KR101548058B1

KR101548058B1 - 선재 조출 장치 및 선재 조출 방법

Info

Publication number: KR101548058B1
Application number: KR1020130148329A
Authority: KR
Inventors: 요시타카 우치다; 유우지 히게타
Original assignee: 닛또꾸 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2012-12-05
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2015-08-27
Also published as: KR20140072810A; TW201422511A; TWI507345B; JP6021257B2; CN103848279A; JP2014111285A; CN103848279B

Abstract

조출 장치(20)는, 선재(11)가 권회된 릴(22)과, 릴(22)로부터 풀어내어지는 선재(11)를 전향시키는 1 또는 2 이상의 조출 롤러(23a, 23b, 23c)와, 릴(22)을 회전 가능하게 지지하면서, 릴(22)의 축 방향으로 이동 가능하게 구성된 지지대(27)와, 지지대(27)를 릴(22)의 축 방향으로 이동시키는 이동용 모터(32)와, 릴(22)로부터 풀어내어져 조출 롤러(23a)로 향하는 선재(11)의 릴(22)의 이동 방향에서의 위치를 검출하는 위치 검출 수단(24)과, 위치 검출 수단(24)으로부터의 출력에 기초하여 릴(22)로부터 풀어내어지는 선재(11)의 릴(22)의 이동 방향에서의 조출 위치가 일정해지도록 이동용 모터(32)를 제어하는 컨트롤러(29)를 구비한다.

Description

선재 조출 장치 및 선재 조출 방법{WIRE MATERIAL FEEDING APPARATUS AND WIRE MATERIAL FEEDING METHOD}

본 발명은 고정 지립 와이어 등의 선재를 풀어내는 선재 조출 장치 및 선재 조출 방법에 관한 것이다.

종래부터, 다이아몬드 등의 지립을 전착이나 수지에 의해 중심선에 고정한 고정 지립 와이어 등의 선재를 풀어내는 선재 조출 장치가 알려져 있다. JP11-291154A에는 고정 지립 와이어에 의해 물품을 절단하는 소위 와이어 소어에 관한 장치가 개시되어 있다. 이 문헌에 개시된 선재 조출 장치는, 고정 지립 와이어로 이루어지는 선재가 권회된 릴과, 릴로부터 풀어내어지는 선재를 전향시키는 1 또는 2 이상의 조출 롤러를 구비한다. 이 와이어 소어는, 선재를 풀어내는 와이어 공급부와, 와이어 공급부로부터 풀어내어진 선재를 다른 회수측 릴에 권회시켜 회수하는 와이어 회수부도 구비하고 있다.

이 문헌에 개시된 와이어 소어는, 선재를 풀어내는 공급 릴에 압접시키는 롤러와 회수측 릴에 압접시키는 롤러를 별개로 구비하고 있으며, 공급측 및 권취측의 양쪽 압접 롤러를 구동하여 공급 릴과 회수측 릴을 간접적으로 회전시키고 있다. 이 와이어 소어에서는 공급 릴과 회수측 릴의 사이에서 동기가 완전히 취해지지 않아 장력 변화가 발생하면, 압접 롤러를 슬립시켜 이것을 흡수하여 선재의 장력을 안정시키고 있다.

선재가 권회되는 공급 릴과 회수측 릴은, 일반적으로 선재가 주위에 권회되는 원기둥 형상의 호이스팅 드럼부와, 호이스팅 드럼부의 양단부에 형성되어 선재의 권취 폭을 형성하는 플랜지부를 갖고 있으며, 고정 지립 와이어로 이루어지는 선재는 공급 릴의 권취 폭에 걸쳐 대략 균일하게 권회된다. 이로 인해, 공급 릴을 회전시킴으로써 풀어내어지는 선재의 조출 위치는, 공급 릴의 축 방향에 있어서 권취 폭의 범위에서 항상 변화한다.

이러한 선재 조출 장치는, 공급 릴로부터 풀어내어지는 선재를 전향시키는 1 또는 2 이상의 조출 롤러를 구비하고 있다. 이로 인해, 선재의 조출 위치가 공급 릴의 축 방향에 있어서 변화하면, 공급 릴로부터 풀어내어진 선재는 조출 롤러에 대하여 기운 상태로 향하게 된다. 조출 롤러가 플랜지를 갖는 경우, 선재가 기운 상태로 조출 롤러에 걸어 감아지면 선재가 플랜지에 접촉해 버린다. 그 결과, 선재인 고정 지립 와이어에 의해 플랜지가 서서히 깎여져 플랜지를 갖는 롤러의 수명이 저하된다고 하는 문제가 있었다.

풀어내어지는 선재가 기우는 것에 기인하는 롤러의 마모를 방지하기 위해서는, 선재를 풀어내는 릴과 릴로부터 풀어내어진 선재를 전향시키는 조출 롤러와의 간격을 크게 하여, 릴로부터 조출 롤러에 연장되는 선재의 기울기를 감소시키는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 릴과 조출 롤러의 간격을 크게 하는 것은, 장치를 대형화시키는 요인이 되어 바람직하지 않다.

또한, 선재가 고정 지립 와이어로 이루어지는 경우에, 선재가 공급 릴로부터 경사져 풀어내어지면, 선재가 풀어내어질 때 인접하여 권회된 선재와 서로 스쳐, 중심선에 고정된 다이아몬드 등의 지립이 중심선으로부터 박탈되어 버려, 고정 지립 와이어의 수명이 저하된다고 하는 문제도 있다.

본 발명의 목적은, 장치를 대형화시키지 않고, 선재가 릴로부터 경사져 풀어내어지는 것을 방지하여, 선재가 걸어 감아지는 롤러 및 선재 자체의 수명을 연장할 수 있는 선재의 조출 장치 및 선재의 조출 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 형태에 따르면, 선재가 권회된 릴과, 상기 릴로부터 풀어내어지는 선재를 전향시키는 1 또는 2 이상의 조출 롤러를 구비한 조출 장치에 있어서, 상기 릴을 회전 가능하게 지지하면서 상기 릴의 축 방향으로 이동 가능하게 구성된 지지대와, 상기 지지대를 상기 릴의 축 방향으로 이동시키는 이동용 모터와, 상기 릴로부터 풀어내어져 상기 조출 롤러로 향하는 상기 선재의 상기 릴의 이동 방향에서의 조출 위치를 검출하는 위치 검출 수단과, 상기 위치 검출 수단으로부터의 출력에 기초하여 상기 릴로부터 풀어내어지는 상기 선재의 상기 릴의 이동 방향에서의 조출 위치가 일정해지도록 상기 이동용 모터를 제어하는 컨트롤러를 구비한 조출 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 일 형태에 따르면, 지지대에 지지된 릴을 회전시켜, 회전하는 상기 릴로부터 풀어내어지는 선재를 1 또는 2 이상의 조출 롤러에 걸어 감아 전향시킨 후에 풀어내는 선재 조출 방법에 있어서, 상기 릴의 축 방향으로 이동 가능하게 구성된 상기 지지대를, 상기 릴로부터 풀어내어지는 상기 선재의 상기 릴의 이동 방향에서의 조출 위치가 일정해지도록 이동시키는 선재 조출 방법이 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 선재 조출 장치를 도시하는 측면도이다.
도 2는 조출 장치를 도시하는 도 4의 A-A선 단면도이다.
도 3은 위치 검출 기구를 도시하는 도 4의 B부 확대도이다.
도 4는 선재 조출 장치와 회수 장치를 도시하는 정면도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

도 1 내지 도 4에 본 발명의 실시 형태에 관한 선재 조출 장치(20)를 도시한다. 각 도면에 있어서, 서로 직교하는 X, Y 및 Z의 3축을 설정하고, X축이 대략 수평 전후 방향, Y축이 대략 수평 가로 방향, Z축이 연직 방향으로 연장되는 것으로 한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 선재 조출 장치(20)는, 선재 조출 장치(20)와 대상 구조를 이루는 선재 회수 장치(120)와 함께 사용된다. 선재 회수 장치(120)에는 선재(11)를 일정한 속도로 인장하는 캡스턴(121)이 설치되고, 한편 조출 장치(20)에는 릴(22)로부터 풀어내어져 조출 롤러(23a)로 향하는 선재(11)의 릴(22)의 이동 방향에서의 조출 위치를 검출하는 위치 검출 수단으로서의 위치 검출 기구(24)가 설치된다. 이들 점을 제외하고 조출 장치(20)와 선재 회수 장치(120)는 그 구조가 대체적으로 동등하며, 선재(11)의 조출과 회수라고 하는 작동이 상이할 뿐이다. 이들 장치는, 그 사이를 이동하는 선재(11)에 의해 물품을 절단하거나, 그 사이를 이동하는 선재(11)의 검사를 행하거나, 새로운 가공을 실시하거나 할 때 사용된다. 선재(11)의 검사에 있어서는, 예를 들어 선재(11)가 중심선인 와이어의 주위에 다이아몬드 등의 지립을 전착이나 수지에 의해 고정한 고정 지립 와이어인 경우에는, 단위 길이당 지립의 부착수를 계측하는 것을 들 수 있다.

본 실시 형태는 조출 장치(20)에 관한 것이므로, 조출 장치(20)에 관한 설명을 행하고, 선재 회수 장치(120)에 대해서는 동일 부분에 조출 장치(20)에 붙여진 부호와 동일한 부호를 부여하여, 상세한 설명은 생략한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 조출 장치(20)는 복수의 캐스터(25a)와 복수의 설치 다리(25b)를 갖는 다이 판(25)을 구비한다. 다이 판(25)은, 설치 다리(25b)를 신장시키면 수평하게 설치된 상태로 되고, 설치 다리(25b)를 단축시키면 접지하는 캐스터(25a)에 의해 이동 가능한 상태로 된다.

다이 판(25)에는 서로 평행한 한 쌍의 가이드 레일(26, 26)이 X축 방향으로 신장하여 설치되고, 그 한 쌍의 가이드 레일(26, 26) 상에는 지지대(27)가 X축 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 지지대(27)는 릴(22)을 회전 가능하게 지지하는 것이다. 릴(22)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 선재(11)가 주위에 권회되는 원기둥 형상의 호이스팅 드럼부(22a)와, 호이스팅 드럼부(22a)의 양단부에 형성되어 선재(11)의 권취 폭을 형성하는 플랜지부(22b, 22c)를 갖는다.

지지대(27)는, 한 쌍의 가이드 레일(26, 26)에 슬라이더(27a)를 통하여 이동 가능하게 설치된 이동판(27b)과, 이동판(27b)의 X축 방향의 양단에 세워 설치된 지지벽(27c, 27d)을 갖고 있다. 지지벽(27c, 27d)의 사이에는, 축 방향을 X축 방향으로 하여 릴(22)이 설치된다. 릴(22)은, 회전축인 호이스팅 드럼부(22a)의 중심축이 한 쌍의 가이드 레일(26, 26)과 평행해지도록 지지대(27)에 회전 가능하게 설치된다. 즉, 지지대(27)는 릴(22)을 회전 가능하게 지지하면서, 릴(22)의 축 방향으로 이동 가능하다.

지지대(27)에서의 한쪽 지지벽(27c)에는 릴(22)을 회전시키는 조출 모터(28)가 설치된다. 본 실시 형태에서의 조출 모터(28)는 공급용 릴(22)의 회전 속도를 변경 가능한 서보 모터이며, 조출 모터(28)에는 컨트롤러(29)의 제어 출력이 접속된다. 컨트롤러(29)로부터의 명령에 기초하여 조출 모터(28)가 공급용 릴(22)을 소정의 속도로 회전시키면, 릴(22)로부터 선재(11)가 항상 일정량 풀어내어진다. 릴(22)에 권회되는 선재(11)는, 본 실시 형태에서는 소위 와이어 소어로서 사용되는 고정 지립 와이어로 이루어지는 것이다. 선재(11)는, 선재 공급측의 릴(22)의 플랜지부(22b, 22c)의 사이의 권취 폭에 걸쳐 대략 균일하게 권회된다.

도 1에 도시한 바와 같이, 다이 판(25)에는 한 쌍의 가이드 레일(26, 26)의 중앙을 관통하도록 X축 방향으로 연장되는 볼 나사(31)가 설치된다(도 1 및 도 4). 볼 나사(31)에는 지지대(27)가 나사 결합됨과 함께, 볼 나사(31)를 회전하는 이동용 모터(32)의 회전축이 연결된다. 본 실시 형태에서의 이동용 모터(32)는 볼 나사(31)의 회전 속도를 변경 가능한 서보 모터이며, 이동용 모터(32)에는 컨트롤러(29)의 제어 출력이 접속된다. 컨트롤러(29)로부터의 명령에 기초하여 이동용 모터(32)가 구동하여 볼 나사(31)를 회전시키면, 나사 결합되어 있는 지지대(27)가 릴(22)과 함께 X축 방향, 즉 릴(22)의 회전축 방향으로 이동한다.

다이 판(25)의 상면에는 프레임 부재(33)가 조립된다. 릴(22)의 상방에서의 프레임 부재(33)의 전방면에는, X축에 직교하는 YZ 평면에 평행하게 연직판(34)이 설치된다. 연직판(34)에는, 릴(22)로부터 풀어내어지는 선재(11)를 전향시키는 1 또는 2 이상의 조출 롤러(23a, 23b, 23c)(본 실시 형태에서는 3개)와, 릴(22)로부터 풀어내어져 최초의 조출 롤러(23a)로 향하는 선재(11)의 릴(22)의 이동 방향(X축 방향)에서의 조출 위치를 검출하는 위치 검출 기구(24)가 설치된다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서의 위치 검출 기구(24)는, 일단부가 피봇 지지된 요동판(36)과, 요동판(36)의 타단부측에 피봇 지지되어 릴(22)로부터 풀어내어져 조출 롤러(23a)로 향하는 선재(11)가 걸어 감아지는 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)와, 요동판(36)을 소정의 기준 위치에 위치시키도록 가압하는 가압 수단으로서의 코일 스프링(39)과, 요동판(36)의 기준 위치에 대한 회전 각도를 검출하는 각도 검출 센서(40)(도 3)를 구비한다. 본 실시 형태에서는 릴(22)의 Z축 방향 상방에 최초의 조출 롤러(23a)가 설치되고(도 4), 릴(22)과 최초의 조출 롤러(23a)의 사이에 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)가 위치하고 있다. 요동판(36)의 일단부는 Z축에 평행한 회전축을 중심으로 요동 가능하게 피봇 지지된다.

구체적으로 설명하면, 릴(22)로부터 풀어내어진 선재(11)를 최초로 전향시키는 조출 롤러(23a)의 하방에는, 연직판(34)에 대하여 평행한 요동판(36)이 설치된다. 요동판(36)의, 회수 장치(120)(도 4)로부터 이격하는 Y축 방향에서의 일단부(36c)는, Z축에 평행한 회전축(36e)에 의해 피봇 지지된다. 요동판(36)의, 회수 장치(120)측의 타단부(36d)에는, 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)가 상하로 배열되어 피봇 지지된다. 릴(22)로부터 풀어내어져 상방의 조출 롤러(23a)로 향하는 선재(11)는, 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)에 S자 형상으로 걸어 감아져, 그 후에 최초의 조출 롤러(23a)로 안내된다(도 4).

코일 스프링(39)은, 요동판(36)의 한쪽 단 테두리에 설치된 훅(39a)과, 훅(39a)으로부터 Y축 방향으로 이격하여 연직판(34)에 설치된 지주(39b)와의 사이에 신장된 상태로 걸쳐진다. 코일 스프링(39)은, 수축하고자 하는 탄성에 의해, 훅(39a)을 지주(39b)측으로 인장하여 요동판(36)을 소정의 기준 위치에 위치시킨다. 요동판(36)의 소정의 기준 위치란, 요동판(36)의 회전 중심과 지주(39b)를 연결하는 선 위에 훅(39a)이 존재하는 위치이다. 본 실시 형태에서는, 요동판(36)이 소정의 기준 위치에 있을 때, 도 1에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)의 회전축이 X축에 평행하게 되고, 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)의 릴(22)의 축 방향(X축 방향)에서의 위치가 선재(11)를 최초로 전향시키는 조출 롤러(23a)의 하방이 된다.

요동판(36)의 기준 위치에 대한 회전 각도를 검출하는 각도 검출 센서(40)는, 그 요동판(36)의 일단부를 연직 방향의 상하로부터 지지하는 한 쌍의 지지 부재(36a, 36b) 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 설치된다. 도 3에는 하방의 지지 부재(36b)에 각도 검출 센서(40)를 설치한 경우를 도시한다. 각도 검출 센서(40)의 검출 출력은 컨트롤러(29)의 제어 입력에 접속된다. 컨트롤러(29)는, 각도 검출 센서(40)의 검출 출력에 기초하여, 릴(22)로부터 풀어내어지는 선재(11)의 릴(22)의 이동 방향에서의 조출 위치가 일정해지도록, 즉 풀어내어지는 선재(11)가 릴(22)의 이동 방향에 대하여 수직으로 상승 조출 롤러(23a)로 향하도록 이동용 모터(32)를 제어하고, X축 방향에서의 릴의 위치를 조정한다.

선재(11)가 걸어 감아지는 조출 롤러(23a, 23b, 23c) 및 걸어 감기 롤러(37, 38)는, 외경이 상이한 것을 제외하고 대략 동일 구조이다. 도 3에 도시하는 걸어 감기 롤러(37, 38)에 대하여 설명하면, 걸어 감기 롤러(37, 38)는, 요동판(36)에 중앙이 피봇 지지되는 피봇 지지 원판(37a, 38a)과, 피봇 지지 원판(37a, 38a)의 주위에 끼워 부착되어 선재(11)가 주위에 걸어 감아지는 링 형상 부재(37b, 38b)를 구비한다. 링 형상 부재(37b, 38b)의 선재(11)가 걸어 감아지는 주위에는, 선재(11)를 폭 방향으로부터 끼우는 플랜지가 형성된다. 선재(11)가 걸어 감아지는 링 형상 부재(37b, 38b)는, 내마모성의 관점에서 우레탄 등의 내마모성이 우수한 수지나 스테인리스 등의 금속에 의해 형성된다.

조출 롤러(23a, 23b, 23c)의 플랜지에 대하여 설명한다. 도 1의 확대도에 도시한 바와 같이, 롤러(23a)에는, 선재(11)가 걸어 감아지는 소경부(23d)와, 그 소경부(23d)의 양측에 소경부(23d)보다 대직경의 플랜지부(23e, 23f)가 형성된다. 플랜지부(23e, 23f)는, 소경부(23d)에 걸어 감아진 선재(11)를 롤러(23a)의 폭 방향으로부터 끼움으로써, 선재(11)가 소경부(23d)의 외주로부터 벗어나는 것을 방지하고 있다. 조출 롤러(23a, 23b, 23c)의 선재(11)가 걸어 감아지는 부위는, 걸어 감기 롤러(37, 38)와 마찬가지로, 내마모성의 관점에서 우레탄 등의 내마모성이 우수한 수지나 스테인리스 등의 금속에 의해 형성된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 연직판(34)에는 1 또는 2 이상의 조출 롤러(23a, 23b, 23c)와 함께, 선재(11)에 일정한 텐션을 부여하는 텐션 장치(41)가 설치된다. 본 실시 형태에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 릴(22)로부터 상방을 향하는 선재(11)는, 위치 검출 기구(24)에서의 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)에 S자 형상으로 걸어 감아지고, 그 후에 안내되는 최초의 조출 롤러(23a)에 의해 전향하여, 수평 방향으로 안내되어 텐션 장치(41)로 향한다.

도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이, 텐션 장치(41)는, 최초의 조출 롤러(23a)에 의해 전향하여 수평하게 연장되는 선재(11)가 S자 형상으로 걸어 감아지는 한 쌍의 가이드 롤러(42, 43)와, 한 쌍의 가이드 롤러(42, 43)가 피봇 지지되어, 한 쌍의 가이드 롤러(42, 43)의 중간을 중심으로 하여 회전 가능하게 연직판(34)에 피봇 지지된 회전판(44)과, 회전판(44)을 소정의 토크로 회전시키고자 하는 토크용 모터(46)(도 1)를 구비한다. 토크용 모터(46)로서는, 토크 제어에 의해 일정한 토크를 발생시키는 서보 모터가 사용된다. 토크용 모터(46)에 의해 회전판(44)에 부여되는, 도 4의 실선 화살표로 나타내어지는 방향의 가압력에 의해, 한 쌍의 가이드 롤러(42, 43)에 걸어 감아진 선재(11)에는 소정의 장력이 제공된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 가이드 롤러(42, 43)에 걸어 감아진 선재(11)는, 그 후 연직판(34)에 설치된 2개의 조출 롤러(23b, 23c)에 의해 전향한 후, 수평 방향으로 연장하여, 조출 장치(20)로부터 Y축 방향으로 이격하여 설치된 선재 회수 장치(120)에 도달한다. 선재 회수 장치(120)에서는, 선재(11)는 처음에 캡스턴(121)에 걸어 감아진다. 캡스턴(121)을 일정한 속도로 회전시킴으로써 항상 일정한 선재(11)가 회수된다. 회수된 선재(11)는 회수측 릴(122)에 권회된다. 선재 회수 장치(120)에 의해 회수되는 양과 동일한 양의 선재(11)가 선재 조출 장치(20)로부터 항상 일정한 양으로 풀어내어진다.

즉, 선재 회수 장치(120)에 의한 선재(11)의 회수에 수반하여, 선재(11)는 조출 장치(20)로부터 선재 회수 장치(120)로 향하여, 도 1의 일점쇄선 화살표로 나타낸 바와 같이 이동한다. 선재(11)의 이동에 대하여, 토크용 모터(46)는, 도 1의 실선 화살표로 나타낸 바와 같이 선재(11)의 이동 방향을 거스르는 방향으로 회전판(44)이 회전하도록 가압한다. 이에 의해, 선재(11)에는 소정의 장력이 제공된다.

도 1에 도시한 바와 같이, 토크용 모터(46)에는, 회전판(44)의 중립 위치인 한 쌍의 가이드 롤러(42, 43)가 연직 방향 위치에 배열된 상태로부터, 회전판(44)이 회전한 회전 각도를 검출하는 인코더(47)가 설치된다. 인코더(47)로부터의 검출 출력은 컨트롤러(29)의 제어 입력에 접속된다. 컨트롤러(29)는, 인코더(47)의 검출 출력에 기초하여, 회전판(44)이 중립 위치로부터 회전하여, 한 쌍의 가이드 롤러(42, 43)가 연직 방향 위치에 배열된 상태에 있지 않다고 판단하면, 회전판(44)이 중립 위치로 복귀되도록 조출 모터(28)에 의한 릴(22)의 회전 속도를 조정한다.

즉, 선재 회수 장치(120)에서의 선재(11)의 회수량이 변화하지 않는 상태에 있어서, 조출 장치(20)의 릴(22)로부터 풀어내어지는 선재(11)의 양이 증가하면, 한 쌍의 가이드 롤러(42, 43)에 걸어 감아지는 선재(11)의 전체 길이가 증가하므로, 회전판(44)은 도 4의 실선 화살표로 나타내어지는 좌측 방향으로 회전한다. 반대로, 릴(22)로부터 풀어내어지는 선재(11)의 양이 감소하면, 한 쌍의 가이드 롤러(42, 43)에 걸어 감아지는 선재(11)의 전체 길이가 감소하므로, 회전판(44)은 도 4의 파선 화살표로 나타내어지는 우측 방향으로 회전한다. 회전판(44)이 중립 위치로부터 어느 정도 회전하였는지는 인코더(47)에 의해 검출되므로, 컨트롤러(29)는, 인코더(47)의 검출 출력에 기초하여 선재(11)의 조출량이 선재 회수 장치(120)에서의 선재(11)의 회수량과 동일해지도록 조출 모터(28)를 제어하여, 릴(22)의 회전 속도를 조정한다. 이 결과, 회전판(44)의 위치는 중립 위치로 유지된다.

이어서, 조출 장치(20)를 사용한 선재 조출 방법에 대하여 설명한다.

본 실시 형태에 관한 선재 조출 방법은, 지지대(27)에 지지된 릴(22)을 회전시켜, 회전하는 릴(22)로부터 선재(11)를 풀어내고, 풀어내어진 선재(11)를 1 또는 2 이상의 조출 롤러(23a, 23b, 23c)에 걸어 감아 전향시킨 후에 풀어내는 것이다. 본 실시 형태에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 선재 회수 장치(120)는 선재(11)를 회수하고, 선재 조출 장치(20)는 선재(11)의 조출을 행한다. 선재 회수 장치(120)에서는, 선재(11)가 걸어 감아진 캡스턴(121)이 일정한 속도로 회전함으로써 항상 일정량의 선재(11)를 회수하여, 회수된 선재(11)를 회수측 릴(122)에 권회시킨다. 조출 장치(20)에서는, 선재(11)가 선재 공급 릴(22)의 권취 폭에 걸쳐 대략 균일하게 권회되어 있다. 선재 회수 장치(120)에 의한 선재(11)의 회수에 수반하여, 조출 장치(20)에서는 조출 모터(28)에 의해 릴(22)을 회전시켜 선재(11)를 릴(22)로부터 풀어내고, 선재(11)를 선재 회수 장치(120)측을 향하여 이동시킨다.

도 4에 도시한 바와 같이, 공급 릴(22)로부터 풀어내어진 선재(11)는, 우선 상방의 조출 롤러(23a)로 향한다. 조출 롤러(23a)로 향하는 선재(11)는, 위치 검출 기구(24)에서의 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)에 S자 형상으로 걸어 감아지고, 그 후에 최초의 조출 롤러(23a)로 안내된다. 최초의 조출 롤러(23a)에 의해 전향된 선재(11)는, 수평 방향으로 안내되어 텐션 장치(41)로 향한다. 텐션 장치(41)의 토크용 모터(46)는, 선재(11)의 이동 방향에 거스르는 방향인 도 4에 실선 화살표로 나타내어지는 방향으로 회전판(44)을 회전시켜, 한 쌍의 가이드 롤러(42, 43)에 걸어 감아진 선재(11)에 소정의 장력을 제공한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 가이드 롤러(42, 43)가 연직 방향 위치에 배열된 중립 위치로부터 회전판(44)이 회전하는 회전 각도는 인코더(47)에 의해 검출된다. 컨트롤러(29)는, 회전판(44)이 중립 위치로 복귀되도록 조출 모터(28)에 의한 릴(22)의 회전 속도를 조정한다. 이 조정에 의해, 선재(11)의 조출량을 선재 회수 장치(120)에 의한 선재(11)의 회수량과 동일하게 하여, 장력에 변동이 발생하는 것을 방지한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 텐션 장치(41)를 통과한 선재(11)는, 2개의 조출 롤러(23b, 23c)에 의해 그 진행 방향이 변경되어 수평하게 풀어내어지고, 그 후 선재 회수 장치(120)로 향하여 풀어내어진다. 이러한 텐션 장치(41)를 사용함으로써, 공급 릴(22)과 회수측 릴(122)의 사이에서 동기가 완전히 취해지지 않아 발생하는 선재(11)의 장력 변화는 흡수되므로, 선재(11)의 장력을 안정시킬 수 있다.

본 실시 형태에 관한 선재의 조출 방법에서의 특징은, 도 1에 도시한 바와 같이, 선재(11)를 풀어내는 릴(22)을 지지하는 지지대(27)를 릴(22)의 축 방향으로 이동 가능하게 구성하고, 릴(22)로부터 풀어내어지는 선재(11)의 릴(22)의 이동 방향에서의 조출 위치가 일정해지도록 지지대(27)를 이동시키는 것이다.

상술한 조출 장치(20)에서는, 컨트롤러(29)로부터의 명령에 의해 이동용 모터(32)가 구동하여 볼 나사(31)를 회전시키면, 볼 나사(31)에 나사 결합되어 있는 지지대(27)가 릴(22)과 함께 X축 방향인 릴(22)의 회전축 방향으로 이동한다. 즉, 지지대(27)의 이동은 컨트롤러(29)에 의해 제어되며, 컨트롤러(29)는 위치 검출 기구(24)의 검출 출력에 기초하여 이동용 모터(32)를 제어하고 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 요동판(36)이 소정의 기준 위치에 있는 경우의 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)와 최초의 조출 롤러(23a)를 연결하는 연장선 상에서 선재(11)가 공급되면, 요동판(36)은 기준 위치에 머무른다. 이 경우에는 이동용 모터(32)가 구동하여 지지대(27)를 이동시키는 일은 없다. 즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 요동판(36)이 소정의 기준 위치에 있으면, 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)는, 선재(11)를 최초로 전향시키는 조출 롤러(23a)의 하방에 위치한다. 이때, 릴(22)로부터 풀어내어진 선재(11)는, 릴(22)의 이동 방향에 대하여 수직으로 상승하고, 상하에 배열하여 피봇 지지된 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)에 걸어 감아진 후에 상방의 조출 롤러(23a)로 향하므로, 요동판(36)은 기준 위치에 머무른다.

한편, 요동판(36)이 소정의 기준 위치로부터 어긋나면, 컨트롤러(29)는 각도 검출 센서(40)의 검출 출력에 기초하여 이동용 모터(32)를 구동하고, 요동판(36)이 기준 위치로 복귀되도록 지지대(27)를 이동시킨다.

즉, 도 1의 일점쇄선이나 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 릴(22)로부터 풀어내어진 선재(11)가 Z축 방향에 대하여 경사져 조출 롤러(23a)로 향하는 경우, 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)는, 릴(22)에서의 선재(11)의 조출 위치와 조출 롤러(23a)를 연결하는 선 위에 위치하도록 인장된다. 이때, 요동판(36)은 코일 스프링(39)의 가압력에 저항하여, 기준 위치로부터 회전한다.

요동판(36)의 기준 위치에 대한 회전 각도는 각도 검출 센서(40)에 의해 검출된다. 컨트롤러(29)는, 각도 검출 센서(40)의 검출 출력에 기초하여, 요동판(36)이 기준 위치로부터 어긋났다고 판단하면, 이동용 모터(32)를 제어하여 볼 나사(31)를 회전시켜 지지대(27)를 이동시킨다. 예를 들어, 릴(22)로부터 풀어내어진 선재(11)가 도 1의 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 경사지면, 지지대(27)를 일점쇄선 화살표로 나타내는 우측 방향으로 이동시킨다. 또한, 릴(22)로부터 풀어내어진 선재(11)가 도 1의 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이 경사지면, 지지대(27)를 이점쇄선 화살표로 나타내는 좌측 방향으로 이동시킨다. 지지대(27)의 이동량은, 요동판(36)이 소정의 기준 위치로 복귀될 때까지, 즉 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)의 회전축이 X축에 평행하게 되고, 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)의 릴(22)의 축 방향(X축 방향)에서의 위치가 선재(11)를 최초로 전향시키는 조출 롤러(23a)의 하방이 될 때까지이다. 바꾸어 말하면, 지지대(27)는, 릴(22)로부터 풀어내어져 조출 롤러(23a)로 향하는 선재(11)의 릴(22)의 이동 방향에서의 조출 위치가 조출 롤러(23a)의 하방이 될 때까지 이동된다.

조출 위치가 조출 롤러(23a)의 하방으로 복귀되면, 선재(11)의 릴(22)에서의 조출 위치는 조출 롤러(23a)의 바로 아래가 된다. 즉, 릴(22)로부터 풀어내어진 선재(11)는, 릴(22)의 이동 방향에 대하여 수직으로 상승한다. 이때, 요동판(36)은 기준 위치로 복귀되므로, 지지대(27)는 그 이상 이동되지 않는다. 이 결과, 릴(22)로부터 풀어내어지는 선재(11)의 릴(22)의 이동 방향에서의 조출 위치는 항상 일정하게 되고, 선재(11)는 릴(22)의 이동 방향에 대하여 항상 수직으로 상승하도록 풀어내어진다.

본 실시 형태에 관한 조출 장치(20) 및 선재 조출 방법에서는, 지지대(27)를 릴(22)의 회전축 방향으로 이동 가능하게 하였다. 이로 인해, 선재(11)가 릴(22)의 권취 폭에 걸쳐 권회되어 있어도, 릴(22)로부터 풀어내어지는 선재(11)의 릴(22)의 이동 방향에서의 조출 위치가 일정해지도록 지지대(27)를 이동시킴으로써, 조출 롤러(23a)로 향하는 선재(11)가 기우는 것을 방지할 수 있다. 선재(11)가 기우는 것을 방지할 수 있으므로, 릴(22)과 조출 롤러(23a)의 간격을 크게 할 필요는 없다. 따라서, 릴(22)과 조출 롤러(23a)의 간격을 크게 하는 것에 기인하는 장치의 대형화를 피할 수 있다.

또한, 릴(22)을 회전시킴으로써 풀어내어진 선재(11)는, 조출 위치가 릴(22)의 이동 방향에 있어서 변화하지 않고, 릴(22)의 이동 방향에 대하여 수직으로 상방을 향하여, 기울지 않고 선재(11)를 전향시키는 조출 롤러(23a)에 도달한다. 이로 인해, 선재가 걸어 감아지는 조출 롤러(23a)가 플랜지부(23e, 23f)(도 1)를 갖고 있어도, 선재(11)가 플랜지부(23e, 23f)에 접촉하는 일이 없다. 따라서, 선재(11)인 고정 지립 와이어에 의해 플랜지부(23e, 23f)가 깎여지는 일은 없다.

또한, 선재(11)인 고정 지립 와이어가 플랜지부(23e, 23f)에 접촉하는 경우가 있다고 하여도, 조출 롤러(23a, 23b, 23c)의 선재(11)가 걸어 감아지는 주위를 우레탄 등의 내마모성이 우수한 수지나 스테인리스 등의 금속에 의해 형성하면, 조출 롤러(23a, 23b, 23c)의 과도한 마모는 피해진다. 이 결과, 플랜지부(23e, 23f)를 갖는 조출 롤러(23a, 23b, 23c) 자체의 수명이 저하하는 일은 없다.

또한, 릴(22)로부터 풀어내어진 선재(11)는 곧바로 상방으로 향하므로, 고정 지립 와이어로 이루어지는 선재(11)가 풀어내어질 때에 릴(22)에 인접하여 권회된 선재(11)와 서로 스치는 일은 없다. 이로 인해, 선재(11)끼리 서로 스치는 것에 기인하여 중심선에 고정된 다이아몬드 등의 지립이 중심선으로부터 박탈되는 일은 없다. 이 결과, 선재(11)가 기우는 것에 기인하는 선재(11)의 수명 저하도 방지할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 선재(11)는, 다이아몬드 등의 지립을 전착이나 수지에 의해 중심선에 고정한 고정 지립 와이어로 이루어지는 것으로서 설명하였지만, 선재(11)는 이것에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 실시 형태에서는, 릴(22)로부터 풀어내어진 선재(11)가 곧바로 상방을 향하는 경우에 요동판(36)이 기준 위치에 존재하는 것으로서 설명하였지만, 조출 롤러(23a)나 선재(11)의 수명을 저하시키지 않는 한, 릴(22)로부터 풀어내어진 선재(11)가 소정의 각도로 기운 경우에 요동판(36)이 기준 위치에 존재하는 것으로 하여도 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 요동판(36)의 기준 위치에 대한 회전 각도를 검출하는 위치 검출 기구(24)를 설명하였지만, 위치 검출 기구(24)는, 릴(22)로부터 풀어내어져 최초의 조출 롤러(23a)로 향하는 선재(11)의 릴(22)의 이동 방향에서의 조출 위치를 검출할 수 있는 것이면 되며, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 릴(22)로부터 풀어내어져 최초의 조출 롤러(23a)로 향하는 선재가 걸어 감아지는 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)의 이동량을 검출하도록 하여도 된다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않으며, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성으로 한정하는 취지는 아니다.

Claims

선재(11)가 권회된 릴(22)과, 상기 릴(22)로부터 풀어내어지는 선재(11)를 전향시키는 1 또는 2 이상의 조출 롤러(23a, 23b, 23c)를 구비한 조출 장치에 있어서,
상기 릴(22)을 회전 가능하게 지지하면서, 상기 릴(22)의 축 방향으로 이동 가능하게 구성된 지지대(27)와,
상기 지지대(27)를 상기 릴(22)의 축 방향으로 이동시키는 이동용 모터(32)와,
상기 릴(22)로부터 풀어내어져 상기 조출 롤러(23a)로 향하는 상기 선재(11)의 상기 릴(22)의 이동 방향에서의 조출 위치를 검출하는 위치 검출 수단(24)과,
상기 위치 검출 수단(24)으로부터의 출력에 기초하여 상기 릴(22)로부터 풀어내어지는 상기 선재(11)의 상기 릴(22)의 이동 방향에서의 조출 위치가 일정해지도록 상기 이동용 모터(32)를 제어하는 컨트롤러(29)를 구비하고,
상기 위치 검출 수단(24)은,
상기 릴(22)의 축심에 직교하는 축에 평행한 회전축을 중심으로 회전 가능하게 일단부가 피봇 지지된 요동판(36)과,
상기 요동판(36)의 타단부측에 피봇 지지되어 상기 릴(22)로부터 풀어내어져 조출 롤러(23a)로 향하는 선재(11)가 걸어 감아지는 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)와,
상기 요동판(36)을 소정의 기준 위치에 위치시키도록 가압하는 가압 수단(39)과,
상기 요동판(36)의 기준 위치에 대한 회전 각도를 검출하는 각도 검출기(40)를 구비하는, 조출 장치.
지지대(27)에 지지된 릴(22)을 회전시켜, 회전하는 상기 릴(22)로부터 풀어내어지는 선재(11)를 1 또는 2 이상의 조출 롤러(23a, 23b, 23c)에 걸어 감아 전향시킨 후에 풀어내는 선재 조출 방법에 있어서,
상기 릴(22)로부터 풀어내어져 상기 조출 롤러(23a)로 향하는 선재(11)가 걸어 감아지는 한 쌍의 걸어 감기 롤러(37, 38)를 피봇 지지하여, 상기 릴(22)의 축심에 직교하는 축에 평행한 회전축을 중심으로 회전 가능하게 일단부가 피봇 지지되는 요동판(36)의 소정의 기준 위치에 대한 회전 각도를 검출하고,
검출된 요동판(36)의 회전 각도에 기초하여, 상기 릴(22)의 축 방향으로 이동 가능하게 구성된 상기 지지대(27)를, 상기 릴(22)로부터 풀어내어지는 상기 선재(11)의 상기 릴(22)의 이동 방향에서의 조출 위치가 일정해지도록 이동시키는, 선재 조출 방법.
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