JPH09226996A - 張力制御機構を備えた巻取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続した巻取材料の巻き取り時の張力を任意
かつ高精度に設定して印加でき、さらに張力の変動を低
減することにより巻取材料の切断を無くすることが可能
な張力制御機構を備えた巻取装置を提供することを目的
とする。 【解決手段】 巻取材料１２を送出する巻出部１と巻取
材料１２を巻き取る巻取部２の間に、巻取材料１２に張
力を印加するためのモータ６で回動されるアーム５と、
巻出部１を制御する信号を得るエンコーダ９と、その出
力信号を入力とし巻出部１を制御する演算出力信号を出
力する信号変換器１３と、巻取材料１２の張力を検出し
て測定するひずみゲージ１０と、その信号を電気信号に
変換する変換器１１と、その演算出力信号を入力としモ
ータ６を制御して駆動する制御駆動器７にて構成するこ
とにより安定した巻き取りを行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はテープ状材料、線条
材料などを巻き取る際に、材料に適切な張力を与えなが
ら巻き取ることができる張力制御機構を備えた巻取装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の張力制御機構を備えた巻
取装置について図面を用いて説明する。

【０００３】図４は従来の張力制御機構を備えた巻取装
置の構成を示した概念図であり、図４において２３はテ
ープ状材料や線条材料などでなる巻取材料、１５は巻回
した巻取材料２３を送出するように軸１５ａにより回転
自在に装着された巻出部、１６は巻取材料２３を巻き取
るように軸１６ａにより回転自在に装着された巻取部、
１７は巻取材料２３の走行ラインに設置されて巻取材料
２３を案内する回転自在なガイドローラ、１９は一端に
巻取材料２３を案内する回転自在なガイドローラ１８を
取り付けると共に、他端に取り付けた支点軸２１を中心
として揺動自在に装着され、さらに引張りバネ２０によ
り下方向に付勢されたアームであり、上記引張りバネ２
０による下方向の付勢により巻取材料２３にガイドロー
ラ１８で張力を印加している。

【０００４】２２は巻取材料２３の巻取速度と巻取材料
２３の長さを測定して巻出部１５を制御する信号を得る
エンコーダ、２４はこのエンコーダ２２の出力信号を入
力とし演算出力信号で巻出部１５を制御する制御器であ
る。

【０００５】以上のように構成された従来の張力制御機
構を備えた巻取装置について、以下にその動作について
説明する。

【０００６】まず、巻取材料２３を巻回して案内するガ
イドローラ１８を一端に取り付け、他端に取り付けた支
点軸２１を支点として揺動自在に取り付けられたアーム
１９を引張りバネ２０によりローラ１８を下方向に付勢
することにより、巻取材料２３に張力を印加した状態で
巻取部１６を回転させ（駆動機構は図示せず）、エンコ
ーダ２２により巻取材料２３の巻取速度と巻取材料２３
の長さを測定する。

【０００７】そしてその出力信号を制御器２４に入力
し、巻出部１５を制御する信号に変換し、巻出部１５の
回転を制御することにより巻取材料２３に印加する張力
を制御しながら巻き取りを行うように構成されたもので
あった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の構成では、巻き取り時に巻取材料２３に印加される張
力を適切かつ一定にすることを要求されているにもかか
わらず、巻取材料２３に印加されている張力が例えば図
５の特性図に示すように巻取速度Ｖに対してガイドロー
ラ１７などの慣性により巻き取り時の張力が変動し、巻
き取り時の張力が規定値より大きくなり、巻取材料２３
の許容張力を越えるようなことになり、巻取材料２３が
切断されるという課題を有していた。

【０００９】本発明は前記課題を解決しようとするもの
で、巻取材料２３に張力変動が少なく、任意かつ高精度
の張力を設定して印加することができる張力制御機構を
備えた巻取装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の張力制御機構を備えた巻取装置は、巻取材料
を送出する巻出部と巻取材料を巻き取る巻取部の間に、
巻取材料に張力を印加するためのモータで回動されるア
ームと、巻出部を制御する信号を得るエンコーダと、巻
取材料の張力を検出測定するひずみゲージを設置し、そ
してエンコーダの出力信号を演算する信号変換器と、ひ
ずみゲージの信号を電気信号に変換する変換器と、その
変換器の演算出力信号でモータを制御駆動する制御駆動
器により構成されたものである。

【００１１】本発明により、ひずみゲージにより巻取材
料の張力を測定しその信号をモータにフィードバックし
制御することで、モータへの電流などを制御し、巻取張
力を任意かつ高精度に設定印加することができ、また巻
取張力の変動を小さくできることにより、巻取材料の切
断を低減することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、連続した帯状の被巻取材料を巻回したリールを回転
自在に装着した巻出部と、上記被巻取材料を案内するガ
イドローラを備えて巻出部から送出された被巻取材料を
搬送する搬送部と、この搬送部の終端で搬送された被巻
取材料を巻き取る巻取部と、一端がモータ軸に結合され
た揺動自在なアームの他端に回転自在に取り付けられた
ガイドローラに被巻取材料を巻回して被巻取材料に張力
を印加するために上記搬送部の経路の途中に設けられた
張力印加部と、この張力印加部を通過した被巻取材料の
張力を測定する測定部と、この測定部の測定値を電気信
号に変換して上記張力印加部を駆動するモータを制御す
る第１の制御部と、上記張力印加部と測定部の間に配設
されたエンコーダからの信号により上記巻出部を制御す
る第２の制御部からなる構成としたものであり、張力の
任意かつ高精度の設定印加ができ、張力変動が小さくな
るという作用を有する。

【００１３】以下に本発明の一実施の形態として、アル
ミ電解コンデンサ用の張力制御機構を備えた巻取装置を
例として図面を用いて説明する。

【００１４】図１は同実施の形態によるアルミ電解コン
デンサ用の張力制御機構を備えた巻取装置の構成を示し
た概念図であり、図１において、１は固定軸１ａを軸に
回転する巻出部であり、アルミ電解コンデンサに使用す
るテープ状の紙やアルミなどでなる巻取材料１２を巻回
してかつ送出する。２は固定軸２ａを軸にして回転し巻
取材料１２を巻き取る巻取部である。３および３ａは巻
取材料１２の走行ラインに取り付けられて巻取材料１２
を案内する回転自在なガイドローラ、５は一端に巻取材
料１２を巻回して案内する回転自在なガイドローラ４を
装着すると共に他端に設けた支点軸８を支点に、この支
点軸に結合されたモータ６により揺動する。

【００１５】９はエンコーダであり、巻取材料１２の巻
取速度と巻取材料１２の長さを測定し、巻出部１を制御
する信号を得る。１３は上記エンコーダ９より得られた
信号を巻出部１を制御する信号に変換する信号変換器で
あり、６は上記支点軸８を揺動するためのトルクモータ
やＤＣあるいはＡＣサーボモータなどでなる制御用のモ
ータである。

【００１６】１０は抵抗ひずみゲージなどのひずみゲー
ジであり、巻取材料１２に印加された張力を測定し、そ
の出力信号１０ａを変換器１１に入力する。７は制御駆
動器であり、上記変換器１１からの出力信号を演算制御
増幅して制御用のモータ６の駆動を制御する。

【００１７】なお、上記ひずみゲージ１０は図２に示す
ように巻取材料１２の走行ラインの途中に設置されたガ
イドローラ３ａの支持部１４に装着されている。

【００１８】以上のように構成された本発明の張力制御
機構を備えた巻取装置の動作について説明する。

【００１９】巻取材料１２は巻出部１より送出され、ガ
イドローラ３を経由してガイドローラ４を巻回し、つぎ
に他のガイドローラ３を経由してエンコーダ９を巻回
し、ひずみゲージ１０が近接して装着されたガイドロー
ラ３ａを経由した後、巻取部２に巻き取られるように設
定されている。

【００２０】そして支点軸８を支点として揺動するアー
ム５に制御用のモータ６により支点軸８を中心にして反
時計回りの回転トルクを発生させて巻取材料１２にガイ
ドローラ４を介して張力を印加し、その状態で巻取部２
を図中矢印方向に回転させる。その時、エンコーダ９に
より巻取材料１２の巻取速度と巻取材料１２の長さを測
定する。

【００２１】そしてその測定した信号を信号変換器１３
に入力して巻出部１を制御する信号に変換し、巻出部１
を制御して同期あるいはそれに対応した図中矢印方向に
巻取部２を回転させることにより巻取材料１２の送出と
巻き取りを行う（回転駆動機構は図示せず）。

【００２２】そしてまたこの巻取材料１２の巻き取りを
行っている時に、ひずみゲージ１０により巻き取り時の
巻取材料１２に印加されている張力を測定し、そのひず
みゲージ１０からの出力信号１０ａを変換器１１で電気
信号に変換し、変換器１１の演算出力信号を制御駆動器
７に入力し、その演算制御増幅出力信号により制御用の
モータ６に入力される電流などを制御する。

【００２３】すなわち、フィードバック制御をすること
により、張力が規定より小さい時はモータ６の回転トル
クを大きくしてガイドローラ４を反時計回り方向の下方
向に回動させて巻取材料１２により大きな張力を印加
し、逆に張力が規定より大きい時はモータ６の回転トル
クを小さく、あるいは逆回転してガイドローラ４を時計
回り方向に回動させて巻取材料１２により張力を減少さ
せるように動作させ、巻取材料１２に印加される張力が
あらゆる状態でも常に規定の一定した値となるように張
力制御を行うものである。

【００２４】以上の構成および動作により、例えば図３
の特性図に示すように、巻取速度Ｖに対して巻き取り時
の張力Ｔの変動を低減することができ、巻取材料１２の
許容張力を越えることがなくなり、巻取材料１２が切断
するということが無くなる。

【００２５】なお、本発明の実施の形態では、アルミ電
解コンデンサ用の張力制御機構を備えた巻取装置の説明
を行ったが、他のテープ状材料あるいは線条材料などの
同装置として使用できることは言うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明による張力制御機構
を備えた巻取装置は、巻取材料に与える張力を任意にか
つ高精度に設定して印加でき、また張力の変動を低減す
ることができる。したがって巻取材料の許容張力を越え
ることがなく、巻取材料の切断が無くなるという有利な
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における張力制御機構を
備えた巻取装置の構成の概要を示す概念図

【図２】同ひずみゲージの取付状態を示す斜視図

【図３】同巻取材料の巻取速度に対する張力変動を示す
特性図

【図４】従来の張力制御機構を備えた巻取装置の構成の
概要を示す概念図

【図５】同巻取材料の巻取速度に対する張力変動を示す
特性図

【符号の説明】

１ 巻出部 １ａ 固定軸 ２ 巻取部 ２ａ 固定軸 ３ ガイドローラ ３ａ ガイドローラ ４ ガイドローラ ５ アーム ６ モータ ７ 制御駆動器 ８ 支点軸 ９ エンコーダ １０ ひずみゲージ １０ａ 出力信号 １１ 変換器 １２ 巻取材料 １３ 信号変換器 １４ 支持部

フロントページの続き (72)発明者 村重 浩之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 畠 稔行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山下 英児 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大松 省造 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続した帯状の被巻取材料を巻回したリ
   ールを回転自在に装着した巻出部と、上記被巻取材料を
   案内するガイドローラを備えて巻出部から送出された被
   巻取材料を搬送する搬送部と、この搬送部の終端で搬送
   された被巻取材料を巻き取る巻取部と、一端がモータ軸
   に結合された揺動自在なアームの他端に回転自在に取り
   付けられたガイドローラに被巻取材料を巻回して被巻取
   材料に張力を印加するために上記搬送部の経路の途中に
   設けられた張力印加部と、この張力印加部を通過した被
   巻取材料の張力を測定する測定部と、この測定部の測定
   値を電気信号に変換して上記張力印加部を駆動するモー
   タを制御する第１の制御部と、上記張力印加部と測定部
   の間に配設されたエンコーダからの信号により上記巻出
   部を制御する第２の制御部からなる張力制御機構を備え
   た巻取装置。