JPS5922858A - 線材巻取り装置 - 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、つば部がテーパ状になったボビンに線材、特
に電線を巻取るだめの巻取り装置に関する０ 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パ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歪計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
を泪評し、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っていた。しかしこのような
巻取り・装置では、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、例えばＩＩ線とローラ上がスリッ
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われないという欠点が
あった。また従来の他の例として、電線を一定回転薮の
ローラによって送り出して線速を一定にしておき、ボビ
ンの形状・寸法によってあらかじめ設定されたシーケン
スに基きトラバーサの制御を行っていた。しがし、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、また線速を変更
した場合はシーケンスの設定を変更しなければ々らない
という不便があった。

本発明は上述の点に鑑みて成されたものて、電ｔｆ９ｃ
’−５ト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、また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ない線材巻取り装
置を提供することを目的としだものである。

本発明の他の目的は、トラバーサの行程幅の初期設定を
、形状・寸法の異るボビンに対応して迅速かつ確実に行
える上記線拐巻取り装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、トラバーサの制御にあたっ
て特別な測長器を用いることなく安価に構成できる上記
線材巻取り装置を提供することにある。

以下、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
パつば部１ｃ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、線速ノセルス発生器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
けた案内シープ７ａに電線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。トラバーサ７け移動軸
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と一点でポル）
１０ａＶｃより連結されている。一方の駆動ローラ９ａ
け駆動パルスモータ１．１ｃと連結されており、しかし
て駆動パルスモータ１１ｃの回転にともなって、トラバ
ーサ７け往復動し、案内シーブ７ａがボビン１近辺両つ
ば部１ｂ、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されている。

またトラバーサ７の軸受８ａ、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７ｂ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Ｈ１
２は電線４がボビン胴部１ａの左端に具１壜シ あるときに対応して作動する位置に調整されている。第
２の検知器１３け、第１の検知器１２よりも右方で、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と平行に移動可能な移動台１３ａ
に固定され、また検出器１４は、第２の検知器より右方
で、移動台１３ａ　ｈて調整ねじ１７によって位置調整
可能々調整台１４ａに固定されている。第コの検知器１
３及び検出器１４は、電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な位置ニ調整されている。ここに用
いる第７、第２の検知器１２．１３及び検出器１４け、
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、また検知棒７ｂの
材質、形状を使用する検知器または検出器の種類に適合
させる必要のあることは当然である。

次に、制御回路冗ついて説明すると、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１８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２ＯＫより設定された胴部１ａ
の直径Ｄｏ及びテーパつば部１ｄの角度０と、検出イン
ターフェースｓ１Ｂから出力される回転数Ｎ及び線速Ｖ
Ｋ基づいて、トラバーサ７０行程幅の目標値Ｗを決定す
るだめの演算を行うものである。す力わち、第２図に示
すように巻取った電線の巻取り直径ｋＤ１．同増加同衾
加分胴部１ａの長さをＷ。、巻取ツタ電Ｐｊ。

ボビン軸方向巻取り長さくこれはトラバーサ７０行程幅
に等しい）の目標値をＷ、同増加分を！（！：すると、 Ｗ＝Ｗｏ＋Ｚ の関係があるから、ｌを求めればこれとＷ。とよＰ。

が決定される。ところが １　＝＝　（ｔａｎθ）・６　　　　■の関係があり、
また Ｄｏ＋　ｄ　＝　Ｖ／ア、 であるから ｄ−ｖへＮ　　Ｄｏ　　　　　　　　　■となって、■
、■式より ｌ　＝　（ｔａｎθ）　−（Ｖ／２．Ｎ　−ＤＯ／２）
　　■が得られる（ただしπけ円周率）。したがって演
算部１９ばＤｏ、θ、Ｎ及びＶの人力に対して０式の演
算を行い、ｌ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。ここでボビンの胴
部１ａの直径Ｄ０及びつば部１ｄの角度θは設定スイッ
チ２０から作業者が人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り
。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人力することによってそれ罠対応す
る直径り。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
ニ取何けた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
１の検知器１２がＯＦＦとなってから第２の検知器１３
がＱＮとなるまでの間のみ）ゲートが開くようになって
いる。ゲート回路２１の入力には、駆動パルスモータｌ
ｌｃを制御するためのパルス発生部１１ａの出力が接続
されており、ゲート回路２１の出力には、−回の計数毎
にリセットして常に一回毎のパル数を割数する計数部２
２が接続されている。割数部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が接続されており、減算部２３の出力は、単
位合わせのため適当な補正が行われて前記演算部１９の
出力とともに比較部１５ａへ接続される。比較部１５ａ
は、両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５１５ｂは補正パルスモ
ータ１５ｃをパルス数に相当する角度だり正または逆に
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１１ａ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主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１１ｂへ接続されている。

駆動回路＋＋ｂは駆動パルスモータｌｌｃを人カッくル
スのパルス数に相当する角度だけ回転駆動するとともニ
、トラバーサ７が往復動するように正１．逆方向をも含
めて駆動するようにｔｌｌｌ　ｒＱされている。

すなわち、トラバーサ７が左端にあって第１の検知器１
２が作動しているときは右方向へ、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パ
ーザ７を移動させるように、駆動パルスモータｌｌｃの
回転方向を制御するよう構成されている。まだ、上述の
各モータは図示しな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利巻取り装置は、まずボビン
１を欧化」た際にトラバーサ７先端の案内シーブ７ａが
右端にあるときて検出器１４が作動するように前記調整
ねじ１７により位置調整を行う。

同時に、ボビンの形状、寸法によって定まる直径Ｄｏ及
び角度θを、設定スイッチ２０により人力して設定する
。まだ前記したように直径Ｄ’Ｏ及び角度θが自動的に
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。

次に電線４を案内シーブ７ａを介してボビン胴部１ａに
数回巻きつけた後巻取シモータ２を駆動すると、ボビン
１の回転数に応じ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を移動させるとともに、
検知棒７ｂによって第７の検知器１２及び検出器１４が
作動する毎に駆動パルスモータ１１Ｃは反転し、トラバ
ーサ７は案内シーブ７ａＶｃよって電線４をボビン胴部
の両端間に案内し、電線４けボビンＩＶｃ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Ｄ１が増加し、これによって
ボビン１の回転数Ｎと電線４の線速Ｖとの関係が変更さ
れるので、演算部１９が前記０式の演算を行って一定の
出力を発生する。一方、前記計数！２２は、トラバーサ
７が第１の検知器１２と第２の検知器１３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１１ｃが未だ駆動
されていないのて両検知器１２．１３間の距離は変更さ
れておらず、したがって言１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。このため、比較部１５
ａは演算部１９及び減算部２３の両出力の差に相当する
出力パルスを発生し、出力部＋５ｂによって補正パルス
モータ１５ｃを駆動し、移動台１３ａは演算部１９によ
って演算されだｌの距離だけ右方へ移動することとなる
。その結果、検知器１４が同様に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はボビンテーパ
つば部１ｃｌＣ沿って整然と巻取られる。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も右方へ移動するので、用数部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、これらの変化に対応してトラバーサ７の行程幅の
目標値を決定し、これによってトラバーサ７の行程幅を
制御しているので常に適正な制御が行え、たとえスリッ
プ、雑音等によって一時的に目標値に誤作が生じても、
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
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くわずかであ
るから、数層巻取る毎に一回の補正を行うというように
断続的な制御を行うことも可能である。

以上説明した実施例で４移動台１３ａの移動距離を言１
測するのに駆動パルスモータＬｌｃの制御用パルスを流
用してこれを計数したが、デジタルスケール、ポテンシ
ョメータ等による測長器で独立して紺測することも可能
である。また、移動台１３ａはトラバーサ７の移動方向
と平行に移動するよ、う（Ｃ構成しだが、例えばトラバ
ーサ７にラックを設けこのラックとかみ合うピニオンに
よって平行移動ｋ・回転角度に変換し、ピニオンの円周
り、に検知棒７ｂを設けてこれによ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、駆動パルスモータｌｌｃ及び補正
パルスモータ１５ｃＶｃパルスモータを使用しだが、実
施の態様によって適宜直流サーボモータ、交流サーボモ
ータ、シンクロナスモータまだけ抽圧サーボシリンダ等
とすることも可能である。まり第１及び第２の検出手段
として回転パルス発生器及び線速パルス発生器を用いて
これらのパ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ＤＯタコジェネレータを用いてこの出方
を蝿変換することも可能であり、さらには全体をアナロ
グ的ＶｃＲＡ成することも可能である。さらに、この実
施例てけボビンつげ部の一方のみがテーパ状になってい
るものについて説明しだが、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た、テーパの
形状についても限定されるものではなく、例えばテーパ
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
部がテーパ状になっているもの等にも適用できる。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け、つば部がテーパ状［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、ボビンに線イオを巻取る装
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２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
値変化分を演算する演算部とを備えてなるので電線とロ
ーラとの間のスリップ等による４測誤差や線速の変動に
よる誤差が累積されず、また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ゎずられしさがない。

また、トラバーサの行程位置を検出しかつ検出する行程
位置が変更可能に駆動される検出器と、該検出器を前記
演算部により演算された目標値変化分に対応して駆動す
る補正部とを備え、前記検出器による検出信号に関連し
て前記トラバーサの行程幅を制御しているので、トラバ
ーサの行程幅の初期設定を形状・寸法の異るボビンに対
応して迅速かつ確実に行える。まだ、前記検出器を目標
値変化分に対応して補正しているので、制御が容易であ
るとともに誤差が少い。

また、トラパーザの行程位置を検知する、固定された第
１の検知器及び検知する行程位置が変更可能に駆動され
る第２の検知器とトラバーヅの移動ｆｉｌＶｃ応じた数
のパルスを発生するパルス発生部と、トラバーサが第７
と第２の検知器間を移動する間のみ前記パルス発生部に
よる発生パルス数を言１数する割数部と、該計数部によ
る計数結果の変化分が前記演算部により演算された目標
値変化分と対応するように前記第２の検知器を位置補正
してなるので、特別な測長器を用いる必要がなく安価に
構成できる。特に前記トラバーサを、前記パルス発生部
のパルスに同期して往復駆動するよう構成すると、パル
ス発生部が共用できまた測長にあたっての誤差がよね小
く々る。

さらに、前記検出器を、前記第２の検知器に対して位ｉ
ｔ調整可能に設けると、トラバーサの行程幅の初期設定
がきらに容易となる。

【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、ｌｂ　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、　　１１ａ−・・
パルス発生部、ｆｆｂ・・・駆動回路、１２・・・第１
の検知器、１３・・・第２の検知器、＋　３’ａ・・・
移動台、１４・・・検出器、１４ａ・・・調整台、１５
・・・補正部、１５ａ・・・比較部、１９・・・演算部
、２１・・・ゲ−ト回路、２２・・・語数部、２３・・
・減算部。 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／、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ノく−サによって線材
   を案内し、ホヒ：／　Ｋ　ｔｌＪ＋Ａ’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、
   ＄速を検出する第２の検出手段と、第１及び第２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イ直
   変化分を演算する演算部と、トラノく−サのイテ程位置
   を検出しかつ検出する行程位置力；変更可能に駆動され
   る検出器上、該検出器を前言己演算部により演算された
   目標値変化分に対（＋’５して駆動するだめの補正部と
   を備え、前記検出器による検出信号に関連して前記トラ
   ノく−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。 ２、つば部がテーパ状に々つ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、ボビンニ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
   一の検出手段と、第１及び第２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変化分を演算する演
   算部と、トラバーサの行程位置を検知する、固定された
   第１の検知器及び検知する行程位置が変更可能に駆動さ
   れる第２の検知器と、トラバーサの移動量に応じた数の
   パルスを発生するパルス発生部と、トラバーサが第１と
   第２の検知器間を移動する間のみ前記パルス発生部によ
   る発生パルス数を計数する計数部と、該引数部による計
   数結果の変化分が前記演算部により演算された目標値変
   化分と対応するように前記第２の検知器を駆動するだめ
   の補正部と、トラバーサの行程位置を検出しかつ前記第
   ２の検知器とともに駆動される検出器とを備え、検出器
   による検出信号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材巻取り装置。 Ｊ、前記トラバーサは、前記パルス発生部のバ、ルスに
   同期して往復駆動されてなる特許請求の範囲第２項記載
   の線材巻取り装置。 グ、前記検出器は、前記第２の検知器に対して位置調整
   可能に設けられてなる特許請求の範囲第一項または第３
   項記載の線材巻取り装置。 ｊ、前記検出器が、前記第２の検知器を兼用して構成さ
   れている特許請求の範囲第２項まだは第３項記載の線利
   巻取り装置。