(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤソーマシンの切断部（２）の前段側と後段側に各別に配置し、往復走行するワイヤの繰り返し使用分を一時蓄え置くワイヤソーマシンのアキュムレータ（３、５）において、
前記前段及び後段アキュムレータ（３、５）を、各定置軸（３１、５１）の同軸上にそれぞれ回転自在に取り付けた複数個の定置プーリ（３０ａ〜３０ｃ、５０ａ〜５０ｃ）からなる各別の定置プーリ群（３０、５０）と、
当該各定置軸（３１、５１）にそれぞれ対向させて昇降自在に配設した各昇降軸（３４、５４）の同軸上にそれぞれ回転自在に取り付けた複数個の昇降プーリ（３２ａ〜３２ｃ、５２ａ〜５２ｃ）からなる各別の昇降プーリ群（３２、５２）と、から構成し、
ワイヤを各定置プーリ（３０ａ〜３０ｃ、５０ａ〜５０ｃ）と上記対向した昇降プーリ（３２ａ〜３２ｃ、５２ａ〜５２ｃ）との間に交互に巻回して、それぞれの昇降プーリ群（３２、５２）を吊り下げ保持し、ワイヤの移動と各昇降プーリ群（３２、５２）の自重により昇降軸（３４、５４）をそれぞれ各別に昇降移動させて、ワイヤの弛みを吸収し、かつワイヤに張力を加えるように構成したことを特徴とするワイヤソーマシンのアキュムレータ。
【請求項２】
各別の定置プーリ群（３０、５０）、及び各別の昇降プーリ群（３２、５２）の構成において、
ワイヤを介して切断部（２）側から、ワイヤ供給部（１）又はワイヤ巻取部（４）に向かって、上記各プーリ群を構成する複数個のプーリを漸次小径になるように配設して構成したことを特徴とする請求項１記載のワイヤソーマシンのアキュムレータ。
【請求項３】
駆動回転してワイヤを走行させる多溝プーリ（２２）と、
該多溝プーリ（２２）間に張設したワイヤが往復走行して対象物を切断する切断部（２）と、
該切断部（２）の前段側と後段側にそれぞれ配置し、往復走行するワイヤの繰り返し使用分を一時蓄え置く請求項１、又は２記載のワイヤソーマシンのアキュムレータ（３、５）と、
該前段アキュムレータ（３）へ間欠的に新規ワイヤを供給するワイヤ供給部（１）と、
該後段アキュムレータ（５）から間欠的に廃棄ワイヤを巻取るワイヤ巻取部（４）と、
前記切断部（２）の下方に配置し、対象物を切断部（２）に向かって昇降移動させる昇降台と、からなることを特徴とするワイヤソーマシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本願発明は、金属、石、ガラス、セラミック、等（以下「石材等」）の固い物質を往復走行するワイヤにより適宜の厚さに切断するワイヤソーマシンに用いるアキュムレータ、及びこれを備えたワイヤソーマシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、小さい塊の石材等の固い物質を切るのであればダイヤモンド等を付着させた回転刃で切ることもできるが、容積の大きな大型塊の石材等を切るのは、回転刃では困難であった。また、このような石材等から薄い板厚でスライスすることは回転刃では精度維持が難しく、また多数枚をスライスする場合には作業効率が悪かった。
【０００３】
そこで、この様な要請に対しては従来から、ヤスリ状にしたワイヤを往復動（「往復走行」）させて切断するワイヤソーマシンが用いられていた。通常、これらワイヤソーマシンの切断刃として用いるワイヤは、切断機能を有する限り有効に使用するため、消耗寸前まで数回の往復走行（通常５〜１０往復）をさせるものであった。この往復走行は、ワイヤが移動する切断部の前後段にアキュムレータと称するワイヤの一時蓄え置く機構を配置し、ここから繰り込み・繰り出しを行うことにより実行されている。
【０００４】
かかる構成の従来例としては、例えば、特開平２−３０４９０号に示すアキュムレータがある。これは、上下に配置した多数のプーリ間に交互にワイヤを引っかけ、このプーリの間隔をクランク機構により拡張収縮させることによりワイヤを引っ張って所定長さの量を一時溜め置く機構のものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなワイヤソーマシンには、ワイヤ切れが一つ問題となっていた。すなわち、ワイヤソーマシンは前記したようにワイヤが石材等を往復走行することにより切断するものであるため、例えばワイヤが切断部で反対方向に戻ろうとするとき、切断部からワイヤ供給部側のワイヤは、張力が少なく弛みがでる可能性がある。また、次にワイヤが反対方向に走行するときには瞬間的な引っ張り力（衝撃力）として加わるため、ワイヤに大きな負担をかけることとなる。そこで常に一定の力をワイヤＷに加えて弛みをなくす目的で、切断部の両側には錨を別個に設ける必要があり、ワイヤソーマシンの構成が複雑となってしまっていた。
【０００６】
【目的】
そこで、本願発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、往復走行するワイヤを一時溜め置くアキュムレータを過剰な張力の発生し難い構造とすると共に簡易な構造とすることにより、ワイヤの切断事故を防止して効率的なワイヤの使用を可能とし、かつ部品点数を減らして故障の発生率を低下させ、ひいてはコストの低減を図ることを目的とした、ワイヤソーマシンに用いるアキュムレータ、及びこれを備えたワイヤソーマシンを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願発明は以下のように構成している。
すなわち、請求項１では、ワイヤソーマシンの切断部（２）の前段側と後段側に各別に配置し、往復走行するワイヤの繰り返し使用分を一時蓄え置くワイヤソーマシンのアキュムレータ（３、５）において、前記前段及び後段アキュムレータ（３、５）を、各定置軸（３１、５１）の同軸上にそれぞれ回転自在に取り付けた複数個の定置プーリ（３０ａ〜３０ｃ、５０ａ〜５０ｃ）からなる各別の定置プーリ群（３０、５０）と、当該各定置軸（３１、５１）にそれぞれ対向させて昇降自在に配設した各昇降軸（３４、５４）の同軸上にそれぞれ回転自在に取り付けた複数個の昇降プーリ（３２ａ〜３２ｃ、５２ａ〜５２ｃ）からなる各別の昇降プーリ群（３２、５２）と、から構成し、ワイヤを各定置プーリ（３０ａ〜３０ｃ、５０ａ〜５０ｃ）と上記対向した昇降プーリ（３２ａ〜３２ｃ、５２ａ〜５２ｃ）との間に交互に巻回して、それぞれの昇降プーリ群（３２、５２）を吊り下げ保持し、ワイヤの移動と各昇降プーリ群（３２、５２）の自重により昇降軸（３４、５４）をそれぞれ各別に昇降移動させて、ワイヤの弛みを吸収し、かつワイヤに張力を加えるワイヤソーマシンのアキュムレータとしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２では、請求項１の各別の定置プーリ群（３０、５０）、及び各別の昇降プーリ群（３２、５２）の構成において、ワイヤを介して切断部（２）側から、ワイヤ供給部（１）又はワイヤ巻取部（４）に向かって、上記各プーリ群を構成する複数個のプーリを漸次小径になるように配設して構成したワイヤソーマシンのアキュムレータとしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３では、駆動回転してワイヤを走行させる多溝プーリ（２２）と、該多溝プーリ（２２）間に張設したワイヤが往復走行して対象物を切断する切断部（２）と、該切断部（２）の前段側と後段側にそれぞれ配置し、往復走行するワイヤの繰り返し使用分を一時蓄え置く請求項１、又は２のワイヤソーマシンのアキュムレータ（３、５）と、該前段アキュムレータ（３）へ間欠的に新規ワイヤを供給するワイヤ供給部（１）と、該後段アキュムレータ（５）から間欠的に廃棄ワイヤを巻取るワイヤ巻取部（４）と、前記切断部（２）の下方に配置し、対象物を切断部（２）に向かって昇降移動させる昇降台と、からなるワイヤソーマシンとしたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本願発明の実施形態例について、図面に基づき詳細に説明する。図１は本実施形態のワイヤソーマシンの概略構成斜視図であり、図２は本実施形態のワイヤソーマシンの要部説明図である。このワイヤソーマシンは、新規のワイヤＷを供給するワイヤ供給部１と石材等Ｓを切断する切断部２との間に前段アキュムレータ３を設けている。かかる前段アキュムレータ３は、定置プーリ群３０、スライドレール３３、および昇降プーリ群３２、とから構成している。
【００１１】
定置プーリ群３０は、定置軸３１の同軸上に各々独立的に回転するとともに軸支側に向かって漸次拡径した同軸３種径の定置プーリ３０ａ、３０ｂ、３０ｃより構成して、定置軸３１で保持している。スライドレール３３は、長尺方向を上下向として定置プーリ群３０の下方に配設しており、スライドコマ３３ａを係合させている。また、スライドコマ３３ａには後述の昇降軸３４を配設している。
【００１２】
昇降プーリ群３２は、前記定置軸３１に対向して昇降自在に配設した昇降軸３４の同軸上に各々独立的に回転するとともに軸支側に向かって漸次拡径した同軸４種径の昇降プーリ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄより構成し、前記スライドコマ３３ａの昇降軸３４で保持している。なお、前段アキュムレータ３とワイヤ供給部１との間、および切断部２との間には、ガイドプーリ６を配設している。ワイヤ供給部１は、新規のワイヤＷが所定量巻回された供給ボビン１０と、これを間欠回転させるための駆動モータＭ２とから構成している。
【００１３】
また、廃棄するワイヤＷを巻取るワイヤ巻取部４と切断部２との間にも、前段アキュムレータ３と同様な構成を有し、切断部２に対して対称に配置した後段アキュムレータ５を設けている。かかる後段アキュムレータ５は、定置プーリ群５０、スライドレール５３および昇降プーリ群５２とから構成している。
【００１４】
定置プーリ群５０は、定置軸５１の同軸上に各々独立的に回転するとともに軸支側に向かって漸次拡径した同軸３種径の定置プーリ５０ａ、５０ｂ、５０ｃより構成して、定置軸５１で保持している。スライドレール５３は、長尺方向を上下向として定置プーリ群５０の下方に配設しており、スライドコマ５３ａを係合させている。また、スライドコマ５３ａには後述の昇降軸５４を配設している。
【００１５】
昇降プーリ群５２は、前記定置軸５１に対向して昇降自在に配設した昇降軸５４の同軸上に各々独立的に回転するとともに軸支側に向かって漸次拡径した同軸４種径の昇降プーリ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄより構成し、前記スライドコマ５３ａの昇降軸５４で保持している。なお、後段アキュムレータ５と切断部２との間、およびワイヤ巻取部４との間にも、ガイドプーリ６を配設している。また、ワイヤ巻取部４は、廃棄のためのワイヤＷを適宜巻取るための巻取ボビン４０と、これを間欠回転させるための駆動モータＭ３とから構成している。なお、昇降プーリ群３２、５２はワイヤＷの弛みを吸収し、かつワイヤＷに張力を加えるために所定の自重量を持たせており、本実施例では全体で１８０Ｋｇ程度の重量としている。
【００１６】
切断部２においてワイヤＷを往復動の走行移動（これを「往復走行」と称する。）をさせるための駆動手段である駆動モータＭ１は、適宜正逆回転が可能となるように構成している。そして、この出力軸２４は、回転駆動プーリ２０に連結し、タイミングベルト２１を介して、正三角柱の角部位置に平行配置された３個の多溝プーリ２２ａ、２２ｂ、２２ｃの回転軸２３ａ、２３ｂ、２３ｃに回転駆動力を伝達している。
【００１７】
多溝プーリ２２の側周面には、所定間隔で一周回の溝が形成されており、この溝に係合させてワイヤＷを所定間隔で巻回させている。多溝プーリ２２におけるワイヤＷの巻回数、および巻回間隔は、石材等Ｓの所望仕様の厚さと枚数により適宜に設定される。なお、この切断部２の構成自体は、従来から公知のワイヤソーマシンと同様であるため細部の詳細な説明は省略する。
【００１８】
【実施形態の作用】
次に、以上のように構成したワイヤソーマシンの動作について説明をする。このワイヤソーマシンは、従来と同様、切断対象物である石材等Ｓをワーク台Ｔに載置固定して昇降移動させることで、往復走行するワイヤＷと当圧させて石材等Ｓを切断するものである。なお、ここではワイヤ供給部１側からワイヤ巻取部４側へのワイヤＷの走行方向をＸ方向、ワイヤ巻取部４側からワイヤ供給部１側へのワイヤＷの走行方向をＹ方向、として以下の説明に用いる。
【００１９】
駆動モータＭ１の正逆切替による駆動回転力は、出力軸２４、回転駆動プーリ２０、タイミングベルト２１、回転軸２３ａ、２３ｂ、２３ｃを経て、切断部２の各多溝プーリ２２ａ、２２ｂ、２２ｃに伝達され、ワイヤＷが往復走行するものである。本実施形態例では、切断部２において長さ１０ｍ分のワイヤＷが１０往復するように設定しており、その過程で１往復毎に１ｍづつ新規なワイヤＷと入れ替わるように設定したものである。
【００２０】
また、前段アキュムレータ３におけるワイヤＷの巻回は、ワイヤ供給部１側のガイドプーリ６を経由して、順次右回りに昇降プーリ群３２の先端側の昇降プーリ３２ａから定置プーリ群３０の先端側の定置プーリ３０ａへ巻回した後、昇降プーリ３２ｂ、定置プーリ３０ｂ、昇降プーリ３２ｃ、定置プーリ３０ｃ、の順に巻回していき、最後に昇降プーリ群３２の軸支側の昇降プーリ３２ｄから切断部２側のガイドプーリ６へと巻回する。
【００２１】
後段アキュムレータ５におけるワイヤＷの巻回は、切断部２側のガイドプーリ６を経由して、順次右回りに昇降プーリ群５２の側の昇降プーリ５２ｄから定置プーリ群５０の軸支側の定置プーリ５０ｃへ巻回した後、昇降プーリ５２ｃ、定置プーリ５０ｂ、昇降プーリ５２ｂ、定置プーリ５０ａ、の順に巻回していき、最後に昇降プーリ群５２の先端側の昇降プーリ５２ａからワイヤ巻取部４側のガイドプーリ６へと巻回する。
【００２２】
かかる設定におけるワイヤＷの繰り出し手順は、先ず、前段アキュムレータ３には一周回で約９ｍのワイヤＷが巻回されている。この状態で、切断部２の多溝プーリ２２の回転駆動によるワイヤＷをＸ方向へ走行させると、これに従ってワイヤＷが引っ張られてスライドレール３３に係合した昇降プーリ群３２が上昇し（矢印ａ）、さらに、これに加えて駆動モータＭ２が起動して供給ボビン１０から新規なワイヤＷが１ｍだけ供給されて、１０ｍのワイヤＷがＸ方向へ移動すことになる。
【００２３】
このＸ方向への走行により、後段アキュムレータ５のスライドレール５３に係合した昇降プーリ群５２が自重によって下降してワイヤＷを巻取るため（矢印ｂ）、切断部２を走行して石材等Ｓの切断作業に寄与したワイヤＷの１０ｍ分を巻取ることになる。ここで後段アキュムレータ５の巻取長は９ｍ分であるため、余った１ｍ分は間欠的に起動させる駆動モータＭ３の起動により、一番端部の１ｍ分が巻取ボビン４０へ巻取られることになる。
【００２４】
次に、駆動モータＭ１の切替によって多溝プーリ２２を逆回転させると、ワイヤＷはＹ方向に走行移動し、これに引っ張られて後段アキュムレータ５のスライドレール５３に係合した昇降プーリ群５２が上昇し（矢印ｃ）、９ｍ分のワイヤＷがＹ方向へ移動することになる。このＹ方向への走行により、前段アキュムレータ３のスライドレール３３に係合した昇降プーリ群３２が自重によって下降してワイヤＷを巻取るため（矢印ｄ）、再び切断部２を走行して石材等Ｓの切断作業に寄与したワイヤＷの９ｍ分を巻取ることになる。ここで前段アキュムレータ３の巻取長は９ｍ分であるため、今度再びＸ方向へワイヤＷを繰り出すには、上述したように間欠的に起動する駆動モータＭ１の起動により、一番端部に１ｍ分の新規なワイヤＷを追加することになる。
【００２５】
このような動作を繰り返すことにより、前段アキュムレータ３は、往路（Ｘ方向移動）においてはワイヤ供給部１からの新規ワイヤＷの１ｍを加えて１０ｍ分を切断部２に供給し、復路（Ｙ方向移動）においては１ｍ分を後段アキュムレータ５に残して９ｍ分を巻取るものである。
【００２６】
一方、後段アキュムレータ５は、往路において１０ｍ分を巻取り、復路においては１ｍ分を残して９ｍ分を巻解いて切断部２へ供給し、次の往路移動で余る１ｍ分をワイヤ巻取部４に巻取るようにしたものである。
【００２７】
なお、かかる前段アキュムレータ３、後段アキュムレータ５による巻取り、巻解きは各々の昇降プーリ群３２、５２により行うものであり、ワイヤ供給部１の駆動モータＭ２、及びワイヤ巻取部４の駆動モータＭ３は、間欠的に起動するように設定している。
【００２８】
また、本実施例の前段アキュムレータ３、後段アキュムレータ５は、それ自体に独自の回転駆動源を有するものではなく、一方側を切断部２の回転駆動プーリ２０の回転によるワイヤＷの走行力によって昇降プーリ群３２、５２を吊り下げ保持するものである。別言すると、切断部２において石材等Ｓの切断に寄与するワイヤＷの張力は、前後段のアキュムレータ３、５の昇降プーリ群３２、５２の自重量の釣り合いにより適宜に設定されるものである。
【００２９】
【他の実施形態の可能性】
図１に示す上記実施形態のワイヤソーマシンでは、ワイヤＷが１０ｍ進行した後、９ｍ戻ると説明したが、これに拘束されるものではなく、切断する石材等Ｓの硬さ、ワイヤＷの性質等の違いにより往復走行させる長さや戻す長さを適宜に設定することは可能である。また、本実施例では駆動モータＭ１から切断部２までの回転力の伝達はタイミングベルトを使用しているが、他にチェーンやギヤ等を用いても良い。
【００３０】
なお、前段アキュムレータ３、後段アキュムレータ５は図示する複数段の異径の定置プーリ群３０、５０および昇降プーリ群３２、５２により構成しているが、これは各プーリの外周側を単独で取り外すために行っているものであり、各プーリは同一径であってもよい。さらに、本願発明の目的に照らして、所定長さのワイヤＷを巻回できる構成であれば適宜変更してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本願発明は、以上のように構成しているため、ワイヤＷの走行路に張力付加のための別個の荷重量を配設する必要がなく、これをアキュムレータで兼用することにより簡易な構成することができる。その結果、故障の発生率を低下させ、かつ保守を容易とすると共に、ワイヤ切れの事故の発生を著しく低減させる効果があり、その産業上の効果は大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施形態のワイヤソーマシンの概略構成斜視図である。
【図２】  本実施形態のワイヤソーマシンの要部説明図である。
【符号の説明】
１  ワイヤ供給部
１０  供給ボビン
２  切断部
２０  回転駆動プーリ
２１  タイミングベルト
２２  多溝プーリ
２３  回転軸（多溝プーリの〜）
２４  出力軸（モータＭ１の〜）
３  前段アキュムレータ
３０  定置プーリ群
３０ａ  定置プーリ
３０ｂ  定置プーリ
３０ｃ  定置プーリ
３１  定置軸
３２  昇降プーリ群
３２ａ  昇降プーリ
３２ｂ  昇降プーリ
３２ｃ  昇降プーリ
３２ｄ  昇降プーリ
３３  スライドレール
３３ａ  スライドコマ
３４  昇降軸
４ ワイヤ巻取部
４０ 巻取ボビン
５ 後段アキュムレータ
５０ 定置プーリ群
５０ａ  定置プーリ
５０ｂ  定置プーリ
５０ｃ  定置プーリ
５１  定置軸
５２  昇降プーリ群
５２ａ  昇降プーリ
５２ｂ  昇降プーリ
５２ｃ  昇降プーリ
５２ｄ  昇降プーリ
５３  スライドレール
５３ａ  スライドコマ
５４  昇降軸
６ ガイドプーリ
Ｗ ワイヤ
Ｓ 石材等
Ｔ ワーク台
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３・・駆動モータ
【図１】
0003710716.tif 000002
【図２】
0003710716.tif 000003