JP2006117380A - 線条体用アキュムレータ - Google Patents

Abstract

【課題】 線条体の入出線状態にかかわらず、線条体にかかる張力を一定に保つことができる線条体用アキュムレータを提供する。
【解決手段】 アキュムレータ６は、固定シーブ１２と、この固定シーブ１２に対して近接・離隔可能な移動シーブ１４と、移動シーブ１４を固定シーブ１２に対して離隔する方向に牽引する牽引ユニット１５と、移動シーブ１４の移動方向を検出する回転計１９と、コントローラ２０とを有している。固定シーブ１２及び移動シーブ１４は、スロット９をガイドするものである。コントローラ２０は、スロット９の入出線状態（平衡、放線、貯線）に応じてスロット９にかかる張力を一定にするための牽引力データを予め記憶しておき、回転計１９の検出信号からスロット９の入出線状態を判断し、そのスロット９の入出線状態に対応する牽引力データに従って牽引ユニット１５のモータ１８のトルクを制御する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ケーブルや電線等の線条体を貯線するための線条体用アキュムレータに関するものである。

従来の線条体用アキュムレータとしては、例えば特許文献１に記載されているように、電線等をガイドする固定シーブ及び移動シーブを有する貯線部と、移動シーブを牽引する牽引部と、固定シーブの出線側に配設され、ダンサーと緩衝シリンダとからなる張力付与部とを備えたものが知られている。
特開２００１−２９１４４２号公報

しかしながら、上記従来技術においては、電線等に一定の張力を付与する張力付与部を備えているが、この張力付与部だけでは、電線等の貯線・放線が繰り返し行われる場合に、電線等に付与する張力を一定に保つように高精度に制御することは困難である。

本発明の目的は、線条体の入出線状態にかかわらず、線条体にかかる張力を一定に保つことができる線条体用アキュムレータを提供することである。

本発明は、線条体を供給する際に線条体を一時的に貯線するための線条体用アキュムレータにおいて、線条体を入出線するようにガイドする固定シーブと、固定シーブに対して近接・離隔自在に設けられ、線条体を貯線するようにガイドする移動シーブと、移動シーブを固定シーブに対して離隔する方向に牽引する牽引ユニットと、移動シーブの移動方向を検出する検出手段と、移動シーブの移動方向に基づいて線条体の入出線状態を判断し、線条体の入出線状態に応じて線条体にかかる張力が一定になるように牽引ユニットの牽引力を制御する制御手段とを備えることを特徴とするものである。

このような線条体用アキュムレータを介して線条体を供給する場合には、線条体を固定シーブ及び移動シーブに掛けて入出線させると共に、牽引ユニットにより移動シーブを牽引する。その状態で、移動シーブが固定シーブに対して離隔する方向に移動すると、線条体が貯線され、移動シーブが固定シーブに対して近接する方向に移動すると、線条体が放線される。なお、線条体の入出線が平衡している通常時には、移動シーブは静止している。ここで、本発明の線条体用アキュムレータでは、上記の検出手段及び制御手段が具備されている。従って、まず移動シーブの移動方向が検出され、この検出結果から線条体の入出線状態（平衡状態、放線状態、貯線状態のいずれか）が判断され、その線条体の入出線状態に応じて線条体にかかる張力が一定になるように牽引ユニットの牽引力が制御される。これにより、線条体の入出線状態にかかわらず、線条体にかかる張力を確実に一定に保つことができる。

好ましくは、制御手段は、線条体の入出線状態に応じて線条体にかかる張力を一定にするための牽引力データを予め記憶しておき、線条体の入出線状態を判断した後、線条体の入出線状態に対応する牽引力データを読み込み、当該牽引力データに従って牽引ユニットの牽引力を制御する。これにより、検出手段の検出結果に基づいて牽引ユニットの牽引力を制御する際に、線条体にかかる張力を一定にするための牽引力をいちいち計算して求める必要がないため、制御手段の制御処理を簡素化することができる。

また、好ましくは、牽引ユニットは、移動シーブに接続された牽引線と、牽引線を巻き取る巻取機と、巻取機を回転駆動させるモータとを有し、制御手段は、線条体の入出線状態に応じて線条体にかかる張力が一定になるようにモータのトルクを制御する手段である。この場合には、牽引ユニットの構成を簡単化しつつ、牽引ユニットの牽引力を確実に制御することができる。

本発明によれば、線条体の入出線状態に関係なく、線条体に対して一定の張力を付与することができる。これにより、線条体の品質低下を防止することが可能となる。

以下、本発明に係わる線条体用アキュムレータの好適な実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係わる線条体用アキュムレータの一実施形態を備えたスロット製造装置を示す概略構成図である。同図において、スロット製造装置１は、光ファイバケーブルの溝付きスロットを製造する装置である。溝付きスロットは、図示はしないが、抗張力体をポリエチレン等の樹脂で被覆してなる線条体である。なお、スロットの外周面には、光ファイバ心線を収容するための螺旋溝が形成されている。

スロット製造装置１は、供給ボビン２と、供給キャプスタン３と、押出機４と、引取キャプスタン５と、アキュムレータ６と、巻取ボビン７とを有している。供給ボビン２には、抗張力体８が巻き付けられている。供給キャプスタン３は、供給ボビン２から抗張力体８を繰り出して走行させる。押出機４は、走行中の抗張力体８に対して樹脂を供給して、溝付きスロット９を成形する。引取キャプスタン５は、成形された溝付きスロット９を走行させる。この溝付きスロット９は、ローラ１０ａ、アキュムレータ６及びローラ１０ｂを介して巻取ボビン７に巻き取られる。

アキュムレータ６は、溝付きスロット９を巻取ボビン７に供給する際に、用途に応じてスロット９を一時的に貯線するものである。具体的には、巻取ボビン７の交換時に、ラインを停止させることなく連続運転を行う場合や、何らかの理由によりラインの巻取のみを停止させる必要がある場合に、スロット９を貯線しておき、作業終了後スロット９を放線する。

アキュムレータ６は、図２に示すように、基台１１上に固定された固定シーブ１２と、基台１１上にレール１３等を介して摺動自在に設けられ、固定シーブ１２に対して近接・離隔可能な移動シーブ１４と、移動シーブ１４を固定シーブ１２に対して離隔する方向に牽引する牽引ユニット１５とを有している。

固定シーブ１２は、溝付きスロット９を入出線するようにガイドし、移動シーブ１４は、溝付きスロット９を貯線するようにガイドする。ここで、移動シーブ１４が固定シーブ１２に対して離隔させる方向（矢印Ａ方向）に移動すると、溝付きスロット９が貯線され、移動シーブ１４が固定シーブ１２に対して近接させる方向（矢印Ｂ方向）に移動すると、溝付きスロット９が放線される。移動シーブ１４は、予め設定された近点位置Ｐと遠点位置Ｑとの間を移動する。

牽引ユニット１５は、移動シーブ１４に接続固定された牽引線（ワイヤーロープ）１６と、この牽引線１６を巻き取る巻取機１７と、この巻取機１７を回転駆動させるモータ１８とを有している。

また、アキュムレータ６は、図２に示すように、巻取機１７の回転方向を検出することにより、移動シーブ１４の移動方向を検出する回転計１９と、この回転計１９の検出信号に基づいて所定の処理を行い、牽引ユニット１５のモータ１８を制御するコントローラ２０とを更に有している。なお、移動シーブ１４の移動方向を検出する手段としては、特に回転計１９に限られず、例えば距離センサや位置センサ等を使用しても良い。

コントローラ２０のメモリ（図示せず）には、溝付きスロット９の入出線状態に応じてスロット９にかかる張力を一定にするための牽引力データが予め記憶されている。ここで、溝付きスロット９の入出線状態としては、上記の貯線状態及び放線状態と、スロット９の入線速度と出線速度が釣り合って移動シーブ１４が静止する平衡状態とがある。なお、実際には図示しない巻取制御手段によって溝付きスロット９の巻取速度が制御されているため、移動シーブ１４が完全に静止することは少ない。このため、移動シーブ１４の僅かな動きは静止状態とみなすこととする。

また、牽引力とは、牽引ユニット１５により移動シーブ１４を牽引する力であり、モータ１８のトルクで決まるものである。ここで、平衡時にスロット９にかかる張力Ｔ_０、放線時にスロット９にかかる張力Ｔ_１、貯線時にスロット９にかかる張力Ｔ_２は、牽引ユニット１５の牽引力Ｔｍを用いて下記のように求められる。なお、Ｒｃは移動シーブ１４の移動抵抗であり、Ｒｂは牽引ユニット１５のベース抵抗（メカロス）である。
平衡時張力：Ｔ_０＝Ｔｍ …（１）
放線時張力：Ｔ_１＝Ｔｍ＋Ｒｃ＋Ｒｂ …（２）
貯線時張力：Ｔ_２＝Ｔｍ−Ｒｃ−Ｒｂ …（３）

従って、貯線時、放線時、平衡時にスロット９にかかる張力を全て一定値Ｔにするための牽引力Ｔｍ_０〜Ｔｍ_２は、上記（１）〜（３）式を用いて下記のように求められる。
平衡時牽引力：Ｔｍ_０＝Ｔ …（４）
放線時牽引力：Ｔｍ_１＝Ｔ−Ｒｃ−Ｒｂ …（５）
貯線時牽引力：Ｔｍ_２＝Ｔ＋Ｒｃ＋Ｒｂ …（６）

そこで、コントローラ２０のメモリ（図示せず）には、各牽引力Ｔｍ_０〜Ｔｍ_２のデータを記憶しておく。なお、スロット９にかかる張力Ｔ、移動抵抗Ｒｃ、ベース抵抗Ｒｂについては予め決定ないし測定しておき、これらを用いて各牽引力Ｔｍ_０〜Ｔｍ_２を計算し、メモリに記憶させる。

コントローラ２０によるモータ１８の制御処理手順の詳細を図３に示す。同図において、まず回転計１９の検出信号を入力し（手順１０１）、この検出信号から溝付きスロット９の入出線状態（平衡状態、放線状態、貯線状態のいずれか）を判断する（手順１０２）。

このとき、スロット９が平衡状態と判断されたときは、牽引力Ｔｍ_０をメモリから読み込み（手順１０３）、スロット９が放線状態と判断されたときは、牽引力Ｔｍ_１をメモリから読み込み（手順１０４）、スロット９が貯線状態と判断されたときは、牽引力Ｔｍ_２をメモリから読み込む（手順１０５）。そして、牽引力Ｔｍ_０〜Ｔｍ_２に対応するモータ指令信号を求め、このモータ指令信号をモータ１８に送出し、モータ１８のトルクを制御する（手順１０６）。

以上のように構成したスロット製造装置１において、通常はアキュムレータ６の移動シーブ１４がほぼ静止している状態で、巻取ボビン７に溝付きスロット９が連続的に巻き取られる。巻取ボビン７の交換を行う場合には、アキュムレータ６からの溝付きスロット９の出線を停止させる。すると、移動シーブ１４が遠点位置に向かって矢印Ａ方向に移動し、溝付きスロット９が貯線される。その後、巻取ボビン７の交換が完了し、アキュムレータ６からの溝付きスロット９の出線を再開させると、移動シーブ１４が近点位置に向かって矢印Ｂ方向に移動し、溝付きスロット９が放線される。そして、通常の溝付きスロット９の巻取動作に戻る。

一方、図４に示すように、溝付きスロット９の貯線及び放線に関わらず、牽引ユニット１５の牽引力（モータ１８のトルク）が常に同じである場合には、上記（１）〜（３）式より、移動シーブ１４の移動抵抗及び牽引ユニット１５のベース抵抗に起因して、貯線時にスロット９にかかる張力よりも放線時にスロット９にかかる張力のほうが大きくなる。このようにスロット９の貯線時と放線時とでスロット９にかかる張力が異なると、巻取ボビン７にスロット９を巻き付ける時の張力が変動するので、スロット９の品質劣化につながることがある。

これに対し本実施形態では、上記（４）〜（６）式の通り、溝付きスロット９の平衡時と放線時と貯線時とで牽引ユニット１５の牽引力（モータ１８のトルク）を変えるようにしたので、上記の巻取ボビン７の交換時等には、図５に示すように牽引ユニット１５の牽引力が変化するようになる。これにより、溝付きスロット９の貯線及び放線にかかわらず、スロット９にかかる張力が確実に一定に保たれるようになる。従って、溝付きスロット９の巻取時には、スロット９が巻取ボビン７に一定張力で巻き付けられるので、スロット９の品質劣化を防止することが可能となる。

このとき、コントローラ２０は、溝付きスロット９の入出線状態に応じて牽引ユニット１５の牽引力を補正するときに、牽引力を滑らかに（例えば５〜１０秒ぐらいで）変化させるように制御するのが望ましい。これにより、溝付きスロット９にかかる張力の急激な変化を避けることが可能となる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態のアキュムレータはスロット製造装置１に具備されたものであるが、本発明のアキュムレータは、特に光ファイバケーブル用のスロットに限られず、光ファイバ心線を有する光ファイバケーブル、電線や電気ケーブル等といった種々の線条体に対して適用可能である。

本発明に係わる線条体用アキュムレータの一実施形態を備えたスロット製造装置を示す概略構成図である。 図１に示す線条体用アキュムレータの概略構成図である。 図２に示すコントローラによるモータの制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。 従来の線条体用アキュムレータにおいて設定される牽引ユニットの牽引力を示すグラフである。 図２に示す線条体用アキュムレータにおいて設定される牽引ユニットの牽引力を示すグラフである。

符号の説明

６…線条体用アキュムレータ、９…溝付きスロット（線条体）、１２…固定シーブ、１４…移動シーブ、１５…牽引ユニット、１６…牽引線、１７…巻取機、１８…モータ、１９…回転計（検出手段）、２０…コントローラ（制御手段）。

Claims (3)

1. 線条体を供給する際に前記線条体を一時的に貯線するための線条体用アキュムレータにおいて、
   前記線条体を入出線するようにガイドする固定シーブと、
   前記固定シーブに対して近接・離隔自在に設けられ、前記線条体を貯線するようにガイドする移動シーブと、
   前記移動シーブを前記固定シーブに対して離隔する方向に牽引する牽引ユニットと、
   前記移動シーブの移動方向を検出する検出手段と、
   前記移動シーブの移動方向に基づいて前記線条体の入出線状態を判断し、前記線条体の入出線状態に応じて前記線条体にかかる張力が一定になるように前記牽引ユニットの牽引力を制御する制御手段とを備えることを特徴とする線条体用アキュムレータ。
2. 前記制御手段は、前記線条体の入出線状態に応じて前記線条体にかかる張力を一定にするための牽引力データを予め記憶しておき、前記線条体の入出線状態を判断した後、前記線条体の入出線状態に対応する前記牽引力データを読み込み、当該牽引力データに従って前記牽引ユニットの牽引力を制御することを特徴とする請求項１記載の線条体用アキュムレータ。
3. 前記牽引ユニットは、前記移動シーブに接続された牽引線と、前記牽引線を巻き取る巻取機と、前記巻取機を回転駆動させるモータとを有し、
   前記制御手段は、前記線条体の入出線状態に応じて前記線条体にかかる張力が一定になるように前記モータのトルクを制御する手段であることを特徴とする請求項１または２記載の線条体用アキュムレータ。
   

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