JP3142882U - 保持部材、可動機構、揺動機構及びマルチ式ワイヤソー - Google Patents

Abstract

【課題】ネジに係合するナットを固定保持できかつ取付対象物側からみて前記ナットをフローティングで保持することが可能な、高荷重高精度に対応できる保持部材及びこれを用いた機構を提供する。
【解決手段】回転駆動源と、軸受に保持され、前記回転駆動源によって回転するボールネジ９４と、ボールネジ９４に係合するボールナット９５と、ボールナット９５を固定保持しボールネジ９４の回転運動をボールナットによって変換した直動運動をする保持部材１００と、保持部材１００に固定された移動部材とを有し、保持部材１００は、ボールナット９５の固定保持部１０４と、前記移動部材への固定部としての被動部取付面１０５との間にスリット溝１０２，１０３を形成してあり、保持部材１００の弾性変形により前記直動運動の軌跡と前記移動部材の軌跡に差異を有することが可能である
【選択図】図１

Description

本考案は、ネジに係合するナットを固定保持する保持部材、該保持部材を用いた可動機構（フローティングジョイント）及び揺動機構、及び該揺動機構を用いたマルチ式ワイヤソーに係り、とくに各種ワーク（被加工物）を加工（切断、切り込み等）する際の加工ピッチを微細に変えるピッチ可変式加工方法等に適用可能な保持部材、可動機構、揺動機構及びマルチ式ワイヤソーに関する。

従来、基板状のワーク、例えば積層チップ部品等を作製するためのセラミックグリーンシートの切断方法として、主なもので、(1)押切り切断、(2)ブレード切断等が挙げられる。

(1) 押切り切断はシャー角を持たない切断刃を、積層されたセラミックグリーンシートに押し付けて切り込みを入れる方法である。

(2) ブレード切断は回転刃によって、積層されたセラミックグリーンシートに切り込みを入れる方法である。

両者共、セラミックグリーンシートを載置したテーブルが、チップサイズ（セラミックグリーンシートを切断するサイズ）に合わせた所定ピッチで移動することにより切断位置を規定する。これらの方法は、切り込みを一箇所づつ順番に入れるため、工程のリードタイムという点で不利である。

セラミックグリーンシート切断における問題点、その１として、セラミックグリーンシートは、
(1) 電極パターンの寸法誤差、
(2) 積層時の積層誤差、
(3) 圧着時の歪み誤差が含まれていることが挙げられる。

それらの誤差が存在するため、定寸切断（例えば、ワークテーブルの移動距離を定寸とする）では切出されたチップ部品から、内部電極パターンがはみ出る等の不良発生につながる。従って、これらの寸法誤差を見込んだ上で切断位置を補正しながら切断を行う作業が必要となり、このことから固定ピッチとなるマルチスライサ（所定ピッチの複数枚の回転刃を具備）等の使用は困難であり、逐次加工による方法に頼らざる得ず、上記工程のリードタイムの短縮を図る上で障害となっている。

セラミックグリーンシート切断における問題点、その２として、製品の小型化が挙げられる。つまり、近年の電子機器の軽薄短小化に伴い、機器に使用されるチップ部品の寸法は、１００５（１．０×０．５×０．５ｍｍ）を下回り、０４０２（０．４×０．２×０．２ｍｍ）と小型化してきている。従って、上述の押切り切断では狭ピッチ切断及び加工負荷による切断面の歪みやゆがみが生じ、また、ブレード切断ではチッピングによる欠けや破損等の問題が生じる等、加工歩留りの低下が目立ってきている。

一方、ワイヤソーは、ワイヤに砥粒を付着させ（砥粒と切削油の混合物である遊離砥粒を走行ワイヤにかける場合と、砥粒をワイヤに直接付着させた固定砥粒の場合がある）、その砥粒によって半導体インゴット等のワークを切断する方式のため、押し切り切断の加工負荷やブレード切断の高速回転刃による問題点の発生を解決できると期待されている。

また、加工ピッチに合わせた溝加工が施された複数本のワークローラー間に１本のワイヤを螺旋状に巻き付けてワイヤ列を形成し、ワイヤを走行させることによってワークを加工するマルチ式ワイヤソーも知られている。マルチ式ワイヤソーの利点は狭ピッチの切断や加工を一度に多数箇所（ワイヤ列のワイヤ本数分）行える点にあり、電子部品の切断や溝加工にも広く用いられている。このマルチ式ワイヤソーは、セラミックグリーンシート切断工程のリードタイム削減の可能性を持っている。

しかし、マルチ式ワイヤソーは、決められたピッチでの切断や加工に適しているが、寸法誤差を持ったワークに合わせて加工ピッチを変化させることは難しい。独立した複数のワークローラーを設けピッチを変化させる事は可能だが、加工ピッチが小さい場合は困難である。

つまり、現状のマルチ式ワイヤソーでは、上記セラミックグリーンシートの持つ寸法誤差（シート毎に寸法誤差がある）を補正する方法は提示されておらず、現状のままのマルチ式ワイヤソーではセラミックグリーンシートの切断の実用化は困難である。

そこで、本出願人は下記特許文献１において、一対のワークローラを平行に揺動させることで、ワイヤピッチを変化させる方法を開示している。

特開２００５−１４１２６号公報

この特許文献１では、図８（Ａ）,（Ｂ）のように、２本のワークローラ１，２は水平面内で平行状態を維持して傾斜可能であり、ワークローラ１，２を水平面内において平行配置状態に保ち、ワイヤ列ＷＬの走行方向に対して直角（ワークローラの傾斜角度α＝０°）になるよう設定したときワイヤピッチは最大であり、この条件下で切断されるワーク１０の加工ピッチの寸法も最大となる（図８中、２点鎖線位置）。また、ワークローラ１，２の中心軸を水平面内で左右方向に傾斜角度α（α＞０）だけ傾斜させたとき（ワークローラの中心軸がワイヤ列ＷＬの走行方向に対して非直角となるとき）、平面視ワイヤ列は傾斜角度αを０°とした２点鎖線から実線のように変化する（ワイヤ間隔が狭まる、つまりワイヤピッチが減少する）。このような傾斜角度αの条件下でワイヤ列ＷＬで切断されたワークの加工ピッチ寸法は、傾斜角ゼロの時のｃｏｓα倍となる。

ところで、ワイヤソーのワークローラにワイヤを多条に巻くと、そのテンションは非常に大きなものとなり、且つワークローラは片持ちの軸受構造にならざるを得ないので、その軸受部は非常に強固な構造が必要となる。

また、この方法を用いてワイヤピッチを変化させる場合、駆動源との接続にガタがあると制御系が指示する変化量を得ることができない可能性がある。このため、ワークローラを揺動させる機構にはワークローラの確実な保持（がたつきなく高荷重に耐え得る保持）を維持しつつワークローラを正確に揺動させることが要求される。

ワークローラを平行に揺動させてワイヤピッチを補正する駆動源として、仮にサーボモータ及びボールネジを用いた直動機構を用いる場合、前記直動機構の直動運動の軌跡と前記ワークローラを揺動させるための移動部材の軌跡（ワークローラが揺動するため単純な直動運動にはならない）に差異を生じる（差異が生じる理由は本考案の実施の形態で後述する）。

このように、駆動源で駆動される直動機構の直動運動の軌跡と被駆動側の移動部材の軌跡間にずれがある場合、フローティングジョイントを使用することが考えられる。フローティングジョイントの公知例としては、下記特許文献２〜７がある。

特公昭５６−１１６６２７号公報 実開平７−８３９２号公報 特開平６−３２３３９１号公報 特開２００１−２２７６１４号公報 特表２００３−５０９６３２号公報 特開２００４−１９６０３６号公報

特許文献２は回転軸と移動軸の組み合わせ構造、即ち、ジンバル型フローティングジョイントを示す。

特許文献３も、ジンバル型フローティングジョイントを示す。

特許文献４はフローティングボールネジであって、ナットを取り付けるフランジに対してナットをボールを介し取り付けてフローティング構造（ボールの配置による調芯構造）としたものである。

特許文献５はボールネジに係合するナットとスライダ間にジンバル型フローティングジョイントを設けた機構である。

特許文献６は仮想ボールジョイントであり、ベアリングの中に取り付けられたシャフトはボールジョイントで取り付けられているように曲率中心回りに回転可能である。

特許文献７はボールネジに係合するナットを、ゴムダンパーを用いたフローティング構造で支持したものである。

いずれの特許文献においても、
(1) 回転軸と移動軸の組み合わせ（ジンバル）、
(2) ボールの配置による調芯、
(3) ゴム等による緩衝材との組み合わせ、
のいずれかを利用している。

ジンバルは精度、変位量ともに使用に耐えるが、摩擦軸受を使用している場合が多く、経時変化による劣化の恐れがある。特に荷重が大きい場合は顕著である。ボール軸受を使用しているタイプは磨耗による減りは少ないが、やはり高荷重の場合、ボールが歪み、ガタや振動の発生がある。ゴム等の緩衝材はその弾性体の持つ変位を許容できる場合でないと使用できない。即ち、高荷重高精度に対応できるフローティングジョイントの提示は為されていない。

本考案の第１の目的は、上記の点に鑑み、ネジに係合するナットを固定保持できかつ取付対象物側からみて前記ナットをフローティングで保持することが可能な、高荷重高精度に対応できる保持部材を提供することにある。

本考案の第２の目的は、前記保持部材の弾性変形により、前記ネジの回転に伴う前記保持部材の直動運動の軌跡と前記保持部材の固定部に固定された移動部材の軌跡とに差異を有することが可能で、高荷重高精度に対応できるフローティングジョイントとしての機能を備えた可動機構を提供することにある。

本考案の第３の目的は、前記可動機構により、複数の主軸を平行状態を保って高精度で揺動させることができ、高荷重に耐えることが可能な揺動機構を提供することにある。

本考案の第４の目的は、前記揺動機構により、ワークローラを平行状態で揺動させてワイヤピッチ、換言すれば加工ピッチを微細に可変調整可能なマルチ式ワイヤソーを提供することにある。

本考案のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。

上記目的を達成するために、本考案に係る保持部材は、ネジに係合するナットを固定保持するものであって、前記ナットの固定保持部と、取付対象物への固定部との間に溝を形成することで弾性変形自在であることを特徴としている。

前記保持部材において、前記ネジ及びナットは、ボールによって相互に係合するボールネジ及びボールナットであってもよい。

本考案に係る可動機構は、回転駆動源と、軸受に保持され、前記回転駆動源によって回転するネジと、前記ネジに係合するナットと、前記ナットを固定保持し前記ネジの回転運動を前記ナットによって変換した直動運動をする保持部材と、前記保持部材に固定された移動部材とを有し、
前記保持部材は、前記ナットの固定保持部と、前記移動部材への固定部との間に溝を形成してあり、前記保持部材の弾性変形により前記直動運動の軌跡と前記移動部材の軌跡に差異を有することが可能であることを特徴としている。

前記可動機構において、前記ネジ及びナットは、ボールによって相互に係合するボールネジ及びボールナットであってもよい。

本考案に係る揺動機構は、前記請求項３又は４の可動機構と、複数の主軸と、各主軸をそれぞれ回転自在に支持しかつ揺動支点を中心にして揺動自在な支持部材とを備え、
前記可動機構の移動部材が各支持部材に連結されたリンクを構成して、前記移動部材の移動により前記複数の主軸を平行状態を保って揺動させることを特徴としている。

本考案に係るマルチ式ワイヤソーは、前記請求項５の揺動機構を備え、前記複数の主軸にワークローラを固定し、前記ワークローラ間に多条にワイヤを巻掛けし、前記ワークローラ間を走行するワイヤ列にてワークを切断することを特徴としている。

本考案に係る保持部材によれば、ナットの固定保持部と、取付対象物への固定部との間に溝を形成することで弾性変形自在であるため、ネジの回転に伴う前記ナットの直動運動軌跡と前記取付対象物の移動軌跡との間に差異があっても、本考案に係る保持部材自体の弾性変形で駆動力を取付対象物に伝達でき、高荷重高精度にも対応できる。

本考案に係る可動機構によれば、ネジの回転に伴う保持部材の直動運動の軌跡と前記保持部材の固定部に固定された移動部材の軌跡とに差異を有することが可能でフローティングジョイントとしての機能を備え、前記移動部材の高荷重、高精度駆動が可能である。

本考案に係る揺動機構によれば、前記可動機構を用いて複数の主軸を平行状態で高精度で揺動させることができ、前記主軸に加わる高荷重にも対応できる。

本考案に係るマルチ式ワイヤソーによれば、前記揺動機構の主軸にワークローラを取り付けることで、ワークローラを平行状態で揺動させてワイヤピッチ、換言すれば加工ピッチを微細に可変調整できる。

以下、本考案を実施するための最良の形態として、保持部材、可動機構、揺動機構及びマルチ式ワイヤソーの実施の形態を図面に従って説明する。

図１はボールネジに係合（螺合）するボールナットを固定保持する保持部材、ボールネジ及びボールナットを示し、図２及び図３は前記保持部材を用いた可動機構及び揺動機構を備えていてマルチ式ワイヤソーのワークローラを平行リンク状に揺動させるための機構部分を示し、図４は前記ワークローラを平行リンク状に揺動させる場合のモデル図、図５乃至図７はそれらの機構を具備したマルチ式ワイヤソーの全体的概略構成を示す。

まず、図５乃至図７でマルチ式ワイヤソーの全体的構成について説明する。マルチ式ワイヤソーは、ワイヤソー本体２０、ワークテーブル２１、撮像装置（カメラ）２３、及びローダ２４を備えている。

ワイヤソー本体２０の本体フレーム３０前面には、ワイヤ供給リール３１、ワイヤ巻取リール３２が回転自在に設けられており、ワイヤ供給リール３１から繰り出される鋼線から成る一本のワイヤＷは、該ワイヤＷの緩みを吸収するための張力制御機構３３を経由して互いに平行に対向する一対のワークローラ１，２間に複数回を巻掛けられた（多条に巻かれた）後、別の張力制御機構３４を経由して巻取側ワイヤリール３２に巻き取られる。ここで、一対のワークローラ１，２は、図２及び図３のワークローラ揺動機構５０で回転自在に支持されかつ水平面内で左右方向に当該ローラ１，２の中心軸が傾斜可能（傾斜角度は図４のモデル図中αで示す）となっている（ワークローラ揺動機構５０は後で詳述する。）。これらのワークローラ１，２は本体フレーム前側の加工室２５内に配置されている。また、ワイヤソー本体２０には各種操作を指示並びに表示するための操作盤２６が設置されている。

図８（Ａ）の平面図、（Ｂ）の斜視図のように、前記一対のワークローラ１，２は、水平面内で相互に平行配置されていて回転自在であり、各ワークローラ１，２は各々複数のワイヤ溝（外周を１周するように形成された溝）を一定のピッチ間隔で有しており、ワイヤＷは，各ワークローラ１，２を順次経由して一方のワイヤ溝から他方のワイヤ溝まで順次螺旋状に巻き掛けられ、ワイヤＷの各巻回の間隔が均一にとられている。これによって水平位置にある２本のワークローラ１，２の間にワイヤの配列間隔（ピッチ）が均一なワイヤ列ＷＬが形成される。

そして、対をなすワークローラ１，２の一方又は両方に、駆動モータにより正方向回転或いは正逆回転の繰り返し動作を行わせることによりワイヤ列ＷＬが直進又は往復直進運動を行う。

ワークテーブル２１は、図示しない駆動機構により水平面内のＸ軸方向（横方向）及びこれと直交するＹ軸方向（奥行き方向）、ＸＹ平面に垂直なＺ軸方向（上下方向）にスライド移動自在で、Ｚ軸を回転中心とする角度θ軸方向に回転自在なテーブルであり、ワークテーブル２１のワーク加工位置Ｐ２において、ワーク１０を載置したワークテーブル２１を上昇させて被加工物であるワーク１０を下方から所定の力で直進又は往復直進運動する砥粒を付着させたワイヤ列ＷＬに押し当てることで、所望のピッチ間隔で複数個に帯状（層状）に切断することが可能である。

ワークテーブル２１は、一対のワークローラ１，２の直下（ワイヤ列ＷＬの直下）であるワーク加工位置Ｐ２とは別に、一対のワークローラ１，２の直下から外れた位置にあるワークセット位置Ｐ１を有する。ワークセット位置Ｐ１においてワーク１０が載置されたワークテーブル２１はＸ軸方向の移動によりワイヤ列ＷＬの直下のワーク加工位置Ｐ２へと移動することでワーク搬送動作が可能であり、逆に加工の終わったワーク１０をワーク加工位置Ｐ２からワークセット位置Ｐ１に戻す逆方向のワーク搬送動作も行う。ワークテーブル２１のＸ軸方向の移動は、Ｙ軸方向やＺ軸方向、角度変位θ軸方向より比較的大きい。ワーク加工位置Ｐ２においては、ワイヤ列ＷＬによりワーク１０を加工（切断又は溝形成）する際に、砥粒を含むスラリや研削液を使うためにワークテーブル２１及びその周辺機構に防水機能を持たせている。

ワークセット位置Ｐ１をワーク加工位置Ｐ２（ワイヤ列ＷＬの直下）から大きく外れた個所に設けるのは、
(1) ワーク１０の交換時に、ワークローラ１，２やワイヤ列ＷＬ等が邪魔にならず、作業性を高めることができる、
(2) ワーク１０の供給、排出を自動で行なうローダ２４を取り付けることが可能となるため、リードタイムの短縮が可能になる、
(3) ワーク１０を撮像装置２３で撮像することが可能となるため、画像処理によって切断位置をクローズ制御することができ、より精密な切断位置を得ることができる等の理由からである。

図５に示すように、撮像装置２３は、高スループットに対応できるよう、また加工時の遊離砥粒による汚染を防ぐために、ワーク加工位置Ｐ２（ワイヤ列ＷＬの直下）から離れたワークセット位置Ｐ１に設置する。また、本実施の形態では、ワーク１０の四隅を撮像可能なように撮像装置２３は４台用意し、図５及び図６の撮像装置取付ブラケット２７に取り付けている。これらの構成により、ワーク１０の加工補正に画像処理を導入でき、基準となるワイヤ列ＷＬを直接撮像しないでも加工寸法の精度を高めることが可能となる。

図７のように、ワークセット位置Ｐ１でワーク１０の供給、排出を自動で行うローダ２４が設置され、このローダ２４はＹ軸方向に移動する一軸ユニット４５と一軸ユニット４５に取り付けられたチャック４６とを具備する。チャック４６は真空吸着機能を有し、ワーク１０（基板等）を把持搬送する。チャック４６にはＺ軸方向に移動自在の一軸ユニットが付加される。供給ワーク位置のワーク１０をワークセット位置Ｐ１に搬送する機能と、加工が済んでワーク加工位置Ｐ２からワークセット位置Ｐ１に戻されたワーク１０を排出ワーク位置に搬送する機能とを有する。なお、ローダについては公知のもので、この他にも様々な形態のものが考えられる。

こういったローダ２４をワークセット位置Ｐ１に取り付けることでワーク１０の供給、排出が自動化でき、省人化やリードタイムの削減に対応できる。

図１〜図４を用いて、ワークローラ揺動機構５０について説明するが、まず、図４（Ａ）,（Ｂ）のモデル図でワークローラ１，２を平行に揺動させて補正する場合を説明する。２本のワークローラ１，２が固着される主軸としてのワークローラ軸を回転自在に支持する支持部材（軸受を固定したハウジング）５１，５２に揺動支点となる回転軸（ワークローラ軸に垂直な向き）を設け、さらに回転自在な接続方法で接続用リンク板５３を支持部材５１，５２に取り付け、リンク板５３を駆動することで、前記ワークローラ軸に垂直な回転軸を回転中心としてワークローラ１，２の平行揺動を可能としている。この接続用リンク板５３を図４のＹ方向（図の上下方向）に任意の駆動源で移動させることにより、ワークローラ１，２が傾き、ワークローラ１，２に巻かれた両端ワイヤＷのピッチ（総幅Ｘ）が変化する。図２及び図３のように、実際の駆動源（アクチュエータ）はサーボモータ及びボールネジの直動機構を利用している。

以下の表１は駆動源の変位量Ｙａに対する、両端ワイヤのピッチ総幅の変化（ΔＸ＝補正量）を表したものである。この表１に表記されているＸａとは、揺動運動に伴う、接続用リンク板のＸ方向（図の左右方向でＹ方向に直交する）の変位である。

図４（Ａ）初期状態の補正量０ｍｍに対して、同図（Ｂ）補正状態のようにワークローラの揺動（傾きα）による補正量０．２ｍｍで、駆動源は０．２５６ｍｍＸ方向に移動する。このような変動を吸収するために、本実施の形態では、後述するように、フローティングジョイント機能を有する可動機構を駆動源と移動部材であるリンク板との間に設ける。

図１〜図３を用いて、ワークローラ揺動機構５０の具体的機構について説明する。図２のように、ワークローラ１，２は主軸としてのワークローラ軸６１，６２にそのテーパ部６４を介して固定されている。ワークローラ軸６１，６２は図３のワークローラ軸受７１，７２で回転自在に保持され、ワークローラ軸６１，６２のワークローラ１，２の反対側には従動プーリ８１，８２がそれぞれ固定されている。

ワークローラ軸受７１，７２のハウジング（外筒）５１，５２には、ワークローラ１，２自身の揺動中心となる回転軸５１ａ，５２ａが設けられている。また、ハウジング５１，５２を挟むように設けられた上下の接続用リンク板５３をハウジング５１，５２に対して回転自在に連結するためにリンク板回転連結部５１ｂ，５２ｂが設けられており、各ハウジング５１，５２のリンク板回転連結部５１ｂ，５２ｂ間を上下の接続用リンク板５３で接続している（リンク板回転連結部５１ｂ，５２ｂがリンク板５３側に固定で各ハウジングの穴に回転自在に嵌合していると考えてもよい）。各ハウジング５１，５２は回転軸５１ａ，５２ａにて本体フレーム３０の前面に固定の枠体６６に回転自在に取り付けられている。なお、回転軸５１ａ，５２ａはワークローラ軸６１，６２にそれぞれ垂直であって、ワークローラ軸６１，６２が水平面内で揺動する場合、回転軸５１ａ，５２ａは水平面に垂直になる。また、各ハウジング５１，５２は方形枠体６０（本体フレーム３０に固定）に取り付けられたＲ型ガイド６５によって回転軸５１ａ，５２ａを中心とした回転運動を行えるように支持されている。Ｒ型ガイド６５はハウジング５１，５２に加わる荷重を受け、高荷重に対応可能とする。これらの機構により、リンク板５３を駆動することで、両方のハウジング５１，５２は平行リンク状に揺動自在となる。

２本のワークローラ軸６１，６２にそれぞれ固定された従動プーリ８１，８２には、駆動モータ５５の出力軸に固定された駆動プーリ５６の回転がベルト５７を介して伝動され、２本のワークローラ軸６１，６２は同期して回転する。

図３に示すように、上側の接続用リンク板５３はフローティングジョイント機能を持つ可動機構９０で駆動されるようになっている。即ち、可動機構９０は、回転駆動源としてのサーボモータ９１と、サーボモータ９１と共に取付ブラケット９２で方形枠体６０に固定された軸受９３及び軸受９７（方形枠体６０に固定）と、軸受９３，９７に保持され、サーボモータ９１によって回転するボールネジ９４と、ボールネジ９４に係合（螺合）するボールナット９５と、ナット９５を固定保持する図１の保持部材１００とを有し、保持部材１００が前記上側の接続用リンク板５３に固定されている。

図１（Ａ）,（Ｂ）に示すように、保持部材１００は、ボールナット挿入穴１０１を有し、このボールナット挿入穴１０１中心から４０ｍｍ及び５０ｍｍオフセットした位置に、幅２ｍｍのスリット状溝１０２，１０３を、各々対向する面から切り込んだ構造である。図示の場合、被動部取付面１０５（取付対象物への固定部となる）に平行で、ボールナット挿入穴１０１の軸方向に平行に前面から背面に至るまで連続形成されている。ボールナット挿入穴１０１周辺のナット固定保持部１０４に対して、これらのスリット状溝１０２，１０３を挟んで被動部取付面１０５があり、スリット状溝１０２，１０３を形成することで、ナット固定保持部１０４と被動部取付面１０５の相互間に位置的な歪みが発生しても、２本の溝１０２、１０３の形成部分が弾性変形を起こして、歪みを吸収する。なお、保持部材１００の材料はアルミ合金（Ａ７０７５）を使用しているが、それ以外の材質でも良い。またスリット状溝の数は２本に限定されない。

保持部材１００のボールナット挿入穴１０１には例えば図１（Ｃ）に示す構造のボールナット９５が固定され、このボールナット９５の内側をボールネジ９４が貫通している。ボールネジ９４とボールナット９５とは両者間に介在するボール（鋼球）９６で係合するようになっている。また、保持部材１００の被動部取付面１０５が前記上側の接続用リンク板５３に固定されている。

図４（Ａ）,（Ｂ）のモデル図で説明したように、上側の接続用リンク板５３は平行揺動運動をするため、ボールナット９５の直線移動に対して円弧状の動きとなり、その結果、前記リンク板５３とボールナット９５の軌道には差異が生ずる。つまり、ボールネジ９４の回転運動をボールナット９５によって変換した直動運動をする保持部材１００のナット固定保持部１０４の直動運動の軌跡と、保持部材１００の被動部取付面１０５に固定された移動部材としての接続用リンク板５３の軌跡とに差異を生じるが、保持部材１００の弾性変形によって前記差異に対応可能である。０．２〜０．３ｍｍ程度の前記差異は保持部材１００を構成している金属等の弾性変形のみで吸収でき、磨耗や集中荷重による塑性変形の恐れはない。

次に、本実施の形態の全体的な動作を説明する。図７のワークセット位置Ｐ１に位置するワークテーブル２１上に板状ワーク１０（セラミックグリーンシート等）をローダ２４により載置、固定する。画像処理のための撮像装置２３にて板状ワーク１０を撮像した後、Ｘ軸方向にワークテーブル２１を駆動して、ワークテーブル２１をワーク加工位置Ｐ２に移動させる。ここで、画像処理の結果、ワークテーブル２１のＹ軸、θ軸、及びワイヤ列ＷＬのワイヤピッチの補正が必要な場合、ワークテーブル２１のＹ軸の補正移動、θ軸の補正回転を行うとともに、ワイヤ列ＷＬのワイヤピッチの補正を図１〜図４で説明したワークローラ揺動機構５０で行う。

すなわち、ワイヤ列ＷＬのワイヤピッチの補正量に対応させてサーボモータ９１によってボールネジ９４を回転させ、ボールネジ９４に係合（螺合）するボールナット９５及び保持部材１００のナット固定保持部１０４を図４のＹ方向に所定量直線移動させる。この動きは被動部取付面１０５に伝達され、ここに固着された上側のリンク板５３がＹ方向に所定量移動し、リンク板５３が取り付けられたハウジング５１，５２を水平面内で所定角度だけ傾斜させる。このとき、被動部取付面１０５に固着された上側のリンク板５３はＹ方向に直交するＸ方向にも変位するが、保持部材１００の弾性変形で吸収できる。

ハウジング５１，５２の所定角度の傾斜により、ワークローラ軸６１，６２及びワークローラ１，２が所定角度傾斜することで、ワイヤ列ＷＬのワイヤピッチの補正が行われる。

その後、補正後のワークテーブル２１の位置及びワイヤ列ＷＬのワイヤピッチで板状ワーク１０の加工（切断又は溝形成）を行う。

加工後、加工済みワーク１０をワークテーブル２１によりワークセット位置Ｐ１に移動させ、ローダ２４により排出する。

この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。

(1) 保持部材１００を用いたフローティングジョイント機能を有する可動機構９０は、前述の通り０．２〜０．３ｍｍ程度の差異（保持部材１００とリンク板５３間の軌跡の差異）を保持部材１００を構成している金属等の弾性変形のみで吸収するため、磨耗や集中荷重による塑性変形の恐れはない。

(2) 保持部材１００を用いた機構は、構造上も従来のジンバル式等のフローティングジョイントに比べて簡単で、小型化やコストダウンが可能である。

(3) ワークローラ揺動機構５０は前記可動機構９０とリンク機構とを組み合わせることで、簡素な機構でワークローラ１，２を平行リンク状に揺動させることが可能である。また、高精度のワークローラ１，２の傾斜角度の制御が可能で、高荷重の動作に耐え得る。

(4) 従って、前記ワークローラ揺動機構５０を備えるマルチ式ワイヤソーは、簡素な機構でワイヤ列ＷＬのワイヤピッチの高精度の補正が可能で、高荷重の動作にも耐えることができる。

なお、本実施の形態はワイヤソーのワークローラの揺動について記述したが、負荷の大きい加工機のテーブル送り等にも適用可能であり、用途は限定されるものではない。

以上本考案の実施の形態について説明してきたが、本考案はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。

本考案の実施の形態における保持部材、ボールネジ及びボールナットであって、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）はボールネジ及びボールナットの一部を断面とした斜視図である。 本考案の実施の形態におけるワークローラ揺動機構の平断面図である。 同じく一部を断面とした背面図である。 本考案の実施の形態におけるワークローラ揺動機構のモデル図である。 本考案の実施の形態におけるマルチ式ワイヤソーの概略構成を示す正面図である。 同右側面図である。 前記マルチ式ワイヤソーの概略構成を示す平面図である。 ワークローラの中心軸を水平面内で左右方向に傾斜させた状態であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は斜視図である。

符号の説明

１，２ ワークローラ
１０ ワーク
２０ ワイヤソー本体
２１ ワークテーブル
２３ 撮像装置
２４ ローダ
２５ 加工室
２６ 操作盤
３０ 本体フレーム
３１ ワイヤ供給リール
３２ ワイヤ巻取リール
５０ ローラ揺動機構
５１，５２ 支持部材（ハウジング）
５３ 接続用リンク板
６１，６２ ワークローラ軸
９０ 可動機構
９１ サーボモータ
９４ ボールネジ
９５ ボールナット
９６ ボール
１００ 保持部材
１０１ ボールナット挿入穴
１０２，１０３ スリット状溝
１０４ ナット固定保持部
１０５ 被動部取付面
Ｗ ワイヤ
ＷＬ ワイヤ列
α 傾斜角度

Claims (6)

1. ネジに係合するナットを固定保持する保持部材であって、前記ナットの固定保持部と、取付対象物への固定部との間に溝を形成することで弾性変形自在であることを特徴とする保持部材。
2. 前記ネジ及びナットは、ボールによって相互に係合するボールネジ及びボールナットである請求項１記載の保持部材。
3. 回転駆動源と、軸受に保持され、前記回転駆動源によって回転するネジと、前記ネジに係合するナットと、前記ナットを固定保持し前記ネジの回転運動を前記ナットによって変換した直動運動をする保持部材と、前記保持部材に固定された移動部材とを有し、
   前記保持部材は、前記ナットの固定保持部と、前記移動部材への固定部との間に溝を形成してあり、前記保持部材の弾性変形により前記直動運動の軌跡と前記移動部材の軌跡に差異を有することが可能であることを特徴とする可動機構。
4. 前記ネジ及びナットは、ボールによって相互に係合するボールネジ及びボールナットである請求項３記載の可動機構。
5. 前記請求項３又は４の可動機構と、複数の主軸と、各主軸をそれぞれ回転自在に支持しかつ揺動支点を中心にして揺動自在な支持部材とを備え、
   前記可動機構の移動部材が各支持部材に連結されたリンクを構成して、前記移動部材の移動により前記複数の主軸を平行状態を保って揺動させることを特徴とする揺動機構。
6. 前記請求項５の揺動機構を備え、前記複数の主軸にワークローラを固定し、前記ワークローラ間に多条にワイヤを巻掛けし、前記ワークローラ間を走行するワイヤ列にてワークを切断することを特徴とするマルチ式ワイヤソー。

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