绕线装置以及绕线方法与流程

本发明涉及绕线装置以及绕线方法。

背景技术：

目前，例如在日本特开jp2000-128433a中，公开了被设置于使卷芯卷绕线材而形成线圈的绕线机、并向线材赋予预定的张力的张紧装置。如图12所示，这种张紧装置具备：绞盘3，其供从线材源被放卷出的线材2挂绕；张力臂4，其能够绕着基端的转动支点4a而进行转动；引导滑轮5，其被安装于该张力臂4的顶端，并在使从绞盘3被卷绕出的线材2通过之后使该线材2转向而引导至绕线机；弹性部件6，其在张力臂4的转动支点4a与引导滑轮5之间的预定位置处，向张力臂4赋予与该转动角度相应的弹性力；电位计7，其对张力臂4的转动角度进行检测；放卷用电动机8，其以由该电位计7检测出的转动角度成为预定的角度的方式控制绞盘3的旋转，并对从该绞盘3经由引导滑轮5而朝向未图示的绕线机的线材2的速度进行控制。

此处，线材2经由引导滑轮5而被引导至绕线机，并被卷绕于其卷芯。关于从现有的张紧装置被放卷出的线材2的放卷速度，通过以张力臂4的转动角度成为预定的角度的方式控制绞盘3的旋转，从而确保了该线材2的放卷速度与卷芯所卷取的线材的卷取速度之间的均衡。另外，通过被弹性部件6赋予了弹性力的张力臂4而对线材2施加预定的张力。

当卷芯所卷取的线材的卷取速度产生变动时，线材2的张力发生变动，但该变动量通过张力臂4改变转动角度而被吸收。此外，由于该张力臂4的转动角度的变化经由电位计7而被反馈至绞盘3的旋转，因此，以张力臂4的转动角度立即成为预定角度的方式，利用放卷用电动机8调节绞盘3的旋转速度，施加于线材2的张力回到至预定值。

如上所述，在图15所示的现有的张紧装置中，以张力臂4改变转动角度的方式而吸收线材2的卷取速度的变动。但是，在针对截面的外径不同的不同直径的卷芯、例如截面形状为长方形、且其短边和长边显著地不同这样的卷芯、而对该线材2进行卷线的情况下，在卷芯旋转一周的期间，被卷绕于该卷芯的线材2的速度周期性地显著变动。由此，对该速度的变动进行吸收的张力臂4的旋转角度显著地增大或者减小。

即，当通过从绞盘3被放卷出的线材2在引导滑轮5处如图12所示以相对于张力臂呈大致直角地折曲的方式转向、且被引导至绕线机的情况进行说明时，在该绕线机中的线材2的卷取速度提高，而在单位时间中被多余地卷取预定的长度l1的该情况下，引导滑轮5也如实线箭头所示，被拉向绕线机侧该被多余地卷取的预定的长度l1而移动。此外，在顶端设置有该引导滑轮5的张力臂4以克服弹性部件6的弹性力的方式而进行转动，从而允许该顶端的引导滑轮5移动预定长度l1。

然而，在被卷取于绕线机中的卷芯的线材2的速度的变动显著、其速度暂时显著地上升的情况下，引导滑轮5被该线材2用力地拉拽，在顶端设置有该引导滑轮5并吸收该变动的张力臂4的转动跟不上该被拉拽的引导滑轮5的趋势。其结果是，超过了弹性部件6所赋予的弹性力的张力被暂时地赋予给被设置于该张力臂4的顶端的引导滑轮5与卷芯之间的线材2。

相反地，在该绕线机中的线材2的卷取速度降低而使在单位时间内被卷取预定的长度l2的量减少的情况下，引导滑轮5因弹性部件6的弹性力而在从绕线机分离的方向上移动该减少的预定的长度l2。此外，在顶端设置有该引导滑轮5的张力臂4因弹性部件6的弹性力而转动，从而允许该顶端的引导滑轮5如虚线所示移动预定长度l2。

然而，在被卷取于绕线机中的卷芯的线材2的速度的变动显著、且被卷取于绕线机中的卷芯的线材2的速度暂时地显著降低的情况下，该线材2拉拽引导滑轮5的力暂时地显著减少，在顶端设置有该引导滑轮5并吸收该变动的张力臂4的转动因其惯性力而也无法利用弹性部件6的弹性力进行追随。其结果是，产生了被设置于该张力臂4的顶端的引导滑轮5与卷芯之间的线材2暂时松弛的情况。因此，在现有的张紧装置中，在被卷绕于绕线机中的不同直径的卷芯的线材2的速度显著地变动的情况下，存在难以将供给至该绕线机的线材2的张力保持为恒定这样的问题点。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种即便在卷芯中的线材的卷取速度显著地变动的情况下、也能够将被卷绕于该卷芯的线材的张力保持为恒定的绕线装置以及绕线方法。

根据本发明的某一方式，提供一种绕线装置，所述绕线装置具备：卷芯；线材放卷机构，其将线材以供给速度能够变化的方式供给至所述卷芯；张紧装置，其向从所述线材放卷机构供给至所述卷芯的所述线材赋予张力；卷芯旋转单元，其使所述卷芯旋转，从而使从所述线材放卷机构供给、且由所述张紧装置赋予了张力的所述线材卷绕于所述卷芯；控制器，其以用与被卷绕于旋转的所述卷芯的所述线材的卷取速度相等的速度供给所述线材的方式而控制所述线材放卷机构。

另外，根据本发明的另一方式，提供一种绕线方法，所述绕线方法通过使卷芯旋转，从而使从线材放卷机构供给、且由张紧装置赋予了张力的线材卷绕于所述卷芯，在所述绕线方法中，对被卷绕于所述卷芯的所述线材的卷取速度进行计算而取得计算卷取速度，并以与所述计算卷取速度相等的速度从所述线材放卷机构中放卷出所述线材。

(发明的效果)

根据上述发明所涉及的方式，即便在卷芯中的线材的卷取速度显著地变动的情况下，也能够将被卷绕于该卷芯的线材的张力保持为恒定。

附图说明

图1为表示本发明的实施方式中的绕线装置的主视图。

图2为本发明的实施方式中的绕线装置的俯视图。

图3为表示计算卷取速度、实测放卷速度和实测卷取速度之间的关系的图。

图4为表示实测放卷速度和实测卷取速度偏移的情况的与图3对应的图。

图5为表示实测卷取速度快于计算卷取速度的情况的图。

图6为表示实测卷取速度慢于计算卷取速度的情况的图。

图7为表示卷芯的旋转角度和被卷绕于该卷芯的线材的速度之间的关系的图。

图8为表示在卷芯上卷绕第二层的线材的情况下的卷芯的角度、和被卷绕于其上的线材的速度之间的关系的与图7对应的图。

图9为表示在卷芯上卷绕第三层的线材的情况下的卷芯的角度、和被卷绕于其上的线材的速度之间的关系的与图8对应的图。

图10为表示在卷芯上卷绕线材直至第二层为止的状态的图2的a部放大图。

图11为表示在卷芯上卷绕线材直至第三层为止的状态的与图10对应的图。

图12为表示现有的张紧装置的主视图。

具体实施方式

接着，根据附图，对用于实施本发明的方式进行详细说明。

在图1以及图2中，示出了本发明的绕线装置10。该绕线装置10具备：绕线机11，其使卷芯12旋转而使该卷芯12卷绕线材；线材放卷机构21，其向该卷芯12供给线材13；张紧装置31，其对从该线材放卷机构21供给至卷芯12的线材12赋予张力。

此处，设定彼此正交的x、y、z这三轴，并且以x轴在水平前后方向上延伸、y轴在水平横向上延伸、z轴在垂直方向上延伸、且线材13在y轴方向上被放卷的方式，对本发明的绕线装置10进行说明。

在被设置于设置场所的主体部15的上表面上所立设的基板15a上，安装有作为卷芯旋转单元的绕线用电动机14，所述绕线用电动机14以其转轴14a朝向x轴方向、且在水平方向上延伸的方式而被安装。该实施方式中的绕线机11以该绕线用电动机14使卷芯12等速地旋转的方式而被构成。

在该绕线机11中，被构成为，卷芯12被同轴地安装于绕线用电动机14的转轴14a，并以该轴为中心地使卷芯12旋转，从而使从线材放卷机构21供给且由张紧装置31赋予了张力的线材13卷绕于卷芯12。另外，旋转角传感器16为对卷芯12的旋转角度进行检测的传感器。

如图1所示，在设置有绕线机11的设置场所以从该绕线机11分离的方式而设置有基台17。在该基台17上，设置有用于使该基台17容易移动的辊17a、和以不能够移动的方式固定于设置场所的脚部件17b。此外，该基台17被设置于相对于绕线机11而在y轴方向上偏移的位置。

该实施方式中的线材13是为了制造电机零件的线圈而被使用的截面呈圆形或者方形的被覆铜线。该线材13以被卷绕于比较大的卷轴18的方式而被贮线。该卷轴18作为线材源而以偏移的方式被配置于基台17的从绕线机11分离的端部。在基台17上，以与卷轴18邻接的方式搭载有供后述的控制器46设置的外壳19。线材放卷机构21通过该外壳19而被搭载于基台17。

具体而言，线材放卷机构21被设置于平板22，该平板22以从z轴方向上侧覆盖该卷轴18的方式而被安装于外壳19。在该平板22上，形成有能够供线材13贯穿的贯通孔22a。在该平板22的贯通孔22a的附近立设有台板23，在该台板23上设置有多个小辊子23a，这多个小辊子23a从y轴方向的两侧夹住贯穿贯通孔22a而在z轴方向上延伸的线材13，并克服其卷曲特性。

另外，在该实施方式中，朝绕线机11放卷线材13的线材放卷机构21具备：比较大径的绞盘24，其供由多个小辊子23a克服了卷曲特性的线材13挂绕并使该线材13转向；辅助滑轮25，其与该绞盘24邻接，且与被枢轴支承于台板23的绞盘24相比直径较小；作为放卷用驱动单元的放卷用电动机26，其使该绞盘24旋转。

在绞盘24和辅助滑轮25上，以将所述绞盘24和辅助滑轮25连结的方式挂绕至少一周的线材13。此外，当放卷用电动机26驱动而使绞盘24旋转时，将从卷轴18被开卷的线材13拉上来而重新挂绕，并且将已经被挂绕的线材13从该绞盘24上开卷而朝向卷线机11放卷。

在位于该线材放卷机构21与绕线机11之间的外壳19上，以在y轴方向上延伸的方式而设置有铅直板30。在该铅直板30上，设置有对从线材放卷机构21供给至卷芯12的线材13赋予张力的张紧装置31。

在该铅直板30上设置有第一转向滑轮32和第二转向滑轮33，其中，所述第一转向滑轮32将由绞盘24转向后的线材13设为水平并使其朝向绕线机11的方向，所述第二转向滑轮32供因该第一转向滑轮32而朝向绕线机11的线材13挂绕。该实施方式的第一转向滑轮32以及第二转向滑轮33为了容易进行线材13的挂绕而使用了比较大的直径的滑轮。

该张紧装置31具备：引导滑轮34，其挂绕有从线材放卷机构21被放卷、并因第二转向滑轮33而朝向远离绕线机11的方向的线材13；作为施力单元的弹性部件35，其在对线材13赋予张力的方向、即远离绕线机11的方向上对引导滑轮34进行施力，并将与引导滑轮34的位置相应的张力赋予给线材13。

即，在铅直板30上以在y轴方向上延伸的方式设置有轨道36，在该轨道36上以能够在y轴方向上移动的方式设置有支承台37，该支承台37将引导滑轮34支承成能够旋转。引导滑轮34挂绕有从线材放卷机构21被放卷出的线材13，在该实施方式中，作为供由第二转向滑轮33转向后的线材13挂绕的滑轮而被使用。

此外，在铅直板30上，设置有在远离绕线机11的方向上对该引导滑轮34进行施力的弹性部件35。该实施方式中的弹性部件35由一对螺旋弹簧35、35构成。一对螺旋弹簧35、35的一端被安装于支承台37，其另一端以在从绕线机11离开的方向上分离的方式被安装于可动体41(图1)。

由于这一对螺旋弹簧35、35在远离绕线机11的方向上对该支承台37进行施力，因此，将与被枢轴支承于该支承台37的引导滑轮34的y轴方向上的位置相应的张力，赋予给被挂绕于该引导滑轮34而朝向绕线机11的线材13。

由该螺旋弹簧35、35产生的针对引导滑轮34的作用力由张力调节机构40调节。该张力调节机构40具备：轨道42，其以与螺旋弹簧35、35平行的方式被设置于铅直板30，并将可动体41支承成能够在y轴方向上移动；阳螺纹43，其与以能够移动的方式被搭载于轨道42上的可动体41螺合，并被枢轴支承于铅直板30；调节旋钮44，其用于使阳螺纹43旋转。

此外，一端被安装于支承台37的螺旋弹簧35、35的另一端与该可动体41连结。借此，以使调节旋钮44旋转而使阳螺纹43旋转、从而使可动体41相对于绕线机11分离或接触的方式调节螺旋弹簧35、35的张力。

此处，位置传感器45为对引导滑轮34的y轴方向上的位置进行检测的传感器，其检测输出与控制器46的输入连接。

另外，由张力调节机构40实现的螺旋弹簧35、35的张力的调节是作为开始绕线之前的初始设定而被实施的，不会为了将对线材13赋予的张力设为恒定而在绕线中实施。

另外，本发明的绕线装置10中的绕线机11使卷芯12以轴为中心进行旋转，从而使线材13卷绕于该卷芯12。该实施方式的卷芯12具有：卷绕本体部12，其供线材13绕线；凸缘部12b，其被设置于卷绕本体部12a的两端面，并对线材13的卷绕宽度进行限制。该卷芯12被同轴地安装于卷芯旋转单元、即绕线用电动机14的转轴14a。卷芯12被构成为，通过绕线用电动机14进行旋转驱动，从而以其轴为中心进行旋转。在本实施方式中，示出了卷绕本体部12a的截面形状为长方形的情况。

另外，在绕线机11上，设置有在转轴方向上对被绕线于卷芯12的线材13进行引导的引导机构51。该引导机构51具备：支承销52，其以与卷芯12的转轴平行的方式被设置于基板15a，且被设置成能够在轴向上移动；引导部件53，其被安装于该支承销52的顶端，并对线材13在卷芯12的轴向上的移动进行限制；引导用电动机54(图2)，其使该支承销52在轴向上移动。

如图2所示，引导用电动机54以其转轴54a与支承销52邻接、并与该支承销52平行的方式而被安装。在该转轴54a上同轴地设置有滚珠螺杆55。此外，与滚珠螺杆55螺合的阴螺纹部件56被安装于支承销52的基端。

因此，当引导用电动机54进行驱动而使滚珠螺杆55旋转时，支承销52和与该滚珠螺杆55螺合而移动的阴螺纹部件56一起在轴向上移动，从而使被设置于该支承销52的顶端的引导部件53在卷芯12的转轴方向上移动。此外，引导部件53被构成为，从卷芯12的转轴方向的两侧夹住线材13，并对该转轴方向上的线材13的通过位置进行限制(图10、图11)。

另外，该绕线装置10还具备：作为放卷速度检测单元的放卷速度检测传感器70，其对从线材放卷机构21朝向张紧装置31而被放卷的线材13的速度进行检测；作为卷取速度检测单元的卷取速度检测传感器60，其对通过该张紧装置31而朝向卷芯12的线材13的速度进行检测。

该实施方式的卷取速度检测传感器60被设置于在外壳19的卷线机11侧的端部上所立设的辅助板62。在该辅助板62上，设置有以夹住线材13的方式而被枢轴支承的一对辊61、61、和对任意一方的辊61的转动角度进行检测的第一编码器63。

另一方面，该实施方式中的放卷速度检测传感器70被设置于第一转向滑轮32和第二转向滑轮33之间的铅直板30。在该铅直板30上，设置有以夹住线材13的方式而被枢轴支承的一对辊71、71、和对任意一方的辊71的转动角度进行检测的第二编码器73。

另外，在外壳19中，收容有对构成卷芯旋转单元的绕线用电动机14或者引导机构51中的引导用电动机54进行控制的控制器46。在该控制器46中，收纳有对由绕线装置10实施的绕线动作进行控制的cpu、和存储有该cpu的处理动作所需的信息或数据等的作为存储单元的存储器46a。存储器46a例如对后述的预定的角速度ω进行存储。另外，在该控制器46上，连接地设置有对该信息进行输入的输入装置46b。

因此，在绕线用电动机14或引导用电动机54上，分别连接有来自控制器46的控制输出。控制器46以能够进行所谓排列卷绕的方式而被构成，所述排列卷绕为，通过使该绕线用电动机14驱动而使卷芯12等速旋转，并且控制引导用电动机54，每当该卷芯12旋转一周时，使引导部件53在卷芯12的旋转方向上移动了相当于线材13的外径的量，从而将从线材放卷机构21供给、且由张紧装置31赋予了张力的线材13一边与该卷芯12紧贴，一边进行卷绕。

另外，旋转角传感器16的检测输出与控制器46的控制输入连接，该控制器46被构成为，能够始终对等速旋转的卷芯12的旋转角度进行识别。

另一方面，线材放卷机构21中的放卷用电动机26被构成为，能够使其转轴26a的旋转速度发生变化。由该放卷用电动机26旋转驱动的绞盘24被构成为，通过使其旋转速度变化，从而变更线材13的放卷速度。此外，控制器46的控制输出与该线材放卷机构21中的放卷用电动机26连接。该控制器46以用与被卷绕于旋转的卷芯12的线材13的卷取速度相等的速度供给线材13的方式，对卷线用电动机14和线材放卷机构21进行控制。

具体而言，在该控制器46上，设置有作为运算单元的运算电路46c。该运算电路46c被构成为，能够通过被存储于存储器46a的信息或数据而对被卷绕于旋转的卷芯12的线材13的卷取速度进行计算。此外，控制器46根据运算电路46c所计算出的计算卷取速度，以用与被卷绕于旋转的卷芯12的线材13的卷取速度相等的速度向卷芯12供给线材13的方式，对卷线用电动机14和线材放卷机构21进行控制。

在该实施方式中，由于设置有放卷速度检测传感器70或卷取速度检测传感器60，因此，该第一编码器63以及第二编码器73的检测输出与控制器46的控制输入连接。此外，控制器46对实测放卷速度或实测卷取速度进行检测，并以用与该卷取速度相等的速度从线材放卷机构21供给线材13的方式而进行反馈控制。

接着，对使用了上述绕线装置的本发明的绕线方法进行说明。

本发明的绕线方法为，使卷芯12以轴为中心进行旋转，从而使从线材放卷机构21供给、且由张紧装置31赋予了张力的线材13卷绕于卷芯12的方法。

由于使用上述绕线装置10，因此，如图1所示，线材13以被卷绕于卷轴18的方式而被贮线，从作为线材源的卷轴18被解开的线材13在贯穿平板22的贯通孔22a之后，通过多个小辊23a而克服卷曲特性，并被卷绕于构成线材放卷机构21的绞盘24以及辅助滑轮25。

此外，从该绞盘24延伸出的线材13以其方向因第一转向滑轮32以及第二转向滑轮33而依次被变更，并在被挂绕于张紧装置31中的引导滑轮34之后到达绕线机11的方式而被配线。在绕线机11中，通过引导部件53后的线材13被卡定于卷芯12。

在该实施方式中，与使用的卷芯12相关的信息(具体而言，为卷芯形状尺寸信息)、即、卷芯12的供线材13直接卷绕的卷绕本体部12a的截面形状以及其卷绕宽度w(图10)中的数据以及与被卷绕于该卷芯12的线材13的线径d相关的数据经由输入装置46b而被存储于作为控制器46的存储单元的存储器46a。从该状态起开始绕线。

当实际的绕线时，控制器46使绕线用电动机14驱动而使卷芯12等速旋转，其旋转角度由旋转角传感器16检测出，并反馈至控制器46。

另外，在引导机构51中，如图10以及图11所示，每当该卷芯12旋转一周时，使引导部件53在卷芯12的转轴方向上移动相当于线材13的外径的量。这样，使从线材放卷机构21供给、且由张紧装置31赋予了张力的线材排列卷绕于卷芯12上。

此外，本发明的绕线方法中的特征点在于，预先计算出被卷绕于卷芯12的线材13的卷取速度而取得计算卷取速度，并以与该计算卷取速度相等的速度从线材卷取机构21中放卷出线材13。

即，虽然在实际的绕线中，使卷芯12以被存储于存储器46a中的预定的角速度ω进行旋转，但是，在该实施方式中，如图7(a)所示，卷取线材13的卷芯12的卷取本体部12a的截面呈长方形，在该截面中，将从旋转中心o到长边为止的长度设为a，将从旋转中心o到短边为止的长度设为b，并将从旋转中心o到角部为止的距离设为c。此外，在卷芯12的旋转角速度ω被保持为恒定值的情况下，如图7(b)所示，被卷绕于卷芯12的线材13的速度(纵轴)以相对于卷芯12的旋转角度(横轴)产生aω、bω、cω、bω、aω、……的拐点的方式而变动。

这样，虽然被卷绕于卷芯12的线材13的卷取速度变动，但该卷芯12的截面形状是明确的，若从该旋转中心o起的朝各部的距离明确，则通过与卷芯12的旋转角速度ω相乘，从而能够计算出被卷取于该卷芯12的线材13的速度。

在该实施方式中，由于与所使用的卷芯12的供线材13直接卷绕的卷绕本体部12a的截面形状相关的信息(即，与卷芯12相关的信息)被存储于存储器46a中，因此，控制器46中的运算电路46c通过将与卷芯12相关的信息、具体而言为从卷芯12的旋转中心o起到供线材13卷绕的各部位为止的长度a、b、c与使卷芯12旋转的角速度相乘，从而取得图7(b)所示的计算卷取速度。

此外，控制器46以使绕线用电动机14驱动、并使卷芯12以预定的角速度旋转ω进行旋转的方式而控制绕线用电动机14，并且以用与由运算电路46c获得的计算卷取速度相等的速度而从该线材放卷机构21供给线材13的方式控制线材放卷机构21中的放卷用电动机26。

此处，在上述绕线装置10中，设置有对从线材放卷机构21朝向张紧装置31而被放卷出的线材13的速度进行检测的放卷速度检测传感器70、和对通过了该张紧装置31后的线材13的速度进行检测的卷取速度检测传感器60。借此，在以用如图3(a)所示的计算卷取速度相等的速度从该线材放卷机构21供给线材13的方式进行了控制的情况下，检测出如图3(b)所示的线材13从该线材放卷机构21起始的的实测放卷速度、和图3(c)所示的线材13向卷芯12的实测卷取速度。

此处，当相对于具有长方形这样的非圆形截面的卷芯12而对线材13进行绕线时，被卷取于卷芯12的线材13的卷取速度发生变化，因此，当如现有技术那样、将线材13从线材放卷机构21起始的放卷速度设为恒定时，如图1的虚线箭头所示，引导滑轮34周期性地抖动，因该抖动而使赋予给线材13的张力发生变动。

与此相对，由于在本发明中，如图3(a)所示，以与被卷取于卷芯12的线材13的卷取速度相等的速度从线材放卷机构21向卷芯12供给线材13，因此，当如图3(c)所示、被卷取于卷芯12的线材13的卷取速度增加时，如图3(b)所示，线材13从线材卷取机构21起始的供给速度也伴随着该增加而增加。同样地，当卷芯12的卷取速度减小时，线材13从线材放卷机构21起始的供给速度也减小。

这样，当线材13从线材放卷机构21起始的供给速度、和卷芯12的线材13的卷取速度一致时，图1的虚线箭头所示的引导滑轮34的周期性的抖动消失，能够将供给至卷芯12的线材13的张力保持为恒定。其结果是，能够制造品质较高的线圈。

另外，控制器46使卷芯12等速旋转(即，以预定的角速度ω旋转)，并且使引导部件53在卷芯12的转轴方向上移动，从而使线材13排列卷绕于卷芯12。在使线材13以遍及多层的方式卷绕于卷芯12的情况下，如图10所示，当向卷绕本体部12a的第一层的绕线结束时，在第一层的线材13的外周实施第二层的绕线，如图11所示，当第二层的绕线结束时，在第二层的线材13的外周实施第三层的绕线。

这样，在卷绕本体部12a上多层地卷线有线材13的情况下，如图8以及图9所示，从卷芯12的旋转中心o起到供线材13卷绕的各部位为止的长度随着朝向外层而增大，当卷芯12以预定的角速度ω进行旋转时，被卷取于该卷芯12的卷取速度随着朝向外层而加速。

具体而言，如图7所示，在第一层的情况下，若从卷芯12的旋转中心o起到供线材13卷绕的各部位为止的长度是卷芯12的截面中的外周形状自身。如图8所示，第二层的从卷芯12的旋转中心起到供线材13卷绕的各部位为止的长度为，在卷芯12的截面形状中的外周形状上加上线材13的线径d后的长度。如图9所示，第三层的从卷芯12的旋转中心起到供线材13卷绕的各部位为止的长度为，在第二层上进一步加上线材13的线径d后的长度。

在该卷芯12的截面中的形状上依次加上的线材13的线径d、卷绕本体部12a的卷绕宽度w中的数据被预先存储于存储器46a。因此，图1的控制器46中的运算电路46c能够通过用线径d除该卷绕宽度w从而导出各层的排列卷绕所需的转速。

另外，若成为第二层的绕线，则如图8所示，求出该第二层的绕线中的从卷芯12的旋转中心o起到供线材13卷绕的各部位为止的长度(a+d)、(b+d)、(c+d)。若成为第三层的绕线，则如图9所示，求出该第三层的从卷芯12的旋转中心o起到供线材13卷绕的各部位为止的长度(a+2d)、(b+2d)、(c+2d)。然后，通过将旋转的卷芯12的角速度ω与上述长度(a+d)、(b+d)、(c+d)、(a+2d)、(b+2d)、(c+2d)相乘，从而能够获得各层的计算卷取速度(图8(b)、图9(b))。

此外，即便在第二层以后，控制器46也以用与这样运算而获得的按各层的计算卷取速度相等的速度从该线材放卷机构21供给线材13的方式，控制线材放卷机构21中的放卷用电动机26。

这样，即便在第二层以后，也以使线材放卷机构21中的线材13的放卷速度(放卷量)与卷芯12的线材13的卷取速度(卷取量)平衡的方式控制该放卷量。

由此，即便在第二层以后，也抑制了张紧装置31中的引导滑轮34的周期性的抖动。借此，挂绕于引导滑轮34的线材13被弹性部件35赋予了与引导滑轮34的位置相应的不变的恒定的张力。

此处，在实际的绕线中，控制器46对从线材放卷机构21朝向张紧装置31而被放卷的线材13的速度、和通过张紧装置31而朝向卷芯的线材13的速度进行检测。此外，以消除被检测出的实测放卷速度的速度变化的状态和实测卷取速度的速度变化的状态在时间轴方向上的偏移的方式而控制放卷用电动机26，并从线材放卷机构21中放卷出线材13。

即，在本发明中，以预先对卷芯12所卷取的线材的速度进行计算，并以与所获得的计算卷取速度相等的速度从线材放卷机构21供给线材13的方式而控制放卷用电动机26，如图3所示，本来线材13的卷取与放卷的速度之间不产生时间轴方向的偏移。

当提高卷芯12的旋转速度时，线材13从线材放卷机构21起始的供给速度以比较快的速度而发生变化。因此，即便控制器46根据计算卷取速度对放卷用电动机26进行控制，也有时在卷芯12所卷取的线材13的实际的卷取速度、与放卷用电动机26进行驱动而被供给的线材13的供给量之间产生偏移。

此处，从线材放卷机构21朝向张紧装置31而被放卷的线材13的实际的速度由放卷速度检测传感器70检测，卷芯12所卷取的线材13的实际的卷取速度由卷取速度检测传感器60检测。借此，控制器46始终使由该卷取速度检测传感器60的检测输出决定的实测卷取速度的速度变化的状态、和由放卷速度检测传感器70的检测输出决定的实测放卷速度的速度变化的状态对比。此外，以消除被检测出的实测放卷速度的速度变化的状态和实测卷取速度的速度变化的状态在时间轴向上的偏移的方式而控制放卷用电动机26，并从线材放卷机构21中放卷出线材13。

具体而言，当在图4(c)的实线所示的实测卷取速度、和图4(b)的点划线所示的实测放卷速度各自的速度变化之间产生时间轴向上的偏移t时，控制器46求出该时间性的偏移t。此外，从图4(a)的实线所示的计算卷取速度中减去该偏移t，从而获得双点划线所示的修正卷取速度。

关于这点，该实施方式中的控制器46具备对实测卷取速度和实测放卷速度各自的速度变化的时间轴向上的偏移t进行计算、并从计算卷取速度减去该偏移t而获得修正卷取速度的速度修正单元。

此外，控制器46沿着所获得的图4(a)的双点划线所示的修正卷取速度而控制放卷用电动机26。这样，控制器46在使图4(a)的实线所示的计算卷取速度提前偏移t的量的状态下控制放卷用电动机26。此外，使图4(c)的实线所示的卷芯12所卷取的线材13的实际的卷取速度、和从线材放卷机构21实际被供给的线材13的速度如图4(b)的实线所示一致。

借此，即便在提高卷芯12的旋转速度、而使向卷芯12的卷取速度以比较快的速度发生变化这样的情况下，也能够使线材13从线材放卷机构21起始的供给速度追随该速度变化。

这样，消除了卷芯12所卷取的线材13的实际的卷取速度、和放卷用电动机26驱动而被供给的线材13的供给量之间的偏移，从而防止了张紧装置31中的引导滑轮34的周期性的抖动。借此，即便提高卷芯12的旋转速度，也能够利用弹性部件35赋予与引导滑轮34的位置相应的不变的恒定的张力。

另一方面，虽然在实测卷取速度与计算卷取速度各自的速度变化之间未产生时间轴方向上的偏移的情况下，但在上述卷取速度自身产生偏移的情况下，即，若计算卷取速度和线材13向卷芯12的实际的卷取速度不同，则线材的供给量和线材卷取量不一致。

这样，在张紧装置31中，挂绕有线材13的引导滑轮34沿着轨道36而移动，从而使引导滑轮34与卷芯12的间隔变更，y轴方向上的位置变化了该不一致的线材13的量。这样，供给量与卷取量之差通过张紧装置31中的引导滑轮34的位置的变化而被吸收。此外，引导滑轮34的移动由位置传感器45检测，并被反馈至控制器46。

此处，当引导滑轮34移动时，被赋予给线材13的张力逐渐发生变动。借此，当通过位置传感器45的检测输出而检测出引导滑轮34的位置的变化时，控制器46以引导滑轮34的位置返回至轨道36的预定的位置、例如大致中央的方式，而以恒定的比例使作为线材13的供给量的计算卷取速度增减，并根据该增减后的修正卷取速度而控制放卷用电动机26的旋转速度。由此，使线材放卷机构21中的线材13的放卷速度与卷芯12的卷取速度平衡。

即，若如图5(a)所示，与计算卷取速度相比较，线材13向卷芯12的实测卷取速度一方较快，引导滑轮34逐渐靠近绕线机11，则如图5(b)所示，以由线材放卷机构21实施的线材13的放卷量增加的方式，以恒定的比例使计算卷取速度增加，并获得与实测卷取速度大致一致的修正卷取速度。根据这样增加后的修正卷取速度，控制器46对线材放卷机构21中的放卷用电动机26进行控制，从而如图5(c)所示使实测放卷速度与实测卷取速度一致。

另一方面，若如图6(a)所示，与计算卷取速度相比较，线材13向卷芯12的实测卷取速度一方较慢，引导滑轮34逐渐远离绕线机11，则如图6(b)所示，以由线材放卷机构21实施的线材13的放卷量减少的方式，以恒定的比例使计算卷取速度减小，并获得与实测卷取速度大致一致的修正卷取速度。根据这样减小后的修正卷取速度，控制器46对线材放卷机构21中的放卷用电动机26进行控制，从而如图6(c)所示使实测放卷速度与实测卷取速度一致。

借此，引导滑轮34回复至轨道36的预定位置、例如大致中央，施加于线材13的张力回到至预定的值。

根据本实施方式，起到了以下所示的效果。

本实施方式所涉及的绕线装置10具备：卷芯12；线材放卷机构21，其将线材13以供给速度能够变化的方式供给至卷芯12；张紧装置31，其向从线材放卷机构21被供给至卷芯12的线材13赋予张力；绕线用电动机14，其使卷芯12旋转，从而使从线材放卷机构21被供给、且由张紧装置31赋予了张力的线材13卷绕于卷芯12；控制器46，其以用与被卷绕于旋转的卷芯12的线材13的卷取速度相等的速度供给线材13的方式而控制线材放卷机构21。

另外，本实施方式所涉及的绕线方法通过使卷芯12旋转，从而使从线材放卷机构21被供给、且由张紧装置31赋予了张力的线材13卷绕于卷芯12，对被卷绕于卷芯12的线材13的卷取速度进行计算而取得计算卷取速度，并以与计算卷取速度相等的速度从线材放卷机构21中放卷出线材13。

根据上述结构，由于以与被卷绕于卷芯12的线材13的卷取速度相等的速度从线材放卷机构21放卷出线材13，因此，即便假设张紧装置31具备挂绕线材13并因弹性部件35而移动的引导滑轮34这样部件，也能够防止该引导滑轮34这样的部件伴随着线材13的速度变动而产生的移动。

这样，由于能够避免伴随着该引导滑轮34这样的部件的移动而产生的线材的张力变动，因此，即便在被卷绕于不同直径的卷芯上的线材13的速度显著地变动的情况下，也能够将被卷绕于该卷芯12的线材13的张力保持为恒定。

另外，在本实施方式所涉及的绕线装置10中，线材放卷机构21具备：绞盘24，其供从卷轴18被供给的线材13挂绕；放卷用电动机26，其使该绞盘24旋转，从而将被挂绕的线材13供给至卷芯12，控制器46以用与线材13的卷取速度相等的速度供给线材13的方式而控制放卷用电动机26。

另外，在本实施方式所涉及的绕线方法中，利用放卷用电动机26使供从卷轴18被供给的线材13挂绕的绞盘24旋转，从而使线材13供给至卷芯12，并以使因绞盘24的旋转而被供给至卷芯12的线材13的速度与计算卷取速度一致的方式而控制放卷用电动机26。

根据上述结构，通过对使绞盘24旋转的放卷用电动机26进行控制，从而能够使因绞盘24的旋转而被供给至卷芯12的线材13的速度与计算卷取速度一致。其结果是，能够以与线材13的卷取速度相等的速度从线材放卷机构21供给线材13。

另外，在本实施方式所涉及的绕线装置10中，还具备：存储器46a，其对与卷芯12相关的信息进行存储；运算电路46c，其根据卷芯12相关的信息计算出被卷绕于卷芯12的线材13的卷取速度，张紧装置31具有：引导滑轮34，其供线材13挂绕；弹性部件35，其对引导滑轮34进行施力，控制器46以根据运算电路46c所计算出的计算卷取速度而供给线材13的方式控制放卷用电动机26。

另外，在本实施方式所涉及的绕线方法中，使存储器46a存储与卷芯12相关的信息，利用运算电路46c根据卷芯12相关的信息计算出被卷绕于卷芯12的线材13的卷取速度，并且，以根据运算电路46c所计算出的计算卷取速度而供给线材13的方式控制放卷用电动机26，张紧装置31具有：引导滑轮34，其供线材13挂绕；弹性部件35，其对引导滑轮34进行施力。

根据上述结构，由于使线材13从线材放卷机构21起始的供给速度、和卷芯12所卷取的线材13的卷取速度一致，因此，引导滑轮34的周期性的抖动消失了，能够将被供给至卷芯12的线材13的张力保持为恒定。其结果是，能够制造品质较高的线圈。

另外，在本实施方式所涉及的绕线装置10中，还具备：放卷速度检测传感器70，其对从线材放卷机构21朝向张紧装置31而被放卷的线材13的速度进行检测；卷取速度检测传感器60，其对通过张紧装置31而朝向卷芯12的线材13的速度进行检测，控制器46以消除由卷取速度检测传感器60的检测输出决定的实测卷取速度的速度变化的状态、和由放卷速度检测传感器70的检测输出决定的实测放卷速度的速度变化的状态在时间轴方向上的偏移的方式而控制放卷用电动机26。

另外，在本实施方式所涉及的绕线方法中，对从线材放卷机构21朝向张紧装置31的线材13的放卷速度、和通过张紧装置31而由卷芯12卷取的线材13的卷取速度进行检测，并以消除所检测出的实测放卷速度的速度变化的状态和实测卷取速度的速度变化的状态在时间轴方向上的偏移的方式而从线材放卷机构21中放卷出线材13。

根据上述结构，即便在提高卷芯12的旋转速度、而使向卷芯12的卷取速度以比较快的速度发生变化这样的情况下，也能够使线材13从线材放卷机构21起始的供给速度追随该速度变化。因此，消除了卷芯12所卷取的线材13的实际的卷取速度、和放卷用电动机26驱动而被供给的线材13的供给量之间的偏移，从而防止了张紧装置31中的引导滑轮34的周期性的抖动。因此，即便提高卷芯12的旋转速度，也能够利用弹性部件35赋予与引导滑轮34的位置相应的不变的恒定的张力。

虽然在上述实施方式中，对张紧装置31具备以能够沿着轨道36而移动的方式而被设置的引导滑轮34的情况进行了说明，但张紧装置也可以如图12所示，利用弹性部件6使张力臂4转动，并对从被安装于该张力臂4的顶端的引导滑轮5被放卷出的线材2赋予张力。

即便为图12所示的具有张力臂4的张紧装置，若欲以与被卷绕于卷芯12的线材13的卷取速度相等的速度从线材放卷机构21中放卷出线材，则也能够防止伴随着该线材的速度变动而产生的引导滑轮5的移动。其结果是，由于避免了伴随着该引导滑轮5的移动而产生的线材的张力变动，因此，能够将被卷绕于该卷芯12的线材的张力保持为恒定。

另外，在上述实施方式中，例示出了在张紧装置31中对引导滑轮34进行施力的弹性部件35为螺旋弹簧的情况。然而，也可以将利用空气压力等流体压力在使杆没入或者突出的方向上进行施力这样的流体压力气缸用作弹性部件。在将这种液体压力气缸用作弹性部件的情况下，在欲变更其弹性力的情况下，通过对该气缸中的压缩空气等的流体压力进行变更，从而能够比较容易地变更该弹性力。

另外，在上述实施方式中，对在控制器46上设置运算电路46c、并由该运算电路46c从被存储于存储器46a中的信息或者数据中计算出计算卷取速度的情况进行了说明。然而，也可以不用设置运算电路46c，而是与控制器46另行地预先求出卷取速度，并使存储器46a存储这样被另行设置的计算卷取速度。

在该情况下，控制器46以根据被存储于存储器46a的计算卷取速度而供给线材13的方式控制放卷用电动机26。借此，由于避免了引导滑轮34的频繁的移动，因此，能够将被卷绕于卷芯12的线材13的张力保持为恒定。

以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式仅仅示出了本发明的应用例的一部分，并不意味着将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体的结构。

本申请要求基于在2020年1月15日向日本专利局提出的日本特愿2020-004193的优先权，并通过参照的方式在本说明书中引入了该申请的全部内容。

(附图标记的说明)

10：绕线装置

12：卷芯

13：线材

14：绕线用电动机(卷芯旋转单元)

18：卷轴(线材源)

21：线材放卷机构

24：绞盘

26：放卷用电动机

31：张紧装置

46：控制器

46a：存储器(存储单元)

46c：运算电路(运算单元)

60：卷取速度检测传感器(卷取速度检测单元)

70：放卷速度检测传感器(放卷速度检测单元)