张力控制装置(10)对在旋转体即卷芯进行卷绕的对象物的张力进行控制。张力控制装置(10)具有：卷径分布取得部(11)，其是取得卷芯径分布的取得部，该卷芯径分布表示针对以卷芯的旋转轴为中心的卷芯的周上的每个位置的卷芯的直径；第1补偿量运算部(30)，其对第1补偿量进行计算，该第1补偿量是通过基于卷芯径分布的运算而得到的补偿量，用于补偿由在卷芯卷绕有对象物的卷绕体的直径即卷径的变动引起的张力的变动；第2补偿量运算部(31)，其基于对被输送的对象物的周速度进行检测而得到的结果，对第2补偿量进行计算，该第2补偿量是通过基于卷芯径分布的运算而得到的补偿量，用于补偿由与卷绕体的旋转相伴的惯性矩的变动引起的张力的变动；以及转矩控制部(33)，其基于第1补偿量和第2补偿量，对用于使卷芯旋转的转矩进行控制。进行控制。进行控制。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】张力控制装置、张力控制程序及存储介质
[0001]本专利技术涉及对卷绕于卷芯的对象物的张力进行控制的张力控制装置、张力控制程序及存储介质。
技术介绍
[0002]关于在卷芯进行卷绕的对象物即长条的材料，在进行材料的放卷或者材料的卷绕时，进行用于防止材料的变形、材料的断裂或者材料的弯曲的张力控制。作为张力控制的方法，已知通过转矩控制而实现的方法和通过速度控制而实现的方法。在转矩控制中，通过对用于使卷芯旋转的转矩直接进行控制，从而使张力恒定。在速度控制中，使送出材料的进给电动机的速度和卷芯的速度同步，由此使卷芯所产生的张力不施加于材料，然后通过张力赋予机构对材料赋予一定的张力。在转矩控制的情况下，不需要张力赋予机构，因此与速度控制的情况相比能够使用于张力控制的结构变得简单。另外，在转矩控制的情况下，也可以不确保用于赋予张力的材料的轨迹线，因此与速度控制的情况相比能够缩短轨迹线。由于能够缩短轨迹线，因此转矩控制具有下述特征，即，能够使控制响应性变好，能够进行高精度的张力控制。
[0003]在通常的材料的放卷或者卷绕中，大多使用圆柱形状的卷芯。在制造二次电池或者电容器这样的蓄电元件的制造装置等中，有时在扁平形状的卷芯对材料进行卷绕，由此形成扁平形状的卷绕体。作为形成扁平形状的卷绕体的方法，还已知对圆筒状的卷绕体进行按压的方法。在使用扁平形状的卷芯而形成扁平形状的卷绕体的情况下，具有能够省略对卷绕体进行按压的工序这一优点。
[0004]在专利文献1公开了在通过扁平形状的卷芯将材料卷绕时进行通过速度控制实现的张力控制的扁平卷绕体的制造装置。根据专利文献1的技术，在从材料的供给源至卷芯为止的材料的移动路径上，设置使材料的张力恒定的张力稳定机构和与卷绕机联动的旋转凸轮。旋转凸轮在与材料的移动方向正交的方向使带状体振动，由此使材料的速度变动缓和。
[0005]在专利文献2公开了计算用于对由惯性矩的变动引起的张力的变动进行补偿的补偿量，由此进行通过转矩控制实现的张力控制的张力控制装置。
[0006]专利文献1：日本特开2010－235301号公报
[0007]专利文献2：日本特开平7－148518号公报
技术实现思路
[0008]在上述专利文献1中公开的现有技术中，在材料的移动路径上配置旋转凸轮和张力稳定机构，材料的轨迹线相应地变长，且用于张力控制的系统的结构变得复杂。如果轨迹线变长，则从向卷绕机输出转矩指令至张力稳定机构进行动作为止的传递时间变长，因此控制响应性变差。在如二次电池或者电容器这样的蓄电元件的制造中，为了将材料设为低张力且提高产品的品质，有时要求高精度的张力控制，但在专利文献1中公开的现有技术难以应对该要求。如上所述，根据在专利文献1中公开的现有技术，存在难以进行高精度的张
力控制这一课题。
[0009]在上述专利文献2中公开的现有技术中，在用于张力控制的运算中，使用了将卷绕体的剖面为圆形作为前提的运算。因此，根据在专利文献2中公开的现有技术存在下述课题，即，在对剖面为圆形以外的形状的卷芯卷绕对象物的情况下，难以抑制张力变动。
[0010]本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到能够抑制在剖面为圆形以外的形状的卷芯进行卷绕的对象物的张力变动，且能够进行高精度的张力控制的张力控制装置。
[0011]为了解决上述的课题，并达到目的，本专利技术所涉及的张力控制装置对在旋转体即卷芯进行卷绕的对象物的张力进行控制。本专利技术所涉及的张力控制装置具有：取得部，其取得卷芯径分布，该卷芯径分布表示针对以卷芯的旋转轴为中心的卷芯的周上的每个位置的卷芯的直径；第1补偿量运算部，其对第1补偿量进行计算，该第1补偿量是通过基于卷芯径分布的运算而得到的补偿量，用于补偿由在卷芯卷绕有对象物的卷绕体的直径即卷径的变动引起的张力的变动；第2补偿量运算部，其基于对被输送的对象物的周速度进行检测而得到的结果，对第2补偿量进行计算，该第2补偿量是通过基于卷芯径分布的运算而得到的补偿量，用于补偿由与卷绕体的旋转相伴的惯性矩的变动引起的张力的变动；以及转矩控制部，其基于第1补偿量和第2补偿量对用于使卷芯旋转的转矩进行控制。
[0012]专利技术的效果
[0013]本专利技术所涉及的张力控制装置具有下述效果，即，能够抑制在剖面为圆形以外的形状的卷芯进行卷绕的对象物的张力变动，且能够进行高精度的张力控制。
附图说明
[0014]图1是表示包含实施方式1所涉及的张力控制装置的系统的结构的图。
[0015]图2是用于对在实施方式1所涉及的张力控制装置中对由卷径的变动引起的张力的变化量进行计算的方法进行说明的图。
[0016]图3是用于对通过实施方式1所涉及的张力控制装置实现的惯性矩的计算方法进行说明的第1图。
[0017]图4是用于对通过实施方式1所涉及的张力控制装置实现的惯性矩的计算方法进行说明的第2图。
[0018]图5是表示实施方式1所涉及的张力控制装置的功能结构的图。
[0019]图6是表示实施方式2所涉及的张力控制装置的功能结构的图。
[0020]图7是表示包含实施方式3所涉及的张力控制装置的系统的结构的图。
[0021]图8是表示实施方式3所涉及的张力控制装置的功能结构的图。
[0022]图9是表示实施方式1至3所涉及的张力控制装置所具有的硬件结构的例子的图。
具体实施方式
[0023]下面，基于附图对实施方式所涉及的张力控制装置、张力控制程序及存储介质详细地进行说明。
[0024]实施方式1.
[0025]图1是表示包含实施方式1所涉及的张力控制装置的系统的结构的图。图1所示的
系统100进行材料1向旋转体即卷芯6a的卷绕和材料1的张力控制。系统100包含实施方式1所涉及的张力控制装置10。张力控制装置10对卷绕于卷芯6a的对象物即材料1的张力进行控制。材料1是可自由地变形的长条的材料，且如纸或者薄膜这样的带状的片材。材料1也可以是线状的材料。
[0026]系统100具有对材料1进行输送的进给辊3、对进给辊3进行驱动的进给电动机2、扁平形状的卷芯6a、对卷芯6a进行驱动的轴驱动机4和固定辊5。卷芯6a及轴驱动机4构成对材料1进行卷绕的卷绕机。卷绕体6由卷绕体6的中心即卷芯6a和卷绕于卷芯6a的周围的材料1构成。
[0027]卷芯6a之中的与旋转轴6b垂直的剖面为圆形以外的形状。卷芯6a的该剖面是在某径向上将圆压扁那样的形状，例如为椭圆形状。轴驱动机4以卷芯6a的旋转轴6b为中心使卷芯6a旋转。由进给辊3送出的材料1在与固定辊5接触后卷绕于卷芯6a。在卷芯6a将材料1进行卷绕，由此形成卷绕体6。
[0028]另外，系统100具有对卷芯6a的旋转角度进行检测的角度检测器7、对卷芯6a的直径即卷芯径或者卷绕体6的直径即卷径进行检测的卷径检测器8、对材料1的周速度进行检测的周速度检测器9、和张力控制装置10。周速度检测器9对从进给辊3送出的材料1的周速度、即由系统10本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种张力控制装置，其对在旋转体即卷芯进行卷绕的对象物的张力进行控制，该张力控制装置的特征在于，具有：取得部，其取得卷芯径分布，该卷芯径分布表示针对以所述卷芯的旋转轴为中心的所述卷芯的周上的每个位置的所述卷芯的直径；第1补偿量运算部，其对第1补偿量进行计算，该第1补偿量是通过基于所述卷芯径分布的运算而得到的补偿量，用于补偿由在所述卷芯卷绕有所述对象物的卷绕体的直径即卷径的变动引起的所述张力的变动；第2补偿量运算部，其基于对被输送的所述对象物的周速度进行检测而得到的结果，对第2补偿量进行计算，该第2补偿量是通过基于所述卷芯径分布的运算而得到的补偿量，用于补偿由与所述卷绕体的旋转相伴的惯性矩的变动引起的所述张力的变动；以及转矩控制部，其基于所述第1补偿量和所述第2补偿量，对用于使所述卷芯旋转的转矩进行控制。2.根据权利要求1所述的张力控制装置，其特征在于，所述第2补偿量运算部基于按照所述卷芯径分布而计算出的惯性矩，对所述第2补偿量进行计算。3.根据权利要求1所述的张力控制装置，其特征在于，所述取得部还取得所述卷径的分布即卷径分布，所述第2补偿量运算部基于按照所述卷芯径分布而计算出的惯性矩和按照所述卷径分布而计算出的惯性矩，对所述第2补偿量进行计算。4.根据权利要求1至3中任一项所述的张力控制装置，其特征在于，所述第2补偿量运算部...
【专利技术属性】
技术研发人员：石田魁人，川西隆志，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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