JP2003249133A - 線材繰出装置 - Google Patents
線材繰出装置Info
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Abstract
気抵抗の変化、温度変化による機械的なトルク変化に伴
う線材の張力の変動をなくして、線材に撚り返しを確実
に与える。 【解決手段】 ボビン1の支持軸10は、ボビン用モー
タ16によって一定速度で回転駆動される。フライヤ4
は、差動装置42によりフライヤ用モータ40の回転と
ボビン1の支持軸10の回転を加算あるいは減算し、回
転駆動される。ボビン1の軸線方向の前方に配されたダ
ンサーローラ30によって、繰り出された線材Wの速度
の変動を検出する。ボビン1の線材Wの巻径が小さくな
り、フライヤ4の回転が同じままであると、線材Wの速
度が遅くなる。この速度変化が検出されると、フライヤ
用モータ40の駆動が制御され、フライヤ4の回転が変
化して、線材Wの張力が一定に維持される。
Description
細線の撚線を製造するための撚線装置において、撚り返
しを与えながら線材をバンチャーに供給する線材繰出装
置に関する。
30μmといった極細の銅合金線を使用した撚線が多用
されるようになってきている。この撚線は、線材を供給
する線材繰出装置とバンチャーとからなる撚線装置によ
って製造され、複数本の線材を束にしてバンチャーによ
って撚り合わせる。
き、同時に各線材も撚り回数と同じだけ捻回される。こ
の捻回数が多いと、銅合金線のような細い伸びの少ない
線材では、撚線中に断線することがある。
材を撚り合わす前に撚り返しを与えて線材を供給する線
材繰出装置が、例えば特開昭59−203309号公
報、特公平7−13353号公報等に開示されている。
この線材繰出装置では、ボビンの周りを回転するフライ
ヤによって、回転するボビンから線材がボビンの軸線方
向に繰り出され、線材に撚り方向と反対方向の撚りを与
えて、線材を撚り返している。
能率な二度撚りバンチャーを使用して、撚線装置の高速
化が図られており、ボビンおよびフライヤも高速回転さ
れる。すると、空気抵抗や軸受抵抗が大きくなって、高
回転になるほど線材の張力が変動しやすくなる。また、
ボビンに巻かれた線材の巻き状態が異なると、個々のボ
ビンの巻径に差が生じるので、張力が変化する。張力が
過大になれば、断線の危険性が高まり、逆に張力が低下
すれば、十分な撚り返しが与えられなくなる。
わりなく張力の変動のない状態で線材を繰り出すことが
できる線材繰出装置の提供を目的とする。
段は、複数の回転自在なボビンと、ボビンの軸線上に配
された線材繰出用ガイドと、ボビンに巻き付けられた線
材に撚り返しを与えながら前記ガイドに導く回転自在な
フライヤと、全ボビンを同期させて回転駆動するボビン
駆動手段と、各フライヤに対応して設けられフライヤを
それぞれ回転駆動する差動機構を含むフライヤ駆動手段
と、繰り出される線材の速度が各線材を撚り合わすとき
の撚合速度に合うようにフライヤの回転を調整する速度
制御手段とを備えたものである。
て、ガイドの軸線方向前方に設けたダンサーローラを用
い、速度制御手段は、ダンサーローラから得られる線材
の速度変動の情報に基づいてフライヤの回転を制御す
る。
ボビンに巻かれた線材の巻径が小さくなっていき、フラ
イヤの回転数が変化する。ボビンの回転は一定速度であ
るので、ボビンとフライヤとの回転差が同じであると、
線速のバランスが乱れ、繰り出される線材の速度が変化
し、ダンサーローラが変位する。このダンサーローラか
ら得られる情報に基づいて、フライヤ駆動手段の駆動制
御が行われる。フライヤのボビンとの回転差が大きくあ
るいは小さくされて、線材の速度が一定に維持される。
これによって、線材の張力が変動せず、断線のおそれが
なくなり、線材の撚り返しを確実に行える。
をそれぞれ回転駆動する差動機構を含むボビン駆動手段
と、全フライヤを同期させて回転駆動するフライヤ駆動
手段と、繰り出される線材の速度が各線材を撚り合わす
ときの撚合速度に合うようにボビンの回転を調整する速
度制御手段とを備えたものとし、速度制御手段は、ダン
サーローラから得られる線材の速度変動の情報に基づい
てボビンの回転を制御するようにしてもよい。
は、線材繰出装置とバンチャーとから構成され、複数の
線材繰出装置がサプライスタンドに設置されている。各
線材繰出装置から供給された金属細線といった線材W
は、目板、集合ダイスによって束状に集合され、バンチ
ャー内に入って、撚り合わされ、撚線となる。
Wが巻き付けられたボビン1と、ボビン1を回転駆動す
るボビン駆動装置2と、ボビン1の軸線上に配された線
材繰出用ガイド3と、ボビン1から線材Wをガイド3に
導く回転自在なフライヤ4と、フライヤ4を回転駆動す
るフライヤ駆動装置5と、繰り出される線材Wの張力を
一定にするためにフライヤ4の回転を調整する速度制御
手段とを備えている。
ように、同一円周上に等間隔に配置されるとともに、さ
らにその円の中心に1つ配置される。ボビン1は、サプ
ライスタンドに回転自在に支持された水平な支持軸10
に支持され、支持軸10のフランジ11と支持軸10の
前側に嵌め込まれたキャップ12とに挟み込まれてい
る。フランジ11に突設されたピンがボビン1のフラン
ジに係合することにより、ボビン1は支持軸10と一体
的に回転する。
られ、ボビン用モータ16のプーリ17との間にベルト
18が掛け巻きされ、モータ16からの駆動力が支持軸
10に伝達され、ボビン1が回転する。また、各ボビン
1の支持軸10間においてもプーリ15、ベルト18を
介して駆動力が伝達され、1つのボビン用モータ16に
よって全てのボビン1が同一速度で回転する。これらの
プーリ15、ベルト18、モータ16によってボビン駆
動装置2が構成される。
一対のローラ20と、ローラ20を支持する支持体21
とからなる。ローラ20は支持軸10を挟んで対称に配
され、支持体21の前側がキャップ12に軸受を介して
回転自在に支持され、後側が支持軸10に軸受を介して
回転自在に支持される。これによって、フライヤ4は、
ボビン1および支持軸10とは独立して回転可能とされ
る。
ボビン1よりも軸線方向において前方に位置して、支持
体21の前側に一体的に取り付けられている。ローラ2
0からの線材Wは、支持体21に形成されたガイド孔2
2、スリット状のガイド23、通過孔24を経て、線材
繰出用ガイド3に達する。フライヤ4の回転に伴って線
材繰出用ガイド3も回転するので、両者の位置関係は変
わらず、これらのガイドによる案内機構によって線材W
をぶれずに繰り出すことができる。
ローラ30が配されている。ダンサーローラ30は、各
ボビン1に対応してそれぞれ設けられており、軸線上に
位置する固定ローラ31と、その下方に位置する移動ロ
ーラ32と、移動ローラ32の移動を検出する位置検出
センサ33とからなる。固定ローラ31は、入線用およ
び出線用の一対のローラからなり、図示しないスタンド
に回転自在に支持されている。移動ローラ32は、アー
ム34に回転自在に取り付けられ、アーム34はスタン
ドに揺動自在に取り付けられている。ポテンションメー
タからなる位置検出センサ33によってアーム34の回
動を検出することにより、繰り出される線材Wの張力の
変動が検出される。
利用してフライヤ用モータ40からの駆動力をベルト1
8を介して支持体21に伝達するものである。具体的に
は、支持体21の後端にプーリ41が一体的に取り付け
られ、このプーリ41は差動装置42を中継してモータ
40のプーリ43と連結されている。
られた中間プーリ13がベルト18を介して接続されて
いる。差動装置42は、支持軸10から入力された回転
数にフライヤ用モータ40の回転数を加算あるいは減算
して、フライヤ4の支持体21を駆動する。
された速度差の変動は、コントローラ、マイコン等の制
御装置に入力され、制御装置は速度差の変動に応じてフ
ライヤ用モータ40の駆動を制御する。すなわち、ダン
サーローラ30、制御装置によって速度制御手段が構成
され、線材Wの速度がバンチャーの撚合速度に対して一
定になるように各フライヤ4の回転速度がそれぞれ制御
される。なお、制御装置は、ボビン用モータ16もバン
チャーの回転数に対し所定の比率の回転速度になるよう
に駆動制御している。
る。図3に示すように、ボビン1には、ガイド側から見
て時計回りに線材Wが巻き付けられ、ボビン1は時計回
りに回転駆動される。このとき、バンチャーによって線
材Wが引き出されていくと、線材Wの張力によりダンサ
ーローラ30に変位が発生する。この変位が検出され
て、フライヤ用モータ40が駆動される。差動装置42
を介してフライヤ4が回転して、線材Wは撚り返されな
がら繰り出され、線材Wに撚り方向と反対方向の撚りを
与えられる。
線材Wを引き出したとき、ダンサーローラ30の変位が
検出されて、フライヤ用モータ40が駆動され、フライ
ヤ4が差動装置42を介して反時計回りに回転する。こ
のときのフライヤ4の回転数をnとする。また、ボビン
用モータ16を駆動するときのボビン1の回転数をNと
する。
イヤ4が回転すると、差動装置42の働きにより、フラ
イヤ4は時計回りにN−nの回転数で回転する。なお、
図4に示すように、ボビン1に線材Wが反時計回りに巻
き付けられている場合には、フライヤ4は時計回りにN
+nの回転数で回転する。
1の巻き状態によって異なり、しかも運転の進行によっ
て巻径は徐々に小さくなるように変化していく。そのた
め、ボビン1の回転は一定であるにもかかわらず、フラ
イヤ4の回転数が同じであると、線速が遅くなる。
生じる線速の変動により、ダンサーローラ30の移動ロ
ーラ32の位置が変化する。例えば、フライヤ4のボビ
ン1との回転数の差が小さいままであると、線材Wの速
度が小さくなる。すると、移動ローラ32は上昇し、こ
れが位置検出センサ33によって検出される。位置検出
センサ33からの出力信号が制御装置に入ると、制御装
置では、フライヤ4のボビン1との回転数の差が増すよ
うにフライヤ用モータ40の回転数を増加させる駆動信
号をモータ40のドライバに出力する。すると、フライ
ヤ用モータ40の回転が速くなり、フライヤ4の回転差
が大きくなり、線材Wの速度が再び一定値になる。ま
た、線材Wの速度が大きくなっても、同様にフライヤ用
モータ40が駆動制御され、フライヤ4の回転差が小さ
くなる。
転のバランスが取られ、線材Wの張力は一定に保たれ
る。したがって、線材Wに確実に撚り返しを与えること
ができ、線材Wの断線がなくなり、生産性が向上する。
す。この線材繰出装置では、1つのフライヤ用モータ4
0により全フライヤ4が同期して駆動され、各ボビン1
は個別のボビン用モータ16によってそれぞれ差動装置
42を介して駆動される。すなわち、フライヤ駆動装置
5は、支持体21のプーリ41にベルト18を介して接
続されたフライヤ用モータ40によって構成される。ボ
ビン駆動装置2は、ボビン用モータ16からの駆動力を
差動装置42を中継して支持軸10に伝達するものであ
り、支持軸10のプーリ15から差動装置42を中継し
てモータ16のプーリ17にベルト18を介して連結さ
れている。差動装置42には、支持体21に取り付けら
れた中間プーリ25がベルト18を介して接続され、差
動装置42は、フライヤ4から入力された回転数にボビ
ン用モータ16の回転数を加算あるいは減算して、支持
軸10に駆動する。
は、ダンサーローラ30によって検出された速度の変動
に応じてボビン用モータ16の駆動制御を行う。すなわ
ち、線材Wの速度が一定になるように各ボビン1の回転
速度がそれぞれ制御される。なお、制御装置は、フライ
ヤ用モータ40もバンチャーの回転数に対して所定の回
転速度になるように駆動制御している。その他の構成
は、上記実施形態と同じである。
線材Wが繰り出され、フライヤ4の回転は一定であるの
で、各ボビン1からの線材Wの撚り返し数は一定であ
る。そして、徐々にボビン1の巻径が小さくなり、ボビ
ン1のフライヤ4に対する回転差が同じであると、線材
Wの速度が小さくなる。このとき、ダンサーローラ30
を通じて検出された速度の変動に応じてボビン用モータ
16が駆動制御され、速度が一定になるようにボビン1
の回転差が大きくなる。
の回転のバランスが取られ、線材Wの張力を一定に保つ
ことができる。したがって、線材Wに確実に撚り返しを
与えることができ、線材Wの断線がなくなり、生産性の
向上を図れる。
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることは勿論である。張力制
御手段として、ダンサーローラの代わりに繰り出された
線材の速度を検出して、その線速からモータの駆動制御
を行ってもよい。
よると、繰り出される線材の速度の変動に応じてフライ
ヤあるいはボビンの回転を調整することにより、線材の
張力を一定に保持することができる。したがって、確実
な撚り返しを行え、高効率に高品質な撚線を製造するこ
とができる。特に、細く伸びの少ない線材を撚線にする
場合、ボビンの巻き状態、ボビンやフライヤの回転によ
る空気抵抗の変化、周囲の環境による機械的なトルク変
化の影響を多大に受けるが、ボビンとフライヤとの回転
の制御を図ることによって、これらの影響を排除でき、
所望の性能を有する撚線を製造できる。
図
ライヤの回転方向を示す図
Claims (4)
- 【請求項1】 複数の回転自在なボビンと、該ボビンの
軸線上に配された線材繰出用ガイドと、前記ボビンに巻
き付けられた線材に撚り返しを与えながら前記ガイドに
導く回転自在なフライヤと、全ボビンを同期させて回転
駆動するボビン駆動手段と、各フライヤに対応して設け
られ前記フライヤをそれぞれ回転駆動する差動機構を含
むフライヤ駆動手段と、繰り出される線材の速度が各線
材を撚り合わすときの撚合速度に合うように前記フライ
ヤの回転を調整する速度制御手段とを備えたことを特徴
とする線材繰出装置。 - 【請求項2】 ガイドの軸線方向前方にダンサーローラ
が設けられ、速度制御手段は、ダンサーローラから得ら
れる線材の速度変動の情報に基づいてフライヤの回転を
制御することを特徴とする請求項1記載の線材繰出装
置。 - 【請求項3】 複数の回転自在なボビンと、該ボビンの
軸線上に配された線材繰出用ガイドと、前記ボビンに巻
き付けられた線材に撚り返しを与えながら前記ガイドに
導く回転自在なフライヤと、各ボビンに対応して設けら
れ前記ボビンをそれぞれ回転駆動する差動機構を含むボ
ビン駆動手段と、全フライヤを同期させて回転駆動する
フライヤ駆動手段と、繰り出される線材の速度が各線材
を撚り合わすときの撚合速度に合うように前記ボビンの
回転を調整する速度制御手段とを備えたことを特徴とす
る線材繰出装置。 - 【請求項4】 ガイドの軸線方向前方にダンサーローラ
が設けられ、速度制御手段は、ダンサーローラから得ら
れる線材の速度変動の情報に基づいてボビンの回転を制
御することを特徴とする請求項3記載の線材繰出装置。
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