(57)【要約】【課題】安価でかつ高真直度が得られる金属ワイヤの真直加工装置および真直加工方法を提供する。【解決手段】金属ワイヤ４に張力を与える張力付与手段２，６と、張力を与えた状態の金属ワイヤ４に対して曲げによる矯正応力を発生させる矯正応力発生手段８，９と、矯正応力発生手段８，９を金属ワイヤ４の周方向に沿って回転する回転手段１１〜１４と、矯正応力発生手段８，９を回転させながら真直加工した金属ワイヤ４を引き出すワイヤ引出し手段１８と、引き出された加工済みの金属ワイヤ４を所定の長さに切断する切断手段２２とを備えたことを特徴とする。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ワイヤに張力を与える張力付与手段と、
その張力を与えた状態の金属ワイヤに対して曲げによる矯正応力を発生させる矯正応力発生手段と、
その矯正応力発生手段を前記金属ワイヤの周方向に沿って回転する回転手段と、
その矯正応力発生手段を回転させながら真直加工した金属ワイヤを引き出すワイヤ引出し手段と、
引き出された加工済みの金属ワイヤを所定の長さに切断する切断手段とを備えたことを特徴とする金属ワイヤの真直加工装置。
【請求項２】
請求項１記載の金属ワイヤの真直加工装置において、前記矯正応力発生手段が、両端が開口した筒状部材と、その筒状部材の内側に筒状部材の軸方向に沿って千鳥状に設置した複数本の矯正ガイド部材とからなり、
前記金属ワイヤがその矯正ガイド部材の間を縫うようにして前記筒状部材内から引き出すことを特徴とする金属ワイヤの真直加工装置。
【請求項３】
請求項２記載の金属ワイヤの真直加工装置において、前記矯正ガイド部材が矯正ガイドピンからなり、その矯正ガイドピンに前記金属ワイヤが挿通する横ずれ防止溝が形成されていることを特徴とする金属ワイヤの真直加工装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の金属ワイヤの真直加工装置において、前記矯正応力発生手段の金属ワイヤと接する表面にダイヤモンドライクカーボンが被覆されていることを特徴とする金属ワイヤの真直加工装置。
【請求項５】
請求項１記載の金属ワイヤの真直加工装置において、前記回転手段による矯正応力発生手段の回転方向が、前記金属ワイヤが所定長さ引き出されると反転する構成になっていることを特徴とする金属ワイヤの真直加工装置。
【請求項６】
請求項５記載の金属ワイヤの真直加工装置において、前記切断手段によって切断される金属ワイヤの長さに相当する長さだけ前記引出し手段で真直加工済みの金属ワイヤを引き出すと、前記回転手段による矯正応力発生手段の回転方向を反転する構成になっている特徴とする金属ワイヤの真直加工装置。
【請求項７】
曲げによる矯正応力を発生させるための矯正応力発生手段を張力を与えた状態の金属ワイヤに接触させて、
その矯正応力発生手段を金属ワイヤの周方向に沿って回転させながら、金属ワイヤを矯正応力発生手段から引き出すことを特徴とする金属ワイヤの真直加工方法。
【請求項８】
請求項７記載の金属ワイヤの真直加工方法において、前記矯正応力発生手段が、両端が開口した筒状部材と、その筒状部材の内側に筒状部材の軸方向に沿って千鳥状に設置した複数本の矯正ガイド部材とからなり、
前記金属ワイヤがその矯正ガイド部材の間を縫うようにして前記筒状部材内から引き出すことを特徴とする金属ワイヤの真直加工方法。
【請求項９】
請求項８記載の金属ワイヤの真直加工方法において、前記矯正ガイド部材が矯正ガイドピンからなり、その矯正ガイドピンに前記金属ワイヤが挿通する横ずれ防止溝が形成されていることを特徴とする金属ワイヤの真直加工方法。
【請求項１０】
請求項７記載の金属ワイヤの真直加工方法において、前記矯正応力発生手段の回転方向が、前記金属ワイヤが所定長さ引き出されると反転する構成になっていることを特徴とする金属ワイヤの真直加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばロール状に巻かれた金属ワイヤを引き出して、巻き癖を矯正して真直に仕上げる金属ワイヤの真直加工装置および真直加工方法に係り、特に細径でバネ性（ヤング率）の大きい金属ワイヤの真直加工に適した真直加工装置および真直加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光情報記録媒体からの情報の読出し、あるいは光情報記録媒体への情報の書込みを行なう光ピックアップのレーザスポットの位置制御を行なうためにアクチエータが設置されており、そのアクチエータにはサスペンションワイヤが使用されている。
一般的に金属ワイヤはロール状に巻かれており、そこから引き出された金属ワイヤに対して巻き癖を矯正して、真っ直ぐにした状態で使用される。
【０００３】
この金属ワイヤの真直加工方法として、
▲１▼．金属ワイヤを２点で支持して、高引張り荷重を掛けることにより金属ワイヤ
を塑性変形させて矯正する方法、
▲２▼．伸線ダイスにより金属ワイヤを絞りながら引き出す方法、
▲３▼．複数のベアリングを千鳥状でかつベアリングの回転軸方向が互い異なるように配置して、そのベアリングの間に金属ワイヤを通す方法、
▲４▼．鼓状矯正ローラを回転円筒体内に、その円筒体の軸方向と鎖交すように複数設置し、鼓状矯正ローラ間に金属ワイヤを通す方法、
などが種々提案されている。
【０００４】
この金属ワイヤの真直加工装置ならびに真直加工方法に関しては、例えば特許文献１〜３などに記載された提案がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６１−１８０４１８号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平０１−２７３６３６号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開平０８−０３９１３１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の方法には以下に記載する欠点がある。
前記▲１▼の方法では、２点の支持部に大きな荷重がかかって変形するため支持部の耐用寿命が短く、また真直度が低い。
前記▲２▼の方法では、引き出し支持部に大きな荷重がかかって変形するため支持部の耐用寿命が短く、また真直度が低い。
前記▲３▼の方法は、構造がシンプルであるが、真直度が低い。
前記▲４▼の方法では、構造が複雑であるため、高速化、多連化の対応が困難であり、しかも装置が高価である。
前記▲１▼〜▲４▼の方法では、特に線径が例えば０．２ｍｍ以下と細く、しかもバネ性の大きい金属ワイヤでの真直度が低いなどの欠点を有している。
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、安価でかつ高真直度が得られ、特に細くてバネ性の大きい金属ワイヤの真直加工に適した真直加工装置および真直加工方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、金属ワイヤに張力を与える例えば後述のトルクキーパ部やクランプテンション部からなる張力付与手段と、
その張力を与えた状態の金属ワイヤに対して曲げによる矯正応力を発生させる例えば後述の筒状部材と矯正ガイドピンからなる矯正応力発生手段と、
その矯正応力発生手段を前記金属ワイヤの周方向に沿って回転する例えば後述のサーボモータなどからなる回転手段と、
その矯正応力発生手段を回転させながら真直加工した金属ワイヤを引き出すワイヤ引出し手段と、
引き出された加工済みの金属ワイヤを所定の長さに切断する切断手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記矯正応力発生手段が、両端が開口した筒状部材と、その筒状部材の内側に筒状部材の軸方向に沿って千鳥状に設置した複数本の例えば後述の矯正ガイドピンからなる矯正ガイド部材とからなり、
前記金属ワイヤがその矯正ガイド部材の間を縫うようにして前記筒状部材内から引き出すことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第３の手段は前記第２の手段において、前記矯正ガイド部材が矯正ガイドピンからなり、その矯正ガイドピンに前記金属ワイヤが挿通する横ずれ防止溝が形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第４の手段は前記第１の手段ないし第３の手段において、前記矯正応力発生手段の金属ワイヤと接する表面にダイヤモンドライクカーボンが被覆されていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第５の手段は前記第１の手段において、前記回転手段による矯正応力発生手段の回転方向が、前記金属ワイヤが所定長さ引き出されると反転する構成になっていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第６の手段は前記第５の手段において、前記切断手段によって切断される金属ワイヤの長さに相当する長さだけ前記引出し手段で真直加工済みの金属ワイヤを引き出すと、前記回転手段による矯正応力発生手段の回転方向を反転する構成になっている特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第７の手段は、曲げによる矯正応力を発生させるための矯正応力発生手段を張力を与えた状態の金属ワイヤに接触させて、
その矯正応力発生手段を金属ワイヤの周方向に沿って回転させながら、金属ワイヤを矯正応力発生手段から引き出すことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第８の手段は前記第７の手段において、前記矯正応力発生手段が、両端が開口した筒状部材と、その筒状部材の内側に筒状部材の軸方向に沿って千鳥状に設置した複数本の矯正ガイド部材とからなり、
前記金属ワイヤがその矯正ガイド部材の間を縫うようにして前記筒状部材内から引き出すことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第９の手段は前記第８の手段において、前記矯正ガイド部材が矯正ガイドピンからなり、その矯正ガイドピンに前記金属ワイヤが挿通する横ずれ防止溝が形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第１０の手段は前記第７の手段において、前記矯正応力発生手段の回転方向が、前記金属ワイヤが所定長さ引き出されると反転する構成になっていることを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図とともに説明する。
図１は真直加工装置の正面図、図２はその真直加工装置の側面図、図３はその真直加工装置の上面図、図４はその真直加工装置の斜視図である。
【００２０】
図５はその真直加工装置における矯正加工部の斜視図、図６はその矯正加工部の一部断面図、図７はその矯正加工部の一部平面図、図８はその矯正加工部に用いる矯正ガイドピンの拡大斜視図、図９は矯正加工部における多連駆動伝達機構を説明するための図、図１０は従来の装置と本発明の装置による金属ワイヤ内で生じる応力の分布状態を示す金属ワイヤの拡大断面図、図１１は本発明の真直加工装置における切断機構部の一部を断面にした側面図である。
【００２１】
ドラムセット回転送り機構部１にはそれぞれバネ式のトルクキーパ部２が設けられ、このドラムセット回転送り機構部１は図３に示すように６つ併設されて、各ドラムセット回転送り機構部１にそれぞれワイヤドラム３がセットされる。
【００２２】
ワイヤドラム３には、線径が０．２ｍｍ以下（本実施形態では０．１ｍｍ）で高ヤング率（本実施形態では１１７７００Ｎ／ｍｍ２  ）の金属ワイヤ４（本実施形態ではベリリウム−銅合金線）が巻き取られている。この金属ワイヤ４は、真直加工した後に光ピックアップ用アクチエータのサスペンションワイヤとして用いられる。
【００２３】
各ワイヤドラム３から引き出された巻き癖のある金属ワイヤ４は、溝付きのガイドローラ５を経てクランプテンション部６に導入され、金属ワイヤ４は上下に配置された２つのクランパーの間を挟まれた状態で通過する。前記トルクキーパ部２とクランプテンション部６の働きにより、真直加工時のワイヤ搬送の安定化と矯正応力の調整を行なう。図示していないが各ガイドローラ５の付近に、ワイヤー断線とワイヤー終端を検出するセンサーが設置されている。
【００２４】
クランプテンション部６を通過した金属ワイヤ４は、矯正加工部７に導入される。矯正加工部７は、左右両端が開口した円筒中空状の筒状部材８と、その筒状部材８と内に回転自在に支持された７本の矯正ガイドピン９（９ａ〜９ｇ）と、筒状部材８を回転自在に支持するベアリングからなる支持部材１０（図２，図６参照）と、筒状部材８の一方の端部に連結された中間プーリ１１と、正逆転が可能なＡＣサーボモータ１２と、ＡＣサーボモータ１２の回転軸に連結された駆動側プーリ１３と、その駆動側プーリ１３と中間プーリ１１の間に掛け渡された歯付きのタイミングベルト１４とから構成されている。
【００２５】
前記矯正ガイドピン９は表面にダイヤモンドライクカーボンが被覆され、金属ワイヤ４への傷の発生を防止するとともに、防錆と耐磨耗性の向上を図っている。そして図８に示すように矯正ガイドピン９のほぼ中間位置には、Ｖ溝状の横ずれ防止用溝１５が形成されている。
【００２６】
７本の矯正ガイドピン９ａ〜９ｇは、図６に示すように筒状部材８内でそれの軸方向に沿って一定の間隔Ｌをもって千鳥状に配置されており、筒状部材８内に導入された金属ワイヤ４が千鳥状に配置された矯正ガイドピン９ａ〜９ｇの間を縫うようにして通されるとともに、各矯正ガイドピン９ａ〜９ｇの横ずれ防止用溝１５内を挿通している。
【００２７】
矯正ガイドピン９の間隔Ｌ、矯正ガイドピン９の径ならびに隣の矯正ガイドピン９とのずれ量などは、真直加工する金属ワイヤ４の径、耐力（降伏点）、引張強さ、金属ワイヤ４に付与する張力などの諸条件によって決定される。
【００２８】
真直加工時には、金属ワイヤ４の耐力（降伏点）以上で引張強さ以下の矯正応力を与えなければならないため、矯正ガイドピン９ａ〜９ｇを千鳥状に配置している。そして金属ワイヤ４に掛かる実際の矯正応力は、千鳥状に配置した矯正ガイドピン９による曲げ応力と、引張り応力との合成応力となる。
【００２９】
本実施形態では７本の矯正ガイドピン９ａ〜９ｇを使用しており、そのうちの中央の３本の矯正ガイドピン９ｃ〜９ｅが主に曲げ応力発生用として、両側の２本ずつの矯正ガイドピン９ａ，９ｂと９ｆ，９ｇが主に金属ワイヤ４の保持用として機能している。
【００３０】
この矯正応力を金属ワイヤ４の全周に均等に与えるため、矯正ガイドピン９ａ〜９ｇを保持した筒状部材８を回転させている。この回転は、ＡＣサーボモータ１２、駆動側プーリ１３、タイミングベルト１４、中間プーリ１１からなる回転手段によってなされる。なお、筒状部材８を一方向に回転すると真直加工した金属ワイヤ４に捩じれに起因する螺旋状の反りが発生するため、本実施形態では所定の長さ（例えば１７ｍｍ）毎に回転方向を反転している。このように回転方向を交互に反転のため、正逆転可能なＡＣサーボモータ１２が用いられている。
【００３１】
高い真直度を得るために筒状部材８を高速回転しており、本発明者らの諸種の実験結果から筒状部材８の回転数は２０００〜８０００ｒｐｍが好適であることが判明した。
【００３２】
図４と図５では図面を簡略化すめため、１つの駆動側プーリ１３に対して１つの中間プーリ１１しか描かれていないが、実際には多連（６連）機構になっており図９に示すように、６個の中間プーリ１１が横一列に並べられ、駆動側プーリ１３と６個の中間プーリ１１の間に歯付きのタイミングベルト１４が掛け渡されて、６個の中間プーリ１１が同時に同じ方向に回転する。図中の１６はアイドラー、１７はガイドローラである。
【００３３】
図１０（ａ）は、千鳥状でかつベアリングの回転軸方向が互い異なるように配置して、ベアリングを支持している支持部材が回転しない従来の装置での真直加工時の金属ワイヤにおける矯正応力分布を示す金属ワイヤの拡大断面図である。同図（ｂ）は、本発明における矯正応力分布を示す金属ワイヤの拡大断面図である。
【００３４】
この図から明らかなように、従来の装置では金属ワイヤの周方向において矯正応力が発生している部分（黒い部分）と矯正応力が発生していない部分とがあり応力分布が不均等である。これに対して本発明のものでは、金属ワイヤの周方向において均等に矯正応力が発生している。
【００３５】
筒状部材８内での金属ワイヤ４の移送は、矯正加工部７の直後にあるワイヤ引き出し部１８によってなされる。この金属ワイヤ４の移送により、７本の矯正ガイドピン９ａ〜９ｇが連れ回りする。
【００３６】
ワイヤ引き出し部１８は図２と図４に示すように、移送時に金属ワイヤ４をクランプするクランパ１９ａ，１９ｂと、クランパ１９ａ，１９ｂを往復移動させる微細ピッチ送りが可能なボールネジ２０と、ボールネジ２０を回転駆動する正逆転可能なＡＣサーボモータ２１とから構成されている。
【００３７】
前記クランパ１９ａは、移送時に金属ワイヤ４がスリップしたり、加圧による変形などが生じないようにウレタンゴムなどの弾性体で構成されている。矯正応力の均一化のため、筒状部材８を回転するＡＣサーボモータ１２と金属ワイヤ４を移送する（引き出す）ＡＣサーボモータ２１は、同期制御されている。
【００３８】
本実施形態の場合、ワイヤ引き出し部１８による１回分の引き出し長さは、サスペンションワイヤ１本分に相当する１７ｍｍである。ワイヤ引き出し部１８による１回分の引き出しが終了すると、クランパ１９ａ，１９ｂによる金属ワイヤ４のクランプを解除して、筒状部材８先端近傍のホームポジションに直ちにリターンする。
【００３９】
ワイヤ引き出し部１８によって移送された金属ワイヤ４は、切断機構部２２によって切断される。切断機構部２２は図１１に示すように下刃２３と、下刃２３の上で金属ワイヤ４の一部をクランプするウレタンゴムなどの弾性体からなるクランパ２４と、下刃２３に対して上下動する上刃２５と、切断したカットワイヤを収納するケース２６と、切断したカットワイヤをケース２６へ案内するシュータ２７とから構成されている。
【００４０】
ワイヤ引き出し部１８により金属ワイヤ４が一定長さ（本実施形態では１７ｍｍ）移送されるから、切断機構部２２では同じ長さの真直加工済みのカットワイヤが得られる。
【００４１】
図１〜３に示す２８はタッチパルネ（図示せず）を備えた操作・制御部で、例えば金属ワイヤ４の加工本数、ワイヤ引き出し部１８における金属ワイヤ４の移送ピッチならびに移送長さなど様々な加工条件の設定と、各機構のシーケンシャル制御がなされる。
【００４２】
前記実施形態ではコイル状に巻かれた金属ワイヤを引き出して真直加工したが、ダイスなどの絞り加工した金属ワイヤをそのまま真直加工するなど、他の形態の金属ワイヤを真直加工することも可能である。
【００４３】
前記実施形態では筒状部材の内側に矯正ガイドピンを回転自在に設けたが、矯正ガイドピンは回転自在である必要はなく、回転しないものでも良い。また矯正ガイドピンを支持する支持部材は筒状部材である必要はなく、要は矯正ガイドピンを所定の位置に支持できる形状であればよい。矯正ガイドピンの横ずれ防止部は必ずしも必要でなく、ストレートな矯正ガイドピンでもよい。矯正ガイド部材はピン状でなくても、要は移送される金属ワイヤに対して曲げ応力を発生させる形状のものであればよい。
【００４４】
前記実施形態では７本の矯正ガイド部材（例えば矯正ガイドピン）を用いたが、筒状部材などの支持部材によって金属ワイヤの前側と後側が保持できれば矯正ガイド部材は２本（２個所）でもよい。
【００４５】
前記実施形態では金属ワイヤの１回の移送毎に矯正ガイド部材の回転方向を反転したが、１回の移送途中（中間位置）で矯正ガイド部材の回転方向を反転してもよい。また、金属ワイヤの複数回（例えば２回）の移送毎に矯正ガイド部材の回転方向を反転てもよい。
【００４６】
前記実施形態では真直加工した金属ワイヤを光ピックアップアクチエータ用サスペンションワイヤに用いたが、真直度が非常に高いため、各種技術分野に適用可能である。
【００４７】
【発明の効果】
図１２（ａ），（ｂ）は、前記図１０（ａ），（ｂ）で説明した応力分布を生じる真直加工装置を用いて製造したカットワイヤの真直度の測定結果を比較して示す図である。
【００４８】
テスト用の金属ワイヤはヤング率が１１７７００Ｎ／ｍｍ２  のベリリウム−銅合金からなり線径が０．１ｍｍで、長さ１７ｍｍにカットしたものを製造して、図１２中に示すようにフラットな面の上に載せて、フラット面からの最高湾曲高さＨを１μｍ単位での計測が可能な測定用顕微鏡を用いて計測したものである。従ってこの湾曲高さＨが低いほど、真直度が高いことになる。なお、両者ともサンプル数は５０本である。
【００４９】
この図から明らかなように、従来の真直加工装置（ａ）では真直加工後の湾曲高さＨは１８〜３５μｍと高く真直度は低いうえ、最小値と最大値のバラツキの範囲が大きい。これに対して本発明の真直加工装置（ｂ）では真直加工後の湾曲高さＨは６〜１４．８μｍと低く真直度が高いうえ、最小値と最大値のバラツキの範囲が狭く、真直度の揃ったカットワイヤを得ることができる。
【００５０】
本発明は前述のような構成になっており、安価でかつ真直度の高い真直加工装置および真直加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る真直加工装置の正面図である。
【図２】その真直加工装置の側面図である。
【図３】その真直加工装置の上面図である。
【図４】その真直加工装置の斜視図である。
【図５】その真直加工装置における矯正加工部の斜視図である。
【図６】その矯正加工部の一部断面図である。
【図７】その矯正加工部の一部平面図である。
【図８】その矯正加工部に用いる矯正ガイドピンの拡大斜視図である。
【図９】その矯正加工部における多連駆動伝達機構を説明するための図である。
【図１０】従来の装置と本発明の装置による金属ワイヤ内で生じる応力の分布状態を示す金属ワイヤの拡大断面図である。
【図１１】本発明の真直加工装置における切断機構部の一部を断面にした側面図である。
【図１２】従来の装置と本発明の装置によって得られたカットワイヤの真直度を測定した結果を示す図である。
【符号の説明】
１：ドラムセット回転送り機構部、２：トルクキーパ部、３：ワイヤドラム、４：金属ワイヤ、５：ガイドローラ、６：クランプテンション部、７：矯正加工部、８：筒状部材、９，９ａ〜９ｇ：矯正ガイドピン、１０：支持部材、１１：中間プーリ、１２：ＡＣサーボモータ、１３：駆動側プーリ、１４：タイミングベルト、１５：横ずれ防止用溝、１６：アイドラー、１７：ガイドローラ、１８：ワイヤ引出し部、１９ａ，１９ｂ：クランパ、２０：ボールネジ、２１：ＡＣサーボモータ、２２：切断機構部、２３：下刃、２４：クランパ、２５：上刃、２６：ケース、２７：シュータ、２８：操作・制御部
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
2004160473.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2004160473.tif 000013
【図１２】
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