JPH07266213A - ワイヤソーのガイドローラ摩耗検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 砥粒を含むワイヤ１３を走行させるとともに
ワイヤ１３にワークを押し当ててワークを薄板状に切断
するワイヤソーにおける、ワイヤ１３を案内するガイド
ローラ１４の摩耗検知について、機械を停止させること
なく自動的にガイドローラ１４の摩耗を検知することが
できるとともに、検知の安定性に不安がなく、構造が簡
単で低価格のガイドローラ摩耗検出装置を提供する。 【構成】 ワイヤ１３を導電性を有するものとし、ワイ
ヤ１３走行自在に電源３１の一方の端子をワイヤ１３に
接続するとともに、ガイドローラ１４が摩耗するとワイ
ヤ１３に接触する位置に導電性の検知バー３２を設け
て、電源３１の他方の端子と検知バー３２との間に電圧
検出手段３３を接続し、さらに電圧検出手段３３からの
信号によってガイドローラ１４の摩耗を判断する判断部
３４を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、砥粒を含むワイヤを走
行させるとともに前記ワイヤに被加工物を押し当てて被
加工物を薄板状に切断するワイヤソーにおける、ワイヤ
ソーを案内するガイドローラの摩耗を検知するワイヤソ
ーのガイドローラ摩耗検知装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体インゴットやセラミックス等の被
加工物（以下「ワーク」という）を薄板状に切断する切
断装置の一つにワイヤソーがある。このワイヤソーは砥
粒が付着したワイヤを多数平行に並べて高速走行させ、
そのワイヤにワークを押し当てることによってワークを
多数の薄板状に切断する。

【０００３】図６に一般的なワイヤソーの主要構成を示
す。図６において、ワイヤリール１１及び１２は連動し
てワイヤ１３の供給及び回収を行う。図６の例ではワイ
ヤリール１１が供給側、ワイヤリール１２が回収側とし
て表している。ワイヤリール１１から送り出されたワイ
ヤ１３は多数のガイドローラ１４を経由して３個の溝付
きローラ１５に巻き掛けられる。溝付きローラ１５には
円周上に多数の溝が設けられており、ワイヤ１３は各溝
に順次巻き掛けられた後、再び多数のガイドローラ１４
を経由してワイヤリール１２に回収される。溝付きロー
ラ１５の各溝にワイヤ１３が順次巻き掛けられることに
よってワイヤ列１６が形成されるが、ワイヤ列１６の３
辺のうちの１辺の加工ワイヤ列１６ａの上方には砥粒液
供給装置１７から供給される砥粒液を吐出する砥粒液供
給ノズル１８が設けられていて、加工ワイヤ列１６ａに
砥粒液が吐出されワイヤに砥粒が付着する。ワイヤ１３
は高速で走行しており、これによって、砥粒が付着し高
速で走行する加工ワイヤ列１６ａが構成される。

【０００４】このような状態の加工ワイヤ列１６ａに下
側からワークブロック２１に固定されたワーク２０を押
しつけると、ワーク２０は砥粒が付着したワイヤ１３に
よって加工ワイヤ列１６ａのワイヤ間隔分ごとに薄板状
に切断される。

【０００５】なお、砥粒が付着したワイヤ１３はワイヤ
リール１２に回収される前にワイヤ洗浄装置１９を通過
して砥粒が除去される。また、図６では砥粒液供給ノズ
ル１８及びワイヤ洗浄装置１９は２箇所にあるが、これ
は前述した方向と反対側にワイヤ１３を走行する場合、
すなわち、ワイヤリール１２をワイヤ供給側、ワイヤリ
ール１１を回収側として用いる場合にも対応するためで
あり、通常は、所定の時間ごとにワイヤ１３の走行方向
を切換えワイヤ１３を往復走行させることによって連続
運転を行う。また、ワイヤ１３は一般的に鋼線で導電性
を有している。

【０００６】ワイヤソーはこのように構成されており、
前述したように、ワイヤ１３はワイヤリール１１及びワ
イヤリール１２の間を多数のガイドローラ１４によって
所定の位置に案内される。この場合、溝付きローラ１５
を通過したワイヤ１３には砥粒が付着しており、ワイヤ
洗浄装置１９を通過した後でも十分に砥粒が除去されな
かったりワイヤ１３そのものが硬いこと等から、機械を
稼働していくとガイドローラ１４の案内溝が摩耗する。

【０００７】図５にその変化を示す。図５の左側が初期
状態のガイドローラ１４で、図５の右側が摩耗状態を示
す。初期状態ではワイヤ１３はガイドローラ１４の案内
溝の底面に接触しているが、案内溝はワイヤ１３の直径
分の幅で削られていくので、摩耗が進行するとワイヤ１
３は案内溝の両側にも接触するようになる。この状態を
放置しておくとワイヤ１３はガイドローラ１４と擦れ合
って摩耗し断線する危険性がある。加工途中でワイヤ１
３が断線すると、そのワークは使用不能となるととも
に、機械にも損傷を与え大きな損害となる。したがっ
て、ガイドローラ１４の摩耗は早期に検知する必要があ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ワイヤソーでは、一定時間機械を稼働させたら機械を停
止させて作業員が多数のガイドローラ１４を一個ずつ目
視で検知するため、検知に時間がかかり機械の稼働率が
低下するとともに、作業者に大きな負担となるという問
題がある。また、砥粒等が飛散した機械内にあるガイド
ローラ１４を点検するのは非常に困難で、検知もれが発
生しやすいという問題もある。

【０００９】また、このような問題を解決する方法が、
「特願平６−０００７３４号」として当出願人より出願
されている。ここで出願されている４つの方法のうち第
一の方法は、ガイドローラ１４の案内溝を表面が不導体
で内部が導体の二重構造にして導体部を接地するととも
に、ワイヤ１３の走行部分のうち摩耗検知対象のガイド
ローラ１４を挟む２点間に電流を流し、ガイドローラ１
４の案内溝が摩耗すると、ワイヤ１３が導体部に接触し
てワイヤ１３の２点間の電流や電圧が変化することによ
って検知する方法である。第二の方法は、ガイドローラ
１４を第一の方法と同様の構造にするとともに、導体部
とワイヤ１３の間に電位を与え、ガイドローラ１４の案
内溝が摩耗すると、ワイヤ１３が導体部に接触して導体
部とワイヤ１３との間に電流が流れることによって検知
する方法である。第三の方法は、ガイドローラ１４の案
内溝が摩耗すると案内溝径が小さくなってガイドローラ
１４の回転数が変化することを利用して、ガイドローラ
１４の回転数によって検知し、第四の方法は、ガイドロ
ーラ１４の回転数の変化を音で検知する方法である。し
かしながら、第一及び第二の方法は、ガイドローラ１４
を接地したりガイドローラ１４に電源を接続しなければ
ならず、回転体との接続が必要なために検知の安定性に
不安が残るとともに、構造が複雑になって高価になるお
それがある。

【００１０】本発明はこのような事情を鑑みてなされた
もので、機械を停止させることなく自動的にガイドロー
ラの摩耗を検知することができるとともに、検知の安定
性に不安がなく、構造が簡単で低価格のワイヤソーのガ
イドローラ摩耗検知装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、砥粒を含むワイヤ１３を走行させるとと
もにワイヤ１３にワーク２０を押し当ててワーク２０を
薄板状に切断するワイヤソーにおける、ワイヤ１３を案
内するガイドローラ１４の摩耗検知装置を、 （イ）ワイヤ１３に導電性を有するものを用いる。 （ロ）ワイヤ１３に電源３１の一方の端子をワイヤ１３
走行自在に接続する。 （ハ）ガイドローラ１４が摩耗するとワイヤ１３に接触
する位置に導電性の検知バー３２を設ける。 （ニ）電源３１の他方の端子と検知バー３２との間に電
圧検出手段３３を接続する。 （ホ）電圧検出手段３３からの信号によってガイドロー
ラ１４の摩耗を判断する判断部３４を設ける。 以上のように構成した。

【００１２】また、本発明は、砥粒を含むワイヤ１３を
走行させるとともにワイヤ１３にワーク２０を押し当て
てワーク２０を薄板状に切断するワイヤソーにおける、
ワイヤ１３を案内するガイドローラ１４の摩耗検知装置
を、 （イ）ワイヤ１３を導電性を有するものを用いる。 （ロ）ワイヤ１３に電源３１の一方の端子をワイヤ１３
走行自在に接続する。 （ハ）ガイドローラ１４が摩耗するとワイヤ１３に接触
する位置に導電性の検知バー３２を設ける。 （ニ）電源３１の前記一方の端子と検知バー３２との間
に電圧検出手段３３を接続する。 （ホ）電源３１の他方の端子と検知バー３２との間に抵
抗器３５を接続する。 （ヘ）電圧検出手段３３からの信号によってガイドロー
ラ１４の摩耗を判断する判断部３４を設ける。 以上のように構成した。

【００１３】

【作用】本発明に係るワイヤソーのガイドローラ摩耗検
出装置の第一の方法によれば、ガイドローラ１４が正常
な状態では検知バー３２はワイヤ１３に接触しないので
電圧検出手段３３に電圧は発生しないが、ガイドローラ
１４が摩耗すると、検知バー３２とワイヤ１３とが接触
して電圧検出手段３３の両端子が電源３１の両端子に接
続されるので、電圧検出手段３３に電圧が発生する。し
たがって、電圧検出手段３３に発生する電圧を検出する
ことによってガイドローラ１４の摩耗が判断できる。

【００１４】また、本発明に係るワイヤソーのガイドロ
ーラ摩耗検出装置の第二の方法によれば、ガイドローラ
１４が正常な状態では検知バー３２はワイヤ１３に接触
しないので電源３１・抵抗器３５・電圧検出手段３３の
回路が構成されて電圧検出手段３３に所定の電圧が発生
するが、ガイドローラ１４が摩耗すると、検知バー３２
とワイヤ１３とが接触して電圧検出手段３３の両端子が
ワイヤ１３に接続されるので電圧検出手段３３の電圧が
降下する。したがって、電圧検出手段３３の電圧を検出
することによってガイドローラ１４の摩耗が判断でき
る。

【００１５】

【実施例】実施例１ 本発明に係るワイヤソーのガイドローラ摩耗検知装置の
実施例１の構成図を図１及び図２に示す。図１は１個の
ガイドローラ１４について表し、図２は多数のガイドロ
ーラ１４の摩耗を検知する場合の構成図である。また、
図１の左側がガイドローラ１４が正常な状態、図１の右
側がガイドローラ１４が摩耗して検知された状態であ
る。

【００１６】図１において、摩耗検知対象のガイドロー
ラ１４の近傍に導電性の検知バー３２が設けられ、検知
バー３２とワイヤ１３との間はガイドローラが正常な状
態（図１の左側）で所定の隙間ｔになるように設定され
ている。また、ワイヤ１３は導電性の材料から作られて
おり、ワイヤ１３にはカーボンブラシ等を介して、また
はワイヤリール１１かワイヤリール１２を介して、ワイ
ヤ１３走行自在の状態で電源３１の一方の端子３１ａが
接続され、電源３１の他方の端子と検知バー３２との間
に電圧検出手段３３が接続されて、摩耗検知回路が構成
されている。さらに、電圧検出手段３３の信号は判断部
３４に送られる。ガイドローラ摩耗検知装置はこのよう
に構成されているので、ガイドローラ１４が正常な状態
では電圧検出手段３３に電圧は発生しないが、ガイドロ
ーラ１４の案内溝が半径でｔだけ摩耗すると、検知バー
３２とワイヤ１３とが接触して電圧検出手段３３の両端
子が電源３１の両端子に接続されるので、電圧検出手段
３３に電圧が発生する。判断部３４では電圧検出手段３
３に発生する電圧が所定の値になるとガイドローラ１４
が所定の量（案内溝の半径でｔ）だけ摩耗したと判断す
る。

【００１７】図２において、前述と同様にワイヤ１３に
はカーボンブラシ等を介して、またはワイヤリール１１
かワイヤリール１２を介して、ワイヤ１３走行自在の状
態で電源３１の一方の端子３１ａが接続され、１個の場
合と同様に多数のガイドローラ１４の近傍には各々検知
バー３２が設けられるとともに、電源３１の他方の端子
と各々の検知バー３２との間に各々電圧検出手段３３が
接続され、摩耗検知回路が構成されている。さらに、各
々の電圧検出手段３３の信号は判断部３４に送られる。
ガイドローラ摩耗検知装置はこのように構成されている
ので、ガイドローラ１４が正常な状態ではいずれの電圧
検出手段３３にも電圧は発生しないが、いずれかのガイ
ドローラ１４の案内溝が半径でｔだけ摩耗すると、該当
する検知バー３２とワイヤ１３とが接触して電圧検出手
段３３の両端子が電源３１の両端子に接続されるので該
当する電圧検出手段３３に電圧が発生する。判断部３４
では各々の電圧検出手段３３の電圧を監視し、いずれか
の電圧検出手段３３の電圧が所定の値になると該当する
ガイドローラ１４が所定の量（案内溝の半径でｔ）だけ
摩耗したと判断する。

【００１８】実施例２ 本発明に係るワイヤソーのガイドローラ摩耗検知装置の
実施例２の構成図を図３及び図４に示す。図３は１個の
ガイドローラ１４について表し、図４は多数のガイドロ
ーラ１４の摩耗を検知する場合の構成図である。また、
図３の左側がガイドローラ１４が正常な状態、図３の右
側がガイドローラ１４が摩耗して検知された状態であ
る。

【００１９】図３において、摩耗検知対象のガイドロー
ラ１４の近傍に導電性の検知バー３２が設けられ、検知
バー３２とワイヤ１３との間はガイドローラが正常な状
態（図３の左側）で所定の隙間ｔになるように設定され
ている。また、ワイヤ１３は導電性の材料から作られて
おり、ワイヤ１３にはカーボンブラシ等を介して、また
はワイヤリール１１かワイヤリール１２を介して、ワイ
ヤ１３走行自在の状態で電源３１の一方の端子３１ａが
接続され、電源３１の一方の端子と検知バー３２との間
に電圧検出手段３３が接続され、さらに、電源３１の他
方の端子と検知バー３２との間に抵抗器３５が接続され
て、摩耗検知回路が構成されている。電圧検出手段３３
の信号は判断部３４に送られる。ガイドローラ摩耗検知
装置はこのように構成されているので、ガイドローラ１
４が正常な状態では電源３１・抵抗器３５・電圧検出手
段３３の回路が構成されて電圧検出手段３３に所定の電
圧が発生するが、ガイドローラ１４の案内溝が半径でｔ
だけ摩耗すると、検知バー３２とワイヤ１３とが接触し
て電圧検出手段３３の両端子がワイヤ１３に接続される
ので、電圧検出手段３３の電圧が降下する。判断部３４
では電圧検出手段３３の電圧が所定の量だけ降下すると
ガイドローラ１４が所定の量（案内溝の半径でｔ）だけ
摩耗したと判断する。

【００２０】図４において、前述と同様にワイヤ１３に
はカーボンブラシ等を介して、またはワイヤリール１１
かワイヤリール１２を介して、ワイヤ１３走行自在の状
態で電源３１の一方の端子が接続され、１個の場合と同
様に多数のガイドローラ１４の近傍には各々検知バー３
２が設けられるとともに、電源３１の一方の端子３１ａ
と各々の検知バー３２との間に各々電圧検出手段３３が
接続され、さらに、電源３１の他方の端子と各々の検知
バー３２との間に抵抗器３５が接続されて、摩耗検知回
路が構成されている。各々の電圧検出手段３３の信号は
判断部３４に送られる。ガイドローラ摩耗検知装置はこ
のように構成されているので、ガイドローラ１４が正常
な状態では電源３１・抵抗器３５・電圧検出手段３３の
回路が各々構成されて各々の電圧検出手段３３に所定の
電圧が発生するが、いずれかのガイドローラ１４の案内
溝が半径でｔだけ摩耗すると、該当する検知バー３２と
ワイヤ１３とが接触して該当する電圧検出手段３３の両
端子がワイヤ１３のみに接続されるので、該当する電圧
検出手段３３の電圧が降下する。判断部３４では各々の
電圧検出手段３３の電圧を監視し、いずれかの電圧検出
手段３３の電圧が所定の量だけ降下すると該当するガイ
ドローラ１４が所定の量（案内溝の半径でｔ）だけ摩耗
したと判断する。

【００２１】なお、実施例ではガイドローラ１４の摩耗
検知について説明したが、本発明は溝付きローラ１５の
ワイヤ案内溝の摩耗検知についても適用できる。すなわ
ち、溝付きローラ１５の近傍にワイヤ列１６の幅を包含
する長さの検知バー３２を設けて、同様の電気回路を構
成すればよい。これによって、いずれかの溝が所定の量
（案内溝の半径でｔ）だけ摩耗するとガイドローラ１４
の摩耗検知と同様に検知することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るワイ
ヤソーのガイドローラ摩耗検出装置の第一の方法によれ
ば、ガイドローラ１４が正常な状態では検知バー３２は
ワイヤ１３に接触しないので電圧検出手段３３に電圧は
発生しないが、ガイドローラ１４が摩耗すると、検知バ
ー３２とワイヤ１３とが接触して電圧検出手段３３の両
端子が電源３１の両端子に接続されるので、電圧検出手
段３３に電圧が発生する。これによって、電圧検出手段
３３に発生する電圧を検出することによってガイドロー
ラ１４の摩耗が判断できる。

【００２３】また、第二の方法によれば、ガイドローラ
１４が正常な状態では検知バー３２はワイヤ１３に接触
しないので電源３１・抵抗器３５・電圧検出手段３３の
回路が構成されて電圧検出手段３３に所定の電圧が発生
するが、ガイドローラ１４が摩耗すると、検知バー３２
とワイヤ１３とが接触して電圧検出手段３３の両端子が
ワイヤ１３に接続されるので電圧検出手段３３の電圧が
降下する。これによって、電圧検出手段３３の電圧を検
出することによってガイドローラ１４の摩耗が判断でき
る。

【００２４】したがって、機械を停止させることなく自
動的にガイドローラの摩耗を検知することができるとと
もに、検知の安定性に不安がなく、構造が簡単で低価格
のワイヤソーのガイドローラ摩耗検出方法及びその装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例１の１個のガイドローラに
ついての構成図

【図２】本発明に係る実施例１の多数のガイドローラの
摩耗を検知する場合の構成図

【図３】本発明に係る実施例２の１個のガイドローラに
ついての構成図

【図４】本発明に係る実施例２の多数のガイドローラの
摩耗を検知する場合の構成図

【図５】ガイドローラの案内溝の変化を示す図

【図６】一般的なワイヤソーの主要構成図

【符号の説明】

１３……ワイヤ １４……ガイドローラ ３１……電源 ３２……検知バー ３３……電圧検出手段 ３４……判断部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年５月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、砥粒を含むワイヤを走
行させるとともに前記ワイヤに被加工物を押し当てて被
加工物を薄板状に切断するワイヤソーにおける、ワイヤ
を案内するガイドローラの摩耗を検知するワイヤソーの
ガイドローラ摩耗検知装置に関するものである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、砥粒を含むワイヤ１３を走行させるとと
もにワイヤ１３にワーク２０を押し当ててワーク２０を
薄板状に切断するワイヤソーにおける、ワイヤ１３を案
内するガイドローラ１４の摩耗検知装置を、 （イ）ワイヤ１３に導電性を有するものを用いる。 （ロ）ワイヤ１３に電源３１の一方の端子を走行自在に
接続する。 （ハ）ガイドローラ１４が摩耗するとワイヤ１３に接触
する位置に導電性の検知バー３２を設ける。 （ニ）電源３１の他方の端子と検知バー３２との間に電
圧検出手段３３を接続する。 （ホ）電圧検出手段３３からの信号によってガイドロー
ラ１４の摩耗を判断する判断部３４を設ける。 以上のように構成した。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】また、本発明は、砥粒を含むワイヤ１３を
走行させるとともにワイヤ１３にワーク２０を押し当て
てワーク２０を薄板状に切断するワイヤソーにおける、
ワイヤ１３を案内するガイドローラ１４の摩耗検知装置
を、 （イ）ワイヤ１３を導電性を有するものを用いる。 （ロ）ワイヤ１３に電源３１の一方の端子を走行自在に
接続する。 （ハ）ガイドローラ１４が摩耗するとワイヤ１３に接触
する位置に導電性の検知バー３２を設ける。 （ニ）電源３１の前記一方の端子と検知バー３２との間
に電圧検出手段３３を接続する。 （ホ）電源３１の他方の端子と検知バー３２との間に抵
抗器３５を接続する。 （ヘ）電圧検出手段３３からの信号によってガイドロー
ラ１４の摩耗を判断する判断部３４を設ける。 以上のように構成した。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】砥粒を含むワイヤを走行させるとともに前
   記ワイヤに被加工物を押し当てて被加工物を薄板状に切
   断するワイヤソーにおける、ワイヤを案内するガイドロ
   ーラの摩耗検知装置であって、 導電性を有する前記ワイヤと、 前記ワイヤ走行自在に一方の端子を前記ワイヤに接続し
   た電源と、 摩耗検知対象の前記ガイドローラの近傍に設けられ、前
   記ガイドローラが摩耗すると前記ワイヤに接触する導電
   性の検知バーと、 前記電源の他方の端子と前記検知バーとの間に接続され
   た電圧検出手段と、 前記電圧検出手段からの信号によって前記ガイドローラ
   の摩耗を判断する判断部と、 から構成されたことを特徴とするワイヤソーのガイドロ
   ーラ摩耗検知装置。
2. 【請求項２】砥粒を含むワイヤを走行させるとともに前
   記ワイヤに被加工物を押し当てて被加工物を薄板状に切
   断するワイヤソーにおける、ワイヤを案内するガイドロ
   ーラの摩耗検知装置であって、 導電性を有する前記ワイヤと、 前記ワイヤ走行自在に一方の端子を前記ワイヤに接続し
   た電源と、 摩耗検知対象の前記ガイドローラの近傍に設けられ、前
   記ガイドローラが摩耗すると前記ワイヤに接触する導電
   性の検知バーと、 前記電源の前記一方の端子と前記検知バーとの間に接続
   された電圧検出手段と、 前記電源の他方の端子と前記検知バーとの間に接続され
   た抵抗器と、 前記電圧検出手段からの信号によって前記ガイドローラ
   の摩耗を判断する判断部と、 から構成されたことを特徴とするワイヤソーのガイドロ
   ーラ摩耗検知装置。