ワイヤー張力検出装置
【課題】ワイヤーによってテンションアームが細かく振動させられても、ワイヤーが、テンションアームに取り付けられた遥動プーリーから外れないようにしたワイヤー張力検出装置を提供すること。
【解決手段】テンションアーム３が遥動すると、フック部材５も一緒に回転するため、引張コイルばね７によってひずみゲージ６の応力が変化させられる。それによってモーター９の回転速度が制御され、スプール１０からのワイヤー１５の巻き出し速度が、所定の線速と常に同じになるようにさせられる。スプール１０から巻き出されたワイヤー１５は、テンションアーム３に取り付けられた２個の遥動プーリー４と固定部材に取り付けられた２個の固定プーリー８との間に交互に掛け渡され、引張コイルばね７のばね定数は、遥動プーリー４が１個の場合のほぼ２倍になっている。
【解決手段】テンションアーム３が遥動すると、フック部材５も一緒に回転するため、引張コイルばね７によってひずみゲージ６の応力が変化させられる。それによってモーター９の回転速度が制御され、スプール１０からのワイヤー１５の巻き出し速度が、所定の線速と常に同じになるようにさせられる。スプール１０から巻き出されたワイヤー１５は、テンションアーム３に取り付けられた２個の遥動プーリー４と固定部材に取り付けられた２個の固定プーリー８との間に交互に掛け渡され、引張コイルばね７のばね定数は、遥動プーリー４が１個の場合のほぼ２倍になっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＩＣ用金線ワイヤー等の極細線の伸線を行うに際し、ワイヤー繰り出し部のモーターの回転速度を自動的に制御することによって、ワイヤーの繰り出しを適正に行えるようにするワイヤー張力検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
先ず、図２を用いて、一般的に行われているＩＣ用ワイヤー等の極細線の伸線加工の概要を説明する。支持部材１は、図示していない設置台に固定されている。軸部材２は、長さ方向のほぼ中央部で支持部材１に対して回転可能に取り付けられている。テンションアーム３は、その一端が、軸部材２の一端に取り付けられており、他端には、１個の遥動プーリー４を取り付けている。フック部材５は、テンションアーム３とは取付角度が約９０度ずれるようにして、その一端が、軸部材２の他端に取り付けられている。ひずみゲージ６は、その一端で、上記の設置台に対しほぼ水平となるようにして取り付けられており、その他端とフック部材５の他端には、引張コイルばね７が、ひずみゲージ６に対してほぼ９０度の姿勢となるようにして掛けられている。そして、上記の設置台には１個の固定プーリー８が取り付けられている。
【０００３】
ワイヤー巻き出し用のモーター９にはスプール１０が回転可能に取り付けられており、ワイヤー巻き取り用のモーター１１にはスプール１２が回転可能に取り付けられている。それらの二つのスプール１０，１２の間には、伸線装置が配置されており、そこには、交互に２列に整列された複数のダイス１３（一つだけに符号を付けてある）と、その両側に配置された二つのキャプスタン１４が備えられている。そして、スプール１０に巻回されているワイヤー１５は、モーター９の回転によって巻き出されてから、張力検出のために固定プーリー８と遥動プーリー４に掛けられて方向転換させられた後、必要に応じて設けられている図示されているような案内用のプーリーを介して伸線装置に送り込まれ、伸線加工後は、モーター１１によって回転させられているスプール１２に巻き取られるようになっている。
【０００４】
このような構成で行われる伸線加工工程では、ワイヤー１５は、通常、巻き取り用のモーター１１に取り付けられているスプール１２での巻線径の変化に対応して、線速が変化する。そのため、伸線装置への繰り出し部には、ワイヤー１５に一定のバックテンションをかけるようにしたワイヤー張力検出装置を配置している。そして、その装置に設けられているテンションアーム３は、スプール１０に巻回されているワイヤー１５の巻線径の周速がワイヤー１５の設定線速よりも早くなると時計方向に、遅くなると反時計方向に旋回するようになっていて、軸部材２，フック部材５，引張コイルばね７を介してひずみゲージ６に応力を与え、その力を表示計で読み取れるようにすると共にコントローラを介してフィードバックし、モーター９の回転速度を制御して、スプール１０の巻線径の周速がワイヤー１５の線速と同じになるようにしている。
【０００５】
ところが、図２に示されている伸線装置のように、ワイヤー１５をダイス１３の前後でキャプスタン１４の抱き角によって搬送するようにした、いわゆるスリップ式伸線装置においては、ワイヤー１５の線速とキャプスタン１４の周速との差からすべりが生じて、ワイヤー１５が細かな間欠走行を行わされるため、その影響で遥動プーリー４が左右に細かく振動させられる。そして、そのような振動が繰り返されているうちに、ワイヤー１５が遥動プーリー４から外れてしまうことがあり、それによって、ワイヤー１５の断線を招いてしまうことがある。そこで、従来は、下記の特許文献１に記載されているような装置を用いることによって、遥動プーリーの回転数を計測してワイヤーの外れを検出するようにし、その検出結果によって装置を止めるようにしていた。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１５１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１に記載されているような装置を用い、遥動プーリーの回転数を計測することによってワイヤーの外れを検出し、その検出によって装置を止めるようにしたとしても、ワイヤーの繰り出し制御は既に不能になっており、直ちに対処しない限り、ワイヤーの断線を防ぐことはできなかった。そして、ワイヤーが断線してしまった場合には、再スタートのためにダイスへのワイヤーの通し作業が必要となり、生産性が大幅に低下するという問題点があった。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、例えば伸線装置内でのワイヤーの間欠運動などを原因として発生するテンションアームの振動の振幅を減少させることによって、テンションアームがそのような振動を起こしても、ワイヤーが遥動プーリーから外れて断線してしまうことがないようにし、生産性の向上を図ることを可能にしたワイヤー張力検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明は、支持部材に回転可能に取り付けられている軸部材と、一端が前記軸部材に取り付けられているテンションアームと、前記テンションアームの他端に取り付けられていてワイヤー巻き出し用モーターによって繰り出されたワイヤーを掛けている遥動プーリーと、一端が前記軸部材に取り付けられているフック部材と、一端が前記フック部材の他端に掛けられ他端がひずみゲージに掛けられている引張コイルばねと、を備えていて、前記テンションアームの遥動に伴う前記ひずみゲージのたわみ量に応じ、前記ワイヤー巻き出し用モーターの回転速度を制御するようにしたワイヤー張力検出装置において、前記テンションアームには、前記遥動プーリーを複数個取り付け、固定部材には、複数個の固定プーリーを設けて、前記ワイヤーを、それらの遥動プーリーと固定プーリーとの間に交互に掛け渡すようにすると共に、前記引張コイルばねのばね定数を、前記遥動プーリーが１個の場合に対し、前記遥動プーリーの個数を乗じた値とほぼ同じになるようにする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のワイヤー張力検出装置によれば、例えば伸線装置内でのワイヤーの間欠運動などを原因としてテンションアームが振動させられても、従来の装置の場合よりも、その振動の振幅が減少するようになっているので、ワイヤーが遥動プーリーから外れて断線してしまうようなことがない。また、そのようにワイヤーの外れや断線がなくなることによって、ワイヤーの掛け替えが不要になるので、従来よりも稼動率の向上を可能にし、且つ製品の収率を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を、図示した実施例によって説明する。尚、図１に示した実施例の構成は、その殆どが、図２を用いて説明した従来例の場合と同じである。そのため、図１に示した実施例の構成部材には、図２に示された従来例の構成部材と同じ符号を用いてある。
【実施例】
【００１２】
本実施例のワイヤー張力検出装置は、長さ方向のほぼ中央部で支持部材１に対して回転可能に取り付けられている軸部材２と、一端を軸部材２の一端に取り付けられているテンションアーム３と、テンションアーム３の他端（先端）に取り付けられた２個の遥動プーリー４と、テンションアーム３とは取付角度が約９０度ずれるようにしてその一端を軸部材２の他端に取り付けられているフック部材５と、ひずみゲージ６と、ひずみゲージ６に対してほぼ９０度の姿勢となるようにして一端をフック部材５に掛け他端をひずみゲージ６に掛けている引張コイルばね７と、２個の固定プーリー８と、ワイヤー巻き出し用のモーター９と、モーター９に回転可能に取り付けられてスプール１０と、で構成されていている。そして、図２に示された従来例と異なる点は、モーター９の回転によってスプール１０から巻き出されたワイヤー１５を、２個の固定プーリー８と２個の遥動プーリー４に交互に順に掛けるようにしていることと、引張コイルばね７のばね定数を、従来例の場合のほぼ２倍にしていることである。
【００１３】
次に、作動を説明するが、図２で説明した従来例と同じ点は、重複を避けるために、省略するか簡単に説明することにする。本実施例の場合も、テンションアーム３は、スプール１０の巻線径の周速がワイヤー１５の設定線速よりも速くなると時計方向に、遅くなると反時計方向に旋回し、ひずみゲージ６の応力の変化に対応させてモーター９の回転速度を制御し、スプール１０における巻線径の周速をワイヤー２の線速と同じにするようになっている。
【００１４】
ところで、上記したようにして、伸線装置内でワイヤー１５の間欠送りが発生すると、テンションアーム３の先端部に取り付けられた遥動プーリー４は、ワイヤー１５の間欠変動量の約１／２ずつの量だけ左右に揺動させられるが、本実施例の場合には、遥動プーリー４を２個にして、２個の固定プーリー８との間にワイヤー１５を交互に掛け渡しているため、滑車の原理によって、その振幅は約半分になる。そのため、上記のような間欠送りなどに起因して振動が発生しても、ワイヤー１５が、最先端に取り付けられている遥動プーリー４から外れてしまうようなことがない。一方、テンションアーム３の回転角が１／２になるので、ひずみゲージ６を撓ませる量が減少して、従来よりもモーター９の追従が遅れることになるが、本実施例の場合には、引張コイルばね７のばね定数をほぼ２倍にしているから、ワイヤー１５の送り出しの機能は従来どおり維持されることになる。
【００１５】
尚、本実施例の場合には、テンションアーム３に２個の遥動プーリー４を取り付け、設置台等の適宜な固定部材に２個の固定プーリー８を取り付けているが、本発明は、このような態様に限定されるものではない。テンションアーム３に３個以上の遥動プーリー４を取り付け、上記のような設置台等の固定部材に３個以上の固定プーリー８を取り付けて、それらの間にワイヤー１５を掛け渡すようにしても差し支えない。それによって、テンションアーム３の振動の振幅を従来の１／３以下にすることが可能になるが、それらの場合には、遥動プーリー４の数に比例して引張コイルばね７のばね定数を倍化する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例のワイヤー張力検出装置を示す概略図である。
【図２】従来の極細線の伸線加工工程を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００１７】
１ 支持部材
２ 軸部材
３ テンションアーム
４ 遥動プーリー
５ フック部材
６ ひずみゲージ
７ 引張コイルばね
８ 固定プーリー
９，１１ モーター
１０，１２ スプール
１３ ダイス
１４ キャプスタン
１５ ワイヤー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＩＣ用金線ワイヤー等の極細線の伸線を行うに際し、ワイヤー繰り出し部のモーターの回転速度を自動的に制御することによって、ワイヤーの繰り出しを適正に行えるようにするワイヤー張力検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
先ず、図２を用いて、一般的に行われているＩＣ用ワイヤー等の極細線の伸線加工の概要を説明する。支持部材１は、図示していない設置台に固定されている。軸部材２は、長さ方向のほぼ中央部で支持部材１に対して回転可能に取り付けられている。テンションアーム３は、その一端が、軸部材２の一端に取り付けられており、他端には、１個の遥動プーリー４を取り付けている。フック部材５は、テンションアーム３とは取付角度が約９０度ずれるようにして、その一端が、軸部材２の他端に取り付けられている。ひずみゲージ６は、その一端で、上記の設置台に対しほぼ水平となるようにして取り付けられており、その他端とフック部材５の他端には、引張コイルばね７が、ひずみゲージ６に対してほぼ９０度の姿勢となるようにして掛けられている。そして、上記の設置台には１個の固定プーリー８が取り付けられている。
【０００３】
ワイヤー巻き出し用のモーター９にはスプール１０が回転可能に取り付けられており、ワイヤー巻き取り用のモーター１１にはスプール１２が回転可能に取り付けられている。それらの二つのスプール１０，１２の間には、伸線装置が配置されており、そこには、交互に２列に整列された複数のダイス１３（一つだけに符号を付けてある）と、その両側に配置された二つのキャプスタン１４が備えられている。そして、スプール１０に巻回されているワイヤー１５は、モーター９の回転によって巻き出されてから、張力検出のために固定プーリー８と遥動プーリー４に掛けられて方向転換させられた後、必要に応じて設けられている図示されているような案内用のプーリーを介して伸線装置に送り込まれ、伸線加工後は、モーター１１によって回転させられているスプール１２に巻き取られるようになっている。
【０００４】
このような構成で行われる伸線加工工程では、ワイヤー１５は、通常、巻き取り用のモーター１１に取り付けられているスプール１２での巻線径の変化に対応して、線速が変化する。そのため、伸線装置への繰り出し部には、ワイヤー１５に一定のバックテンションをかけるようにしたワイヤー張力検出装置を配置している。そして、その装置に設けられているテンションアーム３は、スプール１０に巻回されているワイヤー１５の巻線径の周速がワイヤー１５の設定線速よりも早くなると時計方向に、遅くなると反時計方向に旋回するようになっていて、軸部材２，フック部材５，引張コイルばね７を介してひずみゲージ６に応力を与え、その力を表示計で読み取れるようにすると共にコントローラを介してフィードバックし、モーター９の回転速度を制御して、スプール１０の巻線径の周速がワイヤー１５の線速と同じになるようにしている。
【０００５】
ところが、図２に示されている伸線装置のように、ワイヤー１５をダイス１３の前後でキャプスタン１４の抱き角によって搬送するようにした、いわゆるスリップ式伸線装置においては、ワイヤー１５の線速とキャプスタン１４の周速との差からすべりが生じて、ワイヤー１５が細かな間欠走行を行わされるため、その影響で遥動プーリー４が左右に細かく振動させられる。そして、そのような振動が繰り返されているうちに、ワイヤー１５が遥動プーリー４から外れてしまうことがあり、それによって、ワイヤー１５の断線を招いてしまうことがある。そこで、従来は、下記の特許文献１に記載されているような装置を用いることによって、遥動プーリーの回転数を計測してワイヤーの外れを検出するようにし、その検出結果によって装置を止めるようにしていた。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１５１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１に記載されているような装置を用い、遥動プーリーの回転数を計測することによってワイヤーの外れを検出し、その検出によって装置を止めるようにしたとしても、ワイヤーの繰り出し制御は既に不能になっており、直ちに対処しない限り、ワイヤーの断線を防ぐことはできなかった。そして、ワイヤーが断線してしまった場合には、再スタートのためにダイスへのワイヤーの通し作業が必要となり、生産性が大幅に低下するという問題点があった。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、例えば伸線装置内でのワイヤーの間欠運動などを原因として発生するテンションアームの振動の振幅を減少させることによって、テンションアームがそのような振動を起こしても、ワイヤーが遥動プーリーから外れて断線してしまうことがないようにし、生産性の向上を図ることを可能にしたワイヤー張力検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明は、支持部材に回転可能に取り付けられている軸部材と、一端が前記軸部材に取り付けられているテンションアームと、前記テンションアームの他端に取り付けられていてワイヤー巻き出し用モーターによって繰り出されたワイヤーを掛けている遥動プーリーと、一端が前記軸部材に取り付けられているフック部材と、一端が前記フック部材の他端に掛けられ他端がひずみゲージに掛けられている引張コイルばねと、を備えていて、前記テンションアームの遥動に伴う前記ひずみゲージのたわみ量に応じ、前記ワイヤー巻き出し用モーターの回転速度を制御するようにしたワイヤー張力検出装置において、前記テンションアームには、前記遥動プーリーを複数個取り付け、固定部材には、複数個の固定プーリーを設けて、前記ワイヤーを、それらの遥動プーリーと固定プーリーとの間に交互に掛け渡すようにすると共に、前記引張コイルばねのばね定数を、前記遥動プーリーが１個の場合に対し、前記遥動プーリーの個数を乗じた値とほぼ同じになるようにする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のワイヤー張力検出装置によれば、例えば伸線装置内でのワイヤーの間欠運動などを原因としてテンションアームが振動させられても、従来の装置の場合よりも、その振動の振幅が減少するようになっているので、ワイヤーが遥動プーリーから外れて断線してしまうようなことがない。また、そのようにワイヤーの外れや断線がなくなることによって、ワイヤーの掛け替えが不要になるので、従来よりも稼動率の向上を可能にし、且つ製品の収率を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を、図示した実施例によって説明する。尚、図１に示した実施例の構成は、その殆どが、図２を用いて説明した従来例の場合と同じである。そのため、図１に示した実施例の構成部材には、図２に示された従来例の構成部材と同じ符号を用いてある。
【実施例】
【００１２】
本実施例のワイヤー張力検出装置は、長さ方向のほぼ中央部で支持部材１に対して回転可能に取り付けられている軸部材２と、一端を軸部材２の一端に取り付けられているテンションアーム３と、テンションアーム３の他端（先端）に取り付けられた２個の遥動プーリー４と、テンションアーム３とは取付角度が約９０度ずれるようにしてその一端を軸部材２の他端に取り付けられているフック部材５と、ひずみゲージ６と、ひずみゲージ６に対してほぼ９０度の姿勢となるようにして一端をフック部材５に掛け他端をひずみゲージ６に掛けている引張コイルばね７と、２個の固定プーリー８と、ワイヤー巻き出し用のモーター９と、モーター９に回転可能に取り付けられてスプール１０と、で構成されていている。そして、図２に示された従来例と異なる点は、モーター９の回転によってスプール１０から巻き出されたワイヤー１５を、２個の固定プーリー８と２個の遥動プーリー４に交互に順に掛けるようにしていることと、引張コイルばね７のばね定数を、従来例の場合のほぼ２倍にしていることである。
【００１３】
次に、作動を説明するが、図２で説明した従来例と同じ点は、重複を避けるために、省略するか簡単に説明することにする。本実施例の場合も、テンションアーム３は、スプール１０の巻線径の周速がワイヤー１５の設定線速よりも速くなると時計方向に、遅くなると反時計方向に旋回し、ひずみゲージ６の応力の変化に対応させてモーター９の回転速度を制御し、スプール１０における巻線径の周速をワイヤー２の線速と同じにするようになっている。
【００１４】
ところで、上記したようにして、伸線装置内でワイヤー１５の間欠送りが発生すると、テンションアーム３の先端部に取り付けられた遥動プーリー４は、ワイヤー１５の間欠変動量の約１／２ずつの量だけ左右に揺動させられるが、本実施例の場合には、遥動プーリー４を２個にして、２個の固定プーリー８との間にワイヤー１５を交互に掛け渡しているため、滑車の原理によって、その振幅は約半分になる。そのため、上記のような間欠送りなどに起因して振動が発生しても、ワイヤー１５が、最先端に取り付けられている遥動プーリー４から外れてしまうようなことがない。一方、テンションアーム３の回転角が１／２になるので、ひずみゲージ６を撓ませる量が減少して、従来よりもモーター９の追従が遅れることになるが、本実施例の場合には、引張コイルばね７のばね定数をほぼ２倍にしているから、ワイヤー１５の送り出しの機能は従来どおり維持されることになる。
【００１５】
尚、本実施例の場合には、テンションアーム３に２個の遥動プーリー４を取り付け、設置台等の適宜な固定部材に２個の固定プーリー８を取り付けているが、本発明は、このような態様に限定されるものではない。テンションアーム３に３個以上の遥動プーリー４を取り付け、上記のような設置台等の固定部材に３個以上の固定プーリー８を取り付けて、それらの間にワイヤー１５を掛け渡すようにしても差し支えない。それによって、テンションアーム３の振動の振幅を従来の１／３以下にすることが可能になるが、それらの場合には、遥動プーリー４の数に比例して引張コイルばね７のばね定数を倍化する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例のワイヤー張力検出装置を示す概略図である。
【図２】従来の極細線の伸線加工工程を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００１７】
１ 支持部材
２ 軸部材
３ テンションアーム
４ 遥動プーリー
５ フック部材
６ ひずみゲージ
７ 引張コイルばね
８ 固定プーリー
９，１１ モーター
１０，１２ スプール
１３ ダイス
１４ キャプスタン
１５ ワイヤー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材に回転可能に取り付けられている軸部材と、一端が前記軸部材に取り付けられているテンションアームと、前記テンションアームの他端に取り付けられていてワイヤー巻き出し用モーターによって繰り出されたワイヤーを掛けている遥動プーリーと、一端が前記軸部材に取り付けられているフック部材と、一端が前記フック部材の他端に掛けられ他端がひずみゲージに掛けられている引張コイルばねと、を備えていて、前記テンションアームの遥動に伴う前記ひずみゲージのたわみ量に応じ、前記ワイヤー巻き出し用モーターの回転速度を制御するようにしたワイヤー張力検出装置において、
前記テンションアームには、前記遥動プーリーを複数個取り付け、固定部材には、複数個の固定プーリーを設けて、前記ワイヤーを、それらの遥動プーリーと固定プーリーとの間に交互に掛け渡すようにすると共に、前記引張コイルばねのばね定数を、前記遥動プーリーが１個の場合に対し、前記遥動プーリーの個数を乗じた値とほぼ同じになるようにしたことを特徴とするワイヤー張力検出装置。
【請求項１】
支持部材に回転可能に取り付けられている軸部材と、一端が前記軸部材に取り付けられているテンションアームと、前記テンションアームの他端に取り付けられていてワイヤー巻き出し用モーターによって繰り出されたワイヤーを掛けている遥動プーリーと、一端が前記軸部材に取り付けられているフック部材と、一端が前記フック部材の他端に掛けられ他端がひずみゲージに掛けられている引張コイルばねと、を備えていて、前記テンションアームの遥動に伴う前記ひずみゲージのたわみ量に応じ、前記ワイヤー巻き出し用モーターの回転速度を制御するようにしたワイヤー張力検出装置において、
前記テンションアームには、前記遥動プーリーを複数個取り付け、固定部材には、複数個の固定プーリーを設けて、前記ワイヤーを、それらの遥動プーリーと固定プーリーとの間に交互に掛け渡すようにすると共に、前記引張コイルばねのばね定数を、前記遥動プーリーが１個の場合に対し、前記遥動プーリーの個数を乗じた値とほぼ同じになるようにしたことを特徴とするワイヤー張力検出装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−１５３５８４（Ｐ２００７−１５３５８４Ａ）
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５３６８８（Ｐ２００５−３５３６８８）
【出願日】平成１７年１２月７日（２００５．１２．７）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月７日（２００５．１２．７）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
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