JP2024053358A - Wire saw - Google Patents

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JP2024053358A JP2022159571A JP2022159571A JP2024053358A JP 2024053358 A JP2024053358 A JP 2024053358A JP 2022159571 A JP2022159571 A JP 2022159571A JP 2022159571 A JP2022159571 A JP 2022159571A JP 2024053358 A JP2024053358 A JP 2024053358A
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健司 藤村
昌明 高田
純 大矢
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Toyo Advanced Technologies Co Ltd
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Toyo Advanced Technologies Co Ltd
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Abstract

【課題】加工液をワイヤ列へ均一に供給可能なワイヤソーを提供する。【解決手段】回転駆動される複数のワイヤガイド2と、ワイヤガイドに巻回されてワイヤ列を形成するワイヤ3と、ワイヤ列へ供給する加工液を貯留するタンク5と、タンクから、下方へ傾斜してワイヤ列の上方へ延びるガイド6と、タンクとガイドとを区画するように立設する堰7と、タンク内に設けられ、ワイヤ列のワイヤ並び方向へ延び、長手方向に複数の吐出口82を有するインナーノズル8と、を備え、吐出口は、堰の上端部よりも低い位置に設けられ、インナーノズルは、ワイヤの軸方向において、堰と対向するタンクの奥壁53からインナーノズルまでの間隔Xが、堰からインナーノズルまでの間隔Yよりも広くなる位置に設けられ、タンク内において、吐出口から吐出された加工液が、ガイドから離れる方向に流れる流路が形成される。【選択図】図4[Problem] To provide a wire saw capable of uniformly supplying machining fluid to a wire array. [Solution] The wire saw includes a plurality of rotatably driven wire guides (2), a wire (3) wound around the wire guide to form a wire array, a tank (5) for storing machining fluid to be supplied to the wire array, a guide (6) extending from the tank above the wire array at a downward incline, a weir (7) erected to separate the tank from the guide, and an inner nozzle (8) provided within the tank, extending in the wire array direction of the wire array and having a plurality of discharge ports (82) in the longitudinal direction, the discharge ports being located lower than the upper end of the weir, and the inner nozzle being located at a position such that a distance X from a rear wall (53) of the tank facing the weir to the inner nozzle is wider than a distance Y from the weir to the inner nozzle in the axial direction of the wire, forming a flow path within the tank through which machining fluid discharged from the discharge ports flows in a direction away from the guide. [Selected Figure] Figure 4

Description

本発明は、ワイヤソーに関する。 The present invention relates to a wire saw.

ワイヤソーは、シリコンインゴット等の被加工物を、スライス上に切断加工する装置として知られている。ワイヤソーにおいて、一方側のボビンから繰り出されたワイヤは、複数のワイヤガイドの周囲に巻回されてワイヤ列を形成し、他方側のボビンに巻き取られる。ワイヤは高速駆動され、ワイヤ列へ被加工物を押し当てることにより、複数枚の工作物へ切断する。 A wire saw is known as a device that cuts a workpiece, such as a silicon ingot, into slices. In a wire saw, a wire is unwound from a bobbin on one side, wound around multiple wire guides to form a wire row, and then wound onto a bobbin on the other side. The wire is driven at high speed, and the workpiece is pressed against the wire row to cut it into multiple pieces.

このようなワイヤソーでは、複数のワイヤが平行に配されたワイヤ列に対し、冷却効果、潤滑効果及びワイヤへの砥粒の供給等を担う加工液を供給しながら加工が行われる。ワイヤソーには、遊離砥粒方式と固定砥粒方式の2種類の加工方式がある。遊離砥粒方式では、ワイヤ列へ砥粒を懸濁させたスラリーと呼ばれる加工液を供給する。固定砥粒方式では、ワイヤ表面にダイヤモンド等の砥粒を固着させたダイヤモンドワイヤのワイヤ列へ、砥粒を含まない加工液を供給する。 In such wire saws, machining is performed while supplying a machining fluid that cools, lubricates, and supplies abrasive grains to the wires, to a wire array in which multiple wires are arranged in parallel. There are two types of machining methods for wire saws: the loose abrasive method and the fixed abrasive method. In the loose abrasive method, a machining fluid called a slurry in which abrasive grains are suspended is supplied to the wire array. In the fixed abrasive method, a machining fluid that does not contain abrasive grains is supplied to a wire array of diamond wires, which have abrasive grains such as diamonds fixed to the wire surface.

従来、ワイヤソーの加工液供給装置は、上記のような加工方式によって異なる構造が採用されている。遊離砥粒方式のワイヤソーでは、加工液の粘度が比較的高いため、例えば特許文献1に開示されるように、スリット状の加工液供給口からワイヤ上へカーテン状に加工液を落下させるのが一般的である。また、固定砥粒方式のワイヤソーでは、加工液の粘度が比較的低いため、例えば特許文献2に開示されるように、被加工物の近傍へ向かって傾斜する傾斜部を備えたクーラント供給経路を経由してクーラントを供給するのが一般的である。 Conventionally, wire saw machining fluid supply devices have adopted different structures depending on the machining method as described above. In wire saws using a loose abrasive grain method, the viscosity of the machining fluid is relatively high, so it is common to drop the machining fluid in a curtain-like manner onto the wire from a slit-shaped machining fluid supply port, as disclosed in Patent Document 1, for example. In wire saws using a fixed abrasive grain method, the viscosity of the machining fluid is relatively low, so it is common to supply the coolant via a coolant supply path with an inclined portion that slopes toward the vicinity of the workpiece, as disclosed in Patent Document 2, for example.

特開平9-76231号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-76231 特許第6795899号公報Patent No. 6795899

いずれの加工方式においても、加工液をワイヤ列へ均一に供給することが従来からの課題であるが、上記のように加工方式に合わせて加工液供給装置を交換するのは非効率的である。また、いずれの加工方式においても、加工開始から時間が経過すると加工液が切粉を含む等して加工液の粘度が変化するが、加工液の粘度が変化した場合、加工液を貯留するタンク内の圧力分布も変化し、タンク長手方向の流量バランスが崩れて加工液を均一に供給できなくなるという問題もある。さらに、加工に細線、特にφ0.10以下のワイヤを使用した場合、加工液の流量が多すぎるとワイヤの振れが生じ易くなるために流量を抑える対策がなされるが、流量を抑えるとタンク長手方向の流量バランスが崩れて加工液を均一に供給できなくなるという問題もある。 In any machining method, the challenge has always been to supply the machining fluid to the wire array uniformly, but as described above, it is inefficient to change the machining fluid supply device to suit the machining method. In addition, in any machining method, the viscosity of the machining fluid changes as time passes from the start of machining due to the machining fluid containing cutting chips, etc., but when the viscosity of the machining fluid changes, the pressure distribution in the tank that stores the machining fluid also changes, causing the flow rate balance in the longitudinal direction of the tank to be disrupted and the machining fluid cannot be supplied uniformly. Furthermore, when a thin wire, especially a wire of φ0.10 or less, is used for machining, if the flow rate of the machining fluid is too high, the wire is likely to vibrate, so measures are taken to suppress the flow rate, but suppressing the flow rate causes the flow rate balance in the longitudinal direction of the tank to be disrupted and the machining fluid cannot be supplied uniformly, which is another problem.

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、加工液の粘度や流量が変化しても加工液をワイヤ列へ均一に供給可能なワイヤソーを提供することにある。 The present invention was made in consideration of these points, and its purpose is to provide a wire saw that can supply machining fluid uniformly to the wire array even if the viscosity or flow rate of the machining fluid changes.

上記の目的を達成するために、この発明では、タンク内において加工液が一旦ガイドから離れる方向へ流れるような流路とすることで、流れの勢いを抑えて波うちを低減するものとした。 To achieve the above objective, this invention creates a flow path in the tank where the machining fluid first flows in a direction away from the guide, thereby reducing the force of the flow and reducing rippling.

具体的には、第1の発明では、
回転駆動される複数のワイヤガイドと、
前記ワイヤガイドに巻回されてワイヤ列を形成するワイヤと、
前記ワイヤ列へ供給する加工液を貯留するタンクと、
前記タンクから、下方へ傾斜して前記ワイヤ列の上方へ延びるガイドと、
前記タンクと前記ガイドとを区画するように立設する堰と、
前記タンク内に設けられ、前記ワイヤ列のワイヤ並び方向へ延び、長手方向に複数の吐出口を有するインナーノズルと、を備え、
前記吐出口は、前記堰の上端部よりも低い位置に設けられ、
前記インナーノズルは、前記ワイヤの軸方向において、前記堰と対向する前記タンクの奥壁から前記インナーノズルまでの間隔が、前記堰から該インナーノズルまでの間隔よりも広くなる位置に設けられ、
前記タンク内において、前記吐出口から吐出された加工液が、前記ガイドから離れる方向に流れる流路が形成されることを特徴とする。
Specifically, in the first invention,
A plurality of wire guides that are rotationally driven;
a wire wound around the wire guide to form a wire row;
a tank for storing a machining liquid to be supplied to the wire array;
a guide extending from the tank and inclined downwardly above the wire array;
a weir erected so as to separate the tank and the guide;
an inner nozzle provided in the tank, extending in a wire arrangement direction of the wire array and having a plurality of discharge ports in a longitudinal direction;
The discharge port is provided at a position lower than an upper end of the weir,
the inner nozzle is provided at a position where a distance from a back wall of the tank facing the dam to the inner nozzle is wider than a distance from the dam to the inner nozzle in an axial direction of the wire,
A flow path is formed in the tank, through which the machining fluid discharged from the discharge port flows in a direction away from the guide.

上記の構成によると、ワイヤ列のワイヤ並び方向へ延びるインナーノズルが、その長手方向に複数の吐出口を有するため、インナーノズルからタンク内へ長手方向に均一に加工液が供給され、流量のばらつきを抑えることができる。また、ワイヤの軸方向において、堰と対向するタンクの奥壁からインナーノズルまでの間隔が、堰からインナーノズルまでの間隔よりも広くなるようにタンク内にインナーノズルが配置されることで、吐出口から吐出された加工液は、直接ガイドへ向かって流れるよりも、一旦、ガイドから離れる方向に流れた後、タンクの奥壁とインナーノズルとの間を通り、インナーノズルの上方を通過してガイドへ流れるような流路を形成することができる。そのため、加工液の流れの勢いがタンク内で抑えられて波打ちが低減され、流量バランスの安定した加工液をガイドからワイヤ列に均一に供給することが可能となる。 According to the above configuration, the inner nozzle extending in the wire arrangement direction of the wire array has multiple discharge ports in its longitudinal direction, so that machining fluid is uniformly supplied from the inner nozzle into the tank in the longitudinal direction, and variation in flow rate can be suppressed. In addition, by arranging the inner nozzle in the tank so that the distance from the inner nozzle to the rear wall of the tank facing the weir in the axial direction of the wire is wider than the distance from the weir to the inner nozzle, machining fluid discharged from the discharge port can form a flow path that flows away from the guide once, passes between the rear wall of the tank and the inner nozzle, passes above the inner nozzle, and flows into the guide, rather than flowing directly toward the guide. Therefore, the momentum of the flow of machining fluid is suppressed in the tank, rippling is reduced, and machining fluid with a stable flow rate balance can be uniformly supplied from the guide to the wire array.

第2の発明では、第1の発明において、前記吐出口と対向する前記タンクの対向面が、前記吐出口から吐出される加工液の吐出方向に対して垂直でないことを特徴とする。 The second invention is characterized in that in the first invention, the surface of the tank facing the outlet is not perpendicular to the direction in which the machining fluid is discharged from the outlet.

上記の構成によると、吐出口と対向する対向面が、吐出口から吐出される加工液の吐出方向に対して垂直の場合、吐出口から吐出した加工液は流れの勢いを保ったまま流れるが、吐出口と対向する対向面が、吐出方向に対して垂直でない場合は、対向面が加工液の流れの勢いを低減することが可能となり、上記の効果をより高めることが可能となる。 According to the above configuration, when the facing surface facing the discharge port is perpendicular to the discharge direction of the machining fluid discharged from the discharge port, the machining fluid discharged from the discharge port flows while maintaining its flow momentum, but when the facing surface facing the discharge port is not perpendicular to the discharge direction, the facing surface can reduce the flow momentum of the machining fluid, making it possible to further enhance the above-mentioned effect.

第3の発明では、第2の発明において、前記吐出口と対向する前記タンクの対向面が、前記ガイドから離れる方向に向かって降下する傾斜面であることを特徴とする。 The third invention is characterized in that in the second invention, the surface of the tank facing the discharge port is an inclined surface that descends in a direction away from the guide.

上記の構成によると、吐出口から吐出した加工液が対向面へ向かって流れると、対向面が加工液をガイドから離れる方向へ導いて流れの勢いを低減することが可能となり、上記の効果をより高めることが可能となる。 With the above configuration, when the machining fluid discharged from the discharge port flows toward the opposing surface, the opposing surface can guide the machining fluid away from the guide, reducing the force of the flow, thereby further enhancing the above-mentioned effects.

第4の発明では、第1から第3の発明のいずれか1つにおいて、複数の前記吐出口の断面積の合計が、前記インナーノズルの長手方向に対して略垂直方向に切断した際の断面積よりも小さいことを特徴とする。 The fourth invention is characterized in that in any one of the first to third inventions, the sum of the cross-sectional areas of the multiple outlets is smaller than the cross-sectional area of the inner nozzle when cut in a direction approximately perpendicular to the longitudinal direction.

上記の構成によると、吐出口の断面積の合計がインナーノズルの断面積よりも小さければ、インナーノズル内に満たされた加工液によってインナーノズルに内圧がかかる状態となり、加工液の流量を抑えたり、インナーノズルの片方の端部からインナーノズル内へ加工液を導入したりしても(両端部から導入しなくとも)、各吐出口から吐出する加工液の量が均一になりやすい。また、このように構成したインナーノズルの片方の端部から加工液を導入する構成とすれば、タンクを小型化することも可能となる。 According to the above configuration, if the total cross-sectional area of the discharge ports is smaller than the cross-sectional area of the inner nozzle, the machining fluid filling the inner nozzle will apply internal pressure to the inner nozzle, and even if the flow rate of the machining fluid is reduced or the machining fluid is introduced into the inner nozzle from one end of the inner nozzle (even if it is not introduced from both ends), the amount of machining fluid discharged from each discharge port will tend to be uniform. Furthermore, if the machining fluid is introduced from one end of the inner nozzle configured in this way, it will also be possible to make the tank smaller.

第5の発明では、第1から第3の発明のいずれか1つにおいて、インナーノズルは、前記タンクの長手方向両端部に架設されていることを特徴とする。 The fifth invention is characterized in that in any one of the first to third inventions, the inner nozzle is installed on both longitudinal ends of the tank.

上記の構成によると、インナーノズルはタンクの両端に架設されることでタンクへ取り付けられているため、メンテナンスの際にインナーノズルを取り外しやすく、作業性が良い。 With the above configuration, the inner nozzle is attached to the tank by being erected on both ends of the tank, making it easy to remove the inner nozzle during maintenance and improving workability.

第6の発明では、第1から第3の発明のいずれか1つにおいて、堰の上端部は、平滑面又は湾曲面であることを特徴とする。 The sixth invention is characterized in that in any one of the first to third inventions, the upper end of the weir is a smooth or curved surface.

上記の構成によると、堰の上端部を平滑面又は湾曲面とすることで、タンクから堰を乗り越えてガイドへ流れる加工液の波打ちをさらに低減し、流量バランスが安定した加工液をガイドからワイヤ列に均一に供給する効果を高めることができる。 According to the above configuration, by making the upper end of the weir a smooth or curved surface, it is possible to further reduce rippling of the machining fluid that flows from the tank over the weir to the guide, thereby improving the effect of uniformly supplying machining fluid with a stable flow rate balance from the guide to the wire row.

以上説明したように、本開示の技術により、加工液の粘度や流量が変化しても加工液をワイヤ列へ均一に供給することが可能である。 As described above, the technology disclosed herein makes it possible to supply machining fluid uniformly to the wire array even if the viscosity or flow rate of the machining fluid changes.

ワイヤソーの要部を示す概略正面図である。FIG. 2 is a schematic front view showing a main part of the wire saw. 一方側の加工液供給装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of one side of the machining liquid supply device. 他方側の加工液供給装置の斜視図である。4 is a perspective view of the machining fluid supplying device on the other side. FIG. 本実施形態の加工液供給装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a machining fluid supplying device according to an embodiment of the present invention. インナーノズルの斜視図である。FIG. 図4の一部拡大図である。FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. 4 . 他の実施形態の加工液供給装置の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a machining fluid supplying device according to another embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

(ワイヤソー)
図1は、本発明の実施形態に係るワイヤソー1の要部を示す概略正面図である。このワイヤソー1は、例えば半導体装置や太陽電池等の製造に用いられるシリコンインゴット等の被加工物Wを、複数箇所で同時に切断し、薄板状ウエハ等の工作物を得るために使用される。ワイヤソー1は、それぞれが互いに平行な回転軸を有し、回転軸を中心に回転駆動される円柱状の一対のワイヤガイド2,2と、一対のワイヤガイド2,2間に巻回されたワイヤ3と、ワイヤ3へ加工液を供給する加工液供給装置4を備える。本実施形態において、ワイヤガイド2,2は左右に配置され、ワイヤガイド2,2の回転軸はワイヤソーの前後方向に延びる。
(Wire saw)
1 is a schematic front view showing a main part of a wire saw 1 according to an embodiment of the present invention. The wire saw 1 is used to simultaneously cut a workpiece W, such as a silicon ingot used in the manufacture of semiconductor devices, solar cells, etc., at multiple locations to obtain a workpiece such as a thin plate-like wafer. The wire saw 1 includes a pair of cylindrical wire guides 2, 2 each having a rotation axis parallel to each other and rotated about the rotation axis, a wire 3 wound between the pair of wire guides 2, 2, and a processing liquid supply device 4 that supplies processing liquid to the wire 3. In this embodiment, the wire guides 2, 2 are arranged on the left and right, and the rotation axes of the wire guides 2, 2 extend in the front-rear direction of the wire saw.

ワイヤ3は、このような左右のワイヤガイド2,2に巻回されて、複数本のワイヤ3が互いに略平行に並ぶワイヤ列を形成する。ワイヤ列の並び方向は、ワイヤガイドの回転軸の延びる方向と平行な方向であり、本実施形態における前後方向である。ワイヤ3は、軸方向に高速で往復駆動することにより、ワイヤ列が切断領域を有する。このようなワイヤ列に対して、被加工物Wが上方から下方へ押し付けられるように駆動されることで、被加工物Wから複数の薄片状の加工物が切り出される。 The wire 3 is wound around the left and right wire guides 2, 2, forming a wire row in which multiple wires 3 are arranged approximately parallel to each other. The wire row is arranged in a direction parallel to the extension direction of the rotation axis of the wire guide, which is the front-to-back direction in this embodiment. The wire 3 is driven to reciprocate in the axial direction at high speed, so that the wire row has a cutting region. The workpiece W is driven so as to be pressed from above downward against the wire row, and multiple thin slice-shaped workpieces are cut out from the workpiece W.

ワイヤ列の切断領域の左右両側には、ワイヤ列の上方に加工液を供給するための加工液供給装置4,4が配置される。2つの加工液供給装置4,4は、ワイヤ列の切断領域を挟んで互いに向かい合うように配置され、左右略対称に形成される。 On both the left and right sides of the wire row cutting area, machining fluid supply devices 4, 4 are arranged to supply machining fluid above the wire row. The two machining fluid supply devices 4, 4 are arranged facing each other across the wire row cutting area, and are formed approximately symmetrically.

(加工液供給装置)
図2は一方側の加工液供給装置の斜視図であり、図3は他方側の加工液供給装置の斜視図であり、図4は加工液供給装置をワイヤの軸方向に切断した断面を示す断面図である。図2から図4に示すように、加工液供給装置4は、加工液を貯留するタンク5と、タンク5から、下方へ傾斜して延びるガイド6と、タンク5とガイド6とを区画するように立設する堰7と、タンク内に設けられるインナーノズル8と、を備える。加工液供給装置4は、ワイヤ列のワイヤ並び方向に延びる。
(Machining fluid supply device)
Fig. 2 is a perspective view of one side of the machining liquid supplying device, Fig. 3 is a perspective view of the other side of the machining liquid supplying device, and Fig. 4 is a cross-sectional view of the machining liquid supplying device cut in the axial direction of the wire. As shown in Figs. 2 to 4, the machining liquid supplying device 4 includes a tank 5 for storing machining liquid, a guide 6 extending from the tank 5 at an angle downward, a dam 7 erected to separate the tank 5 from the guide 6, and an inner nozzle 8 provided in the tank. The machining liquid supplying device 4 extends in the wire arrangement direction of the wire row.

タンク5は、ワイヤ列へ供給する加工液を貯留する。タンク5は、ガイド6よりもワイヤ列の切断領域から遠い位置に配置される。タンク5の底面は、ガイド6から離れる方向に向かって降下する傾斜面51と、傾斜面51の下端部に連接する水平な底部52を有する。底部52はタンク5の最深部に位置する。 The tank 5 stores the machining fluid to be supplied to the wire row. The tank 5 is positioned farther from the cutting area of the wire row than the guide 6. The bottom surface of the tank 5 has an inclined surface 51 that descends in a direction away from the guide 6, and a horizontal bottom 52 that is connected to the lower end of the inclined surface 51. The bottom 52 is located at the deepest part of the tank 5.

本実施形態において、ワイヤソー1の加工方式は遊離砥粒方式であり、加工液には砥粒を懸濁させてある。本実施形態の加工液供給装置は、加工方式に関わらず加工液を均一に供給可能であるが、遊離砥粒方式の場合、底部52に貫通孔52aを設ける。図2に示すように、貫通孔52aは、底部52においてワイヤ列のワイヤ並び方向両端部に設けられる。貫通孔52aは、所定量の加工液を常時流出し、タンク5の底部52に加工液中の砥粒が堆積するのを防ぐことができる。 In this embodiment, the machining method of the wire saw 1 is a free abrasive method, and abrasive grains are suspended in the machining fluid. The machining fluid supply device of this embodiment can uniformly supply machining fluid regardless of the machining method, but in the case of the free abrasive method, through holes 52a are provided in the bottom 52. As shown in FIG. 2, the through holes 52a are provided at both ends of the wire row in the wire arrangement direction in the bottom 52. The through holes 52a allow a predetermined amount of machining fluid to constantly flow out, preventing the accumulation of abrasive grains in the machining fluid on the bottom 52 of the tank 5.

傾斜面51の上端部には、堰7の一部を形成するタンク側区画壁56が立設している。底部52から立設する奥壁53は、ワイヤ3の軸方向において堰7と対向する。ワイヤ3の軸方向とは、ワイヤ列の並び方向と略直交してワイヤ3が延びる方向であり、本実施形態における左右方向である。 A tank-side partition wall 56 that forms part of the weir 7 stands on the upper end of the inclined surface 51. A rear wall 53 that stands from the bottom 52 faces the weir 7 in the axial direction of the wire 3. The axial direction of the wire 3 is the direction in which the wire 3 extends substantially perpendicular to the direction in which the wire rows are arranged, which is the left-right direction in this embodiment.

タンク5のワイヤ列の並び方向両端部から立設する側壁54,54には、傾斜面51の上部にインナーノズル8を架設するための取付孔54aが設けられている。タンク5は、上部を開閉可能な蓋部55によって覆われている。タンク側区画壁56の上方に間隔をあけて蓋部55が位置する。タンク5内の加工液は、溢れ出るように堰7を超えてガイド6側へ流れる。蓋部55は、ガイド6のタンク側端部の上部も覆うようにガイド6側へ延びている。蓋部55は、加工中に飛散した加工液や切粉の混入を防ぐ。 The side walls 54, 54 erected from both ends of the tank 5 in the direction of the wire row arrangement are provided with mounting holes 54a for mounting the inner nozzle 8 on the top of the inclined surface 51. The tank 5 is covered at the top by a lid 55 that can be opened and closed. The lid 55 is located above the tank side partition wall 56 with a gap between them. The machining fluid in the tank 5 overflows and flows over the weir 7 toward the guide 6. The lid 55 extends toward the guide 6 so as to cover the top of the tank side end of the guide 6. The lid 55 prevents the mixing of machining fluid and cutting chips scattered during machining.

ガイド6は、タンク5の上部から下方へ傾斜して、ワイヤ列の切断領域の上方へ延びる。ガイド6は、タンク側区画壁56とともに堰7を形成するガイド側区画壁61を有する。ガイド側区画壁61の下端部は、傾斜面51の上部に位置する。ガイド6は、ガイド側区画壁61の下端部からワイヤ列の切断領域へ向かって下方へ傾斜するガイド面62を有する。ガイド面62のワイヤ列の並び方向両端部には、側壁63,63が立設し、ガイド6は、上部をカバー部64によって覆われている。カバー部64は、タンク5の蓋部55と一部が重なり合っている。タンク5から離れる側のカバー部64端部には、ガード壁65が立設する。ガード壁65は、カバー部64上に飛散した加工液や切粉がワイヤ列へ落下するのを防ぐ。 The guide 6 slopes downward from the top of the tank 5 and extends above the cutting area of the wire row. The guide 6 has a guide-side partition wall 61 that forms a weir 7 together with the tank-side partition wall 56. The lower end of the guide-side partition wall 61 is located at the upper part of the inclined surface 51. The guide 6 has a guide surface 62 that slopes downward from the lower end of the guide-side partition wall 61 toward the cutting area of the wire row. Side walls 63, 63 are erected at both ends of the guide surface 62 in the arrangement direction of the wire row, and the upper part of the guide 6 is covered by a cover part 64. The cover part 64 partially overlaps with the lid part 55 of the tank 5. A guard wall 65 is erected at the end of the cover part 64 on the side away from the tank 5. The guard wall 65 prevents machining fluid and cutting chips scattered on the cover part 64 from falling onto the wire row.

切断領域近傍のガイド6端部において、ガイド面62、側壁63,63及びカバー部64に囲まれて形成される開口である供給口66が形成される。タンク5内から堰7を超えて溢れ出た加工液はガイド面62を流れ、供給口66から切断領域へ供給される。 At the end of the guide 6 near the cutting area, a supply port 66 is formed, which is an opening surrounded by the guide surface 62, side walls 63, 63, and cover portion 64. The machining fluid that overflows from inside the tank 5 over the weir 7 flows along the guide surface 62 and is supplied to the cutting area from the supply port 66.

タンク5とガイド6とを区画するように立設する堰7は、タンク側区画壁56とガイド側区画壁61とがワイヤの軸方向に重なり合って形成される。堰7は、加工液の波打ちを低減するための補助部材9を有する。 The weir 7, which is erected to separate the tank 5 and the guide 6, is formed by overlapping the tank side partition wall 56 and the guide side partition wall 61 in the axial direction of the wire. The weir 7 has an auxiliary member 9 to reduce rippling of the machining fluid.

補助部材9は、ワイヤ列の並び方向に延びる1枚の板材から形成されている。補助部材9は、ガイド面62からガイド側区画壁61へ斜めに立て掛けるように設けられた傾斜部91と、傾斜部91からタンク側区画壁56及びガイド側区画壁61を跨ぐようにタンク5側へ湾曲する湾曲部92とを有する。湾曲部92は、堰7の上端部において上に凸の湾曲面が形成されている。湾曲部92の端部は、タンク側区画壁56から間隔をあけてタンク5側に位置する。本実施形態のように補助部材9を必ずしも備える必要はないが、タンク5から堰7を乗り越えてガイド6へ流れる加工液の波打ちを低減するために、堰7の上端部は、平滑面又は湾曲面であることが好ましい。堰7の上端部を平滑面又は湾曲面とすることで、タンク5から堰7を乗り越えてガイド6へ流れる加工液の波打ちを低減し、流量バランスが安定した加工液をガイドからワイヤ列に均一に供給する効果を高めることができる。 The auxiliary member 9 is formed from a single plate material extending in the direction in which the wire rows are arranged. The auxiliary member 9 has an inclined portion 91 that is provided so as to lean obliquely from the guide surface 62 to the guide side partition wall 61, and a curved portion 92 that curves from the inclined portion 91 to the tank 5 side so as to straddle the tank side partition wall 56 and the guide side partition wall 61. The curved portion 92 has an upwardly convex curved surface formed at the upper end of the weir 7. The end of the curved portion 92 is located on the tank 5 side at a distance from the tank side partition wall 56. Although it is not necessary to provide the auxiliary member 9 as in this embodiment, it is preferable that the upper end of the weir 7 is a smooth or curved surface in order to reduce rippling of the machining fluid that flows from the tank 5 over the weir 7 to the guide 6. By making the upper end of the weir 7 a smooth or curved surface, it is possible to reduce rippling of the machining fluid that flows from the tank 5 over the weir 7 to the guide 6, and to enhance the effect of uniformly supplying the machining fluid with a stable flow rate balance from the guide to the wire row.

図5は、インナーノズルの斜視図である。インナーノズル8は、ワイヤ列のワイヤ並び方向へ延びる円筒状の部材である。インナーノズル8は、長手方向一端部に、加工液を導入する導入口81を有し、他端部は閉塞される。図2及び図3に示されるように、左右の加工液供給装置4,4において、インナーノズル8は同じ方向に導入口81を有する。 Figure 5 is a perspective view of the inner nozzle. The inner nozzle 8 is a cylindrical member that extends in the direction in which the wires are arranged in the wire row. The inner nozzle 8 has an inlet 81 at one end in the longitudinal direction for introducing the machining fluid, and the other end is closed. As shown in Figures 2 and 3, in the left and right machining fluid supply devices 4, 4, the inner nozzles 8 have inlets 81 in the same direction.

インナーノズル8は、長手方向に複数の吐出口82を有する。本実施形態において吐出口82は、断面円形状の孔である。複数の吐出口82の断面積(孔に対して垂直に切断した際の孔の断面積)の合計は、インナーノズル8の長手方向に略垂直な方向に切断した場合のインナーノズル8内部の断面積よりも小さい。 The inner nozzle 8 has multiple outlets 82 in the longitudinal direction. In this embodiment, the outlets 82 are holes with a circular cross section. The sum of the cross-sectional areas of the multiple outlets 82 (the cross-sectional area of the holes when cut perpendicularly to the holes) is smaller than the cross-sectional area of the inside of the inner nozzle 8 when cut in a direction approximately perpendicular to the longitudinal direction of the inner nozzle 8.

インナーノズル8は、タンク5に形成された一方側の取付孔54aから挿入されて、両側の取付孔54aに挿通され、タンク5の外側から固定部材83を固定されることにより、タンク5の長手方向両端部に架設されている。インナーノズル8は、タンク5内において、傾斜面51の上方に間隔をあけて配置される。インナーノズル8は吐出口82を真下へ向けて配置される。インナーノズル8は、吐出口82が堰7の上端部よりも低い位置に設けられるように配置される。吐出口82と対向するタンク5の対向面は、吐出口82から吐出される加工液の吐出方向に対して垂直ではない。吐出方向とは、吐出口82が本実施形態のように孔形状の場合、その孔の中心軸方向である。吐出口82と対向するタンク5の対向面は、傾斜面51である。 The inner nozzle 8 is inserted through a mounting hole 54a on one side of the tank 5, and then through mounting holes 54a on both sides. The inner nozzle 8 is fixed to the tank 5 from the outside with a fixing member 83, and is thus installed on both ends of the tank 5 in the longitudinal direction. The inner nozzle 8 is disposed above the inclined surface 51 in the tank 5 with a gap therebetween. The inner nozzle 8 is disposed with the discharge port 82 facing directly downward. The inner nozzle 8 is disposed so that the discharge port 82 is located at a position lower than the upper end of the weir 7. The surface of the tank 5 facing the discharge port 82 is not perpendicular to the discharge direction of the machining fluid discharged from the discharge port 82. When the discharge port 82 is a hole-shaped port as in this embodiment, the discharge direction is the central axis direction of the hole. The surface of the tank 5 facing the discharge port 82 is the inclined surface 51.

インナーノズル8は、ワイヤ3の軸方向において、堰7と対向するタンク5の奥壁53からインナーノズル8までの間隔が、堰7からインナーノズル8までの間隔よりも広くなる位置に設けられる。本実施形態において、インナーノズル8は、奥壁53からインナーノズル8までの間隔Xが、補助部材9のタンク側端部とインナーノズル8までの間隔Yよりも広くなる位置に設けられている。 The inner nozzle 8 is provided in a position in the axial direction of the wire 3 where the distance from the rear wall 53 of the tank 5 facing the weir 7 to the inner nozzle 8 is wider than the distance from the weir 7 to the inner nozzle 8. In this embodiment, the inner nozzle 8 is provided in a position where the distance X from the rear wall 53 to the inner nozzle 8 is wider than the distance Y from the tank side end of the auxiliary member 9 to the inner nozzle 8.

インナーノズル8を上記のような位置に配置することで、タンク5内において、吐出口82から吐出された加工液が、ガイド6から離れる方向に流れる流路が形成される。図6は、図4の一部拡大図であり、タンク5中の加工液の流路を説明するための図である。より具体的には、図6に矢印で示すように、加工液は、吐出口82から下方へ吐出され、吐出口82に対向する傾斜面51へ当たると、流れの勢いが抑制されつつ、傾斜面51の傾斜に沿ってガイド6から離れる方向に流れる。その後、加工液は、奥壁53に当たって上昇し、インナーノズル8の上方を乗り越えて、堰7から溢れ出る。堰7から溢れ出た加工液は、補助部材9を伝ってガイド6へ流れ、供給口66からワイヤ列へと供給される。 By arranging the inner nozzle 8 in the above-mentioned position, a flow path is formed in the tank 5 through which the machining fluid discharged from the discharge port 82 flows in a direction away from the guide 6. FIG. 6 is a partially enlarged view of FIG. 4, and is a diagram for explaining the flow path of the machining fluid in the tank 5. More specifically, as shown by the arrow in FIG. 6, the machining fluid is discharged downward from the discharge port 82, and when it hits the inclined surface 51 facing the discharge port 82, the flow momentum is suppressed and it flows in a direction away from the guide 6 along the inclination of the inclined surface 51. After that, the machining fluid hits the back wall 53 and rises, goes over the top of the inner nozzle 8, and overflows from the weir 7. The machining fluid overflowing from the weir 7 flows along the auxiliary member 9 to the guide 6 and is supplied to the wire row from the supply port 66.

以上のように構成したワイヤソー1は、ワイヤ3の軸方向において、堰7と対向するタンク5の奥壁53からインナーノズル8までの間隔が、堰7からインナーノズル8までの間隔よりも広くなる位置に設けられることで、吐出口82から吐出された加工液は、直接ガイド6へ向かって流れるよりも、一旦、ガイド6から離れる方向に流れた後、タンク5の奥壁53とインナーノズル8との間を通り、インナーノズル8の上方を通過してガイド6へ流れるような流路を形成することができる。そのため、加工液の流れの勢いがタンク内で抑えられて波打ちが低減され、流量バランスが安定した加工液をガイドからワイヤ列に均一に供給することが可能となる。 The wire saw 1 configured as above is positioned in such a way that the distance from the rear wall 53 of the tank 5 facing the weir 7 to the inner nozzle 8 is wider in the axial direction of the wire 3 than the distance from the weir 7 to the inner nozzle 8. This allows the machining fluid discharged from the discharge port 82 to form a flow path that flows away from the guide 6, passes between the rear wall 53 of the tank 5 and the inner nozzle 8, passes above the inner nozzle 8, and flows to the guide 6, rather than flowing directly toward the guide 6. This suppresses the flow momentum of the machining fluid within the tank, reducing rippling, and makes it possible to uniformly supply machining fluid with a stable flow rate balance from the guide to the wire row.

複数の吐出口82の断面積の合計が、インナーノズル8の長手方向に対して略垂直方向に切断した際のインナーノズル8内部の断面積よりも小さくすることで、インナーノズル8内に満たされた加工液によって、インナーノズル8は内圧がかかる状態となる。そのため、インナーノズル8の長手方向両側ではなく、長手方向一方側の端部からインナーノズル8内へ加工液を導入しても、各吐出口から吐出する加工液の量が均一になりやすい。インナーノズル8の一方側の端部から加工液を導入する構成とすれば、加工液供給装置4を小型化することができる。 By making the total cross-sectional area of the multiple discharge ports 82 smaller than the cross-sectional area inside the inner nozzle 8 when cut in a direction approximately perpendicular to the longitudinal direction of the inner nozzle 8, the inner nozzle 8 is subjected to internal pressure by the machining fluid filled in the inner nozzle 8. Therefore, even if machining fluid is introduced into the inner nozzle 8 from one end in the longitudinal direction of the inner nozzle 8 rather than from both longitudinal sides of the inner nozzle 8, the amount of machining fluid discharged from each discharge port tends to be uniform. By configuring the inner nozzle 8 to introduce machining fluid from one end, the machining fluid supply device 4 can be made smaller.

タンク5内の洗浄等のメンテナンスを行う際には、タンク5の両端部に取り付けた固定部材83の固定を解除し、インナーノズル8をワイヤ列並び方向の一方側から引き抜くことにより、インナーノズル8を容易に取り外すことができる。また、蓋部55を開放すれば、タンク5の上部が開口し、タンク5内部を容易に洗浄することが可能となる。インナーノズル8は、タンク5の両端部に架設して取り付けられるため、インナーノズル8をタンク5に取り付けるための部材がタンク5内には存在せず、洗浄作業が容易である。 When performing maintenance such as cleaning the inside of the tank 5, the inner nozzle 8 can be easily removed by releasing the fixing members 83 attached to both ends of the tank 5 and pulling out the inner nozzle 8 from one side in the direction of the wire row arrangement. In addition, by opening the lid portion 55, the top of the tank 5 opens, making it possible to easily clean the inside of the tank 5. Since the inner nozzle 8 is attached by bridging between both ends of the tank 5, there are no members inside the tank 5 for attaching the inner nozzle 8 to the tank 5, making cleaning easy.

(他の実施形態に係る加工液供給装置)
図7は、他の実施形態にかかる加工液供給装置をワイヤの軸方向に切断した断面を示す断面図である。上記実施形態と同様の部材については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。図7の加工液供給装置は、タンク5内に緩衝材10が取り付けられている点で上記実施形態と異なる。
(Machining Fluid Supply Apparatus According to Another Embodiment)
Fig. 7 is a cross-sectional view showing a machining liquid supplying apparatus according to another embodiment, cut in the axial direction of the wire. The same members as those in the above embodiment are given the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The machining liquid supplying apparatus in Fig. 7 differs from the above embodiment in that a buffer material 10 is attached inside the tank 5.

本実施形態において、吐出口82と対向してタンク5内に緩衝材10が取り付けられている。緩衝材10は、インナーノズル8から吐出された加工液を通過させることが可能である。緩衝材10は、加工液を通過させることでその流れの勢いを抑制させることのできるものである。緩衝材10の形態や材質は問わないが、例えばメッシュである。緩衝材10は、タンク5内のインナーノズル8よりも下方に、吐出口82に対向して取り付けられる。 In this embodiment, the cushioning material 10 is attached inside the tank 5 opposite the discharge port 82. The cushioning material 10 is capable of passing the machining fluid discharged from the inner nozzle 8. The cushioning material 10 is capable of suppressing the force of the flow of the machining fluid by passing it through. The shape and material of the cushioning material 10 are not important, but it is, for example, a mesh. The cushioning material 10 is attached below the inner nozzle 8 inside the tank 5 opposite the discharge port 82.

以上のように構成したワイヤソー1は、緩衝材10によって加工液の流れの勢いがタンク内で抑えられて波打ちが低減され、流量バランスが安定した加工液をガイドからワイヤ列に均一に供給することが可能となる。 In the wire saw 1 configured as described above, the momentum of the machining fluid flow is suppressed inside the tank by the buffer material 10, reducing rippling, and machining fluid with a stable flow rate balance can be uniformly supplied from the guide to the wire row.

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Note that the above embodiments are essentially preferred examples and are not intended to limit the scope of the present invention, its applications, or uses.

1 ワイヤソー
2 ワイヤガイド
3 ワイヤ
4 加工液供給装置
5 タンク
6 ガイド
7 堰
8 インナーノズル
9 補助部材
10 緩衝材
51 傾斜面
53 奥壁
82 吐出口
W 被加工物
REFERENCE SIGNS LIST 1 Wire saw 2 Wire guide 3 Wire 4 Machining fluid supply device 5 Tank 6 Guide 7 Weir 8 Inner nozzle 9 Auxiliary member 10 Cushioning material 51 Inclined surface 53 Back wall 82 Discharge port W Workpiece

Claims (6)

回転駆動される複数のワイヤガイドと、
前記ワイヤガイドに巻回されてワイヤ列を形成するワイヤと、
前記ワイヤ列へ供給する加工液を貯留するタンクと、
前記タンクから、下方へ傾斜して前記ワイヤ列の上方へ延びるガイドと、
前記タンクと前記ガイドとを区画するように立設する堰と、
前記タンク内に設けられ、前記ワイヤ列のワイヤ並び方向へ延び、長手方向に複数の吐出口を有するインナーノズルと、を備え、
前記吐出口は、前記堰の上端部よりも低い位置に設けられ、
前記インナーノズルは、前記ワイヤの軸方向において、前記堰と対向する前記タンクの奥壁から前記インナーノズルまでの間隔が、前記堰から該インナーノズルまでの間隔よりも広くなる位置に設けられ、
前記タンク内において、前記吐出口から吐出された加工液が、前記ガイドから離れる方向に流れる流路が形成されることを特徴とするワイヤソー。
A plurality of wire guides that are rotationally driven;
a wire wound around the wire guide to form a wire row;
a tank for storing a machining liquid to be supplied to the wire array;
a guide extending from the tank and inclined downwardly above the wire array;
a weir erected so as to separate the tank and the guide;
an inner nozzle provided in the tank, extending in a wire arrangement direction of the wire array and having a plurality of discharge ports in a longitudinal direction;
The discharge port is provided at a position lower than an upper end of the weir,
the inner nozzle is provided at a position where a distance from a back wall of the tank facing the dam to the inner nozzle is wider than a distance from the dam to the inner nozzle in an axial direction of the wire,
The wire saw is characterized in that a flow path is formed within the tank, through which the machining fluid discharged from the discharge port flows in a direction away from the guide.
前記吐出口と対向する前記タンクの対向面が、前記吐出口から吐出される加工液の吐出方向に対して垂直でないことを特徴とする請求項1に記載のワイヤソー。 The wire saw according to claim 1, characterized in that the surface of the tank facing the outlet is not perpendicular to the direction in which the machining fluid is discharged from the outlet. 前記吐出口と対向する前記タンクの対向面が、前記ガイドから離れる方向に向かって降下する傾斜面であることを特徴とする請求項2に記載のワイヤソー。 The wire saw according to claim 2, characterized in that the surface of the tank facing the discharge port is an inclined surface that descends in a direction away from the guide. 複数の前記吐出口の断面積の合計が、前記インナーノズルの長手方向に対して略垂直方向に切断した際の断面積よりも小さいことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のワイヤソー。 The wire saw according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the sum of the cross-sectional areas of the multiple discharge ports is smaller than the cross-sectional area of the inner nozzle when cut in a direction approximately perpendicular to the longitudinal direction. 前記インナーノズルは、前記タンクの長手方向両端部に架設されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のワイヤソー。 The wire saw according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the inner nozzle is installed at both longitudinal ends of the tank. 前記堰の上端部は、平滑面又は湾曲面であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のワイヤソー。 The wire saw according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the upper end of the dam is a smooth or curved surface.
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