JP2614977B2 - Numerical control unit with tension control function for supply wire of winding machine - Google Patents
Numerical control unit with tension control function for supply wire of winding machineInfo
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- JP2614977B2 JP2614977B2 JP5182956A JP18295693A JP2614977B2 JP 2614977 B2 JP2614977 B2 JP 2614977B2 JP 5182956 A JP5182956 A JP 5182956A JP 18295693 A JP18295693 A JP 18295693A JP 2614977 B2 JP2614977 B2 JP 2614977B2
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- Coil Winding Methods And Apparatuses (AREA)
- Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、巻線機の供給ワイヤの
テンション制御機能付の数値制御装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a numerical controller having a tension control function for a supply wire of a winding machine.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種のテンション制御は、テン
ション装置単独で行われ、供給装置から出たワイヤをテ
ンションローラに巻き付け、テンションアームの先端の
ローラを経由させた後、巻線機のノズルに向かわせてお
り、このテンションアームによってワイヤにテンション
を付与するとともに、テンションローラの回転抵抗をテ
ンションアームの回転角度によって制御することで、ワ
イヤに一定のテンションを与えている。テンションロー
ラの回転抵抗は、テンションアームが揺動させられたと
きに、摩擦ブレーキの制動力をメカニカルな手段によっ
て制御している。また、電気的な手段として、テンショ
ンアームが揺動させられたときに、テンションアームの
回転角度をセンサによって検出し、テンションローラに
取り付けられたヒステリシスブレーキの制動力を制御す
るものもある(特開昭64−41207号公報参照)。2. Description of the Related Art Conventionally, this kind of tension control is performed by a tension device alone, a wire coming out of a supply device is wound around a tension roller, and after passing through a roller at the tip of a tension arm, a nozzle of a winding machine is used. The tension arm applies tension to the wire, and the rotation resistance of the tension roller is controlled by the rotation angle of the tension arm, thereby giving a constant tension to the wire. The rotational resistance of the tension roller controls the braking force of the friction brake by mechanical means when the tension arm is swung. Further, as an electric means, when the tension arm is swung, a rotation angle of the tension arm is detected by a sensor, and a braking force of a hysteresis brake attached to the tension roller is controlled (Japanese Patent Laid-Open Publication No. H11-163873). (See JP-A-64-41207).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術の
うち、メカニカルな手段の場合は、テンションローラに
摩擦を与えているのでブレーキシューが摩耗するため、
巻線動作中にテンション設定値が変化するとか、構成要
素のばらつきによる調整に多くの時間を要するという問
題点がある。また、電気的な手段の場合は、テンション
アームに共振が生じると、一定したテンションをワイヤ
に付与することができないという問題点がある。さら
に、両者に共通していることとして、巻線以外の工程に
対して適切なテンションの設定値を設定することができ
ないという問題点がある。例えば、端子への絡げ動作工
程や段取り工程においては巻線動作時のテンションとは
異なるテンションを必要とする場合である。また、コイ
ル巻線が積層巻回されたボビンのコイル巻線の積層径を
検出し、等速、加速、減速時における張力を演算して張
力を一定に調整するフィードバック方式が考えられる
が、その場合、一定の回転速度以上になると、フィード
バック動作が回転に追従することができなくなるため、
フィードバックを正確に実施するために、回転駆動機構
の回転速度を遅くしなければならない。 Among the above-mentioned conventional techniques, in the case of mechanical means, the brake shoes are worn because friction is applied to the tension roller.
There is a problem in that the tension set value changes during the winding operation, or that much time is required for adjustment due to variations in components. In the case of electric means, when resonance occurs in the tension arm, there is a problem that a constant tension cannot be applied to the wire. Further, as a common feature between the two, there is a problem that an appropriate tension set value cannot be set for processes other than the winding. For example, there is a case where a tension different from the tension at the time of the winding operation is required in the tying operation step and the setup step to the terminal. Also, carp
The winding diameter of the bobbin coil winding
Detect and calculate the tension at constant speed, acceleration, and deceleration
A feedback method that adjusts the force to a constant level is conceivable.
However, in that case, when the rotation speed exceeds a certain
Because the back motion cannot follow the rotation,
Rotary drive mechanism for accurate feedback
The rotation speed must be reduced.
【0004】本発明は、テンション装置を備えたコイル
の巻線機の運転モードに関連して、事前に設定されたテ
ンション指令データの中から選択し、巻線機の運転モー
ドに応じたテンションを供給ワイヤに付与することがで
きる巻線機の供給ワイヤのテンション制御機能付数値制
御装置を提供することを目的とする。The present invention relates to an operation mode of a coil winding machine provided with a tension device, selects from tension command data set in advance, and sets a tension according to the operation mode of the winding machine. An object of the present invention is to provide a numerical controller having a tension control function for a supply wire of a winding machine that can be applied to the supply wire.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の巻線機の供給ワ
イヤのテンション制御機能付数値制御装置は、巻線機の
供給ワイヤを巻回するテンションローラと、該テンショ
ンローラに回転抵抗を付与するヒステリシスブレーキ
と、前記供給ワイヤを支持するテンションアームで構成
されるテンション装置を備えた巻線機を制御する数値制
御装置であって、コイルを巻く巻線動作領域と端子への
絡げ動作領域と停止領域とに応じて事前に設定されたテ
ンション指令データを格納する記憶手段と、前記巻線機
の運転モードにより制御条件を分別し、自動運転モード
に関しては、動作の直前に指定されたテンション指令番
号に基づき、前記記憶手段から前記テンション指令デー
タを出力し、手動運転モードに関しては、該手動運転モ
ードに応じて前記記憶手段に事前に設定されたテンショ
ン指令データを出力する第1の制御手段と、前記第1の
制御手段のテンション指令データによって、上記テンシ
ョン装置のヒステリシスブレーキを駆動する第2の制御
手段とを有する。According to the present invention, there is provided a numerical controller having a tension control function of a supply wire of a winding machine of the present invention, and a tension roller for winding the supply wire of the winding machine, and imparting rotational resistance to the tension roller. Numerical control device for controlling a winding machine having a hysteresis brake and a tension device configured to include a tension arm supporting the supply wire, wherein a winding operation region for winding a coil and a terminal to a terminal are controlled.
Text preset in accordance with the entanglement operation area and the stop area
Storage means for storing tension command data, and control conditions are classified according to the operation mode of the winding machine. For the automatic operation mode, the tension command is stored in the storage means based on a tension command number specified immediately before the operation. First control means for outputting data, and for the manual operation mode, outputting tension command data preset in the storage means in accordance with the manual operation mode; and tension command data of the first control means. A second control means for driving the hysteresis brake of the tension device.
【0006】前記第1の制御手段は、自動運転モードの
巻線動作領域に関しては、巻線動作の直前に指定された
テンション指令番号に基づき、巻線機のボビンを保持す
るスピンドル軸の補間制御において、該スピンドル軸に
対する速度指令の変化点を制御条件として加速領域、定
速領域、減速領域、再加速領域および再減速領域に分割
し、各領域に対応して事前に設定されたテンション指令
データを出力させるものである。For the winding operation area in the automatic operation mode, the first control means controls the interpolation of the spindle shaft holding the bobbin of the winding machine based on the tension command number specified immediately before the winding operation. In the above, the changing point of the speed command for the spindle axis is divided into an acceleration area, a constant speed area, a deceleration area, a re-acceleration area and a re-deceleration area as control conditions, and tension command data set in advance corresponding to each area. Is output.
【0007】前記第1の制御手段は、自動運転モードの
巻線動作の定速領域に関しては、コイルを巻回すること
によって生ずる巻外径の増加に伴う、テンションの増加
を補正するための事前に設定された補正テンション指令
データを、前記定速領域に対応するテンション指令デー
タから減算して、出力させるものである。[0007] In the constant speed region of the winding operation in the automatic operation mode, the first control means performs a preliminary operation for correcting an increase in tension due to an increase in the outer winding diameter caused by winding the coil. Is subtracted from the tension command data corresponding to the constant speed region and output.
【0008】[0008]
【作用】自動運転モードにおいては、、動作の直前に指
定されたテンション指令番号に基づいて、コイルを巻く
巻線動作領域と端子への絡げ動作領域と停止領域とに応
じて事前に設定されたテンション指令データが出力され
る。手動運転モードにおいては、この手動運転モードに
対応して事前に設定されたテンション指令データが出力
される。このテンション指令データによって、テンショ
ン装置のヒステリシスブレーキが駆動される。したがっ
て、所望のテンションがワイヤに正確に与えられる。In the automatic operation mode, based on the tension command number specified immediately before the operation, the operation is set in advance in accordance with the winding operation area for winding the coil, the entanglement operation area to the terminal, and the stop area. Output tension command data. In the manual operation mode, tension command data set in advance corresponding to the manual operation mode is output. The hysteresis brake of the tension device is driven by the tension command data. Thus, the desired tension is accurately applied to the wire.
【0009】[0009]
【実施例】次に本発明の実施例について、図面を参照し
て詳細に説明する。Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0010】図1は本発明のテンション制御機能付数値
制御装置の一実施例を示すブロック図である。本実施例
の数値制御装置は、自動運転モードに関するコイルを巻
く巻線動作領域と、端子への絡げ動作領域と、停止領域
の各々に対応したテンション指令データ、および補正テ
ンション指令データ、また手動運転モードに関する、こ
の手動運転モードに対応したテンション指令データを事
前に設定しておくテンションデータ記憶部1と、動作の
直前に指定されたテンション指令番号に基づき、テンシ
ョンデータ記憶部1から該当のデータを抽出し、テンシ
ョンデータ出力制御部3に送出するテンションデータ抽
出処理部2と、自動運転モードの巻線動作領域において
巻線機のボビンを保持するスピンドル軸に対する速度指
令の変化点を検出して、加速領域、定速領域、減速領
域、再加速領域、再減速領域に分割した各領域と、絡げ
動作領域と、停止領域に対応するテンション指令データ
を用い、特に定速領域においては、コイルを1層巻回す
るたびに、巻外径の増加に伴うテンションの増加を補正
するための補正テンション指令データを定速領域のテン
ション指令データから減算して得たテンション指令デー
タを用い、また手動モードにおいては、この手動運転モ
ードに対応するテンション指令データを用いて出力する
テンションデータ出力制御部3と、テンションデータ出
力制御部3から出力されたテンション指令によって、テ
ンション装置のヒステリシスブレーキを駆動するD/A
変換器4と、ヒステリシスブレーキ駆動部5とを備えて
いる。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a numerical controller having a tension control function according to the present invention. The numerical controller according to the present embodiment includes a winding operation area for winding a coil related to the automatic operation mode, a tying operation area to the terminal, and a tension command data and a correction tension command data corresponding to each of the stop areas. The tension data storage unit 1 in which tension command data corresponding to the manual operation mode is set in advance in the operation mode, and the corresponding data from the tension data storage unit 1 based on the tension command number specified immediately before the operation. And a tension data extraction processing unit 2 that sends the data to a tension data output control unit 3 and detects a change point of a speed command to a spindle shaft that holds a bobbin of a winding machine in a winding operation area in an automatic operation mode. Each area divided into acceleration area, constant speed area, deceleration area, re-acceleration area, re-deceleration area, Using the tension command data corresponding to the stop area, particularly in the constant speed area, every time the coil is wound by one layer, the correction tension command data for correcting the increase in the tension due to the increase in the outer diameter of the coil is supplied at a constant speed. A tension data output control unit 3 for outputting tension command data obtained by subtracting from the tension command data of the area, and in the manual mode, using tension command data corresponding to the manual operation mode; D / A for driving the hysteresis brake of the tension device according to the tension command output from the section 3
A converter 4 and a hysteresis brake driving unit 5 are provided.
【0011】テンションデータ記憶部1は、自動運転モ
ードに関する巻線機のボビンを保持するスピンドル軸に
対する速度指令の変化点を境界条件として与えた加速領
域、定速領域、減速領域、再加速領域、再減速領域の各
領域と、絡げ動作領域と停止領域に対応するテンション
指令データ、コイルを巻回することによって生ずる巻外
径の増加に伴うテンションの増加を補正するための補正
テンション指令データ、および手動モードに対応するテ
ンション指令データを事前に設定しておく記憶部であ
る。The tension data storage unit 1 stores an acceleration area, a constant speed area, a deceleration area, a re-acceleration area, and a change point of a speed command for a spindle shaft holding a bobbin of a winding machine in an automatic operation mode. Each area of the re-deceleration area, tension command data corresponding to the tangling operation area and the stop area, correction tension command data for correcting an increase in tension due to an increase in the winding outer diameter caused by winding the coil, And a storage unit in which tension command data corresponding to the manual mode is set in advance.
【0012】テンションデータ抽出処理部2は、数値制
御装置の基本機能を実現するNCデータ前処理部12の
中に置かれており、本実施例のために特別に定められた
NCプログラムのコマンドデータを解析し、そのコマン
ドによって指定されるテンション指令データをテンショ
ンデータ記憶部1から該当のデータを抽出し、テンショ
ンデータ出力制御部3に送出する。The tension data extraction processing unit 2 is located in the NC data preprocessing unit 12 for realizing the basic functions of the numerical control device, and includes command data of an NC program specially defined for this embodiment. The tension command data designated by the command is extracted from the tension data storage unit 1 and sent to the tension data output control unit 3.
【0013】テンションデータ出力制御部3は、数値制
御装置の制御軸に対する輪郭補間演算を行う補間演算処
理部13の中に置かれており、補間演算処理部がNCデ
ータ前処理部から与えられた軸制御データに基づき補間
演算を行うと同時に、テンションデータ出力制御部3に
より、自動運転モードの巻線動作領域において巻線機の
ボビンを保持するスピンドル軸に対する速度指令の変化
点を検出して、加速領域、定速領域、減速領域、再加速
領域、再減速領域に分割した各領域と、絡げ動作領域
と、停止領域に対応するテンション指令データを用い、
特に定速領域においては、コイルを1層巻回するたび
に、巻外径の増加に伴うテンションの増加を補正するた
めの補正テンション指令データを定速領域のテンション
指令データから減算して得たテンション指令データを用
い、また手動モードにおいては、この手動モードに対応
するテンション指令データを用いてD/A変換器4に出
力する。The tension data output control section 3 is located in an interpolation calculation processing section 13 for performing a contour interpolation calculation for the control axis of the numerical control device. The interpolation calculation processing section is provided from the NC data preprocessing section. At the same time as performing the interpolation calculation based on the axis control data, the tension data output control unit 3 detects a changing point of the speed command for the spindle shaft that holds the bobbin of the winding machine in the winding operation area in the automatic operation mode, Using the tension command data corresponding to the acceleration region, constant speed region, deceleration region, re-acceleration region, each region divided into the re-deceleration region, the entanglement operation region, and the stop region,
In particular, in the constant speed region, every time the coil is wound by one layer, the correction tension command data for correcting the increase in tension due to the increase in the winding outer diameter is obtained by subtracting from the tension command data in the constant speed region. Using the tension command data, and in the manual mode, it outputs to the D / A converter 4 using the tension command data corresponding to the manual mode.
【0014】D/A変換器4は、与えられたテンション
指令データのディジタルデータをアナログ電圧に変換
し、テンション指令電圧としてヒステリシスブレーキ駆
動部5に出力する。The D / A converter 4 converts the digital data of the applied tension command data into an analog voltage, and outputs the analog voltage to the hysteresis brake driving unit 5 as a tension command voltage.
【0015】ヒステリシスブレーキ駆動部5は、与えら
れたテンション指令電圧を電流増幅して、テンション装
置6のテンションローラ8に回転抵抗を付与するヒステ
リシスブレーキ9にブレーキ指令を与えている。The hysteresis brake drive unit 5 amplifies the current of the applied tension command voltage to give a brake command to a hysteresis brake 9 that applies a rotational resistance to the tension roller 8 of the tension device 6.
【0016】テンション装置6は、巻線用ワイヤ10を
テンションアーム7とテンションローラ8に巻回してボ
ビンに供給している。テンションローラ8に取り付けら
れたヒステリシスブレーキ9は、本実施例の数値制御装
置のテンション指令を受けてテンションローラに回転抵
抗を与え、巻線用ワイヤ10に所定のテンションを付与
している。図1の破線で示すブロックは、巻線機を制御
している従来の数値制御装置と共通の構成を示してお
り、巻線機に取り付けられている駆動モータ18,1
9,20,21をサーボ制御部14,15,16,17
によって制御している。The tension device 6 winds a winding wire 10 around a tension arm 7 and a tension roller 8 and supplies the wound wire 10 to a bobbin. The hysteresis brake 9 attached to the tension roller 8 receives a tension command from the numerical control device of the present embodiment, applies rotational resistance to the tension roller, and applies a predetermined tension to the winding wire 10. A block shown by a broken line in FIG. 1 shows a configuration common to a conventional numerical controller that controls a winding machine, and the drive motors 18 and 1 attached to the winding machine are shown.
9, 20, 21 are used as servo control units 14, 15, 16, 17
Is controlled by
【0017】図2(A),(B),(C),(D),
(E)は本実施例による巻線動作の自動運転のタイムチ
ャートである。FIGS. 2 (A), (B), (C), (D),
(E) is a time chart of the automatic operation of the winding operation according to the present embodiment.
【0018】図2(A)は巻線機の一般的な動作図であ
り、一例のコイルを作る1サイクルの動作を示す。前記
巻線機の動作を分析すると、供給ワイヤに係わる動作と
して端子への絡げ動作領域とボビンへの巻線動作領域
と、供給ワイヤに特別に作用しない動作を停止領域とし
て分割できる。この分割は、事前に設定されたNCプロ
グラムによって自動的に行われる。FIG. 2A is a general operation diagram of the winding machine, showing an operation of one cycle for producing an example of a coil. By analyzing the operation of the winding machine, it is possible to divide the operation relating to the supply wire into the entanglement operation area to the terminal and the winding operation area to the bobbin, and the operation not particularly acting on the supply wire as the stop area. This division is automatically performed by a preset NC program.
【0019】図2(B)は図2(A)に示される巻線機
の動作におけるスピンドル軸の回転指令を示す。図1に
示すとおり、前記スピンドル軸は本数値制御装置の制御
軸となっており、補間演算処理部13がスピンドル軸に
対する補間演算を行うことにより、テンションデータ出
力制御部3において、スピンドル軸に対する速度指令の
変化点を検出することが可能となり、加速領域、定速領
域、減速領域、再加速領域、再減速領域に分割できるこ
とを示す。FIG. 2B shows a spindle shaft rotation command in the operation of the winding machine shown in FIG. 2A. As shown in FIG. 1, the spindle axis is a control axis of the present numerical controller, and the interpolation operation processing unit 13 performs an interpolation operation on the spindle axis. This indicates that the change point of the command can be detected, and the command can be divided into an acceleration area, a constant speed area, a deceleration area, a re-acceleration area, and a re-deceleration area.
【0020】図2(C)は本実施例による補正テンショ
ン指令がない場合のヒステリシスブレーキ9に与えられ
る駆動指令を示す。本実施例のテンションデータ出力制
御部3において、分割された加速領域、定速領域、減速
領域、再加速領域、再減速領域の各領域と、絡げ動作領
域と、停止領域に対応するテンション指令データを出力
し、D/A変換器4、ヒステリシスブレーキ駆動部5を
経由して出力されるヒステリシスブレーキ駆動電圧波形
を現している。なお、停止領域においては、この停止領
域固有のテンション指令データを内部固定のタイマー設
定時間出力した後、定速領域に対応するテンション指令
データを用いて出力するように制御している。これは、
ヒステリシスブレーキの特性上の残留磁気の影響を防止
する役割を持っている。FIG. 2C shows a drive command given to the hysteresis brake 9 when there is no correction tension command according to the present embodiment. In the tension data output control unit 3 of the present embodiment, tension commands corresponding to the divided acceleration region, constant speed region, deceleration region, re-acceleration region, re-deceleration region, the entanglement operation region, and the stop region. It outputs data and shows a hysteresis brake drive voltage waveform output via the D / A converter 4 and the hysteresis brake drive unit 5. In the stop region, the tension command data unique to the stop region is controlled to be output using the tension command data corresponding to the constant speed region after outputting the internally fixed timer setting time. this is,
It has a role to prevent the influence of residual magnetism on the characteristics of the hysteresis brake.
【0021】図2(C)中のV1〜V7は、後述する表
1に示すテンションデータ記憶部に格納されているテン
ション指令データのテンション指令番号の1つから、テ
ンションデータ抽出処理部2にて抽出された各動作領域
ごとのテンション指令データに対応するブレーキ指令電
圧である。V1 to V7 in FIG. 2C are obtained by the tension data extraction processing unit 2 from one of the tension command numbers of the tension command data stored in the tension data storage unit shown in Table 1 described later. This is a brake command voltage corresponding to the extracted tension command data for each operation area.
【0022】図2(D)は巻線動作の定速領域におい
て、コイルを1層巻回するたびに、巻外径の増加に伴う
テンションの増加を示す。実際には、巻外径の増加に伴
うテンションの増加は僅かな量であり特定化できない
が、製品の形状によっては巻初めの径と巻終わりの径の
差が大きいものはワイヤの線速の差によって、テンショ
ンの増加を無視できない。本図はその一例である。FIG. 2D shows an increase in tension with an increase in the winding outer diameter every time the coil is wound one layer in the constant speed region of the winding operation. Actually, the increase in tension due to the increase in the outer diameter of the winding is a small amount and cannot be specified.However, depending on the product shape, the difference between the diameter at the beginning and the end of the winding is large, Due to the difference, the increase in tension cannot be ignored. This figure is an example.
【0023】図2(E)は本実施例のテンションデータ
出力制御部3が、巻線動作の定速領域において、コイル
を1層巻回するたびに、巻外径の増加に伴うテンション
の増加を補正するための補正テンション指令データを定
速領域のテンション指令データから減算して出力し、D
/A変換器4、ヒステリシスブレーキ駆動部5を経由し
て出力されるヒステリシスブレーキ駆動電圧波形を現し
ている。FIG. 2E shows that the tension data output control unit 3 of this embodiment increases the tension with an increase in the outer winding diameter every time the coil is wound one layer in the constant speed region of the winding operation. Is subtracted from the tension command data in the constant speed region and output.
3 shows a hysteresis brake drive voltage waveform output via the / A converter 4 and the hysteresis brake drive unit 5.
【0024】なお、1層ごとの補正テンション指令デー
タを加味したテンション指令データVnは、 Vn=V2−{Vc×(n−1)} として求められる。ただし、Vcは補正テンション指令
データ、nは層数を示す。また、V1は加速領域のテン
ション指令データ、V2は定速領域のテンション指令デ
ータ、V3は減速領域のテンション指令データ、V4は
再加速領域のテンション指令データ、V5は再現速領域
のテンション指令データ、V6は停止領域のテンション
指令データ、V7は絡げ領域のテンション指令データに
それぞれ対応する。The tension command data Vn taking into account the correction tension command data for each layer is obtained as Vn = V2- {Vc × (n-1)}. Here, Vc indicates correction tension command data, and n indicates the number of layers. V1 is tension command data in an acceleration region, V2 is tension command data in a constant speed region, V3 is tension command data in a deceleration region, V4 is tension command data in a re-acceleration region, V5 is tension command data in a reproduction speed region, V6 corresponds to the tension command data in the stop area, and V7 corresponds to the tension command data in the binding area.
【0025】[0025]
【表1】 表1は、本実施例のテンションデータ記憶部1に事前に
設定されたテンション指令データの一例を示す。テンシ
ョン指令番号は、NCプログラムで与えられるT番号で
あり、巻線動作を行うブロック、端子への絡げ動作を行
うブロック等の前に挿入することにより、各動作を実行
する時に所望のテンションを指定することとなってい
る。一つのテンション指令番号により、自動運転モード
の各領域のテンション指令データおよび補正テンション
指令データを指定することとし、T01からT98まで
の98個の番号を用いている。表1中のVC,V1〜V
7にそれぞれ付されている添字01〜98はそれぞれテ
ンション指令番号T01〜T98に対応することを示
す。またテンション指令番号T99は、手動運転モード
のテンション指令データVM として割り付けている。[Table 1] Table 1 shows an example of tension command data set in advance in the tension data storage unit 1 of the present embodiment. The tension command number is a T number given by the NC program, and is inserted before a block for performing a winding operation, a block for performing a tying operation to a terminal, or the like, so that a desired tension is obtained when each operation is performed. It is to be specified. The tension command data and the correction tension command data for each area in the automatic operation mode are designated by one tension command number, and 98 numbers T01 to T98 are used. VC, V1 to V in Table 1
7 indicate that they correspond to the tension command numbers T01 to T98, respectively. The tension command number T99 is assigned as a tension command data V M of the manual operation mode.
【0026】図3はテンション装置に用いられるヒステ
リシスブレーキの特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram of the hysteresis brake used in the tension device.
【0027】図に示すようにヒステリシスブレーキは、
非線形な特性を持っており、従来技術の電気的な手段に
おいて均一なテンション制御を行うにあたり、悪影響を
及ぼしている。本実施例のテンション指令データは、適
用するテンション装置を用いて指令値とテンションの関
係を求め、この特性を加味した設定データとしているた
め、非線形な特性の影響はない。As shown in the figure, the hysteresis brake
It has a non-linear characteristic and exerts an adverse effect on uniform tension control by the electric means of the prior art. The tension command data of the present embodiment obtains the relationship between the command value and the tension by using a tension device to be applied, and is set data in consideration of this characteristic, so that there is no influence of the non-linear characteristic.
【0028】図4は本実施例の数値制御装置が制御する
テンション装置の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a tension device controlled by the numerical controller of the present embodiment.
【0029】主な構成と機能を説明すると、ワイヤ40
は、その供給装置(図示せず)からガイドローラ53を
経由して、テンションローラ42に巻回し、ここで同軸
上に取り付けられたヒステリシスブレーキ43の回転抵
抗によってワイヤ40に所望のテンションを付与した
後、ガイドローラ52、51、50を経由し、テンショ
ンアームの先端のローラ49を経由させて、巻線機のノ
ズルに向かわせている。The main configuration and function will be described.
Is wound around a tension roller 42 from a supply device (not shown) via a guide roller 53, and a desired tension is applied to the wire 40 by the rotational resistance of a hysteresis brake 43 mounted coaxially here. After that, it is directed to the nozzle of the winding machine via the guide rollers 52, 51 and 50 and the roller 49 at the tip of the tension arm.
【0030】テンションアーム41は、バックテンショ
ンを付与するコイルばね44と調節機構部45、46に
よって、ワイヤ40の緩みを除くとともに、断線を検出
する役割のみを果たしている(検出器は図示せず)。The tension arm 41 removes the looseness of the wire 40 and only detects the disconnection by the coil spring 44 for applying the back tension and the adjusting mechanisms 45 and 46 (the detector is not shown). .
【0031】アームストッパー47、48は、テンショ
ンアームの駆動範囲を限定させ、操作性を良くする役割
をもたせている。また、図中の54は、本テンション装
置の取り付け金具を示している。The arm stoppers 47 and 48 serve to limit the driving range of the tension arm and improve operability. Reference numeral 54 in the figure denotes a mounting bracket for the tension device.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、巻線機の
供給ワイヤのテンション制御機能を有することにより、
所望のテンションが正確にワイヤに付与することができ
るため、以下のような効果がある。 (1)コイルの巻回状態が整列し、そのためコイルの特
性が良好になり、また加えてコイルの仕上がり外径が小
さくなるためコイルを用いた製品の小型化が図れる。 (2)テンションの設定値がきめ細かく設定できるため
多種類のワイヤに対して、適正なテンションを付与させ
ることができる。 (3)コイルを巻線する場合に生ずる障害としてワイヤ
の断線という問題があり、その障害の発生する頻度の多
いボビン端子への絡げ動作の場合においても、ワイヤに
負担の掛からないテンションを付与することができるた
め、この障害の発生頻度を少なくでき、巻線機の稼動率
を向上する。 (4)同一の巻線機において、多品種の製品のコイルを
生産することが必要であり、その都度製品仕様に合わせ
てテンションを調整することが必要になるが、本発明の
数値制御装置においては巻線プログラムにより行えるた
め、今まで多くの時間を要していた作業が短時間で済ま
せられる。(5)回転速度を制御するためのテンション装置のヒス
テリシスブレーキを制御するために出力されるテンショ
ン指令データが、予め、記憶手段において設定されてい
るものであるため、回転駆動機構の回転速度を遅くする
ことなく、ワイヤの張力を一定に保つように制御するこ
とができる。 As described above, the present invention has a function of controlling the tension of the supply wire of the winding machine,
Since the desired tension can be accurately applied to the wire, the following effects are obtained. (1) The winding state of the coil is aligned, so that the characteristics of the coil are improved. In addition, since the finished outer diameter of the coil is reduced, the size of a product using the coil can be reduced. (2) Since the set value of the tension can be set finely, an appropriate tension can be applied to various types of wires. (3) There is a problem of wire breakage as an obstacle that occurs when winding a coil, and even in the case of a tying operation to a bobbin terminal where the failure frequently occurs, a tension is applied to the wire that does not burden the wire. Therefore, the frequency of occurrence of the failure can be reduced, and the operating rate of the winding machine can be improved. (4) It is necessary to produce coils of various types of products in the same winding machine, and it is necessary to adjust the tension according to the product specifications each time. However, in the numerical control device of the present invention, Can be performed by a winding program, so that a long time-consuming operation can be completed in a short time. (5) Hiss of tension device for controlling rotation speed
Tension output to control the teresis brake
Command data is previously set in the storage means.
Slow down the rotation speed of the rotary drive mechanism
Control to keep the wire tension constant.
Can be.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の巻線機のテンション制御機能付数値制
御装置の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a numerical controller having a tension control function for a winding machine according to the present invention.
【図2】本実施例による巻線動作の自動運転のタイムチ
ャートであり、(A)は巻線機の一般的な動作図、
(B)は巻線機の動作におけるスピンドル軸の回転指令
を示す図、(C)は補正テンション指令がない場合のヒ
ステリシスブレーキ9に与えられる駆動指令を示す図、
(D)は巻外径の増加に伴うテンションの増加を示す
図、(E)は補正テンション指令を加えた場合のD/A
変換器4、ヒステリシスブレーキ駆動部5を経由して出
力されるヒステリシスブレーキ駆動電圧波形を示す図で
ある。FIG. 2 is a time chart of the automatic operation of the winding operation according to the embodiment, (A) is a general operation diagram of the winding machine,
(B) is a diagram showing a rotation command of the spindle shaft in the operation of the winding machine, (C) is a diagram showing a drive command given to the hysteresis brake 9 when there is no correction tension command,
(D) is a diagram showing an increase in tension with an increase in the winding outer diameter, and (E) is a D / A when a correction tension command is added.
FIG. 6 is a diagram showing a hysteresis brake drive voltage waveform output via a converter 4 and a hysteresis brake drive unit 5.
【図3】テンション装置に用いられるヒステリシスブレ
ーキの特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram of a hysteresis brake used in the tension device.
【図4】本実施例の数値制御装置が制御するテンション
装置の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a tension device controlled by the numerical controller according to the present embodiment.
1 テンションデータ記憶部 2 テンションデータ抽出処理部 3 テンションデータ出力制御部 4 D/A変換器 5 ヒステリシスブレーキ駆動部 6 テンション装置 7 テンションアーム 8 テンションローラ 9 ヒステリシスブレーキ 10 供給ワイヤ 11 NCプログラムデータ記憶部 12 NCデータ前処理部 13 補間演算処理部 14 第1軸サーボ制御部 15 第2軸サーボ制御部 16 第3軸サーボ制御部 17 第4軸サーボ制御部 18 駆動モータ(前後動作軸) 19 駆動モータ(スピンドル軸) 20 駆動モータ(上下動作軸) 21 駆動モータ(左右動作軸) Reference Signs List 1 tension data storage unit 2 tension data extraction processing unit 3 tension data output control unit 4 D / A converter 5 hysteresis brake drive unit 6 tension device 7 tension arm 8 tension roller 9 hysteresis brake 10 supply wire 11 NC program data storage unit 12 NC data preprocessing unit 13 Interpolation operation processing unit 14 First axis servo control unit 15 Second axis servo control unit 16 Third axis servo control unit 17 Fourth axis servo control unit 18 Drive motor (front-rear operation axis) 19 Drive motor ( Spindle axis) 20 Drive motor (vertical operation axis) 21 Drive motor (left / right operation axis)
Claims (3)
ンローラと、該テンションローラに回転抵抗を付与する
ヒステリシスブレーキと、前記供給ワイヤを支持するテ
ンションアームで構成されるテンション装置を備えた巻
線機を制御する数値制御装置であって、コイルを巻く巻線動作領域と端子への絡げ動作領域と停
止領域とに応じて事前に設定されたテンション指令デー
タを格納する記憶手段と、 前記巻線機の運転モードにより制御条件を分別し、自動
運転モードに関しては、動作の直前に指定されたテンシ
ョン指令番号に基づき、前記記憶手段から前記テンショ
ン指令データを出力し、手動運転モードに関しては、該
手動運転モードに応じて前記記憶手段に事前に設定され
たテンション指令データを出力する第1の制御手段と、 前記第1の制御手段のテンション指令データによって、
上記テンション装置のヒステリシスブレーキを駆動する
第2の制御手段とを有する巻線機の供給ワイヤのテンシ
ョン制御機能付数値制御装置。1. A winding device comprising: a tension roller for winding a supply wire of a winding machine; a hysteresis brake for imparting rotational resistance to the tension roller; and a tension device including a tension arm for supporting the supply wire. A numerical control device for controlling a wire machine, comprising: a winding operation area for winding a coil, a tying operation area to a terminal, and a stop.
Tension command data set in advance according to the stop area.
Storage means for storing data, and control conditions are classified according to the operation mode of the winding machine.For the automatic operation mode, the tension command data is stored from the storage means based on a tension command number specified immediately before the operation. Output, regarding the manual operation mode, a first control unit that outputs tension command data set in advance in the storage unit according to the manual operation mode, and a tension command data of the first control unit,
And a second control means for driving a hysteresis brake of the tension device.
の巻線動作領域に関しては、巻線動作の直前に指定され
たテンション指令番号に基づき、巻線機のボビンを保持
するスピンドル軸の補間制御において、該スピンドル軸
に対する速度指令の変化点を制御条件として加速領域、
定速領域、減速領域、再加速領域および再減速領域に分
割し、各領域に対応して事前に設定されたテンション指
令データを出力させるものである請求項1記載の巻線機
の供給ワイヤのテンション制御機能付数値制御装置。2. The first control means, for a winding operation area in an automatic operation mode, controls a spindle shaft for holding a bobbin of a winding machine based on a tension command number designated immediately before a winding operation. In the interpolation control, a change point of the speed command for the spindle axis is set as a control condition in an acceleration region,
2. A supply wire for a winding machine according to claim 1, wherein the wire is divided into a constant speed area, a deceleration area, a re-acceleration area, and a re-deceleration area, and tension command data set in advance corresponding to each area is output. Numerical control unit with tension control function.
の巻線動作の定速領域に関しては、コイルを巻回するこ
とによって生ずる巻外径の増加に伴う、テンションの増
加を補正するための事前に設定された補正テンション指
令データを、前記定速領域に対応するテンション指令デ
ータから減算して、出力させるものである請求項1記載
の巻線機の供給ワイヤのテンション制御機能付数値制御
装置。3. The first control means, in a constant speed region of a winding operation in an automatic operation mode, corrects an increase in tension caused by an increase in a winding outer diameter caused by winding a coil. 2. A numerical control with a tension control function for a supply wire of a winding machine according to claim 1, wherein the correction tension command data set in advance is subtracted from the tension command data corresponding to the constant speed region and output. apparatus.
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Applications Claiming Priority (1)
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JP5182956A JP2614977B2 (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Numerical control unit with tension control function for supply wire of winding machine |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0737745A JPH0737745A (en) | 1995-02-07 |
JP2614977B2 true JP2614977B2 (en) | 1997-05-28 |
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JP5182956A Expired - Fee Related JP2614977B2 (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Numerical control unit with tension control function for supply wire of winding machine |
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Families Citing this family (2)
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US6186434B1 (en) | 1998-08-13 | 2001-02-13 | Ogura Clutch Co., Ltd | Tension apparatus |
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JPS58108648A (en) * | 1981-12-22 | 1983-06-28 | 株式会社東芝 | Coil strand tension controlling method in coil producing device |
-
1993
- 1993-07-23 JP JP5182956A patent/JP2614977B2/en not_active Expired - Fee Related
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