JP4177088B2 - 線状体の残量検出方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、光ファイバ等の通信線や電力線あるいはこれらと共に集合する各種押え紐や押え巻きテープの如き線状体を、これら線状体が巻かれたボビンから集合装置へ供給しながら、ボビンに巻かれているこれら線状体の残量を的確に検出する方法、特にレーザー光の透過光や反射光を利用した線状体の残量検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば光ファイバや銅導体に絶縁を施してなる通信線や電力線の如き線状体、さらにはこれら線状体と共に集合される各種押え紐や押え巻きテープの如き線状体を、ある本数撚り合わせたりして集合する場合、これら各種線状体を予め巻き取っておいたボビンより集合装置に向けて繰り出す。
この際、各ボビンに予め巻かれている線状体の長さは必ずしも同じ長さではないため、なんらかの方法で、各ボビンに巻かれている線状体の残量を検出し、どのボビンの線状体の残量が最も少なくなって来ているか、等々を事前に知っておく必要がある。もしボビンに巻かれている線状体の残量を認知していないと、線状体の端末を取り逃がして、本来前記端末に繋ぎ込まねばならない次のボビンに巻かれた線状体との接続作業が困難になったり、最悪の場合、ある線状体がなくなったのを知らないまま集合作業を続行し、不良製品を大量に作り続けてしまう、等の問題がある。
【０００３】
そこで通常、あるボビンに巻かれた線状体の残量が少なくなってきたのを目視で確認した作業者は、この残量が少なくなってきたボビンが装着された線状体供給装置の近くに立ち会っていて、そろそろ限界か、という時点で集合装置を停止し、残量の少なくなったボビンを新しい満巻きのボビンに交換していた。
しかしながらあくまでも作業者の目による監視に過ぎないから、時には集合装置を停止したものの、まだ残量がボビン交換時期に至っておらず、再度ボビン交換をしないで稼動する場合もあり、作業効率が悪かった。
また最悪の場合には、作業者が他の作業に気を取られ、ボビン交換時期を逸し、その結果線状体端末を取り逃がし、それまで製造したケーブル等の集合体を不良品化してしまうこともあった。
【０００４】
そこでこの線状体の残量確認作業を作業者の目視に頼らずに自動化する検討が種々なされてきた。
例えば、（特許文献１）には、線状体が巻かれている複数のボビンを、円板状回転体上に該円板状回転体周方向に等間隔で設けられたボビン支持軸に各々搭載し、前記各ボビンから線状体を繰り出す線状体集合装置において、前記円板状回転体の外周部に前記各ボビン支持軸に対応して複数のマーカーを設け、一方この円板状回転体の外方に各マーカーの通過を逐次検出するためのマーカー検出手段を設けるとともに、前記ボビン支持軸の外方にマーカー検出手段による各マーカーの検出に同期して検出されたマーカーに対応するボビン支持軸側の外周面との離間距離を逐次検出するための距離検出手段を設け、残量監視部により、距離検出手段により検出された各検出距離が、既知の空ボビン距離とボビン交換距離との間にあることを判別してボビンの交換時期を検出する、という案が開示されている。
【０００５】
特許文献１：特開平１１−２４６１１９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの方法では、円板状回転体の回転に同期した信号をとる必要があるため回転を検出する方法および機構と、これのタイミングを制御するための演算および演算をするためのコントローラーが必要である。
またこの円板状回転体が高速回転する場合には、回転検出とセンサーがモニターするタイミングの同期を正確にとる必要があるため、装置の機構が煩雑になってしまう、という問題がある。
【０００７】
前記問題を解決すべく本発明の目的は、複雑な機構の必要がなく、簡便な装置で、ボビンに巻かれている線条体の残量を精度よく検出できる線状体の残量検出方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで前記目的を達成すべく本発明の請求項１記載の線状体の残量検出方法は、複数のボビンから該ボビンに巻かれた線状体を供給し、供給された複数の線状体を集合して集合体とし、これを引取機を介して巻取機で巻き取る線状体集合装置における前記ボビンに巻かれた線状体の残量検出方法において、前記複数のボビンは、線状体供給装置に設置され、該線状体供給装置が前記集合体の中心軸を中心として回転し、前記ボビンに巻かれた線状体の量の減少に反比例してレーザー発光器から発光されたレーザー光の透過光量が増加する位置に受光器を設けて前記透過光を直接受光し、前記受光器の受光量から前記ボビンに巻かれた線状体の残量を検出し、前記レーザー発光器および受光器は、前記線状体を供給する線状体供給装置とは別体で設けられ、前記レーザー発光器から発光されるレーザー光の光軸は、前記ボビンの回転軸と平行であることを特徴とするものである。
【０００９】
この方法によれば、主としてレーザー発光器および受光器からなる極めて簡便な検出装置により、かつ前記レーザー発光器および受光器をボビン近傍の適切な位置に位置決めし、予めこの位置で事前にボビンに巻かれた線状体の量と透過光との関係を示すキャリブレーションカーブ（校正曲線）をとっておくだけで、ボビンに巻かれた線状体の残量を精度よく検出することができる。
もちろん、この方法の場合、ボビン交換時期のボビン上の線状体の残量は事前に判っているから、予めボビン交換時期のレーザー光の透過光量を調べておけば、受光器による受光量がその値になった時点で線状体集合装置を自動停止することも、警報機等を介して作業者にボビン交換時期が来たことを伝えることも容易で、作業者はボビン交換時期を誤ることがなくなる。
さらにこの方法の場合、レーザー発光器および受光器を、線状体を供給する線状体供給装置とは別体で設け、かつレーザー発光器から発光されるレーザー光の光軸を、ボビンの回転軸と平行としたことにより、複雑な機構の必要がなく、簡便な装置で、ボビンに巻かれている線状体の残量を精度よく検出できる利点もある。
【００１０】
さらに請求項２記載の線状体の残量検出方法は、複数のボビンから該ボビンに巻かれた線状体を供給し、供給された複数の線状体を集合して集合体とし、これを引取機を介して巻取機で巻き取る線状体集合装置における前記ボビンに巻かれた線状体の残量検出方法において、前記複数のボビンは、線状体供給装置に設置され、該線状体供給装置が前記集合体の中心軸を中心として回転し、前記ボビンに巻かれた線状体の量が所定量以下になったらはじめてレーザー発光器から発光されたレーザー光を直接受光できる位置に受光器を設けておき、前記ボビンに巻かれた線状体の量が所定量以下になって前記受光器がレーザー光を受光したことで前記ボビンに巻かれた線状体の残量が所定量以下になったことを検出し、前記レーザー発光器および受光器は、前記線状体を供給する線状体供給装置とは別体で設けられ、前記レーザー発光器から発光されるレーザー光の光軸は、前記ボビンの回転軸と平行であることを特徴とするものである。
【００１１】
この方法は、主としてレーザー発光器および受光器からなる極めて簡便な検出装置により、まさにボビンに巻かれた線状体の残量がボビン交換時期に近づいていることを検出する、いわゆるポイント検出である。
この方法の場合も、ボビン交換時期のボビン上の線状体の残量は事前に判っているから、予めボビン交換時期のレーザー光の透過光量を調べておけば、受光器による受光量がその値になった時点で線状体集合装置に自動停止をかけることも、警報機等を介して作業者にボビン交換時期が来たことを伝えることも容易にできる。
加えて、この方法の場合も、前記請求項１記載の方法と同様に、レーザー発光器および受光器を、線状体を供給する線状体供給装置とは別体で設け、レーザー発光器から発光されるレーザー光の光軸を、ボビンの回転軸と平行としたことにより、複雑な機構の必要がなく簡便な装置で、ボビンに巻かれている線状体の残量を精度よく検出できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の線状体の残量検出方法を線状体の集合装置に適用した例、具体的には光ファイバの集合装置に適用した例を示す。
図１は光ファイバ集合装置の全体概略図で、この光ファイバ集合装置は、光ファイバ集合体、いわゆる光ケーブルの中心に配するFRP等からなる中心テンションメンバ２を供給するテンションメンバ供給装置１、以下このテンションメンバ２の周りに集合する複数本の光ファイバ３を供給する光ファイバ供給装置４、さらに集合された光ファイバ集合体の撚りが崩れないように所定ピッチで押え巻きする押巻き糸５を供給する押え巻き糸供給装置６、このように押え巻きされた光ファイバ集合体７を引取装置８を介して引き取り、最後にこれを巻き取る巻取装置１０、等々を主体に構成されている。
【００１３】
尚、前記光ファイバ供給装置４と押え巻き糸供給装置６の各回転速度と引取装置８の引取速度は各々所定の速度比で運転され、これにより光ファイバ３は所定の撚り合わせピッチで撚り合わせられ、押え巻き糸５は所定の押え巻きピッチで押え巻きが施される。
【００１４】
ところでこの種の光ファイバ集合装置においては、前記光ファイバ供給装置４や押え巻き糸供給装置６側が集合体中心軸の周りに回転し、巻取装置１０は回転せずにただ巻き取るタイプのもの、逆に前記光ファイバ供給装置４や押え巻き糸供給装置６側は回転しないで、巻取装置１０側が回転するタイプのもの、あるいは両方が同期をとりながら回転するタイプのもの、と通常３タイプある。
本発明は、前記光ファイバ供給装置４や押え巻き糸供給装置６側が回転するタイプのものに適用される。そこで以下の説明は光ファイバ供給装置４や押え巻き糸供給装置６側が回転するタイプのもので説明する。
【００１５】
図２は線状体の残量検出方法を、押え巻き糸供給装置６に適用した例の参考例である。
回転する押え巻き糸供給装置６の回転円盤１５上には、その中心の空洞部を通過する光ファイバ集合体７の中心軸に対して、回転円盤１５の周方向に均等間隔で押え巻き糸５を供給するボビン２０が、この回転円盤１５上に立設されたボビン支持軸２１に、図２では３個搭載されている。もちろんこの数は１個の場合、２個の場合あるいは３個以上の場合もあり、製造する光ファイバ集合体７の仕様に基いて決定される。
【００１６】
このボビン２０から繰り出される押え巻き糸５はガイド２５により案内され回転円盤１５の中心を通過してくる光ファイバ集合体７の周囲に所定ピッチで押え巻きされ、引取装置８により引き取られ、図示しない巻取装置１０に巻き取られていく。前記押え巻き糸供給装置６の回転円盤１５の回転速度と引取装置８の引取速度は所定の速度比で運転され、その結果、押え巻き糸５は光ファイバ集合体７上に所定ピッチで押え巻きされる。
【００１７】
この押え巻き糸供給装置６と離れた位置、但し、押え巻き糸供給装置６の近傍に、この押え巻き糸供給装置６とは別体で、レーザー発光器および受光器を有するレーザー式センサー装置１０１が設置されている。このレーザー式センサー装置１０１は、搭載しているレーザー発光器１１０から発するレーザー光１００のＸＹ方向を調整するＸＹ調整テーブル１０５を有している。また、このレーザー光１００の直線上前方のボビン２０の回転円盤１５側鍔上には、光反射板１０２が貼られている。この光反射板１０２の正確な位置は、ボビン２０に巻かれている押え巻き糸５の残量がボビン２０の交換時期になったことを示す位置で、より詳しく説明すると、交換時期の残量になるまでは光反射板１０２はボビン２０に巻かれた押え巻き糸５に遮られる位置であり、交換すべき残量になってはじめてレーザー光１００を受け、これを反射する位置に貼られている。
【００１８】
ボビン２０に巻かれた押え巻き糸５の残量が少なくなって、そろそろ新しいボビン２０と交換しなければならない残量になった時点で、それまでボビン２０に巻かれていた押え巻き糸５により遮られていたレーザー発光器１１０からのレーザー光１００は、ここではじめて光反射板１０２に到達し、反射されレーザー式センサー装置１０１に戻ってくる。戻ってきた反射光はレーザー式センサー装置１０１内の受光器により受光され、出力信号１０３を出す。
尚、このレーザー式センサー装置１０１は前記光反射板１０２からの反射光が戻ってきた場合のみ前記出力信号１０３を出力するようになっている。それ故、他の障害物からの反射光がレーザー式センサー装置１０１の受光器に迷い込んできたとしても誤検出する恐れはない。
【００１９】
図３はボビン２０の周辺の詳細拡大図である。図３が示すようにこのボビン２０にはフード２２が被せられていて、レーザー光１００が通過する部分にレーザー透過用穴２３が開口されている。このレーザー透過用穴２３の先のボビン２０の回転円盤１５側の鍔上に前述した光反射板１０２が貼られている。
この光反射板１０２が貼られている位置は、図３(a)が示すように、前述した如くボビン２０に巻かれている押え巻き糸５の量２０aが交換時期の残量になるまでは光反射板１０２は押え巻き糸５に遮られる位置であり、図３(b)が示すように、交換すべき残量２０bになってはじめてレーザー光１００を受け、これを反射する位置である。
因みに、前記レーザー透過用穴２３は各ボビン２０のフード２２毎に設けられており、その位置はこの押え巻き糸供給装置６の中心軸、すなわち回転円盤１５の中心から見て同一円周上にあって、回転円盤１５が回転したとき、この押え巻き糸供給装置６とは別に設けられたレーザー式センサー装置１０１のレーザー発光器から発光されるレーザー光１００の光軸と一致する位置に穿たれている。
【００２０】
同様に光反射板１０２も各ボビン２０の回転円盤１５側鍔上に各々設けられ、その位置は、回転円盤１５が回転したとき、レーザー光１００の光軸と一致する位置である。
図３(a)は、ボビン２０にまだ充分の押え巻き糸５が巻かれている状態２０aを示していて、レーザー光１００が押え巻き糸５で遮られている状態を示し、図３(b)はボビン２０に巻かれている押え巻き糸５が減って、ボビン２０の交換時期にきている残量２０bの状態を示している。この図３(b)の状態になって初めてレーザー１００が光反射板１０２に到達し、光反射板１０２で反射され、レーザー式センサー装置１０１の受光器に戻って検出され、出力信号１０３が出力される。
【００２１】
図２、図３で示した参考例では、ボビン２０に巻かれた押え巻き糸５の残量がボビン交換時期に相当する量になった時点で初めてレーザー光１００が光反射板１０２に到達し、反射されレーザー式センサー装置１０１に戻ってきて受光器に受光され、出力信号１０３を出力するものであるが、これとは別に、細長い光反射板１０２を用意し、これをボビン２０の回転円盤１５側鍔上に、ボビン２０の半径方向に貼り付け、押え巻き糸５が満巻き状態でもレーザー光１００を一部受けこれを反射し、かつボビン２０の交換時期に相当する残量になった時まで連続的にレーザー光１００を反射し続けるようにしておいてもよい。このようにすれば、押え巻き糸５が減るのに反比例して、レーザー光１００の反射光の量が増加する。
【００２２】
そして、予めボビン２０に巻かれている押え巻き糸５の量と、光反射板１０２で反射され、レーザー式センサー装置１０１の受光器に戻ってくる反射量との関係を調べ校正曲線を作っておけば、反射光の量の変化により、その時々のボビン２０に巻かれている押え巻き糸５の残量を検出することができる。この場合、残量がボビン２０の交換時期に相当する量になったら光ファイバ集合装置を自動停止させるか、作業者に警報を出すようにしておけば、作業者が安心して他の作業をやっていることができ、警報を聞いたらボビン２０の交換作業を開始すればよい。
【００２３】
図２、図３で示す参考例にあっては、例えば回転円盤１５の回転数は１５００rpm、レーザー式センサー装置１０１の応答速度は８０μs、回転円盤１５の中心からレーザー光１００の光軸間距離は２００mm、光反射板１０２のレーザー光反射範囲は２３mm×２３mm、レーザー透過用穴２３はレーザー光の光軸を中心とする半径１５mmの円である。この構成において押え巻き糸５の残量検出に必要とされる応答速度は以下のようになる。
{60(sec)/1500(rpm)}×{23(mm)/200×2π(mm)}＝732μs＞80μs
よって回転円盤１５がその最高速度で回転しても押え巻き糸５の残量を検出するのに充分な応答速度が得られる。
【００２４】
図４は本発明の実施例を示す押え巻き糸供給装置６の斜視図である。図２と同一のものには同一番号を付し、詳細な説明は省略することにする。
図４の実施例ではレーザー光１００の光軸に一致するボビン２０の両鍔および回転円盤１５そのものにレーザー透過用穴３３を設け、その先に光ファイバ集合装置とは別に受光器２０２を設けたものである。
尚、ボビン２０に鍔がない場合には回転円盤１５にのみレーザー透過用穴３３を設ければよいことはいうまでもない。またこのレーザー透過用穴３３は各ボビン２０毎に設けられていて、その位置は回転円盤１５の中心からみて同一半径上にあって、各ボビン２０が図４のようにレーザー光１００の光軸上にきたときレーザー光１００がこのレーザー透過用穴３３を通過するようになっている。
【００２５】
この場合、押え巻き糸供給装置６に搭載されたボビン２０の押え巻き糸５の量がまだ充分な状態ではボビン２０に巻かれている押え巻き糸５がレーザー光１００を遮り、残量が減ってそろそろボビン２０の交換時期にきたらそこで初めてレーザー光１００が鍔と回転円盤１５に設けられたレーザー透過用穴３３を透過し、受光器２０２に至るようになっている。ボビン２０の残量が限界に来て、レーザー光１００が受光器２０２に到達すると受光器２０２が光を受け取った旨の信号２０３を出力し、光ファイバ集合装置を自動停止するか、作業者にボビン交換時期がきたことを知らせるようになっている。
【００２６】
これとは別に、細長い受光器２０２を用意し、これをボビン２０の半径方向に設置し、押え巻き糸５が満巻き状態でもレーザー光１００を一部受けこれを受光し、かつボビン２０の交換時期に相当する残量になった時まで連続的にレーザー光１００を受光し続けるようにしておいてもよい。このようにすれば、押え巻き糸５が減るのに反比例して、受光器２０２によるレーザー光１００の受光量が増加する。
【００２７】
そして、予めボビン２０に巻かれている押え巻き糸５の量と、受光器２０２で受光される受光量との関係を調べ校正曲線を作っておけば、増加する受光量により、その時々のボビン２０に巻かれている押え巻き糸５の残量を検出することができる。この場合、受光量が所定値に達し、押え巻き糸５の残量がボビン２０の交換時期に相当する量になったら光ファイバ集合装置に自動停止をかけるか、作業者に警報を出すようにしておけば、作業者が安心して他の作業をやっていることができ、警報を聞いたらボビン２０の交換作業を開始すればよい。
【００２８】
前述した本発明の実施例では押え巻き糸供給装置６に搭載された押え巻き糸用のボビンに適用した例を述べたが、図１で示した光ファイバ供給装置４における光ファイバ用のボビンにも同様に適用することもできる。
また光ファイバ供給装置４や押え巻き糸供給装置６が回転しないで巻取装置１０が回転するタイプの前記光ファイバ供給装置４や押え巻き糸供給装置６の各ボビン２０にも同様に適用できる。もちろん光ファイバ供給装置４、押え巻き糸供給装置６と同期して巻取装置１０も回転するタイプの各光ファイバ供給装置４や押え巻き糸供給装置６の各ボビンにも適用できることはいうまでもない。
さらに光ファイバ集合装置以外の電力ケーブル用集合装置等他の線状体の集合装置にも同じように適用できる。
【００２９】
【発明の効果】
前述したように、本発明の請求項１記載の線状体の残量検出方法によれば、主にレーザー発光器および受光器からなる極めて簡便な検出装置により、かつこれらレーザー発光器および受光器をボビン近傍の適切な位置に位置決めし、予めこの位置でボビンに巻かれた線状体の量と透過光との関係を示す校正曲線をとっておくだけで、ボビンに巻かれた線状体の残量を精度よく検出することができる。
尚、この方法の場合では、ボビン交換時期のボビン上の線状体の残量は事前に判っているから、予めボビン交換時期のレーザー光の透過光量を調べておけば、受光器による受光量がその値になった時点で、例えば警報機等を介して作業者にボビン交換時期が来たことを伝えることも容易にできる。
【００３０】
さらに請求項２記載の線状体の残量検出方法によれば、主にレーザー発光器および受光器からなる極めて簡便な検出装置により、まさにボビンに巻かれた線状体の残量がボビン交換時期に近づいたことを精度よく検出することができる。
またこの方法の場合も、ボビン交換時期のボビン上の線状体の残量は事前に判っているから、予めボビン交換時期のレーザー光の透過光量を調べておけば、受光器による受光量がその値になった時点で、例えば線状体集合装置を自動停止させたり、警報機等を介して作業者にボビン交換時期が来たことを伝えることもでき、作業者が他の作業中でもボビン交換時期を誤ることがない。
【００３１】
また本願いずれの請求項の発明においても、レーザー発光器および受光器を、線状体を供給する線状体供給装置とは別体で設け、かつレーザー発光器から発光されるレーザー光の光軸を、ボビンの回転軸と平行としてあるため、複雑な機構の必要がなく、簡便な装置で、ボビンに巻かれている線状体の残量を精度よく検出できる利点もある。また１セットのレーザー式センサー装置を用意するだけで、線状体集合装置の複数ボビンのボビン交換時期の管理ができるので、安価でかつ残量検出装置のメンテナンスも容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の線状体の残量検出方法を適用する光ファイバ集合装置の一例を示す全体概略図である。
【図２】 線状体の残量検出方法の参考例を示す押え巻き糸供給装置の斜視図である。
【図３】 図２に示す押え巻き糸供給装置のボビンの周囲の拡大斜視図である。
【図４】 本発明の線状体の残量検出方法の実施例を示す押え巻き糸供給装置の斜視図である。
【符号の説明】
４ 光ファイバ供給装置
５ 押え巻き糸
６ 押え巻き糸供給装置
７ 光ファイバ集合体
８ 引取装置
１５ 回転円盤
２０ ボビン
２３ レーザー透過用穴
３３ レーザー透過用穴
１００ レーザー光
１０１ レーザー式センサー装置
１０２ 光反射板
１０５ ＸＹ調整テーブル
２０２ 受光器
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、光ファイバ等の通信線や電力線あるいはこれらと共に集合する各種押え紐や押え巻きテープの如き線状体を、これら線状体が巻かれたボビンから集合装置へ供給しながら、ボビンに巻かれているこれら線状体の残量を的確に検出する方法、特にレーザー光の透過光や反射光を利用した線状体の残量検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば光ファイバや銅導体に絶縁を施してなる通信線や電力線の如き線状体、さらにはこれら線状体と共に集合される各種押え紐や押え巻きテープの如き線状体を、ある本数撚り合わせたりして集合する場合、これら各種線状体を予め巻き取っておいたボビンより集合装置に向けて繰り出す。
この際、各ボビンに予め巻かれている線状体の長さは必ずしも同じ長さではないため、なんらかの方法で、各ボビンに巻かれている線状体の残量を検出し、どのボビンの線状体の残量が最も少なくなって来ているか、等々を事前に知っておく必要がある。もしボビンに巻かれている線状体の残量を認知していないと、線状体の端末を取り逃がして、本来前記端末に繋ぎ込まねばならない次のボビンに巻かれた線状体との接続作業が困難になったり、最悪の場合、ある線状体がなくなったのを知らないまま集合作業を続行し、不良製品を大量に作り続けてしまう、等の問題がある。
【０００３】
そこで通常、あるボビンに巻かれた線状体の残量が少なくなってきたのを目視で確認した作業者は、この残量が少なくなってきたボビンが装着された線状体供給装置の近くに立ち会っていて、そろそろ限界か、という時点で集合装置を停止し、残量の少なくなったボビンを新しい満巻きのボビンに交換していた。
しかしながらあくまでも作業者の目による監視に過ぎないから、時には集合装置を停止したものの、まだ残量がボビン交換時期に至っておらず、再度ボビン交換をしないで稼動する場合もあり、作業効率が悪かった。
また最悪の場合には、作業者が他の作業に気を取られ、ボビン交換時期を逸し、その結果線状体端末を取り逃がし、それまで製造したケーブル等の集合体を不良品化してしまうこともあった。
【０００４】
そこでこの線状体の残量確認作業を作業者の目視に頼らずに自動化する検討が種々なされてきた。
例えば、（特許文献１）には、線状体が巻かれている複数のボビンを、円板状回転体上に該円板状回転体周方向に等間隔で設けられたボビン支持軸に各々搭載し、前記各ボビンから線状体を繰り出す線状体集合装置において、前記円板状回転体の外周部に前記各ボビン支持軸に対応して複数のマーカーを設け、一方この円板状回転体の外方に各マーカーの通過を逐次検出するためのマーカー検出手段を設けるとともに、前記ボビン支持軸の外方にマーカー検出手段による各マーカーの検出に同期して検出されたマーカーに対応するボビン支持軸側の外周面との離間距離を逐次検出するための距離検出手段を設け、残量監視部により、距離検出手段により検出された各検出距離が、既知の空ボビン距離とボビン交換距離との間にあることを判別してボビンの交換時期を検出する、という案が開示されている。
【０００５】
特許文献１：特開平１１−２４６１１９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの方法では、円板状回転体の回転に同期した信号をとる必要があるため回転を検出する方法および機構と、これのタイミングを制御するための演算および演算をするためのコントローラーが必要である。
またこの円板状回転体が高速回転する場合には、回転検出とセンサーがモニターするタイミングの同期を正確にとる必要があるため、装置の機構が煩雑になってしまう、という問題がある。
【０００７】
前記問題を解決すべく本発明の目的は、複雑な機構の必要がなく、簡便な装置で、ボビンに巻かれている線条体の残量を精度よく検出できる線状体の残量検出方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで前記目的を達成すべく本発明の請求項１記載の線状体の残量検出方法は、複数のボビンから該ボビンに巻かれた線状体を供給し、供給された複数の線状体を集合して集合体とし、これを引取機を介して巻取機で巻き取る線状体集合装置における前記ボビンに巻かれた線状体の残量検出方法において、前記複数のボビンは、線状体供給装置に設置され、該線状体供給装置が前記集合体の中心軸を中心として回転し、前記ボビンに巻かれた線状体の量の減少に反比例してレーザー発光器から発光されたレーザー光の透過光量が増加する位置に受光器を設けて前記透過光を直接受光し、前記受光器の受光量から前記ボビンに巻かれた線状体の残量を検出し、前記レーザー発光器および受光器は、前記線状体を供給する線状体供給装置とは別体で設けられ、前記レーザー発光器から発光されるレーザー光の光軸は、前記ボビンの回転軸と平行であることを特徴とするものである。
【０００９】
この方法によれば、主としてレーザー発光器および受光器からなる極めて簡便な検出装置により、かつ前記レーザー発光器および受光器をボビン近傍の適切な位置に位置決めし、予めこの位置で事前にボビンに巻かれた線状体の量と透過光との関係を示すキャリブレーションカーブ（校正曲線）をとっておくだけで、ボビンに巻かれた線状体の残量を精度よく検出することができる。
もちろん、この方法の場合、ボビン交換時期のボビン上の線状体の残量は事前に判っているから、予めボビン交換時期のレーザー光の透過光量を調べておけば、受光器による受光量がその値になった時点で線状体集合装置を自動停止することも、警報機等を介して作業者にボビン交換時期が来たことを伝えることも容易で、作業者はボビン交換時期を誤ることがなくなる。
さらにこの方法の場合、レーザー発光器および受光器を、線状体を供給する線状体供給装置とは別体で設け、かつレーザー発光器から発光されるレーザー光の光軸を、ボビンの回転軸と平行としたことにより、複雑な機構の必要がなく、簡便な装置で、ボビンに巻かれている線状体の残量を精度よく検出できる利点もある。
【００１０】
さらに請求項２記載の線状体の残量検出方法は、複数のボビンから該ボビンに巻かれた線状体を供給し、供給された複数の線状体を集合して集合体とし、これを引取機を介して巻取機で巻き取る線状体集合装置における前記ボビンに巻かれた線状体の残量検出方法において、前記複数のボビンは、線状体供給装置に設置され、該線状体供給装置が前記集合体の中心軸を中心として回転し、前記ボビンに巻かれた線状体の量が所定量以下になったらはじめてレーザー発光器から発光されたレーザー光を直接受光できる位置に受光器を設けておき、前記ボビンに巻かれた線状体の量が所定量以下になって前記受光器がレーザー光を受光したことで前記ボビンに巻かれた線状体の残量が所定量以下になったことを検出し、前記レーザー発光器および受光器は、前記線状体を供給する線状体供給装置とは別体で設けられ、前記レーザー発光器から発光されるレーザー光の光軸は、前記ボビンの回転軸と平行であることを特徴とするものである。
【００１１】
この方法は、主としてレーザー発光器および受光器からなる極めて簡便な検出装置により、まさにボビンに巻かれた線状体の残量がボビン交換時期に近づいていることを検出する、いわゆるポイント検出である。
この方法の場合も、ボビン交換時期のボビン上の線状体の残量は事前に判っているから、予めボビン交換時期のレーザー光の透過光量を調べておけば、受光器による受光量がその値になった時点で線状体集合装置に自動停止をかけることも、警報機等を介して作業者にボビン交換時期が来たことを伝えることも容易にできる。
加えて、この方法の場合も、前記請求項１記載の方法と同様に、レーザー発光器および受光器を、線状体を供給する線状体供給装置とは別体で設け、レーザー発光器から発光されるレーザー光の光軸を、ボビンの回転軸と平行としたことにより、複雑な機構の必要がなく簡便な装置で、ボビンに巻かれている線状体の残量を精度よく検出できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の線状体の残量検出方法を線状体の集合装置に適用した例、具体的には光ファイバの集合装置に適用した例を示す。
図１は光ファイバ集合装置の全体概略図で、この光ファイバ集合装置は、光ファイバ集合体、いわゆる光ケーブルの中心に配するFRP等からなる中心テンションメンバ２を供給するテンションメンバ供給装置１、以下このテンションメンバ２の周りに集合する複数本の光ファイバ３を供給する光ファイバ供給装置４、さらに集合された光ファイバ集合体の撚りが崩れないように所定ピッチで押え巻きする押巻き糸５を供給する押え巻き糸供給装置６、このように押え巻きされた光ファイバ集合体７を引取装置８を介して引き取り、最後にこれを巻き取る巻取装置１０、等々を主体に構成されている。
【００１３】
尚、前記光ファイバ供給装置４と押え巻き糸供給装置６の各回転速度と引取装置８の引取速度は各々所定の速度比で運転され、これにより光ファイバ３は所定の撚り合わせピッチで撚り合わせられ、押え巻き糸５は所定の押え巻きピッチで押え巻きが施される。
【００１４】
ところでこの種の光ファイバ集合装置においては、前記光ファイバ供給装置４や押え巻き糸供給装置６側が集合体中心軸の周りに回転し、巻取装置１０は回転せずにただ巻き取るタイプのもの、逆に前記光ファイバ供給装置４や押え巻き糸供給装置６側は回転しないで、巻取装置１０側が回転するタイプのもの、あるいは両方が同期をとりながら回転するタイプのもの、と通常３タイプある。
本発明は、前記光ファイバ供給装置４や押え巻き糸供給装置６側が回転するタイプのものに適用される。そこで以下の説明は光ファイバ供給装置４や押え巻き糸供給装置６側が回転するタイプのもので説明する。
【００１５】
図２は線状体の残量検出方法を、押え巻き糸供給装置６に適用した例の参考例である。
回転する押え巻き糸供給装置６の回転円盤１５上には、その中心の空洞部を通過する光ファイバ集合体７の中心軸に対して、回転円盤１５の周方向に均等間隔で押え巻き糸５を供給するボビン２０が、この回転円盤１５上に立設されたボビン支持軸２１に、図２では３個搭載されている。もちろんこの数は１個の場合、２個の場合あるいは３個以上の場合もあり、製造する光ファイバ集合体７の仕様に基いて決定される。
【００１６】
このボビン２０から繰り出される押え巻き糸５はガイド２５により案内され回転円盤１５の中心を通過してくる光ファイバ集合体７の周囲に所定ピッチで押え巻きされ、引取装置８により引き取られ、図示しない巻取装置１０に巻き取られていく。前記押え巻き糸供給装置６の回転円盤１５の回転速度と引取装置８の引取速度は所定の速度比で運転され、その結果、押え巻き糸５は光ファイバ集合体７上に所定ピッチで押え巻きされる。
【００１７】
この押え巻き糸供給装置６と離れた位置、但し、押え巻き糸供給装置６の近傍に、この押え巻き糸供給装置６とは別体で、レーザー発光器および受光器を有するレーザー式センサー装置１０１が設置されている。このレーザー式センサー装置１０１は、搭載しているレーザー発光器１１０から発するレーザー光１００のＸＹ方向を調整するＸＹ調整テーブル１０５を有している。また、このレーザー光１００の直線上前方のボビン２０の回転円盤１５側鍔上には、光反射板１０２が貼られている。この光反射板１０２の正確な位置は、ボビン２０に巻かれている押え巻き糸５の残量がボビン２０の交換時期になったことを示す位置で、より詳しく説明すると、交換時期の残量になるまでは光反射板１０２はボビン２０に巻かれた押え巻き糸５に遮られる位置であり、交換すべき残量になってはじめてレーザー光１００を受け、これを反射する位置に貼られている。
【００１８】
ボビン２０に巻かれた押え巻き糸５の残量が少なくなって、そろそろ新しいボビン２０と交換しなければならない残量になった時点で、それまでボビン２０に巻かれていた押え巻き糸５により遮られていたレーザー発光器１１０からのレーザー光１００は、ここではじめて光反射板１０２に到達し、反射されレーザー式センサー装置１０１に戻ってくる。戻ってきた反射光はレーザー式センサー装置１０１内の受光器により受光され、出力信号１０３を出す。
尚、このレーザー式センサー装置１０１は前記光反射板１０２からの反射光が戻ってきた場合のみ前記出力信号１０３を出力するようになっている。それ故、他の障害物からの反射光がレーザー式センサー装置１０１の受光器に迷い込んできたとしても誤検出する恐れはない。
【００１９】
図３はボビン２０の周辺の詳細拡大図である。図３が示すようにこのボビン２０にはフード２２が被せられていて、レーザー光１００が通過する部分にレーザー透過用穴２３が開口されている。このレーザー透過用穴２３の先のボビン２０の回転円盤１５側の鍔上に前述した光反射板１０２が貼られている。
この光反射板１０２が貼られている位置は、図３(a)が示すように、前述した如くボビン２０に巻かれている押え巻き糸５の量２０aが交換時期の残量になるまでは光反射板１０２は押え巻き糸５に遮られる位置であり、図３(b)が示すように、交換すべき残量２０bになってはじめてレーザー光１００を受け、これを反射する位置である。
因みに、前記レーザー透過用穴２３は各ボビン２０のフード２２毎に設けられており、その位置はこの押え巻き糸供給装置６の中心軸、すなわち回転円盤１５の中心から見て同一円周上にあって、回転円盤１５が回転したとき、この押え巻き糸供給装置６とは別に設けられたレーザー式センサー装置１０１のレーザー発光器から発光されるレーザー光１００の光軸と一致する位置に穿たれている。
【００２０】
同様に光反射板１０２も各ボビン２０の回転円盤１５側鍔上に各々設けられ、その位置は、回転円盤１５が回転したとき、レーザー光１００の光軸と一致する位置である。
図３(a)は、ボビン２０にまだ充分の押え巻き糸５が巻かれている状態２０aを示していて、レーザー光１００が押え巻き糸５で遮られている状態を示し、図３(b)はボビン２０に巻かれている押え巻き糸５が減って、ボビン２０の交換時期にきている残量２０bの状態を示している。この図３(b)の状態になって初めてレーザー１００が光反射板１０２に到達し、光反射板１０２で反射され、レーザー式センサー装置１０１の受光器に戻って検出され、出力信号１０３が出力される。
【００２１】
図２、図３で示した参考例では、ボビン２０に巻かれた押え巻き糸５の残量がボビン交換時期に相当する量になった時点で初めてレーザー光１００が光反射板１０２に到達し、反射されレーザー式センサー装置１０１に戻ってきて受光器に受光され、出力信号１０３を出力するものであるが、これとは別に、細長い光反射板１０２を用意し、これをボビン２０の回転円盤１５側鍔上に、ボビン２０の半径方向に貼り付け、押え巻き糸５が満巻き状態でもレーザー光１００を一部受けこれを反射し、かつボビン２０の交換時期に相当する残量になった時まで連続的にレーザー光１００を反射し続けるようにしておいてもよい。このようにすれば、押え巻き糸５が減るのに反比例して、レーザー光１００の反射光の量が増加する。
【００２２】
そして、予めボビン２０に巻かれている押え巻き糸５の量と、光反射板１０２で反射され、レーザー式センサー装置１０１の受光器に戻ってくる反射量との関係を調べ校正曲線を作っておけば、反射光の量の変化により、その時々のボビン２０に巻かれている押え巻き糸５の残量を検出することができる。この場合、残量がボビン２０の交換時期に相当する量になったら光ファイバ集合装置を自動停止させるか、作業者に警報を出すようにしておけば、作業者が安心して他の作業をやっていることができ、警報を聞いたらボビン２０の交換作業を開始すればよい。
【００２３】
図２、図３で示す参考例にあっては、例えば回転円盤１５の回転数は１５００rpm、レーザー式センサー装置１０１の応答速度は８０μs、回転円盤１５の中心からレーザー光１００の光軸間距離は２００mm、光反射板１０２のレーザー光反射範囲は２３mm×２３mm、レーザー透過用穴２３はレーザー光の光軸を中心とする半径１５mmの円である。この構成において押え巻き糸５の残量検出に必要とされる応答速度は以下のようになる。
{60(sec)/1500(rpm)}×{23(mm)/200×2π(mm)}＝732μs＞80μs
よって回転円盤１５がその最高速度で回転しても押え巻き糸５の残量を検出するのに充分な応答速度が得られる。
【００２４】
図４は本発明の実施例を示す押え巻き糸供給装置６の斜視図である。図２と同一のものには同一番号を付し、詳細な説明は省略することにする。
図４の実施例ではレーザー光１００の光軸に一致するボビン２０の両鍔および回転円盤１５そのものにレーザー透過用穴３３を設け、その先に光ファイバ集合装置とは別に受光器２０２を設けたものである。
尚、ボビン２０に鍔がない場合には回転円盤１５にのみレーザー透過用穴３３を設ければよいことはいうまでもない。またこのレーザー透過用穴３３は各ボビン２０毎に設けられていて、その位置は回転円盤１５の中心からみて同一半径上にあって、各ボビン２０が図４のようにレーザー光１００の光軸上にきたときレーザー光１００がこのレーザー透過用穴３３を通過するようになっている。
【００２５】
この場合、押え巻き糸供給装置６に搭載されたボビン２０の押え巻き糸５の量がまだ充分な状態ではボビン２０に巻かれている押え巻き糸５がレーザー光１００を遮り、残量が減ってそろそろボビン２０の交換時期にきたらそこで初めてレーザー光１００が鍔と回転円盤１５に設けられたレーザー透過用穴３３を透過し、受光器２０２に至るようになっている。ボビン２０の残量が限界に来て、レーザー光１００が受光器２０２に到達すると受光器２０２が光を受け取った旨の信号２０３を出力し、光ファイバ集合装置を自動停止するか、作業者にボビン交換時期がきたことを知らせるようになっている。
【００２６】
これとは別に、細長い受光器２０２を用意し、これをボビン２０の半径方向に設置し、押え巻き糸５が満巻き状態でもレーザー光１００を一部受けこれを受光し、かつボビン２０の交換時期に相当する残量になった時まで連続的にレーザー光１００を受光し続けるようにしておいてもよい。このようにすれば、押え巻き糸５が減るのに反比例して、受光器２０２によるレーザー光１００の受光量が増加する。
【００２７】
そして、予めボビン２０に巻かれている押え巻き糸５の量と、受光器２０２で受光される受光量との関係を調べ校正曲線を作っておけば、増加する受光量により、その時々のボビン２０に巻かれている押え巻き糸５の残量を検出することができる。この場合、受光量が所定値に達し、押え巻き糸５の残量がボビン２０の交換時期に相当する量になったら光ファイバ集合装置に自動停止をかけるか、作業者に警報を出すようにしておけば、作業者が安心して他の作業をやっていることができ、警報を聞いたらボビン２０の交換作業を開始すればよい。
【００２８】
前述した本発明の実施例では押え巻き糸供給装置６に搭載された押え巻き糸用のボビンに適用した例を述べたが、図１で示した光ファイバ供給装置４における光ファイバ用のボビンにも同様に適用することもできる。
また光ファイバ供給装置４や押え巻き糸供給装置６が回転しないで巻取装置１０が回転するタイプの前記光ファイバ供給装置４や押え巻き糸供給装置６の各ボビン２０にも同様に適用できる。もちろん光ファイバ供給装置４、押え巻き糸供給装置６と同期して巻取装置１０も回転するタイプの各光ファイバ供給装置４や押え巻き糸供給装置６の各ボビンにも適用できることはいうまでもない。
さらに光ファイバ集合装置以外の電力ケーブル用集合装置等他の線状体の集合装置にも同じように適用できる。
【００２９】
【発明の効果】
前述したように、本発明の請求項１記載の線状体の残量検出方法によれば、主にレーザー発光器および受光器からなる極めて簡便な検出装置により、かつこれらレーザー発光器および受光器をボビン近傍の適切な位置に位置決めし、予めこの位置でボビンに巻かれた線状体の量と透過光との関係を示す校正曲線をとっておくだけで、ボビンに巻かれた線状体の残量を精度よく検出することができる。
尚、この方法の場合では、ボビン交換時期のボビン上の線状体の残量は事前に判っているから、予めボビン交換時期のレーザー光の透過光量を調べておけば、受光器による受光量がその値になった時点で、例えば警報機等を介して作業者にボビン交換時期が来たことを伝えることも容易にできる。
【００３０】
さらに請求項２記載の線状体の残量検出方法によれば、主にレーザー発光器および受光器からなる極めて簡便な検出装置により、まさにボビンに巻かれた線状体の残量がボビン交換時期に近づいたことを精度よく検出することができる。
またこの方法の場合も、ボビン交換時期のボビン上の線状体の残量は事前に判っているから、予めボビン交換時期のレーザー光の透過光量を調べておけば、受光器による受光量がその値になった時点で、例えば線状体集合装置を自動停止させたり、警報機等を介して作業者にボビン交換時期が来たことを伝えることもでき、作業者が他の作業中でもボビン交換時期を誤ることがない。
【００３１】
また本願いずれの請求項の発明においても、レーザー発光器および受光器を、線状体を供給する線状体供給装置とは別体で設け、かつレーザー発光器から発光されるレーザー光の光軸を、ボビンの回転軸と平行としてあるため、複雑な機構の必要がなく、簡便な装置で、ボビンに巻かれている線状体の残量を精度よく検出できる利点もある。また１セットのレーザー式センサー装置を用意するだけで、線状体集合装置の複数ボビンのボビン交換時期の管理ができるので、安価でかつ残量検出装置のメンテナンスも容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の線状体の残量検出方法を適用する光ファイバ集合装置の一例を示す全体概略図である。
【図２】 線状体の残量検出方法の参考例を示す押え巻き糸供給装置の斜視図である。
【図３】 図２に示す押え巻き糸供給装置のボビンの周囲の拡大斜視図である。
【図４】 本発明の線状体の残量検出方法の実施例を示す押え巻き糸供給装置の斜視図である。
【符号の説明】
４ 光ファイバ供給装置
５ 押え巻き糸
６ 押え巻き糸供給装置
７ 光ファイバ集合体
８ 引取装置
１５ 回転円盤
２０ ボビン
２３ レーザー透過用穴
３３ レーザー透過用穴
１００ レーザー光
１０１ レーザー式センサー装置
１０２ 光反射板
１０５ ＸＹ調整テーブル
２０２ 受光器
Claims (2)
- 複数のボビンから該ボビンに巻かれた線状体を供給し、供給された複数の線状体を集合して集合体とし、これを引取機を介して巻取機で巻き取る線状体集合装置における前記ボビンに巻かれた線状体の残量検出方法において、前記複数のボビンは、線状体供給装置に設置され、該線状体供給装置が前記集合体の中心軸を中心として回転し、前記ボビンに巻かれた線状体の量の減少に反比例してレーザー発光器から発光されたレーザー光の透過光量が増加する位置に受光器を設けて前記透過光を直接受光し、前記受光器の受光量から前記ボビンに巻かれた線状体の残量を検出し、前記レーザー発光器および受光器は、前記線状体を供給する線状体供給装置とは別体で設けられ、前記レーザー発光器から発光されるレーザー光の光軸は、前記ボビンの回転軸と平行であることを特徴とする線状体の残量検出方法。
- 複数のボビンから該ボビンに巻かれた線状体を供給し、供給された複数の線状体を集合して集合体とし、これを引取機を介して巻取機で巻き取る線状体集合装置における前記ボビンに巻かれた線状体の残量検出方法において、前記複数のボビンは、線状体供給装置に設置され、該線状体供給装置が前記集合体の中心軸を中心として回転し、前記ボビンに巻かれた線状体の量が所定量以下になったらはじめてレーザー発光器から発光されたレーザー光を直接受光できる位置に受光器を設けておき、前記ボビンに巻かれた線状体の量が所定量以下になって前記受光器がレーザー光を受光したことで前記ボビンに巻かれた線状体の残量が所定量以下になったことを検出し、前記レーザー発光器および受光器は、前記線状体を供給する線状体供給装置とは別体で設けられ、前記レーザー発光器から発光されるレーザー光の光軸は、前記ボビンの回転軸と平行であることを特徴とする線状体の残量検出方法。
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