(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記リールを傾斜させて、前記リールの位置を、前記フック部の延長方向よりも前記コアの軸方向内側に位置させることを特徴とする請求項1に記載のケーブルビードの製造方法。
円環状のコアの一方の側と他方の側に設置され、ワイヤーが巻付けられたリールを前記コアにおける一方の側と他方の側において交互に把持しながら前記コアの内外側に旋回動作させるリール旋回手段と、前記コアをリールの旋回動作に連動して周方向に回転させるコア回転手段と、前記リール旋回手段の把持・旋回動作と前記コア回転手段のコア回転動作とを制御する制御手段とを備え、前記ワイヤーを前記コアの外周に螺旋状に巻付けるケーブルビードの製造装置であって、
前記制御手段は、
前記ワイヤーのフック状に折り曲げられた部位であるフック部が前記ワイヤーの巻付け位置に近づいた時に、前記コアの作る平面と前記リールの旋回する平面とに垂直な平面内において、前記リールから引き出されるワイヤーの延長方向が前記フック部の延長方向よりも前記コア側になるように、前記リールを移動もしくは傾斜させるように前記リール旋回手段を制御することを特徴とするケーブルビードの製造装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、ワイヤーをリールに巻付ける際には、特許文献1に示すように、ワイヤーの先端部をフック状に折り曲げてコアに取付けた後、図示しないリールからワイヤーを巻出してコアに巻付けるが、巻付け中に、前記折り曲げられた部位であるフック部とワイヤーとが干渉する可能性がある。
フック部はコアが間欠的に回転するため、ケーブルビードの巻き線中にはコアが回転する度に位置を変えるが、フック部とワイヤーとが干渉する位置は、リールがコアから引き出される位置である。
このとき、ワイヤーがフック部を覆った状態でリールを引き出すと、巻付けるワイヤーがフック部と重なって巻付けられてしまうため、ワイヤーの巻乱れが発生する。
【0005】
本発明は、リールをコアの内外を一方向に旋回動作させながらコアを周方向に回転させてワイヤーをコアの外周に螺旋状に巻付ける際に発生する、フック部とワイヤーとの干渉を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、リールに設けられたワイヤーガイドから引き出されるワイヤーがフック部の延長方向よりも外側(コアと反対側)を通過するときにはフック部とワイヤーとが干渉するが、フック部の延長方向よりも内側(コア側)を通過するときにはフック部とワイヤーとが干渉しないことを見出し本発明に到ったものである。
すなわち、本願発明は、円環状のコアに対して、ワイヤーが巻付けられたリールを前記コアにおける一方の側と他方の側において交互に把持しながら前記コアの内外を一方向に旋回動作させ、前記コアをリールの旋回動作に連動して周方向に回転させながら前記ワイヤーを前記コアの外周に螺旋状に巻付けるケーブルビードの製造方法であって、前記ワイヤーの先端部をフック状に折り曲げて前記コアに取付ける取付工程と、前記リールからワイヤーを巻出して前記
コアに巻付ける巻付工程とを備え、前記巻付工程では、前記ワイヤーのフック状に折り曲げられた部位であるフック部がワイヤーの巻付け位置に近づいた時に、前記リールの位置を、前記フック部の延長方向よりも前記コアの軸方向内側に位置させることを特徴とする。
これにより、巻付けるワイヤーがフック部を覆うように重なることがないので、ワイヤーの巻き乱れを確実に低減することができる。
【0007】
また、本願発明は、前記リールを傾斜させて、前記リールの位置を、前記フック部の延長方向よりも前記コアの軸方向内側に位置させることを特徴とする。
これにより、リールを傾けるという簡単な操作で、巻付けるワイヤーをフック部の延長方向よりも内側(コア側)を通過させることができる。
【0008】
また、本願発明は、円環状のコアの一方の側と他方の側に設置され、ワイヤーが巻付けられたリールを前記コアにおける一方の側と他方の側において交互に把持しながら前記コアの内外側に旋回動作させるリール旋回手段と、前記コアをリールの旋回動作に連動して周方向に回転させるコア回転手段と、前記リール旋回手段の把持・旋回動作と前記コア回転手段のコア回転動作とを制御する制御手段とを備え、前記ワイヤーを前記コアの外周に螺旋状に巻付けるケーブルビードの製造装置であって、前記制御手段は、前記ワイヤーのフック状に折り曲げられた部位であるフック部が前記ワイヤーの巻付け位置に近づいた時に、前記コアの作る平面と前記リールの旋回する平面とに垂直な平面内において、前記リールから引き出されるワイヤーの延長方向が前記フック部の延長方向よりも前記コア側になるように、前記リールを移動もしくは傾斜させるように前記リール旋回手段を制御することを特徴とする。
このような構成を採ることにより、ワイヤーの巻き乱れを確実に低減することのできるケーブルビードの製造装置を得ることができる。
【0009】
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0012】
図1は、ケーブルビードの製造装置10の構成を示す側面図、
図2は正面図である。
ケーブルビードの製造装置10は、ワイヤー1が巻付けられたリール2を把持して旋回させるリール旋回手段20と、円環状のコア(以下、コアという)3を保持するとともに、コア3を回転移動させたり並進移動させたりするコア移動手段30と、ワイヤー1のコア3への巻付け位置を検出する巻付け位置検出手段40と、コア3の回転・移動、及び、リール旋回手段20によるリール2の旋回動作を制御する図示しない制御手段とを備え、リール2をコア3の内外に旋回させるとともにコア3を回転させて、リール2から引き出されたワイヤー1をコア3の外周に螺旋状に巻付ける。
【0013】
リール旋回手段20は、基台21と、把持手段26が設けられた第1及び第2の腕部22R,22Lとを備え、リール2を把持して旋回させる。なお、リール2の構成については後述する。
図3を参照して、リール旋回手段20の詳細について説明する。
以下、リール旋回手段20のコア移動手段30側を前側とし、リール旋回手段20側から見たときのコア3の輪の右側を右側、左側を左側とする。
リール旋回手段20の第1の腕部22Rは、固定部である基台21の右側に取り付けられ、基台21の左側には第2の腕部22Lが取付けられる。すなわち、コア3の右側には第1の腕部22Rが左側には第2の腕部22Lが配置される。なお、第1の腕部22Rと第2の腕部22Lとを別々の基台に取付けてもよい。
第1及び第2の腕部22R,22Lは、それぞれ、基台21に対して回転可能に連結された第1の可動部材23と、第1の可動部材23に対して回転可能に連結された第2の可動部材24と、第2の可動部材24に対して回転可能に連結された第3の可動部材25と、第3の可動部材25における第2の可動部材24とは反対側に設けられてリール2を把持する把持手段26とを備える。
【0014】
第1の可動部材23の一端は、水平回転機構27aと垂直回転機構27a’とを介して基台21に取付けられている。水平回転機構27aは第1の可動部材23を基台21に対して水平面内(垂直回転機構27a’を作動させた状態では、基台21と第1の可動部材23との作る面内)で回転させ、垂直回転機構27a’は第1の可動部材23を基台21に対して鉛直面内で回転させるものである。
これら水平及び垂直回転機構27a,27a’としては、ステッピングモータやACサーボモータなどを用いることができる。このとき、モータ本体を基台21に取付け、モータの出力軸を第1の可動部材23に取付けるなどしてモータを回転制御すれば、基台21と第1の可動部材23との成す角度を任意の角度に変更することができる。
第2の可動部材24は第1の可動部材23に水平回転機構27a及び垂直回転機構27a’と同様の水平回転機構27b及び垂直回転機構27b’とを介して取付けられる。
第3の可動部材25は第2の可動部材24に水平回転機構27a及び垂直回転機構27a’と同様の水平回転機構27c及び垂直回転機構27c’とを介して取付けられる。
また、第3の可動部材25は、把持手段26を第3の可動部材25に対して鉛直面内で回転させるための把持手段回転機構27dを備える。
このように、第1〜第3の可動部材23〜25にそれぞれ回転機構を設けることにより、リール2を任意の平面内で旋回運動させることができる。また、把持手段回転機構27dにより、リール2を把持する角度を変更することができる。すなわち、リール2を鉛直面に対して傾けて把持することができる。
【0015】
次に、リール2と把持手段26について、
図4を参照して説明する。
リール2は、リール本体2aと、軸部材2bと、カバー部材2cと、ワイヤーガイド2dとを備える。
リール本体2aは、ワイヤー1を収納するワイヤー収納部2a1と、軸部材2bに回転可能に取付けられる内側円筒部2a2と、ワイヤー収納部2a1と内側円筒部2a2と連結する複数のスポーク2a3とを備える。
軸部材2bはリール2の中心軸に設けられる円筒状の部材で、第1の腕部22R側の上,下と第2の腕部22L側の上,下とには係合凹部としての上面視四角形の貫通孔2bhがそれぞれ形成されている。
カバー部材2cは、軸部材2bの一方の端部に取付けられる中空円板状のカバーフランジ2c1と、カバーフランジ2c1の径方向外側に取付けられてワイヤー収納部2a1の径方向外側を覆う円弧状のリールカバー2c2とを備える。
ワイヤーガイド2dは、ワイヤー収納部2a1から引き出されたワイヤー1をリール2の外部に案内するための案内孔2dhが設けられた板状の部材で、リールカバー2c2の内周側に取付けられる。本例では、ワイヤー1が通過する案内孔2dhの周囲に3個のベアリングを正三角形状に配置することで、ワイヤー1の位置決めを精度良く行うようにしている。
【0016】
第1及び第2の腕部22R,22Lにそれぞれ設けられる把持手段26は、案内部材261と、バネ部材26sにより連結される一対の係合部材26p,26qと、バネ部材26sと、回転手段262と、移動手段263とを備える。
案内部材261は、内部に係合部材26p,26qと回転手段262とを収納する先端側が肉厚な中空円筒状の部材で、リール2側の上下には後述する係合凸部26nを案内部材261の外側に突出させるための孔26hが設けられている。
係合部材26pは、
図4の紙面に垂直な方向である前後方向からみた時の形状がくの字状の回転片26mと、回転片26mのリール2側である先端側から上側に突出するように設けられた係合凸部26nとを備え、ピン部材等により、案内部材261に回転自在に取り付けられる。
回転手段262は、例えば、係合部材26pと係合部材26pとに当接して回転片26mの回転角度を規制するカムフォロア262aと、このカムフォロア262aをリール2の軸線方向にスライドさせるスライド手段262bとを備える。スライド手段262bとしては、シリンダ装置などの周知のスライド手段を用いることができる。
移動手段263は、固定台263aと、移動台263bと、固定台263aと移動台263bをリール2の軸線方向に沿って移動させる移動機構とを備える。移動機構としては、ボールネジを用いたものや、ラックピニオン機構などの周知のスライド機構を用いることができる。
【0017】
コア移動手段30は、駆動ロール31と、押さえロール32と、補助ロール33と、駆動装置34と、コア設置台35と、コアスライド手段36と、基台37とを備える。
駆動ロール31と押さえロール32と補助ロール33と駆動装置34とによりコア回転手段を構成する。なお、符号38は基台37の脚部である。
本例では、駆動ロール31と補助ロール33とを水平面内に配置し、この駆動ロール31と補助ロール33とによりコア3を立てた状態、すなわち、コア3の輪の作る面であるコア面が鉛直面内にあるように、コア3を下側から支持する。押さえロール32はコア3を上側から押さえるように、コア3の上側に設置される。
【0018】
コア回転手段を構成する駆動ロール31、押さえロール32、補助ロール33、及び、駆動装置34は、
図1に示すように、コア設置台35上に設置される。詳細には、コア設置台35のリール旋回手段20側に補助ロール33が設置され、リール旋回手段20とは反対側に駆動ロール31と駆動装置34とが設置される。
本例では、駆動ロール31と補助ロール33との間隔をコア3の直径よりも狭く設置することで、コア3を当該コアの中心よりも下側から支持するようにしている。
駆動装置34は、例えば、変速機付きのモータから構成される。このモータの出力軸と駆動ロール31の回転軸とを、例えば、伝動ベルト34bにより連結して駆動ロール31を回転させることで、コア3を周方向に回転させることができる。
押さえロール32は、駆動装置34のリール旋回手段20側とは反対側に立設された押さえロール設置台352kに設置される。押さえロール設置台352kは垂直片352pと、この垂直片352pのコア3側の側面に設けられた昇降手段352qと、昇降手段352qに取付けられてコア3側に突出する水平片352rとを備えており、この水平片352rのコア3側の端部に押さえロール32が取り付けられる。
【0019】
コアスライド手段36は、基台37上に設置され水平面内においてコア3の軸線方向と垂直な方向に延長するガイドレール361と、ロール設置台352kに取付けられてガイドレール361に沿ってスライドするガイド部材362と、ガイド部材362をスライドさせてロール設置台352kを前後方向にスライドさせるスライド機構363とを備える。
スライド機構としては、ボールネジを用いたものや、ラックピニオン機構などの周知のスライド機構を用いることができる。ボールネジを用いた場合には、ボールネジの雄ネジ363aの一端を基台37のリール旋回手段20側に取付けた固定板363bに固定し、他端を基台37のリール旋回手段20側とは反対側に設置したモータ363cに取付けるとともに、図示しない雌ネジをガイド部材362に固定する構成とすればよい。
【0020】
巻付け位置検出手段40は、
図1及び
図2に示すように、巻付け位置を撮影する撮影手段としてのCCDカメラ41と、巻付け位置近傍を照明する照明装置としてのLED照明42と、撮影された映像を画像処理して、ワイヤー1がコア3から引き出される位置を特定する画像処理手段とを備えた画像処理手段(図示せず)とを備える。
CCDカメラ41は、基台37の右側に立設されたカメラ支持部材37a上に設置され、LED照明42は、基台37の左側に立設された照明支持部材37b上に設置される。
【0021】
次に、ケーブルビードの製造方法について説明する。
ケーブルビードは例えばS巻のワイヤー層とZ巻のワイヤー層を交互に積層して形成される。以下、S巻の場合の巻付け動作について説明する。
まず、コア3を駆動ロール31と補助ロール33との上に搭載した後、押さえロール32を下降させて、コア3の上部に当接させることでコア3を3つのロール31〜33により鉛直面内に平行になるように保持する。
図5(a)に示すように、リール旋回手段20のコア3の左側に位置する第2の腕部22Lの把持手段26により、リール2を左側から把持した後、ワイヤー1の先端部をコア3に取付け、リール2からワイヤー1を巻出す。なお、ワイヤー1の先端部をコア3に取付け、リール2からワイヤー1を巻出した後、把持手段26により、リール2を把持するようにしてもよい。
【0022】
リール2を把持する際には、
図6(a)に示すように、把持手段26の案内部材261の先端を、リール2の軸部材2bの内部に挿入する。案内部材261を軸部材2bの内部に更に挿入すると、
図6(b)〜(c)に示すように、係合部材26p,26qの回転片26mはリール2の軸線方向に回転しながら軸部材2bの内部に押し込まれる。
案内部材261を更に軸部材2bの内部に挿入すると、
図6(d)に示すように、係合部材26p,26qは、把持手段26は、係合凸部26nの先端が軸部材2bの内壁に当接した状態で軸部材2bの内部に進入する。
そして、
図6(e),(f)に示すように、係合凸部26nがリール2の軸部材2bに設けられた貫通孔2bhの位置に達した段階で、回転片26mはリール2の貫通孔2b側に回転しながら係合凸部26nと貫通孔2bhとが係合するので、リール2を、コア3の左側において、リール旋回手段20の第2の腕部22Lで把持することができる。
【0023】
次に、
図5(b)に示すように、第1の腕部22Rの各回転機構27a〜27cを用いて第1の可動部材23、第2の可動部材24、及び、第3の可動部材25の延長方向を変更して第2の腕部22Lを縮めるようにすることで、リール2をコア3の右側にて旋回させてコア3の内側から外側に移動させる。
ワイヤー1はコア3に固定されているのでリール2からワイヤー1が引き出される。このとき、コアスライド手段36のスライド機構363を稼働させてコア3をリール旋回手段20とは反対側、すなわち、リール2から遠ざかる方向に移動させるようにすれば、リール2のコア3に対する相対液な移動速度が速くなるので、ワイヤー1の引き出し速度を速くすることができる。
なお、コア3は、リール旋回手段20がリール2を引き出すとき、すなわち、リール2をコア3の内側から外側に移動させるときには停止状態にある。
【0024】
リール2が旋回してコア3の左外側に到達した段階で、リール2を把持する側を変更する。
具体的には、右側に位置する第1の腕部22Rの把持手段26を、リール2の軸部材2bの内部に挿入し、係合凸部26nと貫通孔2bhとを係合させるとともに、左側に位置する第2の腕部22Lの把持手段26の係合部材26p,26qの係合凸部26nと貫通孔2bhとの係合を解除して第2の腕部22Lの把持手段26をリール2の軸部材2bから引き抜く。
これにより、
図5(c)に示すように、リール2を左から右に持ち替えることができる。この持ち替え位置ではリール2がコア3の外側の最も離れた位置に位置するので、この位置を以下、リールの最外側という。
【0025】
次に、第1の腕部22Rの各回転機構27a〜27cを用いて第1の可動部材23、第2の可動部材24、及び、第3の可動部材25の延長方向を変更して第1の腕部22Rを延ばすようにする。これにより、
図5(d)に示すように、リール2をコア3の右側にて旋回させて押し出す(コア3の外側から内側に移動させる)とともに、リール2の移動に同期して駆動装置34を稼働させて駆動ロール31を回転させ、コア3を周方向に回転させる。これにより、ワイヤー1はコア3の左側から右側に移動するとともにコア3も回転するので、ワイヤー1をコア3の外周に巻付けることができる。
このとき、コアスライド手段36のスライド機構363を稼働させてガイド部材352をリール旋回手段20側、すなわち、リール2に近づく方向(前回とは逆に、リールの最内側位置から最外側位置方向)に移動させるようにすれば、リール2のコア3に対する相対速度が速くなるので、ワイヤー1の巻付け速度が速くなる。
【0026】
次に、リール2が旋回してコア3の右側の最内位置に到達した段階で、リール2を把持する側を変更する。リール2を把持する側を変更する動作については、前述した通りである。把持する側が右側から左側に変更された段階でリール2は初期位置に戻るとともに、コア3の外周にはワイヤー1が一巻きされる。
このような操作を繰り返してコア3にリールを巻付けていくことで、ワイヤー1をコア3の外周に螺旋状に巻付けることができる。
なお、Z巻の巻付けの場合は、始めに第1の腕部22Rでリール2を把持し、ワイヤー1をコア3の右側に引き出すようにすればよい。
【0027】
ところで、前記の通常動作においては、
図7(a)に示すように、リール2の引き出し前には、リール2は側面が垂直な状態にあるが、
図7(b)に示すように、リール2を引き出すときには、リール側面が垂直な状態から徐々に傾ける。その後、リール2を引き出しながら、リール側面の傾きを徐々に小さくして、引き出し後には、
図7(c)に示すように、リール2は側面が垂直な状態に戻るようにしている。
リール2は側面が垂直な状態にあると、リール2を引き出すとき、
図7(a)の拡大図に示すように、ワイヤー1は、同図の一点鎖線で示すフック部1zの延長方向よりも外側(コア3とは反対側)を通過するので、フック部1zとワイヤー1とが干渉してしまう。
【0028】
前述したように、コア3は、リール旋回手段20がリール2を引き出すときには停止状態にあり、リール2を押し出すときには回転する、すなわち、コア3は間欠的に回転するため、ケーブルビードの巻き線中、コア3が回転する度にフック部1zの位置が変化する。
ワイヤー1とフック部1zとの干渉は、特に、巻付けの後半において、コア3が1周回転するうちに、1回発生する。例えば、コア3にワイヤー1を1周あたり5回巻付けると、干渉は5巻きに1回発生することになるので、
図7に示した通常動作では、最後まで1つの層を巻付け完了することは困難である。
【0029】
これに対して、本例では、
図8(a)に示すように、リール2の引き出し前に、リール2を側面を垂直な状態から傾ける、すなわち、コア3の作る平面とリール2の旋回する平面とに垂直な平面内において、リール2から引き出されるワイヤー1の延長方向がフック部1zの延長方向よりもコア3側になるようにリール2を傾けた後、
図8(b)に示すように、リール2の側面を傾けたままリール2を引き出し、その後、リール側面の傾きを徐々に小さくして、引き出し後には、
図8(c)に示すように、リール2の側面が垂直な状態に戻るようにしている。
リール2の引き出し前にリール2の側面を垂直な状態から傾ける際には、リール2を把持している方の腕部(ここでは、第1の腕部22R)の把持手段26を、把持手段回転機構27dにより、第3の可動部材25に対して鉛直面内で回転させればよい。
これにより、
図8(a)の拡大図に示すように、巻付けるワイヤー1が、巻付けるワイヤー1がフック部1zの延長方向よりも内側(コア側)を通過するので、フック部1zとワイヤー1とが干渉することを防ぐことができるので、最後まで1つの層を巻付け完了することができる。
【0030】
このように、本実施の形態では、円環状のコア3に対して、ワイヤー1が巻付けられたリール2を交互に把持しながらコア3の内外を一方向に旋回動作させて、コア3をリール2の旋回動作に連動して周方向に回転させながらワイヤー1をコアの外周に螺旋状に巻付ける際に、ワイヤー1の先端部をフック状に折り曲げたフック部1zが、ワイヤー1の巻付け位置に近づいた時に、リール2の側面を垂直な状態から傾けて、ワイヤー1をフック部1zの延長方向よりもコア3側を通過させるようにしたので、ワイヤー1の巻乱れのないケーブルビードを安定して製造することができる。
【0031】
なお、前記実施の形態では、リール2の引き出し前に、リール2の側面を垂直な状態から傾けたが、水平回転機構27a〜27cを用いて第1の可動部材23、第2の可動部材24、及び、第3の可動部材25の方向を変更することで、リール2の側面が垂直な状態でリール2をコア3側に近づけるようにしても、巻付けるワイヤー1を、フック部1zの延長方向よりも内側を通過させることができる。
あるいは、リール2の側面を垂直な状態から傾けるとともに、リール2をコア3側に近づけるようにしてもよい。この場合、操作は複雑になるが、リール2の傾き角を小さくできるとい利点がある。
【0032】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。