テンション監視装置
【課題】 ルーズターンが発生する可能性のある異常現象を検出するテンション監視装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 回動支点の回りで回動可能なテンションバー１０と、このテンションバー１０に取り付けられた線材ガイド１１と、テンションバー１０の回動支点と線材ガイド１１との間の所定位置においてテンションバー１０にその回動角度に応じた弾性力を及ぼすスプリング１４と、テンションバー１０の回動角度を検出するポテンショメータ１３と、このポテンショメータ１３により検出された回動角度が所定の角度となるように線材の繰り出し速度を制御する繰り出し制御モータ６と、テンションバー１０の回動角度と予め設定された基準回動角度とを比較し異常を判定するテンション異常判定手段１８とを備えることを特徴とする。
【解決手段】 回動支点の回りで回動可能なテンションバー１０と、このテンションバー１０に取り付けられた線材ガイド１１と、テンションバー１０の回動支点と線材ガイド１１との間の所定位置においてテンションバー１０にその回動角度に応じた弾性力を及ぼすスプリング１４と、テンションバー１０の回動角度を検出するポテンショメータ１３と、このポテンショメータ１３により検出された回動角度が所定の角度となるように線材の繰り出し速度を制御する繰り出し制御モータ６と、テンションバー１０の回動角度と予め設定された基準回動角度とを比較し異常を判定するテンション異常判定手段１８とを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻線機において線材に付与されるテンションを監視するテンション監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
巻線機に備えられ、線材に所定のテンションを付与するテンション制御装置としては、従来から、例えば特許文献１や特許文献２等に電磁ブレーキを用いて線材にテンションを付与するものが提案されている。
【０００３】
図７に、特許文献２で提案されたテンション制御装置を示す。このテンション制御装置においては、図示されない線材源からのワイヤ１００は、ワイヤガイド１０１を介して導かれ、テンション付加用のプーリ１０２に巻回された後、ガイドプーリ１０４を介して、テンションバー１１０先端のガイドプーリ１１１に案内され、図示されない巻芯側に繰り出される。
【０００４】
テンションバー１１０は、支点１１２を中心に回動可能となっており、支点１１２に取り付けられたＤＣモータ１１３へのトルク指令によりテンション値が設定される。また、ワイヤ１００のテンションの一時的変動（ワイヤの繰り出し量と巻き取り量のアンバランス）はこのテンションバー１１０の回動により吸収される。この場合、テンションバー１１０の回動角度はポテンショメータ１１４によりフィードバックされ、電磁ブレーキ１０３によるブレーキ力は、テンションバー１１０の角度が初期位置に戻るように調整されるようになっている。
【０００５】
しかしながら、このような従来の電磁ブレーキ式のテンション制御装置では、巻始めや巻終り時のプーリ１０２の加減速時には、ワイヤ１００にはプーリ１０２の慣性力によって過大な慣性負荷が作用し、断線してしまうという問題がある。特に、径の小さいワイヤを巻回する場合には、断線し易く大きな問題となる。
【０００６】
そこで、本出願人は、径の小さい線材を巻回する場合にも、断線を防止することができる繰り出し式のテンション制御装置を提案している（特許文献３参照）。この繰り出し式のテンション制御装置は、線材を巻き取るボビン側に対応して線材を繰り出すプーリを用いるものである。
【０００７】
ここで、ボビンに線材を多層に巻回する場合には、線材が片寄った状態で巻回され、片寄って巻回された線材が滑り落ちて緩み、その緩んだ線材の上に線材が巻重ねられることによってルーズターンが発生する場合がある。また、ボビンを直列に連結するセクション型の昇圧トランスでは、ボビンのツバに線材が引っ掛かり、後にこの引っ掛かりが取れ線材が緩み、その緩んだ線材の上に線材が巻重ねられることによってルーズターンが発生する場合もある。
【０００８】
このように、線材が滑り落ちて緩む時や、線材がボビンのツバに引っ掛かる時等のルーズターンが発生する場合には、線材の張力が急激に変動する。このような場合には、繰り出しプーリを備える繰り出し式のテンション制御装置においても、その急激な張力変動には追従することができない。
【０００９】
線材内部にルーズターンが存在し、線材に高圧がかかった場合には、線材が緩んだ部分とその上に巻重ねられた部分との間の電位差が大きくなり、レアショート（層間短絡）の発生原因となる。また、ルーズターンは、外観検査及び各種検査で全てを発見することは難しく、発見されるのが数年後という場合もある。
【特許文献１】特開平２−３１０２６５号公報
【特許文献２】特開平６−２５５８８４号公報
【特許文献３】特開２０００−１２８４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ルーズターン等の不具合が発生する可能性のある異常現象を検出するテンション監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るテンション監視装置は、巻芯に線材を巻回する巻線機に備えられるテンション監視装置において、回動支点の回りで回動可能なテンションバーと、このテンションバーに取り付けられた線材ガイドと、前記テンションバーの回動方向に付勢力を与える付勢手段と、前記テンションバーの回動角度を検出する回動角度検出手段と、この回動角度検出手段により検出された回動角度が所定の角度となるように線材の繰り出し速度を制御する繰り出し速度制御手段と、前記テンションバーの回動角度と予め設定された基準回動角度とを比較し異常を判定するテンション異常判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るテンション監視装置は、巻芯に線材を巻回する巻線機に備えられるテンション監視装置において、回動支点の回りで回動可能なテンションバーと、このテンションバーに取り付けられた線材ガイドと、前記テンションバーの回動方向に付勢力を与える付勢手段と、前記テンションバーの回動角度を検出する回動角度検出手段と、この回動角度検出手段により検出された回動角度が所定の角度となるように線材の繰り出し速度を制御する繰り出し速度制御手段と、前記テンションバーの回動角度の信号から加速度を算出する加速度算出手段と、その算出加速度と予め設定された基準加速度とを比較し異常を判定するテンション異常判定手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、線材の巻回中におけるルーズターン等の不具合が発生する可能性のある現象、例えば変位及び加速度の急激な変化等を検出した場合には、その現象を即時に知ることができるため、テンション監視装置の運転を中止し、異常要因を取り除くことができる。しがって、本発明は、不良品の割合を少なくすることができ、生産性の向上に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。図１、図２に、本発明の第１の実施の形態のテンション監視装置１００を示す。図１はテンション監視装置１００の正面図であり、図２は、テンション監視装置１００の断面及びテンションバー監視装置１０１を示す概念図である。なお、図２における点線部分は信号、情報の流れを示すものである。
【００１５】
テンション監視装置１００は巻線機に備えられ、図示されない線材源から導かれた線材１に所定のテンションを付与し、この線材１を図示されないコイルボビン等の巻芯に導くものである。
【００１６】
図示されるように、テンション監視装置のケーシング２正面には、ガイドプーリ３、繰り出し制御プーリ４、テンションバー１０が備えられる。線材１は、ガイドプーリ３を介して繰り出しプーリ４に導かれ、この繰り出しプーリ４に巻き付けられた後、テンションバー１０先端の線材ガイド１１から繰り出され、巻芯外周に巻き付けられる。
【００１７】
繰り出しプーリ４の回転軸５は、ケーシング２内に収容された繰り出し制御モータ６に直結される。この繰り出し制御モータ６は、繰り出し速度制御手段２５により回転速度が制御される。これにより、線材１の繰り出し速度（繰り出し量）は、繰り出し制御モータ６の回転速度を介して、繰り出し速度制御手段２５により直接的に制御される。
【００１８】
テンションバー１０は、基端の回動軸１２を支点として上下に回動可能となっている。この回動軸１２の回動角度は、ケーシング２内に収容され回動軸１２に取り付けられた回動角度検出手段としてのポテンショメータ１３により検出される。
【００１９】
また、テンションバー１０の回動軸１２と線材ガイド１１との間の所定位置には、テンションバー１０の回動方向に付勢力を与える付勢手段としての弾性部材の一端が取り付けブラケット１０Ａを介して取り付けられている。このように、テンションバー１０は、弾性部材であるスプリング４によって傾転状態で吊られ、このスプリング４によってテンションバー１０には回動角度に応じた弾性力が及ぼされる。
【００２０】
このスプリング１４の他端は、移動部材（取り付け部材）１５の取り付け部１５Ａに固定される。この移動部材１５はテンション調節モータ１６のボールネジ１６Ａに螺合しており、このボールネジ１６Ａの回転にしたがって、ガイド軸１７に沿って移動する。このように、スプリング１４の他端の固定位置は変位でき、テンションバー１０によって付与される線材の張力が調節可能になっている。なお、テンション調節モータ１６の作動は繰り出し速度制御手段２５により制御される。
【００２１】
上記構成の他に、テンション監視装置１００はテンションバー１０の回動角度の変位を監視するテンションバー監視装置１０１を備える。このテンションバー監視装置１０１は、ポテンショメータ１３が検出したテンションバー１０の回動角度と予め設定された基準回動角度とを比較して線材にかかる張力の異常を判定するテンション異常判定手段１８と、ポテンショメータ１３が検出したテンションバー１０の回動角度の信号、及びテンション異常判定手段１８が出力した異常信号が入力される表示手段１９とを備える。
【００２２】
基準回動角度とは、線材にかかる張力変動の異常を判断するための基準となるテンションバー１０の回動角度であり、線材の径、及び巻芯の径、形状等に応じて予め設定（入力）されるものである。例えば、何らかの要因で線材が緊張した場合には、テンションバー１０は、図１において下方向に回動する。また、逆に何らかの要因で線材が緩んだ場合には、テンションバー１０は上方向に回動する。このように、テンションバー１０の変位は、テンションバー１０の正常な位置を基準として線材の張力の変動によって上下二方向が考え得る。したがって、基準回動角度としては、上限値と下限値を設定し、テンションバー１０の回動角度が、上限値又は下限値を越えた場合にテンション異常判定手段１８によって異常と判定される。なお、上限値及び下限値は、双方とも設定してもよいし、いずれか一方のみを設定してもよい。
【００２３】
以下に、テンション監視装置１００の動作について説明する。
【００２４】
線材源からの線材１は、テンション監視装置を経て巻芯に導かれ、巻芯外周に巻き付けられて行く。この場合、テンション監視装置の繰り出しプーリ４からの線材繰り出し速度（繰り出し量）は、巻芯への線材巻き取り速度（巻き取り量）とバランスするように繰り出し制御モータ６の回転速度制御により制御され、テンションバー１０は所定の回動角度に保持される。これにより、線材１にはテンションバー１０の回動角度にしたがってスプリング１４のバネ力が作用し、このバネ力に基づく所定のテンションが付与されるようになっている。
【００２５】
このような巻線作業において、巻芯への線材巻き取り速度（巻き取り量）が変化すると、線材１にかかるテンションが変動する。そして、テンション変動があると、これにしたがってテンションバー１０の回動角度が変化する。これにより、テンションの変動分は、テンションバー１０の回動角度の変化によって吸収され、線材１に過大なテンションがかかることが防止される。
【００２６】
さらにこの場合、テンションバー１０の回動角度の変化はポテンショメータ１３により検出され、繰り出し速度制御手段２５にフィードバックされる。このようなフィードバックを受けた繰り出し速度制御手段２５は、テンションバー１０の回動角度が所定角度に戻るように、繰り出し制御モータ６の回転速度を制御し、繰り出しプーリ４からの線材繰り出し速度を、巻芯への巻き取り速度とバランスさせる。これにより、テンションバー１０の回動角度は所定角度に復帰し、線材１にかかるテンションは所定の値に戻される。
【００２７】
また、テンションバー１０からの線材１に作用するテンションを変化させたい場合には、テンション調節モータ１６の駆動により移動部材１５を移動させ、スプリング１４端部の固定位置を調節する。これにより、テンションバー１０を所定の回動角度としたときのスプリング１４の長さを変化させることができ、スプリング１４からテンションバー１０に及ぼされるバネ力を調整できるので、線材１に作用するテンションを所望のものとできる。
【００２８】
このように、巻線作業中に線材１のテンション変動（巻き取り速度の変動）があった場合には、このテンション変動はテンションバー１０により過渡的に吸収されるとともに、このテンションバー１０の回動角度の変化がフィードバックされることにより線材１の繰り出しプーリ４からの繰り出し速度が直接的に制御され、これにより線材１のテンションは所定の値に正確に復帰させられる。したがって、回転速度自体が直接的に制御される繰り出しプーリ４からは、線材１に慣性負荷が作用する余地はなく、線材１には慣性負荷により一時的にでも過大なテンションがかかってしまうことはなく、断線等が生じることを防止できる。なお、線材１のテンション変動を過渡的に吸収するテンションバー１０は重量が小さいので、線材１にテンションバー１から作用する慣性負荷は問題とならない。
【００２９】
また、テンションバー１０の基端に回動支点（回動軸１２）を設け、テンション付加用のスプリング１４はテンションバー１０の回動支点（基端）と繰り出し端（先端）との間の所定位置に取り付けられている。したがって、例えば図３のように、テンションバー２０の中間地点に回動支点（回動軸２１）を備え、先端２０Ａのガイド２２から線材１を繰り出し、かつ基端の取り付けブラケット２０Ｂにスプリング２３を取り付けた場合と比較して、同じ長さのテンションバーであれば繰り出し端の変動を大きくとることができる。すなわち、テンションバー１０とテンションバー２０を同じ長さとした場合、スプリング１４とスプリング２３が同じもので、かつ回動軸１２から取り付けブラケット１０Ａまでの長さと回動軸２１から取り付けブラケット２０Ｂまでの長さが同じだとしたならば、スプリング１４とスプリング２３のバネ力が同じだけの伸縮に対して、線材ガイド１１の変動量はガイド２２の変動量よりも大きくなる。したがって、本発明によれば、テンションバー１０から作用するテンションをあまり大きく変動させないで、線材ガイド１１の位置を大きく変動させることができ、テンションの過渡的な吸収を、よりスムーズに行うことができる。
【００３０】
また、スプリング１４端部の固定位置を決定する移動部材１５は、繰り出し速度制御手段２５により制御されたテンション調節モータ１６により移動可能であるので、線材１に作用するテンションの大きさは連続的に変化させることができ、テンション制御の精度および自由度が高められる。
【００３１】
次に、テンションバー監視装置１０１の動作について説明する。
（１）まず、予め線材の径、及び巻芯の径、形状等から基準回動角度であるテンションバー１０の回動角度の上限値及び下限値をテンション異常判定手段１８に入力する。
（２）テンションバー１０の回動角度の変位を、回動角度検出手段としてのポテンショメータ１３が検知し、その変位信号をテンション異常判定手段１８及び表示手段１９に出力する。
（３）テンションバー１０の回動角度の変位信号が入力されたテンション異常判定手段１８では、テンションバー１０の回動角度と予め設定された基準回動角度とが比較される。
（４）テンション異常判定手段１８によって、テンションバー１０の回動角度が基準回動角度を越えたと判断された場合には、つまり、テンションバー１０の回動角度が上限値または下限値を越えた場合には、テンション異常判定手段１８は、異常信号を表示手段１９に出力する。
（５）テンションバー１０の回動角度の変位信号が入力される表示手段１９は、監視用ディスプレイ（図示せず）にテンションバー１０の回動角度の時間変化を表示するとともに、テンション異常判定手段１８から異常信号が入力された場合には、その異常信号を監視用ディスプレイに表示する。
【００３２】
表示手段１９によって表示される監視用ディスプレイの画面表示の一例を図４に示す。図４に示すように、ポテンショメータ１３によって検知されたテンションバー１０の回動角度の変位５１は、横軸を時間軸、縦軸を回動角度の変位（テンションバー１０の正常位置が変位０）として表示される。また、予め設定されたテンションバー１０の基準回動角度である上限値５２ａと下限値５２ｂも時間軸と平行な線として表示される。
【００３３】
このように、テンションバー１０の回動角度の変位５１が上限値５２ａ及び下限値５２ｂ内であれば、巻回動作は正常である。また、テンションバー１０の回動角度の変位５１が上限値５２ａ又は下限値５２ｂを越えた場合（５３）には、急激な線速の変化による線材の緊張又は緩み等の張力の変動があったものとして、警報等が発せられるとともに、監視用ディスプレイには「ＡＮＮ」等の警報５４が表示される。
【００３４】
なお、テンションバー監視装置１０１の構成として、表示手段１９を備えない構成とすることも当然可能である。この場合には、テンション異常判定手段１８にて直接警報を発するようにすればよい。
【００３５】
ここで、巻回動作の巻始め及び巻終り時には、線材が加減速されるため、巻芯の回転速度に対して、これに同期して加減速する繰り出し制御モータ６には多少の時間遅れが生じる。このため、巻始め時には、テンションバー１０は多少下方向に回動し（５４）、巻終り時には、テンションバー１０は、多少上方向に回動する（５５）。
【００３６】
これらの巻始め、巻終り時の回動は異常状態ではないため、巻始め、巻終り時には警報が発生しないようにする必要がある。そこで、巻始め、巻終り時の一定時間は、基準回動角度の上下限値に余裕値５８を加算する。具体的には、巻始めの加速時には、巻始めから一定時間だけ、基準回動角度である上下限値に負の余裕値を加算し、基準回動角度を所定変位だけ小さく設定する（５６）。また、巻終りの減速時には、巻終りから一定時間だけ、基準回動角度である上下限値に正の余裕値を加算し、基準回動角度を所定変位だけ大きく設定する（５７）。
【００３７】
このように、テンションバー監視装置１０１によれば、巻回動作に異常が発生した場合には、その異常を即時に知ることができるため、テンション監視装置１００の運転を中止し、異常要因を取り除くことができる。また、監視用ディスプレイを見れば、巻線中のどこの位置（時間軸）で異常が発生したのかが目視でわかり、異常要因の除去対策に有効である。
【００３８】
次に、図５に、本発明の第２の実施の形態のテンション監視装置２００を示す。図５は、テンション監視装置２００の断面及びテンションバー監視装置２０１を示す概念図である。なお、図５における点線部分は信号、情報の流れを示すものである。
【００３９】
テンション監視装置２００におけるテンション監視装置１００との相違点は、テンションバー監視装置１０１に代わり、テンションバー１０の加速度を監視するテンションバー監視装置２０１を有する点である。その他の構成については、テンション監視装置１００と同様であるため、以下に、テンションバー監視装置２０１についてのみ説明する。
【００４０】
テンションバー監視装置１０１とテンションバー監視装置２０１との相違点は、テンション異常判定手段１８に代わり、ポテンショメータ１３から入力されたテンションバー１０の回動角度の信号から加速度を算出する加速度算出手段６１と、その加速度算出手段６１によって算出された加速度と予め設定された基準加速度とを比較し異常を判定するテンション異常判定手段６２とを有する点である。
【００４１】
基準加速度とは、線材にかかる張力変動の異常を判断するための基準となるテンションバー１０の加速度であり、線材の径、及び巻芯の径、形状等に応じて予め設定（入力）されるものである。例えば、何らかの要因で線材が緊張した場合には、テンションバー１０は、図１において下方向に回動し正の加速度が生じる。また、逆に何らかの要因で線材が緩んだ場合には、テンションバー１０は上方向に回動し負の加速度が生じる。このように、テンションバー１０の加速度は、テンションバー１０の加速度０を基準として線材の張力の変動によって正負の加速度が考え得る。したがって、基準加速度としては、上限値と下限値を設定し、テンションバー１０の加速度が、上限値又は下限値を越えた場合にテンション異常判定手段６２によって異常と判定される。なお、上限値及び下限値は、双方とも設定してもよいし、いずれか一方のみを設定してもよい。
【００４２】
次に、テンションバー監視装置２０１の動作について説明する。
（１）まず、予め線材の径、及び巻芯の径、形状等から基準加速度であるテンションバー１０の加速度の上限値及び下限値をテンション異常判定手段６２に入力する。
（２）テンションバー１０の回動角度の変位を、回動角度検出手段としてのポテンショメータ１３が検知し、その変位信号を加速度算出手段６１に出力する。
（３）テンションバー１０の回動角度の変位信号が入力された加速度算出手段６１では、回動角度の変位信号から線材の加速度が算出され、その算出加速度の信号が表示手段１９に出力される。
（４）さらに、加速度算出手段６１によって算出された加速度と予め設定された基準加速度とがテンション異常判定手段６２によって比較される。
（５）テンション異常判定手段６２によって、テンションバー１０の加速度が基準加速度を越えたと判断された場合には、つまり、テンションバー１０の加速度が上限値または下限値を越えた場合には、テンション異常判定手段６２は、異常信号を表示手段１９に出力する。
（６）テンションバー１０の加速度信号が入力される表示手段１９は、監視用ディスプレイ（図示せず）にテンションバー１０の加速度の時間変化を表示するとともに、テンション異常判定手段６２から異常信号が入力された場合には、その異常信号を監視用ディスプレイに表示する。
【００４３】
表示手段１９によって表示される監視用ディスプレイの画面表示の一例を図６に示す。図６に示すように、ポテンショメータ１３によって検知されたテンションバー１０の回動角度から算出された加速度６３は、横軸を時間軸、縦軸を加速度として表示される。また、予め設定されたテンションバー１０の基準加速度である上限値６４ａと下限値６４ｂも時間軸と平行な線として表示される。
【００４４】
このように、テンションバー１０の加速度６３が上限値６４ａ及び下限値６４ｂ内であれば、巻回動作は正常である。また、テンションバー１０の加速度６３が上限値６４ａ又は下限値６４ｂを越えた場合（６５）には、急激な線速の変化による線材の緊張又は緩み等の張力の変動があったものとして、警報等が発せられるとともに、監視用ディスプレイには「ＡＮＮ」等の警報６６が表示される。
【００４５】
なお、テンションバー監視装置２０１の構成として、表示手段１９を備えない構成とすることも当然可能である。この場合には、テンション異常判定手段６２にて直接警報を発するようにすればよい。
【００４６】
また、テンションバー監視装置２０１においても、テンションバー監視装置１０１と同様に、巻回動作の巻始め及び巻終り時には、線材が加減速されるため（６７）、巻始め、巻終り時の一定時間は、警報が発生しないように基準加速度である上下限値（６４ａ，６４ｂ）に余裕値６８を加算する。
【００４７】
短時間で起こる急激な線材の変化の場合には、テンションバー１０の振れ幅としてはあまり大きくない。したがって、このような場合には、第１の実施の形態におけるテンションバー監視装置１０１では、ルーズターン等の異常を検知することができない場合がある。しかし、テンションバー監視装置２０１によれば、テンションバー１０の変位ではなく加速度を監視するものであるため、短時間で起こる急激な線材の変化も異常として検出することができる。
【００４８】
さらに、テンションバー監視装置２０１によれば、テンションバー監視装置１０１と同様に、巻回動作に異常が発生した場合には、その異常を即時に知ることができるため、テンション監視装置２００の運転を中止し、異常要因を取り除くことができる。また、監視用ディスプレイを見れば、巻線中のどこの位置（時間軸）で異常が発生したのかが目視でわかり、異常要因の除去対策に有効である。
【００４９】
以上の第１の実施の形態、第２の実施の形態では、それぞれテンションバー監視装置１０１、テンションバー監視装置２０１を適用する態様を示したが、テンションバー監視装置１０１及びテンションバー監視装置２０１を同時に適用し、テンションバー１０の回動角度の変位及び加速度の双方を監視するテンションバー監視装置とすることも当然可能である。
【００５０】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、巻線機において線材にテンションを付与するテンション監視装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるテンション監視装置１００を示す正面図である。
【図２】同じくテンション監視装置１００の断面及びテンションバー監視装置１０１を示す概念図である。
【図３】テンションバーの中間付近に回動支点を設けた場合のテンション監視装置を示す正面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における監視用ディスプレイの画面表示を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるテンション監視装置２００の断面及びテンションバー監視装置２０１を示す概念図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における監視用ディスプレイの画面表示を表す図である。
【図７】従来のテンション監視装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１００，２００，３００，４００ テンション監視装置
１０１，２０１ テンションバー監視装置
１ 線材
４ 繰り出しプーリ
６ 繰り出し制御モータ
１０ テンションバー
１０Ａ 取り付けブラケット
１１ 線材ガイド
１２ 回動軸
１３ ポテンショメータ
１４ スプリング
１５ 移動部材（取り付け部材）
１６ テンション調整モータ
１８，６２ テンション異常判定手段
１９ ディスプレイ表示手段
２５ 繰り出し速度制御手段
５１ 回動角度の変位
５２ 基準回動角度
５２ａ 上限値
５２ｂ 下限値
５８，６８ 余裕値
６１ 加速度算出手段
６３ 算出加速度
６４ 基準加速度
６４ａ 上限値
６４ｂ 下限値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻線機において線材に付与されるテンションを監視するテンション監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
巻線機に備えられ、線材に所定のテンションを付与するテンション制御装置としては、従来から、例えば特許文献１や特許文献２等に電磁ブレーキを用いて線材にテンションを付与するものが提案されている。
【０００３】
図７に、特許文献２で提案されたテンション制御装置を示す。このテンション制御装置においては、図示されない線材源からのワイヤ１００は、ワイヤガイド１０１を介して導かれ、テンション付加用のプーリ１０２に巻回された後、ガイドプーリ１０４を介して、テンションバー１１０先端のガイドプーリ１１１に案内され、図示されない巻芯側に繰り出される。
【０００４】
テンションバー１１０は、支点１１２を中心に回動可能となっており、支点１１２に取り付けられたＤＣモータ１１３へのトルク指令によりテンション値が設定される。また、ワイヤ１００のテンションの一時的変動（ワイヤの繰り出し量と巻き取り量のアンバランス）はこのテンションバー１１０の回動により吸収される。この場合、テンションバー１１０の回動角度はポテンショメータ１１４によりフィードバックされ、電磁ブレーキ１０３によるブレーキ力は、テンションバー１１０の角度が初期位置に戻るように調整されるようになっている。
【０００５】
しかしながら、このような従来の電磁ブレーキ式のテンション制御装置では、巻始めや巻終り時のプーリ１０２の加減速時には、ワイヤ１００にはプーリ１０２の慣性力によって過大な慣性負荷が作用し、断線してしまうという問題がある。特に、径の小さいワイヤを巻回する場合には、断線し易く大きな問題となる。
【０００６】
そこで、本出願人は、径の小さい線材を巻回する場合にも、断線を防止することができる繰り出し式のテンション制御装置を提案している（特許文献３参照）。この繰り出し式のテンション制御装置は、線材を巻き取るボビン側に対応して線材を繰り出すプーリを用いるものである。
【０００７】
ここで、ボビンに線材を多層に巻回する場合には、線材が片寄った状態で巻回され、片寄って巻回された線材が滑り落ちて緩み、その緩んだ線材の上に線材が巻重ねられることによってルーズターンが発生する場合がある。また、ボビンを直列に連結するセクション型の昇圧トランスでは、ボビンのツバに線材が引っ掛かり、後にこの引っ掛かりが取れ線材が緩み、その緩んだ線材の上に線材が巻重ねられることによってルーズターンが発生する場合もある。
【０００８】
このように、線材が滑り落ちて緩む時や、線材がボビンのツバに引っ掛かる時等のルーズターンが発生する場合には、線材の張力が急激に変動する。このような場合には、繰り出しプーリを備える繰り出し式のテンション制御装置においても、その急激な張力変動には追従することができない。
【０００９】
線材内部にルーズターンが存在し、線材に高圧がかかった場合には、線材が緩んだ部分とその上に巻重ねられた部分との間の電位差が大きくなり、レアショート（層間短絡）の発生原因となる。また、ルーズターンは、外観検査及び各種検査で全てを発見することは難しく、発見されるのが数年後という場合もある。
【特許文献１】特開平２−３１０２６５号公報
【特許文献２】特開平６−２５５８８４号公報
【特許文献３】特開２０００−１２８４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ルーズターン等の不具合が発生する可能性のある異常現象を検出するテンション監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るテンション監視装置は、巻芯に線材を巻回する巻線機に備えられるテンション監視装置において、回動支点の回りで回動可能なテンションバーと、このテンションバーに取り付けられた線材ガイドと、前記テンションバーの回動方向に付勢力を与える付勢手段と、前記テンションバーの回動角度を検出する回動角度検出手段と、この回動角度検出手段により検出された回動角度が所定の角度となるように線材の繰り出し速度を制御する繰り出し速度制御手段と、前記テンションバーの回動角度と予め設定された基準回動角度とを比較し異常を判定するテンション異常判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るテンション監視装置は、巻芯に線材を巻回する巻線機に備えられるテンション監視装置において、回動支点の回りで回動可能なテンションバーと、このテンションバーに取り付けられた線材ガイドと、前記テンションバーの回動方向に付勢力を与える付勢手段と、前記テンションバーの回動角度を検出する回動角度検出手段と、この回動角度検出手段により検出された回動角度が所定の角度となるように線材の繰り出し速度を制御する繰り出し速度制御手段と、前記テンションバーの回動角度の信号から加速度を算出する加速度算出手段と、その算出加速度と予め設定された基準加速度とを比較し異常を判定するテンション異常判定手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、線材の巻回中におけるルーズターン等の不具合が発生する可能性のある現象、例えば変位及び加速度の急激な変化等を検出した場合には、その現象を即時に知ることができるため、テンション監視装置の運転を中止し、異常要因を取り除くことができる。しがって、本発明は、不良品の割合を少なくすることができ、生産性の向上に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。図１、図２に、本発明の第１の実施の形態のテンション監視装置１００を示す。図１はテンション監視装置１００の正面図であり、図２は、テンション監視装置１００の断面及びテンションバー監視装置１０１を示す概念図である。なお、図２における点線部分は信号、情報の流れを示すものである。
【００１５】
テンション監視装置１００は巻線機に備えられ、図示されない線材源から導かれた線材１に所定のテンションを付与し、この線材１を図示されないコイルボビン等の巻芯に導くものである。
【００１６】
図示されるように、テンション監視装置のケーシング２正面には、ガイドプーリ３、繰り出し制御プーリ４、テンションバー１０が備えられる。線材１は、ガイドプーリ３を介して繰り出しプーリ４に導かれ、この繰り出しプーリ４に巻き付けられた後、テンションバー１０先端の線材ガイド１１から繰り出され、巻芯外周に巻き付けられる。
【００１７】
繰り出しプーリ４の回転軸５は、ケーシング２内に収容された繰り出し制御モータ６に直結される。この繰り出し制御モータ６は、繰り出し速度制御手段２５により回転速度が制御される。これにより、線材１の繰り出し速度（繰り出し量）は、繰り出し制御モータ６の回転速度を介して、繰り出し速度制御手段２５により直接的に制御される。
【００１８】
テンションバー１０は、基端の回動軸１２を支点として上下に回動可能となっている。この回動軸１２の回動角度は、ケーシング２内に収容され回動軸１２に取り付けられた回動角度検出手段としてのポテンショメータ１３により検出される。
【００１９】
また、テンションバー１０の回動軸１２と線材ガイド１１との間の所定位置には、テンションバー１０の回動方向に付勢力を与える付勢手段としての弾性部材の一端が取り付けブラケット１０Ａを介して取り付けられている。このように、テンションバー１０は、弾性部材であるスプリング４によって傾転状態で吊られ、このスプリング４によってテンションバー１０には回動角度に応じた弾性力が及ぼされる。
【００２０】
このスプリング１４の他端は、移動部材（取り付け部材）１５の取り付け部１５Ａに固定される。この移動部材１５はテンション調節モータ１６のボールネジ１６Ａに螺合しており、このボールネジ１６Ａの回転にしたがって、ガイド軸１７に沿って移動する。このように、スプリング１４の他端の固定位置は変位でき、テンションバー１０によって付与される線材の張力が調節可能になっている。なお、テンション調節モータ１６の作動は繰り出し速度制御手段２５により制御される。
【００２１】
上記構成の他に、テンション監視装置１００はテンションバー１０の回動角度の変位を監視するテンションバー監視装置１０１を備える。このテンションバー監視装置１０１は、ポテンショメータ１３が検出したテンションバー１０の回動角度と予め設定された基準回動角度とを比較して線材にかかる張力の異常を判定するテンション異常判定手段１８と、ポテンショメータ１３が検出したテンションバー１０の回動角度の信号、及びテンション異常判定手段１８が出力した異常信号が入力される表示手段１９とを備える。
【００２２】
基準回動角度とは、線材にかかる張力変動の異常を判断するための基準となるテンションバー１０の回動角度であり、線材の径、及び巻芯の径、形状等に応じて予め設定（入力）されるものである。例えば、何らかの要因で線材が緊張した場合には、テンションバー１０は、図１において下方向に回動する。また、逆に何らかの要因で線材が緩んだ場合には、テンションバー１０は上方向に回動する。このように、テンションバー１０の変位は、テンションバー１０の正常な位置を基準として線材の張力の変動によって上下二方向が考え得る。したがって、基準回動角度としては、上限値と下限値を設定し、テンションバー１０の回動角度が、上限値又は下限値を越えた場合にテンション異常判定手段１８によって異常と判定される。なお、上限値及び下限値は、双方とも設定してもよいし、いずれか一方のみを設定してもよい。
【００２３】
以下に、テンション監視装置１００の動作について説明する。
【００２４】
線材源からの線材１は、テンション監視装置を経て巻芯に導かれ、巻芯外周に巻き付けられて行く。この場合、テンション監視装置の繰り出しプーリ４からの線材繰り出し速度（繰り出し量）は、巻芯への線材巻き取り速度（巻き取り量）とバランスするように繰り出し制御モータ６の回転速度制御により制御され、テンションバー１０は所定の回動角度に保持される。これにより、線材１にはテンションバー１０の回動角度にしたがってスプリング１４のバネ力が作用し、このバネ力に基づく所定のテンションが付与されるようになっている。
【００２５】
このような巻線作業において、巻芯への線材巻き取り速度（巻き取り量）が変化すると、線材１にかかるテンションが変動する。そして、テンション変動があると、これにしたがってテンションバー１０の回動角度が変化する。これにより、テンションの変動分は、テンションバー１０の回動角度の変化によって吸収され、線材１に過大なテンションがかかることが防止される。
【００２６】
さらにこの場合、テンションバー１０の回動角度の変化はポテンショメータ１３により検出され、繰り出し速度制御手段２５にフィードバックされる。このようなフィードバックを受けた繰り出し速度制御手段２５は、テンションバー１０の回動角度が所定角度に戻るように、繰り出し制御モータ６の回転速度を制御し、繰り出しプーリ４からの線材繰り出し速度を、巻芯への巻き取り速度とバランスさせる。これにより、テンションバー１０の回動角度は所定角度に復帰し、線材１にかかるテンションは所定の値に戻される。
【００２７】
また、テンションバー１０からの線材１に作用するテンションを変化させたい場合には、テンション調節モータ１６の駆動により移動部材１５を移動させ、スプリング１４端部の固定位置を調節する。これにより、テンションバー１０を所定の回動角度としたときのスプリング１４の長さを変化させることができ、スプリング１４からテンションバー１０に及ぼされるバネ力を調整できるので、線材１に作用するテンションを所望のものとできる。
【００２８】
このように、巻線作業中に線材１のテンション変動（巻き取り速度の変動）があった場合には、このテンション変動はテンションバー１０により過渡的に吸収されるとともに、このテンションバー１０の回動角度の変化がフィードバックされることにより線材１の繰り出しプーリ４からの繰り出し速度が直接的に制御され、これにより線材１のテンションは所定の値に正確に復帰させられる。したがって、回転速度自体が直接的に制御される繰り出しプーリ４からは、線材１に慣性負荷が作用する余地はなく、線材１には慣性負荷により一時的にでも過大なテンションがかかってしまうことはなく、断線等が生じることを防止できる。なお、線材１のテンション変動を過渡的に吸収するテンションバー１０は重量が小さいので、線材１にテンションバー１から作用する慣性負荷は問題とならない。
【００２９】
また、テンションバー１０の基端に回動支点（回動軸１２）を設け、テンション付加用のスプリング１４はテンションバー１０の回動支点（基端）と繰り出し端（先端）との間の所定位置に取り付けられている。したがって、例えば図３のように、テンションバー２０の中間地点に回動支点（回動軸２１）を備え、先端２０Ａのガイド２２から線材１を繰り出し、かつ基端の取り付けブラケット２０Ｂにスプリング２３を取り付けた場合と比較して、同じ長さのテンションバーであれば繰り出し端の変動を大きくとることができる。すなわち、テンションバー１０とテンションバー２０を同じ長さとした場合、スプリング１４とスプリング２３が同じもので、かつ回動軸１２から取り付けブラケット１０Ａまでの長さと回動軸２１から取り付けブラケット２０Ｂまでの長さが同じだとしたならば、スプリング１４とスプリング２３のバネ力が同じだけの伸縮に対して、線材ガイド１１の変動量はガイド２２の変動量よりも大きくなる。したがって、本発明によれば、テンションバー１０から作用するテンションをあまり大きく変動させないで、線材ガイド１１の位置を大きく変動させることができ、テンションの過渡的な吸収を、よりスムーズに行うことができる。
【００３０】
また、スプリング１４端部の固定位置を決定する移動部材１５は、繰り出し速度制御手段２５により制御されたテンション調節モータ１６により移動可能であるので、線材１に作用するテンションの大きさは連続的に変化させることができ、テンション制御の精度および自由度が高められる。
【００３１】
次に、テンションバー監視装置１０１の動作について説明する。
（１）まず、予め線材の径、及び巻芯の径、形状等から基準回動角度であるテンションバー１０の回動角度の上限値及び下限値をテンション異常判定手段１８に入力する。
（２）テンションバー１０の回動角度の変位を、回動角度検出手段としてのポテンショメータ１３が検知し、その変位信号をテンション異常判定手段１８及び表示手段１９に出力する。
（３）テンションバー１０の回動角度の変位信号が入力されたテンション異常判定手段１８では、テンションバー１０の回動角度と予め設定された基準回動角度とが比較される。
（４）テンション異常判定手段１８によって、テンションバー１０の回動角度が基準回動角度を越えたと判断された場合には、つまり、テンションバー１０の回動角度が上限値または下限値を越えた場合には、テンション異常判定手段１８は、異常信号を表示手段１９に出力する。
（５）テンションバー１０の回動角度の変位信号が入力される表示手段１９は、監視用ディスプレイ（図示せず）にテンションバー１０の回動角度の時間変化を表示するとともに、テンション異常判定手段１８から異常信号が入力された場合には、その異常信号を監視用ディスプレイに表示する。
【００３２】
表示手段１９によって表示される監視用ディスプレイの画面表示の一例を図４に示す。図４に示すように、ポテンショメータ１３によって検知されたテンションバー１０の回動角度の変位５１は、横軸を時間軸、縦軸を回動角度の変位（テンションバー１０の正常位置が変位０）として表示される。また、予め設定されたテンションバー１０の基準回動角度である上限値５２ａと下限値５２ｂも時間軸と平行な線として表示される。
【００３３】
このように、テンションバー１０の回動角度の変位５１が上限値５２ａ及び下限値５２ｂ内であれば、巻回動作は正常である。また、テンションバー１０の回動角度の変位５１が上限値５２ａ又は下限値５２ｂを越えた場合（５３）には、急激な線速の変化による線材の緊張又は緩み等の張力の変動があったものとして、警報等が発せられるとともに、監視用ディスプレイには「ＡＮＮ」等の警報５４が表示される。
【００３４】
なお、テンションバー監視装置１０１の構成として、表示手段１９を備えない構成とすることも当然可能である。この場合には、テンション異常判定手段１８にて直接警報を発するようにすればよい。
【００３５】
ここで、巻回動作の巻始め及び巻終り時には、線材が加減速されるため、巻芯の回転速度に対して、これに同期して加減速する繰り出し制御モータ６には多少の時間遅れが生じる。このため、巻始め時には、テンションバー１０は多少下方向に回動し（５４）、巻終り時には、テンションバー１０は、多少上方向に回動する（５５）。
【００３６】
これらの巻始め、巻終り時の回動は異常状態ではないため、巻始め、巻終り時には警報が発生しないようにする必要がある。そこで、巻始め、巻終り時の一定時間は、基準回動角度の上下限値に余裕値５８を加算する。具体的には、巻始めの加速時には、巻始めから一定時間だけ、基準回動角度である上下限値に負の余裕値を加算し、基準回動角度を所定変位だけ小さく設定する（５６）。また、巻終りの減速時には、巻終りから一定時間だけ、基準回動角度である上下限値に正の余裕値を加算し、基準回動角度を所定変位だけ大きく設定する（５７）。
【００３７】
このように、テンションバー監視装置１０１によれば、巻回動作に異常が発生した場合には、その異常を即時に知ることができるため、テンション監視装置１００の運転を中止し、異常要因を取り除くことができる。また、監視用ディスプレイを見れば、巻線中のどこの位置（時間軸）で異常が発生したのかが目視でわかり、異常要因の除去対策に有効である。
【００３８】
次に、図５に、本発明の第２の実施の形態のテンション監視装置２００を示す。図５は、テンション監視装置２００の断面及びテンションバー監視装置２０１を示す概念図である。なお、図５における点線部分は信号、情報の流れを示すものである。
【００３９】
テンション監視装置２００におけるテンション監視装置１００との相違点は、テンションバー監視装置１０１に代わり、テンションバー１０の加速度を監視するテンションバー監視装置２０１を有する点である。その他の構成については、テンション監視装置１００と同様であるため、以下に、テンションバー監視装置２０１についてのみ説明する。
【００４０】
テンションバー監視装置１０１とテンションバー監視装置２０１との相違点は、テンション異常判定手段１８に代わり、ポテンショメータ１３から入力されたテンションバー１０の回動角度の信号から加速度を算出する加速度算出手段６１と、その加速度算出手段６１によって算出された加速度と予め設定された基準加速度とを比較し異常を判定するテンション異常判定手段６２とを有する点である。
【００４１】
基準加速度とは、線材にかかる張力変動の異常を判断するための基準となるテンションバー１０の加速度であり、線材の径、及び巻芯の径、形状等に応じて予め設定（入力）されるものである。例えば、何らかの要因で線材が緊張した場合には、テンションバー１０は、図１において下方向に回動し正の加速度が生じる。また、逆に何らかの要因で線材が緩んだ場合には、テンションバー１０は上方向に回動し負の加速度が生じる。このように、テンションバー１０の加速度は、テンションバー１０の加速度０を基準として線材の張力の変動によって正負の加速度が考え得る。したがって、基準加速度としては、上限値と下限値を設定し、テンションバー１０の加速度が、上限値又は下限値を越えた場合にテンション異常判定手段６２によって異常と判定される。なお、上限値及び下限値は、双方とも設定してもよいし、いずれか一方のみを設定してもよい。
【００４２】
次に、テンションバー監視装置２０１の動作について説明する。
（１）まず、予め線材の径、及び巻芯の径、形状等から基準加速度であるテンションバー１０の加速度の上限値及び下限値をテンション異常判定手段６２に入力する。
（２）テンションバー１０の回動角度の変位を、回動角度検出手段としてのポテンショメータ１３が検知し、その変位信号を加速度算出手段６１に出力する。
（３）テンションバー１０の回動角度の変位信号が入力された加速度算出手段６１では、回動角度の変位信号から線材の加速度が算出され、その算出加速度の信号が表示手段１９に出力される。
（４）さらに、加速度算出手段６１によって算出された加速度と予め設定された基準加速度とがテンション異常判定手段６２によって比較される。
（５）テンション異常判定手段６２によって、テンションバー１０の加速度が基準加速度を越えたと判断された場合には、つまり、テンションバー１０の加速度が上限値または下限値を越えた場合には、テンション異常判定手段６２は、異常信号を表示手段１９に出力する。
（６）テンションバー１０の加速度信号が入力される表示手段１９は、監視用ディスプレイ（図示せず）にテンションバー１０の加速度の時間変化を表示するとともに、テンション異常判定手段６２から異常信号が入力された場合には、その異常信号を監視用ディスプレイに表示する。
【００４３】
表示手段１９によって表示される監視用ディスプレイの画面表示の一例を図６に示す。図６に示すように、ポテンショメータ１３によって検知されたテンションバー１０の回動角度から算出された加速度６３は、横軸を時間軸、縦軸を加速度として表示される。また、予め設定されたテンションバー１０の基準加速度である上限値６４ａと下限値６４ｂも時間軸と平行な線として表示される。
【００４４】
このように、テンションバー１０の加速度６３が上限値６４ａ及び下限値６４ｂ内であれば、巻回動作は正常である。また、テンションバー１０の加速度６３が上限値６４ａ又は下限値６４ｂを越えた場合（６５）には、急激な線速の変化による線材の緊張又は緩み等の張力の変動があったものとして、警報等が発せられるとともに、監視用ディスプレイには「ＡＮＮ」等の警報６６が表示される。
【００４５】
なお、テンションバー監視装置２０１の構成として、表示手段１９を備えない構成とすることも当然可能である。この場合には、テンション異常判定手段６２にて直接警報を発するようにすればよい。
【００４６】
また、テンションバー監視装置２０１においても、テンションバー監視装置１０１と同様に、巻回動作の巻始め及び巻終り時には、線材が加減速されるため（６７）、巻始め、巻終り時の一定時間は、警報が発生しないように基準加速度である上下限値（６４ａ，６４ｂ）に余裕値６８を加算する。
【００４７】
短時間で起こる急激な線材の変化の場合には、テンションバー１０の振れ幅としてはあまり大きくない。したがって、このような場合には、第１の実施の形態におけるテンションバー監視装置１０１では、ルーズターン等の異常を検知することができない場合がある。しかし、テンションバー監視装置２０１によれば、テンションバー１０の変位ではなく加速度を監視するものであるため、短時間で起こる急激な線材の変化も異常として検出することができる。
【００４８】
さらに、テンションバー監視装置２０１によれば、テンションバー監視装置１０１と同様に、巻回動作に異常が発生した場合には、その異常を即時に知ることができるため、テンション監視装置２００の運転を中止し、異常要因を取り除くことができる。また、監視用ディスプレイを見れば、巻線中のどこの位置（時間軸）で異常が発生したのかが目視でわかり、異常要因の除去対策に有効である。
【００４９】
以上の第１の実施の形態、第２の実施の形態では、それぞれテンションバー監視装置１０１、テンションバー監視装置２０１を適用する態様を示したが、テンションバー監視装置１０１及びテンションバー監視装置２０１を同時に適用し、テンションバー１０の回動角度の変位及び加速度の双方を監視するテンションバー監視装置とすることも当然可能である。
【００５０】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、巻線機において線材にテンションを付与するテンション監視装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるテンション監視装置１００を示す正面図である。
【図２】同じくテンション監視装置１００の断面及びテンションバー監視装置１０１を示す概念図である。
【図３】テンションバーの中間付近に回動支点を設けた場合のテンション監視装置を示す正面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における監視用ディスプレイの画面表示を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるテンション監視装置２００の断面及びテンションバー監視装置２０１を示す概念図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における監視用ディスプレイの画面表示を表す図である。
【図７】従来のテンション監視装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１００，２００，３００，４００ テンション監視装置
１０１，２０１ テンションバー監視装置
１ 線材
４ 繰り出しプーリ
６ 繰り出し制御モータ
１０ テンションバー
１０Ａ 取り付けブラケット
１１ 線材ガイド
１２ 回動軸
１３ ポテンショメータ
１４ スプリング
１５ 移動部材（取り付け部材）
１６ テンション調整モータ
１８，６２ テンション異常判定手段
１９ ディスプレイ表示手段
２５ 繰り出し速度制御手段
５１ 回動角度の変位
５２ 基準回動角度
５２ａ 上限値
５２ｂ 下限値
５８，６８ 余裕値
６１ 加速度算出手段
６３ 算出加速度
６４ 基準加速度
６４ａ 上限値
６４ｂ 下限値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯に線材を巻回する巻線機に備えられるテンション監視装置において、回動支点の回りで回動可能なテンションバーと、このテンションバーに取り付けられた線材ガイドと、前記テンションバーの回動方向に付勢力を与える付勢手段と、前記テンションバーの回動角度を検出する回動角度検出手段と、この回動角度検出手段により検出された回動角度が所定の角度となるように線材の繰り出し速度を制御する繰り出し速度制御手段と、前記テンションバーの回動角度と予め設定された基準回動角度とを比較し異常を判定するテンション異常判定手段とを備えることを特徴とするテンション監視装置。
【請求項２】
前記テンションバーの回動角度の時間変化を表示するとともに、前記テンション異常判定手段から異常信号が入力された場合には、その異常信号を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のテンション監視装置。
【請求項３】
前記基準回動角度は、上限値及び下限値のうちの少なくとも一方が設定され、前記テンションバーの回動角度が前記上限値または前記下限値を越えた場合に、前記テンション異常判定手段が異常と判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテンション監視装置。
【請求項４】
巻芯に線材を巻回する巻線機に備えられるテンション監視装置において、回動支点の回りで回動可能なテンションバーと、このテンションバーに取り付けられた線材ガイドと、前記テンションバーの回動方向に付勢力を与える付勢手段と、前記テンションバーの回動角度を検出する回動角度検出手段と、この回動角度検出手段により検出された回動角度が所定の角度となるように線材の繰り出し速度を制御する繰り出し速度制御手段と、前記テンションバーの回動角度の信号から加速度を算出する加速度算出手段と、その算出加速度と予め設定された基準加速度とを比較し異常を判定するテンション異常判定手段とを備えることを特徴とするテンション監視装置。
【請求項５】
前記テンションバーの算出加速度の時間変化を表示するとともに、前記テンション異常判定手段から異常信号が入力された場合には、その異常信号を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項４に記載のテンション監視装置。
【請求項６】
前記基準加速度は、上限値及び下限値のうちの少なくとも一方が設定され、前記テンションバーの算出加速度が前記上限値または前記下限値を越えた場合に、前記テンション異常判定手段が異常と判定することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のテンション監視装置。
【請求項７】
巻始め、巻終り時の一定時間は、前記上限値及び前記下限値に余裕値を加算することを特徴とする請求項３または請求項６に記載のテンション監視装置。
【請求項１】
巻芯に線材を巻回する巻線機に備えられるテンション監視装置において、回動支点の回りで回動可能なテンションバーと、このテンションバーに取り付けられた線材ガイドと、前記テンションバーの回動方向に付勢力を与える付勢手段と、前記テンションバーの回動角度を検出する回動角度検出手段と、この回動角度検出手段により検出された回動角度が所定の角度となるように線材の繰り出し速度を制御する繰り出し速度制御手段と、前記テンションバーの回動角度と予め設定された基準回動角度とを比較し異常を判定するテンション異常判定手段とを備えることを特徴とするテンション監視装置。
【請求項２】
前記テンションバーの回動角度の時間変化を表示するとともに、前記テンション異常判定手段から異常信号が入力された場合には、その異常信号を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のテンション監視装置。
【請求項３】
前記基準回動角度は、上限値及び下限値のうちの少なくとも一方が設定され、前記テンションバーの回動角度が前記上限値または前記下限値を越えた場合に、前記テンション異常判定手段が異常と判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテンション監視装置。
【請求項４】
巻芯に線材を巻回する巻線機に備えられるテンション監視装置において、回動支点の回りで回動可能なテンションバーと、このテンションバーに取り付けられた線材ガイドと、前記テンションバーの回動方向に付勢力を与える付勢手段と、前記テンションバーの回動角度を検出する回動角度検出手段と、この回動角度検出手段により検出された回動角度が所定の角度となるように線材の繰り出し速度を制御する繰り出し速度制御手段と、前記テンションバーの回動角度の信号から加速度を算出する加速度算出手段と、その算出加速度と予め設定された基準加速度とを比較し異常を判定するテンション異常判定手段とを備えることを特徴とするテンション監視装置。
【請求項５】
前記テンションバーの算出加速度の時間変化を表示するとともに、前記テンション異常判定手段から異常信号が入力された場合には、その異常信号を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項４に記載のテンション監視装置。
【請求項６】
前記基準加速度は、上限値及び下限値のうちの少なくとも一方が設定され、前記テンションバーの算出加速度が前記上限値または前記下限値を越えた場合に、前記テンション異常判定手段が異常と判定することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のテンション監視装置。
【請求項７】
巻始め、巻終り時の一定時間は、前記上限値及び前記下限値に余裕値を加算することを特徴とする請求項３または請求項６に記載のテンション監視装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２２５０５１（Ｐ２００６−２２５０５１Ａ）
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７４６５（Ｐ２００５−３７４６５）
【出願日】平成１７年２月１５日（２００５．２．１５）
【出願人】（０００２２７５３７）日特エンジニアリング株式会社 (106)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１５日（２００５．２．１５）
【出願人】（０００２２７５３７）日特エンジニアリング株式会社 (106)
【Ｆターム（参考）】
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