JP3828277B2

JP3828277B2 - Wire saw and its chip removal mechanism

Info

Publication number: JP3828277B2
Application number: JP9846398A
Authority: JP
Inventors: 克己手銭; 茂小野田
Original assignee: Dowa Holdings Co Ltd; Dowa Mining Co Ltd
Current assignee: Dowa Holdings Co Ltd
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2018-03-25
Also published as: JPH11277394A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，砥粒を付着させたワイヤをワークに接触させながら移動させてワークを切断するワイヤソーに関し，更に，そのワイヤソーにおいて，砥液中に混入した切粉を除去する機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁性材料，半導体材料，セラミック材料などといった種々の棒形状のワークを切断するための装置として，ワイヤソーが用いられている。このワイヤソーでは，繰り出しリールから巻き取りリールへ進退を繰り返しながら巻き取られていくワイヤを複数のロールの間に等間隔で何周にも巻回すると共に，等間隔で並んでいるワイヤの表面に向かって砥液を供給して砥液中に分散している砥粒をワイヤに付着させ，この砥粒を付着させたワイヤをワークに接触させながら移動させることにより，ワークを一度に多数枚の板形状に切断する構成になっている。また，ワークを切断したことによりワイヤ表面に付着した切粉を，砥液によって連続的に洗い流すようにしている。そして，ワイヤ表面から洗い流した切粉は，砥液と共に下方に流れ落ち，受け容器に回収されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，このようなワイヤーソでは，受け容器に回収される砥液中における切粉の含有量は，ワークの切断量に比例して増加していき，それに伴って砥液の粘度が上昇する等，砥液の状態も経時的に変化していく。そのため，粘度上昇に伴って切断精度の低下や，砥液供給配管及び砥液吐出ノズルなどの閉塞といった問題が生ずる。また，砥液の状態を一定に維持するためには，切粉の含有量が高くなった砥液を新しい砥液に交換する作業を頻繁に行うことが必要になる。
【０００４】
従って本発明の目的は，ワイヤーソで使用される砥液中に混入した切粉を除去することにより，砥液の状態を一定に保つことを可能にさせる手段を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために，本発明にあっては，砥液をワイヤ表面に循環供給してワイヤ表面から切粉を洗い落とすと共に，砥液中に含まれる砥粒をワイヤ表面に付着させ，この砥粒を付着させたワイヤをワークに接触させながら移動させてワークを切断するワイヤソーにおいて，前記砥液中に混入した切粉を除去する以下の切粉除去機構を設けたことを特徴とする。
【０００６】
このワイヤソーにおいて，切粉除去機構は，次に開示する本発明の切粉除去機構である。また，マグネットフィルタ，マグネットセパレータ，遠心分離器などを用いて砥液中に混入した切粉を連続的もしくは間欠的に除去することも可能である。
【０００７】
本発明の切粉除去機構にあっては，受け容器に回収される砥液をワイヤ表面に循環供給してワイヤ表面から切粉を洗い落とすと共に，砥液中に含まれる砥粒をワイヤ表面に付着させ，この砥粒を付着させたワイヤをワークに接触させながら移動させてワークを切断するワイヤソーにおいて，前記砥液中に混入した切粉を除去する切粉除去機構であって，受け容器に回収された砥液の液面下に周面の一部が浸漬された状態で回転する浸漬マグネットローラと，砥液の液面よりも上方において該浸漬マグネットローラの周面から切粉を除去する除去手段を備え、前記除去手段は，砥液の液面よりも上方に配置された中間マグネットローラ及び最終マグネットローラと，該最終マグネットローラの周面に付着した切粉を掻き取るスクレーパとを備え，中間マグネットローラは前記浸漬マグネットローラと周面同士を接触させながら互いに逆の方向に回転し，最終マグネットローラは中間マグネットローラと周面同士を接触させながら互いに逆の方向に回転するように配置されており，かつ，中間マグネットローラ周面の磁気吸着力が前記浸漬マグネットローラ周面の磁気吸着力よりも強く，最終マグネットローラ周面の磁気吸着力が中間マグネットローラ周面の磁気吸着力よりも強く構成されていることを特徴とする。
【０００８】
この切粉除去機構にあっては，受け容器に回収された砥液の液面下に周面の一部を浸漬させた状態で浸漬マグネットローラを回転させる。これにより，受け容器内の砥液中に混入されている切粉は磁力によって吸い寄せられ，浸漬マグネットローラの周面に付着する。こうして浸漬マグネットローラの周面に付着した切粉は，砥液の液面よりも上方において除去手段により除去される。
【００１０】
この切粉除去機構にあっては，浸漬マグネットローラの周面に付着した切粉は，砥液の液面よりも上方において，磁気吸着力の相違により，浸漬マグネットローラ周面から中間マグネットローラ周面へと受け渡され，更に，中間マグネットローラ周面から最終マグネットローラ周面へと受け渡されていく。こうして最終マグネットローラ周面に付着した切粉はスクレーパによって掻き取られ，除去される。
【００１１】
なお，周面の磁気吸着力が異なる複数の中間マグネットローラを備え，それら複数の中間マグネットローラを，周面の磁気吸着力が弱い順に並べて配置し，かつ，複数の中間マグネットローラの内の最も磁気吸着力が弱い中間マグネットローラは前記浸漬マグネットローラと周面同士を接触させながら回転し，複数の中間マグネットローラの内の最も磁気吸着力が強い中間マグネットローラは前記最終マグネットローラと周面同士を接触させながら回転するように配置されていても良い。
【００１２】
この切粉除去機構にあっては，浸漬マグネットローラの周面に付着した切粉は，先ず，最も磁気吸着力が弱い中間マグネットローラ周面へと受け渡され，更に，磁気吸着力の相違により，順次複数の中間マグネットローラの間で受け渡され，最も磁気吸着力が強い中間マグネットローラ周面へと受け渡される。そして，最も磁気吸着力が強い中間マグネットローラ周面から最終マグネットローラ周面へと受け渡されていく。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態の１例を，図面に基づいて説明する。図１は，本発明の実施の形態にかかるワイヤソー１の要部の拡大図である。
【００１４】
ワイヤソー１の内部には，いずれも水平に所定の間隔を開けて配置された３本のロール１０，１１，１２が設けられている。ロール１０，１１は互いに同じ高さに配置され，ロール１２は，ロール１０，１１よりも下方に配置されている。これらロール１０，１１，１２の外側には，繰り出しリール１３から巻き取りリール１４へ巻き取られていくワイヤ１５が何周にも巻回してある。ロール１０，１１の間では，ワイヤ１５同士は平行で，かつ，間隔が等しく張り渡されている。そして，各ロール１０，１１，１２の回転駆動により，ワイヤ１５は繰り出しリール１３から巻き取りリール１４へ進退を繰り返しながら巻き取られていくようになっている。
【００１５】
ロール１０，１１間の上方には，昇降機構２０によってワークＷが支持されている。ワークＷは，図示の例では直方体形状の磁性材料である。そして，この昇降機構２０の稼働によってワークＷが下降し，ワークＷの下面側が，ロール１０，１１の間において互いに平行で等間隔に張り渡されたワイヤ１５に接触するようになっている。
【００１６】
また，ロール１０，１１間の上方には，ロール１０，１１の間において張り渡されたワイヤ１５の表面に向かって砥液Ｌを供給するノズル２１が配置されている。このノズル２１から吐き出した砥液Ｌをワイヤ１５に供給して，砥液Ｌ中に分散している砥粒をワイヤ１５に付着させる。そして，砥粒を付着させたワイヤ１５をワークＷに接触させて，リール１３，１４の回転駆動あるいは各ロール１０，１１，１２の回転駆動によってワイヤ１５を進退移動させることにより，ワークＷを一度に多数枚の板形状に切断する構成になっている。また，このようにワークＷを切断したことによりワイヤ１５の表面に付着した切粉を，ノズル２１から吐き出した砥液Ｌによって連続的に洗い流すようにしている。
【００１７】
ロール１０，１１，１２の下方には，ワイヤ１５の表面に付着した切粉を洗い流すことにより落下した砥液Ｌを受け取るためのドレインパン２５が配置されている。このドレインパン２５の底面最下部には回路２６が開口しており，ドレインパン２５によって受け取られた砥液Ｌは，この回路２６内を落下して，切粉と共に受け容器２７に回収されるようになっている。
【００１８】
この受け容器２７と前述のノズル２１の間には，ポンプＰを備えた循環回路２８が接続してある。そして，受け容器２７に回収された砥液Ｌは，ポンプＰの稼働によって，循環回路２８内を通って再びノズル２１に供給され，ワイヤ１５に向かって吐き出されるようになっている。
【００１９】
以上のように構成されるワイヤーソ１においてワークＷを切断すると，ワークＷの切断量に比例して受け容器２７に回収される砥液Ｌ中における切粉の含有量が増加していき，それに伴って砥液Ｌの粘度上昇等が生ずる。そして，粘度上昇に伴って切断精度の低下，循環回路２８やノズル２１の閉塞といった問題が生ずる。また，砥液Ｌの状態を一定に維持するためには，定期的に砥液Ｌを交換しなければならず，作業が繁雑となる。
【００２０】
そこで，受け容器２７において，回収された砥液中に混入した切粉を除去する切粉除去機構２を設けて，そのような問題の解決を図っている。図示の例の切粉除去機構２は，受け容器２７に回収された砥液Ｌの液面Ｌ’下に周面の一部が浸漬された状態で回転する浸漬マグネットローラ３０と，液面Ｌ’よりも上方において浸漬マグネットローラの３０の周面から切粉を除去する除去手段３１を備えている。除去手段３１は，砥液Ｌの液面Ｌ’よりも上方に配置された中間マグネットローラ３２及び最終マグネットローラ３３と，最終マグネットローラ３３の周面に付着した切粉を掻き取るためのスクレーパ３４とを備えた構成になっている。
【００２１】
図２，３は，拡大して示した切粉除去機構２の側面図と正面図である。切粉除去機構２の左右には，Ｔ字形状をしたフレーム３５，３６が所定の間隔を開けて対をなして配置されており，これらフレーム３５，３６の間には，下から順に，軸３７，３８，３９によって支持された浸漬マグネットローラ３０，中間マグネットローラ３２及び最終マグネットローラ３３が配置されている。フレーム３６の外側に突出する軸３７，３８，３９の端部にはプーリ４０，４１，４２がそれぞれ取り付けてあり，これらプーリ４０，４１，４２にベルト４３を掛け渡すことにより，浸漬マグネットローラ３０，中間マグネットローラ３２及び最終マグネットローラ３３が連動して回転するようになっている。なお，ベルト４３には，テンションローラ４５によって常に一定の張力が与えられている。
【００２２】
プーリ４０，４２はベルト４３の内周面と接触しているが，プーリ４１はベルト４３の外周面と接触している。従って，浸漬マグネットローラ３０と最終マグネットローラ３３は同じ方向に回転し，中間マグネットローラ３２は浸漬マグネットローラ３０と最終マグネットローラ３３に対して逆の方向に回転し，これにより，中間マグネットローラ３２と浸漬マグネットローラ３０が周面同士を接触させながら回転し，また，最終マグネットローラ３３と中間マグネットローラ３２が周面同士を接触させながら回転するように構成されている。
【００２３】
フレーム３５，３６の上方にはモータ５０が取り付けてあり，このモータ５０の駆動軸５１にはプーリ５２が取り付けてある。また，フレーム３５の外側に突出する軸３９の端部にはプーリ５３が取り付けてあり，これらプーリ５２，５３にベルト５４を掛け渡すことにより，モータ５０の動力が最終マグネットローラ３３に伝達され，更に，中間マグネットローラ３２及び浸漬マグネットローラ３０が連動して回転するようになっている。
【００２４】
これら浸漬マグネットローラ３０，中間マグネットローラ３２及び最終マグネットローラ３３はいずれも磁石を内蔵しており，ワークＷを切断することによって発生した切粉を各ローラ３０，３２，３３の表面に磁気吸着できるようになっている。また，中間マグネットローラ３２周面の磁気吸着力が浸漬マグネットローラ３０周面の磁気吸着力よりも強く，最終マグネットローラ３３周面の磁気吸着力が中間マグネットローラ３２周面の磁気吸着力よりも強くなるように構成されている。
【００２５】
さて，このワイヤソー１において，各ロール１０，１１，１２を回転駆動させ，ロール１０，１１の間に張り渡されたワイヤ１５を進退を繰り返しながら移動させる。また，ノズル２１から砥液Ｌを吐き出すことにより，砥粒をワイヤ１５に付着させる。そして，昇降機構２０の稼働によってワークＷを下降させ，ワークＷの下面側をワイヤ１５に接触させる。これにより，ワークＷは薄板形状に切断されていく。また，このようにワークＷを切断したことによりワイヤ１５の表面に付着した切粉は，ノズル２１から吐き出された砥液Ｌによって連続的に洗い流され，ドレインパン２５に落下した後，砥液Ｌと共に回路２６内を落下して受け容器２７に回収される。
【００２６】
一方，受け容器２７に設けられた切粉除去機構２において，モータ５０の動力によって浸漬マグネットローラ３０，中間マグネットローラ３２及び最終マグネットローラ３３を回転させる。こうして，浸漬マグネットローラ３０は，受け容器２７内の砥液Ｌの液面下に周面の一部を浸漬させた状態で回転を開始する。これにより，受け容器２７内の砥液Ｌ中に混入していた切粉は磁力によって吸い寄せられ，浸漬マグネットローラ３０の周面に付着していく。こうして浸漬マグネットローラ３０の周面に付着した切粉は，浸漬マグネットローラ３０の回転に伴って，砥液Ｌの液面Ｌ’よりも上方に送り出される。
【００２７】
そして，浸漬マグネットローラ３０の周面に付着した切粉は，砥液Ｌの液面Ｌ’よりも上方において，磁気吸着力の相違により，浸漬マグネットローラ３０周面から中間マグネットローラ３２周面へと受け渡される。この時，切粉と一緒に砥液Ｌ中の液分（オイル）も浸漬マグネットローラ３０の周面に付着して砥液Ｌの液面Ｌ’よりも上方に送り出されることになるが，浸漬マグネットローラ３０と中間マグネットローラ３２が周面同士を接触させた状態で回転していることにより，砥液Ｌ中の液分は浸漬マグネットローラ３０と中間マグネットローラ３２の間で絞られるような格好となり，液分は浸漬マグネットローラ３０の周面を流下して受け容器２７内へ再び流れ落ち，切粉だけが中間マグネットローラ３２周面へと受け渡される。こうして中間マグネットローラ３２周面に付着した切粉は，磁気吸着力の相違により，更に中間マグネットローラ３２周面から最終マグネットローラ３３周面へと受け渡されていく。こうして最終マグネットローラ３３周面に付着した切粉はスクレーパ３４によって掻き取られ，除去される。
【００２８】
このように，受け容器２７に設けられた切粉除去機構２により砥液Ｌ中に混入した切粉を連続的，もしくは間欠的（定期的な除去を含む）に除去する。こうして，ワークＷを切断することによって発生した切粉を発生相当量回収することにより，砥液Ｌの状態は一定となり，切断精度の変動を抑制できるようになる。また，回路２６，２８やノズル２１の閉塞も防止でき，掃除や砥液交換回数の大幅な削減が可能となる。
【００２９】
以上，本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが，本発明は他の実施の形態をとり得ることは勿論である。例えば，受け容器２７に砥液Ｌを流下させる回路２６の途中や，ノズル２１に砥液Ｌを供給する循環回路２８の途中に，図４に示すような多数のマグネット６０を内蔵したマグネット式フィルタ６１を設けても良い。そうすれば，回路２６や循環回路２８の途中において切粉を除去することが可能となる。なお，この場合，マグネットフィルタ６１は，定期的に掃除を行うと良い。
【００３０】
また，例えば図５に示すように，受け容器２７に砥液Ｌを流下させる回路２６の途中などに切粉除去機構６５を設けても良く，その他，図示はしないが，循環回路２８の途中などに切粉除去機構を設けても良い。この場合，切粉除去機構６５は，先に図２，３で説明した切粉除去機構２の他，マグネットセパレータや遠心分離器などを用いても良い。特に，切粉除去機構６５として遠心分離器を用いれば，切粉が磁性材料でなくとも比重差を利用して除去することが可能となる。
【００３１】
なお，図１では，３本のロール１０，１１，１２を備えたワイヤソー１を説明したが，必ずしも３本のロールを備えている必要はなく，ロールの本数は２本あるいは４本以上であっても良い。また，図１に示したワイヤソー１では，昇降機構２０はロール１０，１１の上方に位置しているが，必ずしも上方に位置している必要はなく，下方に位置する昇降機構が上昇することでワークを切断するように構成しても良い。また，ワークＷの形状は直方体形状に限らず，円筒形状やその他の任意の形状であっても良い。
【００３２】
また，図６に示すように，浸漬マグネットローラ３０，中間マグネットローラ３２及び最終マグネットローラ３３の各周面にＮ極とＳ極が交互に並ぶようにローラ周面内部に磁石を所定の間隔で配置し，浸漬マグネットローラ３０の周面と中間マグネットローラ３２の周面が吸着し合うと共に，最終マグネットローラ３３の周面と中間マグネットローラ３２の周面が吸着し合うように構成しても良い。この図６に示すように構成すれば，各ローラ周面同士の吸着によって回転動力を伝達できるので，これら浸漬マグネットローラ３０，中間マグネットローラ３２及び最終マグネットローラ３３の内のいずれか一つのローラを回転駆動すれば，他のローラも従動して回転するので，駆動機構を簡素化できるようになる。
【００３３】
また，図７に示すように，浸漬マグネットローラ３０と最終マグネットローラ３３の間に，複数の中間マグネットローラＸ１，Ｘ２，・・・Ｘｎ−２，Ｘｎ−１，Ｘｎを，周面同士を接触させながら並べて配置しても良い（ｎは２以上の整数）。この場合，各中間マグネットローラＸ１，Ｘ２，・・・Ｘｎ−２，Ｘｎ−１，Ｘｎの周面の磁気吸着力を異ならせ，最も磁気吸着力が弱い中間マグネットローラＸ１が浸漬マグネットローラ３０と周面同士を接触させながら回転し，最も磁気吸着力が強い中間マグネットローラＸｎが最終マグネットローラ３３と周面同士を接触させながら回転するように構成する。また，浸漬マグネットローラ３０と最終マグネットローラ３３の間において，中間マグネットローラＸ１，Ｘ２，・・・Ｘｎ−２，Ｘｎ−１，Ｘｎの順に周面の磁気吸着力が強くなっていくように配置する。但し，中間マグネットローラＸ１周面の磁気吸着力は浸漬マグネットローラ３０周面の磁気吸着力よりも強く，最終マグネットローラ３３周面の磁気吸着力が中間マグネットローラＸｎ周面の磁気吸着力よりも強くなるように構成する。
【００３４】
この図７に示すものによれば，浸漬マグネットローラ３０の周面に付着した切粉は，先ず，最も磁気吸着力が弱い中間マグネットローラＸ１周面へと受け渡されることとなる。そして，磁気吸着力の相違により，順次複数の中間マグネットローラＸ１，Ｘ２，・・・Ｘｎ−２，Ｘｎ−１，Ｘｎの順に切粉が受け渡され，更に，最も磁気吸着力が強い中間マグネットローラＸｎ周面から最終マグネットローラ３３周面へと受け渡されるようになる。
【００３５】
【実施例】
次に，図２，３で説明した本発明の実施の形態にかかる切粉除去機構を備えたワイヤソーを実際に製作してワークを切断し，切粉を除去した。この実施例における切断ワーク数と，切断寸法の関係を図８に示す。また，比較例として，切粉除去機構を備えていないワイヤソーでワークを切断した。この比較例における切断ワーク数と，切断寸法の関係を図９に示す。本発明の実施例では切断ワーク数が増えても切断寸法がほぼ一定であるのに対し，比較例では切断ワーク数の増加に伴って切断寸法も大きくなり，切断精度が低下した。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば，ワイヤソーの砥液中に混入する切粉を除去することにより，経時的な粘度上昇等を抑制でき，砥液の状態を一定に保つことが可能となる。そのため，ワークの切断精度が向上し，砥液供給配管やノズルなどの閉塞といった問題も防止できる。また，砥液の交換作業も大幅に軽減でき，作業者への負担も少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるワイヤソーの要部の拡大図である。
【図２】拡大して示した切粉除去機構の側面図である。
【図３】拡大して示した切粉除去機構の正面図である。
【図４】マグネット式フィルタの斜視図である。
【図５】回路の途中に切粉除去機構を設けた実施の形態の説明図である。
【図６】各ローラの周面にＮ極とＳ極が交互に並ぶように磁石を配置した実施の形態の説明図である。
【図７】浸漬マグネットローラと最終マグネットローラの間に複数の中間マグネットローラを配置した実施の形態の説明図である。
【図８】本発明の実施例における切断ワーク数と切断寸法の関係を示すグラフである。
【図９】比較例における切断ワーク数と切断寸法の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
Ｌ砥液
Ｗワーク
１ワイヤソー
２切粉除去機構
１５ワイヤ
２７受け容器
３０浸漬マグネットローラ
３１除去手段
３２中間マグネットローラ
３３最終マグネットローラ
３４スクレーパ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wire saw that cuts a workpiece by moving a wire with abrasive grains in contact with the workpiece, and further relates to a mechanism that removes chips mixed in an abrasive liquid in the wire saw.
[0002]
[Prior art]
Wire saws are used as devices for cutting various bar-shaped workpieces such as magnetic materials, semiconductor materials, and ceramic materials. In this wire saw, the wire that is wound up while being repeatedly advanced and retracted from the take-up reel to the take-up reel is wound around the rolls at equal intervals between multiple rolls, and on the surface of the wires arranged at equal intervals. Abrasive fluid is supplied toward the surface, the abrasive grains dispersed in the abrasive fluid are attached to the wire, and the wire to which the abrasive particles are attached is moved while in contact with the workpiece. It is configured to cut into a plate shape. In addition, the chips adhering to the wire surface due to the work being cut are continuously washed away with the abrasive liquid. Then, the chips washed away from the wire surface flow down together with the abrasive liquid and are collected in a receiving container.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a wire saw, the content of chips in the abrasive liquid collected in the receiving container increases in proportion to the cutting amount of the workpiece, and the viscosity of the abrasive liquid increases accordingly. The state of the abrasive fluid also changes over time. Therefore, problems such as a decrease in cutting accuracy and blockage of the abrasive liquid supply pipe and the abrasive liquid discharge nozzle occur as the viscosity increases. Further, in order to maintain the state of the abrasive liquid constant, it is necessary to frequently perform an operation of exchanging the abrasive liquid having a high chip content with a new abrasive liquid.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide means for making it possible to keep the state of the abrasive liquid constant by removing chips mixed in the abrasive liquid used in the wire saw.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, according to the present invention , the abrasive liquid is circulated and supplied to the wire surface to wash away chips from the wire surface, and the abrasive grains contained in the abrasive liquid are adhered to the wire surface. A wire saw that cuts a workpiece by moving the wire with abrasive grains in contact with the workpiece to cut the workpiece is provided with the following chip removal mechanism for removing chips mixed in the abrasive liquid.
[0006]
In this wire saw, the chip removal mechanism is the chip removal mechanism of the present invention disclosed next. It is also possible to continuously or intermittently remove chips mixed in the abrasive liquid using a magnet filter, magnet separator, centrifuge, or the like.
[0007]
In the chip removal mechanism of the present invention, the abrasive liquid collected in the receiving container is circulated and supplied to the wire surface to wash away the chips from the wire surface, and the abrasive grains contained in the abrasive liquid are attached to the wire surface. In the wire saw for cutting the workpiece by moving the wire with the abrasive grains in contact with the workpiece and cutting the workpiece, the chip removal mechanism removes the chips mixed in the abrasive liquid, and collects it in the receiving container. An immersion magnet roller that rotates with a part of the peripheral surface immersed under the surface of the polished abrasive liquid, and removal that removes chips from the peripheral surface of the immersed magnet roller above the liquid surface of the abrasive liquid comprising means, said removing means includes an intermediate magnet roller and the final magnet roller disposed above the liquid surface of the abrasive liquid, and a scraper for scraping chips adhering to the peripheral surface of the final magnet roller The intermediate magnet roller is arranged to rotate in opposite directions while contacting the immersion magnet roller and the peripheral surfaces, and the final magnet roller is arranged to rotate in opposite directions while contacting the intermediate magnet roller and the peripheral surfaces. In addition, the magnetic attractive force on the peripheral surface of the intermediate magnet roller is stronger than the magnetic attractive force on the peripheral surface of the immersion magnet roller, and the magnetic attractive force on the peripheral surface of the final magnet roller is higher than the magnetic attractive force on the peripheral surface of the intermediate magnet roller. It is strongly structured.
[0008]
In this chip removal mechanism, the immersion magnet roller is rotated in a state in which a part of the peripheral surface is immersed below the surface of the abrasive liquid collected in the receiving container. Thereby, the chips mixed in the abrasive liquid in the receiving container are attracted by the magnetic force and adhere to the peripheral surface of the immersion magnet roller. In this way, the chips adhering to the peripheral surface of the immersion magnet roller are removed by the removing means above the liquid surface of the abrasive liquid.
[0010]
In this chip removal mechanism, the chips adhering to the peripheral surface of the immersion magnet roller are located above the surface of the abrasive fluid due to the difference in magnetic adsorption force from the peripheral surface of the immersion magnet roller to the periphery of the intermediate magnet roller. Then, it is transferred from the peripheral surface of the intermediate magnet roller to the peripheral surface of the final magnet roller. In this way, the chips adhering to the peripheral surface of the final magnet roller are scraped off and removed by the scraper.
[0011]
A plurality of intermediate magnet rollers having different magnetic attractive forces on the peripheral surface are provided, and the plurality of intermediate magnet rollers are arranged in order of decreasing magnetic attractive force on the peripheral surface. The intermediate magnet roller having a weak magnetic attraction force rotates while contacting the peripheral surface with the immersion magnet roller, and the intermediate magnet roller having the strongest magnetic attraction force among the plurality of intermediate magnet rollers is between the last magnet roller and the peripheral surfaces. You may arrange | position so that it may rotate, contacting.
[0012]
In this chip removal mechanism, the chips adhering to the peripheral surface of the submerged magnet roller are first transferred to the peripheral surface of the intermediate magnet roller having the weakest magnetic attraction force. , Sequentially delivered between a plurality of intermediate magnet rollers, and delivered to the peripheral surface of the intermediate magnet roller having the strongest magnetic attraction force. Then, it is transferred from the peripheral surface of the intermediate magnet roller having the strongest magnetic attractive force to the peripheral surface of the final magnet roller.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged view of a main part of a wire saw 1 according to an embodiment of the present invention.
[0014]
Inside the wire saw 1, three rolls 10, 11, 12 are provided that are horizontally arranged at predetermined intervals. The rolls 10 and 11 are arranged at the same height, and the roll 12 is arranged below the rolls 10 and 11. Outside the rolls 10, 11, and 12, a wire 15 that is wound from the supply reel 13 to the take-up reel 14 is wound many times. Between the rolls 10 and 11, the wires 15 are parallel to each other and are evenly spaced. By rotating the rolls 10, 11, and 12, the wire 15 is wound from the feeding reel 13 to the winding reel 14 while being repeatedly advanced and retracted.
[0015]
A work W is supported by an elevating mechanism 20 above the rolls 10 and 11. The work W is a rectangular parallelepiped magnetic material in the illustrated example. Then, the work W is lowered by the operation of the lifting mechanism 20, and the lower surface side of the work W comes into contact with the wires 15 stretched in parallel with each other at equal intervals between the rolls 10 and 11.
[0016]
Further, a nozzle 21 that supplies the abrasive liquid L toward the surface of the wire 15 stretched between the rolls 10 and 11 is disposed above the rolls 10 and 11. The abrasive liquid L discharged from the nozzle 21 is supplied to the wire 15, and the abrasive grains dispersed in the abrasive liquid L are attached to the wire 15. Then, the wire 15 with the abrasive grains attached is brought into contact with the workpiece W, and the wire 15 is moved forward and backward by the rotational drive of the reels 13 and 14 or the rotational drive of the rolls 10, 11 and 12. It is configured to cut into a large number of plates. Further, the chips adhering to the surface of the wire 15 by cutting the workpiece W in this way are continuously washed away by the abrasive liquid L discharged from the nozzle 21.
[0017]
Below the rolls 10, 11, and 12, a drain pan 25 is disposed for receiving the abrasive liquid L that has fallen by washing away the chips adhering to the surface of the wire 15. A circuit 26 is opened at the bottom of the bottom surface of the drain pan 25. The abrasive liquid L received by the drain pan 25 falls in the circuit 26 and is collected in the receiving container 27 together with the chips. It has become.
[0018]
A circulation circuit 28 having a pump P is connected between the receiving container 27 and the nozzle 21 described above. Then, the abrasive liquid L collected in the receiving container 27 is supplied again to the nozzle 21 through the circulation circuit 28 by the operation of the pump P, and is discharged toward the wire 15.
[0019]
When the workpiece W is cut in the wire saw 1 configured as described above, the content of chips in the abrasive liquid L collected in the receiving container 27 increases in proportion to the cutting amount of the workpiece W. As a result, the viscosity of the abrasive liquid L increases. As the viscosity increases, problems such as a decrease in cutting accuracy and blockage of the circulation circuit 28 and the nozzle 21 occur. Further, in order to keep the state of the abrasive liquid L constant, the abrasive liquid L must be periodically replaced, and the work becomes complicated.
[0020]
Therefore, the receiving container 27 is provided with a chip removing mechanism 2 for removing chips mixed in the collected abrasive liquid to solve such a problem. The chip removal mechanism 2 in the illustrated example includes an immersion magnet roller 30 that rotates in a state in which a part of the peripheral surface is immersed below the liquid level L ′ of the abrasive liquid L collected in the receiving container 27, and the liquid level L A removal means 31 for removing chips from the peripheral surface of the immersion magnet roller 30 is provided above the '. The removing means 31 includes an intermediate magnet roller 32 and a final magnet roller 33 disposed above the liquid level L ′ of the abrasive liquid L, and a scraper 34 for scraping off chips adhering to the peripheral surface of the final magnet roller 33. It is the composition provided with.
[0021]
2 and 3 are a side view and a front view of the chip removal mechanism 2 shown in an enlarged manner. On the left and right sides of the chip removal mechanism 2, T-shaped frames 35 and 36 are arranged in pairs with a predetermined interval, and between these frames 35 and 36, shafts are arranged in order from the bottom. An immersion magnet roller 30, an intermediate magnet roller 32, and a final magnet roller 33 supported by 37, 38, and 39 are disposed. Pulleys 40, 41, 42 are respectively attached to end portions of shafts 37, 38, 39 protruding outside the frame 36, and a belt 43 is stretched over these pulleys 40, 41, 42, so that the immersion magnet roller 30 The intermediate magnet roller 32 and the final magnet roller 33 rotate in conjunction with each other. A constant tension is always applied to the belt 43 by the tension roller 45.
[0022]
The pulleys 40 and 42 are in contact with the inner peripheral surface of the belt 43, but the pulley 41 is in contact with the outer peripheral surface of the belt 43. Accordingly, the immersion magnet roller 30 and the final magnet roller 33 rotate in the same direction, and the intermediate magnet roller 32 rotates in the opposite direction with respect to the immersion magnet roller 30 and the final magnet roller 33. The immersion magnet roller 30 is configured to rotate while the peripheral surfaces are in contact with each other, and the final magnet roller 33 and the intermediate magnet roller 32 are configured to rotate while the peripheral surfaces are in contact with each other.
[0023]
A motor 50 is attached above the frames 35 and 36, and a pulley 52 is attached to a drive shaft 51 of the motor 50. A pulley 53 is attached to the end of the shaft 39 that protrudes outside the frame 35. By suspending the belt 54 around these pulleys 52, 53, the power of the motor 50 is transmitted to the final magnet roller 33, Further, the intermediate magnet roller 32 and the immersion magnet roller 30 are rotated in conjunction with each other.
[0024]
The immersion magnet roller 30, the intermediate magnet roller 32, and the final magnet roller 33 all have magnets built therein, and the chips generated by cutting the workpiece W can be magnetically attracted to the surfaces of the rollers 30, 32, and 33. It is like that. Further, the magnetic attractive force on the peripheral surface of the intermediate magnet roller 32 is stronger than the magnetic attractive force on the peripheral surface of the immersion magnet roller 30, and the magnetic attractive force on the peripheral surface of the final magnet roller 33 is higher than the magnetic attractive force on the peripheral surface of the intermediate magnet roller 32. It is configured to be strong.
[0025]
Now, in this wire saw 1, each roll 10,11,12 is rotationally driven, and the wire 15 stretched between the rolls 10,11 is moved while repeating advancing and retreating. Further, the abrasive grains are adhered to the wire 15 by discharging the abrasive liquid L from the nozzle 21. Then, the work W is lowered by the operation of the lifting mechanism 20, and the lower surface side of the work W is brought into contact with the wire 15. As a result, the workpiece W is cut into a thin plate shape. Further, the chips adhering to the surface of the wire 15 by cutting the workpiece W in this way are continuously washed away by the abrasive liquid L discharged from the nozzle 21 and dropped onto the drain pan 25, and then the abrasive liquid L At the same time, it falls in the circuit 26 and is collected in the receiving container 27.
[0026]
On the other hand, in the chip removal mechanism 2 provided in the receiving container 27, the immersion magnet roller 30, the intermediate magnet roller 32, and the final magnet roller 33 are rotated by the power of the motor 50. Thus, the immersion magnet roller 30 starts rotating in a state where a part of the peripheral surface is immersed below the surface of the abrasive liquid L in the receiving container 27. Thereby, the chips mixed in the abrasive liquid L in the receiving container 27 are attracted by the magnetic force and adhere to the peripheral surface of the immersion magnet roller 30. The chips adhering to the circumferential surface of the immersion magnet roller 30 are sent out above the liquid surface L ′ of the polishing liquid L as the immersion magnet roller 30 rotates.
[0027]
Then, the chips adhering to the peripheral surface of the immersion magnet roller 30 are above the liquid surface L ′ of the polishing liquid L and from the peripheral surface of the immersion magnet roller 30 to the peripheral surface of the intermediate magnet roller 32 due to the difference in magnetic adsorption force. It is handed over. At this time, the liquid (oil) in the abrasive liquid L together with the chips adheres to the peripheral surface of the immersion magnet roller 30 and is sent out above the liquid surface L ′ of the abrasive liquid L. Since the magnet roller 30 and the intermediate magnet roller 32 are rotated with their peripheral surfaces in contact with each other, the liquid in the polishing liquid L is squeezed between the immersion magnet roller 30 and the intermediate magnet roller 32. Thus, the liquid component flows down the peripheral surface of the immersed magnet roller 30 and again flows into the receiving container 27, and only the chips are transferred to the peripheral surface of the intermediate magnet roller 32. The chips adhering to the circumferential surface of the intermediate magnet roller 32 are further transferred from the circumferential surface of the intermediate magnet roller 32 to the circumferential surface of the final magnet roller 33 due to the difference in magnetic attraction force. In this way, the chips adhering to the peripheral surface of the final magnet roller 33 are scraped off and removed by the scraper 34.
[0028]
In this way, the chips mixed in the polishing liquid L are removed continuously or intermittently (including periodic removal) by the chip removing mechanism 2 provided in the receiving container 27. Thus, by collecting a considerable amount of chips generated by cutting the workpiece W, the state of the abrasive liquid L becomes constant, and fluctuations in cutting accuracy can be suppressed. Further, the clogging of the circuits 26 and 28 and the nozzle 21 can be prevented, and the number of times of cleaning and abrasive fluid replacement can be greatly reduced.
[0029]
Although an example of a preferred embodiment of the present invention has been described above, it is needless to say that the present invention can take other embodiments. For example, a magnet type filter having a large number of magnets 60 as shown in FIG. 4 in the middle of the circuit 26 for flowing the abrasive liquid L to the receiving container 27 or in the middle of the circulation circuit 28 for supplying the abrasive liquid L to the nozzle 21. 61 may be provided. By doing so, it becomes possible to remove chips in the middle of the circuit 26 and the circulation circuit 28. In this case, the magnet filter 61 may be periodically cleaned.
[0030]
For example, as shown in FIG. 5, a chip removing mechanism 65 may be provided in the middle of the circuit 26 for flowing the abrasive liquid L to the receiving container 27. In addition, although not shown, the middle of the circulation circuit 28, etc. A chip removal mechanism may be provided. In this case, the chip removal mechanism 65 may use a magnet separator, a centrifuge, or the like in addition to the chip removal mechanism 2 described above with reference to FIGS. In particular, if a centrifuge is used as the chip removal mechanism 65, even if the chip is not a magnetic material, it can be removed using the difference in specific gravity.
[0031]
In FIG. 1, the wire saw 1 having three rolls 10, 11, and 12 has been described. However, it is not always necessary to have three rolls, and the number of rolls is two or four or more. May be. In the wire saw 1 shown in FIG. 1, the lifting mechanism 20 is positioned above the rolls 10 and 11. However, the lifting mechanism 20 is not necessarily positioned above, and the lifting mechanism positioned below is raised. You may comprise so that a workpiece | work may be cut | disconnected. The shape of the workpiece W is not limited to a rectangular parallelepiped shape, and may be a cylindrical shape or any other shape.
[0032]
Further, as shown in FIG. 6, magnets are arranged at predetermined intervals inside the roller circumferential surface so that the N pole and the S pole are alternately arranged on each circumferential surface of the immersion magnet roller 30, the intermediate magnet roller 32, and the final magnet roller 33. The peripheral surface of the immersion magnet roller 30 and the peripheral surface of the intermediate magnet roller 32 may be attracted to each other, and the peripheral surface of the final magnet roller 33 and the peripheral surface of the intermediate magnet roller 32 may be attracted to each other. . With the configuration shown in FIG. 6, the rotational power can be transmitted by attracting the peripheral surfaces of the rollers, so any one of these immersion magnet roller 30, intermediate magnet roller 32 and final magnet roller 33 can be used. If it is rotationally driven, other rollers are also driven and rotated, so that the drive mechanism can be simplified.
[0033]
Further, as shown in FIG. 7, a plurality of intermediate magnet rollers X1, X2,... Xn-2, Xn-1, and Xn are brought into contact with each other between the immersion magnet roller 30 and the final magnet roller 33. May be arranged side by side (n is an integer of 2 or more). In this case, the intermediate magnet rollers X1, X2,... Xn-2, Xn-1, and Xn have different magnetic attractive forces on the peripheral surfaces, and the intermediate magnetic roller X1 having the weakest magnetic attractive force is The intermediate magnet roller Xn having the strongest magnetic attraction force rotates while the peripheral surfaces are in contact with each other, and the final magnet roller 33 and the peripheral surface are in contact with each other. Further, between the immersion magnet roller 30 and the final magnet roller 33, the intermediate magnet rollers X1, X2,... Xn-2, Xn-1, and Xn are arranged so that the magnetic attracting force on the peripheral surface increases. To do. However, the magnetic attractive force on the peripheral surface of the intermediate magnet roller X1 is stronger than the magnetic attractive force on the peripheral surface of the immersion magnet roller 30, and the magnetic attractive force on the peripheral surface of the final magnet roller 33 is higher than the magnetic attractive force on the peripheral surface of the intermediate magnet roller Xn. Configure to be strong.
[0034]
According to what is shown in FIG. 7, the chips adhering to the peripheral surface of the immersion magnet roller 30 are first delivered to the peripheral surface of the intermediate magnet roller X1 having the weakest magnetic attraction force. Then, due to the difference in magnetic attraction force, the chips are sequentially transferred in the order of a plurality of intermediate magnet rollers X1, X2,... Xn-2, Xn-1, Xn, and the intermediate magnet having the strongest magnetic attraction force. The roller Xn is transferred from the circumferential surface to the final magnet roller 33 circumferential surface.
[0035]
【Example】
Next, the wire saw provided with the chip removal mechanism according to the embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 2 and 3 was actually manufactured, the workpiece was cut, and the chips were removed. FIG. 8 shows the relationship between the number of cut workpieces and the cut dimensions in this embodiment. As a comparative example, the workpiece was cut with a wire saw not equipped with a chip removal mechanism. FIG. 9 shows the relationship between the number of cut workpieces and the cut dimensions in this comparative example. In the embodiment of the present invention, the cutting dimension is almost constant even when the number of cutting workpieces is increased, whereas in the comparative example, the cutting dimension increases as the number of cutting workpieces increases, and the cutting accuracy decreases.
[0036]
【The invention's effect】
According to the present invention, by removing the chips mixed in the abrasive liquid of the wire saw, it is possible to suppress an increase in viscosity over time and to keep the state of the abrasive liquid constant. Therefore, the workpiece cutting accuracy is improved, and problems such as blocking of the abrasive fluid supply pipe and nozzle can be prevented. Moreover, the replacement work of the abrasive liquid can be greatly reduced, and the burden on the operator is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged view of a main part of a wire saw according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged side view of a chip removing mechanism.
FIG. 3 is an enlarged front view of a chip removal mechanism.
FIG. 4 is a perspective view of a magnet type filter.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an embodiment in which a chip removal mechanism is provided in the middle of the circuit.
FIG. 6 is an explanatory diagram of an embodiment in which magnets are arranged so that N poles and S poles are alternately arranged on the peripheral surface of each roller.
FIG. 7 is an explanatory diagram of an embodiment in which a plurality of intermediate magnet rollers are arranged between an immersion magnet roller and a final magnet roller.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the number of cut workpieces and cutting dimensions in an example of the present invention.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the number of cut workpieces and cutting dimensions in a comparative example.
[Explanation of symbols]
L Abrasive fluid W Work 1 Wire saw 2 Chip removal mechanism 15 Wire 27 Receiving container 30 Immersion magnet roller 31 Removal means 32 Intermediate magnet roller 33 Final magnet roller 34 Scraper

Claims

The abrasive liquid collected in the receiving container is circulated and supplied to the wire surface to wash away chips from the wire surface, and the abrasive grains contained in the abrasive liquid are attached to the wire surface, and the wire with the abrasive grains attached is attached to the workpiece. A wire saw that moves while being in contact with a workpiece to cut the workpiece, and is a mechanism for removing chips mixed in the abrasive fluid,
An immersion magnet roller that rotates in a state in which a part of the peripheral surface is immersed under the surface of the abrasive liquid collected in the receiving container, and chips from the peripheral surface of the immersion magnet roller above the liquid surface of the abrasive liquid Removing means for removing
The removing means includes an intermediate magnet roller and a final magnet roller disposed above the surface of the abrasive liquid, and a scraper for scraping off chips adhering to the peripheral surface of the final magnet roller. The immersion magnet roller and the circumferential surface are in contact with each other and rotate in opposite directions, and the final magnet roller is disposed in the opposite direction with the intermediate magnet roller and circumferential surface in contact with each other, and The magnetic attractive force on the peripheral surface of the intermediate magnet roller is stronger than the magnetic attractive force on the peripheral surface of the immersed magnet roller, and the magnetic attractive force on the peripheral surface of the final magnet roller is stronger than the magnetic attractive force on the peripheral surface of the intermediate magnet roller. A wire saw chip removal mechanism.

The peripheral surface of the submerged magnet roller and the peripheral surface of the intermediate magnet roller are attracted by magnetic force, and the peripheral surface of the final magnet roller and the peripheral surface of the intermediate magnet roller are attracted by magnetic force. The wire saw chip removing mechanism according to claim 1.

Abrasive fluid is circulated and supplied to the wire surface to wash away chips from the wire surface, and abrasive grains contained in the abrasive fluid are adhered to the wire surface, and the wire with the abrasive particles adhered is moved while contacting the workpiece. For wire saws that cut workpieces,
A wire saw provided with the chip removal mechanism according to claim 1 or 2, which removes chips mixed in the abrasive liquid.