JP7267684B2 - Wire saw operation parameter setting method and wire saw - Google Patents

Wire saw operation parameter setting method and wire saw Download PDF

Info

Publication number
JP7267684B2
JP7267684B2 JP2018096261A JP2018096261A JP7267684B2 JP 7267684 B2 JP7267684 B2 JP 7267684B2 JP 2018096261 A JP2018096261 A JP 2018096261A JP 2018096261 A JP2018096261 A JP 2018096261A JP 7267684 B2 JP7267684 B2 JP 7267684B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
vibration
saw
wire saw
workpiece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018096261A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019198947A (en
Inventor
賢一 板東
智博 齋藤
智寛 田川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Komatsu NTC Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Komatsu NTC Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd, Komatsu NTC Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP2018096261A priority Critical patent/JP7267684B2/en
Priority to CN201910362057.9A priority patent/CN110497538B/en
Publication of JP2019198947A publication Critical patent/JP2019198947A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7267684B2 publication Critical patent/JP7267684B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/04Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
    • B28D5/045Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools by cutting with wires or closed-loop blades

Description

本発明は、半導体材料、磁性材料、セラミックス等の脆性材料よりなるワークをワイヤにより切断加工するためのワイヤソーの運転パラメータの設定方法及びワイヤソーに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of setting operation parameters of a wire saw for cutting a workpiece made of a brittle material such as a semiconductor material, a magnetic material, or ceramics, and a wire saw.

ワイヤソーにおけるワークの切断加工のために使用されるワイヤは、径や材質の異なる各種のものが存在し、作業条件に適合したワイヤが選択される。そして、選択されたワイヤに対応して、ワイヤソーの運転パラメータが設定される。このパラメータの設定により、ワイヤが断線することなく、所要の加工精度や加工速度が得られるように、ワイヤに付与される張力が調節されたり、ワークの送り速度やワイヤの走行速度が調節されたりする。 There are various types of wires with different diameters and materials that are used for cutting a workpiece with a wire saw, and a wire suitable for working conditions is selected. Then, the operation parameters of the wire saw are set according to the selected wire. By setting these parameters, the tension applied to the wire, the feed speed of the workpiece, and the running speed of the wire can be adjusted so that the required processing accuracy and processing speed can be obtained without breaking the wire. do.

ところで、特許文献1に開示されたワイヤソーにおいては、ワイヤの反復使用の可否を判断するために、ワークの加工部から送り出されたワイヤの径を機械的なセンサによって検出して、その反復使用の可否が表示部において表示される。 By the way, in the wire saw disclosed in Patent Document 1, in order to determine whether or not the wire can be repeatedly used, a mechanical sensor detects the diameter of the wire sent out from the processing portion of the work, and the wire is repeatedly used. Acceptance or rejection is displayed on the display unit.

特許文献2に開示されたワイヤソーにおいては、ワイヤの断線の発生を未然に防止するとともに、正確な加工を可能にするために、ワイヤ走行時に磁性材料よりなるワイヤを磁化してその磁気力を検出し、検出された磁気力からワイヤ径を検出するようにしている。そして、ワイヤ径が断線のおそれがある所定値以下になったときには、表示部においてワイヤ交換が指示される。 In the wire saw disclosed in Patent Document 2, a wire made of a magnetic material is magnetized while the wire is running, and the magnetic force thereof is detected in order to prevent wire breakage and to enable accurate processing. and the wire diameter is detected from the detected magnetic force. Then, when the wire diameter becomes equal to or less than a predetermined value at which there is a risk of wire breakage, an instruction to replace the wire is given on the display unit.

特許文献3に開示されたワイヤソーにおいては、固定砥粒付ワイヤの断線を未然に防止するために、ワークの切断加工中にレーザセンサによってワイヤの径を検出し、ワイヤの径が使用限界を下回った場合には、ワイヤソーの運転が停止される。 In the wire saw disclosed in Patent Document 3, in order to prevent disconnection of the wire with fixed abrasive grains, a laser sensor detects the diameter of the wire during cutting of the workpiece, and detects when the diameter of the wire falls below the usage limit. If so, the operation of the wire saw is stopped.

特開平8-174402号公報JP-A-8-174402 特開平10-264007号公報JP-A-10-264007 特開平11-188599号公報JP-A-11-188599

特許文献1~3のワイヤソーにおいては、ワークの切断加工のために走行されるワイヤの径をその走行中に検出して使用可否を判断するものである。言い換えれば、ワークの切断加工が開始された後にワイヤの径が検出されるものである。従って、ワークの切断加工前におけるワイヤソーとワイヤとのマッチングには考慮されていない。このため、同一種類のワイヤを異なるワイヤソーにおいて用いた場合、ワイヤソーが同一機種であっても、装置の個体差により、ワイヤの耐久性や加工精度等に差が生じるおそれがある。 In the wire saws of Patent Documents 1 to 3, the diameter of the wire traveling for cutting the work is detected during traveling to determine whether or not the wire can be used. In other words, the diameter of the wire is detected after the cutting of the work is started. Therefore, no consideration is given to the matching between the wire saw and the wire before cutting the workpiece. Therefore, when the same type of wire is used in different wire saws, even if the wire saws are of the same model, there is a risk that the wire durability, processing accuracy, etc., will differ due to individual differences in the devices.

従って、ワイヤソーにおいては、ワイヤソーとワイヤとのマッチングを図るために、ワイヤの種類に応じて、運転パラメータを装置ごとに設定して、ワイヤに与える張力等を適切な値に調節する必要がある。しかしながら、従来のワイヤソーにおいては、作業者がワイヤの種類を判断して、手動によって運転パラメータを設定していた。このため、設定忘れや、設定の入力ミスが生じるおそれがあり、このような場合は、ワイヤ切断や、加工精度の低下等の不都合な事態が招来される結果となる。 Therefore, in the wire saw, it is necessary to set operating parameters for each device according to the type of wire and adjust the tension applied to the wire to an appropriate value in order to achieve matching between the wire saw and the wire. However, in the conventional wire saw, the operator determines the type of wire and manually sets the operating parameters. For this reason, there is a possibility that the setting may be forgotten or the setting may be input erroneously. In such a case, an inconvenient situation such as wire cutting or a decrease in processing accuracy may occur.

本発明の目的は、ワークの切断加工前に、自動的にワイヤソーとワイヤとのマッチングを図ることができるワイヤソーの運転パラメータ設定方法及びワイヤソーを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wire saw operation parameter setting method and a wire saw that can automatically match a wire saw and a wire before cutting a workpiece.

以上の目的を達成するために、本発明のワイヤソーの運転パラメータ設定方法においては、制御装置の制御により、複数の加工用ローラ間においてワイヤを周回状態で走行させるとともに、前記加工用ローラ間のワイヤの切断領域に対してワークを加工送りしてそのワイヤによってワークを切断するようにしたワイヤソーにおいて実施される。そして、本発明においては、前記ワークの加工に先立ち、前記制御装置は、振動付与手段により前記ワイヤに与えられた振動からワイヤの径を判断し、そのワイヤの径に基づいて前記ワイヤソーの前記ワイヤの張力、前記ワイヤの走行速度、あるいは前記ワークの加工速度に関する運転パラメータを設定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the wire saw operation parameter setting method of the present invention, a wire is caused to travel in a circulating state between a plurality of processing rollers under the control of a control device, and the wire between the processing rollers is is carried out in a wire saw in which a work is processed and fed to a cutting area of , and the work is cut by the wire. In the present invention, prior to machining the workpiece, the control device determines the diameter of the wire from the vibration applied to the wire by the vibration applying means , and determines the diameter of the wire of the wire saw based on the diameter of the wire. tension, the running speed of the wire, or the working speed of the workpiece is set.

本発明においては、ワーク加工に先立って、ワイヤに動を与えることにより、ワイヤのに基づいて、装置の運転パラメータを自動的に設定できるため、ワークの加工前にワイヤと装置との間のマッチングを図ることができる。従って、運転パラメータの設定忘れや、設定の入力ミスを防止できて、ワイヤ切断や加工精度低下等を未然に防止できる。 In the present invention, by vibrating the wire prior to machining the workpiece, the operating parameters of the device can be automatically set based on the diameter of the wire. matching can be achieved. Therefore, it is possible to prevent forgetting to set operation parameters and input errors in setting, thereby preventing wire cutting, deterioration of processing accuracy, and the like.

また、本発明のワイヤソーにおいては、複数の加工用ローラ間においてワイヤを周回状態で走行させるとともに、前記加工用ローラ間のワイヤの切断領域に対してワークを加工送りしてそのワイヤによってワークを切断するようにしたワイヤソーにおいて具体化される。そして、本発明においては、前記ワークの加工に先立って前記ワイヤに振動を与える動付与手段と、その振動付与によるワイヤの振動を検出する検出手段と、その検出手段による検出に基づいてワイヤの径を判断する判断手段と、その判断手段の判断結果に基づいて前記ワイヤソーの前記ワイヤの張力、前記ワイヤの走行速度、あるいは前記ワークの加工速度に関する運転パラメータを設定する設定手段とを備えたことを特徴とする。 Further, in the wire saw of the present invention, the wire travels in a circulating state between the plurality of processing rollers, and the work is processed and fed to the wire cutting region between the processing rollers to cut the work by the wire. It is embodied in a wire saw adapted to In the present invention, vibration imparting means for imparting vibration to the wire prior to machining of the work, detecting means for detecting vibration of the wire due to the imparting of vibration, and wire vibration based on detection by the detecting means. A determination means for determining a diameter, and a setting means for setting operation parameters relating to the tension of the wire of the wire saw, the running speed of the wire, or the processing speed of the workpiece based on the determination result of the determination means. characterized by

従って、本発明においては、ワークの加工に先立って、変動付与手段により、ワイヤに動が付与され、検出手段によってその動付与によるワイヤの振動が検出される。また、検出手段による検出に基づいて判断手段によりワイヤのが判断され、その判断手段の判断結果に基づいて設定手段により装置の運転パラメータが設定される。 Therefore, in the present invention, prior to machining of the workpiece, the variation imparting means imparts vibration to the wire, and the detection means detects the vibration of the wire due to the imparting of the vibration . Further, the diameter of the wire is determined by the determination means based on the detection by the detection means, and the operating parameters of the apparatus are set by the setting means based on the determination result of the determination means.

従って、前記のように、ワークの加工前にワイヤと装置との間のマッチングを図ることができる。従って、運転パラメータの設定忘れや、設定の入力ミスを防止できて、ワイヤ切断や加工精度低下等を未然に防止できる。 Therefore, as described above, matching between the wire and the device can be achieved before machining the workpiece. Therefore, it is possible to prevent forgetting to set operation parameters and input errors in setting, thereby preventing wire cutting, deterioration of processing accuracy, and the like.

本発明においては、ワークの切断加工前に、ワイヤソーとワイヤとのマッチングを図るための運転パラメータを自動的に設定することができて、運転パラメータの設定忘れや設定ミスを防止できて、高精度加工やワイヤの耐久性向上等を得ることができる効果を発揮する。 In the present invention, it is possible to automatically set the operating parameters for matching the wire saw and the wire before cutting the workpiece. It exhibits the effect of improving the durability of processing and wires.

ワイヤソーを示す模式図。The schematic diagram which shows a wire saw. ワイヤソーの電気的構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of the wire saw; 第1実施形態の動作を示すフローチャート。4 is a flowchart showing the operation of the first embodiment; ダンサアームの動作を示す線図。4 is a diagram showing movements of the dancer arm; FIG. ワイヤの物理的挙動を示す線図。Diagram showing the physical behavior of the wire. ワイヤのばね定数とワイヤの太さとの関係を示すテーブル。A table showing the relationship between wire spring constant and wire thickness. ワイヤの太さと運転パラメータとの関係を示すテーブル。A table showing the relationship between wire thickness and operating parameters. 第2実施形態の動作を示すフローチャート。8 is a flowchart showing the operation of the second embodiment;

(第1実施形態)
以下に、本発明を具体化した第1実施形態を図1~図7の図面に従って説明する。
図1に示すように、ワイヤソーの装置フレーム(図示しない)には平行な軸線上において複数の加工用の溝付ローラ(以下、加工用ローラという)11が回転可能に支持されている。この加工用ローラ11は、通常、2本~4本装設され、本実施形態では2本装設されている。加工用ローラ11の外周には多数の環状溝(図示しない)が等ピッチで形成され、環状溝にはワーク切断用のワイヤ13が螺旋状に巻回されている。ワイヤ13は、炭素鋼製の芯線の外周にバインダを用いてダイヤモンドやホワイトアランダム等の砥粒を固定保持する固定砥粒タイプのものである。
(First embodiment)
A first embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7. FIG.
As shown in FIG. 1, a plurality of processing grooved rollers (hereinafter referred to as processing rollers) 11 are rotatably supported on parallel axes on a device frame (not shown) of the wire saw. Usually, two to four processing rollers 11 are installed, and in this embodiment, two processing rollers are installed. A large number of annular grooves (not shown) are formed at equal pitches on the outer periphery of the processing roller 11, and a wire 13 for cutting a workpiece is spirally wound around the annular grooves. The wire 13 is of a fixed abrasive grain type in which abrasive grains such as diamond or white alundum are fixed and held by using a binder on the outer circumference of the core wire made of carbon steel.

そして、1本の加工用ローラ11が図2に示すモータ12によって一方向及びその逆方向に交互に回転されることにより、ワイヤ13を介して他方の加工用ローラ11も追従回転される。そのため、ワイヤ13が両加工用ローラ11とともに一方向及びその逆方向に周回状態で走行される。ワイヤ13の両端側はそれぞれモータ20によって回転されるボビン15に巻き取られている。そして、ワイヤ13の走行と同期するボビン15の回転によって、ワイヤ13は、ボビン15の軸方向に往復移動可能にした一方のトラバーサ16のトラバースローラ17を介して一方のボビン15から巻き出され、他方のトラバーサ16のトラバースローラ17を介して他方のボビン15に巻き取られる。 As one processing roller 11 is alternately rotated in one direction and the opposite direction by the motor 12 shown in FIG. Therefore, the wire 13 travels in one direction and in the opposite direction together with both processing rollers 11 in a circulating state. Both ends of the wire 13 are wound around bobbins 15 rotated by a motor 20, respectively. By the rotation of the bobbin 15 synchronized with the running of the wire 13, the wire 13 is unwound from the one bobbin 15 through the traverse roller 17 of the one traverser 16 that is reciprocally movable in the axial direction of the bobbin 15. It is wound on the other bobbin 15 via the traverse roller 17 of the other traverser 16 .

加工用ローラ11とトラバーサ16との間におけるワイヤ13の走行域には、サーボモータよりなるダンサモータ18の駆動力によってワイヤ13に対して先端のダンサローラ21を介して適度の張力を付与するための一対のダンサアーム19が設けられている。ダンサモータ18及びダンサアーム19は振動付与手段である変動付与手段を構成している。ダンサローラ21と加工用ローラ11との間にはワイヤ13をガイドするためのガイドローラ22が設けられている。 In the travel area of the wire 13 between the processing roller 11 and the traverser 16, there is provided a pair of rollers 21 for applying an appropriate tension to the wire 13 through dancer rollers 21 at the tip by the driving force of a dancer motor 18 which is a servomotor. of dancer arms 19 are provided. The dancer motor 18 and the dancer arm 19 constitute variation imparting means , which is vibration imparting means . A guide roller 22 for guiding the wire 13 is provided between the dancer roller 21 and the processing roller 11 .

前記トラバースローラ17の軸部及びガイドローラ22の軸部には、それぞれワイヤ13に作用する張力に対応した検出信号を出力するためのロードセルよりなる検出手段としてのセンサ25,26が設けられている。 The shaft of the traverse roller 17 and the shaft of the guide roller 22 are provided with sensors 25 and 26 as detection means comprising load cells for outputting detection signals corresponding to the tension acting on the wire 13, respectively. .

前記加工用ローラ11間におけるワイヤ13の上方において、前記装置フレームには昇降体23が昇降可能に設置され、その下面にはシリコンインゴットであるワーク27が貼着支持される。そして、昇降体23が下方に向かって加工送りされることにより、ワーク27が加工用ローラ11間を走行するワイヤ13の切断領域に押し付けられて、ワイヤ13の固定砥粒の作用によって切断され、多数枚のウェーハが同時に削出される。 Above the wire 13 between the processing rollers 11, an elevating body 23 is installed on the apparatus frame so as to be able to move up and down. Then, the work 27 is pressed against the cutting area of the wire 13 running between the working rollers 11 by the lifting body 23 being fed downward for processing, and cut by the action of the fixed abrasive grains of the wire 13, A large number of wafers are cut at the same time.

図2に示すように、ワイヤソーの制御装置33は、中央処理装置(以下、CPUという)31及び記憶部32を有する。この制御装置33が判断手段及び設定手段を構成し、記憶部32が記憶手段を構成している。CPU31は、前記加工用ローラ11を回転させるためのローラ用のモータ12,ボビン15を回転させるためのボビン用のモータ20,ダンサアームを動作させるためのダンサ用のモータ18等を含むワイヤソー全体の運転を制御する。記憶部32には図3に示すフローチャートのプログラムデータが格納されるとともに、各種の一時的なデータが記憶される。キーボード34は作業者によって操作され、各種データが手動入力される。 As shown in FIG. 2 , the wire saw control device 33 has a central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 31 and a storage unit 32 . The control device 33 constitutes determination means and setting means, and the storage section 32 constitutes storage means. The CPU 31 operates the entire wire saw including the roller motor 12 for rotating the processing roller 11, the bobbin motor 20 for rotating the bobbin 15, the dancer motor 18 for operating the dancer arm, and the like. to control. The storage unit 32 stores the program data of the flow chart shown in FIG. 3, as well as various temporary data. A keyboard 34 is operated by an operator to manually input various data.

次に、以上のように形成されたワイヤソーの作用について説明する。
はじめに、ワーク27の加工に先立って、図1に示すように、ワイヤソーにワイヤ13が装着され、そのワイヤ13は、両ボビン15間の部分が加工用ローラ11,トラバースローラ17,ガイドローラ22及びダンサローラ21を周回または通過する。
Next, the action of the wire saw formed as described above will be described.
First, prior to machining the workpiece 27, the wire 13 is attached to the wire saw as shown in FIG. It goes around or passes the dancer rollers 21 .

この状態で、図3のフローチャートが動作される。この図3に示すフローチャートは、ワーク27の加工開始前の状態において、記憶部32に格納されたプログラムデータがCPU31の制御のもとに進行するものである。すなわち、図3のステップS(以下、単にSという)1において、図4に示すように、一方のダンサアーム19が所定の周期及び所定の振幅で、所定時間往復傾動される。以後、この往復傾動を振動という。そして、この振動にともない、ワイヤ13に物理的変動が付与されて、図5に示すように、ワイヤ13がその太さや材質に応じた状態変化としての物理的な挙動を示す。その挙動はS2において記憶部32に記憶される。記憶される挙動は、ダンサローラ21のセンサ25に作用する荷重の変動として現出し、その荷重値の変動履歴が前記のように記憶部32に記憶される。 In this state, the flowchart of FIG. 3 is operated. 3, the program data stored in the storage section 32 proceeds under the control of the CPU 31 before the work 27 is started to be machined. That is, in step S (hereinafter simply referred to as S) 1 in FIG. 3, as shown in FIG. 4, one dancer arm 19 is reciprocally tilted with a predetermined period and amplitude for a predetermined time. Hereinafter, this reciprocating tilting motion will be referred to as vibration. Along with this vibration, the wire 13 undergoes a physical change, and as shown in FIG. 5, the wire 13 exhibits physical behavior as a state change according to its thickness and material. The behavior is stored in the storage unit 32 in S2. The stored behavior appears as a change in the load acting on the sensor 25 of the dancer roller 21, and the change history of the load value is stored in the storage unit 32 as described above.

そして、S3において、記憶された荷重値のデータが抽出されて、S4においてワイヤ13の機械的特性であるばね定数が演算され、記憶部32に記憶される。本実施形態では、ダンサアーム19の傾動時におけるセンサ25からの荷重検出値αに基づいてばね定数が演算される。このばね定数の演算は、複数の異なる検出値αに対応するばね定数が設定されたテーブルを用いて、そのテーブルから前記検出値αと対応するばね定数を抽出してもよく、あるいは、あらかじめ設定された数式に前記検出値αを与えてばね定数を算出してもよい。 Then, in S3, the stored load value data is extracted, and in S4, the spring constant, which is the mechanical characteristic of the wire 13, is calculated and stored in the storage unit 32. FIG. In this embodiment, the spring constant is calculated based on the load detection value α from the sensor 25 when the dancer arm 19 is tilted. This calculation of the spring constant may be performed by using a table in which spring constants corresponding to a plurality of different detection values α are set, and extracting the spring constants corresponding to the detection values α from the table, or by setting the spring constants in advance. The spring constant may be calculated by giving the detected value .alpha.

そして、S5及びS6において、前記ばね定数に関係づけられたワイヤ太さを示す図6に表されたテーブルからワイヤ13の太さの値が抽出されて確定される。そして、S7において、ワイヤ太さの値に関係づけられた図7に示すテーブルが参照される。このテーブルは個々のワイヤソーごとに設定されたものである。そして、このテーブルからワイヤ太さに適合する運転パラメータが選択され、S8においてそのパラメータが記憶部32に記憶されて、設定される。従って、個々のワイヤソーとワイヤ13の種類とのマッチングが確保される。 Then, in S5 and S6, the thickness value of the wire 13 is extracted and determined from the table shown in FIG. 6 showing the wire thicknesses related to the spring constant. Then, in S7, the table shown in FIG. 7 associated with the wire thickness value is referred to. This table is set for each wire saw. Then, an operation parameter suitable for the wire thickness is selected from this table, and the parameter is stored in the storage unit 32 and set in S8. Therefore, matching between individual wire saws and the types of wires 13 is ensured.

次いで、S9において、ワイヤソーの始動スイッチのオン操作が待たれ、オン操作によってワイヤソーが加工運転のために始動され、S10において設定された運転パラメータに従ってワイヤソーが運転される。従って、運転パラメータに従ってワイヤ13の張力や走行速度、あるいはワーク27の加工速度が適切に調節されて、ワーク27の高精度な切断加工が高効率に実行される。 Next, in S9, an ON operation of the start switch of the wire saw is awaited, and the wire saw is started for machining operation by the ON operation, and the wire saw is operated according to the operating parameters set in S10. Therefore, the tension and running speed of the wire 13 or the machining speed of the work 27 are appropriately adjusted according to the operating parameters, and highly accurate cutting of the work 27 is performed with high efficiency.

従って、本実施形態においては、以下の効果がある。
(1)ワーク27の切断加工前に、ワイヤ13に対して振動が付与され、その振動付与に基づくワイヤ13の挙動によってワイヤ13の太さが認識される。そして、その認識に基づいて、ワイヤソーとワイヤ13との間のマッチングが図られ、ワイヤ太さに応じたパラメータがワイヤソーに自動的に設定される。従って、ワイヤ13が異なる種類のものに変更されたとしても、パラメータの設定忘れや、設定の入力ミスの事態が生じるようなことはなく、ワイヤ13の切断や加工精度の低下等を防止できる。
Therefore, the present embodiment has the following effects.
(1) Vibration is applied to the wire 13 before cutting the workpiece 27, and the thickness of the wire 13 is recognized by the behavior of the wire 13 based on the application of the vibration. Based on this recognition, matching between the wire saw and the wire 13 is achieved, and parameters corresponding to the wire thickness are automatically set for the wire saw. Therefore, even if the wire 13 is changed to a different type, it is possible to prevent the wire 13 from being cut or the processing precision from being lowered without forgetting to set the parameters or erroneously inputting the setting.

(2)ワーク27の加工前に、ダンサアーム19の振動によってワイヤ13の太さを把握できるため、作業者がワイヤ13の太さを把握したり、ワイヤ13を太さごとに整理して管理したりすることが不要になる。従って、ワイヤ13の管理や段取りの煩雑さを解消できる。 (2) Since the thickness of the wire 13 can be grasped by the vibration of the dancer arm 19 before processing the workpiece 27, the worker can grasp the thickness of the wire 13 and organize and manage the wires 13 by thickness. It is no longer necessary to Therefore, it is possible to eliminate the complexity of the management and setup of the wire 13 .

(3)ダンサアーム19を振動させることによって、ワイヤ13の太さを認識できるため、ワイヤ13の太さを認識するための専用の装置を設ける必要がなく、ワイヤソーの構成の複雑化を避けることができる。 (3) Since the thickness of the wire 13 can be recognized by vibrating the dancer arm 19, there is no need to provide a dedicated device for recognizing the thickness of the wire 13, and complication of the structure of the wire saw can be avoided. can.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を図5及び図8の図面に従って第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 8, focusing on the parts different from the first embodiment.

第2実施形態においては、ワイヤ13の太さを判断するために、ワイヤ13の物理的な減衰特性を検出するものである。すなわち、図8のフローチャートにおいて、加工開始前のS2におけるダンサアーム19による挙動検出及び記憶において、ダンサアーム19の振動終了後に、図5に示すように、センサ25によりワイヤ13の残留伸縮動作の時間βがS2におけるワイヤ13の挙動として検出される。すなわち、図8に示すS11において残留伸縮が収束されるまでの時間βを表すセンサ25の検出出力がCPU31によって認識されて、S12においてワイヤ13の減衰特性が演算される。この減衰特性の演算は、収束時間βの長短と対応する複数の異なる減衰特性を記したテーブルに従って行われてもよく、つまり、テーブルに記された複数の減衰特性のなかから適切な値のものが選択されてもよく、あるいは、所定の演算式に収束時間β値を算入して行われてもよい。 In the second embodiment, the physical attenuation characteristics of the wire 13 are detected in order to determine the thickness of the wire 13. FIG. That is, in the flow chart of FIG. 8, in the behavior detection and storage by the dancer arm 19 in S2 before the start of processing, after the dancer arm 19 has finished vibrating, the sensor 25 detects the residual stretching operation time β of the wire 13 as shown in FIG. It is detected as the behavior of the wire 13 in S2. That is, in S11 shown in FIG. 8, the CPU 31 recognizes the detection output of the sensor 25 representing the time β until the residual expansion/contraction converges, and the attenuation characteristic of the wire 13 is calculated in S12. The calculation of this damping characteristic may be performed according to a table describing a plurality of different damping characteristics corresponding to the length of the convergence time β. may be selected, or may be performed by incorporating the convergence time β value into a predetermined arithmetic expression.

そして、S5において、複数の減衰特性とワイヤ13の太さとの関係を記したテーブルが参照されて、S6においてワイヤ13の太さが確定されて、S7において、個々のワイヤソーに適合した運転パラメータが選択され、S8において、選択された運転パラメータが記憶部32に記憶される。その後の動作は前記第1実施形態と同様である。 Then, in S5, a table describing the relationship between a plurality of attenuation characteristics and the thickness of the wire 13 is referenced, the thickness of the wire 13 is determined in S6, and the operating parameters suitable for each wire saw are determined in S7. The selected operating parameters are stored in the storage unit 32 in S8. Subsequent operations are the same as those of the first embodiment.

従って、第2実施形態においては、前記第1実施形態と同様な効果を得ることができる。
(変更例)
なお、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
Therefore, in the second embodiment, effects similar to those of the first embodiment can be obtained.
(Change example)
In addition, the said embodiment can also be changed and embodied as follows.

・前記第1実施形態と第2実施形態とを合体させること。すなわち、ワイヤ13の挙動の変化により、ワイヤ13のばね定数及び減衰特性の双方を検出し、その双方のデータからワイヤ13の太さを認識できるようにすること。 - Combining the first embodiment and the second embodiment. That is, both the spring constant and damping characteristic of the wire 13 are detected from the change in behavior of the wire 13, and the thickness of the wire 13 can be recognized from the data of both.

・ワイヤ13の太さを前記両実施形態とは異なる挙動,すなわち、異なる機械的特性を捉えて認識するように構成すること。例えば、図5に示すように、ダンサアーム19の振動に対するワイヤ13の動作遅れγの時間を検出して、ワイヤ13の応答性を判別し、その応答性に対応したワイヤ太さが設定されたテーブルを用意し、そのテーブルを参照してワイヤ太さを認識するように構成すること。 - The thickness of the wire 13 should be configured so as to capture and recognize different behavior, ie, different mechanical characteristics, from those of the above two embodiments. For example, as shown in FIG. 5, a table in which the responsiveness of the wire 13 is determined by detecting the operation delay γ of the wire 13 with respect to the vibration of the dancer arm 19 and the wire thickness corresponding to the responsiveness is set. and refer to the table to configure it to recognize the wire thickness.

・前記両実施形態とは異なる方法でワイヤ13の太さを認識するように構成すること。例えば、ワイヤ13を叩打したり、張設状態のワイヤ13に微振動を与えたり、あるいは、ワイヤに通電して、抵抗値を検出したりすること。 - To be configured to recognize the thickness of the wire 13 by a method different from that of the above two embodiments. For example, by tapping the wire 13, by applying minute vibrations to the wire 13 in a stretched state, or by energizing the wire and detecting the resistance value.

・ワイヤ13の機械的特性の検出を前記実施形態とは異なる方法で行うこと。例えば、ワイヤ13の挙動をトラバースローラ17のセンサ26によって検出したり、ダンサモータ18等のモータに作用する負荷に基づいて認識したりすること。 - The detection of the mechanical properties of the wire 13 is performed in a different manner from the previous embodiment. For example, the behavior of the wire 13 may be detected by the sensor 26 of the traverse roller 17 or recognized based on the load acting on the motor such as the dancer motor 18 .

・本発明をワイヤ13に遊離砥粒を供給しながらワーク27を切断するタイプのワイヤソーに具体化すること。 • To embody the present invention in a wire saw of the type that cuts the workpiece 27 while supplying loose abrasive grains to the wire 13 .

11…加工用ローラ、13…ワイヤ、19…ダンサアーム、25…センサ、31…中央処理装置(CPU)、32…記憶部、33…制御装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Roller for processing, 13... Wire, 19... Dancer arm, 25... Sensor, 31... Central processing unit (CPU), 32... Storage part, 33... Control device.

Claims (4)

制御装置の制御により、複数の加工用ローラ間においてワイヤを周回状態で走行させるとともに、前記加工用ローラ間のワイヤの切断領域に対してワークを加工送りしてそのワイヤによってワークを切断するようにしたワイヤソーにおいて、
前記ワークの加工に先立ち、前記制御装置は、振動付与手段により前記ワイヤに与えられた振動からワイヤの径を判断し、そのワイヤの径に基づいて前記ワイヤソーの前記ワイヤの張力、前記ワイヤの走行速度、あるいは前記ワークの加工速度に関する運転パラメータを設定するワイヤソーの運転パラメータの設定方法。
Under the control of the control device, the wire is caused to travel in a circulating state between the plurality of processing rollers, and the work is processed and fed to the wire cutting region between the processing rollers so that the work is cut by the wire. In a wire saw with
Prior to machining the workpiece, the control device determines the diameter of the wire from the vibration applied to the wire by the vibration applying means , and based on the diameter of the wire, the tension of the wire of the wire saw and the travel of the wire. A method of setting operating parameters of a wire saw for setting operating parameters relating to speed or processing speed of the workpiece.
前記ワイヤの動からワイヤのばね定数を判別し、そのばね定数からワイヤの径を判断する請求項に記載のワイヤソーの運転パラメータの設定方法。 2. The method for setting operating parameters of a wire saw according to claim 1 , wherein a spring constant of the wire is determined from the vibration of the wire, and a diameter of the wire is determined from the spring constant. 前記ワイヤの動からワイヤの減衰特性を判別し、その減衰特性からワイヤの径を判断する請求項1または2に記載のワイヤソーの運転パラメータの設定方法。 3. A wire saw operating parameter setting method according to claim 1 or 2 , wherein the attenuation characteristic of the wire is determined from the vibration of the wire, and the diameter of the wire is determined from the attenuation characteristic. 複数の加工用ローラ間においてワイヤを周回状態で走行させるとともに、前記加工用ローラ間のワイヤの切断領域に対してワークを加工送りしてそのワイヤによってワークを切断するようにしたワイヤソーにおいて、
前記ワークの加工に先立って前記ワイヤに振動を与える振動付与手段と、
その振動付与によるワイヤの振動を検出する検出手段と、
その検出手段による検出に基づいてワイヤの径を判断する判断手段と、
その判断手段の判断結果に基づいて前記ワイヤソーの前記ワイヤの張力、前記ワイヤの走行速度、あるいは前記ワークの加工速度に関する運転パラメータを設定する設定手段とを備えたワイヤソー。
A wire saw in which a wire travels in a circulating state between a plurality of processing rollers, and a work is processed and fed to a wire cutting area between the processing rollers to cut the work by the wire,
a vibration imparting means for imparting vibration to the wire prior to machining the workpiece;
a detecting means for detecting vibration of the wire due to the application of the vibration;
determination means for determining the diameter of the wire based on detection by the detection means;
a setting means for setting operation parameters relating to the tension of the wire, the running speed of the wire, or the machining speed of the workpiece of the wire saw based on the determination result of the determination means.
JP2018096261A 2018-05-18 2018-05-18 Wire saw operation parameter setting method and wire saw Active JP7267684B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018096261A JP7267684B2 (en) 2018-05-18 2018-05-18 Wire saw operation parameter setting method and wire saw
CN201910362057.9A CN110497538B (en) 2018-05-18 2019-04-30 Method for setting operating parameters of wire saw and wire saw

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018096261A JP7267684B2 (en) 2018-05-18 2018-05-18 Wire saw operation parameter setting method and wire saw

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019198947A JP2019198947A (en) 2019-11-21
JP7267684B2 true JP7267684B2 (en) 2023-05-02

Family

ID=68585669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018096261A Active JP7267684B2 (en) 2018-05-18 2018-05-18 Wire saw operation parameter setting method and wire saw

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7267684B2 (en)
CN (1) CN110497538B (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000042896A (en) 1998-07-24 2000-02-15 Tokyo Seimitsu Co Ltd Cutting method for wire saw
WO2011070386A1 (en) 2009-12-11 2011-06-16 Applied Materials, Inc. Monitoring device for the wire of a wire saw device and method for operating the same
JP2011143504A (en) 2010-01-14 2011-07-28 Mitsubishi Electric Corp Wire saw device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3179304B2 (en) * 1994-12-27 2001-06-25 株式会社日平トヤマ Wire saw equipment
JPH10264004A (en) * 1997-03-25 1998-10-06 Tokyo Seimitsu Co Ltd Wire diameter detecting device for wire saw, and wire saw using it
JP3827675B2 (en) * 2004-02-26 2006-09-27 株式会社ノリタケスーパーアブレーシブ Cutting device
JP5675462B2 (en) * 2011-03-30 2015-02-25 コマツNtc株式会社 Wire saw and roller positioning method in wire saw
JP5155428B2 (en) * 2011-07-15 2013-03-06 コマツNtc株式会社 Wire saw
CN205969549U (en) * 2016-08-23 2017-02-22 浙江晶盛机电股份有限公司 A tension control device for buddha's warrior attendant line slicer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000042896A (en) 1998-07-24 2000-02-15 Tokyo Seimitsu Co Ltd Cutting method for wire saw
WO2011070386A1 (en) 2009-12-11 2011-06-16 Applied Materials, Inc. Monitoring device for the wire of a wire saw device and method for operating the same
JP2011143504A (en) 2010-01-14 2011-07-28 Mitsubishi Electric Corp Wire saw device

Also Published As

Publication number Publication date
CN110497538B (en) 2021-02-26
CN110497538A (en) 2019-11-26
JP2019198947A (en) 2019-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5077433B2 (en) Wire electric discharge machining apparatus and wire electric discharge machining method
JP4972447B2 (en) Numerical controller
TWI434744B (en) Wire saw
US9989957B2 (en) Controller for controlling machine tool having cutting condition change function
JP5369205B2 (en) Wire electric discharge machine and wire electric discharge machining method for reducing machining flaws at the time of cutting and escaping
JP3172221B2 (en) Manufacturing method of coil spring
JP2015178403A (en) Yarn winding machine and winding method
JP2014200864A (en) Wire electric discharge machine having wire electrode tension control function
JP7267684B2 (en) Wire saw operation parameter setting method and wire saw
JP2007210776A (en) Yarn winding method and yarn winding device
JP2020192647A5 (en)
JP4027834B2 (en) Positioning method in wire cut electric discharge machining
WO2019155807A1 (en) Yarn winding machine and yarn winding method
JP7011955B2 (en) Setup method for wire saw and wire saw
JP5190973B1 (en) Wire cut electric discharge machining method and wire cut electric discharge machining apparatus
JP6857509B2 (en) Wire saw
JP3898655B2 (en) Wire saw and wire tension control method
JP2018144220A (en) Wire saw and workpiece cutting method for the same
JP6779244B2 (en) Wire remaining amount detector
JP6919427B2 (en) Machine tools, machine tool control methods, and machine tool control programs
WO2015155821A1 (en) Numerical control apparatus
JPH0929609A (en) Wire traverse device for wire saw
JP6539516B2 (en) Belt sleeve travel line control method, processing method and cutting method, belt sleeve travel line control device, processing device and cutting device
JP3202527B2 (en) Wire saw equipment
JP2020163549A (en) Cutter and cutting control method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210419

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220405

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220606

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221018

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221205

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230411

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230420

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7267684

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150