JP7767954B2 - Wire coil manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、銅線等の金属製の線材を巻き取ってコイルを製造する線材コイルの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a wire coil, in which a coil is produced by winding a metal wire such as a copper wire.
銅線等の金属製の線材を巻き取って製造されるコイルには、コンパクトコイルとルーズコイルがある。特許文献1に記載されるように、コンパクトコイルは、外周面がテーパ形状の巻取治具に線材を巻き取り、コイルコンパクタにより軸方向に押し付けることにより製造され、金属製のバンドにより結束される。一方、ルーズコイルは、コイラーから線材を繰り出してパレットの上にコイル状に巻回して積層することにより製造される。パレットの外周部には棒材からなるポールが複数本取り付けられており、ルーズコイルは、複数本のポールで囲まれた領域内に、その外周面が複数本のポートと接触するように配置される。 Coils made by winding metal wire such as copper wire include compact coils and loose coils. As described in Patent Document 1, compact coils are made by winding the wire around a winding jig with a tapered outer surface, pressing it axially with a coil compactor, and binding it with a metal band. Loose coils, on the other hand, are made by unwinding the wire from a coiler and winding it into a coil shape on a pallet. Multiple poles made of rod material are attached to the outer periphery of the pallet, and loose coils are placed within the area surrounded by the multiple poles so that their outer periphery comes into contact with multiple ports.
コンパクトコイルは、軸方向に押し付けられているので、ルーズコイルに比べて線材の占積率は高いが、巻取治具やコイルコンパクタを設置する必要があり、コイルの製造コストの増加が避けられない。また、単一のコンパクトコイルは、ルーズコイルに比して小型であり、輸送トラック等に搭載するためのリフト等による搬送回数が増加して輸送コストの増加が避けられない。 Compact coils are pressed axially, so they have a higher wire space factor than loose coils, but they require the installation of winding jigs and coil compactors, which inevitably increases coil manufacturing costs. Furthermore, a single compact coil is smaller than a loose coil, so it requires more frequent transport using a lift or similar device to load it onto a transport truck, etc., which inevitably increases transportation costs.
これに対し、ルーズコイルは、コイルコンパクタ等の設備が不要であるが、線材の占積率(=線占積率)が低いという欠点がある。ルーズコイルの線占積率を高めることができれば、1台のパレットに積載することができるコイル重量を増加することができ、コイルの輸送コストを低減することが可能となる。 In contrast, loose coils do not require equipment such as coil compactors, but have the disadvantage of a low wire space factor. If the wire space factor of loose coils can be increased, the weight of coils that can be loaded onto a single pallet can be increased, making it possible to reduce the cost of transporting coils.
本発明は、上記の課題に鑑みて創案されたものであり、線材の占積率を高めることができ、コイルの輸送コストを低減することができるルーズコイルを提供することを目的とする。 The present invention was devised in light of the above-mentioned problems, and aims to provide a loose coil that can increase the space factor of the wire and reduce the transportation costs of the coil.
一実施の形態である線材コイルの製造方法は、上下方向の回転中心軸を中心に旋回するノズルから螺旋状に繰り出される線材を、パレットの上で巻き取ってルーズコイルを製造する線材コイルの製造方法であって、前記線材を巻き取って上面が前記パレットの中央部に向けて下向きに傾斜したすり鉢状の基部コイル部を前記パレットの上面に形成する基部コイル部形成工程と、前記基部コイル部の傾斜した上面に沿わせて前記線材を巻き取って前記基部コイル部の上側に上面が前記中央部に向けて下向きに傾斜した積層コイル部を形成する積層コイル部形成工程と、を有する。 One embodiment of a wire coil manufacturing method involves winding, onto a pallet, wire that is unwound in a spiral shape from a nozzle that rotates around a vertical central axis of rotation, to produce a loose coil. The method includes a base coil section forming process in which the wire is wound to form a cone-shaped base coil section on the top surface of the pallet, the top surface of which slopes downward toward the center of the pallet, and a stacked coil section forming process in which the wire is wound along the sloped top surface of the base coil section to form a stacked coil section above the base coil section, the top surface of which slopes downward toward the center.
本発明に係るルーズコイルは、上面が下向きに傾斜したすり鉢状の基部コイル部と、基部コイル部の上面に沿わせて線材を巻き取ることにより形成される積層コイル部とを有しているので、線材の占積率が高められ、1台のパレットに積載することができるコイル重量を増加することができ、コイルの輸送コストを低減することができる。 The loose coil of the present invention has a base coil portion that is shaped like a mortar with a downwardly sloping upper surface, and a stacked coil portion that is formed by winding wire along the upper surface of the base coil portion. This increases the space factor of the wire, increases the weight of coils that can be loaded onto a single pallet, and reduces the cost of transporting the coils.
<コイラー式巻取り機>
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1はコイラーとも言われるコイラー式巻取り機10(以下、単に「巻取り機10」ともいう)を示す正面図であり、線材コイルであるルーズコイルを製造するために適用される。巻取り機10は、荷役台としてのパレット11を搬送するためのローラコンベア等からなるコンベア12の上方に配置されている。巻取り機10には、銅製または銅合金製の線材Wが供給される。線材Wは、銅または銅合金の溶湯を連続鋳造機に供給した後に、連続鋳造機からの線材用鋳塊を圧延機により圧延加工することによって製造される。巻取り機10によってパレット11の上に製造されたルーズコイルは、伸線工程に搬送されて線径が揃えられる。
<Coiler-type winding machine>
An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a coiler-type winding machine 10 (hereinafter simply referred to as the "winding machine 10"), also known as a coiler, which is used to produce loose coils of wire. The winding machine 10 is disposed above a conveyor 12, such as a roller conveyor, for transporting a pallet 11 serving as a loading platform. A copper or copper alloy wire rod W is supplied to the winding machine 10. The wire rod W is produced by supplying molten copper or copper alloy to a continuous casting machine and then rolling the wire rod ingot from the continuous casting machine using a rolling mill. The loose coil produced on the pallet 11 by the winding machine 10 is transported to a wire drawing process where the wire diameter is uniformed.
パレット11は正方形の枠体や板材等により形成されており、外周部には周方向に間隔を隔てて複数本の棒材つまりポール13が取り付けられている。図2(B)に示されるように、パレット11には6本のポール13が取り付けられており、これらのポール13の内側に描かれる仮想線がルーズコイルの外周面にほぼ対応する。 The pallet 11 is formed from a square frame or plate material, and has multiple rods, or poles 13, attached to its outer periphery at intervals in the circumferential direction. As shown in Figure 2(B), six poles 13 are attached to the pallet 11, and the imaginary lines drawn inside these poles 13 roughly correspond to the outer periphery of the loose coil.
巻取り機10は支持台14に装着された回転体15を有し、回転体15は支持台14に設けられた複数のガイドローラ16により回転自在に支持台14に装着されている。回転体15を駆動するために、支持台14には電動モータ17が取り付けられており、回転体15の外周面に押し付けられた駆動ローラ18が電動モータ17により回転駆動され、駆動ローラ18により回転体15が回転駆動される。 The winding machine 10 has a rotating body 15 mounted on a support base 14, and the rotating body 15 is rotatably mounted on the support base 14 by a plurality of guide rollers 16 provided on the support base 14. To drive the rotating body 15, an electric motor 17 is attached to the support base 14, and a drive roller 18 pressed against the outer surface of the rotating body 15 is driven to rotate by the electric motor 17, and the rotating body 15 is driven to rotate by the drive roller 18.
ピンチローラ21が設けられたボックス22が支持台14に取り付けられ、ピンチローラ21を通過した線材Wは、回転体15に設けられたノズル23の先端から下方に向けて繰り出される。ノズル23の先端部は、図2(A)に示されるように、回転体15の回転中心軸Oから一定の半径Rの位置に設けられており、線材Wはノズル23の先端部から単位時間当たりの繰り出し長さ、つまり繰り出し速度Vは一定に設定されている。回転体15は、電動モータ17より回転速度Sを変化させることができる。なお、図2(A)においては、ガイドローラ16と駆動ローラ18は図示省略されている。 A box 22 equipped with pinch rollers 21 is attached to the support base 14, and the wire W passing through the pinch rollers 21 is unwound downward from the tip of a nozzle 23 attached to the rotor 15. As shown in Figure 2(A), the tip of the nozzle 23 is located at a constant radius R from the central axis of rotation O of the rotor 15, and the length of the wire W unwound per unit time from the tip of the nozzle 23, i.e., the unwound speed V, is set to a constant value. The rotation speed S of the rotor 15 can be changed by an electric motor 17. Note that the guide rollers 16 and drive roller 18 are not shown in Figure 2(A).
図1に示されるように、巻取り機10の下方には、2枚の開閉部材24、24で構成される開閉シャッターが配置されている。2枚の開閉部材24、24は、相互に接近離反移動自在であり、それぞれの開閉部材24、24は、図示しない支持台に移動自在に支持されている。なお、図1~図6では、開閉シャッターが2枚の開閉部材24、24で構成されるもので説明したが、これに限定されず、例えば6枚の開閉部材で開閉シャッターが構成されていてもよい。 As shown in Figure 1, an opening/closing shutter consisting of two opening/closing members 24, 24 is disposed below the winding machine 10. The two opening/closing members 24, 24 are movable toward and away from each other, and each opening/closing member 24, 24 is supported movably on a support base (not shown). Note that while Figures 1 to 6 illustrate an opening/closing shutter consisting of two opening/closing members 24, 24, this is not limited to this, and the opening/closing shutter may be composed of, for example, six opening/closing members.
<初期コイル部形成工程>
図1は、線材Wを巻き取って内側コイル部31を形成している状態を示している。内側コイル部31は、開閉部材24、24が閉じた状態のもとで回転中心軸Oを中心に旋回するノズル23から線材Wを、一定の速度で開閉部材24、24の上に繰り出すことにより形成される。線材Wは、図1に示されるように、螺旋状に開閉部材24、24の上で巻き取られて内側コイル部31が形成される。内側コイル部31を形成するときには、既にルーズコイルが製造されたパレット11はコンベア12により開閉部材24、24の下方から搬出されており、図1に示すように、空(=線材Wが巻き取られていない状態)のパレット11が開閉部材24、24の下方に搬入される。このように、空のパレット11が移動しているときにも、内側コイル部31を形成することができるので、連続的にルーズコイルを製造することができる。
<Initial coil portion forming process>
FIG. 1 shows a state in which the wire rod W is being wound to form the inner coil portion 31. The inner coil portion 31 is formed by unwinding the wire rod W onto the open-close members 24 at a constant speed from the nozzle 23, which rotates around the central axis of rotation O, while the open-close members 24 are closed. As shown in FIG. 1, the wire rod W is spirally wound on the open-close members 24 to form the inner coil portion 31. When the inner coil portion 31 is being formed, the pallet 11 on which a loose coil has already been produced is transported from below the open-close members 24 by the conveyor 12, and an empty pallet 11 (i.e., no wire rod W is wound on it) is transported below the open-close members 24, as shown in FIG. 1. In this way, the inner coil portion 31 can be formed even while the empty pallet 11 is moving, allowing for continuous production of loose coils.
内側コイル部形成工程においては、線材Wは、径方向内周側から外周側に向けて螺旋状に巻き取られた後に、巻き取られた線材Wの上側に積層されるように、径方向外周側から内周側に向けて螺旋状に巻き取られる。これを複数回繰り返すことにより、内側コイル部31が形成される。なお、線材Wを螺旋状に巻き取るときの巻き取り方向は、時計回りでも反時計回りでもどちらでもよい。 In the inner coil portion forming process, the wire W is spirally wound from the radially inner side toward the radially outer side, and then spirally wound from the radially outer side toward the radially inner side so as to be stacked on top of the wound wire W. By repeating this process multiple times, the inner coil portion 31 is formed. Note that the winding direction when winding the wire W spirally may be either clockwise or counterclockwise.
図2(B)に示されるように、内側コイル部31の外径d2は、パレット11のうち、6本のポール13により囲まれる領域の最大外径よりも小径であり、内側コイル部31はパレット11の径方向中央部(以下、中央部ともいう)に相当する領域に対応して開閉部材24、24の内側に形成される。内側コイル部31は、外周面31aと内周面31bとを有する環状であり、内周面31bの内側には中空孔30が形成される。 As shown in Figure 2 (B), the outer diameter d2 of the inner coil portion 31 is smaller than the maximum outer diameter of the area of the pallet 11 surrounded by the six poles 13, and the inner coil portion 31 is formed inside the opening/closing members 24, 24 in a region corresponding to the radial center (hereinafter also referred to as the center) of the pallet 11. The inner coil portion 31 is annular, having an outer peripheral surface 31a and an inner peripheral surface 31b, and a hollow hole 30 is formed inside the inner peripheral surface 31b.
図3に示されるように、開閉部材24、24を開くことにより、内側コイル部31は、パレット11の中央部に向けて落下されてパレット11の上の中央部に配置される。この落下工程に引き続いて、図4に示されるように、内側コイル部31の外側に線材Wを巻き取って外側コイル部32が形成される。これにより、内側コイル部31と外側コイル部32とからなる初期コイル部33が製造される。外側コイル部32を形成するときにも、線材Wは、径方向内周側から外周側に向けて螺旋状に巻き取られた後に、巻き取られた線材Wの上側に積層されるように、径方向外周側から内周側に向けて螺旋状に巻き取られる。これを複数回繰り返すことにより、内側コイル部31の高さと同等の高さを有する外側コイル部32が形成される。 As shown in FIG. 3, by opening the opening/closing members 24, 24, the inner coil portion 31 is dropped toward the center of the pallet 11 and placed in the center on the pallet 11. Following this dropping process, as shown in FIG. 4, wire W is wound around the outside of the inner coil portion 31 to form the outer coil portion 32. This produces an initial coil portion 33 consisting of the inner coil portion 31 and the outer coil portion 32. When forming the outer coil portion 32, the wire W is wound spirally from the radially inner side to the radially outer side, and then wound spirally from the radially outer side to the radially inner side so that it is stacked on top of the wound wire W. By repeating this process multiple times, the outer coil portion 32 is formed, having a height equivalent to that of the inner coil portion 31.
図4において、直径d1は、内側コイル部31の中空空間の内径であり、直径d2は、内側コイル部31の外径である。初期コイル部33の外周面つまり外側コイル部32の外周面32aはポール13に接触し、初期コイル部33が崩れることが抑制される。図4においては、初期コイル部33の外周部を構成する全ての線材がポール13にほぼ接触した揃った状態で示されているが、一部の線材Wは、ポール13には接触しないこともある。 In Figure 4, diameter d1 is the inner diameter of the hollow space of the inner coil portion 31, and diameter d2 is the outer diameter of the inner coil portion 31. The outer peripheral surface of the initial coil portion 33, i.e., the outer peripheral surface 32a of the outer coil portion 32, contacts the pole 13, preventing the initial coil portion 33 from collapsing. In Figure 4, all of the wire rods making up the outer peripheral portion of the initial coil portion 33 are shown aligned and in substantial contact with the pole 13, but some of the wire rods W may not contact the pole 13.
図4に示すように、外側コイル部32を形成するときにおけるノズル23の旋回速度Sは、図1に示すように、内側コイル部31を形成するときにおけるノズル23の旋回速度Sよりも遅く設定される。つまり、コイル部の径方向外側部を形成するときのノズル23の旋回速度は、径方向内側部を形成するときのノズル23の旋回速度よりも遅く設定される。一定の繰り出し速度Vで繰り出される線材Wの旋回速度Sを遅くすると、線材Wは旋回速度Sが速いときよりも径方向外方に繰り出されて、外側コイル部32が形成される。このように、線材Wの巻取り径はノズル23の旋回速度Sにより調整される。 As shown in FIG. 4, the rotation speed S of the nozzle 23 when forming the outer coil portion 32 is set slower than the rotation speed S of the nozzle 23 when forming the inner coil portion 31 as shown in FIG. 1. In other words, the rotation speed of the nozzle 23 when forming the radially outer portion of the coil portion is set slower than the rotation speed of the nozzle 23 when forming the radially inner portion. When the rotation speed S of the wire W that is paid out at a constant payout speed V is slowed, the wire W is paid out radially outward more than when the rotation speed S is fast, and the outer coil portion 32 is formed. In this way, the winding diameter of the wire W is adjusted by the rotation speed S of the nozzle 23.
ノズル23の旋回速度Sは、コイルの径に応じて段階的に変化させてもよく、連続的に無段階に変化させるようにしてもよい。 The rotation speed S of the nozzle 23 may be changed in stages according to the coil diameter, or may be changed continuously and steplessly.
<基部コイル部形成工程>
図5は、初期コイル部33の上に基部コイル部41を形成する基部コイル形成工程が終了した状態を示す。基部コイル部41は、線材Wの巻取り回数を中心部よりも外周部を多層とすることによって形成される。図5に示されるように、基部コイル部41は、外周面41aがポール13に沿って上下方向に延び、上面41bが径方向外周側から内周側に向けて下向きに角度θで傾斜しており、すり鉢形状である。基部コイル部41の内周面は、内側コイル部31の内周面31bにほぼ対応している。
<Base coil portion forming process>
5 shows the state after the base coil forming step of forming the base coil portion 41 on the initial coil portion 33 is completed. The base coil portion 41 is formed by winding the wire W in more layers in the outer periphery than in the center. As shown in FIG. 5, the base coil portion 41 has an outer periphery 41a extending vertically along the pole 13 and an upper surface 41b inclined downward at an angle θ from the outer periphery toward the inner periphery in the radial direction, forming a mortar shape. The inner periphery of the base coil portion 41 roughly corresponds to the inner periphery 31b of the inner coil portion 31.
なお、図5においては、コイルを形成するための線材Wの一部のみが円形断面として示されており、他の部分にはハッチングが付され、線材Wは図示省略されている。 Note that in Figure 5, only a portion of the wire W used to form the coil is shown as a circular cross section, with the other portions hatched and the wire W not shown.
<積層コイル部形成工程>
基部コイル部41の傾斜した上面41bの上に、上面41bに沿うように線材Wを巻き取ることによって、図6に示されるように、基部コイル部41の上側には積層コイル部42が形成される。図6は、積層コイル部42の巻取り終了時つまり積層コイル部形成工程が終了した状態を示す。
<Laminated coil portion forming process>
By winding the wire W on the inclined upper surface 41b of the base coil portion 41 along the upper surface 41b, a laminated coil portion 42 is formed on the upper side of the base coil portion 41, as shown in Fig. 6. Fig. 6 shows the state when the winding of the laminated coil portion 42 is completed, i.e., when the laminated coil portion forming step is completed.
積層コイル部42の外周面42aは、基部コイル部41の外周面41aとほぼ同一である。積層コイル部42は、線材Wを径方向に巻き取ることにより、1層毎に上面41bに沿うように積層されて形成され、基部コイル部41の上面41bに線材Wが多層となった積層コイル部42が形成される。つまり、積層コイル部42を構成する上層側のコイルは、下層側のコイルの角度θで傾斜した上面42bの上に形成される。積層コイル部42を形成する各コイル片は、下側のコイル片の線材Wにより、すり鉢状に形成されたコイルの上面に巻き取られて形成されるので、上面に落下する線材Wが径方向外側に跳ねることが抑制されるとともに、すり鉢状の上面に積層コイル部42の線材Wが食い込んで基部コイル部41と積層コイル部42の占積率が高められる。しかも、積層コイル部42の断面形状つまり荷姿が改善されるとともに、荷姿の崩れの発生も抑制された。 The outer peripheral surface 42a of the laminated coil portion 42 is substantially flush with the outer peripheral surface 41a of the base coil portion 41. The laminated coil portion 42 is formed by winding wire W radially, layer by layer, so that the wire W is stacked along the upper surface 41b. The laminated coil portion 42 is formed with multiple layers of wire W on the upper surface 41b of the base coil portion 41. In other words, the upper layer coils constituting the laminated coil portion 42 are formed on the upper surface 42b, which is inclined at an angle θ relative to the lower layer coils. Each coil piece constituting the laminated coil portion 42 is wound around the upper surface of the cone-shaped coil by the wire W of the lower coil piece. This prevents wire W falling onto the upper surface from bouncing outward in the radial direction, and the wire W of the laminated coil portion 42 penetrates the cone-shaped upper surface, increasing the space factor of the base coil portion 41 and the laminated coil portion 42. Furthermore, the cross-sectional shape of the laminated coil portion 42, i.e., the packaging, is improved, and packaging deformation is also suppressed.
本発明者らの実験によると、基部コイル部41の上面41bと積層コイル部42のすり鉢状の上面42bの下向きの傾斜角度θとしては、10°以上30°以下の範囲とすることが、積層コイル部42の巻取り時の線材Wの飛び跳ねやずれ移動を押さえることができ、占積率の向上を達成するには、好ましいことが判明した。 Experiments conducted by the inventors have shown that a downward inclination angle θ between the upper surface 41b of the base coil portion 41 and the cone-shaped upper surface 42b of the laminated coil portion 42 in the range of 10° to 30° is preferable for suppressing jumping and shifting of the wire W when winding the laminated coil portion 42 and achieving an improved space factor.
図6においては、初期コイル部33と基部コイル部41と積層コイル部42とからなるルーズコイル43の外周面が示されており、積層コイル部42の上部が一部切り欠かれてハッチングにより示されている。 Figure 6 shows the outer surface of the loose coil 43, which consists of the initial coil portion 33, the base coil portion 41, and the stacked coil portion 42, with the upper portion of the stacked coil portion 42 partially cut away and shown hatched.
このように、基部コイル部41および積層コイル部42を形成するときにおいても、コイル部の径方向外側部を形成するときのノズル23の旋回速度は、径方向内側部を形成するときのノズル23の旋回速度よりも、連続的または段階的に遅く設定される。 In this way, even when forming the base coil portion 41 and the stacked coil portion 42, the rotation speed of the nozzle 23 when forming the radially outer portion of the coil portion is set to be continuously or stepwise slower than the rotation speed of the nozzle 23 when forming the radially inner portion.
積層コイル部42を形成するときには、図6において下層側の積層コイル部42であるか、上層側の積層コイル部42であるかによって、ノズル23の旋回速度を変化させる。上層側の積層コイル部42は下層側の積層コイル部42よりもノズル23に接近しているので、線材Wを下層側よりも径方向に広げるために、ノズル23の旋回速度を遅く設定する。つまり、上層側の積層コイル部42を形成するときのノズル23の旋回速度は、下層側の積層コイル部42を形成するときのノズル23の旋回速度よりも遅く設定する。その速度の変化は連続的でも段階的でもよい。 When forming the laminated coil portion 42, the rotation speed of the nozzle 23 is changed depending on whether it is the lower layer laminated coil portion 42 or the upper layer laminated coil portion 42 in Figure 6. Because the upper layer laminated coil portion 42 is closer to the nozzle 23 than the lower layer laminated coil portion 42, the rotation speed of the nozzle 23 is set slower to spread the wire W radially more than the lower layer laminated coil portion 42. In other words, the rotation speed of the nozzle 23 when forming the upper layer laminated coil portion 42 is set slower than the rotation speed of the nozzle 23 when forming the lower layer laminated coil portion 42. The change in speed may be continuous or stepwise.
ルーズコイル43の上面には、上述した基部コイル部41の上面41bに対応して径方向外側から径方向内側に沿って下向き(あるいは径方向内側から径方向外側に沿って上向き)に傾斜した上面42bが形成される。このように、ルーズコイル43の上面つまり積層コイル部42の上面42bを径方向に沿って所定の角度θで傾斜した状態に保持すると、ルーズコイル43の荷崩れを抑制することができる。 The upper surface of the loose coil 43 has an upper surface 42b that is inclined downward from the radially outer side to the radially inner side (or upward from the radially inner side to the radially outer side) corresponding to the upper surface 41b of the base coil portion 41 described above. In this way, by maintaining the upper surface of the loose coil 43, i.e., the upper surface 42b of the stacked coil portion 42, in a state inclined at a predetermined angle θ in the radial direction, it is possible to prevent the loose coil 43 from collapsing.
すなわち、製造して得られたルーズコイル43は、線材Wが所定の高さまで巻き取られており、その上方に露出して配置された線材Wが径方向に沿って所定の角度θで傾斜した状態で巻かれたものからなる。特に、ルーズコイル43は、上記した所定の角度θが10°以上30°以下の範囲であると、リフト等での搬送時や輸送トラック等での輸送時において、線材Wの飛び跳ねやずれ移動が押さえられ、荷崩れを生じにくくすることができる。 In other words, the manufactured loose coil 43 consists of wire material W wound up to a predetermined height, with the exposed wire material W arranged above it wound at a predetermined angle θ in the radial direction. In particular, if the predetermined angle θ is in the range of 10° to 30°, the wire material W can be prevented from bouncing or shifting during transport on a lift or transport truck, making it less likely for the load to collapse.
ルーズコイル43の製造が完了すると、開閉部材24、24は、図6に示されるように、閉じられるとともに、線材Wは切断される。線材Wの切断は、切断治具によって作業者が切断してもよいし、あるいは自動で切断してもよい。パレット11は、ルーズコイル43が積載された状態でコンベア12により外部に搬出され、新たな空のパレット11がコンベア12により開閉部材24、24の下方に搬入される。この搬出、搬入過程においては、閉じられた開閉部材24、24の上で線材Wが巻き取られて、次の内側コイル部31の製造が開始され、連続的にルーズコイル43の製造が行われる。 Once the production of the loose coil 43 is complete, the opening/closing members 24, 24 are closed as shown in Figure 6, and the wire W is cut. The wire W may be cut by an operator using a cutting jig, or it may be cut automatically. The pallet 11 with the loose coil 43 loaded on it is transported to the outside by the conveyor 12, and a new, empty pallet 11 is transported below the opening/closing members 24, 24 by the conveyor 12. During this transport/removal process, the wire W is wound on the closed opening/closing members 24, 24, and production of the next inner coil section 31 begins, continuously producing loose coils 43.
図7は、図6に示したルーズコイル43の平面図であり、ルーズコイル43の外径Dは、初期コイル部33の外径Dに対応し、中空孔30の内径は内側コイル部31の内径d1に対応する。中空孔30の内周面を構成する線材Wは、図5および図6において図示省略されていている。 Figure 7 is a plan view of the loose coil 43 shown in Figure 6. The outer diameter D of the loose coil 43 corresponds to the outer diameter D of the initial coil portion 33, and the inner diameter of the hollow hole 30 corresponds to the inner diameter d1 of the inner coil portion 31. The wire W that forms the inner surface of the hollow hole 30 is not shown in Figures 5 and 6.
上述したルーズコイル43は、最下段コイル部である初期コイル部33を有しているが、基部コイル部41と積層コイル部42からなるルーズコイル43とすることも可能である。 The loose coil 43 described above has an initial coil section 33, which is the lowest coil section, but it is also possible to have a loose coil 43 consisting of a base coil section 41 and a stacked coil section 42.
<占積率の向上>
ルーズコイル43は、基部コイル部41と、その上側に巻き取られる積層コイル部42とを有しており、基部コイル部41のすり鉢状に傾斜した上面41bに積層コイル部42が上面41bに沿って積層され、積層コイル部42のすり鉢状に傾斜した上面42bに上層側の積層コイル部が積層されるので、基部コイル部41と積層コイル部42におけるコイル片が相互に組み合わされて、線材Wの占積率が高められる。
<Improvement of space factor>
The loose coil 43 has a base coil portion 41 and a stacked coil portion 42 wound on the upper side thereof, and the stacked coil portion 42 is stacked along an upper surface 41b of the base coil portion 41, which is inclined like a mortar, and the upper stacked coil portion is stacked on an upper surface 42b of the stacked coil portion 42, which is also inclined like a mortar. As a result, the coil pieces of the base coil portion 41 and the stacked coil portion 42 are combined with each other, and the space factor of the wire W is increased.
従来の製造方法においては、線材を螺旋状に巻き取って水平の層状に形成されたコイルを上側に積み重ねるようにしている。これに対して、本発明においては、すり鉢状の傾斜した面の上に積層コイル部42を形成するようにしたので、コイル片相互が組み合わされて、従来の製造方法により形成されたルーズコイルと同じ高さのルーズコイルとしても、ルーズコイル43の重量が高められる。したがって、パレット11に搭載されるルーズコイル43の積載重量(=コイル重量)を増加させることができ、ルーズコイル43の輸送コストを低減することができる。 In conventional manufacturing methods, wire is wound spirally, forming horizontally layered coils that are then stacked on top of each other. In contrast, in the present invention, the stacked coil portion 42 is formed on a sloping, cone-shaped surface. This increases the weight of the loose coil 43, even when the coil pieces are combined to form a loose coil of the same height as a loose coil formed by conventional manufacturing methods. This therefore increases the load weight (= coil weight) of the loose coil 43 that can be placed on the pallet 11, thereby reducing the transportation costs of the loose coil 43.
さらに、ルーズコイル43における線材Wの占積率、つまり線占積率が高められると、コイル部を構成する線材Wが輸送の際にずれたり、跳ねたりしないので、摩擦による線材Wの外傷発生を抑制することができる。また、ルーズコイル43は、線占積率が良いので、後の伸線工程においてルーズコイル43から線材Wを引き出す際に、線材Wのもつれ不良の発生を抑制することができる。 Furthermore, when the space factor of the wire W in the loose coil 43, i.e., the wire space factor, is increased, the wire W that constitutes the coil portion does not shift or bounce during transportation, thereby reducing the occurrence of damage to the wire W due to friction. Furthermore, because the loose coil 43 has a good wire space factor, it is possible to reduce the occurrence of tangled wire W when the wire W is drawn out from the loose coil 43 in the subsequent wire drawing process.
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、基部コイル部41の上面41bおよび積層コイル部42の上面42bは、直線状となっているが、それぞれの上面41b、42bの外周部と内周部とを結ぶ仮想線が傾斜角度θの範囲となっていれば、それぞれの上面41b、42bを凹面形状や凸面形状としてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the invention. For example, the upper surface 41b of the base coil portion 41 and the upper surface 42b of the stacked coil portion 42 are linear, but as long as the imaginary line connecting the outer periphery and inner periphery of each upper surface 41b, 42b is within the range of the inclination angle θ, each upper surface 41b, 42b may be concave or convex.
10…コイラー式巻取り機、11…パレット、12…コンベア、13…ポール、14…支持台、15…回転体、17…電動モータ、23…ノズル、24…開閉部材、30…中空孔、31…内側コイル部、32…外側コイル部、33…初期コイル部、41…基部コイル部、42…積層コイル部、43…ルーズコイル。
10...coiler-type winding machine, 11...pallet, 12...conveyor, 13...pole, 14...support base, 15...rotating body, 17...electric motor, 23...nozzle, 24...opening/closing member, 30...hollow hole, 31...inner coil portion, 32...outer coil portion, 33...initial coil portion, 41...base coil portion, 42...stacked coil portion, 43...loose coil.
Claims (5)
前記線材は、連続鋳造機から供給される線材用鋳塊を圧延機によって圧延加工することにより製造される銅製または銅合金製の線材であり、
前記線材を前記パレットの上方に配置された開閉シャッターの上で巻き取って内側コイル部を形成する内側コイル部形成工程と、
前記内側コイル部を前記開閉シャッターから前記パレットの上に落下させる落下工程と、
前記線材を前記パレットの上に落下した前記内側コイル部の外側に巻き取って外側コイル部を形成して前記内側コイル部と前記外側コイル部からなる初期コイル部を形成する初期コイル部形成工程と、
前記初期コイル部の上に前記線材を巻き取って上面が前記パレットの中央部に向けて下向きに傾斜したすり鉢状の基部コイル部を前記パレットの上面に形成する基部コイル部形成工程と、
前記基部コイル部の傾斜した上面に沿わせて前記線材を巻き取って前記基部コイル部の上側に上面が前記中央部に向けて下向きに傾斜した積層コイル部を形成する積層コイル部形成工程と、を有し、
前記内側コイル部形成工程および前記初期コイル部形成工程では、前記ノズルから一定の速度で繰り出される前記線材を径方向内周側から外周側に向けて螺旋状に巻き取り、巻き取られた前記線材の上側に積層されるように、径方向外周側から内周側に向けて前記線材を螺旋状に巻き取り、これを複数回繰り返す、線材コイルの製造方法。 A method for manufacturing a wire coil, comprising winding a wire that is helically fed from a nozzle that rotates around a vertical rotation center axis onto a pallet to manufacture a loose coil, comprising:
The wire rod is a copper or copper alloy wire rod produced by rolling a wire rod ingot supplied from a continuous casting machine using a rolling mill,
an inner coil portion forming step of winding the wire rod on an opening/closing shutter arranged above the pallet to form an inner coil portion;
a dropping step of dropping the inner coil unit from the opening/closing shutter onto the pallet;
an initial coil portion forming step of forming an outer coil portion by winding the wire rod around the outer side of the inner coil portion dropped onto the pallet, thereby forming an initial coil portion consisting of the inner coil portion and the outer coil portion;
a base coil portion forming process in which the wire is wound around the initial coil portion to form a base coil portion having a cone shape on the upper surface of the pallet, the upper surface of which is inclined downward toward the center of the pallet;
a laminated coil portion forming step of winding the wire along the inclined upper surface of the base coil portion to form a laminated coil portion above the base coil portion, the upper surface of which is inclined downward toward the center portion,
In the inner coil portion forming process and the initial coil portion forming process, the wire material unwound from the nozzle at a constant speed is spirally wound from the radial inner side to the radial outer side so as to be stacked on top of the wound wire material, and this is repeated multiple times in this method for manufacturing a wire coil.
前記積層コイル部の巻取り終了時に、前記積層コイル部の上面を前記中央部に向けて下向きに傾斜した状態に保持する、線材コイルの製造方法。 2. The method for manufacturing a wire coil according to claim 1,
a coil winding section for winding a wire rod coil material to a first end of the coil winding section, the first end of the coil winding section being inclined downward toward the center portion of the coil winding section;
前記ノズルから繰り出される前記線材の繰り出し速度を一定とし、
前記基部コイル部または前記積層コイル部の径方向外側部を形成するときの前記ノズルの旋回速度は、前記基部コイル部または前記積層コイル部の径方向内側部を形成するときの前記ノズルの旋回速度よりも遅くして前記線材を前記ノズルから繰り出す、線材コイルの製造方法。 3. The method for manufacturing a wire coil according to claim 1 or 2,
The wire is fed out from the nozzle at a constant speed;
a nozzle rotating speed when forming a radially outer portion of the base coil portion or the stacked coil portion is slower than a nozzle rotating speed when forming a radially inner portion of the base coil portion or the stacked coil portion, and the wire is fed out from the nozzle.
前記積層コイル部の上側を形成するときの前記ノズルの旋回速度は、前記積層コイル部の下側を形成するときの前記ノズルの旋回速度よりも遅くして前記線材を前記ノズルから繰り出す、線材コイルの製造方法。 5. The method for manufacturing a wire coil according to claim 3 or 4,
a nozzle rotating speed when forming an upper side of the stacked coil portion being slower than a nozzle rotating speed when forming a lower side of the stacked coil portion, and the wire is fed out of the nozzle.
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