JP2007015831A - 線材の巻取方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 トラバース反転位置でも線材の巻きピッチが狭くなることがなく、従って鍔部に歪みがあったとしても、鍔部付近での巻き崩れ等による巻き乱れが生じにくく、円滑に整列巻き取りすることができる線材の巻取方法を得る。
【解決手段】 引取りキャプスタン７とガイドローラ１１との間に装備された巻取ダンサー１５の変位から引取りキャプスタン７による引取り速度と巻取ボビン９の回転による巻取速度との差分を検知し、検知した差分がゼロになるようにトラバース速度を調整すると共に、調整されたトラバース速度に合わせて巻取速度を制御して、巻きピッチを一定に保つ。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば電線や光ファイバ等の線材を巻取ボビンに積層状態に整列巻き取りさせる線材の巻取方法に関する。

光ファイバのように長尺の単位で製造される線材は、製造時に満杯に巻き取りされたボビンから、必要な長さだけ他のボビンに巻き替えする作業がある。

これまで、このような巻き替え等に使用される線材の巻取方法として、サプライボビンから供給される線材を所定速度で送り出す引取りキャプスタンと、回転駆動されて線材を巻き取る胴部の両端に鍔部を有した巻取ボビンと、引取りキャプスタンから送り出される線材を巻取ボビン上の巻取位置に案内するガイドローラと、ガイドローラと引取りキャプスタンとの間に装備されて線材の巻取速度の変動を調整する巻取ダンサーと、ガイドローラが設定した線材の巻取位置に対して巻取ボビンを軸方向にトラバースさせるトラバース機構とを備えて、線材を巻取ボビンに積層状態に整列巻き取りさせる線材の巻取方法が各種提案されている。

そして、このような線材の巻取方法では、巻取ボビンの鍔部付近で巻き太りや巻き細り等の巻き乱れが生じないように、巻取速度やトラバース速度の制御に工夫が要求されており、例えば、トラバース反転位置では、巻取ボビンの回転駆動は続行させたまま、トラバース機構を所定時間停止させ、所定時間経過後に、トラバース機構を再起動させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２７８５５０号公報

ところが、上記特許文献１の技術では、トラバース反転位置では、トラバース方向への速度がゼロの状態で、巻取ボビンの回転による巻き取りが行われるため、軸方向への巻き締まりが生じて、線材の巻きピッチが部分的に小さくなり、鍔部に歪みがある場合に、巻き崩れ等による巻き乱れが生じ易いという問題があった。

本発明の目的は、トラバース反転位置でも線材の巻きピッチが狭くなることがなく、従って鍔部に歪みがあったとしても、鍔部付近での巻き崩れ等による巻き乱れが生じにくく、円滑に整列巻き取りすることができる線材の巻取方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載の線材の巻取方法は、
線材を引き取る引取りキャプスタンと、回転駆動されて前記線材を巻き取る巻取ボビンと、前記線材の巻取位置に前記巻取ボビンと前記巻取ボビン直前のローラに対し前記巻取ボビンを軸方向に相対的にトラバースさせるトラバース機構とを備えて、前記線材を前記巻取ボビンに積層状態に整列巻き取りさせる線材の巻取方法であって、トラバースの反転位置において、トラバース速度の絶対値と前記巻取ボビンの回転速度を前記線材の巻取ピッチが一定になるように連動して制御することを特徴とする。

本発明に係る請求項２記載の線材の巻取方法は、請求項１に記載の線材の巻取方法において、前記トラバース機構または前記巻取ボビンの回転軸の軸線上には、トラバースに対して前記巻取ボビンの回転軸の軸方向に変位可能なクッション部材を装備し、トラバース反転時に、前記クッション部材によるクッション効果によって、トラバース反転時間を短縮することを特徴とする。

本発明によれば、トラバースの反転位置において、トラバース速度の絶対値と巻取ボビンの回転速度を、線材の巻取ピッチが一定になるように連動して制御するもので、トラバース速度がゼロになるトラバース反転時には巻取速度もゼロに制御することで、トラバース反転位置でも線材の巻きピッチが狭くなることがなく、常に一定の巻きピッチで線材を整列巻き取りすることが可能になる。
従って鍔部に歪みがあったとしても、鍔部付近での巻き崩れ等による巻き乱れが生じにくく、円滑に整列巻き取りすることができる。

以下、本発明に係る線材の巻取方法の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る線材の巻取方法を実施する線材巻取装置の一実施の形態の概略構成図、図２は図１に示した線材巻取装置が実施する線材の巻取方法におけるトラバース速度及び巻取速度等のタイミングチャートである。

図１に示した線材巻取装置１は、サプライボビン３から供給される線材５を引き取る引取りキャプスタン７と、回転駆動されて線材５を巻き取る胴部９ａの両端に鍔部９ｂ、９ｃを有した巻取ボビン９と、引取りキャプスタン７で引き取られた線材５を巻取ボビン９上の巻取位置（パスライン）に案内するガイドローラ１１と、サプライボビン３と引取りキャプスタン７との間に装備されて線材５のサプライボビン３からの引出し速度の変動を自動調整するサプライダンサー１３と、ガイドローラ１１と引取りキャプスタン７との間に装備されて線材５の巻取速度の変動を自動調整する巻取ダンサー１５と、ガイドローラ１１が設定した線材５の巻取位置に対して巻取ボビン９を矢印（イ）に示すボビン軸方向にトラバースさせるトラバース機構１７と、巻取ダンサー１５の変位を検出するダンサー位置検出手段１９と、このダンサー位置検出手段１９の検出結果に基づいてトラバース機構１７におけるトラバース速度や巻取ボビン９の回転駆動による巻取速度を制御する制御装置２１とを備えて、線材５を巻取ボビン９に積層状態に整列巻き取りさせる。

巻取ボビン９は、架台２３上に回転自在に装備されていて、その軸端に連結されるモーター２５により回転駆動される。

各ダンサー１３，１５は、架設された線材５に吊持されていて、上下に変位することによって線材５の放出又は貯留を行うことで、線材５の速度変動を自動調整する。

トラバース機構１７は、巻取ボビン９を支持している架台２３を、巻取ボビン９の軸方向（矢印（イ）方向）に移動させることで、線材５の巻取位置をトラバースさせる。なお、トラバース機構１７は、巻取ボビン９を架台２３に対し移動させるものであってもよい。
本実施の形態の場合、巻取ボビン９の中心軸の両端には、巻取ボビン９の軸方向への変位を許容するクッション部材２７が介装されている。
このクッション部材２７は、例えば、圧縮コイルばねや板ばね、或いはゴム材料等の弾発性ブロック材を使用したもので、通常は巻取ボビン９が軸方向に静止した状態を保つように弾性支持していて、トラバース反転時には、そのクッション効果によってトラバース反転時間を短縮させる。なお、上記した本実施の形態では、クッション部材２７は巻取ボビン９の軸線上に設けられる構成としたが、トラバース機構そのものに設ける構成とすることもできる。。

制御装置２１は、トラバース機構１７によるトラバースによって線材５の巻取位置が巻取ボビン９の一方の鍔部に到達すると、トラバース方向が他方の鍔部側に切り替えられるように、トラバース機構１７を制御する。
詳しくは、制御装置２１は、ダンサー位置検出手段１９の検出信号を監視していて、ダンサー位置検出手段１９の検出した巻取ダンサー１５の基準位置からの変位量から引取りキャプスタン７による引取り速度と巻取ボビン９の回転による巻取速度との差分からトラバース速度を算出し、算出したトラバース速度の絶対値と巻取ボビン９の回転速度を、線材５の巻取ピッチが一定になるように連動して制御する。即ち、例えばトラバース反転のためにトラバース速度がゼロになるとき、モーター２５の回転による巻取ボビン９の巻取速度もゼロになるように、巻取ボビン９の巻取速度を比例制御する。
但し、トラバース反転位置では、トラバース指令通りのトラバース速度となっていないので、この場合の比例制御とは、比例するような巻取速度パターンを予め設定しておいて、トラバース指令に応じて、巻取速度を巻取速度パターンとなるように変化させる。

以上の線材巻取装置１により実施される線材５の巻取方法は、巻取ダンサー１５の変位から引取りキャプスタン７による引取り速度と巻取ボビン９の回転による巻取速度との差分を検知し、検知した引取り速度と巻取速度との差分がゼロになるようにトラバース速度を調整すると共に、調整されたトラバース速度に合わせて巻取速度を制御するものである。また、トラバース反転時には、クッション部材２７によるクッション効果によって、トラバース反転時間を短縮するものである。

図２（ａ）は、制御装置２１がトラバース機構１７にトラバース反転させるために出力したトラバース速度指令であり、計時タイミングｔ１でトラバース方向が逆転するように、制御信号が出力されている。

図２（ｂ）は、（ａ）のトラバース速度指令によってトラバース反転される時のトラバース速度の切り替えタイミングを示したもので、計時タイミングｔ２における実線の速度カーブＶ_Ｔ１，Ｖ_Ｔ２は、（ａ）の速度指令に従って制御された架台２３の実測したトラバース速度である。また、（ｂ）に示した計時タイミングｔ２における破線の速度カーブＶ_Ｂ１，Ｖ_Ｂ２は、トラバース速度の反転時のクッション部材２７によるクッション効果のために生じた巻取ボビン９の実測のトラバース速度である。
即ち、クッション部材２７を装備したことで、巻取ボビン９の実際のトラバース速度は、トラバース反転時間が短縮されるように改善される。

図２（ｃ）は、（ｂ）に示したトラバース速度の変化に合わせて制御装置２１によって制御される巻取速度の変化タイミングを示したもので、トラバース反転が起こる計時タイミングｔ２には、トラバース速度がゼロになるタイミングに合わせて、一瞬であるが巻取速度がゼロに制御される状態を示している。

図２（ｄ）は、上記の（ｂ），（ｃ）に示した速度制御によって保持される巻取ボビン９上の巻きピッチを示したもので、常に一定に保持されていることを示している。

図２（ｅ）は、トラバース反転時にも巻取速度は一定に維持される従来の線材巻取装置における巻取速度を示し、更に図２（ｆ）は、その従来の線材巻取装置におけるトラバース反転時の巻きピッチの乱れが計時タイミングｔ２で発生することを示している。

以上に説明した線材巻取装置１による線材５の巻取方法では、巻取ダンサー１５の変位から検知した引取り速度と巻取速度との差分がゼロになるように、即ち、巻取ダンサー１５の位置が一定になるように、トラバース速度を調整し、更に、調整したトラバース速度に合わせて巻取速度を制御するもので、図２（ｂ）に示したようにトラバース速度がゼロになるトラバース反転時には、図２（ｃ）に示したように、巻取速度もゼロに制御することで、図２（ｄ）に示すように、トラバース反転位置でも線材５の巻きピッチが狭くなり過ぎることがなく、常に一定の巻きピッチで線材５を整列巻き取りすることが可能になる。
従って鍔部９ｂ、９ｃに歪みがあったとしても、鍔部９ｂ、９ｃ付近での巻き崩れ等による巻き乱れが生じにくく、円滑に整列巻き取りすることができる。

また、以上に説明した線材巻取装置１による線材５の巻取方法では、トラバース反転の直前は、図２（ｂ）に示す破線の速度カーブＶ_Ｂ１のように慣性によりクッション部材２７が圧縮されて、巻取ボビン９のトラバース速度の減速は遅れ、トラバース反転の直後は、圧縮されたクッション部材２７の復元により図２（ｂ）に示す破線の速度カーブＶ_Ｂ２のようにトラバース速度が加速され、その結果、トラバース反転時の反転時間が短縮される。
換言すると、トラバース速度の切り替えが急峻になされて、巻きピッチの変動の原因となるトラバース速度の緩慢な変化が防止されるため、トラバース反転時における巻きピッチの乱れ防止を更に徹底することができる。

本発明に係る線材の巻取方法を実施する線材巻取装置の一実施の形態の概略構成図である。 図１に示した線材巻取装置が実施する線材の巻取方法におけるトラバース速度及び巻取速度等のタイミングチャートである。

符号の説明

１ 線材巻取装置
３ サプライボビン
５ 線材
７ 引取りキャプスタン
９ 巻取ボビン
１１ ガイドローラ
１３ サプライダンサー
１５ 巻取ダンサー
１７ トラバース機構
１９ ダンサー位置検出手段
２１ 制御装置
２３ 架台
２５ モーター
２７ クッション部材

Claims (2)

1. 線材を引き取る引取りキャプスタンと、回転駆動されて前記線材を巻き取る巻取ボビンと、前記線材の巻取位置に前記巻取ボビンと前記巻取ボビン直前のローラに対し前記巻取ボビンを軸方向に相対的にトラバースさせるトラバース機構とを備えて、前記線材を前記巻取ボビンに積層状態に整列巻き取りさせる線材の巻取方法であって、
   トラバースの反転位置において、トラバース速度の絶対値と前記巻取ボビンの回転速度を前記線材の巻取ピッチが一定になるように連動して制御することを特徴とする線材の巻取方法。
2. 前記トラバース機構または前記巻取ボビンの回転軸の軸線上には、トラバースに対して前記巻取ボビンの回転軸の軸方向に変位可能なクッション部材を装備し、トラバース反転時に、前記クッション部材によるクッション効果によって、トラバース反転時間を短縮することを特徴とする請求項１に記載の線材の巻取方法。

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