JP4712577B2

JP4712577B2 - Tension device, winding winding device and winding winding method

Info

Publication number: JP4712577B2
Application number: JP2006041316A
Authority: JP
Inventors: 正人神村; 克彦砥上; 宏明田中; 昇泰西尾
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2026-02-17
Also published as: JP2007221945A

Description

本発明はテンション装置，巻線巻回装置および巻線巻回方法に係り、特に巻線巻回時に線材に所定のテンションを付与するためのテンション装置，巻線巻回装置および巻線巻回方法に関する。 The present invention relates to a tension device, a winding device, and a winding method, and in particular, a tension device, a winding device, and a winding method for applying a predetermined tension to a wire during winding. About.

従来、電機子コア等の巻芯に巻線（線材）を巻回する巻線巻回装置には、巻回時に線材に所定の張力（テンション）を付与するためのテンション装置が備えられている。
例えば、特許文献１に記載のテンション装置では、線材源から供給される線材をテンションプーリに巻付けて、テンションプーリを介して巻線ノズル側へ送り出す構成である。このテンションプーリには、サーボモータ（テンション用モータ）が連結されている。テンション用モータは、線材に所定のテンションが掛かるように、送出し方向とは逆方向にテンションプーリのトルク制御を行う。これにより、線材には、所定のテンションが付与される。 2. Description of the Related Art Conventionally, a winding device that winds a winding (wire material) around a winding core such as an armature core is provided with a tension device for applying a predetermined tension to the wire during winding. .
For example, the tension device described in Patent Literature 1 has a configuration in which a wire rod supplied from a wire rod source is wound around a tension pulley and sent to the winding nozzle side via the tension pulley. A servo motor (tension motor) is connected to the tension pulley. The tension motor performs torque control of the tension pulley in a direction opposite to the feeding direction so that a predetermined tension is applied to the wire. As a result, a predetermined tension is applied to the wire.

また、特許文献２のテンション装置では、線材源から供給される線材を送りプーリに巻付け、送りプーリからテンションバーの先端部を経由して、巻線ノズル側へ送り出す構成である。送りプーリには、サーボモータが連結されている。また、テンションバーは、回動可能に保持されており、テンションバーには線材にテンションを掛けるべく、弾性部材（バネ等）によって所定の回動方向に付勢力が与えられている。
線材のテンションに変動があると、テンションバーがその変動に追従して回動すると共に、サーボモータがテンションバーの回動位置を元の位置に戻すように速度制御を行うため、線材には過剰なテンションが掛からないようになっている。 Further, the tension device of Patent Document 2 has a configuration in which a wire rod supplied from a wire rod source is wound around a feed pulley and is fed from the feed pulley to the winding nozzle side via the tip end portion of the tension bar. A servo motor is connected to the feed pulley. The tension bar is rotatably held, and an urging force is given to the tension bar in a predetermined rotation direction by an elastic member (spring or the like) so as to apply tension to the wire.
If there is a variation in the tension of the wire, the tension bar rotates following the variation, and the servo motor controls the speed so that the rotation position of the tension bar returns to the original position. Tension is not applied.

特開平８−３３２９２号公報（第３−４頁、図１）JP-A-8-33292 (page 3-4, FIG. 1) 特開２０００−１２８４３３号公報（第３−４頁、図１−２）JP 2000-128433 A (page 3-4, FIG. 1-2)

しかしながら、特許文献１に記載のテンション装置では、線材の供給時にテンションプーリをテンション用モータによって回転させる構成であり、巻始め時にはトルク設定を０としてもテンション用モータやテンションプーリといった大きな慣性負荷によって、テンションが比較的大きくなってしまう。このため、線材に細線を用いる場合や、急激な加速を行う場合には、線材に掛かるテンションが過大となり、断線のおそれがあった。
また、特許文献１に記載のテンション装置では、テンションプーリと線材に少しでもすべりが発生すると、正確にテンションを掛けることができなくなるという問題があった。 However, in the tension device described in Patent Document 1, the tension pulley is rotated by the tension motor when supplying the wire, and even when the torque setting is set to 0 at the start of winding, due to a large inertia load such as the tension motor and the tension pulley, The tension becomes relatively large. For this reason, when a thin wire is used for the wire, or when rapid acceleration is performed, the tension applied to the wire becomes excessive, and there is a risk of disconnection.
In addition, the tension device described in Patent Document 1 has a problem that it is impossible to accurately apply tension when a slight slip occurs between the tension pulley and the wire.

また、特許文献２に記載のテンション装置では、テンションバーに掛かる回動方向の付勢力により線材にテンションを付与する構成であり、テンション変動時に一定位置までテンションバーが回動するまでの間は、設定したテンションを線材に掛けることができず緩みが発生し、断線してしまうおそれがあった。
また、特許文献２に記載のテンション装置では、弾性部材によってテンションバーに付勢力を付与するため、テンションの設定範囲が狭かったり、初期設定時に弾性部材を手動で付け替えなくてはならなかったりするという問題があった。 In addition, the tension device described in Patent Document 2 is configured to apply tension to the wire by the urging force applied to the tension bar in the rotation direction, and until the tension bar rotates to a certain position when the tension changes, There was a risk that the set tension could not be applied to the wire, resulting in looseness and breakage.
Further, in the tension device described in Patent Document 2, since the urging force is applied to the tension bar by the elastic member, the setting range of the tension is narrow, or the elastic member has to be manually replaced at the initial setting. There was a problem.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、巻始め時等の急激な線材速度の加減速に追従可能であると共に、広い設定範囲で線材に所定のテンションを付与することができるテンション装置およびこのテンション装置を用いた巻線巻回装置ならびに巻線巻回方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to follow a rapid acceleration / deceleration of the wire speed at the beginning of winding and to apply a predetermined tension to the wire in a wide setting range. Another object of the present invention is to provide a tension device that can be used, a winding winding device using the tension device, and a winding winding method.

本発明は、巻芯に線材を巻回する巻線巻回装置に備えられるテンション装置であって、線材源から供給される線材を巻芯側へ送り出す線材送出手段と、該線材送出手段から送り出された線材に掛かるテンションを所定値に制御するテンション制御手段と、を備え、前記テンション制御手段は、線材との当接部を移動させて巻芯と前記線材送出手段との間の線材の移動経路長を変更する移動経路長変更部と、前記当接部を介して線材に掛かるテンションを検出するテンション検出部と、該テンション検出部によって検出されたテンションを所定値に保持するように前記移動経路長変更部を制御するテンション制御部と、を有し、前記線材送出手段は、線材を送り出す送りプーリと、該送りプーリを回動させる送り速度制御用モータと、前記当接部の位置を検出する位置検出部と、前記送り速度制御用モータの回動速度を制御するモータ速度制御部と、を有し、前記モータ速度制御部は、前記位置検出部によって検出された前記当接部の位置に基づいて前記送り速度制御用モータの回動速度を制御することを特徴とする。 The present invention is a tension device provided in a winding device for winding a wire around a winding core, the wire feeding means for feeding the wire supplied from a wire source to the winding core, and the wire feeding means. Tension control means for controlling the tension applied to the drawn wire to a predetermined value, and the tension control means moves the contact portion with the wire to move the wire between the winding core and the wire feed means. The movement path length changing unit for changing the path length, the tension detecting unit for detecting the tension applied to the wire through the contact part, and the movement so as to hold the tension detected by the tension detecting unit at a predetermined value. A tension control unit that controls a path length changing unit, wherein the wire rod feeding means feeds a wire rod, a feed speed control motor that rotates the feed pulley, and the contact A position detection unit for detecting the position of the motor, and a motor speed control unit for controlling the rotation speed of the feed speed control motor, wherein the motor speed control unit detects the contact detected by the position detection unit. The rotational speed of the feed speed control motor is controlled based on the position of the contact portion.

このように、本発明では、線材源から巻芯側へ線材を送り出す線材送出手段と、線材のテンションを所定値に制御するテンション制御手段とを備えている。そして、テンション制御手段は、線材のテンションを検出しており、その変動に応じて線材との当接部を移動させることにより、線材の移動経路長を変更して線材のテンションを所定値に保持することが可能である。さらに、本発明では、線材送出手段は、線材との当接部の移動位置に基づいて線材の送り速度を制御するので、巻芯側の線材移動速度と線材源側の線材移動速度が等しくなると、当接部の移動が停止する。このように、本発明では、テンション制御装置による線材のテンション保持を補償するように、線材送出手段が設けられているので、巻芯の形状等よって巻芯側と線材源側の線材の移動速度に差が生じたり、巻始めに慣性負荷等によって線材のテンションに変動が生じたりするような場合であっても、変動に追従して確実に線材のテンションを所定値に保持することが可能となる。
また、テンション制御手段は、弾性部材によって線材に所定のテンションを付与する構成ではなく、テンション変動に応じて当接部を移動させてテンションを所定値に維持する構成であるので、線分に付与するテンションを広い設定範囲で設定することが可能となる。 As described above, the present invention includes wire rod feeding means for feeding the wire rod from the wire rod source to the core side, and tension control means for controlling the tension of the wire rod to a predetermined value. The tension control means detects the tension of the wire rod, and moves the contact portion with the wire rod according to the fluctuation, thereby changing the moving path length of the wire rod and keeping the tension of the wire rod at a predetermined value. Is possible. Furthermore, in the present invention, the wire rod feeding means controls the wire rod feeding speed based on the moving position of the contact portion with the wire rod, so that the wire rod moving speed on the core side and the wire rod moving speed on the wire rod source side are equal. The movement of the contact portion stops. As described above, in the present invention, since the wire feeding means is provided so as to compensate for the tension holding of the wire by the tension control device, the moving speed of the wire on the core side and the wire source side depends on the shape of the core and the like. Even if there is a difference in the wire tension or fluctuations in the tension of the wire due to an inertia load at the beginning of winding, it is possible to reliably keep the tension of the wire at a predetermined value following the fluctuation. Become.
In addition, the tension control means is not configured to apply a predetermined tension to the wire by an elastic member, but is configured to maintain the tension at a predetermined value by moving the abutment portion according to the tension fluctuation. It is possible to set the tension to be performed in a wide setting range.

また、前記モータ速度制御部は、前記位置検出部によって検出された前記当接部の位置に基づいて、該当接部の基準位置からの変動量を算出し、算出された変動量の大きさに応じて前記送り速度制御用モータの回動速度を制御する構成とすることができる。このように、当接部の基準位置からの変動量の大きさに応じて送り速度制御用モータの回動速度を制御すると、変動量の大きさに対応させて線材のテンション変動をすばやく吸収させることができる。 Further, the motor speed control unit calculates a variation amount from the reference position of the contact portion based on the position of the contact portion detected by the position detection unit, and sets the magnitude of the calculated variation amount. Accordingly, the rotation speed of the feed speed control motor can be controlled. As described above, when the rotation speed of the feed speed control motor is controlled in accordance with the magnitude of the fluctuation amount from the reference position of the contact portion, the fluctuation in the tension of the wire is quickly absorbed in accordance with the magnitude of the fluctuation quantity. be able to.

また、具体的には、前記移動経路長変更部は、線材と当接するシャトルプーリと、該シャトルプーリを摺動可能に保持するレール機構と、前記シャトルプーリを前記レール機構に沿ってスライドさせるスライド用モータと、を備える構成とすることができる。 Specifically, the moving path length changing unit includes a shuttle pulley that contacts the wire, a rail mechanism that slidably holds the shuttle pulley, and a slide that slides the shuttle pulley along the rail mechanism. And a motor.

また、具体的には、前記移動経路長変更部は、線材と当接するシャトルプーリと、該シャトルプーリが先端部に取着されると共に基端部が回動軸を中心に所定角度範囲で回動可能なダンサーアームと、該ダンサーアームを回動させる回動用モータと、を備える構成とすることができる。 More specifically, the moving path length changing portion includes a shuttle pulley that contacts the wire, and the shuttle pulley is attached to the distal end portion and the base end portion rotates within a predetermined angle range around the rotation axis. It can be set as the structure provided with the dancer arm which can move, and the motor for rotation which rotates this dancer arm.

また、本発明は、上記テンション装置を、巻芯に線材を巻回するための巻線巻回装置に適用したことを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the tension device is applied to a winding winding device for winding a wire around a winding core.

また、本発明は、線材源から移動経路に沿って巻芯まで案内した線材を巻芯に巻回する巻線巻回方法であって、巻芯に線材を巻回する際に、線材のテンションの変動を検出して、線材のテンションが所定値を保持するように線材の移動経路長を変更すると共に、前記移動経路長の変動量を検出して、該変動量に応じて線材源から巻芯側への線材の送り速度を変更することを特徴とする。 The present invention also relates to a winding method for winding a wire guided from a wire source to a winding core along a moving path around the winding core, and when winding the wire around the winding core, the tension of the wire The wire movement path length is changed so that the wire tension is maintained at a predetermined value, and the movement path length fluctuation amount is detected, and the wire source is wound from the wire source according to the fluctuation amount. It is characterized by changing the feed rate of the wire to the core side.

このように巻線巻回時に、線材のテンション変動を検出してこの検出されたテンションを所定値に保持するように線分移動経路長を変更するフィードバック制御を行うことに加えて、移動経路長の変動量に応じて線材の送り速度を可変とすれば、巻芯の形状等よって巻芯側と線材源側の線材の移動速度に差が生じたり、巻始めに慣性負荷等によって線材のテンションに変動が生じたりするような場合であっても、変動に追従して確実に線材のテンションを所定値に保持することが可能となる。 In this way, in addition to performing feedback control to change the line segment movement path length so as to detect the tension variation of the wire rod and maintain the detected tension at a predetermined value during winding, the movement path length If the wire feed speed is made variable according to the amount of fluctuation of the wire, there will be a difference in the wire movement speed between the core side and the wire source side due to the shape of the core, etc. Even in the case where the fluctuation occurs, the tension of the wire can be reliably maintained at a predetermined value following the fluctuation.

また、上記方法を用いて前記巻芯を回転電機の電機子コアとするとよい。これにより、電機子コアに巻線を略所定のテンションで安定して巻回することができる。 Moreover, it is good to make the said core into the armature core of a rotary electric machine using the said method. As a result, the winding can be stably wound around the armature core with a substantially predetermined tension.

本発明によれば、巻線巻回時に、線材のテンション変動を検出してこの検出されたテンションを所定値に保持するように線分移動経路長を変更すると共に、移動経路長の変動量に応じて線材の送り速度を可変としたので、巻始め時等の急激な線材速度の加減速に追従可能となると共に、広い設定範囲で線材に所定のテンションを付与することができる。 According to the present invention, at the time of winding, the wire segment tension change is detected so that the tension change of the wire is detected and the detected tension is held at a predetermined value. Accordingly, since the feeding speed of the wire is made variable, it is possible to follow a rapid acceleration / deceleration of the wire speed at the beginning of winding, and a predetermined tension can be applied to the wire in a wide setting range.

以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
図１〜図８は本発明の一実施形態を示すものであり、図１は巻線巻回装置の説明図、図２は図１の巻線巻回装置の電気構成図、図３はモータの断面説明図、図４は図３のモータの電機子およびロータの説明図、図５は図３のモータの電機子製造工程の説明図、図６はワークへの線分巻回動作の説明図、図７は図１の巻線巻回装置のテンション制御機構の正面説明図、図８は図１の巻線巻回装置のテンション制御機構の側面説明図である。
図９〜図１１は改変例に係るものであり、図９はテンション制御機構の正面説明図、図１０は図９のテンション制御機構の背面説明図、図１１は図９のテンション制御機構の側面説明図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that members, arrangements, and the like described below do not limit the present invention, and it goes without saying that various modifications can be made in accordance with the spirit of the present invention.
1 to 8 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an explanatory diagram of a winding winding device, FIG. 2 is an electrical configuration diagram of the winding winding device of FIG. 1, and FIG. 3 is a motor. FIG. 4 is an explanatory diagram of the armature and rotor of the motor of FIG. 3, FIG. 5 is an explanatory diagram of the armature manufacturing process of the motor of FIG. 3, and FIG. 7 is a front explanatory view of the tension control mechanism of the winding winding device of FIG. 1, and FIG. 8 is a side explanatory view of the tension control mechanism of the winding winding device of FIG.
9 to 11 relate to a modified example, FIG. 9 is a front explanatory view of the tension control mechanism, FIG. 10 is a rear explanatory view of the tension control mechanism of FIG. 9, and FIG. 11 is a side view of the tension control mechanism of FIG. It is explanatory drawing.

本発明をモータの電機子コアに巻線を巻回するための巻線巻回装置１（以下、「装置１」という）に適用した一実施形態を示す。
図１，図２に示すように、本例の装置１は、線材源としての巻線パック２から供給される線材３のテンションを所定値に保持するテンション制御機構（テンション装置）１０と、テンション制御機構１０から送り出された線材３を、巻線ノズル３３を用いて巻芯であるワーク（本例では電機子コア６１）に巻回する巻線巻回機構３０と、これらを制御するコントローラ４０とを主要構成要素としている。 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a winding device 1 (hereinafter referred to as “device 1”) for winding a winding around an armature core of a motor.
As shown in FIGS. 1 and 2, the device 1 of this example includes a tension control mechanism (tension device) 10 that holds a tension of a wire 3 supplied from a winding pack 2 as a wire source at a predetermined value, and a tension. A winding winding mechanism 30 for winding the wire rod 3 fed from the control mechanism 10 around a work (armature core 61 in this example) as a winding core using a winding nozzle 33, and a controller 40 for controlling them. Are the main components.

本例の巻線巻回機構３０は、公知の構成であり、巻線ノズル３３を巻回動作に合わせて移動させるノズル移動部３１と、ワークを保持すると共に巻線動作に合わせてワークを移動させるワーク移動部３５等を備えている。また、巻線巻回機構３０は、線材３の端部を保持する線材保持部や、線材を切断する線材切断部等（不図示）を有している。ノズル移動部３１は駆動源としてノズル移動用モータ３２を有しており、ワーク移動部３５は駆動源としてワーク移動用モータ３６を有している。 The winding winding mechanism 30 of this example has a known configuration, a nozzle moving unit 31 that moves the winding nozzle 33 in accordance with the winding operation, and holds the workpiece and moves the workpiece in accordance with the winding operation. A workpiece moving unit 35 or the like is provided. In addition, the winding winding mechanism 30 includes a wire rod holding portion that holds the end portion of the wire rod 3, a wire rod cutting portion that cuts the wire rod, and the like (not shown). The nozzle moving unit 31 has a nozzle moving motor 32 as a driving source, and the work moving unit 35 has a work moving motor 36 as a driving source.

ここで、図３，図４に基づいて、本例の装置１を用いて製造される電機子（ステータ）６０を備えたモータＭについて概略説明する。本例では、モータＭが有する電機子６０は、装置１によって電機子コア６１に線材３が巻回されることにより製造される。
本例のモータＭは、図３に示すように、電機子６０と、ロータ６５と、これらを収容するハウジング６６ａおよびエンドプレート６６ｂと、回転制御基板６８等から構成される。 Here, based on FIG. 3, FIG. 4, the motor M provided with the armature (stator) 60 manufactured using the apparatus 1 of this example is demonstrated roughly. In this example, the armature 60 included in the motor M is manufactured by winding the wire 3 around the armature core 61 by the device 1.
As shown in FIG. 3, the motor M of this example includes an armature 60, a rotor 65, a housing 66a and an end plate 66b for accommodating these, a rotation control board 68, and the like.

図４に示すように、電機子６０は、電機子コア６１と、電機子コア６１に巻回された巻線６４とを備えている。電機子コア６１は、インナーコア６２と、アウターコア６３とが嵌着されて構成されている。インナーコア６２とアウターコア６３は、それぞれケイ素鋼板等の薄肉の磁性材料からなるコアシートを積層して形成されている。
インナーコア６２は、放射状に配設された複数（本例では１２つ）の突極部６２ａと、その径方向内側端部を周状に連結する橋絡部６２ｂによって構成されている。アウターコア６３は環状の部材であり、内周面に突極部６２ａの径方向外側端部（ダブテール部）を嵌着させるための取付部が形成されている。
巻線６４は、線材３が各突極部６２ａに整列した状態で巻回され、端部が接続処理されたものである。 As shown in FIG. 4, the armature 60 includes an armature core 61 and a winding 64 wound around the armature core 61. The armature core 61 is configured by fitting an inner core 62 and an outer core 63. The inner core 62 and the outer core 63 are each formed by laminating core sheets made of thin magnetic materials such as silicon steel plates.
The inner core 62 is configured by a plurality (12 in this example) of salient pole portions 62a arranged radially and a bridging portion 62b that connects the radially inner ends thereof in a circumferential shape. The outer core 63 is an annular member, and an attachment portion for fitting the radially outer end portion (dovetail portion) of the salient pole portion 62a is formed on the inner peripheral surface.
The winding 64 is wound in a state where the wire 3 is aligned with each salient pole portion 62a, and the end portion is subjected to connection processing.

ロータ６５は、シャフト６５ａと、シャフト６５ａが挿入固定された略円筒形状のマグネット支持部材６５ｂと、その外周面に配設されたリング状のマグネット６５ｃから構成されている。シャフト６５ａの両端部は、ハウジング６６ａおよびエンドプレート６６ｂに配設された軸受６７ａ，６７ｂによって回転可能に支承されている。 The rotor 65 includes a shaft 65a, a substantially cylindrical magnet support member 65b to which the shaft 65a is inserted and fixed, and a ring-shaped magnet 65c disposed on the outer peripheral surface thereof. Both ends of the shaft 65a are rotatably supported by bearings 67a and 67b disposed on the housing 66a and the end plate 66b.

回転制御基板６８は、ハウジング６６ａの開口側に取付けられた環状の基板であり、ロータ６５の回転位置をホール素子（不図示）によって検出し、図外の駆動電源から供給される駆動電流を、各突極部６２ａに巻回された巻線６４に順次に切換えて供給する。これにより電機子６０には回転磁界が発生し、この回転磁界とマグネット６５ｃとの磁気作用によって、内部のロータ６５は所定回転速度で回転する。
エンドプレート６６ｂは、ハウジング６６ａの開口を塞いだ状態に取付けられ、これらはネジ等の締結部材６９によって一体に固定される。 The rotation control board 68 is an annular board attached to the opening side of the housing 66a, detects the rotation position of the rotor 65 by a Hall element (not shown), and generates a drive current supplied from a drive power supply (not shown) The windings 64 wound around the salient pole portions 62a are sequentially switched and supplied. As a result, a rotating magnetic field is generated in the armature 60, and the internal rotor 65 rotates at a predetermined rotational speed by the magnetic action of the rotating magnetic field and the magnet 65c.
The end plate 66b is attached in a state where the opening of the housing 66a is closed, and these are fixed integrally by a fastening member 69 such as a screw.

本例のモータＭの組付け工程では、まず、シャフト６５ａ，マグネット支持部材６５ｂ，マグネット６５ｃを組付けてロータ６５を形成すると共に、ハウジング６６ａおよびエンドプレート６６ｂにそれぞれ軸受６７ａ，６７ｂを取付け、ハウジング６６ａの内周面に電機子６０を圧入固定する。
その後、ハウジング６６ａにロータ６５および回転制御基板６８を配設する。そして、エンドプレート６６ｂでハウジング６６ａの開口を塞ぎ、締結部材６９でハウジング６６ａとエンドプレート６６ｂを一体に固定する。これにより、モータＭが組付けられる。 In the assembly process of the motor M of this example, first, the rotor 65 is formed by assembling the shaft 65a, the magnet support member 65b, and the magnet 65c, and the bearings 67a and 67b are attached to the housing 66a and the end plate 66b, respectively. The armature 60 is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of 66a.
Thereafter, the rotor 65 and the rotation control board 68 are disposed in the housing 66a. Then, the end plate 66b closes the opening of the housing 66a, and the fastening member 69 fixes the housing 66a and the end plate 66b together. Thereby, the motor M is assembled.

図５に示すように、ハウジング６６ａの内周面に固定される電機子６０を製造するには、まず、所定形状のコアシートを一体に積層してインナーコア６２を形成する（図５（Ａ））。そして、次工程では、このインナーコア６２を装置１の巻線巻回機構３０にセットし、装置１によって線材３を各突極部６２ａに巻回して、巻線６４を取付ける（図５（Ｂ））。その後、巻線６４が取付けられたインナーコア６２に、別途形成したアウターコア６３を圧入固定する（図５（Ｃ））。これにより、電機子６０が形成される。 As shown in FIG. 5, in order to manufacture the armature 60 fixed to the inner peripheral surface of the housing 66a, first, core sheets having a predetermined shape are laminated together to form the inner core 62 (FIG. 5A). )). In the next step, the inner core 62 is set on the winding winding mechanism 30 of the device 1, the wire 1 is wound around each salient pole portion 62a by the device 1, and the winding 64 is attached (FIG. 5B). )). After that, the separately formed outer core 63 is press-fitted and fixed to the inner core 62 to which the winding 64 is attached (FIG. 5C). Thereby, the armature 60 is formed.

図６は、装置１によって線材３を突極部６２ａに巻回している動作を表している。図６に示すように、突極部６２ａは断面略矩形状であり、その断面は長辺と短辺を有している。突極部６２ａに線材３を巻回するために巻線ノズル３３（図６では不図示）が突極部６２ａを周回すると、巻線ノズル３３の方向変換毎に突極部６２ａに巻付く線材３の巻付き速度（移動速度）が変動する。すなわち、巻線ノズル３３が突極部６２ａを周回すると、線材３の巻付き速度が規則的に増減速される。この線材３の移動速度変動は、線材３のテンションの変動要因となる。
本例の装置１では、テンション制御機構１０によって、このような巻線巻回動作時の巻付き速度変動や、巻始め時の慣性負荷等によって、線材３のテンションが変動しないように構成されている。 FIG. 6 shows an operation in which the wire 1 is wound around the salient pole portion 62a by the apparatus 1. As shown in FIG. 6, the salient pole portion 62a has a substantially rectangular cross section, and the cross section has a long side and a short side. When the winding nozzle 33 (not shown in FIG. 6) orbits around the salient pole 62a to wind the wire 3 around the salient pole 62a, the wire wound around the salient pole 62a every time the direction of the winding nozzle 33 is changed. 3 winding speed (movement speed) fluctuates. That is, when the winding nozzle 33 goes around the salient pole part 62a, the winding speed of the wire 3 is regularly increased or decreased. The fluctuation of the moving speed of the wire 3 becomes a factor of fluctuation of the tension of the wire 3.
In the apparatus 1 of this example, the tension control mechanism 10 is configured so that the tension of the wire 3 does not fluctuate due to the winding speed fluctuation at the time of the winding winding operation, the inertia load at the start of winding, or the like. Yes.

次に、このような線材３のテンション制御を行う装置１のテンション制御機構１０と、これを制御するコントローラ４０について説明する。
図７，図８に示すように、本例のテンション制御機構１０は、巻線パック２から供給された線材３が巻付けられた送りプーリ１１と、この送りプーリ１１に出力軸１２ａがカップリングを介して連結された送り速度制御用モータ（サーボモータ）１２と、送りプーリ１１よりも巻線ノズル３３側に配設されたシャトルプーリ１３と、このシャトルプーリ１３をスライド可能に保持するスライド機構１４と、シャトルプーリ１３をスライド機構１４に沿ってスライドさせるスライド用モータ（サーボモータ）１５と、スライド用モータ１５の出力軸１５ａの回転位置を検出する絶対値エンコーダ１６と、スライド用モータ１５の出力軸１５ａに掛かるトルクを検出するトルクセンサ１７を主要構成要素としている。 Next, the tension control mechanism 10 of the apparatus 1 that controls the tension of the wire 3 and the controller 40 that controls the tension control mechanism 10 will be described.
As shown in FIGS. 7 and 8, the tension control mechanism 10 of this example includes a feed pulley 11 around which the wire 3 supplied from the winding pack 2 is wound, and an output shaft 12 a coupled to the feed pulley 11. A feed speed control motor (servo motor) 12 connected via a shuttle pulley 13, a shuttle pulley 13 disposed closer to the winding nozzle 33 than the feed pulley 11, and a slide mechanism for slidably holding the shuttle pulley 13 14, a slide motor (servo motor) 15 that slides the shuttle pulley 13 along the slide mechanism 14, an absolute value encoder 16 that detects the rotational position of the output shaft 15 a of the slide motor 15, and a slide motor 15 A torque sensor 17 for detecting torque applied to the output shaft 15a is a main component.

送り速度制御用モータ１２，スライド機構１４，スライド用モータ１５は、取付板１０ａに固定されている。また、取付板１０ａには、上記構成要素以外に、線材３を所定方向へ案内するガイドプーリ１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆが配設されている。
送りプーリ１１には線材３が滑らないように巻付けられており、送り速度制御用モータ１２は、送りプーリ１１を送出方向（図中矢印方向）へ所定回動速度で駆動することにより、線材３をワーク側（巻線ノズル３３側，シャトルプーリ１３側）へ送出している。
シャトルプーリ１３は、スライド機構１４に案内されるスライド部１３ａを有しており、スライド部１３ａがスライド機構１４によって摺動保持されることにより、スライド機構１４の延出方向に沿って所定範囲（図７の範囲ｘ）内を移動可能となっている。 The feed speed control motor 12, the slide mechanism 14, and the slide motor 15 are fixed to the mounting plate 10a. In addition to the above components, guide pulleys 10b, 10c, 10d, 10e, and 10f for guiding the wire 3 in a predetermined direction are disposed on the mounting plate 10a.
The wire 3 is wound around the feed pulley 11 so as not to slip, and the feed speed control motor 12 drives the feed pulley 11 in the feed direction (arrow direction in the figure) at a predetermined rotational speed, thereby 3 is sent to the workpiece side (winding nozzle 33 side, shuttle pulley 13 side).
The shuttle pulley 13 has a slide portion 13 a guided by the slide mechanism 14. When the slide portion 13 a is slidably held by the slide mechanism 14, a predetermined range (in the extending direction of the slide mechanism 14 ( It can move within the range x) of FIG.

線材３の移動経路において、シャトルプーリ１３の前後にはガイドプーリ１０ｅ，１０ｆが配設されており、線材３はガイドプーリ１０ｅで移動方向が変更され、シャトルプーリ１３で折り返されて、ガイドプーリ１０ｆへ導かれている。ガイドプーリ１０ｅ，１０ｆは、ともにスライド機構１４の一端外側（右端外側）に配設されているので、シャトルプーリ１３がスライド機構１４に沿って移動すると、線材３の折り返し長さが変更される。
このように本例では、当接部としてのシャトルプーリ１３が、スライド機構１４に沿って移動することにより、巻線ノズル３３（または電機子コア６１）と送りプーリ１１との間の線材３の移動経路長が変更されるようになっている。本例では、移動経路長は最大で範囲ｘの２倍程度の長さ分変更可能となっている。 Guide pulleys 10e and 10f are disposed before and after the shuttle pulley 13 in the movement path of the wire rod 3. The wire rod 3 is changed in the moving direction by the guide pulley 10e, is folded back by the shuttle pulley 13, and is guided by the guide pulley 10f. Led to. Since the guide pulleys 10e and 10f are both disposed outside one end (outside the right end) of the slide mechanism 14, when the shuttle pulley 13 moves along the slide mechanism 14, the folding length of the wire 3 is changed.
As described above, in this example, the shuttle pulley 13 as the contact portion moves along the slide mechanism 14, whereby the wire rod 3 between the winding nozzle 33 (or the armature core 61) and the feed pulley 11. The travel path length is changed. In this example, the movement path length can be changed by a length about twice as long as the range x.

スライド用モータ１５の出力軸１５ａには、プーリ１５ｂが取付けられている。このプーリ１５ｂには制御用ワイヤ１５ｃの一端が固着されており、制御用ワイヤ１５ｃの他端はシャトルプーリ１３のスライド部１３ａに取付けられている。
巻線巻回動作時、シャトルプーリ１３には、線材３に掛かるテンションによって、図中右方向（巻線ノズル３３側）への引張力が掛かる。スライド用モータ１５は、この引張力につり合わせるように、プーリ１５ｂに連結された制御用ワイヤ１５ｃを介してシャトルプーリ１３に図中左方向へ引張力を掛けている。そして、スライド用モータ１５は、シャトルプーリ１３を右方向へスライドさせる場合には、制御用ワイヤ１５ｃを繰り出す方向へプーリ１５ｂを回動させ、シャトルプーリ１３を左方向スライドさせる場合には、制御用ワイヤ１５ｃを巻き取る方向へプーリ１５ｂを回動させる。
このように移動経路長変更部としてのスライド用モータ１５は、プーリ１５ｂを回動させてシャトルプーリ１３をスライド機構１４に沿ってスライドさせることによって、巻線ノズル３３と送りプーリ１１との間の線材３の移動経路長を変更するものである。 A pulley 15 b is attached to the output shaft 15 a of the slide motor 15. One end of a control wire 15 c is fixed to the pulley 15 b, and the other end of the control wire 15 c is attached to the slide portion 13 a of the shuttle pulley 13.
During the winding winding operation, the shuttle pulley 13 is subjected to a tensile force in the right direction (winding nozzle 33 side) in the drawing due to the tension applied to the wire 3. The sliding motor 15 applies a tensile force to the shuttle pulley 13 in the left direction in the figure via a control wire 15c connected to the pulley 15b so as to balance this tensile force. The sliding motor 15 rotates the pulley 15b in the direction of feeding the control wire 15c when sliding the shuttle pulley 13 to the right, and controls the sliding pulley 15 when sliding the shuttle pulley 13 to the left. Pulley 15b is rotated in the direction of winding wire 15c.
As described above, the slide motor 15 as the movement path length changing unit rotates the pulley 15b and slides the shuttle pulley 13 along the slide mechanism 14, so that the space between the winding nozzle 33 and the feed pulley 11 is increased. The moving path length of the wire 3 is changed.

位置検出部としての絶対値エンコーダ１６は、出力軸１５ａの回転位置を検出しており、この回転位置信号をコントローラ４０へ出力している。後述するように、コントローラ４０は、出力軸１５ａの回転位置からスライド機構１４のスライド範囲内でのシャトルプーリ１３の位置を算出している。詳しくは、コントローラ４０は、シャトルプーリ１３の基準位置からの移動量を算出している。
なお、本例では、絶対値エンコーダ１６からの回転位置信号を用いて間接的にシャトルプーリ１３の位置を算出しているが、これに限らず、他の検出手段によってシャトルプーリ１３のスライド範囲内の位置を検出するようにしてもよい。例えば、スライド機構１４に位置検出センサを配設して、スライド部１３ａの位置を検出し、この検出信号をコントローラ４０へ出力するように構成してもよい。 The absolute value encoder 16 as a position detection unit detects the rotational position of the output shaft 15 a and outputs this rotational position signal to the controller 40. As will be described later, the controller 40 calculates the position of the shuttle pulley 13 within the slide range of the slide mechanism 14 from the rotational position of the output shaft 15a. Specifically, the controller 40 calculates the amount of movement of the shuttle pulley 13 from the reference position.
In this example, the position of the shuttle pulley 13 is indirectly calculated using the rotational position signal from the absolute value encoder 16, but the present invention is not limited to this. The position may be detected. For example, a position detection sensor may be provided in the slide mechanism 14 to detect the position of the slide portion 13 a and output this detection signal to the controller 40.

トルクセンサ１７はスライド用モータ１５に内蔵されている。トルクセンサ１７は、出力軸１５ａに掛かるトルクを検出して、検出したトルク信号をコントローラ４０へ出力している。コントローラ４０は、トルク信号からシャトルプーリ１３または線材３に掛かるテンションを算出している。トルクセンサ１７およびコントローラ４０は、テンション検出部として機能する。 The torque sensor 17 is built in the slide motor 15. The torque sensor 17 detects the torque applied to the output shaft 15 a and outputs the detected torque signal to the controller 40. The controller 40 calculates the tension applied to the shuttle pulley 13 or the wire 3 from the torque signal. The torque sensor 17 and the controller 40 function as a tension detection unit.

本例のコントローラ４０は、ノズル移動用モータ３２やワーク移動用モータ３６等を所定制御パターンにしたがって駆動制御して、電機子コア６１に線材３を巻回させる巻回制御部４１と、スライド用モータ１５を駆動制御するテンション制御部４２と、送り速度制御用モータ１２を駆動制御する送り速度制御部４３を備えて構成されている。
巻回制御部４１は、ノズル移動用モータ３２を駆動して、巻線ノズル３３を電機子コア６１の突極部に周回させて線材３を巻回する。また、巻回制御部４１は、ワーク移動用モータ３６を駆動して、電機子コア６１の突極部を順に巻線ノズル３３の巻線巻回動作位置に臨ませるように電機子コア６１を周方向に回動させたり、巻線ノズル３３の動きに合わせて電機子コア６１を巻線ノズル３３に対して上下左右に移動させたりする。 The controller 40 of this example includes a winding control unit 41 that drives and controls the nozzle moving motor 32, the workpiece moving motor 36, and the like according to a predetermined control pattern, and winds the wire 3 around the armature core 61. A tension control unit 42 that drives and controls the motor 15 and a feed rate control unit 43 that drives and controls the feed rate control motor 12 are provided.
The winding control unit 41 drives the nozzle moving motor 32 to rotate the winding nozzle 33 around the salient pole portion of the armature core 61 and wind the wire 3. In addition, the winding control unit 41 drives the workpiece moving motor 36 to move the armature core 61 so that the salient pole portions of the armature core 61 sequentially face the winding winding operation position of the winding nozzle 33. The armature core 61 is moved vertically and horizontally with respect to the winding nozzle 33 in accordance with the movement of the winding nozzle 33.

テンション制御部４２は、トルクセンサ１７からのトルク信号を受けて、このトルク信号が予め設定された設定トルク値に等しくなるように、スライド用モータ１５をフィードバック制御する。本例では、テンション制御部４２は予め設定された設定トルク値を無段階で調整可能となっている。つまり、不図示のテンション設定手段によって設定したいトルク値を入力し、テンション制御部４２に読み込ませることができる。これにより、変更した線材３の線径に合わせて、テンションを設定可能となる。
また、本例のテンション制御部４２では、巻線動作中の動作パターンに合わせてテンションパターンを設定することも可能である。例えば、設定テンション値を一定値とするのではなく、巻回時の巻線ノズル３３の突極部６２ａに対する位置に応じて、設定テンション値を連動させて変化させるように設定することも可能である。 The tension control unit 42 receives the torque signal from the torque sensor 17 and feedback-controls the slide motor 15 so that the torque signal becomes equal to a preset torque value set in advance. In this example, the tension control unit 42 can adjust a preset torque value set in advance without any steps. That is, a torque value desired to be set by a tension setting means (not shown) can be input and read by the tension control unit 42. Thereby, the tension can be set according to the wire diameter of the changed wire 3.
Further, in the tension control unit 42 of this example, it is also possible to set a tension pattern according to the operation pattern during the winding operation. For example, instead of setting the set tension value constant, it is also possible to set the set tension value to be interlocked and changed according to the position of the winding nozzle 33 relative to the salient pole portion 62a during winding. is there.

線材３に掛かるテンションが設定テンションよりもわずかに大きくなると、シャトルプーリ１３を右方向へ引っ張る引張力が設定値よりも大きくなるから、これによりトルク信号で表されるトルク値が設定トルク値よりも大きくなる。このときテンション制御部４２は、スライド用モータ１５によって制御用ワイヤ１５ｃを緩める方向（つまり、制御用ワイヤ１５ｃを繰り出す方向）へプーリ１５ｂを回動させる。制御用ワイヤ１５ｃが繰り出されることにより、シャトルプーリ１３は、線材３のテンションに引っ張られてスライド機構１４に沿って右方向へ移動し、線材３の移動経路長が長くなる。これにより、線材３のテンションは設定テンションと等しくなるまで減少する。 If the tension applied to the wire 3 is slightly larger than the set tension, the tensile force for pulling the shuttle pulley 13 in the right direction becomes larger than the set value, so that the torque value represented by the torque signal is larger than the set torque value. growing. At this time, the tension control unit 42 rotates the pulley 15b in a direction in which the control wire 15c is loosened by the slide motor 15 (that is, a direction in which the control wire 15c is fed out). When the control wire 15c is fed out, the shuttle pulley 13 is pulled by the tension of the wire 3 and moves to the right along the slide mechanism 14, and the movement path length of the wire 3 becomes longer. As a result, the tension of the wire 3 decreases until it becomes equal to the set tension.

一方、線材３に掛かるテンションが設定テンションよりもわずかに小さくなると、シャトルプーリ１３を右方向へ引っ張る引張力が設定値よりも小さくなるから、これによりトルク信号で表されるトルク値が設定トルク値よりも小さくなる。このときテンション制御部４２は、スライド用モータ１５によって制御用ワイヤ１５ｃを巻き取る方向へプーリ１５ｂを回動させる。制御用ワイヤ１５ｃが巻き取られることにより、シャトルプーリ１３は、スライド機構１４に沿って左方向へ移動し、線材３の移動経路長が短くなる。これにより、線材３のテンションは設定テンションと等しくなるまで増大する。 On the other hand, if the tension applied to the wire 3 is slightly smaller than the set tension, the pulling force that pulls the shuttle pulley 13 in the right direction becomes smaller than the set value. Thus, the torque value represented by the torque signal becomes the set torque value. Smaller than. At this time, the tension control unit 42 rotates the pulley 15b in the direction of winding the control wire 15c by the slide motor 15. By winding the control wire 15c, the shuttle pulley 13 moves to the left along the slide mechanism 14, and the moving path length of the wire 3 is shortened. Thereby, the tension of the wire 3 increases until it becomes equal to the set tension.

このように、本例では、コントローラ４０（テンション制御部４２）は、スライド機構１４に沿ってシャトルプーリ１３を移動させることにより、送りプーリ１１と巻線ノズル３３（またはワーク）との間の線材３の移動経路長を変更して、線材３に掛かるテンションをフィードバック制御により設定テンションに保持することができる。
シャトルプーリ１３と、スライド機構１４と、スライド用モータ１５と、トルクセンサ１７と、テンション制御部４２は、本発明のテンション制御手段を構成する。 As described above, in this example, the controller 40 (tension control unit 42) moves the shuttle pulley 13 along the slide mechanism 14, thereby causing the wire rod between the feed pulley 11 and the winding nozzle 33 (or the workpiece). The tension applied to the wire 3 can be held at the set tension by feedback control.
The shuttle pulley 13, the slide mechanism 14, the slide motor 15, the torque sensor 17, and the tension control unit 42 constitute the tension control means of the present invention.

モータ速度制御部としての送り速度制御部４３は、絶対値エンコーダ１６からの回転位置信号を受けて、この回転位置信号によってシャトルプーリ１３の位置を算出している。詳しくは、送り速度制御部４３は、シャトルプーリ１３の基準位置からの変動量（変動距離、またはこれに対応する移動経路長の変動量）を算出している。そして、この変動量に基づいて、送り速度制御用モータ１２を駆動制御している。
すなわち、線材３に掛かるテンションが設定テンション値よりもわずかに大きくなると、テンション制御部４２の制御によってシャトルプーリ１３が基準位置から右方向へ移動して変動量が正方向に変化するが、このとき、送り速度制御部４３は、送り速度制御用モータ１２の回転速度を基準回転速度よりも増速して送りプーリ１１からの送出速度を大きくする。
本例では、変動量に略比例して増速分が設定されている。このように設定すると、変動量の大きさに対応して線材３のテンション変動をすばやく吸収させることができる。 The feed speed control unit 43 as a motor speed control unit receives the rotational position signal from the absolute value encoder 16 and calculates the position of the shuttle pulley 13 based on this rotational position signal. Specifically, the feed speed control unit 43 calculates a fluctuation amount (a fluctuation distance or a fluctuation amount of the movement path length corresponding to the fluctuation distance) from the reference position of the shuttle pulley 13. Based on this variation, the feed speed control motor 12 is driven and controlled.
That is, when the tension applied to the wire 3 becomes slightly larger than the set tension value, the shuttle pulley 13 moves rightward from the reference position by the control of the tension control unit 42, and the fluctuation amount changes in the positive direction. The feed speed control unit 43 increases the feed speed from the feed pulley 11 by increasing the rotation speed of the feed speed control motor 12 above the reference rotation speed.
In this example, the speed increase is set substantially in proportion to the fluctuation amount. By setting in this way, it is possible to quickly absorb the tension fluctuation of the wire 3 corresponding to the magnitude of the fluctuation amount.

一方、送り速度制御用モータ１２の回転速度が基準回転速度よりも増速され送りプーリ１１からの送出速度が大きくなった後、線材３のテンションを増大させる要因がなくなると、送りプーリ１１の回転速度が増速されているため、線材３のテンションは、設定テンション値よりも小さくなろうとする。
このとき、本例では、線材３のテンションの減少傾向に対応して、テンション制御部４２はスライド用モータ１５を駆動して、シャトルプーリ１３を左方向へ移動させ始める（すなわち、シャトルプーリ１３は基準位置方向へ戻り始める）。これにより、シャトルプーリ１３の変動量が小さくなるので、送り速度制御部４３は、送り速度制御用モータ１２の回転速度を減速していく。このようにして、最終的にシャトルプーリ１３は基準位置に戻り、送り速度制御用モータ１２の回転速度は基準回転速度に戻る。 On the other hand, after the rotational speed of the feed speed control motor 12 is increased from the reference rotational speed and the feed speed from the feed pulley 11 is increased, when the factor of increasing the tension of the wire 3 disappears, the feed pulley 11 rotates. Since the speed is increased, the tension of the wire 3 tends to be smaller than the set tension value.
At this time, in this example, the tension control unit 42 starts to move the shuttle pulley 13 in the left direction by driving the sliding motor 15 in response to the decreasing tendency of the tension of the wire 3 (that is, the shuttle pulley 13 is Start returning to the reference position). Thereby, since the fluctuation amount of the shuttle pulley 13 becomes small, the feed speed control unit 43 decelerates the rotation speed of the feed speed control motor 12. Thus, the shuttle pulley 13 finally returns to the reference position, and the rotation speed of the feed speed control motor 12 returns to the reference rotation speed.

このように、本例の装置１では、線材３のテンションが変動しようとすると、これに伴ってテンション制御部４２の制御によってシャトルプーリ１３が移動し、送り速度制御部４３は、シャトルプーリ１３の変動量に応じて送り速度制御用モータ１２の回転速度を増減速して送りプーリ１１からの送出速度を変化させる。
送りプーリ１１と、送り速度制御用モータ１２と、絶対値エンコーダ１６と、送り速度制御部４３は、本発明の線材送出手段を構成する。 As described above, in the apparatus 1 of this example, when the tension of the wire 3 is about to fluctuate, the shuttle pulley 13 moves under the control of the tension controller 42, and the feed speed controller 43 is connected to the shuttle pulley 13. The rotational speed of the feed speed control motor 12 is increased / decreased in accordance with the fluctuation amount, and the feed speed from the feed pulley 11 is changed.
The feed pulley 11, the feed speed control motor 12, the absolute value encoder 16, and the feed speed control unit 43 constitute the wire feed means of the present invention.

巻始め時を例にとって説明すると、巻始め時は、テンション制御部４２に設定された線材３のテンションよりも、シャトルプーリ１３から巻線パック２までの経路抵抗の方が大きくなる。このとき、テンション制御部４２は、線材３のテンションを設定テンション値に保持するため、スライド用モータ１５を回転駆動してシャトルプーリ１３を右方向へ移動させる。 For example, when winding is started, the path resistance from the shuttle pulley 13 to the winding pack 2 is larger than the tension of the wire 3 set in the tension control unit 42 at the beginning of winding. At this time, the tension control unit 42 rotates the slide motor 15 to move the shuttle pulley 13 in the right direction in order to keep the tension of the wire 3 at the set tension value.

シャトルプーリ１３の移動（またはスライド用モータ１５の回動）に伴い、送り速度制御部４３は、絶対値エンコーダ１６からの回転位置信号に基づいてシャトルプーリ１３の位置（または移動経路長の変動量）を算出する。送り速度制御部４３は、算出したシャトルプーリ１３の位置（または移動経路長の変動量）に基づいて送り速度制御用モータ１２の回転速度を増速する。
送り速度制御用モータ１２の回転速度増速により、送りプーリ１１の線材３の送出速度と、ワーク側での線材３の移動速度とが等しくなると、シャトルプーリ１３はスライド機構１４に沿ったスライド動作を停止する。 As the shuttle pulley 13 moves (or the slide motor 15 rotates), the feed speed control unit 43 changes the position of the shuttle pulley 13 (or the amount of movement path length variation) based on the rotational position signal from the absolute value encoder 16. ) Is calculated. The feed speed control unit 43 increases the rotation speed of the feed speed control motor 12 based on the calculated position of the shuttle pulley 13 (or the amount of movement path length fluctuation).
When the feed speed of the wire 3 of the feed pulley 11 becomes equal to the moving speed of the wire 3 on the workpiece side by increasing the rotational speed of the feed speed control motor 12, the shuttle pulley 13 slides along the slide mechanism 14. To stop.

そして、本例では、テンション制御部４２によって、常に線材３のテンションが設定テンション値になるようにトルク制御されているから、シャトルプーリ１３のスライド動作中および送りプーリ１１の回転速度変化中も、線材３のテンションは設定テンションに保持される。
また、安定的に線材３が移動し始めてテンション増大要因がなくなると、上述のように、シャトルプーリ１３はもとの位置に戻り、送りプーリ１１は基準回転速度に戻る。 In this example, the tension control unit 42 constantly controls the torque so that the tension of the wire 3 becomes the set tension value. Therefore, during the sliding operation of the shuttle pulley 13 and the rotation speed change of the feed pulley 11, The tension of the wire 3 is held at the set tension.
Further, when the wire 3 starts to move stably and the cause of the increase in tension disappears, as described above, the shuttle pulley 13 returns to the original position, and the feed pulley 11 returns to the reference rotational speed.

このように本例の装置１では、上述のように巻線ノズル３３の周回動作に起因する線材３のテンション変動や巻始め時の大きな慣性負荷によるテンション変動を、テンション制御機構１０で吸収し、線材３のテンションを設定テンション値に保持することが可能である。すなわち、本例では、テンション制御部４２によるテンション制御に加えて、送り速度制御部４３による送出速度の制御を行うことによって、巻線巻回動作開始時等に線材３に掛かる大きな慣性負荷にも対応して、線材３のテンションを設定テンション値に安定的に保持することができる。
つまり、本例の装置１では、テンション制御部４２によるテンション制御の他に、速度制御部４３による線材３の送り速度制御により、テンション制御部４２によるテンション制御を補償して、外的な変動要因の大きさにかかわらず確実に設定テンション値に追従させることが可能である。
このように、本例の装置１では、経路抵抗や慣性負荷等の線材３のテンション変動要因を排除できるので、線材３のテンションを安定的に保持することができるため、高速な巻線巻回加工が可能となる。 As described above, in the apparatus 1 of this example, the tension control mechanism 10 absorbs the tension fluctuation of the wire 3 due to the winding operation of the winding nozzle 33 and the tension fluctuation due to the large inertia load at the start of winding, as described above. It is possible to hold the tension of the wire 3 at the set tension value. That is, in this example, in addition to the tension control by the tension control unit 42, the feed rate control by the feed rate control unit 43 also controls the large inertia load applied to the wire 3 at the start of the winding winding operation. Correspondingly, the tension of the wire 3 can be stably held at the set tension value.
That is, in the apparatus 1 of this example, in addition to the tension control by the tension control unit 42, the tension control by the tension control unit 42 is compensated by the feed speed control of the wire 3 by the speed control unit 43, and the external fluctuation factor It is possible to reliably follow the set tension value regardless of the size.
As described above, in the apparatus 1 of this example, since the tension fluctuation factors of the wire 3 such as path resistance and inertial load can be eliminated, the tension of the wire 3 can be stably maintained, so that high-speed winding Processing becomes possible.

本例では、テンション制御部４２および速度制御部４３による線材３のテンション制御が、従来のように弾性部材による制御ではないので、設定テンション値を変更する際に、弾性部材を交換する手間が不要であり、線材３の設定テンション値の変更および設定範囲を拡げることが容易である。
なお、絶対値エンコーダ１６からの回転位置信号が所定範囲値を超えた場合には、送り速度制御部４３は、線材３の断線と判断して、作動を自動停止すると共に、巻回制御部４１やテンション制御部４２へ自動停止信号を出力するように構成されている。 In this example, since the tension control of the wire 3 by the tension control unit 42 and the speed control unit 43 is not the control by the elastic member as in the conventional case, there is no need to replace the elastic member when changing the set tension value. It is easy to change the set tension value of the wire 3 and to expand the set range.
When the rotational position signal from the absolute value encoder 16 exceeds a predetermined range value, the feed speed control unit 43 determines that the wire 3 is disconnected, automatically stops the operation, and turns the winding control unit 41. And an automatic stop signal is output to the tension controller 42.

次に、上記実施形態のテンション制御機構１０の改変例について説明する。なお、上記実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
本例のテンション制御機構１００は、巻線パック２から供給された線材３が巻付けられた送りプーリ１１１と、この送りプーリ１１１に出力軸１１２ａがカップリングを介して連結された送り速度制御用モータ（サーボモータ）１１２と、送りプーリ１１１よりも巻線ノズル３３側に配設されたシャトルプーリ１１３と、このシャトルプーリ１１３が先端部に取付けられると共に基端部が回動軸１１４ａを中心に所定角度範囲で回動可能なダンサーアーム１１４と、ダンサーアーム１１４を回動軸１１４ａを中心に回動させる回動用モータ（サーボモータ）１１５と、回動用モータ１１５の出力軸１１５ａの回転位置を検出する絶対値エンコーダ１１６と、回動用モータ１１５の出力軸１１５ａに掛かるトルクを検出するトルクセンサ１１７を主要構成要素としている。 Next, a modified example of the tension control mechanism 10 of the above embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the said embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
The tension control mechanism 100 of this example is for a feed speed control in which a wire 3 supplied from a winding pack 2 is wound, and a feed pulley 111 connected to an output shaft 112a via a coupling. A motor (servo motor) 112, a shuttle pulley 113 disposed closer to the winding nozzle 33 than the feed pulley 111, the shuttle pulley 113 is attached to the distal end portion, and a base end portion is centered on the rotation shaft 114a. A dancer arm 114 that can rotate within a predetermined angle range, a rotation motor (servo motor) 115 that rotates the dancer arm 114 around a rotation shaft 114a, and a rotation position of an output shaft 115a of the rotation motor 115 are detected. An absolute value encoder 116 that detects the torque and a torque sensor 117 that detects torque applied to the output shaft 115a of the rotation motor 115. They are the main components.

ダンサーアーム１１４の回動軸１１４ａ，送りプーリ１１１は、取付板１００ａに回動可能に取付けられている。また、送り速度制御用モータ１１２，回動用モータ１１５は、取付板１００ａに取付けられた取付枠１００ｂに固定されている。また、取付板１００ａには、上記構成要素以外に、線材３を所定方向へ案内するガイドプーリ１００ｃ，１００ｄが配設されている。
また、回動軸１１４ａにはプーリ１１４ｂが取付けられ、出力軸１１５ａにはプーリ１１５ｂが取付けられている。そして、これらプーリ１１４ｂ，１１５ｂには、制御用ワイヤ１１５ｃの端部がそれぞれ取付けられており、回動用モータ１１５が回動すると、制御用ワイヤ１１５ｃがプーリ１１５ｂに巻取られ、またはプーリ１１５ｂから繰り出されて、プーリ１１４ｂに連結されたダンサーアーム１１４が回動するようになっている。 The rotation shaft 114a and the feed pulley 111 of the dancer arm 114 are rotatably attached to the attachment plate 100a. The feed speed control motor 112 and the rotation motor 115 are fixed to an attachment frame 100b attached to the attachment plate 100a. In addition to the above components, guide pulleys 100c and 100d for guiding the wire 3 in a predetermined direction are disposed on the mounting plate 100a.
A pulley 114b is attached to the rotating shaft 114a, and a pulley 115b is attached to the output shaft 115a. These pulleys 114b and 115b are respectively attached with end portions of a control wire 115c. When the rotation motor 115 rotates, the control wire 115c is wound around the pulley 115b or pulled out from the pulley 115b. Thus, the dancer arm 114 connected to the pulley 114b rotates.

以上のように、本例の装置１００は、上記実施形態のスライド用モータ１５，スライド機構１４等を回動用モータ１１５，ダンサーアーム１１４等に変更した構成である。したがって、本例の送り速度制御用モータ１１２，送りプーリ１１１の動作は、上記実施形態の送り速度制御用モータ１２，送りプーリ１１の動作とそれぞれ同じであるので説明を省略する。また、コントローラ４０は図２で示した構成と同じ構成とすることができる。ただし、本例では、図２において、スライド用モータ１５，絶対値エンコーダ１６，トルクセンサ１７が、それぞれ回動用モータ１１５，絶対値エンコーダ１１６，トルクセンサ１１７に置き換えられた構成となる。 As described above, the apparatus 100 of this example has a configuration in which the slide motor 15 and the slide mechanism 14 of the above embodiment are changed to a rotation motor 115, a dancer arm 114, and the like. Accordingly, the operations of the feed speed control motor 112 and the feed pulley 111 of this example are the same as the operations of the feed speed control motor 12 and the feed pulley 11 of the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted. The controller 40 can have the same configuration as that shown in FIG. However, in this example, in FIG. 2, the slide motor 15, the absolute value encoder 16, and the torque sensor 17 are replaced with the rotation motor 115, the absolute value encoder 116, and the torque sensor 117, respectively.

本例では、シャトルプーリ１１３が送りプーリ１１１と巻線ノズル３３（またはワーク）とを結ぶ線分よりも図９，図１０の左側で移動するように、ダンサーアーム１１４が回動可能となっている。
すなわち、送りプーリ１１１からダンサーアーム１１４の先端部に取付けられたシャトルプーリ１１３を経由して巻線ノズル３３側へ導かれる線材３のテンションによって、ダンサーアーム１１４には、図中、Ｒ１方向の回動力が付与される。
そして、回動用モータ１１５は、ダンサーアーム１１４に掛かるＲ１方向の回動力とつり合わせるように、ダンサーアーム１１４に逆方向（Ｒ２方向）の同じ大きさの回動力を付与すべく、プーリ１１５ｂに所定のトルクを付与している。 In this example, the dancer arm 114 is rotatable so that the shuttle pulley 113 moves on the left side of FIGS. 9 and 10 with respect to the line segment connecting the feed pulley 111 and the winding nozzle 33 (or the workpiece). Yes.
That is, due to the tension of the wire 3 guided from the feed pulley 111 to the winding nozzle 33 side via the shuttle pulley 113 attached to the tip of the dancer arm 114, the dancer arm 114 is rotated in the direction R1 in the figure. Power is applied.
Then, the rotation motor 115 is applied to the pulley 115b in order to apply the same turning force in the reverse direction (R2 direction) to the dancer arm 114 so as to balance the turning force in the R1 direction applied to the dancer arm 114. The torque is given.

すなわち、ダンサーアーム１１４に掛かるＲ１方向の回動力によって、プーリ１１４ｂ，制御用ワイヤ１１５ｃ，プーリ１１５ｂを介して、回動用モータ１１５の出力軸１１５ａにはトルクが掛かるが、テンション制御部４２は、トルクセンサ１１７によって検知されたトルク値が、予め設定された設定トルク値と等しくなるように回動用モータ１１５をフィードバック制御する。
線材３のテンションが設定テンション値に対して大きくなるように変動しようとすると、テンション制御部４２は、トルクセンサ１１７によって検知されたトルク値が、予め設定された設定トルク値と等しくなるように回動用モータ１１５をフィードバック制御して、ダンサーアーム１１４をＲ１方向に回動させる。これにより、線材３の移動経路長が短くなる。 In other words, torque is applied to the output shaft 115a of the rotation motor 115 via the pulley 114b, the control wire 115c, and the pulley 115b by the turning force in the R1 direction applied to the dancer arm 114, but the tension control unit 42 The rotation motor 115 is feedback-controlled so that the torque value detected by the sensor 117 becomes equal to a preset torque value set in advance.
When the tension of the wire 3 tends to fluctuate so as to increase with respect to the set tension value, the tension control unit 42 rotates the torque value detected by the torque sensor 117 so as to be equal to the preset set torque value. The movement motor 115 is feedback-controlled to rotate the dancer arm 114 in the R1 direction. Thereby, the movement path length of the wire 3 becomes short.

このとき、絶対値エンコーダ１１６は、ダンサーアーム１１４の回動角度（出力軸１１５ａの回動角度）を検出して、回動角度検出信号を送り速度制御部４３へ送出する。送り速度制御部４３は、回動角度検出信号からダンサーアーム１１４の基準角度からの回動角度（またはシャトルプーリ１１３の基準位置からの移動量）を算出して、この算出量に応じて送り速度制御用モータ１１２の回転速度を増速する。これにより、ワーク側の線速度と、送りプーリ１１１の送出速度が等しくなった段階で、ダンサーアーム１１４の回動が停止する。 At this time, the absolute value encoder 116 detects the rotation angle of the dancer arm 114 (the rotation angle of the output shaft 115 a) and sends a rotation angle detection signal to the feed speed control unit 43. The feed speed control unit 43 calculates a turning angle from the reference angle of the dancer arm 114 (or the amount of movement from the reference position of the shuttle pulley 113) from the turning angle detection signal, and the feed speed according to the calculated amount. The rotational speed of the control motor 112 is increased. Thereby, the rotation of the dancer arm 114 stops when the linear speed on the workpiece side and the delivery speed of the feed pulley 111 become equal.

このように、本例の装置１００では、シャトルプーリ１１３をスライドさせるのではなく、ダンサーアーム１１４によって円周軌道上を回動させ、送りプーリ１１１とワーク間の線材３の移動経路長を変更する構成としており、このような構成としても上記実施形態と同様に、線材３のテンションを安定的に保持することができる。 As described above, in the apparatus 100 of this example, the shuttle pulley 113 is not slid, but the dancer arm 114 rotates on the circumferential path to change the moving path length of the wire 3 between the feed pulley 111 and the workpiece. In this configuration, the tension of the wire 3 can be stably maintained as in the above embodiment.

本発明の一実施形態に係る巻線巻回装置の説明図である。It is explanatory drawing of the coil | winding winding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図１の巻線巻回装置の電気構成図である。It is an electrical block diagram of the coil | winding winding apparatus of FIG. モータの断面説明図である。It is a section explanatory view of a motor. 図３のモータの電機子およびロータの説明図である。It is explanatory drawing of the armature and rotor of the motor of FIG. 図３のモータの電機子製造工程の説明図である。It is explanatory drawing of the armature manufacturing process of the motor of FIG. ワークへの線分巻回動作の説明図である。It is explanatory drawing of the line segment winding operation | movement to a workpiece | work. 図１の巻線巻回装置のテンション制御機構の正面説明図である。It is front explanatory drawing of the tension control mechanism of the coil | winding winding apparatus of FIG. 図１の巻線巻回装置のテンション制御機構の側面説明図である。It is side surface explanatory drawing of the tension control mechanism of the coil | winding winding apparatus of FIG. 改変例に係るテンション制御機構の正面説明図である。It is front explanatory drawing of the tension control mechanism which concerns on a modification. 図９のテンション制御機構の背面説明図である。FIG. 10 is a rear view of the tension control mechanism of FIG. 9. 図９のテンション制御機構の側面説明図である。It is side surface explanatory drawing of the tension control mechanism of FIG.

Explanation of symbols

１‥巻線巻回装置、２‥巻線パック、３‥線材、１０‥テンション制御機構、
１０ａ‥取付板、１０ｂ〜１０ｆ‥ガイドプーリ、１１‥送りプーリ、
１２‥送り速度制御用モータ、１２ａ‥出力軸、１３‥シャトルプーリ（当接部）、
１３ａ‥スライド部、１４‥スライド機構、１５‥スライド用モータ、
１５ａ‥出力軸、１５ｂ‥プーリ、１５ｃ‥制御用ワイヤ、
１６‥絶対値エンコーダ、１７‥トルクセンサ、３０‥巻線巻回機構、
３１‥ノズル移動部、３２‥ノズル移動用モータ、３３‥巻線ノズル、
３５‥ワーク移動部、３６‥ワーク移動用モータ、４０‥コントローラ、
４１‥巻回制御部、４２‥テンション制御部、４３‥送り速度制御部、
６０‥電機子、６１‥電機子コア、６２‥インナーコア、６２ａ‥突極部、
６２ｂ‥橋絡部、６３‥アウターコア、６４‥巻線、６５‥ロータ、
６５ａ‥シャフト、６５ｂ‥マグネット支持部材、６５ｃ‥マグネット、
６６ａ‥ハウジング、６６ｂ‥エンドプレート、６７ａ，６７ｂ‥軸受、
６８‥回転制御基板、６９‥締結部材、
１００‥テンション制御機構、１００ａ‥取付板、１００ｂ‥取付枠、
１００ｃ，１００ｄ‥ガイドプーリ、１１１‥送りプーリ、
１１２‥速度制御用モータ、１１２ａ‥出力軸、１１３‥シャトルプーリ（当接部）、
１１４‥ダンサーアーム、１１４ａ‥回動軸、１１４ｂ‥プーリ、
１１５‥回動用モータ、１１５ａ‥出力軸、１１５ｂ‥プーリ、
１１５ｃ‥制御用ワイヤ、１１６‥絶対値エンコーダ、１１７‥トルクセンサ、
Ｍ‥モータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Winding winding device, 2 ... Winding pack, 3 ... Wire rod, 10 ... Tension control mechanism,
10a: Mounting plate, 10b-10f: Guide pulley, 11: Feed pulley,
12 ... Feed speed control motor, 12a ... Output shaft, 13 ... Shuttle pulley (contact part),
13a ... slide part, 14 ... slide mechanism, 15 ... slide motor,
15a: Output shaft, 15b: Pulley, 15c: Control wire
16 ... Absolute value encoder, 17 ... Torque sensor, 30 ... Winding winding mechanism,
31 ... Nozzle moving part, 32 ... Nozzle moving motor, 33 ... Winding nozzle,
35... Work moving part, 36... Work moving motor, 40.
41... Winding control unit, 42... Tension control unit, 43.
60 ... armature, 61 ... armature core, 62 ... inner core, 62a ... salient pole part,
62b ··· bridging portion, 63 ··· outer core, 64 · winding, 65 · rotor
65a, shaft, 65b, magnet support member, 65c, magnet,
66a, housing, 66b, end plate, 67a, 67b, bearing,
68 ... rotation control board, 69 ... fastening member,
100 ... tension control mechanism, 100a ... mounting plate, 100b ... mounting frame,
100c, 100d ... guide pulley, 111 ... feed pulley,
112 ... Speed control motor, 112a ... Output shaft, 113 ... Shuttle pulley (contact part),
114: Dancer arm, 114a: Rotating shaft, 114b: Pulley,
115... Motor for rotation, 115 a... Output shaft, 115 b.
115c, control wire, 116, absolute encoder, 117, torque sensor,
M Motor

Claims

A tension device provided in a winding winding device for winding a wire around a winding core,
Wire rod sending means for feeding the wire rod supplied from the wire rod source to the core side;
Tension control means for controlling the tension applied to the wire delivered from the wire delivery means to a predetermined value, and
The tension control means includes
A moving path length changing unit that moves a contact portion with the wire to change a moving path length of the wire between the winding core and the wire sending means;
A tension detector that detects the tension applied to the wire through the contact portion;
A tension control unit that controls the movement path length changing unit so as to hold the tension detected by the tension detection unit at a predetermined value;
The wire feeding means includes a feed pulley that feeds the wire, a feed speed control motor that rotates the feed pulley, a position detection unit that detects the position of the contact portion, and a rotation of the feed speed control motor. A motor speed control unit for controlling the speed,
The tension device according to claim 1, wherein the motor speed control unit controls a rotation speed of the feed speed control motor based on the position of the contact portion detected by the position detection unit.

The motor speed control unit calculates a variation amount from the reference position of the contact portion based on the position of the contact portion detected by the position detection unit, and according to the calculated variation amount The tension device according to claim 1, wherein a rotation speed of the feed speed control motor is controlled.

The moving path length changing unit includes a shuttle pulley that contacts the wire, a rail mechanism that slidably holds the shuttle pulley, and a slide motor that slides the shuttle pulley along the rail mechanism. The tension device according to claim 1.

The moving path length changing unit includes a shuttle pulley that comes into contact with a wire, a dancer arm that is attached to a distal end portion of the shuttle pulley, and a base end portion that is rotatable around a rotation axis within a predetermined angle range, The tension device according to claim 1, further comprising a rotation motor that rotates the dancer arm.

A winding winding device for winding a wire around a winding core,
A winding winding device comprising the tension device according to any one of claims 1 to 4.

A winding winding method for winding a wire rod guided from a wire source to a winding core along a movement path around the winding core,
When winding the wire around the winding core, the change in the wire path is detected so that the wire tension is changed, and the wire path is changed so that the tension of the wire maintains a predetermined value. A winding winding method characterized by detecting and changing a feed rate of the wire from the wire source to the core side in accordance with the amount of fluctuation.

The winding method according to claim 6, wherein the winding core is an armature core of a rotating electric machine.