JP2010228889A

JP2010228889A - 線状物巻回装置及び線状物巻回方法

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Publication number: JP2010228889A
Application number: JP2009080119A
Authority: JP
Inventors: Koji Nakano; 孝治中野
Original assignee: CF WIRE ROPE KK
Current assignee: CF WIRE ROPE KK
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2010-10-14
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: JP4418510B1

Abstract

【課題】巻乱れを防止してドラムに線状物を巻回し、損傷による線状物の品質低下を回避すると共にドラムに巻回できる線状物の量が減少することを防ぐ線状物巻回装置及び線状物巻回方法を提供する。
【解決手段】ドラム１の一端部から中央部までドラム１に巻回している線状物Ｒの最前列よりも後側にガイド１５を位置させ、ドラム１の中央部から他端部までドラム１に巻回している線状物Ｒの最前列よりも前側にガイド１５を位置させて、ドラム１の端部にて隙間が発生することを回避する構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロープ等の線状物を案内するガイドから送出された線状物を、その軸芯回りに回転するドラムの周面にて並列に巻回する線状物巻回装置及び線状物巻回方法に関する。

建設、土木等の重量物を扱う現場においては、取扱いの容易なウインチを使用して重量物の運搬・上げ下ろしをすることが多い。ウインチにはワイヤーロープ等の線状物を巻回してあり、ウインチから線状物を引き出して重量物を掛止するフック等に取り付け、線状物を巻き上げることによって、重量物の運搬・上げ下ろしを行う。重量物の運搬・上げ下ろしを安全に行うには、線状物に負荷される荷重を分散させる必要があり、前記フックに線状物を何重にも重ねて取り付ける。従来、整列した状態で線状物を巻回して、ウインチ等に線状物を可能な限り長く巻回する線状物巻回装置が提案されており（例えば特許文献１参照）、該線状物巻回装置を使用して線状物を巻回したウインチを用いることで、より多くの線状物をフックに取り付けることができる。

図１５は従来の線状物巻回装置を示す模式的断面図、図１６は従来の線状物巻回装置によってドラムに整列した状態で巻回された場合における線状物を示す模式的部分拡大図である。従来の線状物巻回装置は、その軸芯回りに回転して線状物Ｒを巻回するドラム１００と、該ドラム１００の軸方向に往復移動するトラバーサ１０１とを備えており、トラバーサ１０１に設けてある回動可能なガイド１０２を介して線状物Ｒを案内し、ドラム１００に巻回していた。このとき図１５に示す如く、前記ドラム１００の軸方向に沿って線状物Ｒの巻回が進行する方向（以下巻回進行方向という。）において、ドラム１００に巻回している線状物Ｒの最前列よりも後側に、トラバーサ１０１によってガイド１０２を位置させている。その結果、巻回進行方向と逆方向の張力が線状物Ｒに与えられ、線状物Ｒは互いに密着して隙間なくドラム１００に巻回することができた。

また図１６に示す如く、ドラム１００の周面に沿って、線状物Ｒは前記ドラム１００の軸芯に対して直角に巻回されて線状物Ｒの列を形成し、ドラム１００が一回転する直前に前記軸芯に対し傾斜して巻回されて、再び前記ドラム１００の軸芯に対して直角に巻回されて次の列が形成され、トラバーサ１０１を往復移動させて前記ドラム１００の周面に沿って線状物Ｒを並列に且つ層状に配置していた。なお図１６に示すように、下層にて巻回してある線状物Ｒが前記軸芯に対し傾斜する領域（以下、下層にて巻回してある線状物Ｒが前記軸芯に対し傾斜する領域をレーンチェンジ領域ＬＣ１という。）と上層にて巻回してある線状物Ｒが前記軸芯に対し傾斜する領域（以下、上層にて巻回してある線状物Ｒが前記軸芯に対し傾斜する領域をレーンチェンジ領域ＬＣ２という。）とはドラム１００の周方向において、互いの領域が重ならないように位置が偏倚している。

特開２００４―３０７１４号公報

図１７は互いの間に等間隔の隙間が空くようにドラムに配置してあり、ドラムの軸芯に対して直角な線状物を示す模式的拡大図、図１８は互いの間に等間隔の隙間が空くようにドラムに配置してあり、ドラムの軸芯に対し傾斜している線状物を示す模式的拡大図、図１９は横滑りした状態でドラムに巻回してある線状物を示す模式的展開図である。なお図１９において、レーンチェンジ領域ＬＣ２にて破線で表示されている部分は、横滑りしていない状態での線状物を示し、実線で表示されている部分は横滑りした状態での線状物を示している。

従来の線状物巻回装置を使用して、線状物Ｒを巻回する場合には、線状物Ｒを前記ドラム１００の軸芯に対して直角に巻回させてある部分（すなわちレーンチェンジ領域ＬＣ１及びＬＣ２以外の領域）では、図１７に示す如く、下層にある線状物Ｒ_bの間に形成された谷間に上層にある線状物Ｒ_aが線状物Ｒ_bに対して平行に配置され、線状物Ｒ_bと線状物Ｒａとが線接触するので接触面積が大きく、線状物Ｒ_aは安定に支持される。
一方でレーンチェンジ領域ＬＣ２では、図１８に示す如く、下層にある線状物Ｒ_bの上に、上層にある線状物Ｒ_aが交差して配置され、線状物Ｒ_bと線状物Ｒ_aとが点接触するので接触面積が小さく、線状物Ｒ_aは不安定な状態で支持される。

図１８の矢印にて示す如く、上層にある線状物Ｒ_aに、前記巻回進行方向と逆方向の引張力が与えられた場合には、線状物Ｒ_bとの接触面積が小さいため摩擦抵抗が小さく、また線状物Ｒ_bの間に隙間が空いている上に、ドラム１００の回転が進行すると前記ガイド１０２と前記ドラム１００に巻回している線状物の最前列との前記軸方向の相対距離が大きくなり、前記巻回進行方向と逆向きの引張力が徐々に大きくなるので、図１９に示す如く、レーンチェンジ領域ＬＣ２において線状物Ｒ_aが横滑りする。線状物Ｒ_aが横滑りすると、巻回が終了するときにドラム１００の一端部と線状物Ｒ_aとの間に大きな隙間が発生し、折り返して線状物の巻回を進行させる場合に、前記隙間に線状物が落ち込む。その結果過剰に線状物が巻回されている部分や、寡少に線状物が巻回されている部分ができて巻乱れが発生する。

過剰に線状物が巻かれている部分では線状物が交差して積み上がっており、線状物の交差した部分に大きな荷重が負荷されて線状物が損傷しやすくなっており、また過剰に巻かれた線状物が滑り落ちることにより線状物同士が擦れて線状物は損傷する。更に巻乱れにより、線状物をドラム１００に整列して巻回させることができず、ドラム１００に巻回できる線状物の量が減少していた。

上述した線状物の巻乱れを防止するために、前記トラバーサ１０１によって、前記ドラム１００の軸方向に沿って線状物Ｒの巻回が進行する側に前記ガイド１０２を位置させて、巻回進行方向への張力を線状物Ｒに与えることが考えられる。図２０は巻回進行方向への張力を線状物Ｒに与える線状物巻回装置を示す模式的断面図、図２１は巻回進行方向への張力を線状物Ｒに与える線状物巻回装置によってドラムに整列した状態で巻回された線状物を示す模式的部分拡大図、図２２は横滑りした状態でドラムに巻回してある線状物を示す模式的展開図である。

図２０の実線で示すように、巻回進行方向にトラバーサを１０１を移動させて、ドラム１００に巻回している線状物の最前列よりも前側に前記ガイド１０２を位置させて、巻回進行方向の張力を線状物Ｒに与えている場合には、図２１に示すように、レーンチェンジ領域ＬＣ１及びＬＣ２において線状物Ｒ_bと線状物Ｒ_aとが略線接触するので接触面積が大きく、線状物Ｒ_aは安定に支持され、整列した状態で線状物が巻回されると考えられる。
しかし実際には、ドラム１００に巻回している線状物の最前列よりも前側に前記ガイド１０２を位置させることは困難であり、ガイド１０２の回動角度を検出する手段を設け、図２０の点線で示すように、ドラム１００に巻回している線状物の最前列よりも後側に前記ガイド１０２が位置したことを示す角度を検出してからトラバーサを１０１を巻回進行方向に移動させるようにすることが一般的である。ドラム１００に巻回している線状物の最前列よりも後側にガイド１０２が位置している場合には、上層の線状物はレーンチェンジ領域ＬＣ１の上側に位置している。このため、線状物は、前述した図１８にて示した線状物と同様な状態にあり、線状物Ｒ_bと線状物Ｒ_aとが点接触し、線状物Ｒ_aは不安定な状態で支持されている。更に巻回進行方向と逆方向の引張力が与えられるので、線状物Ｒ_aは線状物Ｒ_bの上を横滑りして、図２２に示すように、レーンチェンジ領域ＬＣ１及びＬＣ２に亘って、線状物Ｒ_aは線状物Ｒ_b上にて蛇行し、巻乱れが生じる。そして蛇行した線状物Ｒ_aの上に更に線状物が巻回された場合には、蛇行した線状物Ｒ_aに沿って線状物は巻回されるので、ドラム１００への巻回を開始した直後に、ドラム１００の他端部と線状物との間に大きな隙間が発生する。そして線状物の巻回が進行し、ドラム１００の一端部を折り返して線状物の巻回が更に進行して、前記他端部と線状物との間に発生した隙間に線状物が落ち込み、巻乱れが発生する。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、前記ドラムの一端部から中央部まで前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側（又は後側）に前記ガイドを位置させ、前記ドラムの中央部から他端部まで前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側（又は前側）に前記ガイドを位置させて、ドラムの端部にて隙間が発生することを回避して、巻乱れを防ぎ、また損傷による線状物の品質低下を回避すると共にドラムに巻回できる線状物の量が減少することを防ぐことができる線状物巻回装置及び線状物巻回方法を提供することを目的とする。

またドラムの回転数を検出して、線状物の巻回が前記ドラムの中央部まで進行したか否かを判定し、前記ガイドの位置を、ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側から前側へ、適切なタイミングで切り換えて、巻乱れを防ぐことができる線状物巻回装置を提供することを目的とする。

また線状物の巻回が前記ドラムの中央部まで進行した場合に、ガイドが前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側に位置するまで、前記トラバーサを線状物の巻回が進行する方向に段階的に移動させて、急激にトラバーサを移動させた場合よりも線状物同士の間にできる隙間を小さくし、線状物同士の間に線状物が落ち込まないようにして、巻乱れの発生を防ぐことができる線状物巻回装置を提供することを目的とする。

またドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側（又は後側）に前記ガイドを位置させて巻回した線状物の上側に、ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側（又は前側）に前記ガイドを位置させて線状物を巻回することによって、上層の線状物は下層の線状物に沿うことなく巻回されるので、上層の線状物の巻回を開始した直後にドラムの端部に大きな隙間が発生することを防止することができる。またドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側に前記ガイドを位置させて巻回した線状物の上に、ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側に前記ガイドを位置させて線状物を巻回することによって、上層の線状物は下層の線状物に沿って巻回されるので、上層の線状物は密に巻回され、更に上層の線状物の巻回が終了するときにドラムの端部と線状物との間に大きな隙間が発生することを防ぐことができ、巻乱れの発生を防ぐことができる線状物巻回装置を提供することを目的とする。

また前記ドラムの端部で線状物の巻回が行われていると判断され、前記角度検出手段により線状物の巻回が進行する方向が反転したことを示す角度が検出された場合に、反転した方向に前記トラバーサを移動させて、ドラムの端部での反転を円滑に行って巻乱れを防ぎ、損傷による線状物の品質低下を回避すると共に前記ドラムに巻回できる線状物の量が減少することを防ぐことができる線状物巻回装置を提供することを目的とする。

本発明に係る線状物巻回装置は、軸芯回りに回転して線状物を巻回するドラムと、該ドラムの周面に向けて線状物を案内するガイドと、該ガイドを前記ドラムの軸方向に沿って往復移動させるトラバーサと、前記ドラムの周面に線状物が並列に巻回されるように前記トラバーサの移動を制御する制御手段とを備える線状物巻回装置において、前記制御手段は、前記トラバーサを線状物の巻回が進行する方向に移動させて、前記ドラムの一端部から中央部まで前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側（又は後側）に前記ガイドを位置させ、前記ドラムの中央部から他端部まで前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側（又は前側）に前記ガイドを位置させる手段を備えることを特徴とする。

本発明においては、前記ドラムの一端部から中央部まで前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側（又は後側）に前記ガイドを位置させ、前記ドラムの中央部から他端部まで前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側（又は前側）に前記ガイドを位置させて、ドラムの端部にて隙間が発生することを回避する。

本発明に係る線状物巻回装置は、前記ドラムの回転数を検出する手段を備え、前記制御手段は、検出されたドラムの回転数に基づいて線状物の巻回が前記ドラムの中央部まで進行したか否かを判定する手段を備えることを特徴とする。

本発明においては、ドラムの回転数を検出して、線状物の巻回が前記ドラムの中央部まで進行したか否かを判定し、前記ガイドの位置を、ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側から前側へ、適切なタイミングで切り換える。

本発明に係る線状物巻回装置は、前記ガイドから送出される線状物の送出方向及び前記ドラムの軸芯に垂直な方向のなす角度を検出する角度検出手段を備え、前記制御手段は、線状物の巻回が前記ドラムの中央部まで進行した場合に、前記角度検出手段によって検出された角度に基づいて、前記ガイドが前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側に位置するまで、前記トラバーサを線状物の巻回が進行する方向に段階的に移動させる手段を備えることを特徴とする。

本発明においては、線状物の巻回が前記ドラムの中央部まで進行した場合に、ガイドが前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側に位置するまで、前記トラバーサを線状物の巻回が進行する方向に段階的に移動させて、急激にトラバーサを移動させた場合よりも線状物同士の間にできる隙間を小さくし、線状物同士の間に線状物が落ち込まないようにして、巻乱れの発生を防ぐ。

本発明に係る線状物巻回装置は、前記制御手段は、前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側（又は後側）に前記ガイドを位置させて巻回した線状物の上側に線状物を巻回する場合に、前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側（又は前側）に前記ガイドを位置させる手段を備えることを特徴とする。

本発明においては、ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側に前記ガイドを位置させて巻回した線状物の上に、ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側に前記ガイドを位置させて線状物を巻回することによって、上層の線状物は下層の線状物に沿うことなく巻回されるので、上層の線状物の巻回を開始した直後にドラムの端部に大きな隙間が発生することを防止することができる。またドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側に前記ガイドを位置させて巻回した線状物の上に、ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側に前記ガイドを位置させて線状物を巻回することによって、上層の線状物は下層の線状物に沿って巻回されるので、上層の線状物は密に巻回され、更に上層の線状物の巻回が終了するときにドラムの端部と線状物との間に大きな隙間が発生することを防ぐ。

本発明に係る線状物巻回装置は、前記ドラムの回転数を検出する回転数検出手段を備え、前記制御手段は、前記回転数検出手段の検出結果に基づいて、線状物の巻回が前記ドラムの端部で行われているか否か判定する手段と、前記ドラムの端部で線状物の巻回が行われていると判定され、前記角度検出手段によって線状物の巻回が進行する方向が反転したことを示す角度が検出された場合に、反転した方向に前記トラバーサを移動させる手段とを備えることを特徴とする。

本発明においては、前記ドラムの端部で線状物の巻回が行われていると判断され、前記角度検出手段により線状物の巻回が進行する方向が反転したことを示す角度が検出された場合に、反転した方向に前記トラバーサを移動させて、ドラムの端部での反転を円滑に行う。

本発明に係る線状物巻回方法は、線状物を案内するガイドから送出された線状物を、軸芯回りに回転するドラムの周面に沿って並列に巻回させる線状物巻回方法において、周面全体に並列に線状物を巻回してある前記ドラムに線状物を巻回し、前記ドラムの一端部から中央部まで前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側に前記ガイドを移動させ、前記ドラムの中央部から他端部まで前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側に前記ガイドを移動させて、前記ドラムの周面に沿って並列に線状物を巻回させることを特徴とする。

本発明においては、前記ドラムの一端部から中央部まで前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側に前記ガイドを位置させ、前記ドラムの中央部から他端部まで前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側に前記ガイドを位置させて、ドラムの端部にて隙間が発生することを回避し、巻乱れを防ぐ。また損傷による線状物の品質低下を回避すると共にドラムに巻回できる線状物の量が減少することを防ぐ。

本発明に係る線状物巻回装置及び線状物巻回方法にあっては、前記ドラムの一端部から中央部まで前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側（又は後側）に前記ガイドを位置させ、前記ドラムの中央部から他端部まで前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側（又は前側）に前記ガイドを位置させて、ドラムの端部にて隙間が発生することを回避して、巻乱れを防ぎ、また損傷による線状物の品質低下を回避すると共にドラムに巻回できる線状物の量が減少することを防ぐことができる。

本発明に係る線状物巻回装置にあっては、ドラムの回転数を検出して、線状物の巻回が前記ドラムの中央部まで進行したか否かを判定し、前記ガイドの位置を、ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側から前側へ、適切なタイミングで切り換えて、巻乱れを防ぐことができる。

本発明に係る線状物巻回装置にあっては、線状物の巻回が前記ドラムの中央部まで進行した場合に、ガイドが前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側に位置するまで、前記トラバーサを線状物の巻回が進行する方向に段階的に移動させて、急激にトラバーサを移動させた場合よりも線状物同士の間にできる隙間を小さくし、線状物同士の間に線状物が落ち込まないようにして、巻乱れの発生を防ぐことができる。

本発明に係る線状物巻回装置にあっては、ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側に前記ガイドを位置させて巻回した線状物の上に、ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側に前記ガイドを位置させて線状物を巻回することによって、上層の線状物は下層の線状物に沿うことなく巻回されるので、上層の線状物の巻回を開始した直後にドラムの端部に大きな隙間が発生することを防止することができる。またドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側に前記ガイドを位置させて巻回した線状物の上に、ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側に前記ガイドを位置させて線状物を巻回することによって、上層の線状物は下層の線状物に沿って巻回されるので、上層の線状物は密に巻回され、更に上層の線状物の巻回が終了するときにドラムの端部と線状物との間に大きな隙間が発生することを防ぐことができ、巻乱れの発生を防ぐことができる。

本発明に係る線状物巻回装置にあっては、前記ドラムの端部で線状物の巻回が行われていると判断され、前記角度検出手段により線状物の巻回が進行する方向が反転したことを示す角度が検出された場合に、反転した方向に前記トラバーサを移動させて、ドラムの端部での反転を円滑に行って巻乱れを防ぎ、損傷による線状物の品質低下を回避すると共に前記ドラムに巻回できる線状物の量が減少することを防ぐことができる。

線状物巻回装置の要部構成を示す模式図である。ガイドの要部構成を示す模式的側面図である。ドラムの第１領域における線状物の巻回方法を説明する説明図である。ドラムの第１領域における線状物の巻回方法を説明する説明図である。ドラムの第１領域における線状物の巻回方法を説明する説明図である。第１領域から第２領域へ線状物を巻回する領域が移行する場合における線状物の巻回方法を説明する説明図である。第１領域から第２領域へ線状物を巻回する領域が移行する場合における線状物の巻回方法を説明する説明図である。ドラムの第２領域における線状物の巻回方法を説明する説明図である。ドラムの第２領域における線状物の巻回方法を説明する説明図である。ドラムの第２領域における線状物の巻回方法を説明する説明図である。フランジ付近にて線状物の巻回方向を反転させる場合における線状物の巻回方法を説明する説明図である。フランジ付近にて線状物の巻回方向を反転させる場合における線状物の巻回方法を説明する説明図である。制御装置による巻回処理を説明するフローチャートである。制御装置による巻回処理を説明するフローチャートである。従来の線状物巻回装置を示す模式的断面図である。従来の線状物巻回装置によってドラムに整列した状態で巻回された場合における線状物を示す模式的部分拡大図である。互いの間に等間隔の隙間が空くようにドラムに配置してあり、ドラムの軸芯に対して直角な線状物を示す模式的拡大図である。互いの間に等間隔の隙間が空くようにドラムに配置してあり、ドラムの軸芯に対し傾斜している線状物を示す模式的拡大図である。横滑りした状態でドラムに巻回してある線状物を示す模式的展開図である。巻回進行方向への張力を線状物に与える線状物巻回装置を示す模式的断面図である。巻回進行方向への張力を線状物に与える線状物巻回装置によってドラムに整列した状態で巻回された線状物を示す模式的部分拡大図である。横滑りした状態でドラムに巻回してある線状物を示す模式的展開図である。

以下本発明を実施の形態に係る線状物巻回装置を示す図面に基づいて詳述する。図１は線状物巻回装置の要部構成を示す模式図、図２はガイドの要部構成を示す模式的側面図である。

図において１は、線状物Ｒを巻回するドラム１であり、該ドラム１は円筒状のドラム本体２と、該ドラム本体２の両端に設けてある円盤状の二つのフランジ３、３とを備える。該フランジ３、３の中央には図示しない貫通孔をそれぞれ開設してあり、該貫通孔にドラム１を支持する支持軸４を挿入して、該支持軸４を前記ドラム本体２の内部に配置してある。前記支持軸４の両端部に、その中央に孔を開設してある円盤状の二つの固定部材５、５が外嵌している。該固定部材５、５は二つのフランジ３、３の外側にそれぞれ配置してあり、前記ドラム１を挟着して前記ドラム１を前記支持軸４に固定している。

前記支持軸４の一端部に、モータＭ１の回転軸を連結してある。前記モータＭ１の近傍には、前記支持軸４の回転数を検出するロータリエンコーダＥ１を設けてある。
前記ドラム１の円周の接線方向に、物体を前記ドラム１の軸芯方向に往復移動させるトラバーサ機構１０を設けてある。該トラバーサ機構１０は、雄ねじを形成してあり、前記軸芯方向に平行な送りねじ１１と、該送りねじ１１の一端部に回転軸を連結してあるモータＭ２とを備えている。また該モータＭ２の近傍に、前記送りねじ１１の回転数を検出するロータリエンコーダＥ２を設けてある。前記送りねじ１１の他端部は、送りねじ１１を支持する支持体１２に枢着されている。前記送りねじ１１に、前記ドラム１の軸芯方向に往復移動させる物体を取付ける板状のトラバーサ１３を設けてある。該トラバーサ１３には雌ねじ部１４を設けてあり、該雌ねじ部１４を前記送りねじ１１に螺合させてある。前記トラバーサ１３は前記ドラム円周の接線及び前記ドラム１の軸芯に対し略平行に配置されている。前記モータＭ２の正逆回転により、前記トラバーサ１３が前記軸芯方向に沿って往復移動する。

前記トラバーサ１３のドラム１側には、線状物Ｒを案内するガイド１５を設けてある。該ガイド１５は、図２に示すように、前記トラバーサ１３上で回動する回動台１６を備えている。該回動台１６は、回動台１６に垂直な枢軸（図示せず）を備えており、該枢軸が前記トラバーサ１３上に設けてある凹部（図示せず）にて回動自在に設けてある。前記枢軸には前記回動台１６の回動角度を検出するポテンショメータ型の角度センサ１７が設けてある。
前記回動台１６から、後述する軸体１９を支持する二つの軸支板１８が立設している。該軸支板１８にはそれぞれ貫通孔１８ａが開設してある。該貫通孔１８ａに、前記軸芯方向に略平行な軸体１９が回転自在に係合しており、該軸体１９には線状物Ｒを案内する案内ローラ２０が嵌合している。また前記トラバーサ１３のドラム１と反対側に、前記ガイド１５に線状物Ｒを供給する供給ローラ２１が設けてある。

前記供給ローラ２１に、ボビン３０に巻回してある線状物Ｒが滑車３１を介して誘導されており、前記供給ローラ２１から前記ガイド１５に線状物Ｒが供給され、前記ガイド１５から、前記ドラム１に線状物Ｒが導かれている。前記モータＭ１が回転したときに、前記ドラム１が回転し、該ドラム１の回転により、線状物Ｒが前記ドラム１に巻回され、前記ガイド１５から前記ドラム１に線状物Ｒが送出される。前記ドラム１の周面にて線状物Ｒの巻回が進行したときには、図１に示す如く、前記ガイド１５が回動し、前記角度センサ１７により前記ガイド１５の回動角度が検出される。

また前記トラバーサ機構１０の駆動を制御する制御装置４０が設けてあり、該制御装置４０には前記ロータリエンコーダＥ１、Ｅ２、前記角度センサ１７、及びトラバーサ機構１０及びドラム１の駆動情報を入力するための操作盤４１が接続されている。該操作盤４１はトラバーサ機構１０及びドラム１の駆動を開始するための開始ボタン４２を備える。
前記制御装置４０は前記トラバーサ機構１０及びドラム１の駆動を制御する制御プログラムを格納してあるＲＯＭ、後述するトラバーサ機構１０及びドラム１の駆動情報、前記ロータリエンコーダ及び角度センサ１７からの情報を一時的に記憶するＲＡＭ、前記制御プログラムに基づいて前記トラバーサ機構１０の駆動を制御するＣＰＵ等を備える。ＲＯＭには後述する角度θ_a、θ_b及びθ_cが予め記憶してある。またドラム１の一端部から中央部まで線状物の巻回が進行した場合におけるドラム１の回転数が予め記憶してあり、該回転数とロータリエンコーダＥ１の検出値とを比較してＣＰＵはドラム１の一端部から中央部まで線状物の巻回が進行したか否かを判定する。

次に線状物巻回装置による線状物の巻回方法について説明する。図３〜図５はドラム１の第１領域における線状物の巻回方法を説明する説明図、図６及び図７は第１領域から第２領域へ線状物を巻回する領域が移行する場合における線状物の巻回方法を説明する説明図、図８〜図１０はドラム１の第２領域における線状物の巻回方法を説明する説明図、図１１及び図１２はフランジ３付近にて線状物の巻回方向を反転させる場合における線状物の巻回方法を説明する説明図である。図３〜図１２において、（ａ）は線状物巻回装置を示す模式的側面断面図、（ｂ）は（ａ）に示した状態においてドラムに巻回している線状物を示す模式図である。図３〜図１２におけるθは、ドラム１を側面から見た場合に、ガイド１５から送出される線状物Ｒの送出方向と前記ドラム１の軸芯に垂直な方向（図３〜図１２においてトラバーサ１３の位置を上側とし、ドラム１の位置を下側とした場合における上下方向）とのなす角度を示している。なお第１領域とはドラムの一端部から中央部に亘る領域をいい、第２領域とはドラムの中央部から他端部に亘る領域をいう。
本実施例においては、ドラム１には予め１層目の線状物Ｒが巻回してあり、１層目の第１領域にはドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側に前記ガイドを位置させて、線状物を巻回してあり、１層目の第２領域にはドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側に前記ガイドを位置させて線状物を巻回してある。この状態で、２層目以降の線状物を巻回する場合を想定して説明する。

２層目の第１領域に線状物を巻回する場合には、図３（ａ）に示すように、ドラム１に巻回している線状物の最前列よりも後側に前記ガイドを位置させて、線状物を巻回する。１層目の第１領域にはドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側に前記ガイドを位置させて線状物を巻回しており、図３（ｂ）に示すように、１層目のレーンチェンジ領域ＬＣ１に巻回してある線状物の傾斜方向と２層目のレーンチェンジ領域ＬＣ２に巻回してある線状物の傾斜方向とは逆向きである。

線状物の巻回が進行するに従って角度θは大きくなり、図４（ａ）に示すように、巻回している線状物は巻回進行方向と反対側へ引っ張られ、図４（ｂ）に示すように、隣に位置する線状物に近接する。このとき１層目の線状物が蛇行していても、２層目の線状物は巻回進行方向と反対側へ引っ張られているので、１層目の線状物に沿うことなく、すなわち蛇行することなく整列した状態で密に巻回される。
角度θの大きさがθ_a以上になった場合には、引張力によって巻回している線状物が横滑りするおそれがあるので、図５（ａ）の矢印にて示すように、トラバーサ１３を巻回進行方向に所定距離移動させて、角度θをθ_a未満にする。

線状物の巻回が進行すると、２層目の第１領域から２層目の第２領域へ線状物を巻回する領域が移行する。図６（ａ）に示すように、線状物を巻回する領域が第２領域に接近した状態では、ガイド１５はドラム１に巻回している線状物の最前列よりも後側に位置している。この状態から、図７（ａ）の矢印にて示すように、ドラム１が１回転する毎にトラバーサ１３を巻回進行方向に所定距離移動させて、ドラム１に巻回している線状物の最前列よりも前側の位置にガイド１５を段階的に接近させて、線状物を第２領域に巻回させる。そして図８（ａ）に示すように、角度θの大きさがθ_b以上になった場合に、トラバーサ１３を停止させる。なお角度θの大きさがθ_b以上になった場合に、ドラム１に巻回している線状物の最前列よりも前側の位置にガイド１５は位置している。またθ_bとθ_aとの正負は反対である。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、２層目の第２領域にて、ガイド１５がドラム１に巻回している線状物の最前列よりも前側に位置した状態を示している。このとき２層目の第２領域に位置する線状物は、巻回進行方向へ引っ張られているので、レーンチェンジ領域ＬＣ２以外の領域では１層目の第２領域に位置する線状物に沿って巻回される。１層目の第２領域に位置する線状物は、巻回進行方向と反対側へ引っ張られて巻回されており、蛇行することなく密に巻回されているので、２層目の第２領域に位置する線状物も蛇行することなく整列した状態で密に巻回される。

線状物の巻回が進行すると、図９（ａ）に示すように、角度θは０°に近付く。角度θの大きさが０°付近になった場合には、図９（ｂ）に示すように、ガイド１５にて案内された線状物は、巻回進行方向側において、ドラム１に巻回された最前列の線状物の側面に接触し、案内された線状物が最前列の線状物を強圧することによって、最前列の線状物が横滑りする虞がある。このとき図１０（ａ）の矢印にて示すように、角度θの大きさがθ_c以上になるまで巻回進行方向にトラバーサ１３を移動させることによって、図１０（ｂ）に示すように、案内された線状物は隣接する線状物の横側から巻回され、案内された線状物が隣接する線状物を押圧する力は、角度θの大きさが０°付近である場合に押圧する力よりも小さくなり、隣接する線状物が横滑りする虞が低減される。

そして更に線状物の巻回が進行し、図１１（ａ）に示すように、ガイド１５はドラム１のフランジ３に接近して、図１１（ｂ）に示すように、ガイド１５に案内された線状物はフランジ３に沿って巻回される。このときトラバーサ１３は停止しており、ドラム１が回転することによって線状物の巻回が進行し、図１２（ｂ）に示すように、ガイド１５に案内された線状物は２層目の線状物に乗り上がり、３層目での線状物の巻回が開始される。このとき角度θの大きさは、巻回が進行するに従って、ガイド１５がドラム１のフランジ３に接近している状態（図１１（ａ）参照）での角度θの大きさより大きくなっていく。その後トラバーサ１３の進行方向を反転させて、ガイド１５をドラム１に巻回している線状物の最前列よりも後側に位置させて巻回を進行させる。このような巻回を繰り返すことで、線状物は整列した状態でドラム１に多層状に巻回する。

次にドラム１に線状物を巻回する巻回処理について説明する。図１３及び図１４は制御装置４０による巻回処理を説明するフローチャートである。なおドラム１に予め１層目の線状物Ｒを巻回してあり、１層目の線状物の巻数及び線状物間の距離が判明しているとする。また前述したように１層目の第１領域にはドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側に前記ガイドを位置させて、線状物を巻回してあり、１層目の第２領域にはドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側に前記ガイドを位置させて線状物を巻回してある。この状態で、２層目以降の線状物を巻回する場合を想定する。

制御装置４０は、１層目の線状物の巻数、線状物間の距離及び線状物径等のトラバーサ機構１０及びドラム１を駆動させるために必要な駆動情報が全て入力されており、初期設定が完了しているか否かを判断し（ステップＳ１）、初期設定が完了するまで待機する（ステップＳ１：ＮＯ）。なお前記駆動情報は、制御装置４０が備える操作部をユーザが操作することによって入力され、初期設定の完了を示す情報がユーザの操作によって制御装置４０に入力される。初期設定が完了している場合に（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御装置４０は開始ボタン４２が押下されているか否か判断し（ステップＳ２）、開始ボタン４２が押下されるまで待機する（ステップＳ２：ＮＯ）。開始ボタン４２が押下されている場合に（ステップＳ２：ＹＥＳ）、制御装置４０は前記モータＭ１に対して駆動信号を出力し、モータＭ１を回転させる（ステップＳ３）。このとき図３（ａ）の矢印にて示す如く前記ドラム１が回転し、ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側に前記ガイドを位置させて線状物を巻回する。このとき１層目の線状物が蛇行していても、２層目の線状物は巻回進行方向と反対側へ引っ張られているので、１層目の線状物に沿うことなく、すなわち蛇行することなく整列した状態で密に巻回される。

次に制御装置４０は、ロータリエンコーダＥ１の検出値を取り込んで、巻回されている線状物がレーンチェンジ領域ＬＣ１に接近しているか否かを判定し（ステップＳ４）、ガイド１５に案内された線状物がレーンチェンジ領域ＬＣ１に接近するまで待機する（ステップＳ４：ＮＯ）。巻回されている線状物がレーンチェンジ領域ＬＣ１に接近している場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、制御装置４０はロータリエンコーダＥ１の検出値を取り込んで、ドラム１の軸方向中央部まで線状物を巻回しているか否かを判定する（ステップＳ５）。ドラム１の軸方向中央部まで線状物を巻回していない場合には（ステップＳ５：ＮＯ）、制御装置４０は角度θの大きさが前記θ_a以上であるか否かを判定し（ステップＳ６）、角度θの大きさが前記θ_a以上になるまで待機する（ステップＳ６：ＮＯ、図３参照）。角度θの大きさが前記θ_a以上である場合には（ステップＳ６：ＹＥＳ、図４参照）、制御装置４０はモータＭ２に駆動信号を出力してモータＭ２を回転させ、角度センサ１７の検出値を取り込んで角度θの大きさがθ_a未満になるまでトラバーサ１３を巻回進行方向に所定距離移動させる（ステップＳ７、図５参照）。そして制御装置４０はステップＳ４へ処理を戻す。

ドラム１の軸方向中央部まで線状物を巻回している場合に（ステップＳ５：ＹＥＳ）、すなわちガイド１５に案内された線状物が第２領域に接近している場合に（図６参照）、制御装置４０は、ロータリエンコーダＥ１の検出値を取り込み、ドラム１の軸方向中央部まで線状物を巻回していると判定された時点から、ドラム１が１回転したか否かを判定し（ステップＳ８）、ドラム１が１回転したと判定されるまで待機する（ステップＳ８：ＮＯ）。そして制御装置４０は、ドラム１が１回転したと判定された場合に（ステップＳ８：ＹＥＳ）、モータＭ２に駆動信号を出力してモータＭ２を回転させ、ロータリエンコーダＥ１の検出値を取り込み、トラバーサ１３を巻回進行方向に所定距離移動させる（ステップＳ９、図７参照）。次に制御装置４０は、角度センサ１７の検出値を取り込んで角度θの大きさがθ_b以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。角度θの大きさがθ_b未満である場合に（ステップＳ１０：ＮＯ）、制御装置４０はステップＳ８へ処理を戻す。角度θの大きさがθ_b以上である場合に（ステップＳ１０：ＹＥＳ、図８参照）、制御装置４０は、ロータリエンコーダＥ１の検出値を取り込んで、ガイド１５に案内された線状物がレーンチェンジ領域ＬＣ１に接近しているか否か判定し（ステップＳ１１）、ガイド１５に案内された線状物がレーンチェンジ領域ＬＣ１に接近するまで待機する（ステップＳ１１：ＮＯ）。なお角度θの大きさがθ_b以上である場合には、図８に示すように、ガイド１５はドラム１に巻回されている線状物の最前列よりも前側に位置する。

このとき２層目の第２領域に位置する線状物は、巻回進行方向へ引っ張られているので、レーンチェンジ領域ＬＣ２以外の領域では１層目の第２領域に位置する線状物に沿って巻回される。１層目の第２領域に位置する線状物は、巻回進行方向と反対側へ引っ張られて巻回されており、蛇行することなく密に巻回されているので、２層目の第２領域に位置する線状物も蛇行することなく整列した状態で密に巻回される。

ガイド１５に案内された線状物がレーンチェンジ領域ＬＣ１に接近している場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御装置４０は角度センサ１７の検出値を取り込んで角度θの大きさが０°付近であるか否かを判定し（ステップＳ１２）、角度θの大きさが０°付近になるまで待機する（ステップＳ１２：ＮＯ）。角度θの大きさが０°付近になった場合に（ステップＳ１２：ＹＥＳ、図９参照）、制御装置４０はロータリエンコーダＥ１の検出値を取り込んで、ドラム１の回転数が反転回転数であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。なお反転回転数とはドラム１の一端から他端まで線状物を巻回するために必要なドラム１の回転数をいう。ドラム１の回転数が反転回転数でない場合には（ステップＳ１３：ＮＯ）、制御装置４０は角度センサ１７の検出値を取り込んで角度θの大きさがθ_c以上になるまでトラバーサ１３を巻回進行方向に所定距離移動させる（ステップＳ１４、図１０参照）。そして制御装置４０はステップＳ１１へ処理を戻す。

ドラム１の回転数が反転回転数である場合に（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、制御装置４０は角度センサ１７の検出値を取り込んで角度θの大きさが増加しているか否かを判定し（ステップＳ１５）、角度θの大きさが増加するまで待機する（ステップＳ１５：ＮＯ、図１１参照）。角度θの大きさが増加した場合には（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、制御装置４０は、ロータリエンコーダＥ１の検出値を取り込み、ドラム１の回転数が、予めＲＡＭに設定された線状物の巻回を終了する終了回転数であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。ドラム１の回転数が終了回転数でない場合には（ステップＳ１６：ＮＯ）、制御装置４０は角度θの正負を反転させて（ステップＳ１７、図１２参照）、処理をステップＳ５へ戻す。ドラム１の回転数が終了回転数である場合には（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、制御装置４０はモータＭ１に対して停止信号を出力し、モータＭ１を停止させる（ステップＳ１８）。

実施の形態に係る線状物巻回装置及び線状物巻回方法にあっては、ドラム１の一端部から中央部までドラム１に巻回している線状物の最前列よりも後側にガイド１５を位置させ、ドラム１の中央部から他端部までドラム１に巻回している線状物の最前列よりも前側にガイド１５を位置させて、線状物を巻回する。巻回進行方向が反転した場合には、ドラム１の中央部から他端部までドラム１に巻回している線状物の最前列よりも後側にガイド１５を位置させ、ドラム１の一端部から中央部までドラム１に巻回している線状物の最前列よりも後側にガイド１５を位置させて線状物を巻回する。このため線状物は前述したように整列した状態で巻回され、ドラム１の端部にて隙間が発生することが回避され、巻乱れを防ぐことができる。また損傷による線状物の品質低下を回避すると共にドラム１に巻回できる線状物の量が減少することを防ぐことができる。そのため巻乱れが生じたときには、線状物の変形によって巻乱れが生じていると考えられ、適切な時期に線状物を交換することができる。

また実施の形態に係る線状物巻回装置にあっては、ドラム１の回転数をロータリエンコーダＥ１によって検出し、検出した回転数に基づいて線状物の巻回がドラム１の中央部まで進行したか否かを判定し、前記ガイド１５の位置を、ドラム１に巻回している線状物の最前列よりも後側から前側へ、適切なタイミングで切り換えて、巻乱れを防ぐことができる。

また実施の形態に係る線状物巻回装置にあっては、線状物の巻回がドラム１の中央部まで進行した場合に、ガイド１５がドラム１に巻回している線状物の最前列よりも前側に位置するまで、トラバーサ１３を線状物の巻回が進行する方向に段階的に移動させて、急激にトラバーサ１３を移動させた場合よりも線状物同士の間にできる隙間を小さくし、線状物同士の間に線状物が落ち込まないようにして、巻乱れの発生を防ぐことができる。

また実施の形態に係る線状物巻回装置にあっては、ドラム１に巻回している線状物の最前列よりも前側にガイド１５を位置させて巻回した線状物の上に、ドラム１に巻回している線状物の最前列よりも後側にガイド１５を位置させて線状物を巻回することによって、上層の線状物は下層の線状物に沿うことなく整列した状態で密に巻回されるので、上層の線状物の巻回を開始した直後にドラム１の端部に大きな隙間が発生することを防止することができる。またドラム１に巻回している線状物の最前列よりも後側にガイド１５を位置させて巻回した線状物の上に、ドラム１に巻回している線状物の最前列よりも前側にガイド１５を位置させて線状物を巻回することによって、上層の線状物は下層の線状物に沿って整列した状態で密に巻回され、また上層の線状物の巻回が終了するときにドラム１の端部と線状物との間に大きな隙間が発生することを防ぐことができ、巻乱れの発生を防ぐことができる。

また実施の形態に係る線状物巻回装置にあっては、前記ドラム１の端部で線状物の巻回が行われていると判断され、角度センサ１７により線状物の巻回が進行する方向が反転したことを示す角度が検出された場合に、反転した方向に前記トラバーサを移動させて、ドラム１の端部での反転を円滑に行って巻乱れを防ぎ、損傷による線状物の品質低下を回避すると共にドラム１に巻回できる線状物の量が減少することを防ぐことができる。

なお実施の形態に係る線状物巻回方法を使用して手動で線状物をドラム１に巻回しても良い。また実施の形態に係る線状物巻回装置は、ロータリエンコーダＥ１の検出値に基づいて、線状物の巻回がドラム１の中央部まで進行しているか否かを判定しているが、ロータリーエンコーダＥ２の検出値に基づいて線状物の巻回がドラム１の中央部まで進行しているか否かを判定する構成であっても良い。

１ドラム
３フランジ
Ｍ１、Ｍ２モータ
Ｅ１、Ｅ２ロータリエンコーダ
４０制御装置
１０トラバーサ機構
１３トラバーサ
１５ガイド
１７角度センサ
３０ボビン

Claims

軸芯回りに回転して線状物を巻回するドラムと、該ドラムの周面に向けて線状物を案内するガイドと、該ガイドを前記ドラムの軸方向に沿って往復移動させるトラバーサと、前記ドラムの周面に線状物が並列に巻回されるように前記トラバーサの移動を制御する制御手段とを備える線状物巻回装置において、
前記制御手段は、前記トラバーサを線状物の巻回が進行する方向に移動させて、前記ドラムの一端部から中央部まで前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側（又は後側）に前記ガイドを位置させ、前記ドラムの中央部から他端部まで前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側（又は前側）に前記ガイドを位置させる手段を備えることを特徴とする線状物巻回装置。
前記ドラムの回転数を検出する手段を備え、
前記制御手段は、検出されたドラムの回転数に基づいて線状物の巻回が前記ドラムの中央部まで進行したか否かを判定する手段を備えること
を特徴とする請求項１に記載の線状物巻回装置。
前記ガイドから送出される線状物の送出方向及び前記ドラムの軸芯に垂直な方向のなす角度を検出する角度検出手段を備え、
前記制御手段は、線状物の巻回が前記ドラムの中央部まで進行した場合に、前記角度検出手段によって検出された角度に基づいて、前記ガイドが前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側に位置するまで、前記トラバーサを線状物の巻回が進行する方向に段階的に移動させる手段を備えること
を特徴とする請求項１又は２に記載の線状物巻回装置。
前記制御手段は、前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側（又は後側）に前記ガイドを位置させて巻回した線状物の上側に線状物を巻回する場合に、前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側（又は前側）に前記ガイドを位置させる手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の線状物巻回装置。
前記ドラムの回転数を検出する回転数検出手段を備え、
前記制御手段は、
前記回転数検出手段の検出結果に基づいて、線状物の巻回が前記ドラムの端部で行われているか否か判定する手段と、
前記ドラムの端部で線状物の巻回が行われていると判定され、前記角度検出手段によって線状物の巻回が進行する方向が反転したことを示す角度が検出された場合に、反転した方向に前記トラバーサを移動させる手段と
を備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の線状物巻回装置。
線状物を案内するガイドから送出された線状物を、軸芯回りに回転するドラムの周面に沿って並列に巻回させる線状物巻回方法において、
周面全体に並列に線状物を巻回してある前記ドラムに線状物を巻回し、前記ドラムの一端部から中央部まで前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも後側に前記ガイドを移動させ、前記ドラムの中央部から他端部まで前記ドラムに巻回している線状物の最前列よりも前側に前記ガイドを移動させて、前記ドラムの周面に沿って並列に線状物を巻回させることを特徴とする線状物巻回方法。