JP4465400B2

JP4465400B2 - Wire saw

Info

Publication number: JP4465400B2
Application number: JP2008258740A
Authority: JP
Inventors: 豊宏星山; 昌治今久留主; 浩幸吉村; 辰己濱崎
Original assignee: Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Current assignee: Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Priority date: 2008-10-03
Filing date: 2008-10-03
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2028-10-03
Also published as: JP2010089173A

Description

本発明は、切断用ワイヤにより構成されたワイヤ群に対して半導体インゴット等のワークを切り込み送りすることにより当該ワークを切断するワイヤソーに関するものである。 The present invention relates to a wire saw that cuts a workpiece by cutting and feeding a workpiece such as a semiconductor ingot to a wire group constituted by cutting wires.

従来から半導体インゴット等のワークをスライス状に切り出す手段としてワイヤソーが知られている。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ワイヤ群が形成され、ワイヤをその軸方向に高速走行させながら、前記ワイヤ群に対してワイヤ軸方向と直交する方向にワークを切断送りすることにより、ワークをスライス状に多数毎同時に切り出すように構成されている。 Conventionally, a wire saw is known as means for cutting a workpiece such as a semiconductor ingot into slices. A wire saw is formed by winding a cutting wire between a plurality of guide rollers to form a wire group in which a large number of wires are lined up. By cutting and feeding the workpieces in a direction orthogonal to the direction, the workpieces are configured to be cut out at the same time in a slice shape.

この種のワイヤソーの一つとして、例えば特許文献１には、ワイヤ群を形成する第１、第２の２つのワーク切断部（メイン・ロール部）を設け、ワイヤ繰り出し・巻取り装置から繰り出される１本の切断用ワイヤを各ワーク切断部に順次案内しながら他のワイヤ繰り出し・巻取り装置に巻き取ることにより、各ワーク切断部において各々ワークをスライス状に切り出し得るようにしたものが提案されている。 As one of this kind of wire saws, for example, in Patent Document 1, two first and second work cutting portions (main roll portions) that form a wire group are provided, and are fed from a wire feeding / winding device. It has been proposed that a workpiece can be cut into slices at each workpiece cutting section by winding one cutting wire to other workpiece feeding and winding devices while sequentially guiding one cutting wire to each workpiece cutting section. ing.

ところで、ワークの切断作業では、ワイヤ張力を適正に保つことが重要であるが、上記のように２つのワーク切断部を有するワイヤソーでは、上流側（ワイヤ走行方向上流側）のワーク切断部の切断作業の影響により、下流側のワーク切断部に案内される切断用ワイヤの張力が変動する。そのため、特許文献１のワイヤソーでは、両ワーク切断部の間にテンションゲージ及び張力調整機構（ダンサーローラ）を設け、上流側のワーク切断部を経由した切断用ワイヤの張力を調整してから下流側のワーク切断部に案内することにより、下流側のワーク切断部のワイヤ張力を適切に保つことが行われている。
特開２０００−６１８０５号公報 By the way, in the work cutting work, it is important to keep the wire tension properly. However, in the wire saw having two work cutting parts as described above, the work cutting part on the upstream side (upstream side in the wire running direction) is cut. Under the influence of the work, the tension of the cutting wire guided to the work cutting part on the downstream side varies. Therefore, in the wire saw of Patent Document 1, a tension gauge and a tension adjusting mechanism (dancer roller) are provided between both workpiece cutting portions, and after adjusting the tension of the cutting wire via the upstream workpiece cutting portion, the downstream side The wire tension of the work cutting part on the downstream side is appropriately maintained by guiding the work cutting part.
JP 2000-61805 A

しかし、切断用ワイヤの張力をテンションゲージにより検出した後、張力調整機構を駆動して切断用ワイヤの張力調整を行う上記特許文献１のような構成は、必ずしも応答性が良いものとは言えず、この点に改善の余地がある。 However, the configuration as in Patent Document 1 in which the tension of the cutting wire is detected by a tension gauge and then the tension adjusting mechanism is driven to adjust the tension of the cutting wire is not necessarily responsive. There is room for improvement in this regard.

本発明は、複数のワーク切断部を有するワイヤソーにおいて、一のワーク切断部から他のワーク切断部に案内されるワイヤの張力調整をより応答性良く行うことを目的とするものである。 An object of the present invention is to adjust the tension of a wire guided from one workpiece cutting portion to another workpiece cutting portion with high responsiveness in a wire saw having a plurality of workpiece cutting portions.

上記の課題を解決するために、本発明は、複数のガイドローラをそれぞれ有する一対のワーク切断部を備え、ワイヤ繰出し装置から繰り出された切断用ワイヤが前記ワーク切断部に順次案内されてワイヤ巻取り装置で巻き取られると共に前記各ワーク切断部の複数のガイドローラに巻回されることにより各ワーク切断部にそれぞれワーク切断用のワイヤ群が形成されるワイヤソーであって、前記ワーク切断部のガイドローラを回転駆動する駆動手段と、一のワーク切断部から他のワーク切断部に至る過程で前記切断用ワイヤの張力を検出するワイヤ張力検出手段と、前記駆動手段を制御することにより各ワーク切断部のガイドローラを所定速度で駆動する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記ワイヤ張力検出手段による検出張力に基づき、前記他のワーク切断部に案内される切断用ワイヤの張力が所定の範囲内に収まるように前記両ワーク切断部のうち少なくとも一方側のワーク切断部のガイドローラの回転速度を変更するように構成されたものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a pair of workpiece cutting portions each having a plurality of guide rollers, and the wire for cutting fed out from the wire feeding device is sequentially guided to the workpiece cutting portion to perform wire winding. A wire saw in which a wire group for cutting a workpiece is formed in each workpiece cutting portion by being wound around a plurality of guide rollers of each workpiece cutting portion while being wound by a take-up device, Driving means for rotationally driving the guide roller, wire tension detecting means for detecting the tension of the cutting wire in the process from one work cutting part to another work cutting part, and each work by controlling the driving means Control means for driving the guide roller of the cutting section at a predetermined speed, and the control means is based on the tension detected by the wire tension detection means. The rotational speed of the guide roller of the work cutting part on at least one of the two work cutting parts is changed so that the tension of the cutting wire guided by the other work cutting part is within a predetermined range. It is configured.

このワイヤソーでは、一のワーク切断部から他のワーク切断部に至る切断用ワイヤの張力がワイヤ張力検出手段により検出され、ワイヤ張力が所定の範囲内に収まるように両ワーク切断部のうち少なくとも一方側のワーク切断部のガイドローラの回転速度が制御される。つまり一のワーク切断部のガイドローラと他のワーク切断部のガイドローラとの速度差が制御されることにより切断用ワイヤの張力が調整される。このような構成によると、駆動中のガイドローラの速度を変更するだけで速やかに切断用ワイヤの張力を変更することができるため、従来のように、ワイヤ張力の検出後、張力調整機構を一から駆動してワイヤ張力を変更する構成に比べてタイムラグが少なくなる。 In this wire saw, the tension of the cutting wire from one work cutting part to another work cutting part is detected by the wire tension detecting means, and at least one of the two work cutting parts is set so that the wire tension falls within a predetermined range. The rotational speed of the guide roller of the workpiece cutting part on the side is controlled. That is, the tension of the cutting wire is adjusted by controlling the speed difference between the guide roller of one workpiece cutting unit and the guide roller of another workpiece cutting unit. According to such a configuration, the tension of the cutting wire can be changed quickly only by changing the speed of the guide roller being driven. The time lag is reduced as compared with the configuration in which the wire tension is changed by driving from the start.

この場合、例えば制御手段が、ワイヤ張力検出手段による検出張力が所定の範囲内に収まるように前記ガイドローラの回転速度をフィードバック制御するようにしてもよい。 In this case, for example, the control means may feedback control the rotational speed of the guide roller so that the tension detected by the wire tension detection means is within a predetermined range.

なお、上記のようにガイドローラの回転速度が変更されると、前記一のワーク切断部から他のワーク切断部に至る切断用ワイヤのワイヤ長の変動に伴いワイヤに弛みや過剰な緊張が生じることが考えられる。従って、上記のようなワイヤソーにおいては、前記一のワーク切断部から他のワーク切断部に至る切断用ワイヤを案内するプーリとこのプーリを弾性的に付勢する付勢手段とを含み、前記一のワーク切断部から他のワーク切断部に至る切断用ワイヤのワイヤ長の変動に伴う前記プーリの弾性変位によりワイヤ張力の変動を緩和する緩衝機構を備えているのが好適である。 When the rotational speed of the guide roller is changed as described above, the wire is loosened or excessively tensioned due to the change in the wire length of the cutting wire from the one workpiece cutting portion to the other workpiece cutting portion. It is possible. Therefore, the wire saw as described above includes a pulley for guiding a cutting wire from the one workpiece cutting portion to another workpiece cutting portion, and a biasing means for elastically biasing the pulley. It is preferable to provide a buffer mechanism that alleviates fluctuations in wire tension by elastic displacement of the pulley accompanying fluctuations in the wire length of the cutting wire from one workpiece cutting part to another workpiece cutting part.

この構成によれば、切断用ワイヤに弛みや過剰な緊張が生じることを回避することができ、このような弛みや過剰な緊張に起因した切断用ワイヤの縺れや断線等の発生を未然に防止することができる。 According to this configuration, the cutting wire can be prevented from being loosened or excessively tensioned, and the cutting wire can be prevented from being twisted or disconnected due to such slack or excessive tension. can do.

本発明によると、一のワーク切断部から他のワーク切断部に至る切断用ワイヤの張力を、各ワーク切断部の少なくとも一方側のワーク切断部のガイドローラの回転速度を変更することにより調整するように構成したため、従来のように、ワイヤ張力の検出後、張力調整機構（ダンサーローラ）を一から駆動してワイヤ張力を変更する構成に比べると応答性よく切断用ワイヤの張力を調整することができる。 According to the present invention, the tension of the wire for cutting from one work cutting part to another work cutting part is adjusted by changing the rotation speed of the guide roller of the work cutting part on at least one side of each work cutting part. Therefore, after the wire tension is detected, the tension adjusting mechanism (dancer roller) is driven from scratch to change the wire tension as in the conventional case. Can do.

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。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明に係るワイヤソーの全体を概略的に示している。この図に示すワイヤソーは、上下２段のワーク切断部１Ａ，１Ｂ（第１ワーク切断部１Ａ，第２ワーク切断部１Ｂ）、一対のワイヤ繰出し・巻取り装置１２Ａ，１２Ｂ、ワイヤ張力調節装置１５Ａ，１５Ｂ、テンションゲージ１７〜１９、ガイドプーリ２１〜３４等を備えている。 FIG. 1 schematically shows an entire wire saw according to the present invention. The wire saw shown in this figure includes upper and lower two-stage workpiece cutting portions 1A and 1B (first workpiece cutting portion 1A and second workpiece cutting portion 1B), a pair of wire feeding and winding devices 12A and 12B, and a wire tension adjusting device 15A. 15B, tension gauges 17 to 19, guide pulleys 21 to 34, and the like.

ワーク切断部１Ａ，１Ｂには、それぞれ水平方向に並ぶ一対のガイドローラ１０ａ，１０ｂが配置されている。各ワーク切断部１Ａ，１Ｂの前記一対のガイドローラ１０ａ，１０ｂは、並び方向が互いに平行で、かつその並び方向と直交する方向（同図では上下方向）に並ぶように配置されている。そして、各ワーク切断部１Ａ，１Ｂのガイドローラ１０ａ，１０ｂがそれぞれ駆動モータ１１Ａ，１１Ｂ（本発明の駆動手段に相当する）によって駆動されるようになっている。 A pair of guide rollers 10a and 10b arranged in the horizontal direction are disposed in the workpiece cutting portions 1A and 1B, respectively. The pair of guide rollers 10a and 10b of the workpiece cutting portions 1A and 1B are arranged so that their alignment directions are parallel to each other and in a direction perpendicular to the alignment direction (vertical direction in the figure). The guide rollers 10a and 10b of the workpiece cutting portions 1A and 1B are driven by driving motors 11A and 11B (corresponding to the driving means of the present invention), respectively.

各ワイヤ繰出し・巻取り装置１２Ａ，１２Ｂ（適宜、第１ワイヤ繰出し・巻取り装置１２Ａ、第２ワイヤ繰出し・巻取り装置１２Ｂという）は、切断用のワイヤＷが巻かれるボビン１３Ａ，１３Ｂと、これを回転駆動するボビン駆動モータ１４Ａ，１４Ｂと、を備えている。 Each wire feeding / winding device 12A, 12B (referred to as first wire feeding / winding device 12A, second wire feeding / winding device 12B as appropriate) has bobbins 13A, 13B around which a wire W for cutting is wound, And bobbin drive motors 14A and 14B for rotationally driving them.

そして、一方のワイヤ繰出し・巻取り装置１２Ａのボビン１３Ａから繰出されたワイヤＷが、ガイドプーリ２１、２２、ワイヤ張力調節装置１５Ａのプーリ１６、テンションゲージ１７のプーリ１７ａ及びガイドプーリ２４〜２６の順に掛けられ、ワーク切断部１Ａのガイドローラ１０ａ，１０ｂの順にそ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１０ａ，１０ｂ同士の間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２７，２８、テンションゲージ１８のプーリ１８ａ及びガイドプーリ２９の順に掛けられ、さらにワーク切断部１Ｂのガイドローラ１０ａ，１０ｂの順にそ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１０ａ，１０ｂ同士の間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３０，３１、テンションゲージ１９のプーリ１９ａ、ワイヤ張力調節装置１５Ｂのプーリ１６、ガイドプーリ３３，３４の順に掛けられ、他方のワイヤ繰出し・巻取り装置１２Ｂのボビン１３Ｂに巻き取られ、前記ワイヤ張力調節装置１５Ａ，１５ＢによってワイヤＷに所定の張力が与えられている。 The wire W fed from the bobbin 13A of the one wire feeding / winding device 12A is connected to the guide pulleys 21 and 22, the pulley 16 of the wire tension adjusting device 15A, the pulley 17a of the tension gauge 17, and the guide pulleys 24 to 26. The guide rollers 10a and 10b of the workpiece cutting part 1A are wound in order and wound into a spiral groove between the guide rollers 10a and 10b while being fitted in guide grooves (not shown) on the outer peripheral surface thereof (not shown). After being wound), the guide pulleys 27 and 28, the pulley 18a of the tension gauge 18 and the guide pulley 29 are hooked in this order. ) In a spiral manner between these guide rollers 10a and 10b. After being turned (wound), the guide pulleys 30 and 31, the pulley 19 a of the tension gauge 19, the pulley 16 of the wire tension adjusting device 15 B, and the guide pulleys 33 and 34 are applied in this order, and the other wire is fed and wound. The wire W is wound around the bobbin 13B of the device 12B, and a predetermined tension is applied to the wire W by the wire tension adjusting devices 15A and 15B.

そして、ワーク切断部１Ａ，１Ｂの各駆動モータ１１Ａ，１１Ｂによるガイドローラ１０ａの回転駆動方向と、各ボビン駆動モータ１４Ａ，１４Ｂによるボビン１３Ａ，１３Ｂの回転駆動方向が正逆に切換えられることにより、図１中に実線矢印で示すように、ワイヤＷが第１ワイヤ繰出し・巻取り装置１２Ａのボビン１３Ａから繰り出されて第２ワイヤ繰出し・巻取り装置１２Ｂのボビン１３Ｂに巻き取られる状態（第１走行状態という）と、ワイヤＷが第２ワイヤ繰出し・巻取り装置１２Ｂのボビン１３Ｂから繰り出されて第１ワイヤ繰出し・巻取り装置１２Ａのボビン１３Ａに巻き取られる状態（第２走行状態という）とに切換えられるようになっている。この構成により、ワーク切断部１Ａ，１Ｂのガイドローラ１０ａ，１０ｂの間に多数本のワイヤＷ（適宜、ワイヤ群という）が互いに平行な状態で張られ、このワイヤ群がその軸方向に高速で往復駆動されるようになっている。 Then, the rotational drive direction of the guide roller 10a by the drive motors 11A and 11B of the workpiece cutting units 1A and 1B and the rotational drive direction of the bobbins 13A and 13B by the bobbin drive motors 14A and 14B are switched between forward and reverse. As shown by a solid arrow in FIG. 1, the wire W is fed from the bobbin 13A of the first wire feeding / winding device 12A and wound on the bobbin 13B of the second wire feeding / winding device 12B (first A traveling state), a state in which the wire W is unwound from the bobbin 13B of the second wire feeding / winding device 12B and wound on the bobbin 13A of the first wire feeding / winding device 12A (referred to as a second traveling state). Can be switched to. With this configuration, a large number of wires W (appropriately referred to as wire groups) are stretched in parallel between the guide rollers 10a and 10b of the workpiece cutting portions 1A and 1B, and the wire groups are fast in the axial direction. It is designed to reciprocate.

前記ワーク切断部１Ａ，１Ｂの側方部には、円柱状のワーク４４（インゴット）を移動させるためのワーク送り装置４０が設けられている。このワーク送り装置４０は、上下一列に並ぶ一対のワーク保持部４２Ａ，４２Ｂを有する垂直テーブル４１と、ワーク送りモータ４３とを備えている。 A workpiece feeding device 40 for moving a columnar workpiece 44 (ingot) is provided at a side portion of the workpiece cutting portions 1A and 1B. The work feeding device 40 includes a vertical table 41 having a pair of work holding portions 42A and 42B arranged in a line in the vertical direction, and a work feeding motor 43.

ワーク保持部４２Ａ，４２Ｂは、それぞれスライスベース（図示省略）を介して前記ワーク４４をその結晶軸に基づいて目的の結晶方位が得られる向きに保持するものであり、上側のワーク保持部４２Ａ（第１ワーク保持部４２Ａ）は、第１ワーク切断部１Ａのガイドローラ１０ａ，１０ｂ間に形成されるワイヤ群のうち上側のワイヤ群の上方でワーク４４を保持し、下側のワーク保持部４２Ｂは、第１ワーク切断部１Ａと第２ワーク切断部１Ｂのガイドローラ１０ａ，１０ｂ間に形成される上側のワイヤ群との間に介在して、当該上側のワイヤ群の上方にワーク４４を保持するように設けられている。 The work holding parts 42A and 42B hold the work 44 in an orientation in which a desired crystal orientation can be obtained based on the crystal axis via a slice base (not shown), and the upper work holding part 42A ( The first workpiece holding portion 42A) holds the workpiece 44 above the upper wire group among the wire groups formed between the guide rollers 10a and 10b of the first workpiece cutting portion 1A, and the lower workpiece holding portion 42B. Is interposed between the upper wire group formed between the guide rollers 10a and 10b of the first work cutting part 1A and the second work cutting part 1B, and holds the work 44 above the upper wire group. It is provided to do.

一方、ワーク送りモータ４３は、図略のボールネジとの組み合わせにより前記垂直テーブル４１と共にワーク４４を一体に昇降させる（すなわち切断送りする）ものである。 On the other hand, the work feed motor 43 moves the work 44 together with the vertical table 41 in combination with a ball screw (not shown).

つまり、このワイヤソーでは、各ワーク切断部１Ａ，１Ｂのガイドローラ１０ａ，１０ｂ間に形成されたワイヤ群がその長手方向に同時に高速駆動されながら、各ガイドローラ１０ａ，１０ｂ間を切断領域として、前記ワーク送り装置４０の駆動により各ワーク保持部４２Ａ，４２Ｂに保持されたワーク４４が前記切断領域のワイヤ群に対して同時に、かつガイドローラ１０ａ，１０ｂの周囲に巻回されたワイヤ郡の外側から内側（同図では上側から下側）に向かって同じ方向に切断送りされることにより、各ワーク４４から一度に多数枚のウエハ（薄片）が同時に切り出されるようになっている。 That is, in this wire saw, the wire group formed between the guide rollers 10a and 10b of the workpiece cutting portions 1A and 1B is simultaneously driven at a high speed in the longitudinal direction, while the gap between the guide rollers 10a and 10b is used as a cutting region. From the outside of the wire group in which the workpieces 44 held by the workpiece holding portions 42A and 42B by the driving of the workpiece feeding device 40 are simultaneously wound around the wire groups in the cutting region and around the guide rollers 10a and 10b. By cutting and feeding in the same direction toward the inside (in the figure, from the upper side to the lower side), a large number of wafers (thin pieces) are simultaneously cut out from each workpiece 44 at the same time.

なお、このワイヤソーには、ワーク４４の切断動作を統括的に制御するコントローラ５０（本発明の制御手段に相当する）が設けられており、稼働中は、ワイヤ繰出し・巻取り装置１２Ａ，１２Ｂの各ボビン駆動モータ１４Ａ，１４Ｂがこのコントローラ５０により駆動制御されることによりワイヤＷが所定方向に高速駆動される。また、ワイヤＷの駆動中は、テンションゲージ１７，１９よる検出値に基づいてワイヤ張力調節装置１５Ａ，１５Ｂの駆動がコントローラ５０によって制御されることにより各ワイヤ繰出し・巻取り装置１２Ａ，１２Ｂから繰り出されるワイヤＷの張力が調整されると共に、前記テンションゲージ１８（本発明のワイヤ張力検出手段に相当する）による検出値に基づき各ワーク切断部１Ａ，１Ｂのガイドローラ１０ａ，１０ｂの駆動がコントローラ５０により制御されることにより、ワーク切断部１Ａ，１Ｂの一方側から他方側に案内されるワイヤＷの張力が調整されるようになっている。 The wire saw is provided with a controller 50 (corresponding to the control means of the present invention) for comprehensively controlling the cutting operation of the workpiece 44. During operation, the wire feeding / winding devices 12A and 12B Each bobbin drive motor 14A, 14B is driven and controlled by the controller 50, whereby the wire W is driven at a high speed in a predetermined direction. Further, during the driving of the wire W, the controller 50 controls the driving of the wire tension adjusting devices 15A and 15B based on the detection values by the tension gauges 17 and 19, so that the wires W are fed from the wire feeding / winding devices 12A and 12B. The tension of the wire W to be adjusted is adjusted, and the controller 50 drives the guide rollers 10a and 10b of the workpiece cutting portions 1A and 1B based on the detected value by the tension gauge 18 (corresponding to the wire tension detecting means of the present invention). The tension of the wire W guided from one side of the workpiece cutting parts 1A and 1B to the other side is adjusted.

ここで、ワーク切断部１Ａ，１Ｂ間におけるワイヤＷの張力制御について、図２のフローチャートを用いて説明する。 Here, tension control of the wire W between the workpiece cutting portions 1A and 1B will be described with reference to the flowchart of FIG.

ワイヤソーが起動すると、コントローラ５０は、まず、図外のモータ制御回路に制御信号を出力することにより各ワイヤ繰出し・巻取り装置１２Ａ，１２Ｂのボビン１３Ａ，１３Ｂを駆動すると共に予め設定された回転数（回転速度）でワーク切断部１Ａ，１Ｂのガイドローラ１０ａ，１０ｂを駆動する（ステップＳ１，Ｓ３）。 When the wire saw is activated, the controller 50 first outputs a control signal to a motor control circuit (not shown) to drive the bobbins 13A and 13B of the wire feeding / winding devices 12A and 12B and set the rotation speed in advance. The guide rollers 10a and 10b of the workpiece cutting portions 1A and 1B are driven at (rotational speed) (steps S1 and S3).

そして、ガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度が目標値に達すると、コントローラ５０は、テンションゲージ１８からの出力信号に基づき、ワーク切断部１Ａ，１Ｂ間のワイヤＷの張力（検出張力）が設定された許容値の範囲内であるか否かを判断し（ステップＳ５）、ここでＹＥＳと判断した場合には、ステップＳ３に移行する。 When the rotation speed of the guide rollers 10a and 10b reaches the target value, the controller 50 sets the tension (detected tension) of the wire W between the workpiece cutting portions 1A and 1B based on the output signal from the tension gauge 18. It is determined whether the value is within the allowable range (step S5). If YES is determined here, the process proceeds to step S3.

これに対してステップＳ５でＮＯと判断した場合には、さらに検出張力が許容値より低いか否かを判断し（ステップＳ７）、ここでＹＥＳと判断した場合には、コントローラ５０は、前記モータ制御回路に制御信号を出力し、ワイヤ走行方向下流側に位置するワーク切断部１Ａ（又は１Ｂ）のガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度を予め設定された速度分だけ増速させる（ステップＳ９）。具体的には、ワイヤＷが前記第１走行状態（図１中の実線矢印参照）のときには、第２ワーク切断部１Ｂのガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度を増速させ、第２走行状態（図１中の破線矢印参照）のときには、第１ワーク切断部１Ａのガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度を増速せる。このようにワーク切断部１Ａ，１Ｂのうち下流側に位置するワーク切断部のガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度を増速させると、その分ワイヤＷが下流側に引っ張られ、これによってワーク切断部１Ａ，１Ｂ間のワイヤＷの張力が上昇することとなる。 On the other hand, if NO is determined in step S5, it is further determined whether or not the detected tension is lower than an allowable value (step S7). If YES is determined here, the controller 50 determines that the motor A control signal is output to the control circuit, and the rotational speeds of the guide rollers 10a and 10b of the workpiece cutting unit 1A (or 1B) located downstream in the wire traveling direction are increased by a preset speed (step S9). Specifically, when the wire W is in the first traveling state (see the solid line arrow in FIG. 1), the rotational speeds of the guide rollers 10a and 10b of the second workpiece cutting unit 1B are increased, and the second traveling state ( 1), the rotational speeds of the guide rollers 10a and 10b of the first workpiece cutting unit 1A can be increased. In this way, when the rotational speed of the guide rollers 10a and 10b of the workpiece cutting portion located on the downstream side of the workpiece cutting portions 1A and 1B is increased, the wire W is pulled downstream by that amount, thereby the workpiece cutting portion. The tension of the wire W between 1A and 1B will rise.

なお、コントローラ５０は、ワーク切断部１Ａ（又は１Ｂ）のガイドローラ１０ａ，１０ｂのうち一方側のガイドローラ１０ａを主ローラとしてその回転速度を制御し、他方側のガイドローラ１０ｂについてはワイヤ群に弛みが生じないように当該ローラ１０ｂをトルク制御するようになっている。 The controller 50 controls the rotation speed of the guide roller 10a, 10b of the workpiece cutting section 1A (or 1B) using the guide roller 10a on one side as a main roller, and the other guide roller 10b is a wire group. The roller 10b is torque controlled so that no slack occurs.

一方、ステップＳ７においてＮＯと判断した場合には、コントローラ５０は、モータ制御回路に制御信号を出力し、ワイヤ走行方向下流側に位置するワーク切断部１Ａ（又は１Ｂ）のガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度を予め設定された速度分だけ減速させる（ステップＳ１１）。このようにワーク切断部１Ａ，１Ｂのうち下流側に位置するモータ切断部のガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度を減速させると、その分ワークＷが緩み、ワーク切断部１Ａ，１Ｂ間のワイヤＷの張力が低下することとなる。 On the other hand, if NO is determined in step S7, the controller 50 outputs a control signal to the motor control circuit, and the guide rollers 10a and 10b of the workpiece cutting unit 1A (or 1B) located downstream in the wire traveling direction. The rotational speed is reduced by a preset speed (step S11). Thus, when the rotational speed of the guide rollers 10a and 10b of the motor cutting part located on the downstream side of the work cutting parts 1A and 1B is reduced, the work W is loosened correspondingly, and the wire W between the work cutting parts 1A and 1B. This will reduce the tension.

以上のように、このワイヤソーでは、ワーク切断部１Ａ，１Ｂ間のワイヤＷの張力をテンションゲージ１８により検出し、その検出値が許容範囲内にない場合には、その範囲内に収まるようにワイヤＷの張力を調整（変更）するが、上記の通り、このワイヤソーでは、ワーク切断部１Ａ，１Ｂのガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度を変更することによってワイヤＷの張力を調整（変更）するように構成されているため、従来のこの種のワイヤソー、つまりワイヤの張力をテンションゲージで検出しながら専用の張力調整機構（ダンサーローラ）を駆動してワイヤの張力を調整する従来のワイヤソーに比べると、ワイヤＷの張力を速やかに調整することができる。すなわち、実施形態のワイヤソーでは、既に駆動しているガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度を変更してワイヤＷの張力を変更するため、張力調整機構を一から作動させてワイヤの張力を変更する従来構成に比べると、テンションゲージによる張力検出後、ワイヤ張力を変更するまでのタイムラグが少なくなり、その分ワイヤＷの張力を速やかに修正できる。 As described above, in this wire saw, the tension of the wire W between the workpiece cutting portions 1A and 1B is detected by the tension gauge 18, and when the detected value is not within the allowable range, the wire is set within the range. The tension of W is adjusted (changed). As described above, in this wire saw, the tension of the wire W is adjusted (changed) by changing the rotational speed of the guide rollers 10a and 10b of the workpiece cutting portions 1A and 1B. Compared to this type of conventional wire saw, that is, a conventional wire saw that adjusts the tension of the wire by driving a dedicated tension adjustment mechanism (dancer roller) while detecting the tension of the wire with a tension gauge. The tension of the wire W can be quickly adjusted. That is, in the wire saw of the embodiment, in order to change the tension of the wire W by changing the rotational speed of the already driven guide rollers 10a and 10b, the tension adjusting mechanism is operated from the beginning to change the tension of the wire. Compared to the configuration, the time lag until the wire tension is changed after the tension gauge detects the tension is reduced, and accordingly, the tension of the wire W can be corrected quickly.

従って、上記のワイヤソーによると、ワーク切断部１Ａ，１Ｂ間でのワイヤ張力をより適切に許容値の範囲内に保つことができ、その結果、ワイヤＷの断線等のトラブルをより確実に防止することが可能となる。 Therefore, according to the above-described wire saw, the wire tension between the workpiece cutting portions 1A and 1B can be more appropriately maintained within the allowable range, and as a result, troubles such as disconnection of the wire W can be more reliably prevented. It becomes possible.

なお、上述したワイヤソーは、本発明に係るワイヤソーの好ましい実施形態の一例であって、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。 In addition, the wire saw mentioned above is an example of preferable embodiment of the wire saw which concerns on this invention, The concrete structure can be suitably changed in the range which does not deviate from the summary of this invention.

例えば、上記実施形態では、ワーク切断部１Ａ，１Ｂ間のワイヤＷの張力調整に際して、ワイヤ走行方向における下流側のワーク切断部１Ａ（又は１Ｂ）のガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度を変更するようにしているが、勿論、ワイヤ走行方向における上流側のワーク切断部１Ａ（又は１Ｂ）のガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度を変更するようにしても同様の作用効果を享受することができる。 For example, in the above embodiment, when adjusting the tension of the wire W between the workpiece cutting portions 1A and 1B, the rotational speed of the guide rollers 10a and 10b of the downstream workpiece cutting portion 1A (or 1B) in the wire traveling direction is changed. Of course, the same effect can be obtained even if the rotational speed of the guide rollers 10a and 10b of the upstream workpiece cutting portion 1A (or 1B) in the wire traveling direction is changed.

また、このようにワーク切断部１Ａ，１Ｂの一方側のガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度だけを変更する以外に、ワーク切断部１Ａ，１Ｂ双方のガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度を変更するようにしてもよい。例えば、前記許容値に対する検出張力の偏差が大きい場合には、ワーク切断部１Ａ，１Ｂ双方のガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度を変更することによってより速やかにワイヤ張力を調整することが可能となる。従って、前記許容値に対する検出張力の偏差に応じて、当該偏差が所定値より小さい場合にはワーク切断部１Ａ，１Ｂの一方側のガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度を変更し、前記偏差が所定値以上の場合にはワーク切断部１Ａ，１Ｂ双方のガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度を変更するようにしてもよい。 In addition to changing only the rotation speed of the guide rollers 10a and 10b on one side of the workpiece cutting sections 1A and 1B, the rotation speed of the guide rollers 10a and 10b of both the workpiece cutting sections 1A and 1B is changed. It may be. For example, when the deviation of the detected tension with respect to the allowable value is large, the wire tension can be adjusted more quickly by changing the rotation speed of the guide rollers 10a and 10b of both the workpiece cutting portions 1A and 1B. . Therefore, according to the deviation of the detected tension with respect to the allowable value, when the deviation is smaller than a predetermined value, the rotation speed of the guide rollers 10a and 10b on one side of the workpiece cutting portions 1A and 1B is changed, and the deviation is predetermined. If the value is greater than or equal to the value, the rotational speeds of the guide rollers 10a and 10b of both the workpiece cutting portions 1A and 1B may be changed.

また、コントローラ５０は、テンションゲージ１８による検出張力が許容値から外れている場合には、検出張力と許容値との偏差に応じて当該偏差が「０」となるようにガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度の補正値を演算し、その補正値に基づいてガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度を変更するようにしてもよい。つまり、テンションゲージ１８による検出張力に基づき、その値が許容値に収まるように前記ガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度をフィードバック制御するようにしてもよい。この構成によれば、より確実に前記許容値の範囲内でワイヤＷを駆動することが可能となる。 In addition, when the tension detected by the tension gauge 18 deviates from the allowable value, the controller 50 adjusts the guide rollers 10a and 10b so that the deviation becomes “0” according to the deviation between the detected tension and the allowable value. A rotation speed correction value may be calculated, and the rotation speeds of the guide rollers 10a and 10b may be changed based on the correction value. That is, based on the tension detected by the tension gauge 18, the rotational speed of the guide rollers 10a and 10b may be feedback-controlled so that the value falls within an allowable value. According to this configuration, the wire W can be more reliably driven within the allowable range.

なお、ワイヤ張力を調整するためにワーク切断部１Ａ（又は１Ｂ）のガイドローラ１０ａ，１０ｂの回転速度を変更すると、その直後、ワーク切断部１Ａ、１Ｂ間のワイヤ長の変動が生じて一時的にワイヤＷに弛みや過剰な緊張が生じ、場合によってはワイヤＷの縺れや断線原因となることが考えられる。従って、上記ワイヤソーにおいては、このようなワイヤＷの弛みや過剰な緊張の発生を回避するための緩衝機構を設けておくのが好ましい。 Note that when the rotational speed of the guide rollers 10a and 10b of the workpiece cutting section 1A (or 1B) is changed to adjust the wire tension, immediately after that, the wire length between the workpiece cutting sections 1A and 1B varies, causing a temporary change. It is considered that the wire W is slackened or excessively tensioned, and in some cases, the wire W may be twisted or disconnected. Therefore, in the wire saw, it is preferable to provide a buffer mechanism for avoiding such loosening of the wire W and excessive tension.

図３は、上記ワイヤソーに緩衝機構を組込んだ例を模式的に示している。この図に示すように緩衝機構は、水平方向に変位可能なプーリ５３と、このプーリ５３を水平方向に付勢力する引張りバネ５４（付勢手段）とを含んだ構成とされ、ワイヤＷが、ガイドプーリ２７，緩衝機構の前記プーリ５３、ガイドプーリ５２，２８、テンションゲージ１８のプーリ１８ａ及びガイドプーリ２９の順に掛けられている。つまり、ワーク切断部１Ａ，１Ｂ間のワイヤ長が長くなると引張りバネ５４の弾発力により図中（−）側にプーリ５３が変位することによりワイヤＷの弛みが防止され、逆に、ワーク切断部１Ａ，１Ｂ間のワイヤ長が短くなると引張りバネ５４の弾発力により抗して図中（＋）側にプーリ５３が変位することによりワイヤＷの過剰な緊張が防止される。つまり、一のワーク切断部１Ａ（１Ｂ）から他のワーク切断部１Ｂ（１Ａ）に至るワークＷのワイヤ長の変動に伴う前記プーリ５３の弾性変位によりワイヤ張力の変動が緩和されるようになっている。 FIG. 3 schematically shows an example in which a buffer mechanism is incorporated in the wire saw. As shown in this figure, the buffer mechanism includes a pulley 53 that can be displaced in the horizontal direction, and a tension spring 54 (biasing means) that biases the pulley 53 in the horizontal direction. The guide pulley 27, the pulley 53 of the buffer mechanism, the guide pulleys 52 and 28, the pulley 18a of the tension gauge 18, and the guide pulley 29 are applied in this order. That is, when the wire length between the workpiece cutting portions 1A and 1B is increased, the pulley 53 is displaced to the (−) side in the drawing by the elastic force of the tension spring 54, thereby preventing the wire W from being loosened. When the length of the wire between the portions 1A and 1B is shortened, the pulley 53 is displaced to the (+) side in the figure against the elastic force of the tension spring 54, thereby preventing excessive tension of the wire W. That is, fluctuations in wire tension are alleviated by elastic displacement of the pulley 53 accompanying fluctuations in the wire length of the workpiece W from one workpiece cutting section 1A (1B) to another workpiece cutting section 1B (1A). ing.

なお、図３に示す緩衝機構は、引張りバネ５４により直接プーリ５３に付勢力を与える構成であるが、図４（ａ）に示すように、支点軸５８回りに回動可能なアーム５６を設けその先端に前記プーリ５３を支持した上で、同図（ｂ）に示すように支点軸５８に装着したねじりコイルバネ５９により前記アーム５６を介してプーリ５３に付勢力を与えるように構成してもよい。この場合も、図３の例と同様の作用効果を享受することができる。 3 has a configuration in which an urging force is directly applied to the pulley 53 by the tension spring 54. As shown in FIG. 4A, an arm 56 that is rotatable around a fulcrum shaft 58 is provided. The pulley 53 is supported at the tip, and a biasing force is applied to the pulley 53 via the arm 56 by a torsion coil spring 59 attached to the fulcrum shaft 58 as shown in FIG. Good. In this case as well, the same operational effects as in the example of FIG. 3 can be enjoyed.

本発明に係るワイヤソーの全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the wire saw which concerns on this invention. 第１、第２のワーク切断部の間のワイヤ張力制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the wire tension control between the 1st, 2nd workpiece | work cutting part. ワイヤの緩衝機構を組込んだ例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example incorporating the buffer mechanism of the wire. ワイヤの緩衝機構を組込んだ例を示す模式図である（（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図）。It is a schematic diagram which shows the example incorporating the buffer mechanism of a wire ((a) is a front view, (b) is sectional drawing).

Explanation of symbols

１Ａ第１ワーク切断部
１Ｂ第２ワーク切断部
１０ａ，１０ｂガイドローラ
１１Ａ，１１Ｂ駆動モータ
１２Ａ第１ワイヤ繰出し・巻取り装置
１２Ｂ第２ワイヤ繰出し・巻取り装置
１８テンションゲージ
４０ワーク送り装置
４３ワーク送りモータ
４４ワーク
５０コントローラ
Ｗワイヤ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A 1st workpiece | work cutting | disconnection part 1B 2nd workpiece | work cutting | disconnection part 10a, 10b Guide roller 11A, 11B Drive motor 12A 1st wire feeding / winding device 12B 2nd wire feeding / winding device 18 Tension gauge 40 Work feeding device 43 Work feeding Motor 44 Work 50 Controller W Wire

Claims

A pair of workpiece cutting portions each having a plurality of guide rollers are provided, and the cutting wires fed from the wire feeding device are sequentially guided to the workpiece cutting portion and wound up by the wire winding device, and each of the workpiece cutting portions A wire saw in which a work cutting wire group is formed in each work cutting part by being wound around a plurality of guide rollers,
Driving means for rotationally driving the guide roller of the workpiece cutting unit;
Wire tension detecting means for detecting the tension of the cutting wire in the process from one work cutting part to another work cutting part;
Control means for driving the guide roller of each workpiece cutting unit at a predetermined speed by controlling the driving means,
The control means is based on the tension detected by the wire tension detection means, and at least one side of the two workpiece cutting sections so that the tension of the cutting wire guided by the other workpiece cutting section is within a predetermined range. A wire saw characterized in that the rotational speed of the guide roller of the workpiece cutting part is changed.

The wire saw according to claim 1, wherein
The wire saw according to claim 1, wherein the control means feedback-controls the rotation speed of the guide roller so that the tension detected by the wire tension detection means falls within a predetermined range.

The wire saw according to claim 1 or 2,
A pulley for guiding a cutting wire extending from the one workpiece cutting portion to another workpiece cutting portion; and an urging means for elastically urging the pulley; A wire saw comprising a buffer mechanism for reducing fluctuations in wire tension by elastic displacement of the pulley accompanying fluctuations in the wire length of the cutting wire leading to.