JP2016203320A - ワイヤソー - Google Patents

Abstract

【課題】メインローラに対するガイドローラの位置合わせを簡単な構成で容易に行え、しかも、ガイドローラの位置合わせ後、ガイドローラとメインローラとの間でワイヤの巻き掛けをも正確且つ効率良く行うことができるワイヤソーを提供する。【解決手段】本発明のワイヤソーは、ガイドローラ１６側からメインローラ１２の外周面に向けてレーザビームLBを出射するレーザポインタ２４を備え、レーザビームLBはメインローラ１２の外周面にレーザスポットを形成し、このレーザスポットはメインローラ１２とガイドローラ１６との間におけるワイヤ１４がメインローラ１２に巻き掛けられるべき溝を指し示す。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体材料、磁性材料、セラミックス等の脆性材料からなるワークを走行するワイヤによって切断加工するワイヤソーに関する。

この種のワイヤソーは例えば、以下の特許文献１に記載されている。該特許文献１のワイヤソーは、加工用ローラとしての一対のメインローラと、これらメインローラの近傍にそれぞれ配置され、一方のメインローラの溝に導入されるべきワイヤ又は他方のメインローラの溝から導出されたワイヤをそれぞれ案内する一対のガイドローラとを備え、前記溝は切断加工すべきワークのサイズによって選択される。

このため、特許文献１のワイヤソーは段取り時に使用される位置合わせ用ゲージを更に備え、この位置合わせ用ゲージは互いに組みをなすメインローラ及びガイドローラのそれぞれに備えられ、メインローラに対してガイドローラの位置を決定するのに役立つ。
詳しくは、前記位置合わせ用ゲージは、ガイドローラ側からメインローラに差し渡し可能なゲージバー（ゲージ本体）を含み、該ゲージバーはワイヤが導入又は導出されるべきメインローラの溝を選択する基準面を規定し、この基準面上に基づきガイドローラを位置決めすることで、メインローラの溝とガイドローラの溝とが同一の平面上に位置合わせされる。

特許第349117号明細書

特許文献１の位置合わせ用ゲージの場合、ガイドローラとメインローラとの間でのワイヤの巻き掛けにはゲージバーが障害となることから、ガイドローラの位置決めが完了した後、位置合わせ用ゲージを取り外しているのが実情である。このため、ガイドローラとメインローラとの間にてワイヤが実際に巻き掛けられたとき、ガイドローラの溝とメインローラの溝とが同一の平面上にあるか否かを確認できず、ワイヤの巻き掛けが不正確に行われてしまう虞がある。

本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところはメインローラに対するガイドローラの位置合わせを簡単な構成で容易に行え、しかも、ガイドローラの位置合わせ後、ガイドローラとメインローラとの間でワイヤの巻き掛けをも正確に行うことができるワイヤソーを提供することにある。

上述の目的は本発明のワイヤソーによって達成され、該ワイヤソーは、
一対のワイヤリール間に配置されたローラユニットであって、一方のワイヤリールから繰り出されるワイヤが複数回巻き掛けられる多数の溝を外周面に有し、この後、ワイヤを他方のワイヤリールに巻き取らせるべく導出させる少なくとも一対のメインローラを含む、ローラユニットと、
前記一対のメインローラの近傍にそれぞれ配置され、前記メインローラの軸線と平行な軸線を有し、一方のメインローラに導入されるワイヤ又は前記他方のメインローラから導出されるワイヤをそれぞれ対応する側の前記ワイヤリールに向けて案内する一対のガイドローラと、
前記各ガイドローラを前記メインローラの軸線に沿って移動可能に支持する支持手段と、
互いに組みをなすメインローラとガイドローラとの間でのワイヤのパスラインを設定するパスライン設定手段と
を具備し、
前記パスライン設定手段は、レーザポインタを含み、該レーザポインタは前記ガイドローラ側から前記メインローラの外周面に向け、前記パスラインを規定するレーザビームを出射する（請求項１）。

請求項１のワイヤソーによれば、ガイドローラ側のレーザポインタから出射されたレーザビームはメインローラの外周面にスポットを形成するので、このスポットによりメインローラ側の選択された溝が特定される。この後、レーザビームを指標としてガイドローラの位置決めがなされ、これにより、ガイドローラの溝がメインローラの選択溝と同一の平面上に位置合わせされる。
また、ガイドローラの位置決めが完了しても、ガイドローラとメインローラとの間でのワイヤの巻き掛けの際にレーザビームが障害になることはなく、ワイヤの巻き掛けもまたレーザビームを指標として行うことが可能となる。

好ましくは、レーザポインタはメインローラの軸線方向に移動可能であり（請求項２）、この場合、メインローラの選択溝に対するレーザポインタは該レーザポインタをメインローラの軸線方向に移動されることで可能となる。
また、レーザビームは、メインローラの外周面上にて隣接した数条の溝が内在するスポット径を有することができ（請求項３）、この場合、メインローラに対してワイヤが巻き掛けられるべき溝はレーザスポットに内在する数条の溝の中から選択される。

請求項１〜３に係る発明のワイヤソーは、レーザポインタを備えるだけの簡単な構成で、メインローラに対するガイドローラの位置合わせを容易に行え、しかも、ガイドローラの位置合わせ後、ガイドローラとメインローラとの間でワイヤの巻き掛けをも正確に行うことができる。更に、レーザビームはメインローラの外周面上にて隣接した数条の溝が内在するスポット径、即ち、メインローラの外周面上に一定の許容範囲を示すため、作業効率の向上にも寄与する。

本発明に係る第１実施形態のワイヤソーを一部のみ示した概略図である。 図１のレーザポインタから出射されたレーザビームがメインローラの外周面上に形成するレーザスポットをガイドローラ及びメインローラのレイアウトとともに示した図である。 本発明に係る第２実施形態でのメインローラの外周面上に形成されるレーザスポットを示した図である。

図１を参照すれば、本発明の第１実施形態に係るワイヤソーは、ローラユニット１０を備え、該ローラユニット１０は一対のメインローラ１２を含む。これらメインローラ１２はモータ（図示しない）によって正逆回転可能であって、水平方向に互いに離間して配置されている。
ローラユニット１０は一対のワイヤリールと組みをなし、これらワイヤリールもまた正逆回転可能であり、その回転方向に応じて繰り出しリール又は巻き取りリールとして使用される。繰り出しリールはその回転に伴ってワイヤ１４を繰り出し、繰り出されたワイヤ１４はワイヤ経路に沿いローラユニット１０に向けて案内される。このワイヤ経路にはローラユニット１０の近傍に方向変換ローラとしてガイドローラ１６が配置されている。それ故、ワイヤ１４はガイドローラ１６を経てローラユニット１０に導かれる。

ローラユニット１０に導かれたワイヤ１４は一対のメインローラ１２間に複数回巻き掛けられた後、ローラユニット１０から前述のワイヤ経路と同様なワイヤ経路に経て巻き取りリールに巻き取られる。ここでのワイヤ経路にも、ローラユニット１０の近傍に前述のガイドローラ１６と同様なガイドローラ１６が配置されている。
なお、各ワイヤリールはトラバース制御機構（図示しない）にそれぞれ連結され、これらトラバース制御機構は対応する側のワイヤリールをその軸線方向に往復動させることで、ワイヤ１４の安定した繰り出し又は巻き取りを可能にする。

一方、ローラユニット１０の上方には切断加工すべきワークが昇降可能に配置される。ワイヤ１４がローラユニット１０内を走行中、ワークがローラユニット１０に向けて徐々に下降されると、ワークは一対のメインローラ１２間のワイヤ１４により複数のスライス品に切断される。ここでの切断加工中、メインローラ１２間のワイヤ１４に向けてクーラントが供給され、このクーラントはワイヤ１４及びメインローラ１２の冷却に寄与する一方、切断加工に寄与する砥粒を含む。なお、クーラントが砥粒を含んでいない場合にはワイヤ１４自体に砥粒が固着されている。
上述の切断加工中、一対のワイヤリールの役割は繰り出しリールと巻き取りリールとの間で交互に切り換えられ、この際、使用限度を達したワイヤ１４は一方のワイヤリールに集められる。

図２から明らかなようにメインローラ１２はその外周面に多数の溝１８を有する。一方、ガイドローラ１６はメインローラ１２の軸線と平行な軸線を有するともに、その外周面に単一の溝２０を有し、該溝２０はメインローラ１２の選択された１つの溝１８と同一の平面上に位置付けられ、これにより、ガイドローラ１６とメインローラ１２との間にて、ワイヤ１４は直線的なパスライン上を走行する。
メインローラ１２の選択溝１８はワークのサイズによって決定されることから、その選択溝１８に対するガイドローラ１６の位置決めを可能にするため、ガイドローラ１６はメインローラ１０の軸線方向に矢印で示すように移動可能である。具体的には、図２に示されるように、ガイドローラ１６は支持手段として、メインローラ１２と平行な支持軸２２に摺動自在に支持され、図示しない固定具を介して支持軸２２に沿う任意の位置にて固定可能となっている。

ワイヤソーの段取り時、互いに組みをなすメインローラ１２とガイドローラ１６との間でのワイヤ１４のパスラインをワークのサイズに応じて設定するため、本実施形態のワイヤソーはパスライン設定手段を備え、このパスライン設定手段は一対のレーザポインタ２４を含む。これらレーザポインタ２４は図１に示されるように、各ガイドローラ１６の上方にそれぞれ配置され、そのガイドローラ１６と組みをなすメインローラ１２に向けてレーザビームLBを出射し、メインローラ１２の外周面上にレーザスポットLSを形成する（図２参照）。
ここで、レーザビームLBはガイドローラ１６の溝２０と同一の平面内を延びており、これを実現するため、レーザポインタ２４はガイドローラ１６と一体に移動するローラカバー２６に取り付けられている。

以下、互い組みをなすメインローラ１２とガイドローラ１６との間でのワイヤ１４の巻き掛けに係る段取りを説明する。
先ず、メインローラ１２の選択溝１８の位置に応じて、ガイドローラ１６をレーザポインタ２４とともに支持軸２２に沿って移動させ、レーザポインタ２４がメインローラ１２の外周面上に形成するレーザスポットLSが選択溝１８を指し示す位置にてガイドローラ１６の移動を停止させるだけで、ガイドローラ１６の位置決めが容易になされる。そして、この停止位置にて、ガイドローラ１６を支持軸２２上に固定すれば、ガイドローラ１６の位置決めが完了し、メインローラ１２の選択溝１８とガイドローラ１６の溝２０とは同一の平面内に位置付けられる。

この状態で、レーザポインタ２４からメインローラ１２まで延びるレーザビームLBを指標としてメインローラ１２の選択溝１８とガイドローラ１６の溝２０との間にワイヤ１４を巻き掛ければ、ここでのワイヤ１４の巻き掛けを正確に行うことができ、この際、レーザビームLBがワイヤ１４の巻き掛けに障害になることもない。

本発明は上述の第１実施形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、第１実施形態では、レーザスポットLSが選択溝１８のみを内在させるスポット径を有しているが、図３に示されるようにレーザスポットLSは、メインローラ１２の外周面にて互い隣接する数条の溝１８を内在させるようなスポット径を有していてもよい。この場合、レーザスポットLS内の溝１８の１つが選択溝として決定される。

このようにして数条の溝の中から選択溝が決定されるとしても、メインローラ１２とガイドローラ１６との間の距離が長く確保されていれば、メインローラ１２とガイドローラ１６との間のワイヤ１４の直進性は十分に担保される。
また、ガイドローラ１６及びレーザポインタ２４は互いに独立してメインローラ１２の軸線方向に移動可能であってもよいし、ローラユニット１０は３つ以上のメインローラ１２を含んでいてもよい。

１０ ローラユニット
１２ メインローラ
１６ ガイドローラ
２２ 支持軸（支持手段）
２４ レーザポインタ（パスライン設定手段）
２６ ローラカバー
LB レーザビーム

Claims (3)

1. 一対のワイヤリール間に配置されたローラユニットであって、一方のワイヤリールから繰り出されるワイヤが複数回巻き掛けられる多数の溝を外周面に有し、この後、ワイヤを他方のワイヤリールに巻き取らせるべく導出させる少なくとも一対のメインローラを含む、ローラユニットと、
   前記一対のメインローラの近傍にそれぞれ配置され、前記メインローラの軸線と平行な軸線を有し、一方のメインローラに導入されるワイヤ又は前記他方のメインローラから導出されるワイヤをそれぞれ対応する側の前記ワイヤリールに向けて案内する一対のガイドローラと、
   前記各ガイドローラを前記メインローラの軸線に沿って移動可能に支持する支持手段と、
   互いに組みをなすメインローラとガイドローラとの間でのワイヤのパスラインを設定するパスライン設定手段と
   を具備し、
   前記パスライン設定手段は、レーザポインタを含み、該レーザポインタは前記ガイドローラ側から前記メインローラの外周面に向け、前記パスラインを規定するレーザビームを出射することを特徴とするワイヤソー。
2. 前記レーザポインタは前記メインローラの軸線方向に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤソー。
3. 、
   前記レーザビームは、前記メインローラの外周面上にて隣接した数条の溝が内在するスポット径を有することを特徴とする請求項１又２に記載のワイヤソー。

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