(57)【要約】【課題】従来のスリップ型の伸線機の問題点を解消できるノンスリップ型の伸線機を提供する。【解決手段】金属線１１を巻き出すための巻出ボビン２１と、金属線１１を巻き取るための巻取ボビン６１と、金属線１１を伸線するための伸線ユニット４０とを備えるとともに、伸線ユニット４０を、金属線１１をノンスリップで引き取る駆動キャプスタン５７と、金属線１１にバックテンションを付与するダンサローラ４５と、金属線１１を縮径する伸線ダイス５６とにより構成し、巻出ボビン２１と巻取ボビン６１との間に、複数の伸線ユニット４０・４０・・・を連設することによって、伸線機を構成した。【選択図】図１
2005103623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理金属線を巻き出すための巻出手段と、被処理金属線を巻き取るための巻取手段と、被処理金属線を伸線するための伸線ユニットとを備える伸線機であって、
前記伸線ユニットを、被処理金属線をノンスリップで引き取るキャプスタンと、被処理金属線にバックテンションを付与するダンサローラと、被処理金属線を縮径する伸線ダイスとにより構成し、
前記巻出手段と巻取手段との間に、複数の伸線ユニットを連設したことを特徴とする伸線機。
【請求項２】
前記ダンサローラを支持するアームに回動駆動するアクチュエータを設け、該アクチュエータを制御手段と接続してバックテンションを制御することを特徴とする請求項１に記載の伸線機。
【請求項３】
前記キャプスタンの周速を検出する手段を設け、該周速検出手段を制御手段と接続し、前記複数の伸線ユニットのキャプスタンのうち、任意の２つのキャプスタンの周速比を演算して、該２つのキャプスタン間における被処理金属線の断面積減少率を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の伸線機。
【請求項４】
前記算出された被処理金属線の断面積減少率が所定の値になるように、前記ダンサローラの支持アームを回動するアクチュエータによりバックテンションを制御することを特徴とする請求項３に記載の伸線機。
【請求項５】
前記キャプスタンの外周面を弾性体で被覆したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の伸線機。
【請求項６】
前記被処理金属線の伸線ダイスの入側の張力を検出する手段と、出側の張力を検出する手段とを備えて制御手段と接続し、
検出された入側の張力と出側の張力との差に基づいて、伸線ダイスにおける引抜力を演算し、該引抜力が所定の値になるように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の伸線機。
【請求項７】
前記キャプスタンの周速検出手段は、前記伸線ユニット内のダンサローラと伸線ダイスの間に配置することを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記載の伸線機。
【請求項８】
前記伸線ダイスを油中に浸漬するための油溜を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の伸線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伸線機に関し、特に、複数の伸線ダイスによって極細金属線の伸線を行うノンスリップ型の伸線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、極細金属線は、複数の伸線ダイスを備えるスリップ型伸線機を用いて所望の線径に伸線加工されることが一般的であった。スリップ型伸線機は、キャプスタンの周速度を、キャプスタンに掛かっている被処理金属線（単に「金属線」と言う。）の線速よりも速くして、キャプスタンと金属線との間にスリップを起こさせて駆動する方式の伸線機である。このスリップ型伸線機には、コーン型とロール型の２種類があり、用途に応じて使い分けられている。このうち、コーン型は、伸線加工中の金属線が伸線ダイス通過毎に、その断面積が減少する（細線になる）に従い、金属線の線速が速くなるのに合わせて、案内キャプスタンや駆動キャプスタン等のキャプスタンの径が大きくなっていくタイプであるのに対し、ロール型は、キャプスタンの径が一定であるタイプである。
特に、金属線の線径が細くなるほど厳密なスリップ率の管理が必要となることから、線径が０．０２ｍｍ以下の伸線を行うような場合には、コーン型のスリップ型伸線機を用いることが多い。
【０００３】
しかし、コーン型のスリップ型伸線機においては、スリップ率は、キャプスタンの径とダイスの減面率とにより決定されるため、装置の製造時に決定された減面率のダイスの組み合わせで伸線を行うより他ない。しかも、伸線ダイスが細径化すると伸線ダイスの孔加工精度の維持が難しくなるため、使用可能な径のダイスを厳選する必要があり、ひいては生産コストの悪化を招いている。
【０００４】
このように、スリップ型伸線機は、いずれもキャプスタンの周速度が、実際の金属線の線速よりも速くなるように構成されており、このスリップ型伸線機による伸線加工においては、常に金属線とキャプスタンとの間にスリップを起こさせ、金属線とキャプスタン間に働く摩擦力により伸線しているため、キャプスタンとの摩擦による金属線表面への傷の発生や、摩擦抵抗の変動に起因する張力変動による断線などといった、問題が多い。
【０００５】
代表的なスリップ型伸線機の例として、特許文献１、特許文献２が挙げられる。しかし、これらの特許文献に示されているスリップ型伸線機は、いずれも、前述したような金属線とキャプスタンとのスリップに起因する課題の軽減を目的としたものであり、根本的な解決には至っていないのが現状である。
また、特許文献３には、最終キャプスタンをノンスリップとした伸線機が示されている。これは、スリップ型伸線機の最終キャプスタンをノンスリップとすることにより巻取ボビンへの巻取張力の適正化を目的としたものであり、スリップ型伸線機の問題を根本的に解決するものではない。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−５３４１８号公報
【特許文献２】特開２００２−３５８２０号公報
【特許文献３】特開２００２−２８２９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明では、以上のような状況に鑑み、金属線とキャプスタンとの間でスリップを起こさせることなく、そして、キズなどの伸線欠陥や断線を発生させることなく、各伸線ダイスの減面率を任意に変更が可能で、また、運転中の各伸線ダイスの減面率や引抜力をリアルタイムにモニタすることにより、伸線加工状態を常時チェックしながら、所望の線径の極細線が製造できるノンスリップ型伸線機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、被処理金属線を巻き出すための巻出手段と、被処理金属線を巻き取るための巻取手段と、被処理金属線を伸線するための伸線ユニットとを備える伸線機であって、前記伸線ユニットが、被処理金属線をノンスリップで引き取るキャプスタンと、被処理金属線にバックテンションを付与するダンサローラと、被処理金属線を縮径する伸線ダイスをそれぞれ一つずつ持つことにより構成され、前記巻出手段と巻取手段との間に、複数の前記伸線ユニットを連設したものである。
【０００９】
請求項２においては、前記ダンサローラを支持するアームに回動駆動するアクチュエータを設け、該アクチュエータを制御手段と接続してバックテンションを制御するものである。
【００１０】
請求項３においては、前記キャプスタンの周速を検出する手段を設け、該周速検出手段を制御手段と接続し、前記複数の伸線ユニットのキャプスタンのうち、任意の２つのキャプスタンの周速比を演算して、該２つのキャプスタン間における被処理金属線の断面積減少率を算出するものである。
【００１１】
請求項４においては、前記算出された被処理金属線の断面積減少率が所定の値になるように、前記ダンサローラの支持アームを回動するアクチュエータによりバックテンションを制御するものである。
【００１２】
請求項５においては、前記キャプスタンの外周面を弾性体で被覆したものである。
【００１３】
請求項６においては、前記被処理金属線の伸線ダイスの入側の張力を検出する手段と、出側の張力を検出する手段とを備えて制御手段と接続し、検出された入側の張力と出側の張力との差に基づいて、伸線ダイスにおける引抜力を演算し、該引抜力が所定の値になるように前記アクチュエータを制御するものである。
【００１４】
請求項７においては、前記キャプスタンの周速検出手段は、前記伸線ユニット内のダンサローラと伸線ダイスの間に配置するものである。
【００１５】
請求項８においては、前記伸線ダイスを油中に浸漬するための油溜を設けたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
すなわち、請求項１に示すような伸線機によれば、被処理金属線に付与されるバックテンションを一定に保つことができ、均質な伸線を行うことができる。このような張力制御は、被処理金属線の線径と関係なく行うことができるため、極細金属線に対しても傷を付けたり断線したりすることなく伸線を行うことができる。
また、キャプスタンと被処理金属線とが滑らないノンスリップ型としているため、使用する伸線ダイスの減面率を考慮しなくてもよくなる。つまり、従来のスリップ型の伸線機では、キャプスタンの径とスリップ率とにより、所定の減面率の伸線ダイスを厳選して使用しなければならなかったが、その必要がなくなり、生産コストの悪化を防止できる。
【００１７】
そして、キャプスタンの上流側の伸線ダイスの影響を受けずに、伸線ダイスについて最適なバックテンションを付与でき、被処理金属線のカール等を防止できる。つまり、従来のスリップ型の伸線機では、キャプスタンの前後で張力の関係を断つことができず、上流側の張力が下流側に伝わっていた。このため、１つ前（上流側）の伸線ダイスの状態によって、次の伸線ダイスについてバックテンションが変化してしまうという問題があったが、そのような問題が解消される。また、被処理金属線が細くなるにつれて、被処理金属線の耐力が低下するため、被処理金属線とのスリップに起因するキャプスタン表面の損耗や、潤滑油の温度変化や汚れによる摩擦係数の変化により発生する張力変動から、断線やキャプスタンへの巻き込みが発生しやすくなるため、被処理金属線が細くなるほど張力制御が難しいという問題があったが、そのような問題が解消される。
【００１８】
請求項２に示すような伸線機によれば、被処理金属線に任意のバックテンションを付与することができる。被処理金属線に正確で安定した任意のバックテンションを一定に付与することができることから、任意の線径や断面積減少率に対して最適なバックテンションを設定することができる。これにより、様々な線径や断面積減少率の組み合わせで伸線を行えるようになり、１台の伸線機で違う線径の金属線を製造することが可能になることから、従来のスリップ型の伸線機では、１台の伸線機での多品種製造が不可能という問題があったが、そのような問題が解消される。
【００１９】
請求項３に示すような伸線機によれば、任意の２つのキャプスタンの周速比に基づいて、この２つのキャプスタン間における被処理金属線の断面積減少率、言い換えれば、被処理金属線がどれだけ伸線されたかということを算出することができる。これにより、それぞれの伸線ダイスの消耗度合いを常時把握しながら運転でき、適切な伸線ダイスの交換時期を知ることができる。
従来のスリップ型の伸線機では、運転中には伸線ダイスの消耗度合いを把握することができず、また、伸線ダイスの交換時期の判断は熟練したユーザの勘に頼っていたという問題があったが、そのような問題が解消される。
【００２０】
請求項４に示すような伸線機によれば、消耗により伸線ダイスのダイス孔が大きくなっても、被処理金属線の耐力を超えない範囲でバックテンションを増加させることにより、該被処理金属線が延びることで断面積減少率を一定に保つことが可能になる。伸線ダイスの交換は、現場の作業者が手作業により行うため、線径が細くなるほどダイス孔に線を通すことが難しく時間もかかり、作業者の負担と生産コストの悪化を招いていたが、伸線ダイスがある程度消耗しても使用が可能となることから、ダイスの交換頻度を低下させることができ、現場作業者の負担を低減し、稼働時間を長くできることから生産コストも下げることができるようになる。
【００２１】
請求項５に示すような伸線機によれば、キャプスタンと被処理金属線とが一層滑りにくくなる。
【００２２】
請求項６に示すような伸線機によれば、演算された伸線ダイスにおける引抜力より、伸線ダイスで費やした加工動力を算出することができる。バックテンションを増加させることにより伸線ダイス前後で被処理金属線に延びが発生し、伸線ダイスにおける引抜力を低下させることができることから、伸線ダイスへの負担、つまり加工動力を一定に保ち、伸線ダイスの消耗を低減させることができる。
【００２３】
請求項７に示すような伸線機によれば、検出された被処理金属線の線速を基準指令として誤差分をダンサローラの位置をフィードバック（ダンサアームの回転角度をフィードバック）信号とすることにより、キャプスタンの周速制御を行うことができるため、その後段（下流側）にある伸線ダイスによる断面積減少率がどのような値でも無関係にキャプスタンの周速制御を行うことができるようになる。これにより、任意な断面積減少率の伸線ユニットを複数段接続しても容易に各キャプスタンの周速制御を行うことができるようになる。
【００２４】
請求項８に示すような伸線機によれば、各伸線ユニット内の伸線ダイスにおいて行う伸線加工に最適な潤滑油を使用することができる。潤滑油の組成は、伸線ダイスの消耗に対して大きな影響を与えるが、従来のスリップ型の伸線機においては、潤滑油は、被処理金属線とキャプスタンと伸線ダイスとへシャワー状に噴霧するか、キャプスタンと伸線ダイスのどちらも浸漬することにより供給されるため、被処理金属線とキャプスタンとの潤滑と、伸線加工における潤滑のどちらにも同じ潤滑油が用いられており、伸線加工にとって最適な組成の潤滑油ではなかったが、伸線加工に特化した組成の潤滑油を安定して供給することが可能になる。また、被処理金属線とキャプスタンとの摩擦による潤滑油の汚れの影響を低減するため潤滑油の循環や浄化システムが必要であったが、循環や浄化システムが簡易なものでよくなるため、生産コストの低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、発明を実施するための最良の形態を添付の図面を用いて説明する。
図１は本発明を適用する伸線機の一実施例を示す模式図、図２は伸線機の制御構成を示すブロック図である。
【００２６】
本実施例の伸線機は、キャプスタンによりノンスリップ（スリップなし）で被処理金属線（以下では、単に「金属線」と言う。）を引き取るノンスリップ型の伸線機として構成される。特に、本実施例の伸線機は、線径０．０５ｍｍ以下の極細金属線を伸線する極細金属線用伸線機として好適なものとなる。なお、金属線１１として、代表的には、金ボンディングワイヤが挙げられるが、これに限るものではない。金属線１１の材料としては、ステンレス、銅、アルミニウム、タングステン、モリブデン、チタン、その他の金属でもよい。
【００２７】
まず、伸線機１の概略構成について説明する。図１に示すように、伸線機１は、金属線１１の走行経路に沿って上流側（図１における左側）から順に、巻出ユニット２０、複数の伸線ユニット４０・４０・・・、巻取ユニット６０が連設されて構成されている。
【００２８】
巻出を行う巻出ユニット２０は、伸線機１の最上流側に配設され、伸線前の金属線１１を、下流側の伸線ユニット４０に巻き出す（送り出す）。巻取処理を行う巻取ユニット６０は、伸線機１の最下流側に配設され、上流側の伸線ユニット４０から送られてくる伸線後の金属線１１を巻取ボビン６１に巻き取る。
【００２９】
複数の伸線ユニット４０・４０・・・は、巻出ユニット２０と巻取ユニット６０との間に配設される。各伸線ユニット４０には、伸線ダイス５６が備えられており、走行する金属線１１に対して伸線処理を行う。なお、図１には、５個の伸線ユニット４０Ａ・４０Ｂ・４０Ｃ・４０Ｄ・４０Ｅが連設されている伸線機１を示しているが、連設される伸線ユニット４０の数は特に限定されず、適宜増減することが可能である。
【００３０】
また、伸線機１には、制御手段であるシステムコントローラ８０（図２）が備えられており、該システムコントローラ８０は伸線機１全体を制御している。システムコントローラ８０は、巻出ユニット２０の制御手段である巻出ユニットコントローラ３０、伸線ユニット４０・４０・・・の制御手段である伸線ユニットコントローラ５０・５０・・・、巻取ユニット６０の制御手段である巻取ユニットコントローラ７０とそれぞれ接続されている。なお、図２には、１つの伸線ユニット４０しか示していない。
【００３１】
ここで、各ユニットコントローラ３０・５０・７０は、各ユニット２０・４０・６０における制御のみを行い、他のユニットと連係する制御についてはシステムコントローラ８０が行うようにしている。さらに、伸線ユニットコントローラ５０は、該伸線ユニットコントローラ５０と直接接続される伸線ユニット４０における制御のみを行い、他の伸線ユニット４０と連係する制御についてはシステムコントローラ８０が行うようにしている。なお、各ユニットコントローラ３０・５０・７０を設けず、システムコントローラ８０のみを設ける構成としてもよい。この場合には、システムコントローラ８０のみにより伸線機１全体および各ユニット２０・４０・６０の制御を行うようにする。
【００３２】
また、システムコントローラ８０には、各設定値設定手段８１が接続されている。各設定値設定手段８１により伸線機１の各種の設定値（例えば、金属線１１の張力の目標値）が設定され、設定された設定値はシステムコントローラ８０またはユニットコントローラ３０・５０・７０に記憶される。なお、各設定値設定手段を、ユニットコントローラ３０・５０・７０毎に設けるようにしてもよい。
【００３３】
なお、以下では、伸線機１に、図１に示すように、多段（図１では５段）の伸線ユニット４０が連設されているものとし、巻出ユニット２０と隣り合う伸線ユニットを一段目（最初）の伸線ユニット４０Ａと言い、巻取ユニット６０と隣り合う伸線ユニットを五段目（最終）の伸線ユニット４０Ｅと言うものとする。また、一段目の伸線ユニット４０Ａと五段目の伸線ユニット４０Ｅとの間の伸線ユニットを、上流側から順に、二段目の伸線ユニット４０Ｂ、三段目の伸線ユニット４０Ｃ、四段目の伸線ユニット４０Ｄと言うものとする。
【００３４】
次に、伸線機１の各ユニットについて、図１、図２を用いて説明する。
伸線ユニット４０は、ガイドローラ４３、駆動キャプスタン５７、キャプスタン駆動モータ５８、ダンサ部４４、入側ガイドローラ５１、伸線ダイス５６、出側ガイドローラ５４、伸線ユニットコントローラ５０等により構成される。そして、これらのガイドローラ４３、駆動キャプスタン５７、キャプスタン駆動モータ５８、ダンサ部４４、入側ガイドローラ５１、伸線ダイス５６、出側ガイドローラ５４、伸線ユニットコントローラ５０等が、それぞれ筐体４９に取り付けられて、１つのユニットとして形成されている。ここで、筐体４９とは、伸線ユニット４０の各部材を取り付けることができるものを意味している。このため、伸線ユニット４０の各部材を取り付けることができれば、筐体４９は箱状の形状に限定されない。なお、伸線ユニットコントローラ５０を筐体４９に取り付けず外部に配置するようにしてもよい。
【００３５】
そして、隣り合う筐体４９・４９同士が連結されることによって、複数の伸線ユニット４０・４０・・・が連結される。このうち一段目の伸線ユニット４０Ａが巻出ユニット２０と、五段目の伸線ユニット４０Ｅが巻取ユニット６０と、それぞれ連結される。
【００３６】
伸線ユニット４０の張力付与手段であるダンサ部４４は、ダンサローラ４５、ダンサアーム４６、トルクモータ４７、ポテンショメータ４８等により構成される。このダンサ部４４については、詳しくは後述する。
また、入側ガイドローラ５１には、歪みゲージ５２とエンコーダ５３とが取り付けられており、入側ガイドローラ５１は、金属線１１の張力検出用のローラ、および金属線１１の線速（走行速度）検出用のローラとして機能している。また、この入側ガイドローラ５１は、駆動キャプスタン５７の周速検出用のローラとして機能している。この入側ガイドローラ５１については、詳しくは後述する。
また、出側ガイドローラ５４には、歪みゲージ５５が取り付けられており、出側ガイドローラ５４は、金属線１１の張力検出用のローラとして機能している。この出側ガイドローラ５４については、詳しくは後述する。
【００３７】
駆動キャプスタン５７は筐体４９に回転自在に軸支されている。そして、キャプスタン駆動モータ５８の駆動により駆動キャプスタン５７が回転し、この回転によって上流側から金属線１１を引き取って下流側へ送り出すようにしている。キャプスタン駆動モータ５８は、伸線ユニットコントローラ５０と接続されており、該伸線ユニットコントローラ５０の指令（回転速度指令）により駆動される。
駆動キャプスタン５７の外周面は、摩擦係数の大きい弾性体（例えば、ウレタンやゴム等の樹脂）によって被覆されており、駆動キャプスタン５７表面（金属線１１との接触面）と金属線１１との間に滑りが発生することを防止している。このように、弾性体で被覆された駆動キャプスタン５７により、金属線１１が一層滑りにくくなり、ノンスリップで確実に引き取られる。
【００３８】
金属線１１は、伸線ユニット４０において、上流側から順に、ガイドローラ４３、駆動キャプスタン５７、ダンサローラ４５、入側ガイドローラ５１、伸線ダイス５６、出側ガイドローラ５４にわたって張架されている。ガイドローラ４３、入側ガイドローラ５１、出側ガイドローラ５４は、それぞれ筐体４９に回転自在に軸支されている。
【００３９】
伸線ダイス５６は、入側ガイドローラ５１と出側ガイドローラ５４との間に配設されている。伸線ダイス５６のダイス孔を金属線１１が通過することにより、金属線１１が縮径（減面）されて、金属線１１に伸線加工が施される。金属線１１は、伸線ダイス５６の下流側の伸線ユニット４０の駆動キャプスタン５７の駆動により伸線ダイス５６から引き抜かれて伸線される。このとき、伸線ダイス５６の減面率（断面積減少率）に応じて金属線１１が伸線される。そして、金属線１１が伸線された分だけ、金属線１１の線速が速くなる。
【００４０】
一段目の伸線ユニット４０Ａから最終の伸線ユニット４０Ｅへ、金属線１１を徐々に縮径していくように、各伸線ユニット４０にそれぞれ適切な伸線ダイス５６が使用される。そして、最終の伸線ユニット４０Ｅの伸線ダイス５６には、金属線１１を所望の線径（仕上がり線径）に縮径するようなダイス孔を有するものが用いられている。
【００４１】
伸線ダイス５６における引抜力、つまり、金属線１１が伸線ダイス５６を通過するのに必要な加工動力は、伸線ダイス５６の出側張力（フロントテンション）と入側張力（バックテンション）との差となる。フロントテンションは、伸線ダイス５６で金属線１１を引き抜くための引抜張力である。
【００４２】
なお、伸線ダイス５６を油中に浸漬しておくと、伸線ダイス５６を通過する金属線１１の揺れ等を防止し、その安定性を向上させることができる。このため、伸線ダイス５６を油中に浸漬するための油溜を設けるようにすればよい。例えば、伸線ダイス５６をオイルタンク内に配置し、該オイルタンクを金属線１１が上下または水平方向に貫通するように配置する。但し、貫通する部分にはシールが必要となる。
【００４３】
伸線ダイス５６を油中に浸漬することで、次のような利点がある。各伸線ユニット４０内の伸線ダイス５６において行う伸線加工に最適な潤滑油を使用することができる。潤滑油の組成は、伸線ダイス５６の消耗に対して大きな影響を与えるが、従来のスリップ型の伸線機においては、潤滑油は、金属線とキャプスタンと伸線ダイスとへシャワー状に噴霧するか、キャプスタンと伸線ダイスのどちらも浸漬することにより供給されるため、金属線とキャプスタンとの潤滑と、伸線加工における潤滑のどちらにも同じ潤滑油が用いられており、伸線加工にとって最適な組成の潤滑油ではなかったが、伸線加工に特化した組成の潤滑油を安定して供給することが可能になる。また、金属線１１と駆動キャプスタン５７との摩擦による潤滑油の汚れの影響を低減するため潤滑油の循環や浄化システムが必要であったが、循環や浄化システムが簡易なものでよくなるため、生産コストの低減が可能となる。
【００４４】
伸線ユニット４０の制御手段である伸線ユニットコントローラ５０は、キャプスタン駆動モータ５８、トルクモータ４７、ポテンショメータ４８、歪みゲージ５２、エンコーダ５３、歪みゲージ５５とそれぞれ接続されている。また、伸線ユニットコントローラ５０は、システムコントローラ８０と接続されている。
【００４５】
金属線１１の入側張力検出用のローラ、および金属線１１の線速（走行速度）検出用のローラとしての入側ガイドローラ５１について説明する。前述したように入側ガイドローラ５１には、金属線１１の入側張力検出手段である歪みゲージ５２と、金属線１１の線速検出手段であるエンコーダ５３とが取り付けられている。
【００４６】
金属線１１は、伸線ダイス５６の上流側（入側）では、ダンサローラ４５、入側ガイドローラ５１、伸線ダイス５６の順に張架されており、金属線１１には、バックテンション（伸線ダイス５６の入側の張力）がかかっている。この金属線１１にかかるバックテンションにより入側ガイドローラ５１に作用する力を、該入側ガイドローラ５１の軸部に配設する歪みゲージ５２で検出することによって、バックテンションを検出するようにしている。歪みゲージ５２は伸線ユニットコントローラ５０と接続されており、該伸線ユニットコントローラ５０に歪みゲージ５２により検出された張力（バックテンション）が入力される。そして、後述するように、検出されたバックテンションに基づいて、金属線１１の張力制御が行われている。なお、歪みゲージ５２に替えて、差動トランス等を用いてもよい。
【００４７】
また、エンコーダ５３によって入側ガイドローラ５１の回転数を検出することとしている。エンコーダ５３は伸線ユニットコントローラ５０と接続されており、該伸線ユニットコントローラ５０にエンコーダ５３により検出された回転数が入力される。このように、エンコーダ５３で入側ガイドローラ５１の回転数を検出することによって、金属線１１の線速を測定するようにしている。
【００４８】
金属線１１の出側張力検出用のローラとしての出側ガイドローラ５４について説明する。前述したように出側ガイドローラ５４には、金属線１１の出側張力検出手段である歪みゲージ５５が取り付けられている。
【００４９】
金属線１１は、伸線ダイスの下流側（出側）では、伸線ダイス５６、出側ガイドローラ５４、隣り合う下流側のユニットのガイドローラ（伸線ユニット４０のガイドローラ４３、または巻取ユニット６０のガイドローラ６３）、駆動キャプスタン５７または巻取ボビン６１の順に張架されており、金属線１１には、伸線ダイス５６で金属線１１を引き抜くための引抜張力（フロントテンション）がかかっている。この金属線１１にかかるフロントテンションにより出側ガイドローラ５４に作用する力を、該出側ガイドローラ５４の軸部に配設する歪みゲージ５５で検出することによって、フロントテンションを検出するようにしている。歪みゲージ５５は伸線ユニットコントローラ５０と接続されており、該伸線ユニットコントローラ５０に歪みゲージ５５により検出された張力（フロントテンション）が入力される。そして、後述するように、検出されたフロントテンションに基づいて、伸線ダイス５６における引抜力を演算するようにしている。なお、歪みゲージ５５に替えて、差動トランス等を用いてもよい。
【００５０】
金属線１１に対する張力付与手段であるダンサ部４４について説明する。
前述したようにダンサ部４４には、金属線１１にバックテンションを付与するダンサローラ４５、連結部材であるダンサアーム４６、張力制御用のアクチュエータであるトルクモータ４７、ダンサアーム４６の角度検出用のポテンショメータ４８等が備えられている。
【００５１】
ダンサローラ４５は、棒状に形成されるダンサアーム４６の一端側に回転自在に支持されており、該ダンサアーム４６の他端（基部）側は、トルクモータ４７の駆動軸に固定されて支持されている。金属線１１は、駆動キャプスタン５７、ダンサローラ４５、入側ガイドローラ５１の順に張架されており、ダンサローラ４５によって所定の張力で下方に押し付けられている。
【００５２】
ダンサアーム４６は略水平に配置されており（図１）、この水平に位置する状態をダンサアーム４６の基準位置としている。トルクモータ４７の駆動軸がダンサアーム４６の回動軸となっており、該ダンサアーム４６の回動角を、トルクモータ４７の駆動軸に取り付けられるポテンショメータ４８によって検出するようにしている。ポテンショメータ４８は伸線ユニットコントローラ５０と接続されており、該伸線ユニットコントローラ５０にポテンショメータ４８により検出された回動角が入力される。
【００５３】
トルクモータ４７は、ダンサアーム４６およびダンサローラ４５を介して、金属線１１に張力を付与するためのアクチュエータとして設けられている。つまり、トルクモータ４７を駆動することにより、該トルクモータ４７の回転トルクを、ダンサアーム４６およびダンサローラ４５を介して金属線１１に伝達することによって、金属線１１に張力が付与される。
【００５４】
トルクモータ４７は伸線ユニットコントローラ５０と接続されており、該伸線ユニットコントローラ５０の指令（トルク指令）により駆動する。伸線ユニットコントローラ５０により、トルクモータ４７は、予め設定されている張力（目標値（各設定値設定手段８１により設定され、伸線ユニットコントローラ５０に記憶されている））と、金属線１１の張力（実張力（入側ガイドローラ５１の歪みゲージ５２で検出されるバックテンション））との偏差をフィードバック信号として、例えば、Ｐ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御のような制御によって制御されている。なお、トルクモータ４７に替えて、ロータリーソレノイド、ＤＣモータ、サーボモータを用いてもよい。
【００５５】
このように、ダンサ部４４において、ダンサアーム４６およびダンサローラ４５を介してトルクモータ４７の回転トルクを金属線１１に伝達することによって、金属線１１に張力を付与することとしている。このとき、金属線１１に付与される張力は、トルクモータ４７の回転トルクに応じて定まる。
【００５６】
そして、伸線ダイス５６の上流側で、金属線１１に所定の張力が付与された状態で、金属線１１の線速（走行速度）を略一定に維持するように制御を行う。このために、駆動キャプスタン５７を駆動するキャプスタン駆動モータ５８の回転数（回転速度）を制御することで、ダンサアーム４６が基準位置（水平位置）にあるように制御している（つまり、ダンサローラ４５を所定位置に維持するように制御している）。
【００５７】
キャプスタン駆動モータ５８の回転速度、言い換えれば、駆動キャプスタン５７の周速は、エンコーダ５３で入側ガイドローラ５１の回転数を検出することによって測定された、金属線１１の線速をフィードフォワード信号とし、ダンサアーム４６の回動角をフィードバック信号として制御される。この制御について説明する。
金属線１１の伸線ダイス５６へ引き込まれる速度は、エンコーダ５３で入側ガイドローラ５１の回転数を検出することによって測定され、伸線ユニットコントローラ５０に入力される。伸線ユニットコントローラ５０は、入力された入側ガイドローラ５１での速度信号をキャプスタン駆動モータ５８へのフィードフォワード信号として処理する。フィードフォワード信号の誤差分であるダンサアーム４６の回動角は、ポテンショメータ４８によって検出され、伸線ユニットコントローラ５０に入力される。伸線ユニットコントローラ５０は、入力されたダンサアーム４６の回動角と、基準位置（水平位置）にあるときのダンサアーム４６の回動角との回動角偏差を演算する。そして、伸線ユニットコントローラ５０は、この回動角偏差を０に近づけるように、キャプスタン駆動モータ５８の回転速度を決定し、該キャプスタン駆動モータ５８へ指令（回転速度指令）を送る。この場合、回動角偏差をフィードバック信号として、例えば、Ｐ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御のような制御によってキャプスタン駆動モータ５８の回転速度制御が行われている。
【００５８】
以上のように、ダンサアーム４６が基準位置（水平位置）にあるようにフィードバック制御を行っている。これにより、駆動キャプスタン５７と伸線ダイス５６との間で、金属線１１に所定の張力が付与された状態で、金属線１１の線速が略一定に維持されるように制御される。また、伸線ダイス５６へ引き込まれる速度を、伸線ダイス５６の上流に配置した入側ガイドローラ５１の回転数をエンコーダ５３で検出することによって測定するため、伸線ダイス５６における断面積減少率と無関係に駆動キャプスタン５７の周速制御を行うことができる。
そして、ダンサアーム４６を基準位置に位置させたまま（ダンサアーム４６を回動させることなく）、つまり、ダンサローラ４５を所定位置に維持させたまま、トルクモータ４７の回転トルクを変更することにより、ダンサアーム４６の回転トルクを変更して金属線１１に付与される張力を変更することができる。したがって、トルクモータ４７の回転トルクを任意に変更することにより、ダンサアーム４６の回転トルクを変更して金属線１１に対して任意の張力を付与することができる。
【００５９】
前述したように、駆動キャプスタン５７では、金属線１１がスリップしないようにしているため、駆動キャプスタン５７の上流側の張力と下流側の張力との関係（つながり）を断つことができる。このため、伸線ユニット４０において、上流側の張力の影響を受けることなく、下流側の駆動キャプスタン５７と伸線ダイス５６との間では、金属線１１に正確で安定した張力（バックテンション）を付与でき、このバックテンションを一定に保つことができる。
【００６０】
巻出ユニット２０について説明する。巻出ユニット２０は、巻出ボビン２１、巻出モータ２２、ガイドローラ２３、ダンサ部２４、ガイドローラ３１、巻出ユニットコントローラ３０等により構成される。そして、これらの巻出ボビン２１、巻出モータ２２、ガイドローラ２３、ダンサ部２４、ガイドローラ３１等が、それぞれ筐体２９に取り付けられて、１つのユニットとして形成されている。筐体２９は、伸線ユニット４０の筐体４９と略同じ大きさに形成されている。ここで、筐体２９とは、巻出ユニット２０の各部材を取り付けることができるものを意味している。このため、巻出ユニット２０の各部材を取り付けることができれば、筐体２９は箱状の形状に限定されない。なお、巻出ユニットコントローラ３０を筐体２９に取り付けず外部に配置するようにしてもよい。
【００６１】
巻出ユニット２０の金属線１１の張力検出用のローラ、および金属線１１の線速（走行速度）検出用のローラとしてのガイドローラ３１には、歪みゲージ３２とエンコーダ３３とが取り付けられている。歪みゲージ３２およびエンコーダ３３は、伸線ユニット４０の入側ガイドローラ５１の歪みゲージ５２およびエンコーダ５３と略同様にして、金属線１１の張力検出および線速検出を行っている。
【００６２】
巻出ユニット２０の金属線１１に対する張力付与手段であるダンサ部２４は、ダンサローラ２５、ダンサアーム２６、トルクモータ２７、ポテンショメータ２８等により構成される。
ダンサ部２４は、伸線ユニット４０のダンサ部４４と同様の構成となっており、伸線ユニット４０と略同様の制御を行なっている。つまり、巻出モータ２２は、ダンサアーム２６が基準位置（水平位置）にあるようにフィードバック制御されている。これにより、金属線１１に所定の張力が付与された状態で、金属線１１の線速が略一定に維持されるように制御される。そして、ダンサアーム２６を基準位置に位置させたまま、つまり、ダンサローラ２５を所定位置に維持させたまま、トルクモータ２７の回転トルクを変更することにより、ダンサアーム２６の回転トルクを変更して金属線１１に付与される張力を変更することができる。したがって、トルクモータ２７は歪みゲージ３２で検出された実張力と設定された任意の巻出張力の偏差が０（ゼロ）になるようにフィードバック制御されている。これにより、金属線１１に対して任意の巻出張力を付与することができる。
【００６３】
巻出ユニット２０の制御手段である巻出ユニットコントローラ３０は、巻出モータ２２、トルクモータ２７、ポテンショメータ２８、歪みゲージ３２、エンコーダ３３とそれぞれ接続されている。また、巻出ユニットコントローラ３０は、システムコントローラ８０と接続されている。
【００６４】
巻出手段である巻出ボビン２１は、巻出モータ２２の駆動により回転し、この回転によって巻出ボビン２１に巻かれている金属線１１が下流側へ巻き出される。巻出モータ２２の回転速度、言い換えれば、巻出ボビン２１の周速度は、エンコーダ３３でガイドローラ３１の回転数を検出することによって測定された、金属線１１の線速をフィードフォワード信号とし、ダンサアーム２６の回動角をフィードバック信号として制御される。この制御について説明する。
金属線１１の引き出される速度は、エンコーダ３３でガイドローラ３１の回転数を検出することによって測定され、巻出ユニットコントローラ３０に入力される。巻出ユニットコントローラ３０は、入力されたガイドローラ３１での速度信号を巻出モータ２２へのフィードフォワード信号として処理する。フィードフォワード信号の誤差分であるダンサアーム２６の回動角は、ポテンショメータ２８によって検出され、巻出ユニットコントローラ３０に入力される。巻出ユニットコントローラ３０は、入力されたダンサアーム２６の回動角と、基準位置（水平位置）にあるときのダンサアーム２６の回動角との回動角偏差を演算する。そして、巻出ユニットコントローラ３０は、この回動角偏差を０に近づけるように、巻出モータ２２の回転速度を決定し、該巻出モータ２２へ指令（回転速度指令）を送る。この場合、回動角偏差をフィードバック信号として、例えば、Ｐ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御のような制御によって巻出モータ２２の回転速度制御が行われている。
【００６５】
金属線１１は、上流側から順に、巻出ユニット２０の巻出ボビン２１、ガイドローラ２３、ダンサローラ２５、ガイドローラ３１、さらに、一段目の伸線ユニット４０Ａのガイドローラ４３、駆動キャプスタン５７にわたって張架されている。ガイドローラ２３、ガイドローラ３１は、それぞれ筐体２９に回転自在に軸支されている。
金属線１１は、一段目の伸線ユニット４０Ａの駆動キャプスタン５７によって引き取られる。こうして、巻出ボビン２１と駆動キャプスタン５７との駆動により、巻出ユニット２０において金属線１１が走行し、巻出ユニット２０と隣り合う一段目の伸線ユニット４０Ａに金属線１１が送り出されるようにしている。
【００６６】
巻取ユニット６０について説明する。巻取ユニット６０は、ガイドローラ６３、巻取ボビン６１、巻取モータ６２、巻取ボビン６１のトラバース用スライドレール７９、スライドレール駆動モータ７８、巻取ユニットコントローラ７０等により構成され、それぞれ筐体６９に取り付けられて、１つのユニットとして形成されている。ここで、筐体６９とは、巻取ユニット６０の各部材を取り付けることができるものを意味している。このため、巻取ユニット６０の各部材を取り付けることができれば、筐体６９は箱状の形状に限定されない。なお、巻取ユニットコントローラ７０を筐体６９に取り付けず外部に配置するようにしてもよい。
そして、ガイドローラ６３には、巻取速度検出用のエンコーダ７３が取り付けられており、伸線ユニット４０の入側ガイドローラ５１のエンコーダ５３と略同様にして、金属線１１の線速検出を行っている。巻取速度は巻取ボビン６１の周速、つまり、巻取モータ６２の回転速度により決定される。
【００６７】
巻取ユニット６０の制御手段である巻取ユニットコントローラ７０は、巻取モータ６２、エンコーダ７３、とそれぞれ接続されている。また、巻取ユニットコントローラ７０は、システムコントローラ８０と接続されている。巻取ユニットコントローラ７０は、各設定値設定手段８１により任意に設定された巻取指令速度とエンコーダ７３により検出された線速（巻取速度）との速度偏差を演算する。そして、巻取ユニットコントローラ７０は、この速度偏差を０（ゼロ）に近づけるように、巻取モータ６２の回転速度を決定し、該巻取モータ６２へ指令（回転速度指令）を送る。この場合、速度偏差をフィードバック信号として、例えば、Ｐ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御のような制御によって巻取モータ６２の回転速度制御が行われている。そして、巻取ボビン６１の駆動により、巻取ユニット６０において金属線１１が走行し、前述した巻取モータ６２の回転速度制御により巻取ボビン６１に金属線１１が巻き取られるようにしている。なお、トラバース用スライドレール７９によって、金属線１１が巻取ボビン６１に整列されて巻き取られる。このとき、巻取モータ６２の回転速度に同期してスライドレール駆動モータ７８が駆動し、これにより巻取ボビン６１がトラバース用スライドレール７９上を往復移動するようにしている。スライドレール駆動モータ７８は、巻取ユニットコントローラ７０と接続されており、該巻取ユニットコントローラ７０の指令（トラバース位置指令）により駆動される。
【００６８】
なお、最終の伸線ユニット４０Ｅにおいて、伸線ダイス５６を装着しなければ、最終の伸線ユニット４０Ｅにおけるバックテンションとフロントテンションとは等しくなる。最終の伸線ユニット４０Ｅのフロントテンションは巻取張力に等しいことから、最終の伸線ユニット４０Ｅのバックテンションの張力制御により巻取張力を任意に設定することが可能となる。
【００６９】
以上のように、伸線機１は、巻出ボビン２１と巻取ボビン６１との間に複数の伸線ユニット４０・４０・・・が配置される構成となっている。次に、伸線機１における金属線１１の伸線加工について説明する。
【００７０】
金属線１１は、巻出モータ２２の駆動により巻出ボビン２１から巻き出される。巻き出された金属線１１は、巻出ユニット２０のガイドローラ２３、ダンサローラ２５、ガイドローラ３１、さらに、巻出ユニット２０と隣り合う一段目の伸線ユニット４０Ａのガイドローラ４３を経由して、該伸線ユニット４０Ａの駆動キャプスタン５７に至る。
このとき、巻出ボビン２１と駆動キャプスタン５７との間では、前述したような張力制御によって、ダンサローラ２５により金属線１１に所定の張力が付与されている。そして、トルクモータ２７の回転トルクを変更することによって、金属線１１に付与される張力を任意に変更することができる。巻出ボビン２１と駆動キャプスタン５７の間の金属線１１の張力は、ガイドローラ３１に付設されている歪みゲージ３２で検出される。また、金属線１１の線速がエンコーダ３３で検出される。
【００７１】
一段目の伸線ユニット４０Ａに送られた金属線１１は、駆動キャプスタン５７により引き取られる一方、駆動キャプスタン５７から送り出されて、ダンサローラ４５、入側ガイドローラ５１を経由して、伸線ダイス５６に至る。
このとき、駆動キャプスタン５７と伸線ダイス５６との間では、前述したような張力制御によって、ダンサローラ４５によって金属線１１に所定の張力（バックテンション）が付与されている。そして、トルクモータ４７の回転トルクを変更することによって、バックテンションを任意に変更することができる。
【００７２】
駆動キャプスタン５７では、金属線１１の滑りが発生しないため、駆動キャプスタン５７の上流側の張力と関係なく、つまり、上流側の張力の影響を受けることなく、駆動キャプスタン５７の下流側では、トルクモータ４７の回転トルクに応じて、バックテンションを変更することができる。駆動キャプスタン５７と伸線ダイス５６の間の張力（バックテンション）は、入側ガイドローラ５１に付設されている歪みゲージ５２で検出される。また、金属線１１の線速がエンコーダ５３により検出される。
【００７３】
そして、伸線ダイス５６のダイス孔を通過することにより、金属線１１は縮径（減面）されて、伸線される。このとき、伸線ダイス５６の断面積減少率（減面率）に応じて、金属線１１が縮径され、また、伸線される。そして、伸線ダイス５６の下流側では縮径（伸線）されるほど、金属線１１の線速が速くなる。
【００７４】
伸線ダイス５６を通過して伸線された金属線１１は、二段目の伸線ユニット４０Ｂの駆動キャプスタン５７により引き取られる。伸線ダイス５６の下流側では、一段目の伸線ユニット４０Ａの出側ガイドローラ５４、二段目のガイドローラ４３を経由して駆動キャプスタン５７に至る。駆動キャプスタン５７の引取張力は、伸線ダイス５６と駆動キャプスタン５７との間の張力（フロントテンション）として、出側ガイドローラ５４に付設されている歪みゲージ５５で検出される。
【００７５】
二段目の伸線ユニット４０Ｂに送られた金属線１１は、駆動キャプスタン５７により引き取られる一方、駆動キャプスタン５７から送り出されて、ダンサローラ４５、入側ガイドローラ５１を経由して、伸線ダイス５６に至る。この場合も、駆動キャプスタン５７では、金属線１１の滑りが発生しないため、駆動キャプスタン５７の上流側の張力（フロントテンション）と、下流側の張力（バックテンション）とは関係なくなり、下流側では、トルクモータ４７の回転トルクに応じて、バックテンションを変更することができる。
そして、伸線ダイス５６を通過することにより、金属線１１はさらに伸線されて、金属線１１の線速がさらに速くなる。
【００７６】
同様にして、三段目の伸線ユニット４０Ｃ、四段目の伸線ユニット４０Ｄ、最終の伸線ユニット４０Ｅによって、金属線１１は、徐々に伸線（縮径）される。そして、金属線１１の線速は、徐々に高速になっていく。
【００７７】
最終の伸線ユニット４０Ｅの伸線ダイス５６により、所望の線径に縮径された後、金属線１１は、出側ガイドローラ５４、巻取ユニット６０のガイドローラ６３を経由して、巻取ボビン６１に至る。巻取ボビン６１の周速度は、前述したような制御方法で制御されており、金属線１１は、予め設定された任意の速度で巻き取られる。ここで、最終の伸線ユニット４０Ｅの伸線ダイス５６を装着しなければ、最終の伸線ユニット４０Ｅのバックテンションが巻取張力となることから、巻取張力を任意に設定することも可能である。
【００７８】
本実施例の伸線機１は、駆動キャプスタン５７により金属線１１をスリップなしで引き取るノンスリップ型の伸線機として構成されている。このため、次のような点で、従来のスリップ型の伸線機とは異なる。
【００７９】
伸線ユニット４０の駆動キャプスタン５７において、金属線１１の滑りが発生しないため、駆動キャプスタン５７の上流側の張力と、下流側の張力との関係を断つことができる。これにより、上流側の張力の影響を受けることなく、下流側では、トルクモータ４７の回転トルクに応じて、バックテンションを変更することができる。具体的には、上流側の伸線ダイス５６の通過後には、金属線１１の張力（フロントテンション）は該伸線ダイス５６の加工動力である引抜力が加算され大きくなるが、下流側の伸線ユニット４０においては、この大きくなった張力（フロントテンション）よりも小さいバックテンションに変更することができる。そして、金属線１１に正確で安定したバックテンションを付与でき、このバックテンションを一定に保つことができ、均質な伸線を行うことができる。巻取ユニット６０については任意の巻取速度が設定可能であり、巻太りに影響されることなく一定の速度で巻取ボビン６１に巻き取ることができる。
また、最終の伸線ユニット４０Ｅにおいて伸線ダイス５６を装着しなければ、金属線１１の伸線加工時の張力（バックテンション）と、巻取ボビン６１への巻取時の張力（巻取張力）とを、等しくすることができる。この結果、伸線加工時には、各伸線ユニット４０の伸線ダイス５６について最適なバックテンション、つまり、伸線加工に最適なバックテンションを付与でき、金属線１１の断線やカール等を防止できるとともに、巻取時には、巻取に最適な巻取張力を金属線１１に付与でき、巻取ボビン６１への金属線１１の食い込み等を防止できる。
従来のスリップ型の伸線機では、駆動キャプスタンの前後で張力の関係を断つことができず、上流側の張力が下流側に伝わっていた。このため、１つ前（上流側の）の伸線ダイスの状態によって、次の伸線ダイスについてのバックテンションが変化してしまうという問題があったが、本実施例のノンスリップ型の伸線機１によればそのような問題が解消される。また、金属線が細くなるにつれて、金属線の耐性が低下するため、金属線の劣化や断線等が発生しやすくなることから、スリップ率や、キャプスタン表面の摩擦係数や潤滑油の成分・温度などを厳密に管理する必要があり、製造能力の維持管理が難しいという問題があったが、本実施例のノンスリップ型の伸線機１によれば、そのような問題が解消される。
【００８０】
そして、伸線ユニット４０で使用する伸線ダイス５６の減面率を考慮しなくてもよくなる。
従来のスリップ型の伸線機では、キャプスタンの径とスリップ率とにより、所定の減面率の伸線ダイスを厳選して使用しなければならなかったが、本実施例のノンスリップ型の伸線機１によれば、そのような必要がなくなり、生産コストの悪化を防止できる。
【００８１】
また、金属線１１に任意のバックテンションを付与することができるため、任意の線径や減面率に対して最適なバックテンションを設定することができる。これにより、様々な線径や減面率の組み合わせで伸線を行えるようになり、１台の伸線機で違う線径の金属線を製造することが可能になる。
従来のスリップ型の伸線機では、１台の伸線機での多品種製造が不可能という問題があったが、そのような問題が解消される。
【００８２】
金属線１１の線速は、金属線１１が細くなるにつれて次第に速くなる。本実施例の伸線機１では、金属線１１の線速を、線速検出用のローラに付設されるエンコーダで検出するようにしている。そして、検出された金属線１１の線速と、駆動キャプスタン５７の周速とが等しくなるような制御を行っている。このため、検出された線速から、駆動キャプスタン５７の周速を知ることができる。
【００８３】
そして、複数の駆動キャプスタン５７・５７・・・のうち、任意の２つの駆動キャプスタンの周速比を演算することができる。この場合、各伸線ユニットコントローラ５０に入力される金属線１１の線速が、それぞれシステムコントローラ８０に入力されて、該システムコントローラ８０で周速比が演算される。
【００８４】
このように算出された任意の２つの駆動キャプスタンの周速比は、この２つの駆動キャプスタン間の金属線１１の伸線度合いを表しており、言い換えれば、金属線１１の縮径度合いを表している。そして、この周速比から、この２つの駆動キャプスタン間に配置される伸線ダイス５６による減面率を算出することができる。この場合、隣り合う２つの駆動キャプスタンについて周速比を演算することにより、この２つの駆動キャプスタンの間に配置される１つの伸線ダイス５６の減面率を算出することができる。これにより、それぞれの伸線ダイス５６の消耗度合いを常時把握しながら運転でき、伸線ダイス５６の適切な交換時期を知ることができる。
従来の伸線機では、運転中には伸線ダイスの消耗度合いを測定することができず、また、伸線ダイスの交換時期の判断は熟練したユーザの勘に頼っていたという問題があったが、本実施例の伸線機１によれば、そのような問題が解消される。
【００８５】
また、算出された金属線１１の減面率が所定の値になるように、バックテンションを制御することができる。つまり、伸線ダイス５６が消耗し、伸線ダイス５６のダイス孔が大きくなることで減面率が小さくなると、金属線１１の耐力を超えない範囲でバックテンションを増加させることにより、減面率を一定に保つことができ、伸線ダイス５６の交換頻度を減らすことができるようになる。
【００８６】
そして、金属線１１の線速検出用のローラ、言い換えれば、駆動キャプスタン５７の周速検出用のローラである入側ガイドローラ５１を、伸線ユニット４０内のダンサローラ４５と伸線ダイス５６との間に配置している。これにより、伸線ダイス５６で縮径される前、の速度を検出できるため、検出された金属線１１の線速に基づいて、伸線ダイス５６での減面率の大小に関わりなく、駆動キャプスタン５７の周速制御を容易に行うことができるようになる。また、連設された伸線ユニット４０の各ユニット内の駆動キャプスタン５７を、それぞれ独立して周速制御することが可能となるため、現場作業者が金属線１１を手作業で伸線ダイス５６に通すような際にも、安定してダンサローラ４５の位置を制御することができることから、伸線ダイス５６における引抜力を一定に保持することが可能となり、容易に、均一な金属線１１が得られるようになる。
【００８７】
伸線ダイス５６の通過後には、金属線１１の張力は大きくなる。本実施例の伸線機１では、伸線ダイス５６の上流側と下流側において、張力検出用のローラに付設される歪みゲージ５２・５５で検出するようにしている。つまり、バックテンションとフロントテンション（引取張力）とを検出するようにしている。そして、検出されたフロントテンションとバックテンションとの差から、伸線ダイス５６における引抜力を演算することとしている。伸線ダイス５６で費やした加工動力を算出することができる。
【００８８】
そして、伸線ダイス５６の引抜力が、所定の値となるように、バックテンションを制御することができる。バックテンションが増加すれば伸線ダイス５６の引抜力が低下する。これにより、潤滑油の劣化等により伸線ダイス５６の引抜力、つまり、伸線ダイス５６における加工動力が増加してきても、金属線１１の耐力を超えない範囲でバックテンションを増加させることで該加工動力を一定に保つことができ、潤滑油や伸線ダイスの交換頻度を減らすことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明を適用する伸線機の一実施例を示す模式図。
【図２】伸線機の制御構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００９０】
１    伸線機
１１  金属線
２０  巻出ユニット
２１  巻出ボビン
４０  伸線ユニット
４５  ダンサローラ
５６  伸線ダイス
５７  駆動キャプスタン
６０  巻取ユニット
６１  巻取ボビン
【図１】
2005103623.tif 000003
【図２】
2005103623.tif 000004