JPH0154124B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ポーリング式巻取機における線材コ
イルの巻形状を良好にする線材の巻取方法に関す
るものである。

（従来の技術） 従来、線材の太物（φ15以上）の巻取は、一般
的にポーリング巻取機が使用されており、第５図
に示すように線材１は打込管２により直線的にリ
ール３の内ピン、外ドラム間に誘導され、外ドラ
ム及びポーリングの回転による引込み力により曲
げられ、コイル状に巻取られる。リール３を一定
回転速度として巻取ると、線材の体積速度が一定
であることから線材の体積速度に対応した一定曲
率で巻取られることになり内ピン、外ドラム間の
幅を有効に利用できず、コイル高さが高くなりリ
ール高さより高くなるとオーバーフローとなる。

このような問題に対する解決手段として、例え
ば特公昭49−12830号公報や特公昭54−5782号公
報があるが、装置が複雑になる等の欠点がある。
第５図中４は、巻取られた線材コイルを示す。

また、巻取コイル高さを低くすることを目的と
する他の手段としてリールの内ピンと外ドラムの
幅を有効に利用するために、リールの基準回転速
度（内ピン、外ドラムの平均径での速度）に対し
周期的にリール回転速度を変化させ、内ピン側に
巻取る時はリール回転速度を基準回転速度より速
く回転させ、外ドラム側に巻取る時はリール回転
速度を基準回転速度より遅く回転させることで、
リールの内ピンと外ドラム間に均等に打込むよう
に配慮した巻取方法が採用されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、リールの回転速度を周期的に変
化させて巻取形状の改善を行なう方法では、細径
線材や高温巻取を行なう線材などの曲げ剛性の小
さい線材には有効であるが、剛性の大きい太径線
材や低温巻取を行なう線材では、直線状で進行し
てくる線材を巻取る時のリール内での曲げ抵抗が
大きく、所定の曲率での巻取形状にならず、外巻
傾向が強くなつてコイル形状が悪化する。その結
果、コイル高さが高くなり、リールの高さを越え
てオーバーフロー状態となる。

これらの問題の解決策として、リールの高さを
高くすることが行なわれているが、装置全体が大
きくなり、駆動装置が必要以上に大きく、基礎深
さも深くなる等設備費のコストアツプを招く。更
に、リール高さが高くなることからコイルの払出
に時間がかかり、巻取から次材の巻取までの時間
が延長することになつて生産能力低下を生じる。
また、高いリールの巻取機にてコイル高さの低い
小単重材や細径線材などの巻取時には打込管とコ
イル上面までの距離が長くなるために線材のテー
ルが立上り、更にこの直線的立上り線材がコイル
外部に落下することによつて、次工程への搬送ト
ラブルを引起す等設備上、操業上大きな問題とな
る。

これらの問題点を解決するには、太径線材、低
温線材の巻取コイル高さを低くし、巻取機のリー
ル高さを減少する必要がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、かかるポーリング式巻取機において
リールに周期的な回転速度変化制御を与えつつ、
更にリールの直前でベンデイングロール装置によ
り予め線材に曲げ曲率を与え、その曲率をリール
回転速度が基準回転速度より遅い回転速度では大
きく、速い回転速度では小さく、このようなリー
ルの周期的回転速度変化制御に対応して曲率を周
期的に変化させるとともに巻取始めから巻取終了
までの巻取中のコイル高さが高くなるに応じて曲
げ曲率を徐々に小さくなるように変化させて巻取
ることを特徴とした線材の巻取方法である。

以下に図を用いて本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の実施態様を説明するための斜
視図である。第２図は本発明におけるベンデイン
グ機構の詳細を示す平面図である。

図示の例は従来の打込管２に代えてピンチロー
ルユニツト５にて誘導する方式のポーリング式巻
取装置を示すものである。

６はベンデイングロールで、第１図からも分か
るように巻取機リール３の縦向軸心に対しリール
内に傾斜させ水平方向から突出可能に設け、ピン
チロールユニツト５の直後に設置される。線材１
はピンチロールユニツト５で誘導されリール３に
打込まれる。その際リール３に線材１が打込まれ
る直前に、シリンダー７により駆動されるベンデ
イングロール６が打込直線ライン８より突出し、
線材１に曲げを加え、巻取機の寸法等により定ま
る所定の曲率にしてリール内に送り込むものであ
る。図は、コイル状に巻取られる様子を示してい
る。

ピンチロールユニツト５は、ベンデイングロー
ル６による線材曲げ抵抗に打勝ち線材を誘導し送
り出す機能と、ベンデイングロール６の突出によ
る線材の位置変動を押え、ベンデイングロール６
との間で線材に曲率を与えるために設置される。
ピンチロールユニツト５は、複列のロールで構成
し、ベンデイングロール６の突出により線材が斜
めに傾斜することを防ぎ確実な曲げを与える構造
としている。ベンデイングロール６はサーボ油圧
等の位置制御可能なシリンダーもしくは位置制御
可能な電動シリンダーで形成されるシリンダー７
により直動される。９はベンデイングローラー６
の移動を円滑にするガイドである。

このような構造にすることにより、巻取中ベン
デイングロール６を任意の位置に誘導でき、次に
示す巻取パターン制御を可能とし、線材の巻取中
に、自在に線材の曲率を変更することを可能とす
る。

又、この装置において、各ロールを駆動するこ
とで、疵発生を防止でき、更にはこの装置全体を
傾斜することで最適線材打込角を得ることが可能
である。

次に第３図および第４図により本発明について
更に詳細に説明する。

巻取機のリール３は前述のように周期的にリー
ル回転速度を変化させることが行なわれ、コイル
状態の巻取径を変化させており、これに対応した
線材曲げ曲率を与える必要がある。その様子を第
３図ａ，ｂ，ｃに示す。すなわち、第３図ａはリ
ール巻取基準径に対し外巻きの状態を、第３図ｂ
はリール巻取基準径と一致した状態を、第３図ｃ
はリール巻取基準径より内巻きの状態を示す。第
３図ａの外巻状態つまりリール回転数が線材速度
に合致したリール回転数より遅い場合には、ベン
デイングロール６の前進量は基準径の場合より後
退した位置にあつて線材１へ与える曲げ量を小さ
くして巻取時の線材の曲率が大きくなるように移
動する。この場合、リール回転数の低下の度合い
に応じてベンデイングロールの移動量を制御し最
適な曲率を与えるように構成する。次いで順次リ
ール回転数が増大するにつれて巻取径は小さくな
り、再び基準状態に至るので、それに呼応させて
ベンデイングロール６を前進させ、その曲率に呼
応した打込み曲率とする。更にリールの速度が上
り巻取径が小さくなればベンデイングロール６を
シリンダー７により前進させて線材１への曲げ量
を大きくし、線材曲げ曲率を小さくする。逆にリ
ール回転数が減少する場合、すなわち内巻状態か
ら外巻状態に巻く時は、第２図ｃの状態から同図
ｂ，ａと逆の工程をとり、ベンデイングロール６
をシリンダー７により後退させることで巻取径に
呼応した曲げ曲率を与えることができる。

さて、上述の説明は平面上の問題としての説明
であるが、実際には第１図に示すようにコイルと
なる状態までの間の落下距離の影響で打込時の線
材曲率は平面上での曲げ曲率より大きな曲率とす
る必要がある。もし、ベンデイングロール６によ
り線材１へコイル状態での曲率を与えると、ベン
デイングロール５の位置から落下完了までの間で
その落差により線材曲率が拡大されるように働
く。すなわち、ベンデイングロール６による曲げ
方向とは逆方向の曲げ力が落下中の線材に働く。
落下完了後はコイルとなるため再び小径方向に曲
げ力が作用する。結果的に線材１には繰返し曲げ
が生ずる。この繰返し逆曲げの作用は塑性曲げに
よる残留応力の発生および表面スケールの部分的
な剥離等線材成品品質に多大な悪影響を及ぼす。

本発明は、コイル状線材の堆積が進んでいない
巻取の初期状態では、打込みベンデイングロール
位置からの落下距離が大きく落下中の線材の長さ
も長いことから、ベンデイングロール６による曲
げ量が平面状態での最適値より小さくなるように
作動させ、コイル高さが高くなるにつれて、その
度合いに応じて線材の曲げ量を大きくし、線材の
曲率が小さくなるような制御を付加せしめるもの
である。これらの巻取が進む間にもリール３の回
転数変動に呼応し、外巻、内巻とするためベンデ
イングロール６の位置を周期的に移動させ、打込
時の曲率を最適に制御する。

第４図は、リール３の回転数可変パターンとベ
ンデイングロール動作のパターンを示す説明図で
ある。図は、リール回転数変動に呼応してベンデ
イングロールも周期的に位置を変え、線材の曲率
を変えるとともに、巻取が進むにしたがいコイル
高さが高くなるので、それにも合わせて線材曲率
を変化させるようにベンデイングロールを前進さ
せるパターンとする巻取方法を示す。

なお、ベンデイングローラーの他の揺動機構と
して偏芯カム式も考えられるが、その機構はスト
ロークを巻取中に変更するのが困難であり、かつ
台形波、三角波の変化パターンに追従するのが困
難であるが本例に示した直動式シリンダーによる
ベンデイングロール方式は、位置制御が容易であ
り、いかなるパターンにも自在に応じられ曲げ曲
率を変更できる利点がある。

（発明の効果） 本発明によれば、極めて形状の良いコイルの巻
取りができ、その効果を列挙すれば以下のとおり
である。

(a) リールの外ピン、内ピンの巻取幅の中を整列
に近い巻取りが可能となり、コイル高さを低減
できるので、リール設備をコンパクトなものと
することができる。また、ドラム高さを低くす
ることによりタイムサイクルが減少され、生産
性向上が図れる。

(b) 線材を整列に近い巻取が可能となることでコ
イルの巻戻し性も良くなる。

(c) 線材先端部に曲げを与えることで先端部がリ
ールドラムを直撃することがなく、太径線材低
温線材等剛性の高いものでもドラムへの衝撃を
緩和でき設備保護も図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様例を説明するための
斜視図、第２図は本発明におけるベンデイング機
構の詳細を示す平面図、第３図ａ，ｂ，ｃは本発
明の過程を説明する説明図、第４図は本発明の動
作をパターンで表わした説明図、第５図は従来の
線材巻取状態を示す説明図である。 １：線材、２：打込管、３：リール、４：線材
コイル、５：ピンチロールユニツト、６：ベンデ
イングロール、７：シリンダー、８：直線ライ
ン、９：ガイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 巻取機リールの回転速度を周期的に変化させ
   ると共に、前記巻取機リールの縦向軸心に対しリ
   ール内に傾斜させて水平方向から突出可能に設け
   たベンデイングロールで、リールへ打込む線材に
   対しリールの回転速度が基準の回転速度より遅い
   時には大きい曲げ曲率を、速い回転速度の時には
   小さい曲げ曲率を、コイル高さに応じて変化させ
   て与えることを特徴とする線材コイルの巻取方
   法。