JP3639824B2

JP3639824B2 - 巻線機のテンション装置及びヒステリシスブレーキの制御装置

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Publication number: JP3639824B2
Application number: JP2002241065A
Authority: JP
Inventors: 健二中野; 栄一中谷
Original assignee: Taga Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Taga Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2022-08-21
Also published as: KR20040018115A; CN1245729C; TWI225263B; CN1487540A; JP2004079913A; TW200403696A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻線機に供給される線材のテンションを制御する巻線機のテンション装置及びヒステリシスブレーキの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の巻線機のテンション装置としては例えば特開昭６４−４１２０７号公報に開示されるものがある。このテンション装置１では、図８に示すように線材ストック１０から引き出された線材１１が、ガイド１２を介しヒステリシスブレーキ２のテンションローラ１３に巻き付けられ、テンションアーム１４の先端のローラ１５を経由し、巻線機本体８のモータ８０で駆動されるボビン８１に巻かれる構成である。前記構成に加えて、線材１１のテンションを一定にすることを目的としたテンション制御装置９が開示されている。テンション制御装置９は、ボビン８１の駆動用モータ８０に対する制御手段を備えモータ８０にモータ用の制御信号８２を出力し、ヒステリシスブレーキ２へ駆動電圧２２を与える。
【０００３】
特開２００２−１０１６９８号公報には、ヒステリシスブレーキへの印加電圧をプラス電圧とマイナス電圧のパルス波形を決められたパターンで出力することで、極性反転動作を行い残留磁気を消磁させるためのヒステリシスブレーキの制御装置が開示されている。
【０００４】
上記特開昭６４−４１２０７号公報は、ヒステリシスブレーキを駆動する度に制動力が減衰せず、これが線材の断線原因になる残留磁気として累積されてしまう。それゆえヒステリシスブレーキへの駆動電圧の印加を減少しても制動の繰り返し動作で蓄積される残留磁気により制動力が目標値まで減少せず、上記の制御装置では精度の良い制動力の制御ができなかった。
【０００５】
また、特開２００２−１０１６９８号公報では、極性反転動作を瞬時に行うと、ヒステリシスブレーキの制動方向とは逆方向にオーバーシュートが発生するため、残留磁気を完全に消磁することはできなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような事情に対応してなされたものであり、巻線機本体の回転速度の急変に対しても、線材のテンションを巻回状況に応じた一定のテンションに制御できる巻線機のテンション装置を提供することを課題とする。加えて、精度の良く安定した制動制御ができる制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、極性反転動作によって生じるオーバーシュートを減少して残留磁気を消磁することのできる制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を考慮して、本発明の巻線機のテンション装置は次のような手段を採用する。
【０００９】
すなわち、請求項１では、線材を巻回するテンションローラと、テンションローラに回転抵抗を与えるヒステリシスブレーキを備えた巻線機のテンション装置であって、ヒステリシスブレーキを制御し線材のテンションを巻回状況に応じた一定のテンションにするための制御装置を備え、制御装置はヒステリシスブレーキの閾値印加電圧となるテンション指令電圧をパルス状に変換するパルス変換部と、ヒステリシスブレーキの駆動により累積される残留磁気を消磁させるための消磁処理部と、ヒステリシスブレーキに累積された残留磁気を消磁するための消磁印加電圧の極性を反転させる極性反転部とを有し、極性反転部の操作により消磁処理部には消磁印加電圧を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】
この手段では、通常付与されるヒステリシスブレーキの駆動印加電圧，ならびにヒステリシスブレーキの累積された残留磁気を消磁するための消磁印加電圧の両者に対しパルス制御が行われる。消磁処理部と極性反転部とを設けたのでヒステリシスブレーキの残留磁気が除去される。さらにヒステリシスブレーキに累積された残留磁気を消磁するための消磁印加電圧の立上りまたは立下りを制御するので、極性反転動作によって生じるオーバーシュートを減少させる。これにより、巻線機本体の回転速度の急変に対しても、線材のテンションが巻回状況に応じた一定のテンションに制御される。
【００１１】
請求項２では、請求項１記載の巻線機のテンション装置において、制御手段は、消磁印加電圧を除々に立上るまたは立下るよう制御を行う制御手段であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３では、請求項１記載の巻線機のテンション装置において、制御手段は、消磁印加電圧を多段階に立上るまたは立下りするよう制御する多段階パスル制御手段であることを特徴とする。
【００１３】
請求項２および請求項３の手段では、ヒステリシスブレーキの消磁印加電圧の立上るまたは立下りを徐々にまたは多段階に制御するので、極性反転動作によって生じるオーバーシュートを減少させる。
【００１４】
請求項４では、請求項１から３いずれか記載の巻線機のテンション装置において、制御装置にはタイマー部を備え、タイマー部は極性反転部の操作により一定時間経過後に消磁印加電圧の立上るまたは立下るよう制御することを特徴とする。
【００１５】
この手段では、一定時間経過後に消磁印加電圧の極性反転動作が行われるよう制御される。これにより確実にオーバーシュートが押えられる。
【００１６】
請求項５では、請求項１から４いずれか記載の巻線機のテンション装置において、前記消磁処理部は前記極性反転部へ消磁印加電圧の極性を反転させる指令を与える反転指令手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
この手段では、消磁処理部における反転指令を極性反転部に与えることで初めてヒステリシスブレーキの消磁印加電圧の極性が反転される。
【００１８】
請求項６では、請求項１から５いずれか記載の巻線機のテンション装置において、制御装置には複数のヒステリシスブレーキを選択するヒステリシスブレーキ選択部を備えていることを特徴とする。
【００１９】
この手段では、ヒステリシスブレーキの種類の如何を問わず、駆動制御が行われる。
【００２０】
請求項７では、線材を巻回するテンションローラを有し、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の制御装置において、ヒステリシスブレーキの閾値印加電圧となるテンション指令電圧をパルス状に変換するパルス変換部と、ヒステリシスブレーキの駆動により累積される残留磁気を消磁させるための消磁処理部と、ヒステリシスブレーキに累積された残留磁気を消磁するための消磁印加電圧の極性を反転させる極性反転部とを有し、極性反転部の操作により消磁処理部には消磁印加電圧を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。
【００２１】
この手段では、巻線機に限らず線材に一定のテンションを与えることを目的とするヒステリシスブレーキを用いた装置に対して、通常付与されるヒステリシスブレーキの駆動印加電圧，ならびにヒステリシスブレーキの累積された残留磁気を消磁するための消磁印加電圧の両者に対しパルス制御が行われる。消磁処理部と極性反転部とを設けたのでヒステリシスブレーキの残留磁気が除去される。さらにヒステリシスブレーキの消磁印加電圧の立上りまたは立下りを制御するので、極性反転動作によって生じるオーバーシュートを減少させる。これにより、線材のテンションが巻回状況に応じた一定のテンションに制御される。
【００２２】
請求項８では、請求項７記載のヒステリシスブレーキの制御装置において、制御手段は、消磁印加電圧を除々に立上りまたは立下るよう制御を行う制御手段であることを特徴とする。
【００２３】
請求項９では、請求項６記載のヒステリシスブレーキの制御装置において、制御手段は、消磁印加電圧を多段階に立上りまたは立下りするよう制御する多段階パスル制御手段であることを特徴とする。
【００２４】
請求項８および請求項９の手段では、ヒステリシスブレーキの制御装置において、消磁印加電圧の立上りまたは立下りを徐々にまたは多段階に制御するので、極性反転動作によって生じるオーバーシュートを減少させる。
【００２５】
請求項１０では、請求７から９いずれか記載のヒステリシスブレーキの制御装置において、極性反転部の操作により一定時間経過後に消磁印加電圧の立上りまたは立下り制御を行うタイマー部を備えていることを特徴とする。
【００２６】
この手段では、ヒステリシスブレーキの制御装置において一定時間経過後に消磁印加電圧の極性反転動作が行われるよう制御される。これにより確実にオーバーシュートが押えられる。
【００２７】
請求項１１では、請求項７から１０いずれか記載のヒステリシスブレーキの制御装置において、複数のヒステリシスブレーキを選択するヒステリシスブレーキ選択部を備えていることを特徴とする。
【００２８】
この手段では、ヒステリシスブレーキの制御装置においてヒステリシスブレーキの種類の如何を問わず、駆動制御が行われる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る巻線機のテンション装置の実施の形態（１）について、図面図１から図６に基づいて説明する。なお、従来例と同義のものには同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３０】
本発明に係る巻線機のテンション装置１は、線材１１を巻回するテンションローラ１３と、テンションローラ１３に回転抵抗を与えるヒステリシスブレーキ２を備え、ストック１０から引き出された線材１１が、ガイド１２を介しヒステリシスブレーキ２のテンションローラ１３に巻き付けられ、テンションアーム１４の先端のローラ１５を経由し、ノズル７を介して巻線機本体８のモータ８０で駆動されるボビン８１に巻かれる構成である。
【００３１】
さらに巻線機本体８の内部または外部にヒステリシスブレーキ２を制御し線材１１のテンションを巻回状況に応じた一定のテンションにするための制御装置３を備えている。
【００３２】
制御装置３は、ＮＣ制御装置６とＣＰＵユニット４とＩ／Ｏユニット５とから構成されている。
【００３３】
ＮＣ制御装置６は、巻線機本体８を制御するコントローラであって、ボビン８１を回転駆動するモータ８０に制御信号８２を出力し、ノズル７を３次元方向（上下方向７ａ，前後方向７ｂ，左右方向７ｃ）に駆動するノズル駆動部１６にノズル駆動制御信号１７を出力する。また、ＮＣ制御装置６はヒステリシスブレーキ２の閾値印加電圧となるテンション指令電圧４４，消磁指令４５を出力する。
【００３４】
図２に示すように、ＣＰＵユニット４には、ＮＣ制御装置６からアナログ入力されるテンション指令電圧４４をデジタル変換させ、制御させるためのユニットである。ユニット内部にはヒステリシスブレーキ２の閾値印加電圧となるテンション指令電圧４４をパルス状に変換するパルス変換部４０と、ヒステリシスブレーキ２より累積される残留磁気を消磁させるための消磁処理部４１とを有し、消磁時間を計測するためのタイマー部４２をさらに有する概略構成である。
【００３５】
また、Ｉ／Ｏユニット５は、ＣＰＵユニット４でパルス状に変換された信号を出力パルス信号４００として受け取り、通常の最終的な駆動印加電圧２１または残留磁気を消磁させるための消磁印加電圧２０を出力するためのユニットである。Ｉ／Ｏユニット５は、ヒステリシスブレーキ２の消磁印加電圧２０を反転させる極性反転部５０を有する概略構成である。
【００３６】
ＣＰＵユニット４はまず任意のテンション指令電圧４４がアナログ変換器に入力され、変換後のテンション指令電圧がパルス変換部４０に入力されるよう接続されている。一方では、ＮＣ制御装置６から操作される消磁指令４５により消磁処理部４１ならびにタイマー部４２が作動するよう接続されている。
【００３７】
アナログ変換器４３は、任意のテンション指令電圧値４４をＣＰＵユニット４で制御し易い電圧値に変換される変換器である。実施の形態（１）では任意のテンション指令電圧値０〜１０［Ｖ］に対し０〜４［Ｖ］に変換される。またアナログ変換器４３には、ＣＰＵユニットの温度ドリフトによるアナログ変換器４３およびパルス変換部４０の変換誤差を補正するため、温度特性に優れた可変抵抗４３０を備えている。
【００３８】
パルス変換部４０は、アナログ変換後のテンション指令電圧波形比に対応したパルス信号４００に変換させるためのものである。具体的には周波数を一定値に固定させたまま、変換後のテンション指令電圧値０〜４［Ｖ］に対応した波形比のパルス信号４００に変換される。
【００３９】
消磁処理部４１は、ヒステリシスブレーキ２に流れる電流方向を逆方向にし、ヒステリシスブレーキ２の残留磁気の消磁を行うためのものである。消磁処理部４１は、消磁指令４５により作動が開始される。図３に示すように消磁処理部には、ヒステリシスブレーキの消磁印加電圧となるテンション電圧を徐々にテンション指令電圧値まで立上げまたは立下るよう制御を行う制御手段，テンション電圧の極性を反転させる指令を与える反転指令手段４１１，テンション電圧がテンション指令電圧に到達した時点で消磁を完了させる消磁完了手段４１２とを備える。実施の形態（１）では制御手段として、消磁印加電圧を多段階に立上りまたは立下りするよう制御する多段階パルス制御手段４１０を適用する。
【００４０】
タイマー部４２は、消磁指令４５により消磁処理部４１が作動すると同時に消磁処理時間Ｔ１〜Ｔ５を計測するものである。
【００４１】
Ｉ／Ｏユニット５では、まずＣＰＵユニット４内のパルス変換部４０でパルス状に変換されたパルス信号４００がパルス／アナログ変換回路５１へ入力される。パルス／アナログ変換回路５１の出力は電圧／電流変換器５２に接続される。電圧／電流変換器５２の出力がトランジスタ５３のベース５３０に接続され、トランジスタ５３のコレクタ５３１は極性反転部５０と接続され、トランジスタ５３のエミッタ５３２は抵抗５４を介してアース５６に接続されている。極性反転部５０の出力がヒステリシスブレーキ２に接続される構成である。
【００４２】
パルス／アナログ変換回路５１は、パルス信号４００をアナログ変換するためのものであり、パルス状のテンション指令電圧信号を平均値に変換する。これにより、最終的なテンション指令値５５が形成される。
【００４３】
電圧／電流変換器５２では、最終的なテンション指令値５５が入力される一方で、実際のヒステリシスブレーキ２に流れる電流を検出し、その検出電流の電圧値５７が電圧／電流変換器５２に入力される。すなわち、電圧／電流変換器５２において検出電流がテンション指令値になるよう自動補正される。
【００４４】
極性反転部５０は、自動補正されたテンション電圧がトランジスタ５３を介して入力される。一方では、消磁処理部４１の反転指令手段４１１による反転指令４１１０が入力されることで極性反転部５０が作動する構成である。したがって、反転指令４１１０が入力されなければ、自動補正されたテンション電圧はそのままヒステリシスブレーキ２の駆動印加電圧２１としてヒステリシスブレーキ２に与えられる。反転指令４１１０が入力されると、極性反転部５０では極性反転信号５００が出力する。自動補正されたテンション電圧は極性が反転され、反転されたテンション電圧がヒステリシスブレーキの消磁印加電圧２０となる。
【００４５】
上記のように構成されたヒステリシスブレーキの制御装置の制御方法について説明する。
【００４６】
ヒステリシスブレーキ２の消磁が不要な場合は、ヒステリシスブレーキの駆動印加電圧２１を出力させるため、通常のテンション制御が行われる。例えばテンション指令電圧４４を５［Ｖ］として入力した場合には使用されるヒステリシスブレーキの制動力の５０％の電流がヒステリシスブレーキに流れる。具体的には、パルス信号波形比（パルス幅）がHigh：Low＝１：１のパルス信号４００が出力され、パルス／アナログ変換回路５１で平均化されて５０％のアナログ信号がヒステリシスブレーキ２へ与えられる。また、テンション指令電圧４４を３［Ｖ］として入力した場合には、使用されるヒステリシスブレーキの制動力の７０％の電流がヒステリシスブレーキに流れる。具体的には、パルス信号波形比（パルス幅）がHigh：Low＝７：３のパルス信号４００が出力され、パルス／アナログ変換回路５１で平均化されて７０％のアナログ信号がヒステリシスブレーキ２へ与えられる。
【００４７】
ヒステリシスブレーキ２の消磁が必要な場合は、ヒステリシスブレーキの消磁印加電圧２０を出力させるため、以下の制御が行われる。
消磁指令４５のオン指令により消磁処理部４１が作動するとタイマー部４２が消磁処理時間Ｔ２を計測する。Ｔ２時間が経過すると、消磁処理部４１の反転指令手段４１１により極性反転部５０へ反転指令４１１０が与えられる。反転指令４１１０が与えられると、図４に示すように、極性反転信号５００がオン操作される。Ｔ３時間経過すると、消磁処理部４１の多段階パルス制御手段４１０が開始される。ここでは８段階の多段階パルス制御手段を適用する。
【００４８】
パルス変換部４０において周波数を１０００［ｋＨｚ］固定とするため、多段階パルス制御手段４１０が開始され多段階パルス信号４５０を出力すると、図５に示すように１周期Ｔ＝１［ｍｓ］とした負の第１パスル信号−Ｐ１がパルス変換部４０で形成される。このとき、パルス幅Ｗ１は限りなくゼロに近い。この負の第１パルス信号−Ｐ１が８個形成された時点８Ｔで、消磁印加電圧２０の立下り波形２００の第１ステップ波形−Ｖ１が形成される。
【００４９】
次に、負の第１パルス信号−Ｐ１よりパルス幅が僅かに大なるパルス幅Ｗ２（Ｗ１＜Ｗ２）を有する負の第２パルス信号−Ｐ２が形成される。次に負の第２パルス信号−Ｐ２が８個形成された時点で、消磁印加電圧２０の立下り波形２００の第２のステップ波形−Ｖ２が形成される。
【００５０】
さらに、負の第２パルス信号よりパルス幅が僅かに大なるパルス幅Ｗ３（Ｗ２＜Ｗ３）を有する負の第３パスル信号−Ｖ３が形成される。さらに、第４・・・第７，第８パルス信号−Ｐ４〜−Ｐ８が形成され最終的に消磁印加電圧２０の立下り波形２００の第８ステップ波形−Ｖ８が形成される。
【００５１】
このように多段階パルス制御手段４１０によりパルス信号が８個おきにパルス幅を徐々に広げて規定パルス幅に落ちつくという制御が行われる。結果として、消磁印加電圧２０の立下りは８段階のステップ状波形が形成される。またこの８段階による多段階パルス制御手段は、実施の形態（１）ではＴ４＝６４［ｍｓ］で行われるため、６４個のパルス信号４００を制御することになる。ここで規定パルス幅とは、上述したようにテンション指令電圧を５［Ｖ］とした場合には１：１となるパルス幅，すなわちテンション指令電圧に相当する最終的なパルス幅のことをいう。したがって規定パルス幅は、予め入力されるテンション指令電圧によって変化する。
【００５２】
規定パルス幅に落ち着くと、パルス信号４００は負の閾値印加電圧値−Ｖに到達し、タイマー部４２により消磁反転時間Ｔ１が計測される。消磁反転時間Ｔ１中にヒステリシスブレーキの消磁が確実に行われ、消磁反転時間Ｔ１経過後に消磁印加電圧２０は０［Ｖ］に戻される。さらにＴ３経過後には極性反転信号５００がオフ操作される。
【００５３】
通常の正電圧制御に戻すため、さらにＴ２経過後、消磁処理部４１の多段階パルス制御手段４１０が開始される。ここでは８段階の多段階パルス制御手段を適用する。
【００５４】
図６に示すように、多段階パルス制御手段４１０が開始されると、１周期Ｔ＝１［ｍｓ］とした正の第１パスル信号＋Ｐ１がパルス変換部４０で形成される。このとき、パルス幅Ｗ１は限りなくゼロに近い。この正の第１パルス信号＋Ｐ１が８個形成された時点８Ｔで、消磁印加電圧２０の立上り波形２０１の第１ステップ波形＋Ｖ１が形成される。
【００５５】
次に正の第１パルス信号＋Ｐ１よりパルス幅が僅かに大なる幅Ｗ２（Ｗ１＜Ｗ２）を有した正の第２パルス信号＋Ｐ２が形成される。次に正の第２パルス信号＋Ｐ２が８個形成された時点８Ｔで、消磁印加電圧２０の立上り波形２０１の第２ステップ波形＋Ｖ２が形成される。
【００５６】
正の第２パルス信号＋Ｐ２よりパルス幅が僅かに大なる幅Ｗ３（Ｗ２＜Ｗ３）を有した正の第３パスル信号＋Ｐ３が形成される。さらに、第４・・・第７，第８パルス信号＋Ｐ４〜＋Ｐ８が形成され最終的に消磁印加電圧２０の立上り波形２０１の第８ステップ波形＋Ｖ８が形成される。
【００５７】
このようにパルス信号が８個おきにパルス幅を徐々に広げて規定パルス幅に落ちつくという制御が行われる。
【００５８】
規定のパルス幅に落ち着くとパルス信号４００は正の閾値印加電圧値＋Ｖに到達する。消磁処理部４１の消磁完了手段４１２によって消磁完了信号４６０が出力され、消磁処理部４１は停止する。
【００５９】
上述のように、パルス変換部においてＰＷＭ（Ｐulse Width Modulation：パルス幅変調）方式を用いて制御を行うとともに、極性反転開始時または終了時にはＴ３時間のような待ち時間を形成させて０［Ｖ］に一旦戻すことで消磁が確実に行われオーバーシュートの回避が可能となる。また、極性反転後の正負の第１パルス波形のパスル幅が狭いため、ヒステリシスブレーキに流れる電流は小さく、着磁は起こり難い。
【００６０】
なお、パルス変換部において周波数は１［ｋＨｚ］固定としたが、ヒステリシスブレーキが追従しない程度の高周波数であればよく、実施の形態（１）には限られない。また、制御手段としてＣＰＵユニットが制御し易いように８段階の制御手段を適用したが、４段階，１６段階等の多段階制御手段，無段階制御手段を適用しても良い。特に無段階制御の場合には、１周期（Ｔ周期）毎にパルス幅を微小に広げることで、限りなく無段階状の立上りまたは立下り制御を行うことができる。
【００６１】
このように、実施の形態（１）ではヒステリシスブレーキの消磁印加電圧に対しパスル状に変換させることでパルス幅変調方式を適用することができた。また消磁処理部，極性反転部とを設けたのでヒステリシスブレーキの残留磁気が確実に除去することができる。ヒステリシスブレーキの消磁印加電圧の立上りまたは立下りを多段階のステップ波形となるよう制御するだけでなく、極性反転指令の一定時間経過後に消磁印加電圧の極性を反転させているため、オーバーシュートが確実に回避できる。これにより駆動印加電圧は閾値印加電圧まで確実に到達でき、ボビンに供給させる線材のテンションを一定に制御することができる。
【００６２】
以下に、実施の形態（１）の巻線機のテンション装置を応用した実施の形態（２）について説明するが、実施の形態（１）と同様の説明には同一符号を付し詳細を省略する。
【００６３】
実施の形態（２）の巻線機のテンション装置１は、実施の形態（１）と同様にヒステリシスブレーキ２ａを制御し巻回状況に応じた一定のテンションにするための制御装置３を備える。
【００６４】
制御装置３はＮＣ制御装置６とＣＰＵユニット４とＩ／Ｏユニット５とを備える。
ＣＰＵユニット４は実施の形態（１）と構成，制御方法等は同様なので説明は省略する。
【００６５】
Ｉ／Ｏユニット５は、パルス／アナログ変換回路５１の出力側にヒステリシスブレーキ選択部５８が接続され、ヒステリシスブレーキ選択部５８の出力側に電圧／電流変換器５２が接続されてなる構成である。
【００６６】
ヒステリシスブレーキ選択部５８は、駆動印加電圧２１の異なる複数のヒステリシスブレーキ２ａ〜２ｆのうち、一のヒステリシスブレーキ２ａを選択する選択回路である。パルス／アナログ変換回路５１より出力された閾値印加電圧値５９に見合う一のヒステリシスブレーキ２ａ選択され、実施の形態（１）と同様に選択されたヒステリシスブレーキ２ａの消磁処理が行われる。
【００６７】
実施の形態（２）では、実施の形態（１）の制御装置の構成に加えて、ヒステリシスブレーキ選択部を備えたので、ヒステリシスブレーキの種類の如何を問わず、駆動制御が行われる。また、通常はＣＰＵユニットとＩ／Ｏユニット間のテンション指令電圧伝送をアナログ伝送とした場合、ヒステリシスブレーキ数に対応するよう複数のＩ／Ｏユニットを接続するため、接続数により電圧低下が生じてしまう。しかし実施の形態（２）ではパルス変換部においてテンション指令電圧をパルス信号に変換することにより、Ｉ／Ｏユニットは複数のユニット接続が可能であり、また複数接続しても電圧低下を生じることなくテンション指令電圧を伝送することができる。
【００６８】
【本発明の効果】
以上詳述してきたように、本発明の巻線機のテンション装置は巻線機本体の回転速度の急変に対しても線材のテンションが巻回状況に応じた一定のテンションに制御することができるという優れた効果を有する。
【００６９】
ヒステリシスブレーキの駆動印加電圧ならびに消磁印加電圧をパルス制御とし、消磁処理部と極性反転部とを設けたので、ヒステリシスブレーキの残留磁気を確実に消磁することができる。
【００７０】
さらに、タイマー部では極性反転部の操作により一定時間経過後に消磁印加電圧を立上るまたは立下るよう制御するので、急激な極性反転を回避でき、確実にオーバーシュートを押えることができる。
【００７１】
また、巻線機のテンション装置に限らず他の装置に使用されるヒステリシスブレーキに対して、精度の良い制御と安定した駆動電圧を得られ、線材のテンションが一定に制御できる制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態（１）の巻線機のテンション装置の構成を示す構成図である。
【図２】実施の形態（１）の制御装置のブロック図である。
【図３】実施の形態（１）の制御装置の詳細ブロック図である。
【図４】実施の形態（１）の制御装置から出力される各信号とヒステリシスブレーキの消磁印加電圧波形である。
【図５】実施の形態（１）の多段階パルス手段の信号に対応する消磁印加電圧の立下り部分拡大波形である。
【図６】実施の形態（１）の多段階パルス手段の信号に対応する消磁印加電圧の立上り部分拡大波形である。
【図７】実施の形態（２）の制御装置のブロック図である。
【図８】従来の巻線機のテンション装置の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１テンション装置
１０線材ストック
１１線材
１２ガイド
２ヒステリシスブレーキ
２０消磁印加電圧
２１駆動印加電圧
１３テンションローラ
１４テンションアーム
１５ローラ
６ＮＣ制御装置
７ノズル
１６ノズル駆動部
１７ノズル駆動制御信号
７ａ上下方向
７ｂ前後方向
７ｃ左右方向
８巻線機本体
８０モータ
８２モータ用の制御信号
８１ボビン
３，９制御装置
４ＣＰＵユニット
４０パルス変換部
４００パルス信号
４１消磁処理部
４１０多段階パルス制御手段
４１１反転指令手段
４１１０反転指令信号
４１２消磁完了手段
４２タイマー部
４３アナログ変換器
４３０可変抵抗
４４テンション指令電圧
４５消磁指令
４６消磁完了
４６０消磁完了信号
５Ｉ／Ｏユニット
５０極性反転部
５００極性反転信号
５１パルス／アナログ変換器
５２電圧／電流変換器
５３トランジスタ
５３０ベース
５３１コレクタ
５３２エミッタ
５４抵抗
５５指令値
５６アース
５７検出電流の電圧値
５８ヒステリシスブレーキ選択部
５９閾値印加電圧値
−Ｐ１〜−Ｐ８負のパルス信号
＋Ｐ１〜＋Ｐ８正のパルス信号
Ｗ１〜Ｗ８パルス幅
２００立下り波形
−Ｖ１〜−Ｖ８負のステップ波形
２０１立上り波形
−Ｐ１〜−Ｐ８正のステップ波形

Claims

線材を巻回するテンションローラと、テンションローラに回転抵抗を与えるヒステリシスブレーキを備えた巻線機のテンション装置であって、ヒステリシスブレーキを制御し線材のテンションを巻回状況に応じた一定のテンションにするための制御装置を備え、制御装置はヒステリシスブレーキの閾値印加電圧となるテンション指令電圧をパルス状に変換するパルス変換部と、ヒステリシスブレーキの駆動により累積される残留磁気を消磁させるための消磁処理部と、ヒステリシスブレーキに累積された残留磁気を消磁するための消磁印加電圧の極性を反転させる極性反転部とを有し、極性反転部の操作により消磁処理部には消磁印加電圧を制御する制御手段を備えていることを特徴とする巻線機のテンション装置。
請求項１記載の巻線機のテンション装置において、制御手段は、消磁印加電圧を除々に立上るまたは立下るよう制御を行う制御手段であることを特徴とする巻線機のテンション装置。
請求項１記載の巻線機のテンション装置において、制御手段は、消磁印加電圧を多段階に立上るまたは立下るよう制御する多段階パスル制御手段であることを特徴とする巻線機のテンション装置。
請求項１から３いずれか記載の巻線機のテンション装置において、制御装置にはタイマー部を備え、タイマー部では極性反転部の操作により一定時間経過後に消磁印加電圧の立上るまたは立下るよう制御することを特徴とする巻線機のテンション装置。
請求項１から４いずれか記載の巻線機のテンション装置において、消磁処理部は極性反転部へ消磁印加電圧の極性を反転させる指令を与える反転指令手段を備えることを特徴とする。
請求項１から５いずれか記載の巻線機のテンション装置において、制御装置には複数のヒステリシスブレーキを選択するヒステリシスブレーキ選択部を備えていることを特徴とする巻線機のテンション装置。
線材を巻回するテンションローラを有し、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の制御装置において、ヒステリシスブレーキの閾値印加電圧となるテンション指令電圧をパルス状に変換するパルス変換部と、ヒステリシスブレーキの駆動により累積される残留磁気を消磁させるための消磁処理部と、ヒステリシスブレーキに累積された残留磁気を消磁するための消磁印加電圧の極性を反転させる極性反転部とを有し、極性反転部の操作により消磁処理部には消磁印加電圧を制御する制御手段を備えていることを特徴とするヒステリシスブレーキの制御装置。
請求項７記載のヒステリシスブレーキの制御装置において、制御手段は、消磁印加電圧を除々に立上るまたは立下るよう制御を行う制御手段であることを特徴とするヒステリシスブレーキの制御装置。
請求項７記載のヒステリシスブレーキの制御装置において、制御手段は、消磁印加電圧を多段階に立上るまたは立下るよう制御する多段階パスル制御手段であることを特徴とするヒステリシスブレーキの制御装置。
請求項７から９いずれか記載のヒステリシスブレーキの制御装置において、極性反転部の操作により一定時間経過後に消磁印加電圧の立上るまたは立下るよう制御を行うタイマー部を備えていることを特徴とするヒステリシスブレーキの制御装置。
請求項７から１０いずれか記載のヒステリシスブレーキの制御装置において、複数のヒステリシスブレーキを選択するヒステリシスブレーキ選択部を備えていることを特徴とするヒステリシスブレーキの制御装置。