JPH05253617A - 線材取出し案内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 線材コイルより線材を、高速で、もつれや破
断なく巻戻す。 【構成】 高速での線振れを回避するため、ガイドリン
グ３／線材ガイド１６間距離が１ｍ程度の短距離に設定
される。キャリッジ１５をエア−シリンダ２９および引
張コイルスプリング３０で支持し、移動ロ−ラ２３およ
び２２をエア−シリンダ３２および３４で支持し、エア
−シリンダ２９と３４には高圧ｐ１を与え、３２にはｐ
１より低い高圧ｐ２を与える。線材がもつれると移動ロ
−ラ２３が退避し、次いで移動ロ−ラ２２が退避する
と、リミットスイッチ４０が開き、線材４の引き出し駆
動が停止する。移動ロ−ラ２２の退避の後にキャリッジ
１５が降下する。 【効果】 この降下と駆動停止により線材４の破断が回
避される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイル状に巻回された
線材の引出し案内装置に関し、特に、これに限定する意
図ではないが、溶接鋼線材の、錆落し，酸洗等の表面処
理のための巻戻しにおいてコイル状巻体から線材を巻戻
し直線状に送り案内をする線材取出し案内装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の線材取出し案内装置を本出願人
は実公昭60-38613号公報および特開昭58-59165号公報に
提示している。この線材取出し案内装置は、例えば図１
に「ペイオフ １０」として示す位置に配置される。溶
接鋼線材はある小量の束ごとにキャリア１に装着され、
束間は溶接により接続され、これによる多数の束のつな
ぎにより、１つのキャリア１に、一本線で連続した鋼線
材のコイル状巻体（以下単にコイルと称す）が集成さ
れ、このキャリア１が線材取出し案内装置１０に配置さ
れる。線材取出し案内装置１０でコイルから巻戻された
鋼線材は、錆落し装置５０を通ってコイラ−６０に引か
れる。すなわち、コイラ−６０が巻戻された鋼線材を引
き駆動し、この駆動力により線材取出し案内装置１０に
おいて鋼線材がコイルから引き出される。

【０００３】コイラ−６０は、直線引き駆動で引き込ん
だ鋼線材にリング状ル−プとなる巻き癖を付与してコン
べア上に落す。ル−プ状鋼線材はコンべアで搬送され、
酸洗装置７０で酸洗される。乾燥装置８０が酸洗を終え
た鋼線材を乾燥させる。乾燥した鋼線材は、コレクタ９
０でキャリアに落し込まれて、またコイルとなる。

【０００４】従来の線材取出し案内装置１０は、上記実
公昭60-38613号公報および特開昭58-59165号公報に開示
のように、支柱に、下広がりのコ−ン状の線材ガイドと
線材ガイドロ−ラを備えるものである。垂直に立てられ
た線材キャリア（図１の１）の上端には、上広がりの、
陣笠と呼ばれるガイドリングが装着され、コイルの線材
はガイドリングでまず案内され、次に支柱のコ−ン状の
線材ガイドで案内され、更に支柱のガイドロ−ラで案内
される。ガイドロ−ラで案内された線材は図１に示す錆
落し装置５０を通してコイラ−６０に直線状に引かれ
る。この引きにより線材は線材取出し案内装置１０にお
いてコイルから引き出され、キャリアのガイドリングと
支柱の線材ガイドの間の空間で弓状になり、しかもこの
弓状部がコイル軸を中心に回転する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記実公昭60-38613号
公報および特開昭58-59165号公報に開示の従来の線材取
出し案内装置では、生産性を高くするため線材の巻戻し
速度を高くすると、速度を高くするほど線材のからみが
多発し、巻戻しを停止する頻度が高くなり、しかも線材
が断線に至る頻度が高くなる。からみが発生すると、巻
戻しの停止，からみのときほぐし，断線したときの線材
の再度の引き廻し（錆落し装置５０，コイラ−６０への
再装着）および断線部の溶接等々、本来の線材処理が停
止するばかりでなく付加作業が生ずるので、かえって線
材処理の生産性が悪化してしまうこともある。

【０００６】本発明は、比較的に高速の線材巻戻しを円
滑に行なうことを第１の目的とし、高速巻戻し時の線材
の断線を防止することを第２の目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】線材の巻戻し速度が高く
なると、コイルを装着したキャリア上端のガイドリング
と、支柱の線材ガイドの間の空間での線振れを生ずる。
すなわち、高速の巻戻しでは弓状の膨らみが大きくなる
が、この増大に対してコイル軸を中心とする弓状部の回
転速度（角速度）の上昇率は低い。これにより弓状の膨
らみが大きくなるとコイルの巻戻し位置で線材に引き力
が加わりコイルが絞り込まて巻戻しが間に合わず弓状の
膨らみが減少する。この減少によりコイル軸を中心とす
る弓状部の回転速度が上昇し、これにより巻戻しが速く
なり弓状の膨らみが大きくなる、という具合に、弓状の
膨らみが大，小に振動し、弓状部の回転速度が線材の巻
戻し速度（引き速度）に同調しない。

【０００８】上述のコイルの絞り込みが強いと、例えば
１．２ｍのコイル径が巻戻し位置で０．８ｍにしぼり込
まれると、線材がキャリアの軸あるいはガイドリングに
からみ付く。この現象は、コイルを装着したキャリア上
端のガイドリングと支柱の線材ガイドの距離（空間）を
短くすることにより、改善する。すなわち短くすると、
弓状の膨らみが小さくなり、上述のような弓状部の膨ら
みの振動が発生しなくなる。ところが、コイルを装着し
たキャリア上端のガイドリングと支柱の線材ガイドの距
離を短くすると、それらの間の線材の遊び長さが短くな
るため、たとえば２，３タ−ン内で線材の位置がずれて
いるとか、線材に局部的な曲りがあるとか、線つなぎの
溶接箇所に比較的に大きな変形があるとか等々、巻戻し
抵抗が局所的に大きい箇所があると、線材の引き速度が
高いので、そこで線材の弓部の膨らみが瞬時に消えてい
わば衝撃的な力が線材に加わり、これにより巻戻し部の
線材がコイル内に食い込みたちどころに線材が破断する
という現象が現われ易くなる。

【０００９】そこで本願の第１番の発明の線材取出し案
内装置は、線材(4)のコイル状巻体と、該線材に引出し
力を加える引出し駆動装置(60)の間にあって、コイル状
巻体から引き出された線材を案内する第１移動ロ−ラ(1
7〜19)を支持するキャリッジ(15);キャリッジ(15)をコ
イル状巻体に近づく方向およびその逆方向に移動自在に
支持する支柱(14);キャリッジ(15)を、コイル状巻体か
ら離れる方向に駆動するための第１エア−シリンダ(2
9);第１移動ロ−ラ(17〜19)から繰り出る線材を案内す
る固定ロ−ラ(20);固定ロ−ラ(20)から繰り出る線材を
案内する第２移動ロ−ラ(23);第２移動ロ−ラ(23)を、
線材が与える押し力と反対の方向に駆動するための第２
エア−シリンダ(32)；および、第１および第２エア−シ
リンダ(29,32)に前記駆動のためのエア−圧(P1,P2)を与
え、第２エア−シリンダ(32)には第１エア−シリンダ(2
9)よりも駆動力が低いエア−圧(P2)を与える圧力供給手
段(47〜49,OF1,OF2,RV1,RV2);を備える。なお、カッコ
内の記号は、図面に示し後述する実施例の対応要素を示
す。

【００１０】本願の第２番の発明の線材取出し案内装置
は、線材(4)のコイル状巻体と、該線材に引出し力を加
える引出し駆動装置(60)の間にあって、コイル状巻体か
ら引き出された線材を案内するガイドロ−ラ(17〜20);
ガイドロ−ラ(17〜20)から繰り出る線材を案内する第１
移動ロ−ラ(23);第１移動ロ−ラ(23)を、線材が与える
押し力と反対の方向に駆動するための第１エア−シリン
ダ(32)；線材の送り方向で、ガイドロ−ラ(17〜20)と第
１移動ロ−ラ(23)の間で線材を案内する第２移動ロ−ラ
(22);第２移動ロ−ラ(22)を、線材が与える押し力と反
対の方向に駆動するための第２エア−シリンダ(34)；お
よび、第１および第２エア−シリンダ(32,34)に前記駆
動のためのエア−圧(p2,p1)を与え、第２エア−シリン
ダ(34)には第１エア−シリンダ(32)よりも駆動力が高い
エア−圧(p1)を与える圧力供給手段(47〜49,OF1,OF2,RV
1,RV2);を備える。なお、カッコ内の記号は、図面に示
し後述する実施例の対応要素を示す。

【００１１】

【作用】本願の第１番の発明によれば、コイルを装着し
たキャリア上端のガイドリングと支柱の線材ガイドの距
離（空間）を短く設定して、高速の巻戻しにおける線材
の弓状の膨らみの振動による線材のもつれを回避するこ
とができる。

【００１２】このように短く設定した状態で巻戻し抵抗
が局所的に大きい箇所があってそこで巻戻された線材に
加わる引き力が増大すると、この引き力が第２エア−シ
リンダ(32)の線材張り力より大きくなったときに第２移
動ロ−ラ(23)が退避方向に移動し始め、そこで引き力の
増大が停止する（第１緩衝期間）。第２移動ロ−ラ(23)
が退避リミット位置に達すると線材の引き力が更に増大
し始め、この引き力が第１エア−シリンダ(29)の線材張
り力より大きくなったときに第１移動ロ−ラ(17〜19:キ
ャリッジ15)が退避方向に移動し始め、そこで引き力の
増大がまた停止する（第２緩衝期間）。

【００１３】このように少くとも２段階で線材の引き力
が緩衝されるため、衝撃的な力が線材に加わりにくく巻
戻し部の線材がコイル内へ食い込みにくい。加えて、第
２移動ロ−ラ(23)が退避リミット位置に達したときすな
わち第１緩衝期間が終わったときに、線材の引き力がい
わばステップ状に増大するので、このときに線材のから
みが解け易い。解けないと、第１移動ロ−ラ(17〜19:キ
ャリッジ15)が退避方向に移動し始め、そこで引き力の
増大がまた停止すること（第２緩衝期間）になる。第１
緩衝期間と第２緩衝期間の間に、線材の引き駆動の停止
などの保護動作を行なうことが可能であり、線材の破断
を未然に防止することができる。

【００１４】本願の第１番の発明の好ましい実施例で
は、線材取出し案内装置は、線材の送り方向で、固定ロ
−ラ(20)と第２移動ロ−ラ(23)の間で線材を案内する第
３移動ロ−ラ(22);および、第３移動ロ−ラ(22)を、線
材が与える押し力と反対の方向に駆動するための第３エ
ア−シリンダ(34)；および、第１エア−シリンダ(29)が
コイル状巻体から離れる方向へキャリッジ(15)を駆動す
るのに加えて同方向にそれを駆動する第４駆動手段(3
0)；を更に備え、圧力供給手段(47〜49,OF1,OF2,RV1,RV
2)は、第１および第３エア−シリンダ(29,34)には実質
上同一のエア−圧(P1)を与え、第２エア−シリンダ(32)
にはそれよりも駆動力が低いエア−圧(P2)を与える。

【００１５】これによれば、第４駆動手段(30)により第
１移動ロ−ラ(17〜19)は、第３移動ロ-ラ(22)が退避す
る引き力よりも強い引き力のときに退避するので、第１
緩衝期間を過ぎて（第２移動ロ−ラ(24)が退避リミット
位置に達して）線材の引き力が更に増大し始め、この引
き力が第３エア−シリンダ(34)の線材張り力より大きく
なったときに第３移動ロ−ラ(22)が退避方向に移動し始
め、そこで引き力の増大がまた停止する（第２緩衝期
間）。そして第２緩衝期間を過ぎて（第３移動ロ−ラ(2
2)が退避リミット位置に達して）線材の引き力が更に増
大し始め、この引き力が第１エア−シリンダ(29)および
第4駆動手段(30)の線材張り力より大きくなったときに
第１移動ロ−ラ(17〜19:キャリッジ15)が退避方向に移
動し始め、そこで引き力の増大がまた停止する（第３緩
衝期間）。ステップ状の引き力の増大が２回となるの
で、これらにより線材のからみが更に解け易い。解けな
い場合でも、第１緩衝期間，第２緩衝期間および第３緩
衝期間の間に、線材の引き駆動の停止などの保護動作を
行なうことが可能であり、線材の破断を未然に防止する
ことができる。

【００１６】また、該実施例の線材取出し案内装置は更
に、第３移動ロ−ラ(22)の、線材(4)の押し力により強
制された移動のリミット位置到達を検出して、引出し駆
動装置(60)の線材(4)の引き駆動を停止するための線材
停止手段(40)を備える。すなわち第２緩衝期間が終了し
たときに、線材の引き駆動を停止する。第２緩衝期間が
終了した時点でも、更に第３緩衝期間の余裕があるの
で、線材引き駆動モ−タの駆動を停止してからそれが実
際に停止するまでの時間遅れにより線材が破断に至るこ
とがない。したがって、作業員は、この停止があると線
材のからみを解いてまた巻戻しを再開すればよい。

【００１７】本願の第２番の発明によっても、コイルを
装着したキャリア上端のガイドリングと支柱の線材ガイ
ドの距離（空間）を短く設定して、高速の巻戻しにおけ
る線材の弓状の膨らみの振動による線材のもつれを回避
することができる。

【００１８】このように短く設定した状態で巻戻し抵抗
が局所的に大きい箇所があってそこで巻戻された線材に
加わる引き力が増大すると、この引き力が第１エア−シ
リンダ(32)の線材張り力より大きくなったときに第１移
動ロ−ラ(23)が退避方向に移動し始め、そこで引き力の
増大が停止する（第１緩衝期間）。第１移動ロ−ラ(23)
が退避リミット位置に達すると線材の引き力が更に増大
し始め、この引き力が第２エア−シリンダ(34)の線材張
り力より大きくなったときに第２移動ロ−ラ(22)が退避
方向に移動し始め、そこで引き力の増大がまた停止する
（第２緩衝期間）。

【００１９】このように少くとも２段階で線材の引き力
が緩衝されるため、衝撃的な力が線材に加わりにくく巻
戻し部の線材がコイル内へ食い込みにくい。加えて、第
１移動ロ−ラ(23)が退避リミット位置に達したときすな
わち第１緩衝期間が終わったときに、線材の引き力がい
わばステップ状に増大するので、このときに線材のから
みが解け易い。解けないと、第２移動ロ−ラ(22)が退避
方向に移動し始め、そこで引き力の増大がまた停止する
こと（第２緩衝期間）になる。第１緩衝期間と第２緩衝
期間の間に、線材の引き駆動の停止などの保護動作を行
なうことが可能であり、線材の破断を未然に防止するこ
とができる。

【００２０】本願の各発明の他の目的および特徴は、図
面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

【００２１】

【実施例】図２に、図１に示す本願の各発明に共通の一
実施例の線材取出し案内装置１０の、背面を示す。支柱
１４を支持する床面より低い位置に、キャリア載置台１
３を支持するねじ棒１１に結合した昇降駆動装置（図示
せず）があり、該昇降駆動装置は、ねじ棒１１に螺合し
たナットと、キャリア載置台１３に固着されたガイド棒
１２，１３を垂直に案内するガイドア−ムと、該ナット
に出力軸が結合した減速機構および減速機構の入力軸を
正，逆転駆動する電気モ−タ４１（図４）を有する。電
気モ−タ４１が正転するとナットが正回転駆動されてね
じ棒１１が上昇しキャリア載置台１３が上昇駆動され、
電気モ−タ４１が逆転するとナットが逆回転駆動されて
ねじ棒１１が降下しキャリア載置台１３が降下駆動され
る。電気モ−タ４１を駆動するモ−タドライバ４２を図
４に示す。

【００２２】図４に示すフォトセンサ３５，３６は反射
型のものであり、図２に示す支柱１４に設置されてお
り、それらの前面に線材コイルが存在する（センサ オ
ン）か否（センサ オフ）を検出する。図４に示すモ−
タドライバは自動運転指示スイッチＡＳが閉じられてい
るときには、フォトセンサ３５，３６が共にオンのとき
にはモ−タ４１を逆転付勢し、フォトセンサ３５，３６
が共にオフのときにはモ−タ４１を正転付勢し、フォト
センサ３６がオンで３５がオフのときにはモ−タ４１を
停止する。これにより、自動運転指示スイッチＡＳが閉
じられているときには、コイル載置台１３が、それに載
置されたキャリア１の線材コイルの上端面４ｃｕが図２
に示す基準レベルＬｅｘにあるように、上，下駆動さ
れ、コイルから線材４が引き出されて線材コイルの上端
面４ｃｕの、キャリア１のベ−スからの高さが低くなる
のにつれて載置台１３が上方に移動する。

【００２３】降下指示スイッチ４３および上昇指示スイ
ッチ４４はいずれも押されている間のみ閉で押しが無く
なると開に戻るスイッチである。オペレ−タが降下指示
スイッチ４３を押している間のみ、モ−タドライバ４２
の逆転通電回路が閉じ載置台１３が降下する。降下リミ
ット位置にはリミットスイッチ４５があり、載置台１３
が降下リミット位置に達するとスイッチ４５が開き、逆
転通電回路が開き、そこで載置台１３の降下が止まる。
オペレ−タが上昇下指示スイッチ４４を押している間の
み、モ−タドライバ４２の正転通電回路が閉じ載置台１
３が上昇する。上昇リミット位置にはリミットスイッチ
４６があり、載置台１３が上昇リミット位置に達すると
スイッチ４６が開き、正転通電回路が開き、そこで載置
台１３の上昇が止まる。

【００２４】再度図２を参照する。キャリア載置台１３
の隣りには支柱１４が立てられており、この支柱１４
に、昇降自在にキャリッジ１５が装着されている。支柱
１４の上端にはワイヤガイドロ−ラ２６が装備されてお
り、このロ−ラ２６で支持された吊下げワイヤ１５の一
端がキャリッジ１５に固着されている。ワイヤ１５は、
動滑車型のワイヤガイドロ−ラ２７に巻かれ、そしてワ
イヤ１５の他端が支柱１４の上端に固着されている。こ
れにより、ワイヤガイドロ−ラ２７を下方に引くとキャ
リッジ１５が上昇し、ロ−ラ２７を上方に上げるとキャ
リッジ１５が降下する。

【００２５】ワイヤガイドロ−ラ２７はピストンロッド
２８で回転自在に支持されている。ピストンロッド２８
の下半分およびピストンはエア−シリンダ２９内にあ
り、エア−シリンダ２９が支柱２９に固着されている。
ピストンロッド２８には引張コイルスプリング３０が装
着されており、その一端はガイドロ−ラ２７の回転軸
に、他端はエア−シリンダ２９の上端部の支持具に係止
されている。図２に示す状態では、エア−シリンダ２９
に高圧(p1)エア−が供給されてピストンおよびそれと一
体のロッド２８がエア−シリンダ２９の最下部近くまで
引き込まれている。キャリッジ１５には線材ガイド１６
が固着されており、この線材ガイド１６はキャリア載置
台１３の真上に位置する。キャリッジ１５には線材ガイ
ドロ−ラ１７，１８，１９が装備されており、載置台１
３上に載せられたキャリア１の線材コイルから巻き戻さ
れた線材４は、線材ガイド１６の中心穴を通し、ガイド
ロ−ラ１７〜１９に張架され、そして支柱１４に装着さ
れている線材ガイドロ−ラ２０（以下固定ロ−ラ２０と
称す）に巻かれた後ダンパ−枠３７で支持された線材ガ
イドロ−ラ２１に巻かれる。

【００２６】図３に、図２に示すダンパ−枠２７の内部
を上方から見た拡大平面を示す。図２および図３を共に
参照すると、線材４は固定ロ−ラ２１に巻かれた次に移
動ロ−ラ２２に巻かれ、次いで固定ロ−ラ２３および移
動ロ−ラ２４に巻かれて、図１に示す錆落し装置５０を
通した後コイラ−６０に装着される。移動ロ−ラ２２の
回転軸は、ガイドバ−３３で左右方向に移動自在に支持
されたキャリッジ（図示せず）で回転自在に支持されて
いる。このキャリッジがピストンロッド３３の先端（左
端）に固着されており、エア−シリンダ３４により左方
向に駆動される。図２には、移動ロ−ラ２２を最左端近
くまで駆動した状態を示す。移動ロ−ラ２３の回転軸
は、ガイドバ−３８で左右方向に移動自在に支持された
キャリッジ３９（図３）で回転自在に支持されている。
このキャリッジ３９がピストンロッド３１の先端（右
端）に固着されており、エア−シリンダ３２により右方
向に駆動される。図２には、移動ロ−ラ２３を最右端近
くまで駆動した状態を示す。

【００２７】移動ロ−ラ２２が線材で押されて右端リミ
ット位置の近くまで移動したとき、移動ロ−ラ２２を支
持するキャリッジがリミットスイッチ４０を開く。

【００２８】図４に示すように、リミットスイッチ４０
は、コイラ−６０の線材引き駆動用の電気モ−タ６１を
駆動するモ−タドライバ６２の、モ−タ通電回路に介挿
されている。図４のコイラ−６０において、６３はモ−
タ駆動スイッチ、６４は速度指定ポテンショメ−タ、６
５はモ−タ停止スイッチであり、リミットスイッチ４０
が閉（移動ロ−ラ２２が右リミット位置にない）のとき
にモ−タ駆動スイッチ６３が閉じられると、モ−タドラ
イバ６２の自己保持回路がモ−タ通電回路を閉じ、モ−
タドライバ６２が、ポテンショメ−タ６４が指定する速
度でモ−タ６１を回転駆動する。リミットスイッチ４０
が開くと、あるいはモ−タ停止スイッチ６５が開くと、
スイッチ４０の開自身でモ−タドライバ６２のモ−タ通
電回路が開き、あるいは自己保持回路がモ−タ通電回路
を開き、モ−タ６１が停止する。図５に、図２に示すエ
ア−シリンダ２９，３２，３４に駆動エア−圧を与える
エア−供給装置の構成を示す。この実施例では、エア−
シリンダ２９には、その内部のピストンの上側の室に高
圧エア−を供給して、ピストンロッド２８を押し下げる
(引込む)ことによりキャリッジ１５を上方に持ち上げ、
エア−シリンダ３４には、その内部のピストンの右側の
室に高圧エア−を供給して、ピストンロッド３３を押し
出すことにより移動ロ−ラ２２を左方に駆動し、エア−
シリンダ３２には、その内部のピストンの左側の室に高
圧エア−を供給して、ピストンロッド３１を押し出すこ
とにより移動ロ−ラ２３を右方に駆動するようにしてい
る。図５において、モ−タ駆動スイッチＤＳが閉じられ
ると、モ−タドライバ４９が電気モ−タ４８に通電し、
電気モ−タ４８がエア−コンプレッサ４７を駆動する。
エア−コンプレッサ４７は、高圧エア−をオリフィスＯ
Ｆ１を通してエア−シリンダ２９および３４に、またオ
リフィスＯＦ２を通してエア−シリンダ３２に与える。
オリフィスＯＦ１とエア−シリンダ２９，３４の間の高
圧エア−管路Ｐ１には、第１高圧力（ｐ１）以上で開い
て管路Ｐ１の圧力を大気に逃す定圧解放弁ＲＶ１が接続
され、オリフィスＯＦ２とエア−シリンダ３２の間の高
圧エア−管路Ｐ２には、第１高圧力（ｐ１）より低い第
２高圧力（ｐ２）以上で開いて管路Ｐ２の圧力を大気に
逃す定圧解放弁ＲＶ２が接続されている。

【００２９】モ−タ駆動スイッチＤＳが閉じられるとモ
−タ４８が回転しエア−コンプレッサ４７が高圧エア−
をオリフィスＯＦ１，ＯＦ２に与え、これらのオリフィ
スＯＦ１，ＯＦ２を通して低流量でエア−がエア−シリ
ンダ２９，３４および３２に流れる。これによりエア−
シリンダ２９，３４，３２の圧力が次第に上昇し、ある
程度上昇したところで、エア−シリンダ３２がピストロ
ッド３１を押し出し始め、エア−シリンダ２９がピスト
ンロッド２８を引込み始めてキャリッジ１５が上昇し始
め、エア−シリンダ３４がピストンロッド３３を押し出
し始める。

【００３０】そして遂には、ピストンロッド３１が最も
突出した図２に示す位置になると、そこでピストンロッ
ド３１の移動が止まるので、管路Ｐ２の圧力が急速に上
昇を始める。そして管路Ｐ２の圧力が第２高圧ｐ２にな
ると定圧解放弁ＲＶ２が開く。これにより管路Ｐ２の圧
力が低下して定圧解放弁ＲＶ２が閉じる。エア−コンプ
レッサ４７が連続して、オリフィスＯＦ２を通して高圧
エア−を低流量で供給するので、結局、定圧解放弁ＲＶ
２が、ｐ２以上の圧力で、供給されるエア−を大気に放
出し、管路Ｐ２の圧力を実質上ｐ２に維持する。

【００３１】ピストンロッド２８が最も引込まれた図２
に示す位置になると、またピストンロッド３３が最も突
出した図２に示す位置になると、そこでピストンロッド
２８，３３の移動が止まるので、管路Ｐ１の圧力が急速
に上昇を始める。そして管路Ｐ１の圧力が第１高圧ｐ１
になると定圧解放弁ＲＶ１が開く。これにより管路Ｐ１
の圧力が低下して定圧解放弁ＲＶ１が閉じる。エア−コ
ンプレッサ４７が連続して、オリフィスＯＦ１を通して
高圧エア−を低流量で供給するので、結局、定圧解放弁
ＲＶ１が、ｐ１以上の圧力で、供給されるエア−を大気
に放出し、管路Ｐ１の圧力を実質上ｐ１に維持する。

【００３２】エア−シリンダ３２の圧力ｐ２によるピス
トンロッド３１の押出し力Ｆ₃₂は、高速で正常に線材を
引き出しているときにロ−ラ２３を介してピストンロッ
ド３１に加わる押込み力ＦwtよりもｄＦ₁大きい。すな
わち、 Ｆ₃₂＝Ｆwt＋ｄＦ₁ である。エア−シリンダ３４の圧力ｐ１によるピストン
ロッド３３の押出し力Ｆ₃₄は、高速で正常に線材を引き
出しているときにロ−ラ２２を介してピストンロッド３
３に加わる押込み力ＦwtよりもｄＦ₁＋ｄＦ₂大きい。す
なわち、 Ｆ₃₄＝Ｆwt＋ｄＦ₁＋ｄＦ₂ である。同様に、エア−シリンダ２９の圧力ｐ１による
ピストンロッド２８の引込み力Ｆ₂₉も、高速で正常に線
材を引き出しているときにキャリッジ１５，ワイヤ２５
および移動ロ−ラ２７を介してピストンロッド２８に加
わる引出し力ＦwtよりもｄＦ₁＋ｄＦ₂大きい。すなわ
ち、Ｆ₂₉＝Ｆwt＋ｄＦ₁＋ｄＦ₂である。引張コイルスプ
リング３０（図２，図５）の引張力Ｆcは、キャリッジ
１５の重量を支えるに要する力に、更にｄＦ₃を加えた
力であり、エア−シリンダ２９と引張コイルスプリング
３０による、ワイヤガイドロ−ラ２７がワイヤ２５の引
張りに抗する力Ｆ₂₉＋Ｆcwは、 Ｆ₂₉＋Ｆcw＝Ｆwt＋ｄＦ₁＋ｄＦ₂＋ｄＦ₃ である。

【００３３】フォトセンサ３５，３６は一体に上下方向
に位置調整しうるようになっており、すなわち基準レベ
ルＬｅｘを調整しうるようになっており、線材ガイド１
６の下端と基準レベルＬｅｘの間隔は、Ａ＋Ｂ−Ｃ／
２，Ａ＞Ｃ／２、に調整される。Ａはガイドリング３の
上端と線材ガイド１６の下端との距離、Ｂはキャリア１
の下底とガイドリング３の上端との距離、Ｃは線材コイ
ルの初期長（コイル軸方向の巻回長さ）である。そして
Ａは線材４の巻き戻し速度に対応して設定される。例え
ば380m/minの引出し速度で１．０ｍに設定され、それよ
り高速であると更に短く設定される。低速であると長く
設定してもよい。

【００３４】次に、作業員の作業と図２に示す案内装置
の動作を説明する。作業員は図１に示すように、キャリ
ア１のキャリア軸２に線材束を装荷し、線材束間は溶接
により線端間をつないで一本線の連続とし、所定量の線
材束を装荷し終ると、キャリア１を垂直に起して載置台
１３上に載せる（図２）。フォトセンサ３５，３６は、
予定引出し速度およびキヤリア１（ガイドリング３）の
縦長に対応する高さに設定しておく。そして自動運転ス
イッチＡＳを閉じ、モ−タ駆動スイッチＤＳを閉じてエ
ア−コンプレッサ４７を駆動する。

【００３５】自動運転スイッチＡＳの閉により、このと
きフォトセンサ３５，３６共にオンであるので、モ−タ
ドライバ４２がモ−タ４１を逆転駆動し、載置台１３が
降下し、そして、載置台１３上の線材コイルの上端が基
準レベルＬｅｘになったところで、フォトセンサ３５が
オフ（３６は継続してオン）になりこれに応答してモ−
タドライバ４２がモ−タ４１を停止する。一方、エア−
コンプレッサ４７の駆動により、キャリッジ１５，移動
ロ−ラ２２，２３が図２に示す位置となり、リミットス
イッチ４０は閉である。

【００３６】作業員は次に、載置台１３上のキャリア１
の線材コイルを巻戻して図２に示すように線材ガイド１
６の中心穴に通し、ロ−ラ１７〜２４に張り渡し、更に
図１に示す錆落し装置５０に通してコイラ−６０に装着
する。以上で巻戻し準備は完了である。

【００３７】作業員が、錆落し装置５０，酸洗装置７
０，乾燥装置８０およびコレクタ９０を稼働状態（コン
べア駆動）にして、コイラ−６０のモ−タ駆動スイッチ
６３を一時的に閉にすると、リミットスイッチ４０が閉
じて通電路が閉成されているので、モ−タドライバ６２
の自己保持回路がモ−タ通電回路を閉に自己保持し、こ
れにより、コイラ−６０の線引きモ−タ６１が回転し、
案内装置１０（図２）のダンパ−枠３７内の最上部の線
材４が右に引かれる。この引出しの初期には、静止慣性
により線材４に定常引出し時の力Ｆwtより強い力が加わ
るが、このとき該力がＦ₃₂＝Ｆwt＋ｄＦ₁を越えると移
動ロ−ラ２３が左に押されてピストンロッド３１がエア
−シリンダ３２に少し押し込まれる（定圧解放弁ＲＶ２
が広く開いてｐ２以上の圧力を大気に逃がす）。すなわ
ち、移動ロ−ラ２３が左方に移動して、線材４に加わる
強い引出し力を緩衝する。これにより、移動ロ−ラ２２
は退避移動（右方）しない。

【００３８】このようにして線材４が、載置台１３上の
キャリア１の線材コイルから巻き戻され始め、コイラ−
６０の線材引き駆動用のモ−タ６１の回転速度が、所定
のパタ−ンで上昇し、そして指定高速度に定速制御され
る。モ−タ６１の回転速度が該高速度に安定するまでは
移動ロ−ラ２３が少々左方に移動し、線材４に加わる張
力の変動により、左，右に移動する。移動ロ−ラ２２
は、実質上移動しない。線材４の巻戻しが進行しキャリ
ア１の線材コイルの上端面４cuが下がりフォトセンサ３
６もオフになると、モ−タドライバ４２がモ−タ４１を
正転駆動し、フォトセンサ３６がオンになるとモ−タ４
１を停止する。これにより、巻戻しの進行に伴って載置
台１３が次第に上昇し、キャリア１の線材コイルの上端
面４cuは実質上基準レベルＬexに維持される。なお、載
置台１３が上リミット位置に達するとリミットスイッチ
４５が開く、つまりモ−タドライバ４２の正転通電回路
が開くので、フォトセンサ３５，３６の両者がオフでも
モ−タ４１の正転は停止し、それより高く載置台１３は
上昇しない。

【００３９】線材の曲りなどにより線材コイルからの線
材４の巻戻し抵抗が高いと、そこで線材コイル／線材ガ
イド１６間の線材４のたるみ量（膨らみ）が減少し、線
材４の張力が増大する。この張力によるロ−ラ押し力Ｆ
wtiが、移動ロ−ラ２３の対抗力 Ｆ₃₂＝Ｆwt＋ｄＦ₁ を越えるとそこで移動ロ−ラ２３が左方に移動を始め、
それが左端リミット位置に達するまで（第１緩衝時間の
間)、線材４の張力は実質上Ｆ₃₂対応値に留まる。移動
ロ−ラ２３が左端リミット位置に達すると線材４の張力
が増大を始め、この張力によるロ−ラ押し力Ｆwtiが、
移動ロ−ラ２２の対抗力 Ｆ₃₄＝Ｆwt＋ｄＦ₁＋ｄＦ₂ を越えるとそこで移動ロ−ラ２２が右方に移動を始め、
それが右端リミット位置に達するまで（第２緩衝時間の
間)、線材４の張力は実質上Ｆ₃₄対応値に留まる。移動
ロ−ラ２２が右端リミット位置に達する直前に、移動ロ
−ラ２２を支持するキャリッジがリミットスイッチ４０
を開き、これによりモ−タドライバ６２（図４）のモ−
タ通電回路が開くと共に自己保持回路が自己保持を解除
してモ−タ通電回路の図示しないスイッチを開く。これ
により電気モ−タ６１の通電が止まる。電気モ−タ６１
およびコイラ−６０の他の機械要素の慣性により、それ
から少々線材は引かれるが、移動ロ−ラ２２が右端リミ
ット位置に達して線材４の張力が更に増大を始めこの張
力によるロ−ラ押し力Ｆwtiが、ワイヤガイドロ−ラ２
７に加わっている対抗力 Ｆ₂₉＋Ｆcw＝Ｆwt＋ｄＦ₁＋ｄＦ₂＋ｄＦ₃ を越えるとそこでピストン３０が上に引かれてキャリッ
ジ１５が降下を始める。しかし、極く僅かな降下内で、
リミットスイッチ４０の開によるコイラ−６０の停止
（線材４の引き出し停止）が完了するので、線材４に
は、最高でもＦ₂₉＋Ｆcw＝Ｆwt＋ｄＦ₁＋ｄＦ₂＋ｄＦ₃
対応の張力しか作用せず、この張力では線材４は破断し
ない。

【００４０】作業員が線材のもつれを解きほぐすと、キ
ャリッジ１５（ピストンロッド２８）および移動ロ−ラ
２２，２３が図２に示す位置に戻り、リミットスイッチ
４０が閉に復帰する。そこで作業員がモ−タ駆動スイッ
チ６３を一時的に閉にすると、モ−タドライバ６２の自
己保持回路がモ−タ通電回路を閉じて自己保持し、モ−
タ６１が回転して線材４の巻き戻しが再開する。

【００４１】なお、ガイドリング３の上端と線材ガイド
１６の下端の間の距離Ａを１ｍと短く設定することによ
り、３６０m/minの巻戻し速度でも、該距離Ａの空間で
線材４の弓状の膨らみの振動（膨出／縮退）を生じない
ので、従来の該振動によるガイドリング３への線材のか
らみを生じない。

【００４２】コイル上で線材の曲り，もつれあるいはか
らみなどがありそれが重度であると上述のように、線材
４の張力の増大−移動ロ−ラ２３の左移動（第１緩衝時
間）−張力の増大−移動ロ−ラ２２の右移動（第２緩衝
時間）−張力の増大−キャリッジ１５の降下（第３緩衝
時間）の経過をたどり、第２緩衝時間の終期にコイラ−
６０が停止され、第３緩衝時間内に線材４の巻き戻し駆
動が完全に停止する。しかし、第１，第２緩衝時間の
前，後でコイルからの引出し部の線材に張力の増大があ
り、第１，第２緩衝時間内では張力が実質上一定である
ので、もつれあるいはからみ部には、ノッキング力が作
用して、もつれ等が軽度であるとそれが自然に解けて、
リミットスイッチ４０が開くまでに線材４の移動が再開
することが多い。すなわち、コイラ−６０を線材破断防
止のために運転停止する確率が低い。

【００４３】

【発明の効果】以上の通り本願の発明によれば、コイル
を装着したキャリア上端のガイドリングと支柱の線材ガ
イドの距離（空間）を短く設定して、高速の巻戻しにお
ける線材の弓状の膨らみの振動による線材のもつれを回
避することができる。

【００４４】このように短く設定した状態で巻戻し抵抗
が局所的に大きい箇所があってそこで巻戻された線材に
加わる引き力が増大しても、第１緩衝期間および第２緩
衝期間の２段階で線材の引き力が緩衝されるため、衝撃
的な力が線材に加わりにくく巻戻し部の線材がコイル内
へ食い込みにくい。加えて、第１緩衝期間が終わったと
きに、線材の引き力がいわばステップ状に増大するの
で、このときに線材のからみが解け易い。解けなくて
も、第１緩衝期間と第２緩衝期間の間に、線材の引き駆
動の停止などの保護動作を行なうことが可能であり、線
材の破断を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願の各発明に共通の一実施例を設置した線
材表面処理設備を示す側面図である。

【図２】 該実施例である、図１に示す案内装置１０の
背面を示す拡大側面図である。

【図３】 図２に示すダンパ−枠３７の内部を上方から
見た拡大平面図である。

【図４】 図１に示す各装置の電気回路構成の概要を示
すブロック図である。

【図５】 図２に示すエア−シリンダ２９，３２，３４
に高圧エア−を供給するエア−供給装置の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１：キャリア ２：キャリア軸 ３：ガイドリング ４：線材 ４cu：線材コイルの上端面 Ｌex：線材コイル
の払出しレベル １０：線材取出し案内装置 １１：ねじ棒 １２：ガイド棒 １３：支持台 １４：支柱 １５：昇降キャリ
ッジ １６：導入ガイド １７〜２４：ガイ
ドロ−ラ ２５：吊下げワイヤ ２６：ワイヤ支持
ロ−ラ ２７：ワイヤ吊下げロ−ラ ２８：ピストンロ
ッド ２９：エア−シリンダ ３０：引張コイル
スプリング ３１：ピストンロッド ３２：エア−シリ
ンダ ３３：ピストンロッド ３４：エア−シリ
ンダ ３５，３６：フォトセンサ ３７：ダンパ−枠 ３８：ガイドバ− ３９：ロ−ラキャ
リッジ ４０：リミットスイッチ ４１：電気モ−タ ４２：モ−タドライバ ４３：降下指示ス
イッチ ４４：上昇指示スイッチ ＡＳ：自動昇降指
示スイッチ ４５：降下リミットスイッチ ４６：上昇リミッ
トスイッチ ４７：エア−コンプレッサ ４９：モ−タドラ
イバ ＤＳ：モ−タ駆動スイッチ ＯＦ１,ＯＦ２：
オリフィス ＲＶ１，ＲＶ２：定圧解放弁 Ｐ１：第１圧力ラ
イン Ｐ２：第２圧力ライン ５０：錆落し装置 ６０：コイラ− ６１：電気モ−タ ６２：モ−タドライバ ６３：モ−タ駆動
スイッチ ６４：速度指定ポテンショメ−タ ６５：モ−タ停止
スイッチ ７０：酸洗装置 ８０：乾燥装置 ９０：コレクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 紙 田 正 幸 山口県光市浅江４丁目２番１号 日鐵溶接 工業株式会社光工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】線材(4)のコイル状巻体と、該線材に引出
   し力を加える引出し駆動装置(60)の間にあって、 コイル状巻体から引き出された線材を案内する第１移動
   ロ−ラ(17〜19)を支持するキャリッジ(15);キャリッジ
   (15)をコイル状巻体に近づく方向およびその逆方向に移
   動自在に支持する支柱(14);キャリッジ(15)を、コイル
   状巻体から離れる方向に駆動するための第１エア−シリ
   ンダ(29);第１移動ロ−ラ(17〜19)から繰り出る線材を
   案内する固定ロ−ラ(20);固定ロ−ラ(20)から繰り出る
   線材を案内する第２移動ロ−ラ(23);第２移動ロ−ラ(2
   3)を、線材が与える押し力と反対の方向に駆動するため
   の第２エア−シリンダ(32)；および、 第１および第２エア−シリンダ(29,32)に前記駆動のた
   めのエア−圧(p1,p2)を与え、第２エア−シリンダ(32)
   には第１エア−シリンダ(29)よりも駆動力が低いエア−
   圧(p2)を与える圧力供給手段(47〜49,OF1,OF2,RV1,RV
   2);を備える、線材取出し案内装置。
2. 【請求項２】線材の送り方向で、固定ロ−ラ(20)と第２
   移動ロ−ラ(23)の間で線材を案内する第３移動ロ−ラ(2
   2);および、 第３移動ロ−ラ(22)を、線材が与える押し力と反対の方
   向に駆動するための第３エア−シリンダ(34)；を更に備
   え、圧力供給手段(47〜49,OF1,OF2,RV1,RV2)は、第１お
   よび第３エア−シリンダ(29,34)には実質上同一のエア
   −圧(P1)を与え、第２エア−シリンダ(32)にはそれより
   も駆動力が低いエア−圧(P2)を与える、請求項１記載の
   線材取出し案内装置。
3. 【請求項３】第１エア−シリンダ(29)がコイル状巻体か
   ら離れる方向へキャリッジを駆動するのに加えて同方向
   にそれを駆動する第４駆動手段(30)を更に備える、請求
   項２記載の線材取出し案内装置。
4. 【請求項４】第３移動ロ−ラ(22)の、線材の押し力によ
   り強制された移動のリミット位置到達を検出して、引出
   し駆動装置(60)の線材の引き駆動を停止するための線材
   停止手段(40)を更に備える、請求項２又は請求項３記載
   の線材取出し案内装置。
5. 【請求項５】線材(4)のコイル状巻体と、該線材に引出
   し力を加える引出し駆動装置(60)の間にあって、 コイル状巻体から引き出された線材を案内するガイドロ
   −ラ(17〜20);ガイドロ−ラ(17〜20)から繰り出る線材
   を案内する第１移動ロ−ラ(23);第１移動ロ−ラ(23)
   を、線材が与える押し力と反対の方向に駆動するための
   第１エア−シリンダ(32)；線材の送り方向で、ガイドロ
   −ラ(17〜20)と第１移動ロ−ラ(23)の間で線材を案内す
   る第２移動ロ−ラ(22);第２移動ロ−ラ(22)を、線材が
   与える押し力と反対の方向に駆動するための第２エア−
   シリンダ(34)；および、 第１および第２エア−シリンダ(32,34)に前記駆動のた
   めのエア−圧(p2,p1)を与え、第２エア−シリンダ(34)
   には第１エア−シリンダ(32)よりも駆動力が高いエア−
   圧(p1)を与える圧力供給手段(47〜49,OF1,OF2,RV1,RV
   2);を備える、線材取出し案内装置。
6. 【請求項６】第２移動ロ−ラ(22)の、線材の押し力によ
   り強制された移動のリミット位置到達を検出して、引出
   し駆動装置(60)の線材の引き駆動を停止するための線材
   停止手段(40)を更に備える、請求項５記載の線材取出し
   案内装置。