JPH02310265A

JPH02310265A - テンション装置

Info

Publication number: JPH02310265A
Application number: JP13300089A
Authority: JP
Inventors: Tomomasa Tanaka; 田中　伴正
Original assignee: Tanaka Seiki Co Ltd
Current assignee: Tanaka Seiki Co Ltd
Priority date: 1989-05-26
Filing date: 1989-05-26
Publication date: 1990-12-26
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPH0659974B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は巻線機等の巻線一定のテンションを与えるテン
ション装置、さらに詳しく言えば、モータを用いてテン
ションの大きさの設定、変更を容易に行なえるようにし
たテンション装置に関する。

〈従来の技術〉従来のこの種のテンション装置は、巻線機などに使用さ
れ、例えば供給ボビンから供給されてくる巻線に対して
、コイルボビンに巻く巻線作業に適した一定のテンショ
ンを与える目的で使用される。

第７図は巻線機に使用するテンション装置の基本構成を
示す略図である。

巻線機のテンション装置本体１１０は、基本的には、制
動トルクが与えられている主テンションプーリ　（ブレ
ーキプーリ）　１１４と、線のテンションの変動を吸収
するためのテンションバー１１５と、このテンションバ
ー１１５の揺動端に設けられたプーリ１１７とを有し、
主テンションプーリ１１４と、ブー！７１１７を介して
引き出される巻線にテンションを与えるように構成され
ている。

主テンションプーリ１１４は巻線の移動に沿う回転にブ
レーキを掛ける装置で、従来、主テンションプーリ１１
４へ与える制御トクルは、この主テンションプーリ１１
４と一体に回転する円板の外周にバンドブレーキを掛け
ることにより発生させている。そして、この制動トクル
の調節は、バンドブレーキの圧力を調整することにより
行われていた。

ところがこのバンドブレーキの圧力は、経時的に変化す
るおそれがあるので、最近は、主テンションプーリへの
制動トルクを、対向する磁石と磁性ディスクにより無接
触で与えるとともに、磁石と磁性ディスクの間隔を調整
することにより主テンションプーリに与える制動トクル
が設定できるようにする方法が行われている。

主テンションプーリ１１４を通過した巻線１０３は、ア
イドルプーリ１１８を介してテンションバー１１５の揺
動端に設けられたプーリ１１７、アイドルプーリ１０４
、ノズル１０５を介して、巻線機本体１０１により高速
回転させられているボビン１０２により巻き取られる。

ノズル１０５は巻線機本体１０１により図中左右方向に
移動させられる。

テンションバー１１５は、テンションバー軸重１１を支
点として揺動可能であり、バックテンションばね１１２
により、図中時計方向の回転力が与えられており、揺動
することによりバックテンションのばらつきを吸収し、
巻線位置における一定の張力を確保している。

このテンションレバーのバックテンションの調節につい
ては、テンションばねの交換あるいはその取りつけ位置
の変更を、ハウジングの蓋を外して行うか、ハウジング
の外部からつまみで調整できるようになっている。

〈発明が解決しようとする課題〉上述した従来のテンション装置は、主テンションプーリ
への制動トルクの調節とテンションバーのバックテンシ
ョンの調節を、巻線の仕様が変更される度に人手によっ
て１台ずつ行わなければならないと言う欠点がある。こ
れらの作業は、特に、最近のように自動化された装置に
より多数の巻線を一斉に行う場合に、全体の生産効率を
向上させるための大きな支障となっている。

また、さらに従来の装置では、巻線作業中に線材の張力
が変動したとき、これを補正する手段を持っていないと
いう欠点がある。

本発明の目的は、このような欠点を解消し、電源投入時
、あるいは巻線中に張力を変更したいときなど、巻線の
仕様などに応じて主テンションプーリへの制動トルクの
調節、テンションレバーのバックテンションの調節を自
動的に行うことができるテンション装置を提供すること
にある。

また、本発明の目的は、さらに巻線作業中に発生する線
材の張りの変動を補正することができるようなテンショ
ン装置を提供することにある。

く課題を解決するための手段〉前記の目的を達成するため本発明のテンション装置は、
引き出される線Ｐにテンションを与える主テンションプ
ーリ２２に制御トクルを与えるマグネットブレーキと、
引き出される線Ｐの張力変動を吸収するため、揺動可能
に支持され、かつ、ばね３０によりバックテンションを
与える方向に付勢され、その揺動端に副テンションプー
リ４０を取りつけたテンションバー３６と、前記マグネ
ットブレーキの作動効果を調節するブレーキ力調節機構
と、テンションバー３６の作動効果を調節するバックテ
ンション調節機構を有するテンション装置において、前
記ブレーキ力調節機構を駆動するスーテッピングも一夕
２００と、前記ブレーキ力調節機構の可動部が、あらか
じめ定められた設定位置までステッピングモータ２００
を制御する手段を有する構成とする。

また、前記バックテンション調節機構を駆動するステッ
ピングモータ２１０と、前記パックテンション調節機構
のテンションバー３６の作動効果を調整する可動部２９
が、あらかじめ定めた設定位置まで移動するようステッ
ピングモータ２１０を制御する手段を有する構成とする
。

さらに、また、主テンションプーリ２２および副テンシ
ョンプーリ４０に接触して走行する線Ｐの張力を検出す
るセンサ２２０を有し、センサ２２０の出力に応じて、
前記ブレーキ力調節機構を駆動するステッピングモータ
２００の動作を制御する手段を有する構成とする。

〈実施例〉次に本考案の実施例について図面を参照して説明する。

第１図は、本発明によるテンション装置の実施例につい
て示した正面図である。

第２図は、第１図中のＡ−Ａにおいて切断した縦断面図
である。

第３図は、第１図中のＢ−Ｂにおいて切断した断面図で
ある。

第４図は、裏蓋を取り外して内部を示した背面図である
。

第５図は、第４図中のＣ−Ｃにおいて切断した断面図で
ある。

まず、第１図および第２図を参照して本実施例の概略に
ついて説明する。

テンション装置本体（以下本体という）１１の下面には
エアシリンダ４５と取付は軸７６が取付けられている。

取付は軸７６は、本体１１を図示しない、巻線機に装着
するためのものである。取付は軸７６は本体１１に植え
込まれており、この取付は軸７６は巻線機に固定される
テンション装置取付は金具７７に挿入され固定されてい
る。

本体１１の前面は表カバー１２により覆われており、表
カバー１２の前面には線押さえ５５、主テンションプー
リ２２、補助テンションプーリ４１ａ、４１ｂ、マイク
ロスイッチ７４、スネルガイド６６およびテンションバ
ー３６の先端に取付けられたプーリ４０が配置されてい
る。

スネルガイド６６は図示しない供給ボビンからの線Ｐを
テンション装置に案内するためのものである。

図示しないボビンから供給される線Ｐはスネルガイド６
６に掛けられた後、線押さえ５５を介して主テンション
プーリ２２に導かれ、主テンションプーリ２２に巻かれ
ている。この主テンションプーリ２２には回転しようと
する動きに対し電磁ブレーキにより制動トルクが与えら
れる。

線Ｐは、さらに補助テンションプーリ４１ｂ、４１ａを
介してテンションバー３６の先端に設けられたプーリ４
０に掛けられた後、図示しない巻線機により駆動される
コイルボビンの回転によって引き出されながら巻かれる
。

テンションバー３６は線Ｐのテンションが変動したとき
にその変動を吸収するためのものである。

補助ブー！Ｊ４１ａ、４１ｂは線Ｐの移動方向を変え、
主テンションプーリ２２とプーリ４０の巻付は長さを増
加させるためのものである。

また、本体１１に内蔵されているステッピングモータ２
００は、主テンションプーリ２２のブレーキ力を調節す
るためのものであり、ステッピングモータ２１０は、テ
ンションレバー３６の回動習性を与える付勢力を調整す
るためのものである。

また、圧力センサ２２０は、走行中の線Ｐの張力を検知
する手段として設けられたものであり、補助ブーＵ　４
　ｌ　ｂの中心位置の動きから生じる圧力を検知し出力
する。

次に本実施例の主要な細部について、構成と動作を説明
する。

線押さえ５５はスネルガイド６６により案内されてきた
巻線Ｐを主テンションプーリ２２に導き、主テンション
プーリ２２からの線Ｐの外れや、たるみ等を防止する。

線押さえ５５が線を押さえる力は、図示しない調整ナツ
トを回すことによって任意に設定することができる。

ブレーキ力は対向する永久磁石４８と磁性ディスク４９
により主テンションプーリ２２に制動トルクを与えるこ
とによって生じる。

主テンションプーリ２２は、第２図に示すように、ディ
スク固定板取付けねじ５１およびナツト８５でディスク
固定板２１に締め付は固定されている。このディスク固
定板２１に磁気ディスク４９が固定されているので、主
テンションプーリ２２と磁気ディスク４９は一体となっ
て動き、表カバー１２に、ラジアルベアリング６３．６
３で回動自由に表カバーに設けた軸受は部１２に支持さ
れる。

したがって主テンションプーリ２２、磁性ディスク４９
は一体となって表カバー１２に対し滑らかに回動するこ
とができる。

一方磁性ディスク４９に対向して配置されている永久磁
石４８は磁極固定板１７に接着剤で固定され、磁極固定
板１７は磁極軸１６に磁極固定板取付けねじ４７によっ
て固定されている。

第６図は、制動トルクを発生する磁石と磁性ディスクの
関係を説明するための説明図である。

永久磁石４８は、第６図に示すように、複数の永久磁石
片を円環状に交互にＮ、Ｓの極性を変えて配置するか、
一つの円環状の強磁性体に、第６図と同様の磁極配置と
なるよう着磁されたものである。

なお、第６図は理解を容易にするために永久磁石４８を
平面的に示しである。永久磁石４８のＮ。

Ｓの磁極と対向する磁性ディスク４９の回転により、磁
性ディスク４９内に渦電流が発生し、両者間に制動トル
クを発生させるように構成されている。

この制動トルクの強さは永久磁石４８と、磁性ディスク
４９の間隔で決まるので、定常トルク設定は永久磁石４
８の位置を、磁性ディスク４９に向かって前進、後退さ
せて行う。

磁極軸１６には、歯車取付けねじ２０６によって歯車２
０３が固定され、歯車２０３は、ステッピングモータ２
００の回転軸に固定された歯車２０１によって歯車２０
２を介して回転させられる。

一方、本体１１に固定されているトルク調整環支持枠２
０５に、互いにねじ溝が嵌合することにより、トルク調
整環２０４が回転自在に支持されている。そしてこのト
ルク調整環２０４もまた磁極軸１６に固定されている。

そこでステッピングモータ２００を動作させてトルク調
整環２０４を回転させることにより、永久磁石４８の位
置を、磁性ディスク４９に対して前進、あるいは後退し
て、永久磁石４８と磁性ディスク４９との間隔を狭くし
たり広げたりするこ・とができる。

ステッピングモータ２００の制御は、図示しない制御部
によって行われ、電源投入時は、ステッピングモータ２
００を逆転して永久磁石４８の位置を定常位置に戻した
後、あらかじめ入力された数値に従い、巻線の仕様に応
じた位置にセットされる。

なお、前記の定常位置の検出は、図示しないセンサを設
け、センサの出力変化により判断するか、ステッピング
モータ２００の脱調により行う。

次に引き出される線Ｐにバックテンションを与える方法
を説明する。

バックテンションを与えるプーリ４０は、第１図に示す
ようにテンションバー３６の先端に図示しないプーリ取
付はピースおよびラジアルベアリングを介して取付けら
れている。

テンションバー３６の他端にはテンションバーリング３
７が固定され、テンションバーリング３７にはテンショ
ン軸３１が固定されている。テンション軸３１は第３図
に示すようにラジアルベアリング６５．６５によって表
カバー１２に設けられたテンション軸座３５に回動自由
に支持されている。テンション軸３１の内側先端にはテ
ンションレバーリング３３を介してテンションレバー３
２の一端が固定されている。

したがって、テンションバー３６．テンション軸３１、
テンションレバー３２は一体となって回動する。

テンションレバー３２の他端にはコンタクトローラ３４
がねじ８１とナツト８６によって取付けられている。コ
ンタクトローラ３４は第４図に示すように常にスイング
レバー２５の下面に接触している。第４図は巻線Ｐに全
くテンションのかかっていない状態を示している。

スイングレバー２５は表カバー１２の内側に植え込まれ
たレバー軸２４にラジアルベアリング６４゜６４を介し
て揺動自在に支持されており、レバー軸２４を支点とし
て自由に回動できるが、スイングレバー２５の枠に支持
された調整ねじ２７にはばね掛はナツト（移動駒）２９
が、ねじ嵌めされ、移動駒は調整ばね３０によって第４
図の下方に引っ張られているので、スイングレバー２５
＋１１．：第４図の反時計方向に付勢されている。

ただしスイングレバー２５の第４図の反時計方向への回
転はテンションレバー３２の反時計方向への回転の限度
により規正され、テンションレバー３２の反時計方向へ
の回転の限度は、表カバー１２の内側突起１２ａに嵌め
られたゴム製のストップリング６７によって規正される
。

調整ばね３０の他端はＶ字形レバー４２に調整ばねを引
っ掛けるために設けられたばね引っ掛は孔４２ａに引っ
掛けられている。Ｖ字形レバー４２は表カバー１２の内
側に植え込まれた軸ピン６１に揺動自在に支持され、軸
ピン６１を支点として自由に動くことができるが、通常
巻線時には、エアシリンダ４５が動作してエアシリンダ
ロッド４５ａが第４図に示すように押し出されＶ字形レ
バー４２に取付けられているコンタクトローラ４３を押
して、その位置を固定する。そこでＶ字形レバー４２の
他端にあるばね引っ掛は孔４２の位置、すなわち調整ば
ねの下端が固定される。

したがって、スイングレバー２５に与えられる第４図の
反時計方向の回転力は調整ばね３の上端が引っ掛けられ
ている移動駒２９の位置によってのみ決定される。前記
のようにスイングレバー２５の下端が常にテンションレ
バー３２のコンタクトローラ３４を押しているので、プ
ーリ４０に与えられるバックテンションはスイングレバ
ー２５に取付けられた移動駒２９の位置によってその強
さが決定されることになる。

ばね掛はナツト（移動駒）２９は雌ねじが切られており
、この雅ねじに調整ねじ２７がねじ嵌めされているので
、調整ねじ２７の一端に固定されたウオームホイール２
１５を回すことによって移動駒２９は調整ねじ２７の軸
方向に移動し、移動駒２９と揺動支点であるレバー軸２
４の間隔が変わるのでバックテンションを調節すること
ができる。

このようにして調整されたバックテンションの状態が、
現在どの程度であるかを示すため、移動駒２９の一部に
赤い塗料で塗った目印７０を設けている。この目印７０
は、裏蓋１３の外部から見えるようになっている。

ウオームホイール２１５は、第４図および第５図に示す
ように、ステッピングモータ２１０の回転軸に固定され
た歯車２１１によって、歯車２１２．２１３．およびウ
オーム２１４を介して回転させられる。

第４図において、ステッピングモータ２１０により調整
ねじ２７を回して移動駒２９の位置を図中左へ寄せると
バックテンションは強くなり、右へ寄せるとバックテン
ションは弱くなる。

ステッピングモータ２１０の制御は、図示しない制御部
によって行われ、電源投入時は、ステッピングモータ２
１０を逆転して移動駒２９の位置を定常位置に戻した後
、あらかじめ人力された数値にしたがい、巻線の仕様に
応じた位置にセットされる。

なお、前記の定常位置の検出は、図示しないセンサを設
け、センサの出力変化により判断するか、ステッピング
モータ２１０の脱調により行う。

次に、巻線中の張力の調節について説明する。

巻線中は、線Ｐが巻線方向に引っ張られる力と、主テン
ションプーリ２２のブレーキ力と、テンションバー３６
に付勢されるバックテンションにより定まる、ある範囲
内の張力が線Ｐに与えられている。そしてその張力の小
さい変化は、テンションバー３６がプーリ４０に巻付け
られた線Ｐの引張り力と釣合いながら小さく揺動するこ
とによって吸収される。

もし巻線中に線Ｐに、テンションバー３６の揺動によっ
て吸収しきれないような強い張力が発生した場合は、第
１図に示す圧力センサ２２０がこれを検出する。

圧力センサ２２０を内蔵する補助プーリ保持部ガイド５
３は表カバー１２上に固定されている。

補助ブーＩＪ　４　ｌ　ｂは、補助プーリ保持部５２に
取り付けられ、補助プーリ保持部５２は補助プーリ保持
部ガイド５３の内側に沿って、補助プーリ４１ｂが線Ｐ
に接する部分に対し前進、後退することができる。

巻線中の正常状態では、補助ブー！３４１ｂは圧力セン
サ２２０に軽く接触しているが、線Ｐの張力が強くなる
と圧力センサ２２０からこれに対応する出力を図示しな
い制御部に送り、主テンションプーリ２２のブレーキ力
を弱める方向にステッピングモータ２００を制御し、線
Ｐの張力が弱くなると圧力センサ２２０からこれに対応
する出力を図示しない制御部に送り、主テンションプー
リ２２のブレーキ力を強める方向にステッピングモータ
２００を制御する。

このように調整される主テンションプーリ２２のブレー
キ力の状態が、現在どの程度であるかを示すため、ステ
ッピングモータ２００の回転軸にダイヤル１５を取付け
、ダイヤル１５の前面に目盛りを付して裏蓋１３の外部
から見えるようになっている。

次に本実施例の使用方法について説明する。

テンション装置本体を図示しない巻線機に固定した後、
供給ボビンからの線Ｐをスネルガイド６６に通す。

線Ｐを線押さえ５５の一部に挟んだ後、主テンションプ
ーリ２２には線Ｐを約３／４回巻付け、さらに補助テン
ションプーリ４１ｂ、４１ａを介してプーリ４０に掛は
回す。

巻線を行う数だけ巻線機に、このようにして掛は回した
線Ｐ、Ｐ・・・Ｐを供給する。

次に、それぞれの巻線の仕様に応じた主テンションプー
リのブレーキ力と、テンションバーに与えるバックテン
ションに対応する数値を図示しない操作部によって図示
しない制御部に入力し、巻線機を指導させれば、各テン
ション装置のステッピングモータ２００．２１０が作動
し、前記ブレーキ力と前記バックテンションを自動的に
所定値に設定する。巻線中に生じた線Ｐの張力の変化は
、圧力センサ２２０が検知し、これを制御部に与えてス
テッピングモータ２００の動作を制御して、その影響を
補償する。

〈発明の効果〉以上説明したように、本発明は主テンションプーリに制
動トルクを与え、副テンションプーリにバックテンショ
ンを与えて、移動する線に一定のテンションを与えるテ
ンション装置において、前記主テンションプーリに与え
る制動トルクと、副テンションプーリを支えるレバーに
与えるバックテンションを、自動的に制御されるステッ
ピングモータによって所定の値に設定することにより、
従来のように、巻線の太さ、被覆、コイルボビンの大き
さ、形態などの要素により異なる巻線作業の条件に応じ
、いちいち手作業で調節する必要がないという効果があ
る。

したがって本実施例を使用するときは、巻線の仕様の変
更に対し、調整を早く、容易に行うことができ、特に多
数、多様の巻線を行う場合に有効で、自動化された巻線
機と組み合わせて製品の信頼度の向上および作業の能率
改善に役立つという効果がある。

さらに巻線中に移動する線の張力をセンサにより検出し
、このセンサ出力に基づいて主テンションプーリへの制
動トルクを制御することにより、巻線中に変動する線張
力を有効に補償することができるという効果がある。

このことは、特に高精度の仕上げを要求される製品の信
頼度向上に役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるテンション装置の実施例を示し
た正面図である。第２図は、第１図のＡ−Ａにおける縦断面図である。第３図は、第１図のＢ−Ｂにおける縦断面図である。第４図は、第１図の実施例の裏蓋を外して内部を示した
背面図である。第５図は、第４図のＣ−Ｃにおける縦断面図である。第６図は、磁石と磁性ディスクの関係を示す説明図であ
る。第７図は、一般の巻線機に使用するテンション装置の基
本構成を示す説明図である。１１・・・テンション装置本体１２・・・表カバー１２ａ・・・内側突起１３・・・裏蓋１５・・・ダイヤル１６・・・磁極軸１７・・・磁極固定板２１・・・ディスク固定板２２・・・主テンションプーリ２４・・・レバー軸２５・・・スイングレバー２７・・・調整ねじ２９・・・ばね掛はナツト（移動駒）３０・・・調整ばね３１・・・テンション軸３２・・・テンションレバー３３・・・テンションレバーリング３４・・・コンタクトローラ３５・・・テンション細塵３日・・・テンションバー３７・・・テンションバーリング４０・・・プーリ４１ａ、４１ｂ−・・補助プーリ４２・・・Ｖ字形レバー４２ａ・・・ばね引っ掛は孔４３・・・コンタクトローラ４５・・・エアシリンダ４５ａ・・・エアシリンダロッド４７・・・磁極固定板取付けねじ４８・・・永久磁石４９・・・磁性ディスク５１・・・ブーり軸５２・・・補助ブーり取付は部５３・・・補助プーリ取付は部ガイド５５・・・線押さえ６１・・・軸ビン６３．６４．６５・・・ラジアルベアリング６６・・・
スネルガイド６７・・・ストップリング７０・・・目印７６・・・取付は軸７７・・・テンション装置取付は金具８１・・・ねじ８５．８６・・・ナツト１０１・・・巻線機本体１０２・・・ボビン１０３・・・巻線１０４・・・アイドルプーリ１０５・・・ノズル１１０・・・テンション装置本体１１１・・・テンションバー軸１１２・・・バックテンションばね１１４・・・主テンションプーリ（ブレーキプーリ）１１５・・・テンションバー１１７・・・プーリ１１８・・・アイドルプーリ２００．２１０・・・ステッピングモータ２０１．２０
２，２０３，２１１゜２１２．２１３・・・歯車２０４・・・トルク調整環２０５・・・トルク調整環支持枠２０６・・・歯車取付けねじ２１４・・・ウオーム２１５・・・ウオームホイール２２０・・・圧力センサ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）引き出される線にテンションを与える主テンショ
ンプーリに制動トルクを与えるマグネットブレーキと、
前記引き出される線の張力変動を吸収するため、揺動可
能に支持され、かつ、ばねによりバックテンションを与
える方向に付勢され、その揺動端に副テンションプーリ
を取りつけたテンションバーと、前記マグネットブレー
キの作動効果を調節するブレーキ力調節機構と、前記テ
ンションバーの作動効果を調節するバックテンション調
節機構を有するテンション装置において、前記ブレーキ
力調節機構を駆動するモータと、前記ブレーキ力調節機
構の稼可動部が、あらかじめ定められた設定位置まで移
動するよう前記モータを制御する手段を有するテンショ
ン装置。
（２）前記バックテンション調節機構を駆動するモータ
と、前記バックテンション調節機構のテンシヨンバーの
作動効果を調節する可動部が、あらかじめ定められた設
定位置まで移動するよう前記モータを制御する手段を有
する請求項１記載のテンション装置。
（３）前記主テンションプーリおよび前記副テンション
プーリに接触して走行する線の張力を検出するセンサを
有し、前記センサの出力に応じて、前記ブレーキ力調節
機構を駆動するモータの動作を制御する手段を有する請
求項１または２に記載のテンション装置。