメカニカルロス分を補正した
モータの目標電流値と各モータの実負荷電流値との偏差
に応じた負荷分担制御補正信号で上記速度基準値を補正
するようにしたことを特徴とするブライドルロールの制
御装置。 - 【請求項3】 請求項2において、各モータの目標電流
値は、予め設定された設備構成による電流比率IRnと、
実際の負荷電流と、その負荷電流In 時のモータの回転
速度でのメカニカルロス分の電流IMnとから、(nは1
〜nまで) 電流比率IRn’(IR1’、IR2、・・・IRn’)を、 IRn’=IRn/(IR1+IR2+・・・+IRn)で演算
し、 トータル実負荷有効電流(IL)を、 IL=(I1−IM1)+(I2−IM2)+・・・+(In−
IMn)で演算し、各モータの目標電流値IRn*(IR
1*、IR2*、・・・IRn*)を、 IRn*=IL×IRn’+IMnで演算して求めるようにした
ことを特徴とするブライドルロールの制御装置。 - 【請求項4】 請求項2または3において、ブライドル
ロールの制御装置のDROOP値と目標電流値に対応し
たリミット値を有するリミッターを設け、入力された負
荷分担制御補正信号が上記リミット値を超えるとこのリ
ミット値に制限して出力し、この出力に応じて速度基準
値を補正するようにしたことを特徴とするブライドルロ
ールの制御装置。 - 【請求項5】 請求項2〜4のいずれか1項において、
負荷分担制御補正信号を入力し、この入力信号が所定の
値以下では出力しない不感帯を有し、この不感帯を超え
ると上記入力信号に応じて出力するデッドバンドを設
け、このデッドバンドの出力に応じて速度基準値を補正
するようにしたことを特徴とするブライドルロールの制
御装置。 - 【請求項6】 複数個のブライドルロールを各々モータ
で駆動し、このモータを駆動制御してストリップの張力
を制御するブライドルロールの制御装置にあって、 上記ブライドルロールの無負荷運転状態下で、 上記モータの設定速度を順次変化する手段と、 この設定速度に応じた上記モータの実速度とモータの電
流からブライドルロールのメカニカルロスを求める手段
と、 測定対象のブライドルロールを順次切り換えて、各ブラ
イドルロールのメカニカルロスを求めるよう上記二つの
手段を繰り返す切換手段とを備えたことを特徴とするブ
ライドルロールのメカニカルロス測定装置。 - 【請求項7】 請求項1〜5のいずれか1項において、
メカニカルロス分の電流値は、請求項6のメカニカルロ
ス測定装置で求めたメカニカルロスに応じた電流値を用
いるようにしたことを特徴とするブライドルロールの制
御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6125492A JP2749776B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | ブライドルロールの制御装置およびブライドルロールのメカニカルロス測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6125492A JP2749776B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | ブライドルロールの制御装置およびブライドルロールのメカニカルロス測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07330198A true JPH07330198A (ja) | 1995-12-19 |
JP2749776B2 JP2749776B2 (ja) | 1998-05-13 |
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ID=14911443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6125492A Expired - Lifetime JP2749776B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | ブライドルロールの制御装置およびブライドルロールのメカニカルロス測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2749776B2 (ja) |
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KR100431606B1 (ko) * | 1999-12-23 | 2004-05-17 | 주식회사 포스코 | 텐션레벨라의 장력제어 방법 |
JP2017158324A (ja) * | 2016-03-02 | 2017-09-07 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 巻取機、その制御装置及び制御方法 |
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1994
- 1994-06-07 JP JP6125492A patent/JP2749776B2/ja not_active Expired - Lifetime
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