JPH0138747B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電動機の電機子鉄心など、矩形のコ
イルを巻線するときのワイヤにテンシヨンを付与
する装置に関するものである。

第１図に示すような、電動機の電機子鉄心にコ
イルを巻回するための巻線機として、従来、第２
図に示すようなフライヤ巻線機が用いられてい
る。すなわち、所定の位置にフライヤ１を固定し
た主軸２の一端にベアリング３を介して、チヤツ
ク４に取付けた線ガイドあるいは、フオーマ５を
設けこのフオーマ５に沿つて、ワイヤ６を巻回し
て、電機子鉄心７の外周囲面に形成されたスロツ
ト８に挿入するようにしたものである。

このように電機子に巻線する場合、次のような
問題が２つある。まず１つは、フライヤ１ターン
毎にワイヤ６はフオーマ５に添つてスロツト８へ
案内され、フオーマの先端からワイヤ６がはずれ
ると、第４図に示すように１ターンのうちで大き
く２回線速が変動し、ワイヤのテンシヨンが負の
状態になり、スロツト内で線のたるみが生じる。
もう１つは、フライヤで巻線するとき、第５図に
示すようにフライヤの加速時、定速時、減速時、
停止時の制御が必要になるため、加速時と減速時
ではワイヤのテンシヨンの変動が大きくなり、加
速時に適正なテンシヨンを付与すればテンシヨン
が過小となる。

これらの問題に対処するため、第６図に示すよ
うにワイヤ供給源からフライヤまでのワイヤの経
路においてテンシヨン、付与装置を設けている。

従来のテンシヨン装置は、第３図に示すごとき
構成でプーリ９とフエルト１２との摩擦力をエア
シリンダ１３の空気圧によつて設定し、テンシヨ
ンをワイヤ６に付与している。さらに、プーリ９
に巻付られたワイヤがすべらないように、フエル
ト状のものをはり合せたワイヤバサミでプリテン
シヨンを付与し、また、１ターン毎のテンシヨン
変動を緩和するようにバネを取付けたレバー１４
によつてタルミを取るような機構になつている。
しかし、この方法では、実際、加速時、定速時、
減速時、停止時のテンシヨン変動、及び１ターン
毎のテンシヨン変動に対してレバーの追従性がな
く、また、すべり摩擦によるテンシヨン付与では
加速に応じたテンシヨンコントロールが出来な
い。これらの原因で巻線が不安定となり、かつワ
イヤが伸びるために高品質のコイルが得られな
い。

本発明において、上記した従来技術の欠点をな
くし低慣性モーターを用いて電機子電流を制御す
ることにより、 (1) ワイヤの送り速度に関係なくテンシヨンを自
由に設定できる。

(2) 急激なワイヤの速度変動、例えば、フライヤ
１ターン中におけるワイヤの変動を高い応答性
で吸収する。

(3) ワイヤにたるみが生じる場合、ワイヤの繰出
し方向と逆方向に引き戻す。

以上の機能を実現するテンシヨン付与方法およ
び装置を提供することにある。

本発明において、上記目的を達成するために、 (1) 低慣性モータを用い、これを発電機として動
作させ、この発生トルクを回転数に関係なく制
御するため、電機子電流を定電流回路で制限す
る。前記定電流回路の設定値をマイクロコンピ
ユータ等の外部装置のデータによつて決定す
る。

これにより、必要なタイミングに適性なテン
シヨンを自由に設定できる。

(2) テンシヨン発生機構に低慣性モータを用い
て、慣性モーメントを極少に押え、また、テン
シヨン発生機構とフライヤとの間に応答性を阻
害するたるみ取り機構を挿入しない構成とし
て、急激なワイヤの速度変動の場合に、テンシ
ヨンを一定に保つことを可能とした。

(3) 低慣性モータの電機子回路にバイアス電源を
挿入し、ある回転数以下の低速領域および、負
（逆回転）の領域においても設定されたトルク
を安定に発生する構成とし、巻線中ワイヤの速
度が負（逆方向）になる場合にテンシヨンを一
定に保ちつつすみやかにたるみを吸収すること
を可能とした。

第６図、第７図は本発明の一実施例である。

第６図は、機構部を示しており、 フライヤ入口側に、発電機として動作させる低慣
性モータ１７を設け、このモータにプーリ１６を
直結した構造としている。

また、前記プーリ１６に巻き付けられたワイヤ
６が滑べらないようにボビン１１の入口部にボビ
ン１１からのワイヤの繰り出しを規制するプリテ
ンシヨナ１０を設けている。

更にフライヤと前記プーリ１６との間のワイヤ
にたるみが生じた時、これを吸収できるように、
前記プーリ１６とプリテンシヨナ１０との間に、
バネを取り付けたレバー１４によつて、タルミを
取る機構を配置している。

第７図は、制御回路２１およびバイアス電源２
２を直列に接続した構成としている。

また、必要なタイミングに適正な値の電流を設
定できるよう、前記定電流設定回路２１にマイク
ロコンピユータ１９からの指令情報を取り込むた
めに、インタフエース２０を設けている。

以上の機構部と制御回路部からなる本実施例の
動作は、次の如くである。

(1) 低慣性モータ１７を発電機として動作させ、
この発生トルクを、ワイヤの送り速さに関係な
く制御するため、電機子電流を定電流回路で制
限する。

すなわち、巻線中、低慣性モータ１７に直結
したプーリ１６が、ワイヤ繰り出し方向に回転
すると、電機子コイルの両端に回転数に比例し
た誘起電圧が発生する。

この誘起電圧により、図７に示す閉回路に電
流が流れると、低慣性モータ１７には電流値に
比例したトルクが、ワイヤ繰り出し方向とは逆
向きに発生する。この発生トルクが動力源とな
り、プーリ１６を介して、ワイヤへのテンシヨ
ン付与を行つている。

ここで、前記発生トルクを、ワイヤ送り速さ
（モータ回転数）に関係なく制御するため、定
電流設定回路２１で、図７の閉回路に流れる電
流を制限し、電機子コイルに一定の電流を流す
ようにしている。

次に、フライヤの加速時、定速時、減速時、
停止時に応じて、ワイヤに適正なテンシヨンを
それぞれ付与できるように、上記の各タイミン
グに従つて、マイクロコンピユータ１９からの
指令情報をインタフエース２０を介して取り込
み、定電流回路の設定値をコントロールしてい
る。

(2) テンシヨン発生機構に低慣性モータ１７を用
い、かつプーリ１６を上記モータに直結するこ
とにより、慣性モーメントを極少に押え、急激
なワイヤの速度変動に対し、応答性よく、テン
シヨンの付与を行つてる。

(3) 低慣性モータ１７の電機子回路にバイアス電
源２２を挿入することにより、ある回転数以下
の低速領域および負の領域（逆回転）において
も、設定されたトルクを安定に発生させてい
る。すなわち、加速始めあるいは減速終り付近
のようなプーリの回転数が低い区間において
は、テンシヨン付与の源としている電機子コイ
ルの誘起電圧も低いので、これを補うため、バ
イアス電源を設けて、所要の電流値を確保し、
設定されたテンシヨンの付与を行つている。

又、このバイアス電源により、プーリにワイ
ヤ繰り出し方向と逆向きのトルクを、常に与え
ているため、巻線中、ワイヤのたるみが生じた
場合でもテンシヨンを一定に保ちつつ、すみや
かにたるみを吸収する動作が行なえる。

以上述べたように本発明によれば、 ワイヤの送り速度に関係なくテンシヨンを自由に
設定できることで、加速時、定速時、減速時、停
止時においてのテンシヨンのプログラマブル化
し、ワイヤの変動を高い応答性で吸収し、電機子
回路にバイアス電源を挿入することで、テンシヨ
ンを一定に保ちつつすみやかにたるみを吸収する
ことを可能にしたことで従来の問題を解決でき
る。

これらの本発明において巻線が安定となり、か
つ、ワイヤの伸びなどがなくなるために、高品質
のコイルが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、スロツト付の電機子鉄心の斜視図、
第２図は、従来のフライヤ巻線機の正面図、第３
図は、一般的なテンシヨン付与装置の前面図、第
４図は、フライヤ１回転内の制御特性図、第５図
は、巻線速度線図、第６図は、本発明テンシヨン
付与方法および装置の前面図、第７図は、テンシ
ヨンコントロール回路図。 １……フライヤ、２……主軸、３……ベアリン
グ、４……チヤツク、５……フオーマ、６……ワ
イヤ、７……電機子鉄心、８……スロツト、９…
…テンシヨンプーリ、１０……プリテンシヨナ、
１１……ボビン、１２……フエルト、１３……エ
アシリンダ、１４……レバー、１５……タルミ取
りプーリ、１６……タルミ取り兼、テンシヨンプ
ーリ、１７……低慣性モーター、１８……タルミ
取り補助プーリ、１９……マイクロコンピユー
タ、２０……インターフエイス、２１……定電流
設定回路、２２……バイアス電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ワイヤの供給源から連続したワイヤを電機子
   鉄心アセンブリのスロツト付鉄心に巻線するスロ
   ツトの周囲を線引き手段によつて、巻線すると
   き、安定して巻線するため、ワイヤにテンシヨン
   （張力）を付与する装置において、低慣性モータ
   ーを用いて、ワイヤの繰り出す方向と逆方向にト
   ルクを発生させてテンシヨンを付与し、外部信号
   によりフライヤの加速時、定速時、減速時、停止
   時のそれぞれの範囲で、テンシヨン付与力を少な
   くとも１段階切り変え、かつフライヤ１ターン毎
   のワイヤの変動を高い応答性で吸収し、また、ワ
   イヤにたるみが生じる場合、ワイヤの繰り出し方
   向と逆方向に引き戻すように構成したことを特徴
   とするテンシヨン付与方法。