JP3291175B2 - 線材の巻取方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、線材の巻取方法に
関するもので、特に細物電線等の線材をボビン巻きする
巻取り方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】線材、例えば光ファイバ心線等の細物線
材をボビン等に巻取る場合、光ファイバ心線のように外
径寸法が厳しく管理されたものであっても、それを巻取
るボビン等は光ファイバ心線ほどに寸法が正確に管理さ
れているとは限らないし、また同種のボビンであって
も、使用中の撓みや歪みによる変形が発生するためにボ
ビンの鍔付近において巻き太り、巻き崩れ等の巻き不良
が発生し易い。このボビンの巻き不良は、次工程におい
て線材の繰り出し不良や極端な場合は線材の断線のおそ
れがあるので好ましいものではない。

【０００３】特に線材径が細く巻取ピッチが細かい場合
や線材の高速巻取の場合には、ボビンの反転する際に鍔
際で線材が多く巻かれる現象が発生する。例えば、ボビ
ンが一定速度で移動して巻取られる場合、ボビンが右方
向に移動していたものが反転して左方向に動く場合、定
常時のトラバース速度をＵｔとすると、ボビンが右方向
にＵｔで移動していたものが、反転する時にはトラバー
ス速度、Ｕｔが０となり、その後０から−Ｕｔになる動
きをする。その結果、鍔際でトラバース速度が０、さら
に０から−Ｕｔになる間に鍔際で線材が巻き取られ、ど
うしても線材の巻き量が増える傾向にある。鍔際での線
材の巻き量を適正にするために、反転位置を各ボビンに
対して適正に決めなければならない。また、一定ピッチ
で巻き取る場合、線材の線速を立ち上げから定常線速
になるまでの間、トラバース速度は線速の上昇に同期し
て速くなる。そうすると前述したボビンの反転時にトラ
バース速度がＵｔから−Ｕｔになる時間が変わる。した
がって、線材の線速にあわせて反転のタイミングを変え
る必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来は、線速に対応し
た反転のタイミングを実験により得たデータをもとに制
御することが行われていた。しかし、前述したボビンの
精度不良やボビンの変形、消耗がある場合には対応でき
ないことがあった。また、一定速度で巻き取る場合でも
ボビンが前述したようにボビンの精度不良や変形、消耗
がある場合には作業者が目視していてボビンの反転のタ
イミングを調節しなければならず、装置の自動化ができ
なかった。さらに、ボビンの鍔際の巻き状態が悪いこと
は、次工程での線材のサプライ時に線材が振動したり、
張力が変動する原因となる。さらにまた、線速を変える
ことなく別のボビンに連続的に巻き取る連続巻取機の場
合には、上記のように線材のサプライ時に線材が振動し
たり、張力が変動すると満巻きボビンから空ボビンへの
シフトの成功率が悪くなり、生産性を著しく悪化させる
原因となっていた。

【０００５】本発明は上記の課題を解決し、線材を低速
から所望の線速まで立ち上げて巻き取る際に、また、ボ
ビンの精度不良やボビンの変形、消耗がある場合であっ
ても、巻取ボビンの鍔端での巻き状態を良好にできる巻
取り方法を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために以下のような手段を有している。

【０００７】本発明の請求項１の線材の巻取り方法は、
巻取ボビンと巻取ボビンに線材を供給するガイドプーリ
とを備え、前記巻取ボビンと前記ガイドプーリが相対的
にトラバースして線材を巻取る巻取機と前記巻取機の前
段に線材の巻取速度の変動を調節するダンサーを有した
線材の巻取り方法において、前記巻取機には相対的にト
ラバースする前記巻取ボビンと前記ガイドプーリのトラ
バースの反転のタイミングを検出する検出手段が設けら
れていて、前記巻取速度に対応した前記ダンサーの位置
の変動範囲を設定し、前記検出手段によりトラバースが
反転する際の前後の所定時間内で、前記ダンサーの位置
の変化により前記反転の位置を調整しながら線材を巻取
ボビンに巻取ることを特徴とする。

【０００８】本発明の請求項２の線材の巻取り方法は、
前記ダンサーの位置が前記巻取ボビンに巻取られる線材
の巻取速度に対応した範囲の上限を越えた場合は、次回
の同端部でのトラバースの反転のタイミングを早めに
し、前記ダンサーの位置が前記巻取ボビンに巻取られる
線材の巻取速度に対応した範囲の下限を越えた場合は、
次回の同端部でのトラバースの反転のタイミングを遅め
にすることを特徴とする。

【０００９】本発明の請求項３の線材の巻取り方法は、
前記巻取速度に対応した前記ダンサーの位置の変動範囲
は、予め得られた、巻取ボビンに巻取られる線材の反転
位置での正常な状態の時のダンサーの位置の所定の範囲
であることを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項１の線材の巻取り方法によ
れば、巻取ボビンを装着する巻取機には巻取ボビンまた
は線材を供給するガイドプーリのトラバースの反転のタ
イミングを検出する検出手段が設けられていて、前記巻
取速度に対応した前記ダンサーの位置の変動範囲を設定
し、トラバースの反転する際の前後の所定時間内で、ダ
ンサーの位置の変化により反転の位置を調整するので、
予め実験等によって得た過去のデータ等で巻取ボビンに
巻き取られる線材の反転位置での正常な状態のときのダ
ンサーの位置の所定の範囲を設定することにより、線材
を低速から所望の線速まで立ち上げて巻き取る際に、ま
た、ボビンの精度不良やボビンの変形、消耗がある場合
であっても、巻取ボビンの鍔際での巻き状態を良好にす
ることができる。

【００１１】本発明の請求項２の線材の巻取り方法によ
れば、ダンサーの位置が線材の巻取速度に対応した範囲
の上限を越えた場合は、巻取ボビンに巻取られている線
材が巻き太りしている状態であるので、次回の同端部で
のトラバースの反転のタイミングを早めにして、巻き太
りの状態を解消するようにする。また、ダンサーの位置
が線材の巻取速度に対応した範囲の下限を越えた場合
は、巻取ボビンに巻取られている線材が巻き足りない状
態であるので、次回の同端部でのトラバースの反転のタ
イミングを遅めにして、巻き細りの状態を解消するよう
にすることができる。

【００１２】本発明の線材の巻取り方法に使用されるト
ラバースの反転のタイミングを検出する検出手段は近接
スイッチ、距離計、ロータリーエンコーダおよびマグネ
ットスケール等、通常市中で簡単に入手できる市販のも
のなので、簡単に構成できるトラバースの反転のタイミ
ングを検出する検出手段となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】（実施の形態１） 図１は、本発明の線材の巻取り方法の実施の形態の一例
を示す説明図である。１０は線材、例えば光ファイバ心
線１の巻取り装置、２０は光ファイバ心線引取装置、３
０はダンサーである。光ファイバ心線引取装置２０は、
図示していない光ファイバ母材の線引き装置より線引き
された光ファイバ心線１をダンサー３０を介して巻取り
装置１０に送り込む。

【００１４】巻取り装置１０は、光ファイバ心線１を巻
取る巻取ボビン１１を装着する回転軸１２を有してい
る。回転軸１２の一方には、図２に示すように巻取ボビ
ン１１のストッパ１３が設けられていて、回転軸１２の
他方には、装着された巻取ボビン１１を固定するボビン
固定具１４が設けられている。図２ において、１１
Ａ、１１Ｂはボビンの鍔、１１Ｃはボビンの胴である。
ダンサー３０は、光ファイバ心線１の巻取り速度の変動
を吸収するもので、可動プーリ３１と、固定プーリ３２
Ａ、３２Ｂとを有している。固定プーリ３２Ｂは、巻取
ボビン１１に光ファイバ心線１を供給するガイドプーリ
となっている。可動プーリ３１は、可動プーリ３１の回
転軸３３とその回転軸３３を支持するとともに可動プー
リ３１の位置の変動を支持する支持棒３４を有してい
る。支持棒３４には、支持棒３４を固定する固定軸３５
および可動プーリ３１の位置の変動を検知する例えば回
転角度を検知するエンコーダ３６を備えている。

【００１５】回転軸１２に装着された巻取ボビン１１
は、図２ において、左側の実線の位置から右側の点線
の位置に左から右に、また反転して右から左にトラバー
スする。１５Ａ、１５Ｂは、近接スイッチからなる検知
手段で巻取ボビン１１が最左または最右に来たことを検
知するものである。近接スイッチ１５Ａ、１５Ｂがそれ
ぞれ作動することによって巻取ボビン１１のトラバース
が反転する。ここで、巻取ボビン１１が反転位置に近づ
き、反転して遠ざかる所定の区間、例えば３０ｍｍ程度
の区間についてダンサー３０の位置を検知して、その位
置が所定の範囲であるかどうかを監視する。この範囲
は、巻取ボビン１１が正常に反転しているときの変動量
を過去のデータにより設定しておく。例えば、巻取ボビ
ン１１が反転位置に近づき、反転して遠ざかる所定の区
間についてダンサー３０の位置が巻取速度に対応した所
定の範囲を越えて、例えば上限を越えている場合は、巻
取ボビン１１に巻取られている光ファイバ心線１が巻き
太りしている状態であるので、次回の同端部での巻取ボ
ビン１１のトラバースの反転のタイミングを早めにし
て、巻き太りの状態を解消するようにする。

【００１６】また、ダンサー３０の位置が光ファイバ心
線１の巻取速度に対応した範囲の下限を越えた場合は、
巻取ボビン１１に巻取られている光ファイバ心線１が巻
き足りない状態であるので、次回の同位置での巻取ボビ
ン１１のトラバースの反転のタイミングを遅めにして、
巻き細りの状態を解消する。すなわち、ダンサー３０の
位置が所定の範囲を越えて変動した場合は、例えば巻取
ボビン１１のトラバースの反転のタイミング（具体的に
は反転位置）を正常にトラバースが反転しているときの
変動量の過去のデータに基づく最大値を引いた量に比例
して狭くしたり（巻き太りの状態の場合）、または広く
したり（巻き足りない状態の場合）することによって、
巻取ボビン１１のトラバースの反転のタイミングを制御
する。

【００１７】図３は、巻取ボビン１１のトラバースの反
転のタイミングとダンサー３０の位置の変動量の関係を
示すものである。図３において、縦軸の上部２本の線図
は左右の近接スイッチ１５Ａ、１５Ｂのオン、オフを示
すもの、その下の３本はダンサー３０の位置の上限、下
限の範囲とダンサー３０の位置の変動量、下部の１本の
線図は巻取ボビン１１のトラバースの速度を示してい
る。

【００１８】横軸ｔ0 は巻取ボビン１１が左から右にト
ラバース中の状態を示している。横軸ｔ1 からｔ3 にお
いて、巻取ボビン１１が右端に来たことを検知して右の
近接スイッチ１５Ｂがオンになり、巻取ボビン１１のト
ラバース速度がＵｔから０さらに−Ｕｔとなり巻取ボビ
ン１１が反転して右から左にトラバースを開始する。こ
の間にダンサー３０の位置は、図３に示すようにトラバ
ースの反転にともなって変動するがその変動量は正常の
範囲内であるので巻取ボビン１１の鍔１１Ａ際での巻取
りが正常であることを示している。巻取ボビン１１が左
にトラバースしてｔ4 に達すると、巻取ボビン１１が左
端に来たことを検知して左の近接スイッチ１５Ａがオン
になり、ｔ4 からｔ6 において巻取ボビン１１のトラバ
ース速度が−Ｕｔから０さらにＵｔとなり巻取ボビン１
１が反転して左から右にトラバースを開始する。この間
にダンサー３０の位置は、図３に示すように変動する。
このトラバースの反転にともなうダンサー３０の位置の
変動量は正常の範囲内である上限を越えて変動している
ので巻取ボビン１１の鍔１１Ｂ際での巻取りが異常であ
ることを示している。

【００１９】ダンサー３０の位置が上限を越えて変動し
ている場合は、鍔１１Ｂ際での巻取りが太くなっている
ことを示しているので、巻取ボビン１１の右から左への
トラバースの反転位置が内側となるようにする。次回の
巻取ボビン１１の右から左へのトラバースの反転位置を
内側にすることによって、ダンサー３０の位置の変動量
は正常の範囲内に収まり巻取ボビン１１の鍔１１Ｂ際で
の巻取りが正常になったことを示している。

【００２０】以上説明した線材の巻き取り方法で、使用
年数が３年の多少変形したボビンを用いて光ファイバ心
線の巻取りを行った。光ファイバ心線の巻取速度を５０
ｍ／分から１０００ｍ／分の定常巻取速度まで上げたが
最初の５０ｍ／分の立ち上げ巻取速度で調整しただけで
その後は安定して鍔際での巻き太りや巻き細りが発生す
ることなく巻取ることができた。

【００２１】また、巻取速度を８００ｍ／分にして線速
を変えることなく満巻きの巻取ボビンから空の巻取ボビ
ンへのシフトを行う光ファイバ心線の連続巻取を行っ
た。１００回のシフトを行い一度も失敗することがなか
った。従来は、巻取速度を８００ｍ／分とすると１００
回中数回（１〜１０回程度）失敗することがあった。さ
らに、巻取速度を１０００ｍ／分にした場合、従来は、
鍔際での巻取不具合いにより光ファイバ心線が振動した
り、張力が変動したりするのでシフトを行うことができ
なかったが、本発明の巻取方法においては、５０回のシ
フトを行い一度も失敗することがなかった。さらにま
た、巻取速度を１５００ｍ／分にして光ファイバ心線の
巻取りを行ったが鍔際での巻取不具合いが発生すること
なく巻取りを行うことができた。

【００２２】（その他の実施の形態） 上記の実施の形態において、巻取ボビンが左端または右
端に来たことを検知する手段として近接スイッチを使用
したが、検知手段は近接スイッチに限るものではなく、
例えば距離計、ロータリーエンコーダおよびマグネット
スケール等巻取ボビンの位置を検知できるものであれば
よい。

【００２３】距離計の場合は、予め定めた基準の位置か
らの巻取ボビンの移動距離を距離計により検知する。ロ
ータリーエンコーダの場合は、巻取ボビンのトラバース
モータにロータリーエンコーダを連結して、トラバース
モータの回転数により巻取ボビンの移動距離を検知す
る。マグネットスケールの場合は、巻取ボビンのトラバ
ース移動量を直接マグネットスケールで読み取り巻取ボ
ビンの移動距離を検知する。

【００２４】また、上記の実施の形態１において、トラ
バースは巻取ボビンをトラバースする巻取方法について
説明したが、巻取ボビンをトラバースしないで巻取ボビ
ンの前にあるガイドプーリをトラバースするプーリトラ
バース方式の巻取方法についても同様に適用して同様の
効果が得られる。

【００２５】プーリトラバース方式の巻取方法にあって
は、ガイドプーリがトラバースするのでガイドプーリが
左端または右端に来たことを検知する手段としては、実
施の形態１で使用した、例えば近接スイッチ、距離計、
ロータリーエンコーダおよびマグネットスケール等が巻
取ボビンの位置を検知する場合と同様に適用できる。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１の
線材の巻取り方法によれば、巻取ボビンを装着する巻取
機には巻取ボビンまたは線材を供給するガイドプーリの
トラバースの反転のタイミングを検出する検出手段が設
けられていて、前記巻取速度に対応した前記ダンサーの
位置の変動範囲を設定し、トラバースの反転する際の前
後の所定時間内で、ダンサーの位置の変化により反転の
位置を調整するので、予め実験等によって得た過去のデ
ータ等で巻取ボビンに巻き取られる線材の反転位置での
正常な状態のときのダンサーの位置の所定の範囲を設定
することにより、線材を低速から所望の線速まで立ち上
げて巻き取る際に、また、ボビンの精度不良やボビンの
変形、消耗がある場合であっても、巻取ボビンの鍔際で
の巻き状態を良好にすることができる。

【００２７】本発明の請求項２の線材の巻取り方法によ
れば、ダンサーの位置が線材の巻取速度に対応した範囲
の上限を越えた場合は、巻取ボビンに巻取られている線
材が巻き太りしている状態であるので、次回の同端部で
のトラバースの反転のタイミングを早めにして、巻き太
りの状態を解消するようにする。また、ダンサーの位置
が線材の巻取速度に対応した範囲の下限を越えた場合
は、巻取ボビンに巻取られている線材が巻き足りない状
態であるので、次回の同端部でのトラバースの反転のタ
イミングを遅めにして、巻き細りの状態を解消するよう
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の線材の巻取り方法の実施の形態の一
例を示す説明図である。

【図２】 図１の線材の巻取り方法の主要部の一例を示
す説明図である。

【図３】 図１の線材の巻取り方法における巻取ボビン
のトラバースの反転のタイミングとダンサーの位置の変
動量の関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 光ファイバ心線 １０ 巻取り装置 １１ 巻取ボビン １５Ａ 近接スイッチ １５Ｂ 近接スイッチ ２０ 光ファイバ心線引取装置 ３０ ダンサー ３２Ｂ 固定プーリ（ガイドプーリ） ３６ エンコーダ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻取ボビンと巻取ボビンに線材を供給す
   るガイドプーリとを備え、前記巻取ボビンと前記ガイド
   プーリが相対的にトラバースして線材を巻取る巻取機と
   前記巻取機の前段に線材の巻取速度の変動を調節するダ
   ンサーを有した線材の巻取り方法において、前記巻取機
   には相対的にトラバースする前記巻取ボビンと前記ガイ
   ドプーリのトラバースの反転のタイミングを検出する検
   出手段が設けられていて、前記巻取速度に対応した前記
   ダンサーの位置の変動範囲を設定し、前記検出手段によ
   りトラバースが反転する際の前後の所定時間内で、前記
   ダンサーの位置の変化により前記反転の位置を調整しな
   がら線材を巻取ボビンに巻取ることを特徴とする線材の
   巻取り方法。
2. 【請求項２】 前記ダンサーの位置が前記巻取ボビンに
   巻取られる線材の巻取速度に対応した範囲の上限を越え
   た場合は、次回の同端部でのトラバースの反転のタイミ
   ングを早めにし、前記ダンサーの位置が前記巻取ボビン
   に巻取られる線材の巻取速度に対応した範囲の下限を越
   えた場合は、次回の同端部でのトラバースの反転のタイ
   ミングを遅めにすることを特徴とする請求項１記載の線
   材の巻取り方法。
3. 【請求項３】前記巻取速度に対応した前記ダンサーの位
   置の変動範囲は、予め得られた、巻取ボビンに巻取られ
   る線材の反転位置での正常な状態の時のダンサーの位置
   の所定の範囲であることを特徴とする、請求項１または
   請求項２に記載の線材の巻取り方法。