JP7455721B2 - 線材処理システム及び線材処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、線材を処理する線材処理システム及び線材処理方法に関する。

従来、長尺の鋼材である線材を線材処理装置に通すことで線材の線材処理を行う線材処理システムが知られている。この線材処理には、例えば、焼入れ等の熱処理や、伸線などの成形などがある。

また、線材処理システムにおいて、複数本の線材に対する線材処理を効率よく均一に行うために、複数本の線材を溶接等により接合して１本の被処理線材とし、その被処理線材に対して線材処理を行う方法が知られている。例えば、特許文献１には、先の線材の後端と後の線材の前端とを溶接して連続移動することで各線材を熱処理することが記載されている。

また、線材処理システムにおいて、ドラム等に巻かれたコイル状の線材を順次解きながら繰り出して線材処理を行い、線材処理を行った線材を回転ドラム等で巻き取って再度コイル状の線材とする方法が知られている。この方法に関連する技術として、例えば特許文献２には、長尺ワークをドラムに複数回巻回して長尺ワークの束を形成する際に、結束用線材を挿入することが記載されている。

特開２０１６－２２１５５４号公報 特開２０１５－１４０２１０号公報

複数本の線材を溶接等により接合して１本の被処理線材とし、その被処理線材に対して線材処理を行う方法においては、被処理線材の接合部において、溶接等による意図しない変質が生じてしまう。このため、線材処理を行った後の被処理線材から接合部を除去することが望ましい。

そのために、例えば、作業者が、線材処理装置を通る線材を目視で監視し、接合部が通過したら、線材処理装置の後段の切断装置を動作させるための操作を行うことにより、接合部を切断して除去する方法が考えられる。

しかしながら、この方法では、作業者をその場に長時間拘束することになる。また、作業者の操作によって切断装置を動作させるため、接合部の見落としにより製品へ接合部が混入する場合がある。また、作業者の操作タイミングのばらつきを見越して、接合部の前後を長めに切断除去することを要し、廃棄される線材が多くなる。このように、被処理線材から接合部のみを精度よく除去することは困難である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、被処理線材の接合部を自動的に精度よく除去することができる線材処理システム及び線材処理方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様の線材処理システムは、複数本の線材を接合してなる被処理線材を繰り出す繰り出し部と、前記繰り出し部によって繰り出された前記被処理線材に対して、熱処理及び成形の少なくともいずれかを含む線材処理を行う線材処理部と、前記線材処理部によって前記線材処理が行われた前記被処理線材を収容する収容部と、前記繰り出し部によって繰り出された前記被処理線材における線材の接合部の通過を検出する接合部検出部と、前記線材処理部と前記収容部との間において、前記接合部検出部による前記接合部の通過の検出結果に基づいて前記被処理線材を切断することにより、前記被処理線材における前記接合部を除去する切断部と、を含む。

また、本発明の一態様の線材処理方法は、複数本の線材を接合してなる被処理線材を繰り出し、前記繰り出し部によって繰り出された前記被処理線材に対して、熱処理及び成形の少なくともいずれかを含む線材処理を線材処理部により行い、前記線材処理を行った前記被処理線材を収容部により収容し、前記繰り出し部によって繰り出された前記被処理線材における線材の接合部の通過を検出し、前記線材処理部と前記収容部との間において、前記接合部の通過の検出結果に基づいて前記被処理線材を切断することにより、前記被処理線材における前記接合部を除去する。

本発明によれば、被処理線材の接合部を自動的に精度よく除去することができる線材処理システム及び線材処理方法を提供することができる。

本発明の線材処理システムの一実施例である線材処理システム１００の一例を示す図（その１）である。 本発明の線材処理システムの一実施例である線材処理システム１００の一例を示す図（その２）である。 本発明の線材処理システムの一実施例である線材処理システム１００の一例を示す図（その３）である。 本発明の線材処理システムの一実施例である線材処理システム１００の一例を示す図（その４）である。 本発明の線材処理システムの一実施例である線材処理システム１００の一例を示す図（その５）である。 本発明の線材処理システムの一実施例である線材処理システム１００の一例を示す図（その６）である。 本発明の線材処理システムの一実施例である線材処理システム１００の一例を示す図（その７）である。 可動ガイド１１３の構成の一例を示す図（その１）である。 可動ガイド１１３の構成の一例を示す図（その２）である。 後端検出部１１４の構成の一例を示す図（その１）である。 後端検出部１１４の構成の一例を示す図（その２）である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（本発明の線材処理システムの一実施例）
図１～図７は、本発明の線材処理システムの一実施例である線材処理システム１００の一例を示す図である。

図１に示す線材処理システム１００は、複数本の線材を溶接等により接合して１本の被処理線材とし、その被処理線材に対して線材処理を行うことにより、複数本の線材に対して連続して線材処理を行う処理ラインである。

線材とは、金属材料からなる長尺材である。金属材料は、例えば鋼である。線材は、断面が円形、矩形、三角形など各種の形状の長尺材とすることができる。また、線材は、断面の形状が一定でない異形断面の長尺材であってもよい。

線材に対する線材処理には、熱処理及び成形の少なくともいずれかが含まれる。熱処理は、例えば、焼入れや焼戻しなどの熱処理である。この熱処理は、例えば、線材に高周波の電流による電磁誘導を起こし、線材の表面を加熱させて焼入れを行う高周波焼入れ等の熱処理である。ただし、熱処理は、これに限らず、電磁誘導以外の方法による熱処理であってもよい。

成形は、例えば、線材を伸ばして線材の径を小さくする伸線である。ただし、成形は、これに限らず、例えば、線材上でインデントロールを転動させることにより異形断面を形成するインデント加工や、他の各種の線材に対する加工であってもよい。

図１に示すように、線材処理システム１００は、繰り出し部１１０と、接合部検出部１２０と、線材処理部１３０と、切断部１４０と、収容部１５０と、を含む。

＜繰り出し部１１０について＞
繰り出し部１１０は、線材処理部１３０に被処理線材を通すために、被処理線材を順次繰り出して線材処理部１３０に投入する。被処理線材は、例えば、線材処理部１３０による処理対象の複数本の線材を溶接により接合してなる１本の線材であり、溶接により接合された接合部Ｐ１を含む。図１に示す例では、被処理線材には、第１の線材１１及び第２の線材１２が含まれる。

線材同士の溶接は、例えばバット溶接機等の電気抵抗溶接機を用いて行うことができる。また、電気抵抗溶接機を用いて接合した線材の接合部Ｐ１に対して、再度加熱することにより軟化処理を施して、接合部Ｐ１の靭性を確保するようにしてもよい。これにより、後述の線材処理部１３０における接合部Ｐ１の分離破壊を抑制することができる。

繰り出し部１１０から繰り出された被処理線材は、図示しない送り装置により、切断部１４０の方（図１の右方向）へ一定の速度で送られる。この送り装置は、少なくとも、線材処理部１３０と切断部１４０との間に、又は切断部１４０と収容部１５０との間に設けられ、被処理線材を引っ張ることにより被処理線材を送る。

繰り出し部１１０は、具体的には、第１のドラム１１１と、第２のドラム１１２と、可動ガイド１１３と、後端検出部１１４，１１５と、ガイド制御部１１６と、を備える。

第１のドラム１１１には第１の線材１１がコイル状に巻かれている。第２のドラム１１２には第２の線材１２がコイル状に巻かれている。第２の線材１２は、第１の線材１１の直後に線材処理が行われる線材である。

第１のドラム１１１及び第２のドラム１１２の設置後に、第１の線材１１と第２の線材１２とを接合することにより、上記の被処理線材が形成される。ここで、線材の両端部のうち、先に繰り出し部１１０から繰り出される端部をその線材の前端と称し、前端とは反対側の端部をその線材の後端と称する。

第１の線材１１の前端は、図１に示す状態においては既に繰り出し部１１０から繰り出され、後述の収容部１５０に達している。第１の線材１１の後端は、第２の線材１２の前端と溶接により接合されている。

接合部Ｐ１は、第１の線材１１の後端と第２の線材１２の前端とが溶接により接合されている部分である。例えば、この接合部Ｐ１に、カラースプレー等を用いて、特定の色（一例としては青）の塗料を付しておく。この塗料による着色は、例えば、第１の線材１１と第２の線材１２とを接合した後、第１の線材１１の後端が可動ガイド１１３によって繰り出されるまでの間に行われる。

また、第１のドラム１１１は、第１の線材１１の巻きの中心軸（例えば図８の中心軸８０１）が地面に垂直になるように設置されている。同様に、第２のドラム１１２は、第２の線材１２の巻きの中心軸が地面に垂直になるように設置されている。すなわち、第１の線材１１及び第２の線材１２は、地面に対して垂直な軸を中心に巻かれている。

可動ガイド１１３は、第１のドラム１１１及び第２のドラム１１２に分けて巻かれた被処理線材を順次引き込む引き込み部１１３ａと、引き込み部１１３ａにより引き込んだ被処理線材を線材処理部１３０へ向けて送り出す送り出し部１１３ｂと、を有する。一例としては、可動ガイド１１３は、被処理線材を通す筒状の部材である。

第１の線材１１及び第２の線材１２を含む被処理線材は、上記の通り、切断部１４０の方（図１の右方向）へ一定の速度で送られる。このとき、被処理線材は、前端の方から順次、巻きが解かれて第１のドラム１１１及び第２のドラム１１２から離れ、可動ガイド１１３の引き込み部１１３ａに引き込まれ、可動ガイド１１３の送り出し部１１３ｂから線材処理部１３０へ向けて繰り出される。

また、可動ガイド１１３は、ガイド制御部１１６からの制御により、少なくとも引き込み部１１３ａの部分が、第２の線材１２の巻きの中心軸よりも第１の線材１１の巻きの中心軸に近い第１の位置と、第１の線材１１の巻きの中心軸よりも第２の線材１２の巻きの中心軸に近い第２の位置と、に変位可能である。第１の位置及び第２の位置は、いずれも第１のドラム１１１や第２のドラム１１２より高い位置、すなわち、第１のドラム１１１や第２のドラム１１２に対して地面とは反対側の位置である。

図１に示す状態においては、可動ガイド１１３には、被処理線材のうち第１の線材１１の部分が引き込まれている。このとき、ガイド制御部１１６からの制御により、可動ガイド１１３の引き込み部１１３ａは、第１のドラム１１１より高い位置であって、第１のドラム１１１における第１の線材１１の巻きのほぼ中心軸上（第１の位置）に位置する。

これにより、第１のドラム１１１の第１の線材１１が、第１の線材１１の巻きの中心軸に近い方向にある引き込み部１１３ａへ向かって引かれるため、第１の線材１１の巻きを円滑に解き、第１の線材１１を効率よく繰り出すことができる。

さらに、引き込み部１１３ａは、第１の線材１１の巻きの中心軸上の位置を中心に旋回可能であってもよい。これにより、第１の線材１１の巻きをさらに円滑に解くことができる。この構成については後述する（例えば図８，図９参照）。

後端検出部１１４は、第１のドラム１１１に巻かれた第１の線材１１の後端の可動ガイド１１３による引き込みを検出する。すなわち、後端検出部１１４は、第１のドラム１１１に巻かれた第１の線材１１がなくなったことを検出する。そして、後端検出部１１４は、検出結果を示す検出信号をガイド制御部１１６へ出力する。

同様に、後端検出部１１５は、第２のドラム１１２に巻かれた第２の線材１２の後端の可動ガイド１１３による引き込みを検出し、検出結果を示す検出信号をガイド制御部１１６へ出力する。後端検出部１１４，１１５の構成については後述する（例えば図１０，図１１参照）。

ガイド制御部１１６は、後端検出部１１４，１１５から出力される検出結果に基づいて、可動ガイド１１３の引き込み部１１３ａの位置を、上記の第１の位置又は第２の位置となるように制御する。

例えば、ガイド制御部１１６は、後端検出部１１４により第１の線材１１の後端の引き込みが検出される前は、図１に示すように、引き込み部１１３ａの位置を、第１の線材１１の巻きの中心軸付近（第１の位置）にする。

その後、図２に示すように、第１のドラム１１１に巻かれた第１の線材１１がなくなり、接合部Ｐ１が後端検出部１１４を通過したとする。この場合に、ガイド制御部１１６は、後端検出部１１４からの検出信号に応じて、可動ガイド１１３の引き込み部１１３ａを、図３に示す状態に変位させる。すなわち、ガイド制御部１１６は、引き込み部１１３ａの位置を、第２の線材１２の巻きの中心軸付近（第２の位置）にする。

これにより、第２のドラム１１２の第２の線材１２が、第２の線材１２の巻きの中心軸に近い方向にある引き込み部１１３ａへ向かって引かれるため、第２の線材１２の巻きを円滑に解き、第２の線材１２を効率よく繰り出すことができる。

また、引き込み部１１３ａは、第２の線材１２の巻きのほぼ中心軸上の位置を中心に旋回可能であってもよい。これにより、第２の線材１２の巻きをさらに円滑に解くことができる。この構成については後述する（例えば図８，図９参照）。

＜接合部検出部１２０について＞
接合部検出部１２０は、繰り出し部１１０と線材処理部１３０との間において、繰り出し部１１０によって繰り出された被処理線材の接合部Ｐ１の通過を検出する。

具体的には、接合部検出部１２０は、繰り出し部１１０から線材処理部１３０へ送られる被処理線材を光学的にセンシングする光学センサ１２１を備える。光学センサ１２１は、繰り出し部１１０から線材処理部１３０へ送られる線材における上記の特定の色（一例としては青）を検出し、検出結果を示す検出信号を切断部１４０へ出力する。例えば、図４に示すように接合部Ｐ１が光学センサ１２１の付近を通過すると、光学センサ１２１は、被処理線材の接合部Ｐ１を検出したことを示す検出信号を切断部１４０へ出力する。

光学センサ１２１は、例えば、線材を撮像する撮像装置を含み、その撮像装置によって得られた画像から特定の色の領域を検出することにより接合部Ｐ１を検出する。ただし、光学センサ１２１の構成はこれに限らない。例えば、光学センサ１２１は、特定の色の光のみを通過させるカラーフィルタと、そのカラーフィルタを通過した光を電気信号に変換する光電変換素子により構成されてもよい。

接合部検出部１２０が繰り出し部１１０と線材処理部１３０との間、すなわち線材処理部１３０よりも前段において接合部Ｐ１の通過を検出することで、接合部Ｐ１を検出するための塗料が、線材処理部１３０における線材処理によって消失あるいは減衰するものであっても接合部Ｐ１を検出することができる。

＜線材処理部１３０について＞
線材処理部１３０は、繰り出し部１１０によって繰り出されて線材処理部１３０を通る被処理線材に対して、上記の線材処理を行う。図１に示す例では、線材処理部１３０は、被処理線材に対して高周波焼入れ等の熱処理を行う熱処理装置１３１を備える。この場合に、線材処理部１３０は、被処理線材に高周波の電流による電磁誘導を発生させるためのコイルと、そのコイルに高周波の電流を流すための電源回路と、により構成される。

＜切断部１４０について＞
切断部１４０は、線材処理部１３０と収容部１５０との間において、接合部検出部１２０による接合部Ｐ１の通過の検出結果に基づいて被処理線材を切断することにより、被処理線材から接合部Ｐ１を除去する。

具体的には、切断部１４０は、カッタ１４１と、切断制御部１４２と、を備える。カッタ１４１は、線材処理部１３０と収容部１５０との間において被処理線材を切断する。切断制御部１４２は、カッタ１４１を駆動することにより、カッタ１４１による被処理線材の切断を制御する。

上記のように、繰り出し部１１０によって繰り出された被処理線材は一定の速度で切断部１４０へ送られる。このため、接合部検出部１２０により接合部Ｐ１の通過が検出されてから、その接合部Ｐ１がカッタ１４１へ到達するまでの時間は、被処理線材を送る一定の速度と、光学センサ１２１とカッタ１４１との間の距離と、に応じた一定の時間ｔ１（距離／速度）である。

切断制御部１４２は、接合部検出部１２０の光学センサ１２１から出力された検出信号に基づいて、接合部検出部１２０により接合部Ｐ１の通過が検出されたタイミングｔ０を特定し、特定したタイミングｔ０から上記一定の時間ｔ１が経過したタイミングｔ０＋ｔ１を、接合部Ｐ１がカッタ１４１に到達するタイミングとして特定する。

そして、切断制御部１４２は、接合部Ｐ１がカッタ１４１に到達するタイミングｔ０＋ｔ１より早いタイミング（ｔ０＋ｔ１－α）と、接合部Ｐ１がカッタ１４１に到達するタイミングｔ０＋ｔ１より遅いタイミング（ｔ０＋ｔ１＋α）と、においてカッタ１４１に被処理線材を切断させる（αは時間）。これにより、被処理線材における接合部Ｐ１の前後（例えば、直前の部分と直後の部分）を切断し、被処理線材から接合部Ｐ１を除去することができる。

例えば、図４に示した状態において光学センサ１２１から切断制御部１４２へ検出信号が出力されてから一定の時間ｔ１（より詳細にはｔ１－α）が経過すると、図５に示すように、切断制御部１４２は、カッタ１４１によって被処理線材を２回切断する。これにより、接合部Ｐ１の前後が切断され、接合部Ｐ１を含む廃棄線材Ｄ１が除去される。したがって、溶接により性質が変化した接合部Ｐ１を含まない第１の線材１１を収容部１５０に収容させることができる。接合部Ｐ１を含む廃棄線材Ｄ１は廃棄される。

また、被処理線材を接合部Ｐ１の位置で切断することにより、被処理線材を第１の線材１１及び第２の線材１２に分けるように切断することができる。

このように、接合部検出部１２０が線材処理部１３０の前段において接合部Ｐ１の通過を検出する構成であっても、接合部検出部１２０による接合部Ｐ１の検出から一定の時間ｔ１が経過した後に切断部１４０が被処理線材の切断を行うことで、線材処理部１３０の後段において被処理線材の接合部Ｐ１を切断除去することができる。

また、上記のように、被処理線材は一定の速度で切断部１４０に送られてくる。このため、カッタ１４１は、被処理線材を切断する際に、被処理線材の移動方向（送り方向）と平行な方向に移動する、走行切断を行うことが好ましい。

これにより、カッタ１４１による被処理線材の切断に時間がかかる場合に、カッタ１４１により被処理線材の送りが阻害されることを抑制することができる。このため、カッタ１４１による被処理線材の切断時に、被処理線材の送りや線材処理部１３０による線材処理を停止させずに、被処理線材に含まれる第１の線材１１及び第２の線材１２に対する線材処理を連続して行うことができる。

被処理線材の移動方向と平行な方向におけるカッタ１４１の移動速度は、被処理線材の送りの速度と同じであることが望ましい。これにより、切断時におけるカッタ１４１の破損を防止することができる。

また、切断制御部１４２は、被処理線材の切断（例えば接合部Ｐ１の前後の切断）を行うと、被処理線材を切断したことを示す通知信号を収容部１５０へ出力する。

＜収容部１５０について＞
収容部１５０は、線材処理部１３０によって線材処理が行われた被処理線材を収容する。具体的には、収容部１５０は、ガイド１５１と、振り分け部１５２と、第１の巻き取り装置１５３と、第２の巻き取り装置１５４と、を備える。ガイド１５１及び振り分け部１５２は、切断部１４０により切断された各線材を、第１の巻き取り装置１５３及び第２の巻き取り装置１５４に対して交互に振り分ける。

図１～図５に示す状態においては、振り分け部１５２は、第１の線材１１を第１の巻き取り装置１５３へ送っている。これにより、第１の巻き取り装置１５３によって第１の線材１１が巻き取られる。

切断制御部１４２から上記通知信号が出力されると、振り分け部１５２は、図６に示すように変位し、その後に送られてくる第２の線材１２の前端を第２の巻き取り装置１５４に誘導する。これにより、図７に示すように、振り分け部１５２は第２の線材１２を第２の巻き取り装置１５４へ送る状態となり、第２の巻き取り装置１５４によって第２の線材１２が巻き取られる。

このように、被処理線材を接合部Ｐ１の位置で切断するごとに、第１の巻き取り装置１５３及び第２の巻き取り装置１５４のうち被処理線材の振り分け先を自動的に切り替えることができる。これにより、カッタ１４１による被処理線材の切断時に、被処理線材の送りや線材処理部１３０による線材処理を停止させずに、被処理線材に含まれる第１の線材１１及び第２の線材１２に対する線材処理を連続して行いつつ、第１の線材１１及び第２の線材１２を個別に巻き取ることができる。

（線材の追加について）
図１～図７において、繰り出し部１１０による繰り出し対象が第１の線材１１から第２の線材１２へ移行する状況について説明したが、例えば図４～図７に示した状態において、第１の線材１１がなくなった第１のドラム１１１に代えて、第２の線材１２の次に線材処理を行うための第３の線材が巻かれた新たなドラム（不図示）を設置してもよい。この場合に、第３の線材の前端と、第２の線材１２の後端と、を溶接により接合し、第２の線材１２の後端付近を後端検出部１１５に通しておく。

このようにすることで、第２のドラム１１２に巻かれた第２の線材１２がなくなると、第２の線材１２の後端の変位（図１１参照）が後端検出部１１５により検出され、ガイド制御部１１６が引き込み部１１３ａを第１の位置に再度移動させる。これにより、繰り出し部１１０による繰り出し対象が、第３の線材に移行する。

このように、繰り出し部１１０において線材がなくなったドラムを順次交換し、繰り出し中の線材の後端付近を後端検出部１１４又は後端検出部１１５に通しておくことにより、被処理線材を継ぎ足しながら継続して繰り出すことができる。このため、例えば線材処理部１３０の動作を停止させずに、複数の線材に対する線材処理を連続して行うことができる。

また、図１～図９において、収容部１５０による収容対象が第１の線材１１から第２の線材１２へ移行する状況について説明したが、例えば図６，図７に示した状態において、第１の線材１１を巻き取り終わった第１の巻き取り装置１５３から第１の線材１１を取り外しておいてもよい。

このようにすることで、第２の線材１２と第３の線材との接合部（不図示）が接合部検出部１２０により検出され切断部１４０により切断されると、振り分け部１５２は図１に示した状態に再度変位し、第３の線材の前端を第１の巻き取り装置１５３に誘導する。これにより、振り分け部１５２は第３の線材を第１の巻き取り装置１５３へ送る状態となり、第１の巻き取り装置１５３によって第３の線材が巻き取られる。

このように、巻き取りが終わった巻き取り装置から順次線材を取り外すことにより、接合部が除去されコイル状に巻かれた線材を順次製造することができる。

（可動ガイド１１３の構成）
図８及び図９は、可動ガイド１１３の構成の一例を示す図である。図８に示すように、可動ガイド１１３は、支柱部８１０と、第１のアーム８２０と、中空回転体８３０と、第２のアーム８４０と、を備える。

図８においては、図１，図２に示した状態、すなわち可動ガイド１１３の引き込み部１１３ａが、第１の線材１１の巻きの中心軸８０１に近い第１の位置にある状態の可動ガイド１１３及び第１のドラム１１１を示している。なお図８においては第２のドラム１１２の図示を省略している。

支柱部８１０は、第１のドラム１１１及び第２のドラム１１２の近くの地面に下端が固定されている。例えば、支柱部８１０は、第１のドラム１１１における第１の線材１１の巻きの中心軸８０１と支柱部８１０との間の距離と、図示しない第２のドラム１１２における第２の線材１２の巻きの中心軸と支柱部８１０との間の距離と、が等しくなる位置に固定される。

支柱部８１０の上端には、第１のアーム８２０の基端が、支柱部８１０に対して回転可能に設けられている。回転軸８１１は、支柱部８１０に対して第１のアーム８２０が回転する際の回転軸であり、地面に対して垂直である。

第１のアーム８２０は、長手方向が回転軸８１１に対して斜めになるように設けられている。したがって、回転軸８１１を中心に第１のアーム８２０を回転させることにより、第１のアーム８２０の先端は回転軸８１１を中心に旋回する。

また、図示しないが、可動ガイド１１３には、ガイド制御部１１６からの制御によって、回転軸８１１を中心に第１のアーム８２０を回転させるアクチュエータが設けられる。このアクチュエータには、例えばエアシリンダなどの各種のアクチュエータを用いることができる。

第１のアーム８２０の先端付近には、第１のドラム１１１と対向するように中空回転体８３０が設けられている。中空回転体８３０は、第１のアーム８２０に対して回転可能に設けられている。回転軸８３１は、第１のアーム８２０に対して中空回転体８３０が回転する際の回転軸であり、地面に対して垂直である。また、中空回転体８３０は、回転軸８３１と平行な方向に貫通する貫通孔を有する中空構造になっている。

また、中空回転体８３０には、第２のアーム８４０の基端が固定されている。第２のアーム８４０は、長手方向が回転軸８３１に対して斜めになるように設けられている。したがって、上記のように中空回転体８３０が回転軸８３１を中心に第１のアーム８２０に対して回転可能であることにより、第２のアーム８４０の先端は回転軸８３１を中心に旋回可能になっている。

第２のアーム８４０の先端付近にはリング８４１が設けられている。したがって、リング８４１は、第２のアーム８４０の先端とともに、回転軸８３１を中心に旋回可能になっている。

第１のドラム１１１から解かれた第１の線材１１は、リング８４１及び中空回転体８３０の貫通孔を通り、線材処理部１３０へ向かって繰り出される。この場合に、リング８４１は上記の引き込み部１１３ａを構成する。すなわち、第１の線材１１が繰り出されるにしたがって、第１のドラム１１１に巻かれた第１の線材１１はリング８４１から可動ガイド１１３に引き込まれる。

したがって、第１の線材１１は、第１の線材１１の巻きの中心軸８０１に近い第１の位置にあるリング８４１（引き込み部１１３ａ）へ向かって引かれるため、上記のように、第１の線材１１の巻きを円滑に解くことができる。

さらに、図８に示す構成においては、引き込み部１１３ａであるリング８４１が、回転軸８３１を中心に旋回可能である。ここで、第１の線材１１は第１のドラム１１１に巻かれているため、第１の線材１１のうち第１のドラム１１１から離れかかっている部分（図８に示す部分１１ａ）は、第１の線材１１が第１のドラム１１１から解かれるにしたがって、中心軸８０１を中心に回転する。

また、第１の線材１１が線材処理部１３０の方へ引っ張られる力により、リング８４１が、中空回転体８３０の下端と、第１の線材１１のうち第１のドラム１１１から離れかかっている部分（図８に示す部分１１ａ）と、から引っ張られる。

その結果、図９に示すように、リング８４１は、第１の線材１１が第１のドラム１１１から解かれるにしたがって、中心軸８０１を中心に旋回する。これにより、第１の線材１１の巻きをさらに円滑に解くことができる。なお、図９は、第１の線材１１が第１のドラム１１１からおよそ半周分解かれた状態を示しており、それに伴ってリング８４１もおよそ半周分旋回している。

また、上記のように、後端検出部１１４により、第１のドラム１１１に巻かれた第１の線材１１の後端が可動ガイド１１３により引き込まれたことが検出されると、ガイド制御部１１６は、上記のアクチュエータを制御して、第２のドラム１１２における第２の線材１２の巻きの中心軸上に中空回転体８３０が位置するように、支柱部８１０に対して第１のアーム８２０を回転させる。

これにより、引き込み部１１３ａであるリング８４１の位置が、第２のドラム１１２における第２の線材１２の巻きの中心軸の近くの第２の位置になるため、第２の線材１２の巻きを円滑に解くことができる。

さらに、リング８４１は、第２の線材１２が第２のドラム１１２から解かれるにしたがって、第２のドラム１１２における第２の線材１２の巻きの中心軸を中心に旋回する。これにより、第２の線材１２の巻きをさらに円滑に解くことができる。

また、リング８４１（引き込み部１１３ａ）が旋回しながら被処理線材を引き込むことにより、巻かれた被処理線材を引き出す際の、被処理線材のねじれ負荷を低減することができる。

（後端検出部１１４，１１５の構成）
図１０及び図１１は、後端検出部１１４の構成の一例を示す図である。後端検出部１１４の構成について説明するが、後端検出部１１５の構成についても後端検出部１１４の構成と同様である。

図１０及び図１１に示す例では、後端検出部１１４は、スタンド部１０１０と、レバー１０２０と、を備えるリミットスイッチである。スタンド部１０１０は、地面に固定されたＵ字型の部材である。レバー１０２０は、スタンド部１０１０におけるＵ字の内側に設けられる。

例えば図１に示した状態においては、図１０に示すように、第１の線材１１のうち接合部Ｐ１に近い部分が、スタンド部１０１０のＵ字の内側のうちレバー１０２０の下側を通るように配置される。図１０に示す例では接合部Ｐ１がスタンド部１０１０に対して第１のドラム１１１とは反対側になるように配置されているが、接合部Ｐ１がスタンド部１０１０と第１のドラム１１１との間になるように配置されてもよい。

そして、図２に示した状態においては、図１１に示すように、第１の線材１１の後端が可動ガイド１１３によって引き上げられ、それによってレバー１０２０が持ち上げられて変位し、第１の線材１１がスタンド部１０１０の上方へ抜ける。

また、レバー１０２０が持ち上げられると、後端検出部１１４は、第１のドラム１１１に巻かれた第１の線材１１の後端の可動ガイド１１３による引き込みを検出したことを示す検出信号をガイド制御部１１６へ出力する。これより、ガイド制御部１１６が、可動ガイド１１３の引き込み部１１３ａを第２の位置に変位させ、図３に示した状態となる。

図１０，図１１に示したように、後端検出部１１４は、第１の線材１１の後端の、可動ガイド１１３の側（図１０，図１１の上方）への変位を検出するリミットスイッチにより構成することができる。同様に、後端検出部１１５は、第２の線材１２の後端の、可動ガイド１１３の側への変位を検出するリミットスイッチにより構成することができる。

以上説明した線材処理システム１００によれば、繰り出された被処理線材における線材の接合部Ｐ１の通過を検出し、その検出結果に基づいて、線材処理部１３０と収容部１５０との間において被処理線材を切断することにより、被処理線材における接合部Ｐ１を除去することができる。

これにより、作業者に接合部Ｐ１の位置の監視及び切断装置の操作を行わせなくても、被処理線材から接合部Ｐ１を自動的に除去することができる。このため、作業者の拘束時間を低減することが可能になる。また、作業者の操作によらず、接合部Ｐ１の通過の検出結果に基づいて自動的に被処理線材を切断するため、被処理線材から接合部Ｐ１のみを精度よく除去することができる。

また、線材処理システム１００によれば、接合部Ｐ１の通過の検出を、被処理線材の繰り出し部１１０と線材処理部１３０との間において行うことができる。これにより、接合部Ｐ１の特徴が線材処理によって消失あるいは減衰するものであっても、接合部を確実に検出することができる。

また、線材処理システム１００によれば、被処理線材における第１の線材１１の後端の引き込みが検出される前は、可動ガイド１１３の引き込み部１１３ａの位置を、第１の線材１１の巻きの中心軸に近い第１の位置にし、第１の線材１１の後端の引き込みが検出された後は、引き込み部１１３ａの位置を、第２の線材１２の巻きの中心軸に近い第２の位置にすることができる。これにより、第１の線材１１及び第２の線材１２の巻きを円滑に解き、第１の線材１１及び第２の線材１２を効率よく繰り出すことができる。

また、線材処理システム１００によれば、切断部１４０の後段において、切断部１４０が被処理線材を切断するタイミングに応じて被処理線材を第１の巻き取り装置１５３及び第２の巻き取り装置１５４に振り分けることにより、第１の線材１１を第１の巻き取り装置１５３へ送り、第２の線材１２を第２の巻き取り装置１５４へ送ることができる。これにより、溶接等により接合した第１の線材１１及び第２の線材１２を、再度分離して収容することができる。

このように、線材処理システム１００によれば、被処理線材の効率的な繰り出しのための引き込み部１１３ａの位置の制御、線材処理後の被処理線材における接合部Ｐ１の切断除去、及び切断後の被処理線材の振り分けを自動で（作業者による操作によらないで）行うことができる。

このため、作業者による作業量や作業者の拘束時間を減らし、複数の線材に対する線材処理を効率よく行うことができる。

また、作業者による操作の遅れや、作業者による接合部Ｐ１の見逃し等に起因する、可動ガイド１１３等の破損や線材処理システム１００の緊急停止などのトラブルを抑制することができる。

また、作業者の操作により被処理線材を切断する場合と比べて、被処理線材から接合部Ｐ１を精度よく切断除去することができる。すなわち、例えば図１に示した廃棄線材Ｄ１のうち、接合部Ｐ１でない部分を短くすることが可能になり、溶接等により変質していないにもかかわらず廃棄される線材を減らすことができる。

（線材処理システム１００の変形例）
接合部検出部１２０において被処理線材の接合部Ｐ１を検出するために、接合部Ｐ１に予めカラースプレー等を用いて特定の色の塗料を付しておく方法について説明したが、このような方法に限らない。

例えば、線材同士の溶接により、被処理線材の接合部Ｐ１に、光学的に判定可能な特徴（例えば溶接痕等の色や形状）が表れる場合は、接合部Ｐ１に塗料を付さなくても、光学センサ１２１によってその特徴を検出することにより接合部Ｐ１の通過を検出することができる。

又は、線材同士の溶接により、被処理線材の接合部Ｐ１に形状的な特徴（例えば盛り上がり）が表れる場合は、接合部Ｐ１に塗料を付さなくても、光学センサ１２１に代えてその特徴を検出可能な接触式のリミットスイッチを設けることにより、接合部Ｐ１の通過を検出することができる。

又は、被処理線材の接合部Ｐ１に、磁気や匂いなどのセンシング可能な特徴を付しておき、その特徴をセンシングするセンサを接合部検出部１２０に設けることにより、接合部Ｐ１の通過を検出してもよい。

また、接合部検出部１２０が繰り出し部１１０と線材処理部１３０との間、すなわち線材処理部１３０よりも前段において接合部Ｐ１の通過を検出する構成について説明したが、このような構成に限らない。

例えば、接合部Ｐ１を検出するための形状や色などの特徴部が、線材処理部１３０における線材処理によって消失しないものである場合は、接合部検出部１２０が、線材処理部１３０と切断部１４０との間において接合部Ｐ１の通過を検出する構成としてもよい。

また、図１～図７等において、線材処理部１３０による線材処理として熱処理について説明したが、線材処理部１３０による線材処理は、上記のように、伸線等の成形であってもよいし、熱処理と成形の組み合わせであってもよい。

また、第１のドラム１１１及び第２のドラム１１２に対応してそれぞれ後端検出部１１４及び後端検出部１１５を設ける構成について説明したが、後端検出部１１４及び後端検出部１１５の一方を省いた構成としてもよい。例えば、第１のドラム１１１と第２のドラム１１２との間に後端検出部１１４を設け、第１の線材１１の後端の変位と、その後の第２の線材１２の後端の変位と、の両方を後端検出部１１４により検出してもよい。

また、切断制御部１４２が被処理線材を切断したことを示す通知信号を収容部１５０へ出力し、収容部１５０がその通知信号に基づいて被処理線材の振り分けを行う構成について説明したが、このような構成に限らない。例えば、収容部１５０は、光学センサ１２１から出力される上記の検出信号に基づいて、接合部Ｐ１が切断部１４０へ到達するタイミングを特定し、特定したタイミングに基づいて被処理線材の振り分けを行ってもよい。

以上、説明したとおり、本明細書に開示された線材処理システムは、複数本の線材を接合してなる被処理線材を繰り出す繰り出し部と、前記繰り出し部によって繰り出された前記被処理線材に対して、熱処理及び成形の少なくともいずれかを含む線材処理を行う線材処理部と、前記線材処理部によって前記線材処理が行われた前記被処理線材を収容する収容部と、前記繰り出し部によって繰り出された前記被処理線材における線材の接合部の通過を検出する接合部検出部と、前記線材処理部と前記収容部との間において、前記接合部検出部による前記接合部の通過の検出結果に基づいて前記被処理線材を切断することにより、前記被処理線材における前記接合部を除去する切断部と、を含む。

また、本明細書に開示された線材処理システムは、前記接合部検出部が、前記繰り出し部と前記線材処理部との間において前記接合部の通過を検出する。

また、本明細書に開示された線材処理システムは、前記引き込み部が、前記第２の線材の巻きの中心軸よりも前記第１の線材の巻きの中心軸に近い第１の位置と、前記第１の線材の巻きの中心軸よりも前記第２の線材の巻きの中心軸に近い第２の位置と、に変位可能な可動ガイドと、前記可動ガイドによる前記第１の線材の後端の引き込みを検出する後端検出部と、前記後端検出部により前記第１の線材の後端の引き込みが検出される前は、前記引き込み部の位置を前記第１の位置にし、前記後端検出部により前記第１の線材の後端の引き込みが検出された後は、前記引き込み部の位置を前記第２の位置にするガイド制御部と、を備える。

また、本明細書に開示された線材処理システムは、前記後端検出部が、前記第１の線材の後端の、前記引き込み部の側への変位を検出するリミットスイッチである。

また、本明細書に開示された線材処理システムは、前記被処理線材が、第１の線材と、前端が前記第１の線材の終端と接合された第２の線材と、を含み、前記切断部が、前記被処理線材を前記第１の線材及び前記第２の線材に分けるように切断し、前記収容部が、前記被処理線材のうち前記第１の線材を巻き取るための第１の巻き取り装置と、前記被処理線材のうち前記第２の線材を巻き取るための第２の巻き取り装置と、前記切断部の後段において、前記切断部が前記被処理線材を切断するタイミングに応じて前記被処理線材を前記第１の巻き取り装置及び前記第２の巻き取り装置に振り分けることにより、前記第１の線材を前記第１の巻き取り装置へ送り、前記第２の線材を前記第２の巻き取り装置へ送る振り分け部と、を備える。

また、本明細書に開示された線材処理システムは、前記繰り出し部により繰り出された前記被処理線材が一定の速度で前記切断部へ送られ、前記切断部が、前記接合部検出部により前記接合部の通過が検出されたタイミングから一定の時間が経過したタイミングにより前記被処理線材を切断する。

また、本明細書に開示された線材処理システムは、前記切断部が、前記被処理線材のうち、前記接合部の直前の部分及び前記接合部の直後の部分を切断する。

また、本明細書に開示された線材処理システムは、前記切断部が、前記被処理線材の移動方向と同じ方向に移動しながら前記被処理線材を切断する。

また、本明細書に開示された線材処理システムは、前記接合部には特定の色が付されており、前記接合部検出部が、前記特定の色を光学的に検出する光学センサである。

また、本明細書に開示された線材処理方法は、複数本の線材を接合してなる被処理線材を繰り出し、前記繰り出し部によって繰り出された前記被処理線材に対して、熱処理及び成形の少なくともいずれかを含む線材処理を線材処理部により行い、前記線材処理を行った前記被処理線材を収容部により収容し、前記繰り出し部によって繰り出された前記被処理線材における線材の接合部の通過を検出し、前記線材処理部と前記収容部との間において、前記接合部の通過の検出結果に基づいて前記被処理線材を切断することにより、前記被処理線材における前記接合部を除去する。

１１ 第１の線材
１２ 第２の線材
１１ 第１の線材
１２ 第２の線材
１００ 線材処理システム
１１０，１１３ｂ 出し部
１１１ 第１のドラム
１１２ 第２のドラム
１１３ 可動ガイド
１１３ａ 引き込み部
１１４，１１５ 後端検出部
１１６ ガイド制御部
１２０ 接合部検出部
１２１ 光学センサ
１３０ 線材処理部
１３１ 熱処理装置
１４０ 切断部
１４１ カッタ
１４２ 切断制御部
１５０ 収容部
１５１ ガイド
１５２ 振り分け部
１５３，１５４ 取り装置
８０１ 中心軸
８１０ 支柱部
８１１，８３１ 回転軸
８２０ 第１のアーム
８３０ 中空回転体
８４０ 第２のアーム
８４１ リング
１０１０ スタンド部
１０２０ レバー
Ｐ１ 接合部
Ｄ１ 廃棄線材

Claims (9)

1. 複数本の線材を接合してなる被処理線材を繰り出す繰り出し部と、
   前記繰り出し部によって繰り出された前記被処理線材に対して、熱処理及び成形の少なくともいずれかを含む線材処理を行う線材処理部と、
   前記線材処理部によって前記線材処理が行われた前記被処理線材を収容する収容部と、
   前記繰り出し部によって繰り出された前記被処理線材における線材の接合部の通過を検出する接合部検出部と、
   前記線材処理部と前記収容部との間において、前記接合部検出部による前記接合部の通過の検出結果に基づいて前記被処理線材を切断することにより、前記被処理線材における前記接合部を除去する切断部と、
   を含み、
   前記切断部は、カッタと、切断制御部と、を備え、
   前記切断制御部は、前記接合部検出部から出力された検出信号に基づいて、前記接合部検出部により前記接合部の通過が検出されたタイミングｔ０を特定し、特定したタイミングｔ０から前記被処理線材を送る速度と、前記接合部検出部と前記カッタとの間の距離と、に応じた時間ｔ１（距離／速度）が経過したタイミングｔ０＋ｔ１を、前記接合部が前記カッタに到着するタイミングとして特定し、前記タイミングｔ０＋ｔ１より早いタイミング（ｔ０＋ｔ１－α）と、前記タイミングｔ０＋ｔ１より遅いタイミング（ｔ０＋ｔ１＋α）と、において前記カッタに被処理線材を切断させる（αは時間）
   線材処理システム。
2. 請求項１記載の線材処理システムであって、
   前記接合部検出部は、前記繰り出し部と前記線材処理部との間において前記接合部の通過を検出する線材処理システム。
3. 請求項１又は２記載の線材処理システムであって、
   前記被処理線材は、第１の線材と、前端が前記第１の線材の終端と接合された第２の線材と、を含み、
   前記繰り出し部は、
   前記被処理線材のうち前記第１の線材が巻かれる第１のドラムと、
   前記被処理線材のうち前記第２の線材が巻かれる第２のドラムと、
   前記第１のドラム及び前記第２のドラムに巻かれた前記被処理線材を引き込む引き込み部を有し、前記引き込み部により引き込んだ前記被処理線材を繰り出す可動ガイドであって、前記引き込み部が、前記第２の線材の巻きの中心軸よりも前記第１の線材の巻きの中心軸に近い第１の位置と、前記第１の線材の巻きの中心軸よりも前記第２の線材の巻きの中心軸に近い第２の位置と、に変位可能な可動ガイドと、
   前記可動ガイドによる前記第１の線材の後端の引き込みを検出する後端検出部と、
   前記後端検出部により前記第１の線材の後端の引き込みが検出される前は、前記引き込み部の位置を前記第１の位置にし、前記後端検出部により前記第１の線材の後端の引き込みが検出された後は、前記引き込み部の位置を前記第２の位置にするガイド制御部と、
   を備える線材処理システム。
4. 請求項３記載の線材処理システムであって、
   前記後端検出部は、前記第１の線材の後端の、前記引き込み部の側への変位を検出するリミットスイッチである線材処理システム。
5. 請求項１から４のいずれか１項記載の線材処理システムであって、
   前記被処理線材は、第１の線材と、前端が前記第１の線材の終端と接合された第２の線材と、を含み、
   前記切断部は、前記被処理線材を前記第１の線材及び前記第２の線材に分けるように切断し、
   前記収容部は、
   前記被処理線材のうち前記第１の線材を巻き取るための第１の巻き取り装置と、
   前記被処理線材のうち前記第２の線材を巻き取るための第２の巻き取り装置と、
   前記切断部の後段において、前記切断部が前記被処理線材を切断するタイミングに応じて前記被処理線材を前記第１の巻き取り装置及び前記第２の巻き取り装置に振り分けることにより、前記第１の線材を前記第１の巻き取り装置へ送り、前記第２の線材を前記第２の巻き取り装置へ送る振り分け部と、
   を備える線材処理システム。
6. 請求項１から５のいずれか１項記載の線材処理システムであって、
   前記繰り出し部により繰り出された前記被処理線材は一定の速度で前記切断部へ送られ、
   前記切断部は、前記接合部検出部により前記接合部の通過が検出されたタイミングから一定の時間が経過したタイミングにより前記被処理線材を切断する線材処理システム。
7. 請求項１から６のいずれか１項記載の線材処理システムであって、
   前記切断部は、前記被処理線材の移動方向と同じ方向に移動しながら前記被処理線材を切断する線材処理システム。
8. 請求項１から７のいずれか１項記載の線材処理システムであって、
   前記接合部には特定の色が付されており、
   前記接合部検出部は、前記特定の色を光学的に検出する光学センサである線材処理システム。
9. 複数本の線材を接合してなる被処理線材を繰り出し、
   前記繰り出し部によって繰り出された前記被処理線材に対して、熱処理及び成形の少なくともいずれかを含む線材処理を線材処理部により行い、
   前記線材処理を行った前記被処理線材を収容部により収容し、
   前記繰り出し部によって繰り出された前記被処理線材における線材の接合部の通過を接合部検出部により検出し、
   前記線材処理部と前記収容部との間において、前記接合部の通過の検出結果に基づいて前記被処理線材を切断部により切断することにより、前記被処理線材における前記接合部を除去し、
   前記切断部は、カッタと、切断制御部と、を備え、
   前記切断制御部は、前記接合部検出部から出力された検出信号に基づいて、前記接合部検出部により前記接合部の通過が検出されたタイミングｔ０を特定し、前記特定したタイミングｔ０から前記被処理線材を送る速度と、前記接合部検出部と前記カッタとの間の距離と、に応じた時間ｔ１（距離／速度）が経過したタイミングｔ０＋ｔ１を、前記接合部が前記カッタに到着するタイミングとして特定し、前記タイミングｔ０＋ｔ１より早いタイミング（ｔ０＋ｔ１－α）と、前記タイミングｔ０＋ｔ１より遅いタイミング（ｔ０＋ｔ１＋α）と、において前記カッタに被処理線材を切断させる（αは時間）
   線材処理方法。

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