JP3265208B2 - ワイヤソー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体材
料、磁性材料、セラミック等からなる脆性材料を走行中
のワイヤに押し付けることにより切断するようにしたワ
イヤソーに係り、詳しくは、そのワイヤの断線や地絡を
検出するための構成を備えたワイヤソーに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】この種のワイヤソーにおいては、一本の
切断用ワイヤが所定間隔をおいて配置された複数の加工
用ローラ間に螺旋状に巻き掛けられている。そして、切
断用ワイヤが繰出しリールから加工用ローラ間に繰り出
されるとともに、加工用ローラ間を通過した切断用ワイ
ヤは巻取りリールに巻き取られる。そして、走行される
切断用ワイヤに砥粒を含むスラリが供給されるととも
に、同切断用ワイヤにワークが押し付けられることによ
り、砥粒のラッピング作用によって同ワークの切断加工
がなされる。

【０００３】ところで、切断用ワイヤは、摩耗等により
断線することがある。このような切断用ワイヤの断線を
検出するために、一般のワイヤソーは、当該ワイヤの断
線を検出する断線検出機構を備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、この断線検出機
構においては、一方のリールに電源を供給し、他方のリ
ールに電流または電圧検出器を接続することにより、切
断用ワイヤの断線を検出していた。すなわち、切断用ワ
イヤに電流を流し、電流または電圧検出器のレベルをみ
る。そのため、当該ワイヤが断線を生じた際には、巻取
りローラ側に電流が流れなくなり、電流または電圧検出
器のレベルは０になる。これによって、切断用ワイヤが
断線したと判断する。

【０００５】そして従来、切断用ワイヤに供給される前
記スラリとして、オイル系のスラリが使用される。この
場合、オイルは絶縁物質なので、スラリを介して地絡す
ることはほとんどない。

【０００６】しかし、オイル系スラリは、使用済みとな
ったオイルの廃棄処理が面倒であるとともに、近年問題
になっている環境問題の観点からみてもオイルの廃棄処
理について細心の注意をはらわなければならない。この
ため、廃棄処理を容易に行うことができる水系スラリを
使用する傾向にある。

【０００７】ところが、前記ワイヤソーにおいて水系ス
ラリを用いると、水の導電性のために、切断用ワイヤが
スラリを介して地絡するおそれがある。そのため、前記
地絡検出機構は、切断用ワイヤが地絡していなくても地
絡であると誤検出をしてしまうおそれがある。その結
果、従来のワイヤソーでは、水系スラリを使用すること
が困難であるという問題点があった。

【０００８】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
に着目してなされたものであって、その目的は、導電性
のスラリを使用しても、切断用ワイヤの地絡を誤検出な
く確実に検出することができることができるワイヤソー
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明では、切断用ワイヤを螺旋
状に巻き掛けるための複数の加工用ローラを備え、前記
加工用ローラの回転により前記切断用ワイヤを走行さ
せ、その切断用ワイヤに対して砥粒を含む導電性のスラ
リを供給しながらワークを押し付けて、そのワークを切
断するようにしたワイヤソーにおいて、前記切断用ワイ
ヤとの間に前記スラリが介在するように配設された電極
と、その電極から前記スラリを介して前記切断用ワイヤ
に通電する電源とを有し、前記スラリの導電性を利用し
て前記切断用ワイヤの地絡を検出する地絡検出機構を備
えたことをその要旨とする。

【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のワイヤソーにおいて、前記地絡検出機構は、前記切
断用ワイヤの地絡検出を複数箇所で行うことをその要旨
とする。

【００１１】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載のワイヤソーにおいて、前記地絡検出機構は、前記切
断用ワイヤにおける前記繰出しリールから前記加工用ロ
ーラに巻き掛けられるまでの部分の地絡を検出する第１
地絡検出機構と、前記切断用ワイヤにおける前記巻取り
リールから前記加工用ローラに巻き掛けられるまでの部
分の地絡を検出する第２地絡検出機構と、前記切断用ワ
イヤにおける前記加工用ローラに巻き掛けられた部分の
地絡を検出するさらに別の地絡検出機構とからなること
をその要旨とする。

【００１２】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載のワイヤソーにおいて、前記第１地絡検出機構及び第
２地絡検出機構は前記加工用ローラの端部に対し離間し
て配置された第１アンテナ電極及び第２アンテナ電極を
備えたことをその要旨とする。

【００１３】請求項５に記載の発明では、請求項３また
は請求項４に記載のワイヤソーにおいて、前記別の地絡
検出機構は、前記加工用ローラに対して離間した状態
で、同ローラと平行に配置された棒状の主軸電極をそれ
ぞれ有する第３地絡検出機構及び第４地絡検出機構から
なり、前記第３地絡検出機構の主軸電極は前記切断用ワ
イヤの内側近傍に配設され、前記第４地絡検出機構の主
軸電極は前記加工用ローラの上方に配設されていること
をその要旨とする。

【００１４】請求項６に記載の発明では、請求項１〜５
に記載のワイヤソーにおいて、前記地絡検出機構は、前
記切断用ワイヤの地絡検出を、電圧または電流により検
出することをその要旨とする。

【００１５】請求項７に記載の発明では、請求項１〜６
に記載のワイヤソーにおいて、前記加工用ローラ間にお
ける前記切断用ワイヤの下方に、ワークの端材を受ける
ための端材受を備えたことをその要旨とする。

【００１６】請求項８に記載の発明では、請求項７に記
載のワイヤソーにおいて、前記端材受は、装置フレーム
に対して電気的に絶縁されていることをその要旨とす
る。

【００１７】

【００１８】さて、上記構成の請求項１〜８のいずれか
に記載の発明においては、導電性を持つスラリを用いて
も切断用ワイヤの地絡が検出される。

【００１９】請求項２に記載の発明においては、切断用
ワイヤの地絡が部分ごとに分割して検出される。請求項
３または請求項４に記載の発明においては、第１、第２
及び別の地絡検出機構により切断用ワイヤの地絡が検出
される。

【００２０】請求項５に記載の発明においては、第１〜
第４地絡検出機構により切断用ワイヤの地絡が検出され
る。

【００２１】請求項６に記載の発明においては、電圧ま
たは電流によって切断用ワイヤの地絡が検出される。請
求項７に記載の発明においては、ワークの切断加工の際
に、ワークから割れ落ちた端材等が端材受によって受け
止められる。

【００２２】請求項８に記載の発明においては、ワーク
の端材を介して地絡することが防止される。

【００２３】

【発明の実施の形態】（第１実施形態） 以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜１４に
従って説明する。

【００２４】図１及び図２に示すように、切断機構１
は、装置フレーム２上に配設され、互いに平行に配置さ
れた３本の加工用ローラ３，４，５を備えている。各加
工用ローラ３，４，５は、ローラブラケット２０ａ，２
０ｂを介して、装置フレーム２及び装置フレーム２上の
コラム８に支持されている。

【００２５】各加工用ローラ３，４，５の外周は、それ
ぞれ合成樹脂により形成されている。また、各加工用ロ
ーラ３，４，５の外周には多数の環状溝３ａ，４ａ，５
ａが所定ピッチで形成されている。

【００２６】鋼線よりなる一本の切断用ワイヤ６は、各
ローラ３，４，５の各環状溝３ａ，４ａ，５ａに、連続
的に順次巻回されている。加工用ローラ３，４，５は、
メインローラモータ７により回転される。これにより切
断用ワイヤ６は、各加工用ローラ３，４，５の回転を伴
いながら一方向または双方向に走行される。

【００２７】ワーク支持機構９は、切断機構１の上方に
おいて、コラム８に設けられた図示しない駆動手段によ
り上下動可能に支持され、その下部には、ワーク１０が
着脱自在にセットされる。一対のスラリ供給パイプ１１
は、切断機構１における切断用ワイヤ６の若干上方に位
置するように、フレーム２上に支持され、その切断用ワ
イヤ６の走行方向と直交する方向に延びている。

【００２８】そして、切断用ワイヤ６が加工用ローラ
３，４，５間で一方向または双方向に走行されながら、
ワーク支持機構９が切断機構１に向かって下降される。
このとき、スラリ供給部のスラリ供給パイプ１１により
砥粒を含む水系スラリＳ（図５、図９、図１２のみ図
示）が加工用ローラ３，４，５間の切断用ワイヤ６上に
落下して、同ワイヤ６上にスクリーン状に供給されると
ともに、同ワイヤ６に対してワーク１０が押し付けら
れ、砥粒のラッピング作用によってワーク１０が多数枚
の薄片となるようにスライスされる。

【００２９】ところで、図３に示すように、加工用ロー
ラ３，５の間における切断用ワイヤ６の下方位置には、
それぞれ絶縁材８３によって全外周面を被覆された４つ
の支持軸８２が設けられている。また、端材受８１は、
上部が開口した箱状を成しており、外側面に４つの凸部
８１ａを備えている。そして、これらの各支持軸８２に
端材受８１の各凸部８１ａを支持させることにより、端
材受８１は、装置フレーム２に対して電気的に絶縁され
ている。ワーク１０を切断加工する際に割れ落ちたワー
ク１０の端材等は端材受８１によって受け止められる。
端材受８１の下部にはストレーナ８５ａを有する排出口
８５が形成されており、端材等とともに端材受８１内に
流れ落ちたスラリを、端材等が端材受８１内に残るよう
に濾過して排出口８５から排出させるようになってい
る。

【００３０】ローラブラケット２０ｂには、開口８６が
形成され、この開口８６を通して端材受８１を端材等の
廃棄のために出し入れすることができる。リール機構１
２は、フレーム２上に配設され、切断用ワイヤ６を繰り
出すための繰出しリール１３と、同ワイヤ６を巻き取る
ための巻取りリール１４とを備えている。トラバース機
構１５は、リール機構１２に隣接してフレーム２上に配
設され、繰り出しリール１３からのワイヤ６の繰り出し
及び巻取りリール１４への切断用ワイヤ６の巻き取りを
上下にトラバースしながら同ワイヤ６を案内する。切断
用ワイヤ６の張力付与機構１６は、前記リール機構１２
と切断機構１との間に位置するように、フレーム２上に
配設されている。また、張力付与機構１６は、ウェイト
１７により、各ガイドローラ１８，１９を介して、各加
工用ローラ３，４，５間の切断用ワイヤ６に所定の張力
を付与する。

【００３１】次に、切断用ワイヤ６の第１〜第４地絡検
出機構３０，４０，５０，６０の構成及び動作を、図４
〜図１４に従って説明する。なお、各地絡検出機構３
０，４０，５０，６０によって切断用ワイヤ６の地絡が
検出されると、それらの検出結果を地絡信号として、図
２に示す表示装置７１に送られ、表示部７２に地絡の旨
が表示される。それとともに、地絡信号によりワイヤソ
ーの動作はその場で停止される。

【００３２】（１）第１地絡検出機構３０ 図４及び図６に示すように、第１地絡検出機構３０は、
第１アンテナ電極３１、交流電源３２、抵抗３３、オペ
アンプ３４、第１検出器３５を備えている。

【００３３】第１アンテナ電極３１は、加工用ローラ５
の繰出しリール１３側の端部の上方に配設されている。
また、第１アンテナ電極３１と加工用ローラ５との間に
は、所定のクリアランスＣ１が設けられている。

【００３４】交流電源３２は、全ての地絡検出機構３
０，４０，５０，６０の共通の電源であり、一方の端子
が接地され、他方の端子がそれぞれの負荷に接続され
る。ここでは、他方の端子が抵抗３３を介して第１アン
テナ電極３１に接続されている。また、第１検出器３５
は、一方の端子が接地され、他方の端子がオペアンプ３
４を介して繰出しリール１３に接続されている。なお、
繰出しリール１３は、切断用ワイヤ６とは導通した状態
にあるが、装置フレーム２とは絶縁された状態にある。

【００３５】ところで、切断加工中においては、スラリ
Ｓ自身の粘性等により、図５に示すように、スラリ供給
パイプ１１から供給されたスラリＳは切断用ワイヤ６と
第１アンテナ電極３１との間に介在される。この場合、
スラリＳは水系なので、いくらかの抵抗分を持ちながら
も導電性を有する。そのため、このように接続された第
１地絡検出機構３０の回路構成は、図６に示す配線図で
表すことができる。ここで、スラリＳは装置フレーム２
とも接触するので、第１アンテナ電極３１と切断用ワイ
ヤ６との間のスラリＳの抵抗分Ｓ１と、同ワイヤ６とス
ラリＳを介して接触する装置フレーム２との間のスラリ
Ｓの抵抗分Ｓ２とが存在する。

【００３６】したがって、図６に示すように、第１アン
テナ電極３１に付与された電圧により、電流は、スラリ
Ｓの抵抗分Ｓ１を通り、切断用ワイヤ６とスラリＳの抵
抗分Ｓ２に流れる。しかしここで、切断用ワイヤ６の先
にはオペアンプ３４が接続されているため、電流はほと
んど流れず、スラリＳの抵抗分Ｓ２のみに電流は流れ
る。その結果、第１検出器３５は、抵抗分Ｓ２の両端の
電圧を検出する形で動作する。この状態において、スラ
リＳの抵抗分Ｓ１，Ｓ２は、その抵抗値が常に変動する
ため、第１検出器３５の電圧値も常に変動する。この第
１検出器３５の電圧値の変動をマージンとして設定す
る。これにより、第１検出器３５は、自身の電圧値がそ
のマージン内にある場合に、回路として正常に動作して
いるものとみなす。

【００３７】一方、例えば、切断用ワイヤ６が繰出しロ
ーラ１３から第１アンテナ電極３１の間で断線したり弛
んだりして、装置フレーム２に接触すると、第１検出器
３５の両端間の電圧は極端に低下し、前記マージンを遥
かに下回る値になる。これにより、第１検出器３５は、
切断用ワイヤ６が地絡を生じたものと判断し、表示装置
７１を動作させるとともに、ワイヤソーの運転を停止さ
せる。したがって、この第１地絡検出機構３０は繰出し
リール１３と第１アンテナ電極３１との間の断線等に伴
う地絡を検出するものである。

【００３８】（２）第２地絡検出器４０ 図７に示すように、第２地絡検出機構４０は、第２アン
テナ電極４１、交流電源３２、抵抗４２、オペアンプ４
３、第２検出器４４を備えている。

【００３９】第２アンテナ電極４１は、加工用ローラ５
の巻取りリール側の端部の上方に配設されている。ま
た、第２アンテナ電極４１と加工用ローラ５との間に
は、前記第１アンテナ電極３１と同様のクリアランスＣ
１が設けられている。

【００４０】交流電源３２は、一方の端子が接地され、
他方の端子が抵抗４２を介して第２アンテナ電極４１に
接続されている。また、第２検出器４４は、一方の端子
が接地され、他方の端子がオペアンプ４３を介して巻取
りリール１４に接続されている。なお、巻取りリール１
４において、切断用ワイヤ６とは導通した状態にある
が、装置フレーム２とは絶縁された状態にある。

【００４１】前記第１地絡検出機構３０と同様に、スラ
リＳは切断用ワイヤ６と第２アンテナ電極４１との間に
介在される。そのため、このように接続された第２地絡
検出機構４０の回路構成は、前記第１地絡検出機構３０
と同様に、図６に示す回線図で表すことができる。

【００４２】したがって、第２地絡検出機構４０は前記
第１地絡検出機構３０と同様の電気的動作をし、巻取り
リール１４と第２アンテナ電極４１との間の断線検出等
に伴う地絡を検出するものである。

【００４３】（３）第３地絡検出機構５０ 図８に示すように、第３地絡検出機構５０は、第１主軸
電極５１、第２主軸電極５２、抵抗５３，５４、オペア
ンプ５５，５７、第３検出器５６、第４検出器５８を備
えている。

【００４４】第１、第２主軸電極５１，５２は棒状の金
属により形成されている。そして、第１主軸電極５１
は、各加工用ローラ３〜５に巻回された切断用ワイヤ６
の内側近傍における加工用ローラ３の下方に配設され、
同じく、第２主軸電極５２は、加工用ローラ５の下方に
配設されている。また、第１、第２主軸電極５１，５２
と切断用ワイヤ６との間には、所定のクリアランスＣ２
が設けられている。

【００４５】交流電源３２は、一方の端子が接地され、
他方の端子が抵抗５３を介して第１主軸電極５１の端部
に接続されるとともに、第１主軸電極５１と並列に、交
流電源３２の他方の端子は、抵抗５４を介して第２主軸
電極５２の端部に接続されている。また、交流電源３２
と第１主軸電極５１との接続点（第１主軸電極５１の端
部）には、オペアンプ５５を介して第３検出器５６の一
方の端子が接続され、同検出器５６の他方の端子が接地
されている。これと同様に、交流電源３２と第２主軸電
極５２との接続点（第２主軸電極５２の端部）には、オ
ペアンプ５７を介して第４検出器５８の一方の端子が接
続され、同検出器５８の他方の端子が接地されている。
なお、第１、第２主軸電極５１，５２は装置フレーム２
と絶縁された状態にある。

【００４６】ところで、切断用ワイヤ６上のスラリＳ
は、同ワイヤ６に付着した状態で第１、第２主軸電極５
１，５２を通過する。このため、図９に示すように、ス
ラリＳは第１、第２主軸電極５１，５２とそれぞれ接触
する。

【００４７】したがって、このように接続された地絡検
出機構５０の回路構成は図１０に示す図で表すことがで
きる。ここで、スラリＳは装置フレーム２とも接触する
ので、第１、第２主軸電極５１，５２とスラリＳを介し
て接続する装置フレーム２との間にスラリＳの抵抗分Ｓ
３が存在する。

【００４８】次に、このような回路構成を持つ第３地絡
検出機構５０の電気的動作について説明する。なお、こ
こでは、第１主軸電極５１を含む回路の構成と第２主軸
電極５２を含む回路の構成とは同じ構成であるため、第
１主軸電極５１側の電気的動作についてのみ説明し、第
２主軸電極５２側の説明を省略する。

【００４９】図１０に示すように、第１主軸電極５１に
付与された電圧により、電流は、抵抗５３を通り、オペ
アンプ５５とスラリＳの抵抗分Ｓ３とに流れる。しかし
ここで、オペアンプ５５には電流がほとんど流れず、ス
ラリＳの抵抗分Ｓ３のみに電流は流れる。その結果、第
３検出器５６は、抵抗分Ｓ３の両端の電圧を検出する形
で動作する。この状態において、スラリＳの抵抗分Ｓ３
は、その抵抗値が常に変動するため、第３検出器５６の
電圧値も常に変動する。この第３検出器５６の電圧値の
変動をマージンとして設定する。これにより、第３検出
器５６は、自身の電圧値がそのマージン内にある場合
に、回路として正常に動作しているものとみなす。

【００５０】一方、例えば、切断用ワイヤ６が加工用ロ
ーラ３〜５内で弛んだり、断線したりして第１主軸電極
５１に接触すると、スラリＳを介さずに電流は流れ、第
３検出器５６の両端間は短絡した状態となる。そのた
め、第３検出器５６の両端間の電圧は極端に低下し、前
記マージンを遥かに下回る値になる。これにより、第３
検出器５６は、切断用ワイヤ６が地絡を生じたものと判
断する。

【００５１】また、切断用ワイヤ６が各加工用ローラ３
〜５の各環状溝３ａ〜５ａを走行するにつれて、同ワイ
ヤ６との摩耗によって各環状溝３ａ〜５ａが深溝になっ
ていく。そして、各環状溝３ａ〜５ａが主軸電極５１，
５２と切断用ワイヤ６とのクリアランスＣ２を越える深
溝になったとき、同ワイヤ６が各主軸電極５１，５２に
接触する。そのため、第３検出器５６（５８）は、切断
用ワイヤ６が地絡を生じたものと判断する。

【００５２】以上のように、この地絡検出機構５０は加
工用ローラ３，４，５の部分の切断用ワイヤ６の断線を
検出するものである。 （４）第４地絡検出機構６０ 図１０に示すように、第４地絡検出機構６０は、第３主
軸電極６１、第４主軸電極６２、抵抗６３，６４、オペ
アンプ６５，６７、第５検出器６６、第６検出器６８を
備えている。

【００５３】第３、第４主軸電極６１，６２は棒状の金
属により形成されている。そして、第３主軸電極６１は
加工用ローラ３の上方に配設され、第４主軸電極６２は
加工用ローラ５の上方に配設されている。また、第３、
第４主軸電極６１，６２と切断用ワイヤ６との間には、
所定のクリアランスＣ３が設けられている。

【００５４】交流電源３２は、一方の端子が接地され、
他方の端子が抵抗６３を介して第３主軸電極６１の端部
に接続されている。また、同他方の端子は、第３主軸電
極６１に対して並列に、抵抗６４を介して第４主軸電極
６２の端部に接続されている。また、第３主軸電極６１
における交流電源３２が接続されていない側の端部に
は、オペアンプ６５を介して第５検出器６６の一方の端
子が接続され、同検出器６６の他方の端子が接地されて
いる。これと同様に、第４主軸電極６２における交流電
源３２が接続されていない側の端部には、オペアンプ６
７を介して第６検出器６８の一方の端子が接続され、同
検出器６８の他方の端子が接地されている。すなわち、
交流電源３２から見てオペアンプ６５，６７及び第５、
第６検出器６６，６８は、抵抗６３，６４、第３、第４
主軸電極６１，６２を介して接続されている。なお、第
３、第４主軸電極６１，６２は装置フレーム２と絶縁さ
れた状態にある。

【００５５】ところで、切断用ワイヤ６上に付着したス
ラリＳは、第３、第４主軸電極６１，６２の部分を通過
する。すると、図１２に示すように、スラリＳは第３、
第４主軸電極６１，６２と接触する。

【００５６】そのため、このように接続された地絡検出
機構６０の回路構成は図１３に示す配線図で表すことが
できる。ここで、スラリＳは装置フレーム２とも接触す
るので、第３、第４主軸電極６１，６２とスラリＳを介
して接続する装置フレーム２との間にスラリＳの抵抗分
Ｓ４が存在する。

【００５７】このような回路構成を持つ第４地絡検出機
構６０は、回路的には前記第３地絡検出機構５０と同じ
であるため、第３地絡検出機構５０と同じ電気的動作を
する。すなわち、図１３に示すように、第５検出器６６
は、抵抗分Ｓ４の両端の電圧を検出する形で動作する。
この状態において、スラリＳの抵抗分Ｓ４は、その抵抗
値が常に変動するため、第５検出器６６の電圧値も常に
変動する。この第５検出器６６の電圧値の変動をマージ
ンとして設定する。これにより、第５検出器６６は、自
身の電圧値がそのマージン内にある場合に、回路として
正常に動作しているものとみなす。

【００５８】一方、例えば、切断用ワイヤ６が加工用ロ
ーラ３〜５内で弛んだり、断線したりして第３主軸電極
６１に接触すると、スラリＳを介さずに電流は流れ、第
５検出器６６の両端間は短絡した状態となる。そのた
め、第５検出器６６の両端間の電圧は極端に低下し、前
記マージンを遥かに下回る値になる。これにより、第５
検出器６６は、切断用ワイヤ６が地絡を生じたものと判
断する。

【００５９】また、図１４に示すように、ワークＷの切
断加工作業を行なった後、そのワークＷを矢印Ｕ方向に
引き上げる際に、ワークＷに切断用ワイヤ６が引っかか
ることがある。すると、同ワイヤ６がワークＷの引き上
げに追従して上方向に引っ張られる。そのため、切断用
ワイヤ６が第３、第４主軸電極６１，６２に接触する。
したがって、このような場合においても第５検出器６６
は、切断用ワイヤ６が地絡を生じたものと判断する。こ
のため、切断用ワイヤ６の断線につながるような切断用
ワイヤ６の無理な引き上げが防止される。

【００６０】なお、ここでは、第３主軸電極６１の回路
構成と第４主軸電極６２の回路構成は同じ構成であるた
め、第３主軸電極６１における動作についてのみ説明
し、第４主軸電極６２の説明を省略する。

【００６１】上記（１）〜（４）の各地絡検出機構３
０，４０，５０，６０を備えた本実施形態のワイヤソー
の作用及び効果を以下に記載する。 （ａ）本実施形態のワイヤソーでは、導電性を持つスラ
リの特性を利用した回路構成によって地絡検出がなされ
る。したがって、スラリとして導電性を持つものを使用
しても、切断用ワイヤ６の断線等に起因した地絡を誤検
出することなく確実に検出することができる。

【００６２】（ｂ）本実施形態のワイヤソーでは、切断
用ワイヤ６の地絡検出が各パートごとに分割して行われ
る。したがって、どの箇所で地絡が生じたかを的確に把
握することができる。

【００６３】（ｃ）上記（１）の第１地絡検出機構３０
により、繰出しリール１３と第１アンテナ電極３１との
間での切断用ワイヤ６の地絡が検出される。そのため、
巻取りリール１４と第２アンテナ電極４１との間で、切
断用ワイヤ６が弛んだり断線したりした際に、それらを
即座に検出することができる。したがって、切断用ワイ
ヤ６の走行路を外れて同ワイヤ６が他の部材に絡みつい
たり、ワイヤ同士の混線を防止することができる。それ
とともに、断線による切断用ワイヤ６の取り替えの必要
性を即座に把握することができる。

【００６４】（ｄ）上記（２）の第２地絡検出機構４０
により、巻取りリール１４と第２アンテナ電極４１との
間での切断用ワイヤ６の地絡が検出される。そのため、
巻取りリール１４と第２アンテナ電極４１との間で、切
断用ワイヤ６が弛んだり断線したりした際に、それらを
即座に検出することができる。したがって、上記（ｃ）
と同様の効果を得ることができる。

【００６５】（ｅ）上記（３）の第３地絡検出機構５０
及び上記（４）の第４地絡検出機構６０により、各加工
用ローラ３〜５の間での切断用ワイヤ６の地絡が検出さ
れる。そのため、各加工用ローラ３〜５に巻回された切
断用ワイヤ６が弛んだり断線したりした際に、それらを
即座に検出することができる。したがって、上記（ｃ）
と同様の効果を得ることができる。

【００６６】（ｆ）上記（３）の地絡検出機構５０で
は、各加工用ローラ３〜５の各環状溝３ａ〜５ａが深溝
になった際に、地絡として検出する。そのため、各環状
溝３ａ〜５ａが深溝になりすぎて、各芯金３ｂ〜５ｂに
まで達するのを防ぐことができる。すなわち、各ローラ
３〜５の取り替え時期を確実に把握することができる。

【００６７】（ｇ）上記（４）の地絡検出機構６０で
は、ワークＷの切断面に切断用ワイヤ６が引っかかって
ワークＷの動きに追従した際に、そのワイヤ６の追従が
地絡として検出される。そのため、同ワイヤ６の追従を
即座に把握することができる。したがって、切断用ワイ
ヤ６がワークＷに引っ張られて断線するのを防止するこ
とができる。

【００６８】（ｈ）この種のワイヤソーにおいては、切
断用ワイヤ６の交換やワークＷのロットチェンジ（製造
ラインにおけるワークＷの交換）等で、第３、第４主軸
電極６１，６２を取り外す必要がある。上記（４）の地
絡検出機構６０では、このように第３、第４主軸電極６
１，６２を取り外した際には、第５、第６検出器６６，
６８に電位が付与されない。そのため、この状態におい
て、第５、第６検出器６６，６８は地絡検出状態と同様
の信号レベルにある。したがって、第３、第４主軸電極
６１，６２を取り外したままでワイヤソーが作動するこ
とはない。その結果、第３、第４主軸電極６１，６２の
取り付け忘れを防止することができる。

【００６９】（ｉ）各地絡検出機構３０，４０，５０，
６０によって切断用ワイヤ６の地絡が検出されると、そ
の検出結果は地絡信号として表示装置７１に送られ、表
示部７２によって地絡の旨が表示される。したがって、
作業者は即座に切断用ワイヤ６の地絡を把握することが
できる。

【００７０】（ｊ）端材受８１は、装置フレーム２に対
して電気的に絶縁された状態で取り付けられている。そ
のため、ワーク１０を切断加工する際に割れ落ちたワー
ク１０の端材が大きく端材受８１と切断用ワイヤ６との
間に介在されても、端材を介して、地絡現象が発生する
ことを防止できる。

【００７１】（第２実施形態） 次に、第１実施形態の一部を変更して具体化した第２実
施形態について図１５を用いて説明する。但し、本第２
実施形態の構成等において、前記第１実施形態と同等で
ある部材等については、同一の符号を付してその説明を
省略する。

【００７２】本第２実施形態において、前記第１実施形
態と異なる点は、端材受の構成についてのみである。図
１５に示すように、加工用ローラ３，５の間における切
断用ワイヤ６の下方位置には、断面略逆台形状の支持台
９１が装置フレーム２に固定されている。端材受９２
は、支持台９１に４つの絶縁材９３を介して載置されて
いる。また、端材受９２の下部にはストレーナ９５ａを
有する排出口９５が形成されており、端材等とともに端
材受９２内に流れ落ちたスラリを、端材等が端材受９２
内に残るように濾過して排出口９５から排出させるよう
になっている。

【００７３】ローラブラケット２０ｂには、開口９６が
形成され、この開口９５を通して端材受８１を端材等の
廃棄のために出し入れすることができる。端材受９２の
両端の上方に位置するように、ローラブラケット２０
ａ，２０ｂには、砥粒や切粉が加工用ローラ３，５に付
着しないように遮断するための一対の側板９４が配設さ
れている。

【００７４】このように構成された端材受９２において
も、上記（ｊ）の作用効果を得ることができる。しか
も、端材受９２をローラ支持フレーム２０の取り出し口
２０ａから簡単に取り出すことができるため、端材受９
２に堆積したワーク１０の端材等を簡単に除去すること
ができる。

【００７５】尚、上記各実施形態は以下のように変更し
てもよく、その場合でも同様の作用および効果を得るこ
とができる。 （イ）各地絡検出機構３０，４０，５０，６０の電源と
して、直流電源を使用する。

【００７６】（ロ）各地絡検出機構３０，４０，５０，
６０の回路構成に用いたオペアンプ３４，４３，５５，
５７，６５，６７をそれぞれ抵抗に置き換えて、各検出
器３５，４４，５６，５８，６６，６８が、電流値の変
化量によって地絡を検出するようにする。

【００７７】（ハ）地絡検出機構５０において、第１主
軸電極５１または第２主軸電極５２のどちらか一方のみ
を具体化する。このようにしても、加工用ローラ３〜５
の間に巻回された切断用ワイヤ６の地絡を確実に検出す
ることができる。

【００７８】（ニ）地絡検出機構６０において、第３主
軸電極６１または第４主軸電極６２のどちらか一方のみ
を具体化する。このようにしても、切断加工されたワー
クＷを切断用ワイヤ６から引き上げる際に、同ワイヤ６
がワークＷの切断面に引っかかりワークＷに追従した場
合には、同ワイヤ６が第３主軸電極６１または第４主軸
電極６２に接触する。したがって、同ワイヤ６がワーク
Ｗに引っ張られて断線することを防止することができ
る。

【００７９】（ホ）地絡検出機構として、ＡＥ（Acoust
ic Emission）センサを用いる。このようにした場合、
例えば繰出しリール１３の内部にＡＥセンサを配置すれ
ば、繰出しリール１３から加工用ローラ５までの間の切
断用ワイヤ６の地絡を検出することができる。また、巻
取りリール１４の内部にＡＥセンサを配置すれば、巻取
りリール１４から加工用ローラ５間での間の切断用ワイ
ヤ６の地絡を検出することができる。さらに、各加工用
ローラ３，４，５の内部にＡＥセンサを配置すれば、各
ローラ間に巻回された切断用ワイヤ６の地絡を検出する
ことができる。

【００８０】（ヘ）上記第１実施形態において、端材受
８１は、絶縁材８３に覆われた支持軸８２を用いてい
る。この支持軸８２を絶縁材８３で覆わず、図１６に示
すように、端材受８１の各凸部８１ａの下面から端材受
８１の側面にかけて、絶縁材８４を取り付ける。このよ
うにしても、端材受８１を装置フレーム２に対して絶縁
することができる。しかも、絶縁材８４を容易に交換す
ることができる。

【００８１】以上、各実施形態について説明したが、各
実施形態から把握できる請求項以外の技術的思想につい
て、以下にそれらの効果とともに記載する。 （１）請求項１〜３のいずれかに記載のワイヤソーにお
いて、地絡検出機構としてＡＥセンサを用いたワイヤソ
ー。

【００８２】

【発明の効果】請求項１〜８のいずれか１項に記載の発
明によれば、スラリとして導電性を持つスラリを用いて
も、切断用ワイヤの地絡を検出することができる。

【００８３】請求項３〜６のいずれか１項に記載の発明
によれば、切断用ワイヤの地絡箇所を的確に把握するこ
とができる。

【００８４】請求項７に記載の発明によれば、ワークか
ら割れ落ちた端材等を端材受によって受け止めることが
できる。請求項８に記載の発明によれば、ワークの端材
を介して地絡することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態のワイヤソーの全体構成を示す
正面図。

【図２】 第１実施形態のワイヤソーの平面図。

【図３】 第１実施形態の端材受の構成を示す概略断面
図。

【図４】 地絡検出機構の配線状態を示す概略斜視図。

【図５】 アンテナ電極と切断用ワイヤの関係を示す要
部断面図。

【図６】 地絡検出機構の回路構成を示す配線図。

【図７】 地絡検出機構の配線状態を示す概略斜視図。

【図８】 地絡検出機構の配線状態を示す概略斜視図。

【図９】 主軸電極と切断用ワイヤの関係を示す要部断
面図。

【図１０】地絡検出機構の回路構成を示す配線図。

【図１１】地絡検出機構の配線状態を示す概略斜視図。

【図１２】主軸電極と切断用ワイヤの関係を示す要部断
面図。

【図１３】地絡検出機構の回路構成を示す配線図。

【図１４】ワークと切断用ワイヤの関係を示す概略図。

【図１５】第２実施形態の端材受の構成を示す概略断面
図。

【図１６】別の実施形態の端材受の構成を示す概略断面
図。

【符号の説明】

３〜５…加工用ローラ、６…切断用ワイヤ、１３…繰出
しリール、１４…巻取りリール、３０…第１地絡検出機
構、３１…第１アンテナ電極、４０…第２地絡検出機
構、４１…第２アンテナ電極、５０…第３地絡検出機
構、５１…第１主軸電極、５２…第２主軸電極、６０…
第４地絡検出機構、６１…第３主軸電極、６２…第４主
軸電極、８１，９２…端材受。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 27/06 B28D 5/04

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切断用ワイヤを螺旋状に巻き掛けるため
   の複数の加工用ローラを備え、 前記加工用ローラの回転により前記切断用ワイヤを走行
   させ、その切断用ワイヤに対して砥粒を含む導電性のス
   ラリを供給しながらワークを押し付けて、そのワークを
   切断するようにしたワイヤソーにおいて、前記切断用ワイヤとの間に前記スラリが介在するように
   配設された電極と、その電極から 前記スラリを介して前
   記切断用ワイヤに通電する電源とを有し、前記スラリの
   導電性を利用して前記切断用ワイヤの地絡を検出する地
   絡検出機構を備えたワイヤソー。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のワイヤソーにおいて、
   前記地絡検出機構は、前記切断用ワイヤの地絡検出を複
   数箇所で行うことを特徴とするワイヤソー。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のワイヤソーにおいて、
   前記地絡検出機構は、前記切断用ワイヤにおける前記繰
   出しリールから前記加工用ローラに巻き掛けられるまで
   の部分の地絡を検出する第１地絡検出機構と、前記切断
   用ワイヤにおける前記巻取りリールから前記加工用ロー
   ラに巻き掛けられるまでの部分の地絡を検出する第２地
   絡検出機構と、前記切断用ワイヤにおける前記加工用ロ
   ーラに巻き掛けられた部分の地絡を検出するさらに別の
   地絡検出機構とからなるワイヤソー。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のワイヤソーにおいて、
   前記第１地絡検出機構及び第２地絡検出機構は前記加工
   用ローラの端部に対し離間して配置された第１アンテナ
   電極及び第２アンテナ電極を備えたワイヤソー。
5. 【請求項５】 請求項３または請求項４に記載のワイヤ
   ソーにおいて、前記別の地絡検出機構は、前記加工用ロ
   ーラに対して離間した状態で、同ローラと平行に配置さ
   れた棒状の主軸電極をそれぞれ有する第３地絡検出機構
   及び第４地絡検出機構からなり、 前記第３地絡検出機構の主軸電極は前記切断用ワイヤの
   内側近傍に配設され、前記第４地絡検出機構の主軸電極
   は前記加工用ローラの上方に配設されてい るワイヤソ
   ー。
6. 【請求項６】 請求項１〜５に記載のワイヤソーにおい
   て、前記地絡検出機構は、前記切断用ワイヤの地絡検出
   を、電圧または電流により検出するワイヤソー。
7. 【請求項７】 請求項１〜６に記載のワイヤソーにおい
   て、前記加工用ローラ間における前記切断用ワイヤの下
   方に、ワークの端材を受けるための端材受を備えたワイ
   ヤソー。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のワイヤソーにおいて、
   前記端材受は、装置フレームに対して電気的に絶縁され
   ているワイヤソー。