JP3202527B2 - Wire saw equipment - Google Patents

Wire saw equipment

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JP3202527B2
JP3202527B2 JP7629595A JP7629595A JP3202527B2 JP 3202527 B2 JP3202527 B2 JP 3202527B2 JP 7629595 A JP7629595 A JP 7629595A JP 7629595 A JP7629595 A JP 7629595A JP 3202527 B2 JP3202527 B2 JP 3202527B2
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Japan
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wire
reel
work
cutting
amount
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均 大沢
敏晴 安立
康彦 森山
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株式会社日平トヤマ
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D57/00Sawing machines or sawing devices not covered by one of the preceding groups B23D45/00 - B23D55/00
    • B23D57/003Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts
    • B23D57/0053Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts of drives for saw wires; of wheel mountings; of wheels

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば半導体材料、
磁性材料、セラミック等の脆性材料をワイヤにより切断
するワイヤソー装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to, for example, semiconductor materials,
The present invention relates to a wire saw device for cutting a brittle material such as a magnetic material and a ceramic with a wire.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のワイヤソー装置は、複数の加工
用ローラ間にワイヤが多数回螺旋状に巻掛けられる。そ
して、その加工用ローラの回転によりワイヤが走行さ
れ、その走行中のワイヤとワークとが接触されるととも
に、その接触部に砥粒を含むスラリーが供給されて、ワ
ークがワイヤによりウェハ状にスライスされる。
2. Description of the Related Art In a wire saw device of this type, a wire is spirally wound many times between a plurality of processing rollers. The wire is run by the rotation of the processing roller, and the running wire is brought into contact with the work, and the slurry containing abrasive grains is supplied to the contact portion, and the work is sliced into a wafer by the wire. Is done.

【0003】この種の装置においては、ワイヤを加工用
ローラ側へ繰り出すリールと、切断を終えたワイヤを巻
き取るためのリールとを備えたリール機構がフレーム上
に装設されている。
[0003] In this type of apparatus, a reel mechanism having a reel for feeding out a wire to a processing roller side and a reel for winding up the cut wire is mounted on a frame.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のワイ
ヤソー装置においては、加工開始時における繰り出し側
リールのワイヤの貯線量の認知は、作業者の目視によっ
ていた。このため、大型ワークの加工や長時間連続加工
においては、加工の途中において繰り出し側リールのワ
イヤがなくなり、ワイヤの走行方向を反転して加工を継
続せざるを得ない。
However, in the conventional wire saw apparatus, the operator recognizes the stored dose of the wire on the pay-out reel at the start of processing by visual observation of the worker. For this reason, in the processing of a large workpiece or continuous processing for a long time, the wire of the reel on the payout side is lost during the processing, and the running direction of the wire must be reversed to continue the processing.

【0005】ところで、ワイヤソー装置におけるワーク
の加工条件に影響を与える要因は複雑に絡み合ってい
る。その一つとしてワイヤの繰り出し方向が変わること
があり、ワイヤの繰り出し方向が変わる前と後とではワ
ークの加工精度に大きな差が生じ、例えばウェハの均一
な厚さ加工が不可能になるおそれがあった。
[0005] Factors that affect the processing conditions of a workpiece in a wire saw device are complicatedly intertwined. One of the reasons is that the wire feeding direction may change, and there may be a large difference in the processing accuracy of the workpiece before and after the wire feeding direction changes. there were.

【0006】本発明の目的は、1つのワークの切断加工
の途中におけるワイヤの繰り出し方向の変化を防止でき
るワイヤソー装置を提供することにある。また、別の目
的としては、効率のよい生産を実施するために、繰り出
し側リールの残存ワイヤ量に見合ったワーク長さあるい
はワーク種の選択を行うことができるワイヤソー装置を
提供することにある。
An object of the present invention is to provide a wire saw device capable of preventing a change in a wire feeding direction during cutting of one work. Another object of the present invention is to provide a wire saw device capable of selecting a work length or a work type corresponding to a remaining wire amount of a pay-out reel in order to perform efficient production.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明では、少なくとも繰り出し側
リールの残存ワイヤ量を、初期入力の繰り出し側リール
の残存ワイヤ量と、ワイヤ繰り出し速度及び走行方向と
加工時間との少なくとも一方をもとにして演算により算
出する算出手段と、算出された繰り出し側リールの残存
ワイヤ量に基づいてワーク切断の可否を判別する判別手
段とを設けたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, at least the remaining wire amount of the pay-out reel is determined by comparing the remaining wire amount of the initial input pay-out reel with the wire feed amount. Calculated based on at least one of speed and traveling direction and machining time
Calculation means to output and the calculated remaining reel on the payout side
A discriminator that determines whether a workpiece can be cut based on the amount of wire
A step is provided .

【0008】[0008]

【0009】請求項2に記載の発明では、算出手段は、
請求項1における演算に代わり、リールの重量に応じ
出力される信号に基づいて前記残存ワイヤ量を算出し、
さらに算出された繰り出し側リールの残存ワイヤ量に基
づいてワーク切断の可否を判別する判別手段とを設けた
ものとしたことである。
[0009] In the invention described in claim 2, calculation output means,
Instead of the calculation in claim 1, according to the weight of the reel
Calculating the remaining wire amount based on the output signal ,
Further, based on the calculated remaining wire amount of the payout reel,
And a determination means for determining whether or not the workpiece can be cut .

【0010】請求項に記載の発明では、請求項にお
いて、リールをその中心軸線が垂直方向に指向するよう
に支持するとともに、前記算出手段が歪ゲージを含み、
その歪ゲージを前記リールの回転軸を支持する軸受の下
端部に配置するように設けたものである。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect , the reel is supported so that its central axis is oriented in a vertical direction, and the calculating means includes a strain gauge.
The strain gauge is provided so as to be disposed at a lower end portion of a bearing that supports a rotating shaft of the reel.

【0011】請求項4に記載の発明では、請求項1〜3
のいずれかにおいて、前記判別手段は、残存ワイヤ量
と、ワークに対する切断開始から切断終了までに要する
時間を設定するための設定手段による設定値とに基づい
てワーク切断の可否を判別するものである。
According to the fourth aspect of the present invention, the first to third aspects are provided.
In any one of the determining means, the remaining wire quantity, because on the basis of the set value by the setting means for setting a time required for the cutting ends of the cutting start to the workpiece also you determine whether the workpiece cutting is there.

【0012】請求項に記載の発明では、請求項1〜
のいずれかにおいて、ワイヤ繰り出し速度及び加工時間
を記憶する記憶手段と、前記繰り出し側リールの残存ワ
イヤ量と前記記憶手段内のデータとを比較して、加工可
能なワーク範囲を判断する判断手段とを設けたものであ
る。
According to the fifth aspect of the present invention, the first to fourth aspects are provided.
Storage means for storing the wire feeding speed and the processing time, and determining means for comparing the remaining wire amount of the payout reel and the data in the storage means to determine a workable work range. Is provided.

【0013】[0013]

【作用】請求項1に記載の発明によれば、繰り出し側リ
ールの残存ワイヤ量を算出するができて、この算出値と
ワークの加工に必要なワイヤ量とを比較することができ
る。そして、ワイヤの繰り出し速度が一定の場合には、
初期に入力された繰り出し側リールの残存ワイヤ量と加
工時間とに基づく演算によって、その時点における繰り
出し側リールの残存ワイヤ量が算出される。また、ワイ
ヤの繰り出し速度及び走行方向に変化がある場合には、
これらの値も加味した演算によって、その時点における
繰り出し側リールの残存ワイヤ量が演算される。そし
て、この演算により算出された繰り出し側リールの残存
ワイヤ量に基づいて、ワーク切断の可否が判別される。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to calculate the remaining wire amount of the reel on the pay-out side, and to compare the calculated value with the wire amount necessary for processing the work. And when the payout speed of the wire is constant,
By the calculation based on the remaining wire amount of the pay-out reel and the processing time input at the beginning, the remaining wire amount of the pay-out reel at that time is calculated. Also, if there is a change in the wire feeding speed and running direction,
By the calculation taking these values into account, the remaining wire amount of the payout reel at that time is calculated. Soshi
The remaining reel on the payout side calculated by this calculation
Whether or not the workpiece can be cut is determined based on the wire amount.

【0014】[0014]

【0015】請求項2に記載の発明によれば、リールの
重量を計測することによって繰り出し側リールの残存ワ
イヤ量算出され、その繰り出し側リールの残存ワイヤ
量に基づいてワーク切断の可否を判別することができ
る。請求項3に記載の発明によれば、前記算出手段に含
まれる歪ゲージの配設が容易にできて、構成が簡単とな
る。そして、各リールの装着によって生じる回転軸のス
ラスト方向への荷重を、前記回転軸に直接触れることな
く、検出することができる。また、歪ゲージが各リール
及び回転軸に直接接触していないため、回転状態に影響
を与えることがないとともに、連続的に各リールの重量
を検出することができる。
According to the second aspect of the present invention, the remaining wire amount of the pay-out reel is calculated by measuring the weight of the reel, and the remaining wire of the pay-out reel is calculated.
Whether the workpiece can be cut or not can be determined based on the amount . According to the third aspect of the present invention, the strain gauges included in the calculation means can be easily arranged, and the configuration is simplified. Then, the load in the thrust direction of the rotating shaft caused by mounting each reel can be detected without directly touching the rotating shaft. In addition, since the strain gauge is not in direct contact with each reel and the rotating shaft, the rotation state is not affected, and the weight of each reel can be continuously detected.

【0016】請求項に記載の発明によれば、設定手段
によって設定入力されたワークの切断加工に必要な時間
と、前記算出手段によって算出された繰り出し側リール
の残存ワイヤ量とから、ワークの切断の可否が自動的に
判別される。
According to the fourth aspect of the present invention, the work required for cutting the work set and input by the setting means and the remaining wire amount of the pay-out reel calculated by the calculating means are used to calculate the work. Whether the disconnection is possible is automatically determined.

【0017】請求項に記載の発明によれば、前記算出
手段によって算出された繰り出し側リールの残存ワイヤ
量と、ワーク種あるいはワーク長さ及びワーク径、ある
いは所要の切断距離に応じたワイヤ繰り出し速度及び加
工時間とが比較されて、加工可能なワークが判別され
る。
According to the fifth aspect of the present invention, the amount of wire remaining on the pay-out reel calculated by the calculation means, the type of work or the length and diameter of the work, or the wire feeding according to the required cutting distance. The speed and the processing time are compared to determine a work that can be processed.

【0018】[0018]

【実施例】【Example】

(第1実施例)以下、この発明のワイヤソー装置の第1
実施例を図1〜図6に基づいて詳細に説明する。
(First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the wire saw device of the present invention will be described.
An embodiment will be described in detail with reference to FIGS.

【0019】図4及び図5に示すように切断機構11
は、ベッド12cやコラム12bから構成される装置フ
レーム12上に装設されている。この切断機構11は平
行に延びる駆動溝ローラ13及び従動溝ローラ14を備
え、それらの外周には環状をなす多数の溝13a,14
aが所定ピッチで形成されている。なお、図面において
は理解を容易にするために、溝13a,14aの数を実
際よりも少なく描いている。一本の切断用ワイヤ15は
前記溝ローラ13,14の各溝13a,14aに連続的
に巻回されている。ワイヤ走行用モータ16は装置フレ
ーム12上に配設され、このモータ16により駆動溝ロ
ーラ13が直接、または、図示しないベルト、プーリを
介して回転される。そして、溝ローラ13,14の回転
によって、ワイヤ15が一方向又は部分的逆行を伴って
一方向(のこ運動)に走行される。ワーク支持機構19
は前記切断機構11の上方においてフレーム12に立設
したコラム12bに上下動可能に支持され、その下部に
はワーク20が着脱自在にセットされる。そして、ワイ
ヤ15が切断機構11の溝ローラ13,14間で一方向
に走行されながら、ワーク支持機構19が切断機構11
に向かって下降される。このときワイヤ15上へ砥粒を
含むスラリーが図示しないスラリー供給装置から供給さ
れるとともに、そのワイヤ15に対し、ワーク20が押
し付けられ、砥粒のラッピング作用によってワーク20
がスライス加工される。
As shown in FIG. 4 and FIG.
Is mounted on an apparatus frame 12 composed of a bed 12c and a column 12b. The cutting mechanism 11 includes a driving groove roller 13 and a driven groove roller 14 extending in parallel, and a plurality of annular grooves 13a and 14
a are formed at a predetermined pitch. In the drawings, the number of grooves 13a and 14a is smaller than the actual number for easy understanding. One cutting wire 15 is continuously wound around each groove 13a, 14a of the groove rollers 13, 14. The wire running motor 16 is disposed on the apparatus frame 12, and the drive groove roller 13 is rotated by the motor 16 directly or via a belt and a pulley (not shown). Then, by the rotation of the groove rollers 13, 14, the wire 15 travels in one direction (saw motion) with one direction or partial backward movement. Work support mechanism 19
Is vertically movably supported by a column 12b erected on a frame 12 above the cutting mechanism 11, and a work 20 is detachably set below the column 12b. Then, while the wire 15 travels in one direction between the groove rollers 13 and 14 of the cutting mechanism 11, the work supporting mechanism 19
It is lowered toward. At this time, a slurry containing abrasive grains is supplied onto the wire 15 from a slurry supply device (not shown), and the work 20 is pressed against the wire 15 and the work 20 is wrapped by the abrasive grains.
Is sliced.

【0020】ワイヤ15を供給あるいは巻き取るリール
機構21は前記フレーム12上に装設されている。この
リール機構21は、ワイヤ15を繰り出し、巻き取るた
めの一対のリール22,23を備えている。なお、両リ
ール22,23は巻き取り、繰り出しの両機能を交互に
分担するが、以降の説明においては、説明を簡略化する
ために一例として一方のリール22を繰り出しリール、
他方のリール23を巻き取りリールとする。後述する一
対のリール回転用モータ41,42はフレーム12に配
設され、これらのモータ41,42により繰り出しリー
ル22及び巻き取りリール23を個別に変速回転させ
る。
A reel mechanism 21 for feeding or winding the wire 15 is mounted on the frame 12. The reel mechanism 21 includes a pair of reels 22 and 23 for feeding and winding the wire 15. The two reels 22 and 23 alternately share the winding and feeding functions, but in the following description, one of the reels 22 will be referred to as a feeding reel as an example to simplify the description.
The other reel 23 is a take-up reel. A pair of reel rotation motors 41 and 42, which will be described later, are disposed on the frame 12, and the feed reel 22 and the take-up reel 23 are individually rotated by these motors 41 and 42 at a variable speed.

【0021】トラバース機構25はリール機構21に隣
接してフレーム12のベッド12c上に装設され、繰り
出しリール22からのワイヤ15の繰り出し及び巻き取
りリール23へのワイヤ15の巻き取りを上下にトラバ
ースしながら案内する。そして、前記リール機構21の
両リール22,23の回転及び溝ローラの回転によりワ
イヤ15が繰り出しリール22から切断機構11を経て
巻き取りリール23に巻き取られる。繰り出しリール2
2上のワイヤ15が、切断機構11を経て巻き取りリー
ル23に全て巻き取られる直前に両リール22,23の
回転方向が切り換えられてリール22,23の繰り出し
機能及び巻き取り機能が反転される。
The traverse mechanism 25 is mounted on the bed 12c of the frame 12 adjacent to the reel mechanism 21. The traverse mechanism 25 traverses up and down the wire 15 from the pay-out reel 22 and the winding of the wire 15 to the take-up reel 23. I will guide you while doing. The rotation of both reels 22 and 23 of the reel mechanism 21 and the rotation of the groove roller cause the wire 15 to be wound from the payout reel 22 to the take-up reel 23 via the cutting mechanism 11. Feeding reel 2
Immediately before the wire 15 on the second 2 is completely wound on the take-up reel 23 via the cutting mechanism 11, the rotation directions of the two reels 22, 23 are switched, and the pay-out function and the take-up function of the reels 22, 23 are reversed. .

【0022】図4に示すように、ワイヤ張力付与機構2
6は前記リール機構21と切断機構11との間に配設さ
れている。この張力付与機構26は揺動可能に支持され
た一対のダンサアーム28,29を備え、それらの先端
にはガイドローラ30及びウェイト31がそれぞれ取付
けられている。
As shown in FIG. 4, the wire tension applying mechanism 2
Reference numeral 6 is provided between the reel mechanism 21 and the cutting mechanism 11. The tension applying mechanism 26 includes a pair of dancer arms 28 and 29 that are swingably supported, and a guide roller 30 and a weight 31 are attached to their ends.

【0023】ワイヤ張力付与機構26の一対のダンサア
ーム28,29に付設された各ウェイト31の下方向の
重力により、溝ローラ13,14間のワイヤ15に所定
の張力が付与される。
A predetermined tension is applied to the wire 15 between the groove rollers 13 and 14 by the downward gravity of each weight 31 attached to the pair of dancer arms 28 and 29 of the wire tension applying mechanism 26.

【0024】そして、ワイヤ15は繰り出しリール22
から繰り出されてローラ40、ワイヤ張力付与機構26
の一方のローラ30、一対のガイドローラ38のうちの
一方及びワイヤガイド機構36の一組のガイドローラ3
7を経て切断機構11に至る。そして、その切断機構1
1からワイヤガイド機構36のもう一組のガイドローラ
37、一対のガイドローラ38のうちの他方、ワイヤ張
力付与機構26の他方のローラ30及びローラ40を経
て巻き取りリール23に巻き取られる。
The wire 15 is connected to the payout reel 22.
Roller 40 and the wire tension applying mechanism 26
Roller 30, one of a pair of guide rollers 38, and a set of guide rollers 3 of wire guide mechanism 36.
Through 7, the cutting mechanism 11 is reached. And the cutting mechanism 1
From 1 through the other set of guide rollers 37 of the wire guide mechanism 36, the other of the pair of guide rollers 38, the other roller 30 and the roller 40 of the wire tension applying mechanism 26 are taken up on the take-up reel 23.

【0025】図1及び図3に示すように回転方向及び回
転速度を変更可能な前記一対のモータ41,42は前記
ベッド12cに立設された筒体12aに装着され、その
下面にはモータ軸41a,42aが突設されている。回
転軸43は各モータ41,42に対応するようにスラス
ト方向及びラジアル方向の荷重を支持する上部軸受44
a、下部軸受44bを介して筒体12a内に回転可能に
支持されている。図2に示すように、筒体12a内に
は、上部軸受44aの外側レースの下端面に当接する荷
重検出手段としての歪ゲージ50が装着され、繰り出し
リール22及び巻き取りリール23の重量によって生じ
る回転軸43のスラスト方向への荷重を検出するように
なっている。回転軸43の上端には大径部43aが一体
形成されている。カップリング45はモータ軸41a,
42aを各回転軸43に連結するように、それらの間に
取り付けられている。前記繰り出しリール22及び巻き
取りリール23はドライブピン46により各回転軸43
の大径部43a上に回り止めされた状態で、ネジ47に
より大径部43aに締付固定されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the pair of motors 41 and 42, which can change the rotation direction and the rotation speed, are mounted on a cylindrical body 12a erected on the bed 12c. 41a and 42a are protrudingly provided. The rotating shaft 43 has an upper bearing 44 that supports loads in the thrust direction and the radial direction so as to correspond to each of the motors 41 and 42.
a, is rotatably supported in the cylindrical body 12a via the lower bearing 44b. As shown in FIG. 2, a strain gauge 50 is mounted in the cylindrical body 12a as a load detecting means abutting on the lower end surface of the outer race of the upper bearing 44a, and is generated by the weight of the pay-out reel 22 and the take-up reel 23. The load in the thrust direction of the rotating shaft 43 is detected. A large diameter portion 43a is formed integrally with the upper end of the rotating shaft 43. The coupling 45 includes a motor shaft 41a,
42a is mounted between the rotating shafts 43 so as to be connected thereto. The feed reel 22 and the take-up reel 23 are rotated by a drive pin 46 to each of the rotating shafts 43.
The screw 47 is fastened and fixed to the large-diameter portion 43a while being prevented from rotating on the large-diameter portion 43a.

【0026】次に、前記のように構成されたワイヤソー
装置の制御装置について説明する。図5及び図6に示す
ように、算出手段及び判別手段を構成する制御装置63
は前記フレーム12の近傍に配設され、その内部に中央
処理装置(CPU)64及びメモリ65が実装されてい
る。このCPU64は装置全体の動作を統括する。メモ
リ65は装置の動作を制御するためのプログラム、各種
の入力データ、検出データ等を記憶する。制御装置63
の前面には、操作パネル66とCRT67が配設されて
いる。このCRT67には、各種の入力データや検出デ
ータ、装置全体の制御状態が表示される。キーボード6
9は制御装置63の前部に配置され、各種のキー70が
設けられている。
Next, a control device of the wire saw device configured as described above will be described. As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the control device 63 constituting the calculating means and the determining means
Is disposed near the frame 12, and has a central processing unit (CPU) 64 and a memory 65 mounted therein. The CPU 64 controls the operation of the entire apparatus. The memory 65 stores a program for controlling the operation of the apparatus, various input data, detection data, and the like. Control device 63
An operation panel 66 and a CRT 67 are provided on the front side. The CRT 67 displays various input data, detection data, and control status of the entire apparatus. Keyboard 6
Numeral 9 is arranged at the front of the control device 63, and various keys 70 are provided.

【0027】ここで、この切断装置の運転開始に際し
て、キー70により、ワーク20の種類や大きさあるい
は形状が入力される。そのデータはメモリ65に設定記
憶されるとともに、CPU64において新たなワーク2
0の加工に必要なワイヤ15の量が、ワーク20の種類
や長さ、大きさから導き出されるワークの切削速度と、
ワーク20の形状から導き出されるワークの切削速度関
数、そして、ワーク20の断面形状とから導き出される
切断時間とから演算される。一方で、CPU64は前記
歪ゲージ50からの検出値からリール22あるいは23
の重量を演算してワーク20の加工に使用可能なワイヤ
の残り量を算出する。そして、これらのデータが比較さ
れて、リール22あるいは23上の残存ワイヤ量がワー
ク20を最後まで切断可能な量であれば、ワーク支持機
構19が下降してワイヤ15に接触するとともに、ワイ
ヤ15が走行されて、ワーク20に対する加工が開始さ
れる。しかし、リール22あるいは23のいずれもその
残存ワイヤ量がワーク20を最後まで切断できる量に達
していなければ、ワーク支持機構19が下降することな
く、ワイヤ15の巻き取りリールあるいは繰り出しリー
ルへの空送りが行われる。そして、一方のリール22ま
たは23にワイヤ15がすべて巻き取られた後に、あら
ためてワーク20の切断加工が開始される。このよう
に、切断加工途中に、繰り出し側リールの残存ワイヤ量
切れによるワイヤ繰り出し方向の逆転がなされることが
なく、ワーク20を安定した切断条件で切断加工でき
る。
Here, at the start of the operation of the cutting apparatus, the type, size or shape of the work 20 is inputted by the key 70. The data is set and stored in the memory 65, and a new work 2 is stored in the CPU 64.
The amount of the wire 15 required for machining 0 is determined by the type, length, and size of the work 20 and the cutting speed of the work,
It is calculated from a cutting speed function of the work derived from the shape of the work 20 and a cutting time derived from the sectional shape of the work 20. On the other hand, the CPU 64 calculates the reel 22 or 23 from the detected value from the strain gauge 50.
Is calculated to calculate the remaining amount of wire usable for processing the work 20. These data are compared, and if the remaining wire amount on the reel 22 or 23 is an amount that can cut the work 20 to the end, the work supporting mechanism 19 descends to contact the wire 15 and Is run, and the processing on the work 20 is started. However, if the remaining wire amount of any of the reels 22 and 23 does not reach the amount capable of cutting the work 20 to the end, the work supporting mechanism 19 does not descend and the wire 15 is emptied to the take-up reel or the pay-out reel. Feeding is performed. Then, after the wire 15 is completely wound on one of the reels 22 or 23, the cutting of the work 20 is started again. In this way, the workpiece 20 can be cut under stable cutting conditions without reversal of the wire feeding direction due to running out of the remaining wire amount of the feeding-side reel during the cutting process.

【0028】この実施例においては、図1に示すように
リール22,23の中心軸線O1,O2が互いに平行
に、かつ垂直方向に指向するようにリール22,23が
それぞれ回転軸43に支持されている。このことによ
り、両リール22,23を垂直方向に片持ち支持するこ
とができるため、その両リール22,23の重量の計測
にあたっては、上部軸受44aの下端面に当接された歪
ゲージ50を設けるのみでよく、構成を簡単にできる。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the reels 22 and 23 are supported on the rotating shaft 43 so that the central axes O1 and O2 of the reels 22 and 23 are oriented parallel to each other and vertically. ing. As a result, the two reels 22 and 23 can be supported in a cantilever manner in the vertical direction. Therefore, when measuring the weight of the two reels 22 and 23, the strain gauge 50 abutting on the lower end surface of the upper bearing 44a is used. It is only necessary to provide them, and the configuration can be simplified.

【0029】また、重量計測のための部材として歪ゲー
ジ50を採用したことにより、検出値をそのまま電気信
号として、後続の制御装置63に入力することができ
て、便利である。
Further, by employing the strain gauge 50 as a member for measuring the weight, it is possible to input the detected value as it is as an electric signal to the subsequent control device 63, which is convenient.

【0030】さらに、歪ゲージ50は両リール22,2
3及び回転軸43に直接接触しない構成となっている。
このため、両リール22,23及び回転軸43の回転状
態に影響を与えることがないとともに、連続的に両リー
ル22,23の重量を計測することができる。 (第2実施例)次に、本発明の第2実施例について説明
する。
Further, the strain gauge 50 is provided on both reels 22 and 2.
3 and the rotating shaft 43 are not directly contacted.
Thus, the rotation of the reels 22 and 23 and the rotating shaft 43 is not affected, and the weights of the reels 22 and 23 can be continuously measured. (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0031】この第2実施例においては、繰り出し側リ
ールの残存ワイヤ量の検出手段が前記第1実施例と異な
っている。この実施例ではリール重量の検出によること
なく以下のように制御する。
The second embodiment differs from the first embodiment in the means for detecting the remaining wire amount of the pay-out reel. In this embodiment, the following control is performed without relying on the detection of the reel weight.

【0032】図6において、リール22、23交換時に
キー70により、リール22、23の残存ワイヤ量の初
期値が入力されて、メモリ65に記憶される。ここで、
各ワーク20の切断加工において、リール回転用モータ
41、42の回転数等の制御データからワイヤ15の繰
り出し速度、繰り出し方向、繰り出し時間(加工時間)
が検出されて、ワイヤ15の繰り出し量が演算される。
そして、CPU64において、前記初期値から各時点に
おけるワイヤ15の繰り出し量が減算あるいは加算され
て、リール22、23上の残存ワイヤ量が演算される。
In FIG. 6, when the reels 22 and 23 are replaced, an initial value of the remaining wire amount of the reels 22 and 23 is inputted by the key 70 and stored in the memory 65. here,
In the cutting of each work 20, the feed speed, feed direction, and feed time (work time) of the wire 15 are determined from control data such as the number of rotations of the reel rotation motors 41 and 42.
Is detected, and the feeding amount of the wire 15 is calculated.
Then, the CPU 64 calculates the remaining wire amount on the reels 22 and 23 by subtracting or adding the feeding amount of the wire 15 at each time from the initial value.

【0033】また、設定手段としてのメモリ65には、
ワーク20の種類や大きさ等に応じた加工に必要な時
間、すなわち、切断開始から終了に要するまでのデータ
を記憶している。
In the memory 65 as setting means,
It stores the time required for processing according to the type and size of the work 20, that is, data from the start to the end of cutting.

【0034】そして、CPU64はメモリ65内の前記
データと、リール22、23上の残存ワイヤ量のデータ
とに基づいて、切断開始時において切断実行の可否を判
別する。そして、その判別に基づいて切断機構11やワ
ーク支持機構19等の動作を制御する。
Then, the CPU 64 determines whether or not cutting can be performed at the start of cutting based on the data in the memory 65 and the data on the remaining wire amount on the reels 22 and 23. Then, based on the determination, the operation of the cutting mechanism 11, the work support mechanism 19, and the like is controlled.

【0035】なお、この発明は前記実施例以外に次のよ
うに具体化することもできる。 (1)前記実施例では上部軸受44aにスラスト及びラ
ジアル方向の荷重を支持するベアリングを使用したが、
これをスラストベアリングとラジアルベアリングとに独
立して設け、そのスラストベアリングの下端面にリール
22,23の重量計測用の歪ゲージ50を当接するこ
と。
The present invention can be embodied as follows in addition to the above embodiment. (1) In the above embodiment, a bearing for supporting a load in the thrust and radial directions was used for the upper bearing 44a.
This is provided separately for the thrust bearing and the radial bearing, and the strain gauge 50 for measuring the weight of the reels 22, 23 is brought into contact with the lower end surface of the thrust bearing.

【0036】(2)歪ゲージ50に代えて、例えばロー
ドセル、圧電素子、磁気歪管等を採用すること。 (3)一対のリール22,23を横向きに配置し、その
リールを装着した回転軸を支持するラジアルベアリング
の外側レースの下端面に、例えば、歪ゲージ、ロードセ
ル、圧電素子、磁気歪管等のリール重量計測手段を設け
ること。
(2) Instead of the strain gauge 50, for example, a load cell, a piezoelectric element, a magnetostrictive tube or the like is employed. (3) A pair of reels 22 and 23 are arranged sideways, and for example, a strain gauge, a load cell, a piezoelectric element, a magnetostrictive tube, etc. are provided on the lower end surface of an outer race of a radial bearing that supports a rotating shaft on which the reels are mounted. Provision of reel weight measuring means.

【0037】(4)前記第2実施例において、ワイヤ1
5の繰り出し速度が常時一定の場合は、繰り出し方向及
び加工時間のみからリール22、23上の残存ワイヤ量
を算出するように構成すること。
(4) In the second embodiment, the wire 1
In the case where the feeding speed of No. 5 is always constant, the remaining wire amount on the reels 22 and 23 is calculated only from the feeding direction and the processing time.

【0038】(5)前記第2実施例において、ワイヤ1
5の繰り出し速度が常時一定で、かつ、加工のための繰
り出し方向が一定の場合は、加工時間のみからリール2
2、23上の残存ワイヤ量を算出するように構成するこ
と。
(5) In the second embodiment, the wire 1
5 is always constant and the unwinding direction for processing is constant, the reel 2 is used only from the processing time.
2 and 23 are configured to calculate the remaining wire amount.

【0039】(6)前記第2実施例において、リール2
2、23上の残存ワイヤ量のデータと、メモリ65内の
ワイヤ繰り出し速度及び加工時間のデータとに基づい
て、切断開始時において、切断加工可能なワークの種類
や大きさを判別して、それをCRT67に表示するよう
に構成すること。
(6) In the second embodiment, the reel 2
At the start of cutting, the type and size of the work that can be cut are determined based on the data on the remaining wire amount on the lines 2 and 23 and the data on the wire feeding speed and the processing time in the memory 65. Is displayed on the CRT 67.

【0040】次に、上記実施例から抽出される技術的思
想を述べる。 (1)請求項のいずれかにおいて、リール22,
23の重量に応じた信号をリール22、23上の残存ワ
イヤ量に演算する演算手段64を設けたワイヤソー装
置。
Next, technical ideas extracted from the above embodiment will be described. (1) The reel 22 according to any one of claims 2 to 5 ,
A wire saw device provided with a calculating means 64 for calculating a signal corresponding to the weight of 23 to the remaining wire amount on the reels 22 and 23.

【0041】この構成によれば、リール22,23上の
残存ワイヤ量を確実かつ正確に把握することができて、
しかも判別手段63へのデータの入力に便利である。
According to this configuration, the amount of wires remaining on the reels 22 and 23 can be reliably and accurately grasped.
Moreover, it is convenient for inputting data to the determination means 63.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば次
のような優れた効果を奏する。請求項1に記載の発明に
よれば、繰り出し側リールの残存ワイヤ量を算出する
ともにワーク切断の可否を判別して、ワークの加工途中
におけるワイヤの走行方向の反転を防止することができ
る。
As described in detail above, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained. According to the first aspect of the present invention, when the remaining wire amount of the pay-out reel is calculated ,
In both cases, it is possible to determine whether or not the work can be cut, thereby preventing the reversal of the traveling direction of the wire during the processing of the work.

【0043】請求項2に記載の発明によれば、リールの
重量を検出することによって繰り出し側リールの残存ワ
イヤ量を算出するとともにワーク切断の可否を判別し
て、ワークの加工途中におけるワイヤの走行方向の反転
を防止することができる。
According to the second aspect of the present invention, by detecting the weight of the reel, the remaining wire amount of the pay-out reel is calculated, and whether or not the work can be cut is determined.
To reverse the direction of travel of the wire during machining of the workpiece
Can be prevented .

【0044】請求項に記載の発明によれば、簡単な構
成でリールの重量を計測できるとともに、各リール及び
回転軸の回転を妨げることなく、連続的に各リールの重
量を検出できる。
According to the third aspect of the present invention, the weight of each reel can be measured with a simple configuration, and the weight of each reel can be continuously detected without hindering the rotation of each reel and the rotating shaft.

【0045】請求項に記載の発明によれば、ワークの
切断の可否が自動的に判別されて、ワークの加工途中に
おけるワイヤの走行方向の反転を防止できる。請求項
に記載の発明によれば、適用可能なワーク範囲に応じた
ワークの選択ができて、効率のよい生産を行うことがで
きる。
According to the fourth aspect of the present invention, whether or not the work can be cut is automatically determined, and the reversal of the traveling direction of the wire during the processing of the work can be prevented. Claim 5
According to the invention described in (1), the work can be selected according to the applicable work range, and efficient production can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明を具体化したワイヤソー装置の要部の
部分断面図。
FIG. 1 is a partial sectional view of a main part of a wire saw device embodying the present invention.

【図2】 図1の要部の部分拡大図。FIG. 2 is a partially enlarged view of a main part of FIG. 1;

【図3】 リール機構及びトラバース機構の側面図。FIG. 3 is a side view of a reel mechanism and a traverse mechanism.

【図4】 ワイヤソー装置の正面図。FIG. 4 is a front view of the wire saw device.

【図5】 ワイヤソー装置の平面図。FIG. 5 is a plan view of the wire saw device.

【図6】 制御装置のブロック図。FIG. 6 is a block diagram of a control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…切断機構、13…加工用ローラとしての駆動溝ロ
ーラ、14…加工用ローラとしての従動溝ローラ、15
…ワイヤとしての切断用ワイヤ、20…ワーク、22,
23…リール、43…回転軸、44a…軸受としての上
部軸受、50…歪ゲージ、63…設定手段、判別手段、
記憶手段、判断手段としての制御装置、O1,O2…リ
ールの中心軸線。
11: cutting mechanism, 13: drive groove roller as a processing roller, 14: driven groove roller as a processing roller, 15
... Cutting wire as wire, 20 ... Work, 22,
23 ... reel, 43 ... rotary shaft, 44a ... upper bearing as bearing, 50 ... strain gauge, 63 ... setting means, discriminating means,
Storage device, control device as determination means, O1, O2...

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−135157(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B24B 27/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-135157 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B24B 27/06

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 繰り出し用リールから繰り出された一本
のワイヤを切断機構を構成する複数の加工用ローラ間に
螺旋状に巻き付けるとともに、該ワイヤを巻き取り用リ
ールに巻き取り、その状態で前記加工用ローラの回転に
よりワイヤを走行させるとともに、ワイヤとワークとの
間に切削送りを付与してワークに対して切断加工を施す
ようにしたワイヤソー装置において、 少なくとも繰り出し側リールの残存ワイヤ量を、初期入
力の繰り出し側リールの残存ワイヤ量と、ワイヤ繰り出
し速度及び走行方向と加工時間との少なくとも一方をも
とにして演算により算出する算出手段と、算出された繰
り出し側リールの残存ワイヤ量に基づいてワーク切断の
可否を判別する判別手段とを設けたことを特徴とするワ
イヤソー装置。
1. A single wire fed from a feeding reel is spirally wound between a plurality of processing rollers constituting a cutting mechanism, and the wire is wound on a winding reel. In a wire saw device in which the wire is run by the rotation of the processing roller and a cutting process is performed between the wire and the work by applying a cutting feed between the wire and the work, at least a remaining wire amount of the pay-out reel is determined by: Calculating means for calculating based on at least one of the remaining wire amount of the initial input payout side reel and at least one of the wire payout speed, the running direction, and the processing time;
The workpiece is cut based on the remaining wire amount on the
A wire saw device comprising a determination means for determining whether or not the wire saw is possible.
【請求項2】 繰り出し用リールから繰り出された一本
のワイヤを切断機構を構成する複数の加工用ローラ間に
螺旋状に巻き付けるとともに、該ワイヤを巻き取り用リ
ールに巻き取り、その状態で前記加工用ローラの回転に
よりワイヤを走行させるとともに、ワイヤとワークとの
間に切削送りを付与してワークに対して切断加工を施す
ようにしたワイヤソー装置において、 少なくとも繰り出し側リールの残存ワイヤ量を、リール
の重量に応じて出力される信号に基づいて算出する算出
手段と、算出された繰り出し側リールの残存ワイヤ量に
基づいてワーク切断の可否を判別する判別手段とを設け
ことを特徴とするワイヤソー装置。
2. A single wire fed from a reel for feeding is spirally wound between a plurality of processing rollers constituting a cutting mechanism, and the wire is wound on a winding reel. In a wire saw device in which the wire is run by the rotation of the processing roller and a cutting process is performed between the wire and the work by applying a cutting feed between the wire and the work, at least a remaining wire amount of the pay-out reel is determined by: Calculation based on the signal output according to the reel weight
Means and the calculated remaining wire amount of the payout reel.
Determination means for determining whether or not the workpiece can be cut based on the
A wire saw device.
【請求項3】 前記リールをその中心軸線が垂直方向に
指向するように支持するとともに、前記算出手段が歪ゲ
ージを含み、その歪ゲージを前記リールの回転軸を支持
する軸受の下端部に配置するように設けた請求項2に記
載のワイヤソー装置。
3. The reel according to claim 1, wherein a center axis of the reel is perpendicular to the reel.
And the calculating means is configured to
The strain gauge supports the rotation axis of the reel.
The bearing according to claim 2, wherein the bearing is disposed at the lower end of the bearing.
On-board wire saw device.
【請求項4】 前記判別手段は、前記残存ワイヤ量と、
ワークに対する切断開始から切断終了までに要する時間
を設定するための設定手段による設定値とに基づいてワ
ーク切断の可否を判別する請求項1〜3のいずれかに記
載のワイヤソー装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein the determining means includes :
The wire saw device according to any one of Motomeko 1-3 you determine whether the workpiece cut on the basis of the set value by the setting means for setting a time required for the cutting ends of the cutting start to the workpiece.
【請求項5】 ワイヤ繰り出し速度及び加工時間を記憶
する記憶手段と、前記繰り出し側リールの残存ワイヤ量
と前記記憶手段内のデータとを比較して、加工可能なワ
ーク範囲を判断する判断手段とを設けた請求項1〜4の
いずれかに記 載のワイヤソー装置。
5. A wire feeding speed and a processing time are stored.
Storage means to be executed, and the remaining wire amount of the payout side reel
And the data in the storage means, and
And a determining means for determining a working range.
Serial mounting of the wire saw device either.
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