JP4824733B2 - 線材巻取装置 - Google Patents

Description

本発明は、線材巻取装置のトラバース（ボビンまたは線材ガイド）の往復駆動制御装置
に関する。

従来から線材巻取装置のボビンまたは線材ガイドといったトラバースを最適な位置で反転駆動させるために、光センサを用いたボビンの鍔の位置検知手段が数多く知られている。
一般に前記位置検知手段は大別すると二つに分類される。一方は、遮光型光センサを用いた位置検知手段であり、他方は、反射型光センサを用いた位置検知手段である。

前者の遮光型光センサを用いた位置検知手段を備えた線材巻取装置の例として、下記のような特許文献１及び特許文献２が挙げられる。

特許文献１に開示された技術は、線材ガイド部をボビンの回転軸の左右方向に往復駆動させるガイドトラバース型線材巻取装置であって、受光器・投光器の一対をボビンの鍔と平行となるように線材ガイド部に対向して配置して、投光器の投射光がボビンの鍔で遮光されたことを契機として線材ガイド部を反転駆動させるものである。

特許文献２に開示された技術は、ガイドトラバース型線材巻取装置であって、２組の受光器・投光器の一対を、線材ガイド部の両側面にボビンの鍔と平行となるように対向して配置して、投光器の投射光がボビンの鍔で遮光されたことを契機として、事前に鍔の位置を検知し、該信号からタイマーで一定時間遅延して線材ガイド部を反転駆動させるものである。

上述した特許文献１に開示された構成では、ボビン幅の誤差や、ボビンの設置誤差によらずに鍔の際まで線材を巻き取ることができる。しかし原理的に投光器、受光器一対間の光軸遮光の検知であるので、ボビンのソリや取付時の偏心等には対応できない。又、ボビンの鍔の検知後に反転駆動を行うため、線材ガイド部の往復駆動速度と反転駆動の応答速度の関係によって過巻が生じることがあった。

上述した特許文献２に開示された構成では、光軸遮光の原理に基づく特許文献１の欠点はあるものの、ボビン端面に前もって反転に関わる信号を検知して、所定の動作遅延時間を設定することで、過巻が生じにくい。しかしながら、線材ガイド部の両側に２組の光電スイッチをボビンをまたぐ形の機構を必要とし、線材ガイド部の往復駆動に伴う移動機構部が大型となり機械振動などの影響も受けやすい。検知後の調整についても、最近のように線速が（２０００ｍ／ｍｉｎ）、線経が２０μｍの線材などに対して時間制御しようとする場合には、０．０１秒程度以上の精度で設定する必要があり、且つ巻き取り動作の起動から定常速度から停止までにわたり大きく変化していく線速に対応する線材ガイド部の往復駆動の速度に対応できない。即ち構造的にも、反転位置調整も不完全である。

後者の反射型光センサを用いた位置検知手段を備えた線材巻取装置の例として、下記のように特許文献３及び特許文献４が挙げられる

特許文献３に開示された技術は、ボビンをボビンの回転軸の左右方向に往復駆動させるボビントラバース型線材巻取装置であって、ボビンの回転軸と平行に往復駆動する反射型の投受光器を設け、該投受光器からボビンの鍔と平行に投射した投射光が、ボビンの鍔で反射され、該投受光器が検知することを契機としてボビンを反転駆動させるものである。

特許文献４に開示された技術は、ボビントラバース型線材巻取装置であって、ボビンの鍔に反射マークを設け、鍔の内側面に正確に対応する位置に反射型の投受光器を設け、該投受光器によりボビンの鍔と平行に投射した投射光が、鍔の反射マークに反射され、該投受光器が検知することを契機としてボビンを反転駆動させるものである。

上述した特許文献３に開示された構成では、ボビン幅の誤差や、ボビンの設置誤差によらずに鍔の際まで線材を巻き取ることができ、投光器の位置を調整することで反転位置を調整することが可能となるが、通常、ボビン端は線材がひっかからないようにボビンの鍔のエッジは面取りされており、投射光が適切には反射せず、光センサによってボビンの鍔を検知することが困難となる。

上述した特許文献４に開示された構成では、ボビンに反射マークを付けたり、反射塗料の塗布などは以下のように好ましく無い物である。
高速で精密なボビンへの巻き取りでは、線材のボビン端面への接触などによる線材損傷を避けるために、ボビンエッジのバリ取りや、ボビン端面の平滑度は重要である。さらにボビンの回転バランスを崩すことにもなりボビン面へのいかなる細工も一般には避けるべきである。
さらに巻き取ったボビンは熱処理や次行程で利用されるが、この場合にもボビンへの特殊な加工は好ましくない。さらに線材を巻き取るボビン毎に反射マークを付着することは作業工数が別途増える点でも不利である。

上記のように、遮光型光センサ及び反射型光センサを用いたボビンの位置検知手段では、本質的にボビンの鍔に対して平行して光を投射するため、ボビンの鍔形状によっては位置検知が難しく、反転位置調整も不完全という問題があった。
特開昭５８−４２５６３公報 特開平７−３３３２６公報 特開平５−８９３４公報 特開平７−３３３２７公報

そこで、本発明の課題は、特許文献１から特許文献４におけるホトインタラプタ型の従来の遮光型光センサ及び反射型光センサを用いずに、巻き取り直前のボビン端面を検知して、ボビンや線材ガイド部等のトラバースの反転位置を調整する技術を提供することを目的とする。

本発明は投光器、受光器間光線の光軸遮光でもなく、投光器からの光線をボビン鍔内側面へのある角度で投射し、ボビン鍔内側面からの反射光線を検知して、検知点からのボビン鍔内側面までの正確な距離情報を検出する受光器から構成する方式のボビン鍔検知トラバース駆動装置である。又投受光器の配置などで機構の簡素化に工夫している。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、線材（１２４）を巻き取るボビン（１１０）と、該ボビン（１１０）の所定の位置に線材（１２４）をガイドする線材ガイド部（１２０）と、該ボビン（１１０）を回転駆動させて、該ボビン（１１０）をボビン（１１０）の回転軸（１３１ａ）方向に往復駆動させるボビントラバース駆動装置（１３０）と、該ボビントラバース駆動装置（１３０）を制御する制御手段（１８０）と、を備える線材巻取装置（１００）であって、前記ボビン（１１０）の左右の鍔（１１１・１１２）の内側端面（１１１ａ・１１２ａ）に向けて所定の角度（α）で投射光を投射する投光器（１５０）と、該投光器（１５０）から投射され、前記ボビン（１１０）の内側端面（１１１ａ・１１２ａ）で反射された投射光を受光する受光器（１４０）と、を具備し、前記制御手段（１８０）は、左右鍔判定部（１８２ｂ）と、ボビン鍔距離演算部（１８２ｃ）とを備え、投射光検知時に前記受光器（１４０）から出力される位置信号（１６０ａ）から、左右鍔判定部（１８２ｂ）が左の鍔Ｌ１１１または右の鍔Ｒ１１２を判定し、ボビン鍔距離演算部（１８２ｃ）がボビン鍔までの距離（ΔＬ）から、前もってボビン（１１０）を反転するための距離位置情報を演算して、前記ボビントラバース駆動装置（１３０）に駆動信号を送信して、前記ボビン（１１０）の駆動方向を反転させるものである。

請求項２においては、線材（１２４）を巻き取るボビン（１１０）と、該ボビン（１１０）の所定の位置に線材（１２４）をガイドする線材ガイド部（１２０）と、該ボビン（１２４）を回転駆動させて、前記線材ガイド部（１２０）をボビン（１１０）の回転軸方向に往復駆動させるガイドトラバース駆動装置（３３０）と、該ガイドトラバース駆動装置（３３０）を制御する制御手段（３８０）と、を備える線材巻取装置（１００）であって、前記ボビン（１１０）の左右の鍔（１１１・１１２）の内側端面（１１１ａ・１１２ａ）に向けて所定の角度（α）で投射光を投射する投光器（１５０）と、前記線材ガイド部（１２０）に設けられ、該投光器（１５０）から投射され、前記ボビン（１１０）の内側端面（１１１ａ・１１２ａ）で反射された投射光を受光する受光器（１４０）と、を具備し、前記制御手段（３８０）は、左右鍔判定部（１８２ｂ）と、ボビン鍔距離演算部（１８２ｃ）とを備え、投射光検知時に前記受光器（１４０）から出力される位置信号（１６０ａ）から、左右鍔判定部（１８２ｂ）が左の鍔Ｌ１１１または右の鍔Ｒ１１２を判定し、ボビン鍔距離演算部（１８２ｃ）がボビン鍔までの距離（ΔＬ）から、前もってボビン（１１０）を反転するための距離位置情報を演算して、前記ボビントラバース駆動装置（３３０）に駆動信号を送信して前記線材ガイド部（１２０）の駆動方向を反転させるものである。

請求項３においては、前記投光器（１５０）と前記受光器（１４０）は機構的に分離され、前記投光器（１５０）は、前記制御手段（３８０）の信号に基づいて、前記線材ガイド部（１２０）と同期して往復駆動するものである。

請求項４においては、前記投光器（１５０）と前記受光器（１４０）は機構的に同一機材に取り付けられ、前記ボビン（１１０）を挟み前記同一機材の対向位置に前記投光器（１５０）からの投射光を反射する反射板（２００）を設置したものである。

請求項５においては、前記制御手段（３８０）は、前記ボビン（１１０）への巻き取り動作状態でのボビン径変化に応じて、線材ガイド部（１２０）を上下に移動させ、前記ボビン（１１０）の内側端面での反射位置を調整する線材ガイド部駆動アクチュエータ制御部（３８４）を備えるものである。

請求項６においては、前記制御手段（３８０）は、反転位置調整部（１８２ｄ）を備え、
反転位置調整部（１８２ｄ）は、演算された前記ボビン（１１０）又は前記線材ガイド部（１２０）の反転位置に対して、前記ボビントラバース駆動装置（１３０）の応答性や、線材（１２４）の速度や張力などを勘案した補正を行い、反転位置を調整するものである。

請求項７においては、前記制御手段（１８０・３８０）は、ボビン（１１０）の振れを検知する振れ検知部（１８３）を備え、前記振れ検知部（１８３）は、前記受光器（１４０）から出力される前記信号と、ボビン（１１０）に振れがない時に出力される所定の信号と、を比較することで前記ボビン（１１０）の振れを検知するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、ボビンの鍔が線材の巻き取り位置に来る前に、光学幾何線形距離位置情報を前もって検知してボビンを最適な位置で反転駆動させることができ、巻取り精度を高めることが可能である。また、投光器と受光器の位置が固定されているため、精度よく検知することが可能となる。

請求項２においては、ボビンの鍔が線材の巻き取り位置に来る前に、光学幾何線形距離位置情報を前もって検知して線材ガイド部を最適な位置で反転駆動させることができ、巻取り精度を高めることが可能である。また、投光器と受光器と線材ガイド部が一体的に移動するため、精度よく検知することが可能となる。

請求項３においては、投光器と受光器との間に位置するボビンが邪魔にならずシステム構成が簡素となる。

請求項４においては、投光器と受光器が同一機構でボビンをまたぐ形の機構を必要としないので、ユニットとして組み立てることができる。また、振動に強く、省スペースで、ボビン１１０の交換が容易となる。

請求項５においては、巻き取り動作状態のボビン径変化に応じて、ボビンの鍔の内側端面で投射光を確実に反射させることができる。

請求項６においては、ボビン又は線材ガイド部の反転位置をより適正に調整することができる。

請求項７においては、ボビンの振れを検知して、偏心して取り付けられたボビンに巻き取ることを防止できる。

次に、本発明の線材巻取装置の実施形態を説明する。

以下では、第１実施例のボビントラバース型の線材巻取装置について説明する。
本発明のボビントラバース型の線材巻取装置は、線材をガイドする線材ガイド部は移動させず停止させ、線材を巻くボビンをボビン軸方向に往復移動させて線材を巻き取る構成としている。

図１に示すように、ボビントラバース型線材巻取装置１００は、線材１２４を巻き取るボビン１１０と、ボビン１１０に線材１２４を所定の位置にガイドする線材ガイド部１２０と、ボビン１１０を回転及び往復駆動させるボビントラバース駆動装置１３０と、ボビン鍔検出装置１７０と、前記ボビントラバース駆動装置１３０を制御するボビントラバース駆動装置制御手段１８０と、から構成される。

ボビン１１０は、導線や電線や光ファイバーや糸や紐等の線材１２４を巻き取るものである。ボビン１１０は円柱状または円筒状の芯材１１３と、該芯材１１３の両側面に形成される円板状の鍔Ｌ１１１及び鍔Ｒ１１２から構成される。該鍔Ｌ１１１及び鍔Ｒ１１２の面は芯材１１３の軸心に対して直交され、水平方向の芯材１１３の軸心を中心に回転させるようにしている。該鍔Ｌ１１１及び鍔Ｒ１１２の内面側は光を反射する部材で構成されている。鍔Ｌ１１１のボビン側内側のエッジ部Ｌ１１１ｂと、鍔Ｒ１１２のボビン側内側のエッジ部Ｒ１１２ｂはそれぞれ面取りされており、線材１２４をボビン１１０から引き出す際の引っ掛かりを防止している。

図３に示すように、線材ガイド部１２０は、ボビン１１０の所定の位置に線材１２４をガイドするものである。該線材ガイド部１２０は、ガイドローラー１２１と、ガイドローラー１２１を支持するガイドローラー支持台１２２と、から構成される。ガイドローラー支持台１２２の上面からガイドローラー１２１を支える二つのガイドローラー支持板１２３・１２３が上下方向に延出される。前記各ガイドローラー支持板１２３の上部にはそれぞれ貫通孔１２３ａ・１２３ａが設けられ、該ガイドローラー１２１の中心に、前記各貫通孔１２３ａ・１２３ａとともに外部よりピンが挿嵌され、ガイドローラー１２１をガイドローラー支持台１２２に回転自在に支持する。
線材搬送量（張力）を自動で調整する不図示のダンサーを介して導かれた線材１２４は、線材ガイド部１２０に設けられた前記ガイドローラー１２１によりボビン１１０への巻き取り位置が決定される。

図１に示すボビントラバース駆動装置１３０はボビン１１０を回転駆動と往復駆動させる装置である。該ボビントラバース駆動装置１３０は、ボビン回転駆動アクチュエータ１３１と、ボビン往復駆動アクチュエータ１３２と、から構成される。

ボビン回転駆動アクチュエータ１３１は、モータ等で構成され、ボビン１１０を回転駆動させる装置である。該ボビン回転駆動アクチュエータ１３１の回転軸１３１ａにはボビン１１０が取り付けられる。後述するボビントラバース駆動装置制御手段１８０のボビン回転駆動アクチュエータ制御部１８１から送信される回転信号１８１ａによりボビン１１０を回転させ、ボビン１１０に線材１２４を巻き取る。

ボビン往復駆動アクチュエータ１３２は、ボビン１１０をボビン軸方向に往復駆動させる装置である。本実施例では駆動源にパルスモータが用いられ、図２に示すように、ボビントラバース駆動装置制御手段１８０のボビン往復駆動アクチュエータ制御部１８２から送信されるパルス信号１８２ａにより、ボビン往復駆動アクチュエータ１３２が正転または逆転されてボビン１１０を所定の位置に往復駆動させて、ボビン１１０に線材１２４を均等に巻き取る。

ボビン鍔検出装置１７０はボビン１１０の両鍔の位置を検出する装置である。該ボビン鍔検出装置１７０は、投光器１５０と、受光器１４０と、受光器信号処理回路１６０と、から構成される。前記受光器１４０が前記投光器１５０の投射光を検知した時には、ボビン鍔位置情報を含む信号を出力する。そして、前記信号を受光器信号処理回路１６０で信号処理した後に、前記ボビントラバース駆動装置制御手段１８０に送信する。

投光器１５０は、ボビン１１０の鍔Ｌ１１１と鍔Ｒ１１２に向けて投射光を投射する装置であり、ボビン１１０を挟み線材ガイド部１２０と対向した位置に配設される。該投光器１５０は、投光素子台１５１と、投光素子Ｌ１５２と、投光素子Ｒ１５３と、から構成され、前記投光素子台１５１の左側には投光素子Ｌ１５２が、右側には投光素子Ｒ１５３が、それぞれボビン１１０の回転軸方向に並設される。つまり左右対称に配設される。

前記投光素子Ｌ１５２は水平方向に、ボビンの回転軸方向から所定の角度αで投射光Ｌ１５２ａを投射する。同様に前記投光素子Ｒ１５３は水平方向に、ボビンの回転軸方向から所定の角度−αで投射光Ｌ１５２ａを投射する。つまり、前記投光素子Ｌ１５２からは左斜め前方に投射光Ｌ１５２ａを投射し、投光素子Ｒ１５３からは右斜め前方に投射光Ｒ１５３ａを投射する。但し、投光素子Ｌ１５２はボビン１１０を右方向に移動する時にのみ投射し、投光素子Ｒ１５３はボビン１１０を左方向に移動する時のみ投射するように構成することもできる。この場合、エネルギーロスを低減させることができる。また、無駄な投射で他の機器等で反射した光を受光して誤動作することを防止することができる。

前記のような構成で、ボビン１１０を右方向に移動して鍔Ｌ１１１が投光器１５０に近づくと、ボビン１１０の鍔Ｌ１１１の左内側端面１１１ａに投射光Ｌ１５２ａが投射される。同様に、ボビン１１０を左方向に移動して鍔Ｒ１１２が投光器１５０に近づくと、ボビン１１０の鍔Ｒ１１２の右内側端面１１２ａに投射光Ｒ１５３ａが投射される。

そして、左内側端面１１１ａで反射された投射光Ｌ１５２ａは、回転軸方向から所定の角度αで後述する受光器１４０に向けて投射される。同様に、右内側端面１１２ａで反射された投射光Ｒ１５３ａは、回転軸方向から所定の角度−αで後述する受光器１４０に向けて投射される。

前記投光素子Ｌ１５２及び投光素子Ｒ１５３は、ダイオードレーザー（ＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる。
尚、投光素子からの投射角度αは任意に調整可能に構成され、ボビン１１０と投光素子Ｌ１５２及び投光素子Ｒ１５３との間の距離やボビン１１０の軸方向での反転位置等に合わせて調整される。投光素子Ｌ１５２、投光素子Ｒ１５３は別個の２個の投光素子として説明したが、一つの投光素子を投射角度αと投射角度−αに交互に反転させるように構成することで、小さなスペースに配置してコスト低減化を図ることも可能である。以下説明の簡素化のため２個の投光素子として説明を続ける。

受光器１４０は、ボビン１１０の左右両鍔で反射された投射光を受光する装置であり、前記ガイドローラー支持台１２２の正面に固設される。該受光器１４０は本実施例では受光素子台１４１と、受光素子Ｌ１４２と、受光素子Ｒ１４３と、から構成され、前記受光素子台１４１の上部にそれぞれ適宜な距離をあけて、受光素子Ｌ１４２と、受光素子Ｒ１４３とをボビン１１０の回転軸方向に並設する。該受光素子Ｌ１４２と受光素子Ｒ１４３は、本実施例では、線材ガイド部１２０から送出される線材１２４に対して左右対称に配置されている。尚、前記受光素子の位置はボビン側端面を経由して受光できれば図１の位置関係に限るものではない。

また、該受光器１４０の受光素子の数や種類は本実施例に限定するものでない。例えば、複数個のフォトダイオード等の受光素子から構成されてもよく、フォトダイオードアレイやＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）等の受光素子を用いてもよい。

受光器信号処理回路１６０は受光器１４０が投射光を検知したとき発する信号をボビントラバース駆動装置制御手段１８０（後述する）が扱える波形に波形整形する回路であり、前記受光器１４０に近接して配置される。図２に示すように該受光器信号処理回路１６０は、受光素子Ｌ出力部１６１と、受光素子Ｒ出力部１６２と、光増幅器１６３と、光反転増幅器１６４と、加算器１６５と、増幅器１６６と、から構成される。但し、受光器信号処理回路１６０とボビントラバース駆動装置制御手段１８０は一つの制御回路で構成することもできる。

受光素子Ｌ１４２が投光器１５０から投射される投射光を検知したときには、受光素子Ｌ出力部１６１から検知した光量に応じた信号が出力され、光増幅器１６３を介して信号が増幅される。同様に、受光素子Ｒ１４３が投光器１５０から投射される投射光を検知したときには、受光素子Ｒ出力部１６２から検知した光量に応じた信号が出力され、光反転増幅器１６４を介して信号が反転増幅される。そして、光増幅器１６３及び光反転増幅器１６４の信号を加算器１６５で加算し、増幅器１６６で増幅した後に、受光器信号処理回路１６０から位置信号１６０ａとして出力される。この受光器信号処理回路１６０から出力される位置信号１６０ａを光学幾何線形距離位置情報とする。

図４は、実施例１に係る線材巻取装置のボビン１１０の移動に伴う投射光の変化を表す図である。ボビン１１０をボビン回転軸方向の右側から左側に徐々に移動、つまり、ボビン１１０を図４（ａ）から図４（ｄ）に至るまで徐々に移動させたときの投射光Ｒ１５３ａの変化を表している。
前記投射光Ｒ１５３ａの変化に伴い、受光器信号処理回路１６０から出力される位置信号１６０ａが変化する。詳しくは、図４（ａ）のボビン１１０の位置では、受光器１４０は投射光Ｒ１５３ａを検知しない（図５ａ）。図４（ｂ）のボビン１１０の位置では、受光器１４０の受光素子Ｒ１４３が投射光Ｒ１５３ａを検知する（図５ｂ）。図４（ｃ）のボビン１１０の位置では、受光器１４０は投射光Ｒ１５３ａを検知しない（図５ｃ）。図４（ｄ）のボビン１１０の位置では、受光器１４０の受光素子Ｌ１４２が投射光Ｒ１５３ａを検知する（図５ｄ）。

図６（ａ）は、ボビン１１０が回転軸方向の右側から左側に移動して、左方向から右方向に反転駆動を行う際に検出される位置信号１６０ａの波形である。該波形の形状は、図５（ａ）から（ｄ）の位置信号１６０ａの瞬時波形を連続して並べた形状となる。図６（ｂ）は、ボビン１１０が右方向から左方向に反転駆動を行う際に検出される位置信号１６０ａの波形である。即ち、ボビン１１０の移動方向に対応した正負の時系列変化を生ずる。
図６に示すように、位置信号１６０ａの波形はボビン１１０の移動速度や受光素子の幅、投射光の光軸幅の関係によって具体的な波形は変わるもののボビン１１０の位置及び移動方向を特定する波形を生ずる。例えば、前記増幅器１６６のゲインを大きく設定して矩形波を受光器信号処理回路１６０の出力としてもよい。また、受光素子の幅と、投射光の幅の関係によっては、図６（ｃ）のように正と負の波形の間の距離が離れない波形も出現する。

図２に示すボビントラバース駆動装置制御手段１８０は、実体的には演算装置や記憶装置等で構成され、該記憶装置にはボビントラバース駆動装置１３０を制御するためのプログラムが格納されている。該プログラムは、ボビン１１０の回転駆動を制御するボビン回転駆動アクチュエータ制御部１８１と、ボビン１１０の回転軸方向の往復駆動を制御するボビン往復駆動アクチュエータ制御部１８２と、ボビン１１０の振れを検知する振れ検知部１８３と、を具備する。作業者の指示手段１８４で入力された指令が、ボビンの回転速度や往復駆動、ボビンの振れを制御して線材１２４をボビン１１０に巻き取る。

指示手段１８４は、作業者がボビントラバース駆動装置１３０を操作ための装置である。該指示手段１８４は、例えばＰＣ等で構成され、該指示手段１８４と接続されるボビン回転駆動アクチュエータ制御部１８１、ボビン往復駆動アクチュエータ制御部１８２、振れ検知部１８３、のそれぞれに作業者の指令を送信する。

ボビン回転駆動アクチュエータ制御部１８１は、ボビン１１０の回転速度を制御するものである。より詳しくは、前記指示手段１８４よりにより線材１２４の径やボビン１１０の大きさ等を入力するための指示値と、ボビン１１０の回転速度と、を参酌した上で最適な回転速度を演算して、ボビン回転駆動アクチュエータ１３１に回転信号１８１ａを送信する。

ボビン往復駆動アクチュエータ制御部１８２は、ボビン１１０の往復駆動を制御するものである。より詳しくは、ボビン１１０の回転速度に合わせて線材１２４が整列して巻き取られるように左右方向へ移動させるとともに、前記指示手段１８４により投光素子の投光角度や投光素子とボビン１１０との間の距離等の指示値と、前記受光器信号処理回路１６０から出力される位置信号１６０ａと、を参酌した上でボビン１１０の最適な反転位置を演算して、ボビン往復駆動アクチュエータ１３２にパルス信号１８２ａを送信する。該ボビン往復駆動アクチュエータ制御部１８２は、左右鍔判定部１８２ｂと、ボビン鍔距離演算部１８２ｃと、反転位置調整部１８２ｄと、から構成される。

左右鍔判定部１８２ｂは、位置信号１６０ａからボビン１１０の鍔Ｌ１１１と鍔Ｒ１１２を判定して、ボビン１１０の反転方向を決定するものである。
図６の位置信号１６０ａを微分した信号に対して所定の閾値を設け、ボビン１１０の鍔Ｌ１１１と鍔Ｒ１１２を判定する。また、位置信号１６０ａを微分せずに、位置信号１６０ａの波形の正負の順序でボビン１１０の鍔Ｌ１１１と鍔Ｒ１１２を判定してもよい。
尚、鍔の判定方法は前記に限定するものでなく、鍔Ｌ１１１及び鍔Ｒ１１２を検知時に出力される位置信号１６０ａの相違点で判定するものであればよい。

ボビン鍔距離演算部１８２ｃは、位置信号１６０ａの波形を判断して適正な反転切換位置のためのボビン鍔までの距離ΔＬを決定、演算する。
図４（ａ）から図４（ｄ）に至るボビン１１０の移動に対して、図５のようにそれぞれのボビン１１０の位置に対応した波形を生じるが、この中で図４（ｃ）の位置は反転基準位置１１０ａに対応している。即ち、位置信号１６０ａが負から正に変わる点（ゼロクロス）は、図４（ｃ）のように受光素子Ｌ１４２と受光素子Ｒ１４３の左右中央部（線材１２４と同一線上）に投射光Ｒ１５３ａが投射される瞬間であり、反転基準位置１１０ａは位置信号１６０ａの波形より一意的に決定できる。投光素子Ｒ１５３と、受光素子Ｒ１４３と、受光素子Ｌ１４２と、鍔Ｒ１１２の右内側端面１１２ａとの位置関係である該基準距離ΔＬは放射光の角度αとボビン中心軸と受光センサまでの距離Ｄとで（ΔＬ＝Ｄ／ｔａｎα）で計算される。
さらにボビン往復駆動アクチュエータ１３２がパルスモータの場合には１パルスあたりの移動距離Ｐがそれぞれ異なるがパルス信号１８２ａへのパルス個数Ｎ（Ｎ＝ΔＬ／Ｐ）を演算するのである。
尚、図４（ｃ）では右内側端面１１２ａ上のボビン１１０の中心軸で投射光を反射するものとしているが、これに限定されるものでなく、右内側端面１１２ａの任意の点で反射してもよい。この場合、任意の反射点と、受光センサまでの距離をＤとしてΔＬは求められ、パルス個数Ｎを演算する。

反転位置調整部１８２ｄは、ボビン１１０の反転位置を調整するものであり指示手段１８４からのボビン往復駆動アクチュエータ１３２の応答性や、線材１２４の速度、線材１２４の張力などを勘案した補正を行い、パルス信号１８２ａをボビン往復駆動アクチュエータ１３２に導出するのである。これにより応答遅れに先駆けて、遅れに対応したパルス信号１８２ａを出力して、ボビン１１０の反転位置の調整が可能となるのである。
該反転位置調整部１８２ｄは、前記左右鍔判定部１８２ｂから出力される信号で左右方向を判断すると同時に、前記ボビン鍔距離演算部１８２ｃの演算値であるパルス個数Ｎから、前記指示手段１８４で指定された補正値でパルス個数Ｎを補正して、該補正した値をパルス信号１８２ａとして往復駆動アクチュエータ１３２に送信する。

このような構成により、ボビン１１０の鍔が線材１２４の巻き取り位置に来る前に、光学幾何線形距離位置情報を前もって検知してボビン１１０を最適な位置で反転駆動させることができる。

また、ボビン１１０の反転位置をより適正に調整することができる。

ボビン１１０を左方向から右方向に反転駆動させる流れを説明する。

図４において、ボビン１１０が左方向へ移動され、投光器１５０から投射される投射光を受光素子Ｒ１４３が検知し（図４ｂ）、出力は負の信号が得られ、受光素子Ｒ１４３を通り過ぎると受光素子の信号は０となり（図４ｃ）、続けて、受光素子Ｌ１４２が検知すると（図４ｄ）、正の信号が検知される。検知された信号は、受光器信号処理回路１６０を介して位置信号１６０ａに変換され、左右鍔判定部１８２ｂと、ボビン鍔距離演算部１８２ｃに入力される。
そして、左右鍔判定部１８２ｂに入力された位置信号１６０ａにおいては、負から正に信号が変化（図６ａ）しているので、ボビン１１０の反転方向を右と決定される。ボビン鍔距離演算部１８２ｃでは、位置信号１６０ａが負から正に変わる点（ゼロクロス）を検出したときに、距離ΔＬに対応したパルス個数Ｎの信号を反転位置調整部１８２ｄに出力する。反転位置調整部１８２ｄでは、前記ボビン鍔距離演算部１８２ｃの演算値であるパルス個数Ｎから、指示手段１８４で指定された補正値でパルス個数Ｎを補正して、該補正した値をパルス信号１８２ａとして往復駆動アクチュエータ１３２に送信する。このようにして、ボビン１１０を最適な位置で反転駆動させることができ、線材１２４を鍔地点まで巧く巻き取ることが出来るのである。

振れ検知部１８３は、線材をボビン１１０に巻き取る際に、ボビン１１０に振れの有無を判定するものである。ボビン１１０の振れは、ボビン１１０の設置が適切に行われなくて、ボビン１１０の回転軸と、ボビン回転駆動アクチュエータ１３１の回転軸が一致しない等の理由で発生する。

振れ検知部１８３は、ボビン１１０が適切にセットされているかを検出するもので、ボビン１１０を回転させて鍔の振れを検知する。
はじめに、ボビン回転駆動アクチュエータ１３１の回転軸１３１ａにボビン１１０を固設して、回転軸左右方向の所定の位置までボビン１１０を移動させる。そして、図７（ａ）のように投射光を一方の鍔に投射して、反射された投射光が受光素子Ｌ１４２と受光素子Ｒ１４３の間に投射されるように投光素子の投射角度αを調整する。
もしくは、投光素子の投射角度αを固定したあと、一方の鍔に反射された投射光が受光素子Ｌ１４２と受光素子Ｒ１４３の間に投射されるように、ボビン１１０を回転軸左右方向に移動して調整する。

この状態で、ボビン１１０を回転駆動させたとき、ボビン１１０が偏心せずに適正に取り付けられていると、受光素子Ｌ１４２と受光素子Ｒ１４３は投射光を検知せず、受光器１４０から出力される位置信号１６０ａは図８（ａ）に示す波形となり信号は出力されない。しかしながら、ボビン１１０が偏心して取り付けられていると、ボビン１１０の鍔が振れるため、図７（ｂ）、図７（ｃ）が繰り返すこととなり、受光素子Ｌ１４２と、受光素子Ｒ１４３が投射光を検知して図８（ｂ）に示すように、ボビン１１０の回転速度に対応した周波数の位置信号１６０ａを出力することとなる。
こうして、振れを検知すると、回転を停止させて、警報を発し、ボビン１１０を再度セットすることになる。

また、ボビン１１０に線材１２４を巻きながら行うボビン１１０の振れ検知も可能であり、ボビン１１０に線材を巻き取ることで発生するボビン１１０の振れに対して有効である。
ボビン１１０に振れがない時に出力される所定の位置信号１６０ａと、前記受光器１４０から出力される位置信号１６０ａと、を比較してボビン１１０の振れ検知を行う。例えば、前記両信号を比較して、閾値以上のまたは閾値以下の信号が出力されたり、ハンチングして異なる波形の位置信号１６０ａが出力されたりした際には、ボビン１１０の振れがあると認識するのである。この場合には、異常が発生したので警報を発し、巻取り作業を停止する。

以上の如く、線材１２４を巻き取るボビン１１０と、該ボビン１１０の所定の位置に線材１２４をガイドする線材ガイド部１２０と、該ボビン１１０を回転駆動させて、該ボビン１１０をボビン１１０の回転軸１３１ａ方向に往復駆動させるボビントラバース駆動装置１３０と、該ボビントラバース駆動装置１３０を制御する制御手段と、を備える線材巻取装置１００であって、前記ボビン１１０の左右の鍔１１１・１１２の内側端面１１１ａ・１１２ａに向けて所定の角度αで投射光を投射する投光器１５０と、該投光器から投射され、前記ボビン１１０の内側端面１１１ａ・１１２ａで反射された投射光を受光する受光器１４０と、を具備し、前記制御手段１８０は、左右鍔判定部１８２ｂと、ボビン鍔距離演算部１８２ｃとを備え、投射光検知時に前記受光器１４０から出力される位置信号１６０ａから、左右鍔判定部１８２ｂが左の鍔Ｌ１１１または右の鍔Ｒ１１２を判定し、ボビン鍔距離演算部１８２ｃがボビン鍔までの距離ΔＬから、前もってボビン１１０を反転するための距離位置情報を演算して、前記ボビントラバース駆動装置１３０に駆動信号を送信して、前記ボビン１１０の駆動方向を反転させる。
このように構成することで、ボビン１１０の鍔が線材１２４の巻き取り位置に来る前に、光学幾何線形距離位置情報を前もって検知してボビン１１０を最適な位置で反転駆動させることができ、巻取り精度を高めることが可能である。また、投光器１５０と受光器１４０の位置が固定されているため、精度よく検知することが可能となる。

また、前記制御手段１８０・３８０は、ボビン１１０の振れを検知する振れ検知部１８３を備え、前記振れ検知部１８３は、前記受光器１４０から出力される前記信号と、ボビン１１０に振れがない時に出力される所定の信号と、を比較することで前記ボビン１１０の振れを検知する機能を有するので、ボビン１１０の振れを検知して、偏心して取り付けられたボビン１１０に巻き取ることを防止できる。

以下では、実施例２のガイドトラバース型の線材巻取装置について説明する。ただし、実施例１の構成と同じ部材については同一の符号を付して、実施例１の構成と異なる部分を中心に説明する。
本発明のガイドトラバース型の線材巻取装置は、線材を巻くボビンは左右移動させず、線材ガイド部をボビン軸方向に往復移動させて線材を巻き取る構成としている。

図９と図１０に示すように、ガイドトラバース型線材巻取装置３００は、線材１２４を巻き取るボビン１１０と、ボビン１１０に線材１２４を所定の位置にガイドする線材ガイド部１２０と、該ボビン１１０を回転駆動させて、前記線材ガイド部１２０をボビン１１０の回転軸方向に往復駆動させるガイドトラバース駆動装置３３０と、ボビン鍔検出装置１７０と、前記ガイドトラバース駆動装置３３０を制御するガイドトラバース駆動装置制御手段３８０と、から構成される。

線材ガイド部１２０のガイドローラー支持台１２２は側面視略Ｌ字状で、その一辺は正面方向のボビン１１０よりも前方に延設され、その先端には投光器１５０が固設されて、投光素子Ｌ１５２と投光素子Ｒ１５３は前記同様に斜め後方の鍔内面側に投光するように取り付けられている。前記線材ガイド部１２０の前面には前記同様に受光器１４０は取り付けられ、該受光器１４０と投光器１５０がボビン１１０を挟むように対向して取り付けられている。
また、線材ガイドローラー支持台１２２には、線材ガイド部ネジ軸３３２ａが螺嵌され、ボビン１１０の回転軸方向に往復駆動可能に構成されている。

ガイドトラバース駆動装置３３０は、ボビン回転駆動アクチュエータ１３１と、線材ガイド部往復駆動アクチュエータ３３２と、を具備する。

線材ガイド部往復駆動アクチュエータ３３２は、モータ等により構成してその出力軸を線材ガイド部ネジ軸３３２ａと連結して、線材ガイド部１２０をボビン回転軸方向に往復駆動させる装置である。本実施例では駆動源としてパルスモータが用いられる。線材ガイド部往復駆動アクチュエータ制御部３８２より送信されたパルス信号３８２ａにより線材ガイド部１２０を所定の位置で往復駆動させて、線材１２４をボビン１１０に均等に巻き取る。

ガイドトラバース駆動装置制御手段３８０は、ボビン回転駆動アクチュエータ制御部１８１と、線材ガイド部往復駆動アクチュエータ制御部３８２と、振れ検知部１８３と、を具備する。作業者の指示手段１８４で入力された指令が、ボビン１１０の回転速度や線材ガイド部１２０の往復駆動、ボビン１１０の振れを前記同様に制御して線材１２４をボビン１１０に巻き取る。

ボビン往復駆動アクチュエータ制御部３８２は、左右鍔判定部８２ｂと、ボビン鍔距離演算部１８２ｃと、反転位置調整部３８２ｄ（不図示）と、から構成される。

反転位置調整部３８２ｄは、線材ガイド部１２０の反転位置を調整するものであり指示手段１８４からの線材ガイド往復駆動アクチュエータ３３２の応答性や、線材１２４の速度、線材１２４の張力などを勘案した補正を行い、パルス信号３８２ａを線材ガイド往復駆動アクチュエータ３３２に導出するのである。これにより応答遅れに先駆けて、遅れに対応したパルス信号３８２ａを出力して、線材ガイド部１２０の反転位置の調整が可能となるのである。
該反転位置調整部３８２ｄは、前記左右鍔判定部１８２ｂから出力される信号で左右方向を判断すると同時に、前記ボビン鍔距離演算部１８２ｃの演算値であるパルス個数Ｎから、前記指示手段１８４で指定された補正値でパルス個数Ｎを補正して、該補正した値をパルス信号３８２ａとして往復駆動アクチュエータ３３２に送信する。

このような構成により、ボビン１１０の鍔が線材１２４の巻き取り位置に来る前に、光学幾何線形距離位置情報を前もって検知して線材ガイド部１２０を最適な位置で反転駆動させることができる。

また、線材ガイド部１２０の反転位置をより適正に調整することができる。

以上の如く、線材１２４を巻き取るボビン１１０と、該ボビン１１０の所定の位置に線材１２４をガイドする線材ガイド部１２０と、該ボビン１１０を回転駆動させて、前記線材ガイド部１２０をボビン１１０の回転軸方向に往復駆動させるガイドトラバース駆動装置３３０と、該ガイドトラバース駆動装置３３０を制御する制御手段と、を備える線材巻取装置であって、前記ボビン１１０の左右の鍔１１１・１１２の内側端面１１１ａ・１１２ａに向けて所定の角度αで投射光を投射する投光器１５０と、前記線材ガイド部１２０に設けられ、該投光器１５０から投射され、前記ボビン１１０の内側端面１１１ａ・１１２ａで反射された投射光を受光する受光器１４０と、を具備し、前記制御手段３８０は、左右鍔判定部１８２ｂと、ボビン鍔距離演算部１８２ｃとを備え、投射光検知時に前記受光器１４０から出力される位置信号１６０ａから、左右鍔判定部１８２ｂが左の鍔Ｌ１１１または右の鍔Ｒ１１２を判定し、ボビン鍔距離演算部１８２ｃがボビン鍔までの距離ΔＬから、前もってボビン１１０を反転するための距離位置情報を演算して、前記ボビントラバース駆動装置３３０に駆動信号を送信して前記線材ガイド部１２０の駆動方向を反転させるものである。
このように構成することで、ボビン１１０の鍔が線材１２４の巻き取り位置に来る前に、光学幾何線形距離位置情報を前もって検知して線材ガイド部１２０を最適な位置で反転駆動させることができ、巻取り精度を高めることが可能である。また、投光器１５０と受光器１４０と線材ガイド部１２０が一体的に移動するため、精度よく検知することが可能となる。

また、前記構成及び、実施例１のように、前記制御手段には、前記受光器１４０より出力される前記ボビン１１０の鍔の内側端面からの光学幾何学線型距離位置情報に基づいて前記ボビン１１０又は前記線材ガイド部１２０の反転位置を演算し、該演算の演算値に応じて反転位置を調整するので、ボビン１１０又は線材ガイド部１２０の反転位置をより適正に調整することができる。

また、実施例１と同様に、前記制御手段には、前記受光器１４０から出力される前記信号と、ボビン１１０に振れがない時に出力される所定の信号と、を比較することで前記ボビン１１０の振れを検知する機能を有するので、ボビン１１０の振れを検知して、偏心して取り付けられたボビン１１０に巻き取ることを防止できる。

以下では、実施例３の線材巻取装置について説明する。ただし、実施例１又は実施例２の構成と同じ部材については同一の符号を付して、実施例１又は実施例２の構成と異なる部分を中心に説明する。

本発明はガイドトラバース型の線材巻取装置であり、図１１と図１２に示すように、ガイドトラバース型線材巻取装置３００は、ボビン１１０と、線材ガイド部１２０と、ガイドトラバース駆動装置３３０と、ボビン鍔検出装置１７０と、前記ガイドトラバース駆動装置３３０を制御するガイドトラバース駆動装置制御手段３８０と、から構成される。

ガイドトラバース駆動装置３３０は、ボビン回転駆動アクチュエータ１３１と、線材ガイド部往復駆動アクチュエータ３３２と、投光器往復駆動アクチュエータ３３３と、を具備する。

投光器１５０の投光素子台１５１には、投光器ネジ軸３３３ａが螺嵌され、ボビン１１０の回転軸方向に往復駆動可能に構成されている。

投光器往復駆動アクチュエータ３３３は、投光器１５０をボビン回転軸方向に往復駆動させる装置である。本実施例では駆動源としてパルスモータが用いられる。線材ガイド部往復駆動アクチュエータ制御部３８２または、投光器往復駆動アクチュエータ制御部３８３より送信されたパルス信号により投光器１５０を線材ガイド部１２０と同期して往復駆動させて、ボビン１１０の鍔位置を検知する。

このように構成することで、受光器１４０や投光器１５０を高速で往復駆動させる場合に、ガイドローラー支持台１２２の慣性力の影響が小さくなり、検知精度を向上でき、投光器１５０と受光器１４０との間に位置するボビン１１０が邪魔にならずシステム構成が簡素となる。

以上の如く、前記投光器１５０と前記受光器１４０は機構的に分離され、前記投光器１５０は、前記制御手段の信号に基づいて、前記線材ガイド部１２０と同期して往復駆動する。
このように構成することで、投光器１５０と受光器１４０との間に位置するボビン１１０が邪魔にならずシステム構成が簡素となる。

以下では、実施例４の線材巻取装置について説明する。ただし、実施例１から実施例３の構成と同じ部材については同一の符号を付して、実施例１から実施例３の構成と異なる部分を中心に説明する。

本発明はガイドトラバース型の線材巻取装置であり、図１３と図１４に示すように、本発明のガイドトラバース型線材巻取装置３００は、ボビン１１０と、線材ガイド部１２０と、ガイドトラバース駆動装置３３０と、ボビン鍔検出装置１７０と、前記ガイドトラバース駆動装置３３０を制御するガイドトラバース駆動装置制御手段３８０と、から構成される。そして、線材ガイド部１２０に左右一対の投光器１５０と受光器１４０を取り付けて、ボビン１１０の前方には反射板２００を配置する構成としている。

ガイドトラバース駆動装置３３０は、ボビン回転駆動アクチュエータ１３１と、線材ガイド部往復駆動アクチュエータ３３２と、線材ガイド部上下駆動アクチュエータ３３４と、から構成される。

ボビン鍔検出装置１７０は、投光器１５０と、受光器１４０と、受光器信号処理回路１６０と、反射板２００と、距離センサ１９０と、から構成される。投光器１５０と、受光器１４０と、受光器信号処理回路１６０と、距離センサ１９０と、は線材ガイド部１２０に固設され、反射板２００はボビン１１０を挟み、線材ガイド部１２０と対向位置に固設される。

ガイドトラバース駆動装置制御手段３８０は、ボビン回転駆動アクチュエータ制御部１８１と、線材ガイド部往復駆動アクチュエータ制御部３８２と、線材ガイド部上下駆動アクチュエータ制御部３８４と、振れ検知部１８３と、を具備する。作業者の指示手段１８４で入力された指令が、ボビンの回転速度や線材ガイド部１２０の往復駆動、線材ガイド部１２０の上下駆動、ボビン１１０の振れを制御して線材１２４をボビン１１０に巻き取る。

反射板２００はボビン１１０の回転軸方向に横長に延設され、投光器１５０から投射される投射光を反射して、ボビン１１０の鍔Ｌ１１１、鍔Ｒ１１２に反射させて、受光器１４０に投射する。但し、反射板２００は左右分割して鍔Ｌ１１１、鍔Ｒ１１２の前方の位置にのみ配置する構成とすることもできる。

このような構成により、投光器１５０と受光器１４０が同一機構でボビン１１０をまたぐ形の機構を必要としないので、ユニットとして組み立てることができる。また、振動に強く、省スペースで、ボビン１１０の交換が容易となる。

距離センサ１９０はボビン１１０への巻き取り作業でのボビン径変化を検知する。変化に応じて線材ガイド部上下駆動アクチュエータ制御部３８４から信号が送られ、線材ガイド部上下駆動アクチュエータ３３４で線材ガイド部１２０を上下に移動させる。これにより前記ボビン１１０の内側端面での反射位置を上下方向に調整することができるため、常に巻き取り位置を調整しつつ、巻締まりなどで刻々変形しているボビン鍔に対応できる。ただし、前記距離センサ１９０はボビン巻き線量でのボビン径変化情報を利用する場合には省略することも可能である。

以上の如く、前記投光器１５０と前記受光器１４０は機構的に同一機材に取り付けられ、前記ボビン１１０を挟み前記同一機材の対向位置に前記投光器１５０からの投射光を反射する反射板２００を設置したので、投光器１５０と受光器１４０が同一機構でボビン１１０をまたぐ形の機構を必要としないので、ユニットとして組み立てることができる。また、振動に強く、省スペースで、ボビン１１０の交換が容易となる。

また、前記ボビン１１０への巻き取り動作状態でのボビン径変化に応じて、前記ボビン１１０の内側端面での反射位置を調整する機能を有するので、ボビン１１０の鍔の内側端面で投射光を確実に反射させることができる。

また、実施例２〜４において、投光素子Ｌ１５２は線材ガイド部１２０を左方向に移動する時にのみ投射し、投光素子Ｒ１５３は線材ガイド部１２０を右方向に移動する時のみ投射するように構成することもできる。この場合、エネルギーロスを低減させることができる。また、無駄な投射で他の機器等で反射した光を受光して誤動作することを防止することができる。

このような構成において、ボビン１１０に線材１２４を巻き取る時に、前記と同様の信号が受光器１４０に入力され、前記と同様に制御されて、鍔を検知して所定のタイミングで線材ガイド部１２０を反転駆動して、線材１２４をボビン１１０に整列して巻き取るのである。

実施例１に係る線材巻取装置の全体システム図。 実施例１に係る線材巻取装置の制御手段とボビントラバース駆動装置のシステム図。 （ａ）実施例１に係る線材巻取装置の平面図。（ｂ）同じく左側面の断面図。 実施例１に係る線材巻取装置のボビンの移動に伴う投射光の変化を表す図。 実施例１に係る線材巻取装置のボビンの移動に伴う位置信号の変化を表す図。 （ａ）実施例１に係る線材巻取装置のボビンが左方向から右方向に反転駆動を行う際に検出される位置信号の波形。（ｂ）同じくボビンが右方向から左方向に反転駆動を行う際に検出される位置信号の波形。 （ａ）実施例１に係る線材巻取装置のボビンが振れていない時の線材巻取装置の平面図。（ｂ）同じくボビンが振れている時の線材巻取装置の平面図。（ｃ）同じくボビンが振れている時の線材巻取装置の平面図。 （ａ）実施例１に係る線材巻取装置のボビンが振れていない時の線材巻取装置の位置信号の波形。（ｂ）同じくボビンが振れている時の線材巻取装置の位置信号の波形。 実施例２に係る線材巻取装置の全体システム図。 （ａ）実施例２に係る線材巻取装置の平面図。（ｂ）同じく左側面の断面図。 実施例３に係る線材巻取装置の全体システム図。 （ａ）実施例３に係る線材巻取装置の平面図。（ｂ）同じく左側面の断面図。 実施例４に係る線材巻取装置の全体システム図。 （ａ）実施例４に係る線材巻取装置の平面図。（ｂ）同じく左側面の断面図。

１００ ボビントラバース型線材巻取装置
１１０ ボビン
１１２ 鍔Ｒ
１１２ａ 右内側端面
１２０ 線材ガイド部
１２４ 線材
１３０ ボビントラバース駆動装置
１４０ 受光器
１４２ 受光素子Ｌ
１４３ 受光素子Ｒ
１５０ 投光器
１５２ 投光素子Ｌ
１５３ 投光素子Ｒ
１６０ 受光器信号処理回路
１８０ ボビントラバース駆動装置制御手段

Claims (7)

1. 線材（１２４）を巻き取るボビン（１１０）と、
   該ボビン（１１０）の所定の位置に線材（１２４）をガイドする線材ガイド部（１２０）と、
   該ボビン（１１０）を回転駆動させて、該ボビン（１１０）をボビン（１１０）の回転軸（１３１ａ）方向に往復駆動させるボビントラバース駆動装置（１３０）と、
   該ボビントラバース駆動装置（１３０）を制御する制御手段（１８０）と、
   を備える線材巻取装置（１００）であって、
   前記ボビン（１１０）の左右の鍔（１１１・１１２）の内側端面（１１１ａ・１１２ａ）に向けて所定の角度（α）で投射光を投射する投光器（１５０）と、
   該投光器（１５０）から投射され、前記ボビン（１１０）の内側端面（１１１ａ・１１２ａ）で反射された投射光を受光する受光器（１４０）と、を具備し、
   前記制御手段（１８０）は、左右鍔判定部（１８２ｂ）と、ボビン鍔距離演算部（１８２ｃ）とを備え、
   投射光検知時に前記受光器（１４０）から出力される位置信号（１６０ａ）から、
   左右鍔判定部（１８２ｂ）が左の鍔Ｌ１１１または右の鍔Ｒ１１２を判定し、
   ボビン鍔距離演算部（１８２ｃ）がボビン鍔までの距離（ΔＬ）から、前もってボビン（１１０）を反転するための距離位置情報を演算して、
   前記ボビントラバース駆動装置（１３０）に駆動信号を送信して、前記ボビン（１１０）の駆動方向を反転させることを特徴とする線材巻取装置。
2. 線材（１２４）を巻き取るボビン（１１０）と、
   該ボビン（１１０）の所定の位置に線材（１２４）をガイドする線材ガイド部（１２０）と、
   該ボビン（１２４）を回転駆動させて、前記線材ガイド部（１２０）をボビン（１１０）の回転軸方向に往復駆動させるガイドトラバース駆動装置（３３０）と、
   該ガイドトラバース駆動装置（３３０）を制御する制御手段（３８０）と、
   を備える線材巻取装置（１００）であって、
   前記ボビン（１１０）の左右の鍔（１１１・１１２）の内側端面（１１１ａ・１１２ａ）に向けて所定の角度（α）で投射光を投射する投光器（１５０）と、
   前記線材ガイド部（１２０）に設けられ、該投光器（１５０）から投射され、前記ボビン（１１０）の内側端面（１１１ａ・１１２ａ）で反射された投射光を受光する受光器（１４０）と、を具備し、
   前記制御手段（３８０）は、左右鍔判定部（１８２ｂ）と、ボビン鍔距離演算部（１８２ｃ）とを備え、
   投射光検知時に前記受光器（１４０）から出力される位置信号（１６０ａ）から、
   左右鍔判定部（１８２ｂ）が左の鍔Ｌ１１１または右の鍔Ｒ１１２を判定し、
   ボビン鍔距離演算部（１８２ｃ）がボビン鍔までの距離（ΔＬ）から、前もってボビン（１１０）を反転するための距離位置情報を演算して、
   前記ボビントラバース駆動装置（３３０）に駆動信号を送信して前記線材ガイド部（１２０）の駆動方向を反転させることを特徴とする線材巻取装置。
3. 前記投光器（１５０）と前記受光器（１４０）は機構的に分離され、前記投光器（１５０）は、前記制御手段（３８０）の信号に基づいて、前記線材ガイド部（１２０）と同期して往復駆動することを特徴とする請求項２に記載の線材巻取装置。
4. 前記投光器（１５０）と前記受光器（１４０）は機構的に同一機材に取り付けられ、前記ボビン（１１０）を挟み前記同一機材の対向位置に前記投光器（１５０）からの投射光を反射する反射板（２００）を設置したことを特徴とする請求項２に記載の線材巻取装置。
5. 前記制御手段（３８０）は、前記ボビン（１１０）への巻き取り動作状態でのボビン径変化に応じて、線材ガイド部（１２０）を上下に移動させ、前記ボビン（１１０）の内側端面での反射位置を調整する線材ガイド部駆動アクチュエータ制御部（３８４）を備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の線材巻取装置。
6. 前記制御手段（３８０）は、反転位置調整部（１８２ｄ）を備え、
   反転位置調整部（１８２ｄ）は、演算された前記ボビン（１１０）又は前記線材ガイド部（１２０）の反転位置に対して、前記ボビントラバース駆動装置（１３０）の応答性や、線材（１２４）の速度や張力などを勘案した補正を行い、反転位置を調整する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の線材巻取装置。
7. 前記制御手段（１８０・３８０）は、ボビン（１１０）の振れを検知する振れ検知部（１８３）を備え、
   前記振れ検知部（１８３）は、前記受光器（１４０）から出力される前記信号と、ボビン（１１０）に振れがない時に出力される所定の信号と、を比較することで前記ボビン（１１０）の振れを検知する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の線材巻取装置。

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