JPH08281330A

JPH08281330A - 線材のもつれ検出装置

Info

Publication number: JPH08281330A
Application number: JP8901195A
Authority: JP
Inventors: Kohei Naito; 広平内藤; Shigeyuki Kobayashi; 重幸小林; Hisanobu Yamagishi; 久修山岸; Tsuyoshi Sato; 強志佐藤; Hitoshi Kikuchi; 均菊池; Hiroshi Matsumoto; 博志松本
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1995-04-14
Filing date: 1995-04-14
Publication date: 1996-10-29

Abstract

(57)【要約】【目的】検出部の構造上の制約を受けることなく、線
材の繰り出し速度を高めても確実にもつれ検出が行える
ようにする。【構成】タイトコイル１から線材を次工程等へ繰り出
す際、そのもつれ等を検出するもつれ検出装置にあっ
て、タイトコイル１から繰り出された線３に対し、その
送り方向に直交する方向から投光器４によって光を照射
すると共に、線３を挟んで投光器４の対向位置に配設さ
れたイメージセンサ５によって線３の投影光を受光し、
この受光状況から線３のもつれの有無を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイル状に巻かれた線
材の引き出し時におけるもつれ等を検出する装置、特
に、線材を高速に繰り出す際のもつれを検知するための
線材のもつれ検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コイル状に巻かれた線材を引き出し（繰
り出し）、これをステム等に巻き替えるとき、線材にも
つれやからまりを生じやすい。この種のもつれ等を検出
する装置は従来より種々の方式が提案されている。図４
は従来のもつれ検出装置の一例を示す模式的構成図であ
る。

【０００３】既に線材が筒状に巻回されているタイトコ
イル１１の上方には、４本のロールを井桁に組んで構成
した井桁ロール１２が水平に設置され、この井桁ロール
１２の各ロールの近傍には近接スイッチ１３が配設され
ている。更に、井桁ロール１２の上方には、吊り上げロ
ール１４が配設されている。タイトコイル１１から繰り
出された線１５は、タイトコイル１１の直上位置では渦
巻き状を成し、井桁ロール１２を通過するあたりから直
線状になり、吊り上げロール１４によって曲げ癖が伸ば
された後、次工程へ送り出される。

【０００４】線１５は井桁ロール１２を通る時点では曲
げ癖が伸ばされているため、通常、線１５は支障なく井
桁ロール１２内を通り抜けることができる。しかし、線
１５にもつれが有った場合、コイル状の曲げ癖は伸ばさ
れず、もつれたまま吊り上げられる。その際、線１５の
もつれ部が井桁ロール１２に接触し、井桁ロール１２の
上部ロールを跳ね上げ、コイル状の曲げ癖を持つ線１５
を無理に通そうとするため、近接スイッチ１３が作動
し、そのスイッチオンによって線１５のもつれが検出さ
れる。

【０００５】なお、線材のもつれを近接センサで検出す
る技術には、実開平４−４６０７３号公報（心線を案内
するガイドの内の出口側のガイド部の近傍のハウジング
に近接センサを取り付けた構成）があり、線材のもつれ
検出を光学的に行う技術には実開昭５６−６５０７号公
報（微弱な電圧が印加された１本の金属線をガイドドラ
ムに対して平行に張り、コイルから繰り出された線材が
金属線に接触した時に線材にもつれ有りを検出する）が
ある。

【０００６】又、電極を検出媒体に用いたもつれ検出の
技術には、特公昭５２−９６１１号公報（導電性検出片
をリング状に配設し、この中心部に線材を通過させ、通
過中の線材が導電性検出片に接触した時にもつれ有りを
検出する）、実公昭５２−２６５０１号公報（タイトコ
イルの内部に複数本の電極棒をコイル軸心方向に片持ち
で固定し、繰り出された線が電極棒間を短絡させた時に
線のもつれを検出する）、実公昭５３−３９７１９号公
報（円環形の絶縁基板の中心部に向かってワイヤを半円
形に複数の電極を形成してもつれ検出体を構成し、この
電極の中心部を通過する線が電極に接触したときにもつ
れ有りを検出する）、実公昭５８−２４７２６号公報
（枠状に形成した絶縁体電極を設けて構成した検出部を
並設し、これら検出部間に線材を通し、この線材が電極
間を短絡した時、もつれ有りを検出する）、実公昭６１
−４４０９号公報（タイトコイルの上部に絶縁体を介し
て半円状の一対の導体を結合することにより検出リング
を構成すると共に、このような構成の検出リングを２段
重ねにし、各々の中心部を通過する線材が導体に接触し
た時、もつれ有りを検出する）等がある。

【０００７】更に、検出部材に線材が機械的に接触した
際の検出部材の変位を利用してもつれを検出する技術に
は、実公昭５４−２２７４９号公報（線材の通路に一対
の検出ロールを回動自在に且つ間隔調整可能に配設し、
この検出ロール間に線材を通過させると共に、線材にも
つれが有った時に検出ロールを傾倒させ、もつれを検出
する）、実開昭５６−６５０６号公報（半円形の部材を
円環状に衝合し、一方の半円形部材を固定すると共に他
方の半円形部材を移動可能にし、その移動検出をもって
線材のもつれを検出する）、実開平５−８２９６８号公
報（平行する２本の棒状体の間を走行可能に検知ランナ
ーを配設し、２本の棒状体を通過する線材にもつれが有
る時、このもつれ部によって検知ランナーが持ち上げら
れ、もつれ有りが検出される）等がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術にあっては、井桁ロールの間隔が狭いと、線材を高
速に繰り出した際に井桁ロールに引っ掛かり、この為に
近接スイッチが誤動作する。逆に、井桁ロールの間隔が
広いと、線のもつれが小さいときに井桁ロールが跳ね上
がらず、もつれを検出することができないという問題が
ある。

【０００９】本発明は、もつれ検出が線材の繰り出し速
度を高めても可能であると共に、検出部の構造上の制約
を受けることがないもつれ検出装置を提供することを目
的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、コイル状に巻き取られた線材の繰り
出しに際し、そのもつれ等を検出するもつれ検出装置に
おいて、前記繰り出された線材に対し、その送り方向に
直交する方向から光を照射する投光器と、前記繰り出さ
れた線材を挟んで前記投光器の対向位置に配設されるイ
メージセンサと、前記投光器と前記イメージセンサによ
って定まる検出領域内に前記線材をガイドするガイド手
段と、前記イメージセンサの出力信号を処理する処理手
段を備えた構成にしている。

【００１１】そして、前記ガイド手段は、線材の暴れ抑
制のための井桁ロールによって構成されることができ
る。また、前記処理手段は、前記出力信号と予め定めた
基準値を比較して前記繰り出された線材のもつれを判定
することができる。

【００１２】

【作用】上記した手段によれば、線材の通過コースの途
中に、線材を挟むようにして投光器とイメージセンサを
対向配置することにより、イメージセンサには線材の姿
勢状況に応じた明暗差が受光され、通常時（正常時）の
受光状況と、もつれ発生時の受光状況との差に基づい
て、もつれ発生を検出することができる。この結果、線
材の繰り出し速度を速くしても、誤動作を生ぜず、確実
にもつれ検出を行うことができる。また、線材の太さに
かかわらず、無調整及び無接触（非接触）によりもつれ
検出が行えるようになる。

【００１３】線材を挟んで対向位置に配設された投光器
及びイメージセンサは、線材が暴れても、その挙動が井
桁ロールによって規制されるため、線材が投光器及びイ
メージセンサに機械的に接触することがなく、損傷等を
与えることがない。また、前記繰り出された線材の通常
時及びもつれ時における前記イメージセンサの出力レベ
ルの関係を予め把握、例えば、通常時に比べ、もつれ時
にはイメージセンサの出力レベルが減少することに着目
し、この違いを予め把握しておき、基準値（又は比較
例）との比較（又は参照）により、線材のもつれを判定
することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明による線材のもつれ検出装置の一実
施例を示す模式的構成図である。タイトコイル１は、ボ
ビン等に線材を密着状態に巻回して形成されている。こ
のタイトコイル１の上方には、下側ロール２ａ及び上側
ロール２ｂから成る井桁ロール２が配設されている。こ
の井桁ロール２は線材の暴れを抑えるために設けられ、
その構成は平行配設された２本の下側ロール２ａと、こ
れに対し、その上部に直交するようにして井桁に組まれ
る２本の上側ロール２ｂとから成り、中心部に線材が通
過できるように構成されている。

【００１５】そして、上側ロール２ｂの２本は、水平位
置から垂直方向へ回動する（跳ね上げる）ことができる
ように一端が蝶着されている。この井桁ロール２の中心
部には、タイトコイル１から垂直方向へ繰り出された線
材としての線３が通過するように挿通される。井桁ロー
ル２は線３の曲げ癖を伸ばすに十分な半径を有すると共
に十分な高さ位置に設置されている。

【００１６】更に、桁ロール２の下側ロールと上側ロー
ルの間には、光ビームを線３に向けて水平に投光する投
光器４、及び投光器４よりの光を明暗差として検出する
イメージセンサ５が配設されている。このように、投光
器４及びイメージセンサ５を井桁ロール２に組み込んだ
ことにより、線３にもつれが有ったとしても、線３が投
光器４及びイメージセンサ５には接触せず、これらの機
器を損傷する恐れがない。更に、光学的に検出を行うた
め、線材に対して無接触に検出が行え、機械的な要素が
無いため、誤動作等を招くこともない。

【００１７】また、イメージセンサ５には、線材のもつ
れの有無を判定するための信号処理部６が接続されてい
る。この場合、投光器４は、イメージセンサ５の全幅に
光が照射される必要がある。イメージセンサ５は、ＣＣ
Ｄ（電荷結合素子）等のリニアセンサが用いられ、投光
器４との間に線３が介在するように光が投光されること
から、線３の位置に面した受光部に対する受光が遮ら
れ、他の部分のみが受光される（すなわち、線３の投影
光がイメージセンサ５に受光される）。更に、上側ロー
ル２ｂの上方には吊り上げロール７が設置され、線３の
曲げ癖を伸ばすように機能する。吊り上げロール７によ
って曲げ癖が矯正された線３は、次工程へ送り出され
る。

【００１８】図２はイメージセンサ５による検出状況を
示している。図２の（ａ）は線３が通常の状態で繰り出
されている場合のイメージ出力であり、（ｂ）はもつれ
発生時のイメージ出力である。図の（ａ）と（ｂ）を比
較して明らかなように、通常時（正常時）ともつれ発生
時とでは、光を遮る量に相違がある。すなわち、もつれ
時にはイメージセンサ５内で影になる部分が多くなるの
で、この明暗比（或いは遮光量）を予め把握しておけ
ば、もつれ発生の有無を判定することができる。その判
定の為の信号処理部６の一例を示したのが図３である。
なお、イメージセンサ５の出力信号は、実際には複雑な
信号処理が施されるが、ここでは原理的構成を示し、詳
細については図示及び説明を省略している。

【００１９】図３に示すように、イメージセンサ５の各
素子の出力は多入力端子を備えたオア回路８に入力さ
れ、各入力信号に対する論理和がとられる。オア回路７
には積分回路９が接続され、オア回路８の出力信号に対
する積分信号を得ている。更に、積分回路９には比較回
路（演算増幅器）１０の非反転入力端子（−）が接続さ
れ、その反転入力端子（＋）には基準電圧Ｖｒが印加さ
れている。オア回路８の出力信号は通常時にはレベルが
大きく、もつれ発生時には小さくなる。そこで、両者の
間にしきい値となる基準電圧Ｖｒを設定し、積分回路９
の出力電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｒを下回るとき（＝Ｖｒ＞
Ｖｄ）に比較回路１０から出力信号を発生させれば、も
つれ検出を行うことができる。比較回路１０の出力信号
は、警報に用いることも、線３の走行停止、或いは加工
機の停止に用いることができる。

【００２０】なお、線材の直径が比較的大きい場合、イ
メージセンサ５の検出精度も低くてよいので、ＣＣＤ等
に代え、所定数のフォトトランジスタ（或いは、フォト
ダイオード、光導電セル等）を一直線上に密着配置した
センサにしてもよい。また、上記実施例においては、も
つれ有無の判定を図３に示すように論理回路やアナログ
回路を用いて構成する例を示したが、構成の全てをデジ
タル回路による構成にすることも可能であるし、マイク
ロコンピュータを用いた処理も可能である。この場合、
もつれに関するデータをテーブルでＲＯＭに設定してお
き、読み込んだデータと参照することにより判定を行う
ことができる。

【００２１】

【発明の効果】以上より明らかな如く、本発明によれ
ば、繰り出された線材に対し、その送り方向に直交する
方向から光を照射する投光器と、前記繰り出された線材
を挟んで前記投光器の対向位置に配設されるイメージセ
ンサとを、前記投光器と前記イメージセンサによって定
まる検出領域内に前記線材をガイドするガイド手段と共
に設ける構成により、線材の繰り出し速度を速くして
も、誤動作を生ぜず、確実にもつれ検出を行うことがで
きる。また、線材の太さにかかわらず、機構上の制約も
受けることなく無調整及び無接触（非接触）にもつれ検
出が行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による線材のもつれ検出装置の一実施例
を示す模式的構成図である。

【図２】本発明にかかるイメージセンサによる検出状況
を示している。

【図３】本発明にかかる信号処理部の構成例を示すブロ
ック図である。

【図４】従来のもつれ検出装置の一例を示す模式的構成
図である。

【符号の説明】

１タイトコイル２井桁ロール２ａ下ロール２ｂ上ロール３線４投光器５イメージセンサ６信号処理部７吊り上げロール

フロントページの続き (72)発明者佐藤強志茨城県日立市川尻町４丁目10番１号日立電線株式会社豊浦工場内 (72)発明者菊池均茨城県日立市川尻町４丁目10番１号日立電線株式会社豊浦工場内 (72)発明者松本博志茨城県日立市日高町５丁目１番１号日立電線株式会社日高工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コイル状に巻き取られた線材の繰り出し
に際し、そのもつれ等を検出するもつれ検出装置におい
て、前記繰り出された線材に対し、その送り方向に直交する
方向から光を照射する投光器と、前記繰り出された線材を挟んで前記投光器の対向位置に
配設されるイメージセンサと、前記投光器と前記イメージセンサによって定まる検出領
域内に前記線材をガイドするガイド手段と、前記イメージセンサの出力信号を処理する処理手段を具
備することを特徴とする線材のもつれ検出装置。
【請求項２】前記ガイド手段は、線材の暴れ抑制のた
めの井桁ロールによって構成されることを特徴とする請
求項１記載の線材のもつれ検出装置。
【請求項３】前記処理手段は、前記出力信号と予め定
めた基準値を比較して前記繰り出された線材のもつれを
判定することを特徴とする請求項１記載の線材のもつれ
検出装置。