JP2021070064A

JP2021070064A - Guide roller and wire saw including the same

Info

Publication number: JP2021070064A
Application number: JP2019196056A
Authority: JP
Inventors: 照夫清水; Teruo Shimizu
Original assignee: Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Current assignee: Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Priority date: 2019-10-29
Filing date: 2019-10-29
Publication date: 2021-05-06

Abstract

To extend the lifetime of a guide roller by preventing peeling of a resin layer from a roller body.SOLUTION: A guide roller 2 used in a wire saw 1 for cutting workpiece W with a wire 3 includes a cylindrical or columnar roller body 23, a resin adhesive auxiliary layer 25 that is cylindrically formed on the outer periphery of the roller body 23, and a resin envelop layer 26 that is cylindrically formed on the outer periphery of the adhesive auxiliary layer 25, and the adhesive auxiliary layer 25 is formed with hardness that is the same as the envelop layer 26 or softener than the envelop layer 26.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ワイヤソーの切断用ワイヤを案内するためのガイドローラ及びそれを備えたワイヤソーに関する。 The present invention relates to a guide roller for guiding a wire for cutting a wire saw and a wire saw including the guide roller.

従来、半導体インゴット等のワークを複数枚の薄片に切り出す手段として、ワイヤソーが知られている。ワイヤソーは、互いに平行な回転軸を中心に回転する複数のガイドローラに対し、ワイヤが螺旋状に巻き付けられて、ガイドローラ間に等ピッチで並ぶワイヤ列が形成された構成を有し、複数のガイドローラによってワイヤを案内しながら往復方向に高速走行させ、走行中のワイヤ列に加工液を供給しつつワークを押し当てて切断する装置である。 Conventionally, a wire saw has been known as a means for cutting a work such as a semiconductor ingot into a plurality of thin pieces. The wire saw has a configuration in which wires are spirally wound around a plurality of guide rollers that rotate around rotation axes parallel to each other to form wire rows arranged at equal pitches between the guide rollers. It is a device that runs at high speed in the reciprocating direction while guiding the wire by a guide roller, and presses the work to cut while supplying the machining fluid to the running wire row.

このようなワイヤソーに用いられるガイドローラは、ワイヤを案内するガイド溝が設けられた樹脂層をローラ本体の外周に備える。樹脂層は、ワイヤソーを長期間使用することにより、ガイド溝の摩耗やローラ本体から剥がれるおそれがあり、ひいてはワーク加工の精度不良、ワイヤ断線又はインゴット破損等を引き起こすおそれがある。そのため、ガイドローラの樹脂層は、所定の使用期間又は使用回数を超えると交換する必要があった。 The guide roller used in such a wire saw is provided with a resin layer provided with a guide groove for guiding the wire on the outer periphery of the roller body. When the wire saw is used for a long period of time, the resin layer may wear the guide groove or peel off from the roller body, which may cause inaccuracies in workpiece processing, wire breakage, or ingot breakage. Therefore, the resin layer of the guide roller needs to be replaced after a predetermined period of use or the number of times of use has been exceeded.

特許第５４５２１２４号公報Japanese Patent No. 5452124

特許文献１には、ローラ基部材を覆う内側樹脂含有層の外周面に、この内側樹脂含有層よりも軟らかい外側樹脂層を設けたことにより、長寿命化を図ったメインローラ（ガイドローラ）が開示されている。 In Patent Document 1, a main roller (guide roller) having a longer life is provided by providing an outer resin layer softer than the inner resin-containing layer on the outer peripheral surface of the inner resin-containing layer covering the roller base member. It is disclosed.

しかしながら、特許文献１のメインローラのように、樹脂層を構成する内側樹脂含有層と外側樹脂層において、外側樹脂層が内側樹脂含有層よりも軟らかい構成では、ローラ基部材からの樹脂層の剥がれ易さを改善することは難しい。また、樹脂層全体を交換しなければならない場合、内側樹脂層が硬いと除去作業が困難である。 However, when the outer resin layer is softer than the inner resin-containing layer in the inner resin-containing layer and the outer resin layer constituting the resin layer as in the main roller of Patent Document 1, the resin layer is peeled off from the roller base member. It is difficult to improve the ease. Further, when the entire resin layer must be replaced, the removal work is difficult if the inner resin layer is hard.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ローラ本体からの樹脂層の剥がれを防止することにより長寿命化を図ったガイドローラ及びそれを備えたワイヤソーを提供することにある。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a guide roller having a long life by preventing the resin layer from peeling off from the roller body and a wire saw provided with the guide roller. To provide.

上記の目的を達成するために、この発明では、ローラ本体の外周に設けられた樹脂製の接着補助層及び外被層を、ローラ本体から剥がれ難い硬さとした。 In order to achieve the above object, in the present invention, the resin adhesive auxiliary layer and the outer cover layer provided on the outer periphery of the roller body are made hard so as not to be easily peeled off from the roller body.

具体的には、第１の発明は、ワークをワイヤで切断するワイヤソーに用いられるガイドローラを対象とし、円筒状又は円柱状のローラ本体と、前記ローラ本体の外周に、円筒状に形成された樹脂製の接着補助層と、前記接着補助層の外周に、円筒状に形成された樹脂製の外被層と、を備え、前記接着補助層は、前記外被層と同じ硬さ又は該外被層よりも軟らかい硬さに形成されていることを特徴とする。 Specifically, the first invention targets a guide roller used for a wire saw for cutting a work with a wire, and is formed in a cylindrical shape on a cylindrical or cylindrical roller body and an outer periphery of the roller body. An adhesive auxiliary layer made of resin and a resin outer layer formed in a cylindrical shape on the outer periphery of the adhesive auxiliary layer are provided, and the adhesive auxiliary layer has the same hardness as the outer layer or the outer layer. It is characterized in that it is formed to have a hardness softer than that of the layer to be covered.

なお、ショアＡスケールで測定した硬さの値が±５の範囲内であれば、製造誤差の範囲内であるとして、「同じ硬さ」と言えるものとする。 If the hardness value measured on the Shore A scale is within the range of ± 5, it is considered that the hardness is within the manufacturing error range, and it can be said that the hardness is the same.

上記の構成によると、外被層とローラ本体との間に接着補助層を設け、接着補助層が外被層と同じ硬さ又は外被層よりも軟らかい硬さとすることにより、接着補助層と外被層との間に発生する剪断力が緩和される。 According to the above configuration, an adhesive auxiliary layer is provided between the outer layer and the roller body, and the adhesive auxiliary layer has the same hardness as the outer layer or a hardness softer than the outer layer, thereby forming an adhesive auxiliary layer. The shearing force generated between the outer layer and the outer layer is alleviated.

従来のワイヤソーにおいて、樹脂層がローラ本体から剥がれ易くなる原因は、樹脂層とローラ本体との間に発生する剪断力であると考えられた。ワイヤの押し付けにより、ローラ本体とワイヤに挟まれた外被層は圧縮される。ガイドローラが回転すると、外被層はワイヤによって圧縮と解放が繰り返される。これによって外被層が変形すると、ローラ本体と外被層との間に剪断力が働く。この剪断力によって、ローラ本体から外被層が剥がれ易くなる。そのため、上記の構成によって接着補助層と外被層との間に発生する剪断力を緩和することにより、ローラ本体からの外被層の剥がれを防止できる。 In the conventional wire saw, it is considered that the reason why the resin layer is easily peeled off from the roller body is the shearing force generated between the resin layer and the roller body. By pressing the wire, the outer layer sandwiched between the roller body and the wire is compressed. As the guide roller rotates, the outer layer is repeatedly compressed and released by the wire. When the outer layer is deformed by this, a shearing force acts between the roller body and the outer layer. Due to this shearing force, the outer layer is easily peeled off from the roller body. Therefore, by relaxing the shearing force generated between the adhesive auxiliary layer and the outer cover layer by the above configuration, it is possible to prevent the outer coat layer from peeling off from the roller main body.

第２の発明は、第１の発明において、ローラ本体は、内側ローラと、該内側ローラの外周側に着脱可能に取り付けられた外側ローラと、を備え、前記外側ローラの外周面に、前記接着補助層と前記外被層が順に積層されていることを特徴とする。 A second aspect of the present invention is the first invention, wherein the roller body includes an inner roller and an outer roller detachably attached to the outer peripheral side of the inner roller, and is adhered to the outer peripheral surface of the outer roller. The auxiliary layer and the outer cover layer are laminated in this order.

上記の構成によると、内側ローラをワイヤソーに装着した状態で、外側ローラのみを取り外して交換できるので、ガイドローラの交換作業を効率良く行うことができる。 According to the above configuration, since only the outer roller can be removed and replaced while the inner roller is attached to the wire saw, the guide roller can be replaced efficiently.

第３の発明は、ワークをワイヤで切断するワイヤソーを対象とし、互いに平行な回転軸を有する複数のガイドローラと、前記複数のガイドローラの周囲に螺旋状に巻き付けられるワイヤと、前記ワイヤを走行させるワイヤ走行装置と、ワークを保持し、前記ガイドローラの間に形成されたワイヤ列に前記ワークを押し付けるワーク保持装置と、を備え、前記複数のガイドローラのうち少なくとも１つは、請求項１又は２に記載されたガイドローラであることを特徴とする。 A third invention is intended for a wire saw for cutting a work with a wire, and runs on a plurality of guide rollers having rotation axes parallel to each other, a wire spirally wound around the plurality of guide rollers, and the wire. A wire traveling device for causing the work and a work holding device for holding the work and pressing the work against a wire row formed between the guide rollers are provided, and at least one of the plurality of guide rollers is claimed 1. Alternatively, it is a guide roller described in 2.

上記の構成によると、第１又は第２の発明のガイドローラが、ローラ本体からの外被層の剥がれを防止できるという優れた特性を備えるため、外被層の剥がれに起因するワイヤソーの故障を防止することが可能となり、安全性及び信頼性の高いワイヤソーを提供することができる。 According to the above configuration, the guide roller of the first or second invention has an excellent property of being able to prevent the outer layer from peeling from the roller body, so that the wire saw fails due to the peeling of the outer layer. It becomes possible to prevent it, and it is possible to provide a wire saw having high safety and reliability.

以上説明したように、本発明によれば、外被層とローラ本体との間に接着補助層を設け、接着補助層が外被層と同じ硬さ又は外被層よりも軟らかい硬さとすることにより、ローラ本体からの外被層の剥がれを防止し、ガイドローラの長寿命化を図ることができる。 As described above, according to the present invention, an adhesive auxiliary layer is provided between the outer layer and the roller body so that the adhesive auxiliary layer has the same hardness as the outer layer or a hardness softer than the outer layer. As a result, the outer layer can be prevented from peeling off from the roller body, and the life of the guide roller can be extended.

本発明の実施形態に係るワイヤソーの全体構成を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the whole structure of the wire saw which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るワイヤソーの要部を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the main part of the wire saw which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るガイドローラの概略構成を一部断面で示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the schematic structure of the guide roller which concerns on embodiment of this invention in a partial cross section. 図３のIVで囲んだガイドローラの要部の拡大断面図である。It is an enlarged sectional view of the main part of the guide roller surrounded by IV of FIG.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is essentially merely an example and is not intended to limit the present invention, its application or its use.

この実施形態では、本発明に係るワイヤソーについて、遊離砥粒方式のワイヤソー１を例に挙げて説明する。図１は、遊離砥粒方式のワイヤソー１の全体構成を概略的に示す斜視図である。ワイヤソーは、例えば半導体装置や太陽電池などの製造に用いられるシリコンインゴット等のワーク（被加工物）Ｗを複数箇所で同時に薄片状ウェーハに切断するのに使用される装置である。 In this embodiment, the wire saw according to the present invention will be described by taking the free abrasive grain type wire saw 1 as an example. FIG. 1 is a perspective view schematically showing the overall configuration of the free abrasive grain type wire saw 1. The wire saw is a device used for simultaneously cutting a work (workpiece) W such as a silicon ingot used for manufacturing a semiconductor device or a solar cell into a flaky wafer at a plurality of places.

−ワイヤソーの構成−
ワイヤソー１は、互いに平行に配置された２つのガイドローラ２と、これら２つのガイドローラ２を支持する支持部４と、２つのガイドローラ２の周囲に螺旋状に巻き付けられるワイヤ３と、このワイヤ３を往復方向に走行させるワイヤ走行装置５と、走行中のワイヤ３にスラリーＳを供給する加工液供給装置８と、ワークＷを保持するワーク保持装置７と、ワイヤソー１の加工動作を制御する加工制御装置９と、を備える。 -Wire saw configuration-
The wire saw 1 includes two guide rollers 2 arranged parallel to each other, a support portion 4 for supporting the two guide rollers 2, a wire 3 spirally wound around the two guide rollers 2, and the wire. Controls the machining operation of the wire traveling device 5 for traveling the wire 3 in the reciprocating direction, the machining liquid supply device 8 for supplying the slurry S to the traveling wire 3, the workpiece holding device 7 for holding the work W, and the wire saw 1. A processing control device 9 is provided.

支持部４は、ワイヤソー１の加工スペースに配置され、その加工スペースを区画している壁体１ａに取り付けられている。この支持部４は、互いに離れて対向する一対の支持壁部４ａや、これら一対の支持壁部４ａの下端部分同士を連結する連結部４ｂなどで構成されている。一対の支持壁部４ａのうち上端部分の間には、２つのガイドローラ２が配置されている。 The support portion 4 is arranged in the processing space of the wire saw 1 and is attached to the wall body 1a that divides the processing space. The support portion 4 is composed of a pair of support wall portions 4a that are separated from each other and face each other, a connecting portion 4b that connects the lower end portions of the pair of support wall portions 4a, and the like. Two guide rollers 2 are arranged between the upper end portions of the pair of support wall portions 4a.

これら２つのガイドローラ２は、各々円柱形状をなしており、水平方向に互いに離れた位置に並べられた状態で、両支持壁部４ａに両端が固定されたローラ支持軸４ｃ（図３参照）によってそれぞれ回転自在に支持されている。これら各ガイドローラ２は、ガイド駆動モータ２ａによって駆動され、互いに平行な回転軸Ａを中心に同期して回転する。ガイド駆動モータ２ａは、加工制御装置９によって駆動制御される。 Each of these two guide rollers 2 has a cylindrical shape, and the roller support shafts 4c (see FIG. 3) have both ends fixed to both support wall portions 4a in a state where they are arranged at positions separated from each other in the horizontal direction. Each is rotatably supported by. Each of these guide rollers 2 is driven by a guide drive motor 2a and rotates synchronously with respect to a rotation axis A parallel to each other. The guide drive motor 2a is drive-controlled by the machining control device 9.

ワイヤ３は、ピアノ線等からなり、２つのガイドローラ２の間において当該ガイドローラ２の回転軸Ａと直交する方向に等ピッチ（例えば数１００μｍ程度）で並ぶワイヤ列１０を形成している。このワイヤ３の一端側は、２つのガイドローラ２のうち一方のガイドローラ２から外方に引き出され、ワイヤ３の他端側は、２つのガイドローラ２のうち他方のガイドローラ２から外方に引き出されている。 The wire 3 is composed of a piano wire or the like, and forms a wire row 10 between two guide rollers 2 arranged at an equal pitch (for example, about several hundred μm) in a direction orthogonal to the rotation axis A of the guide roller 2. One end side of the wire 3 is pulled out from one of the two guide rollers 2 to the outside, and the other end side of the wire 3 is outward from the other guide roller 2 of the two guide rollers 2. Has been pulled out to.

ワイヤ走行装置５は、このワイヤ３のうち一方のガイドローラ２から外方に引き出された部分を繰り出したり巻き取ったりする第１のワイヤリール機５Ａと、ワイヤ３のうち他方のガイドローラ２から外方に引き出された部分を繰り出したり巻き取ったりする第２のワイヤリール機５Ｂとで構成されている。これら第１及び第２のワイヤリール機５Ａ，５Ｂは、加工制御装置９によって駆動制御されるアシストモータ６を有し、このアシストモータ６の回転によりワイヤ３の繰出し及び巻取りを交互に同期して行う。 The wire traveling device 5 is derived from a first wire reel machine 5A that unwinds and winds a portion of the wire 3 that is pulled out from one of the guide rollers 2 and a guide roller 2 of the other wire 3. It is composed of a second wire reel machine 5B that unwinds and winds the portion drawn out to the outside. These first and second wire reel machines 5A and 5B have an assist motor 6 that is driven and controlled by a machining control device 9, and the rotation of the assist motor 6 alternately synchronizes the feeding and winding of the wire 3. Do it.

具体的には、まず、第１のワイヤリール機５Ａがワイヤ３を繰り出す繰出し機として機能し、第２のワイヤリール機５Ｂがワイヤを巻き取る巻取り機として機能する。すなわち、第１のワイヤリール機５Ａから所定の長さ分だけワイヤ３が繰り出されると共に、その繰り出された長さ分のワイヤ３が第２のワイヤリール機５Ｂに巻き取られる。それにより、ワイヤ３が前進走行される。 Specifically, first, the first wire reel machine 5A functions as a feeding machine for feeding the wire 3, and the second wire reel machine 5B functions as a winding machine for winding the wire. That is, the wire 3 is unwound from the first wire reel machine 5A by a predetermined length, and the wire 3 for the unwound length is wound around the second wire reel machine 5B. As a result, the wire 3 travels forward.

続いて、第２のワイヤリール機５Ｂが巻取り機として機能し、第１のワイヤリール機５Ａが繰出し機として機能する。すなわち、第２のワイヤリール機５Ｂから所定の長さ分だけワイヤ３が繰り出されると共に、その繰り出された長さ分のワイヤ３が第１のワイヤリール機５Ａに巻き取られる。それにより、ワイヤ３が後退走行される。 Subsequently, the second wire reel machine 5B functions as a take-up machine, and the first wire reel machine 5A functions as a feeding machine. That is, the wire 3 is unwound from the second wire reel machine 5B by a predetermined length, and the wire 3 for the unwound length is wound around the first wire reel machine 5A. As a result, the wire 3 is moved backward.

ワイヤ３は、これら前進走行と後退走行とを交互に繰り返し行うことにより、ワークＷの切断加工時にはその走行の開始時及び終了時以外は等速で高速走行される。第１及び第２のワイヤリール機５Ａ，５Ｂとガイドローラ２との間には、ワイヤ３を案内する複数のプーリＰと、ワイヤ３のテンションを調節するテンション調節機構１１とがそれぞれ設けられている。 By alternately repeating the forward traveling and the backward traveling, the wire 3 travels at a constant speed at a constant speed except at the start and end of the traveling when the work W is cut. A plurality of pulleys P for guiding the wire 3 and a tension adjusting mechanism 11 for adjusting the tension of the wire 3 are provided between the first and second wire reel machines 5A and 5B and the guide roller 2, respectively. There is.

ワーク保持装置７は、ワーク保持具７ａや昇降モータ７ｂなどで構成され、支持部４の上方に配置されている。ワーク保持具７ａの下面は、２つのガイドローラ２の間の部分、つまりワイヤ列１０に対応している。ワークＷは、このワーク保持具７ａの下面に横向きにされた状態で着脱可能に保持される。 The work holding device 7 is composed of a work holding tool 7a, an elevating motor 7b, and the like, and is arranged above the support portion 4. The lower surface of the work holder 7a corresponds to the portion between the two guide rollers 2, that is, the wire row 10. The work W is detachably held on the lower surface of the work holder 7a in a sideways state.

昇降モータ７ｂは、ワーク保持具７ａの上側に配置されている。昇降モータ７ｂは、加工制御装置９によって駆動制御され、ボールねじ機構によりワーク保持具７ａを上下に変位させる。それにより、ワーク保持装置７は、鉛直方向をガイドローラ２の間にあるワイヤ列１０に向かって進退する。 The elevating motor 7b is arranged above the work holder 7a. The elevating motor 7b is driven and controlled by the machining control device 9, and the work holder 7a is displaced up and down by the ball screw mechanism. As a result, the work holding device 7 advances and retreats in the vertical direction toward the wire row 10 between the guide rollers 2.

加工液供給装置８は、各ガイドローラ２の上方にそれぞれ設置されており、走行するワイヤ列１０にスラリーＳを流下する。この加工液供給装置８も、加工制御装置９によって駆動制御される。スラリーＳは、砥粒を油剤に分散させた切削用の加工液であり、エチレングリコールなどの水溶性のグリコール系成分を含む。 The machining fluid supply device 8 is installed above each guide roller 2, and the slurry S flows down the traveling wire row 10. The machining fluid supply device 8 is also driven and controlled by the machining control device 9. The slurry S is a processing liquid for cutting in which abrasive grains are dispersed in an oil agent, and contains a water-soluble glycol-based component such as ethylene glycol.

加工制御装置９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等のハードウェアと、メモリに実装された制御プログラムなどのソフトウェアとで構成されている。この加工制御装置９は、ワイヤソー１の動作全体を総合的に制御する機能を有する。すなわち、ワークＷをセットし、ワイヤソー１を作動させるだけで、切断の各処理は自動的に実行される。 The processing control device 9 is composed of hardware such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory, and software such as a control program mounted on the memory. The processing control device 9 has a function of comprehensively controlling the entire operation of the wire saw 1. That is, each process of cutting is automatically executed only by setting the work W and operating the wire saw 1.

上記構成のワイヤソー１では、ワイヤ３が複数のプーリＰ、テンション調節機構１１及び２つのガイドローラ２で案内されながらワイヤ走行装置５の繰出し及び巻取り動作により往復方向（前進方向及び後退方向）に高速走行される。そして、走行中のワイヤ列１０に加工液供給装置８からスラリーＳが供給され、スラリーＳが付着したワイヤ列１０に対し、ワーク保持装置７で保持したワークＷが上方から押し付けられる。そうすることで、ワークＷが複数枚の薄片状ウェーハに切断される。 In the wire saw 1 having the above configuration, the wire 3 is guided by the plurality of pulleys P, the tension adjusting mechanism 11, and the two guide rollers 2 in the reciprocating direction (forward direction and backward direction) by the feeding and winding operation of the wire traveling device 5. It runs at high speed. Then, the slurry S is supplied from the machining liquid supply device 8 to the running wire row 10, and the work W held by the work holding device 7 is pressed from above against the wire row 10 to which the slurry S is attached. By doing so, the work W is cut into a plurality of flaky wafers.

−ガイドローラの構成−
図３は、ガイドローラ２の概略構成を一部断面で示す分解斜視図である。図４は、図３のIVで囲んだガイドローラ２の要部の拡大断面図である。上記ワイヤソー１が備える２つのガイドローラ２は同じ構成を有する。ガイドローラ２は、図３に示すように、ワイヤソー１のローラ支持軸４ｃに軸受け（不図示）を介して回転自在に支持される筒状の内側ローラ２１と、この内側ローラ２１の外周面に固定された筒状の外側ローラ２２と、を備える。 -Guide roller configuration-
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the guide roller 2 in a partial cross section. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the guide roller 2 surrounded by IV in FIG. The two guide rollers 2 included in the wire saw 1 have the same configuration. As shown in FIG. 3, the guide roller 2 is provided on a tubular inner roller 21 rotatably supported by a roller support shaft 4c of the wire saw 1 via a bearing (not shown) and an outer peripheral surface of the inner roller 21. A fixed tubular outer roller 22 is provided.

これら内側ローラ２１及び外側ローラ２２は共に、金属等の比較的硬い材料、具体的にはニッケル鋳鉄で形成された鋳物であって、ガイドローラ２の主体である筒状のローラ本体２３を構成している。外側ローラ２２は、鋳物であるので、その外周面に多数の微小空孔（不図示）を有する。 Both the inner roller 21 and the outer roller 22 are castings made of a relatively hard material such as metal, specifically nickel cast iron, and constitute a tubular roller body 23 which is the main body of the guide roller 2. ing. Since the outer roller 22 is a casting, it has a large number of micropores (not shown) on its outer peripheral surface.

外側ローラ２２は、いわゆるシェル型の分割構造を有し、その周方向に分割される断面半円状の２つの分割片２２Ａ，２２Ｂで構成されている。これら各分割片２２Ａ，２２Ｂの外表面、つまり外側ローラ２２の外周面を構成する面には、積層構造を有する樹脂層２４が設けられている。 The outer roller 22 has a so-called shell-type divided structure, and is composed of two divided pieces 22A and 22B having a semicircular cross section divided in the circumferential direction thereof. A resin layer 24 having a laminated structure is provided on the outer surface of each of the divided pieces 22A and 22B, that is, the surface forming the outer peripheral surface of the outer roller 22.

この樹脂層２４は、図４に示すように、分割片２２Ａ，２２Ｂの外表面に円筒状に形成された樹脂製の接着補助層２５と、この接着補助層２５の外周に、円筒状に形成された樹脂製の外被層２６とで構成されている。すなわち、これら接着補助層２５及び外被層２６は、分割片２２Ａ，２２Ｂの外表面に順に積層されている。 As shown in FIG. 4, the resin layer 24 is formed in a cylindrical shape on the outer surface of the divided pieces 22A and 22B and a resin-made adhesive auxiliary layer 25, and on the outer periphery of the adhesive auxiliary layer 25. It is composed of an outer layer 26 made of resin. That is, the adhesive auxiliary layer 25 and the outer cover layer 26 are sequentially laminated on the outer surfaces of the divided pieces 22A and 22B.

外被層２６は、熱可塑性の合成樹脂からなる。外被層２６は、本実施形態において、ショアＡスケールで測定した硬さの値は、±５の製造誤差を考慮して、ショアＡスケール８５〜９５である。また、外被層２６の厚さは、数ｍｍ〜十数ｍｍ程度である。この外被層２６の外周面には、ワイヤ３を嵌め入れて案内するガイド溝２７が設けられている。 The outer layer 26 is made of a thermoplastic synthetic resin. In the present embodiment, the hardness value of the outer layer 26 measured on the shore A scale is 85 to 95 on the shore A scale in consideration of a manufacturing error of ± 5. The thickness of the outer cover layer 26 is about several mm to a dozen mm. A guide groove 27 for fitting and guiding the wire 3 is provided on the outer peripheral surface of the outer layer 26.

接着補助層２５は、耐熱性を有する合成樹脂からなる。接着補助層２５は、外被層２６と同じ硬さ（ショアＡスケール８５〜９５）又は外被層２６よりも軟らかい硬さに形成されている。接着補助層２５は、外被層２６と同じ硬さ又は外被層２６よりも軟らかい硬さに形成されていればよいため、外被層２６と同じ合成樹脂からなるものであってもよいし、異なる合成樹脂からなるものであってもよい。 The adhesive auxiliary layer 25 is made of a heat-resistant synthetic resin. The adhesion auxiliary layer 25 is formed to have the same hardness as the outer layer 26 (Shore A scale 85 to 95) or a hardness softer than the outer layer 26. Since the adhesive auxiliary layer 25 may be formed to have the same hardness as the outer layer 26 or a hardness softer than the outer layer 26, it may be made of the same synthetic resin as the outer layer 26. , It may be made of different synthetic resins.

外側ローラ２２を構成する２つの分割片２２Ａ，２２Ｂは、内側ローラ２１に対しボルト等の締結具でそれぞれ取り付けられ、樹脂層２４と共に内側ローラ２１の外周面に着脱可能な外装体２８を構成している。このような構成のガイドローラ２では、内側ローラ２１から外装体２８を取り外すことによって、内側ローラ２１をローラ支持軸４ｃに装着したままの状態で外装体２８のみを交換することができる。 The two divided pieces 22A and 22B constituting the outer roller 22 are attached to the inner roller 21 with fasteners such as bolts, respectively, and together with the resin layer 24, form a detachable exterior body 28 on the outer peripheral surface of the inner roller 21. ing. In the guide roller 2 having such a configuration, by removing the outer body 28 from the inner roller 21, only the outer body 28 can be replaced while the inner roller 21 is still attached to the roller support shaft 4c.

−ガイドローラの外被層再生方法−
交換のために内側ローラ２１から取り外した外装体２８は、外側ローラ２２を構成する分割片２２Ａ，２２Ｂに外被層２６を成形し直し、当該外被層２６を再生させることでリサイクルすることができる。 -How to regenerate the outer layer of the guide roller-
The exterior body 28 removed from the inner roller 21 for replacement can be recycled by remolding the outer layer 26 into the divided pieces 22A and 22B constituting the outer roller 22 and regenerating the outer layer 26. it can.

まず、外装体２８から外被層２６を除去する。例えば、工作機械を用いた切削加工により、外装体２８の分割片２２Ａ，２２Ｂから外被層２６を削り出して除去する。このとき、接着補助層２５は当該切削加工によって若干削られることが許容されるが、分割片２２Ａ，２２Ｂの外表面に残したままとする。 First, the outer cover layer 26 is removed from the exterior body 28. For example, the outer cover layer 26 is carved out and removed from the divided pieces 22A and 22B of the exterior body 28 by cutting using a machine tool. At this time, the adhesive auxiliary layer 25 is allowed to be slightly scraped by the cutting process, but is left on the outer surfaces of the divided pieces 22A and 22B.

そして、外被層２６を除去した接着補助層２５の外表面を水洗し、水溶性のスラリーＳの加工液成分を溶かして洗い流す。次いで、接着補助層２５の外表面に残る水分をエアブローによって飛ばし、該該表面を乾燥させた後、さらに有機溶剤で清拭することによって、接着補助層２５の脱脂洗浄を行う。 Then, the outer surface of the adhesive auxiliary layer 25 from which the outer cover layer 26 has been removed is washed with water to dissolve and wash away the processing liquid component of the water-soluble slurry S. Next, the moisture remaining on the outer surface of the adhesive auxiliary layer 25 is blown off by an air blow, the surface is dried, and then the surface is further wiped with an organic solvent to perform degreasing cleaning of the adhesive auxiliary layer 25.

次に、接着補助層２５の外表面に成形用接着剤を塗布した後、分割片２２Ａ，２２Ｂを金型にセットし、金型内で接着補助層２５の外表面上に溶融状態の樹脂を流し込んで加熱硬化させることにより、接着補助層２５の外表面に外被層２６を一体成形する。 Next, after applying a molding adhesive to the outer surface of the adhesive auxiliary layer 25, the divided pieces 22A and 22B are set in the mold, and the molten resin is spread on the outer surface of the adhesive auxiliary layer 25 in the mold. The outer cover layer 26 is integrally molded on the outer surface of the adhesive auxiliary layer 25 by pouring and heat-curing.

そして、外被層２６の外表面に、工作機械を用いたＮＣ加工により、ガイド溝２７を切削加工する。以上の工程により、ガイドローラ２の外被層２６を再生させることができる。 Then, the guide groove 27 is cut on the outer surface of the outer cover layer 26 by NC processing using a machine tool. By the above steps, the outer cover layer 26 of the guide roller 2 can be regenerated.

−実施形態の効果−
以上説明したように、上記実施形態によれば、外被層２６とローラ本体２３との間に接着補助層２５を設け、接着補助層２５が外被層２６と同じ硬さ又は外被層２６よりも軟らかい硬さとしたことにより、外被層２６が、ワイヤ３の押し付けにより、ローラ本体２３とワイヤ３に挟まれて圧縮され、ガイドローラ２の回転によって、圧縮と解放が繰り返されようとも、接着補助層２５と外被層２６との間に発生する剪断力を緩和することができる。この剪断力の緩和によって、ローラ本体２３からの外被層２６の剥がれを防止することが可能となり、ひいてはガイドローラ２を長寿命化できる。 -Effect of embodiment-
As described above, according to the above embodiment, the adhesion auxiliary layer 25 is provided between the outer layer 26 and the roller main body 23, and the adhesive auxiliary layer 25 has the same hardness as the outer layer 26 or the outer layer 26. By making the hardness softer than that, the outer layer 26 is compressed by being sandwiched between the roller body 23 and the wire 3 by pressing the wire 3, and even if the compression and release are repeated by the rotation of the guide roller 2. The shearing force generated between the adhesive auxiliary layer 25 and the outer cover layer 26 can be relaxed. By relaxing the shearing force, it is possible to prevent the outer layer 26 from peeling off from the roller main body 23, and thus the life of the guide roller 2 can be extended.

また、接着補助層２５が外被層２６よりも硬い場合は、外被層２６を再生させる際に外装体２８から外被層２６を除去する工程において、切削刃が接着補助層２５まで達してしまった際に、当該刃が摩耗するおそれがあるが、接着補助層２５が外被層２６と同じ硬さ又は外被層２６よりも軟らかい硬さに形成されているため、当該刃の摩耗が防止できる。 When the adhesive auxiliary layer 25 is harder than the outer layer 26, the cutting blade reaches the adhesive auxiliary layer 25 in the step of removing the outer layer 26 from the outer body 28 when the outer layer 26 is regenerated. When the blade is closed, the blade may be worn, but since the adhesive auxiliary layer 25 is formed to have the same hardness as the outer layer 26 or a hardness softer than the outer layer 26, the blade is worn. Can be prevented.

なお、上記実施形態では、内側ローラ２１及び外側ローラ２２が共にニッケル鋳鉄で形成されているとしたが、本発明はこれに限らず、これら内側ローラ２１及び外側ローラ２２は、その他の硬質な金属材料で形成されていてもよく、炭素繊維強化樹脂（カーボン樹脂）などの非金属材料で形成されていてもよい。例えば、外側ローラ２２を炭素繊維強化樹脂で形成すれば、外側ローラ２２の軽量化を図ることができるので、外装体２８の交換作業を容易化することができる。 In the above embodiment, both the inner roller 21 and the outer roller 22 are made of nickel cast iron, but the present invention is not limited to this, and the inner roller 21 and the outer roller 22 are made of other hard metal. It may be formed of a material, or may be formed of a non-metal material such as a carbon fiber reinforced resin (carbon resin). For example, if the outer roller 22 is made of carbon fiber reinforced resin, the weight of the outer roller 22 can be reduced, so that the replacement work of the exterior body 28 can be facilitated.

また、上記実施形態では、ローラ本体２３が内側ローラ２１と外側ローラ２２とで構成され、外側ローラ２２が２つの分割片２２Ａ，２２Ｂからなるシェル型の分割構造を有するとしたが、本発明はこれに限らず、外側ローラ２２は、３つ以上の分割片で構成されていてもよいし、円筒状の非分割構造のものであってもよい。また、ローラ本体２３は、内側ローラ２１と外側ローラ２２とに分離可能な構造ではなく、ローラ支持軸４ｃに回転自在に支持される一体物の部材であっても構わない。 Further, in the above embodiment, the roller main body 23 is composed of an inner roller 21 and an outer roller 22, and the outer roller 22 has a shell-type divided structure composed of two divided pieces 22A and 22B. Not limited to this, the outer roller 22 may be composed of three or more divided pieces, or may have a cylindrical non-divided structure. Further, the roller main body 23 does not have a structure that can be separated into the inner roller 21 and the outer roller 22, but may be an integral member that is rotatably supported by the roller support shaft 4c.

また、上記実施形態では、同じ構成を有するガイドローラ２を２つ備えたワイヤソー１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、ワイヤソー１は、ガイドローラを３つ以上備えた構成のものであってもよい。また、これら複数のガイドローラは、全て同じ構成を有するものでも異なる構成を有するものでもよく、少なくとも１つが上記実施形態で説明した構成を有するガイドローラ２であればよい。 Further, in the above embodiment, the wire saw 1 provided with two guide rollers 2 having the same configuration has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the wire saw 1 includes three or more guide rollers. It may have a configuration. Further, these plurality of guide rollers may all have the same configuration or different configurations, and at least one of them may be a guide roller 2 having the configuration described in the above embodiment.

また、上記実施形態では、遊離砥粒方式のワイヤソー１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、固定砥粒方式のワイヤソー及びこれに用いられるガイドローラにも勿論適用することができる。 Further, in the above embodiment, the free abrasive grain type wire saw 1 has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and of course, the present invention is also applied to a fixed abrasive grain type wire saw and a guide roller used therein. Can be done.

１ワイヤソー
２ガイドローラ
３ワイヤ
４支持部
５ワイヤ走行装置
６アシストモータ
７ワーク保持装置
８加工液供給装置
９加工制御装置
１０ワイヤ列
１１テンション調節機構
２１内側ローラ
２２外側ローラ
２３ローラ本体
２４樹脂層
２５接着補助層
２６外被層
２７ガイド溝
２８外装体
Ａ回転軸
Ｓスラリー
Ｗワーク 1 wire saw
2 Guide roller
3 wire
4 Support
5 Wire traveling device
6 Assist motor
7 Work holding device
8 Machining liquid supply device
9 Machining control device
10 wire row
11 Tension adjustment mechanism
21 Inner roller
22 Outer roller
23 Roller body
24 resin layer
25 Adhesive auxiliary layer
26 Outer layer
27 Guide groove
28 Exterior
A rotation axis
S slurry
W work

Claims

A guide roller used for wire saws that cut workpieces with wires.
Cylindrical or cylindrical roller body and
A resin-made adhesive auxiliary layer formed in a cylindrical shape on the outer circumference of the roller body,
A resin outer layer formed in a cylindrical shape is provided on the outer periphery of the adhesive auxiliary layer.
The guide roller is characterized in that the adhesive auxiliary layer is formed to have the same hardness as the outer coat layer or a hardness softer than the outer coat layer.

In the guide roller according to claim 1,
The roller body includes an inner roller and an outer roller detachably attached to the outer peripheral side of the inner roller.
A guide roller characterized in that the adhesive auxiliary layer and the outer cover layer are sequentially laminated on the outer peripheral surface of the outer roller.

With a plurality of guide rollers having rotation axes parallel to each other,
A wire spirally wound around the plurality of guide rollers,
A wire traveling device for traveling the wire and
A work holding device for holding the work and pressing the work against a wire row formed between the guide rollers is provided.
A wire saw according to claim 1 or 2, wherein at least one of the plurality of guide rollers is the guide roller.