張力制御装置
アクチュエータの特長……………………………254
アクチュエータの選定……………………………256
手動張力制御装置ＰＣＭ形………………………258
ダンサロール式自動張力制御装置ＳＮＷ形……260252

張力制御装置

張力制御装置PCM

アクチュエータの特長
張 力を与えるのに使 用するアクチュエータとしてはパウダクラッチ／ブレーキ、ヒステリシスクラッチ／ブレーキなどが一般的で、ここでは各アクチュエータの特長と選 定方法について説明します。

品質の向上・安定にコントローラ■パウダクラッチ／ブレーキ
パウダクラッチ／ブレーキは張力制御用として最も一般的で■特長

古くから使われてきました。

励磁電流と伝達トルクの関係がほぼ比例しており、伝達トルクは定格トルクの3〜100％と広い範囲で制御できます。

張力制御ユニット■基本構造

また、入出力回転数に関係なくトルクは一定に保たれます。

パウダクラッチの主要部分は、大きく分けて静止部分と回スリップ工率以下での使用であれば長寿命動作ができます。

転部分からなり、静止部分はコイルを内蔵した電磁石部分

モータと比較して大きなトルクが得られます。

（ヨーク）で、回転部分は駆動側となるシリンダ、および被動 側となるロータにより構成されます。そしてシリンダとSNWロータの間隙に磁性体いわゆるパウダが挿入されています。

■励磁電流とトルク特性例

電磁石部分は一定の磁路空隙を持ってシリンダの外周に同●パウダクラッチ/POC-0.3形

芯的に配置されています。
ブレーキの場合は、ロータが静止部分に固定された形とな5るだけで、構造的にはクラッチと同様です。

固定クラッチ体
磁束遮断リング
駆動クラッチ体（シリンダ）

直流電流

トルク〔Nm〕

4

磁束経路
コイル

32

磁性粉体（パウダ）
被動クラッチ体1（ロータ）

0.55

シール

00.3

0.6

0.9

1.2

電流〔A〕

■許容スリップ工率線図例

入力軸

張力制御装置

出力軸●パウダクラッチPOC／ブレーキPOB形
6000

許容スリップ工率〔W〕

4000

■動作原理
コイルに通電し励磁状態になると、発生した磁束は図の点
線 で 示すように流 れ、パウダが 磁 路 に沿って鎖 状につながって固定化し、その結合力によりロータとシリンダが連結されトルクを伝えます。

POC/POB-80

2000

POC/POB-40

1000

POC/POB-20
POC/POB-10
POC/POB-5
POC/POB-2.5
100

POC/POB-1.2
POC/POB-0.3

0

POC/POB-0.6

500

回転数〔r/min〕

253

254

1000

1500 1800

張力制御装置

アクチュエータの選定■ヒステリシスクラッチ／ブレーキ■パウダクラッチの選定方法■パウダブレーキの選定方法
１ 選定に必要な条件

ヒ ス テ リシ ス ク ラ ッ チ／ ブ レ ー キ は パ ウ ダク ラ ッ チ／いるので低速で使用する場合にはトルクリップルが発生し１ 選定に必要な条件ブレーキと同様に励磁電流に応じてトルクを変化する特長ます。

1. ラインスピード：V〔m/min〕

1．ラインスピード ：V〔m/min〕

があり、トルクが小さいシステムによく使われます。

精度を要求する場合には100r/min以上で使用してください。

2. 張力：F〔N〕

2．張力：F〔N〕■特長

機械構造上、高回転運転ができない場合にはクラッチの入

3. 巻取径：Dmax、Dmin〔mm〕

3．巻出径：Dmax、Dmin〔mm〕

ヒステリシスクラッチ／ブレーキは磁束の変化に応じ純電力回転数を上げ相対回転数を100r/min以上とし、ブレーキ

4. クラッチ入力軸回転数 ：No〔r/min〕

磁的にトルクを伝 達するので、パウダクラッチ／ブレーキの場合はクラッチを使用して入力を逆転させ相対回転数をのように寿命がありません。磁 束をスロットルで構成して100r/minとしてください。

２ 計算すべき条件
２ 計算すべき条件

1．巻取トルク ： T＝張力制御装置

F×（Dmin〜Dmax）
ｰ3×10 〔Nm〕
22．出力軸回転数 ： Ns＝アウタポール※本図はHO形を示す。

V×10〔r/min〕
π×（Dmin〜Dmax）

リング
入力軸

Dmax

1．ラインスピード ：V＝60〜150〔m/min〕

1．ラインスピード ：V＝30〔m/min〕

2．巻出径：F＝120〔N〕
（一定）

フィールド

4．入力軸回転数：No＝94〔r/min〕

コイル①起動時のクラッチトルクと出力軸回転数
120×150
ｰ3T＝×10 ＝9〔Nm〕
2
Nmax＝最小φDmin＝φ150〔mm〕

30
π×150

3．設定張力T＝●HO-0.6形●クラッチHO形

0.16

T＝

Nmin＝

200

HO-10

許容スリップ工率〔W〕

トルク〔Nm〕

0.1
0.08
0.06
0.04
0.02

03

T＝

0.4

3650

HO-5
HO-2.550

HO-1.2HO-0.60.6

0.80励磁電流〔A〕

1000

2000

3000

3500

回転数〔r/min〕

255

240×150
2×10 ＝18〔Nm〕
ｰ3

以上よりPTB-20BL3（ヒートパイプ）を使用。

ｰ1 ≒317〔W〕

以上よりPOC-20を使用。

100

3

P＝0.0164×150×240＝591〔W〕（ 64 150 ）××10 ＝37〔r/min〕③スリップ工率

×10 ≒14.7〔r/min〕

94

π×1300ｰ3150
3
Nmax＝×10 ＝318〔r/min〕
π×150

ｰ3

P＝0.0164×30×120×150

0.40
0.2

π×650

150

×10 ＝156〔Nm〕②最終時のブレーキトルクと出力軸回転数×10 ≒64〔r/min〕

×10 ＝39〔Nm〕

302

Nmin＝

③スリップ工率

0.14
0.122

240×1300

256

張力制御装置■許容スリップ工率線図例

120×650：F＝240〔N〕（一定）①起動時のブレーキトルクと出力軸回転数②最終時のクラッチトルクと出力軸回転数■励磁電流とトルク特性例：最大φDmax＝φ1300〔mm〕：最大φDmax＝φ650〔mm〕

3．設定張力3３ 選定例

最小φDmin＝φ150〔mm〕

リングハブ×10〔r/min〕
π×（Dmin〜Dmax）

３ 選定例

2．巻取径

出力軸

V

3．スリップ工率 ： P＝0.0164×V×F〔W〕（Nmax × Dmin ｰ1）〔W〕
No

F×（Dmin〜Dmax）
ｰ3×10 〔Nm〕
22．出力軸回転数 ： Ns＝3

3．スリップ工率 ： P＝0.0164×V×F×

インナポール

1．巻出トルク ： T＝

張力制御装置

手動張力制御装置 PCM形
■ヒステリシスクラッチの選定方法■ヒステリシスブレーキの選定方法

１ 選定に必要な条件

１ 選定に必要な条件

本装置は、手動で盤面のボリュームにてトルクを広範囲で可■特長変できるようにした制御装置です。巻径の変化を手動で調整

1 広範囲なトルク制御ができるしたり、一定トルクを発生させる用途に適しています。

1．ラインスピード：V〔m/min〕

1．ラインスピード ：V〔m/min〕

2．張力：F〔N〕

2．張力：F〔N〕

3．巻取径：Dmax、Dmin〔mm〕

3．巻出径：Dmax、Dmin〔mm〕

手動でトルクを広範囲で設定できトルク調整範囲の大きなトルクリミッタの用途に使用できます。
2 取扱い、操作が容易

電圧指示計を見ながら電圧調整で自在、かつ容易に最適

4．クラッチ入力軸回転数：No〔r/min〕

トルクが設定できます。

２ 計算すべき条件
２ 計算すべき条件

張力制御装置F×（Dmax〜Dmin）
ｰ3×10 〔Nm〕
22．出力軸回転数 ： Ns＝V

2．出力軸回転数 ： Ns＝×10〔r/min〕
π×（Dmin〜Dmax）
3（

3．スリップ工率 ： P＝0.0164×V×F×）

No

Dmax
×ｰ1 〔W〕
Nmax Dmin

V×10〔r/min〕
π×（Dmin〜Dmax）：No＝150〔r/min〕

350
π×100

3．設定張力T＝

T＝×10 ＝1.375〔Nm〕

350
3Nmin＝×10 ＝203〔r/min〕
π×550

2×10 ＝2.75〔Nm〕

150
π×550

ｰ3150W

HIGH：DC0〜24V
LOW：DC0〜12V

HIGH：DC0〜24V
LOW：DC0〜12V

連続

連続

7.0kg

8.8kg

マンセル N-7

マンセル N-7

主な適用機種POC/POB-0.3〜20
PRB-1.2〜20

POC/POB-40〜■外形寸法図F

2-φJ取付穴×10 ＝86.9〔r/min〕
3③スリップ工率

K

P＝0.0164×150×10＝24.6〔W〕③スリップ工率（ 1115 0.1 ）
0.55

100W

色10×100
ｰ3T＝×10 ＝0.5〔Nm〕
2150
3
Nmax＝×10 ＝477〔r/min〕
π×100

ｰ3×AC200/220V
50/60Hz量装②最終時のブレーキトルクと出力軸回転数3150

10×550Nmin＝×10 ＝1115〔r/min〕

P＝0.0164×350×5×AC200/220V
50/60Hz

以上よりHB-5を使用。

ｰ1 ＝17〔W〕

以上よりHO-2.5を使用。

I

257

CA

H

G
ゴムブッシュ

258

●寸法表

単位：mm

型式

PCM-102

PCM-202

A

141141

B

246

260

C9090

D

231

245

E

216

230

F

127150

G

7977

H

2121I

77J

77K

1.2

1.2

張力制御装置2PCM-202

格PCM-102：F＝10〔N〕（一定）

PCM-102①起動時のブレーキトルクと出力軸回転数②最終時のクラッチトルクと出力軸回転数
5×550

量

塗

最小φDmin＝φ100〔mm〕①起動時のクラッチトルクと出力軸回転数
5×100
ｰ3T＝×10 ＝0.25〔Nm〕
2Nmax＝容質：最大φDmax＝φ550〔mm〕：最大φDmax＝φ550〔mm〕

4．入力軸回転数

力 電 圧

定

2．巻出径

：F＝5〔N〕
（一定）

入

３ 選定例

1．ラインスピード ：V＝350〔m/min〕
最小φDmin＝φ100〔mm〕

式

出力（切替可能）

1．ラインスピード ：V＝150〔m/min〕

3．設定張力3型

3．スリップ工率 ： P＝0.0164×V×F〔W〕

３ 選定例

2．巻取径

■仕様

F×（Dmax〜Dmin）
ｰ3×10 〔Nm〕
2EDB

1．巻取トルク ： T＝

1．巻出トルク ： T＝

張力制御装置

ダンサロール式自動張力制御装置 SNW-100S1形
材料の張力変動をダンサロールに取付けた位置センサにて■取扱説明●前面パネルとスイッチ・ダイヤル類の説明●操作順序①LEVEL SELECTスイッチ b をHIGH（またはLOW）にe

１ ダンサアームに取付けたピポットポイントセンサによりダ電流を自動調整する制御方式です。

《通常運転の場合》
d■特長

検出し、ダンサロール 位置を常に一定に保つように、励磁ンサ位置を一定に制御するために高精度の張力制御が行フィードバック制御により高精度な張力制御ができます。

えます。
２ 本制御器はP（比例）I（ 積分）D（微分）制御を行っているします。

ため、広範囲なトルク制御に対しても安定した張 力制御②POWERスイッチ a をONにします。

ができます。

③VOLTAGE REGULATORダイヤル c により出力電圧（電３ ダンサロール位置調整、応答感度調整がついているため、磁クラッチ／ブレーキのトルク）を設定します。

あらゆる機械にマッチした制御が行えます。

※ダイヤルは時計方向に回すと出力電圧が漸増し、反対方向に回すと漸減します。
張力制御装置cb《その他》
本制御器は入出力端子結線図の下図に示すように、端子1、2、3に接点を接続することにより簡易的な緩衝起動／停止

aSEP-11

SNW-100S1を行うことができます。操作順序は次の通りです。
①LEVEL SELECTスイッチ b をHIGH（またはLOW）にします。
②POWERスイッチ a をONにする。次にSWaをONし、

a POWERスイッチ：電源の入切
b LEVEL SELECTスイッチ：出力レベルの切替

HIGH：DC0〜24V
LOW ：DC0〜12V

VOLTAGE REGULATORダイヤル c により出力電圧を設

本システムはダンサロールが材料に重みをかけ、重みが材料

制御器は送られてきた電気信号と設定値と比較演算し、その定します。にかかる張力にてバランスを保ち張力を安定させます。張力誤差（偏差）がゼロになるように張力が弱い場合には励磁電③POWERスイッチ a ON後、SWa→SWbにて操作します。の設定は材料にかかる重みにて行います。張力が強くなった流（トルク）を大きく、逆に張力が強い場合には励磁電流をSWa ON（CL/MB弱励磁）→タイマなどにより一定時間後場合にはダンサロールは上昇し、張力が弱くなった場合には小さくするように制御し、材料の張力を自動的に一定に保ちSWb ON（CL/MB定格励磁）に切替え定常運転に入ります。

ダンサロールは下降します。センサがダンサロール位置を電ます。

（注）SWa、SWbは同時にONしないでください。
以上の操作により非常に滑らかな起動・停止ができます。なお、
SWb ONの時は定格励磁閉ですから、電圧調整はできません。

c VOLTAGE REGULATORダイヤル：出力電圧（V）の設定
d 出力電圧計
e 電源表示灯

気信号に変換し制御器に送ります。

●構成・原理図
巻出リール

弱励磁電圧

定格励磁電圧時間●通常使用時T

中間ロール

張力制御装置

電圧●入出力端子結線図
R

■動作原理

123PN
ダンサアーム

出荷時接続〜

AC200/220V

クラッチ／ブレーキ●その他
R

ダンサロールの動作範囲

SEP形ピポットセンサ

CLMB

パウダブレーキ

T12

SWa〜AC200/220V

3SWb

PW

N

増幅

比較PID
調整器

CL
MB

設定

クラッチ／ブレーキ

自動張力制御装置
SNW形（SWaおよびSWbはリレータイマなどでも可能とします。）

259

260

張力制御装置■外形寸法図／仕様■取扱説明●SNW形自動張力制御器●前面パネルとスイッチ、ダイヤル類の説明●センサの結線(a)材料が短くなる時、センサが反時計方向に回転する配置の場合

c

130

b19

センサ

40

22030

ダンサ

170
230

張力制御装置

300

センサ結線
1●仕様
4-M4ネジ

2203040

SNW-100S1AC200/220V
DC0〜24V
連続60W
鋼板製据置保護形
6.5kg
カバー：マンセル
7.5BG6/1.5型
式
入 力 電 圧出 力 電 圧
定格容量
構
造
質量

170

ゴム足a

単位：mm（注） 固定する場合は固定ネジ（M4×25）を使用しゴム足と共に（裏面点固定のため）固定してください。

塗

装色

赤：電源の入切回転する配置の場合ダンサの安定位置を変える
ボリューム
c DANSER STABILITYダイヤル：感度の調整

ダンサがハンチングを起こ

センサ

さない範囲でオフセットを最小限に抑えるための感度

ダンサ

ボリューム

単位：mm

センサ結線
1

黒色③（最大 45）

白色②（最小 40）
スリーブ
ダンサアーム45

黒赤色①赤4m

134567①DANSER POSITIONダイヤル（以下D.P.ダイヤル）を58232

●操作順序

23

センサ
コンセントプラグクラッチ/ブレーキゼロを0に合わせる。

AC200/220V
50/60Hz②POWERスイッチをONにする。
③機械を始動し、ダンサの動きが安定した後に、ダンサが20取付足2φ2に、DANSER STABILITYダイヤル（以下D.S.ダイヤル）電源（Y43B13609）正常な動作位置になるようなD.P.ダイヤルを調整する。
④次にD.S.ダイヤルをダンサがハンチングを起さない範囲

3-φ4.5取付穴P.C.D.33●仕様

で 最 大の所にセットする。（通常ハンチングを 起こす点型
容電内部結線図③黒色②白色261

式
量圧

SEP-11
許容最大容量 0.2W
許容最大電圧 15V

回 転 角 度

最大回転角：90°
常用回転角：最大60°

塗マンセル 7.5BG 3/3.5

装色から1〜2目盛下げたところ）⑤D.P.ダイヤルを再調整する。
以上のように設定すればその後の調整は不要です。なお、機械が同期運転になった後にダンサロールが大きくずれる時はD.S.ダイヤルを状態に応じて下げてください。

262

張力制御装置●入出力端子結線図

スプリングピンφ6ポテンショメータ

白3

センサ

（最大 10）（最小 5）①赤色

2

φ4030（ビニルチューブ）
取付寸法

ピポット軸

黒(b)材料が短くなる時、センサが時計方向に

b DANSER POSITIONダイヤル ：ダンサ位置（注）本制御器はテンションブレーキおよびヒステリシスクラッチ／ブレーキにも適用できます。

●SEP形ピポット式センサ

白3

センサ

a POWERスイッチ

POC/POB/PTB-10形以下
PRB/PMC形全機種

主な適用機種2