(57)【要約】      （修正有）【課題】熱処理工程後と線材巻取工程前における極細線の冷却工程において、冷却槽に冷却液を供給する場合の微量の流量設定を簡易迅速にかつ精度よく行え、さらに冷却槽内の冷却液量を常に一定のレベルに保持しかつ供給液の清浄度を維持できる冷却液の微流量測定装置の提供。【解決手段】冷却液槽内に設置されたオーバーフローパイプ、該パイプの他端と接続され吐出口が細径に絞られたチューブ受けノズル、該チューブ受けノズルより落下したオーバーフロー液の重量を測定する秤量器とからなり、該秤量器は前記チューブ受けノズルより落下したオーバーフロー液を受ける液溜部を有し、一端を支点に上下方向に回動自在に軸支された秤量器本体、該秤量器本体に取着されたバランスウェイト、前記秤量器本体の動作を検出するセンサーおよびセンサーＯＮ／ＯＦＦ用遮蔽板とから構成され、前記センサーの出力信号に基づいて前記オーバーフロー液の重量を計測する。【選択図】図２
2005114586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理後スプール巻取工程前の極細線冷却工程における冷却液槽への冷却液供給量を、該冷却液槽内のオーバーフロー液の重量を測定することによって設定するための微流量測定装置であって、前記冷却液槽内に設置されたオーバーフローパイプ、該パイプの他端と接続され吐出口が細径に絞られたチューブ受けノズル、該チューブ受けノズルより落下したオーバーフロー液の重量を測定する秤量器とからなり、該秤量器は前記チューブ受けノズルより落下したオーバーフロー液を受ける液溜部を有し、一端を支点に上下方向に回動自在に軸支された秤量器本体、該秤量器本体に取着されたバランスウェイト、前記秤量器本体の動作を検出するセンサーおよびセンサーＯＮ／ＯＦＦ用遮蔽板とから構成され、前記センサーの出力信号に基づいて前記オーバーフロー液の重量を計測する仕組みとなしたことを特徴とする、熱処理後の極細線冷却工程における冷却液の微流量測定装置。
【請求項２】
前記秤量器本体の液溜部は、断面形状がＵ字状となしていることを特徴とする請求項１記載の熱処理後の極細線冷却工程における冷却液の微流量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤーボンディングに用いる金線等の極細線の加工時に、線材の融着現象を防止するために熱処理後に行なわれる細線の冷却工程における冷却液槽の冷却液供給量を精度よく管理するための流量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤーボンディングに用いる金線等、極細線を加工する場合は、ダイスによる塑性線引き加工により発生する加工歪みを除去するため、加工工程途中で中間アニールと称する熱処理（焼鈍し）が施され、しかる後スプールに巻取り再度塑性線引き加工が施される。しかし、熱処理直後に細線を巻取ると、細線どうしが融着する現象が発生し、塑性線引き加工時に細線が食付いてスプールから繰出されない状態となる。
このため、かかる細線どうしの融着現象を防止すべく、前記熱処理後スプールに巻取る前に、塑性線引き加工装置で使用される潤滑液等で線材を冷却することが行なわれている。特に文献はないが、この線材の冷却方法としては、熱処理炉（電気炉等）と線材巻取機の間に冷却槽を設置し、この冷却槽内に溜めた定量の冷却液（潤滑液等）にローラを介して線材を浸漬させる方法が一般的である。
なお、上記従来の冷却液の供給制御手段については広く知られたものであるが、現在のところ特許文献等としては特に発見されていない。
【０００３】
ところが、この冷却方法おける冷却液の供給は定量ポンプで行ない、その供給流量の設定はストローク／レンジの容積にて精度よく制御されていたが、ポンプの構造上（弁・ダイヤフラム部）接液部にバクテリア等の異物が発生し、線材に付着する不具合が発生したため、定量ポンプでの供給を止め、接液するチューブを使い捨てできるチューブポンプによる供給に変更している。しかし、チューブポンプの場合は、流量の設定機構が回転数のみで、ローラー部へのチューブの設置テンションのバラツキ等で微量の流量設定が困難であるため、供給流量の設定に時間を要するという問題がある上、ポンプ稼働中にチューブテンションの緩み等の異常現象により規定流量が供給されない場合でも前記異常現象を検出できず、冷却不十分により線材の融着を余儀なくされるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記した従来技術の問題を解決するためになされたもので、熱処理炉（電気炉等）と線材巻取機の間に設置された冷却槽内に溜めた定量の冷却液（潤滑液等）にローラを介して線材を浸漬させる線材の冷却方法において、冷却槽に冷却液を供給する場合の微量の流量設定を簡易迅速にかつ精度よく行うことができ、さらに冷却槽内の冷却液量を常に一定のレベルに保持しかつ供給液の清浄度を維持することができる冷却液の微流量測定装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明に係る冷却液の微流量測定装置は、熱処理後スプール巻取工程前の極細線冷却工程における冷却液槽への冷却液供給量を、該冷却液槽内のオーバーフロー液の重量を測定することによって設定するための微流量測定装置であって、前記冷却液槽内に設置されたオーバーフローパイプ、該パイプの他端と接続され吐出口が細径に絞られたチューブ受けノズル、該チューブ受けノズルより落下したオーバーフロー液の重量を測定する秤量器とからなり、該秤量器は前記チューブ受けノズルより落下したオーバーフロー液を受ける液溜部を有し、一端を支点に上下方向に回動自在に軸支された秤量器本体、該秤量器本体に取着されたバランスウエイト、前記秤量器本体の回転動作を検出するセンサーおよびセンサーＯＮ／ＯＦＦ用遮蔽板とから構成され、前記センサーの出力信号に基づいて前記オーバーフロー液の重量を計測する仕組みとなした冷却液の微流量測定装置を要旨とするものである。
また、前記秤量器本体の液溜部は、断面形状がＵ字状となしていることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明において、チューブ受けノズルの吐出口を細径に絞った構造としたのは、オーバーフロー液の落下時に発泡の原因となる空気を可及的に取り込まないようにするためである。すなわち、オーバーフロー液の落下時に空気が取り込まれると発泡して秤量精度を低下させる原因となるからである。
また、チューブ受けノズルより落下したオーバーフロー液の重量を測定するための秤量器本体の設置構造としては、特に限定するものではないが、清掃等のメンテナンス性や組立て時の作業性等を考慮して、秤量器本体の両側面に突出した支軸を軸受用凹部に着脱可能に嵌合させる方式を採用することができる。
オーバーフロー液の重量を測定する秤量器は、チューブ受けノズルより落下したオーバーフロー液が秤量器本体の液溜部に溜り該秤量器本体に取付けられたバランスウエイトより重くなった時に秤量器本体が支点を中心に回動し、その回転動作がセンサーＯＮ／ＯＦＦ用遮蔽板によってセンサーで検出され、該センサーの出力信号がシーケンサー等の制御機器に取込まれてオーバーフロー液の重量が計測される方式となっている。
なお、秤量器本体の液溜部の断面形状をＵ字状とするのは、オーバーフロー液の落下時に取込まれた空気によって泡が発生した場合でも液溜部の容積を確保できるようにするためである。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明した通り、本発明装置によれば、冷却液槽内のオーバーフロー液の重量を直接計測する方式であるから冷却液の微流量を精度よく測定することができることにより、冷却槽に冷却液を供給する場合の微量の流量設定を簡易迅速にかつ精度よく行うことができ、冷却液の微流量設定の作業性を向上できる上、装置運転時の供給量を的確に管理できることにより冷却槽内の冷却液量を常に一定のレベルに保持することができ、さらに冷却槽への冷却液の供給手段にチューブポンプを用いることができるので供給液の清浄度を維持することができ、金線等の極細線の融着等の不良防止に大きく寄与し得る等の優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は本発明装置を適用した極細線処理装置の全体構成を示す概略図、図２は同上の極細線処理装置における本発明の一実施例装置の全体構成を示す概略図、図３は同上の本発明装置のチューブ受けノズルを示す断面図、図４は同じく秤量器本体の断面形状を示す断面図であり、１は冷却液の微流量測定装置、１−１はケーシング、１−２はチューブ受けノズル、１−３は秤量器本体、１−４は軸受、１−５はバランスウエイト、１−６はセンサーＯＮ／ＯＦＦ用遮蔽板、１−７はフォトマイクロセンサー、１−８はオーバーフローパイプ、１−９はオーバーフロー液チューブ、１０は線材巻戻機、１１は熱処理炉（電気炉）、１２は冷却液槽、１３は線材巻取機、１４はチューブポンプ、１５、１６はタンクである。  
【０００９】
図１に示す極細線処理装置は、線材巻戻機１０より金線等の極細線が巻戻されて熱処理炉（電気炉）１１に導入され、ここで中間アニールと称する熱処理（焼鈍し）が施され、続いて冷却液槽１２に導かれ浸漬ロール１２−１にて冷却液に浸漬され、線材巻取機１３に巻取られる構成となっている。
本発明装置は、上記極細線処理装置における冷却液槽１２内の冷却液量の管理を目的としたものであり、冷却液槽１２への冷却液供給量を、該冷却液槽内のオーバーフロー液の重量を測定することによって設定するための微流量測定装置であって、その構成は、前記冷却液槽１２内に設置されたオーバーフローパイプ１−８、該パイプの他端と接続され吐出口が細径に絞られたチューブ受けノズル１−２、該チューブ受けノズルより落下したオーバーフロー液の重量を測定する秤量器とからなっている。
【００１０】
すなわち、本発明の微流量測定装置は図２にその一実施例を示すように、ケーシング１−１の上部に取付けられたチューブ受けノズル１−２、同ケーシング１−１の内部に設置された秤量器本体１−３、バランスウェイト１−５、センサーＯＮ／ＯＦＦ用遮蔽板１−６およびフォトマイクロセンサー１−７とから構成されている。
前記チューブ受けノズル１−２は図３にその断面図を示すように、吐出口が細径に絞られたパイプで構成している。これは前記したように、オーバーフロー液の落下時に発泡の原因となる空気を可及的に取り込まないようにするためである。すなわち、吐出口が細径に絞られたノズルの場合は、オーバーフロー液の容積が吐出口先端の通過前と通過後とで急激に膨脹するため、空気を巻込んで発泡することを防止することができるからである。したがって、チューブ受けノズル１−２としては、図に示すように１本のパイプの先端を絞って吐出口１−２ａを形成したものに限らず、径の異なる複数のパイプを組合わせて構成したものを用いてもよく、さらに円形パイプに限らず、矩形、多角形等の角パイプを用いてもよい。なお、このチューブ受けノズル１−２とオーバーフローパイプ１−８は、オーバーフロー液チューブ１−９により接続されている。
【００１１】
チューブ受けノズル１−２より落下するオーバーフロー液を受ける秤量器本体１−３は、図４に示すように断面形状がＵ字状となした液溜部１−３ａを有し、かつ後端部にバランスウエイト１−５が取付けられ、両側面に突設した支点軸１−３ｂを介して軸受１−４に上下方向に回動自在に支承している。液溜部１−３ａの容積は、秤量する流量により決定されるが、通常は水平位置で５ｍｌ程度汲み取れ容積となっている。
この秤量器本体１−３の支持構造としては、清掃等のメンテナンス性や組立て時の作業性等を考慮して、ケーシング１−１内に設置した一対の支柱形の軸受１−４に形成した凹部１−４ａに支点軸１−３ｂを着脱可能に嵌合させる方式を採用している。この秤量器本体１−３の上部には、センサーＯＮ／ＯＦＦ用遮蔽板１−６が取付けられ、この遮蔽板と対応する位置にフォトマイクロセンサー１−７がケーシング１−１に設置されている。
すなわち、チューブ受けノズル１−２より落下したオーバーフロー液が秤量器本体１−３の液溜部１−３ａに溜り該秤量器本体に取付けられたバランスウエイト１−５より重くなった時に秤量器本体が支点軸１−３ｂを中心に回動し、その回転動作がセンサーＯＮ／ＯＦＦ用遮蔽板１−６によってフォトマイクロセンサー１−７で検出され、該センサーの出力信号がシーケンサー等の制御機器（図面省略）に取込まれ、例えば１分間に何回動作したかでオーバーフロー液の重量が計測される方式となっている。
なお、バランスウエイト１−５は秤量器本体１−３の液溜部１−３ａへの液充填量の微調整と、フォトマイクロセンサー１−７のＯＮ／ＯＦＦ用遮蔽板１−６を原点位置へ戻す役割を有する。
【００１２】
次に、上記微流量測定装置の動作について説明する。
チューブポンプ１４にて冷却液槽１２へ冷却液が供給された際のオーバーフロー液は、該冷却液槽１２内に設置されたオーバーフローパイプ１−８内に流入し、オーバーフロー液チューブ１−９を介してチューブ受けノズル１−２に導かれる。このチューブ受けノズル１−２より落下したオーバーフロー液は、秤量器本体１−３の液溜部１−３ａに溜り、ここに溜った量がバランスウエイト１−５より重くなった時に秤量器本体１−３が支点軸１−３ｂを中心に回動すると、その回転動作が該秤量器本体１−３と一体に回動するセンサーＯＮ／ＯＦＦ用遮蔽板１−６によってフォトマイクロセンサー１−７から信号が出力され、その出力信号がシーケンサー等の制御機器（図面省略）に取込まれ、その動作回数がカウントされてオーバーフロー液の重量が計測される。
このようにしてオーバーフロー液の重量が計測されると、その計測値に基づいて冷却液槽１２へ供給する流量が設定され、その設定された流量がチューブポンプ１４により冷却液槽１２へ供給される。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明装置は、ワイヤーボンディングに用いる金線等の極細線の中間熱処理後の冷却液や塗布液等、液の清浄性が求められる工程等に対応した微流量測定に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明装置を適用した極細線処理装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】同上の極細線処理装置における本発明の一実施例装置の全体構成を示す概略図である。
【図３】同上の本発明装置のチューブ受けノズルを示す断面図である。
【図４】同じく秤量器本体の断面形状を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  冷却液の微流量測定装置
１−１  ケーシング
１−２  チューブ受けノズル
１−３  秤量器本体
１−４  軸受
１−５  バランスウエイト
１−６  センサーＯＮ／ＯＦＦ用遮蔽板
１−７  フォトマイクロセンサー
１−８  オーバーフローパイプ
１−９  オーバーフロー液チューブ
１０  線材巻戻機
１１  熱処理炉（電気炉）
１２  冷却液槽
１３  線材巻取機
１４  チューブポンプ
１５、１６  タンク
【図１】
2005114586.tif 000003
【図２】
2005114586.tif 000004
【図３】
2005114586.tif 000005
【図４】
2005114586.tif 000006