JPH0671985B2 - 鍔拡がりボビンの巻取制御方法 - Google Patents

鍔拡がりボビンの巻取制御方法

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JPH0671985B2
JPH0671985B2 JP9502188A JP9502188A JPH0671985B2 JP H0671985 B2 JPH0671985 B2 JP H0671985B2 JP 9502188 A JP9502188 A JP 9502188A JP 9502188 A JP9502188 A JP 9502188A JP H0671985 B2 JPH0671985 B2 JP H0671985B2
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bobbin
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tension
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博志 松本
久修 山岸
裕介 中野
和行 中島
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Hitachi Cable Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、鍔拡がりボビンに線条体を具合よく巻取るた
めの巻取制御方法に関するものである。
[従来の技術] エナメル線のような細物線条体は、エナメル塗装後ボビ
ンに巻取られ市場に供給される。
そのような線条体を巻取るボビンは、従来は第7図に示
すような平行な鍔21′,22′をもって構成するのが通常
であり、ボビン20′への線条体40の巻付けにはトラバー
ス機構が使用される。以下にそのような従来の巻取り操
作について第6および7図を参照して説明する。
線条体40は、引取機7の引取キャプスタン8により引取
られ、トラバーサ11を介して巻取機10のボビン20′に巻
取られる。図において1′はボビン20′を回転させ線条
体40の張力を一定範囲に収めつつ巻取るための巻取用モ
ータである。
トラバーサ11は、トラバース移動用モータ13により回転
されている螺旋軸12に嵌合され、螺旋軸12の正逆回転に
より図中左右に往復移動して線条体40をボビン20′に整
然と巻きそろえる。14および15はリミットスイッチであ
り、トラバーサ11が線条体40をトラバースしつつ移動し
て行き、鍔21′あるいは22′まで達したところでモータ
13の回転を逆転させ線条体を反対方向に移動させるため
のものである。
しかしながら、上記従来構造のボビン20′は、鍔21′,2
2′が平行に取付けられているために、巻取りや巻ほぐ
しの際にボビンの両端部分の線条体が鍔の内面と摩擦を
生ずることは避けられない。線条体の線径が比較的太い
ものであれば、エナメル塗装の肉厚もあり、鍔の内面と
の多少の摩擦があったとしてもさして問題とはしない。
しかし、エレクトロニクス用精密エナメル線のように線
径が細くしかもエナメル塗膜の健全性が強く要求される
ものにおいては、上記鍔との摩擦は表面を不健全としま
た円滑な巻取り巻ほぐしを阻害して線条体の品質を劣化
させる原因となりかねない。
そこで、上記のような精密細物線条体を巻取るためのボ
ビンとして、第8図に示すような鍔角度(実施例では45
゜)を有する鍔拡がりボビン20が使用されるようになっ
た。このように鍔21,22が外方に拡がり角を有していれ
ば、線条体40が鍔の内面で擦られたりするおそれはな
い。
上記によって、鍔内面による摩擦の問題は解消された
が、ここに新たな難問が生じた。それは、鍔拡がりボビ
ン20に線条体40を巻取る際の巻取り手段における問題で
ある。鍔拡がりボビン20を用い、第8図に示すようにし
て従来構成のトラバーサ11により線条体40を巻取った場
合、従来通りにリミットスイツチ14,15,で反転を行なわ
せると、鍔21,22部分における巻取状態が均一になら
ず、例えば第9図に示したような谷Vが発生して巻取不
良となる。このような巻取不良を最少限とするには、線
条体の巻取り進行に伴い作業者がリミットスイツチの位
置を遂一調整してやる必要があり、作業が非常に煩雑化
するばかりでなく、人と時間の浪費ともなり、コスト高
につながる大きな要因ともなっていた。
そこで、出願人は先に、第1図に示すような巻取装置を
用い、鍔拡がりボビンに線条体を巻取るに当り、人手に
よる前記調整作業を解消し、自動的に健全な巻取りを行
なわせ得る巻取制御方法について提案した。(特願昭63
−33723) すなわち、1は鍔拡がりボビン20を回転するモータであ
って、線条体の張力を一定に保持する意味で例えはトル
クモータを使用する。モータ1はその回転に伴ない回転
信号例えばパルス信号を発信し演算制御装置30に前記回
転パルス信号Aを入力し得るように構成される。上記パ
ルス信号Aによりモータ1の回転すなわちそれによるボ
ビン20の回転速度がわかるから、巻取られる線条体40の
外径やボビン20の巻付け径などを考慮した上、ボビン20
の1回転当りの必要トラバース移動量を演算制御装置30
において算出することができる。その算出結果によりト
ラバース駆動モータ3に駆動信号Bを出力し、駆動指令
を与える。
ボビン回転用モータ1を固定台2に固定し、トラバース
駆動用モータ3の駆動により移動台4が図中矢印のよう
に往復移動するように構成し、線条体40のガイド9を固
定状態におけば、ボビン20が軸方向に往復移動してボビ
ン巻付けにおけるトラバースが行なわれる。トラバース
駆動用モータ3についてはその駆動量すなわちトラバー
ス移動量を制御装置30の指令に従った正確なものに制御
し得る必要があり、パルスモータのように回転数を正確
に制御できるものである必要がある。
第1図において、5および6はトラバース位置検知セン
サであり、本実施例ではニードル5および6によりトラ
バースの中心点および該中心点よりの離間長さがわかる
ように構成され、その検知結果は信号Dとして制御装置
30に入力される。7は引取機であり、8は引取キャプス
タンである。
前記ボビン回転用モータ1の回転に伴い回転パルス信号
Aが制御装置30に入力されると、制御装置30はそれによ
りボビン20の回転速度を検知し、予め与えられているプ
ログラムに従いそのときのボビン巻付け径や巻付けられ
る線条体の径などに応じた最適トラバース移動量を算出
して、前記トラバース駆動用モータ3に駆動指令Bを発
する。
第2図においてX0はそのようにして算出されたボビン1
回転当りのトラバース移動量である。X0の値は当然のこ
とながら巻取られる線条体の直径が太ければ大きくなり
細ければ小さくなる。
先に示したトラバース位置検知センサ5および6により
信号Dをもって全トラバース長さの中心点Pが与えら
れ、制御装置30は当該中心点Pから鍔21に向っての単位
トラバース移動量X0を積算しつつ前記トラバース駆動指
令Bを出しつづける。そして、X0の積算数が予め与えら
れている値X1に到達したときに、制御装置30は反転指令
Cを発しトラバース移動を反転せしめる。このようにし
て中心点Pを通過し、反対側の鍔(第8図の22)までト
ラバースし積算数X1に達したら再反転指定Cを発して再
び鍔21に向ってトラバースさせる。
上記X1のトラバースをN回繰返す。この値Nについて
は、鍔の拡がり角の大小や線条体の外径に基づき、演算
制御装置が演算し、それぞれに最適なN値を算出するよ
うにしておけばよい。
上記トラバース長さX1をもってN回のトラバースを行な
ったら、1回のトラバースにおいて積算するX0の値を1
つ増やしX2とする。すなわち、X2=X1+X0として、つぎ
はX2でN回トラバースし、N回後にさらにX0を1つ加算
する。以下、N回ごとに順次 Xn=X(n-1)+X0(nはX0を加算する回数) なる操作を行ないつつトラバースして行けば、鍔拡がり
ボビンに谷を形成したりすることなく整然とした巻付け
を行なうことができる。しかも、上記X0の加算は制御装
置により自動的に計算付与されNについても同様に自動
的に選択されるから、作業者による操作は一切不要とな
り、人的かつ時間的な面においても大巾な省力化が達成
される。
[発明が解決しようとする課題] 上記提案により鍔拡がりボビンの自動巻取りが達成され
るわけであるが、それはあくまでもボビンが精度よく設
置されていることが前提となっている。しかしながら、
ボビンはつねに高精度に設置されるとは限らない。すな
わち、ボビン本体の寸法のずれ、設置した際の位置ずれ
などによりボビンが正常に設置されないこともあり得
る。この場合には、上記の算出移動量と実際の移動位置
との間にずれが生じ、例えば第4図に示すように、一方
には谷Vが他方には山Hが形成されたりする結果とな
る。
本発明は、上記した問題点を解決すべくなされたもので
あり、算出移動量と実際の移動位置との間にずれが生じ
た場合には、巻取装置自身がそれを検知し自動修正を行
なって、つねに健全な巻取りを行なわせ得る新規な巻取
制御方法を提供しようとするものである。
[課題を解決するための手段] 本発明は、上記山あるいは谷が形成された場合にはその
部分の巻取り張力に変動が生ずることに着目し、張力変
動を検知したら本来のN回ごとのX0を加算を止め、谷部
に対しては1反転ごとにX0を加算していき山部において
は1反転ごとにX0を減算し、張力が正常に復するまでこ
れを繰返すことにより修正せしめるものである。
そのようにすれば、X0の加減を繰返す中に自動的に正常
なトラバース位置に復帰するから、その後は再び必要条
件によるX0の加算動作を行なえばよい。
[実施例] 以下に、本発明について実施例に基いて説明する。
第4図は、全トラバース長さの中心点Pから両方の鍔2
1,22に向って単位トラバース移動量X0を積算しつつトラ
バースし、それぞれの積算値がX1になったときに反転指
令が発せられトラバースが反転される本体の巻取り動作
が行なわれている場合に、ボビン20の設置位置にずれが
生じ、線条体40がボビン20の正しい位置に巻取られず、
図中右側に片寄って巻取られ、鍔21側に谷Vがそして鍔
22側に山Hが形成された様子を示す説明図である。
このように谷Vや山Hが形成されると、谷V部では巻細
りとなるから線条体40を巻取る巻取り張力は正常部分よ
りも低下し、逆に山H部では巻太りとなるから巻取り張
力は増大する。
このような張力の変動は、第1図のボビン20を回転せし
めているトルクモータ1の回転数の変動となって現われ
る。すなわち、巻取状態が均一良好な部分の巻取回転数
をNrOとし、線条体が谷部に落ち込んだときのトルクモ
ータの回転数をNr1、山部に乗り上げたときとトルクモ
ータの回転数をNr2すれば、 Nr2<Nr0<Nr1 なる関係となり、この変動は信号Aにより演算制御装置
30に入力される。演算制御装置30はそれによって巻取り
異常の発生およびその異常が谷の形成か山の形成かを知
ることができる。
例えばそれが第5図に示すように谷Vの形成であるとす
る。演算制御装置30は、Nr0からNr1にトルクモータの回
転が増大したことを検知したら、N回目まで待つことな
く、そのときの予定反転積算数Xnに直ちにX0を加算した
反転指令を出す。つぎの反転においてもなおNr1が検知
されればXn+1にさらにX0を加算して反転させる。このよ
うにして、Nr1が検知されなくなるまで各反転ごとにX0
の加算を行ない、M回のX0の加算によりその積算数がXn
+mとなってNr1の検知がなくなったら(すなわち、谷V
が消失したら)、各反転ごとのX0の加算を止めるのであ
る。
山の場合にはこれとは逆に、演算制御装置30がNr2を検
知することで、各反転ごとにX0を減算し、Nr2が検知さ
れなくなるまで反転ごとの減算を繰返せばよい。
なお、上記によって谷あるいは山が消失した後のX0の加
算条件については、巻取異常が生じた以上、再度正常条
件下の場合におけるようなN回ごとの積算数の加算条件
に復帰させることは賢明な策ではない。発明者らの実験
によれば、正常時におけるN回目のX0の積算数がXnであ
るとき、張力変動が生じて各反転ごとにX0の加算あるい
は減算を行ない、その結果N+M回目にXn+m(mは正負
の整数)の積算数をもって張力が正常に復したとき、正
常に復した後のトラバース反転付与条件をXnとXn+mの平
均値を基準にして定めることにより、以後の巻取りを健
全に行なわせ得ることがわかった。
また、基準回転数Nr0に対しどの程度の変動があったと
き上記X0の加算あるいは減算動作を開始させるかについ
ては、Nr0に対して0.5〜1%程度の変動があったときに
開始させることで良好な結果が得られることもわかっ
た。この場合の基準回転数Nr0をボビン位置のどこにと
るかについては、モータに回転ムラがない限り任意の位
置でよいわけであるが、現実的な意味からいえば反転位
置に近いところの方がよく、実験によれば中央から反転
位置までの間における80〜95%程度の位置で選ぶのが結
果的によいこともわかった。
巻取る線条体の外径については特に限定しないが、0.3m
m径以下の細物に対しては、本発明の効果はとくに顕著
である。さらに適用対象となるボビンの鍔拡がり角度に
ついても、上記実施例に示した45゜に限定されないこと
はいうまでもない。
[発明の効果] 以上の通り、本発明に係る巻取制御方法によれば、鍔拡
がりボビンに線条体をつねに制限と巻付けることがで
き、しかも反転用リミットスイツチを排除して従来にお
けるトラバース長さ調整のための作業者の配置を一切不
要となし得たことで人的かつ時間的省力化が達成され、
大巾なコスト低減を図ることができるばかりでなく、巻
取異常が生じても自動的にこれを修正しつねに健全な巻
取りが確保されるなど、その工業上の価値はまことに大
きなものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る装置の具体的構成例を示す説明
図、第2および3図は本発明に係るトラバース制御状況
を示す説明図、第4および5図は巻取り異常の発生とこ
れの修正状況を示す説明図、第6図は線条体の巻取近傍
の説明見取図、第7図は従来のボビンにおけるトラバー
ス方法を示す説明図、第8図は鍔拡がりボビンに従来の
トラバース方法を適用した場合を示す説明図、第9図は
第8図の方法により巻取った状態を示す説明図である。 1:ボビン回転用モータ、 2:固定台、 3:トラバース駆動用モータ、 4:トラバース移動台、 5,6:トラバース位置検知センサ 7:引取機 8:引取キャプスタン、 9:ガイド、 10:巻取機、 20:ボビン、 30:演算制御装置、 40:線条体。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ボビンの回転に伴う回転信号を演算制御装
    置に入力せしめてボビン1回転に必要なトラバース移動
    量X0を算出し、該算出結果をトラバース駆動モータに入
    力せしめて順次X0を加算しつつモータを駆動せしめ、そ
    の加算数が所定の反転付与条件数に到達したときにトラ
    バース駆動モータに反転信号を入力させて反転させ、同
    様な繰返しを行なってその繰返し数がボビンの鍔拡がり
    角や巻取られる線条件の直径などから定まるN回数にな
    ったところでトラバース駆動モータの反転までの前記X0
    の加算数を1つ増やし、以下前記N回ごとにX0を1つづ
    つ増やして行く鍔拡がりボビンの巻取制御方法におい
    て、ボビンの位置ずれなどによる巻細りあるいは巻太り
    が生じたら、それに起因する巻取線条件の張力変動を検
    知し、巻細りに対してはN回に達するのを待つことなく
    反転ごとにX0の加算を行ない、巻太りに対しては反転ご
    とにX0を減算して、巻取張力が正常に復するまでそれを
    繰返す鍔拡がりボビンの巻取制御方法。
  2. 【請求項2】正常時におけるN回目のX0の積算数がXnで
    あるとき、張力変動が生じて各反転ごとにX0の加算ある
    いは減算が行なわれ、その結果N+M回目にXn+m(mは
    正負の整数)の積算数をもって張力が正常に復したと
    き、正常に復した後のトラバース反転付与条件をXnとXn
    +mの平均値を基準にして定める請求項1記載の巻取制御
    方法。
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