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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024126193
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】線状体巻取方法及び線状体巻取装置
(51)【国際特許分類】
B65H 54/28 20060101AFI20240912BHJP
B65H 54/02 20060101ALI20240912BHJP
【ＦＩ】
B65H54/28 L
B65H54/02 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023034420
(22)【出願日】2023-03-07
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ２０２２国際ロボット展に出展 出展日 令和４年３月９日（開催期間 令和４年３月９日～３月１２日） 開催場所 東京ビッグサイト（東京都江東区有明３－１１－１） 東４－６ホール Ｅ５－１１（三菱電機ブース）
(71)【出願人】
【識別番号】510337746
【氏名又は名称】株式会社ＨＣＩ
(74)【代理人】
【識別番号】100177806
【弁理士】
【氏名又は名称】門田 康
(72)【発明者】
【氏名】奥山 浩司
(72)【発明者】
【氏名】濱本 彰彦
(72)【発明者】
【氏名】坂本 臣吾
(72)【発明者】
【氏名】スンダララマン バースカルバラツワジュ
【テーマコード（参考）】
3F056
【Ｆターム（参考）】
3F056AA02
3F056AB01
3F056AC08
3F056CA07
3F056CB10
(57)【要約】 （修正有）
【課題】線状体をドラムに巻き取る際に、巻き乱れを防止する線状体巻取方法を提供する。
【解決手段】円筒部１３ａを挟んで軸方向に離れて設置された第１の鍔１７と第２の鍔１８を有するドラム１３の外周に、線状体１４を巻き取る線状体巻取方法であって、第１層目の線状体１４が第１の鍔１７から第２の鍔１８に向けて整列して巻き取られる場合に、あらかじめ第１層目で巻き取る線状体１４の巻き数Ｎを設定し、軸方向の厚さが線状体１４の直径の１／２であるスペーサ５５を、第Ｎ巻き目の線状体１４と第２の鍔１８との間に挿入し、第Ｎ巻き目の線状体１４がドラム１３の中心軸の周りで一周分巻き取られたときにスペーサ５５が取り除かれることを特徴とする。
【選択図】図５
【解決手段】円筒部１３ａを挟んで軸方向に離れて設置された第１の鍔１７と第２の鍔１８を有するドラム１３の外周に、線状体１４を巻き取る線状体巻取方法であって、第１層目の線状体１４が第１の鍔１７から第２の鍔１８に向けて整列して巻き取られる場合に、あらかじめ第１層目で巻き取る線状体１４の巻き数Ｎを設定し、軸方向の厚さが線状体１４の直径の１／２であるスペーサ５５を、第Ｎ巻き目の線状体１４と第２の鍔１８との間に挿入し、第Ｎ巻き目の線状体１４がドラム１３の中心軸の周りで一周分巻き取られたときにスペーサ５５が取り除かれることを特徴とする。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円筒部を挟んで軸方向に離れて設置された第１の鍔と第２の鍔を有するドラムの外周に、線状体を周方向に整列させて複数の層状に巻き取る線状体巻取方法であって、
第１層目の前記線状体が前記第１の鍔から前記第２の鍔に向けて整列して巻き取られる場合に、
あらかじめ第１層目で巻き取る前記線状体の巻き数Ｎを設定し、
前記軸方向の厚さが前記線状体の直径の１／２であるスペーサを、第Ｎ巻き目の前記線状体と前記第２の鍔との間に挿入し、
第Ｎ巻き目の前記線状体が前記ドラムの中心軸の周りで一周分巻き取られたときに前記スペーサが取り除かれることを特徴とする線状体巻取方法。
第１層目の前記線状体が前記第１の鍔から前記第２の鍔に向けて整列して巻き取られる場合に、
あらかじめ第１層目で巻き取る前記線状体の巻き数Ｎを設定し、
前記軸方向の厚さが前記線状体の直径の１／２であるスペーサを、第Ｎ巻き目の前記線状体と前記第２の鍔との間に挿入し、
第Ｎ巻き目の前記線状体が前記ドラムの中心軸の周りで一周分巻き取られたときに前記スペーサが取り除かれることを特徴とする線状体巻取方法。
【請求項2】
第１層目の前記線状体の前記巻き数Ｎは、（Ｗ／ｄ）－１を越えない最大の整数であることを特徴とする請求項１に記載する線状体巻取方法。
ここで、Ｎ：第１層目の前記線状体の巻き数
Ｗ：前記第１の鍔と前記第２の鍔の内幅
ｄ：前記線状体の直径
ここで、Ｎ：第１層目の前記線状体の巻き数
Ｗ：前記第１の鍔と前記第２の鍔の内幅
ｄ：前記線状体の直径
【請求項3】
前記スペーサは、第１層目の前記線状体の巻き数が前記巻き数Ｎより１以上少ない段階で、最後に巻き付けられた列の前記線状体と前記第２の鍔との間に挿入されることを特徴とする請求項２に記載する線状体巻取方法。
【請求項4】
円筒部を挟んで軸方向に離れて設置された第１の鍔と第２の鍔を有するドラムの外周に、線状体を周方向に整列させて複数の層状に巻き取る線状体巻取装置であって、
前記軸方向の厚さが前記線状体の直径の１／２であるスペーサを備え、
前記ドラムを前記円筒部の中心軸の周りで回転させる駆動手段と、
前記スペーサを前記ドラムの径方向に変位させる変位手段と、
前記ドラムの回転角に応じて前記スペーサを前記ドラムの前記径方向に接近又は離反する向きに変位させるように、前記駆動手段及び前記変位手段を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする線状体巻取装置。
前記軸方向の厚さが前記線状体の直径の１／２であるスペーサを備え、
前記ドラムを前記円筒部の中心軸の周りで回転させる駆動手段と、
前記スペーサを前記ドラムの径方向に変位させる変位手段と、
前記ドラムの回転角に応じて前記スペーサを前記ドラムの前記径方向に接近又は離反する向きに変位させるように、前記駆動手段及び前記変位手段を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする線状体巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電線、ケーブルなどの線状体をドラムの外周に整列して巻き取る線状体巻取方法及び線状体巻取装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電線などの線状体を小分けするため、線状体巻取装置を用いてドラムに積層して巻き取る作業が行われる。ドラムは、一般的に、電線を巻き取る円筒部とその両端に鍔を有し、軸方向断面が略Ｈ形に形成されており、電線は、両方の鍔間に整列して巻き取られる。
特許文献１では、ドラムに向けて供給される電線を案内するガイドローラ（電線案内部）と、ガイドローラをドラムの両端の鍔間で往復移動させるトラバーサと、トラバーサの移動を制御する制御手段とを有する線状体巻取装置が開示されている。この線状体巻取装置は、ドラムがモータで駆動されて一定の速度で回転している状態でトラバーサが両方の鍔間でドラムの中心軸と平行に往復移動して、電線がドラムの外周に積層して巻き取られる。
特許文献１では、ドラムに向けて供給される電線を案内するガイドローラ（電線案内部）と、ガイドローラをドラムの両端の鍔間で往復移動させるトラバーサと、トラバーサの移動を制御する制御手段とを有する線状体巻取装置が開示されている。この線状体巻取装置は、ドラムがモータで駆動されて一定の速度で回転している状態でトラバーサが両方の鍔間でドラムの中心軸と平行に往復移動して、電線がドラムの外周に積層して巻き取られる。
【0003】
特許文献１の段落０００３では、第１層目の最終巻の電線の位置を、鍔から電線の直径ｄの１／２だけ離れた位置に巻き取ることにより、第２層目の電線がいわゆる俵積み状に巻き取られる旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１７－３６１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、発明者達が実際に電線を巻き取ってみると、このように第１層目の最終巻きの電線と第２の鍔との間にｄ／２のすきまを確保することは極めて困難であることがわかった。特に、特許文献１の図１に記載されているように、ドラムに向けて送り出す電線の向きが、ドラムの中心軸に対してθだけ傾いている場合には、送り出す電線は、先に巻き取られている電線と接触しながら巻き取られる。したがって、巻き取られる電線の位置は、先に巻き取られている電線の位置によって決定されるので、第１層目の最終巻きの電線と第２の鍔との間のすきまの大きさは、必ずしもｄ／２にならない。
【0006】
そこで、本発明は、線状体をドラムの外周面に積層して巻き取る線状体巻取装置において、第１層目の最後に巻き付けられた列の線状体と鍔との間に、確実に線状体の線径の１／２のすきまを確保して、線状体の巻き乱れを防止する線状体巻取装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第１の形態は、円筒部を挟んで軸方向に離れて設置された第１の鍔と第２の鍔を有するドラムの外周に、線状体を周方向に整列させて複数の層状に巻き取る線状体巻取方法であって、第１層目の前記線状体が前記第１の鍔から前記第２の鍔に向けて整列して巻き取られる場合に、あらかじめ第１層目で巻き取る前記線状体の巻き数Ｎを設定し、前記軸方向の厚さが前記線状体の直径の１／２であるスペーサを、第Ｎ巻き目の前記線状体と前記第２の鍔との間に挿入し、第Ｎ巻き目の前記線状体が前記ドラムの中心軸の周りで一周分巻き取られたときに前記スペーサが取り除かれることを特徴とする。
【0008】
本発明の第２の形態は、第１の形態の線状体巻取方法であって、第１層目の前記線状体の前記巻き数Ｎは、（Ｗ／ｄ）－１を越えない最大の整数であることを特徴とする。
ここで、Ｎ：第１層目の前記線状体の巻き数
Ｗ：前記第１の鍔と前記第２の鍔の内幅
ｄ：前記線状体の直径
ここで、Ｎ：第１層目の前記線状体の巻き数
Ｗ：前記第１の鍔と前記第２の鍔の内幅
ｄ：前記線状体の直径
【0009】
本発明の第３の形態は、第２の形態の線状体巻取方法であって、前記スペーサは、第１層目の前記線状体の巻き数が前記巻き数Ｎより１以上少ない段階で、最後に巻き付けられた列の前記線状体と前記第２の鍔との間に挿入されることを特徴とする。
【0010】
本発明の第４の形態は、円筒部を挟んで軸方向に離れて設置された第１の鍔と第２の鍔を有するドラムの外周に、線状体を周方向に整列させて複数の層状に巻き取る線状体巻取装置であって、
前記軸方向の厚さが前記線状体の直径の１／２であるスペーサを備え、
前記ドラムを前記円筒部の中心軸の周りで回転させる駆動手段と、
前記スペーサを前記ドラムの径方向に変位させる変位手段と、
前記ドラムの回転角に応じて前記スペーサを前記ドラムの前記径方向に接近又は離反する向きに変位させるように、前記駆動手段及び前記変位手段を制御する制御装置と、を備えたことを特徴としている。
前記軸方向の厚さが前記線状体の直径の１／２であるスペーサを備え、
前記ドラムを前記円筒部の中心軸の周りで回転させる駆動手段と、
前記スペーサを前記ドラムの径方向に変位させる変位手段と、
前記ドラムの回転角に応じて前記スペーサを前記ドラムの前記径方向に接近又は離反する向きに変位させるように、前記駆動手段及び前記変位手段を制御する制御装置と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【0011】
本発明の線状体巻取装置では、線状体をドラムの外周面に積層して巻き取るときに、第１層目の最後に巻き付けられた列の線状体と鍔との間に、確実に線状体の線径の１／２のすきまを確保できるので、線状体の巻き乱れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】ドラムの外周に電線を巻き取っている状態を示す斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態である線状体巻取装置の平面図である。
【図3】エアシリンダ及び電線案内部とドラムとの位置関係を示す側面図である。
【図5】第１層目の電線が整列して巻き取られている状態を示す模式図である。
【図6】制御装置１６のブロック図である。
【図7】本実施形態における電線巻取処理の流れを示すフローチャートである。
【図8】第２の鍔の近傍における電線の巻取り状態を示す模式図である。
【図9】第１の鍔の近傍における電線の巻取り状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
（線状体巻取装置）
本発明の一実施形態（以下、本実施形態）である線状体巻取装置１０について図を用いて説明する。図１は、線状体巻取装置１０を使用して、ドラム１３の外周に線状体としての電線１４を巻き取っている状態を示す斜視図である。図２は、線状体巻取装置１０を鉛直方向上方から見た平面図である。図３は、電線案内部３０及びスペーサ挿入装置５０とドラム１３との位置関係を示す部分側面図である。
本発明の一実施形態（以下、本実施形態）である線状体巻取装置１０について図を用いて説明する。図１は、線状体巻取装置１０を使用して、ドラム１３の外周に線状体としての電線１４を巻き取っている状態を示す斜視図である。図２は、線状体巻取装置１０を鉛直方向上方から見た平面図である。図３は、電線案内部３０及びスペーサ挿入装置５０とドラム１３との位置関係を示す部分側面図である。
【0014】
線状体巻取装置１０は、電線供給装置１５（図２参照）に大量にストックされた電線１４を小分けして、ドラム１３の外周に積層して巻き取る装置である。
本実施形態では直径ｄが３．３３ｍｍの電線１４を巻き取る場合を例示しているが、線状体としては、銅線を撚り合わせた電線のほか、銅線を絶縁性の樹脂材料で被覆した単芯の電線や、複数の電線をまとめて絶縁性の樹脂材料で被覆した配線用ケーブルや、複数の鋼線をより合わせた荷役用ケーブル等にも適用することができる。線状体の直径は、主に３ｍｍから１０ｍｍ程度のものが対象とされる。なお、線状体の種類や太さは例示であり、これらに限定するものではない。
本実施形態では直径ｄが３．３３ｍｍの電線１４を巻き取る場合を例示しているが、線状体としては、銅線を撚り合わせた電線のほか、銅線を絶縁性の樹脂材料で被覆した単芯の電線や、複数の電線をまとめて絶縁性の樹脂材料で被覆した配線用ケーブルや、複数の鋼線をより合わせた荷役用ケーブル等にも適用することができる。線状体の直径は、主に３ｍｍから１０ｍｍ程度のものが対象とされる。なお、線状体の種類や太さは例示であり、これらに限定するものではない。
【0015】
図２に示すように、線状体巻取装置１０は、ドラム１３を回転させるドラム回転駆動部１１、トラバーサ１２、スペーサ挿入装置５０及びこれらの動作を制御する制御装置１６を備えている。ドラム回転駆動部１１、トラバーサ１２、スペーサ挿入装置５０は、水平に設置された基台２１の上に載置されている。
【0016】
ドラム１３は樹脂製で、電線１４を巻き付ける円筒部１３ａとその軸方向両端にそれぞれ中心軸と直交する向きに設けられた第１の鍔１７及び第２の鍔１８を有している。電線１４は、第１の鍔１７と第２の鍔１８との間で円筒部１３ａの外周に巻き取られる。なお、ドラム１３の材質は樹脂に限定されず、木製や金属製であってもよい。
【0017】
ドラム回転駆動部１１は、駆動モータ１９（駆動手段）と、ドラム１３を支持する回転支持部２０と、を備えている。駆動モータ１９と回転支持部２０は、第１回転軸ｎ１に沿って直線状に連結されており、第１回転軸ｎ１を中心として回転する。ドラム１３は、回転支持部２０の回転軸に固定されており、駆動モータ１９で駆動されて第１回転軸ｎ１を中心として回転する。
駆動モータ１９は、例えばパルスモータであり、制御装置１６からの指令を受けて回転し、回転角に応じた信号（回転角信号）を制御装置１６に送信することができる。
なお、以下の説明では、第１回転軸ｎ１と平行となる方向をｘ軸、基台２１と平行でｘ軸と直交する方向をｙ軸、基台２１に対して垂直となる方向をｚ軸として説明する。また、各軸について、矢印で示す向きを＋（プラス）方向、矢印と反対の向きを－（マイナス）方向とする。
駆動モータ１９は、例えばパルスモータであり、制御装置１６からの指令を受けて回転し、回転角に応じた信号（回転角信号）を制御装置１６に送信することができる。
なお、以下の説明では、第１回転軸ｎ１と平行となる方向をｘ軸、基台２１と平行でｘ軸と直交する方向をｙ軸、基台２１に対して垂直となる方向をｚ軸として説明する。また、各軸について、矢印で示す向きを＋（プラス）方向、矢印と反対の向きを－（マイナス）方向とする。
【0018】
図１及び図３を参照して、トラバーサ１２について説明する。
トラバーサ１２は、ロボット３１及び電線案内部３０を主要な構成要素としている。電線案内部３０は、電線１４がドラム１３に対して所定の位置から供給されるように案内する部材である。電線案内部３０は、ロボット３１によって位置を可変にして保持されている。
トラバーサ１２は、ロボット３１及び電線案内部３０を主要な構成要素としている。電線案内部３０は、電線１４がドラム１３に対して所定の位置から供給されるように案内する部材である。電線案内部３０は、ロボット３１によって位置を可変にして保持されている。
【0019】
ロボット３１は、６軸の自由度を有する公知の多関節産業用ロボットである。その主要な構成は公知であるので簡単に説明する。
ロボット３１は、旋回座３３、第１アーム３４ａ、第２アーム３４ｂ及び第３アーム３４ｃを備えている。旋回座３３は、固定部３３ａと可動部３３ｂを備えている。固定部３３ａは、基台２１に固定されており、可動部３３ｂは、固定部３３ａに対して、ｚ軸方向に延在する軸線ｎ２を中心として旋回可能である。
可動部３３ｂと第１アーム３４ａとが第１関節部３５ａで、第１アーム３４ａと第２アーム３４ｂとが第２関節部３５ｂで、第２アーム３４ｂと第３アーム３４ｃとが第３関節部３５ｃで、それぞれ折り曲げ自在に連結されている。第２アーム３４ｂと第３アーム３４ｃは、それぞれの基端側と先端側とが回動部で連結され、各アーム３４ｂ、３４ｃの軸線の周りで相対的に回動可能である。電線案内部３０は、第３アーム３４ｃの先端部に組付けられている。
ロボット３１は、制御装置１６からの指令に応じて各関節部が任意の角度で屈曲し、また、各回動部が回動する。これにより、電線案内部３０が、ドラム１３に対して任意の位置及び向きで配置される。
ロボット３１は、旋回座３３、第１アーム３４ａ、第２アーム３４ｂ及び第３アーム３４ｃを備えている。旋回座３３は、固定部３３ａと可動部３３ｂを備えている。固定部３３ａは、基台２１に固定されており、可動部３３ｂは、固定部３３ａに対して、ｚ軸方向に延在する軸線ｎ２を中心として旋回可能である。
可動部３３ｂと第１アーム３４ａとが第１関節部３５ａで、第１アーム３４ａと第２アーム３４ｂとが第２関節部３５ｂで、第２アーム３４ｂと第３アーム３４ｃとが第３関節部３５ｃで、それぞれ折り曲げ自在に連結されている。第２アーム３４ｂと第３アーム３４ｃは、それぞれの基端側と先端側とが回動部で連結され、各アーム３４ｂ、３４ｃの軸線の周りで相対的に回動可能である。電線案内部３０は、第３アーム３４ｃの先端部に組付けられている。
ロボット３１は、制御装置１６からの指令に応じて各関節部が任意の角度で屈曲し、また、各回動部が回動する。これにより、電線案内部３０が、ドラム１３に対して任意の位置及び向きで配置される。
【0020】
図３を参照して、電線案内部３０について説明する。
電線案内部３０は、第１ローラ３６、第２ローラ３７及び第３ローラ３８と、これらの各ローラを支持する案内部本体３９を備えている。案内部本体３９は、略円筒形状で、その中心軸に沿ってｙ軸方向に貫通する穴４３（図示を省略する）を有している。
各ローラ３６、３７、３８は、それぞれの中心軸の周りで回転自在である。各ローラ３６、３７、３８の外周には、幅方向の中央に全周にわたって径方向内方に凹んだ溝４１が形成されている。各ローラ３６、３７、３８の軸方向断面における溝４１の形態は互いに同等で、軸方向断面における溝底の形態は円弧形状である。溝底の曲率半径は、電線１４の直径ｄの１／２よりわずかに大きい。また、溝４１の深さは、おおむね電線１４の直径ｄの１／２である。
電線案内部３０は、第１ローラ３６、第２ローラ３７及び第３ローラ３８と、これらの各ローラを支持する案内部本体３９を備えている。案内部本体３９は、略円筒形状で、その中心軸に沿ってｙ軸方向に貫通する穴４３（図示を省略する）を有している。
各ローラ３６、３７、３８は、それぞれの中心軸の周りで回転自在である。各ローラ３６、３７、３８の外周には、幅方向の中央に全周にわたって径方向内方に凹んだ溝４１が形成されている。各ローラ３６、３７、３８の軸方向断面における溝４１の形態は互いに同等で、軸方向断面における溝底の形態は円弧形状である。溝底の曲率半径は、電線１４の直径ｄの１／２よりわずかに大きい。また、溝４１の深さは、おおむね電線１４の直径ｄの１／２である。
【0021】
各ローラ３６、３７、３８は、それぞれの溝底がｘ軸と直交する同一の平面上に位置するようにｙ軸方向に並べて組付けられている。電線１４は、図３に一点鎖線で示す経路で各ローラ３６、３７、３８に巻き掛けられた後、ドラム１３に向けてｙ軸方向に引き出される。
【0022】
電線案内部３０は、ロボット３１のアーム３４ａ、３４ｂ、３４ｃで支持されており任意の高さで保持されるので、ドラム１３の外周に電線１４が積層して巻き取られて巻取り径が変化した場合であっても、電線案内部３０から常に水平方向に供給される。また、電線案内部３０の第１ローラ３６は、ドラム１３の鍔１７、１８の外周より径方向の外方に位置するように保持されている。これにより、電線案内部３０は、鍔１７、１８の位置を越えてｘ軸方向に自在に変位することができる。
【0023】
こうして、ドラム１３が回転しながら、電線案内部３０がｘ軸方向に移動することにより、ドラム１３の外周に電線１４が、整列して巻き取られる。本実施形態では、ドラム１３の回転速度は９０ｍｉｎ－１である。
【0024】
図３及び図４によって、スペーサ挿入装置５０（変位手段）について説明する。スペーサ挿入装置５０は、エアシリンダ５１と、エアシリンダ５１のロッド５２の先端に設置したスペーサ支持部材５３と、を主要な構成要素としている。
図３に示すように、エアシリンダ５１は、ドラム１３の径方向の外方に設置されており、図示しない制御バルブを通してエアの圧力を供給することにより、ロッド５２がドラム１３の径方向に伸縮する。図３では、エアシリンダ５１のロッド５２が縮んだ状態（ａ）と伸長した状態（ｂ）とを示している。
図３に示すように、エアシリンダ５１は、ドラム１３の径方向の外方に設置されており、図示しない制御バルブを通してエアの圧力を供給することにより、ロッド５２がドラム１３の径方向に伸縮する。図３では、エアシリンダ５１のロッド５２が縮んだ状態（ａ）と伸長した状態（ｂ）とを示している。
【0025】
図４は、スペーサ支持部材５３の形態を示している。図４（ａ）は、電線１４が巻き取られたドラム１３に向けてロッド５２が伸長したときのスペーサ支持部材５３の配置を示している。図４（ａ）は、第１回転軸ｎ１を含みスペーサ支持部材５３の中央を通る断面を示している。図４（ｂ）は、図４（ａ）のスペーサ支持部材５３単体をドラム１３の中心軸の位置から径方向外方に向けて見た図で、図４（ｃ）は、図４（ｂ）のスペーサ支持部材５３をドラム１３の中心軸の方向（ｘ軸方向）に見た図である。以下、図４を用いたスペーサ支持部材５３の説明では、図４（ｂ）の上下方向を周方向といい、左右方向をｘ軸方向という。また、図４（ｃ）の左右方向を径方向という。
【0026】
スペーサ支持部材５３は、直方体形状のベース部５４とスペーサ５５とが一体となった形態であり、エアシリンダ５１のロッド５２の先端部に取り付けられている。図４（ａ）に示すように、ベース部５４から突出するスペーサ５５の高さは、電線１４の直径より大きくなっており、スペーサ５５の先端がドラム１３の外周に当接したときに、ベース部５４と電線１４とが接触しないようになっている。
【0027】
スペーサ５５は、図４（ｃ）に示すように、ｘ軸方向に見た形状が台形状である。スペーサ５５は、ドラム１３の円筒部１３ａの外周と当接する当接面５５ａと、当接面５５ａの周方向両側に傾斜面５５ｂ、５５ｂを備えている。当接面５５ａは、スペーサ５５の径方向内方にベース部５４と略平行に形成されている。なお、本実施形態では当接面５５ａは平面であるが、円筒部１３ａの外径と面で接するように、周方向の中央がベース部５４に向けて凹んだ凹面であってもよい。傾斜面５５ｂ、５５ｂは、当接面５５ａから周方向に離れるにしたがってベース部５４と接近する向きに傾斜している。
【0028】
また、スペーサ５５は、ｘ軸方向の両側にそれぞれ第１側面５６と第２側面５７を備えている。第１側面５６は、第２の鍔１８とｘ軸方向に向き合う面で、第１回転軸ｎ１と直交する向きに延在している。第２側面５７は、径方向外方ほど第１側面５６から離れる向きに傾斜している。図４（ａ）に示すように、第１側面５６と第２側面５７とのｘ軸方向の距離は、第２側面５７と電線１４とが接する位置において電線１４の直径ｄの約１／２に設定されている。
こうして、先端（径方向内方である）に向かうほど軸方向の厚さを小さくすることによって、電線１４と第２の鍔１８との間にスペーサ５５を容易に挿入できるので好都合であるが、第１側面５６と第２側面５７が互いに平行であってもよい。スペーサ５５は、電線１４と第２鍔側面１８ａに挟まれたときに、電線１４と第２鍔側面１８ａとの軸方向の距離が直径ｄの１／２となるように案内することができる形態であればよい。
なお、第１側面５６は、ベース部５４のｘ軸方向（＋）側の側面と面一に形成されている。
こうして、先端（径方向内方である）に向かうほど軸方向の厚さを小さくすることによって、電線１４と第２の鍔１８との間にスペーサ５５を容易に挿入できるので好都合であるが、第１側面５６と第２側面５７が互いに平行であってもよい。スペーサ５５は、電線１４と第２鍔側面１８ａに挟まれたときに、電線１４と第２鍔側面１８ａとの軸方向の距離が直径ｄの１／２となるように案内することができる形態であればよい。
なお、第１側面５６は、ベース部５４のｘ軸方向（＋）側の側面と面一に形成されている。
【0029】
エアシリンダ５１のロッド５２が伸長すると、スペーサ５５の第１側面５６が、第２の鍔１８の第２鍔側面１８ａに沿ってドラム１３の径方向に移動する。スペーサ支持部材５３は、ドラム１３の外周に所定の力（本実施形態では概ね３００Ｎ程度である）で押し付けられる。
【0030】
図５は、図３においてドラム１３に巻き取られている電線１４を、径方向外方からｚ軸方向に見た模式図であって、第１層目の電線１４が整列して巻き取られている状態を示している。ドラム１３は、矢印Ｒで示す向きに回転しており、第１層目の電線１４は、第１の鍔１７の側から第２の鍔１８の側に向けて順次整列して巻き取られる。以下の説明では、ドラム１３の外周で電線１４の巻取位置が進行する向きを前方とし、その逆向きを後方という場合がある。
【0031】
また、図３に示すように、本実施形態の線状体巻取装置１０は、ドラム１３の設置位置を自動的に計測するために、レーザ装置４０を備えている。レーザ装置４０は、前面部に矢印ｃで示す方向にレーザ光を照射するレーザ発信部と、対象物から反射したレーザ光を検知するレーザ受信部を備えている。
レーザ装置４０は、電線案内部３０に一体に取り付けられており、ドラム１３を挟んで反対の側に配置した反射鏡２７に向けてレーザ光を照射することができる。レーザ光を照射するときは、第２アーム３４ｂの第３アーム３４ｃ側の端部が回動して、電線案内部３０及びレーザ装置４０が矢印Ｑの向きに旋回する。レーザ光は、ドラム１３の軸部を避けて、第１回転軸ｎ１と直交する平面に沿って反射鏡２７に向けて照射される。
レーザ装置４０は、電線案内部３０に一体に取り付けられており、ドラム１３を挟んで反対の側に配置した反射鏡２７に向けてレーザ光を照射することができる。レーザ光を照射するときは、第２アーム３４ｂの第３アーム３４ｃ側の端部が回動して、電線案内部３０及びレーザ装置４０が矢印Ｑの向きに旋回する。レーザ光は、ドラム１３の軸部を避けて、第１回転軸ｎ１と直交する平面に沿って反射鏡２７に向けて照射される。
【0032】
図６は、制御装置１６のブロック図である。制御装置１６は、コンピュータシステムであって、制御部４６と、演算部４７と、記憶部４８と、を備えている。
記憶部４８は、電線１４をドラム１３に巻き取るときの条件等（例えば、電線１４の直径、ドラム１３に巻き取る電線１４の積層数などの情報）を記憶している。
演算部４７は、駆動モータ１９の回転角信号やレーザ装置４０で受信したレーザ反射光の受信信号を受信している。これらの信号に基づいて、例えば、電線案内部３０を所定の位置に変位させるときの、各アーム３４ａ、３４ｂ、３４ｃの向きと変位量を演算し、また、鍔１７、１８の位置に応じたトラバーサ１２の変位量を演算している。
制御部４６は、演算部４７の演算結果に基づいてロボット３１の各アーム３４ａ、３４ｂ、３４ｃを所定の位置に移動させる指令を発信する。
記憶部４８は、電線１４をドラム１３に巻き取るときの条件等（例えば、電線１４の直径、ドラム１３に巻き取る電線１４の積層数などの情報）を記憶している。
演算部４７は、駆動モータ１９の回転角信号やレーザ装置４０で受信したレーザ反射光の受信信号を受信している。これらの信号に基づいて、例えば、電線案内部３０を所定の位置に変位させるときの、各アーム３４ａ、３４ｂ、３４ｃの向きと変位量を演算し、また、鍔１７、１８の位置に応じたトラバーサ１２の変位量を演算している。
制御部４６は、演算部４７の演算結果に基づいてロボット３１の各アーム３４ａ、３４ｂ、３４ｃを所定の位置に移動させる指令を発信する。
【0033】
（電線巻取方法）
図７は、本実施形態における処理の流れを示すフローチャートである。図７によって、本実施形態の電線１４を巻き取る方法について説明する。
ステップＳ１０１で、ドラム１３をドラム回転駆動部１１に搭載するとともに、電線１４の巻取条件を制御装置１６に入力する。図２に示すように、ドラム１３は、中心軸をｘ軸方向に向けて取り付けられ、第１回転軸ｎ１を中心として回転する。ドラム１３の搭載作業は、人の手作業で行っている。
電線１４の巻取条件とは、例えば、巻き取られる電線１４の直径、電線１４の材質、ドラム１３の外周に積層する電線１４の積層数などである。これらの条件は、記憶部４８に記憶される。
図７は、本実施形態における処理の流れを示すフローチャートである。図７によって、本実施形態の電線１４を巻き取る方法について説明する。
ステップＳ１０１で、ドラム１３をドラム回転駆動部１１に搭載するとともに、電線１４の巻取条件を制御装置１６に入力する。図２に示すように、ドラム１３は、中心軸をｘ軸方向に向けて取り付けられ、第１回転軸ｎ１を中心として回転する。ドラム１３の搭載作業は、人の手作業で行っている。
電線１４の巻取条件とは、例えば、巻き取られる電線１４の直径、電線１４の材質、ドラム１３の外周に積層する電線１４の積層数などである。これらの条件は、記憶部４８に記憶される。
【0034】
ステップＳ１０２で、レーザ装置４０を用いて、ドラム１３の第１の鍔１７と第２の鍔１８の位置を測定する。
ロボット３１のアーム３４ａ、３４ｂ、３４ｃで保持されたレーザ装置４０が、レーザ光を照射しながら、第１の鍔１７の側から第２の鍔１８に向けてｘ軸方向に移動する。レーザ光は、第１の鍔１７と第２の鍔１８を含むドラム１３のｘ軸方向の全域を走査するように照射される。レーザ光がｘ軸方向で第１の鍔１７の外周面と重なる位置で照射されているときは、反射鏡２７にレーザ光が到達しないので反射光が検知されない。レーザ光の照射位置がｘ軸（＋）方向に移動して、第１の鍔１７の内側の側面（第１鍔側面１７ａ）の位置を越えると、レーザ受信部が、反射鏡２７で反射された反射光を検知する。こうして、反射光が検知されない状態から検知される状態に変化したときの各アーム３４ａ～３４ｃの位置が、第１鍔側面１７ａの位置情報として記憶部４８に記憶される。同様にして、第２の鍔１８の内側の側面（第２鍔側面１８ａ）の位置情報が記憶部４８に記憶される。なお、各鍔の側面１７ａ、１８ａの位置は、ドラム１３を第１回転軸ｎ１の周りで９０°ずつ回転させて複数回測定し、平均値によって算出している。
ロボット３１のアーム３４ａ、３４ｂ、３４ｃで保持されたレーザ装置４０が、レーザ光を照射しながら、第１の鍔１７の側から第２の鍔１８に向けてｘ軸方向に移動する。レーザ光は、第１の鍔１７と第２の鍔１８を含むドラム１３のｘ軸方向の全域を走査するように照射される。レーザ光がｘ軸方向で第１の鍔１７の外周面と重なる位置で照射されているときは、反射鏡２７にレーザ光が到達しないので反射光が検知されない。レーザ光の照射位置がｘ軸（＋）方向に移動して、第１の鍔１７の内側の側面（第１鍔側面１７ａ）の位置を越えると、レーザ受信部が、反射鏡２７で反射された反射光を検知する。こうして、反射光が検知されない状態から検知される状態に変化したときの各アーム３４ａ～３４ｃの位置が、第１鍔側面１７ａの位置情報として記憶部４８に記憶される。同様にして、第２の鍔１８の内側の側面（第２鍔側面１８ａ）の位置情報が記憶部４８に記憶される。なお、各鍔の側面１７ａ、１８ａの位置は、ドラム１３を第１回転軸ｎ１の周りで９０°ずつ回転させて複数回測定し、平均値によって算出している。
【0035】
ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２で測定した各鍔１７、１８の位置情報から鍔の内幅Ｗ（第１の鍔１７の第１鍔側面１７ａと第２の鍔１８の第２鍔側面１８ａとのｘ軸方向の距離である）を算出する。次に、内幅Ｗに基づいて、下記の式（１）によってドラム１３の外周に積層して巻き取られる電線１４の各層における巻き数Ｎを算出している。
【0036】
Ｎ＝Ｎｍ－１ ・・・式（１）
ここで、Ｎ：各層の電線１４の巻き数
Ｎｍ：Ｗ／ｄを越えない最大の整数値
Ｗ：鍔１７、１８の内幅
ｄ：電線１４の直径
ここで、Ｎ：各層の電線１４の巻き数
Ｎｍ：Ｗ／ｄを越えない最大の整数値
Ｗ：鍔１７、１８の内幅
ｄ：電線１４の直径
【0037】
電線１４は、線径のばらつきや、巻き癖があるため、ドラム１３に整列して巻き取るときに隣り合う電線１４が完全には密着せず、わずかながらすきまをもって巻き取られる。そこで、本実施形態では、式（１）で示すように、各層の電線１４の巻き数Ｎは、第１の鍔１７と第２の鍔１８との間に収容しうる計算上の最大の巻き数Ｎｍから１を減じた値としている。
【0038】
式（１）では、Ｗ／ｄを越えない最大の整数値として、鍔間に挿入できる最大の巻き数Ｎｍを算出している。計算上では、第１層目の電線１４の巻き数をＮｍとすることは可能であるが、電線１４には巻き癖等があるため、隣り合う電線１４が互いに密着していない。このため、１からＮｍまでのすべての列を巻き付けることが困難な場合がある。そこで、本実施形態では、第１層目に巻き付ける電線１４の数をＮｍ－１としている。
こうすることにより、ドラム１３に巻き付ける電線１４は、無理をしない範囲で密な状態で組付けられるので、ドラム１３に巻き付けられる電線１４の列数を最大限に多くすることができる。
こうすることにより、ドラム１３に巻き付ける電線１４は、無理をしない範囲で密な状態で組付けられるので、ドラム１３に巻き付けられる電線１４の列数を最大限に多くすることができる。
【0039】
一方、電線１４は、径方向にわずかながら弾性を有しているので、径方向に圧縮する力が加わるとその直径ｄは縮小する。特に、合成樹脂で被覆された電線１４の場合は、圧縮変形量が大きく各列の電線１４が径方向に縮小するので、容易にＮｍより多くの列を巻き付けることが可能な場合がある。
このように、第１層目に巻き付けることができる線条体の列数は、線条体の種類によって異なるので、最大の巻き数Ｎｍから減ずる数は１に限定されない。巻き取りの対象である線状体の線径や材質、巻き癖の状態等に応じて変更してもよく、０であってもよいし、２以上であってもよい。
なお、本実施形態で巻取の対象としている電線１４は、銅線のみをより合わせた一般的な電線１４であり、径方向に圧縮しにくい電線１４であるため、第１層目に巻き付ける電線１４の数ＮをＮｍ－１としている。
このように、第１層目に巻き付けることができる線条体の列数は、線条体の種類によって異なるので、最大の巻き数Ｎｍから減ずる数は１に限定されない。巻き取りの対象である線状体の線径や材質、巻き癖の状態等に応じて変更してもよく、０であってもよいし、２以上であってもよい。
なお、本実施形態で巻取の対象としている電線１４は、銅線のみをより合わせた一般的な電線１４であり、径方向に圧縮しにくい電線１４であるため、第１層目に巻き付ける電線１４の数ＮをＮｍ－１としている。
【0040】
ステップＳ１０４では、第１層目において電線１４を巻き数Ｎで等間隔で巻き取ったと仮定したときの計算上のピッチ（仮想ピッチＰｋという）を、式（２）で算出する。ピッチとは、ｘ軸方向で隣り合う２本の電線１４の中心と中心との距離をいう。なお、この式からわかるように、第２の鍔１８に最も近い電線１４と第２鍔側面１８ａとのｘ軸方向のすきまは、電線１４と電線１４とのｘ軸方向のすきまと等しいものとして算出している。なお、このすきまの大きさは、通常、電線１４の直径の１／２よりはるかに小さい値となる。
Ｐｋ＝Ｗ／Ｎ ・・・式（２）
ここで、Ｐｋ：電線１４の仮想ピッチ
Ｗ：鍔の内幅
Ｎ：第１層目の巻き数
第１層目の巻き数Ｎ及び第１層目の電線１４の仮想ピッチＰｋの値は、記憶部４８に記憶される。
Ｐｋ＝Ｗ／Ｎ ・・・式（２）
ここで、Ｐｋ：電線１４の仮想ピッチ
Ｗ：鍔の内幅
Ｎ：第１層目の巻き数
第１層目の巻き数Ｎ及び第１層目の電線１４の仮想ピッチＰｋの値は、記憶部４８に記憶される。
【0041】
本実施形態の線状体巻取装置１０では、ドラム１３に電線１４を巻き取るときは、電線案内部３０が、ｘ軸方向に所定の間隔で設けた基準位置Ｇｉで停止するようになっている。基準位置Ｇｉは、第ｉ番目の基準位置を意味する（図５参照）。
電線案内部３０は、ドラム１３の外周に一巻き分の電線１４が供給される間は、基準位置Ｇｉで停止しており、ドラム１３が一回転する毎にｘ軸方向の次の基準位置Ｇｉに順次移動する。こうして、ドラム１３の外周に電線１４が整列して巻き取られる。
基準位置Ｇｉのｘ軸方向の間隔は、式（２）で求めた仮想ピッチＰｋと同等である。また、基準位置Ｇｉの数は、式（１）で求めた巻き数Ｎと同等である。基準位置Ｇｉ（ｉ＝１～Ｎ）は、ｘ軸方向に所定の間隔で設定された座標列であり、各基準位置Ｇｉの座標は、記憶部４８に記憶される。
なお、基準位置Ｇｉは、電線案内部３０がｘ軸方向の動きを停止する位置を示す座標に過ぎず、実際に巻き取られる電線１４の位置を表すものではない。
電線案内部３０は、ドラム１３の外周に一巻き分の電線１４が供給される間は、基準位置Ｇｉで停止しており、ドラム１３が一回転する毎にｘ軸方向の次の基準位置Ｇｉに順次移動する。こうして、ドラム１３の外周に電線１４が整列して巻き取られる。
基準位置Ｇｉのｘ軸方向の間隔は、式（２）で求めた仮想ピッチＰｋと同等である。また、基準位置Ｇｉの数は、式（１）で求めた巻き数Ｎと同等である。基準位置Ｇｉ（ｉ＝１～Ｎ）は、ｘ軸方向に所定の間隔で設定された座標列であり、各基準位置Ｇｉの座標は、記憶部４８に記憶される。
なお、基準位置Ｇｉは、電線案内部３０がｘ軸方向の動きを停止する位置を示す座標に過ぎず、実際に巻き取られる電線１４の位置を表すものではない。
【0042】
ステップＳ２１１からステップＳ２１８は、電線１４を巻き取る巻取工程である。
巻取工程では、ステップＳ２１１で、基準位置Ｇｉの位置番号ｉを１として、ロボット３１は、電線案内部３０を第１番目の基準位置Ｇ１に移動させる。図５に示すように、第１番目の基準位置Ｇ１は、第１巻き目の電線１４の中心軸の位置からｄ／２だけ後方に設定されている。第１巻き目の電線１４は第１の鍔１７の第１鍔側面１７ａに沿って巻き取られるので、第１番目の基準位置Ｇ１は、第１鍔側面１７ａのｘ座標と一致している。
なお、以下の説明において、「電線案内部３０が第ｉ番目の基準位置Ｇｉに配置される」というときは、特に断らない限り第１ローラ３６の溝底のｘ軸方向の位置が、第ｉ番目の基準位置Ｇｉと一致することを意味する。
巻取工程では、ステップＳ２１１で、基準位置Ｇｉの位置番号ｉを１として、ロボット３１は、電線案内部３０を第１番目の基準位置Ｇ１に移動させる。図５に示すように、第１番目の基準位置Ｇ１は、第１巻き目の電線１４の中心軸の位置からｄ／２だけ後方に設定されている。第１巻き目の電線１４は第１の鍔１７の第１鍔側面１７ａに沿って巻き取られるので、第１番目の基準位置Ｇ１は、第１鍔側面１７ａのｘ座標と一致している。
なお、以下の説明において、「電線案内部３０が第ｉ番目の基準位置Ｇｉに配置される」というときは、特に断らない限り第１ローラ３６の溝底のｘ軸方向の位置が、第ｉ番目の基準位置Ｇｉと一致することを意味する。
【0043】
制御部４６が、駆動モータ１９の回転角信号に基づいてドラム１３が一回転したことを検知すると、ステップＳ２１４で位置番号ｉを１増加させて「ｉ＝２」とする。その後、再びステップＳ２１１に戻って、電線案内部３０が、第２番目の基準位置Ｇ２に移動する。
このとき、第２巻き目の電線１４が、第１巻き目の電線１４と干渉するのを回避するために、制御部４６は、第１巻き目の電線１４が１周分巻き終わるより早い段階で、電線案内部３０が次の基準位置Ｇ２への移動を開始するように指令を発信する。これにより、図５に示したように、電線案内部３０が基準位置Ｇ１から基準位置Ｇ２に移動するときは、ドラム１３に巻き取られた電線１４が、ドラム１３の周方向に対して所定の角度φだけ傾いて巻き取られる。
このとき、第２巻き目の電線１４が、第１巻き目の電線１４と干渉するのを回避するために、制御部４６は、第１巻き目の電線１４が１周分巻き終わるより早い段階で、電線案内部３０が次の基準位置Ｇ２への移動を開始するように指令を発信する。これにより、図５に示したように、電線案内部３０が基準位置Ｇ１から基準位置Ｇ２に移動するときは、ドラム１３に巻き取られた電線１４が、ドラム１３の周方向に対して所定の角度φだけ傾いて巻き取られる。
【0044】
第２巻き目においても、第１巻き目と同様にして、電線１４がドラム１３に巻き取られる。こうして、制御部４６が、ドラム１３が一回転したことを検知すると、位置番号ｉを１増加させて、電線案内部３０がｘ軸方向（＋）側の、次の基準位置Ｇｉに移動する。
【0045】
第１の基準位置Ｇ１は、第１巻き目の電線１４の位置より後方にｄ／２だけ遅れて設定されている。同様に、第２巻き目以降の電線１４においても、各列の基準位置は、各電線１４より概ねｄ／２だけ遅れた位置に配置される。したがって、ドラム１３に電線１４を巻き取るときは、各電線１４は、それぞれの巻取位置に対して概ねｄ／２だけ遅れた位置から供給される。以下、電線１４の巻取位置と電線案内部３０の位置とのｘ軸方向の差を「遅れ量」という。
【0046】
こうして、電線１４が、巻取位置に対して遅れた位置から供給されるので、先に巻き取られている電線１４と、電線案内部３０から供給された電線１４とが互いに接触しながら巻き取られる。
このため、遅れ量を過大に設定すると、巻き取ろうとする電線１４が、先に巻き取られた電線１４に乗り上げてしまい、巻取異常が生じやすくなることに留意必要である。なお、遅れ量は、電線１４の種類や巻き癖など電線１４の状態に応じて変更することができる。
このため、遅れ量を過大に設定すると、巻き取ろうとする電線１４が、先に巻き取られた電線１４に乗り上げてしまい、巻取異常が生じやすくなることに留意必要である。なお、遅れ量は、電線１４の種類や巻き癖など電線１４の状態に応じて変更することができる。
【0047】
ドラム１３の外周に巻き取られた電線１４は、線径のばらつきや、巻き癖があるため、ドラム１３に巻き取ったときに、互いに隣り合う電線１４と電線１４は完全には密着しない。このため、実際にドラム１３に巻き取られた電線１４のピッチＰは、電線１４の直径ｄよりわずかに大きい。一方、本実施形態では、基準位置Ｇｉの間隔が仮想ピッチＰｋと同等に設定されており、電線１４の直径ｄよりわずかに大きい。このため、ドラム１３に電線１４を巻き取るときに、電線１４の巻取位置と基準位置Ｇｉとがほぼ同等の速さでドラム１３の前方に進行する。
【0048】
位置番号ｉが既定の巻き数Ｎに等しくなったことを検知すると、制御部４６は、スペーサ挿入信号を発信する（ステップＳ２１５）。これにより、スペーサ挿入処理Ｐ３０が実行される。スペーサ挿入処理は、電線巻取処理Ｐ１０と並行して実施される。スペーサ挿入処理Ｐ３０では、制御部４６が、スペーサ挿入信号を発信することにより、スペーサ挿入装置５０のエアシリンダ５１のロッド５２が伸長して、スペーサ５５が、すでに巻き取られている第（Ｎ－１）巻き目の電線１４と第２の鍔１８との間に挿入される（ステップＳ３０１）。
なお、ステップＳ２１５において、制御部４６は、第１層目の電線１４の巻き数が所定の巻き数Ｎより１以上少ない段階（例えば、ｉ＝Ｎ－１のとき）で、スペーサ挿入信号を発信してもよい。この段階では、最後に巻き付けられた列の電線１４と第２の鍔１８との間に大きなすきまを有しているので、スペーサ５５を確実に挿入することができる。
なお、ステップＳ２１５において、制御部４６は、第１層目の電線１４の巻き数が所定の巻き数Ｎより１以上少ない段階（例えば、ｉ＝Ｎ－１のとき）で、スペーサ挿入信号を発信してもよい。この段階では、最後に巻き付けられた列の電線１４と第２の鍔１８との間に大きなすきまを有しているので、スペーサ５５を確実に挿入することができる。
【0049】
図３に示したように、スペーサ挿入装置５０は、各列の始点の位置よりドラム１３の回転方向に４５°進んだ位置に設置されている。したがって、制御部４６がスペーサ挿入信号を発信すると、スペーサ５５は、第Ｎ巻き目の始点より回転方向に４５°進んだ位置で、第（Ｎ－１）巻き目の電線１４と第２の鍔１８との間に挿入される（図５参照）。
【0050】
この状態でドラム１３が回転すると、第Ｎ巻き目の電線１４とスペーサ５５とがドラム１３の周方向で当接して、スペーサ５５が、第Ｎ巻き目の電線１４と第２の鍔１８との間に強制的に挿入される。このため、第Ｎ巻き目の電線１４は、スペーサ５５によってｘ軸（－）方向に位置ずれして、第Ｎ巻き目の電線１４と第２の鍔１８との間に、ｄ／２のすきまが形成される。このとき、第Ｎ巻き目より先に巻き取られた電線１４も、第Ｎ巻き目の電線１４に付勢されて第２の鍔１８から離れる向きに位置ずれする場合がある。
【0051】
こうして、スペーサ５５が、第Ｎ巻き目の電線１４と第２の鍔１８との間に挿入された状態で、第Ｎ巻き目の電線１４がドラム１３の中心軸の周りで一周分巻き取られると、第Ｎ巻き目の電線１４と第２の鍔１８との間に、ｄ／２の大きさで周方向に連続するすきまが形成される。
第Ｎ巻き目の電線１４が「一周分巻き取られたとき」とは、図５において、第Ｎ巻き目の電線１４を巻き始める点Ｅ（Ｎ）が、ドラム１３とともに１回転（ドラム１３の回転角が３６０°である）して、再びｚ軸方向の最も（＋）側に位置するときをいう。
第Ｎ巻き目の電線１４が「一周分巻き取られたとき」とは、図５において、第Ｎ巻き目の電線１４を巻き始める点Ｅ（Ｎ）が、ドラム１３とともに１回転（ドラム１３の回転角が３６０°である）して、再びｚ軸方向の最も（＋）側に位置するときをいう。
【0052】
こうして、ドラム１３の回転角が３６０°以上になると、制御部４６がスペーサ退避信号を発信することにより、エアシリンダ５１のロッド５２が後退して、スペーサ支持部材５３が電線１４と第２の鍔１８との間から退避する（ステップＳ３０３）。
【0053】
ステップＳ２１３でドラム１３が一回転して第Ｎ巻き目の巻取が完了したことを検知すると、ステップＳ２１４で位置番号ｉが繰り上がり、ｉの値がＮより大きくなる。ステップＳ２１５で第１層目の巻取が完了したと判断して、トラバーサ１２の進行方向が反転する（ステップＳ２１７）。第２層目の電線１４は、第２の鍔１８から第１の鍔１７に向かって整列して巻き取られる。
【0054】
第２層目においても第１層目と同様にして、位置番号ｉを１として、ステップＳ２１１で、電線案内部３０が第１番目の基準位置Ｇ１に移動する。図示を省略するが、第２層目においても、第１番目の基準位置Ｇ１は、第２層目の第１巻き目の電線１４の中心から後方（第２層目においては、電線１４の巻取位置がｘ軸方向に進行する向きを前方とし、その逆向きを後方という）、すなわちｘ軸（＋）方向にｄ／２だけずれた位置に設定される。第１巻き目の電線１４は第２の鍔１８の第２鍔側面１８ａに沿って巻き取られるので、第２層目の第１番目の基準位置Ｇ１は、第２鍔側面１８ａのｘ座標と一致する。
【0055】
次に、ステップＳ２１３でドラム１３が一回転したことを検知すると、電線案内部３０が次の基準位置Ｇｉに移動する。その後、第２層目の巻き数が、算出した巻き数Ｎに到達するまで電線１４が巻き取られる。
【0056】
図８は、第２の鍔１８の近傍で、ドラム１３の外周に巻き取られた電線１４の巻取り状態を示す模式図である。図８は、ドラム１３の中心軸を含み整列巻きされた各電線１４の始点を通る断面を、ドラム外周の接線方向に見た形態を示している。図９は、第１の鍔１７の近傍における図８と同様の模式図である。
【0057】
図８を参照する。第２層目の電線１４は、第１層目の電線１４と電線１４との間に俵積み状に巻き取られる。
本実施形態では、第１層目の第Ｎ巻き目の電線１４を巻き取るときに、第Ｎ巻き目の電線１４と第２の鍔１８との間にスペーサ５５を挿入することによって、第Ｎ巻き目の電線１４と第２の鍔１８との間に、ｄ／２の大きさで周方向に所定の範囲で連続するすきまが形成されている。このため、第２層目の第１巻き目の電線１４は、第１層目の第Ｎ巻き目の電線１４及び第２の鍔１８と接するように巻き取られ、その巻取径は、第２層目のその他の電線１４と同一である。こうして、第２層目の電線１４が第１層目の電線１４と同様に一様な巻取径で整列して巻き取られる。
本実施形態では、第１層目の第Ｎ巻き目の電線１４を巻き取るときに、第Ｎ巻き目の電線１４と第２の鍔１８との間にスペーサ５５を挿入することによって、第Ｎ巻き目の電線１４と第２の鍔１８との間に、ｄ／２の大きさで周方向に所定の範囲で連続するすきまが形成されている。このため、第２層目の第１巻き目の電線１４は、第１層目の第Ｎ巻き目の電線１４及び第２の鍔１８と接するように巻き取られ、その巻取径は、第２層目のその他の電線１４と同一である。こうして、第２層目の電線１４が第１層目の電線１４と同様に一様な巻取径で整列して巻き取られる。
【0058】
第２層目の第Ｎ巻き目の電線１４は、図９に示すように、第１層目の第１列目の電線１４と第２列目の電線１４との間に俵積み状に巻き取られる。したがって、第２層目の第Ｎ巻き目の電線１４と第１の鍔１７との軸方向のすきまはｄ／２である。このため、第３層目の電線１４においても、一様な巻取径で整列して巻き取られる。
第２の鍔１８の近傍における第３層目の第Ｎ巻き目の電線１４についても、第２層目の第１列目の電線１４と第２列目の電線１４との間に俵積み状に巻き取られるので、第４列目の電線１４が俵積み状に巻き取られる。
こうして、各層において電線１４が整列して巻き取られ、ステップＳ２１８により、既定の積層数が完了するまで繰り返される。
第２の鍔１８の近傍における第３層目の第Ｎ巻き目の電線１４についても、第２層目の第１列目の電線１４と第２列目の電線１４との間に俵積み状に巻き取られるので、第４列目の電線１４が俵積み状に巻き取られる。
こうして、各層において電線１４が整列して巻き取られ、ステップＳ２１８により、既定の積層数が完了するまで繰り返される。
【0059】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施することができる。
例えば、本実施形態では、トラバーサ１２は多関節ロボットで形成されているが、これに限定するものではない。例えば、公知の直動装置を使用して、電線案内部３０をｘ軸方向に変位しうる直動軸受で支持された可動部材に搭載し、エンコーダを備えたモータでボールねじを回転させてｘ軸方向の位置を制御する構成であってもよい。
例えば、本実施形態では、トラバーサ１２は多関節ロボットで形成されているが、これに限定するものではない。例えば、公知の直動装置を使用して、電線案内部３０をｘ軸方向に変位しうる直動軸受で支持された可動部材に搭載し、エンコーダを備えたモータでボールねじを回転させてｘ軸方向の位置を制御する構成であってもよい。
【符号の説明】
【0060】
１０：線状体巻取装置、１１：ドラム回転駆動部、１２：トラバーサ、１３：ドラム、１４：電線、１５：電線供給装置、１６：制御装置、１７：第１の鍔、１７ａ：第１鍔側面、１８：第２の鍔、１８ａ：第２鍔側面、１９：駆動モータ、２０：回転支持部、２１：基台、２７：反射鏡、３０：電線案内部、３１：ロボット、３３：旋回座、３３ａ：固定部、３３ｂ：可動部、３４ａ：第１アーム、３４ｂ：第２アーム、３４ｃ：第３アーム、３５ａ：第１関節部、３５ｂ：第２関節部、３５ｃ：第３関節部、３６：第１ローラ、３７：第２ローラ、３８：第３ローラ、３９：案内部本体、４０：レーザ装置、４１：溝、４３：穴、４６：制御部、４７：演算部、４８：記憶部、５０：スペーサ挿入装置、５１：エアシリンダ、５２：ロッド、５３：スペーサ支持部材、５４：ベース部、５５：スペーサ、５５ａ：当接面、５５ｂ：傾斜面、５６：第１側面、５７：第２側面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】