特開 2022-32082 線材搬送装置及び線材搬送方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022032082

(43)【公開日】2022-02-25

(54)【発明の名称】線材搬送装置及び線材搬送方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 27/06 20060101AFI20220217BHJP

【ＦＩ】

B24B27/06 R

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020135547

(22)【出願日】2020-08-11

(71)【出願人】

【識別番号】000227537

【氏名又は名称】ＮＩＴＴＯＫＵ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121234

【弁理士】

【氏名又は名称】早川 利明

(72)【発明者】

【氏名】白木 太一郎

(72)【発明者】

【氏名】日下田 裕司

【テーマコード（参考）】

3C158

【Ｆターム（参考）】

3C158AA05

3C158AA11

3C158AA14

3C158AA16

3C158AC02

3C158BA02

3C158BA09

3C158BC02

3C158CB01

3C158DA03

(57)【要約】

【課題】 線材に与えられた張力の変動を防止するとともに、複数のプーリにより引き回されている線材の張力を部分的に均一にする。
【解決手段】線材搬送装置１０は、線材１１を操出す線材供給部と、操出された線材１１を回収する線材回収部と、線材供給部と線材回収部の間の線材１１を引き回す複数のプーリ５１とを備える。一又は二以上のプーリ５１が導電性非磁性体から成り、導電性非磁性体から成るプーリ５１に対向して永久磁石５４が同軸に回転可能に設けられ、永久磁石５４を回転させる回転手段５６，５７が設けられる。複数のプーリ５１の全てが導電性非磁性体から成り、線材１１が交互に掛け回される様に複数のプーリ５１が配置され、回転手段が奇数番目のプーリ５１にそれぞれ対向する永久磁石５４を回転させる奇数番用モータ５６と偶数番目のプーリ５１にそれぞれ対向する永久磁石５４を回転させる偶数番用モータ５７とを有することが好ましい。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

線材(11)を操出す線材供給部(20)と、操出された前記線材(11)を回収する線材回収部(120)と、前記線材供給部(20)と前記線材回収部(120)の間の前記線材(11)を引き回す複数のプーリ(51)とを備えた線材搬送装置において、
一又は二以上の前記プーリ(51)が導電性非磁性体から成り、
導電性非磁性体から成る前記プーリ(51)に対向して永久磁石(54)が同軸に回転可能に設けられ、
前記永久磁石(54)を回転させる回転手段(56,57)が設けられた
ことを特徴とする線材搬送装置。

【請求項2】

複数のプーリ(51)の全てが導電性非磁性体から成り、
線材(11)が交互に掛け回される様に前記複数のプーリ(51)が配置され、
回転手段が奇数番目のプーリ(51)にそれぞれ対向する永久磁石(54)を回転させる奇数番用モータ(56)と偶数番目のプーリ(51)にそれぞれ対向する永久磁石(54)を回転させる偶数番用モータ(57)とを有する
ことを特徴とする請求項１記載の線材搬送装置。

【請求項3】

単一の奇数番用モータ(56)が奇数番目の導電性非磁性体プーリ(51)にそれぞれ対向する複数の永久磁石(54)の全てを回転させ、
単一の偶数番用モータ(57)が偶数番目の導電性非磁性体プーリ(51)にそれぞれ対向する複数の永久磁石(54)の全てを回転させるように構成された
ことを特徴とする請求項２記載の線材搬送装置。

【請求項4】

奇数番目のプーリ(51)が単一の奇数番用支軸(58)に枢支され、前記奇数番目のプーリ(51)に対向する永久磁石(54)が前記奇数番用支軸(58)に取付けられ、奇数番用モータ(56)が前記奇数番用支軸(58)を回転させるように構成され、
偶数番目のプーリ(51)が単一の偶数番用支軸(59)に枢支され、前記偶数番目のプーリ(51)に対向する永久磁石(54)が前記偶数番用支軸(59)に取付けられ、奇数番用モータ(57)が前記奇数番用支軸(59)を回転させるように構成された
ことを特徴とする請求項３記載の線材搬送装置。

【請求項5】

線材供給部(20)から操出された線材(11)を複数のプーリ(51)に掛け回して搬送させた後に線材回収部(120)に回収させる線材搬送方法において、
複数のプーリ(51)の一又は二以上を導電性非磁性体とし、
少なくとも前記線材(11)の搬送中に前記導電性非磁性体プーリ(51)に対向させた永久磁石(54)を回転させて前記導電性非磁性体プーリ(51)を連れ回す
ことを特徴とする線材搬送方法。

【請求項6】

複数のプーリ(51)の全てを導電性非磁性体とし、
前記複数のプーリ(51)に線材(11)を交互に掛け回し、
奇数番目の前記導電性非磁性体プーリ(51)に対向する永久磁石(54)の回転速度と偶数番目の導電性非磁性体プーリ(51)に対向する永久磁石(54)の回転速度を異ならせ、
奇数番目の前記導電性非磁性体プーリ(51)を通過した線材(11)に加えられる負荷を偶数番目の前記導電性非磁性体プーリ(51)を通過させる際に減じる
ことを特徴とする請求項５記載の線材搬送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、線材を処理するために、又はその線材を用いて他の部材の処理を行うためにその線材を搬送させる線材搬送装置及び線材搬送方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、ダイヤモンド等の砥粒を電着や樹脂によって線材に固定した固定砥粒線材を走行させ、その線材をワークに接触させてそのワークを切断する線材搬送装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この線材搬送装置では、線材供給部から線材を操出し、その線材を線材回収部において巻き取るようにしており、その間を移動する線材をワークに接触させて切断するように構成される。

【0003】

ここで、線材供給部と線材回収部の間を移動する一本の線材は、複数のプーリに掛け回されて、処理に必要なように引き回される。例えば、線材をワークに接触させて切断するような場合、複数のプーリに線材を掛け回して並列状で同一方向に走行するよう引き回し、このように引き回されて形成された複数の線材からなる切断部にワークを押し当てることにより、そのワークを多数の薄片に同時に切断加工し得るとしている。

【0004】

一方、このような線材搬送装置は、搬送する線材自体を処理する場合にも用いられる。そして、例えば銅線のように比較的軟らかい材料から成る線材を処理するために、その線材を搬送する場合には、搬送される線材の延びを防止するために、線材に低い張力を加えた状態で搬送するようなことが求められる。

【0005】

このような線材搬送装置において、線材に低い張力を加える場合、線材が掛け回されるプーリにはグリスを抜いたベアリングを使用し、そのプーリの回転抵抗を最小限に抑えるようなことが行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００３－８９０１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、プーリの回転抵抗を最小限に抑えたとしても、プーリを支持するベアリングによる抵抗がゼロになるようなことはなく、プーリが増えるほど、そのプーリに掛け回されて搬送される線材の張力は複数のプーリを通過する毎に徐々に増加してしまう不具合があった。

【0008】

また、プーリの慣性モーメントによりそのプーリに掛け回されて搬送される線材の搬送速度を加速する場合には、直ちにプーリの回転速度が増加することは無く、線材の張力が大幅に増加する不具合があり、逆に、そのプーリに掛け回されて搬送される線材の搬送速度を減速させる場合には、プーリの慣性モーメントによりプーリの回転速度が線材の減速速度に追従出来ずに、そこに掛け回されている線材が緩んでプーリから外れてしまうような不具合もある。

【0009】

ここで、線材の張力が低くない通常の張力の場合は、プーリの回転をモータで制御することにより、線材の加速及び減速時にそのプーリの回転を線材の加速又は減速に追従させることが考えられる。

【0010】

けれども、モータの制御が比較的煩雑で、プーリの回転をモータで直接制御しても、プーリの回転を線材の加速又は減速に完全に一致させることは困難であり、線材に加えられた張力の変動を完全にゼロにすることは不可能であった。

【0011】

このため、線材に加えられる張力が極めて低い、例えば、１ｇ以下の張力を線材に加えているような場合、そのような線材に加えられた張力に変動が生じると、その線材に伸びが生じ、時に切断が生じるような不具合があった。

【0012】

本発明の目的は、線材に与えられた張力の変動を防止し得る線材搬送装置及び線材搬送方法を提供することにある。

【0013】

本発明の別の目的は、複数のプーリにより引き回されている線材の張力を部分的に均一にし得る線材搬送装置及び線材搬送方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明は、線材を操出す線材供給部と、操出された線材を回収する線材回収部と、線材供給部と線材回収部の間の線材を引き回す複数のプーリとを備えた線材搬送装置の改良である。

【0015】

その特徴ある構成は、一又は二以上のプーリが導電性非磁性体から成り、導電性非磁性体から成るプーリに対向して永久磁石が同軸に回転可能に設けられ、永久磁石を回転させる回転手段が設けられたところにある。

【0016】

複数のプーリの全てが導電性非磁性体から成る場合、線材が交互に掛け回される様に複数のプーリが配置され、回転手段が奇数番目のプーリにそれぞれ対向する永久磁石を回転させる奇数番用モータと偶数番目のプーリにそれぞれ対向する永久磁石を回転させる偶数番用モータとを有することが好ましい。

【0017】

また、単一の奇数番用モータが奇数番目の導電性非磁性体プーリにそれぞれ対向する複数の永久磁石の全てを回転させ、単一の偶数番用モータが偶数番目の導電性非磁性体プーリにそれぞれ対向する複数の永久磁石の全てを回転させるように構成されたことが好ましく、奇数番目のプーリが単一の奇数番用支軸に枢支され、奇数番目のプーリに対向する永久磁石が奇数番用支軸に取付けられ、奇数番用モータが奇数番用支軸を回転させるように構成され、偶数番目のプーリが単一の偶数番用支軸に枢支され、偶数番目のプーリに対向する永久磁石が偶数番用支軸に取付けられ、奇数番用モータが奇数番用支軸を回転させるように構成されたことが更に好ましい。

【0018】

また、別の本発明は、線材供給部から操出された線材を複数のプーリに掛け回して搬送させた後に線材回収部に回収させる線材搬送方法の改良である。

【0019】

その特徴ある点は、複数のプーリの一又は二以上を導電性非磁性体とし、少なくとも線材の搬送中に導電性非磁性体プーリに対向させた永久磁石を回転させて導電性非磁性体プーリを連れ回すところにある。

【0020】

複数のプーリの全てを導電性非磁性体とした場合、複数のプーリに線材を交互に掛け回し、奇数番目の導電性非磁性体プーリに対向する永久磁石の回転速度と偶数番目の導電性非磁性体プーリに対向する永久磁石の回転速度を異ならせ、奇数番目の導電性非磁性体プーリを通過した線材に加えられる負荷を偶数番目の導電性非磁性体プーリを通過させる際に減じることが好ましい。

【発明の効果】

【0021】

本発明の線材搬送装置及び線材搬送方法にあっては、線材の加速及び減速時に、線材が掛け回されたプーリの回転速度を加速又は減速させるようにアシストするけれども、そのアシストは、導電性非磁性体プーリに対向させた永久磁石を回転させて導電性非磁性体プーリを連れ回すので、その導電性非磁性体プーリはモータに非接触でその回転が加速又は減速することになる。

【0022】

このため、プーリの回転の加速又は減速の程度と実際の線材の加速又は減速の程度との間に差が生じたとしても、その差による線材にかかる負荷の変動は、永久磁石の回転に対してプーリの回転がずれてその変動を吸収することができる。よって、本発明の線材搬送装置及び線材搬送方法では、線材に与えられた張力の変動を防止することが可能となるのである。

【0023】

また、複数のプーリに線材を交互に掛け回し、奇数番目の導電性非磁性体プーリに対向する永久磁石の回転速度と偶数番目の導電性非磁性体プーリに対向する永久磁石の回転速度を異ならせ、奇数番目の導電性非磁性体プーリを通過した線材に加えられる負荷を偶数番目の導電性非磁性体プーリを通過させる際に減じるようにすれば、複数のプーリにより引き回されている線材の張力を部分的に均一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明実施形態の線材搬送装置を示す図３のＡ－Ａ線断面図である。

【図2】図３のＢ－Ｂ線断面図である。

【図3】その線材搬送装置の正面図である。

【図4】その複数のプーリの回転をアシストしない場合の線材の張力を示す概念図である。

【図5】その複数のプーリの回転を同一方向にアシストした場合の線材の張力を示す図４に対応する概念図である。

【図6】その複数のプーリの回転を交互に逆方向にアシストした場合の線材の張力を示す図４に対応する概念図である。

【図7】複数のプーリを同一の平面に設けた別の線材搬送装置を示す図３に対応する図である。

【図8】図７のＣ－Ｃ線断面図である。

【図9】複数の永久磁石を複数のモータにより回転させる場合を示す図８に対応する図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

【0026】

図３に本発明の線材搬送装置１０を示す。本発明の線材搬送装置１０は、線材１１を比較的低い張力で搬送するものであり、その線材１１を操出す線材供給部２０と、操出された線材１１を回収する線材回収部１２０と、それらの間において移動することにより搬送される線材１１を引き回す複数のプーリ５１とを備える。

【0027】

図では、互いに直交するＸ、Ｙ及びＺの３軸を設定し、Ｘ軸が略水平前後方向、Ｙ軸が略水平横方向、Ｚ軸が鉛直方向に延びるものとして説明する。

【0028】

この実施の形態における線材供給部２０と線材回収部１２０は対称構造をなしてその構造が等しく作られる。このため、線材供給部２０に関する説明を中心に行い、線材回収部１２０にあっては、線材供給部２０に付された符号に１００を加えた符号を付すものとして、その詳細な説明は省略するものとする。

【0029】

図３に示すように、線材供給部２０は、複数の取付脚２１ａを有する台板２１を備える。この台板２１は、伸長された複数の取付脚２１ａを介して水平に設置可能に構成される。この台板２１の上面には、Ｘ軸に直交してＹＺ平面に平行な鉛直板２５が取付けられ、この鉛直板２５には軸方向をＸ軸方向に向ける繰出しリール２２が設けられる。

【0030】

この実施の形態では、鉛直板２５に繰出しリール２２を回転させる繰出しモータ２３がその回転軸２３ａをＸ軸方向に向けて設けられ、その回転軸２３ａに操出しリール２２が同軸に設けられる場合を示す。

【0031】

この実施の形態における繰出しモータ２３は、繰出しリール２２が同軸に設けられた回転軸２３ａの回転速度を変更可能なサーボモータであり、この繰出しモータ２３には図示しないコントローラの制御出力が接続される。そして、コントローラからの指令に基づいて繰出しモータ２３がその回転軸２３ａを所定の速度で回転させることにより、その回転軸２３ａに同軸に設けられた繰出しリール２２から線材１１を解きほぐして繰出すように構成される。

【0032】

この繰出しリール２２は、線材１１をその巻胴部に巻回して貯線するものであり、この繰出しリール２２に巻回される線材１１は、この実施の形態では、軟らかい銅から成る比較的細い線材である場合を示す。けれども、この線材１１は、この銅からなるものに限らず、例えば金線や銀線のように、比較的低い張力で搬送する必要があるものである限り、他のものであっても良い。

【0033】

鉛直板２５には、繰出しリール２２から繰出された線材１１に一定の張力を付与する張力装置２７が設けられる。この張力装置２７は、繰出しリール２２から繰出された線材１１がＳ字状に掛け回される一対のガイドローラ２７ａ，２７ｂと、その一対のガイドローラ２７ａ，２７ｂが両端に枢支されて、その一対のガイドローラ２７ａ，２７ｂの中間を中心として回転可能に鉛直板２５に枢支されたダンサーアーム２７ｃと、そのダンサーアーム２７ｃを所定のトルクで回転させようとするトルク用モータ２７ｄとを備える。

【0034】

そして、トルク用モータ２７ｄとしては、トルク制御により一定のトルクを生じさせるサーボモータが用いられ、このトルク用モータ２７ｄにより付与されるダンサーアーム２７ｃの回転しようとする付勢力によって、その両端に設けられた一対のガイドローラ２７ａ，２７ｂに掛け回された線材１１に所定の張力を与えるように構成される。

【0035】

図示しないが、この張力装置２７には、ダンサーアーム２７ｃの基準位置に対する回転角度を検出する角度検出センサが設けられ、角度検出センサの検出出力は図示しないコントローラの制御入力に接続される。そして、コントローラは、図示しない角度センサが基準位置からずれるような回転角度を検出すると、繰出しモータ２３を制御して繰出しリール２２の回転速度を変化させ、繰出しリール２２からの線材１１の繰出し量を増減させて、ダンサーアーム２７ｃを基準位置に一致させるように構成される。

【0036】

ここで、符号２８は鉛直板２５に枢支されて繰出しリール２２から繰出された線材１１を張力装置２７に導くローラ２８であって、符号２９は鉛直板２５に枢支されて張力装置２７を通過した線材１１を次に説明する基準速度ローラ３１，３２に導くローラ２９を示す。そして、鉛直板２５には、張力装置２７を通過した線材１１を挟持する一対の基準速度ローラ３１，３２が設けられる。

【0037】

この実施の形態において基準速度ローラ３１，３２は、Ｙ軸方向に延びて線材回収部１２０に向かう線材１１を鉛直方向の上下から挟むように鉛直板１５に設けられる。鉛直板２５には、下側の基準速度ローラ３１を回転させる送りモータ３３がその回転軸３３ａをＸ軸方向に向けて設けられ、その回転軸３３ａに下側の基準速度ローラ３１が同軸に設けられる。この実施の形態における送りモータ３３は、回転軸３３ａの回転速度を変更可能なサーボモータである。

【0038】

一方、下側の基準速度ローラ３１より上方の鉛直板２５には取付具３４が取付けられ、この取付具３４には鉛直棒３６が鉛直方向に移動可能に支持するスライドベアリング３７が設けられ、スライドベアリング３７に挿通された鉛直棒３６の下端には、上側の基準速度ローラ３２を回転可能に支持する支持具３８が取付けられる。

【0039】

取付具３４と支持具３８の間には鉛直棒３６を下方に付勢するスプリング３９が設けられ、支持具３８に枢支された上側の基準速度ローラ３２を下側の基準速度ローラ３１に接触させるように構成され、その間に線材１１が介在すると、その線材１１を一対の基準速度ローラ３１，３２が上下から挟持するように構成される。

【0040】

更に、鉛直板２５には、一対の基準速度ローラ３１，３２を通過した線材１１が掛け回されて、その線材１１の張力を検出する繰出線材用ロードセル４１が設けられる。このロードセル４１は、一対のガイドプーリ４１ａ，４１ｂと、その間に設けられた計測プーリ４１ｃを有し、計測プーリ４１ｃに加わる荷重により、このロードセル４１を通過した線材１１の張力を検出可能に構成される。

【0041】

この線材供給部２０からＹ軸方向に離間して設けられた線材回収部１２０では、その線材１１は回収線材用ロードセル１４１に掛け回され、その後、線材回収部１２０における一対の基準速度ローラ１３１，１３２及び回収側張力装置１２７を通過した後、その回収側リール１２２に巻回されるように構成される。

【0042】

けれども、この実施の形態における線材回収部１２０は、線材供給部２０に無い張力設定ダンサー１４２と回収される線材１１を回収側プーリ１２２の軸方向に案内するガイド装置１４３が設けられる場合を示す。張力設定ダンサー１４２は回収側ロードセル１４１より上流側に設けられるものとし、前述した線材供給部２０の張力装置２７と同一構造のものが用いられるので、繰り返しての説明を省略する。

【0043】

そして、その張力設定ダンサー１４２におけるダンサーアーム１４２ｃの基準位置に対する回転角度を検出する図示しない角度検出センサの検出出力は図示しないコントローラの制御入力に接続され、コントローラは、その角度センサが基準位置からずれるようなダンサーアーム１４２ｃの回転角度を検出すると、回収側送りモータ１３３を制御して基準速度ローラ１３１，１３２の回転速度を変化させ、その基準速度ローラ１３１，１３２が挟持して複数のプーリ５１から引き出す線材１１の回収速度を増減させて、ダンサーアーム１４２ｃを基準位置に一致させ、線材供給部２０と線材回収部１２０の間における線材１１の張力を所定の値に維持するように構成される。

【0044】

ガイド装置１４３は、回収側張力装置１２７を通過した線材１１が掛け回される案内プーリ１４３ａと、その案内プーリ１４３ａを回収側リール１２２の軸方向となるＸ軸方向に移動させるアクチュエータ１４３ｂとを有し、アクチュエータ１４３ｂが案内プーリ１４３ａを回収側リール１２２の軸方向に往復移動させることにより、回収側張力装置１２７を通過して案内プーリ１４３ａに掛け回された線材１１を回収側リール１２２の軸方向に案内してその回収側リール１２２に巻き取らせるように構成される。

【0045】

そして、線材供給部２０におけるロードセル４１及び線材回収部１２０におけるロードセル１４１におけるそれぞれの検出出力は図示しないコントローラに接続され、双方の基準速度ローラ３１，１３１を回転させる送りモータ３３，１３３には図示しないコントローラの制御出力が接続される。そして、コントローラはそれらロードセル４１，１４１における検出出力に基づいて双方の送りモータ３３，１３３を制御し、線材供給部２０と線材回収部１２０の間を移動する線材１１の張力を所定の値に維持するように構成される。

【0046】

このように構成された線材供給部２０と線材回収部１２０の間に複数のプーリ５１が設けられる。この実施の形態において、線材供給部２０と複数のプーリ５１と線材回収部１２０はＹ軸方向にこの順序に並んで設けられる場合を示す。そして、この実施の形態における複数のプーリ５１は複数の取付脚５２ａを有する台板５２に立設された支持板５３に取付けられるものとする。

【0047】

本発明の特徴ある構成は、図１及び図２に示す様に、これら複数のプーリ５１の一又は二以上が導電性非磁性体から成り、導電性非磁性体から成るプーリ５１に対向して永久磁石５４が回転可能に設けられ、その永久磁石５４を回転させる回転手段５６，５７が設けられたところにある。

【0048】

この実施の形態では、線材１１が交互に掛け回される様に複数のプーリ５１が配置され、その複数のプーリ５１の全てが導電性非磁性体から成り、回転手段が奇数番目のプーリ５１にそれぞれ対向する永久磁石５４を回転させる奇数番用モータ５６と偶数番目のプーリ５１にそれぞれ対向する永久磁石５４を回転させる偶数番用モータ５７とを有する場合を示す。

【0049】

具体的に、図２に示す様に、支持板５３には鉛直方向に離間してＸ軸方向に延びる一対の支軸５８，５９がベアリング５８ａ，５９ａを介して回転可能に設けられ、奇数番目のプーリ５１が上側の奇数番用支軸５８に同軸に所定の間隔を開けて枢支され、偶数番目のプーリ５１が下側の偶数番用支軸５９に同軸に所定の間隔を開けて枢支される。

【0050】

これら複数のプーリ５１はそれぞれベアリング６１（図１）を介して支軸５８，５９に低抵抗にて回転可能に枢支され、プーリ５１間の支軸５８，５９には、そのプーリ５１に対向して支軸５８，５９とともに回転する円板６２がそれぞれ取付けられ、これらの円板６２に永久磁石５４がプーリ５１に対向してそれぞれ取付けられる。そして、奇数番用モータ５６は上側の奇数番用支軸５８を回転可能に支持板５３に取付けられ、偶数番用モータ５７は下側の偶数番用支軸５９を回転可能に支持板５３に取付けられる。

【0051】

この実施の形態における奇数番用モータ５６及び偶数番用モータ５７はそれぞれ単一のものであり、それらの回転軸５６ａ，５７ａをＸ軸方向に向けて支持板５３に直接取付けられ、それらの回転軸５６ａ，５７ａに支軸５８，５９が継ぎ手５８ｂ，５９ｂを介してそれぞれ同軸に取付けられる場合を示す。

【0052】

これらのモータ５６，５７は、それら回転軸５６ａ，５７ａの回転速度を変更可能なサーボモータであり、図示しないコントローラの制御出力が接続される。そして、コントローラはそれぞれのモータ５６，５７を制御して、それらの回転軸５６ａ，５７ａに接続された支軸５８，５９を所定の速度で回転させるように構成される。

【0053】

コントローラからの指令に基づいて単一の奇数番用モータ５６が駆動すると、上側の奇数番用支軸５８が回転して、奇数番目の導電性非磁性体プーリ５１にそれぞれ対向する複数の永久磁石５４の全てが同時に回転し、その奇数番用支軸５８に回転可能に設けられた奇数番目のプーリ５１は、その永久磁石５４に吸引されて連れ回ることになり、単一の偶数番用モータ５７が駆動すると、下側の偶数番用支軸５９が回転して、偶数番目の導電性非磁性体プーリ５１にそれぞれ対向する複数の永久磁石５４の全てが回転し、その偶数番用支軸５９に回転可能に設けられた偶数番目のプーリ５１は、その永久磁石５４に吸引されて連れ回るように構成される。

【0054】

図２及び図３に示す様に、線材供給部２０からＹ軸方向に操出された線材１１の引き回しは、上側の奇数番用支軸５８の基端側の奇数番目のプーリ５１に最初に掛け回して下方に転向させ、下側の偶数番用支軸５９の基端側における偶数番プーリ５１に掛け回して上方に転向させ、上側の奇数番用支軸５８の基端側から２番目の奇数番目のプーリ５１に掛け回して再び下方に転向させる。

【0055】

このようなことを繰り返して線材１１が交互に掛け回される様に複数のプーリ５１が配置される。そして、最終的に、上側の奇数番用支軸５８の先端側の奇数番目のプーリ５１に最後に掛け回した線材１１を線材回収部１２０に向けて転向させるものとする。

【0056】

この実施の形態における線材搬送装置１０は線材１１を処理するためのものであり、上側の奇数番目のプーリ５１と下側の偶数番プーリ５１の間に延びる線材１１が処理範囲の線材１１と成り、その処理範囲の線材１１に所定の加工を施す処理装置７１が、その線材１１に対向して支持板５３に取付けられる。

【0057】

例えば、処理装置７１が、その複数のプーリ５１間に掛け渡されて搬送される線材１１に被覆を形成するようなものであれば、上側の奇数番目のプーリ５１と下側の偶数番プーリ５１の間に延びて移動する線材１１の外表面に、処理装置７１によって被膜がコーティングされることになる。

【0058】

次に、本発明の線材搬送方法について説明する。

【0059】

本発明の線材搬送方法は、線材供給部２０から操出された線材１１を複数のプーリ５１に掛け回して搬送させた後に線材回収部１２０に回収させる方法であって、複数のプーリ５１の一又は二以上を導電性非磁性体とし、少なくとも線材１１の搬送中に導電性非磁性体プーリ５１に対向させた永久磁石５４を回転させてその導電性非磁性体プーリ５１を連れ回すことを特徴とする。

【0060】

上述した線材搬送装置１０を用い、搬送される線材１１に処理装置７１が被覆を形成する場合で説明すると、上述した線材搬送装置１０では、複数のプーリ５１の全てが導電性非磁性体とされ、奇数番目のプーリ５１が単一の奇数番用支軸５８に枢支され、偶数番目のプーリ５１が単一の偶数番用支軸５９に枢支されているので、それら複数のプーリ５１に線材１１を交互に掛け回して搬送することになる。

【0061】

具体的に、図３に示すように、処理すべき線材１１が巻回されて貯線された繰出しリール２２を線材供給部における繰出しモータ２３の回転軸２３ａに同軸に取付け、その操出しリール２２から引き出された線材１１を張力装置２７における一対のガイドローラ２７ａ，２７ｂにＳ字状に掛け回す。その張力装置２７を通過させた線材１１を一対の基準速度ローラ３１，３２に挟持させ、ロードセル４１を通過させることにより線材供給部２０から線材１１を操出す。

【0062】

このように線材供給部２２から操出された線材１１を複数のプーリ５１に交互に掛け回す。上述した搬送装置１０において、線材供給部２０から操出された線材１１の引き回しは、図２に示す様に、上側の奇数番用支軸５８における奇数番目のプーリ５１と、下側の偶数番用支軸５９における偶数番プーリ５１に線材１１を交互に掛け回し、その後に、図３に示す様に、その線材１１を線材回収部１２０に向ける。

【0063】

線材回収部１２０では、複数のプーリ５１から延びる線材１１を張力設定ダンサー１４２に通過させ、その後、その線材１１を回収線材用ロードセル１４１に掛け回し、線材回収部１２０における一対の基準速度ローラ１３１，１３２及び回収側張力装置１２７を通過させた後、ガイド装置１４３を介して回収側リール１２２に巻回させて回収する。

【0064】

上述したように線材１１を引き回した後には、線材回収部１２０における一対の基準速度ローラ１３１，１３２を回転させて、それらが挟持する線材１１を引っ張り、張力設定ダンサー１４２により複数のプーリ５１に掛け回された線材１１に所定の張力を加える。このときの張力は回収線材用ロードセル１４１により検出され、図示しないコントローラにフィードバックされることになる。この状態から線材１１を搬送して、その線材１１に処理装置７１が所定の処理を行うことになる。

【0065】

この線材１１の搬送は、処理装置７１を稼働させた状態で線材１１を線材供給部２０から複数のプーリ５１に向けて操出すとともに、複数のプーリ５１を通過する際に処理装置７１において所定の処理が成された線材１１を線材回収部１２０において回収することにより行われる。

【0066】

線材供給部２０からの線材１１の操出しは、線材供給部２０における一対の基準速度ローラ３１，３２を回転させて、それらが挟持する線材１１を操出すことにより行われ、線材回収部１２０における線材１１の回収は、一対の基準速度ローラ１３１，１３２を線材供給部２０における一対の基準速度ローラ３１，３２と同一の速度で回転させて、それらが挟持する線材１１を引っ張ることにより行われる。このようにして、それらの間にあって、複数のプーリ５１に掛け回された線材１１を所定の張力が加えられた状態で搬送させる。

【0067】

ここで、複数のプーリ５１はそれぞれ支軸５８，５９にベアリング６１を介して回転自由な状態となっている（図１）。このようにベアリング６１を介していても、複数のプーリ５１の回転抵抗はゼロでは無いので、図４に示す様に、複数のプーリ５１に掛け回されて搬送される線材１１の張力は、複数のプーリ５１を通過する毎に、そのプーリ５１の回転抵抗に基づく負荷が加わって徐々に増加することになる。図４では、プーリ５１の回転抵抗により０．０６グラムの負荷が線材１１に加えられる場合を示し、この場合では、複数のプーリ５１を通過する毎に０．０６グラムの負荷が線材１１に新たに加えられて、線材１１の張力は徐々に増加することになる。

【0068】

けれども、本発明では、この線材１１の搬送中に、導電性非磁性体からなる複数のプーリ５１に対向する永久磁石５４を回転させることを特徴とする。この永久磁石５４の回転は、図２に示すモータ５６，５７を駆動させて、永久磁石５４が設けられた円板６１が取付けられたそれぞれの支軸５８，５９を回転させることにより行うことになる。

【0069】

永久磁石５４を回転させると、永久磁石５４における磁界が回転移動し、電磁誘導により導電性非磁性体からなるプーリ５１の中に渦電流が生じ、その渦電流による磁界と永久磁石５４による磁界の相互作用によりプーリ５１の回転運動が起きる（アラゴーの円板）。すると、複数の導電性非磁性体プーリ５１は回転する磁石５４に連れ回ることになり、そこに掛け回された線材１１の移動を助ける（アシストする）ことになる。

【0070】

従って、プーリ５１の回転抵抗に等しい加重で導電性非磁性体プーリ５１を回転させることにより、プーリ５１を通過する毎に線材１１の張力が増加する様なことを回避することができる。この結果、プーリ５１を通過する際に生じる線材１１の張力の変動は防止され、複数のプーリ５１に掛け回された線材１１の所定の張力を維持した状態で線材１１を搬送することが可能となるのである。

【0071】

ここで、線材１１を搬送するためには、その搬送を始める時点において、当初静止させた状態の線材１１を徐々に移動させて加速する必要がある。この線材１１の搬送速度の加速において、線材１１が掛け回されたプーリ５１の回転を補助（アシスト）しないと、そのプーリ５１の回転速度が直ちに増加することは無く、線材１１の張力が大幅に増加することになる。このため、線材１１の搬送開始時の線材１１の移動速度を加速する際にも、複数のプーリ５１を徐々に回転するように補助することになる。

【0072】

しかし、搬送される線材１１が比較的細い場合には、その切断や伸びを回避するために、線材１１に付加する張力は比較的低い値とする必要がある。このような状態で、複数のプーリ５１の回転速度の加速の程度と実際の線材１１の加速の程度との間に誤差が生じ、プーリ５１の加速が線材１１の加速より上回っていると、その差により線材１１における負荷が一時的に過大となって、線材１１の伸びや切断が生じることになり、プーリ５１の加速が線材１１の加速より下回っていると、その差により線材１１が緩んでプーリ５１から外れてしまう様なことが生じ得る。

【0073】

けれども、本発明ではモータ５６，５７で永久磁石５４を回転させることによりプーリ５１を連れ回すので、そのプーリ５１はモータ５６，５７に非接触で回転することになる。このため、ベアリング６１の抵抗及びプーリ５１の慣性モーメントを打ち消すようにプーリ５１の回転速度を加速させた場合に、その加速の程度と実際の線材１１の加速の程度との間に差が生じたとしても、その差による線材１１にかかる負荷の変動は、永久磁石５４の回転に対してプーリ５１の回転がずれてその変動を吸収することができる。

【0074】

この結果、線材１１における負荷が一時的に過大となるようなことや、プーリ５１の加速が線材１１の加速より著しく下回る様なことは回避される。よって、比較的細い線材１１であって、その張力の変動に弱い線材１１であっても、その伸びや切断を防止しつつ安定して線材１１の搬送速度を加速させることが可能になる。

【0075】

この点は、線材１１の搬送を終了させる際の、線材１１の搬送速度を徐々に低下させて最終的に静止させる場合においても同様であって、プーリ５１に掛け回されて搬送される線材１１の搬送速度を減速させる場合にも、複数のプーリ５１の回転速度が徐々に減速するように補助（アシスト）することになる。

【0076】

この時、複数のプーリ５１の回転速度の減速の程度と実際の線材１１の減速の程度との間に差が生じ、プーリ５１の減速が線材１１の減速より上回っていると、その差により線材１１が緩んでプーリ５１から外れてしまう様なことが生じ、プーリ５１の減速が線材１１の減速より下回っていると、その差により線材１１における負荷が一時的に過大となって、線材１１の伸びや切断が生じることになる。

【0077】

けれども、本件ではモータ５６，５７で永久磁石５４を回転させることによりプーリ５１を連れ回すので、そのプーリ５１はモータ５６，５７に非接触で回転することになり、ベアリング６１の抵抗及びプーリ５１の慣性モーメントを打ち消すようにプーリ５１の回転速度を減速させた場合に、その減速の程度と実際の線材１１の減速の程度との間に差が生じたとしても、その差による線材１１にかかる負荷の変動は、永久磁石５４の回転に対してプーリ５１の回転がずれてその変動を吸収することができる。

【0078】

この結果、線材１１における負荷が一時的に過大となるようなことや、線材１１の減速がプーリ５１の減速より著しく下回る様なことは回避される。よって、比較的細い線材１１であって、その張力の変動に弱い線材１１であっても、その伸びや切断を防止しつつ安定して線材１１の搬送速度を減速させることが可能になる。

【0079】

また、本発明では、線材１１を等速に搬送して処理装置７１によりその線材１１を処理している処理時においても、モータ５６，５７で永久磁石５４を回転させることによりプーリ５１をモータ５６，５７に非接触で連れ回して回転させ、ベアリング６１の抵抗及びプーリ５１の慣性モーメントを打ち消す。

【0080】

この処理時においても、モータ５６，５７と非接触でプーリ５１を回転させるので、線材１１にかかる負荷に変動が生じても、永久磁石５４の回転に対してプーリ５１の回転がずれてその変動を吸収し、線材１１における負荷が一時的に過大となるようなことは回避されて、比較的細い線材１１であっても、その伸びや切断を防止しつつ、所定の張力を維持した状態で線材１１に処理を施すことが可能となるのである。

【0081】

ただし、図５に示す様に、複数のプーリ５１の数が比較的多い場合において、その全てのプーリ５１を同じ方向（図５では線材１１の進む方向）に補助（アシスト）すると、単一のプーリ５１が線材１１に加える負荷が積算されることから、張力を線材１１の全長においてコントロールすることが困難となる場合がある。

【0082】

図５では、プーリ５１の回転抵抗が０．０６グラムであり、単一のプーリ５１が線材１１に加える負荷が線材１１の進む方向に０．１２グラムである場合を示し、この場合、その差である０．０６グラムの負荷が複数のプーリ５１を通過する毎に線材１１の張力から新たに減じられ、線材１１における張力が徐々に減少する場合を示す。

【0083】

一方、この実施の形態では、図２及び図３に示すように、線材１１が複数のプーリ５１に交互に掛け回される場合であって、複数のプーリ５１に交互に掛け回されて互いに平行になる線材１１の内の一方の線材１１に対向させて処理装置７１を支持板５３に取付けるので、この処理装置７１は、その一方の線材１１に処理を施すことになる。

【0084】

そして、本実施の形態では、複数のプーリ５１の全てを導電性非磁性体とし、回転手段が奇数番目のプーリ５１にそれぞれ対向する永久磁石５４を回転させる奇数番用モータ５６と、偶数番目のプーリ５１にそれぞれ対向する永久磁石５４を回転させる偶数番用モータ５７とを有するので、複数のプーリ５１の数が比較的多く、張力を線材１１の全長においてコントロールすることが困難となる様な場合には、奇数番目の導電性非磁性体プーリ５１に対向する永久磁石５４の回転速度と偶数番目の導電性非磁性体プーリ５１に対向する永久磁石５４の回転速度を異ならせることが好ましい。

【0085】

具体的に、図６に示す様に、１グラムの張力が付与された線材１１を搬送する場合であって、プーリ５１の回転抵抗により０．０６グラムの負荷が線材１１に加えられる場合で説明すると、例えば、奇数番目のプーリ５１に対向する永久磁石５４の回転を僅かに遅くして、それに連れ回る奇数番目のプーリ５１を通過した線材１１に搬送方向と逆に０．１２グラムの負荷がかかるようにすると、その奇数番目のプーリ５１を通過した線材１１には、プーリ５１の回転抵抗との差である０．０６グラムの負荷が加わり、その張力は１．０６グラムとなる。

【0086】

一方、奇数番目の導電性非磁性体プーリ５１に対向する永久磁石５４の回転速度と偶数番目の導電性非磁性体プーリ５１に対向する永久磁石５４の回転速度を異ならせ、偶数番目のプーリ５１に対向する永久磁石５４の回転を僅かに速くして、それに連れ回る偶数番目のプーリ５１を通過した線材１１に搬送方向に０．１２グラムの負荷がかかるようにすると、その偶数番目のプーリ５１を通過した線材１１には、プーリ５１の回転抵抗との差であるマイナス０．０６グラムの負荷が加えられて、その張力は減少して１グラムに戻ることになる。

【0087】

従って、奇数番目の導電性非磁性体プーリ５１に対向する永久磁石５４の回転速度と偶数番目の導電性非磁性体プーリ５１に対向する永久磁石５４の回転速度を異ならせ、奇数番目のプーリ５１を通過した線材１１に加えられる負荷を、偶数番目のプーリ５１を通過させる際に減じるようにすることにより、少なくとも、偶数番目のプーリ５１を通過した線材１１の張力を一定に保つようにすることが出来る。

【0088】

これにより、本発明では、複数のプーリ５１により引き回されている線材１１の張力を、部分的、この実施の形態では偶数番目のプーリ５１を通過した線材１１において均一にすることが出来る。このため、張力が均一となった線材１１の部分、この実施の形態では、偶数番目のプーリ５１を通過した線材１１に処理装置７１を対向させ、偶数番目のプーリ５１を通過した線材１１に処理装置７１による所定の処理を行うことにより、線材１１の均一な処理が期待できるのである。

【0089】

また、回転手段であるモータ５６，５７による永久磁石５４の回転を制御することにより、線材１１の張力を部分的に均一にするようにすれば、線材１１に張力を付与する張力設定ダンサー１４２のようなテンション装置を不要にすることも可能となり、その線材１１の部分における処理中の線材１１の張力を変更することも比較的容易となる。

【0090】

なお、上述した実施の形態では、複数のプーリ５１を支軸５８，５９に同軸に枢支され、処理装置７１を支持板５３に取付ける場合を説明した。けれども、図７に示すように、複数のプーリ５１を同一平面に設け、図示しない処理装置を支持板５３に対向して設置するようにしても良い。

【0091】

この場合、図８に示す様に、複数のプーリ５１に対向する永久磁石５４をベルト８１により連結し、その複数の永久磁石５４を単一の回転手段５６により同時に回転するようにしても良く、図９に示す様に、複数のプーリ５１に対向する永久磁石５４毎に回転手段となるモータ５６を設けても良い。ここで、図８に示す符号８２は、プーリ５１に対向する永久磁石５４が取付けられた円板６２に同軸に取付けられてベルト８１が掛け回される連結用プーリ８２を示す。

【0092】

また、図９に示す様に、複数のプーリ５１に対向する永久磁石５４毎に回転手段となるモータ５６を設ければ、プーリ５１を支持するベアリング６１（図１）の抵抗のばらつきもプーリ５１ごとにコントロールすることにより吸収が可能になったり、それらのプーリ５１間のテンション値を別々にコントロールしたりすることも可能になる。

【0093】

即ち、複数のプーリ５１に対向する永久磁石５４毎に回転手段となるモータ５６を設け、個々のプーリ５１又は何個かのプーリ５１をセットにして駆動すれば、プーリ５１間に掛け渡される線材１１の張力を個別に設定できるようになり、例えば線材１１にコーティングを施した後に乾燥させる等、異なる線材１１の張力値を単一の線材搬送装置１０の中で設定するようなことも可能となる。

【0094】

また、上述した実施の形態では、引用する図面において支軸５８，５９を支持するベアリング５８ａ，５９ａや、その支軸５８，５９に枢支される複数のプーリ５１との間に設けられたベアリング６１が、転動する球体を有するボールベアリングであるとして描いたけれども、これらのベアリング５８ａ，５９ａ，６１は、軸と軸受の間に空気膜を形成して非接触で支持するエアベアリングであっても良い。

【符号の説明】

【0095】

１０ 線材搬送装置
１１ 線材
２０ 線材供給部
５１ プーリ
５４ 永久磁石
５６ 奇数番用モータ（回転手段）
５７ 偶数番用モータ（回転手段）
５８ 奇数番用支軸
５９ 偶数番用支軸
１２０ 線材回収部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】