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JP6124445B2 - Tension fluctuation suppressing method and tension fluctuation suppressing apparatus - Google Patents
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JP6124445B2 - Tension fluctuation suppressing method and tension fluctuation suppressing apparatus - Google Patents

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JP6124445B2 JP2013062949A JP2013062949A JP6124445B2 JP 6124445 B2 JP6124445 B2 JP 6124445B2 JP 2013062949 A JP2013062949 A JP 2013062949A JP 2013062949 A JP2013062949 A JP 2013062949A JP 6124445 B2 JP6124445 B2 JP 6124445B2
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Description

本発明は、ウエブに対する張力付与装置において、ウエブの張力の急激な変動を抑制する方法および装置に関する。   The present invention relates to a method and apparatus for suppressing rapid fluctuations in web tension in an apparatus for applying tension to a web.

本発明において、ウエブは、織布、紙、フイルム(写真フイルム、電池用の電極フイルム)のほか、ワイヤ、糸、帯ひも、ロープなどの走行する長い物をいう。   In the present invention, the web refers to a long traveling object such as a woven fabric, paper, film (photographic film, battery electrode film), wire, thread, strap, rope, or the like.

例えばワイヤソーは、ワイヤを走行させ、走行中のワイヤを半導体インゴットなどワークに押し当てることによって、ワークの加工を行う。加工時に、ワイヤは、安定な加工のために、目標の張力で走行するように張力付与装置によって制御される。   For example, a wire saw processes a workpiece by running the wire and pressing the running wire against a workpiece such as a semiconductor ingot. During processing, the wire is controlled by a tensioning device to run at a target tension for stable processing.

特許文献1は、切断用ワイヤをガイドローラに巻き掛け、このガイドローラをダンサアームおよびサーボモータにより張力付与方向に付勢して、走行中の切断用ワイヤに目標の張力を付与するダンサローラ式の張力付与機構を開示している。   Patent Document 1 discloses a dancer-roller type tension in which a cutting wire is wound around a guide roller, and the guide roller is urged in a tension applying direction by a dancer arm and a servo motor to apply a target tension to the running cutting wire. A grant mechanism is disclosed.

特許文献1の技術によると、走行中の切断用ワイヤの張力が急激に変化したとき、サーボモータは、ダンサアームを駆動して、走行中の切断用ワイヤの張力を目標の張力に補正する方向に移動するように追従する。このとき、ダンサアームの移動時の加速にともなう慣性エネルギーが走行中の切断用ワイヤの張力に衝撃として加わるため、制御は、複雑に変動して不安定になりやすい。   According to the technique of Patent Document 1, when the tension of the cutting wire during travel changes suddenly, the servo motor drives the dancer arm in a direction to correct the tension of the cutting wire during travel to the target tension. Follow to move. At this time, the inertial energy accompanying the acceleration during the movement of the dancer arm is applied as an impact to the tension of the cutting wire that is running, so that the control tends to be complicated and unstable.

また、特許文献2は、走行中の長尺フイルムの張力変化を速やかに吸収するために、長尺フイルムをダンサロールに巻き掛け、このダンサロールをサーボモータにより張力付与方向に付勢して、走行中の長尺フイルムに目標の張力を付与するフイルム搬送装置を開示している。   Further, Patent Document 2 wraps a long film around a dancer roll in order to quickly absorb a change in tension of the long film while traveling, and urges the dancer roll in a tension applying direction by a servo motor. A film transport device for applying a target tension to a long film while traveling is disclosed.

特許文献2の技術によると、長尺フイルムの張力検出手段や、張力付与手段としてサーボモータが利用されており、長尺フイルムの上流側および下流側に速度検出手段や速度差検出手段が必要となるため、制御系が複雑になる。   According to the technique of Patent Document 2, a servo motor is used as a tension detecting means for a long film and a tension applying means, and a speed detecting means and a speed difference detecting means are required upstream and downstream of the long film. Therefore, the control system becomes complicated.

特開平9−225936号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-225936 特開2001−213557号公報JP 2001-213557 A

したがって、本発明の課題は、アクチュエータによってウエブに張力を付与する張力付与装置において、ウエブの張力の急激な減少時に、ダンサアームの急速な速度変化を抑えることによって、張力の大きな変動を抑制し、張力の制御を短時間のうちに安定させると共に、ダンサアームのストッパに対する衝突を防止することである。 Accordingly, an object of the present invention, the tensioning device for applying tension to the web by an actuator, when a sharp decrease in the web tension, by suppressing the rapid speed change of the dancer arm, prevents large fluctuations in the tension, It is to stabilize the tension control in a short time and to prevent the dancer arm from colliding with the stopper.

上記の課題のもとに、本発明は、張力付与装置の動作中にダンサアームの速度を検出し、ウエブの張力の急激な減少にともなって、検出した速度≧上限速度となったときに、前記速度にもとづく補正信号を指令信号に負帰還させ、(指令信号−補正信号)により回転式アクチュエータまたは直動式アクチュエータを駆動することによって、前記ダンサアームの速度を減速させている。 Based of the above problems, the present invention detects the speed of the dancer arm during the operation of the tensioning device, along with the sharp decrease in web tension can and become detected speed ≧ upper speed limit, the correction signal based on said speed is negatively fed back to the command signal, - and is decelerated by driving the rotary actuator or linear actuator, the speed of the dancer arm by a (command signal correction signal).

詳しく記載すると、本発明に係る張力変動抑制方法は、移動可能なダンサアームにダンサローラを回転自在に支持し、前記ダンサアームにアクチュエータを連結するとともに、前記ダンサローラにウエブを巻き掛け、前記アクチュエータを指令信号により駆動することによって、前記ダンサアームを前記ウエブに対する張力付与方向に付勢し、走行中の前記ウエブに目標の張力を付与する張力付与装置において、前記張力付与装置の動作中に、前記ダンサアームの速度を検出し、前記ウエブの張力の急激な減少にともなって、検出した速度≧上限速度となったときに、前記速度にもとづく補正信号を前記指令信号に負帰還させ、(指令信号−補正信号)により前記アクチュエータを駆動することによって、前記ダンサアームの速度を減速させている(請求項1)。   More specifically, in the tension fluctuation suppressing method according to the present invention, a dancer roller is rotatably supported on a movable dancer arm, an actuator is connected to the dancer arm, a web is wound around the dancer roller, and the actuator is controlled by a command signal. In the tension applying device that urges the dancer arm in the direction of applying tension to the web by driving and applies a target tension to the running web, the speed of the dancer arm is increased during the operation of the tension applying device. When a detected speed is equal to or higher than the upper limit speed due to a rapid decrease in the tension of the web, a correction signal based on the speed is negatively fed back to the command signal, and (command signal−correction signal) By driving the actuator, the speed of the dancer arm is reduced. Are (claim 1).

本発明に係る張力変動抑制装置は、移動可能なダンサアームにダンサローラを回転自在に支持し、前記ダンサアームにアクチュエータを連結するとともに、前記ダンサローラにウエブを巻き掛け、前記アクチュエータを指令信号により駆動することによって、前記ダンサアームを前記ウエブに対する張力付与方向に付勢し、走行中の前記ウエブに目標の張力を付与する張力付与装置において、前記指令信号を発生する指令器と、前記指令信号を入力として前記アクチュエータを駆動する駆動増幅器と、前記ダンサアームの速度を検出する速度検出器と、前記速度検出器により検出した速度と予め入力されている上限速度とを比較し、前記ウエブの張力の急激な減少にともなって、検出した速度≧上限速度となったときに、作動信号を発生する比較器と、前記比較器の作動信号によって作動するリレーと、前記リレーの作動時に前記検出した速度にもとづく補正信号を発生する補正信号発生器と、前記指令器と前記駆動増幅器との間に介在し、前記指令器の指令信号に前記補正信号発生器の補正信号を負帰還させ、前記駆動増幅器の入力を(指令信号−補正信号)とする加え合わせ点と、を有することを特徴とする(請求項2)   The tension fluctuation suppressing device according to the present invention includes a dancer roller rotatably supported on a movable dancer arm, an actuator coupled to the dancer arm, a web wound around the dancer roller, and the actuator driven by a command signal. In a tension applying device that applies a target tension to the running web by urging the dancer arm in a tension applying direction to the web, a command device that generates the command signal, and the actuator using the command signal as an input A speed amplifier for detecting the speed of the dancer arm, a speed detected by the speed detector and a preliminarily inputted upper limit speed, and a rapid decrease in the tension of the web. When the detected speed is equal to or higher than the upper limit speed, an operation signal is generated. A comparator, a relay operated by an operation signal of the comparator, a correction signal generator for generating a correction signal based on the detected speed when the relay is operated, and interposed between the command device and the drive amplifier And an addition point where the correction signal of the correction signal generator is negatively fed back to the command signal of the command device and the input of the drive amplifier is (command signal-correction signal). (Claim 2)

前記張力変動抑制装置において、前記ダンサアームは、揺動運動可能なダンサアームにより構成され、前記アクチュエータは、トルクモータにより構成される(請求項3)か、または前記ダンサアームは、直線運動可能なダンサアームにより構成され、前記アクチュエータは、直動式のアクチュエータにより構成される(請求項4)。また、前記張力変動抑制装置において、前記指令器、前記比較器、前記リレー、前記補正信号発生器および前記加え合わせ点の機能は、制御用コンピュータにより実現する(請求項5)。   In the tension fluctuation suppressing device, the dancer arm is constituted by a dancer arm capable of swinging motion, and the actuator is constituted by a torque motor (Claim 3), or the dancer arm is constituted by a dancer arm capable of linear motion. The actuator is constituted by a direct acting actuator. Further, in the tension fluctuation suppressing device, the functions of the command unit, the comparator, the relay, the correction signal generator, and the addition point are realized by a control computer.

本発明に係る張力変動抑制方法によると、ウエブの張力の急激な減少時に、アクチュエータが減速され、ダンサアームの急速な速度変化が抑制されるから、張力制御が短時間のうちに安定し、ダンサアームのストッパに対する衝突が防止できるほか、特に、ダンサアームの速度が検出されるため、検出した速度≧上限速度となる期間において、ダンサアームの位置に関係なく、必要な制動が可能となる(請求項1)。   According to the tension fluctuation suppressing method according to the present invention, when the web tension is suddenly decreased, the actuator is decelerated and the rapid speed change of the dancer arm is suppressed. In addition to preventing collision with the stopper, in particular, since the speed of the dancer arm is detected, the required braking can be performed regardless of the position of the dancer arm during the detected speed ≧ the upper limit speed.

本発明に係る張力変動抑制装置によると、ウエブの張力の急激な減少時に、アクチュエータが減速され、ダンサアームの急速な速度変化が抑制されるから、張力制御が短時間のうちに安定し、ダンサアームのストッパに対する衝突が防止できるほか、特に、アクチュエータの速度が速度検出器によって検出され、比較器の機能によって、検出した速度≧上限速度となる期間において、補正信号発生器により速度に応じた補正信号が得られるためアクチュエータの位置に関係なく、ダンサアームの速度に対して適切な制動が可能となる(請求項2)。   According to the tension fluctuation suppressing device according to the present invention, when the web tension is suddenly reduced, the actuator is decelerated and the rapid speed change of the dancer arm is suppressed. In addition to preventing collision with the stopper, in particular, the speed of the actuator is detected by the speed detector, and the correction signal generator generates a correction signal corresponding to the speed during the period when the detected speed ≥ upper limit speed by the function of the comparator. Therefore, it is possible to perform appropriate braking with respect to the speed of the dancer arm regardless of the position of the actuator.

前記張力変動抑制装置において、揺動運動可能なダンサアームによると、アーム軸の位置でトルクモータの回転により駆動できるため、ダンサアームの支持、駆動部分が簡単な構成とできる(請求項3)。直線運動可能なダンサアームによると、ダンサアームのすべての位置で張力付与力が変化しないため、張力制御が安定する(請求項4)。また、制御要素や回路が制御用コンピュータにより構成されると、ソフトウェアやプログラムの分野で張力変動抑制装置が具体化できる(請求項5)。   In the tension fluctuation suppressing device, the swingable movement of the dancer arm can be driven by the rotation of the torque motor at the position of the arm shaft, so that the support and drive portion of the dancer arm can be configured simply (claim 3). According to the dancer arm capable of linear motion, the tension applying force does not change at all positions of the dancer arm, so that the tension control is stabilized. Further, when the control element and the circuit are constituted by a control computer, the tension fluctuation suppressing device can be realized in the field of software and programs.

本発明に係る張力変動抑制装置のブロック線図である。1 is a block diagram of a tension fluctuation suppressing device according to the present invention. 図1の張力変動抑制装置による動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing by the tension | tensile_strength fluctuation suppression apparatus of FIG. 直線運動可能なダンサアームによる張力付与装置の要部のスケルトン図である。It is a skeleton figure of the principal part of the tension | tensile_strength provision apparatus by the dancer arm which can be linearly moved.

図1は、本発明に係る張力変動抑制方法にもとづく張力変動抑制装置1を示しており、張力変動抑制装置1は、張力付与装置2を前提としている。張力付与装置2は、移動可能なダンサアーム4、すなわちアーム軸3を中心として揺動運動可能なダンサアーム4の先端にダンサローラ5を回転自在に支持し、アーム軸3を回転式のアクチュエータとしてのトルクモータ6の回転力により直接または減速機31により間接的に駆動するとともに、ダンサローラ5にウエブとしてのワイヤ7を巻き掛け、トルクモータ6によってアーム軸3をワイヤ7に対する張力付与方向に付勢することによって、走行中のワイヤ7に目標の張力を付与する。   FIG. 1 shows a tension fluctuation suppressing device 1 based on the tension fluctuation suppressing method according to the present invention. The tension fluctuation suppressing device 1 is based on a tension applying device 2. The tension applying device 2 rotatably supports a dancer roller 5 at the tip of a movable dancer arm 4, that is, a dancer arm 4 that can swing about the arm shaft 3, and the arm shaft 3 is a torque motor as a rotary actuator. 6 is driven directly by the rotational force 6 or indirectly by the speed reducer 31, the wire 7 as a web is wound around the dancer roller 5, and the arm shaft 3 is urged by the torque motor 6 in the tension applying direction to the wire 7. The target tension is applied to the running wire 7.

張力制御対象のワイヤ7は、ワイヤ送り出し装置8から送り出され、ガイドローラ9、ダンサローラ5、ガイドローラ9を経てワイヤソー10に送られ、ワイヤソー10からガイドローラ12を経てワイヤ巻き取り装置11に巻き取られる。   The wire 7 to be tension-controlled is fed from a wire feeding device 8, sent to a wire saw 10 through a guide roller 9, a dancer roller 5, and a guide roller 9, and wound from a wire saw 10 to a wire winding device 11 through a guide roller 12. It is done.

そして、本発明に係る張力変動抑制装置1は、ダンサアーム4の揺動回転時の速度Vをアーム軸3から検出して、ワイヤ7の張力変動を抑制するために、指令器13、駆動増幅器14、速度検出器15、比較器16、リレー17、補正信号発生器18および加え合わせ点19などを有している。   The tension fluctuation suppressing device 1 according to the present invention detects the speed V when the dancer arm 4 swings and rotates from the arm shaft 3, and suppresses the tension fluctuation of the wire 7 in order to control the commander 13 and the drive amplifier 14. A speed detector 15, a comparator 16, a relay 17, a correction signal generator 18, and an addition point 19.

指令器13は、トルクの指令信号aを発生し、指令信号aを加え合わせ点19を経て、駆動増幅器14に送る。駆動増幅器14は、定常状態の期間にわたって、指令信号aを入力とし、指令信号aに対応する電流によりトルクモータ6を駆動し、アーム軸3を図1で時計方向(+)に回転させ、ダンサアーム4にトルクを作用させることによって、ワイヤ7に目標の張力を付与する。このため、指令信号aは、ワイヤ7の目標の張力に対応する電流値となっている。   The command device 13 generates a torque command signal a, adds the command signal a, and sends the command signal a to the drive amplifier 14 via the joining point 19. The drive amplifier 14 receives the command signal a over the period of the steady state, drives the torque motor 6 with a current corresponding to the command signal a, rotates the arm shaft 3 in the clockwise direction (+) in FIG. By applying a torque to 4, a target tension is applied to the wire 7. For this reason, the command signal a has a current value corresponding to the target tension of the wire 7.

速度検出器15は、ダンサアーム4の揺動回転時に、アーム軸3の回転からダンサアーム4の速度Vを検出し、検出した速度Vに比例する速度信号bを比較器16に送る。なおダンサアーム4の速度Vは、これに連動するトルクモータ6の速度(回転数)から検出することもできる。比較器16は、常時、速度検出器15の出力、すなわち検出した速度Vに対応する速度信号bと、設定器20によって予め入力されている上限速度V1に対応する上限速度信号cとを比較し、比較の結果、検出した速度V≧上限速度V1となったときに、作動信号dを発生し、この作動信号dによってリレー17を作動させ、リレー17のリレー接点21をオンの状態とする。   The speed detector 15 detects the speed V of the dancer arm 4 from the rotation of the arm shaft 3 during the swinging rotation of the dancer arm 4, and sends a speed signal b proportional to the detected speed V to the comparator 16. The speed V of the dancer arm 4 can also be detected from the speed (rotation speed) of the torque motor 6 that is linked to this. The comparator 16 always compares the output of the speed detector 15, that is, the speed signal b corresponding to the detected speed V with the upper limit speed signal c corresponding to the upper limit speed V1 input in advance by the setting device 20. As a result of the comparison, when the detected speed V ≧ the upper limit speed V1, the operation signal d is generated, the relay 17 is operated by the operation signal d, and the relay contact 21 of the relay 17 is turned on.

リレー接点21のオン状態の時に、補正信号発生器18は、比例制御、積分制御、微分制御、またはこれらの組み合わせ制御(PID制御)のために、速度検出器15からの速度信号bを入力とし、ダンサアーム4の速度Vにもとづいて速度値に関係する大きさの補正信号e、例えば速度Vに比例する補正信号eを発生し、加え合わせ点19に負帰還させる。このため、速度V≧上限速度V1となったときに、駆動増幅器14は、指令信号aのほかに、負の補正信号eをも入力とし、指令信号aよりも小さな値の(指令信号a−補正信号e)に対応する電流によってトルクモータ6を定常時よりも低いトルクで減速しながら駆動することになる。   When the relay contact 21 is in the ON state, the correction signal generator 18 receives the speed signal b from the speed detector 15 for proportional control, integral control, differential control, or a combination control thereof (PID control). Then, a correction signal e having a magnitude related to the speed value, for example, a correction signal e proportional to the speed V, is generated based on the speed V of the dancer arm 4 and negatively fed back to the addition point 19. For this reason, when the speed V ≧ the upper limit speed V1, the drive amplifier 14 receives a negative correction signal e in addition to the command signal a, and has a value smaller than the command signal a (command signal a− The torque motor 6 is driven while decelerating with a torque lower than that in the steady state by the current corresponding to the correction signal e).

図2は、時間軸上で、ダンサアーム4の速度Vおよび駆動増幅器14の入力の変化を示している。ワイヤ7の走行中の定常状態の期間、すなわち速度V<上限速度V1の期間において、駆動増幅器14は、指令信号aを入力とし、指令信号aに対応する電流によってトルクモータ6を駆動する。このため、トルクモータ6の時計方向(+)のトルクは、速度V<上限速度V1の期間において一定であり、アーム軸3およびダンサアーム4は、ワイヤ7の張力の通常動作の変化に応じて時計方向(+)の回転、反時計方向(−)の回転を繰り返し、小さな振幅の揺動運動によってワイヤ7の張力の変化を吸収しながらワイヤ7に一定の張力を付与する。   FIG. 2 shows changes in the speed V of the dancer arm 4 and the input of the drive amplifier 14 on the time axis. During a steady state period during which the wire 7 is traveling, that is, a period of speed V <upper limit speed V1, the drive amplifier 14 receives the command signal a and drives the torque motor 6 with a current corresponding to the command signal a. Therefore, the torque in the clockwise direction (+) of the torque motor 6 is constant during the period of speed V <upper limit speed V1, and the arm shaft 3 and the dancer arm 4 are controlled according to changes in the normal operation of the tension of the wire 7. The rotation in the direction (+) and the rotation in the counterclockwise direction (−) are repeated, and a constant tension is applied to the wire 7 while absorbing a change in the tension of the wire 7 by a swinging motion with a small amplitude.

ワイヤ7の走行中に何らかの原因によって、ワイヤ7の張力が急激に低下したときに、アーム軸3およびダンサアーム4は、トルクモータ6のトルクによってワイヤ7の張力低下に追従し、図1で時計方向(+)に加速する。この加速後に、ダンサアーム4やダンサローラ5の慣性力がワイヤ7に作用すると、ワイヤ7の張力が急に高まるため、張力制御は、短時間での張力の複雑な変動によって安定せず、ダンサアーム4は、回転制限用のストッパ22に衝撃をともなって当たることにもなる。   When the tension of the wire 7 suddenly decreases due to some cause during the traveling of the wire 7, the arm shaft 3 and the dancer arm 4 follow the decrease in the tension of the wire 7 by the torque of the torque motor 6, and in FIG. Accelerate to (+). If the inertial force of the dancer arm 4 or the dancer roller 5 acts on the wire 7 after this acceleration, the tension of the wire 7 suddenly increases. Therefore, the tension control is not stabilized by a complicated fluctuation of the tension in a short time, and the dancer arm 4 In addition, the stopper 22 for limiting rotation is hit with an impact.

そこで図2のように、速度V≧上限速度V1となったときに、駆動増幅器14は、(指令信号a−補正信号e)を入力とし、指令信号aよりも小さな(指令信号a−補正信号e)に対応する電流によってトルクモータ6を駆動する。このため、トルクモータ6の時計方向(+)のトルクは、速度V≧上限速度V1の期間でのみ小さく抑えられ、減速しながら時計方向(+)に回転する。この減速制御は、速度V≧上限速度V1であれば、アーム軸3やダンサアーム4の位置に関係なく行われる。   Therefore, as shown in FIG. 2, when the speed V ≧ the upper limit speed V1, the drive amplifier 14 receives (command signal a−correction signal e) and is smaller than the command signal a (command signal a−correction signal). The torque motor 6 is driven by the current corresponding to e). For this reason, the torque in the clockwise direction (+) of the torque motor 6 is suppressed to a small value only during the period of speed V ≧ the upper limit speed V1, and rotates in the clockwise direction (+) while decelerating. This deceleration control is performed regardless of the position of the arm shaft 3 or the dancer arm 4 if the speed V ≧ the upper limit speed V1.

この減速制御の結果、張力制御が不安定にならず、ストッパ22に対するダンサアーム4の衝撃も緩和される。その後に、速度V<上限速度V1となったときに、トルクモータ6のトルクは、もとのトルク値に戻る。また、ワイヤ7の張力が回復すると、制御は定常状態に移行する。なお、ワイヤ7の張力の急激な低下の原因がワイヤ7の切断のとき、その切断は、アーム軸3およびダンサアーム4の継続的な停止状態、ワイヤ7の張力、ガイドローラ9、12などの継続的な回転停止状態などから識別できる。   As a result of this deceleration control, the tension control does not become unstable, and the impact of the dancer arm 4 on the stopper 22 is mitigated. Thereafter, when the speed V <the upper limit speed V1, the torque of the torque motor 6 returns to the original torque value. Further, when the tension of the wire 7 is restored, the control shifts to a steady state. In addition, when the cause of the rapid drop in the tension of the wire 7 is the cutting of the wire 7, the cutting is continued in the continuous stop state of the arm shaft 3 and the dancer arm 4, the tension of the wire 7, the guide rollers 9, 12 and the like. Can be identified from the typical rotation stop state.

なお、トルクモータ6は常にワイヤ7に対して張力を付与する方向、すなわち時計方向(+)にトルクを発生しているから、ワイヤ7の張力の急激な高まり時に、トルクモータ6のトルクに加勢され、反時計方向(−)に加速することはない。   Since the torque motor 6 always generates torque in the direction in which the tension is applied to the wire 7, that is, clockwise (+), the torque of the torque motor 6 is energized when the tension of the wire 7 increases rapidly. And does not accelerate counterclockwise (-).

指令器13、比較器16、リレー17、補正信号発生器18、加え合わせ点19および設定器20の機能は、制御用コンピュータにより構成でき、本発明に係る張力変動抑制方法にもとづく制御プログラムによっても実現できる。   The functions of the command device 13, the comparator 16, the relay 17, the correction signal generator 18, the addition point 19 and the setting device 20 can be configured by a control computer, and also by a control program based on the tension fluctuation suppressing method according to the present invention. realizable.

1の例は、回式アクチュエータをトルクモータ6とし、揺動運動可能なダンサアーム4により構成しているが、図の例は、直線運動可能なダンサアーム4を直動式アクチュエータとしてのリニアモータ61により駆動することによってワイヤ7に目標の張力を付与する。この例の場合、速度検出器15は、例えばパルスジェネレータにより構成し、ダンサアーム4の直線運動を例えばラック・ピニオン24により回転運動に変換して検出する。なお、直動式アクチュエータは、エアシリンダなどにより構成することもでき、また速度検出器15は、リニア式のインダクトシンや、マグネスケールなどによって構成することもできる。 The example of FIG. 1, the rotation Shikia actuator and torque motor 6, but is configured by a swinging movable dancer arm 4, the example of FIG. 3, the linear movable dancer arm 4 as linear Shikia actuator The target tension is applied to the wire 7 by being driven by the linear motor 61. In the case of this example, the speed detector 15 is configured by, for example, a pulse generator, and detects the linear motion of the dancer arm 4 by converting it to rotational motion by, for example, the rack and pinion 24. Incidentally, linear Shikia actuator may also be constituted by an air cylinder, also the speed detector 1 5, and linear inductosyn may be configured by including a magnetic scale.

1の張力付与装置での揺動運動可能なダンサアーム4によれば、ダンサアーム4が傾くと、トルクの作用方向と張力の方向とが一致しなくなり、トルクモータ6のトルクが目標の張力として正確に作用しなくなる。しかし、図の張力付与装置での直線運動可能なダンサアーム4によると、ダンサアーム4のすべての移動位置で直動式アクチュエータとしてのリニアモータ61による張力付与力とワイヤ7に対する張力の方向とが常時完全に一致しているため、張力制御は精度よく行え、安定する。 According to the dancer arm 4 capable of swinging movement in the tension applying device of FIG. 1, when the dancer arm 4 is tilted, the direction of the torque and the direction of the tension do not coincide with each other, and the torque of the torque motor 6 is accurately set as the target tension. No longer works. However, according to the linear movable dancer arm 4 in tensioning device 2 of FIG. 3, the tension direction for tensioning force and the wire 7 by the linear motor 61 of the linear motion Shikia actuator at every movement position of the dancer arm 4 Are always perfectly matched, so tension control can be performed accurately and stable.

本発明は、すでに記載した通り、ウエブとしてワイヤ、糸、帯ひも、ロープのほか、織布、紙、フイルム(写真フイルム、電池の電極フイルム)などの走行を制御するときにも利用できる。   As described above, the present invention can be used for controlling the travel of a web, a wire, a thread, a strap, a rope, a woven fabric, a paper, a film (photo film, battery electrode film), and the like.

1 張力変動抑制装置
2 張力付与装置
3 アーム軸 31 減速機
4 ダンサアーム
5 ダンサローラ
6 回転式アクチュエータとしてのトルクモータ
61 直動式アクチュエータとしてのリニアモータ
7 ウエブとしてのワイヤ
8 ワイヤ送り出し装置
9 ガイドローラ
10 ワイヤソー
11 ワイヤ巻き取り装置
12 ガイドローラ
13 指令器
14 駆動増幅器
15 速度検出器
16 比較器
17 リレー
18 補正信号発生器
19 加え合わせ点
20 設定器
21 リレー接点
22 ストッパ
24 ラック・ピニオン
a 指令信号
b 速度信号
c 上限速度信号
d 作動信号
e 補正信号
V 速度
V1 上限速度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tension fluctuation suppression apparatus 2 Tension applying apparatus 3 Arm shaft 31 Reducer 4 Dancer arm 5 Dancer roller 6 Torque motor 61 as a rotary actuator Linear motor 7 as a linear actuator 7 Wire as a web 8 Wire feeding device 9 Guide roller 10 Wire saw DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Wire winding device 12 Guide roller 13 Commander 14 Drive amplifier 15 Speed detector 16 Comparator 17 Relay 18 Correction signal generator 19 Addition point 20 Setter 21 Relay contact 22 Stopper 24 Rack and pinion a Command signal b Speed signal c Upper limit speed signal d Actuation signal e Correction signal V Speed V1 Upper limit speed

Claims (5)

移動可能なダンサアームにダンサローラを回転自在に支持し、前記ダンサアームにアクチュエータを連結するとともに、前記ダンサローラにウエブを巻き掛け、前記アクチュエータを指令信号により駆動することによって前記ダンサアームを前記ウエブに対する張力付与方向に付勢し、走行中の前記ウエブに目標の張力を付与する張力付与装置において、前記張力付与装置の動作中に、前記ダンサアームの速度を検出し、前記ウエブの張力の急激な減少にともなって、検出した速度≧上限速度となったときに、前記速度にもとづく補正信号を前記指令信号に負帰還させ、(指令信号−補正信号)により前記アクチュエータを駆動することによって、前記ダンサアームの速度を減速させる、ことを特徴とする張力変動抑制方法。   A dancer roller is rotatably supported on a movable dancer arm, an actuator is connected to the dancer arm, a web is wound around the dancer roller, and the actuator is driven by a command signal so that the dancer arm is in a direction to apply tension to the web. In the tension applying device that urges and applies the target tension to the running web, the speed of the dancer arm is detected during the operation of the tension applying device, and along with the rapid decrease in the tension of the web, When the detected speed ≧ the upper limit speed, a correction signal based on the speed is negatively fed back to the command signal, and the actuator is driven by (command signal−correction signal), thereby reducing the speed of the dancer arm. , A method for suppressing tension fluctuations. 移動可能なダンサアームにダンサローラを回転自在に支持し、前記ダンサアームにアクチュエータを連結するとともに、前記ダンサローラにウエブを巻き掛け、前記アクチュエータを指令信号により駆動することによって前記ダンサアームを前記ウエブに対する張力付与方向に付勢し、走行中の前記ウエブに目標の張力を付与する張力付与装置において、前記指令信号を発生する指令器と、前記指令信号を入力として前記アクチュエータを駆動する駆動増幅器と、前記ダンサアームの速度を検出する速度検出器と、前記速度検出器により検出した速度と予め入力されている上限速度とを比較し、前記ウエブの張力の急激な減少にともなって、検出した速度≧上限速度となったときに、作動信号を発生する比較器と、前記比較器の作動信号によって作動するリレーと、前記リレーの作動時に前記検出した速度にもとづく補正信号を発生する補正信号発生器と、前記指令器と前記駆動増幅器との間に介在し、前記指令器の指令信号に前記補正信号発生器の補正信号を負帰還させて前記駆動増幅器の入力を(指令信号−補正信号)とする加え合わせ点と、を有することを特徴とする張力変動抑制装置。   A dancer roller is rotatably supported on a movable dancer arm, an actuator is connected to the dancer arm, a web is wound around the dancer roller, and the actuator is driven by a command signal so that the dancer arm is in a direction to apply tension to the web. In a tension applying device that biases and applies a target tension to the running web, a command device that generates the command signal, a drive amplifier that drives the actuator by using the command signal, and a speed of the dancer arm The speed detected by the speed detector and the speed detected by the speed detector are compared with the upper limit speed input in advance, and the detected speed ≧ the upper limit speed as the web tension rapidly decreases. Sometimes, the comparator that generates the activation signal and the activation signal of the comparator A relay that operates, a correction signal generator that generates a correction signal based on the detected speed when the relay is operated, and the command device and the drive amplifier. A tension fluctuation suppressing device, comprising: a summing point for negatively feeding back a correction signal of a correction signal generator and setting an input of the driving amplifier as (command signal-correction signal). 前記ダンサアームを揺動運動可能なダンサアームにより構成し、前記アクチュエータをトルクモータとする、ことを特徴とする請求項2記載の張力変動抑制装置。   3. The tension fluctuation suppressing device according to claim 2, wherein the dancer arm is constituted by a dancer arm capable of swinging and the actuator is a torque motor. 前記ダンサアームを直線運動可能なダンサアームにより構成し、前記アクチュエータを直動式のアクチュエータとする、ことを特徴とする請求項2記載の張力変動抑制装置。   3. The tension fluctuation suppressing device according to claim 2, wherein the dancer arm is constituted by a dancer arm capable of linear motion, and the actuator is a direct acting actuator. 前記指令器、前記比較器、前記リレー、前記補正信号発生器および前記加え合わせ点の機能を制御用コンピュータにより構成する、ことを特徴とする請求項2、請求項3または請求項4記載の張力変動抑制装置。   The tension according to claim 2, 3 or 4, wherein functions of the command unit, the comparator, the relay, the correction signal generator, and the addition point are configured by a control computer. Fluctuation suppression device.
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