JPS63169260A - 多重鋼線式切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＩＩＩ上二五ｌ光■ 本発明は硬脆性或いは難削性の材料からなる物品を一度
に多数の薄い部材に切断するための多重鋼線式切断装置
に関するものである。

従来の技術 従来、硬脆性或いは難削性の材料からなる物品を一度に
多数の薄い部材に切断するために開発された多重鋼線式
切断装置（マルチワイヤソー）において、均一な切断厚
さを得るための手段の一つとして例えば実公昭５５−５
２８０号公報、特公昭５６−１９８号公報および特公昭
５６−１９９号公報に示されているシーソー機構を用い
た多重鋼線式切断装置が知られている。

即ち、これらの公報に開示されている多重鋼線式切断装
置は第３図に示すように、鋼線１０１を巻回した繰出リ
ール１０２、両端にシーソーローラ１０３．１０３を回
転可能に支持したシーソーレバ１０４および各シーソー
ローラ１０３ａ、　１０３ａに対応して固定軸に支持さ
せた固定軸ローラ１０３，１０３により形成される弛み
吸収手段１０５、平行に配列されているドライブローラ
１０７およびアイドルローラ１０８．１０８に前記鋼線
１０１を多数回巻掛けて形成される切断部１０９および
前記鋼線１０１の先端を巻取る巻取リール１１０を具え
ている。

そして、駆動モータ１１１を一方向へ回転させて前記ド
ライブローラ１０７およびシーソーレバ１０４を一方向
へ回転駆動させ、シーソーレバ１０４の両端にそれぞれ
配置されているマイクロスイッチの一方をシーソーレバ
１０４で操作して駆動モータ１１１を反転させることに
よってシーソーレバ１０４を逆方向へ回転駆動させ、も
う一方のマイクロスイッチを同じくシーソーレバ１０４
で操作することにより駆動モータ１１１を更に反転させ
る動作を繰返し、これによって前記切断部１０９の互い
に平行に並んだ鋼線１０１を往復動させてドライブロー
ラ１０７と一つのアイドルローラ１０８との間において
被切断物１１３に喰込ませるとともにノズル（図示せず
）から砥粒を落下させて切断を行なうのである。また、
前記繰出リール１０２、巻取リール１１０を駆動モータ
１１４．１１５でそれぞれ所定方向へ回動駆動し、且つ
繰出しリール１０２を低速で駆動することによって鋼線
１０１を徐々に巻取リール１１０側へ移行させ均一な切
断厚さを得るものである。

一方、鋼線を往復動させる方式の多重鋼線式切断装置に
おいて切断時間の短縮を図るための一つの手段として鋼
線の移動速度を高めることが考えられる。即ち、第４図
に示すように一定時間Ｔ内で鋼線の移動速度■を高める
ためには、第一に加速時間Ｔａおよび減速時間Ｔｂをで
きるだけ短くすることが必要であり、第二に鋼線が方向
転換をするため速度ゼロとなる時刻が存在するので鋼線
の平均移動速度を高めるためには最高移動速度を維持す
る時間Ｔｍを長くすることが必要である。

発明が解決しようとする問題点 ところが、前記従来の多重鋼線式切断装置における鋼線
の移動速度Ｖは前記シーソーレバ１０４の揺動に委ねら
れているので、第一に加速時間Ｔａおよび減速時間Ｔｂ
をできるだけ短くするためには色和減速度を大きくしな
ければならずそのために系に大きな慣性が作用して断線
を招くこととなる。また、第二に最高移動速度を維持す
る時間Ｔｍを長くするためにはシーソーレバ１０４を長
大化したり或いはローラの数を増加すればよいが、それ
に伴って慣性が大きくなるとともに装置が大形化し、鋼
線の移動速度を高めることが困難であるという問題点が
あった。

本発明はこのような問題点を解決し、鋼線の移動速度を
高めても機械系の慣性による断線の心配がなく、小形で
高性能の多重鋼線式切断装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 前記問題点を解決するため本発明である多重鋼線式切断
装置は、互いに平行に配列されている一対のドライブロ
ーラおよびアイドルローラに！Ｊ４線を多数回巻掛けて
構成した切断部と、前記鋼線の両端を巻回した繰出リー
ルおよび巻取リールと、前記ドライブａ−ラを正逆交互
に回転駆動させる駆動モータと、前記繰出リールおよび
巻取リールをそれぞれ鋼線巻取り方向へ回転駆動させる
巻取モータと、前記繰出リールおよび巻取リールのそれ
ぞれに設けられた電磁クラッチおよび電磁ブレーキとを
具え、前記駆動モータは前記鋼線の前記巻取リールへ向
う移動間を前記繰出リールへ向う移動量よりも多くする
ように前記ドライブローラを反転して回転駆動させ、前
記各電磁クラッチおよび電磁ブレーキはそれぞれ一方の
作動時にもう一方が不作動となり且つ一組の電磁クラッ
チおよび電磁ブレーキは一方の作動時にもう一方が不作
動となるように構成したことを特徴とする。

作　　　用 鋼線の巻取リールへ向う移動量を繰出リールへ向う移動
１よりも多（するようにドライブローラを反転して回転
駆動させるとともに、巻取モータにによって巻取リール
および繰出リールを一方向に回転させる。鋼線が巻取リ
ールへ向って移動しているときは、巻取リール側の電磁
クラッチが作動しているとともに電磁ブレーキが不作動
になっており、繰出リール側の電磁クラッチが不作動と
なっているとともに電磁ブレーキが作動している。鋼線
が繰出リールへ向って移動しているときは、各電磁クラ
ッチおよび電磁ブレーキは前記と逆の状態となっている
。

従って鋼線は電磁ブレーキにより常に張力が加えられた
状態で往復動じ被切断物を切断しながら徐々に巻取リー
ルに巻取られる。

実　　施　　例 第１図は本発明の一実施例を示すものであり、一対のド
ライブローラ１ａ、　ｌｂおよびアイドルローラ２ａ、
　２ｂがそれぞれ平行に配列されているとともにドライ
ブローラ１ａ、　１ｂにはプーリ３ａ、　３ｂがそれぞ
れ同軸に取付けられており、これらのプーリ３ａ、　３
ｂと駆動モータ４に取付けられているプーリ５とにタイ
ミングベルト６が巻装されて駆動モータ４の回転に伴な
ってドライブローラ１ａ、　ｌｂが互いに同一方向へ回
転する。

また鋼線７を巻回している繰出リール８およびこの鋼線
７を巻取る巻取リール９はそれらの支持軸１０ａ、　１
０ｂにトラバース機構によって結合支承され回転しなが
ら軸線方向へ往復動するようになっているとともに、こ
の支持軸１０ａ、　１０ｂの軸端にスプロケット１１ａ
、　Ｉｌｂが取付けられいる。これらのスプロケット１
１ａ、１１ｂは前記支持軸１０ａ、１０ｂと平行に配置
されている主軸１２ａ、　１２ｂに取付けられているス
プロケット１３ａ、１３ｂと噛合している。また、前記
主軸１２ａ、’１２ｂには電磁クラッチ１４ａ、　１４
ｂ電磁ブレーキ１５ａ、　１５ｂがそれぞれ設けられて
おり、これらの電磁クッチ１４ａ、　１４ｂおよび電磁
ブレーキ１５ａ、　１５ｂはそれぞれ予めその行動時間
、停止時間を定めた制御回路（図示せず）からの電気信
号によって動作する。

更に前記主軸１２ａ、　１２ｂの端部にはプーリ１６ａ
１１６ｂが取付けられており、これらのプーリ１６ａ。

１６ｂおよび常時一方向（本実施例では矢印Ａに示す方
向）へ回転する巻取モータ１７に取付けられているプー
リ１８、更にガイドプーリ１９ａ、１９ｂにベルト２０
が巻装されて巻取モータ１７の回転に伴なって前記主軸
１２ａ、　１２ｂが互いに同一方向へ回転する。

更にまた、前記ドライブローラｌａ、　ｌｂおよびアイ
ドルローラ２ａ、　２ｂには前記繰出リール８に巻回さ
れている鋼線７がそれぞれ定間隔で多数巻掛けられて切
断部２１が形成されているとともに、鋼線７の先端が巻
取リール９に巻回されている。

次にこのように構成される本実施例の作動状態について
説明する。

本実施例において被切断物２２を切断するには、先ず切
断物２２を加圧装置（図示せず）を用いて前記切断部２
１の鋼線７に押圧、保持させ、駆動モータ４および巻取
モータ１７を運転させる。

駆動モータ４は正方向（矢印Ｂで示す方向）および逆方
向（矢印Ｃで示す方向）に交互に回転し、プーリ３ａ、
　３ｂ、　５およびこれらに巻装されているタイミング
ベルト６を介してドライブローラｉａ、　ｉｂを巻取り
方向即ら巻取リール９に鋼線７を巻取る方向（矢印Ｂで
示す方向）、および戻り方向即ち繰出リール８に鋼線７
を巻取る方向（矢印Ｃで示す方向）へ交互に回転駆動さ
せる。尚、駆動モータ４の正逆方向の回転時間は前記正
方向部ち巻取り方向が逆方向即ち戻り方向よりも長くな
るように予め設定されている。

また巻取モータ１７は前記矢印Ａで示す方向に回転し、
前記プーリ１８．１６ａ、１６ｂガイドプーリ１９ａ、
　１９ｂおよびこれらに巻装されているベルト２０を介
して主軸１２ａ、　１２ｂを前記矢印Ａと同一方向に回
転させ、電磁クラッチ１４ａ、　１４ｂ、スプロケット
ｌｌａ、　１３ａ、　１１ｂ、　１３ｂを経て支持軸１
０ａ、１０ｂ　ニ取付けられている繰出リール８および
巻取り一ル９をそれぞれ同一方向（矢印りで示す方向）
に回転させる。鋼線７は各リール８，９に巻取り方向に
巻かれている。

前記電磁クラッチ１４ａ、　１４ｂおよび電磁ブレーキ
１５ａ、　１５ｂの作動時間、不作動時間は予め設定さ
れており制御回路（図示せず）からの電気信号によって
交互に動作するため前記繰出リール８および巻取リール
９は交互に回転駆動させられる。　たとえば、先ず繰出
リール８側の電磁クラッチ１４ａを離脱状態とし電磁ブ
レーキ１５ａを作動状態とするとともに巻取リール９側
の電磁クラッチ１４ｂを作動状態とし電磁ブレーキ１５
ｂを解放状態とする。このとき前記駆動モータ４を正方
向く矢印Ｂで示す方向）に回転させると、ドライブロー
ラｌａ、１ｂを巻取方向（矢印８で示す方向）へ回転さ
せるため鋼線７は前記巻取リール９に巻取られる。設定
時間が経過したとき、繰出リール８側の電磁クラッチ１
４ａを作動状態とし電磁ブレーキ１５ａを解放状態どす
るとともに、巻取リール９側の電磁クラッチ１４ｂを離
脱状態とし電磁ブレーキ１５ｂを作動状態とし、前記駆
動モータ４を逆方向（矢印Ｃで示す方向）に回転させる
と、ドライブローラ１ａ、、ｌｂを戻り方向（矢印Ｃで
示す方向）へ回転させるため鋼線７は繰出リール８に巻
取られる。従ってこの動作を繰返すことによって切断部
２１のドライブローラ１ａ、　Ｉｂ間に定間隔で多数回
巻掛けられいる鋼線７が往復動し、被切断物２２に次第
に喰込んで切断を行なうのである。尚、第２図は駆動モ
ータ、巻取モータ、電磁クラッチ、電磁ブレーキの作動
、不作動状態を示すタイムチャートであって、傾線部分
が作動時を示している。

一方、前記駆動モータ４の正逆方向の回転時間は、前記
正方向部ち巻取り方向が逆方向即ち戻り方向よりも長く
なるように予め設定されている。従って鋼線７は回転時
間の長い巻取り方向への移動■が回転時間の短い戻り方
向への移動量よりも多く、徐々に巻取リール９へ巻取ら
れることとなる。

また、電磁ブレーキ１５ａ、　１５ｂは鋼線７の繰出し
側で作動するので、鋼線７は常時後方へ引張られ張力を
加えられた状態で移動することとなる。しかも前記巻取
モータ１７の駆動速度を鋼線７の移動速度を決定する駆
動モータ４の駆動速度よりも大きく設定しておくことに
より電磁クラッチ１４ａ、１４ｂ　、電磁ブレーキ１５
ａ、１５ｂは作動時に常にスリップし、鋼線７に常時一
定の張力をかけておくことが可能であり、反転時に鋼線
７移動に大きな張力が衝撃的に加わることがなくそのた
めの損傷がない。

更にまた、多重鋼線式切断装置では被切断物の歩留りな
どの理由で鋼線７の直径は例えば０１０〜０．２０　ｍ
ｍときわめて小さく断線しやすい。

本実施例によると駆動モータ４の加減速時間を多少長く
して系に作用する慣性により断線を生じない程度として
も、駆動モータ４の正逆回転をシーソーレバーを介在さ
せることなく直接鋼線７の往復動に変換しているため平
均速度を最高移動速度に近付けることが可能であり、従
って断線させる心配なく高速化を図ることができる。第
４図に示すＴａ、Ｔｂの時間を短くして慣性力を極力少
なくするために駆動モータにはサーボモータが適してい
る。サーボモータを使用すると実用面で第５図に示すよ
うな曲線を得ることができ、加減速時に生じる慣性力が
極力少なくなり、これにより断線を生じさせなくするこ
とができる。尚、従来の多重鋼線式切断装置での鋼線の
平均速度はたかだか２　ｍ／ｓとされているが本実施例
では５　ｍ／ｓ以上にすることが可能である。

考案の効果 本発明の多重ｗ４線式切断＠置は以上のように構成され
、駆動モータにより直接ドライブローラを正逆方向に交
互に反転駆動させて鋼線を往復動させるため鋼線の移動
速度を極めて高くすることが可能であり、また巻取リー
ルおよび繰出リールを一方向に回転する巻取モータおよ
びこれらのリールに設けた電磁クラッチおよび電磁ブレ
ーキを交互に作動、不作動させてこれらに巻装されてい
る鋼線を常に張力が加えられた状態で往復動させるとと
もに前記駆動モータによる鋼線の往復動を裸出側よりも
巻取側の移動量を多くして鋼線を徐々に巻取リールに送
り、能率よく均一な切断厚さの部材に切断づることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案の一実施例の概略をを示す斜視図、第２図
は駆動モータ、巻取りモータ、電磁クラッチおよび電磁
ブレーキの作動状態を示すタイムチャート、第３図は従
来例の概略を示す斜視図、第４図は鋼線の移動速度と鋼
線の反転操作時間との関係図、第５図は駆動モータとし
てサーボモータを使用した場合の鋼線の移動速度と時間
との関係図である。 １ａ、Ｉｂ・・・ドライブローラ、２ａ、　２ｂ・・・
アイドルローラ、　４・・・駆動モータ、　７・・・鋼
　線、８・・・繰出リール、　　　　９・・・巻取リー
ル、１４ａ、　１４ｂ・・・電磁クラッチ、１５ａ、　
１５ｂ・・・電磁ブレーキ、１７・・・巻取モータ、２
１・・・切断部。 メー゛ 代理人　　　　野沢　腔状し・−１′ Ｘシ。 第　１′図 ＠２図 時　間−→ 第４図 第５図 り　＠　□

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに平行に配列されている一対のドライブロー
   ラおよびアイドルローラに鋼線を多数回巻掛けて構成し
   た切断部と、前記鋼線の両端を巻回した繰出リールおよ
   び巻取リールと、前記ドライブローラを正逆交互に回転
   駆動させる駆動モータと、前記繰出リールおよび巻取リ
   ールをそれぞれ鋼線巻取り方向へ回転駆動させる巻取モ
   ータと、前記繰出リールおよび巻取リールのそれぞれに
   設けられた電磁クラッチおよび電磁ブレーキとを具え、
   前記駆動モータは前記鋼線の前記巻取リールへ向う移動
   量を前記繰出しリールへ向う移動量よりも多くするよう
   に前記ドライブローラを反転して回転駆動させ、前記各
   電磁クラッチおよび電磁ブレーキはそれぞれ一方の作動
   時にもう一方が不作動となり一組の電磁クラッチおよび
   電磁ブレーキは一方の作動時にもう一方が不作動となる
   ように構成したことを特徴とする多重鋼線式切断装置。
2. （２）巻取モータの駆動速度が駆動モータの駆動速度よ
   りも大きい特許請求の範囲第１項記載の多重鋼線式切断
   装置。