JPH08278214A - 張力検出方法および張力検出装置 - Google Patents
張力検出方法および張力検出装置Info
- Publication number
- JPH08278214A JPH08278214A JP8221795A JP8221795A JPH08278214A JP H08278214 A JPH08278214 A JP H08278214A JP 8221795 A JP8221795 A JP 8221795A JP 8221795 A JP8221795 A JP 8221795A JP H08278214 A JPH08278214 A JP H08278214A
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- JP
- Japan
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- tension
- load
- strip
- roll
- winding
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- Pending
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ロール部重量および摺動部の摩擦抵抗に関係
なく、弱張力の検出を正確に行うことができる張力検出
装置および張力検出方法を提供する。 【構成】 梁５は片端が下部ブラケット６ａに固定され
ているが他端は自由端になっており、自由端の端部上面
には梁５のたわみによって生じる変位を測定するための
ロードセル７が設置されている。また、可動下部ブラケ
ット６ｂはロードセル上まで伸びて接しており、ロード
セルが測定する負荷を与える。この負荷は梁５のたわみ
により変化するが、可動下部ブラケットにはロードセル
上にかかる負荷を調節するためのたわみ量調整治具８が
取り付けてあり、このたわみ量調整治具８で梁５のたわ
み量を調整することにより、ロードセル７にかかる負荷
をロードセルの使用範囲内に制御し、適正なたわみ量を
測定することができる。
なく、弱張力の検出を正確に行うことができる張力検出
装置および張力検出方法を提供する。 【構成】 梁５は片端が下部ブラケット６ａに固定され
ているが他端は自由端になっており、自由端の端部上面
には梁５のたわみによって生じる変位を測定するための
ロードセル７が設置されている。また、可動下部ブラケ
ット６ｂはロードセル上まで伸びて接しており、ロード
セルが測定する負荷を与える。この負荷は梁５のたわみ
により変化するが、可動下部ブラケットにはロードセル
上にかかる負荷を調節するためのたわみ量調整治具８が
取り付けてあり、このたわみ量調整治具８で梁５のたわ
み量を調整することにより、ロードセル７にかかる負荷
をロードセルの使用範囲内に制御し、適正なたわみ量を
測定することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム、銅等の
金属箔の帯状体、または、紙、フィルム、セロファン、
ゴム等の帯状体または前記素材のケーブル等の線材の製
造ラインおよび塗装ラインにおける張力検出方法および
検出装置に関する。
金属箔の帯状体、または、紙、フィルム、セロファン、
ゴム等の帯状体または前記素材のケーブル等の線材の製
造ラインおよび塗装ラインにおける張力検出方法および
検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】箔等の帯状体またはケーブル等の線材を
巻取ったり、巻戻したりする場合、巻径が変化するにつ
れて張力が変化するのでこの張力を制御しないと、シワ
寄り、たわみ、厚さの変化などを起こし、材料が切断す
ることがある。また、印刷工程においては張力変動は材
料に伸び縮みを与え、印刷ずれを起こしたりしていた。
このため、材料に加わる張力を検出して張力を制御する
ことが従来より行われている。この張力を検出する方法
として特開昭６１─２８８３４号公報に開示されている
方法等がある。
巻取ったり、巻戻したりする場合、巻径が変化するにつ
れて張力が変化するのでこの張力を制御しないと、シワ
寄り、たわみ、厚さの変化などを起こし、材料が切断す
ることがある。また、印刷工程においては張力変動は材
料に伸び縮みを与え、印刷ずれを起こしたりしていた。
このため、材料に加わる張力を検出して張力を制御する
ことが従来より行われている。この張力を検出する方法
として特開昭６１─２８８３４号公報に開示されている
方法等がある。
【０００３】この方法を図４を用いて説明する。図４に
おいて巻取り材（２）は３つのパスラインロール（３）
に抱き角θで案内され搬送される。中央のロールについ
て考えると、巻取り材（２）の張力Ｔによってロール軸
心（３ａ）より軸受（４ａ）には力Ｆが加わる。ここで
Ｆ、Ｔは次式で表される。 Ｆ＝２Ｔcos(θ／２）＋Ｒｗ Ｔ＝（Ｆ−Ｒｗ）／２cos(θ／２）・・・・(1) ＊Ｒｗはロール部重量 （１）式より力Ｆを計算することにより張力Ｔを得るこ
とができる。
おいて巻取り材（２）は３つのパスラインロール（３）
に抱き角θで案内され搬送される。中央のロールについ
て考えると、巻取り材（２）の張力Ｔによってロール軸
心（３ａ）より軸受（４ａ）には力Ｆが加わる。ここで
Ｆ、Ｔは次式で表される。 Ｆ＝２Ｔcos(θ／２）＋Ｒｗ Ｔ＝（Ｆ−Ｒｗ）／２cos(θ／２）・・・・(1) ＊Ｒｗはロール部重量 （１）式より力Ｆを計算することにより張力Ｔを得るこ
とができる。
【０００４】しかしながら、前述の測定方法では、ロー
ル部重量よりも大きな力が加わらないと張力を検出する
ことができず、また、初期荷重を梁（５）にかけてその
点を零点にしてしまうと梁（５）の使用範囲が狭くなっ
てしまう。さらに、前記方法では軸心（３ａ）の摺動部
に微小な摩擦抵抗が存在すると、弱張力検出時に誤差が
発生してしまうため、軸心（３ａ）の摺動部に使用して
いるベアリングの清掃、交換等が頻雑になる等の問題が
生じていた。
ル部重量よりも大きな力が加わらないと張力を検出する
ことができず、また、初期荷重を梁（５）にかけてその
点を零点にしてしまうと梁（５）の使用範囲が狭くなっ
てしまう。さらに、前記方法では軸心（３ａ）の摺動部
に微小な摩擦抵抗が存在すると、弱張力検出時に誤差が
発生してしまうため、軸心（３ａ）の摺動部に使用して
いるベアリングの清掃、交換等が頻雑になる等の問題が
生じていた。
【０００５】
【問題を解決するための手段】本発明は、これに鑑み種
々検討の結果、ロール部重量および摺動部の摩擦抵抗に
関係なく、弱張力の検出を正確に行うことができる張力
検出装置および張力検出方法を発明したものである。
々検討の結果、ロール部重量および摺動部の摩擦抵抗に
関係なく、弱張力の検出を正確に行うことができる張力
検出装置および張力検出方法を発明したものである。
【０００６】即ち、本発明の請求項１は、帯状体または
線状体の巻取ラインにおける張力検出方法において、前
記帯状体または線状体を梁上に設置されているパスライ
ンロールの下側から巻き掛けた後、前記帯状体または線
状体が上方へ移動させるようなラインをとり、パスライ
ンロールが上下に変位して、パスラインロールが設置さ
れている梁をたわませ、該梁の変位を測定することによ
り前記帯状体または線状体の張力を検出することを特徴
する張力検出方法である。
線状体の巻取ラインにおける張力検出方法において、前
記帯状体または線状体を梁上に設置されているパスライ
ンロールの下側から巻き掛けた後、前記帯状体または線
状体が上方へ移動させるようなラインをとり、パスライ
ンロールが上下に変位して、パスラインロールが設置さ
れている梁をたわませ、該梁の変位を測定することによ
り前記帯状体または線状体の張力を検出することを特徴
する張力検出方法である。
【０００７】また、本発明の請求項２は、帯状体または
線状体の巻取ラインの張力検出装置であって、前記帯状
体または線状体を適宜な抱き角を持たせて下側から巻き
かけるパスラインロール、前記パスラインロールの軸芯
を支持する固定部位、前記固定部位が固定されており端
部にたわみ測定器を有する梁、前記帯状体または線状体
の張力の変化によるパスラインロールの上下方向の変位
に連動してたわむ可動部、該可動部の変位を測定する変
位測定部より構成されていることを特徴する張力検出装
置である。
線状体の巻取ラインの張力検出装置であって、前記帯状
体または線状体を適宜な抱き角を持たせて下側から巻き
かけるパスラインロール、前記パスラインロールの軸芯
を支持する固定部位、前記固定部位が固定されており端
部にたわみ測定器を有する梁、前記帯状体または線状体
の張力の変化によるパスラインロールの上下方向の変位
に連動してたわむ可動部、該可動部の変位を測定する変
位測定部より構成されていることを特徴する張力検出装
置である。
【０００８】
【作用】本発明におけるたわみ量の測定、計算方法につ
いて図２を用いて説明する。
いて図２を用いて説明する。
【０００９】図２は梁（５）に生じるたわみをモデル化
したものである。図２において５ａは固定端、５ｂは自
由端、５ｃはロール支持ブラケット（４）と梁（５）と
の接続部である。また、ｌは梁長さ、ｌ1 は自由端から
接続部までの梁の長さで、ｌ 2 は固定端から接続部まで
の梁の長さである。梁（５）の接続部にかかる荷重をＷ
とすると梁（５）のたわみ量Ｖは（１）式となる。 Ｖ＝（Ｗｌ2 3／３ＥＩ）・（１＋３ｌ1 ／２ｌ2 ） ───（１） ＊Ｅ：ヤング率、Ｉ：断面２次モーメント （１）式において荷重Ｗ以外は一定となる。即ち、たわ
み量Ｖは荷重Ｗの関数となる。巻取りロール（１）で巻
取り材（２）を巻き取る際に張力が発生するとパスライ
ンロール（３）が持ち上げられ、上方向に力が発生して
ロール支持ブラケット（４）を介して荷重Ｗを変化させ
る。しかして、梁（５）のたわみ量が荷重Ｗに比例して
変化し、その変化量をロードセル（７）に負荷として発
生させて該負荷を測定して、張力を計算するものであ
る。
したものである。図２において５ａは固定端、５ｂは自
由端、５ｃはロール支持ブラケット（４）と梁（５）と
の接続部である。また、ｌは梁長さ、ｌ1 は自由端から
接続部までの梁の長さで、ｌ 2 は固定端から接続部まで
の梁の長さである。梁（５）の接続部にかかる荷重をＷ
とすると梁（５）のたわみ量Ｖは（１）式となる。 Ｖ＝（Ｗｌ2 3／３ＥＩ）・（１＋３ｌ1 ／２ｌ2 ） ───（１） ＊Ｅ：ヤング率、Ｉ：断面２次モーメント （１）式において荷重Ｗ以外は一定となる。即ち、たわ
み量Ｖは荷重Ｗの関数となる。巻取りロール（１）で巻
取り材（２）を巻き取る際に張力が発生するとパスライ
ンロール（３）が持ち上げられ、上方向に力が発生して
ロール支持ブラケット（４）を介して荷重Ｗを変化させ
る。しかして、梁（５）のたわみ量が荷重Ｗに比例して
変化し、その変化量をロードセル（７）に負荷として発
生させて該負荷を測定して、張力を計算するものであ
る。
【００１０】本発明の張力測定の対象となるものは、ア
ルミニウム、銅等の金属箔の帯状体または、紙、フィル
ム、セロファン、ゴム等の帯状体、または前記素材のケ
ーブル等の線状体であり、張力測定の対象となるもの自
体の重量またはパスラインロールの重量が大きくなれば
なる程、本発明の効果が発揮される。即ち、アルミニウ
ム、銅等の金属箔の帯状体等は対象物自体の重量が大き
いので、本発明の効果が他材料と比較して発揮され易
い。主たる対象物はＡｌ板材である。
ルミニウム、銅等の金属箔の帯状体または、紙、フィル
ム、セロファン、ゴム等の帯状体、または前記素材のケ
ーブル等の線状体であり、張力測定の対象となるもの自
体の重量またはパスラインロールの重量が大きくなれば
なる程、本発明の効果が発揮される。即ち、アルミニウ
ム、銅等の金属箔の帯状体等は対象物自体の重量が大き
いので、本発明の効果が他材料と比較して発揮され易
い。主たる対象物はＡｌ板材である。
【００１１】張力測定対象物をパスラインロール下側か
ら巻き掛ける理由は、高精度の弱張力巻き制御を必要と
する場合、張力検出装置の検出精度が最大のポイントと
なるわけであるが、これが従来方法であると、機械的ヒ
ステリシス等の誤差要因が大きな障害となるため、精密
な張力測定を行うことができない。しかし、本発明によ
れば、パスラインロール重、張力測定対象物重の影響を
受けずに、純粋に張力のみを測定することができ、検出
精度を大幅に向上することができる。
ら巻き掛ける理由は、高精度の弱張力巻き制御を必要と
する場合、張力検出装置の検出精度が最大のポイントと
なるわけであるが、これが従来方法であると、機械的ヒ
ステリシス等の誤差要因が大きな障害となるため、精密
な張力測定を行うことができない。しかし、本発明によ
れば、パスラインロール重、張力測定対象物重の影響を
受けずに、純粋に張力のみを測定することができ、検出
精度を大幅に向上することができる。
【００１２】本発明において、上記帯状体または線状体
をパスラインロールに巻きかける際の抱き角度は、上記
帯状体または線状体を巻き取る過程で巻取りロールの径
が大きくなるので、抱き角度は徐々に小さくなり荷重Ｗ
が変化するが、ロードセルかかる負荷をロードセルの測
定可能な範囲内に収めるように調整する。好ましくは、
１６０度〜１３５度の間で変化するように調整する。
をパスラインロールに巻きかける際の抱き角度は、上記
帯状体または線状体を巻き取る過程で巻取りロールの径
が大きくなるので、抱き角度は徐々に小さくなり荷重Ｗ
が変化するが、ロードセルかかる負荷をロードセルの測
定可能な範囲内に収めるように調整する。好ましくは、
１６０度〜１３５度の間で変化するように調整する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。
説明する。
【００１４】図１は本発明の張力測定方法を示した説明
図である。図１において巻取りロール（１）はφ３００
ｍｍ（最終的に２５００ｍｍまで拡径する）、幅２４０
０ｍｍであり、実施例において巻取り材（２）は、幅１
０００ｍｍ、厚さ１ｍｍのＪＩＳＡ１０５０材を使用し
た。巻取り材（２）はパスラインロール（３）に巻取り
開始時に抱き角度１６０度でパスラインロール（３）の
下側から通して移送されるものである。パスラインロー
ル（３）の軸心（３ａ）はロール支持ブラケット（４）
の軸受（４ａ）よって支持される。また、ロール支持ブ
ラケット（４）は梁（５）上に設置され、下部ブラケッ
ト（６ａ）と一体になっている。梁（５）は片端が下部
ブラケット（６ａ）に固定されているが他端は自由端に
なっており、自由端の端部上面には梁（５）のたわみに
よって生じる変位を測定するためのロードセル（７）が
設置されている。また、下部ブラケット（６ａ）には可
動下部ブラケット（６ｂ）が取り付けてあるが、可動下
部ブラケット（６ｂ）は図１に示すようにロードセル上
まで伸びて接しており、ロードセルが測定する負荷を与
えるものである。この負荷は梁（５）のたわみにより変
化するが、可動下部ブラケットにはロードセル上にかか
る負荷を調節するためのたわみ量調整治具（８）が取り
付けてあり、このたわみ量調整治具（８）で梁（５）の
たわみ量を調整することにより、ロードセル（７）にか
かる負荷をロードセルの使用範囲内に制御し、適正なた
わみ量を測定することができる。
図である。図１において巻取りロール（１）はφ３００
ｍｍ（最終的に２５００ｍｍまで拡径する）、幅２４０
０ｍｍであり、実施例において巻取り材（２）は、幅１
０００ｍｍ、厚さ１ｍｍのＪＩＳＡ１０５０材を使用し
た。巻取り材（２）はパスラインロール（３）に巻取り
開始時に抱き角度１６０度でパスラインロール（３）の
下側から通して移送されるものである。パスラインロー
ル（３）の軸心（３ａ）はロール支持ブラケット（４）
の軸受（４ａ）よって支持される。また、ロール支持ブ
ラケット（４）は梁（５）上に設置され、下部ブラケッ
ト（６ａ）と一体になっている。梁（５）は片端が下部
ブラケット（６ａ）に固定されているが他端は自由端に
なっており、自由端の端部上面には梁（５）のたわみに
よって生じる変位を測定するためのロードセル（７）が
設置されている。また、下部ブラケット（６ａ）には可
動下部ブラケット（６ｂ）が取り付けてあるが、可動下
部ブラケット（６ｂ）は図１に示すようにロードセル上
まで伸びて接しており、ロードセルが測定する負荷を与
えるものである。この負荷は梁（５）のたわみにより変
化するが、可動下部ブラケットにはロードセル上にかか
る負荷を調節するためのたわみ量調整治具（８）が取り
付けてあり、このたわみ量調整治具（８）で梁（５）の
たわみ量を調整することにより、ロードセル（７）にか
かる負荷をロードセルの使用範囲内に制御し、適正なた
わみ量を測定することができる。
【００１５】図３にその他の実施例として、パスライン
ロール（３）と巻取りロール（１）との間に、パスライ
ンロール（１３）をさらに一つ設置した張力検出装置を
示す。図３の張力検出装置のようにパスラインロール
（１３）をパスラインロール（３）と巻取りロール
（１）との間にさらに一つ設置したことにより、帯状体
または線状体を巻き取る過程で巻取りロールの径が大き
くなるために起こる抱き角度の変化、およびそれに伴う
荷重Ｗの変化をなくすことができ、たわみ量調整治具
（８）でのたわみ調整回数を減少させることができる。
ロール（３）と巻取りロール（１）との間に、パスライ
ンロール（１３）をさらに一つ設置した張力検出装置を
示す。図３の張力検出装置のようにパスラインロール
（１３）をパスラインロール（３）と巻取りロール
（１）との間にさらに一つ設置したことにより、帯状体
または線状体を巻き取る過程で巻取りロールの径が大き
くなるために起こる抱き角度の変化、およびそれに伴う
荷重Ｗの変化をなくすことができ、たわみ量調整治具
（８）でのたわみ調整回数を減少させることができる。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明はロール部
重量および摺動部の摩擦抵抗に関係なく、弱張力の検出
を正確に行うことができる等工業上顕著な効果を奏する
ものである。
重量および摺動部の摩擦抵抗に関係なく、弱張力の検出
を正確に行うことができる等工業上顕著な効果を奏する
ものである。
【図１】図１は本発明における張力検出装置を示した説
明図である。
明図である。
【図２】図２は梁（５）に生じるたわみをモデル化した
モデル図である。
モデル図である。
【図３】図３は本発明における張力検出装置のその他の
実施例を示した説明図である。
実施例を示した説明図である。
【図４】図４は従来の張力検出装置を示した説明図であ
る。
る。
１ 巻取りロール ２ 巻取り材 ３，１３ パスラインロール ３ａ パスラインロールの軸心 ４ ロール支持ブラケット ４ａ 軸受 ５ 梁 ６ａ 下部ブラケット ６ｂ 可動下部ブラケット ７ ロードセル ８ たわみ量調整治具
Claims (2)
- 【請求項１】帯状体または線状体の巻取ラインにおける
張力検出方法において、前記帯状体または線状体を梁上
に設置されているパスラインロールの下側から巻き掛け
た後、前記帯状体または線状体を上方へ移動させるよう
なラインをとり、パスラインロールが上下に変位して、
パスラインロールが設置されている梁をたわませ、該梁
の変位を測定することにより前記帯状体または線状体の
張力を検出することを特徴する張力検出方法。 - 【請求項２】帯状体または線状体の巻取ラインの張力検
出装置であって、前記帯状体または線状体を適宜な抱き
角を持たせて下側から巻きかけるパスラインロール、前
記パスラインロールの軸芯を支持する固定部位、前記固
定部位が固定されたわみ測定器を有する梁、前記帯状体
または線状体の張力の変化によるパスラインロールの上
下方向の変位に連動してたわむ可動部、該可動部の変位
を測定する変位測定部より構成されていることを特徴す
る張力検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8221795A JPH08278214A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | 張力検出方法および張力検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8221795A JPH08278214A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | 張力検出方法および張力検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08278214A true JPH08278214A (ja) | 1996-10-22 |
Family
ID=13768258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8221795A Pending JPH08278214A (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | 張力検出方法および張力検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08278214A (ja) |
-
1995
- 1995-04-07 JP JP8221795A patent/JPH08278214A/ja active Pending
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