JPH0545510B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、電線、ロープ等の線条物へテープ又
は糸類（以下、テープと称す）を巻きつけるテー
ピング装置において、特にテープ又は糸類パツド
（以下、テープパツドと称す）の重心がテーピン
グ装置の巻付け公転中心にない、いわゆる非同芯
型テーピング装置の回転数制御方法に関するもの
である。

（背景技術） 従来非同芯型テーピング装置においては、その
遠心力と機械強度から、通常安全確保のため、一
つの負荷中又はあらゆる使用条件中最も厳しい条
件での許容回転数にて運転されていた。この場
合、負荷はテープパツドの重量になり、これはテ
ープのくり出しにより刻々その条件が変化する。

第１図はテープパツド重量に対するテーピング
ヘツドの許容回転数の例を示す図で、横軸はテー
プパツド重量、縦軸はヘツド回転数を示し、Ｌは
許容回転数を示す。

n₀は基本的制御回転数である。図において、パ
ツド重量が減少すると許容回転数は増加する。

しかし、通常設計時はその設備にかけられる最
大負荷W₁を基準にしており、かつギヤレシヨー
も回転数n₁以上回転できない比にすることが多
い。又製造条件の広い設備では、上記設計では余
りにも効率が悪いため、変速機構により回転を上
げることができるようにし、負荷W₂以下の条件
では回転数n₂までという設定を行なえるようにし
ていた。

このように汎用機として設計された設備は、更
に軽い負荷時には、スピードアツプが図れず、生
産効率が低くならざるを得ない。

実際的問題として近年生産性向上のため、高速
化と長尺化（テーピング装置への装置パツドの重
量増加）をする必要があり、これらの相反する機
能を満足させることは困難な問題であつた。即
ち、テーピングヘツドの機械強度はパツド装着軸
等の回転時の発生応力に耐えることが主である
が、従来安全上の観点より、装置としての許容回
転数は、上記のように一般にパツド装着時の初期
重量等により一律に（即ち一定回転）に決めて、
設備を設計し、かつ運転していた。ところが例え
ば鋼帯テーピング装置等、数百Kgに及ぶ思いパツ
ドを装着するテーピングヘツドでは、最大重量の
最大回転という設計点でテーピング装置を設計す
ると、巨大なテーピングヘツドとなり、設備コス
ト面、使用勝手の面で極端に不利な設備となり、
長尺化と高速化がなかなか達成できない状況であ
つた。

（発明の目的・構成） 前記のように、テーピング装置としてテーピン
グヘツドにかけられるテープパツドの重量に従つ
て２段の回転数のうち、いずれかの予め定められ
た回転数もしくは、それ以下の回転数で運転でき
るものがあるが、テーピングによつてテープパツ
ド重量が順次減少しても依然として前記いずれか
の回転数でテーピングヘツドが巻付け公転するか
ら生産効率が低くなる。

本発明はテーピング装置における生産効率を改
善する目的でなされたものであり、テーピングヘ
ツドには基本的に回転数制限はあるが、この制限
回転数内においてテープパツドの重量減少、つま
り回転負荷の減少に従つて刻々変化するテーピン
グヘツドの許容される回転数にテーピングヘツド
の回転数を上げて巻付け公転運転を行うことがで
きるように、テーピング中、刻々減少するテープ
パツド重量を求めながら、予め当該テーピングヘ
ツドについて求めているテープパツド重量に対応
するテーピングヘツドの許容回転数特性よりテー
ピングヘツドの巻付け公転数を定め、該巻付け公
転数にてテーピングヘツドを巻付け公転させ、該
公転数に対応して線条物の線速を順次上昇させて
テーピングを行うものである。

以下、本発明を図面を用いて実施例により説明
する。

本発明におけるテーピング装置はテープパツド
の重心がテーピング装置の巻付け公転中心にな
い、非同芯型のものであり、例えば第２図イ〜ホ
に例を示すような型式のものである。イ図は角型
テーピング機、ロ図はプラネタリーテーピング
機、ハ図はラジアルタイプテーピング機、ニ図は
タンジエンシヤルテーピング機、ホ図は編組機を
示し、その他粗巻ヘツドなどいずれのものであつ
ても良い。１はテーピングヘツド、１０は線条物
を示す。

本発明では、先ずテープ１３のくり出しにより
該々変化するテープパツド２の重量を求めること
が必要である。

第３図〜第５図は下記説明の各重量の検出法の
説明図である。

接触式 第４図は接触式検出法の一例を説明する図で
ある。図に示すように、テープパツド２よりテ
ープ１３がくり出されるが、テーピングヘツド
のフレーム上の支持点３を支点として先端にタ
ツチ式ローラを取付けるか、又はフラツパー形
とした接触子４が支持され、その先端でパツド
２の巻き外面に常時接するようにばねでおさえ
ている。この接触子４はパツドの巻き外径の増
減によりその回転角度が変化するので、その回
転角度を検出器５により電気信号として取出
し、これによりパツドの巻き外径を検出する。

このようにテープパツド２の巻き外径が求ま
れば、パツドの重量と巻き外径との関係は後述
のように予め分つているので、簡単にテープパ
ツド２の重量を求めることができる。

非接触式 第５図は非接触子検出法の一例を説明するも
のである。図に示すように、第４図と同様なテ
ープパツド２の軸に直交する方向に投光器６と
受光器７（例、光電管等）とを、投光器６より
の光線がパツド２の巻き外径程度により受光器
７に対する遮光量が変化するように配置する。
そしてこの受光器７の受光量を電気信号として
取出し、変換器８によりパツドの巻き外径に変
換して検出する。巻き外径が求まれば、パツド
の重量と巻き外径との関係は後述のように予め
分つているので、簡単にテープパツド２の重量
を求めることができる。

演算法 第３図において、テープパツド２の自転数Ｒ
を検出する。一方引取り機９により引取られる
線条物１０の線速Ｖをカウンター等により検出
し、テーピングヘツド１の公転数をＮとし、線
状物１０の外径をｄとする。

テープ巻付ピツチをＰとすれば、 Ｐ＝Ｖ／Ｎ …… テープの撚込率をαとすれば、 α＝√（πd）²＋P²／Ｐ …… 又テープのくり出し速度をｖとすれば、 ｖ＝α×Ｖ ｖ＝√（πd）²＋P²／Ｐ×Ｖ …… 従つて、、式を用いてテープのくり出
し速度ｖがコンピユータにより演算される。

パツドの巻き外径をＤとすれば、 Ｄ＝ｖ／πR …… 従つて式を用いてコンピユータによりパツ
ドの巻き外径Ｄが演算される。

なお上述の各方法により検出されたパツドの
巻き外径Ｄとパツドの重量Ｗの関係は次式のよ
うになる。

Ｗ＝π／４（D²−D² ₂）×Ｂ×δ ただし D₂：パツドの内径（芯径） Ｂ：パツドの幅 δ：テープの比重 その他の方法 第３図において、テープパツド２の最初に巻
かれている重量W₀を秤１１により計測し、他
方線条物１０のく出し長さＬをカウンター１２
により検出し、その長さＬに相当するテープ重
量W′を算出し、重量W₀よりW′を減じてパツド
の重量Ｗを演算する。

以上説明のように、引取られる線条物上に、
テーピングヘツドにかけられたテープパツドか
らくりだされるテープによつて減少するテープ
パツド重量を求めることができる。

このように、刻々に減少するテープパツド重
量に対応するテーピングヘツドの許容回転数が
予め装置の設計、試験等によつて判明している
ので、求められたテープパツド重量に対応した
巻付け公転数でテーピングヘツドが公転するよ
うに、テーピングヘツドの駆動系を制御してテ
ーピングヘツドの巻付け公転数を上昇させ、こ
れに対応して線条物上におけるテープ巻きピツ
チを一定にするために、駆動系を制御して線条
物の線速を上昇させる。

本発明方法は、上述のように検出、演算され
たパツドの重量に対応したテーピングヘツドの
許容回転数を予め設定しておき、テーピングヘ
ツドの巻付け公転数にフイードバツクするもの
である。

第６図は本発明方法の実施例におけるテーピ
ングヘツドの許容回転数を示す図である。図に
おいて横軸はテープパツドの重量、縦軸はヘツ
ドの許容回転数を示し、パツド外径D₁、およ
びD₂の場合を示すものである。

例えばパツド重量がW₁、外径D₁のテープパ
ツドが線状物に巻き出され、重量W₂、外径D₂
に減少すると、テーピングヘツドの回転数は
N₁よりN₂に増加される。

N₀は基本的制限回転数である。

本発明方法において、テープヘツドの巻付け
公転数にフイードバツクして制御する方法に
は、刻々変化するテープパツドの重量を巻き外
径、その他によつて求め、それに対応した許容
回転数（第６図の曲線）に無段階連続的に変化
して制御する方法と段階的に有段で制御する方
法があるが、前者の場合は、線状物の線速を公
転数に対応して上昇させ、後者の場合は、線状
物の線速を段階的に上昇させて、一定ピツチの
テープ巻付けを行う。

又テーピング装置が複数台のテーピング装置
を連続に配置したものである場合は、各テーピ
ング装置のテープパツドの重量に対応した許容
巻付け公転数のうち最小の公転数によつてライ
ン全体の各テーピングヘツドの公転を制御すれ
ばよい。

（発明の効果） 上述のように構成された本発明のテーピング装
置の回転数制御方法は次のような効果がある。

(イ) 前記線状物への巻きつけにより増減する前記
テープパツドの重量に対応した許容回転数に、
テーピングヘツドの巻付け公転数を制御するか
ら、重たいテープパツドは低速回転で、軽量に
なつたパツドは高速回転で制御運転されるた
め、設備能力を効率よくフルに活用でき、軽量
なテーピングヘツドにて長尺化と高速化を達成
することもできるので、生産性を著しく向上す
ることができる。

(ロ) 検出したテープパツド巻き外径の変化、重量
変化のデータは、例えばテープの残量検出警
報、切れ検出、安全・異常のチエツク等にも使
えるので、作業性を向上する付帯効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はテーピング装置におけるテープパツド
重量に対するテーピングヘツドの許容回転数の例
を示す図である。第２図イ〜ホはそれぞれ本発明
方法を適用するテーピング装置の例を示す構成図
である。第３図、第４図、第５図はそれぞれ本発
明方法の実施例を説明するための図である。第６
図は本発明方法の実施例におけるテーピングヘツ
ドの許容回転数を示す図である。 １……テーピングヘツド、２……テープパツ
ド、３……支持点、４……接触子、５……検出
器、６……投光器、７……受光器、８……変換
器、９……引取器、１０……線条物、１１……
秤、１２……カウンター、１３……テープ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ テープパツドの重心がテーピング装置の巻付
   け公転中心にない非同芯型テーピング装置におい
   て、線条物を移動させながら、テープパツドより
   のテープを該線条物に巻付けることにより、前記
   テープパツドにおいて順次減少するテープパツド
   の重量を求め、該重量に対応するテーピングヘツ
   ドの許容回転数に、前記テープパツドを保持する
   テーピングヘツドの巻付け公転数を上昇させると
   ともに、前記線条物の線速をテーピングヘツドの
   巻付け公転数に対応した線速にすることを特徴と
   するテーピング装置の回転数制御方法。 ２ テープパツドの巻き外径Ｄが、接触子を支点
   で支持してその先端をパツド巻付部の外周に接触
   させて検出される前記接触子の回転角度に基づい
   て得られ、この巻き外径よりテープパツドの重量
   を求める特許請求の範囲第１項記載のテーピング
   装置の回転数制御方法。 ３ テープパツドの巻き外径Ｄが、光電管により
   非接触で検出され、この巻き外径よりテープパツ
   ドの重量を求める特許請求の範囲第１項記載のテ
   ーピング装置の回転数制御方法。 ４ パツドの巻き外径Ｄが、テープパツドの自転
   数Ｒを検出し、他方線条物の線速Ｖとテープ撚込
   率αよりテープのくり出し速度ｖ＝αVを算出し、
   これらよりＤ＝ｖ／πRを演算して算出され、こ
   の巻き外径Ｄよりテープパツドの重量を求める特
   許請求の範囲第１項記載のテーピング装置の回転
   数制御方法。 ５ 初期装着時のテープパツドの重量W₀を計測
   し、他方線状物のくり出し長さＬを計測し、その
   長さＬに相当するテープ重量を前記重量W₀より
   減じてテープパツドの重量を求める特許請求の範
   囲第１項記載のテーピング装置の回転数制御方
   法。 ６ テーピングヘツドの巻付け公転数の制御が、
   パツドの重量に対応した許容回転数に段階的に有
   段で行なわれる特許請求の範囲第２項、第３項、
   第４項、もしくは第５項記載のテーピング装置の
   回転数制御方法。 ７ テーピングヘツドの巻付け公転数の制御が、
   パツドの重量に対応した許容回転数に無段階連続
   的に行なわれる特許請求の範囲第２項、第３項、
   第４項、もしくは第５項記載のテーピング装置の
   回転数制御方法。