JP3447561B2 - Synchronous control device for winding machine - Google Patents
Synchronous control device for winding machineInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、巻線機の同期制
御装置に係り、さらに詳しくは、主軸およびトラバース
軸に独立した駆動手段が用いられるとともに、主軸にエ
ンコーダが設けられ、トラバース軸を主軸に同期させて
位置制御を行う制御手段を備えた巻線機の同期制御装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronous control device for a winding machine, and more particularly, to an independent drive means for the main shaft and traverse shaft, an encoder provided on the main shaft, and the traverse shaft for the main shaft. The present invention relates to a synchronous control device for a winding machine, which is provided with control means for performing position control in synchronization with.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、巻線用ボビンの巻幅分を往復
運動しながら線を供給することによって、巻線用ボビン
に対して均等に線を巻くことができる巻線機が用いられ
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been used a winding machine capable of winding a wire uniformly on a winding bobbin by reciprocating the winding width of the winding bobbin while supplying the wire. There is.
【0003】図26には、従来の巻線機100の概略構
成図が示され、図26において、巻線機100は、主軸
102、主軸102に取り付けられた巻線用ボビン10
4、巻線用ボビン104の巻幅分を往復運動して巻線1
08を供給するトラバース軸106、主軸102の回転
速度や位置などを検出する同期エンコーダ110、主軸
102のプーリ112、主軸回転用のサーボモータであ
るスピンドル軸モータ114、スピンドル軸モータ11
4のプーリ116、プーリ116の回転をプーリ112
に伝達するベルト118、トラバース軸106に形成さ
れたボールねじ120であって、雄ねじ120aと雌ね
じ120bで構成され、トラバース軸106を正転・反
転駆動させるサーボモータなどのトラバース軸モータ1
22、スピンドル軸モータ114を回転駆動する主軸サ
ーボアンプ124、トラバース軸モータ122を回転駆
動するトラバース軸サーボアンプ126、同期エンコー
ダ110からの主軸102の位置信号に基づいてトラバ
ース軸サーボアンプ126を同期制御するとともに主軸
サーボアンプ124を駆動制御するコントローラ部12
8などにより構成されている。FIG. 26 shows a schematic configuration diagram of a conventional winding machine 100. In FIG. 26, the winding machine 100 includes a spindle 102 and a winding bobbin 10 mounted on the spindle 102.
4. Reciprocating the winding width of bobbin 104 for winding 1
08, a traverse shaft 106, a synchronous encoder 110 that detects the rotational speed and position of the main shaft 102, a pulley 112 of the main shaft 102, a spindle shaft motor 114 that is a servo motor for rotating the main shaft, and a spindle shaft motor 11
4 pulley 116, the rotation of the pulley 116 the pulley 112
A traverse shaft motor 1 such as a servo motor for rotating the traverse shaft 106 in the forward and reverse directions, which is a ball screw 120 formed on the traverse shaft 106 and a belt 118 that is transmitted to the vehicle.
22, a spindle servo amplifier 124 that rotationally drives the spindle axis motor 114, a traverse axis servo amplifier 126 that rotationally drives the traverse axis motor 122, and a traverse axis servo amplifier 126 that is synchronously controlled based on a position signal of the spindle 102 from the synchronous encoder 110. And a controller unit 12 for driving and controlling the spindle servo amplifier 124.
8 and the like.
【0004】さらに、巻線機のコントローラ部128
は、図26に示されるように、同期エンコーダ110か
らの出力信号を受けるためのI/F回路130、主軸1
02を1回転した場合にトラバース軸106が巻線10
8の直径分だけ進むようにするための換算ゲイン部13
2、トラバース軸106が巻線用ボビン104の巻幅分
だけ進んだ場合に回転方向を反転させる回転方向反転部
134、トラバース軸106を反転するタイミングを計
測・指令するタイミング計測指令部136、主軸サーボ
アンプ124に回転指令を与える回転指令作成部138
などにより構成されている。Further, the controller unit 128 of the winding machine
26, the I / F circuit 130 for receiving the output signal from the synchronous encoder 110, the spindle 1
When 02 is rotated once, the traverse shaft 106 turns the winding 10
Conversion gain unit 13 for advancing by the diameter of 8
2. A rotation direction reversing unit 134 for reversing the rotation direction when the traverse shaft 106 advances by the winding width of the winding bobbin 104, a timing measurement command unit 136 for measuring and commanding the timing for reversing the traverse shaft 106, and a spindle. A rotation command creating unit 138 that gives a rotation command to the servo amplifier 124.
It is composed of.
【0005】つぎに、動作について説明する。スピンド
ル軸モータ114は、一定速度で回転して主軸102を
回転させる。トラバース軸モータ122は、この主軸1
02に直結された同期エンコーダ110からの位置信号
に合わせて、主軸102に取り付けられた巻線用ボビン
104の巻幅で正転・逆転を繰り返す同期運転を行うこ
とにより、巻線用ボビン104に対して巻線108を整
列巻きする。このように、巻線108を整列巻きするた
めには、主軸102が1回転したら、トラバース軸10
6は正確に巻線の直径分の距離だけ動かすとともに、ト
ラバース軸106を巻線用ボビン104の巻幅分を正確
に往復させる必要がある。Next, the operation will be described. The spindle shaft motor 114 rotates at a constant speed to rotate the main shaft 102. The traverse shaft motor 122 is the main shaft 1
In accordance with the position signal from the synchronous encoder 110 directly connected to 02, the winding bobbin 104 is moved to the winding bobbin 104 by performing a synchronous operation of repeating forward and reverse rotations with the winding width of the winding bobbin 104 attached to the main shaft 102. The winding 108 is aligned and wound. In this way, in order to wind the windings 108 in a line, the traverse shaft 10 is rotated once the main shaft 102 makes one rotation.
No. 6 needs to be moved accurately by a distance corresponding to the diameter of the winding wire, and the traverse shaft 106 must be accurately reciprocated by the winding width of the winding bobbin 104.
【0006】コントローラ部128の回転指令作成部1
38では、巻線108の巻数や巻線速度などの巻線仕様
に基づいて主軸102の加速・定速・減速運転などを行
い、例えば、巻線108の巻回数を500回とする。こ
の時、回転指令作成部138では、主軸102を丁度5
00回転させて停止する量だけ回転させる。このよう
に、主軸102を回転させることにより同期エンコーダ
110からの出力信号をI/F回路130で受け、タイ
ミング計測指令部136ではその出力信号からトラバー
ス軸106が反転すべきタイミングを計測するようにす
る。例えば、巻幅W=10mmとして巻線ピッチPを1
mmとすると、巻幅W内で主軸102が10回転したら
トラバース軸106を反転させるようにする。タイミン
グ計測指令部136は、トラバース軸106を反転させ
るタイミングを決定するものである。Rotation command generation unit 1 of controller unit 128
In 38, the main shaft 102 is accelerated / constant / decelerated based on winding specifications such as the number of windings and the winding speed of the winding 108. For example, the number of windings of the winding 108 is 500 times. At this time, the rotation command generator 138 sets the spindle 102 to just 5
Rotate 00 and rotate by the amount to stop. In this way, by rotating the main shaft 102, the output signal from the synchronous encoder 110 is received by the I / F circuit 130, and the timing measurement command unit 136 measures the timing at which the traverse shaft 106 should be inverted from the output signal. To do. For example, when the winding width W = 10 mm, the winding pitch P is 1
In mm, the traverse shaft 106 is reversed when the main shaft 102 makes 10 turns within the winding width W. The timing measurement command unit 136 determines the timing for reversing the traverse shaft 106.
【0007】また、換算ゲイン部132は、主軸102
が1回転するときのトラバース軸106の移動量を決定
するものであり、例えば、ボールねじ120のリードを
5mmとすると、トラバース軸モータ122を2回転さ
せれば10mm進むことになる。従って、主軸102を
1回転させたときにトラバース軸106を1/5回転さ
せれば、巻線ピッチを1mm分だけ進ませることができ
る。例えば、主軸102の同期エンコーダ110を10
00パルス/1回転とし、トラバース軸サーボアンプ1
26が2000パルス/1回転であるとすると、トラバ
ース軸サーボアンプ126に2000パルスの指令を与
えるとトラバース軸106は1回転する。従って、換算
ゲイン部132では、2000×(1/5)/1000
=0.4の値となる。すなわち、主軸102が1回転す
ると1000×0.4=400パルスが出力され、この
パルスによりトラバース軸106のモータは、400/
2000=1/5回転する。Further, the conversion gain section 132 includes a spindle 102.
Is to determine the amount of movement of the traverse shaft 106 per one rotation, and, for example, if the lead of the ball screw 120 is 5 mm, the traverse shaft motor 122 will rotate 10 mm for two revolutions. Therefore, if the traverse shaft 106 is rotated 1/5 when the main shaft 102 is rotated once, the winding pitch can be advanced by 1 mm. For example, if the synchronous encoder 110 of the spindle 102 is set to 10
00 pulse / revolution, traverse axis servo amplifier 1
If 26 is 2000 pulses / revolution, the traverse shaft 106 rotates once when a command of 2000 pulses is given to the traverse axis servo amplifier 126. Therefore, in the conversion gain unit 132, 2000 × (1/5) / 1000
= 0.4. That is, when the main shaft 102 makes one rotation, 1000 × 0.4 = 400 pulses are output, and the pulse causes the motor of the traverse shaft 106 to move to 400/400.
2000 = 1/5 rotation.
【0008】さらに、回転方向反転部134では、タイ
ミング計測指令部136からの反転指令により換算ゲイ
ン部132からのパルスを正転に回転させるか逆転に回
転させるかを切り換える。Further, the rotation direction reversing unit 134 switches whether the pulse from the conversion gain unit 132 is rotated in the normal rotation or in the reverse rotation according to the reversal command from the timing measurement commanding unit 136.
【0009】以上のように、従来の巻線機100が構成
され、そのコントローラ部128によってトラバース軸
の同期制御が行われている。そこで、図27(a),
(b)には、時間経過に対する巻線用ボビン104の巻
幅と巻速度との関係を実際の巻線経路と理想の巻線経路
との線図で比較したものが示されている。As described above, the conventional winding machine 100 is constructed, and the controller section 128 thereof controls the traverse axis synchronously. Therefore, as shown in FIG.
(B) shows a comparison of the relationship between the winding width and the winding speed of the winding bobbin 104 with the passage of time in a diagram of an actual winding path and an ideal winding path.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の巻線機の同期制御装置にあっては、図26に
示されるように、主軸102に設けた同期エンコーダ
110の信号を受けてからトラバース軸を制御するた
め、I/F回路130からトラバース軸モータ122ま
での間で動作遅れが生じるという不都合があった。However, in such a conventional synchronous control device for a winding machine, as shown in FIG. 26, after receiving the signal of the synchronous encoder 110 provided on the main shaft 102, Since the traverse shaft is controlled, there is an inconvenience that an operation delay occurs between the I / F circuit 130 and the traverse shaft motor 122.
【0011】また、トラバース軸106を駆動させる
トラバース軸モータ122自身に重量があるため、トラ
バース軸を反転させるトラバースタイミング(図27
(b)に示したT1、T2のタイミング) において、ト
ラバース軸の速度が同じで、瞬時に回転方向を逆にする
ことができないという不都合があった。Further, since the traverse shaft motor 122 itself for driving the traverse shaft 106 is heavy, the traverse timing for reversing the traverse shaft (see FIG. 27).
At the timings of T1 and T2 shown in (b), there is a disadvantage that the traverse axis speeds are the same and the rotation directions cannot be instantaneously reversed.
【0012】さらに、トラバース軸モータ122を制
御するトラバース軸サーボアンプ126は、指令よりも
遅れが生じることから、図27中の網掛けAからBを引
いた面積(A−B)分だけ巻幅不足分が生じるという不
都合があった。Further, since the traverse axis servo amplifier 126 for controlling the traverse axis motor 122 is delayed from the command, the winding width is equal to the area (AB) subtracted from the shaded areas A and B in FIG. There was an inconvenience that there was a shortage.
【0013】従来の巻線機の同期制御装置は、上記した
〜の要因によって、巻線用ボビンに対するトラバー
ス軸の動作が、図27(a)中に破線で示した理想の巻
線経路からずれて、実線で示した実際の巻線経路で動作
するため、位相の遅れtsと巻幅の不足分が生じる。In the conventional synchronous control device for the winding machine, the traverse shaft operation with respect to the winding bobbin deviates from the ideal winding path indicated by the broken line in FIG. Then, since it operates in the actual winding path indicated by the solid line, a phase delay ts and a winding width shortage occur.
【0014】その結果、実際の巻線用ボビン104に巻
かれた巻線は、図28の従来例の課題を説明する図に示
すように、巻線用ボビン104の壁面から巻き幅不足分
Sだけ巻線108が行き足りなくなり、端に片寄って巻
かれることから、巻き太り部分108a,108bが生
じるという不都合があった。As a result, the winding wound on the actual winding bobbin 104, as shown in FIG. 28 for explaining the problem of the conventional example, has a winding width shortage S from the wall surface of the winding bobbin 104. However, the winding 108 becomes insufficient, and the winding 108 is biased toward the end, resulting in inconvenience that thick winding portions 108a and 108b occur.
【0015】また、先行技術文献としては、特開平5−
254730号、特開平7−256338号、および特
開平9−118476号公報などが開示されているが、
上記課題を解決するのに十分な解決手段が提供されてい
なかった。As a prior art document, Japanese Patent Laid-Open No.
No. 254730, JP-A-7-256338, and JP-A-9-118476 are disclosed.
No sufficient solution has been provided to solve the above problems.
【0016】この発明は、上記に鑑みてなされたもの
で、ボビンの巻幅いっぱいに巻線を均等の厚さに巻く整
列巻ができるように、トラバース軸の動作を主軸に対し
て同期制御する巻線機の同期制御装置を得ることを目的
とする。The present invention has been made in view of the above, and the operation of the traverse shaft is synchronously controlled with respect to the main shaft so that the bobbin can be alignedly wound so that the winding can be wound evenly over the full width of the bobbin. An object is to obtain a synchronous control device for a winding machine.
【0017】[0017]
【0018】[0018]
【0019】[0019]
【0020】[0020]
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成するた
めに、こ
の発明に係る巻線機の同期制御装置にあって
は、線を巻き取るボビンを主軸を介して回転駆動させる
第1駆動手段と、前記ボビンの巻幅に対してトラバース
軸を往復運動させながら線を供給する第2駆動手段と、
前記主軸の回転状態を検出するエンコーダと、該エンコ
ーダの出力信号に基づいて前記トラバース軸が前記主軸
と同期して駆動されるように前記第2駆動手段を制御す
る制御手段とを有する巻線機の同期制御装置において、
前記制御手段には、前記エンコーダによって検出された
前記主軸の信号位相を所定量進める位相進め手段と、ト
ラバース軸が反転する時の速度をトラバース軸用サーボ
の位置ループゲイン値で除した値に比例定数を乗した値
に相当する振幅補償値を作成する振幅補償値作成手段
と、を備え、前記トラバース軸への位置指令値として、
前記トラバース軸を反転させる前の前記位相進め手段か
らの出力信号に、前記振幅補償値を加算するようにした
ものである。 Was to achieve the above object, there is provided a means for solving]
In order, in the synchronous control device of the winding machine according to this invention, a first drive means for the bobbin for winding the line is rotationally driven via the main shaft, the traverse axis relative to the winding width of the bobbin Second driving means for supplying a wire while reciprocating;
A winding machine having an encoder that detects a rotation state of the main shaft and a control unit that controls the second drive unit so that the traverse shaft is driven in synchronization with the main shaft based on an output signal of the encoder. In the synchronous control device of
The control means includes a phase advancing means for advancing the signal phase of the main shaft detected by the encoder by a predetermined amount, and a speed at which the traverse axis is reversed proportional to a value obtained by dividing a position loop gain value of the traverse axis servo. An amplitude compensation value creating means for creating an amplitude compensation value corresponding to a value multiplied by a constant, and as a position command value for the traverse axis,
The amplitude compensation value is added to the output signal from the phase advance means before the traverse axis is inverted.
【0022】これによれば、エンコーダの出力信号に基
づいてトラバース軸が主軸と同期して駆動されるように
第2駆動手段を制御する制御手段に、位相進め手段と振
幅補償値作成手段とを設けて、トラバース軸への位置指
令値として、トラバース軸を反転させる前の位相進め手
段からの出力信号に、振幅補償値作成手段からの振幅補
償値を加算するようにしたため、トラバース軸を駆動し
ながらボビンに毎回巻かれる巻線の巻幅が理想の巻幅と
一致するように振幅を補償することができる。According to this, the phase advancing means and the amplitude compensation value creating means are added to the control means for controlling the second driving means so that the traverse axis is driven in synchronization with the main axis based on the output signal of the encoder. By providing the position command value for the traverse axis, the amplitude compensation value from the amplitude compensation value creating means is added to the output signal from the phase advancing means before the traverse axis is inverted, so that the traverse axis is driven. However, the amplitude can be compensated so that the winding width of each winding wound on the bobbin matches the ideal winding width.
【0023】つぎの発明に係る巻線機の同期制御装置に
あっては、線を巻き取るボビンを主軸を介して回転駆動
させる第1駆動手段と、前記ボビンの巻幅に対してトラ
バース軸を往復運動させながら線を供給する第2駆動手
段と、前記主軸の回転状態を検出するエンコーダと、該
エンコーダの出力信号に基づいて前記トラバース軸が前
記主軸と同期して駆動されるように前記第2駆動手段を
制御する制御手段とを有する巻線機の同期制御装置にお
いて、前記制御手段には、前記エンコーダによって検出
された前記主軸の信号位相を所定量進める位相進め手段
と、主軸が加速して第1回目のトラバース軸の反転時に
は、トラバース軸が反転する時の速度をトラバース軸用
サーボの位置ループゲイン値で除した値に比例定数を乗
した値から、主軸速度を前記主軸の信号位相を所定量進
めたゲイン値で除した値を引いた本補償値を作成し、第
2回目以降のトラバース軸の反転時には、トラバース軸
が反転する時の速度をトラバース軸用サーボの位置ルー
プゲイン値で除した値に比例定数を乗した値に相当する
振幅補償値を作成する振幅補償手段と、を備え、前記ト
ラバース軸への位置指令値として、前記トラバース軸を
反転させる前の前記位相進め手段からの出力信号に、前
記本補償値および振幅補償値を加算するようにしたもの
である。In the synchronous control device for the winding machine according to the next invention, the first drive means for rotating the bobbin for winding the wire through the main shaft, and the traverse shaft for the winding width of the bobbin. Second driving means for supplying a wire while reciprocating, an encoder for detecting a rotation state of the main shaft, and the traverse shaft based on an output signal of the encoder so that the traverse shaft is driven in synchronization with the main shaft. In a synchronous control device for a winding machine having a control means for controlling two driving means, the control means includes a phase advancing means for advancing a signal phase of the spindle detected by the encoder by a predetermined amount and a spindle for accelerating. The first time the traverse axis is reversed, the speed at which the traverse axis is reversed is divided by the position loop gain value of the servo for the traverse axis, and the value is multiplied by the proportional constant. Degree is divided by the gain value obtained by advancing the signal phase of the main axis by a predetermined amount to create a main compensation value, and when the traverse axis is reversed for the second and subsequent times, the speed at which the traverse axis is reversed is set to the traverse axis. An amplitude compensating means for creating an amplitude compensation value corresponding to a value obtained by multiplying a value obtained by dividing the position loop gain value of the servo for servo by a proportional constant, and reversing the traverse axis as a position command value to the traverse axis. The main compensating value and the amplitude compensating value are added to the output signal from the phase advancing means before the operation.
【0024】これによれば、エンコーダの出力信号に基
づいてトラバース軸が主軸と同期して駆動されるように
第2駆動手段を制御する制御手段に、位相進め手段と振
幅補償手段とを設けて、トラバース軸への位置指令値と
して、トラバース軸を反転させる前の位相進め手段から
の出力信号に、トラバース軸の反転回数に応じて本補償
値と振幅補償値とを加算するようにしたため、主軸を始
動させて加速している場合の第1回目のトラバース軸の
反転時も第2回目以降の反転時も共に、理想の巻幅と一
致するように補償することができる。According to this, the phase advancing means and the amplitude compensating means are provided in the control means for controlling the second driving means so that the traverse axis is driven in synchronization with the main axis based on the output signal of the encoder. , As the position command value to the traverse axis, the main compensation value and the amplitude compensation value are added to the output signal from the phase advance means before reversing the traverse axis according to the number of reversal of the traverse axis. It is possible to perform compensation so as to match the ideal winding width during both the first reversal of the traverse axis and the second and subsequent reversals when the vehicle is started and accelerated.
【0025】つぎの発明に係る巻線機の同期制御装置に
あっては、線を巻き取るボビンを主軸を介して回転駆動
させる第1駆動手段と、前記ボビンの巻幅に対してトラ
バース軸を往復運動させながら線を供給する第2駆動手
段と、前記主軸の回転状態を検出するエンコーダと、該
エンコーダの出力信号に基づいて前記トラバース軸が前
記主軸と同期して駆動されるように前記第2駆動手段を
制御する制御手段とを有する巻線機の同期制御装置にお
いて、前記制御手段には、前記トラバース軸が反転した
今回の主軸速度の2倍から前回の主軸速度を引いた値
を、トラバース軸が次回の巻き幅に達した時点で反転す
るときのトラバース軸速度として推定する第1速度推定
手段を備えたものである。In the synchronous control device for the winding machine according to the next invention, the first drive means for rotating the bobbin for winding the wire through the main shaft, and the traverse shaft with respect to the winding width of the bobbin. Second driving means for supplying a wire while reciprocating, an encoder for detecting a rotation state of the main shaft, and the traverse shaft based on an output signal of the encoder so that the traverse shaft is driven in synchronization with the main shaft. In a synchronous control device for a winding machine having a control means for controlling two drive means, the control means is provided with a value obtained by subtracting a previous main spindle speed from twice the present main spindle speed at which the traverse axis is reversed, The traverse shaft is provided with a first speed estimating means for estimating the traverse shaft speed at the time of reversing when the traverse shaft reaches the next winding width.
【0026】これによれば、エンコーダの出力信号に基
づいてトラバース軸が主軸と同期して駆動されるように
第2駆動手段を制御する制御手段に、第1速度推定手段
を備えているため、トラバース軸が反転した今回の主軸
速度の2倍から前回の主軸速度を引いた値を、トラバー
ス軸が次回の巻き幅に達した時点で反転するときのトラ
バース軸速度として自動的に推定することにより、補正
値算出式変数として使用することができる。According to this, since the traverse shaft is driven in synchronization with the main shaft based on the output signal of the encoder, the control means for controlling the second driving means is provided with the first speed estimating means. By automatically estimating the value obtained by subtracting the previous spindle speed from twice the current spindle speed when the traverse axis reverses, as the traverse axis speed when the traverse axis reverses when it reaches the next winding width. , Can be used as a correction value calculation formula variable.
【0027】つぎの発明に係る巻線機の同期制御装置に
あっては、線を巻き取るボビンを主軸を介して回転駆動
させる第1駆動手段と、前記ボビンの巻幅に対してトラ
バース軸を往復運動させながら線を供給する第2駆動手
段と、前記主軸の回転状態を検出するエンコーダと、該
エンコーダの出力信号に基づいて前記トラバース軸が前
記主軸と同期して駆動されるように前記第2駆動手段を
制御する制御手段とを有する巻線機の同期制御装置にお
いて、前記制御手段には、主軸速度とトラバース軸速度
を作る運転パターンから算出して次回のトラバース軸速
度に換算した値を、トラバース軸が次回の巻き幅に達し
た時点で反転するときのトラバース軸速度として推定す
る第2速度推定手段を備えたものである。In the synchronous control device for the winding machine according to the next invention, the first drive means for rotating the bobbin for winding the wire through the main shaft, and the traverse shaft for the winding width of the bobbin. Second driving means for supplying a wire while reciprocating, an encoder for detecting a rotation state of the main shaft, and the traverse shaft based on an output signal of the encoder so that the traverse shaft is driven in synchronization with the main shaft. In a synchronous control device for a winding machine having a control means for controlling two driving means, the control means is provided with a value calculated from an operation pattern for producing a main spindle speed and a traverse shaft speed and converted into a next traverse shaft speed. A second speed estimating means for estimating the traverse shaft speed when the traverse shaft is reversed at the time when the traverse shaft reaches the next winding width is provided.
【0028】これによれば、エンコーダの出力信号に基
づいてトラバース軸が主軸と同期して駆動されるように
第2駆動手段を制御する制御手段に、第2速度推定手段
を備えているため、主軸速度とトラバース軸速度を作る
運転パターンから算出して次回のトラバース軸速度に換
算した値を、トラバース軸が次回の巻き幅に達した時点
で反転するときのトラバース軸速度として推定すること
により、補正値算出式変数として使用することができ
る。According to this, since the traverse shaft is driven in synchronization with the main shaft on the basis of the output signal of the encoder, the control means for controlling the second drive means is provided with the second speed estimating means. By calculating from the operation pattern that creates the main shaft speed and traverse shaft speed and converting it to the next traverse shaft speed, by estimating as the traverse shaft speed when the traverse shaft reverses when it reaches the next winding width, It can be used as a correction value calculation formula variable.
【0029】つぎの発明に係る巻線機の同期制御装置に
あっては、請求項1または2に記載の巻線機の同期制御
装置において、前記制御手段には、振幅補正を実施して
いない時、または振幅補正を実施していないタイミング
にて、同一のタイミングと見なせる最小の時間差で前記
主軸および前記トラバース軸の位置を実測して、その位
置の差を自動的に補正値に加算する第1オートチューニ
ング手段を備えたものである。In the synchronous control device for a winding machine according to the next invention, in the synchronous control device for a winding machine according to claim 1 or 2 , the control means does not perform amplitude correction. When measuring the position of the main axis and the traverse axis at the minimum time difference that can be regarded as the same timing at the time or when the amplitude correction is not performed, the difference between the positions is automatically added to the correction value. 1 It is equipped with an auto tuning means.
【0030】これによれば、エンコーダの出力信号に基
づいてトラバース軸が主軸と同期して駆動されるように
第2駆動手段を制御する制御手段に、第1オートチュー
ニング手段を備えているため、振幅補正を実施していな
い時や振幅補正を実施していないタイミングにおいて、
同一のタイミングと見なせる最小の時間差で主軸および
トラバース軸の位置を実測し、その位置の差を自動的に
補正値に加算することにより、トラバース軸による巻幅
不足分を補正することができる。According to this, since the traverse shaft is driven in synchronization with the main shaft on the basis of the output signal of the encoder, the control means for controlling the second drive means is provided with the first auto tuning means. When amplitude correction is not performed or when amplitude correction is not performed,
By measuring the positions of the main shaft and the traverse shaft with a minimum time difference that can be regarded as the same timing, and automatically adding the difference between the positions to the correction value, it is possible to correct the winding width shortage due to the traverse shaft.
【0031】つぎの発明に係る巻線機の同期制御装置に
あっては、請求項1または2に記載の巻線機の同期制御
装置において、前記制御手段には、前記トラバース軸が
反転して、トラバース軸の実際の速度が零または回転方
向が反転した瞬間のトラバース軸の位置を最小の時間遅
れで測定し、理論的なトラバース軸との差を補正値とし
て自動的に加算する第2オートチューニング手段を備え
たものである。In the synchronous control device for a winding machine according to the next invention, in the synchronous control device for a winding machine according to claim 1 or 2 , the traverse axis is reversed in the control means. , 2nd Auto which measures the position of the traverse axis at the moment when the actual speed of the traverse axis is zero or the rotation direction is reversed with the minimum time delay, and automatically adds the difference from the theoretical traverse axis as the correction value. It is equipped with tuning means.
【0032】これによれば、エンコーダの出力信号に基
づいてトラバース軸が主軸と同期して駆動されるように
第2駆動手段を制御する制御手段に、第2オートチュー
ニング手段を備えているため、トラバース軸が反転し
て、トラバース軸の実際の速度が零または回転方向が反
転した瞬間のトラバース軸の位置を最小の時間遅れで測
定し、理論的なトラバース軸との差を補正値として自動
的に加算することにより、トラバース軸の位相遅れ分を
補正することができる。According to this, since the traverse shaft is driven in synchronization with the main shaft based on the output signal of the encoder, the control means for controlling the second drive means is provided with the second auto tuning means. The position of the traverse axis at the moment when the traverse axis reverses and the actual speed of the traverse axis becomes zero or the direction of rotation reverses is measured with the minimum time delay, and the difference from the theoretical traverse axis is automatically used as the correction value. The phase delay amount of the traverse axis can be corrected by adding
【0033】[0033]
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る巻線機の同
期制御装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a synchronous control device for a winding machine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0034】実施の形態1.図1には、本実施の形態に
共通の巻線機の同期制御装置の構成を説明する図が示さ
れ、(a)は巻線機の全体構成図であり、(b)はトラ
バース軸の動作状態を示す線図であり、(c)はボビン
に巻線を整列巻した断面図である。図2には、本実施の
形態1に係る巻線機の同期制御を行うコントローラ部3
81のブロック図が示され、図3には、図2の主要ブロ
ックの詳細図が示され、図4には、本実施の形態1に係
る動作状態を説明する図が示され、(a)は主軸速度と
時間経過との関係を示す線図であり、(b)はトラバー
ス軸速度と時間経過との関係を示す線図である。Embodiment 1. FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a synchronous control device for a winding machine common to the present embodiment. (A) is an overall configuration diagram of the winding machine, (b) is a traverse shaft It is a diagram showing an operating state, and (c) is a cross-sectional view in which windings are aligned and wound on a bobbin. FIG. 2 shows a controller unit 3 that performs synchronous control of the winding machine according to the first embodiment.
81 is a block diagram, FIG. 3 is a detailed diagram of main blocks of FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram for explaining an operation state according to the first embodiment. FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a spindle speed and lapse of time, and FIG. 6B is a diagram showing a relationship between traverse shaft speed and lapse of time.
【0035】この巻線機10は、図1(a)において、
主軸12、主軸12に取り付けられた巻線用ボビン1
4、巻線用ボビン14の巻幅(W)分を往復運動しなが
ら巻線18を供給するトラバース軸16、主軸12の回
転速度や位置を検出する同期エンコーダ20、主軸12
に設けられたプーリ22、主軸回転用のサーボモータで
あるスピンドル軸モータ24、スピンドル軸モータ24
に設けられたプーリ26、プーリ26の回転をプーリ2
2に伝達するベルト28、トラバース軸16に雄ねじ3
0aと雌ねじ30bとが形成されたボールねじ30、ト
ラバース軸16を正転・反転駆動して往復運動させるサ
ーボモータなどのトラバース軸モータ32、スピンドル
軸モータ24を回転駆動する主軸サーボアンプ34、ト
ラバース軸モータ32を回転駆動するトラバース軸サー
ボアンプ36、同期エンコーダ20からの主軸12の位
置信号に基づいてトラバース軸サーボアンプ126を同
期制御するとともに主軸サーボアンプ34を駆動制御す
るコントローラ部38などにより構成されている。This winding machine 10 is shown in FIG.
Spindle 12, winding bobbin 1 attached to the spindle 12
4, a traverse shaft 16 that supplies the winding 18 while reciprocating the winding width (W) of the winding bobbin 14, a synchronous encoder 20 that detects the rotational speed and position of the main shaft 12, and the main shaft 12
22, a spindle shaft motor 24 that is a servo motor for rotating the main shaft, a spindle shaft motor 24
The pulley 26 provided on the
2. The belt 28 transmitting to 2 and the male screw 3 on the traverse shaft 16
0a and a female screw 30b are formed, a traverse shaft motor 32 such as a servo motor for reciprocating the traverse shaft 16 by driving the traverse shaft 16 in the forward / reverse direction, a spindle servo amplifier 34 for rotationally driving the spindle shaft motor 24, a traverse. Consists of a traverse axis servo amplifier 36 that rotationally drives the axis motor 32, a controller section 38 that synchronously controls the traverse axis servo amplifier 126 based on the position signal of the spindle 12 from the synchronous encoder 20, and drives and controls the spindle servo amplifier 34. Has been done.
【0036】そして、図1(a)のコントローラ部38
は、主軸サーボアンプ34でスピンドル軸モータ24を
一定速度で回転駆動させることにより、ベルト28を介
して主軸12を回転させ、巻線用ボビン14で巻線18
の巻き取りが行われる。また、コントローラ部38は、
主軸12に直結された同期エンコーダ20からの検出位
置に合わせて、トラバース軸サーボアンプ36でトラバ
ース軸モータ32を一定の速度で正転・逆転駆動するこ
とにより(図1(b)参照)、主軸12に取り付けられ
た巻線用ボビン14の巻幅Wに対して巻線18の直径と
同じ巻線ピッチPで整列巻きを行うようにする(図1
(c)参照)。このように、巻線用ボビン14に対して
巻線18を整列巻きするためには、主軸12を1回転さ
せる間にトラバース軸16を正確に巻線ピッチPの距離
だけ動かさなければならず、また、トラバース軸16
は、巻線用ボビン14の巻幅W分を正確に往復させる必
要がある。Then, the controller section 38 of FIG.
The spindle servo amplifier 34 rotates the spindle shaft motor 24 at a constant speed to rotate the spindle 12 via the belt 28, and the winding bobbin 14 turns the winding 18
Is taken up. Further, the controller unit 38 is
The traverse shaft servo amplifier 36 drives the traverse shaft motor 32 in the forward and reverse directions at a constant speed in accordance with the detection position from the synchronous encoder 20 directly connected to the main shaft 12 (see FIG. 1B). The winding width W of the winding bobbin 14 attached to the winding wire 12 is aligned with the winding pitch P which is the same as the diameter of the winding 18 (FIG. 1).
(See (c)). As described above, in order to wind the winding wire 18 around the winding bobbin 14 in an aligned manner, the traverse shaft 16 must be accurately moved by the distance of the winding pitch P while the main shaft 12 is rotated once. Also, the traverse shaft 16
Needs to accurately reciprocate the winding width W of the winding bobbin 14.
【0037】そこで、本実施の形態1では、図1(a)
のコントローラ部38が図2のコントローラ部381の
ように構成されている。すなわち、コントローラ部38
1において、同期エンコーダ20からの出力信号を受け
るためのI/F回路40、主軸12を1回転した場合に
トラバース軸16を巻線18の直径P分だけ進ませるよ
うにするための換算ゲイン部46、トラバース軸16が
巻線用ボビン14の巻幅W分だけ進んだ場合に回転方向
を反転させる回転方向反転部48、トラバース軸16を
反転するタイミングを計測・指令するタイミング計測指
令部50、主軸サーボアンプ34に回転指令を与える回
転指令作成部52などについては、図26で説明した従
来例のコントローラ部128と同じであるが、主軸12
の位置および位相を検出する同期エンコーダ20からの
出力信号の位相を所定量進めるエンコーダ位相進め部4
2を設けた点に特徴がある。Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG.
The controller unit 38 is configured as the controller unit 381 in FIG. That is, the controller unit 38
1, the I / F circuit 40 for receiving the output signal from the synchronous encoder 20 and the conversion gain unit for advancing the traverse shaft 16 by the diameter P of the winding 18 when the main shaft 12 is rotated once. 46, a rotation direction reversing unit 48 for reversing the rotation direction when the traverse shaft 16 advances by the winding width W of the winding bobbin 14, a timing measurement command unit 50 for measuring and commanding the timing for reversing the traverse shaft 16, The rotation command creating unit 52 that gives a rotation command to the spindle servo amplifier 34 is the same as the controller unit 128 of the conventional example described in FIG.
Encoder phase advance unit 4 that advances the phase of the output signal from the synchronous encoder 20 for detecting the position and the phase of
The feature is that 2 is provided.
【0038】このエンコーダ位相進め部42は、ここで
は図3のように構成されており、同期エンコーダ20か
らの出力信号VsをI/F回路40を介して入力された
信号AAだけを利用するのは従来技術と同じである。エ
ンコーダ位相進め部42は、入力パルスの大きさに変化
がある場合に、その変化量に1/KAを乗じたパルスを
信号ABとして信号AAに加算するもので、信号AB
は、I/F回路40からの入力パルスの差分回路で形成
される。The encoder phase advancing unit 42 is configured as shown in FIG. 3 here, and uses only the signal AA input through the I / F circuit 40 as the output signal Vs from the synchronous encoder 20. Is the same as the prior art. The encoder phase advance unit 42 adds a pulse obtained by multiplying the change amount by 1 / KA to the signal AA as the signal AB when the magnitude of the input pulse changes.
Are formed by a differential circuit of the input pulse from the I / F circuit 40.
【0039】これを図4で見ると、トラバース軸の始動
開始タイミングの時刻T0で入力パルスは零から変化す
る。この時、信号AAが出力され、時刻T1には時刻T
0と大きさが同じで符号が逆の信号ABが出力される。
この時のエンコーダ位相進め部42の出力が図4(a)
に示した主軸速度の線図における破線のようになる。こ
の時、トラバース軸の位相の遅れ分だけ位相を進めるよ
うに上記1/KAを設定すれば、主軸とトラバース軸の
位相の遅れを無くすことができる。When this is seen in FIG. 4, the input pulse changes from zero at time T0 at the start start timing of the traverse shaft. At this time, the signal AA is output, and at time T1, time T
A signal AB having the same magnitude as 0 but the opposite sign is output.
The output of the encoder phase advance unit 42 at this time is shown in FIG.
It becomes like the broken line in the diagram of the spindle speed shown in. At this time, if 1 / KA is set so as to advance the phase by the delay of the phase of the traverse axis, the delay of the phase of the main axis and the traverse axis can be eliminated.
【0040】つぎに、動作について説明する。図4
(a)において、主軸速度の実線の波形は実際の主軸速
度Vsを表しており、この主軸速度Vsを同期エンコー
ダ20で検出し、その同期信号をトラバース軸に加えた
場合のトラバース軸速度は、図4(b)の実線で示した
ように、補償無し時のトラバース軸速度(従来技術の場
合と同じ)になる。すなわち、主軸に対して、時間t0
分だけ位相遅れが生じることになる。これは、既に説明
したように、同期制御を行うコントローラ部、トラバー
ス軸サーボアンプ、トラバース軸モータの遅れに起因し
ている。Next, the operation will be described. Figure 4
In (a), the solid line waveform of the spindle speed represents the actual spindle speed Vs, and the traverse axis speed when this spindle speed Vs is detected by the synchronous encoder 20 and the synchronization signal is added to the traverse axis is: As shown by the solid line in FIG. 4B, the traverse shaft speed without compensation (same as in the case of the conventional technique) is obtained. That is, with respect to the main axis, time t0
A phase delay will occur by the amount. As described above, this is due to the delay of the controller unit for performing the synchronous control, the traverse axis servo amplifier, and the traverse axis motor.
【0041】そこで、本実施の形態1では、図3に示し
たエンコーダ位相進め部42の要素を付加することによ
り、主軸速度を図4(a)の破線のように時刻T0分だ
け進ませることができ、これにより上記の位相遅れto
を補償することで、実際の主軸速度(図4(a)の実
線)Vsに対して図4(b)の破線で示す補償した場合
のトラバース軸速度が得られるため、主軸の動作に対し
て全く遅れることの無い正規のトラバースタイミングで
トラバース軸を始動させることが可能となる。Therefore, in the first embodiment, by adding the element of the encoder phase advance section 42 shown in FIG. 3, the spindle speed is advanced by the time T0 as shown by the broken line in FIG. 4 (a). And the phase delay to
By compensating for the actual spindle speed (solid line in FIG. 4A) Vs, the traverse shaft speed in the compensated case shown by the broken line in FIG. It is possible to start the traverse axis at regular traverse timing with no delay.
【0042】以上述べたように、本実施の形態1によれ
ば、同期エンコーダから入力される主軸の信号位相をエ
ンコーダ位相進め部によって補正に必要な量だけ進める
ようにしたので、トラバース軸の始動のタイミングに主
軸の実際の位置と位相とが一致するように補正すること
が可能となり、巻線用ボビンに対して適正に整列巻を行
うことができる。As described above, according to the first embodiment, since the signal phase of the main shaft input from the synchronous encoder is advanced by the encoder phase advancing unit by the amount required for correction, the traverse axis is started. The timing can be corrected so that the actual position and the phase of the main spindle match, and the winding bobbin can be properly aligned and wound.
【0043】実施の形態2.図5には、本実施の形態2
に係る巻線機の同期制御を行うコントローラ部382の
ブロック図が示され、図6には、図5の主要ブロックの
詳細図が示され、図7には、本実施の形態2に係る動作
状態を説明する図が示され、(a)はトラバース軸位置
と時間経過との関係を示す線図であり、(b)はトラバ
ース軸速度と時間経過との関係を示す線図である。Embodiment 2. FIG. 5 shows the second embodiment.
A block diagram of a controller unit 382 that performs synchronous control of the winding machine according to the present invention is shown, FIG. 6 shows a detailed view of main blocks of FIG. 5, and FIG. 7 shows an operation according to the second embodiment. The figure explaining a state is shown, (a) is a diagram which shows the relationship between traverse shaft position and time progress, (b) is a diagram which shows the relationship between traverse shaft speed and time progress.
【0044】そこで、本実施の形態2では、図1(a)
のコントローラ部38が図5のコントローラ部382の
ように構成されている。すなわち、コントローラ部38
2において、I/F回路40、エンコーダ位相進め部4
2、換算ゲイン部46、回転方向反転部48および回転
指令作成部52については、上記図2で説明した実施の
形態1のコントローラ部381と同じであるが、図2の
タイミング計測指令部50の要素を反転タイミング決定
部60に代えた点に特徴がある。Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG.
The controller unit 38 is configured as the controller unit 382 of FIG. That is, the controller unit 38
2, the I / F circuit 40, the encoder phase advance unit 4
2, the conversion gain unit 46, the rotation direction reversing unit 48, and the rotation command creating unit 52 are the same as those of the controller unit 381 of the first embodiment described in FIG. 2, but the timing measurement command unit 50 of FIG. The feature is that the element is replaced by the inversion timing determination unit 60.
【0045】この反転タイミング決定部60を詳細に示
した図6を見ると、反転タイミング決定部60では、図
2のタイミング計測指令部50のようにトラバース軸の
反転タイミングを決定する際に、トラバース幅Wだけで
決定するのではなく、エンコーダ位相進め部42で主軸
の位相を進ませるためのゲインKA、トラバース軸を制
御するためのサーボアンプの位置ループゲインKp、次
回にトラバース軸の速度を反転するタイミングの速度V
t、および比例定数k( 一般にはk=0.693) を用
いて反転タイミングを補正するようにしたものである。Referring to FIG. 6, which shows the inversion timing determining unit 60 in detail, the inversion timing determining unit 60, when determining the inversion timing of the traverse axis as in the timing measurement commanding unit 50 of FIG. Instead of determining only by the width W, the gain KA for advancing the phase of the main axis by the encoder phase advancing unit 42, the position loop gain Kp of the servo amplifier for controlling the traverse axis, and the speed of the traverse axis are inverted next time. Speed of timing V
The inversion timing is corrected by using t and a constant of proportionality k (generally k = 0.693).
【0046】そして、反転タイミング決定部60内に示
した各値の具体的な意味について説明する。まず、k×
Vt /Kp におけるVt /Kp は、トラバース軸モータ
32が速度Vt で動作中の溜りパルスである。この溜り
パルスに対して速度を反転させる場合は、図7中に示し
た面積X(0.307×Vt /Kp )分だけ進むので、
それを引くと0.693×Vt /Kp となる。また、V
t /KAについては、上記実施の形態1で説明した主軸
の位相を仮想的に進めた分だけ反転タイミングを遅らせ
るようにしたものである。Then, the concrete meanings of the respective values shown in the inversion timing determining section 60 will be described. First, k ×
Vt / Kp in Vt / Kp is a droop pulse while the traverse shaft motor 32 is operating at the speed Vt. In the case of reversing the velocity with respect to this drooping pulse, since it advances by the area X (0.307 × Vt / Kp) shown in FIG. 7,
Subtracting it yields 0.693 x Vt / Kp. Also, V
Regarding t / KA, the inversion timing is delayed by an amount corresponding to the virtual advance of the phase of the main axis described in the first embodiment.
【0047】つぎに、動作について説明する。図7
(a)に示した実線は、理想のトラバース軸位置を示す
もので、上記実施の形態1ではこの実線のようなタイミ
ングでトラバース軸サーボアンプ36に対して反転指令
を出力するものであった。しかし、本実施の形態2で
は、コントローラ部382が反転指令を出した瞬間はサ
ーボモータであるトラバース軸モータ32が速度Vt で
回転しているため、この瞬間に速度を反転させることは
不可能であり、実際には図7(b)のトラバース軸速度
における破線で示したように、位置ループゲインKpに
従う指数関数で表すことのできる速度となる。この場
合、トラバース軸16は、図7(b)に示した網掛け部
分の面積Xに相当する距離だけ進んで反転することにな
る。このため、実際のトラバース軸位置は、図7(a)
の破線で示すようになる。この時、理想のトラバースタ
イミング(トラバース軸位置)に対して時間txだけ反
転が遅れてしまうので、これを補正するため、反転タイ
ミング決定部60を用いて時間遅れを補償することによ
り、実際のトラバース軸の反転タイミング(破線)を時
間txだけ進めて、理想のトラバース軸の反転タイミン
グ(実線)に近づけることができる。Next, the operation will be described. Figure 7
The solid line shown in (a) shows the ideal traverse axis position, and in the first embodiment, the reverse command is output to the traverse axis servo amplifier 36 at the timing shown by the solid line. However, in the second embodiment, since the traverse shaft motor 32, which is the servo motor, is rotating at the speed Vt at the moment when the controller unit 382 issues the reversal command, it is impossible to reverse the speed at this moment. There is actually a velocity that can be represented by an exponential function according to the position loop gain Kp, as indicated by the broken line in the traverse axis velocity in FIG. 7B. In this case, the traverse shaft 16 is advanced and inverted by a distance corresponding to the area X of the shaded portion shown in FIG. 7B. Therefore, the actual traverse axis position is shown in FIG.
It becomes as shown by the broken line. At this time, the inversion is delayed by the time tx with respect to the ideal traverse timing (traverse axis position). Therefore, in order to correct this, the inversion timing determining unit 60 is used to compensate for the time delay, and thus the actual traverse is performed. The axis reversal timing (broken line) can be advanced by time tx to approach the ideal traverse axis reversal timing (solid line).
【0048】以上述べたように、本実施の形態2によれ
ば、反転タイミング決定部60を用いることにより、ト
ラバース軸に反転指令を与えてトラバース軸の速度が零
になるまでの遅れ時間分だけトラバース軸の反転タイミ
ングを早くすることで、トラバース軸の各トラバース毎
のタイミングで主軸の実際の位置と位相とが一致するよ
うに補正することができる。As described above, according to the second embodiment, by using the reversal timing determination unit 60, the reversal command is given to the traverse axis, and only the delay time until the speed of the traverse axis becomes zero. By advancing the reversal timing of the traverse axis, it is possible to correct the actual position of the main axis and the phase at the timing of each traverse of the traverse axis.
【0049】実施の形態3.図8には、本実施の形態3
に係る巻線機の同期制御を行うコントローラ部383の
ブロック図が示され、図9には、図8の主要ブロックの
詳細図が示され、図10には、本補正を実施しない場合
の動作状態を示す図が示され、(a)はトラバース軸位
置と時間経過との関係を示す線図であり、(b)はトラ
バース軸速度と時間経過との関係を示す線図である。ま
た、図11には、トラバース軸速度と時間経過との関係
を示す線図が示され、図12には、本実施の形態3に係
る補正動作を説明する図が示され、(a)はトラバース
軸位置と時間経過との関係を示す線図であり、(b)は
トラバース軸速度と時間経過との関係を示す線図であ
る。Embodiment 3. FIG. 8 shows the third embodiment.
9 is a block diagram of a controller unit 383 for performing synchronous control of the winding machine according to the present invention, FIG. 9 is a detailed view of main blocks of FIG. 8, and FIG. 10 is an operation when the main correction is not performed. The figure which shows a state is shown, (a) is a diagram which shows the relationship between traverse shaft position and time progress, (b) is a diagram which shows the relationship between traverse shaft speed and time progress. Further, FIG. 11 shows a diagram showing the relationship between the traverse shaft speed and the passage of time, and FIG. 12 shows a diagram for explaining the correction operation according to the third embodiment. It is a diagram which shows the relationship between a traverse axis position and time progress, (b) is a diagram which shows the relationship between traverse shaft speed and time progress.
【0050】そこで、本実施の形態3では、図1(a)
のコントローラ部38が図8のコントローラ部383の
ように構成されている。すなわち、コントローラ部38
3において、I/F回路40、エンコーダ位相進め部4
2、換算ゲイン部46、回転方向反転部48、タイミン
グ計測指令部50、および回転指令作成部52について
は、上記図2で説明した実施の形態1のコントローラ部
381と同じであるが、図2のコントローラ部381に
対して振幅補償値作成部70を付加し、さらにその振幅
補償値作成部70で作成された補償値を回転方向反転部
48に対して選択的に加算するスイッチ72を設けた点
に特徴がある。Therefore, in the third embodiment, as shown in FIG.
The controller section 38 is configured as the controller section 383 in FIG. That is, the controller unit 38
3, the I / F circuit 40, the encoder phase advance unit 4
2, the conversion gain unit 46, the rotation direction reversing unit 48, the timing measurement commanding unit 50, and the rotation command creating unit 52 are the same as those of the controller unit 381 of the first embodiment described in FIG. The amplitude compensation value creation unit 70 is added to the controller unit 381 of the above, and a switch 72 for selectively adding the compensation value created by the amplitude compensation value creation unit 70 to the rotation direction reversing unit 48 is provided. The point is characteristic.
【0051】図9に示されるように、振幅補償値作成部
70は、トラバース軸に指令する値を主軸に比例した値
に対して、振幅補償値作成部70で作成した補償値だけ
余分に与えることを示す。この振幅補償値作成部70で
作成される値は、前回の補正値として与えた値を差し引
き、次回トラバース軸が反転する時の速度Vt をトラバ
ース軸サーボアンプ36の位置ループゲインKp で除し
て比例定数k(一般にk=0.693)を乗じた値を加
え、次回のトラバースまでの制御サンプリング回数で除
した値を毎サンプリング毎に加えるものである。そし
て、スイッチ72は、今回のトラバース軸の反転タイミ
ングから上記算出値分を加える間だけ閉じるものであ
る。As shown in FIG. 9, the amplitude compensation value creating section 70 gives an extra amount of the compensation value created by the amplitude compensation value creating section 70 to a value proportional to the traverse axis command value proportional to the main axis. Indicates that. The value created by the amplitude compensation value creation unit 70 is deducted from the value given as the previous correction value, and the speed Vt at the next traverse axis inversion is divided by the position loop gain Kp of the traverse axis servo amplifier 36. A value obtained by multiplying the constant of proportionality k (generally k = 0.693) is added, and a value divided by the number of control samplings until the next traverse is added for each sampling. The switch 72 is closed only while the calculated value is added from the current reverse timing of the traverse axis.
【0052】つぎに、動作について説明する。図10に
は、本補正を実施しない場合のトラバース軸の位置と速
度が示されている。図10において、理想のトラバース
軸位置、すなわち指令位置は実線で示されている。トラ
バース軸に対する反転時の指令速度は、−Vt からVt
へ瞬時に変化するが、実際のトラバース軸は図10の破
線で示した線図のように、指数関数的に変化する。この
ため、図10(b)に示したトラバース軸速度が指令速
度とずれた分だけ、図10(a)に示すように、実際の
トラバース軸位置が巻線用ボビンの巻幅Wに対して少な
くなっている。Next, the operation will be described. FIG. 10 shows the position and speed of the traverse axis when this correction is not performed. In FIG. 10, the ideal traverse axis position, that is, the command position is indicated by a solid line. The command speed when reversing the traverse axis is from -Vt to Vt.
However, the actual traverse axis changes exponentially as shown by the broken line in FIG. Therefore, as the traverse shaft speed shown in FIG. 10 (b) deviates from the command speed, the actual traverse shaft position changes with respect to the winding width W of the winding bobbin as shown in FIG. 10 (a). It's getting less.
【0053】図10(b)に示したトラバース軸速度の
網掛け部分の面積( X1−X2) は、図10(a)に示
したトラバース軸位置の距離( L1+L2) に相当し、
トラバース軸速度が一定である場合、1.386×Vt
/Kp となる。また、図11に示した網掛け部分の面積
X4は、2×Vt /Kp である。また、図10(b)に
示した面積X5は、X5=X2=0.307×Vt /K
p となる。トラバース軸の行き足りない量(L1+L
2)については、網掛けの面積X1から反転時に進む量
(面積X2)を引いた(X1−X2)となるので、( X
4−X5) −X2= 2×Vt /Kp −0.307×Vt
/Kp −0.307×Vt /Kp =1.386×Vt /
Kp となる。The area (X1-X2) of the shaded portion of the traverse shaft speed shown in FIG. 10B corresponds to the distance (L1 + L2) of the traverse shaft position shown in FIG. 10A.
1.386 x Vt when the traverse shaft speed is constant
/ Kp. The area X4 of the shaded portion shown in FIG. 11 is 2 × Vt / Kp. The area X5 shown in FIG. 10B is X5 = X2 = 0.307 × Vt / K
becomes p. Insufficient amount of traverse axis (L1 + L
2) is (X1-X2), which is obtained by subtracting the amount of progress (area X2) at the time of reversal from the shaded area X1.
4-X5) -X2 = 2 * Vt / Kp-0.307 * Vt
/Kp-0.307.times.Vt /Kp=1.386.times.Vt/
It becomes Kp.
【0054】しかし、実際は毎回のトラバース軸の反転
時における速度は、必ずしも同一とは限らない。このた
め、図10(b)のトラバース軸速度において、時刻t
00から時刻t01の間を考えると、図10(a)のト
ラバース軸位置のa点で始動して、b点を一定速度で通
過する場合の動作である。この場合でもトラバース軸の
行き足りない量は、L2であり、トラバース軸速度の図
の面積{( X1−X3) −X2}となり、この量は0.
693×Vt /Kp となる。そして、図9に示した振幅
補償値作成部70における前回の補正値は、図10
(a)の距離L1に対して計算した値であり、この合計
が同図中のM1からM2へ移動する時の補正値となる。However, in reality, the speed at the time of traversing the traverse axis is not always the same. Therefore, at the traverse shaft speed of FIG.
Considering the period from 00 to time t01, it is an operation in the case of starting at point a of the traverse axis position of FIG. 10 (a) and passing point b at a constant speed. Even in this case, the shortage amount of the traverse axis is L2, which is the area of the traverse axis velocity in the figure {(X1-X3) -X2}, and this amount is 0.
It becomes 693.times.Vt / Kp. Then, the previous correction value in the amplitude compensation value creation unit 70 shown in FIG.
It is a value calculated for the distance L1 in (a), and this total becomes a correction value when moving from M1 to M2 in the figure.
【0055】そして、補正方法について図10および図
12を用いて説明する。すなわち、図(a)に示した今
回のトラバース点M1から次回の速度の推定値Vt に対
して0.693×Vt /Kp と前回の補正値の絶対値を
加算した量を、次回のトラバースまでの各サンプリング
回数だけ一定値を加算するようにする。それを示したも
のが図12(b)に示したトラバース軸速度である。こ
の時の実際のトラバース軸位置は、図12(a)に破線
で示すように、理想のトラバース軸位置(理論値)を動
作途中で追い抜き、反転時にはその分遅れるという動作
になる。The correction method will be described with reference to FIGS. 10 and 12. That is, from the current traverse point M1 shown in FIG. 7A, the amount obtained by adding 0.693 × Vt / Kp and the absolute value of the previous correction value to the estimated value Vt of the next speed is added to the next traverse. A constant value is added for each sampling number of. What indicates this is the traverse shaft speed shown in FIG. As shown by the broken line in FIG. 12A, the actual traverse axis position at this time is an operation in which the ideal traverse axis position (theoretical value) is overtaken during the operation, and is delayed by that amount when reversing.
【0056】以上述べたように、本実施の形態3によれ
ば、巻線機のコントローラ部383に振幅補償値作成部
70とスイッチ72を付加したことにより、トラバース
軸の毎回の巻幅を理想の巻幅Wに補正することができ
る。As described above, according to the third embodiment, by adding the amplitude compensation value creating section 70 and the switch 72 to the controller section 383 of the winding machine, the winding width of the traverse axis is idealized every time. Can be corrected to the winding width W of.
【0057】実施の形態4.図13には、本実施の形態
4に係る巻線機の同期制御を行うコントローラ部384
のブロック図が示され、図14には、図13の主要ブロ
ックの詳細図が示されている。そこで、本実施の形態4
では、上記実施の形態3の図8のコントローラ部383
の振幅補償値作成部70に変えて、他の補償要素である
振幅補償部80を付加したものである。この振幅補償部
80は、図14に示されるように構成されている。すな
わち、主軸12が始動してからトラバース軸16が第1
回目に反転する時のみ、a側に切り替わり、第2回目以
降の反転時にはb側に切り替わるスイッチ84を備えて
いる。そして、a側に設けられた補償要素は、第1回目
のトラバース軸の推定速度Vtを位置ループゲインKp
で除して、比例定数k1( 一般に、1.386) を乗じ
た量から、1回目のトラバース軸の推定速度Vtをエン
コーダ位相進め部42におけるゲインKAで除した値を
引いた量である(本補償)。Fourth Embodiment FIG. 13 shows a controller unit 384 that performs synchronous control of the winding machine according to the fourth embodiment.
FIG. 14 shows a detailed block diagram of the main blocks shown in FIG. Therefore, the fourth embodiment
Then, the controller unit 383 of FIG. 8 of the third embodiment described above.
In place of the amplitude compensation value creation unit 70, another amplitude compensation unit 80, which is another compensation element, is added. The amplitude compensator 80 is configured as shown in FIG. That is, after the main shaft 12 is started, the traverse shaft 16 is
A switch 84 is provided which is switched to the a side only when reversing for the second time and is switched to the b side for the second and subsequent reversals. Then, the compensating element provided on the side of a sets the estimated velocity Vt of the first traverse axis to the position loop gain Kp.
Divided by the proportional constant k1 (generally 1.386) and subtracted by the value obtained by dividing the estimated velocity Vt of the first traverse axis by the gain KA in the encoder phase advance section 42 ( This compensation).
【0058】また、b側に設けられた補償要素は、上記
実施の形態3における振幅補償値作成部70と同じであ
って、前回の補正値として与えた値を差し引き、次回ト
ラバース軸が反転する時の速度Vt をトラバース軸サー
ボアンプ36の位置ループゲインKp で除して比例定数
k(一般にk=0.693)を乗じた値を加えた量であ
る(振幅補償)。さらに、a側の補償要素もb側の補償
要素も、次回のトラバースまでの制御サンプリング回数
で除した値が毎サンプリング毎に加えられる。そして、
スイッチ82は、今回のトラバース軸の反転タイミング
から上記算出値分を加える間だけ閉じるものである。The compensating element provided on the b side is the same as that of the amplitude compensating value creating section 70 in the third embodiment, and the value given as the previous correction value is subtracted to reverse the traverse axis next time. This is an amount obtained by dividing the velocity Vt at time by the position loop gain Kp of the traverse axis servo amplifier 36 and multiplying it by a proportional constant k (generally k = 0.693) (amplitude compensation). Further, for both the a-side compensation element and the b-side compensation element, a value divided by the number of control samplings until the next traverse is added for each sampling. And
The switch 82 is closed only while the above calculated value is added from the current reverse timing of the traverse axis.
【0059】つぎに、動作について説明する。上述した
実施の形態2では、図5に示した反転タイミング決定部
60による位相補償が実施されると、主軸12の始動時
にトラバース軸16の反転タイミングがVt /KAだけ
位相が進んでしまう。そこで、本実施の形態4では、こ
の位相の進みを補正して振幅値をWにするため、トラバ
ース軸の第1回目の反転時にのみ本補償を行うことが必
要となる。しかし、第2回目以降のトラバース軸の反転
時の間隔は、図5の反転タイミング決定部60による位
相補償の有無にかかわらず一定であるため、上記実施の
形態3と同様の振幅補償で足りる。従って、この本補償
と振幅補償とをトラバース軸の反転回数に応じてスイッ
チ84で切り換えて補償が行われる。Next, the operation will be described. In the above-described second embodiment, when the phase compensation by the reversal timing determination unit 60 shown in FIG. 5 is performed, the phase of the reversal timing of the traverse shaft 16 advances by Vt / KA when the main shaft 12 is started. Therefore, in the fourth embodiment, since the advance of the phase is corrected and the amplitude value is set to W, it is necessary to perform the main compensation only at the first reversal of the traverse axis. However, since the second and subsequent traverse axis inversion intervals are constant regardless of the presence or absence of phase compensation by the inversion timing determination unit 60 in FIG. 5, amplitude compensation similar to that in the third embodiment is sufficient. Therefore, the main compensation and the amplitude compensation are switched by the switch 84 according to the number of traverse axis inversions to perform compensation.
【0060】以上述べたように、主軸が始動して加速し
ている際に、上記実施の形態1で説明したエンコーダ位
相進め部42の位相の影響により、上記実施の形態3の
振幅補償値作成部70による補償値に誤差が生じる場合
であっても、本実施の形態4のように、巻線機のコント
ローラ部384に振幅補償部80とスイッチ82を付加
することによって、補償値の誤差を解消することができ
るので、常に理想の巻幅で巻線を巻き取ることができ
る。As described above, when the spindle is started and is accelerating, the amplitude compensation value creation in the third embodiment is performed due to the influence of the phase of the encoder phase advance section 42 described in the first embodiment. Even if an error occurs in the compensation value by the unit 70, by adding the amplitude compensating unit 80 and the switch 82 to the controller 384 of the winding machine as in the fourth embodiment, the error in the compensation value can be reduced. Since it can be eliminated, the winding can always be wound with an ideal winding width.
【0061】実施の形態5.図15には、本実施の形態
5に係る巻線機の同期制御装置の動作を説明する図が示
され、(a)は主軸回転速度Vと主軸回転速度到達時間
ta(加減速時間ta)の指令を与えた時の主軸の速度波形
例を示す線図、(b)はトラバース軸の往復移動量W
(巻幅W)と巻線ピッチPにて主軸に同期して動作する
トラバース軸の速度波形例を示す線図、(c)は加速中
の主軸速度波形を示す線図が示され、図16には、本実
施の形態5の動作を説明するフローチャートが示されて
いる。Embodiment 5. FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the synchronous control device for a winding machine according to the fifth embodiment, and (a) shows the spindle rotation speed V and the spindle rotation speed arrival time.
A diagram showing an example of the velocity waveform of the spindle when a command of ta (acceleration / deceleration time ta) is given, (b) is the reciprocating movement amount W of the traverse axis
16 is a diagram showing a velocity waveform example of a traverse shaft that operates in synchronization with the spindle at (winding width W) and winding pitch P, and FIG. 16 (c) is a diagram showing the spindle velocity waveform during acceleration. 9 shows a flowchart for explaining the operation of the fifth embodiment.
【0062】まず、同期運転を行っている主軸速度とト
ラバース軸速度とは、次式のような関係にある。
トラバース軸速度VT =主軸速度V×(主軸が1回転し
た場合にトラバース軸が巻線の直径P分だけ進むように
するための換算ゲイン)
このため、主軸の加速中は、トラバース軸についても加
速しながら往復動作を行なうことになる。そして、この
加速中において、次回のトラバース軸が反転する時点の
速度推定について、図15(c)を用いて説明する。First, the speed of the main shaft and the speed of the traverse shaft which are performing the synchronous operation have the following relationship. Traverse shaft speed VT = Spindle speed V x (converted gain for allowing the traverse shaft to advance by the winding diameter P when the main shaft makes one revolution) Therefore, during acceleration of the main shaft, the traverse shaft also accelerates. While performing a reciprocating motion. Then, during this acceleration, speed estimation at the time when the traverse axis is reversed next time will be described with reference to FIG.
【0063】図15(c)には、加速中の主軸速度波形
が示されており、速度V(n) はトラバース軸が反転した
今回の主軸速度であって、V(n-1) はトラバース軸が反
転した前回の主軸速度を示したものである。そして、前
回トラバースした時点から今回トラバースした時点まで
の経過時間tにおける移動量は、( V(n) −V(n-1))×
t/2で表わすことができる。すなわち、主軸が上記分
だけ移動した際に、トラバース軸が巻幅Wを折り返すこ
とになる。同様にして、次回トラバース軸が巻幅Wを折
り返すまでに主軸が移動する量は、次回トラバース軸が
反転する速度をV(n+1) とすると、( V(n+1) −V(n))
×t/2で表わすことができる。FIG. 15C shows a spindle velocity waveform during acceleration. The velocity V (n) is the present spindle velocity in which the traverse axis is reversed, and V (n-1) is the traverse. It shows the previous spindle speed when the axis was reversed. Then, the movement amount at the elapsed time t from the time of the previous traverse to the time of the current traverse is (V (n) -V (n-1)) x
It can be represented by t / 2. That is, when the main shaft moves by the above amount, the traverse shaft turns back the winding width W. Similarly, the amount of movement of the main shaft until the next traverse axis turns back the winding width W is defined as (V (n + 1) −V (n ))
It can be represented by xt / 2.
【0064】また、主軸の移動量としては、今回の移動
量と次回の移動量が同一であるとすると、(V(n+1) −
V(n))×t/2=( V(n) −V(n-1))×t/2となり、
次回トラバース軸が折り返す時の主軸の速度は、V(n+
1) =2V(n) −V(n-1) となる。このため、今回トラ
バース軸が反転した速度と、前回トラバース軸が反転し
た速度に基づいて、次回トラバース軸が反転する速度を
推定することができる。さらに、トラバース軸速度は、
VT(n-1)=( 2V(n) −V(n-1))×(主軸が1回転した
場合にトラバース軸が巻線の直径P分だけ進むようにす
るための換算ゲイン)によって求めることができる。As for the movement amount of the spindle, if the movement amount of this time is the same as the movement amount of the next time, (V (n + 1)-
V (n)) × t / 2 = (V (n) -V (n-1)) × t / 2,
The speed of the main shaft when the traverse shaft turns back next time is V (n +
1) = 2V (n) -V (n-1). Therefore, the speed at which the next traverse axis is reversed can be estimated based on the speed at which the traverse axis has been reversed this time and the speed at which the traverse axis has been reversed the previous time. Furthermore, the traverse axis speed is
VT (n-1) = (2V (n) -V (n-1)) x (conversion gain for moving the traverse shaft by the diameter P of the winding when the main shaft makes one revolution) be able to.
【0065】つぎに、本実施の形態5の動作を図16の
フローチャートに基づいて説明する。本実施の形態5の
特徴は、トラバース軸が折り返し動作を実施する度に、
次回折り返し動作時におけるトラバース速度を推定し
て、補正値算出式の変数である「次回トラバース軸折り
返し速度」として使用するものである。Next, we explain the operation of the fifth embodiment with reference to the flowchart of FIG. 16. The feature of the fifth embodiment is that each time the traverse shaft performs the folding operation,
The traverse speed at the time of the next turn back operation is estimated and used as the "next traverse axis turn back speed" which is a variable of the correction value calculation formula.
【0066】まず、主軸を始動させてトラバース軸の同
期運転が開始されると、ステップS100における初回
では、前回の折り返し時速度(V(n-1) )を0として設
定する。つぎに、ステップS102でトラバース軸が折
り返し時点を通過すると、トラバース軸の折り返し時の
主軸速度を今回の折り返し時点の主軸速度(V(n) )と
して記憶し(ステップS104)、今回の主軸速度の2
倍から前回の主軸速度を引いた値を次回の主軸速度とし
て推定し(ステップS106)、その算出した次回の主
軸速度が指令主軸回転速度を越えているか否かを判別す
る(ステップS108)。First, when the main shaft is started and the synchronous operation of the traverse shaft is started, the previous turn-back speed (V (n-1)) is set to 0 for the first time in step S100. Next, when the traverse axis passes the turning point at step S102, the spindle speed at the turning point of the traverse axis is stored as the spindle speed (V (n)) at the turning point at this time (step S104), and the spindle speed at this time is calculated. Two
A value obtained by subtracting the previous spindle speed from the double is estimated as the next spindle speed (step S106), and it is determined whether or not the calculated next spindle speed exceeds the commanded spindle rotation speed (step S108).
【0067】ステップS108において、次回の主軸速
度が指令主軸回転速度を越えている場合は、次回の主軸
速度V(n+1) を指令主軸回転速度としてステップS11
2に移行する。また、ステップS108において、次回
の主軸速度が指令主軸回転速度を越えていない場合は、
直接ステップS112に移行して、主軸速度からトラバ
ース軸速度に変換し、その算出されたトラバース軸速度
を補正値算出式の変数であるトラバース軸折り返し時点
の速度推定値として使用する(ステップS114)。つ
ぎに、今回の測定トラバース軸速度(V(n) )を前回の
トラバース軸速度にに置き換え、再び上記ステップS1
02に戻って、上記処理が繰り返される。In step S108, if the next spindle speed exceeds the command spindle rotation speed, the next spindle speed V (n + 1) is set as the command spindle rotation speed in step S11.
Move to 2. In step S108, if the next spindle speed does not exceed the command spindle rotation speed,
The process directly proceeds to step S112, the main shaft speed is converted into the traverse shaft speed, and the calculated traverse shaft speed is used as a speed estimation value at the time of traverse shaft turning back which is a variable of the correction value calculation formula (step S114). Next, the measured traverse shaft speed (V (n)) is replaced with the previous traverse shaft speed, and the above step S1 is executed again.
Returning to 02, the above process is repeated.
【0068】以上述べたように、本実施の形態5によれ
ば、コントロール部にトラバース軸が反転した今回の主
軸速度の2倍から前回の主軸速度を引いた値を、トラバ
ース軸が次回の巻き幅に達した時点で反転するときのト
ラバース軸速度として推定する推定器を設けたことによ
り、次回トラバース軸が反転する速度を自動的に推定し
て、補正値算出式の変数として使用することができる。As described above, according to the fifth embodiment, a value obtained by subtracting the previous spindle speed from twice the spindle speed of the present time when the traverse axis is reversed in the control unit is subtracted from the traverse axis of the next time. By providing an estimator that estimates the traverse axis speed when reversing when reaching the width, the speed at which the traverse axis reverses next time is automatically estimated and can be used as a variable in the correction value calculation formula. it can.
【0069】実施の形態6.図17には、本実施の形態
6に係る巻線機の同期制御装置の動作を説明する図が示
され、(a)は主軸加速時における主軸速度の波形図、
(b)は主軸減速時における主軸速度の波形図であり、
図18には、本実施の形態6の動作を説明するフローチ
ャートが示されている。 本実施の形態6の特徴は、上
記した実施の形態5では第1回目のトラバース軸折り返
し点を通過するまで次回のトラバース軸の折り返し時点
の速度を推定することが出来ないのに対して、主軸とト
ラバース軸の運転パターンから運転パターン中の全ての
トラバース軸の折り返し時点の速度を同期運転前に全て
自動的に推定して、上述した実施の形態2または3に活
用できるようにしたものである。Sixth Embodiment FIG. 17 is a diagram for explaining the operation of the synchronous control device for a winding machine according to the sixth embodiment, and (a) is a waveform diagram of the spindle speed during spindle acceleration,
(B) is a waveform diagram of the spindle speed during spindle deceleration,
FIG. 18 shows a flowchart for explaining the operation of the sixth embodiment. The feature of the sixth embodiment is that, in the above-described fifth embodiment, the speed at the next turning point of the traverse axis cannot be estimated until the first traverse axis turning point is passed. And the traverse axis operation pattern, all the velocities at the time of turning back of all traverse axes in the operation pattern are automatically estimated before the synchronous operation, and can be utilized in the above-described second or third embodiment. .
【0070】まず、図17(a)に示されるように、加
速時の第1回目のトラバース位置は、スタートアングル
分(同期運転を開始する主軸角度のパルス換算分)に、
巻き幅移動分Wを加えた、(angle+W) となり、これを
速度と時間の関係であらわすと、
V1 ・t1 /2=angle +W
となる。First, as shown in FIG. 17 (a), the first traverse position during acceleration is equal to the start angle (the pulse conversion amount of the spindle angle for starting the synchronous operation).
It becomes (angle + W), which is obtained by adding the winding width movement amount W. When this is expressed by the relationship between speed and time, V1.t1 / 2 = angle + W.
【0071】加速度が一定であると、
t1 =V1 ・ta/Vs
が成り立ち、1 回目トラバース軸の折り返し時点におけ
る速度は、
V1 =√{(angle +W)・2Vs /ta }
となる。同様に、加速中のK回目のトラバース軸の折り
返し時点における速度は、
VK =√{(angle +K・W)・2Vs /ta }
となり、主軸が一定速( 指令回転速度) になるまで、上
式によりトラバース軸の折り返し時点の速度が成り立
つ。If the acceleration is constant, t1 = V1.ta / Vs holds, and the velocity at the time of the first traverse axis turning is V1 = √ {(angle + W) .2Vs / ta}. Similarly, the velocity at the turning point of the Kth traverse axis during acceleration is VK = √ {(angle + K · W) · 2Vs / ta}, and the above equation is used until the spindle reaches a constant speed (command rotation speed). Thus, the speed at the time when the traverse axis is turned back is established.
【0072】また、図17(b)に示されるように、減
速時や減速を開始した時点(図中のtD )でのトラバー
ス残り巻き幅をWR とし、減速後1回目の折り返し点の
トラバース速度(V10)と、減速を開始した時点からの
時間(t10)の関係でWR をあらわすと、
(V10+Vs )・t10/2=WR
となる。As shown in FIG. 17 (b), the traverse remaining winding width at the time of deceleration or when deceleration is started (tD in the figure) is WR, and the traverse speed at the first turning point after deceleration. When WR is expressed by the relationship between (V10) and the time (t10) from the time when deceleration is started, (V10 + Vs) .t10 / 2 = WR.
【0073】減速についても加速度が一定であることよ
り、指令主軸回転速度Vs と加減速時間ta から
t10=ta (1−V10/Vs )
が成り立ち、減速後1回目のトラバース軸の折り返し時
点の速度は、
V10=√(Vs2−2・Vs ・WR /ta )
となる。As for deceleration, since the acceleration is constant, t10 = ta (1-V10 / Vs) is established from the commanded spindle rotation speed Vs and the acceleration / deceleration time ta, and the speed at the time of the first traverse axis turning after deceleration. Is V10 = √ (Vs 2 −2 · Vs · WR / ta).
【0074】同様に、減速後K回目にトラバース軸が折
り返す時点の速度は、
VK0=√{Vs2−2・Vs ・〔(K−1)・W+WR /
ta 〕}
となり、主軸回転速度が零になるまで成り立つ。Similarly, the speed at the time when the traverse axis turns back at the Kth time after deceleration is VK0 = √ {Vs 2 -2.Vs. [(K-1) .W + WR /
ta]}, which holds until the spindle rotation speed becomes zero.
【0075】つぎに、本実施の形態6の動作を図18の
フローチャートを用いて説明する。ログラミングにて設
定を完了する(ステップS200)。ついで、ステップ
S202では、折り返し回数Kを1とする初期化を行
い、K回目の折り返し速度VKを算出する(ステップS
204)。すなわち、
VK =√{(angle +K・W)・2Vs /ta }
を演算する。Next, the operation of the sixth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The setting is completed by programming (step S200). Next, in step S202, initialization is performed to set the turn-back number K to 1, and the K-th turn-back velocity VK is calculated (step S).
204). That is, VK = √ {(angle + K · W) · 2Vs / ta} is calculated.
【0076】ついで、ステップS206では、VK ≧V
s?により、加速中か減速中かを判別して、加速中の場
合は、ステップS208に移行して、折り返し回数Kを
増加させて上記ステップS204に戻る。また、ステッ
プS206において、減速中の場合は、ステップS21
0に移行して、指令速度Vs を折り返し速度VK とし、
ステップS212で減速を開始したか否かを判別して、
減速を開始していなければ、ステップS214に移行し
て、折り返し回数Kを増加させて上記ステップS212
に戻る。ステップS212で減速が開始された場合は、
減速後に折り返し回数の初期化を行い(ステップS21
6)、次式を用いてK回目の折り返し速度VK を算出す
る(ステップS218)。すなわち、
VK =√{Vs2−2・Vs ・〔(N−1)・W+WR /
ta 〕}
を演算する。Then, in step S206, VK ≧ V
s? As a result, it is determined whether the vehicle is accelerating or decelerating. If the vehicle is accelerating, the process proceeds to step S208, the number of turns K is increased, and the process returns to step S204. If the vehicle is decelerating in step S206, step S21
0, the command speed Vs is changed to the turn-back speed VK,
In step S212, it is determined whether deceleration has started,
If deceleration has not started, the process proceeds to step S214, the number of turns K is increased and the above step S212 is performed.
Return to. When deceleration is started in step S212,
After deceleration, the number of turns is initialized (step S21).
6) Then, the K-th turning speed VK is calculated using the following equation (step S218). That is, VK = √ {Vs 2 -2.Vs. [(N-1) .W + WR /
ta]} is calculated.
【0077】ついで、ステップS220では、減速か停
止かを判別し、減速中の場合は減速後に折り返し回数K
を増加させて、上記ステップS218に戻る。また、ス
テップS220で停止の場合は、ステップS224でK
回目の折り返し速度VK を0として、速度推定を完了す
る。Next, in step S220, it is determined whether the vehicle is decelerating or stopped.
Is increased and the process returns to step S218. If it is stopped in step S220, K in step S224.
The speed estimation is completed by setting the turnaround speed VK at the 0th time to zero.
【0078】以上述べたように、本実施の形態6によれ
ば、トラバース軸が次回巻き幅に達した時点で反転する
ときの速度の推定は、主軸速度を作る運転パターンとト
ラバース軸動作のプログラムを用いることにより、運転
パターン中に全てのトラバース軸が反転する速度を自動
的に推定して得られた、トラバース軸の折り返し時点の
速度を補正値算出式の変数である「次回トラバース軸折
り返し時の速度」として使用することができる。As described above, according to the sixth embodiment, the speed estimation when the traverse shaft is reversed at the time when the traverse shaft reaches the next winding width is determined by the operation pattern for creating the main shaft speed and the traverse shaft operation program. The speed at the time when the traverse axis turns back, which is obtained by automatically estimating the speed at which all traverse axes reverse during the operation pattern, is a variable in the correction value calculation formula, "When the next traverse axis turns Can be used as "speed".
【0079】実施の形態7.図19には、本実施の形態
7に係る巻線機の同期制御装置の動作を説明する図が示
され、(a)はトラバース指令の波形図であり、(b)
はトラバース軸位置の波形図であり、図20には、本実
施の形態7の構成の一部を説明するブロック図が示さ
れ、図21には、本実施の形態7に係る巻線機の同期制
御装置を詳細に説明する図であり、(a)はトラバース
軸実位置波形図であり、(b)はトラバース軸実速度波
形図であり、図22には、本実施の形態7の動作を説明
するフローチャートが示されている。Embodiment 7. FIG. 19 is a diagram for explaining the operation of the synchronous control device for a winding machine according to the seventh embodiment, where (a) is a waveform diagram of a traverse command and (b) is a diagram.
20 is a waveform diagram of the traverse axis position, FIG. 20 is a block diagram illustrating a part of the configuration of the seventh embodiment, and FIG. 21 is a diagram of the winding machine according to the seventh embodiment. It is a figure explaining a synchronous control device in detail, (a) is a traverse axis actual position waveform diagram, (b) is a traverse axis actual velocity waveform diagram, and in FIG. 22, operation | movement of this Embodiment 7 is carried out. A flowchart illustrating the above is shown.
【0080】本実施の形態7の特徴は、振幅補正を実施
していない時や振幅補正を実施していないタイミングに
おいて、同一のタイミングと見なせる最小の時間差で主
軸およびトラバース軸の位置を実測して、その位置の差
を補正値に自動的に加算する第1オートチューニング手
段としての振幅補正調整機能を有している点である。The feature of the seventh embodiment is that the positions of the main axis and the traverse axis are measured with a minimum time difference that can be regarded as the same timing when the amplitude correction is not performed or when the amplitude correction is not performed. The point is that it has an amplitude correction adjustment function as a first auto tuning means for automatically adding the difference between the positions to the correction value.
【0081】まず、図19に示されるように、振幅補正
を実施していない時または、振幅補正を実施していない
タイミングにおいて、トラバース軸の位相が理論値より
最も遅れる位置は、同図(a)でトラバース指令が反転
してモータが減速して“0”になった点(Pt)であ
る。また、図20のブロック図には、モータ速度が反転
した瞬間の理想的な位置である目標位置PM に対して、
モータ速度が反転した瞬間の実際の位置であるPt との
差は、理論巻き幅に対して巻き足りない量となる。すな
わち、これは巻幅補正を行うための換算ゲインKsnであ
り、この換算ゲインKsnから巻幅補正値Hsn(n) を導き
出すことができる。First, as shown in FIG. 19, the position where the phase of the traverse axis is most delayed from the theoretical value when the amplitude is not corrected or when the amplitude is not corrected is shown in FIG. ), The traverse command is reversed and the motor decelerates to "0" (Pt). Further, in the block diagram of FIG. 20, with respect to the target position PM which is the ideal position at the moment when the motor speed reverses,
The difference from the actual position Pt at the moment the motor speed reverses is an amount that is insufficient for the theoretical winding width. That is, this is the conversion gain Ksn for performing the winding width correction, and the winding width correction value Hsn (n) can be derived from this conversion gain Ksn.
【0082】上記した理論巻き幅に対して巻き足りない
量を自動的に測定して、補正する手法を図21を用いて
説明する。図21には、サンプリング時間tにて読み込
んだトラバース軸実位置波形(同図(a))と、トラバ
ース軸実速度波形(同図(b))とが示されている。図
21(b)を見ると、トラバース軸実速度が正転から逆
転に転じたトラバース軸反転区間でトラバース軸が折り
返したことが分かる。この折り返し位置に近い程、トラ
バース軸速度の絶対値が零に近くなる。このことから、
トラバース軸位置とトラバース軸速度とを同一のタイミ
ングで読み込み、さらに速度極性が反転する前後の速度
を読み込んで、
|Vt(n) |>|Vt(n-1) |ならばPt=Pt(n-1)
|Vt(n) |≦|Vt(n-1) |ならばPt=Pt(n)
となることを判定する(より低速な点を折り返し点とす
る)ことで、折り返し時のトラバース位置を精度よく測
定することが可能となる。A method for automatically measuring and correcting the amount of insufficient winding with respect to the above theoretical winding width will be described with reference to FIG. FIG. 21 shows the traverse axis actual position waveform (at the same figure (a)) read at the sampling time t and the traverse axis actual velocity waveform (at the same figure (b)). It can be seen from FIG. 21 (b) that the traverse axis is folded back in the traverse axis reversal section where the actual speed of the traverse axis changes from normal rotation to reverse rotation. The closer to the turning position, the closer the absolute value of traverse shaft speed becomes to zero. From this,
When the traverse axis position and the traverse axis speed are read at the same timing, the speed before and after the speed polarity is reversed is read, and if | Vt (n) |> | Vt (n-1) |, then Pt = Pt (n -1) If | Vt (n) | ≤ | Vt (n-1) |, it is determined that Pt = Pt (n) (the slower point is the turning point), and the traverse at the turning It is possible to measure the position with high accuracy.
【0083】また、本実施の形態7では、測定結果を蓄
積して平均化することにより、精度をさらに増した上で
自動的に行き足りない量を算出することができる。Further, in the seventh embodiment, by accumulating and averaging the measurement results, it is possible to further increase the accuracy and automatically calculate the insufficient amount.
【0084】つぎに、図22のフローチャートを用いて
本実施の形態7の動作を説明する。ステップS300に
おいて主軸速度が安定していることを確認し、同期エン
コーダによって主軸の実位置の読み込みが行われる(ス
テップS302)。ついで、ステップS304では、読
み込まれた主軸の実位置から理想のトラバース軸位置を
算出し、トラバース軸のシリアルデータの読み込みから
トラバース軸実位置Pn を読み込む(ステップS30
6)とともに、トラバース軸のシリアルデータの読み込
みからトラバース軸実速度Vn が読み込まれる(ステッ
プS308)。Next, the operation of the seventh embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. After confirming that the spindle speed is stable in step S300, the actual position of the spindle is read by the synchronous encoder (step S302). Next, in step S304, the ideal traverse axis position is calculated from the read actual position of the main shaft, and the traverse axis actual position Pn is read from the serial data of the traverse axis (step S30).
Simultaneously with 6), the traverse axis actual speed Vn is read from the reading of the traverse axis serial data (step S308).
【0085】ついで、ステップS310では、読み込ん
だトラバース軸速度の極性が反転したか否かを判別し、
極性の反転が無く、トラバース軸が折り返さなかった場
合は、データを保持し(ステップS312)、読み込み
回数を増加させてから(ステップS314)、上記ステ
ップS300に戻り、再び処理が繰り返される。ステッ
プS310において、極性が反転して、トラバース軸の
折り返しがあった場合は、次式を用いて正確な折り返し
点(Pt)の算出が行われる。
|Vt(n) |>|Vt(n-1) |ならばPt=Pt(n-1)
|Vt(n) |≦|Vt(n-1) |ならばPt=Pt(n)Then, in step S310, it is determined whether or not the polarity of the read traverse axis speed is reversed,
When there is no polarity reversal and the traverse axis is not folded back, the data is held (step S312), the number of times of reading is increased (step S314), the process returns to step S300, and the process is repeated again. In step S310, when the polarity is reversed and the traverse axis is turned back, the accurate turning point (Pt) is calculated using the following equation. If | Vt (n) |> | Vt (n-1) |, then Pt = Pt (n-1) | Vt (n) | ≤ | Vt (n-1) | If Pt = Pt (n)
【0086】ついで、ステップS318では、主軸の実
位置より算出した理想のトラバース軸位置(PRn)と実
際のトラバース軸位置(Pt )との差により巻幅不足分
を算出し、この算出した巻幅不足分を毎回平均化するこ
とにより巻幅不足分の精度を向上させることができる
(ステップS320)。そして、ステップS320にて
求めた巻幅不足分を巻き幅補正値に自動的に加算する。
さらに、同期動作が継続するならば(ステップS32
4)、上記のステップS314に戻って読み込み回数を
増加させ、ステップS300に戻って上記処理が繰り返
される。In step S318, the winding width shortage is calculated from the difference between the ideal traverse shaft position (PRn) calculated from the actual position of the main shaft and the actual traverse shaft position (Pt), and the calculated winding width is calculated. By averaging the shortages every time, the accuracy of the shortages of the winding width can be improved (step S320). Then, the winding width shortage amount obtained in step S320 is automatically added to the winding width correction value.
Furthermore, if the synchronous operation continues (step S32)
4) Return to step S314 to increase the number of readings, and return to step S300 to repeat the above process.
【0087】以上述べたように、本実施の形態7によれ
ば、振幅補正を実施していないか、または振幅補正を実
施していないタイミングにおいて、同一のタイミングと
見なせる最小の時間差で主軸およびトラバース軸の位置
を実測し、主軸の実測位置と理想のトラバース軸位置と
の差を補正値に自動的に加算( オートチューニング)す
ることにより、巻不足分を補正することができる。As described above, according to the seventh embodiment, at the timing when the amplitude correction is not performed or when the amplitude correction is not performed, the main shaft and the traverse are traversed with the minimum time difference that can be regarded as the same timing. By measuring the position of the shaft and automatically adding the difference between the measured position of the main shaft and the ideal traverse shaft position to the correction value (auto tuning), the winding shortage can be corrected.
【0088】実施の形態8.図23には、本実施の形態
8に係る巻線機の同期制御装置の動作を説明する図が示
され、(a)はトラバース軸の速度指令と時間経過との
関係を示す線図、(b)はトラバース軸の実位置と時間
経過との関係を示す線図、(c)はトラバース軸の実位
置より求めた主軸位置と時間経過との関係を示す線図、
図24には、位相遅れ補正値を求める演算手順を示す図
が示され、図25には、本実施の形態8の動作を説明す
るフローチャートが示されている。Eighth Embodiment FIG. 23 is a diagram for explaining the operation of the synchronous control device for a winding machine according to the eighth embodiment, and FIG. 23 (a) is a diagram showing the relationship between the speed command of the traverse axis and the passage of time, (b) is a diagram showing the relationship between the actual position of the traverse axis and the passage of time, (c) is a diagram showing the relationship between the spindle position obtained from the actual position of the traverse axis and the passage of time,
FIG. 24 shows a diagram showing a calculation procedure for obtaining the phase delay correction value, and FIG. 25 shows a flowchart for explaining the operation of the eighth embodiment.
【0089】本実施の形態8の特徴は、トラバース軸が
反転して、トラバース軸モータの実際の速度が零、また
は回転方向が反転した瞬間のトラバース軸位置を最小の
時間遅れで測定して、理論的なトラバース軸位置との差
を位相補正値に自動的に加算する第2オートチューニン
グ手段としての位相補正調整機能を有している点であ
る。The feature of the eighth embodiment is that the traverse shaft position is measured at the moment when the traverse shaft is reversed and the actual speed of the traverse shaft motor is zero, or the rotation direction is reversed with a minimum time delay. This is that it has a phase correction adjusting function as a second auto tuning means for automatically adding a difference from the theoretical traverse axis position to the phase correction value.
【0090】まず、図23の(a)に示されるトラバー
ス軸速度指令において、指令の極性が変化した時点をト
リガとし、極性が変化する前の同図(b)のトラバース
軸の実位置Pt(t-1)と、同図(c)の主軸の実位置Ps
(t-1)とを同時に読み込む。そして、トラバース軸の実
位置Pt(t-1)を主軸位置に換算する(換算した主軸位置
をP't(t-1) とする)。位相遅れのない理論上では、読
み込んだ主軸の実位置Ps(t-1)と主軸換算位置P't(t-
1) とが同一であることから、Ps(t-1)とP't(t-1) の
差は、トラバース軸の位相遅れにより発生した位相の差
となる。この位相差を位相遅れの補正値とし、トラバー
ス軸が折り返す毎に自動的にこの補正値を位相遅れの補
正値に加算して位相の補正が行われる。First, in the traverse axis speed command shown in FIG. 23A, when the polarity of the command changes, the actual position Pt () of the traverse axis in FIG. t-1) and the actual position Ps of the spindle shown in FIG.
(t-1) and are read at the same time. Then, the actual position Pt (t-1) of the traverse axis is converted into a spindle position (the converted spindle position is defined as P't (t-1)). In theory without phase delay, the read actual position Ps (t-1) of the spindle and the converted spindle position P't (t-
Since 1) is the same, the difference between Ps (t-1) and P't (t-1) is the phase difference caused by the phase delay of the traverse axis. This phase difference is used as a phase delay correction value, and this correction value is automatically added to the phase delay correction value every time the traverse axis turns back to correct the phase.
【0091】これを図24で見ると、Ps(n)は主軸位
置、P't(n) は主軸換算位置、KIhは位相遅れ換算ゲイ
ン、P'(n)は振幅補正値(主軸換算)、HIh(n) は位相
遅れ補正値である。図24に示されるように、主軸換算
位置P't(n) から振幅補正値(主軸換算)P'(n)を引い
た値を、さらに主軸位置Ps(n)から引き、その結果を位
相遅れ換算ゲインKIhで換算することにより、位相遅れ
補正値HIh(n) を求めることができる。As shown in FIG. 24, Ps (n) is the spindle position, P't (n) is the spindle conversion position, KIh is the phase delay conversion gain, and P '(n) is the amplitude correction value (spindle conversion). , HIh (n) are phase delay correction values. As shown in FIG. 24, a value obtained by subtracting the amplitude correction value (spindle conversion) P ′ (n) from the spindle converted position P′t (n) is further subtracted from the spindle position Ps (n), and the result is phased. By converting with the delay conversion gain KIh, the phase delay correction value HIh (n) can be obtained.
【0092】つぎに、図25のフローチャートを用いて
本実施の形態8の動作を説明する。まず、主軸に対する
トラバース軸の同期運転動作が開始されると、ステップ
S400において主軸速度が安定していることを確認
し、トラバース軸の速度指令の読み込みが行われる(ス
テップS402)。ついで、ステップS404では、主
軸の実位置の読み込みとトラバース軸の実位置の読み込
みとを行った後、ステップS406においてトラバース
軸の速度指令値の極性が反転したか否かを判定する。Next, the operation of the eighth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, when the synchronous operation operation of the traverse axis with respect to the main axis is started, it is confirmed in step S400 that the main axis speed is stable, and the speed command of the traverse axis is read (step S402). Next, in step S404, after reading the actual position of the main axis and the actual position of the traverse axis, it is determined in step S406 whether the polarity of the speed command value of the traverse axis is reversed.
【0093】ステップS406で極性が反転していなけ
れば、上記ステップS400に戻って上記処理が繰り返
されるが、極性が反転している場合は、つぎのステップ
S408でトラバース軸の速度指令値の極性が反転する
直前の主軸実位置Ps(t-1)と、トラバース軸実位置Pt
(t-1)とを読み込む。If the polarity is not reversed in step S406, the process returns to step S400 and the above processing is repeated. However, if the polarity is reversed, the polarity of the speed command value of the traverse axis is determined in the next step S408. The actual position Ps (t-1) of the main spindle just before reversing and the actual position Pt of the traverse axis
Read (t-1) and.
【0094】そして、ステップS410では、トラバー
ス軸の実位置を主軸位置に換算し、この主軸の位置と主
軸の実位置から位相遅れ分を算出する(ステップS41
2)。この算出された位相遅れ分は、毎回平均化するこ
とによって位相遅れ分の精度を向上させることができる
(ステップS414)。そして、このステップS414
にて求められた平均化された位相遅れ分に基づいて、位
相遅れ補正値に自動的に換算される(ステップS41
6)。同期動作中は上記処理が繰り返し行われる(ステ
ップS418)。Then, in step S410, the actual position of the traverse axis is converted into the spindle position, and the phase delay amount is calculated from this spindle position and the actual spindle position (step S41).
2). The accuracy of the phase delay can be improved by averaging the calculated phase delay each time (step S414). And this step S414
Based on the averaged phase lag amount obtained in step 1, the phase lag correction value is automatically converted (step S41).
6). The above process is repeated during the synchronous operation (step S418).
【0095】以上述べたように、本実施の形態8によれ
ば、トラバース指令が反転してトラバース軸のモータの
速度が零または回転方向が反転した瞬間のトラバースの
位置を最小の時間遅れで測定して、理論的なトラバース
軸との差を補正値に自動的に加算するようにしたので、
位相の遅れを補正することができる。As described above, according to the eighth embodiment, the traverse position is measured with the minimum time delay at the moment when the traverse command is reversed and the motor speed of the traverse shaft is zero or the rotation direction is reversed. Then, the difference from the theoretical traverse axis is automatically added to the correction value.
The phase delay can be corrected.
【0096】[0096]
【0097】[0097]
【0098】[0098]
【発明の効果】 以上説明したように、こ
の発明に係る巻
線機の同期制御装置によれば、トラバース軸の毎回の巻
幅が理想の巻幅Wに一致するように補正することができ
る。 As described in the foregoing, according to the synchronous control device of a winding machine according to this invention, it is possible to every winding width of the traverse axis is corrected so as to coincide with the winding width W of the ideal .
【0099】つぎの発明に係る巻線機の同期制御装置に
よれば、主軸が始動したトラバース軸の第1回目の反転
時における巻幅が理想の巻幅と一致するように補正する
ことができる。With the synchronous control device for a winding machine according to the next invention, it is possible to correct the winding width at the time of the first reversal of the traverse shaft in which the main shaft is started to match the ideal winding width. .
【0100】つぎの発明に係る巻線機の同期制御装置に
よれば、トラバース軸が反転した今回の主軸速度と前回
の主軸速度から次回トラバース軸の反転速度を推定し
て、補正値算出式の変数として使用することができる。In the synchronous control device for a winding machine according to the next invention, the reversal speed of the next traverse axis is estimated from the current main spindle speed in which the traverse axis is reversed and the previous main spindle speed, and the correction value calculation formula is calculated. It can be used as a variable.
【0101】つぎの発明に係る巻線機の同期制御装置に
よれば、主軸速度を作る運転パターンとトラバース軸動
作のプログラムを用いて運転パターン中全てのトラバー
ス軸の反転速度を推定して、補正値算出式の変数として
使用することができる。In the synchronous control device for a winding machine according to the next invention, the reversal speeds of all traverse axes in the operation pattern are estimated and corrected by using the operation pattern for producing the main axis speed and the traverse axis operation program. It can be used as a variable in the value calculation formula.
【0102】つぎの発明に係る巻線機の同期制御装置に
よれば、巻き不足分を補正することができる。With the synchronous control device for a winding machine according to the next invention, it is possible to correct the insufficient winding amount.
【0103】つぎの発明に係る巻線機の同期制御装置に
よれば、位相遅れ分を補正することができる。With the synchronous control device for a winding machine according to the next invention, the phase delay can be corrected.
【図1】 この発明の実施の形態に共通の巻線機の同期
制御装置の構成を説明する図で、(a)は巻線機の全体
構成図、(b)はトラバース軸の動作状態を示す線図、
(c)はボビンに巻線を整列巻した断面図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a synchronous control device for a winding machine common to an embodiment of the present invention, (a) is an overall configuration diagram of the winding machine, and (b) is an operating state of a traverse shaft. Diagram showing,
(C) is a cross-sectional view in which windings are aligned and wound on a bobbin.
【図2】 この発明の実施の形態1に係る巻線機の同期
制御を行うコントローラ部のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a controller unit that performs synchronous control of the winding machine according to the first embodiment of the present invention.
【図3】 図2の主要ブロックの詳細図である。FIG. 3 is a detailed view of the main blocks of FIG.
【図4】 この発明の実施の形態1に係る動作状態を説
明する図で、(a)は主軸速度と時間経過との関係を示
す線図、(b)はトラバース軸速度と時間経過との関係
を示す線図である。4A and 4B are diagrams illustrating an operating state according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 4A is a diagram showing the relationship between the spindle speed and the passage of time, and FIG. 4B is a diagram showing the traverse shaft speed and the passage of time. It is a diagram showing a relationship.
【図5】 この発明の実施の形態2に係る巻線機の同期
制御を行うコントローラ部のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a controller unit that performs synchronous control of the winding machine according to the second embodiment of the present invention.
【図6】 図5の主要ブロックの詳細図である。FIG. 6 is a detailed view of the main blocks of FIG.
【図7】 この発明の実施の形態2に係る動作状態を説
明する図で、(a)はトラバース軸位置と時間経過との
関係を示す線図であり、(b)はトラバース軸速度と時
間経過との関係を示す線図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an operating state according to the second embodiment of the present invention, (a) is a diagram showing a relationship between traverse shaft position and time passage, and (b) is a traverse shaft speed and time. It is a diagram which shows the relationship with progress.
【図8】 この発明の実施の形態3に係る巻線機の同期
制御を行うコントローラ部のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of a controller unit that performs synchronous control of the winding machine according to Embodiment 3 of the present invention.
【図9】 図8の主要ブロックの詳細図である。9 is a detailed view of the main blocks of FIG.
【図10】 本補正を実施しない場合の動作状態を示す
図で、(a)はトラバース軸位置と時間経過との関係を
示す線図、(b)はトラバース軸速度と時間経過との関
係を示す線図である。FIG. 10 is a diagram showing an operation state in the case where this correction is not carried out, (a) is a diagram showing a relationship between traverse axis position and lapse of time, and (b) shows a relationship between traverse axis speed and lapse of time. It is a diagram showing.
【図11】 トラバース軸速度と時間経過との関係を示
す線図である。FIG. 11 is a diagram showing a relationship between traverse shaft speed and lapse of time.
【図12】 この発明の実施の形態3に係る補正動作を
説明する図で、(a)はトラバース軸位置と時間経過と
の関係を示す線図、(b)はトラバース軸速度と時間経
過との関係を示す線図である。12A and 12B are views for explaining the correction operation according to the third embodiment of the present invention, where FIG. 12A is a diagram showing the relationship between traverse axis position and elapsed time, and FIG. 12B is traverse axis speed and elapsed time. It is a diagram showing the relationship of.
【図13】 この発明の実施の形態4に係る巻線機の同
期制御を行うコントローラ部のブロック図である。FIG. 13 is a block diagram of a controller unit that performs synchronous control of a winding machine according to Embodiment 4 of the present invention.
【図14】 図13の主要ブロックの詳細図である。FIG. 14 is a detailed view of the main blocks of FIG.
【図15】 この発明の実施の形態5に係る巻線機の同
期制御装置の動作を説明する図で、(a)は主軸回転速
度と主軸回転速度到達時間の指令を与えた時の主軸の速
度波形例を示す線図、(b)はトラバース軸の往復移動
量と巻線ピッチにて主軸に同期して動作するトラバース
軸の速度波形例を示す線図、(c)は加速中の主軸速度
波形を示す線図である。FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the synchronous control device for a winding machine according to the fifth embodiment of the present invention, in which (a) shows a spindle rotation speed and a spindle rotation speed arrival time command. A diagram showing an example of a velocity waveform, (b) a diagram showing an example of a velocity waveform of a traverse shaft that operates in synchronization with the traverse shaft reciprocating amount and winding pitch of the traverse shaft, and (c) a spindle during acceleration. It is a diagram showing a velocity waveform.
【図16】 この発明の実施の形態5の動作を説明する
フローチャートである。FIG. 16 is a flowchart illustrating an operation according to the fifth embodiment of the present invention.
【図17】 この発明の実施の形態6に係る巻線機の同
期制御装置の動作を説明する図で、(a)は主軸加速時
における主軸速度の波形図、(b)は主軸減速時におけ
る主軸速度の波形図である。FIG. 17 is a diagram for explaining the operation of the synchronous control device for a winding machine according to the sixth embodiment of the present invention, (a) is a waveform diagram of the spindle speed during spindle acceleration, and (b) is a spindle speed deceleration. It is a waveform diagram of a spindle speed.
【図18】 この発明の実施の形態6の動作を説明する
フローチャートである。FIG. 18 is a flowchart illustrating the operation of the sixth embodiment of the present invention.
【図19】 この発明の実施の形態7に係る巻線機の同
期制御装置の動作を説明する図で、(a)はトラバース
指令の波形図、(b)はトラバース軸位置の波形図であ
る。FIG. 19 is a diagram for explaining the operation of the synchronous control device for a winding machine according to the seventh embodiment of the present invention, (a) is a waveform diagram of a traverse command, and (b) is a waveform diagram of a traverse axis position. .
【図20】 本実施の形態7の構成の一部を説明するブ
ロック図である。FIG. 20 is a block diagram illustrating a part of the configuration of the seventh embodiment.
【図21】 本実施の形態7に係る巻線機の同期制御装
置を詳細に説明する図であり、(a)はトラバース軸実
位置波形図、(b)はトラバース軸実速度波形図であ
る。FIG. 21 is a diagram illustrating in detail a synchronous control device for a winding machine according to a seventh embodiment, where (a) is a traverse shaft actual position waveform diagram and (b) is a traverse shaft actual velocity waveform diagram. .
【図22】 本実施の形態7の動作を説明するフローチ
ャートである。FIG. 22 is a flowchart illustrating the operation of the seventh embodiment.
【図23】 この発明の実施の形態8に係る巻線機の同
期制御装置の動作を説明する図であり、(a)はトラバ
ース軸の速度指令と時間経過との関係を示す線図、
(b)はトラバース軸の実位置と時間経過との関係を示
す線図、(c)はトラバース軸の実位置より求めた主軸
位置と時間経過との関係を示す線図であるFIG. 23 is a diagram for explaining the operation of the synchronous control device for a winding machine according to Embodiment 8 of the present invention, in which (a) is a diagram showing the relationship between the speed command of the traverse axis and the passage of time;
(B) is a diagram showing the relationship between the actual position of the traverse axis and the passage of time, and (c) is a diagram showing the relationship between the spindle position obtained from the actual position of the traverse axis and the passage of time.
【図24】 位相遅れ補正値を求める演算手順を示す図
である。FIG. 24 is a diagram showing a calculation procedure for obtaining a phase delay correction value.
【図25】 本実施の形態8の動作を説明するフローチ
ャートである。FIG. 25 is a flowchart illustrating the operation of the eighth embodiment.
【図26】 従来の巻線機の概略構成図である。FIG. 26 is a schematic configuration diagram of a conventional winding machine.
【図27】 時間経過に対する巻線用ボビンの巻幅と巻
速度との関係を実際の巻線経路と理想の巻線経路との線
図で比較した図である。FIG. 27 is a diagram comparing the relationship between the winding width and the winding speed of the winding bobbin with respect to the passage of time in a diagram of an actual winding path and an ideal winding path.
【図28】 従来例の課題を説明する図である。FIG. 28 is a diagram illustrating a problem of a conventional example.
12 主軸、14 巻線用ボビン、16 トラバース
軸、18 巻線、20同期エンコーダ、22 プーリ、
24 スピンドル軸モータ、26 プーリ、28 ベル
ト、30 ボールねじ、32 トラバース軸モータ、3
4 主軸サーボアンプ、36 トラバース軸サーボアン
プ、38 コントローラ部、381,382,383,
384 コントローラ部、40 I/F回路、42 エ
ンコーダ位相進め部、46 換算ゲイン部46、48
回転方向反転部、50 タイミング計測指令部、52
回転指令作成部、60 反転タイミング決定部、70
振幅補償値作成部、72 スイッチ、80 振幅補償
部、82 スイッチ。12 spindles, 14 winding bobbins, 16 traverse shafts, 18 windings, 20 synchronous encoders, 22 pulleys,
24 spindle shaft motor, 26 pulley, 28 belt, 30 ball screw, 32 traverse shaft motor, 3
4 spindle servo amplifier, 36 traverse axis servo amplifier, 38 controller section, 381, 382, 383
384 controller section, 40 I / F circuit, 42 encoder phase advance section, 46 conversion gain section 46, 48
Rotation direction reversing unit, 50 timing measurement command unit, 52
Rotation command generation unit, 60 Inversion timing determination unit, 70
Amplitude compensation value creation unit, 72 switch, 80 Amplitude compensation unit, 82 switch.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−196241(JP,A) 特開 平1−209277(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B65H 54/28 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) Reference JP-A-7-196241 (JP, A) JP-A-1-209277 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B65H 54/28
Claims (6)
駆動させる第1駆動手段と、前記ボビンの巻幅に対して
トラバース軸を往復運動させながら線を供給する第2駆
動手段と、前記主軸の回転状態を検出するエンコーダ
と、該エンコーダの出力信号に基づいて前記トラバース
軸が前記主軸と同期して駆動されるように前記第2駆動
手段を制御する制御手段とを有する巻線機の同期制御装
置において、 前記制御手段には、前記エンコーダによって検出された
前記主軸の信号位相を所定量進める位相進め手段と、 トラバース軸が反転する時の速度をトラバース軸用サー
ボの位置ループゲイン値で除した値に比例定数を乗した
値に相当する振幅補償値を作成する振幅補償値作成手段
と、 を備え、 前記トラバース軸への位置指令値として、前記トラバー
ス軸を反転させる前の前記位相進め手段からの出力信号
に、前記振幅補償値を加算することを特徴とする巻線機
の同期制御装置。1. A first driving means for rotating a bobbin for winding a wire through a main shaft, a second driving means for supplying a wire while reciprocating a traverse shaft with respect to a winding width of the bobbin, and A winding machine having an encoder that detects a rotation state of a main shaft and a control unit that controls the second drive unit so that the traverse shaft is driven in synchronization with the main shaft based on an output signal of the encoder. In the synchronous control device, the control means includes a phase advancing means for advancing a signal phase of the spindle detected by the encoder by a predetermined amount, and a speed at which the traverse axis is reversed by a position loop gain value of a traverse axis servo. Amplitude compensation value creating means for creating an amplitude compensation value corresponding to a value obtained by multiplying the divided value by a proportional constant, and, as a position command value for the traverse axis, The output signal from the phase advance means before reversing the berths axis, the synchronization control unit of the winding machine, characterized by adding the amplitude compensation value.
駆動させる第1駆動手段と、前記ボビンの巻幅に対して
トラバース軸を往復運動させながら線を供給する第2駆
動手段と、前記主軸の回転状態を検出するエンコーダ
と、該エンコーダの出力信号に基づいて前記トラバース
軸が前記主軸と同期して駆動されるように前記第2駆動
手段を制御する制御手段とを有する巻線機の同期制御装
置において、 前記制御手段には、前記エンコーダによって検出された
前記主軸の信号位相を所定量進める位相進め手段と、 主軸が加速して第1回目のトラバース軸の反転時には、
トラバース軸が反転する時の速度をトラバース軸用サー
ボの位置ループゲイン値で除した値に比例定数を乗した
値から、主軸速度を前記主軸の信号位相を所定量進めた
ゲイン値で除した値を引いた本補償値を作成し、第2回
目以降のトラバース軸の反転時には、トラバース軸が反
転する時の速度をトラバース軸用サーボの位置ループゲ
イン値で除した値に比例定数を乗した値に相当する振幅
補償値を作成する振幅補償手段と、 を備え、 前記トラバース軸への位置指令値として、前記トラバー
ス軸を反転させる前の前記位相進め手段からの出力信号
に、前記本補償値および振幅補償値を加算することを特
徴とする巻線機の同期制御装置。2. A first driving means for rotationally driving a bobbin for winding a wire through a main shaft, a second driving means for supplying a wire while reciprocating a traverse shaft with respect to a winding width of the bobbin, A winding machine having an encoder that detects a rotation state of a main shaft and a control unit that controls the second drive unit so that the traverse shaft is driven in synchronization with the main shaft based on an output signal of the encoder. In the synchronous control device, the control means includes a phase advancing means for advancing a signal phase of the spindle detected by the encoder by a predetermined amount, and the spindle is accelerated to reverse the traverse axis for the first time.
A value obtained by dividing the speed when the traverse axis reverses by the position loop gain value of the traverse axis servo by a proportional constant, and then dividing the spindle speed by the gain value obtained by advancing the signal phase of the spindle by a predetermined amount. The main compensation value obtained by subtracting is calculated, and when the traverse axis is reversed for the second and subsequent times, the value obtained by dividing the speed at which the traverse axis is reversed by the position loop gain value of the traverse axis servo is multiplied by a proportional constant. An amplitude compensating means for creating an amplitude compensating value corresponding to, as a position command value to the traverse axis, in the output signal from the phase advancing means before reversing the traverse axis, the main compensation value and A synchronous control device for a winding machine characterized by adding amplitude compensation values.
駆動させる第1駆動手段と、前記ボビンの巻幅に対して
トラバース軸を往復運動させながら線を供給する第2駆
動手段と、前記主軸の回転状態を検出するエンコーダ
と、該エンコーダの出力信号に基づいて前記トラバース
軸が前記主軸と同期して駆動されるように前記第2駆動
手段を制御する制御手段とを有する巻線機の同期制御装
置において、 前記制御手段には、前記トラバース軸が反転した今回の
主軸速度の2倍から前回の主軸速度を引いた値を、トラ
バース軸が次回の巻き幅に達した時点で反転するときの
トラバース軸速度として推定する第1速度推定手段を備
えていることを特徴とする巻線機の同期制御装置。3. A first driving means for rotationally driving a bobbin for winding a wire through a main shaft, a second driving means for supplying a wire while reciprocating a traverse shaft with respect to a winding width of the bobbin, and A winding machine having an encoder that detects a rotation state of a main shaft and a control unit that controls the second drive unit so that the traverse shaft is driven in synchronization with the main shaft based on an output signal of the encoder. In the synchronous control device, when the traverse axis reverses a value obtained by subtracting the previous spindle speed from twice the current spindle speed at which the traverse axis is reversed, when the traverse axis reaches the next winding width. 1. A synchronous control device for a winding machine, comprising: a first speed estimating means for estimating the traverse shaft speed of the above.
駆動させる第1駆動手段と、前記ボビンの巻幅に対して
トラバース軸を往復運動させながら線を供給する第2駆
動手段と、前記主軸の回転状態を検出するエンコーダ
と、該エンコーダの出力信号に基づいて前記トラバース
軸が前記主軸と同期して駆動されるように前記第2駆動
手段を制御する制御手段とを有する巻線機の同期制御装
置において、 前記制御手段には、主軸速度とトラバース軸速度を作る
運転パターンから算出して次回のトラバース軸速度に換
算した値を、トラバース軸が次回の巻き幅に達した時点
で反転するときのトラバース軸速度として推定する第2
速度推定手段を備えていることを特徴とする巻線機の同
期制御装置。4. A first driving means for rotationally driving a bobbin for winding a wire through a main shaft, a second driving means for supplying the wire while reciprocating a traverse shaft with respect to a winding width of the bobbin, A winding machine having an encoder that detects a rotation state of a main shaft and a control unit that controls the second drive unit so that the traverse shaft is driven in synchronization with the main shaft based on an output signal of the encoder. In the synchronous control device, the control means inverts a value converted from the operation pattern for producing the main shaft speed and the traverse shaft speed and converted into the next traverse shaft speed, when the traverse shaft reaches the next winding width. Second to estimate as traverse axis speed
A synchronous control device for a winding machine, comprising a speed estimating means.
いない時、または振幅補正を実施していないタイミング
にて、同一のタイミングと見なせる最小の時間差で前記
主軸および前記トラバース軸の位置を実測して、その位
置の差を自動的に補正値に加算する第1オートチューニ
ング手段を備えていることを特徴とする請求項1または
2に記載の巻線機の同期制御装置。5. The position of the main shaft and the traverse axis is controlled by the control means with a minimum time difference that can be regarded as the same timing when amplitude correction is not performed or timing when amplitude correction is not performed. Found to claim 1 or, characterized in that it comprises a first auto-tuning means for adding the difference in its position automatically corrected value
2. A synchronous control device for a winding machine according to 2 .
反転して、トラバース軸の実際の速度が零または回転方
向が反転した瞬間のトラバース軸の位置を最小の時間遅
れで測定し、理論的なトラバース軸との差を補正値とし
てに自動的に加算する第2オートチューニング手段を備
えていることを特徴とする請求項1または2に記載の巻
線機の同期制御装置。6. The control means measures the position of the traverse shaft at the moment when the traverse shaft is reversed and the actual speed of the traverse shaft is zero or the rotating direction is reversed with a minimum time delay, and the theoretical synchronous control device of a winding machine according to claim 1 or 2, characterized in that a has a second auto-tuning means for automatically added to the correction value the difference between the traverse axis.
Priority Applications (1)
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JP14004298A JP3447561B2 (en) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | Synchronous control device for winding machine |
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JPH11334995A JPH11334995A (en) | 1999-12-07 |
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