JP4027251B2 - モータの非常停止方法、モータの非常停止装置、ワイヤソーのワイヤ駆動停止方法およびワイヤソー - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のサーボモータを同期して駆動させる各種機械装置等に適した前記モータの非常停止方法および非常停止装置と、この方法、装置を使ったワイヤソーのワイヤ駆動停止方法およびワイヤソーとに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体インゴット等のワークからウエハ等の薄状片を切り出す手段として、従来から特許文献１に開示されるようなワイヤソーが知られている。このワイヤソーは、複数のガイドローラ間に切断用ワイヤが巻き掛けられることにより該ワイヤが多数本並んだ状態で張設され、かつその軸方向に高速駆動された状態で、この軸方向と直交する方向にワークが切断送りされることにより、このワークから多数枚の薄状片を同時に切り出すように構成されている。
【０００３】
この種のワイヤソーでは、ガイドローラを含むワイヤ駆動用の各ローラ等がサーボモータ（以下、モータと略す）により同期して駆動されることによりワイヤが一定張力を保持した状態で高速駆動される。そのため、ワイヤソーの駆動中に停電等が発生して電源からの電力供給が停止されると、サーボアンプからモータへの制御信号および駆動用電力の供給が停止され、これによりモータ同士の同期が損なわれてガイドローラ等に巻回されているワイヤが緩んだり、切れたりするトラブルが発生する。このようなトラブルは、最悪の場合、ワークを無駄にすることもあるため極力回避する必要がある。
【０００４】
そこで、このようなトラブルの発生を防止すべく、停電等が発生した場合でも制御系および動力系に対する電力供給が一切停止することがないように、無停電電源装置（Uninterruptive Power System；以下ＵＰＳという）を設けて必要な電源の全てをバックアップするようにしたワイヤソーが開発されている。
【０００５】
ところが、このようなワイヤソーでは、電源全体をバックアップするために極めて大型のＵＰＳが必要となり、装置の大型化、コスト高を助長するという問題がある。そこで、最近では、ワイヤソーに搭載されるＮＣ装置等、制御系の電源だけをＵＰＳでバックアップし、その他の動力系（例えばモータ）の電源については、例えば特許文献２に開示されているように、サーボアンプにコンデンサを設けて電力を蓄電しておき、停電時にはその電力を使ってモータを停止させるという所謂ＵＰＳフリーシステムが考えられている。つまり、モータが減速動作にさえ入れば、後は外部からの電力供給がなくても、減速動作により発生する回生電力を利用することにより各モータを正常に停止させることが可能となるため、この減速開始用の駆動電力だけをコンデンサによって確保することにより、ワイヤ切断等のトラブル発生を効果的に防止する一方で、ＵＰＳの適用範囲を狭めて装置の大型化等を回避するというものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−３２３７４１号公報
【特許文献２】
特開平８−３０９７３８号公報（段落００１９，００２４参照）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ワイヤソーにおいては、近年、例えば太陽電池のシリコン基板を切り出すものなど、一度に極めて多数枚の薄状片を切り出し可能なものが求められており、上記のようなＵＰＳフリーシステムを採用するワイヤソーでは、このような傾向に対応するに当たり次のような問題を抱えている。
【０００８】
すなわち、一度に多数枚の薄状片を切り出し可能なワイヤソーでは、切断送り中、モータに過大な負荷がかかるため、減速開始用の駆動電力をバックアップするには、より多数の大容量のコンデンサをサーボアンプに搭載することが要求され、その結果、ワイヤソーの駆動を制御する制御系の構成が大型化し、装置（ワイヤソー）の大型化やコスト高を抑えるというＵＰＳフリーシステム本来の効果が充分に発揮されない場合が起きている。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ＵＰＳフリーシステムの上記のような問題を合理的に解決することにより、一度に多数枚の薄状片を切り出し可能な装置についても、停電等、電源異常が発生した際に通常通り正常にモータを停止させるとともに、装置の大型化やコスト高を抑え得るようにすることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願出願人は、上記のような事情に鑑み、ワイヤソーでは切断用ワイヤが複数のモータで駆動されており、各モータに作用する負荷がその用途によって大きく異なるとともに、負荷の大きいモータほどより多くの減速開始用の駆動電力をバックアップする必要がある点、また、負荷の大きいモータほど該負荷によって早期に減速、停止する点に着目した。そして、その結果、次のような発明を考えるに至った。すなわち、本発明のモータ非常停止方法は、同期して駆動される複数のモータに対する電力供給が電源異常により停止されたときに、互いの同期を保った状態で前記各モータを停止させるモータの非常停止方法であって、電力供給が停止されたときに、前記モータのうち負荷が最も大きい高負荷モータを無制御状態として自然減速させ、この高負荷モータに追従させるべく該高負荷モータ以外のモータの制動を行うことにより、前記各モータを停止させるというものである。
【００１１】
つまり、このように複数のモータのうち最も負荷の大きいもの（高負荷モータ）を無制御状態として自然に減速、停止（フリーラン）させながら、その他のモータをこれに追従させるように制動すれば、高負荷モータについては減速開始用の駆動電力をバックアップしておく必要がなくなる。一方、高負荷モータ以外のモータについては、高負荷モータに追従するように制動することによって結果としてフリーラン状態よりも短い時間で停止するように減速することとなるので、この減速により発生する回生電力を使って駆動を維持させることができる。従って、高負荷モータに追従させるかたちで全てのモータの同期を保った状態で停止させながらも、高負荷モータについては、そのサーボアンプ内に減速開始用の駆動電力をバックアップするためのコンデンサを設ける必要がなくなり、その分、モータ制御系をコンパクトに構成することが可能となる。
【００１２】
また、本発明のワイヤ駆動停止方法は、複数のワイヤ駆動用モータにより切断用ワイヤを高速駆動するワイヤソーの前記切断用ワイヤの駆動停止方法であって、電源異常により電力供給が停止されたときに、上記のような非常停止方法に基づいて前記ワイヤ駆動用モータを停止させることにより、前記切断用ワイヤの駆動を停止させるようにしたものである。
【００１３】
これによれば、最も負荷の大きいワイヤ駆動用モータの減速開始用の駆動電力をバックアップすることなく、電源異常時には、全てのワイヤ駆動用モータを同期させた状態で停止させることができるようになる。従って、最も負荷の大きいワイヤ駆動用モータについては、そのサーボアンプ内に減速開始用の駆動電力をバックアップするコンデンサを設ける必要がなくなり、その分、ワイヤソーのモータ制御系をコンパクトに構成することが可能となる。
【００１４】
一方、本発明のモータの非常停止装置は、同期して駆動されている複数のモータに対する電力供給が電源異常により停止されたときに、互いの同期を保った状態で前記各モータを停止させるモータの非常停止装置であって、前記モータのうち負荷が最も大きい高負荷モータの回転速度を検出する速度検出手段と、前記各モータの駆動を制御する制御手段とを備え、この制御手段が、各モータへの電力供給が停止されると、前記高負荷モータを無制御状態として自然減速させる一方、この高負荷モータに追従させるべく前記速度検出手段による検出速度に基づいて高負荷モータ以外のモータの制動を行うようにしたものである。
【００１５】
この装置によると、電源異常により各モータへの電力供給が停止されると、高負荷モータは無制御状態となり自然減速し停止する。一方、その他のモータは、速度検出手段により検出される高負荷モータの回転速度に基づき高負荷モータに追従するように制御手段により制動制御される。その結果、高負荷モータに追従するかたちで全てのモータが同期を図った状態で減速、停止することとなる。
【００１６】
また、本発明のワイヤソーは、複数のワイヤ駆動用モータにより切断用ワイヤを高速駆動するワイヤソーにおいて、電源異常により電力供給が停止されたときに前記ワイヤ駆動用モータを停止させる手段として上記ようなモータの非常停止装置を備えているものである。
【００１７】
このワイヤソーによると、電源異常により各ワイヤ駆動用モータへの電力供給が停止されると、これらのモータのうち最も負荷の大きいワイヤ駆動用モータ（高負荷モータ）が無制御状態となり自然減速し停止する。一方、その他のワイヤ駆動用モータは、速度検出手段により検出される高負荷モータの回転速度に基づき高負荷モータに追従するように制御手段により制動制御される。その結果、全てのワイヤ駆動用モータが同期を図った状態で減速、停止することとなる。
【００１８】
なお、ワイヤソーは、複数のガイドローラとこれらローラのうち少なくとも一つを回転駆動するローラ駆動用モータとを有し、前記各ガイドローラの外側に前記切断用ワイヤが多数回螺旋状に巻回されることにより多数本のワイヤが互いに平行な状態で張られ、前記ローラ駆動用モータにより前記ガイドローラを駆動することにより前記切断用ワイヤをその軸方向に往復駆動させるように構成されるのが一般的であり、切断用ワイヤを駆動するモータのうち上記ローラ駆動用モータの負荷が最も大きい。そのため、電力供給が停止されたときには、前記高負荷モータとして前記ローラ駆動用モータを無制御状態として自然減速させるようにするのが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係るワイヤソーの全体構成図である。この図に示すワイヤソーは、一対のワイヤ繰出し・巻取り装置１０Ａ，１０Ｂ、トラバーサ１２Ａ，１２Ｂ、ガイドプーリ１４Ａ，１４Ｂ、ガイドプーリ１６Ａ，１６Ｂ、及び４つのガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ，２６Ａ，２６Ｂを備えている。
【００２１】
ガイドローラ２４Ａ，２４Ｂは互いに同じ高さ位置に配され、ガイドローラ２６Ａ，２６Ｂはそれぞれガイドローラ２４Ａ，２４Ｂの下方の位置に配されており、ガイドローラ２６Ａがローラ駆動モータ２５によって回転駆動されるようになっている。
【００２２】
各ワイヤ繰出し・巻取り装置１０Ａ，１０Ｂは、切断用のワイヤＷが巻かれるボビン９Ａ，９Ｂと、これを回転駆動するボビン駆動モータ１１Ａ，１１Ｂとを備えている。一方のワイヤ繰出し・巻取り装置１０Ａのボビン９Ａから繰出されたワイヤＷは、トラバーサ１２Ａの後記ガイドプーリ２０Ａ、ガイドプーリ１４Ａ、及びガイドプーリ１６Ａの順に掛けられ、さらにガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ，２６Ｂ，２６Ａの外周面のガイド溝（図示省略）に嵌め込まれながらこれらガイドローラの外側に多数回螺旋状に巻回された（巻き掛けられた）後、ガイドプーリ１６Ｂ，１４Ｂ、及びトラバーサ１２Ｂの後記ガイドプーリ２０Ｂの順に掛けられ、他方のワイヤ繰出し・巻取り装置１０Ｂのボビン９Ｂに巻き取られており、図外のワイヤ張力調節装置によってワイヤＷに適当な張力が与えられている。そして、駆動モータ２５によるガイドローラ２６Ａの回転駆動方向と、各ボビン駆動モータ１１Ａ，１１Ｂによるボビン９Ａ，９Ｂの回転駆動方向が正逆に切換えられることにより、ワイヤＷがボビン９Ａから繰出されてボビン９Ｂに巻き取られる状態と、ワイヤＷがボビン９Ｂから繰出されてボビン９Ａに巻き取られる状態とに切換えられるようになっている。
【００２３】
すなわち、このワイヤソーにおいては、ガイドローラ２４Ａ，２４Ｂの間に多数本のワイヤＷが互いに平行な状態で張られながらその軸方向に往復駆動されるようになっている。
【００２４】
なお、トラバーサ１２Ａ，１２Ｂは、ワイヤＷをボビン９Ａ，９Ｂに対してその軸方向に整列した状態で巻き取らせるための装置で、それぞれワイヤＷを案内するガイドプーリ２０Ａ，２０Ｂを有し、トラバーサ駆動モータ２２Ａ，２２Ｂにより駆動される図外の移動機構によりこれらガイドプーリ２０Ａ，２０Ｂをガイド部材２１Ａ，２１Ｂに沿ってボビン９Ａ，９Ｂの軸方向に移動させるように構成されている。つまり、同図の実線および破線に示すように、ガイドプーリ２０Ａ，２０ＢによってワイヤＷを案内しながら該ガイドプーリ２０Ａ，２０Ｂをガイド部材２１Ａ，２１Ｂに沿って往復移動させることにより、ワイヤＷをボビン９Ａ，９Ｂに対して整列した状態で巻き取らせるように構成されている。
【００２５】
前記ガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ間に張られたワイヤＷの上方には、円柱状のワーク（例えば半導体インゴット）２８を移動させるワーク送り装置３０が設けられている。このワーク送り装置３０は、ワーク保持部３２と、ワーク送りモータ３４とを備えている。ワーク保持部３２は、上記ワーク２８をその軸方向とワイヤ並び方向とが合致する向きに保持するものであり、ワーク送りモータ３４は、図略のボールネジとの組み合わせにより、上記ワーク保持部３２とワーク２８とを一体に昇降させる（すなわち切断送りする）ものである。
【００２６】
ガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ間に張られたワイヤＷの上方において、ワーク２８の左右両側の位置には、砥粒供給装置３６Ａ，３６Ｂが設けられている。これらの砥粒供給装置３６Ａ，３６Ｂは、高速駆動される各ワイヤＷに対し、加工用砥粒が混合された加工液（スラリー）を同時供給し、ワイヤＷの表面に付着させるものである。
【００２７】
従って、このワイヤソーでは、ガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ間に張られた多数本のワイヤＷがその長手方向に同時高速駆動され、かつこれらのワイヤＷに砥粒供給装置３６Ａ，３６Ｂからスラリーが供給されながら、上記ワイヤＷに対してワーク２８が下方に切断送りされることにより、このワーク２８から一度に多数枚のウエハ（薄片）が同時に切り出される。
【００２８】
なお、このワイヤソーでは、ワイヤＷを駆動するための各モータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ，２５（ワイヤ駆動用モータ）はいずれもサーボモータから構成されている。
【００２９】
次に、上記ワイヤＷの駆動を制御する制御系の構成について図２を用いて説明する。なお、この実施形態では、この制御系に本発明に係るモータの非常停止装置が組み込まれた構成となっている。
【００３０】
図２において、符号４０、４２Ａ、４２Ｂ、５０は、それぞれワイヤソーの電源である三相交流電源（以下、電源と略す）、ガイドローラ駆動モータ２５の駆動を制御するサーボアンプ、ボビン駆動モータ１１Ａの駆動を制御するサーボアンプ、ワイヤソーの駆動を統括的に制御する制御装置５０を示しており、この実施形態では、前記サーボアンプ４２Ａ，４２Ｂおよび制御装置５０によりワイヤソーを自動制御するＮＣ（Numerical Control）装置が構成されている。
【００３１】
なお、サーボアンプは、ワイヤＷを駆動する各モータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ，２５毎に設けられるが、これらのモータのうち最も負荷の大きいローラ駆動モータ２５（高負荷モータ）以外の各モータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂのサーボアンプについはその構成が共通しているため、図２中は、便宜上、ガイドローラ２６Ａを駆動するローラ駆動モータ２５のサーボアンプ４２Ａおよびボビン９Ａを駆動するボビン駆動モータ１１Ａのサーボアンプ４２Ｂのみを図示し、以下の説明では、モータ１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂのサーボアンプについても駆動モータ１１Ａのサーボアンプ４２Ｂと同符号を使って説明することにする。
【００３２】
サーボアンプ４２Ａ，４２Ｂは、それぞれコンバータ部４４、インバータ部４６および制御部４８を有しており、前記電源４０がコンバータ部４４に、駆動モータ１１Ａ，２５がインバータ部４６にそれぞれ接続されている。
【００３３】
コンバータ部４４は、三相交流の電圧を直流に変換するもので、インバータ部４６は、コンバータ部４４で変換された前記直流電圧を三相電圧に変換する。
【００３４】
制御部４８は、駆動モータ１１Ａ，２５の駆動を制御するもので前記制御装置５０からの制御信号に基づいて各種演算処理を行うように構成されている。
【００３５】
なお、ボビン駆動モータ１１Ａ（モータ１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ）のサーボアンプ４２Ｂについては、さらにコンバータ部４４とインバータ部４６との間にコンデンサＣが設けられている。このコンデンサＣは、コンバータ部４４により変換された直流電圧を平滑化し、その直流電圧を電荷として蓄積するもので、駆動中のボビン駆動モータ１１Ａ（モータ１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ）の減速を開始するのに必要な電荷（電力）を蓄積するものである。つまり、停電等、電源異常により電力供給が停止されたときには、ここに蓄積された電力が減速開始用の駆動電力としてボビン駆動モータ１１Ａ（モータ１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ）に供給されるようになっている。
【００３６】
一方、制御装置５０は、その機能構成として主制御部５２および速度演算部５４を含んでいる。
【００３７】
主制御部５２は、予め記憶されている加工プログラムに従って前記ワイヤＷ等を駆動すべく前記各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂの駆動を統括的に制御するもので、図外の入力部を介して数値情報として入力される加工指令情報に基づいてワイヤＷを駆動すべく各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂの各サーボアンプ４２Ａ，４２Ｂ（制御部４８）に制御信号を出力する。
【００３８】
前記速度演算部５４は、停電等の電源異常により電源４０からの電力供給が停止されたときに前記ローラ駆動モータ２５に内蔵される図外のエンコーダからの出力値に基づいてローラ駆動モータ２５の回転速度を求め、その結果を前記主制御部５２に出力するものである。つまり、当実施形態では、前記エンコーダおよび速度演算部５４により本発明の速度検出手段が構成されている。
【００３９】
なお、速度演算部５４において回転速度が求められると、前記主制御部５２は、ローラ駆動モータ２５以外の各モータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂの回転速度をローラ駆動モータ２５の回転速度に追従させるべくサーボアンプ４２Ｂ（制御部４８）に制御信号を出力し、制御部４８はこの制御信号に基づき各モータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂがその回転速度となるように各モータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂを駆動（制動）制御するように構成されている。
【００４０】
同図中符号６０は、周知のＵＰＳ６０であって、電源４０からの電力供給状態を検知しながら、停電等によって電源４０からの電力供給が遮断されると、ローラ駆動モータ２５以外の各モータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂのサーボアンプ４２Ｂの制御部４８および制御装置５０に対して所定の電力を供給することによりこれらの電源をバックアップするとともに、制御装置５０に対して電源４０からの電力供給が停止されたことを示す信号（電力供給停止信号）を出力するように構成されている。
【００４１】
次に、上記のように構成されたワイヤソーの作用効果について説明する。
【００４２】
上記のワイヤソーにおいて、そのメイン電源がオンされるとワイヤソーが起動し、所定のウォームアップ動作が開始される。このウォームアップ動作中、直流電圧が電荷として各サーボアンプ４２ＢのコンデンサＣにフル充電状態まで蓄積され、ローラ駆動モータ２５以外の各モータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂの減速開始用の駆動電力がバックアップされる。
【００４３】
ウォームアップ動作が完了すると、主制御部５２からサーボアンプ４２Ａ，４２Ｂに制御信号が出力され、所定の加工指令情報に基づいて各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂが駆動される。これによりワイヤＷが高速駆動される一方で、ワーク送り装置３０によりワイヤＷに対してワーク２８が切断送りされてワーク２８の切り出しが開始される。
【００４４】
このようなワイヤソーの駆動中、停電等の電源異常により電源４０からの電力供給が停止されると、ＵＰＳ６０からモータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂの各サーボアンプ４２Ｂの制御部４８および制御装置５０に電力の供給が開始されるとともに、ＵＰＳ６０から制御装置５０に電力供給停止信号が出力される。
【００４５】
ＵＰＳ６０から電力供給停止信号が出力されると、前記エンコーダからの出力に基づいて速度演算部５４においてローラ駆動モータ２５の回転速度が求められるとともに、ローラ駆動モータ２５以外の各モータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂの回転速度をローラ駆動モータ２５の回転速度に追従させるべく主制御部５２から各サーボアンプ４２Ｂに制御信号が出力される。
【００４６】
この制御信号の出力により、各サーボアンプ４２ＢのコンデンサＣに電荷として蓄積されている直流電圧が駆動用電力として各モータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂに供給され、これらローラ駆動モータ２５以外のモータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂの回転速度がローラ駆動モータ２５の回転速度に追従するように各モータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂが制動制御される。
【００４７】
この際、上記の通り、ＵＰＳ６０はローラ駆動モータ２５の制御系（サーボアンプ４２Ｂの制御部４８）の電源はバックアップしていないため、ローラ駆動モータ２５はフリーラン、すなわち負荷に応じて自然に減速する。従って、このローラ駆動モータ２５に追従するようにモータ１１Ａ等が制御されることにより、モータ１１Ａ等が発電機として機能することとなる。つまり、このワイヤソーでは、ワイヤＷを駆動するモータのうちワイヤＷが何重にも巻回されたガイドローラ２６Ａを駆動するローラ駆動モータ２５に最も大きい負荷がかかる。そのため、モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂのうちフリーランによる停止時間、すなわち自然にモータが減速して停止するまでに要する時間はローラ駆動モータ２５が最も短くなる。従って、フリーラン状態にあるローラ駆動モータ２５に追従するようにその他のモータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂが制動制御されると、結果としてモータ１１Ａ等はフリーラン状態よりも短い時間で停止することとなり、この減速により各モータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂには回生電力が発生し、この電力が各モータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂの駆動維持電力として消費されることとなる。
【００４８】
こうしてローラ駆動モータ２５に追従するかたちで各モータ１１Ａ，１１Ｂ，１９Ａ，１９Ｂが減速制御されることにより、全体として各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂがそれぞれ同期した状態で正常に停止することとなる。
【００４９】
以上のように、このワイヤソーによると、従来のワイヤソー（いわゆるＵＰＳフリーシステムが採用されたワイヤソー）と同様に、制御装置５０およびサーボアンプ４２Ｂの電源だけをＵＰＳ６０によりバックアップする構成で、停電等の電源異常時には、互いの同期を図った状態で切断用ワイヤWを駆動する各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂを正常に停止させることができる。
【００５０】
しかも、ワイヤＷを駆動する各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂのうち最も負荷が大きいローラ駆動モータ２５をフリーラン状態で減速、停止させ、このローラ駆動モータ２５にその他のモータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂを追従させることにより、上記の通り、ローラ駆動モータ２５のサーボアンプ４２Ａ内に減速開始用の駆動電力をバックアップするコンデンサを設けることなく、各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂを正常に同期させた状態で停止させ得るようにしているので、このようにサーボアンプ４２Ａに電力バックアップ用のコンデンサが必要ない分、モータ制御系の大型化を抑えることができ、その結果、ワイヤソーの大型化およびコスト高を抑えることができるという効果がある。特に、ローラ駆動モータ２５は上記の通り切断用ワイヤWを駆動するモータのなかで最も負荷が大きく、従来の構成（ＵＰＳフリーシステムの構成）、すなわちワイヤを駆動する全てのモータのサーボアンプ内にコンデンサを設ける構成であればローラ駆動モータのサーボアンプ内に大容量のコンデンサを数多く設ける必要があるところ、上記のワイヤソーによると、そのようなコンデンサが一切必要ない。従って、ワイヤソーの大型化およびコスト高を効果的に抑えることができるという効果がある。
【００５１】
図３は、一般的な従来のワイヤソー（従来のＵＰＳフリーシステムが採用されたワイヤソー）の切断用ワイヤの駆動制御パターンと、その駆動制御パターンにおける各モータの消費電力（エネルギー）の割合を示している。
【００５２】
同図において、切断用ワイヤは加速走行 → 定速走行 →減速走行に従って前進と後退を繰り返すように制御されており、例えば定速走行では、切断用ワイヤの全消費電力（１００％）のうち９５％がWGモータ（上記実施形態のローラ駆動モータ２５に相当）によって使用され、残りの５％がその他のモータ（上記実施形態のモータ１１Ａ，１１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ等に相当）により消費されていることを示している。この図からも明らかなように、切断用ワイヤの全消費電力の大部分はWGモータによって消費されており、換言すれば、従来構成では、WGモータのバックアップ電力をそれだけ多く確保する必要があった。
【００５３】
従って、上記実施形態の構成によると、このようなWGモータの駆動電力をバックアップする大容量のコンデンサが必要なくなるため、モータ制御系の大型化を抑制する効果は絶大であり、ワイヤソーの大型化およびコスト高を抑える上で極めて有効であることが考察できる。
【００５４】
なお、上述したワイヤソーは、本発明が適用されるワイヤソーの一実施形態であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、上記のように、複数のモータのうち最も負荷の大きいモータをフリーラン状態で停止させながら、それ以外のモータを最も負荷の大きいモータに追従させるように制動を行って各モータを停止させるという上記実施形態で説明したモータ非常停止方法（非常停止装置）は、勿論ワイヤソー以外の各種機械装置等についても適用可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、停電等の電源異常により電力供給が停止されたときには、同期して駆動されている複数のモータのうち負荷が最も大きい高負荷モータを無制御状態として自然減速させ、この高負荷モータに追従するようにそれ以外のモータの制動を行うようにしたので、各モータの同期を保った状態で該モータを正常に停止させながらも、高負荷モータのサーボアンプ内に駆動電力バックアップ用のコンデンサを設ける必要がなくなる。従って、このようにバックアップ電力を確保するためのコンデンサ容量（数）を削減できる分、モータ制御系の小型化を図ることができ、その結果、装置の大型化およびコスト高を抑えることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワイヤソーの全体構成図である。
【図２】ワイヤソーの制御系（主にボビン駆動用のモータおよびワイヤ駆動用のモータを制御する部分）の構成を示す図である。
【図３】切断用ワイヤの駆動に必要な電力の割合を説明する図である。
【符号の説明】
１１Ａ，１１Ｂ ボビン駆動モータ
１９Ａ，１９Ｂ 駆動モータ
２５ 駆動モータ
４０ 三相交流電源
４２ サーボアンプ
４４ コンバータ部
４６ インバータ部
４８ 制御部
５０ 制御装置
５２ 主制御部
５４ 速度演算部
６０ ＵＰＳ（無停電電源装置）
Ｗ 切断用ワイヤ
Ｃ コンデンサ

Claims (5)

1. 同期して駆動される複数のモータに対する電力供給が電源異常により停止されたときに、互いの同期を保った状態で前記各モータを停止させるモータの非常停止方法であって、
   電力供給が停止されたときに、前記モータのうち負荷が最も大きい高負荷モータを無制御状態として自然減速させ、この高負荷モータに追従させるべく該高負荷モータ以外のモータの制動を行うことにより、前記各モータを停止させることを特徴とするモータの非常停止方法。
2. 複数のワイヤ駆動用モータにより切断用ワイヤを高速駆動するワイヤソーの前記切断用ワイヤの駆動停止方法であって、
   電源異常により電力供給が停止されたときに、上記請求項１に記載のモータの非常停止方法に基づいて前記ワイヤ駆動用モータを停止させることにより、前記切断用ワイヤの駆動を停止させることを特徴とするワイヤ駆動停止方法。
3. 同期して駆動されている複数のモータに対する電力供給が電源異常により停止されたときに、互いの同期を保った状態で前記各モータを停止させるモータの非常停止装置であって、
   前記モータのうち負荷が最も大きい高負荷モータの回転速度を検出する速度検出手段と、
   前記各モータの駆動を制御する制御手段とを備え、
   この制御手段は、各モータへの電力供給が停止されると、前記高負荷モータを無制御状態として自然減速させる一方、この高負荷モータに追従させるべく前記速度検出手段による検出速度に基づいて高負荷モータ以外のモータの制動を行うことを特徴とするモータの非常停止装置。
4. 複数のワイヤ駆動用モータにより切断用ワイヤを高速駆動するワイヤソーにおいて、
   電源異常により電力供給が停止されたときに前記ワイヤ駆動用モータを停止させる手段として、前記請求項３に記載のモータの非常停止装置を備えていることを特徴とするワイヤソー。
5. 請求項４に記載のワイヤソーにおいて、
   複数のガイドローラとこれらローラのうち少なくとも一つを回転駆動するローラ駆動用モータとを有し、前記各ガイドローラの外側に前記切断用ワイヤが多数回螺旋状に巻回されることにより多数本のワイヤが互いに平行な状態で張られ、前記ローラ駆動用モータにより前記ガイドローラを駆動することにより前記切断用ワイヤをその軸方向に往復駆動させるように構成されるものであって、
   電力供給が停止されたときに、前記高負荷モータとして前記ローラ駆動用モータを無制御状態として自然減速させる
   ことを特徴とするワイヤソー。

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