JPH0764471B2 - 線材巻取装置 - Google Patents

線材巻取装置

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JPH0764471B2
JPH0764471B2 JP1028059A JP2805989A JPH0764471B2 JP H0764471 B2 JPH0764471 B2 JP H0764471B2 JP 1028059 A JP1028059 A JP 1028059A JP 2805989 A JP2805989 A JP 2805989A JP H0764471 B2 JPH0764471 B2 JP H0764471B2
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JP
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bobbin
traverser
wire
winding
control means
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JP1028059A
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博志 松本
久修 山岸
和行 中島
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Hitachi Cable Ltd
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Hitachi Cable Ltd
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【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10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12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21、
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ットスチッチであり、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11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ッチで巻取るこ
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生じる。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11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)に示すように、大径側の胴部への巻取密度が
疎状態となる一方、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る場
合において、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 線材をその胴部がテーパ面に形成されたボビンの胴部に
巻取るため、巻取モータにより回転駆動される。
(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
ピッ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
胴部に定ピッチで巻取られるように前記胴部の径に反比
例する速度でトラバーサを移動させるべくトラバーサの
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、前記移動制御手段に基づく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ッチ
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てある。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、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21、
22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ボ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が入力される。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13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40がテーパボビン20の
胴部23に定ピッ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13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11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には距離L5、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。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50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1図及び第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、
テーパ状の胴部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に定ピッ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のテーパ状の胴部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60に出力する。反転制御手段60はトラバーサ11
の移動速度VT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=L5/VT 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′=L5/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S7か
らS8(または、S8からS7)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40
を均一に巻取ることができる。
なお、本実施例においては、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
良く、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、胴部がテーパ面に形成さ
れ且つトルクモータにより回転駆動されるボビン線材が
定ピッ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パ状であって
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図はテーパボビンを示す側面
図、第6図はテーパ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……巻取機、11……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……ボビン鍔 23……胴部、40……線材 50……移動制御手段、60……反転制御手段 S1〜S8……信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−273470(JP,A) 特開 昭60−258073(JP,A) 特開 昭59−78070(JP,A) 特公 昭59−50578(JP,B2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】線材を巻取る胴部がテーパ面に形成され、
    トルクモータにより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
    ビンの胴部全域に定ピッチで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
    移動速度を制御するものであって、前記胴部の径の増減
    に応じた速度でトラバーサを移動させる移動制御手段
    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とを備えたことを特徴とする線材
    巻取装置。
JP1028059A 1989-02-07 1989-02-07 線材巻取装置 Expired - Lifetime JPH0764471B2 (ja)

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JPH02209367A JPH02209367A (ja) 1990-08-20
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JPH06267089A (ja) * 1993-03-16 1994-09-22 Sanyo Electric Co Ltd 対物レンズ駆動装置
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