JPH08215749A - 帯状材巻取機における張力制御装置及び方法 - Google Patents
帯状材巻取機における張力制御装置及び方法Info
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- JPH08215749A JPH08215749A JP7043643A JP4364395A JPH08215749A JP H08215749 A JPH08215749 A JP H08215749A JP 7043643 A JP7043643 A JP 7043643A JP 4364395 A JP4364395 A JP 4364395A JP H08215749 A JPH08215749 A JP H08215749A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 材料を痛めることがなく、また急な加減速に
も対応して正確に張力制御を行うことができる帯状材巻
取機における張力制御装置及び方法を提供する。 【構成】 巻取軸１５に巻き取られて行く帯状材１にダ
ンサローラ１６を接触させて張力を与えながら巻き取る
帯状材巻取機における張力制御装置であって、上記巻取
軸１５側における巻き取りトルクと巻取量を検出するこ
とにより巻取時の張力を計算し、その張力が一定となる
ように前記ダンサローラ１６の位置を制御するようにし
た。
も対応して正確に張力制御を行うことができる帯状材巻
取機における張力制御装置及び方法を提供する。 【構成】 巻取軸１５に巻き取られて行く帯状材１にダ
ンサローラ１６を接触させて張力を与えながら巻き取る
帯状材巻取機における張力制御装置であって、上記巻取
軸１５側における巻き取りトルクと巻取量を検出するこ
とにより巻取時の張力を計算し、その張力が一定となる
ように前記ダンサローラ１６の位置を制御するようにし
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばリチウムイオン
二次電池の製造工程において、帯状の電極素材を巻き取
るの適した帯状材巻取機における張力制御装置及び方法
に関するものである。
二次電池の製造工程において、帯状の電極素材を巻き取
るの適した帯状材巻取機における張力制御装置及び方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来のリチウムイオン二次電池製
造工程において、帯状の電極素材を巻き取るための電極
巻取機の一例を示す概略構成図である。図３において、
符号１０１は前工程で銅箔またはアルミニウム箔等のベ
ース材にリチウムの化合物を塗布した帯状材である。こ
の帯状材１０１は供給軸１０２上にリールと共に巻回さ
れており、このリールに巻回された状態で供給されて供
給軸１０２にセットされる。また、供給軸１０２にセッ
トされた帯状材１０１は、ガイドローラ１０３，搬送ロ
ール１０４，ガイドローラ１０５，１０６，１０７によ
り導かれて、これが巻取軸１０８に巻き取られる。な
お、ここでの巻取軸１０８には、帯状材Ａ１０１，セパ
レータＡ１０９，帯状材Ｂ１０１，セパレータＢ１０９
が順次積層される状態にして、２種類の帯状材１０１と
２枚のセパレータ１０９の合計４枚が同時に巻き取られ
る構成となっている。
造工程において、帯状の電極素材を巻き取るための電極
巻取機の一例を示す概略構成図である。図３において、
符号１０１は前工程で銅箔またはアルミニウム箔等のベ
ース材にリチウムの化合物を塗布した帯状材である。こ
の帯状材１０１は供給軸１０２上にリールと共に巻回さ
れており、このリールに巻回された状態で供給されて供
給軸１０２にセットされる。また、供給軸１０２にセッ
トされた帯状材１０１は、ガイドローラ１０３，搬送ロ
ール１０４，ガイドローラ１０５，１０６，１０７によ
り導かれて、これが巻取軸１０８に巻き取られる。な
お、ここでの巻取軸１０８には、帯状材Ａ１０１，セパ
レータＡ１０９，帯状材Ｂ１０１，セパレータＢ１０９
が順次積層される状態にして、２種類の帯状材１０１と
２枚のセパレータ１０９の合計４枚が同時に巻き取られ
る構成となっている。
【０００３】ところで、このような巻取方法では、帯状
材１０１を巻取リール１０８に高速で巻き取ると巻きず
れや巻き締まりを起こす虞がある。そこで、この種の装
置においては、ガイドローラ１０６とガイドローラ１０
７の間における帯状材１０１の一部分１１５に略一定の
張力を付与しながら巻回する必要があり、この部分１１
５の張力を一定にするための手段として張力制御装置が
組み込まれる。
材１０１を巻取リール１０８に高速で巻き取ると巻きず
れや巻き締まりを起こす虞がある。そこで、この種の装
置においては、ガイドローラ１０６とガイドローラ１０
７の間における帯状材１０１の一部分１１５に略一定の
張力を付与しながら巻回する必要があり、この部分１１
５の張力を一定にするための手段として張力制御装置が
組み込まれる。
【０００４】上記張力制御装置は、ガイドローラ１０５
とガイドローラ１０６との間に帯状材１０１のループ１
１１を作るダンサローラ１１０と、このダンサローラ１
１０を帯状材１０１の送り方向に回転させるダンサロー
ラ駆動用モータ１１２と、ダンサローラ駆動用モータ１
１２への供給電流を制御してダンサローラ駆動用モータ
１１２の速度を調整する電流制御器１１３と、ガイドロ
ーラ１０６とガイドローラ１０７との間に存在する帯状
材１０１の部分１１５の張力を検出する張力検出器１１
４と、張力検出器１１４により検出された張力検出値Ｔ
と張力設定値ＴＲとの偏差に基づき張力補正信号ＴＣを
出力する張力制御器１１６と、搬送ローラ１０４を駆動
するローラ駆動用モータ１１７と、このローラ駆動用モ
ータ１１７への電流の供給を制御してローラ駆動用モー
タ１１７の速度を調整する速度制御器１１８と、ダンサ
ローラ１１０の位置を検出する位置検出器１１９と、位
置検出器１１９からの位置検出値Ｐと位置設定値ＰＲの
偏差に基づいて位置補正信号ＰＣを出力する位置制御器
１２０で構成されている。
とガイドローラ１０６との間に帯状材１０１のループ１
１１を作るダンサローラ１１０と、このダンサローラ１
１０を帯状材１０１の送り方向に回転させるダンサロー
ラ駆動用モータ１１２と、ダンサローラ駆動用モータ１
１２への供給電流を制御してダンサローラ駆動用モータ
１１２の速度を調整する電流制御器１１３と、ガイドロ
ーラ１０６とガイドローラ１０７との間に存在する帯状
材１０１の部分１１５の張力を検出する張力検出器１１
４と、張力検出器１１４により検出された張力検出値Ｔ
と張力設定値ＴＲとの偏差に基づき張力補正信号ＴＣを
出力する張力制御器１１６と、搬送ローラ１０４を駆動
するローラ駆動用モータ１１７と、このローラ駆動用モ
ータ１１７への電流の供給を制御してローラ駆動用モー
タ１１７の速度を調整する速度制御器１１８と、ダンサ
ローラ１１０の位置を検出する位置検出器１１９と、位
置検出器１１９からの位置検出値Ｐと位置設定値ＰＲの
偏差に基づいて位置補正信号ＰＣを出力する位置制御器
１２０で構成されている。
【０００５】次に、この張力制御装置の動作を説明す
る。まず、ガイドローラ１０５とガイドローラ１０６と
の間における帯状材１０１の部分１１５の張力は、この
部分１１５で帯状材１０１にローラを押し当てている張
力検出器１１４により検出され、この張力検出器１１４
から検出された張力に応じた検出信号Ｔが出力され、こ
れが張力制御器１１６に入力される。また、張力制御器
１１６には、上記検出信号Ｔの他に、参照信号として別
途設定された張力設定値ＴＲが入力される。そして、こ
の張力制御器１１６からは、張力検出値Ｔと張力設定値
ＴＲとの偏差に基づき、張力補正信号ＴＣが出力され
る。この張力補正信号ＴＣが出力されると電流基準値Ｉ
Ｒが補正され、この補正後の電流基準値ＩＲ１が電流制
御器１１６に入力される。すると、電流制御器１１６で
は、補正後の電流基準値ＩＲ１に基づいてダンサローラ
駆動用モータ１１２への供給電流が制御される。これに
より、ダンサローラ１１０の位置が上下方向に移動さ
れ、このダンサローラ１１０の移動でループ１１１が増
減して帯状材１０１の部分１１５における張力が修正さ
れる。
る。まず、ガイドローラ１０５とガイドローラ１０６と
の間における帯状材１０１の部分１１５の張力は、この
部分１１５で帯状材１０１にローラを押し当てている張
力検出器１１４により検出され、この張力検出器１１４
から検出された張力に応じた検出信号Ｔが出力され、こ
れが張力制御器１１６に入力される。また、張力制御器
１１６には、上記検出信号Ｔの他に、参照信号として別
途設定された張力設定値ＴＲが入力される。そして、こ
の張力制御器１１６からは、張力検出値Ｔと張力設定値
ＴＲとの偏差に基づき、張力補正信号ＴＣが出力され
る。この張力補正信号ＴＣが出力されると電流基準値Ｉ
Ｒが補正され、この補正後の電流基準値ＩＲ１が電流制
御器１１６に入力される。すると、電流制御器１１６で
は、補正後の電流基準値ＩＲ１に基づいてダンサローラ
駆動用モータ１１２への供給電流が制御される。これに
より、ダンサローラ１１０の位置が上下方向に移動さ
れ、このダンサローラ１１０の移動でループ１１１が増
減して帯状材１０１の部分１１５における張力が修正さ
れる。
【０００６】一方、ダンサローラ１１０の上下方向の位
置、すなわちループ１１１の増減は、ダンサローラ１１
０の位置を位置検出器１１９で検出することにより知る
ことができる。そして、位置検出器１１９で検出された
位置検出値Ｐは、参照信号として別途設定されて用意さ
れる位置設定値ＰＲと共に位置制御装置１２０に入力さ
れる。すると、位置制御器１２０は位置検出値Ｐと位置
設定値ＰＲとの偏差に基づき位置補正信号ＰＣを出力す
る。また、この位置補正信号ＰＣにより速度基準値ＶＲ
が補正され、さらに補正後の速度基準値ＶＲ１が速度制
御器１１８に入力され、この補正後の速度基準値ＶＲ１
に基づいてロール駆動用モータ１１７の速度が制御され
て搬送ロール１０４の帯状材搬送速度が調整される。す
ると、この調整でダンサローラ１１０の位置偏差が修正
される。
置、すなわちループ１１１の増減は、ダンサローラ１１
０の位置を位置検出器１１９で検出することにより知る
ことができる。そして、位置検出器１１９で検出された
位置検出値Ｐは、参照信号として別途設定されて用意さ
れる位置設定値ＰＲと共に位置制御装置１２０に入力さ
れる。すると、位置制御器１２０は位置検出値Ｐと位置
設定値ＰＲとの偏差に基づき位置補正信号ＰＣを出力す
る。また、この位置補正信号ＰＣにより速度基準値ＶＲ
が補正され、さらに補正後の速度基準値ＶＲ１が速度制
御器１１８に入力され、この補正後の速度基準値ＶＲ１
に基づいてロール駆動用モータ１１７の速度が制御され
て搬送ロール１０４の帯状材搬送速度が調整される。す
ると、この調整でダンサローラ１１０の位置偏差が修正
される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の張力制
御装置では、帯状材１０１の張力を検出するのに張力検
出器１１４を用い、この張力検出器１１４のローラをガ
イドローラ１０５とガイドローラ１０６との間で帯状材
１０１に押し当てて検出している。しかしながら、例え
ばリチウムイオン二次電池の電極素材のように、銅箔ま
たはアルミニウム箔等のベース材にリチウムの化合物を
塗布している帯状材を取り扱うような場合では、帯状材
１０１に負担が掛かり、帯状材１０１の表面に傷を付け
て痛めてしまう虞がある問題点があった。また、高速で
帯状材１０１を巻き取るような場合には、巻取軸１０８
の加減速等の過度的的な状態の張力を正確に制御するこ
とが困難であった。
御装置では、帯状材１０１の張力を検出するのに張力検
出器１１４を用い、この張力検出器１１４のローラをガ
イドローラ１０５とガイドローラ１０６との間で帯状材
１０１に押し当てて検出している。しかしながら、例え
ばリチウムイオン二次電池の電極素材のように、銅箔ま
たはアルミニウム箔等のベース材にリチウムの化合物を
塗布している帯状材を取り扱うような場合では、帯状材
１０１に負担が掛かり、帯状材１０１の表面に傷を付け
て痛めてしまう虞がある問題点があった。また、高速で
帯状材１０１を巻き取るような場合には、巻取軸１０８
の加減速等の過度的的な状態の張力を正確に制御するこ
とが困難であった。
【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は材料を痛めることがなく、また急
な加減速にも対応して正確に張力制御を行うことができ
る帯状材巻取機における張力制御装置及び方法を提供す
ることにある。さらに、他の目的は、以下に説明する内
容の中で順次明らかにして行く。
のであり、その目的は材料を痛めることがなく、また急
な加減速にも対応して正確に張力制御を行うことができ
る帯状材巻取機における張力制御装置及び方法を提供す
ることにある。さらに、他の目的は、以下に説明する内
容の中で順次明らかにして行く。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明の装
置にあっては、巻取軸に巻き取られて行く帯状の材料に
ダンサローラを接触させて張力を与えながら巻き取る帯
状材巻取機における張力制御装置において、前記巻取軸
側における巻き取りトルクを検出するためのトルク検出
手段と、前記巻取軸に巻き取られた前記帯状材の巻取長
さを検出するための巻取量検出手段と、前記ダンサロー
ラの位置を変えて前記帯状材の張力を調整するためのダ
ンサローラ制御手段と、前記トルク検出手段により検出
された前記巻き取りトルクと前記巻取量検出手段により
検出された前記巻き取り長さから巻取時の前記張力を計
算し、前記ダンサローラ制御手段を介して前記ダンサロ
ーラを制御し、前記張力が一定となるように調整するた
めの張力制御手段とを備えた構成とすることによって達
成される。
置にあっては、巻取軸に巻き取られて行く帯状の材料に
ダンサローラを接触させて張力を与えながら巻き取る帯
状材巻取機における張力制御装置において、前記巻取軸
側における巻き取りトルクを検出するためのトルク検出
手段と、前記巻取軸に巻き取られた前記帯状材の巻取長
さを検出するための巻取量検出手段と、前記ダンサロー
ラの位置を変えて前記帯状材の張力を調整するためのダ
ンサローラ制御手段と、前記トルク検出手段により検出
された前記巻き取りトルクと前記巻取量検出手段により
検出された前記巻き取り長さから巻取時の前記張力を計
算し、前記ダンサローラ制御手段を介して前記ダンサロ
ーラを制御し、前記張力が一定となるように調整するた
めの張力制御手段とを備えた構成とすることによって達
成される。
【００１０】また、実施する当たっては、前記トルク検
出手段として、前記巻取軸を回転させるモータと、この
モータが発生するトルクを電圧信号の形で取り出す回路
手段とを設けるとともに、前記巻取量検出手段として前
記巻取軸が巻き取る前記帯状材の走行に連動して回転し
ながらパルスを発生する回転検出器を備えた構成とする
と、より好ましい結果が期待できる。
出手段として、前記巻取軸を回転させるモータと、この
モータが発生するトルクを電圧信号の形で取り出す回路
手段とを設けるとともに、前記巻取量検出手段として前
記巻取軸が巻き取る前記帯状材の走行に連動して回転し
ながらパルスを発生する回転検出器を備えた構成とする
と、より好ましい結果が期待できる。
【００１１】さらに、前記ダンサローラ制御手段とし
て、ダンサローラを移動させて張力を可変するためのモ
ータを備えた構成としても、あるいは電圧をエア圧に変
換する手段と、前記ダンサローラを移動させて張力を可
変するためのシリンダーを備えた構成としても良い。
て、ダンサローラを移動させて張力を可変するためのモ
ータを備えた構成としても、あるいは電圧をエア圧に変
換する手段と、前記ダンサローラを移動させて張力を可
変するためのシリンダーを備えた構成としても良い。
【００１２】一方、本発明の方法にあっては、巻取軸に
巻き取られて行く帯状の材料巻取軸に巻き取られて行く
帯状の材料にダンサローラを接触させて張力を与えなが
ら巻き取る帯状材巻取機における張力制御方法におい
て、前記巻取軸側における巻き取りトルクと巻取量を検
出することにより巻取時の張力を計算し、前記張力が一
定となるように前記ダンサローラを制御することによっ
て達成される。
巻き取られて行く帯状の材料巻取軸に巻き取られて行く
帯状の材料にダンサローラを接触させて張力を与えなが
ら巻き取る帯状材巻取機における張力制御方法におい
て、前記巻取軸側における巻き取りトルクと巻取量を検
出することにより巻取時の張力を計算し、前記張力が一
定となるように前記ダンサローラを制御することによっ
て達成される。
【００１３】
【作用】これによれば、ダンサローラと巻取軸との間に
おける帯状材の張力を巻取軸側における巻き取りトルク
と巻き取り長さを検出することにより知ることができ、
従来装置で必要としていた張力検出器を設けなくても、
その張力を正確に検出することができる。また、従来装
置で帯状材に張力検出器の一部を押し付けて張力を検出
すると言うような方法をとらないので、材料を痛めたり
することが無くなる。さらに、急な加減速に対応した張
力制御も可能になり、高速で巻取を行うことができる。
おける帯状材の張力を巻取軸側における巻き取りトルク
と巻き取り長さを検出することにより知ることができ、
従来装置で必要としていた張力検出器を設けなくても、
その張力を正確に検出することができる。また、従来装
置で帯状材に張力検出器の一部を押し付けて張力を検出
すると言うような方法をとらないので、材料を痛めたり
することが無くなる。さらに、急な加減速に対応した張
力制御も可能になり、高速で巻取を行うことができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図１は本発明の一実施例として示す帯
状材巻取機の概略構成配置図である。図１において、こ
の帯状材巻取機は、リチウムイオン二次電池で使用され
る帯状をした電極素材をリールに巻回するための巻取機
を一例としており、また帯状材１としては銅箔またはア
ルミニウム箔等のベース材にリチウムの化合物を塗布し
たものである。この帯状材１は供給軸２上にリール３に
と共に巻回されており、このリール３に巻回された状態
で前工程より供給されて供給軸２にセットされる。そし
て、供給軸２にセットされた帯状材１は、供給軸駆動モ
ータ４の駆動力で供給軸２が回転されると、リール３よ
り順次繰り出される。また、この繰り出された帯状材１
は、ガイドローラ５，６，７，８，９，１０，１１，１
２により、巻取軸駆動モータ１４の駆動力で回転されて
いる巻取軸１５まで導かれ、これが巻取軸１５に巻き取
られる。なお、ここでの巻取軸１５には、図示しないが
従来の巻取機の場合と同様に、セパレータを間に挟んで
２種類以上の帯状材が積層された状態で巻回される。さ
らに、巻取軸駆動モータ１４は、速度制御タイプのサー
ボモータであり、この駆動軸駆動モータ１４にはサーボ
アンプ２２が接続されている。このサーボアンプ２２
は、駆動軸駆動モータ１４を一定の速度で回転させると
ともに、この駆動軸駆動モータ１４に流れる電流値よ
り、この駆動軸駆動モータ１４が発生するトルク、すな
わち巻取軸側の巻き取りトルクを測定することができる
構成になっている。
詳細に説明する。図１は本発明の一実施例として示す帯
状材巻取機の概略構成配置図である。図１において、こ
の帯状材巻取機は、リチウムイオン二次電池で使用され
る帯状をした電極素材をリールに巻回するための巻取機
を一例としており、また帯状材１としては銅箔またはア
ルミニウム箔等のベース材にリチウムの化合物を塗布し
たものである。この帯状材１は供給軸２上にリール３に
と共に巻回されており、このリール３に巻回された状態
で前工程より供給されて供給軸２にセットされる。そし
て、供給軸２にセットされた帯状材１は、供給軸駆動モ
ータ４の駆動力で供給軸２が回転されると、リール３よ
り順次繰り出される。また、この繰り出された帯状材１
は、ガイドローラ５，６，７，８，９，１０，１１，１
２により、巻取軸駆動モータ１４の駆動力で回転されて
いる巻取軸１５まで導かれ、これが巻取軸１５に巻き取
られる。なお、ここでの巻取軸１５には、図示しないが
従来の巻取機の場合と同様に、セパレータを間に挟んで
２種類以上の帯状材が積層された状態で巻回される。さ
らに、巻取軸駆動モータ１４は、速度制御タイプのサー
ボモータであり、この駆動軸駆動モータ１４にはサーボ
アンプ２２が接続されている。このサーボアンプ２２
は、駆動軸駆動モータ１４を一定の速度で回転させると
ともに、この駆動軸駆動モータ１４に流れる電流値よ
り、この駆動軸駆動モータ１４が発生するトルク、すな
わち巻取軸側の巻き取りトルクを測定することができる
構成になっている。
【００１５】さらに、ガイドローラ１０，１１との間に
はダンサローラ１６と回転検出器１７が配設されてい
る。このうち、ダンサローラ１６は、ダンサレバー１８
の一端側に回転自在に取り付けられ、ガイドローラ１０
とガイドローラ１１との間にループ２０を生成しながら
帯状材１をガイドするようにして、帯状材１の走行通路
内に配置されている。なお、ダンサレバー１８は他端側
がダンサレバー駆動モータ１９の駆動軸１９ａに固定さ
れており、ダンサレバー駆動モータ１９の駆動により振
り子状に動作される。また、ダンサレバー１８が振り子
状に動作されることによってダンサローラ１６が上下方
向に動かされ、この動作でガイドローラ１０，１１との
間に生成されているループ２０を増減させ、張力調整が
できる構造になっている。また、ダンサレバー駆動モー
タ１９には、このダンサレバー駆動モータ１９を一定の
トルクで回転させる目的でサーボアンプ２３が接続され
ている。さらに、ループ２０を形成しているダンサロー
ラ１６の位置は駆動軸１９ａの回転量を検出している、
例えばアブリュートタイプのエンコーダ等でなる位置検
出器２１により検出され、この位置検出器２１からの出
力を知ることによってループ２０の大きさが判るように
なっている。一方、回転検出器１６は、インクリメンタ
ルタイプのエンコーダであり、帯状材１の巻取長さを測
定する目的で帯状材１の走行と連動して回転するガイド
ローラ１０の回転軸１０ａに取り付けられている。
はダンサローラ１６と回転検出器１７が配設されてい
る。このうち、ダンサローラ１６は、ダンサレバー１８
の一端側に回転自在に取り付けられ、ガイドローラ１０
とガイドローラ１１との間にループ２０を生成しながら
帯状材１をガイドするようにして、帯状材１の走行通路
内に配置されている。なお、ダンサレバー１８は他端側
がダンサレバー駆動モータ１９の駆動軸１９ａに固定さ
れており、ダンサレバー駆動モータ１９の駆動により振
り子状に動作される。また、ダンサレバー１８が振り子
状に動作されることによってダンサローラ１６が上下方
向に動かされ、この動作でガイドローラ１０，１１との
間に生成されているループ２０を増減させ、張力調整が
できる構造になっている。また、ダンサレバー駆動モー
タ１９には、このダンサレバー駆動モータ１９を一定の
トルクで回転させる目的でサーボアンプ２３が接続され
ている。さらに、ループ２０を形成しているダンサロー
ラ１６の位置は駆動軸１９ａの回転量を検出している、
例えばアブリュートタイプのエンコーダ等でなる位置検
出器２１により検出され、この位置検出器２１からの出
力を知ることによってループ２０の大きさが判るように
なっている。一方、回転検出器１６は、インクリメンタ
ルタイプのエンコーダであり、帯状材１の巻取長さを測
定する目的で帯状材１の走行と連動して回転するガイド
ローラ１０の回転軸１０ａに取り付けられている。
【００１６】加えて、この帯状材巻取機には、巻取軸１
５に張力を一定にして帯状材１を巻き取るための張力制
御回路部３０が設けられている。この張力制御回路部３
０は、マイコンボードで構成されており、制御部（ＣＰ
Ｕ）３１と、Ａ／Ｄ変換部３２と、パルスカウンタ３３
と、Ｄ／Ａ変換部３４と、出力部（ＯＵＴ）３５と、入
力部（ＩＮ）３６とで構成されており、また張力制御回
路部３０には帯状材巻取機の動作全体を予め決められた
手順に従って制御するためのシーケンサ３７が出力部
（ＯＵＴ）３５及び入力部（ＩＮ）３６を介して接続さ
れている。
５に張力を一定にして帯状材１を巻き取るための張力制
御回路部３０が設けられている。この張力制御回路部３
０は、マイコンボードで構成されており、制御部（ＣＰ
Ｕ）３１と、Ａ／Ｄ変換部３２と、パルスカウンタ３３
と、Ｄ／Ａ変換部３４と、出力部（ＯＵＴ）３５と、入
力部（ＩＮ）３６とで構成されており、また張力制御回
路部３０には帯状材巻取機の動作全体を予め決められた
手順に従って制御するためのシーケンサ３７が出力部
（ＯＵＴ）３５及び入力部（ＩＮ）３６を介して接続さ
れている。
【００１７】次に、帯状材巻取機の動作を説明する。ま
ず、帯状材１は供給軸２上にリール３と共に巻回されて
おり、このリール３に巻回された状態で供給軸２にセッ
トされる。そして、供給軸２にセットされた帯状材１
は、供給軸駆動モータ４によって供給軸２が回転される
ことによりリール３から順次繰り出され、さらにガイド
ローラ５，６，７，８，９，１０，１１，１２により、
巻取軸駆動モータ１４で回転されている巻取軸１５まで
導かれ、これが巻取軸１５に巻き取られる。また、帯状
材１が走行されて行く途中では、ダンサローラ１６によ
ってループ２０が形成され、このループ２０が一定、す
なわちダンサローラ１６の位置が一定となるように、供
給軸駆動モータ４の回転速度を制御しながら供給軸２よ
り帯状材１を送り出し、巻取軸１５に巻かれるときの張
力が一定となるように制御する。
ず、帯状材１は供給軸２上にリール３と共に巻回されて
おり、このリール３に巻回された状態で供給軸２にセッ
トされる。そして、供給軸２にセットされた帯状材１
は、供給軸駆動モータ４によって供給軸２が回転される
ことによりリール３から順次繰り出され、さらにガイド
ローラ５，６，７，８，９，１０，１１，１２により、
巻取軸駆動モータ１４で回転されている巻取軸１５まで
導かれ、これが巻取軸１５に巻き取られる。また、帯状
材１が走行されて行く途中では、ダンサローラ１６によ
ってループ２０が形成され、このループ２０が一定、す
なわちダンサローラ１６の位置が一定となるように、供
給軸駆動モータ４の回転速度を制御しながら供給軸２よ
り帯状材１を送り出し、巻取軸１５に巻かれるときの張
力が一定となるように制御する。
【００１８】この張力制御方法に付いてさらに説明する
と、まず巻取軸駆動モータ１４に接続されているサーボ
アンプ２２により、巻取軸駆動モータ１４が発生するト
ルクを電圧信号の形で取り出し、これを張力制御回路部
３０に入力させる。すると、張力制御回路部３０では、
Ａ／Ｄ変換器３２で上記電圧信号をアナログ／デジタル
変換して巻取トルクを得る。また、帯状材１が送られる
ときには、この帯状材１の送りに連動して回転検出器１
７よりパルスが発生され、これが張力制御回路部３０に
入力される。すると、上記パルスはパルスカウンタ３３
でカウントされ、これから帯状材１の巻取量が得られ
る。さらに、この巻取量から巻取軸１５に巻回されてい
る帯状材１の巻取径をＣＰＵ３１で計算する。次いで、
上記巻取トルクと巻取径より巻取軸１５に巻かれるとき
に帯状材１にかかる張力を計算し、この張力が一定とな
るようにダンサローラ１６にかける張力を計算する。ま
た、ここで計算された値をＤ／Ａ変換器３４でデジタル
／アナログ変換して電圧信号の形でサーボアンプ２３に
出力し、サーボアンプ２３，ダンサ駆動モータ１９を介
してダンサローラ１６を動かし、ダンサローラ１６が帯
状材にかける張力を調整し、これにより巻取軸１５で帯
状材１を巻き取る張力を一定に保つことができる。
と、まず巻取軸駆動モータ１４に接続されているサーボ
アンプ２２により、巻取軸駆動モータ１４が発生するト
ルクを電圧信号の形で取り出し、これを張力制御回路部
３０に入力させる。すると、張力制御回路部３０では、
Ａ／Ｄ変換器３２で上記電圧信号をアナログ／デジタル
変換して巻取トルクを得る。また、帯状材１が送られる
ときには、この帯状材１の送りに連動して回転検出器１
７よりパルスが発生され、これが張力制御回路部３０に
入力される。すると、上記パルスはパルスカウンタ３３
でカウントされ、これから帯状材１の巻取量が得られ
る。さらに、この巻取量から巻取軸１５に巻回されてい
る帯状材１の巻取径をＣＰＵ３１で計算する。次いで、
上記巻取トルクと巻取径より巻取軸１５に巻かれるとき
に帯状材１にかかる張力を計算し、この張力が一定とな
るようにダンサローラ１６にかける張力を計算する。ま
た、ここで計算された値をＤ／Ａ変換器３４でデジタル
／アナログ変換して電圧信号の形でサーボアンプ２３に
出力し、サーボアンプ２３，ダンサ駆動モータ１９を介
してダンサローラ１６を動かし、ダンサローラ１６が帯
状材にかける張力を調整し、これにより巻取軸１５で帯
状材１を巻き取る張力を一定に保つことができる。
【００１９】なお、上記実施例の構造では、巻取軸駆動
モータ１４にサーボモータを用いるとともに、この巻取
軸駆動モータ１４より発生されるトルクをサーボアンプ
２２により電圧信号の形で取り出し、この信号を張力制
御回路部３０に入力させる構造を開示したが、巻取軸駆
動モータ１４に直流モータを用い、この直流モータに流
れる電流を検出してトルクを得る構造にしても差し支え
ないものである。
モータ１４にサーボモータを用いるとともに、この巻取
軸駆動モータ１４より発生されるトルクをサーボアンプ
２２により電圧信号の形で取り出し、この信号を張力制
御回路部３０に入力させる構造を開示したが、巻取軸駆
動モータ１４に直流モータを用い、この直流モータに流
れる電流を検出してトルクを得る構造にしても差し支え
ないものである。
【００２０】また、上記実施例の構造では、ダンサレバ
ー駆動モータ１９にトルク制御タイプのサーボモータを
用いた構造を開示したが、ダンサレバー駆動モータ１９
に直流モータを用い、この直流モータに流れる電流制御
を行ってトルクを得る構造にしても差し支えないもので
ある。
ー駆動モータ１９にトルク制御タイプのサーボモータを
用いた構造を開示したが、ダンサレバー駆動モータ１９
に直流モータを用い、この直流モータに流れる電流制御
を行ってトルクを得る構造にしても差し支えないもので
ある。
【００２１】図２は本発明の変形例として示す帯状材巻
取機の概略構成配置図である。図２において図１と同一
符号を付したものは図２と同一のものを示している。そ
して、この変形例では、上記実施例でダンサレバー１８
を振り子状に動作させる手段としてダンサレバー駆動モ
ータ１９を使用していたのに代えて、テンションシリン
ダー２６を用いたものであり、またテンションシリンダ
ー２６には電圧をエア圧に変換して、エア圧により駆動
されるテンションシリンダー２６へのエア圧を調整する
ための電空レギュレータ２７が接続されている。
取機の概略構成配置図である。図２において図１と同一
符号を付したものは図２と同一のものを示している。そ
して、この変形例では、上記実施例でダンサレバー１８
を振り子状に動作させる手段としてダンサレバー駆動モ
ータ１９を使用していたのに代えて、テンションシリン
ダー２６を用いたものであり、またテンションシリンダ
ー２６には電圧をエア圧に変換して、エア圧により駆動
されるテンションシリンダー２６へのエア圧を調整する
ための電空レギュレータ２７が接続されている。
【００２２】次に、この変形例における張力制御方法に
付いてさらに説明すると、まず巻取軸駆動モータ１４に
接続されているサーボアンプ２２により巻取軸駆動モー
タ１４が発生するトルクを電圧信号の形で取り出し、こ
れを張力制御回路部３０に入力させる。すると、張力制
御回路部３０では、Ａ／Ｄ変換器３２で上記電圧信号を
アナログ／デジタル変換して巻取トルクを得る。また、
帯状材１が送られるときには、この帯状材１の送りに連
動して回転検出器１７よりパルスが発生され、これが張
力制御回路部３０に入力される。すると、上記パルスは
パルスカウンタ３３でカウントされ、これから帯状材１
の巻取量が得られる。さらに、この巻取量から巻取軸１
５に巻回されている帯状材１の巻取径をＣＰＵ３１で計
算する。次いで、上記巻取トルクと巻取径より巻取軸１
５に巻かれるときに帯状材１にかかる張力を計算し、こ
の張力が一定となるようにダンサローラ１６にかける張
力を計算する。また、ここで計算された値をＤ／Ａ変換
器３４でデジタル／アナログ変換して電圧信号の形で電
空レギュレータ２７に出力する。すると、電空レギュレ
ータ２７では電圧信号の大きさに応じてテンションシリ
ンダ２６に付加するエア圧を調整し、またテンションシ
リンダ２６はエア圧に応じた分だけ駆動され、この駆動
でダンサレバー１８を介してダンサローラ１６を動か
し、ダンサローラ１６により帯状材１にかける張力を調
整する。これにより巻取軸１５で帯状材１を巻き取る張
力を一定に保つことができる。
付いてさらに説明すると、まず巻取軸駆動モータ１４に
接続されているサーボアンプ２２により巻取軸駆動モー
タ１４が発生するトルクを電圧信号の形で取り出し、こ
れを張力制御回路部３０に入力させる。すると、張力制
御回路部３０では、Ａ／Ｄ変換器３２で上記電圧信号を
アナログ／デジタル変換して巻取トルクを得る。また、
帯状材１が送られるときには、この帯状材１の送りに連
動して回転検出器１７よりパルスが発生され、これが張
力制御回路部３０に入力される。すると、上記パルスは
パルスカウンタ３３でカウントされ、これから帯状材１
の巻取量が得られる。さらに、この巻取量から巻取軸１
５に巻回されている帯状材１の巻取径をＣＰＵ３１で計
算する。次いで、上記巻取トルクと巻取径より巻取軸１
５に巻かれるときに帯状材１にかかる張力を計算し、こ
の張力が一定となるようにダンサローラ１６にかける張
力を計算する。また、ここで計算された値をＤ／Ａ変換
器３４でデジタル／アナログ変換して電圧信号の形で電
空レギュレータ２７に出力する。すると、電空レギュレ
ータ２７では電圧信号の大きさに応じてテンションシリ
ンダ２６に付加するエア圧を調整し、またテンションシ
リンダ２６はエア圧に応じた分だけ駆動され、この駆動
でダンサレバー１８を介してダンサローラ１６を動か
し、ダンサローラ１６により帯状材１にかける張力を調
整する。これにより巻取軸１５で帯状材１を巻き取る張
力を一定に保つことができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
ダンサローラと巻取軸との間における帯状材の張力を巻
取軸側における巻き取りトルクと巻き取り長さを検出す
ることにより知ることができ、従来装置で必要としてい
た張力検出器を設けなくても、その張力を正確に検出す
ることができる。また、従来装置で帯状材に張力検出器
の一部を押し付けて張力を検出すると言うような方法を
とらないので、材料を痛めたりすることが無くなる。さ
らに、急な加減速に対応した張力制御も可能になり、高
速で巻取を行うことができ、生産性も向上する。
ダンサローラと巻取軸との間における帯状材の張力を巻
取軸側における巻き取りトルクと巻き取り長さを検出す
ることにより知ることができ、従来装置で必要としてい
た張力検出器を設けなくても、その張力を正確に検出す
ることができる。また、従来装置で帯状材に張力検出器
の一部を押し付けて張力を検出すると言うような方法を
とらないので、材料を痛めたりすることが無くなる。さ
らに、急な加減速に対応した張力制御も可能になり、高
速で巻取を行うことができ、生産性も向上する。
【図１】本発明の一実施例として示す帯状材巻取機の概
略構成配置図である。
略構成配置図である。
【図２】本発明の一変形例として示す帯状材巻取機の概
略構成配置図である。
略構成配置図である。
【図３】従来の帯状材巻取機の一例を示す概略構成配置
図である。
図である。
１ 帯状材 ２ 供給軸 ４ 供給軸駆動モータ １４ 巻取軸駆動モータ １５ 巻取軸 １６ ダンサローラ １７ 回転検出器 １９ ダンサレバー駆動モータ ２２ サーボアンプ ２３ サーボアンプ ２６ テンションシリンダ ２７ 電空レギュレータ ３０ 張力制御回路部
Claims (5)
- 【請求項１】 巻取軸に巻き取られて行く帯状の材料に
ダンサローラを接触させて張力を与えながら巻き取る帯
状材巻取機における張力制御装置において、 前記巻取軸側における巻き取りトルクを検出するための
トルク検出手段と、 前記巻取軸に巻き取られた前記帯状材の巻取長さを検出
するための巻取量検出手段と、 前記ダンサローラの位置を変えて前記帯状材の張力を調
整するためのダンサローラ制御手段と、 前記トルク検出手段により検出された前記巻き取りトル
クと前記巻取量検出手段により検出された前記巻き取り
長さから巻取時の前記張力を計算し、前記ダンサローラ
制御手段を介して前記ダンサローラを制御し、前記張力
が一定となるように調整するための張力制御手段とを備
えたことを特徴とする帯状材巻取機における張力制御装
置。 - 【請求項２】 前記トルク検出手段は、前記巻取軸を回
転させるモータと、このモータが発生するトルクを電圧
信号の形で取り出す回路手段とを備え、前記巻取量検出
手段は前記巻取軸が巻き取る前記帯状材の走行に連動し
て回転しながらパルスを発生する回転検出器を備えて成
る請求項１に記載の帯状材巻取機における張力制御装
置。 - 【請求項３】 前記ダンサローラ制御手段は、ダンサロ
ーラを移動させて張力を可変するためのモータを備えた
請求項１または２に記載の帯状材巻取機における張力制
御装置。 - 【請求項４】 前記ダンサローラ制御手段は、電圧をエ
ア圧に変換する手段と、前記ダンサローラを移動させて
前記張力を可変するための駆動力を生成するためのシリ
ンダーを備えた請求項１または２に記載の帯状材巻取機
における張力制御装置。 - 【請求項５】 巻取軸に巻き取られて行く帯状の材料に
ダンサローラを接触させて張力を与えながら巻き取る帯
状材巻取機における張力制御方法において、 前記巻取軸側における巻き取りトルクと巻取量を検出す
ることにより巻取時の張力を計算し、前記張力が一定と
なるように前記ダンサローラを制御することを特徴とす
る帯状材巻取機における張力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7043643A JPH08215749A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 帯状材巻取機における張力制御装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7043643A JPH08215749A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 帯状材巻取機における張力制御装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08215749A true JPH08215749A (ja) | 1996-08-27 |
Family
ID=12669556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7043643A Pending JPH08215749A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 帯状材巻取機における張力制御装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08215749A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002075386A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-15 | Honda Motor Co Ltd | 円筒型リチウム電池の電極巻取り装置及び円筒型リチウム電池の正極の矯正方法 |
| WO2013122091A1 (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | 日産自動車株式会社 | 搬送装置および搬送方法 |
| JP2017052638A (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 東レエンジニアリング株式会社 | 張力調整機構および張力制御装置 |
-
1995
- 1995-02-09 JP JP7043643A patent/JPH08215749A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002075386A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-15 | Honda Motor Co Ltd | 円筒型リチウム電池の電極巻取り装置及び円筒型リチウム電池の正極の矯正方法 |
| WO2013122091A1 (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | 日産自動車株式会社 | 搬送装置および搬送方法 |
| CN104106173A (zh) * | 2012-02-13 | 2014-10-15 | 日产自动车株式会社 | 输送装置和输送方法 |
| US9902563B2 (en) | 2012-02-13 | 2018-02-27 | Nissan Motor Co., Ltd. | Conveyor and conveying method |
| JP2017052638A (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 東レエンジニアリング株式会社 | 張力調整機構および張力制御装置 |
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