(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤを挟持するクランプと、前記ワイヤをその内部に挿通し回転可能な回転体と、該回転体にその一端を固定された湾曲パイプと、前記ワイヤの先端を研削加工するための砥石とを具備し、前記ワイヤを前記湾曲パイプに挿通しかつ前記クランプで挟持した状態で前記回転体を回転させ、前記ワイヤの先端を回転する砥石に当接させ得るように構成したことを特徴とするワイヤ先端加工装置。
【請求項２】
前記湾曲パイプが弾性体からなり、その両端部に固定された長さ可変手段により前記湾曲パイプの湾曲角度が変化するように構成したことを特徴とする請求項１記載のワイヤ先端加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤの先端を尖端形状に研削加工するワイヤ先端加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、材料を研削加工する方法として、「わかりやすい機械工学」（森比出版発行、１９９８年、Ｐ１１５）所載の円筒研削盤を用いる方法が開示されている。ワイヤの先端を尖端形状に研削加工するためには、上記「わかりやすい機械工学」の図７．１３に示す種々の研削方式のうち、（ｄ）立軸平面研削の方式と同様の方法を用い、人手によりワイヤの先端近傍を保持し、回転する砥石の回転軸方向に対して斜めにワイヤの先端を当て付け、ワイヤを保持した手でワイヤを回しながらワイヤ先端を尖端形状に研削加工していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記従来技術にはつぎのような問題点があった。すなわち、上記従来技術では、ワイヤを回しながら加工するため、ワイヤが長尺の場合には、研削加工中にワイヤの縒りの解けや締まりが発生し、また手でワイヤの先端を砥石に当て付けるため、ワイヤの研削部分を均一に研削加工できないという問題があった。従って、作業者の手間や作業時間が膨大なのは勿論のこと、短尺ワイヤしか研削加工を行うことができず、安定した品質を得ることができなかった。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、請求項１または２に係る発明の課題は、ワイヤの先端を安定した品質の尖端形状に研削加工することができるワイヤ先端加工装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１または２に係る発明は、ワイヤ先端加工装置において、ワイヤを挟持するクランプと、前記ワイヤをその内部に挿通し回転可能な回転体と、該回転体にその一端を固定された湾曲パイプと、前記ワイヤの先端を研削加工するための砥石とを具備し、前記ワイヤを前記湾曲パイプに挿通しかつ前記クランプで挟持した状態で前記回転体を回転させ、前記ワイヤの先端を回転する砥石に当接させ得るように構成した。
【０００６】
請求項１または２に係る発明のワイヤ先端加工装置では、ワイヤを回転体および湾曲パイプに挿通し、ワイヤ先端が湾曲パイプから露出した状態でワイヤをクランプする。つぎに、回転体および湾曲パイプを回転させると、ワイヤ自体は回転せず、ワイヤ先端のみが回転体の回転中心を基準にして首振り運動を行う。この状態のワイヤ先端を回転する砥石の研削面に当接させて研削加工を行うと、所望の尖端形状が得られる。
【０００７】
請求項２に係る発明のワイヤ先端加工装置では、上記作用に加え、湾曲パイプが弾性体からなり、その両端部に固定された長さ可変手段により前記湾曲パイプの湾曲角度が変化するように構成したことにより、ワイヤ先端が砥石に当接する角度を任意に変更可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、具体的な実施の形態について説明する。
【０００９】
（実施の形態１）
図１および図２は実施の形態１を示し、図１はワイヤ先端加工装置の正面図、図２はワイヤ先端の尖端形状の種類を示す正面図および右側面図である。
【００１０】
図１において、テーブル１の上面１ａの左端には、上面１ａからの高さＡの位置に、ワイヤ２を固定するためのクランプ３が配設されている。ここで、上面１ａからの高さＡは、クランプ３によるワイヤ２の挟持点までの高さである。クランプ３からＸ軸方向に間隔Ｂだけ離れた位置には、ワイヤ用台座４が配設され、テーブル１の上面１ａに固着されている。ワイヤ用台座４には、上面１ａからの高さＡの位置に挿入孔５が穿設され、挿入孔５の両開口端には、一対のベアリング６が装着されている。一対のベアリング６の内輪には、回転体７が固着され、回転自在になっている。回転体７には、その中心にＸ軸方向にのびた貫通孔７ａが穿設されている。回転体７の貫通孔７ａの右端開口部には、湾曲パイプ９が着脱可能に固定され、湾曲パイプ９は、湾曲孔９ａを有するとともに、湾曲角θに曲げられている。湾曲孔９ａにワイヤ２を挿通して、ワイヤ２の先端を湾曲角θに保持することができる。湾曲角θは、０〜９０°に設定され、所望の湾曲角θに形成された湾曲パイプ９が必要に応じ各種取り揃えられ、ワイヤ２の先端の尖端形状に応じて選択使用される。なお、湾曲孔９ａの直径は、回転体７の貫通孔７ａと同一に仕上げられている。
【００１１】
回転体７の左端には、プーリ８が固着されている。プーリ８の下方には、テーブル１の上面１ａにサーボモータ１１が配設され、サ−ボモータ１１の駆動軸１１ａに固着された小プーリ１１ｂとプーリ８との間には、ベルト１０が張架されている。サーボモータ１１の駆動により、回転体７および湾曲パイプ９は回転駆動される。サーボモータ１１は図示しない制御装置に電気的に接続されており、この制御装置により、回転体７の回転方向、回転速度および回転角を任意に設定することができる。
【００１２】
湾曲パイプ９の先端に対向する位置に、砥石１４が配設されている。砥石１４はモータ１３の回転軸１３ａに取着されており、モータ１３の回転駆動により所望の速度で回転する。モータ１３は、砥石用台座１２に固着され、砥石用台座１２は、テーブル１の上面１ａ上に、図示しない送り機構によりＸ軸方向に進退可能に配設され、回転砥石１４の研削平面１４ａがワイヤ２の先端に当接可能になっている。なお、モータ１３の回転軸１３ａは、回転体７の回転中心と同軸になるように設置されている。また、砥石１４の研削平面１４ａは、回転体７の回転中心に対して垂直になるように取付けられている。
【００１３】
上記構成のワイヤ先端加工装置を用いたワイヤ先端の研削加工方法について説明する。図１において、まず、所望の湾曲角θに曲げられた湾曲パイプ９を選択して、回転体７に固定する。つぎに、クランプ３を開放し、回転体７の貫通孔７ａにワイヤ２を挿通し、湾曲パイプ９の先端からワイヤ２の先端が出たところで停止させる。ワイヤ２の挿通後、クランプ３を閉塞し、その動きを安定させるためにワイヤ２を挟持する。つぎに、サーボモータ１１を回転駆動し、小プーリ１１ｂ、ベルト１０およびプーリ８を介して回転体７を回転させる。ここで、回転体７の回転方向は、ワイヤ７の縒り方向に対して反対方向とする。このとき、回転体７に固定した湾曲パイプ９も、回転体７の回転中心に従って回転を行う。しかし、ワイヤ２は、湾曲パイプ９の湾曲孔９ａの内壁に沿い、屈曲した状態にある。このとき、ワイヤ２の先端は、湾曲パイプ９の湾曲孔９ａに沿いながら回転体７の回転中心を基準に円運動（公転）はするが、クランプ３でワイヤ２の基端側が挟持されているために、ワイヤ２自体の軸回りの回転（自転）は行わない。すなわち、ワイヤ２の先端は、首振り運動のみを行う。
【００１４】
つぎに、モータ１３を回転体７の回転方向と逆方向に回転させる。砥石用台座１２を、ワイヤ２側に前進させ、砥石１４の研削平面１４ａをワイヤ２の先端に当て付けることにより、研削加工を行うと、湾曲角θが４５°より大きい場合は、図２（ａ）に示すように、ワイヤ２の先端に、鋭角の円錐形の尖端面２ａが得られる。このとき、湾曲角θが４５°より小さい湾曲パイプ９を使用すると、鈍角の円錐形の先端面２ａとなる。また、湾曲パイプ９の湾曲角θを例えば４５°とし、砥石１４の研削平面１４ａをワイヤ２の先端から若干遠ざけると、ワイヤ２の中心部が研削されないため、図２（ｂ）に示すように、ワイア２の先端に、４５°の面取り形状の尖端面２ｂが得られる。なお、湾曲角θが４５°を超えれば、湾曲角θの余角である４５°未満の面取り形状となり、湾曲角θを４５°未満にすれば、４５°を超える面取り形状になる。また、湾曲パイプ９の回転角度位置を変えることにより、ワイヤ２が砥石１４の研削平面１４ａと接触する被加工面が移動する。回転体７および湾曲パイプ９の回転を停止した状態で研削加工を行うと、その被加工面のみが研削加工される。つぎに、回転体７および湾曲パイプ９を一定角度回転させた後停止して研削加工を行うと、同様にその被加工面が研削加工され、この動作を回転体７が３６０°以上回転するまで繰り返すことにより、図２（ｃ）に示すように、ワイヤ２の先端に、多角錐形の尖端面２ｃが得られる。
【００１５】
上述の方法により、所望の尖端形状が得られた時点で、砥石用台座１２をワイヤ２から後退させて研削加工を終了し、各モータを停止させ、クランプ３を開放し、ワイヤ２を取り出して全加工工程を終了させる。
【００１６】
本実施の形態によれば、ワイヤ先端加工を機械化し、ワイヤの先端を安定した品質の尖端形状に研削加工することができる。また、ワイヤ自体がその軸回りに回転することがないため、短尺ワイヤのみならず、長尺ワイヤであっても、ワイヤの縒りの解けや締まりがなく、研削加工することができる。さらに、湾曲角の異なる湾曲パイプの使用、回転体および湾曲パイプの回転角度設定および回転停止研削等によって、ワイヤの尖端形状を円錐形、多角錐形および面取り形状など、種々の形状に仕上げることができる。
【００１７】
本実施の形態では、砥石１４の研削平面１４ａは平面であるが、これに替えて、曲率半径の大きな凸球面にすれば、ワイヤ先端により鋭利な尖端形状を形成することができる。また、曲率半径の大きな凹球面にすれば、ワイヤ先端には、弾丸状の尖端形状を形成することができる。また、サーボモータ１１と回転体７との回転伝達機構は、プーリとベルトの組み合わせによって構成されているが、ギヤの組み合わせによる回転伝達機構にしてもよい。
【００１８】
（実施の形態２）
図３は実施の形態２を示し、チューブ湾曲機構の構成図である。本実施の形態は、実施の形態１とチューブ湾曲機構のみが異なり、他の部分は実施の形態１と同一のため、異なる部分のみ説明し、同一部分の図と説明を省略する。
【００１９】
図３において、回転体７の貫通孔７ａの右端開口部には、ゴムまたはナイロンなどの弾性体としての弾性素材からなる湾曲パイプとしてのチューブ１５が装着されている。チューブ１５の両端には、金属からなる一対のリング１６が卷着されている。一対のリング１６には、チューブ１５に卷着する内径から半径方向にそれぞれ凸部１９が突設されている。一対のリング１６の凸部１９間には、長さ可変手段としての長さが可変のジョイント１８が張架され、リベット１７によってそれぞれ止められている。ジョイント１８の長さを変更することにより、チューブ１５の湾曲角θを自在に変更することができる。その他の構成は実施の形態１と同一である。
【００２０】
上記構成のワイヤ先端加工装置を用いた研削加工方法について説明する。図３において、まず、ジョイント１８の長さを短くすると、チューブ１５の湾曲角θは大きくなる。湾曲角θが４５°より大きい場合は、実施の形態１と同様の方法で、ワイヤ２の先端を研削加工すると、研削された尖端形状は、図２（ａ）に示すように、鋭い円錐形の尖端面２ａが得られる。また、ジョイント１８の長さを長くすると、チューブ１５の湾曲角θは小さくなる。湾曲角θが４５°より小さい場合は、鈍角の円錐形の尖端面２ａとなる。また、湾曲角θが４５°に調整された場合は、実施の形態１と同様の方法で、ワイヤ２の先端を研削加工すると、研削された尖端形状は、図２（ｂ）に示すように、４５°の面取り形状の尖端面２ｂが得られる。図２（ｃ）に示す多角錐形の尖端形状２ｃを得る研削加工方法は、実施の形態１と同様である。
【００２１】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果に加え、ジョイントの長さを変更することによりチューブの湾曲角を変化させ、ワイヤの尖端形状を鋭角から鈍角まで、容易に変更することができる。
【００２２】
本実施の形態では、湾曲パイプとしてのチューブ１５にゴムまたはナイロン等の弾性素材を用いているが、これに替えて、フレキシブルに湾曲する金属からなる蛇管を用いてもよい。この場合、蛇管の湾曲後の剛性が大きい場合は、長さ可変手段を省いてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１または２に係る発明によれば、ワイヤ自体は回転せず、ワイヤ先端のみが回転体の軸心を中心にして首振り運動を行い得るので、ワイヤの先端を安定した品質の尖端形状に研削加工することができる。また、回転体の回転、停止を制御することで、ワイヤ先端を様々な尖端形状に加工することができる。
【００２４】
請求項２に係る発明によれば、上記効果に加え、ワイヤ先端が砥石に当接する角度を任意に変更可能となるので、ワイヤの尖端形状を鋭角から鈍角まで自在に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のワイヤ先端加工装置の正面図である。
【図２】実施の形態１のワイヤ先端の尖端形状の種類を示す正面図および右側面図である。
【図３】実施の形態２のチューブ湾曲機構の構成図である。
【符号の説明】
２  ワイヤ
３  クランプ
７  回転体
９  湾曲パイプ
１４  砥石
【図１】
0003827538.tif 000002
【図２】
0003827538.tif 000003
【図３】
0003827538.tif 000004