KR102451087B1

KR102451087B1 - 와이어 가공 장치

Info

Publication number: KR102451087B1
Application number: KR1020210183224A
Authority: KR
Inventors: 조태호
Original assignee: 주식회사 한국금시장그룹
Priority date: 2021-12-20
Filing date: 2021-12-20
Publication date: 2022-10-06

Abstract

본 발명은 와이어 가공 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 와이어의 굴곡을 저감하고 장치로 도입시키는 공급 유닛, 상기 공급 유닛으로부터 공급된 와이어 표면에 문양을 형성하는 커팅 유닛을 포함하여, 골드 와이어를 다양한 디자인과 사이즈로 가공할 수 있는 와이어 가공 장치를 제공한다.

Description

와이어 가공 장치 {Wire cutting divice}

본 발명은 와이어 가공 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반지나 팔찌와 같은 액세서리는 금, 은 등의 귀금속을 착용자의 손가락, 팔목 사이즈에 맞게 원형, 타원형으로 제조되고 그 외부에는 다양한 디자인을 형성하여 착용자의 품격이나 만족도를 높이기 위한 장식품이다.

이러한 액세서리는 착용자의 손가락이나 팔목 굵기가 서로 다르고 취향도 다르기 때문에 다양한 사이즈나 디자인으로 가공되어야 한다. 종래 액세서리는 대부분 금, 은 등의 귀금속을 용융시켜 이를 주형에 주입하여 정밀주조법에 따라 개별적으로 제조하거나, 상당한 길이를 갖는 귀금속 파이프를 일정 두께로 절단하고 디자인하여 제조하는 과정에 따른다.

그러나, 상술한 정밀 주조법에 의해 제조된 액세서리는 그 내부에 기포 등이 발생되고 조직이 치밀하지 않기 때문에 직경을 확장하는 작업중에 쉽게 파단되는 등 작업의 한계성이 있으며, 최종적으로 광택 처리하더라도 기포나 크랙 등에 의해 그 품질이 저하되는 심각한 문제점이 있다.

또한, 귀금속 파이프를 절단하여 성형하는 반지나 팔찌와 같은 액세서리는 상당한 길이의 귀금속 파이프를 인발해 낸 후 이를 소정두께로 절단하여 제조하여야 하기 때문에 인발기 등의 대형 설비가 필요하게 됨과 아울러, 이러한 귀금속 파이프는 착용자의 신체 사이즈나 제조하고자 하는 액세서리의 두께에 따라 각기 다른 종류의 파이프를 생산해 내고 이를 얇은 두께로 절단하여 성형하여야 하기 때문에, 이러한 방식으로 액세서리를 생산하게 되면 너무 많은 수량의 액세서리를 제조하게 되므로 재고 부담이 크고 초기 비용 또한 상승되는 문제점이 있는 한편, 대량 생산을 위한 인력이나 설비가 필요할 수 있고 도난에 대한 우려도 문제점으로 남는다.

기술된 문제점으로 인해, 종래 액세서리 가공 업체에서는 정밀도가 높은 설비를 직접 제작하여 소량 생산하는 방식을 취하고 있으나, 작동하기 간단하면서도 정밀한 치수로 액세서리를 제조하기 위한 장비의 많은 연구가 아직도 필요한 실정이다.

특허문헌 1 : 대한민국 등록특허 제10-1919124호 공고일자 2018년11월15일

본 발명의 실시예들은 착용자의 취향에 따라 귀금속 와이어를 다양한 디자인과 사이즈로 가공할 수 있는 와이어 가공 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는, 와이어를 인출하여 굴곡을 저감하고 장치로 도입하는 공급 유닛, 상기 공급 유닛에서 공급된 상기 와이어 표면의 적어도 일부분을 절삭하여 문양을 형성하는 커팅 유닛, 및 가공된 와이어를 상기 커팅 유닛으로부터 회수하는 회수 유닛을 포함하고, 상기 와이어는 상기 공급 유닛, 상기 커팅 유닛 및 상기 회수 유닛을 따라 일정한 속도로 연속적으로 이동되는 와이어 가공 장치를 제공한다.

또한, 상기 공급 유닛은, 복수개의 평탄 롤러 및 공급 롤러를 포함하고, 상기 복수개의 평탄 롤러는 상기 와이어의 진행 방향을 기준으로, 상기 와이어의 상하 및/또는 좌우 방향에 압력을 가하여 상기 와이어의 굴곡을 저감하도록 구비되고, 상기 공급 롤러는 상기 평탄 롤러에 후속하여 배치되고 상기 와이어를 인출하여 상기 커팅 유닛으로 공급할 수 있다.

또한, 상기 커팅 유닛은 상기 와이어의 진행 방향을 회전축으로 하여 상기 와이어의 둘레 방향으로 회전하는 회전 프레임과, 상기 회전축을 기준으로 상기 회전 프레임의 일측에 배치되고 상기 와이어 표면에 접하여 커팅을 수행하는 커터, 및 상기 커터와 대응하여 상기 회전 프레임의 타측에 배치되고 커팅 시 상기 와이어를 지지하도록 구비된 서포터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 커터는 원형으로 형성되어 원주면에 절삭날이 구비되고, 상기 절삭날이 상기 와이어의 둘레 면에 접하는 나이프, 및 상기 나이프를 상기 회전 프레임에 고정하는 고정 척을 포함할 수 있다.

또한, 상기 회수 유닛은 상기 가공된 와이어를 인출하는 회수 롤러, 및 상기 가공된 와이어가 권취되는 회수 와이어 롤을 포함할 수 있다.

또한, 상기 회수 롤러는 상기 공급 롤러에 대응하여 상기 와이어를 일직선상에서 인출하도록 배치되고, 상기 공급 롤러 및 상기 회수 롤러에 의해 상기 와이어의 인출이 제어되도록 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 금속 표면에 패턴을 형성하도록 가공하는 공정의 생산성 및 편의성을 향상하여, 귀금속 와이어를 다양한 디자인과 사이즈로 가공할 수 있는 와이어 가공 장치를 제공할 수 있다. 또한, 귀금속의 가공 과정에서 발생하는 품질 저하 및 생산 비용 상승을 방지하여, 경제성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 가공 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 공급 유닛을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 커팅 유닛을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 회전 프레임의 90도 회전 시 사시도이다.
도 5는 도 1의 회수 유닛을 도시한 사시도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

이하의 실시예에서, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하의 실시예에서, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 영역, 구성요소들 중간에 다른 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 가공 장치를 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 와이어 가공 장치(10)는 공급 유닛(100), 커팅 유닛(200) 및 회수 유닛(300)을 포함할 수 있다.

공급 유닛(100)은 와이어(1)를 인출하면서 와이어(1)의 굴곡이 저감되어 직선 형상이 되도록 커팅 유닛(200)에 공급할 수 있다.

커팅 유닛(200)은 공급 유닛(100)으로부터 공급된 와이어(1)가 일방향으로 이동하는 동안, 와이어(1)의 둘레 면의 적어도 일부를 절삭함으로써, 와이어(1)의 표면에 문양을 형성할 수 있다.

회수 유닛(300)은 커팅 유닛(200)을 거쳐 가공이 완료된 가공 와이어(2)를 인출하여 회수할 수 있다.

와이어(1) 및 가공 와이어(2)는 공급 유닛(100)에서 회수 유닛(300)까지 일방향으로 진행하면서, 굴곡이나 파단이 발생하지 않도록 제어되는 구동력에 의하여 일직선상으로 인출될 수 있다.

도 2는 도 1의 공급 유닛을 도시한 사시도이다.

도 2를 참조하면, 공급 유닛(100)은 제1 평탄 롤러(110), 제2 평탄 롤러(120) 및 공급 롤러(130)를 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 와이어(1)의 진행 방향을 기준으로 와이어(1)의 둘레 면에 대하여, 제1 평탄 롤러(110)가 와이어(1)의 상하 방향에서 압력을 가하고, 제2 평탄 롤러(120)는 와이어(1)의 좌우 방향에서 압력을 가함으로써, 와이어(1)의 굴곡이 저감되어 직선 형상으로 가공될 수 있다.

보다 구체적으로, 제1 평탄 롤러(110)는, 와이어(1)의 진행 방향을 기준으로, 와이어(1)의 상측에 배치되는 복수개의 상단 롤러(111) 및 와이어(1)의 하측에 배치되는 복수개의 하단 롤러(112)를 포함한다. 상단 롤러(111)와 하단 롤러(112)는 지그재그 형태로 엇갈리게 배치되어, 양 롤러 사이를 진행하는 와이어(1)의 상하 방향 굴곡이 제거될 수 있다.

제2 평탄 롤러(120)는, 와이어(1)의 진행 방향을 기준으로, 와이어(1)의 좌측에 배치되는 좌단 롤러(121) 및 와이어(1)의 우측에 배치되는 우단 롤러(122)를 포함한다. 좌단 롤러(121)와 우단 롤러(122)는 지그재그 형태로 엇갈리게 배치되어, 양 롤러 사이를 진행하는 와이어(1)의 좌우 방향 굴곡이 제거될 수 있다.

도 2에서는, 제2 평탄 롤러(120)가 제1 평탄 롤러(110)의 후단에 직렬로 배치되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 평탄 롤러(110)와 제2 평탄 롤러(120)의 배치 순서가 바뀌어도 무방하다. 또한, 롤러 형태에 한정되는 것이 아니라, 와이어(1)의 굴곡을 저감하도록 압력을 가할 수 있는 다른 형태도 사용될 수 있다.

공급 롤러(130)는 제2 평판 롤러(120)에 후속하여 배치되고, 한 쌍의 롤러인 제1 공급 롤러(130A) 및 제2 공급 롤러(130B)를 포함하며, 와이어(1)를 인출하여 커팅 유닛(200)으로 공급할 수 있다.

제1 공급 롤러(130A) 및 제2 공급 롤러(130B)는, 와이어의 진행 방향을 기준으로, 와이어(1)의 좌우 면에 접하여 맞물리도록 나란히 배치되고, 와이어(1)의 표면과 마찰력을 갖도록 고무 및/또는 우레탄 재질을 포함할 수 있다.

도면에는 도시되지 않았으나, 제1 공급 롤러(130A)와 제2 공급 롤러(130B)의 외측을 둘러싸는 U자 형태의 텐션 가이드(미도시)가 더 구비될 수 있고, 이에 따라 제1 공급 롤러(130A) 및 제2 공급 롤러(130B)의 밀착 압력이 조절 될 수 있다.

도 3은 도 1의 커팅 유닛을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 회전 프레임의 90도 회전 시의 사시도이다. 도 3 내지 도 4를 참조로 일 실시예에 따른 커팅 유닛(200)을 설명한다.

커팅 유닛(200)은 하우징(250), 회전 프레임(210), 커터(220) 및 서포터(230)를 포함할 수 있다.

하우징(250)은 회전 프레임(210), 커터(220) 및 서포터(230)를 기밀하는 내부 공간을 갖도록 형성되고, 와이어(1)의 가공 시 발생하는 금속 분진의 비산을 방지할 수 있다.

하우징(250)은 와이어(1)의 가공 여부를 확인할 수 있도록 적어도 일면이 투명하게 구비될 수 있다.

하우징(250)은 공급 롤러(130)와 대응하는 면에 제1 가이드(160A)를 구비하고, 제1 가이드(160A)에는 커팅 유닛(200)으로 진입하는 와이어(1)가 통과하는 통공이 형성될 수 있다.

회전 프레임(210)은, 와이어(1)의 진행 방향을 회전축으로 하여, 와이어(1)의 둘레 방향으로 회전하고, 상기 회전축 위치에 제2 가이드(160B)를 구비하여 와이어(1)가 회전 프레임(210)을 관통하도록 하는 통공이 형성될 수 있다.

커팅 유닛(200)에서 와이어(1)는 하우징(250)에 구비된 제1 가이드(160A) 및 회전 프레임(210)에 구비된 제2 가이드(160B)에 의하여 진행이 가이드 되는 것으로 도시되었으나, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니고, 와이어(1)의 진행을 가이드할 수 있는 다양한 형태로 실시될 수 있다.

커터(220)는, 회전 프레임(210)의 회전축을 기준으로, 회전 프레임(210)의 일측에 배치되고, 나이프(221) 및 고정 척(222)을 포함할 수 있다.

나이프(221)는 원형으로 형성되어, 원주면에 절삭날을 구비하고, 와이어(1)의 둘레 면에 접하도록 배치될 수 있다.

상기 절삭날은 나이프(221)의 원주면 상에서 돌출되는 적어도 하나의 톱니 형상으로 구비될 수 있고, 나이프(221)는 원주면의 일부분(즉, 절삭날이 구비된 부분)에서 절삭을 수행할 수 있다.

상기 절삭날은 나이프(221)가 일정한 속도로 회전하면서 와이어(1)의 표면과 반복적으로 접촉하고, 와이어(1)가 진행되는 속도에 따라 와이어(1)의 표면을 일정한 간격으로 절삭할 수 있다.

또한, 나이프(221)의 원주면에 절삭날이 복수개로 이격되게 구비되는 경우, 절삭날 사이의 간격에 따라 와이어(1)의 표면에 형성되는 문양이 변형될 수 있으며, 형성하고자 하는 문양에 따라 나이프(221)를 교체하여 원하는 문양을 형성할 수 있다.

고정 척(222)은 나이프(221)를 회전 프레임(210)과 연결 및 고정할 수 있다. 도 3에 따르면, 고정 척(222)은 수평 척(222h) 및 수직 척(222v)을 포함할 수 있다.

수평 척(222h)은 회전 프레임(210)에 대하여 수직하도록 배치될 수 있다.

수직 척(222v)은 수평 척(222h)의 단부에 배치되고, 나이프(221)의 중심부와 연결되어 나이프(221)의 회전축을 형성하며, 나이프(221)를 회전 프레임(210)에 고정시킬 수 있다.

고정 척(222)은 수평 척(222h)과 수직 척(222v)의 사이에 각도 제어 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 각도 제어 부재에 의하여 수직 척(222v)의 각도가 제어되고, 이에 따라 나이프(221)가 와이어(1)에 접하는 각도가 조절될 수 있다.

서포터는(230)는, 회전 프레임(210)의 회전축을 기준으로, 커터(220)와 대응하도록 회전 프레임(210)의 타측에 배치되고, 와이어(1)와 접하는 단면이 완곡한 곡면을 이루도록 구비될 수 있다. 상기 곡면이 와이어(1)의 절삭 되는 면의 반대측 면에 접하여 지지함에 따라, 와이어(1)를 나이프(221)에 밀착시킬 수 있다.

도 3 내지 도 4에 도시된 것처럼, 회전 프레임(210)이 와이어(1)의 진행 방향을 회전축으로 하여 회전할 때, 커터(220)와 서포터(230)는 와이어(1)를 중심으로 항상 마주하게 배치될 수 있다. 따라서, 와이어(1)의 둘레 방향을 따라 커터(220)가 이동하면서, 나이프(221)는 와이어(1)의 둘레 면을 절삭할 수 있다. 이 때, 커터(220)와 서포터(230)의 무게 차이에 의한 흔들림을 방지하기 위해, 서포터(230)는 무게추를 더 포함하여 커터(220)의 무게와 균등하게 구비될 수 있다.

와이어(1)가 공급 롤러(130)에 의하여, 제1 가이드(160A)에서 제2 가이드(160B) 방향으로 진행될 때, 가공 와이어(1)의 진행 속도, 나이프(221)의 회전 속도, 나이프(221)가 와이어(1)에 접하는 각도 및 나이프(221)에 구비된 절삭날의 모양의 4가지 조건들의 조합에 따라, 와이어(1) 표면에 다양한 문양이 형성될 수 있다.

도시된 바에 의하면, 커팅 유닛(200)은 하우징(250)의 외부에 배치된 회전 모터(240)를 더 포함할 수 있다.

회전 모터(240)는 회전 동력을 벨트(241)를 통해 회전 프레임(210) 및 나이프(221)로 전달하여, 회전 프레임(210) 및/또는 나이프(221)를 회전시킬 수 있다. 그러나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 수평척(222h)에 나이프(221)의 회전을 위한 구동 모터를 별개로 배치할 수 있다.

도 5는 도 1의 회수 유닛을 도시한 사시도이다.

도 5를 참조하면, 회수 유닛(300)은 회수 롤러(310) 및 회수 와이어 롤(320)을 포함할 수 있다.

회수 롤러(310)는 커팅 유닛(200)에 후속하여 배치되는 한 쌍의 롤러로, 제1 회수 롤러(310A) 및 제2 회수 롤러(310B)를 포함하고, 커팅 유닛(200)으로부터 가공 와이어(2)를 인출하여 회수할 수 있다.

제1 회수 롤러(310A) 및 제2 회수 롤러(310B)는, 와이어(2)의 진행 방향을 기준으로, 가공 와이어(2)의 상하 면에 접하여 맞물리도록 나란히 배치되고, 가공 와이어(2)의 표면과 마찰력을 갖도록 고무 및/또는 우레탄 재질을 포함할 수 있다.

회수 와이어 롤(320)은 회수 롤러(310)에 의해 인출된 가공 와이어(2)를 권취하여 회수할 수 있다. 그러나 가공 와이어(2)의 회수 방식은, 이에 반드시 한정되는 것은 아니고, 가공 와이어(2)를 일정 길이로 절단하여 회수 할 수 있다.

다시 도1 내지 도5를 참조하면, 와이어(1)는 공급 유닛(100)에서 가공 유닛(200)으로 진행하여 가공되고, 가공이 완료된 가공 와이어(2)는 가공 유닛(200)에서 회수 유닛(300)으로 진행하여 회수될 수 있다.

와이어(1) 및 가공 와이어(2)는, 공급 롤러(130) 및 회수 롤러(310)에 의하여, 동일한 높이에서 인출되어 일직선상으로 진행될 수 있다.

공급 롤러(130) 및/또는 회수 롤러(310)는 구동부(미도시)를 포함하고, 와이어(1) 및 가공 와이어(2)에 구동력을 전달하여 진행시킬 수 있다.

상기 구동부는 공급 롤러(130) 및 회수 롤러(310)의 회전 속도를 제어하고, 와이어(1) 및 가공 와이어(2)의 진행 속도를 조절할 수 있다.

그러나 상기 구동부의 배치는, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 회수 와이어 롤(320)에 구동 모터를 배치하고, 와이어(1) 및 가공 와이어(2)가 진행되도록 구동력을 전달할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1: 와이어
2: 가공 와이어
10 : 와이어 가공 장치
100 : 공급 유닛
200 : 커팅 유닛
300 : 회수 유닛

Claims

와이어를 공급하는 공급 유닛;
상기 공급 유닛에서 공급된 상기 와이어 표면의 적어도 일부분을 절삭하여 문양을 형성하는 커팅 유닛; 및
가공된 와이어를 상기 커팅 유닛으로부터 회수하는 회수 유닛;을 포함하되,
상기 공급 유닛은,
상기 와이어의 진행 방향을 기준으로, 상기 와이어의 상하 방향에서 압력을 가하는 제1 평탄 롤러;
상기 와이어의 좌우 방향에서 압력을 가하는 제2 평탄 롤러; 및
상기 제2 평탄 롤러에 후속으로 배치되고, 상기 와이어를 인출하여 상기 커팅 유닛에 공급하는 공급 롤러;를 포함하고,
상기 커팅 유닛은,
상기 와이어의 진행 방향을 회전축으로 하여, 상기 와이어의 둘레 방향으로 회전하는 회전 프레임;
상기 회전축을 기준으로, 상기 회전 프레임의 일측에 배치되고, 상기 와이어 표면에 접하여 커팅을 수행하는 커터; 및
상기 커터에 대응하여 상기 회전 프레임의 타측에 배치되고, 커팅 시 상기 와이어를 지지하도록 구비된 서포터;를 포함하며,
상기 커터는,
원형으로 형성되어 원주면에 절삭날이 구비되고, 상기 절삭날이 상기 와이어의 둘레 면에 접하는 나이프;
상기 나이프의 회전축을 형성하도록, 상기 나이프의 중심부에 일측이 연결된 수직 척; 및
상기 수직 척에 일단이 결합되되, 타단이 상기 회전 프레임에 수직하게 배치된 수평 척;을 포함하고,
상기 수평 척과 상기 수직 척 사이에는 각도 제어 부재를 구비하며,
상기 서포터는,
상기 와이어에 접하는 곡면;을 포함하고,
상기 나이프의 중심과 상기 와이어를 가공하는 가공 지점을 지나는 가상의 연장선은 상기 곡면을 지나며,
상기 와이어는 상기 공급 유닛, 상기 커팅 유닛 및 상기 회수 유닛을 따라 일정한 속도로 연속적으로 이동되는, 와이어 가공 장치.
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삭제
제1 항에 있어서,
상기 회수 유닛은,
상기 가공된 와이어를 인출하는 회수 롤러; 및
상기 가공된 와이어가 권취되는 회수 와이어 롤;을 포함하는, 와이어 가공 장치.
제5 항에 있어서,
상기 회수 롤러는,
상기 공급 롤러에 대응하여 상기 와이어를 일직선상에서 인출하도록 배치되고,
상기 공급 롤러 및 상기 회수 롤러에 의해 상기 와이어의 인출이 제어되도록 구비된, 와이어 가공 장치