(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに立設した基板に貫通装着した線材案内用のクイルの前面に適宜進出する線材加工手段・切断手段等を配置し、さらにその前方に焼鈍装置を配して線材を前記クイルより進退送り制御可能な装置を用いて、前記クイルより突出した線材の焼鈍された部分を前記線材加工手段で変形加工させる第１工程と、線材を送り出し前記焼鈍装置の加熱ヘッド内に進出させる第２工程と、前記焼鈍装置の加熱ヘッド内に進出された線材の次サイクルで変形加工される部分に焼鈍加工する第３工程と、線材の前記焼鈍部分を切断位置迄引き戻す第４工程と、引き戻された線材を前記焼鈍部分の一部を残して前記切断手段で切断する第５工程とを含んでなる線材加工方法。
【請求項２】
前記変形加工はクイル前面に進出した一対の工具で線材が挟持されたあとクイル前面に進出したパンチ工具をハンマで押打する線材端の潰し加工である請求項１に記載の線材加工方法。
【請求項３】
焼鈍加工は製品端となる部分の線材を高周波加熱装置の加熱ヘッドの高周波コイルで部分的に加熱して焼鈍するものである請求項１又は２に記載の線材加工方法。
【請求項４】
加工線材は形状記憶合金の超弾性材である請求項１乃至３の何れか１項に記載の線材加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、金属線材に対し必要部だけの部分的な焼鈍及びその焼鈍部に対して加工を行う方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の金属線材に焼鈍する方法としては、例えば携帯電話用として用いる形状記憶合金線材のアンテナ線の加工方法として特開昭平８−８１７４５号が知られている。このものは図１０に示すように送られてくる線材８１を電気炉８２内で伸長張力を与えられた状態のまま加熱し、その後に、その状態のまま冷却槽８３で冷却し、ループ形成部８４でいったんループ張架して、光センサ８５がそのループを検知した後、ピッチ送り部８６が線材８１を熱処理切断部８７に移送し、線材８１の両端部を通電加熱による焼鈍した後にカッタ８８で切断するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特開平８−８１７４５号に開示されたものは形状記憶合金線材を焼鈍した後切断してアンテナ素材を作り出し、切断された素材を別に設けた機械によって必要とする端部の加工を行うことになるので、機械の設置面積が大きくなり、アイドルタイムが増して作業能率が上がらないという問題があった。
本発明は従来の技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、金属線材に対する変形加工・焼鈍・切断加工を一連の工程によって連続して行い効率化した加工方法を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の線材加工方法は、フレームに立設した基板に貫通装着した線材案内用のクイルの前面に適宜進出する線材加工手段・切断手段等を配置し、さらにその前方に焼鈍装置を配して線材を前記クイルより進退送り制御可能な装置を用いて、前記クイルより突出した線材の焼鈍された部分を前記線材加工手段で変形加工させる第１工程と、線材を送り出し前記焼鈍装置の加熱ヘッド内に進出させる第２工程と、前記焼鈍装置の加熱ヘッド内に進出された線材の次サイクルで変形加工される部分に焼鈍加工する第３工程と、線材の前記焼鈍部分を切断位置迄引き戻す第４工程と、引き戻された線材を前記焼鈍部分の一部を残して前記切断手段で切断する第５工程とを含んでなるものである。
【０００５】
また、前記変形加工はクイル前面に進出した一対の工具で線材が挟持されたあとクイル前面に進出したパンチ工具をハンマで押打する潰し加工である。
【０００６】
焼鈍加工は製品端となる部分の線材を高周波加熱装置の加熱ヘッドの高周波コイルで部分的に加熱して焼鈍するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の方法を実施する装置の側面を示す概略図の図１、フレームに設けた基板のクイルを中心として配置した工具類を示す正面説明図の図２、パンチ工具，ハンマ並びにその駆動部を示す説明図でその作動図の図３、線材挟持装置の縦断面で示す拡大図の図４、挟持工具の線材挟持状態を示す拡大図の図５、切断工具の側面を示す拡大図の図６にもとづき構成を説明する。
加工線材は形状記憶合金の起弾性材であるものとする。
【０００８】
フレーム１に立設された基板２のほぼ中央に線材を案内するクイル３が貫通して設けられており、その背後に線材ストッカ４が設置されている。線材ストッカ４の線材は矯正器６を経て送り出しローラ７により送られクイル３から送り出される。送り出しローラ７は、上下一対のローラ７ａ，７ｂよりなり線材を挟持し、図示しないＮＣ装置で指令制御されるサーボモータにより制御回転され、線材を所定量送り出し、引き戻し等間欠的に送りが規制される。
基板２の前位置には市販されている通常の高周波加熱装置８が併置されており、線材に部分的な熱処理、本例では線材を焼鈍する高周波コイルを内蔵する加熱ヘッド９が設けられている。高周波コイルは送り出される線材と同心に位置し、その中心を押し潰し加工して頭部に膨出部を形成した線材が通過できるものである。
【０００９】
基板２の前面には押し潰し装置，ハンマ装置，挟持装置，切断装置がクイル３を中心として放射状に進退或いは回動可能に配置されている。先ず押し潰し装置１１を説明する〔図２，図３〕。
【００１０】
基板２の前面のクイル３の右真横に水平に案内台１２が設置されている。この案内台１２の案内面１２ａにスライダ１３が摺動可能に載置され、スライダ１３のクイル側先端にホルダ支持ブロック１４が取り換え可能に締着されている。そしてスライダ１３はばねによって〔図４参照〕常時クイル３より離れる方向に付勢されている。ホルダ支持ブロック１４には、スライダ１３の前進端において、クイル中心と軸線が一致するパンチ１６を取り換え可能に嵌着したパンチホルダ１７がホルダの有底穴１４ａに摺動可能且つパンチ１６をクイル３に対向して突出するように嵌装されている。
【００１１】
パンチホルダ１７はホルダ支持ブロック１４に設けたストッパ１８によって移動量が規制され、有底穴１４ａの底との間に介装したばね１９によって常時はストッパ１８に当接する側に付勢されている。そして摺動部位には随時に給油されるようになっている。
【００１２】
基板２の後面には図示しないＮＣ装置により回転制御される大歯車２１が設けられていて、それに図示しない小歯車が噛合されている。この小歯車の軸は基板２に軸承され前側突出端にカム２２が固着されている。基板２に一端を枢支されたレバー２３の中程に設けたカムフオロア２４がカム２２に当接されるようになっていて、レバー２３は大歯車２１の回転で揺動制御される。
レバー２３の揺動端はスライダ１３にピン２５で枢支されたリンク２６に枢結されていて、その揺動によってスライダ１３，ホルダ支持ブロック１４を介してパンチ１６はクイル３の前面に進出し、また退避される。
【００１３】
次にハンマ装置３１について説明する。基板２に設けられたクイルホルダ３２の左真横に締着された支持片３３にピン３４でハンマ３６が枢支されている。ハンマ３６は頭部３６ａが先端を押し潰し加工された線材の通過に干渉しないように二股に切欠かれるとともに、パンチホルダ１７の頭部を打撃する面は円筒面に形成されている。頭部３６ａの反対側の腕は打撃力を増大させるため長腕として、先端にカムフオロア３７が枢支されている。
【００１４】
このハンマ３６を作動させるカム部材の構造は、クイル３に対して左真横水平に基板２にライナを介して取り付けられた案内台４１の案内面４１ａに摺動可能にスライダ４２が載置され、このスライダ４２にハンマ３６のカムフオロア３７との当接位置が調整可能な板カム４３が設けられている。板カム４３は本実施例では４５°の傾斜面４３ａをなしている。また基板２に設けたブラケット４４に基板２に垂直なカム軸４５が軸受により回転可能に軸承されていて、基板２を貫通する軸後端には大歯車２１と噛み合う小歯車４６がキー着され、軸前端には円板カム４７が軸のフランジ４５ａに締着されている。
【００１５】
この円板カム４７はスライダ４２にピン４８で回転可能に軸承されたカムフオロア４９と当接されている。そしてカムフオロア４９は基板２に立設したばね支え３９と、スライダ４２のピン４２ａとの間に張設されたばね５０によって円板カム４７と離れることなく、常に圧接されている。またハンマ３６と案内台４１のライナとの間にばね４０が張設されていて、板カム４３の傾斜面４３ａとカムフオロア３７とは離れることなく常に当接されている。したがって大歯車２１の制御回転によって円板カム４７を介してスライダ４２が進退させられ前進時ハンマ３６を作動方向（反時計方向）に旋回させる。
【００１６】
次に線材頭部に押し潰し加工する時の線材を保持する挟持装置５１Ａ，５１Ｂを図２，図４にもとづき説明する。
保持は対向する２本の挟持工具５６Ａ，５６Ｂによって行われ、クイル３に対し右斜め上方と左斜め下方に進退可能に設けられているものであるが、同じ構成であるので左斜め下方挟持装置５１Ａで説明し、右斜め上方の挟持装置５１Ｂには符号の後にＢを付して説明を省略する。
【００１７】
この装置は基本的にはパンチ工具の押し潰し装置１１と同じである。クイル３に向かって配置された案内台５２Ａの案内面５２Ａａに載置されたスライダ５３Ａのクイル側先端に工具ホルダ５４Ａが設けられ、これに挟持工具５６Ａが取り付けられている。挟持工具５６Ａは対向面となる先端が平坦面で中央に線材の径に等しいか、ほぼ等しい半円溝５６Ａａが、送り出し線材の軸心方向に形成されていて一対の挟持工具５６Ａ，５６Ｂで線材を強く挟持する。
【００１８】
挟持工具５６Ａ，５６Ｂで線材を挟持したとき、挟持工具の背面は、クイル３の前端面と極僅かの隙間となる。また把持工具５６Ａ，５６Ｂの厚みはパンチ１６に加わる打撃力に打ち勝つ剛性を有するものが望ましい。
前述のように大歯車２１と噛み合う図示しない小歯車の軸前端で固着されて旋回される円板カム５７Ａが、基板２に一端を枢支されたレバー５８Ａのカムフオロア５９Ａと当接されている。
【００１９】
レバー５８Ａの先端はスライダ５３Ａにピン６０Ａで枢支されたリンク６１Ａと枢結されている。またスライダ５３Ａは基板２に立設した図示しないばね支え棒とスライダ５３Ａのピン６２Ａとの間に張設したばね６３Ａによって円板カム５７Ａとレバー５８Ａのカムフオロア５９Ａとが常に当接されている。したがって大歯車２１の制御回転によって、対向する左斜め下方の挟持工具５６Ａと右斜め上方の挟持工具５６Ｂとは同時に互いに逆方向に進退し、前進時に線材を強く挟持する。
【００２０】
次に加工済の線材を切断する切断装置７１Ａ，７１Ｂを説明する。
この両装置はクイル３に対し上下方向から進退するように対向して配置されており、切断工具７２Ａ，７２Ｂを挟持装置５１Ａ，５１Ｂの挟持工具５６Ａ，５６Ｂと取り換えたものを用いることができる。工具以外の構成は同じであるので装置としての説明は特に行わない。
【００２１】
切断工具７２Ａ，７２Ｂは、それぞれ工具ホルダ７３Ａ，７３Ｂに取り換え可能に締着され、図６に示すように剪断によって切断するものであるが、下の切断工具７２Ｂは線材に当接する位置迄上昇し、上の切断工具７２Ａは線材を切断するため線材を越えて下降するように双方の駆動の円板カム７４Ａ，７４Ｂのリフトは決められている。そして必要により下の切断工具７２Ｂに上の切断工具の逃げを防止するためバックアップ片を取り付けるものである。
【００２２】
本発明の線材加工方法の工程を図７乃至図９にもとづいて説明する。
本実施例では図８に示す携帯電話の形状記憶合金材の超弾性材を用いたアンテナ部品Ｗを加工するものとする。押し潰し装置１１のパンチ１６、一対の挟持装置５１Ａ，５１Ｂの挟持工具５６Ａ，５６Ｂ、一対の切断装置７１Ａ，７１Ｂの切断工具７２Ａ，７２Ｂは何れも退避位置の図２の状態にある。ハンマ３６は板カム４３が後退状態にあるので時計方向に旋回してパンチより離れた図７の状態にあるものとする。
【００２３】
そして線材Ｗは先端焼鈍部Ｗａを残して挟持工具５６Ａ，５６Ｂの厚み分と押し潰し量分を突出した状態の図９ａにあるものとする。
図９ｂに示すように第１工程では大歯車２１の回転で円板カム５７Ａ，５７Ｂが回動され挟持装置５１Ａ，５１Ｂのスライダ５３Ａ，５３Ｂが同時に斜め上方と斜め下方からクイル３に向かって前進され、挟持工具５６Ａ，５６Ｂで線材Ｗを挟持する。さらにほぼ同時にカム２２の回動で押し潰し装置１１のスライダ１３が左行されパンチ１６が線材Ｗの頭部直前同心に位置決めされる。次いで大歯車２１の回転により小歯車４６，円板カム４７が回転されスライダ４２がクイル３側に前進される。
【００２４】
これにより板カム４３の傾斜面４３ａがハンマ３６のカムフオロア３７を急激に押しハンマを反時計方向に急旋回させる。ハンマ頭部３６ａがパンチ１６を固定したパンチホルダ１７の背面を打撃する。パンチ１６の先端部の溝形状により焼鈍された線材Ｗの先端焼鈍部Ｗａを図８ｂに示すように傘形Ｗｂに膨出，成形する。
ハンマ３６の打撃時挟持工具５６Ａ，５６Ｂはクイル３との隙間が僅かであるので撓んだ時はクイル３，クイルホルダ３２でバックアップされる。またハンマ３６の打撃後パンチ１６の先端は挟持工具に当接し受け止められるように板カム４３の位置の調整と線材の突出量を決めることができる。
【００２５】
次いで大歯車２１の回転で円板カム４７が回転されハンマ３６の打撃後円板カム４７の回転につれスライダ４２はばね５０の力によって後退される。ハンマ３６はばね４０の力によって時計方向に旋回し図７の状態に戻る。一方押し潰し装置１１のスライダ１３も後退されて図２の状態に戻り、図９ｃのように線材Ｗの頭部は傘形Ｗｂのように成形されてクイル３の前面に突出している。
【００２６】
次いで図９ｄに示すように第２工程では、ＮＣ装置の指令でサーボモータが駆動され送り出しローラ７Ａ，７Ｂが回転制御され、矯正器６で巻き癖を矯正されて直線となった線材Ｗが、クイル３より所定量送り出される。線材Ｗの膨出成形された頭部傘形Ｗｂはハンマ３６の二股頭部３６ａの切欠部を通過し、高周波加熱装置８の加熱ヘッド９の高周波コイルを通過して、高周波コイルの中心より所定量即ちアンテナ長さ分突出される。
【００２７】
次に第３工程として、この状態で制御装置の指令で高周波加熱装置８が短時間作動し、高周波コイルに通電されて線材のコイル通過部分とその近傍が赤熱され焼鈍される。この焼鈍により形状記憶合金の超弾性線材Ｗも押し潰し加工が容易となる。
【００２８】
次に図９ｅに示すように第４工程として、焼鈍が終わるとＮＣ制御装置の指令でサーボモータにより送り出しローラ７Ａ，７Ｂが逆転されて、線材は所定量引き戻される。即ち図に示すように焼鈍装置の加熱ヘッド９中央が切断工具の切断位置となる位置迄引き戻される。この状態で線材の焼鈍部Ｗｃのほぼ中央位置が切断工具による切断位置となる。
【００２９】
次に図９ｆに示すように第５工程として、ＮＣ装置の指令で大歯車２１が回転され小歯車，円板カム７４Ａ，７４Ｂが回転され、レバーが作動されスライダがクイル３に向かって進出され、下方の切断工具７２Ｂが線材に当接する位置迄前進される。他方の切断工具７２Ａは線材を越えて下降されるので、線材Ｗの焼鈍部Ｗｃのほぼ半分を残してクイル３から突出した状態で、中央で剪断され一個のアンテナ素材が形成される。
上下一対の切断装置７１Ａ，７１Ｂの切断工具７２Ａ，７２Ｂは大歯車２１の回転で円板カム７４Ａ，７４Ｂが回転され、レバーが作動され、スライダがクイル３から後退されることで退避される。これで成形の一サイクルが完了し図９ａの状態となる。
【００３０】
【発明の効果】
上述のようであるので本発明は、金属線材に変形加工する部位では加工可能なように硬度を下げる焼鈍作業が必要であることから、焼鈍必要部位を残した状態で前サイクル２で焼鈍された焼鈍部位に押し潰し加工を行い、所定長を送り出して次サイクルで変形加工される部位を焼鈍し、所定長引き戻して、焼鈍必要部位において切断を行う多工程を一台のまとまった装置の一サイクル中で行うようになしたので、別加工機へ素材を搬送し、取り付ける時間等のロスタイムが減少し、余分な加工途中の部品ストックがなくなった。
これに伴い、それらの保管する余分な場所の必要がなくなった。このため生産効率を格段に向上するとともに加工コストを引き下げることができる。
また焼鈍を行った後引き戻して切断し、直ちに押し潰しのヘッダ加工に移れるため、材料が熱い内に成形加工に入ることができ、加工が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施する装置の側面概略図である。
【図２】クイルの周りに放射状に配置した工具装置群を示す正面説明図である。
【図３】押し潰し用パンチ，ハンマ関連部の断面拡大説明図である。
【図４】挟持工具を保持する案内台の縦断面拡大説明図である。
【図５】挟持工具を示す拡大図である。
【図６】切断工具を示す拡大図である。
【図７】ハンマが退避している状態を示す拡大図である。
【図８】アンテナ線の成形素材を示す図、ａは平面図、ｂは頭部拡大図である。
【図９】加工工程を示す図で、ａは１加工サイクル終了後の加工開始時の状態を示す図、ｂは頭部の押し潰し加工終了時の状態を示す図、ｃは押し潰し後ハンマ，パンチが退避した状態を示す図、ｄは線材を所定長前進させ焼鈍加工時の状態を示す図、ｅは線材を所定長引き戻した状態を示す図，ｆは切断加工に入る状態を示す図である。
【図１０】従来のアンテナ線材の製造の概略を示す図である。
【符号の説明】
２  基板
３  クイル
８  高周波加熱装置
１１  押し潰し装置
１６  パンチ
１７  パンチホルダ
１３，４２，５３Ａ，５３Ｂ  スライダ
３１  ハンマ装置
３６  ハンマ
４３  板カム
５１Ａ，５１Ｂ  挟持装置
５６Ａ，５６Ｂ  挟持工具
７１Ａ，７１Ｂ  切断装置
７２Ａ，７２Ｂ  切断工具
【図１】
0003641557.tif 000002
【図２】
0003641557.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003641557.tif 000008
【図８】
0003641557.tif 000009
【図９】
0003641557.tif 000010
【図１０】
0003641557.tif 000011