JP3488305B2 - 線条体の巻付け設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、ピアノ線や硬鋼線等
の線条体を製造する工程の終端において、次工程で線条
体を連続的に巻出すためのスプールに、線条体を巻取る
際に用いる巻付け設備に関する。 【０００２】 【従来の技術】線条体の製造においては、生産能力の大
きく異なる２つの工程、例えば熱処理工程と伸線処理工
程とを連続化することが難しいため、スプールに一旦巻
取ってから次の工程に供するのが通例である。線条体を
スプールまたはこれに類似したもの（以下スプールと総
称する）に巻取るには、作業者がスプールのフランジに
予め設けられた穴へ線条体の巻始端を差し込みペンチ等
で折り曲げてフランジに固定した後、線条体をスプール
の巻取りドラムに巻付けて貯線し、最後に巻終端を上記
の穴へ固定するのが一般的である。また、次工程で線条
体を複数のスプールから連続的に巻出すためには、スプ
ールへの巻付けが終了した状態において、線条体の巻始
端を、次に続くスプールでの巻終端と溶接可能な長さで
スプール外に露出させなければならず、例えばフランジ
端部に設けられた外部に通じる穴に線条体の巻始端をス
プール内側から外側へと通し、必要な長さが得られるま
で引き出しスプール外で固定することで対処している。 【０００３】近年、人手不足により省力化や自動化が押
し進められているが、スプールに線条体を固定する作業
は前述のように人による手作業にたよっており、自動化
を阻害する原因の１つであった。そこで、発明者らは、
スプールのフランジ部に穴等の加工を施すことなく、さ
らに穴等の位置を検出し自動的に通す高度な制御装置を
必要とすることなしに、スプールから巻始端及び巻終端
とも自由に取り出せることができる線条体の巻取り方法
について、先に特開平４−288928号公報にて提案した。 【０００４】すなわち、線条体の巻始端をスプールと並
列に配置したホルダーに固定し、このホルダーに線条体
を一旦巻き付けた後、線条体をスプールの巻付け域に案
内してスプールへの巻付けを開始し、スプールに線条体
を順次に巻付け、線条体の巻終端付近を残して巻付けを
停止し、この巻始端を残した巻終端付近の線条体ととも
に巻き付けて固定する一方、巻終端をスプールに固定す
る方法を提案した。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】この方法は、巻終端付
近の線条体をくせ付けして巻径より小さな曲率半径を与
え、その巻終端付近の線条体の弾性力を利用してスプー
ルに係止するものであり、従って巻終端自体は拘束され
ていないため、巻終端の固定は不十分であり、巻終端が
スプールから外れることもあった。さらに、巻終端近傍
のくせ付けは、千鳥足状に配置されたローラー群を通過
させて行うが、くせ付けはローラーの形状以外に線材の
線径、ローラー通過時の線条体の張力さらに線条体の抗
張力等の材質によっても変化するため、一定のくせ付け
を線条体に安定して付与することが困難であり、線条体
のスプールに対する係止が安定しない原因となる。 【０００６】従って、この発明の目的は、線条体の巻始
端とともに巻終端を確実に固定する巻取りを実現するた
めの巻付け設備を提供することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】この発明は、線条体を巻
取るスプールに隣接配置するホルダー、スプールの巻取
りドラム域内に線条体を導く誘導装置、線条体を切断後
にその端部を移動する切断・移動装置及び線条体の巻始
端と巻終端との捻じり止めをはかる結合装置をそれぞれ
配設してなり、上記ホルダーは、線条体の巻始端を把持
するチャックと線条体を巻付ける貯線部と貯線後の線条
体をスプールの巻取りドラム側へ案内する放出ガイドと
をそなえ、上記結合装置は、ホルダー及び巻取りドラム
域間の移動過程で線条体の巻始端及び巻終端をそれぞれ
保持する係止ガイドとこの係止ガイドに保持された巻始
端及び巻終端から離間した位置で線条体を拘束する拘束
ガイドとをそなえ、この拘束ガイドに対して係止ガイド
を回転可能に設けたことを特徴とする線条体の巻付け設
備である。 【０００８】 【０００９】さて、図１にこの発明の自動巻取り設備を
示す。図中１はスプール２と同軸上に並置したホルダ
ー、３は線条体４の誘導装置、５は線条体４の切断・移
動装置及び６は結合装置である。 【００１０】ホルダー１は、図２に示すように、小フラ
ンジ付の円盤をスプール２と同軸上に配置してなり、小
フランジ内側の貯線部101 及び線条体４の巻始端を把持
するチャック102 をそれぞれそなえる。このホルダー１
に線条体４の巻始端を一旦固定するには、チャック102
に対向配置したチャック開放装置202 を用いて、同図
(c) に示すようにチャック102 を開放する。すなわち、
チャック102 を構成する挟持板102a,102b は挟持板102b
に対して挟持板102aが進退可能にかつばね102cによって
挟持板102bに押付けられており、この挟持板102aに固定
した移動軸102dをチャック開放装置202 の開放軸202aで
押すことによって、挟持板102aを移動してチャック102
を開く。 【００１１】誘導装置３は、図３に示すように、線条体
４を巻取りドラム201 にその幅方向で均一に巻取るため
に線条体４をドラム幅方向に移動させながら案内誘導す
るものであり、線条体４を送り出す溝付きローラ301 を
スプール２の軸と平行に配設した固定軸302 に、その軸
方向に移動可能に取付けてなる。 【００１２】切断・移動装置５は、図４に示すように、
線条体４を把持する切断用チャック501 及び線条体４の
切断機502 をそなえ、さらに切断後切断用チャック501
に把持された線条体４の端末をホルダー１のチャック10
2 の位置に搬送する走行台車503 を有する。 【００１３】結合装置６は、図５及び６に示すように、
スプール２の巻取りドラム201 に対応してスプール２に
近接配置した拘束ガイド601 及びホルダー１と拘束ガイ
ド601 との間で移動可能に設けた係止ガイド602 からな
る。拘束ガイド601 は、線条体を保持するための案内溝
603 を有する。一方、係止ガイド602 は、線条体の巻始
端を挟むための把持部604 及び線条体の巻終端付近を引
っかけるフック605 からなる。フック605 は、図７に示
すように、把持部604 に貫通した連結棒605aの一端に固
定して把持部604 に対して進退可能に設け、把持部604
とフック605 との間に生じる隙間に線条体を挟むもので
ある。さらに、フック605 は、連結棒605aの他端と把持
部604 との間に配置したばね604aにて隙間が閉じる向き
に押しつけられている。なお、フック605 を移動して隙
間を開くには、連結棒605aの他端をエアシリンダー（図
示せず）にて、図７(b) に矢印で示すように、軸方向に
押圧すればよい。 【００１４】また、係止ガイド602 は、支持板606 にギ
ア群607 を介して回転自在に固定して、支持板606 上に
配置したモーター608 からギア群607 を介して係止ガイ
ド602 に駆動力を伝達し、係止ガイド602 に回転を与え
る。また、係止ガイド602 は、ベース板609 に補助板61
0 を介して上下動可能に取り付け、かつベース板609を
スプール２の軸方向に延びるレール611 に沿って往復動
可能に取り付けることによって、係止ガイド602 をスプ
ール２の径方向及び軸方向にそれぞれ移動自在に設置す
る。すなわち、係止ガイド602 を支持するベース板609
はローラー609aを介してレール611 に取付け、ベース板
609 を例えばエアシリンダー（図示せず）に連結して往
復動することによって、係止ガイド602 のスプール２軸
方向の移動をはかる。同様に、ベース板609 に補助板61
0 を、ローラーおよびレールの組合わせ機構を介して、
取付け、補助板610 を例えばエアシリンダー（図示せ
ず）に連結して往復動することによって、係止ガイド60
2 のスプール２径方向の移動をはかる。 【００１５】以上の各装置を用いて、次のような作業を
自動的に行うことができる。まず巻始めの作業は、図８
〜11に示すように、ホルダー１のチャック102 がスプー
ル２の外側に設けたチャック開放装置202 に対し位置合
わせを完了した後、チャック開放装置202 を用い、図２
(c) に示したところに従ってチャック102 を開いてお
く。続いて図４に示した、切断・移動装置５による上述
の作業において線条体４の巻始端を把持した切断用チャ
ック501 を、走行台車503 によりホルダー１のチャック
102 まで案内移動し、巻始端をチャック102 に通してか
らチャック102 を閉じることで線条体端部をホルダー１
に固定する（図８参照）。 【００１６】次いでスプール２と連れ回転するホルダー
１に、図９に示すように、線条体４を巻付けて貯線部10
1 に所定量で貯線後、図10に示すように、上述の放出ガ
イド103 から線条体４を誘導装置３で移動してスプール
２の巻取りドラム201 内に落とし込み、スプール２での
巻取りを開始し、巻取りドラム201 に線条体４を順次巻
き付ける。 【００１７】所定の巻長さが巻取られた後は、図11に示
すように、ホルダー１のチャック102 をチャック開閉駆
動装置202 に対し位置合わせを行う。ここで、誘導装置
３をホルダー１とは逆側のスプールフランジ寄りに配置
し、巻取りドラム201 から誘導装置３へ延びる線条体４
を拘束ガイド601 上方域から外しておく。 【００１８】次に、図12に示すように、結合装置６の係
止ガイド602 をホルダー１の上方に移動後に下降させ、
図13に示すように、係止ガイド602 の把持部604 で挟ん
で保持し、チャック102 を開いて線条体４を開放する。
その後、この係止ガイド602を上昇後に拘束ガイド601
の上方まで移動して拘束ガイド601 の案内溝603 内を通
って下降させる。ここで、図14及び15に示すように、係
止ガイド602 に向かって誘導装置３を移動することによ
って、係止ガイド602 のフック605 に線条体４を引っか
け、その後係止ガイド602 は、図16に示すように案内溝
603 内を通って上昇させる。 【００１９】係止ガイド602 が拘束ガイド601 の上方ま
で移動したならば、図17に示すように、係止ガイド602
に回転を与えて、係止ガイド602 と拘束ガイド601 との
間で、巻始端付近の線条体４と巻終端付近の線条体４と
を捻じり合わせる。この捻じり合わせには、巻始端及び
巻終端に連続して少なくとも係止ガイド602 と拘束ガイ
ド601 との距離に見合う長さの線条体４が必要になる
が、これはホルダー１の貯線部101 に巻き回した線条体
４及び誘導装置３の溝付きローラ301を経由する線条体
４にて補充する。 【００２０】その後、誘導装置３の移動によって線条体
４を、図４に示した切断用チャック401 まで移動してこ
こで把持し、切断装置502 で線条体４を切断する。その
後、図18に示すように、係止ガイド602 の把持部604 に
保持された巻始端を開放するとともに係止ガイド602 を
ホルダー１側に移動してフック605 から巻終端を外せ
ば、巻始端と巻終端とが相互に固定された状態で巻取り
が終了する。 【００２１】なお、巻始端及び巻終端は、次工程の溶接
接合に先立って、その結束を開放する。ここで開放され
た線条体は、スプール２のフランジ内面とドラムに巻付
けた線条体との間から延びる端部が巻始端であり、一方
ドラムに巻付けた線条体の表面から延びる端部が巻終端
であるから、各スプール間で行う溶接接合において巻始
端及び巻終端を混同することはない。 【００２２】 【作用】この発明では、線条体の巻始端をスプールに直
接巻付けないため、次の工程での巻出しを連続的に行う
ことが可能である。すなわち、次工程での巻出し装置
は、例えば回転軸を中心に２個のスプールが並置されて
おり、１つのスプールの線条体が空になると他方のスプ
ールから連続して線条体が出されるように２つのスプー
ルの線条体の端部を溶接等により接合するのが通例であ
る。従って、次工程で線条体の繰り出しを連続的に行う
には、特に線条体の巻始端を、巻始端及び巻終端を接合
するのに充分な長さでスプールから自由に取り出せるこ
とが肝要であり、巻始端付近の線条体がスプール外側に
引き出された状態で巻取りを終了することによって、上
記の接合に必要な長さの線条体が確保される。 【００２３】また、線条体の巻始端及び巻終端を捻じり
合わせて相互に固定すると、線条体の巻重ねによってス
プールに固定される巻始端に巻終端が固定されるから、
従来はスプールからの外れが問題であった、巻終端の固
定を確実に行うことができる。 【００２４】 【実施例】従来のスチールワイヤをスプールに巻取る作
業は、スプールのフランジに予め設けられた穴へワイヤ
の巻始端を差し込みペンチ等で折り曲げてフランジに固
定する工程及びワイヤをスプールに巻付けた後ワイヤの
巻終端を上記の穴へ固定する工程を作業者が行っていた
が、上記した図８〜18に示したところに従って巻取るこ
とによって、これら作業者による工程が省略され、また
巻取り装置の稼働率が20％向上した。また、巻取り後の
スプールにおいて、線条体の巻始端及び巻終端は確実に
相互に固定されるため、線条体の各端部がスプールから
外れることは無かった。 【００２５】また従来のラインで用いられている、巻取
りを終了したスプールを巻取り装置の外側に自動搬送す
るとともに、空のスプールを巻取り装置に自動搬入する
装置を付加することで、スプールへの自動巻取り作業を
繰り返しかつ終始連続して行うことができた。 【００２６】 【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
スプールに穴などの新たな加工を施すことなしに、次の
工程で連続して処理できるように、巻始め端部を自由に
取り出せるような形態で、しかも線条体の各端部をスプ
ールに対して確実に固定した状態で、線条体をスプール
に巻付けることが自動で行われるため、線条体製造の一
連の工程にあって極めて有用である。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明で使用する自動巻取り装置の全体図で
ある。 【図２】ホルダーを示す模式図である。 【図３】誘導装置を示す模式図である。 【図４】切断・移動装置を示す模式図である。 【図５】結合装置を示す模式図である。 【図６】結合装置を示す模式図である。 【図７】係止ガイドの模式図である。 【図８】線条体巻始めの要領を示す模式図である。 【図９】線条体巻始めの要領を示す模式図である。 【図１０】線条体巻始めの要領を示す模式図である。 【図１１】線条体巻終わりの要領を示す模式図である。 【図１２】線条体の端部処理の要領を示す模式図であ
る。 【図１３】線条体の端部処理の要領を示す模式図であ
る。 【図１４】線条体の端部処理の要領を示す模式図であ
る。 【図１５】線条体の端部処理の要領を示す模式図であ
る。 【図１６】線条体の端部処理の要領を示す模式図であ
る。 【図１７】線条体の端部処理の要領を示す模式図であ
る。 【図１８】線条体の端部処理の要領を示す模式図であ
る。 【符号の説明】 １ ホルダー ２ スプール ３ 誘導装置 ４ 線条体 ５ 切断・移動装置 ６ 結合装置 101 貯線部 102 チャック 102a 挟持板 102b 挟持板 102c ばね 102d 移動軸 103 放出ガイド 201 ドラム 202 チャック開放装置 202a 開放軸 301 巻取りガイド 302 走行台車 303 トラバース 303a 溝付きローラ 303b 固定軸 501 切断用チャック 502 切断機 503 走行台車 601 拘束ガイド 602 係止ガイド 603 案内溝 604 把持部 605 フック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21C 45/00 - 49/00 B65H 65/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 線条体を巻取るスプールに隣接配置する
   ホルダー、スプールの巻取りドラム域内に線条体を導く
   誘導装置、線条体を切断後にその端部を移動する切断・
   移動装置及び線条体の巻始端と巻終端との捻じり止めを
   はかる結合装置をそれぞれ配設してなり、上記ホルダー
   は、線条体の巻始端を把持するチャックと線条体を巻付
   ける貯線部と貯線後の線条体をスプールの巻取りドラム
   側へ案内する放出ガイドとをそなえ、上記結合装置は、
   ホルダー及び巻取りドラム域間の移動過程で線条体の巻
   始端及び巻終端をそれぞれ保持する係止ガイドとこの係
   止ガイドに保持された巻始端及び巻終端から離間した位
   置で線条体を拘束する拘束ガイドとをそなえ、この拘束
   ガイドに対して係止ガイドを回転可能に設けたことを特
   徴とする線条体の巻付け設備。