JPH08337359A - 電線製造設備における張力調整方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被加工材をリールから引き出して送り出すの
に、一定の張力で送り出すことができると共に張力の調
整が容易で、また低張力で高応答な状態を実現する。 【構成】 リール３から被加工材Ｓを引き出し一方の固
定ローラ７を経てリニアガイド装置１１で案内された上
下動する可動プーリ１５の下部に巻回され、他方の固定
ローラ９を経て送り出しローラ５Ａ，５Ｂにより一定の
速度で線材Ｓが送り出される。可動ローラ１５の上下の
予め設定された位置に設けられている第１，第２センサ
１９，２１と可動プーリ１５とが交差されると制御装置
５１からの指令で第１駆動モータ３１が回転，停止され
る。また第１，第２センサ１９，２１の上下の予め設定
された位置に設けられている第３，第４センサ２３，２
５と可動ローラ１５とが交差されると、制御装置５１か
らの指令で第２駆動モータ４３が停止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電線などの線材，チ
ューブなどの被加工材を巻き取ったリールから引き出し
て一定の張力で巻き取るための電線製造設備における張
力調整方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被加工材としての例えば線材Ｓ
は、図３に示されているように、リール１０１に一定量
巻き取られている。このリール１０１に巻き取られた線
材Ｓは、ダンサー１０３で張力が調整されながら一対の
送り出しローラ１０５Ａ，１０５Ｂにより一定の速度で
送り出されて、図示省略の電線製造設備へ送られるよう
になっている。

【０００３】前記ダンサー１０３は一対の固定された固
定プーリ１０７，１０９と１つの可動プーリ１１１とで
構成されている。この可動プーリ１１１の軸１１３はバ
ー１１５の一端側に設けられていると共に、バー１１５
の他端側にはバー１１５の長手方向へ調整可能な重り１
１７が設けられている。しかも前記バー１１５はてこの
原理により支点１１９の左右で釣り合うようになってい
る。したがって、走行される線材Ｓの張力は重り１１７
の重量と位置で決まるものである。

【０００４】前記支点１１９と可動プーリ１１１との間
におけるバー１１５の上下には光電管などからなる第
１，第２，第３，第４センサ１２１，１２３，１２５，
１２７が予め設定された位置に設けられている。

【０００５】前記リール１０１の軸１２９にはプーリ１
３１が装着されていると共に、第１駆動モータ１３３の
出力軸１３５には駆動プーリ１３７が装着されている。
この駆動プーリ１３７と前記プーリ１３１にはベルト１
３９が巻回されている。

【０００６】上記構成により、第１駆動モータ１３３を
駆動せしめると、出力軸１３５を介して駆動プーリ１３
７が回転されるから、ベルト１３９，プーリ１３１，軸
１２９を介してリール１０１が回転されることになる。

【０００７】前記送り出しローラ１０５Ａの軸１４１に
はプーリ１４３が装着されていると共に、第２駆動モー
タ１４５の出力軸１４７には駆動プーリ１４９が装着さ
れている。この駆動プーリ１４９と前記プーリ１４３と
にはベルト１５１が巻回されている。

【０００８】上記構成により、第２駆動モータ１４５を
駆動せしめると、出力軸１４７を介して駆動プーリ１４
９が回転されるから、ベルト１５１，プーリ１４３，軸
１４１を介して送り出しローラ１０５Ａが回転されるこ
とになる。

【０００９】前記第１，第２駆動モータ１３３，１４５
は制御装置１５３に接続されていると共に、前記第１，
第２，第３，第４センサ１２１，１２３，１２５，１２
７も前記制御装置１５３に接続されている。

【００１０】上記構成により、リール１０１に巻かれた
線材Ｓはリール１０１から引き出されて固定プーリ１０
７，可動プーリ１１１，固定プーリ１０９を経て第２駆
動モータ１４５の駆動による送り出しローラ１０５Ａ，
１０５Ｂの回転により、一定の速度で送り出されて図示
省略の製造設備へ送られることになる。

【００１１】前記走行線材Ｓは走行中に張力が変動され
るが可動プーリ１１１の上下動によって張力が調整され
る。すなわち、可動プーリ１１１の上下動は第１，第２
センサ１２１，１２３内で制御され、第１センサ１２１
とバー１１５が交差すると、第１センサ１２１からの信
号が制御装置１５３に送られ、制御装置１５３からの信
号が第１駆動モータ１３３へ送られて第１駆動モータ１
３３が駆動されることによりリール１０１が回転されて
積極的に線材Ｓが引き出される。

【００１２】この第１駆動モータ１３３の駆動により線
材Ｓがリール１０１から積極的に引き出されると、可動
プーリ１１１が下降しだしてバー１１５も下降し、バー
１１５と第２センサ１２３とが交差すると第２センサ１
２３からの信号が制御装置１５３に送られ、この制御装
置１５３から信号が第１駆動モータ１３３に送られて第
１駆動モータ１３３が停止される。

【００１３】このように走行線材Ｓの張力変動により、
可動プーリ１１１が上下動されるからバー１１５も上下
動し、第１，第２センサ１２１，１２３の働きにより第
１駆動モータ１３３がＯＮ，ＯＦＦ制御されて一定の張
力のもとで走行されることになる。また、異常張力が働
いて、バー１１５が第３，第４センサ１２５，１２７に
交差すると、第３，第４センサ１２５，１２７からの信
号が制御装置１５３に送られ、さらに制御信号１５３か
らの信号が第２駆動モータ１４５に送られることによ
り、送り出しローラ１０５Ａ，１０５Ｂが停止されるこ
とになる。なお、場合によっては可動プーリ１１１を数
個設け、さらにシビアな張力管理を行っている例もあ
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の張力調整装置において、直径が０．１ｍｍ以下の極
細線や直径が１．０ｍｍ以下のチューブの場合、張力を
１０ｇ程度以下で管理しないと、極細線やチューブが伸
びたり、断線する恐れがある。また、一定張力に保たな
いと、１つの製品内で品質のむらが生じる。図３に示し
た張力調整装置において、可動プーリ１１１の位置によ
る張力の変化が品質に影響する。すなわち、図４に示さ
れているように、実線の位置にある可動プーリ１１１の
軸心と支点１１９との間の距離をａ，支点１１９と重り
１１７との間の距離をｂ，固定プーリ１０７の軸心と実
線の位置にある可動プーリ１１１の軸心との間の距離を
Ｌ，可動プーリ１１１の重さをＭ、および重り１１７の
重さをｍとし、線材Ｓに加わる張力をＴとすれば、釣り
合いのモーメントより、可動プーリ１１１が実線の位置
（Ａの位置）にある場合には、次の（１）式が成立つ。

【００１５】

【数１】 ２・ａ・Ｔ_A ＋ｂ・ｍ・ｇ＝ａ・Ｍ・ｇ …（１） この（１）式を変形すると、（２）式が成立つ。

【００１６】

【数２】 可動プーリ１１１が点線の位置（Ｂの位置）にある場合
にはバー１１５が水平より角度θ₁ だけ傾くと、次の
（３）式が成立つ。

【００１７】

【数３】 つまり、上記（２），（３）式から判るように、可動プ
ーリ１１１の実線の位置（Ａの位置）と点線の位置（Ｂ
の位置）とでは線材Ｓに加わる張力Ｔが異なっている。

【００１８】したがって、張力の変化量

【数４】 を直径が０．１ｍｍ程度以下の極細線や直径が１．０ｍ
ｍ程度以下のチューブの場合には、１０ｇ程度以下に管
理する必要があるが、従来のダンサー１０３では一定の
張力、例えば１０ｇ程度以下で張力Ｔの調整が非常に難
しかった。

【００１９】また、線材Ｓの張力は、前記重り１１７の
重さｍや、支点１１９からの距離ｂを変えて調整される
が、微妙な調整には熟練を要し、時間がかかる。そのた
め、一度条件を変えると、元の条件に戻すのは困難で、
再現性が得られにくく、品質の安定性を欠く一因となっ
ている。

【００２０】さらに、低張力にするためには可動プーリ
１１１側と重り１１７側の重量バランスをとる必要があ
る。つまり、やじろべえの様になってしまい動作が鈍く
なり応答性が悪い。応答性をよくするためには、可動プ
ーリ１１１側と重り１１７側に重量差をつける必要があ
り、低張力が実現できないのである。

【００２１】この発明の目的は、被加工材をリールから
引き出して送り出すのに、一定の張力で送り出すことが
できると共に張力の調整が容易で、また低張力で高応答
な状態を実現した電線製造設備における張力調整方法お
よびその装置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１による発明の電線製造設備における張力調整
方法は、一定量巻かれたリールから被加工材を引き出
し、上方向から上下動自在な可動プーリの下部に巻回し
て上方向へ走行させ、送り出しローラにより一定の速度
で送り出すと共に、前記可動プーリの自重のみで被加工
材の張力を調整することを特徴とするものである。

【００２３】請求項２による発明の電線製造設備におけ
る張力調整装置は、被加工材が一定量巻かれたリール
と、このリールから引き出された被加工材を一定の速度
で送り出す送り出しローラと、この送り出しローラと前
記リールとの間に適宜な間隔で離隔した一対の固定プー
リと、この一対の固定プーリ間に設けられ上下方向へ延
伸されたリニアガイド装置と、このリニアガイド装置に
案内されて上下動する上下動自在な可動プーリと、を備
えてなることを特徴とするものである。

【００２４】請求項３による発明の電線製造設備におけ
る張力調整装置は、前記請求項２に加えて、前記可動プ
ーリの上下の予め設定された位置に設けられた第１，第
２センサと、この第１，第２センサの位置よりさらに上
下の予め設定された位置に設けられた第３，第４センサ
と、前記リール，送り出しローラをそれぞれ回転させる
べく、リール，送り出しローラに連結された第１，第２
駆動モータと、前記第１，第２センサが働いた場合に第
１駆動モータを回転または停止したり、第３，第４セン
サが働いた場合に第２駆動モータを停止せしめる制御装
置と、を備えてなることを特徴とするものである。

【００２５】

【作用】以上のような請求項１，２および３の発明によ
る電線製造設備における張力調整方法およびその装置と
することにより、一定量巻かれたリールから被加工材を
引き出し、一対の固定ローラのうちの一方の固定ローラ
を経てリニアガイド装置で案内されて上下方向へ移動自
在な可動プーリの下部に巻回され、さらに他方の固定ロ
ーラを経て送り出しローラにより一定の速度で線材が走
行され送り出される。

【００２６】可動ローラの上下の予め設定された位置に
設けられている第１，第２センサと可動ローラとが交差
されると、第１，第２センサからの信号が制御装置に送
られると共に制御装置からの信号が第１駆動モータに送
られて前記リールが回転されたり、あるいは停止され
る。また、第１，第２センサの上下の予め設定された位
置に設けられている第３，第４センサと可動ローラとが
交差されると、第３，第４センサからの信号が制御装置
に送られると共に制御装置からの信号が第２駆動モータ
に送られて送り出しローラが停止される。したがって、
可動ローラが上下方向へ移動されると共に可動ローラの
重さのみが一定の張力に調整されて被加工材が走行して
送り出される。

【００２７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００２８】図１を参照するに、被加工材としての例え
ば線材Ｓの張力調整装置１としては線材Ｓを一定量巻き
取られたリール３を備えている。このリール３に巻き取
られた線材Ｓは、送り出しローラ５Ａ，５Ｂによって一
定の速度で送り出されて図示省略の製造設備へ送られ
る。

【００２９】前記リール３と送り出しローラ５Ａ，５Ｂ
との間には適宜な間隔で一対の固定プーリ７，９が離隔
して設けられている。この一対の固定プーリ７，９の下
方にはリニアガイド装置１１が設けられている。このリ
ニアガイド装置１１は図２も併せて参照するに、例えば
上下方向へ延伸された中空の矩形からなるリニアガイド
部材１３で構成されている。このリニアガイド部材１３
内には上下動自在な可動プーリ１５が設けられていると
共にリニアガイド部材１３の前後における裏側にはテフ
ロンなどのフッ素樹脂１７がコーティングされ、可動プ
ーリ１５の上下移動時の滑り効果を与えている。

【００３０】前記可動プーリ１５の上下における予め設
定された位置には光電管などからなる第１，第２センサ
１９，２１が設けられていると共に、この第１，第２セ
ンサ１９，２１の上下における予め設定された位置には
光電管などからなる第３，第４センサ２３，２５が設け
られている。

【００３１】前記リール３の軸２７にはプーリ２９が装
着されていると共に、第１駆動モータ３１の出力軸３３
には駆動プーリ３５が装着されている。この駆動プーリ
３５と前記プーリ２９とにはベルト３７が巻回されてい
る。

【００３２】上記構成により、第１駆動モータ３１を駆
動せしめると、出力軸３３を介して駆動プーリ３５が回
転されるから、ベルト３７，プーリ２９，軸２７を介し
てリール３が回転されることになる。

【００３３】前記送り出しローラ５Ａの軸３９にはプー
リ４１が装着されていると共に、第２駆動モータ４３の
出力軸４５には駆動プーリ４７が装着されている。この
駆動プーリ４７と前記プーリ４１とにはベルト４９が巻
回されている。

【００３４】上記構成により、第２駆動モータ４３を駆
動せしめると、出力軸４５を介して駆動プーリ４７が回
転されるから、ベルト４９，プーリ４１，軸３９を介し
て送り出しローラ５Ａが回転されることになる。

【００３５】前記第１，第２駆動モータ３１，４３は制
御装置５１に接続されていると共に、前記第１，第２，
第３，第４センサ１９，２１，２３，２５も前記制御装
置５１に接続されている。

【００３６】上記構成により、リール１に巻かれた線材
Ｓはリール１から引き出されて固定プーリ７，可動プー
リ１５，固定プーリ９を経て第２駆動モータ４３の駆動
による送り出しローラ５Ａ，５Ｂの回転により、一定の
速度で送り出されて図示省略の製造設備へ送られること
になる。

【００３７】前記走行線材Ｓは、可動プーリ１５の上下
動によって張力が調整される。すなわち、可動プーリ１
５はリニアガイド装置１１のリニアガイド部材１３に案
内されてスムーズに上下動されて張力が調整される。可
動部材１５の上下動は第１，第２センサ１９，２１内で
制御され、可動プーリ１５と第１センサ１９が交差する
と、第１センサ１９からの信号が制御装置５１に送ら
れ、制御装置５１からの信号が第１駆動モータ３１へ送
られて第１駆動モータ３１が駆動されることによりリー
ル３が回転されて積極的に線材Ｓが引き出される。

【００３８】この第１駆動モータ３１の駆動により線材
Ｓがリール３から積極的に引き出されると、可動プーリ
１５が下降して可動プーリ１５が第２センサ２１と交差
すると、第２センサ２１からの信号が制御装置５１に送
られ、この制御装置５１から第１駆動モータ３１に送ら
れて第１駆動モータ３１が停止される。

【００３９】このように走行線材Ｓの張力により可動プ
ーリ１５がスムーズに上下動され、第１，第２センサ１
９，２１の働きにより第１駆動モータ３１がＯＮ，ＯＦ
Ｆ制御されて一定の張力特に低張力のもとで走行される
ことになる。また、異常張力が働いて、可動プーリ１５
が第１，第２センサ１９，２１よりもさらに上下動され
ると、可動プーリ１５が第３，第４センサ２３，２５に
交差すると、第３，第４センサ２３，２５からの信号が
制御装置５１に送られ、さらに制御装置５１からの信号
が第２駆動モータ５１に送られることにより、送り出し
ローラ５Ａ，５Ｂが停止され、装置全体が停止されるこ
とになる。

【００４０】したがって、可動プーリ１５の運動は上下
方向（鉛直方向）のみとなり、張力は可動プーリ１５の
位置によらず一定であるから、きびしい張力管理が必要
なものに有効的である。特に線材Ｓの太さが細いものに
非常に有効的である。また、張力は可動プーリ１５の重
さのみで決定されるため、張力管理が従来に比べて楽と
なり、かつ低張力で走行でき線材Ｓが伸びず、また、細
かな調整が不要となる。さらに可動プーリ１５単体のた
め応答性が早い。可動プーリ１５の重さを変えることに
より高張力を要するものにも用いることができる。

【００４１】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行うことによって、その
他の態様で実施し得るものである。本実施例では被加工
材として線材を例にとって説明したが、糸条、ワイヤな
どそれ以外の被加工材にも適用できる。

【００４２】

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、請求項１，２および３による発明によれば、
被加工材を一定の張力特に低張力で走行させることがで
き、被加工材が伸びることはない。可動プーリの移動方
向が鉛直方向の１軸であるから、可動プーリの位置に関
係なく、張力が一定となる。しかも、可動プーリの重さ
のみで張力の調整ができて張力の管理をすることができ
る。さらに低張力，高応答を同時に実現させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施する一実施例の被加工材の張力
調整装置の正面図である。

【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った拡大断面図
である。

【図３】従来の被加工材の張力調整装置の正面図であ
る。

【図４】図３における被加工材の張力調整装置において
張力変動を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ 被加工材の張力調整装置 ３ リール ５Ａ，５Ｂ 送り出しローラ ７，９ 固定プーリ １１ リニアガイド装置 １３ リニアガイド部材 １５ 可動プーリ １９ 第１センサ ２１ 第２センサ ２３ 第３センサ ２５ 第４センサ ３１ 第１駆動モータ ４３ 第２駆動モータ ５１ 制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定量巻かれたリールから被加工材を引
   き出し、上方向から上下動自在な可動プーリの下部に巻
   回して上方向へ走行させ、送り出しローラにより一定の
   速度で送り出すと共に、前記可動プーリの自重のみで被
   加工材の張力を調整することを特徴とする電線製造設備
   における張力調整方法。
2. 【請求項２】 被加工材が一定量巻かれたリールと、こ
   のリールから引き出された被加工材を一定の速度で送り
   出す送り出しローラと、この送り出しローラと前記リー
   ルとの間に適宜な間隔で離隔した一対の固定プーリと、
   この一対の固定プーリ間に設けられ上下方向へ延伸され
   たリニアガイド装置と、このリニアガイド装置に案内さ
   れて上下動する上下動自在な可動プーリと、を備えてな
   ることを特徴とする電線製造設備における張力調整装
   置。
3. 【請求項３】 前記可動プーリの上下の予め設定された
   位置に設けられた第１，第２センサと、この第１，第２
   センサの位置よりさらに上下の予め設定された位置に設
   けられた第３，第４センサと、前記リール，送り出しロ
   ーラをそれぞれ回転させるべく、リール，送り出しロー
   ラに連結された第１，第２駆動モータと、前記第１，第
   ２センサが働いた場合に第１駆動モータを回転または停
   止したり、第３，第４センサが働いた場合に第２駆動モ
   ータを停止せしめる制御装置と、を備えてなることを特
   徴とする請求項２記載の電線製造設備における張力調整
   装置。