JPH01122874A - 線状体の整列巻き取り方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、丸状あるいは角状の線材などの線状体の整列
巻き取り方法およびその装置に間する。

〈従来の技術〉 線材を例えばスプールなどの巻取体に整列で巻き取る場
合、１層目の最終ターンが第３図に示すように巻取体２
のフランジ面２ｂから線材１の直径ｄの１／２に等しい
間隔のところで終っていると、次の２Ｎ目の最初のター
ンが巻取体２のフランジ面２ｂと１層目の最終ターンと
の間に位置して巻き崩れを生ずることがなく安定して線
材を巻き取ることができることは、よく知られている。

このような空間をもたせるために、従来は熟練した作業
者であれば、例えば１００ｍｐｍのような低速で巻き取
られる線材がＩＮ目の中間付近にきた時点で最終ターン
位置を予想し、必要な空間（ｄ／２）が得られないと判
断したときは、治具を用いて中間部にわずかな隙間を与
えるなどの操作を行うのが実情であり、またトラバーサ
を用いて線径骨のピッチを移動させる巻取装置も市販さ
れている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記のような作業者あるいはトラバーサ
による操作は、線材の径が１．２〜３．２ｍｍφに対し
て３〜５μｍ程度の直径偏差を有するほぼ真円に近い場
合にのみ可能であるが、直径偏差が３０〜４０μｍにな
ると殆ど不可能である。

また、巻取体のドラム側に■またはＵ字状の溝をつけて
、１層目の巻き取りピッチを固定する方法が、例えば、
実開昭５５−２０３９５号公報や同５５−５８５６２号
公報、同６０−１４５１５８号公報などに開示され、一
部で実施もされているが、線径に合わせてスプールの種
類を準備せねばならないという難点がある。

さらに、トラバーサの移動量を回転量検出器で検出しな
がら、送りピッチを制御する方式として、例えば、特開
昭４７−３９８６３号公報に開示されているが、この方
法も、直径偏差の小さな線材の整列巻き取りには有効で
あるけれども、直径偏差の大きな線材に適用する場合は
、巻取体の胴軸と平行な方向の線材の直径を正確に把握
しないとうまくいかないという欠点がある。すなわち、
予測したもしくは測定した線径の値が、実際の巻取体の
胴部に巻かれたときの巻取体の胴軸と平行な方向の線材
の直径よりかなり小さく、その差が計算で求められた線
材相互間の間隙より大きい場合には、予定のピッチで線
材を巻き取ることができず、その時の線材の最終ターン
と巻取体のフランジ面との空間が線材の直径（幅員）の
１７２以下になってしまったり、はなはだしい場合には
１層目の途中で部分的に１層目の線材に乗り上げて巻き
取られる恐れがあり、整列巻きを行うことは困難である
。

上記したような従来技術においては、いずれも直径偏差
が線径の２％という大きな線材を例えば５００ｍｐｍ＋
以上もの高速で整列巻き取りすることは殆ど不可能であ
る。

一方、線材の伸線加工手段としては、金型が楕円形状を
した口〒ラダイスを用いる方法やフラックス入りワイヤ
等を製造する巻き締め方式などがあるが、いずれも直径
偏差を例えば線径３，２ｍφで５μｍ以下にすることは
困難である。特に巻き締め方式では、伸線加工後にスプ
リングバックを起こして真円にならず、例えば２．０ｍ
ｍφの線材の直径偏差は４０μｍもの大きさになる。そ
のため、直径偏差が相当大きくても、少なくとも５００
ｍｐｍ以上の高速で整列巻きが可能な手段の開発が望ま
れていた。

本発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであっ
て、たとえ直径偏差の大きな線状体であっても高速で、
かつ確実に整列巻き取りが可能な方法と装置を提供する
ことを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 本発明の第１０Ｆ、、、Ｉ；　Ｉは、線状体をトラバー
サにより案内されながら巻取体に整列巻きする方法であ
って、前記線状体の１層目を前記巻取体の一側端から所
定巻き取り幅だけ密着巻きを行い、この所定巻き取り幅
に到達した時点で、その間の線状体の平均線径を・求め
、ついで前記の所定巻き取り幅および平均線径と予め与
えられた巻取体の巻き取り有効幅とから求められた残存
胴幅に前記平均線径の１７２の空間が得られるような予
定巻き幅を求め、この予定巻き幅と前記平均線径とから
予定巻き数ｎを整数値として求め、さらに前記予定巻幅
と前記予定巻きとからトラバースピッチｐを求め、この
トラバースピッチに基づいてｎ回の巻き取りを行った後
、次のｎ＋１層目を前記平均線径の１／２のピッチで巻
き取って２層目の１巻目を形成せしめ、つづいてトラバ
ース方向を逆転させて前記トラバースピッチｐでｎ回巻
き取り、以後は前記平均線径のピッチで巻き取ることを
特徴とする線状体の整列巻き取り方法であり、 また、本発明の第２のＳ様は、両端部にフランジを備え
て線状体を巻き取る巻取体と、この巻取体の胴部長手方
向の正逆方向に前記線状体を案内するトラバーサとから
なる線状体の整列巻き取り装置であって、前記巻取体の
回転数を検出する回転検出器と、前記巻取体の巻き始め
端から所定の巻き取り幅だけ離れてかつ前記巻取体のフ
ランジの半径よりも大きな距離を有する位置に、光軸が
前記巻取体の胴周から前記線状体の呼び径のほぼ１／２
離れてかつ前記巻取体胴軸に対して直角になるように取
付けられた投光器と、この投光器の光軸上でかつ前記巻
取体胴部を間に介して前記投光器と相対した位置に取付
けられた受光器とからなる。線状体巻き取り検知器と、
前記巻取体の巻き取り有効胴幅および１層目の密着巻き
取り幅を設定する手動入力装置と、前記した回転検出器
および手動入力装置のそれぞれの信号を受けて線状体平
均線径とトラバースピッチとを演算出力するトラバース
ピッチ演算制御装置と、前記トラバーサのトラバースピ
ッチとトラバース方向を制御するトラバーサ駆動制御装
置と、から構成されることを特徴とする線状体の整列巻
き取り装置である。

以下に、本発明の具体的構成について図面を用いて説明
する。

第１＠は、本発明の第２の態様の装置の実施例を模式的
に示す平面図である。

図において、線状体１を巻き取る巻取体２は、可変速式
モータなどの回転駆動装置３で回転駆動され、パルス発
信器などの回転検出器４で回転数が検出される。複数の
ロール体５は、線状体１を巻取体２の巻き取り位置に案
内する機能を有し、トラバーサ６上に取付けられる。ト
ラバーサ６はスクリュー６ａを介してトラバーサ駆動装
置７により巻取体２の胴軸方向と平行に正逆両方向に移
動可能とされる。前記トラバーサ駆動装置７としては、
例えば可変速式電動機あるいは電気−油圧サーボなどス
トロークの速度が可変で回転方向が正逆可能なものであ
ればいずれの手段であってもよい。

また線状体巻き取り検知器８は、投光器８ａと受光器８
ｂとからなり、これら投受光器８ａ、８ｂはその投光お
よび受光中心位置が巻取体２の巻き始め端２ａから所定
の水平距離ＡＮ相当の距離を置いて、巻取体２の胴部２
ｂを間に介して相対して設けられる。投光器８ａと受光
器８ｂの位置関係についてさらに詳しく述べると、第２
図に示すように投光器８ａから出された光線の光軸９は
、前記巻取体２の巻き始め端２ａから所定巻取幅ＡＭ離
れた位置であって巻取体２の胴周から線状体１の呼び径
ｄのほぼ１／２離れた位置を、巻取体２の胴軸に対して
直角になるようにし、その光線が、受光器８ｂにより受
光されるようにする。なお、投光器８ａとしては光線９
の太さが前記線状体１の呼び径ｄより十分に細いものが
必要で、例えばレーザビーム発振器を用いるのが好まし
い、また、受光器８ｂとしては、投光器８ａからの光線
を受けて電気信号に変換する例えば光電装置を用いれば
よい。

線状体１が巻取体２の巻き始め＃ｉ２ａから所定の巻き
取り幅ＡＭだけ巻かれる直前までの間は、投光器８ａか
らの光線を受光器８ｂが受光し、電気信号に変換し後述
のトラバースピッチ演算制御袋２１１に送られているが
、１層目が所定の巻き取り幅ＡＭだけ巻かれたら、線状
体１によって光線がさえぎられて受光器１５ｂに到達し
なくなり、もはや電気信号が送られなくなるので、トラ
バースピッチ演算制御装置１１において所定巻き取り幅
Ａ。だけ線状体１が巻き取られたことが検知される。

手動入力装置１０は、予め測定した巻取体２の巻き取り
有効胴幅Ｗと所定の密着巻き取り幅Ａｌｌの設定値をト
ラバース演算制御装置１１に入力する機能を有する。

トラバースピッチ演算制御袋ｒＩ１１１は、前記した回
転検出器４、線状体巻き取り検知器８および手動入力装
置１０からそれぞれ信号を入力して記憶・演算処理し、
トラバーサ駆動制御装置１２ヘトラバースビツチ信号お
よびトラバーサ移動方向指令信号を出力し、トラバーサ
６を所定のトラバースピッチでかつ所定の方向へ駆動制
御させる機能を有する。

く作　用〉 以下に本発明の詳細な説明する。

■　手動入力装置ｌＯにより、巻取体２の有効胴幅Ｗお
よび所定の密着巻き取り幅ＡＮをトラバースピッチ演算
制御装置１１に入力する。

■　線状体１を矢示Ｆ方向に走行させ、回転駆動袋ｒＩ
１３によって回転される巻取体２の一方のフランジ２ａ
側から他方のフランジ２ｂ側に向けて整列密着巻きを開
始する。

ここで、整列密着巻きとは、すでに巻き取られた線状体
をガイドにして、即ちトラバーサの位相を少し遅らせる
ようにして、斜め側から巻き取らせる公知の方法である
。この斜めの量即ち偏差幅は、通常線径×０．５〜１．
０が標準とされ、線状体の硬さや滑り易さなどによって
最適値が左右されるとしている。

■　ついで線状体巻取り検知装置８の受光器８ｂからの
信号の有無により、トラバースピッチ演算制御装置１１
は線状体１が所定の密着巻き取り幅ＡＮだけ巻き取られ
たことを判定して、その時点で以下の演算処理を行う。

ａ１巻取体の巻き始めからの累積密着巻き回転数Ｎを求
める。

ｂ、線状体１の巻き始めからの平均線径−を累積回転数
Ｎと密着巻き取り幅Ａｓから、（Ｔｈ−１１Ｎ／Ｎ）・
・・・−・−・−・・−・・・−・−・−・・・・−・
−・−・（１）として求める。

Ｃ０巻取体２の有効胴幅Ｗと密着巻き幅ＡＭとから残存
胴幅を求め、フランジ２ｂから平均線径の１／２の空間
を得るように以後の予定巻き幅Ｂ０を求めて予定巻き数
ｎを整数値で算出する。

Ｂ　、　−Ｗ　−Ａ　Ｍ−１／　２　ａＮ−−−−−＝
−−−−−−−−−−−（２）ｎ　＝　ＢＮ　／　ｈ−
・・・−・・−・−・−・・−・・・−・・・・・−・
・−・−・−・・−・・・・・−（３）ｄ、以後のトラ
バースピッチｐを（４）式により求め、トラバーサ駆動
制御装置１２を制御する。

ｐ　＝　ＢＮ　／　ｎ　　・−・・・−・・・・・−・
−・・・・−・−・・−・・−・・・・・−・−（４）
■　巻取体２は、線状体１をトラバースピッチｐでさら
にｎ回巻き取りを行ってＩＮ目の巻き取りを終了する。

このときの１層目の最終の線状体と巻取体２のフランジ
２ｂとの間隙は平均線径面の１７２が確保されることに
なるから、次のｎ＋１回の巻き取りのトラバースピッチ
１／２（ＩＮとすることにより、２層目の１回巻き目が
形成される。

■　この１７２−のトラバースピッチ信号により、トラ
バーサ駆動制御装置１２の制御方向は逆転されて、トラ
バーサ６は巻取体２のフランジ２ｂ側からフランジ２ａ
側に向けてトラバースされ、２層目が巻き取られる。

■　２層目のトラバースピッチは、ｎ回まではｐとして
、以後は平均線径面として巻き取ることにより、最終タ
ーンの線状体とフランジ２ａの間に１７２ａＮの空間を
得ることができる。

〈実施例〉 ４０μｍの直径偏差を有する公称線径１．６鵬の線材を
本発明により整列巻き取りを行った。

用いた巻取体２の有効胴幅Ｗ　：　９０．５ｍ１１．所
定密着巻き取り幅ＡＮ　：　４５．０ｍｍとして、手動
入力装置１０を介してトラバースピッチ演算制御装置１
１に入力し、線速を５００ｗｐｍ一定として密着巻きを
開始した。

１層目の密着巻きが所定の幅即ちＡＮ　：　４５．Ｏｍ
まで行われたときの累積巻き取り回転数Ｎは２７．４３
９であったので、トラバースピッチ演算制御装置１１で
前記（１）〜（４）式を用いて演算したところ、予定巻
き数ｎが２７．トラバースピッチＰが１．６５５ｍであ
ったので、以後この条件で１層目を巻き取り、次の２８
回巻き目は０．８２ｍｍのピッチとして２層目を形成し
、引き続きトラバースピッチｐの１．６５５ｍｍで２７
回巻き取り、それ以降平均線径である１、６４０ｍのピ
ッチで２層目を巻き終った。

線材を全部巻き取った状態は整然としており、以後のハ
ンドリングにおいても巻き崩れが全く生じなかった。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明方法によれば、直径偏差の
大きい線状体であっても、高速で、かつ確実に整列巻き
取りを行うことが可能である。

また、本発明の第２の態様によれば、上記の効果を有す
る方法を実施する装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を模式的に示す平面図、第２
図は、第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第３図は、整列巻き
取りの従来例を模式的に示す説明図である。 １・・・線状体、　　　　２・・・巻取体、４・・・回
転検出器、　　　６・・・トラバーサ、７・・・トラバ
ーサ駆動装置、 ８・・・線状体巻き取り検知器、 ８ａ・・・投光器、　　　８ｂ・・・受光器、９・・・
光線、　　　　　１０・・・手動入力装置、１１・・・
トラバースピッチ演算制御装置、１２・・・トラバーサ
駆動制御装置。 特許出願人　　　　川崎製鉄株式会社 第１Ｂ！１ 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）線状体をトラバーサにより案内されながら巻取体
   に整列巻きする方法であって、前記線状体の１層目を前
   記巻取体の一側端から所定巻き取り幅だけ密着巻きを行
   い、この所定巻き取り幅に到達した時点で、その間の線
   状体の平均線径を求め、ついで前記の所定巻き取り幅お
   よび平均線径と予め与えられた巻取体の巻き取り有効幅
   とから求められた残存胴幅に前記平均線径の１／２の空
   間が得られるような予定巻き幅を求め、この予定巻き幅
   と前記平均線径とから予定巻き数ｎを整数値として求め
   、さらに前記予定巻き幅と前記予定巻き数とからトラバ
   ースピッチｐを求め、このトラバースピッチに基づいて
   ｎ回の巻き取りを行った後、次のｎ＋１層目を前記平均
   線径の１／２のピッチで巻き取って２層目の１巻目を形
   成せしめ、つづいてトラバース方向を逆転させて前記ト
   ラバースピッチｐでｎ回巻き取り、以後は前記平均線径
   のピッチで巻き取ることを特徴とする線状体の整列巻き
   取り方法。
2. （２）両端部にフランジを備えて線状体を巻き取る巻取
   体と、この巻取体の胴部長手方向の正逆方向に前記線状
   体を案内するトラバーサとからなる線状体の整列巻き取
   り装置であって、前記巻取体の回転数を検出する回転検
   出器と、前記巻取体の巻き始め端から所定の巻き取り幅
   だけ離れてかつ前記巻取体のフランジの半径よりも大き
   な距離を有する位置に、光軸が前記巻取体の胴周から前
   記線状体の呼び径のほぼ１／２離れてかつ前記巻取体胴
   軸に対して直角になるように取付けられた投光器と、こ
   の投光器の光軸上でかつ前記巻取体胴部を間に介して前
   記投光器と相対した位置に取付けられた受光器とからな
   る線状体巻き取り検知器と、前記巻取体の巻き取り有効
   胴幅および１層目の密着巻き取り幅を設定する手動入力
   装置と、前記した回転検出器および手動入力装置のそれ
   ぞれの信号を受けて線状体平均線径とトラバースピッチ
   とを演算出力するトラバースピッチ演算制御装置と、前
   記トラバーサのトラバースピッチとトラバース方向を制
   御するトラバーサ駆動制御装置と、から構成されること
   を特徴とする線状体の整列巻き取り装置。