JP2002241049A - 線材の巻き替え装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボビンに巻かれている線材をリング状の束に
巻き替える際、線材に加わる張力を極力抑制して、線材
を傷付けることなくより高品質の線材束に巻き替えるこ
とができる線材の巻き替え装置を提供すること。 【解決手段】 垂直なボビン装着軸２に保持されたボビ
ン１を一方向へ回転させながら、ボビン１の回りを線材
の巻き方向の逆方向へ公転するセパレータ３により、ボ
ビン１に巻かれた線材を繰り出し方向へガイドし、当該
線材を装着軸２の直下に設置されているガイドスタンド
４の回りで螺旋状を呈しつつ順次垂れ下がるようにガイ
ドし、ガイドスタンド４を中心としてリング状を形成す
るように下方の受け部材５上に順次落下集束させること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボビンに巻き取ら
れている金属の線材をリング状の束に巻き替える巻き替
え装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７を参照しながら従来の巻き替え装置
の概略を説明する。適宜に制動された図示しない装着軸
へ金属の線材が巻かれたボビンを保持させ、鋼製で円錐
台状の巻取りドラム９を回転させながら、ボビンから巻
き出される線材１ａ（線径０．２〜３mm）を当該巻取り
ドラム９へ３〜５ＭＰａ（３〜５kgf ／mm² ）程度の張
力で巻き取る。巻取りドラム９は、下部の鍔９０と、急
な円錐状傾斜面を有する巻取り幅の小さい下部円錐部９
１と、比較的緩慢な円錐状傾斜面を有する巻取り幅の大
きい上部円錐部９２からなり、外周部の対称位置には上
下方向へ連続するガイド溝９３が形成されている。巻取
りドラム９の上方には、先端の間隔を拡大縮小できる取
外しロッド９５，９５を有するストリッパ９４が待機し
ている。巻取りドラム９へ線材１ａを巻き付けるに当た
っては、線材１ａの先端部分を手で下部円錐部９１へ適
当長さ巻き付け、線材１ａを下部円錐部９１へ固定した
後、巻取りドラム９を巻取り方向へ回転させる。このよ
うに下部円錐部９１へ線材１ａを巻き取ると、線材１ａ
の既に巻き取られた部分は巻取り具ドラムの円錐面を滑
って順次上昇する。線材１ａの先端部が一定のレベルに
達すると、巻き取られた線材１ａの重量が目標に到達す
るので、巻取りドラム９の回転を停止さる。次いで、取
外しロッド９５，９５がガイド溝９３，９３へ案内され
るようにストリッパ９４を下降させ、線材１ａの巻き取
られた後端部を切断するとともに、取外しロッド９５，
９５の先端部を巻き取られた線材１ａへ引っ掛け、スト
リッパ９４を上昇させて線材１ａを巻取りドラム９から
取り外し、図８のような束１ｂとする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の巻き替え装置
は、第１に、前述のように比較的大きな張力を加えた状
態で巻取りドラムへ巻き取るため、また、線材を巻取り
ドラムから取り外すときに上方へ滑らせて取り外すた
め、線材と巻取りドラムとの強い摩擦により線材に傷が
付き易かった。第２に、鋼製の巻取りドラムは高強度，
高精度，高表面品質であることが要求されるため、装置
の設置コストが高かった。第３に、通常は一つのボビン
に巻かれた線材を複数の束に巻き替えるが、線材を巻取
りドラムへ一束相当巻き取る毎に装置を停止して取り外
す必要があり、連続運転ができなかった。

【０００４】本発明の目的は、巻き替え時に線材に大き
な張力が加わる従来のような巻取りドラムを使用せず、
線材に加わる張力を極力抑制して線材を傷付けることな
く、より高品質の線材束に巻き替えることができる線材
の巻き替え装置を提供することにある。本発明の他の目
的は、より低コストで設置することができる線材の巻き
替え装置を提供することにある。本発明のさらに他の目
的は、一つのボビンに巻かれた線材を複数の束に巻き替
える際、運転を停止することなく連続的に巻き替えるこ
とができる線材の巻き替え装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る線材の巻き
替え装置は、前述の課題を解決するため以下のように構
成したものである。すなわち、請求項１に記載の線材の
巻き替え装置は、機枠２０に垂直方向へ吊り下げ状に取
り付けられ、ボビン１を保持して当該ボビン１に対する
線材１ａの巻き方向又は当該巻き方向の逆方向へ回転さ
れるボビン装着軸２と、前記ボビン装着軸２に保持され
たボビン１の回りを前記巻き方向の逆方向へ公転しつ
つ、当該ボビン１に巻き取られている線材１ａをその先
端部より繰り出し方向へガイドするセパレータ３と、前
記セパレータ３により繰り出し方向へガイドされる線材
１ａが垂れ下がるとき、当該線材１ａがほぼ螺旋状を呈
しつつガイドされる状態に前記ボビン装着軸２の直下に
設置されたガイドスタンド４と、ガイドスタンド４の下
部外周へほぼ水平に設置され、繰り出される線材１ａを
受ける受け部材５とを備えたことを特徴としている。

【０００６】請求項２に記載の線材の巻き替え装置は、
請求項１の巻き替え装置において、前記ガイドスタンド
４を中心とする平面円軌道上へ所定の角度間隔に複数の
ほぼ垂直な棒状ガイド４１を設けたことを特徴としてい
る。

【０００７】請求項３に記載の線材の巻き替え装置は、
請求項１又は２の巻き替え装置において、次式の関係を
もってボビン装着軸２の回転数とセパレータ３の公転数
のいずれか一方又は双方を制御することを特徴としてい
る。 式・・・・・Ｄ２×Ｒ２＝Ｄ１（Ｒ２−Ｒ１） 但し、Ｄ１・・・ボビンから繰り出される直前の線材の
巻き径 Ｄ２・・・所望の束径 Ｒ１・・・ボビン装着軸回転数（回転方向は無関係） Ｒ２・・・セパレータ公転数

【０００８】請求項４に記載の線材の巻き替え装置は、
請求項１〜３のいずれかの巻き替え装置において、前記
セパレータ３は、ボビン１の半径方向の延長上に沿って
順に並ぶように設けられた一対の垂直ローラ３０，３０
と、垂直ローラ３０，３０の下端部相互を結ぶように設
置された水平ローラ３１とから構成され、一対の垂直ロ
ーラ３０，３０の上端部は、基端部が前記ボビン装着軸
２と同心的に回転する状態に設けられたほぼ水平なアー
ム３２へ吊り下げ状に取り付けられていることを特徴と
している。

【０００９】請求項５に記載の線材の巻き替え装置は、
請求項１〜４のいずれかの巻き替え装置において、前記
機枠２０は所定のガイドレール２１に沿って運転位置ａ
から待機位置ｂへ水平方向へ可動に設置されているとと
もに、当該機枠２０を前記運転位置ａから前記待機位置
ｂへ往復移動させるシフタ２０ａを有し、前記待機位置
ｂの下方には、前記機枠２０が当該待機位置ｂに移動し
たときに当該待機位置ｂまで昇降して空のボビン１を受
け取り、さらに待機位置ｂまで昇降して線材が巻かれて
いるボビン１を当該待機位置ｂのボビン装着軸２へ案内
するボビン着脱装置６を設置したことを特徴としてい
る。

【００１０】請求項６に記載の線材の巻き替え装置は、
請求項１〜５のいずれかの巻き替え装置において、前記
ボビン１には、前記ボビン装着軸２へ装着された状態に
おける下部のフランジ１１に、当該フランジ１１よりも
大径の受け皿１２が取り付けられていることを特徴とし
ている。

【００１１】請求項７に記載の線材の巻き替え装置は、
請求項１〜６のいずれかの巻き替え装置において、前記
受け部材５は、ガイドスタンド４を保持する保持部材を
兼ねているとともに、ガイドスタンド４を介して周方向
から相対して進退することにより当該ガイドスタンド４
をそれぞれ挟んで保持する一対の上部受け部材５０，５
０及び一対の下部受け部材５１，５１とから構成され、
上下の各受け部材５０，５１は当該受け部材をガイドス
タンド４に対して進退させるアクチュエータ５０ａ，５
１ａをそれぞれ備え、前記ガイドスタント４の下方側部
には、前記下部受け部材５１，５１がガイドスタンド４
を解放して上部受け部材５０，５０がガイドスタンド４
を保持したときに当該ガイドスタンド４の下方へ進出し
て線材１ａの垂れ下がっている部分を切断するカッタ７
が設置されていることを特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１〜図６を参照しながら、本発
明に係る線材の巻き替え装置の好ましい実施形態を説明
する。図１は本発明の一実施形態に係る線材の巻き替え
装置の一部を断面とした概略側面図、図２は図１の巻き
替え装置の一部省略平面図、図３は図１の巻き替え装置
を同図の右側から見た部分破断概略背面図、図４は図１
の巻き替え装置におけるボビン装着軸とその周辺部分を
示す拡大縦断面図、図５は図１の巻き替え装置に装着さ
れているボビンの拡大部分断面図、図６は図１の巻き替
え装置におけるガイドスタンドの拡大斜視図である。

【００１３】巻き替え装置の運転位置ａには、上方，正
面側，背面側及び両側方が解放された固定機枠２９が設
置されている。固定機枠２９の上部には可動の機枠２０
が設置されており、この機枠２０には、ボビン１を保持
して一方向又は他方向へ回転する垂直なボビン装着軸２
が、固定機枠２９の上部中央へ臨むように吊り下げ状に
取り付けられている。ボビン装着軸２に保持されたボビ
ン１の下部フランジ１１の外縁から周方向へ５０mm前後
離れた位置には、ボビン１から引き出された線材１ａの
端末が当該ボビン１の回転方向に沿って通されるセパレ
ータ３が設置されている。このセパレータ３は、ボビン
１の回りを当該ボビン１に対する線材１ａの巻き方向の
逆方向へ公転しつつ、当該ボビン１に巻き取られている
線材１ａをその先端部より繰り出し方向へガイドする。

【００１４】ボビン装着軸２の直下にはガイドスタンド
４が垂直に設けられている。このガイドスタンド４の外
接円４０ｃ（図２，図６）は、前記セパレータ３の公転
軌道の径よりも所定量小径であって、前記セパレータ３
により繰り出し方向へガイドされる線材１ａが垂れ下が
るとき、当該線材１ａがほぼ螺旋状を呈しつつ当該ガイ
ドスタンド４の回りにガイドされるようになっている。
ガイドスタンド４の下部外周へ位置するように、繰り出
される線材１ａを受ける受け部材５が設置されている。
ガイドスタンド４を中心とする平面円軌道上には、所定
の角度間隔に複数のほぼ垂直な棒状ガイド４１が設けら
れている。各棒状ガイド４１は、上端部分が前記ガイド
スタンド４から遠ざかるように外周方向へ先上がり傾斜
しており、それらの垂直部分は、図２のように各支持部
材４１ｂへそれぞれ支持された各可動ロッド４１ａの先
端に取り付けられている。各可動ロッド４１ａは、それ
ぞれの棒状ガイド４１をガイドスタンド４に対して近接
離反させるべくそれらの位置を調整して、それらが形成
する円軌道の位置を加減することができるようになって
おり、調整後はそれぞれの支持部材４１ｂの図示しない
チャックにより当該各支持部材４１へ固定されるように
構成されている。

【００１５】以下、この実施形態の巻き替え装置をさら
に詳細に説明する。図１，図３及び図４で示されている
ように、可動の機枠２０は下部機枠２２とこの下部機枠
２２の中央上部へ直立状に取り付けられた上部機枠２３
とから構成されている。図４で示されているように、ボ
ビン装着軸２は、ガイドスタンド４の直上に臨むボビン
装着部から上方へ垂直に伸びる中心軸２ａと、所定の間
隙を介して中心軸２ａの外周を同心状に覆うようにボビ
ン装着部の直上から中心軸２ａの上端下部まで伸びる管
状軸２ｃを備えている。中心軸２ａは、管状軸２ｃの上
下の端部付近において当該中心軸２ａへ固定されたスラ
イドキー２ｄにより、管状軸２ｃに対して所定量スライ
ド可能でかつ一体に回転するように結合されている。

【００１６】上部機枠２３には、水平で互いに平行する
ように下段の取付フレーム２４，中段の取付フレーム２
５及び上段の取付フレーム２６が取り付けられている。
管状軸２ｃは、下段の取付フレーム２４と中段の取付フ
レーム２５に取り付けられた各軸受け部材２７，２８
へ、それぞれベアリング２７ａ，２８ａを介して回転自
在に保持されている。中段の取付フレーム２５から上方
へ突出した管状軸２ｃの上端部にはタイミングプーリ２
ｅが固定されており、ボビン装着軸２は、減速機構を有
する図３のモータ２ｆにより、当該モータ２ｆの出力軸
と前記タイミングプーリ２ｅとに掛け渡されたタイミン
グベルトを介して回転するように構成されている。

【００１７】上部機枠２３の上段の取付フレーム２６の
上部には、出力部が当該取付フレーム２６の下方へ突出
するようにエアシリンダ又は油圧シリンダ等からなるア
クチュエータ２ｇが取り付けられている。アクチュエー
タ２ｇの出力部の下端には、内部にベアリング２ｉを有
するベアリングユニット２ｈが連結されており、前記管
状軸２ｃの上端から突出した中心軸２ａの上端部は、前
記ベアリング２ｉを介してベアリングユニット２ｈへ回
転自在に連結されている。したがって、中心軸２ａは図
示されていない制御手段の制御を受けて作動する前記ア
クチュエータ２ｇにより、管状軸２ｃに対して小さなス
トロークで上下にスライドする。

【００１８】ボビン装着軸２はさらに、中心軸２ａの下
端部分（ボビン装着部）を同心状に覆うように管状軸２
ｃの下端部外周へ固定され、かつ、一部が周方向に沿っ
て一定範囲で拡大・縮小する管状の拡縮軸２ｂを有して
いる。管状の拡縮軸２ｂの上端部分と下端部分を除く長
さ方向の中央部分には、１８０度対称な位置に軸方向に
沿う長孔２ｊ，２ｊが形成されている。拡縮軸２ｂ内の
前記長孔２ｊ，２ｊと対応する部分には、中心軸２ａへ
固定されているカラー２ｍへ植設された各ガイドピン２
ｎに沿って、長孔２ｊ，２ｊから所定量突出するように
外周方向へ進退し得る対称形状の可動駒２ｋ，２ｋが挿
入されている。各可動駒２ｋ，２ｋは、図示されていな
いばねにより、拡縮軸２ｂの外周へ突出しないように常
時内側方向へ付勢されている。各拡縮軸２ｂの上下の所
定長さ部分の内側（対向面）には、中心軸２ａの方向へ
均一に先上がり傾斜するテーパー部が相対向するように
形成されており、中心軸２ａには、それぞれ相対向する
前記テーパー部と接触するようにテーパウエッジ２ｐ，
２ｐがそれぞれ固定されている。

【００１９】このような構成により、ボビン１がボビン
装着軸２の装着部へ案内されたとき、アクチュエータ２
ｇの作動により中心軸２ａが所定量上方へスライドする
と、テーパウエッジ２ｐに押されて可動駒２ｋ，２ｋの
上下部分が拡縮軸２ｂの長孔２ｊから周方向へ突出し、
当該拡縮軸２ｂが部分的に拡大するので、ボビン装着軸
２へボビン１が固定される。他方、アクチュエータ２ｇ
の作動により中心軸２ａが下方へスライドすると、ばね
付勢により可動駒２ｋ，２ｋが拡縮軸２ｂの内側へ没入
し、当該拡縮軸２ｂが部分的に縮小するので、ボビン１
は前記ボビン装着軸２の装着部から解放される。

【００２０】図４で詳細に示されているように、セパレ
ータ３は、ボビン１の半径方向の延長上に沿って順に並
ぶように設けられた一対の垂直ローラ３０，３０と、垂
直ローラ３０，３０の下端部相互を結ぶように設置され
た水平ローラ３１とから構成されている。一対の垂直ロ
ーラ３０，３０の上端部は、基端部が前記ボビン装着軸
２と同心的に回転する状態に設けられたほぼ水平なアー
ム３２へ吊り下げ状に取り付けられている。この実施形
態では、ボビン装着軸２における管状軸２ｃに対して、
下端部が前記拡縮軸２ｂの上端に近接する状態に、上下
の各ベアリング３４，３５を介して管状の取付軸３３を
回転自在に取り付け、この取付軸３３の下端部には前記
アーム３２の基端部を固定している。そして、取付軸３
３の上端部に固定されたタイミングプーリ３６と、図３
のモータ３７の出力軸とに掛け渡されたタイミングベル
トとを介して、モータ３７を作動させて取付軸３３を減
速回転させることにより、セパレータ３がボビン装着軸
２へ保持されたボビン１の回りを公転するようにしてい
る。前述の垂直ローラ３０，３０の軸部の上端には雄ね
じを形成し、この部分をアーム３２に貫通させてアーム
３２の上方から止めナット３０ａにより当該アーム３２
へ取り付けている。アーム３２の先端部分にはその長さ
方向に沿って垂直ローラ３０，３０の上端部が挿通され
る図示しない長孔を形成し、止めナット３０ａを緩めた
状態で垂直ローラ３０，３０の公転軸からの距離（公転
半径）を調整することができるように構成するのが好ま
しい。

【００２１】図１で示すように、機枠２０は固定機枠２
９の上部へ取り付けられたガイドレール２１の上に沿っ
て可動状に設置され、例えばエアシリンダ等からなるシ
フタ２０ａにより、図１の運転位置ａから待機位置ｂへ
往復移動し得るように構成されている。前記待機位置ｂ
の下方には、ローラコンベアその他のコンベア６２と、
このコンベア６２により前方位置から待機位置ｂの真下
まで往復移送されるボビン搭載具６０と、コンベア６２
を図１の実線で示す状態から待機位置ｂの所定レベルま
で昇降させるリフタ６１とを備えたボビン着脱装置６が
設置されている。

【００２２】図６で示されているように、ガイドスタン
ド４は平面視において正方形の各頂点に位置するように
４本の金属製のパイプ４０又は丸棒を垂直に配置し、パ
イプ４０の上端部分を相互に近接するようにあらかじめ
曲げ加工し、各パイプ４０の上下の端部を金属製のパイ
プ又は丸棒からなる方形の枠４０ａ，４０ｂにより互い
に連結したものである。このガイドスタンド４は、それ
を構成する各パイプ４０への外接円４０ｃがセパレータ
３の公転軌道よりも小さくなるように構成されている。
両者の差は、後述のように形成される束１ｂの目標とす
る内外径に応じて適宜設定される。ガイドスタンド４に
は、上端部分が円錐台形状に形成された円筒状又は円柱
状の部材を使用することができるが、前述のように複数
の垂直なパイプ又は丸棒を外接円４ｃを形成するように
配置し、それらを相互に連結して構成するのが、より低
コストで製造することができるとともに、線材１ａの先
端部分が絡まり易いので好ましい。

【００２３】図３及び図２で示されているように、受け
部材５は、ガイドスタンド４を保持する保持部材を兼ね
ているとともに、ガイドスタンド４を介して周方向から
相対して進退することにより当該ガイドスタンド４をそ
れぞれ挟んで保持する一対の上部受け部材５０，５０及
び一対の下部受け部材５１，５１とから構成されてい
る。ガイドスタンド４の下方両側部には取付台５２がそ
れぞれ設置され、この取付台５２，５２には、上下の各
受け部材５０，５１をガイドスタンド４に対して進退さ
せるエアシリンダ等のアクチュエータ５０ａ，５１ａが
それぞれ設けられている。

【００２４】前記下部受け部材５１，５１の下方両側部
には、取付台５２，５２に設置されたエアシリンダ等の
各アクチュエータ７０，７０によって進退することによ
り、必要なときにガイドスタンド４の下方に進出して垂
れ下がっている線材１ａを切断するカッタ７，７が設置
されている。カッタ７，７の一方は雄刃、他方は当該雄
刃と適合する雌刃であって、アクチュエータ７０，７０
の作動により両者がガイドスタンド４の下方に進出して
線材１ａを挟む状態に合致したとき、当該線材１ａが切
断されるようになっている。

【００２５】図１及び図３で示されているように、カッ
タ７，７のさらに下方にはガイドスタンド４の直下に位
置する状態に線材の束１ｂを受け取る受取コンベア８が
設置され、この受取コンベア８上面両側部には、図３で
示されているように上端部分が側方へ上り傾斜した板状
のガイド８ａ，８ａがやや浮上した状態に設置されてい
る。受取コンベア８の移送方向下流側には、中継コンベ
ア８１及び終端コンベア８２が順次連続するように設置
されいる。受取コンベア８と終端コンベア８２の下部に
は、必要なときに図１の実線で描かれている位置から二
点鎖線で描かれて位置まで各コンベア８，８２を昇降さ
せるリフタ８０，８３がそれぞれ設置されている。

【００２６】図５で拡大して示すように、使用されるボ
ビン１は内外の金属製の円筒からなる胴部の上下にフラ
ンジ１０，１１を取り付けたものであるが、このボビン
１には、ボビン装着軸２へ装着された状態における下部
のフランジ１１に、当該フランジ１１よりも大径の受け
皿１２を、例えば磁石などで取外し可能に取り付けるの
が好ましい。また受け皿１２は、その直径が下部のフラ
ンジ１１の直径よりも７０〜１４０mm程度大きく、周縁
１２ａの高さが３０〜７０mmであるのが好ましい。ボビ
ン１に巻かれた線材の端末は通常はほぐれないように止
めてあるが、ボビン装着軸２へセットした状態では線材
の端末は外して解放されており、線材をセパレータ３へ
通す前に当該線材がほぐれて垂れ下がる場合があるが、
前述のように受け皿１２を取り付けることによりこれを
防止することができる。下部のフランジ１１の外周部分
下面と受け皿１２の上面との間に隙間が形成されている
と、線材の線径が小さい場合には胴部から解放された線
材の端末が前記隙間に突き刺さり状態に入り込むおそれ
がある。図５のボビン１にはこれを防止するため、フラ
ンジ１１の外周部分下面と受け皿１２の上面との間にス
ポンジその他の膨縮性を有するシート状の詰め物１３が
介装してある。

【００２７】前記実施形態の巻き替え装置は、線径０．
２〜３mmの線材を対象とし、胴部径３００mm，フランジ
径４５０mm，幅（胴部長さ）３５０mmの寸法のボビンを
使用し、巻き替え後の束の目標径４５０mmとした場合、
セパレータ３の公転軌道直径を５００〜６００mm、セパ
レータ３の線材ガイドレベル（水平ロール３１のレベ
ル）をボビンの下部フランジ１１から１００〜２００mm
浮上した位置にそれぞれ設定して運転するのが好まし
い。また、各棒状ガイド４１はガイドスタンド４を中心
とする直径５００mmの円周上に位置させるのが好まし
い。

【００２８】各部材のサイズ及び位置関係を上記のよう
に設定した場合の運転要領について以下順に説明する。
運転に先立ち、可動の機枠２０を図１の待機位置ｂへ移
動させ、ボビン着脱装置６のコンベア６２を作動させて
ボビン１を搭載したボビン搭載具６０をボビン装着軸２
の直下まで移動させる。次いで、リフタ６１によりコン
ベア６２を上昇させて、搭載具６０に搭載されているボ
ビン１をボビン装着軸２へセットし、当該装着軸２の拡
縮軸２ｂを周方向に拡大させてボビン１をボビン装着軸
２へ保持させる。ガイドスタンド４は、あらかじめ下部
受け部材５１，５１により保持させておき、上部受け部
材５０，５０は側方へ後退させておく。

【００２９】機枠２０を運転位置ａに移動させ、ボビン
１に巻かれている線材１ａの端末を線材の巻き方向へ沿
うようにセパレータ３に通した状態で線材１ａを繰り出
し方向に引き出し、その垂れ下がった先端部分をガイド
スタンド４へ絡ませる。この状態でセパレータ３を線材
巻き方向の逆方向へ公転させるとともに、ボビン装着軸
２を一方向へ回転させて運転を開始する。セパレータ３
は、二つの平行な垂直ローラ３０，３０と、当該ローラ
３０，３０を結ぶように設置された水平ローラ３１とか
ら構成されているので、線材１ａとの摩擦は非常に小さ
く、摩擦により線材に傷が付くのが抑制される。セパレ
ータ３にガイドされて繰り出される線材１ａは、ガイド
スタンド４によりその回りでほぼ螺旋状を呈しつつ下方
へ垂れ下がるようにガイドされ、ガイドスタンド４を中
心としてリング状を形成するように下部受け部材５１，
５１の上に順次落下集束し、リング状の束１ｂに巻き替
えられる。線材１ａが繰り出されてから束１ａに巻き替
えられるまでの間に、線材１ａには僅かな張力が加わる
のみであるから、線材が強い摩擦により傷付けられるこ
とはほとんどなく、より高品質の線材束を形成すること
がきる。

【００３０】ボビン１を回転させない場合、線材の束径
はセパレータ３の一回の公転で繰り出される線材１ａの
長さで形成される円周の径に相当するので、この実施形
態ではセパレータ３が公転する円軌道の径に左右されな
いように所望の束径を得るため、前述のようにボビン１
を回転させるようにしている。すなわち、束径の選択範
囲を広くなっている。ボビン装着軸２（ボビン１）の回
転方向は、形成される線材束の束径を相対的に大きくし
たいときは線材１ａの巻き方向の逆方向へ回転させ、束
径を相対的に小さくしたいときは線材の巻き方向へ回転
させる。

【００３１】運転中セパレータ３の公転数とボビン装着
軸２の回転数（ボビンの回転数）は、線材１ａがセパレ
ータ３にガイドされて繰り出される速度（線材１ａがセ
パレータ３を通過する速度）がより均一化されるように
制御される。この実施形態では、前述のような条件のも
とで線材１ａの繰り出し速度が１００ｍ／min 前後にな
るように制御されている。このような制御のためには、
Ｄ１＝ボビンから繰り出される直前の線材の巻き径、Ｄ
２＝所望の束径、Ｒ１＝ボビン装着軸回転数、Ｒ２＝セ
パレータ公転数とした場合、式Ｄ２×Ｒ２＝Ｄ１（Ｒ２
−Ｒ１）となるように、セパレータ３の公転数又は（及
び）ボビン１の回転数を制御する。このような制御によ
り、形成される束の束径はより均一化される。

【００３２】セパレータ３を通過する線材１ａの速度が
均一化されるように、セパレータ公転数とボビン回転数
のいずれか一方又は双方を制御するのであるが、いずれ
かの一方を一定にして他方を制御する方がより容易であ
るし、また、束径の変化に影響を与えるのはボビン１か
ら繰り出される直前の部分の線材１ａの巻き径（ボビン
一回転で繰り出される線材の長さ。すなわち、形成され
る束１ｂの所望の径は通常ほぼ一定であるが、ボビンに
巻かれている線材の巻き径は経時的に小さくなる方向へ
刻々変化する）であるから、セパレータ３の公転数を一
定にしてボビン１の回転数を制御するのが望ましい。具
体的には、ボビン一回転に対応する線材１ａの繰り出し
長さを検出し、この検出情報に基いてコンピュータによ
りボビン回転数を制御する。

【００３３】下部受け部材５１，５１上に形成されつつ
ある線材の束１ｂａが所定の重量に達したならば、上部
受け部材５０，５０を前進方向へ作動させて各上部受け
部材５０によりガイドスタンド４を保持させた後、下部
受け部材５１，５１を側方へ後退させる。このとき、下
方の受取コンベア８がリフタ８０の作動によりガイドス
タンド４の下部近くまで上昇して落下する束１ｂを受け
取った後元の位置へ下降する。同時にカッタ７，７が切
断位置に前進，後退し、垂れ下がっている線材を切断す
ることにより、独立した一つの線材の束１ｂが形成され
る。カッタ７，７による線材の切断後直ちに下部受け部
材５１，５１を前進位置に復帰させ、各受け部材５１に
よりガイドスタンド４を保持させた後、上部受け部材５
０，５０を側方へ後退させる。上部受け部材５０，５０
上に溜まっていた線材１ａの少量の輪は下部受け部材５
１，５１上に落下し、次の束が形成され始める。

【００３４】受取コンベア８で受け取られた独立の束１
ｂは、当該受取コンベア８，中継コンベア８１及び終端
コンベア８２により終端コンベア８２の所定位置まで移
送され、リフタ８３の作動により、終端コンベア８２が
図１の二点鎖線の作業位置まで上昇した後、当該コンベ
ア８２上の束は結束され、さらの他の位置へ移送され
る。終端コンベア８２は元の位置に下降する。

【００３５】以上のサイクル繰り返すことにより、一つ
のボビン１に巻かれた線材により線材の複数の束を連続
的に形成することができる。ボビン１に巻かれている線
材１ａが全部繰り出され、当該ボビン１が空になったな
らば、ボビン装着軸２の回転及びセパレータ３の公転を
停止（装置の運転を停止）し、機枠２０を待機位置ｂへ
移動させる。ボビン搭載具６０が待機位置ｂにおける空
のボビンの受取位置に達するまで、リフタ６１によりコ
ンベア６２を上昇させ、ボビン装着軸２の拡縮軸２ｂを
縮小させて空ボビンをボビン搭載具６０へ受け取らせた
後、コンベア６２を元の位置に下降させる。次いで、ボ
ビン搭載具６０は、コンベア６２により新たなボビンの
受取位置に達するまで移送され、当該位置で線材が巻か
れている新たなボビンを受け取った後、コンベア６２に
より上方のボビン装着軸の直下まで移送される。この状
態でリフタ６１によりコンベア６２が上昇され、ボビン
装着軸へ新たなボビンがセットされたならば、当該ボビ
ン装着軸の拡縮軸を拡大させてこれに当該ボビンを保持
させる。機枠２０を運転位置ａへ移動させ、新たなボビ
ンが空になるまで巻き替え装置を前述の要領で連続的に
運転する。

【００３６】その他の実施形態 前記実施形態では、セパレータ３を二つの垂直ローラ３
０，３０と、当該垂直ローラ３０，３０の下端を連結す
るように取り付けられた水平ローラ３０とから構成した
が、このような構成に代えて、低摩擦性部材からなる丸
棒又は表面が低摩擦性の丸棒等の一端部をリング状又は
鉤状に加工し、リング状又は鉤状の中に線材を通すよう
に構成しても実施することができる。

【００３７】

【発明の効果】請求項１の発明に係る線材の巻き替え装
置によれば、垂直なボビン装着軸２に保持されたボビン
１を一方向へ回転させながら、ボビン１の回りを線材の
巻き方向の逆方向へ公転するセパレータ３により、ボビ
ン１に巻かれた線材を繰り出し方向へガイドし、当該線
材をガイドスタンド４の回りで螺旋状を呈しつつ順次垂
れ下がるようにガイドし、ガイドスタンド４を中心とす
るリング状を形成するように下方の受け部材５上に順次
落下集束させるものであって、線材には僅かな張力が加
わるのみであるから、線材に傷が付き難く、より高品質
の線材束に巻き替えることができる。また、セパレータ
３の公転軌道の大きさによって束径が左右されることが
少なく、目標とする束径の選択範囲をより広くすること
がきる。さらに、鋼製の巻取りドラム等の高品質の部材
を使用する必要がないので、装置をより低コストで設置
することができる。

【００３８】請求項２の発明に係る線材の巻き替え装置
によれば、ガイドスタンド４を中心とする平面円軌道上
へ所定の角度間隔に複数のほぼ垂直な棒状ガイド４１を
設けたので、形成される束の外径が規制されるととも
に、束が形成されるときに線材が外周方向へずれるのを
防止することができる。

【００３９】請求項３の発明に係る線材の巻き替え装置
によれば、Ｄ１＝ボビンから繰り出される直前の線材の
巻き径、Ｄ２＝所望の束径、Ｒ１＝ボビン装着軸回転
数、Ｒ２＝セパレータ公転数とした場合において、Ｄ２
×Ｒ２＝Ｄ１（Ｒ２−Ｒ１）となるように、セパレータ
公転数とボビン回転数のいずれか一方又は双方を制御す
るので、セパレータ３により案内される線材の繰り出し
速度が均一化し、束径をより均一化することができる。

【００４０】請求項４の発明に係る線材の巻き替え装置
によれば、セパレータ３は、ボビン１の半径方向の延長
上に沿って順に並ぶように設けられた一対の垂直ローラ
３０，３０と、垂直ローラ３０，３０の下端部相互を結
ぶように設置された水平ローラ３１とから構成されてい
るので、線材を傷付けることなく繰り出し方向へガイド
することができる。

【００４１】請求項５の発明に係る線材の巻き替え装置
によれば、機枠２０が所定のガイドレール２１に沿って
運転位置から待機位置へ水平方向へ可動に設置され、当
該機枠２０を前記運転位置から待機位置へ往復移動させ
るシフタ２０ａを有し、前記待機位置の下方には、前記
機枠２０が待機位置に移動したときに当該待機位置まで
昇降して空のボビン１を受け取り、さらに待機位置まで
昇降して線材が巻かれているボビン１を当該待機位置の
ボビン装着軸２へ案内するボビン着脱装置６を設置した
ので、自動的かつ容易に空のボビンを線材が巻かれた新
たなボビンと取り替えることがきる。

【００４２】請求項６の発明に係る線材の巻き替え装置
によれば、ボビン１には、ボビン装着軸２へ装着された
状態における下部のフランジ１１に、当該フランジ１１
よりも大径の受け皿１２が取り付けられているので、ボ
ビン装着軸２へボビン１を保持させた後、線材をセパレ
ータ３へ通す前に当該線材がほぐれて落ちるのを防止す
ることがきる。

【００４３】請求項７の発明に係る線材の巻き替え装置
によれば、受け部材５は、ガイドスタンド４を保持する
保持部材を兼ねており、また、ガイドスタンド４を介し
て周方向から相対して進退することにより当該ガイドス
タンド４をそれぞれ挟んで保持する一対の上部受け部材
５０，５０及び一対の下部受け部材５１，５１とから構
成され、さらに、それらの下方に線材を切断するカッタ
７，７が設置されているので、上部受け部材５０，５
０，下部受け部材５１，５１及びカッタ７，７をタイミ
ングよく操作することにより、一つのボビンに巻かれて
いる線材から複数の束を形成する際、装置の運転を停止
することなく連続的に束を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る線材の巻き替え装置
の一部を断面とした概略側面図である。

【図２】図１の巻き替え装置の一部省略平面図である。

【図３】図１の巻き替え装置を同図の右側から見た部分
破断概略背面図である。

【図４】図１の巻き替え装置におけるボビン装着軸とそ
の周辺部分を示す拡大縦断面図である。

【図５】図１の巻き替え装置に装着されているボビンの
拡大部分断面図である。

【図６】図１の巻き替え装置におけるガイドスタンドの
拡大斜視図である。

【図７】従来の線材の巻き替え装置の部分正面図であ
る。

【図８】巻き替えられた線材束の断面図である。

【符号の説明】

ａ 運転位置 ｂ 待機位置 １ ボビン １ａ 線材 １ｂ 束 １０，１１ フランジ １２ 受け皿 １２ａ 周縁 １３ シート状の詰め物 ２ ボビン装着軸 ２ａ 中心軸 ２ｂ 拡縮軸 ２ｃ 管状軸 ２ｄ スライドキー ２ｅ タイミングプーリ ２ｆ モータ ２ｇ アクチュエータ ２ｈ ベアリングユニット ２ｉ ベアリング ２ｊ 長孔 ２ｋ 可動駒 ２ｍ カラー ２ｎ ガイドピン ２ｐ テーパーウエッジ ２０ 可動の機枠 ２０ａ シフタ ２１ ガイドレール ２２ 下部機枠 ２３ 上部機枠 ２４，２５，２６ 取付フレーム ２７，２８ 軸受け部材 ２７ａ，２８ａ ベアリング ２９ 固定機枠 ３ セパレータ ３０ 垂直ローラ ３０ａ 止めナット ３１ 水平ローラ ３２ アーム ３３ 取付軸 ３４，３５ ベアリング ３６ タイミングプーリ ３７ モータ ４ ガイドスタンド ４０ パイプ ４０ａ，４０ｂ 枠 ４０ｃ 外接円 ４１ 棒状ガイド ４１ａ 可動ロッド ４１ｂ 支持部材 ５ 受け部材 ５０ 上部受け部材 ５１ 下部受け部材 ５０ａ，５１ａ アクチュエータ ５２ 取付台 ６ ボビン着脱装置 ６０ ボビン搭載具 ６１ リフタ ６２ コンベア ７ カッタ ７０ アクチュエータ ８ 受取コンベア ８ａ ガイド ８１ 中継コンベア ８２ 終端コンベア ８０，８３ リフタ ９ 巻取りドラム ９０ 鍔 ９１ 下部円錐部 ９２ 上部円錐部 ９３ ガイド溝 ９４ ストリッパ ９５ 取外しロッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 勉 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 宇田 克彦 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 松島 岳史 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3F057 BA01 BC05 3F109 AA08 BA01 CA03 CA06 CA07 CA09 CB02 CB03 CB11 4E026 AA01 AA18

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機枠（２０）に垂直方向へ吊り下げ状に
   取り付けられ、ボビン（１）を保持して当該ボビン
   （１）に対する線材（１ａ）の巻き方向又は当該巻き方
   向の逆方向へ回転されるボビン装着軸（２）と、 前記ボビン装着軸（２）に保持されたボビン（１）の回
   りを前記巻き方向の逆方向へ公転しつつ、当該ボビン
   （１）に巻き取られている線材（１ａ）をその先端部よ
   り繰り出し方向へガイドするセパレータ（３）と、 前記セパレータ（３）により繰り出し方向へガイドされ
   る線材（１ａ）が垂れ下がるとき、当該線材（１ａ）が
   ほぼ螺旋状を呈しつつガイドされる状態に前記ボビン装
   着軸（２）の直下に設置されたガイドスタンド（４）
   と、 前記ガイドスタンド（４）の下部外周へほぼ水平に設置
   され、繰り出される線材（１ａ）を受ける受け部材
   （５）と、 を備えたことを特徴とする線材の巻き替え装置。
2. 【請求項２】 前記ガイドスタンド（４）を中心とする
   平面円軌道上へ所定の角度間隔に複数のほぼ垂直な棒状
   ガイド（４１）を設けたことを特徴とする、請求項１に
   記載の線材の巻き替え装置。
3. 【請求項３】 次式の関係をもってボビン装着軸（２）
   の回転数とセパレータ（３）の公転数のいずれか一方又
   は双方を制御することを特徴とする、請求項１又は２に
   記載の線材の巻き替え装置。 式・・・・・Ｄ２×Ｒ２＝Ｄ１（Ｒ２−Ｒ１） 但し、Ｄ１・・・ボビンから繰り出される直前の線材の
   巻き径 Ｄ２・・・所望の束径 Ｒ１・・・ボビン装着軸回転数（回転方向は無関係） Ｒ２・・・セパレータ公転数
4. 【請求項４】 前記セパレータ（３）は、ボビン（１）
   の半径方向の延長上に沿って順に並ぶように設けられた
   一対の垂直ローラ（３０），（３０）と、各垂直ローラ
   （３０）の下端部相互を結ぶように設置された水平ロー
   ラ（３１）とから構成され、一対の垂直ローラ（３
   ０），（３０）の上端部は、基端部が前記ボビン装着軸
   （２）と同心的に回転する状態に設けられたほぼ水平な
   アーム（３２）へ吊り下げ状に取り付けられていること
   を特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の線材の
   巻き替え装置。
5. 【請求項５】 前記機枠（２０）は所定のガイドレール
   （２１）に沿って運転位置から待機位置へ水平方向へ可
   動に設置されているとともに、当該機枠（２０）を前記
   運転位置（ａ）から待機位置（ｂ）へ往復移動させるシ
   フタ（２０ａ）を有し、前記待機位置（ｂ）の下方に
   は、前記機枠（２０）が待機位置（ｂ）に移動したとき
   に当該待機位置（ｂ）まで昇降して空のボビン（１）を
   受け取り、さらに前記待機位置（ｂ）まで昇降して線材
   が巻かれているボビン（１）を当該待機位置（ｂ）のボ
   ビン装着軸（２）へガイドするボビン着脱装置（６）を
   設けたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記
   載の線材の巻き替え装置。
6. 【請求項６】 前記ボビン（１）には、前記ボビン装着
   軸（２）へ装着された状態における下部のフランジ（１
   １）の下面に、当該フランジ（１１）よりも大径の受け
   皿（１２）が取り付けられていることを特徴とする、請
   求項１〜５のいずれかに記載の線材の巻き替え装置。
7. 【請求項７】 前記受け部材（５）は、ガイドスタンド
   （４）を保持する保持部材を兼ねているとともに、ガイ
   ドスタンド（４）を介して周方向から相対して進退する
   ことにより当該ガイドスタンド（４）をそれぞれ挟んで
   保持する一対の上部受け部材（５０），（５０）及び一
   対の下部受け部材（５１），（５１）とから構成され、
   上下の各受け部材（５０），（５１）は当該受け部材を
   ガイドスタンド（４）に対して進退させるアクチュエー
   タ（５０ａ），（５１ａ）をそれぞれ備え、前記ガイド
   スタント（４）の下方側部には、前記下部受け部材（５
   １），（５１）がガイドスタンド（４）を解放して上部
   受け部材（５０），（５０）がガイドスタンド（４）を
   保持したときに当該ガイドスタンド（４）の下方へ進出
   して線材（１ａ）の垂れ下がっている部分を切断するカ
   ッタ（７）が設置されていることを特徴とする、請求項
   １〜６のいずれかに記載の線材の巻き替え装置。