JP6448348B2 - ワーク供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワーク供給装置に関する。

下記特許文献１には、コイル状に巻かれた長尺ホースを連続的に供給する供給装置が開示されている。この供給装置では、コイル状に巻かれた長尺ホースを、回転テーブルを備えた移動パレットの上に載せ、移動パレットを搬送路に沿って移動させる。そして、取出ステーションに移動した移動パレットのコイル状ホースの端部をロボットハンドにて把持し、ホース送り機構へと自動セットさせ、ホース送り機構にて長尺ホースを送り出している。

特開平６−２２７７４２号公報

上記特許文献１では、回転テーブルが平面状に構成されており、回転テーブルの上面にコイル状に巻かれた長尺ホースが載せられている。そして、コイル状に巻かれた長尺ホースの最上部（最上段）から、ホース送り機構にて長尺ホースを連続的に引き出している。このため、例えば、コイル状に巻かれた長尺ホースの最下部（最下段）から長尺ホースを引き出す場合に、上記特許文献１に記載の供給装置をそのまま適用することは難しい。

例えば、上記特許文献１に記載の供給装置において、コイル状に巻かれた長尺ホースの最下部（最下段）から長尺ホースを引き出そうとすると、長尺ホースは、平面状の回転テーブルとの接触面積が大きいため、大きな抵抗を受ける。また、引き出される長尺ホースは、コイル状ホースの巻き上部からの荷重が加わるため、強引に長尺ホースを引き出そうとすると、ホース送り機構の出力が大きくなる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、コイル状に巻かれた長尺状のワークの最下部からワークを容易に引き出すことができるワーク供給装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明に係るワーク供給装置は、一定方向に回転すると共に、上面側にコイル状に巻かれた長尺状のワークが載せられるターンテーブルと、前記ターンテーブルに放射状に設けられ、前記ターンテーブルの上面から突出する位置に上昇することにより前記ワークを支持し、前記ワークから離れる位置に下降する複数の昇降支柱と、前記ターンテーブルの下方側に設けられ、前記ターンテーブルの回転方向における前記ワークの引き出し位置を含む所定の範囲で前記昇降支柱を下降させ、前記所定の範囲以外の領域で前記昇降支柱を上昇させるカムと、前記引き出し位置でコイル状に巻かれた前記ワークの最下部から前記ワークを前記ターンテーブルの外側に引き出す引き出し装置と、を有する。

請求項１に記載の発明によれば、ターンテーブルの上面側には、コイル状に巻かれた長尺状のワークが載せられている。ターンテーブルには、放射状に複数の昇降支柱が設けられており、複数の昇降支柱がターンテーブルの上面から突出する位置に上昇することで、複数の昇降支柱によりワークが支持されている。ターンテーブルの下方側にはカムが設けられており、カムにより、ターンテーブルの回転方向におけるワークの引き出し位置を含む所定の範囲で、昇降支柱が下降する。また、カムにより、所定の範囲以外の領域で、昇降支柱が上昇する。

ワークの引き出し位置では、昇降支柱は、カムによりワークから離れる位置に下降しており、引き出し装置により、コイル状に巻かれたワークの最下部からワークがターンテーブルの外側に引き出される。その際、昇降支柱がワークから離れる位置に下降していることにより、コイル状に巻かれたワークの最下部でワークがフリーになり、ワークが昇降支柱との接触抵抗を受けることがない。このため、コイル状に巻かれた長尺状のワークの最下部からワークを容易に引き出すことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワーク供給装置において、前記カムは、前記ターンテーブルの回転方向に沿って設けられており、前記カムの上部を前記昇降支柱が移動する構成とされている。

請求項２に記載の発明によれば、カムは、ターンテーブルの回転方向に沿って設けられており、ターンテーブルの回転に伴って、カムの上部を昇降支柱が移動する。このため、カムによって、ターンテーブルの回転方向におけるワークの引き出し位置を含む所定の範囲で昇降支柱を下降させ、また、カムによって、所定の範囲以外の領域で昇降支柱を上昇させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のワーク供給装置において、前記昇降支柱には、前記カムの上部を移動するキャスターが設けられている。

請求項３に記載の発明によれば、昇降支柱には、カムの上部を移動するキャスターが設けられており、ターンテーブルの回転に伴って、キャスターがカムの上部を移動することで、昇降支柱を昇降させることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のワーク供給装置において、前記昇降支柱の上昇時の高さと下降時の高さの差は、前記ワークの外径よりも大きい。

請求項４に記載の発明によれば、昇降支柱の上昇時の高さと下降時の高さの差は、ワークの外径よりも大きいので、昇降支柱の下降時に、昇降支柱をワークから離れる位置により確実に下降させることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のワーク供給装置において、前記カムが前記昇降支柱を下降させる前記所定の範囲は、下降した前記昇降支柱の回転方向両側で隣り合う２つの前記昇降支柱の間の範囲よりも小さい。

請求項５に記載の発明によれば、カムが昇降支柱を下降させる所定の範囲は、昇降支柱の回転方向両側で隣り合う２つの昇降支柱の間の範囲よりも小さいので、ワークの引き出し位置では、下降した昇降支柱の回転方向両側で隣り合う２つの昇降支柱は上昇している。このため、下降した昇降支柱の回転方向両側で隣り合う２つの昇降支柱によりワークが支持された状態で、２つの昇降支柱の間の昇降支柱をワークから離れる位置に下降させることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のワーク供給装置において、前記引き出し装置よりも前記ワークの引き出し方向下流側には、前記ワークが巻き掛けられると共に、前記ワークのテンションに応じて前記ターンテーブルに近づく方向又は前記ターンテーブルから離れる方向に移動するテンショナーが設けられている。

請求項６に記載の発明によれば、引き出し装置よりもワークの引き出し方向下流側には、ワークが巻き掛けられるテンショナーが設けられている。テンショナーがワークのテンションに応じてターンテーブルに近づく方向又はターンテーブルから離れる方向に移動することにより、ワークの緩み及び張りを調節することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のワーク供給装置において、前記テンショナーよりも前記ワークの引き出し方向下流側に設けられ、前記ワークを送る移送装置を備えると共に、前記ワークを加工する加工機と、前記ターンテーブルに設けられ、前記ターンテーブルの回転を停止させる停止装置と、を有する。

請求項７に記載の発明によれば、テンショナーよりもワークの引き出し方向下流側には、ワークを送る移送装置を備えた加工機が設けられており、移送装置によって送られたワークを加工機によって加工する。ターンテーブルには、ターンテーブルの回転を停止させる停止装置が設けられており、ワークの移送に不具合があった場合に、移送装置によるワークの移送を停止し、停止装置によりターンテーブルの回転を停止させることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のワーク供給装置において、前記引き出し装置の前記ワークの引き出し速度は、前記移送装置の前記ワークの送り速度よりも大きく設定されており、前記ワークの張りが大きくなり、前記テンショナーが前記ターンテーブルに近づく方向に移動したときに、前記引き出し装置の動作及び前記移送装置の動作を停止させる制御装置が設けられている。

請求項８に記載の発明によれば、引き出し装置のワークの引き出し速度は、移送装置のワークの送り速度よりも大きく設定されている。そして、ワークの張りが大きくなり、テンショナーがターンテーブルに近づく方向に移動したときに、制御装置により引き出し装置の動作及び移送装置の動作を停止させる。例えば、ターンテーブルの回転により、昇降支柱が下降する所定の範囲をワークが通り過ぎている場合、ワークが上昇した昇降支柱に接触し、ワークの張りが大きくなる。このような場合は、ワークの引き出しが困難となるため、引き出し装置の動作及び移送装置の動作を停止させることで、ワークが引き出し方向に引っ張られることを抑制することができる。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のワーク供給装置において、前記ワークの緩みが生じ、前記テンショナーが前記ターンテーブルから離れる方向に移動したときに、前記制御装置は、前記停止装置により前記ターンテーブルの回転を停止させる。

請求項９に記載の発明によれば、ワークの緩みが生じ、テンショナーがターンテーブルから離れる方向に移動したときに、停止装置によりターンテーブルの回転を停止させる。これにより、ターンテーブルの回転が停止された状態で、ワークが引き出し装置及び移送装置により送られるため、ワークの緩みを解消することができる。

本願発明のワーク供給装置によれば、コイル状に巻かれた長尺状のワークの最下部からワークを容易に引き出すことができる。

本発明の第１実施形態に係るワーク供給装置を示す平面図である。 図１に示すワーク供給装置に用いられるターンテーブル付近を示す側断面図である。 図１に示すワーク供給装置に用いられるターンテーブル付近を示す斜視図である。 図１に示すワーク供給装置に用いられるカムを示す斜視図である。 （Ａ）は、図１に示すワーク供給装置に用いられるターンテーブルにおいて昇降支柱がカムの上部を移動して昇降する状態を示す斜視図であり、（Ｂ）はカムと昇降支柱を示す斜視図である。 （Ａ）は、図１に示すワーク供給装置に用いられる昇降支柱をガイドする支柱ステーを示す側面図であり、（Ｂ）は、図１に示すワーク供給装置に用いられる昇降支柱を示す側面図である。 （Ａ）は、図１に示すワーク供給装置に用いられるカムにより昇降支柱が下降した状態を示す展開図であり、（Ｂ）は、参考例のワーク供給装置に用いられるカムにより昇降支柱が下降した状態を示す展開図である。 図１に示すワーク供給装置のターンテーブルにおける昇降支柱が下降する範囲を示す平面図である。 図１に示すワーク供給装置に用いられる引き出し装置を示す側面図である。 図１に示すワーク供給装置に用いられるテンショナーの一例を示す斜視図である。 図１に示すワーク供給装置に用いられるテンショナーの変形例を示す平面図である。 （Ａ）は、ワークのテンションが小さく、テンショナーがターンテーブルから離れる方向に移動した状態を示す平面図であり、（Ｂ）は、ワークのテンションが適正で、テンショナーが中間位置に移動した状態を示す平面図であり、（Ｂ）は、ワークのテンションが大きく、テンショナーがターンテーブルに近づく方向に移動した状態を示す平面図である。 図１に示すワーク供給装置において、ターンテーブルの回転により、昇降支柱が下降する範囲をワークが通り過ぎた状態を示す平面図である。 図１に示すワーク供給装置において、ワークのテンションによるテンショナーの位置に対し、ターンテーブルのブレーキの動作、引き出し装置の動作、および加工機の送り装置の動作を制御する方法を示す表である。 第１比較例のワーク供給装置に用いられるターンテーブルからワークを引き出す状態を示す側断面図である。 第２比較例のワーク供給装置に用いられるターンテーブルの支柱からワークを引き出す状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図１４を用いて、本発明の第１実施形態であるワーク供給装置について説明する。

図１には、本発明の第１実施形態であるワーク供給装置１０が平面図にて示されている。図２には、ワーク供給装置１０に用いられるターンテーブル付近が側断面図にて示されており、図３には、ワーク供給装置１０に用いられるターンテーブル付近が斜視図にて示されている。図１〜図３に示されるように、ワーク供給装置１０は、矢印Ａ方向に回転すると共に上面１４Ａ側にコイル状に巻かれた長尺状のワーク１２が載せられるターンテーブル１４と、ターンテーブル１４に放射状に配置されると共に昇降可能に支持された複数の昇降支柱１６と、を備えている。また、ワーク供給装置１０は、ターンテーブル１４の下方側に配置されると共に昇降支柱１６を昇降させるカム１８と、コイル状に巻かれたワーク１２の最下部からワーク１２をターンテーブル１４の外側に引き出す引き出し装置（引き出しユニット）２０と、を備えている（図１参照）。

さらに、図１に示されるように、ワーク供給装置１０は、引き出し装置２０よりもワーク１２の引き出し方向下流側（矢印Ｂ方向の下流側）に向かって順に、ワーク１２が巻き掛けられると共にワーク１２の緩みや張りを調整するテンショナー２２と、ワーク１２を加工する加工機２４と、を備えている。

ワーク１２としては、例えば、ホース、チューブ、コードなどの長尺ひも状のワークが用いられる。本実施形態では、ワーク１２としてホースが用いられている。

図１〜図３に示されるように、ターンテーブル１４は、平面視にて略円板状に形成されており、上面１４Ａの周縁部に上面１４Ａから上方側に突出する突出部１４Ｂを備えている。ターンテーブル１４の中心部には、ターンテーブル１４を回転させる回転軸２６が設けられている。ターンテーブル１４の上面１４Ａ側における回転軸２６の周囲には、ワーク１２を保持する湾曲面状の複数の保持板２８が略上下方向に沿って配置されている。本実施形態では、保持板２８は４枚配置されているが、保持板２８の数は変更可能である。複数の保持板２８は、平面視にて略円形状の仮想線に沿って配置されており、複数の保持板２８の周囲にワーク１２がコイル状（束状）に巻かれている。すなわち、複数の保持板２８は、コイル状（束状）に巻かれたワーク１２を内側から保持する構成とされている。

図１に示されるように、ワーク供給装置１０では、ターンテーブル１４の上面１４Ａ側でコイル状に巻かれたワーク１２が引き出し装置２０により矢印Ｂ方向に引き出されることで、ターンテーブル１４が矢印Ａ方向に回転する構成とされている。すなわち、本実施形態では、ターンテーブル１４の回転軸２６には、モータが接続されていない。なお、ターンテーブル１４の回転軸２６にモータを接続し、ターンテーブル１４を回転させる構成としてもよい。

図２及び図３に示されるように、ターンテーブル１４には、複数の開口部１４Ｃが形成されており、開口部１４Ｃ内を昇降支柱１６が昇降可能に配置されている。本実施形態では、昇降支柱１６は８つ設けられており、開口部１４Ｃは、ターンテーブル１４に放射線状に８つ形成されている。なお、昇降支柱及び開口部の数は変更可能である。

図２〜図４に示されるように、昇降支柱１６は、略上下方向に沿って配置されると共に開口部１４Ｃ内に挿通される板状部１６Ａと、板状部１６Ａの下部に設けられた取付部１６Ｂと、取付部１６Ｂに回転可能に支持されたキャスター１６Ｃと、を備えている（図６（Ｂ）参照）。複数の昇降支柱１６は、キャスター１６Ｃがカム１８の上部（本実施形態では上面）を移動することによって、それぞれ昇降可能とされている。取付部１６Ｂには、リニアブッシュ（図示省略）が設けられており、昇降支柱１６をガタを発生させることなく上下方向に昇降させるようにしている。なお、リニアブッシュに代えて、無給油ブッシュを設けてもよい。

昇降支柱１６は、ターンテーブル１４の上面１４Ａから突出した上昇位置３２Ａに上昇することにより、昇降支柱１６の上面でワーク１２を支持している。また、昇降支柱１６は、引き出し装置２０によりコイル状に巻かれたワーク１２の最下部からワーク１２が引き出される引き出し位置３４Ａで、ワーク１２から離れた下降位置３２Ｂに下降するようになっている。本実施形態では、昇降支柱１６の下降位置３２Ｂでは、昇降支柱１６の上面は、ターンテーブル１４の上面１４Ａとほぼ同じ高さに設定されている（図２参照）。

昇降支柱１６の上昇時の高さと下降時の高さの差は、ワーク１２の外径よりも大きい。これにより、昇降支柱１６が下降位置３２Ｂに下降したときに、昇降支柱１６がコイル状に巻かれたワーク１２の下面と接触せず、ワーク１２をフリーの状態とすることができる。

図１〜図３に示すワーク供給装置１０では、図示を省略しているが、ターンテーブル１４における開口部１４Ｃの縁部には、支柱ステー３６（図６（Ａ）参照）が固定されている。支柱ステー３６は、開口部１４Ｃの長手方向に沿って配置されており、昇降支柱１６の昇降をガイドするようになっている。図６（Ａ）に示されるように、支柱ステー３６は、開口部１４Ｃ（図３参照）の縁部に配置される長板部３６Ａと、長板部３６Ａの長手方向の中間部から下方側に延びるシャフト３６Ｂと、を備えている。昇降支柱１６の板状部１６Ａはシャフト３６Ｂに接触した状態で、シャフト３６Ｂ及び開口部１４Ｃに沿って上下方向に昇降するようになっている。

図２〜図５に示されるように、カム１８は、ターンテーブル１４の下方側にターンテーブル１４の回転方向に沿って配置されている。カム１８は、平面視にて略リング状に形成されており、昇降支柱１６を上昇位置３２Ａに上昇させる上昇カム１８Ａと、昇降支柱１６を上昇位置３２Ａから下降させる下降カム１８Ｂと、を備えている。上昇カム１８Ａの上面は、ほぼ一定の高さに設定されており、上昇カム１８Ａの上面を移動する昇降支柱１６をターンテーブル１４の上面１４Ａから突出した上昇位置３２Ａに上昇させるようになっている。下降カム１８Ｂは、ターンテーブル１４の回転方向におけるワーク１２の引き出し位置３４Ａを含む所定の範囲３５（図７（Ａ）参照）で、昇降支柱１６を下降させる構成とされている。下降カム１８Ｂの周方向に沿った両側には、上昇カム１８Ａの上面に繋がる傾斜面１９が形成されている。言い換えると、上昇カム１８Ａは、ターンテーブル１４の回転方向における所定の範囲３５以外の領域で昇降支柱１６を上昇させる構成とされている。昇降支柱１６は、上昇カム１８Ａにより上昇位置３２Ａに上昇した状態で、コイル状に巻かれたワーク１２全体の荷重を支えるようになっている。

下降カム１８Ｂは、ワーク１２の引き出し位置３４Ａでコイル状に巻かれたワーク１２の最下部からワーク１２を引き出す際に、ワーク１２をフリーの状態にするため、昇降支柱１６を下降位置３２Ｂに下降させるようになっている。図１及び図８に示されるように、ワーク１２の引き出し位置３４Ａは、ワーク１２の巻き外周と引き出し装置２０の送り部との接線上に配置することが好ましい。図８では、下降カム１８Ｂの傾斜面１９を除いた部分により、昇降支柱１６が下降位置３２Ｂ（図７（Ａ）参照）に下降する範囲をドットにて示している。

図３〜図５に示されるように、昇降支柱１６は、平面視にてターンテーブル１４に放射状に複数配置されている（図１参照）。本実施形態では、昇降支柱１６は、ターンテーブル１４に放射状に８個設けられており、ターンテーブル１４の中心部に対して隣り合う昇降支柱１６の角度（図３中の角度α°）がほぼ同じになるように配置されている。その際、ターンテーブル１４の中心部に対して下降カム１８Ｂが昇降支柱１６を下降させる下降カム１８Ｂの角度（図４中の角度θ°）は、隣り合う昇降支柱１６の角度（α°）の２倍の範囲よりも小さい（θ＜２α）。言い換えると、カム１８の下降カム１８Ｂが昇降支柱１６を下降させる所定の範囲３５（下降カム１８Ｂの周方向の幅）は、昇降支柱１６の回転方向両側で隣り合う２つの昇降支柱１６の間の範囲よりも小さい。

これにより、図７（Ａ）に示されるように、ワーク１２の引き出し位置３４Ａでは、下降カム１８Ｂにより昇降支柱１６が下降しており、この下降した昇降支柱１６の回転方向両側で隣り合う２つの昇降支柱１６は上昇カム１８Ａにより上昇している。このため、下降した昇降支柱１６の回転方向両側で隣り合う２つの昇降支柱１６によりワーク１２が支持された状態で、下降した昇降支柱１６がワーク１２から離れている。すなわち、ワーク１２の引き出し位置３４Ａで下降した昇降支柱１６の両隣りの昇降支柱１６でワーク１２を支えている。これにより、ワーク１２の引き出し位置３４Ａでは、ワーク１２が昇降支柱１６との接触抵抗を受けることがなく、ワーク１２が容易に引き出されるようになっている。

ここで、図７（Ｂ）には、参考例のワーク供給装置２００が示されている。図７（Ｂ）に示されるように、ワーク供給装置２００では、上昇カム２０８Ａと下降カム２０８Ｂとを備えたカム２０８が設けられている。下降カム２０８Ｂが昇降支柱１６を下降させる所定の範囲２０９は、昇降支柱１６の回転方向両側で隣り合う２つの昇降支柱１６の間の範囲よりも大きい。すなわち、下降カム２０８Ｂが昇降支柱１６を下降させる下降カム１８Ｂの角度（図４中の角度θ°）は、隣り合う昇降支柱１６の角度（図３中のα°）の２倍の範囲よりも大きい（θ＞２α）。

このワーク供給装置２００では、ワーク１２の引き出し位置３４Ａで下降カム２０８Ｂにより下降した昇降支柱１６の回転方向両側では、隣り合う２つの昇降支柱１６は下降カム２０８Ｂの傾斜面１９の位置にあり、隣り合う２つの昇降支柱１６は上昇位置まで上昇していない。このため、傾斜面１９の位置にある２つの昇降支柱１６によりワーク１２が支持された状態となり、下降カム２０８Ｂにより下降した昇降支柱１６がワーク１２に接触している。このため、ワーク１２の引き出し位置３４Ａでは、ワーク１２と昇降支柱１６との接触抵抗が大きくなり、ワーク１２を引き出すことが難しい。

図９に示されるように、引き出し装置２０は、ワーク１２の下部側に配置されてワーク１２を送る下部ローラ４０と、ワーク１２の上部側に配置される上部ローラ４２と、上部ローラ４２を回転可能に支持する取付部４３と、上部ローラ４２をワーク１２に接触又は離れる位置に進退させるクランプシリンダ４４と、を備えている。また、引き出し装置２０は、ワーク１２の送り方向における上部ローラ４２の前後に、ワーク１２の両側の側方をガイドするガイド部４６を備えている。下部ローラ４０には、モータ４８（図８参照）が接続されており、モータ４８の回転により下部ローラ４０を矢印Ｃ方向に回転させる。上部ローラ４２は、ワーク１２に接触しながら従動回転するようになっている。クランプシリンダ４４は、ロッド４４Ａの先端部が取付部４３に連結されており、ロッド４４Ａを矢印Ｄ方向に進出させることで、上部ローラ４２をワーク１２に接触させる。これにより、上部ローラ４２と下部ローラ４０との間にワーク１２を挟み、下部ローラ４０の回転駆動により、ワーク１２を矢印Ｂ方向に送るようになっている。

図１０に示されるように、テンショナー２２は、軸部５０Ａが略上下方向に沿って配置されてワーク１２が巻き掛けられるローラ５０と、ローラ５０を回転可能に支持すると共にターンテーブル１４（図８参照）に対して近づく方向及び離れる方向に移動する可動板５２と、可動板５２を移動可能に支持する２本のレール５４と、を備えている。また、テンショナー２２は、可動板５２をターンテーブル１４（図８参照）から離れる方向（矢印Ｅ方向）に押すエアシリンダ５６を備えている。ローラ５０の回転方向の上流側と下流側には、ワーク１２をガイドするガイド部５８が設けられている。ガイド部５８は、ワーク１２の上方側と下方側に配置される２本のローラ５８Ａと、２本のローラ５８Ａの両端部を回転可能に支持する枠体５８Ｂと、を備えている。可動板５２には、２本のレール５４にそれぞれ係合される係合部（図示省略）が設けられており、可動板５２が２本のレール５４に沿って移動するようになっている。

テンショナー２２は、エアシリンダ５６が可動板５２をターンテーブル１４（図８参照）から離れる方向に押すことで、ローラ５０に巻き掛けられたワーク１２を巻き掛け位置の外側（ターンテーブル１４から離れる方向）に常時引っ張るようになっている。可動板５２は、ワーク１２のテンションに応じてエアシリンダ５６の力に抗してレール５４上を移動可能とされている。

図１及び図８に示されるように、テンショナー２２は、レール５４と対向する位置に、レール５４上を移動する可動板５２の位置を検出することにより、ワーク１２のテンションを検出する３つのセンサ７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃを備えている。本実施形態では、ターンテーブル１４から遠い順に３つのセンサ７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃが配置されている。センサ７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃとしては、例えば、対象物から反射される光を測定する光学センサなどが用いられる。センサ７０Ａは、ターンテーブル１４から離れる方向（図１２（Ａ）中の前進端６０Ａ）に移動した可動板５２を検出することで、ワーク１２のテンションが小さい（緩んでいる）ことを検出する。センサ７０Ｂは、レール５４の長手方向の中間部に移動した可動板５２を検出することで、ワーク１２のテンションが大きい（張っている）ことを検出する（図１２（Ｃ）中の中間部６０Ｂ）。センサ７０Ｃは、ターンテーブル１４に最も近い位置（図１３中の後退端６０Ｃ）に移動した可動板５２を検出することで、ワーク１２のテンションが過大であることを検出する。

図１２（Ａ）に示されるように、ローラ５０に巻き掛けられるワーク１２のテンションが小さくなる（ワーク１２が緩む）と、エアシリンダ５６（図１０参照）により可動板５２がターンテーブル１４から離れる方向（前進端６０Ａ側）に移動し、センサ７０Ａにより前進端６０ＡがＯＮ状態であることが検出される。図１２（Ｃ）に示されるように、ローラ５０に巻き掛けられるワーク１２のテンションが大きくなる（ワーク１２が張る）と、エアシリンダ５６（図１０参照）の力に抗して可動板５２がターンテーブル１４に近づく方向（中間部６０Ｂ側）に移動し、センサ７０Ｂにより中間部６０ＢがＯＮ状態であることが検出される。ローラ５０に巻き掛けられるワーク１２のテンションがさらに大きくなる（ワーク１２の張りがさらに大きくなる）と、可動板５２がターンテーブル１４に最も近い位置（後退端６０Ｃ側）に移動し、センサ７０Ｃにより後退端６０ＣがＯＮ状態であることが検出される（図１３参照）。図１２（Ｂ）に示されるように、ワーク１２のテンションが適正である場合は、可動板５２は、レール５４の長手方向の中間位置に移動している。このようなテンショナー２２では、可動板５２がレール５４上を移動することにより、ワーク１２の緩みや張りが調節されるようになっている。

図１１には、テンショナー２２の変形例が示されている。図１１に示されるように、テンショナー２２は、図１０中のエアシリンダ５６に代えて、可動板５２をターンテーブル１４から離れる方向（矢印Ｅ方向）に付勢する板バネ６４を備えている。板バネ６４は、長手方向の中間部が長手方向両端部よりもターンテーブル１４側に張り出した湾曲形状とされている。板バネ６４の長手方向の中間部は、可動板５２に上下方向に設けられたポール６６のターンテーブル１４側の面に接触している。板バネ６４の長手方向両端部は、ワーク供給装置１０の本体部（レール５４が設けられた側）に上下方向に設けられたポール６８のターンテーブル１４と反対側の面に接触している。このテンショナー２２では、板バネ６４により可動板５２がターンテーブル１４から離れる方向に付勢されており、ワーク１２のテンションに応じて板バネ６４の長手方向の中間部が変形し、可動板５２がターンテーブル１４に近づく方向に移動するようになっている。

図１に示されるように、加工機２４は、ワーク１２を送る移送装置としての送り装置８０を備えている。送り装置８０は、引き出し装置２０と同様の構成とされており、図示を省略するが、ワーク１２を送る下部ローラと上部ローラとを備えている。送り装置８０は、ワーク１２を矢印Ｂ方向に送るようになっている。また、加工機２４は、図示を省略するが、送り装置８０により送られたワーク１２を裁断する裁断機を備えている。

ワーク供給装置１０には、ワーク１２の移送を制御する制御装置８２が設けられている。より具体的には、制御装置８２は、加工機２４に設けられた送り装置８０の動作を制御すると共に、引き出し装置２０の動作を制御する。引き出し装置２０のワーク１２の引き出し速度は、送り装置８０のワーク１２の送り速度よりも大きく設定されている。これにより、加工機２４側でターンテーブル１４からのワーク１２の引き出しが間に合わなくなることを防止するようにしている。

図２に示されるように、ターンテーブル１４の回転軸２６の下部側には、回転軸２６の外周面から半径方向外側に突出した板状部７４が設けられている。板状部７４と対向する位置には、板状部７４の上面と下面を挟むことで、ターンテーブル１４の回転を停止させる停止装置としてのブレーキ７６が設けられている。制御装置８２は、ブレーキ７６の動作タイミングを制御する。図１４に示されるように、制御装置８２は、テンショナー２２がターンテーブル１４に近づく方向（後退端６０Ｃ）に移動し、ワーク１２の張りが過大となったときに、送り装置８０の動作及び引き出し装置２０の動作を停止させる。また、制御装置８２は、テンショナー２２がターンテーブル１４から離れる方向（前進端６０Ａ）に移動し、ワーク１２の緩みが生じているときに、ブレーキ７６を動作させ、ターンテーブル１４の回転を停止させる。

次に、本実施形態のワーク供給装置１０の作用並びに効果について説明する。

図１及び図８に示されるように、ワーク供給装置１０では、ターンテーブル１４が矢印Ａ方向に回転する構成とされており、ターンテーブル１４には、放射状に複数（本実施形態では８つ）の昇降支柱１６が設けられている。ターンテーブル１４の下方側には、回転方向に沿ってカム１８が設けられており、複数の昇降支柱１６がカム１８の上部（本実施形態では上面）を移動することで、昇降可能とされている。複数の昇降支柱１６は、カム１８に設けられた上昇カム１８Ａの上部を移動することで、ターンテーブル１４の上面１４Ａから突出する上昇位置３２Ａに上昇する。その際、昇降支柱１６は、ターンテーブル１４の回転方向における所定の範囲３５（図７（Ａ）参照）以外の領域で、上昇位置３２Ａに上昇している。ターンテーブル１４の上面１４Ａ側には、上昇位置３２Ａに上昇した複数の昇降支柱１６により、コイル状に巻かれた長尺状のワーク１２が支持されている。

また、昇降支柱１６は、カム１８に設けられた下降カム１８Ｂの上部（本実施形態では上面）を移動することで、ターンテーブル１４の回転方向におけるワーク１２の引き出し位置３４Ａを含む所定の範囲３５（図７（Ａ）参照）で、昇降支柱１６が下降する。図２に示されるように、ワーク１２の引き出し位置３４Ａでは、昇降支柱１６は、ワーク１２から離れる下降位置３２Ｂに下降している。この状態で、引き出し装置２０(図１及び図８参照）により、コイル状に巻かれたワーク１２の最下部からワーク１２がターンテーブル１４の外側に矢印Ｂ方向に引き出される。その際、昇降支柱１６がワーク１２から離れる下降位置３２Ｂに下降していることにより、コイル状に巻かれたワーク１２の最下部でワーク１２がフリーの状態になり、ワーク１２が昇降支柱１６との接触により大きな抵抗を受けることがない。このため、コイル状に巻かれた長尺状のワーク１２の最下部からワーク１２を容易に引き出すことができる。

また、図３〜図５等に示されるように、カム１８は、ターンテーブルの回転方向に沿って設けられており、カム１８に設けられた上昇カム１８Ａ及び下降カム１８Ｂの上部（本実施形態では上面）を昇降支柱１６が移動する。このため、下降カム１８Ｂによって、ターンテーブル１４の回転方向におけるワーク１２の引き出し位置３４Ａを含む所定の範囲３５で昇降支柱１６を下降させることができる。また、上昇カム１８Ａによって、ターンテーブル１４の回転方向における所定の範囲３５以外の領域で昇降支柱１６を上昇位置３２Ａに上昇させることができる。

また、図３〜図５等に示されるように、昇降支柱１６には、カム１８の上部（本実施形態では上面）を移動するキャスター１６Ｃが設けられている。これにより、ターンテーブル１４の矢印Ａ方向への回転に伴って、キャスター１６Ｃがカム１８の上部を移動することにより、昇降支柱１６をスムーズに昇降させることができる。

また、図２に示されるように、ワーク供給装置１０では、昇降支柱１６の上昇時の高さと下降時の高さの差は、ワーク１２の外径よりも大きい。このため、昇降支柱１６が下降位置３２Ｂに下降したとき、昇降支柱１６をワーク１２から離れる位置により確実に下降させることができる。

また、図３〜図５等に示されるように、ワーク供給装置１０では、下降カム１８Ｂが昇降支柱１６を下降させる所定の範囲３５（図７（Ａ）参照）は、昇降支柱１６の回転方向両側で隣り合う２つの昇降支柱１６の間の範囲よりも小さい。言い換えると、ターンテーブル１４の中心部に対して下降カム１８Ｂが昇降支柱１６を下降させる下降カム１８Ｂの角度（図４中の角度θ°）は、隣り合う昇降支柱１６の角度（図３中の角度α°）の２倍の範囲よりも小さい（θ＜２α）。

このため、図５（Ａ）、（Ｂ）及び図７（Ａ）に示されるように、ワーク１２の引き出し位置３４Ａでは、昇降支柱１６が下降カム１８Ｂにより下降しており、この下降した昇降支柱１６の回転方向両側で隣り合う２つの昇降支柱１６は、上昇カム１８Ａにより上昇位置３２Ａに上昇している。このため、下降した昇降支柱１６の回転方向両側で隣り合う２つの昇降支柱１６によりワーク１２が支持されており、下降した昇降支柱１６はワーク１２から離れている。すなわち、ワーク１２の引き出し位置３４Ａで下降した昇降支柱１６の両隣りの昇降支柱１６でワーク１２を支えている。これにより、ワーク１２の引き出し位置３４Ａでは、ワーク１２が昇降支柱１６との接触抵抗を受けることがなく、ワーク１２を容易に引き出すことができる。

図１及び図８に示されるように、ワーク供給装置１０には、引き出し装置２０よりもワーク１２の引き出し方向下流側に、ワーク１２が巻き掛けられるテンショナー２２が設けられている。テンショナー２２の可動板５２は、ターンテーブル１４（図８参照）から離れる方向に常時押されている。

図１２（Ａ）に示されるように、ローラ５０に巻き掛けられるワーク１２のテンションが小さくなる（ワーク１２が緩む）と、可動板５２がターンテーブル１４から離れる方向（前進端６０Ａ側）に移動し、センサ７０Ａにより前進端６０ＡのＯＮ状態が検出される。図１２（Ｃ）に示されるように、ローラ５０に巻き掛けられるワーク１２のテンションが大きくなる（ワーク１２が張る）と、可動板５２がターンテーブル１４に近づく方向（中間部６０Ｂ側）に移動し、センサ７０Ｂにより中間部６０ＢのＯＮ状態が検出される。図１３に示されるように、ローラ５０に巻き掛けられるワーク１２のテンションがさらに大きくなる（ワーク１２がさらに張る）と、可動板５２がターンテーブル１４に最も近い位置（後退端６０Ｃ側）に移動し、センサ７０Ｃにより後退端６０ＣのＯＮ状態が検出される。図１２（Ｂ）に示されるように、ワーク１２のテンションが適正であると、可動板５２は、レール５４の長手方向の中間位置に移動している。テンショナー２２がターンテーブル１４に近づく方向又はターンテーブル１４から離れる方向に移動することにより、ワーク１２の緩み及び張りを調節することができる。

図１に示されるように、ワーク供給装置１０には、テンショナー２２よりもワーク１２の引き出し方向下流側に、ワーク１２を移送する送り装置８０を備えた加工機２４が設けられている。ワーク供給装置１０には、ターンテーブル１４の回転を停止させるブレーキ７６（図２参照）と、ブレーキ７６の動作、送り装置８０の動作、及び引き出し装置２０の動作を制御する制御装置８２とが設けられている。

図１４には、ワーク１２のテンションによるテンショナー２２の可動板５２の位置に対し、ターンテーブル１４のブレーキ７６の動作、引き出し装置２０の動作と、加工機２４の送り装置８０の動作を制御する方法が示されている。図１４に示されるように、ワーク１２のテンションが小さい（ワーク１２が緩んでいる）ときは、テンショナー２２の可動板５２はターンテーブル１４から離れる方向（前進端６０Ａ側）に移動し、センサ７０Ａにより前進端６０ＡのＯＮ状態が検出される（図１２（Ａ）参照）。このとき、制御装置８２により、ターンテーブル１４のブレーキ７６はＯＮ状態とされ（ターンテーブル１４の回転を停止し）、引き出し装置２０はＯＮ状態とされ（ワーク１２を送り）、送り装置８０はＯＮ状態とされる（ワーク１２を送る）。これにより、ワーク１２の緩みがなくなるまで、ターンテーブル１４の回転が停止される。

図１４に示されるように、ワーク１２のテンションが適正なときは、ターンテーブル１４のブレーキ７６はＯＦＦ状態とされ（ターンテーブル１４が回転し）、引き出し装置２０はＯＮ状態とされ（ワーク１２を送り）、送り装置８０はＯＮ状態とされている（ワーク１２を送る）。これにより、ワーク１２は、ほぼ一定のテンションの状態に維持される。

図１４に示されるように、ワーク１２のテンションが大きい（ワーク１２が張っている）ときは、テンショナー２２の可動板５２はレール５４の長手方向の中間部６０Ｂに移動し、センサ７０Ｂにより中間部６０ＢのＯＮ状態が検出される（図１２（Ｃ）参照）。このとき、制御装置８２により、ターンテーブル１４のブレーキ７６はＯＦＦ状態とされ（ターンテーブル１４が回転し）、引き出し装置２０はＯＮ状態とされ（ワーク１２を送り）、送り装置８０はＯＦＦ状態とされる（ワーク１２を送らない）。これにより、加工機２４側が一時停止される。

図１４に示されるように、ワーク１２のテンションが過大のときは、テンショナー２２の可動板５２はターンテーブル１４に最も近い位置（後退端６０Ｃ側）に移動し、センサ７０Ｃにより後退端６０ＣのＯＮ状態が検出される（図１３参照）。このとき、制御装置８２により、ターンテーブル１４のブレーキ７６はＯＦＦ状態とされ（ブレーキ７６を作動させず）、引き出し装置２０はＯＦＦ状態とされ（ワーク１２を送らず）、送り装置８０はＯＦＦ状態とされる（ワーク１２を送らない）。これにより、引き出し装置２０と送り装置８０とは非常停止される。ターンテーブル１４は、引き出し装置２０のワーク１２の矢印Ｂ方向への引き出しにより回転するため、引き出し装置２０がＯＦＦ状態されることで、ターンテーブル１４の回転も停止される。例えば、図１３に示されるように、ターンテーブル１４の回転により、昇降支柱１６が下降位置３２Ｂに下降する範囲をワーク１２が通り過ぎている場合、上昇した昇降支柱１６に引き出し途中のワーク１２が接触し、ワーク１２のテンションが過大となる。このような場合は、ワーク１２の引き出しが困難となるため、引き出し装置２０と送り装置８０を非常停止させることで、ワーク１２が引き出し方向に引っ張られるのを抑制することができる。

図１５には、第１比較例のワーク供給装置１００のターンテーブル１０２付近が側断面図にて示されている。図１５に示されるように、ターンテーブル１０２は、平面状に形成されており、ターンテーブル１０２の上面１０２Ａにコイル状に巻かれたワーク１２が載せられている。このワーク供給装置１００では、コイル状に巻かれたワーク１２の最下部からワーク１２を引き出そうとすると、ワーク１２は、平面状のターンテーブル１０２との接触面積が大きいため、大きな抵抗を受ける。また、引き出されるワーク１２は、コイル状のワーク１２の巻き上部からの荷重が加わるため、強引に引き出そうとすると、引き出し装置（図示省略）の出力が大きくなる。

図１６には、第２比較例のワーク供給装置１１０のターンテーブル１１２が斜視図にて示されている。図１６に示されるように、ターンテーブル１１２の上面１１２Ａには、上方に突出する複数の支柱１１４が固定されており、複数の支柱１１４はターンテーブル１１２の上面１１２Ａに略放射状に設けられている。複数の支柱１１４の上部には、コイル状に巻かれたワーク１２が載せられており、コイル状に巻かれたワーク１２が複数の支柱１１４により支持されている。

このようなワーク供給装置１１０では、隣り合う支柱１１４の間でコイル状に巻かれたワーク１２の最下部からワーク１２を引き出す場合、ワーク１２には支柱１１４との接触抵抗が発生せず、コイル状のワーク１２の巻き上部からの荷重を支柱１１４間に受け流すことができるので、非常に小さな出力でワーク１２を引き出すことができる。しかし、支柱１１４に乗り上げた部分からワーク１２を引き出すときは、ワーク１２と支柱１１４との接触抵抗が発生すると共に、コイル状のワーク１２の巻き上部からの荷重を非常に小さな面積で受けることになる。このため、ワーク１２を矢印Ｂ方向に引き出すには、図１５に示す平面状のターンテーブル１０２以上の大出力が必要となる。

これに対し、本実施形態のワーク供給装置１０では、ワーク１２の引き出し位置３４Ａを含む所定の範囲３５で昇降支柱１６をワーク１２から離れる位置に下降させるので、ワーク１２には昇降支柱１６との接触抵抗が発生せず、非常に小さな出力でワーク１２を引き出すことができる。

なお、本発明において、カムの構成や、昇降支柱の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、変更が可能である。

また、本発明において、引き出し装置やテンショナーの構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、変更が可能である。

１０ ワーク供給装置
１２ ワーク
１４ ターンテーブル
１４Ａ 上面
１６ 昇降支柱
１６Ｃ キャスター
１８ カム
１８Ａ 上昇カム（カム）
１８Ｂ 下降カム（カム）
２０ 引き出し装置
２２ テンショナー
２４ 加工機
３４Ａ 引き出し位置
３５ 所定の範囲
７６ ブレーキ
８０ 送り装置（移送装置）
８２ 制御装置

Claims (9)

1. 一定方向に回転すると共に、上面側にコイル状に巻かれた長尺状のワークが載せられるターンテーブルと、
   前記ターンテーブルに放射状に設けられ、前記ターンテーブルの上面から突出する位置に上昇することにより前記ワークを支持し、前記ワークから離れる位置に下降する複数の昇降支柱と、
   前記ターンテーブルの下方側に設けられ、前記ターンテーブルの回転方向における前記ワークの引き出し位置を含む所定の範囲で前記昇降支柱を下降させ、前記所定の範囲以外の領域で前記昇降支柱を上昇させるカムと、
   前記引き出し位置でコイル状に巻かれた前記ワークの最下部から前記ワークを前記ターンテーブルの外側に引き出す引き出し装置と、
   を有するワーク供給装置。
2. 前記カムは、前記ターンテーブルの回転方向に沿って設けられており、
   前記カムの上部を前記昇降支柱が移動する構成とされている請求項１に記載のワーク供給装置。
3. 前記昇降支柱には、前記カムの上部を移動するキャスターが設けられている請求項２に記載のワーク供給装置。
4. 前記昇降支柱の上昇時の高さと下降時の高さの差は、前記ワークの外径よりも大きい請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のワーク供給装置。
5. 前記カムが前記昇降支柱を下降させる前記所定の範囲は、前記昇降支柱の回転方向両側で隣り合う２つの前記昇降支柱の間の範囲よりも小さい請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のワーク供給装置。
6. 前記引き出し装置よりも前記ワークの引き出し方向下流側には、前記ワークが巻き掛けられると共に、前記ワークのテンションに応じて前記ターンテーブルに近づく方向又は前記ターンテーブルから離れる方向に移動するテンショナーが設けられている請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のワーク供給装置。
7. 前記テンショナーよりも前記ワークの引き出し方向下流側に設けられ、前記ワークを送る移送装置を備えると共に、前記ワークを加工する加工機と、
   前記ターンテーブルに設けられ、前記ターンテーブルの回転を停止させる停止装置と、
   を有する請求項６に記載のワーク供給装置。
8. 前記引き出し装置の前記ワークの引き出し速度は、前記移送装置の前記ワークの送り速度よりも大きく設定されており、
   前記ワークの張りが大きくなり、前記テンショナーが前記ターンテーブルに近づく方向に移動したときに、前記引き出し装置の動作及び前記移送装置の動作を停止させる制御装置が設けられている請求項７に記載のワーク供給装置。
9. 前記ワークの緩みが生じ、前記テンショナーが前記ターンテーブルから離れる方向に移動したときに、前記制御装置は、前記停止装置により前記ターンテーブルの回転を停止させる請求項８に記載のワーク供給装置。

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