JP3791850B2 - 金属より線曲げ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属より線を屈曲または湾曲させる曲げ装置に係わり、詳しくは屈曲または湾曲時の金属より線の平面度安定機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内視鏡のワイヤ処置具は、体腔内の細胞組織の採取のためにループの安定性が良く、押し出しおよび引き込みに耐えることが要求され、このため金属より線が使われている。図９に示すように、ワイヤ処置具は、金属より線からなる線材２をほぼ六角形のループ状に屈曲して形成されている。線材２の曲げ加工は、第１屈曲部２Ａ、第２屈曲部２Ｂ、第３屈曲部２Ｃ、Ｕターン部２Ｄの順序で行われ、Ｕターン部２Ｄの加工後は、第４屈曲部２Ｅ、第５屈曲部２Ｆ、第６屈曲部２Ｇの順に加工が施される。
【０００３】
金属より線を曲げ加工する装置として、特開平７−１４４２４２号公報所載の技術が開示されている。以下この金属より線曲げ加工装置およびこの装置を用いた曲げ加工方法について説明する。図１０は金属より線曲げ装置の平面図、図１１は金属より線曲げ装置の正面図である。図１０において、この金属より線曲げ装置は、金属より線からなる線材２を対向する第１および第２のチャック８ａ，８ｂおよび７ａ，７ｂでチャッキングし、回転テーブル４の回転で第１のチャック８ａ，８ｂを回転させて、曲げに必要な張力を生じさせ、曲げ加工できるように構成されている。
【０００４】
図９に示したワイヤ処置具の各屈曲部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇの曲げ加工は以下の手順で行われる。まず、図１０に示した第１および第２のチャック８ａ，８ｂ，７ａ，７ｂを開いた状態で線材２を通し、チャックを閉じてチャッキングする。この状態で回転テーブル４が回転し、第１のチャック８ａ，８ｂが所定の角度回転する。この回転では、固定側の第２のチャック７ａ，７ｂにチャッキングされているため、線材２が滑ることなく、所定の張力が作用して所定の角度に曲げられる。この曲げが行われた後は、固定側の第２のチャック７ａ，７ｂが開き、その後、図１１に示したモータ１４が駆動して台座ブロック１１が移動し、第１のチャック８ａ，８ｂが移動する。これにより、次の曲げ加工位置が第２のチャック７ａ，７ｂに達するまで線材２が引き出される。
【０００５】
この引出しの後は、第２のチャック７ａ，７ｂが線材２をチャッキングすると共に、第１のチャック８ａ，８ｂが開く。そして、シリンダ１０により移動台６が基台１の下まで移動し、回転テーブル４の回転で第１のチャック８ａ，８ｂが元の位置まで回転復帰すると共に、前段の曲げ加工位置まで戻る。その後、シリンダ１０により第１のチャック８ａ，８ｂが上動して、線材２をチャッキングし、前述と同様に曲げ加工を行う。以上の駆動は図示しない制御装置の数値制御により自動的に行われるものである。
【０００６】
Ｕターン部２Ｄの曲げ加工を行う場合は、図１２に示すように、第２のチャック７ａ，７ｂにおけるチャック７ｂを固定台５から取り外す一方、曲げピン２１を立設させる。これらのチャック７ｂの取り外しおよび曲げピン２１の装着は作業者が行っても良く、制御装置に制御されたシリンダで行ってもよい。図１２の状態で回転テーブル４が回転して第１のチャック８ａ，８ｂが矢印方向に回転する。この回転はチャック８ｂがチャック７ａに接するまで行い、これにより線材２が一体となって引き回されてＵターン部２Ｄが形成される。
【０００７】
この従来技術では、対向した第１および第２のチャックにより線材をチャッキングした状態で回転させるため、軟らかな金属より線であっても、曲げに必要な張力を発生させることができ、確実に曲げ加工ができる。また、第１のチャックが線材の長さ方向に移動するため、線材に対して曲げ加工を連続して行うことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術によれば、図１０および図１１において、チャック８ａ，８ｂが回転し、線材２を所定の角度に曲げた後、所定の長さだけ線材２を送り、チャック８ａ，８ｂが開いて、また元の位置に戻って線材２を把持し、次の曲げ加工に入っていく。しかるに、チャック８ａ，８ｂが開いたとき、チャック７ａ，７ｂから線材２の長手方向にかけて、線材２の先端側が自重で垂れ下がった状態でチャック８ａ，８ｂが元の位置に戻り、線材２を把持するため、線材２が斜めに把持される事となり、この状態でチャック８ａ，８ｂを回転して角度曲げを行うと、図１３に示すように、線材２は傾きαを生じて曲げられる。このため、同一平面内に納まる曲げ加工ができず、各屈曲部２Ａ〜２Ｇの曲げ加工が終了したワイヤ処置具は、図１４に示すように、矢印Ａの方向の「起き」が発生したものとなっていた。「起き」の生じた３次元形状のワイヤ処置具では、体腔内での進退に伴って、ループ状の把持部が揺動し、正確な操作がしにくい問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、請求項１、２または３に係る発明の課題は、「起き」のない同一平面内の曲げ加工が行え、高品位な２次元形状の曲げ加工を容易に行うことができる金属より線曲げ装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１、２または３に係る発明は、金属より線からなる線材を挟み込む開閉可能な一対の第１のチャックと、この第１のチャックと対向した位置で線材を挟み込む開閉自在の第２のチャックと、前記第１のチャックを線材の曲げ方向に回転させる回転機構と、前記第１のチャックを線材の長さ方向に移動させる送り機構とを備えた金属より線曲げ装置において、前記第１のチャックおよび前記第２のチャックの原点位置の延長線上であって、且つ、前記第１のチャックに対して前記第２チャック側とは反対方向側に配置されていて、前記線材を把持して張力を調整する平面度安定機構を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項１、２または３に係る発明の作用では、前記第１のチャックおよび前記第２のチャックの原点位置の延長線上であって、且つ、前記第１のチャックに対して前記第２チャック側とは反対方向側に配置されていて、前記線材を把持して張力を調整する平面度安定機構を設けたことにより、線材が常に一定の高さに保持されるので、線材の把持位置が一定となり、同一平面内の曲げ加工が確実に行える。
請求項２に係る発明の作用では、上記作用に加え、平面度安定機構が、線材を把持する第３のチャックと、この第３のチャックを線材の長さ方向に移動させる送り機構とを有することにより、簡単な機構で、線材を常に一定の高さに保持することができる。
請求項３に係る発明の作用では、上記作用に加え、平面度安定機構が、線材に所定の張力を加えながら把持する第３のチャックと、この第３のチャックを線材の長さ方向に移動させる送り機構とを有することにより、第３のチャックで微小な張力を発生させ、線材の曲げ加工に適合する張力とすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態１】
図１〜図６は、発明の実施の形態１を示し、図１は金属より線曲げ装置の平面図、図２は金属より線曲げ装置の正面図、図３はＵターン部の曲げ部の拡大平面図、図４はチャックの平面図、図５はチャックの正面図、図６は曲げ加工の状態を示す平面図である。
【００１３】
図１および図２に示すように、この金属より線曲げ装置は、平板状の基台１と、この基台１に配設され金属より線からなる線材２を把持する一対の第１チャック８ａ，８ｂおよび第２チャック７ａ，７ｂと、第１チャック８ａ，８ｂを回転させる回転機構としての回転テーブル４と、この回転テーブル４を線材２の長さ方向に移動させる送り機構としてのボールネジ３と、第１チャック８ａ，８ｂおよび第２チャック７ａ，７ｂの原点位置の延長線上に配設され、かつ線材２を同一高さに把持して線材２の長さ方向に移動させる平面度安定機構Ｘとを備えている。
【００１４】
第１チャック８ａ，８ｂは移動台６の上部に取着されている。移動台６は基台１に形成された長穴１６内を貫通しており、その下部がシリンダ１０のロッドに連結されている。これにより第１チャック８ａ，８ｂは上下移動可能となっている。また、回転テーブル４は基台１の下方に配設されており、この回転テーブル４にシリンダ１０が取着されている。これにより、図示を省略した駆動源の駆動により回転テーブルが回転すると、この回転に伴って第１チャック８ａ，８ｂが一体的に回転する。
【００１５】
回転テーブル４は、台座ブロック１１上に回転自在に支持されており、この台座ブロック１１にボールネジ３が螺合状態で貫通している。ボールネジ３は、基台１から垂下している支持板１２、１３に両端部が回転自在に支持された状態で線材２の長さ方向に伸びている。このボールネジ３の右端部はモータ１４に連結されており、モータ１４の駆動でボールネジ３が回転することにより、台座ブロック１１と共に回転テーブル４が線材２の長さ方向に移動し、これにより第１チャック８ａ，８ｂが同方向に一体的に移動する。なお、回転テーブル４を回転自在に支持する台座ブロック１１は、その下部がガイドレール１９に係合して、線材２の長さ方向の移動が案内されている。
【００１６】
第２チャック７ａ，７ｂは、第１チャック８ａ，８ｂと対向するように基台１上に配設されている。この第２チャック７ａ，７ｂは、基台１に取着された固定台５に着脱自在に支持されている。第２チャック７ａ，７ｂおよび第１チャック８ａ，８ｂは、いずれも線材２を両側から挟み込むものであり、上方より見た場合、この挟み込みがボールネジ３の中心線と合致するように、ボールネジ３および第１、第２のチャック８ａ，８ｂ，７ａ，７ｂの相対位置が設定されている。また、それぞれのチャック８ａ，８ｂ，７ａ，７ｂは、先端部分が鋭角状に形成され、これにより第１チャック８ａ，８ｂの回転時におけるチャック相互の干渉が回避されている。
【００１７】
平面度安定機構Ｘでは、第１チャック８ａ，８ｂおよび第２チャック７ａ，７ｂで線材２を把持する位置の延長線上に、線材２を開閉自在に把持する第３のチャックたる平面エアチャック２６を配設している。平面エアチャック２６の下端は台座ブロック２５に固着され、台座ブロック２５はボールネジ２７に螺合して線材２の長さ方向に進退自在に構成されている。ボールネジ２７は基台１に取着されたボールネジ支持板２３ａ，２３ｂにより両端を回転自在に支持されている。ボールネジ２７には、モータ２４が連結されており、モータ２４の駆動で台座ブロック２５が線材２の長さ方向に移動することにより平面エアチャック２６が同一方向に一体的に移動することができる。
【００１８】
線材２は、線材リール９から供給されて、第１チャック８ａ，８ｂおよび第２チャック７ａ，７ｂにチャッキングされるが、この線材２の供給方向には、線材２が挿通するガイド１５が配設されている。また図３に示すように、第１チャック８ａ，８ｂと第２チャック７ａ，７ｂとの間の基台１上には、ピン穴１８が設けられ、このピン穴１８に曲げピン１７が着脱自在に立設されている。
【００１９】
図４および図５は、第１チャック８ａ，８ｂおよび第２チャック７ａ，７ｂを示し、移動台６および固定台５のそれぞれのハンドロッド３７、３８が嵌装される挿入穴３２、３３が上下方向に穿設されている。また、この挿入穴３２、３３に対応する第１チャック８ａ，８ｂおよび第２チャック７ａ，７ｂの側面部分には、ネジ穴３４、３５が穿設され、図示を省略した固定用ネジの締めつけにより各チャックが対応するハンドロッド３７、３８に固定される。
【００２０】
本発明の実施の形態１の金属より線曲げ装置を用いた線材２の曲げ加工方法について説明する。図９に示したワイヤ処置具の各屈曲部２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇの曲げ加工は以下の手順で行われる。まず、図に示した第１チャック８ａ，８ｂ、第２チャック７ａ，７ｂおよび平面エアチャック２６を開いた状態で線材２を通し、チャックを閉じて線材２を把持する。この状態で、回転テーブル４を回転することで図６に示す通り、第１チャック８ａ，８ｂが所定の角度回転する。このとき平面エアチャック２６と第１チャック８ａ，８ｂとの間で、線材２に張力を発生させないようにモータ２４を駆動させて、平面エアチャック２６を第１チャック８ａ，８ｂの方向に移動させ、線材２の強い張りを防止する。この張りが強いと、図６に示すように、Ｚ部分で曲げが発生する可能性がある。
【００２１】
回転テーブル４の回転により、線材２は第２チャック７ａ，７ｂで把持されているため、線材２が滑ることなく所定の角度に曲げられる。この曲げが行われた後は、第２チャック７ａ，７ｂが開き、モータ１４とモータ２４とを同時に駆動させ、モータ１４により台座ブロック１１が移動し、第１チャック８ａ，８ｂが移動する距離と同じくモータ２４により平面エアチャック２６を移動させ、次の曲げ加工位置が第２チャック７ａ，７ｂに達するまで線材２が引き出される。
【００２２】
この引出しの後は、第２チャック７ａ，７ｂが線材２を把持すると共に、第１チャック８ａ，８ｂが開く。そしてシリンダ１０により移動台６が基台１の下まで下降し、回転テーブル４の回転で第１チャック８ａ，８ｂが元の位置まで回転復帰すると共に、前段の曲げ加工位置まで戻る。その後、シリンダ１０により第１チャック８ａ，８ｂが上昇して線材２を把持し、次の曲げ加工に移行する。この動作中、線材２は第２チャック７ａ，７ｂと平面エアチャック２６とにより同一高さに保持されているため、第１チャック８ａ，８ｂが線材２を把持した時点では、線材２は同一平面内に保持されるようになる。
【００２３】
Ｕターン部２Ｄの曲げ加工を行う場合には、図３に示すように、第２チャック７ａ，７ｂにおけるチャック７ｂを固定台５から取り外す一方、曲げピン１７を立設させる。これらのチャック７ｂの取り外しおよび曲げピン１７の装着は作業者が行っても良く、制御装置に制御されたシリンダで行ってもよい。図３の状態で回転テーブル４が回転して第１チャック８ａ，８ｂが矢印θの方向に回転する。この回転はチャック８ｂがチャック７ａに接するまで行い、これにより線材２が一体となって引き回されてＵターン部２Ｄが形成される。このときも、平面エアチャック２６で線材２が把持されているため、同一平面内の曲げ加工が行われる。
【００２４】
本発明の実施の形態１によれば、対向した第１チャックおよび第２チャックの原点位置の延長線上に平面エアチャックを設け、曲げ加工時に線材を同一高さに保持するようにしたので、第２チャックを開いても線材が垂れ下がることなく、第２チャックは原点位置に戻って線材を把持することができ、同一平面内で連続した曲げ加工を行うことができる。これにより、「起き」のない高品位のワイヤ処置具を得ることができる。
【００２５】
本発明の実施の形態１では、第１チャック、第２チャックおよび平面エアチャックには、空圧によるアクュチュエータを用いたが、これに限るものではなく、油圧、電動等のアクチュエータを用いてもよい。また、異なる動力源のアクチュエータを組み合わせて用いてもよい。さらに、本発明の実施の形態１では、ワイヤ処置具がほぼ六角形のループをもつものを例にして説明したが、これに限ることなく、他の多角形のループをもつワイヤ処置具にも適用することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態２】
図７〜図８は発明の実施の形態２を示し、図７は平面度安定機構の平面図、図８は平面度安定機構の正面図である。本発明の実施の形態２の基本構成は、発明の実施の形態１と同様のため、異なる部分たる平面度安定機構のみ説明し、共通部分の図と説明を省略する。
【００２７】
図７および図８に示すように、平面安定基板２８の上面に、線材２の長さ方向に移動自在に案内するガイドレール３０を設け、ガイドレール３０に線材２を把持する第３のチャックたる平面エアチャック３１を嵌装する。また平面安定基板２８の上面に、張力付与シリンダ２９を設け、平面エアチャック３１と連結することにより、図７の矢印Ｃの方向に張力を付与することができるように構成されている。平面安定基板２８は、台座ブロック２５に支持され、台座ブロック２５はボールネジ２７に螺合している。このボールネジ２７は、モータ２４に連結されており、ボールネジ支持板２３ａ，２３ｂを介して基板１に回転自在に支持されている。モータ２４の駆動で平面安定基板２８が線材２の長さ方向に移動することにより、平面エアチャック３１が同一方向に一体的に移動する。
【００２８】
なお、ボールネジ２７は、第１チャック８ａ，８ｂおよび第２チャック７ａ，７ｂの原点位置の延長線と平行に設け、平面エアチャック３１は第１チャック８ａ，８ｂおよび第２チャック７ａ，７ｂと同一高さになるように配設する。
【００２９】
発明の実施の形態１では、モータを駆動させて、平面エアチャックを移動させることにより、張力を調整していたが、本発明の実施の形態２では、張力付与シリンダ２９の圧力を調整することにより、微小な張力を発生させ、曲げ加工に最適な張力を線材２に付与する。
【００３０】
本発明の実施の形態２によれば、発明の実施の形態１と同様の効果に加え、図６に示すように、張力方向Ｙの張力を微妙に調整できるので、第１チャック８ａ，８ｂが回転したとき、線材２のＺ部分で適正な張力により牽引され、曲げ箇所Ｗ以外が変形することがなく、所望の形状を安定して得ることができる。
【００３１】
本発明の実施の形態２でも、発明の実施の形態１で示した変形例は同様に適用することができる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１、２または３に係る発明によれば、第１のチャックおよび第２のチャックの原点位置の延長線上であって、且つ、第１のチャックに対して第２チャック側とは反対方向側に配置されていて、線材を把持して張力を調整する平面度安定機構を設けたことにより、線材が常に一定の高さに保持されるので、線材の把持位置が一定となり、同一平面内の曲げ加工が確実に行える。これにより、「起き」のない同一平面内の曲げ加工が行え、高品位な２次元形状のワイヤ処置具を得ることができる。
請求項２に係る発明によれば、上記効果に加え、簡単な機構で、線材を常に一定の高さに保持し、金属より線曲げ装置を簡易化することができる。
請求項３に係る発明によれば、上記効果に加え、第３のチャックで微小な張力を発生させ、線材の曲げ加工に適合する張力とし、安定した曲げ加工を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態１の金属より線曲げ装置の平面図である。
【図２】発明の実施の形態１の金属より線曲げ装置の正面図である。
【図３】発明の実施の形態１のＵターン部の曲げ部の拡大平面図である。
【図４】発明の実施の形態１のチャックの平面図である。
【図５】発明の実施の形態１のチャックの正面図である。
【図６】発明の実施の形態１の曲げ加工の状態を示す平面図である。
【図７】発明の実施の形態２の平面度安定機構の平面図である。
【図８】発明の実施の形態２の平面度安定機構の正面図である。
【図９】ワイヤ処置具の平面図である。
【図１０】従来技術の金属より線曲げ装置の平面図である。
【図１１】従来技術の金属より線曲げ装置の正面図である。
【図１２】従来技術のＵターン部の曲げ部の拡大平面図である。
【図１３】従来技術の問題点を示す図である。
【図１４】従来技術の問題点を示す図である。
【符号の説明】
２ 線材
３ ボールネジ
４ 回転テーブル
７ａ，７ｂ 第２チャック
８ａ，８ｂ 第１チャック
Ｘ 平面度安定機構

Claims (3)

1. 金属より線からなる線材を挟み込む開閉可能な一対の第１のチャックと、この第１のチャックと対向した位置で線材を挟み込む開閉自在の第２のチャックと、前記第１のチャックを線材の曲げ方向に回転させる回転機構と、前記第１のチャックを線材の長さ方向に移動させる送り機構とを備えた金属より線曲げ装置において、
   前記第１のチャックおよび前記第２のチャックの原点位置の延長線上であって、且つ、前記第１のチャックに対して前記第２チャック側とは反対方向側に配置されていて、前記線材を把持して張力を調整する平面度安定機構を設けたことを特徴とする金属より線曲げ装置。
2. 前記平面度安定機構は、前記線材を把持する第３のチャックと、この第３のチャックを線材の長さ方向に移動させる送り機構と、を有することを特徴とする請求項１記載の金属より線曲げ装置。
3. 前記平面度安定機構は、前記線材に所定の張力を加えながら把持する第３のチャックと、この第３のチャックを線材の長さ方向に移動させる送り機構と、を有することを特徴とする請求項１記載の金属より線曲げ装置。

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