JPH10300596A - シート材の張力分布測定方法 - Google Patents
シート材の張力分布測定方法Info
- Publication number
- JPH10300596A JPH10300596A JP9112984A JP11298497A JPH10300596A JP H10300596 A JPH10300596 A JP H10300596A JP 9112984 A JP9112984 A JP 9112984A JP 11298497 A JP11298497 A JP 11298497A JP H10300596 A JPH10300596 A JP H10300596A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- sheet material
- displacement
- distribution
- tension
- 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
Links
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シート材を傷付けず、干渉が生じず、分割幅
による精度の制約がないシート材の張力分布測定方法を
提供する。 【解決手段】 弾性体金属製の一体の筒３の内部に上記
弾性体金属より軟質の弾性体５を埋めてロール２を構成
し、このロール２の表面にシート材１を押し付けたとき
のロール表面の変位分布に基づきシート材１の張力分布
を測定する。
による精度の制約がないシート材の張力分布測定方法を
提供する。 【解決手段】 弾性体金属製の一体の筒３の内部に上記
弾性体金属より軟質の弾性体５を埋めてロール２を構成
し、このロール２の表面にシート材１を押し付けたとき
のロール表面の変位分布に基づきシート材１の張力分布
を測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転されるロール
にシート材を掛け回し、ロールの変形からシート材の張
力分布を測定する方法に係り、特に、シート材を傷付け
ず、干渉が生じず、分割幅による精度の制約がないシー
ト材の張力分布測定方法に関するものである。
にシート材を掛け回し、ロールの変形からシート材の張
力分布を測定する方法に係り、特に、シート材を傷付け
ず、干渉が生じず、分割幅による精度の制約がないシー
ト材の張力分布測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シート材の張力分布を測定することで、
シート材の板形状（平坦度）を測定することができる。
従来の張力分布測定装置は、シート材を掛け回すロール
を軸方向に分割形成して各分割ロール内部にセンサを設
け、これらセンサを内蔵した分割ロールを、例えばシー
ト材の製造ライン中の軸に組み込み、それぞれの分割ロ
ールの位置でシート材の張力による分割ロールへの押し
付け成分を各センサで検出している。以下に、一般的に
知られている２つの具体例を示す。
シート材の板形状（平坦度）を測定することができる。
従来の張力分布測定装置は、シート材を掛け回すロール
を軸方向に分割形成して各分割ロール内部にセンサを設
け、これらセンサを内蔵した分割ロールを、例えばシー
ト材の製造ライン中の軸に組み込み、それぞれの分割ロ
ールの位置でシート材の張力による分割ロールへの押し
付け成分を各センサで検出している。以下に、一般的に
知られている２つの具体例を示す。
【０００３】図２に示した例では、分割ロール２１の内
部の梁２２に、シート材１の張力による分割ロール２１
への押し付け成分を検出するための歪ゲージ２３を張り
付けたものである。張力分布を測定する装置としては、
この分割ロール２１を中心軸４の軸方向に数個乃至数十
個並べることになる。各歪ゲージ２３からの出力は、ロ
ール内部にリード線を通し、ロールの片端の軸受部にま
とめ、スリップリングを介して外部に接続する。
部の梁２２に、シート材１の張力による分割ロール２１
への押し付け成分を検出するための歪ゲージ２３を張り
付けたものである。張力分布を測定する装置としては、
この分割ロール２１を中心軸４の軸方向に数個乃至数十
個並べることになる。各歪ゲージ２３からの出力は、ロ
ール内部にリード線を通し、ロールの片端の軸受部にま
とめ、スリップリングを介して外部に接続する。
【０００４】図３に示した例も分割ロール方式である。
ただし、図２の例ではロール全体が回転するのに対し、
図３の例ではロール内部は回転せず外輪３１のみが回転
する。張力の測定は、内輪３２に設けられた上下のノズ
ル３３から空気を吹き出しておき（エアーベアリン
グ）、張力がかかったときに生じる上下の圧力差を測定
し、これを張力に換算する。
ただし、図２の例ではロール全体が回転するのに対し、
図３の例ではロール内部は回転せず外輪３１のみが回転
する。張力の測定は、内輪３２に設けられた上下のノズ
ル３３から空気を吹き出しておき（エアーベアリン
グ）、張力がかかったときに生じる上下の圧力差を測定
し、これを張力に換算する。
【０００５】いずれの例も、分割ロールを組み合わせそ
れぞれの分割ロールの位置で測定した力を張力の分布と
して求めるものである。それぞれの例の差異は、図２の
例が大荷重（張力）に対応可能であるのに対し、図３の
例はエアーベアリングを用いているため小張力のみの対
応となり測定可能な張力範囲が狭い。反面、精度につい
ては、図３の例が精度が高いのに対し、図２の例はセン
サの構造そのものの剛性が高いため、測定が粗くなる。
れぞれの分割ロールの位置で測定した力を張力の分布と
して求めるものである。それぞれの例の差異は、図２の
例が大荷重（張力）に対応可能であるのに対し、図３の
例はエアーベアリングを用いているため小張力のみの対
応となり測定可能な張力範囲が狭い。反面、精度につい
ては、図３の例が精度が高いのに対し、図２の例はセン
サの構造そのものの剛性が高いため、測定が粗くなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述のように２つの例
は、それぞれ問題点を有するが、さらに２つの例の共通
の問題として、以下の三点が挙げられる。
は、それぞれ問題点を有するが、さらに２つの例の共通
の問題として、以下の三点が挙げられる。
【０００７】第一に、装置構成が分割ロールの組み合わ
せになっている（分割ロールが軸方向に並んでいる）た
め、張力が負荷として加わったときに、各分割ロールの
高さにギャップが生じ（分割ロール間に段差が生じ）、
製品であるシート材がこの段差に当たって傷つけられ、
製品に連続傷が発生してしまう。しかし、分割ロール方
式は、高さのギャップを張力差として測定するものであ
るから、この問題は逃れられない問題である。
せになっている（分割ロールが軸方向に並んでいる）た
め、張力が負荷として加わったときに、各分割ロールの
高さにギャップが生じ（分割ロール間に段差が生じ）、
製品であるシート材がこの段差に当たって傷つけられ、
製品に連続傷が発生してしまう。しかし、分割ロール方
式は、高さのギャップを張力差として測定するものであ
るから、この問題は逃れられない問題である。
【０００８】第二に、分割ロール方式は、分割ロール間
に微小隙間を設けることによって隣接し合う分割ロール
の相互干渉をなくすようになっている。しかし、この隙
間に異物が入ることがある。或いは稼働中の分割ロール
の熱膨張（シート材が圧延材の場合、その温度は９０℃
以上である）により、分割ロールの相互干渉が起ること
がある。異物の混入や熱膨張による分割ロールの相互干
渉は、測定精度の悪化を招く。
に微小隙間を設けることによって隣接し合う分割ロール
の相互干渉をなくすようになっている。しかし、この隙
間に異物が入ることがある。或いは稼働中の分割ロール
の熱膨張（シート材が圧延材の場合、その温度は９０℃
以上である）により、分割ロールの相互干渉が起ること
がある。異物の混入や熱膨張による分割ロールの相互干
渉は、測定精度の悪化を招く。
【０００９】第三に、分割ロールの構造上の問題から、
分割ロール幅に制限がある。張力の分布の測定精度（分
解能）は、分割ロール幅が狭いほど向上するが、現状で
は狭いものでも２５ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。測定が
必要とされるシート材の張力の幅方向の変化はそれより
も激しく、２５ｍｍ〜３０ｍｍ幅の分割ロールでは充分
とは言えない。
分割ロール幅に制限がある。張力の分布の測定精度（分
解能）は、分割ロール幅が狭いほど向上するが、現状で
は狭いものでも２５ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。測定が
必要とされるシート材の張力の幅方向の変化はそれより
も激しく、２５ｍｍ〜３０ｍｍ幅の分割ロールでは充分
とは言えない。
【００１０】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、シート材を傷付けず、干渉が生じず、分割幅による
精度の制約がないシート材の張力分布測定方法を提供す
ることにある。
し、シート材を傷付けず、干渉が生じず、分割幅による
精度の制約がないシート材の張力分布測定方法を提供す
ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、弾性体金属製の一体の筒の内部に上記弾性
体金属より軟質の弾性体を埋めてロールを構成し、この
ロールの表面にシート材を押し付けたときのロール表面
の変位分布に基づきシート材の張力分布を測定するもの
である。
に本発明は、弾性体金属製の一体の筒の内部に上記弾性
体金属より軟質の弾性体を埋めてロールを構成し、この
ロールの表面にシート材を押し付けたときのロール表面
の変位分布に基づきシート材の張力分布を測定するもの
である。
【００１２】上記ロール表面の変位分布を検出するため
の変位センサを、シート材を挟むように上記ロールの外
部に設け、ロール表面の変位分布に従うシート材表面の
変位分布を検出するようにしてもよい。
の変位センサを、シート材を挟むように上記ロールの外
部に設け、ロール表面の変位分布に従うシート材表面の
変位分布を検出するようにしてもよい。
【００１３】予めシート材の張力分布がロール表面の変
位分布に与える影響を表す影響関数を求めておき、検出
した上記ロール表面の変位分布を上記影響関数によりシ
ート材の張力分布に換算してもよい。
位分布に与える影響を表す影響関数を求めておき、検出
した上記ロール表面の変位分布を上記影響関数によりシ
ート材の張力分布に換算してもよい。
【００１４】上記変位分布を離散的な検出点毎の変位量
として検出し、これら変位量をもたらす検出点毎の荷重
を計算して張力分布としてもよい。
として検出し、これら変位量をもたらす検出点毎の荷重
を計算して張力分布としてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００１６】図１に示されるように、本発明に係る張力
分布測定装置は、シート材１を掛け回すロール２を一体
型ロール構造で構成したものである。このロール２は、
外表面が比較的薄い金属製の一体の筒３からなり、軸心
には金属製の中心軸４を有し、筒３の内部は中心軸４ま
で低ヤング率の弾性体５で埋められている。弾性体５
は、金属或いは、プラスチック等の非金属からなり、筒
３を構成する弾性体金属より軟質のものである。ロール
２は、中心軸４の両端がベアリング支持され回転が自由
になっている。このロール２にシート材１をラップさせ
るように掛け回し、シート材１の張力によってロール２
の表面にシート材１を押し付けるようになっている。
分布測定装置は、シート材１を掛け回すロール２を一体
型ロール構造で構成したものである。このロール２は、
外表面が比較的薄い金属製の一体の筒３からなり、軸心
には金属製の中心軸４を有し、筒３の内部は中心軸４ま
で低ヤング率の弾性体５で埋められている。弾性体５
は、金属或いは、プラスチック等の非金属からなり、筒
３を構成する弾性体金属より軟質のものである。ロール
２は、中心軸４の両端がベアリング支持され回転が自由
になっている。このロール２にシート材１をラップさせ
るように掛け回し、シート材１の張力によってロール２
の表面にシート材１を押し付けるようになっている。
【００１７】シート材１を押し付けたロール２は、偏平
に変形するので、この変形によるロール２の外表面の変
位を検出する手段が設けられている。このロール２の外
表面の変位分布を検出するための手段として、離散的な
検出点毎の変位量を検出する変位センサ６が設けられて
いる。この変位センサ６は、複数の検出素子６1 ，
６2 ，…がシート材１の幅方向、言い換えるとロール２
の軸方向に連続して配列されている。また、変位センサ
６は、ロール２の外部に設けられており、変位センサ６
とロール２とでシート材１を挟むようにロール２と対を
なし、シート材１に対してはロール２に接している下面
とは反対の上面に臨むように配置されている。従って、
変位センサ６は、ロール２の変形に従うシート材表面の
変位分布をロール表面の変位分布として検出することに
なる。
に変形するので、この変形によるロール２の外表面の変
位を検出する手段が設けられている。このロール２の外
表面の変位分布を検出するための手段として、離散的な
検出点毎の変位量を検出する変位センサ６が設けられて
いる。この変位センサ６は、複数の検出素子６1 ，
６2 ，…がシート材１の幅方向、言い換えるとロール２
の軸方向に連続して配列されている。また、変位センサ
６は、ロール２の外部に設けられており、変位センサ６
とロール２とでシート材１を挟むようにロール２と対を
なし、シート材１に対してはロール２に接している下面
とは反対の上面に臨むように配置されている。従って、
変位センサ６は、ロール２の変形に従うシート材表面の
変位分布をロール表面の変位分布として検出することに
なる。
【００１８】従来の分割ロール方式では各センサが検出
した検出値はそのまま張力値に換算される。本発明で
は、ロール２の外表面が一体の筒３からなるため変位セ
ンサ２が検出したロール２の外表面の各変位量は相互に
独立性がなく、そのままでは張力値を表さない。しか
し、変位分布を張力分布に換算する以下の処理により、
張力分布を求めることができる。
した検出値はそのまま張力値に換算される。本発明で
は、ロール２の外表面が一体の筒３からなるため変位セ
ンサ２が検出したロール２の外表面の各変位量は相互に
独立性がなく、そのままでは張力値を表さない。しか
し、変位分布を張力分布に換算する以下の処理により、
張力分布を求めることができる。
【００１９】ここで、変位センサ２は検出点をｍ個配列
したものとし、これに対応してロール表面を仮想的にｍ
分割し、それぞれの分割領域の中心の１点が代表して荷
重を受けるものと仮定する。並び順ｉ番目の検出点で検
出される変位量δi は、各分割領域の荷重Ｆ1 〜Ｆm の
影響によって発生する変位量（ｄi ）1 〜（ｄi ）mの
和で表せる。
したものとし、これに対応してロール表面を仮想的にｍ
分割し、それぞれの分割領域の中心の１点が代表して荷
重を受けるものと仮定する。並び順ｉ番目の検出点で検
出される変位量δi は、各分割領域の荷重Ｆ1 〜Ｆm の
影響によって発生する変位量（ｄi ）1 〜（ｄi ）mの
和で表せる。
【００２０】
【数１】
【００２１】この関係を１番目の変位センサの検出する
変位量δ１
変位量δ１
【００２２】
【数２】
【００２３】からｍ番目の変位センサの検出する変位量
δｍ
δｍ
【００２４】
【数３】
【００２５】まで求め、次の影響関数を得る。
【００２６】
【数４】
【００２７】ここで、ａijは、影響関数の係数であり、
予め実験等により求めておく。
予め実験等により求めておく。
【００２８】上式を用いることにより、各変位量δi を
各荷重Ｆi に換算することができる。このようにして張
力分布が得られる。なお、以上の関係が成立するのは、
ロールの外表面が一体の弾性体の筒であるからであり、
分割ロール方式には適用できない。
各荷重Ｆi に換算することができる。このようにして張
力分布が得られる。なお、以上の関係が成立するのは、
ロールの外表面が一体の弾性体の筒であるからであり、
分割ロール方式には適用できない。
【００２９】本発明の張力分布測定装置は、シート材１
の材質、サイズ等から受ける制約条件は無く、また、適
用するシート材１の製造ラインの搬送スピードにも影響
を受けない。また、変位センサの方式に制約条件は無
く、シート材に最適な方式を選択することができる。例
えば、レーザ光を使用するものは、シート材１の反射等
を考慮して選択する。
の材質、サイズ等から受ける制約条件は無く、また、適
用するシート材１の製造ラインの搬送スピードにも影響
を受けない。また、変位センサの方式に制約条件は無
く、シート材に最適な方式を選択することができる。例
えば、レーザ光を使用するものは、シート材１の反射等
を考慮して選択する。
【００３０】上記実施形態では、複数の検出素子からな
る変位センサにより離散的な検出点毎の変位量を検出し
たが、検出素子間隔を最小には検出素子幅まで狭めるこ
とができるので、このようにして多分割で変位分布を検
出することにより張力分布の精度（分解能）向上が望め
る。
る変位センサにより離散的な検出点毎の変位量を検出し
たが、検出素子間隔を最小には検出素子幅まで狭めるこ
とができるので、このようにして多分割で変位分布を検
出することにより張力分布の精度（分解能）向上が望め
る。
【００３１】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【００３２】（１）ロールの表面が一体の筒になってい
るので、シート材のロール傷が皆無になり、シート材の
表面品質が向上する。
るので、シート材のロール傷が皆無になり、シート材の
表面品質が向上する。
【００３３】（２）分割ロール方式に見られた相互干渉
や熱膨張の問題がなくなり、測定精度の向上と安定化と
が図れる。
や熱膨張の問題がなくなり、測定精度の向上と安定化と
が図れる。
【００３４】（３）分割ロール方式の場合、構造的に分
割幅に制限があるため、多点計測による分解能の向上が
望めなかったが、本発明では構造的な制約がないため、
多点計測が可能となる。
割幅に制限があるため、多点計測による分解能の向上が
望めなかったが、本発明では構造的な制約がないため、
多点計測が可能となる。
【図１】本発明の一実施形態を示す張力分布測定装置の
外観図である。
外観図である。
【図２】従来の張力分布測定装置の外観図である。
【図３】従来の張力分布測定装置の外観図である。
１ シート材 ２ ロール ３ 筒 ４ 中心軸 ５ 弾性体 ６ 変位センサ
Claims (4)
- 【請求項１】 弾性体金属製の一体の筒の内部に該弾性
体金属より軟質の弾性体を埋めてロールを構成し、この
ロールの表面にシート材を押し付けたときのロール表面
の変位分布に基づきシート材の張力分布を測定すること
を特徴とするシート材の張力分布測定方法。 - 【請求項２】 上記ロール表面の変位分布を検出するた
めの変位センサを、シート材を挟むように上記ロールの
外部に設け、ロール表面の変位分布に従うシート材表面
の変位分布を検出するようにしたことを特徴とする請求
項１記載のシート材の張力分布測定方法。 - 【請求項３】 予めシート材の張力分布がロール表面の
変位分布に与える影響を表す影響関数を求めておき、検
出した上記ロール表面の変位分布を該影響関数によりシ
ート材の張力分布に換算することを特徴とする請求項１
又は２記載のシート材の張力分布測定方法。 - 【請求項４】 上記変位分布を離散的な検出点毎の変位
量として検出し、これら変位量をもたらす検出点毎の荷
重を計算して張力分布とすることを特徴とする請求項１
〜３のいずれか記載のシート材の張力分布測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9112984A JPH10300596A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | シート材の張力分布測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9112984A JPH10300596A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | シート材の張力分布測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10300596A true JPH10300596A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14600504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9112984A Pending JPH10300596A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | シート材の張力分布測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10300596A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101706338A (zh) * | 2009-09-23 | 2010-05-12 | 上海贵宝机电有限公司 | 多功能、双组份传感器在线张力检测装置 |
| CN103528744A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-01-22 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种非接触式多线切割机切割线张力检测方法及装置 |
| CN105043630A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-11-11 | 山东大学 | 一种金刚石框架锯锯条张紧力检测装置及检测方法 |
| CN105836515A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-08-10 | 华中科技大学 | 一种柔性膜张力纠偏控制系统 |
-
1997
- 1997-04-30 JP JP9112984A patent/JPH10300596A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101706338A (zh) * | 2009-09-23 | 2010-05-12 | 上海贵宝机电有限公司 | 多功能、双组份传感器在线张力检测装置 |
| CN103528744A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-01-22 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种非接触式多线切割机切割线张力检测方法及装置 |
| CN105043630A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-11-11 | 山东大学 | 一种金刚石框架锯锯条张紧力检测装置及检测方法 |
| CN105836515A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-08-10 | 华中科技大学 | 一种柔性膜张力纠偏控制系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4188809A (en) | Apparatus for detecting the shape of a strip | |
| KR101494041B1 (ko) | 시트의 처짐 평가방법 및 평가장치 | |
| JP3690971B2 (ja) | 形状検出装置を有する圧延設備 | |
| US3557614A (en) | Measurements of longitudinal stresses in moving metal bands and devices therefor | |
| EP0304226B1 (en) | Web tension transducer | |
| US4939936A (en) | Shapemeter | |
| US8814076B2 (en) | Roll arrangement | |
| JPH10300596A (ja) | シート材の張力分布測定方法 | |
| US4860212A (en) | Rolled strip shape detecting device with high accuracy | |
| US5693893A (en) | Strip shape detecting apparatus | |
| US6212960B1 (en) | Apparatus for measuring the flatness of a strip in movement | |
| JPS5992321A (ja) | 反り量の監視を行なう張力計 | |
| JPS5921494B2 (ja) | 形状検出器 | |
| JPS5985930A (ja) | 形状検出装置 | |
| US6481275B1 (en) | Method and apparatus for measuring the tension of a moving web | |
| JPH01502525A (ja) | 形状測定機 | |
| KR810001579B1 (ko) | 스트립의 평탄도를 검출하는 형상 검출장치(形狀儉出裝置) | |
| CN108543815A (zh) | 整辊式板形检测辊及其板形检测方法 | |
| GB2181852A (en) | Measuring distribution of tension in strip | |
| JPS59120905A (ja) | 張力下の金属ストリツプの平面性を測定する装置 | |
| JP2740119B2 (ja) | 圧延材の形状検出方法及び同検出装置 | |
| JP2988645B2 (ja) | 板材歪形状の測定方法 | |
| JPH0510836A (ja) | 張力検出装置 | |
| JPH06207863A (ja) | テンションプロファイル計測装置 | |
| JPS62207906A (ja) | 帯状体の形状検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |