JPH05229733A

JPH05229733A - 線材の拘束装置

Info

Publication number: JPH05229733A
Application number: JP7011692A
Authority: JP
Inventors: Toji Kin; 東治金
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1993-09-07

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構造で線材に発生する撚り戻りを抑制す
ることにより線材の巻取安定性を高める。【構成】回転自在に設けられた巻胴１と鍔板３とからな
る巻取ドラム３と、この巻取ドラムに線材５を供給する
キャタピラ４１との間に設けられ、線材の軸線を中心と
する回転を阻止するように当該線材を挟持しながら巻取
ドラムに導く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力・通信用ケーブ
ル、架空送電線などの線材を整列させながら巻取ドラム
に巻き取るための線材の巻取装置等に適用され、線材の
撚り戻りを抑制する拘束装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ファイバケーブルなどのような
長尺ケーブル（線材）の整列巻取は、ケーブルの送り出
し角度を調節しながら巻取ドラムを回転させることによ
り行なわれていた。すなわち図１１，図１２に示すよう
に、巻取ドラム３は巻胴１と、その両端に設けられた鍔
板２，２とから構成されており、この巻取ドラム３の近
傍にはトラバーサ１７が巻取ドラム３の回転軸線１８に
平行な方向に対して移動自在に、かつ水平面内で旋回自
在となるように配置されている。そして、トラバーサ１
７によってケーブル５の送り出し角度が調節され、ケー
ブル５の一端を鍔板２に固定した後に、トラバーサ１７
の位置と水平旋回傾斜角度とを調節しながら巻取ドラム
３を回転させることにより、ケーブル５は整列しながら
巻取ドラムに巻回されることになる。なお、図１２中
「２８」はケーブルに張力を加えるテンションローラ、
「４１」はケーブルを送り出すためのキャタピラであ
る。

【０００３】ところで、光ファイバケーブルのようにケ
ーブル径が大きいものを整列して巻き取る場合には、鍔
板２に固定されたケーブルの先端５ａに沿って巻取ドラ
ムの回転軸１８の方向に、いわゆる移行部１６と称され
るケーブルの蛇行部分を形成し、その他の部分は鍔板に
平行にケーブルを巻き取るようにしている（以下、この
平行な部分を平行部１９と称する）。この様子を詳細に
説明すると、図１１（Ａ）に示すように、ケーブル先端
５ａを鍔板２に固定し、ここからケーブル５を巻胴１に
巻回してゆくと、１巻回目の終端が１巻回目の始端に到
達するまではケーブルは鍔板に平行に巻かれるが、巻取
位置が１巻回目の始端に達するとケーブルの直径分だけ
トラバーサを移動させながら、かつ、トラバーサを水平
旋回させながらケーブルを送り出し、ケーブルが１巻回
目の平行部１９に達するまでケーブルを蛇行させる。ケ
ーブルが１巻回目の平行部１９に達すれば、ケーブル５
が巻取ドラム３に対して直角に送りだされるように、ト
ラバーサ１７を停止させて元の位置に水平旋回させる。

【０００４】このような動作を順次繰り返してゆくと、
図１４および図１５に示すように、巻取ドラム３の所定
の範囲θ（ケーブルの先端が固定されている部分近傍）
にケーブルの移行部１６が形成され、その他の部分は鍔
板２に平行な状態で巻回されることになる。なお、移行
部１６はケーブルのターンが更新する部分であり、平行
部１９は各層のケーブルの山と谷とが噛み合ってケーブ
ルの巻回安定性に寄与する部分である。これによりケー
ブル５は巻胴１に規則正しく巻回され、巻取ドラム３か
らケーブル５を引き出す作業が容易になって、ケーブル
５に損傷を与えることもなくなる。したがって、ケーブ
ルを巻取ドラムに巻回する場合には、この移行部１６を
巻取ドラムの回転軸１８の方向に平行に形成しておく必
要がある。

【０００５】一方、巻胴１への巻回が一方の鍔板２から
他方の鍔板２まで達して第１層の巻き付けを終了する
と、次の第２層への巻き付けに移行するが、このとき、
第２層以降のケーブルの巻き付け状態を安定化させるた
めに、第２層の巻付位置は第１層の巻付位置に対してケ
ーブルの直径の半分だけずらしている。すなわち、図１
３に示すように、第１層のケーブルは左側の鍔板２に接
して巻かれているのに対し、この第１層の上部に巻回さ
れる第２層のケーブル５ｂは、第１層の隣接する２つの
ケーブルの接触点にケーブルの中心が位置するように直
径の半分（Ｈ／２）だけずれて巻回されている。また、
第２層の上部に巻回される第３層のケーブル５ｃは第１
層のケーブルと同じように巻回される。したがって、各
層に巻回されたケーブルが隣接する上下の層に巻回され
たケーブルと直径の半分（Ｈ／２）だけずれた状態で巻
き付けられるには、特に第１層から第２層に移行する際
におけるケーブル５の端面と鍔板２との隙間Ｇが直径の
半分（Ｈ／２）であることが必要となる。なお、この寸
法Ｇ、すなわち、第１層の最終ターンのケーブル５の端
面と鍔板２との隙間寸法Ｇは最終ギャップ長と称され
る。

【０００６】さらに、線材を巻き取る際に注意すべき点
は、巻き取ったケーブルの中心から巻取ドラムの回転軸
までの距離である巻半径を均一にすることである。第１
層目においてはケーブルが巻取ドラムに直接巻き取られ
るために巻半径はほぼ等しくなるものの、第２層目以降
においては、ケーブルの巻取時の張力の変動あるいは下
層のケーブル間隔の変動に起因して、層数の増加にとも
ない巻半径も逐次変動する。このような巻半径の変動に
よりケーブルの整列状態が乱れ、ケーブルを引き出す際
の作業性に悪影響を与えたり、ケーブルに損傷を与えた
りすることから、巻半径を均一にすることが重要とな
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ケーブルを
巻き取る場合には一定の張力をケーブルに加えて巻半径
を一定にする必要があるが、例えば電力・通信ケーブル
や架空送電線などのように、複数の芯線を撚り合わせ
て、しかも高剛性を有するように構成されたケーブルに
張力を加えると、この張力によって芯線が撚りを戻そう
とするようにケーブルに内部応力が生じる。この応力に
よってケーブルにうねりが生じ、巻き取る際に隣接する
ケーブルに乗り上げてしまったり、あるいは巻間隔が開
き過ぎてしまったりする。例えば、図１１（Ａ）に示す
ケーブルは、いわゆるＳ撚りのケーブルであり、このＳ
撚りのケーブルを巻き取ると内部応力によってケーブル
は巻間隔が開く方向に移動しようとする。これに対し
て、図１１（Ｂ）に示すケーブルは、いわゆるＺ撚りの
ケーブルであり、このＺ撚りのケーブルを巻き取ると内
部応力によってケーブルは隣接するケーブルに乗り上げ
ようとする方向に移動する。このような問題を解消する
ために、例えば特開昭５６−８２７６４号公報など種々
の巻取装置が提案されている。この巻取装置は、線材を
巻取ドラムに誘導して巻取ドラムに対して相対的に横方
向および上下方向に移動する回転プーリを設けることに
より、上述したケーブルの内部応力による撚り戻りを抑
制したものである。

【０００８】しかしながら、この巻取装置では、回転プ
ーリの必要直径が巻取ドラムの胴径とほぼ等しいか、あ
るいは巻取ドラムの胴径より比較的大きめとすることが
好ましく、したがって、回転プーリの製作コストの点で
問題があった。また、回転プーリの回転軸と巻取ドラム
の回転軸との距離が必然的に大きくなるため、ケーブル
に巻取テンションを加えると回転プーリに作用するモー
メントも大きくなる。したがって、回転プーリを支持す
る部材の構造も強固で複雑なものとならざるを得なかっ
た。しかも、巻取を終了して次の巻取ドラムをセットす
る際に回転プーリが邪魔になり、巻取ドラムの取り付け
作業に支障を来していた。

【０００９】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、簡単な構造で線材に発生す
る撚り戻りを抑制することにより線材の巻取安定性を高
めることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の線材の拘束装置は、回転自在に設けられた
巻胴と鍔板とからなる巻取ドラムと、この巻取ドラムに
線材を供給する供給手段との間に設けられ、前記線材の
軸線を中心とする回転を阻止するように当該線材を挟持
しながら前記巻取ドラムに導くことを特徴としている。

【００１１】

【作用】線材を巻取ドラムに巻き取るには、線材を送り
出しながら巻取ドラムを回転させるが、巻半径を一定に
するために線材に張力を加える必要がある。しかしなが
ら、複数の芯線を撚り合わせて構成された線材に張力を
加えると芯線が撚りを戻そうとするように線材に内部応
力が生じる。この応力によって線材にうねりが生じ巻き
取る際に隣接する線材に乗り上げたり、あるいは巻間隔
が開きすぎたりする。本発明の拘束装置は巻取ドラムと
供給手段との間に設けられており、線材を供給する際に
当該線材を挟持しながら、線材の軸線を中心とする回転
を阻止するので、巻取際の線材の撚り戻りを抑制するこ
とができ、隣接する線材に乗り上げたり、あるいは巻間
隔が開きすぎたりすることを防止することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例に係る線材の巻取装置
を示す斜視図、図２は同実施例の制御装置の構成を示す
ブロック図、図３は同実施例の線材の巻取装置を示す側
面図、図４は同実施例の線材の巻取装置を示す正面図、
図５（Ａ）は同実施例の拘束装置を示す平面図であり、
図５（Ｂ）は同じく側面図、図６は本発明の他の実施例
に係る拘束装置を示す正面図、図７は本発明のさらに他
の実施例に係る拘束装置を示す側面図、図８は本発明の
さらに他の実施例に係る拘束装置を示す側面図、図９は
同実施例に係る画像処理部を示すモニター図、図１０は
同実施例の制御手順を示すフローチャートである。

【００１３】まず本発明の拘束装置を適用するケーブル
の巻取装置の構成について説明するが、本発明の拘束装
置は、以下述べる巻取装置にのみ限定されることなく従
来の巻取装置にも適用することができる。本実施例に係
る巻取装置は、送り出されたケーブル（線材）５を巻取
ための巻取ドラム３を有しており、この巻取ドラム３は
ケーブル５を巻き付ける巻胴１と、この巻胴の両側に固
定されてケーブルの抜けを防止するための鍔板２，２と
から構成されている。巻取ドラムの鍔板２，２間の距離
は、巻き取られるケーブル５の直径に関連して設定され
ており、図４に示すように鍔板間の距離をＷ、ケーブル
の直径をＨ、巻き付け回数をｎとすると、Ｗ＝ｎＨ＋Ｈ／２としておくことが好ましい。これは、図１３について説
明したように、第１層の最終ギャップ長ＧをＨ／２に漸
近させることにより、各層の山と谷とを規則正しく噛み
合わせ、巻取安定性を高めるためである。ケーブル５
は、その先端を巻取ドラム３の一方の鍔板２に固定した
後に、当該巻取ドラムを回転させることにより巻胴１に
巻き付けられる。

【００１４】この巻取ドラム３の両端は、スタンド２０
を介して基台６に支持されており、図示はしないがモー
タ、プーリ、ベルト等を介して所定の速度で回転できる
ようになっている。また、巻取ドラム３の回転軸２１の
一端には、当該巻取ドラムの回転角度を検出するための
ロータリエンコーダ（回転角度検出手段）１０が設けら
れており、巻取ドラム３の回転方向に対する現在の回転
角度が検出できるようになっている。このロータリエン
コーダ１０からの信号は後述する制御手段１５に出力さ
れて、移行部１６の整列に機能することになる。

【００１５】上述した巻取ドラム３を支持する基台６
は、リニアガイド２２を介してケーブル５の送り出し方
向に対して横方向に移動自在に設けられており、制御手
段１５からの信号が基台のＸ軸アクチュエータ４に入力
されると、このＸ軸アクチュエータ４によって所定ピッ
チで移動する。通常、巻取を開始するときは、基台６を
Ｘ軸アクチュエータ４の始端に位置させ、ここから巻取
ドラム３が１回転する度にケーブル５の直径分Ｈだけ順
次移動させてゆく。そして、ケーブルが巻取端まで到達
すると、Ｘ軸アクチュエータ４を逆に駆動させて、再び
ケーブルの直径分Ｈだけ逆方向に順次移動させる。な
お、基台のＸ軸アクチュエータ４は、１軸駆動手段であ
れば公知のものを使用することができ、流体シリンダ、
チェーンコンベアなど特に限定されることはない。

【００１６】ケーブル５の送り出される経路に沿って、
フロアには平行光を発する光源２３と、この光源方向の
画像を取り込むＣＣＤカメラ１１が固定されている。こ
れら光源２３とＣＣＤカメラ１１は、基台６がＸ軸アク
チュエータ４によって移動しても、その位置を変えない
ようにフロアに固定されている。すなわち、図９に示す
ように、トラバーサ９によって誘導されたケーブル５の
現在巻き取られている位置を画像情報として取り込むこ
とができる適切な位置に固定されている。そして、この
ＣＣＤカメラ１１に接続された画像処理部１２では、光
源２３からの平行光がそのままＣＣＤカメラ１１に照射
される部分と巻取ドラム３およびケーブル５に照射され
て陰影としてＣＣＤカメラ１１に取り込まれる部分とを
二値化処理により画像処理を行って、現在巻き取られて
いるケーブル５の端面と画像中心との距離（図９にｄに
て示す）を演算して求め、この結果をＳ値演算部１４に
出力するようになっている。光源として平行光を用いた
のは、巻取ドラム３とＣＣＤカメラ１１とのＹ軸方向の
距離によってケーブル５の陰影をそのまま平行に画像内
に取り込むためである。したがって、光源２３からの平
行光の構成は何ら限定されることなく種々の公知手段を
用いることができる。

【００１７】一方、上述した光源２３とＣＣＤカメラ１
１とによって現在巻き取られているケーブル端面と画像
中心との距離ｄが求められるが、この画像中心と鍔板と
の距離Ｌ₂を計測するために、本実施例では、図４に示
すように基台の変位センサ１３を設けている。この変位
センサ１３は、Ｘ軸アクチュエータ４により移動する基
台６の移動距離を画像中心に対して計測するセンサであ
り、画像中心と鍔板との距離Ｌ₂がＳ値演算部１４に出
力されるようになっている。

【００１８】これら画像処理部１２と基台の変位センサ
１３から入力された情報に基づいて、Ｓ値演算部１４で
現在の巻取位置と鍔板との残距離Ｓを演算して求める。
すなわち、ケーブルの端面と画像中心との距離をｄ、画
像中心と鍔板との距離をＬ₂とすると、図４に示すよう
に、Ｓ＝ｄ＋Ｌ₂−Ｈとなる。この結果求められた残距離Ｓとケーブルの直径
Ｈから、制御手段１５では、最終ギャップ長Ｇがケーブ
ルの直径の半分Ｈ／２に比べて大きいか、あるいは小さ
いかを判断し、仮にＧ＞Ｈ／２であれば、以後のケーブ
ルの巻取を比較的間隔を開けて行うようにトラバーサ９
を微調整し、逆にＧ＜Ｈ／２であれば、以後のケーブル
の巻取を比較的間隔を詰めて行うようにトラバーサ９を
微調整する。このような微調整を巻取ドラムの１回転
毎、あるいは所定回転毎に行うことにより最終ギャップ
長Ｇが極めて精度良くケーブルの直径の半分Ｈ／２に漸
近することとなる。

【００１９】一方、本実施例の巻取装置は、上述した巻
取ドラム３に近接してトラバーサ９を有しており、この
トラバーサ９は支持台２４に載置されている。この支持
台２４の底部にはリニアガイド２５が設けられており、
ケーブル５の送り出し方向、すなわち図１に示すＹ軸方
向に沿って移動可能になっている。そして、制御手段１
５からの信号が入力されると流体シリンダ等のＹ軸アク
チュエータ（Ｙ軸移動手段）２６によりＹ軸方向に所定
距離だけ移動する。また、底部と支持台との間には流体
シリンダ等によって構成されるＺ軸アクチュエータ（Ｚ
軸移動手段）８が設けられており、Ｘ軸およびＹ軸とそ
れぞれ直交するＺ軸方向（図示する実施例では上下方
向）に所定距離だけ移動して、ケーブルの送り出し高さ
を調節するようになっている。このＺ軸アクチュエータ
８も制御手段１５からの信号によって作動する。

【００２０】支持台２４の上面にはケーブル５を挟み込
んである程度当該ケーブルを拘束するための拘束部材２
６が取り付けられており、送り出されるケーブルの撚り
によって巻取の整列状態が乱れるのを防止している。つ
まり、撚り合わせたケーブルを巻き取る場合には、ケー
ブルを曲げたり張力を加えたりすることにより、ケーブ
ルには撚りを戻そうとする力が発生する。そして、この
力と、ケーブルを回転しながら巻き取るために、巻取ド
ラムへの巻き付け位置でケーブルを巻取ドラム方向に移
動させようとする力が作用して、ケーブルの巻取位置に
悪影響を与える。このような不具合を防止するために、
本実施例ではケーブルの拘束部材をトラバーサに設けて
いる。

【００２１】具体的には、図５に示すように、上下のブ
ラケット３１，３２に回動自在に支持された３つのロー
ラ３３，３４，３５を有し、ケーブル５は、これら３つ
のローラ間を蛇行するように誘導される。このようにケ
ーブルを蛇行させることによりケーブルの内部に発生す
る撚り戻りの応力、すなわち、ケーブルの軸線を中心と
する回転力を抑制することができるが、この抑制力は図
５（Ａ）に示す３つのローラ３３，３４，３５の配置寸
法ｅ，ｆあるいはローラとケーブルとの摩擦係数によっ
て調節することができる。すなわち、ローラの配置寸法
によってケーブル５の抑制力を調節する場合には、例え
ばｅ寸法を大きくすればするほどケーブル５の撚り戻り
に対する抑制力が増加することになる。

【００２２】また、この拘束部材２６と支持台２４との
間には、巻取ドラム３を支持する基台６の移動方向、す
なわち、Ｘ軸方向に移動可能なリニアガイド２７が設け
られている。そして、このリニアガイド２７に沿って拘
束部材２６を移動させるＸ軸アクチュエータ（Ｘ軸移動
手段）７が設けられており、制御手段１５からの信号に
よって所定の距離だけ移動するようになっている。特に
本実施例のＸ軸アクチュエータ７は、移動速度を基台の
Ｘ軸アクチュエータ４に比べて高速に設定している。こ
れは、基台６の移動位置を実際の巻取状態にかかわらず
所定位置に精度良く設定しておき、この基台６の位置に
対して生じた実際の巻取状態の誤差をトラバーサ９側で
迅速に微調整して、最終ギャップ長ＧをＨ／２に漸近さ
せるためである。また、巻取ケーブルの移行部１６を形
成するにあたり、トラバーサ９を迅速に移動させて移行
部の形成を規則正しく行うためでもある。したがって、
トラバーサ側のＸ軸アクチュエータ７は、移動範囲は少
なくて良いが、移動速度が早いものを選択することが好
ましい。

【００２３】図１および図３に示すように、トラバーサ
９の上流側には、送り出されるケーブル５の張力を調節
するためのテンションローラ２８が設けられており、例
えば、当該テンションローラ２８からケーブル５に加え
られる荷重を増減させることにより送り出されるケーブ
ル５の張力を調節するための張力調節手段２９を有して
いる。さらに、本実施例の巻取装置では、上述したＣＣ
Ｄカメラ１１により取り込まれた画像に基づいて巻取ド
ラムへのケーブルの巻半径を計測し、これを一定に維持
するようにしている。すなわち、ＣＣＤカメラ１１から
の情報に基づいて画像処理部１２において、図９に示す
現在の巻き付け位置の中心と巻取ドラムの端面（ある特
定点でも良い）との距離ｍを計測し、図４に示すよう
に、Ｌ₁＝Ｄ＋ｍの関係から、この値ｍをＬ₁値演算部３０でＬ₁値に変
換して制御手段１５に出力する。そして、この制御手段
１５において、この値Ｌ₁とケーブルの直径Ｈとを比較
し、計測結果に応じて張力調節手段２９にケーブル５の
張力を調節するように信号を出力する。例えば、Ｌ₁＞
ｎＨ＋Ｄであるときは、ケーブルの巻半径が定常よりも
太めに巻かれている状態であるから、テンションローラ
２８からケーブル５に加える張力を増加させる。逆に、
Ｌ₁＜ｎＨ＋Ｄであるときは、ケーブルの巻半径が定常
よりも細めに巻かれている状態であるので、テンション
ローラ２８からケーブル５に加える張力を減少させる。
なお、本実施例では、ＣＣＤカメラ１１、画像処理部１
２およびＬ₁値演算部３０が本発明の巻半径計測手段を
構成するが、本実施例の如くＣＣＤカメラ１１、画像処
理部１２とを残距離計測手段と共用せずに、それぞれ別
個に設けることも可能である。

【００２４】本実施例の制御手段１５は、巻取開始指令
に基づいて基台６を所定ピッチで移動させるように基台
のＸ軸アクチュエータ４に信号を出力する。また、トラ
バーサ９からのケーブル５の送り出し高さが巻取ドラム
３の巻取位置と等しくなるようにトラバーサのＺ軸アク
チュエータ８に信号を出力する。さらに、上述した巻取
ドラムのロータリエンコーダ１０から巻取ドラムの回転
角度を入力し、この情報に基づいてケーブルの移行部１
６を規則正しく形成するようにトラバーサのＸ軸アクチ
ュエータ７に信号を出力する。さらにまた、ＣＣＤカメ
ラ１１と画像処理部１２および基台の変位センサ１３に
より検出された現在の巻取位置情報に基づいてケーブル
端面と鍔板との残距離Ｓを演算して求めるＳ値演算部１
４からの入力信号によって、トラバーサのＸ軸アクチュ
エータ７を作動させ、最終ギャップ長Ｇがケーブルの直
径の半分Ｈ／２に漸近するように制御する。また、上述
したように、Ｌ₁値演算部３０からの計測結果に基づい
て張力調節手段２９に信号を出力し、テンションローラ
２８からケーブル５に加えられる張力を増減させる。

【００２５】次に、図１０に示すフローチャートを参照
しながら作用を説明する。ケーブル５を巻取ドラム３に
巻き取る際は、まず、制御手段１５から基台のＸ軸アク
チュエータ４に信号を出力して基台６を巻取開始位置に
移動させ、巻取ドラム３を回転させる（ステップ１，
２）。そして、巻取ドラム３を回転させたときに、巻取
ドラムのロータリエンコーダ１０からの情報を制御手段
１５に取り込んで、現在の巻取ドラム３の回転角度を認
識する（ステップ３）。この回転角度の情報に基づい
て、図１５に示すように予め設定された移行部１６の範
囲θ内に巻取ドラム３が回転しているか否かを判断し
（ステップ４）、この移行部の範囲θ内であれば、トラ
バーサのＸ軸アクチュエータ７に信号を出力して相対的
にケーブル５の送り出し位置を移動させ、ケーブルの移
行部１６を巻取ドラム３に対して規則正しく形成する
（ステップ５）。

【００２６】このように、ケーブル５の移行部１６が巻
取ドラム３の回転軸２１方向に等しい幅で規則正しく整
列することにより、平行部１９の範囲を確保することが
できケーブルの巻取安定性が高められるが、特に本実施
例では、トラバーサ９をＸ軸アクチュエータ７によって
高速に作動させるため、移行部１６の形成を極めて精度
良く行うことができる。なお、巻取ドラム３の回転角度
が移行部の範囲θ内ではない場合にはトラバーサ９をそ
のままの状態に維持して巻取を継続する。

【００２７】ついで、光源２３を発光させてＣＣＤカメ
ラ１１に画像を取り込み（ステップ６）、画像処理部１
２で画像中心とケーブルの端面との距離ｄを演算して求
めてＳ値演算部１４に出力すると共に、基台の変位セン
サ１３からの情報をこのＳ値演算部１４に取り込んで、
画像中心と鍔板との距離Ｌ₂を演算して求める。これら
の演算結果に基づいてＳ値演算部１４でケーブルの端面
と鍔板との残距離Ｓ（Ｓ＝ｄ＋Ｌ₂−Ｈ）を求める（ス
テップ７）。そしてこの計測結果に基づいて、制御手段
１５で、最終ギャップ長Ｇがケーブルの直径Ｈの１／２
であるかどうかを判断し（ステップ８）、計測結果の最
終ギャップ長Ｇがケーブルの直径Ｈの１／２でない場合
には、最終巻取位置と鍔板との最終ギャップ長がケーブ
ルの直径の１／２となるようにトラバーサのＸ軸アクチ
ュエータ７に信号を出力し、トラバーサ９を適切な位置
に微調整する（ステップ９）。

【００２８】例えば、Ｇ＞Ｈ／２であれば、以後のケー
ブルの巻取を比較的間隔を開けて行うようにトラバーサ
９を基台６に対して相対的に移動させ、逆にＧ＜Ｈ／２
であれば、以後のケーブルの巻取を比較的間隔を詰めて
行うようにトラバーサ９を基台６に対して相対的に移動
させる。特に、本実施例では、基台６を実際の巻取状態
にかかわらず所定の位置に移動させておき、最終的な精
度を高速で作動するトラバーサ９側で調整するようにし
ているため、計測結果に対する応答性が向上し、このよ
うな微調整を巻取ドラムの１回転毎、あるいは所定回転
毎に行うことにより最終ギャップ長Ｇが極めて精度良く
ケーブルの直径の半分Ｈ／２に漸近することとなる。そ
してこれにより、各層の線材の山と谷とが噛み合うこと
となり、ケーブルの巻回安定性が高められる。なお、最
終ギャップ長の測定結果がＧ＝Ｈ／２である場合には、
トラバーサ９をそのままの位置に維持して巻取を継続す
る。

【００２９】巻取ドラム３が１回転すると、基台６が移
動限度、すなわちケーブル５が他方の鍔板２まで巻き取
られたかどうかを判断し（ステップ１０）、未だ移動限
度ではない場合には、再び基台のＸ軸アクチュエータ４
に信号を出力して基台６をケーブルの直径分Ｈだけ移動
させ（ステップ１１）、以後、ステップ２からステップ
１０までの動作を行う。また、基台６が移動限度に到達
して、ケーブル５が他方の鍔板２まで巻き取られたとき
は、基台のＸ軸アクチュエータ４に信号を出力して、基
台６をケーブルの直径分Ｈだけ逆方向に移動させ、第２
層の巻取を行う（ステップ１２）。このとき、同時にト
ラバーサのＺ軸アクチュエータ８に信号を出力してケー
ブルの直径分Ｈだけトラバーサ９を上昇させて、巻取位
置とトラバーサからのケーブルの送り出し高さを等しく
しておく。

【００３０】第２層の巻取においては、ＣＣＤカメラ１
１からの情報に基づいて画像処理部１２において、図９
に示す現在の巻き付け位置の中心と巻取ドラムの端面
（ある特定点でも良い）との距離ｍを計測し、図４に示
すＬ₁＝Ｄ＋ｍの関係から、この値ｍをＬ₁値演算部３
０でＬ₁値に変換して制御手段１５に出力する。そし
て、この制御手段１５において、この値Ｌ₁とケーブル
の直径Ｈとを比較し、計測結果に応じて張力調節手段２
９にケーブル５の張力を調節するように信号を出力す
る。例えば、Ｌ₁＞ｎＨ＋Ｄであるときは、ケーブルの
巻半径が定常よりも太めに巻かれている状態であるか
ら、テンションローラ２８からケーブル５に加える張力
を増加させる。逆に、Ｌ₁＜ｎＨ＋Ｄであるときは、ケ
ーブルの巻半径が定常よりも細めに巻かれている状態で
あるので、テンションローラ２８からケーブル５に加え
る張力を減少させる。これにより、特に第２層以降の巻
半径を一律にすることができる。以下、順次この動作を
繰り返しながらケーブルの巻取を行ってゆく。

【００３１】このように、本実施例によれば、移行部の
形成をロータリエンコーダによる巻取ドラムの回転角度
の検出結果に基づいて微調整すると共に、最終ギャップ
長をＣＣＤカメラ、画像処理部、基台の変位センサに基
づくＳ値演算部の計測結果によって微調整しているた
め、ケーブルを規則正しく巻取ドラムに巻回することが
でき、各層におけるケーブルの山と谷とを規則正しく噛
み合わせることによりケーブルの巻取安定性を高めるこ
とができる。

【００３２】特に本実施例の拘束部材２６は、巻取ドラ
ム３とテンションローラ２８との間に設けられており、
ケーブル５を供給する際に当該ケーブルを挟持しなが
ら、ケーブルの軸方向の回転を阻止するので、巻取時に
おけるケーブルの撚り戻りを抑制することができ、巻取
ドラム３において隣接するケーブル５に乗り上げたり、
あるいは巻間隔が開きすぎたりすることを防止すること
ができる。したがって、複数の芯線を撚り合わせて構成
されたケーブルを巻き取る場合でも、ケーブルに適切な
張力を加えて巻半径を一定にすることが可能となる。

【００３３】本発明の拘束装置は上述した実施例のみに
限定されることなく、種々に改変することができる。例
えば、最も簡単な構造によってケーブルの撚り戻りを抑
制するには、図６に示すように、ケーブル５を一定圧力
Ｆで押圧する２つのローラ３６，３７で構成しても良
い。

【００３４】また、図５（Ａ）に示す拘束装置を水平面
内で旋回自在となるように、図７に示すように支持台２
４との間に軸受け３８を設けることもできる。さらに、
拘束装置を載置する支持台２４はＸ軸アクチュエータ、
Ｙ軸アクチュエータ、およびＺ軸アクチュエータによっ
て移動自在に構成する必要はなく、簡単な構造でケーブ
ルの撚り戻りを抑制する場合には、図８に示すように、
Ｘ軸方向にのみ移動する車輪３９を設け、重り４０等で
支持台２４に荷重を加えておくことも可能である。この
ような拘束装置の構造の選択は、適用しようとする巻取
装置の使用やケーブルの種類により適宜行えば良い。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、回転
自在に設けられた巻胴と鍔板とからなる巻取ドラムと、
この巻取ドラムに線材を供給する供給手段との間に設け
られ、線材の軸線を中心とする回転を阻止するように当
該線材を挟持しながら巻取ドラムに導くように構成した
ため、簡単な構造で線材に発生する撚り戻りを抑制する
ことができ、線材の巻取安定性を高めることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る線材の巻取装置を示す
斜視図である。

【図２】同実施例の制御装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】同実施例の線材の巻取装置を示す側面図であ
る。

【図４】同実施例の線材の巻取装置を示す正面図であ
る。

【図５】（Ａ）は同実施例の拘束装置を示す平面図であ
り、（Ｂ）は同じく側面図である。

【図６】本発明の他の実施例に係る拘束装置を示す正面
図である。

【図７】本発明のさらに他の実施例に係る拘束装置を示
す側面図である。

【図８】本発明のさらに他の実施例に係る拘束装置を示
す側面図である。

【図９】同実施例に係る画像処理部を示すモニター図で
ある。

【図１０】同実施例の制御手順を示すフローチャートで
ある。

【図１１】ケーブルの巻き取り状態を示す平面図であ
る。

【図１２】従来のケーブルの巻取装置を示す概念図であ
る。

【図１３】従来の巻取装置を示す半正面図である。

【図１４】巻き取られたケーブルを示す平面図である。

【図１５】移行部分を示す側面図である。

【符号の説明】

１…巻胴２…鍔板３…巻取ドラム５…ケーブル（線材）６…基台９…トラバーサ１０…ロータリエンコーダ（回転角度検出手段）１１…ＣＣＤカメラ（残距離計測手段、巻半径計測手
段）１２…画像処理部（残距離計測手段、巻半径計測手段）１３…変位センサ（残距離計測手段）１４…Ｓ値演算部（残距離計測手段）１５…制御手段１６…移行部２６…拘束部材（拘束装置）２８…テンションローラ（張力調節手段）２９…張力調節部（張力調節手段）Ｈ…線材の直径Ｇ…最終ギャップ長Ｓ…残距離Ｗ…鍔板間距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転自在に設けられた巻胴と鍔板とからな
る巻取ドラムと、この巻取ドラムに線材を供給する供給
手段との間に設けられ、前記線材の軸線を中心とする回
転を阻止するように当該線材を挟持しながら前記巻取ド
ラムに導くことを特徴とする線材の拘束装置。