材料送り装置
【課題】加工機側の条件やアンコイラ側の条件が変わっても，加工機側の材料送り速度に追従可能で加工速度を高速化可能にした材料送り装置の提供。
【解決手段】加工部へ供給される材料の送り量をエンコーダ５で検出し，その材料送り量に基づき材料送り速度演算部５１で材料送り速度Ｖ１を演算すると同時に，リール２３に載置された材料束から繰り出される材料の繰出し半径ｒを繰出し半径演算部５２で決定し，これら材料送り速度Ｖ１と繰出し半径ｒとを基にリール回転速度ωを演算し，このリール回転速度ωに基づきリール２３を回転駆動するリール用サーボモータ２６を制御するようにし，材料送り速度Ｖ１にリール２３による材料繰出し速度Ｖ２を追従させるように構成した。
【解決手段】加工部へ供給される材料の送り量をエンコーダ５で検出し，その材料送り量に基づき材料送り速度演算部５１で材料送り速度Ｖ１を演算すると同時に，リール２３に載置された材料束から繰り出される材料の繰出し半径ｒを繰出し半径演算部５２で決定し，これら材料送り速度Ｖ１と繰出し半径ｒとを基にリール回転速度ωを演算し，このリール回転速度ωに基づきリール２３を回転駆動するリール用サーボモータ２６を制御するようにし，材料送り速度Ｖ１にリール２３による材料繰出し速度Ｖ２を追従させるように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線材や帯材を材料として加工を行う加工機の加工部へ，フィードローラ等によりその材料を供給するときの材料送り速度に、アンコイラ側リールからフィードローラ等へ供給される材料の繰出し速度を追従させることにより，加工機側とアンコイラ側との材料送り量を等しくなるよう制御する材料送り装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術としては、例えば、特許文献１に開示された材料素線間欠送り出し装置に開示されたオートターンテーブルなどが知られている。まず、特許文献１の発明は図７に示すように、素線コイルテーブル（本願発明のリールに相当。以下、リールという）１０１の近傍に素線引張り検出センサ１１１を設けたものである。素線引張り検出センサ１１１は、レバータイプのリミットスイッチを用い、レバーの先端をコイル状にした輪の中に素線１１２を通し、このレバーが素線１１２により引っ張られることでリミットスイッチがＯＮし、レバーが中立点へ戻ることでリミットスイッチがＯＦＦする構成である。
【０００３】
そして、線材加工機側線材が不足すると、レバーが素線１１２により引っ張られてリミットスイッチがＯＮし、リール１０１を駆動する図示しないモータが回転することで素線１１２が送り出される。素線１１２が十分送り出されてリミットスイッチが中立点へ戻ると、リミットスイッチがＯＦＦしてリール１０１を停止させ、素線１１２の送り出しを停止させるものである。
【０００４】
この特許文献１の発明においては、リール１０１の回転起動と停止とを繰り返して間欠的に送り出すものであるから、頻繁に繰り返される起動・停止時の衝撃によりリール１０１上に載置された線材束がばらけやすく、また、線材束の繰出し半径は刻々変化し、かつ、線材加工機側線材供給速度は１個のワークを加工する１サイクル中に変化することが多いが、リール１０１から送り出される線材の供給速度が制御できないので、線材が過剰に送り出されて線材相互が絡んだり、線材の送り出し量が不足して異常張力により材料が変形するなどの問題があり、高速での線材送りには不適であった。
【０００５】
これを改良したものとして特許文献２に挙げた特開２００４−１２２２０４号公報がある。この特許文献２は，加工機の加工部へ線材を供給するフィードローラを制御する加工プログラムのデータに基づき、アンコイラのリールに貯蔵されている線材をフィードローラへ供給するリールの回転速度を制御するようにした線材加工機の線材送り装置であって，フィードローラ用サーボモータとリール用サーボモータとの回転速度を同一の線材送りデータに基づき制御し、かつ，リールに貯蔵されている線材の繰出し半径を推定可能とし，この線材繰出し半径を基にリールの回転速度を制御することにより，フィードローラによる供給速度とリールによる供給速度とを同期させるようにしたことを特徴とする線材加工機の線材送り装置である。
【特許文献１】特開平５−８５６６７号公報（第２頁、第１−３図）
【特許文献２】特開２００４−１２２２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記、特許文献２の技術によれば、加工機の加工プログラムのデータに基づき、アンコイラのリールに貯蔵されている線材をフィードローラへ供給するリールの回転速度を制御するものであるので，多品種生産の場合，品種毎の加工プログラムに対応するようにフィードローラにより供給される線材の供給速度を演算するプログラムが必要である。また，同じ品種であっても生産速度等が変わった場合にプログラムの変更が必要である。このように加工機側の条件に合わせてプログラムの追加または変更が必要である。またこの技術は，加工機の加工プログラムのデータに基づきリールの回転速度を制御するので，加工機の制御部とアンコイラの制御部とは信号の交換が必須であり，アンコイラ側単独での制御は不可能である。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、加工機側の条件やアンコイラ側の条件が変わっても，例えば加工製品が変わったり生産速度等が変わったり，材料束の径やそこから繰り出される繰出し径が変わった場合でも，プログラムの追加や変更をすることなく，フィードローラ等により供給される材料の供給速度を演算可能とし，フィードローラ等から供給される材料の供給速度にリールから供給される材料の供給速度を追従可能とすること，更には，これらの制御を加工機側の制御部とは無関係に行えるようにすることを課題とする。
【０００８】
更には，加工機側に必要とされる材料供給速度が大きく変化する場合や、リール上の材料束の内外径の差が大きい場合や、数種類の内外径の大きく異なる材料束を交換して使用する場合において、アンコイラを加工機側要求量に合わせて交換したり、また、加工速度や材料束の半径に合わせてリールの速度設定をその都度設定し直したりする必要のない材料送り装置を提供しようとするものである。すなわち、頻繁に繰り返される起動・停止時の衝撃により、リール上の材料束がばらけたり絡む問題、リールからの材料過剰供給により材料が絡んだり、材料の送り出し量不足による異常張力により材料が変形する問題などが解決され、加工機側の加工速度を高速化することを可能とする材料送り装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、材料送り装置において，加工部へ材料送り手段により供給される連続した材料の材料送り量を検出する材料送り量検出手段と，材料送り量検出手段により検出された材料送り量に基づき材料送り速度を演算する材料送り速度演算手段と，材料が環状に巻き取られた材料束を載置可能で自転することにより載置された材料束から材料を材料送り手段へ繰出すリールと，リールに載置された材料束から繰り出される材料の繰出し半径を決定する繰出し半径演算手段と，材料送り速度と繰出し半径とを基にリール回転速度を演算するリール回転速度演算手段と，リール回転速度に基づきリールを回転駆動するリール用サーボモータを制御するサーボモータ制御手段と，材料送り速度演算手段とリール回転速度演算手段とサーボモータ制御手段を含む数値制御手段とを設け，材料送り手段により加工部へ供給される材料の材料送り量を基にリールの回転速度を制御し，材料送り速度にリールによる材料繰出し速度を追従させるようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するために請求項２に記載の発明は、材料送り装置において，加工部へ材料送り手段により供給される連続した材料の材料送り量を検出する材料送り量検出手段と，材料送り量検出手段により検出された材料送り量に基づき材料送り速度を演算する材料送り速度演算手段と，材料が環状に巻き取られた材料束を載置可能で自転することにより載置された材料束から材料を材料送り手段へ繰出すリールと，材料送り手段とリールとの間に移動子を介して材料のループを形成するループ形成手段と，移動子の位置を検出する移動子位置検出手段と，移動子位置検出手段で検出した移動子の位置データにより測定周期間におけるループ長さ変化量を演算するループ長さ演算手段と，材料送り速度とループ長さ変化量と測定周期ごとの前回のリール回転速度と測定周期とからリールに載置された材料束から繰り出される材料の繰出し半径を演算する繰出し半径演算手段と，材料送り速度と繰出し半径とを基に今回のリール回転速度を演算するリール回転速度演算手段と，リール回転速度に基づきリールを回転駆動するリール用サーボモータを制御するサーボモータ制御手段と，材料送り速度演算手段とループ長さ演算手段と繰出し半径演算手段とリール回転速度演算手段とサーボモータ制御手段を含む数値制御手段とを設け，材料送り速度とリールから繰り出される材料の繰出し半径とを基にリール回転速度を制御するようにし，材料送り手段による材料送り速度にリールによる材料繰出し速度を追従させるようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するために請求項３に記載の発明は、請求項１乃至２に記載の材料送り装置において、材料送り量検出手段は，加工部の上流側に設けられ材料を挟持可能な一対のローラの回転量をエンコーダにより検出し材料の送り量に換算可能にしたことを最も主要な特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するために請求項４に記載の発明は、請求項１乃至２に記載の材料送り装置において、材料送り量検出手段は，加工部の上流側に設けられ材料の送り量を検出可能な光学式測長器により検出するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決するために請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４に記載の材料送り装置において、材料送り速度演算手段は，材料送り量検出手段により検出された設定時間当たりの送り量より材料送り速度を演算し，設定時間毎に出力するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決するために請求項６に記載の発明は、請求項２乃至５に記載の材料送り装置において、ループ形成手段は，材料がリールの材料束から離れる出口近傍に取り付けられ材料を案内可能なガイド穴と，加工部とはリールを挟んだ反対側にリール台に回転可能に軸支された回転軸を中心として加工部方向へ揺動可能に取り付けられかつ加工部とは逆方向に付勢体により付勢されたテンションレバーに設けられ材料を案内可能な移動子と，ガイド穴から移動子を通り加工部へループを形成しながら移動する材料の通過位置に取り付けられ，リール台に固定の出口ガイド穴とで構成し，材料がリールの材料束から離れガイド穴と移動子と出口ガイド穴とに案内されながらループを形成し材料送り手段へと移動する際に，材料送り手段による材料送り速度とリールによる材料繰出し速度とに差が生じたときに，この差に応じて移動子が回転軸を中心として移動するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するために請求項７に記載の発明は、請求項２乃至６に記載の材料送り装置において、移動子位置検出手段は，回転軸の回転角度位置を検出するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決するために請求項８に記載の発明は、請求項２乃至７に記載の材料送り装置において、移動子位置検出手段により検出された移動子の位置が設定範囲に対しどの位置にあるかを判定する移動子位置判定手段と移動子の位置が設定範囲から外れたときにその位置に応じて加速回転速度又は減速回転速度を今回のリール回転速度に加算して補正する回転速度補正手段とを数値制御手段に設け，回転速度補正手段で補正されたあとの今回のリール回転速度をサーボモータ制御手段へ出力するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決するために請求項９に記載の発明は、請求項２乃至８に記載の材料送り装置において、ループ長さ演算手段は，実測データから求めた回転角度位置とループ長さとの関係式をもとにループ長さの変化量を算出するループ長さ演算式が設けられていることを最も主要な特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決するために請求項１０に記載の発明は、請求項２乃至５に記載の材料送り装置において、ループ形成手段は，材料送り手段による材料送り速度とリールによる材料繰出し速度との速度差により材料送り手段とリールとの間において材料のループ長が変化することにより２個の定位置ローラ間で上下移動する移動子を介して材料のループを形成するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決するために請求項１１に記載の発明は、請求項２乃至５及び１０に記載の材料送り装置において、ループ長さ演算手段は，２個の定位置ローラ間の距離と設定された測定周期ごとの移動子の位置とから当該測定周期におけるループ長さの変化量を演算するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決するために請求項１２に記載の発明は、請求項２乃至１１に記載の材料送り装置において、リールに環状に巻き取られ材料束を構成する材料はその一巻きの展開長はどの部分の一巻きもほぼ長さが等しいことを最も主要な特徴とする。
（作用）
【００２１】
請求項１の発明によれば、加工部へ材料送り手段により供給される連続した材料の材料送り量を材料送り量検出手段により検出し，この材料送り量に基づき材料送り速度演算手段にて材料送り速度を演算する。と同時にリールから繰り出される材料の繰出し半径を推定し，この繰出し半径と材料送り速度とを基にリール回転速度を演算し，今回のリール回転速度になるようリール用サーボモータを制御するようにしたので，リールから繰り出される材料の材料繰出し速度が加工部側の材料送り速度に一致する。
【００２２】
そして、請求項２の発明によれば、加工部へ材料送り手段により供給される連続した材料の送り量を材料送り量検出手段により検出し，この材料送り量に基づき材料送り速度演算手段にて材料送り速度を演算する。と同時に，材料送り手段とリールとの間に移動子を介して材料のループを形成するループ形成手段と移動子の位置を検出する移動子位置検出手段とを設け，この移動子の位置から測定周期間におけるループ長さの変化量を演算し，そのループ長さの変化量を基に材料送り速度と前回のリール回転速度とでリールから繰り出される材料の繰出し半径を演算し，この繰出し半径と材料送り速度とを基に今回のリール回転速度を演算し，今回のリール回転速度になるようリール用サーボモータを制御するようにしたので，リールから繰り出される材料の材料繰出し速度が加工部側の材料送り速度に一致する。その結果，加工部側の材料送り速度が変化しても，リールに環状に巻き取られ貯蔵の材料は，過不足なくスムーズに加工部側へ供給される。
【００２３】
また，ループ形成手段によりループが形成されているので，加工部へ材料送り手段により供給される材料の材料送り速度とリールから繰り出される材料の材料繰出し速度とに差が生じたときには，このループでその差を吸収することが可能となるので，材料送り速度や材料繰出し速度が急激に変化しても，リールは滑らかな繰出しが可能となる。
【００２４】
また、請求項３の発明によれば、加工部の上流側に設けられ材料を挟持可能なローラにエンコーダを取り付けたので，ローラの回転量を検出し，この回転量から材料の材料送り量を演算して求めることが可能となる。
【００２５】
また、請求項４の発明によれば、加工部の上流側に光学式測長器を設けたので，この光学式測長器で材料の移動量を検出し，この移動量から材料の材料送り量を求めることが可能となる。
【００２６】
また、請求項５の発明によれば、材料送り量検出手段により検出された材料送り量より材料送り速度を演算し，この材料送り速度を設定時間毎に制御部へ出力することが可能となる。
【００２７】
また、請求項６の発明によれば、材料束から離れる出口近傍に取り付けられたガイド穴と，加工部とはリールを挟んで反対側に軸支された回転軸を中心として加工部と逆方向に付勢されながら揺動可能なテンションレバーに設けられた移動子と，ループを形成しながら加工部へ移動する材料の通過位置に取り付けられた出口ガイド穴とでループ形成手段を構成したので，加工機側の材料送り速度とリールによる材料繰出し速度とに差が生じるとループの長さが変化し，そのループの長さの差により移動子が移動するが，その移動子の移動量を回転軸の回転角度量から求めることが可能となる。
【００２８】
また、請求項７の発明によれば、回転軸の回転角度位置を移動子位置検出手段で検出可能としたので，この検出された回転角度位置により移動子の位置を検出することが可能となる。
【００２９】
また、請求項８の発明によれば、移動子位置検出手段で検出された移動子の位置が設定範囲に対してどの位置にあるかその移動子の位置を判定し，移動子の位置が設定範囲外にある場合は移動子が設定範囲内に入る方向へ移動するように加速指令又は減速指令をサーボモータ制御手段へ出力するので、移動子位置が、絶えず設定範囲内になるよう，すなわち，ループの長さが設定範囲に収まるように制御され，加工機側の材料送り速度とリールによる材料繰出し速度とが同期するよう制御できる。すなわち、加工機側の材料送り速度とリールによる材料繰出し速度とに差が生じてもリール回転速度がそれに応じて変化し同期するとともに、移動子の位置を絶えず設定範囲内に入るようにすることができる。
【００３０】
また、請求項９の発明によれば、実測データをもとに求めた回転角度位置とループ長さとの関係式から，回転軸の回転角度量をもとにループ長さの変化量を算出することが可能となる。
【００３１】
また、請求項１０の発明によれば、加工機側の材料送り速度とリールによる材料繰出し速度とに差が生じるとループの長さが変化し，そのループの長さの差により移動子が移動する。その移動子の位置が設定範囲に対してどの位置にあるかその移動子の位置を判定し，移動子の位置が設定範囲外にある場合は移動子が設定範囲内に入る方向へ移動するように減速指令又は加速指令をサーボモータ制御手段へ出力することが可能となるので、移動子位置が、絶えず設定範囲内になるよう，すなわち，ループの長さが設定範囲に収まるようにするとともに，加工機側の材料送り速度とリールによる材料繰出し速度とが同期するよう制御することが可能となる。
【００３２】
また、請求項１１の発明によれば、２個の定位置ローラ間の距離と設定された測定周期ごとの移動子の位置とから当該測定周期におけるループ長さの変化量を演算することが可能となる。
【００３３】
また、請求項１２の発明によれば、リールに環状に巻き取られ材料束を構成する材料はその一巻きの展開長はどの部分の一巻きもほぼ等しいので，リール回転速度のばらつきをより小さくすることができ，追従性のよい同期制御ができ，加工機の高速化が計れる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の材料送り装置は、上述したように構成したので以下に記載するような効果を奏する。
【００３５】
請求項１の発明によれば、加工部へ材料送り手段により供給される連続した材料の材料送り速度を基に，リールから繰り出される材料の材料繰出し速度が材料送り手段による材料送り速度にほぼ一致するように，かつ加工機側の制御部とは無関係に，同期制御ができる。更に，高速での線材送りにも対応できるとともに、線材をなめらかに繰出すことができ，線材の変形を防止できる。更に、生産性の向上と品質の向上を図ることができるという利点がある。
【００３６】
請求項２乃至１２の発明によれば、加工部へ材料送り手段により供給される連続した材料の材料送り速度を基に，材料送り手段による材料送り速度とリールから繰り出される材料の材料繰出し速度に差が生じた場合，リールから繰り出される材料の材料繰出し速度が材料送り手段による材料送り速度にほぼ一致するように，かつ加工機側の制御部とは無関係に，同期制御ができる。同時に，その速度差はループにより吸収されるので，材料は過不足なくスムーズに加工部側へ供給され，高速での線材送りにも対応できるとともに、線材をなめらかに繰出すことができ，線材の変形も防止できる。更に、生産性の向上と品質の向上を図ることができるという利点がある。また、ループ変化量が小さくなる結果、移動子の動作範囲が小さくなりアンコイラ設置に要する所要面積を小さくできるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
加工機側の制御部とは無関係に，加工部へ供給される線材や帯材の材料送り速度を基に，リールから繰り出される材料の材料繰出し速度を加工部側の材料送り速度に同期制御できるようにした。
【実施例１】
【００３８】
本発明は，線材や帯材の加工を行う加工機へ線材や帯材を供給する材料送り装置に係る発明である。実施例では線材加工機における線材の材料送り装置に係る実施の形態について、図１〜図５を参照して以下のとおり説明する。図１は本実施例に係る材料送り装置と加工機とを示す斜視図、図２は材料送り装置の線材ループ形成部の動作を示す斜視図、図３はテンションレバー角度位置が変化したときの線材ループを示す模式図、図４は制御ブロック図、図５はフローチャートである。
【００３９】
材料送り装置は図１に示すように、線材Ｓに曲げ加工やコイリング加工などをする加工機１の加工部１１へ材料送り手段１２により供給される材料の材料送り量を検出するエンコーダ（請求項の材料送り量検出手段）５と、この加工機１に線材Ｓを供給するアンコイラ２と、アンコイラ２に設けられ移動子６３Ａを介してループを形成する線材ループ形成部（請求項の材料ループ形成手段）３と、移動子６３Ａの位置を検出する移動子位置検出部（請求項の移動子位置検出手段）６と、加工機１とアンコイラ２とを関連的に制御する数値制御部４とから構成されている。加工機１には、線材Ｓに各種の加工をする加工部１１とフィードローラ用サーボモータ１３により回転駆動される一対のフィードローラ１２，１２とが近接して機枠上部に設けらており、この一対のフィードローラ１２，１２に挟持されて線材Ｓがその回転量に応じた速度で加工部１１に供給される。
【００４０】
一対のフィードローラ１２，１２の一方のローラには，そのローラと一体の回転軸にエンコーダ５（請求項の材料送り量検出手段）が取り付けられていて，フィードローラ１２，１２の回転量を検出可能である。そして，その回転量とフィードローラ１２，１２の外周長とで，フィードローラ１２，１２により挟持されてその回転により加工部１１へ供給される線材Ｓの材料送り量を演算することができる。ここで，エンコーダ５は，一対のフィードローラ１２，１２の一方のローラに取り付けたが，フィードローラ用サーボモータ１３に内蔵のエンコーダを利用してもよい。
【００４１】
また，図示しないが，別途，フィードローラ１２，１２近傍に材料を挟持可能な一対のローラを設け，その一方のローラにエンコーダを取り付け，その回転量をエンコーダで検出し，その回転量とローラの外周長とで，加工部１１へ供給される線材Ｓの材料送り量を演算することもできる。また，材料送り量検出手段は，図示しないが，フィードローラ１２，１２近傍に設けられ材料の送り量移動量を検出可能な光学式測長器により検出するようにしてもよい。
【００４２】
加工機１への線材Ｓの流れで、上流側すなわち図示右側の位置にアンコイラ２が設置されている。アンコイラ２は、リール台２１上に立設された支柱２２の軸心を中心に回転可能に支持された回転軸２７と、この回転軸２７上部にこの回転軸２７と一体で回転可能な円板状のリール２３が設けられている。リール２３上面は、線材束Ｃを図示しないガイドポストで位置決めして載置可能となっている。また、回転軸２７の中間位置には、ウオームホイール２４が一体的に取り付けられ、このウオームホイール２４には、リール台２１上に取り付けられたリール用サーボモータ２６により回転駆動されるウオーム２５が噛み合っていて、リール２３はリール用サーボモータ２６により回転駆動される。
【００４３】
線材ループ形成部３は、先端に線材Ｓを案内するガイド穴Ｐ１を持ち線材束Ｃの出口近傍リール台２１の図示左側に取り付けられている固定スタンド６６と、フィードローラ１２，１２とはリール２３を挟んで反対側に、回転軸６２を中心として揺動可能に取り付けられ、図示しない付勢体により常時図示右側に付勢された、先端に線材Ｓを案内するガイド穴Ｐを持つ移動子６３Ａが設けられたテンションレバー６３と、加工機１への線材送りライン途中に設けられ、先端に線材Ｓの出口ガイド穴Ｐ２を持つ固定スタンド６７とで構成されている。線材Ｓは、線材束Ｃの出口近傍のガイド穴Ｐ１を通り、テンションレバー６３の先端の移動子６３Ａのガイド穴Ｐを通り、更に加工機１への線材送りライン途中の出口ガイド穴Ｐ２を通り、固定位置Ｐ１，Ｐ２と変動位置Ｐでなるループを形成しながら加工機１へと移動する。
【００４４】
移動子位置検出部６は、リール台２１の図示右側に取り付けの支持台６１上に回転可能に水平に取り付けられた回転軸６２と、回転軸６２の一方端に取り付けられ回転軸６２の回転角度位置を検出するエンコーダ６４とで構成されている。そして、移動子６３Ａの位置は、テンションレバー６３の揺動角度位置すなわち回転軸６２の角度位置をエンコーダ６４で検出することにより求めることができる。すなわち、既知の固定位置Ｐ１，Ｐ２に加え変動位置Ｐの３点を知ることができる。
【００４５】
更に数値制御部（請求項の数値制御手段）４は、図４に示すように材料送り速度演算部（請求項の材料送り速度演算手段）５１、ループ長さ演算部（請求項のループ長さ演算手段）５６、繰出し半径演算部（請求項の繰出し半径演算手段）５２、リール回転速度演算部（請求項のリール回転速度演算手段）５３、移動子位置判定部（請求項の移動子位置判定手段）５７、回転速度補正部（請求項の回転速度補正手段）５４、各種記憶部を含むＣＰＵ４０と、リール用サーボモータ２６用のドライバ（請求項のサーボモータ制御手段）４２とから構成されている。
【００４６】
数値制御部４の移動子位置判定部５７には、図２に示すテンションレバー６３の角度位置、すなわち上限角度位置θＨ１、下限角度位置θＬ１、上極限角度位置θＨ２及び下極限角度位置θＬ２に対応する各位置が設定されていて、テンションレバー６３がその位置にくるとそれぞれの信号を出力するようになっている。このテンションレバー６３の角度位置θ、θＨ１、θＬ１、θＨ２、θＬ２に対応して移動子６３Ａの位置は図２に示すＰ、ＰＨ１、ＰＬ１、ＰＨ２、ＰＬ２となる。
【００４７】
以上本発明の構成について説明したが、図４に基づき以下動作について説明する。
まず加工機１が起動すると加工機１の加工プログラムに従い，線材Ｓを挟持した一対のフィードローラ１２，１２が回転し、線材Ｓはフィードローラの回転により加工部１１へと供給される。このとき，一対のフィードローラ１２，１２の一方のローラの回転軸に取り付けられたエンコーダ５により，ローラの回転に伴うパルスが検出されその信号が材料送り速度演算部５１へ出力されカウントされる。
【００４８】
材料送り速度演算部５１においては、材料送り検出部のエンコーダ５から出力されるパルス信号を設定時間ｔ当たり毎にカウントし，設定時間ｔ当たりのローラ１２の回転量が演算され，フィードローラ１２，１２の外周長とから，設定時間ｔ当たりの材料送り量ａが演算され，それらは材料送り速度演算部５１に記憶される。設定時間ｔ当たりの送り量ａより設定時間ｔ当たりの材料送り速度が解り，更には設定時間ｔをｎ数倍した測定周期（請求項の設定時間）Ｔ毎の材料送り速度Ｖ１が演算され，リール回転速度演算部５３と繰出し速度演算部５２へ出力される。このとき，設定時間ｔ当たりのカウント数を順次記憶し，測定周期Ｔ間のカウント数を加算しそれを基に測定周期Ｔ間の材料送り量ａ更には材料送り速度Ｖ１を演算してもよい。さらに，材料送り速度Ｖ１は移動平均速度として求めて出力してもよい。
【００４９】
ここで，設定時間ｔと測定周期Ｔとを加減することによりリール２３の回転追従性を加減することができる。例えばｔ，Ｔを小さくすればフィードローラ１２，１２による材料送り速度に，より同期した速度でリール２３を制御可能となる。ｔ，Ｔを大きくすれば変化が緩和され，フィードローラによる材料送り速度が脈動していても、滑らかな安定した回転でリール２３を制御することができる。
【００５０】
また同時に、加工機１が起動すると，移動子位置検出部６において、エンコーダ６４により常時検出しているテンションレバー６３と一体で回動する回転軸６２の回転角度位置（以下テンションレバー角度位置という）θを、ループ長さ演算部５６が設定された測定周期Ｔごとに読み取る。ここで記憶部５５に記憶した前回のテンションレバー角度位置θ０と今回のテンションレバー角度位置θ１のそれぞれから、後述のループ長さ演算式（式１）を用いて、それぞれのループ長さＬ０、Ｌ１を求め、更に後述のループ長さの変化量計算式（式２）を用いて、測定周期Ｔ間のループ長さの変化量ΔＬを演算し、繰出し半径演算部５２へ出力する。
【００５１】
そして、繰出し半径演算部５２において、後述の繰出し半径演算式（式３）を用いて、材料送り速度演算部５１から出力の材料送り速度Ｖ１、ループ長さ演算部５６から出力のループ長さの変化量ΔＬ、測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度ω０（前回のサイクルで演算の今回のリール回転速度ω）、測定周期Ｔとで、繰出し半径ｒを求め、リール回転速度演算部５３へ出力する。
【００５２】
そして、リール回転速度演算部５３において、材料送り速度演算部５１から入力される材料送り速度Ｖ１と、繰出し半径演算部５２から入力される繰出し半径ｒとで、次式を用いてリール回転速度ωを演算し、回転速度補正部５４へ出力する。
ω＝Ｖ１／ｒ…（式４）
【００５３】
他方において、加工機１が起動すると、移動子位置検出部６において，エンコーダ６４により常時検出されているテンションレバー角度位置θは同時に、移動子位置判定部５７で読み取られる。そして移動子位置判定部５７において、この読み取られた今回のテンションレバー角度位置θ１が、記憶されているθＬ２、θＬ１、θＨ１、θＨ２のどの範囲にあるか判定し、その位置に対応した信号を回転速度補正部５４に出力する。すなわち、θ１＜θＬ２のとき設定値の減速回転速度Δω２を出力するために減速フラグＤＥＣを１に設定し、θ＞θＬ１になると減速回転速度Δω２の出力を止めるために減速フラグＤＥＣを０に設定する。また、θ＞θＨ２になると設定値の加速回転速度Δω１を出力するために加速フラグＡＣＣを１に設定し、θ＜θＨ１になると加速回転速度Δω１の出力を止めるために加速フラグＡＣＣを０に設定する。
【００５４】
回転速度補正部５４においては、リール回転速度演算部５３からリール回転速度ωが入力されるとともに、移動子位置判定部５７からテンションレバー角度位置θ１の位置に対応して、減速フラグＤＥＣの１又は０、若しくは加速フラグＡＣＣの１又は０が入力される。減速フラグＤＥＣ又は加速フラグＡＣＣの１が入力された場合には、それをリール回転速度演算部５３から入力のリール回転速度ωにΔω２又はΔω１を加算しその結果を、また、減速フラグＤＥＣおよび加速フラグＡＣＣの０が入力された場合には、何も加算されずにリール回転速度演算部５３から入力のリール回転速度ωの値をそのまま、リール回転速度ωとして、リール用サーボモータ２６を制御するドライバ４２に出力する。そしてドライバ４２がリール用サーボモータ２６を制御し、リール用サーボモータ２６によりリール２３は回転速度ωで回転駆動され、線材Ｓはリール２３から材料送り速度Ｖ１にほぼ同期した繰出し速度Ｖ２で供給される。
【００５５】
このように、一対のフィードローラ１２，１２が回転し、線材Ｓは加工機１の加工プログラムに従ったフィードローラ１２，１２による材料送り速度で加工部１１へと供給される。同時に、リール用サーボモータ２６によりリール２３は回転速度ωで回転駆動され、線材Ｓはリール２３から材料送り速度Ｖ１にほぼ同期したリール２３による材料繰出し速度Ｖ２で供給される。そのため、一対のフィードローラ１２，１２の回転に応じて加工部１１に供給される線材Ｓのフィードローラ１２，１２による材料送り速度と、リール２３の回転により繰り出される線材Ｓの材料繰出し速度Ｖ２との速度はほぼ一致する。この場合、設定時間ｔごとにおける過去のフィードローラ１２，１２による材料送り量を基に今回の材料送り速度Ｖ１を求めているので，一対のフィードローラ１２，１２による材料送り速度とリール２３による材料繰出し速度Ｖ２とは，その時間的遅れによる微細な速度差が生じたり，速度Ｖ１が計算上の平均値であることによる実際の脈動する速度との瞬間的な速度差が生じるが、これはテンションレバー６３の揺動によって吸収される。そして、テンションレバー６３のこの揺動は、通常θＬ１、θＨ１の範囲内に収まるように制御される。
【００５６】
もし、測定周期Ｔ内では変化している実際の繰出し半径ｒと、測定周期Ｔごとに（式３）により求めた繰出し半径ｒとの誤差、及び、実測値から求めたループ長さ演算式（式１）が近似式であることによる誤差等により、テンションレバー６３がθＬ２、θＨ２の範囲からはみ出した場合は、それに応じて減速フラグＤＥＣの１又は加速フラグＡＣＣの１の信号が出され、リール２３の回転速度ωが加減速されてテンションレバー６３がθＬ１、θＨ１の範囲内に収まるように制御される。
【００５７】
このように、材料送り速度演算部５１から出力の材料送り速度Ｖ１と、繰出し半径演算部５２から入力された繰出し半径ｒとで、（式４）を用いてリール回転速度ωを演算し、回転速度補正部５４へ出力する。そして、リール用サーボモータ２６により、リール２３は回転速度ωで回転駆動され、リール２３からの繰出し速度Ｖ２は、材料送り速度Ｖ１に同期した速度となる。しかしながら、加工部１１へと供給されるフィードローラ１２，１２による材料送り速度Ｖ１と、上記したように、測定周期Ｔ内で変化している実際の繰出し半径ｒと、測定周期Ｔごとに（式３）により求めた繰出し半径ｒとの誤差、及び、実測値から求めたループ長さ演算式（式１）が近似式であることによる誤差等により、完全に一致しない。
【００５８】
このとき、一対のフィードローラ１２，１２の回転量に応じて加工部１１に供給される線材Ｓの材料送り速度Ｖ１と、リール２３の回転量に応じて繰り出される線材Ｓの出口ガイド穴Ｐ２での繰出し速度Ｖ２との速度差によって、テンションレバー６３は、Ｖ１＞Ｖ２のとき図示左方向に傾き、Ｖ１＜Ｖ２のとき図示右方向に傾く。このときのテンションレバー角度位置θは、揺動中心である回転軸６２に取り付けられたエンコーダ６４により検出される。このようにフィードローラ１２、１２により供給される線材Ｓの材料送り速度Ｖ１とリール２３から繰出される線材Ｓの繰出し速度Ｖ２との速度差によるループ長さの変化量ΔＬに追従して、テンションレバー６３は左右に揺動し、そのときのテンションレバー角度位置θがエンコーダ６４により検出され、その信号が数値制御部４へ送られる。
【００５９】
テンションレバー角度位置θが、下極限角度位置θＬ２より小さいときリール用サーボモータ２６は減速され、上極限角度位置θＨ２より大きいときリール用サーボモータ２６は加速される。そして、テンションレバー角度位置θがθＬ１＜θ＜θＨ１のとき、加速減速ともストップし、θＬ１＜θ＜θＨ１に収まるように制御される。また上危険角度位置θＨ３に達すると異常信号が出力され機械停止するようにしたり、また、運転途中に下危険角度位置θＬ３以下になった場合には、減速度を大きくするかリール用サーボモータ２６を停止するようにしてもよい。
【００６０】
次に、前述のループ長さ計算式（式１）及びループ長さの変化量計算式（式２）について、説明する。
線材Ｓは、図２，３に示すように、線材束Ｃの出口近傍に設けられた固定のガイド穴Ｐ１、移動子６３Ａの変動のガイド穴Ｐ、更にループ終点位置に設けられた固定の出口ガイド穴Ｐ２を通ってループを形成しながら、加工機１へと移動する。このＰ１，Ｐ、Ｐ２間のループの長さ演算式は、線材束Ｃの種類ごとに実測することにより求めることができる。例えば、線材束Ｃをリール２３上面にガイドポストで位置決めして載置し、線材束Ｃから繰り出した線材Ｓを各ガイド穴Ｐ１，Ｐ、Ｐ２を通しＰ２に固定する。すると、テンションレバー６３が図示しない付勢体により常時図示右側に付勢されているので、ガイド穴Ｐは、線材Ｓを図示右側に引っ張り、位置Ｐ１，Ｐ、Ｐ２を含む楕円形状のループができる。このとき、リール上の線材束Ｃの繰出される部分の繰出し半径ｒと、Ｐ１，Ｐ２間のループの初期長さＡを実測する。そして、リール用サーボモータ２６によりリール２３を一定角度αずつ回転し、線材Ｓを所定量Δｓ（＝ｒ・α）ずつ繰出し、そのときのテンションレバー角度位置θをエンコーダ６４で検出し読み取る。そうすると、繰出し半径ｒとリール２３の回転量αとループの初期長さＡとテンションレバー角度位置θから、ループの長さＡ、Ａ＋Δｓ、Ａ＋２Δｓ、Ａ＋３Δｓ…に対するそれぞれのテンションレバー角度位置θが求まり、ループ長さＬとテンションレバー角度位置θとの関係データ群を求めることができる。更にこれらの関係データ群をもとに、近似曲線の方程式を、例えば多項式近似の手法により求めることができる。この方程式の一般式は（式１）で表すことができる。この式により、テンションレバー角度位置θからループ長さＬを近似的に演算することができる。
Ｌ＝ｂ＋ｃ１θ＋ｃ２θ２＋ｃ３θ３＋…＋ｃ６θ６…（式１）
この式のｂとｃ１…ｃ６は定数である。
【００６１】
更に、この（式１）から求めた測定周期Ｔごとの今回のループ長さＬ１と前回のループ長さＬ０との差から、ループ長さの変化量ΔＬを求めることができる。
ΔＬ＝Ｌ１−Ｌ０…（式２）
【００６２】
次に、前述の繰出し半径演算式（式３）について説明する。
測定周期Ｔごとのループ長さの変化量ΔＬは、繰出し速度Ｖ２と材料送り速度Ｖ１との測定周期Ｔ間の供給量の差に等しい。前者は、線材束Ｃの繰出し半径ｒと測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度ω０との積で求まる繰出し速度Ｖ２と測定周期Ｔとの積で求まり、後者は、材料送り速度Ｖ１と測定周期Ｔとの積で求まる。従って、測定周期Ｔごとのループ長さの変化量ΔＬは次式で求めることができる。
ΔＬ＝ｒ・ω０・Ｔ−Ｖ１・Ｔ
この式より、繰出し半径ｒは次式より求めることができる。
ｒ＝（Ｖ１＋ΔＬ／Ｔ）・（１／ω０）…（式３）
すなわち、測定周期Ｔごとのループ長さの変化量ΔＬ、材料送り速度Ｖ１、測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度ω０、及び測定周期Ｔにより、この（式３）を用い線材束Ｃの繰出し半径ｒを求めることができる。
【００６３】
このようにして求められた今回のリール回転速度ωをもとに、ドライバ４２からリール用サーボモータ２６に回転速度指令が与えられ、リール２３の回転速度がωになるよう制御される。したがって、リール２３から供給される線材Ｓの供給速度は材料送り速度Ｖ１と同じ供給速度で供給されることになる。また、加速回転速度Δω１又は減速回転速度Δω２が加算されていたときには、リール２３から供給される線材Ｓの繰出し速度Ｖ２の速度がその分変わり、テンションレバー角度位置θが正常位置θＬ１＜θ＜θＨ１に修正される。
【００６４】
このように、材料送り速度Ｖ１やリール２３の繰出し半径ｒが変化しても、測定周期Ｔごとの速度差によるループ長さの変化量ΔＬと材料送り速度Ｖ１とからリール２３の繰出し半径ｒを推定し、その繰出し半径ｒと材料送り速度Ｖ１に応じた今回のリール回転速度ωを求めるようにしたので、リール２３から繰り出される繰出し速度Ｖ２は材料送り速度Ｖ１に自動的に追従することが可能となる。したがって、リール２３から繰り出される線材Ｓは、線材束径の全範囲に亘って加工機１側の線材Ｓの供給速度に自動的に追従した速度で繰出される。
【００６５】
また、線材Ｓの加工機１側の材料送り速度Ｖ１とリール２３側の繰出し速度Ｖ２とに速度差が生じると、テンションレバー６３が揺動し、移動子位置検出部６により測定周期Ｔでのテンションレバー角度位置θ１を検出する。そして、前回のテンションレバー角度位置θ０と今回のテンションレバー角度位置θ１とからループ長さの変化量ΔＬが求められ、更に前回のリール回転速度ω０などから線材束Ｃの繰出し半径ｒが求められ、次に材料送り速度Ｖ１から今回のリール回転速度ωが再度求められる。材料送り速度Ｖ１に追従可能なリール２３の回転速度ωを求めて、ドライバ４２の指令でリール用サーボモータ２６の回転速度を制御するものである。このように加工機１側の線材Ｓの材料送り速度Ｖ１と繰出し速度Ｖ２とに速度差が生じても、そのときのテンションレバー角度位置θの変化を検出しリールの回転速度Ｖ２が自動的に変更されるので、リール側から繰り出される線材Ｓは自動的に加工機１側の材料送り速度Ｖ１に追従した速度で繰出される。
【００６６】
次に、作動手順について、図５に基づき説明する。ここで、以下の説明に用いる符号の各単位は、テンションレバー角度位置θ（ｒａｄ）、ループ長さの変化量ΔＬ（ｍｍ）、線材束Ｃの繰出し半径ｒ（ｍｍ）、測定周期Ｔ（ｓ）、供給速度Ｖ（ｍｍ／ｓ）、リール回転速度ω（ｒａｄ／ｓ）である。
【００６７】
加工機１が起動すると、ステップＳ１において、材料送り量検出部においてエンコーダ５で検出のパルスを材料送り速度演算部５１でカウント始める。また，繰出し半径演算部５２に記憶されている測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度ω０の値は、前回のサイクルにおいて今回のリール回転速度であったωの値に更新され記憶される。また、同様に記憶部５５に記憶されている前回のテンションレバー角度位置θ０の値は、前回のサイクルにおいて今回のテンションレバー角度位置であったθ１の値に更新され記憶される。つぎに、ステップＳ２では、移動子位置検出部６により今回のテンションレバー角度位置θ１を検出し、ループ長さ演算部５６及び移動子位置判定部５７に入力しておく。
【００６８】
次のステップＳ３において、材料送り速度演算部５１において、パルスのカウント値をもとに材料送り速度Ｖ１を算出し，リール回転速度演算部５３および繰出し半径演算部５２に出力する。
【００６９】
次のステップＳ４では、ループ長さ演算部５６において，ループ長さの変化量ΔＬを（式２）に示す数式により算出し繰出し半径演算部５２に出力する。次のステップＳ５では、繰出し半径演算部５２において、（式３）に示す数式により線材束Ｃの繰出し半径ｒを算出し、リール回転速度演算部５３へ出力する。次のステップＳ６では、リール回転速度演算部５３において、（式４）に示す数式により、材料送り速度Ｖ１から線材束Ｃの繰出し半径ｒに対応する今回のリール回転速度ωを算出し回転速度補正部５４へ出力する。
【００７０】
次のステップＳ７では、移動子位置判定部５７において、今回のテンションレバー角度位置θ１がθ１＜θＬ２であるか否かが判定され、ｙｅｓである場合は次のステップＳ８に進み、減速フラグＤＥＣを信号有りの１に設定する。また、ステップＳ７でｎｏの場合は、次のステップＳ８をジャンプしてステップＳ９に進む。次のステップＳ９では、移動子位置判定部５７において、今回のテンションレバー角度位置θ１がθ１＞θＬ１であるか否かが判定され、ｙｅｓである場合は次のステップＳ１０に進み、減速フラグＤＥＣを信号無しの０に設定する。また、ステップＳ９でｎｏの場合は、次のステップＳ１０をジャンプしてステップＳ１１に進む。
【００７１】
次のステップＳ１１では、移動子位置判定部５７において、今回のテンションレバー角度位置θ１が、θ１＞θＨ２であるか否かが判定され、ｙｅｓである場合は次のステップＳ１２に進み、加速フラグＡＣＣを信号有りの１に設定する。また、ステップＳ１１でｎｏの場合は次のステップＳ１２をジャンプしてステップＳ１３に進む。次のステップＳ１３では、移動子位置判定部５７において、今回のテンションレバー角度位置θ１が、θ１＜θＨ１であるか否かが判定され、ｙｅｓである場合は次のステップＳ１４に進み、加速フラグＡＣＣを信号なしの０にクリアする。また、ステップＳ１３でｎｏの場合は、次のステップＳ１４をジャンプしてステップＳ１５に進む。
【００７２】
次のステップＳ１５では、移動子位置判定部５７に減速フラグＤＥＣが信号有りの１に設定されているか否かが判定され、ｙｅｓの場合は次のステップＳ１６に進み、回転速度補正部５４において今回のリール回転速度ωは設定の減速回転速度Δω２を加算した値ω＋Δω２に置換され、今回のリール回転速度ωとして図１に示すドライバ４２へ伝送される。また、この今回のリール回転速度ωは、ステップＳ５において、（式３）に示す数式により線材束Ｃの繰出し半径ｒを算出する際に、前回のリール回転速度ω０として、代入される。
【００７３】
また、ステップＳ１５でｎｏの場合はステップＳ１７において、移動子位置判定部５７に加速フラグＡＣＣが信号有りの１に設定されているか否かが判定され、ｙｅｓの場合は次のステップＳ１８に進み、回転速度補正部５４において今回のリール回転速度ωは、設定の加速回転速度Δω１を加算した値に置換され、今回のリール回転速度ωとして図１に示すドライバ４２へ伝送される。また、この今回のリール回転速度ωは、ステップＳ５において、（式３）に示す数式により線材束Ｃの繰出し半径ｒを算出する際に、前回のリール回転速度ω０として、代入される。なお、ステップＳ１７でｎｏの場合は、移動子位置判定部５７に加速フラグＡＣＣ、減速フラグＤＥＣのいずれも信号なしの０にクリアされているから、一定な設定値の加速回転速度Δω１、減速回転速度Δω２のいずれも加算されず、今回のリール回転速度ωはそのまま保持され今回のリール回転速度ωとして、図１に示すドライバ４２へ伝送する。
【００７４】
次のステップＳ１９において、上記のようにして求められた今回のリール回転速度ωにもとづきドライバ４２の指令で、リール２３を駆動するリール用サーボモータ２６の回転速度を制御し、リール２３のリール回転速度がωになるよう回転制御される。その結果、繰出し速度Ｖ２は、線材束Ｃの繰出し半径ｒと今回のリール回転速度ωの積で求められる速度でリール側から繰り出され、材料送り速度Ｖ１になるように制御される。このようにリールの回転速度は、線材Ｓの繰出し速度Ｖ２が材料送り速度Ｖ１になるように制御されるとともに、図２に示すテンションレバー角度位置θが設定の上限角度位置θＨ１と下限角度位置θＬ１との間を維持するように制御されて、制御の１サイクルを終え、このサイクルが繰り返される。
【００７５】
（他の実施例）
前記実施例ではテンションレバー６３によるループ形成手段を設けたが、他の実施例として、図６に示すように，ダンサロール６３Ｂを移動子としてループ形成手段３Ａを設けループを形成するとともに、ダンサロール６３Ｂの位置を検出する移動子位置検出手段６４Ｂを設け、ダンサロール６３Ｂの位置ｈ１を検出してループの長さの変化量ΔＬを求め、その他実施例１と同様な同期制御を行うようにしてもよい。ここで，ｂは固定ロール間のピッチである。ｂとダンサロール６３Ｂの位置ｈ１とで，固定ロールとダンサロール６３Ｂとで形成されるループの長さを求めることができる。そして，測定周期Ｔ毎のループの長さにより測定周期Ｔ間のループ長さの変化量ΔＬを演算することができる。
【００７６】
なお、本発明に係る材料送り装置は、上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてさまざまな形態に構成することができる。例えば、一方に付勢され直線的に往復動可能なスライドを設け、このスライドを移動子としてループを形成する線材ループ形成手段を設けループを形成するとともに、スライドの位置を検出する移動子位置検出手段を設けスライドの位置を検出してループの長さの変化量ΔＬを求め、その他実施例１と同様な同期制御を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明に係る材料送り装置を示す斜視図である。
【図２】同じく、材料送り装置の線材ループ形成部の動作を示す斜視図である。
【図３】同じく、テンションレバー角度位置が変化したときの線材ループを示す模式図である。
【図４】同じく、制御ブロック図である。
【図５】同じく、フローチャートである。
【図６】他の実施例におけるループ形成手段を示す図である。
【図７】従来技術の特許文献１に開示された材料素線間欠送り出し装置の使用状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ 加工機
２ アンコイラ
３ ループ形成部
４ 数値制御部
６ 移動子位置検出部（移動子位置検出手段）
１１ 加工部
１２ フィードローラ
１３ フィードローラ用サーボモータ
２３ リール
２６ リール用サーボモータ
５１ 材料送り速度演算部（材料送り速度演算手段）
５２ 繰出し半径演算部（繰出し半径演算手段）
５３ リール回転速度演算部（リール回転速度演算手段）
５４ 回転速度補正部（回転速度補正手段）
５６ ループ長さ演算部（ループ長さ演算手段）
５７ 移動子位置判定部（移動子位置判定手段）
６２ 回転軸
６３ テンションレバー
６３Ａ 移動子
６４ エンコーダ
Ｃ 線材束
Ｌ０、Ｌ１ ループ長さ
ΔＬ ループ長さの変化量
Ｐ ガイド穴
Ｐ１ ガイド穴
Ｐ２ 出口ガイド穴
ｒ 材料束の繰出し半径
Ｓ 線材
Ｖ１ 材料送り速度
Ｖ２ 繰出し速度
ω０ 前回のリール回転速度
ω 今回のリール回転速度
θ０ 前回のテンションレバー角度位置
θ１ 今回のテンションレバー角度位置
θＨ１ 上限角度位置
θＬ１ 下限角度位置
θＨ２ 上極限角度位置
θＬ２ 下極限角度位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線材や帯材を材料として加工を行う加工機の加工部へ，フィードローラ等によりその材料を供給するときの材料送り速度に、アンコイラ側リールからフィードローラ等へ供給される材料の繰出し速度を追従させることにより，加工機側とアンコイラ側との材料送り量を等しくなるよう制御する材料送り装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術としては、例えば、特許文献１に開示された材料素線間欠送り出し装置に開示されたオートターンテーブルなどが知られている。まず、特許文献１の発明は図７に示すように、素線コイルテーブル（本願発明のリールに相当。以下、リールという）１０１の近傍に素線引張り検出センサ１１１を設けたものである。素線引張り検出センサ１１１は、レバータイプのリミットスイッチを用い、レバーの先端をコイル状にした輪の中に素線１１２を通し、このレバーが素線１１２により引っ張られることでリミットスイッチがＯＮし、レバーが中立点へ戻ることでリミットスイッチがＯＦＦする構成である。
【０００３】
そして、線材加工機側線材が不足すると、レバーが素線１１２により引っ張られてリミットスイッチがＯＮし、リール１０１を駆動する図示しないモータが回転することで素線１１２が送り出される。素線１１２が十分送り出されてリミットスイッチが中立点へ戻ると、リミットスイッチがＯＦＦしてリール１０１を停止させ、素線１１２の送り出しを停止させるものである。
【０００４】
この特許文献１の発明においては、リール１０１の回転起動と停止とを繰り返して間欠的に送り出すものであるから、頻繁に繰り返される起動・停止時の衝撃によりリール１０１上に載置された線材束がばらけやすく、また、線材束の繰出し半径は刻々変化し、かつ、線材加工機側線材供給速度は１個のワークを加工する１サイクル中に変化することが多いが、リール１０１から送り出される線材の供給速度が制御できないので、線材が過剰に送り出されて線材相互が絡んだり、線材の送り出し量が不足して異常張力により材料が変形するなどの問題があり、高速での線材送りには不適であった。
【０００５】
これを改良したものとして特許文献２に挙げた特開２００４−１２２２０４号公報がある。この特許文献２は，加工機の加工部へ線材を供給するフィードローラを制御する加工プログラムのデータに基づき、アンコイラのリールに貯蔵されている線材をフィードローラへ供給するリールの回転速度を制御するようにした線材加工機の線材送り装置であって，フィードローラ用サーボモータとリール用サーボモータとの回転速度を同一の線材送りデータに基づき制御し、かつ，リールに貯蔵されている線材の繰出し半径を推定可能とし，この線材繰出し半径を基にリールの回転速度を制御することにより，フィードローラによる供給速度とリールによる供給速度とを同期させるようにしたことを特徴とする線材加工機の線材送り装置である。
【特許文献１】特開平５−８５６６７号公報（第２頁、第１−３図）
【特許文献２】特開２００４−１２２２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記、特許文献２の技術によれば、加工機の加工プログラムのデータに基づき、アンコイラのリールに貯蔵されている線材をフィードローラへ供給するリールの回転速度を制御するものであるので，多品種生産の場合，品種毎の加工プログラムに対応するようにフィードローラにより供給される線材の供給速度を演算するプログラムが必要である。また，同じ品種であっても生産速度等が変わった場合にプログラムの変更が必要である。このように加工機側の条件に合わせてプログラムの追加または変更が必要である。またこの技術は，加工機の加工プログラムのデータに基づきリールの回転速度を制御するので，加工機の制御部とアンコイラの制御部とは信号の交換が必須であり，アンコイラ側単独での制御は不可能である。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、加工機側の条件やアンコイラ側の条件が変わっても，例えば加工製品が変わったり生産速度等が変わったり，材料束の径やそこから繰り出される繰出し径が変わった場合でも，プログラムの追加や変更をすることなく，フィードローラ等により供給される材料の供給速度を演算可能とし，フィードローラ等から供給される材料の供給速度にリールから供給される材料の供給速度を追従可能とすること，更には，これらの制御を加工機側の制御部とは無関係に行えるようにすることを課題とする。
【０００８】
更には，加工機側に必要とされる材料供給速度が大きく変化する場合や、リール上の材料束の内外径の差が大きい場合や、数種類の内外径の大きく異なる材料束を交換して使用する場合において、アンコイラを加工機側要求量に合わせて交換したり、また、加工速度や材料束の半径に合わせてリールの速度設定をその都度設定し直したりする必要のない材料送り装置を提供しようとするものである。すなわち、頻繁に繰り返される起動・停止時の衝撃により、リール上の材料束がばらけたり絡む問題、リールからの材料過剰供給により材料が絡んだり、材料の送り出し量不足による異常張力により材料が変形する問題などが解決され、加工機側の加工速度を高速化することを可能とする材料送り装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、材料送り装置において，加工部へ材料送り手段により供給される連続した材料の材料送り量を検出する材料送り量検出手段と，材料送り量検出手段により検出された材料送り量に基づき材料送り速度を演算する材料送り速度演算手段と，材料が環状に巻き取られた材料束を載置可能で自転することにより載置された材料束から材料を材料送り手段へ繰出すリールと，リールに載置された材料束から繰り出される材料の繰出し半径を決定する繰出し半径演算手段と，材料送り速度と繰出し半径とを基にリール回転速度を演算するリール回転速度演算手段と，リール回転速度に基づきリールを回転駆動するリール用サーボモータを制御するサーボモータ制御手段と，材料送り速度演算手段とリール回転速度演算手段とサーボモータ制御手段を含む数値制御手段とを設け，材料送り手段により加工部へ供給される材料の材料送り量を基にリールの回転速度を制御し，材料送り速度にリールによる材料繰出し速度を追従させるようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するために請求項２に記載の発明は、材料送り装置において，加工部へ材料送り手段により供給される連続した材料の材料送り量を検出する材料送り量検出手段と，材料送り量検出手段により検出された材料送り量に基づき材料送り速度を演算する材料送り速度演算手段と，材料が環状に巻き取られた材料束を載置可能で自転することにより載置された材料束から材料を材料送り手段へ繰出すリールと，材料送り手段とリールとの間に移動子を介して材料のループを形成するループ形成手段と，移動子の位置を検出する移動子位置検出手段と，移動子位置検出手段で検出した移動子の位置データにより測定周期間におけるループ長さ変化量を演算するループ長さ演算手段と，材料送り速度とループ長さ変化量と測定周期ごとの前回のリール回転速度と測定周期とからリールに載置された材料束から繰り出される材料の繰出し半径を演算する繰出し半径演算手段と，材料送り速度と繰出し半径とを基に今回のリール回転速度を演算するリール回転速度演算手段と，リール回転速度に基づきリールを回転駆動するリール用サーボモータを制御するサーボモータ制御手段と，材料送り速度演算手段とループ長さ演算手段と繰出し半径演算手段とリール回転速度演算手段とサーボモータ制御手段を含む数値制御手段とを設け，材料送り速度とリールから繰り出される材料の繰出し半径とを基にリール回転速度を制御するようにし，材料送り手段による材料送り速度にリールによる材料繰出し速度を追従させるようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するために請求項３に記載の発明は、請求項１乃至２に記載の材料送り装置において、材料送り量検出手段は，加工部の上流側に設けられ材料を挟持可能な一対のローラの回転量をエンコーダにより検出し材料の送り量に換算可能にしたことを最も主要な特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するために請求項４に記載の発明は、請求項１乃至２に記載の材料送り装置において、材料送り量検出手段は，加工部の上流側に設けられ材料の送り量を検出可能な光学式測長器により検出するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決するために請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４に記載の材料送り装置において、材料送り速度演算手段は，材料送り量検出手段により検出された設定時間当たりの送り量より材料送り速度を演算し，設定時間毎に出力するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決するために請求項６に記載の発明は、請求項２乃至５に記載の材料送り装置において、ループ形成手段は，材料がリールの材料束から離れる出口近傍に取り付けられ材料を案内可能なガイド穴と，加工部とはリールを挟んだ反対側にリール台に回転可能に軸支された回転軸を中心として加工部方向へ揺動可能に取り付けられかつ加工部とは逆方向に付勢体により付勢されたテンションレバーに設けられ材料を案内可能な移動子と，ガイド穴から移動子を通り加工部へループを形成しながら移動する材料の通過位置に取り付けられ，リール台に固定の出口ガイド穴とで構成し，材料がリールの材料束から離れガイド穴と移動子と出口ガイド穴とに案内されながらループを形成し材料送り手段へと移動する際に，材料送り手段による材料送り速度とリールによる材料繰出し速度とに差が生じたときに，この差に応じて移動子が回転軸を中心として移動するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するために請求項７に記載の発明は、請求項２乃至６に記載の材料送り装置において、移動子位置検出手段は，回転軸の回転角度位置を検出するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決するために請求項８に記載の発明は、請求項２乃至７に記載の材料送り装置において、移動子位置検出手段により検出された移動子の位置が設定範囲に対しどの位置にあるかを判定する移動子位置判定手段と移動子の位置が設定範囲から外れたときにその位置に応じて加速回転速度又は減速回転速度を今回のリール回転速度に加算して補正する回転速度補正手段とを数値制御手段に設け，回転速度補正手段で補正されたあとの今回のリール回転速度をサーボモータ制御手段へ出力するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決するために請求項９に記載の発明は、請求項２乃至８に記載の材料送り装置において、ループ長さ演算手段は，実測データから求めた回転角度位置とループ長さとの関係式をもとにループ長さの変化量を算出するループ長さ演算式が設けられていることを最も主要な特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決するために請求項１０に記載の発明は、請求項２乃至５に記載の材料送り装置において、ループ形成手段は，材料送り手段による材料送り速度とリールによる材料繰出し速度との速度差により材料送り手段とリールとの間において材料のループ長が変化することにより２個の定位置ローラ間で上下移動する移動子を介して材料のループを形成するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決するために請求項１１に記載の発明は、請求項２乃至５及び１０に記載の材料送り装置において、ループ長さ演算手段は，２個の定位置ローラ間の距離と設定された測定周期ごとの移動子の位置とから当該測定周期におけるループ長さの変化量を演算するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決するために請求項１２に記載の発明は、請求項２乃至１１に記載の材料送り装置において、リールに環状に巻き取られ材料束を構成する材料はその一巻きの展開長はどの部分の一巻きもほぼ長さが等しいことを最も主要な特徴とする。
（作用）
【００２１】
請求項１の発明によれば、加工部へ材料送り手段により供給される連続した材料の材料送り量を材料送り量検出手段により検出し，この材料送り量に基づき材料送り速度演算手段にて材料送り速度を演算する。と同時にリールから繰り出される材料の繰出し半径を推定し，この繰出し半径と材料送り速度とを基にリール回転速度を演算し，今回のリール回転速度になるようリール用サーボモータを制御するようにしたので，リールから繰り出される材料の材料繰出し速度が加工部側の材料送り速度に一致する。
【００２２】
そして、請求項２の発明によれば、加工部へ材料送り手段により供給される連続した材料の送り量を材料送り量検出手段により検出し，この材料送り量に基づき材料送り速度演算手段にて材料送り速度を演算する。と同時に，材料送り手段とリールとの間に移動子を介して材料のループを形成するループ形成手段と移動子の位置を検出する移動子位置検出手段とを設け，この移動子の位置から測定周期間におけるループ長さの変化量を演算し，そのループ長さの変化量を基に材料送り速度と前回のリール回転速度とでリールから繰り出される材料の繰出し半径を演算し，この繰出し半径と材料送り速度とを基に今回のリール回転速度を演算し，今回のリール回転速度になるようリール用サーボモータを制御するようにしたので，リールから繰り出される材料の材料繰出し速度が加工部側の材料送り速度に一致する。その結果，加工部側の材料送り速度が変化しても，リールに環状に巻き取られ貯蔵の材料は，過不足なくスムーズに加工部側へ供給される。
【００２３】
また，ループ形成手段によりループが形成されているので，加工部へ材料送り手段により供給される材料の材料送り速度とリールから繰り出される材料の材料繰出し速度とに差が生じたときには，このループでその差を吸収することが可能となるので，材料送り速度や材料繰出し速度が急激に変化しても，リールは滑らかな繰出しが可能となる。
【００２４】
また、請求項３の発明によれば、加工部の上流側に設けられ材料を挟持可能なローラにエンコーダを取り付けたので，ローラの回転量を検出し，この回転量から材料の材料送り量を演算して求めることが可能となる。
【００２５】
また、請求項４の発明によれば、加工部の上流側に光学式測長器を設けたので，この光学式測長器で材料の移動量を検出し，この移動量から材料の材料送り量を求めることが可能となる。
【００２６】
また、請求項５の発明によれば、材料送り量検出手段により検出された材料送り量より材料送り速度を演算し，この材料送り速度を設定時間毎に制御部へ出力することが可能となる。
【００２７】
また、請求項６の発明によれば、材料束から離れる出口近傍に取り付けられたガイド穴と，加工部とはリールを挟んで反対側に軸支された回転軸を中心として加工部と逆方向に付勢されながら揺動可能なテンションレバーに設けられた移動子と，ループを形成しながら加工部へ移動する材料の通過位置に取り付けられた出口ガイド穴とでループ形成手段を構成したので，加工機側の材料送り速度とリールによる材料繰出し速度とに差が生じるとループの長さが変化し，そのループの長さの差により移動子が移動するが，その移動子の移動量を回転軸の回転角度量から求めることが可能となる。
【００２８】
また、請求項７の発明によれば、回転軸の回転角度位置を移動子位置検出手段で検出可能としたので，この検出された回転角度位置により移動子の位置を検出することが可能となる。
【００２９】
また、請求項８の発明によれば、移動子位置検出手段で検出された移動子の位置が設定範囲に対してどの位置にあるかその移動子の位置を判定し，移動子の位置が設定範囲外にある場合は移動子が設定範囲内に入る方向へ移動するように加速指令又は減速指令をサーボモータ制御手段へ出力するので、移動子位置が、絶えず設定範囲内になるよう，すなわち，ループの長さが設定範囲に収まるように制御され，加工機側の材料送り速度とリールによる材料繰出し速度とが同期するよう制御できる。すなわち、加工機側の材料送り速度とリールによる材料繰出し速度とに差が生じてもリール回転速度がそれに応じて変化し同期するとともに、移動子の位置を絶えず設定範囲内に入るようにすることができる。
【００３０】
また、請求項９の発明によれば、実測データをもとに求めた回転角度位置とループ長さとの関係式から，回転軸の回転角度量をもとにループ長さの変化量を算出することが可能となる。
【００３１】
また、請求項１０の発明によれば、加工機側の材料送り速度とリールによる材料繰出し速度とに差が生じるとループの長さが変化し，そのループの長さの差により移動子が移動する。その移動子の位置が設定範囲に対してどの位置にあるかその移動子の位置を判定し，移動子の位置が設定範囲外にある場合は移動子が設定範囲内に入る方向へ移動するように減速指令又は加速指令をサーボモータ制御手段へ出力することが可能となるので、移動子位置が、絶えず設定範囲内になるよう，すなわち，ループの長さが設定範囲に収まるようにするとともに，加工機側の材料送り速度とリールによる材料繰出し速度とが同期するよう制御することが可能となる。
【００３２】
また、請求項１１の発明によれば、２個の定位置ローラ間の距離と設定された測定周期ごとの移動子の位置とから当該測定周期におけるループ長さの変化量を演算することが可能となる。
【００３３】
また、請求項１２の発明によれば、リールに環状に巻き取られ材料束を構成する材料はその一巻きの展開長はどの部分の一巻きもほぼ等しいので，リール回転速度のばらつきをより小さくすることができ，追従性のよい同期制御ができ，加工機の高速化が計れる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の材料送り装置は、上述したように構成したので以下に記載するような効果を奏する。
【００３５】
請求項１の発明によれば、加工部へ材料送り手段により供給される連続した材料の材料送り速度を基に，リールから繰り出される材料の材料繰出し速度が材料送り手段による材料送り速度にほぼ一致するように，かつ加工機側の制御部とは無関係に，同期制御ができる。更に，高速での線材送りにも対応できるとともに、線材をなめらかに繰出すことができ，線材の変形を防止できる。更に、生産性の向上と品質の向上を図ることができるという利点がある。
【００３６】
請求項２乃至１２の発明によれば、加工部へ材料送り手段により供給される連続した材料の材料送り速度を基に，材料送り手段による材料送り速度とリールから繰り出される材料の材料繰出し速度に差が生じた場合，リールから繰り出される材料の材料繰出し速度が材料送り手段による材料送り速度にほぼ一致するように，かつ加工機側の制御部とは無関係に，同期制御ができる。同時に，その速度差はループにより吸収されるので，材料は過不足なくスムーズに加工部側へ供給され，高速での線材送りにも対応できるとともに、線材をなめらかに繰出すことができ，線材の変形も防止できる。更に、生産性の向上と品質の向上を図ることができるという利点がある。また、ループ変化量が小さくなる結果、移動子の動作範囲が小さくなりアンコイラ設置に要する所要面積を小さくできるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
加工機側の制御部とは無関係に，加工部へ供給される線材や帯材の材料送り速度を基に，リールから繰り出される材料の材料繰出し速度を加工部側の材料送り速度に同期制御できるようにした。
【実施例１】
【００３８】
本発明は，線材や帯材の加工を行う加工機へ線材や帯材を供給する材料送り装置に係る発明である。実施例では線材加工機における線材の材料送り装置に係る実施の形態について、図１〜図５を参照して以下のとおり説明する。図１は本実施例に係る材料送り装置と加工機とを示す斜視図、図２は材料送り装置の線材ループ形成部の動作を示す斜視図、図３はテンションレバー角度位置が変化したときの線材ループを示す模式図、図４は制御ブロック図、図５はフローチャートである。
【００３９】
材料送り装置は図１に示すように、線材Ｓに曲げ加工やコイリング加工などをする加工機１の加工部１１へ材料送り手段１２により供給される材料の材料送り量を検出するエンコーダ（請求項の材料送り量検出手段）５と、この加工機１に線材Ｓを供給するアンコイラ２と、アンコイラ２に設けられ移動子６３Ａを介してループを形成する線材ループ形成部（請求項の材料ループ形成手段）３と、移動子６３Ａの位置を検出する移動子位置検出部（請求項の移動子位置検出手段）６と、加工機１とアンコイラ２とを関連的に制御する数値制御部４とから構成されている。加工機１には、線材Ｓに各種の加工をする加工部１１とフィードローラ用サーボモータ１３により回転駆動される一対のフィードローラ１２，１２とが近接して機枠上部に設けらており、この一対のフィードローラ１２，１２に挟持されて線材Ｓがその回転量に応じた速度で加工部１１に供給される。
【００４０】
一対のフィードローラ１２，１２の一方のローラには，そのローラと一体の回転軸にエンコーダ５（請求項の材料送り量検出手段）が取り付けられていて，フィードローラ１２，１２の回転量を検出可能である。そして，その回転量とフィードローラ１２，１２の外周長とで，フィードローラ１２，１２により挟持されてその回転により加工部１１へ供給される線材Ｓの材料送り量を演算することができる。ここで，エンコーダ５は，一対のフィードローラ１２，１２の一方のローラに取り付けたが，フィードローラ用サーボモータ１３に内蔵のエンコーダを利用してもよい。
【００４１】
また，図示しないが，別途，フィードローラ１２，１２近傍に材料を挟持可能な一対のローラを設け，その一方のローラにエンコーダを取り付け，その回転量をエンコーダで検出し，その回転量とローラの外周長とで，加工部１１へ供給される線材Ｓの材料送り量を演算することもできる。また，材料送り量検出手段は，図示しないが，フィードローラ１２，１２近傍に設けられ材料の送り量移動量を検出可能な光学式測長器により検出するようにしてもよい。
【００４２】
加工機１への線材Ｓの流れで、上流側すなわち図示右側の位置にアンコイラ２が設置されている。アンコイラ２は、リール台２１上に立設された支柱２２の軸心を中心に回転可能に支持された回転軸２７と、この回転軸２７上部にこの回転軸２７と一体で回転可能な円板状のリール２３が設けられている。リール２３上面は、線材束Ｃを図示しないガイドポストで位置決めして載置可能となっている。また、回転軸２７の中間位置には、ウオームホイール２４が一体的に取り付けられ、このウオームホイール２４には、リール台２１上に取り付けられたリール用サーボモータ２６により回転駆動されるウオーム２５が噛み合っていて、リール２３はリール用サーボモータ２６により回転駆動される。
【００４３】
線材ループ形成部３は、先端に線材Ｓを案内するガイド穴Ｐ１を持ち線材束Ｃの出口近傍リール台２１の図示左側に取り付けられている固定スタンド６６と、フィードローラ１２，１２とはリール２３を挟んで反対側に、回転軸６２を中心として揺動可能に取り付けられ、図示しない付勢体により常時図示右側に付勢された、先端に線材Ｓを案内するガイド穴Ｐを持つ移動子６３Ａが設けられたテンションレバー６３と、加工機１への線材送りライン途中に設けられ、先端に線材Ｓの出口ガイド穴Ｐ２を持つ固定スタンド６７とで構成されている。線材Ｓは、線材束Ｃの出口近傍のガイド穴Ｐ１を通り、テンションレバー６３の先端の移動子６３Ａのガイド穴Ｐを通り、更に加工機１への線材送りライン途中の出口ガイド穴Ｐ２を通り、固定位置Ｐ１，Ｐ２と変動位置Ｐでなるループを形成しながら加工機１へと移動する。
【００４４】
移動子位置検出部６は、リール台２１の図示右側に取り付けの支持台６１上に回転可能に水平に取り付けられた回転軸６２と、回転軸６２の一方端に取り付けられ回転軸６２の回転角度位置を検出するエンコーダ６４とで構成されている。そして、移動子６３Ａの位置は、テンションレバー６３の揺動角度位置すなわち回転軸６２の角度位置をエンコーダ６４で検出することにより求めることができる。すなわち、既知の固定位置Ｐ１，Ｐ２に加え変動位置Ｐの３点を知ることができる。
【００４５】
更に数値制御部（請求項の数値制御手段）４は、図４に示すように材料送り速度演算部（請求項の材料送り速度演算手段）５１、ループ長さ演算部（請求項のループ長さ演算手段）５６、繰出し半径演算部（請求項の繰出し半径演算手段）５２、リール回転速度演算部（請求項のリール回転速度演算手段）５３、移動子位置判定部（請求項の移動子位置判定手段）５７、回転速度補正部（請求項の回転速度補正手段）５４、各種記憶部を含むＣＰＵ４０と、リール用サーボモータ２６用のドライバ（請求項のサーボモータ制御手段）４２とから構成されている。
【００４６】
数値制御部４の移動子位置判定部５７には、図２に示すテンションレバー６３の角度位置、すなわち上限角度位置θＨ１、下限角度位置θＬ１、上極限角度位置θＨ２及び下極限角度位置θＬ２に対応する各位置が設定されていて、テンションレバー６３がその位置にくるとそれぞれの信号を出力するようになっている。このテンションレバー６３の角度位置θ、θＨ１、θＬ１、θＨ２、θＬ２に対応して移動子６３Ａの位置は図２に示すＰ、ＰＨ１、ＰＬ１、ＰＨ２、ＰＬ２となる。
【００４７】
以上本発明の構成について説明したが、図４に基づき以下動作について説明する。
まず加工機１が起動すると加工機１の加工プログラムに従い，線材Ｓを挟持した一対のフィードローラ１２，１２が回転し、線材Ｓはフィードローラの回転により加工部１１へと供給される。このとき，一対のフィードローラ１２，１２の一方のローラの回転軸に取り付けられたエンコーダ５により，ローラの回転に伴うパルスが検出されその信号が材料送り速度演算部５１へ出力されカウントされる。
【００４８】
材料送り速度演算部５１においては、材料送り検出部のエンコーダ５から出力されるパルス信号を設定時間ｔ当たり毎にカウントし，設定時間ｔ当たりのローラ１２の回転量が演算され，フィードローラ１２，１２の外周長とから，設定時間ｔ当たりの材料送り量ａが演算され，それらは材料送り速度演算部５１に記憶される。設定時間ｔ当たりの送り量ａより設定時間ｔ当たりの材料送り速度が解り，更には設定時間ｔをｎ数倍した測定周期（請求項の設定時間）Ｔ毎の材料送り速度Ｖ１が演算され，リール回転速度演算部５３と繰出し速度演算部５２へ出力される。このとき，設定時間ｔ当たりのカウント数を順次記憶し，測定周期Ｔ間のカウント数を加算しそれを基に測定周期Ｔ間の材料送り量ａ更には材料送り速度Ｖ１を演算してもよい。さらに，材料送り速度Ｖ１は移動平均速度として求めて出力してもよい。
【００４９】
ここで，設定時間ｔと測定周期Ｔとを加減することによりリール２３の回転追従性を加減することができる。例えばｔ，Ｔを小さくすればフィードローラ１２，１２による材料送り速度に，より同期した速度でリール２３を制御可能となる。ｔ，Ｔを大きくすれば変化が緩和され，フィードローラによる材料送り速度が脈動していても、滑らかな安定した回転でリール２３を制御することができる。
【００５０】
また同時に、加工機１が起動すると，移動子位置検出部６において、エンコーダ６４により常時検出しているテンションレバー６３と一体で回動する回転軸６２の回転角度位置（以下テンションレバー角度位置という）θを、ループ長さ演算部５６が設定された測定周期Ｔごとに読み取る。ここで記憶部５５に記憶した前回のテンションレバー角度位置θ０と今回のテンションレバー角度位置θ１のそれぞれから、後述のループ長さ演算式（式１）を用いて、それぞれのループ長さＬ０、Ｌ１を求め、更に後述のループ長さの変化量計算式（式２）を用いて、測定周期Ｔ間のループ長さの変化量ΔＬを演算し、繰出し半径演算部５２へ出力する。
【００５１】
そして、繰出し半径演算部５２において、後述の繰出し半径演算式（式３）を用いて、材料送り速度演算部５１から出力の材料送り速度Ｖ１、ループ長さ演算部５６から出力のループ長さの変化量ΔＬ、測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度ω０（前回のサイクルで演算の今回のリール回転速度ω）、測定周期Ｔとで、繰出し半径ｒを求め、リール回転速度演算部５３へ出力する。
【００５２】
そして、リール回転速度演算部５３において、材料送り速度演算部５１から入力される材料送り速度Ｖ１と、繰出し半径演算部５２から入力される繰出し半径ｒとで、次式を用いてリール回転速度ωを演算し、回転速度補正部５４へ出力する。
ω＝Ｖ１／ｒ…（式４）
【００５３】
他方において、加工機１が起動すると、移動子位置検出部６において，エンコーダ６４により常時検出されているテンションレバー角度位置θは同時に、移動子位置判定部５７で読み取られる。そして移動子位置判定部５７において、この読み取られた今回のテンションレバー角度位置θ１が、記憶されているθＬ２、θＬ１、θＨ１、θＨ２のどの範囲にあるか判定し、その位置に対応した信号を回転速度補正部５４に出力する。すなわち、θ１＜θＬ２のとき設定値の減速回転速度Δω２を出力するために減速フラグＤＥＣを１に設定し、θ＞θＬ１になると減速回転速度Δω２の出力を止めるために減速フラグＤＥＣを０に設定する。また、θ＞θＨ２になると設定値の加速回転速度Δω１を出力するために加速フラグＡＣＣを１に設定し、θ＜θＨ１になると加速回転速度Δω１の出力を止めるために加速フラグＡＣＣを０に設定する。
【００５４】
回転速度補正部５４においては、リール回転速度演算部５３からリール回転速度ωが入力されるとともに、移動子位置判定部５７からテンションレバー角度位置θ１の位置に対応して、減速フラグＤＥＣの１又は０、若しくは加速フラグＡＣＣの１又は０が入力される。減速フラグＤＥＣ又は加速フラグＡＣＣの１が入力された場合には、それをリール回転速度演算部５３から入力のリール回転速度ωにΔω２又はΔω１を加算しその結果を、また、減速フラグＤＥＣおよび加速フラグＡＣＣの０が入力された場合には、何も加算されずにリール回転速度演算部５３から入力のリール回転速度ωの値をそのまま、リール回転速度ωとして、リール用サーボモータ２６を制御するドライバ４２に出力する。そしてドライバ４２がリール用サーボモータ２６を制御し、リール用サーボモータ２６によりリール２３は回転速度ωで回転駆動され、線材Ｓはリール２３から材料送り速度Ｖ１にほぼ同期した繰出し速度Ｖ２で供給される。
【００５５】
このように、一対のフィードローラ１２，１２が回転し、線材Ｓは加工機１の加工プログラムに従ったフィードローラ１２，１２による材料送り速度で加工部１１へと供給される。同時に、リール用サーボモータ２６によりリール２３は回転速度ωで回転駆動され、線材Ｓはリール２３から材料送り速度Ｖ１にほぼ同期したリール２３による材料繰出し速度Ｖ２で供給される。そのため、一対のフィードローラ１２，１２の回転に応じて加工部１１に供給される線材Ｓのフィードローラ１２，１２による材料送り速度と、リール２３の回転により繰り出される線材Ｓの材料繰出し速度Ｖ２との速度はほぼ一致する。この場合、設定時間ｔごとにおける過去のフィードローラ１２，１２による材料送り量を基に今回の材料送り速度Ｖ１を求めているので，一対のフィードローラ１２，１２による材料送り速度とリール２３による材料繰出し速度Ｖ２とは，その時間的遅れによる微細な速度差が生じたり，速度Ｖ１が計算上の平均値であることによる実際の脈動する速度との瞬間的な速度差が生じるが、これはテンションレバー６３の揺動によって吸収される。そして、テンションレバー６３のこの揺動は、通常θＬ１、θＨ１の範囲内に収まるように制御される。
【００５６】
もし、測定周期Ｔ内では変化している実際の繰出し半径ｒと、測定周期Ｔごとに（式３）により求めた繰出し半径ｒとの誤差、及び、実測値から求めたループ長さ演算式（式１）が近似式であることによる誤差等により、テンションレバー６３がθＬ２、θＨ２の範囲からはみ出した場合は、それに応じて減速フラグＤＥＣの１又は加速フラグＡＣＣの１の信号が出され、リール２３の回転速度ωが加減速されてテンションレバー６３がθＬ１、θＨ１の範囲内に収まるように制御される。
【００５７】
このように、材料送り速度演算部５１から出力の材料送り速度Ｖ１と、繰出し半径演算部５２から入力された繰出し半径ｒとで、（式４）を用いてリール回転速度ωを演算し、回転速度補正部５４へ出力する。そして、リール用サーボモータ２６により、リール２３は回転速度ωで回転駆動され、リール２３からの繰出し速度Ｖ２は、材料送り速度Ｖ１に同期した速度となる。しかしながら、加工部１１へと供給されるフィードローラ１２，１２による材料送り速度Ｖ１と、上記したように、測定周期Ｔ内で変化している実際の繰出し半径ｒと、測定周期Ｔごとに（式３）により求めた繰出し半径ｒとの誤差、及び、実測値から求めたループ長さ演算式（式１）が近似式であることによる誤差等により、完全に一致しない。
【００５８】
このとき、一対のフィードローラ１２，１２の回転量に応じて加工部１１に供給される線材Ｓの材料送り速度Ｖ１と、リール２３の回転量に応じて繰り出される線材Ｓの出口ガイド穴Ｐ２での繰出し速度Ｖ２との速度差によって、テンションレバー６３は、Ｖ１＞Ｖ２のとき図示左方向に傾き、Ｖ１＜Ｖ２のとき図示右方向に傾く。このときのテンションレバー角度位置θは、揺動中心である回転軸６２に取り付けられたエンコーダ６４により検出される。このようにフィードローラ１２、１２により供給される線材Ｓの材料送り速度Ｖ１とリール２３から繰出される線材Ｓの繰出し速度Ｖ２との速度差によるループ長さの変化量ΔＬに追従して、テンションレバー６３は左右に揺動し、そのときのテンションレバー角度位置θがエンコーダ６４により検出され、その信号が数値制御部４へ送られる。
【００５９】
テンションレバー角度位置θが、下極限角度位置θＬ２より小さいときリール用サーボモータ２６は減速され、上極限角度位置θＨ２より大きいときリール用サーボモータ２６は加速される。そして、テンションレバー角度位置θがθＬ１＜θ＜θＨ１のとき、加速減速ともストップし、θＬ１＜θ＜θＨ１に収まるように制御される。また上危険角度位置θＨ３に達すると異常信号が出力され機械停止するようにしたり、また、運転途中に下危険角度位置θＬ３以下になった場合には、減速度を大きくするかリール用サーボモータ２６を停止するようにしてもよい。
【００６０】
次に、前述のループ長さ計算式（式１）及びループ長さの変化量計算式（式２）について、説明する。
線材Ｓは、図２，３に示すように、線材束Ｃの出口近傍に設けられた固定のガイド穴Ｐ１、移動子６３Ａの変動のガイド穴Ｐ、更にループ終点位置に設けられた固定の出口ガイド穴Ｐ２を通ってループを形成しながら、加工機１へと移動する。このＰ１，Ｐ、Ｐ２間のループの長さ演算式は、線材束Ｃの種類ごとに実測することにより求めることができる。例えば、線材束Ｃをリール２３上面にガイドポストで位置決めして載置し、線材束Ｃから繰り出した線材Ｓを各ガイド穴Ｐ１，Ｐ、Ｐ２を通しＰ２に固定する。すると、テンションレバー６３が図示しない付勢体により常時図示右側に付勢されているので、ガイド穴Ｐは、線材Ｓを図示右側に引っ張り、位置Ｐ１，Ｐ、Ｐ２を含む楕円形状のループができる。このとき、リール上の線材束Ｃの繰出される部分の繰出し半径ｒと、Ｐ１，Ｐ２間のループの初期長さＡを実測する。そして、リール用サーボモータ２６によりリール２３を一定角度αずつ回転し、線材Ｓを所定量Δｓ（＝ｒ・α）ずつ繰出し、そのときのテンションレバー角度位置θをエンコーダ６４で検出し読み取る。そうすると、繰出し半径ｒとリール２３の回転量αとループの初期長さＡとテンションレバー角度位置θから、ループの長さＡ、Ａ＋Δｓ、Ａ＋２Δｓ、Ａ＋３Δｓ…に対するそれぞれのテンションレバー角度位置θが求まり、ループ長さＬとテンションレバー角度位置θとの関係データ群を求めることができる。更にこれらの関係データ群をもとに、近似曲線の方程式を、例えば多項式近似の手法により求めることができる。この方程式の一般式は（式１）で表すことができる。この式により、テンションレバー角度位置θからループ長さＬを近似的に演算することができる。
Ｌ＝ｂ＋ｃ１θ＋ｃ２θ２＋ｃ３θ３＋…＋ｃ６θ６…（式１）
この式のｂとｃ１…ｃ６は定数である。
【００６１】
更に、この（式１）から求めた測定周期Ｔごとの今回のループ長さＬ１と前回のループ長さＬ０との差から、ループ長さの変化量ΔＬを求めることができる。
ΔＬ＝Ｌ１−Ｌ０…（式２）
【００６２】
次に、前述の繰出し半径演算式（式３）について説明する。
測定周期Ｔごとのループ長さの変化量ΔＬは、繰出し速度Ｖ２と材料送り速度Ｖ１との測定周期Ｔ間の供給量の差に等しい。前者は、線材束Ｃの繰出し半径ｒと測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度ω０との積で求まる繰出し速度Ｖ２と測定周期Ｔとの積で求まり、後者は、材料送り速度Ｖ１と測定周期Ｔとの積で求まる。従って、測定周期Ｔごとのループ長さの変化量ΔＬは次式で求めることができる。
ΔＬ＝ｒ・ω０・Ｔ−Ｖ１・Ｔ
この式より、繰出し半径ｒは次式より求めることができる。
ｒ＝（Ｖ１＋ΔＬ／Ｔ）・（１／ω０）…（式３）
すなわち、測定周期Ｔごとのループ長さの変化量ΔＬ、材料送り速度Ｖ１、測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度ω０、及び測定周期Ｔにより、この（式３）を用い線材束Ｃの繰出し半径ｒを求めることができる。
【００６３】
このようにして求められた今回のリール回転速度ωをもとに、ドライバ４２からリール用サーボモータ２６に回転速度指令が与えられ、リール２３の回転速度がωになるよう制御される。したがって、リール２３から供給される線材Ｓの供給速度は材料送り速度Ｖ１と同じ供給速度で供給されることになる。また、加速回転速度Δω１又は減速回転速度Δω２が加算されていたときには、リール２３から供給される線材Ｓの繰出し速度Ｖ２の速度がその分変わり、テンションレバー角度位置θが正常位置θＬ１＜θ＜θＨ１に修正される。
【００６４】
このように、材料送り速度Ｖ１やリール２３の繰出し半径ｒが変化しても、測定周期Ｔごとの速度差によるループ長さの変化量ΔＬと材料送り速度Ｖ１とからリール２３の繰出し半径ｒを推定し、その繰出し半径ｒと材料送り速度Ｖ１に応じた今回のリール回転速度ωを求めるようにしたので、リール２３から繰り出される繰出し速度Ｖ２は材料送り速度Ｖ１に自動的に追従することが可能となる。したがって、リール２３から繰り出される線材Ｓは、線材束径の全範囲に亘って加工機１側の線材Ｓの供給速度に自動的に追従した速度で繰出される。
【００６５】
また、線材Ｓの加工機１側の材料送り速度Ｖ１とリール２３側の繰出し速度Ｖ２とに速度差が生じると、テンションレバー６３が揺動し、移動子位置検出部６により測定周期Ｔでのテンションレバー角度位置θ１を検出する。そして、前回のテンションレバー角度位置θ０と今回のテンションレバー角度位置θ１とからループ長さの変化量ΔＬが求められ、更に前回のリール回転速度ω０などから線材束Ｃの繰出し半径ｒが求められ、次に材料送り速度Ｖ１から今回のリール回転速度ωが再度求められる。材料送り速度Ｖ１に追従可能なリール２３の回転速度ωを求めて、ドライバ４２の指令でリール用サーボモータ２６の回転速度を制御するものである。このように加工機１側の線材Ｓの材料送り速度Ｖ１と繰出し速度Ｖ２とに速度差が生じても、そのときのテンションレバー角度位置θの変化を検出しリールの回転速度Ｖ２が自動的に変更されるので、リール側から繰り出される線材Ｓは自動的に加工機１側の材料送り速度Ｖ１に追従した速度で繰出される。
【００６６】
次に、作動手順について、図５に基づき説明する。ここで、以下の説明に用いる符号の各単位は、テンションレバー角度位置θ（ｒａｄ）、ループ長さの変化量ΔＬ（ｍｍ）、線材束Ｃの繰出し半径ｒ（ｍｍ）、測定周期Ｔ（ｓ）、供給速度Ｖ（ｍｍ／ｓ）、リール回転速度ω（ｒａｄ／ｓ）である。
【００６７】
加工機１が起動すると、ステップＳ１において、材料送り量検出部においてエンコーダ５で検出のパルスを材料送り速度演算部５１でカウント始める。また，繰出し半径演算部５２に記憶されている測定周期Ｔごとの前回のリール回転速度ω０の値は、前回のサイクルにおいて今回のリール回転速度であったωの値に更新され記憶される。また、同様に記憶部５５に記憶されている前回のテンションレバー角度位置θ０の値は、前回のサイクルにおいて今回のテンションレバー角度位置であったθ１の値に更新され記憶される。つぎに、ステップＳ２では、移動子位置検出部６により今回のテンションレバー角度位置θ１を検出し、ループ長さ演算部５６及び移動子位置判定部５７に入力しておく。
【００６８】
次のステップＳ３において、材料送り速度演算部５１において、パルスのカウント値をもとに材料送り速度Ｖ１を算出し，リール回転速度演算部５３および繰出し半径演算部５２に出力する。
【００６９】
次のステップＳ４では、ループ長さ演算部５６において，ループ長さの変化量ΔＬを（式２）に示す数式により算出し繰出し半径演算部５２に出力する。次のステップＳ５では、繰出し半径演算部５２において、（式３）に示す数式により線材束Ｃの繰出し半径ｒを算出し、リール回転速度演算部５３へ出力する。次のステップＳ６では、リール回転速度演算部５３において、（式４）に示す数式により、材料送り速度Ｖ１から線材束Ｃの繰出し半径ｒに対応する今回のリール回転速度ωを算出し回転速度補正部５４へ出力する。
【００７０】
次のステップＳ７では、移動子位置判定部５７において、今回のテンションレバー角度位置θ１がθ１＜θＬ２であるか否かが判定され、ｙｅｓである場合は次のステップＳ８に進み、減速フラグＤＥＣを信号有りの１に設定する。また、ステップＳ７でｎｏの場合は、次のステップＳ８をジャンプしてステップＳ９に進む。次のステップＳ９では、移動子位置判定部５７において、今回のテンションレバー角度位置θ１がθ１＞θＬ１であるか否かが判定され、ｙｅｓである場合は次のステップＳ１０に進み、減速フラグＤＥＣを信号無しの０に設定する。また、ステップＳ９でｎｏの場合は、次のステップＳ１０をジャンプしてステップＳ１１に進む。
【００７１】
次のステップＳ１１では、移動子位置判定部５７において、今回のテンションレバー角度位置θ１が、θ１＞θＨ２であるか否かが判定され、ｙｅｓである場合は次のステップＳ１２に進み、加速フラグＡＣＣを信号有りの１に設定する。また、ステップＳ１１でｎｏの場合は次のステップＳ１２をジャンプしてステップＳ１３に進む。次のステップＳ１３では、移動子位置判定部５７において、今回のテンションレバー角度位置θ１が、θ１＜θＨ１であるか否かが判定され、ｙｅｓである場合は次のステップＳ１４に進み、加速フラグＡＣＣを信号なしの０にクリアする。また、ステップＳ１３でｎｏの場合は、次のステップＳ１４をジャンプしてステップＳ１５に進む。
【００７２】
次のステップＳ１５では、移動子位置判定部５７に減速フラグＤＥＣが信号有りの１に設定されているか否かが判定され、ｙｅｓの場合は次のステップＳ１６に進み、回転速度補正部５４において今回のリール回転速度ωは設定の減速回転速度Δω２を加算した値ω＋Δω２に置換され、今回のリール回転速度ωとして図１に示すドライバ４２へ伝送される。また、この今回のリール回転速度ωは、ステップＳ５において、（式３）に示す数式により線材束Ｃの繰出し半径ｒを算出する際に、前回のリール回転速度ω０として、代入される。
【００７３】
また、ステップＳ１５でｎｏの場合はステップＳ１７において、移動子位置判定部５７に加速フラグＡＣＣが信号有りの１に設定されているか否かが判定され、ｙｅｓの場合は次のステップＳ１８に進み、回転速度補正部５４において今回のリール回転速度ωは、設定の加速回転速度Δω１を加算した値に置換され、今回のリール回転速度ωとして図１に示すドライバ４２へ伝送される。また、この今回のリール回転速度ωは、ステップＳ５において、（式３）に示す数式により線材束Ｃの繰出し半径ｒを算出する際に、前回のリール回転速度ω０として、代入される。なお、ステップＳ１７でｎｏの場合は、移動子位置判定部５７に加速フラグＡＣＣ、減速フラグＤＥＣのいずれも信号なしの０にクリアされているから、一定な設定値の加速回転速度Δω１、減速回転速度Δω２のいずれも加算されず、今回のリール回転速度ωはそのまま保持され今回のリール回転速度ωとして、図１に示すドライバ４２へ伝送する。
【００７４】
次のステップＳ１９において、上記のようにして求められた今回のリール回転速度ωにもとづきドライバ４２の指令で、リール２３を駆動するリール用サーボモータ２６の回転速度を制御し、リール２３のリール回転速度がωになるよう回転制御される。その結果、繰出し速度Ｖ２は、線材束Ｃの繰出し半径ｒと今回のリール回転速度ωの積で求められる速度でリール側から繰り出され、材料送り速度Ｖ１になるように制御される。このようにリールの回転速度は、線材Ｓの繰出し速度Ｖ２が材料送り速度Ｖ１になるように制御されるとともに、図２に示すテンションレバー角度位置θが設定の上限角度位置θＨ１と下限角度位置θＬ１との間を維持するように制御されて、制御の１サイクルを終え、このサイクルが繰り返される。
【００７５】
（他の実施例）
前記実施例ではテンションレバー６３によるループ形成手段を設けたが、他の実施例として、図６に示すように，ダンサロール６３Ｂを移動子としてループ形成手段３Ａを設けループを形成するとともに、ダンサロール６３Ｂの位置を検出する移動子位置検出手段６４Ｂを設け、ダンサロール６３Ｂの位置ｈ１を検出してループの長さの変化量ΔＬを求め、その他実施例１と同様な同期制御を行うようにしてもよい。ここで，ｂは固定ロール間のピッチである。ｂとダンサロール６３Ｂの位置ｈ１とで，固定ロールとダンサロール６３Ｂとで形成されるループの長さを求めることができる。そして，測定周期Ｔ毎のループの長さにより測定周期Ｔ間のループ長さの変化量ΔＬを演算することができる。
【００７６】
なお、本発明に係る材料送り装置は、上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてさまざまな形態に構成することができる。例えば、一方に付勢され直線的に往復動可能なスライドを設け、このスライドを移動子としてループを形成する線材ループ形成手段を設けループを形成するとともに、スライドの位置を検出する移動子位置検出手段を設けスライドの位置を検出してループの長さの変化量ΔＬを求め、その他実施例１と同様な同期制御を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明に係る材料送り装置を示す斜視図である。
【図２】同じく、材料送り装置の線材ループ形成部の動作を示す斜視図である。
【図３】同じく、テンションレバー角度位置が変化したときの線材ループを示す模式図である。
【図４】同じく、制御ブロック図である。
【図５】同じく、フローチャートである。
【図６】他の実施例におけるループ形成手段を示す図である。
【図７】従来技術の特許文献１に開示された材料素線間欠送り出し装置の使用状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ 加工機
２ アンコイラ
３ ループ形成部
４ 数値制御部
６ 移動子位置検出部（移動子位置検出手段）
１１ 加工部
１２ フィードローラ
１３ フィードローラ用サーボモータ
２３ リール
２６ リール用サーボモータ
５１ 材料送り速度演算部（材料送り速度演算手段）
５２ 繰出し半径演算部（繰出し半径演算手段）
５３ リール回転速度演算部（リール回転速度演算手段）
５４ 回転速度補正部（回転速度補正手段）
５６ ループ長さ演算部（ループ長さ演算手段）
５７ 移動子位置判定部（移動子位置判定手段）
６２ 回転軸
６３ テンションレバー
６３Ａ 移動子
６４ エンコーダ
Ｃ 線材束
Ｌ０、Ｌ１ ループ長さ
ΔＬ ループ長さの変化量
Ｐ ガイド穴
Ｐ１ ガイド穴
Ｐ２ 出口ガイド穴
ｒ 材料束の繰出し半径
Ｓ 線材
Ｖ１ 材料送り速度
Ｖ２ 繰出し速度
ω０ 前回のリール回転速度
ω 今回のリール回転速度
θ０ 前回のテンションレバー角度位置
θ１ 今回のテンションレバー角度位置
θＨ１ 上限角度位置
θＬ１ 下限角度位置
θＨ２ 上極限角度位置
θＬ２ 下極限角度位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工部へ材料送り手段により供給される連続した材料の材料送り量を検出する材料送り量検出手段と，
前記材料送り量検出手段により検出された前記材料送り量に基づき材料送り速度を演算する材料送り速度演算手段と，
前記材料が環状に巻き取られた材料束を載置可能で自転することにより前記載置された材料束から前記材料を前記材料送り手段へ繰出すリールと，
前記リールに載置された前記材料束から繰り出される前記材料の繰出し半径を決定する繰出し半径演算手段と，
前記材料送り速度と前記繰出し半径とを基にリール回転速度を演算するリール回転速度演算手段と，
前記リール回転速度に基づき前記リールを回転駆動するリール用サーボモータを制御するサーボモータ制御手段と，
前記材料送り速度演算手段と前記リール回転速度演算手段と前記サーボモータ制御手段を含む数値制御手段とを設け，
前記材料送り手段により前記加工部へ供給される材料の材料送り量を基に前記リールの回転速度を制御し，前記材料送り速度に前記リールによる材料繰出し速度を追従させるようにしたことを特徴とする材料送り装置。
【請求項２】
加工部へ材料送り手段により供給される連続した材料の材料送り量を検出する材料送り量検出手段と，
前記材料送り量検出手段により検出された前記材料送り量に基づき材料送り速度を演算する材料送り速度演算手段と，
前記材料が環状に巻き取られた材料束を載置可能で自転することにより前記載置された材料束から前記材料を前記材料送り手段へ繰出すリールと，
前記材料送り手段と前記リールとの間に移動子を介して材料のループを形成するループ形成手段と，
前記移動子の位置を検出する移動子位置検出手段と，
前記移動子位置検出手段で検出した前記移動子の位置データにより測定周期間におけるループ長さ変化量を演算するループ長さ演算手段と，
前記材料送り速度と前記ループ長さ変化量と測定周期ごとの前回のリール回転速度と前記測定周期とから前記リールに載置された前記材料束から繰り出される前記材料の繰出し半径を演算する繰出し半径演算手段と，
前記材料送り速度と前記繰出し半径とを基に今回のリール回転速度を演算するリール回転速度演算手段と，
前記リール回転速度に基づき前記リールを回転駆動するリール用サーボモータを制御するサーボモータ制御手段と，
前記材料送り速度演算手段と前記ループ長さ演算手段と前記繰出し半径演算手段と前記リール回転速度演算手段と前記サーボモータ制御手段を含む数値制御手段とを設け，
前記材料送り速度と前記リールから繰り出される前記材料の前記繰出し半径とを基に前記リール回転速度を制御するようにし，前記材料送り手段による前記材料送り速度に前記リールによる材料繰出し速度を追従させるようにしたことを特徴とする材料送り装置。
【請求項３】
前記材料送り量検出手段は，前記加工部の上流側に設けられ前記材料を挟持可能な一対のローラの回転量をエンコーダにより検出し前記材料の送り量に換算可能にしたことを特徴とする請求項１乃至２に記載の材料送り装置。
【請求項４】
前記材料送り量検出手段は，前記加工部の上流側に設けられ前記材料の送り量を検出可能な光学式測長器により検出するようにしたことを特徴とする請求項１乃至２に記載の材料送り装置。
【請求項５】
前記材料送り速度演算手段は，前記材料送り量検出手段により検出された設定時間当たりの送り量より材料送り速度を演算し，設定時間毎に制御部へ出力するようにしたことを特徴とする請求項１乃至４に記載の材料送り装置。
【請求項６】
前記ループ形成手段は，前記材料が前記リールの前記材料束から離れる出口近傍に取り付けられ材料を案内可能なガイド穴と，前記加工部とは前記リールを挟んだ反対側に前記リール台に回転可能に軸支された回転軸を中心として前記加工部方向へ揺動可能に取り付けられかつ前記加工部とは逆方向に付勢体により付勢されたテンションレバーに設けられ前記材料を案内可能な前記移動子と，前記ガイド穴から前記移動子を通り前記加工部へループを形成しながら移動する前記材料の通過位置に取り付けられ，前記リール台に固定の出口ガイド穴とで構成し，
前記材料が前記リールの前記材料束から離れ前記ガイド穴と前記移動子と前記出口ガイド穴とに案内されながら前記ループを形成し前記材料送り手段へと移動する際に，前記材料送り手段による前記材料送り速度と前記リールによる前記材料繰出し速度とに差が生じたときに，この差に応じて前記移動子が前記回転軸を中心として移動するようにしたことを特徴とする請求項２乃至５に記載の材料送り装置。
【請求項７】
前記移動子位置検出手段は，前記回転軸の回転角度位置を検出するようにしたことを特徴とする請求項２乃至６に記載の材料送り装置。
【請求項８】
前記移動子位置検出手段により検出された前記移動子の位置が設定範囲に対しどの位置にあるかを判定する移動子位置判定手段と前記移動子の位置が設定範囲から外れたときにその位置に応じて加速回転速度又は減速回転速度を前記今回のリール回転速度に加算して補正する回転速度補正手段とを前記数値制御手段に設け，前記回転速度補正手段で補正されたあとの今回のリール回転速度をサーボモータ制御手段へ出力することを特徴とする請求項２乃至７に記載の材料送り装置。
【請求項９】
前記ループ長さ演算手段は，実測データから求めた前記回転角度位置と前記ループ長さとの関係式をもとにループ長さの変化量を算出するループ長さ演算式が設けられていることを特徴とする請求項２乃至８に記載の材料送り装置。
【請求項１０】
前記ループ形成手段は，前記材料送り手段による前記材料送り速度と前記リールによる前記材料繰出し速度との速度差により前記材料送り手段と前記リールとの間において前記材料のループ長が変化することにより２個の定位置ローラ間で上下移動する移動子を介して材料のループを形成するようにしたことを特徴とする請求項２乃至５に記載の材料送り装置。
【請求項１１】
ループ長さ演算手段は，前記２個の定位置ローラ間の距離と設定された測定周期ごとの前記移動子の位置とから当該測定周期におけるループ長さの変化量を演算するようにしたことを特徴とする請求項２乃至５及び１０に記載の材料送り装置。
【請求項１２】
前記リールに環状に巻き取られ材料束を構成する前記材料はその一巻きの展開長はどの部分の一巻きもほぼ長さが等しいことを特徴とする請求項２乃至１１に記載の材料送り装置。
【請求項１】
加工部へ材料送り手段により供給される連続した材料の材料送り量を検出する材料送り量検出手段と，
前記材料送り量検出手段により検出された前記材料送り量に基づき材料送り速度を演算する材料送り速度演算手段と，
前記材料が環状に巻き取られた材料束を載置可能で自転することにより前記載置された材料束から前記材料を前記材料送り手段へ繰出すリールと，
前記リールに載置された前記材料束から繰り出される前記材料の繰出し半径を決定する繰出し半径演算手段と，
前記材料送り速度と前記繰出し半径とを基にリール回転速度を演算するリール回転速度演算手段と，
前記リール回転速度に基づき前記リールを回転駆動するリール用サーボモータを制御するサーボモータ制御手段と，
前記材料送り速度演算手段と前記リール回転速度演算手段と前記サーボモータ制御手段を含む数値制御手段とを設け，
前記材料送り手段により前記加工部へ供給される材料の材料送り量を基に前記リールの回転速度を制御し，前記材料送り速度に前記リールによる材料繰出し速度を追従させるようにしたことを特徴とする材料送り装置。
【請求項２】
加工部へ材料送り手段により供給される連続した材料の材料送り量を検出する材料送り量検出手段と，
前記材料送り量検出手段により検出された前記材料送り量に基づき材料送り速度を演算する材料送り速度演算手段と，
前記材料が環状に巻き取られた材料束を載置可能で自転することにより前記載置された材料束から前記材料を前記材料送り手段へ繰出すリールと，
前記材料送り手段と前記リールとの間に移動子を介して材料のループを形成するループ形成手段と，
前記移動子の位置を検出する移動子位置検出手段と，
前記移動子位置検出手段で検出した前記移動子の位置データにより測定周期間におけるループ長さ変化量を演算するループ長さ演算手段と，
前記材料送り速度と前記ループ長さ変化量と測定周期ごとの前回のリール回転速度と前記測定周期とから前記リールに載置された前記材料束から繰り出される前記材料の繰出し半径を演算する繰出し半径演算手段と，
前記材料送り速度と前記繰出し半径とを基に今回のリール回転速度を演算するリール回転速度演算手段と，
前記リール回転速度に基づき前記リールを回転駆動するリール用サーボモータを制御するサーボモータ制御手段と，
前記材料送り速度演算手段と前記ループ長さ演算手段と前記繰出し半径演算手段と前記リール回転速度演算手段と前記サーボモータ制御手段を含む数値制御手段とを設け，
前記材料送り速度と前記リールから繰り出される前記材料の前記繰出し半径とを基に前記リール回転速度を制御するようにし，前記材料送り手段による前記材料送り速度に前記リールによる材料繰出し速度を追従させるようにしたことを特徴とする材料送り装置。
【請求項３】
前記材料送り量検出手段は，前記加工部の上流側に設けられ前記材料を挟持可能な一対のローラの回転量をエンコーダにより検出し前記材料の送り量に換算可能にしたことを特徴とする請求項１乃至２に記載の材料送り装置。
【請求項４】
前記材料送り量検出手段は，前記加工部の上流側に設けられ前記材料の送り量を検出可能な光学式測長器により検出するようにしたことを特徴とする請求項１乃至２に記載の材料送り装置。
【請求項５】
前記材料送り速度演算手段は，前記材料送り量検出手段により検出された設定時間当たりの送り量より材料送り速度を演算し，設定時間毎に制御部へ出力するようにしたことを特徴とする請求項１乃至４に記載の材料送り装置。
【請求項６】
前記ループ形成手段は，前記材料が前記リールの前記材料束から離れる出口近傍に取り付けられ材料を案内可能なガイド穴と，前記加工部とは前記リールを挟んだ反対側に前記リール台に回転可能に軸支された回転軸を中心として前記加工部方向へ揺動可能に取り付けられかつ前記加工部とは逆方向に付勢体により付勢されたテンションレバーに設けられ前記材料を案内可能な前記移動子と，前記ガイド穴から前記移動子を通り前記加工部へループを形成しながら移動する前記材料の通過位置に取り付けられ，前記リール台に固定の出口ガイド穴とで構成し，
前記材料が前記リールの前記材料束から離れ前記ガイド穴と前記移動子と前記出口ガイド穴とに案内されながら前記ループを形成し前記材料送り手段へと移動する際に，前記材料送り手段による前記材料送り速度と前記リールによる前記材料繰出し速度とに差が生じたときに，この差に応じて前記移動子が前記回転軸を中心として移動するようにしたことを特徴とする請求項２乃至５に記載の材料送り装置。
【請求項７】
前記移動子位置検出手段は，前記回転軸の回転角度位置を検出するようにしたことを特徴とする請求項２乃至６に記載の材料送り装置。
【請求項８】
前記移動子位置検出手段により検出された前記移動子の位置が設定範囲に対しどの位置にあるかを判定する移動子位置判定手段と前記移動子の位置が設定範囲から外れたときにその位置に応じて加速回転速度又は減速回転速度を前記今回のリール回転速度に加算して補正する回転速度補正手段とを前記数値制御手段に設け，前記回転速度補正手段で補正されたあとの今回のリール回転速度をサーボモータ制御手段へ出力することを特徴とする請求項２乃至７に記載の材料送り装置。
【請求項９】
前記ループ長さ演算手段は，実測データから求めた前記回転角度位置と前記ループ長さとの関係式をもとにループ長さの変化量を算出するループ長さ演算式が設けられていることを特徴とする請求項２乃至８に記載の材料送り装置。
【請求項１０】
前記ループ形成手段は，前記材料送り手段による前記材料送り速度と前記リールによる前記材料繰出し速度との速度差により前記材料送り手段と前記リールとの間において前記材料のループ長が変化することにより２個の定位置ローラ間で上下移動する移動子を介して材料のループを形成するようにしたことを特徴とする請求項２乃至５に記載の材料送り装置。
【請求項１１】
ループ長さ演算手段は，前記２個の定位置ローラ間の距離と設定された測定周期ごとの前記移動子の位置とから当該測定周期におけるループ長さの変化量を演算するようにしたことを特徴とする請求項２乃至５及び１０に記載の材料送り装置。
【請求項１２】
前記リールに環状に巻き取られ材料束を構成する前記材料はその一巻きの展開長はどの部分の一巻きもほぼ長さが等しいことを特徴とする請求項２乃至１１に記載の材料送り装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１３０５３０（Ｐ２００６−１３０５３０Ａ）
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３２１９９９（Ｐ２００４−３２１９９９）
【出願日】平成１６年１１月５日（２００４．１１．５）
【出願人】（０００１１６９７６）旭精機工業株式会社 (56)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月５日（２００４．１１．５）
【出願人】（０００１１６９７６）旭精機工業株式会社 (56)
【Ｆターム（参考）】
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