JP2008074502A - Automatic alignment winding method of linear bodies, and its device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、線条体の自動整列巻き方法及びその装置に関し、特に両側に鍔を備えた回転するドラムに線条体を相対的にトラバースさせながら自動整列して多層巻きする際に、様々なドラムのつば形状に対して整列巻きを行う線条体の自動整列巻き方法及びその装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and an apparatus for automatically winding a linear body, and in particular, when various layers are wound in a self-aligned manner while a linear body is relatively traversed on a rotating drum having ridges on both sides. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for automatically winding a linear body that performs an alignment winding on a collar shape of a drum.
従来、図17(A)に示されているように、両側に鍔101を備えたドラム103に線条体としての例えばケーブル105を多層巻きする場合、1層目において前記ケーブル105を隙間なく前記ドラム103に巻付けており、さらに、2層目においても、前記1層目のケーブル105の間の上層に配されるようにして、ケーブル105を隙間無く巻付けられており、3層目以降も同じようにケーブル105を隙間無くドラム103に巻付ける方法が知られている。
Conventionally, as shown in FIG. 17 (A), for example, when a
例えば、特許文献1にあるように、線条体(上記のケーブル105に該当)を巻取ボビン(上記のドラム103に該当)にこれをトラバースさせながら巻き取る際に、前記巻取ボビンのトラバース中心線(Y−Y)上に位置する案内ローラと前記巻取ボビンの中心軸線(X−X)との間の適宜の位置(前記案内ローラからの距離y1 )に線条体の走行位置に近接して通過位置検出装置を設ける。この通過位置検出装置によりその通過位置の前記トラバース中心線(Y−Y)からの偏り距離(x1)を測定し、さらにその時点における近接しつつある側の鍔板の内壁面と前記トラバース中心線間の距離を測定し、前記中心軸線(X−X)と前記案内ローラとの距離をa、前記線条体の外径をdとして、前記鍔板の内壁面と線条体との間隙cの値を計算式c=L−(ax1/y1 )により算出し、この値がd/2以下になった時点で前記巻取ボビンのトラバース方向を反転させるものが知られている。 For example, as disclosed in Patent Document 1, when winding a wire rod (corresponding to the cable 105) while winding it on a winding bobbin (corresponding to the drum 103), the traverse of the winding bobbin The travel position of the filament at an appropriate position (distance y 1 from the guide roller) between the guide roller located on the center line (YY) and the center axis (XX) of the winding bobbin A passing position detecting device is provided in the vicinity of. The passing position detecting device measures a deviation distance (x 1 ) from the traverse center line (YY) of the passing position, and further, the inner wall surface of the side plate that is approaching at that time and the traverse center The distance between the wires is measured, the distance between the central axis (XX) and the guide roller is a, the outer diameter of the wire is d, and the gap between the inner wall surface of the plate and the wire It is known that the value of c is calculated by the formula c = L− (ax 1 / y 1 ), and the traverse direction of the take-up bobbin is reversed when this value becomes d / 2 or less.
また、従来の他のケーブル巻付け方法としては、特許文献2にあるように、線条体(上記のケーブル105に該当)を巻取ボビン(上記のドラム103に該当)にこれをトラバースさせながら巻き取る際に、前記巻取ボビンのトラバース中心線(Y−Y)上に位置する案内ローラと前記巻取ボビンの中心軸線(X−X)との間に前記線条体の走行位置に近接して2枚の通過位置検出装置を前記案内ローラからのトラバース中心線(Y−Y)に沿う距離がそれぞれ異なる数値b,cとなる位置に設け、通常の巻取作業中における線条体の前記トラバース中心線(Y−Y)からの偏り距離(x1 ,x2)を前記2枚の通過位置検出装置によってそれぞれ測定して両者の比(x1/x2)の値を算出し、この値が等しかるべき一定値(b/c)から変動した時点で前記トラバース方向を反転させるものが知られている。
As another conventional cable winding method, as disclosed in
また、特許文献3では、ケーブルを整列巻き取りするときに、ケーブルの乗り上げや目飛びなどの巻き取り異常を検知するために、ケーブルの巻き取り状態を静止画像として捉え、この画像におけるケーブルの最高点Hからd/x(d=が層上でのケーブル径、x=任意の数値)だけ低い位置をモニタリングラインMとし、同ライン上の明暗パターンから巻き取り点及び巻き取り状態を判別する方法が知られている。
Further, in
また、別の例として、特許文献4及び特許文献5では、ドラムへのケーブルの巻き状態を撮像カメラが逐次撮像し、この撮像画像を記憶した制御部(CPU)が整列状態で巻装されているか否かを判別する。整列状態になく乱巻き状態であると判別されたときには、制御部からの制御信号によって旋回機構及び又は移動機構の動作が制御されてケーブルに乱巻き状態を自動的に修正する方向の力が付与され、乱巻きされたケーブルが整列された密巻状態となるように自動的に修正される装置が知られている。
As another example, in Patent Document 4 and
また、別の例として、特許文献6では、ボビンに卷装されるケーブルの現在巻込点とこれから巻込む鍔際領域側のボビン鍔部内壁面の鍔際点との2点間の鍔際距離を常時画像処理により測定し、前記巻込点が鍔際点から所定距離内に到達したのちに各周回における鍔際距離に所定値をこえるケーブルの巻き変動が生じた場合、これを検知してケーブルの巻き動作を修正するものが知られている。
ところで、従来のケーブル巻付け方法においては、ケーブル105は張力をかけてドラム103に巻きつけられるためにドラム103への巻き締まりが生じる。この巻き締まりによって、図17(B)に示されているようにケーブル105の位置がドラム103の中心側に移動するためにケーブル105の巻き幅が広がる。その分、鍔101の内面がケーブル105で押されてつば内幅Wが広がっていく事態が生じる。この状態になると、ケーブル送りピッチP2が初めの計算値P1と異なってくるので、ケーブル105を均一に巻き付けられないことやケーブル105が落ち込んで崩れが生じるという問題点があった。
By the way, in the conventional cable winding method, the
また、ドラム103の寸法は、当初から組立状態が悪い場合や経年変化などによりドラム103ごとに異なっており、実際には図17(C)に示されているように鍔101が変形している場合がほとんどである。また、同じドラム103でも、位置によってつば内幅Wは変化している。このような場合も上記の場合と同様に、ケーブル105を均一に巻き付けられないことやケーブル105の崩れが生じるという問題点があった。
In addition, the dimensions of the
なお、上記の図17(B)及び図17(C)のような鍔101の変形は、鍔101の周方向でつば幅Wが一定である場合は、図17(D)のようになるが、必ずしも鍔101の曲がりがドラム103の中心CLから外周に向かって、鍔101の全周で同じように変形しているわけでなく、図17(E)のように鍔101の円周方向でつば幅Wが変化する場合がある。この場合は、つば幅Wが広がっている部分で、ガイドするケーブル105と鍔101との隙間が空くために、次層目でケーブル105の落ち込みが発生するという問題点があった。
The deformation of the
特許文献1及び2においては、ドラムの鍔の反りや加工誤差などがあっても、そのターンの納まるべきその場所の鍔までの距離を実測してトラバース反転を決定するので、正確な整列巻き取りを行うという点では効果があるが、ケーブルが鍔の内面に近づくときに、その都度、ケーブルをターンすべきか否かを、瞬時に判断してトラバース反転を行っているので、トラバース反転の遅れを生じることや、トラバース反転の決定を瞬時に高速判断するための高価な制御装置を必要とするなどの問題点があった。
In
また、鍔の端部やケーブルの位置が例えばリミットスイッチなどを用いて接触式で検出して測定される場合は、測定までの時間がかかり、さらにドラム交換時に多くの時間が必要になるという問題点があった。 In addition, when the end of the ridge or the position of the cable is measured by contact type detection using, for example, a limit switch, it takes time until measurement, and more time is required for drum replacement. There was a point.
また、従来、ケーブルの巻取り状態を判別する方法においては、特許文献3では画像処理が画像の濃淡で処理が行なわれており、ケーブル位置とそれ以外の部分とを認識させて画像処理させている。しかし、この画像処理では光の当たり具合などにより誤差が生じてしまい、測定すべき箇所を絞りこみにくいために、ケーブル位置の認識を誤るなどの不具合が起こるという問題点があった。
Conventionally, in the method for determining the winding state of the cable, in
また、特許文献4及び特許文献5では、前のケーブルの巻装時に乱巻き状態であると判別されたときに、次のケーブルの巻装時に巻き方を修正するので、その都度、微妙な処理を行わなければならず複雑であるので、高価な処理装置を使用する必要があるという問題点があった。このように高価な処理装置を使用する必要があるという点では、特許文献3でも同様である。
Further, in Patent Document 4 and
また、特許文献6では、ケーブルの現在巻込点とこれから巻込む鍔際領域側のボビン鍔部内壁面の鍔際点との2点間の鍔際距離の最大変動点(D1)と最小変動点(D2)との間の差が約ケーブル径(d)を越えるときに修正機構が作動するので、鍔の円周方向でつば幅が変化していても、鍔の変形に応じて修正することができ、優れているが、常にケーブルの現在巻込点と鍔際点との鍔際距離を検知しながら上記の決定を瞬時に高速判断するための高価な制御装置を必要とするなどの問題点があった。 Further, in Patent Document 6, the maximum variation point (D 1 ) and the minimum variation of the crawling distance between two points of the current winding point of the cable and the crest point of the inner wall surface of the bobbin collar portion on the crawling region side to be wound from now on. Since the correction mechanism is activated when the difference between the point (D 2 ) exceeds about the cable diameter (d), even if the collar width changes in the circumferential direction of the collar, it is corrected according to the deformation of the collar. Although it is possible and excellent, it always requires an expensive control device to make the above determination instantaneously at high speed while detecting the close distance between the current winding point and the close point of the cable, etc. There was a problem.
この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems.
この発明の線条体の自動整列巻き方法は、両側に鍔を備えた回転するドラムに線条体を相対的にトラバースさせながら自動整列して多層巻きする線条体の自動整列巻き方法において、
n層目に線条体を巻付けているときに、予め、前記鍔の円周を複数に分割した複数の測定点で、次の(n+1)層目に巻付けられる線条体の中心を通る直線上のつば内幅を非接触式のつば幅検出装置により測定し、この測定されたつば内幅と前記線条体の外径に基づいて、(n+1)層目に巻付けられる線条体の前記各測定点における巻数と各線条体の配置ピッチを計算し、この計算された配置ピッチに基づいて、状況に応じて前記n層目に巻付けられた線条体と前記鍔との間の上、並びに前記n層目の線条体間の上に前記線条体を巻付けることを特徴とするものである。
The automatic alignment winding method of the linear body of the present invention is an automatic alignment winding method of a linear body that is automatically aligned and wound in multiple layers while relatively traversing the linear body on a rotating drum having ridges on both sides.
When the striatum is wound on the nth layer, the center of the striate wound on the next (n + 1) th layer is previously measured at a plurality of measurement points obtained by dividing the circumference of the collar into a plurality of pieces. The inner width of the brim on the straight line is measured by a non-contact type brim width detecting device, and based on the measured inner width of the brim and the outer diameter of the linear body, the filament wound around the (n + 1) layer The number of windings at each measurement point of the body and the arrangement pitch of each striated body are calculated, and based on the calculated arrangement pitch, the striated body wound around the nth layer according to the situation and the ridge The striate is wound around and between the striates of the n-th layer.
また、この発明の線条体の自動整列巻き方法は、前記線条体の自動整列巻き方法において、前記非接触式のつば幅検出装置が、両側の鍔間でドラムの回転中心側から外周側へ移動することにより、前記両側の各鍔までの距離をそれぞれ検出することが好ましい。 In the automatic alignment winding method of the linear body according to the present invention, in the automatic alignment winding method of the linear body, the non-contact type brim width detecting device may be arranged between the flanges on both sides from the rotation center side to the outer peripheral side. It is preferable to detect the distance to each ridge on both sides by moving to.
また、この発明の線条体の自動整列巻き方法は、前記線条体の自動整列巻き方法において、前記非接触式のつば幅検出装置が、レーザ変位検出器であることが好ましい。 Moreover, the automatic alignment winding method of the linear body of this invention WHEREIN: It is preferable in the automatic alignment winding method of the said linear body that the said non-contact-type collar width | variety detection apparatus is a laser displacement detector.
この発明の線条体の自動整列巻き装置は、両側に鍔を備えた回転するドラムに線条体を相対的にトラバースさせながら自動整列して多層巻きする線条体の自動整列巻き装置において、
各層目に巻付けられる線条体の中心を通る直線上のつば内幅を測定する非接触式のつば幅検出装置と、
n層目に線条体を巻付けているときに、予め、前記鍔の円周を複数に分割した複数の測定点で、次の(n+1)層目に巻付けられる線条体の中心を通る直線上のつば内幅を測定する指令を前記非接触式のつば幅検出装置に与えると共に、前記(n+1)層目の前記各測定点におけるつば内幅と線条体の外径に基づいて、(n+1)層目に巻付けられる線条体の前記各測定点における巻数と各線条体の配置ピッチを計算し、この計算された配置ピッチに基づいて、状況に応じて前記n層目に巻付けられた線条体と前記鍔との間の上、並びに前記n層目の線条体間の上に前記線条体を巻付ける指令を与える制御装置と、
で構成されていることを特徴とするものである。
The automatic alignment winding device for a linear body of the present invention is an automatic alignment winding device for a linear body that is automatically aligned and wound in multiple layers while relatively traversing the linear body on a rotating drum having ridges on both sides.
A non-contact type collar width detecting device for measuring the inner width of the collar on a straight line passing through the center of the striate wound around each layer;
When the striatum is wound on the nth layer, the center of the striate wound on the next (n + 1) th layer is previously measured at a plurality of measurement points obtained by dividing the circumference of the collar into a plurality of pieces. A command for measuring the inner width of the collar on the straight line is given to the non-contact type collar width detecting device, and based on the inner width of the collar and the outer diameter of the filament at each measurement point of the (n + 1) layer. , The number of windings at each measurement point of the striated body wound in the (n + 1) layer and the arrangement pitch of each striatum are calculated, and the nth layer is calculated according to the situation based on the calculated arrangement pitch. A control device for giving a command to wind the wire body between the wound wire body and the ridge, and between the n-th layer wire bodies;
It is characterized by comprising.
また、この発明の線条体の自動整列巻き装置は、前記線条体の自動整列巻き装置において、前記非接触式のつば幅検出装置が、両側の鍔間でドラムの回転中心側から外周側へ移動自在であると共に両側の各鍔までの距離をそれぞれ検出する検出部を備えていることが好ましい。 In the automatic alignment winding device for a linear body according to the present invention, in the automatic alignment winding device for the linear body, the non-contact-type brim width detecting device may be arranged between the opposite sides of the drum from the rotation center side of the drum. It is preferable that a detection unit that detects the distance to each ridge on both sides is provided.
また、この発明の線条体の自動整列巻き装置は、前記線条体の自動整列巻き装置において、前記非接触式のつば幅検出装置が、レーザ変位検出器であることが好ましい。 Moreover, in the automatic alignment winding device for a linear body of the present invention, in the automatic alignment winding device for the linear body, the non-contact type collar width detection device is preferably a laser displacement detector.
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明の線条体の自動整列巻き方法によれば、鍔が変形してつば内幅が広がっても、n層目に線条体を巻付けているときに、予め、前記鍔の円周を複数に分割した複数の測定点で、次の(n+1)層目に巻付けられる線条体の中心を通る直線上のつば内幅を非接触式のつば幅検出装置により測定し、この測定されたつば内幅と線条体の外径に基づいて(n+1)層目に巻付けられる線条体の前記各測定点における巻数と各線条体の配置ピッチを計算しておき、この計算された配置ピッチに基づいて、状況に応じて前記n層目に巻付けられた線条体と前記鍔との間の上、並びに前記n層目の線条体間の上に前記線条体を巻付け、鍔の変形に追従した巻き付けができるので、たとえ前記鍔がその円周で変形しているために各層目の1周でつば幅が変化しているとしても、線条体が崩れ落ちることが無くなる。また、より多くの線条体を巻き付けることができる。また、予め、次の(n+1)層目に巻付けられる線条体の前記各測定点における巻数と各線条体の配置ピッチが設定されるので、時間的な余裕があるために、瞬時に高速判断するための高価な制御装置を必要としない安価なもので十分に対応できる。 As will be understood from the means for solving the problems as described above, according to the automatic alignment winding method of the striated body of the present invention, even if the collar is deformed and the inner width of the collar is widened, the line is formed in the nth layer. When the strip is wound, the collar on the straight line passing through the center of the strip that is wound on the next (n + 1) layer at a plurality of measurement points obtained by dividing the circumference of the collar into a plurality of pieces in advance. The inner width is measured by a non-contact type brim width detecting device, and at each measurement point of the filament wound around the (n + 1) layer based on the measured collar inner width and the outer diameter of the filament. Calculate the number of windings and the arrangement pitch of each striated body, and based on the calculated arrangement pitch, depending on the situation, between the striated body wound on the nth layer and the ridge, and Since the striated body is wound between the n-th layer striated bodies and the winding following the deformation of the wrinkles can be performed, Even brim width 1 lap each eye to the flange is deformed at its circumference has changed, eliminated that striatum crumble. Moreover, more striate bodies can be wound. In addition, since the number of windings at each measurement point of the striated body to be wound on the next (n + 1) layer and the arrangement pitch of each striated body are set in advance, there is a time margin, so the speed can be increased instantaneously. An inexpensive device that does not require an expensive control device for determination can be adequately handled.
また、この発明の線条体の自動整列巻き装置によれば、制御装置の指令により、n層目に線条体を巻付けているときに、予め、非接触式のつば幅検出装置により、前記鍔の円周を複数に分割した複数の測定点で、次の(n+1)層目に巻付けられる線条体の中心を通る直線上のつば内幅を測定する。さらに、制御装置により、前記(n+1)層目の前記各測定点におけるつば内幅と線条体の外径に基づいて(n+1)層目に巻付けられる線条体の前記各測定点における巻数と各線条体の配置ピッチが計算され、この計算された配置ピッチに基づいて、状況に応じて前記n層目に巻付けられた線条体と前記鍔との間の上、並びに前記n層目の線条体間の上に前記線条体を巻付け、鍔の変形に追従した巻き付けができるので、たとえ前記鍔がその円周で変形しているために各層目の1周でつば幅が変化しているとしても、線条体が崩れ落ちることが無くなる。また、より多くの線条体を巻き付けることができる。また、予め、次の(n+1)層目に巻付けられる線条体の前記各測定点における巻数と各線条体の配置ピッチが設定されるので、時間的な余裕があるために、瞬時に高速判断するための高価な制御装置を必要としない安価なもので十分に対応できる。 In addition, according to the automatic alignment winding device for the striated body of the present invention, when the striated body is wound on the nth layer according to the instruction of the control device, in advance, by the non-contact type brim width detecting device, The inner width of the collar on a straight line passing through the center of the striate wound around the next (n + 1) layer is measured at a plurality of measurement points obtained by dividing the circumference of the collar. Furthermore, the number of turns at each measurement point of the filament wound around the (n + 1) layer based on the inner width of the collar and the outer diameter of the filament at each measurement point of the (n + 1) layer by the control device And the arrangement pitch of each striate body is calculated, and on the basis of the calculated arrangement pitch, depending on the situation, between the striate wound around the nth layer and the ridge, and the n layer Since the striated body is wound between the striated bodies of the eyes and can be wound following the deformation of the wrinkles, even if the wrinkles are deformed around the circumference, the width of the collar is one round of each layer. Even if is changed, the striatum will not collapse. Moreover, more striate bodies can be wound. In addition, since the number of windings at each measurement point of the striated body to be wound on the next (n + 1) layer and the arrangement pitch of each striated body are set in advance, there is a time margin, so the speed can be increased instantaneously. An inexpensive device that does not require an expensive control device for determination can be adequately handled.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1及び図2を参照するに、この実施の形態に係るケーブル巻付け装置1は、ドラム3の外周に線条体としての例えばケーブル5を1層ずつ多層巻きするための装置であり、基台7上に、ドラム回転装置9とケーブルガイド装置11と図示しない制御装置とが設けられている。
Referring to FIGS. 1 and 2, a cable winding apparatus 1 according to this embodiment is an apparatus for winding, for example, a
上記のドラム回転装置9は、ドラム3の中心軸CL1を中心にして、基台7に対してドラム3を回転自在に支持する装置である。この実施の形態ではドラム3の中心軸CL1が水平方向に延伸しており、ドラム3は基台7の上方で回転するように設置されている。すなわち、ドラム回転装置9は、図1に示されているように、基台7に設けられてドラム3を回転自在に支持する門型のドラム支持部材13と、ドラム3を回転させるためのサーボモータ等のアクチュエータ15と、が備えられている。このアクチュエータ15を回転駆動することにより、図1に示す矢印AR1の方向にドラム3が回転する。なお、図2ではドラム回転装置9が図示省略されている。
The drum
また、ドラム3は、図4に示されているように、円柱状に形成されたドラム本体部3Aと、このドラム本体部3Aの両端部に設けられた円板状の鍔3Bと、で構成されており、ドラム本体部3Aの外周にケーブル5を巻付けるようになっている。
As shown in FIG. 4, the
ここで、説明の便宜のために、ドラム3の回転中心軸CL1の延伸方向(図1の紙面に垂直な方向)をX軸方向とし、鉛直方向をY軸方向とし、X軸およびY軸に直交する方向(図1の左右方向)をZ軸方向とする。 Here, for convenience of explanation, the extending direction of the rotation center axis CL1 of the drum 3 (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1) is the X-axis direction, the vertical direction is the Y-axis direction, and the X-axis and Y-axis are An orthogonal direction (left-right direction in FIG. 1) is a Z-axis direction.
また、上記のドラム回転装置9のドラム支持部材13には、つば幅検出装置移動アーム17が、図1において右側に位置してつば内幅Wの方向(X軸方向)の所定位置、この実施の形態ではつば内幅Wのほぼ中央の位置に直交し、且つ前記ドラム3の回転中心軸CL1に直交する直線CL2上を移動自在に設けられている。なお、つば幅検出装置移動アーム17はサーボモータ等のアクチュエータ19により図1において矢印B方向に移動する構成である。また、前記つば幅検出装置移動アーム17の図1において下端には、両側の各鍔3Bの内面までの距離をそれぞれ測定するための非接触式のつば幅検出装置としての例えばレーザ変位検出器21が設けられている。
Further, on the
このレーザ変位検出器21は、図5に示されているように検出部21A,21Bとしての例えばレーザ光を照射する投光部と各鍔3Bの内面に照射されたレーザ光の画像を撮像する例えばCCDカメラなどの撮像手段とが、つば幅検出装置移動アーム17のX軸方向の左右両側に設けられている。例えば、前記左右の投光部からつば内幅Wの方向(X軸方向)へレーザ光が照射され、各鍔3Bの内面に照射されたレーザ光の画像が前記CCDカメラで検出される。CCDカメラで検出された画像に基づいて制御装置の演算装置で前記左右の各検出部21A,21Bから各鍔3Bの内面までの距離が計算される。なお、上記の非接触式のつば幅検出装置としてはレーザ変位検出器21に限定されず、他の装置であっても構わない。
As shown in FIG. 5, the
また、上記のケーブルガイド装置11は、ドラム3の適宜の位置にケーブル5を巻付けるためにケーブル5をガイドする装置である。すなわち、基台7の上部でケーブルガイド装置用支持台7Aに設けたリニアガイドベアリング23を介してX軸方向に移動自在なX軸キャリッジ25が備えられ、このX軸キャリッジ25はサーボモータ等のアクチュエータ27によりX軸方向に移動する構成である。
The
また、上記のX軸キャリッジ25の上部には、Y軸ベース部材29がX軸キャリッジ25に対して一体的に立設されており、前記Y軸ベース部材29には、Y軸キャリッジ31がリニアガイドベアリング33を介してY軸方向に移動自在に係合されている。前記Y軸キャリッジ31は、サーボモータ等のアクチュエータ35によりY軸方向に移動する構成である。
A Y-
また、上記のY軸キャリッジ31の側方には、ローラ支持部材37が設けられている。このローラ支持部材37は、その基端部がY軸キャリッジ31に回転自在に支持されており、先端部側がZ軸方向であってドラム3が設置される側に延出している。前記ローラ支持部材37の先端部側の下方には、ドラム3に巻付けられる直前のケーブル5をガイドするためのローラ39(常態においては、回転中心軸CL3がX軸方向に延伸しているローラ)がローラ支持部材37に対して回転自在に設けられている。また、ローラ39より後方側には、前記ケーブル5を下から押さえてガイドするためのローラ41がローラ支持部材37に対して回転自在に設けられている。
A
上記のローラ39は、図3に示されているように両端部に鍔39Aが備えられており、これらの各鍔39Aの間にケーブル5を挟んでケーブル5を上から押さえてガイドする構成である。ローラ41も両端部に同様の鍔が備えられている。
As shown in FIG. 3, the
上記構成により、ローラ39はX軸、Y軸方向に移動し、ローラ39の下端部に位置している接触点Q1(ケーブル5との接触点)の位置が、X軸方向では、たとえば図4に示されているようにドラム3のつば内幅Wにわたって移動し、Y軸方向では、たとえばドラム3に巻付けられるケーブル5の層の厚さ(図1に示すドラム本体部3Aの上端部の近傍から鍔3Bの上端部)にわたって移動できるように構成されている。
With the above configuration, the
また、前記ローラ支持部材37の後端側はY軸キャリッジ31の後端から後方へ突出しており、図2に示されているようにサーボモータ等のアクチュエータ43によりローラ支持部材37が図2の紙面上において時計回りと反時計回り方向に回動する構成である。これにより、ローラ39がドラム3の鍔3Bの近傍でケーブル5をドラム3に巻付ける際に、ローラ支持部材37が回転することにより、図3に示されているようにローラ39が鍔3Bに干渉しないように斜めに傾くことになる。
Further, the rear end side of the
さらに、この実施の形態のケーブル巻き付け装置1を用いてドラム3の外周にケーブル5を1層ずつ多層巻きする際に、ドラム本体部3Aの両端部の鍔3Bのつば内幅Wは必ずしも図4に示されているように中心CL1から外周に向けて一様ではなく、変形している場合が多く、さらには鍔3Bの円周でも一様に変形しているわけではなく、図7に示されているように任意の円周上の1周分のつば内幅Wを平面上で実際よりオーバーに表すと、1周分のつば内幅Wが変化している場合がある。例えば図8に示されているようにドラム3の正面図で表すと、図8において上と下のつば内幅WがW1,W2のように鍔3Bが変形している。
Further, when the
そこで、前述したレーザ変位検出器21によるつば内幅Wの測定点が、上記の鍔3Bの円周を複数に分割した複数の箇所に設けられている。この実施の形態では、図6に示されているように、鍔3Bの円周を例えば12等分に分割した12の測定点MP1〜MP12が設けられている。
Therefore, the measurement points of the collar inner width W by the
図9を参照するに、前述した制御装置45は、予め記憶されたプログラムに基づいて、図4に示されているように同層に巻付けられるケーブル5間に互いがほぼ等しい僅かな大きさの隙間Gを形成したり、隙間無く巻付けたり、また、レーザ変位検出器21で、巻付けられるケーブル5の各層における前記各測定点MP1〜MP12のつば内幅Wを検出したり、ケーブル5を適正なピッチ間隔で多層巻きするように上記のドラム回転装置9とケーブルガイド装置11とつば幅検出装置移動アーム17とを制御する装置である。
Referring to FIG. 9, the
より詳しくは、制御装置45は、中央処理装置としてのCPU47を備えており、このCPU47には、種々のデータやプログラム等を入力するキーボードやタッチパネルなどの入力装置49と、CRTや液晶などの表示装置51と、入力装置49から入力されたプログラムやレーザ変位検出器21で検出された両側の各鍔3Bの内面までの距離データなどを記憶するメモリ53とが備えられている。
More specifically, the
さらに、前記CPU47には、多層巻きされるケーブル5のうちの任意のn層目にケーブル5を巻付けているときに、予め、前記鍔3Bの円周を複数に分割した複数の測定点、この実施の形態では12の測定点MP1〜MP12で、次の(n+1)層目に巻付けられるケーブル5の中心を通る直線上のつば内幅Wの距離L(n+1)1〜12を検出する指令をレーザ変位検出器21に与える第1指令部55と、前記(n+1)層目の前記各測定点MP1〜MP12におけるつば内幅Wの距離L(n+1)1〜12とケーブル5の外径dに基づいて、(n+1)層目に巻付けられるケーブル5の前記各測定点MP1〜MP12における巻数mと各ケーブル5の配置ピッチPを計算する演算装置57と、この演算装置57で計算された配置ピッチPに基づいて、状況に応じて前記n層目に巻付けられたケーブル5と前記鍔3との間の上、並びに前記n層目のケーブル5間の上に前記ケーブル5を巻付ける指令を与える第2指令部59と、が接続されている。
Further, when the
この実施の形態では、上記の距離L(n+1)1〜12とは、例えばL(n+1)1は(n+1)層目に巻付けられるケーブル5の測定点MP1における距離を示しており、L(n+1)2は(n+1)層目の測定点MP2における距離を示し、以下同じようにして、L(n+1)12は(n+1)層目の測定点MP12における距離を示している。
In this embodiment, the distances L (n + 1) 1 to 12 are, for example, L (n + 1) 1 indicates the distance at the measurement point MP 1 of the
なお、上記のメモリ53へのプログラムの入力は、ドラム3の本体部3Aの外径D、つば内幅W、鍔3Bの外径D1、ケーブル5の外径dが入力され、これらに基づいてプログラムが自動的に作成されてメモリ53に記憶される。あるいは、前記メモリ53にドラム3のIDとこのドラム3の仕様(本体部3Aの外径等)とを対応させて予め記憶しておき、同様にケーブル5のIDとケーブル5の仕様(外径d)とを記憶しておき、ドラム3のIDとケーブル5のIDとを入力するだけで、プログラムを自動的に作成し格納するようにしてもよい。
The program is input to the
次に、ケーブル巻付け装置1の動作について説明する。 Next, the operation of the cable winding device 1 will be described.
ケーブル5の巻付けを開始する前においては、ケーブル5が巻付けられていないドラム3が、ケーブル巻付け装置1にセットされている。図5に示されているように、予め、前記ドラム3の1層目の最初の測定点MP1でケーブル5の中心を通る直線M1上のつば内幅Wの距離L11がレーザ変位検出器21により検出される。すなわち、つば幅検出装置移動アーム17が移動してレーザ変位検出器21の検出部21A,21Bのレーザ光照射位置(投光部)が1層目のケーブル5の中心を通る直線M1上にあり、レーザ変位検出器21の図5において左右の検出部21A,21Bからそれぞれ鍔3Bの内面までの距離La1,Lb1が検出される。この検出データが図示しない制御装置45に送られ、制御装置45内で次の計算が行われる。
Before the winding of the
制御装置45内の演算装置57により、レーザ変位検出器21の検出データから1層目の最初の測定点MP1におけるつば内幅Wの距離L11(La1+Lb1+Lc)が計算される。なお、前記Lcは左右のレーザ変位検出器21の間の距離である。図7では、最初の測定点MP1におけるつば内幅Wの距離L11が720mmとなっている。
The distance L1 1 (La 1 + Lb 1 + Lc) of the collar inner width W at the first measurement point MP 1 in the first layer is calculated from the detection data of the
なお、ケーブル5をドラム3に巻付けるには幾通りもの方法があるが、この発明の実施の形態においてはどのような巻き方であっても構わない。
There are various methods for winding the
例えば、図4に示されているように、ドラム3のつば内幅Wの方向の両端部のそれぞれに、ケーブル5の外径dの半分の隙間(d/2)を設けてケーブル5が巻付けられることを想定して求められる場合について説明する。
For example, as shown in FIG. 4, the
制御装置45では、演算装置57で計算された距離L1(=W)と、予め入力されたケーブル5の外径dとから、図10に示されているようにつば内幅Wから両端にd/2の隙間をあけて巻数mを計算すると、
m=[(L11−d)/d]・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
ただし、[ ]はガウス記号、
となる。
In the
m = [(L1 1 −d) / d] (1)
Where [] is a Gaussian symbol,
It becomes.
上記の(L11−d)の間を鍔3Bの内面から隙間無くm回巻付けたとき隙間G0が余る。この余った隙間G0が図11に示されているようにケーブルピッチP1のそれぞれに均等に補正量としてP1’(隙間G)で分散して割り付けると、
上記の補正量P1’(隙間G)は、
P1’=G={(L11−d)−(m×d)}/(m−1)
={(L11−d)−([(L11−d)/d]×d)}/([(L11−d)/d]−1)
・・・・・・・・・・・・・・(2)
となる。
Gap G 0 when wound without gap m times from the inner surface of the
The correction amount P 1 ′ (gap G) is
P 1 ′ = G = {(L1 1 −d) − (m × d)} / (m−1)
= {(L1 1 −d) − ([(L1 1 −d) / d] × d)} / ([(L1 1 −d) / d] −1)
... (2)
It becomes.
したがって、何回(巻数m回)も巻付けられるケーブル5の間に僅かな大きさの隙間G(互いがほぼ同じ大きさの隙間)が形成されるようなケーブル5の巻付けピッチP1(ドラムの幅方向のピッチ;ケーブル5の外形dよりも僅かに大きいピッチ)が次の(3)式で求められる。
Accordingly, the winding pitch P 1 of the cable 5 (a gap G having a slight size) is formed between the
P1=d+P1’ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3)
なお、上記のP1は測定点MP1における巻付けピッチを示す。なお、後述するP2は測定点MP2における巻付けピッチを示し、以下、同様にして、P3〜P12は各測定点MP3〜MP12における巻付けピッチを示すものとする。
P 1 = d + P 1 ′ (3)
Incidentally, P 1 above shows the winding pitch at the measurement point MP 1. Incidentally, P 2 to be described later shows the winding pitch at the measurement point MP 2, In the same manner, P 3 to P 12 denote the winding pitch at each
次に、前記ドラム3の1層目の2番目の測定点MP2(図6において測定点MP1からの円周角度が30°の位置)でケーブル5の中心を通る直線M1上のつば内幅Wの距離L12がレーザ変位検出器21により検出される。このときの検出方法は上述した1層目の最初の測定点MP1におけるつば内幅Wの距離L11の計算方法と同様であり、この測定点MP2における巻付けピッチP2が計算される。
Next, in the flange on the straight line M1 passing through the center of the
以下、同様にして、前記ドラム3の1層目の3番目〜12番目の測定点MP3〜MP12におけるつば内幅Wの距離L13〜L112及び各巻付けピッチP3〜P12が計算される。
In the same manner, the third to 12-
したがって、図7に示されているように、各測定点MP1〜MP12におけるつば内幅Wの距離L13〜L112が計算される。 Therefore, as shown in FIG. 7, distances L1 3 to L1 12 of the collar inner width W at each of the measurement points MP 1 to MP 12 are calculated.
次いで、つば幅検出装置移動アーム17が上昇して前記レーザ光照射位置が2層目のケーブル5の中心を通る直線M2上に移動すると共に、上記の計算値に基づいて、1層目のケーブル5がドラム3に巻付けられる。
Next, the collar width detecting
まず、図4に示されているように、ケーブル5の先端部5Aが、鍔3Bに設けられた貫通孔3Cから外部に延出し、この延出した部分が図示しない固定具で前記鍔3Bに固定されているものとする。
First, as shown in FIG. 4, the
また、図1に示されているように、ケーブル5は、ドラム3とローラ39との間ではZ軸方向に延伸している。なお、上記の延出しているケーブル5には、たるみを防止するために、たとえばY軸キャリッジ31に設けられた図示しないテンション付与装置によって僅かなテンションが与えられている。
Further, as shown in FIG. 1, the
このような初期状態から、前記ケーブル巻付け装置1が制御装置45の制御の下で動作し、同層に巻付けられるケーブル5の各測定点MP1〜MP12における前記ケーブル5間に互いがほぼ等しい僅かな大きさの隙間Gを形成するようにケーブル5がドラム3に巻付けられる。例えば、1層目では、図1に示されているように、ドラム3が矢印AR1の方向にほぼ一定の速度で回転しつつ、ケーブル5が前述したように予め制御装置45の演算装置57で計算された各測定点MP1〜MP12におけるピッチP1〜P12に配置されるように、例えば図8に示されているようにローラ39の位置をドラム3のつば内幅Wの方向(X軸方向)に適宜ずらして、ドラム3のつば内幅Wの一端側から他端側にわたって巻付けられる。
From such an initial state, the cable winding device 1 operates under the control of the
また、レーザ変位検出器21による測定時期は、上記のように1層目は巻き取り開始前に測定され、2層目以降は1層前の巻き取り中に先行して、各測定点MP1〜MP12におけるつば内幅Wの距離L21〜L212が測定されていくものである。
In addition, as described above, the measurement time by the
したがって、上記のように1層目のケーブル5が巻付けられている間に、図5に示されているように、つば幅検出装置移動アーム17が上昇してレーザ光照射位置(投光部)が2層目のケーブル5の中心を通る直線M2上に移動し、2層目の各測定点MP1〜MP12におけるケーブル5の中心を通る直線M2上のつば内幅Wの距離L21〜L212がレーザ変位検出器21により検出される。
Therefore, while the first-
すなわち、2層目の最初の測定点MP1では、レーザ変位検出器21の図5において左右からそれぞれ鍔3Bの内面までの距離La2,Lb2が検出される。この検出データが図示しない制御装置45に送られ、制御装置45内で、1層目の場合と同様に計算が行われる。
That is, first in the measurement points MP 1 of the second layer, the
より詳しくは、レーザ変位検出器21の検出データから2層目の最初の測定点MP1におけるつば内幅Wの距離L21(=La2+Lb2+Lc)が計算され、この距離L21と予め入力されたケーブル5の外径dとから、巻数m及び配置ピッチP1が計算される。以下、同様にして、2層目の2番目〜12番目の各測定点MP2〜MP12におけるつば内幅Wの距離L22〜L212が計算され、この距離L22〜L212と予め入力されたケーブル5の外径dとから、巻数m及び配置ピッチP2〜P12が計算される。
More specifically, the distance L2 1 (= La 2 + Lb 2 + Lc) of the collar inner width W at the first measurement point MP 1 in the second layer is calculated from the detection data of the
次いで、2層目に巻付けられるケーブル5は、1層目の巻付け終了後、上記の計算値に基づいて、ドラム3のつば内幅Wの他端側から一端側にわたって、1層目の場合と同様に、ドラム3が回転しつつローラ39が移動し、1層目に巻付けられているケーブル5間の隙間Gの上の箇所に巻付けられる。
Next, the
したがって、鍔3Bが、図5の実線に示されているように正常な位置にあるときは、例えば2層目の各測定点MP1〜MP12におけるつば内幅Wの距離L21〜L212が1層目の各測定点MP1〜MP12におけるつば内幅Wの距離L11〜L112とほぼ同じである場合、2層目におけるケーブル5のピッチP1〜P12は、1層目におけるピッチP1〜P12と等しいことになる。
Thus,
以上のように、3層目以降の層を巻付ける場合も、2層目を巻付ける場合と同様の巻付けが行なわれる。すなわち、上層に巻付けられるケーブル5は、下層に巻付けられているケーブル5間の隙間Gの上の箇所に巻付けられることにより、ケーブル5がドラム3に多層巻きされる。
As described above, when the third and subsequent layers are wound, the same winding as that for the second layer is performed. That is, the
もし、鍔3Bが、図5の二点鎖線に示されているようにドラム3の中心から外側に変形しているときや任意の円周上の1周分のつば内幅Wが変化しているときは、例えばn層目の各測定点MP1〜MP12におけるつば内幅Wの距離Ln1〜Ln12に合わせて計算されたケーブル5の配置ピッチP1〜P12毎に隙間Gを僅かに変えて変化させることになる。
If the
以上のことから、ドラム3のつば内幅Wがほぼ一定の正常な状態の場合は、ケーブル5が巻付けられる層のつば内幅Wの距離が予めレーザ変位検出器21で測定されなくてもほぼ均一に巻付けることができる。しかし、ドラム3の鍔3Bが変形している場合であっても、上述したように、レーザ変位検出器21によって予めケーブル5が巻付けられるn層目の各測定点MP1〜MP12におけるつば内幅Wの距離Ln1〜Ln12を測定し、この測定された距離Ln1〜Ln12に基づいてケーブル5を巻付けるので、ドラムの鍔3Bの変形状態に合わせてケーブル5が崩れ落ちることの無いようにほぼ均一に巻付けることが可能となる。
From the above, in the normal state where the inner width W of the
次に、ドラムの鍔3Bが、ドラム3の中心から外周方向に向けて変形し、かつ、円周方向にも変形している場合について詳しく説明する。なお、前述した巻き方(ケーブル5間に隙間Gを開ける巻き方)とは異なる巻き方で説明する。
Next, the case where the
図12〜図15を参照するに、この巻き方は、例えば図12に示されているように、1層目がドラム3の鍔3Bのつば内幅Wの方向の一方側(図12において右側)の端部にケーブル5を接触させて、前述した(1)式におけるつば内幅Wの間を端から隙間無くm回巻付けると共に、鍔3Bのつば内幅Wの方向の他方側(図12において左側)の端部は、余った隙間G1のままにしてケーブル5が巻付けられる方法である。
12 to 15, for example, as shown in FIG. 12, for example, the first layer is one side in the direction of the inner width W of the
レーザ変位検出器21による測定時期は、前述した例と同様に、1層目は巻き取り開始前に測定し、2層目以降は、1層前の巻き取り中に先行してつば内幅Wを測定していくものである。
The measurement time by the
図12を参照するに、レーザ変位検出器21により、まず、ドラム3の1層目の最初の測定点MP1でケーブル5の中心を通る直線M1上のつば内幅Wの距離L11が検出される。つば幅検出装置移動アーム17のレーザ変位検出器21の図12において左右の検出部21A,21Bからそれぞれ鍔3Bの内面までの距離La1,Lb1が検出され、この検出データが図示しない制御装置45に送られて、1層目の最初の測定点MP1におけるつば内幅Wの距離L11(La1+Lb1+Lc)が計算される。なお、前記Lcは左右のレーザ変位検出器21の間の距離である。制御装置45の演算装置57では前記距離L11と、予め入力されたケーブル5の外径dとから、巻数m(=L11/d)及び配置ピッチP1が計算される。
Referring to FIG. 12, the
次に、前記ドラム3の1層目の2番目の測定点MP2(図6において測定点MP1からの円周角度が30°の位置)でケーブル5の中心を通る直線M1上のつば内幅Wの距離L12がレーザ変位検出器21により検出される。このときの検出方法は上述した1層目の最初の測定点MP1におけるつば内幅Wの距離L11の計算方法と同様であり、この測定点MP2におけるつば内幅Wの距離L12及び配置ピッチP2が計算される。
Next, in the flange on the straight line M1 passing through the center of the
以下、同様にして、前記ドラム3の1層目の3番目〜12番目の測定点MP3〜MP12におけるつば内幅Wの距離L13〜L112及び配置ピッチP3〜P12が図7の場合と同様に計算される。
In the same manner, collar within the
次いで、つば幅検出装置移動アーム17が上昇して前記レーザ光照射位置が2層目のケーブル5の中心を通る直線M2上に移動すると共に、上記の計算に基づいて、図13に示されているように、ケーブル巻付け装置1が制御装置45の制御の下で動作し、上記の1層目の1番目〜12番目の測定点MP1〜MP12におけるつば内幅Wの距離L11〜L112の間を一端側から隙間無くm回巻付けられ、各測定点MP1〜MP12における余った隙間G11〜G112がそのままとされる。
Next, the collar width detecting
なお、上記のG11は1層目の測定点MP1における余った隙間を示し、G12は1層目の測定点MP2における余った隙間を示し、以下、同様にして、G13〜G112は1層目の各測定点MP3〜MP12における余った隙間を示すものとする。 Note that G1 1 indicates an excess gap at the measurement point MP 1 in the first layer, G1 2 indicates an excess gap at the measurement point MP 2 in the first layer, and G1 3 to G1 in the same manner. Reference numeral 12 denotes a remaining gap at each measurement point MP 3 to MP 12 in the first layer.
このように1層目のケーブル5が巻付けられている間に、ドラム3の2層目の1番目〜12番目の測定点MP1〜MP12でケーブル5の中心を通る直線M2上のつば内幅Wの距離L21〜L212が、図13に示されているようにレーザ変位検出器21により測定される。
While this manner the
すなわち、2層目の最初の測定点MP1では、レーザ変位検出器21の図13において左右の検出部21A,21Bからそれぞれ鍔3Bの内面までの距離La2,Lb2が検出される。この検出データが図示しない制御装置45に送られ、制御装置45内で、1層目の場合と同様に計算が行われる。
That is, in the first measurement point MP 1 of the second layer, the
より詳しくは、レーザ変位検出器21の検出データから2層目の最初の測定点MP1におけるつば内幅Wの距離L21(=La2+Lb2+Lc)が計算され、この距離L21と予め入力されたケーブル5の外径dとから、巻数m及び配置ピッチP1が計算される。
More specifically, the distance L2 1 (= La 2 + Lb 2 + Lc) of the collar inner width W at the first measurement point MP 1 in the second layer is calculated from the detection data of the
以下、同様にして、2層目の2番目〜12番目の各測定点MP2〜MP12におけるつば内幅Wの距離L22〜L212が計算され、この距離L22〜L212と予め入力されたケーブル5の外径dとから、巻数m及び配置ピッチP2〜P12が計算される。
In the same manner, the
次いで、つば幅検出装置移動アーム17が上昇して前記レーザ光照射位置が3層目のケーブル5の中心を通る直線M3上に移動すると共に、上記の計算に基づいて、図14に示されているように、2層目に巻付けられるケーブル5は、1層目の巻付け終了後、ドラム3のつば内幅Wの他端側から一端側にわたって、1層目の場合と同様に、ドラム3が回転しつつローラ39が移動し、1層目に巻付けられているケーブル5間の上に巻付けられる。このとき、1層目のケーブル5の端と、2層目の測定位置の鍔3Bの内面との隙間G21〜G212のうちの少なくとも1つがd/2より小さい場合は、1層目のケーブル5と鍔3Bとの間の上には2層目のケーブル5が巻付けられない。一方、前記隙間G21〜G212のすべてがd/2以上の場合は、図13に示されているように1層目のケーブル5と鍔3Bとの間の上に2層目のケーブル5が巻付けられることになる。
Next, the collar width detecting
図14を参照するに、上記のように2層目のケーブル5が巻付けられている間に、3層目の最初の測定点MP1におけるつば内幅Wのケーブル5の中心を通る直線M3上のつば内幅Wの距離L31(=La3+Lb3+Lc)が、1層目及び2層目の場合と同様にレーザ変位検出器21で検出されて制御装置45内で計算される。この距離L31と予め入力されたケーブル5の外径dとから、巻数m及び配置ピッチP1が計算される。
Referring to FIG. 14, while the
以下、同様にして、3層目の2番目〜12番目の各測定点MP2〜MP12におけるつば内幅Wの距離L32〜L312が計算され、この距離L32〜L312と予め入力されたケーブル5の外径dとから、巻数m及び配置ピッチP2〜P12が計算される。
In the same manner, the distance of the flange within the
次いで、つば幅検出装置移動アーム17が上昇して前記レーザ光照射位置が4層目のケーブル5の中心を通る直線M4上に移動すると共に、上記の計算に基づいて、図15に示されているように、3層目に巻付けられるケーブル5は、2層目の巻付け終了後、ドラム3のつば内幅Wの一端側から他端側にわたって、1層目の場合と同様に、ドラム3が回転しつつローラ39が移動し、2層目に巻付けられているケーブル5間の上に巻付けられる。このとき、2層目のケーブル5の端と、3層目の測定位置の鍔3Bの内面との隙間G31〜G312のうちの少なくとも1つがd/2より小さい場合は、2層目のケーブル5と鍔3Bとの間の上には3層目のケーブル5が巻付けられない。一方、前記隙間G31〜G312のすべてがd/2以上の場合は、図14に示されているように2層目のケーブル5と鍔3Bとの間の上に3層目のケーブル5が巻付けられることになる。
Next, the collar width detecting
なお、点線で示した鍔3Bの正常な位置ではケーブル5が巻付けられないのであるが、図14においては、ケーブル5が巻付けられるほどの鍔3Bの変形量であり、前記隙間G31〜G312のすべてがd/2以上であるために、3層目のケーブル5の端と鍔3Bとの間に巻付けられる。なお、図14では隙間G3がほぼd/2であるために3層目のケーブル5の端と鍔3Bとの間がほぼ接触した状態となって巻付けられる。点線で示した鍔3Bの正常な場合より巻数が1回多くなる。また、1層目と2層目のケーブル5の端と鍔3Bとの間にそれぞれ隙間があるが、3層目の測定点MP1〜MP12の幾つかの測定点のケーブル5の端と鍔3Bとの間がほぼ接触した状態であるので2層目のケーブル5が崩れ落ちることがない。なお、この3層目の幾つかの測定点でケーブル5の端と鍔3Bとの間が接触していなくても、さらに上層でケーブル5が巻き付けられる際に、ケーブル5の端と鍔3Bとの間がほぼ接触した状態となることで、崩れ落ちることがなくなる。
In addition, although the
図15を参照するに、上記のように3層目のケーブル5が巻付けられている間に、4層目の最初の測定点MP1におけるつば内幅Wのケーブル5の中心を通る直線M4上のつば内幅Wの距離L41(=La4+Lb4+Lc)が、1層目及び2層目の場合と同様にレーザ変位検出器21で検出されて制御装置45内で計算される。この距離L41と予め入力されたケーブル5の外径dとから、巻数m及び配置ピッチP1が計算される。
Referring to FIG. 15, while the
以下、同様にして、4層目の2番目〜12番目の各測定点MP2〜MP12におけるつば内幅Wの距離L42〜L412が計算され、この距離L42〜L412と予め入力されたケーブル5の外径dとから、巻数m及び配置ピッチP2〜P12が計算される。
In the same manner, the
次いで、つば幅検出装置移動アーム17が上昇して前記レーザ光照射位置が5層目のケーブル5の中心を通る直線M5上に移動すると共に、上記の計算に基づいて、4層目に巻付けられるケーブル5は、3層目の巻付け終了後、ドラム3のつば内幅Wの他端側から一端側にわたって、ドラム3が回転しつつローラ39が移動し、3層目に巻付けられているケーブル5間の上に巻付けられる。このとき、3層目のケーブル5の端と、4層目の測定位置の鍔3Bの内面との隙間G41〜G412のうちの少なくとも1つがd/2より小さい場合は、図15に示されているように4層目のケーブル5と鍔3Bとの間の上には4層目のケーブル5が巻付けられない。一方、前記隙間G41〜G412のすべてがd/2以上の場合は、3層目のケーブル5と鍔3Bとの間の上に4層目のケーブル5が巻付けられることになる。
Next, the collar width detecting
以上のように、5層目以降の層を巻付ける場合も、2〜4層目を巻付ける場合と同様な巻付けが行なわれることにより、ケーブル5がドラム3に多層巻きされる。
As described above, when the fifth and subsequent layers are wound, the
図16では、上記のようにして6層巻きされた状態が示されており、点線で示した鍔3Bの正常な位置では巻付けられないが、この実施の形態による巻き方によれば3層目、5層目、6層目のハッチングで示されているケーブル5が巻付けられている。したがって、より多くのケーブル5を巻き付けることができる。また、もし、このハッチングで示されているケーブル5が巻付けられないとすれば、ケーブル5が崩れ落ちる事態が生じることになるが、この実施の形態による巻き方によれば鍔の変形に追従した巻き付けができるので、ケーブル5が崩れることが無くなる。なお、点線で示したケーブル5の部分は巻付けられないので、ケーブル5の端と鍔3Bとの間に隙間が生じていることを示している。
FIG. 16 shows a state in which the six layers are wound as described above, and it is not wound at the normal position of the
また、上記のレーザ変位検出器21は、鍔3Bのいかなる寸法変化でも測定することができ、この測定によりケーブル5を所定の位置に移動させることできる。また、例えば任意のn層目にケーブル5を巻付けているときに、この実施の形態では、予め、前記鍔3の円周を12分割した複数の測定点MP1〜MP12で、次の(n+1)層目に巻付けられるケーブル5の巻数mと各ケーブル5の配置ピッチP1〜P12が設定されるので、時間的な余裕がある。そのために、従来のように瞬時に高速判断するための高価な制御装置を必要としない安価な制御装置で十分に対応できる。
In addition, the
さらに、この実施の形態の非接触式のつば幅検出装置としてのレーザ変位検出器21は機械的な検出装置に比べて検出時間が短くなるために、各層への段替えの作業を早く行うことができる。また、従来の画像処理に比べて外乱が少なく、正確であり、従来の画像処理のような複雑な処理を行う必要がなく、NCやシーケンサなどの安価な装置を使用することにより早い処理を行うことができる。
Furthermore, since the
なお、前述した実施の形態ではケーブル5をドラム3に巻き付ける場合について説明したが、ケーブル以外の線条体であっても、一定でない寸法内の箇所へ隙間無く詰めこんで巻き付ける場合などにも応用できる。
In the above-described embodiment, the case where the
1 ケーブル巻付け装置
3 ドラム
3A ドラム本体部
3B 鍔
5 ケーブル
7 基台
9 ドラム回転装置
11 ケーブルガイド装置
13 ドラム支持部材
17 非接触式のつば幅検出装置移動アーム
21 レーザ変位検出器(非接触式のつば幅検出装置)
21A,21B 検出部
25 X軸キャリッジ
29 Y軸ベース部材
31 Y軸キャリッジ
33 リニアガイドベアリング
37 ローラ支持部材
39 ローラ
39A 鍔
45 制御装置
53 メモリ
55 第1指令部
57 演算装置
59 第2指令部
CL1 中心軸
CL2 直線(つば幅検出装置移動アーム17の)
M1〜M4 直線(測定位置の)
MP1〜MP12 鍔の円周を12分割した12の各測定点
L11〜L112 1層目の各測定点MP1〜MP12における距離
L21〜L212 2層目の各測定点MP1〜MP12における距離
La1,Lb1,Lc 距離
La2,Lb2,Lc 距離
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
21A,
M1-M4 straight line (measurement position)
MP 1 to MP 12 distance at each measurement point L1 1 ~L1 12 1-layer measurement points MP 1 to MP 12 of the
Claims (6)
n層目に線条体を巻付けているときに、予め、前記鍔の円周を複数に分割した複数の測定点で、次の(n+1)層目に巻付けられる線条体の中心を通る直線上のつば内幅を非接触式のつば幅検出装置により測定し、この測定されたつば内幅と前記線条体の外径に基づいて、(n+1)層目に巻付けられる線条体の前記各測定点における巻数と各線条体の配置ピッチを計算し、この計算された配置ピッチに基づいて、状況に応じて前記n層目に巻付けられた線条体と前記鍔との間の上、並びに前記n層目の線条体間の上に前記線条体を巻付けることを特徴とする線条体の自動整列巻き方法。 In the automatic alignment winding method of a linear body that is automatically aligned and wound in multiple layers while relatively traversing the linear body on a rotating drum having ridges on both sides,
When the striatum is wound on the nth layer, the center of the striate wound on the next (n + 1) th layer is previously measured at a plurality of measurement points obtained by dividing the circumference of the collar into a plurality of pieces. The inner width of the brim on the straight line is measured by a non-contact type brim width detecting device, and based on the measured inner width of the brim and the outer diameter of the linear body, the filament wound around the (n + 1) layer The number of windings at each measurement point of the body and the arrangement pitch of each striated body are calculated, and based on the calculated arrangement pitch, the striated body wound around the nth layer according to the situation and the ridge A method for automatically aligning and winding a linear body, characterized in that the linear body is wound between and between the n-th layer of linear bodies.
各層目に巻付けられる線条体の中心を通る直線上のつば内幅を測定する非接触式のつば幅検出装置と、
n層目に線条体を巻付けているときに、予め、前記鍔の円周を複数に分割した複数の測定点で、次の(n+1)層目に巻付けられる線条体の中心を通る直線上のつば内幅を測定する指令を前記非接触式のつば幅検出装置に与えると共に、前記(n+1)層目の前記各測定点におけるつば内幅と線条体の外径に基づいて、(n+1)層目に巻付けられる線条体の前記各測定点における巻数と各線条体の配置ピッチを計算し、この計算された配置ピッチに基づいて、状況に応じて前記n層目に巻付けられた線条体と前記鍔との間の上、並びに前記n層目の線条体間の上に前記線条体を巻付ける指令を与える制御装置と、
で構成されていることを特徴とする線条体の自動整列巻き装置。 In an automatic alignment winding apparatus for a linear body that is automatically aligned and wound in multiple layers while relatively traversing the linear body on a rotating drum having ridges on both sides,
A non-contact type collar width detecting device for measuring the inner width of the collar on a straight line passing through the center of the striate wound around each layer;
When the striatum is wound on the nth layer, the center of the striate wound on the next (n + 1) th layer is previously measured at a plurality of measurement points obtained by dividing the circumference of the collar into a plurality of pieces. A command for measuring the inner width of the collar on the straight line is given to the non-contact type collar width detecting device, and based on the inner width of the collar and the outer diameter of the filament at each measurement point of the (n + 1) layer. , The number of windings at each measurement point of the striated body wound in the (n + 1) layer and the arrangement pitch of each striatum are calculated, and the nth layer is calculated according to the situation based on the calculated arrangement pitch. A control device for giving a command to wind the wire body between the wound wire body and the ridge, and between the n-th layer wire bodies;
A device for automatically aligning and winding a striated body characterized by comprising:
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2006252307A JP2008074502A (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Automatic alignment winding method of linear bodies, and its device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2006
- 2006-09-19 JP JP2006252307A patent/JP2008074502A/en active Pending
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