JP3533763B2 - マルチワイヤソー用治具 - Google Patents

マルチワイヤソー用治具

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JP3533763B2 JP15281595A JP15281595A JP3533763B2 JP 3533763 B2 JP3533763 B2 JP 3533763B2 JP 15281595 A JP15281595 A JP 15281595A JP 15281595 A JP15281595 A JP 15281595A JP 3533763 B2 JP3533763 B2 JP 3533763B2
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  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマルチワイヤソー用治具
に関し、切断する水晶板の位置決めの再現性にバラツキ
が生じないようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】水晶振動子に用いる水晶片を水晶板の切
断によって切り出すにはマルチワイヤソーが用いられ
る。水晶片は、結晶軸に対して所定の角度をなす目標線
に沿って切断すると温度の変動に対して安定した周波数
を保持することから、結晶軸に対する目標線の角度をい
かにして正確に設定するかが重要なポイントとなる。
【0003】マルチワイヤソーと従来のマルチワイヤソ
ー用治具の構造を図4に示す。マルチワイヤソー1は、
外周面にらせん状の溝を形成するとともに相互に離して
配置した一対のガイドローラ3と、一対のガイドローラ
3の一端側から他端側まで溝に沿って巻回されるととも
にその上方の図示しないローラによって反転されるエン
ドレスのワイヤ4と、一対のガイドローラ3を同一の方
向へ正転又は逆転させる図示しないモータとで構成され
る。
【0004】一方、マルチワイヤソー1による切断の際
に用いるマルチワイヤソー用治具2は以下のような構成
になっている。昇降可能な取付台5の上に、貼り付け鉄
板6が取り付けられ、貼り付け鉄板6上に切断するため
の水晶板7が接着剤を介して貼着される。ここで、取付
台5への貼り付け鉄板6の取り付けは図5のようになっ
ている。即ち、取付台5上に植設された一対の位置決め
ピン8を設ける一方、取付台5と一体の支柱9に一対の
ボルト10をねじ込み、浮き上がり防止金具11を介し
て押圧するボルト10と位置決めピン8で挾持すること
によって取付台5上に貼り付け鉄板6を固定している。
【0005】水晶板の切断を行うには、図示しないX線
カット面検査機を用いて水晶板7の結晶軸に対して所定
の角度をなす目標線を、ワイヤ4の方向に平行な貼り付
け金具6上の基準線に一致させた状態で、水晶板7を貼
り付け金具6上に接着剤で接着する。このときの目標線
と基準線との角度の誤差は±4秒以内である(1度は6
0分、1分は60秒)。
【0006】このようにして水晶板7の貼着が終わった
ら貼り付け金具6を取付台5上にボルト10を介して取
り付け、取付台5を上昇させながら一対のガイドローラ
3を同一方向へ回転させる。すると、一対のガイドロー
ラ3間では夫々のワイヤ4が同一方向へ夫々走行し、図
示しない研磨液がワイヤ4と水晶板7との間へ供給され
ることから、水晶板7は複数の水晶片に切断される。最
後に、熱を加えて水晶片を貼り付け金具6から取り外
す。
【0007】ガイドローラ3の溝が摩耗するとガイドロ
ーラ3を交換することになるが、ガイドローラ3の取付
精度及び溝の加工精度の違いにより交換する前後でワイ
ヤの位置ズレが生じ、水晶板を目標線に沿って正確に切
断できなくなる。このため、ガイドローラ3を交換した
ら試し切断を行って切断した水晶片の切断線と目標線と
のなす角度を測定し目標線と切断線との差を補正した状
態で水晶板を貼り付け鉄板に貼り付け、ワイヤと目標線
との方向を合致させている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、取付台5へ
の貼り付け鉄板6の着脱を頻繁に行うため、位置決めピ
ン8と貼り付け鉄板6との接触する部分に摩耗や変形が
生じ、ボルト10による押圧力で位置決めピン8に曲げ
モーメントが加わって位置決めピン8が撓み、ボルト1
0の押圧力により位置決めピン8と貼り付け鉄板6との
間に接触応力が生じて両者の接触面が撓む等の原因によ
り貼り付け鉄板6の位置決めの再現性が得られず、目標
線に対して切断線が許容値±15秒よりも大きくずれて
ばらつきが大きくなる。
【0009】そこで本発明は、斯る課題を解決したマル
チワイヤソー用治具を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】斯る目的を達成するため
の本発明の構成は、複数本のワイヤが同一水平面上に同
一間隔で平行に配置された状態のマルチワイヤソーの下
方に設置されるマルチワイヤソー用治具であって、昇降
可能かつ鉛直軸を中心として回動可能な取付台の上に、
ピンと当該ピンが嵌合する嵌合孔とを介して位置決めさ
れる貼着台を設け、取付台の上面には凹部を形成すると
ともに当該凹部には貼着台を吸着するためのマグネット
チャックを収容し、貼着台における水平方向での相互に
離れた位置には一対の角度基準面を形成する一方、夫々
の角度基準面と対向する位置には距離センサを固定した
ことを特徴とし、あるいは前記距離センサとして渦電流
式変位センサを用いたことを特徴とする。
【0011】
【作用】取付台と貼着台との位置決めはピンを嵌合孔へ
嵌合することによって行い、取付台への貼着台の着脱は
マグネットチャックの励磁又は解除によって行う。固定
空間に対する貼着台の最終的な位置決めは、貼着台にお
ける一対の角度基準面と一対の距離センサとの距離が同
一になるように、鉛直軸を中心として取付台を回動させ
て行う。
【0012】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。
【0013】本発明によるマルチワイヤソー用治具の構
成を、図1(a),(b)に示す。図示しない駆動手段
により昇降駆動される昇降軸13がマルチワイヤソー1
の真下に設けられている。そして、昇降軸13の上端に
形成した小径部13aを中央孔14aに嵌合した状態
で、ボルト15により昇降台14が昇降軸13に結合さ
れている。また、固定部16aと鉛直軸を中心として回
動する回動部16bとからなる回転テーブル16がボル
ト12を介して昇降台14に結合されている。
【0014】回転テーブル16の回動部16bには、図
示しないボルトを介して取付台17が取り付けられてい
る。取付台17における上面の2ケ所には上方へ向かっ
て突出する一対のピン18が設けられる一方、取付台1
7上に取り付ける貼着台19には嵌合孔20が形成さ
れ、ピン18が嵌合孔20内に嵌合されて取付台17に
対する貼着台19の位置決めがなされている。そして、
取付台17に貼着台19を結合するために、取付台17
の上面中央に凹部17aが形成され、取付孔17bに挿
入した図示しないボルトを介して逆磁回路を有するマグ
ネットチャック21が凹部17a内に固定されている。
貼着台19の中央部は上方へ向かって突出して突出部1
9aを形成しており、突出部19aの上面に水晶板22
を貼着する設定になっている。
【0015】回転テーブル16の回動軸に対する貼着台
19の回動角度を設定するために、回動軸からの距離が
等しい位置に鉛直面としての角度基準面23,24が形
成される一方、床面に固定されたフレーム25には、角
度基準面23,24と対向する位置に距離センサとして
の渦電流式変位センサ26,27が支持部材28,29
を介して取り付けられている。図2に示すように渦電流
式変位センサ26,27はアンプ30,31及びコント
ローラ32を介して表示部33に接続されている。
【0016】なお、図1(a)において34はケーブル
取出口、35はワイヤ4と水晶板22との間へ研磨液を
供給するための研磨液供給管である。
【0017】次に、斯かるマルチワイヤソー用治具の作
用を説明する。水晶板22の貼着台19への接着は従来
と同様にして行う。水晶板22が貼着された貼着台19
の取付台17への取り付けは、一対の位置決めピン18
を嵌合孔20内に嵌合した状態で貼着台19を取付台1
7上に載せたのちに、マグネットチャック21を励磁し
て行う。貼着台19上の一対の角度基準面23,24と
一対の渦電流変位センサ26,27との距離が等しい状
態で貼着台19上の基準線とワイヤ4との方向が一致す
るように設定されているので、貼着台19に対する水晶
板22の貼着が正確に行われれば目標線とワイヤ4の方
向とが一致する。このあとは、従来と同様にして水晶板
22の切断が行われる。
【0018】ガイドローラ3の溝の摩耗によりガイドロ
ーラ3を交換してワイヤ4の位置が変わってしまった場
合は、以下のようにして補正を行う。補正は、試し切断
と、貼着台19への水晶板22の角度修正貼り付けと、
本切断とによって行われる。
【0019】まず、試し切断を行うために、図3(a)
に示すように水晶板22の目標線36と角度基準面2
3,24とが平行になるように前述したX線カット面検
査機を用いて水晶板22を貼着台19に貼り付ける。こ
のとき、図3(a)に示すようにワイヤ4と目標線36
との方向には角度θのズレが生じていることになる。そ
して、この貼着台19を前述のようにして取付台17に
取り付けたのちに角度基準面23,24と渦電流式変位
センサ26,27との距離S1,T1を測定し、「S1
1」の値が「0」となるように回転テーブル16の回
動部16bを回動させる。そして、図2の表示部33に
1−T1の値が「0」と表示されたらその位置をコント
ローラ32に記憶させておく。そして、この位置で、水
晶板22の試し切断を行う。
【0020】次に、水晶板22の角度補正貼り付けにつ
いて説明する。試し切断された水晶片における現実の切
断線と目標線との角度のズレを測定し、図3(b)に示
すように角度差とその角度差を有する水晶片の数(度
数)から平均的な角度差(θ)を求める。次に、図3
(c)に示すように角度基準面23,24に対して目標
線36を反時計方向へθだけ回動させる補正をすること
により目標線36とワイヤ4とを平行にして、水晶板2
2を貼着台19上に貼着する。
【0021】最後に、水晶板22の本切断を行う。水晶
板22を補正して貼着した貼着台19を前述のようにし
て取付台17に取り付ける。その後、図3(c)に示す
ように渦電流式変位センサ26,27と角度基準面2
3,24との距離S2,T2を再び測定し、「S2−T2
0」となるように回転テーブル16の回動部16bを回
動させ、「S2−T2=0」の位置で回転テーブル16を
止めると、試し切断時の角度基準面と本切断時の角度基
準面とが平行になる。このように試し切断時から本切断
時までの間に回転テーブル16自体は回動させていない
のに再び「S2−T2=0」となるように設定するのは、
貼着台19を取付台17上に取り付ける際に多少の衝撃
によって角度変化を生じることがあり、また、水晶板の
切断は1度の1/3600である1秒単位までの高精度
が要求されるからである。このようにして水晶板22の
切断を行うと、結晶軸と所定の角度をなす目標線と切断
線とが一致する。
【0022】なお、本実施例では取付台に位置決めピン
を設けて貼着台に嵌合孔を形成したが、ピンと嵌合孔と
を形成する部材を逆にしてもよい。
【0023】
【発明の効果】以上の説明からわかるように、請求項1
によるマルチワイヤソー用治具によれば取付台と貼着台
との結合にマグネットチャックを用いておりその吸引力
がピンの軸方向に作用するので、貼着台やピンに応力が
加わらず、従来と異なって貼着台の表面に押圧力が加わ
らないことから貼着台等の摩耗や変形が生じない。従っ
て、取付台に対する貼着台の位置決めが高精度に行われ
る。そしてマグネットチャックに逆磁回路を付加すれば
貼着台の取り外しもワンタッチで容易に行える。また、
一対の角度基準面及び一対の距離センサと鉛直軸を中心
として回動可能な取付台とを組み合わせて貼着台の鉛直
軸まわりの位置決めを高精度で再現するので、目標線と
ワイヤとを平行にして水晶片の切断線を適正な方向に設
定することができる。更に、マグネットチャックの使用
により、従来と異なって貼着台の浮き上がりが生じず、
作業者が異なっても一定の力で貼着台を取付台に固定で
きる。
【0024】請求項2に係るマルチワイヤソー用治具に
よれば、距離センサとして渦電流式変位センサを用いる
ので、レーザ変位計,超音波変位センサ,接触式センサ
等を用いた場合は研磨液等の雰囲気下では高精度の距離
測定が困難であったが、非接触で電気的にサブミクロン
オーダーの距離測定が可能であり、高精度の位置決めが
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるマルチワイヤソー用治具の実施例
に係り、(a)は正面図、(b)は右側面図。
【図2】本発明によるマルチワイヤソー用治具の要部を
示す斜視図。
【図3】本発明によるマルチワイヤソー用治具の作用説
明図。
【図4】従来のマルチワイヤソー用治具の斜視図。
【図5】従来のマルチワイヤソー用治具の作用説明図。
【符号の説明】
1…マルチワイヤソー 2…マルチワイヤソー用治具 4…ワイヤ 14…昇降台 16…回転テーブル 17…取付台 18…位置決めピン 19…貼着台 20…嵌合孔 21…マグネットチャック 22…水晶板 23,24…角度基準面 26,27…渦電流式変位センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B28D 7/04 B28D 5/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数本のワイヤが同一水平面上に同一間
    隔で平行に配置された状態のマルチワイヤソーの下方に
    設置されるマルチワイヤソー用治具であって、 昇降可能かつ鉛直軸を中心として回動可能な取付台の上
    に、ピンと当該ピンが嵌合する嵌合孔とを介して位置決
    めされる貼着台を設け、取付台の上面には凹部を形成す
    るとともに当該凹部には貼着台を吸着するためのマグネ
    ットチャックを収容し、貼着台における水平方向での相
    互に離れた位置には一対の角度基準面を形成する一方、
    夫々の角度基準面と対向する位置には距離センサを固定
    したことを特徴とするマルチワイヤソー用治具。
  2. 【請求項2】 前記距離センサとして渦電流式変位セン
    サを用いた請求項1に記載のマルチワイヤソー用治具。
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