JPS604107B2

JPS604107B2 - 線材巻取り制御方式

Info

Publication number: JPS604107B2
Application number: JP13246582A
Authority: JP
Inventors: 弘志岸; 伸治市村
Original assignee: DAIICHI DENKO KK
Current assignee: DAIICHI DENKO KK
Priority date: 1982-07-28
Filing date: 1982-07-28
Publication date: 1985-02-01
Also published as: JPS5922857A

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
に電線を巻取るための巻取り制御方式に関する。

・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サーバによって
電線を案内し、ボビンの鋼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量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
を計算し、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、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、電線を一定回転数の
。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なっていた。このよな具
体例として特公昭５１−１８２３７号公報に記載のもの
があり、これはボビンのテーパ状のつば部の断面形状と
同一の形状を有し且つボビンと一体的に軸方向移動を行
うテーパ型と、このテーパ型のテーパ面に接触すること
によってボビンの移動方向を反転させるための信号を発
する接触子とを設けておき、ボビンに線材が一層分巻取
られる毎にテーパ型を鞠方向と垂直方向に所定量だけ移
動させるようにシーケンスを設定しておき、これによっ
て接触子とテーパとの間隙がボビンのつば部の広がりを
シミュレートするようになっている。しかし、この例に
おいては線速とトラバース速度を一定としているため、
巻き初めは過密、巻終りは過疎の状態となってしまいつ
ば部に沿ってきれいに巻くことが不可能であるとともに
、仮にトラバース速度を徐々に低下させても線速を一定
に保つのは困難である上、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
しなければならないというこれを補正するように制御さ
れ、シーケンス等の設定の変更を要しない線村巻取り制
御方式を提供することを目的としたものである。以下、
本発明の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ｌａの両端に平つば部ｌｂとテー
パつば部ｌｃ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ための回転パルス
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
た案内シーブ７ａに電線４が案内されつつボビンーに巻
取されるよう構成されている。トラバーサ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に張ら
れたタイミングベルト１０と一点でボビン１０ａにより
連結されている。一方の駆動ローラ９ａは駆動パルスモ
ーターｌｃと連結されており、しかして駆動パルスモ−
夕１１ｃの回転にともなって、トラバーサ７は往復動し
、案内シープ７ａがボピンー近辺両っば部ｌｂ，ｌｃ間
をボビンの軸と平行に往復動して電線７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，８ｂ
間には、後述する検知器を作動させて行程位置を検知す
るための検知棒７ｂが突出て設けられている。また、前
記検知榛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の検知器１２は電線４がボビン胸部ｌａ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
方で、補正パルスモータ１５ｃ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上で調整ねじ１７によって位置調
整可能な調整台１４ａに固定されている。第２の検知器
１３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がそれそれボビン胴部ｌａの中程及び右端にあ
るときに作動するような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１４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、また検知榛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
させる必要が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
するた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ｌの形状に応じてあらかじめ
設定スイッチ２川こより設定された月岡部ｌａの直径Ｄ
ｏ及びテーパつば部ｌｃの角度ひと、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‘こ基づ
いて、トラバーサ７の行程幅の目標値Ｗを決定するため
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Ｄ，、同増加分をｄ、冨
岡部ｌａの長さをＷｏ、巻取った電線のボビン軸方向巻
取り長さ（これはトラバーサ７の行程幅に等しい）の目
標値をＷ、同増加分を１とすると、Ｗ＝Ｗ。

十ｌの関係があるから、１を求めればこれとＷｏとより
Ｗが決定される。

ところが１＝（ｔａｎｏ）．ｄ／２（１｝
の関係があり、またＤ。

十ｄニＶ／灯ＮであるからｄニＶ／汀Ｎ一Ｄ。

■となって、‘１’、【２）式より１ニ（ｔａｎ８），（Ｖ／２刀Ｎ−Ｄ。

／２）｛３｝が得られる（ただし汀の円周率）、したが
って演算部１９はＤｏ、ａ、Ｎ及びＶの入力に対して
｛３’式の演算を行ない、１に相当する値を出与するよ
うにマイクロコンピュータ等を用いて構成されるここで
ボビンの胴部ｌａの直径Ｄｏ及びつば部ｌｃの角度のま
設定スイッチ２０から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８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ａ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、さらにボビンーを
巻取り装置に取付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ＯＮ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１１ｃ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、一回の計数毎にリセ
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、切回の計数結
果を記憶し、以後の計数結果との差信号を作成する減算
器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なわれて前記演算部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部１５ｂは補正パルスモータ
ー５ｃをパルス数に相当する角度だ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、パルス発生器
１１ａは、ボビンー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１１ｂへ接続
されている。駆動回路１１ｂは駆動パルスモータ１１ｃ
を入力パルスのパルス数に相当する角度だけ回転駆動す
るとともに、トラバーサ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に構成されてる。すなわち、
トラバーサ７が左端にあって第１の検知器１２が作動し
ているときは右方向へ、また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。また、上述の各モータは図
示しない功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材巻取り装置は、まずボビン
１を取付けた際にトラバーサ７先端の案内シーブ７ａが
右端にあるときに検出器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なう。

時に、ボビンの形状・寸法によって定まる直径Ｄｏ及び
角度８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及び角度ひが目動的に読み
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を案内シープ７ａを介してボビン胸部ｌａ
に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の回転数に応じた周波数のパルスがパルス発生器１
１ａ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を駆動したト
ラバーサ７を移動させるとともに、検知棒７ｂによって
第１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７ａによって電線４をボビン８同部の両端間に案内し
、電線４はボビン１に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Ｄ，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ているので、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１５ｃ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器２３
の出力は零である。このため、比較部１５ａは演算部１
９及び減算器２３の両出力の差に相当する出力パルスを
発生し、出力部１５ｂ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
た１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が同様に移動した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ｌｃに
沿って整然と巻取られる。また、補正パルスモータ１５
ｃ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、計数器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１５
ａ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
制御が行なえ、たとえスリップ、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
直径の増加分は極くわずかであるから、数層巻取る毎に
一回の補正を行なうというように断続的な制御を行なう
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が、第２の検知器１３を検
出器１４と兼用することで、またはデジタルスケール、
ポテンショメータ等による額山長器でトラバーサ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の移動距離を計測するのに駆動パルスモータ１１
ｃ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・ポテンションメータ等による側長器で独立
して計測することも可能である。

また移動台１３ａはトラバーサ７の移動方向と平行に移
動するように構成したが、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
を回転角度に変換し、ピニオンの円周上に検知棒７ｂを
設けてこれにより作動する検知器を同じ円周上に移動さ
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１１ｃ及び補正パルスモー
タ１５ｃにパルスモータを使用したが、実施の態様によ
って適宜直流サーボモータ・シンクロナスモータまたは
油圧サーボシリンダ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ＤＣタコジェネレ
ータを用いてこの世力をＡ／Ｄ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ば部の一方のみ
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
きるしまた、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８同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は、少なくとも一方のつば部
がテーパ状になったボビン１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７によって線材４を案内
し、ボビン１に線材４を巻取るための線材巻取り制御方
式であって、ボビンーの回転数Ｎを検出する第１の検出
手段３と、線速Ｖを検出する第２の検出手段５と、ボビ
ン１の胴部を直径Ｄ。

及びつば部の角度８に関するデ−夕を記憶する記憶部２
０と、トラバーサ７の行程幅の目標値Ｗを演算する演算
部１９とを備えており、回転数Ｎ及び線速Ｖに基づいて
ポビンーに巻取られつつある線材４の巻取り直径Ｄ，を
演算するとともに、巻取り直径Ｄ，、胴部の直径Ｄｏ及
びつば部の角度０に基づいて巻取り直径Ｄ，に対応した
トラバーサ７の行程幅の目標値Ｗを演算し、演算された
目標値がトラバーサ７の実際の行程幅となるように制御
するようにしたので、巻取り作業が進行し線材４の巻取
り直径○，が増大するのに応じてトラバーサＴの行程幅
を適切に増加させることができ、線材４をボビン１のテ
ーパ状のつば部に沿って整然と巻取ることができる。ボ
ビン１の回転数Ｎと線速Ｖに基づいて者取られつつある
線材４の巻取り直径Ｄ，を演算し、これに基づいて目標
値Ｗを演算しているので、回転数Ｎ及び線速Ｖが変動し
たりまた人為的に大幅に変更した場合でも、目標値Ｗを
正確に演算することができるとともに、線材４と第２の
検出手段５との間のスリップ等によって誤差が生じた場
合であってもその誤差が累積されない。ボビン１の胴部
の直径ｏｏ及びつば部の角度ａ‘こ関するデータを記憶
部２川こ記憶させてこのデー外こ基づいて目標値Ｗを演
算しているので、寸法形状の異なる種々のボビン１に対
してもそれらのデータを適宜記憶させておくことによっ
て適切な目標値Ｗを演算して制御することができる。

【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
取り制御方式による装置の正面図、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（線材）、５・・・・・
・線遠パルス発生器（第２の検出手段）、７……トラバ
−サ、１９・・・・・・演算部、２０・・・・・・設定
スイッチ（記憶部）。第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

１少なくとも一方のつば部がテーパ状になったボビン
１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７によって線材４を案内し、ボビン１に線材４を巻
取るめの線材巻取り制御方式であって、ボビン１の回転
数Ｎを検出する第１の検出手段３と、線速Ｖを検出する
第２の検出手段５と、ボビン１の胴部の直径Ｄ＿０及び
つば部の角度θに関するデータを記憶する記憶部２０と
、トラバーサ７の行程幅の目標値Ｗを演算する演算部１
９とを備えており、回転数Ｎ及び線速Ｖに基づいてボビ
ン１に巻取られつつある線材４の巻取り直径Ｄ＿１を演
算するとともに、巻取り直径Ｄ＿１、胴部の直径Ｄ＿０
及びつば部の角度θに基づいて巻取り直径Ｄ＿１に対応
したトラバーサ７の行程幅の目標値Ｗを演算し、演算さ
れた目標値Ｗがトラバーサ７の実際の行程幅となるよう
に制御するようにしてなることを特徴とする線材巻取り
制御方式。