JP4824733B2 - Wire winding device - Google Patents
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Description
本発明は、線材巻取装置のトラバース(ボビンまたは線材ガイド)の往復駆動制御装置
に関する。
The present invention relates to a reciprocating drive control device for a traverse (bobbin or wire guide) of a wire winding device.
従来から線材巻取装置のボビンまたは線材ガイドといったトラバースを最適な位置で反転駆動させるために、光センサを用いたボビンの鍔の位置検知手段が数多く知られている。
一般に前記位置検知手段は大別すると二つに分類される。一方は、遮光型光センサを用いた位置検知手段であり、他方は、反射型光センサを用いた位置検知手段である。
Conventionally, many bobbin wrinkle position detecting means using an optical sensor are known in order to reversely drive a traverse such as a bobbin or a wire guide of a wire winding device at an optimal position.
Generally, the position detection means is roughly classified into two. One is position detection means using a light-shielding type optical sensor, and the other is position detection means using a reflection type optical sensor.
前者の遮光型光センサを用いた位置検知手段を備えた線材巻取装置の例として、下記のような特許文献1及び特許文献2が挙げられる。 Examples of the wire winding device provided with the position detection means using the former light-shielding type optical sensor include Patent Document 1 and Patent Document 2 as described below.
特許文献1に開示された技術は、線材ガイド部をボビンの回転軸の左右方向に往復駆動させるガイドトラバース型線材巻取装置であって、受光器・投光器の一対をボビンの鍔と平行となるように線材ガイド部に対向して配置して、投光器の投射光がボビンの鍔で遮光されたことを契機として線材ガイド部を反転駆動させるものである。 The technique disclosed in Patent Document 1 is a guide traverse type wire winding device that reciprocates a wire guide portion in the left-right direction of a rotation axis of a bobbin, and a pair of a light receiver and a projector is parallel to a bobbin collar. In this manner, the wire rod guide portion is arranged so as to face the wire rod guide portion, and the wire rod guide portion is driven to be reversed when the projection light of the light projector is shielded by the bobbin rod.
特許文献2に開示された技術は、ガイドトラバース型線材巻取装置であって、2組の受光器・投光器の一対を、線材ガイド部の両側面にボビンの鍔と平行となるように対向して配置して、投光器の投射光がボビンの鍔で遮光されたことを契機として、事前に鍔の位置を検知し、該信号からタイマーで一定時間遅延して線材ガイド部を反転駆動させるものである。 The technique disclosed in Patent Document 2 is a guide traverse type wire rod winding device in which two pairs of light receivers / light projectors are opposed to both side surfaces of a wire rod guide portion so as to be parallel to the bobbin collar. The position of the eyelid is detected in advance when the projection light of the projector is shielded by the eyelid of the bobbin, and the wire guide part is driven reversely with a delay from the signal by a timer for a predetermined time. is there.
上述した特許文献1に開示された構成では、ボビン幅の誤差や、ボビンの設置誤差によらずに鍔の際まで線材を巻き取ることができる。しかし原理的に投光器、受光器一対間の光軸遮光の検知であるので、ボビンのソリや取付時の偏心等には対応できない。又、ボビンの鍔の検知後に反転駆動を行うため、線材ガイド部の往復駆動速度と反転駆動の応答速度の関係によって過巻が生じることがあった。 With the configuration disclosed in Patent Document 1 described above, the wire can be wound up to the point of wrinkles regardless of bobbin width error or bobbin installation error. However, in principle, since the detection of the optical axis shielding between a pair of the projector and the receiver is detected, it is not possible to cope with warping of the bobbin, eccentricity at the time of mounting, or the like. In addition, since reverse driving is performed after detection of bobbin wrinkles, overwinding may occur depending on the relationship between the reciprocating drive speed of the wire guide portion and the response speed of the reverse drive.
上述した特許文献2に開示された構成では、光軸遮光の原理に基づく特許文献1の欠点はあるものの、ボビン端面に前もって反転に関わる信号を検知して、所定の動作遅延時間を設定することで、過巻が生じにくい。しかしながら、線材ガイド部の両側に2組の光電スイッチをボビンをまたぐ形の機構を必要とし、線材ガイド部の往復駆動に伴う移動機構部が大型となり機械振動などの影響も受けやすい。検知後の調整についても、最近のように線速が(2000m/min)、線経が20μmの線材などに対して時間制御しようとする場合には、0.01秒程度以上の精度で設定する必要があり、且つ巻き取り動作の起動から定常速度から停止までにわたり大きく変化していく線速に対応する線材ガイド部の往復駆動の速度に対応できない。即ち構造的にも、反転位置調整も不完全である。 In the configuration disclosed in Patent Document 2 described above, although there is a disadvantage of Patent Document 1 based on the principle of light axis shielding, a predetermined operation delay time is set by detecting a signal related to inversion on a bobbin end face in advance. Therefore, overwinding is unlikely to occur. However, it requires a mechanism in which two sets of photoelectric switches on both sides of the wire guide part straddle the bobbin, and the moving mechanism part accompanying the reciprocating drive of the wire guide part becomes large and is easily affected by mechanical vibrations. The adjustment after detection is also set with an accuracy of about 0.01 seconds or more when it is time to control a wire with a line speed of (2000 m / min) and a wire diameter of 20 μm as in recent years. It is necessary, and it cannot respond to the reciprocating speed of the wire guide portion corresponding to the linear speed that varies greatly from the start of the winding operation to the steady speed to the stop. That is, the inversion position adjustment is incomplete in terms of structure.
後者の反射型光センサを用いた位置検知手段を備えた線材巻取装置の例として、下記のように特許文献3及び特許文献4が挙げられる Examples of the wire winding device provided with the position detecting means using the latter reflection type photosensor include Patent Document 3 and Patent Document 4 as follows.
特許文献3に開示された技術は、ボビンをボビンの回転軸の左右方向に往復駆動させるボビントラバース型線材巻取装置であって、ボビンの回転軸と平行に往復駆動する反射型の投受光器を設け、該投受光器からボビンの鍔と平行に投射した投射光が、ボビンの鍔で反射され、該投受光器が検知することを契機としてボビンを反転駆動させるものである。 The technique disclosed in Patent Document 3 is a bobbin traverse type wire rod winding device that reciprocates a bobbin in the left-right direction of a bobbin rotation axis, and a reflection type projector / receiver that reciprocates in parallel with the bobbin rotation axis The projection light projected from the light projecting / receiving device in parallel with the bobbin's eyelid is reflected by the bobbin's eyelet and is detected by the light projecting / receiving device to reversely drive the bobbin.
特許文献4に開示された技術は、ボビントラバース型線材巻取装置であって、ボビンの鍔に反射マークを設け、鍔の内側面に正確に対応する位置に反射型の投受光器を設け、該投受光器によりボビンの鍔と平行に投射した投射光が、鍔の反射マークに反射され、該投受光器が検知することを契機としてボビンを反転駆動させるものである。 The technology disclosed in Patent Document 4 is a bobbin traverse type wire winding device, in which a reflection mark is provided on the bobbin ridge, and a reflection type light projecting and receiving device is provided at a position corresponding exactly to the inner side surface of the heel. The projection light projected in parallel with the eyelid of the bobbin by the light projecting / receiving device is reflected by the reflection mark of the eyelid, and the bobbin is reversely driven when the light projecting / receiving device detects it.
上述した特許文献3に開示された構成では、ボビン幅の誤差や、ボビンの設置誤差によらずに鍔の際まで線材を巻き取ることができ、投光器の位置を調整することで反転位置を調整することが可能となるが、通常、ボビン端は線材がひっかからないようにボビンの鍔のエッジは面取りされており、投射光が適切には反射せず、光センサによってボビンの鍔を検知することが困難となる。 In the configuration disclosed in Patent Document 3 described above, the wire rod can be wound up to the edge of the hook regardless of the bobbin width error or the bobbin installation error, and the reversing position is adjusted by adjusting the position of the projector. Normally, the bobbin edge is chamfered so that the wire does not get caught on the bobbin end, the projected light does not reflect properly, and the optical sensor detects the bobbin wrinkle. It becomes difficult.
上述した特許文献4に開示された構成では、ボビンに反射マークを付けたり、反射塗料の塗布などは以下のように好ましく無い物である。
高速で精密なボビンへの巻き取りでは、線材のボビン端面への接触などによる線材損傷を避けるために、ボビンエッジのバリ取りや、ボビン端面の平滑度は重要である。さらにボビンの回転バランスを崩すことにもなりボビン面へのいかなる細工も一般には避けるべきである。
さらに巻き取ったボビンは熱処理や次行程で利用されるが、この場合にもボビンへの特殊な加工は好ましくない。さらに線材を巻き取るボビン毎に反射マークを付着することは作業工数が別途増える点でも不利である。
In the configuration disclosed in Patent Document 4 described above, it is not preferable to attach a reflective mark to the bobbin or apply a reflective paint as follows.
In high-speed and precise winding on a bobbin, in order to avoid damage to the wire due to contact of the wire with the bobbin end surface, deburring of the bobbin edge and smoothness of the bobbin end surface are important. In addition, any work on the bobbin surface should generally be avoided, as it will disrupt the rotational balance of the bobbin.
Further, the wound bobbin is used in heat treatment and the next process, but in this case, special processing to the bobbin is not preferable. Furthermore, attaching a reflective mark to each bobbin that winds up the wire is disadvantageous in that the number of work steps increases.
上記のように、遮光型光センサ及び反射型光センサを用いたボビンの位置検知手段では、本質的にボビンの鍔に対して平行して光を投射するため、ボビンの鍔形状によっては位置検知が難しく、反転位置調整も不完全という問題があった。
そこで、本発明の課題は、特許文献1から特許文献4におけるホトインタラプタ型の従来の遮光型光センサ及び反射型光センサを用いずに、巻き取り直前のボビン端面を検知して、ボビンや線材ガイド部等のトラバースの反転位置を調整する技術を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to detect the bobbin end surface immediately before winding, without using the conventional light interrupting type photosensor and reflection type photosensor of the photointerrupter type in Patent Documents 1 to 4, and to detect bobbins and wire rods. It aims at providing the technique which adjusts the inversion position of traverses, such as a guide part.
本発明は投光器、受光器間光線の光軸遮光でもなく、投光器からの光線をボビン鍔内側面へのある角度で投射し、ボビン鍔内側面からの反射光線を検知して、検知点からのボビン鍔内側面までの正確な距離情報を検出する受光器から構成する方式のボビン鍔検知トラバース駆動装置である。又投受光器の配置などで機構の簡素化に工夫している。 The present invention does not block the optical axis of the light beam between the projector and the receiver, but projects the light beam from the projector at a certain angle to the inner surface of the bobbin cage, detects the reflected beam from the inner surface of the bobbin cage, This is a bobbin rod detection traverse drive device of a type comprising a light receiver that detects accurate distance information to the inner surface of the bobbin rod. In addition, the mechanism has been devised to simplify the mechanism by arranging the projector and receiver.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
請求項1においては、線材(124)を巻き取るボビン(110)と、該ボビン(110)の所定の位置に線材(124)をガイドする線材ガイド部(120)と、該ボビン(110)を回転駆動させて、該ボビン(110)をボビン(110)の回転軸(131a)方向に往復駆動させるボビントラバース駆動装置(130)と、該ボビントラバース駆動装置(130)を制御する制御手段(180)と、を備える線材巻取装置(100)であって、前記ボビン(110)の左右の鍔(111・112)の内側端面(111a・112a)に向けて所定の角度(α)で投射光を投射する投光器(150)と、該投光器(150)から投射され、前記ボビン(110)の内側端面(111a・112a)で反射された投射光を受光する受光器(140)と、を具備し、前記制御手段(180)は、左右鍔判定部(182b)と、ボビン鍔距離演算部(182c)とを備え、投射光検知時に前記受光器(140)から出力される位置信号(160a)から、左右鍔判定部(182b)が左の鍔L111または右の鍔R112を判定し、ボビン鍔距離演算部(182c)がボビン鍔までの距離(ΔL)から、前もってボビン(110)を反転するための距離位置情報を演算して、前記ボビントラバース駆動装置(130)に駆動信号を送信して、前記ボビン(110)の駆動方向を反転させるものである。 In claim 1, a bobbin for winding a wire (the 124) (110), a wire guide portion for guiding the wire (124) in a predetermined position of the bobbin (110) and (120), the bobbin (110) are rotationally driven, the control means (180 for controlling the bobbin (110) the rotation axis of the bobbin (110) and (131a) bobbin traverse driving device for reciprocally driven in the direction (130), the bobbin traverse driving device (130) ) and, a wire winding device comprising a (100), said bobbin (projection light at a predetermined angle toward the inner end surface (111a · 112a) of the left and right collar 110) (111 · 112) (alpha) a projector (150) for projecting, projected from the projector (150), light receiver for receiving the projected light reflected by the inner end surface of the bobbin (110) (111a · 112a) 140), comprising a said control means (180), left and right flange determination unit and (182b), and a bobbin flange distance calculator (182c), the output from the light receiving unit (140) when projection light detection From the position signal (160a), the left and right eyelid determining unit (182b) determines the left eyelid L111 or the right eyelid R112, and the bobbin eyelid distance calculating unit (182c) determines the bobbin in advance from the distance (ΔL) to the bobbin eyelid. Distance position information for reversing (110) is calculated, and a drive signal is transmitted to the bobbin traverse drive device (130) to invert the drive direction of the bobbin (110) .
請求項2においては、線材(124)を巻き取るボビン(110)と、該ボビン(110)の所定の位置に線材(124)をガイドする線材ガイド部(120)と、該ボビン(124)を回転駆動させて、前記線材ガイド部(120)をボビン(110)の回転軸方向に往復駆動させるガイドトラバース駆動装置(330)と、該ガイドトラバース駆動装置(330)を制御する制御手段(380)と、を備える線材巻取装置(100)であって、前記ボビン(110)の左右の鍔(111・112)の内側端面(111a・112a)に向けて所定の角度(α)で投射光を投射する投光器(150)と、前記線材ガイド部(120)に設けられ、該投光器(150)から投射され、前記ボビン(110)の内側端面(111a・112a)で反射された投射光を受光する受光器(140)と、を具備し、前記制御手段(380)は、左右鍔判定部(182b)と、ボビン鍔距離演算部(182c)とを備え、投射光検知時に前記受光器(140)から出力される位置信号(160a)から、左右鍔判定部(182b)が左の鍔L111または右の鍔R112を判定し、ボビン鍔距離演算部(182c)がボビン鍔までの距離(ΔL)から、前もってボビン(110)を反転するための距離位置情報を演算して、前記ボビントラバース駆動装置(330)に駆動信号を送信して前記線材ガイド部(120)の駆動方向を反転させるものである。 In Claim 2, the bobbin (110 ) which winds up a wire (124) , the wire guide part (120) which guides a wire (124) to the predetermined position of this bobbin (110) , and this bobbin (124) A guide traverse drive device (330) that is driven to rotate and reciprocates the wire guide portion (120) in the direction of the rotation axis of the bobbin (110) , and a control means (380) that controls the guide traverse drive device (330 ). A wire rod winding device (100) comprising: a projection light at a predetermined angle (α) toward the inner end surfaces (111a, 112a) of the left and right ridges (111, 112) of the bobbin (110). projector for projecting the (150), provided in the wire guide portion (120) is projected from the projector (150), the inner end surface of the bobbin (110) (111a · 112a) Photodetector for receiving the reflected projected light (140), comprising a said control means (380) is provided with left and right flange determination unit and (182b), the bobbin flange distance calculator and (182c), the projection light From the position signal (160a) output from the light receiver (140) at the time of detection , the left / right eyelid determining unit (182b) determines the left eyelid L111 or the right eyelid R112, and the bobbin eyelid distance calculating unit (182c) is the bobbin. The distance position information for reversing the bobbin (110) is calculated in advance from the distance (ΔL) to the heel, and a driving signal is transmitted to the bobbin traverse driving device (330) to transmit the bobbin traverse driving device (330 ) . The driving direction is reversed.
請求項3においては、前記投光器(150)と前記受光器(140)は機構的に分離され、前記投光器(150)は、前記制御手段(380)の信号に基づいて、前記線材ガイド部(120)と同期して往復駆動するものである。 In Claim 3, the said light projector (150) and the said light receiver (140) are mechanically separated, and the said light projector (150) is based on the signal of the said control means (380) , and the said wire guide part (120). ) And reciprocating drive.
請求項4においては、前記投光器(150)と前記受光器(140)は機構的に同一機材に取り付けられ、前記ボビン(110)を挟み前記同一機材の対向位置に前記投光器(150)からの投射光を反射する反射板(200)を設置したものである。 According to claim 4, the projector (150) and the light receiver (140) are mechanically attached to the same equipment, and the projection from the projector (150) is opposed to the same equipment with the bobbin (110) in between. A reflector (200) that reflects light is installed.
請求項5においては、前記制御手段(380)は、前記ボビン(110)への巻き取り動作状態でのボビン径変化に応じて、線材ガイド部(120)を上下に移動させ、前記ボビン(110)の内側端面での反射位置を調整する線材ガイド部駆動アクチュエータ制御部(384)を備えるものである。 In claim 5, wherein said control means (380), said depending on the bobbin diameter change in winding operating state of the bobbin (110) moves the wire guide portion (120) up and down, said bobbin (110 ) Is provided with a wire guide part drive actuator control part (384) for adjusting the reflection position on the inner end face.
請求項6においては、前記制御手段(380)は、反転位置調整部(182d)を備え、
反転位置調整部(182d)は、演算された前記ボビン(110)又は前記線材ガイド部(120)の反転位置に対して、前記ボビントラバース駆動装置(130)の応答性や、線材(124)の速度や張力などを勘案した補正を行い、反転位置を調整するものである。
In Claim 6, the said control means (380) is provided with the inversion position adjustment part (182d),
The reversal position adjustment unit (182d) is configured to determine the response of the bobbin traverse driving device (130) to the calculated reversal position of the bobbin (110) or the wire guide unit (120) and the wire (124). Correction is performed in consideration of speed, tension, etc., and the reverse position is adjusted .
請求項7においては、前記制御手段(180・380)は、ボビン(110)の振れを検知する振れ検知部(183)を備え、前記振れ検知部(183)は、前記受光器(140)から出力される前記信号と、ボビン(110)に振れがない時に出力される所定の信号と、を比較することで前記ボビン(110)の振れを検知するものである。 In Claim 7, the said control means (180 * 380) is provided with the shake detection part (183) which detects the shake of a bobbin (110), and the said shake detection part (183) is from the said light receiver (140). said signal output, and detects a shake of the bobbin (110) by comparing the the predetermined signal is output when no motion occurs in the bobbin (110).
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1においては、ボビンの鍔が線材の巻き取り位置に来る前に、光学幾何線形距離位置情報を前もって検知してボビンを最適な位置で反転駆動させることができ、巻取り精度を高めることが可能である。また、投光器と受光器の位置が固定されているため、精度よく検知することが可能となる。 In claim 1, before the bobbin collar reaches the winding position of the wire rod, the optical geometric linear distance position information can be detected in advance and the bobbin can be driven in reverse at the optimum position, thereby increasing the winding accuracy. Is possible. Further, since the positions of the projector and the light receiver are fixed, it is possible to detect with high accuracy.
請求項2においては、ボビンの鍔が線材の巻き取り位置に来る前に、光学幾何線形距離位置情報を前もって検知して線材ガイド部を最適な位置で反転駆動させることができ、巻取り精度を高めることが可能である。また、投光器と受光器と線材ガイド部が一体的に移動するため、精度よく検知することが可能となる。 In claim 2, before the wrinkle of the bobbin comes to the winding position of the wire rod, the optical geometric linear distance position information can be detected in advance, and the wire rod guide portion can be driven in reverse at the optimum position, and the winding accuracy can be increased. It is possible to increase. Moreover, since the light projector, the light receiver, and the wire guide part move integrally, it becomes possible to detect with high accuracy.
請求項3においては、投光器と受光器との間に位置するボビンが邪魔にならずシステム構成が簡素となる。 According to the third aspect of the present invention, the bobbin positioned between the projector and the light receiver does not get in the way and the system configuration is simplified.
請求項4においては、投光器と受光器が同一機構でボビンをまたぐ形の機構を必要としないので、ユニットとして組み立てることができる。また、振動に強く、省スペースで、ボビン110の交換が容易となる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the projector and the light receiver do not require a mechanism that straddles the bobbin with the same mechanism, they can be assembled as a unit. In addition, the
請求項5においては、巻き取り動作状態のボビン径変化に応じて、ボビンの鍔の内側端面で投射光を確実に反射させることができる。 According to the fifth aspect, the projection light can be reliably reflected by the inner end face of the bobbin collar in accordance with the bobbin diameter change in the winding operation state.
請求項6においては、ボビン又は線材ガイド部の反転位置をより適正に調整することができる。 In Claim 6, the inversion position of a bobbin or a wire guide part can be adjusted more appropriately.
請求項7においては、ボビンの振れを検知して、偏心して取り付けられたボビンに巻き取ることを防止できる。 According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to prevent the bobbin from being wound around the bobbin attached eccentrically by detecting the vibration of the bobbin.
次に、本発明の線材巻取装置の実施形態を説明する。 Next, an embodiment of the wire winding device of the present invention will be described.
以下では、第1実施例のボビントラバース型の線材巻取装置について説明する。
本発明のボビントラバース型の線材巻取装置は、線材をガイドする線材ガイド部は移動させず停止させ、線材を巻くボビンをボビン軸方向に往復移動させて線材を巻き取る構成としている。
Below, the bobbin traverse type wire rod winding device of the first embodiment will be described.
The bobbin traverse-type wire rod winding device of the present invention is configured such that the wire rod guide portion that guides the wire rod is stopped without moving, and the bobbin that winds the wire rod is reciprocated in the bobbin axial direction to wind the wire rod.
図1に示すように、ボビントラバース型線材巻取装置100は、線材124を巻き取るボビン110と、ボビン110に線材124を所定の位置にガイドする線材ガイド部120と、ボビン110を回転及び往復駆動させるボビントラバース駆動装置130と、ボビン鍔検出装置170と、前記ボビントラバース駆動装置130を制御するボビントラバース駆動装置制御手段180と、から構成される。
As shown in FIG. 1, a bobbin traverse type wire
ボビン110は、導線や電線や光ファイバーや糸や紐等の線材124を巻き取るものである。ボビン110は円柱状または円筒状の芯材113と、該芯材113の両側面に形成される円板状の鍔L111及び鍔R112から構成される。該鍔L111及び鍔R112の面は芯材113の軸心に対して直交され、水平方向の芯材113の軸心を中心に回転させるようにしている。該鍔L111及び鍔R112の内面側は光を反射する部材で構成されている。鍔L111のボビン側内側のエッジ部L111bと、鍔R112のボビン側内側のエッジ部R112bはそれぞれ面取りされており、線材124をボビン110から引き出す際の引っ掛かりを防止している。
The
図3に示すように、線材ガイド部120は、ボビン110の所定の位置に線材124をガイドするものである。該線材ガイド部120は、ガイドローラー121と、ガイドローラー121を支持するガイドローラー支持台122と、から構成される。ガイドローラー支持台122の上面からガイドローラー121を支える二つのガイドローラー支持板123・123が上下方向に延出される。前記各ガイドローラー支持板123の上部にはそれぞれ貫通孔123a・123aが設けられ、該ガイドローラー121の中心に、前記各貫通孔123a・123aとともに外部よりピンが挿嵌され、ガイドローラー121をガイドローラー支持台122に回転自在に支持する。
線材搬送量(張力)を自動で調整する不図示のダンサーを介して導かれた線材124は、線材ガイド部120に設けられた前記ガイドローラー121によりボビン110への巻き取り位置が決定される。
As shown in FIG. 3, the wire
The winding position of the
図1に示すボビントラバース駆動装置130はボビン110を回転駆動と往復駆動させる装置である。該ボビントラバース駆動装置130は、ボビン回転駆動アクチュエータ131と、ボビン往復駆動アクチュエータ132と、から構成される。
A bobbin
ボビン回転駆動アクチュエータ131は、モータ等で構成され、ボビン110を回転駆動させる装置である。該ボビン回転駆動アクチュエータ131の回転軸131aにはボビン110が取り付けられる。後述するボビントラバース駆動装置制御手段180のボビン回転駆動アクチュエータ制御部181から送信される回転信号181aによりボビン110を回転させ、ボビン110に線材124を巻き取る。
The bobbin
ボビン往復駆動アクチュエータ132は、ボビン110をボビン軸方向に往復駆動させる装置である。本実施例では駆動源にパルスモータが用いられ、図2に示すように、ボビントラバース駆動装置制御手段180のボビン往復駆動アクチュエータ制御部182から送信されるパルス信号182aにより、ボビン往復駆動アクチュエータ132が正転または逆転されてボビン110を所定の位置に往復駆動させて、ボビン110に線材124を均等に巻き取る。
The bobbin
ボビン鍔検出装置170はボビン110の両鍔の位置を検出する装置である。該ボビン鍔検出装置170は、投光器150と、受光器140と、受光器信号処理回路160と、から構成される。前記受光器140が前記投光器150の投射光を検知した時には、ボビン鍔位置情報を含む信号を出力する。そして、前記信号を受光器信号処理回路160で信号処理した後に、前記ボビントラバース駆動装置制御手段180に送信する。
The bobbin
投光器150は、ボビン110の鍔L111と鍔R112に向けて投射光を投射する装置であり、ボビン110を挟み線材ガイド部120と対向した位置に配設される。該投光器150は、投光素子台151と、投光素子L152と、投光素子R153と、から構成され、前記投光素子台151の左側には投光素子L152が、右側には投光素子R153が、それぞれボビン110の回転軸方向に並設される。つまり左右対称に配設される。
The
前記投光素子L152は水平方向に、ボビンの回転軸方向から所定の角度αで投射光L152aを投射する。同様に前記投光素子R153は水平方向に、ボビンの回転軸方向から所定の角度−αで投射光L152aを投射する。つまり、前記投光素子L152からは左斜め前方に投射光L152aを投射し、投光素子R153からは右斜め前方に投射光R153aを投射する。但し、投光素子L152はボビン110を右方向に移動する時にのみ投射し、投光素子R153はボビン110を左方向に移動する時のみ投射するように構成することもできる。この場合、エネルギーロスを低減させることができる。また、無駄な投射で他の機器等で反射した光を受光して誤動作することを防止することができる。
The light projecting element L152 projects the projection light L152a in the horizontal direction at a predetermined angle α from the rotation axis direction of the bobbin. Similarly, the light projecting element R153 projects the projection light L152a in the horizontal direction at a predetermined angle −α from the rotation axis direction of the bobbin. That is, the projection light L152a is projected from the light projecting element L152 obliquely left frontward, and the projection light R153a is projected from the light projecting element R153 diagonally right forward. However, the light projecting element L152 may be configured to project only when the
前記のような構成で、ボビン110を右方向に移動して鍔L111が投光器150に近づくと、ボビン110の鍔L111の左内側端面111aに投射光L152aが投射される。同様に、ボビン110を左方向に移動して鍔R112が投光器150に近づくと、ボビン110の鍔R112の右内側端面112aに投射光R153aが投射される。
With the above configuration, when the
そして、左内側端面111aで反射された投射光L152aは、回転軸方向から所定の角度αで後述する受光器140に向けて投射される。同様に、右内側端面112aで反射された投射光R153aは、回転軸方向から所定の角度−αで後述する受光器140に向けて投射される。
And the projection light L152a reflected by the left
前記投光素子L152及び投光素子R153は、ダイオードレーザー(LD)や発光ダイオード(LED)等からなる。
尚、投光素子からの投射角度αは任意に調整可能に構成され、ボビン110と投光素子L152及び投光素子R153との間の距離やボビン110の軸方向での反転位置等に合わせて調整される。投光素子L152、投光素子R153は別個の2個の投光素子として説明したが、一つの投光素子を投射角度αと投射角度−αに交互に反転させるように構成することで、小さなスペースに配置してコスト低減化を図ることも可能である。以下説明の簡素化のため2個の投光素子として説明を続ける。
The light projecting element L152 and the light projecting element R153 include a diode laser (LD), a light emitting diode (LED), or the like.
The projection angle α from the light projecting element is configured to be arbitrarily adjustable, and is adjusted according to the distance between the
受光器140は、ボビン110の左右両鍔で反射された投射光を受光する装置であり、前記ガイドローラー支持台122の正面に固設される。該受光器140は本実施例では受光素子台141と、受光素子L142と、受光素子R143と、から構成され、前記受光素子台141の上部にそれぞれ適宜な距離をあけて、受光素子L142と、受光素子R143とをボビン110の回転軸方向に並設する。該受光素子L142と受光素子R143は、本実施例では、線材ガイド部120から送出される線材124に対して左右対称に配置されている。尚、前記受光素子の位置はボビン側端面を経由して受光できれば図1の位置関係に限るものではない。
The
また、該受光器140の受光素子の数や種類は本実施例に限定するものでない。例えば、複数個のフォトダイオード等の受光素子から構成されてもよく、フォトダイオードアレイやPSD(Position Sensitive Detector)等の受光素子を用いてもよい。
Further, the number and types of light receiving elements of the
受光器信号処理回路160は受光器140が投射光を検知したとき発する信号をボビントラバース駆動装置制御手段180(後述する)が扱える波形に波形整形する回路であり、前記受光器140に近接して配置される。図2に示すように該受光器信号処理回路160は、受光素子L出力部161と、受光素子R出力部162と、光増幅器163と、光反転増幅器164と、加算器165と、増幅器166と、から構成される。但し、受光器信号処理回路160とボビントラバース駆動装置制御手段180は一つの制御回路で構成することもできる。
The light receiver
受光素子L142が投光器150から投射される投射光を検知したときには、受光素子L出力部161から検知した光量に応じた信号が出力され、光増幅器163を介して信号が増幅される。同様に、受光素子R143が投光器150から投射される投射光を検知したときには、受光素子R出力部162から検知した光量に応じた信号が出力され、光反転増幅器164を介して信号が反転増幅される。そして、光増幅器163及び光反転増幅器164の信号を加算器165で加算し、増幅器166で増幅した後に、受光器信号処理回路160から位置信号160aとして出力される。この受光器信号処理回路160から出力される位置信号160aを光学幾何線形距離位置情報とする。
When the light receiving element L142 detects the projection light projected from the
図4は、実施例1に係る線材巻取装置のボビン110の移動に伴う投射光の変化を表す図である。ボビン110をボビン回転軸方向の右側から左側に徐々に移動、つまり、ボビン110を図4(a)から図4(d)に至るまで徐々に移動させたときの投射光R153aの変化を表している。
前記投射光R153aの変化に伴い、受光器信号処理回路160から出力される位置信号160aが変化する。詳しくは、図4(a)のボビン110の位置では、受光器140は投射光R153aを検知しない(図5a)。図4(b)のボビン110の位置では、受光器140の受光素子R143が投射光R153aを検知する(図5b)。図4(c)のボビン110の位置では、受光器140は投射光R153aを検知しない(図5c)。図4(d)のボビン110の位置では、受光器140の受光素子L142が投射光R153aを検知する(図5d)。
FIG. 4 is a diagram illustrating a change in the projection light accompanying the movement of the
With the change of the projection light R153a, the
図6(a)は、ボビン110が回転軸方向の右側から左側に移動して、左方向から右方向に反転駆動を行う際に検出される位置信号160aの波形である。該波形の形状は、図5(a)から(d)の位置信号160aの瞬時波形を連続して並べた形状となる。図6(b)は、ボビン110が右方向から左方向に反転駆動を行う際に検出される位置信号160aの波形である。即ち、ボビン110の移動方向に対応した正負の時系列変化を生ずる。
図6に示すように、位置信号160aの波形はボビン110の移動速度や受光素子の幅、投射光の光軸幅の関係によって具体的な波形は変わるもののボビン110の位置及び移動方向を特定する波形を生ずる。例えば、前記増幅器166のゲインを大きく設定して矩形波を受光器信号処理回路160の出力としてもよい。また、受光素子の幅と、投射光の幅の関係によっては、図6(c)のように正と負の波形の間の距離が離れない波形も出現する。
FIG. 6A shows a waveform of the
As shown in FIG. 6, the waveform of the
図2に示すボビントラバース駆動装置制御手段180は、実体的には演算装置や記憶装置等で構成され、該記憶装置にはボビントラバース駆動装置130を制御するためのプログラムが格納されている。該プログラムは、ボビン110の回転駆動を制御するボビン回転駆動アクチュエータ制御部181と、ボビン110の回転軸方向の往復駆動を制御するボビン往復駆動アクチュエータ制御部182と、ボビン110の振れを検知する振れ検知部183と、を具備する。作業者の指示手段184で入力された指令が、ボビンの回転速度や往復駆動、ボビンの振れを制御して線材124をボビン110に巻き取る。
The bobbin traverse drive device control means 180 shown in FIG. 2 is essentially composed of an arithmetic device, a storage device, and the like, and a program for controlling the bobbin
指示手段184は、作業者がボビントラバース駆動装置130を操作ための装置である。該指示手段184は、例えばPC等で構成され、該指示手段184と接続されるボビン回転駆動アクチュエータ制御部181、ボビン往復駆動アクチュエータ制御部182、振れ検知部183、のそれぞれに作業者の指令を送信する。
The instruction means 184 is a device for the operator to operate the bobbin
ボビン回転駆動アクチュエータ制御部181は、ボビン110の回転速度を制御するものである。より詳しくは、前記指示手段184よりにより線材124の径やボビン110の大きさ等を入力するための指示値と、ボビン110の回転速度と、を参酌した上で最適な回転速度を演算して、ボビン回転駆動アクチュエータ131に回転信号181aを送信する。
The bobbin rotation
ボビン往復駆動アクチュエータ制御部182は、ボビン110の往復駆動を制御するものである。より詳しくは、ボビン110の回転速度に合わせて線材124が整列して巻き取られるように左右方向へ移動させるとともに、前記指示手段184により投光素子の投光角度や投光素子とボビン110との間の距離等の指示値と、前記受光器信号処理回路160から出力される位置信号160aと、を参酌した上でボビン110の最適な反転位置を演算して、ボビン往復駆動アクチュエータ132にパルス信号182aを送信する。該ボビン往復駆動アクチュエータ制御部182は、左右鍔判定部182bと、ボビン鍔距離演算部182cと、反転位置調整部182dと、から構成される。
The bobbin reciprocating
左右鍔判定部182bは、位置信号160aからボビン110の鍔L111と鍔R112を判定して、ボビン110の反転方向を決定するものである。
図6の位置信号160aを微分した信号に対して所定の閾値を設け、ボビン110の鍔L111と鍔R112を判定する。また、位置信号160aを微分せずに、位置信号160aの波形の正負の順序でボビン110の鍔L111と鍔R112を判定してもよい。
尚、鍔の判定方法は前記に限定するものでなく、鍔L111及び鍔R112を検知時に出力される位置信号160aの相違点で判定するものであればよい。
The left and right
A predetermined threshold value is provided for the signal obtained by differentiating the
Note that the method for determining wrinkles is not limited to the above, and any method may be used as long as it is determined based on the difference between the position signals 160a output at the time of detection.
ボビン鍔距離演算部182cは、位置信号160aの波形を判断して適正な反転切換位置のためのボビン鍔までの距離ΔLを決定、演算する。
図4(a)から図4(d)に至るボビン110の移動に対して、図5のようにそれぞれのボビン110の位置に対応した波形を生じるが、この中で図4(c)の位置は反転基準位置110aに対応している。即ち、位置信号160aが負から正に変わる点(ゼロクロス)は、図4(c)のように受光素子L142と受光素子R143の左右中央部(線材124と同一線上)に投射光R153aが投射される瞬間であり、反転基準位置110aは位置信号160aの波形より一意的に決定できる。投光素子R153と、受光素子R143と、受光素子L142と、鍔R112の右内側端面112aとの位置関係である該基準距離ΔLは放射光の角度αとボビン中心軸と受光センサまでの距離Dとで(ΔL=D/tanα)で計算される。
さらにボビン往復駆動アクチュエータ132がパルスモータの場合には1パルスあたりの移動距離Pがそれぞれ異なるがパルス信号182aへのパルス個数N(N=ΔL/P)を演算するのである。
尚、図4(c)では右内側端面112a上のボビン110の中心軸で投射光を反射するものとしているが、これに限定されるものでなく、右内側端面112aの任意の点で反射してもよい。この場合、任意の反射点と、受光センサまでの距離をDとしてΔLは求められ、パルス個数Nを演算する。
The bobbin saddle
The movement of the
Further, when the bobbin
In FIG. 4C, the projection light is reflected by the central axis of the
反転位置調整部182dは、ボビン110の反転位置を調整するものであり指示手段184からのボビン往復駆動アクチュエータ132の応答性や、線材124の速度、線材124の張力などを勘案した補正を行い、パルス信号182aをボビン往復駆動アクチュエータ132に導出するのである。これにより応答遅れに先駆けて、遅れに対応したパルス信号182aを出力して、ボビン110の反転位置の調整が可能となるのである。
該反転位置調整部182dは、前記左右鍔判定部182bから出力される信号で左右方向を判断すると同時に、前記ボビン鍔距離演算部182cの演算値であるパルス個数Nから、前記指示手段184で指定された補正値でパルス個数Nを補正して、該補正した値をパルス信号182aとして往復駆動アクチュエータ132に送信する。
The reversal
The inversion
このような構成により、ボビン110の鍔が線材124の巻き取り位置に来る前に、光学幾何線形距離位置情報を前もって検知してボビン110を最適な位置で反転駆動させることができる。
With such a configuration, before the wrinkle of the
また、ボビン110の反転位置をより適正に調整することができる。
Further, the inversion position of the
ボビン110を左方向から右方向に反転駆動させる流れを説明する。
A flow for driving the
図4において、ボビン110が左方向へ移動され、投光器150から投射される投射光を受光素子R143が検知し(図4b)、出力は負の信号が得られ、受光素子R143を通り過ぎると受光素子の信号は0となり(図4c)、続けて、受光素子L142が検知すると(図4d)、正の信号が検知される。検知された信号は、受光器信号処理回路160を介して位置信号160aに変換され、左右鍔判定部182bと、ボビン鍔距離演算部182cに入力される。
そして、左右鍔判定部182bに入力された位置信号160aにおいては、負から正に信号が変化(図6a)しているので、ボビン110の反転方向を右と決定される。ボビン鍔距離演算部182cでは、位置信号160aが負から正に変わる点(ゼロクロス)を検出したときに、距離ΔLに対応したパルス個数Nの信号を反転位置調整部182dに出力する。反転位置調整部182dでは、前記ボビン鍔距離演算部182cの演算値であるパルス個数Nから、指示手段184で指定された補正値でパルス個数Nを補正して、該補正した値をパルス信号182aとして往復駆動アクチュエータ132に送信する。このようにして、ボビン110を最適な位置で反転駆動させることができ、線材124を鍔地点まで巧く巻き取ることが出来るのである。
In FIG. 4, the
In the
振れ検知部183は、線材をボビン110に巻き取る際に、ボビン110に振れの有無を判定するものである。ボビン110の振れは、ボビン110の設置が適切に行われなくて、ボビン110の回転軸と、ボビン回転駆動アクチュエータ131の回転軸が一致しない等の理由で発生する。
The
振れ検知部183は、ボビン110が適切にセットされているかを検出するもので、ボビン110を回転させて鍔の振れを検知する。
はじめに、ボビン回転駆動アクチュエータ131の回転軸131aにボビン110を固設して、回転軸左右方向の所定の位置までボビン110を移動させる。そして、図7(a)のように投射光を一方の鍔に投射して、反射された投射光が受光素子L142と受光素子R143の間に投射されるように投光素子の投射角度αを調整する。
もしくは、投光素子の投射角度αを固定したあと、一方の鍔に反射された投射光が受光素子L142と受光素子R143の間に投射されるように、ボビン110を回転軸左右方向に移動して調整する。
The
First, the
Alternatively, after fixing the projection angle α of the light projecting element, the
この状態で、ボビン110を回転駆動させたとき、ボビン110が偏心せずに適正に取り付けられていると、受光素子L142と受光素子R143は投射光を検知せず、受光器140から出力される位置信号160aは図8(a)に示す波形となり信号は出力されない。しかしながら、ボビン110が偏心して取り付けられていると、ボビン110の鍔が振れるため、図7(b)、図7(c)が繰り返すこととなり、受光素子L142と、受光素子R143が投射光を検知して図8(b)に示すように、ボビン110の回転速度に対応した周波数の位置信号160aを出力することとなる。
こうして、振れを検知すると、回転を停止させて、警報を発し、ボビン110を再度セットすることになる。
In this state, when the
Thus, when a shake is detected, the rotation is stopped, an alarm is issued, and the
また、ボビン110に線材124を巻きながら行うボビン110の振れ検知も可能であり、ボビン110に線材を巻き取ることで発生するボビン110の振れに対して有効である。
ボビン110に振れがない時に出力される所定の位置信号160aと、前記受光器140から出力される位置信号160aと、を比較してボビン110の振れ検知を行う。例えば、前記両信号を比較して、閾値以上のまたは閾値以下の信号が出力されたり、ハンチングして異なる波形の位置信号160aが出力されたりした際には、ボビン110の振れがあると認識するのである。この場合には、異常が発生したので警報を発し、巻取り作業を停止する。
In addition, it is possible to detect the vibration of the
The
以上の如く、線材124を巻き取るボビン110と、該ボビン110の所定の位置に線材124をガイドする線材ガイド部120と、該ボビン110を回転駆動させて、該ボビン110をボビン110の回転軸131a方向に往復駆動させるボビントラバース駆動装置130と、該ボビントラバース駆動装置130を制御する制御手段と、を備える線材巻取装置100であって、前記ボビン110の左右の鍔111・112の内側端面111a・112aに向けて所定の角度αで投射光を投射する投光器150と、該投光器から投射され、前記ボビン110の内側端面111a・112aで反射された投射光を受光する受光器140と、を具備し、前記制御手段180は、左右鍔判定部182bと、ボビン鍔距離演算部182cとを備え、投射光検知時に前記受光器140から出力される位置信号160aから、左右鍔判定部182bが左の鍔L111または右の鍔R112を判定し、ボビン鍔距離演算部182cがボビン鍔までの距離ΔLから、前もってボビン110を反転するための距離位置情報を演算して、前記ボビントラバース駆動装置130に駆動信号を送信して、前記ボビン110の駆動方向を反転させる。
このように構成することで、ボビン110の鍔が線材124の巻き取り位置に来る前に、光学幾何線形距離位置情報を前もって検知してボビン110を最適な位置で反転駆動させることができ、巻取り精度を高めることが可能である。また、投光器150と受光器140の位置が固定されているため、精度よく検知することが可能となる。
As described above, the
With this configuration, the
また、前記制御手段180・380は、ボビン110の振れを検知する振れ検知部183を備え、前記振れ検知部183は、前記受光器140から出力される前記信号と、ボビン110に振れがない時に出力される所定の信号と、を比較することで前記ボビン110の振れを検知する機能を有するので、ボビン110の振れを検知して、偏心して取り付けられたボビン110に巻き取ることを防止できる。
Further, the control means 180/380 includes a
以下では、実施例2のガイドトラバース型の線材巻取装置について説明する。ただし、実施例1の構成と同じ部材については同一の符号を付して、実施例1の構成と異なる部分を中心に説明する。
本発明のガイドトラバース型の線材巻取装置は、線材を巻くボビンは左右移動させず、線材ガイド部をボビン軸方向に往復移動させて線材を巻き取る構成としている。
Hereinafter, a guide traverse type wire rod winding apparatus according to the second embodiment will be described. However, the same members as those in the configuration of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description will be made focusing on portions different from the configuration of the first embodiment.
In the guide traverse type wire rod winding device of the present invention, the bobbin winding the wire rod is not moved left and right, but the wire rod is wound up by reciprocating the wire rod guide portion in the bobbin axial direction.
図9と図10に示すように、ガイドトラバース型線材巻取装置300は、線材124を巻き取るボビン110と、ボビン110に線材124を所定の位置にガイドする線材ガイド部120と、該ボビン110を回転駆動させて、前記線材ガイド部120をボビン110の回転軸方向に往復駆動させるガイドトラバース駆動装置330と、ボビン鍔検出装置170と、前記ガイドトラバース駆動装置330を制御するガイドトラバース駆動装置制御手段380と、から構成される。
As shown in FIGS. 9 and 10, the guide traverse type wire
線材ガイド部120のガイドローラー支持台122は側面視略L字状で、その一辺は正面方向のボビン110よりも前方に延設され、その先端には投光器150が固設されて、投光素子L152と投光素子R153は前記同様に斜め後方の鍔内面側に投光するように取り付けられている。前記線材ガイド部120の前面には前記同様に受光器140は取り付けられ、該受光器140と投光器150がボビン110を挟むように対向して取り付けられている。
また、線材ガイドローラー支持台122には、線材ガイド部ネジ軸332aが螺嵌され、ボビン110の回転軸方向に往復駆動可能に構成されている。
The guide
Further, the wire rod guide
ガイドトラバース駆動装置330は、ボビン回転駆動アクチュエータ131と、線材ガイド部往復駆動アクチュエータ332と、を具備する。
The guide
線材ガイド部往復駆動アクチュエータ332は、モータ等により構成してその出力軸を線材ガイド部ネジ軸332aと連結して、線材ガイド部120をボビン回転軸方向に往復駆動させる装置である。本実施例では駆動源としてパルスモータが用いられる。線材ガイド部往復駆動アクチュエータ制御部382より送信されたパルス信号382aにより線材ガイド部120を所定の位置で往復駆動させて、線材124をボビン110に均等に巻き取る。
The wire rod guide portion reciprocating
ガイドトラバース駆動装置制御手段380は、ボビン回転駆動アクチュエータ制御部181と、線材ガイド部往復駆動アクチュエータ制御部382と、振れ検知部183と、を具備する。作業者の指示手段184で入力された指令が、ボビン110の回転速度や線材ガイド部120の往復駆動、ボビン110の振れを前記同様に制御して線材124をボビン110に巻き取る。
The guide traverse drive device control means 380 includes a bobbin rotation
ボビン往復駆動アクチュエータ制御部382は、左右鍔判定部82bと、ボビン鍔距離演算部182cと、反転位置調整部382d(不図示)と、から構成される。
The bobbin reciprocating drive
反転位置調整部382dは、線材ガイド部120の反転位置を調整するものであり指示手段184からの線材ガイド往復駆動アクチュエータ332の応答性や、線材124の速度、線材124の張力などを勘案した補正を行い、パルス信号382aを線材ガイド往復駆動アクチュエータ332に導出するのである。これにより応答遅れに先駆けて、遅れに対応したパルス信号382aを出力して、線材ガイド部120の反転位置の調整が可能となるのである。
該反転位置調整部382dは、前記左右鍔判定部182bから出力される信号で左右方向を判断すると同時に、前記ボビン鍔距離演算部182cの演算値であるパルス個数Nから、前記指示手段184で指定された補正値でパルス個数Nを補正して、該補正した値をパルス信号382aとして往復駆動アクチュエータ332に送信する。
The reversal position adjustment unit 382d adjusts the reversal position of the wire
The inversion position adjusting unit 382d determines the left / right direction based on the signal output from the left / right
このような構成により、ボビン110の鍔が線材124の巻き取り位置に来る前に、光学幾何線形距離位置情報を前もって検知して線材ガイド部120を最適な位置で反転駆動させることができる。
With such a configuration, before the wrinkle of the
また、線材ガイド部120の反転位置をより適正に調整することができる。
Moreover, the reverse position of the
以上の如く、線材124を巻き取るボビン110と、該ボビン110の所定の位置に線材124をガイドする線材ガイド部120と、該ボビン110を回転駆動させて、前記線材ガイド部120をボビン110の回転軸方向に往復駆動させるガイドトラバース駆動装置330と、該ガイドトラバース駆動装置330を制御する制御手段と、を備える線材巻取装置であって、前記ボビン110の左右の鍔111・112の内側端面111a・112aに向けて所定の角度αで投射光を投射する投光器150と、前記線材ガイド部120に設けられ、該投光器150から投射され、前記ボビン110の内側端面111a・112aで反射された投射光を受光する受光器140と、を具備し、前記制御手段380は、左右鍔判定部182bと、ボビン鍔距離演算部182cとを備え、投射光検知時に前記受光器140から出力される位置信号160aから、左右鍔判定部182bが左の鍔L111または右の鍔R112を判定し、ボビン鍔距離演算部182cがボビン鍔までの距離ΔLから、前もってボビン110を反転するための距離位置情報を演算して、前記ボビントラバース駆動装置330に駆動信号を送信して前記線材ガイド部120の駆動方向を反転させるものである。
このように構成することで、ボビン110の鍔が線材124の巻き取り位置に来る前に、光学幾何線形距離位置情報を前もって検知して線材ガイド部120を最適な位置で反転駆動させることができ、巻取り精度を高めることが可能である。また、投光器150と受光器140と線材ガイド部120が一体的に移動するため、精度よく検知することが可能となる。
As described above, the
By configuring in this way, before the wrinkle of the
また、前記構成及び、実施例1のように、前記制御手段には、前記受光器140より出力される前記ボビン110の鍔の内側端面からの光学幾何学線型距離位置情報に基づいて前記ボビン110又は前記線材ガイド部120の反転位置を演算し、該演算の演算値に応じて反転位置を調整するので、ボビン110又は線材ガイド部120の反転位置をより適正に調整することができる。
Further, as in the configuration and the first embodiment, the control unit includes the
また、実施例1と同様に、前記制御手段には、前記受光器140から出力される前記信号と、ボビン110に振れがない時に出力される所定の信号と、を比較することで前記ボビン110の振れを検知する機能を有するので、ボビン110の振れを検知して、偏心して取り付けられたボビン110に巻き取ることを防止できる。
Similarly to the first embodiment, the control unit compares the signal output from the
以下では、実施例3の線材巻取装置について説明する。ただし、実施例1又は実施例2の構成と同じ部材については同一の符号を付して、実施例1又は実施例2の構成と異なる部分を中心に説明する。 Below, the wire winding device of Example 3 will be described. However, the same members as those in the configuration of the first embodiment or the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description will be made focusing on portions different from the configuration of the first or second embodiment.
本発明はガイドトラバース型の線材巻取装置であり、図11と図12に示すように、ガイドトラバース型線材巻取装置300は、ボビン110と、線材ガイド部120と、ガイドトラバース駆動装置330と、ボビン鍔検出装置170と、前記ガイドトラバース駆動装置330を制御するガイドトラバース駆動装置制御手段380と、から構成される。
The present invention is a guide traverse type wire rod winding device. As shown in FIGS. 11 and 12, a guide traverse type wire
ガイドトラバース駆動装置330は、ボビン回転駆動アクチュエータ131と、線材ガイド部往復駆動アクチュエータ332と、投光器往復駆動アクチュエータ333と、を具備する。
The guide
投光器150の投光素子台151には、投光器ネジ軸333aが螺嵌され、ボビン110の回転軸方向に往復駆動可能に構成されている。
A light projecting
投光器往復駆動アクチュエータ333は、投光器150をボビン回転軸方向に往復駆動させる装置である。本実施例では駆動源としてパルスモータが用いられる。線材ガイド部往復駆動アクチュエータ制御部382または、投光器往復駆動アクチュエータ制御部383より送信されたパルス信号により投光器150を線材ガイド部120と同期して往復駆動させて、ボビン110の鍔位置を検知する。
The projector
このように構成することで、受光器140や投光器150を高速で往復駆動させる場合に、ガイドローラー支持台122の慣性力の影響が小さくなり、検知精度を向上でき、投光器150と受光器140との間に位置するボビン110が邪魔にならずシステム構成が簡素となる。
With this configuration, when the
以上の如く、前記投光器150と前記受光器140は機構的に分離され、前記投光器150は、前記制御手段の信号に基づいて、前記線材ガイド部120と同期して往復駆動する。
このように構成することで、投光器150と受光器140との間に位置するボビン110が邪魔にならずシステム構成が簡素となる。
As described above, the
With this configuration, the
以下では、実施例4の線材巻取装置について説明する。ただし、実施例1から実施例3の構成と同じ部材については同一の符号を付して、実施例1から実施例3の構成と異なる部分を中心に説明する。 Below, the wire winding device of Example 4 will be described. However, the same members as those in the configurations of the first to third embodiments will be denoted by the same reference numerals, and description will be made focusing on portions different from the configurations of the first to third embodiments.
本発明はガイドトラバース型の線材巻取装置であり、図13と図14に示すように、本発明のガイドトラバース型線材巻取装置300は、ボビン110と、線材ガイド部120と、ガイドトラバース駆動装置330と、ボビン鍔検出装置170と、前記ガイドトラバース駆動装置330を制御するガイドトラバース駆動装置制御手段380と、から構成される。そして、線材ガイド部120に左右一対の投光器150と受光器140を取り付けて、ボビン110の前方には反射板200を配置する構成としている。
The present invention is a guide traverse type wire winding device. As shown in FIGS. 13 and 14, the guide traverse type
ガイドトラバース駆動装置330は、ボビン回転駆動アクチュエータ131と、線材ガイド部往復駆動アクチュエータ332と、線材ガイド部上下駆動アクチュエータ334と、から構成される。
The guide
ボビン鍔検出装置170は、投光器150と、受光器140と、受光器信号処理回路160と、反射板200と、距離センサ190と、から構成される。投光器150と、受光器140と、受光器信号処理回路160と、距離センサ190と、は線材ガイド部120に固設され、反射板200はボビン110を挟み、線材ガイド部120と対向位置に固設される。
The bobbin
ガイドトラバース駆動装置制御手段380は、ボビン回転駆動アクチュエータ制御部181と、線材ガイド部往復駆動アクチュエータ制御部382と、線材ガイド部上下駆動アクチュエータ制御部384と、振れ検知部183と、を具備する。作業者の指示手段184で入力された指令が、ボビンの回転速度や線材ガイド部120の往復駆動、線材ガイド部120の上下駆動、ボビン110の振れを制御して線材124をボビン110に巻き取る。
The guide traverse drive device control means 380 includes a bobbin rotation
反射板200はボビン110の回転軸方向に横長に延設され、投光器150から投射される投射光を反射して、ボビン110の鍔L111、鍔R112に反射させて、受光器140に投射する。但し、反射板200は左右分割して鍔L111、鍔R112の前方の位置にのみ配置する構成とすることもできる。
The reflecting
このような構成により、投光器150と受光器140が同一機構でボビン110をまたぐ形の機構を必要としないので、ユニットとして組み立てることができる。また、振動に強く、省スペースで、ボビン110の交換が容易となる。
With this configuration, the
距離センサ190はボビン110への巻き取り作業でのボビン径変化を検知する。変化に応じて線材ガイド部上下駆動アクチュエータ制御部384から信号が送られ、線材ガイド部上下駆動アクチュエータ334で線材ガイド部120を上下に移動させる。これにより前記ボビン110の内側端面での反射位置を上下方向に調整することができるため、常に巻き取り位置を調整しつつ、巻締まりなどで刻々変形しているボビン鍔に対応できる。ただし、前記距離センサ190はボビン巻き線量でのボビン径変化情報を利用する場合には省略することも可能である。
The
以上の如く、前記投光器150と前記受光器140は機構的に同一機材に取り付けられ、前記ボビン110を挟み前記同一機材の対向位置に前記投光器150からの投射光を反射する反射板200を設置したので、投光器150と受光器140が同一機構でボビン110をまたぐ形の機構を必要としないので、ユニットとして組み立てることができる。また、振動に強く、省スペースで、ボビン110の交換が容易となる。
As described above, the
また、前記ボビン110への巻き取り動作状態でのボビン径変化に応じて、前記ボビン110の内側端面での反射位置を調整する機能を有するので、ボビン110の鍔の内側端面で投射光を確実に反射させることができる。
Further, since it has a function of adjusting the reflection position on the inner end surface of the
また、実施例2〜4において、投光素子L152は線材ガイド部120を左方向に移動する時にのみ投射し、投光素子R153は線材ガイド部120を右方向に移動する時のみ投射するように構成することもできる。この場合、エネルギーロスを低減させることができる。また、無駄な投射で他の機器等で反射した光を受光して誤動作することを防止することができる。
In the second to fourth embodiments, the light projecting element L152 is projected only when the
このような構成において、ボビン110に線材124を巻き取る時に、前記と同様の信号が受光器140に入力され、前記と同様に制御されて、鍔を検知して所定のタイミングで線材ガイド部120を反転駆動して、線材124をボビン110に整列して巻き取るのである。
In such a configuration, when winding the
100 ボビントラバース型線材巻取装置
110 ボビン
112 鍔R
112a 右内側端面
120 線材ガイド部
124 線材
130 ボビントラバース駆動装置
140 受光器
142 受光素子L
143 受光素子R
150 投光器
152 投光素子L
153 投光素子R
160 受光器信号処理回路
180 ボビントラバース駆動装置制御手段
100 bobbin traverse type wire
112a Right
143 Light-receiving element R
150
153 Emitting element R
160 Photoreceiver
Claims (7)
該ボビン(110)の所定の位置に線材(124)をガイドする線材ガイド部(120)と、
該ボビン(110)を回転駆動させて、該ボビン(110)をボビン(110)の回転軸(131a)方向に往復駆動させるボビントラバース駆動装置(130)と、
該ボビントラバース駆動装置(130)を制御する制御手段(180)と、
を備える線材巻取装置(100)であって、
前記ボビン(110)の左右の鍔(111・112)の内側端面(111a・112a)に向けて所定の角度(α)で投射光を投射する投光器(150)と、
該投光器(150)から投射され、前記ボビン(110)の内側端面(111a・112a)で反射された投射光を受光する受光器(140)と、を具備し、
前記制御手段(180)は、左右鍔判定部(182b)と、ボビン鍔距離演算部(182c)とを備え、
投射光検知時に前記受光器(140)から出力される位置信号(160a)から、
左右鍔判定部(182b)が左の鍔L111または右の鍔R112を判定し、
ボビン鍔距離演算部(182c)がボビン鍔までの距離(ΔL)から、前もってボビン(110)を反転するための距離位置情報を演算して、
前記ボビントラバース駆動装置(130)に駆動信号を送信して、前記ボビン(110)の駆動方向を反転させることを特徴とする線材巻取装置。 A bobbin (110) for winding the wire (124) ;
A wire guide part (120) for guiding the wire (124) to a predetermined position of the bobbin (110) ;
The in the bobbin (110) is driven to rotate, the bobbin (110) the rotation axis of the bobbin (110) and (131a) bobbin traverse driving device (130) for reciprocally driven in the direction,
Control means (180) for controlling the bobbin traverse drive device (130) ;
A wire winding device (100) comprising :
A projector (150) that projects projection light at a predetermined angle (α) toward the inner end faces (111a, 112a) of the left and right ridges (111, 112) of the bobbin (110) ;
A light receiver (140) that receives the projection light projected from the projector (150) and reflected by the inner end faces (111a, 112a) of the bobbin (110) , and
The control means (180) includes a left / right eyelid determining unit (182b) and a bobbin eyelid distance calculating unit (182c),
From the position signal (160a) output from the light receiver (140) when detecting the projection light ,
The left and right eyelid determining unit (182b) determines the left eyelid L111 or the right eyelid R112,
The bobbin heel distance calculation unit (182c) calculates distance position information for reversing the bobbin (110) in advance from the distance (ΔL) to the bobbin heel,
A wire rod winding device , wherein a driving signal is transmitted to the bobbin traverse driving device (130) to reverse the driving direction of the bobbin (110) .
該ボビン(110)の所定の位置に線材(124)をガイドする線材ガイド部(120)と、
該ボビン(124)を回転駆動させて、前記線材ガイド部(120)をボビン(110)の回転軸方向に往復駆動させるガイドトラバース駆動装置(330)と、
該ガイドトラバース駆動装置(330)を制御する制御手段(380)と、
を備える線材巻取装置(100)であって、
前記ボビン(110)の左右の鍔(111・112)の内側端面(111a・112a)に向けて所定の角度(α)で投射光を投射する投光器(150)と、
前記線材ガイド部(120)に設けられ、該投光器(150)から投射され、前記ボビン(110)の内側端面(111a・112a)で反射された投射光を受光する受光器(140)と、を具備し、
前記制御手段(380)は、左右鍔判定部(182b)と、ボビン鍔距離演算部(182c)とを備え、
投射光検知時に前記受光器(140)から出力される位置信号(160a)から、
左右鍔判定部(182b)が左の鍔L111または右の鍔R112を判定し、
ボビン鍔距離演算部(182c)がボビン鍔までの距離(ΔL)から、前もってボビン(110)を反転するための距離位置情報を演算して、
前記ボビントラバース駆動装置(330)に駆動信号を送信して前記線材ガイド部(120)の駆動方向を反転させることを特徴とする線材巻取装置。 A bobbin (110) for winding the wire (124) ;
A wire guide part (120) for guiding the wire (124) to a predetermined position of the bobbin (110) ;
A guide traverse drive device (330) that drives the bobbin (124) to reciprocate the wire guide portion (120) in the direction of the rotation axis of the bobbin (110) ;
Control means (380) for controlling the guide traverse drive device (330) ;
A wire winding device (100) comprising :
A projector (150) that projects projection light at a predetermined angle (α) toward the inner end faces (111a, 112a) of the left and right ridges (111, 112) of the bobbin (110) ;
A light receiver (140) that is provided on the wire guide part (120) , receives the projection light projected from the light projector (150 ) and reflected by the inner end faces (111a and 112a) of the bobbin (110) , and Equipped,
The control means (380) includes a left / right eyelid determining unit (182b) and a bobbin eyelid distance calculating unit (182c),
From the position signal (160a) output from the light receiver (140) when detecting the projection light ,
The left and right eyelid determining unit (182b) determines the left eyelid L111 or the right eyelid R112,
The bobbin heel distance calculation unit (182c) calculates distance position information for reversing the bobbin (110) in advance from the distance (ΔL) to the bobbin heel,
A wire winding device, wherein a drive signal is transmitted to the bobbin traverse drive device (330) to reverse the drive direction of the wire guide portion (120) .
反転位置調整部(182d)は、演算された前記ボビン(110)又は前記線材ガイド部(120)の反転位置に対して、前記ボビントラバース駆動装置(130)の応答性や、線材(124)の速度や張力などを勘案した補正を行い、反転位置を調整する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の線材巻取装置。 The control means (380) includes a reverse position adjustment unit (182d),
The reversal position adjustment unit (182d) is configured to determine the response of the bobbin traverse driving device (130) to the calculated reversal position of the bobbin (110) or the wire guide unit (120) and the wire (124). The wire winding device according to any one of claims 1 to 5 , wherein correction is performed in consideration of speed, tension, and the like, and the reverse position is adjusted .
前記振れ検知部(183)は、前記受光器(140)から出力される前記信号と、ボビン(110)に振れがない時に出力される所定の信号と、を比較することで前記ボビン(110)の振れを検知する請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の線材巻取装置。 The control means (180/380) includes a shake detection unit (183) for detecting the shake of the bobbin (110),
The shake detection unit (183) compares the signal output from the light receiver (140) with a predetermined signal output when the bobbin (110) is not shaken, thereby comparing the bobbin (110). The wire rod take-up device according to any one of claims 1 to 6, wherein a run-out of the wire is detected.
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Families Citing this family (3)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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