JP2504344Y2 - アキュ―ムレ―タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は例えば押出電線被覆装置等に使用されるア
キュームレータに関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は例えば特開昭62-198010号公報、特開昭61-14
0469号公報に開示された従来のアキュームレータを使用
した押出電線被覆装置を示す概略の構成図である。図に
おいて、（１）は電線（２）の芯線（2a）を順次送り出
す芯線送出機、（３）は押出機で、合成樹脂からなる絶
縁体をクロスヘッドから連続的に押出し、芯線（2a）の
外周に絶縁被覆を形成していく。なお、図示は省略して
いるが、芯線送出機（１）と押出機（３）との間には送
出する芯線（2a）の張力を一定に保つためのダンサロー
ルや絶縁体との密着性を高めるための芯線（2a）を予熱
するプレヒータ等が設けられている。（４）は冷却水
槽、（５）は冷却水槽（４）を出た電線（２）を一定の
速度で引取る引取機、（６）は電線（２）の被覆に存在
するピンホールを検出するスパークテスタ、（７）はス
パークテスタ（６）から出力があったときその不良位置
を明示するため電線（２）にインキを吹付けるマーカー
である。

（８）はマーカー（７）と後述する計尺器（12）との
間に挿入されたアキュームレータで、軸の位置が固定さ
れた固定シーブ（９）とガイドレール（10）に沿って固
定シーブ（９）と接離する方向に移動可能な可動シーブ
（11）とを備えている。そして、両シーブ（９）（11）
はそれぞれ電線（２）が巻回される複数のプーリーを一
体にしたものから構成されている。また、可動シーブ
（11）にはウインチと組合わせたトルクモータ（いずれ
も図示せず）により図中右方へ外力Ｆが付勢されてい
る。

（12）は電線（２）の送出量（長さ）を連続的に計測
する計尺器、（13）は自動的に巻取ドラム（14）を交換
しながら電線（２）を巻取る巻取機である。

次に動作、先ずアキュームレータ（８）の動作を中心
に説明する。芯線送出機（１）から連続的に送出される
芯線（2a）は押出機（３）で被覆が形成され冷却水槽
（４）を経て冷却された後、引取機（５）で引取られ更
にアキュームレータ（８）を経て巻取機（13）により巻
取ドラム（14）に巻取られていく。この巻取機（13）に
よる巻取張力としては、電線（２）に残留歪等の有害な
影響を与えない範囲内で、かつ両シーブ（９）（11）間
に巻回した電線のタルミが一定量以下になるよう設定さ
れる。また、この巻取張力の値と両シーブへの巻回数と
で定まる外力Ｆを可動シーブ（11）へ加えておく。

そして、連続的に巻取りが行われている場合の巻取張
力により可動シーブ（11）が図中左方へ引き寄せられる
力と上記外力Ｆとがバランスして可動シーブ（11）がほ
ぼ静止するように制御することにより、巻取張力が常に
その設定値に保たれるようにする。

具体的には、第５図に示すように、ガイドレール（1
0）に沿う可動シーブ（11）の移動位置を、その軸（11
a）と係合するシンクロ角度検出器（15）を介して回転
角度に変換し、この回転角度が所定の目標値となるよう
巻取機（13）の駆動電動機の速度を制御して巻取張力を
一定に保つ訳である。そして、通常、シンクロ角度検出
器（15）の動作角度範囲90°に相当する両シーブ（９）
（11）の間隔１〜2mを制御範囲として設定し、可動シー
ブ（11）はこの制御範囲内でバランスするように制御さ
れる。

ここで、最初の巻取ドラム（14）が満杯となると自動
的に空の巻取ドラム（14）に交換されるが、この交換に
要する時間内は巻取りは中断される。即ち、アキューム
レータ（８）からの出線が停止する。しかし、この間
も、芯線送出機（１）からは芯線（2a）が連続的に送出
されており、従って、アキュームレータ（８）への入線
は継続される。この結果、可動シーブ（11）に働く力の
バランスが大きく崩れ、可動シーブ（11）は外力Ｆに引
張られて右方へ移動する。この場合、巻取速度へのフィ
ードバックがかからないので、可動シーブ（11）は制御
範囲の遠方端を越えて移動を続けることになる。

そして、ドラムの交換が終り、新しい巻取ドラム（1
4）への巻取りが開始されると可動シーブ（11）は左方
へ引戻され、制御範囲内まで戻るとシンクロ角度検出器
（15）による位置検出が可能となり、上記した巻取機
（13）へのフィードバック制御が再開される。

ここで、可動シーブ（11）の最大移動距離、従ってガ
イドレール（10）の長さは、電線（２）の走行速度と巻
取ドラム（14）の変換時間とを考慮して設定されるが、
例えば両シーブ（９）（11）を10個のプーリーで構成し
たもので20m程度のものがある。

次に、スパークテスタ（６）による絶縁被覆のピンホ
ールの検出要領について説明する。スパークテスタ
（６）は仕上った電線（２）の被覆外周を摺動する外電
極と芯線（2a）に接触する内電極との間に連続的に試験
電圧を印加し、その放電の有無から被覆に存在するピン
ホールを検出するものである。

しかし、電線（２）は常に高速で走行しているため、
たとえスパークテスタ（６）でピンホールが検出されて
も巻取作業は一定の時間継続され、この欠陥箇所もドラ
ム（14）に巻取られてしまうことになる。このため、巻
取機（13）から取出された巻取ドラム（14）から欠陥箇
所を抽出して取除く必要がある。そして、この抽出作業
を正確迅速に行うため、スパークテスタ（６）の出力で
動作するマーカー（７）により被覆の表面にインキを吹
付けるとともに、ピンホールの発生位置を演算により求
め記録する。即ち、スパークテスタ（６）の出力時点に
おけるシンクロ角度検出器（15）の角度出力から求まる
両シーブ間の間隔寸法と各シーブを構成するプーリー数
（両シーブ間の巻回往復数）から計尺器（12）とスパー
クテスタ（６）との間に存在する電線（２）の長さ、換
言すればアキュームレータ（８）が蓄積している電線長
を演算し、これをその時点の計尺器（12）のカウント値
に加算することにより正確な欠陥位置が得られる。そし
て、不良箇所の抽出は、上記演算値を基に巻取ドラム
（14）の巻戻しを行い、続いてマーカー（７）によるイ
ンキ付着箇所を頼りにピンホール位置の正確な位置を目
視により確認することで行われる訳である。

なお、スパークテスタ（６）およびマーカー（７）を
アキュームレータ（８）の後方の計尺器（12）の位置に
挿入するようにすれば上記演算が不要となるが、この場
合、マーカー（７）によって吹付けられたインキが乾燥
しないまま巻取ドラム（14）に巻取られることになり、
このインキが電線の正常箇所にも広がって付着し、正確
なマーキングが得られないことになる。従って、アキュ
ームレータ（８）の前段にスパークテスタ（６）および
マーカー（７）を設置し、電線に吹付けられたインキが
このアキュームレータ（８）を経る過程で乾燥定着する
よう考慮されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来の押出電線被覆装置、特にそのアキュームレータ
（８）は以上のように構成されているので、例えば巻取
ドラム（14）の交換中でアキュームレータ（８）の可動
シーブ（11）がその制御範囲を越えてガイドレール（1
0）を走行移動中にスパークテスタ（６）が不良箇所を
検出した場合、シンクロ角度検出器（15）による可動シ
ーブ（11）の位置情報は上記制御範囲の遠方端を示す値
に留まっており、不良箇所の正確な演算が不可能になる
という問題点があった。

この考案は以上のような問題点を解消するためになさ
れたもので、可動シーブの移動範囲の全域でその位置検
出が可能となるアキュームレータを得ることを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段および作用〕

この考案に係るアキュームレータは、そのガイドレー
ルに沿い可動シーブの移動範囲にわたって配設されたタ
イミングベルト、電磁クラッチを介して上記タイミング
ベルトのプーリーを回転駆動する駆動装置、および上記
プーリーに連結されたロータリーエンコーダを備え、往
復走行を行う上記タイミングベルトのうち固定シーブか
ら離隔する向きに走行する部分に可動シーブの軸を連結
する。

そして、巻取りを連続的に行っている定常状態では、
巻取速度へのフィードバック制御により、巻取りによっ
て可動シーブを固定シーブ側へ引寄せる力と、上記電磁
クラッチによって可動シーブに加えられる外力とがバラ
ンスし、可動シーブはほぼ静止し、線状体の張力は一定
に保たれる。

巻取ドラムの交換時等でアキュームレータからの出線
が停止すると、可動シーブは線状体の張力を維持すべく
離隔する向きに走行を続ける。

出線が回復すると、可動シーブは再び巻取りによって
元の方向に引寄せられ、巻取速度の制御により元のバラ
ンス位置で静止する。

タイミングベルトの走行位置、従って可動シーブの移
動位置はロータリーエンコーダの出力と一対一に対応し
ているので、可動シーブがその移動範囲のどこにあって
もロータリーエンコーダの出力からその位置が正確に判
明する。

〔実施例〕

第１図はこの考案の一実施例によるアキュームレータ
を示す概略の構成図で、従来と同じく押出電線被覆装置
に使用したもので第４図と重複する部分は図示を省略し
ている。図において、（16）はガイドレール（10）に沿
って設けられたタイミングベルトで、その両端に駆動プ
ーリー（17）と従動プーリー（18）とを備えている。こ
の駆動プーリー（17）は第２図に示すように、パウダー
クラッチ（19）を介して駆動装置としての電動機（20）
により回転駆動される。電動機（20）は第１図で時計方
向に回転する。パウダークラッチ（19）は電磁円板クラ
ッチの一種で、クラッチ要素間の空間に細かく分割した
磁性粒子を満たし、この空間に印加する磁場を調節する
ことによりクラッチ要素間に所望のすべりトルクを発生
させることができる。そして、可動シーブ（11）の軸を
タイミングベルト（16）の上部（16a）、即ち、固定シ
ーブ（９）から離隔する向きに走行する部分と連結する
ことにより、上記すべりトルクが外力Ｆとして可動シー
ブ（11）に加わる訳である。（21）は駆動プーリー（1
7）の回転量を検出するロータリーエンコーダである。

次に動作について第３図をも含めて説明する。図中、
l₁は可動シーブ（11）をバランスさせる目標位置で、通
常、固定シーブ（９）からの距離として１〜2mの範囲で
設定される。

また、可動シーブ（11）に付勢すべき外力Ｆは、パウ
ダークラッチ（19）への供給電流を調整することによ
り、巻取張力と両シーブへの巻回数とで定まる所定の値
に設定する。

アキュームレータ（８）は、l₁を可動シーブ（11）の
目標位置として第３図に示すフィードバック制御により
運転される。即ち、今、可動シーブ（11）の現在位置ｌ
が目標位置l₁より大きいと、減算器（22）がこの偏差を
検出して巻取機（13）に回転速度増の信号を送出する。
これにより電線（２）の巻取速度は増大し、可動シーブ
（11）を左方へ引寄せる力が右方への外力Ｆより大きく
なり可動シーブ（11）が目標位置l₁向けて左方へ移動す
る。可動シーブ（11）の移動はロータリーエンコーダ
（21）の出力で検出され、変換器（23）で位置量ｌに変
換されて減算器（22）にフィードバックされる。

巻取ドラム（14）への巻取りが進行し、その巻取外径
が増大してくると次第に巻取速度が増大し、これに伴っ
て巻取張力が増大し、この結果、可動シーブ（11）は更
に左方へ引寄せられる。可動シーブ（11）の位置ｌが目
標位置l₁以下となると減算器（22）の出力極性が反転し
巻取機（13）に回転速度減の信号を送出する。これによ
り電線（２）の巻取速度、従って巻取張力は低下し、可
動シーブ（11）を左方へ引寄せる力が右方への外力Ｆよ
り小さくなり可動シーブ（11）が目標位置l₁へ向けて右
方へ移動する。以上の動作を繰り返しながら、可動シー
ブ（11）はその目標位置l₁に落着き電線の張力も所定の
設定値に保たれることになる。

巻取ドラム（14）を新しいものと交換する場合には、
先ず巻取中の巻取ドラム（14）の回転速度を一定の減速
度で低下させる。これにより、可動シーブ（11）への力
のバランスが崩れ可動シーブ（11）は右方へ移動を始め
る。換言すれば、電線（２）の張力を維持すべく可動シ
ーブ（11）が移動を始める訳である。やがて、巻取ドラ
ム（14）の回転は停止し、以後新しい巻取ドラム（14）
への巻取りが開始される迄アキュームレータ（８）の出
線は停止する。この間、電線の張力を一定に保ちつつ可
動シーブ（11）はガイドレール（10）に沿って右方へ一
定速度で移動を継続し、やがて、その最大移動距離l₂内
で巻取りが再開される。

巻取機（13）がその回転駆動を再開すると、減算器
（22）からの偏差出力は大きい値になっているので、巻
取機（13）は直ちに加速を開始し、目標値に向けてその
回転速度を一定の加速度で上昇させ、可動シーブ（11）
はやがて目標位置l₁に達してバランス状態となる。な
お、可動シーブ（11）がその最遠端位置から元の目標位
置l₁に至る間も、電線の張力はほぼその設定値に保たれ
ることは勿論である。

次にスパークテスタ（６）が電線（２）の絶縁被覆に
存在するピンホールを検出した場合の動作について同じ
く第３図により説明する。図において、（24）はワンシ
ョットマルチバイブレータ（OSM）で、スパークテスタ
（６）からの信号を受けると所定幅のパルスをサンプル
ホールド回路（25）に送出してその時点の可動シーブ
（11）の位置ｌのデータをホールドさせる。（26）はサ
ンプルホールド回路（25）でホールドされた位置１のデ
ータと各機器配置から定まる関連寸法のデータとからそ
の時点でアキュームレータ（８）が蓄積している電線長
を演算する演算器で、その出力は加算器（27）により計
尺器（12）からの出力と加算されピンホール位置信号Ｓ
として出力される。

この場合、可動シーブ（11）の位置はタイミングベル
ト（16）を駆動する駆動プーリー（17）に連結したロー
タリーエンコーダ（21）の出力から求めているので、そ
の全移動範囲l₂内での検出が可能となる。従って、たと
えアキュームレータ（８）からの出線が停止して可動シ
ーブ（11）がその目標位置l₁から遠く離れた移動中の場
合にも、バランスした定常状態の場合と同様、正確なピ
ンホール位置信号Ｓを得ることが可能となる。

また、可動シーブ（11）の最大移動距離の長短に対し
ては、タイミングベルト（16）の両プーリー（17）（1
8）の取付間隔を変えるのみで対処することができるの
で、個々の製品仕様に対応する製造部品の標準化が可能
となり価格低減と納期短縮の効果が得られる。

更に、可動シーブ（11）への外力Ｆを発生させるパウ
ダークラッチ（19）は、それ自体プーリー（17）の駆動
伝達機構を構成しているので、その分外形がコンパクト
になり、その外力Ｆの大きさも電線の種別や巻取速度等
で定まる巻取張力に応じてパウダークラッチ（19）への
供給電流を変化させることにより自由に調整をすること
ができる。

なお、上記実施例ではロータリーエンコーダ（21）の
出力を変換器（23）により位置量ｌに変換してフィード
バックするようにしたが、目標値およびフィードバック
量をロータリーエンコーダ（21）の出力基準で設定処理
し、演算器（26）の演算段階で位置量に変換するように
してもよい。

また、電磁クラッチとしては、パウダークラッチに限
らず、磁性流体クラッチ、渦電流クラッチ等種々のタイ
プのものを適用することができる。

更にこの考案は押出電線被覆装置に限らず、線状体の
巻取作業に関連して使用される種々のアキュームレータ
に広く適用することができ同等の効果を奏する。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば簡単な構成で、可動
シーブの位置をその全移動範囲において検出することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例によるアキュームレータを
示す構成図、第２図はそのタイミングベルトの駆動機構
を示す部分構成図、第３図はその制御動作を説明するた
めのブロック図、第４図は従来のアキュームレータを使
用した押出電線被覆装置を示す構成図、第５図は従来の
ものの可動シーブの機構を示す部分構成図である。 図において、（２）は線状体としての電線、（８）はア
キュームレータ、（９）は固定シーブ、（10）はガイド
レール、（11）は可動シーブ、（14）は巻取ドラム、
（16）はタイミングベルト、（17）は駆動プーリー、
（19）は電磁クラッチとしてのパウダークラッチ、（2
0）は駆動装置としての電動機、（21）はロータリーエ
ンコーダである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 原山 康徳 兵庫県尼崎市南塚口町１丁目16番12号 アルファー技研工業株式会社内 (56)参考文献 特公 昭45−26329（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸が固定された固定シーブと軸が上記固定
   シーブと接離する方向にガイドレール上を移動し上記固
   定シーブから離隔する向きに所定の外力が付勢される可
   動シーブとを備え、連続的に入線される線状体を上記両
   シーブ間への巻回を経て巻取ドラムへ出線するアキュー
   ムレータにおいて、 上記ガイドレールに沿い可動シーブの移動範囲にわたっ
   て配設されたタイミングベルト、電磁クラッチを介して
   上記タイミングベルトのプーリーを回転駆動する駆動装
   置、および上記プーリーに連結されたロータリーエンコ
   ーダを備え、上記可動シーブの軸を上記タイミングベル
   トの上記離隔する向きに走行する部分と連結して上記電
   磁クラッチのすべりトルクにより上記外力を発生させ、
   上記ロータリーエンコーダの出力から上記可動シーブの
   移動位置を検出するようにしたことを特徴とするアキュ
   ームレータ。