JP2014122099A - 線材連続供給装置及び線材連続供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置自体の体格の拡大を抑制して、線材送給部における線材の供給停止時間を確保すること。
【解決手段】線材連続供給装置１０は、線材１２を蓄線可能な線材用アキュームレータ３０と、収容された線材１２を線材用アキュームレータ３０に送給可能な線材送給部２０と、線材用アキュームレータ３０から線材１２を引き出す線材引出部４０と、制御ユニット５０とを備える。制御ユニット５０は、通常供給期間に、線材送給部２０に線材１２を通常送給速度で送給させると共に線材引出部４０に線材１２を通常引出速度で引き出させ、蓄線期間に、線材送給部２０による線材１２の送給速度より遅い速度で線材引出部４０に線材１２を引き出させた後、停止期間に、線材送給部２０による線材１２の通常送給速度より遅い低供給速度で線材引出部４０に線材１２を引き出させたまま線材送給部２０に線材１２の送給を停止させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、電線又は電線の芯線等の線材を連続供給する技術に関する。

電線の製造工程、加工工程等において、電線又は電線の芯線等の線材を線材の延在方向に途絶えることなく連続的に供給するための装置として線材用アキュームレータが用いられる。線材用アキュームレータは、ボビン等に巻回された線材を供給する線材送給部と、電線の被覆工程等を行う製造加工部又はその下流で線材をボビン等に巻き取る巻取部等との間に配設される。そして、線材用アキュームレータは、線材送給部と製造加工部又は巻取部等との間で線材を蓄線し、線材送給部のボビン交換に伴う線材の接続時等に蓄積された線材を供給することにより、線材を途絶えることなく連続的に供給する。

このような線材用アキュームレータとして、特許文献１に開示ものもがある。特許文献１に開示の線材用アキュームレータは、固定軸部に回転可能に支持された複数の固定側プーリーと、固定軸部に対して遠近移動可能に指示された可動軸部に回転可能に支持された複数の可動側プーリーとを備えている。そして、この線材用アキュームレータは、固定軸部と可動軸部との軸間距離を大きくすることにより線材を蓄線し、固定軸部と可動軸部との軸間距離を小さくすることにより蓄積された線材を供給することができる。これにより、蓄積された線材を供給する間に、線材送給部からの線材供給を停止して線材送給部のボビン交換に伴う線材の接続等の作業を行うことができる。

特開２０１２−８２０２８号公報

しかしながら、特許文献１に開示の線材用アキュームレータでは、線材がより高速に供給される場合、線材の供給速度が遅い場合と比べて蓄積分の線材が短時間でなくなってしまい、線材送給部のボビン交換に伴う線材の接続等に要する線材の供給停止時間を十分に確保することができなくなる恐れがある。一方、線材送給部からの線材の供給停止時間を長くするために１回の蓄線量を多くしようとすると、装置自体の体格が大きくなってしまう。

そこで、本発明は、装置自体の体格の拡大を抑制して、線材送給部における線材の供給停止時間を確保することを目的とする。

第１の態様は、線材を連続的に供給する線材連続供給装置であって、固定軸部に回転可能に支持された複数の固定側プーリーと、前記固定軸部に対して接離可能に支持された可動軸部に回転可能に支持された複数の可動側プーリーとを含み、前記線材を蓄線可能な線材用アキュームレータと、前記線材が収容され、前記線材を前記線材用アキュームレータに送給可能な線材送給部と、前記線材用アキュームレータから前記線材を引き出す線材引出部と、通常供給期間に、前記線材送給部に前記線材を通常送給速度で送給させると共に前記線材引出部に前記線材を通常引出速度で引き出させ、蓄線期間に、前記線材送給部による前記線材の送給速度より遅い速度で前記線材引出部に前記線材を引き出させた後、停止期間に、前記線材送給部による前記線材の前記通常送給速度より遅い低供給速度で前記線材引出部に前記線材を引き出させたまま前記線材送給部に前記線材の送給を停止させる制御ユニットとを備える。

第２の態様は、第１の態様に係る線材連続供給装置であって、前記線材引出部の下流側に配設され、一の前記線材送給部に収容される線材の終端部と他の前記線材送給部に収容される線材の始端部とを接続した接続部の通過を検知可能な接続部検知部をさらに備え、前記制御ユニットは、前記停止期間の後、前記接続部検知部によって前記接続部を検知してから前記通常供給期間に復帰させる。

第３の態様は、第１又は第２の態様に係る線材連続供給装置であって、前記制御ユニットは、前記停止期間の後、前記線材用アキュームレータによって蓄線された前記線材の蓄線量がゼロになってから、前記通常供給期間に復帰させる。

第４の態様は、第１から第３のいずれか一態様に係る線材連続供給装置であって、前記制御ユニットは、前記蓄線期間において、前記通常送給速度より遅く前記低供給速度より速い中間供給速度で前記線材送給部に前記線材を送給させる。

第５の態様は、線材を連続的に供給する線材連続供給方法であって、固定軸部に回転可能に支持された複数の固定側プーリーと、前記固定軸部に対して接離可能に指示された可動軸部に回転可能に支持された複数の可動側プーリーとを含み、前記線材を蓄線可能な線材用アキュームレータを用いて、（ａ）前記線材用アキュームレータに対して前記線材を通常供給速度で送給すると共に前記線材用アキュームレータから前記線材を前記通常供給速度で引き出す工程と、（ｂ）前記線材用アキュームレータに対して前記線材を送給する送給速度より遅い低供給速度で前記線材用アキュームレータから前記線材を引き出して、前記線材用アキュームレータに前記線材を蓄線させる工程と、（ｃ）前記線材用アキュームレータから前記線材を前記低供給速度で引き出したまま、前記線材用アキュームレータに対する前記線材の送給を停止する工程とを備え、前記工程（ｃ）の後、再び前記工程（ａ）が行われる。

第１の態様に係る線材連続供給装置によると、蓄線期間に、線材引出部によって線材が線材送給部による線材の送給速度より遅い速度で引き出されることにより、線材用アキュームレータに線材が蓄線される。これにより、停止期間に、線材送給部によって線材の送給が停止されても、線材用アキュームレータに蓄線された分の線材を引き出して、線材を途絶えずに供給することができる。また、停止期間に、線材引出部によって線材が線材送給部による線材の通常送給速度より遅い低供給速度で引き出される。このため、線材用アキュームレータにおいて可動軸部の可動範囲を大きくするような装置自体の体格の拡大を抑制して、線材送給部からの線材の供給停止時間を確保することができる。

第２の態様に係る線材連続供給装置によると、停止期間の後、接続部検知部によって接続部が検知されてから通常供給期間に復帰するため、線材引出部による引出力によって接続部にかかる負荷をなるべく小さくすることができる。

第３の態様に係る線材連続供給装置によると、停止期間の後、線材用アキュームレータによって蓄線された線材の蓄線量がゼロになってから、通常供給期間に復帰するため、線材が線材用アキュームレータを通る距離を短くして線材にかかる負荷をなるべく小さくすることができる。

第４の態様に係る線材連続供給装置によると、蓄線期間において、線材送給部によって通常送給速度より遅い中間供給速度で線材を供給しているため、送給速度と引出速度との速度差が大きいことによる線材用アキュームレータ内における線材の撓みを抑制することができる。

第５の態様に係る線材連続供給方法によると、線材用アキュームレータに対する線材の送給速度より遅い低供給速度で線材用アキュームレータから線材を引き出すことによって、線材用アキュームレータに線材を蓄線させる。これにより、線材用アキュームレータに対する線材の送給を停止しても線材用アキュームレータに蓄線された分の線材を引き出して、線材を途絶えずに連続的に送給することができる。また、線材用アキュームレータに対する線材の送給を停止する際に線材用アキュームレータから線材を低供給速度で引き出している。このため、線材用アキュームレータにおいて可動軸部の可動範囲を大きくするような装置自体の体格の拡大を抑制して、線材送給部における線材の供給停止時間を確保することができる。

線材連続供給装置の概略全体図である。 線材連続供給装置の動作を示す図である。 線材連続供給装置の動作を示す図である。 線材連続供給装置の動作を示す図である。 線材連続供給装置の動作を示す図である。 線材連続供給装置の動作を示す図である。 送給速度と引出速度と蓄線量の相互関係を示すグラフである。 制御部の処理を示すフローチャートである。

以下、実施形態に係る線材連続供給装置１０と線材連続供給方法について説明する（図１参照）。

＜線材連続供給装置＞
まず、線材連続供給装置１０について説明する。線材連続供給装置１０は、電線、電線の芯線等の線材１２を途切れることなく連続して供給するための装置である。

ここでは、線材連続供給装置１０が線材１２として電線の芯線を供給する例で説明する。より具体的には、線材連続供給装置１０は、芯線に対して樹脂を押出被覆する押出被覆装置８０に対して線材１２としての芯線を連続的に供給する。もっとも、線材連続供給装置１０は、線材１２として電線の芯線のほか、電線等各種線材を供給する装置としても用いることが可能である。また、線材連続供給装置１０は、線材１２を押出被覆装置８０に供給するために用いるほか、芯線の伸線処理等の電線又は芯線の各種製造、加工工程に供給するために用いることが可能である。

線材連続供給装置１０は、線材送給部２０と、線材用アキュームレータ３０と、線材引出部４０と、接続部検知部４５と、制御ユニット５０とを備えている。概略的には、線材連続供給装置１０は、線材送給部２０から供給される線材１２は、線材用アキュームレータ３０を通じて押出被覆装置８０に供給されると共に押出被覆装置８０の下流側に設けられた線材引出部４０により引き出され、さらに接続部検知部４５を通じて巻取部９０により巻取収容される。そして、線材送給部２０による線材１２の供給速度、線材引出部４０による線材１２の引出速度及び線材用アキュームレータ３０による蓄線動作が制御ユニット５０により制御される。

線材送給部２０は、線材１２が収容され、線材１２を線材用アキュームレータ３０に送給可能に形成されている。この線材送給部２０は、リール２２と、駆動部２４とを有している。リール２２は、線材１２を巻回収容可能に形成されている。たとえば、リール２２は、筒状体の中心軸方向両端部における外周部から円形の鍔が外周側に張り出す形状に形成され、一対の鍔の間で筒状体の外周面状に線材１２が巻回されるとよい。駆動部２４は、リール２２を中心軸周りに回転駆動可能に構成されている。この駆動部２４は、モータ等を採用することができる。また、リール２２は、駆動部２４に対して着脱可能に設けられている。すなわち、線材１２が全量送給しきったリール２２を、線材１２が巻回収容されたリール２２に交換可能になっている（図５参照）。リール２２の交換作業は、作業者によって行われてもよいし、機械によって自動的に行われてもよい。

また、線材送給部２０は、複数（ここでは２つ）設けられている。すなわち、線材１２を途絶えることなく連続的に供給するために、一の線材送給部２０から線材１２が全量送給されると、線材１２が巻回収容されている他の線材送給部２０に切り替えて、他の線材送給部２０から線材１２を送給可能である。そして、一方の線材送給部２０の線材１２の終端部と他方の線材送給部２０の線材１２の始端部とが接続されることにより、線材１２を連続して送給する。ここで、線材１２における端部同士が接続された部分を接続部１３という（図５参照）。なお、ここでは、線材１２における端部同士の接続作業は、作業者によって行われるものとする。もっとも、線材１２の端部同士の接続作業は、作業者によって行われてもよいし、電気溶接等を行う溶接装置等の線材接続装置によって自動的に行われてもよい。

線材用アキュームレータ３０は、線材１２を蓄線可能に構成されている。この線材用アキュームレータ３０は、固定軸部３２に回転可能に支持された複数の固定側プーリー３３と、固定軸部３２に対して接離可能に支持された可動軸部３４に回転可能に支持された複数の可動側プーリー３５とを有している。

固定軸部３２は、一定位置に支持された断面視円形の棒状部材である。この固定軸部３２は、両端部が一対の軸受に支持され、その支持態様は、回転可能に支持されていても、回転不能に支持されていてもよい。また、固定軸部３２は、モータ等によって固定側プーリー３３の回転方向（線材１２送り時の回転方向）に回転駆動されてもよい。

固定側プーリー３３は、円板状に形成されると共にその外周部に周方向に沿った環状溝が形成されている。そして、環状溝は、線材１２を巻き掛け可能な形状に形成されている。また、複数の固定側プーリー３３は、固定軸部３２に対して中心軸を一致させる姿勢で軸支されている。また、複数の固定側プーリー３３は、相互に干渉しないように中心軸方向に隙間をあけて支持されている。より具体的には、複数の固定側プーリー３３は、それぞれ、転がり軸受、流体軸受等の軸受を介して固定軸部３２に対して回転可能に支持されている。これにより、複数の固定側プーリー３３は、互いに独立して相対回転可能となっている。

可動軸部３４は、断面視円形の棒状部材であり、固定軸部３２に対して接離可能に支持されている。可動軸部３４を移動可能に支持する構成としては、可動軸部３４の両端部を一対の軸受によって支持すると共に、固定軸部３２に対して直交する方向に沿って設けた一対のレールによって一対の軸受を移動可能に支持する構成等、各種直線ガイド機構を採用することができる。

可動軸部３４は、回転可能に指示されていてもよいし、回転不能に支持されていてもよい。また、可動軸部３４は、モータ等によって可動側プーリー３５の回転方向（線材１２送り時の回転方向）に回転駆動されてもよい（図示省略）。

可動側プーリー３５は、円板状に形成されると共にその外周部に周方向に沿った環状溝が形成されている。そして、環状溝は、線材１２を巻き掛け可能な形状に形成されている。ここでは、可動側プーリー３５は、固定側プーリー３３と同径、同形状に形成されているが、必ずしもその必要はない、また、複数の可動側プーリー３５は、固定軸部３２に対して中心軸を一致させる姿勢で軸支されている。また、複数の可動側プーリー３５は、相互に干渉しないように中心軸方向に隙間をあけて支持されている。より具体的には、複数の可動側プーリー３５は、それぞれ、転がり軸受、流体軸受等の軸受を介して可動軸部３４に対して回転可能に支持されている。これにより、複数の可動側プーリー３５は、互いに独立して相対回転可能となっている。

また、可動軸部３４は、蓄線力付与部３８によって、固定軸部３２から離間する向きに力を加えられている。蓄線力付与部３８は、可動軸部３４又は可動軸部３４と一体となって移動する軸受等に対して、固定軸部３２から離間する向きの力を作用させるように構成されている。蓄線力付与部３８としては、たとえば、一端部が可動軸部３４の端部に連結されると共に他端部が可動軸部３４の移動方向における固定軸部３２から離れた外方の固定箇所に連結されたコイルバネを採用することができる。ほかにも、蓄線力付与部３８として、適宜プーリー等を介して取り回されたワイヤーによって錘と可動軸部３４とを連結して、錘の重力や、モータ及びパウダーラッチ等によって可動軸部３４を引っ張る構成等を採用することができる。

そして、線材１２が複数の固定側プーリー３３と複数の可動側プーリー３５とに交互に巻き掛けられた状態で、固定軸部３２と可動軸部３４との軸間距離が変化することにより、線材用アキュームレータ３０による蓄線量が変化する。すなわち、線材用アキュームレータ３０に対する線材１２の線材１２の送給速度が線材用アキュームレータ３０からの線材１２の引出速度より速くなると、蓄線力付与部３８の力によって固定軸部３２と可動軸部３４との軸間距離が大きくなる。すると、複数の固定側プーリー３３と複数の可動側プーリー３５とに巻き掛けられる線材１２の延在寸法が長くなり、線材用アキュームレータ３０による線材１２の蓄線量が増加する。一方、線材用アキュームレータ３０に対する線材１２の送給速度より線材用アキュームレータ３０からの線材１２の引出速度が速くなると、固定軸部３２と可動軸部３４との軸間距離が小さくなる。すると、複数の固定側プーリー３３と複数の可動側プーリー３５とに巻き掛けられる線材１２の延在寸法が短くなり、線材用アキュームレータ３０による線材１２の蓄線量が減少する。

なお、固定側プーリー３３、可動側プーリー３５の軸受にパウダークラッチ等を適用して、固定側プーリー３３と可動側プーリー３５とに巻き掛けられる線材１２に対する張力を調節可能に構成されていてもよい。

また、線材連続供給装置１０は、蓄線量を検出可能に構成されている。ここでは、線材用アキュームレータ３０には、可動軸部３４の位置を検知する蓄線検知部３９が設けられている。そして、蓄線検知部３９により検知した可動軸部３４の位置情報から、後述する制御ユニット５０により固定側プーリー３３と可動側プーリー３５とに巻き掛けられる線材１２の蓄線量を検出することができる。

線材引出部４０は、線材用アキュームレータ３０から線材１２を引き出す部分である。ここでは、線材引出部４０は、線材用アキュームレータ３０の下流側に配設される押出被覆装置８０の下流側に配設される冷却装置８５の下流側の位置に配設されている。ここで、冷却装置８５は、押出被覆装置８０により芯線に対して被覆された樹脂を冷却するための装置である。すなわち、冷却装置８５は、押出被覆装置８０から押し出されたまだ軟らかい（固まりきっていない変形可能な）状態の樹脂被覆を冷却する。この冷却装置８５としては、例えば、樹脂被覆を水に浸して冷却する構成を採用することができる。すなわち、線材引出部４０は、線材１２のうち、押出被覆装置８０によって樹脂が被覆され、冷却装置８５によって被覆が冷却されて固まった部分に対して引出力を作用させている。

線材引出部４０は、例えば、一対のローラー４２により線材１２を挟んだ状態で、一対のローラー４２を回転駆動させることにより線材１２を引き出すように構成されているとよい。この一対のローラー４２は、図示省略のモータ等の駆動部により回転駆動されるとよい。もっとも、線材引出部４０は、一対のベルトにより線材１２を挟んで送る機構等、各種送り機構を採用することができる。

また、接続部検知部４５は、線材１２の接続部１３の通過を検知する部分である。この接続部検知部４５は、線材引出部４０の下流側の位置に配設されている。すなわち、接続部検知部４５により、接続部１３が線材引出部４０を通過したことを検出することができる（図６参照）。接続部検知部４５としては、例えば、渦電流センサ等のセンサを採用するとよい。そして、接続部検知部４５による接続部１３の検知情報は、後述する制御ユニット５０に送られ、制御ユニット５０により接続部１３が巻取部９０に巻取収容されたタイミングを検出する。

ここで、巻取部９０は、樹脂被覆された線材１２を巻取収容する部分である。この巻取部９０は、線材１２を巻取収容可能なリールを有している。たとえば、リールは、筒状体の中心軸方向両端部における外周部から円形の鍔が外周側に張り出す形状に形成される。また、リールは、モータ等の駆動部により、線材１２を巻き取る向きに中心軸周りに回転駆動可能に構成されているとよい。また、リールは、駆動部に対して着脱可能に設けられているとよい。すなわち、線材１２を所定量巻取収容したリールを、線材１２が巻取収容されたリールに交換可能になっている。

制御ユニット５０は、マイクロプロセッサと、マイクロプロセッサと結合された主記憶部と、補助記憶部とを有している。主記憶部は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等によって構成され、補助記憶部は、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ハードディスク装置等の非一時的な記憶装置によって構成されている。補助記憶部には、マイクロプロセッサに対する指示を記述したプログラムが格納されており、マイクロプロセッサは、当該プログラムを読込んで後述する各処理ステップを実行する。なお、制御ユニット５０が実行する各種処理の一部又は全部がハードウェアによって実現されてもよい。

この制御ユニット５０には、線材送給部２０、線材引出部４０、蓄線検知部３９及び接続部検知部４５が接続されている（図１参照）。また、制御ユニット５０には、接続完了スイッチ７０が接続されている。接続完了スイッチ７０は、２つの線材送給部２０に収容された線材１２における端部同士の接続作業の完了指令を出力する部分である。そして、制御ユニット５０は、蓄線検知部３９、接続部検知部４５及び接続完了スイッチ７０からの出力に基づいて、線材送給部２０及び線材引出部４０に対して動作指令を与える。

制御ユニット５０は、一の線材送給部２０に収容された線材１２が全て供給されてしまった場合等に、線材１２を送給する線材送給部２０を切替える際の線材送給部２０及び線材引出部４０の速度制御を以下のように行う。これにより、本線材連続供給装置１０は、線材送給部２０における線材１２の供給停止時間を確保する。

特に、線材１２がアルミニウム線、極細の銅線等の場合、一般的な銅線と比較して高速で供給されることがある。このように線材１２が高速で供給される場合、線材用アキュームレータ３０によって蓄線しても線速が速いために短時間で蓄積分の線材１２が引き出されてしまう。このような線材１２に対して、本線材連続供給装置１０はより有効である。もっとも、本線材連続供給装置１０の適用用途は、アルミニウム線、極細の銅線等のように高速で供給される線材１２に限られず、一般的な銅線等でもよい。

概略的には、制御ユニット５０は、通常供給期間Ｔ１に、線材送給部２０に線材１２を通常送給速度で送給させると共に線材引出部４０に線材１２を通常引出速度で引き出させる（図７参照）。ここでは、線材送給部２０の通常送給速度及び線材引出速度４０の通常引出速度は、同じ通常供給速度Ｖ１に設定されている。また、制御ユニット５０は、蓄線期間Ｔ２に、線材送給部２０による線材１２の送給速度より遅い速度で線材引出部４０に引き出させる。ここでは、蓄線期間Ｔ２における線材引出部４０の線材１２の引出速度は、低供給速度Ｖ２に設定されている。より具体的には、制御ユニット５０は、蓄線期間Ｔ２において、通常送給速度（ここでは通常供給速度Ｖ１）より遅く低供給速度Ｖ２より速い速度で線材送給部２０に線材１２を送給させる。その後、制御ユニット５０は、停止期間Ｔ３に、線材送給部２０による線材１２の通常送給速度（ここでは通常供給速度Ｖ１）より遅い低供給速度Ｖ２で線材引出部４０に線材１２を引き出させたまま線材送給部２０に線材１２の送給を停止させる。そして、制御ユニット５０は、停止期間Ｔ３の後、通常供給期間Ｔ１に復帰させる。ここでは、制御ユニット５０は、接続部検知部４５によって接続部１３を検知してから通常供給期間Ｔ１に復帰させる。さらには、制御ユニット５０は、停止期間Ｔ３の後、線材用アキュームレータ３０によって蓄線された線材１２の蓄線量がゼロになってから、通常供給期間Ｔ１に復帰させる。

ここで、通常供給速度Ｖ１とは、押出被覆装置８０が芯線である線材１２に対して押出被覆処理を施せる最も速い速度に設定される。また、低供給速度Ｖ２とは、押出被覆装置８０が芯線である線材１２に対して押出被覆処理を施せる最も遅い速度に設定される。もっとも、通常供給速度Ｖ１及び低供給速度Ｖ２は、この速度に限定されるものではない。また、中間供給速度Ｖ３とは、通常供給速度Ｖ１と低供給速度Ｖ２とのちょうど中間の速度である。もっとも、中間供給速度Ｖ３は、前術の速度に限定されるものではなく、線材用アキュームレータ３０における線材１２の撓み発生と蓄線スピード等を考慮して、通常供給速度Ｖ１より遅く且つ低供給速度Ｖ２より速い速度に設定されればよい。

さらに、制御ユニット５０には、線材連続供給装置１０による線材１２の供給動作を開始する開始スイッチ及び線材１２の供給動作を終了する終了スイッチが接続されているとよい（図示省略）。そして、制御ユニット５０は、開始スイッチが押されて開始指令が与えられると線材１２の供給動作を開始し、終了スイッチが押されて終了指令が与えられると線材１２の供給動作を終了する。

以下、図８に示すフローチャートに沿って制御ユニット５０の処理について説明する。初期状態として、一方の線材送給部２０に収容された線材１２が引き出されて処理径路に通線されているものとする。そして、作業者は、開始スイッチを押して供給動作の開始指令を与える。

ステップＳ１では、制御ユニット５０は、一方の線材送給部２０に対して、線材１２を通常供給速度Ｖ１で送給するように駆動部２４を動作させる指令を与える。これにより、線材１２が一方の線材送給部２０から通常供給速度Ｖ１で送給される（図２、図７参照）。

ステップＳ２では、制御ユニット５０は、線材引出部４０に対して、線材１２を通常供給速度Ｖ１で引き出すように動作させる指令を与える。これにより、線材１２が線材引出部４０により線材送給部２０による送給速度と同じ通常供給速度Ｖ１で引き出される（図２、図７参照）。

ステップＳ３では、制御ユニット５０は、線材１２を送給する線材送給部２０の切替タイミングか否かを判定する。ここで、切替タイミングか否かは、例えば、線材送給部２０の通常供給速度Ｖ１での送給開始或いは線材引出部４０の通常供給速度Ｖ１での引き出し開始から、所定時間経過したか否か、駆動部２４によるリール２２の回転回数が所定回数に達したか否か又は線材１２が所定長さ送給されたか否か等によって判定するとよい。この判定のために、駆動部２４或いはリール２２の回転回数を検知するセンサ又は送給される線材１２にプーリー等を当てて直接線材１２の送給長さを検知するセンサ等を設けてもよい。そして、切替タイミングである場合にはステップＳ４へ進み、切替タイミングでない場合にはステップＳ３を繰り返す。なお、ステップＳ１からステップＳ３までの期間を通常供給期間Ｔ１という。

ステップＳ４では、制御ユニット５０は、線材引出部４０に対して、線材１２を通常供給速度Ｖ１より遅い低供給速度Ｖ２で引き出すように動作させる指令を与える。これにより、線材引出部４０による線材１２の引出速度が低供給速度Ｖ２に減速される（図３、図７参照）。ここでは、線材１２の引出速度は、一定加速度で減速される。

ステップＳ５では、制御ユニット５０は、線材送給部２０に対して、線材１２を通常供給速度Ｖ１より遅く且つ低供給速度Ｖ２より速い中間供給速度Ｖ３で送給させるように指令を与える。これにより、線材送給部２０による線材１２の送給速度が中間供給速度Ｖ３に減速される（図３、図７参照）。ここでは、線材１２の送給速度は、ステップＳ４における引出速度の減速における加速度より緩やかな一定加速度で減速される。

ステップＳ４及びステップＳ５では、線材送給部２０による線材１２の送給速度（低供給速度Ｖ２）と線材引出部４０による線材１２の引出速度（中間供給速度Ｖ３）との速度差により、線材１２が線材用アキュームレータ３０に蓄線されていく。

ステップＳ６では、制御ユニット５０は、蓄線が完了したか否かを判定する。蓄線完了は、蓄線量が所定の蓄線量に達しているか否かによって判定する。より具体的には、蓄線量が所定の蓄線量に達しているか否かは、蓄線検知部３９の出力から得られる可動軸部３４の位置が所定の位置に達しているか否かに基づいて判定する。そして、蓄線完了している場合にはステップＳ７に進み、蓄線完了していない場合にはステップＳ６を繰り返す。なお、ステップＳ４からステップＳ６を含む期間を蓄線期間Ｔ２という。

ここで、線材用アキュームレータ３０の所定の蓄線量と線材引出部４０の低供給速度Ｖ２との関係は、作業者が線材送給部２０を切り替えるためにかかる時間を確保できるように設定されている。より具体的には、所定の蓄線量と線材引出部４０の低供給速度Ｖ２とは、線材用アキュームレータ３０に蓄線された線材１２を、少なくとも切替時間において途絶えないように連続的に供給できるように設定される。すなわち、線材送給部２０の切替作業中は、線材送給部２０からの線材１２の送給が停止されるため、線材用アキュームレータ３０に蓄線された分の線材１２しか供給することができない。なお、切替時間とは、線材送給部２０の切替に要する最低限の時間であり、所定の蓄線量と線材引出部４０の低供給速度Ｖ２とを設定する目安の時間である。

ステップＳ７では、制御ユニット５０は、線材送給部２０に対して、線材１２の送給を停止する指令を与える。これにより、線材送給部２０による線材１２の送給は停止される（図４、図７参照）。より具体的には、線材送給部２０による線材１２の送給速度がゼロとなるまで一定加速度で減速される。

ここで、線材送給部２０における線材１２の送給速度を中間供給速度Ｖ３から停止するまでには、所定の減速時間がかかる。そして、線材１２の送給速度が中間供給速度Ｖ３から低供給速度Ｖ２に減速されるまでの間は、送給速度が線材引出部４０における線材１２の引出速度より速いため、線材用アキュームレータ３０によって線材１２が蓄線される（図７参照）。また、線材１２の送給速度が低供給速度Ｖ２から停止されるまでの間は、送給速度が引出速度より遅いため、線材用アキュームレータ３０に蓄線された線材１２が引き出される。そこで、ステップＳ６の蓄線完了における所定の蓄線量は、線材１２の送給速度が低供給速度Ｖ２に減速された時に蓄線量が線材用アキュームレータ３０の最大蓄線許容量Ｌｍを超えないように（ここでは最大蓄線許容量Ｌｍになるように）設定されている。

線材送給部２０による線材１２の送給が停止されると、作業者は、線材１２を送給する線材送給部２０を他方の線材送給部２０に切り替える（図４、図５参照）。

ステップＳ８では、制御ユニット５０は、線材１２を送給する線材送給部２０の切替が完了したか否かを判定する。より具体的には、作業者が一方の線材送給部２０の線材の終端部と他方の線材送給部２０の始端部の接続作業を完了して接続完了スイッチ７０を押すと、制御ユニット５０に接続完了指令が与えられる。すなわち、制御ユニット５０は、接続完了指令を受け取ることにより、線材送給部２０の切替が完了したと判定する。そして、接続完了している場合にはステップＳ９に進み、接続完了していない場合にはステップＳ８を繰り返す。なお、ステップＳ８の期間を蓄線期間Ｔ２という。

ステップＳ９では、制御ユニット５０は、線材送給部２０に対して、線材１２を低供給速度Ｖ２で送給するように動作させる指令を与える。これにより、線材送給部２０による線材１２の送給速度が低供給速度Ｖ２に加速される（図５、図７参照）。ここでは、制御ユニット５０は、送給速度が低供給速度Ｖ２になるまでに線材用アキュームレータ３０における線材１２の蓄線量がゼロになるように、加速度を調節して又は段階的に送給速度を低供給速度Ｖ２まで加速する。より具体的には、制御ユニット５０は、蓄線検知部３９の出力から検出される蓄線量をもとに、送給速度の加速度又は段階的な加速態様を設定する。

ステップＳ１０では、制御ユニット５０は、線材１２の接続部１３が線材引出部４０より下流側に通過したか否かを判定する。より具体的には、接続部１３が接続部検知部４５を通過すると、接続部検知部４５から制御ユニット５０に検知信号が出力される（図６参照）。ここでは、制御ユニット５０は、接続部１３が接続部検知部４５を通過してから巻取部９０に巻き取られるまでの設定時間の経過により、接続部１３の線材引出部４０の下流側への通過を判定する。すなわち、接続部１３が巻取部９０に巻取収容されるタイミングを、接続部１３が線材引出部４０より下流側に通過したことの判定基準としている。そして、接続部１３が線材引出部４０より下流側に通過していない場合にはステップＳ１０を繰り返す。また、接続部１３が線材引出部４０より下流側に通過している場合にはステップＳ１に戻る。これにより、ステップＳ１で線材１２が他方の線材送給部２０から通常供給速度Ｖ１で送給され、ステップＳ２で線材１２が線材引出部４０により線材送給部２０による送給速度と同じ通常供給速度Ｖ１で引き出される（図２、図７参照）。

また、線材連続供給装置１０による線材１２の供給を終了する場合又は緊急停止する場合等には、作業者は終了スイッチを押す。終了スイッチを押すことにより制御ユニット５０に停止指令が与えられ、制御ユニット５０は処理を終了する。なお、図８に示すフローチャートでは、この終了処理については省略している。

＜線材連続供給方法＞
上述したように、線材連続供給装置１０によって線材１２を途絶えさせずに連続的に供給することを説明してきたが、線材１２の連続供給は、以下の方法で行われれば線材連続供給装置１０を用いる場合に限られない。以下、線材連続供給方法について説明する。

まず、線材用アキュームレータ３０に対して線材１２を通常送給速度（ここでは通常供給速度Ｖ１）で送給すると共に線材用アキュームレータ３０から線材１２を通常引出速度（ここでは通常供給速度Ｖ１）で送給する送給速度と同じ速度で引き出す（工程（ａ））。この動作の期間を通常供給期間Ｔ１という。そして、この動作中には、線材用アキュームレータ３０では、線材１２の蓄線及び蓄線された分の線材１２の引き出しは行われない。

次に、線材用アキュームレータ３０に対して線材１２を送給する送給速度（ここでは通常供給速度Ｖ１）より遅い速度（ここでは低供給速度Ｖ２）で線材用アキュームレータ３０から前記線材１２を引き出して、線材用アキュームレータ３０に蓄線させる（工程（ｂ））。ここでは、工程（ｂ）では、通常供給速度Ｖ１より遅く低供給速度Ｖ２より速い中間供給速度Ｖ３で、線材用アキュームレータ３０に対して線材１２を送給する。すなわち、線材用アキュームレータ３０に対して線材１２を送給する送給速度と線材１２を引き出す引出速度との間に速度差を設定し、送給される線材１２のうち、引出量より多い分の線材１２が徐々に蓄線される。この動作の期間を蓄線期間Ｔ２という。

さらに、線材用アキュームレータ３０から線材１２を通常引出速度より遅い低供給速度Ｖ２で引き出したまま、線材用アキュームレータ３０に対する線材１２の送給を停止する（工程（ｃ））。そして、線材１２の送給停止中には、線材１２の供給源を切り替えることができる。すなわち、上述した線材連続供給装置１０では、一方の線材送給部２０の線材１２の終端部と他方の線材送給部２０の始端部とを接続して、線材１２を供給する線材送給部２０を切り替える。この動作中には、線材用アキュームレータ３０に蓄線された線材１２のみが引き出される。この動作の期間を停止期間Ｔ３という。

その後、再び工程（ａ）が行われて、線材１２を通常送給速度で送給すると共に通常引出速度で引き出す通常供給期間Ｔ１に復帰する。ここで、線材１２のうち一の線材送給部２０の線材１２の終端部と他の線材送給部２０の始端部とを接続した接続部１３が、線材１２の引出位置より下流側に通過してから工程（ａ）が行われるとよい。すなわち、接続部１３は線材１２の他の部位と比較して引張強度が弱い可能性があるため、引出力を受ける区間に接続部１３が存在する間は引出速度を低いままに保つとよい。そして、接続部１３が線材１２の引出位置を過ぎてから引出速度を上げる。また、工程（ｂ）で線材用アキュームレータ３０により蓄積された線材１２の蓄線量がゼロになってから工程（ａ）が行われるとよい。すなわち、線材用アキュームレータ３０を通過する区間では、蓄線力付与部３８によって、供給経路における他の区間より線材１２に対して大きい負荷がかかる。よって、通常供給期間においては、蓄線量をゼロにした状態で線材１２を供給するようにしている。ここで、蓄線分の線材１２がなくなるとは、可動軸部３４が、固定軸部３２に対して可動範囲においてもっとも近接した位置に移動した状態を言う。

＜効果＞
上記実施形態に係る線材連続供給装置１０及び線材連続供給方法によると、蓄線期間Ｔ２に、線材送給部２０による線材用アキュームレータに対する線材１２の送給速度（通常供給速度Ｖ１）より遅い低供給速度Ｖ２で、線材引出部４０によって線材用アキュームレータから線材１２が引き出されることにより、線材用アキュームレータ３０に線材１２が蓄線される。これにより、停止期間Ｔ３に、線材送給部２０による線材用アキュームレータに対する線材１２の送給が停止されても、線材用アキュームレータ３０に蓄線された分の線材１２を引き出して、線材１２を途絶えずに供給することができる。また、停止期間Ｔ３に線材用アキュームレータ３０に対する線材１２の送給を停止する際に、線材引出部４０によって線材１２が低供給速度Ｖ２で送給される。このため、線材用アキュームレータ３０において可動軸部３４の可動範囲を大きくするような装置自体の体格の拡大を抑制して、線材送給部２０における線材１２の供給停止時間を確保することができる。これにより、線材送給部２０からの線材１２の送給を停止した状態で、線材１２を供給する線材送給部２０の切り替えをより確実に行うことができる。

また、停止期間Ｔ３の後、接続部検知部４５によって接続部１３が検知されてから通常供給期間Ｔ１に復帰するため、線材引出部４０による引出力によって接続部１３にかかる負荷をなるべく小さくすることができる。

また、停止期間Ｔ３の後、線材用アキュームレータ２０によって蓄線された線材１２の蓄線量がゼロになってから、通常供給期間Ｔ１に復帰するため、線材１２が線材用アキュームレータ３０を通る距離を短くして線材１２にかかる負荷をなるべく小さくすることができる。

また、蓄線期間Ｔ２において、線材送給部２０によって通常送給速度Ｖ１より遅い中間供給速度Ｖ３で線材１２を供給しているため、送給速度と引出速度との速度差が大きいことによる線材用アキュームレータ３０内における線材１２の撓みを抑制することができる。

＜変形例＞
これまで、線材送給部２０による線材１２の送給速度を、通常供給速度Ｖ１から中間供給速度Ｖ３に減速してから停止する例で説明してきたが、これに限られるものではない。すなわち、蓄線期間Ｔ２において、線材用アキュームレータ３０に線材１２が蓄線されるように、線材送給部２０の送給速度より線材引出部４０の引出速度が遅く設定されればよい。この条件を満たしていれば、例えば、線材送給部２０の送給速度が通常供給速度Ｖ１から直接停止されてもよいし、線材引出部４０の引出速度が段階的に減速されてもよい。もっとも、送給速度と引出速度との速度差が大き過ぎると線材用アキュームレータ３０内において線材１２に撓みが生じる恐れがあるため、引出速度を低供給速度Ｖ２に減速するタイミングで、送給速度を中間供給速度Ｖ３に減速することが好ましい。

また、停止期間Ｔ３の終了後に、線材送給部２０により蓄線量がゼロとなるように送給速度を低供給速度Ｖ２まで加速するように設定されているが、これに限られるものではない。すなわち、線材用アキュームレータ３０に線材１２が蓄線されたまま送給速度が低供給速度Ｖ２に加速されてもよい。もっとも、線材用アキュームレータ３０内における線材１２に対する負荷を軽減する観点から言うと、停止期間Ｔ３の後、蓄線量がゼロとなるように送給速度を調節するとよい。

また、接続部検知部４５で接続部１３を検知してから線材送給部２０による送給速度を通常供給速度Ｖ１に加速する例で説明してきたが、必ずしもこの場合に限られるものではない。すなわち、停止期間Ｔ３の後、接続部１３の検知前に引出速度を通常供給速度Ｖ１に加速してもよい。もっとも、接続部１３にかかる負荷を軽減するためには、接続部１３が線材引出部４０より下流側の位置に通過したことを検出してから、引出速度を通常供給速度Ｖ１に加速することが好ましい。

また、加減速時の加速度が一定である例で説明してきたが、加減速中に加速度が変化するように制御ユニット５０によって制御されてもよい。また、通常供給期間Ｔ１における線材送給部２０の通常送給速度と線材引出部４０の通常引出速度とが同じ通常供給速度Ｖ１である例で説明してきたが、厳密な同一を問うものではない。すなわち、線材用アキュームレータ３０の蓄線量の範囲内で線材１２が蓄線又は引き出される程度の速度差が生じていても構わない。

また、蓄線期間Ｔ２及び停止期間Ｔ３における線材引出部４０の引出速度が同じ低供給速度Ｖ２に設定されている例で説明してきたが、これに限られるものではない。すなわち、線材引出部４０の引出速度は、蓄線期間Ｔ２では線材送給部２０の送給速度より遅く、停止期間Ｔ３では通常引出速度より遅く設定されていれば、蓄線期間Ｔ２と停止期間Ｔ３とで異なる速度に設定されていてもよい。

以上のように、線材連続供給装置１０及び線材連続供給方法は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。また、上述した各種変形例は、相互に矛盾しない限り組み合わせて適用可能である。そして、例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１０ 線材連続供給装置
１２ 線材
１３ 接続部
２０ 線材送給部
３０ 線材用アキュームレータ
３２ 固定軸部
３３ 固定側プーリー
３４ 可動軸部
３５ 可動側プーリー
４０ 線材引出部
４５ 接続部検知部
５０ 制御ユニット
Ｔ１ 通常供給期間
Ｔ２ 蓄線期間
Ｔ３ 停止期間
Ｖ１ 通常供給速度
Ｖ２ 低供給速度
Ｖ３ 中間供給速度

Claims (5)

1. 線材を連続的に供給する線材連続供給装置であって、
   固定軸部に回転可能に支持された複数の固定側プーリーと、前記固定軸部に対して接離可能に支持された可動軸部に回転可能に支持された複数の可動側プーリーとを含み、前記線材を蓄線可能な線材用アキュームレータと、
   前記線材が収容され、前記線材を前記線材用アキュームレータに送給可能な線材送給部と、
   前記線材用アキュームレータから前記線材を引き出す線材引出部と、
   通常供給期間に、前記線材送給部に前記線材を通常送給速度で送給させると共に前記線材引出部に前記線材を通常引出速度で引き出させ、蓄線期間に、前記線材送給部による前記線材の送給速度より遅い速度で前記線材引出部に前記線材を引き出させた後、停止期間に、前記線材送給部による前記線材の前記通常送給速度より遅い低供給速度で前記線材引出部に前記線材を引き出させたまま前記線材送給部に前記線材の送給を停止させる制御ユニットと、
   を備える、線材連続供給装置。
2. 請求項１に記載の線材連続供給装置であって、
   前記線材引出部の下流側に配設され、一の前記線材送給部に収容される線材の終端部と他の前記線材送給部に収容される線材の始端部とを接続した接続部の通過を検知可能な接続部検知部をさらに備え、
   前記制御ユニットは、前記停止期間の後、前記接続部検知部によって前記接続部を検知してから前記通常供給期間に復帰させる、線材連続供給装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の線材連続供給装置であって、
   前記制御ユニットは、前記停止期間の後、前記線材用アキュームレータによって蓄線された前記線材の蓄線量がゼロになってから、前記通常供給期間に復帰させる、線材連続供給装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の線材連続供給装置であって、
   前記制御ユニットは、前記蓄線期間において、前記通常送給速度より遅く前記低供給速度より速い中間供給速度で前記線材送給部に前記線材を送給させる、線材連続供給装置。
5. 線材を連続的に供給する線材連続供給方法であって、
   固定軸部に回転可能に支持された複数の固定側プーリーと、前記固定軸部に対して接離可能に指示された可動軸部に回転可能に支持された複数の可動側プーリーとを含み、前記線材を蓄線可能な線材用アキュームレータを用いて、
   （ａ）前記線材用アキュームレータに対して前記線材を通常供給速度で送給すると共に前記線材用アキュームレータから前記線材を前記通常供給速度で引き出す工程と、
   （ｂ）前記線材用アキュームレータに対して前記線材を送給する送給速度より遅い低供給速度で前記線材用アキュームレータから前記線材を引き出して、前記線材用アキュームレータに前記線材を蓄線させる工程と、
   （ｃ）前記線材用アキュームレータから前記線材を前記低供給速度で引き出したまま、前記線材用アキュームレータに対する前記線材の送給を停止する工程と、
   を備え、
   前記工程（ｃ）の後、再び前記工程（ａ）が行われる、線材連続供給方法。

Images