JPH05229729A

JPH05229729A - 線材の巻取装置

Info

Publication number: JPH05229729A
Application number: JP7011592A
Authority: JP
Inventors: Toji Kin; 東治金
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1993-09-07

Abstract

(57)【要約】【目的】線材の移行部を巻取ドラムの回転軸方向に規則
正しく形成し、線材の山と谷とを規則正しく噛み合わせ
ることにより線材の巻取安定性を高める。【構成】巻取ドラム３を回転自在に支持し、Ｘ軸アクチ
ュエータ４により線材５の送り出し方向に対して横方向
へ移動可能に設けられた基台６と、線材を誘導して巻取
ドラムへの巻取位置を調節するように巻取ドラムの回転
軸方向にＸ軸アクチュエータ７により移動可能に設けら
れたトラバーサ９と、巻取ドラムの回転角度を検出する
ロータリーエンコーダ１０と、現在の巻取位置から鍔板
までの残距離を計測するＣＣＤカメラ１１、画像処理部
１２、変位センサ１３およびＳ値演算部１４とを有す
る。基台を所定ピッチで移動させ、巻き取られる線材の
移行部を形成するようにロータリエンコーダからの情報
に基づいてＸ軸アクチュエータ７を制御し、最終巻取位
置と鍔板との最終ギャップ長が所定の値となるようにＳ
値演算部からの情報に基づいてＸ軸アクチュエータ７を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信用光ファイバケー
ブルや電力ケーブルなどを整列させながら巻取ドラムに
巻き取るための線材の巻取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ファイバケーブルなどのような
長尺ケーブルの整列巻取は、ケーブルの送り出し角度を
調節しながら巻取ドラムを回転させることにより行なわ
れていた。すなわち、図８に示すように、巻取ドラム３
は巻胴１と、その両端に設けられた鍔板２，２とから構
成されており、この巻取ドラム３の近傍にはトラバーサ
１７が巻取ドラム３の回転軸線１８に平行な方向に対し
て移動自在に、かつ水平面内で旋回自在となるように配
置されており、このトラバーサ１７によってケーブル５
の送り出し角度が調節される。そして、ケーブル５の一
端を巻取ドラム３の鍔板２に固定した後に、トラバーサ
１７の位置と水平旋回傾斜角度とを調節しながら巻取ド
ラム３を回転させることにより、ケーブル５は整列しな
がら巻取ドラムに巻回されることになる。

【０００３】ところで、光ファイバケーブルのようにケ
ーブル径が大きいものを整列して巻き取る場合には、鍔
板２に固定されたケーブルの先端５ａに沿って巻取ドラ
ムの回転軸１８の方向に、いわゆる移行部１６と称され
るケーブルの蛇行部分を形成し、その他の部分は鍔板に
平行にケーブルを巻き取るようにしている（以下、この
平行な部分を平行部１９と称する）。この様子を詳細に
説明すると、図８に示すように、ケーブル先端５ａを鍔
板２に固定し、ここからケーブル５を巻胴１に巻回して
ゆくと、１巻回目の終端が１巻回目の始端に到達するま
ではケーブルは鍔板に平行に巻かれるが、巻取位置が１
巻回目の始端に達するとケーブルの直径分だけトラバー
サを移動させながら、かつ、トラバーサを水平旋回させ
ながらケーブルを送り出し、ケーブルが１巻回目の平行
部１９に達するまでケーブルを蛇行させる。ケーブルが
１巻回目の平行部１９に達すれば、ケーブル５が巻取ド
ラム３に対して直角に送りだされるように、トラバーサ
１７を停止させて元の位置に水平旋回させる。

【０００４】このような動作を順次繰り返してゆくと、
図１０および図１１に示すように、巻取ドラム３の所定
の範囲θ（ケーブルの先端が固定されている部分近傍）
にケーブルの移行部１６が形成され、その他の部分は鍔
板２に平行な状態で巻回されることになる。なお、移行
部１６はケーブルのターンが更新する部分であり、平行
部１９は各層のケーブルの山と谷とが噛み合ってケーブ
ルの巻回安定性に寄与する部分である。これによりケー
ブル５は巻胴１に規則正しく巻回され、巻取ドラム３か
らケーブル５を引き出す作業が容易になって、ケーブル
５に損傷を与えることもなくなる。したがって、ケーブ
ルを巻取ドラムに巻回する場合には、この移行部１６を
巻取ドラムの回転軸１８の方向に平行に形成しておく必
要がある。

【０００５】一方、巻胴１への巻回が一方の鍔板２から
他方の鍔板２まで達して第１層の巻き付けを終了する
と、次の第２層への巻き付けに移行するが、このとき、
第２層以降のケーブルの巻き付け状態を安定化させるた
めに、第２層の巻付位置は第１層の巻付位置に対してケ
ーブルの直径の半分だけずらしている。すなわち、図９
に示すように、第１層のケーブルは左側の鍔板２に接し
て巻かれているのに対し、この第１層の上部に巻回され
る第２層のケーブル５ｂは、第１層の隣接する２つのケ
ーブルの接触点にケーブルの中心が位置するように直径
の半分（Ｈ／２）だけずれて巻回されている。また、第
２層の上部に巻回される第３層のケーブル５ｃは第１層
のケーブルと同じように巻回される。したがって、各層
に巻回されたケーブルが隣接する上下の層に巻回された
ケーブルと直径の半分（Ｈ／２）だけずれた状態で巻き
付けられるには、特に第１層から第２層に移行する際に
おけるケーブル５の端面と鍔板２との隙間Ｇが直径の半
分（Ｈ／２）であることが必要となる。なお、この寸法
Ｇ、すなわち、第１層の最終ターンのケーブル５の端面
と鍔板２との隙間寸法Ｇは最終ギャップ長と称される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の巻取装置では、
トラバーサ１７の水平移動と水平旋回のみによって巻取
ケーブルの移行部１６を形成しており、一方、最終ギャ
ップ長Ｇの調節もトラバーサ１７の移動制御のみにより
行っていたのが実情である。したがって、左右の鍔板間
の距離Ｗをケーブル直径Ｈを考慮しながら設定しても、
実際に巻回されたときに生じる誤差により最終ギャップ
長Ｇが直径の半分（Ｈ／２）にならずに巻回されること
も少なくなく、重ね巻き等の巻き乱れが生じるという問
題があった。この巻き乱れによって、巻取ドラムからケ
ーブルを引き出そうとする際に、その引き出そうとする
部分が重ね巻きされたケーブルによって押さえつけられ
てしまい、無理にケーブルを引き出そうとすればケーブ
ルに損傷を与える結果となった。さらに、ケーブルなど
の線材を巻き取る際に注意すべき点は、巻き取ったケー
ブルの中心から巻取ドラムの回転軸までの距離である巻
半径を均一にすることである。第１層目の巻半径はケー
ブルが巻取ドラムに直接巻き取られるためにほぼ等しく
なるが、第２層目以降においては、ケーブルの巻取時の
張力の変動に起因して層数の増加にともない巻半径も次
第に変動する。このような巻半径の変動によりケーブル
の整列状態が乱れ、ケーブルを引き出す際の作業性に悪
影響を与えたり、ケーブルに損傷を与えたりすることか
ら、巻半径を均一にすることが重要となる。

【０００７】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、線材の移行部を巻取ドラム
の回転軸方向に規則正しく形成すると共に、巻半径の変
動を極力抑制し、線材の山と谷とを規則正しく噛み合わ
せることにより線材の巻取安定性を高めることを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の線材の巻取装置は、巻胴と鍔板とからなる
巻取ドラムを回転自在に支持し、線材の送り出し方向に
対して横方向へ基台移動手段により移動可能に設けられ
た基台と、この基台の近傍に設けられ、前記線材を誘導
して前記巻取ドラムへの巻取位置を調節するように、前
記巻取ドラムの回転軸方向にＸ軸移動手段により移動可
能に設けられたトラバーサと、前記巻取ドラムの回転角
度を検出する回転角度検出手段と、現在の巻取位置から
鍔板までの残距離を計測する残距離計測手段と、前記基
台を所定ピッチで移動させるように前記基台移動手段に
信号を出力し、巻き取られる線材の移行部を形成するよ
うに前記回転角度検出手段からの情報に基づいて前記ト
ラバーサのＸ軸移動手段に信号を出力すると共に、最終
巻取位置と鍔板との最終ギャップ長が所定の値となるよ
うに前記残距離計測手段からの情報に基づいて前記トラ
バーサのＸ軸移動手段に信号を出力する制御手段とを有
することを特徴としている。

【０００９】現在の巻取位置から巻取ドラムの回転軸ま
での距離を計測する巻半径計測手段と、前記線材の送り
出し張力を調節する張力調整手段と、前記巻半径計測手
段からの情報に基づいて前記張力調節手段に信号を出力
する制御手段を有することが好ましい。トラバーサは、
巻取ドラムの回転軸に直交する方向にＺ軸移動手段によ
り移動可能に設けられ、制御手段は、線材の巻取位置と
前記トラバーサとの相対位置を保持するように前記Ｚ軸
移動手段に信号を出力するように構成することが好まし
い。

【００１０】

【作用】線材を巻取ドラムに巻き取るには、まず、基台
移動手段により基台を巻取開始位置に移動させ、巻取ド
ラムを回転させる。この巻取ドラムが１回転したときに
再び基台移動手段により基台を線材の直径分だけ移動さ
せ、順次この動作を繰り返しながら線材の巻取を行って
ゆく。

【００１１】そして、巻取ドラムを回転させたときに、
回転角度検出手段からの情報を取り込んで現在の巻取ド
ラムの回転角度を認識する。この回転角度の情報に基づ
いて、線材の移行部を巻取ドラムに対して規則正しく形
成するようにＸ軸駆動手段に信号を出力し、トラバーサ
を適切な位置に微調整する。これにより、線材の移行部
が巻取ドラムの回転軸方向に規則正しく整列することと
なって平行部の範囲を確保することができ、線材の巻取
安定性が高められる。

【００１２】また、残距離計測手段からの情報を取り込
んで現在の巻取位置から鍔板までの残距離を計測し、こ
の計測結果に基づいて、最終巻取位置と鍔板との最終ギ
ャップ長が所定の値（線材の直径の１／２）となるよう
にＸ軸駆動手段に信号を出力し、トラバーサを適切な位
置に微調整する。これにより、各層の線材の山と谷とが
噛み合うこととなり、線材の巻回安定性が高められる。

【００１３】なお、現在の巻取位置から巻取ドラムの回
転軸までの距離を計測する巻半径計測手段と、前記線材
の送り出し張力を調節する張力調整手段とを設け、制御
手段で、前記巻半径計測手段からの情報に基づいて前記
張力調節手段に信号を出力するように構成したときは、
特に巻数が増加したときに生じやすい巻半径の変動を張
力を調節することにより防止することができる。また、
トラバーサを、巻取ドラムの回転軸に直交する方向にＺ
軸移動手段により移動可能に設け、制御手段を、線材の
巻取位置と前記トラバーサとの相対位置を保持するよう
に前記Ｚ軸移動手段に信号を出力するように構成したと
きは、巻取ドラムへの巻取位置とトラバーサにおける線
材の送り出し位置との高さを等しく設定することができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例に係る線材の巻取装置
を示す斜視図、図２は同実施例の制御装置の構成を示す
ブロック図、図３は同実施例の線材の巻取装置を示す側
面図、図４は同実施例の線材の巻取装置を示す正面図、
図５（Ａ）は同実施例の拘束装置を示す平面図、図５
（Ｂ）は同じく側面図、図６は同実施例に係る画像処理
部を示すモニター図、図７は同実施例の制御手順を示す
フローチャートである。

【００１５】本実施例の巻取装置は、送り出されたケー
ブル（線材）５を巻取ための巻取ドラム３を有してお
り、この巻取ドラム３はケーブル５を巻き付ける巻胴１
と、この巻胴の両側に固定されてケーブルの抜けを防止
するための鍔板２，２とから構成されている。巻取ドラ
ムの鍔板２，２間の距離は、巻き取られるケーブル５の
直径に関連して設定されており、図４に示すように鍔板
間の距離をＷ、ケーブルの直径をＨ、巻き付け回数をｎ
とすると、Ｗ＝ｎＨ＋Ｈ／２としておくことが好ましい。これは、図９について説明
したように、第１層の最終ギャップ長ＧをＨ／２に漸近
させることにより、各層の山と谷とを規則正しく噛み合
わせ、巻取安定性を高めるためである。ケーブル５は、
その先端を巻取ドラム３の一方の鍔板２に固定した後
に、当該巻取ドラムを回転させることにより巻胴１に巻
き付けられる。

【００１６】この巻取ドラム３の両端は、スタンド２０
を介して基台６に支持されており、図示はしないがモー
タ、プーリ、ベルト等を介して所定の速度で回転できる
ようになっている。また、巻取ドラム３の回転軸２１の
一端には、当該巻取ドラムの回転角度を検出するための
ロータリエンコーダ（回転角度検出手段）１０が設けら
れており、巻取ドラム３の回転方向に対する現在の回転
角度が検出できるようになっている。このロータリエン
コーダ１０からの信号は後述する制御手段１５に出力さ
れて、移行部１６の整列に機能することになる。

【００１７】上述した巻取ドラム３を支持する基台６
は、リニアガイド２２を介してケーブル５の送り出し方
向に対して横方向に移動自在に設けられており、制御手
段１５からの信号が基台のＸ軸アクチュエータ４に入力
されると、このＸ軸アクチュエータ４によって所定ピッ
チで移動する。通常、巻取を開始するときは、基台６を
Ｘ軸アクチュエータ４の始端に位置させ、ここから巻取
ドラム３が１回転する度にケーブル５の直径分Ｈだけ順
次移動させてゆく。そして、ケーブルが巻取端まで到達
すると、Ｘ軸アクチュエータ４を逆に駆動させて、再び
ケーブルの直径分Ｈだけ逆方向に順次移動させる。な
お、基台のＸ軸アクチュエータ４は、１軸駆動手段であ
れば公知のものを使用することができ、流体シリンダ、
チェーンコンベアなど特に限定されることはない。

【００１８】ケーブル５の送り出される経路に沿って、
フロアには平行光を発する光源２３と、この光源方向の
画像を取り込むＣＣＤカメラ１１が固定されている。こ
れら光源２３とＣＣＤカメラ１１は、基台６がＸ軸アク
チュエータ４によって移動しても、その位置を変えない
ようにフロアに固定されている。すなわち、図６に示す
ように、トラバーサ９によって誘導されたケーブル５の
現在巻き取られている位置を画像情報として取り込むこ
とができる適切な位置に固定されている。そして、この
ＣＣＤカメラ１１に接続された画像処理部１２では、光
源２３からの平行光がそのままＣＣＤカメラ１１に照射
される部分と巻取ドラム３およびケーブル５に照射され
て陰影としてＣＣＤカメラ１１に取り込まれる部分とを
二値化処理により画像処理を行って、現在巻き取られて
いるケーブル５の端面と画像中心との距離（図６にｄに
て示す）を演算して求め、この結果をＳ値演算部１４に
出力するようになっている。光源として平行光を用いた
のは、巻取ドラム３とＣＣＤカメラ１１とのＹ軸方向の
距離によってケーブル５の陰影をそのまま平行に画像内
に取り込むためである。したがって、光源２３からの平
行光の構成は何ら限定されることなく種々の公知手段を
用いることができる。

【００１９】一方、上述した光源２３とＣＣＤカメラ１
１とによって現在巻き取られているケーブル端面と画像
中心との距離ｄが求められるが、この画像中心と鍔板と
の距離Ｌ₂を計測するために、本実施例では、図４に示
すように基台の変位センサ１３を設けている。この変位
センサ１３は、Ｘ軸アクチュエータ４により移動する基
台６の移動距離を画像中心に対して計測するセンサであ
り、画像中心と鍔板との距離Ｌ₂がＳ値演算部１４に出
力されるようになっている。

【００２０】これら画像処理部１２と基台の変位センサ
１３から入力された情報に基づいて、Ｓ値演算部１４で
現在の巻取位置と鍔板との残距離Ｓを演算して求める。
すなわち、ケーブルの端面と画像中心との距離をｄ、画
像中心と鍔板との距離をＬ₂とすると、図４に示すよう
に、Ｓ＝ｄ＋Ｌ₂−Ｈとなる。この結果求められた残距離Ｓとケーブルの直径
Ｈから、制御手段１５では、最終ギャップ長Ｇがケーブ
ルの直径の半分Ｈ／２に比べて大きいか、あるいは小さ
いかを判断し、仮にＧ＞Ｈ／２であれば、以後のケーブ
ルの巻取を比較的間隔を開けて行うようにトラバーサ９
を微調整し、逆にＧ＜Ｈ／２であれば、以後のケーブル
の巻取を比較的間隔を詰めて行うようにトラバーサ９を
微調整する。このような微調整を巻取ドラムの１回転
毎、あるいは所定回転毎に行うことにより最終ギャップ
長Ｇが極めて精度良くケーブルの直径の半分Ｈ／２に漸
近することとなる。

【００２１】一方、本実施例の巻取装置は、上述した巻
取ドラム３に近接してトラバーサ９を有しており、この
トラバーサ９は支持台２４に載置されている。この支持
台２４の底部にはリニアガイド２５が設けられており、
ケーブル５の送り出し方向、すなわち図１に示すＹ軸方
向に沿って移動可能になっている。そして、制御手段１
５からの信号が入力されると流体シリンダ等のＹ軸アク
チュエータ（Ｙ軸移動手段）２６によりＹ軸方向に所定
距離だけ移動する。また、底部と支持台との間には流体
シリンダ等によって構成されるＺ軸アクチュエータ（Ｚ
軸移動手段）８が設けられており、Ｘ軸およびＹ軸とそ
れぞれ直交するＺ軸方向（図示する実施例では上下方
向）に所定距離だけ移動して、ケーブルの送り出し高さ
を調節するようになっている。このＺ軸アクチュエータ
８も制御手段１５からの信号によって作動する。

【００２２】支持台２４の上面にはケーブル５を挟み込
んである程度当該ケーブルを拘束するための拘束部材２
６が取り付けられており、送り出されるケーブルの撚り
によって巻取の整列状態が乱れるのを防止している。つ
まり、撚り合わせたケーブルを巻き取る場合には、ケー
ブルを曲げたり張力を加えたりすることにより、ケーブ
ルには撚りを戻そうとする力が発生する。そして、この
力と、ケーブルを回転しながら巻き取るために、巻取ド
ラムへの巻き付け位置でケーブルを巻取ドラム方向に移
動させようとする力が作用して、ケーブルの巻取位置に
悪影響を与える。このような不具合を防止するために、
本実施例ではケーブルの拘束部材をトラバーサに設けて
いる。したがって、巻き取るケーブルが撚りのないもの
である場合や撚りがあっても比較的剛性が低い場合等で
は、本実施例で例示した構造の拘束部材２６を設ける必
要はなく、他の構造の把持手段を用いても良い。

【００２３】また、この拘束部材２６と支持台２４との
間には、巻取ドラム３を支持する基台６の移動方向、す
なわち、Ｘ軸方向に移動可能なリニアガイド２７が設け
られている。そして、このリニアガイド２７に沿って拘
束部材２６を移動させるＸ軸アクチュエータ（Ｘ軸移動
手段）７が設けられており、制御手段１５からの信号に
よって所定の距離だけ移動するようになっている。特に
本実施例のＸ軸アクチュエータ７は、移動速度を基台の
Ｘ軸アクチュエータ４に比べて高速に設定している。こ
れは、基台６の移動位置を実際の巻取状態にかかわらず
所定位置に精度良く設定しておき、この基台６の位置に
対して生じた実際の巻取状態の誤差をトラバーサ９側で
迅速に微調整して、最終ギャップ長ＧをＨ／２に漸近さ
せるためである。また、巻取ケーブルの移行部１６を形
成するにあたり、トラバーサ９を迅速に移動させて移行
部の形成を規則正しく行うためでもある。したがって、
トラバーサ側のＸ軸アクチュエータ７は、移動範囲は少
なくて良いが、移動速度が早いものを選択することが好
ましい。

【００２４】図１および図３に示すように、トラバーサ
９の上流側には、送り出されるケーブル５の張力を調節
するためのテンションローラ２８が設けられており、例
えば、当該テンションローラ２８からケーブル５に加え
られる荷重を増減させることにより送り出されるケーブ
ル５の張力を調節するための張力調節手段２９を有して
いる。さらに、本実施例の巻取装置では、上述したＣＣ
Ｄカメラ１１により取り込まれた画像に基づいて巻取ド
ラムへのケーブルの巻半径を計測し、これを一定に維持
するようにしている。すなわち、ＣＣＤカメラ１１から
の情報に基づいて画像処理部１２において、図６に示す
現在の巻き付け位置の中心と巻取ドラムの端面（ある特
定点でも良い）との距離ｍを計測し、図４に示すよう
に、Ｌ₁＝Ｄ＋ｍの関係から、この値ｍをＬ₁値演算部３０でＬ₁値に変
換して制御手段１５に出力する。そして、この制御手段
１５において、この値Ｌ₁とケーブルの直径Ｈとを比較
し、計測結果に応じて張力調節手段２９にケーブル５の
張力を調節するように信号を出力する。例えば、Ｌ₁＞
ｎＨ＋Ｄであるときは、ケーブルの巻半径が定常よりも
太めに巻かれている状態であるから、テンションローラ
２８からケーブル５に加える張力を増加させる。逆に、
Ｌ₁＜ｎＨ＋Ｄであるときは、ケーブルの巻半径が定常
よりも細めに巻かれている状態であるので、テンション
ローラ２８からケーブル５に加える張力を減少させる。
なお、本実施例では、ＣＣＤカメラ１１、画像処理部１
２およびＬ₁値演算部３０が本発明の巻半径計測手段を
構成するが、本実施例の如くＣＣＤカメラ１１、画像処
理部１２とを残距離計測手段と共用せずに、それぞれ別
個に設けることも可能である。

【００２５】本実施例の制御手段１５は、巻取開始指令
に基づいて基台６を所定ピッチで移動させるように基台
のＸ軸アクチュエータ４に信号を出力する。また、トラ
バーサ９からのケーブル５の送り出し高さが巻取ドラム
３の巻取位置と等しくなるようにトラバーサのＺ軸アク
チュエータ８に信号を出力する。さらに、上述した巻取
ドラムのロータリエンコーダ１０から巻取ドラムの回転
角度を入力し、この情報に基づいてケーブルの移行部１
６を規則正しく形成するようにトラバーサのＸ軸アクチ
ュエータ７に信号を出力する。さらにまた、ＣＣＤカメ
ラ１１と画像処理部１２および基台の変位センサ１３に
より検出された現在の巻取位置情報に基づいてケーブル
端面と鍔板との残距離Ｓを演算して求めるＳ値演算部１
４からの入力信号によって、トラバーサのＸ軸アクチュ
エータ７を作動させ、最終ギャップ長Ｇがケーブルの直
径の半分Ｈ／２に漸近するように制御する。また、上述
したように、Ｌ₁値演算部３０からの計測結果に基づい
て張力調節手段２９に信号を出力し、テンションローラ
２８からケーブル５に加えられる張力を増減させる。

【００２６】次に作用を説明する。ケーブル５を巻取ド
ラム３に巻き取る際は、まず、制御手段１５から基台の
Ｘ軸アクチュエータ４に信号を出力して基台６を巻取開
始位置に移動させ、巻取ドラム３を回転させる（ステッ
プ１，２）。そして、巻取ドラム３を回転させたとき
に、巻取ドラムのロータリエンコーダ１０からの情報を
制御手段１５に取り込んで、現在の巻取ドラム３の回転
角度を認識する（ステップ３）。この回転角度の情報に
基づいて、図１１に示すように予め設定された移行部１
６の範囲θ内に巻取ドラム３が回転しているか否かを判
断し（ステップ４）、この移行部の範囲θ内であれば、
トラバーサのＸ軸アクチュエータ７に信号を出力して相
対的にケーブル５の送り出し位置を移動させ、ケーブル
の移行部１６を巻取ドラム３に対して規則正しく形成す
る（ステップ５）。

【００２７】このように、ケーブル５の移行部１６が巻
取ドラム３の回転軸２１方向に等しい幅で規則正しく整
列することにより、平行部１９の範囲を確保することが
できケーブルの巻取安定性が高められるが、特に本実施
例では、トラバーサ９をＸ軸アクチュエータ７によって
高速に作動させるため、移行部１６の形成を極めて精度
良く行うことができる。なお、巻取ドラム３の回転角度
が移行部の範囲θ内ではない場合にはトラバーサ９をそ
のままの状態に維持して巻取を継続する。

【００２８】ついで、光源２３を発光させてＣＣＤカメ
ラ１１に画像を取り込み（ステップ６）、画像処理部１
２で画像中心とケーブルの端面との距離ｄを演算して求
めてＳ値演算部１４に出力すると共に、基台の変位セン
サ１３からの情報をこのＳ値演算部１４に取り込んで、
画像中心と鍔板との距離Ｌ₂を演算して求める。これら
の演算結果に基づいてＳ値演算部１４でケーブルの端面
と鍔板との残距離Ｓ（Ｓ＝ｄ＋Ｌ₂−Ｈ）を求める（ス
テップ７）。そしてこの計測結果に基づいて、制御手段
１５で、最終ギャップ長Ｇがケーブルの直径Ｈの１／２
であるかどうかを判断し（ステップ８）、計測結果の最
終ギャップ長Ｇがケーブルの直径Ｈの１／２でない場合
には、最終巻取位置と鍔板との最終ギャップ長がケーブ
ルの直径の１／２となるようにトラバーサのＸ軸アクチ
ュエータ７に信号を出力し、トラバーサ９を適切な位置
に微調整する（ステップ９）。

【００２９】例えば、Ｇ＞Ｈ／２であれば、以後のケー
ブルの巻取を比較的間隔を開けて行うようにトラバーサ
９を基台６に対して相対的に移動させ、逆にＧ＜Ｈ／２
であれば、以後のケーブルの巻取を比較的間隔を詰めて
行うようにトラバーサ９を基台６に対して相対的に移動
させる。特に、本実施例では、基台６を実際の巻取状態
にかかわらず所定の位置に移動させておき、最終的な精
度を高速で作動するトラバーサ９側で調整するようにし
ているため、計測結果に対する応答性が向上し、このよ
うな微調整を巻取ドラムの１回転毎、あるいは所定回転
毎に行うことにより最終ギャップ長Ｇが極めて精度良く
ケーブルの直径の半分Ｈ／２に漸近することとなる。そ
してこれにより、各層の線材の山と谷とが噛み合うこと
となり、ケーブルの巻回安定性が高められる。なお、最
終ギャップ長の測定結果がＧ＝Ｈ／２である場合には、
トラバーサ９をそのままの位置に維持して巻取を継続す
る。

【００３０】巻取ドラム３が１回転すると、基台６が移
動限度、すなわちケーブル５が他方の鍔板２まで巻き取
られたかどうかを判断し（ステップ１０）、未だ移動限
度ではない場合には、再び基台のＸ軸アクチュエータ４
に信号を出力して基台６をケーブルの直径分Ｈだけ移動
させ（ステップ１１）、以後、ステップ２からステップ
１０までの動作を行う。また、基台６が移動限度に到達
して、ケーブル５が他方の鍔板２まで巻き取られたとき
は、基台のＸ軸アクチュエータ４に信号を出力して、基
台６をケーブルの直径分Ｈだけ逆方向に移動させ、第２
層の巻取を行う（ステップ１２）。このとき、同時にト
ラバーサのＺ軸アクチュエータ８に信号を出力してケー
ブルの直径分Ｈだけトラバーサ９を上昇させて、巻取位
置とトラバーサからのケーブルの送り出し高さを等しく
しておく。

【００３１】第２層の巻取においては、ＣＣＤカメラ１
１からの情報に基づいて画像処理部１２において、図６
に示す現在の巻き付け位置の中心と巻取ドラムの端面
（ある特定点でも良い）との距離ｍを計測し、図４に示
すＬ₁＝Ｄ＋ｍの関係から、この値ｍをＬ₁値演算部３
０でＬ₁値に変換して制御手段１５に出力する。そし
て、この制御手段１５において、この値Ｌ₁とケーブル
の直径Ｈとを比較し、計測結果に応じて張力調節手段２
９にケーブル５の張力を調節するように信号を出力す
る。例えば、Ｌ₁＞ｎＨ＋Ｄであるときは、ケーブルの
巻半径が定常よりも太めに巻かれている状態であるか
ら、テンションローラ２８からケーブル５に加える張力
を増加させる。逆に、Ｌ₁＜ｎＨ＋Ｄであるときは、ケ
ーブルの巻半径が定常よりも細めに巻かれている状態で
あるので、テンションローラ２８からケーブル５に加え
る張力を減少させる。これにより、特に第２層以降の巻
半径を一律にすることができる。以下、順次この動作を
繰り返しながらケーブルの巻取を行ってゆく。

【００３２】このように、本実施例によれば、移行部の
形成をロータリエンコーダによる巻取ドラムの回転角度
の検出結果に基づいて微調整すると共に、最終ギャップ
長をＣＣＤカメラ、画像処理部、基台の変位センサに基
づくＳ値演算部の計測結果によって微調整しているた
め、ケーブルを規則正しく巻取ドラムに巻回することが
でき、各層におけるケーブルの山と谷とを規則正しく噛
み合わせることによりケーブルの巻取安定性を高めるこ
とができる。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、巻取
ドラムを支持する基台を線材の送り出し方向に対して横
方向へ移動可能に設けると共に、線材を誘導するトラバ
ーサを巻取ドラムの回転軸方向および当該回転軸に直交
する方向にそれぞれ移動可能に設け、基台を所定ピッチ
で移動させながら、巻き取られる線材の移行部を形成す
るように回転角度検出手段からの情報に基づいてトラバ
ーサの位置を調整し、かつ、最終巻取位置と鍔板との最
終ギャップ長が所定の値となるように残距離計測手段か
らの情報に基づいてトラバーサの位置を調節するように
構成したため、線材の移行部を巻取ドラムの回転軸方向
に規則正しく形成することができると同時に、各層の線
材の山と谷とを規則正しく噛み合わせることにより線材
の巻取安定性を高めることができる。

【００３４】また、現在の巻取位置から巻取ドラムの回
転軸までの距離を計測する巻半径計測手段と、前記線材
の送り出し張力を調節する張力調整手段とを設け、制御
手段で、前記巻半径計測手段からの情報に基づいて前記
張力調節手段に信号を出力するように構成すれば、特に
巻数が増加したときに生じやすい巻半径の変動を張力を
調節することにより防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る線材の巻取装置を示す
斜視図である。

【図２】同実施例の制御装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】同実施例の線材の巻取装置を示す側面図であ
る。

【図４】同実施例の線材の巻取装置を示す正面図であ
る。

【図５】（Ａ）は同実施例の拘束装置を示す平面図であ
り、（Ｂ）は同じく側面図である。

【図６】同実施例に係る画像処理部を示すモニター図で
ある。

【図７】同実施例の制御手順を示すフローチャートであ
る。

【図８】ケーブルの巻き取り状態を示す平面図である。

【図９】従来の巻取装置を示す半正面図である。

【図１０】巻き取られたケーブルを示す平面図である。

【図１１】移行部分を示す側面図である。

【符号の説明】

１…巻胴２…鍔板３…巻取ドラム４…基台のＸ軸アクチュエータ（基台移動手段）５…ケーブル（線材）６…基台７…トラバーサのＸ軸アクチュエータ（Ｘ軸移動手段）８…トラバーサのＺ軸アクチュエータ（Ｚ軸移動手段）９…トラバーサ１０…ロータリエンコーダ（回転角度検出手段）１１…ＣＣＤカメラ（残距離計測手段、巻半径計測手
段）１２…画像処理部（残距離計測手段、巻半径計測手段）１３…変位センサ（残距離計測手段）１４…Ｓ値演算部（残距離計測手段）１５…制御手段１６…移行部２８…テンションローラ（張力調節手段）２９…張力調節部（張力調節手段）３０…Ｌ₁値演算部（巻半径計測手段）Ｈ…線材の直径Ｇ…最終ギャップ長Ｓ…残距離Ｗ…鍔板間距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】巻胴と鍔板とからなる巻取ドラムを回転自
在に支持し、基台移動手段により線材の送り出し方向に
対して横方向へ移動可能に設けられた基台と、この基台の近傍に設けられ、前記線材を誘導して前記巻
取ドラムへの巻取位置を調節するように、前記巻取ドラ
ムの回転軸方向にＸ軸移動手段により移動可能に設けら
れたトラバーサと、前記巻取ドラムの回転角度を検出する回転角度検出手段
と、現在の巻取位置から鍔板までの残距離を計測する残距離
計測手段と、前記基台を所定ピッチで移動させるように前記基台移動
手段に信号を出力し、巻き取られる線材の移行部を形成
するように前記回転角度検出手段からの情報に基づいて
前記トラバーサのＸ軸移動手段に信号を出力すると共
に、最終巻取位置と鍔板との最終ギャップ長が所定の値
となるように前記残距離計測手段からの情報に基づいて
前記トラバーサのＸ軸移動手段に信号を出力する制御手
段とを有することを特徴とする線材の巻取装置。
【請求項２】現在の巻取位置から巻取ドラムの回転軸ま
での距離を計測する巻半径計測手段と、前記線材の送り
出し張力を調節する張力調整手段と、前記巻半径計測手
段からの情報に基づいて前記張力調節手段に信号を出力
する制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載
の線材の巻取装置。
【請求項３】前記トラバーサは、巻取ドラムの回転軸に
直交する方向にＺ軸移動手段により移動可能に設けら
れ、前記制御手段は、線材の巻取位置と前記トラバーサ
との相対位置を保持するように前記Ｚ軸移動手段に信号
を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の
線材の巻取装置。