JP2013247055A - テープ巻電線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】テープを走行する線材の外周に巻付けるに際して、予め簡単な治具を用いてテープ巻径の変化に応じたテープ張力制御の較正データを作成することにより、テープ張力を一定に維持して高品質のテープ巻付けを可能としたテープ巻電線の製造方法を提供する。
【解決手段】テープ供給リール１８に巻かれているテープを繰り出し、繰り出されたテープ１１を走行する線材１０の外周に巻付けるテープ巻電線の製造方法である。この製造方法は、まずテープ供給リール１８に巻かれているテープの巻径と、当該巻径における線材に巻付けるときのテープ張力との関係を予め治具を用いて測定しておく。そして、テープ巻径の変化に対して所定のテープ張力が得られるように、テープ巻径に応じたテープ駆動装置１９の駆動トルクを設定して較正データ２８とし、該較正データをもとに走行する線材１０の外周にテープ１１を一定の張力で巻付ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行する線材に絶縁テープ、金属箔テープ等を巻付けてなるテープ巻電線の製造方法に関する。

細径の絶縁電線や同軸電線の製造において、走行する線材の外周に絶縁テープを巻付けて絶縁層を形成し、また、同軸電線の場合は、絶縁層の外周に金属箔テープ（樹脂層に金属層を蒸着もしくは貼り付けたもの）を巻付け、さらに外被用の絶縁テープを巻付けて製造する方法がある。これら、線材にテープを巻付けてなるテープ巻電線の製造では、テープ張力を一定にして巻付ける必要がある。

上記のテープ巻付けに関して、例えば、特許文献１には、テープパッド（テープ供給リール）から繰り出されるテープ条長に応じてサーボモータの軸トルクを制御し、線材に巻付けるテープ張力を一定にすることが開示されている。

特開２００６−２０２４９５号公報

特許文献１には、テープ繰り出しの初期から、テープ残量条長に応じて段階的にテープパッドの駆動モータのトルクを漸減することで、テープ張力を一定にすることが開示されているが、駆動モータのトルク設定等は明らかでない。また、駆動モータの制御値としては、テープ条長、軸トルク値等を入力しているが、その入力値はどのようにして設定され、どのような形態で制御に供されるかについての開示もなく、テープ張力を精度よく制御することは難しい。

本発明は、上述した実状に鑑みてなされたもので、テープを走行する線材の外周に巻付けるに際して、予め簡単な治具を用いてテープ巻径の変化に応じたテープ張力制御の較正データを作成することにより、テープ張力を一定に維持して高品質のテープ巻付けを可能としたテープ巻電線の製造方法の提供を目的とする。

本発明によるテープ巻電線の製造方法は、テープ供給リールに巻かれているテープを繰り出し、繰り出されたテープを走行する線材の外周に巻付けるテープ巻電線の製造方法である。この製造方法は、まずテープ供給リールに巻かれているテープのテープ巻径と、当該テープ巻径における線材に巻付けるときのテープ張力との関係を予め治具を用いて測定しておく。そして、テープ巻径の変化に対して所定のテープ張力が得られるように、テープ巻径に応じたテープ駆動装置の駆動トルクを設定して較正データとし、該較正データをもとに走行する線材の外周にテープを一定の張力で巻付けることを特徴とする。
なお、上記の治具は、複数の異なる胴径を有する多段の円盤治具からなり、テープ供給リールを装着するリール軸に装着して、較正データを作成する。

本発明によれば、治具に巻付けた少量のテープからテープ巻径を既値とした試料を作成し、当該テープ巻径におけるテープ張力が所定の値となるようにテープ駆動装置を駆動し、このときの駆動トルクを測定し設定値とすることにより、テープ巻径と駆動トルクとの対応関係を示す較正データを精度よく作成することができる。この結果、テープ巻付けが進みテープ供給リールに巻かれているテープの巻径が減少しても、テープ駆動装置の駆動トルクがそれに対応して較正され、テープ張力を一定に制御して高品質なテープ巻付けを行うことができる。

本発明によるテープ巻付けの概略を説明する模式図である。 本発明による多段円盤治具の一例を説明する図である。 本発明で用いる較正データの一例を示す図である。

図により本発明の概略を説明する。図において、１０は線材、１１はテープ、１２はテープ巻電線、１３はガイドローラ、１４は電線引取り装置、１５はテープ巻付け装置、１６はテーブル、１７はリール軸、１７ａは挿通孔、１８はテープ供給リール、１９はテープ駆動装置、２０はフライヤ、２１はテープ巻径検出センサ、２２は制御装置、２３は多段円盤治具、２３ａは巻胴部、２４はガイドローラ、２５はテープ引取り装置、２６は張力検出器、２７はトルク設定装置、２８は較正データを示す。

本発明におけるテープ巻電線の製造は、所定の速度で走行する線材に一定のピッチでテープを巻付けてなるもので、線材１０としては細径の裸の導電線、絶縁被覆が施された導電線または最外層がシールド層になっているシールド電線である。そして、これら線材１０の外周に巻付けられるテープ１１としては、紙または樹脂等の絶縁テープ、樹脂基材に金属箔を貼り付けまたは蒸着してなる金属箔テープなどであり、厚さ数十μｍの薄い細幅のもので、電線の種類に応じて種々のものが用いられる。

線材１０へのテープ巻付けは、図１の模式図で示すようなテープ巻付け装置１５により行われる。テープ巻付け装置１５は、例えば、テーブル１６にリール軸１７を回動可能に支持し、このリール軸にテープ供給リール１８を装着してなり、テープ供給リール１８はテープ駆動装置１９で駆動される。リール軸１７の中心には、挿通孔１７ａが形成されていて、この挿通孔１７ａに線材１０が走行可能に挿通される。リール軸１７に装着したテープ供給リール１８から繰り出されるテープ１１は、リール軸１７の周りを旋回するフライヤ２０により線材１０の周りに螺旋状に巻付けられる。

なお、線材１０は、線材供給リール（図示省略）から繰り出され、リール軸１７の挿通孔１７ａを通って、その出口部分でテープ巻きされてテープ巻電線１２とされた後、ガイドローラ１３、電線引取り装置１４により一定の走行速度で引き取られ、巻取りリール（図示省略）により巻き取られる。

線材１０の走行速度が一定で、テープ１１の巻付け角度が一定なら、テープ１１の繰り出し速度は一定であり、フライヤ２０の回動速度も一定である。
これに対し、テープ供給リール１８に巻かれているテープ１１のテープ巻径は、線材１０への巻付けが進むにしたがって次第に減少していくため、テープ供給リール１８から繰り出されるテープの張力が変化する。なお、テープ張力が大き過ぎるとテープが破断し、弱過ぎると線材への巻付けに弛みが生じる。このため、テープ張力は、予め設定した所定の張力で一定に制御される必要がある。

テープ供給リール１８を駆動するテープ駆動装置１９には、サーボモータ、トルクモータ等を用いることができ、テープ巻径に応じてその駆動トルクを制御することにより、テープ張力を所定の一定値に維持することができる。
本発明は、テープ供給リール１８に巻かれているテープ１１のテープ巻径と、当該テープ巻径における線材１０への巻付けのテープ張力との関係を、予め治具を用いて測定しておく。そして、テープ１１の繰り出しによりテープ巻径が変化（減少）しても、予め設定された所定のテープ張力が得られるように、当該テープ巻径に応じたテープ駆動装置１９の駆動トルクを設定して較正データとし、この較正データをもとに走行する線材１０の外周にテープ１１を巻付ける。

図２は、上記の較正データを作成する方法の一例を示す図で、例えば、多段円盤治具２３が用いられる。この多段円盤治具２３は、胴径の異なる複数の巻胴部２３ａを多段に有する円盤で形成され、各巻胴部２３ａには、線材に巻付ける実際のテープと同じテープ材１１’を測定のためにある程度巻いておく。そして、この多段円盤治具２３を、テープ供給リール１８の代わりにリール軸１７に装着し、測定しようとする胴径（テープ巻径とする）のテープ材１１’を引き出し、ガイドローラ２４を経てテープ引取り装置２５で引き取るようにセットする。なお、一対のガイドローラ２４間に、テープ材１１’を引き出すときのテープ張力を検出する張力検出器２６を配置しておく。

次いで、テープ駆動装置１９を適当な駆動トルクで駆動し、テープ引取り装置２５でテープ材１１’を、線材に実際に巻付けるときのテープ繰り出し速度で引き取り、このときのテープ張力を張力検出器２６により検出する。このときのテープ張力が、実際の線材に巻付けるときの所定のテープ張力と同じであれば、このときのテープ巻径とテープ駆動装置１９の駆動トルク（駆動出力）を記録しておく。

次に、多段円盤治具２３の胴径が異なる他の巻胴部２３ａからテープ材１１’を引き出し、上記と同様にガイドローラ２４を経てテープ引取り装置２５で引き取るようにセットする。そして、上記と同じ駆動トルクでテープ駆動装置１９駆動し、テープ引取り装置２５でテープ材１１’を、上記と同様に線材に実際に巻付けるときのテープ繰り出し速度で引き取り、このときのテープ張力を張力検出器２６により検出する。このときのテープ張力が、実際の線材に巻付けるときの上記所定のテープ張力と同じであれば、このときのテープ駆動装置１９の駆動トルク（駆動出力）を記録しておく。異なる場合は、テープ張力が所定のテープ張力となるようにテープ駆動装置１９の駆動トルクをトルク設定装置２７で調整し、調整後の設定値を記録しておく。

以下同様にして、多段円盤治具２３の胴径が異なる他の巻胴部２３ａの全てに対し、所定のテープ張力となるようにテープ駆動装置１９の駆動トルクをトルク設定装置２７で調整し、それぞれの設定値を記録しておく。これにより得られたデータは、図３に示すような較正データ２８としてテーブル化してメモリ装置に記憶させておく。
なお、較正データ２８は、異なる種類のテープ材や同じテープ材であっても複数のテープ張力（Ｔａ，Ｔｂ・・・・）について、それぞれの異なるテープ巻径（Ｄ１、Ｄ２・・・・）におけるテープ駆動装置の駆動トルク（Ａ１，Ａ２・・・Ｂ１，Ｂ２・・・・）を、設定しておくようにしてもよい、

上述した較正データ２８は、図１に示す線材１０へのテープ１１の巻付に際して、テープ巻付け装置１５の制御装置２２に入力され、リール軸１７からは円盤治具２３が外され、代わりに所定のテープ供給リール１８が装着される。次いで、リール軸１７の挿通孔１７ａに線材１０が通され、ガイドローラ１３、電線引取り装置１４を経て引き取られ、巻取りリールで巻き取られるように準備される。

テープ供給リール１８からテープ１１が引き出され、フライヤ２０に掛け合させて線材１０に巻付け始端を固定し巻付けを開始する。所定の速度で走行する線材１０の周りをフライヤ２０が回動することで、線材１０にテープ１１が所定のピッチで巻付けられる。このときのテープ張力は、テープの繰り出し量が進むにつれて、テープ巻径が減少するが、制御装置２２に入力された較正データ２８に基づいてテープ巻径に対応した駆動出力でテープ駆動装置１９が駆動され、予め設定した所定のテープ張力を維持するように制御される。なお、テープ供給リール１８のテープ巻径は、テープ巻径検出センサ２１等を用いて検出してもよく、テープ駆動装置１９にサーボモータが用いられる場合はテープ巻径を回転数に置き換えて検出するようにしてもよい。

１０…線材、１１…テープ、１２…テープ巻電線、１３…ガイドローラ、１４…電線引取り装置、１５…テープ巻付け装置、１６…テーブル、１７…リール軸、１７ａ…挿通孔、１８…テープ供給リール、１９…テープ駆動装置、２０…フライヤ、２１…テープ巻径検出センサ、２２…制御装置、２３…多段円盤治具、２３ａ…巻胴部、２４…ガイドローラ、２５…テープ引取り装置、２６…張力検出器。

Claims (2)

1. テープ供給リールに巻かれているテープを繰り出し、繰り出された前記テープを走行する線材の外周に巻付けるテープ巻電線の製造方法であって、
   前記テープ供給リールに巻かれているテープのテープ巻径と、当該テープ巻径における前記線材に巻付けるときのテープ張力との関係を予め治具を用いて測定し、前記テープ巻径の変化に対して所定のテープ張力が得られるように、前記テープ巻径に応じたテープ駆動装置の駆動トルクを設定して較正データとし、該較正データをもとに走行する前記線材の外周に前記テープを一定の張力で巻付けることを特徴とするテープ巻電線の製造方法。
2. 前記治具は、複数の異なる胴径を有する多段の円盤治具からなり、前記テープ供給リールを装着するリール軸に装着して、前記較正データを作成することを特徴とする請求項１に記載のテープ巻電線の製造方法。

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