JPH0532845B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は電線製造装置の自動色替え装置に関
する。

（従来の技術） 粉粒状被覆材料を押出しスクリユーにより粘性
化しつゝ押出して、芯線外周に被覆した電線は通
常、数種類の色の樹脂等を被覆材料として、使用
時識別しやすくしている。電線製造ラインの製造
条件はそのまゝで、被覆材料だけ異る色のものに
替えて連続生産し、色の境界部を切捨てるのであ
る。

この種電線製造装置は一般に第１図のようなラ
インを構成している。すなわち芯線Ｗは供給装置
１から出て、押出機２からの着色樹脂等により被
覆され、水槽３によつて冷却された後、引取機４
で引取られ、アキユームレータ５を経て巻取機６
により製品として巻取られる。

こうして所要生産量（被覆線長）に達したら、
次の異る色の被覆に切替える。一般に芯線、線
速、樹脂温度等は同一条件で、色だけ替えれば、
よいように予め工程を組んでいる。連続生産によ
り電線の途中に色替え境界部ができるから、これ
を切捨てるが、その切捨てる廃棄電線を極力少な
くすることが要求されている。実際には熟練者が
思い思いの方法で、適当な時期に、押出機へ供給
する被覆材料を切替えている。被覆材料の消費量
が所要値に達した時、その色の電線生産を止める
という例もある。

（発明が解決しようとする問題点） 電線製造装置の操作は、上述の色替え作業のほ
か、一定巻取量に達した時の切替え作業、生産管
理条件のチエツク等が主であるため、色替え境界
部の廃棄電線減少のために多くのエネルギーを費
しにくい。そして、熟練者の高令化や、作業者の
経験不足の問題も重なつて、廃棄電線が増大する
傾向にある。また、それによつて非熟練作業者に
負担を加えている。前述の被覆材料消費量で色替
え時機を決める方法は、升で容積を測ると、材料
の粉粒状態で等量でも被覆長さが変る欠点があ
り、重量を測る場合、計器が高価で、しかも押出
機の振動で誤差を生じ、不良被覆発生時の対応も
面倒である。

この発明は単に廃棄電線の増大を防ぐためでな
く、電線製造作業全体を非熟練者に適応させる事
を目的として調査、研究した結果、色替え作業の
自動化に焦点が絞られたのである。

（問題点を解決するための手段） この発明は粉粒状被覆材料を粘性化して、走行
する芯線に被覆する押出機と、その押出スクリユ
ー回転計と、被覆線計尺機と、上記押出機の材料
受入口へ何種類かの色の被覆材料を切替えて供
給、停止できる複数材料供給装置と、材料供給停
止後、押出機スクリユーの上記受入口直下の部分
が露出した時、これを検出する光学検出器と、上
記回転計、計尺機、および光学検出器の信号を受
けて上記供給装置を制御する制御装置とを備え、
上記制御装置は、上記計尺機が、電線長の設定値
に達したことを知らせた時、材料供給を止め、上
記光学検出器の発信後、上記回転計の信号を数え
はじめ、上記受入口下方の先行材料が残らず後続
材料と混合しない位置に達するまでのスクリユー
回転数設定値に達した時、後続材料供給を開始さ
せるものであることを特徴とする電線製造装置の
自動色替え装置である。

（作用） 電線被覆の色替え作業は熟練を要し、未熟者が
高性能な製造装置を操作すると、ある色の電線を
余分に作つたり、色が混ざつた不良部が長くなつ
たりして廃棄電線量がふえる。従来はこれを作業
者のミス、未熟として片付けていたのを、本発明
者は作業管理者の問題としてとらえた。色替え作
業と限らず、全製造工程の作業分析をした結果、
色替え作業を自動化して作業者の負担を減ずる事
が、全作業を無理なく進める最善策であると分つ
た。従つて、この発明は電線製造における生産性
向上の一手段を提示している。

色替え作業の肉体労働部分は、被覆材料の切替
えであるが、この発明は、押出機の材料受入口へ
何種類かの色の被覆材料を、制御装置の指令で随
時切替えて供給、停止できる複数材料供給装置を
設けたので、作業者の肉体労働、又は個別機械操
作は無くなつた。

従来、熟練を要した、色替え作業の頭脳労働部
分は、どの段階で先行材料の供給を止め、後続材
料をどのように供給するかにある。この方の自動
化は制御装置のアルゴリズムが重要である。まず
先行材料の供給を止める時機は、前述したように
被覆材料所要量を算出し、それだけの量を出きつ
たら供給を止めるようにするか、又は生産された
電線の長さを累計し、所要長さに達したら供給を
止めるか、のいずれかとなる。前者は実施しやす
いが、電線の長さにムラがでる。後者は直線、電
線長さを測るので正確だが、材料供給を止めた
時、押出機や走行路に残つた材料分だけ無駄が出
る。

この発明は後者を採つた。後者の無駄が出る問
題は、後述の実施例のようにすれば、熟練者の勘
又はコツでなく数字的に解決できる。

先行材料を止めた後、後続材料を供給しはじめ
る時機も従来は勘やコツによつていたのである
が、これを自動制御機器で代行させる方法とし
て、作業者の目に代わる光学検出器、頭脳に代わ
る記憶、計数装置を用いた。

一般の光学検出器は難しい識別ができないか
ら、常に光沢を失わないスクリユーが、材料の間
から露出して来た時を検出させる。そして見るこ
とができないスクリユー下側の先行材料の有無
は、実験により、上記検出器の検出時からスクリ
ユーが何回転したら先行材料が、受入口の下のス
クリユー下側から残らず前進しているかを調べ、
これを制御装置に記憶させ、その回転数を数えさ
せて、後続材料を落しはじめるようにした。これ
により鈍感な光学検出器でも、熟練者の目に代わ
りとなることが判明した。

（実施例） 第１図はこの発明一実施例を採用した電線製造
装置全体の平面図で、その１は芯線供給装置、２
は押出機、３は水槽、４は引取機、５は貯線部、
６は製品巻取機、７は被覆線、８は複数材料供給
装置、９は光学検出器、１０は制御装置、１１は
電線不良部検出装置、１２は押出スクリユー、１
３はスクリユー回転計、１４は完了表示灯、Ｗは
芯線である。

電線製造ラインとしては従来と変りないが、材
料供給装置８が遠隔制御で色替え可能、供給開
始、停止可能なものになつている。その材料供給
装置８の外観を第２図に示すが、この例では二色
の被覆材料をそれぞれのホツパ８ａ，８ａに入
れ、両者を回転軸８ｂにより180°水平旋回させ
て、どちらかゞ押出機２の材料受入口２ａ真上に
停まるようにしている。

第３図に、ホツパ８ａの開閉装置８ｃを開き、
被覆材料Ｃを押出機受入口２ａへ落している状態
と、その材料Ｃが押出機スクリユー１２の回転に
より練られつゝ図の左方へ進む状態を示す。受入
口２ａの上方に、支持機構９ａによつて支持した
光学検出器９が設置され、第４図に示すように、
スクリユー１２が露出した時、その光沢面を検出
するようにしている。第４図は、第３図のように
落されていた材料Ｃが開閉装置８ｃにより停めら
れたため、受入口２ａ真下には材料Ｃが無くなつ
た状態である。検出器９がはじめてスクリユー１
２の露出部を検出した時は、未だスクリユー１２
下側に材料Ｃが入つている。その検出信号が制御
部１０へ送られてから、さらに何回転か、スクリ
ユー１２が回転すると第４図の材料Ｃのように、
後続材料が投入されても混合しない位置まで、先
行材料Ｃが残らず到達する。

普通の光学検出器では、スクリユー１２付近に
材料Ｃが無くなつた事を検出するため、スクリユ
ーシリンダ内面と、材料Ｃとを識別させるのは困
難である。従つて受入口２ａ下方に材料が残つて
いるか、いないかを光学検出器で見出すことは困
難であり、やはり人間の目が必要かと思われた。

しかし本発明者は光沢あるスクリユー表面な
ら、光学検出器で検出できる事、そして、それ以
後、スクリユー下方にも材料が残つていなくなる
までのスクリユー回転数（回転角）はほゞ一定で
ある事から、熟練者の目と頭の働きを機械化し得
たのである。

次にこの実施例の制御装置１０の使い方と動き
を説明する。

まず、作業者は現在（先行）の色の電線生産量
（長さ）Ｑ１、押出機内残留材料による電線生産
量Ｍ、色替えに必要な廃棄電線見込み量Ｌ、及び
次（後続）の色の電線生産量Ｑ２を、制御装置１
０のそれぞれ指定の場所に設定する。残留材料に
よる生産量Ｍは、押出機受入口２ａへの被覆材料
Ｃの供給を止めた時、受入口２ａ上部と押出機２
内部にあつた材料Ｃにより、その後、芯線Ｗに被
覆できる長さを実験で求めた数値である。廃棄電
線見込量Ｌは、最初は従来の色境界の不良部分の
長さによるが、次からは、この実施例装置による
実際の境界不良部の長さを当てる。なお押出機２
から計尺機７までの水槽３、引取機４を通る走行
路上の電線長さＰはライン固有の値ゆえ、設定を
要しない。

この実施例では、スクリユー回転計１３、計尺
機７はいずれもパルス列を出し、制御装置１０内
で、これを減算カウントするようにしている。

さて、作業者が製品品質を確認後、「確認」ス
イツチを押すと、制御装置１０内のマイクロコン
ピユータは、上述の設定値からＱ１−（Ｍ＋Ｐ）＝
QCを求める。このQCに相当するパルス数を０ま
で減算して、被覆材料の供給を止めれば、残つた
材料で所要長さＱ１の電線長に達し得る訳であ
る。もつとも、途中に不良部分ができると切捨て
るので、その分、長さが不足する。そのため第１
１図の不良部検出装置１１が従来技術により、何
ｍの不良部分が生じたかを自動通報し、制御装置
１０が上記QCを自動補正するようにしている。

電線製造装置としては、色違いの電線を最小の
境界部分を介して連続生産することが望ましい。
そのため原則としては先行被覆材料を止めたら、
直ちに押出機へ後続材料を供給し、芯線の被覆が
途切れないようにする。しかし先行材料と後続材
料とが混合して被覆した廃棄電線は極力、短かく
したい、という矛盾があるため、経験やコツがも
のを言つていたのである。

この実施例では、上述のように制御装置１０が
材料供給装置８へ指令して先行材料のホツパー開
閉装置８ｃを閉ざしたら、回転軸８ｂを180°回し
て後続材料のホツパー８ａと入替える。その開閉
装置８ｃは無論、閉じている。

押出スクリユー１２は休みなく回転しているの
で、受入口２ａの材料Ｃが下へ沈み、間もなく、
スクリユー１２の上面が露出すると、光学検出器
９が発信する。この信号を受けた制御装置１０
は、その時点からスクリユー回転計１３のパルス
列を数え、設定された回転数（通常２〜３）に達
した時、材料供給装置８へ指令して、そのホツパ
ー開閉装置８ｃを開かせ、後続材料供給をはじめ
る。つまり第４図のように受入口２ａの下方に先
行材料Ｃが残つていない状態にしてから、後続材
料を落しはじめるのである。

なお、先行材料Ｃが残つている上に後続材料を
落すと、その一部が先行材料より先に進むため、
電線の色境界部分が長くなることが知られてい
る。

後続材料を落しはじめても、まだ先行材料によ
る被覆が続いており、計尺機７からのパルスを制
御装置１０で減算し、前述の所要生産量Ｑ１に相
応するに至つた時、先行材料による被覆が完了す
るのであるが、さらに前述の廃棄電線見込量Ｌ分
だけパルスを数えた時、色替え完了表示灯１４を
点灯させる。

作業者はこの表示灯１４により色替え完了の最
終判断をして製品としての品質を確認したら、
「確認」スイツチを押して制御装置１０に次の製
品の製造開始を知らせ計算を指示する。そして次
の色替え開始までに、新しい材料による電線生産
業Ｑ２、残留材料による生産量Ｍ、廃棄見込み量
Ｌ、次の色の生産量Ｑ３をそれぞれ設定する。

以上の繰返しにより、連続的に自動色替えが行
われる。制御装置１０はマイクロコンピユータ及
び記憶装置を内蔵しており、各色替えの必要情報
は前後の色替えの組合わせを指示するだけでセツ
トできるのである。第５図にその実施例を示す。
中央に自動、手動切替スイツチ１５と「確認」、
「設定」、「補正」夫々のボタンスイツチ１６，１
７，１８があり、左半分に設定部１０ａ、プリン
ター１０ｃ、右側に表示部１０ｂがある。設定部
１０ａにはテンキー、機能キー、表示盤のほか、
この例ではカセツトテープで設定することもでき
るデータローダを右上に設けている。表示部１０
ｂは、設定部１０ａで打込まれた前述の電線生産
量Ｑ１を最上部の生産量Ａに表示し、前述のＭを
残留材料生産量の所に、同じくＬを色替廃棄量の
所に、同じくＱ２を生産量Ｂの所に表示し、電線
不良部が出た時は、＋−の補正長さを最下部に表
示するようにしている。

以上一実施例について説明したが、この発明は
その要旨を変えない範囲でも、実施条件により、
設計者の周知技術により多様に変化、応用し得る
ことは、いうまでもない。

（発明の効果） この発明は、色が異る電線を連続生産する電線
製造装置において、従来、作業者の熟練に頼つて
いた色替え作業を自動化する事により、色替え境
界部の廃棄電線量を少く抑えられるようにしただ
けでなく、作業者が落付いて巻取切替えや、管理
条件チエツク等の他の作業を行えるようになり、
非熟練作業者でも熟練者に劣らない生産性をあげ
得る総合効果をあげた。

この発明の自動色替え装置は機械部分としては
被覆材料の切替え、供給開始、停止を機械化した
複数材料供給装置をもつだけの簡素なものであ
り、その制御装置は、熟練作業者の個人的なコツ
を分析して、通常の光学検出器と電気制御でもつ
て熟練者同様の効果をあげた。

通常の光学検出器では、押出機受入口下方の粉
粒材料が残らず無くなる時機を検出するのは困難
である。この発明は鈍感な光学検出器でも識別で
きる光沢あるスクリユー表面の露出時機をとらえ
る事により、残留材料が一定量に達した時機を知
り、以後、その一定量が無くなるための押出スク
リユーの所要回転数を数える事により、受入口下
方に残留材料が無くなる時点を知るようにした。
これにより熟練者の目と経験によるコツを、通常
の光学検出器と電気制御に移しかえ得たのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明一実施例を適用した電線製造
装置の平面説明図、第２図はその複数材料供給装
置の立面図、第３図は作業中の押出機その他の断
面図、第４図は押出機受入口と光学検出器の説明
図、第５図は制御装置の一実施例説明図である。 ２……押出機、７……計尺機、８……複数材料
供給装置、９……光学検出器、１０……制御装
置、１３……スクリユー回転計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粉粒状被覆材料を粘性化して、走行する芯線
   に被覆する押出機と、その押出スクリユー回転計
   と、被覆線計尺機と、上記押出機の材料受入口へ
   何種類かの色の被覆材料を切替えて供給、停止で
   きる複数材料供給装置と、材料供給停止後、押出
   機スクリユーの上記受入口直下の部分が露出した
   時、これを検出する光学検出器と、上記回転計、
   計尺機、および光学検出器の信号を受けて上記供
   給装置を制御する制御装置とを備え、 上記制御装置は、上記計尺機が、電線長の設定
   値に達したことを知らせた時、材料供給を止め、
   上記光学検出器の発信後、上記回転計の信号を数
   えはじめ、上記受入口下方の先行材料が残らず後
   続材料と混合しない位置に達するまでのスクリユ
   ー回転数設定値に達した時、後続材料供給を開始
   させるものであることを特徴とする電線製造装置
   の自動色替え装置。