JPH0453363B2 - - Google Patents
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- JPH0453363B2 JPH0453363B2 JP9189686A JP9189686A JPH0453363B2 JP H0453363 B2 JPH0453363 B2 JP H0453363B2 JP 9189686 A JP9189686 A JP 9189686A JP 9189686 A JP9189686 A JP 9189686A JP H0453363 B2 JPH0453363 B2 JP H0453363B2
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- Japan
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- wire
- winding diameter
- motor
- detecting
- speed
- Prior art date
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)
- Filamentary Materials, Packages, And Safety Devices Therefor (AREA)
Description
技術分野
本発明は、供給ドラムに巻回されている線を引
つ張つて供給するにあたり、その供給ドラムに巻
回されている線の巻径を検出する巻径検出装置に
関する。 背景技術 このような巻径検出装置は、供給ドラムに巻回
されている線に、過大な張力が作用しないように
して供給するために必要となる。典型的な先行技
術は、第９図に示されている。供給ドラム１に
は、摩擦制動手段２によつて制動力が作用され
る。この供給ドラム１に巻回されている金属など
の線３は、引つ張り装置４によつて引つ張られ
る。供給ドラム１と引つ張り装置４との間には、
固定位置にローラ５，６が設けられており、これ
らのローラ５，６間にはもう１つのローラ７が設
けられる。これらのローラ５，６，７にわたつ
て、線３が巻掛けられる。ローラ７には、重錘８
が取付けられる。こうして引つ張り装置４によつ
て線３が引つ張られるときに、重錘８の重力によ
つて線３に張力が作用される。 発明が解決すべき問題点 このような先行技術では、線３に可及的に一定
の張力を作用して過大な張力が作用することを防
ぐために、ローラ５，６，７と重錘８とが設けら
れており、構成が比較的大形化するという問題が
ある。 またこのような先行技術では、引つ張り装置４
によつて線３を引つ張る際において、始動時に線
３に過大な引つ張り力が作用して線３が切断され
てしまうおそれがある。 このような問題を解決するために、供給ドラム
１に巻回されている線３の巻径を検出し、この巻
径に応じて供給ドラム１に線３の供給のための回
転方向とは逆方向にトルクを作用させることによ
つて、構成を小形化し、また線３に過大に張力が
作用することを防ぐことができることが望まれ
る。 本発明の目的は、供給ドラムに巻回されている
線を引つ張つて供給する際において、巻径を電気
的に検出して構成を簡略化することができるよう
にした巻径検出装置を提供することである。 問題点を解決するための手段 本発明は、引つ張られて供給される線が供給ド
ラムに巻回されている巻径を検出する巻径検出装
置において、 線の速度を検出する手段と、 供給ドラムに線の供給のための回転方向とは逆
方向にトルクを与えるモータと、 モータを予め定めた通電角で電力付勢する手段
と、 モータの負荷を検出する手段と、 速度検出手段と負荷検出手段とからの出力に応
答して巻径を演算して求める手段とを含むことを
特徴とする巻径検出装置である。 作 用 本発明に従えば、モータによつて線の供給のた
めの回転方向とは逆方向のトルクが供給ドラムに
与えられる。このモータを予め定めた通電角で電
力付勢しておき、このときの供給ドラムから引つ
張つて供給される線の速度を検出するとともに、
モータの負荷を検出することによつて、その線の
速度と負荷とに対応した巻径を演算して求めるこ
とが可能となる。 実施例 第１図は、本発明の一実施例の全体の系統図で
ある。水平軸線を有する供給ドラム１１には金
属、たとえば鋼などから成る線１２が巻回されて
いる。供給ドラム１１の回転軸１３には、一方向
クラツチ１４を介して、さらにベルトなどのよう
な動力伝達手段１５を介して直流モータ１６に連
結される。モータ１６は、永久磁石から成るステ
ータと、コイルが巻回されて成るロータと、コイ
ルに接続される整流子とを含む構成を有する。モ
ータ１６は、供給ドラム１１に線１２の供給のた
めの回転方向とは逆方向にトルクを与える。一方
向クラツチ１４は、このモータ１６からの動力を
供給ドラム１１に伝達するとともに、モータ１６
が停止されているときなどにおいては、線１２の
供給時において供給ドラム１１から動力伝達手段
１５を介してモータ１６に回転動力が伝達しない
働きをする。線１２は、その線１２の速度を検出
する速度検出手段１７を経て引つ張り装置１８に
よつて引つ張られる。この引つ張り装置１８は、
線３を一対のローラ１９，２０によつて挟持し、
これらのローラ１９，２０のうちの一方が回転駆
動されるように、構成されていてもよい。 第２図は、第１図に示された実施例電気的構成
を示すブロツク図である。モータ１６には交流電
源２１からサイリスタ２２を介して電力が供給さ
れ、このモータ１６には負荷電流を検出するため
の抵抗２３が直列に介在されている。抵抗２３の
電圧Ｅは、アナログデジタル変換器２４によつて
デジタル値に変換され、マイクロコンピユータな
どによつて実現される処理回路２５に与えられ、
このようにしてモータ１６の負荷が検出される。
処理回路２５は、点弧制御回路２６によつてサイ
リスタ２２の通電角を制御する。交流電源２１の
ゼロクロスは、検出回路２７によつて検出されて
処理回路２５に与えられ、これによつて点弧制御
回路２６は、希望する通電角でサイリスタ２２の
ゲートに点弧パルスを与えることができる。 第３図は、引つ張り装置１８の動作を説明する
ためのグラフである。時刻t0における始動後にお
いて、引つ張り装置１８におけるローラ１９，２
０は、線１２を挟持して引つ張り動作を開始し、
これによつて線１２の速度が時間経過に伴ない、
時刻t1に至まで上昇する。時刻t1以降においては
速度は予め定めた値VOに到達し、この時刻t1以
降において、速度は一定値VOに設定される。速
度VOはたとえば、80m／minであり、あるいは
また60m／minであり、時刻t0〜t1の時間は、た
とえば24秒であり、時刻t1から５〜10秒後の時刻
t2以降において、線１２の張力が一定となるよう
に制御される。時刻t0〜t2における始動時には、
線１２に過大に張力が作用して線１２の断線を生
じやすいけれども、本発明はこのような問題を解
決する。 この始動時において、モータ１６には第４図に
示されような通電角制御が行なわれ、このとき供
給ドラム１１に巻回されている線１２の巻径Ｄが
演算されて求められる。この巻径検出時において
は、モータ１６は角位相の160°経過時にサイリス
タ２２が導通され、180°に達するまでの20°の期
間においてサイリスタ２２が導通されてモータ１
６に電力が供給される。速度検出手段１７では、
線１２の速度が予め定めた値V1に到達した時刻
における抵抗２３の電圧Ｅを測定する。速度V1
は、たとえば40m／minである。速度検出手段１
７によつて検出される線１２の速度は、わずかな
がら変動しており、したがつてたとえば２秒間毎
の平均値を求めることによつて精度を向上するこ
とができる。 線１２の目標とする速度V0がたとえば80m／
minであるときにおいて、電圧Ｅと巻径Ｄとの関
係は、第５図のラインl1で示されるとおりであ
る。巻径Ｄが大きいとき、電圧Ｅもまた大きい値
となる。ラインl2はモータ１６が60m／minのと
きの電圧Ｅと巻径Ｄとの関係を示す。 第６図は始動時における目標とする速度V0が
80m／minであるときにおけるその線１２の速度
Ｖの変化に伴なう電圧Ｅとの関係を、巻径毎に示
すグラフである。ラインｌ３，ｌ４，ｌ５の各巻
径Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、 Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３ ……(1) である。線１２の速度Ｖが40m／minであるとき
における電圧Ｅは、参照符Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３でそ
れぞれ示されている。 こうして第１表が得られる。
つ張つて供給するにあたり、その供給ドラムに巻
回されている線の巻径を検出する巻径検出装置に
関する。 背景技術 このような巻径検出装置は、供給ドラムに巻回
されている線に、過大な張力が作用しないように
して供給するために必要となる。典型的な先行技
術は、第９図に示されている。供給ドラム１に
は、摩擦制動手段２によつて制動力が作用され
る。この供給ドラム１に巻回されている金属など
の線３は、引つ張り装置４によつて引つ張られ
る。供給ドラム１と引つ張り装置４との間には、
固定位置にローラ５，６が設けられており、これ
らのローラ５，６間にはもう１つのローラ７が設
けられる。これらのローラ５，６，７にわたつ
て、線３が巻掛けられる。ローラ７には、重錘８
が取付けられる。こうして引つ張り装置４によつ
て線３が引つ張られるときに、重錘８の重力によ
つて線３に張力が作用される。 発明が解決すべき問題点 このような先行技術では、線３に可及的に一定
の張力を作用して過大な張力が作用することを防
ぐために、ローラ５，６，７と重錘８とが設けら
れており、構成が比較的大形化するという問題が
ある。 またこのような先行技術では、引つ張り装置４
によつて線３を引つ張る際において、始動時に線
３に過大な引つ張り力が作用して線３が切断され
てしまうおそれがある。 このような問題を解決するために、供給ドラム
１に巻回されている線３の巻径を検出し、この巻
径に応じて供給ドラム１に線３の供給のための回
転方向とは逆方向にトルクを作用させることによ
つて、構成を小形化し、また線３に過大に張力が
作用することを防ぐことができることが望まれ
る。 本発明の目的は、供給ドラムに巻回されている
線を引つ張つて供給する際において、巻径を電気
的に検出して構成を簡略化することができるよう
にした巻径検出装置を提供することである。 問題点を解決するための手段 本発明は、引つ張られて供給される線が供給ド
ラムに巻回されている巻径を検出する巻径検出装
置において、 線の速度を検出する手段と、 供給ドラムに線の供給のための回転方向とは逆
方向にトルクを与えるモータと、 モータを予め定めた通電角で電力付勢する手段
と、 モータの負荷を検出する手段と、 速度検出手段と負荷検出手段とからの出力に応
答して巻径を演算して求める手段とを含むことを
特徴とする巻径検出装置である。 作 用 本発明に従えば、モータによつて線の供給のた
めの回転方向とは逆方向のトルクが供給ドラムに
与えられる。このモータを予め定めた通電角で電
力付勢しておき、このときの供給ドラムから引つ
張つて供給される線の速度を検出するとともに、
モータの負荷を検出することによつて、その線の
速度と負荷とに対応した巻径を演算して求めるこ
とが可能となる。 実施例 第１図は、本発明の一実施例の全体の系統図で
ある。水平軸線を有する供給ドラム１１には金
属、たとえば鋼などから成る線１２が巻回されて
いる。供給ドラム１１の回転軸１３には、一方向
クラツチ１４を介して、さらにベルトなどのよう
な動力伝達手段１５を介して直流モータ１６に連
結される。モータ１６は、永久磁石から成るステ
ータと、コイルが巻回されて成るロータと、コイ
ルに接続される整流子とを含む構成を有する。モ
ータ１６は、供給ドラム１１に線１２の供給のた
めの回転方向とは逆方向にトルクを与える。一方
向クラツチ１４は、このモータ１６からの動力を
供給ドラム１１に伝達するとともに、モータ１６
が停止されているときなどにおいては、線１２の
供給時において供給ドラム１１から動力伝達手段
１５を介してモータ１６に回転動力が伝達しない
働きをする。線１２は、その線１２の速度を検出
する速度検出手段１７を経て引つ張り装置１８に
よつて引つ張られる。この引つ張り装置１８は、
線３を一対のローラ１９，２０によつて挟持し、
これらのローラ１９，２０のうちの一方が回転駆
動されるように、構成されていてもよい。 第２図は、第１図に示された実施例電気的構成
を示すブロツク図である。モータ１６には交流電
源２１からサイリスタ２２を介して電力が供給さ
れ、このモータ１６には負荷電流を検出するため
の抵抗２３が直列に介在されている。抵抗２３の
電圧Ｅは、アナログデジタル変換器２４によつて
デジタル値に変換され、マイクロコンピユータな
どによつて実現される処理回路２５に与えられ、
このようにしてモータ１６の負荷が検出される。
処理回路２５は、点弧制御回路２６によつてサイ
リスタ２２の通電角を制御する。交流電源２１の
ゼロクロスは、検出回路２７によつて検出されて
処理回路２５に与えられ、これによつて点弧制御
回路２６は、希望する通電角でサイリスタ２２の
ゲートに点弧パルスを与えることができる。 第３図は、引つ張り装置１８の動作を説明する
ためのグラフである。時刻t0における始動後にお
いて、引つ張り装置１８におけるローラ１９，２
０は、線１２を挟持して引つ張り動作を開始し、
これによつて線１２の速度が時間経過に伴ない、
時刻t1に至まで上昇する。時刻t1以降においては
速度は予め定めた値VOに到達し、この時刻t1以
降において、速度は一定値VOに設定される。速
度VOはたとえば、80m／minであり、あるいは
また60m／minであり、時刻t0〜t1の時間は、た
とえば24秒であり、時刻t1から５〜10秒後の時刻
t2以降において、線１２の張力が一定となるよう
に制御される。時刻t0〜t2における始動時には、
線１２に過大に張力が作用して線１２の断線を生
じやすいけれども、本発明はこのような問題を解
決する。 この始動時において、モータ１６には第４図に
示されような通電角制御が行なわれ、このとき供
給ドラム１１に巻回されている線１２の巻径Ｄが
演算されて求められる。この巻径検出時において
は、モータ１６は角位相の160°経過時にサイリス
タ２２が導通され、180°に達するまでの20°の期
間においてサイリスタ２２が導通されてモータ１
６に電力が供給される。速度検出手段１７では、
線１２の速度が予め定めた値V1に到達した時刻
における抵抗２３の電圧Ｅを測定する。速度V1
は、たとえば40m／minである。速度検出手段１
７によつて検出される線１２の速度は、わずかな
がら変動しており、したがつてたとえば２秒間毎
の平均値を求めることによつて精度を向上するこ
とができる。 線１２の目標とする速度V0がたとえば80m／
minであるときにおいて、電圧Ｅと巻径Ｄとの関
係は、第５図のラインl1で示されるとおりであ
る。巻径Ｄが大きいとき、電圧Ｅもまた大きい値
となる。ラインl2はモータ１６が60m／minのと
きの電圧Ｅと巻径Ｄとの関係を示す。 第６図は始動時における目標とする速度V0が
80m／minであるときにおけるその線１２の速度
Ｖの変化に伴なう電圧Ｅとの関係を、巻径毎に示
すグラフである。ラインｌ３，ｌ４，ｌ５の各巻
径Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、 Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３ ……(1) である。線１２の速度Ｖが40m／minであるとき
における電圧Ｅは、参照符Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３でそ
れぞれ示されている。 こうして第１表が得られる。
【表】
電圧Ｅが値Ｅ１，Ｅ２の間の値Eiであるとき、
巻径Diは次のようにして補間演算によつて求め
られる。 Di＝Ｄ２−（Ｅ２−Ei）（Ｄ２−Ｄ１）／Ｅ２−Ｅ１…
…(2) このようにして供給ドラム１１に巻回されてい
る線１２の巻径Diが補間演算によつて求めるこ
とができる。 このようにして巻径を演算した後においては、
第７図に示されるように線１２の張力Ｔと、電圧
Ｅと、張力Ｔとの関係に基づいて、電圧Ｅが予め
定めた値となるようにサイリスタ２２の通電角を
制御する。第７図においてラインｌ６は目標の速
度VOが80m／minであるときを示し、ラインｌ
７はその目標とする速度VOが60m／minである
ときの関係を示す。線１２の張力Ｔが大きくなる
につれて、電圧Ｅが大きくなる。張力Ｔは、たと
えば1.6Kg〜2.4Kgの間となるように、電圧Ｅが入
力キー２９からの出力によつて設定される。張力
Ｔを希望する値に定めるために、電圧Ｅをその張
力Ｔに対応した値となるように補間演算を行な
い、このような補間演算を行なつた電圧Ｅが達成
されるように処理回路２５は点弧制御回路２６を
能動化して通電角を制御する。このようなライン
ｌ６，ｌ７は、巻径に対応して実験によつて定め
られ、処理回路２５にストアされる。 速度VOと巻径Ｄが補間演算などによつて求め
られた後には、角速度ωを第３式に基づいて演算
することができる。 ω＝｛（VO／60）／Dπ｝360 ……(3) 第８図は線１２の速度を検出する手段１７の構
成を示す斜視図である。ローラ３０には、線１２
が１回転だけ巻掛けられる。このローラ３０に
は、透孔３１が周方向に等間隔をあけて形成され
かつ遮光性材料、たとえば金属から成る円盤３２
が固着されている。透孔３１は、固定位置に設け
られた発光素子３３と受光素子３４との組合わせ
から成る光学検出素子３５によつて検出される。
発光素子３３から透孔３１を介して受光素子３４
によつて光が検出され、その時間間隔を検出する
ことによつて線１２の速度を演算することができ
る。またこのローラ３０の回転数を求めることが
でき、これによつて線１２の走行距離を演算する
ことができる。この線１２の走行距離に基づき、
前述の巻径Ｄから現在の巻径を演算して推測する
ことが可能となる。 効 果 以上のように本発明によれば、モータによつて
線の供給のための回転方向とは逆方向に供給ドラ
ムにトルクを与え、これによつて線に張力が生じ
る。モータの通電角を予め定めた値として電力付
勢し、この状態におけるモータの負荷を検出する
ことによつて巻径を演算して求めることが可能と
なる。したがつて本発明では、比較的簡単な構成
によつて電気的に巻径を検出することが可能とな
る。
巻径Diは次のようにして補間演算によつて求め
られる。 Di＝Ｄ２−（Ｅ２−Ei）（Ｄ２−Ｄ１）／Ｅ２−Ｅ１…
…(2) このようにして供給ドラム１１に巻回されてい
る線１２の巻径Diが補間演算によつて求めるこ
とができる。 このようにして巻径を演算した後においては、
第７図に示されるように線１２の張力Ｔと、電圧
Ｅと、張力Ｔとの関係に基づいて、電圧Ｅが予め
定めた値となるようにサイリスタ２２の通電角を
制御する。第７図においてラインｌ６は目標の速
度VOが80m／minであるときを示し、ラインｌ
７はその目標とする速度VOが60m／minである
ときの関係を示す。線１２の張力Ｔが大きくなる
につれて、電圧Ｅが大きくなる。張力Ｔは、たと
えば1.6Kg〜2.4Kgの間となるように、電圧Ｅが入
力キー２９からの出力によつて設定される。張力
Ｔを希望する値に定めるために、電圧Ｅをその張
力Ｔに対応した値となるように補間演算を行な
い、このような補間演算を行なつた電圧Ｅが達成
されるように処理回路２５は点弧制御回路２６を
能動化して通電角を制御する。このようなライン
ｌ６，ｌ７は、巻径に対応して実験によつて定め
られ、処理回路２５にストアされる。 速度VOと巻径Ｄが補間演算などによつて求め
られた後には、角速度ωを第３式に基づいて演算
することができる。 ω＝｛（VO／60）／Dπ｝360 ……(3) 第８図は線１２の速度を検出する手段１７の構
成を示す斜視図である。ローラ３０には、線１２
が１回転だけ巻掛けられる。このローラ３０に
は、透孔３１が周方向に等間隔をあけて形成され
かつ遮光性材料、たとえば金属から成る円盤３２
が固着されている。透孔３１は、固定位置に設け
られた発光素子３３と受光素子３４との組合わせ
から成る光学検出素子３５によつて検出される。
発光素子３３から透孔３１を介して受光素子３４
によつて光が検出され、その時間間隔を検出する
ことによつて線１２の速度を演算することができ
る。またこのローラ３０の回転数を求めることが
でき、これによつて線１２の走行距離を演算する
ことができる。この線１２の走行距離に基づき、
前述の巻径Ｄから現在の巻径を演算して推測する
ことが可能となる。 効 果 以上のように本発明によれば、モータによつて
線の供給のための回転方向とは逆方向に供給ドラ
ムにトルクを与え、これによつて線に張力が生じ
る。モータの通電角を予め定めた値として電力付
勢し、この状態におけるモータの負荷を検出する
ことによつて巻径を演算して求めることが可能と
なる。したがつて本発明では、比較的簡単な構成
によつて電気的に巻径を検出することが可能とな
る。
第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図は
第１図に示された実施例の電気的構成を示すブロ
ツク図、第３図は引つ張り装置１８の特性を示す
図、第４図はモータ１６の巻径検出時における通
電角制御の状態を示す図、第５図は電圧Ｅと巻径
Ｄとの関係を示すグラフ、第６図は線１２の速度
Ｖと電圧Ｅとの関係を示すグラフ、第７図は線１
２の張力Ｔと電圧Ｅとの関係を示すグラフ、第８
図は速度検出手段１７の具体的な構成を示す斜視
図、第９図は先行技術の系統図である。 １１……供給ドラム、１２……線、１４……一
方向クラツチ、１５……動力伝達手段、１６……
モータ、１７……速度検出手段、１８……引つ張
り装置、２１……交流電源、２２……サイリス
タ、２３……抵抗、２６……点弧制御回路。
第１図に示された実施例の電気的構成を示すブロ
ツク図、第３図は引つ張り装置１８の特性を示す
図、第４図はモータ１６の巻径検出時における通
電角制御の状態を示す図、第５図は電圧Ｅと巻径
Ｄとの関係を示すグラフ、第６図は線１２の速度
Ｖと電圧Ｅとの関係を示すグラフ、第７図は線１
２の張力Ｔと電圧Ｅとの関係を示すグラフ、第８
図は速度検出手段１７の具体的な構成を示す斜視
図、第９図は先行技術の系統図である。 １１……供給ドラム、１２……線、１４……一
方向クラツチ、１５……動力伝達手段、１６……
モータ、１７……速度検出手段、１８……引つ張
り装置、２１……交流電源、２２……サイリス
タ、２３……抵抗、２６……点弧制御回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 引つ張られて供給される線が供給ドラムに巻
回されている巻径を検出する巻径検出装置におい
て、 線の速度を検出する手段と、 供給ドラムに線の供給のための回転方向とは逆
方向にトルクを与えるモータと、 モータを予め定めた通電角で電力付勢する手段
と、 モータの負荷を検出する手段と、 速度検出手段と負荷検出手段とからの出力に応
答して巻径を演算して求める手段とを含むことを
特徴とする巻径検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9189686A JPS62249864A (ja) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | 巻径検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9189686A JPS62249864A (ja) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | 巻径検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62249864A JPS62249864A (ja) | 1987-10-30 |
| JPH0453363B2 true JPH0453363B2 (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=14039329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9189686A Granted JPS62249864A (ja) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | 巻径検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62249864A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0231268U (ja) * | 1988-08-23 | 1990-02-27 | ||
| DE102008008083A1 (de) * | 2008-01-28 | 2009-07-30 | Wilhelm Stahlecker Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Kreuzwickelspulen |
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-
1986
- 1986-04-21 JP JP9189686A patent/JPS62249864A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62249864A (ja) | 1987-10-30 |
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