JP3958876B2

JP3958876B2 - Wire cutting machine

Info

Publication number: JP3958876B2
Application number: JP24173998A
Authority: JP
Inventors: 勲那須川
Original assignee: Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2018-08-27
Also published as: JP2000061805A

Description

【０００１】
【技術分野】
この発明は，半導体材料，磁性材料，セラミックス等のいわゆる脆性材料をウエハ状に切断するのに適したワイヤ式切断加工装置に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
ワイヤ式切断加工装置はワイヤ・ソーとも呼ばれ，複数の平行に配置された溝ロールに張設されたワイヤを走行させ，走行するワイヤに被切断材を押し付けることによって被切断材を輪切りにしていくものである。一台のワイヤ式切断加工装置により複数の被切断材を同時に切断するには，次のような構成が考えられる。
▲１▼溝ロールと溝ロールとの間隔を広くあけ，そこに張設されたワイヤに，複数の被切断材を平行に並べた状態で押し付ける。
▲２▼軸方向に長い溝ロールを用い，複数の被切断材を縦に（長さ方向に）並べた状態で押し付ける。
【０００３】
しかしながら，溝ロール間の間隔を広くすると，溝ロール間におけるワイヤの長さ（ワイヤ・スパン）が長くなりワイヤが振れやすくなるので，ウエハの表面精度が悪くなる。また，軸方向に長い溝ロールを用いた場合には，溝ロールに加わる荷重が大きくなるので，溝ロールに高いたわみ剛性が必要とされる。溝ロールがたわむと，ウエハの表面精度が悪くなる。
【０００４】
【発明の開示】
この発明は，複数の被切断材を同時に，かつ従来と同程度の表面精度を保って切断することのできるワイヤ式切断加工装置を提供するものである。
【０００５】
この発明によるワイヤ式切断加工装置においては，切断用ワイヤが掛けられる複数の溝ロールによってそれぞれ構成される複数のメイン・ロール部が間隔をあけて配置される。これら複数のメイン・ロール部には，メイン・ロール部の溝ロール間に掛けられた切断用ワイヤに向かって被切断材を送り込む送り装置がそれぞれ設けられる。切断用ワイヤ掛けの順番上隣り合うメイン・ロール部間に，速度および張力の少なくとも一方のための調整機構が設けられる。ワイヤ繰出し機構から繰出された１本の切断用ワイヤが，最初のメイン・ロール部の溝ロールに掛けられ，調整機構を経て次のメイン・ロール部の溝ロールに掛けられるようにして，複数のメイン・ロール部とそれらの間の調整機構に順次掛けられ，最後のメイン・ロール部からワイヤ巻取り機構に巻取られる。一般的には上記調整機構としてダンサ機構が用いられる。ダンサ機構を用いるとワイヤ速度の制御（速度検出およびそれに基づく調整）と張力の制御（調整）が可能である。上記調整機構を，ダンサ機構とキャプスタン機構の組み合わせによって実現することもできる。この場合には，この調整機構の入口側の張力と出口側の張力が異なる値になるように調整することが可能となる。上記調整機構には，もちろん，必要に応じて，張力設定器，張力検出器，速度設定器または速度制御装置が含まれよう。
【０００６】
この発明によると，複数のメイン・ロール部において被切断材がそれぞれ切断される。複数の被切断材を同時に切断することができる。溝ロール間の間隔を必ずしも広げる必要はなく，また溝ロールの軸方向の長さを必ずしも長くする必要もないので，被切断材の切断面の表面精度を低下させることはない。１本のワイヤが複数のメイン・ロール部において被切断材の切断のために用いられるが，設置するメイン・ロール部の数がそれほど多くなければ，ワイヤの摩耗による問題も生じない。複数のメイン・ロール部におけるワイヤの走行速度および張力は，上記調整機構により，必要ならばワイヤ繰出し機構と最初のメイン・ロール部との間，および最後のメイン・ロール部とワイヤ巻取り機構との間に（速度，張力）調整機構を設けることにより，適切な値になるように調整することができる。
【０００７】
【実施例の説明】
図１はワイヤ式切断加工装置（ワイヤ・ソー）の全体構成を示すものである。
【０００８】
２つのメイン・ロール部10および20が間隔をあけて配置されている。メイン・ロール部10は，３つの溝ロール（またはローラ）11，12および13から構成されている。メイン・ロール部20は，３つの溝ロール21，22および23から構成されている。
【０００９】
メイン・ロール部10において，溝ロール11と溝ロール12とは互いに間隔をあけて，同じ高さ位置にある。溝ロール13は，溝ロール11と溝ロール12との中間の位置の下方に配置されている。側面から見て，溝ロール11〜13はほぼ正三角形の頂点に相当する位置にそれぞれ配置されていることになる。溝ロール11〜13の周面にはそれぞれ一定間隔で溝が形成されている。溝の間隔が切断により形成されるウエハの厚さを規定する。これらの溝ロール11〜13は回転自在にかつ互いに平行にフレーム（図示略）に支持されている。
【００１０】
被切断材の送り装置（ワーク送り装置）（進退するワーク保持部のみ図示）15が溝ロール11と12との中間の上方に配置されている。ワーク送り装置15のワーク保持部の先端部にワーク（被切断材，インゴット）14が着脱自在に保持されている。ワーク14はワーク送り装置15によって２つの溝ロール11と12との間を上下方向に進退する。
【００１１】
後述するように溝ロール11〜13に掛けられたソー・ワイヤｗとソー・ワイヤｗに進入するワーク14とが接触する箇所（加工箇所）の付近には，砥粒を含む加工液を加工箇所に向けて供給するノズル（図示略）が設けられている。
【００１２】
もう一つのメイン・ロール部20の構成もメイン・ロール部10と同じである。メイン・ロール部20の上方にもワーク送り装置25が配置され，このワーク送り装置25によってワーク24が２つの溝ロール21と22の間を上下方向に進退する。
【００１３】
メイン・ロール部10と20との間にはダンサ機構34が設けられている。
【００１４】
１本のソー・ワイヤ（切断用ワイヤ）ｗが，ワイヤ繰出し機構30から繰出され，ダンサ機構32，ガイド・シーブ33を経て，メイン・ロール部10に供給される。メイン・ロール部10において，ソー・ワイヤｗは溝ロール11〜13の溝に沿って順番に掛けられ，各溝ロールにおける溝の数だけ巻回される。
【００１５】
ソー・ワイヤｗはさらにダンサ機構34を経てメイン・ロール部20に供給される。メイン・ロール部20においても同じように溝ロール21〜23の溝に沿って順番に掛けられ，各溝ロールの溝の数だけ巻回される。
【００１６】
ソー・ワイヤｗはさらにガイド・シーブ35，36および37，キャプスタン機構38，ダンサ機構39ならびにガイド・シーブ40を経てワイヤ巻取り機構50に巻取られる。
【００１７】
メイン・ロール部10において，溝ロール11〜13のうちの少なくともいずれか一つが駆動モータ（図示略）によって回転駆動される。たとえば，溝ロール13を駆動ロールとし，溝ロール11〜13の軸に動力伝達用のベルト車を取り付けて，溝ロール13から溝ロール11，12にベルトによって回転力を伝達する。溝ロール11〜13が同方向に回転し，溝ロール11〜13に張設されたソー・ワイヤｗが一方向に走行する。
【００１８】
メイン・ロール部20においても，同じように，たとえば溝ロール23が駆動モータ（図示略）によって回転駆動される。メイン・ロール部10の駆動モータとメイン・ロール部20の駆動モータとを同じモータとしてもよい。メイン・ロール部10の駆動モータとメイン・ロール部20の駆動モータとを別々のモータとした場合には，好ましくはこれらのモータは同期するように回転駆動されるか，または後述するように速度制御される。
【００１９】
これらのメイン・ロール部10，20において，ソー・ワイヤｗは溝ロール11，12間，21，22間を水平に走行する。ワーク送り装置15，25によってワーク14，24が水平に走行するソーワイヤｗに向かって垂直下方に進出する。ワーク14，24を少しずつソー・ワイヤｗに向けて垂直方向に送り，ワーク14，24を溝ロール11，12間，21，22間で水平に走行するソー・ワイヤｗに押し付け，かつソー・ワイヤｗとワーク14，24とが接触している加工箇所にノズルから砥粒を含む加工液を供給する。これによって２つのワーク14，24が一定幅の複数のウエハに同時に切断される。
【００２０】
ソー・ワイヤｗの繰出し機構30は，ソー・ワイヤｗを巻回した繰出しボビン（リールまたはドラム）31を含んでいる。繰出しボビン31から繰出されたソー・ワイヤｗは，ダンサ機構32に供給される。
【００２１】
ダンサ機構32は固定ロール32Ａと上下動自在に保持されたダンサ・ロール32Ｂを含んでいる。ソー・ワイヤｗは固定ロール32Ａとダンサ・ロール32Ｂとの間に順次往復して複数回掛けられている。
【００２２】
メイン・ロール部10とメイン・ロール部20との間に配置されたダンサ機構34もまた，固定ロール34Ａと上下動自在に保持されたダンサ・ロール34Ｂを含んでいる。固定ロール34Ａとダンサ・ロール34Ｂとの間にソー・ワイヤｗが複数回にわたって掛けられる。
【００２３】
キャプスタン機構38は２つの回転自在に設けられたロール38Ａおよび38Ｂを含む。ソー・ワイヤｗはこれらのロール38Ａ，38Ｂ間に複数回にわたって掛けられている。ロール38Ａまたは38Ｂの少なくともいずれか一方の回転がモータ，その他の駆動または制御機構によって制御される。
【００２４】
ダンサ機構39も固定ロール39Ａと上下動自在に保持されたダンサ・ロール39Ｂを含んでいる。ソー・ワイヤｗはこれらの固定ロール39Ａとダンサ・ロール39Ｂとの間に複数回にわたって掛けられている。
【００２５】
ソー・ワイヤｗの巻取り機構50は，巻取りボビン51を含んでいる。巻取りボビン51は駆動モータ（図示略）によって回転駆動される。メイン・ロール部10，20においてワーク14，24の切断に用いられたソー・ワイヤｗは巻取りボビン51に順次巻き取られていく。ソー・ワイヤｗを巻取りボビン51に整列して巻き取るために，トラバース機構（図示略）が設けられる。
【００２６】
このワイヤ式切断加工装置のソー・ワイヤｗの走行速度制御は，一例として，次のように行われる。
【００２７】
メイン・ロール部20の溝ロール23の駆動モータが常に所定の速度で回転するように制御されているものとする。
【００２８】
メイン・ロール部10におけるソー・ワイヤｗの走行速度がメイン・ロール部20におけるソー・ワイヤｗの走行速度と異なる場合には，ダンサ機構34のダンサ・ロール34Ｂの高さ位置が変化する。たとえば，メイン・ロール部10におけるワイヤ速度がメイン・ロール部20のワイヤ速度よりも遅ければダンサ・ロール34Ｂは上昇し，早ければ下降する。ダンサ・ロール34Ｂの位置が検出される。検出された位置に基づいてメイン・ロール部10の溝ロール13の駆動モータの速度が，ダンサ・ロール34Ｂの高さ位置があらかじめ定めた所定位置に保たれるように制御される。
【００２９】
同じように，ダンサ機構32のダンサ・ロール32Ｂの高さ位置に応じて繰出し機構30のボビン31の駆動モータ（またはブレーキ）が制御される。さらにダンサ機構39のダンサ・ロール39Ｂの高さ位置に応じて巻き取り機構50の巻き取りボビン51の駆動モータの速度制御が行われる。
【００３０】
ダンサ機構におけるダンサ・ロールの高さ位置は公知の種々の手段により検出することが可能である。ダンサ・ロールの高さ位置の検出と，ダンサ機構に掛けられたソー・ワイヤの張力の調整とを行うことができる機構として次ようなものがある。
【００３１】
ダンサ機構のダンサ・ロールを，一端部で揺動自在に枢着されたアームの他端部に設ける。このアームをエア・シリンダ（または油圧シリンダ）で駆動する。エア・シリンダに加える圧力によりダンサ・ロールに加わるソー・ワイヤの張力を調整する。アームの揺動角（アームの枢軸の回転角）に基づいてダンサ・ロールの高さ位置を検出する。
【００３２】
ダンサ機構32によってメイン・ロール部10に供給されるソー・ワイヤｗのワイヤ張力を調整することができる。より正しく言えば，ダンサ機構32はワイヤ繰出し機構30からメイン・ロール部10までの間のソー・ワイヤｗの張力を調整する。メイン・ロール部10，またはメイン・ロール部10とダンサ機構32との間に設けられたシーブまたはローラ（たとえばガイド・シーブ）33を通るソー・ワイヤｗのワイヤ張力が張力検出器（図示略）によって検出される。この検出張力が設定値とほぼ等しくなるようにダンサ機構32のダンサ・ロール32Ｂが設けられたアームを駆動するエア・シリンダのエア圧力が調整される。これによって，メイン・ロール部10に供給されるソー・ワイヤｗの張力が常にほぼ一定になるように制御される。
【００３３】
ダンサ機構32のエア圧力と同じエア圧力を，ダンサ機構34のダンサ・ロール34Ｂが設けられたアームを駆動するエア・シリンダに加える。これにより，メイン・ロール部20に供給される（メイン・ロール部10とメイン・ロール部20との間の）ソー・ワイヤｗの張力が，メイン・ロール部10に供給されるソー・ワイヤｗの張力と等しくなるように制御される。メイン・ロール部10とメイン・ロール部20との間にシーブまたはローラを設け，このシーブまたはローラに加わるワイヤ張力を張力検出器によって検出し，この検出張力に基づいてダンサ機構34のエア・シリンダ圧力を制御することもできる。
【００３４】
キャプスタン機構38は，その入力側と出力側のワイヤ張力を分離し，出力側のワイヤ張力を入力側のワイヤ張力よりも低く保持するものである。これにより，ワイヤ巻取り機構50の巻取りボビン51に加わる負荷を小さくすることができる。ガイド・シーブ37に加わるワイヤ張力が張力検出器（図示略）によって検出される。この検出張力に基づいてキャプスタン機構38のロール38Ａまたは38Ｂを駆動するモータのトルクが制御される。キャプスタン機構38によって，メイン・ロール部20からキャプスタン機構38の入力側までのソー・ワイヤｗの張力が，好ましくはメイン・ロール部10，20におけるワイヤ張力と等しくなるように，制御される。
【００３５】
ガイド・シーブ40に加わるワイヤ張力が張力検出器（図示略）によって検出される。この検出張力が設定張力と等しくなるようにダンサ機構39のダンサ・ロール39Ｂが取付けられたアームを駆動するエア・シリンダのエア圧力が調整される。ダンサ機構39によってキャプスタン機構38の出力側とワイヤ巻取り機構50との間の張力が，メイン・ロール部10，20のワイヤ張力よりも低い所与の値となるように制御される。
【００３６】
ダンサ機構における張力の調整は，ダンサ・ロールを単にウエイトまたはばねによって下方に引張ることによっても達成することができるのは言うまでもない。
【００３７】
上記実施例では，ワイヤ繰出し機構30からキャプスタン機構38までのワイヤ張力を一定としている。メイン・ロール部10に動くワイヤ張力とメイン・ロール部20に動くワイヤ張力とを異なる値とすることもできる。この場合には，メイン・ロール部10とダンサ機構34との間にキャプスタン機構を設け，メイン・ロール部10に動く張力とメイン・ロール部20に動く張力を分離すればよい。
【００３８】
上述した実施例では，メイン・ロール部とワーク送り装置（メイン・ロール部10とワーク送り装置15の組，メイン・ロール部20とワーク送り装置25の組）の組が２組設けられている。３組以上のメイン・ロール部とワーク送り装置の組を設けてもよいのはいうまでもない。これらの各組の間には速度または張力調整機構（ダンサ機構）がそれぞれ設けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワイヤ式切断加工装置の全体構成を示す。
【符号の説明】
10，20 メイン・ロール部
11，12，13，21，22，23 溝ロール
30 ワイヤ繰出し機構
31 繰出しボビン
50 ワイヤ巻取り機構
51 巻取りボビン
32，34，39 ダンサ機構
38 キャプスタン機構
ｗソー・ワイヤ[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a wire-type cutting apparatus suitable for cutting so-called brittle materials such as semiconductor materials, magnetic materials, and ceramics into a wafer shape.
[0002]
[Prior art and its problems]
A wire-type cutting device is also called a wire saw, which runs a wire stretched on a plurality of parallel-arranged groove rolls and presses the material to be cut against the running wire, thereby cutting the material to be cut into circles. It is going. In order to simultaneously cut a plurality of workpieces with a single wire-type cutting device, the following configuration can be considered.
(1) The gap between the groove rolls is widened, and a plurality of materials to be cut are pressed against the wire stretched there in parallel.
(2) A long groove roll is used in the axial direction, and a plurality of materials to be cut are pressed in a state of being arranged vertically (in the length direction).
[0003]
However, if the interval between the groove rolls is widened, the length of the wire (wire span) between the groove rolls becomes long and the wire is likely to be shaken, so that the surface accuracy of the wafer is deteriorated. In addition, when a long groove roll is used in the axial direction, the load applied to the groove roll becomes large, so that a high deflection rigidity is required for the groove roll. If the groove roll bends, the wafer surface accuracy deteriorates.
[0004]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
The present invention provides a wire-type cutting apparatus capable of simultaneously cutting a plurality of materials to be cut while maintaining the same surface accuracy as that of the prior art.
[0005]
In the wire-type cutting device according to the present invention, a plurality of main roll portions each constituted by a plurality of groove rolls on which cutting wires are hung are arranged at intervals. Each of the plurality of main roll portions is provided with a feeding device that feeds a material to be cut toward a cutting wire hung between groove rolls of the main roll portion. An adjustment mechanism for at least one of speed and tension is provided between the main roll portions adjacent to each other in the order of wire cutting. One cutting wire fed from the wire feeding mechanism is hung on the groove roll of the first main roll section, and then passed through the adjusting mechanism and then on the groove roll of the next main roll section. The main roll part and the adjusting mechanism between them are sequentially placed, and the last main roll part is wound on the wire winding mechanism. Generally, a dancer mechanism is used as the adjusting mechanism. When a dancer mechanism is used, wire speed control (speed detection and adjustment based on it) and tension control (adjustment) are possible. The adjustment mechanism can be realized by a combination of a dancer mechanism and a capstan mechanism. In this case, the tension on the inlet side and the tension on the outlet side of the adjusting mechanism can be adjusted to have different values. The adjustment mechanism will of course include a tension setter, tension detector, speed setter or speed controller as required.
[0006]
According to the present invention, the material to be cut is cut at each of the plurality of main roll portions. A plurality of materials to be cut can be cut simultaneously. It is not always necessary to widen the interval between the groove rolls, and it is not always necessary to increase the length of the groove roll in the axial direction, so that the surface accuracy of the cut surface of the material to be cut is not lowered. One wire is used for cutting a material to be cut in a plurality of main roll portions. However, if the number of main roll portions to be installed is not so large, there is no problem due to wire wear. The traveling speed and tension of the wires in the plurality of main roll sections are adjusted between the wire feeding mechanism and the first main roll section, and between the last main roll section and the wire winding mechanism, if necessary. By adjusting the (speed, tension) adjustment mechanism between the two, it can be adjusted to an appropriate value.
[0007]
[Explanation of Examples]
FIG. 1 shows the overall configuration of a wire-type cutting apparatus (wire saw).
[0008]
Two main roll parts 10 and 20 are spaced apart. The main roll unit 10 is composed of three groove rolls (or rollers) 11, 12 and 13. The main roll unit 20 is composed of three groove rolls 21, 22 and 23.
[0009]
In the main roll portion 10, the groove roll 11 and the groove roll 12 are spaced from each other and are at the same height. The groove roll 13 is disposed below an intermediate position between the groove roll 11 and the groove roll 12. When viewed from the side, the groove rolls 11 to 13 are respectively disposed at positions substantially corresponding to the apexes of the equilateral triangle. Grooves are formed on the peripheral surfaces of the groove rolls 11 to 13 at regular intervals. The groove spacing defines the thickness of the wafer formed by cutting. These groove rolls 11 to 13 are rotatably supported by a frame (not shown) in parallel with each other.
[0010]
A workpiece feeding device (work feeding device) (only a workpiece holding portion that moves forward and backward is shown) 15 is disposed above the middle of the groove rolls 11 and 12. A workpiece (material to be cut, ingot) 14 is detachably held at the tip of the workpiece holding portion of the workpiece feeding device 15. The work 14 is moved back and forth between the two groove rolls 11 and 12 by the work feeding device 15.
[0011]
As will be described later, a machining liquid containing abrasive grains is processed in the vicinity of the location (processing location) where the saw wire w hung on the groove rolls 11 to 13 and the workpiece 14 entering the saw wire w come into contact. Nozzle (not shown) is provided to supply the head.
[0012]
The configuration of the other main roll unit 20 is the same as that of the main roll unit 10. A workpiece feeding device 25 is also disposed above the main roll unit 20, and the workpiece 24 moves up and down between the two groove rolls 21 and 22 by the workpiece feeding device 25.
[0013]
A dancer mechanism 34 is provided between the main roll portions 10 and 20.
[0014]
One saw wire (cutting wire) w is fed from the wire feeding mechanism 30 and supplied to the main roll unit 10 through the dancer mechanism 32 and the guide sheave 33. In the main roll unit 10, the saw wire w is hung in order along the grooves of the groove rolls 11 to 13, and is wound by the number of grooves in each groove roll.
[0015]
The saw wire w is further supplied to the main roll unit 20 via the dancer mechanism 34. Similarly, the main roll unit 20 is also wound in order along the grooves of the groove rolls 21 to 23 and wound by the number of grooves of each groove roll.
[0016]
The saw wire w is further wound on the wire winding mechanism 50 through the guide sheaves 35, 36 and 37, the capstan mechanism 38, the dancer mechanism 39 and the guide sheave 40.
[0017]
In the main roll unit 10, at least one of the groove rolls 11 to 13 is rotationally driven by a drive motor (not shown). For example, the groove roll 13 is used as a drive roll, a belt wheel for power transmission is attached to the shafts of the groove rolls 11 to 13, and the rotational force is transmitted from the groove roll 13 to the groove rolls 11 and 12 by the belt. The groove rolls 11 to 13 rotate in the same direction, and the saw wire w stretched on the groove rolls 11 to 13 travels in one direction.
[0018]
Similarly, in the main roll unit 20, for example, the groove roll 23 is rotationally driven by a drive motor (not shown). The drive motor of the main roll unit 10 and the drive motor of the main roll unit 20 may be the same motor. When the drive motor of the main roll unit 10 and the drive motor of the main roll unit 20 are separate motors, these motors are preferably driven to rotate in synchronism with each other or at a speed as described later. Be controlled.
[0019]
In these main roll portions 10 and 20, the saw wire w travels horizontally between the groove rolls 11 and 12, 21 and 22. The work feeding devices 15 and 25 advance the work 14 and 24 vertically downward toward the saw wire w that travels horizontally. The workpieces 14 and 24 are fed in a vertical direction toward the saw wire w little by little, and the workpieces 14 and 24 are pressed against the saw wire w that runs horizontally between the groove rolls 11 and 12 and 21 and 22, A machining fluid containing abrasive grains is supplied from a nozzle to a machining location where the wire w and the workpieces 14 and 24 are in contact with each other. As a result, the two workpieces 14 and 24 are simultaneously cut into a plurality of wafers having a constant width.
[0020]
The saw wire w feeding mechanism 30 includes a feeding bobbin (reel or drum) 31 around which the saw wire w is wound. The saw wire w fed from the feeding bobbin 31 is supplied to the dancer mechanism 32.
[0021]
The dancer mechanism 32 includes a fixed roll 32A and a dancer roll 32B that is held up and down. The saw wire w is reciprocated between the fixed roll 32A and the dancer roll 32B in a plurality of times.
[0022]
The dancer mechanism 34 disposed between the main roll unit 10 and the main roll unit 20 also includes a fixed roll 34A and a dancer roll 34B held up and down. A saw wire w is hung a plurality of times between the fixed roll 34A and the dancer roll 34B.
[0023]
Capstan mechanism 38 includes two rotatable rolls 38A and 38B. The saw wire w is hung a plurality of times between these rolls 38A and 38B. The rotation of at least one of the rolls 38A or 38B is controlled by a motor or other drive or control mechanism.
[0024]
The dancer mechanism 39 also includes a fixed roll 39A and a dancer roll 39B held up and down. The saw wire w is hung a plurality of times between the fixed roll 39A and the dancer roll 39B.
[0025]
The winding mechanism 50 for the saw wire w includes a winding bobbin 51. The winding bobbin 51 is rotationally driven by a drive motor (not shown). The saw wire w used for cutting the workpieces 14 and 24 in the main roll units 10 and 20 is sequentially wound around the winding bobbin 51. A traverse mechanism (not shown) is provided to align and wind the saw wire w on the winding bobbin 51.
[0026]
As an example, the traveling speed control of the saw wire w of this wire cutting apparatus is performed as follows.
[0027]
It is assumed that the drive motor of the groove roll 23 of the main roll unit 20 is always controlled to rotate at a predetermined speed.
[0028]
When the traveling speed of the saw wire w in the main roll section 10 is different from the traveling speed of the saw wire w in the main roll section 20, the height position of the dancer roll 34B of the dancer mechanism 34 changes. For example, if the wire speed in the main roll part 10 is slower than the wire speed in the main roll part 20, the dancer roll 34B rises and descends as soon as possible. The position of the dancer roll 34B is detected. Based on the detected position, the speed of the drive motor of the groove roll 13 of the main roll unit 10 is controlled so that the height position of the dancer roll 34B is maintained at a predetermined position.
[0029]
Similarly, the drive motor (or brake) of the bobbin 31 of the feeding mechanism 30 is controlled according to the height position of the dancer roll 32B of the dancer mechanism 32. Further, the speed control of the drive motor of the take-up bobbin 51 of the take-up mechanism 50 is performed according to the height position of the dancer roll 39B of the dancer mechanism 39.
[0030]
The height position of the dancer roll in the dancer mechanism can be detected by various known means. There are the following mechanisms that can detect the height position of the dancer roll and adjust the tension of the saw wire hung on the dancer mechanism.
[0031]
A dancer roll of the dancer mechanism is provided at the other end of the arm pivotably mounted at one end. This arm is driven by an air cylinder (or hydraulic cylinder). The tension of the saw wire applied to the dancer roll is adjusted by the pressure applied to the air cylinder. The height position of the dancer roll is detected based on the swing angle of the arm (the rotation angle of the pivot axis of the arm).
[0032]
The wire tension of the saw wire w supplied to the main roll unit 10 by the dancer mechanism 32 can be adjusted. More precisely, the dancer mechanism 32 adjusts the tension of the saw wire w between the wire feeding mechanism 30 and the main roll unit 10. The wire tension of the saw wire w passing through the main roll unit 10 or the sheave or roller (for example, guide sheave) 33 provided between the main roll unit 10 and the dancer mechanism 32 is a tension detector (not shown). Detected by. The air pressure of the air cylinder that drives the arm provided with the dancer roll 32B of the dancer mechanism 32 is adjusted so that the detected tension is substantially equal to the set value. Thus, the tension of the saw wire w supplied to the main roll unit 10 is controlled so as to be almost constant at all times.
[0033]
The same air pressure as that of the dancer mechanism 32 is applied to the air cylinder that drives the arm provided with the dancer roll 34B of the dancer mechanism 34. As a result, the tension of the saw wire w (between the main roll unit 10 and the main roll unit 20) supplied to the main roll unit 20 becomes the saw wire w supplied to the main roll unit 10. The tension is controlled to be equal to the tension. A sheave or roller is provided between the main roll unit 10 and the main roll unit 20, and the wire tension applied to the sheave or roller is detected by a tension detector, and the air cylinder of the dancer mechanism 34 is detected based on the detected tension. The pressure can also be controlled.
[0034]
The capstan mechanism 38 separates the wire tension on the input side and the output side, and keeps the wire tension on the output side lower than the wire tension on the input side. Thereby, the load applied to the winding bobbin 51 of the wire winding mechanism 50 can be reduced. The wire tension applied to the guide sheave 37 is detected by a tension detector (not shown). Based on this detected tension, the torque of the motor that drives the roll 38A or 38B of the capstan mechanism 38 is controlled. The tension of the saw wire w from the main roll unit 20 to the input side of the capstan mechanism 38 is controlled by the capstan mechanism 38 so that it is preferably equal to the wire tension in the main roll units 10 and 20. .
[0035]
The wire tension applied to the guide sheave 40 is detected by a tension detector (not shown). The air pressure of the air cylinder that drives the arm to which the dancer roll 39B of the dancer mechanism 39 is attached is adjusted so that the detected tension becomes equal to the set tension. The dancer mechanism 39 controls the tension between the output side of the capstan mechanism 38 and the wire winding mechanism 50 to be a given value lower than the wire tension of the main roll units 10 and 20.
[0036]
It goes without saying that adjustment of the tension in the dancer mechanism can also be achieved by simply pulling the dancer roll downward with a weight or spring.
[0037]
In the above embodiment, the wire tension from the wire feeding mechanism 30 to the capstan mechanism 38 is constant. The wire tension that moves to the main roll portion 10 and the wire tension that moves to the main roll portion 20 may be different values. In this case, a capstan mechanism may be provided between the main roll unit 10 and the dancer mechanism 34 to separate the tension that moves to the main roll unit 10 and the tension that moves to the main roll unit 20.
[0038]
In the embodiment described above, two sets of a main roll unit and a workpiece feeding device (a group of the main roll unit 10 and the workpiece feeding device 15 and a group of the main roll unit 20 and the workpiece feeding device 25) are provided. . Needless to say, three or more sets of main roll units and workpiece feeding devices may be provided. A speed or tension adjusting mechanism (dancer mechanism) is provided between each of these sets.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the overall configuration of a wire cutting apparatus.
[Explanation of symbols]
10, 20 Main roll section
11, 12, 13, 21, 22, 23 Groove roll
30 Wire feeding mechanism
31 Feeding bobbin
50 Wire winding mechanism
51 Winding bobbin
32, 34, 39 Dancer mechanism
38 Capstan Mechanism w Saw Wire

Claims

A plurality of main roll portions each constituted by a plurality of groove rolls on which the cutting wire is hung are arranged at intervals, and these main roll portions are hung between the groove rolls of the main roll portion. A feeding device for feeding a material to be cut toward the cutting wire is provided, and an adjusting mechanism for at least one of speed and tension is provided between the main roll portions adjacent to each other in the order of wire cutting. A single cutting wire fed from the feeding mechanism is hung on the groove roll of the first main roll section, and is then hooked on the groove roll of the next main roll section via the adjusting mechanism. The main roll section and the adjustment mechanism between them are sequentially hung and wound from the last main roll section to the wire winding mechanism. The adjusting mechanism includes a dancer mechanism, and the dancer mechanism includes a fixed roll and a dancer roll provided at the other end of an arm pivotably pivoted at one end. hung between the fixed roll and the dancer roll, the speed control of the cutting wire in accordance with the height position of the dancer roll is performed, the tension adjustment of the cutting wire by the driving force applied to the arm Is a wire-type cutting device.