JPH03145954A - 回転電機の巻線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明のｌ−Ｊ的〕 （産業上の利用分野） 本発明は回転電機に使用するコイルの巻線装置に関する
。

（従来の技術） 従来回転電機の鉄心に神前するコイルの巻線作業を行な
う場合、第４図に示すように細長い形状の巻型１を在線
機２に取り付けこれを駆動モータ３で回転させ、別置き
されたワイヤドラム４に巻回されている電線５を作業者
が保持し張力を加減しながら巻型１に巻付けていた。

（発明が解決しようとする課題） このような従来の巻線装置によれば、巻型１の長手方向
が水平状態の時と垂直状態の時では、電線５のワイヤド
ラム４から引出される速度が人きく違い、特に水゛１４
状態から垂直状態に移行する１１４ｆには、ワイヤドラ
ム４からの電線５の引出される加速度が最大になり、さ
らに水゛ド状態の前後では巻型１が電線５を叩きつける
現象もあり、電線５に大きなン、３ツクが加４）つて巻
型１内で電線のをきくずれが牛したり、電線被膜の絶扛
損傷、電線の局所的な伸び等のイく県会が牛したりして
、在線作業のＩＣ；連化、白動化を阻害し、かつコイル
の品質低トの１１ｉ４因になっていた。

本発明の目的は、これらの問題を解決するために電線に
加わるショックを出来るだけ少なくして重速化かつ０動
化しうる回転電機巻線装置を堤（！（することにある。

［発明の購を戊］ （２墨顕を解決するための７段） 本定明の回転電機の巻線装置は、装置全体を制御するン
）の制御部と、入力データを取り込むハの入力部を５け
、巻軸の一端に取り付けられた発情位置検出器から取り
込んだ位置ｆＪ号にχ・Ｉ応したワイヤドラム速度指令
を上記制御部で計算するト段と、ワイヤドラムと巻型の
中間にあって巻型に会同される電線に一定の張力をｌｊ
えかつその張力を検出する張力検出器をＨする張力付加
機構を没け、前記ワイヤドラム速度指令及び張力検出器
の出力１゜号により巻ＩＩ＋１される車線に一定の張力
を付加するようにワイヤドラム駆動モータの１＋１転制
御をするとＪ（に巻軸速度にχ・Ｉするドラム駆動モー
タの追従がより適正になる様に巻軸速度に比例してワイ
ヤドラム速度指令を進ませることに特徴をｈ゛する。

（作用） 本発明の巻線装置によれば、巻型の回転位置によってこ
れに巻型される電線の速度が異なる場合には、制９１１
部より巻軸の位置信号に対応し計算されたワイヤドラム
速度指令を出力することにより、ワイヤドラム駆動モー
タの回転速度を同期化させると共に一定の張力をｊｐえ
る張力付加機構の張力検出器からの出力信号が光電すれ
ばこの出力をも加えてワイヤドラム駆動モータの回転速
度を１、制御するようにし、かつ巻軸速度にχ１するド
ラム現く動モータの追従がまり適ｌｌ’−になるように
巻軸速度に比例してワイヤドラム速度指令を進ませるよ
うにしたので、巻型に昼間される電線には常に一定の張
力かＩＪえられて在線作業を行なうことができる。

（天施例） 以Ｆ本光明の回転電機の巻線装置の一実施例を第１図及
び第２図を用いて説明する。

第１図において、巻線機６の巻軸７には細長い形状の巻
型１が取り付けられ、速度制御装置８により制御される
サーボモータ９により巻Ｉｔｈ７は回転する。サーボモ
ータ９には、回転光電機１０及び巻軸位置検出器１１が
連結されている。回転発電機１（１の出力はサーボ制御
器１２に接続され、巻軸位置検出器１１の出力は演算及
び運転制御する７）の制御部１３に接続されている。

Ｋｌ、１部１′うには運転に必要な入力データを取り込
むりの入力部１４が接続されている。巻型１に発成られ
る電線５はワイヤガイド１５及び張力付加機構１６を経
由してワイヤドラム１７から供給されている。この張力
付加機構１６には、端が紬１８て間中Ｊ：「ｌ　（１’
に軸支され他端に電線５がＤ　１１１１されたドラム１
９を軸支した支柱２０と、この支柱２（１の中間には電
線５に一定の張力を与えるためのエアシリンダ２１及び
この支柱の傾きによってその張力状態を検出する張力検
出器２２が取り付けられている。ワイヤドラム１７は、
回転発電機２３を備えたサーボモータ２４により回転さ
れる。回転発電機２３の出力は、速度制御装置２５のサ
ーボ制御器２６へ接続されている。又、ｌｌｌｌｒＢ部
１３で入力部１４より入力した入力データを元に演算さ
れた巻軸１立置に対応したワイヤドラム速度指令は張力
検出器２２の出力とＪ（に加算器２７に接続され、その
出力はサーボ制御部２６に接続されている。サーボ制御
部２６の出力によってサーボモータ２４が駆動されてワ
イヤドラム１７を回転させ電線５を送り出す。

制御部１３より加算器２７へ出力されるワイヤドラム速
度指令は、第３図に示すように細長（１形状の巻摩の長
Ｆ方向の水平状態（０”、１８０”３６０°）の位置で
は０（＜、垂直状態（（３０’２７（１”）ではρ、い
値を白°する＋Ｆ、弦波状のものである。巻軸７　ｆ’
：’　＋１．特は巻軸位置検出器１１がそのｐ’ｌ　＋
ｌ状態の各位置と対応している。

また、巻軸７を回転する為の速度制御装置８への速度指
令は、入力部１４より入力される巻軸１ｊ！１転設定数
により制御部１３で演算すると共に巻軸設定（Ｉ＋１転
数に達した場合の電気的なワイヤドラム追従おくれを防
Ｉ卜する為のワイヤドラム速度指令波１にの進み角を膚
算し、運転時にはその進み角だけ進ませてワイヤドラム
速度指令を加算器２７へ出力することにより最適な電線
５の送りができるようになっている。

次に上、：己堝成における本発明の作用について説明す
る。

光づ在線機６が鈴１１．の状態でワイヤドラム１７から
引き出された電線５が張力付加機構１６のドラム１つ、
ワイヤガイド１５を経内して巻軸７に取り付けられた巻
型に固定される。この１１．’ｊ巻型１の長丁、方向は
水・１ｉ状態である。この電線５の固定後、入力部１４
より運転に必要なＳ８袖設定Ｉ１．！１転数。

巻数２周長、製作数専のデータを入力して、制御部１′
うへ取り込ませる。その後入力部１４より起動信号を制
御部１３へ入力すると、巻軸５定回転数データにより速
度制御装置８への巻軸速度指令の値を演ｐすると共に巻
軸速度指令及び周長データにより、ワイヤドラム速度指
令電圧Ｖ及び速度に比例した進み角θを演算し、かつ第
３図に示す如くワイヤドラム速度指令波形をも演算し、
巻軸１１１１１中ノミにχ・ｌ応したデータとして制御
部１３に格納しておく。

制御部１３で上記の成算が完了すると、巻線機６が運転
を開始する。制御部１３よりサーボ制御器１２へ巻軸速
度指令が与えられサーボモータ９により巻型１が回転を
始める。サーボモータ９が回転すると巻軸位置検出器１
１も動作し、この巻軸位置検出器１１の信号により巻軸
７の位置は制御部１３へ取り込まれ、巻軸７の位置にχ
・Ｉ応したワイヤドラム速度指令をデータより検索し加
算器２７を介し、サーボ制ｇａ′ＪＡ２６へＩｊえサー
ボモータ２４力（ｌＩ＋１転を始め電線５を供給する。

このように巻軸７の位置は巻軸位置検出器１１より常に
制御部１３へ取り込まれ、その位置を褪にワイヤドラム
速度指令をデータより検索し加算機２７へ出力している
。

一方、電線５は巻型１が回転を始めた！１１により引張
られ張力付加機構１６のドラム１９を矢印Ａのｈ゛向に
引張ろうとする。しかし上記のワイヤドラム速度指令に
よりワイヤドラム１７はすでに回転を始め電線５を供給
し始めているため、張力付加機構１６のドラム１９は元
の位置のまま常に一定した張力で電線５を巻型１へ供給
する。

Ｋ、細長い形状の巻型１の位置が変化してゆき、巻型１
の長手Ｉｊ向の水・１ミ位置付近では、電線５の速度は
最も遅く制御部１３からのワイヤドラム速度指令も小さ
くなりワイヤドラム１７の回転は迦くなる。１１目ｌに
巻型１のｌｊ’ｌ　％、位置が垂直位置付近では、電線
５の速度は最も速く制御部１３からの「ワイヤドラム速
度指令も最も大きくなる為ワイヤドラム１７は回転が速
くなる。このようにして巻ヤ１の回転装置による電線５
の速度と同期してワイヤドラム１７が動作する。

さらに、巻型１に電線５が在かれてゆくと、巻型１の巻
き径は段々と大きくなり、１回転゛「りの電線５の引張
り速度は速くなってゆく。又、逆にワイヤドラム１７は
電線５が少なくなり巻き径が小さくなって１回転当りの
電線５の供給速度は遅くなってゆく。この時張力付加機
構１６のドラム１つは、矢印へ方向に引張られるように
なる。ドラム１９が矢印入方向に動くと張力検出器２２
の出力信号が変化し、ワイヤドラム１７への速度指令を
大きくするように働く。このため、ワイヤドラム１７は
速度を上げ、巻型１の速度に同期して電線５を供給する
。

このように張力付加機構１６のドラム１９の位置が電線
５の速度安動等で変化すると、張力検出器２２よりの出
力信号が女化しワイヤドラム１７への速度指令信号を大
きくするように働く。このためワイヤドラム１７のサー
ボ制８器２６へ入力される速度指令も変化し、ワイヤド
ラム１７の回転速疫が修１１され、常に巻型１には一定
張力の電！！、ｔ５か安定して１１１．給される。

ｔよお、制御部１３より加算器２７へ出力されるツイヤ
ドラム速度指令は、巻軸−足口転数に比例した進みＤｉ
θたけ進ませている。そのＰｖ山は、制御部１３か巻軸
７の位置を巻軸位置検出器１１により取り込み、演ｐ処
理毎に巻軸７の位置でχ・ｌ応した・ツイヤドラム速度
指令をデータより検索し、１尺定し、加算器２７へ出力
しているが制御部１３の演わに役する時間たけ巻軸速度
指令より遅れを／１しる。これを補ｉ［Ｌ、より同期情
度を向上するため、進み角θたけ進ませ−ごワイヤドラ
ム速度指令を加算器２７・＼出力するように制御してい
る。

以上述べたように本夫施例によればＩｃ！！１の電線荘
取り速度と同期してワイヤドラム１７がＸ＋＜動され一
定した張力の電線５が供給されるため、電線５を巻型１
が叩き−）けるような衝撃も少く、巻型１内の車線５の
巻きすれ寺も無くなるため、７じ線５の絶れ損（！！、
に一６所的な伸び等がなくなり巻線ｆ’ｌＢの目動化高
速化かｉ＋Ｊ能となる。

尚、木丈施例において巻軸駆動モータはサーボモータと
したが、）札ＪＩＩモータとインバータをＩＩＩ　Ｌ）
ても同＋、ｌの機能を発押できる。

［発明の効果］ 本発明の回転化機の巻線装置によれば、ワイヤドラムか
らの電線のＩｔ、給が巻型の回転速度と同期してスムー
ズに行なわれるようにしたので、電線に加わる衝撃も少
なく、昼型内での巻線の巻きすれ一°ｉもなくなり、電
線の絶縁撮部及び場所的な伸び′５の不具合も無くなる
ため、在線作朶の１゛１動化、高速化を（ｊなうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一丈施例を・にすＩｒ１転電機の在線
装置の構成図、第２図は第１図のブロック図。 第′う図は制御部からのワイヤドラム速度指令波形図、
第４図は従来の径線装置の構成図である。 １・・・昼型、　　５・・・電線、　７・・・巻軸。 ８．２５・・・速度制御装置。 ０．２４・・・サーボモータ。 １２．２（−、・・・サーボ制御器。 １１・・ｋ軸１装置検出器、　　１３・・・制御部。 １４・・・入力部、　　１６・・・張力付加機構。 １７・・・ワイヤドラム、　　２］・・・エアシＩＪン
ダ。 ２２・・・弘力検出Ｉ１１！　、　　　２７・・・加算
器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 巻型を回転軸に取り付け駆動モータにより回転させ、こ
   れにワイヤドラムに巻回されている電線を巻付けてコイ
   ルを製作する回転電機の巻線装置において、巻線条件の
   入力データを取り込むための入力部と、この入力データ
   からワイヤドラム速度指令を計算し格納する装置全体を
   制御するための制御部とを設け、巻軸の一端に取り付け
   られた巻軸位置検出器から取り込んだ位置信号に対応し
   たワイヤドラム速度指令を前記制御部にて検索し出力す
   る手段と、ワイヤドラムと巻型の中間にあって巻型に巻
   回される電線に一定の張力を与えかつその張力を検出す
   る張力検出器を有する張力付加機構を設け、前記ワイヤ
   ドラム速度指令及び張力検出器の出力信号により巻回さ
   れる電線に一定の張力を付加するようにワイヤドラム駆
   動モータの回転を制御すると共に巻軸速度に対してワイ
   ヤドラム駆動モータの電線供給速度が追従するように巻
   軸速度に比例してワイヤドラム速度指令の位相を進ませ
   ることを特徴とする回転電機の巻線装置。