JPS5922857A - 線材巻取り制御方式 - 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】 本発明は、つば部がテーバ状になったボビンに線材、特
に電線を巻取るだめの巻取υ装置に関する。

エナメル線、裸銅線等の電線をボビンに巻取るためには
、ボビンを回転させるとともにボビンの両つば部間を往
復動するトラバーサによって電線を案内し、ボビンの胴
部に多層状に巻取っている。

しかし、ボビンのつば部がテーバ状になっている場合は
、電線を巻取るにしたがって巻取り幅が増加するので、
これに対応して前記トラバーサの行程幅を増加させる必
要がある。このため、従来では一つの例として電線がボ
ビンに巻取られる以前に巻取り置針測用のローラ上を通
過させ、このローラの総回転数から巻取られた電線の量
を言１算し、この計算結果とボビンの形状・寸法とから
トラバーサの行程幅の目標値を演算することによってト
ラバーサの行程幅の制御を行なっていた。しかしこのよ
うな巻取り装置では１巻き取られた電線の量を正確に計
測するのが困難であり１例えば電線とローラとがスリッ
プすることによって誤差が生じ、この誤差は巻取り終了
まで累積するので適切な制御が行なわれない七いう欠点
があった。また従来の他の例として、電線を一定回転数
のローラによって送り出して線速を一定にしておきｔ　
ボビンの形状・寸法によってあらかじめ設定されたシ−
ケンスに基きトラバーサの制御を行々つでいた。

しかし、この例では装置は簡単になるが前記の例と同様
の欠点を有する上、線速の変動による誤差が累積し、ま
だ線速を変更した場合はシーケンスの設定を変更しなけ
ればならない占いう不便があった。

本発明は上述の点に鑑みて成されたもので、電線とロー
ラとの間のスリップ等による計測誤差や線速の変動によ
る誤差が累積されず、まだ巻取り回転数や線速を大幅に
変更した場合でも自動的にこれに追従して制御され、シ
ーケンスの設定を変更する必要の々い線材巻取り装置を
提供することを目的としだものである。

以下１本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図において、胴部１ａの両端に平つば部１ｂとテー
パつは部ＩＣを有するボビン１は、巻取りモータ２の軸
に連結され、さらに回転数を検出するだめの回転パルス
発生器３が同軸上に設けられている。電線４の通路途中
には、線速パルス発生器５が同軸上に連結された線速検
出ローラ６が配備され、またトラバーサ７の先端に設け
た案内シアブ７ａＫ電線４が案内されつつボビン１に巻
取られるよう構成されている。トラバーブ７は移動軸を
ボビン１の軸と平行にしてすべり軸受８ａ、８ｂによっ
て軸支されており、一対の駆動ローラ９ａ。

９ｂ間に張られたタイミングベルト１０と一点てポル）
１０ａＫより連結されている。一方の駆動ローラ９ａは
駆動パルスモータＬＩＣと連結されており塾　しかして
駆動パルスモータ１．１ｃの回転にともなって、ト５　
ハープ７は往復動し、案内シーブ７ａがボビン１近辺両
つば部ｌｂ、ｌｃ間をボビンの軸と平行に往復動して電
線４を案内するように構成きれている。

またトラバーサ７の軸受８’ａ　、　Ｂｂ間には、後述
する検知器を作動させて行程位置を検知するだめの検知
棒７ｂが突出して設けられている。また、前記検知棒７
ｂにより作動する第１の検知器１２．第２の検知器１３
及び検出器１４が設けられており、このうち第１の検知
器１２は電線４がボビン胴部１ａの左端にあるときに対
応して作動する位置に調整されて固定されている。第２
の検知器１３は、第１の検知器１２よりも右方て、補正
パルスモータ１５により回転駆動される送りねじ１６と
螺合しトラバーサ７と平行に移動可能々移動台１３８　
Ｋ固定され、また検出器１４は、第２の検知器より右方
で、移動台１３ａ上てπ７１整ねじ１７によって位置調
整可能な調整台１４８に固定されている。第一の検知器
１３及び検出器１４は１、′＠線巻取りの初期設定時に
おいて電線４がそれぞれボビン胴部１ａの中程及び右端
にあるときに作動するよう々位置に調整されている。こ
こに用いる第１．第２の検知器１２．１３及び検出器１
４は、マイクロスイッチ、近接スイッチ、または光電ス
イッチ等の検出精度の高いものが望ましく、まだ検知棒
７ｂの４１質、形状を使用する検知器または検出器の種
類に適合きせる必要のあることは当然である。

次に、制御回路について説明すると、第３図に示すよう
に回転パルス発生器３及び線速パルス発生器５の出力は
、それぞれのパルスを一定時間毎にカウントして回転数
、及び線速に変換するだめの検出インターフェース部１
８に接続されている。

演算部１９は、ボビン１の形状に応じてあらかじめ設定
スイッチ２０により設定された胴部１ａの直径り。

及びテーパつは部ＩＣの角度θと、検出インターフェー
ス部１８から出力される回転数Ｎ及び線速Ｖに基ツいて
ｂ　トラバーサ７の行程幅の目標値Ｗを決定するだめの
演算を行なうものである。すなわち第２図に示すように
巻取った電線の巻取り直径をＤＩ、同増加分をｄ、胴部
１ａの長さをＷＯ，巻取った電線のボビン軸方向巻取り
長さくこれはトラバーサ７の行程幅゛に等しい）の目標
値をｗ１同増加分をｌとするａ ｗ＝ｗｏ＋ｚ の関係があるから、ｌを求めればこれ、！：ｗｏとより
Ｗか決定される。ところが １＝（ｔａｎθ）・／／２（１） の関係があり、また ■ ＤＯ十ｄ＝／ＸＮ であるから ｄ＝／　　−、ＤＯ’　　　ｆ２＋ πＮ と々つて、（ｌＸ２１式より １−　（ｔａｎθ）・（／　　　−／）　　　　　、ｔ
３）２ＸＮ　　　　　　２ が得られる（ただしπは円周率）、シたかつて演算部１
９はＩ〕０．θ、Ｎ及び■の入力に対して（３）式の演
算を行ない、ノに相当する値を出力するようマイクロコ
ンピュータ等を用いて構成されている。ここてボビムの
胴部１ａの直径Ｄｏ及びつば部ＩＣの角度θは設定スイ
ッチ２０かも作業者が入力するようにしているが、あら
かじめボビンの形式を定めて種々の形式に対応する直径
Ｄｏ及び角度θを記憶した記憶部を設けておき、作業者
がボビンの形式のみを入力することによってそれに対応
する直径Ｄｏ及び角度θが記憶部から自動的に読み出さ
れるように構成してもよく、さらにボビン１を巻取り装
置に取付けだ際にセンサーによってボビンの形式が感知
されるように構成してもよい。

また、第１の検知器１２及び第２の検知器１３はゲート
回路２１に接続されており、ゲート回路２１は両検知器
から検知信号が出力されてくるずれの間のみ（例えば第
７の検知器１２がＯＦＦとなってから第第２の検知器１
３かＯＮとなるまての間のみ）ゲートか開くようになっ
ている。ゲート回路２１の入力には、駆動パルスモータ
ＩＩＣを制御するだめのパルス発生部１１ａの出力が接
続されており、ゲート回路２１の出力には、−回の引数
毎にリセットして常に一回毎のパルス数を計数する計数
部２２が接続されている。計数部２２の出力には、初回
の計数結果を記憶し、以後の計数結果との差信号を作成
する減算部２３が接続されてお沙、減算部２３の出力は
、単位合わせのため適当な補正が行なわれて前記演算部
１９０出力七吉もに比較部１５ａへ接続される。

比較部１５ａは面入力を比較して比較結果の大小に応じ
たパルスを出力し、この出力を受けて出力部１５ｂは補
正パルスモータ１５ｃをパルス数に相当する角度たけ正
または逆に回転駆動するよう構成されている。ところで
、パルス発生部−１１８は、ボビン１の回転数に応じた
周波（数のパルスを発生するように構成されており、こ
の出力は前記ゲート回路２１へ接続されるとともに、駆
動回路ｆｌｂへ接続されている。駆動回路１１ｂは駆動
パルスモータＩＩＣを入力バルーのパルス数に相当する
角度たけ回転駆動するとともに、トラ／く−サ７が往復
動するように正・・逆方向をも含めて駆動するようＫｆ
ｆη成されている。すなわち、トラ／＜−サッカ：左端
にあって第１の検知器１２が作動しているときは右方１
司へ。

まだ右端にあって検出器１４が作動しているときは左方
向へそれぞれトラバーサ７を移動させるように駆動パル
スモータ１１Ｃの回転方向を制御するよう構成されてい
る。まだ、上述の各モータは図示し々い切替スイッチを
切替えることによって、調整のためそれぞれ単独に手動
で作動可能に構成されている。

以上のように構成された線拐巻取り装置は、まずボビン
１を数句けだ際にトラノ（−サ７先端の案内シーブ７ａ
が右端にあるときに検出器１４か作動するように前記調
整ねじ１７により位置調整を行なう。

同時Ｋ　ｈ　ボビンの形状・寸法によって定まる’ｄＬ
ＦＩ−ＤＯ及び角度θを、設定スイッチ２０により入力
して設定する。また前記したように直径ＤＯ及び角度θ
゛が自Ｕｊ的に読み出されるように構成したときは。

この作業は省略される。

次Ｋｍ線４を案内シーブ７ａを介してボビン胴部ｌａＫ
数回巻きつけた後巻取りモータ２を駆動すると、ボビン
１の回転数に応した周波数のパルスがパルス発生部１１
ａより出力される。このパルスによって駆動回路１１ｂ
が作動し、パルス数に応じた回転数に駆動パルスモータ
１１Ｃを駆動してトラバーサ７を移Ｕ〕させるとともに
、検知棒７ｂＫよって第１の検知器１２及び抽出器１４
が作動する毎に駆動パルスモータｌｌｃは反転し、トラ
バーサ７は案内シーブ７ａＫよって電線４をボビン胴部
の両端間に案内し、電線４は一ボビンＩＫ多層状に巻取
られていく、ところが、電線４がボビン１に巻取られる
につれて電線の巻取り直径ＤＩが増加し、これによって
ボビン１の回転数Ｎと電線４０線速ｖ七の関係が変更さ
れるので、演算部１９が前記（３）式の演算を行なって
一定の出力を発生する。一方、前記計数部２２はトラバ
ーサ７が第１の検知器１２と第２の検知器１．３との間
を移動する間のみパルス発生部１１ａの出力パルス数を
計数しているのであるが、補正パルスモータｌｌｃが未
だ駆動されていないので両検知器１２．１３間の距離は
変更されておらず、したがって計数結果は初期と同一で
あって減算部２３の出力は零である。このだめ、比較部
１５ａけ演算部１９及び減算部２３の両川力の差に相当
する出力パルスを発生し、出力部１５ｂ　Ｋよって補正
パルスモータ１５Ｃを駆動し、移動台１３ａは演算部１
９によって演算されたｌの距離だけ右方へ移動すること
となる。その結果、検出器１４が同様（（移動して検知
位置が右方へ変更されるので、トラバーサ７はこれに対
応して変更された行程幅を往復動し、結局電線４はボビ
ンテーバつば部１ｃＫ沿って整然♂巻取られる。また、
補正パルスモータ１５Ｃが駆動されることによって第２
の検知器１３も右方へ移ａ〕するので、計数部２２の計
数結果が初期値より増加して減算部２３に出力が発生し
、その分だけ比較部１５ａの出力が減少して行き、平衡
状態で補正パルスモータ１５ｃは停止する。以下、同様
に繰り返されて。

電線４はボビン１に巻取られる。このように、ボビン１
の回転数及び電線の線速を常に測定し、仁れらの変化に
対応してトラパーザ７の行程幅の目標値を決定し、これ
によってトラバーサ７０行程幅を制御しているので常に
適正な制御が行々え、たＬえスリップ、雑音等によって
一時的に目標値に誤差が生じても、この誤差は累積され
ることなく次の瞬間には適正な目標値を得て制御される
ものである。この制御は連続的に行なってもよいが、例
えば線径の極細な電線を巻取る場合は一層を巻取ること
による直径の増加分は極〈わずかであるから、数層巻取
る毎に一回の補正を行な、う七いうように断続的々制御
を行なうことも可能である。

以上説明した実施例では、トラバーサ７の行程幅の目標
値をその増加分のみに着目して演算し。

またこれに対応してトラバーサ７の実際の移動距離をそ
の増加分のみに着目して計測し、これらを比較すること
によって制御を行なったか、第２の検知器１３を検出器
１４と兼用することで、まだはデジタルスクール、ポテ
ンショメータ等による測長器でトラバーサ７の実際の全
移動距離を直接計測することにより、目標値に直接関連
させて制御することも可能である。

また、移動台１３ａの移ｇＪ距離を４測するのに駆動パ
ルスモータ１１Ｃの制御用ノ＜）レスを流用してこれを
計数しだが、デジタルスケール メータ等による測長器て独立して計測することも可能で
ある．また移動台１３ａはトラ／く一す７の移動方向と
平行に移動するように構成しため：．ｆｌＩえばトラバ
ーサ７にラックを設けこのランク七カーみ合うビニオン
によって平行移動を回転角度に変換し．ピニオンの円周
上に検知棒７ｂを設けて゛こハ穫り作動する検知器を同
心円周上に移動させるように移動台１３ａを構成しても
よい。

またこの実施例では、駆動ノ＜ノｌ／スモータ１１ｃ及
ヒ補正パルスモータ１５ｃ　Ｋノクルスモータを使用し
たが．実施の態様によって適宜直流サーホモータ・シン
クロナスモータまだは油圧サーボシ１）ンタ゛等とする
ことも可能である。また第１及び第２の検出手段として
回転，＜ルス発生器及び線速ノくルス発生器を用いてこ
れらのノぜルス出力を一定時間カウントすることとして
いるが、例えばＤＣタフジェネレータを用いてこの出力
を　４変換することも可能であり，さらには全体をアナ
ログ的に構成することも可能である。

さらに、この実施例ではボビンつげ部の一方のみがテー
バ状Ｋｆｉっているものについて説明したが、両方のつ
ば部がテーパ状になっているものについても適用できる
しまだ、テーバの形状についても限定されるものではな
く，例えばテーノぐが２段になっているものまたは円弧
状のもの若しくは胴部がテーパ状に々つているもの等に
も適用てきる。またトラバーサの先端に案内シーブを設
けて電線を案内することとしているが，これと逆に案内
シーブは固定としてボビンをトラバーサにより移動させ
ることとしてもよい。

以上のように本発明は、つば部がテーパ状になったボビ
ンを回転させるとともに．両つば間を往復動するトラバ
ーサによって線材を案内し，ボビンに線材を巻取る装置
において．ボビンの回転数を検出する第７の検出手段と
，線速を検出する第２の検出手段と，第７及び第２の検
出手段による検出結果からトラバーサのイテ程幅の目標
値を演算する演録部とを備え、該演算部により演算きれ
た目標値に関連して前記ドラバ〒すの行程幅を制御しだ
ので、電線とローラとの間のスリップ等による言１測誤
差や線速の変動による誤差が累積されず。

まだ巻取り回転数や線速を大幅に変更した場合でも自動
的にこれに追従して制御され、シーケンスの設定変更等
のわずられしさがない、しだがって本発明による（！：
１種々の線桐を種々の形状のボビンに多層状に整然と巻
取ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明の線材巻
取り装置の正面図、第２図はボビンの一例を示す正面図
、第３図は制御回路を示すブロック回路図である。 １・・・ボビンｔ　　１．ｂ、ｌｃ−・・つば部％　２
・・・巻取りモータ、３・・・回転パルス発生器（第１
の検出手段）。 ４・・・電線、５・・・線速パルス発生器（第２の検出
手段、７・・・トラバーサ。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. つば部がテーバ状になったボビンを回転させるとさもに
   １両つば間を往復動するトラバーサによって線材を案内
   し、ボビンに線材を巻取る装置において、ボビンの回転
   数を検出する第１の検出手段と、線速を検出する第２の
   検出手段と、第１及び第一の検出手段による検出結果か
   らトラバーサの行程幅の目標値を演算する演算部とを備
   え、該演算部により演算された目標値に関連して前記ト
   ラバーサの行程幅を制御することを特徴とする線拐巻取
   り装置。