JP2004210420A - Wire element rewinding method and rewinding device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、線条体の巻き替え方法及び巻き替え装置に関し、さらに詳しくは、供給部から巻き取り部へ所望の長さの線条体を巻き替える線条体の巻き替え方法及び巻き替え装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電線や光ファイバ等の線条体を製造した後、それを製品として販売する際には、通常、所望の長さの線条体がボビンに巻き取られた状態で出荷されている。また、複数の線条体を集合させて一本のケーブルを製造する場合にも、線条体を供給する側のボビンには所望の長さだけ線条体が巻かれたものが使用されている。
【0003】
このように、所望の長さだけ線条体が巻かれたボビンを用いるためには、すでに線条体が巻かれた供給側のボビンから線条体を繰り出して、それを別の巻き取り側のボビンに巻き替える作業が行われている。
【0004】
所望の長さを正確に巻き取ってボビンの回転を停止させるには、その線速度で走行している線条体を決められた減速時間で停止させる必要がある。その減速時間内において巻き取られる線条体の長さL(m)は、線条体を定常的に巻き替える際の線速度をV(m/min)、減速度をd(m/min2)とすると、次式(1)にて算出される。
【数1】
【0005】
この式(1)から判るように、決められた線条体の長さを巻き取って巻き替え装置を停止させるためには、線速度Vと減速度dを設定し、正確に制御することが必要である。また、巻き始めから巻き終わりまで常に設定された線速度で巻き替えを行うためには、巻き替え装置の運転開始時における線条体の加速度も正確に制御することが必要である。
【0006】
また、巻き取り側のボビンに線条体が巻き取られていくに従って、ボビンの実効巻き径が徐々に大きくなっていくため、巻き取りボビンを等速度で回転させていると、線速度Vが徐々に速くなってしまう。そのため、所望の長さの線条体を正確に巻き取るためには、巻き径の変化に対応した巻き取り速度の制御を行うことが求められる。そこで、巻き径の変化に対応して巻き替えを行うための種々の装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0007】
図6に、従来の線条体の巻き替え装置の一例を模式図にて示す。
図6に示すように、従来の線条体の巻き替え装置30は、送り出しボビン32から線条体31を送り出して、巻き取りボビン37に巻き替える装置である。巻き替え装置30は、線条体31が巻かれている送り出しボビン32と、送り出しボビン32を回転駆動してその回転数が外部からの信号によって変更調整できる送り出し駆動モータ33と、所望の外径を有する固定プーリ35と、固定プーリ35の回転数を検知する回転検出器34と、上下の昇降量の大きさに比例した信号を発生する手段を備えた昇降プーリ36と、巻き取りボビン37と、巻き取りボビン37を回転駆動してその回転数が外部からの信号によって変更調整できる巻き取り駆動モータ38とを備えている。固定プーリ35と昇降プーリ36は、ダンサローラ装置を構成している。
このように構成された巻き替え装置30は、回転検出器34からの回転数信号と昇降プーリ36からの昇降量信号によって、送り出し駆動モータ33及び巻き取り駆動モータ38を制御して、ラインを通じて一定線速を図るものである。
【0008】
【特許文献1】
特開平10−87173号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、線条体を巻き取りボビンに巻き替える際には、送り出しボビンに巻かれた線条体の中に含まれる欠陥部を除去するために、巻き替え途中で巻き替え装置の運転を停止させることがある。線条体の欠陥部は、線条体の製造時に偶発的に発生した欠陥部が、製造ラインを止めずにそのまま巻き取られたものである。欠陥部は、その位置が製造時に記録され、巻き替え時に修復もしくは除去される。
【0010】
また、送り出しボビンに巻かれた線条体の残長がゼロになった場合や、巻き取りボビンに巻かれた巻き取り長さが設定値に達した場合にも、巻き替え装置の運転を停止させる。
巻き取りボビンに巻かれた線条体の長さが設定値に達した場合には、巻き取りボビンを新たなものに交換するため、巻き径が初期設定値に戻る。しかし、それ以外の場合には、そのときの巻き径に応じた巻き取り速度で再び巻き取り装置を運転させる必要がある。
【0011】
上述した従来の巻き替え装置の場合、運転を停止させると、上下方向に自由度を持つ昇降プーリの位置が、運転時の慣性等によって変動してしまうことがある。その場合、運転を再開したときに昇降プーリの昇降量信号によってなされる巻き取り駆動モータの制御が、運転停止時とは異なる状態で開始されることになる。したがって、運転再開時には巻き取りボビンの巻き径に応じた制御を行うことができず、所望の線速度と異なる線速度で巻き取りが行われ、結果として正確な停止位置で巻き替え装置を停止させることができない。その場合、巻き取りボビンに巻き取られた線条体に欠陥箇所が含まれてしまうこともある。
【0012】
欠陥箇所を巻き取ってしまうことを防止するために、上記式(1)のLに相当する停止までに必要な線条体の長さに、ある程度の余長を設定して早めに減速させる対応方法もあるが、その場合には、設定した巻き取り長さになるまで低速で運転し続けることになり、巻き替え時間が多くかかってしまうため、非効率的である。
【0013】
また、巻き替え開始時や終了時等の、巻き替え速度が急激に変化するような場合においても、昇降プーリの昇降量が大きくなって慣性等により誤差が発生し易く、巻き取り駆動モータの制御が不安定になり易い。この場合も、巻き取りボビンの巻き径に応じた制御を正確に行うことが困難である。
【0014】
本発明の目的は、巻き径の変動に正確に対応した巻き替えを行い、所望の長さの線条体を正確に巻き替えることができる線条体の巻き替え方法及び巻き替え装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る線条体の巻き替え方法は、少なくとも巻き取り部を回転駆動させて、供給部から巻き取り部へ線条体を巻き替える線条体の巻き替え方法において、線条体の線速度を検出し、線速度から巻き取り部の実効巻き径をデジタル演算処理にて算出し、実効巻き径に従って巻き取り部の回転速度を調整することを特徴としている。
【0016】
このような線条体の巻き替え方法によれば、巻き取り部の実効巻き径を算出し、その実効巻き径に従って巻き取り部の回転速度を調整するため、実効巻き径の変化に正確に対応して、所望の巻き替え速度を得ることができる。また、実効巻き径の算出はデジタル演算処理を用いて行うため、実効巻き径の算出値を演算時間の間隔毎に記憶して、実効巻き径の変化を正確に追従することができる。
したがって、本発明に係る線条体の巻き替え方法は、巻き替え速度が定常状態の時のみならず、加減速時においても、所望の巻き替え速度となるように巻き取り部の回転速度を正確に制御して、所望の長さの線条体を正確に巻き替えることができる。
【0017】
また、上記の線条体の巻き替え方法において、少なくとも巻き取り部の回転駆動を停止した際に、実効巻き径を記憶して、再び巻き取り部の回転駆動を行う際に、記憶した実効巻き径に従って回転速度を調整することが望ましい。
その場合、巻き替え装置の運転を一旦停止させた場合でも、所望の長さを巻き取るまで正確な線速制御を行うことができる。
【0018】
また、上記目的を達成するための本発明に係る線条体の巻き替え装置は、線条体を供給する供給部と、回転駆動により線条体を巻き取る巻き取り部とを備えた線条体の巻き替え装置において、供給部から巻き取り部へ巻き替える際の線条体の線速度を検出する線速検出部と、線速検出部により検出された線速度から巻き取り部の実効巻き径をデジタル演算処理にて算出する巻き径演算部とが設けられており、巻き取り部は、実効巻き径に従って巻き取り部の回転速度が調整されることを特徴としている。
【0019】
このような構成の線条体の巻き替え装置によれば、巻き取り部の実効巻き径を算出し、その実効巻き径に従って巻き取り部の回転速度を調整することができるため、実効巻き径の変化に正確に対応して、所望の巻き替え速度を得ることができる。また、実効巻き径の算出はデジタル演算処理を用いて行うため、実効巻き径の算出値を演算時間の間隔毎に記憶して、実効巻き径の変化を正確に追従することができる。
したがって、本発明に係る線条体の巻き替え装置は、巻き替え速度が定常状態の時のみならず、加減速時においても、所望の巻き替え速度となるように巻き取り部の回転速度を正確に制御して、所望の長さの線条体を正確に巻き替えることができる。
【0020】
また、上記の線条体の巻き替え装置において、線速検出部は、線条体の通過長さに応じてパルス信号を発生するパルス発生器を備え、パルス発生器のパルス信号から線速度を検出するように構成されていることが望ましい。
このような構成の線条体の巻き替え装置によれば、単位時間あたりのパルス信号の数によって容易に線条体の線速度を検出することができる。また、巻き替え中に線条体の巻き替え長さを計測することもできる。
【0021】
また、上記の線条体の巻き替え装置において、巻き径演算部により算出された実効巻き径を記憶することが可能であることが望ましい。
このような構成の線条体の巻き替え装置によれば、巻き替え装置の運転を一旦停止させた場合でも、実効巻き径を記憶して、再び巻き取り部の回転駆動を行う際に、記憶した実効巻き径に従って回転速度を調整することができ、所望の長さを巻き取るまで正確な線速制御を行うことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る線条体の巻き替え方法及び巻き替え装置の実施の形態を図1〜図5に基づいて説明する。
本実施形態の線条体の巻き替え装置は、線条体を供給する送り出しボビンと、回転駆動により線条体を巻き取る巻き取りボビンと、線条体の線速度を検出する線速検出部と、線速検出部により検出された線速度から巻き取りボビンの実効巻き径をデジタル演算処理にて算出する巻き径演算部とが設けられており、巻き取りボビンは、実効巻き径に従って巻き取りボビンの回転速度が調整されることを特徴としている。
また、本実施形態の巻き替え方法は、巻き取りボビンを回転駆動させて、線条体が巻かれた送り出しボビンから巻き取りボビンへ線条体を巻き替える際に、線条体の通過長さに応じて発生するパルス信号を用いて線条体の線速度を検出し、予め設定された線速度と算出された線速度の差から巻き取りボビンの実効巻き径をデジタル演算処理にて算出し、実効巻き径に従って巻き取りボビンの回転速度を調整し、所望の線速度を得ることを特徴としている。
【0023】
この巻き替え方法を実施することのできる本実施形態の線条体の巻き替え装置について、以下に説明する。
図1に、本実施形態の線条体の巻き替え装置の全体模式図を示す。
図1に示すように、線条体の巻き替え装置1は、供給部である送り出しボビン2から線条体3を送り出して、巻き取り部である巻き取りボビン4に巻き替える装置である。巻き取りボビン4には、巻き取りボビン4を回転駆動させる巻き取り駆動モータ6が設けられており、この巻き取り駆動モータ6の回転速度が、この線条体の巻き替え装置1の巻き替え速度を決める支配的要素となっている。
【0024】
送り出しボビン2には、送り出しボビン2を回転駆動させる送り出し駆動モータ5が接続されている。送り出しボビン2の下流側には、固定プーリ7と昇降プーリ8を備えた蓄線部9が設けられている。この蓄線部9は、送り出しボビン2から供給された線条体3を適当な長さだけ蓄線するとともに、線条体3の線速度の変化によって昇降プーリ8が上下に昇降するダンサローラ装置を構成している。
また、蓄線部9の下流側には、線条体3の通過長さに応じて回転する計尺ローラ10と、この計尺ローラ10の回転量に応じてパルス信号を発生するパルス発生器11とが設けられている。
線条体の巻き替え装置1は、パルス発生器11のパルス信号から線条体3の線速度を検出し、さらに、その線速度を用いて巻き取りボビン4の実効巻き径を算出し、その実効巻き径に従って巻き取り駆動モータ6の回転速度を制御するように構成されている。
なお、パルス発生器11のパルス信号を用いて計尺ローラ10を通過する線条体3の長さを計測することもできる。
【0025】
次に、巻き取り駆動モータ6の回転速度を制御するための構成について説明する。
図2に示すように、線速検出部19は、計尺ローラ10と、パルス発生器11と、線速演算部12とから構成されている。パルス発生器11によって発生したパルス信号は、線速演算部12に送られ、線速演算部12によって線条体3の線速度が算出される。線速演算部12は、PLC(プログラマブル・ロジック・コントローラ)である。PLCは、予め所望の演算式を入力しておき、取り込んだ変数値によって所望のデジタル演算処理を行うことができる。また、演算によって求められた値は、適宜計算が繰り返されるスキャンタイム毎に更新されて記憶される。本実施形態の線速演算部12において処理される演算式を、次式(2)に示す。
【数2】
【0026】
この式(2)において、VDは線条体3の線速度(m/min)である。TSは、パルス信号を線速演算部12に取り込む時間のインターバル(sec)であり、本実施形態ではPLCのスキャンタイムである。PSは、PLCのスキャンタイム毎に取り込んだパルス信号のパルス数(p)である。PLは、線条体3が計尺ローラ10を1m通過したときのパルス発生器11のパルス数(p/m)である。
このように構成され、演算式が設定された線速検出部19によって、計尺ローラ10を通過する線条体3の線速度VDが検出される。
【0027】
また、線条体の巻き替え装置1は、所望の長さで線条体3を巻き替えるために、巻き始めから巻き終わりまでの線条体3の線速度が予め設定されている。その設定値の一例を図3に示す。図3に示すように、巻き始めは徐々に加速して線速度が上がり、所望の線速度になったところで定常状態を維持する。そして、所望の巻き替え長さで装置の運転を停止するために、徐々に減速して線速度を下げて、線速度をゼロにする。この線速度の関数と時間軸とによって囲まれた面積Sが、線条体3の巻き替え長さに相当する。すなわち、この時間と線速度の関数は、所望の面積Sを得ることができるように、線条体にかかる張力等を考慮しつつ、加速度、定常速度、減速度が設定されるものである。
このようにして決められた設定値は、線速度を制御するための指令値として指令部13に登録される。
【0028】
図2に示すように、指令部13に登録された線速度の指令値V(m/min)は、線条体3の線速度VDと比較され、その差分を用いて巻き径演算部15により実効巻き径D(m)が算出される。巻き径演算部15には、巻き径設定部14が接続されている。そして、この巻き径設定部14には、巻き取りボビン4の巻き径の初期値(巻き取りボビン4の胴径)DS(m)が登録され、また、巻き取りボビン4を交換する度にその初期値DSを実効巻き径Dとしてセットする。また、巻き径演算部15は、PLCであり、次に示す実効巻き径Dを求めるための式(3)の演算式が設定されている。なお、この式(3)のD(−TS)は、直前のインターバルにて算出された実効巻き径である。巻き替え始めのD(−TS)の最初の値は初期値DSである。
【数3】
【0029】
巻き径演算部15によって算出された実効巻き径Dは、指令部13の指令値Vとともに回転速度演算部16に取り込まれ、この回転速度演算部16によって、線速度を指令値Vと一致させるための巻き取り駆動モータ6の回転数RW(rpm)が算出される。回転速度演算部16はPLCであり、次に示す巻き取り駆動モータ6の回転数RWを求めるための式(4)の演算式が設定されている。なお、この式(4)中のRgは、巻き取り駆動モータ6に接続されている減速機18の減速比である。
【数4】
【0030】
この式(4)によって求められた回転数RWはモータ駆動部17に送られ、モータ駆動部17によって巻き取り駆動モータ6が回転数RWで駆動される。これにより、線条体3の線速度は、指令部13に登録された設定値と常に同じ速度に制御され、所望の巻き替え速度を得ることができる。したがって、送り出しボビン2から巻き取りボビン4へ所望の長さの線条体3を正確に巻き替えることができる。
【0031】
なお、パルス信号を取り込む時間のインターバルは、線速演算部12の負荷によって変更すると良い。場合によっては、複数回のインターバルTSに取り込んだパルス信号の平均値をPSとして用いても良い。
また、線速演算部12の負荷によって変化する複数回のインターバル時間を平均した値を用いて、もしくは、1回のインターバル毎に直前の所定の回数のインターバルを合計した時間を、その所定の回数で割った平均値として算出したインターバルTSを用いて、線条体3の線速度VDを算出しても良い。
【0032】
また、線条体1mあたりのパルス数を多くすることにより、線速度が低い状態であっても充分なパルス数を得ることができるため、線条体3の線速度を正確に検出することができる。
例えば、パルス信号を電圧に変換するf/V変換器を用いて線速度の変化を検出しようとした場合では、最大周波数の10分の1以下では正確な検出を行うことが困難であるが、本実施形態ではデジタル演算処理を行って線速度を検出しているため、良好な検出精度を得ることができる。
【0033】
また、図3に示した線速度と時間の関数は、巻き替え開始から終了まで、途中で巻き替え作業を中断することなく一度で巻き替える場合を示しているが、巻き替え途中の線条体3に欠陥部が含まれる等の理由がある場合は、巻き替え作業を中断するように設定しても良い。その場合においても、線速度の加減速時や巻き取り駆動モータ6の停止時に、実効巻き径Dが巻き径演算部15に記憶されているため、指令部13に登録された設定値通りの線速度を得ることができる。したがって、所望の長さの線条体3を巻き替え終わるまで、正確な制御を行うことができ、所望の長さの線条体3を正確に巻き替えることができる。
例えば、積分器を用いて線速度の変化に従って巻き取りボビン4の回転速度を補正しようとした場合では、巻き替え作業を中断したときに積分器内のアナログアンプのオフセットによりその補正量を保持することが出来ないが、本実施形態ではデジタル演算処理を行って実効巻き径を算出し、その算出値を記憶するため、巻き径の変化に正確に対応することができる。
【0034】
また、本実施形態にて示した計尺ローラ10やパルス発生器11を用いる代わりに、直流または交流のタコジェネレータを用いて、その回転数信号から線速度を検出しても良い。
【0035】
次に、上述した線条体の巻き替え装置1の送り出しボビン2の回転を制御するための好ましい態様について説明する。
まず、線条体にかかる張力を低減することができる構成を図4に示す。
巻き替える線条体3が張力に対して弱い場合や、送り出しボビン2に巻かれた線条体3が張力によって送り出しボビン2に食い込むことを防ぐ場合には、線条体3にかかる張力を弱くする必要がある。図4に示す構成は、昇降プーリ8の位置を検出する位置検出部20と、線速度の設定値が登録された指令部21とが、比例積分部22に接続されており、昇降プーリ8の昇降量に応じて指令部21から発せられた線速度の指令値を補正して、モータ駆動部23により適切な回転数で送り出しモータ5を駆動するものである。指令部21に登録された設定値は、図3に示したような、巻き取りボビンの回転数を制御するための設定値と同様である。
このような構成によれば、昇降プーリ8にかける荷重により決まる張力によって、常に一定の張力で線条体3を送り出しボビン2から供給することができる。すなわち、昇降プーリ8にかける荷重を調整して、線条体3に過大な張力がかかることを防ぐことができる。
【0036】
また、送り出しボビン2の回転を制御する別の態様として、線条体にかかる張力を特に考慮する必要がない場合には、図5に示すように、送り出しボビン2にブレーキ25を接続して、線条体3にバックテンションをかけるように構成することもできる。図5に示す構成は、蓄線部を設けずに、ブレーキ25が所望の制動力を得るために、指令部26に予め登録された設定値に基づき、指令部26から駆動部27へ指令信号を伝えるものである。その指令信号は、指令部26に登録された設定値に、線条体3の加減速度に比例した値を乗ずることによって得られる。例えば、線条体3の加速時には、送り出しボビン2から供給される線条体3にかかる張力が増大するため、張力を上げすぎないようにブレーキ力を弱めるように制御する。その逆に、線条体3の減速時には、送り出しボビン2から供給される線条体3にかかる張力が減少するため、張力を下げすぎないようにブレーキ力を強めるように制御して、線条体3のたるみを防止する。
【0037】
また、送り出しボビン2の大きさ及び質量や線条体3の巻き残量による慣性モーメントの変化に応じて、指令信号を演算する際に、送り出しボビン2の大きさ及び質量と、線条体3の巻き残量とを考慮した係数を乗ずることで、より精度の高い制御を行うこともできる。
【0038】
(実施例)
次に、本発明に係る線条体の巻き替え方法及び巻き替え装置の実施例について説明する。
図1及び図2に示した線条体の巻き替え装置1を用いて、線条体であるチューブの巻き替えを行った。用いたチューブの材質はポリエチレンであり、内周の直径が2mm、肉厚が0.3mmである。このチューブは張力をかけると伸びてしまい製品として好ましくないため、送り出しボビン2の回転に関わる制御は、図4に示したように蓄線部9と送り出しモータ5とを備えた構成によって行った。また、送り出しボビン2は木製であり、巻き取りボビン4はダンボール製である。
【0039】
巻き取りボビン4の巻き径の初期値DSは0.2mであり、最大巻き径DMは0.6mである。巻き替え長さは200mに設定し、定常状態の巻き替え線速度Vは200m/min、加減速度は600m/min2に設定した。また、インターバルTSは0.02secとして、チューブ1mあたりのパルス数PLは、20000p/mとした。また、減速機18の減速比Rgは、0.2とした。
【0040】
このような条件において、線条体の巻き替え装置1を始動後、巻き替え線速度Vが200m/minに達して定常状態となるべき時に、取り込まれたパルス数PLは、1333pであった。そのとき、線速検出部19によって検出された線条体3の線速度VDは、ほぼ200m/minであり、巻き取り駆動モータ6の回転数RWは、1592rpmとなった。
なお、巻き替え装置1の始動直後であるため、実効巻き径Dは初期値DSとほぼ同じであった。
【0041】
そして、0.02s後の次の演算時には、チューブが巻き替えられて実効巻き径Dが大きくなり、D=0.21mとなり、取り込まれたパルス数PLは、1400pであった。そのとき、線速検出部19によって検出された線条体3の線速度VDは、210m/minであり、巻き取り駆動モータ6の回転数RWは、1515rpmとなった。これにより、実効巻き径D=0.21のときのチューブの線速度VDを200m/minまで減速させて所望の巻き替え速度を得られていることが確認できた。
そして、このような線速度の制御をインターバルTS毎に繰り返し行うことにより、チューブを200mの長さだけ正確に巻き取りボビン4に巻き替えることができた。
このように、実効巻き径の変化に即座に対応して所望の巻き替え線速度により巻き替えを行うことができることが判った。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る線条体の巻き替え方法及び巻き替え装置によれば、巻き径の変動に正確に対応した巻き替えを行い、所望の長さの線条体を正確に巻き替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る線条体の巻き替え方法を実施するための線条体の巻き替え装置を示す模式図である。
【図2】図1に示した線条体の巻き替え装置における巻き取り部の回転駆動を制御するための構成を示す模式図である。
【図3】線条体の線速度の設定値の一例を示すグラフである。
【図4】図1に示した線条体の巻き替え装置における供給部の回転駆動を制御するための構成の一例を示す模式図である。
【図5】図1に示した線条体の巻き替え装置における供給部の回転駆動を制御するための構成の一例を示す模式図である。
【図6】従来の線条体の巻き替え装置を示す模式図である。
【符号の説明】
1 線条体の巻き替え装置
2 送り出しボビン(供給部)
3 線条体
4 巻き取りボビン(巻き取り部)
5 送り出し駆動モータ
6 巻き取り駆動モータ
7 固定プーリ
8 昇降プーリ
9 蓄線部
10 計尺ローラ
11 パルス発生器
12 線速演算部
13 指令部
14 巻き径設定部
15 巻き径演算部
16 回転速度演算部
17 モータ駆動部
18 減速機
19 線速検出部
20 位置検出部
21 指令部
22 比例積分部
23 モータ駆動部
25 ブレーキ
26 指令部
27 駆動部
30 従来の線条体の巻き替え装置
31 線条体
32 巻き取りボビン
33 送り出し駆動モータ
34 回転検出器
35 固定プーリ
36 昇降プーリ
37 巻き取りボビン
38 巻き取り駆動モータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE
[0002]
[Prior art]
When manufacturing a wire body such as an electric wire or an optical fiber and selling it as a product, the wire body having a desired length is usually shipped in a state wound around a bobbin. Also, when a single cable is manufactured by assembling a plurality of filaments, a bobbin on which the filaments are supplied is formed by winding the filaments by a desired length. I have.
[0003]
As described above, in order to use a bobbin on which the filament is wound by a desired length, the filament is unreeled from the supply-side bobbin on which the filament has already been wound, and is fed to another winding side. The work of rewinding to a bobbin is being performed.
[0004]
In order to accurately wind a desired length and stop the rotation of the bobbin, it is necessary to stop the striatum running at the linear velocity at a predetermined deceleration time. The length L (m) of the filament wound during the deceleration time is represented by V (m / min) and linear velocity V (m / min) when the filament is constantly re-wound. 2 ) Is calculated by the following equation (1).
(Equation 1)
[0005]
As can be seen from the equation (1), in order to take up the determined length of the striated body and stop the rewinding device, it is necessary to set the linear velocity V and the deceleration d and control them accurately. is necessary. In addition, in order to perform rewinding at a set linear velocity from the start of winding to the end of winding, it is necessary to accurately control the acceleration of the filament at the start of operation of the rewinding device.
[0006]
Further, as the filament is gradually wound on the bobbin on the winding side, the effective winding diameter of the bobbin gradually increases. Therefore, when the winding bobbin is rotated at a constant speed, the linear velocity V is reduced. It gradually gets faster. Therefore, in order to accurately wind a filament having a desired length, it is necessary to control a winding speed corresponding to a change in the winding diameter. Therefore, various devices for performing rewinding in response to a change in the winding diameter have been proposed (for example, see Patent Document 1).
[0007]
FIG. 6 is a schematic view showing an example of a conventional wire rewinding device.
As shown in FIG. 6, a conventional
The
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-10-87173
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when rewinding the striated body to the take-up bobbin, the operation of the rewinding device is stopped during the rewinding in order to remove a defective portion included in the striated body wound on the delivery bobbin. Sometimes. The defective portion of the striatum is a defect that has been accidentally generated during the production of the striatum and is wound up without stopping the production line. The position of the defective portion is recorded at the time of manufacturing, and is repaired or removed at the time of rewinding.
[0010]
Also, when the remaining length of the striated body wound on the delivery bobbin becomes zero or when the winding length wound on the winding bobbin reaches a set value, the operation of the rewinding device is stopped. Let it.
When the length of the filament wound around the winding bobbin reaches the set value, the winding diameter returns to the initial setting value in order to replace the winding bobbin with a new one. However, in other cases, it is necessary to operate the winding device again at a winding speed corresponding to the winding diameter at that time.
[0011]
In the case of the conventional rewinding device described above, when the operation is stopped, the position of the lifting pulley having a degree of freedom in the vertical direction may be changed due to inertia during the operation. In this case, when the operation is resumed, the control of the winding drive motor performed by the lifting / lowering amount signal of the lifting / lowering pulley is started in a state different from the state when the operation is stopped. Therefore, when the operation is restarted, control corresponding to the winding diameter of the winding bobbin cannot be performed, and winding is performed at a linear speed different from a desired linear speed, and as a result, the rewinding device is stopped at an accurate stop position. I can't. In that case, a defective portion may be included in the striatum wound on the winding bobbin.
[0012]
In order to prevent the defective portion from being taken up, a certain extra length is set for the length of the striated body required until the stop corresponding to L in the above formula (1), and the speed is reduced earlier. There is also a method, but in that case, the operation is continued at a low speed until the set winding length is reached, and it takes a lot of time to change the winding, which is inefficient.
[0013]
In addition, even when the rewinding speed changes rapidly, such as at the start or end of rewinding, the amount of lifting and lowering of the lifting pulley is increased, and errors are likely to occur due to inertia and the like. Tends to be unstable. Also in this case, it is difficult to accurately perform control according to the winding diameter of the winding bobbin.
[0014]
An object of the present invention is to provide a rewinding method and a rewinding device for a filament that can accurately rewind a filament having a desired length by performing rewind accurately corresponding to a change in the winding diameter. It is in.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for rewinding a striated body according to the present invention is a method for rewinding a striated body in which at least a winding unit is rotationally driven to rewind a striated body from a supply unit to a winding unit. Wherein the linear velocity of the striated body is detected, the effective winding diameter of the winding section is calculated from the linear velocity by digital arithmetic processing, and the rotation speed of the winding section is adjusted according to the effective winding diameter.
[0016]
According to such a method of rewinding the striated body, the effective winding diameter of the winding section is calculated, and the rotation speed of the winding section is adjusted according to the effective winding diameter, so that it can accurately cope with a change in the effective winding diameter. Thus, a desired rewind speed can be obtained. Further, since the calculation of the effective winding diameter is performed using digital arithmetic processing, the calculated value of the effective winding diameter is stored for each calculation time interval, and the change in the effective winding diameter can be accurately followed.
Therefore, the method of rewinding the filament according to the present invention is not limited to the method in which the rewinding speed is in a steady state, but also in accelerating and decelerating, the rotational speed of the rewinding portion is adjusted to a desired rewinding speed. , It is possible to accurately wind a filament having a desired length.
[0017]
Further, in the above-described method for rewinding the filament, at least when the rotation of the winding unit is stopped, the effective winding diameter is stored, and when the rotation of the winding unit is again performed, the stored effective winding is stored. It is desirable to adjust the rotation speed according to the diameter.
In this case, even if the operation of the rewinding device is temporarily stopped, accurate linear velocity control can be performed until the desired length is wound.
[0018]
According to another aspect of the present invention, there is provided a filament rewinding device including a supply unit that supplies a filament and a winding unit that winds the filament by rotation. In a body rewinding device, a linear speed detecting unit that detects a linear velocity of a striated body when rewinding from a supply unit to a winding unit, and an effective winding of the winding unit based on the linear speed detected by the linear speed detecting unit A winding diameter calculation unit for calculating the diameter by digital calculation processing is provided, and the winding speed of the winding unit is adjusted according to the effective winding diameter.
[0019]
According to the wire rewinding device having such a configuration, the effective winding diameter of the winding portion can be calculated and the rotation speed of the winding portion can be adjusted according to the effective winding diameter. It is possible to obtain a desired rewind speed in response to the change exactly. Further, since the calculation of the effective winding diameter is performed using digital arithmetic processing, the calculated value of the effective winding diameter is stored for each calculation time interval, and the change in the effective winding diameter can be accurately followed.
Therefore, the wire rewinding device according to the present invention accurately adjusts the rotation speed of the winding section so that the desired rewinding speed is obtained not only when the rewinding speed is in a steady state but also during acceleration / deceleration. , It is possible to accurately wind a filament having a desired length.
[0020]
Further, in the above-described striatum rewinding device, the linear velocity detection unit includes a pulse generator that generates a pulse signal in accordance with the passage length of the striatum. Desirably, it is configured to detect.
According to the filament rewinding device having such a configuration, the linear velocity of the filament can be easily detected based on the number of pulse signals per unit time. In addition, it is possible to measure the rewind length of the striatum during the rewind.
[0021]
Further, in the above-described wire rewinding device, it is desirable that the effective winding diameter calculated by the winding diameter calculation unit can be stored.
According to the filament rewinding device having such a configuration, even when the operation of the rewinding device is temporarily stopped, the effective winding diameter is stored, and when the rotational driving of the winding unit is performed again, the stored effective winding diameter is stored. The rotation speed can be adjusted according to the effective winding diameter thus set, and accurate linear velocity control can be performed until the desired length is wound.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of a method and apparatus for rewinding a filament according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
The filament rewinding device according to the present embodiment includes a delivery bobbin that supplies the filament, a winding bobbin that winds the filament by rotation, and a linear velocity detection unit that detects a linear velocity of the filament. And a winding diameter calculation unit that calculates the effective winding diameter of the winding bobbin from the linear speed detected by the linear speed detection unit by digital calculation processing, and the winding bobbin winds according to the effective winding diameter. The rotation speed of the bobbin is adjusted.
In addition, the winding method of the present embodiment is configured such that the winding bobbin is driven to rotate, and when the filament is wound from the delivery bobbin on which the filament is wound to the winding bobbin, the passing length of the filament is used. The linear velocity of the striatum is detected using a pulse signal generated in accordance with the above, and the effective winding diameter of the winding bobbin is calculated by digital processing from the difference between the preset linear velocity and the calculated linear velocity. The rotation speed of the winding bobbin is adjusted in accordance with the effective winding diameter to obtain a desired linear velocity.
[0023]
The wire rewinding device of the present embodiment capable of performing the rewinding method will be described below.
FIG. 1 shows an overall schematic view of a wire rewinding device of the present embodiment.
As shown in FIG. 1, a
[0024]
The
On the downstream side of the
The
The length of the
[0025]
Next, a configuration for controlling the rotation speed of the winding
As shown in FIG. 2, the linear
(Equation 2)
[0026]
In this equation (2), V D Is the linear velocity (m / min) of the
The linear velocity V of the
[0027]
Further, in the
The set value determined in this way is registered in the
[0028]
As shown in FIG. 2, the command value V (m / min) of the linear velocity registered in the
[Equation 3]
[0029]
The effective winding diameter D calculated by the winding
(Equation 4)
[0030]
The number of rotations R obtained by the equation (4) W Is sent to the
[0031]
Note that the time interval for capturing the pulse signal may be changed according to the load of the linear
Also, using a value obtained by averaging a plurality of interval times that change depending on the load of the linear
[0032]
In addition, by increasing the number of pulses per 1 m of the striatum, a sufficient number of pulses can be obtained even when the linear velocity is low, so that the linear velocity of the
For example, when attempting to detect a change in linear velocity using an f / V converter that converts a pulse signal into a voltage, it is difficult to perform accurate detection at one-tenth or less of the maximum frequency. In the present embodiment, since the linear velocity is detected by performing the digital arithmetic processing, a good detection accuracy can be obtained.
[0033]
The function of the linear velocity and the time shown in FIG. 3 shows the case where the rewinding is performed at once from the start to the end of the rewind without interrupting the rewinding operation in the middle. If there is a reason such as a defective portion included in No. 3, the rewinding work may be set to be interrupted. Also in this case, since the effective winding diameter D is stored in the winding
For example, in a case where the rotation speed of the winding
[0034]
Instead of using the measuring
[0035]
Next, a preferred embodiment for controlling the rotation of the
First, FIG. 4 shows a configuration capable of reducing the tension applied to the striatum.
When the
According to such a configuration, the
[0036]
As another mode of controlling the rotation of the
[0037]
Further, when calculating a command signal according to a change in the inertia moment due to the size and mass of the
[0038]
(Example)
Next, an embodiment of a method and apparatus for rewinding a filament according to the present invention will be described.
The tube as the striated body was wound using the striated
[0039]
Initial value D of the winding diameter of the winding
[0040]
Under these conditions, when the rewinding linear velocity V reaches 200 m / min to be in a steady state after the
Since the winding
[0041]
At the time of the next calculation after 0.02 s, the tube is re-wound to increase the effective winding diameter D, D = 0.21 m, and the number of captured pulses P L Was 1400p. At this time, the linear velocity V of the
Then, such linear velocity control is performed at interval T. S By repeating the process every time, the tube could be wound around the winding
As described above, it was found that rewinding can be performed at a desired rewinding linear velocity in response to a change in the effective winding diameter immediately.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the method and apparatus for rewinding a filament according to the present invention, the rewind corresponding to the variation of the winding diameter is performed exactly, and the filament having a desired length is accurately formed. You can rewind.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a filament winding device for carrying out a filament winding method according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration for controlling rotation driving of a winding unit in the filamentary wire rewinding device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a graph showing an example of a set value of a linear velocity of a striatum.
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a configuration for controlling rotation driving of a supply unit in the filamentary wire rewinding device shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a configuration for controlling rotation driving of a supply unit in the filamentary wire rewinding device shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a schematic view showing a conventional wire rewinding device.
[Explanation of symbols]
1 Wire rewinding device
2 Delivery bobbin (supply section)
3 striatum
4 Winding bobbin (winding unit)
5 Delivery drive motor
6 Rewind drive motor
7 Fixed pulley
8 lifting pulley
9 Storage section
10 measuring roller
11 pulse generator
12 Linear velocity calculator
13 Command section
14 Winding diameter setting section
15 Winding diameter calculation unit
16 Rotation speed calculator
17 Motor drive unit
18 Reduction gear
19 Linear velocity detector
20 Position detector
21 Command part
22 Proportional integrator
23 Motor drive unit
25 brake
26 Command part
27 Driver
30 Conventional wire rewinding device
31 Striatum
32 Rewind bobbin
33 Delivery motor
34 rotation detector
35 fixed pulley
36 lifting pulley
37 Rewind bobbin
38 Take-up drive motor
Claims (5)
前記線条体の線速度を検出し、前記線速度から前記巻き取り部の実効巻き径をデジタル演算処理にて算出し、前記実効巻き径に従って前記巻き取り部の回転速度を調整することを特徴とする線条体の巻き替え方法。At least the winding unit is driven to rotate, and in the method of rewinding a striated body from the supply unit to the striated winding unit,
Detecting a linear velocity of the striated body, calculating an effective winding diameter of the winding section from the linear velocity by digital arithmetic processing, and adjusting a rotation speed of the winding section according to the effective winding diameter. The method of rewinding the striatum.
前記供給部から前記巻き取り部へ巻き替える際の前記線条体の線速度を検出する線速検出部と、前記線速検出部により検出された線速度から前記巻き取り部の実効巻き径をデジタル演算処理にて算出する巻き径演算部とが設けられており、前記巻き取り部は、前記実効巻き径に従って前記巻き取り部の回転速度が調整されることを特徴とする線条体の巻き替え装置。In a rewinding device for a striated body, comprising a supply unit for supplying the striated body, and a winding unit for winding the striated body by rotational driving,
A linear velocity detection unit that detects a linear velocity of the striated body when rewinding from the supply unit to the winding unit, and an effective winding diameter of the winding unit from the linear velocity detected by the linear velocity detection unit. A winding diameter calculating unit for calculating by digital arithmetic processing, wherein the winding unit adjusts a rotation speed of the winding unit according to the effective winding diameter. Replacement device.
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