(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
多連のプーリを有するアキュムレータでは、可動側の多連プーリが滑らかに上下動して電線処理装置の測長に伴う電線送りに追従するのが理想である。
【0007】
しかしながら、実際には、多連プーリは滑らかに追従しないので、電線の測長開始時は、電線束側に向かうほどプーリが滑らかに追従せず、可動側の多連プーリが持ち上がって出口側のプーリのみで可動側のプーリの重量を支えるような状態となる。このため、電線を大きな力で引っ張る必要があり、電線や測長ユニットへの過負荷により、品質問題や測長ベルトの早期摩耗を生むという問題がある。
【0008】
さらに、可動側の多連プーリでは、電線がたるむことで発生するプーリ下降時の衝撃負荷により、品質問題や作業性の悪化を生むという問題がある。
【0009】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電線の測長開始時に可動側の多連プーリの急激な持ち上がりを防いで電線に加わる荷重を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の目的を達成するために、この発明では、多連プーリ部の下流側に荷重調整可能な中間プーリ部を設けた。
【0011】
具体的には、第1の発明では、電線束からの電線を下流側の電線処理装置に供給する電線供給装置を前提とし、
上記電線供給装置は、
電線束からの電線を所定の速度で送り出す電線送り部と、
複数の第1多連プーリ及び該複数の第1多連プーリに対して移動可能に支持された複数の第2多連プーリを有し、上記電線送り部からの電線が巻掛けられる多連プーリ部と、
少なくとも1つの第1中間プーリ及び該第1中間プーリに対して移動可能に支持された少なくとも1つの第2中間プーリを有し、上記多連プーリ部から送り出される電線が巻掛けられ、上記電線処理装置に電線を送り出す中間プーリ部と、
上記第2中間プーリを上記第1中間プーリから離れる方向に付勢して上記電線に加わる荷重を調整する中間プーリ付勢部とを備えている。
【0012】
上記の構成によると、電線処理装置が測長を開始したときには、第2中間プーリのみが滑らかに持ち上がって多連プーリ部側の電線が加速する時間を稼ぐことができる。第2中間プーリの上昇に伴って多連プーリ部側の電線の張力が徐々に上がっていくので、第2多連プーリの急激な持ち上がりを防いで、第2多連プーリの質量を複数の電線で支える状態が保たれる。中間プーリ付勢部が、例えば、第2多連プーリの高さが高くなるとその付勢力を強くするようにすることで、第2多連プーリの上昇するタイミングが調整される。
【0013】
第2の発明では、第1の発明において、
上記中間プーリ付勢部は、上記電線に加わる荷重を無段階で又は段階的に調整するように構成されている。
【0014】
上記の構成によると、中間プーリ部に加わる荷重を無段階又は段階的に調整することで、第2多連プーリの急激な持ち上がりを防止しながら、滑らかに電線が繰り出される。
【0015】
第3の発明では、第1又は第2の発明において、
上記中間プーリ付勢部は、エアシリンダよりなり、
上記中間プーリ部に設けたセンサからの第2中間プーリの位置情報により、上記エアシリンダを伸縮制御する制御部をさらに有する。
【0016】
上記の構成によると、制御部が、第2中間プーリの位置を確実に把握して最適なエアシリンダの制御を行うことで、第2多連プーリの急激な持ち上がりを防止しながら、滑らかに電線が繰り出される。
【0017】
第4の発明では、第1又は第2の発明において、
上記第2中間プーリは、揺動可能な揺動アームに回転可能に支持されており、
上記中間プーリ付勢部は、上記揺動アームに一端が連結された弾性部材よりなる。
【0018】
上記の構成によると、揺動アームがその揺動範囲において上下するように揺動されることで、電線に加わる張力を無段階で調整することができる。これにより、第2多連プーリの急激な持ち上がりを防止しながら、滑らかに電線が繰り出される。
【0019】
第5の発明では、電線束からの電線を下流側の電線処理装置に供給する電線供給装置の制御方法において、
複数の第1多連プーリ及び該複数の第1多連プーリに対して移動可能に支持された複数の第2多連プーリを有し、電線送り部からの電線が巻掛けられる多連プーリ部と、少なくとも1つの第1中間プーリ及び該第1中間プーリに対して移動可能に支持された少なくとも1つの第2中間プーリを有し、上記多連プーリ部から送り出される電線が巻掛けられ、上記電線処理装置に電線を送り出す中間プーリ部と、該第2中間プーリを上記第1中間プーリから離れる方向に付勢して上記電線に加わる荷重を調整するエアシリンダとを用意し、
上記電線処理装置の電線の測長に合わせた、上記中間プーリ部に設けたセンサからの第2中間プーリの位置情報により、上記エアシリンダを伸縮制御する。
【0020】
上記の構成によると、第2中間プーリの位置情報に合わせ、エアシリンダの付勢力を調整することで、第2多連プーリの上昇するタイミングが調整される。電線処理装置が測長を開始したときには、第2中間プーリのみが滑らかに持ち上がって多連プーリ部側の電線が加速する時間を稼ぐことができる。第2中間プーリの上昇に伴って多連プーリ部側の電線の張力が徐々に上がっていくので、第2多連プーリの急激な持ち上がりを防いで、第2多連プーリの質量を複数の電線で支える状態が保たれる。
【発明の効果】
【0021】
以上説明したように、本発明によれば、電線の測長開始時に可動側の第2多連プーリの急激な持ち上がりを防いで電線に加わる荷重を低減することができる。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0024】
(実施形態1)
図1及び
図2は本発明の実施形態1の電線供給装置1を示し、この電線供給装置1は、電線束50からの電線51を下流側の電線処理装置60に供給する役割を果たす。電線供給装置1は、電線束50からの電線51を所定の速度で送り出す電線送り部2を備えている。電線送り部2は、例えば、電動モータを備え、電線51の送り速度を高速と低速の2段階に切換可能となっている。電線送り部2の上流側には、ガイドプーリ3が回転可能に支持されている。
【0025】
電線送り部2の下流側には、
図3にも示すように、多連プーリ部4が設けられている。
図3に矢印で電線51の進行方向を示す。多連プーリ部4は、複数の第1多連プーリとしての固定側多連プーリ5及びこれら複数の固定側多連プーリ5に対して移動可能に支持された複数の第2多連プーリとしての可動側多連プーリ6を有し、電線送り部2から送られてくる電線51が巻掛けられている。具体的には、複数の固定側多連プーリ5がスタンド7の上側に設けた多連用固定軸5aに片持ちに回転可能に支持されている。一方、複数の可動側多連プーリ6は、スタンド7に設けた多連用直動ガイド8に上下にスライド移動可能に設けられた多連用可動軸6aに片持ちに回転可能に支持されている。ここで、
図1に示すように、可動側多連プーリ6の下死点からの距離を高さH2とする。本実施形態では、可動側多連プーリ6は、エアシリンダやバネなどで付勢されず自重により下方へ移動するようになっている。
図2に示すように、スタンド7における多連用直動ガイド8近傍の上下には、多連用上死点検知センサ20と多連用下死点検知センサ21とがそれぞれ配置されている。
【0026】
また、スタンド7の下流側には、
図4にも示すように、中間プーリ部10が設けられている。中間プーリ部10は、例えば、3枚の第1中間プーリとしての固定側中間プーリ11と、これら固定側中間プーリ11に対して移動可能に支持された例えば、2枚の第2中間プーリとしての可動側中間プーリ12とを有する。これら固定側中間プーリ11及び可動側中間プーリ12には、多連プーリ部4から送り出される電線51が巻掛けられ、固定側中間プーリ11から電線処理装置60に電線51を送り出すようになっている。例えば、固定側中間プーリ11は、スタンド7の上下中間に固定した中間用固定軸11aに片持ちで回転可能に支持されている。可動側中間プーリ12は、スタンド7の下側に設けた中間用直動ガイド13によって上下にスライド移動可能に支持された中間用可動軸12aに片持ちで回転可能に支持されている。中間用可動軸12aには、中間プーリ付勢部としてのエアシリンダ14のピストンロッド14aが連結されている。
図2に示すように、エアシリンダ14には、図示しないコンプレーサから適宜低圧エア、中圧エア及び高圧エアが供給可能となっている。エアシリンダ14は、可動側中間プーリ12を固定側中間プーリ11から離れる方向に(下方へ)付勢して電線51に加わる荷重を調整可能となっている。ここで、
図1に示すように、可動側中間プーリ12の下死点からの距離を高さH1とする。スタンド7における中間用直動ガイド13近傍の上下には、中間用上死点検知センサ22と中間用下死点検知センサ23とがそれぞれ配置されている。これら中間用上死点検知センサ22と中間用下死点検知センサ23との上下中間位置には、上から順に高圧エア給気オンオフセンサ24及び中圧エア給気オンオフセンサ25が設けられている。
【0027】
詳しくは後述するが、電線供給装置1及び電線処理装置60を制御する制御部26は、多連プーリ部4及び中間プーリ部10に設けた、多連用上死点検知センサ20、多連用下死点検知センサ21、中間用上死点検知センサ22、中間用下死点検知センサ23、高圧エア給気オンオフセンサ24、及び中圧エア給気オンオフセンサ25からの可動側多連プーリ6及び可動側中間プーリ12の位置情報により、電線送り部2の速度とエアシリンダ14の伸縮を適宜制御するように構成されている。
【0028】
次に、本実施形態に係る電線供給装置1の作動について
図2、
図5〜
図7を用いて説明する。
【0029】
まず、ステップS01において、生産を開始する。
【0030】
ステップS02において、初期条件を設定する。具体的には、低圧エアはオフ、中圧エアはオフ、高圧エアはオフ、中間用上死点検知センサ22がオンとする。なお、電線送り部2の制御については、後述する。
【0031】
次いで、ステップS03において、電線処理装置60が測長を開始し、電線51を速度V1で引き寄せる。すると、
図7の中段のH1で示すように可動側中間プーリ12が引き上げられて中間用下死点検知センサ23がオンからオフに切り換わる。
【0032】
ステップS04において、中間用下死点検知センサ23がオンからオフに切り換わったかが判定される。正常にオフに切り換わったときには、ステップS07に進み、切り換わらず、オンのままの場合には、ステップS05において、低圧エアをオフとし、ステップS06で生産を終了する。
【0033】
ステップS07において、制御部26は、低圧エアをオンにして低圧エアをエアシリンダ14に供給する。
図7下段に示すように、エアシリンダ14は、低圧エアを受けて対応する低荷重でピストンロッド14aを押し出すことにより可動側中間プーリ12を押し戻すように付勢する。このように、測長開始時は、可動側中間プーリ12のみが滑らかに持ち上がり、多連プーリ部4側の電線51が加速するまでの時間を稼ぐ。可動側中間プーリ12の上昇に伴って
図7上段に示すように、多連プーリ部4から引き出される電線51の速度V2が徐々に上がり、所定時間経過後に必要な電線51の供給速度となる。多連プーリ部4の電線51を引っ張る張力Tは、可動側中間プーリ12の上昇に伴って徐々に上昇する。このため、可動側多連プーリ6も徐々に上昇して急激な持ち上がりの発生が防止され、可動側多連プーリ6の質量は、複数の電線51で支えられる。
【0034】
さらに電線51が引き寄せられると、可動側中間プーリ12が上昇し、ステップS08において、中圧エア給気オンオフセンサ25が可動側中間プーリ12の移動を検知する。検知した場合には、ステップS09に進み、検知しないときには、ステップS04に戻る。
【0035】
ステップS09において、中圧エア給気オンオフセンサ25の通過方向が判定される。可動側中間プーリ12が下から上へ通過するときには、ステップS10に進んで中圧エアをオンとし、低圧エアをオフとし、エアシリンダ14に中圧エアが送られ、
図7下段に示すように、電線51の張力Tが向上する。このときには、
図7上段に示すように、多連プーリ部4から引き出される電線51の速度V2も大きくなってきているので、電線51の張力Tは急激に高くならない。このため、電線処理装置60は、可動側多連プーリ6の質量を複数の電線51で支える力で滑らかに電線51を引き出すことができる。その後、ステップS12に進む。
【0036】
一方、上から下への通過であれば、大きな力で可動側中間プーリ12を押し戻す必要はないので、ステップS11に進んで、中圧エアがオフで低圧エアがオンのままとする。これにより、エアシリンダ14へは低圧エアが供給され、ステップS08に戻る。
【0037】
さらに電線51が引き寄せられると、可動側中間プーリ12がさらに上昇し、ステップS12において、高圧エア給気オンオフセンサ24が可動側中間プーリ12の移動を検知する。可動側中間プーリ12の移動を検知したときには、ステップS13に進むが、検知しないときには、ステップS09に戻る。
【0038】
ステップS13において、可動側中間プーリ12の通過方向が判定される。可動側中間プーリ12が下から上へ通過するときには、ステップS14に進んで高圧エアをオンとし、エアシリンダ14に高圧エアが送られ、可動側中間プーリ12を押し戻す力がさらに向上する。このときには、
図7上段に示すように、電線処理装置60の電線51の速度V1が最大から徐々に低下する。その後、可動側中間プーリ12の高さH1は、ほぼ最大となる。多連プーリ部4から引き出される電線51の速度V2は、徐々に大きくなる。電線51の張力Tは中圧のときから段階的に最大になる。このように、電線51の張力Tは3段階で上昇し、一度に急激に上がらないので、電線処理装置60は、可動側多連プーリ6の質量を複数の電線51で支える力で滑らかに電線51を引き出すことができる。
図7に示すように、その後、しばらくして電線51の速度V2が最大となり、また低下していく。可動側中間プーリ12の高さH1は、徐々に低下する。
【0039】
次いで、ステップS15に進んで中間用上死点検知センサ22のオンオフが判定される。オンの場合は、可動側中間プーリ12が上昇しすぎなので、制御部は、電線処理装置60を緊急停止する。オフのままの場合には、ステップS13に戻る。
【0040】
一方、ステップS13において、可動側中間プーリ12が、高圧エア給気オンオフセンサ24を上から下への通過と判定したときには、ステップS17に進み、可動側中間プーリ12が中圧エア給気オンオフセンサ25を通過するか判定する。可動側中間プーリ12が中圧エア給気オンオフセンサ25を上から下へ通過すると判定した場合は、大きな力で可動側中間プーリ12を押し戻す必要はないので、ステップS18に進んで、高圧エアをオフとし、低圧エアをオンとし、ステップS07に戻る。これにより、張力Tも低圧時へ低下する。このころ、再び電線処理装置60において測長が繰り返される。
【0041】
次いで、電線送り部2の制御フローについて、わかりやすくするために別途説明する。
【0042】
図6及び
図7に示すように、まず、ステップS21において、生産を開始する。
【0043】
ステップS22において、初期条件を設定する。具体的には、中間用下死点検知センサ23がオンで、多連用下死点検知センサ21をオンとする。電線送り部2は、停止している。
【0044】
次いで、ステップS23において、電線処理装置60が測長を開始し、電線51を速度V1で引き寄せる。すると、
図7の中段のH1で示すように可動側中間プーリ12が引き上げられて中間用下死点検知センサ23がオンからオフに切り換わる。
【0045】
ステップS24において、中間用下死点検知センサ23がオンからオフに切り換わったかが判定される。正常に切り換わったときには、ステップS27に進み、切り換わらなかった場合には、ステップS25において、電線送り部2をオフとし、ステップS26で生産を終了する。
【0046】
ステップS27において、多連用下死点検知センサ21のオンオフが判定される。オンの場合は、ステップS24に戻り、オフの場合は、ステップS28に進む。
【0047】
ステップS28において、電線送り部2がオンとなり速度V3が高速V1となるように駆動される。
【0048】
次いでステップS29において、多連用上死点検知センサ20のオンオフが判定される。オンとなると、上昇しすぎであるので、ステップS30に進んでエラー停止が行われ、電線処理装置60が緊急停止される。オフのままであれば、ステップS31に進む。
【0049】
ステップS31で、再び多連用下死点検知センサ21のオンオフが判定される。オフのままの場合は、ステップS28に戻り、オンの場合は、可動側多連プーリ6が下死点まで戻ってきたので、ステップS32に進む。
【0050】
ステップS32において、電線送り部2は、低速状態に切り換えられ、ステップS24に戻る。
【0051】
したがって、本実施形態に係る電線供給装置1によると、電線51の測長開始時に可動側多連プーリ6の急激な持ち上がりを防いで電線51に加わる荷重を低減することができる。
【0052】
(実施形態2)
図8及び
図9は本発明の実施形態2を示し、中間プーリ部10の荷重調整が2段階で行われている点が上記実施形態1と異なる。なお、以下の各実施形態では、
図1〜
図7と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【0053】
本実施形態では、
図8に示すように、中間用上死点検知センサ22と中間用下死点検知センサ23との上下中間位置には、高圧エア給気オンオフセンサ24のみが設けられ、中圧エア給気オンオフセンサ25は設けられていない。エアシリンダ14には、図示しないコンプレーサから適宜低圧エア及び高圧エアのみが供給可能となっている。
【0054】
次に、本実施形態に係る電線供給装置1の作動について相違点についてのみ説明する。
【0055】
すなわち、本実施形態では、2段階調整のみ行うので、単純に実施形態1の中間エアに関するフローが省略されている。具体的には、
図9に示すように、ステップS08〜S11のフローが省略されている。ステップS12において、高圧エア給気オンオフセンサ24を通過しない場合には、ステップS04に戻ればよい。そして、ステップS14では、低圧エアがオフに、ステップS17では、低圧エアがオンになるようにすればよい。
【0056】
電線送り部2の制御は、実施形態1の
図6と同様であり、電線51の張力Tは、
図7の下段のように3段階ではなく、2段階で上昇する。
【0057】
したがって、本実施形態に係る電線供給装置1では、上記実施形態1に比べて簡単な構成ではあるが、電線51の測長開始時に可動側多連プーリ6の急激な持ち上がりを防いで電線51に加わる荷重を低減することができる。
【0058】
(実施形態3)
図10及び
図11は本発明の実施形態3に係る電線供給装置101を示し、特に中間プーリ付勢部が弾性部材で構成されている点が上記実施形態1及び2と異なる。
【0059】
すなわち、上記各実施形態では、中間プーリ付勢部をエアシリンダ14で構成したが、本実施形態では、弾性部材としての引っ張りコイルバネ114で構成されている。
【0060】
固定側中間プーリ11は、上記各実施形態と同様にスタンド7に固定されている。可動側中間プーリ12は、スタンド7に揺動可能に支持された揺動アーム113の先端に回転可能に支持されている。この揺動アーム113の中間に上記引っ張りコイルバネ114の一端が連結され、他端がスタンド7に連結されている。
【0061】
揺動アーム113の揺動範囲は、スタンド7に設けた下死点ストッパ115及び上死点ストッパ116で規制されている。下死点ストッパ115に合わせて中間用下死点検知センサ123が設けられ、上死点ストッパ116に合わせて中間用上死点検知センサ122が設けられている。
【0062】
以上のように構成することにより、本実施形態では、可動側中間プーリ12が上昇するにつれて下方への付勢力が強くなるようになっている。
【0063】
次いで、可動側中間プーリ12の制御について簡単に説明すると、まず、
図11に示すように、ステップS101において、生産を開始する。
【0064】
ステップS102において、初期条件を設定する。具体的には、中間用下死点検知センサ123をオンとする。なお、電線送り部2の制御については、上記各実施形態と同様である。
【0065】
次いで、ステップS103において、電線処理装置60が測長を開始し、電線51を速度V1で引き寄せる。すると、
図10に仮想線で示すように可動側中間プーリ12が揺動しながら上方へ引き上げられて中間用下死点検知センサ23がオンからオフに切り換わる。
【0066】
ステップS104において、中間用下死点検知センサ123がオンからオフに切り換わったかが判定される。正常にオフに切り換わったときには、ステップS106に進み、切り換わらずにオンのままの場合には、ステップS105において、生産を終了する。
【0067】
一方、ステップS106において、中間用上死点検知センサ122が揺動アーム113を検知すると、可動側中間プーリ12が上昇しすぎであるので、ステップS107において、エラー停止する。
【0068】
このように揺動アーム113がその揺動範囲において上下するように揺動されることで、電線51に加わる張力Tを無段階で調整することができる。
【0069】
なお、弾性部材として、引っ張りコイルバネ114ではなく、ねじりコイルバネ、ゴム等を用いてもよい。
【0070】
(その他の実施形態)
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【0071】
すなわち、固定側中間プーリ11及び可動側中間プーリ12の枚数は特に制限されず、また、中間プーリ部10と同等のプーリ部をさらに下流側に追加で設けてもよい。
【0072】
上記実施形態では、固定側多連プーリ5、可動側多連プーリ6、固定側中間プーリ11及び可動側中間プーリ12は、片持ち支持としているが、両持ち支持としてもよい。
【0073】
上記各実施形態では、中間プーリ付勢部をエアシリンダ14で構成したが、電空レギュレータを用いて電気信号でエアの圧力を無段階調整するようにしてもよい。この方法であれば、装置構成を上記各実施形態から殆ど変えることなく実現可能である。
【0074】
上記各実施形態では、第1多連プーリとして固定側多連プーリ5としているが、多連用固定軸5aは必ずしも固定されている必要はなく、多少上下に移動してもよい。同様に、第1中間プーリとして固定側中間プーリ11としているが、中間用固定軸11aは、必ずしも固定されている必要はなく、多少上下に移動してもよい。
【0075】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。