JPH07110741B2 - 線状体の巻取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、プラスチック製光ファイバーのような線状体
の巻取装置に係り、特に、巻取用ボビンのフランジを検
出して線状体の巻取方向を切り換える技術に関する。

＜従来の技術＞ 従来、この種の線状体の巻取装置は、巻取用ボビンの軸
方向に往復動するトラバースガイドローラに線状体を案
内させて、前記ボビンに巻回している。トラバースガイ
ドローラは、巻取ボビンのフランジ部で移動方向が切り
換えられるが、この切り換えタイミングが早すぎると、
第３図（ａ）のようにフランジ端面で線状体が巻きつけ
られない部分が生じて、巻きつけ積層状態が乱れた、い
わゆる耳落状態になるという問題点が生じる。一方、切
り換えタイミングが遅すぎると、第３図（ｂ）のように
フランジ端面で線状体が過剰に巻きつけられて積層状態
が乱れ、いわゆる耳高状態になるという問題点が生じ
る。

そこで、このような積層状態の乱れをなくすため、特開
昭58−42563号公報に記載されているようにトラバース
ガイドローラの線状体繰り出し延長線上に、一対の投光
器、および受光器で構成されている光センサーを設け
て、これらによって、巻取ボビンのフランジ部を検出
し、トラバースガイドローラの移動方向の切り換えを行
うという巻取装置が提案されている。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、上述した従来の巻取装置には、次のよう
な問題点がある。

巻取ボビンに巻きつける線状体の線径が比較的太い場
合、光センサーがフランジ部を検出する前に、線状体が
フランジの端面部に接触するため、端面部の巻き取りが
過剰になり、線状体の巻き形状は、耳高の状態になる。

線状体の線径が比較的細い場合、線状体がフランジの
端面部に接触する前に、光センサーがフランジ部を検出
しトラバースガイドローラの移動方向が切り換わるた
め、フランジ端面部での巻き不足が生じ、線状体の巻き
形状は耳落の状態に成る。

上記のように、従来装置によれば、線状体の線径の大小
によって線状体の巻き形状が一様とはならず、耳高・耳
落の状態になるため、巻き終わった線状体を解舒すると
きに解舒不良が生じたり、ボビンを輸送する際に巻きく
ずれが生じたりする虞れがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、線状体の線径にかかわらず、フランジ付の巻取用ボ
ビンに線状体を正しく巻き取ることができる線状体の巻
取装置を提供することを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、上記目的を達成するために、次のような構成
をとる。

即ち、本発明に係る線状体の巻取装置は、線状体のトラ
バース方向に対してその線状体よりも先行する位置に設
けたフランジ部検出手段と、このフランジ部検出手段か
らの検出信号を基に、線状体がフランジ内面に到達する
までの距離だけトラバースガイドローラが移動したこと
を検知して、トラバースガイドローラの移動方向を切り
換える制御手段とを備え、前記フランジ部検出手段は、
投光器と受光器とからなる光センサで構成され、前記線
状体の中心軸と前記光センサの光軸との距離は、線状体
の線径の少なくとも1/2以上で、かつ前記フランジ部の
厚み方向の長さ以下に設定されている。

＜作用＞ 本発明によれば、フランジ部検出手段は、線状体のトラ
バース方向に対して、線状体よりも先行し、フランジ部
検出手段に含まれる光センサの光軸と線状体の中心軸と
の距離が、線状体の線径の少なくとも1/2以上で、か
つ、フランジ部の厚み方向の長さ以下となる位置に設定
されているので、線状体が巻取用ボビンのフランジ部に
到達する前に、フランジ部検出手段によって、フランジ
部の内面が検出され、この検出信号は制御手段に与えら
れる。制御手段は、前記検出信号が入力された時点か
ら、線状体がフランジ内面に到達するまでの距離だけト
ラバースガイドローラを線状体の巻回方向に移動させた
後、トラバースガイドローラの移動方向を切り換える。
このとき、フランジ部検出手段に含まれる光センサの光
軸が、フランジ部の外面に到達する前に、トラバースガ
イドローラの移動方向が切り換えられるので、フランジ
部外面を検知することによる誤動作のおそれもない。こ
のようにして、線状体がボビンに巻回される。

＜実施例＞ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図ないし第２図は本発明の一実施例に係り、第１図
は本発明の装置の概略構成を示す模式図、第２図はその
動作を説明する一部拡大平面図である。

この実施例に係る線状体の巻取装置は、線状体13を巻き
取るボビン11を回転させる機構と、ボビン11に線状体13
を繰り出すトラバースガイドローラ12を移動させる機構
と、この移動を制御する制御部22とを備えている。

線状体13をボビン11に巻き取る機構は、次のように構成
されている。

ボビン回転用モーター１の出力軸とボビン11を回転させ
る回転軸３とが、第１のベルト（または、チェーン）２
を介して、連結されている。回転軸３には回転軸３の回
転数を検出する第１のロータリーエンコーダー４と、回
転軸３と共に回転する回転基板５とが設けられている。
ボビン11はナット10の締めつけによって回転軸３に対し
て抜き差し可能に取りつけられ、このボビン11の一方の
フランジ11bが回転基板５に押圧状態で当接されてい
る。

ボビン11に線状体13を案内するトラバースガイドローラ
12を移動させる機構は次のように構成されている。

ボビン11のフランジ11aを検出する手段である一対の投
光器８と受光器９とが支持軸7a、7bの所定位置に取りつ
けられ、支持軸7a、7bの一端は、ボビン11の軸方向に移
動するアーム６に片持ち支持されている。更に、支持軸
7bには、線状体13を案内するトラバースガイドローラ12
が回転自在に設けられている。前記投光器８と受光器９
とで構成されている光センサーは、トラバースガイドロ
ーラ12によって案内される線状体13よりも、その線状体
13の巻回方向に対して僅かに先行する位置に取りつけら
れており、線状体13の中心軸と光軸Ａとの距離が、少な
くともd/2（記号ｄは線状体13の線径）以上であり、フ
ランジ11aの厚み方向の長さ以下になるように、その位
置が設定されている。

前記アーム６の基部は、ボビン11の軸方向に配設された
ねじ棒16に螺合されているとともに、案内棒15aに摺動
自在に貫通されている。案内棒15aと対向した位置に同
様の案内棒15bが並設されており、これらの案内棒15a、
15bの両端部は、固定板14に支持されている。案内棒15b
の所定位置にはアーム６の位置を検出するアーム位置検
出器17が設けられている。ねじ棒16はギヤボックス19の
出力軸に連結されており、この出力軸には、ねじ棒16の
回転数を検出する第２のロータリーエンコーダー18が備
えられている。ギヤボックス19の入力軸は、第２のベル
ト（または、チェーン）20によって、アーム移動用モー
ター21の出力軸と連結されている。

第１のロータリーエンコーダー４、受光器９、アーム位
置検出器17、第２のロータリーエンコーダー18の各出力
信号は、制御部22に入力されており、これらの信号に基
づいて、制御部22はアーム移動用モーター21の回転方
向、回転数などを制御するように構成されている。

次に、この装置の動作について第２図を基に説明する。

まず、図示しない線状体供給源からボビン11に線状体13
を巻き取るために、線状体13をトラバースガイドローラ
12の溝部に通した後、ボビン11の所定の位置に線状体13
の端を固定し、ボビン回転用モーター１を稼動させる。
ボビン回転用モーター１の回転出力は、第１のベルト
（または、チェーン）２を介して回転軸３に伝えられ、
回転軸３は回転する。これと同時に、アーム移動用モー
ター21も始動し、アーム移動用モーター21の回転出力
は、ギヤボックス19を介してねじ棒16に伝えられ、ねじ
棒16は回転を始める。ねじ棒16の回転に伴い、支持棒7b
を介してアーム６に取りつけられているトラバースガイ
ドローラ12がボビン11の軸方向に沿って移動する。

これにより、第２図（ａ）に示すように、ボビン11に線
状体13が巻回されていく。

次に、線状体13がフランジ11aの内面部に到達するとア
ーム移動用モーター21の回転方向を切り換えて、トラバ
ースガイドローラ12を逆の方向に移動させる動作に入
る。この動作は、本発明の特徴となる構成部分によるも
のである。

即ち、トラバースガイドローラ12よりもフランジ11a側
に取りつけられている一対の投光器８、および受光器９
からなる光センサーは、線状体13がフランジ11aの内面
部に到達する前にフランジ11aの内面の位置を検出し
て、その検出信号を制御部22に出力する。制御部22は、
入力された検出信号の立ち上がりによって、後述する距
離Ｌだけトラバースガイドローラ12が移動した後、トラ
バースガイドローラ12の移動方向が切り換わるように、
アーム移動用モーター21を制御する。

前記距離Ｌは次式で表される。

Ｌ＝ｘ−（d/2） 上式において、符号ｘは光センサーの光軸から線状体13
の中心軸までの距離、符号ｄは線状体13の線径である。
したがって、上式で表される距離Ｌは、光センサーがフ
ランジ11aの内面を検出した時点における、前記内面か
ら線状体13の周面までの距離である。

光センサーがフランジ11aの内側エッジを検出したとき
から、トラバースガイドローラ12が距離Ｌだけ移動した
ことを制御部22が検知する方法として、この実施例で
は、第２のロータリーエンコーダー18からの出力信号を
利用している。即ち、前記距離Ｌに対応したねじ棒16の
回転数を制御部22に予めセットしておき、前記光センサ
ーがフランジ11aの内面を検出したときから、前記第２
のロータリーエンコーダー18の出力パルスを計数し始
め、その計数値が前記セットされた回転数と一致したこ
とを検出することによって、トラバースガイドローラ12
が距離Ｌだけ動いたことを検知している。

このようにして、線状体13の線径ｄに応じて、トラバー
スガイドローラ12の移動距離Ｌが設定され、光センサー
がフランジ11aの内面を検出した後、距離Ｌだけ移動し
た時にアーム６の移動方向が逆の方向に切り換えられ
る。このとき、光センサの光軸が、フランジ11aの外面
に到達する前に、トラバースガイドローラ12の移動方向
が切り換えられるので、光センサがフランジ11aの外面
を検出することによって誤動作することもない。したが
って、ボビン11の胴長さにバラツキがあっても、線状体
13の周面がフランジ11aの内面に到達したときにトラバ
ース方向が切り換えられので、線状体13はボビン11に正
しく積層・巻回される。

一方、ボビン11のフランジ11aの内面部で移動方向が切
り換えられたアームが案内棒15bに設けられているアー
ム位置検出器17の位置に到達すると、アーム位置検出器
17は制御部22に検出信号を与え、制御部22はアーム移動
用モーター21の回転方向を再び切り換える。これに伴い
トラバースガイドローラ12の移動方向は再び切り換えら
れ、トラバースガイドローラ12による線状体13の繰り出
し操作によって、線状体13はボビン11に積層状態に巻回
される。

なお、上述したように、フランジ11bは回転基板５に当
接されているから、フランジ11bの内面はボビン11の胴
長さのバラツキにかかわらず、常に一定の位置になる。
従って、この実施例では、フランジ11bの内面を間接的
に検出するアーム位置検出器17を案内棒15bの所定位置
に固定したリードスイッチによって構成している。

本発明は、次のように変形実施することもできる。

アーム位置検出器17を上記の実施例では、案内棒15b
の所定位置に取りつけていたが、アーム位置検出器17と
しては、フランジ11aの検出に用いた投光器と受光器で
構成された光センサーを用いても実施することができ
る。この場合は、トラバースガイドローラ12から繰り出
される線状体13よりも、回転基板５側に少なくともd/2
の間隔を隔てて、支持棒7bに受光器を取りつけ、これと
対向した位置に投光器を固定棒7aに取りつければよい。

光センサーがフランジ11aの内面を検出してからトラ
バースガイドローラ12の移動距離Ｌを検知する方法とし
て、トラバースガイドローラ12が距離Ｌだけ移動するの
に要する時間を予め計測しておき、フランジ11aを検出
した時点でタイマーを作動させ、トラバースガイドロー
ラ12が距離Ｌだけ移動するのに要する時間を経過した時
に、アーム移動用モーター21の回転方向を切り換えるよ
うな手段を用いてもよい。但し、定ピッチ巻き方式で
は、トラバースガイドローラ12の移動速度をボビン11の
回転速度によって、可変する必要があるため、この方法
は定ピッチ巻き方式では不都合が生じるが、トラバース
ガイドローラ12が常に一定速度で移動する、いわゆる定
あや角巻き方式には採用することができる。

ボビン11のフランジ11aの内面を検出する手段とし
て、超音波センサーやリードスイッチ及び反射型光セン
サー等の適宜なセンサーを使用して実施することもでき
る。

ボビン11に巻き取られる線状体13は、光ファイバーに
は限らず、プラスチックモノフィラメント及び銅線等の
他の線状体についても適用することが可能である。

＜発明の効果＞ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、フラ
ンジ部検出手段は、線状体のトラバース方向に対して、
線状体よりも先行する位置で、さらに、フランジ部検出
手段に含まれる光センサの光軸と線状体の中心軸との距
離が、線状体の線径の少なくとも1/2以上で、かつ、フ
ランジ部の厚み方向の長さ以下となる位置に設定されて
おり、線状体が巻取用ボビンのフランジ部に到達する前
にフランジ部を検出して、線状体がフランジ内面に到達
するまでの距離だけトラバースガイドローラを移動させ
たときに、トラバースガイドローラの移動方向を切り換
えるように制御するため、線状体の線径が比較的太い場
合や、細い場合でもフランジの端面部における巻き形状
を一様にすることができる。

また、フランジ部検出手段に含まれる光センサの光軸
が、フランジ部の外面に到達する前に、トラバースガイ
ドローラの移動方向が切り換えられるので、フランジ部
の外面を検出することによる誤動作のおそれもない。

更に、フランジ内面を基準にしてトラバースガイドロー
ラの移動距離が決定されるため、ボビンフランジ間の距
離にバラツキがある場合でも、フランジの端面部におけ
る耳高、耳落ちのない巻形状にすることができる。

これにより、巻き取りが終了した前記ボビンから、線状
体を解舒する時の解舒不良発生を抑えることができ、ま
た、ボビンを輸送する際の巻きくずれの発生も同様に抑
えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図は本発明の一実施例に係り、第１図
は装置の概略構成を示す模式図、第２図はその動作を説
明する一部拡大平面図である。 また、第３図は従来例による線状体の巻き取り状態を示
す拡大断面図である。 ８……投光器、９……受光器 11……ボビン、11a……フランジ 12……トラバースガイドローラ 13……線状体、22……制御部 Ａ……光軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷 洋 滋賀県大津市園山１丁目１番１号 東レ株 式会社滋賀事業場内 (56)参考文献 実開 昭63−32875（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭54−6071（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】巻取用ボビンのフランジ部を検出すること
   により、トラバースガイドローラの移動方向を切り換え
   て、線状体を前記ボビンに巻き取る線状体の巻取装置に
   おいて、前記線状体のトラバース方向に対して、その線
   状体よりも先行する位置に設けたフランジ部検出手段
   と、このフランジ部検出手段からの検出信号を基に、そ
   の線状体がフランジ内面に到達するまでの距離だけトラ
   バースガイドローラが移動したことを検知して、トラバ
   ースガイドローラの移動方向を切り換える制御手段とを
   備え、前記フランジ部検出手段は、投光器と受光器とか
   らなる光センサで構成され、前記線状体の中心軸と前記
   光センサの光軸との距離は、線状体の線径の少なくとも
   1/2以上で、かつ前記フランジ部の厚み方向の長さ以下
   に設定されていることを特徴とする線状体の巻取装置。