JP5429155B2 - Work cutting method - Google Patents
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Description
本発明は、ワイヤで切断対象となるワークを複数に切断する技術に関し、特に、マルチワイヤ方式のワーク切断装置を用いてワークを同時に複数の薄片状ワークに切断する技術に関する。 The present invention relates to a technique of cutting a workpiece to be cut with a wire into a plurality of workpieces, and more particularly, to a technology of simultaneously cutting a workpiece into a plurality of flaky workpieces using a multi-wire type workpiece cutting apparatus.
従来、半導体材料、ガラス材料、セラミックス、磁性材料等の硬質で脆い材料のワークに、細線ワイヤを等ピッチで多数列状態に配列させたマルチワイヤ方式のワーク切断部を用いて同時に複数の片状ワークに切断するようにしたマルチワイヤソーがある。 Conventionally, multiple pieces are simultaneously formed by using a multi-wire work cutting unit in which fine wires are arranged in multiple rows at a constant pitch on a work made of hard and brittle materials such as semiconductor materials, glass materials, ceramics, magnetic materials, etc. There is a multi-wire saw that is cut into workpieces.
例えば、従来のマルチワイヤソーは、同時に切断を行う複数のワークをワイヤソーにセットするために、隣接して直交する2枚の位置決め用基準板を用いてワークを位置決めしつつガラス板等のベースに接着剤で貼り付けるようにしている。そして、ガラス板上に固定されたワークをマルチワイヤソーに対してセットし、ガラス板側をマルチワイヤソー側に向けて上昇移動させることで、ワークをマルチワイヤソーの等ピッチ配列の各ワイヤによってガラス板ごと切断するようにしている(例えば、特許文献1参照)。 For example, a conventional multi-wire saw is bonded to a base such as a glass plate while positioning the workpiece using two adjacent orthogonal reference plates for setting a plurality of workpieces to be cut simultaneously on the wire saw. I am trying to paste it with an agent. And the workpiece fixed on the glass plate is set with respect to the multi-wire saw, and the glass plate side is moved upwardly toward the multi-wire saw side, so that the workpiece is brought together with each wire of the multi-wire saw at an equal pitch arrangement with each glass plate. It is made to cut | disconnect (for example, refer patent document 1).
特許文献1の技術は、位置決め用基準板を用いて位置決めしながらワークの固定作業を行っても、接着剤の塗布量や硬化時の状況により、ワークの固定位置に傾きやずれが生じてしまう。この結果、マルチワイヤソーによる切断に際して切断精度が低下してしまう。特に、ワーク同士の繋ぎ目部の両端においては、切断位置精度が低くなる。このため、両端部の片状ワークは不良品として廃棄しているものであり、ワーク材料に無駄が生じてしまう。あるいは、両端部の薄片状ワークをリサイクル材料として活用することもあり得るが、薄片状ワークを原材料へ戻すことになり、効率のよい再利用ではない。また、ワークの固定に接着剤を用いているため、必然的に、切断前の接着工程と切断後の剥離工程とを必要とする。接着工程の接着作業時間や接着剤硬化時間には、例えば6時間にも及ぶ多大な時間を要する。また、剥離工程の選別作業時間や剥離時間にも、例えば2時間ほどの時間を要している。このため、特許文献1の技術は、効率が悪く、工程・時間の無駄の多いものである。さらに、特許文献1の技術は、接着剤やガラス板等の副部材をも切断することとなるので、これらの切削屑が、片状ワークの表面性状(表面平滑性、表面抵抗、めっき製膜性等)を低下させる場合もある。
In the technique of
このため、接着剤を用いることなくワークを位置決め固定して切断精度を向上させることが望まれている。例えば、特許文献2には、接着工程や剥離工程が不要なワーク切断装置が記載されている。
For this reason, it is desired to improve the cutting accuracy by positioning and fixing the workpiece without using an adhesive. For example,
特許文献2の図2には、挟持用基準体の下部側にワイヤの切断部を配置させ、上方よりワークを押出手段としての押出プッシャにより下方のワイヤに向けて押し出すことでワークを切断させるダウンカット可能なワーク切断装置が記載されている。
In FIG. 2 of
このワーク切断装置は、接着剤を用いることなく複数段に積み重ねたブロック状ワークを位置決め固定している。複数段に積み重ねたブロック状ワークをワイヤで切断する場合、それぞれのブロック状ワークの段にワイヤが切り進む際に、ワイヤの切り込み位置が安定せず、ブロック状ワークの切断精度が低下するおそれがある。 This workpiece cutting device positions and fixes block-shaped workpieces stacked in a plurality of stages without using an adhesive. When cutting block-shaped workpieces stacked in multiple stages with wires, the wire cutting position may not be stable and the cutting accuracy of the block-shaped workpiece may be lowered when the wires advance to the respective block-shaped workpiece stages. is there.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接着剤を用いずに複数のブロック状ワークを複数段積み重ねて切断する場合に、切断精度の低下を抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to suppress a decrease in cutting accuracy when a plurality of block-shaped workpieces are stacked and cut without using an adhesive.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、切断対象となる複数のブロック状ワークをワイヤで切断するにあたって、接着剤を用いずに前記複数のブロック状ワークを複数段積み重ねる準備工程と、前記ワイヤで前記複数のブロック状ワークを切断する切断工程と、を含み、前記切断工程においては、第1のブロック状ワークの段を切断中に、前記第1のブロック状ワークの段に隣接して積み重ねられた第2のブロック状ワークの段の切断が開始されるように前記ワイヤの撓みを制御することを特徴とするワーク切断方法である。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention stacks the plurality of block-shaped workpieces in a plurality of stages without using an adhesive when cutting the plurality of block-shaped workpieces to be cut with a wire. A cutting step of cutting the plurality of block-shaped workpieces with the wire, and in the cutting step, during cutting the stage of the first block-shaped workpiece, The work cutting method is characterized in that the bending of the wire is controlled so that the cutting of the step of the second block-shaped work stacked adjacent to the step is started.
このワーク切断方法は、ワイヤの切断により第1のブロック状ワークの段に形成されたワイヤの切り込み及び第1のブロック状ワークの段に隣接する第2のブロック状ワークの段に形成されたワイヤの切り込みにより、ワイヤを案内する。このため、接着剤を用いずに複数のブロック状ワークを複数段積み重ねて切断する場合であってもワイヤの走行が安定し、かつ精度よくワイヤが走行する。その結果、このワーク切断方法は、接着剤を用いずに複数のブロック状ワークを複数段積み重ねて切断する場合において、ブロック状ワークの切断精度の低下を抑制できる。 In this work cutting method, a wire cut formed in the step of the first block-shaped workpiece by cutting the wire and a wire formed in the step of the second block-shaped workpiece adjacent to the step of the first block-shaped workpiece The wire is guided by the notch. For this reason, even when a plurality of block-shaped workpieces are stacked and cut without using an adhesive, the wire travels stably and the wire travels accurately. As a result, this work cutting method can suppress a decrease in cutting accuracy of the block-shaped workpiece when a plurality of block-shaped workpieces are stacked and cut without using an adhesive.
本発明の望ましい態様としては、前記第1のブロック状ワークの段を切断中に、前記第2のブロック状ワークの段に対する前記ワイヤによる切り込み量は、前記第2のブロック状ワークの段の前記第1のブロック状ワークの段と接する面から、前記ワイヤの切り込み方向に向かって3mm以上であることが好ましい。このようにすることで、ブロック状ワークの切断中におけるワイヤは、切断位置が安定するので、より確実に切断精度の低下を抑制できる。 As a desirable aspect of the present invention, during the cutting of the step of the first block-shaped workpiece, the cutting amount by the wire with respect to the step of the second block-shaped workpiece is the amount of the step of the second block-shaped workpiece. It is preferable that the distance is 3 mm or more from the surface in contact with the step of the first block-shaped workpiece toward the cutting direction of the wire. By doing in this way, since the cutting position of the wire during the cutting of the block-shaped workpiece is stabilized, it is possible to more reliably suppress a reduction in cutting accuracy.
本発明の望ましい態様としては、前記切断工程においては、前記第2のブロック状ワークの段に隣接して積み重ねられた第3のブロック状ワークの段は切断しないことが好ましい。このようにすることで、第2のブロック状ワークの段が有するすべてのブロック状ワークの切断が終了する前に、第2のブロック状ワークの段からブロック状ワークが脱落するおそれを低減できる。その結果、接着剤で複数のブロック状ワークを結合しなくとも、ブロック状ワークの段が有するブロック状ワークの切断精度の低下を抑制できる。そして、前記ワイヤによって切断が完了する当該第1のブロック状ワークの段の薄片状ワークが落下して回収されることが好ましい。 As a desirable mode of the present invention, in the cutting process, it is preferable not to cut the step of the third block-shaped workpiece stacked adjacent to the step of the second block-shaped workpiece. By doing in this way, before the cutting of all the block-shaped works which the step of the 2nd block-like work has ended, the possibility that the block-shaped work will drop from the step of the second block-like work can be reduced. As a result, it is possible to suppress a decrease in the cutting accuracy of the block-shaped workpiece included in the stage of the block-shaped workpiece without connecting the plurality of block-shaped workpieces with an adhesive. And it is preferable that the flaky workpiece at the stage of the first block-shaped workpiece that is cut by the wire is dropped and collected.
本発明は、接着剤を用いずに複数のブロック状ワークを複数段積み重ねて切断する場合に、切断精度の低下を抑制することができる。 The present invention can suppress a decrease in cutting accuracy when a plurality of block-shaped workpieces are stacked and cut without using an adhesive.
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態(以下、実施形態という)により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the following modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments). In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range. Furthermore, the constituent elements disclosed in the following embodiments can be appropriately combined.
図1は、本実施形態に係るワーク切断装置の構成を示す概念図である。図2は、本実施形態に係るワーク切断装置の切断対象となるワークの一例を示す斜視図である。図3は、本実施形態に係るワーク切断装置の切断対象となるワークの他の例を示す斜視図である。ワーク切断装置10は、本実施形態に係るワーク切断方法を実現する。ワーク切断装置10は、複数のワイヤ11を用いて切断対象となるワーク1を同時に複数の薄片状ワークに切断するマルチワイヤ方式のワーク切断装置である。なお、本実施形態は、ワイヤ11の本数は複数に限定されるものではない。
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a workpiece cutting device according to the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing an example of a workpiece to be cut by the workpiece cutting device according to the present embodiment. FIG. 3 is a perspective view showing another example of a workpiece to be cut by the workpiece cutting device according to the present embodiment. The
図2に示すように、ワーク1は、同一形状及び同一寸法のブロック状ワーク2を複数組み合わせたものである。本実施形態において、ブロック状ワーク2は、直方体形状であるが、本実施形態においては、後述するように、ブロック状ワーク2の形状は限定されるものではない。本実施形態においては、ブロック状ワーク2が直方体形状なので、複数のブロック状ワーク2を組み合わせたワーク1も直方体形状である。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、ブロック状ワーク2が縦横に複数個組み合わされてブロック状ワーク2の段(ワーク段)31、32、33、34が作られる(必要に応じて、ワーク段3ともいう)。ワーク段3を複数段積み重ねることにより、ワーク1が作られる。ワーク段3が積み重ねられる数は限定されない。このように、ワーク1は、ブロック状ワーク2の端面同士を当接させてワーク段3とし、このワーク段3を複数積み重ねたブロック状ワーク2の集合体である。
As shown in FIG. 2, a plurality of block-shaped
なお、ワーク1は、直方体形状のものに限らず、例えば図3に示すような瓦状のブロック状ワーク2aを多段に積み重ねたワーク1aであってもよい。本実施形態において、ワーク1、1aは、形成すべき薄片状ワークに要求される厚みの整数倍の長さ及び切り代に形成されるとともに、向き合う両端の端面が平行な形状のものであればよい。
In addition, the workpiece |
図1に示すように、ワーク切断装置10は、複数本のワイヤ11と、複数個のガイドローラ12a、12bと、第1ワイヤ供給・回収部34aと、第2ワイヤ供給・回収部34bと、位置決め用基準体21と、挟持用基準体31と、ワーク移動機構40とを有する。ワイヤ11は、所定の間隔(本実施形態では等間隔)で平行に配列されている。ワイヤ11は、例えば、固定砥粒方式のものが用いられるが、これに限定されるものではない。
As shown in FIG. 1, the
ガイドローラ12a、12bは、円筒形状の部材である。ガイドローラ12a、12bは、複数本のワイヤ11を安定して走行させるために、表面(側面)に複数のガイド溝が形成されている。このガイド溝に複数のワイヤ11がそれぞれ入り、複数個のガイドローラ12a、12bに案内される。ワイヤ11は、例えば、固定砥粒型であり、レジンタイプ、電着タイプのいずれでもよい。本実施形態において、ワイヤ11の直径は約0.3mmであるが、ワイヤ11の直径はこれに限定されるものではない。
The
ガイドローラ12a、12b間には、複数のワイヤ11が所定の張力を付与されて架け渡されている。本実施形態においては、ガイドローラ12aとガイドローラ12bとは、それぞれ駆動ローラと従動ローラとの機能を有する。第1ワイヤ供給・回収部34aは、ガイドローラ12a、12bに複数のワイヤ11を供給する。また、第1ワイヤ供給・回収部34bは、ガイドローラ12a、12bから複数のワイヤ11を回収する。
A plurality of
図4は、本実施形態に係るワーク切断装置の平面図である。図5は、本実施形態に係るワーク切断装置の側面図である。図6は、本実施形態に係るワーク切断装置が有する挟持用基準体の一部平面図である。位置決め用基準体21は、板状の部材である。位置決め用基準体21は、位置決め用基準面21aを有する。位置決め用基準面21aは、ワーク切断装置10のワイヤ11による切断面(切断時にワーク1とワイヤ11とが相対移動することによりワイヤ11がワーク1に形成する面)に平行で、かつワイヤ11との位置関係が設定された面である。
FIG. 4 is a plan view of the workpiece cutting device according to the present embodiment. FIG. 5 is a side view of the workpiece cutting device according to the present embodiment. FIG. 6 is a partial plan view of a clamping reference body included in the workpiece cutting device according to the present embodiment. The
位置決め用基準体21は、ワーク1の切断時において、位置決め用基準面21aが直方体形状のワーク1の一面に当接する。位置決め用基準体21は、ワーク1の切断に際して位置決め用基準面21aにワーク1が矢印Aで示す方向から押し当てられた状態で、ワーク1が位置決め用基準面21aに直交する方向にずれないように位置決めする。位置決め用基準面21aにワーク1を押し当てるのは、図4、図5に示す位置決め用押さえ体22である。
In the
挟持用基準体31は、板状の部材である。挟持用基準体31は、位置決め用基準体21に隣接し、かつ直交して配置される。挟持用基準体31は、挟持用基準面31aを有する。挟持用基準面31aは、ワーク切断装置10のワイヤ11による切断面及び位置決め用基準面21aに直交した面である。挟持用基準体31は、ワーク1の切断時において、挟持用基準面31aが直方体形状のワーク1の一面(位置決め用基準面21aに当接する面と直交する面の1つ)に当接する。また、図6に示すように、挟持用基準体31は、一端部にスリット31sが形成されている。このスリット31sにより、挟持用基準体31の前記一端部は、隣接する棒状部材31Lの間にスリット31sが配置される構造である。このスリット31sを、ワイヤ11が通る。このように、スリット31sによって、ワイヤ11と挟持用基準体31との干渉が回避される。
The clamping
挟持用基準体31は、ワーク1の切断に際して、挟持用基準面31aにワーク1が矢印Bで示すように押し当てられた状態で、ワーク1が複数のワイヤ11に対してずれないように挟持する。挟持用基準面31aにワーク1を押し当てるのは、図4、図5に示すワーク挟持体32である。このようにして、位置決め用基準体21と位置決め用押さえ体22とで位置決めされたワーク1は、ワイヤ11の長手方向に位置する両端が、挟持用基準体31とワーク挟持体32とで挟持される。
When the
このように、位置決め用基準体21と位置決め用押さえ体22とで位置決めされたワーク1を、さらに挟持用基準体31とワーク挟持体32とで挟持するのは、次の理由からである。すなわち、ワーク1の切断中及び切断後は、ワイヤ11による切り代分のギャップがワーク1に生じるので、ワーク1を矢印A方向に押さえることができないからである。なお、位置決め用基準体21、位置決め用押さえ体22、挟持用基準体31及びワーク挟持体32は、ワーク1の切断時において、ワイヤ11の切断に支障をきたさない寸法及び形状とする。
The
ワーク移動機構40は、ワーク1の切断時において、ワーク1を複数のワイヤ11に向けて移動させる機構である。ワーク1は、複数のブロック状ワーク2が組み合わせられているので、ワーク移動機構40は、複数のブロック状ワーク2全体をワイヤ11に向けて移動させる。なお、ワーク移動機構40は、位置決め固定されたワーク1を、その上方(鉛直方向とは反対側)に位置するワイヤ11に対して上昇移動させて切断するアッパーカット方式であっても、位置決め固定されたワーク1を、その下方(鉛直方向側)に位置するワイヤ11に対して下降移動させて切断するダウンカット方式であってもよい。ワイヤ11によって複数の薄片状ワークに切断されたブロック状ワーク2は、図5に示すワーク回収手段13に落下し、これに回収される。
The
図7は、本実施形態に係るワーク切断装置を用いて本実施形態に係るワーク切断方法を実行する手順を示すフローチャートである。ワーク切断装置10でワーク1を切断する場合、まず、ステップS11において、複数のブロック状ワーク2の端面同士を縦横に当接させて図2に示すワーク段3を作り、得られたワーク段3を複数段積み重ねて、複数のブロック状ワーク2の集合体であるワーク1を形成する(準備工程)。その後、ワーク1を位置決め用基準体21の位置決め用基準面21aに対して当接させてから、位置決め用基準面21aに直交する方向にずれないように、位置決め用押さえ体22によって位置決めする。そして、ワイヤ11の長手方向におけるワーク1の両端を、挟持用基準体31とワーク挟持体32とで挟持させる(位置決め挟持工程)。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a procedure for executing the workpiece cutting method according to the present embodiment using the workpiece cutting device according to the present embodiment. When cutting the
次に、ステップS12へ進み、図1、図4に示すように、ガイドローラ12b、12bの間かつ複数のワイヤ11の上部(鉛直方向とは反対側)に、位置決め用基準体21及び挟持用基準体31等で保持されたワーク1を設置する(設置工程)。そして、ステップS13へ進み、ワーク切断装置10は、ガイドローラ12aが回転駆動することによりワイヤ11を走行させ、この状態で、図5に示すように、ワーク移動機構40がワーク1をワイヤ11に押し付ける。このようにして、ワーク切断装置10は、ワーク1のそれぞれのブロック状ワーク2を、同時に薄片状ワークに切断する(切断工程)。本実施形態では、例えば、切断速度を20mm/時間〜70mm/時間とした。すなわち、ワーク移動機構40によるワーク1の移動速度が20mm/時間〜70mm/時間となるようにした。より好ましい切断速度は、30mm/時間〜60mm/時間である。この切断速度は一例であって、ワイヤ11の直径、ブロック状ワーク2の種類等によって、適宜変更する。
Next, the process proceeds to step S12, and as shown in FIGS. 1 and 4, the
次に、ステップS14に進み、ワーク1が有するすべてのワーク段3の切断が終了していない場合には(ステップS14、No)、すべてのワーク段3の切断が終了するまで、ステップS13、ステップS14を繰り返す。すべてのワーク段3の切断が終了したら(ステップS14、Yes)、本実施形態に係るワーク切断方法は終了する。
Next, it progresses to step S14, and when the cutting | disconnection of all the workpiece | work stages 3 which the workpiece |
図8は、切断工程におけるワイヤとワークとの関係を示す模式図である。図9は、切断工程におけるブロック状ワークの状態を示す正面図である。図10は、切断工程におけるブロック状ワークの状態を示す側面図である。ステップS13の切断工程において、ワイヤ11の撓み量が適切に制御されていないと、各ワーク段3へワイヤ11が切り進む際、ワイヤ11の切り込み位置が安定せず、切断の精度に影響を与えるおそれがある。
FIG. 8 is a schematic diagram showing the relationship between the wire and the workpiece in the cutting process. FIG. 9 is a front view showing a state of the block-shaped workpiece in the cutting process. FIG. 10 is a side view showing the state of the block workpiece in the cutting process. If the bending amount of the
そこで、本実施形態に係るワーク切断方法は、切断工程において、ワイヤ11の撓み量を制御して、第1のブロック状ワークの段を切断中に、前記第1のブロック状ワークの段に隣接して積み重ねられた第2のブロック状ワークの段の切断が開始されるようにする。図8に示す例では、ワイヤ11は、ワーク段31(第1のブロック状ワークの段に相当する)を切断中に、ワーク段31に隣接して積み重ねられたワーク段32(第2のブロック状ワークの段に相当する)の切断を開始する。
Therefore, in the work cutting method according to the present embodiment, in the cutting step, the amount of bending of the
このように、本実施形態では、ワーク段31のブロック状ワーク2を切断し終わる前に、ワーク段31に隣接して積み重ねられたワーク段32のブロック状ワーク2を切断し始めるように、切断中のワイヤ11の撓みが制御される。図8に示す例では、ワーク段31のブロック状ワーク2の切断中に、ワイヤ11の長手方向におけるワーク段32の両端に配置されたブロック状ワーク2C、2Cにワイヤ11が切り込まれている。このため、本実施形態では、切断中のワーク段31に形成されたワイヤ11の切り込み及びワーク段31に隣接するワーク段32に形成されたワイヤ11の切り込みが、ワイヤ11を案内する機能を果たす。この機能により、ワーク段32を安定して切断することができるとともに、切断の精度も向上する。その結果、ブロック状ワーク2を切断して得られた薄片状のワークの寸法精度が向上する。
Thus, in this embodiment, as before finishes cutting the block-shaped
ワイヤ11の撓み量を制御するパラメータとしては、図1、図4、図5に示すワーク切断装置10のワーク移動機構40によるワーク1の移動(押し込み)速度、ワイヤ11の走行速度、新しいワイヤ11を供給する量等がある。これらのパラメータのうち少なくとも1つを用いて、ワーク段31を切断中に、ワーク段31に隣接して積み重ねられたワーク段32の切断が開始されるように、ワイヤ11の撓み量が制御される。
Parameters for controlling the amount of bending of the
一般に、ワイヤ11を用いてワーク1を切断する場合、ワイヤ11の全長すべてを用いて切断するのではなく、ワイヤ11の全長のうち一部を用い、その一部を走行させてワーク1を切断する。ワーク1の切断が進行するとワイヤ11が劣化するため、切断に供するワイヤ11を新たに追加してワーク1の切断を継続するが、この追加した新たなワイヤ11の量が、新しいワイヤ11を供給する量である。新しいワイヤ11はよく切れるため、新しいワイヤ11を供給する量によってワイヤ11の撓み量が変化する。このため、ワイヤ11の撓み量を制御するパラメータとして、新しいワイヤ11を供給する量が用いられる。なお、前記パラメータは、上述したものに限定されず、ワイヤ11の撓み量に影響を与えるものであれば、前記パラメータとして用いることができる。
In general, when the
切断中のワーク段31に隣接して積み重ねられたワーク段32に対するワイヤ11の切り込み量は、ワーク段32のワーク段31に接する面から、ワイヤ11の切り込み方向(ワーク1の移動方向とは反対方向)に向かって3mm以上とすることが好ましい。このようにすれば、切断中におけるワイヤ11の切断位置が安定するので、切断精度の低下をより効果的に抑制できる。図9、図10に、切り込み量hを示す。切り込み量hは、ワーク段32のワーク段31と接する面、すなわち、ワーク段32が有するブロック状ワーク2Cの、ワーク段31が有するブロック状ワーク2と接する面2Cbを基準とし、ワイヤ11の切り込み方向に向かって計測する。また、切り込み量hは、ワイヤ11の長手方向におけるブロック状ワーク2Cの端面2CTで計測する。端面2CTは、ブロック状ワーク2Cの複数の面のうち、面2Cbと直交し、ワイヤ11によって切り込まれた切り込み2Csが開口する面である。
The depth of cut of the
図8に示す例において、ワーク段31を切断中に、ワーク段31に隣接するワーク段32及びワーク段33の切断が開始されると、ワーク段31の中では、切断が完了するブロック状ワーク2も発生する。本実施形態において、複数のブロック状ワーク2は接着剤で結合されていないので、切断が完了したブロック状ワーク2は、ワーク段31から落下する。すると、挟持用基準体31とワーク挟持体32とによるワーク段31の保持が不十分となり、ワーク段32が有する残りのブロック状ワーク2の切断精度が低下するおそれがある。
In the example shown in FIG. 8, while cutting the
このため、本実施形態に係るワーク切断方法は、図8に示すように、切断工程において、ワーク段32(第2のワークの段相当する)に隣接して積み重ねられたワーク段33(第3のワークの段に相当する)は切断しない。このようにすることで、接着剤で複数のブロック状ワーク2を結合しなくとも、ワーク段32が有するすべてのブロック状ワーク2の切断がほとんど終了するまで、これらは挟持用基準体31とワーク挟持体32とに保持される。すなわち、ワーク段32が有するすべてのブロック状ワーク2の切断が終了するタイミングを揃えることができる。その結果、ワーク段32が有するすべてのブロック状ワーク2の切断が終了する前に、ワーク段32からブロック状ワーク2が脱落するおそれを低減できる。そして、接着剤で複数のブロック状ワーク2を結合しなくとも、ワーク段32が有するブロック状ワーク2の切断精度の低下を抑制できる。
For this reason, as shown in FIG. 8, the workpiece cutting method according to the present embodiment has a workpiece stage 3 3 (stacked adjacent to the workpiece stage 3 2 (corresponding to the second workpiece stage) in the cutting step. (Corresponding to the third workpiece stage) is not cut. In this way, without combining a plurality of block-shaped
図11は、ワイヤの撓み量を制御する手法の一例を示す模式図である。この手法は、第1ガイドローラ12Aと挟持用基準体31との間、第2ガイドローラ12Bとワーク挟持体32との間に、それぞれ撓み調整手段として撓み調整ローラ14a、14bを配置する。この例では、第1ガイドローラ12Aと第2ガイドローラ12Bとに架け渡した複数のワイヤ11を、さらに第3ガイドローラ12Cに架け渡す。このように、第1ガイドローラ12Aと第2ガイドローラ12Bと第3ガイドローラ12Cとの外周部に複数のワイヤ11を架け渡す。そして、例えば、第1ガイドローラ12A及び第2ガイドローラ12Bを駆動ローラとし、第3ガイドローラ12Cを従動ローラとして、複数のワイヤ11を走行させる。このように、複数のワイヤ11を略三角形状に張ると、ワーク切断装置を小型化することができる。
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of a method for controlling the amount of bending of the wire. In this method, bending
図12は、ワイヤの撓み量を制御する手法の別の一例を示す模式図である。図12に示す手法のように、第1ガイドローラ12Aと第2ガイドローラ12Bと第3ガイドローラ12Cとに複数のワイヤ11を架け渡したワーク切断装置を用いてもよい。図12に示す手法は、第1、第2、第3ガイドローラ12A、12B、12Cに張られた複数のワイヤ11の内側に挟持用基準体31及びワーク挟持体32が入る。このため、図12に示す手法は、ワーク切断装置が大型化することがある。このため、上述した図11に示す手法のように、第1、第2、第3ガイドローラ12A、12B、12Cに架け渡された複数のワイヤ11の外側に挟持用基準体31及びワーク挟持体32を配置することが好ましい。
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating another example of a method for controlling the amount of bending of the wire. As in the method shown in FIG. 12, a work cutting device in which a plurality of
具体的には、図11に示す手法は、第1ガイドローラ12Aと第2ガイドローラ12Bとの間に張られたワイヤ11がワーク1を切断している。この場合、ワーク1の移動方向(図11中の矢印Mで示す方向)側に、ワーク1を切断しているワイヤ11と対向するガイドローラ(この例では第3ガイドローラ12C)を配置する。このようにすることで、ワーク切断装置の大型化を抑制することができる。なお、図12に示す手法において、第1、第2、第3ガイドローラ12A、12B、12Cに複数のワイヤ11を架け渡したワーク切断装置を用いる場合、複数のワイヤ11の外側に挟持用基準体31及びワーク挟持体32を配置して、アップ(ライズ)カット(ワーク1を複数のワイヤ11に向けて上昇させる)としてもよい。この場合、撓み調整ローラ14a、14bは、複数のワイヤ11の第3ガイドローラ12C側に配置される。なお、本実施形態においては、図12に示すような、挟持用基準体31及びワーク挟持体32を、第1、第2、第3ガイドローラ12A、12B、12Cに張られた複数のワイヤ11の内側に配置する手法を排除するものではない。
Specifically, in the method shown in FIG. 11, the
撓み調整ローラ14a、14bは、ワイヤ11の切り込み方向と平行な方向(図11の矢印Mで示す方向に対して反対方向)に移動可能である。例えば、ワイヤ11の切り込み方向側に撓み調整ローラ14a、14bを移動させると、ワーク1の移動方向とは反対方向にワイヤ11が移動しようとするので、ワイヤ11の撓み量が大きくなる。また、ワーク1の移動方向側に撓み調整ローラ14a、14bを移動させると、ワイヤ11の切り込み方向とは反対方向にワイヤ11が移動しようとするので、ワイヤ11の撓み量が小さくなる。このように、ワイヤ11の撓みを制御する撓み調整ローラ14a、14bにより、ワイヤ11の撓みを制御することもできる。
The
以上、本実施形態に係るワーク切断方法は、複数段積み重ねられたブロック状ワークをワイヤで切断する場合に、ワイヤの撓みを制御して、第1のブロック状ワークの段を切断中に、第1のブロック状ワークの段に隣接して積み重ねられた第2のブロック状ワークの段の切断が開始されるようにする。このようにすることで、切断中のブロック状ワークの段(第1のブロック状ワークの段)に形成されたワイヤの切り込み及び切断中のブロック状ワークの段に隣接するブロック状ワークの段(第2のブロック状ワークの段)に形成されたワイヤの切り込みが、ワイヤを案内する。その結果、接着剤で複数のブロック状ワーク同士を結合しない場合であってもワイヤの走行が安定し、かつ精度よくワイヤが走行するので、ブロック状ワークの切断精度が向上する。そして、本実施形態に係るワーク切断方法によれば、精度の高い製品を得ることができる。 As described above, in the work cutting method according to the present embodiment, when the block-shaped workpieces stacked in a plurality of stages are cut with a wire, the bending of the wire is controlled, and the first block-shaped work is being cut. Cutting of the step of the second block-shaped workpiece stacked adjacent to the step of the one block-shaped workpiece is started. By doing in this way, the step of the block-shaped workpiece adjacent to the step of the block-shaped workpiece being cut and the cutting of the wire formed in the stage of the block-shaped workpiece being cut (the first block-shaped workpiece stage) A wire notch formed in the second block-shaped workpiece) guides the wire. As a result, even when the plurality of block-shaped workpieces are not joined with the adhesive, the wire travels stably and the wire travels with high accuracy, so that the cutting accuracy of the block-shaped workpiece is improved. And according to the workpiece | work cutting method which concerns on this embodiment, a highly accurate product can be obtained.
また、本実施形態に係るワーク切断方法は、マルチワイヤ方式のワーク切断装置を用いて切断対象となるブロック状ワークを同時に複数の薄片状ワークに切断するにあたり、準備工程と、位置決め挟持工程と、切断工程とを含む。準備工程は、複数のブロック状ワークを複数段積み重ねる工程である。位置決め挟持工程は、複数のブロック状ワークの端面同士を押し当てて重ねた集合体であるワークを、本実施形態に係るワーク切断装置のワイヤによる切断面に平行で、かつ前記ワイヤとの位置関係が設定された位置決め用基準面に対して押し当てて前記位置決め用基準面に直交する方向にずれないように位置決めするとともに、前記ワークのワイヤ長手方向に位置する両端をワーク挟持体により挟持させる工程である。切断工程は、前記ワーク挟持体により挟持された前記ワークと前記ワーク切断装置とを、前記ワイヤによる切断方向に相対移動させて前記ワークを複数の薄片状ワークに切断する工程である。 In addition, the work cutting method according to the present embodiment includes a preparation process, a positioning and clamping process, and a block-shaped work to be cut simultaneously using a multi-wire work cutting apparatus into a plurality of thin-piece works. Cutting step. The preparation step is a step of stacking a plurality of block workpieces in a plurality of stages. In the positioning and clamping step, the workpiece, which is an assembly in which the end surfaces of a plurality of block-shaped workpieces are pressed against each other, is parallel to the cutting surface by the wire of the workpiece cutting device according to the present embodiment, and the positional relationship with the wire Is positioned against the positioning reference plane so as not to be displaced in a direction perpendicular to the positioning reference plane, and both ends of the workpiece positioned in the wire longitudinal direction are clamped by the workpiece clamping body. It is. The cutting step is a step of cutting the workpiece into a plurality of flaky workpieces by relatively moving the workpiece clamped by the workpiece clamping body and the workpiece cutting device in the cutting direction by the wire.
このような工程により、本実施形態に係るワーク切断方法は、切断対象となる複数のブロック状ワークを、接着剤を用いることなく位置決め固定して切断することができる。この場合、位置決め用基準体及び挟持用基準体等で、複数のブロック状ワークの集合体であるワークを保持するので、ワークの固定位置を安定させることができる。その結果、ワークの切断精度を向上させることができる。 By such a process, the workpiece cutting method according to the present embodiment can position and fix a plurality of block-shaped workpieces to be cut without using an adhesive. In this case, since the workpiece, which is an assembly of a plurality of block-shaped workpieces, is held by the positioning reference body, the clamping reference body, and the like, the work fixing position can be stabilized. As a result, the workpiece cutting accuracy can be improved.
特に、ブロック状ワークは、ワイヤとの位置関係が設定された位置決め用基準面によりワークを位置決めすることにより、薄片状ワークの厚みの整数倍の長さ及び切り代に形成されて、向かい合う端面が平行なブロック状ワークの集合体であるワークであれば、繋ぎ目部の両端においても位置精度を確保できる。その結果、寸法精度の高い薄片状ワークを得ることができる。また、ワーク材料の無駄を抑制できるので、歩留りも向上する。このため、本実施形態に係るワーク切断方法は、特に、高価な材料、例えば、希土類焼結磁石等の切断に適している。また、接着剤を用いないため、多大な時間を要する接着工程や接着剤の剥離工程が不要となる。このため、ブロック状ワークを切断する工程全体の時間を大幅に短縮させることができ、生産性が向上する。 In particular, the block-shaped workpiece is formed to have a length and a cutting margin that are integral multiples of the thickness of the flaky workpiece by positioning the workpiece with a positioning reference surface in which the positional relationship with the wire is set. If the workpiece is an assembly of parallel block-like workpieces, the positional accuracy can be secured at both ends of the joint portion. As a result, a flaky workpiece with high dimensional accuracy can be obtained. In addition, since the waste of the work material can be suppressed, the yield is also improved. For this reason, the workpiece cutting method according to the present embodiment is particularly suitable for cutting expensive materials such as rare earth sintered magnets. In addition, since no adhesive is used, an adhesive process and an adhesive peeling process that require a long time are not required. For this reason, the time of the whole process which cut | disconnects a block-shaped workpiece | work can be shortened significantly, and productivity improves.
1、1a ワーク
2、2a、2C ブロック状ワーク
2CT 端面
2Cb 面
3、31、32、33、34 ワーク段
10 ワーク切断装置
11 ワイヤ
12a、12b、12A、12B、12C ガイドローラ
13 ワーク回収手段
14a、14b 撓み調整ローラ
21 位置決め用基準体
21a 位置決め用基準面
22 位置決め用押さえ体
31 挟持用基準体
31a 挟持用基準面
31L 棒状部材
31s スリット
32 ワーク挟持体
40 ワーク移動機構
1,
Claims (2)
接着剤を用いずに前記複数のブロック状ワークを複数段積み重ねる準備工程と、
前記ワイヤで前記複数のブロック状ワークを切断する切断工程と、を含み、
前記切断工程においては、第1のブロック状ワークの段を切断中に、前記第2のブロック状ワークの段に隣接して積み重ねられた第3のブロック状ワークの段は切断せず、前記第1のブロック状ワークの段に隣接して積み重ねられた第2のブロック状ワークの段の切断が開始されるように前記ワイヤの撓みを制御し、
前記第2のブロック状ワークの段に対する前記ワイヤによる切り込み量は、前記第2のブロック状ワークの段の前記第1のブロック状ワークの段と接する面から、前記ワイヤの切り込み方向に向かって3mm以上であり、
前記ワイヤによって切断が完了する当該第1のブロック状ワークの段の薄片状ワークが落下して回収されることを特徴とするワーク切断方法。 When cutting a plurality of block-shaped workpieces to be cut with a wire,
A preparation step of stacking a plurality of the block-shaped workpieces without using an adhesive ; and
Cutting the plurality of block-shaped workpieces with the wire, and
In the cutting step, the stage of the third block-shaped work stacked adjacent to the stage of the second block-shaped work is not cut while the stage of the first block-shaped work is being cut . Controlling the deflection of the wire so that the cutting of the steps of the second block-like workpiece stacked adjacent to the steps of the one block-like workpiece is started ,
The amount of cutting by the wire with respect to the step of the second block-shaped workpiece is 3 mm from the surface of the step of the second block-shaped workpiece in contact with the step of the first block-shaped workpiece toward the cutting direction of the wire. That's it,
A workpiece cutting method, wherein the thin piece workpiece at the stage of the first block-like workpiece that is cut by the wire is dropped and collected .
前記切断工程は、前記ワーク挟持体により挟持された前記複数のブロック状ワークと前記ワイヤとを、前記ワイヤによる切断方向に相対移動させて前記複数のブロック状ワークを複数の前記薄片状ワークに切断する、請求項1に記載のワーク切断方法。 The plurality of block-shaped workpieces stacked in a plurality of stages in the preparation step are pressed against a positioning reference plane that is parallel to the cut surface of the wire and whose positional relationship with the wire is set, and A positioning and clamping step of positioning so as not to shift in a direction perpendicular to the reference plane, and clamping the both ends of the plurality of block-shaped workpieces in the longitudinal direction of the wire with a workpiece clamping body;
In the cutting step, the plurality of block-shaped workpieces and the wire clamped by the workpiece clamping body are relatively moved in a cutting direction by the wires to cut the plurality of block-shaped workpieces into the plurality of thin-piece workpieces. to a work cutting method of claim 1.
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