JP2013184815A - ワイヤー搬送装置及びそれを用いたワイヤー処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガイドプーリーの回転不良を正確に検知することのできるワイヤー搬送装置を提供すること。
【解決手段】 送り出し部と、巻き取り部と、前記送り出し部と前記巻き取り部との間に揺動可能に設置された支持アームと、前記支持アームに回転可能に取り付けられていて張力を付与しつつワイヤーを案内するガイドプーリーと、を備えているワイヤー搬送装置において、前記ガイドプーリーの側方に該ガイドプーリーと一体的に回転するように取り付けられていて複数の被検出部が周面に一定間隔で設けられた回転速度被検出部材と、前記支持アームと一体の揺動中心軸に取り付けらてれていて前記被検出部を検出するセンサーと、前記センサーによる検出結果に基づいて前記ガイドプーリーの回転速度を算出する演算部と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、送り出し部から供給されたワイヤーを、揺動可能に設置された支持アームに取り付けられたガイドプーリーを介して、所定の張力を付与しつつ案内し、巻き取り部に巻き替えるワイヤー搬送装置及びそれを用いたワイヤー処理装置に関する。

ワイヤー、特に、半導体装置等に用いられる金線等の極細線を搬送する装置としては、ワイヤーを供給する送り出し部と、供給されたワイヤーを巻き取る巻き取り部と、送り出し部と巻き取り部との間に揺動可能に設置された支持アームと、支持アームに回転可能に取り付けられていて所定の張力を付与しつつワイヤーを案内するガイドプーリーと、を備えたものが知られている（特許文献１〜３参照。）。

このような装置、例えば、図７及び図８に示すような装置や図９及び図１０に示すような装置においては、通常、送り出し部７から供給されたワイヤーＷはガイドプーリー２”の溝に案内されて走行するが、作業者のセット操作のミスや走行中のワイヤーＷのぶれ等によって、ワイヤーＷがガイドプーリー２”から外れてしまうことがあった。また、ガイドプーリー２”のベアリングの摩耗による回転不良等によって、ワイヤーＷに傷やねじれが生じることもあった。

そのような不具合の防止方法としては、ガイドプーリー２”の回転速度を検出し、異常があった場合には装置を停止させるという方法があった。

具体的には、ガイドプーリー２”の側面に回転軸を中心にして等角度間隔に被検出部２”ａを設置し、その被検出部２”ａを検出するようにセンサー４’、４”を配置し、そのセンサー４’、４”による検出結果に基づいてガイドプーリー２”の回転速度を算出し、その回転速度の変化から異常を検知する方法が知られている。

特開２０１０−９１５２８号公報 特開平１１−３０１９２９号公報 特開２００４−１１５１７２号公報

ところで、図７及び図８に示すような装置では、案内されるワイヤーＷに所定の張力を付与するため、ワイヤーＷを案内するガイドプーリー２”を支持する支持アーム１が、図８に示すように、所定の角度範囲内で揺動可能に設置されている。

そのため、ガイドプーリー２”の回転速度を検出するためのセンサー４’が支持アーム１と独立して配置されている場合には、支持アーム１が、揺動していたり傾いていたりする場合には、センサー４’が検出対象である被検出部２”ａを正確に検出することが難しいという問題があった。

また、図９及び図１０に示すような装置では、センサー４”が支持アーム１の揺動中心から遠く離れた方の端部に支持アーム１と一体となるように設置されているため、上記のような支持アーム１の揺動によってセンサー４”が検出対象を正確に検出することができないという問題は生じない。

しかし、近年、極細線等のワイヤーＷは細線化が進んでいるため、この装置のように支持アーム１の揺動中心から遠く離れた方の端部近傍の重量が大きい場合には、揺動時にワイヤーＷに付与される張力が変化しやすく、ワイヤーＷの脱線や断線が生じやすくなるという問題があった。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガイドプーリーの回転不良を正確に検知することのできるワイヤー搬送装置及びそれを用いたワイヤー処理装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明のワイヤー搬送装置は、送り出し部と、巻き取り部と、前記送り出し部と前記巻き取り部との間に揺動可能に設置された支持アームと、前記支持アームに回転可能に取り付けられていて張力を付与しつつワイヤーを案内するガイドプーリーと、を備えているワイヤー搬送装置において、前記ガイドプーリーの側方に該ガイドプーリーと一体的に回転するように取り付けられていて複数の被検出部が周面に一定間隔で設けられた回転速度被検出部材と、前記支持アームと一体の揺動中心軸に取り付けらてれていて前記被検出部を検出するセンサーと、前記センサーによる検出結果に基づいて前記ガイドプーリーの回転速度を算出する演算部と、を備えていることを特徴とする。

また、上記の目的を達成するために、本発明のワイヤー搬送装置は、送り出し部と、巻き取り部と、前記送り出し部と前記巻き取り部との間に揺動可能に設置された支持アームと、前記支持アームに回転可能に取り付けられていて張力を付与しつつワイヤーを案内するガイドプーリーと、を備えているワイヤー搬送装置において、複数の被検出部が前記ガイドプーリーの周面に一定間隔で設けられており、前記支持アームと一体の揺動中心軸に取り付けらてれていて前記被検出部を検出するセンサーと、前記センサーによる検出結果に基づいて前記ガイドプーリーの回転速度を算出する演算部と、を備えていることを特徴とする。

また、上記の目的を達成するために、本発明のワイヤー処理装置は、上記いずれかのワイヤー搬送装置と、前記ガイドプーリーと前記巻き取り部との間に前記ワイヤーに加工を施すための処理部と、を備えていることを特徴とする。

また、本発明のワイヤー処理装置は、前記処理部が、熱処理炉であることが好ましい。

また、本発明のワイヤー処理装置は、前記処理部が、伸線装置であることが好ましい。

本発明によれば、ガイドプーリーの回転不良を正確に検知することのできるワイヤー搬送装置及びそれを用いたワイヤー処理装置を提供することができる。

本発明の実施例１に係るワイヤー処理装置の概略構成図である。 図１に示したワイヤー処理装置の一部を拡大した斜視図である。 図１に示したワイヤー処理装置の右側面図である。 本発明の実施例１に係るワイヤー処理装置の変形例を示す概略構成図である。 本発明の実施例２に係るワイヤー処理装置の概略構成図である。 本発明の実施例３に係るワイヤー処理装置の概略構成図である。 本発明の従来例に係るワイヤー処理装置の概略構成図である。 図７に示したワイヤー処理装置の右側面図である。 本発明の他の従来例に係るワイヤー処理装置の概略構成図である。 図９に示したワイヤー処理装置の右側面図である。

以下においては、図面を用いて本発明のワイヤー搬送装置を用いたワイヤー処理装置の実施例について説明する。

図１〜図３を用いて、実施例１に係るワイヤー処理装置について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るワイヤー処理装置の概略構成図である。図２は、図１に示したワイヤー処理装置の一部を拡大した斜視図である。図３は、図１に示したワイヤー処理装置の右側面図である。

まず、図１〜３を用いてこのワイヤー処理装置の構成について説明する。

図中、１は支持アーム、１ａは回転軸、２はガイドプーリー、３は回転速度被検出部材、３ａは被検出部、４はセンサー、５は張力調整部、５ａは調整ネジ、５ｂは歪みゲージ、５ｃはアーム、５ｄは引張バネ、６は軸受、７は送り出し部、８は第１中間プーリー、９は第２中間プーリー、１０は巻き取り部、１１ａは熱処理炉、１２ａ、１２ｂはワイヤー処理装置本体の一部、Ｗはワイヤーである。

支持アーム１は、その回転軸１ａを、ワイヤー処理装置本体の図示しない部分に取り付けられている軸受６とワーヤー処理装置本体の一部１２ａとによって回転可能に支持されている。すなわち、支持アーム１は、ワイヤー処理装置本体の一部１２ａに対し、回転軸１ａの中心軸を軸として回転軸１ａと一体的に回転し、揺動するようになっている。

ガイドプーリー２は、支持アーム１の揺動中心から遠く離れた方の端部に回転可能に支持されている。そして、その回転の軸は、支持アーム１の揺動の中心軸、すなわち、回転軸１ａの中心軸と平行である。

回転速度被検出部材３は、ガイドプーリー２の支持アーム１側とは反対側の側面に、ガイドプーリー２と一体的に回転するように取り付けられた円筒状の部材である。そして、回転速度被検出部材３の周面には、所定の大きさの金属薄膜により形成された被検出部３ａが一定間隔で設けられている。

センサー４は、支持アーム１の回転軸１ａに、常に回転速度被検出部材３の周面を向くようにして取り付けられている。なお、このセンサー４から出力される情報は、図示しない演算部に送信される。そして、その演算部により、回転速度被検出部材３の回転速度、すなわち、ガイドプーリー２の回転速度が算出される。

張力調整部５は、ワイヤー処理装置本体の一部１２ｂに対して進退可能に螺合された調整ネジ５ａ、その調整ネジ５ａに取り付けられた歪みゲージ５ｂ、回転軸と一体的に揺動するように取り付けられたアーム５ｃ、その歪みゲージ５ｂとそのアーム５ｃとの間に連結された引張バネ５ｄとにより構成されている。

このような構成のワイヤー処理装置において、ワイヤーＷは、送り出し部７のスプールから供給され、第１中間プーリー８、ガイドプーリー２、第２中間プーリー９によって順次案内され、巻き取り部１０のスプールに巻き取られる。なお、送り出し部７、第１中間プーリー８、第２中間プーリー９は、いずれもワイヤー処理装置本体の図示しない部分に回転可能に設置されている。また、ガイドプーリー２と第２中間プーリー９との間には、ワイヤーＷに熱処理を施すための熱処理炉１１ａが配置されている。

次に、図１〜３を用いて、このワイヤー処理装置が行うガイドプーリーの回転状態の検出動作について説明する。

まず、図２に実線で示すように、支持アーム１を垂直状態にする。そして、張力調整部５の調整ネジ５ａを回動させて歪みゲージ５ｂを移動させ、アーム５ｃ及び引張バネ５ｄを介してワイヤーＷをガイドプーリー２に掛けたときにワイヤーＷに所定の張力が作用するように設定する。具体的には、図２に破線で示すように、支持アーム１が、ワイヤー処理装置の右側面方向からみて時計方向に回転した状態になるように設定する。その後、作業者がワイヤーＷをガイドプーリー２に掛ける。

この状態にした後、ワイヤーＷの巻き取り作業を開始する。具体的には、ワイヤーＷを巻き取るために巻き取り部１０が回転を始める。その結果、支持アーム１には、図３の破線で示す状態から実線で示す状態となるように、引張バネ５ｄからの力に逆らう力が加わり、支持アーム１は反時計方向に回動する。

そのため、ワイヤーＷの搬送作業時には、通常状態であれば、常にワイヤーＷには所定の張力が付与されることになる。

このとき、ガイドプーリー２はワイヤーＷによって回転させられるが、その時のワイヤーＷの線速は、次式によって算出することができる。
Ｖ＝ｄ・π・Ｎ×６０／１０００
ただし、Ｖ：ワイヤーＷの線速（ｍ／ｍｉｎ）
ｄ：ガイドプーリー２の溝径（ｍｍ）
Ｎ：ガイドプーリー２の回転数（ｒ／ｓｅｃ）

このように、ガイドプーリー２の回転数からワイヤーＷの線速を算出することができるので、ガイドプーリー２の回転数を検出していれば、ワイヤーＷに何らかの不具合が生じた際には、即座にその発生を検知することができる。

しかし、ワイヤーＷに何らかの不具合が生じた場合、引張バネ５ｄや巻き取り部１０からワイヤーＷに加わる力によって、支持アーム１が傾いた状態になったり揺動したりする場合がある。そのため、図７及び図８に示されているような従来のワイヤー処理装置では、ガイドプーリーの回転を、常に正確に検出することが難しい。

これに対し、本発明のワイヤー処理装置に備えられているプーリー回転検出装置では、センサー４が支持アーム１の揺動中心にある支持アーム１の回転軸１ａに常に回転速度被検出部材３側を向くようにして取り付けられている。そのため、上記のような支持アーム１の傾き等の揺動状態の変化に関わらず、被検出部３ａを常に正確に検出することができる。

すなわち、このワイヤー処理装置では、支持アーム１の揺動状態に関わらずガイドプーリー２の回転速度を、常に正確に算出することができるということになる。

なお、図４に示したワイヤー処理装置は、実施例１に係るワイヤー処理装置の変形例である。

この変形例では、処理部として、熱処理炉１１ａの代わりにワイヤー処理装置本体の一部１２ｃに設置されたダイスからなる伸線装置１１ｂを用いている。

このように構成されたワイヤー処理装置では、ワイヤーに一定の張力を付与しつつ、伸線装置１１ｂによってワイヤーの縮径・伸線を行うことができるため、処理後のワイヤーにカールやねじれが発生しにくい。

図５を用いて、実施例２に係るワイヤー処理装置について詳細に説明する。なお、本実施例のワイヤー処理装置は、ガイドプーリー及び回転検出用部材を除き、実施例１のワイヤー処理装置とほぼ同様の構成であるため、同様の部材については同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。また、ワイヤー処理装置が行うガイドプーリーの回転状態の検出動作についての詳細な説明も省略する。

図５は、本発明の実施例２に係るワイヤー処理装置の概略構成図である。

図中、１は支持アーム、１ａは回転軸、２’はガイドプーリー、２’ａは被検出部、４はセンサー、５は張力調整部、５ａは調整ネジ、５ｂは歪みゲージ、５ｃはアーム、５ｄは引張バネ、６は軸受、１２ａ、１２ｂはワイヤー処理装置本体の一部である。

ガイドプーリー２は、支持アーム１の揺動中心から遠く離れた方の端部に回転可能に支持されている。そして、その回転の軸は、支持アーム１の揺動の中心軸、すなわち、回転軸１ａの中心軸と平行である。また、ガイドプーリー２’の周面（溝部内）には、所定の大きさの金属薄膜により形成された被検出部２’ａが一定間隔で設けられている。

センサー４は、支持アーム１の回転軸１ａに、常にガイドプーリー２’の周面を向くようにして取り付けられている。なお、このセンサー４から出力される情報は、図示しない演算部に送信される。そして、その演算部により、回転速度被検出部材３の回転速度、すなわち、ガイドプーリー２’の回転速度が算出される。

図６を用いて、実施例３に係るワイヤー処理装置について詳細に説明する。なお、本実施例のワイヤー処理装置は、ガイドプーリー及び回転検出用部材を除き、実施例１のワイヤー処理装置とほぼ同様の構成であるため、同様の部材については同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。また、ワイヤー処理装置が行うガイドプーリーの回転状態の検出動作についての詳細な説明も省略する。

図６は、本発明の実施例３に係るワイヤー処理装置の概略構成図である。

図中、１は支持アーム、１ａは回転軸、２はガイドプーリー、３’は回転速度被検出部材、３’ａは被検出部、４はセンサー、５は張力調整部、５ａは調整ネジ、５ｂは歪みゲージ、５ｃはアーム、５ｄは引張バネ、６は軸受、１２ａ、１２ｂはワイヤー処理装置本体の一部である。

回転速度被検出部材３’は、支持アーム１の揺動中心から遠く離れた方の端部を、ガイドプーリー２と挟み込むようにして回転可能に支持されている。そして、この回転速度被検出部材３’は、ガイドプーリー２と一体的に回転するように取り付けられた円筒状の部材である。また、回転速度被検出部材３’の周面には、所定の大きさの金属薄膜により形成された被検出部３’ａが一定間隔で設けられている。

なお、上記実施例１、３においては、回転速度被検出部材の形状は円筒状となっているが、本発明のワイヤー処理装置はそのような構成に限定されるものではなく、回転速度被検出部材の形状はセンサーが回転速度を検出するための情報を取得できるのであればどのような形状でも良い。例えば、円柱状としても良い。

また、上記各実施例においては、回転速度被検出部材の被検出部を金属薄膜により形成しているが、本発明のワイヤー処理装置はそのような構成に限定されるものではなく、回転速度被検出部材の周面に凹部を設けたり、色を塗ったりすることによって、被検出部を形成しても良い。

また、上記各実施例においては、センサーを支持アームの回転軸に取り付けているが、本発明のワイヤー処理装置はそのような構成に限定されるものではなく、支持アームと一体的に揺動するような位置に、常に被検出部方向を向くように取り付ければ良い。

また、上記各実施例においては、ガイドプーリーと第２中間プーリーとの間には、処理部が配置されているが、本発明のワイヤー処理装置はそのような構成に限定されるものではなく、例えば、処理部を配置せず、大きなスプールに巻かれているワイヤーを複数の小さなスプールに分けて巻くようにした装置としても良い。

また、上記実施例２、３においては、処理部を熱処理炉としているが、本発明のワイヤー処理装置はそのような構成に限定されるものではなく、熱処理炉の代わりに伸線装置を配置しても構わない。

また、上記各実施例においては、処理部として熱処理炉又は伸線装置のいずれか一つを配置しているが、本発明のワイヤー処理装置はそのような構成に限定されるものではなく、熱処理炉と伸線装置を配置しても良いし、ワイヤーに他の加工処理を施す装置を配置しても構わない。

１ 支持アーム
１ａ 回転軸
２、２’ ガイドプーリー
２ａ、２’ａ、３ａ、３’ａ 被検出部
３、３’ 回転速度被検出部材
４、４’、４” センサー
５ 張力調整部
５ａ 調整ネジ
５ｂ 歪みゲージ
５ｃ アーム
５ｄ 引張バネ
６ 軸受
７ 送り出し部
８ 第１中間プーリー
９ 第２中間プーリー
１０ 巻き取り部
１１ａ 熱処理炉
１１ｂ 伸線装置
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ ワイヤー処理装置本体の一部
Ｗ ワイヤー

Claims (5)

1. 送り出し部と、巻き取り部と、前記送り出し部と前記巻き取り部との間に揺動可能に設置された支持アームと、前記支持アームに回転可能に取り付けられていて張力を付与しつつワイヤーを案内するガイドプーリーと、を備えているワイヤー搬送装置において、
   前記ガイドプーリーの側方に該ガイドプーリーと一体的に回転するように取り付けられていて複数の被検出部が周面に一定間隔で設けられた回転速度被検出部材と、前記支持アームと一体の揺動中心軸に取り付けらてれていて前記被検出部を検出するセンサーと、前記センサーによる検出結果に基づいて前記ガイドプーリーの回転速度を算出する演算部と、を備えていることを特徴とするワイヤー搬送装置。
2. 送り出し部と、巻き取り部と、前記送り出し部と前記巻き取り部との間に揺動可能に設置された支持アームと、前記支持アームに回転可能に取り付けられていて張力を付与しつつワイヤーを案内するガイドプーリーと、を備えているワイヤー搬送装置において、
   複数の被検出部が前記ガイドプーリーの周面に一定間隔で設けられており、
   前記支持アームと一体の揺動中心軸に取り付けらてれていて前記被検出部を検出するセンサーと、前記センサーによる検出結果に基づいて前記ガイドプーリーの回転速度を算出する演算部とを備えていることを特徴とするワイヤー搬送装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のワイヤー搬送装置と、
   前記ガイドプーリーと前記巻き取り部との間に前記ワイヤーに加工を施すための処理部と、を備えていることを特徴とするワイヤー処理装置。
4. 前記処理部が、熱処理炉であることを特徴とする請求項３に記載のワイヤー処理装置。
5. 前記処理部が、伸線装置であることを特徴とする請求項３に記載のワイヤー処理装置。

Images