JPH0733203B2 - 上取式線材供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイル状に巻取られた
線材を線材供給台から繰り出して線材加工機に供給する
上取式線材供給装置に関し、特に線材供給台を複数個並
べて連続して線材を供給できる機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】伸線機等の線材加工機へ線材を安定して
供給する方法の一つとして上取式線材供給装置がある。

【０００３】上取式線材供給装置は、図８の如く、線材
供給装置本体１に、コイル状の線束Ｗａを載置する線材
供給台２と、線材供給台２の上方に回転自在に支持され
た繰出アーム３と、繰出アーム３により繰り出された線
材Ｗのもつれ検出装置４とが設けられたものである。

【０００４】繰出アーム３は、線材供給台２の中心線上
に配された取付杆５に対して直角に線束Ｗａの外径より
長く突出して取付けられている。そして、繰出アーム３
の先端に、線材Ｗを通すための円筒状の通し部３ａが形
成されている。

【０００５】取付杆５の上部に、線材通過孔を有し、繰
出アーム３を回転自在に支持する縦軸６が固定されてい
る。縦軸６は、軸受を介して線材供給台２の近傍に立設
された支柱７に装着された支持体８に支持されている。

【０００６】そして、繰出アーム３を回転駆動するため
のモータ９が装着され、繰出アーム３を強制的に回転さ
せている。モータ９は、支持体８に固定され、繰出アー
ム３の縦軸６のフランジ１０とモータプーリ１１との間
にベルト１２が掛巻されている。

【０００７】なお、図中、２ａは線枠、１３は繰出アー
ム３の支持材、１４，１５は線材Ｗを線材もつれ検出装
置４に導くための案内ローラ、１６，１７，１８は線材
Ｗを線材供給装置から伸線機に導くための案内ローラ、
１９は線材Ｗのもつれを検出するためのスイッチ、２０
は案内枠である。

【０００８】上記構成において、伸線機により線材Ｗが
伸線等の加工を受けて定速で引張られ、これに同期させ
てモータ９を駆動することにより、繰出アーム３が回転
して、線材供給台２の線束Ｗａから線材Ｗが巻きほぐさ
れながら供給される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
上取式線材供給装置では、線材供給台２から線材Ｗを取
り出し終わると、案内枠２０を人手で取り外して、新し
い線束を入れた線枠２ａを線材供給台２の上に載せかえ
なければならない。

【００１０】そのため、線材Ｗの供給が一旦中断され、
連続した線材供給ができず、無人運転を行なって作業効
率を上げることが不可能であった。

【００１１】本発明は、上記に鑑み、連続して線材を供
給し続けることができる上取式線材供給装置の提供を目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、図１，２の如く、コイル状の線材Ｗを載置する線
材供給台３０と、線材供給台３０の上方で縦軸３１周り
に正逆回転自在に支持された線材繰出し用繰出アーム３
２と、繰出アーム３２を正逆回転させる駆動部３３と、
縦軸３１を支持する支持体３４と、支持体３４を移動さ
せる移動部３６とを備え、線材供給台３０は、一列に複
数個並べられ、隣り合う線材供給台３０に載置された一
方の線材Ｗの先端と他方の線材Ｗの後端とを接合し、各
線材供給台３０の間に、接合された線材Ｗを把持する一
対の把持体３７ａ，３７ｂが設けられ、各把持体３７
ａ，３７ｂは、線材Ｗの有無を検出する線材検出器９５
ａ，９５ｂを備え、各線材検出器９５ａ，９５ｂからの
線材無し信号により繰出アーム３２の回転を制御しなが
ら支持体３４を隣りの線材供給台３０まで移動させて線
材加工機へ線材Ｗを連続的に供給させるものである。

【００１３】そのために、線材供給台３０に、線材Ｗの
残量を検出する残量検出器９６を設け、残量検出器９６
からの線材残量少信号に基づいて繰出アーム３２の回転
を減速させ、線材供給が終わった線材供給台３０側の線
材検出器９５ａの線材無し信号により繰出アーム３２の
回転を停止させて支持体３４を移動させ繰出アーム３２
を隣りの線材供給台３０上方まで移動させ、移動された
線材供給台３０側の線材検出器９５ｂの線材無し信号に
より繰出アーム３２を回転させている。

【００１４】

【作用】上記課題解決手段において、線材Ｗを載置した
それぞれの線材供給台３０のうち、一方の線材Ｗの後端
を一側の把持体３７ａにより把持する。他方の線材Ｗの
先端を他側の把持体３７ｂにより把持し、この両端を接
合する。

【００１５】そして、繰出アーム３２を回転駆動させ
て、一方の線材供給台３０から線材加工機へ線材Ｗは繰
り出されていく。

【００１６】線材Ｗが供給されて減少していき、その残
量が所定量になると、残量検出器９６がこれを検知し
て、線材残量少信号を制御部９８に出力する。

【００１７】制御部９８からの信号により、駆動部３３
は繰出アーム３２の回転速度を低下させる。一方の線材
供給台３０から線材Ｗがすべて供給し終わると、一側の
把持体３７ａに挟まれた線材Ｗが引張られて、把持体３
７ａから外れ、線材検出器９５ａは線材無し信号を制御
部９８に出力する。

【００１８】すると、駆動部３３の駆動が停止され、続
いて、移動部３６が駆動される。支持体３４が移動する
ことにより、繰出アーム３２が他方の線材供給台３０の
上方に達する。この間、線材加工機は運転されているの
で、線材Ｗは供給され続け、他側の把持体３７ｂから線
材Ｗが外れる。これを線材検出器９５ｂが検知して、制
御部９８に線材無し信号を出力する。

【００１９】これによって、駆動部３３の駆動が開始さ
れ、繰出アーム３２は回転を始め、他側の線材供給台３
０から線材Ｗを供給する。このように、線材Ｗがなくな
ると、繰出アーム３２を隣りの線材供給台３０まで移動
させることにより、線材Ｗをスムーズに連続して供給し
ていくことができる。

【００２０】

【実施例】線材加工機としての伸線機に線径３．５〜８
ｍｍの線材を供給する上取式線材供給装置は、図１，２
の如く、コイル状の線材Ｗを載置する線材供給台３０
と、その上方で縦軸３１周りに正逆回転自在に支持され
た線材繰出し用繰出アーム３２と、繰出アーム３２を正
逆回転させる駆動部３３と、縦軸３１を支持する支持体
３４と、支持体３４を回転自在に支持する支柱３５と、
支持体３４を回転させる移動部３６とを備えている。

【００２１】そして、線材供給台３０は、支柱３５を中
心とする円周上に８０度の間隔をおいて２個並べられ、
隣り合う線材供給台３０に載置された一方の線材Ｗの先
端と他方の線材Ｗの後端とを接合し、各線材供給台３０
の間に、接合された線材Ｗを把持する一対の把持体３７
ａ，３７ｂが設けられている。

【００２２】線材供給台３０は、パイプを十字状に組み
合わせた線枠４０を有し、コイル状供給材の線束Ｗａの
型くずれや線材Ｗのからまりを防いでいる。

【００２３】繰出アーム３２は、側面視直角三角形状に
枠組みされ、その底辺の先端に、一対の線材挟みローラ
４１，４２が軸方向を互いに直交するように上下に２組
取り付けられている。

【００２４】また、斜辺の上面には、下側から上側に向
けて大リング４３，小リング４４，挟みローラ４５が取
り付けられている。

【００２５】垂直辺の上端は、案内体４６に固定されて
いる。案内体４６の斜辺側の側面は開口され、上部に線
材通過孔４７が形成されている。そして、開口部に案内
ローラ４８が軸４９周りに回転自在に取り付けられてい
る。

【００２６】案内体４６の上端は、回転筒５０に固定さ
れており、回転筒５０は縦軸３１に軸受５１を介して回
転自在に外嵌されている。

【００２７】縦軸３１は、円筒状に形成され、上下端に
それぞれ線材通過孔口５２ａ，５２ｂが設けられてい
る。

【００２８】支持体３４は、その一端に縦軸３１の上部
を内嵌固定して、斜め下方にある他端が支柱３５に回転
自在に嵌め込まれている。そして、支持体３４の支柱３
５から縦軸３１までの水平距離は、縦軸３１が線材供給
台３０の中心線上にくる長さとされている。

【００２９】支持体３４の上部および中間部に、案内ロ
ーラ５３，５４が設けられ、支持体３４の支柱３５上方
に、左右一対のガイドローラ５５が設けられ、線材供給
台３０から繰り出された線材Ｗを伸線機へ案内してい
る。

【００３０】駆動部３３は、図３，５の如く、支持体３
４に固定されたアーム駆動モータ６０と、アーム駆動モ
ータ６０からの駆動力を回転筒５０に伝達する伝達部６
１とからなる。

【００３１】減速機が直結されたアーム駆動モータ６０
の出力軸には、カムクラッチ６２を有するモータプーリ
６３が取り付けられている。

【００３２】伝達部６１は、ケース６５の内部に、水平
軸６６に固定されたカサ歯車６７と、カサ歯車６７に噛
み合う上カサ歯車６８および下カサ歯車６９と、上下カ
サ歯車６８，６９を回転自在に外嵌した垂直軸７０と、
上下カサ歯車６８，６９のどちらか一方を垂直軸７０と
結合させるための上下クラッチ７１，７２とを備えてい
る。

【００３３】水平軸６６のケース６５の側面から突出し
た端部に、第一プーリ７３が取り付けられ、モータプー
リ６３との間にチェーン７４が掛け巻きされている。

【００３４】垂直軸７０のケース６５の上面から突出し
た端部に、第二プーリ７５が取り付けられ、回転筒５０
の上部に固定された駆動プーリ７６との間にチェーン７
７が掛け巻きされている。

【００３５】そして、上クラッチ７１あるいは下クラッ
チ７２のオンオフにより、垂直軸７０の回転方向が切換
えられ、繰出アーム３２は正逆回転可能となる。

【００３６】なお、図３中、７８はバンドブレーキであ
り、伸線機に引っ張られる線材により繰出アーム３２が
オーバーランする場合の暴走を防ぐ。

【００３７】移動部３６は、図１，２の如く、支柱３５
に取り付けられた減速機付移動モータ８０と、移動モー
タ８０のモータ軸上部に取り付けられた駆動ギア８１
と、支持体３４の下部に取り付けられ駆動ギア８１と噛
み合うセクターギア８２と、支持体３４の回転を所定位
置で停止させて保持しておくストッパー８３とを備えて
いる。

【００３８】ストッパー８３は、シリンダ８４の上下動
によって支持体３４に係脱され、縦軸３１を線材供給台
３０の中心線上に位置決めしておく。

【００３９】把持体３７ａ，３７ｂは、図６の如く、基
台９０に固定された固定片９１と、軸９２周りに回動す
る可動片９３と、可動片９３を固定片９１に当接する方
向に付勢するばね９４とからなる。

【００４０】可動片９３は、Ｌ字形に形成され、固定片
９１に対向配置され、線材Ｗが容易に抜け出しやすくし
ている。また、可動片９３の水平面９３ａを足で踏むこ
とにより、固定片９１から離間して、線材Ｗの挿入が可
能となる。

【００４１】可動片９３の水平面端部に対向して線材検
出器９５ａ，９５ｂが配されている。線材検出器９５
ａ，９５ｂは、近接スイッチからなり、線材Ｗを把持し
ていない状態のとき、可動片９３の水平面はばね９４に
より上動しているので、線材検出器９５ａ，９５ｂはオ
ンせず、線材Ｗが無いことを検知できる。

【００４２】また、線材供給台３０には、載置された線
材Ｗの残量を検出する残量検出器９６が配設されてい
る。残量検出器９６は、光センサからなり、線材供給台
３０の所定の高さのところに配されている。そして、線
材Ｗが光を遮断するかどうかで線材Ｗの有無を検知す
る。なお、残量検出器９６は、光センサに限らず、所定
の高さに配したリミットスイッチ、あるいは線材Ｗの供
給した長さを測定するものであってもよい。

【００４３】そして、図７の如く、残量検出器９６から
の線材残量少信号および線材検出器９５ａ，９５ｂから
の線材無し信号により繰出アーム３２を隣りの線材供給
台３０まで移動させて伸線機へ線材Ｗを連続的に供給さ
せる制御部９８が設けられている。

【００４４】制御部９８は、マイクロコンピュータから
なり、アーム駆動モータ６０、移動モータ８０、シリン
ダ８４および伸線機の制御を行ない、残量検出器９６か
らの線材残量少信号に基づいて繰出アーム３２の回転を
減速させる機能と、これと同時に伸線機の加工速度を減
速させる機能と、線材供給が終わった線材供給台３０側
の線材検出器９５ａの線材無し信号により繰出アーム３
２の回転を停止させ繰出アーム３２を隣りの線材供給台
３０上方まで移動させる機能と、移動された線材供給台
３０側の線材検出器９５ｂの線材無し信号により繰出ア
ーム３２を回転させる機能とを有せしめられている。

【００４５】上記構成において、線束Ｗａを載せた２個
の線材供給台３０を支柱３５を中心とする円周上に８０
度の間隔で設置し、一方の線束Ｗａの後端を一側の把持
体３７ａにより把持する。他方の線束Ｗａの先端を他側
の把持体３７ｂにより把持し、この両端を溶接して接合
する。

【００４６】そして、繰出アーム３２を一方の線材供給
台３０の上方まで移動させておく。線材Ｗは、線材挟み
ローラ４１，４２から大リング４３、小リング４４、挟
みローラ４５を通り、案内ローラ４８により案内体４６
の中を通って縦軸３７を抜け、上側の案内ローラ５３か
ら下側案内ローラ５４、ガイドローラ５５を通り伸線機
へと引張られている。

【００４７】伸線機の運転開始とともに、アーム駆動モ
ータ６０を駆動させる。このとき、線束の径に応じて比
率設定ボリュームでアーム駆動モータ６０の回転を調整
しておく。また、線束Ｗａの巻き方向を入力して、繰出
アーム３２の回転方向を設定しておく。なお、アーム駆
動モータ６０はインバータ制御される。

【００４８】アーム駆動モータ６０の駆動力が伝達部６
１を介して回転筒５０に伝達され、繰出アーム３２が回
転する。そして、線材加工速度に線材Ｗの供給速度が同
調して、線材Ｗは繰り出されていく。

【００４９】ここで、線束Ｗａのコイル径に多少の不同
があっても、繰出アーム３２の回転を遅れ気味に設定し
ておくと、アーム駆動モータ６０の出力軸に組み込んだ
カムクラッチ６２の作用によりオーバーランが可能とな
り、供給される線束Ｗａの絞り込み現象が避けられる。

【００５０】そして、線材Ｗが供給されて減少してい
き、その残量が所定量になると、残量検出器９６がこれ
を検知して、線材残量少信号を制御部９８に出力する。

【００５１】制御部９８では、アーム駆動モータ６０の
回転速度を低下させるとともに、伸線機も減速して、線
材加工速度を線材供給速度に合わせて減速する。

【００５２】一側の線材供給台３０から線材Ｗがすべて
供給し終わると、一側の把持体３７ａに挟まれた線材Ｗ
が引張られて、把持体３７ａから外れて供給されてい
く。

【００５３】このとき、可動片９３はばね９４に押され
て、線材検出器９５ａから離間し、線材検出器９５ａは
オフされる。これが線材無し信号として、制御部９８に
入力される。

【００５４】すると、アーム駆動モータ６０の駆動が停
止される。続いて、移動モータ８０が駆動されるととも
に、シリンダ８４が短縮して、ストッパー８３と支持体
３４との係合を解く。

【００５５】支持体３４は回転を始め、繰出アーム３２
が他方の線材供給台３０の方向に回動していく。一定量
だけ回転して、縦軸３１が線材供給台３０の中心線上に
到達すると、移動モータ８０は停止され、シリンダ８４
が伸長する。そして、ストッパー８３と支持体３４とが
係合され、支持体３４は固定される。

【００５６】この間、伸線機は低速で運転されているの
で、線材Ｗは供給され続けている。なお、繰出アーム３
２の駆動は停止されるが、カムクラッチにより線材Ｗに
引張られても繰出アーム３２はオーバーラン可能となっ
ている。

【００５７】引き続いて、線材Ｗの接合部が繰出アーム
３２に引き込まれ、他側の把持体３７ｂから線材Ｗが外
れる。これを線材検出器９５ｂが検知して、制御部９８
に線材無し信号を出力する。

【００５８】これによって、アーム駆動モータ６０の駆
動が開始され、繰出アーム３２は回転を始める。このと
き、伸線機は通常の運転速度に戻り、アーム駆動モータ
６０を設定された回転速度で駆動される。

【００５９】そして、他側の線材供給台３０から線材Ｗ
を供給している間に、一側の線材供給台３０を新しい線
束Ｗａを載せた線材供給台３０に取り替え、この線材Ｗ
の先端と他側の線材Ｗの後端を溶接して、それぞれ把持
体３７ａ，３７ｂに挟んでおく。

【００６０】他側の線材供給台３０から線材Ｗがなくな
ると、同様にして繰出アーム３２を逆方向に回動させ、
線材Ｗを供給し続ける。

【００６１】このように、繰出アーム３２を回転駆動さ
せながら、線材Ｗがなくなると隣りの線材供給台３０ま
で移動させることにより、線材Ｗをスムーズに連続して
供給していくことができる。

【００６２】そのため、線材Ｗの補給のたびに伸線機を
停止させる必要がなくなり、しかも常に人がついている
必要もなく、作業効率を向上させることができる。

【００６３】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。

【００６４】例えば、線束の巻き方向が異なっていて
も、繰出アーム３２は正逆回転可能とされているので、
予め回転方向を設定しておくことにより対応できる。ま
た、線束の径が異なっていても、アーム駆動モータ６０
の設定ボリュームで調整しておけばよい。

【００６５】本実施例では、線材供給台３０を２個並べ
ただけであるが、支柱３５を中心にしてその円周上に一
列に並べてもよい。これによって、さらに長時間の連続
無人運転が可能となる。なお、このとき、線材Ｗを支柱
３５の中心から伸線機の方向に案内する機構を設ける必
要がある。

【００６６】また、繰出アーム３２の支持体３４を支柱
３５周りに回動させるのではなく、支持体３４を横方向
に移動可能として、線材供給台３０を横一列に並べるよ
うにしてもよい。

【００６７】アーム駆動モータ６０の制御として、線材
の供給速度を検出することによりアーム駆動モータ６０
の駆動制御を行う。すなわち、線束Ｗａは一定の径で巻
かれていないことや線材供給台３０との間隙があるた
め、繰り出し張力により線束径が変動する。線材Ｗが線
材供給台３０に巻き付いたとき、線材加工速度より供給
速度が遅くなる。

【００６８】このとき、アーム駆動モータ６０の回転速
度を速くするよう制御することにより、繰出アーム３２
の回転速度を速くして、線束Ｗａを緩める。

【００６９】また、逆に、線材Ｗの供給速度が線材加工
速度より早くなって、線材Ｗが膨らんだときも、アーム
駆動モータ６０を制御して繰出アーム３２の回転速度を
遅くして、線材Ｗの膨らみをなくす。

【００７０】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、線材繰出し用繰出アームが線材供給台の間を移
動自在としているので、線材の供給が終われば隣の線材
供給台まで移動して、引き続いて線材を供給することが
でき、線材の補給のたびに運転を停止させる必要がなく
なり、線材を連続して供給していくことができる。しか
も、線材補給のために常に人がついている必要もなく、
作業効率を向上させることができ、線材供給台を多数並
べることにより長時間の連続無人運転が可能となる。

【００７１】また、線材供給台の線材の残量が少なくな
ると繰出アームの回転を減速させ、一対の線材検出器に
よる線材検出に応じて、繰出アームの回転を停止させて
隣りの線材供給台上方まで移動させ、繰出アームを再び
回転させているので、繰出アームを移動させても線材に
負荷をかけることなく線材をスムーズに連続して供給し
ていくことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】上取式線材供給装置の平面図

【図２】上取式線材供給装置の正面図

【図３】繰出アームの断面図

【図４】繰出アームの一部破断側面図

【図５】繰出アーム駆動部の構成図

【図６】把持体の正面図

【図７】制御部のブロック図

【図８】従来の上取式線材供給装置の構成図

【符号の説明】

３０ 線材供給台 ３１ 縦軸 ３２ 繰出アーム ３３ 駆動部 ３４ 支持体 ３５ 支柱 ３６ 移動部 ３７ａ，３７ｂ 把持体 ９５ａ，９５ｂ 線材検出器 ９６ 残量検出器 ９８ 制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイル状の線材を載置する線材供給台
   と、線材供給台の上方で縦軸周りに正逆回転自在に支持
   された線材繰出し用繰出アームと、繰出アームを正逆回
   転させる駆動部と、縦軸を支持する支持体と、支持体を
   移動させる移動部とを備え、線材供給台は、一列に複数
   個並べられ、隣り合う線材供給台に載置された一方の線
   材の先端と他方の線材の後端とを接合し、各線材供給台
   の間に、接合された線材を把持する一対の把持体が設け
   られ、各把持体は、線材の有無を検出する線材検出器を
   備え、各線材検出器からの線材無し信号により繰出アー
   ムの回転を制御しながら支持体を隣りの線材供給台まで
   移動させて線材加工機へ線材を連続的に供給させる制御
   部が設けられたことを特徴とする上取式線材供給装置。
2. 【請求項２】 線材供給台に、線材の残量を検出する残
   量検出器が設けられ、制御部は、残量検出器からの線材
   残量少信号に基づいて繰出アームの回転を減速させる手
   段と、線材供給が終わった線材供給台側の線材検出器の
   線材無し信号により繰出アームの回転を停止させて支持
   体を移動させ繰出アームを隣りの線材供給台上方まで移
   動させる手段と、移動された線材供給台側の線材検出器
   の線材無し信号により繰出アームを回転させる手段とを
   有せしめられたことを特徴とする請求項１記載の上取式
   線材供給装置。