(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のボビンに線材を交互に巻き付け、満巻きとなったボビン側の線材を自動的に切断すると共にその切断された線材を他方のボビン側に巻き付けた後、満巻きとなったボビンの周囲をその軸方向に移動自在な端末カバーで覆ってからその満巻きボビンをアンローダ部で取り出すようにした連続巻取装置において、
上記ボビンの取出し方向に設けられた前面扉を上記アンローダ部にリンクして自動開閉する自動開閉機構と、
上記ボビン間に設けられたスプラインシャフトの外周の複数の凸部を旋回角センサーによって検知しながら、上記アンローダ部にリンクして端末カバーを上記スプラインシャフトを軸として他方のボビン側に旋回移動させる旋回移動機構とをさらに備えたことを特徴とする連続巻取装置。
【請求項２】
上記自動開閉機構は、上記アンローダ部の動きを検知する開閉センサーと、上記前面扉を開閉駆動するアクチュエータとを備えたものであることを特徴とする請求項１に記載の連続巻取装置。
【請求項３】
上記旋回移動機構は、端末カバーの回転軸を正逆方向に回転する旋回モータと、上記ボビン間に設けられたスプラインシャフトの外周の複数の凸部を検知する旋回角センサーと、前記スプラインシャフトに嵌合されたスプロケットと、前記旋回モータと前記スプロケットとの間に架け渡されたチェーンとを備えたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の連続巻取装置。
【請求項４】
一対のボビンに線材を交互に巻き付け、満巻きとなったボビン側の線材を自動的に切断すると共にその切断された線材を他方のボビン側に巻き付けた後、満巻きとなったボビンの周囲をその軸方向に移動自在な端末カバーで覆ってからその満巻きボビンをアンローダ部で取り出すようにした連続巻取装置のボビン切替方法において、
上記ボビン間に設けられたスプラインシャフトの外周の複数の凸部を旋回角センサーによって検知しながら、上記アンローダ部にリンクする旋回移動機構で端末カバーを上記スプラインシャフトを軸として他方のボビン側に旋回移動させてから、上記ボビンの取出し方向に設けられた前面扉を上記アンローダ部とリンクする自動開閉機構で開いて前記満巻きボビンを取り出した後、上記アンローダ部でその取り出したボビン側に新たな空のボビンを取り付け、しかる後その前面扉を上記自動開閉機構で閉じるようにしたことを特徴とする連続巻取装置のボビン切替方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電線やケーブルの導体等として用いられるボビン巻き線材を得るための連続巻取装置及びそのボビン切替方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電線やケーブルの導体等の線材は、連続鋳造圧延方式やディップフォーミング方式等によって得られた荒引線を伸線機等によって所定径に引き抜き加工しながら連続巻取機側に送り、ここで回転するボビン上に連続的に巻き付けてなるボビン巻き線材から製造される。
【０００３】
図４は、このボビン巻き線材を得るための従来の連続巻取機１の基本的な構造を示す正面図、図５はその平面図である。
【０００４】
図示するように、この連続巻取機１は、伸線機等から連続して送られてくる線材Ｗを案内するトラバース部２と、このトラバース部２を介して送られてくる線材Ｗを交互に巻取る一対のボビン３ａ，３ｂと、これらボビン３ａ，３ｂをそれぞれ着脱自在に保持し回転させるための一対のアーバーシャフト４ａ，４ｂと、巻取り切替時に線材Ｗをカットする一対のカッター部５ａ，５ｂと、線材Ｗの通過位置をコントロールする一対のセッティングロール部６ａ，６ｂ及び線寄せロール部７と、ボビン３ａ，３ｂをそれぞれ交互に覆う筒状の端末カバー８と、この端末カバー８及び線寄せロール部７を一体としてアーバーシャフト４ａ，４ｂの軸方向に移動させるガイドシャフト９と、ボビン３ａ，３ｂをアーバーシャフト４ａ，４ｂ側からそれぞれ別々に着脱する一対のアンローダ部１０ａ，１０ｂ等から主に構成されている。
【０００５】
そして、図６及び図７に示すように、線材Ｗが巻き付けられている第一ボビン３ａ側が満巻き状態となると、そのボビン３ａ側上部に位置しているトラバース部２がアーバーシャフト４ｂ側に移動すると共に、そのアーバーシャフト４ｂに保持されたボビン３ｂがボビン３ａに対して反対方向に回転し始め、その後双方のボビン３ａ，３ｂの巻き取り周速が同期したならば、図７に示すように、一方のセッティングロール部６ａが突出すると同時に他方のセッティングロール部６ｂが後退した後、線寄せロール部７が端末カバー８と共にガイドシャフト９に沿ってボビン３ａ，３ｂ側に引き寄せ移動させる。尚、この線寄せロール部７及び端末カバー８は一体的に形成され、ガイドシャフト９と同軸上に設けられた引寄せシリンダ１１によってガイドシャフト９に沿って引き寄せあるいは押し戻し移動されるようになっている。また、この案内レール９の両側にはこれと平行になるように一対のガイドロッド１２，１２が設けられているため、線寄せロール部７がこのガイドシャフト９を軸に回転するようなことはないのに対し、端末カバー８は、このガイドシャフト９を軸としてアーバーシャフト４ｂ側に回転移動自在となっている。
【０００６】
このようにして線寄せロール部７がボビン３ａ，３ｂ側に引き寄せられると、トラバース部２からボビン３ａ側に延びる線材Ｗが、セッティングロール部６ａを支点としてさらにアーバーシャフト４ｂのボビン受け板１３ｂ側に押し付けられ、また、これと同時に移動する端末カバー８によって満巻き状態となったボビン３ａの周囲が覆われる。すると、その線材Ｗがボビン受け板１３ｂと共に回転するチャック部１４ｂに引っかかり、そのチャック部１４ｂと共にその回転方向に送られ、そのボビン受け板１３ｂの周囲に固定されたカッター部５ｂと高速ですれ違うことによって切断された後、そのままボビン３ｂ側に巻き付けられる。
【０００７】
一方、このようにして線材Ｗが切断されて満巻き状態となったボビン３ａは、その周囲に位置する端末カバー８によって線材Ｗの端末がバラケて隣の空ボビン３ｂ等に絡まないように覆われた状態で停止された後、図８及び図９に示すようにその端末カバー８が元の位置に戻って他方のボビン３ｂ側に切り替えられてからアンローダー部１０ａによってアーバーシャフト４ａ側から取り外され、巻取機１外へ搬送される。
【０００８】
そして、その後この空のアーバーシャフト４ａ側に新たな空のボビン３ａを取り付けると共に、端末カバー８をアーバーシャフト部４ｂ側に回転移動させておき、その過程で巻き取りが行われている他方のボビン３ｂが満巻き状態になったならば上記と同様な操作を交互に繰り返すことでボビン上に線材Ｗの巻き付け層を備えたボビン巻き線材が一定の時間毎に連続して得られることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図８及び図９に示すようにこのような連続巻取機１の周囲には安全性の確保等の観点から防護策１５が施されており、このボビン切替え作業に際しては、図示するようにその防護策１５の前面に設けられた前面扉１６ａ，１６ｂを作業員が直接開閉することで行われるようになっている。
【００１０】
そのため、この巻取機１が運転されている間は、少なくとも一人以上の作業員がその近傍に常駐して作業を行う必要があり、多くの手間や労力を要するといった不都合があった。
【００１１】
また、端末カバー８の切替え作業（回転移動）も、作業員が全面扉１６ａ，１６ｂを開いて手作業によって行っているが、その近傍ではボビンが高速で回転していることから、危険性が高く重大事故を招くことも考えられる。
【００１２】
さらに、人手によるボビン切替え作業にあっては、作業に慣れる多くの時間を要する上に、作業に際して思わぬヒューマンエラーが発生しやすく作業途中でしばしば中断することがあり、作業効率が低いといった問題もある。
【００１３】
そこで、本発明はこのような課題を有効に解決するために案出されたものであり、その目的は、これら一連のボビン切替え作業等を人手に頼ることなく、自動的かつ効率的に行うことができる新規な連続巻取装置及びそのボビン切替方法を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、一対のボビンに線材を交互に巻き付け、満巻きとなったボビン側の線材を自動的に切断すると共にその切断された線材を他方のボビン側に巻き付けた後、満巻きとなったボビンの周囲をその軸方向に移動自在な端末カバーで覆ってからその満巻きボビンをアンローダ部で取り出すようにした連続巻取装置において、上記ボビンの取出し方向に設けられた前面扉を上記アンローダ部にリンクして自動開閉する自動開閉機構と、上記ボビン間に設けられたスプラインシャフトの外周の複数の凸部を旋回角センサーによって検知しながら、上記アンローダ部にリンクして端末カバーを上記スプラインシャフトを軸として他方のボビン側に旋回移動させる旋回移動機構とをさらに備えたものである。そして、上記ボビンの取出し方向に設けられた前面扉を自動開閉機構で自動的に開いて取り出した後、上記端末カバーを旋回移動機構で上記ボビン間を軸として他方のボビン側に旋回移動させてから、上記アンローダ部でその取り出したボビン側に新たな空のボビンを取り付け、しかる後その前面扉を上記自動開閉機構で閉じるようにしたものである。
【００１５】
これによって、従来人手に頼っていたボビン切替作業、すなわち、前面扉の開閉作業と端末カバーの切替え作業を自動的に行うことが可能となり、作業員の負担軽減と安全性の向上、並びに巻取り作業や切替え作業の効率化を達成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を実施する好適一形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１及び図２は本発明に係る連続巻取装置２０の実施の一形態を示したものである。
【００１８】
図示するように、この連続巻取装置２０は、互いに平行に位置しそれぞれ反対方向に旋回する一対のアーバーシャフト部４ａ，４ｂを備えており、それら各アーバーシャフト部４ａ，４ｂに対してボビン３ａ，３ｂが着脱自在に保持・回転されるようになっている。
【００１９】
また、このボビン３ａ，３ｂ間、すなわちアーバーシャフト部４ａ，４ｂ間には、これと平行に延びるスプラインシャフト２１が設けられており、このスプラインシャフト２１に沿って線寄せロール部７及び端末カバー８がアーバーシャフト部４ａ，４ｂの軸方向にスライド移動するようになっている。すなわち、このスプラインシャフト２１の端部にはこれと同軸上になるように、引寄せシリンダ１１が設けられており、その引寄せシリンダ１１の先端が線寄せロール部７側に係合して伸縮することで線寄せロール部７及び端末カバー８がスプラインシャフト２１に沿って移動できるようになっている。また、この端末カバー８は、アーム２２を介してスプラインシャフト２１にスプライン嵌合されており、スプラインシャフト２１と共にこれを軸として旋回移動するようになっているのに対し、線寄せロール部７が取り付けられたベース２３は、単にスプラインシャフト２１を貫通するだけでスプライン嵌合されておらず、その両側のガイドロッド１２，１２によって旋回移動が規制されるようになっている。すなわち、この線寄せロール部７及び端末カバー８はスプラインシャフト２１の軸方向に対しては同時にスライド移動するようになっているが、スプラインシャフト２１の回転駆動に対しては端末カバー８のみがこれと追従して回転駆動するようになっている。尚、このスプラインシャフト２１はその両端が軸受け２４，２４によって軸支されて回転自在となっている。
【００２０】
そして、本実施の形態の連続巻取装置２０にあっては、このスプラインシャフト２１にこれを所定の角度で回転駆動する旋回移動機構２５が設けられており、このスプラインシャフト２１を介して上記端末カバー８をいずれか一方のアーバーシャフト部４ａ，４ｂ側に旋回移動させることができるようになっている。すなわち、この旋回移動機構２５は、スプラインシャフト２１にスプライン嵌合されたスプロケット２６と、その下部の設置孔２７に固定された旋回モータ２８と、このスプロケット２６と旋回モータ２８側のスプロケット２６間に架け渡されたチェーン３０と、そのスプロケット２６の回転角を検知する回転角センサー３１とから主に構成されており、旋回モータ２８を正逆いずれかの方向に回転駆動してスプラインシャフト２１が回転すると上記端末カバー８のみがスプラインシャフト２１を軸としていずれか一方のアーバーシャフト部４ａ，４ｂ側に旋回移動し、また、これと同時にその旋回角を回転角センサー３１で検知することで端末カバー８がアーバーシャフト部４ａ，４ｂの軸と同軸上になるように精度良く位置決めされるようになっている。尚、この旋回モーター２８は図示しないコントローラーによって後述するアンローダ部１０ａ，１０ｂの所定の動きとリンクして自動的にコントロールされるようになっている。
【００２１】
一方、これらアーバーシャフト部４ａ，４ｂ等の周囲は、金網等からなる防護策１５が張り巡らされて作業員の立ち入りが規制されていると共に、その前面、すなわちボビン３ａ，３ｂの搬出入方向前面には、それぞれ自動開閉機構３２，３２によって自動開閉されるスライド式の開閉扉１６ａ，１６ｂが設けられている。この自動開閉機構３２は、各開閉扉１６ａ，１６ｂを開閉駆動する油圧シリンダ等のアクチュエータ３３と、その開閉扉１６ａ，１６ｂの外側に位置するアンローダ部１０ａ，１０ｂの動きを検知する開閉センサー３４，３４（受光素子及び発光素子）とから主に構成されており、アンローダ部１０ａ，１０ｂの動きを開閉センサー３４，３４に検知して開閉扉１６ａ，１６ｂを自動的に開閉するようになっている。すなわち、ボビン切替えに際してアンローダ部１０ａ，１０ｂが駆動しているときには、開閉扉１６ａ，１６ｂが開き、ボビン切替えが終了して満巻き待ち状態の時は、防護策１５の開口部を閉じることでアンローダ部１０ａ，１０ｂの動きに支障を与えることなく、装置の安全性を確保するようになっている。
【００２２】
尚、図中２は、上述したように伸線機等から本装置側に連続して送られてくる線材Ｗを案内するトラバース部、６ａ，６ｂは、線材Ｗの流れ位置を制御するセッティングローラ、１４ａ，１４ｂは、アーバーシャフト部４ａ，４ｂのドラム受け板１３ａ，１３ｂの外周側に設けられたチャック部、５ａ，５ｂはこのチャック部１４ａ，１４ｂに係合した線材Ｗを切断するカッターである。
【００２３】
次に、このような構成をした連続巻取装置によるボビン切替方法の実施の一形態を主に図３を参照しながら説明する。尚、これら一連の動きは、図示しないコントローラーによって自動的に行われる。
【００２４】
先ず、図１に示すような状態で左側のボビン３ａが満尺近くになったならば（Ｓ１）、その上方に位置するトラバース部２を右側のボビン３ｂ側に移動させ（Ｓ２）ると共にそのボビン３ｂを回転駆動開始して（Ｓ４）その周速をボビン３ａ側の周速と同期させる（Ｓ４）。
【００２５】
次に、ボビン３ａとボビン３ｂとの周速が同期したならば、引寄せシリンダ１１によって線寄せローラ７及び端末カバー８をスプラインシャフト２１に沿ってボビン側に引き寄せ（Ｓ５）、図７に示す従来例の如くセッティングローラー６ａ，６ｂを作動させて線材Ｗを切断すると共に、その切断上流側端末をチャック部１４に係合することでボビン３ｂ側の巻き付けが開始する（Ｓ６）。また、これと同時にボビン３ａ側にあってはその回転を停止されるが、その周囲は端末カバー８によって覆われているため、線材Ｗの端末がバラケて他方のボビン３ｂ側に絡まったり、スプラインシャフト２１等に引っかかるといった不都合が防止される。
【００２６】
次に、引寄せシリンダ１１を伸ばして線寄せローラ７及び端末カバー８を元の位置（アンローダー１０ａ，１０ｂ側）まで移動させた（Ｓ７）後、旋回駆動機構２５によって端末カバー８のみを巻き取りが行われているボビン３ｂ側に旋回移動させる（Ｓ８）。この旋回角度は、旋回角センサー３１によって監視されているため、旋回移動した端末カバー８はボビン３ｂの同軸上になるように精度良く定位置に停止する（Ｓ９）。
【００２７】
このようにして端末カバー８がボビン３ｂ側に回避したならば、セッティングローラ６ａ，６ｂが元の位置に戻る（Ｓ１０）と共に、ボビン３ａ側の前面扉１６ａがその自動開閉機構３２によって開かれ（Ｓ１１）てからその前面に位置するアンローダ部１０ａがボビン３ａ側に前進し、ボビン３ａ下部で停止し（Ｓ１２）、ボビン３ａをアーバンシャフト４ａから取り外してそのまま前面扉１６ａの外に搬送し、元の位置で停止して（Ｓ１３）図示しない搬送手段に受け渡した後、新たな空のボビン３ａを元のアーバンシャフト４ａ側に取り付け（Ｓ１４）再びもとの位置に戻った後、自動開閉機構３２によって前面扉１６ａが閉じられ（Ｓ１５）、他方のボビン３ｂ側の満尺待ちとなる（Ｓ１６）。
【００２８】
そして、このボビン３ｂ側が満尺近くになったならば、上記と同様な操作を自動的に繰り返すことで、一定の時間毎に満尺となった巻き線材が自動的かつ連続的に得られることになる。
【００２９】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、従来、人手によって行われていた前面扉の開閉作業及び端末カバーの切替え（旋回）作業を自動的に行うことが可能となるため、作業員の労力が大幅に軽減され、省力化及び無人化が可能となる。また、切り替え時間も短縮されてミスも回避できるため、作業効率も大幅に向上する。さらに作業員が回転中のボビン等に近寄る必要がなくなるため、巻き込み等の重大事故が回避され、安全性も大幅に向上する等といった優れた効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る連続巻取装置の実施の一形態を示す正面図である。
【図２】本発明に係る連続巻取装置の実施の一形態を示す平面図である。
【図３】本発明に係る連続巻取装置の切り替え方法の実施の一形態を示すフローチャート図である。
【図４】従来の連続巻取装置の実施の一例を示す正面図である。
【図５】従来の連続巻取装置の実施の一例を示す平面図である。
【図６】従来の連続巻取装置による線材の切断工程の一例を示す正面図である。
【図７】従来の連続巻取装置による線材の切断工程の一例を示す平面図である。
【図８】従来の連続巻取装置による切替え作業の一部を示す平面図である。
【図９】従来の連続巻取装置による切替え作業の一部を示す平面図である。
【符号の説明】
3a,3b  ボビン
８  端末カバー
10a,10b  トラバース部
16a,16b  前面扉
25  旋回移動機構
26  スプロケット
28  旋回モータ
30  チェーン
31  旋回角センサー
32  自動開閉機構
33  アクチュエータ
34  開閉センサー
【図１】
0003969013.tif 000002
【図２】
0003969013.tif 000003
【図３】
0003969013.tif 000004
【図４】
0003969013.tif 000005
【図５】
0003969013.tif 000006
【図６】
0003969013.tif 000007
【図７】
0003969013.tif 000008
【図８】
0003969013.tif 000009
【図９】
0003969013.tif 000010