JP7474603B2 - ワイヤソー - Google Patents
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Description
図7に示すように、半導体材料や磁性材料等のワークWをワイヤ430で切断する従来のワイヤソー100は、複数の加工用ローラ410,420に所定間隔で巻き付けたワイヤ430を高速走行させて、加工部400のワイヤ430にワークWを押し当てることで切断している。
なお、本発明のワイヤソー1の実施形態を説明するのにあたり、便宜上、図1に示す加工用ローラ41,42を前側から見た状態の方向側を正面として説明する。
図1に示すように、ワークWは、半導体材料、磁性材料、セラミック等の硬脆材料から成る。ワークWは、ワイヤソー1に配置された加工装置4のワイヤ43に押し当てることで切削して切断される。
ワイヤソー1は、加工装置4の加工用ローラ41,42間における加工部40のワイヤ43によってワークWを切断する切断装置である。ワイヤソー1は、クランプ装置2と、昇降装置3と、加工装置4と、支持フレーム7と、を備えて構成されている。
クランプ装置2は、加工装置4でワークWを加工する際に、ワークWをクランプするための保持機構である。クランプ装置2は、加工室に搬入されたワークWを、ワーク治具21を介在して間接的にクランプしてから、そのワークWを加工装置4の加工部40のワイヤ43に押し当てて加工する。
図1に示すように、昇降装置3は、下端部にワーク治具21等を介在してワークWを保持するクランプ装置2を備えて、ワークWを昇降させるための装置である。昇降装置3は、ワークWを加工装置4のワイヤ43に下降させて押し付けて加工したり、ワークWを上昇させたりする。昇降装置3は、例えば、クランプ装置2を上下させるボールねじ等を備えて成る移動機構(図示省略)と、その移動機構を作動させるサーボモータ等から成る移動用駆動モータ(図示省略)等と、を備えて構成されている。
図1に示すように、加工装置4は、クランプ装置2にクランプされたワークWを加工する切削機構である。図1または図2に示すように、加工装置4は、加工用ローラ41,42と、ワイヤ43と、スピンドル44,45と、加工用ローラ41,42とスピンドル44,45を一体回転可能に回転駆動させる駆動モータ(図示省略)と、偏芯軸受46,47と、軸受48,48と、カラー49,49と、を備えて構成されている。加工装置4は、装置本体(図示省略)に取り付けられた支持フレーム7に設けられている。
図1及び図2に示すように、加工用ローラ41,42は、ワイヤ43が巻き掛けられた左右一対の円柱形状のローラである。加工用ローラ41,42の両端部は、スピンドル44,45によってスピンドル44,45と一体回転可能に挟着支持されている。加工用ローラ41,42は、ワークWの幅L10に対応した適宜な間隔(軸心間の距離L2,L3)で水平方向に対向配置されている。加工用ローラ41,42は、駆動モータ(図示省略)によってスピンドルと一体回転されることで、ワイヤ43を加工用ローラ41,42間で走行させるように構成されている。加工用ローラ41,42は、少なくとも加工部40の両側に一対であればよく、相互間隔をおいて平行に配置される構成であれば、3本以上でもよい。以下、加工用ローラ41,42が二つの場合を例に挙げて説明する。
図1に示すように、ワイヤ43は、加工用ローラ41,42が回転することで走行して、押し付けられたワークWを切削して切断するための加工用ワイヤである。ワイヤ43は、例えば、1本の線材によって構成されている。ワイヤ43は、加工用ローラ41,42によって、一定量前進及び一定量後退を繰り返して、全体として歩進的に前進し、または、一方向に連続して前進するように駆動される。
スピンドル44,45は、加工部40の両側の加工用ローラ41,42の両端部を挟着支持する丸棒形状の軸である(図2参照)。スピンドル44,45は、偏芯軸受46,47の偏芯した箇所に形成されたスピンドル設置孔46c,47cに挿入されている。スピンドル44,45の軸心44a,45aは、偏芯軸受46,47の軸心7c,7dから中心線O3-O3の方向に距離dだけズレた位置にある。このため、複数のスピンドル44,45の軸心44a,45a間の距離L2,L3は、偏芯軸受46,47の取り付け角度を変えることによって増減させることができる。
図1に示すように、偏芯軸受46,47は、スピンドル44,45を回転可能に軸支する軸受である。偏芯軸受46,47は、支持フレーム7の軸受設置孔7a,7bに回転可能に挿入されて、固定具71,72によって、所定の位置に固定されている。偏芯軸受46,47の軸心7c,7dから距離dズレた位置には、スピンドル44,45が回転自在に挿入されるスピンドル設置孔46c,47cが形成されている。偏芯軸受46,47の外周面46a,47a、及び、軸受設置孔7a,7bの内壁面7e,7fのうちの一方には、固定具71,72がそれぞれ着脱可能に挿入される係合部46b,47bが複数形成されており、他方には、固定具71,72がそれぞれ着脱可能に挿入される係合部7g,7hが少なくとも一つ形成されている。偏芯軸受46,47とスピンドル44,45との間には、複数のベアリングから成る軸受48と、軸受48と軸受48との間に配置されたカラー49と、が設けられている。
図1及び図2に示すように、支持フレーム7は、偏芯軸受46,47が挿着される軸受設置孔7a,7bを有する一対のフレーム部材である。支持フレーム7は、ワイヤソー1の基台(図示省略)の上部に載設されたコラム(図示省略)に設けられている。
固定具71,72は、軸受設置孔7a,7bに回転自在に挿入された偏芯軸受46,47を予め設定された所定位置に固定するための部材である。固定具71,72は、四つあるうちの一つの係合部46b,47bと、この係合部46b,47bに合致させた係合部7g,7hと、から成る挿入穴に挿入される。固定具71,72及び係合部7g,7h,46b,47bは、スピンドル設置孔46c,47cの軸心44a,45aが、少なくとも偏芯軸受46,47の中心線O1-O1,O2-O2,O3-O3上の位置に配置されている。
次に、本発明の実施形態に係るワイヤソー1の作用を、図1~図6を参照しながら説明する。
このため、本発明のワイヤソー1は、支持フレーム7を変更することなく、一つの支持フレーム7をそのまま使用して、加工用ローラ41,42の軸心間の距離L2を変えることができるので、異なる大きさのワークWに対応できる。その結果、本発明のワイヤソー1は、部品点数、部品管理工数、及び、支持フレーム7の交換作業工数の増加を抑制してコストダウンを図ることができる。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。
固定具71,72は、ドローボルト、位置決めピン等の位置決め用固定具であってもよい。その場合、係合部7g,7h,46b,47bは、ドローボルトに合わせて雌ねじ状に形成したり、位置決めピンに合わせて位置決め穴を形成したりすればよい。
7 支持フレーム
7a,7b 軸受設置孔
7c,7d 軸受設置孔の軸心
7e,7f 軸受設置孔の内壁面
7g,7h,46b,47b 係合部(キー溝)
40 加工部
41,42 加工用ローラ
43 ワイヤ
44,45 スピンドル
44a,44a1,44a2,44a3,44a4,45a スピンドルの軸心
46,47 偏芯軸受
46a,47a 偏芯軸受の外周面
46c,47c スピンドル設置孔
71,72 固定具(キー)
L2,L3 スピンドルの軸心間の距離
O1-O1,O2-O2,O3-O3 偏芯軸受の中心線
W ワーク
Claims (6)
- 複数の加工用ローラ間にワイヤを巻回し、加工用ローラの回転に伴ってワイヤを走行させて、ワイヤによりワークを切断するワイヤソーにおいて、
前記加工用ローラを支持するスピンドルと、
前記スピンドルを回転可能に軸支する偏芯軸受と、
前記偏芯軸受が挿着される軸受設置孔を有する支持フレームと、を備え、
前記軸受設置孔の軸心と、前記スピンドルの軸心とは、偏芯しており、
前記偏芯軸受の外周面、及び、前記軸受設置孔の内壁面のうちの一方には、固定具がそれぞれ着脱可能に挿入される係合部が複数形成されており、
他方には、前記固定具がそれぞれ着脱可能に挿入される係合部が少なくとも一つ形成されており、
前記偏芯軸受を回動させることで、複数の前記加工用ローラの軸心間の距離を増減させて、
前記固定具を前記係合部に挿入することで、前記偏芯軸受を予め設定された所定位置に固定する
ことを特徴とするワイヤソー。 - 前記偏芯軸受は、2つから成り、
前記偏芯軸受は、一方の前記偏芯軸受を、時計回り方向に回動させて、他方の偏芯軸受を、反時計回り方向に回動させることによって、複数の前記加工用ローラの軸心間の距離を増減させる
ことを特徴とする請求項1に記載のワイヤソー。 - 前記係合部は、前記偏芯軸受の外周面と、前記軸受設置孔の内壁面とに、予め設定した所定の角度間隔で配置されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のワイヤソー。 - 複数の前記スピンドルの軸心間の距離は、前記偏芯軸受の取り付け角度を変えることによって増減できる
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のワイヤソー。 - 前記固定具は、キーから成り、
前記係合部は、キー溝から成る
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のワイヤソー。 - 前記偏芯軸受は、前記スピンドルを回転可能に軸装するスピンドル設置孔を有し、
前記スピンドル設置孔の軸心は、前記偏芯軸受の中心線上の位置に配置されている
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のワイヤソー。
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