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技術 帯状材の巻き取り張力制御方法およびこれを用いた帯状材の巻き取り装置

出願人 松下電器産業株式会社
発明者 大島育史山下英児畠稔行植村克美
出願日 1994年3月22日 (26年8ヶ月経過) 出願番号 1994-050270
公開日 1995年10月9日 (25年1ヶ月経過) 公開番号 1995-257797
状態 拒絶査定
技術分野 シート,ウェブの制御 ウェブの巻戻、送給、巻取、異常等の制御
主要キーワード 張力調節器 回転巻 張力測定値 張力付加 巻き取り径 張力測定器 設定張力 ダンサロール
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年10月9日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

目的

コンデンサ巻き取りなど、帯状材の巻き取りに関し、高品質で安定した巻き取りを実現する帯状材の巻き取り張力制御方法を提供することを目的とする。

構成

巻き取り部10の直前に設けた張力測定器2でA部の張力を測定し、その情報を巻き出し速度コントロール部3に入力し、張力測定値目標値より高い時はその値に応じて適宜v1<v2となるように、目標値よりも低い時はその値に応じて適宜v1>v2となるように巻き出し材料9側の速度v2をコントロールすることによりダンサロール6の位置が各々下降、上昇し、B部での張力設定値が各々減少、増加する。このようなフィードバックループを構成することにより、結果的にA部での張力が一定に保たれる。

概要

背景

近年、コンデンサなどの製造における巻き取り工程に関し、巻き取り装置高速化が進んできており、このような高速化に伴い、帯状材巻き取り速度の高速化および急加減速の中での張力コントロールを正確に行うことができる巻き取り装置が要望されている。

以下にこの種の従来の帯状材の巻き取り装置について図3、図4を用いて説明する。

図3において、巻き取り部19は巻き取りサーボモータ18によって加減速をもって運転される。このとき、引張りバネ13によって拘束され、B部で帯状材20に張力を与えているダンサロール12が変位するとその変位を変位センサ11で検出し、巻き出し速度コントロール部14で速度指令に変換し、巻き出しサーボモータ15で巻き出し材料16を回転巻き出しし、ダンサロール12が常に一定の位置に来るようにコントロールしていた。この時、ダンサロール12が一定の位置にある限り、図4(b)に示すようにB部での張力は一定に保たれるように構成されたものであった。

概要

コンデンサの巻き取りなど、帯状材の巻き取りに関し、高品質で安定した巻き取りを実現する帯状材の巻き取り張力制御方法を提供することを目的とする。

巻き取り部10の直前に設けた張力測定器2でA部の張力を測定し、その情報を巻き出し速度コントロール部3に入力し、張力測定値目標値より高い時はその値に応じて適宜v1<v2となるように、目標値よりも低い時はその値に応じて適宜v1>v2となるように巻き出し材料9側の速度v2をコントロールすることによりダンサロール6の位置が各々下降、上昇し、B部での張力設定値が各々減少、増加する。このようなフィードバックループを構成することにより、結果的にA部での張力が一定に保たれる。

目的

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、巻き取り部における張力変動をコントロールし、高品質で、安定した巻き取りを実現することが可能な帯状材の巻き取り張力制御方法およびこれを用いた帯状材の巻き取り装置を提供することを目的とするものである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
2件

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請求項1

巻き出し部に巻装された帯状材巻き取り部で素子に巻き取る際に、上記帯状材の走行経路巻き取り速度検出器を、巻き取り部の近傍に巻き取り張力測定器を、巻き出し部と巻き取り速度検出器の間にその変位に応じて張力設定値可変張力調節器を、上記張力測定値と巻き取り速度測定値に応じた巻き出し速度を制御することが可能な制御回路を各々設け、上記張力測定値の変動に応じて巻き取り速度に対して巻き出し速度を任意に変化させるように張力調節器を操作して張力設定値を変化させることにより巻き取り張力を目標値に制御する帯状材の巻き取り張力制御方法

請求項2

巻装した帯状材の巻き出しを行う巻き出し部と、この巻き出し部から送り出される帯状材を搬送する搬送部と、この搬送部の終端に設けられ帯状材を巻き取る巻き取り部と、上記搬送部の経路の途中に設けられ帯状材の巻き取り速度を検出する巻き取り速度検出器と、この巻き取り速度検出器と上記巻き出し部との間に設けられ搬送される帯状材に張力を与える張力付加部と、上記巻き取り部の近傍に設けられ帯状材の張力を測定する張力測定器と、この張力測定器からの信号に応じて上記巻き取り速度検出器により検出された巻き取り速度に対応して巻き出し部の巻き出し速度を制御する巻き出し速度制御部からなる帯状材の巻き取り装置

技術分野

0001

本発明はコンデンサ巻き取り装置など、高頻度加減速を必要とする巻き取りにおける帯状材巻き取り張力制御方法およびこれを用いた帯状材の巻き取り装置に関するものである。

背景技術

0002

近年、コンデンサなどの製造における巻き取り工程に関し、巻き取り装置の高速化が進んできており、このような高速化に伴い、帯状材の巻き取り速度の高速化および急加減速の中での張力コントロールを正確に行うことができる巻き取り装置が要望されている。

0003

以下にこの種の従来の帯状材の巻き取り装置について図3図4を用いて説明する。

0004

図3において、巻き取り部19は巻き取りサーボモータ18によって加減速をもって運転される。このとき、引張りバネ13によって拘束され、B部で帯状材20に張力を与えているダンサロール12が変位するとその変位を変位センサ11で検出し、巻き出し速度コントロール部14で速度指令に変換し、巻き出しサーボモータ15で巻き出し材料16を回転巻き出しし、ダンサロール12が常に一定の位置に来るようにコントロールしていた。この時、ダンサロール12が一定の位置にある限り、図4(b)に示すようにB部での張力は一定に保たれるように構成されたものであった。

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら上記従来の構成ではダンサロール12と巻き取り部19の間に複数個ローラ17が巻き取り装置を構成する上で必要であり、巻き取り部19をサーボモータ18により加減速運転すると、ローラ17の慣性および負荷トルクの影響によりB部の張力を一定に保っても図4(a)に示すようにA部では加速時には張力が上昇し、減速時には張力が減少し、また一定速度の場合も高速になれば、張力が上昇し、結果的に巻き取り張力は変動を起こしていた。

0006

この巻き取り張力の変動により、巻き取り素子の巻き堅さの不均一、帯状材の巻き取り素子内での伸び、さらに場合によっては、巻き取り中の帯状材の断裂等の不具合が発生するという問題点があった。

0007

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、巻き取り部における張力変動をコントロールし、高品質で、安定した巻き取りを実現することが可能な帯状材の巻き取り張力制御方法およびこれを用いた帯状材の巻き取り装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0008

この課題を解決するために本発明の帯状材の巻き取り張力制御方法は、巻き出し部に巻装された帯状材を巻き取り部で素子に巻き取る際に、上記帯状材の走行経路に巻き取り速度検出器と、巻き取り部近傍に巻き取り張力測定器と、巻き出し部と巻き取り速度検出器の間にその変位に応じて張力設定値が可能な張力調節器と、上記張力測定値と巻き取り速度測定値に応じた巻き出し速度を制御することが可能な制御回路とを各々設け、上記張力測定値の変動に応じて巻き取り速度に対して巻き出し速度を任意に変化させることにより巻き取り張力を目標値に制御する方法としたものである。

0009

この構成によって、巻き取り部近傍の張力測定値の変動と巻き取り速度の測定値に対応して、巻き出し速度制御回路にて巻き出し速度を任意に変化させることにより張力測定値を変化させ、巻き取り部での巻き取り張力を目標値にコントロールすることができるようになり、帯状材を巻き取る巻き取り素子の巻き堅さを均一にし、帯状材の巻き取り素子内での伸び、巻き取り中の帯状材の断裂などを防止、高品質で安定した巻き取りを実現することができる。

0010

以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。

0011

図1は同実施例における帯状材の巻き取り装置の構成を示す概念図であり、図1において、10は巻き取り部、5は巻き取りサーボモータであり、これらにより加減速をもって巻き取りが行われる。2は歪ゲージ式の張力測定器、1は巻き取り速度を検出するロータリーエンコーダ、4は帯状材走行系のローラである。また、6はダンサロール、7はダンサロール6を拘束する引張りバネであり、これらによりB部で帯状材20に張力を与え、且つ、ダンサロール6が変位することにより、B部での張力設定値が変化する。

0012

9は巻き出し材料、8は巻き出しサーボモータ、3は巻き出し速度コントロール部であり、張力測定器2とロータリーエンコーダ1からの張力、巻き取り速度の電気信号入力に対して任意の速度指令を巻き出しサーボモータ8に与え、巻き出し材料9の回転をコントロールするように構成されている。

0013

このように構成された本発明の帯状材の巻き取り装置について、以下に動作の説明を行う。

0014

まず、巻き取りサーボモータ5により巻き取り部10が加減速をもって巻き取りされる時、帯状材走行系のロータリーエンコーダ1により巻き取り側の帯状材20の速度v1を測定し、巻き出し速度コントロール部3により巻き出しサーボモータ8を介して巻き出し材料9側の帯状材20の速度v2をv1と等しくなるようにコントロールするとダンサロール6の位置は一定に保たれ、B部の設定張力も一定に保たれる。

0015

しかし、この時、A部の張力は帯状材20の走行系の複数のローラ4の慣性、および負荷トルクにより変動をきたす。

0016

そこで、さらに、巻き取り部10の直前に設けられた張力測定器2でA部の張力を測定し、その情報を巻き出し速度コントロール部3に入力し、張力測定値が目標値よりも高い時はその値に応じて適宜v1<v2となるように、張力測定値が目標値よりも低い時はその値に応じて適宜v1>v2となるように巻き出し材料9側の速度v2をコントロールすることにより、ダンサロール6の位置が各々下降または上昇し、図2(b)に示すようにB部での張力設定値が各々減少または増加する。

0017

このようなフィードバックループを構成することにより図2(a)に示すように効果的にA部での張力が一定に保たれるようになる。実際には、巻き取り部10が加速中にはローラ4を帯状材20によって加速するため、A部での張力値はB部の設定値よりも高くなり、減速中にはローラ4の先走りの制止力の反力が帯状材20に働くためにA部での張力はB部の設定値よりも低くなる傾向を示すため、加速中はB部の張力を減少、減速中にはB部の張力を増加させるように巻き出し速度がコントロールされることになる。

0018

また、このようにしてA部の張力を一定に保つことが可能となるが、巻き取り素子の巻き締まり防止が必要とされる場合には、巻き取り素子の巻き取り径の増加に伴いA部の張力を減少させて定トルクで巻き取りを行うように巻き出し速度コントロール部3内に巻き取り径に対して目標張力を自由に設定できる機能をもたせることにより可能である。

発明の効果

0019

以上のように本発明による帯状材の巻き取り張力制御方法は、巻き出し部に巻装された帯状材を巻き取り部で素子に巻き取る際に、上記帯状材の走行経路に巻き取り速度検出器を、巻き取り部近傍に巻き取り張力測定器を、巻き出し部と巻き取り速度検出器間にその変位に応じて張力設定値が可変な張力調節器と、上記張力測定値と巻き取り速度測定値に応じた巻き出し速度を制御することが可能な制御回路を各々設け、上記張力測定値の変動に応じて巻き取り速度に対して巻き出し速度を任意に変化させることにより張力調節器を操作して張力設定値を変化させることにより巻き取り張力を目標値に制御する方法とすることにより、巻き取り素子の巻き堅さを均一にし、帯状材の巻き取り素子内での伸び、巻き取り中の帯状材の断裂等を防止し、高品質で、安定した巻き取りを実現することができるものである。

図面の簡単な説明

0020

図1本発明の一実施例におる帯状材の巻き取り装置の構成を示す概念図
図2(a)図1のA部における巻き取り速度と張力変動の関係を示す特性図
(b)同B部における巻き取り速度と張力設定値の関係を示す特性図
図3従来の帯状材の巻き取り装置の構成を示す概念図
図4(a)図3のA部における巻き取り速度と張力変動の関係を示す特性図
(b)同B部における同特性図

--

0021

1ロータリーエンコーダ
2張力測定器
3 巻き出し速度コントロール部
4ローラ
5巻き取りサーボモータ
6ダンサロール
7引張りバネ
8 巻き出しサーボモータ
9 巻き出し材料
10 巻き取り部
20 帯状材

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