(57)【要約】  【課題】極細線の巻き取り時に張力検出装置に発生する極細線のガイドプーリーからの外れ、ガイドプーリーの回転不良等を早期に発見できる極細線の張力検出装置を提供する。  【解決手段】金線等の極細線１が一定の張力の下で走行する極細線巻き替え装置に設置され、極細線１の走行ライン上のガイドプーリー２を支持する支持アーム５が、所定の角度位置にあるときに一定のトルクとになるように設定された極細線の張力検出装置おいて、側面に複数の貫通穴３を持つガイドプーリー２と、ガイドプーリー２を支持する支持アーム５の揺動角度を検出するエンコーダー６と、ガイドプーリー２の貫通穴３を検出するセンサー４と、エンコーダー６が設定された角度範囲内にあるときにガイドプーリー２の穴数を取り込んでその穴数を周速に換算する演算部１７と、演算された結果と設定速度との差が所定値以上の場合に装置を停止させる制御部１８を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金線等の極細線が一定の張力の下で走行する極細線巻き替え装置に設置され、極細線の走行ライン上のガイドプーリーを支持する支持アームが、所定の角度位置にあるとき一定のトルクとなるように設定された極細線の張力検出装置おいて、側面に複数の貫通穴を持つガイドプーリーと、該プーリーを支持する前記支持アームの揺動角度を検出するエンコーダーと、前記プーリーの前記貫通穴を検出するセンサーと、前記エンコーダーが設定された角度範囲内にあるときに前記プーリーの穴数を取り込んでその穴数を前記ガイドプーリーの周速に換算する演算部と、演算された結果と設定速度との差が所定値以上の場合に装置を停止させる制御部を設けたことを特徴とする走行する極細線の張力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極細線を巻き替える装置に用いられる走行する極細線の張力検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置等に用いられる金線等の極細線を巻き替える装置は、極細線を繰出す巻き出し部と、それを巻き取る巻取り部と、巻き出し部と巻取り部の間にあって走行中の極細線に作用する巻き取り張力を検出して、その検出結果を巻き出し部にフィードバックする張力検出装置と、極細線を加工したり又は熱処理等を行う加工部署と、走行する極細線をガイドするプーリーから構成されている。通常、巻き出し部から繰出された極細線はガイドプーリー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、走行中の極細線のぶれ等によって極細線がガイドプーリーから外れて、ガイドプーリーの側面に接触したまま走行することや、ガイドプーリーのベアリングの摩耗による回転不良等によって極細線に傷やねじれを生じさせることがあった。
【０００３】
従来、その防止対策として、例えば特許文献１に記載のように、走行ライン上の固定軸に支持されたガイドプーリーの回転具合をセンサーで検出して、異常のあった場合は装置を停止させるようにしていた。一方、従来の極細線の張力検出装置（図４参照）に設けられたガイドプーリー２の支持アーム５は、極細線１に作用する張力の変動により揺動するため、例えば特許文献２に記載のように、支持アーム５の先端に枢着されたガイドプーリー２の側面に貼着されたアルミ箔２aと協働してガイドプーリー２の回転を検出する近接センサー１９のリード線２０を、支持アーム５の内部及び支持アーム５の回転軸２１に開けられた穴に通して外部へ引き出すようにすると共に、該リード線２０にたるみをもたせて固定することによって、近接センサー１９のリード線２０が、張力測定への障害となるのを取り除くようにしていた。
【特許文献１】特開平１１−３０１９２９号公報
【特許文献２】特許第３７０７４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年極細線の細線化が更に進み、それに伴って張力検出装置を構成する支持アームやセンサー部品等の慣性による極細線の断線が問題になってきており、この部分の軽量化のためにセンサーを取り外し、他の方法によってプーリーの回転検出を行う必要性が生じてきている。
【０００５】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、極細線の巻き取り時に張力検出装置に発生する極細線のガイドプーリーからの外れ、ガイドプーリーの回転不良等を早期に発見できる極細線の張力検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明による極細線の張力検出装置は、金線等の極細線が一定の張力の下で走行する極細線巻き替え装置に設置され、極細線の走行ライン上のガイドプーリーを支持する支持アームが、所定の角度位置にあるとき一定のトルクとなるように設定された極細線の張力検出装置おいて、側面に複数の貫通穴を持つガイドプーリーと、該プーリーを支持する前記支持アームの揺動角度を検出するエンコーダーと、前記ガイドプーリーの前記貫通穴を検出するセンサーと、前記エンコーダーが設定された角度範囲内にあるときに前記プーリーの穴数を取り込んでその穴数を前記ガイドプーリーの周速に換算する演算部と、演算された結果と設定速度との差が所定値以上の場合に装置を停止させる制御部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、極細線の巻き取り時に張力検出部に発生するワイヤーのプーリーからの外れ、プーリーの回転不良等を早期に発見できる走行極細線の張力検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図示した実施例に基づき説明する。第１図は本発明の張力検出装置を組み込んだ極細線巻き替え装置の基本構成図である。図中、１は巻き取られるべき金線等の極細線、２は張力検出部のガイドプーリー、３はガイドプーリー２に穿設された複数の検出穴、４は光軸が検出穴３と整合し得るように配置されたファイバーセンサー（光センサー）、５はガイドプーリー２を旋回可能に支持する支持アーム、６は支持アーム５の基準位置（垂直位置）からの揺動角度を検出するためのエンコーダー、７はコイルバネ、８はエンコーダー６の回転軸に固着されていてエンコーダー６の回転をコイルバネ７に伝えるフック、９はコイルバネ７の張力を検出する歪みゲージ、１０は装置本体に上下摺動可能に装架された歪みゲージ支持体１０aと該支持体１０aに螺合された駆動ねじ１０bとにより構成されていて駆動ねじ１０bの回転駆動により歪みゲージ９を上下移動させて極細線１に作用する張力を設定し得るアクチュエーター、１１は支持アーム５のストッパー、１２は極細線の巻き出しスプール、１３は中間ガイドプーリー、１４は極細線の巻き取りスプール、１５は極細線に所定の加工を施したり或いは極細線を熱処理したりするための処理部、１６は装置本体である。
【０００９】
なお、支持アーム５は装置本体１６に揺動可能に支持され、その揺動軸はエンコーダー６の回転軸に直結されている。１７はファイバーセンサー４に接続されていて、ファイバーセンサー４により計数されたガイドプーリー２の穴数をガイドプーリー２の周速に換算するための演算部、１８は演算部１７の出力端に接続されていて、演算部１７による演算結果と予め設定されたガイドプーリー２の設定速度との差が所定値以上になったとき、巻き取りスプール１４の駆動モーターMの回転を停止させるように働く制御部である。
【００１０】
次に図１〜３を参照して、本実施例の作用を説明する。まず初期条件として図１に示すように支持アーム５を垂直状態にし、このときの角度をエンコーダー６によって読み込むと共に、この位置でアクチュエーター１０の駆動ねじ１０bを回動させて歪みゲージ９を下方へ移動させ、コイルバネ７及びフック８を介して極細線１をガイドプーリー２に掛けたとき極細線１に所定の張力が作用し得るように設定する。続いて作業者によって図２（ａ）に示すように極細線１をガイドプーリー２に掛けるが、この時は支持アーム５がコイルバネ７によって時計方向に回動され、ストッパー１１に押し付けられた状態になっている。続いて図２（ｂ）に示すように装置の運転を開始すると、巻き取りスプール１４が回転を始め、極細線１が巻き取られるため、支持アーム５はコイルバネ７の力に逆らって、当初設定されたエンコーダー６の角度の位置まで反時計方向に回動する。この時、エンコーダー６が支持アーム５の回動角度を検出し、巻きだしスプール１２が回転し、ガイドプーリー２が垂直位置になり、コイルバネ７の力により極細線１は設定張力となるが、同時にファイバーセンサー４がプーリー２の検出穴３を検出できる所定の角度位置まで極細線１を巻き出すことになる。
【００１１】
極細線１は、引き続き巻き取りスプール１４の回転によって巻き取られるため、ガイドプーリー２は極細線１によって回転させられるが、その時、極細線１の線速は次の式で計算される。
V＝d・π・N×60／1000
V：極細線１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）
【００１２】
ガイドプーリー2に穿設された検出穴３がファイバーセンサー４の光軸をON、OFFさせる回数を一定時間計測し、その時間あたりの回数を上記式に代入することによって、現在の極細線の線速が算出される。この演算は演算部１７により行われ、その数値と巻き取りスプール１４の回転数で算出される線速と比較し、その差が大きいときには極細線１とガイドプーリー２との間にすべりが発生しているか、或いはガイドプーリー２から極細線１が外れたものと判断して制御部１８へ信号を出力する。制御部１８はこの信号を入力することによって巻き取りスプール１４を停止させる。
【００１３】
また極細線１の繰出し状態によっては、支持アーム５が設定位置を中心に左右に揺動するため、図３に示すように支持アーム５が傾いてもガイドプーリー２に穿設された穴３がファイバーセンサー４によって検出可能な角度α以内にある場合にのみ、ファイバーセンサー４が穴３を連続して計測した回数を使用するように制御される。
なお、この方法において、ガイドプーリー２の回転検出を反射式のセンサーを用いたり、テンション制御の方式が異なる場合でも、ガイドプーリーを一定の位置に保つ限り目的は達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による張力検出装置を組み込んだ極細線巻き替え装置の基本構成図である。
【図２】張力検出部のガイドプーリーの位置状態を示す説明図で、（a）はワイヤーのセット時の状態、（b）は正常運転時の状態である。
【図３】張力検出部のガイドプーリー支持アームが揺動した状態での検出範囲を示す  説明図である。
【図４】従来のワイヤー張力検出機構の要部構成図で、（a）は正面図、（b）は側面図である。
【符号の説明】
【００１５】
1           極細線
2           ガイドプーリー
2a          アルミ箔
3           検出穴
4           ファイバーセンサー
5           支持アーム
6           エンコーダー
7           コイルバネ
8           フック
9           歪みゲージ
10          クチュエーター
10a         歪みゲージ支持体
10b         駆動ねじ
11          アームストッパー
12          ワイヤー巻き出しスプール
13          中間ガイドプーリー
14          巻き取りスプール
15          極細線の処理部
16          装置本体の一部
17          演算部
18          制御部
19          近接センサー
20          リード線
21          回転軸
M           巻き取りスプールの駆動モーター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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