JP2016210530A - Wire take-up device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wire take-up device which flatly takes up each layer in an automated manner without being affected by a dimension of a used bobbin, change of a feed speed of the wire, and change of a rotation speed of the bobbin.SOLUTION: A wire take-up device includes: rotating means 12 of a bobbin 11; a traverser 14 of the bobbin 11; a distance sensor 20 which measures a winding radius r of a wire 17; a storage device 22 which stores the winding radius r measured by the distance sensor 20; and control means 23 which calculates an inversion position of the traverser of the bobbin 11 on the basis of the winding radius r stored in the storage device 22. The distance sensor 20 is positioned between an entry position of the wire 17 and a flange 21.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、両端にフランジを有する円筒形のボビンに線材を巻き取る線材巻き取り装置に関する。   The present invention relates to a wire rod winding device that winds a wire rod on a cylindrical bobbin having flanges at both ends.

従来から、両端にフランジを有する円筒形のボビンに線材を巻き取る線材巻き取り装置が使用されている。線材巻き取り装置では、線材を整列させて1層ずつ巻き取る。ある1層の巻き取りが完了したらその上にさらに次の層の線材を巻き取る。それを繰り返して、線材を多層に積層して巻き取る。   Conventionally, a wire rod winding device that winds a wire rod on a cylindrical bobbin having flanges at both ends has been used. In the wire winding device, the wires are aligned and wound one layer at a time. When the winding of one layer is completed, the wire of the next layer is further wound thereon. This is repeated, and the wire is laminated in multiple layers and wound.

線材を巻き取る際、線材の巻き取り位置を正確に決めるため、線材をガイドプーリの溝に沿って走行させる。線材巻き取り装置においては、ボビンの回転軸が水平の場合が多い。そのため以後の記載は、ボビンの回転軸が水平であるとして行なう。ボビンの回転軸が垂直である場合は、「水平」を「垂直」と、また「左右」を「上下」と読み換える。ボビンの回転軸が水平の場合、線材を巻き取りながら、ボビンを左または右に連続的に移動させる。ボビンが左右に移動しないで、ガイドプーリと線材が左右に移動するタイプの線材巻き取り装置もある。ボビンが1回転したときのボビンの移動ピッチは、線材を重ならないよう巻き取るため、通常、線材の直径より大きくする。   When winding the wire, in order to accurately determine the winding position of the wire, the wire travels along the groove of the guide pulley. In a wire winding device, the bobbin rotation axis is often horizontal. Therefore, the following description will be made assuming that the rotation axis of the bobbin is horizontal. When the rotation axis of the bobbin is vertical, “horizontal” is read as “vertical”, and “left and right” are read as “up and down”. When the rotation axis of the bobbin is horizontal, the bobbin is continuously moved to the left or right while winding the wire. There is also a type of wire winding device in which the guide pulley and the wire move left and right without the bobbin moving left and right. The bobbin moving pitch when the bobbin rotates once is usually larger than the diameter of the wire in order to wind up the wire so as not to overlap.

例えば、ある1層を巻き取るときは、ボビンを右方向に移動させながら、右端のフランジから左端のフランジまで線材を巻き取る。この層の巻き取りが終わったらボビンの移動方向を左方向に反転させ、左端のフランジから右端のフランジまで次の層を巻き取る。線材は先に巻き取られた層の上に整列状態で積層される。さらにこの層の巻き取りが終わったらボビンの移動方向を再び右方向に反転させ、右端のフランジから左端のフランジまで線材を巻き取る。   For example, when winding a certain layer, the wire rod is wound from the right end flange to the left end flange while moving the bobbin in the right direction. When the winding of this layer is finished, the bobbin moving direction is reversed to the left, and the next layer is wound from the left end flange to the right end flange. The wire is laminated in an aligned state on the previously wound layer. When the winding of this layer is completed, the bobbin moving direction is reversed again to the right, and the wire is wound from the right end flange to the left end flange.

ボビンまたは線材を往復移動させる装置を「トラバーサ」、ボビンまたは線材の往復移動距離を「トラバース幅」、ボビンまたは線材の移動方向を反転させることを「トラバーサの反転」という。   A device for reciprocating the bobbin or wire is called “traverser”, a reciprocating distance of the bobbin or wire is called “traverse width”, and reversing the moving direction of the bobbin or wire is called “reversing the traverser”.

ボビンは通常プラスチックあるいは金属で作られている。ボビンは種類が多く、寸法が様々であるため、それぞれのボビンに合わせてトラバース幅を決定する必要がある。   Bobbins are usually made of plastic or metal. Since there are many types of bobbins and various sizes, it is necessary to determine the traverse width according to each bobbin.

トラバーサの反転位置を固定したまま、線材をボビンに巻き取ると、フランジ付近で巻き取り量が過剰になったり(「巻き太り」という)、逆に過少になったり(「巻き細り」という)することがある。巻き太りや巻き細りが生じると、線材の各層が平坦でなくなる。積層された線材の各層が平坦でないことを「線材の巻き状態が崩れている」という。   If the wire rod is wound around the bobbin while the reverse position of the traverser is fixed, the winding amount near the flange may be excessive (called “thickening”), or conversely, it may be too small (called “thinning”). Sometimes. When winding thickening or thinning occurs, each layer of the wire becomes not flat. The fact that each layer of the laminated wire is not flat is called “the winding state of the wire is broken”.

線材の巻き状態が崩れている場合、線材の巻き取り半径にばらつきが生じ、線材を正確に送り出すことができなくなる。このような場合、後工程で線材を使用する上で支障をきたすため、線材の巻き状態は各層が平坦であることが求められる。   If the winding state of the wire is broken, the winding radius of the wire varies, and the wire cannot be fed out accurately. In such a case, in order to hinder the use of the wire in the subsequent process, the winding state of the wire is required to be flat for each layer.

従来は各層が平坦になるように線材を巻き取るため、作業者が目視で巻き状態を監視して適宜トラバーサの反転位置を修正したり、センサ等によりフランジ位置を検知してトラバーサの反転位置を修正したりすることが行なわれてきた。   Conventionally, since the wire is wound so that each layer is flat, the operator visually observes the winding state and appropriately corrects the reverse position of the traverser or detects the flange position by a sensor or the like to detect the reverse position of the traverser. Some corrections have been made.

特許文献1(特開平5−8934)では、光センサがフランジを検知したとき、トラバーサを反転させるようにしている。この技術によればフランジ位置のばらつきやボビンの取り付け誤差に影響されず、フランジ近くまで線材を巻き取ることができる。しかしフランジの検知からトラバーサ反転までのタイムラグが無視できず、そのタイムラグのばらつきによりフランジ付近では巻き取り半径が大きくなる(巻き太りする)おそれがある。また、巻き取り中に生じた巻き太りや巻き細りに対して修正が必要になる。   In Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-8934), when the optical sensor detects a flange, the traverser is reversed. According to this technique, the wire rod can be wound up to the vicinity of the flange without being affected by variations in the flange position and bobbin mounting errors. However, the time lag from the detection of the flange to the reversal of the traverser cannot be ignored, and the winding radius may increase (thicken up) near the flange due to variations in the time lag. Further, it is necessary to correct the thickening and thinning that occur during winding.

特許文献2(特開平7−33326)では、光センサが巻取りボビンのフランジを検知し、所定の時間後にトラバーサを反転させるように制御している。この技術によればボビン胴体部の長さに影響されず線材を巻き取ることができる。しかし、トラバーサの定速移動では、巻取り半径の変動により線材の巻取りピッチが一定で巻き取ることはできない。また、線材の巻取りピッチを一定にしようとすると、トラバーサの移動速度を線材の巻取り半径や送り速度により変更しなければならない。さらに、トラバーサの移動速度の変更と同時に、光センサが巻取りボビンのフランジを検知し、トラバーサの反転までの時間を計算しなければ線材を平坦に巻き取ることはできない。   In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-33326), the optical sensor detects the flange of the winding bobbin and controls to reverse the traverser after a predetermined time. According to this technique, the wire can be wound up without being affected by the length of the bobbin body. However, when the traverser moves at a constant speed, the winding pitch of the wire cannot be taken up due to a change in the winding radius. In order to make the wire winding pitch constant, the traverser moving speed must be changed according to the wire winding radius and feed speed. Furthermore, the wire cannot be wound up flatly unless the optical sensor detects the flange of the winding bobbin at the same time as the traverser moving speed is changed and the time until the traverser is reversed is calculated.

特許文献3(特開平6−115810)では、ボビンの中央部の巻き取り外径とフランジ近くの巻き取り外径の差を求め、その差に応じてトラバーサの反転位置を修正する。この方法によれば、ボビン寸法やボビン外形に関係なくトラバーサの反転位置を決定することができる。   In Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-115810), the difference between the winding outer diameter at the center of the bobbin and the winding outer diameter near the flange is obtained, and the reverse position of the traverser is corrected according to the difference. According to this method, the reverse position of the traverser can be determined regardless of the bobbin size and the bobbin outer shape.

この方法では、トラバーサプーリの摩耗やボビンの回転速度の変動による影響が考慮されていない。固定砥粒方式のソーワイヤにおいては、プーリの溝の摩耗の影響が大きく、トラバーサの反転位置の計算の精度を上げることが難しい。またセンサがフランジを検出したときの1箇所のみで巻き取り外径を計算しているため、そのほかの場所で巻き取り外径の異常があっても検出できない。   This method does not take into account the effects of wear of the traverser pulley and fluctuations in the rotational speed of the bobbin. In the fixed abrasive type saw wire, the influence of the wear of the pulley groove is large, and it is difficult to increase the accuracy of the calculation of the reverse position of the traverser. Moreover, since the winding outer diameter is calculated only at one place when the sensor detects the flange, even if there is an abnormality in the winding outer diameter at other places, it cannot be detected.

特開平5−8934号公報JP-A-5-8934 特開平7−33326号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-33326 特開平6−115810号公報JP-A-6-115810

本発明の目的は、使用するボビンの寸法に影響されることなく、さらに線材の送り速度の変化やボビンの回転速度の変化にも影響されることなく、自動的に各層が平坦に巻き取られる線材巻き取り装置を提供することである。   The object of the present invention is that each layer is automatically wound flatly without being affected by the dimensions of the bobbin used, and without being affected by changes in the wire feed speed or bobbin rotation speed. It is to provide a wire winding device.

(1)本発明の線材巻き取り装置は、両端にフランジを有する円筒形のボビンに線材を巻き取る線材巻き取り装置である。本発明の線材巻き取り装置は次のものを備える。
・ボビンを回転させる回転手段
・線材の進入位置またはボビンをボビンの回転軸に平行に移動させるトラバーサ
・線材の巻取り半径を測定する距離センサ
・距離センサにより測定された巻取り半径を記憶する記憶装置
・記憶装置に記憶された巻取り半径に基づいて、線材の進入位置またはボビンのトラバーサの反転位置を計算する制御手段
距離センサは、線材の進入位置とフランジの間の位置にある。
「線材の進入位置」とは、線材がボビンに巻き取られる際に、ボビンあるいは既にボビンに巻かれている線材と接する位置である。
(1) The wire winding device of the present invention is a wire winding device that winds a wire around a cylindrical bobbin having flanges at both ends. The wire winding device of the present invention includes the following.
・ Rotating means for rotating the bobbin ・ Traverser for moving the wire rod entry position or the bobbin parallel to the rotation axis of the bobbin ・ Distance sensor for measuring the winding radius of the wire rod ・ Memory for storing the winding radius measured by the distance sensor The control means distance sensor for calculating the approach position of the wire rod or the reverse position of the traverser of the bobbin based on the winding radius stored in the device / storage device is located between the wire rod entry position and the flange.
The “wire entry position” is a position where the wire comes into contact with the bobbin or the wire already wound around the bobbin when the wire is wound around the bobbin.

(2)本発明の線材巻き取り装置においては、フランジが線材の進入位置に近付くとき、フランジが線材の進入位置に到達するより前に、距離センサによりフランジが検知される。   (2) In the wire rod winding device of the present invention, when the flange approaches the wire entry position, the distance sensor detects the flange before the flange reaches the wire entry position.

(3)本発明の線材巻き取り装置においては、距離センサがフランジを検知した時点の巻き取り半径に基づいてトラバーサの反転位置が設定される。   (3) In the wire winding device of the present invention, the reverse position of the traverser is set based on the winding radius when the distance sensor detects the flange.

(4)本発明の線材巻き取り装置においては、記憶装置に記憶された3箇所以上の巻き取り半径に基づいてトラバーサの反転位置が設定される。   (4) In the wire winding device of the present invention, the reverse position of the traverser is set based on three or more winding radii stored in the storage device.

(5)本発明の線材巻き取り装置においては、ボビンあるいは線材のトラバーサの反転毎にトラバーサの反転位置が修正される。   (5) In the wire rod winding device of the present invention, the reversing position of the traverser is corrected each time the bobbin or the wire rod traverser is reversed.

(6)本発明の線材巻き取り装置において、線材は砥粒が表面に固着した線材である。   (6) In the wire winding device of the present invention, the wire is a wire having abrasive grains fixed on its surface.

本発明によれば、使用するボビンの寸法が異なっていても自動的に線材の各層の巻き取り状態を平坦に保持することができる。また巻き取り中にガイドプーリの摩耗やボビンの回転速度の変化などにより線材の送り速度が変化しても、巻き取り半径の測定には影響しないため、巻き状態の崩れが生じない。   According to the present invention, even when the dimensions of the bobbin to be used are different, the winding state of each layer of the wire rod can be automatically maintained flat. In addition, even if the wire feed speed changes due to wear of the guide pulley or changes in the rotation speed of the bobbin during winding, the measurement of the winding radius is not affected, so that the winding state does not collapse.

本発明の線材巻き取り装置の主要部構成図Main part block diagram of wire winding device of the present invention 本発明の線材巻き取り装置におけるトラバース幅制御の説明図(巻き取りが平坦なとき)Explanatory drawing of traverse width control in the wire winding device of the present invention (when winding is flat) 本発明の線材巻き取り装置におけるトラバース幅制御の説明図(巻き太りのとき)Explanatory drawing of traverse width control in the wire winding device of the present invention (when winding thicker) 本発明の線材巻き取り装置におけるトラバース幅制御の説明図(巻き細りのとき)Explanatory drawing of traverse width control in the wire winding device of the present invention (when winding)

本発明は、両端にフランジを有する円筒形のボビンに、線材を巻き取る線材巻き取り装置であり、特にトラバーサの反転位置の制御に特徴がある。線材として、金属線、ワイヤーロープ(金属撚り線)、電線、光ファイバー、金属パイプ、樹脂線、樹脂パイプ、糸、綱などが挙げられる。しかし線材がこれらに限定されることはない。   The present invention is a wire winding device that winds a wire around a cylindrical bobbin having flanges at both ends, and is particularly characterized in controlling the reverse position of the traverser. Examples of the wire include a metal wire, a wire rope (metal stranded wire), an electric wire, an optical fiber, a metal pipe, a resin wire, a resin pipe, a thread, and a rope. However, the wire is not limited to these.

線材が、ワイヤーソーで使用される、表面に砥粒が固着した直径100μm程度のソーワイヤの場合、隣り合う線材の砥粒が引掛るため線材同士の滑りが無く、トラバーサの反転を精度良く実施しないと線材を平坦に巻き取ることができない。また、ソーワイヤは表面に砥粒が固着しており、ガイドプーリの摩耗が早く、溝形状の変動が大きい。そのためガイドプーリの回転数から線速や巻取り距離を求め、さらにそれを基に巻き取り半径を正確に計算することは困難である。本発明はソーワイヤのような巻き取りの難しい線材に特に適している。   When the wire is a saw wire with a diameter of about 100 μm, which is used in a wire saw, and the abrasive grains are fixed to the surface, there is no slip between the wires because the abrasive particles of the adjacent wire are caught, and the traverser is not reversed accurately. And the wire cannot be wound flat. Also, the saw wire has abrasive grains fixed on its surface, the guide pulley wears quickly, and the groove shape varies greatly. Therefore, it is difficult to obtain the linear velocity and the winding distance from the rotation speed of the guide pulley, and to accurately calculate the winding radius based on the linear velocity and the winding distance. The present invention is particularly suitable for wires that are difficult to wind, such as saw wires.

図1に本発明の線材巻き取り装置の一例を示す。線材巻き取り装置10は、ボビン11をその回転軸13の周りに回転させる回転手段12と、ボビン11をその回転軸13と平行方向に移動させるトラバーサ14を備えている。ボビン11は線材巻き取り装置10に着脱自在に取り付けられる。ボビン11の寸法は、例えば、線材17の巻き取り部が直径100mm、フランジ21が直径150mm、巻き取り部の長さが200mmである。しかしボビン11の寸法がこれに限られるわけではない。なお図1の中の破線は信号線を示す。線材17は図示しない線材送り出し装置から張力一定で送り出される。   FIG. 1 shows an example of the wire winding device of the present invention. The wire winding device 10 includes a rotating means 12 that rotates the bobbin 11 around its rotation shaft 13, and a traverser 14 that moves the bobbin 11 in a direction parallel to the rotation shaft 13. The bobbin 11 is detachably attached to the wire winding device 10. The dimensions of the bobbin 11 are, for example, a winding part of the wire 17 having a diameter of 100 mm, a flange 21 having a diameter of 150 mm, and a winding part having a length of 200 mm. However, the size of the bobbin 11 is not limited to this. In addition, the broken line in FIG. 1 shows a signal line. The wire 17 is sent out with a constant tension from a wire feeding device (not shown).

ボビン11の回転手段12としては、例えば、電動モータが挙げられる。ボビン11を回転させる電動モータには、回転角度を検出するエンコーダ24が付属していて、電動モータの回転速度が精密に制御できることが望ましい。   An example of the rotating means 12 of the bobbin 11 is an electric motor. It is desirable that the electric motor for rotating the bobbin 11 is provided with an encoder 24 for detecting the rotation angle so that the rotation speed of the electric motor can be controlled precisely.

ボビン11のトラバーサ14としては、例えば、ボビン11と回転手段12を載せ、ボビン11の回転軸13に平行に往復させる手段15と、それをボールネジ25により精密に移動させることのできるパルスモータ16の組み合わせが挙げられる。パルスモータ16の代わりにサーボモータを使用することもできる。パルスモータ16とボールネジ25の組み合わせの代わりにリニアパルスモータあるいはリニアサーボモータを使用することもできる。しかしボビン11のトラバーサ14がこれらに限られるわけではない。   The traverser 14 of the bobbin 11 includes, for example, a means 15 for mounting the bobbin 11 and the rotating means 12 and reciprocating the bobbin 11 in parallel with the rotating shaft 13 of the bobbin 11 and a pulse motor 16 that can be moved precisely by a ball screw 25. Combinations are listed. A servo motor can be used in place of the pulse motor 16. Instead of the combination of the pulse motor 16 and the ball screw 25, a linear pulse motor or a linear servo motor can be used. However, the traverser 14 of the bobbin 11 is not limited to these.

線材17をボビン11に巻き取る際、線材17の進入位置を正確に設定するため、線材17はガイドプーリ18の溝に案内されて走行する。図1の線材巻き取り装置10ではボビン11が平行移動するが、ボビン11の代わりにガイドプーリ18および線材17が平行移動してもよい。   When winding the wire 17 around the bobbin 11, the wire 17 travels while being guided by the groove of the guide pulley 18 in order to accurately set the entry position of the wire 17. Although the bobbin 11 moves in parallel in the wire rod winding device 10 in FIG. 1, the guide pulley 18 and the wire 17 may move in parallel instead of the bobbin 11.

本発明の線材巻き取り装置10は距離センサ20を備えている。距離センサ20は、巻き取りボビンのフランジ21の外周を基準(ゼロ点)として、ゼロ点から巻き取られた線材17の表面の層19までの距離lを測定する。本明細書での「巻き取り半径r」は、巻き取りボビンのフランジ21の外周径Lから、巻き取られた線材17の表面の層19までの距離lを引いた値により求められる。   The wire winding device 10 of the present invention includes a distance sensor 20. The distance sensor 20 measures the distance l from the zero point to the layer 19 on the surface of the wire 17 wound from the outer point of the flange 21 of the winding bobbin as a reference (zero point). The “winding radius r” in this specification is obtained by a value obtained by subtracting the distance l from the outer peripheral diameter L of the flange 21 of the winding bobbin to the layer 19 on the surface of the wound wire rod 17.

距離センサ20は、線材17を挟んで、左右に1個ずつあることが望ましい。左側の距離センサ20(L)は、左側のフランジ21が線材17の進入位置に近付いたときにトラバーサの反転の制御に用いられる。右側の距離センサ20(R)は、右側のフランジ21が線材17の進入位置に近付いたときにトラバーサの反転の制御に用いられる。線材17の進入位置と左側の距離センサ20(L)との距離LOを左側オフセット量、線材17の進入位置と右側の距離センサ20(R)との距離ROを右側オフセット量という。   It is desirable that one distance sensor 20 be provided on each of the left and right sides of the wire 17. The left distance sensor 20 (L) is used to control the reversal of the traverser when the left flange 21 approaches the entry position of the wire 17. The right distance sensor 20 (R) is used to control the reversal of the traverser when the right flange 21 approaches the entry position of the wire 17. The distance LO between the entry position of the wire rod 17 and the left distance sensor 20 (L) is referred to as a left offset amount, and the distance RO between the entry position of the wire rod 17 and the right distance sensor 20 (R) is referred to as a right offset amount.

距離センサ20は、線材17の巻き取り半径rをボビン11の回転軸13方向の複数の箇所で順次測定する。巻き取り半径rの測定間隔は自由に設定できるが、ボビン11の1回転ごと(ボビン11のトラバーサが1ピッチ進むごと)に巻き取り半径rを測定することが望ましい。   The distance sensor 20 sequentially measures the winding radius r of the wire 17 at a plurality of locations in the direction of the rotation axis 13 of the bobbin 11. Although the measurement interval of the winding radius r can be set freely, it is desirable to measure the winding radius r for each rotation of the bobbin 11 (each time the traverser of the bobbin 11 advances one pitch).

距離センサ20として、例えば、レーザ式変位センサあるいは超音波式近接センサが挙げられる。しかし距離センサ20がこれらに限られるわけではない。   Examples of the distance sensor 20 include a laser displacement sensor and an ultrasonic proximity sensor. However, the distance sensor 20 is not limited to these.

距離センサ20は線材17の進入位置とフランジ21の間の位置に備えられることが望ましい。この理由は、フランジ21が線材17の進入位置に達する前に距離センサ20がフランジ21を検知することが、トラバーサの制御に望ましいためである。   The distance sensor 20 is preferably provided at a position between the entry position of the wire 17 and the flange 21. This is because it is desirable for traverser control that the distance sensor 20 detects the flange 21 before the flange 21 reaches the entry position of the wire 17.

距離センサ20は、例えばボビン11のトラバーサが1ピッチ進むごとに巻き取り半径rを測定しているため、巻き取り半径rが次々と得られる。そこで、例えば巻き取り半径rの最新の16箇所を記憶装置22に記憶させておく。距離センサ20がフランジ21を検知したとき、記憶されていた最新の巻き取り半径r(フランジ21に最も近い位置を除く15箇所の巻き取り半径r1〜r15)を後述するトラバーサの制御に用いる。   For example, since the distance sensor 20 measures the winding radius r every time the traverser of the bobbin 11 advances by one pitch, the winding radius r is obtained one after another. Therefore, for example, the latest 16 locations of the winding radius r are stored in the storage device 22. When the distance sensor 20 detects the flange 21, the latest stored winding radius r (15 winding radii r1 to r15 excluding the position closest to the flange 21) is used for traverser control described later.

また、フランジ21の検知については、フランジ21の半径より少し小さな値を閾値とし、距離センサ20が測定した値がその閾値を超えた箇所をフランジ21と認識する。   As for detection of the flange 21, a value slightly smaller than the radius of the flange 21 is set as a threshold value, and a portion where the value measured by the distance sensor 20 exceeds the threshold value is recognized as the flange 21.

線材巻き取り装置10においては、記憶装置22に記憶された線材17の巻き取り半径r1〜r15に基づいて、制御手段23によりトラバーサの反転位置が変更される。次に制御手段23から指示された反転位置でトラバーサを反転させる。   In the wire rod winding device 10, the reverse position of the traverser is changed by the control means 23 based on the winding radii r1 to r15 of the wire rod 17 stored in the storage device 22. Next, the traverser is reversed at the reversal position designated by the control means 23.

一例として、図2に示す、左側の距離センサ20(L)および右側の距離センサ20(R)を備えた線材巻き取り装置10のトラバーサの制御方法を説明する。図2ではボビン11は線材17を巻き取りながら右方向に移動している。図2でトラバーサの制御に用いられるのは左側の距離センサ20(L)である。右側の距離センサ20(R)は、ボビン11が右方向に移動しているときはトラバーサの制御に用いられない。しかしボビン11が左方向に移動しているときは、右側の距離センサ20(R)がトラバーサ制御に用いられる(後述の図3、図4も同様)。   As an example, a traverser control method for the wire rod winding device 10 including the left distance sensor 20 (L) and the right distance sensor 20 (R) shown in FIG. 2 will be described. In FIG. 2, the bobbin 11 moves to the right while winding the wire 17. In FIG. 2, the left distance sensor 20 (L) is used for controlling the traverser. The distance sensor 20 (R) on the right side is not used for controlling the traverser when the bobbin 11 is moving in the right direction. However, when the bobbin 11 is moving leftward, the right distance sensor 20 (R) is used for traverser control (the same applies to FIGS. 3 and 4 described later).

図2はボビン11が右方向に移動してきて、左側の距離センサ20(L)が左側のフランジ21を検知した瞬間を示す。この瞬間に最も近い過去に距離センサ20(L)により測定され、記憶されている15箇所の巻き取り半径r(これを最新15箇所の巻き取り半径r1〜r15とする)がトラバーサの制御に用いられる。   FIG. 2 shows the moment when the bobbin 11 moves in the right direction and the left distance sensor 20 (L) detects the left flange 21. The 15 winding radii r measured by the distance sensor 20 (L) in the past closest to this moment and stored (the latest 15 winding radii r1 to r15) are used to control the traverser. It is done.

フランジ21を検知した際の巻き取り半径r0は、フランジ21の半径であり、巻き取り半径でないため除外している。フランジ21に近い側から5箇所の巻き取り半径r1〜r5の平均値を「フランジ側の巻き取り半径rの平均値」とする。また、フランジ21から遠い側にある10箇所の巻き取り半径r6〜r15の平均値を「中央側の巻き取り半径rの平均値」とする。   The winding radius r0 when detecting the flange 21 is the radius of the flange 21 and is excluded because it is not the winding radius. The average value of the five winding radii r1 to r5 from the side close to the flange 21 is defined as “the average value of the winding radius r on the flange side”. Further, the average value of the ten winding radii r6 to r15 on the far side from the flange 21 is defined as “the average value of the central winding radii r”.

フランジ側の巻き取り半径r1〜r5の平均をaとし、中央側の巻き取り半径r6〜r15の平均値をbとする。(a−b)の値が設定した巻き太りの閾値以上であれば、これは巻き太りであることを意味し、トラバース幅を狭くする(トラバーサの反転位置をフランジ21から遠ざける)。(a−b)の値が設定した巻き太りと巻き細りの閾値の間であればトラバース幅を変更しない(トラバーサの反転位置を変えない)。また、(a−b)の値が設定した巻き細りの閾値以下であれば、これは巻き細りであり、トラバース幅を広くする(トラバーサの反転位置をフランジ21へ近付ける)。   The average of the winding radii r1 to r5 on the flange side is a, and the average value of the winding radii r6 to r15 on the center side is b. If the value of (ab) is equal to or greater than the set roll-thickness threshold value, this means roll-thickness, and the traverse width is narrowed (the reverse position of the traverser is moved away from the flange 21). If the value of (ab) is between the set thickening and thinning threshold values, the traverse width is not changed (the reverse position of the traverser is not changed). Further, if the value of (a−b) is equal to or less than the set thinning threshold, this is thinning, and the traverse width is widened (the reverse position of the traverser is brought closer to the flange 21).

ボビン11が右方向に移動しているとき、トラバーサの反転の位置は、左側の距離センサ20(L)が左側のフランジ21を検知してから、ボビン11がさらに左側オフセット量LOだけ移動した位置にある。これは線材17の進入位置が左側のフランジ21に接する位置でトラバーサが反転することを意味する。ボビン11が左方向に移動しているとき、トラバーサの反転の位置は、右側の距離センサ20(R)が右側のフランジ21を検知してから、ボビン11がさらに右側オフセット量ROだけ移動した位置である。これは線材17の進入位置が右側のフランジ21に接する位置でトラバーサが反転することを意味する。   When the bobbin 11 is moving in the right direction, the reverse position of the traverser is the position where the bobbin 11 is further moved by the left offset amount LO after the left distance sensor 20 (L) detects the left flange 21. It is in. This means that the traverser is reversed at the position where the wire 17 enters the left flange 21. When the bobbin 11 is moving leftward, the reverse position of the traverser is the position where the bobbin 11 is further moved by the right offset amount RO after the right distance sensor 20 (R) detects the right flange 21. It is. This means that the traverser is reversed at the position where the wire 17 enters the right flange 21.

図2では、フランジ21の近くで線材17の巻き状態が崩れておらず(巻き太りも巻き細りもない状態)、巻き取り半径rが一定であるから、(a−b)の値が設定した閾値の範囲内である。そのためトラバーサの反転位置は変更しない。   In FIG. 2, the winding state of the wire 17 is not collapsed near the flange 21 (the state in which there is neither thickening nor thinning), and the winding radius r is constant, so the value of (ab) is set. Within the threshold range. Therefore, the reverse position of the traverser is not changed.

図3では、左側のフランジ21の近くで線材17の巻き状態が崩れており、線材17の巻き取り半径rがフランジ21の近くで大きくなっている(巻き太りが発生している)。このような場合、フランジ21の近くの巻き太りの箇所に、さらに線材17を巻き取って積層すると、いつまでも巻き太りが解消しない。そこで次のようにトラバーサを制御し巻き太りを解消させる。   In FIG. 3, the winding state of the wire 17 is collapsed near the left flange 21, and the winding radius r of the wire 17 is increased near the flange 21 (winding thickening occurs). In such a case, if the wire 17 is further wound around the thickened portion near the flange 21, the thickening will not be solved forever. Therefore, the traverser is controlled as follows to eliminate the thickening.

図3は、ボビン11が右方向に移動してきて、左側の距離センサ20(L)が左側のフランジ21を検知した瞬間を示す。図2で説明したように、フランジ21に近い側にある5箇所の巻き取り半径r1〜r5の平均値(フランジ側の巻き取り半径r1〜r5の平均値)をaとする。また、フランジ21から遠い側にある10箇所の巻き取り半径r6〜r15の平均値(中央側の巻き取り半径rの平均値)をbとする。   FIG. 3 shows the moment when the bobbin 11 moves in the right direction and the left distance sensor 20 (L) detects the left flange 21. As described with reference to FIG. 2, an average value of five winding radii r1 to r5 on the side close to the flange 21 (an average value of the winding radii r1 to r5 on the flange side) is a. Further, an average value of 10 winding radii r6 to r15 on the side far from the flange 21 (an average value of the winding radius r on the center side) is b.

図3の場合、巻き取り半径rがフランジ21の近くで大きくなっている(巻き太りが発生している)ため、(a−b)の値が設定した閾値以上である。そのためトラバース幅が狭くなるよう、トラバーサの反転位置を変更する。   In the case of FIG. 3, since the winding radius r is large near the flange 21 (winding thickening has occurred), the value of (ab) is equal to or greater than the set threshold value. Therefore, the reverse position of the traverser is changed so that the traverse width is narrowed.

巻き太りが発生しているときにトラバースを反転する位置Xは、経験に基づいて予め設定しておいてもよい。この場合、反転位置Xは固定となる。あるいは(a−b)の値によって反転位置Xを変化させてもよい。この場合、反転位置Xは可変となる。線材17の巻き取り状態を平坦に保つためには、反転位置Xを可変とする方が望ましい。   The position X where the traverse is reversed when the roll over is occurring may be set in advance based on experience. In this case, the reverse position X is fixed. Alternatively, the inversion position X may be changed according to the value of (a−b). In this case, the inversion position X is variable. In order to keep the winding state of the wire 17 flat, it is desirable to make the inversion position X variable.

このようにトラバーサを制御することにより、左側のフランジ21の近くの線材17の巻き太りの状態を速やかに修正することができる。さらに、巻き取り状態の修正を速やか、かつ精度良くするため、ボビン11の1トラバースごとにトラバーサの反転位置Xが修正されることが望ましい。   By controlling the traverser in this way, it is possible to quickly correct the state of thickening of the wire 17 near the left flange 21. Furthermore, it is desirable to correct the reverse position X of the traverser for each traverse of the bobbin 11 in order to quickly and accurately correct the winding state.

図4では、左側のフランジ21の近くで線材17の巻き状態が崩れており、線材17の巻き取り半径rがフランジ21の近くで小さくなっている(巻き細りが発生している)。このような場合は次のようにトラバーサを制御し巻き細りを解消させる。   In FIG. 4, the winding state of the wire 17 is broken near the left flange 21, and the winding radius r of the wire 17 is small near the flange 21 (winding is generated). In such a case, the traverser is controlled as follows to reduce the winding.

図4の場合、巻き取り半径rがフランジ21の近くで小さくなっているため、(a−b)の値が設定した閾値以下となる。そのためトラバース幅が広くなるよう、トラバーサの反転位置を変更する。   In the case of FIG. 4, since the winding radius r is small near the flange 21, the value of (ab) is equal to or less than the set threshold value. Therefore, the reverse position of the traverser is changed so that the traverse width is widened.

巻き細りが発生しているときにトラバーサを反転させる位置は、経験に基づいて予め設定しておいてもよい。この場合、反転位置は固定となる。あるいは(a−b)の値によって反転位置を変化させてもよい。線材17の巻き取り状態を平坦にするには、反転位置を可変とする方が望ましい。   The position at which the traverser is inverted when winding is generated may be set in advance based on experience. In this case, the inversion position is fixed. Alternatively, the inversion position may be changed according to the value of (a−b). In order to make the winding state of the wire 17 flat, it is desirable to make the inversion position variable.

本発明の線材巻き取り装置では、上述のトラバーサの制御を行なうことにより、巻き状態の崩れのない平坦な巻き取りが自動的に実現される。   In the wire winding device of the present invention, flat winding with no collapse of the winding state is automatically realized by controlling the traverser described above.

本発明の線材巻き取り装置は、あらゆる線材、例えば、金属線、ワイヤーロープ(金属撚り線)、電線、光ファイバー、金属パイプ、樹脂線、樹脂パイプ、糸、綱などの巻き取りに広く利用される。   The wire winding device of the present invention is widely used for winding all kinds of wires, for example, metal wires, wire ropes (metal stranded wires), electric wires, optical fibers, metal pipes, resin wires, resin pipes, yarns, ropes and the like. .

10 線材巻き取り装置
11 ボビン
12 ボビンの回転手段
13 ボビンの回転軸
14 トラバーサ
15 往復させる手段
16 パルスモータ
17 線材
18 ガイドプーリ
19 表面の層
20 距離センサ
21 フランジ
22 記憶装置
23 パルスモータの制御手段
24 エンコーダ
25 ボールネジ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wire rod winding device 11 Bobbin 12 Bobbin rotating means 13 Bobbin rotating shaft 14 Traverser 15 Reciprocating means 16 Pulse motor 17 Wire rod 18 Guide pulley 19 Surface layer 20 Distance sensor 21 Flange 22 Storage device 23 Pulse motor control means 24 Encoder 25 Ball screw

Claims (6)

両端にフランジを有する円筒形のボビンに線材を巻き取る線材巻き取り装置であって、
前記ボビンを回転させる回転手段と、
前記線材の進入位置または前記ボビンを前記ボビンの回転軸に平行に移動させるトラバーサと、
前記線材の巻き取り半径を測定する距離センサと、
前記距離センサにより測定された前記巻き取り半径を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶された前記巻き取り半径に基づいて、前記線材の進入位置または前記ボビンのトラバーサの反転位置を計算する制御手段を備え、
前記距離センサは、前記線材の進入位置と前記フランジの間の位置にある線材巻き取り装置。
A wire rod winding device for winding a wire rod on a cylindrical bobbin having flanges at both ends,
Rotating means for rotating the bobbin;
A traverser for moving the entry position of the wire rod or the bobbin parallel to the rotation axis of the bobbin;
A distance sensor for measuring the winding radius of the wire;
A storage device for storing the winding radius measured by the distance sensor;
Control means for calculating the approach position of the wire rod or the reverse position of the traverser of the bobbin based on the winding radius stored in the storage device,
The distance sensor is a wire winding device located at a position between the entry position of the wire and the flange.
前記フランジが前記線材の進入位置に近付くとき、前記フランジが前記線材の進入位置に到達するより前に、前記距離センサにより前記フランジが検知される請求項1に記載の線材巻き取り装置。   The wire winding device according to claim 1, wherein when the flange approaches the entry position of the wire, the flange is detected by the distance sensor before the flange reaches the entry position of the wire. 前記距離センサが前記フランジを検知した時点の前記巻き取り半径に基づいて前記トラバーサの反転位置が設定される請求項1または2に記載の線材巻き取り装置。   The wire rod winding device according to claim 1 or 2, wherein a reversing position of the traverser is set based on the winding radius when the distance sensor detects the flange. 前記記憶装置に記憶された3箇所以上の前記巻き取り半径に基づいて前記トラバーサの反転位置が設定される請求項1から3のいずれかに記載の線材巻き取り装置。   The wire rod winding device according to any one of claims 1 to 3, wherein a reversal position of the traverser is set based on three or more winding radii stored in the storage device. 前記ボビンあるいは前記線材のトラバーサの反転毎に前記トラバーサの反転位置が修正される請求項1から4のいずれかに記載の線材巻き取り装置。   The wire rod winding device according to any one of claims 1 to 4, wherein a reversing position of the traverser is corrected each time the bobbin or the traverser of the wire rod is reversed. 前記線材は砥粒が表面に固着した線材である請求項1から5のいずれかに記載の線材巻き取り装置。   The wire rod winding device according to any one of claims 1 to 5, wherein the wire rod is a wire rod having abrasive grains fixed on a surface thereof.
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