JPH0833292A - テンション装置 - Google Patents
テンション装置Info
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- JPH0833292A JPH0833292A JP6167803A JP16780394A JPH0833292A JP H0833292 A JPH0833292 A JP H0833292A JP 6167803 A JP6167803 A JP 6167803A JP 16780394 A JP16780394 A JP 16780394A JP H0833292 A JPH0833292 A JP H0833292A
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- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
またテンションの切換えを自動的に行えるようにする。 【構成】 線材11を滑らないように巻き付けたテンシ
ョンプーリ2と、テンションプーリ2が回転子に連結さ
れたテンション用モータ3と、テンション用モータ3に
対して線材11を供給する際の回転子の回転方向とは逆
方向に所定のトルクを発生するようにテンション用モー
タ3のトルク制御を行うトルク制御手段とを備える。
Description
特に巻線装置に適用することによりその線材に適正なテ
ンションを付与できて安定した巻線が得られるテンショ
ン装置に関するものである。
生産性化等が要求されており、その中で線材のテンショ
ン装置に必要とされる機能が多様化してきている。
について説明する。
装置において、41は線材、42は線材41を巻付けた
プーリ、43は線材41の供給方向、44はプーリ42
の回転方向である。プーリ42は回転自在に支持された
シャフト45に結合され、シャフト45には制動をかけ
るブレーキシュー46が外嵌され、このブレーキシュー
46のシャフト45に対する圧接力を調整するテーパ部
材47とテーパ部材47の位置を調整する調整ノブ48
が設けられている。49はタルミ取りの釣り竿である。
給方向43へ線材41が供給されることによりプーリ4
2が回転方向44に回転する。その際、シャフト45と
ブレーキシュー46との間で接触摩擦が発生し、プーリ
42の回転方向に対する制動力で線材41にテンション
が与えられる。線材41のテンションの調整時には調整
ノブ48を手動で回転させてテーパ部材47を移動させ
る。すると、ブレーキシュー46がシャフト45に圧接
・離間移動し、接触摩擦が変化してプーリ42の制動力
が変化し、テンションが調整される。
来の構成では、シャフト45とブレーキシュー46との
静止摩擦係数と動摩擦係数との差により、プーリ42の
回転始動時と回転時との間にテンションの差が発生する
という問題があり、またテンションの切換えは手動で調
整ノブ48を回転させるしかないという問題があった。
適正なテンションを安定して付与でき、またテンション
の切換えを自動的に行うことができるテンション装置を
提供することを目的としている。
ョン装置は、線材を滑らないように巻き付けたテンショ
ンプーリと、テンションプーリが回転子に連結されたモ
ータと、モータに対して線材を供給する際の回転子の回
転方向とは逆方向に所定のトルクを発生するようにモー
タのトルク制御を行うトルク制御手段とを備えたことを
特徴とする。
ク制御手段が、複数のトルク制御の設定値を有するとと
もにその設定値を外部電気信号によって任意のタイミン
グで切換えるように構成されていることを特徴とする。
ク制御手段が、線材供給対象物の回転角度に応じてトル
ク制御の設定値を同期して切換えるように構成されてい
ることを特徴とする。
物に対する一連の線材供給動作に対応してトルク制御の
設定値が設定されている線材供給データを対象物毎に格
納したデータ格納手段と、線材供給データの選択手段を
備え、トルク制御手段は選択された線材供給データに応
じてトルク制御の設定値を切換えるように構成されてい
ることを特徴とする。
ンション装置を備えたことを特徴とする。
ルク制御をかけてテンションプーリに対して安定した所
定のトルクを印加することにより、線材に対して所定の
テンションを安定的にかつ再現性良く与えることができ
る。
定値を切り換えることにより、最適のテンションが変化
する場合にも常に最適テンション状態を確保することが
でき、例えば巻線動作、端末処理等に個別の最適のテン
ションを線材に与え、安定した一連の巻線動作を実現す
ることができる。
ンションが変化する場合、例えば巻線する対象物が長方
形等の場合に対象物の回転速度を一定にすると対象物の
回転角度に応じて線材速度や線材の導出角度の変動等の
要因により線材の供給端においてテンション変動を生じ
るが、対象物の回転角度と同期してトルク制御の設定値
を変化させることにより線材のテンション変動を緩和す
ることができる。
に対応してトルク制御の設定値が設定されている線材供
給データを対象物毎に格納し、それを選択できるように
しておくことにより、対象物の切換時に所定のテンショ
ンを即座に再現性良く付与することができる。
適用することにより、安定性のある巻線を得ることがで
きる。
について図1〜図6を参照しながら説明する。
概略図を示す。図1においてテンション装置1は、線材
11を滑らないように数回巻付けたテンションプーリ2
と、これに回転トルクを付与するサーボモータからなる
テンション用モータ3と、線材11をテンションプーリ
2に案内するガイドローラ4にて主として構成されてい
る。5はテンションプーリ2の回転方向、6はテンショ
ンプーリ2のトルク制御方向である。7はフェルト、8
はガイドバー、9はその先端のガイドローラである。1
0は線材11を巻回したボビンである。
るノズル、13は巻線の対象物であるコア、14はコア
チャック、15はコア13の回転駆動用のコア回転サー
ボモータ、16はタイミングプーリ、17はタイミング
ベルト、18はコア13の回転方向、19は線材11の
供給方向である。
の巻線装置20は効率的に巻線を行うために6軸構成と
なっており、テンション装置1は各軸ごとに設けられ、
個別にテンションを設定できるように構成されている。
21はノズル12の移動と位置決めを行うXYZテーブ
ル、22はコアチャック14が配設された巻軸ドラムで
あり、巻軸ドラム22の手前側でコア13の供給取出を
行い、巻軸ドラム22を180°回転して反対側で巻線
を行うように構成されている。23は線材11の端部を
把持する線処理チャック、24はカッターである。
示す。25は巻線装置20の動作制御を行うコントロー
ラであり、機械制御部26と、コア回転サーボモータ1
5を駆動制御するNC制御部27と、テンション用モー
タ3の発生トルクを制御するトルク制御部28とを備
え、各制御部26〜28はバス29を介してデータメモ
リ部30から制御データを読み出すように構成されてい
る。
ルク指令値発生手段51から出力されたトルク指令値T
が、線材11の断線時などの異常高速回転を防止するた
めの減算器52を介して電流指令値発生手段53に入力
されている。電流指令値発生手段53から出力された電
流指令値Iが、フィードバック電流値Ifとの誤差を算
出する減算器54を介して電流誤差アンプ55に入力さ
れ、電流誤差アンプ55の出力がパワーアンプ56に入
力されてテンション用モータ3を駆動するように構成さ
れている。このテンション用モータ3に流れる電流が電
流検出器57で検出され、フィードバック電流値Ifと
して減算器54に入力されている。また、テンション用
モータ3の回転がパルスゼネレータ58にて検出され、
その出力信号が微分器59に入力されて速度信号vに変
換されて速度規制手段60に入力されている。この速度
規制手段60にてテンション用モータ3が一定回転以上
になるとトルク指令値を相殺する制御信号を減算器52
に出力するように構成されている。
ける一連の巻線動作をまず説明すると、図5において、
スタート線からげ工程(a)において、ノズル12から
導出された線材11の端部を線処理チャック23が把持
しており、コア13に形成された端子ピン31の円周方
向においてノズル12が螺旋軌道にて回動することによ
り線材11を端子ピン31にからげる。次に、スタート
線カット工程(b)において、カッター24が端子ピン
31の近傍にて線処理チャック23とつながっている線
材11を切断する。次に、第1層巻線工程(c)におい
て、コア13の1回転あたりのノズル12の移動量を線
材11の直径に相当する直進軌道で動作させてコア13
に対して線材11を整列して巻線する。次に、第2層以
降巻線工程(d)において、第1層巻線と同じ動作を第
8〜第10層位まで繰り返すことにより、コア13に対
して線材11を積層して整列巻線する。次に、フィニッ
シュ線からげ工程(e)において、他方の端子ピン32
に対してスタート線と同じ動作にて線材11をからげ
る。最後に、フィニッシュ線カット工程(f)におい
て、線材11を線処理チャック23に把持させて、カッ
ター24が端子ピン32の近傍にて線材11を切断す
る。図6にコア13に対して線材11を積層して整列巻
線した状態を示す。
ン装置1の作用を図1を参照して説明する。コア回転サ
ーボモータ15にてコア13が回転方向18に回転駆動
されると、コア13に巻線している線材11が供給方向
19にノズル12から導出され、それに伴ってテンショ
ン装置1において線材11が滑らないように数回巻き付
けられているテンションプーリ2が回転方向5に回転す
る。その際に、図3に示すコントローラ25のトルク制
御部28により、データメモリ部30に格納されている
テンション設定値に基づいてテンション用モータ3に対
してテンションプーリ2の回転方向5とは逆方向のトル
ク制御方向6にトルク制御がかけられる。その結果、テ
ンションプーリ2の回転に対して抑制力を与えられ、線
材11に所定値にコントロールされたテンションが付与
される。特に、テンション用モータ3に対する電気的な
制御によりトルク制御してテンションを付与するので、
所定のテンションが安定して得られる。
タート線からげ工程、各層巻線(合計8〜10層程度)
工程、フィニッシュ線からげ工程におけるそれぞれの動
作に適したテンション値を個別にデータメモリ部30に
設定しておくことにより、ノズル12の動作、また巻線
動作にあわせて各々最適のテンションに自動的に切り換
えることができ、安定した積層整列巻線が得られる。
線時におけるテンション設定値の設定方法について、円
筒形状ワーク33と長方形状ワーク34の場合について
図7、図8を参照しながら説明する。
を回転させて線材11を巻線する際に円筒形状ワーク3
3の回転速度が一定の場合には、ノズル12から導出さ
れる線材11の線速度が一定で、ノズル12の先端部と
線材11との導出角度が一定となり接触角度が一定であ
るため、巻線に重要なノズル12から導出された線材1
1のテンションが一定となる。したがって、図7(b)
に示すように、テンション装置1のテンション値は円筒
形状ワーク33の回転角度に関係なく一定に設定され
る。
は、図8(a)に示すように、長方形状ワーク34の回
転速度が一定であっても、ノズル12から導出される線
材11の線速度が長方形状ワーク34の回転角度と連動
して変化し、またノズル12の先端部と線材11との導
出角度も長方形状ワーク34の回転角度と連動して変化
する。これらのことより、テンション装置1とノズル1
2間での線材11のテンションを一定にすると、巻線に
重要なノズル12から導出された線材11のテンション
が長方形状ワーク34の回転角度と連動して変化してし
まうことになる。
状ワーク34の回転角度と同期してテンション装置1に
おけるテンション設定値を変化させることによってノズ
ル12から導出される線材11のテンションを一定にす
ることができ、それにより安定した整列巻線が得られ
る。
コアチャック14の回転数、線材11の線径等の変更が
あり、それに伴ってテンション装置1のテンション設定
値を切り換える必要がある場合に、データメモリ部30
には予め各対象機種毎にそれぞれの巻線工程における最
適なテンション設定値を含む巻線データが格納されてお
り、各軸個別に管理された巻線データを選択するだけで
即座にテンションを切り換えることができるように構成
されている。このように構成すると、図2に示すように
軸数が多いときほど、効率的に短時間でテンションを切
り換えることができ、安定した巻線が得られる。
の説明から明らかなように、モータにトルク制御をかけ
てテンションプーリに対して所定のトルクを与えるよう
にしているので、線材に対して所定のテンションを安定
してかつ再現性良く与えることができる。
定値を切り換えることにより、最適のテンションが変化
する場合にも常に最適テンション状態を確保することが
でき、例えば巻線動作、端末処理等に個別の最適のテン
ションを線材に与え、安定した一連の巻線動作を実現す
ることができる。
ンションが変化する場合、例えば巻線する対象物が長方
形等の場合に対象物の回転速度を一定にすると対象物の
回転角度に応じて線材速度や線材の導出角度の変動等の
要因により線材の供給端においてテンション変動を生じ
るが、対象物の回転角度と同期してトルク制御の設定値
を変化させることにより線材のテンション変動を緩和す
ることができる。
に対応してトルク制御の設定値が設定されている線材供
給データを対象物毎に格納し、それを選択できるように
しておくことにより、対象物の切換時に所定のテンショ
ンを即座に再現性良く付与することができる。
適用することにより、安定性のある巻線を得ることがで
きる。
巻線装置の要部の概略構成を示す斜視図である。
図である。
の構成図である。
面図、(b)は要部の拡大断面図である。
テンション設定値の設定方法の説明図である。
テンション設定値の設定方法の説明図である。
(a)は斜視図、(b)は縦断面図、(c)は(b)の
C−C断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 線材を滑らないように巻き付けたテンシ
ョンプーリと、テンションプーリが回転子に連結された
モータと、線材を供給する際の回転子の回転方向とは逆
方向に所定のトルクを発生するようにモータのトルク制
御を行うトルク制御手段とを備えたことを特徴とするテ
ンション装置。 - 【請求項2】 トルク制御手段は、複数のトルク制御の
設定値を有するとともにその設定値を外部電気信号によ
って任意のタイミングで切換えるように構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のテンション装置。 - 【請求項3】 トルク制御手段は、線材供給対象物の回
転角度に応じてトルク制御の設定値を同期して切換える
ように構成されていることを特徴とする請求項1に記載
のテンション装置。 - 【請求項4】 対象物に対する一連の線材供給動作に対
応してトルク制御の設定値が設定されている線材供給デ
ータを対象物毎に格納したデータ格納手段と、線材供給
データの選択手段を備え、トルク制御手段は選択された
線材供給データに応じてトルク制御の設定値を切換える
ように構成されていることを特徴とする請求項1に記載
のテンション装置。 - 【請求項5】 請求項1、2、3又は4に記載のテンシ
ョン装置を備えたことを特徴とする巻線装置。
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|---|---|---|---|
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- 1995-07-18 KR KR1019950020942A patent/KR100225223B1/ko not_active Expired - Fee Related
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