JP5385013B2

JP5385013B2 - Tension device

Info

Publication number: JP5385013B2
Application number: JP2009133872A
Authority: JP
Inventors: 貴弘椿; 進木暮; 俊章磯村; 達也猪野
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2009-06-03
Filing date: 2009-06-03
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2029-06-03
Also published as: JP2010280464A

Description

本発明は、巻線に所望のテンションを加えて繰り出すテンション装置に関する。 The present invention relates to a tension device that applies a desired tension to a winding and feeds it out.

巻芯に巻線を巻き付ける巻線機に巻線を繰り出す際に、巻線にテンションを加えるテンション装置が提案されている（特許文献１）。特許文献１に記載のテンション装置は、巻線源から導かれた巻線をガイドプーリを介して繰り出し制御プーリに巻き付け、繰り出し制御プーリからテンションバー先端の巻線ガイドを介してコイルボビン等の巻芯に繰り出す構成である。繰り出し制御プーリには、サーボモータが連結され、テンションバーは、基端を支点として回動可能に保持されると共に、付勢部材により所定の回動方向に対して付勢力が与えられ巻線にテンションを加える構成となっている。巻線に加えられるテンションが変化すると、テンションの変化に応じてテンションバーが回動し、サーボモータがテンションバーの所定の角度になるように巻線の繰り出し速度を制御して巻線に過大なテンションが加わらないようにしている。 There has been proposed a tension device that applies tension to a winding when the winding is delivered to a winding machine that winds the winding around the winding core (Patent Document 1). In the tension device described in Patent Document 1, a winding led from a winding source is wound around a feeding control pulley via a guide pulley, and a winding core such as a coil bobbin is wound from the feeding control pulley via a winding guide at the tip of the tension bar. It is the structure which extends to. A servo motor is connected to the feed-out control pulley, and the tension bar is rotatably held with the base end as a fulcrum, and an urging force is applied to the winding by a urging member in a predetermined rotation direction. It is configured to add tension. When the tension applied to the winding changes, the tension bar rotates according to the change in tension, and the winding speed of the winding is controlled so that the servo motor is at a predetermined angle of the tension bar. The tension is not applied.

特開２０００−１２８４３３号公報JP 2000-128433 A

しかしながら、特許文献1に記載のテンション装置では、サーボモータは、テンションバーが所定の角度によるように制御するのみで、巻線に加えるテンションの調節は、テンション装置が有する付勢部材により行う。このため、例えば、異なる太さ又は異なる材質の巻線を異なるテンションを加えて巻芯などに巻き付けて製品を大量に生産する場合、付勢部材の交換又は調整などの調節に時間を要するという問題がある。このような製造工程における作業時間の増加は、製造コストの増加をまねくという問題がある。 However, in the tension device described in Patent Document 1, the servo motor only controls the tension bar so as to be at a predetermined angle, and the tension applied to the winding is adjusted by the urging member of the tension device. For this reason, for example, when a large number of products are produced by winding different thicknesses or windings of different materials around a core with different tension applied, it takes time to adjust the biasing member for replacement or adjustment. There is. There is a problem that such an increase in working time in the manufacturing process leads to an increase in manufacturing cost.

本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、付勢部材の交換又は調整を行うことなく巻線に加えるテンションの変更ができるテンション装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a tension device capable of changing the tension applied to the winding without replacing or adjusting the biasing member.

（１）上記問題を解決するために、本発明は、巻芯に巻線を巻回する巻線機にボビンから前記巻線を所望のテンションを加えて繰り出すテンション装置であって、前記ボビンから導かれた前記巻線を前記巻線機に向かって繰り出すテンションプーリと、前記テンションプーリと前記巻線機との間で前記巻線を案内するアームプーリを先端に有し、基端を支点にして前記アームプーリを前記テンションプーリ及び前記巻線機のそれぞれと近接離間させるように回動自在なテンションアームと、前記アームプーリが前記テンションプーリ及び前記巻線機から離間するようにテンションアームを付勢する付勢部材と、前記テンションアームの基端及び先端を結ぶ直線と、水平方向とのなす角度であるアーム角度を検出する角度検出部と、前記テンションプーリに結合され、前記テンションプーリを回転させるモータと、前記角度検出部が検出した前記アーム角度と、前記巻線にかかるテンションを制御する角度として入力される目標アーム角度との差である角度差偏差が０になるように前記モータの駆動を制御して、前記巻線の繰り出す速度を増減させる制御部とを具備することを特徴とするテンション装置である。 (1) In order to solve the above problem, the present invention provides a tension device that applies a desired tension from a bobbin to a winding machine that winds a winding around a core, and feeds the winding from the bobbin. A tension pulley that feeds the guided winding toward the winding machine, and an arm pulley that guides the winding between the tension pulley and the winding machine at the tip, with the base end as a fulcrum A tension arm that is rotatable so as to move the arm pulley close to and away from each of the tension pulley and the winding machine, and a biasing arm that biases the tension arm so that the arm pulley is separated from the tension pulley and the winding machine. An angle detection unit that detects an arm angle that is an angle formed between a biasing member, a straight line connecting a base end and a distal end of the tension arm, and a horizontal direction; Coupled to Npuri, the motor for rotating the tension pulley, and the arm angle said angle detecting unit detects the angular difference which is a difference between the target arm angle input as the angle of controlling the tension applied to the winding And a control unit that controls the driving of the motor so that the deviation becomes 0, and increases or decreases the speed of the winding.

（２）また、本発明は、上記記載の発明において、前記制御部は、前記アーム角度と前記目標アーム角度との角度偏差、及び、入力される前記モータの回転子の位置を示す位置信号から該回転子の目標位置を示す目標位置信号を算出し、該目標位置信号から前記モータへの指令信号を生成して前記モータを駆動するＰＩ制御を行うことを特徴とする。 (2) Further, in the present invention described above, the control unit may be configured to detect an angle deviation between the arm angle and the target arm angle, and a position signal indicating the position of the rotor of the motor that is input. A target position signal indicating the target position of the rotor is calculated, a command signal to the motor is generated from the target position signal, and PI control for driving the motor is performed.

（３）また、本発明は、上記記載の発明において、前記制御部は、前記ＰＩ制御における積分値に上限値及び下限値を設けることを特徴とする。 (3) Moreover, the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the control unit provides an upper limit value and a lower limit value for the integral value in the PI control.

（４）また、本発明は、上記記載の発明において、前記制御部は、算出した前記目標位置信号が、前記巻線を繰り出す方向に前記モータを駆動するか否かを判定し、前記巻線を繰り出す方向の場合、算出した前記目標位置信号により前記指令信号を更新し、前記巻線を繰り出す方向でない場合、前記指令信号を更新しないことを特徴とする。 (4) Further, in the present invention according to the above aspect, the control unit determines whether the calculated target position signal drives the motor in a direction in which the winding is extended, and the winding The command signal is updated based on the calculated target position signal when the direction is to be fed out, and the command signal is not updated when the direction is not the direction in which the winding is fed out.

（５）また、本発明は、上記記載の発明において、前記テンションプーリと前記アームプーリとの間に設けられた第1のガイドプーリと、前記アームプーリと前記巻線機との間に設けられた第２のガイドプーリと、を備え、前記第1のガイドプーリから前記アームプーリへ送り出される前記巻線の移動方向と、前記アームプーリから前記第２のガイドプーリへ送り出される前記巻線の移動方向とが、水平方向に対してなす角度がそれぞれ６０度から９０度であることを特徴とする。 (5) Further, in the invention described above, the present invention provides a first guide pulley provided between the tension pulley and the arm pulley, and a first guide pulley provided between the arm pulley and the winding machine. Two guide pulleys, and a moving direction of the winding sent from the first guide pulley to the arm pulley and a moving direction of the winding sent from the arm pulley to the second guide pulley are: The angle formed with respect to the horizontal direction is 60 to 90 degrees, respectively.

（６）また、本発明は、上記記載の発明において、前記巻線に前記所望のテンションが加わる場合、前記第１のガイドプーリから前記アームプーリへ送り出される前記巻線の移動方向と、前記アームプーリから前記第２のガイドプーリへ送り出される前記巻線の移動方向とが、それぞれ鉛直方向であることを特徴とする。 (6) Further, in the present invention described above, when the desired tension is applied to the winding, the movement direction of the winding fed from the first guide pulley to the arm pulley, and the arm pulley The moving directions of the windings fed to the second guide pulley are respectively vertical directions.

（７）また、本発明は、上記記載の発明において、前記テンションプーリと前記第１のガイドプーリとの間に設けられた第３のガイドプーリと、前記第２のガイドプーリと前記巻線機との間に設けられた第４のガイドプーリとを備え、前記第３のガイドプーリから前記第１のガイドプーリへ送り出される前記巻線の移動方向と、前記第２のガイドプーリから前記第４のガイドプーリへ送り出される前記巻線の移動方向とが、水平方向に対してなす角度がそれぞれ４５度であることを特徴とする。 (7) Further, according to the present invention, in the invention described above, a third guide pulley provided between the tension pulley and the first guide pulley, the second guide pulley, and the winding machine And a fourth guide pulley provided between the third guide pulley and the fourth guide pulley. The fourth guide pulley is provided between the second guide pulley and the fourth guide pulley. The angle between the moving direction of the windings fed to the guide pulley and the horizontal direction is 45 degrees.

（８）また、本発明は、上記記載の発明において、前記テンションアームの素材は、ガラス繊維又炭素繊維を用いた繊維強化プラスチックであることを特徴とする。 (8) Further, the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the material of the tension arm is a fiber reinforced plastic using glass fiber or carbon fiber.

この発明によれば、テンションアームの角度を設定し、テンションアームの角度と設定した角度とに応じてモータを駆動して、巻線の繰り出し速度を制御することにより、スプリングの変更を行うことなく巻線に加えるテンションの変更ができる。 According to the present invention, the tension arm angle is set, the motor is driven according to the tension arm angle and the set angle, and the winding speed is controlled, so that the spring is not changed. The tension applied to the winding can be changed.

第1実施形態におけるテンション装置１の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a tension device 1 according to a first embodiment. 同実施形態におけるアーム角度検出部２２が検出するアーム角度θTの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of arm angle (theta) T which the arm angle detection part 22 in the embodiment detects. 同実施形態における制御部２３の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the control part 23 in the embodiment. 同実施形態における制御部２３のモータ１３への指令信号を生成する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which produces | generates the command signal to the motor 13 of the control part 23 in the embodiment. 同実施形態における目標アーム角度θTrefを変更した場合の巻線に加えられるテンション（巻線張力）の時間応答の一例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of the time response of the tension | tensile_strength (winding tension | tensile_strength) applied to the coil | winding at the time of changing the target arm angle (theta) Tref in the embodiment. 第２実施形態におけるテンション装置１Ａの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of tension apparatus 1A in 2nd Embodiment. 第３実施形態におけるテンション装置１Ｂの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the tension apparatus 1B in 3rd Embodiment. 第４実施形態におけるテンション装置１Ｃの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the tension apparatus 1C in 4th Embodiment. 第５実施形態におけるテンション装置１Ｄの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of tension apparatus 1D in 5th Embodiment.

以下、本発明の実施形態によるテンション装置を図面を参照して説明する。 Hereinafter, a tension device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

＜第1実施形態＞
図１は、第1実施形態におけるテンション装置１の構成を示す概略図である。図示するように、テンション装置１は、巻線Ｗを供給する巻線源であるボビン２からガイドプーリ３に案内されて導かれた巻線Ｗに対して所望のテンションを加え、巻線を巻芯、例えば、モータの電機子に巻回する装置であるフライヤ４に、所望のテンションを加えた巻線Ｗを繰り出す。
また、テンション装置１は、バックテンショナ部１１と、テンションプーリ１２と、モータ１３と、テンションアーム１４と、アームプーリ１５と、固定部１６と、バネ１７と、ストッパ１８、１９と、ガイドプーリ２０、２１と、アーム角度検出部２２と、制御部２３とを具備している。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a tension device 1 according to the first embodiment. As shown in the figure, the tension device 1 applies a desired tension to the winding W guided by the guide pulley 3 from the bobbin 2 which is a winding source for supplying the winding W, and winds the winding. A winding W to which a desired tension is applied is fed out to a flyer 4 that is a device that winds around a core, for example, an armature of a motor.
The tension device 1 includes a back tensioner unit 11, a tension pulley 12, a motor 13, a tension arm 14, an arm pulley 15, a fixing unit 16, a spring 17, stoppers 18 and 19, a guide pulley 20, 21, an arm angle detection unit 22, and a control unit 23.

バックテンショナ部１１は、巻線Ｗを供給する巻線源であるボビン２からガイドプーリ３を介して導かれた巻線Ｗに一定のテンションを加える。
テンションプーリ１２は、バックテンショナ部１１によりテンションを加えられた巻線Ｗが巻き付けられて、巻線Ｗとテンションプーリ１２との間に摩擦力が発生するようになっている。また、テンションプーリ１２は、方向ａ（図１においては、時計方向）に回転することにより巻線Ｗをフライヤ４に向けて繰り出す。 The back tensioner unit 11 applies a certain tension to the winding W guided through the guide pulley 3 from the bobbin 2 which is a winding source for supplying the winding W.
The tension pulley 12 is wound with a winding W to which tension is applied by the back tensioner unit 11, and a frictional force is generated between the winding W and the tension pulley 12. Further, the tension pulley 12 rotates the winding W toward the flyer 4 by rotating in the direction a (clockwise in FIG. 1).

また、テンションプーリ１２は、回転軸１２ａがモータ１３の回転子に結合され、モータ１３が駆動されると、モータ１３の回転子と共に回転する。すなわち、モータ１３の駆動により、テンションプーリ１２が回転して巻線Ｗが繰り出され、モータ１３の駆動を制御することにより巻線Ｗの繰出速度を制御する。モータ１３には、例えば、ブラシレスＤＣモータが用いられる。また、バックテンショナ部１１は、フェルト、モータ及びプーリを組み合わせたものなどを用いて、バックテンショナ部１１とテンションプーリ１２との間の巻線Ｗに弛みが生じないようにある程度の摩擦を生じさせる。 Further, the tension pulley 12 rotates together with the rotor of the motor 13 when the rotating shaft 12a is coupled to the rotor of the motor 13 and the motor 13 is driven. That is, the tension pulley 12 is rotated by driving the motor 13 and the winding W is fed out, and the driving speed of the winding W is controlled by controlling the driving of the motor 13. For example, a brushless DC motor is used as the motor 13. Further, the back tensioner unit 11 uses a combination of a felt, a motor, and a pulley to generate a certain amount of friction so that the winding W between the back tensioner unit 11 and the tension pulley 12 does not loosen. .

また、モータ１３には、モータ１３が有する回転子の位置（回転角）を検出し、回転子の位置を示す位置信号を出力する位置検出部１３ａが付設されている。ここで、位置検出部１３ａには、例えば、磁気式位置検出装置であるレゾルバ、ホールＩＣ、又は、光学エンコーダなどが用いられる。
テンションアーム１４は、基端１４ａを支点に回動するように回転自在にテンション装置に保持されている。また、テンションアーム１４は、先端１４ｂにアームプーリ１５が回転可能に支持され、基端１４ａから先端１４ｂに向かって離間した位置に設けられた引掛け部１４ｃに、一端がテンション装置１の固定部１６に係止されたバネ（付勢部材）１７の他端が、係止されている。また、テンションアーム１４は、アームプーリ１５がテンションプーリ１２及びフライヤ４と近接する方向となる上方向への回動がストッパ１８により制限され、アームプーリ１５がテンションプーリ１２及びフライヤ４と離間する方向となる下方向への回動がストッパ１９により制限される。また、テンションアーム１４は、質量が軽く、応力により変形しない素材、例えば、ガラス繊維又炭素繊維を用いた繊維強化プラスチックにより構成される。 The motor 13 is additionally provided with a position detector 13a that detects the position (rotation angle) of the rotor of the motor 13 and outputs a position signal indicating the position of the rotor. Here, for the position detector 13a, for example, a resolver, a Hall IC, or an optical encoder, which is a magnetic position detector, is used.
The tension arm 14 is rotatably held by a tension device so as to rotate about the base end 14a. In addition, the tension arm 14 is rotatably supported by the arm pulley 15 at the distal end 14b, and the hook arm 14c provided at a position spaced from the proximal end 14a toward the distal end 14b has one end fixed to the fixing unit 16 of the tension device 1. The other end of the spring (biasing member) 17 locked to is locked. Further, the tension arm 14 is restricted by the stopper 18 from turning upward so that the arm pulley 15 is close to the tension pulley 12 and the flyer 4, and the arm pulley 15 is separated from the tension pulley 12 and the flyer 4. The downward rotation is restricted by the stopper 19. The tension arm 14 is made of a material that is light in mass and does not deform due to stress, for example, fiber reinforced plastic using glass fiber or carbon fiber.

ガイドプーリ２０、２１は、巻線Ｗの移動方向において、アームプーリ１５に対して巻線を供給する側と、巻線を送り出す側とそれぞれに設けられ、巻線Ｗの移動方向を変え、アームプーリ１５に対する巻線Ｗの巻き付ける長さを保つためのものである。すなわち、巻線Ｗは、テンションプーリ１２により繰り出され、ガイドプーリ２０に案内されて移動方向が変更され、アームプーリ１５に案内されて移動方向が折り返され、ガイドプーリ２１へ導かれる。ガイドプーリ２１は、テンション装置１において、最もフライヤ４側に設けられ、アームプーリ１５から導かれた巻線Ｗを案内して、巻線Ｗの移動方向をフライヤ４に向けて変更する。符号２０ａ、２１ａは、ガイドプーリ２０、２１それぞれの回転軸である。 The guide pulleys 20 and 21 are respectively provided on the side for supplying the winding to the arm pulley 15 and the side for sending the winding in the moving direction of the winding W, and change the moving direction of the winding W to change the arm pulley 15. It is for maintaining the winding length of the winding W with respect to the. That is, the winding W is drawn out by the tension pulley 12, is guided by the guide pulley 20, changes the moving direction, is guided by the arm pulley 15, is turned back, and is guided to the guide pulley 21. The guide pulley 21 is provided closest to the flyer 4 in the tension device 1, guides the winding W guided from the arm pulley 15, and changes the moving direction of the winding W toward the flyer 4. Reference numerals 20a and 21a denote rotation axes of the guide pulleys 20 and 21, respectively.

また、ガイドプーリ２０は、テンションアーム１４の配設方向１４ｄ（基端１４ａと先端１４ｂとを結ぶ直線方向）が水平方向と平行となるとき、ガイドプーリ２０とアームプーリ１５との間の巻線Ｗの移動方向が鉛直方向（図面において上下方向）となる位置に配設される。
また、ガイドプーリ２１は、ガイドプーリ２０と同様に、テンションアーム１４の配設方向が水平方向と平行となるとき、ガイドプーリ２１とアームプーリ１５との間の巻線Ｗの移動方向が鉛直方向となる位置に配設される。 Further, the guide pulley 20 has a winding W between the guide pulley 20 and the arm pulley 15 when the arrangement direction 14d of the tension arm 14 (the linear direction connecting the base end 14a and the tip end 14b) is parallel to the horizontal direction. Are arranged at positions where the moving direction is the vertical direction (vertical direction in the drawing).
Similarly to the guide pulley 20, in the guide pulley 21, when the tension arm 14 is disposed in parallel with the horizontal direction, the moving direction of the winding W between the guide pulley 21 and the arm pulley 15 is vertical. It is arranged at the position.

アーム角度検出部２２は、例えば、抵抗式ポテンションメータ、光学式ポテンションメータ、光学式エンコーダなどにより構成され、テンションアーム１４の基端１４ａに設けられ、基端１４ａとアームプーリ１５の回転軸１５ａを結ぶ直線が水平方向（図面の左右方向、鉛直方向に対して垂直方向）に対してなす角度であるアーム角度θTを計測し、計測したアーム角度θTを示すアーム角度信号を出力する。
制御部２３は、アーム角度検出部２２が出力したアーム角度信号と、入力される目標アーム角度θTrefを示す目標アーム角度信号とから、アーム角度θTと目標アーム角度θTrefの差である角度偏差ΔθTを算出し、算出した角度偏差ΔθTが０（零）になるように、算出した角度偏差ΔθTと、位置検出部１３ａが出力する位置信号とに応じてモータ１３をＰＩ制御により駆動させる。すなわち、制御部２３は、角度偏差ΔθTと位置信号とにより、モータ１３及びテンションプーリ１２を介して、巻線Ｗの繰出速度を制御することにより、アーム角度θTと目標アーム角度θTrefとが一致させる制御を行う。また、制御部２３は、モータ１３を駆動するモータ駆動制御部２３ａを備える。 The arm angle detector 22 includes, for example, a resistance potentiometer, an optical potentiometer, an optical encoder, and the like. The arm angle detector 22 is provided at the base end 14 a of the tension arm 14. The base end 14 a and the rotation shaft 15 a of the arm pulley 15 are provided. Is measured with respect to the horizontal direction (left and right direction in the drawing, perpendicular to the vertical direction), and an arm angle signal indicating the measured arm angle θT is output.
The control unit 23 calculates an angle deviation ΔθT that is a difference between the arm angle θT and the target arm angle θTref from the arm angle signal output by the arm angle detection unit 22 and the target arm angle signal indicating the input target arm angle θTref. The motor 13 is driven by PI control according to the calculated angle deviation ΔθT and the position signal output from the position detection unit 13a so that the calculated angle deviation ΔθT becomes 0 (zero). That is, the control unit 23 controls the feeding speed of the winding W via the motor 13 and the tension pulley 12 based on the angle deviation ΔθT and the position signal, thereby matching the arm angle θT with the target arm angle θTref. Take control. The control unit 23 includes a motor drive control unit 23 a that drives the motor 13.

図２は、同実施形態におけるアーム角度検出部２２が検出するアーム角度θTの一例を示す概略図である。なお、図２においては、アーム角度θTに係る一部の構成を示している。図示するように、アーム角度検出部２２は、テンションアーム１４の回動支点である基端１４ａと、アームプーリ１５の回転軸１５ａとを結ぶ直線が、水平方向（鉛直方向（重力方向）に対して垂直な方向）に対してなすアーム角度θTを検出する。アーム角度θTは、アームプーリ１５がガイドプーリ２０、２１に近づく方向を正の値とし、アームプーリ１５がガイドプーリ２０、２１から遠ざかる方向を負の値とする。また、アーム角度θTが増加すると（テンションアーム１４が上方に回動すると）、バネ１７が伸びることにより、テンションアーム１４とアームプーリ１５とを介して、巻線Ｗに加えられるテンションが増加する。一方、アーム角度θTが減少すると（テンションアーム１４が下方に回動すると）、バネ１７が縮むことにより、テンションアーム１４とアームプーリ１５とを介して、巻線Ｗに加えられるテンションが減少する。 FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the arm angle θT detected by the arm angle detection unit 22 in the same embodiment. FIG. 2 shows a part of the configuration related to the arm angle θT. As shown in the drawing, the arm angle detection unit 22 has a straight line connecting a base end 14a that is a rotation fulcrum of the tension arm 14 and a rotation shaft 15a of the arm pulley 15 with respect to the horizontal direction (vertical direction (gravity direction)). The arm angle θT formed with respect to the vertical direction is detected. The arm angle θT is a positive value when the arm pulley 15 approaches the guide pulleys 20 and 21, and a negative value when the arm pulley 15 moves away from the guide pulleys 20 and 21. Further, when the arm angle θT increases (when the tension arm 14 rotates upward), the tension applied to the winding W via the tension arm 14 and the arm pulley 15 increases due to the extension of the spring 17. On the other hand, when the arm angle θT decreases (when the tension arm 14 rotates downward), the tension applied to the winding W via the tension arm 14 and the arm pulley 15 decreases due to the spring 17 contracting.

ここで、テンションプーリ１２の動作について説明する。
フライヤ４への巻線速度が、テンションプーリ１２により繰り出される巻線の繰出速度より速い場合、速度の差により巻線Ｗに加えられるテンションは大きくなり、テンションアーム１４は、上方に回動する。この場合、テンションプーリ１２の回転速度（回転角）を増加させることにより、巻線の繰出速度を速くして巻線Ｗに加えられるテンションを減少させる。
一方、フライヤ４への巻線速度が、テンションプーリ１２により繰り出される巻線Ｗの繰出速度より遅い場合、速度の差により巻線Ｗに弛みが生じ、この弛みにより、テンションアーム１４がバネ１７の弾性力により下方に回動する。この場合、テンションプーリ１２の回転速度（回転角）を減少させることにより、巻線Ｗの繰出速度を遅くして巻線Ｗに加えられるテンションを増加させる。 Here, the operation of the tension pulley 12 will be described.
When the winding speed to the flyer 4 is higher than the winding speed of the winding fed by the tension pulley 12, the tension applied to the winding W is increased due to the speed difference, and the tension arm 14 rotates upward. In this case, by increasing the rotation speed (rotation angle) of the tension pulley 12, the winding speed is increased and the tension applied to the winding W is decreased.
On the other hand, when the winding speed to the flyer 4 is slower than the winding speed of the winding W fed by the tension pulley 12, the winding W is slackened due to the difference in speed. It turns downward by elastic force. In this case, by reducing the rotation speed (rotation angle) of the tension pulley 12, the feeding speed of the winding W is decreased and the tension applied to the winding W is increased.

図３は、同実施形態における制御部２３の構成を示す概略ブロック図である。図示するように制御部２３は、減算部２３１、ローパスフィルタ部２３２、ＰＩ（Proportional Integral;比例積分）演算部２３３、加算部２３４、逆回転検出部２３５、及び、モータ駆動制御部２３ａとを備える。また、ＰＩ演算部２３３は、乗算部２４１、２４４と、積分演算部２４２と、リミッタ部２４３と、加算部２４５とを有する。
減算部２３１は、外部から入力される目標アーム角度信号と、アーム角度検出部２２が出力するアーム角度信号との差である角度偏差ΔθTを示す角度偏差信号を生成する。ローパスフィルタ部２３２は、減算部２３１が生成した角度偏差信号に含まれる高周波成分、例えば、カットオフ周波数ｆｃ＝２００Ｈｚ以上の周波数成分を除去し、高周波成分を除去した角度偏差信号をＰＩ演算部２３３に出力する。 FIG. 3 is a schematic block diagram showing the configuration of the control unit 23 in the same embodiment. As shown in the figure, the control unit 23 includes a subtraction unit 231, a low-pass filter unit 232, a PI (Proportional Integral) calculation unit 233, an addition unit 234, a reverse rotation detection unit 235, and a motor drive control unit 23a. . In addition, the PI calculation unit 233 includes multiplication units 241 and 244, an integration calculation unit 242, a limiter unit 243, and an addition unit 245.
The subtraction unit 231 generates an angle deviation signal indicating an angle deviation ΔθT that is a difference between a target arm angle signal input from the outside and an arm angle signal output from the arm angle detection unit 22. The low-pass filter unit 232 removes a high frequency component included in the angular deviation signal generated by the subtracting unit 231, for example, a frequency component having a cutoff frequency fc = 200 Hz or higher, and converts the angular deviation signal from which the high frequency component is removed into a PI calculation unit 233. Output to.

乗算部２４１は、ローパスフィルタ部２３２が出力した角度偏差信号と、予め定められた比例ゲインＫθＰとを乗算して出力する。
積分演算部２４２は、ローパスフィルタ部２３２が出力した角度偏差信号を予め定められた期間において累算する累積演算により時間積分を行い、累積演算結果を積分値として出力する。なお、積分演算部２４２の出力する積分値の初期値は、０（零）とする。リミッタ部２４３は、積分演算部２４２が出力した積分値が、予め定められた上限値及び下限値により定められる範囲内の値であるか否かを判定し、積分値が範囲内の値である場合、積分値を出力し、積分値が下限値より小さい場合、下限値を出力し、積分値が上限値より大きい場合、上限値を出力する。 The multiplier 241 multiplies the angle deviation signal output from the low-pass filter 232 by a predetermined proportional gain KθP and outputs the result.
The integral calculation unit 242 performs time integration by accumulating the angle deviation signal output from the low-pass filter unit 232 in a predetermined period, and outputs the accumulated calculation result as an integral value. Note that the initial value of the integral value output by the integral calculation unit 242 is 0 (zero). The limiter unit 243 determines whether or not the integral value output from the integral calculation unit 242 is a value within a range determined by a predetermined upper limit value and lower limit value, and the integral value is a value within the range. If the integral value is smaller than the lower limit value, the lower limit value is outputted. If the integral value is larger than the upper limit value, the upper limit value is outputted.

乗算部２４４は、リミッタ部２４３の出力と、予め定められた積分ゲインＫθＩとを乗算して出力する。加算部２４５は、乗算部２４１が出力する乗算結果と、乗算部２４４が出力する乗算結果を加算して出力する。ここで、加算部２４５が出力する加算結果は、角度偏差ΔθTに応じたモータ１３の回転子に対する進角（ＰＩ演算値）であり、この進角は、テンションプーリ１２を回転させる角度である。すなわち、ＰＩ演算部２３３において、乗算部２４１が比例項の算出を行い、積分演算部２４２、リミッタ部２４３、及び、乗算部２４４が積分項の算出を行う構成としている。
ここで、比例ゲインＫθＰ、積分ゲインＫθＩ、及び、角度偏差信号を累算する期間は、シミュレーションや、実験などから統計的に算出した値を用いる。 Multiplier 244 multiplies the output of limiter 243 and a predetermined integral gain KθI and outputs the result. The addition unit 245 adds the multiplication result output from the multiplication unit 241 and the multiplication result output from the multiplication unit 244 and outputs the result. Here, the addition result output by the adding unit 245 is an advance angle (PI calculation value) with respect to the rotor of the motor 13 according to the angle deviation ΔθT, and this advance angle is an angle for rotating the tension pulley 12. That is, in the PI operation unit 233, the multiplication unit 241 calculates the proportional term, and the integration operation unit 242, the limiter unit 243, and the multiplication unit 244 calculate the integration term.
Here, as the period for accumulating the proportional gain KθP, the integral gain KθI, and the angle deviation signal, values statistically calculated from simulations or experiments are used.

加算部２３４は、位置検出部１３ａが出力する位置信号と、加算部２４５が出力する加算結果とを加算し、加算結果をモータ１３が有する回転子の位置（回転角）を示す目標位置信号として出力する。ここで、目標位置信号は、モータ１３を駆動する際の回転子の目標位置を示す。
逆回転検出部２３５は、加算部２３４が出力する目標位置信号と、位置検出部１３ａが出力する位置信号とから、モータ１３が逆転方向に回転させない指令信号を出力する。モータ駆動制御部２３ａは、逆回転検出部２３５が出力した指令信号に応じて、モータ１３を駆動する。ただし、テンションプーリ１２から巻線Ｗが繰り出される方向をモータの位置（回転角）の正の方向とする。 The adder 234 adds the position signal output from the position detector 13a and the addition result output from the adder 245, and uses the addition result as a target position signal indicating the position (rotation angle) of the rotor of the motor 13. Output. Here, the target position signal indicates the target position of the rotor when the motor 13 is driven.
The reverse rotation detection unit 235 outputs a command signal that prevents the motor 13 from rotating in the reverse rotation direction from the target position signal output from the addition unit 234 and the position signal output from the position detection unit 13a. The motor drive control unit 23a drives the motor 13 in accordance with the command signal output from the reverse rotation detection unit 235. However, the direction in which the winding W is drawn out from the tension pulley 12 is the positive direction of the motor position (rotation angle).

図４は、同実施形態における制御部２３のモータ１３への指令信号を生成する処理を示すフローチャートである。
減算部２３１に、アーム角度検出部２２から出力されたアーム角度信号が入力されると（ステップＳＴ１０１）、アーム角度信号及び入力された目標アーム角度信号から、角度偏差信号を算出してローパスフィルタ部２３２に出力する（ステップＳＴ１０２）。このとき、加算部２３４と逆回転検出部２３５とには、位置検出部１３ａから位置信号が入力される。
ローパスフィルタ部２３２は、減算部２３１から出力された角度偏差信号から高周波成分を除去して、乗算部２４１と積分演算部２４２とに出力する（ステップＳＴ１０３）。 FIG. 4 is a flowchart showing a process of generating a command signal to the motor 13 of the control unit 23 in the embodiment.
When the arm angle signal output from the arm angle detection unit 22 is input to the subtraction unit 231 (step ST101), an angle deviation signal is calculated from the arm angle signal and the input target arm angle signal, and the low-pass filter unit It outputs to H.232 (step ST102). At this time, a position signal is input from the position detector 13a to the adder 234 and the reverse rotation detector 235.
The low-pass filter unit 232 removes the high frequency component from the angle deviation signal output from the subtracting unit 231 and outputs it to the multiplying unit 241 and the integral calculating unit 242 (step ST103).

積分演算部２４２は、ローパスフィルタ部２３２が出力した角度偏差信号を時間積分してリミッタ部２４３に出力する（ステップＳＴ１０４）。
リミッタ部２４３は、積分演算部２４２が算出した積分値に対して、予め定めた範囲内の値か否かを判定し、積分値が当該範囲内の値である場合、積分値を乗算部２４４に出力し、積分値が当該範囲より小さい値である場合、当該範囲の下限値を乗算部２４４に出力し、積分値が当該範囲より大きい値である場合、当該範囲の上限値を乗算部２４４に出力する（ステップＳＴ１０５）。 The integral calculation unit 242 performs time integration on the angle deviation signal output from the low-pass filter unit 232 and outputs the result to the limiter unit 243 (step ST104).
The limiter unit 243 determines whether or not the integral value calculated by the integral calculation unit 242 is within a predetermined range. If the integral value is within the range, the limiter unit 243 multiplies the integral value by the multiplication unit 244. When the integral value is smaller than the range, the lower limit value of the range is output to the multiplication unit 244. When the integral value is larger than the range, the upper limit value of the range is multiplied by the multiplication unit 244. (Step ST105).

乗算部２４１は、ローパスフィルタ部２３２が出力した角度偏差と、比例ゲインＫθＰとを乗算し、乗算結果を加算部２４５に出力する。乗算部２４４は、リミッタ部２４３が出力した値と、積分ゲインＫθＩとを乗算し、乗算結果を加算部２４５に出力する。加算部２４５は、乗算部２４１の乗算結果と、乗算部２４４の乗算結果とを加算し、加算結果（ＰＩ演算値）を加算部２３４に出力する（ステップＳＴ１０６）。 The multiplication unit 241 multiplies the angular deviation output from the low-pass filter unit 232 and the proportional gain KθP, and outputs the multiplication result to the addition unit 245. Multiplier 244 multiplies the value output from limiter 243 and integral gain KθI, and outputs the multiplication result to adder 245. Adder 245 adds the multiplication result of multiplier 241 and the multiplication result of multiplier 244, and outputs the addition result (PI operation value) to adder 234 (step ST106).

加算部２３４は、加算部２４５が出力した加算結果と、位置検出部１３ａが出力した位置信号とを加算し、加算結果を目標位置信号として逆回転検出部２３５に出力する（ステップＳＴ１０７）。
逆回転検出部２３５は、加算部２３４が出力した目標位置信号が、位置検出部１３ａが出力した位置信号より小さいか否かを判定する（ステップＳＴ１０８）。
目標位置信号が位置信号より小さくない場合（ステップＳＴ１０８：Ｎｏ）、目標位置信号を新たな指令信号として、指令信号を更新する（ステップＳＴ１０９）
目標位置信号が位置信号より小さい場合（ステップＳＴ１０８：Ｙｅｓ）、目標位置信号により指令信号を更新しない（ステップＳＴ１１０）。 Adder 234 adds the addition result output from adder 245 and the position signal output from position detector 13a, and outputs the addition result to reverse rotation detector 235 as a target position signal (step ST107).
The reverse rotation detection unit 235 determines whether or not the target position signal output from the addition unit 234 is smaller than the position signal output from the position detection unit 13a (step ST108).
When the target position signal is not smaller than the position signal (step ST108: No), the command signal is updated using the target position signal as a new command signal (step ST109).
When the target position signal is smaller than the position signal (step ST108: Yes), the command signal is not updated with the target position signal (step ST110).

逆回転検出部２３５は、指令信号をモータ駆動制御部２３ａに出力して、モータ１３の駆動を制御する（ステップＳＴ１１１）。
制御部２３は、ステップＳＴ１０１からステップＳＴ１１１までの処理を繰り返し行い、例えば、制御部２３は、１ｍｓごとにステップＳＴ１０１〜ＳＴ１１１を繰り返し行い、モータ１３を駆動することにより、巻線Ｗを繰り出す繰出速度の制御を行う。 The reverse rotation detection unit 235 outputs a command signal to the motor drive control unit 23a to control the drive of the motor 13 (step ST111).
The control unit 23 repeatedly performs the processing from step ST101 to step ST111. For example, the control unit 23 repeatedly performs steps ST101 to ST111 every 1 ms and drives the motor 13 to feed out the winding W. Control.

上述のように、テンション装置１において、制御部２３が、アーム角度θTと入力される目標アーム角度θTrefとの角度偏差ΔθTを０（零）にするようにモータ１３の制御を行うことにより、アーム角度θTに応じて変化する巻線Ｗに加えられるテンションを制御する構成とした。これにより、本実施形態のテンション装置１は、目標アーム角度θTrefを変更することにより、巻線Ｗに加えるテンションを制御するので、バネ１７の交換、あるいは、バネ１７の調節を行わずとも、目標アーム角度θTrefを変更することにより巻線Ｗに加えられるテンションを変更することができる。
更に、本実施形態のテンション装置１を用いることにより、巻線Ｗに加えるテンションを変更する場合、バネ１７の交換、あるいは、バネ１７の調節が不要になり、バネ１７の交換及びバネ１７の調節に要していた時間を省くことができ、巻線Ｗに加えるテンションを変更して巻芯、電機子などに巻き付ける時間を短縮することが可能となる。 As described above, in the tension device 1, the control unit 23 controls the motor 13 so that the angle deviation ΔθT between the arm angle θT and the input target arm angle θTref is 0 (zero). The tension applied to the winding W that changes according to the angle θT is controlled. As a result, the tension device 1 of the present embodiment controls the tension applied to the winding W by changing the target arm angle θTref, so that the target can be achieved without replacing the spring 17 or adjusting the spring 17. The tension applied to the winding W can be changed by changing the arm angle θTref.
Furthermore, when the tension applied to the winding W is changed by using the tension device 1 of the present embodiment, the exchange of the spring 17 or the adjustment of the spring 17 becomes unnecessary, and the exchange of the spring 17 and the adjustment of the spring 17 are eliminated. It is possible to reduce the time required for winding, and it is possible to shorten the time for winding around the core, armature, etc. by changing the tension applied to the winding W.

また、ステップＳＴ１０５において、積分値に上限値及び下限値を設けることにより、例えば、巻線機が一時的に巻線の巻回を停止しているような場合、テンションアーム１４のアーム角度θTと目標アーム角度θTrefとの角度偏差ΔθTの積分値が一方的に増大あるいは減少してしまい、巻回を再開した場合に、停止していた期間の積分値に影響され、目標アーム角度θTrefとアーム角度θTとの０にする方向に収束しない可能性がある。リミッタ部２４３が積分値に上限値及び下限値を設けることにより、上述のように一時的に巻回を停止していた後に、再開する場合においても、所望のテンション（目標アーム角θTrefにより定まるテンション）を再開後すぐに巻線Ｗに加えることができる。 In step ST105, by providing an upper limit value and a lower limit value for the integral value, for example, when the winding machine temporarily stops winding, the arm angle θT of the tension arm 14 When the integral value of the angle deviation ΔθT with respect to the target arm angle θTref increases or decreases unilaterally and winding is resumed, it is influenced by the integral value of the stopped period, and the target arm angle θTref and arm angle There is a possibility that it does not converge in the direction of making θT zero. The limiter unit 243 provides an upper limit value and a lower limit value for the integral value, so that a desired tension (a tension determined by the target arm angle θTref) can be obtained even when the winding is temporarily stopped after being stopped as described above. ) Can be added to the winding W immediately after restarting.

また、ステップＳＴ１０８において、目標位置信号が位置信号より小さいか否かを判定することにより、角度偏差ΔθTから算出した進角が負の値である場合を検出する。進角が負、すなわち、逆回転となる場合、制御部２３は、位置指令の更新を行わずにモータ１３を駆動することにより、モータ１３を逆転方向に駆動させず、モータ１３の回転子に結合されたテンションプーリ１２を逆転方向に回転させない制御をすることができる。この結果、テンションプーリ１２を逆転方向に回転させることにより、巻線Ｗに過剰なテンションを加えることを防ぐことができる。 In step ST108, it is determined whether the advance angle calculated from the angle deviation ΔθT is a negative value by determining whether the target position signal is smaller than the position signal. When the advance angle is negative, that is, when the rotation is reverse, the control unit 23 drives the motor 13 without updating the position command, so that the motor 13 is not driven in the reverse direction, and the rotor of the motor 13 is driven. The coupled tension pulley 12 can be controlled not to rotate in the reverse direction. As a result, excessive tension can be prevented from being applied to the winding W by rotating the tension pulley 12 in the reverse direction.

また、フライヤ４が巻線を巻き取る速度は、一定でなく巻き取り速度が変化することがある。この場合、巻線に加わるテンションは巻き取る速度に応じて変化し、特に、巻き取る速度が高速のとき、巻線に加わるテンションは大きく変化する。巻線に加わるテンションの大きな変化は、巻芯などに巻き取られる巻線に緩みを生じさせ、巻線不良が発生しやすい。このように、フライヤ４が高速に巻線を巻き取る場合においても、本実施形態のテンション装置１は、テンションアーム１４のアーム角度θTによりテンションプーリ１２による巻線Ｗの繰出速度を制御することにより、フライヤ４が巻線Ｗを巻き取る速度が変化しても、それに追従して巻線Ｗに加えるテンションを安定させることができる。 Further, the speed at which the flyer 4 winds the winding is not constant, and the winding speed may change. In this case, the tension applied to the winding changes according to the winding speed, and particularly when the winding speed is high, the tension applied to the winding changes greatly. A large change in the tension applied to the winding causes loosening of the winding wound around the winding core and the like, and a winding failure tends to occur. Thus, even when the flyer 4 winds the winding at high speed, the tension device 1 of the present embodiment controls the feeding speed of the winding W by the tension pulley 12 by the arm angle θT of the tension arm 14. Even if the speed at which the flyer 4 winds the winding W changes, the tension applied to the winding W can be stabilized following the change.

また、テンションアーム１４の方向が水平方向と平行に位置するとき、ガイドプーリ２０、２１とアームプーリ１５との間の巻線Ｗの移動する方向が鉛直方向（水平方向に対して９０度）となるようにガイドプーリ２０、２１を配設したことにより、目標アーム角度θTrefを０度としたときに、ガイドプーリ２０とガイドプーリ２１との間における巻線Ｗの位置が、アームプーリ１５の回転軸１５ａを通る鉛直方向に対して対称となるので、テンションアーム１４の回転軸（基端１４ａ）まわりの慣性モーメントの影響により発生する巻線Ｗに対するテンションの変動を抑制することができる。これにより、モータ１３の制御の安定性を高めることができるので、フライヤ４に繰り出す巻線Ｗに加えるテンションを安定させることができる。 When the direction of the tension arm 14 is parallel to the horizontal direction, the moving direction of the winding W between the guide pulleys 20 and 21 and the arm pulley 15 is the vertical direction (90 degrees with respect to the horizontal direction). By arranging the guide pulleys 20 and 21 as described above, when the target arm angle θTref is 0 degree, the position of the winding W between the guide pulley 20 and the guide pulley 21 is the rotation shaft 15a of the arm pulley 15. Therefore, it is possible to suppress fluctuations in the tension applied to the winding W due to the influence of the moment of inertia around the rotation axis (base end 14a) of the tension arm 14. As a result, the stability of the control of the motor 13 can be increased, and the tension applied to the winding W fed to the flyer 4 can be stabilized.

また、ガイドプーリ２０、２１は、ガイドプーリ２０からアームプーリ１５に巻線が移動する方向が水平方向に対してなす角度と、アームプーリ１５からガイドプーリ２１に巻線が移動する方向が水平方向に対してなす角度とが、９０度から６０度の間になるように配設する構成とした。これにより、フライヤ４が巻線を巻き取る速度が変動によりテンションアーム１４が回動しても、バネ１７の弾性力により巻線Ｗに加えるテンションを維持することができるので、モータ１３の制御により抑制するまでの期間における変動を、テンションアーム１４の回動により吸収することができ、フライヤ４に繰り出す巻線Ｗに加えるテンションを安定させることができる。
The guide pulleys 20 and 21 are configured such that the direction in which the winding moves from the guide pulley 20 to the arm pulley 15 with respect to the horizontal direction and the direction in which the winding moves from the arm pulley 15 to the guide pulley 21 with respect to the horizontal direction. The configuration is such that the angle formed by the operator is between 90 degrees and 60 degrees. As a result, even if the tension arm 14 rotates due to fluctuations in the speed at which the flyer 4 winds the winding, the tension applied to the winding W by the elastic force of the spring 17 can be maintained. Variations in the period until suppression can be absorbed by the rotation of the tension arm 14, and the tension applied to the winding W fed to the flyer 4 can be stabilized.

また、テンションアーム１４を構成する素材をガラス繊維又炭素繊維を用いた繊維強化プラスチックなどの軽く変形しにくい素材にすることにより、テンションアーム１４の慣性モーメントが巻線Ｗに加えるテンションに与える影響を抑制することができ、フライヤ４に繰り出す巻線Ｗに加えるテンションを安定させることができる。 Further, by making the material constituting the tension arm 14 light and difficult to deform such as fiber reinforced plastic using glass fiber or carbon fiber, the influence of the moment of inertia of the tension arm 14 on the tension applied to the winding W is affected. The tension applied to the winding W fed to the flyer 4 can be stabilized.

なお、ガイドプーリ２０、２１を配設する位置を、アームプーリ１５とガイドプーリ２０、２１とそれぞれの間の巻線Ｗの移動方向が鉛直方向となる位置としたが、アームプーリ１５とガイドプーリ２０，２１とそれぞれの間の巻線Ｗの移動方向が水平方向に対してなす角度が６０度から９０度の間になるように配置してもよい。 The guide pulleys 20 and 21 are disposed at positions where the movement direction of the winding W between the arm pulley 15 and the guide pulleys 20 and 21 is the vertical direction. You may arrange | position so that the angle which the moving direction of the winding W between 21 and each makes | forms with respect to a horizontal direction may be between 60 degree | times and 90 degree | times.

なお、テンションアーム１４の基端１４ａから先端１４ｂまでの長さ（テンションアーム１４の長さ）は、例えば、１０ｃｍ〜２０ｃｍとし、テンションアーム１４が水平方向に対してなす角度が０度の場合に、ガイドプーリ２０、２１の回転軸２０ａ、２１ａとアームプーリ１５の回転軸１５ａの距離が、テンションアーム１４の長さの０．５〜２．０倍となる距離が好ましい。この構成の場合、テンションアーム１４の回動範囲を十分に確保できるので、フライヤ４への巻線速度が変化したときに、巻線Ｗが弛むことを防ぐことができる。
なお、バネ１７に、引張りバネを用いた構成を示したが、引張りバネ以外のトルクバネなどを用いて構成してもよい。 The length from the proximal end 14a to the distal end 14b of the tension arm 14 (the length of the tension arm 14) is, for example, 10 cm to 20 cm, and the angle formed by the tension arm 14 with respect to the horizontal direction is 0 degree. The distance between the rotary shafts 20a and 21a of the guide pulleys 20 and 21 and the rotary shaft 15a of the arm pulley 15 is preferably 0.5 to 2.0 times the length of the tension arm 14. In the case of this configuration, the rotation range of the tension arm 14 can be sufficiently secured, so that the winding W can be prevented from loosening when the winding speed to the flyer 4 changes.
In addition, although the structure using the tension spring was shown for the spring 17, you may comprise using torque springs other than a tension spring.

図５は、同実施形態における目標アーム角度θTrefを変更した場合の巻線に加えられるテンション（巻線張力）の時間応答の一例を示す波形図である。ただし、波形の微少な変動を省くためにフィルタ処理を施している。図５に示す波形図は、実験により得られたものであり、目標アーム角度θTrefを、−２０度、０度、１０度とした場合の時間応答性を示す。ここで、縦軸方向は巻線張力［Ｎ］を示し、横軸方向は時間［ｓｅｃ］を示す。時刻０．１［ｓｅｃ］からフライヤ４による巻線Ｗの巻き付けが開始され、時刻０．６［ｓｅｃ］に巻き付けが終了する場合の波形図である。
図示するように、目標アーム角度θTrefを−２０度としたときに略２０［Ｎ］、０度としたときに略１７［Ｎ］、１０度としたときに略１３［Ｎ］となっており、目標アーム角度θTrefを変更することにより、巻線Ｗに加えるテンションを調節できることが分かる。 FIG. 5 is a waveform diagram showing an example of a time response of a tension (winding tension) applied to the winding when the target arm angle θTref is changed in the embodiment. However, filter processing is performed to eliminate minute fluctuations in the waveform. The waveform diagram shown in FIG. 5 is obtained by experiment and shows the time response when the target arm angle θTref is set to −20 degrees, 0 degrees, and 10 degrees. Here, the vertical axis represents winding tension [N], and the horizontal axis represents time [sec]. It is a wave form diagram when winding of the coil | winding W by the flyer 4 is started from the time 0.1 [sec], and winding is complete | finished at the time 0.6 [sec].
As shown in the figure, when the target arm angle θTref is set to −20 degrees, it is about 20 [N], when it is set to 0 degrees, it is about 17 [N], and when it is set to 10 degrees, it is about 13 [N]. It can be seen that the tension applied to the winding W can be adjusted by changing the target arm angle θTref.

＜第２実施形態＞
図６は、第２実施形態におけるテンション装置１Ａの構成を示す概略図である。図示するように、テンション装置１Ａは、ボビン２からガイドプーリ３を介して導かれた巻線Ｗに対して所望のテンションを加え、フライヤ４に、所望のテンションを加えた巻線Ｗを繰り出す。また、テンション装置１Ａは、バックテンショナ部１１と、テンションプーリ１２と、モータ１３と、テンションアーム１４と、アームプーリ１５、３１と、固定部１６と、バネ１７と、ストッパ１８、１９と、ガイドプーリ２０、２１、３２と、アーム角度検出部２２と、制御部２３と、取付け部３３とを具備している。
テンション装置１Ａは、第１実施形態のテンション装置１（図１）の変形形態であり、テンション装置１に比べ、アームプーリ３１と、ガイドプーリ３２とを加え、固定部１６に替えて、取付け部３３を具備する点が異なり、同じ構成については同じ符号（１１〜１５、１７〜２３）を付して、その説明を省略する。 Second Embodiment
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a tension device 1A according to the second embodiment. As shown in the drawing, the tension device 1A applies a desired tension to the winding W guided from the bobbin 2 through the guide pulley 3, and feeds the winding W to which the desired tension is applied to the flyer 4. The tension device 1A includes a back tensioner unit 11, a tension pulley 12, a motor 13, a tension arm 14, arm pulleys 15 and 31, a fixing unit 16, a spring 17, stoppers 18 and 19, and a guide pulley. 20, 21, 32, an arm angle detection unit 22, a control unit 23, and a mounting unit 33.
The tension device 1 </ b> A is a modification of the tension device 1 (FIG. 1) of the first embodiment. Compared with the tension device 1, the tension device 1 </ b> A includes an arm pulley 31 and a guide pulley 32. The same reference numerals (11-15, 17-23) are assigned to the same components, and the description thereof is omitted.

アームプーリ３１は、巻線Ｗの移動方向において、ガイドプーリ２０より下流、且つ、アームプーリ１５より上流に設けられ、テンションアーム１４の基端１４ａと先端１４ｂとの間のテンションアーム１４に配設される。
ガイドプーリ３２は、巻線Ｗの移動方向において、アームプーリ１５、３１との間に設けられ、巻線Ｗの移動方向を変えると共に、アームプーリ１５、３１に対して巻線Ｗを巻き付ける長さを保つためのものである。３２ａは、ガイドプーリ３２の回転軸である。
取付け部３３は、テンション装置１Ａに固定され、引掛け部３３ａと調節ねじ３３ｂとを有する。また、取付け部３３において、調節ねじ３３ｂの先端に固定された引掛け部３３ａは、バネ１７の一端を係止し、調節ねじ３３ｂは、取付け部３３に螺合したもので、調節ねじ３３ｂのネジ込みの位置により引掛け部３３ａの位置を調節して、バネ１７の弾性力を調節する。 The arm pulley 31 is provided downstream of the guide pulley 20 and upstream of the arm pulley 15 in the moving direction of the winding W, and is disposed on the tension arm 14 between the proximal end 14a and the distal end 14b of the tension arm 14. .
The guide pulley 32 is provided between the arm pulleys 15 and 31 in the moving direction of the winding W, changes the moving direction of the winding W, and maintains the length for winding the winding W around the arm pulleys 15 and 31. Is for. Reference numeral 32 a denotes a rotation shaft of the guide pulley 32.
The attachment portion 33 is fixed to the tension device 1A and includes a hook portion 33a and an adjustment screw 33b. Further, in the attachment portion 33, the hook portion 33a fixed to the tip of the adjustment screw 33b locks one end of the spring 17, and the adjustment screw 33b is screwed to the attachment portion 33. The elastic force of the spring 17 is adjusted by adjusting the position of the hook 33a according to the screwed position.

テンション装置１Ａにおいて、第１実施形態のテンション装置１の構成に加え、アームプーリ３１とガイドプーリ３２とを備えたことにより、巻線Ｗは、テンションプーリ１２、ガイドプーリ２０、アームプーリ３１、ガイドプーリ３２、アームプーリ１５、ガイドプーリ２１の順に導かれる。また、巻線Ｗは、テンションプーリ１２により繰り出されると、ガイドプーリ２０に案内されて移動方向が変更され、アームプーリ３１に案内されて移動方向が折り返され、ガイドプーリ３２に案内されて移動方向が折り返され、アームプーリ１５に案内されて移動方向が折り返されてガイドプーリ２１へ導かれる。ガイドプーリ２１は、テンション装置１において、最もフライヤ４側に近い位置に設けられ、アームプーリ１５から導かれた巻線Ｗを案内して、巻線Ｗの移動方向をフライヤ４に向けて変更する。 In the tension device 1A, in addition to the configuration of the tension device 1 of the first embodiment, an arm pulley 31 and a guide pulley 32 are provided, so that the winding W has the tension pulley 12, the guide pulley 20, the arm pulley 31, and the guide pulley 32. The arm pulley 15 and the guide pulley 21 are guided in this order. Further, when the winding W is drawn out by the tension pulley 12, the movement direction is changed by being guided by the guide pulley 20, the movement direction is turned back by being guided by the arm pulley 31, and the movement direction is changed by being guided by the guide pulley 32. It is folded back, guided by the arm pulley 15, folded in the moving direction, and guided to the guide pulley 21. The guide pulley 21 is provided at a position closest to the flyer 4 side in the tension device 1, guides the winding W guided from the arm pulley 15, and changes the moving direction of the winding W toward the flyer 4.

上述の構成により、テンション装置１Ａは、テンションアーム１４に２つのアームプーリ１５、３１を設けることにより、フライヤ４への巻線速度の変動が生じた場合、第１実施形態のテンション装置１に比べ、テンションアーム１４の回動する変動量が略半分になると共に、巻線速度の変動により巻線Ｗに生じるテンションの変動量が小さくなる。これにより、テンション装置１Ａは、第1実施形態のテンション装置１に比べ、フライヤ４へ巻線Ｗを送り出す巻線速度の変化に対する追従性を高めることができると共に、テンションアーム１４の回動する変動量が略半分になることで、モータ１３の制御の安定性を高めることができ、フライヤ４に繰り出す巻線Ｗに加えるテンションを安定させることができる。
なお、本実施形態では、テンションアーム１４に２つのアームプーリを備える構成を示したが、３つ以上のアームプーリと、アームプーリの数に応じたガイドプーリを備える構成としてもよい。 With the above-described configuration, the tension device 1A is provided with the two arm pulleys 15 and 31 on the tension arm 14 so that when the winding speed to the flyer 4 varies, compared to the tension device 1 of the first embodiment. The amount of fluctuation that the tension arm 14 rotates is substantially halved, and the amount of fluctuation in tension generated in the winding W due to fluctuations in the winding speed is reduced. As a result, the tension device 1A can improve the followability to the change in the winding speed at which the winding W is sent to the flyer 4 as compared with the tension device 1 of the first embodiment, and the tension arm 14 can be rotated. When the amount is substantially halved, the control stability of the motor 13 can be increased, and the tension applied to the winding W fed to the flyer 4 can be stabilized.
In the present embodiment, the tension arm 14 includes two arm pulleys. However, the tension arm 14 may include three or more arm pulleys and guide pulleys according to the number of arm pulleys.

＜第３実施形態＞
図７は、第３実施形態におけるテンション装置１Ｂの構成を示す概略図である。図示するように、テンション装置１Ｂは、ボビン２からガイドプーリ３を介して導かれた巻線Ｗに対して所望のテンションを加え、フライヤ４に、所望のテンションを加えた巻線Ｗを繰り出す。また、テンション装置１Ｂは、バックテンショナ部１１、テンションプーリ１２と、モータ１３と、テンションアーム１４と、アームプーリ１５と、固定部１６と、バネ１７と、ストッパ１８、１９と、ガイドプーリ２０、２１、４２と、アーム角度検出部２２と、制御部２３とを具備している。
テンション装置１Ｂは、第１実施形態のテンション装置１（図１）の変形形態であり、テンション装置１に比べ、アームプーリ４１と、ガイドプーリ４２とを具備する点が異なり、同じ構成については同じ符号（１１〜２３）を付して、その説明を省略する。 <Third Embodiment>
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of a tension device 1B according to the third embodiment. As shown in the figure, the tension device 1B applies a desired tension to the winding W guided from the bobbin 2 via the guide pulley 3, and feeds the winding W to which the desired tension is applied to the flyer 4. The tension device 1B includes a back tensioner unit 11, a tension pulley 12, a motor 13, a tension arm 14, an arm pulley 15, a fixing unit 16, a spring 17, stoppers 18 and 19, and guide pulleys 20 and 21. , 42, arm angle detection unit 22, and control unit 23.
The tension device 1B is a modification of the tension device 1 (FIG. 1) according to the first embodiment. The tension device 1B is different from the tension device 1 in that it includes an arm pulley 41 and a guide pulley 42. (11 to 23) are attached and the description thereof is omitted.

アームプーリ４１は、回転軸４１ａが、アームプーリ１５の回転軸１５ａと同じ方向及び同じ位置になるようにテンションアーム１４に配設される。
ガイドプーリ４２は、巻線Ｗの移動方向において、アームプーリ１５、４１との間に設けられ、巻線Ｗの移動方向を変えると共に、アームプーリ１５、４１に対して巻線Ｗを巻き付ける長さを保つためのものである。４２ａは、ガイドプーリ４２の回転軸である。 The arm pulley 41 is disposed on the tension arm 14 so that the rotation shaft 41 a is in the same direction and the same position as the rotation shaft 15 a of the arm pulley 15.
The guide pulley 42 is provided between the arm pulleys 15 and 41 in the moving direction of the winding W, changes the moving direction of the winding W, and maintains the length for winding the winding W around the arm pulleys 15 and 41. Is for. Reference numeral 42 a denotes a rotation shaft of the guide pulley 42.

テンション装置１Ｂにおいて、第１実施形態のテンション装置１の構成に加え、アームプーリ４１とガイドプーリ４２とを備えたことにより、巻線Ｗは、テンションプーリ１２、ガイドプーリ２０、アームプーリ４１、ガイドプーリ４２、アームプーリ１５、ガイドプーリ２１の順に導かれる。また、巻線Ｗは、テンションプーリ１２により繰り出され、ガイドプーリ２０に案内されて移動方向が変更され、アームプーリ１５に案内されて移動方向が折り返され、ガイドプーリ４２に案内されて移動方向が折り返され、アームプーリ４１に案内されて移動方向が折り返されてガイドプーリ２１へ導かれる。ガイドプーリ２１は、テンション装置１において、最もフライヤ４側に設けられ、アームプーリ４１から導かれた巻線Ｗを案内して、巻線Ｗの移動方向をフライヤ４に向けて変更する。なお、巻線Ｗをアームプーリ１５、４１に巻き付ける順は、逆であってもよい。 In the tension device 1B, in addition to the configuration of the tension device 1 of the first embodiment, the arm pulley 41 and the guide pulley 42 are provided, so that the winding W has the tension pulley 12, the guide pulley 20, the arm pulley 41, and the guide pulley 42. The arm pulley 15 and the guide pulley 21 are guided in this order. Further, the winding W is fed out by the tension pulley 12, is guided by the guide pulley 20, changes the moving direction, is guided by the arm pulley 15, and the moving direction is folded back, and is guided by the guide pulley 42 and the moving direction is folded back. Then, it is guided by the arm pulley 41 and the moving direction is folded back and guided to the guide pulley 21. The guide pulley 21 is provided closest to the flyer 4 in the tension device 1, guides the winding W guided from the arm pulley 41, and changes the moving direction of the winding W toward the flyer 4. The order in which the winding W is wound around the arm pulleys 15 and 41 may be reversed.

上述の構成により、テンション装置１Ｂは、テンションアーム１４に２つのアームプーリ１５、４１を設けることにより、フライヤ４への巻線速度の変動が生じた場合、第１実施形態のテンション装置１に比べ、テンションアーム１４の回動する変動量が略半分になるので、巻線速度の変動により生じるテンションの変動量が小さくなる。これにより、テンション装置１Ｂは、テンション装置１に比べ、フライヤ４への巻線速度の変化に対する追従性を高めることができると共に、モータ１３の制御の安定性を高めることができ、フライヤ４に繰り出す巻線Ｗに加えるテンションを安定させることができる。 With the above-described configuration, the tension device 1B is provided with the two arm pulleys 15 and 41 in the tension arm 14, and thus when the winding speed to the flyer 4 varies, compared to the tension device 1 of the first embodiment. Since the fluctuation amount of rotation of the tension arm 14 is substantially halved, the fluctuation amount of the tension caused by the fluctuation of the winding speed is reduced. Thereby, the tension device 1B can improve the followability to the change of the winding speed to the flyer 4 and can improve the stability of the control of the motor 13 as compared with the tension device 1, and is fed to the flyer 4. The tension applied to the winding W can be stabilized.

なお、本実施形態では、テンションアーム１４に２つのアームプーリを備える構成を示したが、３つ以上のアームプーリと、アームプーリの数に応じたガイドプーリを備える構成としてもよい。 In the present embodiment, the tension arm 14 includes two arm pulleys. However, the tension arm 14 may include three or more arm pulleys and guide pulleys according to the number of arm pulleys.

＜第４実施形態＞
図８は、第４実施形態におけるテンション装置１Ｃの構成を示す概略図である。図示するように、テンション装置１Ｃは、ボビン２からガイドプーリ３を介して導かれた巻線Ｗに対して所望のテンションを加え、フライヤ４に、所望のテンションを加えた巻線Ｗを繰り出す。また、テンション装置１Ｃは、バックテンショナ部１１と、テンションプーリ１２と、モータ１３と、テンションアーム１４と、アームプーリ１５、３１と、固定部１６と、バネ１７と、ストッパ１８、１９と、ガイドプーリ５１と、アーム角度検出部２２と、制御部２３とを具備している。
テンション装置１Ｃは、第１実施形態のテンション装置１（図１）の変形形態であり、テンション装置１に比べ、ガイドプーリ２０、２１に替えて、１つのガイドプーリ５１を具備する点と、巻線Ｗの導き方が異なり、同じ構成については同じ符号（１１〜１９、２２〜２３）を付して、その説明を省略する。 <Fourth embodiment>
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a configuration of a tension device 1C according to the fourth embodiment. As illustrated, the tension device 1 </ b> C applies a desired tension to the winding W guided from the bobbin 2 via the guide pulley 3, and feeds the winding W to which the desired tension is applied to the flyer 4. Further, the tension device 1C includes a back tensioner unit 11, a tension pulley 12, a motor 13, a tension arm 14, arm pulleys 15 and 31, a fixing unit 16, a spring 17, stoppers 18 and 19, and a guide pulley. 51, an arm angle detection unit 22, and a control unit 23.
The tension device 1C is a modification of the tension device 1 (FIG. 1) according to the first embodiment. Compared to the tension device 1, the tension device 1C includes a single guide pulley 51 instead of the guide pulleys 20 and 21, and a winding device. The method of deriving the line W is different, and the same components are denoted by the same reference numerals (11 to 19, 22 to 23), and the description thereof is omitted.

ガイドプーリ５１は、巻線Ｗの移動方向において、テンションプーリ１２とフライヤ４との間に配設される。また、ガイドプーリ５１は、アームプーリ１５に対して巻線Ｗを巻き付ける長さを保つためのものである。５１ａは、ガイドプーリ５１の回転軸である。
テンション装置１Ｃにおいて、第１実施形態のテンション装置１の構成に対して、ガイドプーリ２０、２１に替えて、ガイドプーリ５１を備え、ガイドプーリ５１とアームプーリ１５との間に巻線Ｗを２回巻き付けることにより、巻線Ｗは、テンションプーリ１２、ガイドプーリ５１、アームプーリ１５、ガイドプーリ５１、アームプーリ１５、ガイドプーリ５１の順に導かれる。また、巻線Ｗは、テンションプーリ１２により繰り出され、ガイドプーリ５１により移動方向が変更され、アームプーリ１５により移動方向が折り返され、更に、ガイドプーリ５１により移動方向が折り返され、アームプーリ１５により移動方向が折り返され、ガイドプーリ５１により移動方向が変更され、フライヤ４に向けて移動方向を変更する。 The guide pulley 51 is disposed between the tension pulley 12 and the flyer 4 in the moving direction of the winding W. The guide pulley 51 is for maintaining a length for winding the winding W around the arm pulley 15. 51 a is a rotation shaft of the guide pulley 51.
In the tension device 1C, a guide pulley 51 is provided instead of the guide pulleys 20 and 21 with respect to the configuration of the tension device 1 of the first embodiment, and the winding W is wound twice between the guide pulley 51 and the arm pulley 15. By winding, the winding W is guided in the order of the tension pulley 12, the guide pulley 51, the arm pulley 15, the guide pulley 51, the arm pulley 15, and the guide pulley 51. The winding W is fed out by the tension pulley 12, the moving direction is changed by the guide pulley 51, the moving direction is folded by the arm pulley 15, the moving direction is folded by the guide pulley 51, and the moving direction is made by the arm pulley 15. Is turned, the moving direction is changed by the guide pulley 51, and the moving direction is changed toward the flyer 4.

上述の構成により、テンション装置１Ｃは、テンションアーム１４に２つのアームプーリを設けずとも、第２実施形態のテンション装置１Ａ、及び、第３実施形態のテンション装置１Ｂと同様に、テンションアーム１４の回動する変動量が略半分になるので、巻線速度の変動により巻線Ｗに生じるテンションの変動量が小さくなる。これにより、テンション装置１Ｃは、テンション装置１に比べ、フライヤ４への巻線速度の変化に対する追従性を高めることができると共に、テンションアーム１４の回動する変動量が略半分になることで、モータ１３の制御の安定性を高めることができ、フライヤ４に繰り出す巻線Ｗに加えるテンションを安定させることができる。
なお、アームプーリ１５に巻線Ｗを巻き付ける回数を２回としたが、３回以上であってもよい。 With the above-described configuration, the tension device 1C can rotate the tension arm 14 in the same manner as the tension device 1A of the second embodiment and the tension device 1B of the third embodiment, without providing the tension arm 14 with two arm pulleys. Since the amount of variation that moves is approximately halved, the amount of variation in tension generated in the winding W due to variations in the winding speed is reduced. Thereby, the tension device 1C can improve the followability to the change in the winding speed to the flyer 4 as compared with the tension device 1, and the amount of fluctuation of the rotation of the tension arm 14 is substantially halved. The stability of the control of the motor 13 can be increased, and the tension applied to the winding W fed to the flyer 4 can be stabilized.
In addition, although the frequency | count of winding the coil | winding W around the arm pulley 15 was made into 2 times, 3 times or more may be sufficient.

＜第５実施形態＞
図９は、第５実施形態におけるテンション装置１Ｄの構成を示す概略図である。図示するように、テンション装置１Ｄは、ボビン２からガイドプーリ３を介して導かれた巻線Ｗに対して所望のテンションを加え、フライヤ４に、所望のテンションを加えた巻線Ｗを繰り出す。また、テンション装置１Ｄは、バックテンショナ部１１、テンションプーリ１２と、モータ１３と、テンションアーム１４と、アームプーリ１５と、固定部１６と、バネ１７と、ストッパ１８、１９と、ガイドプーリ２０、２１、６１、６２と、アーム角度検出部２２と、制御部２３とを具備している。
テンション装置１Ｄは、第１実施形態のテンション装置１（図１）の変形形態であり、テンション装置１に比べ、ガイドプーリ６１、６２を加えて具備する点が異なり、同じ構成については同じ符号（１１〜２３）を付してその説明を省略する。 <Fifth Embodiment>
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of a tension device 1D according to the fifth embodiment. As shown in the drawing, the tension device 1D applies a desired tension to the winding W guided from the bobbin 2 via the guide pulley 3, and feeds the winding W to which the desired tension is applied to the flyer 4. The tension device 1D includes a back tensioner unit 11, a tension pulley 12, a motor 13, a tension arm 14, an arm pulley 15, a fixing unit 16, a spring 17, stoppers 18 and 19, and guide pulleys 20 and 21. , 61, 62, an arm angle detection unit 22, and a control unit 23.
The tension device 1D is a modification of the tension device 1 (FIG. 1) according to the first embodiment, and is different from the tension device 1 in that it includes guide pulleys 61 and 62. 11 to 23) will be given and description thereof will be omitted.

ガイドプーリ６１は、巻線Ｗの移動方向において、ガイドプーリ２０とアームプーリ１５との間に設けられ、ガイドプーリ２０とガイドプーリ６１との間の巻線Ｗの移動方向が鉛直方向に対して略４５度をなすように配設されている。ガイドプーリ６２は、巻線Ｗの移動方向において、アームプーリ１５とガイドプーリ２１との間に設けられ、ガイドプーリ６２とガイドプーリ２１との間の巻線Ｗの移動方向が鉛直方向に対して略４５度をなすように配設されている。６１ａ、６２ａは、ガイドプーリ６１、６２それぞれの回転軸である。
テンション装置１Ｄにおいて、第１実施形態のテンション装置１の構成に加え、ガイドプーリ６１、６２を具備することにより、巻線Ｗは、テンションプーリ１２、ガイドプーリ２０、ガイドプーリ６１、アームプーリ１５、ガイドプーリ６２、ガイドプーリ２１の順に導かれる。また、巻線Ｗは、テンションプーリ１２により繰り出され、ガイドプーリ２０に案内されて移動方向が変更され、ガイドプーリ６１に案内されて更に移動方向が変更され、アームプーリ１５に案内されて移動方向が折り返され、ガイドプーリ６２に案内されて移動方向が変更され、ガイドプーリ２１に案内されて更に移動方向が変更されてフライヤ４に向かって繰り出される。 The guide pulley 61 is provided between the guide pulley 20 and the arm pulley 15 in the moving direction of the winding W, and the moving direction of the winding W between the guide pulley 20 and the guide pulley 61 is substantially the vertical direction. It is arranged to make 45 degrees. The guide pulley 62 is provided between the arm pulley 15 and the guide pulley 21 in the moving direction of the winding W, and the moving direction of the winding W between the guide pulley 62 and the guide pulley 21 is substantially the vertical direction. It is arranged to make 45 degrees. 61a and 62a are rotation axes of the guide pulleys 61 and 62, respectively.
In addition to the configuration of the tension device 1 of the first embodiment, the tension device 1D includes guide pulleys 61 and 62, so that the winding W has the tension pulley 12, the guide pulley 20, the guide pulley 61, the arm pulley 15, and the guide. The pulley 62 and the guide pulley 21 are guided in this order. The winding W is fed out by the tension pulley 12 and guided by the guide pulley 20 to change the moving direction, guided by the guide pulley 61 to further change the moving direction, and guided by the arm pulley 15 to change the moving direction. It is folded and guided by the guide pulley 62 to change the moving direction, guided by the guide pulley 21, further changed in moving direction, and fed toward the flyer 4.

上述の構成により、テンション装置１Ｄは、フライヤ４が巻線を巻き取る速度に変化が生じた場合、ガイドプーリ６１、６２を加えて巻線Ｗに関与する慣性モーメントを増やしたことにより、第１実施形態のテンション装置１に比べ、巻線Ｗに加えられるテンションの変動量を低減することができる。また、ガイドプーリ２０、６１の間の巻線Ｗの移動方向と、ガイドプーリ２１、６２の間の巻線Ｗの移動方向とが鉛直方向に対して略４５をなすように配設されているので、それぞれのガイドプーリから受ける慣性モーメントを平均化することができる。 With the above-described configuration, the tension device 1D can increase the first moment of inertia related to the winding W by adding the guide pulleys 61 and 62 when a change occurs in the speed at which the flyer 4 winds the winding. Compared to the tension device 1 of the embodiment, the amount of variation in tension applied to the winding W can be reduced. Further, the moving direction of the winding W between the guide pulleys 20 and 61 and the moving direction of the winding W between the guide pulleys 21 and 62 are arranged so as to form approximately 45 with respect to the vertical direction. Therefore, the moment of inertia received from each guide pulley can be averaged.

上述の第１実施形態から第５実施形態において、固定部１６又は引掛け部３３ａは、バネ１７によりテンションアーム１４に対して所望の付勢力が与えられる位置に設けられる。例えば、固定部１６又は引掛け部３３ａは、図５に示した巻線張力が得られる位置に予め配置されている。また、図１、６〜９に示すように、テンションアーム１４の配設方向１４ｄが水平方向に対して平行であるとき、バネ１７の付勢力が働く方向が鉛直方向になるように配設しているが、バネ１７は、テンションアーム１４に対して付勢力が働く位置に配設されていればよい。 In the first to fifth embodiments described above, the fixing portion 16 or the hooking portion 33 a is provided at a position where a desired urging force is applied to the tension arm 14 by the spring 17. For example, the fixing part 16 or the hooking part 33a is previously arranged at a position where the winding tension shown in FIG. 5 is obtained. Also, as shown in FIGS. 1 and 6 to 9, when the tension arm 14 is disposed in the direction 14 d parallel to the horizontal direction, the direction in which the urging force of the spring 17 acts is the vertical direction. However, the spring 17 may be disposed at a position where the urging force acts on the tension arm 14.

上述の第１実施形態から第５実施形態の制御部２３は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。その場合、上述した指令信号を生成する処理過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われることになる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。 The control unit 23 of the first to fifth embodiments described above may have a computer system inside. In this case, the process of generating the command signal described above is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above process is performed by the computer reading and executing this program. . Here, the computer-readable recording medium means a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like. Alternatively, the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ…テンション装置
２…ボビン、３…ガイドプーリ、４…フライヤ
１１…バックテンショナ部、１２…テンションプーリ、１３…モータ、
１３ａ…位置検出部
１４…テンションアーム、１４ａ…基端、１４ｂ…先端、１４ｃ…引掛け部
１５、３１、４１…アームプーリ、１６…固定部、１７…バネ、１８、１９…ストッパ
２０、２１、３２、４２、５１、６１、６２…ガイドプーリ
２２…アーム角度検出部、２３…制御部、２３ａ…モータ駆動制御部
１２ａ、１５ａ、４１ａ、４２ａ、５１ａ、６１ａ、６２ａ…回転軸
３３…取付け部、３３ａ…引掛け部、３３ｂ…調節ねじ
２３１…減算部、２３２…ローパスフィルタ部、２３３…ＰＩ演算部
２３４…加算部、２３５…逆回転検出部、２４１、２４４…乗算部
２４２…積分演算部、２４３…リミッタ部、２４５…加算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B, 1C, 1D ... Tension device 2 ... Bobbin, 3 ... Guide pulley, 4 ... Flyer 11 ... Back tensioner part, 12 ... Tension pulley, 13 ... Motor,
13a: Position detection unit 14 ... Tension arm, 14a ... Base end, 14b ... Tip, 14c ... Hooking part 15, 31, 41 ... Arm pulley, 16 ... Fixing part, 17 ... Spring, 18, 19 ... Stopper 20, 21, 32, 42, 51, 61, 62 ... guide pulley 22 ... arm angle detection unit, 23 ... control unit, 23a ... motor drive control unit 12a, 15a, 41a, 42a, 51a, 61a, 62a ... rotating shaft 33 ... mounting unit , 33a ... Hooking unit, 33b ... Adjustment screw 231 ... Subtraction unit, 232 ... Low pass filter unit, 233 ... PI operation unit 234 ... Addition unit, 235 ... Reverse rotation detection unit, 241,244 ... Multiplication unit 242 ... Integration operation unit 243 ... Limiter unit, 245 ... Adder unit

Claims

A tension device that applies a desired tension from a bobbin to a winding machine that winds a winding around a winding core, and feeds out the winding.
A tension pulley that feeds the winding led from the bobbin toward the winding machine;
An arm pulley that guides the winding between the tension pulley and the winding machine is provided at the distal end, and the arm pulley is moved close to and away from each of the tension pulley and the winding machine with a base end as a fulcrum. A rotatable tension arm,
A biasing member that biases the tension arm so that the arm pulley is separated from the tension pulley and the winding machine;
An angle detection unit that detects an arm angle that is an angle formed between a straight line connecting a base end and a distal end of the tension arm and a horizontal direction;
A motor coupled to the tension pulley and rotating the tension pulley;
The drive of the motor is controlled so that an angle difference deviation which is a difference between the arm angle detected by the angle detection unit and a target arm angle input as an angle for controlling the tension applied to the winding becomes zero. And a control unit that increases or decreases the winding speed of the winding.

The controller is
A target position signal indicating a target position of the rotor is calculated from an angle deviation between the arm angle and the target arm angle, and a position signal indicating the position of the rotor of the motor that is input, and from the target position signal The tension device according to claim 1, wherein PI control for generating a command signal to the motor and driving the motor is performed.

The tension device according to claim 2, wherein an integral value in the PI control is set to a predetermined upper limit value and lower limit value.

The controller is
The calculated target position signal determines whether or not to drive the motor in the direction of extending the winding, and in the direction of extending the winding, the command signal is updated with the calculated target position signal, 4. The tension device according to claim 2, wherein the command signal is not updated when the direction of winding is not extended. 5.

A first guide pulley provided between the tension pulley and the arm pulley;
A second guide pulley provided between the arm pulley and the winding machine;
With
The angle between the moving direction of the winding sent from the first guide pulley to the arm pulley and the moving direction of the winding sent from the arm pulley to the second guide pulley with respect to the horizontal direction is respectively The tension device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the tension device is 60 degrees to 90 degrees.

When the desired tension is applied to the winding, the moving direction of the winding sent out from the first guide pulley to the arm pulley and the moving direction of the winding sent out from the arm pulley to the second guide pulley The tension devices according to claim 5, wherein each of the tension devices is in a vertical direction.

A third guide pulley provided between the tension pulley and the first guide pulley;
A fourth guide pulley provided between the second guide pulley and the winding machine;
The moving direction of the winding sent out from the third guide pulley to the first guide pulley and the moving direction of the winding sent out from the second guide pulley to the fourth guide pulley are horizontal. The tension device according to claim 5 or 6, wherein each angle formed with respect to the direction is 45 degrees.

The tension device according to any one of claims 1 to 7 , wherein a material of the tension arm is fiber reinforced plastic using glass fiber or carbon fiber.