(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパイラルコードを引き出して繰り出す繰出部と、繰り出された前記スパイラルコードを所定長ずつ送り出す送出部と、送り出された前記スパイラルコードを所定長毎に切断する切断部とを順に設けたスパイラルコード切断装置において、繰出部は一対の繰出ローラ部とスパイラルコードの繰出センサとから構成し、各繰出ローラ部は歯型ベルト車をスパイラルコードの繰出方向に並設して両面歯付ベルトを捲回した等価な構成で互いにスパイラルコードの繰出直交方向に接近/離反可能としてなり、繰出センサは繰出部と送出部との間におけるスパイラルコードの弛みが一定量以下になった場合に信号を発するもので、前記両繰出ローラ部は該繰出センサの出力信号を受けている間作動してスパイラルコードを繰り出すようにしてなることを特徴とするスパイラルコードの切断装置。
【請求項２】
スパイラルコードを引き出して繰り出す繰出部と、繰り出された前記スパイラルコードを所定長ずつ送り出す送出部と、送り出された前記スパイラルコードを所定長毎に切断する切断部とを順に設けたスパイラルコード切断装置において、送出部は一対の送りローラ部から構成し、各送りローラ部は歯型ベルト車をスパイラルコードの送出方向に並設して両面歯付ベルトを捲回した等価な構成で互いにスパイラルコードの送出直交方向に接近/離反可能としてなり、切断部におけるスパイラルコードの切断に連動して断続的にスパイラルコードを所定長ずつ送り出すようにしてなることを特徴とするスパイラルコードの切断装置。
【請求項３】
切断部は一対のチャックと切断部とから構成し、各チャックはスパイラルコードの送出方向に接近/離反可能として、両チャックがそれぞれスパイラルコードを挟持しながら離反することでスパイラルコードを引っ張って緊張を懸けた状態にすることができ、切断部は離反したチャックの間でスパイラルコードの送出直交方向に接近/離反可能として、緊張状態にあるスパイラルコードを切断するようにしてなることを特徴とする請求項１又は２いずれか記載のスパイラルコードの切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、細い繊維を撚り合わせた各種ロープや、電話機本体と受話器とを結ぶ螺旋状(スパイラル)コードのように長手方向に高い伸縮性を有する各種紐状体を所定長毎に切断する切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紐状体は、生産性を高めるために、最初数10〜数100ｍの長さで製造され、目的用途に応じて、改めて切断して利用される。この切断に際しては、所定長の計測が必要なことから、紐状体の切断作業は専ら人手によっている。例えば、自転車等に用いられる荷掛けバンド(伸縮バンド)は、500ｍ以上ものバンドを作業者が電熱カッタで製品長に切断し、両端に金具を取り付けている。同様に、電話機本体と受話器とを結ぶ螺旋状のスパイラルコードも、作業者による手作業で切断された後、一端を電話機本体に、他端を受話器に接続するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
紐状体は、可撓性を有するために一定程度の伸縮性が見られるが、中でも上記伸縮バンドやスパイラルコードは可撓性と並んで伸縮性を有しているために、作業者が電熱カッタを用いて所定長毎に切断しようとすると伸びてしまい、等しい長さに切り揃えることは難しい。また、このバラツキを抑えようとすれば、それだけ作業に手間取ってしまい、生産効率が大幅に低下してしまう問題が生ずる。
【０００４】
伸縮バンドは使い勝手がよいために、それだけ需要が高く、生産性を向上させることが望まれる。また、スパイラルコードは電話機に使用されるだけでなく、近年では物品の移動範囲を大きくとりながら繋ぎ止めるものとして、例えば商品展示における展示棚と展示品とを結んだり、携帯電話のストラップ等、様々な分野で利用が図られるようになり、その需要は大きく伸びつつある。こうした背景を踏まえた場合、上述のような生産性の低さは問題がある。そこで、紐状体の切断、特に伸縮性の高い紐状体の切断を自動化することにより、生産性の向上を図ることを目的として紐状体の切断装置について検討することとした。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
検討の結果、開発したものが、紐状体を連続的に繰り出しながら所定長に切断する装置であって、収納場所から紐状体を引き出して前方へ繰り出す繰出部、この繰出部の前方にあって繰り出された紐状体を所定長ずつ送り出す送出部、そしてこの送出部から送り出された紐状体を送出方向に引っ張って緊張を懸けた状態で所定長毎に切断する切断部とを順に設けた紐状体切断装置である。本発明の切断装置は、紐状体を引っ張って緊張状態をかけた状態で切断することを特徴とする。通常、繰出部における紐状体の繰出方向及び送出部における紐状体の送出方向は紐状体の長手方向に一致するから、長手方向に伸縮性を有する紐状体では、伸ばした状態で切断することになる。
【０００６】
繰出部は一対の繰出ローラ部と紐状体の繰出センサとから構成し、各繰出ローラ部は歯型ベルト車を紐状体の繰出方向に並設して両面歯付ベルトを捲回した等価な構成で互いに紐状体の繰出直交方向に接近/離反可能としてなり、繰出センサは繰出部と送出部との間における紐状体の弛みが一定量以下になった場合に信号を発するもので、前記両繰出ローラ部はこの繰出センサの出力信号を受けている間作動して紐状体を繰り出すようにする。繰出ローラ部は送出部における送りローラ部と同様の構成であり、その作用は後述する。この繰出部では、送出部との間における紐状体の弛みをこの紐状体を送出部から送り出す量の長さに見合うゆとりとするため、常に前記弛みが一定量を上回るようにする。繰出センサは繰出ローラ部を作動/停止させるスイッチとなり、繰出部と送出部との間における紐状体の弛みの量を検知し、その弛みが一定量以下になった場合に紐状体を繰り出し、確実に送出部から所定長だけ紐状体を送り出せるようにする。
【０００７】
送出部は一対の送りローラ部から構成し、各送りローラ部は歯型ベルト車を紐状体の送出方向に並設して両面歯付ベルトを捲回した等価な構成で互いに紐状体の送出直交方向に接近/離反可能としてなり、切断部における紐状体の切断に連動して断続的に紐状体を所定長ずつ送り出すようにする。送りローラ部は、歯型ベルト車の回転に従って周回する両面歯付ベルトで紐状体を送り出す。各送りローラ部は、紐状体の直交方向に対峙して接近/離反することで、どんな太さの紐状体でも挟持して送り出すことができる。紐状体の送出量をより正確にするために、送出部への入口及び送出部の出口に、紐状体を送出方向に矯正するガイド(例えば紐状体を挿通する送出方向の孔)を配するとよい。
【０００８】
両面歯付ベルトは、歯型ベルト車に懸架した範囲で断続的に並ぶ歯を略等圧で紐状体に圧接して、歯と紐状体との摩擦及び歯の角部における引っかかりとにより、紐状体を両面歯付ベルトの周回方向へ送り出すことができる。摩擦力を有効に利用し、歯の角部における引っかかりによる紐状体の蛇行を防ぐため、対峙する送りローラ部の両面歯付ベルトの歯は位置ずれしていないことが好ましい。これにより、螺旋状に捲回したスパイラルコードにおいても歯がコードに噛み込むようなことがなくなり、スパイラルコードを伸縮させることもなく送り出すことができる。なお、繰出ローラ部も同様に両面歯付ベルトの作用を利用して紐状体を繰り出すが、繰出ローラ部は紐状体を繰出センサに応じて素早く繰り出せればよいので、AC又はDCモータ等で歯型ベルト車を駆動してもよいが、送出ローラ部では所定長だけ正確に紐状体を送り出さなければならないため、歯型ベルト車をステッピングモータにより回転量を制御しながら駆動するのがよい。
【０００９】
切断部は一対のチャックと切断部とから構成し、各チャックは紐状体の送出方向に接近/離反可能として、両チャックがそれぞれ紐状体を挟持しながら離反することで紐状体を引っ張って緊張を懸けた状態にすることができ、切断部は離反したチャックの間で紐状体の送出直交方向に接近/離反可能として、緊張状態にある紐状体を切断する。切断後の断面における紐状体のほつれを防止するため、切断部には電熱カッタを用いるとよい。緊張を懸けた紐状体を切断することで、伸縮性のある紐状体、例えばスパイラルコード等では螺旋状に捲回した部位が長く引きのばされ、切断部が前後の捲回部位に触れることなく確実にコードのみを切断できるようになる。また、伸縮性のない紐状体でも、切断部を挟んで両側に引っ張られることにより、より切断しやすくなる。チャックは、一方を固定し、他方を移動させるようにするのがよい。チャックの移動手段には既存の駆動源、例えば各種シリンダ、電磁ソレノイドや各種電動モータが利用できるが、接近/離反を高速に繰り返すには、エアシリンダや電磁ソレノイド、DCモータ又はステッピングモータが好ましい。チャックの接近/離反は、紐状体に合わせた引っ張りを可能にする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。図１は本発明の切断装置の一構成を示す斜視図であり、本例では比較的径の細いスパイラルコード１の切断の例を表している。図１中右から繰出部２、送出部３、そして切断部４が並び、全体として切断装置を構成している。スパイラルコード１は、収納場所(図示せず)から連続的に取り出され、繰出部２と送出部３との間で弛む程度に繰り出される。送出部３が、切断部４に連動して定期的にスパイラルコード１を所定長だけ送り出し、切断部４が送り出されたスパイラルコード１を製品長に切断する。本例は、４本のスパイラルコード１を同時に切断する例である。
【００１１】
繰出部２は、図１に見られるように、スパイラルコード１の繰出方向に３連設した歯型ベルト車５,５,５に両面歯付ベルト６を捲回した上下繰出ローラ部７,８を４組並べ、弛ませたスパイラルコード１に上方から当接し、スパイラルコード１の弛みにあわせて傾動するクランクアーム９からなる繰出センサを有する。本例は、下繰出ローラ部８に対して上繰出ローラ部７が上下に接近/離反をするようになっていて、いかなる径の紐状体であっても、上下繰出ローラ部７,８の両面歯付ベルト６,６で挟めるようになっている。計６個の歯型ベルト車５は、背面に配設した１基のDCモータ(図示せず)を共通駆動源として、連動して回転するようにしている。また、スパイラルコード１が大きく蛇行しないように、各歯型ベルト車５にガイドプレート10を取り付けている。
【００１２】
図２はスパイラルコード１を挟んだ両面歯付ベルト６,６の部分正面図で、図３は図２中Ａ部拡大図である。両面歯付ベルト６は、図２に見られるように、裏面の歯11を各歯型ベルト車５に係合して周回する。そして、表面の歯12が、図３に見られるように、略等圧でスパイラルコード１に圧接して、歯12とスパイラルコード１との摩擦及び歯12の角部における引っかかりとにより、スパイラルコード１を繰り出していく。本例は、上下繰出ローラ部７,８の各両面歯付ベルト６,６の歯12,12の位置を合わせているので、前記摩擦力を有効に利用し、歯12の角部における引っかかりによるスパイラルコード１の蛇行を防ぐことができる。スパイラルコード１は捲回により一定の緊張を有しているから、隣り合う歯12,12の間隙に落ち込むことはない。当然、歯12,12の間隙よりも螺旋ピッチが大きくなればこのような心配はなく、例えば径の大きなスパイラルコード13(図４)や多数の糸条を撚り合わせたロープ14等(図５)でも安定して繰り出すことができる。
【００１３】
図６は繰出センサとしてクランクアーム９が働いている状態を表した部分正面図である。繰出センサとなるクランクアーム９は、繰出部２と送出部３との間におけるスパイラルコード１の弛みが減少すると、図６に見られるように、この弛み部位におけるスパイラルコード１により下方から押し上げられる。この押上によるクランクアーム９の傾動を弛みの減少として検出し、各歯型ベルト車５の共通駆動源であるDCモータを作動させる。このほか、弛みを検出するために、その他の接触式センサや非接触式センサ(光センサ)を用いてもよい。こうして繰出部２と送出部３との間には、常に一定以上の弛みが生じ、送出部３はゆとりを持ってスパイラルコード１を送り出すことができる。また、繰出部２は弛みを補充するように素早くスパイラルコード１を繰り出せるようにDC又はACモータが適当な駆動源となるが、この駆動源のON/OFFを繰出センサ(クランクアーム９)に担わせることで、歯型ベルト車５の制御が簡単になり、製造コストも低減できる。
【００１４】
本例の送出部３は、図６及び後掲図７以下に見られるように、送出方向の前後にスパイラルコード１の挿通ガイド15,15を配しているほかは、繰出部２と同構成である。上下送りローラ部16,17は、歯型ベルト車５,５,５に捲回した両面歯付ベルト６からなり、下送りローラ部17に対して、上送りローラ部16が上下に接近/離反する。この上下送りローラ部16,17によるスパイラルコード１の送り出しは、(1)歯12とスパイラルコード１の摩擦と、(2)歯12の角部における引っかかりとによる。この送出部３では、切断したスパイラルコード１が製品長を得られるように、正確に所定長(通常製品長に等しい)だけスパイラルコード１を送り出す点が重要となる。そこで、上下送りローラ部16,17にそれぞれ別体のステッピングモータ(図示せず)を配し、両ステッピングモータの同期を図りながら、各歯型ベルト車５の回転数を制御している。これにより、両面歯付ベルト６は周回量が正確に設定できるようになり、必要な量、すなわち所定長のみスパイラルコード１を送り出せるようになる。
【００１５】
図７〜図10は切断部４におけるスパイラルコード１の切断手順を表した部分正面図であり、図７はスパイラルコード１を所定長送り出した状態(手順１)、図８は固定及び移動チャック18,19でスパイラルコード１の一部を挟持した状態(手順２)、図９は固定チャック18に対し移動チャック19を離反させた状態(手順３)、そして図10は両チャック18,19間に電熱カッタ20を降ろし、スパイラルコード１を切断している状態(手順４)をそれぞれ表している。各図においては、説明の便宜上送り出したスパイラルコード１は直線上に延長しているが、実際は挿通ガイド15を通過したスパイラルコード１は大きな弧を描いて垂れ下がる恰好となる。
【００１６】
送出部３は、ステッピングモータを制御することで、各歯型ベルト車５を正確に所定回転量だけ回転させ、両面歯付ベルト６を所定長だけ周回させることにより、図７に見られるように、挿通ガイド15、固定及び移動チャック18,19を通過してスパイラルコード１を所定長だけ送り出すことができる。後述のように、本発明ではスパイラルコード１に緊張を加え、伸長した状態で切断するため、図中の送出先端から電熱カッタ20までの長さが製品長となるわけではない。ただし、切断位置は固定されているため、スパイラルコード１の所定長は、各チャック18,19の挟持状態による差異を除いて、ほぼ製品長に等しくなる。
【００１７】
所定長の送出を終えたスパイラルコード１に対して、図８に見られるように、まず切断部４の両チャック18,19を閉じてスパイラルコード１を挟持する。この固定及び移動チャックは同じものでも異なる形式のものでも構わず、またスパイラルコードごとに独立したチャックを配してもよい。本例では、４本のスパイラルコード１を同時に切断するために、スパイラルコード１の送出直交方向に長い広幅かつ薄厚の固定及び移動チャック18,19を用いている。各チャック18,19の開閉、両チャック18,19の接近/離反には、高速に作動の切換が可能なエアシリンダ21を利用している。切断部４の固定及び移動チャック18,19は、特に螺旋状に捲回したスパイラルコード１において前記螺旋にくい込んで掴む必要があるため、前述のように薄厚の形状のものが好ましい。
【００１８】
スパイラルコード１を挟持した状態で、固定チャック18に対して移動チャック19が離反し、図９に見られるように、スパイラルコード１の一部を伸長させることができる。図から明らかなように、伸長したスパイラルコード１は、その伸長部位においてはやや捻れた程度の１本のコードとなり、電熱カッタ20は他の部位に触れず、その１本のコードのみを切断できることがわかる。なお、伸長しない通常の紐状体(例えばロープ等)では単に緊張を加えることになる。このように、両チャック18,19が離反することで紐状体を伸長させたり、緊張を加えることが本発明の特徴である。このため、両チャック18,19は最接近した場合でも一定の間隔を空けておき、スパイラルコード１を伸長する場合には、両チャック18,19を大きく離反させる必要がある。この最接近距離及び離反距離は紐状体や製品長に合わせて設定できるようにすることが望ましい。
【００１９】
こうして伸長させた部位に対し、図10に見られるように、本例では電熱カッタ20を直上から降ろしてスパイラルコード１を切断する。この電熱カッタ20は、スパイラルコード１の送出直交方向において両チャック18,19と同幅で、離反した両チャック18,19のほぼ中間に降ろされるようにしている。電熱カッタ20に代えて、通常のカッタや鋏等の他の切断具を用いてもよい。電熱カッタ20を用いた場合、切断されたスパイラルコード１の両切断端面が電熱により瞬時に溶解固化されてほつれが防止される利点がある。両チャック18,19による緊張が断ち切られると、伸長した部位が電熱カッタ20から遠ざかるように縮み、この縮み後端から送出先端までが製品長となる。緊張を加えただけの紐状体の場合には、両切断端面を溶解固化しながら緊張によって割かれていき、電熱カッタ20による切断を容易にする。
【００２０】
切断後、両チャック18,19を開けばスパイラルコード１は解放され、製品長のスパイラルコード22は自然落下にまかせて回収できる。そして、電熱カッタ20を上昇させて、移動チャック19を固定チャック18に向けて後退させれば切断作業が完了し、再びスパイラルコード１が所定長送り出せば、図７の状態となる。この切断装置は、繰出部で常に一定の紐状体の長さを確保しながら、送出部と切断部とによって上述の手順を繰り返すことで、自動的かつ正確に製品長の紐状体を大量に切断していくのである。従来は、作業者１人が１本の紐状体を手作業で切断していたために生産効率が低く、また各作業者に対して手間と労力を課していたが、本発明の切断装置により、人手による切断よりも高速かつ正確に、しかも大量に紐状体の切断が可能となることで、生産効率を大幅に向上できたのである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明により、紐状体の切断作業の効率化が達成でき、将来にわたる大量需要に充分対応できるようになる。しかも、従来の手作業に比べて正確に必要長さを持った紐状体に切断できるため、無駄がなく、歩留まりを高めることもできる。従来は、紐状体の本数分だけ作業者が必要で、そのための作業場所も確保しなければならなかったが、本発明の切断装置によれば、作業者１人の切断作業に要する面積で複数本の紐状体を同時に切断していくことができる上、紐状体の収納場所、製品の集積場所等も切断装置の前後にまとめて配置できるなど、人件費の節約、装置レイアウトの自由度の高さや要設置面積の低減など、コスト削減についても大きな効果をもたらしてくれるのである。
【００２２】
本発明の切断装置は、紐状体に緊張を懸けて切断することで、とりわけ伸縮性の高いスパイラルコードのような紐状体の切断も正確に実施できる特徴を有している。しかし、緊張を懸ける機能は、伸縮性のない紐状体にも良好な切断を可能にする利点を持たせる。更に、各ローラ部は両面歯付ベルトにより、およそ知られている各種の紐状体を安定して繰出/送出することができる上、対となるローラ部同士の接近/離反を図ることにより、紐状体の径を問わず１台の切断装置で対応できる。このように、本発明の切断装置は、汎用性を有し、設備投資に対する切断作業の効率化という効果をあらゆる紐状体に対して発揮するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の切断装置の一構成を示す斜視図である。
【図２】スパイラルコードを挟んだ両面歯付ベルトの部分正面図である。
【図３】図２中Ａ部拡大図である。
【図４】別例の紐状体を挟んだ図２相当部分正面図である。
【図５】別例の紐状体を挟んだ図２相当部分正面図である。
【図６】繰出センサのクランクアームが働いている状態を表した部分正面図である。
【図７】切断部におけるスパイラルコードの切断手順１を表した部分正面図である。
【図８】切断部におけるスパイラルコードの切断手順２を表した部分正面図である。
【図９】切断部におけるスパイラルコードの切断手順３を表した部分正面図である。
【図１０】切断部におけるスパイラルコードの切断手順４を表した部分正面図である。
【符号の説明】
１  スパイラルコード
２  繰出部
３  送出部
４  切断部
５  歯型ベルト車
６  両面歯付ベルト
７  上繰出ローラ部
８  下繰出ローラ部
９  クランクアーム
10  ガイドプレート
11  裏面の歯
12  表面の歯
13  径の大きなスパイラルコード
14  ロープ
15  挿通ガイド
16  上送りローラ部
17  下送りローラ部
18  固定チャック
19  移動チャック
20  電熱カッタ
21  エアシリンダ
22  製品長のスパイラルコード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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