JPH0657100U

JPH0657100U - 巻線機の速度制御装置

Info

Publication number: JPH0657100U
Application number: JP093751U
Authority: JP
Inventors: 計司吉村; 照義中武; 操斉木; 嵩相磯
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-08-05
Anticipated expiration: 2007-12-28
Also published as: JP2596425Y2

Abstract

(57)【要約】【構成】フライヤ３に供給される電線Ｗを巻回したリ
ール５と、リール５に結合したリール駆動モータ５１
と、リール駆動モータ５１の速度および回転量を検出す
る回転検出器５２と、リール駆動モータ５１のトルクを
制御するトルク制御回路７４とを備え、フライヤ３の休
止時に必要な最低張力を発生する最低トルクＴ₀ と、フ
ライヤ３の回転時に作用する電線に許容される最大張力
以内で回転数に比例する張力を発生するリール駆動モー
タ５１に生じる最大トルクＴ₁ とを発生させるようにし
たものである。【効果】巻線機に供給する電線の張力を最適にできる
ので、高速巻線の場合でもたるみや断線が発生しない安
定した巻線を行うことができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電線を電機子コア等に巻装して回転電機の電機子コイルを形成する巻線機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、電線を電機子コア等に巻装する場合、フライヤを電機子コアの回りに回転してフライヤの先端から電線を引き出し、電機子コアのスロットの中に装着する巻線機を使用しているが、電線に加わる張力が大きく変動して、断線やたるみが生じないように、ワイヤドラムとフライヤの先端との間の電線をバネで支えたダンサアームの先端のロールに巻付けて、電線の張力を機械的に調整する張力調整装置を設けている（例えば、特公昭５７−１０６６３号）。また、ワイヤドラムにサーボモータと回転発電機を結合し、巻付ける対象物とワイヤドラムの中間に電線に一定の張力を与え、かつ張力を検出する張力付加機構を備え、検出した電線の張力に応じてワイヤドラムのサーボモータを制御するものが開示されている（例えば、特開昭６３−３０５７３８号）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記機械的に張力を調整する巻線機の構成では、張力調整に時間がかかると共に、巻線の速度を高めると、バネの作用により張力調整に遅れが出て断線やゆるみが生じるという欠点があった。また、張力検出器を備えた張力付加機構を有するものでは、構造が複雑となり、設備費が高くなるという問題があった。本考案は、構成が簡単で、高速巻線の場合でも電線の張力を最適にできる巻線機を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、複数のスロットを備えた電機子コアを支持するヘッド部と、前記電機子コアの回りに回転し、かつ先端から電線を供給するフライヤと、前記フライヤを回転するフライヤ駆動モータと、前記フライヤに供給される電線を巻回したリールと、前記リールに結合したリール駆動モータと、前記リール駆動モータの速度および回転量を検出する回転検出器と、前記フライヤ駆動モータの速度を制御する速度制御回路と、前記リール駆動モータの電流を制御することにより前記リール駆動モータの発生トルクを制御するトルク制御回路とを備えた巻線機の速度制御装置において、前記フライヤの休止時に必要な最低張力と、前記フライヤの回転時に作用する前記電線に許容される最大張力以内で回転数に比例した張力を発生するのに必要な前記リール駆動モータに生じる最大トルクと、回転数に比例してトルクを変化させる比例定数とを予め設定する張力設定器と、前記リール駆動モータの回転速度信号を受けてトルク指令を出力する速度制御器と、前記張力設定器の設定トルク信号と前記速度制御器のトルク信号出力を受けて前記フライヤの休止時に最低トルク指令を出力し、前記フライヤの回転時に最大制限トルク以内で回転数に比例したトルク指令を出力するトルク制御器と、前記トルク制御器の出力により前記リール駆動モータの電流を制御する前記トルク制御回路とを備えたものである。

【０００５】

【作用】

フライヤ駆動モータを駆動して回転軸を巻線速度指令に応じた回転速度で回転させ、フライヤを舟型の回りに回転させて、電線をドラムから送り出してリールを介してスロットに装着する。この時、電線には張力が作用し、リールが張力によって回転されるが、リール駆動モータのトルク制御回路にはトルク制御器からリール駆動モータの発生トルクを電線の許容張力を与える最大制限トルク以内で回転数に比例したトルクに制限されたトルク指令信号が入力され、電線は一定の張力を維持するのでゆるみは生じない

【０００６】

【実施例】

本考案を図に示す実施例について説明する。図１は本考案の実施例を示す側面図で、巻線機１には電機子コイルを装着するスロットを備えた電機子コアＡを固定したシャフトＳを水平に支持するヘッド部１１と、昇降し得る昇降台１２とを設けてある。昇降台１２には電機子コアＡの上方に密着し得る舟型２を回転自在に支持し、かつ舟型２の回りに回転し得るフライヤ３を固定した中空状の回転軸４を回転自在に支持し、回転軸４の側面にはフライヤ３の先端に電線Ｗを供給し得る供給穴４１を備えてある。回転軸４は昇降台１２上に設けたフライヤ駆動モータ３１によって駆動されるようにしてあり、フライヤ駆動モータ３１には回転検出器３２を直結してある。回転軸４の上方には電線Ｗを３回巻付けるようにしたリール５を設け、昇降台１２上に設けた回転検出器５２を直結したリール駆動モータ５１の出力軸５３に固定してある。また、昇降台１２上には電線Ｗを巻付けたドラム６を回転自在に支持してあり、ドラム６から巻き出された電線Ｗはガイドローラ５４を介してリール５に巻付けられ、中空の回転軸４の内側および供給穴４１を通り、フライヤ３の先端に供給されるようにしてある。図２はフライヤ駆動モータ３１とリール駆動モータ５１の速度制御装置７のブロック図で、交流電源７１の出力を整流回路７２に入力し、整流回路７２の出力を速度制御回路７３、トルク制御回路７４に入力する。速度制御回路７３はシーケンスコントローラ８から巻線速度指令ｖ_f と、フライヤ駆動モータ３１に直結した回転検出器３２のフィードバック信号である回転速度信号ｎ_ffとを受けてフライヤ駆動モータ３１の速度制御をするようにしてある。トルク制御回路７４は張力制御回路７５からのトルク指令τ_r と回転速度指令ｎ_r を受けてリール駆動モータ５１のトルク制御をするようにしてある。張力制御回路７５は、図３に示すように、電線Ｗの線径に応じてフライヤ３が休止している時に必要な最低張力を発生する最低トルクＴ₀ と、フライヤ３が回転して電線Ｗが送り出される時に作用する電線Ｗに許容される最大張力以内で回転数に比例した張力を発生するリール駆動モータ５１に生じるトルクＴ₁ とを予め設定する張力設定器７６と、回転検出器５２によって検出したリール駆動モータ５１の回転速度信号ｎ_r のＦ／Ｖ変換器７７と、トルク制御器７８と、回転速度指令ｎと回転検出器５２よりの信号ｎ_rfよりトルク指令τ₄ を出力する速度制御器７９を備えている。トルク制御器７８からのトルク指令τ_r は、張力設定器７６からフライヤ３の休止時に最低トルクＴ₀ を発生させる最低トルク信号τ₀ と、フライヤ３が回転した時、回転速度に比例した回転速度信号ｎ_rfとを受けて、回転トルクＴ₂ を所定の最大制限トルクＴ₁ に制限するようにリール駆動モータ５１の電流を制限するトルク信号τ₁ を発生するようにしてある。また、張力制御回路７５はシーケンスコントローラ８から送り出したトルク指令τ₂ と、巻き戻しトルク指令τ₃ を受けて、電線Ｗを電機子コアＡに巻付ける準備作業の時のリール駆動モータ５１のトルクを設定するようにしてある。なお、最低トルクＴ₀ は電線Ｗの伸び率を３％以下、最大制限トルクＴ₁ は５％以下に制限するように設定される。

【０００７】電線Ｗを電機子コアＡに巻回する場合、フライヤ３の先端から送り出された電線Ｗの端部を電機子コアＡの一部に固定し、フライヤ駆動モータ３１を駆動して回転軸４を巻線速度指令に応じた回転速度で回転させ、フライヤ３を舟型２の回りに回転させて、電線Ｗをドラム６から送り出してリール５を介してスロットに装着する。この時、電線Ｗには張力が作用し、リール５が張力によって回転されるが、リール駆動モータ５１のトルク制御回路７４にはトルク制御器７５からリール駆動モータ５１の発生トルクを最大制限トルクＴ₁ に制限するトルク信号τ₁ が入力され、電線Ｗは一定の張力を維持し、ゆるみは生じない。電線Ｗがフライヤ３が回転中に電機子コアＡ等に引っかかって断線した場合には、電線Ｗがリール駆動モータ５１によって巻き戻し方向に張力を受けて巻き戻されるが、リール駆動モータ５１の回転方向および回転数を検出し、リール５が巻き戻し方向に一定量戻された時、速度制御器７９よりの出力τ₄ は０となり、それ以上戻された時は、送り出す方向に速度制御器７９よりの出力τ₄ が発生するようになり、速度制御器７９が一定量送った時点でサーボロックされるよう動作し、電線Ｗをリール５に巻付けた状態に維持する。

【０００８】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、電線に作用する張力を直接検出することなく、リール駆動モータのトルクを制御することにより、巻線機に供給する電線の張力を最適にできるので、高速巻線の場合でもたるみや断線が発生しない安定した巻線を行うことができると共に、断線が発生した場合でも電線が巻き戻されることがなく、断線処置を直ちに行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す構成図である。

【図２】本考案の制御装置を示すブロック図である。

【符号の説明】

１巻線機３フライヤ３１フライヤ駆動モータ３２回転検出器４回転軸５リール５１リール駆動モータ５２回転検出器６ドラム７速度制御装置７３、７４速度制御回路７５張力制御回
路７６張力設定器７７Ｆ／Ｖ変換
器７８トルク制御器７９速度制御器８シーケンスコントローラ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１２月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す構成図である。

【図２】本考案の制御装置を示すブロック図である。

【図３】本考案のトルクと時間との関係を示す説明図で
ある

【符号の説明】１巻線機、３フライヤ、３１フライヤ駆動モー
タ、３２回転検出器、４回転軸、５リール、５１
リール駆動モータ、５２回転検出器、６ドラム、７
速度制御装置、７３、７４速度制御回路、７５張
力制御回路、７６張力設定器、７７Ｆ／Ｖ変換器、
７８トルク制御器、７９速度制御器、８シーケン
スコントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者相磯嵩埼玉県入間市大字上藤沢字下原480番地株式会社安川電機東京工場内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数のスロットを備えた電機子コアを支
持するヘッド部と、前記電機子コアの回りに回転し、か
つ先端から電線を供給するフライヤと、前記フライヤを
回転するフライヤ駆動モータと、前記フライヤに供給さ
れる電線を巻回したリールと、前記リールに結合したリ
ール駆動モータと、前記リール駆動モータの速度および
回転量を検出する回転検出器と、前記フライヤ駆動モー
タの速度を制御する速度制御回路と、前記リール駆動モ
ータの電流を制御することにより前記リール駆動モータ
の発生トルクを制御するトルク制御回路とを備えた巻線
機の速度制御装置において、前記フライヤの休止時に必
要な最低張力と、前記フライヤの回転時に作用する前記
電線に許容される最大張力以内で回転数に比例した張力
を発生するのに必要な前記リール駆動モータに生じる最
大トルクと、回転数に比例してトルクを変化させる比例
定数とを予め設定する張力設定器と、前記リール駆動モ
ータの回転速度信号を受けてトルク指令を出力する速度
制御器と、前記張力設定器の設定トルク信号と前記速度
制御器のトルク信号出力を受けて前記フライヤの休止時
に最低トルク指令を出力し、前記フライヤの回転時に最
大制限トルク以内で回転数に比例したトルク指令を出力
するトルク制御器と、前記トルク制御器の出力により前
記リール駆動モータの電流を制御する前記トルク制御回
路とを備えたことを特徴とする巻線機の速度制御装置。