JP3918132B1 - 伸線機と伸線方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の伸線ユニットを連設した場合にも連設方向の寸法を小さくした伸線機を提供する。
【解決手段】 線材11をボビン２１から繰り出す線材供給手段２０と、伸線した線材１１を巻き取る線材巻取手段６０と、線材１１を伸線するための伸線ユニット４０とを備える伸線機であって、前記伸線ユニット４０を、線材１１を縮径する伸線ダイス５６と、伸線した線材１１をノンスリップで走行させるキャプスタン５７と、前記伸線ダイス５６の伸線方向と略平行に直線移動することにより線材１１にバックテンションを付与するダンサローラ４５とより構成し、前記線材供給手段２０と前記線材巻取手段６０との間に、複数の伸線ユニットを上流の横一列と下流の横一列の上下横二列に連設配置した構成。
【選択図】 図１

Description

本発明は、伸線機に関し、特に、複数の伸線ダイスによって線径５０μm以下の極細金属線の伸線を行うノンスリップ型の伸線機に関する。

従来、ノンスリップ型の伸線機として、被処理金属線を巻き出すための巻出手段と、被処理金属線を巻き取るための巻取手段と、被処理金属線を伸線するための伸線ユニットとを備える伸線機であって、前記伸線ユニットを、被処理金属線をノンスリップで引き取る(走行させる)キャプスタンと、被処理金属線にバックテンションを付与するダンサローラと、被処理金属線を縮径する伸線ダイスとにより構成し、前記巻出手段と巻取手段との間に、複数の伸線ユニットを連設したことを特徴とする伸線機として特開２００５−１０３６２３号公報が提案されている。

また、伸線機の小型化を目的とし、伸線すべき線材を直列状に配置した複数個のキャプスタンに順次巻掛けつつ移送すると共に該キャプスタン間に配置されたダイスに通過させ、線材を各ダイスにより順次引抜縮径して伸線する装置において、上記各キャプスタンを線材の移送方向に千鳥状に順次配置して一組が隣る三個のキャプスタンからなる複数組のキャプスタン組を形成し、該各キャプスタン組のうちの三個のキャプスタンをそれぞれ相互に回転させる単一個の伝達歯車を配設して構成したものが特開平１０−１８０３４２号公報に提案されている。
特開２００５−１０３６２３号公報 特開平１０−１８０３４２号公報

しかし特許文献１においては、伸線ユニットのバックテンションを付与するダンサローラ４５がダンサアーム４６により支点を中心に回動して円弧を描くごとく駆動されている。従って、ダンサローラ４５は伸線ダイス５６の伸線方向と平行に直線移動する構成でない。そして、ダンサローラを経た被処理金属線が直ちに伸線ダイスに挿通されず、入側ガイドローラ５１を経由し,走行方向を反転して伸線ダイスに挿通する必要があった。
また、ダンサアーム４６の揺動支点は伸線ダイス５６の伸線方向と交叉する方向に離間して配置されており伸線ユニットの占有空間が大きかった。その結果、複数の伸線ユニットを連設した場合、伸線機を小型化できず、連設方向に長大化する恐れが有った。
さらに、被処理金属線をノンスリップで引き取る(走行させる)キャプスタン５７の近傍に前記キャプスタン軸に対し傾斜した軸心を有するセパレートローラを配設する構成を開示するものでなかった。

特許文献２においては、バックテンションを付与するダンサローラを用いる構成を開示するものでない。また、キャプスタンの近傍に前記キャプスタン軸に対し傾斜した軸心を有するセパレートローラを配設する構成を開示するものでもない。
さらに、キャプスタンKとダイスDからなる伸線ユニットを上下二段に直列状に配置するものの、上流の第一列(上段)の被処理金属線走行面と下流の第二列(下段)の被処理金属線走行面とを図４の紙面と交叉する方向にずらし異ならせる構成となっていない。その結果、上段の伸線ユニットに線材を張架する際、下段の伸線ユニットが邪魔になり配線作業がやりにくくなる恐れがあった。さらに、被処理金属線を繰り出す金属線供給手段と縮径した金属線を巻き取る金属線巻取手段とが両端側に離間して配置され伸線ユニット連設方向の装置寸法が大きくなる恐れがあった。

本発明は、複数の伸線ユニットを連設した場合にも連設方向の寸法を小さくし、伸線機を小型にコンパクトに構成することを目的とする。
さらに、伸線ユニットを上一行と下一行の上下二行にわたって直列状に配置した場合にも被処理金属線(以下、線材と呼ぶ。)の配線処理を容易にし、作業性を阻害しないことを目的とする。さらに、キャプスタンの線材引っ張り力を向上させ、ノンスリップ状態で確実に安定して線材を走行させる(引き取る)ことを目的とする。

本発明にかかる第一の観点の伸線機は、線材にバックテンションを付与するダンサローラと、線材を縮径する伸線ダイスと、線材をノンスリップで走行させるキャプスタンとからなり、前記ダンサローラを前記伸線ダイスの伸線方向と略平行に直線移動させる様にして、ダンサローラの位置にかかわらずダンサローラを半周巻回した線材が直ちに伸線ダイスに挿通し、さらに、前記伸線ダイスを出た線材が直ちにキャプスタンによって引き取られるようにしたことを特徴としたもので、前記キャプスタンと前記セパレートローラに前記線材を少なくとも２回以上巻回することにより線材の走行方向を転換させるガイドローラの設置箇所を最小限に留めることができる。そして、複数の伸線ユニットを連設した場合にも連設方向の寸法を小さく、伸線機を小型にコンパクトに構成できる。(請求項１)

なお、第一の観点にかかる伸線機において、線材をノンスリップで走行させるキャプスタンの近傍に前記キャプスタン軸に対し傾斜した軸心を有するセパレートローラを配設したことを特徴としたもので、前記キャプスタンと前記セパレートローラに前記線材を少なくとも２回以上巻回することによりキャプスタンの線材引っ張り力を向上させ、確実に安定して線材を走行させることができる。(請求項２)

本発明にかかる第二の観点の伸線機は、線材を繰り出す線材供給手段と、伸線した線材を巻き取る線材巻取手段と、線材を伸線するための伸線ユニットとを備える伸線機であって、前記伸線ユニットを、線材を縮径する伸線ダイスと、伸線した線材をノンスリップで走行させるキャプスタンと、前記伸線ダイスの伸線方向と略平行に直線移動して線材にバックテンションを付与するダンサローラとより構成し、前記線材供給手段と前記線材巻取手段との間に、複数の前記伸線ユニットを直列に連設配置したことを特徴としたもので、これにより伸線機を小型にコンパクトに構成できる。(請求項３)

なお、第二の観点にかかる伸線機において、伸線した線材をノンスリップで走行させるキャプスタンの近傍に前記キャプスタン軸に対し傾斜した軸心を有するセパレートローラを配設したことを特徴としたもので、前記キャプスタンと前記セパレートローラに前記線材を少なくとも２回以上巻回することによりキャプスタンの線材引っ張り力を向上させ、確実に安定して線材を走行させることができる。(請求項４)

さらに第二の観点にかかる伸線機において、複数の伸線ユニットを複数行にわたって連設配置するとともに、前記伸線ユニットを配設する筐体主面を前記複数行の各行毎に順次、前記筐体の奥行き方向に後退させたことを特徴したもので、これにより伸線機をより一層、小型にコンパクトに構成できる。 (請求項５)

さらに、第二の観点にかかる伸線機において、複数の伸線ユニットを上流の横一列と下流の横一列の上下横二列に連設配置し、上流の横一列に連設する伸線ユニットを筐体の第一の平面及び第一の傾斜面に配設し、下流の横一列に連設する伸線ユニットを前記筐体の第二の平面及び第二の傾斜面に配設し、前記第一の平面及び第一の傾斜面より前記第二の平面及び第二の傾斜面を低く構成したことを特徴としたもので、これにより線材の配線処理を容易にし、作業性を阻害しない。(請求項６)

本発明にかかる第三の観点の伸線方法は、ダンサローラを略半周巻回してバックテンションを付与した線材を直ちに伸線ダイスに挿通し、前記伸線ダイスを通過した前記線材を直ちに表面が弾性体で被覆されたキャプスタンによりノンスリップ状態で引っ張り縮径するものであって、前記ダンサローラを前記伸線ダイスの伸線方向と略平行に直線移動させるようにしたことを特徴としたもので、これにより線材の縮径を確実に行え、伸線機を小型にコンパクトに構成できる。(請求項７)

さらに、第三の観点にかかる伸線方法において、縮径した線材をノンスリップで走行させるキャプスタンの近傍に前記キャプスタン軸に対し傾斜した軸心を有するセパレートローラを配設し、前記キャプスタンと前記セパレートローラとを前記縮径した線材が複数回にわたって位置をずらせて巻回するようにしたことを特徴としたもので、これにより伸線ダイスとキャプスタンとの間の張力(フロントテンション)が向上するとともに張力設定が容易となり線材の縮径を確実に行える。(請求項８)

上記構成により本発明装置は、複数の伸線ユニットを横一列に連設した場合にも連設方向の寸法を小さくでき伸線機を小型にコンパクトに構成できる。
さらに、伸線ユニットを複数行にわたって、例えば、上流の横一列と下流の横一列の上下横二列に連設配置した場合には更に連設方向の寸法を小さくできる。そして、伸線ユニットを配設する筐体主面を前記複数行の各行毎に順次、前記筐体の奥行き方向に後退させることにより各行における線材の配線処理を容易にし作業性を向上させる。
さらに、キャプスタンの線材引っ張り力を向上させ、ノンスリップで確実に安定して極細の線材を走行させることができる。

本発明にかかる伸線機は上述の通りである。本実施例の伸線機は、キャプスタンによりノンスリップ（スリップなし）で線材を走行させる(引き取る)ノンスリップ型の伸線機として構成される。特に、本実施例の伸線機は、線径０．０５ｍｍ以下の極細金属線を伸線する極細金属線用伸線機として好適なものとなる。なお、金属線として、代表的には、金ボンディングワイヤが挙げられるが、これに限るものではない。金属線の材料としては、ステンレス、銅、アルミニウム、タングステン、モリブデン、チタン、その他の金属でもよい。

一般的に伸線機は線材に一方向の力を加えてダイスを通る抵抗に打ち勝って線材を引抜く。本実施例の伸線機では逆張力(バックテンション)を利用した伸線加工法を採用するのが好ましい。即ち、伸線ダイスに入る前の側で線材の走行方向と逆の方向の力、すなわち後方張力を加えながら引抜くものである。この逆張力利用の伸線機は、線材の両端を掴んで弾性限近くまで引張応力を加えておいて、そのままでこれをダイスに対して移動して引抜くと、伸線ダイスに加わる引抜き抵抗が普通の場合に比べてはるかに小さくなるといった原理を利用したものであり、材料内部の歪みの無理が改善されて変形が素直になること、及びダイスと材料との間で作用する接触圧力が低くなること等の利点を有する。

前記バックテンション(図１に符号ＢＴで矢印表示。)は伸線ダイスより上流に配置したダンサローラにより所望に付与するのが好ましい。また、該ダンサローラは伸線ダイスの伸線方向と略平行に直線移動する構成とするのが好ましい。例えば、図１の紙面と交差する方向(紙面厚さ方向)に設けた揺動レバーとロータリーソレノイド等によりダンサローラを紙面と平行に直線移動させる構成とするのが好ましい。前記揺動レバーはカンチレバーであって、例えばロータリーソレノイド、トルクモータ、サーボモータ等から選んだ一つにより支点を中心に揺動する構成とするのが好ましい。なお、前記揺動レバーには歪ゲージやポテンショメータを連繋させ、線材のバックテンション、ダンサローラの移動位置等を検出し、必要に応じシステムコントローラへ信号を送り目標値に近づけるよう制御するのが好ましい。

伸線ダイスを通過させる線材引抜き力はキャプスタンによって付与され、ノンスリップ状態で行われるのが好ましい。キャプスタンの表面はポリウレタンゴム等の弾性部材で被覆しておくのが好ましい。併せて、キャプスタンの近傍にセパレートローラを配設し、該セパレートローラの軸心をキャプスタン軸心に対して前後左右の少なくとも一つの方向に傾斜させておくのが望ましい。これにより、キャプスタンとセパレートローラの各周面の一部を線材が周回する場合、周回高さが根本部と先端部とで異なり、線材の巻き付け過程で線材の重なりを防止できる。即ち、伸線ダイスを通り縮径した線材が前記キャプスタンと前記セパレートローラの周面の一部を複数回にわたって高さ方向の位置をずらせて巻回(周回)できる。そして、伸線ダイスとキャプスタンとの間の張力が安定する。また、張力設定が容易となり線材の縮径を安定・確実に行える。図１にフロントテンションを符号ＦＴで矢印表示している。

なお、前記キャプスタンにエンコーダや歪ゲージを連繋させ線材の線速や伸線ダイスとキャプスタンとの間の線材引抜き力(フロントテンション)を検出する構成とするのが好ましい。また、必要に応じシステムコントローラへ信号を送り目標値に近づけるよう制御するのが好ましい。

本実施例におけるキャプスタンでは線材がスリップしない構成としている。従って、キャプスタンの上流側の張力と下流側の張力との関係（つながり）を断つことができる。このため、本実施例を構成する伸線ユニットにおいて、上流側のダンサローラの張力(バックテンションＢＴ)の影響を受けることなく、下流側のキャプスタンと伸線ダイスとの間では、線材に正確で安定した張力（フロントテンションＦＴ）を付与できる。

伸線ダイスは、前記ダンサローラと前記キャプスタンとの間に配設するのが好ましい。伸線ダイスのダイス孔を線材が通過することにより、線材が縮径（減面）されて、線材に伸線加工が施される。線材は、伸線ダイスの下流側に配設したキャプスタンの駆動により伸線ダイスから引き抜かれて伸線される。このとき、伸線ダイスの減面率（断面積減少率）に応じて線材が伸線される。そして、線材が伸線された分だけ、線材の線速が速くなる。
ダンサローラ、伸線ダイス、キャプスタンからなる複数の伸線ユニットを直列に連設配置した場合、縮径が進むにつれ、即ち、複数の伸線ダイスを通過するごとにキャプスタンによる線材の走行速度が早くなることは自明である。

一段目の伸線ユニットから最終の伸線ユニットへ、線材を徐々に縮径していくように、各伸線ユニットにそれぞれ適切な伸線ダイスが使用される。そして、最終の伸線ユニットの伸線ダイスには、線材を所望の線径（仕上がり線径）に縮径するようなダイス孔を有するものが用いられている。
なお、伸線ダイスを油中に浸漬しておくと、伸線ダイスを通過する線材の揺れ等を防止し、その安定性を向上させることができる。このため、伸線ダイスを油中に浸漬するための油溜を設けるのが望ましい。例えば、伸線ダイスをオイルタンク内に配置し、該オイルタンクを線材が上下または水平方向に貫通するように配置するのが好ましい。

伸線ダイスにおける引抜力、つまり、線材が伸線ダイスを通過するのに必要な加工動力は、前述のごとく伸線ダイスの出側張力（フロントテンションＦＴ）と入側張力（バックテンションＢＴ）との差となる。フロントテンションが、伸線ダイスで線材を引き抜くための引抜張力であることは前述した。

本実施例における伸線機は、複数の伸線ユニットを直列、たとえば横一列に連設配置しても伸線ユニットの横幅が小さいので装置の横幅寸法を小さく抑えられる。さらに、複数の伸線ユニットを上流の横一列と下流の横一列の上下横二列に連設配置すると更に装置の横幅寸法を小さく抑えられる。上下横二列に配置した場合、線材をＵターンさせるごとく複数の伸線ユニットを配設するのが好ましい。これにより線材供給部と線材巻取り部とを同一側に配置できる。そして、装置の横幅寸法を更に短縮できる。

複数の伸線ユニットを上下横二列(上下二行)に連設した場合、上流(上段)の横一列の線材走行面と下流(下段)の横一列の線材走行面とを異ならせた構成とするのが好ましい。詳しくは、上流の横一列に連設した伸線ユニットを筐体の第一の平面及び第一の傾斜面に配設し、下流の横一列に連設した伸線ユニットを前記筐体の第二の平面及び第二の傾斜面に配設し、前記第一の平面及び第一の傾斜面より前記第二の平面及び第二の傾斜面を低く構成するのが好ましい。これにより下流における線材の配線処理(ダンサローラ、伸線ダイス、キャプスタン、ガイドローラ等へ線材を張架する作業)を容易にし、作業性が向上する。

次に、伸線すべき線材をボビンから繰り出す線材供給部と、所望に縮径を終えた線材をボビンに巻き取る線材巻取部について説明する。
線材供給部は線材を巻回したボビン、ボビンを回転駆動するモータ、線材を所定方向に案内するガイドローラ、線材供給部を制御するコントローラ等で構成するのが好ましい。併せて、繰り出す線材の張力検出用の歪みゲージ、および線材の線速（走行速度）検出用のエンコーダを備えるのが好ましい。歪みゲージとエンコーダは適宜前記ガイドローラに配設するのが好ましい。

線材巻取部は、ガイドローラ、巻取ボビン、巻取モータ、前記巻取ボビンのトラバース用スライドレール、スライドレール駆動モータ、線材巻取り部のコントローラ等により構成するのが好ましい。そして、ガイドローラには巻取速度検出用のエンコーダを配設するのが好ましい。巻取速度は巻取ボビンの周速、つまり、巻取モータ６２の回転速度により決定される。

本実施例の伸線機には図２に示すように、制御手段であるシステムコントローラ８０が備えられており、該システムコントローラ８０は伸線機１全体を制御している。システムコントローラ８０は、線材供給部２０の制御手段である線材供給部コントローラ３０、伸線ユニット４０の制御手段である伸線ユニットコントローラ５０、線材巻取部６０の制御手段である線材巻取部コントローラ７０とそれぞれ接続されている。なお、図２には、１つの伸線ユニット４０しか示していない。

ここで、各部のコントローラ３０・５０・７０は、線材供給部２０・伸線ユニット４０線材巻取部６０における制御のみを行い、他のユニットや各部と連係する制御についてはシステムコントローラ８０が行うようにしている。さらに、伸線ユニットコントローラ５０は、該伸線ユニットコントローラ５０と直接接続される伸線ユニット４０における制御のみを行い、他の伸線ユニット４０と連係する制御についてはシステムコントローラ８０が行うようにしている。なお、各部コントローラ３０・５０・７０を設けず、システムコントローラ８０のみを設ける構成としてもよい。この場合には、システムコントローラ８０のみにより伸線機１全体および線材供給部２０・伸線ユニット４０・線材巻取部６０の制御を行うようにするのが好ましい。

また、システムコントローラ８０には、各設定値設定手段８１が接続されている。各設定値設定手段８１により伸線機１の各種の設定値（例えば、線材１１の張力の目標値）が設定され、設定された設定値はシステムコントローラ８０または各部コントローラ３０・５０・７０に記憶される。なお、各設定値設定手段を、各部コントローラ３０・５０・７０毎に設けるようにしてもよいことは自明である。

以下、本発明の一実施例における伸線機を図面とともに説明する。図１は本発明の一実施例における伸線機の模式正面図、図２は伸線機の制御構成を示すブロック構成図、図３は図１の伸線機を構成するダンサローラ部の要部正面図、図４は図３の要部側面図、図５は図３の要部平面図、図６は図１の模式側面図である。

図１は、上下２行にわたって複数の伸線ユニット４０Ａ〜４０Ｆを連設配置し６段の伸線(縮径)工程を経る伸線機１の例を示す。
伸線機１は、線材11たとえば金線をボビン２１から繰り出す線材供給手段２０と、伸線した線材１１を巻き取る線材巻取手段６０と、線材１１を伸線するための伸線ユニット４０とを備える伸線機であって、前記伸線ユニット４０を、線材１１を縮径する伸線ダイス５６と、伸線した線材１１をノンスリップで走行させるキャプスタン５７と、前記伸線ダイス５６の伸線方向と略平行に直線移動することにより線材１１にバックテンションを付与するダンサローラ４５とで構成し、前記線材供給手段２０と前記線材巻取手段６０との間に、６個の伸線ユニットを上流の横一列(４個の伸線ダイス５６)と下流の横一列(２個の伸線ダイス５６)の上下横二列に連設配置したことを特徴とする。

さらに、上流の横一列を筐体４９の第一の平面１４９及び第一の傾斜面２４９に配設し、下流の横一列を前記筐体の第二の平面３４９及び第二の傾斜面４４９に配設し、前記第一の平面１４９及び第一の傾斜面２４９よりも前記第二の平面３４９及び第二の傾斜面４４９を低く構成したことを特徴とする
さらに、縮径した線材１１をノンスリップで走行させるキャプスタン５７の近傍に前記キャプスタン軸に対し傾斜した軸心を有するセパレートローラ９０を配設し、前記キャプスタン５７と前記セパレートローラ９０とを前記縮径した線材１１が複数回にわたって高さ位置をずらせて巻回するようにしたことを特徴とする。

詳しくは、上流の横一列には４個の伸線ユニット４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃと４０Ｄの一部が配置され、下流の横一列には伸線ユニット４０Ｄの残部と２個の伸線ユニット４０Ｅ、４０Ｆが筐体４９の一方の主面側に配設されている。
上流の伸線ユニットの内、４個のダンサローラ４５、４個の伸線ダイス５６が筐体４９の第一の平面１４９に配設されている。そして、第一の平面１４９に連続する第一の傾斜面２４９には３個のキャプスタン５７と３個のセパレートローラ９０が配設されている。

下流の伸線ユニットの内、３個のダンサローラ４５、２個の伸線ダイス５６が筐体４９の第二の平面３４９に配設されている。そして、第二の傾斜面４４９には３個のキャプスタン５７と３個のセパレートローラ９０が配設されている。
第一の傾斜面２４９に配置されている上流側の３個のキャプスタン５７は第一の傾斜面２４９と垂直に回転自在に取り付けられ各々モータ(図示せず)によって第１図で反時計方向に回動移転する。３個のセパレートローラ９０の回転軸は第１図でやや右方向に傾いている。キャプスタン５７に略１８０度巻回した線材１１はセパレートローラ９０に巻回されて再びキャプスタン５７に巻回される。前述したように、セパレートローラ９０は第１図でやや右方向に傾いているので線材１１がセパレートローラ９０に入ってきた時の高さ位置より巻回して出ていく時の高さ位置がやや高くなって出ていきキャプスタン５７に再び巻回される。
この様にしてキャプスタン５７に線材１１を複数回巻回しても線材１１は重なり合うことはない。

同様にして第二の傾斜面４４９に配置されている下流側の３個のキャプスタン５７は第二の傾斜面４４９と垂直に回転自在に取り付けられ各々モータ(図示せず)によって第１図で時計方向に回動移転する。３個のセパレートローラ９０の回転軸は第１図でやや左方向に傾いている。キャプスタン５７に略１８０度巻回した線材１１はセパレートローラ９０に巻回されて再びキャプスタン５７に巻回される。前述したように、セパレートローラ９０は第１図でやや左方向に傾いているので線材１１がセパレートローラ９０に入ってきた時の高さ位置より巻回して出ていく時の高さ位置がやや高くなって出ていきキャプスタン５７に再び巻回される。
この様にしてキャプスタン５７に線材１１を複数回巻回しても線材１１は重なり合うことはない。

第二の平面３４９と第二の傾斜面４４９は第一の傾斜面２４９の下端側に連続して配置され、第一の平面１４９より図１の紙面厚さ方向に所定量だけ低い位置になるよう構成されている(図６参照)。即ち、上流の伸線ユニットに線材１１を張架する際、下流の伸線ユニットが作業の邪魔にならぬ様、配慮したものである。
なお、線材供給手段２０は第一の平面１４９に配設され、線材巻取手段６０は第二の平面３４９に配設されている。

次に、ダンサローラ部について図３〜図５を用い簡単に説明する。ダンサローラ４５は円盤の外周に略Ｖ溝を形成してなり、該Ｖ溝内に線材１１を案内している。図１に示すようにダンサローラ４５の上側半分１８０度の範囲に線材１１が巻回している。上流に連設配置した４個のダンサローラ４５は各々ダンサローラ４５の円盤面が筐体４９を構成する第一の平面１４９と略平行に直線移動する。下流に連設配置した３個のダンサローラ４５は各々ダンサローラ４５の円盤面が第二の平面３４９と略平行に直線移動する。

図５に示すようにダンサローラ４５は断面形状が略コの字型のプレート３５３の一方の主面に回転可能に取り付いている。プレート３５３は該プレート３５３の両側面に設けた４個のローラ３５１と１個のローラ３５０を介し４本の軸３４０により摺動可能に保持されている。そして、プレート３５３は該プレート３５３の一端に取り付けたローラ３５２を介し断面形状が円形の揺動アーム３４６により駆動される。即ち、ダンサローラはそれぞれ前述のごとく筐体４９の第一の平面１４９及び第二の平面３４９と平行に直線移動する。なお、上流側の揺動アーム３４６の回動面は前記第一の平面１４９と略直交している。同様に下流側の揺動アーム３４６の回動面は第二の平面３４９と略直交している。

揺動アーム３４６は支点３４７を回動中心にロータリーソレノイド４７により歯車３１０、３２０を介して回動駆動される。なお、揺動アーム３４６にはポテンショメータ４８が連繋しておりダンサローラ４５の位置信号を伸線ユニットコントローラ５０(図２参照)にフィードバックし、常時、揺動アーム３４６が基準位置たとえば揺動可能範囲の略中央の位置を保つよう制御される。
なお、前記ロータリーソレノイド４７、歯車３１０、３２０、ポテンショメータ４８等は第一の平面１４９及び第二の平面３４９の裏面側に配置されている。

線材供給部２０は線材１１を巻回したボビン２１、該ボビン２１を回動させるモータ２２、線材を所定方向に案内するガイドローラ２３、３１、線材供給部を制御するコントローラ３０(図２参照)等で構成している。線材供給部２０は繰り出す線材の張力検出用の歪みゲージ、および線材の線速（走行速度）検出用のエンコーダを適宜、前記ガイドローラに備えるのが好ましい。さらに、モータ２２は、揺動アーム３４６が基準位置にあるようにフィードバック制御するのが好ましい。線材供給部２０は筐体４９の第一の平面１４９に取り付けられ、１つのユニットとして構成されている。

線材１１の引き出される速度は、エンコーダ３３でガイドローラ２３または３１のいずれか一方の回転数を検出することによって測定され、線材供給部コントローラ３０に入力される。線材供給部コントローラ３０は、入力されたガイドローラ３１での速度信号をモータ２２へのフィードフォワード信号として処理する。フィードフォワード信号の誤差分である揺動アーム３４６の回動角は、ポテンショメータ４８によって検出され、線材供給部コントローラ３０に入力される。線材供給部コントローラ３０は、入力された揺動アーム３４６の回動角と、基準位置にあるときの揺動アーム３４６の回動角との回動角偏差を演算する。そして、線材供給部コントローラ３０は、この回動角偏差を０に近づけるように、モータ２２の回転速度を決定し、該モータ２２へ指令（回転速度指令）を送る。この場合、回動角偏差をフィードバック信号として、例えば、Ｐ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御のような制御によってモータ２２の回転速度制御が行われている。

線材１１は、上流側から順に、線材供給部２０のボビン２１、ガイドローラ２３、ガイドローラ３１、さらに、一段目の伸線ユニット４０Ａのダンサローラ４５、伸線ダイス５６、ガイドローラ５１、キャプスタン５７にわたって張架されている。ガイドローラ２３、３１、５１は、それぞれ筐体２９、４９に回転自在に軸支されている。
線材１１は、一段目の伸線ユニット４０Ａのキャプスタン５７によって引き取られる。こうして、ボビン２１とキャプスタン５７との駆動により、線材供給部２０において線材１１が走行し、一段目の伸線ユニット４０Ａに線材１１が送り出される。

一段目の伸線ユニット４０Ａのキャプスタン５７に引き取られた線材は、ガイドローラ５４を経て二段目の伸線ユニット４０Ｂのダンサローラ４５を巻回し二段目の伸線ダイスに挿通され、二段目のキャプスタン５７に引き取られる。以降、同様の手順で線材１１の縮径が複数段にわたって実施される。

線材巻取部６０は、ガイドローラ３１、６３、線材を巻き取るボビン６１、ボビン６１を回動させるモータ６２、ボビン６１のトラバース用スライドレール７９、スライドレール駆動モータ７８、線材巻取部コントローラ７０(図２参照)等により構成され、それぞれ筐体４９に取り付けられて、１つのユニットとして構成されている。
ガイドローラ６３または３１のいずれか一方には、巻取速度検出用のエンコーダ７３が取り付けられており線材１１の線速検出を行っている。巻取速度はボビン６１の周速、即ち、モータ６２の回転速度により決定される。

線材巻取部６０の制御手段である線材巻取部コントローラ７０は、モータ６２、エンコーダ７３とそれぞれ接続されている。また、線材巻取部コントローラ７０は、システムコントローラ８０(図２参照)と接続されている。線材巻取部コントローラ７０は、各設定値設定手段８１(図２参照)により任意に設定された巻取指令速度とエンコーダ７３により検出された線速（巻取速度）との速度偏差を演算する。そして、線材巻取部コントローラ７０は、この速度偏差を０（ゼロ）に近づけるように、モータ６２の回転速度を決定し、該モータ６２へ指令（回転速度指令）を送る。この場合、速度偏差をフィードバック信号として、例えば、Ｐ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御のような制御によって巻取モータ６２の回転速度制御が行われる。

なお、トラバース用スライドレール７９によって、線材１１がボビン６１に整列されて巻き取られる。このとき、モータ６２の回転速度に同期してスライドレール駆動モータ７８が駆動し、これによりボビン６１がトラバース用スライドレール７９上を往復移動するようにしている。スライドレール駆動モータ７８は、線材巻取部コントローラ７０と接続されており、該線材巻取部コントローラ７０の指令（トラバース位置指令）により駆動される。

上記実施例において、各ガイドローラ３１、５１、５４、２３、６３等が必要に応じ線材１１の張力を検出する歪ゲージ、線速を検出するエンコーダ等を付属してよいことは前述の通りである。
さらに、伸線ユニットを横一列(一行)または上下横二列(二行)に連設配置することの他に、三行、四行など複数行に連設配置してよいことは自明である。

以上のように本発明の伸線機は、複数の伸線ユニットを横一列に連設した場合にも連設方向の寸法を小さくでき伸線機を小型にコンパクトに構成できる。
さらに、伸線ユニットを上流の横一列と下流の横一列の上下横二列に連設配置した場合には更に連設方向の寸法を小さくできる。さらに、伸線ユニットを上流の横一列と下流の横一列の上下横二列に連設配置した場合にも、上流の線材走行面より下流の線材走行面を筐体の取り付け主面と交叉する奥行き方向に所定量だけ下げておくことにより、線材の配線処理を容易にし、作業性を向上させる。
さらに、軸心を傾けたセパレートローラをキャプスタンの近傍に配設し、該キャプスタン表面をゴム弾性体で被覆することにより線材引っ張り力を向上させ、ノンスリップで確実に安定して線材を走行させられる。その結果、複数段の伸線ダイスを経て０．０１ｍｍ程度の極細線にまで伸線することが可能となる。

本発明にかかる伸線機は金線などの金属線のほかに、非金属部材からなる線材の伸線にも利用可能である。

本発明の一実施例における伸線機の模式正面図 図１の伸線機の制御構成を示すブロック図 図１の伸線機を構成するダンサローラ部の要部正面図 図３の要部側面図 図３の要部平面図 図１の模式側面図

符号の説明

１ 伸線機
１１ 線材
２０ 線材供給部
２１、６１ ボビン
２２、６２、７８ モータ
２３、３１、５１、５４、６３ ガイドローラ
３０ 線材供給部コントローラ
３２、５２、５５ 歪ゲージ
３３、５３、７３ エンコーダ
４０ 伸線ユニット
４５ ダンサローラ
４７ ロータリーソレノイド
４８ ポテンショメータ
４９ 筐体
５０ 伸線ユニットコントローラ
５６ 伸線ダイス
５７ キャプスタン
６０ 線材巻取部
７０ 線材巻取部コントーラ
７９ スライドレール
８０ システムコントローラ
８１ 各設定値設定手段
９０ セパレートローラ
１４９ 第一の平面
２４９ 第一の傾斜面
３４９ 第二の平面
４４９ 第二の傾斜面
３１０、３２０ 扇形歯車
３４０ 軸
３４６ 揺動アーム
３４７ 支点
３５０、３５１、３５２ ローラ
ＢＴ バックテンション
ＦＴ フロントテンション

Claims (8)

1. 線材にバックテンションを付与するダンサローラと、線材を縮径する伸線ダイスと、線材をノンスリップで走行させるキャプスタンとからなり、前記ダンサローラを前記伸線ダイスの伸線方向と略平行に直線移動させるようにしたことを特徴とする伸線機。
2. 線材をノンスリップで走行させるキャプスタンの近傍に前記キャプスタン軸に対し傾斜した軸心を有するセパレートローラを配設したことを特徴とする請求項１記載の伸線機。
3. 線材をボビンから繰り出す線材供給手段と、伸線した線材を巻き取る線材巻取手段と、線材を伸線するための伸線ユニットとを備える伸線機であって、前記伸線ユニットを、線材を縮径する伸線ダイスと、伸線した線材をノンスリップで走行させるキャプスタンと、前記伸線ダイスの伸線方向と略平行に直線移動して線材にバックテンションを付与するダンサローラとより構成し、前記線材供給手段と前記線材巻取手段との間に、複数の前記伸線ユニットを連設配置したことを特徴とする伸線機。
4. 線材をノンスリップで走行させるキャプスタンの近傍に前記キャプスタン軸に対し傾斜した軸心を有するセパレートローラを配設したことを特徴とする請求項３記載の伸線機。
5. 複数の伸線ユニットを複数行にわたって連設配置するとともに、前記伸線ユニットを配設する筐体主面を前記複数行の各行毎に順次、前記筐体の奥行き方向に後退させたことを特徴とする請求項３記載の伸線機。
6. 複数の伸線ユニットを上流の横一列と下流の横一列の上下横二列に連設配置し、上流の横一列に連設する伸線ユニットを筐体の第一の平面及び第一の傾斜面に配設し、下流の横一列に連設する伸線ユニットを前記筐体の第二の平面及び第二の傾斜面に配設し、前記第一の平面及び第一の傾斜面より前記第二の平面及び第二の傾斜面を低く構成したことを特徴とする請求項３記載の伸線機。
7. ダンサローラを略半周巻回してバックテンションを付与した線材を直ちに伸線ダイスに挿通し、前記伸線ダイスを通過した前記線材を直ちに表面が弾性体で被覆されたキャプスタンによりノンスリップ状態で引っ張り縮径するものであって、前記ダンサローラを前記伸線ダイスの伸線方向と略平行に直線移動させるようにしたことを特徴とする線材の伸線方法。
8. 縮径した線材をノンスリップで走行させるキャプスタンの近傍に前記キャプスタン軸に対し傾斜した軸心を有するセパレートローラを配設し、前記キャプスタンと前記セパレートローラとを前記縮径した線材が複数回にわたって位置をずらせて巻回するようにしたことを特徴とする請求項７記載の伸線方法。