JP2014104565A - シングルワイヤソー - Google Patents

Abstract

【課題】ワークをワイヤに対して相対的に送り移動させるための送り機構を設ける必要がなく、全体の構造が簡単で小型化することができるシングルワイヤソーを提供する。
【解決手段】一対のローラ１８，１９間を走行するワイヤ１５によってワーク１２を切断するシングルワイヤソーにおいて、両ローラ１８，１９のうちの一方のローラ１８をワーク１２に対する切り込み方向に移動させることによって、ワーク１２を切断するように構成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、緊張状態で走行される１本のワイヤによりワークを切断するようにしたシングルワイヤソーに関するものである。

従来、この種のシングルワイヤソーとしては、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されるような構成が提案されている。これらの従来構成においては、一対の案内ローラ間に緊張状態で掛け渡された１本のワイヤが走行されながら、そのワイヤに対してワークがワイヤの走行方向と交差する方向に送り移動されることにより、ワークが切断されるようになっている。

特開２００４−１８８５４５号公報 特開２０１１−２４０４４９号公報

ところが、これらの従来構成においては、ワークを送り移動させるための駆動モータやボールネジ等を含む送り機構を設ける必要があるため、シングルワイヤソー全体の構造が複雑で大型になるという問題があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、ワークをワイヤに対して相対的に送り移動させるための送り機構を設ける必要がなく、全体の構造が簡単で小型化することができるシングルワイヤソーを提供することにある。

上記の目的を達成するために、このシングルワイヤソーは、一対のローラ間を走行するワイヤによってワークを切断するシングルワイヤソーにおいて、両ローラのうちの一方のローラをワークに対する切り込み方向に移動させることによってワークを切断するように構成したことを特徴としている。

従って、このシングルワイヤソーの運転時には、ワークが定位置に固定配置された状態で、ワイヤが一対のローラ間において走行されながら、一方のローラがワークに対する切り込み方向に移動される。それにより、ワークが切断される。よって、駆動モータやボールネジ等を含む大型の送り機構を装備して、ワークをワイヤに対して相対的に送り移動させる必要がなく、シングルワイヤソー全体の構造の簡略化及び小型化を図ることができる。

前記のシングルワイヤソーによれば、ワークをワイヤに対して相対的に送り移動させるための送り機構を設ける必要がなく、全体の構造が簡単で小型化することができるという効果を発揮する。

一実施形態のシングルワイヤソーを示す構成図。 図１のシングルワイヤソーによって切断されるワークを例示する平面図。

以下、シングルワイヤソーの一実施形態を、図面に従って説明する。
図１に示すように、この実施形態のシングルワイヤソーにおいては、ワーク支持部としてのワーク支持台１１が固定位置に配置されている。ワーク支持台１１の上面には、脆性材料等よりなる薄板状のワーク１２が切断可能な材料よりなる介装部材１３を介して接着固定される。ワーク支持台１１の一側方には、一対のリール１４が回転可能に配置されている。この両リール１４にはワーク切断用の１本のワイヤ１５の両端側が巻回され、この状態で、両リール１４間にワイヤ１５が張設されている。この場合、両リール１４は、その回転軸線がワイヤ１５の走行経路に沿った面と平行な面内に位置するように配置されている。前記各リール１４には、ワイヤ１５を巻き取り及び繰り出し回転させるための駆動用モータ１６が連結されている。各リール１４の周側部には、リール１４に対するワイヤ１５の巻き取り及び繰り出しに際して、ワイヤ１５をリールの回転軸線方向にトラバースさせるためのトラバースローラ１７が移動可能に配置されている。

そして、両リール１４が交互に正転及び逆転して、ワイヤ１５が所定長さ（例えば１０ｍ）一方向に走行されるとともに、それより短い所定長さ（例えば９ｍ）逆方向に走行されて、徐々に一方のリール１４から他方のリール１４に移行される。そして、ワイヤ１５の走行に伴い、ワイヤ１５はリール１４との位置関係がリール１４の軸線方向に沿って変化するが、前記トラバースローラ１７はこの変化に追随してワイヤ１５を支持する。

図１に示すように、前記ワーク支持台１１を挟む両側位置には、両リール１４間を走行するワイヤ１５の走行経路を規定するための一対のローラ１８，１９が回転可能に配置されている。両ローラ１８，１９のうちの一方のローラ、実施形態ではリール１４が配置されている図示右側のローラ１８は、切り込み用モータ２０によりボールネジ２１及びナット２２を介して、ワーク１２に対する切り込み方向及びその反対方向に直線的に移動されるように構成されている。そして、図１に実線及び鎖線で示すように、一方のローラ１８が他方のローラ１９よりも上方の位置から同一高さの位置に下降される間に、両ローラ１８，１９間のワイヤ１５がワーク１２に切り込まれて、ワーク１２の切断が行われる。この場合、ワイヤ１５による切断がワーク１２を超えて介装部材１３まで達するように、両ローラ１８，１９の高さ位置が設定されている。また、ワイヤ１５の高さよりやや高い位置の２箇所に加工液供給ノズル２９が設けられ、ワーク切断中のワイヤ１５に加工液が供給される。

図１に示すように、前記両リール１４と両ローラ１８，１９との間には、それぞれワイヤ１５の弛みを吸収するためのダンサ装置２３が配置されている。このダンサ装置２３は、水平軸線を中心に回動可能に配置されたダンサアーム２４と、そのダンサアーム２４の先端に回転可能に支持されたダンサローラ２５と、ダンサアーム２４を回動制御する制御用モータ２６とにより構成されている。そして、リール１４と案内ローラ１８，１９との間において、ダンサローラ２５にワイヤ１５が掛装された状態で、制御用モータ２６によりダンサアーム２４の回動が制御されて、両ローラ１８，１９間のワイヤ１５の弛みが吸収される。なお、図示左側のローラ１９とそれに対応するダンサローラ２５との間には、ワイヤ１５を誘導するための中間ローラ２７が設けられている。

また、この実施形態においては、前記リール１４を巻き取りまたは繰り出し回転させるための駆動用モータ１６により、ワイヤ１５の張力調整装置２８が構成されている。そして、ワーク１２の切断に際して、一方のローラ１８の上下移動に伴って発生するワイヤ１５の張力変動が、この張力調整装置２８によって吸収されるようになっている。すなわち、ローラ１８の上下移動によるワイヤ１５の張力変動がトラバースローラ１７により検出され、その検出結果に基づいて張力調整装置２８としての駆動用モータ１６の巻き取り及び繰り出し回転が制御される。これによって、両ローラ１８，１９間のワイヤ１５の張力が適正値に保持される。

次に、前記のように構成されたシングルワイヤソーの作用を説明する。
このシングルワイヤソーの運転に際しては、ワーク支持台１１の下面に介装部材１３を介してワーク１２が接着固定される。この状態で、両リール１４が駆動用モータ１６により巻き取り及び繰り出し回転されて、ワイヤ１５が一対のローラ１８，１９間において往復走行される。それとともに、一方のローラ１８が切り込み用モータ２０によりボールネジ２１及びナット２２を介して、ワーク１２に対する切り込み方向に下降移動される。それにより、両ローラ１８，１９間のワイヤ１５が図１に実線で示す傾斜位置から鎖線で示す水平位置に移動されて、ワーク１２が切断される。そして、同図に鎖線で示すように、ワイヤ１５によるワーク１２の切断が介装部材１３まで達したとき、ワーク１２の切断が終了する。

このような一本のワイヤ１５によるワーク１２の切断を図２に示すように、必要に応じてワーク１２の縦方向に所定間隔おきで切断位置を変更しながら繰り返し行う。さらに、このワーク１２の切断を、ワーク１２の横方向に所定間隔おきで切断位置を変更しながら繰り返し行うことで、薄板状のワーク１２を賽の目状に切断し、複数の小片１２１に切り分けることもできる。

従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１） このシングルワイヤソーでは、一対のローラ１８，１９間を走行するワイヤ１５によってワーク１２を切断するシングルワイヤソーにおいて、両ローラ１８，１９のうちの一方のローラ１８がワーク１２に対する切り込み方向に移動されることによって、ワーク１２の切断が行なわれるように構成されている。

このため、このシングルワイヤソーの運転時には、ワーク１２が定位置に固定配置された状態で、ワイヤ１５が一対のローラ１８，１９間において走行されながら、一方のローラ１８がワーク１２に対する切り込み方向に移動される。それにより、ワイヤ１５がワーク１２の他方のローラ１９側から切り込んで行き、除々にワーク１２全長が切断される。よって、駆動モータやボールネジ等を含む大型の送り機構を装備して、ワークをワイヤに対して相対的に送り移動させる必要がなく、シングルワイヤソー全体の構造の簡略化及び小型化を図ることができる。

（２） このシングルワイヤソーでは、前記ローラ１８の上下方向の移動によるワイヤ１５の張力変動を吸収するための張力調整装置２８が設けられている。このため、ワーク１２の切断時に、ローラ１８の移動に伴って発生するワイヤ１５の張力変動を張力調整装置２８により吸収することができる。よって、ワイヤ１５が一定に緊張された状態で、ワーク１２を高精度に切断することができる。

（３） このシングルワイヤソーでは、前記ローラ１８がワーク１２に対する切り込み方向及びその反対方向に直線的に移動されるように構成したため、実施形態のように、ローラ１８を移動させる構成がモータ２０とボールネジ２１等を用いればよく、構成を簡単にすることができる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ ワーク１２の切断時、一方のローラ１８を切り込み方向とその反対方向とに往復動または振動させながら、切り込み方向に移動させてワーク１２を切り込んで行くこと。これにより、ワイヤ１５とワーク１２との間に加工液を入りやすくすることができる。

・ワーク１２の高さに対し、溝底に合わせてローラ１９を配置することで、ワーク１２に溝加工を行なうこと。
・ 一方のローラ１８を移動させるための構成を任意に変更すること。例えば、移動させるための駆動源としてシリンダを用いたり、リニアモータを用いたりすること。

・ 一方のローラ１８を他方のローラ１９の中心を中心とした円弧上において移動させる構成とすること。

１１…ワーク支持台、１２…ワーク、１４…リール、１５…ワイヤ、１６…駆動用モータ、１７…トラバースローラ、１８，１９…ローラ、２０…切り込み用モータ、２１…ボールネジ、２２…ナット、２８…張力調整装置。

Claims (6)

1. 一対のローラ間を走行するワイヤによってワークを切断するシングルワイヤソーにおいて、
   両ローラのうちの一方のローラをワークに対する切り込み方向に移動させることによってワークを切断するように構成したシングルワイヤソー。
2. 前記一方のローラの移動によるワイヤの張力変動を吸収するための張力調整装置を設けた請求項１に記載のシングルワイヤソー。
3. 前記一方のローラは切り込み方向とその反対方向に直線的に移動される請求項１または２に記載にシングルワイヤソー。
4. 一対のリールを設け、前記ワイヤの両端側を両リールに巻回した状態で、ワイヤを両リール間に張設した請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のシングルワイヤソー。
5. ワイヤを往復走行させながら、全体として一方向に移動させる請求項４に記載のシングルワイヤソー。
6. 前記一方のローラを切り込み方向とその反対方向とに往復動または振動させながら切り込み方向に移動させてワークを切断する請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載のシングルワイヤソー。