Занимался намоточными станками очень плотно. Правда задача другая - намотка нити или нескольких нитей на веретено плетельной машины.
Всего существует три варианта намотки.
1. Намотка с постоянным шагом - рядная. При этом шаг равне диаметру проволоки (нити). и каждый следующий виток ложится рядом с предыдущим.
2. Намотка с постоянным шагом - крестовая. Шаг намотки значительно больше диаметра нити. В результате - крестовая намотка, причем меня шаг намотки и точку переброса (т.е. место на катушке в котором раскладочный механизм реверсируется) - можно получать разные рисунки укладки по слоям.
3. Намотка с переменным шагом. Шаг - произвольный.
Как делается.
Намотка рядная - самый лучший вариант "механизм с катящимся кольцом". т.е гладкое кольцо одето на вал, ось кольца наклонена под некоторым углом относительно оси вала. При вращении кольца или вала кольцо начинает двигаться по валу. Изменяя угол наклона можно очень точно регулировать шаг раскладки.
Намотка крестовая - механизм с крестовым валом. Самый простой пример такого вала - реверсивная отвертка.
Намотка с произвольным шагом. Все упирается в три связанных параметра.
1. Скорость намотки
Чем выше скорость намотки - тем выше скорость перемещения раскладчика. Учтите, что при намотке с постоянными оборотами линейная скорость нити меняется.
2. Толщина нити
Чем тоньше нить тем более "нежным2 должен быть алгоритм перемещения раскоадчика. При очень большой скорости и резкой смене направления движения нити - она начинает резонировать как гитарная струна и ее рвет.
3. Натяжение нити.
Чем больше натяжении тем лучше укладка, но требуется более мощный привод раскладчика.
То что делал я - был сервомотор работающий в режиме обратной связи по положению и раскладчик с крестовым валом. Плюс - датчик обратной связи по положению катушки. И второй сервомотор.
Теорию - почитайте книги по текстильному машиностроению. Их довольно много и что то конкретное сложно рекомендовать.
Никакой супернауки там нет

Но надо почитать и посмотреть как сделано.
Добавлено спустя 1 минуту 33 секунды:Вот книги откуда можно покачать
http://www.twirpx.com/files/light/machi ... =downloads