(57)【要約】  【課題】  本発明は、線材を巻き取りボビンに巻き取る際に、巻き取りボビンの鍔際であっても巻き状態を均一にする線材の巻き取り方法を提供する。  【解決手段】  本発明の線材の巻き取り方法は、ガイドプーリーを介して線材が供給され、前記線材が供給されるパスラインに対して、直交する向きに巻き取りボビンをトラバースさせて線材を巻き取りボビンに巻き取る線材の巻き取り方法において、前記トラバース反転処理は、プログラマブルコントローラー内で実行されている他のプログラムを中断し、外部からの割り込み処理により実行されることを特徴とする。  【選択図】  図１
2006315802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイドプーリーを介して線材が供給され、前記線材が供給されるパスラインに対して、直交する向きに巻き取りボビンをトラバースさせて線材を巻き取りボビンに巻き取る線材の巻き取り方法において、
前記巻き取りボビンのトラバース反転処理は、プログラマブルコントローラー内で実行されている他のプログラムを中断し、外部からの割り込み処理により実行されることを特徴とする線材の巻き取り方法。
【請求項２】
前記巻き取りボビンのトラバース反転処理におけるトラバース現在位置とトラバース反転設定位置の比較処理および比較一致による反転指令の出力は、高速カウンタにより行うことを特徴とする請求項１の線材の巻き取り方法。
【請求項３】
前記線材は光ファイバであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の線材の巻き取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅などのメタル線材やその線材に絶縁被覆を施した被覆線材、または光ファイバ等の線材をボビンに巻き取る方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
線材の巻き取り方法として、プーリートラバース方式とボビントラバース方式が用いられている。
プーリートラバース方式は、ガイドプーリーをトラバースさせて線材を巻き取りボビンに巻き取る方法であり、銅などのメタル線を巻き取る場合に広く用いられている。一方、ボビントラバース方式は、ガイドプーリーはトラバースせず、巻き取りボビンがトラバースする方式であり、線材のパスラインはほとんど変化せずに巻き取りができる。したがって、ボビントラバース方式では線材に余分な力が作用しないという利点があり、光ファイバを巻き取る場合に広く用いられている。
【０００３】
従来のボビントラバース方式の線材巻き取り装置としては、例えば、図３に示すものが挙げられる。１は光ファイバ等の線材、３ａは両側にそれぞれ鍔３ｂ，３ｃを有する巻き取りボビン、４は巻き取り動作中に線材１の巻き取り速度の変動を調節するダンサー、５はダンサー４より巻き取りボビン３ａまで線材１をガイドするガイドプーリー、６は巻き取りボビン３ａを回転させる巻き取り用モーター、７は巻き取りボビン３ａ及び巻き取り用モーター６をトラバースさせるトラバース用モーター、８はトラバース位置を検出するロータリーエンコーダー、１９は巻き取りモーター６及びトラバース用モーター７の速度を制御する制御部である。また、巻き取りボビン３ａ、巻き取りモーター６、トラバース用モーター７、及び、ロータリーエンコーダー８は巻き取り機に含まれるものである。巻き取り機は、この機構により、パスラインに対し直交する方向に巻き取りボビン３ａをトラバースさせ、線材１を巻き取る。
【０００４】
図２は線材１を巻き取る一般的な工程を説明するもので、２は引き取りキャプスタンである。線材１は、矢印方向に引き取りキャプスタン２から巻き取り機３まで送られる。詳しくは、線材１は、図示しない送出し部より送出され、引き取りキャプスタン２により引き取られ、ダンサー４、ガイドプーリー５を介し、巻き取り機３にて巻き取りボビン３ａに巻き取られる。
【０００５】
巻き取りボビン３ａでの巻き取り機の速度変動は、引き取りキャプスタン２と巻き取りボビン３ａ間での貯線量の増減となり、ダンサー４の上下変動となる。図３に示すように、ダンサー４の変動データは、検出器により破線Ｆで示すように制御部１９に送られ、制御部１９は巻き取り用モーター６に破線Ｇで示すように回転速度指令を与え、巻き取り用モーター６の回転速度を調節しながら、巻き取りを行う。一方、巻き取り機３は、ロータリーエンコーダー８によりトラバース位置を常に検出し、検出されたトラバース位置データは破線Ｉで示すように制御部１９に送られる。制御部１９は破線Ｈに示すようにトラバース用モーター７にトラバース移動速度指令を与えており、トラバース位置データが決められた反転位置に達したときには、トラバース用モーター７にトラバース反転指令を与える。この反転指令を受けて、巻き取りボビン３ａが反転する。このような機構により、線材１は巻き取りボビン３ａに均一に巻き取られる。
【０００６】
このような線材の巻き取り方法において、ダンサーの基準となる位置からの変位をモニタし、巻き取りボビンのトラバース反転位置の決定にフィードバックさせる方法が特許文献１に記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３４１９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の方法を用いても、光ファイバのような細物線材を均一に巻き取る場合、巻き取りボビン３ａの鍔付近においての巻き形状が巻き太ったり巻き細ったりと、巻きが不均一な状態となる「巻き不良」が発生していた。この現象は巻き取りの線速が早くなるにつれ顕著となり、わずかな反転位置のずれでも巻き不良の原因となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであり、本発明の請求項１記載の線材の巻き取り方法は、ガイドプーリーを介して線材が供給され、前記線材が供給されるパスラインに対して、直交する向きに巻き取りボビンをトラバースさせて線材を巻き取りボビンに巻き取る線材の巻き取り方法において、
前記トラバースの反転処理は、プログラマブルコントローラー内で実行されている他のプログラムを中断し、外部からの割り込み処理により実行されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２記載の線材の巻き取り方法は、請求項１に記載の線材の巻き取り方法において、前記巻き取りボビンのトラバース反転処理におけるトラバース現在位置とトラバース反転設定位置の比較処理および比較一致による反転指令の出力は、高速カウンタにより行うことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３記載の線材の巻き取り方法は、請求項１または２に記載の線材の巻き取り方法において、前記線材は光ファイバであることを特徴とする。
【００１２】
このようにしてなる本発明の線材の巻き取り方法によれば、巻き取りボビンのトラバース反転指令を、適切に出すことができ、巻き取りボビンの鍔際での巻き太り或いは巻き細り等の巻き不良の発生を抑制することができる。また、本発明は、光ファイバのような細物線材を均一に巻き取る場合に特に好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上に述べたように本発明の線材の巻き取り方法によれば、巻き取りボビンの鍔際での巻き太り或いは巻き細り等の巻き不良の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［実施例１］
実施例１の線材の巻き取り方法に用いる巻き取り装置を図１に示す。図１に示す巻き取り装置は、巻き取り機、並びに、巻き取り動作中に線材１の巻き取り速度の変動を調節するダンサー４、ダンサー４より巻き取りボビン３ａまで線材１をガイドするガイドプーリー５、制御部９を備えている。また、制御部９はプログラマブルコントローラー（ＰＬＣ）１１と高速カウンタ１２からなる。
ここで、「高速カウンタ」とは、プログラマブルコントローラー（ＰＬＣ）で用いられる高速カウント機能を有するカウンタモジュールあるいは高速カウンタユニットを指し、例えば、ロータリーエンコーダーなどの高速入力パルスを計数可能なカウンタを意味する。本実施例では計数速度が最大５０ｋＨｚのものを用いている。
巻き取り機は、両側に鍔３ｂと３ｃを有する巻き取りボビン３ａ、巻き取りボビン３ａを回転させる巻き取り用モーター６、巻き取りボビン３ａ及び巻き取り用モーター６をトラバースさせるトラバース用モーター７、トラバース位置を検出するロータリーエンコーダー８を備え、パスラインに対して直交する巻き取りボビンの軸方向にトラバースする機能を有する。この巻き取り装置では、図２で示される一般的な工程と同様に、線材１の巻き取りを行う。すなわち、線材１は図示しない送出し部より送出され、引き取りキャプスタン２により引き取られ、ダンサー４、ガイドプーリー５を介し、巻き取り機３にて巻き取りボビン３ａに巻き取られる。
【００１５】
ここで、図２における引き取りキャプスタン２での引き取り速度は、巻き取り運転中ほぼ一定である。したがって、線材１の貯線量が変動するのは巻き取りボビン３ａにおける巻き形状が均一な部分と比較して、巻き太ったり巻き細ったりした場合であり、巻き形状が巻き太ると貯線が減少し、ダンサー４は上方へと移動する。反対に巻き形状が巻き細ると貯線が増加しり、ダンサー４は下方へと移動する。ダンサー４の変動データは、検出器により破線Ａで示すようにＰＬＣ１１に送られ、ＰＬＣ１１は巻き取り用モーター６に破線Ｂで示すように回転速度指令を与え、巻き取り用モーター６の回転速度を調節しながら、巻き取りを行う。
【００１６】
一方、ロータリーエンコーダー８は、トラバース位置データを常に検出し、破線Ｄに示すように制御部９の高速カウンタ１２に与えている。
高速カウンタ１２は得られたトラバース位置データを破線Ｅに示すようにＰＬＣ１１に送るとともに、トラバース位置データが決められた反転位置に達しているか否かの比較を行い、決められた反転位置に達していたときには、破線ＥにてＰＬＣ１１にトラバース反転指令を割り込み処理にて与える。ＰＬＣ１１はこれを受けて破線Ｃに示すようにトラバース用モーター７にトラバース反転指令を与える。
【００１７】
ここで、ＰＬＣ１１では線材の巻き取りが行われている間、複数のプログラムが並行して実行されており、これらのプログラムは大きく分けて２つの処理がなされている。１つはサイクリックプログラムと呼ばれるもので、プログラム処理の遅延が問題にならず、優先レベルが低く設定されているものである。もうひとつは定周期プログラムと呼ばれるもので、定周期のスキャンにより実行され、サイクリックプログラムよりも優先順位が高く設定されているものである。
【００１８】
本実施例においては、ＰＬＣ１１内で実行されているこれらのプログラムを中断し、高速カウンタ１２からの割り込み処理によりトラバース反転プログラムを実行する。すなわち、外部割り込みプログラムを前述した定周期プログラムよりもさらに優先順位の高いものとする。
このように高速カウンタ１２内でロータリーエンコーダー８から得られるトラバース位置データを検出するとともにトラバース反転指令をＰＬＣ１１に割り込み処理にて与えることにより、処理能力によるトラバース反転の遅れは数十μｓｅｃとなる。これにより、決められた反転位置と実際の反転位置の差を小さくすることができる。本実施例におけるトラバース反転位置のばらつきは設定値±０．１ｍｍ以内であった。
【００１９】
［実施例２］
実施例１と同様に図１に示す巻き取り装置にて線材の巻き取りを行った。ただし、実施例２では高速カウンタ１２の変わりにデジタルカウンタを用いた。
実施例１と同様にロータリーエンコーダー８にて得られるトラバース位置データをデジタルカウンタ２２にて常に検出し、ＰＬＣ１１からトラバース反転位置に相当するカウンタ値をデジタルカウンタ２２にプリセットする。
デジタルカウンタ２２はプリセット値とロータリーエンコーダー８にて得られるトラバース位置データを比較し、トラバース位置データが決められた反転位置に達しているか否かを判断し、決められた反転位置に達していたときには、ＰＬＣ１１にトラバース反転指令を割り込み処理にて与える。ＰＬＣ１１はこれを受けてトラバース用モーター７にトラバース反転指令を与える。
【００２０】
このようにデジタルカウンタ２２内でロータリーエンコーダー８から得られるトラバース位置データを検出するとともにトラバース反転指令を割り込み処理にて与えることにより、決められた反転位置と実際の反転位置の差を小さくすることができる。
本実施形態における処理能力によるトラバース反転の遅れ、およびトラバース反転位置のばらつきは、実施例１と同等であった。
【００２１】
［比較例］
実施例１と同様に図１に示す巻き取り装置にて線材の巻き取りを行った。ロータリーエンコーダー８は、トラバース位置データを常に検出し、破線Ｄに示すように制御部９の高速カウンタ１２に与えている。
高速カウンタ１２は得られたトラバース位置データを破線Ｅに示すようにＰＬＣ１１に送り、ＰＬＣ１１にてトラバース位置データが決められた反転位置に達しているか否かの比較を行い、決められた反転位置に達していたときには、破線Ｃに示すようにトラバース用モーター７にトラバース反転指令を与える。
【００２２】
このときトラバース反転指令は割り込み処理ではなくＰＬＣ１１のプログラム内の定周期プログラムで行う。このとき、定周期プログラムのスキャンの間隔は３０ｍｓｅｃとした。すなわち、ＰＬＣ１１は高速カウンタ１２でカウントされた値を、３０ｍｓｅｃの定周期でスキャンすることでトラバース位置の現在地を把握する。この場合、スキャンするタイミングによって、０〜３０ｍｓｅｃの反転指令の遅れが発生する。これにより、決められた反転位置と実際の反転位置にずれが生じる。
本比較例におけるトラバース反転位置のばらつきは設定値±０．３ｍｍ以内であった。
【００２３】
本実施例では、ボビントラバース方式に用いた場合を説明したが、本発明は、プーリートラバース方式においても適用することができる。
本発明は、光ファイバのような細物線材を均一に巻き取る場合に特に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の線材巻き取り装置の説明図である。
【図２】線材巻き取り装置における線材の巻き取り工程の説明図である。
【図３】従来の線材巻き取り装置の説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  線材
２  引き取りキャプスタン
３  巻き取り機
３ａ  巻き取りボビン
３ｂ  巻き取りボビン右鍔
３ｃ  巻き取りボビン左鍔
４  ダンサー
５  ガイドプーリー
６  巻き取り用モーター
７  トラバース用モーター
８  ロータリーエンコーダー
９、１９  制御部
１１  プログラマブルコントローラー（ＰＬＣ）
１２  高速カウンタ
【図１】
2006315802.tif 000003
【図２】
2006315802.tif 000004
【図３】
2006315802.tif 000005