JP5396830B2 - Glass fiber winding device - Google Patents

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Description

本発明は、元リールに巻かれたガラスファイバーを巻き取るガラスファイバーの巻取装置に関する。   The present invention relates to a glass fiber winding device that winds a glass fiber wound on an original reel.

従来技術の線材巻取装置として、溝付プーリーで送られる線材を巻取機で巻き取る工程で、前後の溝付プーリーの間に線材のたるみ付け部分を設け、この線材のたるみ量を検知する装置において、前後の溝付プーリーに前処理工程の影響を受けないように一定の張力で引くことのできる電動駆動式溝付プーリーを用い、線材のたるみ付け部分のたるみ下限方向に非接触アナログ距離センサーを対峠させ、このセンサーで検知した線材のたるみ量の増減に関する信号を巻取機の回転駆動用可変モーターに送るようにした線材のたるみ量検出装置が開示されている。このたるみ量検出装置は、ロッドを介して取付けたバランスウエイトを配備したダンサープーリーをたるみ部分に設け、巻線張力を得ている(例えば、特許文献1参照。)。   As a wire rod winding device of the prior art, in the process of winding a wire rod fed by a grooved pulley with a winder, a slack portion of the wire rod is provided between the front and rear grooved pulleys, and the amount of slack of this wire rod is detected. The device uses an electrically driven grooved pulley that can be pulled with constant tension so that the front and rear grooved pulleys are not affected by the pretreatment process, and the non-contact analog distance in the slack lower limit direction of the slack portion of the wire A device for detecting the amount of sag of a wire is disclosed in which a sensor is opposed and a signal related to an increase or decrease in the amount of sag of the wire detected by the sensor is sent to a variable motor for rotational driving of a winder. In this sagging amount detection device, a dancer pulley provided with a balance weight attached via a rod is provided in the sagging portion to obtain winding tension (see, for example, Patent Document 1).

また、線材巻取用のボビンに対峠して設けられ、ボビンの鍔際で反転させる線材案内用のトラバースガイドの反転位置調整装置に関し、トラバースガイドの上流側にダンサーを設け、このダンサーにおける可動プーリーの上下動を検知するセンサーを設け、このセンサーによる検知結果を反転位置調整装置の駆動系に反映させるようにした、線材巻取装置が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。   In addition, with respect to the reversing position adjustment device for the traverse guide for the wire guide that is provided opposite to the bobbin for winding the wire and reverses at the end of the bobbin, a dancer is provided on the upstream side of the traverse guide, and the movable in the dancer A wire rod winding device is disclosed in which a sensor for detecting the vertical movement of the pulley is provided and the detection result by the sensor is reflected in the drive system of the reversing position adjusting device (see, for example, Patent Document 2).

また、光ファイバー母材から縦置きの製造装置の素線製造部により光ファイバー素線が製造され、製造装置の素線巻取部により光ファイバー素線はターンプーリーによって横向きに向きを変え、引き取り機、ダンサーを通過した後、巻き取り機によって巻き取られる光ファイバー素線の製造装置が開示されている。この製造装置は、引き取り機が通常、定常速度で作動しているが、光ファイバー母材の外径変動や光ファイバー素線の微妙な外径変動に対応するため、ダンサーを備え、ダンサーによって光ファイバー素線の貯蔵量を変更し、巻き取り機の線速もこれに追随するようになっている(例えば、特許文献3参照。)。
特開2001−341941号公報 特開2001−2319号公報 特開2003−206156号公報
In addition, an optical fiber is manufactured from the optical fiber preform by the strand manufacturing section of the vertical manufacturing apparatus, and the optical fiber is turned sideways by a turn pulley by the strand winding section of the manufacturing apparatus. An apparatus for manufacturing an optical fiber that is taken up by a winder after passing through is disclosed. In this manufacturing apparatus, the take-up machine is normally operated at a steady speed, but in order to cope with the outer diameter fluctuation of the optical fiber preform and the subtle outer diameter fluctuation of the optical fiber strand, the dancer is provided with the optical fiber strand by the dancer. The amount of storage is changed, and the linear speed of the winder follows this (see, for example, Patent Document 3).
JP 2001-341194 A JP 2001-2319 A JP 2003-206156 A

しかしながら、特許文献1によれば、非接触アナログ距離センサーで検知したたるみ付け部分までの距離に応じた速度指令信号によって巻取機の回転駆動用可変モーターを回転制御して巻取速度を制御しているが、バランスウエイトの揺動に基づく慣性力により巻取張力が変動する。この巻取張力の変動により、巻取張力が小さいと巻線が緩み、大きいと破断する問題がある。また、線材がガラスファイバーであれば光が洩れ性能が低下する問題がある。   However, according to Patent Document 1, the winding speed is controlled by rotating the variable motor for rotation driving of the winder according to the speed command signal corresponding to the distance to the slack portion detected by the non-contact analog distance sensor. However, the winding tension varies due to the inertial force based on the swing of the balance weight. Due to the variation in the winding tension, there is a problem that the winding is loosened when the winding tension is small and is broken when the winding tension is large. In addition, if the wire is glass fiber, there is a problem that light leaks and the performance is lowered.

また、特許文献2の線材巻取装置及び特許文献3の製造装置の素線巻取部は、特許文献1と同じようにダンサー(ダンサープーリー)を備えているので、特許文献1と同様に巻取張力が小さいと巻線が緩み、大きいと破断し、線材がガラスファイバーであれば光が洩れ性能低下の問題がある。   Moreover, since the wire winding part of the wire winding device of Patent Document 2 and the manufacturing device of Patent Document 3 includes a dancer (dancer pulley) as in Patent Document 1, winding is performed in the same manner as Patent Document 1. If the take tension is small, the winding is loosened, and if it is large, the wire breaks. If the wire is made of glass fiber, there is a problem that light leaks and the performance deteriorates.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、元リールに巻かれたガラスファイバーを巻取リールに巻き取る際、ガラスファイバーの張力の変動を減少させて、破断あるいは巻線解けを防止する共にガラスファイバーの性能を確保し、且つ巻取作業の人工が低減できるガラスファイバーの巻取装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and when the glass fiber wound on the original reel is wound around the take-up reel, the fluctuation in the tension of the glass fiber is reduced to prevent breakage or unwinding. In addition, an object of the present invention is to provide a glass fiber winding device that can secure the performance of the glass fiber and reduce the artificialness of the winding operation.

上記課題を解決するため、本発明は、送線モータを有しガラスファイバーが巻回された元リールと、前記元リールからの前記ガラスファイバーが係回して複数の固定滑車と複数の動滑車とで構成される複合動滑車ユニットと、垂直方向に移動可能で前記固定滑車と前記動滑車の間の距離を変更する重りと、前記複合動滑車ユニットからの前記ガラスファイバーを巻き取る巻取モータを有する巻取リールと、前記動滑車の上限位置を検知する第1位置検知手段と、前記動滑車の下限位置を検知する第2位置検知手段と、前記第1位置検知手段と前記第2位置検知手段からの検知信号が入力され、前記検知信号により前記送線モータ及び前記巻取モータの少なくともいずれか一方の回転速度を制御する制御装置と、
前記元リールと前記巻取リールの間に前記ガラスファイバーが係回するテンションプーリーと、前記テンションプーリーに作用する力を測定するテンション測定手段と、を備え、前記テンションプーリーは、前記複合動滑車ユニットと前記巻取リールとの間で、水平に前記ガラスファイバーを180度係回するように配置し、前記テンション測定手段は、前記ガラスファイバーの引き込み側および送り出し側の張力を足し合わせた張力を測定する、ことを特徴とする構成とした。
この場合、前記テンションプーリーと前記巻取リールとの間に前記ガラスファイバーの方向を変更する方向変更プーリーを設け、前記方向変更プーリーは、前記テンションプーリーから水平に引き出された前記ガラスファイバーを係回し、前記ガラスファイバーを重力方向の下方側へ引き出すと良い。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an original reel having a wire transmission motor around which a glass fiber is wound, and a plurality of fixed pulleys and a plurality of movable pulleys in which the glass fibers from the original reel are engaged. a composite movable pulley unit consisting in a weight to change the distance between the movable pulley and a movable and the fixed pulley in the vertical direction, the winding take take-up motor the glass fibers from the composite movable pulley unit A take-up reel, a first position detecting means for detecting an upper limit position of the moving pulley, a second position detecting means for detecting a lower limit position of the moving pulley, the first position detecting means, and the second position detecting means. A control device that receives a detection signal from the means and controls the rotational speed of at least one of the wire transmission motor and the winding motor according to the detection signal;
A tension pulley in which the glass fiber is engaged between the original reel and the take-up reel; and tension measuring means for measuring a force acting on the tension pulley, the tension pulley including the compound pulley block And the take-up reel are arranged so that the glass fiber is horizontally rotated 180 degrees, and the tension measuring means measures a tension obtained by adding the tensions on the drawing side and the sending side of the glass fiber. It was set as the characteristic characterized by this.
In this case, a direction change pulley for changing the direction of the glass fiber is provided between the tension pulley and the take-up reel, and the direction change pulley engulfs the glass fiber drawn horizontally from the tension pulley. The glass fiber may be pulled out downward in the direction of gravity.

また、前記巻取モータは一定速度で回転すると良いFurther, the take-up motor may be rotated at a constant speed.

また、前記複合動滑車ユニットと前記巻取リールの間に前記ガラスファイバーが係回する測長プーリーを設け、前記制御装置は前記測長プーリーが所定の回転数に達すると前記送線モータ及び前記巻取モータの回転を停止すると良いFurther, the length measuring pulleys the glass fiber during the winding reel and the composite movable pulley unit is engaged times provided, wherein the control device the Ochsen motor and the said measuring pulley reaches a predetermined rotational speed it is preferable to stop the rotation of the take-up motor.

また、前記巻取リールに巻回される前記ガラスファイバーを前記巻取リールの巻軸方向に移動させるファイバー用ガイドを有するトラバース機構を備え、前記制御装置は前記トラバース機構を前記巻取モータと同期して制御すると良いAlso includes a traverse mechanism having a fiber guide for moving the glass fibers are wound around the take-up reel winding axis direction of the take-up reel, wherein the control device of the traverse mechanism the take-up motor and synchronization it may be controlled.

上記した本発明の構成によれば、巻取リールに巻き取る巻取張力は重りの自重Wgによって設定される。巻取張力設定値Fsは、複合動滑車ユニットの段数(以下、段数)をn段、動滑車に共通に作用する重りの重量(軸と軸に連結するガイド部材及び重りの合計重量)をWgとすると、Fs=Wg/(2×n)になる。巻取張力設定値Fsは、動滑車が静止している時の張力、又は、重りの慣性力の影響が無視出来る極めて低い加速度で重りおよび動滑車が移動した時の巻取張力で、重りの慣性力の影響を含まない。しかし、動滑車と重りは、第1位置検知手段と第2位置検知手段とで検知されるそれぞれの限界位置の間を適正な速度で往復動すように制御される。この往復動により重りには、慣性力(=重りの質量M×重りの加速度α)が生じる。この慣性力はガラスファイバーの巻取張力Fに外乱ΔFとして作用し、巻取張力FはF=(巻取張力設定値Fs+外乱ΔF)となり、外乱ΔF=重りの慣性力/(2×n)=Mα/(2×n)である。1段の慣性力による外乱ΔF1はΔF1=(M/n)×(nα)/2=Mα/2になり、本発明のn段の外乱ΔFは従来技術の1段の外乱ΔF1のn分の1に減少する。また、複合動滑車ユニットの段数を適性に設定することで、巻取張力設定値Fsに殆ど影響を及ばさない値に減少できる。以上により、ガラスファイバーの破断あるいは巻線緩みが防止されと共に、光ファイバーとしての性能を確保するガラスファイバーの巻取装置を提供できる。 According to the configuration of the present invention described above, the winding tension wound around the winding reel is set by the weight of the weight Wg. The take-up tension setting value Fs is the number of stages (hereinafter referred to as the number of stages) of the compound moving pulley unit, and the weight of the weight acting on the moving pulley in common (the total weight of the shaft and the guide member connected to the shaft and the weight) is Wg. Then, Fs = Wg / (2 × n). The winding tension set value Fs is the tension when the moving pulley is stationary or the winding tension when the weight and the moving pulley are moved at a very low acceleration at which the influence of inertia of the weight can be ignored. Does not include the effect of inertia. However, the moving pulley and the weight are controlled so as to reciprocate between the respective limit positions detected by the first position detecting means and the second position detecting means at an appropriate speed. This reciprocating motion generates an inertial force (= weight mass M × weight acceleration α) in the weight. This inertia force acts as a disturbance ΔF on the winding tension F of the glass fiber, and the winding tension F becomes F = (winding tension setting value Fs + disturbance ΔF), and the disturbance ΔF = the inertial force of the weight / (2 × n). = Mα / (2 × n). The disturbance ΔF1 due to the first stage inertia force is ΔF1 = (M / n) × (nα) / 2 = Mα / 2, and the n stage disturbance ΔF of the present invention is n minutes of the one stage disturbance ΔF1 of the prior art. Decrease to 1. In addition, by setting the number of stages of the compound moving pulley unit appropriately, it can be reduced to a value that hardly affects the winding tension setting value Fs. As described above, it is possible to provide a glass fiber winding device that prevents breakage of the glass fiber or loosening of the winding and ensures performance as an optical fiber.

また、巻取張力の変動が抑制され安定した巻取張力でガラスファイバーを巻き取ることができるので、巻き取り調整と、巻き取りの異常監視と、巻き取り不具合の対応に要する作業者数を減少できる。
さらに、ガラスファイバーはテンションプーリーに係回され、係回角度を180度に設定することで、軸にはガラスファイバーの張力Fの2倍の力2Fが作用し、力2Fをテンション測定器で測定する。結果、ガラスファイバーの巻取張力が所定値の範囲内であることが確認でき、良品率が向上する。また、テンションプーリーの軸を重力方向に配置することで、テンションプーリーの自重の影響が取り除かれるので、測定値精度が向上する。
In addition, the glass fiber can be wound with a stable winding tension by suppressing fluctuations in winding tension, reducing the number of workers required for winding adjustment, winding abnormality monitoring, and handling of winding problems. it can.
Furthermore, the glass fiber is engaged with a tension pulley, and by setting the engagement angle to 180 degrees, a force 2F that is twice the tension F of the glass fiber acts on the shaft, and the force 2F is measured with a tension measuring instrument. To do. As a result, it can be confirmed that the winding tension of the glass fiber is within a predetermined value range, and the yield rate is improved. In addition, by arranging the tension pulley shaft in the direction of gravity, the influence of the weight of the tension pulley is eliminated, so that the measurement value accuracy is improved.

また、前記巻取モータは一定速度で回転する構成では、第1位置検知手段及び第2位置検知手段の検知信号により送線モータを制御し、巻取モータは一定速度で回転されるので、巻取モータのトルクは制御せずに一定となる。これにより、ガラスファイバーを巻取リールに巻き取る張力も一定になるので、破断あるいは巻線緩みが防止されと共に、ガラスファイバーの所定性能を確保できる。さらに、送線モータおよび巻取モータは、起動と停止以外、特別な制御を必要としないので送線モータおよび巻取モータの制御が容易になる。 In the configuration in which the winding motor rotates at a constant speed, the wire feeding motor is controlled by the detection signals of the first position detecting means and the second position detecting means, and the winding motor is rotated at a constant speed. The torque of the take-up motor is constant without being controlled. Thereby, since the tension | tensile_strength which winds up glass fiber to a winding reel also becomes fixed, a fracture | rupture or winding loosening is prevented and the predetermined performance of glass fiber is securable. Furthermore, since the wire transmission motor and the winding motor do not require any special control other than starting and stopping, the wire transmission motor and the winding motor can be easily controlled.

また、前記複合動滑車ユニットと前記巻取リールの間に前記ガラスファイバーが係回する測長プーリーを設け、前記制御装置は前記測長プーリーが所定の回転数に達すると前記送線モータ及び前記巻取モータの回転を停止する構成では、測長プーリーの1回転当たりのガラスファイバーが送られる長さを事前に測定する。この測定値に基づき、測長プーリーの回転数を例えばロータリーエンコーダでカウントし、測長プーリーの回転数が所定の回転数に達した時点で送線モータおよび巻取モータの回転を停止する。これにより、ガラスファイバーを巻取リールに正確な長さで巻き取ることが出来る。 Further, a length measuring pulley is provided between the compound movable pulley unit and the take-up reel so that the glass fiber is engaged. When the length measuring pulley reaches a predetermined number of revolutions, the control device includes the wire feeding motor and the In the configuration in which the rotation of the winding motor is stopped , the length in which the glass fiber per one rotation of the length measuring pulley is sent is measured in advance. Based on this measured value, the number of rotations of the length measuring pulley is counted by, for example, a rotary encoder, and when the number of rotations of the length measuring pulley reaches a predetermined number of rotations, the transmission motor and the winding motor are stopped. As a result, the glass fiber can be wound on the take-up reel with an accurate length.

また、前記巻取リールに巻回される前記ガラスファイバーを前記巻取リールの巻軸方向に移動させるファイバー用ガイドを有するトラバース機構を備え、前記制御装置は前記トラバース機構を前記巻取モータと同期して制御する構成では、トラバース機構のモータを巻取モータに同期して制御する。ファイバー用ガイドは、ファイバー用ガイドを通過したガラスファイバーを巻取リールの巻軸方向移動させてガラスファイバーをガイドする。結果、ガラスファイバーが巻取リールに整列に巻き取られ、不整列巻きに起因したガラスファイバーへのストレスを抑制でき、ガラスファイバーの所定性能が確保できる。 A traverse mechanism having a fiber guide for moving the glass fiber wound around the take-up reel in a winding axis direction of the take-up reel, and the control device synchronizes the traverse mechanism with the take-up motor. In the configuration to be controlled , the motor of the traverse mechanism is controlled in synchronization with the winding motor. The fiber guide guides the glass fiber by moving the glass fiber that has passed through the fiber guide in the winding axis direction of the take-up reel. As a result, the glass fiber is wound up in alignment on the take-up reel, stress on the glass fiber due to non-aligned winding can be suppressed, and the predetermined performance of the glass fiber can be ensured.

以下に本発明の実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係わるガラスファイバーの巻取装置の説明図である。図1に示すように、ガラスファイバーの巻取装置1は、元リール3に巻かれたガラスファイバー2を巻取リール6に所定の張力で巻き取る装置である。元リール3には、既に巻かれているガラスファイバー2を解く送線モータ4と、手動操作用のハンドル5を備え、送線モータ4はベース(図示せず)に固定される。元リール3に巻かれたガラスファイバー2は、略垂直に立ち上がり方向変更プーリー11に係回し略水平に方向が変えられ、連結プーリー部20の1段目のプーリー21に係回し、次にダンシング部30の1段目のプーリー31へと係回する。方向変更プーリー11は、軸(図示せず)が固定部材(図示せず)を介しベース(図示せず)に固定され、この軸を回転軸にして自在に回転できる。   FIG. 1 is an explanatory view of a glass fiber winding device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the glass fiber winding device 1 is a device that winds the glass fiber 2 wound around the original reel 3 around the winding reel 6 with a predetermined tension. The original reel 3 includes a transmission motor 4 for unwinding the glass fiber 2 that has already been wound and a handle 5 for manual operation. The transmission motor 4 is fixed to a base (not shown). The glass fiber 2 wound around the former reel 3 is engaged with the rising direction changing pulley 11 in a substantially vertical direction and is changed in a substantially horizontal direction, and is engaged with a first-stage pulley 21 of the connecting pulley unit 20, and then a dancing unit. Rotate to 30 first stage pulley 31. The direction changing pulley 11 has a shaft (not shown) fixed to a base (not shown) via a fixing member (not shown), and can freely rotate with this shaft as a rotating shaft.

連結プーリー部20は、5個のプーリー21〜25(固定滑車)が順次軸27に挿入され、さらにガラスファイバー2の引き出し方向を変える方向変更プーリー26も軸27に挿入される。軸27は固定部材28を介しベース(図示せず)に略水平に固定され、各プーリー21〜26は軸27を回転軸にして各々に自在に回転する。   In the connecting pulley section 20, five pulleys 21 to 25 (fixed pulleys) are sequentially inserted into the shaft 27, and a direction changing pulley 26 that changes the drawing direction of the glass fiber 2 is also inserted into the shaft 27. The shaft 27 is fixed substantially horizontally to a base (not shown) via a fixing member 28, and the pulleys 21 to 26 rotate freely around the shaft 27 as a rotation axis.

ダンシング部30は、5個のプーリー31〜35と、重り系40と、スライドレール36と、上限側ミットスイッチ41、下限側ミットスイッチ42とから構成される。5個のプーリー31〜35(動滑車)が、各プーリー31〜35の回転軸30aの各孔31a〜35a(図2)に順次軸39が挿入され、軸39は軸27に平行に配置される。そして、各プーリー31〜35は、各々に自在に回転できるが、軸39方向の移動は阻止される。また、軸39はスライド部材37に連結され、スライド部材37には重り38が固定される。更に、スライド部材37はベース(図示せず)に固定されたスライドレール36に装着され、重力方向に自在に昇降できる。   The dancing unit 30 includes five pulleys 31 to 35, a weight system 40, a slide rail 36, an upper limit side mitt switch 41, and a lower limit side mitt switch 42. Five pulleys 31 to 35 (moving pulleys) are inserted into the holes 31a to 35a (FIG. 2) of the rotation shaft 30a of the pulleys 31 to 35 sequentially, and the shaft 39 is arranged in parallel to the shaft 27. The Each of the pulleys 31 to 35 can freely rotate, but is prevented from moving in the direction of the shaft 39. The shaft 39 is connected to a slide member 37, and a weight 38 is fixed to the slide member 37. Further, the slide member 37 is mounted on a slide rail 36 fixed to a base (not shown), and can be raised and lowered freely in the direction of gravity.

重り系40はスライド部材37(重り)、重り38と、軸39(重り)から構成され、重り系40の重量はスライド部材37と、重り38と、軸39の各重量の合計値である。尚、スライド部材37、重り38、軸39のいずれか一つ又は二つがスライド部材37、重り38、軸39の三つの機能を兼ねても良い。   The weight system 40 includes a slide member 37 (weight), a weight 38, and a shaft 39 (weight). The weight of the weight system 40 is a total value of the weights of the slide member 37, the weight 38, and the shaft 39. In addition, any one or two of the slide member 37, the weight 38, and the shaft 39 may serve as the three functions of the slide member 37, the weight 38, and the shaft 39.

スライドレール36は、プーリー31〜35が重り系40の自重により受ける力の方向のみ移動できるようにガイドする。即ち、本実施形態では、プーリー31〜35が垂直方向に移動できるようにガイドする。そして、スライドレール36には、ダンシング部30の軸39が上限位置Aに達すると検知信号を出す上限側リミットスイッチ41(第1位置検知手段)と、下限位置Bに達すると検知信号を出す下限側リミットスイッチ42(第2位置検知手段)が設けられる。図1の二点鎖線のダンシング部30は上限位置Aに位置する状態を示し、実線のダンシング部30は下限位置Bに位置する状態を示す。上限側リミットスイッチ41と下限側リミットスイッチ42の検知信号に基づき、ダンシング部30は上限位置Aと下限位置Bの間を往復動する。これにより、巻取線ストック量をストック部43で示される長さ以内に確保可能になる。   The slide rail 36 guides so that the pulleys 31 to 35 can move only in the direction of the force received by the weight of the weight system 40. That is, in the present embodiment, the pulleys 31 to 35 are guided so as to move in the vertical direction. The slide rail 36 includes an upper limit limit switch 41 (first position detecting means) that outputs a detection signal when the shaft 39 of the dancing unit 30 reaches the upper limit position A, and a lower limit that outputs a detection signal when the shaft 39 reaches the lower limit position B. A side limit switch 42 (second position detecting means) is provided. The two-dot chain line dancing unit 30 in FIG. 1 shows a state located at the upper limit position A, and the solid line dancing unit 30 shows a state located at the lower limit position B. Based on detection signals from the upper limit switch 41 and the lower limit switch 42, the dancing unit 30 reciprocates between the upper limit position A and the lower limit position B. As a result, the amount of the winding line stock can be secured within the length indicated by the stock portion 43.

図2は、複合動滑車ユニット100を展開した説明図である。図2に示すように、連結プーリー部20のプーリー21〜25は固定滑車として機能し、ダンシング部30のプーリー31〜35は動滑車として機能する。複合動滑車ユニット100は、固定部材28に固定した軸27に回転可能に挿入されるプーリー21〜25と、プーリー31〜35をガラスファイバー2で係回して5段の複合動滑車ユニット100が構成される。即ち、1段目のプーリー21に係回したガラスファイバー2は、1段目のプーリー31に係回し、次に2段目のプーリー22に係回し、同じように順次2段目のプーリー32、3段目のプーリー23、3段目のプーリー33、4段目のプーリー24、4段目のプーリー34、5段目のプーリー25、5段目のプーリー35、そして方向変更プーリー26に係回される。1段目のプーリー21と1段目のプーリー31とは、幅が同じで端面からの位置が幅の半分ずらして配置する。他のプーリー22〜26と、32〜35についても同じ位置関係である。そして、重り38と軸39とスライド部材37を合計した重量系40の重量Wによってガラスファイバー2に張力が生じる。   FIG. 2 is an explanatory diagram in which the compound movable pulley unit 100 is developed. As shown in FIG. 2, the pulleys 21-25 of the connection pulley part 20 function as a fixed pulley, and the pulleys 31-35 of the dancing part 30 function as a moving pulley. The compound movable pulley unit 100 includes pulleys 21 to 25 that are rotatably inserted into a shaft 27 fixed to a fixing member 28, and pulleys 31 to 35 that are wound around the glass fiber 2 to form a five-stage compound pulley unit 100. Is done. That is, the glass fiber 2 that is engaged with the first-stage pulley 21 is engaged with the first-stage pulley 31 and then is engaged with the second-stage pulley 22. 3rd stage pulley 23, 3rd stage pulley 33, 4th stage pulley 24, 4th stage pulley 34, 5th stage pulley 25, 5th stage pulley 35, and direction change pulley 26 Is done. The first-stage pulley 21 and the first-stage pulley 31 have the same width, and the positions from the end face are shifted by half the width. The other pulleys 22 to 26 and 32 to 35 have the same positional relationship. A tension is generated in the glass fiber 2 by the weight W of the weight system 40 including the weight 38, the shaft 39, and the slide member 37 in total.

方向変更プーリー26は、5段目のプーリー35から引き出るガラスファイバー2の向きを変え測長プーリー12に引き込む。測長プーリー12に引き込まれたガラスファイバー2は、測長プーリー12に1周巻かれてから、軸17が水平に配置されたテンションプーリー14に引き込まれる。測長プーリー12の回転数はロータリーエンコーダー8によってカウントされる。測長プーリー12の1回転で送り出されるガラスファイバー2の長さを事前に測定しおく。この測定値とロータリーエンコーダー8のカウント数とから巻取リール6の巻取長さが判り、規定の回転数に達すると送線モータ4、巻取モータ7、トラバース用モータ57を停止する。尚、方向変更プーリー26を設けず、5段目のプーリー35から引き出るガラスファイバー2を測長プーリー12に引き込んでも良い。   The direction changing pulley 26 changes the direction of the glass fiber 2 drawn from the fifth-stage pulley 35 and pulls it into the length measuring pulley 12. The glass fiber 2 drawn into the length measuring pulley 12 is wound around the length measuring pulley 12 and then drawn into a tension pulley 14 having a shaft 17 disposed horizontally. The rotational speed of the length measuring pulley 12 is counted by the rotary encoder 8. The length of the glass fiber 2 sent out by one rotation of the measuring pulley 12 is measured in advance. The winding length of the take-up reel 6 is known from the measured value and the count number of the rotary encoder 8, and when the specified rotation speed is reached, the wire feed motor 4, the take-up motor 7 and the traverse motor 57 are stopped. In addition, the direction change pulley 26 is not provided, and the glass fiber 2 drawn from the fifth-stage pulley 35 may be drawn into the length measuring pulley 12.

テンションプーリー14に水平に引き込まれたガラスファイバー2は、180度係回され水平に引き出され、方向変更プーリー16に係回される。テンションプーリー14の回転軸14bは重力方向に位置し、回転軸14bの孔14aに設けた軸17の両端側は取付金具19が固定され、そして取付金具19にはテンション測定器9(テンション測定手段)が接続される。方向変更プーリー16には、軸(図示せず)が挿入され、ベース(図示せず)に固定した固定部材(図示せず)に固定される。方向変更プーリー16は自在に回転できる。   The glass fiber 2 drawn horizontally by the tension pulley 14 is drawn 180 degrees, drawn horizontally, and drawn by the direction changing pulley 16. The rotating shaft 14b of the tension pulley 14 is positioned in the direction of gravity, and mounting brackets 19 are fixed to both ends of the shaft 17 provided in the hole 14a of the rotating shaft 14b. The tension measuring device 9 (tension measuring means) ) Is connected. A shaft (not shown) is inserted into the direction changing pulley 16 and fixed to a fixing member (not shown) fixed to a base (not shown). The direction changing pulley 16 can freely rotate.

方向変更プーリー16から引き出されたガラスファイバー2は、トラバース機構50ヘ引き込まれる。トラバース機構50は、トラバースプーリー51と、トラバースプーリー51を備えた移動台52と、一対の円筒形状のファイバー用ガイド53、54と、ファイバー用ガイド53、54を備えた移動台55と、移動台52、55をスライドさせトラバース用モータ57を備えたリニア駆動手段56から構成される。リニア駆動手段56により、移動台52、55は、巻取リール6の巻軸6a方向に移動でき、これによりトラバースプーリー51と、ファイバー用ガイド53、54も巻軸6a方向に移動する。   The glass fiber 2 drawn out from the direction change pulley 16 is drawn into the traverse mechanism 50. The traverse mechanism 50 includes a traverse pulley 51, a moving table 52 including the traverse pulley 51, a pair of cylindrical fiber guides 53 and 54, a moving table 55 including fiber guides 53 and 54, and a moving table. The linear driving means 56 includes a traverse motor 57 that slides 52 and 55. The moving tables 52 and 55 can be moved in the direction of the winding axis 6a of the take-up reel 6 by the linear drive means 56, and the traverse pulley 51 and the fiber guides 53 and 54 are also moved in the direction of the winding axis 6a.

方向変更プーリー16から引き出されたガラスファイバー2は、トラバースプーリー51に係回し、そこからファイバー用ガイド53と54との隙間を通過して巻取リール6で巻き取られる。巻取リール6は、ベース(図示せず)に固定された巻取モータ7が取付けられ、巻取モータ7が回転することによりガラスファイバー2が巻き取られる。トラバース用モータ57は、制御装置60により巻取モータ7に同期して回転する。ファイバー用ガイド53、54は、巻取リール6に巻き取られるガラスファイバー2が巻方向に合うように巻軸6a方向に移動するので、巻取リール6に巻き取られるガラスファイバー2は、巻取リール6に整列に巻き取られる。   The glass fiber 2 drawn out from the direction change pulley 16 is engaged with the traverse pulley 51, passes through the gap between the fiber guides 53 and 54, and is taken up by the take-up reel 6. The take-up reel 6 is attached with a take-up motor 7 fixed to a base (not shown), and the glass fiber 2 is taken up as the take-up motor 7 rotates. The traverse motor 57 is rotated by the control device 60 in synchronization with the take-up motor 7. Since the fiber guides 53 and 54 move in the direction of the winding shaft 6a so that the glass fiber 2 taken up by the take-up reel 6 matches the winding direction, the glass fiber 2 taken up by the take-up reel 6 is taken up by the take-up reel 6. The reel 6 is wound in alignment.

本発明の図1のガラスファイバー2の巻取装置1は、上限側リミットスイッチ41と下限側リミットスイッチ42の検知信号で送線モータ4を制御しているが、巻取モータ7を制御しても良い。この場合、送線モータ4を一定速度で回転し、巻取モータ7を制御してストック部43の軸39を上限位置Aと下限位置Bの間に維持しつつ、ガラスファイバー2を巻取リール6に巻き取る。また、送線モータ4と巻取モータ7の両方を制御しても良い。   The glass fiber 2 winding device 1 of FIG. 1 of the present invention controls the wire feed motor 4 with the detection signals of the upper limit switch 41 and the lower limit switch 42, but controls the winding motor 7. Also good. In this case, the wire feeding motor 4 is rotated at a constant speed, the take-up motor 7 is controlled, and the shaft 39 of the stock portion 43 is maintained between the upper limit position A and the lower limit position B, while the glass fiber 2 is taken up. Take up to 6. Further, both the wire transmission motor 4 and the winding motor 7 may be controlled.

また、上限側リミットスイッチ41と下限側リミットスイッチ42は軸39の中心で上限と下限の限界位置A及びBを検知しているが、スライド部材37、重り38、プーリー31〜35のいずれかで限界位置A及びBを検知しても良い。   The upper limit switch 41 and the lower limit switch 42 detect the upper and lower limit positions A and B at the center of the shaft 39, but any one of the slide member 37, the weight 38, and the pulleys 31 to 35. Limit positions A and B may be detected.

また、巻取装置1のスライド部材37は重力方向に昇降するが、水平方向にスライドしても良い。   Moreover, although the slide member 37 of the winding device 1 moves up and down in the direction of gravity, it may slide in the horizontal direction.

尚、本実施形態では、動滑車であるプーリー31〜35は垂直方向に移動するので、重り系40の重量は、スライド部材37と、重り38と、軸39の各重量の合計値であるが、例えば、プーリー31、31、32、33、34、35が水平方向に移動する場合、重り系はライド部材37と、軸39の重量を含まれず、重り38の重量のみで、重り38の自重がプーリー31〜35に作用する。   In this embodiment, since the pulleys 31 to 35 that are moving pulleys move in the vertical direction, the weight of the weight system 40 is the total value of the weights of the slide member 37, the weight 38, and the shaft 39. For example, when the pulleys 31, 31, 32, 33, 34, and 35 move in the horizontal direction, the weight system does not include the weight of the ride member 37 and the shaft 39, but only the weight of the weight 38, and the weight of the weight 38 itself. Acts on the pulleys 31-35.

次に本発明の実施形態に係るガラスファイバー巻取装置の作動と効果について説明する。図3は、図1に示す複合動滑車ユニット100の作動の説明図で、図中、(a)は複合動滑車ユニット100が下限位置Bに位置する状態、(b)は上限位置Aに位置する状態を示す。   Next, the operation and effect of the glass fiber winding device according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is an explanatory view of the operation of the compound moving pulley unit 100 shown in FIG. 1, in which (a) is a state where the compound moving pulley unit 100 is located at the lower limit position B, and (b) is located at the upper limit position A. Indicates the state to be performed.

送線モータ4は回転しており元リール3からガラスファイバー2が解かれている状態を継続しつつ、ダンシング部30の軸39の中心が一点鎖線で示される下限位置Bに向かう。そして、軸39の中心が下限位置Bに至ると、下限側リミットスイッチ42は軸39の中心が下限位置Bに至ったことを検知する。下限側リミットスイッチ42の検知信号は制御装置60に送信され、制御装置60により送線モータ4を停止し、元リール3に巻かれたガラスファイバー2の解きを停止する。一方、巻取モータ7は巻取が終了するまで所定の一定速度で回転しガラスファイバー2を巻取リール6に巻き取る。従って、重り38と軸39とスライド部材37を合計した重り系40の重量Wgによって生じるガラスファイバー2の張力に抗して、軸39の中心が一点鎖線で示す上限位置Aに向いストック部43のガラスファイバー2のストック長さを減少しつつ移動し、一点鎖線で示す上限位置Aに至る。すると、上限側リミットスイッチ41は、軸39が上限位置Aに至ったことを検知し、上限側リミットスイッチ41の検知信号を制御装置60に送信する。制御装置60はこの検知信号を受け、送線モータ4を回転させて元リール3に巻かれたガラスファイバー2を解く。これにより、重り系40の重量Wgの作用で軸39の中心は下限方向に移動して再び下限位置Bに至る。このようにして、上限側リミットスイッチ41と下限側リミットスイッチ42の検知信号により送線モータ4の運転、停止を制御して、軸39の中心を下限位置Bと上限位置Aの間に位置するように維持しつつ、巻取リール6にガラスファイバー2を巻き取る。ガラスファイバー2は常に張力が作用した状態を維持しつつ、ストック部43のガラスファイバー2のストック量がなくなると元リール3からガラスファイバー2が補給され、ストック量が所定量あると元リール3からの補給は停止される。   While the wire feed motor 4 is rotating and continuing the state in which the glass fiber 2 is unwound from the original reel 3, the center of the shaft 39 of the dancing unit 30 is directed to the lower limit position B indicated by a one-dot chain line. When the center of the shaft 39 reaches the lower limit position B, the lower limit switch 42 detects that the center of the shaft 39 has reached the lower limit position B. The detection signal of the lower limit switch 42 is transmitted to the control device 60, and the control device 60 stops the wire feed motor 4 and stops the unwinding of the glass fiber 2 wound around the original reel 3. On the other hand, the winding motor 7 rotates at a predetermined constant speed until the winding is completed, and winds the glass fiber 2 around the winding reel 6. Therefore, the center of the shaft 39 faces the upper limit position A indicated by the alternate long and short dash line against the tension of the glass fiber 2 caused by the weight Wg of the weight system 40 including the weight 38, the shaft 39, and the slide member 37. The glass fiber 2 moves while decreasing the stock length, and reaches an upper limit position A indicated by a one-dot chain line. Then, the upper limit limit switch 41 detects that the shaft 39 has reached the upper limit position A, and transmits a detection signal of the upper limit limit switch 41 to the control device 60. The control device 60 receives this detection signal and rotates the wire feed motor 4 to unwind the glass fiber 2 wound around the original reel 3. Thus, the center of the shaft 39 moves in the lower limit direction by the action of the weight Wg of the weight system 40 and reaches the lower limit position B again. In this way, the operation and stop of the wire feed motor 4 are controlled by the detection signals of the upper limit side limit switch 41 and the lower limit side limit switch 42, and the center of the shaft 39 is located between the lower limit position B and the upper limit position A. In this manner, the glass fiber 2 is wound around the take-up reel 6. While the glass fiber 2 always maintains a state in which the tension is applied, the glass fiber 2 is replenished from the original reel 3 when the stock amount of the glass fiber 2 in the stock portion 43 is lost, and from the original reel 3 when the stock amount is a predetermined amount. Supply will be stopped.

図4は、本発明の原理を説明するための一般的な固定滑車ユニット及び動滑車ユニットの説明図で、図中、(a)は固定滑車ユニット、(b)は1段の動滑車ユニット、(c)は2段の複合動滑車ユニットを示す。(a)に示すように固定滑車ユニット80aは、重量Wgの重り85を吊り下げた紐86を固定滑車81に係回する。この場合、紐86の張力F1は重り85の重量に等しくWgである。(b)動滑車ユニット80bは、固定滑車81と、重り85が吊り下げられた動滑車83とを緋86で係回して1段の動滑車ユニットを構成する。この場合、紐86の張力F2は重り85の重量の半分に等しくWg/2である。(c)の動滑車ユニット80cは、固定滑車81、82と動滑車83、84とを順次緋86で係回して2段の複合動滑車ユニットを構成する。この場合、重り85は動滑車83、84の両方の動滑車で吊り下げられるので、紐86の張力F3は重り85の重量の1/4に等しくWg/4である。n個の固定滑車とn個の動滑車とを緋で係回したn段の複合動滑車ユニットでは、重り85の重量Wgが各動滑車に共通にWg/nが作用するので、張力FnはWg/(2n)になる。   FIG. 4 is an explanatory view of a general fixed pulley unit and a moving pulley unit for explaining the principle of the present invention, in which (a) is a fixed pulley unit, (b) is a one-stage moving pulley unit, (C) shows a two-stage compound pulley unit. As shown to (a), the fixed pulley unit 80a hangs the string 86 which suspended the weight 85 of the weight Wg to the fixed pulley 81. FIG. In this case, the tension F1 of the string 86 is equal to the weight of the weight 85 and is Wg. (B) The moving pulley unit 80b constitutes a one-stage moving pulley unit by rotating the fixed pulley 81 and the moving pulley 83 from which the weight 85 is suspended with a rod 86. In this case, the tension F2 of the string 86 is equal to half the weight of the weight 85 and is Wg / 2. The moving pulley unit 80c of (c) constitutes a two-stage compound moving pulley unit by rotating the fixed pulleys 81 and 82 and the moving pulleys 83 and 84 sequentially with the rod 86. In this case, since the weight 85 is suspended by both the dynamic pulleys 83 and 84, the tension F3 of the string 86 is equal to 1/4 of the weight of the weight 85 and is Wg / 4. In an n-stage compound moving pulley unit in which n fixed pulleys and n moving pulleys are engaged with a scissors, the weight Wg of the weight 85 acts commonly on each moving pulley, so the tension Fn is Wg / (2n).

図2に示すように、複合動滑車ユニット100は、プーリー21〜25、プーリー31〜35に作用するガラスファイバー2の張力Fの値は同じで、複合動滑車ユニット100の段数(以下、段数)は5段(n=5)であるので、ガラスファイバー2の張力Foは、重り38と軸39とスライド部材37を合計した重り系40の重量Wgの1/10でFo=Wg/10である。張力Foは、ダンシング部30が静止している時の張力、又は、重り系40の慣性力が無視できる極めてゆっくりした速度で移動している時の張力で、慣性力の影響を含まない。巻取リール6の巻取張力は、プーリー21〜25、プーリー31〜35のガラスファイバー2の張力に等しい。従って、Fo=Wg/10は、巻取リール6が静止している時の張力、又は、重り系40の慣性力が無視できる極めてゆっくりした速度で巻き取っている時の張力で、巻取張力設定値Fsである。従って、Fs=Wg/10で、重り系40の慣性力の影響は含んでいない。n段の複合動滑車ユニットでは、巻取張力設定値Fsn=Wg/(2×n)になる。   As shown in FIG. 2, in the compound moving pulley unit 100, the tension F of the glass fiber 2 acting on the pulleys 21 to 25 and the pulleys 31 to 35 is the same, and the number of steps of the compound moving pulley unit 100 (hereinafter, the number of steps). Is 5 stages (n = 5), the tension Fo of the glass fiber 2 is 1/10 of the weight Wg of the weight system 40 including the weight 38, the shaft 39, and the slide member 37, and Fo = Wg / 10. . The tension Fo is the tension when the dancing unit 30 is stationary or the tension when the inertial force of the weight system 40 is moving at a very slow speed at which the inertial force can be ignored, and does not include the influence of the inertial force. The winding tension of the winding reel 6 is equal to the tension of the glass fibers 2 of the pulleys 21 to 25 and the pulleys 31 to 35. Therefore, Fo = Wg / 10 is the tension when the take-up reel 6 is stationary or the tension when the take-up reel 6 is wound at an extremely slow speed at which the inertial force of the weight system 40 can be ignored. This is the set value Fs. Therefore, Fs = Wg / 10 and the influence of the inertial force of the weight system 40 is not included. In the n-stage compound pulley unit, the winding tension setting value Fsn = Wg / (2 × n).

しかし、ガラスファイバー2を巻取リール6に適正な速度で巻き取っているので、ダンシング部30は上限位置Aと下限位置Bの間を適正な速度で往復動している。このため、巻取中の巻取張力Fは、重り系40の往復動による慣性力(=重り系40の質量M×重り系40の加速度α)の影響が加わり、この慣性力は変動しているため、巻取張力Fには慣性力の影響は外乱ΔFとなる。即ち、巻取中の巻取張力Fは、F=巻取張力設定値Fs+外乱ΔFになる。n段では外乱ΔFn=重り系40の慣性力/(2×n)=(M×α)/(2×n)で、複合動滑車ユニット100は5段(n=5)であるので外乱ΔFは、ΔF=M×α/10になる。   However, since the glass fiber 2 is wound around the take-up reel 6 at an appropriate speed, the dancing unit 30 reciprocates between the upper limit position A and the lower limit position B at an appropriate speed. Therefore, the winding tension F during winding is affected by the inertial force (= mass M of the weighting system 40 × acceleration α of the weighting system 40) due to the reciprocating motion of the weighting system 40, and this inertial force fluctuates. Therefore, the influence of the inertia force on the winding tension F is a disturbance ΔF. That is, the winding tension F during winding is F = winding tension set value Fs + disturbance ΔF. At n stages, disturbance ΔFn = inertial force of the weight system 40 / (2 × n) = (M × α) / (2 × n), and the compound pulley block 100 has five stages (n = 5), so the disturbance ΔF Is ΔF = M × α / 10.

本発明の5段の巻取装置1と従来技術の1段の巻取装置を比較すると、同じ巻取張力設定値Fs、同じ巻取速度の下では、従来技術の1段の巻取装置は、重り系の重力が重り系40の重量Wの5分の1で、重り系の質量も重り系40の質量Mの5分の1、ダンシング部の速度がダンシング部30の5倍になるのでダンシング部の加速度αはダンシング部30の5倍になる。従って、従来技術の巻取張力の外乱ΔF1は、ΔF1=(M/5)×(5α)/2=M×α/2になる。上述したように、本発明の巻取装置1の外乱ΔFは、ΔF=M×α/10であるので、従来技術の巻取張力の外乱ΔF1の5分の1に減少し、巻取装置1は巻取張力の変動が低減され安定した巻取張力が確保できる。また、n段の複合動滑車ユニットでは、巻取張力の外乱ΔFnは、ΔFn=(M×α)/(2n)になるので、複合動滑車ユニット100の段数を適性(例えば、5段)に設定することで、巻取張力設定値Fsに殆ど影響を及ばさない値に減少できる。以上により、ガラスファイバー2の破断あるいは巻線解けが防止されと共に、光ファイバーとしての所定性能を確保するガラスファイバー2の巻取装置1を提供できる。   Comparing the five-stage winding device 1 of the present invention with the one-stage winding device of the prior art, under the same winding tension setting value Fs and the same winding speed, the conventional one-stage winding device is Because the weight of the weight system is one fifth of the weight W of the weight system 40, the weight of the weight system is one fifth of the mass M of the weight system 40, and the speed of the dancing section is five times that of the dancing section 30. The acceleration α of the dancing unit is five times that of the dancing unit 30. Therefore, the disturbance ΔF1 of the winding tension in the prior art is ΔF1 = (M / 5) × (5α) / 2 = M × α / 2. As described above, since the disturbance ΔF of the winding device 1 of the present invention is ΔF = M × α / 10, the disturbance ΔF is reduced to one fifth of the disturbance ΔF1 of the winding tension of the prior art. The winding tension fluctuation is reduced, and a stable winding tension can be secured. In the n-stage compound pulley unit, the winding tension disturbance ΔFn is ΔFn = (M × α) / (2n), so that the number of stages of the compound pulley unit 100 is appropriate (for example, five steps). By setting, it can be reduced to a value that hardly affects the winding tension setting value Fs. As described above, it is possible to provide the winder 1 for the glass fiber 2 that prevents breakage or unwinding of the glass fiber 2 and ensures predetermined performance as an optical fiber.

尚、本実施形態では、プーリー31〜35の重量は、無視できる程度小さいものとしたが、重量が無視できない場合は、以下に述べるプーリーの重量に基づく力と慣性力を前述した巻取張力Fに加算すれば良い。即ち、プーリー31〜35の各重量が同じでUgの場合、プーリーの重量に基づく力Ug/2が巻取張力Fに加算され、プーリー31〜35の慣性力に基づく外乱=(プーリー35の質量×加速度/2)が加算される、従って、プーリー31〜35の重量は小さい方が好ましい。   In this embodiment, the weights of the pulleys 31 to 35 are negligibly small. However, when the weight is not negligible, the force based on the pulley weight and the inertial force described below are the winding tension F described above. Add to. That is, when the weights of the pulleys 31 to 35 are the same and Ug, the force Ug / 2 based on the weight of the pulley is added to the winding tension F, and the disturbance based on the inertial force of the pulleys 31 to 35 = (mass of the pulley 35 XAcceleration / 2) is added. Therefore, it is preferable that the weights of the pulleys 31 to 35 are small.

また、上限側リミットスイッチ41及び下限側リミットスイッチ42の検知信号により送線モータ4を起動、停止し、巻取モータ7は一定速度で回転されるので、巻取モータ7のトルクは一定となる。これにより、ガラスファイバー2を巻取リール6に巻き取る張力も一定になり、破断あるいは巻線緩みが防止されと共に、巻取リール6に巻き取ったガラスファイバー2の所定性能が確保できる。また、送線モータ4および巻取モータ7は、巻き始めの起動と巻き終りの停止以外、特別な制御をしなくて良いので送線モータ4および巻取モータ7の制御装置60は簡単で低コストになる。   Further, the transmission motor 4 is started and stopped by detection signals from the upper limit switch 41 and the lower limit switch 42, and the winding motor 7 is rotated at a constant speed, so that the torque of the winding motor 7 is constant. . As a result, the tension at which the glass fiber 2 is wound around the take-up reel 6 is also constant, preventing breakage or loosening of the winding, and ensuring the predetermined performance of the glass fiber 2 taken up on the take-up reel 6. Further, the wire transmission motor 4 and the winding motor 7 need not be specially controlled except for starting the winding start and stopping the winding end, so that the control device 60 for the transmission motor 4 and the winding motor 7 is simple and low. It becomes cost.

また、巻取張力の変動が抑制され安定した巻取張力でガラスファイバー2を巻き取ることができるので、巻き取り調整と、巻き取りの異常監視と、巻き取り不具合の対応に要する作業者数を減少できる。   In addition, since the glass fiber 2 can be wound with a stable winding tension while suppressing fluctuations in the winding tension, the number of workers required for winding adjustment, monitoring of winding abnormality, and handling of winding problems can be reduced. Can be reduced.

さらには、所定の巻取張力設定値の下、巻取張力の変動値を巻取張力設定値に比べ十分減少できるので、巻取リール6の巻き始めの径は、ガラスファイバー2の性能を正常に保持できる最小径近くにすることが可能である。結果、巻取リール6に巻き取られたガラスファイバー2の外径が減少する。   Furthermore, since the fluctuation value of the winding tension can be sufficiently reduced compared to the winding tension setting value under a predetermined winding tension setting value, the diameter of the winding start of the winding reel 6 is normal to the performance of the glass fiber 2. It is possible to make it close to the minimum diameter that can be held. As a result, the outer diameter of the glass fiber 2 wound around the take-up reel 6 decreases.

また、複合動滑車ユニット100と巻取リール6との間に測長プーリー12を設け、方向変更プーリー26からのガラスファイバー2を1周巻く。そして、測長プーリー12の1回転当りのガラスファイバー2の送り長さを事前に調べておき、測長プーリー12の回転数をロータリーエンコーダー8でカウントし、このカウント数が規定値に達した時点で、巻取モータ7、送線モータ4、トラバース用モータ57の回転を停止する。これにより、ガラスファイバー2を巻取リール6に正確な長さで巻き取ることが出来る。尚、測長プーリー12は、元リール3と複合動滑車ユニット100との間に設けても良いが、好ましくは巻取リール6に近い位置に設ける方が測定精度の関点から好適である。   Further, a length measuring pulley 12 is provided between the compound movable pulley unit 100 and the take-up reel 6, and the glass fiber 2 from the direction changing pulley 26 is wound once. Then, the feeding length of the glass fiber 2 per one rotation of the length measuring pulley 12 is checked in advance, and the number of rotations of the length measuring pulley 12 is counted by the rotary encoder 8, and when this count reaches a specified value. Thus, the rotation of the winding motor 7, the wire transmission motor 4, and the traverse motor 57 is stopped. Thereby, the glass fiber 2 can be wound on the take-up reel 6 with an accurate length. The length measurement pulley 12 may be provided between the original reel 3 and the compound pulley block 100, but it is preferable to provide the length measurement pulley 12 at a position close to the take-up reel 6 from the viewpoint of measurement accuracy.

また、複合動滑車ユニット100と巻取リール6との間のガラスファイバー2をテンションプーリー14に180度係回している。テンションプーリー14は、軸17が重力方向になるように配置される。そしてテンションプーリー14の引き込み側のガラスファイバー2の張力Fとテンションプーリー14の送り出し側のガラスファイバー2の張力Fとを足し合せた張力(=2×F)をテンション測定器9で常時測定している。この測定値は、軸17が重力方向になるように配置され、テンションプーリー14の自重の影響が取り除かれるので、精度が高い。以上により、巻取リール6に巻き取られるガラスファイバー2の巻取張力が正確に測定できると共に、所定値の範囲内であることが確認でき良品率が向上する。尚、テンションプーリー14は、元リール3と複合動滑車ユニット100との間のガラスファイバー2をテンションプーリー14に180度係回しても良いが、好ましくは巻取リール6に近い位置に設ける方が精度の関点から好適である。   Further, the glass fiber 2 between the compound movable pulley unit 100 and the take-up reel 6 is wound around the tension pulley 14 by 180 degrees. The tension pulley 14 is disposed so that the shaft 17 is in the direction of gravity. The tension measuring instrument 9 constantly measures the tension (= 2 × F) obtained by adding the tension F of the glass fiber 2 on the pulling side of the tension pulley 14 and the tension F of the glass fiber 2 on the sending side of the tension pulley 14. Yes. This measurement value is highly accurate because the shaft 17 is arranged in the direction of gravity and the influence of the weight of the tension pulley 14 is removed. As described above, the take-up tension of the glass fiber 2 taken up on the take-up reel 6 can be accurately measured, and it can be confirmed that the take-up tension is within a predetermined value range. The tension pulley 14 may wind the glass fiber 2 between the original reel 3 and the compound pulley block 100 around the tension pulley 14 by 180 degrees. However, the tension pulley 14 is preferably provided at a position close to the take-up reel 6. This is preferable from the viewpoint of accuracy.

巻取リール6の手前のガラスファイバー2は、巻取リール6の手前に設けたトラバース機構50を通過して巻取リール6に巻き取られる。トラバース機構50により、巻取リール6の回転に同期してトラバース用モータ57を回転制御し、ガラスファイバー2が巻取リール6の巻かれる方向に導くようにトラバースプーリー51とファイバー用ガイド53、54を移動させる。これにより、ガラスファイバー2は巻取リール6に整列に巻かれるので、巻き取られたガラスファイバー2は不整列巻きに起因したガラスファイバーへのストレスが抑制され、ガラスファイバー2の所定性能が確保できる。   The glass fiber 2 in front of the take-up reel 6 passes through a traverse mechanism 50 provided in front of the take-up reel 6 and is taken up by the take-up reel 6. The traverse mechanism 50 controls the rotation of the traverse motor 57 in synchronization with the rotation of the take-up reel 6, and guides the traverse pulley 51 and the fiber guides 53 and 54 so that the glass fiber 2 is guided in the direction in which the take-up reel 6 is wound. Move. Thereby, since the glass fiber 2 is wound in alignment on the take-up reel 6, the wound glass fiber 2 is restrained from stress on the glass fiber due to non-aligned winding, and the predetermined performance of the glass fiber 2 can be secured. .

表1は、巻取装置1に於いて、重り38の重量により巻取張力設定を変えた場合の巻取リール6に巻き取ったガラスファイバー2の品質検査の調査結果を示す。表1に示すように、巻取張力設定が低過ぎると(重り系40の重量が軽過ぎると)性能は確保できるが、巻解け、不整列巻線、巻線形状不適が発生する。巻取張力設定が高過ぎると(重量が重過ぎると)、性能が確保できず、また巻線切れも発生する。調査番号2、3、5は性能が確保でき、各種の外観検査も合格であり、総合評価が良好である。   Table 1 shows the inspection results of the quality inspection of the glass fiber 2 wound on the take-up reel 6 when the take-up tension setting is changed by the weight of the weight 38 in the take-up device 1. As shown in Table 1, when the winding tension setting is too low (when the weight of the weight system 40 is too light), the performance can be ensured, but unwinding, misaligned windings, and inappropriate winding shape occur. If the winding tension setting is too high (if the weight is too heavy), performance cannot be ensured, and winding breakage may occur. Survey Nos. 2, 3, and 5 can ensure performance, pass various visual inspections, and have a good overall evaluation.

表2は、巻取装置1に於いて、重り系40の重量を一定にし、複合動滑車ユニットの段数を1段から6段まで変えた場合のガラスファイバー2の張力の変動幅の調査結果を示す。表2に示すように、段数が少ないと張力の変動幅は増大し、段数が多いと張力の変動幅は減少する。複合動滑車ユニットの段数は、構成の単純さを考慮して5段が好適である。   Table 2 shows the investigation results of the fluctuation range of the tension of the glass fiber 2 when the weight of the weight system 40 is made constant in the winding device 1 and the number of stages of the compound moving pulley unit is changed from 1 stage to 6 stages. Show. As shown in Table 2, when the number of stages is small, the fluctuation range of the tension increases, and when the number of stages is large, the fluctuation range of the tension decreases. The number of stages of the compound moving pulley unit is preferably 5 in consideration of the simplicity of the configuration.

また、従来、二人の作業者が常時必要であったが、本発明により元リール3と巻取リール6のセット時のみ一人の作業者を要し人工が低減できた。以上の調査結果により、本発明の効果が実証できた。

Figure 0005396830
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Conventionally, two workers are always necessary. However, according to the present invention, one worker is required only when the original reel 3 and the take-up reel 6 are set, and the man-hour can be reduced. From the above investigation results, the effect of the present invention could be verified.
Figure 0005396830
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本発明の実施形態に係わるガラスファイバーの巻取装置の説明図である。It is explanatory drawing of the winding apparatus of the glass fiber concerning embodiment of this invention. 図1に示す巻取装置の複合動滑車ユニットを展開した説明図である。It is explanatory drawing which expand | deployed the compound moving pulley unit of the winding apparatus shown in FIG. ダンシング部が限界位置に位置する状態の巻取装置の部分説明図である。It is a partial explanatory view of the winding device in a state where the dancing portion is located at the limit position. 一般の固定滑車ユニットと一般の動滑車ユニットの説明図である。It is explanatory drawing of a general fixed pulley unit and a general moving pulley unit.

符号の説明Explanation of symbols

1 巻取装置
2 ガラスファイバー
3 元リール
4 送線モータ
6 巻取リール
6a 巻軸
7 巻取モータ
9 テンション測定器(テンション測定手段)
12 測長プーリー
14 テンションプーリー
21、22、23、24、25 プーリー(固定滑車)
31、32、33、34、35 プーリー(動滑車)
30 ダンシング部
37 スライド部材(重り)
38 重り
39 軸(重り)
41 上限側リミットスイッチ(第1位置検知手段)
42 下限側リミットスイッチ(第2位置検知手段)
50 トラバース機構
53、54 ファイバー用ガイド
57 トラバースモータ
60 制御装置
100 複合動滑車ユニット
A 上限位置(一方の限界位置)
B 下限位置(他方の限界位置)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Winding device 2 Glass fiber 3 Original reel 4 Wire feed motor 6 Winding reel 6a Winding shaft 7 Winding motor 9 Tension measuring device (tension measuring means)
12 Measuring pulley 14 Tension pulley 21, 22, 23, 24, 25 Pulley (fixed pulley)
31, 32, 33, 34, 35 Pulley (moving pulley)
30 Dancing part 37 Slide member (weight)
38 Weight 39 Axis (weight)
41 Upper limit switch (first position detection means)
42 Lower limit switch (second position detection means)
50 Traverse mechanism 53, 54 Fiber guide 57 Traverse motor 60 Control device 100 Compound moving pulley unit A Upper limit position (one limit position)
B Lower limit position (the other limit position)

Claims (5)

送線モータを有しガラスファイバーが巻回された元リールと、
前記元リールからの前記ガラスファイバーが係回して複数の固定滑車と複数の動滑車とで構成される複合動滑車ユニットと、
垂直方向に移動可能で前記固定滑車と前記動滑車の間の距離を変更する重りと、
前記複合動滑車ユニットからの前記ガラスファイバーを巻き取る巻取モータを有する巻取リールと、
前記動滑車の上限位置を検知する第1位置検知手段と、
前記動滑車の下限位置を検知する第2位置検知手段と、
前記第1位置検知手段と前記第2位置検知手段からの検知信号が入力され、前記検知信号により前記送線モータ及び前記巻取モータの少なくともいずれか一方の回転速度を制御する制御装置と、
前記元リールと前記巻取リールの間に前記ガラスファイバーが係回するテンションプーリーと、
前記テンションプーリーに作用する力を測定するテンション測定手段と、を備え、
前記テンションプーリーは、前記複合動滑車ユニットと前記巻取リールとの間で、水平に前記ガラスファイバーを180度係回するように配置し、
前記テンション測定手段は、前記ガラスファイバーの引き込み側および送り出し側の張力を足し合わせた張力を測定する、ことを特徴とするガラスファイバーの巻取装置。
An original reel having a wire motor and wound with glass fiber;
A compound moving pulley unit composed of a plurality of fixed pulleys and a plurality of moving pulleys in which the glass fiber from the original reel is engaged;
A weight that is vertically movable and changes a distance between the fixed pulley and the movable pulley;
A take-up reel having a take- up motor for taking up the glass fiber from the compound movable pulley unit;
First position detecting means for detecting an upper limit position of the movable pulley;
Second position detecting means for detecting a lower limit position of the movable pulley;
A control device that receives detection signals from the first position detection means and the second position detection means, and controls the rotational speed of at least one of the wire transmission motor and the winding motor by the detection signal;
A tension pulley in which the glass fiber is wound between the original reel and the take-up reel;
Tension measuring means for measuring the force acting on the tension pulley,
The tension pulley is disposed between the compound pulley block and the take-up reel so as to rotate the glass fiber horizontally by 180 degrees,
The glass fiber winding device is characterized in that the tension measuring means measures a tension obtained by adding the tensions on the drawing side and the feeding side of the glass fiber.
前記テンションプーリーと前記巻取リールとの間に前記ガラスファイバーの方向を変更する方向変更プーリーを設け、
前記方向変更プーリーは、前記テンションプーリーから水平に引き出された前記ガラスファイバーを係回し、前記ガラスファイバーを重力方向の下方側へ引き出す、ことを特徴とする請求項1に記載のガラスファイバーの巻取装置。
A direction changing pulley is provided between the tension pulley and the take-up reel to change the direction of the glass fiber,
2. The glass fiber winding according to claim 1, wherein the direction change pulley wraps the glass fiber drawn horizontally from the tension pulley, and draws the glass fiber downward in the direction of gravity. apparatus.
前記巻取モータは一定速度で回転する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のガラスファイバーの巻取装置。   The glass fiber winding device according to claim 1 or 2, wherein the winding motor rotates at a constant speed. 前記複合動滑車ユニットと前記巻取リールの間に前記ガラスファイバーが係回する測長プーリーを設け、
前記制御装置は前記測長プーリーが所定の回転数に達すると前記送線モータ及び前記巻取モータの回転を停止する、ことを特徴とする請求項1乃至3の少なくともいずれか一項に記載のガラスファイバーの巻取装置。
A length measuring pulley is provided between the compound movable pulley unit and the take-up reel, and the glass fiber is engaged.
4. The control device according to claim 1, wherein the control device stops the rotation of the wire feeding motor and the winding motor when the length measuring pulley reaches a predetermined number of rotations. 5. Glass fiber winding device.
前記巻取リールに巻回される前記ガラスファイバーを前記巻取リールの巻軸方向に移動させるファイバー用ガイドを有するトラバース機構を備え、
前記制御装置は前記トラバース機構を前記巻取モータと同期して制御する、ことを特徴とする請求項1乃至4の少なくともいずれか一項に記載のガラスファイバーの巻取装置。
A traverse mechanism having a fiber guide for moving the glass fiber wound around the take-up reel in the winding axis direction of the take-up reel;
5. The glass fiber winding device according to claim 1, wherein the control device controls the traverse mechanism in synchronization with the winding motor. 6.
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