JPH0891700A - 線材案内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マウントを往路と復路とで同一位置に停止さ
せるよう制御しうる線材案内装置を提供する。 【構成】 所定ピッチｐの雄螺子が設けられモータ９に
より回転される回転シャフト１と、長さＬの通過検出用
凸部１０を有し回転シャフト１に螺合してシャフト方向
に移動するマウント２と、回転シャフトの回転数を検出
するセンサ４と、通過検出用凸部の上下の縁の通過を検
出する検出スイッチ５と、シャフト回転数ｎとピッチｐ
からマウント移動距離Ｄを演算する移動距離演算部７
と、マウント通過が検出された場合には移動距離演算部
７に距離演算を開始させ、マウント移動距離がＬ／２に
達した場合はモータ９を停止させる停止制御部８を備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、線材をドラム等に巻取
る際に線材の巻取位置をドラム軸方向に動かすマウント
を所定位置に停止させるよう制御するための線材案内装
置に関し、特に、マウントを往路と復路とで同一位置に
停止させうる線材案内装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電線等の線材をドラム等に巻取る
場合に線材をドラムに均一に巻き取らせるために、線材
のドラムへの巻取位置をドラム軸方向に動かすマウント
を有したトラバース装置が使用されている。このマウン
トは、場合によっては、ドラム軸方向の任意の位置で停
止させる必要が生じることがある。このような要請を満
足させる機構としては、図２（Ａ）に示すような線材案
内装置が知られている。この線材案内装置２００は、フ
レーム１３と、このフレームに取り付けられたモータ９
と、外周に雄螺子が設けられモータ９により回転駆動さ
れる回転シャフト１と、線材Ｗをガイドするプーリ１１
と通過検出用凸部１０を有し回転シャフト１に螺合する
ことにより回転シャフト１の回転により回転シャフトの
長手方向（以下「シャフト方向」という）に移動可能な
マウント２と、通過検出用凸部の通過を検出する通過検
出スイッチ５と、通過検出スイッチ５からの通過検出信
号に基づいてモータ９の回転を停止させる制御装置１２
を備えて構成されている。

【０００３】上記の線材案内装置２００において、マウ
ント２を、その往路であっても復路であっても同一の位
置に停止させるように制御する方法としては、以下に示
すような方法が知られている。第１の方法は、図２
（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示すように、通過検出スイッチ
５を１個だけ設けマウントの停止制御を行う方法であ
る。ここに、図２（Ｂ）はマウント２が往路の場合を、
図２（Ｃ）はマウント２が復路の場合を、それぞれ示し
ている。この第１の方法では、図２（Ｂ）に示すように
マウント２が往路の場合は、通過検出スイッチ５がマウ
ント２の通過検出用凸部１０の一縁の通過を検出し通過
検出信号を制御装置１２に出力すると、制御装置１２は
即座にモータ９に駆動停止制御信号を出力してモータ９
の回転を停止させ、マウント２を停止させる。また、図
２（Ｃ）に示すようにマウント２が復路の場合は、通過
検出スイッチ５がマウント２の通過検出用凸部１０の他
縁の通過を検出し通過検出信号を制御装置１２に出力す
ると、制御装置１２は即座にモータ９に駆動停止制御信
号を出力してモータ９の回転を停止させ、マウント２を
停止させる。したがって、マウント２は、往路では通過
検出用凸部１０の一縁が通過検出スイッチ５の中央位置
にきたときに停止し、復路では通過検出用凸部１０の他
縁が通過検出スイッチ５の中央位置にきたときに停止す
ることになる。

【０００４】次に、第２の方法としては、上記第１の方
法と同様に、通過検出スイッチ５を１個だけ設け、通過
検出用凸部１０のシャフト方向の長さＬの値とモータ９
の単位時間当たり回転数と回転シャフトに設けられた螺
子のピッチの値を予め制御装置１２にデータ入力してお
いてマウントの停止制御を行う方法である。ここに、図
２（Ｂ）はマウント２が往路の場合を、図２（Ｃ）はマ
ウント２が復路の場合を、それぞれ示している。この第
２の方法では、図２（Ｂ）に示すようにマウント２が往
路の場合は、通過検出スイッチ５がマウント２の通過検
出用凸部１０の一縁の通過を検出し通過検出信号を制御
装置１２に出力すると、制御装置１２はモータ９の単位
時間当たり回転数と回転シャフト螺子ピッチとからマウ
ント２のシャフト方向への移動速度を演算し、マウント
２が長さＬ／２だけ進む時間である停止制御時間を演算
する。そして、この停止制御時間の経過後にモータ９に
駆動停止制御信号を出力してモータの回転を停止させ、
マウント２を停止させる。また、図２（Ｃ）に示すよう
にマウント２が復路の場合は、通過検出スイッチ５がマ
ウント２の通過検出用凸部１０の他縁の通過を検出し通
過検出信号を制御装置１２に出力すると、制御装置１２
はモータ９の単位時間当たり回転数と回転シャフト螺子
ピッチとからマウント２のシャフト方向への移動速度を
演算し、マウント２が長さＬ／２だけ進む時間である停
止制御時間を演算する。そして、この停止制御時間の経
過後にモータ９に駆動停止制御信号を出力してモータの
回転を停止させ、マウント２を停止させる。したがっ
て、マウント２は通過検出用凸部１０の中央で停止する
ことになる。

【０００５】次に、第３の方法としては、図２（Ｄ）に
示すように、上記第１，第２の方法とは異なり、マウン
ト往路用の通過検出スイッチ５ａとマウント復路用の通
過検出スイッチ５ｂとの２個のセンサを設けてマウント
の停止制御を行う方法である。この第３の方法では、マ
ウント２が往路の場合は、通過検出スイッチ５ａがマウ
ント２の通過検出用凸部１０の一縁の通過を検出し通過
検出信号を制御装置１２に出力すると、制御装置１２は
即座にモータ９に駆動停止制御信号を出力してモータの
回転を停止させ、マウント２を停止させる。また、マウ
ント２が復路の場合は、通過検出スイッチ５ｂがマウン
ト２の通過検出用凸部１０の他縁の通過を検出し通過検
出信号を制御装置１２に出力すると、制御装置１２は即
座にモータ９に駆動停止制御信号を出力してモータの回
転を停止させ、マウント２を停止させる。したがって、
マウント２は、マウント２の往路・復路にかかわりなく
同一位置で停止することになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のト
ラバース位置の制御方法のうち、第１の方法では、マウ
ント２の往路ではマウント２は通過検出用凸部１０の一
縁が通過検出スイッチ５の中心位置にきたときに停止
し、マウント２の復路ではマウント２は通過検出用凸部
１０の他縁が通過検出スイッチ５の中心位置にきたとき
に停止する。したがって、マウント２の往路と復路とで
は、つねに通過検出用凸部１０のシャフト方向の長さＬ
の分だけマウント２の停止位置がずれる、という問題点
があった。

【０００７】また、上記従来のマウント停止制御方法の
うち、第２の方法では、モータ９の単位時間当たり回転
数が一定であることを前提としているので、何らかの理
由でモータ９の回転速度が変化するとマウント２が長さ
Ｌ／２だけ進む時間も変化する。したがって、モータ９
の回転速度が変化すると、マウント２が停止する位置が
異なる、という問題点があった。これら第１，第２の方
法では、マウントの往路と復路とで同一の位置に停止さ
せることが困難なため、巻取ボビン自動切替システム等
でマウントがガイドしている線材をロボットアーム等に
把持させようとする場合、マウントが常に一定の位置で
停止せず、ロボットアームの把持ミスが発生するおそれ
がある。

【０００８】また、第３の方法では、上記第１，第２の
方法よりも確実に同一位置でマウント２を停止させるこ
とができるが、通過検出スイッチが２個必要であり、部
品点数が多く、製造コスト等の点で不利である、という
問題点があった。従って、本発明の目的は、部品点数を
増加せず、コストアップを押えながらマウントを往路と
復路とで同一位置に停止させるよう制御しうる線材案内
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る線材案内装置は、線材を案内するプー
リを有したマウントを所定のトラバースピッチを有する
回転シャフト上にトラバースすることにより前記線材を
所定の方向へ案内する線材案内装置において、前記マウ
ントが所定のトラバース位置に来たとき位置信号を出力
する位置検出手段と、前記回転シャフトの回転量を検出
し回転量信号を出力する回転量検出手段と、前記位置信
号が出力されてから前記回転量と前記回転シャフトのト
ラバースピッチに応じた移動量が基準の移動量に達した
とき前記回転シャフトの回転を停止させる制御手段と、
を備えて構成される。

【００１０】

【作用】上記構成を有する本発明によれば、回転量検出
手段が回転シャフトの回転量を検出し回転量信号を出力
している。そして、通過検出手段がマウントが所定のト
ラバース位置に来たときに位置信号を出力し、この位置
信号が制御手段に入力された場合には、制御手段は、回
転量と前記回転シャフトのトラバースピッチに応じたマ
ウントの移動量を演算する。そして、移動量が基準の移
動量に達したときには、制御手段は回転シャフトの回転
を停止させる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１に基づいて
説明する。図１（Ａ）に示すように、本発明の一実施例
である線材案内装置１００は、フレーム１３と、このフ
レーム１３に取り付けられる回転シャフト１と、マウン
ト２と、モータ９と、回転量検出手段であるスリット付
き円盤３及び回転数検出センサ（ホトカプラ）４と、検
出スイッチ手段である通過検出スイッチ５と、制御手段
である制御装置６を備えて構成される。

【００１２】回転シャフト１は、細長い円柱状に形成さ
れ、その外周面には所定のトラバースピッチで雄螺子１
４が設けられている。また、回転シャフト１はモータ９
に接続されており、モータ９が回転するとこれに伴って
回転シャフト１も回転する。

【００１３】マウント２は、その外部に通過検出用凸部
１０を備えている。この通過検出用凸部１０の回転シャ
フト１の長手方向（以下「シャフト方向」という。）の
長さはＬとなっており、通過検出用凸部１０のいずれか
の縁からＬ／２の位置をマウント２の中心線Ｃとして示
している。また、円柱状の開口１５を有しており、その
開口１５の内壁に所定ピッチで雌螺子（図示せず）が設
けられている。そして、この雌螺子により回転シャフト
１の雄螺子１４に螺合している。このように構成されて
いるため、回転シャフト１が回転すると、マウント２
は、シャフト方向の前後に移動する。また、マウント２
には、線材Ｗをトラバースして所定の方向へ案内するプ
ーリ１１が設けられている。

【００１４】円盤３は回転シャフト１の一端に固定さ
れ、その外縁部に複数のスリット（図示せず）を有して
いる。回転数検出センサ４は、円盤３のスリットを挟む
ようにして図示しないＬＥＤ（発光ダイオード）と光検
出手段である光検出器（フォトダイオード）と固定スリ
ットを備えている。このような構成により、ＬＥＤから
光を発射し円盤のスリットと固定スリットとを介して光
検出器で検出すれば、円盤３の回転数を検出することが
できる。回転数検出センサ４は、上記の回転数ｎの値を
内容とするシャフト回転数信号を出力する。上記におい
て、円盤３及び回転数検出センサ４は回転量検出手段を
構成している。また、シャフト回転数信号は回転量信号
に相当している。

【００１５】また、通過検出スイッチ５は、マウント２
が停止すべき停止線Ｓ（図１（Ｂ）又は図１（Ｃ）を参
照）の上に固定されている。この通過検出スイッチ５
は、マウント２が所定のトラバース位置に来たとき、す
なわち通過検出用凸部１０のシャフト方向のいずれかの
縁が通過検出スイッチ５を通過した場合には、位置信号
を出力する。すなわち、通過検出スイッチ５は、マウン
ト２が往路の場合には、図１（Ｂ）に示すように、通過
検出用凸部１０の一縁が通過検出スイッチ５の中心線
（停止線Ｓ）を通過した場合に位置信号を出力する。復
路の場合は図示はしていないが、通過検出用凸部１０の
他縁が通過検出スイッチ５の中心線（停止線Ｓ）を通過
した場合に、通過検出スイッチ５は位置信号を出力す
る。

【００１６】制御装置６内の移動距離演算部７と停止制
御部８は、具体的には、ＣＰＵ（Central Processing U
nit ：中央処理装置）とＲＯＭ（Read Only Memory：読
出し専用メモリ）とＲＡＭ（Random Access Memory：随
時書込み読出しメモリ）等を備えたマイクロコンピュー
タで構成されている。

【００１７】制御装置６内の移動距離演算部７は、停止
制御部８から演算開始信号を入力されると、上記の回転
数検出センサ４から出力されるシャフト回転数信号と、
所定ピッチとから、ある時刻を基準としてマウント２が
マウント２のシャフト方向に移動した距離であるマウン
ト移動距離を演算し移動距離信号として停止制御部８に
出力する。

【００１８】マウント移動距離Ｄの演算方法について以
下に説明する。回転数検出センサ４が検出して移動距離
演算部７に入力された円盤３の回転数ｎと、螺子ピッチ
ｐとから、マウント移動距離Ｄは、Ｄ＝ｎｐにより演算
される。このマウント移動距離Ｄの値は、円盤３の回転
速度、すなわちモータ９の回転速度が変化しても、それ
により影響を受けることはない。

【００１９】次に、制御装置６内の停止制御部８の制御
動作について説明する。停止制御部８は、上記の通過検
出スイッチ５から位置信号が入力された場合には、移動
距離演算部７にマウント移動距離の演算を開始させる演
算開始信号を出力する。移動距離演算部７は、この演算
開始信号が入力されると、その時刻からマウント移動距
離の演算を開始し、時々刻々のマウント移動距離を移動
距離信号として停止制御部８に出力する。停止制御部８
はこの移動距離信号を監視し、マウント移動距離Ｄの値
がＬ／２に達した場合には、モータ９に停止信号を出力
し停止させる。このように制御すると、図１（Ｃ）に示
すように、マウント２の往路・復路にかかわらず、また
モータ９の回転速度が途中で変化したとしても、マウン
ト２の中心線Ｃを常に通過検出スイッチ５の中心線（停
止線Ｓ）に合致させて正確に停止させることができる。
上記において、Ｌ／２は基準の移動量に相当している。

【００２０】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではない。上記実施例は、例示であり、本発明の特
許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な
構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる
ものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【００２１】例えば、上記実施例においては、回転量検
出手段としてスリットを有する円盤と回転数検出センサ
を用いる例について説明したが、本発明はこれには限定
されず、他の検出手段、例えば、磁気式のロータリーエ
ンコーダ，タコジェネレータなどを使用してもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、上記構成を有する
本発明によれば、回転量検出手段が回転シャフトの回転
量を検出し回転量信号を出力している。そして、通過検
出手段がマウントが所定のトラバース位置に来たときに
位置信号を出力し、この位置信号が制御手段に入力され
た場合には、制御手段は、回転量と前記回転シャフトの
トラバースピッチに応じたマウントの移動量を演算す
る。そして、移動量が基準の移動量に達したときには、
制御手段は回転シャフトの回転を停止させる。

【００２３】したがって、回転シャフトの回転駆動源の
単位時間当たり回転数などについて予め設定入力された
数値を採用するのではなく、回転駆動源の回転数などの
実際に測定された回転量をもとに演算しているので、マ
ウントの往路・復路にかかわらず、また回転駆動源の回
転速度が途中で変化したとしても、マウントを同一の停
止位置に正確に停止させるよう制御することができる、
という利点がある。また、停止制御を行うための基準と
なるマウント移動距離の値を変えれば、他の一定位置に
マウントを停止させるよう制御することも可能である、
という利点を有している。そして、通過検出スイッチの
個数も１個で済みコストが安価である、という利点も有
している。さらに、シャフト方向に移動するマウントの
直線移動量に比べ、回転シャフトの回転量は、単位時間
当り量が大きいから、シャフト回転量を監視して行う本
発明のマウント停止制御は、マウントの直線移動量を監
視して行う停止制御よりも精度がより一層向上する、と
いう利点も有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る線材案内装置の一実施例の構成及
びその動作を示す図である。

【図２】従来の線材案内装置の構成及びその動作を示す
図である。

【符号の説明】

１ 回転シャフト ２ マウント ３ 円盤 ４ 回転数検出センサ ５，５ａ，５ｂ 通過検出スイッチ ６ 制御装置 ７ 移動距離演算部 ８ 停止制御部 ９ モータ １０ 通過検出用凸部 １１ プーリ １２ 制御装置 １３ フレーム １４ 雄螺子 １５ 開口 １００，２００ 線材案内装置 Ｃ マウント中心線 Ｓ 停止線 Ｗ 線材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線材を案内するプーリを有したマウント
   を所定のトラバースピッチを有する回転シャフト上にト
   ラバースすることにより前記線材を所定の方向へ案内す
   る線材案内装置において、 前記マウントが所定のトラバース位置に来たとき位置信
   号を出力する位置検出手段と、 前記回転シャフトの回
   転量を検出し回転量信号を出力する回転量検出手段と、 前記位置信号が出力されてから前記回転量と前記回転シ
   ャフトのトラバースピッチに応じた移動量が基準の移動
   量に達したとき前記回転シャフトの回転を停止させる制
   御手段と、 を備えたことを特徴とする線材案内装置。
2. 【請求項２】 位置検出手段は、前記マウントに設けら
   れた位置検出用凸部と、前記位置検出用凸部の通過を検
   出する検出スイッチ手段と、を備えたことを特徴とする
   請求項１記載の線材案内装置。
3. 【請求項３】 前記回転量検出手段は、前記回転シャフ
   トの回転に応じて回転する円盤と、前記円盤の回転数を
   光学的に検出する光検出手段とを備えたことを特徴とす
   る請求項１記載の線材案内装置。