JPH0929606A - ワイヤソーのリールのワイヤ巻き外径検出装置及びワイヤ残量検出装置 - Google Patents
ワイヤソーのリールのワイヤ巻き外径検出装置及びワイヤ残量検出装置Info
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- JPH0929606A JPH0929606A JP18920795A JP18920795A JPH0929606A JP H0929606 A JPH0929606 A JP H0929606A JP 18920795 A JP18920795 A JP 18920795A JP 18920795 A JP18920795 A JP 18920795A JP H0929606 A JPH0929606 A JP H0929606A
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- B65H63/08—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to delivery of a measured length of material, completion of winding of a package, or filling of a receptacle
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- B23D57/003—Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts
- B23D57/0053—Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts of drives for saw wires; of wheel mountings; of wheels
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- B65H2701/35—Ropes, lines
- B65H2701/354—Cutting lines, e.g. for grass cutting
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ワイヤソーのワイヤリールに巻かれているワイ
ヤ巻き外径及び該ワイヤリールに巻かれたワイヤ長を検
出することができるワイヤソーのリールのワイヤ巻き外
径及びワイヤ残量検出装置を提供する。 【解決手段】リールスピンドル６２の下部に設けたロー
ドセル６４で、該リールスピンドル６２に取り付けられ
たワイヤリール１２に巻かれているワイヤ１４の重量に
応じた荷重を検出し、その荷重検出信号を演算装置６６
に通知する。演算装置６６は、入力した荷重検出信号を
もとにワイヤリール１２に巻かれているワイヤのみの重
量を求め、その求めたワイヤの重量とワイヤの充填率
Ａ、ワイヤの線径φｄｗ、リール巻き軸径φｄ、巻き軸
長Ｌ0 、ワイヤ比重等で定まる関係式に基づいて、ワイ
ヤの巻き外径φＤ及びワイヤの残量（長さ）Ｌを算出す
ることができる。これにより、ワイヤリール１２をリー
ルスピンドル６２に取り付けるだけで、ワイヤの巻き外
径φＤ及び残量Ｌを自動的に検出することができる。
ヤ巻き外径及び該ワイヤリールに巻かれたワイヤ長を検
出することができるワイヤソーのリールのワイヤ巻き外
径及びワイヤ残量検出装置を提供する。 【解決手段】リールスピンドル６２の下部に設けたロー
ドセル６４で、該リールスピンドル６２に取り付けられ
たワイヤリール１２に巻かれているワイヤ１４の重量に
応じた荷重を検出し、その荷重検出信号を演算装置６６
に通知する。演算装置６６は、入力した荷重検出信号を
もとにワイヤリール１２に巻かれているワイヤのみの重
量を求め、その求めたワイヤの重量とワイヤの充填率
Ａ、ワイヤの線径φｄｗ、リール巻き軸径φｄ、巻き軸
長Ｌ0 、ワイヤ比重等で定まる関係式に基づいて、ワイ
ヤの巻き外径φＤ及びワイヤの残量（長さ）Ｌを算出す
ることができる。これにより、ワイヤリール１２をリー
ルスピンドル６２に取り付けるだけで、ワイヤの巻き外
径φＤ及び残量Ｌを自動的に検出することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はワイヤソーのリール
に巻回されたワイヤの巻き外径を検出する装置及びその
ワイヤの残量（長さ）を検出する装置に関する。
に巻回されたワイヤの巻き外径を検出する装置及びその
ワイヤの残量（長さ）を検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体インゴット、セラミック等の被加
工物を多数の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、一方のワイヤリールか
ら繰り出されたワイヤを複数個の溝付ローラ（グルーブ
ローラ）に巻き掛けてワイヤ列を形成し、他方のワイヤ
リールに巻き取るとともに、前記ワイヤ列に砥粒を含む
加工液を供給して被加工物を押し当てることにより、そ
の砥粒のラッピング作用により前記被加工物を多数の薄
板状のウェーハに切断するものである。
工物を多数の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、一方のワイヤリールか
ら繰り出されたワイヤを複数個の溝付ローラ（グルーブ
ローラ）に巻き掛けてワイヤ列を形成し、他方のワイヤ
リールに巻き取るとともに、前記ワイヤ列に砥粒を含む
加工液を供給して被加工物を押し当てることにより、そ
の砥粒のラッピング作用により前記被加工物を多数の薄
板状のウェーハに切断するものである。
【０００３】上記ワイヤソーでは、ワイヤを安定して走
行させるため、グルーブローラの周速度とワイヤリール
の周速度が略等しくなければならない。ところが、例え
ば、ワイヤの停止状態から走行時の最高速度１０００ｍ
／ｍｉｎまで、３秒程度の短時間で立ち上げる場合、ワ
イヤリールに巻かれているワイヤの巻き外径を把握して
いないと、前記グルーブローラとワイヤリールの回転の
同期の範囲を超えてワイヤが断線してしまう恐れがあ
る。そのため、従来は、ワイヤの走行前に、作業者がノ
ギス等を使ってそのワイヤリールに巻かれているワイヤ
の巻き外径を測定するようにしている。
行させるため、グルーブローラの周速度とワイヤリール
の周速度が略等しくなければならない。ところが、例え
ば、ワイヤの停止状態から走行時の最高速度１０００ｍ
／ｍｉｎまで、３秒程度の短時間で立ち上げる場合、ワ
イヤリールに巻かれているワイヤの巻き外径を把握して
いないと、前記グルーブローラとワイヤリールの回転の
同期の範囲を超えてワイヤが断線してしまう恐れがあ
る。そのため、従来は、ワイヤの走行前に、作業者がノ
ギス等を使ってそのワイヤリールに巻かれているワイヤ
の巻き外径を測定するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、作業者がその都度ワイヤリールに巻かれ
ているワイヤの巻き外径を測定しなければならず、作業
者の負担になっていた。また、従来のワイヤソー装置に
は、ワイヤリールに巻かれているワイヤの残量（長さ）
を正確に検出する手段が設けられていないために、加工
の途中でワイヤの残量が不足した場合、ワイヤソー装置
を停止させなければならないという欠点がある。即ち、
スライス（切断）加工の途中で装置を停止させると、被
加工物にその停止に起因する段差が付き、加工精度が悪
くなるという問題がある。特に、シリコンインゴット等
高精度の加工が必要とされる場合については、上記停止
による段差は重大な問題である。
来の方法では、作業者がその都度ワイヤリールに巻かれ
ているワイヤの巻き外径を測定しなければならず、作業
者の負担になっていた。また、従来のワイヤソー装置に
は、ワイヤリールに巻かれているワイヤの残量（長さ）
を正確に検出する手段が設けられていないために、加工
の途中でワイヤの残量が不足した場合、ワイヤソー装置
を停止させなければならないという欠点がある。即ち、
スライス（切断）加工の途中で装置を停止させると、被
加工物にその停止に起因する段差が付き、加工精度が悪
くなるという問題がある。特に、シリコンインゴット等
高精度の加工が必要とされる場合については、上記停止
による段差は重大な問題である。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ワイヤソーのワイヤリールに巻かれたワイヤの
巻き外径及び該ワイヤリールに巻かれたワイヤの長さ、
即ちワイヤ残量を検出することができるワイヤソーのリ
ールのワイヤ巻き外径及びワイヤ残量検出装置を提供す
ることを目的とする。
もので、ワイヤソーのワイヤリールに巻かれたワイヤの
巻き外径及び該ワイヤリールに巻かれたワイヤの長さ、
即ちワイヤ残量を検出することができるワイヤソーのリ
ールのワイヤ巻き外径及びワイヤ残量検出装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】請求項１の発明は上記目的
を達成するために、一対のワイヤリール間を往復走行す
るワイヤを複数個の溝付きローラに巻き掛けてワイヤ列
を形成し、該ワイヤ列に砥粒を含む加工液を供給しなが
ら被加工物を押し当てることにより該被加工物を多数の
ウェーハに切断するワイヤソーに於いて、ワイヤリール
を支持するリール支持台と、前記リール支持台に設けた
荷重検出器と、前記荷重検出器と接続され、該荷重検出
器から入力する荷重検出信号を基に前記リール支持台に
支持されたワイヤリールに巻かれているワイヤの重量を
求めるとともに、その求めたワイヤの重量と該ワイヤリ
ールに巻かれているワイヤの充填率を含むワイヤリール
の種類により規定される定数で定まる関係に基づいて、
前記ワイヤリールに巻かれているワイヤの巻き外径を求
める演算手段と、を備えたことを特徴としている。
を達成するために、一対のワイヤリール間を往復走行す
るワイヤを複数個の溝付きローラに巻き掛けてワイヤ列
を形成し、該ワイヤ列に砥粒を含む加工液を供給しなが
ら被加工物を押し当てることにより該被加工物を多数の
ウェーハに切断するワイヤソーに於いて、ワイヤリール
を支持するリール支持台と、前記リール支持台に設けた
荷重検出器と、前記荷重検出器と接続され、該荷重検出
器から入力する荷重検出信号を基に前記リール支持台に
支持されたワイヤリールに巻かれているワイヤの重量を
求めるとともに、その求めたワイヤの重量と該ワイヤリ
ールに巻かれているワイヤの充填率を含むワイヤリール
の種類により規定される定数で定まる関係に基づいて、
前記ワイヤリールに巻かれているワイヤの巻き外径を求
める演算手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】そして、請求項１の発明によれば、リール
支持台に設けた荷重検出器で、該リール支持台に取り付
けられたワイヤリールに巻かれているワイヤの重量に応
じた荷重を検出する。荷重検出器は、その荷重検出信号
を前記演算手段に通知する。そして、演算手段は、入力
した荷重検出信号をもとにワイヤリールに巻かれている
ワイヤのみの重量を求め、その求めたワイヤの重量とワ
イヤの充填率、その他ワイヤリールの種類から規定され
る定数で定まる関係（関係式やテーブルデータに相当）
に基づいて、前記ワイヤリールに巻かれているワイヤの
巻き外径を求めることができる。これにより、ワイヤリ
ールをリール支持台に取り付けるだけで、ワイヤの巻き
外径を自動的に検出することができる。
支持台に設けた荷重検出器で、該リール支持台に取り付
けられたワイヤリールに巻かれているワイヤの重量に応
じた荷重を検出する。荷重検出器は、その荷重検出信号
を前記演算手段に通知する。そして、演算手段は、入力
した荷重検出信号をもとにワイヤリールに巻かれている
ワイヤのみの重量を求め、その求めたワイヤの重量とワ
イヤの充填率、その他ワイヤリールの種類から規定され
る定数で定まる関係（関係式やテーブルデータに相当）
に基づいて、前記ワイヤリールに巻かれているワイヤの
巻き外径を求めることができる。これにより、ワイヤリ
ールをリール支持台に取り付けるだけで、ワイヤの巻き
外径を自動的に検出することができる。
【０００８】請求項２の発明は上記目的を達成するため
に、一対のワイヤリール間を往復走行するワイヤを複数
個の溝付きローラに巻き掛けてワイヤ列を形成し、該ワ
イヤ列に砥粒を含む加工液を供給しながら被加工物を押
し当てることにより該被加工物を多数のウェーハに切断
するワイヤソーに於いて、ワイヤリールを支持するリー
ル支持台と、前記リール支持台に設けた荷重検出器と、
前記荷重検出器と接続され、該荷重検出器から入力する
荷重検出信号を基に前記リール支持台に支持されたワイ
ヤリールに巻かれているワイヤの重量を求めるととも
に、その求めたワイヤの重量と該ワイヤリールに巻かれ
ているワイヤの線径を含むワイヤリールの種類により規
定される定数で定まる関係に基づいて、前記ワイヤリー
ルに巻かれているワイヤの長さを求める演算手段と、を
備えたことを特徴としている。
に、一対のワイヤリール間を往復走行するワイヤを複数
個の溝付きローラに巻き掛けてワイヤ列を形成し、該ワ
イヤ列に砥粒を含む加工液を供給しながら被加工物を押
し当てることにより該被加工物を多数のウェーハに切断
するワイヤソーに於いて、ワイヤリールを支持するリー
ル支持台と、前記リール支持台に設けた荷重検出器と、
前記荷重検出器と接続され、該荷重検出器から入力する
荷重検出信号を基に前記リール支持台に支持されたワイ
ヤリールに巻かれているワイヤの重量を求めるととも
に、その求めたワイヤの重量と該ワイヤリールに巻かれ
ているワイヤの線径を含むワイヤリールの種類により規
定される定数で定まる関係に基づいて、前記ワイヤリー
ルに巻かれているワイヤの長さを求める演算手段と、を
備えたことを特徴としている。
【０００９】請求項２の発明によれば、前記荷重検出信
号を基に求めたワイヤリールに巻かれているワイヤのみ
の重量とワイヤの線径、その他ワイヤリールの種類から
規定される定数で定まる関係に基づいて、前記ワイヤリ
ールに巻かれているワイヤの長さを求めることができる
ので、ワイヤリールをリール支持台に取り付けるだけ
で、ワイヤリールに巻かれているワイヤの残量（長さ）
を自動的に検出することができる。
号を基に求めたワイヤリールに巻かれているワイヤのみ
の重量とワイヤの線径、その他ワイヤリールの種類から
規定される定数で定まる関係に基づいて、前記ワイヤリ
ールに巻かれているワイヤの長さを求めることができる
ので、ワイヤリールをリール支持台に取り付けるだけ
で、ワイヤリールに巻かれているワイヤの残量（長さ）
を自動的に検出することができる。
【００１０】尚、本発明に係るワイヤソーのリールのワ
イヤ巻き外径検出装置とワイヤ残量検出装置は、共通し
ている構成を共用する一つの装置とすることが実際上望
ましい。
イヤ巻き外径検出装置とワイヤ残量検出装置は、共通し
ている構成を共用する一つの装置とすることが実際上望
ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るワイヤソーのリールのワイヤ巻き外径検出装置及びワ
イヤ残量検出装置の好ましい実施の形態について説明す
る。図１はワイヤソー１０の全体の構成図である。同図
に示すように、図上左側のワイヤリール１２に巻回され
たワイヤ１４は、トラバース装置１６、複数の固定ガイ
ドローラ１８、１８…、及びダンサローラ２０を経由し
て溝付ローラ（グルーブローラ）２２Ａ、２２Ｂ、２２
Ｃに順次巻き掛けられている。そして、溝付ローラ２２
Ｂと２２Ｃの間にワイヤ列２４を形成した後、同ワイヤ
１４は図上右側の複数の固定ガイドローラ１８、１８
…、ダンサローラ２０、及びトラバース装置１６を経て
他方のワイヤリール２６に巻き取られる。
るワイヤソーのリールのワイヤ巻き外径検出装置及びワ
イヤ残量検出装置の好ましい実施の形態について説明す
る。図１はワイヤソー１０の全体の構成図である。同図
に示すように、図上左側のワイヤリール１２に巻回され
たワイヤ１４は、トラバース装置１６、複数の固定ガイ
ドローラ１８、１８…、及びダンサローラ２０を経由し
て溝付ローラ（グルーブローラ）２２Ａ、２２Ｂ、２２
Ｃに順次巻き掛けられている。そして、溝付ローラ２２
Ｂと２２Ｃの間にワイヤ列２４を形成した後、同ワイヤ
１４は図上右側の複数の固定ガイドローラ１８、１８
…、ダンサローラ２０、及びトラバース装置１６を経て
他方のワイヤリール２６に巻き取られる。
【００１２】前記ワイヤリール１２、２６には、それぞ
れ正逆回転可能な駆動モータ２８、３０が連結されてお
り、前記溝付ローラ２２Ａにも正逆回転可能な駆動モー
タ３２が連結されている。そして、これら駆動モータ２
８、３０、３２を駆動することにより、前記ワイヤ１４
が一方のワイヤリール１２と他方のワイヤリール２６の
間を往復走行される。尚、前記ダンサローラ２０には所
定重量の錘３４が吊設され、走行するワイヤ１４に常に
所要の張力を付与している。
れ正逆回転可能な駆動モータ２８、３０が連結されてお
り、前記溝付ローラ２２Ａにも正逆回転可能な駆動モー
タ３２が連結されている。そして、これら駆動モータ２
８、３０、３２を駆動することにより、前記ワイヤ１４
が一方のワイヤリール１２と他方のワイヤリール２６の
間を往復走行される。尚、前記ダンサローラ２０には所
定重量の錘３４が吊設され、走行するワイヤ１４に常に
所要の張力を付与している。
【００１３】前記ワイヤ列２４の下方には、ワーク送り
テーブル３６が設けられており、このワーク送りテーブ
ル３６は、モータ３８で回動するネジ桿４０により切断
送り方向（図中Ｙ−Ｙ方向）に移動可能に設けられる。
また、ワーク送りテーブル３６のワイヤ列２４側には、
被加工物である半導体インゴット４２がワークブロック
４４とスライスベース４８を介して支持されている。
テーブル３６が設けられており、このワーク送りテーブ
ル３６は、モータ３８で回動するネジ桿４０により切断
送り方向（図中Ｙ−Ｙ方向）に移動可能に設けられる。
また、ワーク送りテーブル３６のワイヤ列２４側には、
被加工物である半導体インゴット４２がワークブロック
４４とスライスベース４８を介して支持されている。
【００１４】前記ワイヤ列２４両端にはスラリ供給ノズ
ル５０、５０が配設されており、スラリ貯留タンク５２
に貯留された砥粒を含む加工液（スラリ）５４がポンプ
５６及び配管系５８を介して前記スラリ供給ノズル５
０、５０から前記ワイヤ列２４に供給される。尚、前記
砥粒は、例えば、ＧＣ＃６００〜＃１０００程度のもの
が使用される。また、ワイヤ列２４に供給されたスラリ
５４は、ワイヤ列２４の下方に設置された図示しない回
収皿で回収されて再びスラリ貯留タンク５２に戻され
る。即ち、前記スラリ５４は、ワイヤ列２４に循環供給
されている。
ル５０、５０が配設されており、スラリ貯留タンク５２
に貯留された砥粒を含む加工液（スラリ）５４がポンプ
５６及び配管系５８を介して前記スラリ供給ノズル５
０、５０から前記ワイヤ列２４に供給される。尚、前記
砥粒は、例えば、ＧＣ＃６００〜＃１０００程度のもの
が使用される。また、ワイヤ列２４に供給されたスラリ
５４は、ワイヤ列２４の下方に設置された図示しない回
収皿で回収されて再びスラリ貯留タンク５２に戻され
る。即ち、前記スラリ５４は、ワイヤ列２４に循環供給
されている。
【００１５】そして、ワーク送りテーブル３６を切断送
り方向（ワイヤ列２４側）に移動させると、半導体イン
ゴット４２は高速走行するワイヤ列２４に押し当てら
れ、このワイヤ列２４に押しつけられた半導体インゴッ
ト４２は、前記スラリ５４によるラッピング作用によっ
て多数の薄板状のウェーハに切断される。また前記ワイ
ヤ走行路の途中にはワイヤ洗浄装置６０、６０が設けら
れ、このワイヤ洗浄装置６０、６０によって前記ワイヤ
１４に付着したスラリ５４を除去している。
り方向（ワイヤ列２４側）に移動させると、半導体イン
ゴット４２は高速走行するワイヤ列２４に押し当てら
れ、このワイヤ列２４に押しつけられた半導体インゴッ
ト４２は、前記スラリ５４によるラッピング作用によっ
て多数の薄板状のウェーハに切断される。また前記ワイ
ヤ走行路の途中にはワイヤ洗浄装置６０、６０が設けら
れ、このワイヤ洗浄装置６０、６０によって前記ワイヤ
１４に付着したスラリ５４を除去している。
【００１６】図２は、ワイヤソーのワイヤ巻き外径及び
ワイヤ残量検出装置の要部構成図である。尚、図１に示
した１対のワイヤリール１２、２６は両者同様の構成で
あるので、以下の説明では、ワイヤリール１２について
述べることにする。同図に示すように、このワイヤ巻き
外径及びワイヤ残量検出装置は、主としてリールスピン
ドル（リール支持台に相当）６２、ロードセル６４、６
４、モータ２８、及び演算装置６６等から構成されてい
る。
ワイヤ残量検出装置の要部構成図である。尚、図１に示
した１対のワイヤリール１２、２６は両者同様の構成で
あるので、以下の説明では、ワイヤリール１２について
述べることにする。同図に示すように、このワイヤ巻き
外径及びワイヤ残量検出装置は、主としてリールスピン
ドル（リール支持台に相当）６２、ロードセル６４、６
４、モータ２８、及び演算装置６６等から構成されてい
る。
【００１７】リールスピンドル６２は、回動自在の回動
部６２Ａと台座６２Ｂを有しており、台座６２Ｂはロー
ドセル６４、６４を介してワイヤソー１０の装置本体７
０に固定されている。また、該リールスピンドル６２の
回転部６２Ａ上にワイヤ１４が巻回されたワイヤリール
１２が載せられ、支持されている。図２に示した部分断
面に示すように、前記ワイヤリール１２は、軸外径φｄ
の巻回軸１２Ａを有しており、この巻回軸１２Ａは軽量
化の為に中空に構成されている。そして該巻回軸１２Ａ
に線径φｄｗのワイヤ１４が所定の巻き軸長Ｌ0 で巻き
軸方向に対して略均質に巻かれており、モータ２８の駆
動によりワイヤリール１４が回転し、ワイヤ１４が送り
出され又は巻き取られる。
部６２Ａと台座６２Ｂを有しており、台座６２Ｂはロー
ドセル６４、６４を介してワイヤソー１０の装置本体７
０に固定されている。また、該リールスピンドル６２の
回転部６２Ａ上にワイヤ１４が巻回されたワイヤリール
１２が載せられ、支持されている。図２に示した部分断
面に示すように、前記ワイヤリール１２は、軸外径φｄ
の巻回軸１２Ａを有しており、この巻回軸１２Ａは軽量
化の為に中空に構成されている。そして該巻回軸１２Ａ
に線径φｄｗのワイヤ１４が所定の巻き軸長Ｌ0 で巻き
軸方向に対して略均質に巻かれており、モータ２８の駆
動によりワイヤリール１４が回転し、ワイヤ１４が送り
出され又は巻き取られる。
【００１８】前記ロードセル６４、６４は、上記リール
スピンドル６２の底部に加わる荷重、即ち、該リールス
ピンドル６２に取り付けられた前記ワイヤリール１２に
巻かれたワイヤ１４の重量に相当する荷重を検出してい
る。尚、前記ロードセル６４は、一般に、角柱形又は四
辺形などの起歪体（力を受けて弾性変形を生ずるように
加工したもの）に歪みゲージを接着してブリッジ回路を
構成することにより、荷重を電圧に変換して測定するも
ので、１／５０００程度までの精度が得られる。そし
て、前記起歪体の寸法形状によって測定範囲が決まるも
ので、歪みゲージの他、磁歪式、静電容量式などの各種
の形態がある。
スピンドル６２の底部に加わる荷重、即ち、該リールス
ピンドル６２に取り付けられた前記ワイヤリール１２に
巻かれたワイヤ１４の重量に相当する荷重を検出してい
る。尚、前記ロードセル６４は、一般に、角柱形又は四
辺形などの起歪体（力を受けて弾性変形を生ずるように
加工したもの）に歪みゲージを接着してブリッジ回路を
構成することにより、荷重を電圧に変換して測定するも
ので、１／５０００程度までの精度が得られる。そし
て、前記起歪体の寸法形状によって測定範囲が決まるも
ので、歪みゲージの他、磁歪式、静電容量式などの各種
の形態がある。
【００１９】また、前記ロードセル６４、６４は前記演
算装置６６と接続されており、前記ロードセル６４、６
４で検出した荷重検出信号を該演算装置６６に通知す
る。そして、演算装置６６は、入力する荷重検出信号を
もとに、ワイヤリール１２とワイヤ１４の総重量Ｗｔを
求め、更に、この総重量Ｗｔからワイヤが巻かれていな
い状態のワイヤリール１２の重量Ｗ0 を減算することに
より、ワイヤリール１２に巻かれたワイヤのみの重量Ｗ
を知ることができる。尚、ワイヤが巻かれていない状態
のワイヤリールをリールスピンドル６２で支持した際に
前記ロードセル６４、６４が検出する重量を初期重量値
とし、この初期重量値に相当する分だけロードセル６
４、６４の出力をオフセットさせておくことで、ワイヤ
のみの重量Ｗを検出することも考えられる。
算装置６６と接続されており、前記ロードセル６４、６
４で検出した荷重検出信号を該演算装置６６に通知す
る。そして、演算装置６６は、入力する荷重検出信号を
もとに、ワイヤリール１２とワイヤ１４の総重量Ｗｔを
求め、更に、この総重量Ｗｔからワイヤが巻かれていな
い状態のワイヤリール１２の重量Ｗ0 を減算することに
より、ワイヤリール１２に巻かれたワイヤのみの重量Ｗ
を知ることができる。尚、ワイヤが巻かれていない状態
のワイヤリールをリールスピンドル６２で支持した際に
前記ロードセル６４、６４が検出する重量を初期重量値
とし、この初期重量値に相当する分だけロードセル６
４、６４の出力をオフセットさせておくことで、ワイヤ
のみの重量Ｗを検出することも考えられる。
【００２０】ここで、図２を基に前記ワイヤの重量Ｗに
ついて考察する。ワイヤリール１２に巻かれたワイヤ１
４の占める見かけ上の体積は、ワイヤの巻き外径φＤ、
巻き軸径φｄ、巻き軸長Ｌ0 を用いて、次式（１）、 （φＤ2 −φｄ2 ）×（π／４）×Ｌ0 …（１） で表すことができる。
ついて考察する。ワイヤリール１２に巻かれたワイヤ１
４の占める見かけ上の体積は、ワイヤの巻き外径φＤ、
巻き軸径φｄ、巻き軸長Ｌ0 を用いて、次式（１）、 （φＤ2 −φｄ2 ）×（π／４）×Ｌ0 …（１） で表すことができる。
【００２１】しかしながら、前記ワイヤリール１２にワ
イヤ１４が巻回されている状態の断面を拡大すると、図
３に示すように、各ワイヤ１４の断面Ｓｗに対して僅か
な隙間ＳB があることがわかる。従って、ワイヤリール
１２に巻かれているワイヤの実体積は、ある比率Ａを掛
け算した、次式（２）、 （φＤ2 −φｄ2 ）×（π／４）×Ｌ0 ×Ａ …（２） となる。この比率Ａは充填率とよばれ、ワイヤの種類に
応じてワイヤーメーカが経験的に把握して、各ワイヤリ
ール毎に予め知られている定数である。
イヤ１４が巻回されている状態の断面を拡大すると、図
３に示すように、各ワイヤ１４の断面Ｓｗに対して僅か
な隙間ＳB があることがわかる。従って、ワイヤリール
１２に巻かれているワイヤの実体積は、ある比率Ａを掛
け算した、次式（２）、 （φＤ2 −φｄ2 ）×（π／４）×Ｌ0 ×Ａ …（２） となる。この比率Ａは充填率とよばれ、ワイヤの種類に
応じてワイヤーメーカが経験的に把握して、各ワイヤリ
ール毎に予め知られている定数である。
【００２２】式（２）で求まるワイヤの実体積とワイヤ
の比重（質量の体積密度）ρを用いて、ワイヤリール１
２に巻かれているワイヤの重量Ｗは次式、 Ｗ＝ρ×〔（φＤ2 −φｄ2 ）×（π／４）×Ｌ0 ×Ａ〕…（３） で表すことができる。式（３）を変形することにより、
ワイヤの巻き外径φＤは、次式（４）、 φＤ＝〔４Ｗ／（π×ρ×Ｌ0 ×Ａ）＋φｄ2 〕1/2 …（４） で表される。式（４）において、ワイヤの比重ρ、巻き
軸長Ｌ0 、充填率Ａ及び軸外径φｄは、リールスピンド
ル６２に取り付けられたワイヤリール１２の種類から定
まる定数であるので、これらの定数を前記演算装置に予
め入力しておき、ワイヤの重量Ｗは前記ロードセル６
４、６４で検出することにより、式（４）に従ってワイ
ヤの巻き外径φＤを算出することができる。
の比重（質量の体積密度）ρを用いて、ワイヤリール１
２に巻かれているワイヤの重量Ｗは次式、 Ｗ＝ρ×〔（φＤ2 −φｄ2 ）×（π／４）×Ｌ0 ×Ａ〕…（３） で表すことができる。式（３）を変形することにより、
ワイヤの巻き外径φＤは、次式（４）、 φＤ＝〔４Ｗ／（π×ρ×Ｌ0 ×Ａ）＋φｄ2 〕1/2 …（４） で表される。式（４）において、ワイヤの比重ρ、巻き
軸長Ｌ0 、充填率Ａ及び軸外径φｄは、リールスピンド
ル６２に取り付けられたワイヤリール１２の種類から定
まる定数であるので、これらの定数を前記演算装置に予
め入力しておき、ワイヤの重量Ｗは前記ロードセル６
４、６４で検出することにより、式（４）に従ってワイ
ヤの巻き外径φＤを算出することができる。
【００２３】ところで、ワイヤの重量Ｗは上記式（３）
の他、ワイヤリールに巻回されているワイヤの長さＬ及
び該ワイヤの線径φｄｗを用いて、次式（５）、Ｗ＝
（π／４）×ρ×φｄｗ2 ×Ｌ …
（５） で表すことができる。式（５）を変形
することにより、ワイヤリールに巻回されているワイヤ
の長さＬ（即ち、ワイヤの残量長さ）は、次式（６）、 Ｌ＝４Ｗ／（π×ρ×φｄｗ2 ） …（６） で表される。式（６）において、ワイヤの比重ρ及びワ
イヤ線径φｄｗはリールスピンドル６２に取り付けられ
たワイヤリール１２の種類から定まる定数であるので、
これらの定数を前記演算装置に予め入力しておき、ワイ
ヤの重量Ｗは前記ロードセル６４、６４、で検出するこ
とにより、式（６）に従ってワイヤリールに巻回されて
いるワイヤの長さＬを算出することができる。
の他、ワイヤリールに巻回されているワイヤの長さＬ及
び該ワイヤの線径φｄｗを用いて、次式（５）、Ｗ＝
（π／４）×ρ×φｄｗ2 ×Ｌ …
（５） で表すことができる。式（５）を変形
することにより、ワイヤリールに巻回されているワイヤ
の長さＬ（即ち、ワイヤの残量長さ）は、次式（６）、 Ｌ＝４Ｗ／（π×ρ×φｄｗ2 ） …（６） で表される。式（６）において、ワイヤの比重ρ及びワ
イヤ線径φｄｗはリールスピンドル６２に取り付けられ
たワイヤリール１２の種類から定まる定数であるので、
これらの定数を前記演算装置に予め入力しておき、ワイ
ヤの重量Ｗは前記ロードセル６４、６４、で検出するこ
とにより、式（６）に従ってワイヤリールに巻回されて
いるワイヤの長さＬを算出することができる。
【００２４】図２の実施の形態では、上述の演算を行う
手段として演算装置６６を設けている。演算装置６６
は、図示しない記憶部を有し、該記憶部に式（４）、
（６）を予め記憶するとともに、ワイヤリール１２の種
類から定まる各種定数を、データとして外部から入力設
定することができるように構成されている。また、該演
算装置６６は前記入力設定したデータと前記ロードセル
６４、６４から入力する荷重検出信号に基づいて式
（４）、（６）に従って、ワイヤ巻き外径φＤ及びワイ
ヤの残量長さＬを算出し、その結果を図示しない表示器
等に出力する。
手段として演算装置６６を設けている。演算装置６６
は、図示しない記憶部を有し、該記憶部に式（４）、
（６）を予め記憶するとともに、ワイヤリール１２の種
類から定まる各種定数を、データとして外部から入力設
定することができるように構成されている。また、該演
算装置６６は前記入力設定したデータと前記ロードセル
６４、６４から入力する荷重検出信号に基づいて式
（４）、（６）に従って、ワイヤ巻き外径φＤ及びワイ
ヤの残量長さＬを算出し、その結果を図示しない表示器
等に出力する。
【００２５】次に、上記の如く構成されたワイヤソーの
ワイヤ巻き外径及びワイヤ残量検出装置の作用について
説明する。先ず、ワイヤリール１２の種類から定まる各
種定数、即ち、ワイヤが巻かれていない状態のワイヤリ
ールの重量Ｗ0 、充填率Ａ、ワイヤの線径φｄｗ、リー
ルの軸径φｄ、巻き軸長Ｌ0 、及びワイヤ比重ρ等を、
演算装置６６にデータ入力する。次に、ワイヤ１４を巻
いたワイヤリール１２がリールスピンドル６２に支持さ
れると、ロードセル６４、６４は、該ワイヤリール１２
の総重量（ワイヤリールの重量Ｗ0 及びワイヤリールに
巻かれているワイヤの重量Ｗの和）Ｗｔを検出し、その
結果を演算装置６６に通知する。
ワイヤ巻き外径及びワイヤ残量検出装置の作用について
説明する。先ず、ワイヤリール１２の種類から定まる各
種定数、即ち、ワイヤが巻かれていない状態のワイヤリ
ールの重量Ｗ0 、充填率Ａ、ワイヤの線径φｄｗ、リー
ルの軸径φｄ、巻き軸長Ｌ0 、及びワイヤ比重ρ等を、
演算装置６６にデータ入力する。次に、ワイヤ１４を巻
いたワイヤリール１２がリールスピンドル６２に支持さ
れると、ロードセル６４、６４は、該ワイヤリール１２
の総重量（ワイヤリールの重量Ｗ0 及びワイヤリールに
巻かれているワイヤの重量Ｗの和）Ｗｔを検出し、その
結果を演算装置６６に通知する。
【００２６】演算装置６６では、その総重量（Ｗｔ）か
ら前記記憶部に記憶したワイヤが巻かれていない状態の
ワイヤリールの重量Ｗ0 を減算することにより、該ワイ
ヤリールに巻かれているワイヤのみの重量Ｗを求めるこ
とができる。そして、前記演算装置６６は、求めたワイ
ヤの重量Ｗと先に入力した各種定数に基づいて、式
（４）及び式（６）に従って、ワイヤリール１２に巻か
れたワイヤの巻き外径φＤ及び、該ワイヤリール１２に
巻かれたワイヤの残量長さＬを算出することができる。
尚、求めた巻き外径φＤ及び、該ワイヤの残量長さＬを
表示器に表示することにより、作業者は容易に巻き外径
φＤ及び、該ワイヤリールに巻かれたワイヤの残量長さ
Ｌを確認することができる。
ら前記記憶部に記憶したワイヤが巻かれていない状態の
ワイヤリールの重量Ｗ0 を減算することにより、該ワイ
ヤリールに巻かれているワイヤのみの重量Ｗを求めるこ
とができる。そして、前記演算装置６６は、求めたワイ
ヤの重量Ｗと先に入力した各種定数に基づいて、式
（４）及び式（６）に従って、ワイヤリール１２に巻か
れたワイヤの巻き外径φＤ及び、該ワイヤリール１２に
巻かれたワイヤの残量長さＬを算出することができる。
尚、求めた巻き外径φＤ及び、該ワイヤの残量長さＬを
表示器に表示することにより、作業者は容易に巻き外径
φＤ及び、該ワイヤリールに巻かれたワイヤの残量長さ
Ｌを確認することができる。
【００２７】尚、演算装置６６において、式（４）及び
式（６）を用いてその都度算出する代わりに、ワイヤ重
量Ｗとワイヤの巻き外径φＤ及び、該ワイヤリール１２
に巻かれたワイヤの残量長さＬの関係を予めテーブルデ
ータとして記憶させておき、ロードセルで６４、６４検
出した荷重検出信号をもとに、前記テーブルデータを利
用してワイヤの巻き外径φＤ及び、該ワイヤリール１２
に巻かれたワイヤの残量長さＬを求めるようにしてもよ
い。
式（６）を用いてその都度算出する代わりに、ワイヤ重
量Ｗとワイヤの巻き外径φＤ及び、該ワイヤリール１２
に巻かれたワイヤの残量長さＬの関係を予めテーブルデ
ータとして記憶させておき、ロードセルで６４、６４検
出した荷重検出信号をもとに、前記テーブルデータを利
用してワイヤの巻き外径φＤ及び、該ワイヤリール１２
に巻かれたワイヤの残量長さＬを求めるようにしてもよ
い。
【００２８】また、前記算出した巻き外径φＤ及び、該
ワイヤの残量長さＬを単に表示器７４に表示するにとど
まらず、この値をワイヤソー１０の制御装置にフィード
バックして、グルーブローラの周速度とワイヤリールの
周速度との同期を制御し、異常の場合はアラームを発す
るようにすることも考えられる。更に、ワイヤの残量が
切断に必要な所定の量以下となった場合に、その旨を知
らせるアラームを発するように構成してもよい。
ワイヤの残量長さＬを単に表示器７４に表示するにとど
まらず、この値をワイヤソー１０の制御装置にフィード
バックして、グルーブローラの周速度とワイヤリールの
周速度との同期を制御し、異常の場合はアラームを発す
るようにすることも考えられる。更に、ワイヤの残量が
切断に必要な所定の量以下となった場合に、その旨を知
らせるアラームを発するように構成してもよい。
【００２９】上記実施の形態では、ワイヤ巻き外径とワ
イヤ残量を同時に検出することができるものとして説明
したが、それぞれを独立に検出する装置とすることも可
能である。
イヤ残量を同時に検出することができるものとして説明
したが、それぞれを独立に検出する装置とすることも可
能である。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るワイ
ヤソーのリールのワイヤ巻き外径検出装置及びワイヤ残
量検出装置によれば、リール支持台に荷重検出器を設
け、ワイヤリールを前記リール支持台に取り付けた状態
で該ワイヤリールに巻かれたワイヤの重量を荷重検出器
で検出できるようにし、その結果を利用して、ワイヤリ
ールに巻かれているワイヤの巻き外径及びワイヤ残量
（長さ）を自動的に検出できるようにしたので、従来、
作業者に頼っていたワイヤの巻き外径の検出を自動化で
き、作業者の負担が軽減される。また、ワイヤの残量を
自動的に把握することができるので、加工を始める際、
事前にワイヤの残量を確認でき、スライス加工の途中で
ワイヤが不足し、装置を停止する事態に陥ることを防ぐ
ことができる。
ヤソーのリールのワイヤ巻き外径検出装置及びワイヤ残
量検出装置によれば、リール支持台に荷重検出器を設
け、ワイヤリールを前記リール支持台に取り付けた状態
で該ワイヤリールに巻かれたワイヤの重量を荷重検出器
で検出できるようにし、その結果を利用して、ワイヤリ
ールに巻かれているワイヤの巻き外径及びワイヤ残量
（長さ）を自動的に検出できるようにしたので、従来、
作業者に頼っていたワイヤの巻き外径の検出を自動化で
き、作業者の負担が軽減される。また、ワイヤの残量を
自動的に把握することができるので、加工を始める際、
事前にワイヤの残量を確認でき、スライス加工の途中で
ワイヤが不足し、装置を停止する事態に陥ることを防ぐ
ことができる。
【００３１】このように、上記求めたワイヤの巻き外径
及びワイヤ残量（長さ）を各種の制御に利用することに
より、ワイヤの断線を防止でき、切断の安定性を維持す
ることができるとともに、ワイヤソーの自動化に対応す
ることができるという効果がある。
及びワイヤ残量（長さ）を各種の制御に利用することに
より、ワイヤの断線を防止でき、切断の安定性を維持す
ることができるとともに、ワイヤソーの自動化に対応す
ることができるという効果がある。
【図１】ワイヤソーの全体の構成図
【図２】ワイヤソーのリールのワイヤ巻き外径及びワイ
ヤ残量検出装置の構成図
ヤ残量検出装置の構成図
【図３】ワイヤリールに巻回されているワイヤの断面拡
大図
大図
１０…ワイヤソー １２、２６…ワイヤリール １４…ワイヤ ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ…グルーブローラ（溝付きロー
ラ） ４２…半導体インゴット ５０…スラリ供給ノズル ５４…スラリ（加工液） ６２…リールスピンドル（リール支持台） ６４…ロードセル（荷重検出器） ６６…演算装置
ラ） ４２…半導体インゴット ５０…スラリ供給ノズル ５４…スラリ（加工液） ６２…リールスピンドル（リール支持台） ６４…ロードセル（荷重検出器） ６６…演算装置
Claims (2)
- 【請求項１】 一対のワイヤリール間を走行するワイヤ
を複数個の溝付きローラに巻き掛けてワイヤ列を形成
し、該ワイヤ列に砥粒を含む加工液を供給しながら被加
工物を押し当てることにより該被加工物を多数のウェー
ハに切断するワイヤソーに於いて、 ワイヤリールを支持するリール支持台と、 前記リール支持台に設けた荷重検出器と、 前記荷重検出器と接続され、該荷重検出器から入力する
荷重検出信号を基に前記リール支持台に支持されたワイ
ヤリールに巻かれているワイヤの重量を求めるととも
に、その求めたワイヤの重量と該ワイヤリールに巻かれ
ているワイヤの充填率を含むワイヤリールの種類により
規定される定数で定まる関係に基づいて、前記ワイヤリ
ールに巻かれているワイヤの巻き外径を求める演算手段
と、 を備えたことを特徴とするワイヤソーのリールのワイヤ
巻き外径検出装置。 - 【請求項２】 一対のワイヤリール間を走行するワイヤ
を複数個の溝付きローラに巻き掛けてワイヤ列を形成
し、該ワイヤ列に砥粒を含む加工液を供給しながら被加
工物を押し当てることにより該被加工物を多数のウェー
ハに切断するワイヤソーに於いて、 ワイヤリールを支持するリール支持台と、 前記リール支持台に設けた荷重検出器と、 前記荷重検出器と接続され、該荷重検出器から入力する
荷重検出信号を基に前記リール支持台に支持されたワイ
ヤリールに巻かれているワイヤの重量を求めるととも
に、その求めたワイヤの重量と該ワイヤリールに巻かれ
ているワイヤの線径を含むワイヤリールの種類により規
定される定数で定まる関係に基づいて、前記ワイヤリー
ルに巻かれているワイヤの長さを求める演算手段と、 を備えたことを特徴とするワイヤソーのリールのワイヤ
残量検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18920795A JPH0929606A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | ワイヤソーのリールのワイヤ巻き外径検出装置及びワイヤ残量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18920795A JPH0929606A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | ワイヤソーのリールのワイヤ巻き外径検出装置及びワイヤ残量検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0929606A true JPH0929606A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16237336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18920795A Pending JPH0929606A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | ワイヤソーのリールのワイヤ巻き外径検出装置及びワイヤ残量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0929606A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006310669A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Mitsubishi Electric Corp | 電圧変成器コイルの巻線装置 |
| CN102490280A (zh) * | 2011-12-12 | 2012-06-13 | 内蒙古中环光伏材料有限公司 | 一种金刚石线应用于砂浆切方设备的方法 |
-
1995
- 1995-07-25 JP JP18920795A patent/JPH0929606A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006310669A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Mitsubishi Electric Corp | 電圧変成器コイルの巻線装置 |
| JP4515322B2 (ja) * | 2005-05-02 | 2010-07-28 | 三菱電機株式会社 | 電圧変成器コイルの巻線装置 |
| CN102490280A (zh) * | 2011-12-12 | 2012-06-13 | 内蒙古中环光伏材料有限公司 | 一种金刚石线应用于砂浆切方设备的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040927 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041018 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050303 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |