トラブル事例集
トラブル事例集
1
張力制御の概要
2
張力制御の基礎
3
トルク制御と速度制御
4
張力制御(トルク制
御 )
の種類
5
張力検出器とは
6
アクチュエータ
7
張力制御システム構築の基礎
8
用途例
9
トラブル事例集
10
Ｑ＆
現象 対処法
クラッチ・
ブレーキ
定格トルク以下で使用しているのに、パウダ クラッチ・ブレーキの温度が異常に高くなる。
表面温度が１００℃以上になる。
オーバロードによるものと考えられます。
パウダクラッチ・ブレーキを選定する場合に使用トルクが定格トルク以下で あっても、使用できないことがあります。
使用条件より、スリップ工率を確認する必要があります。
スリップ工率はスリップによる単位時間あたりの発熱量のことで、トルクと スリップ回転速度の積となります。
スリップ回転速度が大きい場合は、トルクを制限する必要があります。
スリップ工率の許容値は、カタログをご参照ください。
パウダブレーキが低回転時にガクガクした 動きをする（滑らかに回転しない）。
巻径が大きい時にこの現象が発生しやすい。
パウダブレーキの要因として、スティックスリップ現象によることが考えら れます。
スティックスリップ現象は、巻径大（負荷が大きくかつ回転速度が低い）の 状態で発生しやすい傾向にあり、巻径小（負荷が小さくかつ回転速度が高 くなる）になるにつれ治まる傾向になります。
発生しやすい条件は、ライン速度が低速（10m/min 以下）の場合の巻出 し部（パウダブレーキ）です。この場合の改善法としては、スリップ回転を 上げる必要があるため、パウダブレーキをパウダクラッチと逆回転モータ の構成にすると効果的です。
パウダブレーキ以外の要因機械側では、タイミングベルトの張力、ギヤの バックラッシ等、材料側では材料の伸縮等があります。
ＺＡタイプのクラッチでベアリングが早期に ロックする。また、空転トルクが大きい。
コイルの回り止めボルトの締めすぎによる可能性があります。
取付板にコイルの回り止めボルトをきつく締め付けると、ベアリングは過大 なスラスト荷重を受けます。
コイルの回り止めボルトを取付板に固定する際、ベアリングがスラスト荷重 を受けないように軸方向、回転方向ともにガタを設けてください。
テンション コントローラ
張力フィードバック式制御でスタート時に 張力が上がりすぎている。
材料が切れる。
装置の運転／停止に応じて入力信号を ON ／ OFF してください。ON のま までは、再スタート時に制御出力が最大となり、過大張力となります。
また、装置停止時に入力信号を OFF するタイミングが遅い場合、制御出力 が大きくなり、運転開始時に過大張力になる場合があります。
装置の停止と同時に入力信号を OFF してください。
オープンループ制御で巻径が小さくなると 巻きが緩む。
パウダクラッチ・ブレーキの電流とトルクの関係が、低電流域で直線でない こと（非線形）の影響が考えられます。
制御装置の非線形補正をご使用ください。
非線形補正を入れると巻径の変化に対して出力電圧の変化の割合が変わ りますが、故障ではありません。
自動制御の巻出し部で巻径が小さくなると 張力が上がる。
巻取り軸のメカロスによる影響が考えられます。
コントローラの制御出力を確認してください。
制御出力が０になっていれば、メカロスが原因です。
メカロスの主な要因は、巻軸のベアリング、ギヤ、タイミングベルト等があ ります。
また、メカロスはギヤ比が大きいほど大きくなる傾向にあります。
対応策としては、ベアリングの空転トルクの小さいものを選ぶ、ギヤを使わ ずに弾性カップリングに直結にする、タイミングベルトの張力を下げる等の 見直しが必要です。
フィードバック制御で材料がハンチングする。 手動運転でハンチングするかどうか確認してください。ハンチングする場合 は、機械側の振動、メカロス変動等の要因であり、機械側を点検してくだ さい。
手動運転ではハンチングせず、自動運転にするとハンチングする場合は、制 御ゲインが高いことが考えられます。
制御ゲインを調整してください。
トラブル事例集
1
張力制御の概要
2
張力制御の基礎
3
トルク制御と速度制御
4
張力制御(トルク制
御 )
の種類
5
張力検出器とは
6
アクチュエータ
7
張力制御システム構築の基礎
8
用途例
9
トラブル事例集
10
Ｑ＆Ａ
現象 対処法
張力検出器 ゼロ／スパン調整が完了しているのに、頻繁 にゼロ点がずれる。
張力検出器の取付けによる影響が考えられます。
考えられる要因としては、
・検出器取付け面が水平でない
・検出ローラを両端で支える場合、検出器取付け面の高さが不均一
・検出ローラのアンバランス
・検出ローラの温度変化による長さの変化 等があります。
ロール荷重と張力による荷重の和が定格荷 重以下にもかかわらず、スパン調整で荷重 オーバとなる。
張力フルスケールの設定が適切でない可能性があります。
・張力フルスケールの設定がデフォルトの 500N のままになっている
・実際に制御する最大張力に対してフルスケール張力が大きすぎる等が考 えられます。
フルスケール張力の推奨としては、実際に制御する張力の1.2 〜 1.5 倍程 度です。
1
張力制御の概要
2
張力制御の基礎
3
トルク制御と速度制御
4
張力制御(トルク制
御 )
の種類
5
張力検出器とは
6
アクチュエータ
7
張力制御システム構築の基礎
8
用途例
9
トラブル事例集
10
Ｑ＆
MEMO
Ｑ＆Ａ
10-1 パウダクラッチ・ブレーキのよくある質問
10-2 テンションコントローラのよくある質問
1
張力制御の概要
2
張力制御の基礎
3
トルク制御と速度制御
4
張力制御(トルク制
御 )
の種類
5
張力検出器とは
6
アクチュエータ
7
張力制御システム構築の基礎
8
用途例
9
トラブル事例集
10
Ｑ＆
10-1 パウダクラッチ・ブレーキのよくある質問
Q1 パウダクラッチ・ブレーキのトルクのバラツキはどれくらいか？ 121 Q2 パウダクラッチ・ブレーキの寿命（オーバホール時期）はどのようにして判
断するのか？ 121
Q3 パウダクラッチ・ブレーキの電源に＋－はあるか？ 121 Q4 パウダクラッチ・ブレーキを機械に装着後、シャフトを回すと重さにバラツ
キがあるのはなぜ？ 122
Q5 パウダクラッチ・ブレーキの軸を垂直にして使いたい。 122 Q6 ZKB-40BN で取付板を片側だけで使用したい。 122 Q7 ZKB-10XN がないため、ZKB-10BN をブレーキとして使いたい。 122
Q8 水冷式での水温はどの程度がよいか？ 123
Q9 パウダクラッチ・ブレーキの許容表面温度は？ 123
Q10 パウダクラッチ・ブレーキを屋外で使いたい。 123
Q11 パウダクラッチ・ブレーキを真空中で使いたい。 124 Q12 パウダクラッチ・ブレーキをクリーンルームで使いたい。 124 Q13 パウダクラッチ・ブレーキのトルクの使用上限は？ 124 Q14 パウダクラッチ・ブレーキは、回転方向の指定はあるか？ 124 Q15 パウダクラッチ・ブレーキの寿命について知りたい。 125 Q16 パウダクラッチの入出力軸がどちらか分かりません。 125 Q17 パウダクラッチの入力軸と出力軸、どちらを高速回転側に接続しますか？ 126
Q18 ZKG-AN の取り付けについて 126
Q19 パウダクラッチ・ブレーキの空転トルクとは？ 126
1
張力制御の概要
2
張力制御の基礎
3
トルク制御と速度制御
4
張力制御(トルク制
御 )
の種類
5
張力検出器とは
6
アクチュエータ
7
張力制御システム構築の基礎
8
用途例
9
トラブル事例集
10
Ｑ＆Ａ
Q1. パウダクラッチ・ブレーキのトルクのバラツキはどれくらいか？
A1. カタログ記載の標準トルク特性（代表例）は新品でかつ 200r/min 時の標準値を記載しています。パウダは経時劣化します ので、この標準特性は変化していきます。トルク特性の変化は電流によって調整するようにしてください。
定格電流近辺のトルクのバラツキは、製品単体について約 ±10% あります。製品間のバラツキは標準トルク特性に対して 約 ±15% あります。
したがって、パウダクラッチ・ブレーキを並列運転などされるときは個々に電流が調整できるようにすることをお勧めしま す。
Q3. パウダクラッチ・ブレーキの電源に＋－はあるか？
A3. パウダクラッチ・ブレーキは直流電源ですが、＋－の極性
はありません。 24V
＋ －
24V
＋ －
Q2. パウダクラッチ・ブレーキの寿命（オーバホール時期）はどのようにして判断するのか？
A2. パウダクラッチ・ブレーキのパウダは長期間使用すると、
酸化が進行して発生トルクが小さくなります。
寿命の目安としては、トルクが初期から 30％以上低下し た時点としてください。
トルク測定が困難な場合は「成果物の仕上がり状態」「ボ リュームを最大にしてもトルクが足りない」などで判断 してください。
寿命の目安
定格電流
電流 -30%
トルク 定格電流
電流
±10%
トルク 定格電流
電流
±15%
トルク 定格電流
電流
トルク 定格電流
電流 トルク
製品 A 製品 B 製品 C
製品間のトルクのバラツキ 製品単体のトルクのバラツキ