CN202805447U - 钢丝式切断装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种钢丝扭转少的钢丝式切断装置。一方式的钢丝式切断装置包括具有张设切断用的钢丝的主辊的主辊部和输出或卷绕上述钢丝的卷轴，上述卷轴的轴向与上述主辊的轴向被配置为相同方向，能够配置成上述卷轴与上述主辊之间的钢丝的轴向位置对齐。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢丝式切断装置。
背景技术
钢丝式切断装置也被称为钢丝锯，通过将工件压靠在移动的钢丝上而切断工件。钢丝式切断装置包括：主辊部，具有张设切断用钢丝（钢丝）的一对主辊（槽辊）；工件输送装置，使工件朝向主辊部移动；输出机构，输出钢丝并向主辊部供给；以及卷绕机构，自主辊部卷绕回收钢丝。钢丝从输出机构的卷轴被输出后被供给主辊部，被张设于主辊部，再从主辊部被输送到卷绕机构，被卷绕在该卷轴上。一般而言，使用卷绕及输出用的卷轴的轴向与主辊的轴向正交，并在主辊与卷轴之间通过导辊变换钢丝的移动方向的构造。
实用新型内容
对于上述的钢丝式切断装置，具有如下那样的问题。即，在卷绕及输出用的卷轴的轴向与主辊的轴向正交，并在主辊与卷轴之间通过导辊变换钢丝的移动方向的构造中，钢丝容易产生弯折、旋转（扭转）。
本实用新型的技术方案1的钢丝式切断装置，其特征在于，包括具有张设切断用的钢丝的主辊的主辊部和输出或卷绕上述钢丝的卷轴，上述卷轴的轴向与上述主辊的轴向被配置为相同方向，能够配置成上述卷轴与上述主辊之间的钢丝的轴向位置对齐。
此外，本实用新型的技术方案2是根据技术方案1所述的钢丝式切断装置，其特征在于，该钢丝式切断装置包括：卷轴移动机构，使上述卷轴沿上述轴向移动；以及控制部，控制上述卷轴移动机构的动作。
此外，本实用新型的技术方案3是根据技术方案1所述的钢丝式切断装置，其特征在于，该钢丝式切断装置包括：多个导辊，在上述钢丝的移动路径中，配置于上述卷轴与上述主辊之间；引导单元，支承多个上述导辊；储线机构，包括能够摆动地被轴支承于上述引导单元的储线臂和被轴支承于上述储线臂的储线辊；以及单元移动机构，使上述引导单元沿上述轴向移动。
此外，本实用新型的技术方案4是根据技术方案2所述的钢丝式切断装置，其特征在于，在上述主辊部平行配置一对主辊，该钢丝式切断装置具有在上述钢丝的移动路径中，配置于上述卷轴与上述一对主辊之间的多个导辊，在从输出侧的上述卷轴到输出侧的上述主辊之间，上述钢丝以在上述轴向上通过的相同位置的方式被配置，并且，在从卷绕侧的上述主辊到卷绕侧的上述卷轴之间，上述钢丝以在上述轴向上通过的相同位置的方式被配置。
此外，本实用新型的技术方案5是根据技术方案4所述的钢丝式切断装置，其特征在于，该钢丝式切断装置具有与上述主辊部相向，能够移动地支承被切断构件的被切断构件支承部，上述一对主辊是在外周面形成有保持上述钢丝的槽的圆柱状的槽辊，在输出侧，圆柱状的上述卷轴、圆形的上述导辊、圆形的上述储线辊被配置在上述主辊部的一侧，在卷绕侧，圆柱状的上述卷轴、圆形的上述导辊、圆形的上述储线辊被配置在上述主辊部的另一侧，在上述卷轴的上方，配置有支承多个上述导辊和储线机构的上述引导单元，上述钢丝被配置成，从输出侧的上述卷轴被输出，被绕挂在输出侧的上述导辊上，被张设于上述主辊部，并且在卷绕侧，经由上述导辊，被卷绕于卷绕侧的卷轴，通过使上述钢丝移动，在上述主辊部切断被切断构件。
此外，本实用新型的技术方案6是根据技术方案1所述的钢丝式切断装置，其特征在于，在上述主辊部配置一对主辊，在上述一对主辊上，形成在轴向上以恒定的节距配置的槽，在上述一对主辊之间，上述钢丝被保持在上述槽中并被多次卷绕，以恒定的节距被张设，在规定的切断区域中，上述钢丝沿轴向多列排列，在从输出侧的上述卷轴到输出侧的上述主辊之间，上述钢丝的移动路径被规定在与上述轴向正交的面内，并且，在从卷绕侧的上述主辊到卷绕侧的上述卷轴之间，上述钢丝的移动路径被规定在与上述轴向正交的其他的面内。
根据本实用新型，能提供一种钢丝的弯折、旋转（扭转）少的钢丝式切断装置。
附图说明
图1是表示钢丝式切断装置的外观立体图。
图2是表示钢丝式切断装置中的辊的配置和钢丝移动路径的说明图。
图3是表示钢丝式切断装置中的钢丝移动路径的说明图。
具体实施方式
以下，参照图1至图3，说明本实用新型的一实施方式。图1是示意性地表示本实施方式的钢丝式切断装置1的外观立体图。图2是表示钢丝式切断装置1的各种辊的配置和钢丝移动路径的说明图，图3是将钢丝式切断装置1的内部构造沿着钢丝移动路径一部分展开而表示的展开图。在这里，以槽辊11、12为基准展开而图示。另外，为了说明，在各图中省略适当结构而表示。此外，图中箭头标记Ⅹ、Y、Z表示互相正交的3个方向，例如在实施方式中，X沿着装置的前后方向（轴向），Y沿着装置的宽度方向，Z沿着上下方向。
钢丝式切断装置1通过将工件W（被切断构件）压靠在移动的切断用钢丝2上而切断工件，例如用于将作为工件W的半导体材料、磁性材料、陶瓷、印刷配线基板等所谓的脆性材料切断成晶圆状及其他的形状。
如图1所示，钢丝式切断装置1包括：主辊部10，配置有张设切断用钢丝2的一对槽辊（主辊）11、12；工件输送装置20（被切断构件支承部），支承工件W，使其与主辊部10相向地进退；输出机构30A，输出切断用钢丝2并将其向主辊部10供给；卷绕机构30B，从主辊部10卷绕回收切断用钢丝2；以及壳体40，收容上述构件。另外，钢丝式切断装置1如图3所示，包括操作者进行指示输入等的操作输入部50、根据操作输入部50的输入内容而控制上述各部的动作的控制部60。
如图1所示，在钢丝式切断装置1的前部中央部分配置主辊部10，利用工件输送装置20，工件W在主辊部10上方相向配置，在主辊部10的两侧部设有输出机构30A和卷绕机构30B。相向配置主辊部10与工件W的加工室由能够开闭的盖覆盖。
主辊部10在装置中央部具有设置于基座上的一对槽辊11、12。槽辊11、12是圆柱状且以轴心沿着Ⅹ方向的方式互相平行地配置，被保持成能够旋转。在槽辊11、12的外周面形成有槽11a、12a，该槽11a、12a沿着该槽辊11、12的周向形成并且在轴向上以恒定的节距配置。切断用钢丝2被保持在该槽11a、12a中并多次卷绕，以恒定的节距被张设。在主辊部10上，在根据工件W的形状、尺寸而设定的规定的切断区域A1中，在槽辊11、12之间沿着Y方向张设的切断用钢丝2成为以规定的节距在Ⅹ方向上多列排列的状态。另外，既可以将槽辊11、12中的一方作为驱动辊，也可以将槽辊11、12中的双方作为从动辊。
另外，在主辊部10的槽辊11、12之间设有辅助辊13。辅助辊13是比槽辊11、12小的圆柱状，且以轴心沿着Ⅹ方向的方式与槽辊11、12平行配置，被保持成能够旋转。槽辊11、12和辅助辊13在轴向上具有相同的长度，在相同位置排列配置。该辅助辊13被配置成，在切断区域A1中位于一对工件W、W之间相向的位置，且其上表面的钢丝支承位置与槽辊11、12的钢丝支承位置对齐在相同位置，在槽辊11、12之间，切断用钢丝2在辅助辊13上通过地移动。在Y方向上排列的2个工件W、W之间，辅助辊13从背面侧（下侧）支承切断用钢丝2，防止切断用钢丝2在槽辊11、12之间向下方挠曲变位。
另外，也可以构成为，在辅助辊13的外周面的与槽11a、12a相同位置，以轴向上的相同的节距沿着周向设有槽13a，使钢丝2被保持在槽13a中。或者，也可以由没有槽的平滑面构成辅助辊13的外周面。
工件输送装置20具有工件移动支承部21（被切断构件支承部），该工件移动支承部21将工件W保持在主辊部10的上方，并且在控制部60的控制下如箭头标记所示，通过在Z方向上进退移动，使工件W相对于主辊部10进退。两个工件W在Y方向上排列地被支承于工件移动支承部21，构成为对上述多个工件W同时进行切断处理。
输出机构30A和卷绕机构30B是相同的构造，在一方成为输出侧时另一方成为卷绕侧，在一方成为卷绕侧时另一方成为输出侧。在本实施方式中，例如一方为输出机构30A，另一方为卷绕机构30B。
输出机构30A包括：输出用的卷轴31（线轴）；多个导辊32、33、34；储线机构35；支承这些辊32～35的引导单元36；驱动卷轴31旋转的电动机等旋转驱动部37；使卷轴31沿轴向往返移动的卷轴移动机构部38；以及使支承多个导辊32～34和储线机构35的引导单元36往返移动的单元移动机构部39。
卷绕机构30B也同样地包括：输出用的卷轴31（线轴）；多个导辊32、33、34；储线机构35；支承这些辊32～35的引导单元36；驱动卷轴31旋转的电动机等旋转驱动部37；使卷轴31沿轴向往返移动的卷轴移动机构部38；以及使支承多个导辊32～34和储线机构35的引导单元36往返移动的单元移动机构部39。
各卷轴31构成为两端具有凸缘的圆柱状，轴向沿着Ⅹ方向与主辊11、12平行配置。在卷轴31的外周面的、两端的凸缘之间，切断用钢丝2往返地卷绕（节距绕法（ピッチ巻））。卷轴31由旋转驱动部37驱动以规定的转速旋转。
对于各引导单元36，配置于槽辊11、12附近且卷轴31的上部的引导单元36利用单元移动机构部39沿前后方向能够移动地被设置。在该引导单元36的前面轴支承有导辊32～34和储线机构35。
多个导辊32～34能够旋转地被轴支承在引导单元36的规定位置。导辊32～34分别构成为在外周面具有槽的圆板状，该导辊32～34的外周面的槽中依次绕挂有切断用钢丝2。
储线机构35被配置在导辊32、33之间的规定位置。储线机构35包括：储线臂35a，其一端能够旋转地被轴支承在引导单元36的规定位置；以及储线辊35b，能够旋转地被轴支承在储线臂35a的另一端，通过储线臂35a的角度而调整钢丝的张力。储线辊35b被构成为在外周面上具有槽的圆板状，在该外周面的槽中绕挂有切断用钢丝2。另外，由被引导单元36支承的多个导辊32～34和储线辊35b的周面的槽规定的钢丝移动位置被设定成在Ⅹ方向上成为相同位置。
在本实施方式中，在卷轴31的轴心C1的上方且Y方向外侧，配置有导辊32的轴心C2，在轴心C2的上方且内侧配置有导辊33的轴心C3。另外，在轴心C3的下方且内侧，储线辊35b的轴心C5被能够摆动的储线臂35a以能够移动的方式支承，在轴心C5的上方且内侧，并且在分别与槽辊11、12的轴心C11、C12相邻的位置配置有引导辊34的轴心C4。另外，轴心C1～C5、轴心C11、轴心C12均被配置为相同方向，沿着Ⅹ方向平行配置。这些轴心方向具有与钢丝2的移动方向正交的关系。
输出侧和卷绕侧的旋转驱动部37具有旋转电动机而构成，根据控制部60的控制，通过驱动卷轴31旋转，使钢丝2移动。
输出侧和卷绕侧的卷轴移动机构部38具有伺服电动机38a、滚珠丝杠38b、直动引导件（直動ガイド）38而构成，根据控制部60的控制，使卷轴31沿轴向往返移动，调整卷轴31在Ⅹ方向上的位置。由于切断用钢丝2以在凸缘间往返的方式卷绕于卷轴31上，所以与钢丝位置相对应，进行位置控制，使得从输出侧的卷轴31输出切断用钢丝2的输出点P1与将切断用钢丝2向输出侧的槽辊11供给的供给点P2始终在相同位置对齐，并且进行位置控制，使得从卷绕侧的槽辊12卷出切断用钢丝2的卷出点P3与卷绕在卷绕侧的卷轴31的卷绕点P4始终在相同位置对齐。
输出侧和卷绕侧的单元移动机构部39具有伺服电动机39a、滚珠丝杠39b、直动引导件39c而构成，例如根据手动、控制部60的控制，通过使引导单元36沿轴向往返移动，调整导辊32～34和储线辊35b的位置。进行位置调整（位置对合），使得被支承在输出侧的引导单元36上的多个导辊32～34和储线辊35b的周面的钢丝移动位置在Ⅹ方向上与输出点P1以及供给点P2在相同位置对齐，被支承在卷绕侧的引导单元36上的多个导辊32～34和储线辊35b的周面的钢丝移动位置与卷出点P3以及卷绕点P4对齐。
并且，通过卷轴移动机构部38的位置控制和单元移动机构部39的位置调整，切断用钢丝2的移动路径分别被规定在与轴心方向正交的同一平面内。
另外，卷绕机构30B也与输出机构30A相同地构成。在该实施方式中，在Y方向的一侧配置输出机构30A，在另一侧配置卷绕机构30B，以主辊部10为中心在Y方向上成为对称地配置，然而在Ⅹ方向上，卷绕机构30B位于输出机构30A的后方与切断区域A1相应的规定距离。
切断用钢丝2在输出机构30A中，从输出侧的卷轴31被输出，经由导辊32、33绕挂在储线辊35b上，进而经由导辊34到达主辊部10，被卷绕在槽辊11上。
在主辊部10，切断用钢丝2依次绕挂在平行地配置于主辊部10的槽辊11、12的槽中，以恒定的节距被张设并移动。从主辊部10输出的切断用钢丝2在卷绕机构30B中，经由导辊34，被绕挂在储线辊35b上，进而经由导辊33、32，被卷绕在卷绕侧的卷轴31上。
操作输入部50例如由设于钢丝式切断装置1，并供操作者进行指示输入等的各种输入按钮、输入开关构成。操作输入部50连接于控制部60。
控制部60根据操作输入部50的输入内容、预先设定了的设定内容，控制包含工件输送装置20、旋转驱动部37、卷轴移动机构部38和单元移动机构部39在内的装置各部的动作。
控制部60通过驱动旋转驱动部37而以规定的速度输送切断用钢丝2（使切断用钢丝2移动）。作为切断用钢丝2的移动动作的一个例子，使钢丝从输出机构30A侧全部移动到卷绕机构30B侧后，相反地，使切断用钢丝2从卷绕机构30B侧移动到输出机构30A侧。作为其他的一个例子，也可以是以下的构成，即，使切断用钢丝2从输出机构30A侧向卷绕机构30B侧正向移动了一定长度或一定时间，之后，使切断用钢丝2返回适当的长度（反向移动），再次重复上述正向移动。
控制部60驱动工件输送装置20升降，向主辊部10的方向输送工件W。并且，通过将工件W压靠在移动的切断用钢丝2上，工件W被切断。
另外，控制部60通过驱动卷轴移动机构部38和单元移动机构部39，进行卷轴31、31和引导单元36、36的位置调整。
进行位置调整，使得从输出卷轴31的输出点P1起，通过导辊32、33、储线辊35b、导辊34之后，到达主辊部10的一方的槽辊11的前部的供给点P2为止的切断用钢丝2在同一YZ平面内移动，并且进行位置调整，使得从主辊部10的另一方的槽辊12的后部的卷出点P3起，通过导辊34、储线辊35b和导辊33、32，到达卷绕卷轴31的卷绕点P4为止的切断用钢丝2在同一平面内移动。
在这里，输出用的钢丝移动路径被规定在主辊部10的与切断区域A1的前端对齐的YZ平面内，卷绕侧的钢丝移动路径被规定在主辊部10的与切断区域A1的后端对齐的YZ平面内。切断区域A1的前端和后端例如被规定在多列排列在槽辊11、12上的槽11a、12a当中的任一槽11a、12a的位置，在本实施方式中，分别被规定在前端的槽11a、后端的槽12a的位置。
像上述那样构成的钢丝式切断装置1具有如以下那样的效果。即，通过将主辊部10的槽辊11、12和卷绕或输出用的卷轴31以轴心沿着相同方向的方式平行配置，能够作为切断用钢丝2的移动方向变换少的构成，能够减少切断用钢丝2的弯折、旋转和扭转，能防止断线。
在卷绕和输出用的卷轴的轴向与主辊的轴向正交，变换钢丝的移动方向的构造中，需要通过手动进行主辊的出入口的位置和导辊的位置调整，然而，根据上述本实施方式，方向变换少、构成简单且能够进行自动位置调整，因此，作业性改善，生产率也提高。
在上述实施方式的钢丝式切断装置1中，通过进行卷轴31的位置控制和引导单元36的位置控制，能够将切断用钢丝2的移动位置始终规定在同一个面内。此外，通过设为使由引导单元36支承的多个辊32～35一体地移动的构成，位置控制变得容易。另外，通过卷轴31的位置控制，不需要引导滑轮，所以能够简化装置构成。
此外，由于切断用钢丝2的移动路径变得简单，所以能降低必要的导辊的数量，能作为更简单的构成。因此，能够降低保养、检修的成本、减少废弃物，获得品质提高和成本下降以及降低环境负荷的优点。
另外，上述的实施方式作为例子而示出，不限定实用新型的范围。该实施方式能够以其他的各种方式实施，在不脱离实用新型的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。该实施方式及其变形包含于实用新型的范围、主旨中，并且包含于权利要求书记载的实用新型及其等效的范围内。
例如钢丝的材料、导辊的数量、各辊的Z方向、Y方向的配置、移动机构的具体结构等各部的具体结构不限于上述实施方式，能够通过适当变更而实施。
例如作为引导单元36、36的位置调整动作而例示了控制部60的自动位置控制，但是不限于此，例如也可以通过调整按钮等手动操作进行电动机驱动而进行位置对合。在该情况下，也通过使引导单元36、36的位置根据槽辊11、12中的钢丝位置进行位置对合，能规定钢丝移动位置。
本申请以日本专利申请2012－091749（申请日：4／13／2012）为基础，从该申请享受优先权。本申请参照该申请，包含该申请的所有的内容。
Claims (6)
1.一种钢丝式切断装置，其特征在于，
该钢丝式切断装置（1）包括：
主辊部（10），具有张设切断用的钢丝（2）的主辊（11、12）；以及
卷轴（31），输出或卷绕上述钢丝（2），
上述卷轴（31）的轴向和上述主辊（11、12）的轴向被配置为相同方向，能够配置成上述卷轴（31）与上述主辊（11、12）之间的钢丝（2）的轴向位置对齐。
2.根据权利要求1所述的钢丝式切断装置，其特征在于，
该钢丝式切断装置（1）包括：
卷轴移动机构（38），使上述卷轴（31）沿上述轴向移动；以及
控制部（60），控制上述卷轴移动机构（38）的动作。
3.根据权利要求1所述的钢丝式切断装置，其特征在于，
该钢丝式切断装置（1）包括：
多个导辊（32～34），在上述钢丝（2）的移动路径中，配置于上述卷轴（31）与上述主辊（11、12）之间；
引导单元（36），支承多个上述导辊（32～34）；
储线机构（35），包括能够摆动地被轴支承于上述引导单元（36）的储线臂（35a）和被轴支承于上述储线臂（35a）的储线辊（35b）；以及
单元移动机构（39），使上述引导单元（36）沿上述轴向移动。
4.根据权利要求3所述的钢丝式切断装置，其特征在于，
在上述主辊部（10）平行配置一对主辊（11、12），
在从输出侧的上述卷轴（31）到输出侧的上述主辊（11）之间，上述钢丝（2）以在上述轴向上通过相同位置的方式被配置，并且，在从卷绕侧的上述主辊（12）到卷绕侧的上述卷轴（31）之间，上述钢丝（2）以在上述轴向上通过相同位置的方式被配置。
5.根据权利要求4所述的钢丝式切断装置，其特征在于，
该钢丝式切断装置（1）具有与上述主辊部（10）相向，能够移动地支承被切断构件的被切断构件支承部（21），
上述一对主辊（11、12）是在外周面形成有保持上述钢丝的槽（11a、12a）的圆柱状的槽辊，
在输出侧，圆柱状的上述卷轴（31）、圆形的上述导辊（32～34）、圆形的上述储线辊（35b）被配置在上述主辊部（10）的一侧，
在卷绕侧，圆柱状的上述卷轴（31）、圆形的上述导辊（32～34）、圆形的上述储线辊（35b）被配置在上述主辊部（10）的另一侧，
在上述卷轴（31）的上方，配置有支承多个上述导辊（32～34）和储线机构（35）的上述引导单元（36），
上述钢丝（2）被配置成，从输出侧的上述卷轴（31）被输出，被绕挂在输出侧的上述导辊（32～34）上，被张设于上述主辊部（10），并且在卷绕侧，经由上述导辊（32～34），被卷绕于卷绕侧的卷轴（31），
通过使上述钢丝（2）移动，在上述主辊部（10）切断被切断构件。
6.根据权利要求1所述的钢丝式切断装置，其特征在于，
在上述主辊部（10）配置一对主辊（11、12），
在上述一对主辊（11、12）上，形成在轴向上以恒定的节距配置的槽（11a、12a），
在上述一对主辊（11、12）之间，上述钢丝（2）被保持在上述槽（11a、12a）中并被多次卷绕，以恒定的节距被张设，在规定的切断区域（A1）中，上述钢丝（2）沿轴向多列排列，
在从输出侧的上述卷轴（31）到输出侧的上述主辊（11）之间，上述钢丝（2）的移动路径被规定在与上述轴向正交的面内，并且，
在从卷绕侧的上述主辊（12）到卷绕侧的上述卷轴（31）之间，上述钢丝（2）的移动路径被规定在与上述轴向正交的其他的面内。
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