JP7276270B2 - tension device - Google Patents

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Description

本発明は、テンション装置に関する。 The present invention relates to tensioning devices .

巻芯に線材を巻回する巻線機であって、線材源から導かれる線材を繰り出すメインドラムと、メインドラムから繰り出された線材が掛止されるテンションバーと、線材源とメインドラムとの間における線材の張力を検出する張力検出部と、を備える巻線機が提案されている(例えば特許文献1参照)。この巻線機は、更に、線材の張力が所望の値となるように、テンションバーにリンク機構を介して回転トルクを伝達するアームモータまたはメインドラムを回転させるドラムモータを制御する制御部と、張力検出部のロードセルによって検出される荷重を基に線材の張力を算出する算出部と、を備える。 A winding machine for winding a wire on a winding core, comprising a main drum for feeding a wire drawn from a wire source, a tension bar for hooking the wire drawn from the main drum, and a wire source and the main drum. A winding machine has been proposed that includes a tension detection unit that detects the tension of a wire between them (see, for example, Patent Document 1). The winding machine further comprises a control unit that controls an arm motor that transmits rotational torque to the tension bar via a link mechanism or a drum motor that rotates the main drum so that the tension of the wire becomes a desired value; a calculation unit that calculates the tension of the wire based on the load detected by the load cell of the tension detection unit.

特開2019-001617号公報JP 2019-001617 A

しかしながら、特許文献1に記載された巻線機では、算出部と制御部とが互いに独立しており、算出部で算出された線材の張力に関する情報が制御部へ出力される構成とはなっていない。このため、制御部が、算出部で算出された線材の張力を示す情報を略リアルタイムで取得して、アームモータまたはドラムモータを制御することができない。このため、このため、アームモータまたはドラムモータが的確に制御されず、その結果、線材を巻芯に巻回する際の張力にばらつきが生じてしまう虞がある。 However, in the winding machine described in Patent Document 1, the calculation unit and the control unit are independent of each other, and the information on the tension of the wire calculated by the calculation unit is output to the control unit. do not have. For this reason, the control section cannot obtain information indicating the tension of the wire calculated by the calculation section in substantially real time to control the arm motor or the drum motor. For this reason, the arm motor or the drum motor is not controlled accurately, and as a result, there is a possibility that the tension when the wire is wound around the core may vary.

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、線材の張力のばらつきを抑制できるテンション装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a tension device capable of suppressing variation in tension of a wire.

上記目的を達成するために、本発明に係るテンション装置は、
巻芯に線材を巻回する複数の巻線機それぞれに設けられ前記線材の張力の大きさを反映した物理量を検出する複数の張力検出部と、
前記複数の巻線機それぞれの前記張力検出部により検出される前記線材の張力の大きさに基づいて、前記複数の巻線機それぞれのドラムモータの回転速度を制御する制御ユニットと、
前記張力検出部と前記制御ユニットとを接続する信号線と、を備え、
前記張力検出部は、検出した前記線材の張力を示す情報を、前記信号線を介して直接前記制御ユニットへ送信可能であり、
前記制御ユニットは、
前記複数の張力検出部それぞれで検出された前記物理量を示す物理量情報を一時的に記憶するバッファと、
前記複数の張力検出部それぞれから取得した前記物理量情報を前記バッファに区別して記憶させる物理量情報取得部と、
前記物理量から前記線材の張力を算出する張力算出部と、
前記線材についての張力の規格値の範囲と算出された前記線材の張力と、を比較して、前記ドラムモータの回転速度を制御して前記線材の張力を調整するための張力制御値を算出する張力制御値算出部と、
前記張力制御値を示す張力制御値情報を、前記複数の巻線機それぞれに設けられたドラムモータを駆動するモータ駆動部へ送信する制御値送信部と、を有する
また、本発明に係るテンション装置は、
前記物理量情報取得部は、前記複数の張力検出部それぞれで検出された張力を示す情報を、0.3msec以上500msec以下の時間で取得する、ものであってもよい。
In order to achieve the above object, the tension device according to the present invention includes:
a plurality of tension detection units provided in each of a plurality of winding machines for winding a wire around a winding core and detecting a physical quantity reflecting the magnitude of the tension of the wire;
a control unit that controls the rotation speed of the drum motor of each of the plurality of winding machines based on the magnitude of the tension of the wire rod detected by the tension detection unit of each of the plurality of winding machines ;
A signal line connecting the tension detection unit and the control unit,
The tension detection unit is capable of transmitting information indicating the detected tension of the wire directly to the control unit via the signal line ,
The control unit is
a buffer that temporarily stores physical quantity information indicating the physical quantity detected by each of the plurality of tension detectors;
a physical quantity information acquisition unit that distinguishes and stores the physical quantity information acquired from each of the plurality of tension detection units in the buffer;
a tension calculation unit that calculates the tension of the wire rod from the physical quantity;
A tension control value for adjusting the tension of the wire by controlling the rotation speed of the drum motor is calculated by comparing the range of the standard value of the tension of the wire with the calculated tension of the wire. a tension control value calculator;
and a control value transmission section for transmitting tension control value information indicating the tension control value to a motor driving section for driving a drum motor provided in each of the plurality of winding machines.
Further, the tension device according to the present invention is
The physical quantity information acquisition unit may acquire information indicating the tension detected by each of the plurality of tension detection units in a time period of 0.3 msec to 500 msec.

また、本発明に係るテンション装置は、
前記張力検出部が、
前記線材が掛止される一対の第1ローラと、
回転軸が互いに平行な前記一対の第1ローラの間に配置され前記一対の第1ローラの並び方向および前記並び方向に垂直な前記一対のローラの回転軸方向に直交する方向へ移動自在であるとともに、前記線材が掛止される第2ローラと、
前記第2ローラに加わる力を検出するロードセルと、
前記ロードセルから出力される前記第2ローラに加わる力に応じたアナログ信号をディジタル信号へ変換して前記第2ローラに加わる力を反映した物理量として出力するアナログディジタル変換部と、
前記一対の第1ローラ、前記第2ローラ、前記ロードセルおよび前記アナログディジタル変換部を纏めて支持する基台と、を有する、ものであってもよい。
Further, the tension device according to the present invention is
The tension detection unit is
a pair of first rollers on which the wire rod is hooked;
It is arranged between the pair of first rollers whose rotating shafts are parallel to each other, and is movable in a direction perpendicular to the direction in which the pair of first rollers are aligned and in a direction perpendicular to the direction of the rotating shafts of the pair of rollers perpendicular to the direction in which the rollers are aligned. together with a second roller on which the wire is hooked;
a load cell that detects the force applied to the second roller;
an analog-to-digital converter that converts an analog signal corresponding to the force applied to the second roller output from the load cell into a digital signal and outputs the physical quantity that reflects the force applied to the second roller;
and a base that collectively supports the pair of first rollers, the second rollers, the load cell, and the analog-to-digital converter.

また、本発明に係るテンション装置は、
前記張力検出部が、
前記線材が掛止される一対の第1ローラと、
回転軸が互いに平行な前記一対の第1ローラの間に配置され前記一対の第1ローラの並び方向および前記並び方向に垂直な前記一対のローラの回転軸方向に直交する方向へ移動自在であるとともに、前記線材が掛止される第2ローラと、
前記第2ローラに加わる力を検出するロードセルと、を有し、
前記ロードセルが、
ロバーバル型ロードセルであり、
長尺であり長手方向の一端部に前記第2ローラを支持するローラ支持部が固定され他端部が基台における、前記一対の第1ローラの並び方向および前記一対のローラの回転軸方向に直交する方向において前記第2ローラからずれた位置に固定された起歪部と、
前記起歪部における少なくとも4箇所に配設されたストレインゲージと、を有するものであってもよい。
Further, the tension device according to the present invention is
The tension detection unit is
a pair of first rollers on which the wire rod is hooked;
It is arranged between the pair of first rollers whose rotating shafts are parallel to each other, and is movable in a direction perpendicular to the direction in which the pair of first rollers are aligned and in a direction perpendicular to the direction of the rotating shafts of the pair of rollers perpendicular to the direction in which the rollers are aligned. together with a second roller on which the wire is hooked;
a load cell that detects the force applied to the second roller,
The load cell
It is a Roberval type load cell,
A roller supporting portion that supports the second roller is fixed to one end of the elongated longitudinal direction, and the other end is in the direction of the arrangement of the pair of first rollers and the direction of the rotation axis of the pair of rollers on the base. a strain-generating portion fixed at a position displaced from the second roller in an orthogonal direction;
and strain gauges disposed at at least four locations in the strain-generating portion.

また、本発明に係るテンション装置は、
前記張力検出部により検出される前記線材の張力の大きさを示す張力値が予め設定された規格範囲内であるか否かを判定する規格判定部と、
前記規格判定部により前記張力値が前記規格範囲外であると判定されると、前記ドラムモータを停止させるための停止指令情報を生成する指令部と、を更に備える、ものであってもよい。
Further, the tension device according to the present invention is
a standard determination unit that determines whether a tension value indicating the magnitude of the tension of the wire detected by the tension detection unit is within a preset standard range;
and a command unit that generates stop command information for stopping the drum motor when the standard determination unit determines that the tension value is out of the standard range.

また、本発明に係るテンション装置は、
前記張力検出部により検出される前記線材の張力の大きさを示す張力値が前記規格範囲内における予め設定された管理範囲を外れるか否かを監視する監視部と、
前記監視部により前記張力値が前記管理範囲を外れたと判定すると、前記張力値が前記管理範囲を外れたことを報知する報知情報を生成する報知部と、を更に備える、ものであってもよい。
Further, the tension device according to the present invention is
a monitoring unit for monitoring whether the tension value indicating the magnitude of the tension of the wire detected by the tension detection unit is out of a preset management range within the standard range;
and a notification unit that, when the monitoring unit determines that the tension value has deviated from the management range, generates notification information that notifies that the tension value has deviated from the management range. .

また、本発明に係るテンション装置は、
表示装置と、
前記張力検出部により検出される前記線材の張力を示す張力値から前記線材の張力を管理するための管理情報を生成する管理情報生成部と、
前記管理情報を前記表示装置に表示させる表示制御部と、を更に備える、ものであってもよい。
Further, the tension device according to the present invention is
a display device;
a management information generation unit that generates management information for managing the tension of the wire from a tension value indicating the tension of the wire detected by the tension detection unit;
and a display control unit that causes the display device to display the management information.

また、本発明に係るテンション装置は、
前記複数の巻線機は、それぞれ、
前記線材を繰り出すドラムと、
前記ドラムを駆動するドラムモータと、
前記ドラムから繰り出される線材を巻芯へ案内するノズルと、
長尺であり長手方向の一端部にプーリが設けられ他端部が回動自在に軸支されるとともに、前記ドラムと前記ノズルとの間において前記線材が前記プーリに掛止された状態で前記プーリが付勢部材により前記線材に押し付けられる方向へ付勢されるテンションバーと、を備える、ものであってもよい
Further, the tension device according to the present invention is
Each of the plurality of winding machines is
a drum for feeding the wire;
a drum motor that drives the drum;
a nozzle for guiding the wire unwound from the drum to the winding core;
A long pulley is provided at one end in the longitudinal direction and the other end is rotatably supported, and the wire rod is hooked on the pulley between the drum and the nozzle. and a tension bar biased in a direction in which the pulley is pressed against the wire by a biasing member.

本発明によれば、張力検出部が、制御ユニットと信号線を介して接続され、検出した線材の張力を示す情報を、信号線を介して直接制御ユニットへ送信する。そして、制御ユニットが、張力検出部により検出される線材の張力の大きさに基づいて、ドラムモータの回転速度を制御する。これにより、制御ユニットは、張力検出部で検出された線材の張力を示す情報を略リアルタイムで取得して、ドラムモータの回転速度を制御することができるので、線材の張力にばらつきを抑制できる。 According to the present invention, the tension detector is connected to the control unit via the signal line, and transmits information indicating the detected tension of the wire directly to the control unit via the signal line. Then, the control unit controls the rotational speed of the drum motor based on the magnitude of the tension of the wire detected by the tension detector. As a result, the control unit can obtain information indicating the tension of the wire rod detected by the tension detector in substantially real time, and can control the rotational speed of the drum motor, thereby suppressing variations in the tension of the wire rod.

本発明の実施の形態に係る巻線機の構成を示す図である。It is a figure showing composition of a winding machine concerning an embodiment of the invention. 実施の形態に係る張力検出部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the tension|tensile_strength detection part which concerns on embodiment. 実施の形態に係る制御ユニットのハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware constitutions of the control unit which concerns on embodiment. 実施の形態に係る制御ユニットの機能構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing the functional configuration of a control unit according to the embodiment; FIG. 実施の形態に係る制御ユニットが実行する巻線機制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing an example of a flow of winding machine control processing executed by a control unit according to the embodiment; 実施の形態に係る制御ユニットが実行する張力監視処理の流れの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of the flow of tension monitoring processing executed by the control unit according to the embodiment; 変形例に係る張力検出部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the tension|tensile_strength detection part which concerns on a modification.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係る巻線機は、巻芯に線材を巻回する装置である。この巻線機は、線材を繰り出すドラムと、ドラムを駆動するドラムモータと、ドラムから繰り出される線材を巻芯へ案内するノズルと、テンションバーと、張力検出部と、制御ユニットと、張力検出部と制御ユニットとを接続する信号線と、を備える。テンションバーは、長尺であり長手方向の一端部にプーリが設けられ他端部が回動自在に軸支されるとともに、ドラムとノズルとの間において線材がプーリに掛止された状態でプーリが付勢部材により線材に押し付けられている。張力検出部は、プーリとノズルとの間における線材の張力を検出し、検出した線材の張力を示す情報を、信号線を介して直接制御ユニットへ送信可能である。制御ユニットは、張力検出部により検出される線材の張力の大きさに基づいて、ドラムモータの回転速度を制御する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. A winding machine according to the present embodiment is a device for winding a wire around a winding core. This winding machine includes a drum that feeds a wire, a drum motor that drives the drum, a nozzle that guides the wire that is fed from the drum to the core, a tension bar, a tension detector, a control unit, and a tension detector. and a signal line connecting the control unit. The tension bar is long and has a pulley provided at one end in the longitudinal direction, and the other end is rotatably supported by the pulley. is pressed against the wire by a biasing member. The tension detector can detect the tension of the wire between the pulley and the nozzle, and transmit information indicating the detected tension of the wire directly to the control unit via the signal line. The control unit controls the rotational speed of the drum motor based on the magnitude of the wire tension detected by the tension detector.

図1に示すように、本実施の形態に係る巻線機1は、巻芯Co1に線材C1を巻回してコイルを形成する。巻線機1は、線材C1を貯留する線材源(図示せず)から巻芯Co1に向けて線材C1を送り出しつつ、巻芯Co1に巻回される線材C1の張力を調整する。また、巻線機1は、ネットワークNW1を介して生産管理用のサーバ2または他の生産用の設備3に接続されている。ネットワークNW1は、例えば工場内に構築されたLAN(Local Area Network)である。 As shown in FIG. 1, the winding machine 1 according to the present embodiment forms a coil by winding a wire C1 around a winding core Co1. The winding machine 1 feeds the wire C1 from a wire source (not shown) storing the wire C1 toward the core Co1, and adjusts the tension of the wire C1 wound around the core Co1. The winding machine 1 is also connected to a production management server 2 or other production facilities 3 via a network NW1. The network NW1 is, for example, a LAN (Local Area Network) built in a factory.

巻線機1は、図1に示すように、複数の巻線ユニット100と、複数の巻線ユニット100を制御する制御ユニット90と、を備える。巻線ユニット100は、基体10と、基体10に取り付けられ線材源から供給される線材C1を送り出すドラム20と、ドラム20を回転駆動するドラムモータ21と、モータ駆動部22と、巻芯支持ユニット40と、ノズル80と、を備える。また、巻線ユニット100は、線材C1が掛止されるテンションバー30と、テンションバー30を付勢する付勢部材33と、線材C1に加わる張力を検出する張力検出部70と、を備える。ここで、張力検出部70と制御ユニット90と後述する信号線SL1とから、線材C1の張力を制御するテンション装置が構成される。 The winding machine 1 includes a plurality of winding units 100 and a control unit 90 that controls the plurality of winding units 100, as shown in FIG. The winding unit 100 includes a base 10, a drum 20 attached to the base 10 and feeding the wire C1 supplied from a wire source, a drum motor 21 rotating the drum 20, a motor driving section 22, and a core support unit. 40 and a nozzle 80 . The winding unit 100 also includes a tension bar 30 to which the wire C1 is hooked, a biasing member 33 that biases the tension bar 30, and a tension detector 70 that detects the tension applied to the wire C1. Here, a tension device for controlling the tension of the wire rod C1 is configured from the tension detector 70, the control unit 90, and a signal line SL1, which will be described later.

巻芯支持ユニット40は、巻芯Co1をその線材C1が巻回される巻回軸周りに回転自在に支持する巻芯支持部401と、巻芯支持部を巻回軸周りに回転駆動する巻芯駆動モータ402と、巻芯駆動モータ402を制御するドライバ403と、を有する。ドライバ403は、制御ユニット90から後述する動作開始指令情報を受信すると、予め設定された回転数で巻芯支持401部を矢印AR1で示す方向へ回転駆動するよう巻芯駆動モータ402を制御する。また、設備3は、後述する停止指令情報を受信すると、巻芯駆動モータ402を停止させる。ノズル80は、筒状であり、ドラム20から繰り出される線材C1を巻芯へ案内する。 The core support unit 40 includes a core support portion 401 that supports the core Co1 rotatably around the winding axis around which the wire rod C1 is wound, and a winding core support portion that rotates around the winding axis. It has a core driving motor 402 and a driver 403 that controls the winding core driving motor 402 . When the driver 403 receives operation start command information (to be described later) from the control unit 90, the driver 403 controls the core drive motor 402 to rotationally drive the core support 401 in the direction indicated by the arrow AR1 at a preset number of revolutions. Further, the facility 3 stops the winding core driving motor 402 upon receiving stop command information, which will be described later. The nozzle 80 has a cylindrical shape and guides the wire rod C1 drawn out from the drum 20 to the winding core.

ドラム20の外周には、線材C1が掛け回される。ドラム20は、ドラムモータ21のシャフト(図示せず)に連結され、ドラムモータ21により矢印AR2で示す方向へ回転駆動される。ドラムモータ21は、例えばモータ駆動部22から供給される電力により回転軸が回転するサーボモータである。モータ駆動部22は、ドライバ222とディジタルアナログ変換器(以下、「DAC」と称する。)221と、を有する。DAC221は、制御ユニット90から後述する初期張力制御値情報または張力制御値情報を受信すると、受信した初期張力制御値情報が示す初期張力制御値または張力制御値情報が示す張力制御値を電圧信号へ変換してドライバ222へ出力する。ドライバ222は、DA221から入力される電圧信号に応じた回転速度でドラムモータ21を回転駆動する。 A wire rod C<b>1 is wound around the outer periphery of the drum 20 . The drum 20 is connected to a shaft (not shown) of a drum motor 21 and driven to rotate by the drum motor 21 in a direction indicated by an arrow AR2. The drum motor 21 is, for example, a servomotor whose rotary shaft rotates by electric power supplied from the motor driving section 22 . The motor driving section 22 has a driver 222 and a digital-to-analog converter (hereinafter referred to as “DAC”) 221 . When the DAC 221 receives initial tension control value information or tension control value information, which will be described later, from the control unit 90, the initial tension control value indicated by the received initial tension control value information or the tension control value indicated by the tension control value information is converted into a voltage signal. It converts and outputs to the driver 222 . The driver 222 rotationally drives the drum motor 21 at a rotational speed according to the voltage signal input from the DA 221 .

テンションバー30は、長尺のロッド部31と、ロッド部31の長手方向の一端部に設けられたガイド部32と、を有する。ロッド部31は、長手方向における他端部が回動ピン311により回動自在に軸支されている。これにより、テンションバー30全体が、回動ピン311を中心に旋回自在となっている。ガイド部32は、ロッド部31の一端部に設けられた保持部321と、保持部321に回転自在に連結されるプーリ322と、を有する。ここで、線材C1は、プーリ322の外周に掛け回され、プーリ322により転向されて巻芯Co1へ導かれる。付勢部材33は、例えば長尺のコイルばねであり、長手方向における一端部が固定部材312を介してテンションバー30のロッド部31に固定され他端部が基体10に固定部材331を介して固定されている。そして、テンションバー30は、ドラム20とノズル80との間において線材C1がプーリ322に掛止された状態で、プーリ322が付勢部材33により線材C1に押し付けられる方向へ付勢されている。これにより、線材C1のたるみの発生が抑制されている。 The tension bar 30 has a long rod portion 31 and a guide portion 32 provided at one longitudinal end portion of the rod portion 31 . The other end of the rod portion 31 in the longitudinal direction is rotatably supported by a rotating pin 311 . As a result, the tension bar 30 as a whole can be turned around the turning pin 311 . The guide portion 32 has a holding portion 321 provided at one end of the rod portion 31 and a pulley 322 rotatably connected to the holding portion 321 . Here, the wire rod C1 is wound around the outer periphery of the pulley 322, is turned by the pulley 322, and is guided to the winding core Co1. The biasing member 33 is, for example, an elongated coil spring, and has one end in the longitudinal direction fixed to the rod portion 31 of the tension bar 30 via a fixing member 312 and the other end to the base 10 via a fixing member 331 . Fixed. The tension bar 30 is urged in a direction in which the pulley 322 is pressed against the wire C1 by the urging member 33 while the wire C1 is hooked on the pulley 322 between the drum 20 and the nozzle 80 . This suppresses the occurrence of slack in the wire rod C1.

ここで、線材C1の巻芯Co1への巻き取り中に線材C1に生じる張力は、ドラム20からの線材C1の送り出し速度と巻芯Co1の巻き取り速度との速度差によって生じる張力と、テンションバー30から付与される張力と、の合力となる。そして、線材C1の送り出し速度が、巻芯Co1の巻き取り速度よりも小さくなるほど線材C1に生じる張力が増加する。 Here, the tension generated in the wire C1 during winding of the wire C1 around the core Co1 is the tension generated by the speed difference between the delivery speed of the wire C1 from the drum 20 and the winding speed of the core Co1, and the tension bar 30 and the resultant force. The tension generated in the wire C1 increases as the delivery speed of the wire C1 becomes lower than the winding speed of the core Co1.

張力検出部70は、テンションバー30のプーリ322とノズル80との間における線材C1の張力を検出する。即ち、張力検出部70は、線材C1の張力の管理が要求される巻芯Co1に比較的近いノズル80の直前の位置における線材C1の張力を検出する。張力検出部70は、図2に示すように、線材C1が掛止される一対の第1ローラ71A、71Bと、一対の第1ローラ71A、71Bの間に配置された第2ローラ72と、第2ローラ72に加わる力を検出するロードセル732と、を有する。ここで、線材C1は、一方の第1ローラ71A、第2ローラ72、他方の第1ローラ71Bの順で交互に掛け回される。また、第2ローラ72は、回転軸が互いに平行な一対の第1ローラ71A、71Bの並び方向およびこの並び方向に垂直な一対の第1ローラ71A、71Bの回転軸方向に直交する方向、即ち、X軸方向に沿った方向AR3へ移動自在である。また、張力検出部70は、アナログディジタル変換部(以下、「ADC」と称する。)74と、一対の第1ローラ71A、71B、第2ローラ72、ロードセル732およびADC74を纏めて支持する基台79と、を有する。また、張力検出部70は、ロードセル732に接続される検出回路(図示せず)と、検出回路へ電圧を印加する電圧源(図示せず)と、を有する。また、張力検出部70は、制御ユニット90と信号線SL1を介して接続されている。 The tension detector 70 detects the tension of the wire rod C1 between the pulley 322 of the tension bar 30 and the nozzle 80 . That is, the tension detection unit 70 detects the tension of the wire C1 at a position immediately before the nozzle 80 relatively close to the winding core Co1 where the tension of the wire C1 is required to be managed. As shown in FIG. 2, the tension detector 70 includes a pair of first rollers 71A and 71B on which the wire rod C1 is engaged, a second roller 72 arranged between the pair of first rollers 71A and 71B, and a load cell 732 that detects the force applied to the second roller 72 . Here, the wire rod C1 is alternately wound around the first roller 71A on one side, the second roller 72, and the first roller 71B on the other side in this order. In addition, the second roller 72 rotates in a direction orthogonal to the alignment direction of the pair of first rollers 71A and 71B whose rotation axes are parallel to each other and the direction of the rotation axis of the pair of first rollers 71A and 71B perpendicular to this alignment direction, that is, , in the direction AR3 along the X-axis direction. The tension detector 70 also includes an analog-to-digital converter (hereinafter referred to as "ADC") 74, a pair of first rollers 71A and 71B, a second roller 72, a load cell 732, and a base that collectively supports the ADC 74. 79 and . The tension detector 70 also has a detection circuit (not shown) connected to the load cell 732 and a voltage source (not shown) that applies voltage to the detection circuit. In addition, the tension detector 70 is connected to the control unit 90 via a signal line SL1.

ロードセル732は、ロバーバル型ロードセルである。ロードセル732は、長尺の起歪部7321と、4つのストレインゲージ7322と、を有する。起歪部7321は、長尺であり、長手方向の一端部に第2ローラ72を回転自在に支持するローラ支持部733が固定されている。起歪部7321は、ニッケルクロムモリブデン鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金等から形成されている。また、起歪部7321の他端部は、起歪部支持部731により基台79に固定されている。ここで、起歪部7321の他端部は、基台79における、一対の第1ローラ71A、71Bの並び方向に平行な方向にずれた位置、即ち、第2ローラ72から+Z軸方向側へずれた位置に固定されている。4つのストレインゲージ7322は、それぞれ、起歪部7321における4箇所に配設されている。ストレインゲージ7322は、例えば銅ニッケル合金から形成された抵抗体を有するものである。4つのストレインゲージ7322は、検出回路とともにホイートストンブリッジを形成するように接続されている。これにより、ストレインゲージ7322の抵抗値の変動を高精度に検出することができる。また、4つのストレインゲージの配置を適宜設定することにより周囲の温度の影響を低減している。 Load cell 732 is a Roberval type load cell. The load cell 732 has an elongated strain-generating portion 7321 and four strain gauges 7322 . The strain-generating portion 7321 is elongated, and a roller support portion 733 that rotatably supports the second roller 72 is fixed to one end portion in the longitudinal direction. The strain-generating portion 7321 is made of nickel-chromium-molybdenum steel, stainless steel, aluminum alloy, or the like. The other end of the strain-generating portion 7321 is fixed to the base 79 by a strain-generating portion support portion 731 . Here, the other end of the strain-generating portion 7321 is shifted from the base 79 in the direction parallel to the direction in which the pair of first rollers 71A and 71B are arranged, that is, from the second roller 72 toward the +Z-axis direction. It is fixed in an offset position. The four strain gauges 7322 are arranged at four locations on the strain-generating portion 7321, respectively. The strain gauge 7322 has a resistor made of, for example, a copper-nickel alloy. Four strain gauges 7322 are connected to form a Wheatstone bridge with a detection circuit. As a result, variations in the resistance value of the strain gauge 7322 can be detected with high accuracy. In addition, the influence of ambient temperature is reduced by appropriately setting the arrangement of the four strain gauges.

ADC74は、ロードセル732の4つのストレインゲージ7322それぞれから出力される第2ローラ72に加わる力に応じた歪み量を示すアナログ信号をディジタル信号へ変換する。そして、ADC74は、この歪み量、即ち、検出した線材C1の張力を示す情報を含むディジタル信号を、信号線SL1を介して直接制御ユニット90へ送信可能である。 The ADC 74 converts analog signals indicating the amount of strain according to the force applied to the second roller 72 output from each of the four strain gauges 7322 of the load cell 732 into digital signals. Then, the ADC 74 can transmit a digital signal including information indicating the amount of strain, that is, the detected tension of the wire rod C1, directly to the control unit 90 via the signal line SL1.

制御ユニット90は、ドラム20からの線材C1の送り出し速度、即ち、ドラムモータ21の回転速度を制御することにより、線材C1に生じる張力を制御する。制御ユニット90は、図3に示すように、バッファモジュール950と、メインモジュール910と、表示装置904と、入力装置905と、を有する。バッファモジュール950は、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)とメモリとを有し、張力検出部70から出力される歪み量を示すディジタル信号を取り込んで復調することにより歪み量情報を取得し、取得した歪み量情報を一時的に保持する。また、バッファモジュール950は、張力検出部70のADC74とICバスのようなシリアルバスを介して接続されている。バッファモジュール950は、図4に示すように、張力検出部70で検出された歪み量を示す歪み量情報を一時的に記憶する歪み量バッファ931と、張力検出部70から歪み量情報を取得する歪み量取得部911と、を有する。 The control unit 90 controls the tension generated in the wire C1 by controlling the feeding speed of the wire C1 from the drum 20, that is, the rotation speed of the drum motor 21. FIG. The control unit 90 has a buffer module 950, a main module 910, a display device 904, and an input device 905, as shown in FIG. The buffer module 950 has, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array) and a memory, and acquires and acquires strain amount information by acquiring and demodulating a digital signal indicating the strain amount output from the tension detection unit 70. Temporarily holds distortion amount information. The buffer module 950 is also connected to the ADC 74 of the tension detector 70 via a serial bus such as an I2C bus. The buffer module 950, as shown in FIG. 4, has a strain amount buffer 931 that temporarily stores strain amount information indicating the strain amount detected by the tension detection unit 70, and acquires the strain amount information from the tension detection unit 70. and a distortion amount acquisition unit 911 .

歪み量取得部911は、張力検出部70から入力されるディジタル信号を復調することにより歪み量情報を取得し、取得した歪み量情報を歪み量バッファ931に記憶させる。ここで、歪み量取得部911は、複数の巻線ユニットそれぞれについての歪み量情報を、歪み量バッファ931における、複数の巻線ユニット100それぞれに予め割当てられたアドレスに対応する記憶領域に記憶させる。ここで、歪み量取得部911は、複数の巻線ユニット100それぞれの張力検出部70により検出される歪み量情報を0.1msec以上250msec以下で取得する。従って、例えば歪み量取得部911が、4つの巻線ユニット100全ての張力検出部70で検出される歪み量情報を0.3msec以上500msec以下の時間で取得する。また、歪み量取得部911は、メインモジュール910から後述するバッファ情報取得完了通知情報を受信する毎に、複数の巻線ユニット100それぞれの張力検出部70により検出される歪み量情報を取得して歪み量バッファ931に記憶させることを繰り返す。 The strain amount acquisition unit 911 acquires strain amount information by demodulating the digital signal input from the tension detection unit 70 and stores the acquired strain amount information in the strain amount buffer 931 . Here, the strain amount acquisition unit 911 stores the strain amount information for each of the plurality of winding units in the storage area corresponding to the address assigned in advance to each of the plurality of winding units 100 in the strain amount buffer 931. . Here, the strain amount acquiring section 911 acquires the strain amount information detected by the tension detecting section 70 of each of the plurality of winding units 100 in 0.1 msec or more and 250 msec or less. Therefore, for example, the strain amount acquisition unit 911 acquires the strain amount information detected by the tension detection units 70 of all the four winding units 100 in a time period of 0.3 msec to 500 msec. Further, the strain amount acquisition unit 911 acquires the strain amount information detected by the tension detection unit 70 of each of the plurality of winding units 100 every time it receives buffer information acquisition completion notification information (to be described later) from the main module 910. Storing in the distortion amount buffer 931 is repeated.

図3に戻って、メインモジュール910は、Raspberry Pi(登録商標)のようなマイクロコンピュータであり、CPU(Central Processing Unit)901と、ROM(Read Only Memory)903と、RAM(Random Access Memory)902と、ストレージ907と、表示インタフェース941と、入力インタフェース951と、シリアルインタフェース961と、出力インタフェース962と、ネットワークインタフェース908と、各部を接続するバス909と、を有する。ROM903またはストレージ907は、CPU901によりメインモジュール910の各種機能を実現するためのプログラムを記憶している。表示インタフェース941は、液晶ディスプレイのような表示装置904に接続され、CPU901から入力される各種情報を表示装置904へ転送する。入力インタフェース951は、キー入力装置、タッチパネル等の入力装置905に接続されと、ユーザが入力装置905を介して入力する各種操作情報をCPU901へ転送する。ネットワークインタフェース908は、例えば無線モジュールであり、サーバ2および他の設備3とネットワークNW1を介して通信する。シリアルインタフェース961は、USB(Universal Serial Bus)のようなシリアル通信に適合したインタフェースであり、バッファモジュール950とシリアルバスを介して接続される。出力インタフェース962は、例えばシリアルインタフェースであり、モータ駆動部22のDAC221、ドライバ222および巻芯支持ユニット40のドライバ403に通信バスを介して接続される。 Returning to FIG. 3, the main module 910 is a microcomputer such as Raspberry Pi (registered trademark), and includes a CPU (Central Processing Unit) 901, a ROM (Read Only Memory) 903, and a RAM (Random Access Memory) 902. , a storage 907, a display interface 941, an input interface 951, a serial interface 961, an output interface 962, a network interface 908, and a bus 909 connecting each unit. The ROM 903 or storage 907 stores programs for realizing various functions of the main module 910 by the CPU 901 . A display interface 941 is connected to a display device 904 such as a liquid crystal display, and transfers various information input from the CPU 901 to the display device 904 . The input interface 951 , when connected to the input device 905 such as a key input device and a touch panel, transfers various operation information input by the user via the input device 905 to the CPU 901 . Network interface 908 is, for example, a wireless module, and communicates with server 2 and other equipment 3 via network NW1. A serial interface 961 is an interface suitable for serial communication such as a USB (Universal Serial Bus), and is connected to the buffer module 950 via a serial bus. The output interface 962 is, for example, a serial interface, and is connected to the DAC 221 and driver 222 of the motor drive section 22 and the driver 403 of the core support unit 40 via a communication bus.

CPU901は、ROM903またはストレージ907に記憶されたプログラムをRAM902に読み込んで実行することにより、図4に示すように、張力算出部912、張力制御値算出部913、制御値送信部914、張力制御値取得部915、規格判定部916、指令部917、管理情報生成部918、表示制御部919、監視部920、報知部921、圧縮部922および送信部923として機能する。また、ストレージは、線材C1の張力ついての規格値を示す張力規格値情報を記憶する規格情報記憶部932と、張力記憶部933と、校正情報記憶部934と、を有する。規格情報記憶部932は、張力規格値情報を、対応する線材C1を巻芯Co1に巻き取ることにより製造されるコイル製品を識別する製品識別情報に対応づけて記憶する。また、規格情報記憶部932は、コイル製品の製造を開始する際に巻線ユニット100のモータ駆動部22へ送信する張力制御値の初期値である初期張力制御値を示す初期張力制御値情報を、製品識別情報に対応づけて記憶する。規格情報記憶部932が記憶する張力規格値情報および初期張力制御値情報は、例えばユーザが入力装置905を介して入力される。張力記憶部933は、張力検出部70により検出された歪み量情報に基づいて生成された張力情報を記憶する。 The CPU 901 reads a program stored in the ROM 903 or the storage 907 into the RAM 902 and executes it, thereby obtaining a tension calculation unit 912, a tension control value calculation unit 913, a control value transmission unit 914, a tension control value It functions as an acquisition unit 915 , a standard determination unit 916 , a command unit 917 , a management information generation unit 918 , a display control unit 919 , a monitoring unit 920 , a notification unit 921 , a compression unit 922 and a transmission unit 923 . The storage also has a standard information storage unit 932, a tension storage unit 933, and a calibration information storage unit 934 that store tension standard value information indicating the standard value of the tension of the wire C1. The standard information storage unit 932 stores tension standard value information in association with product identification information for identifying a coil product manufactured by winding the corresponding wire C1 around the core Co1. In addition, the standard information storage unit 932 stores initial tension control value information indicating an initial tension control value, which is an initial value of the tension control value to be transmitted to the motor drive unit 22 of the winding unit 100 when starting the manufacture of the coil product. , is stored in association with the product identification information. The tension standard value information and the initial tension control value information stored in the standard information storage unit 932 are input by the user via the input device 905, for example. The tension storage unit 933 stores tension information generated based on the strain amount information detected by the tension detection unit 70 .

校正情報記憶部934は、歪み量を校正するための校正情報を記憶する。ここで、校正情報は、張力検出部70により検出された歪み量情報が示す歪み量を引数として線材C1に加わる張力を求める一次関数を示す情報である。この校正情報は、例えば、巻線ユニット100において、ドラム20を停止させた状態で線材C1の先端部に予め選択された重さの異なる2種類の分銅を固定した場合のそれぞれの歪み量を取得することにより生成される。 The calibration information storage unit 934 stores calibration information for calibrating the distortion amount. Here, the calibration information is information indicating a linear function that obtains the tension applied to the wire rod C1 using the strain amount indicated by the strain amount information detected by the tension detection unit 70 as an argument. For this calibration information, for example, in the winding unit 100, with the drum 20 stopped, two types of pre-selected weights having different weights are fixed to the tip of the wire rod C1. generated by

張力算出部912は、バッファモジュール950の歪み量バッファ931が記憶する歪み量情報を取得し、校正情報記憶部934が記憶する校正情報が示す一次関数を用いて、取得した歪み量情報が示す歪み量から、それに対応する線材C1の張力を算出する。そして、張力算出部912は、算出した張力を示す張力情報を、張力制御値算出部913に通知する。このとき、張力算出部912は、前述の張力情報を、対応する巻線ユニット100を識別する巻線ユニット識別情報に対応づけて時系列で張力記憶部933に記憶させていく。また、張力算出部912は、歪み量バッファ931が記憶する歪み量情報を取得したときに、歪み量情報の取得が完了したことを通知するバッファ情報取得完了通知情報をバッファモジュール950へ送信する。更に、張力算出部912は、算出した張力を示す張力情報を張力制御値算出部913および規格判定部916へ通知するとともに、張力記憶部933に記憶させる。ここで、張力算出部912は、張力情報が線材C1の張力に応じた電圧値を示す場合、張力情報が示す電圧値を力の単位(例えばN)で表される物理量に変換した上で張力記憶部933に記憶させてもよい。 The tension calculation unit 912 acquires the strain amount information stored in the strain amount buffer 931 of the buffer module 950, and uses the linear function indicated by the calibration information stored in the calibration information storage unit 934 to calculate the strain indicated by the acquired strain amount information. From the quantity, the corresponding tension of the wire rod C1 is calculated. Then, the tension calculation unit 912 notifies the tension control value calculation unit 913 of tension information indicating the calculated tension. At this time, the tension calculator 912 associates the tension information described above with the winding unit identification information that identifies the corresponding winding unit 100 and stores the tension information in the tension storage 933 in chronological order. Further, when the strain amount information stored in the strain amount buffer 931 is acquired, the tension calculation unit 912 transmits buffer information acquisition completion notification information for notifying that acquisition of the strain amount information is completed to the buffer module 950 . Furthermore, the tension calculation unit 912 notifies the tension control value calculation unit 913 and the standard determination unit 916 of tension information indicating the calculated tension, and causes the tension storage unit 933 to store the tension information. Here, when the tension information indicates a voltage value corresponding to the tension of the wire C1, the tension calculation unit 912 converts the voltage value indicated by the tension information into a physical quantity represented by a unit of force (for example, N), and then calculates the tension. You may make it memorize|store in the memory|storage part 933. FIG.

張力制御値算出部913は、規格情報記憶部932が記憶する張力規格値情報が示す張力の規格範囲と、張力算出部912から通知される張力情報が示す張力と、を比較して、巻線ユニット100のモータ駆動部22へ通知する張力制御値を算出する。ここで、張力制御値は、例えばドラムモータ21の回転速度を反映した指令値である。また、張力制御値算出部913は、例えば、張力算出部912から通知される張力情報が示す張力と、張力の規格範囲の中心値と、の差分値を算出し、差分値に応じた速度だけドラムモータ21の回転速度を増減するような張力制御値を算出する。 The tension control value calculation unit 913 compares the tension standard range indicated by the tension standard value information stored in the standard information storage unit 932 with the tension indicated by the tension information notified from the tension calculation unit 912, A tension control value to be notified to the motor driving section 22 of the unit 100 is calculated. Here, the tension control value is a command value reflecting the rotation speed of the drum motor 21, for example. Further, the tension control value calculation unit 913 calculates, for example, the difference value between the tension indicated by the tension information notified from the tension calculation unit 912 and the center value of the tension standard range, and only the speed corresponding to the difference value is calculated. A tension control value that increases or decreases the rotation speed of the drum motor 21 is calculated.

張力制御値取得部915は、ユーザが入力装置905を介して製造しようとするコイル製品の製品識別情報を入力すると、入力した製品識別情報に対応する初期張力制御値を示す情報を規格情報記憶部932から取得する。そして、張力制御値取得部915は、取得した初期張力制御値を示す初期張力制御値情報を制御値送信部914へ通知する。 When the user inputs the product identification information of the coil product to be manufactured via the input device 905, the tension control value acquisition unit 915 acquires information indicating the initial tension control value corresponding to the input product identification information from the standard information storage unit. 932. Then, the tension control value acquisition unit 915 notifies the control value transmission unit 914 of initial tension control value information indicating the acquired initial tension control value.

制御値送信部914は、張力制御値取得部915から初期張力制御値情報が通知されると、通知された初期張力制御値情報を巻線ユニット100のモータ駆動部22へ送信する。また、制御値送信部914は、巻線ユニット100の動作開始後において、張力制御値算出部913から張力制御値情報が通知されると、通知された張力制御値情報を巻線ユニット100のモータ駆動部22へ送信する。 When the initial tension control value information is notified from the tension control value acquisition unit 915 , the control value transmission unit 914 transmits the notified initial tension control value information to the motor drive unit 22 of the winding unit 100 . Further, when the tension control value information is notified from the tension control value calculation unit 913 after the winding unit 100 starts operating, the control value transmission unit 914 transmits the notified tension control value information to the motor of the winding unit 100 . Send to drive unit 22 .

規格判定部916は、規格情報記憶部932が記憶する張力規格値情報が示す張力の規格範囲と、張力算出部912から通知される張力情報が示す張力の大きさと、を比較して、線材C1の張力値が前述の規格範囲内であるか否かを判定する。そして、規格判定部916は、線材C1の張力値が前述の規格範囲外であると判定すると、線材C1の張力値が規格範囲外になったことを通知する規格外通知情報を指令部917へ通知する。 The standard determination unit 916 compares the standard range of tension indicated by the tension standard value information stored in the standard information storage unit 932 with the magnitude of the tension indicated by the tension information notified from the tension calculation unit 912, and determines the wire rod C1. is within the above-mentioned standard range. Then, when the standard determination unit 916 determines that the tension value of the wire C1 is out of the standard range described above, the standard determination unit 916 transmits out-of-standard notification information to the command unit 917 to notify that the tension value of the wire C1 is out of the standard range. Notice.

指令部917は、ユーザが入力装置905に対して巻線機1の動作を開始させるための操作を行うと、それに応じて、巻芯支持ユニット40の巻芯駆動モータ402およびドラムモータ21に対して動作を開始するよう指令する動作開始指令情報を、巻芯支持ユニット40およびモータ駆動部22へ送信する。このとき、指令部917は、巻芯支持ユニット40およびモータ駆動部22へ動作開始指令情報を送信したことを通知する動作開始通知情報を他の設備3へ送信する。また、指令部917は、規格判定部916から規格外通知情報が通知されると、巻芯支持ユニット40の巻芯駆動モータ402およびドラムモータ21を停止させるための停止指令情報を生成して、設備3へ送信する。そして、設備3は、指令部917から停止指令情報を受信すると、受信した停止指令情報を基にドラムモータ21および巻芯駆動モータ402を停止する。 When the user operates the input device 905 to start the operation of the winding machine 1, the command unit 917 controls the core drive motor 402 and the drum motor 21 of the core support unit 40 accordingly. Operation start command information for commanding start of operation is transmitted to the winding core support unit 40 and the motor driving section 22 . At this time, the command section 917 transmits operation start notification information to the other equipment 3 to notify that the operation start instruction information has been transmitted to the core support unit 40 and the motor driving section 22 . In addition, when the nonstandard notification information is notified from the standard determination unit 916, the command unit 917 generates stop command information for stopping the core drive motor 402 and the drum motor 21 of the core support unit 40, Send to facility 3. Upon receiving the stop command information from the command unit 917, the facility 3 stops the drum motor 21 and the winding core drive motor 402 based on the received stop command information.

管理情報生成部918は、張力検出部70により検出される線材C1の張力を示す張力値から線材C1の張力を管理するための管理情報を生成する。管理情報生成部918は、予め設定された張力監視時期が到来する毎に、張力記憶部933が記憶する過去の予め設定された管理値算出対象期間における張力情報を取得し、取得した張力情報が示す張力値の平均値と標準偏差とを算出する。ここで、管理値算出対象期間は、例えば現時点から1週間前の時点から2日前の時点における張力値が規格範囲外となっていない期間に設定される。また、管理情報生成部918は、予め設定された管理情報生成時期が到来する毎に、前回の管理情報生成時期から現時点までの張力情報を張力記憶部933から取得し、取得した張力情報が示す過去の張力値から線材C1に加わる張力の平均値、標準偏差を算出する。そして、管理情報生成部918は、算出した線材C1に加わる張力の平均値および標準偏差を示す情報を含む管理情報を張力記憶部933に記憶させる。 The management information generation unit 918 generates management information for managing the tension of the wire C1 from the tension value indicating the tension of the wire C1 detected by the tension detection unit 70 . The management information generation unit 918 acquires the tension information in the past preset management value calculation target period stored in the tension storage unit 933 every time the preset tension monitoring time arrives, and the acquired tension information is Calculate the mean and standard deviation of the indicated tension values. Here, the management value calculation target period is set, for example, to a period in which the tension value is not outside the standard range from one week before to two days before the current time. In addition, the management information generation unit 918 acquires the tension information from the previous management information generation time to the current time from the tension storage unit 933 each time a preset management information generation time arrives, and the acquired tension information indicates The average value and standard deviation of the tension applied to the wire rod C1 are calculated from the past tension values. Then, the management information generation unit 918 causes the tension storage unit 933 to store management information including information indicating the calculated average value and standard deviation of the tension applied to the wire rod C1.

表示制御部919は、張力記憶部933が記憶する管理情報を取得し、取得した管理情報に含まれる線材C1の張力値を表示装置904に表示させる。ここで、表示制御部919は、規格情報記憶部932から規格値情報を取得し、取得した規格値情報が示す規格値とともに管理情報に含まれる線材C1の張力値を表示装置904に表示させる。 The display control unit 919 acquires the management information stored in the tension storage unit 933 and causes the display device 904 to display the tension value of the wire rod C1 included in the acquired management information. Here, the display control unit 919 acquires the standard value information from the standard information storage unit 932, and causes the display device 904 to display the standard value indicated by the acquired standard value information and the tension value of the wire C1 included in the management information.

監視部920は、張力検出部70により検出される線材C1の張力を示す張力値が前述の規格範囲内における予め設定された管理範囲を外れるか否かを監視する。ここで、監視部920は、例えば張力記憶部933が記憶する管理情報に含まれる平均値、標準偏差を示す情報を取得し、平均値よりも標準偏差の3倍に相当する量だけ高い値を管理上限値に設定し、平均値よりも標準偏差の3倍に相当する量だけ低い値を管理下限値に設定する。この場合、監視部920は、前述の管理上限値と管理下限値との間の張力値の範囲を管理範囲として監視を実行する。監視部920は、線材C1の張力を示す張力値が管理範囲を外れた場合、張力値が管理範囲外であることを通知する管理範囲外通知情報を報知部921に通知する。報知部921は、監視部920から管理範囲外通知情報が通知されると、線材C1の張力値が管理範囲を外れたことを報知する報知情報を生成してサーバ2へ送信する。 The monitoring unit 920 monitors whether or not the tension value indicating the tension of the wire rod C1 detected by the tension detecting unit 70 is out of the predetermined control range within the standard range described above. Here, the monitoring unit 920 acquires information indicating the average value and the standard deviation included in the management information stored in the tension storage unit 933, for example, and obtains a value higher than the average value by an amount equivalent to three times the standard deviation. The control upper limit is set, and a value lower than the average value by an amount corresponding to three times the standard deviation is set as the control lower limit. In this case, the monitoring unit 920 performs monitoring using the tension value range between the above-described upper management limit and lower management limit as the management range. When the tension value indicating the tension of the wire C1 is out of the control range, the monitoring unit 920 notifies the notification unit 921 of out-of-control-range notification information indicating that the tension value is out of the control range. When notified of the out-of-control notification information from the monitoring unit 920 , the notification unit 921 generates notification information for notifying that the tension value of the wire rod C<b>1 is out of the control range, and transmits the generated notification information to the server 2 .

圧縮部922は、張力記憶部933が記憶する複数の張力情報を結合して圧縮することによりサーバ2へ送信するための圧縮情報を生成する。圧縮部922は、例えば周知の数値情報圧縮技術を利用して、10乃至1000の張力情報を結合して圧縮し、圧縮して得られた情報を送信部923へ通知する。或いは、圧縮部922は、張力記憶部933が記憶する張力値の平均値、標準偏差、最大値および最小値を示す情報のみを含む圧縮情報を送信部923へ通知してもよい。送信部923は、圧縮部922から通知される情報をサーバ2へ送信する。 The compression unit 922 combines and compresses a plurality of pieces of tension information stored in the tension storage unit 933 to generate compression information to be transmitted to the server 2 . The compression unit 922 combines and compresses 10 to 1000 pieces of tension information using, for example, a well-known numerical information compression technique, and notifies the transmission unit 923 of the information obtained by compression. Alternatively, the compression section 922 may notify the transmission section 923 of compression information including only information indicating the average value, standard deviation, maximum value, and minimum value of the tension values stored in the tension storage section 933 . The transmission unit 923 transmits the information notified from the compression unit 922 to the server 2 .

次に、本実施の形態に係る制御ユニット90のメインモジュール910が実行する巻線機制御処理について、図5を参照しながら説明する。この巻線機制御処理は、例えば巻線機1へ電源が投入された後、ユーザが入力装置905に対して巻線機1の動作を開始させるための操作を行ったことを契機として開始される。まず、張力制御値取得部915が、規格情報記憶部932から初期張力制御値情報を取得し(ステップS101)、制御値送信部914が、初期張力制御値情報を巻線ユニット100のモータ駆動部22へ送信する(ステップS102)。次に、指令部917は、巻芯支持ユニット40の巻芯駆動モータ402およびドラムモータ21に対して動作を開始するよう指令する動作開始指令情報を、巻芯支持ユニット40およびモータ駆動部22へ送信する。また、指令部917は、巻芯支持ユニット40およびモータ駆動部22へ動作開始指令情報を送信したことを通知する動作開始通知情報を他の設備3へ送信する(ステップS103)。 Next, winding machine control processing executed by the main module 910 of the control unit 90 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. This winding machine control process is started, for example, when the user operates the input device 905 to start the operation of the winding machine 1 after the winding machine 1 is powered on. be. First, the tension control value acquisition unit 915 acquires initial tension control value information from the standard information storage unit 932 (step S101), and the control value transmission unit 914 transmits the initial tension control value information to the motor driving unit of the winding unit 100. 22 (step S102). Next, the command section 917 sends operation start command information for instructing the core drive motor 402 and the drum motor 21 of the core support unit 40 to start operating to the core support unit 40 and the motor drive section 22 . Send. In addition, the command section 917 transmits operation start notification information to the other equipment 3 to notify that the operation start instruction information has been transmitted to the core support unit 40 and the motor driving section 22 (step S103).

続いて、張力算出部912は、バッファモジュール950の歪み量バッファ931が記憶する歪み量情報を取得する(ステップS104)。このとき、張力算出部912は、前述のバッファ情報取得完了通知情報をバッファモジュール950へ送信する。そして、バッファモジュール950の歪み量取得部911は、バッファ情報取得完了通知情報を受信すると、張力検出部70から新たに歪み量情報を取得する。 Subsequently, the tension calculator 912 acquires strain amount information stored in the strain amount buffer 931 of the buffer module 950 (step S104). At this time, the tension calculation unit 912 transmits the aforementioned buffer information acquisition completion notification information to the buffer module 950 . Upon receiving the buffer information acquisition completion notification information, the strain amount acquisition unit 911 of the buffer module 950 acquires new strain amount information from the tension detection unit 70 .

その後、張力算出部912は、校正情報記憶部934が記憶する校正情報が示す一次関数を用いて、取得した歪み量情報が示す歪み量から、それに対応する線材C1の張力を算出する(ステップS105)。このとき、張力算出部912は、算出した張力を示す張力情報を張力制御値算出部913および規格判定部916へ通知するとともに、張力記憶部933に記憶させる。 After that, the tension calculation unit 912 uses the linear function indicated by the calibration information stored in the calibration information storage unit 934 to calculate the corresponding tension of the wire rod C1 from the strain amount indicated by the acquired strain amount information (step S105 ). At this time, the tension calculation unit 912 notifies the tension control value calculation unit 913 and the standard determination unit 916 of tension information indicating the calculated tension, and causes the tension storage unit 933 to store the tension information.

次に、規格判定部916は、規格情報記憶部932が記憶する張力規格値情報が示す張力の規格範囲と、張力算出部912から通知される張力情報が示す張力の大きさと、を比較して、線材C1の張力値が前述の規格範囲内であるか否かを判定する(ステップS106)。ここで、規格判定部916が、線材C1の張力値が規格範囲内であると判定したとする(ステップS106:No)。この場合、張力制御値算出部913は、規格情報記憶部932が記憶する張力規格値情報が示す張力の規格範囲と、張力算出部912から通知される張力情報が示す張力と、を比較して、前述の張力制御値を算出する(ステップS107)。そして、制御値送信部914が、張力制御値算出部913が算出した張力制御値を示す張力制御値情報を巻線ユニット100のモータ駆動部22へ送信する(ステップS108)。続いて、再びステップS104の処理が実行される。 Next, the standard determination unit 916 compares the standard range of tension indicated by the tension standard value information stored in the standard information storage unit 932 with the magnitude of the tension indicated by the tension information notified from the tension calculation unit 912. , and determines whether or not the tension value of the wire rod C1 is within the aforementioned standard range (step S106). Here, it is assumed that the standard determination unit 916 determines that the tension value of the wire rod C1 is within the standard range (step S106: No). In this case, the tension control value calculation unit 913 compares the tension standard range indicated by the tension standard value information stored in the standard information storage unit 932 with the tension indicated by the tension information notified from the tension calculation unit 912. , the aforementioned tension control value is calculated (step S107). Then, the control value transmission section 914 transmits tension control value information indicating the tension control value calculated by the tension control value calculation section 913 to the motor driving section 22 of the winding unit 100 (step S108). Subsequently, the process of step S104 is executed again.

一方、規格判定部916が、線材C1の張力値が規格範囲外であると判定したとする(ステップS106:Yes)。この場合、規格判定部916は、線材C1の張力値が規格範囲外になったことを通知する規格外通知情報を指令部917へ通知する。そして、指令部917は、巻芯支持ユニット40の巻芯駆動モータ402およびドラムモータ21を停止させるための停止指令情報を生成して、設備3へ送信する(ステップS109)。その後、制御値送信部914は、張力制御値情報のモータ駆動部22への送信を停止し(ステップS110)、巻線機制御処理が終了する。 On the other hand, it is assumed that the standard determination unit 916 determines that the tension value of the wire rod C1 is out of the standard range (step S106: Yes). In this case, the standard determination unit 916 notifies the instruction unit 917 of out-of-standard notification information that notifies that the tension value of the wire C1 is out of the standard range. Then, the command section 917 generates stop command information for stopping the core drive motor 402 and the drum motor 21 of the core support unit 40, and transmits it to the equipment 3 (step S109). After that, the control value transmission unit 914 stops transmitting the tension control value information to the motor driving unit 22 (step S110), and the winding machine control process ends.

次に、本実施の形態に係る制御ユニット90のメインモジュール910が実行する張力監視処理について、図6を参照しながら説明する。この張力監視処理は、前述の巻線機制御処理と並行して実行される。この張力管理処理も、巻線機1へ電源が投入された後、ユーザが入力装置905に対して巻線機1の動作を開始させるための操作を行ったことを契機として開始される。まず、管理情報生成部918が、予め設定された張力監視時期が到来したか否かを判定する(ステップS201)。ここで、管理情報生成部918が、未だ張力監視時期が到来していないと判定すると(ステップS201:No)、後述するステップS207の処理が実行される。一方、管理情報生成部918は、張力監視時期が到来したと判定すると(ステップS201:Yes)、張力記憶部933が記憶する過去の予め設定された管理値算出対象期間における張力情報を取得し(ステップS202)、取得した張力情報が示す張力値の平均値と標準偏差とを算出する(ステップS203)。 Next, tension monitoring processing executed by main module 910 of control unit 90 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. This tension monitoring process is executed in parallel with the aforementioned winding machine control process. This tension management process is also started when the user operates the input device 905 to start the operation of the winding machine 1 after the winding machine 1 is powered on. First, the management information generator 918 determines whether or not a preset tension monitoring time has arrived (step S201). Here, when the management information generation unit 918 determines that the tension monitoring time has not yet arrived (step S201: No), the process of step S207, which will be described later, is executed. On the other hand, when the management information generation unit 918 determines that the tension monitoring time has come (step S201: Yes), the management information generation unit 918 acquires the tension information in the past preset management value calculation target period stored in the tension storage unit 933 ( Step S202), the average value and standard deviation of the tension values indicated by the acquired tension information are calculated (step S203).

次に、監視部920が、過去の予め設定された管理値算出対象期間における張力情報が示す張力値の平均値と標準偏差とに基づいて管理範囲を特定する(ステップS204)。続いて、監視部920は、張力記憶部933が記憶する直近の線材C1の張力値が管理範囲外であるか否かを判定する(ステップS205)。監視部920が、直近の線材C1の張力値が管理範囲内であると判定すると(ステップS205:No)、後述するステップS207の処理が実行される。一方、監視部920が、直近の線材C1の張力値が管理範囲外であると判定すると(ステップS205:Yes)、報知部921が、線材C1の張力値が管理範囲を外れたことを報知する報知情報を生成してサーバ2へ送信する(ステップS206)。 Next, the monitoring unit 920 identifies the management range based on the average value and the standard deviation of the tension values indicated by the tension information in the past preset management value calculation target period (step S204). Subsequently, the monitoring unit 920 determines whether the latest tension value of the wire rod C1 stored in the tension storage unit 933 is outside the control range (step S205). When the monitoring unit 920 determines that the tension value of the most recent wire rod C1 is within the control range (step S205: No), the process of step S207, which will be described later, is executed. On the other hand, when the monitoring unit 920 determines that the latest tension value of the wire C1 is out of the control range (step S205: Yes), the notification unit 921 notifies that the tension value of the wire C1 is out of the control range. Notification information is generated and transmitted to the server 2 (step S206).

その後、管理情報生成部918は、予め設定された管理情報生成時期が到来したか否かを判定する(ステップS207)。ここで、管理情報生成部918が、未だ管理情報生成時期が到来していないと判定すると(ステップS207:No)、再びステップS201の処理が実行される。一方、管理情報生成部918は、管理情報生成時期が到来したと判定すると(ステップS207:Yes)、前回の管理情報生成時期から現時点までの張力情報を張力記憶部933から取得し、取得した張力情報が示す過去の張力値から線材C1に加わる張力の平均値、標準偏差、最大値および最小値を算出する。そして、管理情報生成部918は、算出した平均値、標準偏差、最大値および最小値を示す情報を含む管理情報を生成して張力記憶部933に記憶させる(ステップS208)。次に、圧縮部922は、張力記憶部933が記憶する張力情報から圧縮情報を生成し(ステップS209)、送信部923が、生成された圧縮情報をサーバ2へ送信する(ステップS210)。続いて、再びステップS201の処理が実行される。 After that, the management information generation unit 918 determines whether or not the preset management information generation timing has arrived (step S207). Here, if the management information generation unit 918 determines that the management information generation time has not come yet (step S207: No), the process of step S201 is executed again. On the other hand, when the management information generation unit 918 determines that the management information generation time has come (step S207: Yes), it acquires the tension information from the previous management information generation time to the current time from the tension storage unit 933, and The average value, standard deviation, maximum value and minimum value of the tension applied to the wire rod C1 are calculated from the past tension values indicated by the information. Then, the management information generator 918 generates management information including information indicating the calculated average value, standard deviation, maximum value and minimum value, and stores it in the tension storage unit 933 (step S208). Next, the compression unit 922 generates compression information from the tension information stored in the tension storage unit 933 (step S209), and the transmission unit 923 transmits the generated compression information to the server 2 (step S210). Subsequently, the process of step S201 is executed again.

以上説明したように、本実施の形態に係る巻線機1によれば、張力検出部70が、制御ユニット90と信号線SL1を介して接続され、検出した線材C1の張力を示す情報を、信号線SL1を介して直接制御ユニット90へ送信する。そして、制御ユニット90が、張力検出部70により検出される線材C1の張力の大きさに基づいて、ドラムモータ21の回転速度を制御する。これにより、制御ユニット90は、張力検出部70で検出された線材C1の張力を示す情報を略リアルタイムで取得して、ドラムモータ21の回転速度を制御することができるので、線材C1の張力にばらつきを抑制できる。 As described above, according to the winding machine 1 according to the present embodiment, the tension detector 70 is connected to the control unit 90 via the signal line SL1, and the information indicating the detected tension of the wire rod C1 is It is transmitted directly to the control unit 90 via the signal line SL1. Then, the control unit 90 controls the rotational speed of the drum motor 21 based on the magnitude of the tension of the wire rod C1 detected by the tension detection section 70 . As a result, the control unit 90 can acquire information indicating the tension of the wire rod C1 detected by the tension detector 70 in substantially real time, and can control the rotational speed of the drum motor 21. Therefore, the tension of the wire rod C1 can be Variation can be suppressed.

また、本実施の形態に係る巻線機1によれば、張力検出部70が、テンションバー30のプーリ322とノズル80との間における線材C1の張力を検出する。そして、制御ユニット90が、張力検出部70により検出される線材C1の張力の大きさに基づいて、ドラムモータ21の回転速度を制御する。これにより、実際に巻芯Co1に巻回される際に線材C1に加わっている張力を精度良く検出することができるので、ドラムモータ21を的確に制御できる。従って、線材C1を巻芯Co1に巻回する際の張力にばらつきを抑制できる。 Further, according to the winding machine 1 of the present embodiment, the tension detecting section 70 detects the tension of the wire C1 between the pulley 322 of the tension bar 30 and the nozzle 80 . Then, the control unit 90 controls the rotational speed of the drum motor 21 based on the magnitude of the tension of the wire rod C1 detected by the tension detection section 70 . As a result, it is possible to accurately detect the tension applied to the wire rod C1 when the wire rod C1 is actually wound around the core Co1, so that the drum motor 21 can be accurately controlled. Therefore, it is possible to suppress variation in tension when the wire rod C1 is wound around the core Co1.

特に、巻芯Co1が角柱形状であり、線材C1の張力が変動し易い場合であっても、線材C1に加わる張力をリアルタイムで検出することができるので、巻芯Co1が角柱状のコイル製品の製造時において線材C1の張力のばらつきを抑制することができ、コイル製品の品質を高めることができる。 In particular, even if the core Co1 has a prismatic shape and the tension of the wire C1 is likely to fluctuate, the tension applied to the wire C1 can be detected in real time. Variation in the tension of the wire rod C1 can be suppressed during manufacturing, and the quality of the coil product can be improved.

ところで、張力検出部70のロードセル732とADC74との間の距離が長くなると、ロードセル732から出力されるアナログ信号に重畳するノイズ成分が大きくなる虞がある。ここで、ノイズ成分を低減するためにロードセル732とADCとの間にローバスフィルタを設けて周波数が比較的高いノイズ成分を除去することが考えられる。ところが、この場合、線材C1の張力が比較的短い周期で変動する場合に線材C1の張力変動を精度良く検出することができなくなる虞がある。これに対して、本実施の形態に係る張力検出部70では、第2ローラ72に加わる力を検出するロードセル732と、ロードセル732から出力される第2ローラ72に加わる力に応じたアナログ信号をディジタル信号へ変換するADC74と、が、1つの基台79に纏めて支持されている。これにより、ロードセル732とADC74との間の距離を短縮することができるので、ロードセル732から出力されるアナログ信号に重畳するノイズ成分を低減することができる。 By the way, when the distance between the load cell 732 of the tension detection unit 70 and the ADC 74 becomes longer, there is a possibility that the noise component superimposed on the analog signal output from the load cell 732 increases. Here, in order to reduce noise components, it is conceivable to provide a low-pass filter between the load cell 732 and the ADC to remove noise components with relatively high frequencies. However, in this case, when the tension of the wire C1 fluctuates in a relatively short period, there is a possibility that the tension fluctuation of the wire C1 cannot be detected with high accuracy. On the other hand, in the tension detector 70 according to the present embodiment, a load cell 732 that detects the force applied to the second roller 72 and an analog signal corresponding to the force applied to the second roller 72 output from the load cell 732 are output. ADC 74 that converts to a digital signal are collectively supported by one base 79 . As a result, the distance between the load cell 732 and the ADC 74 can be shortened, so that noise components superimposed on the analog signal output from the load cell 732 can be reduced.

また、本実施の形態に係るロードセル732は、ロバーバル型ロードセルであり、長尺であり長手方向の一端部に第2ローラ72を支持するローラ支持部が固定され他端部が基台79における第2ローラ72から+Z方向にずれた位置に固定された起歪部7321を有する。これにより、第2ローラ72に加わる力を精度良く検出することができるので、ドラムモータ21を的確に制御できる。 The load cell 732 according to the present embodiment is a Roberval type load cell, and has a long length. 2 has a strain-generating portion 7321 fixed at a position displaced from the roller 72 in the +Z direction. As a result, the force applied to the second roller 72 can be detected with high accuracy, so that the drum motor 21 can be accurately controlled.

更に、本実施の形態に係る制御ユニット90では、規格判定部916が、張力検出部70により検出される線材C1の張力の大きさを示す張力値が前述の規格範囲内であるか否かを判定し、指令部917が、線材C1の張力値が規格範囲外であると判定されると、ドラムモータ21を停止させるための停止指令情報を生成して、設備3へ送信する。これにより、設備3側において、巻線機1に異常が発生したことを認識することができる。 Further, in the control unit 90 according to the present embodiment, the standard determining section 916 determines whether or not the tension value indicating the magnitude of the tension of the wire rod C1 detected by the tension detecting section 70 is within the aforementioned standard range. When the command unit 917 determines that the tension value of the wire C1 is out of the standard range, it generates stop command information for stopping the drum motor 21 and transmits it to the equipment 3 . Thereby, it is possible to recognize that the winding machine 1 has an abnormality on the equipment 3 side.

また、本実施の形態に係る管理情報生成部918は、張力検出部70により検出される線材C1の張力を示す張力値から線材C1の張力を管理するための管理情報を生成する。そして、表示制御部919が、生成された管理情報を表示装置904に表示させる。 Moreover, the management information generation unit 918 according to the present embodiment generates management information for managing the tension of the wire C1 from the tension value indicating the tension of the wire C1 detected by the tension detection unit 70 . Then, the display control unit 919 causes the display device 904 to display the generated management information.

更に、本実施の形態に係る監視部920は、張力情報が示す線材C1の張力値が前述の管理範囲を外れるか否かを監視し、報知部921が、線材C1の張力値が管理範囲を外れたと判定すると、線材C1の張力値が管理範囲を外れたことを報知する報知情報を生成する。これにより、線材C1の張力値の挙動から巻線機1の異常の予兆となる現象の発生をユーザに通知することができるので、巻線機1のいわゆる予知保全が可能となる。 Furthermore, the monitoring unit 920 according to the present embodiment monitors whether the tension value of the wire C1 indicated by the tension information is out of the above-described control range, and the reporting unit 921 detects whether the tension value of the wire C1 is out of the control range. When it is determined that the tension value of the wire rod C1 is out of the control range, notification information is generated to notify that the tension value of the wire rod C1 is out of the control range. As a result, the user can be notified of the occurrence of a phenomenon that is a sign of an abnormality in the winding machine 1 from the behavior of the tension value of the wire C1, so that the so-called predictive maintenance of the winding machine 1 can be performed.

また、本実施の形態に係る制御ユニット90は、1つで複数の巻線ユニット100を制御する。これにより、制御ユニット90単独で複数の巻線ユニット100の集中管理が可能となるので、複数の巻線ユニット100の管理負荷を軽減できる。 Also, one control unit 90 according to the present embodiment controls a plurality of winding units 100 . As a result, centralized management of the plurality of winding units 100 can be performed by the control unit 90 alone, so that the management load of the plurality of winding units 100 can be reduced.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば図7に示すように、ロードセル732の起歪部7321が、長尺であり第1ローラ71A、71Bの並び方向に沿って巻芯支持ユニット40から第1ローラ71A、71Bに向かう方向側、即ち、+Z方向側の一端部にローラ支持部733が固定され、-Z方向側の他端部が基台79における第2ローラ72から第1ローラ71A、71Bの並び方向に沿って巻芯支持ユニット40に向かう方向、即ち、-Z方向にずれた位置に固定されているものであってもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the configurations of the above-described embodiments. For example, as shown in FIG. 7, the strain-generating portion 7321 of the load cell 732 is long, and along the direction in which the first rollers 71A and 71B are arranged, the direction side toward the first rollers 71A and 71B from the core support unit 40, That is, the roller support portion 733 is fixed to one end on the +Z direction side, and the other end on the -Z direction side supports the core along the direction in which the second roller 72 and the first rollers 71A and 71B are arranged on the base 79. It may be fixed at a position shifted in the direction toward the unit 40, that is, in the -Z direction.

実施の形態では、ユーザが入力装置905を介して張力規格値情報および初期張力制御値情報を規格情報記憶部932に登録する例について説明した。但し、これに限らず、例えば制御ユニット90が、サーバ2から転送される規格値情報を取得し、取得した規格値情報を規格情報記憶部932に記憶させる規格値情報取得部(図示せず)を有するものであってもよい。 In the embodiment, an example has been described in which the user registers the tension standard value information and the initial tension control value information in the standard information storage unit 932 via the input device 905 . However, for example, the control unit 90 acquires the standard value information transferred from the server 2, and stores the acquired standard value information in the standard information storage unit 932 Standard value information acquisition unit (not shown) may have

実施の形態では、監視部920が、線材C1の張力値の平均値よりもその標準偏差の3倍に相当する量だけ高い値を管理上限値に設定し、平均値よりも標準偏差の3倍に相当する量だけ低い値を管理下限値に設定する例について説明した。但し、これに限らず、例えば監視部920が、線材C1の張力値の平均値よりもその標準偏差または標準偏差の2倍に相当する量だけ高い値を管理上限値に設定し、平均値よりも標準偏差または標準偏差の2倍に相当する量だけ低い値を管理下限値に設定してもよい。 In the embodiment, the monitoring unit 920 sets a value higher than the average value of the tension values of the wire C1 by an amount corresponding to three times the standard deviation as the control upper limit value, and three times the standard deviation than the average value. An example has been described in which a value lower by an amount corresponding to is set as the lower control limit value. However, not limited to this, for example, the monitoring unit 920 sets a value higher than the average value of the tension values of the wire rod C1 by the standard deviation or an amount equivalent to twice the standard deviation as the management upper limit value, Alternatively, the lower control limit may be set to a value lower by the standard deviation or an amount equivalent to twice the standard deviation.

以上、本発明の実施の形態および変形例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、実施の形態および変形例が適宜組み合わされたもの、それに適宜変更が加えられたものを含む。 Although the embodiments and modifications of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these. The present invention includes appropriate combinations of the embodiments and modifications, and appropriate modifications thereof.

本発明は、線材を巻芯に巻回することによりコイル部品を製造する巻線機に好適である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for a winding machine that manufactures a coil component by winding a wire around a winding core.

1:巻線機、2:サーバ、3:設備、10:基体、20:ドラム、21:ドラムモータ、22:モータ駆動部、30:テンションバー、31:ロッド部、32:ガイド部、33:付勢部材、40:巻芯支持ユニット、70:張力検出部、71A、71B:第1ローラ、72:第2ローラ、74:ADC、79:基台、90:制御ユニット、222,403:ドライバ、221:DAC、311:回動ピン、312,331:固定部材、321:保持部、322:プーリ、401:巻芯支持部、402:巻芯駆動モータ、732:ロードセル、733:ローラ支持部、901:CPU、902:RAM、903:ROM、904:表示装置、905:入力装置、907:ストレージ、908:ネットワークインタフェース、909:バス、910:メインモジュール、911:歪み量取得部、912:張力算出部、913:張力制御値算出部、914:制御値送信部、915:張力制御値取得部、916:規格判定部、917:指令部、918:管理情報生成部、919:表示制御部、920:監視部、921:報知部、922:圧縮部、923:送信部、931:歪み量バッファ、932:規格情報記憶部、933:張力記憶部、934:校正情報記憶部、941:表示インタフェース、950:バッファモジュール、951:入力インタフェース、961:シリアルインタフェース、962:出力インタフェース、7321:起歪部、7322:ストレインゲージ、C1:線材、Co1:巻芯、NW1:ネットワーク、SL1:信号線 1: Winding machine, 2: Server, 3: Equipment, 10: Substrate, 20: Drum, 21: Drum motor, 22: Motor drive unit, 30: Tension bar, 31: Rod unit, 32: Guide unit, 33: Biasing member 40: core support unit 70: tension detector 71A, 71B: first rollers 72: second rollers 74: ADC 79: base 90: control unit 222, 403: driver , 221: DAC, 311: rotation pin, 312, 331: fixing member, 321: holding portion, 322: pulley, 401: core support portion, 402: core drive motor, 732: load cell, 733: roller support portion , 901: CPU, 902: RAM, 903: ROM, 904: Display device, 905: Input device, 907: Storage, 908: Network interface, 909: Bus, 910: Main module, 911: Strain amount acquisition unit, 912: Tension calculation unit 913: Tension control value calculation unit 914: Control value transmission unit 915: Tension control value acquisition unit 916: Standard determination unit 917: Command unit 918: Management information generation unit 919: Display control unit , 920: monitoring unit, 921: reporting unit, 922: compression unit, 923: transmission unit, 931: strain amount buffer, 932: standard information storage unit, 933: tension storage unit, 934: calibration information storage unit, 941: display Interface 950: Buffer module 951: Input interface 961: Serial interface 962: Output interface 7321: Strain generating part 7322: Strain gauge C1: Wire rod Co1: Winding core NW1: Network SL1: Signal line

Claims (8)

巻芯に線材を巻回する複数の巻線機それぞれに設けられ前記線材の張力の大きさを反映した物理量を検出する複数の張力検出部と、
前記複数の巻線機それぞれの前記張力検出部により検出される前記線材の張力の大きさに基づいて、前記複数の巻線機それぞれのドラムモータの回転速度を制御する制御ユニットと、
前記張力検出部と前記制御ユニットとを接続する信号線と、を備え、
前記張力検出部は、検出した前記線材の張力を示す情報を、前記信号線を介して直接前記制御ユニットへ送信可能であり、
前記制御ユニットは、
前記複数の張力検出部それぞれで検出された前記物理量を示す物理量情報を一時的に記憶するバッファと、
前記複数の張力検出部それぞれから取得した前記物理量情報を前記バッファに区別して記憶させる物理量情報取得部と、
前記物理量から前記線材の張力を算出する張力算出部と、
前記線材についての張力の規格値の範囲と算出された前記線材の張力と、を比較して、前記ドラムモータの回転速度を制御して前記線材の張力を調整するための張力制御値を算出する張力制御値算出部と、
前記張力制御値を示す張力制御値情報を、前記複数の巻線機それぞれに設けられたドラムモータを駆動するモータ駆動部へ送信する制御値送信部と、を有する
テンション装置。
a plurality of tension detection units provided in each of a plurality of winding machines for winding a wire around a winding core and detecting a physical quantity reflecting the magnitude of the tension of the wire;
a control unit that controls the rotation speed of the drum motor of each of the plurality of winding machines based on the magnitude of the tension of the wire rod detected by the tension detection unit of each of the plurality of winding machines ;
A signal line connecting the tension detection unit and the control unit,
The tension detection unit is capable of transmitting information indicating the detected tension of the wire directly to the control unit via the signal line ,
The control unit is
a buffer that temporarily stores physical quantity information indicating the physical quantity detected by each of the plurality of tension detectors;
a physical quantity information acquisition unit that distinguishes and stores the physical quantity information acquired from each of the plurality of tension detection units in the buffer;
a tension calculation unit that calculates the tension of the wire rod from the physical quantity;
A tension control value for adjusting the tension of the wire by controlling the rotational speed of the drum motor is calculated by comparing the range of the standard values of the tension of the wire with the calculated tension of the wire. a tension control value calculator;
a control value transmission unit that transmits tension control value information indicating the tension control value to a motor drive unit that drives a drum motor provided in each of the plurality of winding machines;
tension device.
前記物理量情報取得部は、前記複数の張力検出部それぞれで検出された張力を示す情報を、0.3msec以上500msec以下の時間で取得する、 The physical quantity information acquisition unit acquires information indicating the tension detected by each of the plurality of tension detection units in a time period of 0.3 msec or more and 500 msec or less.
請求項1に記載のテンション装置。 A tensioning device according to claim 1.
前記張力検出部は、
前記線材が掛止される一対の第1ローラと、
回転軸が互いに平行な前記一対の第1ローラの間に配置され前記一対の第1ローラの並び方向および前記並び方向に垂直な前記一対のローラの回転軸方向に直交する方向へ移動自在であるとともに、前記線材が掛止される第2ローラと、
前記第2ローラに加わる力を検出するロードセルと、
前記ロードセルから出力される前記第2ローラに加わる力に応じたアナログ信号をディジタル信号へ変換して前記第2ローラに加わる力を反映した物理量として出力するアナログディジタル変換部と、
前記一対の第1ローラ、前記第2ローラ、前記ロードセルおよび前記アナログディジタル変換部を纏めて支持する基台と、を有する、
請求項1または2に記載のテンション装置。
The tension detection unit is
a pair of first rollers on which the wire rod is hooked;
It is arranged between the pair of first rollers whose rotating shafts are parallel to each other, and is movable in a direction perpendicular to the direction in which the pair of first rollers are aligned and in a direction perpendicular to the direction of the rotating shafts of the pair of rollers perpendicular to the direction in which the rollers are aligned. together with a second roller on which the wire is hooked;
a load cell that detects the force applied to the second roller;
an analog-to-digital converter that converts an analog signal corresponding to the force applied to the second roller output from the load cell into a digital signal and outputs the physical quantity that reflects the force applied to the second roller;
a base that collectively supports the pair of first rollers, the second rollers, the load cell, and the analog-to-digital conversion unit;
3. A tensioning device according to claim 1 or 2 .
前記張力検出部は、
前記線材が掛止される一対の第1ローラと、
回転軸が互いに平行な前記一対の第1ローラの間に配置され前記一対の第1ローラの並び方向および前記並び方向に垂直な前記一対のローラの回転軸方向に直交する方向へ移動自在であるとともに、前記線材が掛止される第2ローラと、
前記第2ローラに加わる力を検出するロードセルと、を有し、
前記ロードセルは、
ロバーバル型ロードセルであり、
長尺であり長手方向の一端部に前記第2ローラを支持するローラ支持部が固定され他端部が基台における、前記一対の第1ローラの並び方向および前記一対のローラの回転軸方向に直交する方向において前記第2ローラからずれた位置に固定された起歪部と、
前記起歪部における少なくとも4箇所に配設されたストレインゲージと、を有する、
請求項1から3のいずれか1項に記載のテンション装置。
The tension detection unit is
a pair of first rollers on which the wire rod is hooked;
It is arranged between the pair of first rollers whose rotating shafts are parallel to each other, and is movable in a direction perpendicular to the direction in which the pair of first rollers are aligned and in a direction perpendicular to the direction of the rotating shafts of the pair of rollers perpendicular to the direction in which the rollers are aligned. together with a second roller on which the wire is hooked;
a load cell that detects the force applied to the second roller,
The load cell is
It is a Roberval type load cell,
A roller supporting portion that supports the second roller is fixed to one end of the elongated longitudinal direction, and the other end is in the direction of the arrangement of the pair of first rollers and the direction of the rotation axis of the pair of rollers on the base. a strain-generating portion fixed at a position displaced from the second roller in an orthogonal direction;
strain gauges disposed at least four locations in the strain-generating portion;
A tensioning device according to any one of claims 1 to 3 .
前記張力検出部により検出される前記線材の張力の大きさを示す張力値が予め設定された規格範囲内であるか否かを判定する規格判定部と、
前記規格判定部により前記張力値が前記規格範囲外であると判定されると、前記ドラムモータを停止させるための停止指令情報を生成する指令部と、を更に備える、
請求項1からのいずれか1項に記載のテンション装置。
a standard determination unit that determines whether a tension value indicating the magnitude of the tension of the wire detected by the tension detection unit is within a preset standard range;
a command unit that generates stop command information for stopping the drum motor when the standard determination unit determines that the tension value is out of the standard range;
A tensioning device according to any one of claims 1 to 4 .
前記張力検出部により検出される前記線材の張力の大きさを示す張力値が前記規格範囲内における予め設定された管理範囲を外れるか否かを監視する監視部と、
前記監視部により前記張力値が前記管理範囲を外れたと判定すると、前記張力値が前記管理範囲を外れたことを報知する報知情報を生成する報知部と、を更に備える、
請求項に記載のテンション装置。
a monitoring unit for monitoring whether the tension value indicating the magnitude of the tension of the wire detected by the tension detection unit is out of a preset management range within the standard range;
A notification unit that generates notification information for notifying that the tension value is out of the control range when the monitoring unit determines that the tension value is out of the control range,
A tensioning device according to claim 5 .
表示装置と、
前記張力検出部により検出される前記線材の張力を示す張力値から前記線材の張力を管理するための管理情報を生成する管理情報生成部と、
前記管理情報を前記表示装置に表示させる表示制御部と、を更に備える、
請求項1からのいずれか1項に記載のテンション装置。
a display device;
a management information generation unit that generates management information for managing the tension of the wire from a tension value indicating the tension of the wire detected by the tension detection unit;
a display control unit that causes the display device to display the management information;
A tensioning device according to any one of claims 1 to 6 .
前記複数の巻線機は、それぞれ、 Each of the plurality of winding machines is
前記線材を繰り出すドラムと、 a drum for feeding the wire;
前記ドラムを駆動するドラムモータと、 a drum motor that drives the drum;
前記ドラムから繰り出される線材を巻芯へ案内するノズルと、 a nozzle for guiding the wire unwound from the drum to the winding core;
長尺であり長手方向の一端部にプーリが設けられ他端部が回動自在に軸支されるとともに、前記ドラムと前記ノズルとの間において前記線材が前記プーリに掛止された状態で前記プーリが付勢部材により前記線材に押し付けられる方向へ付勢されるテンションバーと、を備える、 A long pulley is provided at one end in the longitudinal direction and the other end is rotatably supported, and the wire rod is hooked on the pulley between the drum and the nozzle. a tension bar biased in a direction in which the pulley is pressed against the wire by a biasing member;
請求項1から7のいずれか1項に記載のテンション装置。A tensioning device according to any one of claims 1 to 7.
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