JPH02209367A - 線材巻取装置 - 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〕 本発明は線材をボビンに巻取る線材巻取装置に関し、特
に、線材が巻回される胴部がテーパ面となったボビンの
巻取りを好適に行う線材巻取装置に関する。

〔従来の技術〕

電線などの線材は、所定の加工が行われた後、ボビンに
巻回された状態で市場に供給されており、例えば、エナ
メル線はエナメル塗装後に、ボビンに巻取る工程に供さ
れる。

第３図および第４図はこの巻取りに使用される従来の線
材巻取装置を示す。第３図において、線材４０は引取機
７の引取キャプスタン８によって引き取られ、同キャプ
スタン８から巻取機１０に導かれる。巻取機ｌＯにはト
ラバーサ１１およびボビン２０が備えられ、線材４０は
トラバーサ１１によって案内されながらボビン２０に巻
取られる。第４図はこれらの構成を示し、両側にボビン
鍔２１．２２を備える共に、線材４０が巻回される胴部
２３が円筒状に形成されたボビン２０が巻取モータ１に
よって回転されており、この回転によって線材は張力を
一定範囲に保ちながらボビン２０に巻取られる。トラバ
ーサ１１は螺旋軸１２に螺合されており、この螺旋軸１
２がモータ１３によって正逆方向に回転することにより
トラバーヒサ１１がボビン２０の長さ方向に往復移動し
て線材４０をボビン２０に整然と巻き揃えている。

このような巻取装置においては、線材４０はボビン鍔２
１．２２の範囲内で巻き取られる必要があり、このため
、線材４０を案内するトラバーサ１１がボビン鍔２１．
２２に達したときには、その移動方向を反転させる必要
がある。１４．１５はこの反転を行うため、ボビン２０
のボビン鍔２１．２２に対応して設けられたリミントス
イッチであり、トラバーサ１１がボビン鍔２１．２２に
達すると、モータ１３が逆回転してトラバーサエ１が反
対方向に移動するように作用している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来装置ではボビン２０の胴部２３の外径が一定で
あり、トラバーサ１１が一定速度でこの胴部２３と平行
に移動する場合は線材４０をボビンの胴部に定ピツチで
巻取ることができる。ところが、ボビン２０の胴部２３
が、第５図に示すように、一方向に傾斜したテーパ面と
なったテーパボビンの場合には、以下のような問題を住
しる。すなわちボビン２０を回転させる巻取モータ１は
トルクモータであり、線材４０を一定張力で巻き取るよ
うに回転駆動するため、胴部２３の径の変化に伴って回
転速度が変化する。これを第６図に示すと、トラバーサ
１１がボビン２０の胴部２３の大径側から小径側に移動
しながら線材４０を巻取る経過において、トラバーサ１
１が小径側に移動するに従って巻取モータ１の回転数が
上昇してボビン２０の回転速度が大きくなり、小径側へ
の線材４０の巻取密度が大きくなる。そして、このよう
なことが連続して行われると、第７図（ａ）に示すうよ
に、大径側の胴部への巻取密度が線状態となる一方、小
径側の胴部への巻取密度が密状態となって、テーパボビ
ンの胴部外形と異なった巻取外形となる。このような巻
取状態のボビン２０を同図（ｂ）のように立て置きした
場合には、線材密度が相違することによる巻崩れが生じ
たり、あるいは線材４０の巻替えの際には密状態部分で
線材４０が絡まりを生じ易く、断線の原因ともなってい
る。

テーパ胴部を有するボビンに線材を巻き取るトラバース
装置として、特開昭５６−１２２６１号公報に示される
ものがあるが、トラバーサの反転タイミングを正確に制
御するだけで前述した巻取密度の疎密の問題を解決する
手段を示していない。

そこで本発明の目的はボビンの胴部がテーパ状であって
も、そのテーパ面に沿って均等に巻取ることが可能な線
材巻取装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明は以下の手段を備えてい
る。

（１）ボビン 線材を胴部に巻取るため、巻取モータにより回転駆動さ
れる。この場合、ボビンの胴部がテーパ状であれば、本
発明の効果は顕著になるが、同一径の胴部を有するボビ
ンにも適用することができる。

（２）トラバーサ 線材をボビンに案内するものであり、線材がボビンに定
ピツチで巻取られるようにボビンの長さ方向に往復移動
し、この往復移動の速度および往復移動の反転タイミン
グがそれぞれ後述する移動制御手段および反転制御手段
によって制御される。

（３）移動制御手段 ボビンの回転速度に基づいてトラバーサの移動の速度を
制御する手段である。この制御において線材がボビンの
胴部に定ピツチで巻取られるようにトラバーサの移動速
度を算出し、この算出結果に基づいてトラバーサの駆動
手段を制御する。かかるトラバーサの移動速度はボビン
の回転速度に関連して決定されるものであり、このため
移動制御手段はボビンの回転速度を直接または間接的に
検出する回転検出器を備え、この検出器で検出したボビ
ンの回転速度に基づいてトラバーサの移動速度の制御を
行う。

（４）反転制御手段 往復移動するトラバーサの反転タイミングを出力して、
トラバーサの反転動作を制御する手段である。この反転
制御手段は線材をボビンの胴部全体に供給するトラバー
サの反転動作を制御する。

このため、反転制御手段は、ボビンに対するトラバーサ
の位置と、ボビンの胴部の長さと、トラバーサの移動速
度に関する情報に基づいてトラバーサの反転タイミング
を算出する。かかる算出を行うため反転制御手段はトラ
バーサの位置をボビンの長さ方向で検出する位置検出セ
ンサと、ボビンの胴部の長さに関する情報が格納される
メモリと、これら位置検出センサおよびメモリからの情
報が入力されると共に、前記移動制御手段からのトラバ
ーサの移動速度情報が入力され、これらに基づいてトラ
バーサの反転タイミングを算出する演算部とを備えてい
る。

〔作用〕

テーパ状のボビンの胴部へ線材を巻取る場合、ボビンは
胴部の径に応じて線材が一定張力を有するように回転速
度が変化する。この回転速度の変動は移動制御手段によ
って検出され、同手段は線材がボビンの胴部に定ピツチ
で巻取られるようにトラバーサの移動速度の制御を行う
。従って、トラバーサはボビンの胴部の径に応じた速度
で移動する。また、この移動速度は反転制御手段に出力
される。反転制御手段はボビンの胴部の長さ方向に対す
るトラバーサの位置を検出し、この検出位置とトラバー
サの移動速度とによるトラバーサの移動の反転タイミン
グをトラバーサの位置検出による検出信号の入力に基づ
いて算出してトラバーサを反転移動させる。従って、ト
ラバーサは線材がボビンの胴部全域で均一に巻取られる
ように往復移動させられる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示し、従来装置
と同一の要素は同一の符号を付して対応させである。巻
取モータ１の出力軸にボビン２０が取り付けられてボビ
ン２０が一方向に回転しており、線材４０は引取機の引
取キャプスタン８によって引き取られた後、トラバーサ
１１に案内されてボビン２０に巻き取られている。この
場合、巻取モータ１は線材４０に一定の張力を与えるた
め、トルクモータが使用されている。

また、トラバーサ１１は螺旋軸１２に螺合され、この螺
旋軸１２がモータ１３に連結されており１．モータの正
逆回転でトラバーサ１１はボビン２０のボビン鍔２１．
２２の間を往復移動して線材４０がボビン２０の胴部全
域に均一に巻取られるようになっている。このような構
成では螺旋軸１２およびモータ１３はトラバーサ１１を
往復移動させる駆動手段となっている。

一方、ボビン２０は胴部２３の両端にボビン鍔２１２２
を有し、線材４０はボビン鍔２１．２２間の胴部２３に
巻取られるが、本実施例においてボビン２０として胴部
２３が一方向にテーパ状に傾斜したテーパポビンが使用
されている。

このような構成において、トラバーサ１１の移動を行う
モータ１３は移動制御手段５０および反転制御手段６０
によって制御されている。移動制御手段５０はトラバー
サ１１の移動がボビン２０の回転速度に関連するように
、その速度を制御する。このため移動制御手段５０は巻
取モータ１の回転速度を検出（ボビン２０の回転速度を
間接的に検出）するエンコーダなどの回転速度検出機（
図示せず）を有し、同検出機からの回転速度信号Ｓ１が
人力される。

また、移動制御手段５０はトラバーサ１１の移動を行う
モータエ３に駆動制御信号Ｓ２を出力してトラバーサの
移動速度の制御を行う。かかる移動制御手段５０は後述
するように、巻取モータ１の回転速度に基づいて線材４
０がテーパボビン２０の胴部２３に定ピツチで巻取られ
るようにトラバーサ１１の移動速度を制御し、これによ
り線材４０は均一の巻取密度でボビン２０に巻取られる
。

前記反転制御手段６０は往復移動するトラバーサ１１の
反転タイミングを算出して、トラバーサ１１のモータ１
３に反転信号Ｓ７、Ｓ８を出力する。この反転制御手段
６０はボビン２０の長さ方向に対するトラバーサ１１の
位置を検出し、この検出位置およびトラバーサ１１の移
動速度情報に基づいてトラバーサ１１がボビン鍔２１．
２２間を往復移動するように、その反転タイミングを制
御する。このためトラバーサの位置を検出する位置検出
センサ５．６を備えると共に、移動制御手段５０からト
ラバーサ１１の移動速度信号Ｓ３が入力される。本実施
例において、位置検出センサ５．６はそれぞれボビン鍔
２１．２２から距離Ｌ５、Ｌ６を有して胴部２３側に位
置するように設けられており、センサ５はトラバーサ１
１の左方向移動を、センサ６はトラバーサ１１の右方向
移動をそれぞれ非接触状態で検出し、これらの検出信号
Ｓ５、Ｓ６を反転制御手段６０に出力する。ここで反転
制御手段６０には距ＭＬ５、Ｌ６に関する情報が格納さ
れており、これらの情報とトラバーサ１１の移動速度信
号Ｓ３とに基づいてトラバーサ１１の反転タイミングを
、センサ５．６の検出信号Ｓ５、Ｓ６の入力に基づいて
算出し、その反転信号Ｓ７、Ｓ８をモータ１３に出力す
る０以上の説明から明らかなように、トラバーサ１１の
移動を行うモータ１３はその回転速度が移動制御手段５
０により制御されると共に、その回転方向の反転が反転
制御手段６０により制御される。このためモータ１３と
してはパルスモータ、スピードコントロールモータなど
、制御性の良好なモータを使用するのが好ましい。また
、トラバーサ１１の移動の反転タイミングの基準位置と
なる位置検出センサ５．６はその反転タイミングの算出
が容易なような位置が好ましく、ボビン２０の胴部の長
さに対してＬ５、Ｌ６は１０〜２０％程度の値となるよ
うに設定される。

次に上記構成による動作を第２図により説明する。

ボビン２０は巻取モータ１の駆動によって回転し、この
回転で線材４０がボビン２０の胴部２３に巻取られてい
る。巻取モータ１は線材４０が一定の張力を有するよう
に作用し、テーバ状の胴部２３の径の変化に伴って、そ
の回転速度が変動する。この回転速度信号Ｓ１は移動制
御手段５０に出力され、同手段は入力された回転速度に
基づいて、線材４０がボビン２０の胴部２３に定ピンチ
で巻取られるようにトラバーサ１１の移動速度を算出し
、そのモータ１３に駆動信号Ｓ２を出力する。これによ
りトラバーサ１１の移動速度がボビン２０の胴部２３の
径と関連するように制御され、ボビン２０のテーバ状の
胴部２３には均一の巻取密度となるように線材４０が巻
取られる。

なお、このトラバーサ１１のセンサ５の位置における移
動速度Ｖｔは信号Ｓ３により反転制御手段６０に出力さ
れる。同センサ５はその検出信号Ｓ５を反転制御手段６
０に出力する。反転制御手段６０はトラバーサ１１の移
動速度ｖ７が入力されると、距離Ｌ５に関する情報に基
づいてトラバーサ１１がボビン鍔２１に達するまでの時
間Ｔを次式により算出する。

Ｔ　＝　Ｌ　５　／　Ｖ　ｔ この場合、この演算に要する時間ΔＴを考慮する必要が
あり、実用的にはΔＴによる補正を考慮して、下式によ
る算出を行う。

Ｔ’　　＝　Ｌ　５　／Ｖｔ−ΔＴ このように算出された時間Ｔ°は反転制御手段６０に記
憶されると共に、同手段６０はこの時間Ｔ゛をタイマで
カウントしており、時間Ｔ°を計時すると、反転信号を
８７から３８（または、Ｓ８から３７）に切り換える。

これによりトラバーサ１１がボビン鍔２１に達した直後
に移動方向が反転する。

以上の反転動作の制御は反対側のボビン鍔２２でも同様
に行われ、これによりトラバーサ１１は正確にボビン鍔
で反転する。このため、ボビン２０の胴部全体に線材４
０を均一に巻取ることができる。

以上の動作はボビン２０の胴部２３がテーバ状の場合を
説明したが、胴部が同一径の筒状の場合にも同様に適用
することができる。また、位置検出センサ５．６を２箇
所に設置したが、このセンサはボビンに対するトラバー
サの相対位置を検出するものであるため、１箇所でも良
（，３箇所以上でも良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、線材がボビンに定ピツチ
で巻取られるようにトラバーサの移動速度をボビンの回
転速度に応じて制御すると共に、トラバーサの移動方向
の反転をボビンの胴部の長さに合わせて行うように制御
したため、ボビンの胴部がテーバ状であっても、均一な
巻取密度による巻取りを自動的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成を側面図、第２図
は動作を示す側面図、第３図は従来装置を示す平面図、
第４図はその側面図、第５図はテーバボビンを示す側面
図、第６図はテーバボビンへの巻取動作を示す側面図、
第７図は巻取り後のボビンを示す側面図である。 符号の説明 １・−・−・〜・巻取モータ ５．６・・−・−・−位置検出センサ ７−−−−−−−・−・−引取機 ８・・−・−・−引取キャプスタン １０・−一−−−−・−巻取機　　　　　１ｔ−−−−
−−・−・−トラバーサ１２−・−・−螺旋軸　　　　
　１３−・・・−・−・モータ１４．１５−・−・・・
−−−−−−リミットスイッチ２０・−・・−・−ボビ
ン　　　　　２１．２２−−−一−〜−−−−−ボビン
鍔２３・・・・−−−−−・・・胴部　　　　　　４０
−・−・−・−線材５０・・−・−・・・・・移動制御
手段　　６０・−・−・−反転制御手段５ｌ−３８−・
−−−一−−−−信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）線材を巻取る胴部を有して回転駆動されるボビン
   と、 このボビンの長さ方向に往復移動しながら前記線材をボ
   ビンに案内するトラバーサと、 前記ボビンの回転速度を検出し、検出した回転速度に基
   づいて前記線材をボビンの胴部に供給するトラバーサの
   移動速度を算出してトラバーサの移動速度を制御する移
   動制御手段と、 前記トラバーサをボビンの長さ方向の所定位置で検出し
   、この検出信号、前記ボビンのサイズ、および前記トラ
   バーサの移動速度とによってトラバーサの反転動作を制
   御する反転制御手段を備えたことを特徴とする線材巻取
   装置。
2. （２）前記ボビンは、線材が巻取られる胴部がテーパ面
   に形成され、 前記移動制御手段は、前記胴部の径に反比例する速度で
   前記トラバーサを移動させる請求項第１項記載の線材巻
   取装置。