JP2007084241A - フープ材供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フープ材の引き出し／送り戻しの量や速さが大きくとも、フープ材の張力を好適に保持することのできるフープ材供給装置を提供すること。
【解決手段】フープ材供給装置１０は、アンコイラ１１から巻き出された銅線Ｌをチャックするチャック部４２を銅線Ｌの引き出し方向に前進させ、同銅線Ｌの送り戻し方向に後退させる前進後退機構４０を備える。このフープ材供給装置１０はまた、アンコイラ１１からチャック部４２の最後退位置Ａまでの区間に張り渡された銅線Ｌが巻き掛けられるとともに、同区間における銅線Ｌの掛け渡し長を伸長させる側及び短縮させる側に往復動可能に配設された可動プーリ３１を備える。そして、こうしたフープ材供給装置１０において、銅線Ｌと別部材のワイヤＷＲをさらに備え、このワイヤＷＲにより、可動プーリ３１と、上記前進後退機構４０の前進、後退に伴いチャック部４２と一体に移動する支持柱４６とを連結した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フープ材を巻き出し供給するフープ材供給装置に関する。

従来のフープ材供給装置の一例として、ワークＷに溶接される銅線Ｌを銅線コイルＣから巻き出して供給するフープ材供給装置１００を、図６に示す。同図６に例示するフープ材供給装置１００は、床面Ｆに設置され、装着された銅線コイルＣから銅線Ｌを巻き出し保持するアンコイラ１０１、その巻き出された銅線Ｌに張力を付与するテンショナプーリ１０２、銅線Ｌを案内する固定プーリ１０３、および前進後退機構１０４を備えて構成されている。

アンコイラ１０１から巻き出された銅線Ｌは、テンショナプーリ１０２および固定プーリ１０３に巻き掛けられた後、前進後退機構１０４に送られる。テンショナプーリ１０２は、上下方向に自由に移動可能に支持されており、その自重により、アンコイラ１０１と前進後退機構１０４との間の銅線Ｌに張力を付与している。

前進後退機構１０４は、エアシリンダやサーボモータ等の動力源によって、銅線Ｌの引き出し方向に前進および送り戻し方向に後退可能に配設された移動テーブル１０７を備えている。またその移動テーブル１０７上には、前進後退機構１０４に送られた銅線Ｌをチャックするチャック部１０５、銅線Ｌの先端をワークＷ側に送り出すフィーダ部１０６、および銅線Ｌを切断するカッタ部１０８とが、同移動テーブル１０７と一体となって往復動するように配設されている。

次に、以上のように構成されたフープ材供給装置１００の動作を説明する。
まず移動テーブル１０７がワークＷから最も離間した位置、すなわち最後退位置に位置した状態で、フィーダ部１０６が、カッタ部１０８からワークＷ側に必要な長さだけ突き出すように銅線Ｌを送り出す。その後、移動テーブル１０７がワークＷに近接する側、すなわち銅線Ｌの引き出し側に前進して、上記突き出された銅線Ｌの先端をワークＷの溶接箇所に当接させる。そしてその状態で銅線ＬのワークＷへの溶接を行った後、カッタ部１０８が銅線Ｌを切断する。これにより、ワークＷには、必要な長さの銅線Ｌが溶接される。銅線Ｌの切断後、移動テーブル１０７は、ワークＷから離間するように移動する。その後、上記手順を繰り返すことで、順次、ワークＷに対する銅線Ｌの溶接が行われることになる。

なお、銅線Ｌがフィーダ部１０６から送り出される毎に、アンコイラ１０１と前進後退機構１０４との間の銅線長が短くなり、テンショナプーリ１０２が上方に移動する。テンショナプーリ１０２がある位置まで上昇すると、スイッチ１０９がオンとなり、アンコイラ１０１が銅線Ｌを、一定の長さだけ巻き出して補充するようになっている。
特開２０００−２８９０４８号公報

ところで、上記フープ材供給装置１００では、その移動テーブル１０７の前進に応じて、アンコイラ１０１から前進後退機構１０４までの区間からその前進量分の銅線Ｌが引き出され、また同移動テーブル１０７の後退に応じては、上記区間にその後退量分の銅線Ｌが送り戻されるようになる。このときの引き出し、送り戻しに伴う上記区間の銅線Ｌの張りや緩みは、テンショナプーリ１０２の上下動にて、ある程度は緩和されるようになっている。

しかしながら、チャック部１０５の前進／後退の量や速度が大きいと、それに伴う銅線Ｌの張力の変化にテンショナプーリ１０２の動作が十分に追従できずに、銅線Ｌに過剰な張りや緩みが生じて、銅線Ｌの伸び変形、脱輪、絡みなどの不具合が発生するおそれがある。また移動テーブル１０７の前進に伴う銅線Ｌの引き出しの量や速度が大きいと、図６に二点鎖線にて示すように、テンショナプーリ１０２が跳ね上がってしまい、上記スイッチ１０９が不用意に作動して、アンコイラ１０１による銅線Ｌの巻き出しが不必要に行われてしまうこともある。

なおフープ材供給装置としては、上記銅線Ｌのような線材以外にも、特許文献１等に見られるようにコイル状に巻かれた板材を巻き出して、次工程に引き出し供給する装置も知られている。またそうしたフープ材供給装置は、スリット加工やプレス加工等の、溶接加工以外の加工のためのフープ材の供給にも用いられる。いずれにせよ、上記問題は、そうしたフープ材供給装置に概ね共通している。すなわち、フープ材の張力を適宜に維持するテンショナがたとえ設けられていたとしても、チャック部の前進／後退によるフープ材の引き出し／送り戻しの量や速度が大きいと、それに伴う急激な張力変化にテンショナの動作が十分に追従することができず、フープ材に過剰な緩みや張りが発生してしまうおそれがある。

本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、チャック部によるフープ材の急激な引き出し／送り戻しが行われたとしても、フープ材の張力を好適に保持することのできるフープ材供給装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、フープ材を巻き出し保持するアンコイラと、その巻き出されたフープ材をチャックするチャック部と、そのチャック部を、前記フープ材の引き出し方向に前進させ、同フープ材の送り戻し方向に後退させる前進後退機構と、を備えるフープ材供給装置において、前記フープ材の張力に依らずに往復動して、前記アンコイラから前記チャック部の最後退位置までの区間における前記フープ材の掛け渡し長を伸縮させる伸縮機構と、前記チャック部の前進に応じて前記掛け渡し長を短縮させる側に前記伸縮機構を駆動し、前記チャック部の後退に応じて前記掛け渡し長を伸長させる側に前記伸縮機構を駆動する駆動機構と、を備えている。

このように構成されたフープ材供給装置では、前進後退機構によってチャック部がフープ材の引き出し方向に前進すると、アンコイラからチャック部の最後退位置までの区間から、その前進量分のフープ材が引き出されるようになる。このときの駆動機構は、そうしたチャック部の前進に連動して伸縮機構を駆動して、フープ材の引き出された上記区間のフープ材の掛け渡し長さを短縮する。一方、前進後退機構によってチャック部がフープ材の送り戻し方向に後退すると、その後退量分のフープ材が上記区間に送り戻されることになる。このときの駆動機構は、それに連動して伸縮機構を駆動して、フープ材が送り戻された上記区間のフープ材の掛け渡し長を伸長させる。そのため、チャック部の前進、後退に伴う上記区間のフープ材の張力の増減が抑制されるようになる。

このときの駆動機構による伸縮機構の駆動は、フープ材の張力に依らずに行われるようになっており、フープ材の張力によって動作するテンショナとは違い、フープ材の張力に左右されることなく、伸縮機構の駆動力をより自在に設定することができる。そのため、上記チャック部の前進後退に伴うフープ材の張力変化への追従が十分可能な大きい駆動力で、伸縮機構を動作させることが可能となる。したがってチャック部によるフープ材の急激な引き出し／送り戻しが行われたとしても、フープ材の張力を好適に保持することができる。

ここで請求項２に記載のフープ材供給装置では、前記駆動機構は、前記チャック部の前進に応じてその前進量と同量だけ前記掛け渡し長を短縮させ、前記チャック部の後退に応じてその後退量と同量だけ前記掛け渡し長を伸長させるように前記伸縮機構を駆動することとしている。この場合、チャック部の前進による上記区間からのフープ材の引き出し量だけ同区間のフープ材の掛け渡し長が短縮され、チャック部の後退による上記区間へのフープ材の送り戻し量と同量だけ、同区間のフープ材の掛け渡し長が伸長されるため、フープ材の張力変化をより的確に抑えることができる。

なお上記伸縮機構は、請求項３に記載のような、前記フープ材が巻き掛けられるとともに、前記フープ材の掛け渡し長を短縮させる側および伸長させる側に往復動可能に支持された可動プーリにより構成することができる。またそうした可動プーリを駆動する駆動機構は、請求項４に記載のような、前記可動プーリに巻き掛けられるとともに、一端が前記チャック部と一体に固定され、且つ他端が前記前進後退機構の支持基台に一体に固定されたワイヤを備えて構成することができる。この場合、チャック部が前進すると、ワイヤを通じて可動プーリが引っ張られることから、このときの可動プーリの動作をチャック部の動作と一体に行わせることができる。またチャック部が後退すると、ワイヤが緩むことから、フープ材の供給経路を伸長させる側に可動プーリを付勢する、何らかの付勢手段を設けておけば、このときの可動プーリの動作についても、チャック部の動作と一体に行わせることができる。このようにチャック部の往復動と可動プーリの往復動とが一体に行われるのであれば、別途の動力源の設置や、可動プーリの駆動制御を特に設けずともその具現が可能となる。ちなみに、上記のような付勢は、可動プーリの自重やばね等で行うことができる。

一方、請求項５に記載の発明では、上記課題を解決するため、フープ材を巻き出し保持するアンコイラと、その巻き出されたフープ材をチャックするチャック部と、そのチャック部を、前記フープ材の引き出し方向に前進させ、同フープ材の送り戻し方向に後退させる前進後退機構と、を備えるフープ材供給装置において、前記アンコイラから前記チャック部の最後退位置までの区間に張り渡された前記フープ材が巻き掛けられるとともに、同区間における前記フープ材の掛け渡し長を伸長させる側および短縮させる側に往復動可能に配設された可動プーリと、前記チャック部の前進に応じて前記掛け渡し長を短縮させる側に前記可動プーリが駆動され、前記チャック部の後退に応じて前記掛け渡し長を伸長させる側に前記可動プーリが駆動されるように、該可動プーリと前記チャック部とを連結する、前記フープ材とは別の連結部材と、を備えている。

このように構成されたフープ材供給装置では、チャック部が前進し、アンコイラからチャック部の最後退位置までの区間からフープ材を引き出すと、チャック部に連結部材を介して連結された可動プーリが連動して、同区間のフープ材の掛け渡し長を短縮する側に駆動される。またチャック部が後退して上記区間にフープ材を送り戻すと、チャック部に連結部材を介して連結された可動プーリが連動して、同区間のフープ材の掛け渡し長を伸長する側に駆動される。そのため、チャック部の前進、後退に伴う上記区間のフープ材の張力変化が低減されるようになる。

このときの可動プーリの動作に係る駆動力は、フープ材とは別の連結部材を介してチャック部から伝達されるため、引き出し、送り戻しに伴うフープ材の張力変化に十分追従可能なだけの大きい駆動力で可動プーリを動作させることが可能となる。したがって上記構成によれば、フープ材の引き出し／送り戻しの量や速さが大きくとも、フープ材の張力を好適に保持することができる。またチャック部の往復動と可動プーリの往復動とが一体に行われるため、別途の動力源の設置や可動プーリの駆動制御を特に設けずとも、その具現が可能でもある。

請求項６に記載の発明では、こうしたフープ材供給装置の可動プーリを、チャック部の前進に応じてその前進量だけ上記掛け渡し長を短縮させ、チャック部の後退に応じてその後退量だけ上記掛け渡し長を伸長させるように駆動するようにしている。この場合、チャック部の前進による上記区間からのフープ材の引き出し量だけ同区間のフープ材の掛け渡し長が短縮され、チャック部の後退による上記区間へのフープ材の送り戻し量と同量だけ、同区間のフープ材の掛け渡し長が伸長されるようになり、フープ材の張力変化をより的確に抑えることができるようになる。

またそうしたフープ材供給装置の連結部材は、請求項７に記載のような、可動プーリに巻き掛けられるとともに、その一端が前記チャック部と一体に固定され、且つ他端が前進後退機構の支持基台に一体に固定されたワイヤにより構成することができる。この場合、チャック部が前進すると、ワイヤによって可動プーリが引っ張られて駆動されるようになる。また上記区間のフープ材の掛け渡し長を伸長させる側に可動プーリを付勢する、何らかの付勢手段を設けておけば、チャック部の後退により、ワイヤが緩むことで、その付勢手段の付勢力で、上記チャック部の前進時とは反対側に可動プーリが駆動されるようになる。

ちなみに請求項８に記載のような、上記区間に張り渡されたフープ材に張力を付与するテンショナをさらに備えるフープ材供給装置に上記各構成を適用すれば、テンショナにより付与されたフープ材の張力を安定して保持することができるようになる。

以下、本発明にかかるフープ材供給装置を、車両に搭載されるオルタネータのスリップリングの銅線溶接工程にあって、フープ状に銅線が巻回された銅線コイルから同銅線を所定量だけ巻戻して上記スリップリング（ワーク）側に供給するフープ材供給装置に適用した一実施の形態について、図１〜図４を参照しながら説明する。

図１に示されるように、本実施の形態にかかるフープ材供給装置１０の供給対象とする銅線Ｌの巻かれた銅線コイルＣは、床面Ｆに固定された支持台１２に回転自在に支持されている。支持台１２の側方には、銅線Ｌを案内する複数のプーリが設けられた基台Ｍが床面Ｆに固定された状態で配置されている。

この銅線コイルＣから銅線Ｌは、上方に向かって巻き出され、銅線コイルＣの図中右側上方に配設された固定プーリ１３に巻き掛けられる。この固定プーリ１３は、基台Ｍに回転可能に軸支された状態で固定されている。固定プーリ１３からは、銅線Ｌが重力方向下方に向かって導出され、同固定プーリ１３の図中右側下方に設けられたフィーダ部１４及び銅線保持部１５を通過して、その更に下方に設けられたテンショナプーリ２１へと送られる。

フィーダ部１４は、固定プーリ１３から導出された銅線Ｌの保持（チャック）および解放（アンチャック）を選択的に行うとともに、上下方向に往復動可能に基台Ｍに配設されている。銅線保持部１５は、フィーダ部１４の下方に基台Ｍに固定された状態で配置され、フィーダ部１４から送り出された銅線Ｌの保持および解放を選択的に行う。

なお、本実施の形態では、これらフィーダ部１４および銅線保持部１５、並びに上記支持台１２等によって、フープ材として銅線コイルＣに巻かれた銅線Ｌを必要に応じて巻き出すとともに、過剰な巻き出しを抑止すべく銅線Ｌを保持するアンコイラ１１が構成されている。そしてアンコイラ１１は、その銅線保持部１５が銅線Ｌを解放した状態でフィーダ部１４が銅線Ｌを保持しつつ下方へ移動すること、及び銅線保持部１５が銅線Ｌを保持した状態でフィーダ部１４が銅線Ｌを解放しつつ上方へ移動すること、を所定回繰り返すことで、一定長さの銅線Ｌを銅線コイルＣから巻き出す。そして一定長さの銅線Ｌを巻き出した後は、銅線保持部１５が銅線Ｌを保持して、それ以上の銅線Ｌの巻き出しを規制する。

一方、銅線保持部１５の下方に設けられた上記テンショナプーリ２１は、上下方向に往復動可能、且つ回転自在に基台Ｍに配設されており、その自重にて銅線Ｌに張力を付与するように構成されている。こうしたテンショナプーリ２１の往復経路の上端近傍にはスイッチ１６が設けられている。このスイッチ１６は、テンショナプーリ２１がある位置を越えて上昇したことを検出すると、上記アンコイラ１１を作動させて一定長さの銅線Ｌを銅線コイルＣから巻き出させる。

このテンショナプーリ２１から銅線Ｌは、上方に向かって導出され、同テンショナプーリ２１の図中右側上方に設けられた固定プーリ２２に巻き掛けられる。固定プーリ２２は、回転自在に基台Ｍに軸支されている。

またこの固定プーリ２２から銅線Ｌは下方に向かって導出され、大小２つのプーリにて構成された可動プーリ３１の大プーリ３１ａに巻き掛けられる。可動プーリ３１は、固定プーリ２２の図中右側下方において、基台Ｍに上下方向に往復動可能に配設されている。可動プーリ３１の小プーリ３１ｂは、大プーリ３１ａと同軸を有して回転自在、且つ上下方向に一体となって往復動可能に固定されている。こうした可動プーリ３１の総重量は、上記テンショナプーリ２１よりも十分重くされている。

可動プーリ３１の大プーリ３１ａから銅線Ｌは上方に向かって導出され、同可動プーリ３１の図中右側上方に設けられた固定プーリ３２に巻き掛けられる。この固定プーリ３２は、回転自在に基台Ｍに固定されている。そして銅線Ｌは、この固定プーリ３２から図中右方に向けて水平に導出される。

以上ような態様で各種プーリ等の配設された基台Ｍの図中右側方には、支持基台Ｎが床面Ｆに固定された状態で配設されている。そしてその支持基台Ｎ上には、銅線Ｌの先端を、その溶接対象となるワークＷに対して近接／離間すべく前進後退させる前進後退機構４０と、ワークＷが搬送されるベルトコンベアＢとが配設されている。そしてベルトコンベアＢの側方には、銅線ＬをワークＷに溶接する溶接ヘッド５１が配設されている。

前進後退機構４０は、移動テーブル４１を備えており、その移動テーブル４１は、エアシリンダやサーボモータ等の動力源によって、ワークＷに近接、離間するように支持基台Ｎ上を水平に往復動可能に配設されている。移動テーブル４１上には、チャック部４２とフィーダ部４５とが設けられている。チャック部４２は、移動テーブル４１上に一体となって往復動可能に固定されるとともに、上記固定プーリ３２から導出された銅線Ｌの保持および解放を選択的に行う。またフィーダ部４５は、チャック部４２の図中右側に設けられてチャック部４２を通過した銅線Ｌの保持および解放を選択的に行うとともに、ワークＷに近接、離間するように移動テーブル４１上を水平に往復動可能に配設されている。

更にフィーダ部４５のワークＷ側の側方における移動テーブル４１上には、銅線Ｌを切断するカッター部４３が設けられ、上記チャック部４２およびフィーダ部４５は、カッター部４３のワークＷ側に、溶接に必要な長さの銅線Ｌを送り出す。すなわち、チャック部４２が銅線Ｌを解放した状態でフィーダ部４５が銅線Ｌを保持しつつワークＷ側へ移動すること、及びチャック部４２が銅線Ｌを保持した状態でフィーダ部４５が銅線Ｌを解放しつつ反ワークＷ側へ移動すること、を所定回繰り返すことで、必要長の銅線Ｌをカッター部４３のワークＷ側に送り出す。そして必要長の送出が完了すると銅線Ｌは、チャック部４２により保持される。なお、こうした銅線Ｌの送出に係る移動テーブル４１上でのフィーダ部４５の往復動のストロークは、支持基台Ｎ上での移動テーブル４１の往復動のストロークに対して十分短くなっている。

またフィーダ部４５には、上端部にワイヤＷＲの基端部が固定された支持柱４６が一体となって往復動可能に固定されている。このワイヤＷＲは、例えば鋼線などによって形成されており、その引張強度は、銅線Ｌよりも十分に高くされている。このワイヤＷＲは、支持柱４６の上端から図中左方に水平に延伸されて、基台Ｍに回動自在に固定された固定プーリ３４に巻き掛けられるとともに、その固定プーリ３４から下方に向けて導出されて上記可動プーリ３１の小プーリ３１ｂに巻き掛けられる。そして、その小プーリ３１ｂから再び上方に向かって導出されたワイヤＷＲの先端は、基台Ｍに固定されたワイヤ固定部３３に固定されている。こうしたワイヤ固定部３３は、ワイヤＷＲの基端が固定された支持柱４６を移動テーブル４１と共に往復動させる前進後退機構４０の支持基台Ｎに、基台Ｍ及び床面Ｆを介して一体に固定されている。

以上のように構成されたフープ材供給装置１０では、前進後退機構４０はその移動テーブル４１の往復動を通じて、銅線Ｌの先端部が保持されたチャック部４２を、ワークＷに近接する方向、すなわち銅線Ｌの引き出し方向に前進させるとともに、ワークＷから離間する方向、すなわち銅線Ｌの送り戻し方向に後退させる。

このときの移動テーブル４１の往復動に際しては、上記ワイヤＷＲの基端が固定された支持柱４６も一体となって往復動するため、銅線Ｌと共にワイヤＷＲも引き出し、送り戻しされるようになる。このため、チャック部４２がその往復動範囲の最後退位置Ａから前進して、アンコイラ１１からチャック部４２の最後退位置Ａまでの区間から銅線Ｌを引き出すと、それに連動してワイヤＷＲが可動プーリ３１をその自重に抗して上方に引き上げる。一方、チャック部４２が後退して上記区間に銅線Ｌを送り戻すと、それに連動してワイヤＷＲが緩み、可動プーリ３１を自重により下方に移動させる。そしてその結果、アンコイラ１１からチャック部４２の最後退位置Ａまでの区間における銅線Ｌの掛け渡し長は、チャック部４２の前進に連動して短縮され、チャック部４２の後退に連動して伸長されるようになる。こうした銅線Ｌの掛け渡し長さの伸縮に係る可動プーリ３１の上下動は、銅線Ｌの張力に依ることなく、それとは別途に設けられたワイヤＷＲを通じた張力の伝達により行われる。

なお、本実施の形態のフープ材供給装置１０においては、上述のように、可動プーリ３１の大プーリ３１ａへの巻き掛け前後の銅線Ｌと、同可動プーリ３１の小プーリ３１ｂへの巻き掛け前後のワイヤＷＲとが、それぞれ平行に張設されている。また、チャック部４２の前進／後退に応じてワイヤＷＲは、銅線Ｌと同方向に同量だけ引き出し／送り戻しされるようになっている。このため、移動テーブル４１の移動を通じたチャック部４２の前進時には、その前進量と同量だけ掛け渡し長が短縮され、また移動テーブル４１の移動を通じたチャック部４２の後退時には、その後退量と同量だけ掛け渡し長が伸長されることとなる。

こうした本実施の形態のフープ材供給装置１０ではその可動プーリ３１が、フープ材（銅線Ｌ）の張力に依らずに往復動して、アンコイラ１１からチャック部４２の最後退位置Ａまでの区間におけるフープ材の掛け渡し長を伸縮させる上記伸縮機構に相当する構成となっている。またワイヤＷＲが、チャック部４２の前進に応じて上記掛け渡し長を短縮させる側に伸縮機構である可動プーリ３１を駆動し、チャック部４２の後退に応じて上記掛け渡し長を伸長させる側に伸縮機構である可動プーリ３１を駆動する駆動機構に相当している。更にワイヤＷＲは、可動プーリ３１とチャック部４２とを連結する、フープ材（銅線Ｌ）とは別の連結部材に相当する構成となってもいる。

次に、溶接加工部５０のベルトコンベアＢにより搬送されたワーク（スリップリング）Ｗに対して所定長さの銅線Ｌを溶接加工する際のフープ材供給装置１０の動作を、図２〜図４にしたがって説明する。

まず、フープ材供給装置１０は、アンコイラ１１の銅線保持部１５がワイヤＷＲを保持して銅線コイルＣからの銅線Ｌの巻き出しを規制した状態で、移動テーブル４１上のチャック部４２およびフィーダ部４５を作動して、溶接に必要な長さの銅線Ｌをカッター部４３からワークＷ側に送り出す。

具体的には、上述のように、チャック部４２による銅線Ｌの保持を解放した状態で、同図２に二点鎖線にて示すように銅線Ｌを保持しつつフィーダ部４５をワークＷ側に所定長Ｘだけ前進させる。これにより、銅線Ｌの先端は、カッター部４３からワークＷ側に上記所定長Ｘだけ突き出される。このときの可動プーリ３１は、フィーダ部４５の移動に伴って支持柱４６もワークＷ側に変位してワイヤＷＲがワークＷ側に引っ張られることから、同図２に二点鎖線にて示すように、フィーダ部４５の前進量の半分の「Ｘ／２」だけ上方に移動する。

その後、チャック部４２にて銅線Ｌを保持するとともに、銅線Ｌの保持を解放した状態でフィーダ部４５をワークＷ側から離間する方向に上記所定長Ｘだけ後退させる。これにより、上記銅線Ｌの先端の突き出しを維持したまま、フィーダ部４５が元の位置に復元する。このときの可動プーリ３１は、フィーダ部４５と共に支持柱４６もワークＷから離間する方向に変位してワイヤＷＲが送り戻されることから、その自重によってその後退量の半分の「Ｘ／２」だけ下降して元の位置に復元する。一方、このときのアンコイラ１１からチャック部４２の最後退位置Ａまでの区間に掛け渡された銅線Ｌの長さは、銅線コイルＣからの銅線Ｌの巻き出しが規制されていることから、カッター部４３から突き出された長さＸ分だけ短縮されている。そのため、上記可動プーリ３１の下降に応じて、それと同量の「Ｘ／２」だけ、テンショナプーリ２１が上方へと移動する。

そして以上のようなフィーダ部４５の前進後退を予め定められた回数ｎだけ繰り返すことで、溶接に必要な長さ「ｎ・Ｘ」の銅線Ｌの先端がカッター部４３のワークＷ側に突き出される。

次に、図３に示すように、移動テーブル４１を引き出し方向に距離Ｙだけ移動させて、上記突き出された銅線Ｌの先端をワークＷの溶接箇所に当接させる。このとき、移動テーブル４１の移動に伴っては、チャック部４２も引き出し方向に距離Ｙだけ前進するため、上記掛け渡し長は同距離Ｙだけ短縮する。同時に、この移動テーブル４１の移動に伴って支持柱４６も引き出し方向に前進する。このため、ワイヤＷＲが引き出し方向に引っ張られることとなり、可動プーリ３１が「Ｙ／２」の量だけ上方に移動する。すなわち、上記掛け渡し長は、距離Ｙだけ短縮される。このように、可動プーリ３１の上方への移動を通じてチャック部４２の前進量と同量だけ掛け渡し長が短縮されるため、銅線Ｌに過剰な張力が付加されることはない。

そしてその後、この銅線ＬとワークＷとの溶接箇所に溶接ヘッド５１を近接させワークＷに銅線Ｌを溶接する。例えばスポット溶接によって銅線ＬとワークＷとを溶接する場合には、銅線ＬとワークＷとの溶接箇所を挟み込むように溶接機の両電極を対極させ、両電極間に電流を流すことによって銅線ＬとワークＷとの溶接が行われる。その後、カッター部４３によって銅線Ｌを切断する。これにより、ワークＷには、先に突き出された長さ「ｎ・Ｘ」の銅線Ｌが付加されることとなる。なお、この銅線Ｌが溶接されたワークＷはベルトコンベアＢによって次工程に搬送される。

こうした銅線Ｌの切断後、図４に示すように、移動テーブル４１を送り戻し方向に距離Ｙだけ後退させる。このとき、移動テーブル４１の移動に伴ってチャック部４２も送り戻し方向に距離Ｙだけ後退するため、上記掛け渡し長は同距離Ｙだけ伸長する。同時に、この移動テーブル４１の移動に伴って支持柱４６も送り戻し方向に後退する。このため、ワイヤＷＲが緩められることとなり、可動プーリ３１がその自重によって「Ｙ／２」の量だけ下方に移動する。すなわち、上記掛け渡し長は、距離Ｙだけ伸長される。すなわち、可動プーリ３１の下方への移動を通じてチャック部４２の後退量と同量だけ掛け渡し長が伸長される。よってこの場合も、銅線Ｌに過剰な張力が付加されることはない。また、このようにチャック部４２の後退量と同量だけ掛け渡し長が伸長されるため、可動プーリ３１の自重を増加させても、銅線Ｌに対する張力は一定に維持される。そのため、可動プーリ３１の自重を増加させて、移動テーブル４１が送り戻し方向に後退する際の可動プーリ３１の下降速度の向上を図ることもできるようになる。これによって、銅線Ｌの引き出し、送り戻しに伴う同銅線Ｌの張力変化への追従性の向上を図ることができる。

その後、上記手順を繰り返すことで、順次、ワークＷに対する銅線Ｌの溶接が行われる。なお、カッター部４３から銅線Ｌが送り出される毎にテンショナ部２０のテンショナプーリ２１が上昇していき、テンショナプーリ２１がある位置まで上昇すると、スイッチ１６がオンとなって、アンコイラ１１のフィーダ部１４及び銅線保持部１５が作動して、銅線コイルＣから銅線Ｌが、消費された長さ分、巻き出されて補充される。

以上説明したように、本実施の形態にかかるフープ材供給装置によれば、以下のような効果を得ることができるようになる。
（１）アンコイラ１１と前進後退機構４０との間に、上下方向に往復動可能な可動プーリ３１を設けるようにした。そして、ワイヤ固定部３３により一端が固定されたワイヤＷＲをこの可動プーリ３１の小プーリ３１ｂに巻き掛けるとともに、同ワイヤＷＲの他端を前進後退機構４０の支持柱４６に固定するようにした。これにより、銅線Ｌの引き出しや送り戻しがなされたときには、それに連動して可動プーリ３１が上方向、あるいは下方向に移動することとなる。また、可動プーリ３１の大プーリ３１ａへの巻き掛け前後の銅線Ｌと同可動プーリ３１の小プーリ３１ｂへの巻き掛け前後のワイヤＷＲとを互いに平行に張設するとともに、固定プーリ３２からチャック部４２への導出部分の銅線Ｌと固定プーリ３４から支持柱４６への導出部分のワイヤＷＲとを、共に水平に張設するようにした。このため、アンコイラ１１からチャック部４２の最後退位置Ａまでの区間における銅線Ｌの掛け渡し長は、チャック部４２が前進したときにはその前進量と同量だけ短縮され、チャック部４２が後退したときにはその後退量と同量だけ伸長される。したがって、チャック部４２の前進、後退に伴う上記区間の銅線Ｌの張力の増減が的確に抑制されるようになる。

（２）上記掛け渡し長を伸縮させる可動プーリ３１を、銅線Ｌとは各別に設けられたワイヤＷＲを介して、チャック部４２の前進後退に連動して駆動させるようにしている。このため、銅線Ｌの張力に左右されることなく、可動プーリ３１の自重を自在に設定することができる。このため、引き出し、送り戻しに伴う銅線Ｌの張力変化に十分追従可能なだけ可動プーリ３１の自重を増加させることも可能となる。よって、チャック部４２による銅線Ｌの急激な引き出し／送り戻しが行われたとしても、銅線Ｌの張力をより好適に保持することができるようになる。

（３）ワイヤＷＲの一端をワイヤ固定部３３に固定するとともに、その他端を前進後退機構４０の支持柱４６に固定するようにし、このワイヤＷＲの伸縮を通じて可動プーリ３１の駆動が前進後退機構４０の前進、後退に連動して駆動されるようにした。このため、可動プーリ３１を駆動させるためのモータ等を別途設置したり、可動プーリ３１を上記前進後退機構４０の移動に連動されるための駆動制御を行う必要がない。よって、フープ材供給装置１０の信頼性も好適に維持されるようになる。

（４）また、可動プーリ３１の往復動によって引き出しや送り戻しに伴う銅線Ｌの張力変化が緩和されるため、引き出し、送り戻しの量や速さが大きくとも、テンショナプーリ２１により付与された銅線Ｌの張力を安定して保持することができるようにもなる。

なお、この発明にかかるフープ材供給装置は上記実施の形態に限定されるものではなく、同実施の形態を適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記実施の形態では、アンコイラ１１からチャック部４２の最後退位置Ａまでの区間からのチャック部４２の前進／後退に応じた銅線Ｌの引き出し量／送り戻し量と同量だけ、可動プーリ３１の変位により上記区間の銅線Ｌの掛け渡し長さを短縮／伸長させるようにしていた。こうした場合には、チャック部４２による銅線Ｌの引き出し／送り戻しに伴う銅線Ｌの張力変化をほぼ完全に解消することが可能である。もっとも、チャック部４２の前進／後退に伴う上記区間からの銅線Ｌの引き出し量／送り戻し量と、可動プーリ３１の変位による上記区間の銅線Ｌの掛け渡し長さの短縮量／伸長量とが完全に一致していなくとも、上記銅線Ｌの張力変化をある程度低減することはできる。要は、チャック部４２の前進／後退に伴う上記区間からの銅線Ｌの引き出し量／送り戻し量に対して、上記区間の銅線Ｌの掛け渡し長さの短縮量／伸長量が小さくなるように可動プーリ３１が変位するのであれば、銅線Ｌの張力変化は本来よりも低減されることになる。

・上記実施形態では、銅線Ｌの掛け渡し長を伸縮させる可動プーリ３１を、重力方向上下に往復動可能に配設するようにしていたが、可動プーリ３１をそれ以外の方向に往復動させるように構成することもできる。そうした場合にも、チャック部４２の前進に応じたワイヤＷＲの引っ張りにより、上記銅線Ｌの掛け渡し長を短縮させる方向に、チャック部４２の後退に応じたワイヤＷＲの緩みにより、上記銅線Ｌの掛け渡し長を伸長させる方向に、可動プーリ３１がそれぞれ変位されるようにすればよい。このようにしても、引き出し、送り戻しに伴う銅線Ｌの張力変化を的確に緩和することができるようになる。なお、往復方向の設定によっては、自重のみでは、ワイヤＷＲの緩みに応じて可動プーリ３１が変位されないようになることがある。そうした場合には、可動プーリ３１を、ばねや油圧シリンダ等を用いて、上記掛け渡し長を伸長させる方向に付勢するようにすればよい。例えば図５に示されるフープ材供給装置では、アンコイラ６１から巻き出された銅線Ｌは、テンショナプーリ２１およびその側部上方に配設された固定プーリ２２に巻き掛けられた後、その固定プーリ２２から同図右方における水平方向に導出されて、その側方に配設された固定プーリ６２に巻き掛けられている。そしてその固定プーリ６２から同図左方における水平方向に導出された後、該固定プーリ６２の図中左側の下方に配設された可動プーリ３１の大プーリ３１ａに巻き掛けられている。この可動プーリ３１は、基台Ｍに水平方向に往復動可能に配設されるとともに、ばね６３によって図中左方に付勢されている。可動プーリ３１から銅線Ｌは、前進後退機構４０の移動テーブル４１上に設けられたチャック部４２に向けて、図中右方における水平方向に導出されている。一方、可動プーリ３１の小プーリ３１ｂには、移動テーブル４１上に設けられた支持柱４６に基端の固定されたワイヤＷＲが巻き掛けられている。このワイヤＷＲは、小プーリ３１ｂから図中右方における水平方向に向かって導出された後、ワイヤ固定部３３を介して基台Ｍに固定されている。こうした場合にも、チャック部４２がその最後退位置Ａから銅線引き出し方向へ前進すると、ワイヤＷＲによって可動プーリ３１が図中右方向に変位して、アンコイラ６１から上記最後退位置Ａまでの区間における銅線Ｌの掛け渡し長を、上記チャック部４２の前進に伴う上記区間からの銅線Ｌの送り出し長だけ短縮される。また、チャック部４２が銅線送り戻し方向に後退すると、ワイヤＷＲが緩んで可動プーリ３１がばね６３の付勢力にて図中左方向に変位して、アンコイラ６１から上記最後退位置Ａまでの区間における銅線Ｌの掛け渡し長を、上記チャック部４２の後退に伴う銅線Ｌの送り戻し長だけ伸長される。したがって、このような構成においても、引き出し、送り戻しに伴う銅線Ｌの張力変化を的確に緩和することができるようになる。

・ワイヤＷＲ以外の手段、例えば機械的リンケージなどを通じてチャック部４２と可動プーリ３１とを連結し、チャック部４２の前進後退に連動して可動プーリ３１を駆動するようにしてもよい。

・可動プーリ３１以外の手段により、アンコイラ１１から上記最後退位置Ａまでの区間における銅線Ｌの掛け渡し長を伸縮させるようにしてもよい。そうした場合にも、チャック部４２の前進／後退に連動して、上記銅線Ｌの掛け渡し長を短縮／伸縮する伸縮機構が設けられているのであれば、引き出し、送り戻しに伴う銅線Ｌの張力変化を的確に緩和することは可能である。

・上記実施の形態では、一端がワイヤ固定部３３に固定されるとともに、他端が前進後退機構４０の支持柱４６に固定されたワイヤＷＲを用いて可動プーリ３１を上下方向に往復動させている。可動プーリ３１を往復動させる駆動源としてはこの他にも、例えばモータ等を用い、このモータの回転軸にワイヤＷＲを巻回するようにしてもよい。そして、チャック部４２の前進、後退に応じてこのモータを駆動制御することによって、前進後退機構４０のチャック部４２の前進、後退に連動して可動プーリ３１が移動するようにしてもよい。

・上記実施の形態では、テンショナ部２０のテンショナプーリ２１の自重によって銅線Ｌに張力を付与している。しかし、上述のように、可動プーリ３１の往復動によって引き出し、送り戻しに伴う銅線Ｌの張力変化が的確に緩和されることから、銅線Ｌの緩みを可動プーリ３１によって吸収できるのであれば、テンショナプーリ２１を割愛した構成を採用するようにしてもよい。

・本発明にかかるフープ材供給装置は、溶接工程においてフープ材を巻き出し供給する用途以外の用途、例えばスリット加工やプレス加工においてフープ材を巻き出し供給する用途に採用するようにしてもよい。また、フープ材として、銅線Ｌ以外の線状のフープ材、あるいは平板状のフープ材を供給するフープ材供給装置にも、本発明は適用可能である。

本発明にかかるフープ材供給装置の一実施の形態についてその概略構成を示す模式図。 同実施の形態にかかるフープ材供給装置の概略構成を示す模式図。 同実施の形態にかかるフープ材供給装置の概略構成を示す模式図。 同実施の形態にかかるフープ材供給装置の概略構成を示す模式図。 本発明にかかるフープ材供給装置の他の実施の形態についてその概略構成を示す模式図。 従来のフープ材供給装置の概略構成を示す模式図。

符号の説明

１０…フープ材供給装置、１１、６１…アンコイラ（１２…支持台、１４…フィーダ部、１５…銅線保持部）、１３、２２、３２、３４、６２…固定プーリ、１６…スイッチ、２１…テンショナプーリ、３１…可動プーリ（伸縮機構：３１ａ…大プーリ、３１ｂ…小プーリ）、３３…ワイヤ固定部、４０…前進後退機構、４１…移動テーブル、４２…チャック部、４３…カッタ部、４５…フィーダ部、４６…支持柱、５１…溶接ヘッド、ＷＲ…ワイヤ、Ｌ…銅線、Ｗ…ワーク、Ｂ…ベルトコンベア、Ｃ…銅線コイル。

Claims (8)

1. フープ材を巻き出し保持するアンコイラと、その巻き出されたフープ材をチャックするチャック部と、そのチャック部を、前記フープ材の引き出し方向に前進させ、同フープ材の送り戻し方向に後退させる前進後退機構と、を備えるフープ材供給装置において、
   前記フープ材の張力に依らずに往復動して、前記アンコイラから前記チャック部の最後退位置までの区間における前記フープ材の掛け渡し長を伸縮させる伸縮機構と、
   前記チャック部の前進に応じて前記掛け渡し長を短縮させる側に前記伸縮機構を駆動し、前記チャック部の後退に応じて前記掛け渡し長を伸長させる側に前記伸縮機構を駆動する駆動機構と、
   を備えたことを特徴とするフープ材供給装置。
2. 前記駆動機構は、前記チャック部の前進に応じてその前進量と同量だけ前記掛け渡し長を短縮させ、前記チャック部の後退に応じてその後退量と同量だけ前記掛け渡し長を伸長させるように前記伸縮機構を駆動する
   請求項１に記載のフープ材供給装置。
3. 前記伸縮機構は、前記フープ材が巻き掛けられるとともに、前記フープ材の掛け渡し長を短縮させる側および伸長させる側に往復動可能に支持された可動プーリにより構成される
   請求項１または２に記載のフープ材供給装置。
4. 前記駆動機構は、前記可動プーリに巻き掛けられるとともに、一端が前記チャック部と一体に固定され、且つ他端が前記前進後退機構の支持基台に一体に固定されたワイヤを備えて構成される
   請求項３に記載のフープ材供給装置。
5. フープ材を巻き出し保持するアンコイラと、その巻き出されたフープ材をチャックするチャック部と、そのチャック部を、前記フープ材の引き出し方向に前進させ、同フープ材の送り戻し方向に後退させる前進後退機構と、を備えるフープ材供給装置において、
   前記アンコイラから前記チャック部の最後退位置までの区間に張り渡された前記フープ材が巻き掛けられるとともに、同区間における前記フープ材の掛け渡し長を伸長させる側および短縮させる側に往復動可能に配設された可動プーリと、
   前記チャック部の前進に応じて前記掛け渡し長を短縮させる側に前記可動プーリが駆動され、前記チャック部の後退に応じて前記掛け渡し長を伸長させる側に前記可動プーリが駆動されるように、該可動プーリと前記チャック部とを連結する、前記フープ材とは別の連結部材と、
   を備えることを特徴とするフープ材供給装置。
6. 前記可動プーリは、前記チャック部の前進に応じてその前進量だけ前記掛け渡し長を短縮させ、前記チャック部の後退に応じてその後退量だけ前記掛け渡し長を伸長させるように駆動される
   請求項５に記載のフープ材供給装置。
7. 前記連結部材は、前記可動プーリに巻き掛けられるとともに、その一端が前記チャック部と一体に固定され、且つ他端が前記前進後退機構の支持基台に一体に固定されたワイヤにより構成される
   請求項５または６に記載のフープ材供給装置。
8. 前記区間に張り渡された前記フープ材に張力を付与するテンショナをさらに備える
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のフープ材供給装置。

Images