CN1180328A

CN1180328A - 钢丝式切断加工装置及方法

Info

Publication number: CN1180328A
Application number: CN 97190116
Authority: CN
Inventors: 三好洸太郎; 铃木利幸; 高桥孝代司; 后藤保春; 千叶晃大; 和田镇夫
Original assignee: Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1998-04-29

Abstract

使挂设着锯齿钢丝14的三个凹槽滚筒11～13中的二个凹槽滚筒11和12上下地配置,使锯齿滚筒14铅直地行走于这些凹槽滚筒11和12之间。使工件9水平移动,推压向铅直行走的钢丝14。最好将凹槽滚筒13配置在与下面凹槽滚筒12几乎相同高度的位置。

Description

钢丝式切断加工装置及方法

技术领域

本发明涉及将半导体材料、磁性材料、陶瓷等所谓脆性材料切断成薄片状的钢丝式切断装置及方法。

现有技术及其存在的问题

钢丝式切断装置又被称为钢丝锯，如图50或51所示，在相当于近似正三角形的形状的三个角的顶点的位置具有相互平行地设置的3个凹槽滚筒601、602及603，切断用钢丝604以一定的间隔平行地张设在这些凹槽滚筒601～603的凹槽内。使钢丝604向一方向运动，且由喷嘴(图中省略)一边喷出含有磨粒的加工液，一边将被切断材料600压向水平行走的钢丝604，将被切断材料600切断。

在图50中，被切断材料600被保持在凹槽滚筒603及602的下方。通过将被切断材料600向上压向沿水平方向运动的钢丝604，将被切断材料600切断。

在图51中，被切断材料600被保持在凹槽滚筒602及603的上方。通过将被切断材料600向下压向沿水平方向运动的钢丝604，将被切断材料600切断。

最近，特别是在半导体行业，为了提高生产率，正在期待着半导体片的大直径化。为了制造大直径的薄片准备了大直径的半导体结晶棒(被切断材料)。为了切断大直径的棒，当然就使得钢丝式切断加工装置变得大型化。

如图50或51所示，在使被切断材料向上方或下方移动来切断的装置中，如被切断材料大直径化，则不得不使装置的高度变高，若装置的高度变高，则为了保持高精度，必须要求机架有更高的刚性。另外，切断用钢丝的搬运、被切断材料的装卸等作业性变坏。更进一步，在图50所示的形式中，含有磨粒的加工液积在被切断材料的被切断的凹槽中，并结块，使切削效率变坏。图51所示的形式中，存在加工液向下滴，加工液难以浸透到加工面的问题。

发明的要旨

本发明的目的是提供一种能使装置的高度变低的钢丝式切断加工装置及方法。

本发明的目的还在于，提供一种可提高操作性的钢丝式切断加工装置及方法。

本发明还提供一种维修方便的钢丝式切断加工装置、方法及凹槽滚筒部件。

本发明的目的在于防止或减少行走于两凹槽滚筒间的切断用钢丝的振摆。

本发明的目的在于使切断用钢丝的张力可连接地调整。

本发明的目的在于谋求切断用钢丝的卷取筒轻量化。

本发明的目的在于，在包含松紧调节机构、绞盘机构等的多个滚筒上多次挂设切断用钢丝的装置中，使切断用钢丝的行走安定化。

本发明的目的在于提供可从两方向安定调整被切断材料的角度位置的被切断材料保持装置。

本发明的目的在于提供能自动检测出卷绕在卷取筒上的钢丝的卷绕方向的卷绕方向检测装置。

本发明，在切断用钢丝的卷取侧，可进行安定的排线控制。

本发明的钢丝切断加工装置是，在多个平行配置的凹槽滚筒上挂设切断用钢丝，至少通过驱动一个凹槽滚筒回转，使切断用钢丝行走，并且供给含有磨粒的加工液，将被切断材料切断，其特征在于，上述多个凹槽滚筒中的至少两个凹槽滚筒上下地设置着，以使切断用钢丝几乎铅直地行走在这些凹槽滚筒之间，对于上述几乎铅直地行走的切断用钢丝，设有使被切断材料几乎水平地进退的被切断材料输送装置。

本发明的钢丝切断加工方法是，在多个平行配置的凹槽滚筒上挂设切断用钢丝，至少通过驱动一个凹槽滚筒回转，使切断用钢丝行走，并且供给含有磨粒的加工液，将被切断材料切断的钢丝式切断加工方法，其特征是，通过将上述多个凹槽滚筒中的至少两个滚筒上下配置，使切断用钢丝几乎铅直地行走于这些凹槽滚筒之间，对于上述几乎铅直地行走的切断用钢丝，使被切断材料几乎水平地进退。

本说明书中所谓的几乎铅直包含相对于铅直有±45度的倾斜，所谓几乎水平包含相对于水平有±45度的倾斜。另外，滚筒包含滚子等所有其它的回转件。

根据本发明，使切断用钢丝几乎铅直地行走，由该几乎铅直地行走的钢丝将被切断材料切断。被切断材料一边沿几乎水平方向移动，一边被推压向沿几乎铅直方向行走的钢丝。因此，与使被切断材料上下方向移动的现有的装置相比，装置的高度可以降低。由此可提高钢丝搬运和被切断材料的装卸的作业性。另外，向被切断材料和切断用钢丝的接触之处，即加工之处供给的含有磨粒的加工液沿被切断材料的加工面落下，所以，可使加工液充分浸透，同时，加工液不会积存在切槽内。

在本发明的一实施例中，在上下配置的两个凹槽滚筒之外，还设有第三凹槽滚筒，该第三凹槽滚筒配置在与上下两滚筒中的下面的滚筒几乎相同高度的位置。即，三个凹槽滚筒配置在相当于具有垂直和水平边的直角三角形的大约顶点的位置，切断用钢丝几乎水平地行走在位于下面的两个凹槽滚筒之间。

被切断材料一边沿几乎水平方向移动，一边如上述那样地被几乎沿垂直方向行走的切断用钢丝切割，所以，伴随着切割的进行，被切断材料进入上述的直角三角形的内部。切割被切断材料时产生的切屑向下落下。位于下面的两个凹槽滚筒相隔一定间隔，并配置在几乎相同的高度，所以，可在这些凹槽滚筒之间设置切屑接受物，可容易地从这两个凹槽滚筒之间除去该切屑。

关于多个凹槽滚筒的驱动方法，如后述的实施例中详述的那样，有多种方法。在如上所述的将三个凹槽滚筒配置在直角三角形的几乎顶点处的实施例中，最好是将第三个凹槽滚筒作为靠马达驱动的驱动滚筒，通过动力传递机构，将该驱动滚筒的回转动力传递给两个凹槽滚筒。驱动马达可设置在下面。

上述动力传递机构的构成可以是，比如，分别在上下两凹槽滚筒及第3凹槽滚筒上对应设置的皮带轮和挂设在这些皮带轮上的传动皮带。

第三凹槽滚筒是驱动滚筒。挂设在上下两个凹槽滚筒和第三凹槽滚筒上的切断用钢丝以及挂设在对应这些凹槽滚筒的皮带轮上的传动带在第三凹槽滚筒处成锐角地折弯。因此，切断用钢丝与第3凹槽的周面的凹槽相接触的长度，以及传动带与对应第三凹槽滚筒的皮带轮的周面相接触的长度比较长。第三凹槽滚筒的驱动力可有效果地传递到切断用钢丝及传动皮带上。

上述动力传递机构最好是包含二个可控制扭矩的连接器。该二个可控制扭矩连接器设在上下的二个凹槽滚筒的轴和对应地设置的皮带轮之间。对应第三凹槽滚筒而设置的皮带轮固定在第三凹槽滚筒的轴上。

将该种驱动系统从另一个角度来表现的话即是，该凹槽滚筒的驱动系统包括：驱动第三凹槽滚筒旋转的马达；具有对应上述二个凹槽滚筒的输出轴，并将马达的旋转动力传递给上述输出轴的动力传递机构；设置于上述二个凹槽滚筒的轴和相对应的上述输出轴之间的扭矩可控制连接器。

这样的驱动系统具有以下的特征。即，由于所有的凹槽滚筒被旋转驱动，所以切断用钢丝和凹槽滚筒之间的滑动几乎不产生。因而凹槽滚筒的磨耗少，且多个凹槽滚筒间的磨耗情况也均等化。并且，即使凹槽滚筒的直径有稍微不同，也可通过调整上述连接器处的传递扭矩，使在上述二个凹槽滚筒上运动的旋转阻力成为零或几乎成为零。由此，允许多个凹槽滚筒的周长误差产生。

另外最好是，上下二个凹槽滚筒和第三个凹槽滚筒可旋转地支承在机架上，该机架可拆装地安装在钢丝式切断加工装置的机台上。该机架和支持在其上的三个凹槽滚筒构成凹槽滚筒单元。

通过将多个凹槽滚筒单元化，将其可拆装地设置在机台上，在维修保养时可将凹槽滚筒单元从机台上取下，搬到加工装置的外面。可将凹槽滚筒单元放到宽广的场所，所以凹槽滚筒的更换及凹槽滚筒的表面凹槽的修补作业变得容易了。

在这样地将凹槽滚筒单元化的构造中，在凹槽滚筒单元设置在机台上时，加工装置的驱动装置的输出轴和至少一个凹槽滚筒的轴通过可拆接的连接器结合在一起。

更好的实施形态是，在机架上设置圆环状弹性密封件，使其围住从机架上突出的凹槽滚筒的轴。在凹槽滚筒单元被设置在机台上时，圆环状弹性密封件与在机架的隔壁上开设的、使轴窜过的孔的周围接触。该隔壁将驱动装置侧和设有凹槽滚筒的切断室隔开。在切断室，如上所述，包含磨粒的加工液被喷到钢丝上。另外，产生切断屑。通过环状密封件，可防止这些异物侵入设有驱动装置的室内。

在较满意的实施形态中，在上述凹槽滚筒的一侧，设置有将切断用钢丝送入上述凹槽滚筒的钢丝撒放装置以及从上述凹槽滚筒将切断用钢丝卷取的钢丝卷取装置。

与将钢丝撒放装置和钢丝卷取装置配置在凹槽滚筒的两侧的构造相比，装置的长度可变短。

能防止或减小行走在两凹槽滚筒间的切断用钢丝的摆动的本发明的构成是，在平行设置的至少两个凹槽滚筒上，挂设切断用钢丝，通过旋转驱动至少一个凹槽滚筒，使切断用钢丝行走，且供给含有磨粒的加工液，将被切断材料切断，其特征在于，至少在接近一个凹槽滚筒处，设有形成有或可形成(由行走的钢丝形成凹槽也可)切断用钢丝通过的凹槽的钢丝导向件。

两个凹槽滚筒既可以如上所述的钢丝式切断加工装置那样上下配置，也可以左右配置。即，钢丝导向件无论在切断用钢丝铅直走行型钢丝式切断加工装置中，还是在切断用钢丝水平走行的现有的类型的钢丝切断加工装置中都能适用。

由于钢丝导向件的存在，可以防止在两凹槽滚筒间走行的切断用钢丝的摆动，或使该摆动减小，所以切断精度提高。另外，可防止含磨粒的加工液及切屑附着于凹槽滚筒上，可延长凹槽滚筒的寿命。

最好是，钢丝导向件设在被切断材料的输送路径的两侧。为防止加工液和切屑附着于凹槽滚筒上，钢丝导向件配置在被切断材料的输送路径和至少一个凹槽滚筒之间的、比被切断材料的输送路径更靠切断用钢丝的走行方向前方的位置。

可连续地调整切断用钢丝的张力的该发明的构成如下。

即，该钢丝式切断加工装置包括：包含平行地被设置、且挂设有切断用钢丝的多个凹槽滚筒的凹槽滚筒群；向凹槽滚筒群供应切断用钢丝的钢丝撒放装置；从凹槽滚筒群卷取切断用钢丝的钢丝卷取装置；其特征在于，钢丝撒放装置或钢丝卷取装置的至少一方中，设有用于调整切断用钢丝的张力的储线构件，该储线构件包括旋转自如的固定滚筒和可上下移动的可动滚筒，该两滚筒之间挂设着切断用钢丝，上述可动滚筒由可连续调整位置的机构支承着。

作为上述可连续调整位置的机构的一例，可举含有气缸的机构，基于设在要调整张力的位置的张力传感器来的信号，可控制气缸。

根据这种结构，即使在切断用钢丝的行走中，也可以任意地、无级地调整切断用钢丝的张力。

能实现卷取切断用钢丝的卷取筒的轻量化的本发明的构成如下。

即，该钢丝式切断加工装置包括：包含平行地被设置、且挂设有切断用钢丝的多个凹槽滚筒的凹槽滚筒群；向凹槽滚筒群供应切断用钢丝的钢丝撒放装置；包含卷取从凹槽滚筒群来的切断用钢丝的卷取筒的钢丝卷取装置；其特征在于，钢丝撒放装置和钢丝卷取装置中，只在钢丝卷取装置中设置绞盘机构，由该绞盘机构进行调整，使卷取筒侧的钢丝张力比凹槽滚筒群侧的钢丝张力低。

将凹槽滚筒群的张力设定为适合被切断材料的切断加工的大小，将卷取侧的张力设定得比该张力弱的值。由于卷取侧的张力比较小，所以，作为卷取筒，即使不是充分坚固的也够，能实现其轻量化、低廉化。

在切断用钢丝可往复行走的钢丝式切断加工装置中，设有：在将切断用钢丝从钢丝撒放装置经凹槽滚筒群送往上述钢丝卷取装置的顺方向行走时，在从凹槽滚筒群向钢丝卷取装置侧拉切断用钢丝的方向，驱动上述两个凹槽滚筒的至少一方的装置；在与上述顺方向相反的方向行走时，对上述两个凹槽滚筒的至少一方的旋转进行制动的装置。

在驱动装置为马达的场合下，假如使该马达总是朝一个方向旋转，则在切断用钢丝向反方向行走时，即起到制动装置的作用，所以结构变得简单了。

在具有两个凹槽滚筒，且在这些滚筒之间挂设数次的张力调整机构中，能使钢丝行走安定化的本发明的构造中，为使挂设在两个凹槽滚筒上的切断用钢丝平行，这些凹槽滚筒的轴的一方相对另一方倾斜着。

作为张力调整机构的例子，有松紧调节机构和绞盘机构。

根据本发明，钢丝正确沿着滚筒的凹槽行走，所以，钢丝的张力安定，可高速运转。另外，滚筒的磨耗减少，寿命延长。

可将被切断材料的角度在两方向调整的本发明的被切断材料保持装置包括支持体、第一旋转体及第二旋转体。支持体具有以第一轴为中心，可自由旋转地支持第一旋转体的部分；第一旋转体具有以与第一轴垂直的第二轴为中心，可自由旋转地支持第二旋转体的部分；第二旋转体具有支持被切断材料的部分。

被切断材料保持于第二旋转体，第二旋转体以第二轴为中心可旋转。第一旋转体以垂直于第二轴的第一轴为中心可旋转。因此，可使被切断材料以两轴为中心旋转任意角度，可使该角度沿两方向调整。另外，各旋转体设置成只能沿一方向旋转，所以，可保持高的刚性。特别地，通过做成第一轴与第二轴垂直的配置结构，使构造变得牢固。

自动检测出卷在筒上的钢丝的卷向的本发明的装置具有支承件、支持体、排线滑轮以及传感器。其中，支承件包含在排线机构中，被设置于可与筒的轴平行地移动的可动体的前端部；支持体在卷回筒的轴方向可滑动地保持在该支承件上；排线滑轮通过与卷回筒的轴平行的轴，可旋转地设置在该支持体上；传感器设在上述支承件和支持体之间，检测出作用于从卷回筒放出、且被挂设在上述排线滑轮上的切断用钢丝上的卷回筒轴向的分力。

撒放出卷在筒上的钢丝时，对应钢丝的卷绕方向撒放出的钢丝是倾斜的，所以，分力在筒的轴方向起作用。通过检测出该分力的方向，可检测出钢丝的卷绕方向。因为是自动地检测出钢丝的卷绕方向，所以，在钢丝撒放过程中，可实现排线控制的自动化。

在切断用钢丝的卷取侧可进行安定的排线控制的本发明的排线装置包括：与钢丝的卷取筒的轴平行地移动自如的可动体；设在该可动体的前端部的排线滑轮；以及驱动上述可动体的移动的马达。上述马达是伺服马达，根据预先设定的排线移动速度及移动量进行控制。伺服马达可根据预先设定的排线移动速度及移动量进行控制。不需要为了排线方向的控制(方向转换)而检测出筒的端部位置的传感器，使用该传感器进行控制时产生的越程现象没有了。速度控制范围广，可实现细微的卷绕。

附图的简单说明

图1至图8是说明本发明第一实施例的。

图1表示钢丝式切断加工装置的整体构成的示意图。

图2是将钢丝式切断加工装置的凹槽滚筒扩大表示的斜视图。

图3是将钢丝式切断加工装置的锯齿钢丝的撒放、卷取装置的构成扩大表示的斜视图。

图4是表示凹槽滚筒的第3驱动方式的斜视图。

图5是表示马达驱动电路的电路图。

图6是表示马达驱动电路的其它例子的电路图。

图7是表示凹槽滚筒的第4驱动方式的斜视图。

图8示意地表示凹槽滚筒的驱动装置。

图9至图49表示本发明的第二实施例。

图9是将钢丝式切断加工装置的凹槽滚筒群扩大表示的斜视图。

图10示意地表示钢丝式切断加工装置的整体配置结构及控制系统的一部分。

图11至图15表示凹槽滚筒单元及其驱动系统。

图11是将凹槽滚筒单元及其驱动系统的一部分剖开表示的正面图。

图12是凹槽滚筒单元的侧面图，将一部分剖开表示。

图13是表示驱动系统整体的正面图。

图14是将驱动系统的一部分扩大表示的纵断面图。

图15是将一部剖开表示切断工件时的状态的凹槽滚筒单元的一部分的侧视图。

图16及图17表示工件输送装置，图16是将一部剖开表示的侧面图，图17是后视图。

图18至图28表示工件保持装置的详细结构。

图18是将工件保持装置的一部分剖开表示的平面图。

图19是沿图18的XIX-XIX线的截面图。

图20是沿图18的XX-XX线的截面图。

图21是将工件保持装置的一部分剖开表示的侧面图。

图22至图24表示工件保持部件，图22是平面图，图23是正面图，图24是底视图。

图25至图27表示紧固片，图25为平面图，图26为侧视图，图27为正视图。

图28是表示在工件保持部件上安装了紧固片的状态的正视图。

图29至图35表示包含在锯齿钢丝卷取装置中的绞盘机构，卷取侧松紧调节机构以及张力检测装置。

图29是绞盘机构、卷取侧松紧调节机构以及滑轮的正面图。

图30是沿图29的XXX-XXX线的截面图。

图31是沿图29的XXXI-XXXI线的截面图。

图32是沿图29的XXXII-XXXII线的截面图。

图33是沿图29的XXXIII-XXXIII线的截面图。

图34是沿图29的XXXIV-XXXIV线的截面图。

图35是沿图29的XXXV-XXXV线的截面图。

图36至图39表示包含在锯齿钢丝撒放装置中的撒放侧松紧调节机构及测长部。

图36是撒放侧松紧调节机构及测长部的正视图。

图37是沿图36的XXXVII-XXXVII线的截面图。

图38是测长部的后视图。

图39是沿图36的XXXIX-XXXIX线的截面图。

图40是撒放侧松紧调节机构及卷取侧松紧调节机构的正视图。

图41至图44表示撒放侧的松紧调节机构。

图41是沿图40的XXXXI-XXXXI线的截面图。

图42是沿图40的XXXXII-XXXXII线的截面图。

图43是沿图41或图42的XXXXIII-XXXXIII线的截面图。

图44是将可动轴的连动机构及驱动机构扩大表示的斜视图。

图45表示为说明卷取侧排线控制的排线速度类型。

图46表示卷回方向检测原理。

图47至图49表示卷回方向检测装置。

图47是卷回方向检测装置的纵截面图。

图48是沿图47的XXXXVIII-XXXXVIII线的截面图。

图49是沿图47的XXXXIX-XXXXIX线的截面图。

图50表示现有技术例，是表示凹槽滚筒的配置及被切断材料的移动方向的斜视图。

图51表示另一现有技术例，是表示凹槽滚筒的配置及被切断材料的移动方向的斜视图。

为实施发明的最佳实施例

〔第1实施例〕

图1示意地表示钢丝式切断加工装置(钢丝锯齿)的整体结构。图2、图3分别表示该钢丝式切断加工装置的凹槽滚筒(或滚柱)群和钢丝撒放、卷取装置的结构。

在这些图中，三个凹槽滚筒11、12、13可回转且相互平行地支承于机架(图1、图2中省略)上。凹槽滚筒11在凹槽滚筒12的正上方，凹槽滚筒13在凹槽滚筒11和12的中间高度的位置，且位于从凹槽滚筒11、12向侧方离开的位置。

在凹槽滚筒11～13的周面上，分别以一定间隔形成有凹槽。凹槽的间隔决定由切断加工形成的薄片的厚度(图2中为了易于作图，将凹槽间隔画得很宽)。切断用钢丝14沿这些凹槽，顺序地挂设在这些凹槽滚筒11～13上。只卷绕各凹槽滚筒上的凹槽的数量的量。

凹槽滚筒11和12如上所述上下分离地设置着。因此，在凹槽滚筒11和12之间，锯齿钢丝14是向铅直下方(或上方)行走。

被切断材料的输送装置(工件输送装置)40配置在铅直行走于凹槽滚筒11和12之间的锯齿钢丝14的侧面(图1中为左侧)。该输送装置40包含沿设置于支持台41上的导轨42可水平自由移动的移动体43。工件(被切断材料)9由公知的保持装置可固定和脱开地保持在移动体43的前端部。滚珠丝杠45通过轴承47可回转且水平地保持在固定于支持台41上的支持部件46上。该滚珠丝杠45延伸到移动体43的内部，与设在移动体43上的滚珠丝杠支承44螺纹结合。滚珠丝杠45通过牙轮皮带(可使用链条、同步皮带等可正确传递回转动力的构件)由固定于支持部件46上的马达48驱动回转。

通过使马达48回转，滚珠丝杠45回转，由此，移动体43沿导轨42水平移动。保持在移动体43上的工件9沿水平方向移动，相对于在凹槽滚筒11和12之间铅直行走的锯齿钢丝14垂直地进退。切断时，将工件9垂直地压向铅直地行走的钢丝14。

作为工件的输送装置40，除利用上述滚珠丝杠之外，也可利用使用了输送螺纹、齿轮齿条机构的装置，可利用油压或气压缸。

在锯齿钢丝14和进入该钢丝14的工件9的接触部(加工部)的斜上方，设有向加工部，向斜下方供给含有磨粒的加工液的喷嘴15。也可以将喷嘴15设置在加工部的斜下方的位置，向斜上方地向加工部供给加工液。

如下面所述地，凹槽滚筒11～13中的至少一个由马达驱动回转。通凹槽滚筒11～13同方向地回转，张设在凹槽滚筒11～13上的锯齿钢丝14向一个方向行走。使工件9一点一点地向着钢丝14的方向水平移动，将工件9压向铅直行走于凹槽滚筒11和12之间的钢丝14，且从喷嘴15向钢丝14和工件9接触的加工处供给包含磨粒的加工液。由此，工件9被切断成一定宽度的多个薄片。

使锯齿钢丝14铅直地行走于凹槽滚筒11和12之间。相对于该铅直行走的锯齿钢丝14，工件9沿水平方向进退。因此，与将工作上下方向移动的现有技术相比，可使切断装置的高度变低。因此，与将机架做高的情况相比，其刚性可较小，可实现机架的轻量化。另外，锯齿钢丝的操作(将钢丝14卷到凹槽滚筒11～13上等)以及安装拆卸工件9的作业变得容易。进而，由于含有磨粒的加工液沿着工件9的加工面流去，不会积在工件的沟槽内，且可充分浸透加工面，使切削效率提高。

锯齿钢丝14的撒放装置及卷取装置设置在隔着凹槽滚筒11～13的工件9的输送装置40的相反侧。

锯齿钢丝14的撒放装置包括将锯齿钢丝卷回的卷回筒(卷轴或卷筒)50和撒放滚筒51以及张力调整机构52。卷回筒50可回转地保持在机架8上。在卷回筒50上也可设置张力调整装置。从卷回筒50引出的钢丝14经过撒放滚筒51被送到张力调整机构52。

张力调整机构52包括水平地配置的两个凹槽滚筒53和54。凹槽滚筒53可回转地支承在机架8上。凹槽滚筒(松紧调节辊)54可回转地支承于臂55的前端部。

臂55的基端部固定在张力调整装置(图中省略)的轴56上。凹槽滚筒53、54上形成有多条凹槽。锯齿钢丝14经可自由回转地设在机架8上的固定滑轮57，在两凹槽滚筒53和54之间多次卷绕这些滚筒的凹槽后，伸向凹槽滚筒11。

张力调整装置包括检测轴56的回转角的角度检测装置和通过轴56驱动臂55使其几乎保持水平状态的驱动装置(气缸等)(图中均省略)。收受从检测供向凹槽滚筒11的钢丝的张力的测力传感器(图中省略)来的张力信号，驱动气缸使该检测张力总是保持在几乎与设定值相等的状态。当臂55从水平状态向上或向下摇摆一定角度以上时，该现象被角度检测器检出，回应该检出，控制卷回筒50的驱动，使臂55总保持在几乎水平状态。

锯齿钢丝14的卷取装置也包含有张力调整机构72。该张力调整机构72的构成与张力调整机构52相同。锯齿钢丝14从凹槽滚筒12，经可回转地固定在机架8上的方向转换用滑轮77、78以及79被送到张力调整机构72。在该张力调整机构72中，钢丝14多次卷绕凹槽滚筒73和74后，被送到排线机构61。凹槽滚筒(松紧调节辊)74可回转地安装在固定于张力调整装置(图中省略)的轴76上的臂75的前端部。依靠该张力调整机构72，使从凹槽滚筒12引出的锯齿钢丝14的张力总是几乎保持一定。

排线机构61包括两个齿条62和66。齿条62水平地固定在机架8上。齿条66与齿条62平行，并沿其长度方向可移动地被保持着。齿条62和66的齿相对着。

在齿条62和66之间设有小齿轮65，小齿轮65的齿与两齿条62、66的齿相啮合。

在可动齿条66的端部安装有臂70。滑轮67可回转地设在可动齿条66的端部，滑轮68、69可回转地设在臂70上。在小齿轮65上固定着同心的滑轮64。另外，滑轮63可回转地设置在固定齿条62的端部。钢丝14从张力调整机构72经可回转地设置在机架8上的滑轮71，被挂设在固定齿条62的滑轮63上，进而挂设在小齿轮65的滑轮64上。钢丝14在滑轮64处折回，被挂设在可动齿条66的滑轮67、68、69上后，被卷回到卷取筒(卷轴或卷筒)60上。

可动齿条66依靠往复驱动装置(动力缸或马达与运动方向转换机构)(图中省略)向其长度方向作往复运动。根据可动齿条66的往复驱动，小齿轮65和滑轮64也移动可动齿条66的移动距离的一半。可动齿条66的端部的滑轮69在卷取筒60的正上方，向该筒60的轴方向移动。由此，锯齿钢丝14被整列后由卷取筒60卷取。卷取筒60由回转驱动装置(根据需要，备有张力调整机构)被驱动向卷取方向回转。

锯齿钢丝14的撒放装置和卷取装置都设置在凹槽滚筒11～13的一侧，因此，与将该两装置配置于凹槽滚筒的两侧的情况相比，可将装置整体的长度缩短，在这一点上装置也可小型化。

在上例中，锯齿钢丝14从撒放机构经凹槽滚筒11～13向卷取装置一方向行走。根据需要，可使锯齿钢丝14往复行走。锯齿钢丝的往复行走方法至少有以下两种。

第一种，在往路行走中，将被钢丝卷回筒卷回的所有钢丝从钢丝撒放侧送入钢丝卷取侧，由钢丝卷取筒卷取。然而，将钢丝卷取侧作为新的撒放侧，将钢丝撒放侧作为新的钢丝卷取侧，使其进行钢丝的回路行走。该方法可由切断钢丝的单方向行走切断工件，所以，具有切断面好看的特点。钢丝撒放装置在回路行走时作为新的钢丝卷取装置起作用，所以，设置排线机构。

第二种，从钢丝撒放侧向钢丝卷取侧使锯齿钢丝行走设定长度(比如100m～200m左右)后，将锯齿钢丝由钢丝卷取侧向钢丝撒放侧卷回比上述设定长度稍短的长度(最好是上述设定长度的一半)。反复这样的钢丝卷取和钢丝卷回，最终结果，使钢丝卷取到钢丝卷取侧。该方法具有可将较短的钢丝实际上作长的使用的利点。钢丝撒放侧不一定需要排线机构。之所以这样说，是因为在钢丝撒放侧，只一时卷取比设定长度稍短的钢丝。根据需要，在钢丝撒放侧的钢丝卷回筒上设置筒排线机构。筒排线机构使钢丝卷回筒整体向其轴方向移动，同时卷取钢丝。

进而根据需要，在凹槽滚筒11～13和钢丝撒放装置以及钢丝卷取装置之间设置钢丝清洗装置7(参照图1)。在使钢丝往复行走的情况下，将钢丝清洗装置7设置在1处即可。

在凹槽11和12之间行走的锯齿钢丝14不限于铅直，稍微斜些也可。从铅直和水平(现有例)的正中间是斜45度这一观点来看，行走于凹槽滚筒11和12之间的锯齿钢丝14相对于铅直可倾斜±45度。相同地，工件9的进退方向也可相对于水平斜±45度。工件9的进退方向最好与锯齿钢丝的行走方向垂直，但根据切断方法，工件9的进退方向相对于锯齿钢丝的行走方向也可以倾斜直角以外的角度。

挂设有锯齿钢丝的凹槽滚筒除三个以外，也可以是二个(凹槽滚筒11和12)，也可以是四个以上。

凹槽滚筒11～13的驱动方式有多种，下面说明有代表性的几种。

第一种是一轴驱动，二轴从动的方式。一个凹槽滚筒13通过减速机或其他动力传递机构(图中省略)由马达驱动回转。另二个凹槽滚筒11、12通过轴承可自由回转地被支承。通过挂设在三个凹槽滚筒11～13上的锯齿钢丝14，将凹槽滚筒13的回转驱动力传递给其他的凹槽滚筒11、12。

第二种方法是同期回转方式。在三个凹槽滚筒11～13的轴上分别固定齿轮，在这些齿轮上挂设带齿皮带。一个凹槽滚筒13由马达驱动，马达的动力通过皮带、齿轮传递到其他的凹槽滚筒11、12。回转动力的传递也可依靠皮带轮和皮带、齿轮和链条等。

第三种方法是三轴驱动方式。如图4所示，设置分别驱动三个凹槽滚筒11、12、13回转的马达21、22、23。如后所述，这些马达21～23被驱动控制而发生相同的扭矩。凹槽滚筒11直接地，或通过适当的回转动力传递机构(图中省略)由马达21驱动回转。相同地，凹槽滚筒12及13分别由马达22及23驱动回转。

图5表示马达21～23的驱动控制电路。

为使回转速度控制为一定，在三个马达21～23上设有反馈控制系统(反馈控制电路)。对这些反馈控制系统给予相同的目标回转速度(速度目标值)。

如对马达21的反馈控制系统进行说明的话即是，设有检测马达21的回转速度(转数)的转数检测器33A。检测出的回转速度离开目标回转速度的偏差由减法回路34A检测出，将表示该偏差的信号传给速度放大器31A。速度放大器31A的输出通过电流放大器32A变换成驱动电流，流向马达21。由此，控制马达21的回转速度与设定目标回转速度一致。

马达22及23的反馈控制系统也和马达21的基本相同。分别检测出马达22及23的回转速度的转数检测器分别用符号33B和33C表示。另外，减法电路用符号34B及34C表示，速度放大器用符号31B及31C表示，电流放大器用符号32B及32C表示。

另外，该驱动回路中包含转换回路25及26。转换回路25包括设在速度放大器31B的输出侧和电流放大器32B的输入侧之间的开关SW1b和设在速度放大器31A的输出侧和电流放大器32B的输入侧之间设置的开关SW1a。开关SW1a和SW1b连动，开关SW1a为接通时，开关SW1b为断开，开关SW1a为断开时，开关SW1b为接通。

转换回路25设在马达22的反馈控制系统内及该反馈控制系统与马达21的反馈控制系统之间，转换回路26设在马达23的反馈控制电路内及该反馈控制系统和马达22的反馈控制系统之间。

转换回路26包括相互连动且取相反的接通、断开状态的两个开关SW2a和SW2b。开关SW2a连接在电流放大器32B的输入侧和电流放大器32C的输入侧之间。开关SW2b连接在速度放大器31C的输出侧和电流放大器32C输入侧之间。

如图6所示，也可以把转换回路26设在马达23的反馈控制系统内及该反馈控制系统和马达21的反馈控制系统之间。即，将转换回路26的开关SW2a连接在速度放大器31A的输出侧和电流放大器32C的输入侧。其它构成与图5所示相同。

些开关SW1a、SW1b、SW2a、SW2b在图中以有接点开关表示着，但不用说也可以用半导体开关。

由钢丝14切断工件9时，使开关SW1a及SW2a为接通，使开关SW1b及SW2b为断开。由此，马达21的反馈控制系统动作，马达22及23的反馈控制系统开放。控制马达21使其回转速度与目标回转速度一致。在马达21的反馈控制系统发生的扭矩指令(速度放大器31A的输出信号)传送到用于分别驱动马达22及23的电流放大器32B及32C。因此，驱动马达22及23发生与马达21相同的扭矩。

凹槽滚筒11、12及13分别由马达21、22及23以同一扭矩驱动回转。与上述第一驱动方式相比较，无回转阻力，所以凹槽滚筒11～13和钢丝14间滑动几乎不产生。由此，凹槽滚筒11～13的凹槽的磨耗明显减少。另外可使三个凹槽滚筒11～13的磨耗度均等化。

三个凹槽滚筒11～13以一定的扭矩被驱动。假如由于某种原因，其中一个凹槽滚筒的槽径变小了，由于扭矩为一定，所以该凹槽滚筒被加速。其结果，即使槽径变小，槽的周速和钢丝的行走速度几乎保持相等。为此，滑动难以产生。因此，与上述第二驱动方式比较，可容许凹槽滚筒直径的不同。

如使开关SW1a和SW2a断开，使开关SW1b和SW2b接通，则马达22及23的反馈控制系统也动作。这在将三个马达21、22、23分别单独以相同的目标回转速度驱动时有效。比如，可用于将钢丝14卷在三个凹槽滚筒11～13时，或在无钢丝的状态使马达21～23空转时的场合。

第四是一轴驱动、二轴扭矩可变驱动方式。

参照图7及图8，设置了用于驱动三个凹槽滚筒11、12及13回转的马达20。凹槽滚筒13直接或通过适当的回转动力传递机构35(只在图8示出)由马达20驱动回转。马达20的回转动力通过动力传递机构及可控制扭转接头37、38分别传递到凹槽滚筒11、12，驱动凹槽滚筒11、12回转。

上述动力传递机构包括三个齿轮27、28、29以及挂设在齿轮27、28、29上的带齿皮带24。齿轮29固定于连接在凹槽滚筒13的轴19(只在图8示出)或与该轴连接的轴上。齿轮27、28分别固定于对应于凹槽滚筒11、12设置的回转轴(只有对应凹槽滚筒12的转轴17在图8中有所示)上。

与齿轮29相比，齿轮27、28的直径较小，齿轮27、28比齿轮29转得快一些(比如快10％左右)。

动力传动机构还可以通过齿轮组合、皮带轮与皮带的组合、齿轮与链的组合等来实现。

齿轮27、28的回转分别通过接头37、38传递给对应的凹槽滚筒11、12。

以接头38为代表参照图8加以说明。接头38比如是电磁粉末离合器。电磁粉末离合器38的驱动侧安装在齿轮28的轴17上。电磁粉末离合器38的被驱动侧安装在凹槽滚筒12的轴18(或与此相连的轴)上。轴17的回转动力通过电磁粉末离合器38传递到凹槽滚筒12的轴18。

电磁粉末离合器37也是相同结构，齿轮27的轴的回转通电磁粉末离合器37传递到凹槽滚筒11的轴。

在凹槽滚筒11、12的轴承处产生回转阻力。调整电磁粉末离合器37、38传递的扭矩，使能抵消该回转阻力的回转扭矩传递到凹槽滚筒11、12的轴上。即，使让凹槽滚筒11、12的回转阻力几乎为零或等于零的回转扭矩通过齿轮29、27、28和齿轮皮带24以及电磁粉末离合器37、38从马达20传递给凹槽滚筒11、12。

凹槽滚筒13通过马达20驱动回转，凹槽滚筒11、12经动力传递机构及电磁粉末离合器由马达20驱动回转。与上述第1驱动方式相比较，凹槽滚筒11、12无回转阻力或几乎无回转阻力，所以，凹槽滚筒11～13和钢丝14几乎没有滑动。由此，凹槽滚筒11～13的凹槽的磨耗明显减少。另外也可使三个凹槽滚筒11～13的磨耗均等化。更进一步，即使凹槽滚筒11～13的凹槽直径有一些不同，或产生凹槽直径的不同，通过调整电磁粉末离合器37、38传递的扭矩，可使凹槽滚筒11、12的回转阻力为零，或几乎为零。因此，与上述第二驱动方式比较，可容许凹槽滚筒的直径的不同。

〔第二实施例〕

(1)凹槽滚筒的设置

在第二实施例的钢丝式切断加工装置(钢丝锯)中使用的三个凹槽滚筒的配置如图9所示。

设置凹槽滚筒111和112保持上下的关系。凹槽滚筒113与下面的凹槽滚筒112在同一高度位置。凹槽滚筒111～113从侧面看分别配置在具有铅直及水平边的直角三角形的顶点相当的位置。锯齿钢丝114在凹槽滚筒111和112之间向铅直方向行走，且在凹槽滚筒111和113之间沿水平方向行走。

这样的凹槽滚筒的配置有几个利点。

其一，将凹槽滚筒113作为驱动滚筒(在上述的一轴驱动、二轴从动方式，同期回转方式，或一轴驱动、二轴扭矩可变驱动方式)时是很有效的。从图9可知，挂设在驱动用凹槽滚筒113上的锯齿钢丝114成锐角，锯齿钢丝114与凹槽滚筒113(的凹槽)的接触长度(或卷取的角度)大。这意味着凹槽滚筒113的回转驱动力能充分传递到锯齿钢丝114。另外在驱动凹槽滚筒113的轴上安装动力传递用皮带轮，在设置通过皮带将回转力传递给凹槽滚筒111、112的驱动系统的场合(具体例子后述)，皮带与上述皮带轮接触的周长变长，可充分传递驱动力。

其二是由于驱动凹槽滚筒113设置在下面，所以，可将驱动凹槽滚筒113的马达设置在下面。

其三是可利用凹槽滚筒112和113间的间隔。工件109由铅直行走的锯齿钢丝114切断。伴随切断的进行，工件109进入由三个凹槽滚筒111～113形成的直角三角形的内部。切断工件109时产生切屑，并向下方落下。位于下面的凹槽滚筒112和113隔开一间隔，位于几乎相同的高度，所以，在凹槽滚筒112和113之间可设置切屑收纳件(后述)，可容易地除去切屑。

将三个凹槽滚筒单元化，并且该单元可拆装地设置在钢丝式切断加工装置的机台上，这种构成的效果更好。

(2)整体构成

图10表示第二实施例的钢丝式切断加工装置的整体配置构成及控制系统的一部分。

工件109被保持在工件输送装置170的端部，相对铅直地行走于凹槽滚筒111和112之间的钢丝114进退。

卷回在卷取筒540上的锯齿钢丝114经撒放侧排线机构400、滑轮380、测长部370、撒放侧松紧调节机构350、以及滑轮471、472(这些构成锯齿钢丝的撒放装置)供给到凹槽滚筒群的上面凹槽滚筒111。

按凹槽数量将锯齿钢丝114顺序挂设在3个凹槽滚筒111～113之间。凹槽滚筒113由驱动马达149驱动。锯齿钢丝114从凹槽滚筒113引出，送到卷取装置。卷取装置包括滑轮473、其它方向转换用滑轮、滑轮474、绞盘机构300、卷取侧松紧调节机构320、滑轮340、475、卷取侧排线机构500及卷取筒550。

供给凹槽滚筒群的锯齿钢丝114的张力靠撒放侧松紧调节机构350控制常时保持为几乎一定的值(设定值)。凹槽滚筒群的入口侧的钢丝114的张力由包含设于滑轮472的支持部件的测力传感器的张力检测装置481检测出。一方面，撒放侧松紧调节机构350包含固定滚筒351和松紧调节滚筒352，钢丝114多次挂设在滚筒351、352之间。松紧调节滚筒352由摇臂支持，摇臂的摇动由气缸控制。在张力控制装置483中，张力检测装置481的检测张力与设定值进行比较，对应其偏差的指令被送到空电变换装置484。空电变换装置484控制给予气缸的空气压力。由此，调整松紧调节滚筒352的高度使检测张力与设定值的偏差接近零。关于撒放侧松紧调节机构350的详细构成将在后叙述。

松紧调节滚筒352的高度由同步发讯机测出。该测出输出被送到松紧调节控制装置485。松紧调节控制装置485控制使卷回筒500回转的马达(伺服马达)492。即，为使松紧调节滚筒352的高度总是几乎保持一定而调整从筒540出来的钢丝的撒放量。

测长部370包含回转自由地设置的二个滑轮371、372，被撒放出的锯齿钢丝114挂设在滑轮371、372上。滑轮371的回转量被测出，根据该回转量，算出锯齿钢丝114的撒放量(供给量)。关于测长部370的详细构成将在后面叙述。

在包含于撒放侧排线机构400中的滑轮428的安装部分设置从卷回筒540引出的钢丝114的卷回方向检测装置440，该检测装置440包含二个测力传感器。对应检测出的卷回方向，控制依靠排线机构400的钢丝的移动方向。即，通过排线控制装置491，控制撒放侧排线机构400的驱动马达430的回转方向。关于卷回方向检测装置440的详细构造及排线移动方向控将在后叙述。

从凹槽滚筒群引出的锯齿钢丝114的张力由绞盘机构300控制，使其总是成为几乎一定值(设定值)。凹槽滚筒群的出口侧的钢丝114的张力和入口侧的钢丝114的张力一般被控制成相等。

在凹槽滚筒的出口侧的钢丝114的张力由包含设于滑轮473的支持部件的测力传感器的张力检测装置482测出。绞盘机构300包含二个可自由回转地设置的固定滚筒301、302。钢丝114被多次挂设在滚筒301、302上。滚筒301的回转由马达310控制。在张力控制装置489，将测力传感器测出的张力和设定值(该设定值被设定成与张力控制装置483的设定值相同)进行比较，对应其偏差控制马达310，使偏差接近零。关于绞盘机构300的详细情况将在下面叙述。

绞盘机构300具有分离其入口侧张力和出口侧张力的特征。绞盘机构300的入口侧(凹槽滚筒群的出口侧)的张力如上所述，被设定为适合于凹槽滚筒群的驱动(工件的切断)。另一方面，卷回到卷取筒500上的钢丝114的张力最好比凹槽滚筒群处的张力小。因此，绞盘机构300的出口侧(卷取筒500侧)的张力被设定得比入口侧的张力低。

卷取在卷取筒500上的钢丝114的张力由卷取侧松紧调节机构320控制。该松紧调节机构320的构成与撒放侧松紧调节机构350基本相同，具有固定滚筒321和松紧调节滚筒322。依靠包含设在滑轮340的支持部件上的测力传感器的张力检测装置343测出的张力被送到张力控制装置486。张力控制装置486控制空电变换装置487，使测出张力和设定张力(比张力控制装置483、489的设定值小)的偏差接近于零，由此，通过动力缸及摇臂，松紧调节滚筒322上下运动。关于撒出侧松紧调节机构320的详细构成在下面叙述。

松紧调节滚筒322的高度由同步发讯机335测出。对应该测出高度位置，通过由松紧调节控制装置488控制卷取驱动马达494，调整钢丝的卷取量，使松紧调整滚筒322的高度总是几乎保持一定。

卷取侧排线机构500的排线马达530由排线控制装置493控制。关于排线机构500的构成及排线控制的详细构成如下所述。

如第1实施例中说明的那样，在锯齿钢丝114的行走控制方式中有单向行走及往复行走。往复行走有2种类型。在该实施例中，使钢丝从撒放侧至卷取侧行走适当的长度(比如100m～200m)(称为顺方向行走)，此后，向逆方向卷回上述长度的一半的长度(称为逆方向行走)，使用反复该往复行走的方式(为方便，采用间歇往复行走方式)。为了用钢丝114切断工件，在每个部分都均等地使用3次(顺、逆、顺)。

在锯齿钢丝114的间歇往复行走控制中，对应滚筒群的驱动马达149的顺、逆方向驱动，卷回筒540及卷取筒550的驱动马达492及494也同样地顺、逆方向驱动。

上述张力控制装置483、486、489，松紧调节控制装置485、488及排线控制装置491、493可由1台或多台微机或控制器来实现。该微机或控制器还进行锯齿钢丝114的间歇往复行走控制。

锯齿钢丝是钢丝，可使用下面范围的材料。

1.碳素量0.72 C％～1.02 C％。

碳素量(重量比)为0.72 C％以下时，拉伸强度不足，超过1.02 C％时则变脆。可含有微量的铬。

2.钢丝直径为0.010mm～0.300mm

直径不满0.010mm时，强度不足，超过0.300mm时，工件(薄片)的浪费太大。

3.直径偏差为0.0005mm～0.0100mm

直径偏差0.0005mm为制造精度的限界，超过0.0100mm时，切断形成的薄片的表面精度易变得不良。

4.电镀(镀黄铜)

铜0.50％～0.70％

锌0.30％～0.50％

其他0.01％～0.05％

电镀厚度为0.0001mm～0.01000mm

锯齿钢丝的表面电镀，对将磨粒(金刚石)带入切断面(切断处)起作用。作为锯齿钢丝的表面电镀，除镀黄铜以外，也可以是镀铜、镀锌、镀镍。

5.拉伸强度为2800N/mm²～4800N/mm²

钢丝断线是致命的事情，所以需要这种程度的拉伸强度。

标准规格如下。

1.含碳量0.82 C％

2.线直径0.180mm

3.直径偏差0.002mm

4.电镀(镀黄铜)

铜0.63％

锌0.35％

其他0.02％

厚度0.0020mm

5.拉伸强度3200N/mm²

(3)凹槽滚筒单元和其驱动系统

图11～图15表示了凹槽滚筒单元和其驱动系统。

在钢丝式切断加工装置的机台120上设有机架121。机架121内由隔壁122分成三个室。最大室为切断室125，该切断室125由可装拆的盖体124覆盖。切断室125内设有凹槽滚筒单元。

凹槽滚筒单元包含一个机架130。机架130具三对轴承134，支持凹槽滚筒111～113的轴的两端，这些轴可自由回转。凹槽滚筒111～113与图9所示物相同，在相当于直角三角形的大约顶点位置，由轴承134支承。

对于机架130，除了工件109进入的一面以外，从上面凹槽滚筒111的下面至相对上述一面的斜面、下凹槽滚筒113的上面、机架130的底面以及下面凹槽滚筒112的上面，均设有盖体139。盖体139的底面部分成为切屑接收件139a。机架130的两侧面也被板状体覆盖。在一侧面的下面开设有取出口130A。切断工件109时用的含有磨粒的加工液及切断产生的切屑靠这些盖体139及侧面板防止其飞散至周围，且向下落下的部分由切屑接收件139a收纳。切屑接收件139a上的切屑等从取出口130A向外部取出。在二个下面的凹槽滚筒112和113之间可设置切屑接收件139a。

在位于盖体139的上面、凹槽滚筒111的下面的端部以及位于盖体139的下面、凹槽滚筒112的上面的端部，设有钢丝导向件128。该钢丝导向件128跨越凹槽滚筒111、112的宽度(长度)整体地伸展，且与铅直行走于二个凹槽滚筒111和112间的锯齿钢丝114几乎相接，或比钢丝114的走行位置向机架外侧突出一点地设置。在将工件109压向行走的锯齿钢丝114而切断工件109的过程中，锯齿钢丝114仅向机架内侧挠曲一点(参照图16)。在钢丝导向件128上、于锯齿钢丝104行走位置，形成有锯齿钢丝104通过的凹槽。或，由行走锯齿钢丝104切削钢丝导向件128的一部分而形成凹槽。钢丝导向件128最好是尼龙、塑料等非金属制品。

钢丝导向件128的作用有几方面。其一是，防止铅直行走的锯齿钢丝114的摆动，或使其变小。由此，可提高锯齿钢丝114的切断精度。其二是，防止含有磨粒的加工液及切屑附着于凹槽滚筒111、112上。由此可延长凹槽滚筒的寿命。

在上钢丝导向件128的下面及下钢丝导向件128的上方(尽可能为距工件109的移动路径较近处)，于比铅直行走于凹槽滚筒111和112之间的锯齿钢丝114的行走路径更靠外侧的位置，设置向着行走锯齿钢丝114喷射含有磨粒的加工液的喷嘴129，并固定在机架130上。上喷嘴129用于锯齿钢丝114的顺方向行走，下喷嘴用于锯齿钢丝114的逆方向行走。喷嘴129至少包含跨在锯齿钢丝114行走的宽度上形成的喷射口，向锯齿钢丝114均匀地供应加工液。供给到锯齿钢丝114上的加工液伴随锯齿钢丝114的行走而被输送到工件109的切断处。

凹槽滚筒111～113的轴(图中只表示出用符号131、133表示的部分)的驱动侧一端从机架130向外侧突出。在机架130的轴承134处，包围轴131、133的周围那样地，将由圆环状弹性体(比如橡胶)构成的密封部件138固定于机构130上。密封部件138的端部向外侧变大。在隔壁123上设置有遮蔽板127，在遮蔽板127上开设有轴131、133通过的孔。密封部件138紧密附着于遮蔽板127的孔的周围。在切断室125内，向切断用钢丝114或工件109喷上含有磨粒的加工液，产生切屑。通过密封部件138防止这些加工液和切屑从切断室125进入驱动侧室内。

在驱动侧和反对侧面，在机架130上，于对应各轴承134处设有把手135。支持凹槽滚筒111～113的机架130在切断室内，由螺栓螺母(只用点划线137表示)固定于机台120上。通过卸下螺栓螺母137，将机架130从机台120取下，可取出到钢丝式切断加工装置的外部。在装拆机架130的作业中，移动机架130或进行定位等时，使用把手135。

由于可以把包含凹槽滚筒111～113的机架130搬出至钢丝式切断加工装置的外面的宽敞地方，可在宽敞的地方进行对凹槽111～113的表面凹槽的修补等作业。维修很容易。

在机架121的另一个隔壁122上固定着驱动装置安装板126。在安装板126上，对应于凹槽滚筒111～113的位置，固定有三个轴承144，轴(图中只表示用符号141、143表示的部分)分别可自由转动地配合于轴承144。轴141、143和凹槽滚筒111～113的轴131、133靠齿轮联轴节136结合在一起。

二个带凹槽皮带轮153、156固定于结合在凹槽滚筒113的轴133上的驱动轴143上。在机台120上固定着驱动马达149，带凹槽皮带轮158固定于该输出轴上。凹槽皮带157挂设在皮带轮156和158上，马达149的回轴驱动力传递到轴143。由此，凹槽滚筒113被驱动回转。

带凹槽皮带轮151可自由回转地支承在与其它二个凹槽滚筒111～112的轴结合且由轴承144支承的轴141(下面代表性地说明对应凹槽滚筒111的驱动系统)上。皮带轮151构成电磁粉末离合器160的一部分。

电磁粉末离合器160包含由托架165固定于安装板126上的环状电磁石体(包含励磁线圈)164。设置由薄金属板制成的从动侧回转体163，包围电磁石体164，回转体163固定于轴141上。驱动侧回转体162包围回转体163的外侧，回转体162固定于皮带轮151上。在回转体162的外周面上设有多个散热片166。

张紧轮155可自由回转地设在安装板126上。凹槽皮带154挂设在皮带轮151、152(对应凹槽滚筒112)、153以及张紧轮155上。驱动轴143的回转驱动力通过皮带154、皮带轮151、152、电磁粉末离合器160、轴141传送到凹槽滚筒111、112。

电磁粉末离合器160的使用方法有多种，实施例1中说明了其中之一，即通过调整传递扭矩，使凹槽滚筒111、112的回转阻力为零或近似于零。其二是，在加减速时，减轻凹槽滚筒111、112给予锯齿钢丝114的惯性影响。锯齿钢丝114以间歇往复行走方式被驱动。在使行走方向反向时，首先减速，并使其暂停，然后加速。凹槽滚筒因有重量而惯性大。若将电磁粉末离合器160的传递扭矩设定为适当的值，则可使凹槽滚筒的惯性给与锯齿钢丝114的影响减少。电磁粉末离合器160传递的扭矩也可根据凹槽滚筒的直径的少量不同而预先调整，也可使加减速时传递扭矩大，正常状态下传递扭转小那样进行控制。为此目的，分别与凹槽滚筒111、112及113对应的皮带轮151、152及153的直径可以相同。不论哪种情况，一般地，驱动凹槽滚筒111的马达149由反馈控制而成为目标转数。

皮带轮151～153、156、轴承144、电磁粉末离合器160等驱动系统设置在安装板126上。因此，也可更换整个安装板126。

最好对应工件109的尺寸(直径)，改变凹槽滚筒111～113的间隔。在大直径的工件109的场合，有必要将凹槽滚筒111～113的间隔加大。与此相对应，也必需变更驱动系统。

预先准备好多种类的对应工件109的尺寸的凹槽滚筒。同样地，也根据这些凹槽滚筒预先准备好多种类型的驱动系统(安装板126)。由此，采用适合于工件109的尺寸的凹槽滚筒单元和驱动系统，将其安装于机台上，可容易地制造对应于工件109的尺寸的钢丝式切断加工装置。

(4)工件输送装置和工件保持装置

图16及图17表示工件输送装置的构成。

工件输送装置170具有移动体171。在移动体171的下面，沿其长度方向平行地设置有二根轨道174。在由螺栓固定于机台120上的支持台172上面(移动体支持面)设有滑动机构173，可滑动地支承着轨道174。由此，移动体171可自由移动地支持在支持台172上。在移动体171的前端部安装着工件保持装置190。工件保持装置190的详细构成在下面叙述。在支持台172的移动体支持面的下方，由设置于支持台172上的轴承178、179，可自由回转地支承着丝杠轴177。丝杠轴177沿移动体171的移动方向伸展并水平地设置着。在丝杠轴177上螺纹结合着螺母176，螺母176可回转地支持在安装部件175上。安装部件175固定在移动体171的下面。在支持台172的移动体支持面上，沿移动体的移动方向形成有安装部件175通过的凹槽。

丝杠轴177的后端部从轴承179向支持台172的后方突出，在其后端部安装有皮带轮184。在支持台172上，通过托架固定着驱动马达183。在驱动马达183的轴上安装有皮带轮181。在二皮带轮181和184上挂设有皮带182。

马达183的回转通过皮带轮181、皮带182以及皮带轮184传递到丝杠轴177上，丝杠轴177回转。由于螺母176沿丝杠轴177移动，所以移动体171进退。

移动体171的前部从开设于隔壁188上的窗口向凹槽滚筒单元方突出。设置遮蔽板185围住移动体171的突出前部。在移动体171的前端部设置有圆形的遮蔽板187，在二遮蔽板185和187之间设有折皱保护罩186。

设置有计测移动体171的移动量或位置的线性编码器(图中省略)。驱动马达183参照从线性编码器来的反馈信号，控制工件109的输送速度与设定值吻合。

图18至28表示工件保持装置190的详细结构。工件保持装置190在工件为单晶硅或其他需要微调整切断方向的场合下是有效的。由于单晶硅棒是夹持结晶方位，根据与结晶方位的关系(比如相对结晶轴倾斜测向角方向)有必要决定其切断方向。工件保持装置190使保持的工件以工作的进退方向(水平方向)的轴(图19中用符号M1表示)为中心回转，并使其以与回轴中心轴M1垂直的铅直轴(用M2表示)为中心回转，因此可在二方向微调整工件的方向。

支持体191通过螺栓固定在工件输送装置170的移动体171的前端面。支持体191具有圆筒状部分192和一体地形成于圆筒状部分192的一端的凸缘部分193。圆筒状部分192的内周面194作为接受下述的第一回转体200且可回转地支持它的轴承或回转引导部而起作用。内周面194是以回转中心轴M1为中心的圆形。

第一回转体200本身以回转中心轴M1为中心回转的同时，可回转地支持着后述的第二回转体210，其形状较复杂。即，第一回转体200具有圆筒状的轴部201、支持部202以及凸缘部203。其中轴部201可回转且大小正好地嵌入支持体191的圆筒状部分192的内周面194。支持部202与轴部201相连，可回转地支持第二回转体210。凸缘部203位于轴部201和支持部202之间并向外侧突出。支持部202具有上下二个支持片202a，在这些支持片202a上开设有接受第二回转体210的圆形孔204。孔204的内周面作为可回转地支持第二回转体210的轴承或回转引导部而起作用。圆形孔204的中心是回转中心轴M2。回转中心轴M1和M2在二个支持片202a之间处正交。

第一回转体200的轴部201嵌入支持体191的圆筒状部分192，第一回转体200以回转中心轴M1为中心可回转地被支持着。第一回转体200的凸缘部203与支持体191的凸缘部193接触。在第一回转体200的凸缘部203上以等角度间隔开设有多个长孔205。穿过长孔205，固定螺栓206通过垫圈螺合于支持体191的凸缘部193。如紧紧地拧紧螺栓206，则第一回转体200即被固定于支持体191。若拧松螺栓206，第一回转体200可在长孔205的长度方向的范围内回转。使第一回转体200一点一点回转的机构在下面说明。

第二回转体210由二个回转体部分211及212构成，它们由工件保持部件220连接。除了回转体部分211上开设有长孔217以外，二个回转体部分211和212为相同形状。就回转体部分211来说，它由圆筒状的轴部213和形成于轴部213的一端的凸缘部214构成。轴部213大小正好且可回转地嵌入第一回转体200的上面的支持片202a的圆形孔204内。同样地，回转体部分212由轴部215和凸缘部216构成，轴部215可回转地嵌合在第一回转体200的下面的支持片202a的圆形孔204内。

工件保持部件220由几乎圆筒状(厚度有时不同)的连接部221和横向长的保持部222构成。连接部221位于二个回转体部分211、212之间。二回转体部分211和212由螺栓固定于工件保持部件220的连接部221。回转体部分211、212的凸缘部214、216分别接触于第一回转体200的支持片202a的上、下面。由此，二回转体部分211和212被一体化，且可回转地支持于第一回转体200。

在上面的回转体部分211的凸缘部214上，等角度间隔地开设有多个长孔217。固定螺栓218穿过长孔217，通过垫圈，螺合于第一回转体200的支持片202a上。通将螺栓218拧紧，使第二回转体210固定于第一回转体200上。若将螺栓218拧松，第二回转体210可以回转中心轴M2为中心回转。使第二回转体一点一点回转的机构在下面叙述。

下面说明使第一回转体200回转的机构240。腕部241固定于支持体191，腕部241向外侧水平方向延伸。输送螺母242可回转地保持在腕部241的先端部。螺母242与螺杆243螺合。安装片244固定在第一回转体200的凸缘部203的周侧面上。连杆245的两端分别枢支于螺杆243的没有螺合着螺母242的端部和安装片244上。在螺母242的周面多处，开设着插入扳手等回转工具的孔246。

在拧松固定螺栓206的状态下，将扳手插入孔246内，拧螺母242，则对应拧螺母242的方向，螺杆243在螺母242内进退。螺杆243的进退移动，通过连杆245及安装片244传递给第一回转体200的凸缘203，所以，第一回转体200以回转中心轴M1为中心回转。在第一回转体200到达所希望的角度位置时，只要拧紧螺栓206，第一回转体200即被固定在该角度位置。在支持体191的凸缘部193的外周面上固定着刻度板247(或刻有刻度)，在对应第一回转体200的凸缘部203的外周面的刻度247的位置上刻上标记248，或作记入。根据这些刻度247和标记248，可知道第一回转体200的回转角度或角度位置。

下面说明使第二回转体210回转的机构250。在第一回转体200的上下支持片202a的侧部上，设置了向外侧突出的凸缘251。在上下凸缘251之间，垂直的安装部件252依靠可回转地穿过凸缘251的螺栓253，以垂直轴为中心可回转地设置着。在安装部件252的中心开设有孔254。回转操作杆255可回转地穿过孔254。杆255在孔254内不能进退。杆255的一端设有旋钮256，另一端为螺纹255a。在工件保持部件220上设有上下凸缘257，在凸缘257上，于它们之间处，垂直部件258依靠可回转地穿过凸缘257的螺栓259，以垂直轴为中心，可回转地设置着。在部件258上形成有母螺纹，杆255的螺纹部255a螺合于该母螺纹内。

在拧松固定螺栓218的状态转动旋钮256，则杆255的螺纹255a进退于部件258的母螺纹内。由此，与工件保持部件220一体化的第二回转体210以回转中心轴M2为中心回转。在第二回转体210达到所期望的角度位置时，若拧紧螺栓218，则第二回转体210被固定于该角度位置。在工件保持部件220(或第二回转体210)上设置刻度板，在第一回转体210的对应位置上设置标记261，则可知第二回转体210的回转角度或角度位置。

工件安装台270可装拆地通过燕尾榫构造安装在工件保持部件220上。在工件保持部件220的保持部222上形成有向上下方向延伸的燕尾223。与此对应，在工件安装台270上形成有燕尾槽271。燕尾槽271中插入燕尾223，工件安装台270被安装在工件保持部件220的保持部222上。止挡件272通过螺栓固定于工件保持部件220的保持部222的下端面。工件安装台270由止挡件挡住。

在工件保持部件220的保持部222，在靠燕尾223的一方的侧面处，开设有窗口224。从保持部222的端面开设有孔225，与窗口224连通。紧固构件280进入窗口224内，紧固构件280具有与燕尾223对应的燕尾281。另外，在紧固构件280上形成有螺纹孔282。手柄285的轴286可回转地通过工件保持部件220的保持部222的孔225内。在轴286的前端部形成有雄螺纹，该雄螺纹螺合于紧固构件280的螺纹孔282内。在紧固构件280和窗口224的侧边之间的手柄285的轴286上卷设有压缩弹簧287，将紧固构件280推向手柄285的反方向。

通过旋转手柄285，使其轴286拧入紧固构件280的螺纹孔282，使紧固构件280向手柄285方向移动，其燕尾281紧贴着工件安装台270的燕尾槽271，工件安装台270被牢牢固定于工件保持部件220上。

工件109通过安装件273，由粘接等安装于工件安装台270上。

在工件保持装置190中，如上所述，第一回转体200以水平轴M1为中心可回转地安装于固定于移动体171上的支持体191，第二回转体210以垂直轴M2为中心，可回转地支持于第一回转体200上。并且，水平回转轴M1与垂直回转轴M2正交。工件保持部件200固定于第二回转体210上。

因此，可向两方向微调整工件109的方位，同时具有高的刚性，可牢固保持工件。

(5)绞盘机构及松紧调节机构

图29至35表示出了包含在锯齿卷取装置中的绞盘机构300及松紧调节机构320以及滑轮340。

首先说明卷取侧松紧调节机构320。如上所述，松紧调节机构包括固定滚筒321和松紧调节滚筒322。

固定滚筒321由可回转地设置在支轴323上的多个滑轮构成。支轴323垂直地固定于铅直的支持壁290上。

松紧调整滚筒322安装于臂324的前端部。松紧调整滚筒322也由可回转地设置于支轴325上的多个滑轮构成。支轴325处于水平状态，且以铅直支持壁290为基准从上往下看，倾斜地固定于臂324。

锯齿钢丝114如上所述，从固定滚筒321的V槽(滑轮)至松紧调整滚筒322的V槽(滑轮)，再从松紧调整滚筒322的V槽向固定滚筒321的槽这样，往复多次挂设在固定滚筒321和松紧调整滚筒322之间。松紧调整滚筒322的支轴325相对于固定滚筒321的支轴323倾斜了相当于滚筒槽的间距的量，因此，锯齿钢丝114正确地沿着滚筒321、322的各槽那样(从侧面看时，所有的锯齿钢丝114铅直且相互平行地行走那样)挂设着(参见图35)。

根据这种构成，锯齿钢丝114沿着滚筒321、322的槽(V槽)安定行走。锯齿钢丝114的张力稳定，可高速运转。并且，滚筒321、322的磨耗减少，有延长寿命的效果。

臂324的基端固定地安装于回转轴326上。支持筒327立设于支持壁290上，回转轴326通过支持筒327内，且由设在支持筒327内的轴承328可回转地支承着。回转轴326突出于支持壁290的内面。

在支持壁290的内面，空缸330的基端由轴331可摇动地支承着。连杆332的一端固定地安装于突出于支持壁290的内面的回转轴326上。连杆332的另一端和气缸330的活塞杆330a的前端由联轴节333连结，且可回转。

因此，通过驱动气缸330，使其活塞330a进退，则臂324以回转轴326为中心摇动，松紧调整滚筒322的高度发生变化。如上所述，使包含测力传感器的张力检测装置343的测出张力等于设定值那样通过空电变换装置487控制气缸330。

通过由这样的气缸330进行松紧调整滚筒322的高度的调整，即使任意变更设定张力，也可追随它控制卷取侧的张力，可连续(无级)变更张力。设定张力的变更也可在锯齿钢丝行走中进行。另外，即使松紧调整滚筒的位置发生变化，由于气缸杠的惯性极小，所以，张力变动很少。

气缸330的配置不限于图示的几乎垂直的状态，倾斜或水平也可。作为气缸的代替物，可使用伺服马达和减速机构连续驱动臂324摇动。

同步发讯机335通过安装部件334设置于支持壁290的里侧。同步发讯机335的轴通过接头336与回转轴326结合。由此，回转轴326的回转角，即臂324的摇动角，更进一步地，松紧调整滚筒322的高度可由同步发讯机335测出。同步发讯机335的测出信号如上所述，被用于卷取筒550的回转量控制(卷取量控制)，松紧调节滚筒322的高度总是几乎保持一定。

绞盘机构300包括二个固定滚筒301和302。上面的固定滚筒301固定地设置于回转轴303上。支持筒304立设于支持壁290上。回转轴303通过支持筒304内，且回转轴303由设在支持筒304内的轴承305支承，且可回转。在回转轴的突出于支持壁290的里面的部分上固定有皮带轮306。回转轴303相对于支持壁290是垂直的。

下面的固定滚筒302也固定于回转轴307上。回转轴307通过轴承309，可回转地支承于设于支持壁290上的支持筒308上。回转轴307为水平，且相对于支持壁290倾斜。

在二个固定滚筒301和302上，形成有多条V槽，在滚筒301和302之间，锯齿钢丝114顺序地挂设在这些V槽上。在绞盘机构300中，由于下面的固定滚筒302倾斜地设置着，所以，锯齿钢丝114和支持壁290的壁面平行地行走，且正确地沿着滚筒301、302的V槽。由此，使锯齿钢丝114的走行稳定。

伺服马达310通过安装部件311安装于支持壁290的里侧。在马达310的轴上固定着皮带轮312。在两皮带轮306和312之间挂设着皮带313。上面的固定滚筒301由马达310驱动。如上所述，为使设定值等于由包含测力传感器的张力检测装置482测出的张力而控制马达310的驱动，由此，凹槽滚筒群的出口侧的张力总是几乎保持一定。

即，在锯齿钢丝114的间歇往复行走中，马达310向拉顺方向行走的锯齿钢丝114的方向(顺方向)回转。由此，使凹槽群的出口侧的张力加大，卷取筒550侧的张力变小。马达310在锯齿钢丝114逆方向行走中，也同样地向顺方向继续回转。由此，马达310起到制动器的作用，凹槽滚筒群侧的张力保持较大，卷取筒550侧的张力保持较小。由于卷取到卷取筒550(顺方向行走)的、或从卷取筒550撒放出去的锯齿钢丝114的张力保持在比较小，所以，作为卷取筒550，没必要准备太坚固的东西，可使用较便宜的卷取筒。既可使马达310的回转速度在锯齿钢丝114的顺方向行走和逆方向行走时总是保持一定，也可以改变。

在皮带轮312和马达310之间，也可设置制动器和离合器。在锯齿钢丝114顺方向行走时，解除制动，接入离合器，由马达310的回转力拉锯齿钢丝114。在逆方向行走时，加上制动，切断离合器，对锯齿钢丝114的行走制动。

滑轮340可回转地支承于轴341上。托架342固定于支持壁290，在托架342上设置有包含测力传感器的张力检测装置343。轴341安装在测力传感器343上。根据这种结构，作用于滑轮340的张力由张力检测装置343测出。张力检测装置343的测出张力通过信号线344传给张力控制装置486，用于气缸330的控制是如上所述那样。包含其它测力传感器的张力检测装置481、482也和张力检测装置343相同地被安装，检测作用于相对应的滑轮上的张力。

图36至39表示包含于锯齿钢丝撒放装置中的撒放侧松紧调整机构350及测长部370。

撒放侧松紧调整机构350也包含固定滚筒351和松紧调整滚筒352。

固定滚筒351由可回转地设在支轴353上的多个滑轮构成。支轴353垂直于铅直的支持壁290那样地被固定着。

松紧调整滚筒352安装在臂354的前端部。松紧调整滚筒352也由可回转地设在支轴355上的多个滑轮构成。支轴355为水平，且以铅直的支持壁290为基准，从上看倾斜地固定于臂354上。

锯齿钢丝114顺序往复地挂设在固定滚筒351和松紧调整滚筒352的槽(V槽)内。松紧调整滚筒352的支轴355相对固定滚筒351的支轴353倾斜相当于滚筒的槽的一个间隔的量，所以，与卷取侧松紧调整机构320相同地，锯齿钢丝114正确沿着滚筒351、352的各槽那样(从侧面看，所有的锯齿钢丝114铅直且相互平行地行走那样)被挂设着。依靠这种构成，锯齿钢丝114沿着滚筒351、352的凹槽安定行走。

臂354的基端固定在回转轴356上。支持筒357立设于支持壁290上，回转轴356通过支持筒357内，且由设于支持筒357内的轴承358支承。回转轴356突出于支持壁290的背面。

在支持壁290的背面侧，气缸360以几乎水平的姿态，通过轴361，在其基端可摇动地被安装着。连杆362的一端固定地安装于突出在支持壁290背面的回转轴356上。连杆362的另一端和气缸360的活塞杆360a的前端通过联轴节363可回转地连接着。

因此，通过驱动气缸360，使活塞杆360a进退，可使臂354以回转轴356为中心摇动，松紧滚筒352的高度发生变化。如上所述，通过空电变换装置484控制气缸360，使包含测力传感器的张力检测装置481的测出张力等于设定值。

通过由气缸360调整松紧调节滚筒352的高度，可与卷取侧松紧调节机构320相同地，在锯齿钢丝的行走中连续地(无级)变更张力。特别在撒放侧，即使由于卷回筒540的卷乱等使从卷回筒540伸出的钢丝的张力发生变化，通过根据反馈控制的松紧调节滚筒352的位置变化，使凹槽滚筒群的入口侧的张力总是保持一定。

同步发讯机365通过安装部件364设置于支持壁290的背侧。同步发讯机365的轴通过接头366与回转轴356连接。由此，回转轴356的回转角，即臂354的摇动角、松紧调节滚筒352的高度由同步发讯机365测出。同步发讯机365的测出信号如上所述被用于卷回筒540的回转量控制(卷取量控制)，松紧调节滚筒352的高度总是几乎保持一定。

测长部370包含两个滑轮371、372。锯齿钢丝114挂设在滑轮371和372上。滑轮371固定在回转轴373的前端。回转轴373通过轴承375可回转地支承于立设于支持壁290上的支持筒374内。在突出于支持壁290的背侧的回转轴373的端部固定着叶片376。叶片376由安装于支持壁290上的光电检测器377测出。因此，与滑轮371的回转量相应的信号从光电检测器377输出，基于该信号计算出撒放出的锯齿钢丝114的长度。

另一个滑轮372可回转地设在安装于支持壁290上的支轴上。该支轴承从滑轮371离开方向的力作用。因此，滑轮371和372之间的钢丝114总是保持紧张，可测出正确的长度。

(6)排线机构

图40表示撒放侧排线机构400及卷取侧排线机构500的正面图。由图可知，两排线机构基本左右对称，只是在撒放侧排线机构400的撒放滑轮428上设有包含测力传感器的卷回方向检测装置440这一点上不同。在卷取侧排线机构500的排线滑轮528上没有设置卷回方向检测装置。因此，参照图40～44说明撒放侧排线机构的构造。

撒放侧排线机构400包括两个可动轴410和420。可动轴410和420可滑动地插在包含轴承的支持筒体411和421内。支持筒体411、421设在安装于钢丝式切断加工装置的装置机架390上的排线机构机架391上。另外，在可动轴410、420的后端上分别固定着块体412、422。在块体412和422的两侧分别开设有孔，平行导向轴413、423分别通过这些孔内。块体412、422可分别沿导向轴413、423滑动。导向轴413、423的两端固定于机架391上。因此，可动轴410、420分别由支持筒体411、421和导向轴413、423引导，可沿导向轴413、423在水平方向上滑动。块体412、422分别由拉伸弹簧419、429赋予向后的力。

在块体412的下面可回转地安装有小齿轮414。另外，在块体422的上面固定着与可动轴420平行地延伸的可动齿条424，与小齿轮414啮合。在可动齿条424的反向侧，固定齿条434依靠其两端固定于机架391上。固定齿条434也配置成与可动轴410平行。小齿轮414与固定齿条434啮合。

在机架391的后部安装着排线用反馈马达430。反馈马达430的回转轴上固定有皮带轮432。在机架391的前部可回转地设有皮带轮433。在皮带轮432和433上挂设着皮带431。皮带431的中间部通过固定部件435固定于块体422上。

依靠反馈马达430的回转驱动，通过皮带轮432、433及皮带431，使块体422，即可动轴420沿其长度方向移动。固定于块体422上的可动齿条424与小齿轮414啮合，该小齿轮414设在块体412上，并与固定齿条434啮合，所以，小齿轮414沿固定齿条434移动。因此，可动轴410也沿其长度方向移动。可动轴410的移动量为可动轴420的移动量的一半。

导向滑轮415通过安装部件416可回转地设置在可动轴410的前端部的垂直下方处。另外，在可动轴420的前端，可回转地设置着排线滑轮428。排线滑轮428的轴与可动轴420的轴方向一致。如后面所述的那样，在可动轴420的前端部设有卷回方向检测装置440，在该装置440上安装着排线滑轮428的轴。在可动轴420的前端部附近，通过安装部件426，可回转地，在斜侧方设置着导向滑轮425。在可动轴410的前端部和支持筒体411之间，以及可动轴420的前端部和支持筒体421之间，设有折皱保护罩417、427，用于保护可动轴410，420及支持筒体411、421内的轴承等。

从卷回筒540撒放出的锯齿钢丝114经可动轴420的排线滑轮428及导向滑轮425、可动轴410的导向滑轮415，挂设在滑轮380上，进而供给上述测长部370。锯齿钢丝114的间歇往复行走中，伴随从卷回筒540的锯齿钢丝114的撒放，或由卷回筒540的锯齿钢丝114的卷取，可动轴420对应从卷回筒540的钢丝的撒放位置或卷取位置进退，控制排线滑轮428总是位于钢丝的撒放位置或卷取位置的正上方。

在图36中，滑轮380的轴381安装在包含测力传感器的张力检测装置382上。张力检测装置382通过安装部件383固定于机架上。由张力检测装置382测出作用于滑轮380上的张力。该测出张力用于表示。

关于卷取侧排线机构500，在图40中示出了可动轴510、520，导向轴513、523，导向滑轮515及其安装部件516，导向滑轮525及其安装部件526，排线滑轮528。

通过卷取装置的滑轮340送来的锯齿钢丝114经导向滑轮515、导向滑轮525，挂设在排线滑轮528上，由卷取筒卷取。在锯齿钢丝114的间歇往复行走中，伴随由卷取筒550的锯齿钢丝的卷取或从卷取筒550的锯齿钢丝114的撒放，可动轴520进退，控制排线滑轮528总是位于钢丝的卷取位置或撒放位置的正上方。

在卷取侧，卷取筒550卷取锯齿钢丝是从预先设定的卷取筒550的一端开始的。另外，由于是在卷取侧排线控制装置493的控制下进行钢丝的卷取，所以，可进行正确的卷取，且可知卷取状态。在锯齿钢丝制造工厂，锯齿钢丝被卷绕在卷回筒540上。因此，不知钢丝是否精密地卷绕着。另外，不知锯齿钢丝的终端在卷回筒540的哪儿，也不知在哪端。为此，撒放侧排线机构400的排线控制方法和卷取侧排线机构500的排线控制方法不同。

下面说明卷取侧的排线控制。排线驱动用马达530为伺服马达。通过预先设定控制类型，可进行伺服马达的回转控制。图45表示进行卷取侧排线滑轮528的定位控制时的排线移动速度类型。在相当卷取筒550的两端的位置，进行排线滑轮528的移动方向的转换。排线移动速度对应卷绕在卷取筒550上的钢丝的量可改变。通过在排线控制装置上预先设定这样的排线移动速度类型，可根据该类型进行马达530的速度控制。这是由于锯齿钢丝的卷绕是从卷取筒550的一端开始这一点是定的。另外是由于通过根据上述速度类型进行卷取，钢丝的卷取状态也是基于上述速度类型的。由此，没有必要设置检测排线滑轮528到达两端位置的传感器。可防止设置位置传感器，基于位置传感器的测出信号进行移动方向转换时容易产生的越程。可将排线宽度总是控制为一定。进而，通过使用伺服马达，速度的可变范围变广，可实现细卷距。

在锯齿钢丝的间歇往复行走方式中，也可进行从卷取筒550的钢丝的撒放。在钢丝的撒放中，只要从由卷取转换为撒放的位置，相反地照着图45所示速度类型进行控制即可。

下面说明撒放侧的排线控制。

若卷回筒是撒放专用，则在撒放侧不一定需要排线机构。在实施例中，不进行如上所述的锯齿钢丝的间歇往复行走，因此，在卷回筒540上也不卷绕钢丝。

排线控制装置491不能识别工场制造的卷回筒的锯齿钢丝的卷回状态的良否。不知锯齿钢丝的终端在卷回筒的哪个位置。为此，在新设定卷回筒时，有必要在确认了钢丝的卷绕方向后起动。为检测该卷绕方向而设有卷回方向检测装置440。

参照图46，a及b有二个卷回方向。从卷回筒540撒放出锯齿钢丝时，对应于锯齿钢丝的卷回方向，钢丝的张力的分力F_a或F_b作用于排线滑轮428上。检测出该分力的是卷回方向检测装置440。卷回方向为a的情况下，分力F_a作用于滑轮428。此时，使滑轮428向箭头A方向移动。在卷回方向为b的情况下，分力F_b作用于滑轮428。此时，使滑轮428向箭头B方向移动。这样，排线控制装置491自动判别筒540上锯齿钢丝的卷回方向，决定排线滑轮428的移动方向，开始排线控制。

卷回方向的检测及基于此的排线控制不仅可在设定新的卷回筒时，而且在转换间歇往复行走的行走方向时及其它状态也可进行。例如，经常将来自卷回方向测出信号输入排线控制装置491，经常监视卷回方向。当测出的卷回方向和排线滑轮428的移动方向不吻合时，相应于卷回方向，修正排线滑轮428的移动方向。

下面参照图47～49，详述卷回方向检测装置的构成。

在可动轴420的前端牢固地固定着凸台441，在凸台441的前端面由螺栓固定着细长的几乎为矩形的托板442。在托板442上开设二个孔443，具有凸缘的筒体444插入孔443内，且由螺栓固定于托板442上。在托板442的前面中央部形成有圆形凹部445。凹部445内收纳着测力传感器460a。

在几乎呈矩形，且中央部凸出的支持板452的中央部立设着轴455。排线滑轮428通过轴承456可回转地设在轴455上。在支持板452的两端部，通过螺栓固定着和轴455反向延伸的轴451。轴451可滑动地插在筒体444内。在支持板452的中央部的面向托板442的面上形成有凹部454。

设有二个C型(有棱角)抱持部件447、453。一个抱持部件447由靠螺栓将三个构件结合起来而形成，另一抱持部件453为一体成形物。两抱持部件447和453以正交的状态对合且相互抱紧那样组合在一起。在一方的抱持部件447上形成有圆形凹部446，其中收纳着测力传感器460b。测力传感器460b被抱持部件447和453挟持。

抱持部件447和453的组合体被收纳在支持板452的凹部454中。抱持部件453的背面与测力传感器460a相接触。抱持部件447由螺栓固定于托板442，抱持部件453由螺栓固定于支持板452。

在以上构成中，作用于排线滑轮428上的轴向分力由测力传感器460a和460b检测出其方向和大小。测力传感器460a和460b的输出信号被送到差动电路，算出这些输出的差。分力F_a作用时，由抱持部件453推压测力传感器460a，所以，该力主要由测力传感器460a测出，分力F_b作用时，由抱持部件447向测力传感器460b施加力，所以测力传感器460b发生大的测出信号。

权利要求书

按照条约第19条的修改

1.(补正后)一种钢丝式切断加工装置，在至少三个平行地配置的凹槽滚筒上挂设切断用钢丝，通过驱动至少一个凹槽滚筒回转，使切断用钢丝行走，且供给含有磨粒的加工液，进行被切断材料的切断，其特征在于，

第一及第二凹槽滚筒上下配置，使切断用钢丝几乎铅直地行走于这些凹槽滚筒之间，

第三凹槽滚筒配置在与上述上下配置的第一及第二凹槽滚筒中的下面的第二凹槽滚筒几乎相同高度的位置，

设有被切断材料输送装置，使被切断材料相对几乎铅直地行走的切断用钢丝而几乎水平地进退。

2.(删除)

3.如权利要求1所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，上述第三凹槽滚筒是由马达驱动的驱动滚筒，上述驱动滚筒的回转动力通过动力传递机构传递到上述二个凹槽滚筒。

4.如权利要求3所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，上述动力传递机构包括分别与上下二个凹槽滚筒及第三凹槽滚筒相对应地设置的皮带轮，和挂设在这些皮带轮上的皮带。

5.如权利要求4所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，在上述上下二个凹槽滚筒的轴和与此对应地设置的皮带轮之间，设有可控制扭矩的联轴节，与上述第三凹槽滚筒对应地设置的皮带轮固定在上述第三凹槽滚筒的轴上。

6.如权利要求1所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，该装置还包括：

驱动上述第三凹槽滚筒回转的马达；

具有对应上述二个凹槽滚筒的输出轴、将上述马达的回转动力传递给上述输出轴的动力传递机构；

在上述二个凹槽滚筒的轴和与此相对应的上述输出轴之间设置的可控制扭矩的联轴节。

7.如权利要求1至6中任一项所述的钢丝式切断加工装置，其特征是，上述上下二个凹槽滚筒和上述第三个凹槽滚筒可回转地支持在机架上，该机架可装拆地安装在钢丝式切断加工装置的机台上。

8.如权利要求7所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，设在钢丝式切断加工装置上的驱动装置的输出轴和上述凹槽滚筒中的至少一个凹槽滚筒的轴通过可装拆的联轴节连接着。

9.一种钢丝式切断加工装置，在多个平行地配置的凹槽滚筒上挂设切断用钢丝，通过驱动至少一个凹槽滚筒回转，使切断用钢丝行走，且供给含有磨粒的加工液，切断被切断材料，其特征是，

设有三个凹槽滚筒，这些凹槽滚筒配置在几乎相当于具有垂直及水平二边的直角三角形的顶点。

10.如权利要求9所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，上述多个凹槽滚筒可回转地设在机架上，该机架可装拆地设在钢丝式切断加工装置的机台上。

11.如权利要求9所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，相对于挂设在上述三个凹槽滚筒中的上下配置的二个凹槽滚筒上、且几乎铅直行走的切断用钢丝，设有使被切断材料几乎水平进退的被切断材料输送装置。

12.如权利要求1至11中的任一项所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，将切断用钢丝送入上述凹槽滚筒的钢丝撒放装置以及从上述凹槽滚筒卷取切断用钢丝的钢丝卷取装置都设置在上述凹槽滚筒的一侧。

13.一种凹槽滚筒单元，用于在多个平行地配置的凹槽滚筒上挂设切断用钢丝，通过驱动至少一个凹槽滚筒回转，使切断用钢丝行走，且供给含有磨粒的加工液，切断被切断材料的钢丝式切断加工装置，其特征在于，多个凹槽滚筒可回转地设在机架上，该机架可装拆地设在钢丝式切断加工装置的机台上。

14.如权利要求13所述的凹槽滚筒单元，其特征在于，设有三个凹槽滚筒，这些凹槽滚筒设置在几乎相当于具有垂直及水平二边的直角三角形的顶点的位置。

15.如权利要求14所述的凹槽滚筒单元，其特征在于，在机架的除去被切断材料的进退面以外的面设有盖体，该盖体的底面上，于下面的二个凹槽滚筒之间形成切屑接受件。

16.如权利要求13～15中的任一项所述的凹槽滚筒单元，其特征在于，在机架上设有包围从上述机架突出的凹槽滚筒的轴的圆环状弹性体密封件。

17.(补正后)一种钢丝式切断加工方法，在至少三个平行地配置的凹槽滚筒上挂设切断用钢丝，通过驱动至少一个凹槽滚筒回转，使切断用钢丝行走，且供给含有磨粒的加工液，进行被切断材料的切断，其特征在于，

通过将第一及第二凹槽滚筒上下配置，使切断用钢丝几乎铅直地行走于这些凹槽滚筒之间，

第三凹槽滚筒配置在与上述上下配置的第一及第二凹槽滚中的下面的第二凹槽滚筒几乎相同高度的位置，

相对于上述几乎铅直地行走的切断用钢丝，使被切断材料几乎水平进退。

18.(删除)

19.如权利要求17所述的钢丝式切断加工方法，其特征在于，从上述凹槽滚筒的一侧向上述凹槽滚筒送入切断用钢丝，且从上述凹槽滚筒向上述一侧方将切断用钢丝拉出且卷取。

20.如权利要求1或9所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，在上述三个凹槽滚筒中的上下配置的二个凹槽滚筒和被切断材料的移送路径之间，设置形成有或可形成切断用钢丝通过的凹槽的钢丝导向件。

21.如权利要求20所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，在上述钢丝导向件和被切断材料移送路径之间，设置向切断用钢丝供给加工液的喷嘴。

22.一种钢丝式切断加工装置，在平行配置的至少二个凹槽滚筒上挂设切断用钢丝，通过驱动至少一个凹槽滚筒回转，使切断用钢丝行走，且供给含磨粒的加工液，切断被切断材料，其特征在于，在接近至少一个凹槽滚筒处，设置形成有或可形成切断用钢丝通过的凹槽的钢丝导向件。

23.如权利要求22所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，上述钢丝导向件位于被切断材料的移送路径和至少一个凹槽滚筒之间的位置，且比被切断材料的移送路径更靠切断用钢丝的行走方向前方的位置。

24.如权利要求1或9所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，设有向上述凹槽滚筒送入切断用钢丝的钢丝撒放装置及从上述凹槽滚筒卷取切断用钢丝的卷取装置，在上述钢丝撒放装置或钢丝卷取装置的至少一方设置用于调整切断用钢丝的张力的松紧调节机构，

上述松紧调节机构包括可回转的固定滚筒和可上下运动的可动滚筒，在该两滚筒上挂设切断用钢丝，上述可动滚筒由可连续调整位置的机构支持。

25.如权利要求24所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，上述可连续调整位置的机构包括气缸。

26.一种钢丝式切断加工装置，包括：包含平行地配置，且挂设有切断用钢丝的多个凹槽滚筒的凹槽滚筒群；向上述凹槽滚筒群供给钢丝的钢丝撒放装置；从上述凹槽滚筒群卷取切断用钢丝的钢丝卷取装置；其特征在于，

在上述钢丝撒放装置或钢丝卷取装置的至少一方上，设置用于调整切断用钢丝的张力的松紧调节机构，

上述松紧调节机构包括可回转的固定滚筒和可上下运动的可动滚筒，在这些二滚筒之间挂设切断用钢丝，上述可动滚筒由可连续调整位置的机构支承。

27.如权利要求1或9所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，还具有：向上述凹槽滚筒供给切断用钢丝的钢丝撒放装置；包含卷取从上述凹槽滚筒来的切断用钢丝的卷取筒的钢丝卷取装置；只在上述钢丝卷取装置上设置绞盘机构，通过上述绞盘机构进行调整，使上述卷取筒侧的钢丝张力比上述凹槽滚筒侧的钢丝张力低。

28.一种钢丝式切断加工装置，包括：包含平行地配置，且挂设有切断用钢丝的多个凹槽滚筒的凹槽滚筒群；向上述凹槽滚筒群供给切断用钢丝的钢丝撒放装置；包含卷取从上述凹槽滚筒群来的切断用钢丝的卷取筒的钢丝卷取装置，其特征是，

只在上述钢丝卷取装置上设置绞盘机构，通过上述绞盘机构进行调整，使上述卷取筒侧的钢丝的张力比上述凹槽滚筒群侧的钢丝张力低。

29.如权利要求28所述的钢丝式切断加工装置，其特征是，上述绞盘机构至少具有二个滚筒，在这些滚筒上挂设切断用钢丝。

30.如权利要求28所述的钢丝式切断加工装置，其特征是，在切断用钢丝可往复行走的钢丝式切断加工装置中具有：在将切断用钢丝从上述钢丝撒放装置经上述凹槽滚筒群向上述钢丝卷取装置输送的顺方向行走时，将上述二个滚筒的至少一方向下列方向驱动的装置，该方向为，将上述切断用钢丝从上述凹槽滚筒群向上述钢丝卷取装置方向拉的方向；在和上述顺方向相反的方向行走时，对上述二个滚筒的至少一方进行回转制动的装置。

31.如权利要求26或29所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，为使多次挂设在二个滚筒间的切断用钢丝平行，而使上述松紧调节机构中的固定滚筒轴和可动滚筒轴，或上述绞盘机构中的二个滚筒轴的一方相对另一方倾斜。

32.一种张力调整机构，包含二个滚筒，在这些滚筒之间多次地挂设着切断用钢丝，其特征在于，为使挂设在二个滚筒上的切断用钢丝相平行，这些滚筒的轴的一方相对于另一方倾斜。

33.如权利要求1或11所述的钢丝切断加工装置，其特征在于，在被切断材料输送装置上设有保持被切断材料的保持装置，该被切断材料保持装置包括支持体、第一回转体及第二回转体，上述支持体以第一轴为中心可回转地支持上述第一回转体，上述第一回转体以与上述第一轴正交的第二轴为中心可回转地支持上述第二回转体，被切断材料安装在上述第二回转体上。

34.一种被切断材料保持装置，它用于如下的钢丝式切断加工装置，即，在多个平行地配置的凹槽滚筒上挂设切断用钢丝，通过驱动至少一个凹槽滚筒回转，使切断用钢丝行走，相对行走的切断用钢丝，使被切断材料进退，并供给含有磨粒的加工液，进行被切断材料的切断，其特征在于，保持被切断材料的保持装置包括支持体、第一回转体及第二回转体，上述支持体具有以第一轴为中心可回转地支持上述第一回转体的部分，上述第一回转体具有以与上述第一轴垂直的第二轴为中心可回转地支持上述第二回转体的部分，上述第二回转体具有支持被切断材料的部分。

35.如权利要求34所述的被切断材料保持装置，其特征在于，上述第一轴与第二轴正交。

36.如权利要求1或9所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，设有向上述滚筒送入切断用钢丝的钢丝撒放装置及从上述凹槽滚筒卷取切断用钢丝的钢丝卷取装置，上述钢丝撒放装置包含排线机构，该排线机构包含可与钢丝的卷回筒的轴平行地移动的可动体，该可动体的前端部设有卷绕方向检测装置，该卷绕方向检测装置包括：

设在该可动体的端部的支承件，

在上述支承件上沿卷回筒的轴方向可滑动地被保持的支持体，

靠与卷回筒的轴平行的轴，可回转地设置在该支持体上的排线滑轮，

设在上述支承件和支持体之间，检测作用于从卷回筒撒放且挂设在上述排线滑轮上的切断用钢丝上的、卷回筒的轴方向的分力的传感器。

37.一种钢丝的卷绕方向检测装置，设有包含与钢丝的卷回筒的轴平行地可移动的可动体的排线机构，检测从卷回筒卷回的钢丝的卷绕方向，其特征在于，它包括：

在可动体的前端部设置的支承件，

沿卷回筒的轴方向可滑动地保持在上述支承件上的支持体，

由与卷回筒的轴平行的轴可回转地支承在该支持体上的排线滑轮，

设在上述支承件与支持体之间的，检测作用于从卷回筒撒放且挂设到上述排线滑轮上的切断用钢丝上的卷回筒的轴方向的分力的传感器。

38.如权利要求1或9述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，设有向上述凹槽滚筒送入切断用钢丝的钢丝撒放装置及从上述凹槽滚筒卷取切断用钢丝的钢丝卷取装置，上述钢丝卷取装置包含排线机构，该排线机构包括：

可沿钢丝的卷回筒的轴平行地移动的可动体，

在该可动体的前端部设置的排线滑轮，

驱动上述可动体的移动的马达；

上述马达为伺服马达，根据预先设定的排线移动速度及移动量进行控制。

Claims

1.一种钢丝式切断加工装置，在多个平行地配置的凹槽滚筒上挂设切断用钢丝，通过驱动至少一个凹槽滚筒回转，使切断用钢丝行走，且供给含有磨粒的加工液，切断被切断材料，其特征是，

上述多个凹槽滚筒中的至少二个凹槽滚筒为上下配置，切断用钢丝几乎铅直地行走于这些凹槽滚筒之间，

相对于上述几乎铅直地行走的切断用钢丝，设置有使被切断材料几乎水平进退的被切断材料输送装置。

2.如权利要求1所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，在上述上下配置的二个凹槽滚筒之外，还设有第三凹槽滚筒，该第三凹槽滚筒配置在与上述上下二个凹槽滚筒中的下面的凹槽滚筒几乎相同的高度位置。

3.如权利要求2所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，上述第三凹槽滚筒是由马达驱动的驱动滚筒，上述驱动滚筒的回转动力通过动力传递机构传递到上述二个凹槽滚筒。

6.如权利要求2所述的钢丝式切断加工装置，其特征在于，该装置还包括：

驱动上述第三凹槽滚筒回转的马达；

7.如权利要求2至6中任一项所述的钢丝式切断加工装置，其特征是，上述上下二个凹槽滚筒和上述第三个凹槽滚筒可回转地支持在机架上，该机架可装拆地安装在钢丝式切断加工装置的机台上。

17.一种钢丝式切断加工方法，在多个平行地配置的凹槽滚筒上挂设着切断用钢丝，通过驱动至少一个凹槽滚筒回转，使切断用钢丝行走，且供给含磨粒的加工液，切断被切断材料，

其特征在于，通过将上述多个凹槽滚筒中的至少二个凹槽滚筒上下地配置，使切断用钢丝几乎铅直地行走于这些凹槽滚筒之间，

相对于上述几乎铅直地行走的切断用钢丝，使被切断材料几乎水平地进退。

18.如权利要求17所述的钢丝式切断加工方法，其特征是，在上述上下配置的二个凹槽滚筒之外，还设有第三凹槽滚筒，该第三凹槽滚筒配置在与上述上下二个凹槽滚筒中的下面的凹槽滚筒几乎相同的高度。

19.如权利要求17或18所述的钢丝式切断加工方法，其特征在于，从上述凹槽滚筒的一侧向上述凹槽滚筒送入切断用钢丝，且从上述凹槽滚筒向上述一侧方将切断用钢丝拉出且卷取。