JP2011143510A - ワイヤソーの断線検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤソーにおけるワイヤの断線を簡単な構造で精度良く確実に検出する。
【解決手段】溝ローラ５間に形成されたワイヤ列に加工物８を押し付けて多数枚に切断するワイヤソー１において、ワイヤ列のワイヤ６の走行路近傍に本体フレーム２と絶縁状態で検出用電線２４を張設し、この検出用電線２４に所定の電圧を印加する直流電源３０と、検出用電線２４と直流電源３０との間に直列に設けた少なくとも１つの抵抗３３と、前記直流電源３０と検出用電線２４との間に直列に設けた電流計３１とからなる直列回路を形成すると共に検出用電線２４と直接隣接しないように少なくとも１つの抵抗３３又は電流計３１を挟んだ位置から直列回路を分岐させて本体フレーム２にアース３２を取るように構成しておき、断線したワイヤ６の接触により検出用電線２４が切断されて変化する電流値からワイヤ６の断線を検出してワイヤソー１を停止させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ワイヤソーの断線検出装置及び断線検出方法に関する。さらに詳しくは、ワイヤソーで加工物を加工している際にワイヤ列で発生したワイヤの断線を検出する断線検出装置に関する。

従来より、複数の溝ローラ間にワイヤを巻き回して形成されるワイヤ列にシリコンカーバイドやダイヤモンド等からなる砥粒が混じったスラリを供給し、シリコン、シリコンカーバイド、サファイア、各種のセラミック材料等の加工物を多数枚の薄板に切断する遊離砥粒方式のワイヤソーが知られている。

また、前記ワイヤの表面にダイヤモンド等の砥粒がレジンや電着により固定された固定砥粒ワイヤを用い、スラリに代えて水や水溶性のグリコール類等を使用した加工液を加工部に供給しながら、前記加工物を多数枚に切断する固定砥粒方式のワイヤソーも知られている。

前者の遊離砥粒方式のワイヤソーにおいては使用されるスラリに油溶性と水溶性があり、最近では環境上の問題から水溶性のスラリが用いられることが多くなってきている。また、同じく環境上の問題から、固定砥粒方式のワイヤソーも多く用いられるようになってきている。

上記のような両方式のワイヤソーにおいては、通常１本のワイヤを複数の溝ローラ間に巻回してワイヤ列を形成し、このワイヤを一方向又は往復走行させながらワイヤ列の部分で加工物を加工するようになっており、このワイヤ列内のワイヤの加工負荷が高くなり過ぎた場合や加工物等の異物の溝ローラへの噛み込みによるワイヤの脱線等でワイヤが断線することがある。

このワイヤの断線が、ワイヤ列外で起こった場合は、加工物が受ける影響は比較的少ないが、ワイヤ列内でワイヤの断線が起こると通常ワイヤ列外に設けられた張力検出部に切れたワイヤ端が達するまで張力変動を検出できず、その間、切れたワイヤの走行に伴って次々に加工物が破壊されていくことになる。

上記のようにワイヤ列内でワイヤの切断が起こった場合に即座に装置を停止できれば、加工物の受ける影響は最小限であり、再度、新規ワイヤを掛け直して途中から加工し直したり、ワイヤの断線部分を溶着してワイヤソーを復帰させたりすることも可能であることから、各種のワイヤソーの断線検出装置が提案されている（例えば特許文献１）。

特許文献１における図７の装置は、ワイヤに一定の電圧を印加し、ワイヤ列の近傍に接触検出ワイヤをワイヤソー本体から絶縁して張設し、ワイヤ列のワイヤが断線してこの接触検出ワイヤに接触した際に流れる電流を検出するようにしたものである。

また、特許文献１における図８の装置は、ワイヤ列の近傍に接触検出ワイヤを張設し、この接触検出ワイヤに一定の電圧が印加され、所定量の電流が流れるように構成され、ワイヤ列のワイヤが断線して、この接触検出用ワイヤに接触し、その衝撃でこの接触検出用ワイヤが断線することで電流が流れなくなることを検出するようにしたものである。

特開平１０−３４５１５号公報（段落００３０乃至００３９、図７、図８）

ところで、上記特許文献１における図７の装置は、ワイヤに電圧を印加させており、ワイヤが非常に長いこともあって印加された電圧が不安定になる問題や断線したワイヤが絶えず接触検出用ワイヤに接触しているとは限らないため、検出が非常に不安定である問題があった。

また、最近では環境上の問題から水溶性のスラリや加工液が使用されることが多く、上記接触検出用ワイヤを完全に絶縁しなければ、誤動作する問題や接触検出用ワイヤとワイヤ列のワイヤの距離を近くし過ぎると前記接触検出用ワイヤとワイヤ列のワイヤ間に介在した水溶性のスラリ等によって通電してしまい、誤動作する問題があった。

従って、絶縁を徹底するためのコストや手間が掛かったり、接触検出用ワイヤをワイヤ列のワイヤから離すことにより断線を検出する動作が不安定になったりする問題があった。

また、特許文献１における図８の装置は、接触検出用ワイヤが切断されて電流がゼロとなることによってワイヤ列のワイヤが断線したことを検出するようにしたものであるが、上記のように最近の水溶性のスラリ等の使用によって断線した接触検出用ワイヤ同士が水溶性スラリの介在によって導通してしまい電流値がゼロとならない場合があり、ワイヤ列のワイヤの断線を検出できない問題があった。

さらには、接触検出用ワイヤが断線した後、この接触検出用ワイヤ端の両端がワイヤソー本体の導通部分に接触して再度導通してしまい電流値がゼロとならない場合があり、ワイヤ列のワイヤの断線を検出できない問題があった。

また、特許文献１における図８の装置は、接触検出用ワイヤが切断されてその端部が本体フレームの導通部分に接触した際に、短絡が発生し、火災や装置の誤動作、破損が起こる場合があった。

そこで本発明の目的は断線したワイヤが接触検出用ワイヤに一度接触することで確実にワイヤの断線を検出するとともに接触検出用ワイヤが断線後にスラリや加工液によって導通しても検出でき、さらに接触検出用ワイヤが断線後にワイヤソー本体の導通部分に接触してもワイヤ列のワイヤの断線を安定に検出できるワイヤソーの断線検出装置及び断線検出方法を提供することである。

そこで請求項１の発明は、複数の溝ローラ間にワイヤを多列に巻き掛けて形成されたワイヤ列に加工物を押し付けて、前記ワイヤを一方向走行又は往復走行させることにより、前記加工物を多数枚に切断するワイヤソーにおいて、前記ワイヤ列のワイヤの断線を検出する検出用手段を設け、前記検出用手段は、前記ワイヤ列のワイヤの走行路近傍にワイヤ列と直交する方向に設けられると共に本体フレームとは絶縁状態で張設された検出用電線と、前記検出用電線に所定の電圧を印加する直流電源と、前記検出用電線と直流電源との間に直列に設けた少なくとも１つの抵抗と、前記直流電源と検出用電線との間に直列に設けた電流計とからなる直列回路を形成すると共に前記検出用電線と直接隣接しないように少なくとも１つの抵抗又は電流計を挟んだ位置から前記直列回路を分岐させて本体フレームにアースを取るようにして構成され、前記検出用電線に断線したワイヤが接触することにより検出用電線が切断されることで変化する電流値から前記ワイヤの断線を検出してワイヤソーを停止させるようにした構成を採用したワイヤソーの断線検出装置である。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記検出用電線が非切断状態の際に流れる電流値に所定の閾値を設け、前記検出用電線が前記ワイヤの断線により切断された際に電流値が前記閾値の範囲外となることでワイヤが断線したと判断してワイヤソーを停止させるようにした構成を採用したワイヤソーの断線検出装置である。

本発明によれば、検出用電線がワイヤソーの断線したワイヤによって切断され、その切断された検出用電線の少なくとも一端が本体フレームの導通部分に接触しても検出用電線の切断前の電流値と異なった電流値が得られるので、検出用電線の不意の本体フレームへの接触による誤動作を防止できる。

また、本発明によれば、検出用電線がワイヤソーの断線したワイヤによって切断され、その切断された検出用電線の両端が導電性ある加工液によって導通しても、検出用電線の切断前の電流値と異なった電流値が得られるので、検出用電線の不意の本体フレームへの接触による誤動作を防止でき、結果として水溶性の加工液であっても確実にワイヤの断線を検出できるので、ワイヤソーを即座に停止させることができ、加工物の破損を最小限に止めることができる。

また、本発明によれば、ワイヤソーのワイヤの断線により、検出用電線に前記断線したワイヤが接触して容易に切断されるので、基本的には検出用電線の導通、非導通の判定でワイヤソーのワイヤの断線を精度良く検出できる。すなわち、断線したワイヤの一端が絶えず検出用電線に接触状態にある必要がなく、一度断線したワイヤの一端が検出用電線に接触するだけでワイヤの断線を検出でき、ワイヤソーを即座に停止させることができるので、加工物の破損を最小限に止めることができる。

また、本発明によれば、検出用電線が非切断状態の時に流れる正常な電流値に閾値を設けてあるので、検出用電線が切断された際の検出用電線の切断端部の取り得る各種態様（例えば、検出用電線の切断端部間に水溶性の加工液が介在し、導通した場合）により受ける影響がなく、安定にワイヤの断線を検出できる。

また、本発明によれば少なくとも１つの抵抗が直列回路内に設けられ、検出用電線と直接隣接しないように少なくとも１つの抵抗又は電流計を挟んだ位置から前記直列回路を分岐させて本体フレームにアースを取るようにして構成されているので、検出用電線が本体フレームに接触しても、電源のプラスとマイナスが直結されるような回路が形成されないため短絡が発生せず、装置の火災や誤作動、破損が防止できる。

本発明のワイヤソーの断線検出装置の取り付け状態を表す一部切欠き斜視図である。 本発明のワイヤソーの断線検出装置の取り付け状態を表す平面図である。 図２のＣ−Ｃ方向の矢視断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明のワイヤソーの断線検出装置の動作を表す説明図である。 （ａ）乃至（ｆ）は、本発明の第１の実施形態を表す回路説明図である。 （ａ）乃至（ｆ）は、本発明の第２の実施形態を表す回路説明図である。 （ａ）乃至（ｆ）は、本発明の第３の実施形態を表す回路説明図である。 （ａ）乃至（ｆ）は、本発明の第４の実施形態を表す回路説明図である。 （ａ）乃至（ｅ）は、本発明のワイヤソーの断線検出装置の設置位置の実施形態を表す説明図である。

本発明の実施形態について図１乃至図９並びに表１に基づいて以下に説明する。

図１は、本発明のワイヤソーの断線検出装置の取り付け状態を表す斜視図であり、図２は前記断線検出装置の取り付け状態を表す平面図である。

図１及び図２のようにワイヤソー１は、立設した本体フレーム２に適宜な駆動源（図示しない）で回動自在の２本のスピンドル４が本体フレーム２と垂直に間隔を開けて並行に設けられ、夫々のスピンドル４には表面に複数の溝が形成されたウレタンやポリエチレン等の樹脂からなる溝ローラ５が固定されている。

また、前記スピンドル４の先端は、本体フレーム２に固定された前面フレーム３に軸支され、スピンドル４の回転駆動により、溝ローラ５は正逆自在に回転駆動されるようになっている。

前記溝ローラ４間には供給リール（図示しない）から供給される１本のワイヤ６が適宜の張力機構（図示しない）を経由して巻き回され、ワイヤ列を形成した後、適宜の張力機構（図示しない）を経由して回収リール（図示しない）に巻き取られるようになっている。なお、理解が容易なようにワイヤ列のピッチは実際より粗く描いてある。

このワイヤ６には、固定砥粒方式の場合、ワイヤ表面に電着等でダイヤモンド等の砥粒が固定された固定砥粒ワイヤが用いられ、ワイヤ列のワイヤ６に適宜なノズル（図示しない）から加工液（例えば界面活性剤の混合された水）を供給しながら、このワイヤ６を溝ローラ５の回転駆動及び前記供給・回収リールの回転駆動により一方向走行又は往復走行させ、前記ワイヤ列に加工物８（例えばシリコン、サファイア、シリコンカーバイド等の高脆性材料）を押し付けることで加工物８を多数枚の薄板に切断するようになっている。

また、遊離砥粒方式の場合は、シリコンカーバイドやダイヤモンド等の砥粒が加工液に混合されたスラリを適宜のノズル（図示しない）によってワイヤ列のワイヤ６に供給しながら、このワイヤ６を溝ローラ５の回転駆動及び供給・回収リールの回転駆動により一方向走行又は往復走行させ、前記ワイヤ列に加工物８を押し付けることで加工物８を多数枚の薄板に切断するようになっている。

前記ワイヤソー１のワイヤ列上方には、適宜の駆動源（図示しない）により昇降自在な昇降テーブル７が設けられており、この昇降テーブル７に加工物８を固定板１０を介して適宜なチャック機構（図示しない）によって保持するようになっている。また、加工物８には、最後まで加工可能なように加工物８と共に切断されるカーボンやセラミックス等のダミー部材９が接着剤等を介して貼り付けられており、このダミー部材９と固定板１０が接着剤等で貼り合わされている。

また、前記ワイヤソー１の溝ローラ５、５間には、受け箱１１がワイヤ列と直交するように本体フレーム２と脱着可能に固定されており、ワイヤソー１で切断された加工物８が切断されながら受け箱１１内に進入していくようになっている。この受け箱１１は前面側及び下面に網のメッシュ（図示しない）が設けられ、加工液３５はこのメッシュによりろ過されて落下するようになっており、加工時に発生した破材は、ワイヤ列に巻き込まないようにメッシュによって取り除かれる。なお、前記メッシュは図面が煩雑とならないように実際より粗く描いてある。また、受け箱１１の中央は仕切板が設けられ、互いの加工物８の端材が横方向に飛んで干渉しないようになっている。

図１乃至図３のように断線検出装置２０は、本体フレーム２側及び前面フレーム３側に固定される略Ｌ字形状の２個の固定ブラケット２１と、導電する鉄等の金属からなる導通部材２２と、ワイヤ列近傍に設けられ、導通可能な検出用電線２４と、前記本体フレーム２及び前面フレーム３と検出用電線２４を絶縁する絶縁ワッシャ２６、２８及び絶縁パイプ２７とから構成されている。なお、本体フレーム２は、図２のように本体アース部１２が設けられ、アースが取られており、同様に前面フレーム３も導通する金属で構成されており、本体フレーム２を通じて本体アース部１２にアースが取られている。

前記固定ブラケット２１は、本体フレーム２側及び前面フレーム３側に夫々設けられ、夫々の固定ブラケット２１の一端は、本体フレーム２及び前面フレーム３に固定されている。前記固定ブラケット２１の他端側の上部には、絶縁ワッシャ２８を介して導通部材２２が設けられており、前記導通部材２２には上下方向に貫通穴が穿設されている。また、前記導通部材２２の貫通穴には絶縁パイプ２７が挿入され、その絶縁パイプ２７の上端側外周に検出用電線２４が巻き付けて固定されている。

また、前記絶縁パイプ２７の上端側から検出用電線２４を挟持するように絶縁ワッシャ２６が外嵌され、その上部から固定ブラケット２１に達するまでの長さの蝶ネジ２３が嵌入されて、検出用電線２４が導通部材４と導通するように固定されると共に検出用電線２４が本体フレーム２及び前面フレーム３と絶縁状態でワイヤ列近傍にワイヤ列と直交する方向に張設される。

上記検出用電線２４は、例えばφ０．１８ｍｍ程度の銅線が好ましく使用できる。なお、検出用電線２４が細過ぎると加工液３５等による振動で切断されてしまう恐れがあり、逆に太過ぎるとワイヤ６の断線による検出用電線２４への接触により検出用電線２４が切断されない場合があるので、使用するワイヤ６、加工液３５の掛け方等に応じて適宜な太さの検出用電線２４を選定すれば良い。また、材質についても導通の面及びワイヤ６の接触による切断の面から銅線が好ましいが、導通すると共に断線したワイヤ６の接触により容易に切断されるものであれば各種のものが使用できる。

また、導通部材２２に導通するように接続された端子から配線２５が取り出され、この配線２５には、第１の実施形態として検出用電線２４と直列となるように所定の電圧を印加する直流電源３０、電流計３１、少なくとも１つの抵抗３３、整流器３４が接続されて直列回路が形成されており、また、検出用電線２４と直接隣接しないように少なくとも１つの抵抗３３又は電流計３１を挟んだ位置から前記直列回路を分岐させてアース部３２が設けられている。なお、このアース部３２は、本体アース部１２と導通している。

また、前記の検出用手段は、図示しない制御機構と接続され、ワイヤソー１に検出用手段によりワイヤ６の断線が検出された場合にワイヤソー１を停止させるようになっている。

上記、直列回路への直流電源３０、電流計３１、抵抗３３、アース部３２の各構成物の配置の実施形態の詳細については後述する。

次に、図４（ａ）及び（ｂ）に基づいて、ワイヤソー１での加工物８の加工動作及びワイヤ列のワイヤ６が断線した場合の動作について以下に説明する。

図４（ａ）は、ワイヤソー１で加工物８を加工する前の初期状態を表し、昇降テーブル７に２個の加工物８がダミー部材９と固定板１０を介してワイヤ列と直交するように並列に保持されている。また、ワイヤ列の走行路近傍にワイヤ列と直交するように検出用電線２４が本体フレーム２と前面フレーム３との間に固定ブラケット２１を介して張設されており、配線２５を通じて前述の直列回路が形成され、前記検出用電線２４に所定の電圧が印加されている。

上記の状態から、ワイヤソー１を起動することでワイヤ６を一方向走行又は往復走行させ、適宜のノズル（図示しない）から加工液３５を供給しながら、昇降テーブル７を設定に従って下降させて加工物８をワイヤ列に押し付けていく。このことにより、加工物８は多数のワイヤ６が押し付けられて多数枚の薄板に切断されるようになっている。

図４（ｂ）は、ワイヤソー１で加工物８を加工している途中にワイヤ列の中央付近のワイヤ６が断線した状態を表し、溝ローラ５が右回転している際の状態を表している。

前記ワイヤ列の断線したワイヤ６は図示二点鎖線の位置から溝ローラ５の回転に従ってムチを打つように回転しながら検出用電線２４に接触し、溝ローラ５は高速に回転しているのでワイヤ６の勢いで容易に検出用電線２４が切断されることになる。なお、ワイヤ６は、通常φ０．１０〜０．１８ｍｍ程度のピアノ線が用いられ、検出用電線２４は、これにより容易に切断される。

ここで、前記検出用電線２４は、図示二点鎖線位置から切断された両端部が実線位置のように垂下することになる。この時、この検出用電線２４の切断された端部は、時として導通部の本体フレーム２や前面フレーム３と接触したり、導電性がある加工液３５（例えば、固定砥粒方式で水溶性のものを用いた場合）を使用した際には検出用電線２４の切断された両端部が加工液３５を通じて導通してしまう場合がある。

上記のように検出用電線２４の切断された端部は、ワイヤソー１での加工状態によって各種態様を取ることがある。

そこで、本発明者らは、これらの各種態様を想定し、各種態様に対応できるように鋭意検討を行った結果、単に直列回路を形成し、この直列回路に電流が流れているか否かを判断するだけではなく、各種態様に応じて正常な状態と差が出るように直列回路を改良すれば良いことを発見し、本発明に至った。

ここで、上記直列回路への各種電子部品等の配置の一部について以下に図５乃至図８の４つの実施形態を挙げて説明する。

図５（ａ）乃至（ｆ）は、第１の実施形態であり、図２の検出用手段と同じものである。

図５（ａ）のように端子Ｔａ及びＴｂ間には検出用電線２４が張設されており、この端子Ｔａには、内部抵抗として例えば１００Ωの抵抗を有する電流計３１が接続され、この電流計３１は、５Ｖの直流電源３０のマイナス側と接続されている。

そして、前記直流電源３０のプラス側には例えば２２０Ωの抵抗３３が接続され、整流器３４を介して検出用電線２４の端子Ｔｂ側が接続されて直列回路を形成している。なお、整流器３４は、必須ではないが、直列回路の安定性を高めるために設けてある。

また、この直列回路の電流計３１と直流電源３０との間には、直列回路から分岐させてアース部３２が設けられ、本体フレーム２及び前面フレーム３にマイナス側のアースが取られている。即ち、このアース部３２は、検出用電線２４と直接隣接しないように電流計３１を挟んだ位置から分岐させて設けられている（端子Ｔｂ側から見た場合は、検出用電線２４とアース部３２が直接隣接しないように少なくとも１つの抵抗３３を挟んだ位置から分岐させてアース部３２が設けられている）。また、本体フレーム２及び前面フレーム３も本体アース部１２が設けられ、マイナス側のアースが取られている。

上記の状態で検出用電線２４に通電することで、表１のごとく、電流計３１はオームの法則に従って電流が流れる。

この状態でワイヤソー１での加工物８の加工を始め、前述のように加工中にワイヤ列のワイヤ６が断線するとワイヤ６の検出用電線２４への接触により検出用電線２４が切断されることになるが、通常は直列回路への電流の流れが遮断されるので電流は流れない（図５（ｂ））。

上記切断された検出用電線２４の端子Ｔａ側は、自由端となっているので本体フレーム２又は前面フレーム３（以後、単に本体フレーム２と称する）に接触する場合がある。

しかし、図５（ｃ）のように検出用電線２４の端子Ｔａ側が本体フレーム２と接触した場合は本体フレーム２のアース部１２を通じて、前記直列回路から分岐させたアース部２２と導通して直流電源３０を介さない電流計３１のみを有する直列回路が形成されるので電流計３１には電流が流れない。

また、図５（ｄ）のように検出用電線２４の端子Ｔｂ側が本体フレーム２に接触した場合、電流計３１のみを除いた直列回路が形成され、この直列回路には電流が流れることになるが、電流計３１を介さない回路であるので電流計３１には電流が流れない。

また、図５（ｅ）のように検出用電線２４の端子Ｔａ及びＴｂの両方が本体フレーム２に接触した場合、図５（ｄ）と同様の直列回路が形成され、直列回路側には電流が流れるが、本体フレーム２に並列に接続された形となる電流計３１の両端には電位差が無いので電流は流れない。

また、図５（ｆ）のように切断された検出用電線２４の端子Ｔａ及びＴｂ間に導電性のある加工液３５が介在した場合、加工液３５は抵抗値を有するので、例えばこの加工液３５の抵抗値を相当に少なく見積もって１００Ωとした場合、オームの法則に従って、表１のように検出用電線２４が切断される前の正常な状態よりも、電流計３１には少ない電流が流れる。

従って、本実施形態の場合、正常な電流値１５．６２５ｍＡに例えば±１ｍＡの閾値を設けて、閾値の範囲外となった場合にワイヤソー１のワイヤ６が断線したと判断してワイヤソー１を停止させるようにすれば、上記のような各態様における誤動作を防止して精度の良いワイヤソー１の断線検出が行える。

次に第２の実施形態について図６（ａ）乃至（ｆ）に基づいて説明する。

図６（ａ）のように本実施形態においては、検出用電線２４の端子Ｔａ側に例えば１００Ωの第２抵抗３６が設けられ、この第２抵抗３６の他端側には直流電源３０のマイナス側が接続され、直流電源３０のプラス側に内部抵抗１００オームの電流計３１及び２２０Ωの第１抵抗３３が直列に接続されて、検出用電線２４を介して直列回路を形成している。

また、この直列回路の検出用電線２４と直接隣接しないように少なくとも１つの抵抗３６を挟んだ位置から前記直列回路を分岐させてアース部３２が設けられ（端子Ｔｂ側から見た場合は、検出用電線２４とアース部３２が直接隣接しないように少なくとも１つの抵抗３３を挟んだ位置から分岐させてアース部３２が設けられている）、第１の実施形態と同様にマイナス側にアースが取られている。

なお、各実施形態における検出用電線２４の態様は第１実施形態の図５（ａ）乃至（ｆ）と夫々対応させて記載しているので詳細は省略する。

本実施形態においては、図６（ｂ）の検出用電線２４が切断され、この切断された両端部が本体フレーム２の導通部に接触していない場合と図６（ｃ）のように検出用電線２４の端子Ｔａ側が本体フレーム２の導通部分に接触した場合には、電流計３１には電流が流れない。

また、図６（ｄ）及び（ｅ）の場合は、表１のようにオームの法則に従って電流計３１に電流が流れるが、本実施形態においても正常な状態の電流値と差が生じるのでワイヤソー１のワイヤ６の断線を精度良く検出できる。なお、この場合も加工液３５の抵抗値は１００Ωとして計算している。また、閾値も正常な状態の電流値１１．９０５ｍＡ±１ｍＡとして設けておけば良い。

次に第３の実施形態について図７（ａ）乃至（ｅ）に基づいて説明する。

本実施形態では図７（ａ）のように検出用電線２４の端子Ｔａに１００Ωの第２抵抗３６が接続され、この第２抵抗３６に５Ｖの直流電源３０のマイナス側が接続された後、内部抵抗１００Ωの電流計３１及び２２０Ωの第１抵抗３３が接続されて検出用電線２４を介した直列回路が形成されている。

また、電流計３１と第１抵抗３３の間で前記直列回路を分岐させてアース部３２が設けられ、この場合はプラス側にアースが取られている。即ち、検出用電線２４と直接隣接しないように前記直列回路を分岐させてアース部３２が設けられている。従って、本体アース部１２も同様にプラス側にアースを取っておく。

本実施形態において、図７（ｂ）及び（ｄ）の態様においては直列回路自体に電流が流れないので電流計３１には電流が流れない。

また、図７（ｃ）、（ｅ）、（ｆ）の態様では表１のごとくオームの法則に従って電流計３１によって電流が検出される。本実施形態においても正常な状態の電流値と差が生じるのでワイヤソー１のワイヤ６の断線を精度良く検出できる。なお、この場合も加工液３５の抵抗値は１００Ωとして計算している。また、閾値も正常な状態の電流値１１．９０５ｍＡ±１ｍＡとして設けておけば良い。

次に図８（ａ）乃至（ｆ）に基づいて第４の実施形態について説明する。

図８（ａ）のように本実施形態は第１の実施形態におけるアース部３２の分岐位置を直流電源３０のマイナス側からプラス側に変更したものである（抵抗３３、３６、電流計の内部抵抗、直流電源の電圧は上記他の実施形態と同様である）。この場合は、本体アース部１２も同様にプラス側にアースを取っておく。また、加工液３５の抵抗値も１００Ωと仮定する。

本実施形態においても図８（ａ）乃至（ｆ）の各態様に応じて表１のような電流値が電流計３１に検出され、正常な状態の図８（ａ）と各態様図８（ｂ）乃至（ｆ）とで電流値に差が発生するので閾値として正常な電流値に対して±１ｍＡを設定しておけばワイヤソー１のワイヤ６の断線を精度良く検出できる。

上記の各実施形態における各態様の電流値を表したものを表１に示す。

なお、上記各実施形態において直列回路からアース部３２を分岐させる位置を検出用電線２４と直接隣接する位置に設けないのは、検出用電線２４と直接隣接する位置にアース部３２を設けても検出用電線２４の切断端の両端が本体フレーム２と接触した際に正常な電流値と差が生じないからである。

また、少なくとも１つの抵抗を設けるのは、検出用電線２４の切断端が本体フレーム２に接触し、アースに地絡した場合、例えば第１の実施形態で抵抗３３を省略した場合で考えると、検出用電線２４の切断端の端子Ｔｂ側が本体フレーム２の導通部分に接触すると直流電源３０のプラスとマイナスが直結されて短絡が発生するためである。

なお、上記実施形態においては、プラス側にアースを取る場合もあるが、各種電気配線は通常マイナス側にアースを取る場合が多いことから、マイナス側をアースに取るようにすることが誤配線の防止や各種電気機器の構造上からも好ましいが、この限りではない。

上記の各実施形態における検出用電線２４の張設位置は、ワイヤソー１のワイヤ列のワイヤ６の走行路近傍でワイヤ列に対して直交方向に設ければ、加工物８の加工の障害とならない位置で制限無く設けることができる。

例えば図９（ａ）のように溝ローラ５の上方側に設けたり、図９（ｂ）のように加工する側のワイヤ列のワイヤ６とは反対側（この場合は下側）の中央付近に設けたりすることもできる。

また、図９（ｃ）のように複数の検出用手段を設けることもでき、この場合は、検出用電線２４の夫々に検出用回路を接続させておけば良い。

また、図９（ｄ）及び（ｅ）のように３本の溝ローラ５を有するワイヤソーや図示しないが４本以上の溝ローラ５を有するワイヤソーであっても同様に適用できる。

以上が、本発明の実施形態であるが、上記に限定されず、本発明の範囲内で各種容量の抵抗や電流計、電源が使用でき、アースを取る位置も本発明の範囲内で適宜変更できる。また、検出用電線の材質も断線したワイヤが接触することで切断されるものであれば良く、取り付け方法や取り付け位置も適宜変更できる。また、使用する抵抗の抵抗値、電流計の内部抵抗値、電源電圧については、検出用電線の切断された際の態様に応じて正常な電流値との差が出るものであれば適宜選定できる。また、各種抵抗や電流計、電源に応じて閾値の範囲も適宜設定すれば良い。

Ｔａ 端子
Ｔｂ 端子
１ ワイヤソー
２ 本体フレーム
３ 前面フレーム
４ スピンドル
５ 溝ローラ
６ ワイヤ
７ 昇降テーブル
８ 加工物
９ ダミー部材
１０ 固定板
１１ 受け箱
１２ 本体アース部
２０ 断線検出装置
２１ 固定ブラケット
２２ 導通部材
２３ 蝶ネジ
２４ 検出用電線
２５ 配線
２６ 絶縁ワッシャ
２７ 絶縁パイプ
２８ 絶縁ワッシャ
３０ 直流電源
３１ 電流計
３２ アース部
３３ （第１）抵抗
３４ 整流器
３５ 加工液
３６ （第２）抵抗

Claims (2)

1. 複数の溝ローラ間にワイヤを多列に巻き掛けて形成されたワイヤ列に加工物を押し付けて、前記ワイヤを一方向走行又は往復走行させることにより、前記加工物を多数枚に切断するワイヤソーにおいて、
   前記ワイヤ列のワイヤの断線を検出する検出用手段を設け、
   前記検出用手段は、
   前記ワイヤ列のワイヤの走行路近傍にワイヤ列と直交する方向に設けられると共に本体フレームとは絶縁状態で張設された検出用電線と、
   前記検出用電線に所定の電圧を印加する直流電源と、
   前記検出用電線と直流電源との間に直列に設けた少なくとも１つの抵抗と、
   前記直流電源と検出用電線との間に直列に設けた電流計とからなる直列回路を形成すると共に前記検出用電線と直接隣接しないように少なくとも１つの抵抗又は電流計を挟んだ位置から前記直列回路を分岐させて本体フレームにアースを取るようにして構成され、
   前記検出用電線に断線したワイヤが接触することにより検出用電線が切断されることで変化する電流値から前記ワイヤの断線を検出してワイヤソーを停止させるようにしたことを特徴とするワイヤソーの断線検出装置。
2. 前記検出用電線が非切断状態の際に流れる電流値に所定の閾値を設け、前記検出用電線が前記ワイヤの断線により切断された際に電流値が前記閾値の範囲外となることでワイヤが断線したと判断してワイヤソーを停止させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のワイヤソーの断線検出装置。

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