JP4359163B2 - 線材加工機の線材送り装置 - Google Patents

Description

本発明は、線材加工を行う加工部へ線材を供給するフィードローラの回転速度と、貯蔵している線材を前記フィードローラへ供給するアンコイラ側リールの回転速度とを同期制御して、アンコイラから線材加工機へ線材を供給する線材加工機の線材送り装置に関するものである。

従来の技術としては、例えば、特許文献１に開示された材料素線間欠送り出し装置や、非特許文献１に開示されたオートターンテーブルなどが知られている。まず、特許文献１の発明は図６に示すように、素線コイルテーブル（本願発明のリールに相当。以下、リールという）１０１の近傍に素線引張り検出センサ１１１を設けたものである。素線引張り検出センサ１１１は、レバータイプのリミットスイッチを用い、レバーの先端をコイル状にした輪の中に素線１１２を通し、このレバーが素線１１２により引っ張られることでリミットスイッチがＯＮし、レバーが中立点へ戻ることでリミットスイッチがＯＦＦする構成である。

そして、線材加工機側線材が不足すると、レバーが素線１１２により引っ張られてリミットスイッチがＯＮし、リール１０１を駆動する図示しないモータが回転することで素線１１２が送り出される。素線１１２が十分送り出されてリミットスイッチが中立点へ戻ると、リミットスイッチがＯＦＦしてリール１０１を停止させ、素線１１２の送り出しを停止させるものである。

この特許文献１の発明においては、リール１０１の回転起動と停止とを繰り返して間欠的に送り出すものであるから、頻繁に繰り返される起動・停止時の衝撃によりリール１０１上に載置された線材束がばらけやすく、また、線材束の繰出し半径は刻々変化し、かつ、線材加工機側線材供給速度は１個のワークを加工する１サイクル中に変化することが多いが、リール１０１から送り出される線材の供給速度が制御できないので、線材が過剰に送り出されて線材相互が絡んだり、線材の送り出し量が不足して異常張力により線材束に線材が食い込むなどの問題があり、高速での線材送りには不適であった。

次いで、非特許文献１の技術は図７に示すように、ターンテーブル（本願発明のリールに相当。以下、リールという）２０１の近傍にテンションユニット２１１を設けたものである。テンションユニット２１１は、テンションレバー２２１の揺動により回動される図示しない角度センサを用い、テンションレバー２２１の先端を環状に形成した中に線材２１２を通し、テンションレバー２２１の先端が線材２１２により引っ張られることで、テンションレバー２２１の揺動軸に連結された角度センサが待機位置から回動を開始してＯＮ信号を出力し、また、テンションレバー２２１が図示しないばねにより付勢されて待機位置に戻ることによりＯＦＦ信号を出力する構成である。

この構成において線材加工機側の線材が不足すると、テンションレバー２２１が線材２１２により引っ張られて、角度センサのＯＮ信号によりリール２０１を駆動する図示しないモータが回転することで線材２１２が送り出される。線材２１２が十分送り出されてテンションレバー２２１が待機位置に戻ると、ＯＦＦ信号を出力してリール２０１を停止させ、線材２１２の送り出しを停止させるものである。なお、角度センサからＯＮ信号を出力中には、テンションレバー２２１の揺動角度に対応してモータの回転速度を変速制御することもできる。

非特許文献１の技術は、上記のようにリール２０１を起動・停止させる制御の他に、テンションレバー２２１が待機位置に戻ってもモータを停止させずに、設定の最低回転速度を維持して連続回転させることができる。そして、モータが設定の最低回転速度で回転中に線材加工機側の線材が不足すると、テンションレバー２２１が線材２１２により引っ張られて、角度センサのＯＮ信号によりモータの回転速度を設定の最低回転速度よりもテンションレバー２２１の揺動角度に対応して増速させ、リール２０１から供給する線材供給速度を加速させる。線材２１２が十分送り出されてテンションレバー２２１が待機位置側へ揺動すると、揺動角度に対応してモータの回転速度を減速させ、テンションレバー２２１が待機位置に戻るとリール２０１を設定の最低回転速度で連続回転させるものである。
特開平５−８５６６７号公報（第２頁、第１−３図） コイルマスター工業株式会社 ＡＵＴＯ・ＴＵＲＮ・ＴＡＢＬＥ取扱説明書、１９９９年１月改定第３版（第３項、第７項）

上記、非特許文献１の後半の技術によれば、リールは少なくとも所定の回転数で回転しＯＮ／ＯＦＦ信号により増速減速されるので、頻繁に繰り返される起動・停止を少なくし、起動・停止時の衝撃によりリール上の線材束がばらけたり、線材相互が絡むことなどを緩和することができる。しかしながら、線材加工機側の加工速度が高速になっったり、線材加工機側から必要とされる線材供給速度が大きく変化する場合や、リール上の線材束の内外径の差が大きい場合や、数種類の内外径の線材束を取り替えながら使用する場合には、リールからの繰り出し量が線材加工機側の要求量に対して不足したり過剰になったりして段取り換え無しでは対応できないなどの問題があった。すなわち、線材加工機側の加工速度を落とすか、アンコイラを線材加工機側の要求量に合わせて交換するか、加工速度や線材束の半径に合わせてリールの速度設定をその都度設定し直すなどの面倒な手順が必要であった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、線材加工機側の加工速度を高速化したり、線材加工機側から必要とされる線材供給速度が大きく変化する場合や、リール上の線材束の内外径の差が大きい場合や、数種類の内外径の大きく異なる線材束を交換して使用する場合において、アンコイラを線材加工機側要求量に合わせて交換したり、また、加工速度や線材束の半径に合わせてリールの速度設定をその都度設定し直したりする必要のない線材加工機の線材送り装置を提供しようとするものである。すなわち、頻繁に繰り返される起動・停止時の衝撃により、リール上の線材束がばらけたり線材相互が絡む問題、リールからの線材過剰供給により線材相互が絡んだり、線材の送り出し量不足のより異常張力により線材束に線材が食い込む問題などを解決し、線材加工機側の加工速度を高速化した場合でもトラブルのない線材加工機の線材送り装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、線材加工を行う加工部へ線材を供給するフィードローラの回転速度と、貯蔵している線材を前記フィードローラへ供給するアンコイラ側リールの回転速度とを、加工プログラムの線材送りデータを基に同期制御して、アンコイラから線材加工機へ線材を供給する線材加工機の線材送り装置であって、前記加工プログラムの前記線材送りデータに基づき走査周期ごとに制御され前記フィードローラを回転駆動するフィードローラ用サーボモータと、前記フィードローラと前記リールとの間に移動子を介して線材ループを形成する線材ループ形成手段と、前記移動子の位置を検出する移動子位置検出手段と、前記加工プログラムのデータに基づき設定走査周期数ごとの平均供給速度Ｖ１を演算する平均速度演算手段と、前記移動子位置検出手段で検出した前記移動子の位置データから測定周期Ｔごとのループ長さ変化量ΔＬを演算するループ長さ演算手段と、前記平均供給速度Ｖ１と前記ループ長さの変化量ΔＬと測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度と前記測定周期Ｔとからリール上に置かれた線材束の推定繰出し半径ｒを演算する推定繰出し半径演算手段と、前記平均供給速度Ｖ１と前記推定繰出し半径ｒとで今回のリール回転速度ωを演算するリール回転速度演算手段と、前記今回のリール回転速度ωに基づき制御され前記リールを回転駆動するリール用サーボモータと、前記平均速度演算手段と前記ループ長さ演算手段と前記推定繰出し半径演算手段と前記リール回転速度演算手段とを含み前記フィードローラ用サーボモータと前記リール用サーボモータを制御する数値制御手段とを設け、前記フィードローラ用サーボモータと前記リール用サーボモータとの回転速度を同一の前記線材送りデータに基づき制御し、前記フィードローラによる供給速度と前記リールによる供給速度とを同期させるように構成したものである。

上記課題を解決するために請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の線材加工機の線材送り装置において、前記移動子位置検出手段で検出の前記移動子の位置が設定した上限と下限の範囲内にあるかどうかを判定し、前記移動子の位置が前記範囲外にある場合は前記移動子が前記範囲内に入る方向へ移動可能に減速指令又は加速指令を出力する移動子位置判定手段と、前記リール回転速度演算手段で演算して求めた今回のリール回転速度ωに対して、前記移動子位置判定手段から出力された減速指令又は加速指令に基づき設定減速回転速度又は設定加速回転速度を加算する回転速度補正手段とを設けるようにしたものである。

上記課題を解決するために請求項３に記載の発明は、請求項１、２に記載の線材加工機の線材送り装置において、前記線材ループ形成手段は、前記線材が前記リールの線材束から離れる出口近傍に取り付けられ線材を案内可能な固定ガイドと、該固定ガイドとは前記リールを挟んで略反対側に位置して、基台に回転可能に軸支された回転軸を中心として揺動可能に取り付けられかつ前記固定ガイド側方向とは逆方向に付勢されたテンションレバーに設けられ、前記線材を案内可能な前記移動子とで構成し、前記線材が前記リールの線材束から離れ前記固定ガイドと前記移動子に案内されながら前記ループを形成し前記フィードローラへと移動する際に、前記フィードローラと前記リールのそれぞれの回転による線材供給量に差が生じたときに、この差に応じて前記移動子が前記回転軸を中心として揺動するようにしたものである。

上記課題を解決するために請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３に記載の線材加工機の線材送り装置において、前記移動子位置検出手段は、前記回転軸の回転位置を検出するようにしたものである。

上記課題を解決するために請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４に記載の線材加工機の線材送り装置において、前記ループ長さ演算手段は、実測データから求めた前記回転角度位置と前記ループ長さとの関係式をもとにループ長さの変化量ΔＬを算出するループ長さ演算式が設けられたものである。

上記課題を解決するために請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５に記載の線材加工機の線材送り装置において、前記平均速度演算手段は、前記加工プログラムの走査周期ごとの各線材供給速度値から、今回を基準に設定数の連続値の平均として移動平均供給速度Ｖ１を求めるようにしたものである。

上記課題を解決するために請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６に記載の線材加工機の線材送り装置において、前記平均速度演算手段は、前記加工プログラムの走査周期ごとの各線材供給速度値から、今回より未来に向かっての設定数の連続値の平均として移動平均供給速度Ｖ１ｆを求めリール回転速度演算手段へ、今回より過去に向かっての設定数の連続値の平均として移動平均供給速度Ｖ１ｐ求め推定繰出し半径演算手段へ出力するようにしたものである。

請求項１の発明によれば、推定繰出し半径演算手段において、平均供給速度Ｖ１、ループ長さの変化量ΔＬ、測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度および設定の測定周期Ｔからリール上に置かれた線材束の推定繰出し半径ｒを演算し、さらに、リール回転速度演算手段において、線材束の繰出し半径をこの推定繰出し半径ｒと推定して平均供給速度Ｖ１に対応する今回のリール回転速度ωを演算するようにしたので、フィードローラにより供給される線材の供給速度に同期したリール側供給速度で線材をリールから連続的に送り出すことができる。すなわち、移動子の位置から推定繰出し半径ｒを求め、それに応じて平均供給速度Ｖ１になるリール回転速度でリールを制御することができるので、リール上の線材束の径が変化しても、それに対応して測定周期Ｔごとに今回のリール回転速度が演算され、リールからの線材供給速度は、絶えず平均供給速度Ｖ１になるよう制御される。

そして、請求項２の発明によれば、移動子位置検出手段において、今回検出の移動子の位置が前記範囲外にある場合は前記移動子が前記範囲内に入る方向へ移動するように減速指令又は加速指令を出力する構成にしたので、移動子位置が、絶えず設定の上下限位置内になるよう自動的に調整することができる。すなわち、リール上の線材束の径が変化してもそれに応じてリール回転速度が変化し同期するのと同時に、移動子の位置が設定範囲から外れた場合は、自動的に設定範囲内に入るようにすることができる。

また、請求項３の発明によれば、線材は、リールの線材束から離れ固定ガイドと移動子に案内されながらフィードローラへと移動しループを形成することができ、フィードローラとリールのそれぞれの回転による線材供給量に差が生じ、この差に応じてループの長さが変わるときに、移動子が回転軸を中心として揺動可能としたので、フィードローラにより供給される線材の供給速度とリールによる線材のリール側供給速度との差を、移動子の移動により吸収することができ、かつ、ループ長さの変化量ΔＬを回転軸の回転角度を検出することで求めることが可能となる。

また、請求項４の発明によれば、移動子位置検出手段において、移動子位置を回転軸の回転角度位置を検出することにより求めることができる。

また、請求項５の発明によれば、ループ長さ演算手段において、回転軸の回転角度位置とループ長さとの実測データから、回転角度位置変化によるループ長さの変化量ΔＬを算出するループ長さ演算式を設けるようにしたので、この演算式を用い回転角度位置変化によるループ長さの変化量ΔＬを求めることができる。

また、請求項６の発明によれば、平均速度演算手段において、加工プログラムの走査周期ごとの各線材供給速度値から、今回を基準に設定数の連続値の平均として移動平均供給速度Ｖ１を求めるようにしたので、短時間で増減速を繰り返す変化の激しい供給の場合でも、滑らかに変化するリール回転速度でリールを制御することができる。

また、請求項７の発明によれば、前記平均速度演算手段は、前記加工プログラムの走査周期ごとの各線材供給速度値から、今回より未来に向かっての設定数の連続値の平均として移動平均供給速度Ｖ１ｆを求めリール回転速度演算手段へ、同時に今回より過去に向かっての設定数の連続値の平均として移動平均供給速度Ｖ１ｐを求め推定繰出し半径演算手段へ出力することができる。

本発明の線材加工機の線材送り装置は、上述したように構成したので以下に記載するような効果を奏する。

請求項１の発明によれば、移動子の位置から推定繰出し半径ｒを求め、それに応じた平均供給速度Ｖ１になるリール回転速度でリール回転を制御するので、リールからの線材供給速度は測定周期Ｔごとに常に平均供給速度Ｖ１になるよう制御される。そのため、フィードローラにより供給される線材の供給速度とリール側供給速度がほぼ同じくなるので、リール上の線材束の径が変化しても移動子の移動は小さい。その結果、高速での線材送りにも対応できるとともに、線材をなめらかに繰出すことができるので線材の変形を防止できる。その結果、生産性の向上と品質の向上を図ることができるという利点がある。また、ループ変化量が小さくなる結果、テンションレバーの動作範囲が小さくなりアンコイラ設置に要する所要面積を小さくできるという利点がある。

請求項２の発明によれば、移動子位置を設定の上下限位置内になるよう自動的に調整することができる。すなわち、フィードローラにより供給される線材の供給速度とリール側供給速度との差が生じたときに移動子が移動するが、移動子の位置が設定範囲から外れた場合は、自動的に設定範囲内に入るようにすることができる。そのため、ループ形状の変化が一定の範囲内に収まり、アンコイラ設置に要する所要面積を小さくできるという利点がある。

請求項３の発明によれば、フィードローラにより供給される線材の供給速度とリールにより供給される線材の供給速度との差を、付勢されたテンションレバーに設けられた移動子の移動により吸収することができ、滑らかな線材の流れとなり線材の変形が発生しないので、精度の良い製品を加工することができるという利点がある。

請求項４、５の発明によれば、ループの長さ変化量を回転軸の回転角度で検出し、この回転角度位置変化によるループ長さの変化量ΔＬをループ長さ演算式で求め、フィードローラにより供給される線材の供給速度とリールにより供給される供給速度とを一致するようにしたので、安定した線材送りができ、線材束に線材が食い込むことなどを防止して、生産性の向上と品質の向上を図ることができるという利点がある。

請求項６の発明によれば、今回を基準に設定数の連続値の平均として移動平均供給速度Ｖ１でリールの回転数を制御するので、滑らかな制御ができ、線材束への線材の食い込み、線材の変形などを防止して、生産性の向上と品質の向上を図ることができるという利点がある。

請求項７の発明によれば、平均速度演算手段は、前記加工プログラムの走査周期ごとの各線材供給速度値から、今回より未来に向かっての設定数の連続値の平均として移動平均供給速度Ｖ１ｆを求めリール回転速度演算手段へ、今回より過去に向かっての設定数の連続値の平均として移動平均供給速度Ｖ１ｐを求め推定繰出し半径演算手段へ出力するようにしたので、フィードローラとリールへの速度制御を、平均値として一致した速度で制御すると同時に、フィードローラとリールによる線材供給量の差ΔＬからリールの繰出し半径ｒを推定し、それを基に移動平均供給速度Ｖ１ｆに対するリール回転速度ωを演算することができるので、リールの繰出し半径ｒが変化しても絶えず移動平均供給速度Ｖ１ｆになるよう、リールの回転速度を制御することができるという利点がある。

頻繁に繰り返される起動・停止時の衝撃により、リール上の線材束がばらけたり線材相互が絡む問題、リールからの線材過剰供給により線材相互が絡んだり、線材の送り出し量不足のより異常張力により線材束に線材が食い込む問題などを解決し、線材加工機側の加工速度を高速化した場合でもトラブルのない線材加工機の線材送り装置を提供するために、線材加工機側の平均供給速度Ｖ１ｐ、ループ長さの変化量ΔＬ、前回のリール回転速度及び測定周期Ｔから、線材束の推定繰出し半径ｒを演算し、さらに、この推定繰出し半径ｒから未来に向かっての平均供給速度Ｖ１ｆに対応する今回のリール回転速度ωを演算し、これによりリール２３の線材供給速度を、平均供給速度Ｖ１ｆになるよう制御するようにした。

本発明の線材加工機の線材送り装置に係る実施の形態について、図１〜図５を参照して以下のとおり説明する。図１は本例に係る線材加工機の線材送り装置を示す斜視図、図２は線材送り装置の線材ループ形成部の動作を示す斜視図、図３はテンションレバー角度位置が変化したときの線材ループを示す模式図、図４は制御ブロック図、図５はフローチャートである。

線材加工機の線材送り装置は図１に示すように、線材Ｓに曲げ加工やコイリング加工などをする線材加工機１と、この線材加工機１に線材Ｓを供給するアンコイラ２と、アンコイラ２に設けられ移動子６３Ａを介してループを形成する線材ループ形成部（請求項の線材ループ形成手段）３と、移動子６３Ａの位置を検出する移動子位置検出部（請求項の移動子位置検出手段）６と、線材加工機１とアンコイラ２とを関連的に制御する数値制御部４とから構成されている。線材加工機１には、線材Ｓに各種の加工をする加工機構１１とフィードローラ用サーボモータ１３により回転駆動される一対のフィードローラ１２，１２とが近接して機枠上部に設けらており、この一対のフィードローラ１２，１２に挟持されて線材Ｓがその回転量に応じた速度で加工機構１１に供給される。

線材加工機１への線材Ｓの流れで、上流側すなわち図示右側の位置にアンコイラ２が設置されている。アンコイラ２は、リール台２１上に立設された支柱２２の軸心を中心に回転可能に支持された回転軸２７と、この回転軸２７上部にこの回転軸２７と一体で回転可能な円板状のリール２３が設けられている。リール２３上面は、線材束Ｃを図示しないガイドポストで位置決めして載置可能となっている。また、回転軸２７の中間位置には、ウオームホイール２４が一体的に止着され、このウオームホイール２４には、リール台２１上に取り付けられたリール用サーボモータ２６により回転駆動されるウオーム２５が噛み合っていて、リール２３はリール用サーボモータ２６により回転駆動される。

線材ループ形成部３は、先端に線材Ｓを案内するガイド穴Ｐ１を持ち線材束Ｃの出口近傍リール台２１の図示左側に取り付けられている固定スタンド６６と、固定スタンド６６とはリール２３を挟んで反対側に、回転軸６２を中心として揺動可能に取り付けられ、図示しない付勢体により常時図示右側に付勢された、先端に線材Ｓを案内するガイド穴Ｐを持つ移動子６３Ａが設けられたテンションレバー６３と、線材加工機１への線材送りライン途中に設けられ、先端に線材Ｓのガイド穴Ｐ２を持つ固定スタンド６７とで構成されている。線材Ｓは、線材束Ｃの出口近傍のガイド穴Ｐ１を通り、反対側のテンションレバー６３の先端の移動子６３Ａのガイド穴Ｐを通り、更に線材加工機１への線材送りライン途中のガイド穴Ｐ２を通り、固定位置Ｐ１，Ｐ２と変動位置Ｐでなるループを形成しながら線材加工機１へと移動する。

移動子位置検出部６は、リール台２１の図示右側に取り付けの支持台６１上に回転可能に水平に取り付けられた回転軸６２と、回転軸６２の一方端に取り付けられ回転軸６２の回転角度位置を検出するエンコーダ６４とで構成されている。そして、移動子６３Ａの位置は、テンションレバー６３の揺動角度位置すなわち回転軸６２の角度位置をエンコーダ６４で検出することにより求めることができる。すなわち、既知の固定位置Ｐ１，Ｐ２に加え変動位置Ｐの３点を知ることができる。

更に数値制御部４は、図４に示すように移動平均供給速度演算部（請求項の平均速度演算手段）５１、ループ長さ演算部（請求項のループ長さ演算手段）５６、推定繰出し半径演算部（請求項の推定繰出し半径演算手段）５２、リール回転速度演算部（請求項のリール回転速度演算手段）５３、移動子位置判定部（請求項の移動子位置判定手段）５７、回転速度補正部（請求項の回転速度補正手段）５４、各種記憶部を含むＣＰＵ４０と、フィードローラ用サーボモータ１３用ドライバ４１Ａを含む線材加工機の各サーボモータ用のドライバ４１と、リール用サーボモータ２６用のドライバ４２とから構成されている。

数値制御部４の移動子位置判定部５７には、図２に示すテンションレバー６３の角度位置、すなわち上限角度位置θＨ１、下限角度位置θＬ１、上極限角度位置θＨ２及び下極限角度位置θＬ２に対応する各位置が設定されていて、テンションレバー６３がその位置にくるとそれぞれの信号を出力するようになっている。このテンションレバー６３の角度位置θ、θＨ１、θＬ１、θＨ２、θＬ２に対応して移動子６３Ａの位置は図２に示すＰ、ＰＨ１、ＰＬ１、ＰＨ２、ＰＬ２となる。

以上本発明の構成について説明したが、図４に基づき以下動作について説明する。
まず、加工プログラムの処理が開始されると、加工プログラムの線材送りデータを基に、走査周期ごとに、フィードローラ用サーボモータ１３用のドライバ４１Ａへ制御信号が出力され、フィードローラ用サーボモータ１３は回転制御される。フィードローラ用サーボモータ１３の回転により一対のフィードローラ１２，１２が回転し、線材Ｓは走査周期ごとに加工プログラムに従ったフィードローラ側供給速度Ｖ０で加工機構１１へと供給される。

それと同時に、一方において、移動平均供給速度演算部５１においては、加工プログラムのデータに基づき設定走査周期数ごとに指示される供給速度の移動平均を連続して演算し、その結果を測定周期Ｔごとにリール回転速度演算部５３、及び推定繰出し半径演算部５２へ出力する。この移動平均供給速度演算部５１では、今回より未来に向かってのデータを先読みし、未来に向かっての設定走査周期数ごとに平均して求めた移動平均供給速度Ｖ１ｆと、今回より過去に向かっての設定走査周期数ごとに平均して求めた移動平均供給速度Ｖ１ｐとが演算され、リール回転速度演算部５３へは移動平均供給速度Ｖ１ｆを、推定繰出し半径演算部５２へは移動平均供給速度Ｖ１ｐを出力する。この場合、簡易的に、移動平均供給速度Ｖ１ｐで移動平均供給速度Ｖ１ｆをかねてもよいが、正確な制御を行うためには両方出力した方が良い。この実施例では前者で説明する。

この移動平均供給速度演算部５１においては、走査周期例えば１ｍｓごとに出力される加工プログラムにもとづく走査周期ごとの線材Ｓのフィードローラ側供給速度Ｖ０から、リール２３の制御に適した長い周期（計算周期）例えば１ｓでの移動平均供給速度Ｖ１が求められる。つまり、計算周期ごとの今回の供給速度値から未来又は過去に向かって設定数例えば１０００個の連続値を平均して、これを測定周期１ｓごとに求め、移動平均供給速度Ｖ１ｆ又はＶ１ｐを求める。本実施例の場合、計算周期と測定周期Ｔはともに１ｓに設定してある。これにより、成形されるコイルの成形部署により線材送り量が絶えず変わり、加工プログラムにもとづいて走査周期１ｍｓごとに出力される線材Ｓのフィードローラ側供給速度Ｖ０が脈動していても、滑らかな安定した回転でリール２３を制御することができる。

また同時に、加工プログラムの処理が開始されると、移動子位置検出部６において、エンコーダ６４により常時検出しているテンションレバー６３と一体で回動する回転軸６２の回転角度位置（以下テンションレバー角度位置という）θを、ループ長さ演算部５６が設定された測定周期Ｔごとに読み取る。ここで記憶部５５に記憶した前回のテンションレバー角度位置θ０と今回のテンションレバー角度位置θ１のそれぞれから、後述のループ長さ演算式（式１）を用いて、それぞれのループ長さＬ０、Ｌ１を求め、更に後述のループ長さの変化量計算式（式２）を用いて、測定周期Ｔ間のループ長さの変化量ΔＬを演算し、推定繰出し半径演算部５２へ出力する。

そして、推定繰出し半径演算部５２において、後述の推定繰出し半径演算式（式３）を用いて、移動平均供給速度演算部５１から出力の移動平均供給速度Ｖ１ｐ、ループ長さ演算部５６から出力のループ長さの変化量ΔＬ、測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度ω０（前回のサイクルで演算の今回のリール回転速度ω）、測定周期Ｔとで、推定繰出し半径ｒを求め、リール回転速度演算部５３へ出力する。

そして、リール回転速度演算部５３において、移動平均供給速度演算部５１から出力の移動平均供給速度Ｖ１ｆと、推定繰出し半径演算部５２から入力された推定繰出し半径ｒとで、次式を用いてリール回転速度ωを演算し、回転速度補正部５４へ出力する。
ω＝Ｖ１ｆ／ｒ…（式４）

他方において、加工プログラムの処理が開始されると、移動子位置検出部６においてエンコーダ６４により常時検出しているテンションレバー角度位置θは同時に、移動子位置判定部５７で読み取られる。そして移動子位置判定部５７において、この読み取られた今回のテンションレバー角度位置θ１が、記憶されているθＬ２、θＬ１、θＨ１、θＨ２のどの範囲にあるか判定し、その位置に対応した信号を回転速度補正部５４に出力する。すなわち、θ１＜θＬ２のとき設定値の減速回転速度Δω２を出力するために減速フラグＤＥＣを１に設定し、θ＞θＬ１になると減速回転速度Δω２の出力を止めるために減速フラグＤＥＣを０に設定する。また、θ＞θＨ２になると設定値の加速回転速度Δω１を出力するために加速フラグＡＣＣを１に設定し、θ＜θＨ１になると加速回転速度Δω１の出力を止めるために加速フラグＡＣＣを０に設定する。

回転速度補正部５４においては、リール回転速度演算部５３からリール回転速度ωが入力されるとともに、移動子位置判定部５７からテンションレバー角度位置θ１の位置に対応して、減速フラグＤＥＣの１又は０、若しくは加速フラグＡＣＣの１又は０が入力される。減速フラグＤＥＣ又は加速フラグＡＣＣの１が入力された場合には、それをリール回転速度演算部５３から入力のリール回転速度ωにΔω２又はΔω１を加算しその結果を、また、減速フラグＤＥＣおよび加速フラグＡＣＣの０が入力された場合には、何も加算されずにリール回転速度演算部５３から入力のリール回転速度ωの値をそのまま、リール回転速度ωとして、リール用サーボモータ２６を制御するドライバ４２に出力する。そしてドライバ４２がリール用サーボモータ２６を制御し、リール用サーボモータ２６によりリール２３は回転速度ωで回転駆動され、線材Ｓはリール２３から移動平均供給速度Ｖ１ｆにほぼ同期したリール側供給速度Ｖ２で供給される。

このように、フィードローラ用サーボモータ１３の回転により一対のフィードローラ１２，１２が回転し、線材Ｓは走査周期ごとに加工プログラムに従ったフィードローラ側供給速度Ｖ０で加工機構１１へと供給される。同時に、リール用サーボモータ２６によりリール２３は回転速度ωで回転駆動され、線材Ｓはリール２３から移動平均供給速度Ｖ１ｆにほぼ同期したリール側供給速度Ｖ２で供給される。そのため、一対のフィードローラ１２，１２の回転に応じて加工機構１１に供給される線材Ｓのフィードローラ側供給速度Ｖ０と、リール２３の回転に応じて繰り出される線材Ｓのリール側供給速度Ｖ２との速度は、測定周期１ｓごとの平均供給速度においてはほぼ一致する。この場合、走査周期１ｍｓごとにおいては、一対のフィードローラ１２，１２によるフィードローラ側供給速度Ｖ０とリール側供給速度Ｖ２とは速度差が生じるが、これはテンションレバー６３の揺動によって吸収される。そして、テンションレバー６３のこの揺動は、通常θＬ１、θＨ１の範囲内に収まるように、θＬ１、θＨ１が設定されている。

もし、測定周期Ｔ内では変化している実際の繰出し半径ｒと、測定周期Ｔごとに（式３）により求めた繰出し半径ｒとの誤差、及び、実測値から求めたループ長さ演算式（式１）が近似式であることによる誤差等により、テンションレバー６３がθＬ２、θＨ２の範囲からはみ出した場合は、それに応じて減速フラグＤＥＣの１又は加速フラグＡＣＣの１の信号が出され、リール２３の回転速度ωが加減速されてテンションレバー６３がθＬ１、θＨ１の範囲内に収まるように制御される。

このように、移動平均供給速度演算部５１から出力の移動平均供給速度Ｖ１ｆと、推定繰出し半径演算部５２から入力された推定繰出し半径ｒとで、（式４）を用いてリール回転速度ωを演算し、回転速度補正部５４へ出力する。そして、リール用サーボモータ２６により、リール２３は回転速度ωで回転駆動され、リール２３からのリール側供給速度Ｖ２は、移動平均供給速度Ｖ１ｆに同期した速度となる。しかしながら、加工プログラムに従って加工機構１１へと供給されるフィードローラ側供給速度Ｖ０と、未来に向かっての設定走査周期数ごとの移動平均供給速度Ｖ１ｆとは、上記したように、測定周期Ｔ内で変化している実際の繰出し半径ｒと、測定周期Ｔごとに（式３）により求めた繰出し半径ｒとの誤差、及び、実測値から求めたループ長さ演算式（式１）が近似式であることによる誤差等により、完全に一致しない。

このとき、一対のフィードローラ１２，１２の回転量に応じて加工機構１１に供給される線材Ｓのフィードローラ側供給速度Ｖ０と、リール２３の回転量に応じて繰り出される線材Ｓのガイド穴Ｐ２でのリール側供給速度Ｖ２との速度差によって、テンションレバー６３は、Ｖ０＞Ｖ２のとき図示左方向に傾き、Ｖ０＜Ｖ２のとき図示右方向に傾く。このときのテンションレバー角度位置θは、揺動中心である回転軸６２に取り付けられたエンコーダ６４により検出される。このようにフィードローラ１２、１２により供給される線材Ｓのフィードローラ側供給速度Ｖ０とリール２３から繰出される線材Ｓのリール側供給速度Ｖ２との速度差によるループ長さの変化量ΔＬに追従して、テンションレバー６３は左右に揺動し、そのときのテンションレバー角度位置θがエンコーダ６４により検出され、その信号が数値制御部４へ送られる。

テンションレバー角度位置θが、下極限角度位置θＬ２より小さいときリール用サーボモータ２６は減速され、上極限角度位置θＨ２より大きいときリール用サーボモータ２６は加速される。そして、テンションレバー角度位置θがθＬ１＜θ＜θＨ１のとき、加速減速ともストップし、θＬ１＜θ＜θＨ１に収まるように制御される。また上危険角度位置θＨ３に達すると異常信号が出力され機械停止するようにしたり、また、運転途中に下危険角度位置θＬ３以下になった場合には、減速度を大きくするかリール用サーボモータ２６を停止するようにしてもよい。

次に、前述のループ長さ計算式（式１）及びループ長さの変化量計算式（式２）について、説明する。
線材Ｓは、図２，３に示すように、線材束Ｃの出口近傍に設けられた固定のガイド穴Ｐ１、移動子６３Ａの変動のガイド穴Ｐ、更にループ終点位置に設けられた固定のガイド穴Ｐ２を通ってループを形成しながら、線材加工機１へと移動する。このＰ１，Ｐ、Ｐ２間のループの長さ演算式は、線材束Ｃの種類ごとに実測することにより求めることができる。例えば、線材束Ｃをリール２３上面にガイドポストで位置決めして載置し、線材束Ｃから繰り出した線材Ｓを各ガイド穴Ｐ１，Ｐ、Ｐ２を通しＰ２に固定する。すると、テンションレバー６３が図示しない付勢体により常時図示右側に付勢されているので、ガイド穴Ｐは、線材Ｓを図示右側に引っ張り、位置Ｐ１，Ｐ、Ｐ２を含む楕円形状のループができる。このとき、リール上の線材束Ｃの繰出される部分の繰出し半径ｒと、Ｐ１，Ｐ２間のループの初期長さＡを実測する。そして、リール用サーボモータ２６によりリール２３を一定角度αずつ回転し、線材Ｓを所定量Δｓ（＝ｒ・α）ずつ繰出し、そのときのテンションレバー角度位置θをエンコーダ６４で検出し読み取る。そうすると、繰出し半径ｒとリール２３の回転量αとループの初期長さＡとテンションレバー角度位置θから、ループの長さＡ、Ａ＋Δｓ、Ａ＋２Δｓ、Ａ＋３Δｓ…に対するそれぞれのテンションレバー角度位置θが求まり、ループ長さＬとテンションレバー角度位置θとの関係データ群を求めることができる。更にこれらの関係データ群をもとに、近似曲線の方程式を、例えば多項式近似の手法により求めることができる。この方程式の一般式は（式１）で表すことができる。この式により、テンションレバー角度位置θからループ長さＬを近似的に演算することができる。
Ｌ＝ｂ＋ｃ_１θ＋ｃ_２θ^２＋ｃ_３θ^３＋…＋ｃ_６θ^６…（式１）
この式のｂとｃ_１…ｃ_６は定数である。

更に、この式１から求めた測定周期Ｔごとの今回のループ長さＬ１と前回のループ長さＬ０との差から、ループ長さの変化量ΔＬを求めることができる。
ΔＬ＝Ｌ１−Ｌ０…（式２）

次に、前述の推定繰出し半径演算式（式３）について説明する。
測定周期Ｔごとのループ長さの変化量ΔＬは、リール側供給速度Ｖ２とフィードローラ側供給速度Ｖ０との測定周期Ｔ間の供給量の差に等しい。前者は、線材束Ｃの繰出し半径ｒと測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度ω０との積で求まるリール側供給速度Ｖ２と測定周期Ｔとの積で求まり、後者は、フィードローラ側供給速度Ｖ０の過去に向かっての移動平均供給速度Ｖ１ｐと測定周期Ｔとの積で求まる。従って、測定周期Ｔごとのループ長さの変化量ΔＬは次式で求めることができる。
ΔＬ＝ｒ・ω０・Ｔ−Ｖ１ｐ・Ｔ
この式より、推定繰出し半径ｒは次式より求めることができる。
ｒ＝（Ｖ１ｐ＋ΔＬ／Ｔ）・（１／ω０）…（式３）
すなわち、測定周期Ｔごとのループ長さの変化量ΔＬ、フィードローラ側供給速度Ｖ０の移動平均供給速度Ｖ１ｐ、測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度ω０、及び測定周期Ｔにより、この（式３）を用い線材束Ｃの推定繰出し半径ｒを求めることができる。

このように構成された本例の装置は、加工プログラムにもとづきＣＰＵ４０で処理された制御信号により、複数の加工機制御ドライバ４１の各指令で線材加工機１の各加工工具や線材供給などが作動制御される。そのうち、加工機構１１で必要な線材Ｓの供給速度は、加工プログラムにもとづき走査周期１ｍｓごとに、フィードローラ制御ドライバ４１Ａにより制御される線材加工機側のフィードローラ用サーボモータ１３により回転速度を制御される一対のフィードローラ１２，１２の回転により与えられる。

同時に、加工プログラムにもとづき走査周期１ｍｓごとに制御される線材供給速度値をもとに、周期１ｓごとの平均化された移動平均供給速度Ｖ１が移動平均供給速度演算部５１で算出される。詳細には、今回より未来に向かってのデータを先読みし、未来に向かっての設定走査周期数ごとに平均して求めた移動平均供給速度Ｖ１ｆと、今回より過去に向かっての設定走査周期数ごとに平均して求めた移動平均供給速度Ｖ１ｐとが演算され、この移動平均供給速度Ｖ１ｐとループ長さ演算部５６で算出されたループ長さの変化量ΔＬと測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度ω０と測定周期Ｔとから、推定繰出し半径演算部５２で線材束Ｃの推定繰出し半径ｒを求め、さらにこの推定繰出し半径ｒと先程の移動平均供給速度Ｖ１ｆとから、リール側供給速度Ｖ２が移動平均供給速度Ｖ１ｆになるように、今回のリール回転速度ωが求められる。このとき、今回のテンションレバー角度位置θ１が異常位置にある場合には、回転速度補正部５４で、この今回のリール回転速度ωは加速回転速度Δω１又は減速回転速度Δω２を加算した値ω＋Δω１、又はω＋Δω２に置換される。

このようにして求められた今回のリール回転速度ωをもとに、リール制御ドライバ４２からリール用サーボモータ２６に回転速度指令が与えられ、リール２３の回転速度がωになるよう制御される。したがって、リール２３から供給される線材Ｓの供給速度は移動平均供給速度Ｖ１ｆと同じ供給速度で供給されることになる。また、加速回転速度Δω１又は減速回転速度Δω２が加算されていたときには、リール２３から供給される線材Ｓのリール側供給速度Ｖ２の速度がその分変わり、テンションレバー角度位置θが正常位置θＬ１＜θ＜θＨ１に修正される。

このように、フィードローラ側供給速度Ｖ０やリール２３の繰出し半径ｒが変化しても、測定周期Ｔごとの速度差によるループ長さの変化量ΔＬと移動平均供給速度Ｖ１ｐとからリールの繰出し半径ｒを推定し、その繰出し半径ｒと移動平均供給速度Ｖ１ｆに応じた今回のリール回転速度ωを求めるようにしたので、リール側供給速度Ｖ２は移動平均供給速度Ｖ１ｆに自動的に追従することが可能となる。したがって、リール２３から繰り出される線材Ｓは、線材束径の全範囲に亘って線材加工機側の線材Ｓの供給速度に自動的に追従した速度で繰出される。

また、線材加工機側の加工プログラムによる線材Ｓのフィードローラ側供給速度Ｖ０とリール側供給速度Ｖ２とに速度差が生じると、テンションレバー６３が揺動し、移動子位置検出部６により測定周期Ｔでのテンションレバー角度位置θ１を検出する。そして、前回のテンションレバー角度位置θ０と今回のテンションレバー角度位置θ１とからループ長さの変化量ΔＬが求められ、更に前回のリール回転速度ω０などから線材束Ｃの推定繰出し半径ｒが求められ、次に移動平均供給速度Ｖ１ｆから今回のリール回転速度ωが再度求められる。移動平均供給速度Ｖ１ｆに追従可能なリール２３の回転速度ωを求めて、リール制御ドライバ４２の指令でリール用サーボモータ２６の回転速度を制御するものである。このように線材加工機側の線材Ｓのフィードローラ側供給速度Ｖ０とリール側供給速度Ｖ２とに速度差が生じても、そのときのテンションレバー角度位置θの変化を検出しリールの回転速度Ｖ２が自動的に変更されるので、リール側から繰り出される線材Ｓは自動的に線材加工機側の移動平均供給速度Ｖ１ｆに追従した速度で繰出される。

次に、作動手順について、図５に基づき説明する。ここで、以下の説明に用いる符号の各単位は、テンションレバー角度位置θ（ｒａｄ）、ループ長さの変化量ΔＬ（ｍｍ）、線材束Ｃの推定繰出し半径ｒ（ｍｍ）、測定周期Ｔ（ｓ）、供給速度Ｖ（ｍｍ／ｓ）、リール回転速度ω（ｒａｄ／ｓ）である。

加工プログラムの処理が開始されると、ステップＳ１において、推定繰出し半径演算部５２に記憶されている測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度ω０の値は、前回のサイクルにおいて今回のリール回転速度であったωの値に更新され記憶される。また、同様に記憶部５５に記憶されている前回のテンションレバー角度位置θ０の値は、前回のサイクルにおいて今回のテンションレバー角度位置であったθ１の値に更新され記憶される。つぎに、ステップＳ２では、移動子位置検出部６により今回のテンションレバー角度位置θ１を検出し、ループ長さ演算部５６及び移動子位置判定部５７に入力しておく。

次のステップＳ３において、加工プログラムから指示される走査周期ごとの線材供給速度値をもとに移動平均供給速度演算部５１において、移動平均供給速度Ｖ１ｆを算出しリール回転速度演算部５３に出力すると同時に、加工プログラムから指示される走査周期ごとの線材供給速度値をもとに移動平均供給速度Ｖ１ｐを算出し推定繰出し半径演算部５２に出力する。

次のステップＳ４では、ループ長さ演算部５６においてループ長さの変化量ΔＬを（式２）に示す数式により算出し推定繰出し半径演算部５２に出力する。次のステップＳ５では、推定繰出し半径演算部５２において、（式３）に示す数式により線材束Ｃの推定繰出し半径ｒを算出し、リール回転速度演算部５３へ出力する。次のステップＳ６では、リール回転速度演算部５３において、（式４）に示す数式により、移動平均供給速度Ｖ１ｆから線材束Ｃの推定繰出し半径ｒに対応する今回のリール回転速度ωを算出し回転速度補正部５４へ出力する。

次のステップＳ７では、移動子位置判定部５７において、今回のテンションレバー角度位置θ１がθ１＜θＬ２であるか否かが判定され、ｙｅｓである場合は次のステップＳ８に進み、減速フラグＤＥＣを信号有りの１に設定する。また、ステップＳ７でｎｏの場合は、次のステップＳ８をジャンプしてステップＳ９に進む。次のステップＳ９では、移動子位置判定部５７において、今回のテンションレバー角度位置θ１がθ１＞θＬ１であるか否かが判定され、ｙｅｓである場合は次のステップＳ１０に進み、減速フラグＤＥＣを信号無しの０に設定する。また、ステップＳ９でｎｏの場合は、次のステップＳ１０をジャンプしてステップＳ１１に進む。

次のステップＳ１１では、移動子位置判定部５７において、今回のテンションレバー角度位置θ１が、θ１＞θＨ２であるか否かが判定され、ｙｅｓである場合は次のステップＳ１２に進み、加速フラグＡＣＣを信号有りの１に設定する。また、ステップＳ１１でｎｏの場合は次のステップＳ１２をジャンプしてステップＳ１３に進む。次のステップＳ１３では、移動子位置判定部５７において、今回のテンションレバー角度位置θ１が、θ１＜θＨ１であるか否かが判定され、ｙｅｓである場合は次のステップＳ１４に進み、加速フラグＡＣＣを信号なしの０にクリアする。また、ステップＳ１３でｎｏの場合は、次のステップＳ１４をジャンプしてステップＳ１５に進む。

次のステップＳ１５では、移動子位置判定部５７に減速フラグＤＥＣが信号有りの１に設定されているか否かが判定され、ｙｅｓの場合は次のステップＳ１６に進み、回転速度補正部５４において今回のリール回転速度ωは設定の減速回転速度Δω２を加算した値ω＋Δω２に置換され、今回のリール回転速度ωとして図１に示すリール制御ドライバ４２へ伝送される。また、この今回のリール回転速度ωは、ステップＳ５において、（式３）に示す数式により線材束Ｃの推定繰出し半径ｒを算出する際に、前回のリール回転速度ω０として、代入される。

また、ステップＳ１５でｎｏの場合はステップＳ１７において、移動子位置判定部５７に加速フラグＡＣＣが信号有りの１に設定されているか否かが判定され、ｙｅｓの場合は次のステップＳ１８に進み、回転速度補正部５４において今回のリール回転速度ωは、設定の加速回転速度Δω１を加算した値に置換され、今回のリール回転速度ωとして図１に示すリール制御ドライバ４２へ伝送される。また、この今回のリール回転速度ωは、ステップＳ５において、（式３）に示す数式により線材束Ｃの推定繰出し半径ｒを算出する際に、前回のリール回転速度ω０として、代入される。なお、ステップＳ１７でｎｏの場合は、移動子位置判定部５７に加速フラグＡＣＣ、減速フラグＤＥＣのいずれも信号なしの０にクリアされているから、一定な設定値の加速回転速度Δω１、減速回転速度Δω２のいずれも加算されず、今回のリール回転速度ωはそのまま保持され今回のリール回転速度ωとして、図１に示すリール制御ドライバ４２へ伝送する。

次のステップＳ１９において、上記のようにして求められた今回のリール回転速度ωにもとづきリール制御ドライバ４２の指令で、リール２３を駆動するリール用サーボモータ２６の回転速度を制御し、リール２３のリール回転速度がωになるよう回転制御される。その結果、リール側供給速度Ｖ２は、線材束Ｃの推定繰出し半径ｒと今回のリール回転速度ωの積で求められる速度でリール側から繰り出され、平均化された未来に向かっての移動平均供給速度Ｖ１ｆになるように制御される。このように、リールの回転速度は、線材Ｓのリール側供給速度Ｖ２が平均化された未来に向かっての設定走査周期数ごとの移動平均供給速度Ｖ１ｆになるように制御されるとともに、図２に示すテンションレバー角度位置θが設定の上限角度位置θＨ１と下限角度位置θＬ１との間を維持するように制御されて、制御の１サイクルを終え、このサイクルが繰り返される。

なお、本発明に係る線材加工機の線材送り装置は、上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてさまざまな形態に構成することができる。例えば、本実施例ではテンションレバー６３によりループ形成手段を設けたが、他の実施例として、ダンサロールを移動子としてループ形成手段を設けループを形成する（線材ループ形成手段）とともに、ダンサロールの位置を検出する移動子位置検出手段を設け、ダンサロールの位置を検出してループの長さの変化量ΔＬを求め、その他実施例１と同様な同期制御を行うようにしてもよい。更に他の実施例として、一方に付勢され直線的に往復動可能なスライドを設け、このスライドを移動子としてループを形成する線材ループ形成手段を設けループを形成するとともに、スライドの位置を検出する移動子位置検出手段を設けスライドの位置を検出してループの長さの変化量ΔＬを求め、その他実施例１と同様な同期制御を行うようにしてもよ

本発明は、上述したように構成したので、以下に記載するような作用効果を奏する。
この発明によれば、フィードローラ１２により供給される線材Ｓの供給速度Ｖ０とリール２３から繰出される線材Ｓのリール側供給速度Ｖ２との速度差によるループ長さの変化量ΔＬと測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度ω０から求めた線材束Ｃの推定繰出し半径ｒと、加工プログラムのデータに基づき求められた未来に向かっての設定走査周期数ごとの移動平均供給速度Ｖ１ｆとから、リール回転速度演算部５３において移動平均供給速度Ｖ１ｆに対応する今回のリール回転速度ωを演算し、リール２３から供給される線材Ｓの供給速度を過不足なく自動的に制御するようにしたので、移動平均供給速度Ｖ１ｆが変わったり、線材束Ｃの内外径の差が大きい場合や、数種類の内外径の大きく異なる線材束Ｃを交換して使用する場合にも、アンコイラ２を交換したり、アンコイラ２の速度調整を都度調整し直す必要がなくなり、生産コストが下がり、作業性がよくなる。また、リール２３を頻繁に起動・停止する必要がなくなり、リール２３上の線材束Ｃがばらけたり、線材Ｓ相互が絡むことなどを防止して、生産性の向上と品質の向上を図ることができる。

さらに、リール２３からの線材Ｓの供給速度は、加工プログラムから指示された走査周期ごとの各線材供給速度値の所定数の連続値の平均として求めたので、滑らで安定した線材の供給が可能となり、トラブルを防止でき生産性の向上と品質の向上を図ることができる。

また、今回のテンションレバー角度位置θ１が、設定の上極限角度位置θＨ２よりも大きいときには設定の加速回転速度Δω１を加算するように、θＨ１より小さくなると加算を止めるように、又は、設定の下極限角度位置θＬ２よりも小さいときには設定の減速回転速度Δω２を加算するように、θＬ１より大きくなると加算を止めるように、移動子位置判定部５７から指令するようにしたので、今回のテンションレバー角度位置θ１が万一、異常なテンションレバー角度位置に達しても設定の上下限位置内に戻すべく調整し、リール２３からの線材供給量が過剰に送り出されて線材相互が絡んだり、線材Ｓの送り出し量が不足して異常張力により線材束Ｃに線材が食い込むことなどを防止して、生産性の向上と品質の向上を図ることができる。

本発明に係る線材加工機の線材送り装置を示す斜視図である。 同じく、線材送り装置の線材ループ形成部の動作を示す斜視図である。 同じく、テンションレバー角度位置が変化したときの線材ループを示す模式図である。 同じく、制御ブロック図である。 同じく、フローチャートである。 従来技術の特許文献１に開示された材料素線間欠送り出し装置の使用状態を示す平面図である。 従来技術の非特許文献１に開示されたオートターンテーブルを示す側面図である。

符号の説明

１ 線材加工機
２ アンコイラ
３ 線材ループ形成部
４ 数値制御部
６ 移動子位置検出部（移動子位置検出手段）
１１ 加工機構
１２ フィードローラ
１３ フィードローラ用サーボモータ
２３ リール
２６ リール用サーボモータ
５１ 移動平均供給速度演算部（平均速度演算手段）
５２ 推定繰出し半径演算部（推定繰出し半径演算手段）
５３ リール回転速度演算部（リール回転速度演算手段）
５４ 回転速度補正部（回転速度補正手段）
５６ ループ長さ演算部（ループ長さ演算手段）
５７ 移動子位置判定部（移動子位置判定手段）
６２ 回転軸
６３ テンションレバー
６３Ａ 移動子
６４ エンコーダ
Ｃ 線材束
Ｌ０、Ｌ１ ループ長さ
ΔＬ ループ長さの変化量
Ｐ ガイド穴
Ｐ１ ガイド穴
Ｐ２ ガイド穴
ｒ 線材束の推定繰出し半径
Ｓ 線材
Ｖ０ フィードローラ側供給速度
Ｖ１ 移動平均供給速度（平均供給速度）
Ｖ１ｆ 移動平均供給速度（今回より未来に向かって設定数の連続値の平均）
Ｖ１ｐ 移動平均供給速度（今回より過去に向かって設定数の連続値の平均）
Ｖ２ リール側供給速度
ω０ 前回のリール回転速度
ω 今回のリール回転速度
θ０ 前回のテンションレバー角度位置
θ１ 今回のテンションレバー角度位置
θＨ１ 上限角度位置
θＬ１ 下限角度位置
θＨ２ 上極限角度位置
θＬ２ 下極限角度位置

Claims (7)

1. 線材加工を行う加工部へ線材を供給するフィードローラの回転速度と、貯蔵している線材を前記フィードローラへ供給するアンコイラ側リールの回転速度とを、加工プログラムの線材送りデータを基に同期制御して、アンコイラから線材加工機へ線材を供給する線材加工機の線材送り装置であって、
   前記加工プログラムの前記線材送りデータに基づき走査周期ごとに制御され前記フィードローラを回転駆動するフィードローラ用サーボモータと、
   前記フィードローラと前記リールとの間に移動子を介して線材ループを形成する線材ループ形成手段と、
   前記移動子の位置を検出する移動子位置検出手段と、
   前記加工プログラムのデータに基づき設定走査周期数ごとの平均供給速度Ｖ１を演算する平均速度演算手段と、
   前記移動子位置検出手段で検出した前記移動子の位置データから測定周期Ｔごとのループ長さ変化量ΔＬを演算するループ長さ演算手段と、
   前記平均供給速度Ｖ１と前記ループ長さの変化量ΔＬと測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度と前記測定周期Ｔとからリール上に置かれた線材束の推定繰出し半径ｒを演算する推定繰出し半径演算手段と、
   前記平均供給速度Ｖ１と前記推定繰出し半径ｒとで今回のリール回転速度ωを演算するリール回転速度演算手段と、
   前記今回のリール回転速度ωに基づき制御され前記リールを回転駆動するリール用サーボモータと、
   前記平均速度演算手段と前記ループ長さ演算手段と前記推定繰出し半径演算手段と前記リール回転速度演算手段とを含み前記フィードローラ用サーボモータと前記リール用サーボモータを制御する数値制御手段とを設け、
   前記フィードローラ用サーボモータと前記リール用サーボモータとの回転速度を同一の前記線材送りデータに基づき制御し、前記フィードローラによる供給速度と前記リールによる供給速度とを同期させるようにしたことを特徴とする線材加工機の線材送り装置。
2. 前記移動子位置検出手段で検出の前記移動子の位置が設定した上限と下限の範囲内にあるかどうかを判定し、前記移動子の位置が前記範囲外にある場合は前記移動子が前記範囲内に入る方向へ移動可能に減速指令又は加速指令を出力する移動子位置判定手段と、
   前記リール回転速度演算手段で演算して求めた今回のリール回転速度ωに対して、前記移動子位置判定手段から出力された減速指令又は加速指令に基づき設定減速回転速度又は設定加速回転速度を加算する回転速度補正手段とを設けたことを特徴とする請求項１に記載の線材加工機の線材送り装置。
3. 前記線材ループ形成手段は、前記線材が前記リールの線材束から離れる出口近傍に取り付けられ線材を案内可能な固定ガイドと、該固定ガイドとは前記リールを挟んで略反対側に位置して、基台に回転可能に軸支された回転軸を中心として揺動可能に取り付けられかつ前記固定ガイド側方向とは逆方向に付勢されたテンションレバーに設けられ、前記線材を案内可能な前記移動子とで構成し、
   前記線材が前記リールの線材束から離れ前記固定ガイドと前記移動子に案内されながら前記ループを形成し前記フィードローラへと移動する際に、前記フィードローラと前記リールのそれぞれの回転による線材供給量に差が生じたときに、この差に応じて前記移動子が前記回転軸を中心として揺動するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の線材加工機の線材送り装置。
4. 前記移動子位置検出手段は、前記回転軸の回転位置を検出するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３に記載の線材加工機の線材送り装置。
5. 前記ループ長さ演算手段は、実測データから求めた前記回転角度位置と前記ループ長さとの関係式をもとにループ長さの変化量ΔＬを算出するループ長さ演算式が設けられたことを特徴とする請求項１乃至４に記載の線材加工機の線材送り装置。
6. 前記平均速度演算手段は、前記加工プログラムの走査周期ごとの各線材供給速度値から、今回を基準に設定数の連続値の平均として移動平均供給速度Ｖ１を求めるようにしたことを特徴とする請求項１乃至５に記載の線材加工機の線材送り装置。
7. 前記平均速度演算手段は、前記加工プログラムの走査周期ごとの各線材供給速度値から、今回より未来に向かっての設定数の連続値の平均として移動平均供給速度Ｖ１ｆを求めリール回転速度演算手段へ、今回より過去に向かっての設定数の連続値の平均として移動平均供給速度Ｖ１ｐを求め推定繰出し半径演算手段へ出力するようにしたことを特徴とする請求項１乃至６に記載の線材加工機の線材送り装置。
   

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