JPH0745070B2 - 自動調芯確認装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、巻戻し機のマンドレルに対すコイルの組付け
位置出しの良否を確認する自動調芯確認装置に関するも
ので、さらに詳言すれば、コイルのマンドレルに対する
組付け位置出しと、マンドレルに組付けられるコイル形
状の良否を判定することを目的としたものである。

〔従来の技術〕

薄板のコイルを処理するプロセスラインにおいては、コ
イルを巻戻し機のマンドレルに挿入する作業が必要とな
っている。この作業は、コイル内径をマンドレルに一致
させる工程と、内径をマンドレルに一致させたコイルを
マンドレルに挿入組付けする工程とに大別することがで
きるが、コイル内径をマンドレルに一致させたことを確
認する作業、すなわちセンターリングの確認をオペレー
タの目視により達成することは、作業に長時間を要して
極めて作業効率の悪いものであった。

そこで、従来から、このセンターリングを自動的に達成
する手段が考えられていた。

例えば、特開昭53−093154号公報に示された自動センタ
ーリング確認手段は、第７図に示すように、コイルカー
26により搬送されて来たコイル25を、油圧シリンダ33に
より作動するリフター32により昇降動可能に保持し、巻
戻し機27のマンドレル28の中心軸芯に平行で、マンドレ
ル28の外周面側近に位置する数本の直線上に、数組みの
投光器30と受光器31とを対向配置して構成されている。
この特開昭53−093154号公報に示された手段の場合、投
光器30と受光器31との間にコイル25を昇降位置させ、全
ての受光器31に対向する投光器30からの光がコイル25の
内径面25aを通って受光されたことを知ることにより、
マンドレル28に対するコイル25のセンターリングの達成
を確認している。

また、光を利用しない自動センターリング手段として、
例えば特開昭54−163760号公報に示された手段がある。

この特開昭54−163760号公報に示された自動センターリ
ング確認手段は、第８図に示すように、マンドレルの中
心軸芯の延長上に中心軸を位置させると共に、このマン
ドレルの中心軸芯に沿って進退シリンダ44により前進、
後退動可能に検出器40を配置し、この検出器40に対し
て、コイルカー26に搭載されたコイル25を、昇降シリン
ダ49により昇降変位可能、また前後動シリンダ50により
前進、後退動可能とし、このコイル25の上昇移動限を上
昇限リミットスイッチ47により、下降移動限を下降限リ
ミットスイッチ48により、前進移動限を前進限リミット
スイッチ45により、そして後退移動限を後退限リミット
スイッチ46によりそれぞれ検出するようにして、コイル
25のセンターリングのための移動範囲を規制し、検出器
40を、コイル25に対向する側に頂点を位置させた二等辺
三角形となった枠体41の頂点部分および両斜辺部分に、
リミットスイッチ42に結合された検出板43を配置して構
成し、枠体41の両傾斜辺部分に配置された検出板43間の
最大間隔をコイル25の内径の口径よりも大きい値に設定
している。この特開昭54−163760号公報に示された手段
の場合、各検出板43は、進退シリンダ44の作動により検
出器40がコイル25に向かって前進して、コイル25の表面
に当接することにより結合されたリミットスイッチ42を
オンさせて検出信号を発生するものとなっており、枠体
41の傾斜辺部分に配置された両検出板43が同時にコイル
25の内径開口縁に当接して、そのリミットスイッチ42が
同時にオン信号を発生したことを知ることにより、マン
ドレル28に対するコイル25のセンターリングの達成を確
認している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、コイル25の前工程処理ラインの出側では、自
動的に巻取るためにベルトラッパーが使用されているの
で、コイル25の内径はテープ止めされていない。このた
め、コイル25を形成する薄板の板厚が0.5mm以上である
場合には、第６図に示すような内径垂れ25bを発生する
ことがなく、コイル25のマンドレル28に対する挿入組付
けに際しては、単にセンターリングだけを確認すれば良
かったのであるが、コイル25を形成する薄板の板厚が0.
5mm以下の薄物となると内径垂れ25bが発生し易くなり、
この内径垂れ25bが発生していると、例えセンターリン
グが達成されていたとしても、コイル25のマンドレル28
に対する良好な挿入組付けを得ることができないと云う
不都合が発生していた。すなわち、この内径垂れ25bが
発生していると、この内径垂れ25bがコイル25のマンド
レル28に対する挿入動作によりマンドレル28により押出
されてしまい、トラブルが発生するのである。

前記した従来技術の特開昭53−093154号公報に示された
手段の場合、この内径垂れ25bが複数の光線の内の一つ
を遮光すれば、センターリング達成不能、もしくは内径
垂れ25b検出の信号を発生させることができるのである
が、コイル25が薄物であるために、この内径垂れ25bに
よる光線の遮光を期待することがほとんどできず、内径
垂れ25bの検出は不可能となっていた。

同様に、特開昭54−163760号公報に示された手段の場
合、検出器40をコイル25の内径の開口縁に当接させるだ
けであるので、この検出器40による内径垂れ25bの検出
は不可能であった。

このように、内径垂れ25bの検出は、従来のセンターリ
ング確認手段では達成できないので、例えば内径垂れ25
b検出のための専用のITVを設け、このITVにより得られ
た画像を観察することにより内径垂れ25bの検出を行っ
ていた。

しかしながら、内径垂れ25bが極めて薄物であるため
に、極めて見つけ難く、見落としによるトラブルが多発
しているのが現状であり、またこの内径垂れ25b検出作
業は、センターリングの確認作業とは別個に独立して行
われるものであったので、全体の作業工数が増えると共
に、専用の設備を設ける必要があり、作業効率上および
経費上の多大な不利益を生じていた。

上記した従来における問題点の原因は、従来の自動セン
ターリング確認手段では内径垂れを確実には検出するこ
とができないこと、内径垂れの検出手法が、薄物である
がために視覚され難い内径垂れに対する観察に頼ってい
たことにある。

そこで、本発明は、コイルのマンドレルに対するセンタ
ーリング確認を、コイルの内径面に対する接触により達
成し、この内径面に対する接触により内径面の状態を知
り、もって内径垂れの有無をも知ることができるように
することをその技術的課題とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

以下、本発明を、本発明の実施例を示す第１図ないし第
６図を参照しながら説明する。

本発明の手段は、 巻戻し機27のマンドレル28に組付けられるコイル25の自
動調芯確認装置であること、 接触子４先端のコイル内径面25aへの接触によりこのコ
イル内径面25aを検出する複数の無方向性リミットスイ
ッチ３を、接触子４の先端が、マンドレル28の縮径時外
径とほぼ等しい直径の仮想円上に位置するように放射状
に組付け配置したタッチセンサー体２を有すること、 このタッチセンサー体２を前後進移動可能に保持し、こ
のタッチセンサー体２をマンドレル28の軸芯に沿って移
動させ、無方向性リミットスイッチ３をコイル25内径部
に挿入、離脱させると共に、タッチセンサー体２の前進
時に無方向性リミットスイッチ３のコイル内径面25a検
出信号に即応して前進を停止させる保持機構６を有する
こと、 この保持機構６を、タッチセンサー体２の中心軸がマン
ドレル28の軸芯上に位置する位置に移動保持すると共
に、この位置から退避させる移動機構18を有すること、 この移動機構18を組付け、不動に立設した架台19を有す
ること、 にある。

複数の無方向性リミットスイッチ３は、仮想される中心
点を中心として放射状に組付け配置されているが、この
複数の無方向性リミットスイッチ３の組付け配置の中心
が、タッチセンサー体２の中心軸ともなっている。

保持機構６は、タッチセンサー体２を先端に保持すると
共に、この保持したタッチセンサー体２を、このタッチ
センサー体２自体の中心軸に沿って前進、後退移動させ
るもので、保持機構６のタッチセンサー体２に対する移
動方向がマンドレル28の軸芯に沿うように、この保持機
構６の移動機構18に対する組付けを予め設定しておくこ
とにより、保持機構６により移動されるタッチセンサー
体２の移動方向がマンドレル28の軸芯に沿ったものとな
るようにしている。

〔作用〕

コイル25の調芯確認操作に先立った待機状態では、タッ
チセンサー２と保持機構６との組合せ物は、移動機構18
の作動により、巻戻し機27のマンドレル28の直前の位置
から退避した位置に保持されている。

コイルカー26に搭載されて運ばれてきたコイル25がマン
ドレル28への組付け位置にセットされ、その調芯が達成
されたならば、移動機構18の作動により保持機構６に保
持されたタッチセンサー体２が、その中心軸をマンドレ
ル28の軸芯上に位置させる調芯確認位置にセットされ
る。タッチセンサー体２が調芯確認位置に位置したなら
ば、保持機構６が作動してタッチセンサー体２の無方向
性リミットスイッチ３をコイル25内径内に挿入する。

コイル25の調芯が正しく達成されており、かつコイル25
に内径垂れ25bが発生していなければ、各無方向性リミ
ットスイッチ３の接触子４は、内径面25aおよび内径垂
れ25bに接触することがないので、タッチセンサー体２
は無方向性リミットスイッチ３からの検出信号がないま
まに挿入限まで挿入され、コイル25の調芯が正しく達成
されていること、およびコイル25に内径垂れ25bのない
ことが確認される。

反対に、コイル25の調芯が正しく達成されていないか、
またはコイル垂れ25bが発生している場合には、保持機
構６によるタッチセンサー体２のコイル25内径部内への
挿入動作の途中で、複数の無方向性リミットスイッチ３
の内のどれかの接触子４が、内径面25aまたは内径垂れ2
5bに接触して検出信号を出力するので、この検出信号に
よりコイル25の調芯が不正であるか、または内径垂れ25
bが発生しているかを知ることができる。無方向性リミ
ットスイッチ３からの検出信号の出力があった場合に
は、保持機構６によるタッチセンサー体２の挿入動作を
ただちに停止し、後退移動させる。

コイル25の調芯および内径垂れ25bの有無の確認が達成
されたならば、保持機構６を復帰駆動させて無方向性リ
ミットスイッチ３をコイル25内径内から離脱させ、次い
で移動機構18の復帰駆動により待機位置に復帰し、もっ
て調芯確認および内径垂れ25bの有無検査の操作が完了
する。

このように、本発明による自動調芯確認装置１は、コイ
ル25の調芯確認を、放射状に配置された複数の無方向性
リミットスイッチ３をコイル25内径内に挿入させること
により達成するので、コイル25の調芯確認と同時にコイ
ル25の内径面25aの異常、すなわち内径垂れ25bを確実に
検出することができるのである。

〔実施例〕

図示実施例の場合、タッチセンサー体２（第４図および
第５図参照）は、円盤状の取付け盤５の周縁部に、接触
子４を組付けた８個の無方向性リミットスイッチ３を等
中心角毎に取付け、各無方向性リミットスイッチ３の接
触子４を取付け盤５の中心に対して放射状に位置させて
いる。また、組付けられる無方向性リミットスイッチ３
の数としては、その検出動作からして多い方が良い。

保持機構６（第３図および第５図参照）は、移動機構18
の結合ブロック22にその基端で不動に組付け固定された
ガイド円筒７と、このガイド円筒７に対して先端側から
軸方向に沿ってスライド自在に嵌装組付けされたスライ
ド円筒８とを有しており、スライド円筒８の先端にタッ
チセンサー体２がその取付け盤５により固定保持されて
いる。ガイド円筒７の基端面には、タッチセンサー体２
を前進、後退移動させるための進退動シリンダ10が取付
けられており、この進退動シリンダ10のピストンロッド
である連結ロッド９の先端が取付け盤５の中心箇所に結
合されている。スライド円筒８の先端に固定された取付
け盤５には、径方向に突出した形態でロッド取付け片12
（第４図参照）が設けられており、この取付け片12に一
端を固定した位置決めロッド11が後方に延びて、他端側
をガイド円筒７を不動に固定している結合ブロック22に
取付けられたロッド受け14により摺動自在に支持されて
いる。この位置決めロッド11の途中箇所にはストライカ
13が固定されており、結合ブロック22に取付けられたス
イッチ取付け板17に組付けられた挿入限スイッチ15およ
び後退限スイッチ16に対向している。すなわち、ストラ
イカ13は、進退動シリンダ10の作動によりタッチセンサ
ー体２と一体に前進、後退移動し、その挿入限スイッチ
15および後退限スイッチ16との接触により、保持機構６
によるタッチセンサー体２に対する前進および後退移動
限を設定しているのである。

移動機構18（第１図ないし第４図参照）は、予め自動調
芯されてマンドレル28への挿入位置に位置したコイル25
とマンドレル28との間に対向する箇所に配置されてお
り、門型の架台19の水平ビーム上に取付けられた移動シ
リンダ20と、この移動シリンダ20のピストンロッドであ
り、先端に保持機構６を組付けた結合ブロック22を連結
したシリンダロッド21と、移動シリンダ20を挟んで架台
19の水平ビームに取付けられた一対のガイドシリンダ24
と、各ガイドシリンダ24に姿勢を一定に保持された状態
で摺動自在に嵌装組付けされ、先端に結合ブロック22を
固定したガイドロッド23とから構成されており、移動シ
リンダ20の作動により、結合ブロック22が昇降動して保
持機構６に保持されたタッチセンサー体２を、待機位置
と調芯確認位置との間で移動させる。

図示実施例の場合、この移動機構18は、調芯確認位置に
位置したコイル25とマンドレル28との間に対応した位置
に配置されているが、移動機構18は、タッチセンサー体
２と保持機構６との組合せ物をコイル25に対して調芯確
認位置に位置させれば良いものであるので、調芯確認位
置に位置したコイル25対して、マンドレル28とは反対側
のコイル25端面に対向するように配置されても良い。ま
た、タッチセンサー体２と保持機構６との組合せ物を昇
降移動させる構成となっているが、このタッチセンサー
体２と保持機構６との組合せ物を水平移動により調芯確
認位置に位置させるようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明は、コイルの自
動調芯の確認動作を確実にかつ精度良く達成することが
できると共に、この調芯の確認動作そのものにより、コ
イルの内径垂れの有無を確実に検出することができ、こ
れによりコイルのマンドレルへの組付けに際してのトラ
ブルを未然に防止することができ、またその操作は、位
置出しされた単純な直線移動動作の組合せにより達成さ
れるので、簡単にかつ精度良く達成でき、さらに構造が
簡単であるので、実施が容易である等多くの優れた効果
を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、巻戻し機と調芯位置に位置したコイルとに対
する本発明装置の一実施例の配置関係を示す全体側面図
である。 第２図は、調芯位置に位置したコイルに対して調芯位置
確認操作位置に位置した第１図図示実施例の本発明装置
の正面図である。 第３図は第１図に示した本発明装置の一実施例の全体側
面図である。 第４図は、第１図に示した本発明装置の一実施例の全体
正面図である。 第５図は、第１図に示した本発明装置の一実施例のタッ
チセンサー体と保持機構との組合せ物の構造を示す縦断
側面図である。 第６図は、内径垂れの生じたコイルの側面図である。 第７図は、従来のコイル調芯確認手段の第１の例を示す
構成説明図である。 第８図は、従来のコイル調芯確認手段の第２の例を示す
構成説明図である。 符号の説明 1;自動調芯確認装置、2;タッチセンサー体、3;無方向性
リミットスイッチ、4;接触子、6;保持機構、7;ガイド円
筒、8;スライド円筒、10;進退動シリンダ、18;移動機
構、20;移動シリンダ、22;結合ブロック、23;ガイドロ
ッド、25;コイル、25a;内径面、25b;内径垂れ、27;巻戻
し機、28;マンドレル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭49−122144（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭51−29882（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】巻戻し機（27）のマンドレル（28）に組付
   けられるコイル（25）の自動調芯確認装置であって、 接触子（４）先端のコイル内径面（25a）への接触によ
   り該コイル内径面（25a）を検出する複数の無方向性リ
   ミットスイッチ（３）を、前記接触子（４）の先端が、
   前記マンドレル（28）の縮径時外径とほぼ等しい直径の
   仮想円上に位置するように放射状に組付け配置したタッ
   チセンサー体（２）と、 該タッチセンサー体（２）を前後進移動可能に保持し、
   該タッチセンサー体（２）を前記マンドレル（28）の軸
   芯に沿って移動させ、前記無方向性リミットスイッチ
   （３）を前記コイル（25）内径部に挿入、離脱させると
   共に、前記タッチセンサー体（２）の前進時に前記無方
   向性リミットスイッチ（３）のコイル内径面（25a）検
   出信号に即応して前進を停止させる保持機構（６）と、 該保持機構（６）を、前記タッチセンサー体（２）の中
   心軸が前記マンドレル（28）の軸芯上に位置する位置に
   移動保持すると共に、該位置から退避させる移動機構
   （18）と、 該移動機構（18）を組付け、不動に立設した架台（19）
   と、 から成る自動調芯確認装置。