JP3338622B2

JP3338622B2 - 線状材の巻取方法及び装置

Info

Publication number: JP3338622B2
Application number: JP34237196A
Authority: JP
Inventors: 洋一堀川; 秀文笹原
Original assignee: YKK Corp
Current assignee: YKK Corp
Priority date: 1996-12-09
Filing date: 1996-12-09
Publication date: 2002-10-28
Anticipated expiration: 2016-12-09
Also published as: JPH10167565A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、線状材の巻取方法
及び装置に関し、さらに詳しくは、線状材、特にガスケ
ットなど凹溝等の開口部を有する異形軟質線状材を、巻
乱れを生ずることなくきれいに整列巻きを行える巻取方
法、及び線状材ガイド機構、ソフトテンション機構、縦
横方向トラバース機構、並びにこれらの機構を備えた巻
取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホース、コード等の線状材をボビン上に
整列巻きするには、従来、ボビン軸と平行に所定ピッチ
のねじを切ったトラバース軸を設け、該トラバース軸上
に、巻き取る線状材の給送位置を規制する一対のガイド
ローラ及び／又はトラバースアームを備えたトラバース
台を螺合させ、上記トラバース軸を回転させることによ
りトラバース台を巻き取られる線状材の外径に等しいピ
ッチで横行させ、これにより線状材の給送位置を規制す
ると共に、ボビン両側の各鍔位置に対応するトラバース
台の移動通路内には、トラバース台又はその一側部に突
設された突出片と係合して該トラバース台に逆転指令を
与えるリミットスイッチ等を設け、ボビン両側の各鍔部
でトラバース台移動方向を順次切り換えて巻き取る方式
が一般に採用されている（実公昭５１−５３４２４号、
特公昭６０−３９６２１号、特公平２−１４２６１号等
参照）。

【０００３】トラバース台の横方向への間欠的移動につ
いては、例えば特公平２−１４２６１号には、巻取ドラ
ム（ボビン）の回転軸に１回転当たり１６個のパルス信
号を発生させるロータリエンコーダのようなパルス信号
発生手段を付設し、該パルス信号発生手段のパルス信号
はカウンタによってカウントし、予め設定したカウント
数に達すると上記カウンタからトラバースリード信号を
発生させ、このトラバースリード信号がトラバース移動
制御手段に入力されると、トラバース本体に連結された
環状チェーン（機能的にはトラバース軸に相当する）を
ラチェット等を介して駆動するパルスモータを所定の回
転角だけ回転させ、間欠トラバースを行えるようにした
巻取装置が開示されている。

【０００４】すなわち、トラバースリード信号の発生す
るタイミングをカウンタが１５個のパルス信号をカウン
トする毎に設定し、従って、巻取ドラムが１５／１６回
転した段階でトラバースリード信号が発生し、パルスモ
ータを一定パルス分だけ回転させてトラバース本体を一
定量だけ横行させ、それと同時にカウンタにはリセット
信号によってカウント値がリセットされ、最初からカウ
ントをやり直す。つまり、巻取ドラムが１５／１６回転
する毎に１パルス分だけトラバース本体が移動し、巻き
取られる線状材が横方向に所定ピッチだけずれるように
斜行し、従って、巻取ドラムに固定された線状材の先端
固定位置上の巻取ドラム軸心に平行な線から常に整列巻
きされるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような間欠トラ
バースを行うことにより、線状材を整列巻きすることは
可能となる。しかしながら、特に巻き取られる線状材が
軟質材の場合、トラバースアームの先端ガイド部が線状
材の斜行部と干渉し、先端ガイド部が既に巻き取られた
隣接する線状材のループ上に乗り上げ、巻乱れを生ずる
という問題がある。また、巻き取られる線状材が凹溝等
の開口部を有する異形軟質線状材の場合、従来の間欠ト
ラバースは横方向のみに移動するものであるため、トラ
バースアームの先端ガイド部が線状材の開口端縁部を引
っ掛け易く、特にボビン鍔部のリターン位置では既に巻
き取られた下層の線状材ループの斜行部とクロスするよ
うに斜行しながらトラバースするため、線状材の開口端
縁部を引っ掛けてめくれ上がった状態となり、巻乱れを
生ずることに加えて、製品変形を生ずるという問題もあ
る。

【０００６】また、従来の巻取装置においては、ボビン
から離間した位置に配されているトラバース台上の最終
ガイドロールから直接に線状材をボビンに巻き取る方法
と、ガイドアーム（トラバースアーム）を用いる方法が
あるが、最終ガイドロールから直接ボビンに線状材を巻
き取る場合、線状材のテンションが緩いときには、最終
ガイドロールに忠実に線状材が追従することが困難であ
り、巻取ピッチが不定で局所的に不揃いになったり、ネ
ジレを生じたり、巻き取られた隣接する線状材のループ
上に乗り上がったりする。このような問題を回避すべく
線状材の巻取テンションを大きくした場合、線状材の追
従性は良くなるが、反面、必要以上に堅く巻き取られ、
型崩れを起こし易くなる。また、軟質線状材、特に異形
軟質線状材の場合、巻取テンションを大きくすると伸び
てしまい、製品変形を生じ易いと共に、外形寸法の変化
によりトラバース台の移動ピッチにズレを生じ易くなる
という問題を生ずる。

【０００７】一方、トラバースアームを用いて線状材を
ガイドした場合、線状材の追従性は最終ガイドロールか
らボビンに直接巻き取る場合に比べて良くなるが、一般
に巻取テンションはポテンショメーターで制御されるた
め、必要以上に堅く巻き取られることが多々あった。ま
た、微妙に異なる様々な製品寸法に対しては、前記した
ようにトラバース動作の追従が不充分で、特に異形軟質
線状材に対しては満足のいく整列巻きが困難であった。
さらに、従来のトラバースアームや線状材供給経路上の
ガイド部は、線状材の外形のみを考慮したガイド機構と
なっており、各々の製品に対して寸法やガイド方法がル
ーズなものとなっているため、線状材製品、特に異形軟
質線状材の場合、ネジレや乱れた状態で巻き取られるこ
とが多かった。そのため、巻き取られた製品をコーザー
が使用する場合に、製品のネジレ、変形等による巻取不
良のために線状材製品の繰出し、施工性が良くないとい
った問題を生じていた。

【０００８】従って、本発明の基本的な目的は、種々の
形状、材質の線状材に対しても巻乱れや変形等を生ずる
ことなくきれいな整列巻きを行うことができる巻取方法
及び巻取装置を提供することにある。さらに本発明の目
的は、種々の線状材に対して型崩れや変形、巻乱れを生
ずることなく、特に異形軟質線状材に対して製品変形を
生ずることなく、常に一定の巻取状態で巻き取ることが
できるトラバース機構及びそれを備えた巻取装置を提供
することにある。本発明の他の目的は、常に一定の適度
のテンションで巻き取ることができるソフトテンション
機構及びそれを備えた巻取装置を提供することにある。
さらに本発明の他の目的は、線状材の巻取装置におい
て、特に異形軟質線状材に対してネジレや変形を生ずる
ことなくきれいな整列巻きを行うためのガイド機構を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】前
記目的を達成するために、本発明に係る線状材の巻取方
法の第一の態様は、巻取軸によって回転駆動されるボビ
ンに、該ボビンの軸線方向に往復動可能なトラバースア
ームの先端ガイド部を介して線状材を整列巻きするに当
たって、巻取軸の１回転に相当する回転角度３６０°よ
りも若干少ない所定の回転角度だけ巻取軸が回転する毎
にトラバースアームをボビンの軸線方向に間欠的に移動
させ、ボビンに巻き取られる線状材の各ループがボビン
の軸線に垂直な平面と実質的に平行になるように、か
つ、線状材の各ループの巻始め位置が先に巻き取られた
ループの巻始め位置よりも所定の距離だけ先行するよう
に巻き取ることを特徴としている。

【００１０】このような態様で横方向への間欠トラバー
スを行うことによって、線状材の各ループはボビンに対
して螺旋状ではなく平行状態で巻き取られ、しかも各ル
ープの巻始め位置のラインがボビンの軸線に対して所定
の角度となるように順次早目のタイミングで間欠的にト
ラバースされるため、トラバースアームの先端ガイド部
が先に巻き取られた線状材に干渉したり、乗り上げたり
することがなく、また常に先端ガイド部の側面を先に巻
き取られた線状材側面に摺接させながら線状材を巻き取
ることができるため、ホース、コード等の一般的な線状
材はもとより、ガスケット等の異形線状材であっても、
巻乱れや変形等を生ずることなく整列巻きすることがで
きる。

【００１１】また、本発明に係る線状材の巻取方法の第
二の態様は、前記ボビンに線状材を１層巻き終わる毎に
トラバースアームを逆方向にリターンさせる際に、トラ
バースアームを強制的に持ち上げてボビンの半径方向に
所定の高さだけトラバースさせて次の層を形成する線状
材を巻き取ることを特徴としている。このような縦方向
トラバースを採用することにより、巻乱れや製品変形等
を生ずることなく整列巻きを行うことができる。すなわ
ち、従来のトラバース機構はボビンの軸線方向（横方
向）のみの移動であり、ボビンの半径方向（縦方向）へ
の線状材の移動は、専ら既に巻き取られた線状材層によ
る押上げのみによってなされていたため、押上げ時の摩
擦抵抗により巻取状態が変動し易く、またボビン端のリ
ターン位置において既に巻き取られた下層の線状材ルー
プの斜行部とクロスするように斜行する際に巻乱れを生
じ易く、特に線状材が凹溝開口部を有するガスケットな
どの異形軟質線状材の場合、トラバースアームの先端ガ
イド部が線状材の開口端縁部を引っ掛けてめくれ上がっ
た状態となり、製品のネジレ、変形や巻乱れを生じ易か
ったが、本発明の方法のようにボビン端のリターン位置
においてトラバースアームを強制的に持ち上げることに
より、上記のような問題がなく、巻き取られている線状
材のボビン端でのリターンがスムーズに行える。また、
巻取りが進むにつれてボビンが巻き太っても、線状材の
巻層厚み分だけ上方にトラバースアームを移動させるた
め、常に同じ巻取状態を確保できる。

【００１２】前記いずれの態様においても、ボビン端に
おいてトラバースアームを逆方向にリターンさせる際
に、トラバースアームの先端ガイド部を、巻き取られた
線状材層の上面より若干上方に一旦持ち上げた後に下降
させて線状材層に接触させ、即ちソフトランディングさ
せ、次の層を形成する線状材を巻き取る。この態様によ
れば、巻き取られている線状材のボビン端でのリターン
がさらにスムーズに行え、特にトラバースアームの先端
ガイド部が引っ掛かり易い開口端縁部や側方に突出した
端縁部を有する異形線状材の整列巻きに極めて効果的で
ある。さらに他の好適な態様においては、ボビン端にお
いて、巻き取られる線状材の幅より小さい所定の隙間を
設けるように巻き取ると共に、先に巻き取られたループ
の線状材側面に上記トラバースアームの先端ガイド部側
面が摺接するようにしながら巻取りを行う。この態様
は、全ゆる線状材に対して、型崩れを生ずることなく安
定した整列巻きを行える点において有効であるが、特に
上記異形線状材に対しては、巻き取った線状材のループ
が転倒することによる巻乱れを防止できる点において特
に有効である。

【００１３】さらに本発明に係る線状材の巻取方法の第
三の態様は、線状材に実質的にガイド部の摺動抵抗以外
に外的に張力を付加していない状態でトラバースアーム
に線状材を給送することを特徴としている。例えば、線
状材給送手段のフィード装置とトラバース装置との間で
線状材を垂らした状態、即ちフリーテンションの状態で
給送し、ボビンへの給送過程で線状材に実質的にガイド
部の摺動抵抗のみがかかった状態、すなわちソフトテン
ションの状態で線状材の巻取りを行う。これによって、
適度なテンションで一定の巻取状態を確保でき、テンシ
ョンが小さ過ぎる場合のボビン上の巻取ループのたるみ
や巻乱れを防止できると共に、テンションが強過ぎる場
合の堅い巻取り、型崩れ、軟質線状材の場合に生ずる伸
び、異形軟質線状材の変形等を簡単にしかも効果的に防
止できる。ソフトテンションとしては、一般に軟質線状
材、特にガスケット等の異形軟質線状材の場合、フィー
ド方向にかかる張力が５０〜１５０ｇ／ｃｍ² の範囲に
あることが望ましく、ガイド部の構造、材質等によって
調整することができる。

【００１４】さらに本発明によれば、前記したような線
状材の巻取方法を実施するのに好適な巻取装置も提供さ
れる。本発明の巻取装置は、その基本的な態様として、
線状材を巻き取るボビンと該ボビンを回転駆動させる巻
取軸とを備えた巻取手段と；該ボビンの外周面に近接す
る先端ガイド部を有し、かつボビンの半径方向に揺動可
能なトラバースアームを備えていると共に、線状材の巻
取りに伴って上記ボビンの軸線方向にトラバースアーム
を往復動させる線状材トラバース手段とを設けた巻取装
置において、上記線状材トラバース手段が、上記ボビン
の軸線方向に所定のピッチで間欠的に上記トラバースア
ームを移動させる間欠トラバース機構と、上記ボビンに
線状材を１層巻き終わる毎にボビンの半径方向に所定の
高さだけ上記トラバースアームを移動させる縦方向トラ
バース機構とを備えており、かつ、上記縦方向トラバー
ス機構が、巻き取られた線状材層の上面より若干上方に
トラバースアームの先端ガイド部を持ち上げた後に、既
に巻き取られた線状材層に上記先端ガイド部が接触する
位置まで下降させるようにトラバースアームをボビンの
半径方向に往復動させることを特徴としている。このよ
うに、巻取軸によって回転駆動されるボビンに、該ボビ
ンの軸線方向に往復動可能なトラバースアームの先端ガ
イド部を介して線状材を整列巻きするに当たって、上記
間欠トラバース機構と縦方向トラバース機構の組み合わ
せからなる縦横方向トラバース機構を採用したことによ
り、前記したような方法・作用によって巻乱れや製品変
形等を生ずることなく、常に一定の巻取状態で線状材の
整列巻きを行うことができる。

【００１５】本発明の巻取装置のより具体的な態様にお
いては、前記間欠トラバース機構は、ボビンの巻取軸の
回転角度を検出する検出装置と、上記巻取軸と平行に往
復動可能に設けられた横方向トラバース台と、上記検出
装置の検出信号に基づき、巻取軸の１回転に相当する回
転角度３６０°よりも若干少ない所定の回転角度だけ巻
取軸が回転する毎に上記横方向トラバース台を間欠的に
移動させる駆動装置とを備えている。一方、前記縦方向
トラバース機構は、上記横方向トラバース台に垂直方向
に往復動可能に取り付けられた縦方向トラバース台と、
該縦方向トラバース台に揺動可能に支持されているトラ
バースアームと、該トラバースアームに線状材を案内す
るために上記縦方向トラバース台に設けられたガイド手
段とを備えている。

【００１６】また、本発明の巻取装置は、線状材を常に
一定の適度のテンションで巻き取ることができるよう
に、ソフトテンション機構として、前記線状材トラバー
ス手段へ線状材を実質的に外的に張力を付加しない状態
で送る線状材給送装置をさらに備えている。上記線状材
給送装置は線状材を垂れ下がった状態で給送するもので
あって、好適には、垂れ下がった線状材の最下端部の高
さ位置が所定範囲内にあるかどうかを検出する複数の検
出装置を備え、該検出装置により検出された線状材最下
端部の高さ位置に応じて巻取速度又は線状材の給送速度
を変えることができる。

【００１７】さらに本発明によれば、線状材が例えば開
口溝部を有する異形線状材の場合に、該線状材のヨレや
ネジレが整列巻きに影響を及ぼさないようなガイド機構
も提供される。好適な態様においては、前記縦方向トラ
バース機構及び／又は前記線状材給送装置は、外周面に
線状材を案内するための凹溝を有するガイドロールと、
該ガイドロールの凹溝と対向するように上記線状材の開
口溝部に挿入される仕切板が突設されたガイドとからな
るガイド装置を備えている。また、前記トラバースアー
ムの先端ガイド部は、内側面に上記線状材の開口溝部に
挿入される仕切板が突設された枠体から構成される。

【００１８】

【実施例】以下、添付図面に示す実施例を説明しつつ本
発明についてさらに具体的に説明する。なお、以下の実
施例においては、線状材として、巻乱れや製品変形等を
生ずることなく一定の巻取状態で整列巻きすることが最
も困難な異形軟質線状材の代表例としてガスケットを用
いた場合について説明するが、他の線状材はこれに比べ
て巻取りが比較的容易である。従って、本発明が他の線
状材に対しても難なく適用できることは明らかである。

【００１９】図１は本発明の巻取装置の一実施例の側
面、図２は上から見た平面を示している。図中、符号１
０はソフトテンション機構による線状材給送装置、２０
は間欠トラバース機構、３０は縦方向トラバース機構、
４０はトラバースアーム、５０はボビン、６０は二軸タ
ーン装置をそれぞれ全体的に示している。まず、線状材
給送装置１０は、フレーム９０に取り付けられたフィー
ドロール１２とその溝部に臨むように上部に配設された
プレスローラ１３との間に線状材１００を挟んだ状態
で、モータ１４によってフィードロール１２を回転駆動
させることによって線状材１００を一定速度で給送する
ものである。線状材１００は、フィードロール１２の前
方に配設されたガイド装置１１（その詳細は後述する）
を介してフィード装置としてのフィードロール１２とプ
レスローラ１３との間に入り、フィードロール１２を出
た後は下方に垂れ下がった状態でトラバース装置（２
０，３０）に送られる。線状材１００の垂下がりの状態
は、給送路の両側に立設された支柱１８に垂直方向に所
定の間隔で取り付けられた３対のセンサ１５，１６，１
７によって検出される。各センサ１５，１６，１７は例
えば光電素子から構成され、下部の一対のセンサ１５は
線状材１００の垂下がりの下限状態を指示し、中間の一
対のセンサ１６は定速状態、上部の一対のセンサ１７は
上限状態を指示する。なお、符号１９は線状材受け用の
トレーを示している。

【００２０】線状材トラバース装置は間欠トラバース機
構２０と縦方向トラバース機構３０とからなる。間欠ト
ラバース機構２０は、フレーム９０に水平に固定された
固定枠体２１とその上に配置された横方向トラバース台
２５を含み、横方向トラバース台２５は、その下面両側
部に形成された一対の溝部２６が固定枠体２１の上部両
側部に架設された一対のレール２２に嵌め合わされるこ
とによって、固定枠体２１上を横方向に摺動可能となっ
ている。また、固定枠体２１の上部略中央部にボールね
じ２３が横方向に架設され、一方、横方向トラバース台
２５の下部所定箇所には上記ボールねじ２３が螺合する
雌ねじ部（図示せず）が設けられており、これらボール
ねじ機構とボールねじ２３を回転駆動させるＡＣサーボ
モータ２４によって横方向トラバース台２５の駆動装置
が構成されている。横方向トラバース台２５の横方向へ
の間欠的移動は、ボビン５０の巻取軸６５ａ，６５ｂに
装着されたロータリエンコーダのような検出装置（図示
せず）によって検出された巻取軸６５ａの回転角度の検
出信号に基づき制御され、ＡＣサーボモータ２４の動作
によってボールねじ２３が所定量間欠的に回転し、それ
に螺合されている雌ねじ部を介して横方向トラバース台
２５並びにその上に支持されている縦方向トラバース機
構３０及びトラバースアーム４０が全体的に横方向に間
欠的にトラバースされる。なお、符号２８はケーブル収
納ボックスである。

【００２１】一方、縦方向トラバース機構３０は縦方向
トラバース台３１を含み、該縦方向トラバース台３１に
は、略中央部に垂直方向に貫通する雌ねじ部３２が、ま
たその両側部に一対のガイドスリーブ３３ａ，３３ｂが
取り付けられている。上記雌ねじ部３２は前記横方向ト
ラバース台２５に立設されたボールねじ３４と螺合して
おり、ＡＣサーボモータ３６の動作によりボールねじ３
４が所定量間欠的に回転することによって縦方向トラバ
ース台３１は縦方向に所定量間欠的に移動するように構
成されている。一方、上記ガイドスリーブ３３ａ，３３
ｂには横方向トラバース台２５に立設されたガイド支柱
３５ａ，３５ｂが挿入されており、これによって縦方向
トラバース台３１は垂直方向に安定してトラバースする
ことができる。また、縦方向トラバース台３１の前後端
部にはガイドロール３７，３８が配設され、また後側の
ガイドロール３８の近傍にはガイド装置３９（その詳細
は後述する）が配設されている。さらに、縦方向トラバ
ース台３１の後端部には支持部材４３を介してトラバー
スアーム４０の基端部が揺動自在に連結されている。該
トラバースアーム４０は、樋状のアーム本体４１とその
先端部に取り付けられた先端ガイド部４２を有し、また
その基端部が上記支持部材４３の留め部に当接して、図
１に示すような斜め下方に傾斜した所定の角度以上には
傾斜しないようになっており、巻取開始時に先端ガイド
部４２がボビン５０の軸部５１外周面と接するような高
さ位置に調整されている。

【００２２】前記線状材給送装置１０のガイド装置１１
及び縦方向トラバース機構３０のガイド装置３９は、図
３に示すように、水平方向に回転自在なガイドロール８
１と、該ガイドロール８１の溝部８２内に突出するよう
に設けられた断面Ｔ字形の仕切板８３と、該仕切板８３
を固定する軸部８４の上下端部に回転自在に設けられた
一対のローラ８５からなる。ガイドロール８１は断面略
Ｕ字状の線状材（ガスケット）１００の外形全体をガイ
ドする機能を有し、一方、仕切板８３と一対のローラ８
５はそれぞれ開口溝部１０１及び開口端縁部のガイドと
して機能し、線状材（ガスケット）１００の開口溝部１
０１内に上記仕切板８３が挿入した状態で、給送途上の
線状材１００をヨレやネジレが生じないようにガイドす
る。また、トラバースアーム４０の先端ガイド部４２
は、図４に示すように枠体８６からなり、その内側面
に、上記ガイド装置と同様に線状材（ガスケット）１０
０の開口溝部１０１内に挿入されるように仕切板８７が
突設されており、最終的に線状材１００にヨレやネジレ
がない状態にしてボビン５０で巻き取れるように構成さ
れている。

【００２３】再び図１及び図２を参照しながら説明する
と、二軸ターン装置６０は可動アーム６１を有し、該可
動アーム６１の軸６２はフレーム９０に取り付けられた
軸受装置６３により軸支され、モータ６４の作動により
可動アーム６１が１８０°回転するように構成されてい
る。可動アーム６１の両端部にはボビン５０が装着され
る一対の巻取軸６５ａ，６５ｂが軸支され、それらのフ
レーム側端部には歯車６７ａ，６７ｂが各々固定され、
巻取位置にある巻取軸６５ａの歯車６７ａはフレーム９
０に回転自在に取り付けられている歯車６８と噛み合
い、巻取開始状態となる。モータ６９の作動により歯車
６８が回転することにより、巻取軸６５ａが回転し、線
状材の巻取りを開始する。また、可動アーム６１のフレ
ーム側の側面には軸６２を中心とする対称位置２箇所に
凹部７２ａ，７２ｂが形成されており、可動アーム６１
が１８０°回転して水平となったときに、シリンダ７１
が作動してロッド７０が一方の凹部７２ｂに突入し、可
動アーム６１を水平位置に固定するように構成されてい
る。巻取軸６５ａ，６５ｂへのボビン５０の固定は固定
具６６によって行われる。

【００２４】次に、前記巻取装置の動作について主とし
てガイド機構を示す図５を参照しながら説明すると、前
記のように可動アーム６１が水平位置に固定されている
状態で、トラバースアーム４０の先端ガイド部４２から
突出している線状材１００の先端をボビン５０の一方の
鍔５２際の軸部５１に形成された孔（図示せず）に挿入
して固定する。線状材先端のボビン５０への固定はピ
ン、粘着テープ等の適当な固定具により行うこともでき
る。このようにセットした後、スタートボタンを押して
巻取りを開始する。線状材（ガスケット）１００はガイ
ド装置１１を経てフィードロール１２から順次給送され
るが、線状材（ガスケット）１００の変形を防ぐ為に必
要最小限の柔らかいテンションで巻き取る必要があるの
で、図１及び図５に示すように、フィードロール１２で
給送される線状材１００は、フィードロール１２とプレ
スローラ１３の間を出た後、一旦、解放して、すなわち
垂下がったフリーの状態とし、巻取軸６５ａが速度同調
してフリーテンションの状態で巻き取っていくようにな
っている。すなわち、垂れ下がった線状材１００の最下
端部が下部センサ１５で検知されたときは巻取軸６５ａ
の巻取速度を速くし、中間のセンサ１６で検知されたと
きはそのまま定速とし、上部センサ１７で検知されたと
きは巻取速度を遅くする。あるいは、巻取速度を一定と
し、フィード速度を増減するようにすることもできる。

【００２５】フィードロール１２から送られた線状材１
００は、その後、ガイドロール３７、ガイド装置３９、
ガイドロール３８、トラバースアーム４０を経て先端ガ
イド部４２からボビン５０に順次巻き取られる。前記の
ように、線状材１００をフィードロール１２によりフィ
ード後、一旦フリーの状態にすることで、巻取りのテン
ションはガイドロール３７，３８とガイド部３９，４
０，４２の摺動抵抗のみとなるが、このような摺動抵抗
により必要以上のテンションがかからないようにするこ
とが望ましい。実験の結果、ガスケットのような異形軟
質線状材の場合、製品を変形させることなく整列巻きを
行うためには、５０〜１５０ｇ／ｃｍ² の範囲のテンシ
ョンが好ましいことがわかった。また、巻き取る線状材
１００がねじれないように、前述したように線状材（ガ
スケット）１００の開口溝部１０１に挿入される仕切板
８３，８７を備えたガイド装置３９及び先端ガイド部４
２によってガイドされている。これによって、巻始めか
ら巻終りまで一定のテンションで線状材のネジレや変形
等を生ずることなく巻き取ることができる。巻取り終了
後、可動アーム６０を１８０°回転させ、巻取軸６５ｂ
に装着されているボビン５０への巻取りを開始する。巻
取り中、巻取軸６５ａのボビン５０の脱着を行い、次の
巻取りに備える。

【００２６】図６は本発明の間欠トラバース方式による
巻取形態を示している。図中、矢印はボビン５０の回転
方向、中空矢印はトラバースアーム４０の移動方向を示
している。本発明による間欠トラバースは、サーボモー
タ２４を作動させ、線状材１００の各ループＬ₀，Ｌ₁，
Ｌ₂，・・・の巻始め位置が先に巻き取られたループの
巻始め位置よりも所定の距離だけ先行するように、巻取
軸が１回転の角度３６０°よりも若干少ない所定の回転
角度（巻層の円周長さからＹ−Ｚ間距離を減じた長さに
相当）だけ回転する毎に、横方向トラバース台２５及び
トラバースアーム４０をボビンの軸線方向に間欠的に移
動させるものである。従って、各ループの巻始め位置の
ラインＹ及び巻終り位置のラインＺが、ボビンの軸線Ｘ
に対して所定の角度θとなるように、順次早目のタイミ
ングでトラバースされる。この角度θは、巻き取られる
線状材のサイズ等によっても異なるが、通常、１０°程
度に設定することが好ましい。このような間欠トラバー
スにより、各線状材１００のループＬ₀，Ｌ₁，Ｌ₂，・
・・がボビンに対して螺旋状ではなく平行状態で巻き取
られる。このような整列巻層の上に整列巻層を重層して
巻き取るため、異形、角形、丸形等の各形状の線状材の
巻取りに有利となる。また、ボビン幅は一定で、巻き取
る線状材の幅は個々の線状材製品に応じて変わるので、
巻列数も変わるが、このような間欠トラバースを採用す
ることにより、ボビン幅−（巻列数×線状材幅）＝残り
幅の変化に対応し易く、すなわちボビン端面処理に対応
し易くなる。

【００２７】図７は従来の間欠トラバース方式による巻
取形態を示しており、この場合、各ループの巻き始め位
置を揃えるため、巻始め位置のラインＹと巻終り位置の
ラインＺがボビンの軸線Ｘと平行になる。この場合、ト
ラバースアームの先端ガイド部４２の側面が線状材１０
０の斜行部Ｓと干渉し、先端ガイド部４２が先に巻き取
られた線状材のループ上に乗り上げ、巻乱れを生じ易く
なる。これに対して、図６に示すような間欠トラバース
方式の場合、上記のような問題がなく、図８及び図９に
示すように、常にトラバースアーム４０の先端ガイド部
４２の側面で先に巻き取られた線状材１００の側面に摺
接して押えながら巻き取ることができるため、線状材１
００の転倒が防止され、巻乱れを生ずることはない。

【００２８】前記のような間欠トラバースによりボビン
５０に線状材１００を１層巻き終わる毎にトラバースア
ーム４０を逆方向にリターンさせる際に、トラバースア
ームを強制的に持ち上げて巻層高さ分だけボビン５０の
半径方向にトラバースさせる。この縦方向トラバース
は、サーボモータ３６を作動させ、巻き取られた線状材
層の上面より若干上方に所定高さだけトラバースアーム
４０の先端ガイド部４２を持ち上げた後に、既に巻き取
られた線状材層に上記先端ガイド部４２が接触する位置
まで下降させるように縦方向トラバース台３１及びそれ
により支持されているトラバースアーム４０をボビンの
半径方向に往復動させることにより行われる。横方向ト
ラバース台２５のリターン及び縦方向トラバース台３１
の上方への移動のタイミングは、例えばリミットスイッ
チ方式など従来公知の方式で行うことができる。

【００２９】従来、ボビンの半径方向（縦方向）への線
状材の移動は、専ら既に巻き取られた線状材層による押
上げのみによってなされていたため、押上げ時の摩擦抵
抗により巻取状態が変動し易く、またボビン端のリター
ン位置において既に巻き取られた下層の線状材ループの
斜行部とクロスするように斜行する際に巻乱れを生じ易
く、特に線状材が凹溝開口部を有するガスケットなどの
異形軟質線状材の場合、トラバースアームの先端ガイド
部が線状材の開口端縁部を引っ掛けてめくれ上がった状
態となり、製品のネジレ、変形や巻乱れを生じ易かった
が、本発明の方法のようにボビン端のリターン位置にお
いてトラバースアーム４０を強制的に持ち上げることに
より、上記のような問題がなく、巻き取られている線状
材１００のボビン端でのリターンがスムーズに行える。
また、巻取りが進むにつれてボビン５０が巻き太って
も、線状材１００の巻層厚み分だけ上方にトラバースア
ーム４０を移動させるため、巻始めから巻終りまで巻取
状態を一定にすることができる。

【００３０】また、線状材１００がガスケットのように
側方に突出した端縁部を有する異形線状材の場合、図１
０に示すように、下層の線状材ループの上に上層の線状
材ループを揃えて重ねた状態で巻き取る場合、突出した
端縁部同士が突き当たることによって上層の線状材ルー
プが転倒し、巻乱れを生じ易くなる。そこで、図１１に
示すように、ボビン５０の鍔５１際のボビン端の隙間
（重ねずらし幅）Ｗ₁ を設けるようにずらして巻き取る
ことが好ましい。これによって、下層の異形線状材１０
０の突出した端縁部間に形成される凹部に上層の異形線
状材１００の突出した端縁部が入り、転倒が防止されて
きれいに整列巻きすることができる。重ねずらし幅Ｗ₁
は、例えばガスケットの場合その幅の約１／４程度が適
当であるが、この幅は線状材の断面形状に応じて適宜設
定でき、例えば断面円形の場合１／２が適当である。間
欠トラバースピッチの演算設定は、図１２に示すボビン
幅Ｗは一定であるので、巻き取る線状材に応じた重ねず
らし幅Ｗ₁ と巻列幅Ｗ₂ を基に、下記式により計算した
値ｍを均等に製品間隙間Ｗ₃ に割り当てて設定すればよ
い。（Ｗ−Ｗ₁ ）／（Ｗ₂ ＋Ｗ₃ ）＝巻列数＋余り幅余り幅／巻列数＝ｍ

【００３１】以上のように、巻取軸動力とトラバース動
力を分離して間欠トラバースと縦方向トラバースについ
て独立させた動作が可能としたことにより、線状材の高
さ、幅、トラバースの移動量、トラバースタイミングや
ターンタイミングなど、各ポイントを数値設定すること
で、それぞれの線状材に最も適した動作を選定すること
ができる。その数値設定により、様々な種類の線状材に
対応させることができる。本発明は前記実施例に限定さ
れるものでなく、種々の設計変更が可能である。例え
ば、前記実施例では、トラバース台の駆動にはボールね
じを用いたが、これと同じような機能を果たす他の手
段、例えばチェーン駆動などを用いることができ、この
ことは他の駆動系や制御手段にも当てはまる。また、ガ
イド装置の構造も用いる線状材に応じて適宜設計でき
る。本発明の本質はこのような個々の手段にあるもので
はなく、先に詳述した間欠トラバース機構、縦方向トラ
バース機構、ソフトテンション機構及びガイド機構並び
にそれらの組合せにあるものである。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る線状
材の巻取方法及び装置によれば、先に詳述した間欠トラ
バース機構、縦方向トラバース機構、ソフトテンション
機構及びガイド機構の個々の作用・効果並びにそれらの
組合せにより、種々の形状、材質の線状材に対して、巻
乱れや変形等を生ずることなく、巻始めから巻終りまで
常に一定のテンション、巻取状態できれいな整列巻きを
行うことができ、特に異形軟質線状材に対して、ネジレ
や伸び等の製品変形を生ずることなく、常に一定の巻取
状態で巻き取ることができるという特有の効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る線状材の巻取装置の一実施例を示
す概略側面図である。

【図２】図１に示す巻取装置の概略平面図である。

【図３】本発明によるガイド装置の一実施例の概略正面
図である。

【図４】本発明によるトラバースアームの先端ガイド部
の一実施例の概略正面図である。

【図５】図１に示す巻取装置の線状材給送経路を示す概
略図である。

【図６】本発明に係る間欠トラバースによる線状材巻取
形態を示す説明図である。

【図７】従来の間欠トラバースによる線状材巻取形態を
示す説明図である。

【図８】本発明によりボビンに線状材を巻き取っている
状態を示す部分断面側面図である。

【図９】本発明によりボビンに線状材を巻き取っている
状態を示す部分正面図である。

【図１０】ボビンに線状材を揃えて重ね巻きした状態を
示す部分断面正面図である。

【図１１】ボビンに線状材をボビン端で重ねずらしして
巻き取った状態を示す部分断面正面図である。

【図１２】トラバースピッチ演算設定のための説明図で
ある。

【符号の説明】

１０線状材給送装置、１１ガイド装置、１２フィ
ードロール、１３プレスローラ、１４モータ、１
５，１６，１７センサ、２０間欠トラバース機構、
２１固定枠体、２２レール、２３ボールねじ、２
４ＡＣサーボモータ、２５横方向トラバース台、２
６溝部、３０縦方向トラバース機構、３１縦方向
トラバース台、３４ボールねじ、３６ＡＣサーボモ
ータ、３７，３８ガイドロール、３９ガイド装置、
４０トラバースアーム、４１アーム本体、４２先
端ガイド部、５０ボビン、６０二軸ターン装置、６
１可動アーム、６５ａ，６５ｂ巻取軸、８１ガイド
ロール、８３，８７仕切板、９０フレーム、１００
線状材、１０１開口溝部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】巻取軸（６５ａ）によって回転駆動され
るボビン（５０）に、該ボビンの軸線方向に往復動可能
なトラバースアーム（４０）の先端ガイド部（４２）を
介して線状材（１００）を整列巻きする巻取方法におい
て、巻取軸の１回転に相当する回転角度３６０°よりも
若干少ない所定の回転角度だけ巻取軸が回転する毎にト
ラバースアームをボビンの軸線方向に間欠的に移動さ
せ、ボビンに巻き取られる線状材の各ループがボビンの
軸線に垂直な平面と実質的に平行になるように、かつ、
線状材の各ループの巻始め位置が先に巻き取られたルー
プの巻始め位置よりも所定の距離だけ先行するように巻
き取ると共に、上記ボビン（５０）に線状材（１００）
を１層巻き終わる毎にトラバースアーム（４０）を逆方
向にリターンさせる際に、トラバースアームの先端ガイ
ド部（４２）を、巻き取られた線状材層の上面より若干
上方に一旦持ち上げた後に下降させて線状材層に接触さ
せ、次の層を形成する線状材を巻き取ることを特徴とす
る線状材の巻取方法。
【請求項２】前記ボビンに線状材を１層巻き終わる毎
にトラバースアームを逆方向にリターンさせる際に、ト
ラバースアームを強制的に持ち上げてボビンの半径方向
に所定の高さだけトラバースさせて次の層を形成する線
状材を巻き取ることを特徴とする請求項１に記載の方
法。
【請求項３】線状材（１００）に実質的にガイド部の
摺動抵抗以外に外的に張力を付加していない状態でトラ
バースアーム（４０）に線状材を給送することを特徴と
する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】ボビン端において、巻き取られる線状材
の幅より小さい所定の隙間を設けるように巻き取ると共
に、先に巻き取られたループの線状材側面に前記トラバ
ースアーム（４０）の先端ガイド部（４２）側面が摺接
するようにしながら巻き取ることを特徴とする請求項１
乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】線状材（１００）を巻き取るボビン（５
０）と該ボビンを回転駆動させる巻取軸（６５ａ）とを
備えた巻取手段と；該ボビンの外周面に近接する先端ガ
イド部（４２）を有し、かつボビンの半径方向に揺動可
能なトラバースアーム（４０）を備えていると共に、線
状材の巻取りに伴って上記ボビンの軸線方向にトラバー
スアームを往復動させる線状材トラバース手段とを設け
た巻取装置において、上記線状材トラバース手段が、上
記ボビン（５０）の軸線方向に所定のピッチで間欠的に
上記トラバースアーム（４０）を移動させる間欠トラバ
ース機構（２０）と、上記ボビン（５０）に線状材（１
００）を１層巻き終わる毎にボビンの半径方向に所定の
高さだけ上記トラバースアーム（４０）を移動させる縦
方向トラバース機構（３０）とを備えており、かつ、上
記縦方向トラバース機構（３０）が、巻き取られた線状
材層の上面より若干上方にトラバースアーム（４０）の
先端ガイド部（４２）を持ち上げた後に、既に巻き取ら
れた線状材層に上記先端ガイド部が接触する位置まで下
降させるようにトラバースアームをボビン（５０）の半
径方向に往復動させることを特徴とする線状材の巻取装
置。
【請求項６】前記間欠トラバース機構（２０）が、ボ
ビン（５０）の巻取軸（６５ａ）の回転角度を検出する
検出装置と、上記巻取軸と平行に往復動可能に設けられ
た横方向トラバース台（２５）と、上記検出装置の検出
信号に基づき、巻取軸（６５ａ）の１回転に相当する回
転角度３６０°よりも若干少ない所定の回転角度だけ巻
取軸が回転する毎に上記横方向トラバース台（２５）を
間欠的に移動させる駆動装置（２３，２４）とを備えて
いることを特徴とする請求項５に記載の巻取装置。
【請求項７】前記縦方向トラバース機構（３０）が、
前記横方向トラバース台（２５）に対して垂直方向に往
復動可能に取り付けられた縦方向トラバース台（３１）
と、該縦方向トラバース台に揺動可能に支持されている
トラバースアーム（４０）と、該トラバースアームに線
状材（１００）を案内するために上記縦方向トラバース
台に設けられたガイド手段（３７，３８，３９）とを備
えていることを特徴とする請求項６に記載の巻取装置。
【請求項８】前記線状材トラバース手段へ線状材（１
００）を実質的に外的に張力を付加しない状態で送る線
状材給送装置（１０）をさらに備えていることを特徴と
する請求項５乃至７のいずれか一項に記載の巻取装置。
【請求項９】前記線状材給送装置（１０）が線状材を
垂れ下がった状態で給送するものであって、垂れ下がっ
た線状材（１００）の最下端部の高さ位置が所定範囲内
にあるかどうかを検出する複数の検出装置（１５，１
６，１７）をさらに備えていることを特徴とする請求項
８に記載の巻取装置。
【請求項１０】前記線状材（１００）が開口溝部（１
０１）を有する異形線状材であって、前記縦方向トラバ
ース機構（３０）及び／又は前記線状材給送装置（１
０）が、外周面に線状材を案内するための凹溝を有する
ガイドロール（８１）と、該ガイドロールの凹溝（８
２）と対向するように上記線状材の開口溝部に挿入され
る仕切板（８３）が突設されたガイドとからなるガイド
装置（１１，３９）を備えていることを特徴とする請求
項７乃至９のいずれか一項に記載の巻取装置。
【請求項１１】前記線状材（１００）が開口溝部（１
０１）を有する異形線状材であって、前記トラバースア
ーム（４０）の先端ガイド部（４２）が、内側面に上記
線状材の開口溝部に挿入される仕切板（８７）が突設さ
れた枠体（８６）からなることを特徴とする請求項５乃
至１０のいずれか一項に記載の巻取装置。