JP2011042025A - Wire saw - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固定砥粒ワイヤを用いたワイヤソーに関する。さらに詳しくは、固定砥粒ワイヤを1本巻き回し、シリコン、サファイア等の高脆性材料を1列切断するシングルワイヤソーに関する。 The present invention relates to a wire saw using a fixed abrasive wire. More specifically, the present invention relates to a single wire saw in which one fixed abrasive wire is wound to cut one row of highly brittle materials such as silicon and sapphire.
従来から、ダイヤモンド等の砥粒を電着や樹脂によって芯線に固定した固定砥粒ワイヤを用い、この固定砥粒ワイヤを複数の溝が刻まれた複数本の溝ローラーに巻き回し、前記の溝ローラー間に形成されたワイヤ列にシリコンやサファイア等の高脆性材料を押し付けて複数のウエハに切断するマルチワイヤソーが知られている(例えば特許文献1)。 Conventionally, a fixed abrasive wire in which abrasive grains such as diamond are fixed to a core wire by electrodeposition or resin is used, and the fixed abrasive wire is wound around a plurality of groove rollers in which a plurality of grooves are engraved. A multi-wire saw is known in which a highly brittle material such as silicon or sapphire is pressed against a wire array formed between rollers and cut into a plurality of wafers (for example, Patent Document 1).
また、固定砥粒ワイヤをエンドレス状に形成し、この固定砥粒ワイヤを樹脂プーリーに掛け渡して1列切断するシングルワイヤソーも知られている。 There is also known a single wire saw in which a fixed abrasive wire is formed in an endless shape and this fixed abrasive wire is stretched over a resin pulley to cut one row.
ところで、シリコンやサファイア等のインゴットから半導体材料を作成するためには結晶方位が重要であり、このインゴットをマルチワイヤソーで切断を行なう前に結晶方位を示すオリエンテーションフラット(以後、オリフラと呼ぶ)が設けられる。 By the way, the crystal orientation is important for producing semiconductor materials from ingots such as silicon and sapphire, and an orientation flat (hereinafter referred to as orientation flat) is provided to indicate the crystal orientation before cutting the ingot with a multi-wire saw. It is done.
上記のオリフラを設けるには複数のワイヤ列ではなく1列のワイヤでインゴットを切断する必要があり、その切断にシングルワイヤソーが求められている。 In order to provide the orientation flat described above, it is necessary to cut the ingot with one wire instead of a plurality of wire rows, and a single wire saw is required for the cutting.
また、切断されたウエハをチップ状にするにあたり、厚みのあるウエハを切断したり、あるいは特定部分に溝入れ加工を施したりする場合にも、複数本のワイヤを使用すると必要以外の部分まで加工が行われてしまう場合があり、この場合にもシングルワイヤソーが要求される場合がある。 When cutting a thick wafer into chips, or cutting a thick wafer or grooving a specific part, use multiple wires to process parts that are not necessary. In some cases, a single wire saw may be required.
さらには、宝石等の特殊加工や高脆性材料の特殊加工、また各種の多面カット等の需要もあり、コンパクトなシングルワイヤソーが求められている。 In addition, there is a demand for special processing such as jewelry, special processing of highly brittle materials, various types of multi-faced cutting, etc., and a compact single wire saw is required.
ところで、従来の特許文献1のようなマルチワイヤソーにおいては、シリコン等からウエハを切り出すには複数枚のウエハが一度に得られるため、非常に効率が良いが、上記のようなマルチワイヤソーは複数のワイヤ列を保持しながら、切断を行なうため大掛かりな装置となり、ワイヤ列を駆動するにも複数溝が刻まれた加工ローラーを駆動するモーターや供給リール及び巻取リールを駆動させる大容量のモーターが必要となる問題がある。
By the way, in the conventional multi-wire saw as disclosed in
また、上記のマルチワイヤソーにおいては、加工ローラーを駆動するモーター、供給リール及び巻取リールを駆動させるモーターを全て同期させて駆動させる必要があり、制御機構も複雑となるとともにコストも高く付く問題がある。 Further, in the above multi-wire saw, it is necessary to drive all the motors for driving the processing roller, the supply reel and the take-up reel in synchronism with each other, and there is a problem that the control mechanism is complicated and the cost is high. is there.
そこで、上記特許文献1のワイヤソーは、供給リールと巻取リールに圧接させるローラーを設け、供給側及び巻取側の両圧接ローラーを駆動させて供給リールと巻取リールを間接的に駆動させ、前記供給リールと巻取リール間で同期が取り切れずに発生する張力変化を圧接ローラーをスリップさせて吸収し、ワイヤの張力を安定させるようにしている。
Therefore, the wire saw of
しかしながら、上記特許文献1のワイヤソーにおいては供給リール及び巻取リールの両リールをそれぞれ圧接させるローラーで駆動するようにしているもののこれらの両圧接ローラーにはそれぞれ駆動モーターが設けられ、両駆動モーターで同期が取り切れない(すなわち回転差が吸収できない)部分を圧接ローラーとリール間のスリップで吸収するものであり、少なくとも供給リール及び巻取リールは2つの駆動モーターで駆動する必要がある。
However, in the wire saw of the above-mentioned
また、固定砥粒ワイヤをエンドレス状に接続し、このエンドレス状の固定砥粒ワイヤで切断する方法は、ある程度装置をコンパクトに形成することが可能であるものの接続部分のワイヤ強度が弱く、ワイヤが断線したり、また、ワイヤ長さが短いため直ぐに目詰まりして切れなくなったりするために、切断面積が大きい、インゴットの1本切りや、オリエンテーションフラットの形成等には向かない問題がある。また、頻繁にワイヤを交換する必要があり、作業が煩雑になる問題もある。 In addition, the method of connecting a fixed abrasive wire in an endless manner and cutting with this endless fixed abrasive wire allows the device to be made compact to some extent, but the wire strength of the connecting portion is weak, and the wire is There is a problem that it is not suitable for the cutting of a single ingot or the formation of an orientation flat because the wire is short or the wire length is short so that it is clogged and cannot be cut immediately. Further, it is necessary to frequently replace the wire, and there is a problem that the work becomes complicated.
そこで、固定砥粒ワイヤの供給リールと巻取リールを設け、これらの両リールにサーボモーターを接続して供給リールと巻取リールを同期させて駆動し、ワイヤ列を1列に巻回して1列切断することも考えられるが、両モーターの同期を取る必要があり、制御が複雑化するとともにモーターを2個設けなければならず、上記と同様にコストが高く付く問題がある。 Therefore, a fixed abrasive wire supply reel and a take-up reel are provided, a servo motor is connected to both of these reels, the supply reel and the take-up reel are driven in synchronism, and the wire row is wound in one row to make 1 Although it is conceivable to disconnect the rows, it is necessary to synchronize both motors, which complicates the control and requires the provision of two motors, and there is a problem that the cost is high as described above.
そこで、本発明の目的は、コンパクトでコストも安く、さらにある程度の長時間切断も可能なワイヤソーを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a wire saw that is compact and inexpensive and that can be cut for a long time to some extent.
そこで、請求項1の発明は、供給リールから供給される1本の固定砥粒ワイヤを複数の溝ローラー間にワイヤが1列となるように掛け回した後、巻取リールで巻き取るように構成し、該ワイヤを一方向または往復動するようにして前記溝ローラー間で走行させて加工物を切断するようにしたワイヤソーにおいて、前記供給リールに圧接し、前記供給リールを摩擦力によって回転させる供給側圧接ローラーと、前記巻取リールに圧接し、前記巻取リールを摩擦力によって回転させる巻取側圧接ローラーと、前記供給側圧接ローラーと巻取側圧接ローラーとを接触させてその摩擦力により、前記供給側圧接ローラーと巻取側圧接ローラーとを回転させる無端ベルトと、前記無端ベルトを走行駆動させる駆動モーターとを設け、前記駆動モーターで前記無端ベルトを一方向に回転駆動させることにより、供給側圧接ローラー及び巻取側圧接ローラーの摩擦力を介して供給リールと巻取リールを回転させてワイヤを走行させるようにした構成を採用したワイヤソーである。 Accordingly, in the first aspect of the present invention, the single fixed abrasive wire supplied from the supply reel is wound around the plurality of groove rollers so that the wire is arranged in a line, and then wound around the take-up reel. In a wire saw configured to cut the workpiece by traveling between the groove rollers so that the wire moves in one direction or reciprocally, the wire is pressed against the supply reel, and the supply reel is rotated by a frictional force. A supply-side pressure contact roller, a winding-side pressure contact roller that is pressed against the take-up reel and rotates the take-up reel by friction force, and the supply-side pressure contact roller and the take-up side pressure contact roller are brought into contact with each other to generate friction force. To provide an endless belt for rotating the supply-side pressure contact roller and the winding-side pressure contact roller, and a drive motor for driving the endless belt. By adopting a configuration in which the endless belt is driven to rotate in one direction, the supply reel and the take-up reel are rotated via the friction force of the supply-side pressure contact roller and the take-up-side pressure contact roller to run the wire. It is a wire saw.
なお、前記の供給側圧接ローラー及び巻取側圧接ローラーとそれぞれ対向する位置に前記無端ベルトを前記両圧接ローラーに向けて押圧する供給側従動ローラーと巻取側従動ローラーとを設ければ、さらに圧接ローラーと無端ベルト間の摩擦力が高まり、供給リールと巻取リールを安定して走行回転できる。なお、従動ローラーを2個だけでなく、適宜圧接ローラーに無端ベルトを押圧するようにすれば、より一層圧接ローラーと無端ベルト間の摩擦力を高めることができ、張力が安定した精度良いワイヤの走行を行うことができる。 If a supply-side driven roller and a winding-side driven roller that press the endless belt toward both the pressure-contacting rollers are provided at positions facing the supply-side pressure contact roller and the winding-side pressure contact roller, respectively, The frictional force between the pressure roller and the endless belt is increased, and the supply reel and the take-up reel can be stably driven and rotated. If the endless belt is pressed against the pressure roller as well as the two driven rollers, the frictional force between the pressure roller and the endless belt can be further increased, and the wire with a stable and accurate tension can be obtained. It is possible to run.
また、請求項2の発明は、請求項1のワイヤソーにおいて、前記ワイヤソーの溝ローラーを支持する前面支持板と、前面支持板の後方に立設固定された機枠と、前面支持板に固定されるとともにその一端が前記機枠に嵌挿軸支された揺動軸と、前記揺動軸の他端側に固定された揺動板と、前記揺動板に固定された揺動軸から所定の距離離れた位置でその一端が軸支された回転軸と、前記回転軸の他端側に固定された上下方向に移動自在なスライド部材と、前記スライド部材に固定され水平方向に移動自在なナット部材と、前記ナット部材に螺合したボールネジと、前記ボールネジを駆動するサーボモーターとを設け、前記サーボモーターを正逆転駆動することにより、ナット部材の水平方向への移動力を前記スライド部材を通じて上下方向への移動に振分けて前記揺動板の振り子運動に変換させることにより、前記揺動板に固定された揺動軸を回転させて前面支持板を揺動運動させるようにした構成を採用したワイヤソーである。 According to a second aspect of the present invention, in the wire saw of the first aspect, the front support plate that supports the groove roller of the wire saw, the machine frame that is erected and fixed to the rear of the front support plate, and the front support plate are fixed. And at one end thereof, a swing shaft that is fitted and supported by the machine frame, a swing plate fixed to the other end of the swing shaft, and a swing shaft fixed to the swing plate. A rotary shaft whose one end is pivotally supported at a position spaced apart from each other, a vertically movable slide member fixed to the other end of the rotary shaft, and a horizontal slide member fixed to the slide member and movable in the horizontal direction. A nut member, a ball screw threadedly engaged with the nut member, and a servo motor that drives the ball screw are provided, and by moving the servo motor forward and backward, the moving force of the nut member in the horizontal direction is passed through the slide member. Up and down A wire saw that adopts a configuration in which the front support plate is caused to swing by rotating the swing shaft fixed to the swing plate by dividing the movement into the pendulum motion of the swing plate. .
上記のように供給リールと巻取リールを1つのモーターで駆動できるようにしたので、ワイヤソーを小型化でき、複数のモーターで駆動する場合に必要なモーター同士の同期をとる必要もないので、制御も簡素化できコストダウンを行うことができる。なお、溝ローラーはワイヤの巻き回し量が少ないため、ワイヤの走行に追従して回転することになり、溝ローラーのための駆動手段は必要ない。 Since the supply reel and take-up reel can be driven by a single motor as described above, the wire saw can be reduced in size, and there is no need to synchronize the motors required when driving by multiple motors. Can be simplified, and the cost can be reduced. Since the groove roller has a small amount of winding of the wire, the groove roller rotates following the traveling of the wire, and no driving means for the groove roller is necessary.
また、供給リールと巻取リールを設けてあるので1本のエンドレスワイヤで切断するワイヤソーに比べ、加工に時間がかかる加工物であっても精度よく切断でき、ワイヤを交換する手間も必要ない。従って、最近大口径化してきたサファイアや窒化ガリウム、炭化ケイ素等の面方位出しのためのオリフラ加工等であってもワイヤの交換なしに切断を行うことができる。 In addition, since a supply reel and a take-up reel are provided, even a workpiece that takes a long time to process can be accurately cut as compared with a wire saw that is cut with a single endless wire, and there is no need to replace the wire. Therefore, cutting can be performed without exchanging wires even in orientation flat processing or the like for surface orientation of sapphire, gallium nitride, silicon carbide or the like that has recently been increased in diameter.
また、ワイヤソーのワイヤ部分についての揺動運動をサーボモーターによるボールネジ駆動により行なうようにしたので、揺動軸をタイミングベルト等を使用して回転させる場合に比べて分解能良く、揺動角、揺動速度を細かく制御できる。 In addition, the swinging movement of the wire portion of the wire saw is performed by a ball screw drive by a servo motor. Therefore, the swinging angle and the swinging speed are improved with better resolution than when the swinging shaft is rotated using a timing belt or the like. The speed can be finely controlled.
本発明の一実施形態について、図1乃至図8に基づいて以下に説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1は本発明のワイヤソーの下方部分の一部を切り欠いた正面図であり、ワイヤソー1図示しない機台の後方に機枠2が立設され、前記機枠2の前面側に後述する揺動軸23を介して揺動可能に前面支持板3が設けられている。
FIG. 1 is a front view in which a part of a lower portion of a wire saw according to the present invention is cut away. A
前記前面支持板3の右側上方には、ダイヤモンド等の砥粒がワイヤ表面に電着等で固定された固定砥粒ワイヤ7の供給リール4が設けられており、この供給リール4から繰り出された固定砥粒ワイヤ7は、トラバースプーリー6、テンションローラー11を経由し、溝ローラー8a、8bに巻き回された後、巻取側のテンションローラー11及びトラバースプーリー6を経由して巻取ローラー5に巻き取られるようになっている。
A
なお、溝ローラー8a、8bには図8(a)、(b)のごとく巻き回され、加工部分には1列のワイヤ7が供給されるようになっている(図示理解が容易なようにやや誇張して描いてある)。図8(a)は、溝ローラー8a、8b部分を上面から見た図であり、溝ローラー8a、8bはそれぞれ3列の溝が形成されており、溝ローラー8a、8bの上面側で斜めに掛け渡されている。図8(b)は、溝ローラー8a、8b部分を下面から見た図であり、溝ローラー8a、8bの上面側で斜めにワイヤ7を掛け渡すことにより、加工部分に1列だけワイヤ7を供給するようになっている。
The groove rollers 8a and 8b are wound as shown in FIGS. 8A and 8B, and one row of
また、図1のように溝ローラー8a、8bの間の下方には図示しない適宜の機構で上下動する加工台51が設けられ、加工台51の上面には切断時に加工物Wを固定するカーボンやセラミック等のダミー部材50が固定され、その上部に加工する加工物Wが接着されている。なお、図示しないが、加工物Wの周辺には適宜のノズルから水やグリコール等の冷却液が吐出されるようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, a work table 51 that moves up and down by an appropriate mechanism (not shown) is provided below the groove rollers 8 a and 8 b, and carbon that fixes the work W when cutting is provided on the upper surface of the work table 51. A
前記供給リール4及び巻取リール5はそれぞれ揺動アーム20の先端に軸支されており、前記揺動アーム20はL字型に形成された圧接ローラー支持板19に設けられた軸18と軸支されて軸18を中心に二点鎖線位置から実線位置まで揺動可能になっている。この実線位置では後述する供給側圧接ローラー9と供給リール4に巻き回されたワイヤ7とが接するようになっている。また、同様に巻取リール5の巻取面と圧接ローラー10とが接するようになっている。なお、上記の供給側と巻取側は左右対称の構成となっているので供給側と巻取側の説明は特に必要を除いて一方のみを説明する。
Each of the
なお、供給リール4及び巻取リール5は、ワイヤ7を交換する際に揺動アーム20を揺動させ、二点鎖線位置でワイヤ7を交換するようになっており、供給リール4及び巻取リール5は、適宜のネジで脱着可能になっている。
The
また、前記圧接ローラー9、10の表面には摩擦力を高めるためのゴム等の弾性部材で形成された摩擦部材46が設けられており、圧接ローラー9、10の回転が供給リール4、及び巻取リール5に伝達されるようになっている。
Further, a
上記供給側圧接リール9は、図2のように軸38が圧接ローラー支持板19に嵌挿軸支され、その軸38の後端部が前面支持板3に軸支されている。また、巻取リール4は、揺動アーム20に軸支されるとともに前記揺動アーム20を介して圧接ローラー支持板19に軸支されている。
As shown in FIG. 2, the supply-side
また、図1及び図4のように前記前面支持板3の中央上方には前方に向かって上部支持板40が設けられ、前記上部支持板40の前端には鉛直下方にモーター固定枠12が固定されており、このモーター固定枠12に駆動モーター13が設けられている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 4, an
前記モーター固定枠12と前面支持板3の間には間隔をおいてプーリー支持枠41、41が並設されており、これら両プーリー支持枠41、41間に駆動プーリー14が軸支されて駆動モーター13に接続され、このモーター13の駆動により駆動プーリー14が回転するようになっている。
Pulley support frames 41, 41 are arranged in parallel between the
また、この駆動プーリー14の下方には供給側圧接ローラー9及び巻取側圧接ローラー10と対向するように供給側従動ローラー16及び巻取側従動ローラー17が設けられ、これらの各ローラーに無端ベルト15が掛け渡されている。上記の供給側従動ローラー16及び巻取側従動ローラー17は、それぞれ無端ベルト15を供給側圧接ローラー9及び巻取側圧接ローラー10に押圧するようになっており、この無端ベルト15の走行回転を直接両圧接ローラー9、10に伝達するようになっている。なお、供給側圧接ローラー9及び巻取側圧接ローラー10は互いに逆回転するように無端ベルト15と接触するようになっている。従って、駆動モーター13を駆動することで、供給側圧接ローラー9を介して供給リール4が供給回転し、供給されたワイヤ7が溝ローラー8a、8b間を走行し、加工物Wを加工した後、巻取側圧接ローラー10を介して巻取リール5が巻取回転してワイヤ7を巻き取るようになっている。
A supply side driven
なお、本実施形態では供給側圧接ローラー9と巻取側圧接ローラー10は互いに逆回転するように構成したが、供給リール4が供給回転し、巻取リール5が巻き取り回転するように構成すれば、互いに逆回転する構成に限定されない。
In this embodiment, the supply-side
また、無端ベルト15の掛け渡し形状は図示のようにほぼ三角形状だけでなく適宜な形状に配置でき、従動ローラーにおいてもさらに個数を増やしてより摩擦力を伝達し易いように配置できる。
Further, the
次に図1、図2、図5に基づいてワイヤ7をトラバースするトラバース機構について説明する。トラバースプーリー6は、前面支持板3に設けられたガイド48のガイド軸44の前端側に回転可能に軸支されており、前記ガイド軸44の後端側はカップリング47を介してラック付モーター28のラック29と接続固定されている。
Next, a traverse mechanism for traversing the
前記ラック付モーター28は、前面支持板3の後方に固定した支持枠に固定されており、このラック付モーター28を駆動させることでラック29が前後に移動してトラバースプーリー6が前後に移動しながら、供給リール4及び巻取リール5に繰り出し及び巻取されるワイヤ7を供給及び巻取位置に従ってガイドするようになっている。
The
次に図1、図2、図5に基づいてテンションプーリー11について説明する。テンションプーリー11は軸21の前端に軸支され、この軸21は、前面支持板3の開口部22を貫通して後端がスライドガイド27と固定されており、このスライドガイド27が上下方向のガイド軸26に沿って上下動可能に構成されることにより、テンションプーリー11は上下方向に移動可能になっている。
Next, the
また、前記スライドガイド27は上方にシリンダ25が接続されており、適宜圧力を加えてワイヤ7に適正な張力を付与するようになっている。なお、このシリンダ25に代えてバネ等で張力を付与するようにしても良い。
The
次に揺動機構30について図3及び図5乃至図7に基づいて説明する。図3及び図5のように機枠2の背面側中央付近には揺動機構30が設けられている。この揺動機構30は、図6及び図7のように機枠2にベアリング60及びガイド59によって軸支された揺動軸23の前端部分を前面支持板3に固定し、機枠2を後方に貫通した揺動軸23は、前記機枠2にガイド59を介して固定された固定板32を貫通し、その揺動軸23の後端が揺動板31の上方中央に固定されている。
Next, the
また、固定板32の側面に設けられた側板35、35の一方にはサーボモーター34が設けられ、このサーボモーター34には両側板35、35の間に水平に設けられたボールネジ36が接続されている。
A
このボールネジ36には、ナット部材58が設けられ、ボールネジ36を駆動することで前記ナット部材58が水平方向に移動可能になっている。また、前記ナット部材58にはその後方(図7の図示右側)の上下方向にガイド軸56が設けられ、そのガイド軸56に沿って上下方向に摺動可能にスライドガイド55が設けられており、このスライドガイド55の裏面中央には回転軸33が固定されている。
The ball screw 36 is provided with a
前記回転軸33の他端側は揺動板31の下方中央に軸支されており、前記サーボモーター34を駆動することでナット部材58の横方向の移動を、スライドガイド55を通じて揺動軸23を中心とした揺動板31の振り子運動に変換させることにより、揺動軸23を回転させて前面支持板3を揺動させるようになっている。
The other end of the
以上が、本発明のワイヤソーの構成であり、次に本発明のワイヤソーの動作について図9及び図10に基づいて説明する。 The above is the configuration of the wire saw of the present invention. Next, the operation of the wire saw of the present invention will be described with reference to FIGS.
図9はワイヤ7の駆動原理を説明するために駆動部分のみを模式的に表したものである。モーター14を矢印方向(時計方向)に駆動させることにより、無端ベルト15は矢印方向に回転走行し、これと外接している供給側圧接ローラー9は反時計方向に回転することになる。この供給側圧接ローラー9が回転するとこれに圧接された供給リール4が時計方向に回転し、ワイヤ7が繰り出される。
FIG. 9 schematically shows only the drive portion in order to explain the drive principle of the
一方、巻取側圧接ローラー10は無端ベルト15により、反時計方向に回転され、この巻取側圧接ローラー10に圧接された巻取リール5は時計方向に回転し、ワイヤ7が巻き取られる。
On the other hand, the take-up
なお、ここで供給リール4の外径と巻取リール5の外径が異なっても、供給側圧接ローラー9と巻取側圧接ローラー10が1本の無端ベルト15の走行と連動して回転しているので、例えば供給リール4の径が大きく、巻取リール5の径が小さい場合であっても、例えば供給側圧接ローラー9と巻取側圧接ローラー10の径が同一径とすれば、供給リール4の回転が遅くなり、巻取リール5の回転が早まって、結果、一定量のワイヤ7の供給と巻き取りが行なわれるので張力変動が生じない。
Here, even if the outer diameter of the
また、上記において供給側圧接ローラー9と巻取側圧接ローラー10の径が異なっても両圧接ローラー9、10は1本の無端ベルト15の走行と連動して回転しているので、それぞれの回転差は供給リール4及び巻取リール5の回転速度差で吸収される、絶えず同期が取られた状態でワイヤ7が走行することになる。例えば、供給側圧接ローラー9の径が大きく、巻取側圧接ローラー10の径が小さい場合は、供給側圧接ローラー9の1回転の間に巻取側ローラー10が多く回転し、結果、供給リール4から供給側圧接ローラー9の1回転で供給されるワイヤ量は、巻取リール5が供給リール4よりも早く回転することにより吸収されることになる。すなわち、ワイヤ供給量とワイヤ回収量は無端ベルト15が走行する量に依存し、両圧接ローラー9、10や供給リール4及び巻取リール5の径には依存しないため、供給リール4と巻取リール5の同期を簡単に行なえる。
Moreover, even if the diameters of the supply-
次に揺動機構30の動作について図10に基づいて説明すると、前面支持板3は、機枠2に対して揺動軸23を中心として揺動運動するようになっており、加工物Wの切断時に揺動機構30をサーボモーター34の正逆回転駆動により往復動作させると二点鎖線位置のようにワイヤ7が前面支持板3とともに揺動し、加工物Wとワイヤ7との接触が線接触から点接触となるので切断効率が向上する。また、加工時にはワイヤ7を冷却したり切削屑を排出させるために界面活性剤の添加された冷却水や、グリコール等の冷却液が用いられるが、この冷却液の切削部への持込が良くなり切断効率が向上する。
Next, the operation of the
また、サーボモーター34とボールネジ36を使用して揺動機構30を動作させるようにしたので、分解能良く揺動機構30を制御でき、揺動角や揺動速度、揺動のタイミングを細かく制御することができる。さらに、タイミングベルト等を用いて駆動する場合に比べモーターに減速機構等を設けなくても良く、コンパクトに安く精度良い揺動が行なえる。
Further, since the
なお、この揺動は往復動させても良いし、例えば一方向に傾斜させた状態で切断することもでき、揺動角度や揺動速度も任意に設定できる。また、絶えず、一定の揺動角で往復動作させても良いし、切断途中に段階的に揺動角や揺動速度を変位させることもできる。 In addition, this rocking | fluctuation may be reciprocated, for example, it can cut | disconnect in the state inclined in one direction, and a rocking | fluctuation angle and rocking | fluctuation speed can also be set arbitrarily. In addition, the reciprocating operation may be performed constantly at a constant rocking angle, and the rocking angle and rocking speed can be displaced stepwise during cutting.
以上が本発明のワイヤソーの構成であるが、発明の範囲内で適宜変更できることは言うまでもない。 The above is the configuration of the wire saw of the present invention, but it goes without saying that it can be appropriately changed within the scope of the invention.
例えば、本発明の実施形態では圧接ローラーに直接無端ベルトを外接させて走行駆動させるようにしているが、圧接ローラーにプーリー等を設け、該プーリーに無端ベルトを掛け回して間接的に圧接ローラーを回転させるようにしても良い。すなわち、供給側圧接ローラーと回収側圧接ローラーが無端ベルトの走行に応じて回転するように構成するものであれば適宜利用できる。 For example, in the embodiment of the present invention, the endless belt is directly circumscribed by the pressure roller and driven to travel, but a pulley or the like is provided on the pressure roller, and the endless belt is hung around the pulley to indirectly apply the pressure roller. You may make it rotate. That is, any structure can be used as long as the supply side pressure contact roller and the recovery side pressure contact roller are configured to rotate in accordance with the travel of the endless belt.
W 加工物
1 ワイヤソー
2 機枠
3 前面支持板
4 供給リール
5 巻取リール
6 トラバースプーリー
7 ワイヤ
8a 溝ローラー
8b 溝ローラー
9 供給側圧接ローラー
10 巻取側圧接ローラー
11 テンションプーリー
12 モーター固定枠
13 駆動モーター
14 駆動プーリー
15 無端ベルト
16 供給側従動ローラー
17 巻取側従動ローラー
18 軸
19 圧接ローラー支持板
20 揺動アーム
21 軸
22 開口部
23 揺動軸
25 シリンダ
26 ガイド軸
27 スライドガイド
28 ラック付モーター
29 ラック
30 揺動機構
31 揺動板
32 固定板
33 回転軸
34 サーボモーター
35 側板
36 ボールネジ
38 軸
40 上部支持板
41 プーリー支持枠
42 カップリング
43 プーリー軸
44 ガイド軸
46 摩擦部材
47 カップリング
48 スライドガイド
50 ダミー部材
51 貼付け台
55 スライドガイド
56 ガイド軸
57a テンションプーリー
57b テンションプーリー
58 ナット部材
59 ガイド
60 ベアリング
Claims (2)
前記供給リールに圧接し、前記供給リールを摩擦力によって回転させる供給側圧接ローラーと、
前記巻取リールに圧接し、前記巻取リールを摩擦力によって回転させる巻取側圧接ローラーと、
前記供給側圧接ローラーと巻取側圧接ローラーとを接触させてその摩擦力により、前記供給側圧接ローラーと巻取側圧接ローラーとを回転させる無端ベルトと、
前記無端ベルトを走行駆動させる駆動モーターとを設け、
前記駆動モーターで前記無端ベルトを一方向に回転駆動させることにより、供給側圧接ローラー及び巻取側圧接ローラーの摩擦力を介して供給リールと巻取リールを回転させてワイヤを走行させるようにしたことを特徴とするワイヤソー。 A single fixed abrasive wire supplied from a supply reel is wound around a plurality of groove rollers so that the wire is in a single row, and then wound around the take-up reel, and the wire is unidirectionally or In a wire saw that reciprocally moves between the groove rollers to cut the workpiece,
A supply-side pressure roller that presses against the supply reel and rotates the supply reel by a frictional force;
A winding-side pressure contact roller that press-contacts the winding reel and rotates the winding reel by a frictional force;
An endless belt that rotates the supply-side pressure contact roller and the winding-side pressure contact roller by bringing the supply-side pressure contact roller and the take-up-side pressure contact roller into contact with each other and the frictional force thereof;
A drive motor for driving and driving the endless belt;
By rotating and driving the endless belt in one direction by the drive motor, the supply reel and the take-up reel are rotated through the frictional force of the supply-side pressure contact roller and the take-up side pressure contact roller so that the wire can run. A wire saw characterized by that.
前記ワイヤソーの溝ローラーを支持する前面支持板と、
前面支持板の後方に立設固定された機枠と、
前面支持板に固定されるとともにその一端が前記機枠に嵌挿軸支された揺動軸と、
前記揺動軸の他端側に固定された揺動板と、
前記揺動板に固定された揺動軸から所定の距離離れた位置でその一端が軸支された回転軸と、
前記回転軸の他端側に固定された上下方向に移動自在なスライド部材と、
前記スライド部材に固定され水平方向に移動自在なナット部材と、
前記ナット部材に螺合したボールネジと、
前記ボールネジを駆動するサーボモーターとを設け、
前記サーボモーターを正逆転駆動することにより、ナット部材の水平方向への移動力を前記スライド部材を通じて上下方向への移動に振分けて前記揺動板の振り子運動に変換させることにより、前記揺動板に固定された揺動軸を回転させて前面支持板を揺動運動させるようにしたことを特徴とするワイヤソー。 The wire saw of claim 1,
A front support plate that supports the groove roller of the wire saw;
A machine frame erected and fixed behind the front support plate;
A swing shaft fixed to the front support plate and having one end fitted and supported by the machine frame;
A swing plate fixed to the other end of the swing shaft;
A rotary shaft whose one end is pivotally supported at a position away from the swing shaft fixed to the swing plate by a predetermined distance;
A sliding member that is fixed to the other end of the rotating shaft and is movable in the vertical direction;
A nut member fixed to the slide member and movable in the horizontal direction;
A ball screw screwed into the nut member;
A servo motor for driving the ball screw;
By driving the servo motor forward and backward, the moving force in the horizontal direction of the nut member is distributed to the vertical movement through the slide member and converted into the pendulum movement of the swing plate, thereby the swing plate A wire saw characterized in that the front support plate is caused to swing by rotating a swing shaft fixed to the base.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009193663A JP2011042025A (en) | 2009-08-24 | 2009-08-24 | Wire saw |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009193663A JP2011042025A (en) | 2009-08-24 | 2009-08-24 | Wire saw |
Publications (1)
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JP2011042025A true JP2011042025A (en) | 2011-03-03 |
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ID=43829844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2009193663A Pending JP2011042025A (en) | 2009-08-24 | 2009-08-24 | Wire saw |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2011042025A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013223915A (en) * | 2012-03-19 | 2013-10-31 | Panasonic Corp | Device for cutting ingot |
CN106735562A (en) * | 2017-03-20 | 2017-05-31 | 山东大学 | The automatic compensation adjustment method and device of the workpiece amount of feeding in saw blade cutting processing |
-
2009
- 2009-08-24 JP JP2009193663A patent/JP2011042025A/en active Pending
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CN106735562A (en) * | 2017-03-20 | 2017-05-31 | 山东大学 | The automatic compensation adjustment method and device of the workpiece amount of feeding in saw blade cutting processing |
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