JPS60173436A - テンシヨンメ−タ - Google Patents

テンシヨンメ−タ

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JPS60173436A
JPS60173436A JP3112184A JP3112184A JPS60173436A JP S60173436 A JPS60173436 A JP S60173436A JP 3112184 A JP3112184 A JP 3112184A JP 3112184 A JP3112184 A JP 3112184A JP S60173436 A JPS60173436 A JP S60173436A
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tension
roller
displacement
long
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Yoji Yamada
陽司 山田
Mitsunori Matsuura
充徳 松浦
Yoshiaki Kakeshita
筧下 吉明
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Shinpo Kogyo KK
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Shinpo Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 との発明はテンションメータに関する。
長尺状の線条物、テープ、シート類(以下単に長尺物と
言へ。)のテンションを測定するのに、回転自在の8個
のローラを用b2畏尺物を各ローラに順次添線させ−そ
の中央にあるセンシングローラの、前記長尺物のテンシ
ョンによる変位から一テンションを測定するようにした
ものはよ(知られて込ム。しかし従来ではセンシングロ
ーラの変位のみ作らテンションを測定するよらにして−
るので、止確々テンション測定を期待することができな
−。
すなわち前記したよりに3個のローラによる測定方法で
は、そのローラからなる検出部の姿勢/E問題となる。
す々わちセンシングローラの一テンションによる変位方
向ガ常に垂直であれば問題ではないが、もし変位方向索
垂直とならずに傾−てbなとすると、センシングローラ
を弾力的に支持しているバネに対して一本来のテンショ
ンと、検出部の重量の垂直方向の分力とが加って作用す
るようになる。これによってセンシングローラの変位j
lrの入づ・らめるテンションに誤差が加わるのである
。従来のとの種テンションメーダにおりて一検出部の姿
勢による誤差の影響を排除しようとしたものはその例を
知ら々b0 このg 明はセンシングローラの変位量から測定対象の
長尺物のテンションを測定するにあたり、検出部の自重
による誤差を回避することを目的とする。
との発明の実施例の瞬間にさきだって−センシングロー
ラの変位量とテンションとの関係を19明する。第】制
御けとの種テンションメータの検出部を示したもので、
1けセンシングローラ、2.3はガイドローラ、4は測
定対象の長尺物である。
ローラ]〜8の各半径をR,B+、 Fl、、長尺物4
の直径又は厚み(以下単に直径と言う。)をり。
ローラ1とローラ2.ローラ8との水平方向の軸間距謔
をA1.A4.ローラlにテンションが加わっていない
吉き(Iゾ中2点鎖線で示す。)のローラlと各ローラ
2.8との垂直方向の軸聞距離全B、、BQ、 ローラ
1にテンションカ;加わったときのローラ1の軸心の垂
直方向の変位t、1全χ、Tを長尺物4に加わるテンシ
ョンとする。
ローラlの長尺物4との添接点から各ローラ2゜3寸で
の各長尺物部分の一ローラの軸心を通る垂直線に対する
角を01.θ8とし一前記各長尺物部分のテンションに
よるローラ1に作用する力をP+。
F2とすれば、これらの関係をペクトrv邸で示すと第
21辺のよりになる。更に長尺物4の中心を通る琲f図
中1点鎖線で示すようにMと1〜た」基台、ローラ1,
2間での線Mのうちの直線部分を左右に延長し、ローラ
lの軸心○と−その軸心Oを通る垂直線との交点N、と
の間の距離をPl、ローラ2の軸心O1と−その軸心0
1を通る垂1σ線との交点1qpとの間の距離kPp、
、交点N+、Npt間の垂直方向の距l碓をQ、とすれ
ば−とれらの関係を役回学的に示すと第31刺のtうに
なる。
第2図のペクトlL/12力1ら T cosθ、 + T cosθ2=にχ (1)た
だしkはローラIにテンションとけ逆方向に作用するバ
ネの定数とする。又第31♂よりPa −(113++
χ)+PにQ R1十”/2 = pHSinθ1 R+ D/2 = P+ Si、nθ1A+ = Q、
tanθ 上式よりCO6θ1をめると− 同じ手法によりCOSθ2をめると一 上式を(1)式に代入すればテンションTがメラれる。
ここでたとえば−AI = A2. B+ = B2 
、R=R1・=R2とすれば すなわち長尺物4を各ローラに添線させたとき、ローラ
ドがχだけ変位したとすれば、そのχを(2)式に代入
すれば、そのときの長尺物4の請求められることになる
のである。Tとχとの関係は上式のみで表わせるもので
はな(、他の手法によれば別の関係式も成立する。した
がって上式は一般式 T = F(x)(3) となる関数式として示す。
しかしこの式は長尺物として剛性のなり理想的な長尺物
につbて成立する。剛性によるテンション測定の誤差を
無視してもよ−ときけ上式をそのまま使用してもよL/
−hが、無視しな−ときけ、剛性を考慮した関係式に補
正すればよ−。剛性は長尺物の直径に関係するので、セ
ンシングローラ(D変位量をX00としたとき、 これ
を剛性のなし長尺物について測定したときの変位量Xo
に換算し−これをXOOに代えて(3)式に代入して演
算すればより、、Xo、 Xnnの関係式の一例を示す
と次のようKなる。ただしKolj(no、、r(u−
に’1.n B定MVT−1flll定対象を同じとす
る長尺物につき、既知の直径のものの、変位量とテンシ
ョンとの関係から定めること力宝できる。
Xn −(X、oo−Kol・Do−Koo )/(K
+ 、・Do +FCTo )(41実際には上式から
めたxoを更に(3)式の関数式に代入1−で演算する
のが面倒であるときは、複数ノX。につき−それぞれに
対応する関数値をROMに記憶させておき、Xoをアド
レスとして読出すようにしてもよ−。
次に検出部における可動部分の重量75IfI411定
に与える影響につbて説明する。この影響を回避しよう
とするのガこの発明の趣旨である。第4[ff1(al
のよらにローラl〜3の&ffff関係7噴する。水A
V−線に対するローラ1の一テンションによる変位方向
の角をαとすると、検出部の可動部分の質量を ( f
fr >、重力加速度f f ( (2N/fr )と
すれば−ローラlの変位に反する弾力を付与するバネに
及ぼす力fけ一第41;(1)1の解析図75)らf=
fJ− sinα この力fが本来のテンションによりローラlを変位させ
ようとする力Fに加わってバネに作用することになる。
!−たがって(1)式はT 008θ. + T co
sθp. + f = kχと1〜で表わせる。これカ
1ら 上式の x CaSO3 +OO8θ2 けローラーの変位方向を無視したときのテンションの値
であり、これをf(χ)とすればT = ( 1−−)
・f(χ) kχ 又テンションが0のときのローラーの変位をχtとすれ
ば f=kxt したカニって上式は T = ( 1−−)・f(χ)(5)上式の意味する
ところ≠)ら、ローラーの変位量χから、テンションf
(χ)を演算によってめるとともに、χ.χtをf(χ
)とともに代入し演算すれば一検出部の1市による誤差
を回避したテンションTをめることができるように々る
以下この発明の実施例を第5図以降の各1却によって説
明する,、5は基枠、6//iガイド用のローラ2、8
を一宇の間隔で支持するアーム−7はアーム6を支持す
る昇降自在のロッドでーその下端と基枠5との間にバネ
8711F介在されてあり、その弾力によってロッド7
に下降力が付与されている。
I八はセンシング用のローラlを支持する昇降自在のロ
ッドで、これは基枠5に基婦力;支持された板状のバネ
9の先端に連結されであるアームlOに連結されである
。したカニつてローラ1≠;昇降するときーバネ9の弾
力に抗してロッド8吃昇降する。バネ9−&B11式で
言うバネ定数にのバネである。
11けローラ1の位iW(変位)を検出する位置検出装
置で、ここでけロッド8の変位をC C l)型イメー
ジセンサによって検出するようにして1ハる。
12はその検出用の発光素子、13は膚方向(C並べら
れた受光素子である。発光素子12けロッド8に設置さ
れであるので、ロッド8の変位に応じて発光素子12か
らの光の受光点が変化する。どの蛍光素子が受光(2な
かによってロッド8の変位量7II;検出できる。
15けローラ2.3の位置を補正する補正装置で、長尺
物4の直径に応じて補正する。すなわちロッド7と一体
のブロック16と基枠5と一体のアーム5Aとを互すに
相対して設置することによって補正装置d 1 5が構
成されてありーブロック16とアーム5Aとの間に、測
定対象の長尺物4と同じ直径のゲージ17を挾持する。
これによりゲージ17の直径分だけロッド7が上方に変
位する。
この変位によってローラ2.8の基準位置力;変位され
ることになるので、ローラ1に加わる長尺物4による張
力が同じであれば、長尺物4の直径の大小如何に係らず
、ローラlを添線する長尺物4の角r1j(第2図で言
う角θ1.011)はほとんど同じとなる。換言すれば
前記張力が同じであっても、直径7′l(犬であれば前
記角度は小さくなるはずであるが、このときローラ2.
8を直径分だけ上昇させれば,近似的に、直径が零のと
きの角度に変可されることになふ。以上のようにして直
径の大小にかかわらず一同−し張力に対してほとんど同
じ角すとなるのである。
前Δピ[7た直径は線径検出装置f I F+により検
出さハ、る。これはロッド7の変位力・らMl径(直径
)f検出するようにして1八るーこれもたとえばCCD
型イメージセンサによって構成される。】9け検出用の
発光素子で一ロッド7に一体のアーム20に支持されて
あり−21は縦方向に並べられた受光素子である。これ
もクツドアの変位に基(発光素子]9からの光を受資す
る受光素子からロッド7の変位量を検出し、これから線
径をめる。なお蛍光素子13.21は1個で共用1−で
もよ(ハ。
以上の説明により一第51に示す構成からは一ローラl
の変位量と一長尺物4の線1予が各検出装置11.18
から検出できることガ理解さハ、よう、なおロッド7は
バネ8によりローラ1の反力(バネ9の弾力)より大き
な力で附勢されてbるので一測宇中にローラ2.8が上
下方向に変位するととけない。
各検出装置1f11.18からの検出値は演算制御装置
24に与えられる。別に読出し専用のメモリ(ROM)
25が用實されてI/−する。これは既述したように演
算によってめるxnの複数につき(3)式の関数値づ;
xoをアドレスにl〜で格納されである、これにより(
3)式の演算の実行力;省略できて都合力!よい。との
場合格納されたデータはこの測定機構を構成する機械系
の個々の部品並びに組立時のバラツキの修止帽加味され
た値になることはいう才でもなり0 測定にあたっては、第51−に示すように長尺物4を各
ローラl〜3に順次添線させる。このときの長尺物4の
テンションにより、ローラlは下方に変位される。この
変位量は位置検出装置11により検出され−その検出値
は線径検出装#18による検出値とともに第6図のマイ
クロコンピュ=J22の演算制御装置24に与えられる
。演算制御装置24は面検出装置11.11’tの検出
値をもって(4)式にしたがって演算しXOをめる。そ
してとのxoをアドレスとして読出し専用のメモリ25
から(3)式に示されるテンションTを読出す。なお長
尺物の剛性の影響を無視する場合は、(4)式でめる為
に代えてセンシングローラの変位量Xn。
をそのまま用(八でよい。メモリ25から読出さハ、た
テンションTけ一演算制御装置ρ24において、(5)
式のf(χ1と1〜で使用されて(5)式の演痒を行う
具体的には予め長尺物4のローラ1に与えるテンション
がZのときの、ローラlの基準位1#(第41拶におけ
る角α≠E901fのときの位置)からの変位量χ、を
記憶指令装+i 21 の指令に基いてマイクロコンピ
ュータ22の記憶装置28のRA Mに記憶させておく
。そして前記の演算にあたりこの記憶値を読出し一検出
装置11の検出値及びさきのテンションTとをもって(
5)式の演算を演算制御装fif24力(実行する。そ
の演算泣は検出部の自重の影響を回避した真止なテンシ
ョン値であり、これは表示装置26により表示される。
以上詳述したようにこの発明によれば、センシングロー
ラの傾むきによる自重の影響を回避した嘩めて正確なテ
ンション測定が可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1Mはテンションの測定原理を説明するだめの検出部
分の拡大IF面図、第2図は第11)のペクトv1♂−
第3図は同解析[2、第4図(a、1は検出部の正面■
、第4M山)は同解析図−筆51鎖はこの発明の実施例
を示す斜視M、第6図は演算+a成を示すブロック線図
である。 1・曲・センシングローラ、2.8・・曲ガイドローラ
、11・・・・・位置検出装置−18・・・・線径検出
装置d、21・・・・・・記憶指令装置、23・・・・
・・記憶装置W、26・・・・・表示装置 ・、へ 1−・ 1:

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 2個のガイドローラと、前肥両ガイドローラの中間に配
    置されてあり、被測定物のテンションによって変位され
    るセンシングローラと一前記センシングローラの、前記
    被測物のテンションに基(変位量χを検出する検出手段
    と、前記検出手段による検出値に基いて前記テンション
    f(χ)を演算する第1の演算手段と、前記センシング
    ローラのテンションによる変位方向75:垂直であって
    −テンションが軍であるときのセンシングローラの位置
    ト、実際の測定時におけるセンシングローラの位置トの
    変位量χtを検出する第2の検出手段と、前記第1及び
    第2の検出手段の検出値と前記第1の演χを 算手段の演算Mf(χ)とをもって、(1>・f(x)
    を演算し、その演算値ゲー求めるテンションとする第2
    の演算手段と赤らなるテンションメータ。
JP3112184A 1984-02-20 1984-02-20 テンシヨンメ−タ Granted JPS60173436A (ja)

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JP3112184A JPS60173436A (ja) 1984-02-20 1984-02-20 テンシヨンメ−タ
DE19853505693 DE3505693C2 (de) 1984-02-20 1985-02-19 Spannungsmesser zum Bestimmen der Spannung eines langgestreckten Meßobjekts

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JP3112184A JPS60173436A (ja) 1984-02-20 1984-02-20 テンシヨンメ−タ

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JPH0516539B2 JPH0516539B2 (ja) 1993-03-04

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10634481B2 (en) * 2017-07-31 2020-04-28 Justin Scott Thomason Tower guy wire maintenance apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5129175A (ja) * 1974-09-05 1976-03-12 Kubota Ltd Roopuchoryokukenshutsusochi

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