JP2001001034A - 伸線機の実質的に自動的なセットアップ装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伸線機のためのセットアッププロセスを実質
的に自動化する装置及び方法を提供する。 【解決手段】 伸線機２２のセットアッププロセスを実
質的に自動化する本発明の装置及び方法は、ワイヤコイ
ルの端部を動力駆動のキャプスタン３２に取り付け、十
分な数のワイヤラップをキャプスタン３２の周りに巻き
付け、ワイヤ３０の端部３８をキャプスタン３２から解
放し、ワイヤ３０を下流側の調整アーム４２及び製造機
に送る。本発明の採用により、初期設定もしくはセット
アッププロセスは実質的に自動化され、オペレータは単
に、ワイヤを機械にかけてプロセスを始動させればよ
い。そうすると、自動的にセットアップ機能が実行され
て、最終的にワイヤが下流側の製造機に送られる。オペ
レータの関与が少なくなるため、伸線機は確実にセット
アップされると共に、伸線機によるオペレータの負傷が
なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、概括的には伸線機
に関し、特に、伸線機のキャプスタンをセットアップし
初期巻き付けをする装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】伸線機は、一般に、ワイヤのコイルから
ワイヤを巻き戻し、ワイヤを引っ張って引抜箱(drawbo
x)に通して、該ワイヤの直径を減少させると共に、直径
の減少したワイヤを下流側の製造機に供給するのに使用
される。この種の機械は周知であり、例えば米国特許第
４,０９９,４０３号及び第５,０９７,６８８各明細書に
記載されている。これらの米国特許は、参照によってこ
の明細書に組み入れられる。

【０００３】かかる伸線機において、ワイヤは、回転可
能なある種のターンテーブル上に支持された巻線コイル
となって最初に供給される。このコイルからのワイヤ
は、次に手動で引抜箱又は引抜ダイスに通され、即ち引
抜ダイスを通過し、動力駆動式のドラムもしくはキャプ
スタンに数回巻き付けられる。即ち、キャプスタンが回
転されると、同キャプスタンはワイヤの直径が減少する
ようにワイヤを引抜箱に通して引っ張り、直径が減少さ
れたワイヤはキャプスタンに巻き付く。伸線のためキャ
プスタン上に多くのラップを残しながら、ワイヤは巻き
戻され、前述した下流側の製造機に送られる。ワイヤが
キャプスタンにより引っ張られるときに、ターンテーブ
ルは、ワイヤがコイルから巻き戻されて引抜箱に進むの
を可能にするため、回転する。

【０００４】現在既知で且つ使用されている全ての伸線
機では、コイルからのワイヤを引抜箱に通し、そして十
分な回数だけワイヤをキャプスタンに巻き付けることに
よる同伸線機のセットアップのプロセスは手動で行われ
ている。より具体的には、作業者は、コイルからのワイ
ヤの先細端部を引抜箱へ物理的に渡して、該ワイヤの端
部を、キャプスタンに設けられたある種の取付装置に取
り付ける必要がある。取付装置は、手動グリッパチェー
ンの形態で提供することができ、このグリッパチェーン
が、ワイヤを緊張状態に保持すると共に、ワイヤが緊張
状態下にないときには、ワイヤが解放されるのを許容す
る。或いは、取付装置は、止めネジ又はくさび止め装置
の形態で提供することができる。取付装置の実際の形式
は、引っ張られているワイヤの直径によって指定される
のが典型的である。いずれにしても、プロセスは完全に
手動であり、作業者がワイヤの先細の端部を引抜箱へ物
理的に渡して、該ワイヤをキャプスタンに物理的に取り
付ける必要がある。その後、作業者は、キャプスタンを
前方へ少々動かして、ワイヤをキャプスタンの周りに、
該キャプスタンが回転するときにワイヤがキャプスタン
によりコイルから引っ張られるのに十分な回数だけ、巻
き付ける必要がある。現在のところ、キャプスタンに供
給される巻数もしくはラップの決定に際しては個々の作
業者が大きな自主性をもっており、これは、認容しうる
ラップになりうるが、不適当に行われるとキャプスタン
又は伸線機の損傷になりうる。また、作業者がキャプス
タンを前方に十分なだけ且つ精度良く少々移動させるの
には、時間がかかる。

【０００５】一旦キャプスタンが適切な数のラップを有
するようになると、キャプスタンは停止しなければなら
ず、そして作業者は再び、ワイヤの端部を取付装置から
手動で取り外して、ワイヤをキャプスタンから解放する
と共に、下流側の製造機に送られるようにしなければな
らない。ワイヤの端部がキャプスタンから一旦解放され
たら、作業者は、ワイヤが調整アームを回って下流側の
製造機に接続されるのを許容するに足る量だけ、キャプ
スタンを再び前方へ少々動かさねばならない。このプロ
セスは時間集約的であり、かかる伸線機の初期設定もし
くはセットアップに振り向けられる時間が下流側の製造
機に対する停止時間になるので、操業のためには経済的
に不利益である。

【０００６】現在の機械及びシステムが時間を必要とす
ることに加えて、手仕事の要素も潜在的に危険な作業環
境になる。作業者は、ワイヤを引抜箱に手で通し、適切
な時にワイヤの端部をキャプスタンに取り付け、そして
解放することを必要とされるので、作業者の手及び衣服
が、機械にある多数の挟み部分に掴まる可能性がある。
また、言うまでもないが、引っ張られているワイヤが非
常に大きな直径のワイヤであることがしばしばあり、コ
イル全体の重量は数千ポンドの重さになる。これは、既
存システムの危険な性質を倍化するだけでなく、ワイヤ
を手動で通し巻き付けるプロセスを疲れやすい消耗的な
プロセスにしてしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、伸線機のためのセットアッププロセスを実質的に自
動化する装置を提供することである。

【０００８】本発明の別の目的は、既存システムに必要
とされている時間を大幅に短縮して、オペレータの時間
を別の仕事に割り当てられるようにする、伸線機をセッ
トアップするための装置及び方法を提供することであ
る。

【０００９】本発明の別の目的は、既存の伸線機に勝る
安全性を有する、伸線機をセットアップするための装置
及び方法を提供することである。

【００１０】本発明の更に別の目的は、信頼性が改良さ
れており、しかも個々のオペレータの技量に依存するこ
とが少ない、伸線機をセットアップするための装置及び
方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】これらの目的に従って、
本発明の好適な実施形態の特徴とするところは、キャプ
スタンと、引抜箱と、ワイヤの端部を該キャプスタンに
解放自在に取り付けるための手段と、引抜箱の出口を、
ワイヤの端部を解放自在に取り付けるためのこの手段に
整列させるための手段と、前述した諸要素を自動的に作
動させるようになっているプロセッサとを備えた、伸線
機のための実質的に自動的なセットアップ装置を提供す
ることにある。キャプスタンは、その周りに巻き付けら
れる複数巻きのワイヤを有すると共に、同キャプスタン
が回転するときに、ワイヤ供給源からワイヤを引っ張る
ようになっている。引抜箱は、ワイヤが同引抜箱を通っ
て引っ張られるときに、ワイヤ供給源からのワイヤの直
径を減少させるようになっている。引抜箱は、ワイヤ供
給源から第１直径のワイヤを受けるのに適合した入口
と、第２直径のワイヤをキャプスタンに送り出すのに適
合して出口とを含んでいる。

【００１２】本発明の好適な実施形態の別の特徴による
と、キャプスタンにある把持孔の形態である解放自在に
取り付けるための手段は、動力作動式のくさびを備えて
いて、このくさびが、把持孔に挿入されたワイヤの端部
に係合して同ワイヤに力を付与することによって、ワイ
ヤをキャプスタンに保持するようになっている。

【００１３】本発明の好適な実施形態の更に別の特徴に
よると、整列させるための手段は引抜箱のための自己関
節式装着ブラケットの形態であって、引抜箱は、該ブラ
ケット及び重力により水平方向の軸線に沿い整列され、
動力作動のシリンダにより垂直方向の軸線に沿って整列
される。

【００１４】本発明の好適な実施形態の更に別の特徴に
よると、前述した自動的なセットアップ装置はワイヤ弛
緩ローラを備えており、該ワイヤ弛緩ローラは、解放自
在に取り付けるための手段が係合しているときに第１圧
力をワイヤに加え、ワイヤを解放自在に取り付けるため
の手段が離脱しているときに第１圧力より高い第２圧力
を加えることにより、ワイヤをキャプスタン上に保持す
ると共に、依然として十分な長さのキャプスタンから解
放されて調整アーム及び下流側の製造機へと給送される
のを許容している。

【００１５】本発明の好適な実施形態の更なる特徴によ
ると、上述したセットアップ装置は更に案内トレーを含
んでおり、この案内トレーが、ワイヤを解放自在に取り
付けるための手段が離脱した後、ワイヤの端部を受け
て、該ワイヤの端部を伸線機の調整アームと整列させる
ように適合している。

【００１６】また、本発明の好適な実施形態の別の特徴
によると、上述した自動セットアップ装置は、オペレー
タインターフェースの制御モジュールを備えていて、単
に、オペレータがキャプスタン上の所望ラップの数を単
に入力して、スタート指令を開始することによって、セ
ットアップ装置が始動されるようになっている。

【００１７】本発明の好適な実施形態の別の特徴は、回
転することによりワイヤをワイヤコイルから引っ張って
引抜箱に通すようになっている動力駆動のキャプスタン
を有する形式の伸線機のためにセットアッププロセスを
実質的に自動化する方法を提供することである。この方
法は、引抜箱の出口をキャプスタンに設けられた取付装
置と整列させ、コイルからのワイヤの先細の端部を引抜
箱を介して取付装置へ渡し、該取付装置を係合させるこ
とによりワイヤの端部をキャプスタンに取り付け、該キ
ャプスタン上に所定数のラップを形成するため、所定回
数だけキャプスタンを回転させ、取付装置を離脱させる
ことによりワイヤの端部をキャプスタンから解放する、
諸ステップを備えている。

【００１８】本発明の好適な実施形態の更なる別の特徴
は、キャプスタンのホームポジションを継続的に監視し
て、装置を始動するときにキャプスタンをホームポジシ
ョンで自動的に停止するセンサを使用することである。

【００１９】本発明のこれらの目的及び特徴、並びにそ
の他の目的及び特徴は、添付図面に関連してなされる以
下の詳細な説明から更に明らかとなろう。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明は種々の変形及び代替構造
が可能であるが、図面に、その例証的な実施形態を示
し、以下に詳細に説明する。しかし、開示した特別な形
態に本発明を限定する意図がないことは言うまでもな
く、反対に、本発明は、冒頭の請求項に規定された通り
の本発明の精神及び範囲内に入る全ての変形，代替構造
及び均等物を含むものである。

【００２１】図面、特に図１を参照すると、本発明の好
適な実施形態が伸線機２２のためのセットアップ装置２
０として総括的に記載されている。概要について述べる
と、伸線機２２は、コイル２６（ワイヤ供給源）から第
１直径のワイヤ２４を引っ張って引抜箱２８に通して、
減少した第２直径のワイヤ３０にするものである（図６
参照）ことに注目することが重要である。伸線機２２
は、キャプスタン３２の外周回りにワイヤを多数回巻き
付け、そしてキャプスタン３２を回転することによって
コイル２６からワイヤ２４を引っ張る。ラップ３４（図
５参照）は、キャプスタン３２上に残って、ワイヤ３０
の端部３８を下流側の製造機４０に送りながらキャプス
タン３２が回転するときに、十分な把持力を与える。好
適な実施形態は、モータ、そして最終的にはキャプスタ
ン３２の速度を制御するために、可変速駆動装置と連絡
するプロセッサを有するオペレータインターフェースの
電子制御モジュール８６を含んでいるが、言うまでもな
く、キャプスタン３２を回転させるために、流体駆動シ
ステムを含む種々の駆動システムを本発明で使用でき
る。しかし、好適な実施形態においては、キャプスタン
３２を回転させるため、モータがプーリー及び歯車箱３
６に接続されている。

【００２２】伸線機は、現在、手動でセットアップする
か始動する必要があり、これは、作業者がワイヤを物理
的に引抜箱に通してキャプスタンに取り付け、該キャプ
スタンを何回も回転させ、ワイヤの端部をキャプスタン
から手動で解放し、ワイヤを調整アーム４２の周りに従
わせながらワイヤをキャプスタンから製造機へ手動で通
さなければならないことを意味している。本発明は、手
動による伸線機２２との相互作用の大部分を排除すると
共に、実質的に自動のセットアップ装置２０を提供す
る。

【００２３】該セットアップ装置を実質的に自動化する
ために行う必要がある動作の１つは、引抜箱２８の出口
４４をキャプスタン３２の把持機構４６と自動的に整列
させることである。従って、本発明は、図１，３及び４
に最も良く示すように、自己関節式ピボット装置（self
-articulating pivot)４８に引抜箱２８を設けている。
引抜箱２８自体は、入口５０から入ってくるワイヤ２４
の直径を減じるために引抜ダイを含む点で周知の設計の
ものである。しかし、ピボット装置４８は、図１に最も
良く示すように、引抜箱が点線で示されたセットアップ
位置と実線で示された運転位置との間で垂直方向に枢回
することを許容する点で、全く新規なものである。ま
た、自己関節式ピボット装置４８は、図４に最も良く示
すように、引抜箱２８が水平方向の軸線に沿って整列す
るのを許容して、引抜箱２８の出口４４がキャプスタン
３２にある把持機構４６と整列するのを可能にする。垂
直方向における引抜箱２８の運動は、キャプスタン３２
にかかる引張ワイヤの力と重力により制御されるが、水
平方向における引抜箱２８の運動は、好適な実施形態で
は空気シリンダであるシリンダ５２によって制御され
る。しかし、このシリンダは、電気油圧式シリンダを含
む任意の形式のリニアアクチュエータとすることができ
る。

【００２４】従って、引抜箱２８は、該引抜箱２８の出
口４４をキャプスタン３２の把持機構４６と整列させる
ために、重力で引抜箱２８を図１に示すその最下方位置
に引っ張ると共に、引抜箱のシリンダ５２を作動して図
２に矢印５４で表された外側の方向に引抜箱２８を押す
ことによって、整列されセットアップ位置に入る。キャ
プスタン３２は、把持機構４６が引抜箱２８の出口４４
と整列する図１の休止位置即ちホームポジションを備え
ている。キャプスタン３２はモータにより動力駆動され
るので、キャプスタン３２及び把持機構４６をホームポ
ジションに迅速且つ正確に停止させる機構が設けられて
いる。これは、好適な実施形態においては、オペレータ
インターフェースの制御モジュール８６の可変速駆動装
置の形態で設けられている。この制御モジュール８６
は、プロセッサ及びセンサ６０と共に、ホームポジショ
ンの位置を監視してキャプスタン３２がそこまで回転す
ることを許容しうる。その後、キャプスタン３２を正確
に停止するために多種のブレーキ装置を使用することが
できるが、好適な実施形態においては、これは機械式射
出ピン５６であり、該射出ピン５６は、把持機構４６が
そのホームポジション（図７参照）にあるときに、キャ
プスタン３２に設けられた孔５７の中に打ち込まれる。
かかる作用によりキャプスタン３２の回転が即座に停止
され、キャプスタン３２が慣性により回ることを認めな
い。より具体的には、センサ６０が設けられていて、ホ
ームポジションに関するキャプスタン３２の位置の程度
を監視し、該データを制御モジュール８６に伝達する。
しかる後、制御モジュール８６は可変速駆動装置及びモ
ータに指令して、ホームポジションにおいて適切に停止
させるためにキャプスタン３２の制動を始める。図７に
示すように、機械式射出ピン５６は、シリンダ５９によ
り孔５７の中に打ち込まれ、キャプスタン３２をホーム
ポジションに正確に固定する。孔５７及び射出ピン５６
の双方は面取り部６１を有していて、好適な実施形態に
おけるこのような運動を容易にしている。また、本発明
の好適な実施形態においては、センサ６０は１つの近接
スイッチの形態で設けられているが、光電セル等を含む
任意の数のセンサを用いて同様の効果を奏することがで
きる。シリンダ５９は好ましくは空気シリンダである
が、電気，空圧及び液圧アクチュエータを含む任意の形
式のリニアアクチュエータとすることができる。更に、
シリンダ５９は、その位置を機械の変化に適応して変更
できるように、調節可能な板に装着されることが好まし
い。

【００２５】一旦引抜箱の出口４４を把持機構４６と整
列させ、そして射出ピン５６をホームポジションにある
キャプスタン３２に係合させたら、作業者は、ワイヤ３
０の細い端部３８を指向させて引抜箱２８に通し、把持
機構４６に係合させる。その後、把持機構４６は、キャ
プスタン３２が回転し始めるときにワイヤ３０がコイル
２６から引っ張られるように、キャプスタン３２上に端
部３８をクランプするのに携わる。本発明の好適な実施
形態においては、把持機構４６は、力を端部３８に作用
してキャプスタン３２に押し付けることによりワイヤ３
０を所定位置に保持するようになっているくさび６４の
形態で提供されている。図３に最も良く示すように、把
持孔６６がキャプスタン３２に設けられていて、端部３
８がそこを通って送られ把持機構４６のストッパ６８に
当たり固定されるのを許容する。次いで把持機構４６が
作動されることにより、くさび６４が端部３８に係合し
て、ワイヤ３０を図３に実線で示す位置から図３に点線
で示す位置へと湾曲させる。くさび６４は、所定位置に
引っ張り入れられると、シリンダ７０により力が与えら
れてそれを除去するまでくさび止め位置に留まる点で、
自己くさび止め作用がある。シリンダ７０は空圧である
ことが好ましいが、電気油圧式シリンダを含むタイプの
リニアアクチュエータとすることができる。

【００２６】また、把持機構４６は、伸線機２２の回止
めボルト群７４に取り付けられるハウジング７２を含ん
でいる。くさび６４は、ハウジング７２に形成された通
路７６の内部及び外部へ往復して滑動できる。本発明の
好適な実施形態においては、くさび６４は、長期間の使
用後に容易に交換できるように、止めネジ８０によりロ
ッド７８に個別に取着されている。

【００２７】ロッド７８を通路７６の内部及び外部へ滑
動させるため、シリンダ７０は、ロッド７８に設けられ
た溝８４に相互に嵌り合うようになっているフランジ付
き部材８２を備えている。フランジ付き部材８２はシリ
ンダ７０に関して伸縮可能であるから、この伸縮によ
り、ロッド７８は、図３に最も良く示すようなフランジ
付き部材８２及び溝８４の係合のため通路７６の内部及
び外部へ移動される。

【００２８】従って、把持機構４６、より具体的にはロ
ッド７８は、該ロッド７８が通路７６内に完全に受け入
れられる離脱位置や、もっぱらキャプスタン３２の内部
にある、該ロッド７８が通路７６から完全に取り出され
る係合位置から移動するようになっており、そしてワイ
ヤ３０の端部３８をキャプスタン３２に保持するためく
さび止めされる。従って、くさび６４及びロッド７８
は、係合位置にあるときに、キャプスタン３２と共に回
転する。ワイヤ３０の端部３８を把持孔６６から解放し
たいときには、後から詳細に論じるように、シリンダ７
０を伸長させることによりロッド７８を通路７６の中に
押し入れる。

【００２９】ワイヤ３０の端部３８が把持機構４６によ
ってキャプスタン３２に取り付けられたら、制御モジュ
ール８６は、ある時間遅延の後、モータにキャプスタン
３２の回転を行わせる。キャプスタン３２が回転する回
数は、制御モジュール８６に入力される情報により指令
される。この目的に向けて、伸線機２２は、オペレータ
インターフェースの制御モジュール８６を備えていて、
オペレータがとりわけ望ましいラップ３４の所定数を入
力すると共に、セットアッププロセスを開始する。

【００３０】キャプスタン３２は、制御モジュール８６
に関連してセンサ６０によってカウントされる通りの所
定回数だけ回転する。この時点で、ワイヤ３０はキャプ
スタン３２に十分に巻き付けられているので、キャプス
タン３２が回転するときに、ワイヤ２４はコイル２６か
ら引っ張られ引抜箱２８を通る。しかし、ワイヤ３０の
端部３８を下流側の製造機４０に給送するためには、端
部３８を把持孔６６から先ず解放しなければならない。
解放する前に、ワイヤ弛緩ローラ８８を係合させて、ラ
ップ３４がキャプスタン３２から完全に遊離しないよう
に確実にしなければならないが、しかし十分な長さのワ
イヤ３０が解放されて調整アーム４２回りに向けられ製
造機４０に接続されるのを許容する必要がある。ワイヤ
弛緩ローラ８８の使用はこの業界において新規ではない
が、この明細書に記載したようにワイヤ弛緩装置を自動
的に係合させる方法及び装置は新規である。

【００３１】図１及び図５を参照すると、ワイヤ弛緩ロ
ーラ８８が更に詳細に図示されている。そこに記載され
ているように、ワイヤ弛緩ローラ８８は、ワイヤ３０の
外周に沿って乗るようになっているＶ形の環状溝９０を
含んでいる。この形状の溝９０は係合を容易にする。キ
ャプスタン３２が所定回数の回転をしてラップ３４がキ
ャプスタン３２の外周に供給されると、ワイヤ弛緩ロー
ラ８８はワイヤ３０に対して第１圧力を使って係合す
る。

【００３２】より具体的には、図９〜図１１に示したよ
うなシリンダ９６が係合して、ワイヤ弛緩ローラ８８を
図９に示した離脱位置から図１０に示したようなキャプ
スタン３２に対する最初の係合位置に持ってくる。シリ
ンダ９６は、多位置制御弁に関連して用いられる復動シ
リンダであるから、オペレータインターフェースの制御
モジュールからの適切な信号に基づいて、完全退出位
置，中間位置及び完全延長位置を実現することができ
る。ワイヤ弛緩力の度合いを変更する必要があるので、
スプリング８９を以下のようにシリンダ９６に関連して
使用する。

【００３３】図９に示すように、スプリング８９は、ワ
イヤ弛緩ローラ８８がキャプスタン又はワイヤと接触し
ないように、シリンダの力で圧縮される。流体の流れは
ポートＢで遮断されるので、シリンダは十分に引っ込
む。

【００３４】図１０に示すように、流体の流れもしくは
流量はポートＡ及びＢにおいてほぼ等しく、シリンダは
延長して、ワイヤ弛緩ローラ８８が軽い圧力でキャプス
タン上のワイヤに接触するのを許容する。圧力もしくは
力の度合いはスプリングの設計によって決まる。ワイヤ
に接触するのに十分な量を確保するにはガイドが必要で
ある。必要以上の力があると、最後のワイヤがキャプス
タンの軸線に沿って自由に移動できないので、必要以上
の力は自動セットアップの動作に対して有害である。

【００３５】図１１に示すように、流体の流れはポート
Ａで遮断され、そしてシリンダは十分に延長される。こ
の時点で、スプリング８９によって伝えられる力は取る
に足らず、ワイヤ弛緩ローラ８８に伝達される全ワイヤ
弛緩力は流体系の圧力及び規模に依存する。完全延長モ
ードにおいては、シリンダ９６は、スプリングの何倍か
の力を伝達すると考えられる。

【００３６】ワイヤ弛緩ローラ８８がワイヤ３０の外側
位置（outboard position）に整列して把持孔６６から
延びる最初のラップ３４に達するときに、オペレータイ
ンターフェースの制御モジュール８６はキャプスタン３
２に指令して１回転させる。ワイヤ弛緩ローラ８８はワ
イヤ３０に追随し、そして弛緩ベース９３に装着された
案内ピン９２は、キャプスタン３２の内側にあるフラン
ジ９４へ戻り延びるラップ３４の本体部からワイヤを１
ラップ剥がし取る。図９〜図１１に示すように、ワイヤ
弛緩アーム９１及びワイヤ弛緩ベース９３は、ボス９５
で枢着されており、そしてワイヤ弛緩アーム９１は枢軸
９７でシリンダ９６に枢着されていて、キャプスタン３
２を横断する横方向とキャプスタン３２に直交する垂直
方向の双方に枢回するのを容易にする。図８は横方向へ
の運動の方向を示している。

【００３７】シリンダ９６は空気シリンダであることが
好ましいが、液圧とすることもできる。また、シリンダ
９６は、係合の力をワイヤ直径に基づいて変更できるよ
うに圧力スイッチを含むことができる。

【００３８】一旦キャプスタン３２を１回転させたら、
ワイヤ弛緩ローラ８８により図１１に示すようにワイヤ
３０に対してより高い第２圧力を付与する。好適な実施
形態におけるこのより高い第２圧力は、シリンダ９６及
びスプリング８９を更に延ばすことによりもたらされ
る。このより高い第２圧力が必要な理由は、一旦把持機
構４６が解放されるためであり、そしてキャプスタン３
２が回転してワイヤ３０の端部３８を把持孔６６から解
放し、スプリングはコイル２６の本来の弓状の形に自然
と外部から追随する。キャプスタンは十分に回転して、
十分なワイヤが調整アーム４２の周りに向けて、そして
製造機へと解放されるようにする。この量は、引っ張ら
れているワイヤのサイズに基づいた一定の長さである。
シリンダ９６によってワイヤ弛緩ローラ８８に対して与
えられる圧力がなければ、全てのラップ３４はキャプス
タン３２にもっと弱く係合するようになるので、同キャ
プスタン３２が回転した際に、ワイヤ２４がコイル２６
から引き出されないようになる。従って、ワイヤ弛緩ロ
ーラ８８はキャプスタン３２とのラップ３４の係合を維
持すると同時に、十分な長さのワイヤ３０をキャプスタ
ン３２から解放して、下流で製造機４０に接続可能とす
る。

【００３９】一旦ワイヤ弛緩ローラ８８がより高い第２
圧力に係わっており、そして把持機構４６が離脱されれ
ば、キャプスタン３２は再び信号を与えられて回転し、
これにより、端部３８は把持孔６６から解放されて落
ち、その本来の弓状の形に追随して案内トレー１００
（図１及び図２参照）に入る。本発明の好適な実施形態
においては、案内トレー１００は１対の角度のついたバ
ッフル板１０２の形態で提供されている。該バッフル板
１０２は、伸線機２２の内側から外側に延びると共に、
図２に最も良く図示したように外側囲い板１０４に接続
されている。これによりバッフル板１０２及び囲い板１
０４は協働して谷状部１０６を形成し、その中に、ワイ
ヤ３０の端部３８が解放の際に自然に落下する。図２に
最も良く示すように、谷状部１０６は、調整アーム４２
に設けられたローラ１０８と整列されている。谷状部１
０６をローラ１０８と整列させることにより、ワイヤ３
０を一層容易にローラ１０８の周りに向けて、最終的に
製造機４０に給送することができる。

【００４０】本発明の好適な実施形態においては、図６
に概略的に示すように、囲い板１０４は、完全に伸線機
２２を囲んでおり、単に入口スロット１１０及び出口ス
ロット１１２を備えている。従って、オペレータは、セ
ットアップ装置２０を始動するためワイヤ２４の先細の
端部３８を入口スロット１１０の中に単に入れる必要が
あるだけであり、入れれば、端部３８は、製造機４０と
の最終的な接続のため出口スロット１１２から放出され
る。これは、伸線機２２を起動もしくはセットアップす
るためにオペレータが必要とする時間を短縮するだけで
なく、囲い板１０４のため、オペレータが負傷すること
になる可能性は大きく減少する。

【００４１】本発明は、セットアップ装置２０に向けら
れているだけでなく、オペレータの最小の干渉で、高い
信頼性で、少ない停止時間で、そして非常に改善された
安全性で伸線機２２に対するセットアッププロセスを実
質的に自動化する方法に向けられている。作動の際に
は、本発明の方法は、オペレータインターフェースの制
御モジュール８６を介してオペレータがキャプスタン３
２に関して望まれるラップの数及び初期化指令（initia
lization command）を入力することによって、開始され
る。これにより、キャプスタン３２は、センサ６０によ
って監視される通りにホームポジションに回転される。
その後、機械式射出ピン５６が係合してホームポジショ
ンにあるキャプスタン３２をロックする。この操作と同
時に、引抜箱のシリンダ５２が拡張されて引抜箱２８の
出口４４を把持機構４６と整列させる。

【００４２】その後、オペレータは、ワイヤ２４の先細
の端部３８が把持機構４６の固定ストッパ６８に当たる
まで、同端部３８を差し出し引抜箱８に通す。この時点
で、オペレータは制御モジュール８６を介してスタート
指令を入力し、この指令により把持機構４６が作動され
る。具体的には、ロッド７８がくさび用シリンダ７０を
介して通路７６の外に引き出され、くさび６４の出す力
によって端部３８をキャプスタン３２の内側周囲に押し
付けて、ワイヤ端部３８を所定位置にロックする。

【００４３】次に制御モジュール８６は射出ピン５６を
離脱させると共に、センサ６０により監視される通りに
キャプスタン３２を所定回数だけ回転させる。所定数の
ラップ３４がキャプスタン３２上に設けられたら、制御
モジュール８６はキャプスタン３２を減速してホームポ
ジションで停止させる。ある時間遅延の後、ワイヤ弛緩
ローラ８８はワイヤ３０に対して第１圧力を行使して作
動され、キャプスタン３２は１回転され、そしてワイヤ
弛緩ローラ８８がワイヤに追随して、キャプスタン３２
上のラップの残留部から最初のラップを剥がすのを許容
する。この時点でワイヤ弛緩ローラ８８によりより強い
第２圧力が加えられる。

【００４４】しかる後、把持機構４６は、くさび用シリ
ンダ７０によりロッド７８を通路７６内に押し戻すこと
によって、作動から解除される。ある時間遅延の後、キ
ャプスタン３２は再び回転せしめられ、この回転によ
り、端部３８は把持孔６６から出て、ワイヤ弛緩ローラ
８８がワイヤ３０をキャプスタン３２に押し当てる部位
に戻る。これにより、十分な長さのワイヤ３０がキャプ
スタン３２から自由となり、製造機４０へのワイヤ３０
の接続が可能となる。

【００４５】この時点で、ワイヤ３０はその本来の弓状
の形に追随するキャプスタン３２から突然に離れて、案
内トレー１００内に落下する。具体的には、ワイヤ３０
がバッフル板１０２に当たると、該バッフル板１０２
が、バッフル板１０２及び囲い板１０４により画成され
た谷状部１０６の中にワイヤ３０を向ける。谷状部１０
６は調整アーム４２のローラ１０８と整列されているの
で、ワイヤ３０はローラ１０８の周りに容易に向けるこ
とができ、そして最終的に下流側の製造機４０と接続す
ることができる。この時点では、伸線機２２はセットア
ップ方法を完了してしまっており、製造機へ接続する準
備が整っている。

【００４６】オペレータ制御のインターフェースモジュ
ールは、セットアップ操作を制御する「知能」装置であ
るから、この固有の知能を用いて他の機能を遂行しても
よい。例えば、型番号，キャプスタン直径，ワイヤ寸法
についてのオペレータ入力に基づいて、インターフェー
スモジュールは、所要のラップ数やワイヤ弛緩ローラ圧
力を自動的に決定することができる。加えて、オペレー
タが種々の異なったワイヤ材料及び直径を入力して、面
積減少が安全なガイドラインの範囲内であるかどうか、
また、伸線機が製造を十分に実施しうるかどうかについ
ての決定を行うことができる。その出力はＬＣＤディス
プレイのような適当な表示器に表示できる。更に、保証
を守ったり特性を監視したりするために、インターフェ
ースモジュールは、製造モードで実際に実行された材料
タイプ及びワイヤ寸法を記憶しておくことができる。ま
た、インターフェースモジュールは、引抜箱の力や実際
の運転時間を記録することができる。伸線機のユーザー
は、予防保全スケジュールを構成する目的で運転した時
間を監視することができる。これは、機械が急な保守を
必要とした場合に、費用のかかる製造停止もしくは中断
時間を無くすことになる。

【００４７】これは、１つの場所から別の場所へ頻繁に
移動される機械を有する製造事業部門にとって非常に有
用であろう。

【００４８】従って、以上の記載から当業者にとって明
らかであるように、本発明は、伸線機の初期設定及びセ
ットアッププロセスを実質的に自動化するためのセット
アップ装置を提供する。プロセスが実質的に自動化され
るので、伸線機をセットアップするのに必要な時間は先
行技術の方法よりも実質的に短縮される。これは、製造
時間がもっと長くなり、製造される最終製品がもっと多
くなり、収益率がもっと高くなることに直接に匹敵す
る。更に、プロセスを実質的に自動化することによっ
て、必要なオペレータインターフェースが少なくなり、
これにより、オペレータが負傷する可能性が低減し、シ
ステムが非常に安全になると共に、個々のオペレータに
対して課される負担が少なくなる点で信頼性の改善にな
る。その他の評価もオペレータにより同時に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の好適な実施形態の側面図である。

【図２】 案内トレーと、調整アームに対する該案内ト
レーの整列とを特に図示する、図１に示す実施形態の端
面図である。

【図３】 自己くさび作用のある把持機構を特に図示す
る、図１に示す実施形態の頂面図である。

【図４】 引抜箱及びその自己関節式ピボットの拡大図
である。

【図５】 ワイヤ弛緩ローラ及び案内ピンとラップとの
協同作用を示す、複数のワイヤラップを有するキャプス
タンの拡大図である。

【図６】 巻き戻されるコイル及び下流側の製造機を示
す本発明の好適な実施形態を略図的に表す図であり、本
発明は１つの入口及び１つの出口を有する保護囲いで完
全に取り囲まれている。

【図７】 キャプスタン、ホームポジションのセンサ、
射出ピン用シリンダの拡大図である。

【図８】 ワイヤ弛緩装置の拡大頂面図である。

【図９】 ワイヤ弛緩装置が係合から外れているキャプ
スタンの側面図である。

【図１０】 ワイヤ弛緩装置が第１係合位置にあるキャ
プスタンの側面図である。

【図１１】 ワイヤ弛緩装置が第２係合位置にあるキャ
プスタンの側面図である。

【符号の説明】

２０…セットアップ装置、２２…伸線機、２４…第１直
径のワイヤ、２６…コイル（ワイヤ供給源）、２８…引
抜箱、３０…第２直径のワイヤ、３２…キャプスタン、
３４…ラップ、３８…ワイヤの端部、４０…下流側の製
造機、４２…調整アーム、４４…引抜箱の出口、４６…
把持機構（取付装置）、４８…自動ピボット装置、５０
…引抜箱の入口、５２…シリンダ、５６…射出ピン（ブ
レーキ）、５９…シリンダ、６０…近接スイッチ（セン
サ）、６４…くさび、６６…把持孔、７０…シリンダ、
８６…制御モジュール（プロセッサ）、８８…ワイヤ弛
緩ローラ、９２…案内ピン、９６…シリンダ、１００…
案内トレー、１０２…バッフル板、１０４…囲い板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ティ． クライン アメリカ合衆国， イリノイ州， ペカト ニカ， ノース ペカトニカ ロード 6780 (72)発明者 ヴァノン ダブリュー． ワンナー アメリカ合衆国， イリノイ州， ベルヴ ィダール， レジーナ レーン 444

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伸線機用の実質的に自動的なセットアッ
   プ装置において、 周りに巻き付けられた複数巻きのワイヤを有する動力駆
   動のキャプスタンであって、該キャプスタンが回転する
   につれてワイヤ供給源からワイヤを引っ張るようになっ
   ているキャプスタンと、 前記ワイヤ供給源から第１直径のワイヤを受けるように
   なっている入口と、前記キャプスタンに第２直径のワイ
   ヤを送り出すようになっている出口とを有する引抜箱で
   あって、ワイヤが該引抜箱を通って引っ張られるときに
   前記ワイヤ供給源からのワイヤの直径を減少させるよう
   になっている引抜箱と、 第２直径のワイヤの端部を前記キャプスタンに解放可能
   に取り付けるようになっている把持機構と、 前記引抜箱の出口を前記把持機構と整列させるようにな
   っていて、前記引抜箱を揺動可能に支持する自動ピボッ
   ト装置と、 前記自動ピボット装置及び前記把持機構を作動させると
   共に、オペレータによる前記セットアップ装置の始動の
   際に前記キャプスタンを回転させるようになっているプ
   ロセッサと、 を備える伸線機のための実質的に自動的なセットアップ
   装置。
2. 【請求項２】 前記キャプスタンは、把持孔を含み、前
   記把持機構は、該把持孔に挿入されたワイヤの端部に係
   合して該ワイヤに力を加えることにより前記キャプスタ
   ンに前記ワイヤの端部を当てるくさびを含み、該くさび
   は、空気シリンダにより係合位置から離脱位置に移動さ
   れる、請求項１に記載の実質的に自動的なセットアップ
   装置。
3. 【請求項３】 前記引抜箱は、前記把持孔と垂直方向の
   軸線に沿って重力により整列され、水平方向の軸線に沿
   って前記自動ピボット装置により整列されており、前記
   自動ピボット装置は、前記引抜箱に取り付けられた空気
   シリンダと、ホームポジションで前記キャプスタンの回
   転を停止させるようになっているブレーキとを含み、前
   記引抜箱の出口は、前記キャプスタンの前記ホームポジ
   ションにおいてだけ前記把持孔と整列している、請求項
   ２に記載の実質的に自動的なセットアップ装置。
4. 【請求項４】 前記把持機構が前記ワイヤの端部を解放
   したときに前記ワイヤが前記キャプスタンから完全に離
   脱するのを防止するべく、前記ワイヤを前記キャプスタ
   ンに対して押し下げるようになっているワイヤ弛緩ロー
   ラを更に含んでおり、該ワイヤ弛緩ローラは、前記把持
   機構が係合しているときに第１圧力を前記ワイヤに加
   え、前記把持機構が離脱しているときに前記端部に前記
   第１圧力より高い第２圧力を加え、前記第１圧力及び前
   記第２圧力が空気シリンダから出されている、請求項
   １，２又は３の何れか１項に記載の実質的に自動的なセ
   ットアップ装置。
5. 【請求項５】 前記ワイヤ弛緩ローラは、前記キャプス
   タンに巻き付けられた最初のラップを残りのラップから
   離して引っ張る案内ピンを更に含む、請求項４に記載の
   実質的に自動的なセットアップ装置。
6. 【請求項６】 前記把持機構が離脱した後に前記ワイヤ
   の端部を受けるようになっている案内トレーを更に含
   み、前記ワイヤの自然な弓状の形により前記ワイヤを前
   記案内トレー内に移動させ、該案内トレーは、前記伸線
   機の調整アームと整列した所定位置にワイヤを指向させ
   るようになっている角度付き側部を含んでいて、前記ワ
   イヤを前記調整アームの周りに、そして下流側の製造機
   に通すのを容易にしている、請求項１，２，３，４又は
   ５の何れか１項に記載の実質的に自動的なセットアップ
   装置。
7. 【請求項７】 オペレータインターフェースの制御モジ
   ュールを更に含み、前記セットアップ装置は、オペレー
   タが前記オペレータインターフェースの制御モジュール
   に前記キャプスタン上の所望ラップの数とスタート指令
   とを入力したときに始動され、前記オペレータインター
   フェースの制御モジュールが前記キャプスタンを所望回
   数だけ回転させる、請求項１，２，３，４，５又は６の
   何れか１項に記載の実質的に自動的なセットアップ装
   置。
8. 【請求項８】 前記キャプスタンのホームポジションと
   回転数とを検知して、該ホームポジションと回転数とに
   達したときに前記キャプスタンを停止するため、前記オ
   ペレータインターフェースの制御モジュールに信号を送
   る近接スイッチを更に含む、請求項７に記載の実質的に
   自動的なセットアップ装置。
9. 【請求項９】 回転することによりワイヤをワイヤコイ
   ルから引っ張って引抜箱に通すようになっている動力駆
   動のキャプスタンを有する形式の伸線機のためにセット
   アッププロセスを実質的に自動化する方法であって、 前記引抜箱の出口を前記キャプスタンに設けられた取付
   装置と整列させ、 前記コイルからのワイヤの先細の端部を前記引抜箱を介
   して前記取付装置へ渡し、 前記取付装置を係合させることにより前記ワイヤの端部
   を前記キャプスタンに取り付け、 該キャプスタン上に所定数のラップを形成するため、所
   定回数だけ前記キャプスタンを回転させ、 前記取付装置を離脱させることにより前記ワイヤの端部
   を前記キャプスタンから解放する、 各ステップを備え、前記整列させ、前記取り付け、前記
   回転させ、そして前記解放する各ステップは前記伸線機
   の制御モジュールにより制御される、伸線機のためにセ
   ットアッププロセスを実質的に自動化する方法。
10. 【請求項１０】 前記整列させるステップは、前記キャ
    プスタンをホームポジションに回転させ、そして加圧シ
    リンダを用いて水平方向の軸線に沿い前記引抜箱を移動
    させることにより行われ、垂直方向の軸線に沿った前記
    引抜箱の移動は重力と自動関節式ピボット装置とにより
    支配されている、請求項９に記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記取付装置は、空気シリンダの指令
    で滑動するようになっているくさびである、請求項９に
    記載の方法。