JP2013202649A - 線材供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 絡まりやすい極細のワイヤー等の線材を、１本ずつ供給できる線材供給装置を提供する。
【解決手段】 線材供給装置５９では、収容部１０と、ハンドリングアーム４０と、収容部１０を回転させる回転軸２５と、を含み、収容部１０は、側面１１と側面１２とを向かい合わせ、両側面１１・１２の乖離間隔を、一方向側に近づけるほど短くするようにし、かつ、その一方向側に開口１７を有し、ハンドリングアーム４０は、把持片ＧＰ１および把持片ＧＰ２を有し、それら両把持片ＧＰ１・ＧＰ２の乖離間隔を、一方向側に近づけるほど短くさせて、その乖離間隔に、開口１７から露出するワイヤー６０を収めることで把持し、回転軸２５は、ハンドリングアーム４０から開口１７を乖離させるように、収容筒１０を変位させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、線材供給装置に関する。

例えばカテーテルのような医療器を製造する場合、ワイヤーがカテーテルチューブに埋め込まれることがある。このようなワイヤーは、ステンレス等の金属製で、直径１ｍｍ以下、長さ２００ｍｍ以上で、簡単に折れたり曲がったままにはならないものの、非常に撓みやすい。すなわち、このようなワイヤーは極めて柔軟である。

ところで、このようなワイヤーが、一度に、数十本から数百本で収納器（収納部）に投入され、その収容器から１本ずつ供給されれば、組立加工の作業効率が上がり、ひいては、組立加工の自動化装置の実現につながる。しかし、この剛性の無い柔軟なワイヤーを、個別に収容器から取り出すこと（繰り出すこと）は、非常に困難であった。

ワイヤーを取り出す装置（線材供給装置）は、従来から種々開発されており、例えば、特許文献１に記載のように、ホッパからワイヤーを１本ずつ取り出す装置が挙げられる。

この特許文献１の装置では、ホッパの下側の供給口からワイヤーを取り出すため、供給口付近で、ワイヤーが絡まらないようにしなくてはいけない。例えば直径５ｍｍ程度以上の金属製のワイヤーであれば、このような特許文献１の装置を用いると好ましい。

特公昭５９−０１９７７９号公報

しかしながら、カテーテルに使用されるような、直径１ｍｍ以下の極細のワイヤーの場合、ホッパへの投入直後に、ワイヤー同士で絡まってしまい、ホッパ下部の供給口から取り出せない。つまり、特許文献１のような装置は、絡まりやすいワイヤーには不適である。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものである。そして、その目的は、例えば、絡まりやすい極細のワイヤー等の線材を、１本ずつ供給できる線材供給装置を提供することにある。

線材供給装置は、線材を収容する収容部と、線材を把持して移動させる把持部と、収容部を変位させる可動部と、を含む。そして、この線材供給装置では、収容部は、線材を境に向かい合う第１収容片および第２収容片を有し、それら両収容片の乖離間隔を、一方向側に近づけるほど短くするようにし、かつ、その一方向側に開口を有する。把持部は、向かい合う第１把持片および第２把持片を有し、それら両把持片の乖離間隔を、一方向側に近づけるほど短くさせて、その乖離間隔に、開口から露出する線材を収めることで把持する。可動部は、把持部から開口を乖離させるように、収容部を変位させる。

なお、把持部は、第１把持片と第２把持片との乖離間隔を狭めるように、両把持片の少なくとも一方を移動させる機構を含むと望ましい。特に、この機構は、第１把持片および第２把持片を、正逆回転させる回転軸を含むと望ましい。

また、収容部は、第１収容片と第２収容片との乖離間隔を狭くする一方向側に、線材を収めるトレイを有し、そのトレイの深長は、開口に近いほど、長くなっていると望ましい。

本発明によれば、非常に細くて長く剛性の無い柔軟な線材を、多数、収容部に収容し、その中から１本ずつ供給できる。

は、線材供給装置の斜視図である。 は、図１におけるＡ−Ａ’線矢視断面図である。 は、線材供給装置の動作工程を示す斜視図である。 は、図３におけるＡ−Ａ’線矢視断面図である。 は、線材供給装置の動作工程を示す斜視図である。 は、図５におけるＡ−Ａ’線矢視断面図である。 は、線材供給装置の動作工程を示す斜視図である。 は、線材供給装置の動作工程を示す斜視図である。 は、ハンドリングアームの平面図である。 は、線材供給装置の斜視図である。 は、線材供給装置の斜視図である。 は、図１１におけるＡ−Ａ’線矢視断面図である。

［実施の形態１］
実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、便宜上、部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。なお、図面における種々部材の寸法は、便宜上、見やすいように調整されている。また、図面における矢印は、部材の移動方向を示す。

図１の斜視図は線材供給装置５９を示し、図２は線材供給装置５９における収容筒１０の開口１７付近の断面図（Ａ−Ａ’線矢視断面図）である。

図１に示すように、線材供給装置５９は、収容筒［収容部］１０、保持台３０、ハンドリングアーム［把持部］４０、およびＣＰＵ［制御部］５０を含む。

収容筒１０は、ワイヤー［線材］６０を収容するもので、例えば、図１および図２に示すように角筒状である。なお、ワイヤー６０（図２等参照）は、例えば、直径１ｍｍ以下で、全長２００ｍｍ以下であり、収容筒１０の全長は、ワイヤー６０よりも長いと望ましい。

詳説すると、収容筒１０は、底面１５、この底面１５に対向する天面１６、底面１５から天面１６までに架け渡って筒の周りを形成する側面１１〜１４を含む。これら側面１１〜１４は、収容筒１０の全長方向に対する交差面方向（例えば、直交面方向）の断面にて、四角形を形成する。したがって、収容筒１０は、例えば、側面１１と側面１２とのつなぎ目に近い側［一方側］に向かって、両側面１１・１２の乖離間隔Ｄ（収容間隔Ｄ）を短くさせている（例えば、Ｖ字状の収容空間を形成するように、側面１１と側面１２とは向かい合う）。

そして、側面［第１収容片］１１と側面［第２収容片］１２とのつなぎ目が、重力方向における下側に向けられ、側面１１と側面１２とのつなぎ目が重力方向における上側に向けられる。すなわち、収容筒１０は、両側面１１・１２の乖離間隔Ｄを、重力方向の下側に向かって短くさせている。そのため、収容筒１０における両側面１１・１２にて挟み込まれているワイヤー６０の本数は、重力方向の下側にいくほど、少なくなる。

また、収容筒１０は、側面１１と側面１２とのつなぎ目（収容筒１０の全長方向に対する交差面において、側面１１と側面１２とのつなぎ目に近い側）の一部に開口１７を有する。この開口１７は、ワイヤー６０を取り出すための取り出し口となる。

なお、この開口１７は、収容筒１０の全長方向における両端のうち、少なくとも一方側の付近に形成されると望ましい。このようになっていると、開口１７を通じて、ワイヤー６０の端が露出しやすいためである。

また、側面１４には、ワイヤー６０を入れるための開閉式の扉２１が形成される（なお、扉２１の開閉機構は、特に限定されない）。

なお、収容筒１０は、例えば図１に示すように、全長方向における中心付近に、支柱２３を含む。また、この支柱２３には、回転軸［可動部］２５が取り付けられる。そして、この回転軸２５が回されることで、この回転軸２５を基準に、収容筒１０は、正回転，逆回転する（すなわち、回転軸２５は、収容筒１０を正逆回転させる回転機構ともいえる）。

保持台３０は、収容筒１０における支柱２３の回転軸２５を回転可能に支持することで、収容筒１０全体を保持する。なお、保持台３０による回転軸２５の支持の仕方は特に限定されるものではなく、回転軸２５を回転可能に支持できればよい。なお、保持台３０は、回転軸２５への動力を与えるための駆動源３１（モータ等）を含む。

ハンドリングアーム４０（４０Ａ・４０Ｂ）は、収容筒１０の開口１７から露出するワイヤー６０を把持する把持片ＧＰ（ＧＰ１・ＧＰ２）を含むアームである。なお、このハンドリングアーム４０は、水平面方向において自由に移動できる上、水平面方向に対する交差方向（例えば、重力方向）に沿っても移動できる機構を有する（この機構に関しては、特に限定されるものではない）。

詳説すると、ハンドリングアーム４０は、ワイヤー６０を挟み込む２つの把持片ＧＰを含む。把持片［第１把持片］ＧＰ１と把持片ＧＰ２［第２把持片］とは、向かい合っており、両把持片ＧＰ１・ＧＰ２の乖離間隔Ｅを、両把持片ＧＰ１・ＧＰ２の根元に近い側［一方側］に向かって短くさせている（例えば、Ｖ字状の把持空間を形成するように、把持片ＧＰ１と把持片ＧＰ２とは向かい合う）。

いいかえると、両把持片ＧＰ１・ＧＰ２の根元から離れる側（例えば、図２での重力方向の上側）に向かっては、乖離間隔Ｅは長くなっているので、ワイヤー６０が入りやすい。ただし、両把持片ＧＰ１・ＧＰ２の根元から離れる側（先端側）における両把持片ＧＰ１・ＧＰ２の乖離間隔Ｅは、ワイヤー６０の外径よりも大きい（なお、乖離間隔Ｅの狭い側を根元側、広い側を先端側とする）。

一方で、両把持片ＧＰ１・ＧＰ２の根元に近い側（例えば、図２での重力方向の下側）における両把持片ＧＰ１・ＧＰ２の乖離間隔Ｅは、ワイヤー６０の外径と同程度になる。つまり、両把持片ＧＰ１・ＧＰ２の乖離間隔Ｅは、根元にいくほど狭まるので、ワイヤー６０が挟まり、固定されやすい（例えば、１本のワイヤー６０が、両把持片ＧＰ１・ＧＰ２に把持される）。要は、これら両把持片ＧＰ１・ＧＰ２の乖離間隔Ｅ（把持間隔Ｅ）に、ワイヤー６０が収まることで、ワイヤー６０はハンドリングアーム４０に把持される。

なお、把持片ＧＰ１と把持片ＧＰ２とは、乖離間隔Ｅを変化させるために、互いに近づいたり離れたりと、移動してもよい（なお、把持片ＧＰ１と把持片ＧＰ２とを移動させる機構に関しては、特に限定されるものではない）。以降の説明では、把持片ＧＰ１・ＧＰ２が移動できるタイプを例に挙げて説明するが、これに限定されるものではなく、両把持片ＧＰ１・ＧＰ２は不動のタイプであっても、乖離間隔Ｅに、ワイヤー６０が収めて把持できるものであればよい。

ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０は、線材供給装置５９全体の動作制御等を行う中枢部分となっており、線材供給装置５９の各部材（例えば、駆動源３１、ハンドリングアーム４０、把持片ＧＰ、および駆動源３１）の駆動を有機的に制御して、動作を統括制御する。なお、便宜上、図面では、ＣＰＵ５０を省略することもある。

以上のような線材供給装置５９は、図３〜図８に示されるように動作する。なお、図３、図５、図７、および図８は線材供給装置５９の斜視図であり、図４は図３のＡ−Ａ’線矢視断面図で、図６は図５のＡ−Ａ’線矢視断面図である。

まず、図３に示されるように、収容筒１０には、内部に、複数のワイヤー６０が収められ、扉２１が閉じられる。すると、収容筒１０に収められたワイヤー６０の一端（両端のうちの一方側）が、開口１７から露出する。

そして、開口１７から露出するワイヤー６０を把持すべく、図３および図４に示すように、ハンドリングアーム４０Ａが移動する（白色矢印参照）。詳説すると、ＣＰＵ５０は、ハンドリングアーム４０Ａを開口１７に向かって移動させ、そのハンドリングアーム４０Ａの両把持片ＧＰ１・ＧＰ２の間に、ワイヤー６０を挟ませる。なお、ＣＰＵ５０は、ハンドリングアーム４０Ａの把持片ＧＰ１と把持片ＧＰ２との乖離間隔Ｅを狭めるように、両把持片ＧＰ１・ＧＰ２を移動させ（白色矢印参照）、より確実に、ワイヤー６０を両把持片ＧＰ１・ＧＰ２で固定する（例えば、１本のワイヤー６０が、両把持片ＧＰ１・ＧＰ２に把持される）。

次に、図５および図６に示すように、ＣＰＵ５０は、駆動源３１を駆動させて、収容筒１０を、回転軸２５を基準に回転させる。詳説すると、収容筒１０における開口１７が、ハンドリングアーム４０から離れるように、収容筒１０は回転する（すなわち、回転軸２５が有ることで、ハンドリングアーム４０から開口１７を乖離させるように、収容筒１０が変位する；白色矢印参照）。

このように収容筒１０が回転すると（なお、この回転を正回転とする）、開口１７の縁にて、回転軸２５に最も近い縁に、ハンドリングアーム４０Ａに把持されたワイヤー６０が接触する。これにより、ワイヤー６０は、ハンドリングアーム４０Ａにて把持された点と開口１７の縁に接触する点との２点で支えられ、収容筒１０の内部に収まるワイヤー６０の一部分は、図５に示すように、宙に上げられた状態になる。

つまり、このような線材供給装置５９では、ワイヤー６０を収容する収容部１０が、ワイヤー６０を境に側面１１と側面１２とを向かい合わせ、両側面１１・１２の乖離間隔Ｄを、一方向側に近づけるほど短くするようにし、かつ、その一方向側に開口１７を有する。これにより、ワイヤー６０が容易に開口１７から露出する。

そして、ハンドリングアーム４０が、把持片ＧＰ１および把持片ＧＰ２を有し、それら両把持片ＧＰ１・ＧＰ２の乖離間隔Ｅを、一方向側に近づけるほど短くさせて、その乖離間隔Ｅに、開口１７から露出するワイヤー６０を収めることで把持する。さらに、この状態で、回転軸２５が、ハンドリングアーム４０から開口１７を乖離させるように、収容筒１０を変位させる。この結果、絡まりやすい極細のワイヤー６０が、１本ずつ外部に供給しやすい状態となる。

次に、ＣＰＵ５０は、ワイヤー６０を把持したハンドリングアーム４０Ａを、図７に示すように、収容筒１０からさらに引き出すように移動させる（白色矢印参照）。この場合、ワイヤー６０の収容筒１０に対する接触点は１箇所だけであるので、接触面積は極めて小さい。そのため、ハンドリングアーム４０Ａは、比較的容易に、ワイヤー６０を収容筒１０から引き出せる。

さらに、図８に示すように、ワイヤー６０が収容筒１０から完全に引き出される直前に、ＣＰＵ５０は、ハンドリングアーム４０Ｂを移動させて（白色矢印参照）、ワイヤー６０の他端（ハンドリングアーム４０Ａの把持するワイヤー６０の一端に対して反対側の一端）を把持させる。なお、ＣＰＵ５０は、予めワイヤー６０の全長を認識しており、さらに、ハンドリングアーム４０Ａの移動距離から、ワイヤー６０が収容筒１０から完全に引き出される直前を認識して、ハンドリングアーム４０Ｂを制御する。

この後、ＣＰＵ５０は、ワイヤー６０を把持する両ハンドリングアーム４０Ａ・４０Ｂを移動させることで、そのワイヤー６０を、収容筒１０から完全に引き出し、所定の場所にて、ワイヤー６０を離す。これにより、ワイヤー６０が一本ずつ、所定の場所に配置されることになる。

この結果、カテーテル等の組み立てにおいて、多量のワイヤー６０のうちから一本ずつ、所定の場所に供給されることになり、そのカテーテル等の組み立て工率が高まる。また、このような線材供給装置５９であれば、作業工数を削減でき、ひいては、全自動化も可能となる。

［その他の実施の形態］
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

例えば、図４に示すように、ハンドリングアーム４０は、把持片ＧＰ１と把持片ＧＰ２との乖離間隔Ｅを狭めるように、根元片４４に配置される両把持片ＧＰ１・ＧＰ２をともに移動させていたが、これに限定されるものではない。例えば、把持片ＧＰ１と把持片ＧＰ２とのうちの一方だけが、他方に向かって移動してもよい（要は、ハンドリングアーム４０は、把持片ＧＰ１と把持片ＧＰ２との乖離間隔Ｅを狭めるように、両把持片ＧＰ１・ＧＰ２の少なくとも一方を移動させればよい）。

また、ハンドリングアーム４０は、把持片ＧＰ１と把持片ＧＰ２とを根元片４４の全長方向に沿うように移動させる機構を有していたが、これに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、把持片ＧＰ１および把持片ＧＰ２を、正逆回転させる回転軸４５を含むような機構であっても構わない。

また、収容筒１０の開口１７は、図１に示すように、側面１１への切欠と側面１２への切欠とを連ねたものに限定されない。例えば、図１０に示すように、天面１６と側面１１〜１４とが、間隔を空けつつ、接続柱２７を介してつながっている場合、天面１６と側面１１〜１４と空間が、開口１７となる。

また、ハンドリングアーム４０にワイヤー６０を導きやすくするために、図１１および図１２に示すように、収容筒１０における側面１１と側面１２との乖離間隔Ｄを狭くする一方向側に、ワイヤー６０を収めるトレイ２８が形成されてもよい。このトレイ２８は、側面１１と側面１２とのつなぎ目付近に形成される溝状の線状体で、深さを異ならせている。

詳説すると、トレイ２８の深長Ｐは、開口１７に近いほど、長くなっている。すなわち、トレイ２８の底２８Ｂが、開口１７に向かって傾斜する。なお、トレイ２８における溝の幅Ｗは、ワイヤー６０の外径よりも長いものの、外径２本分の長さよりは短い。

そして、このようなトレイ２８があると、収容筒１０中の多量のワイヤー６０がトレイ２８付近で分散し、１本のワイヤー６０がトレイ２８に収まる。さらに、トレイ２８の底２８Ｂの傾斜によって、１本のワイヤー６０は、開口１７に向かって移動し、開口１７から露出している他のワイヤー６０に比べて、ハンドリングアーム４０に近づく。そのため、ハンドリングアーム４０は、容易に、ワイヤー６０を把持でき、その結果、ハンドリングアーム４０は、一層容易に、ワイヤー６０を収容筒１０から引き出せる。

１０ 収容筒［収容部］
１１ 収容筒の側面［第１収容片］
１２ 収容筒の側面［第２収容片］
１３ 収容筒の側面
１４ 収容筒の側面
１５ 収容筒の底面
１６ 収容筒の天面
１７ 開口
２１ 扉
２３ 支柱
２５ 回転軸
２７ 接続柱
２８ トレイ
２８Ｂ トレイの底
３０ 保持台
３１ 駆動源
４０ ハンドリングアーム［把持部］
ＧＰ１ 把持片［第１把持片］
ＧＰ２ 把持片［第２把持片］
４４ 根元片
４５ 回転軸
５０ ＣＰＵ［制御部］
５９ 線材供給装置
６０ ワイヤー［線材］

Claims (4)

1. 線材供給装置であって、
   線材を収容する収容部と、
   上記線材を把持して移動させる把持部と、
   上記収容部を変位させる可動部と、
   を含み、
   上記収容部は、上記線材を境に向かい合う第１収容片および第２収容片を有し、それら両収容片の乖離間隔を、一方向側に近づけるほど短くするようにし、かつ、その一方向側に開口を有しており、
   上記把持部は、向かい合う第１把持片および第２把持片を有し、それら両把持片の乖離間隔を、一方向側に近づけるほど短くさせて、その乖離間隔に、上記開口から露出する上記線材を収めることで把持し、
   上記可動部は、上記把持部から上記開口を乖離させるように、上記収容部を変位させる、
   線材供給装置。
2. 上記把持部は、上記第１把持片と上記第２把持片との上記乖離間隔を狭めるように、両把持片の少なくとも一方を移動させる機構を含む請求項１に記載の線材供給装置。
3. 上記機構は、上記第１把持片および上記第２把持片を、正逆回転させる回転軸を含む請求項２に記載の線材供給装置。
4. 上記収容部は、上記第１収容片と上記第２収容片との乖離間隔を狭くする上記一方向側に、上記線材を収めるトレイを有し、
   上記トレイの深長は、上記開口に近いほど、長くなっている請求項１〜３のいずれか１項に記載の線材供給装置。