JPH1024411A - ワイヤソーの加工制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワイヤソーにおける加工条件の適応制御の精度
を制御手段の複雑化をもたらすことなく向上する。 【解決手段】動力検出器２８は加工用モータ２１の動力
を検出する。現在位置検出器２９はワーク２３の上下方
向の現在位置を検出する。ファジィ推論装置３１は、動
力検出器２８及び現在位置検出器２９から得られた検出
情報に基づいてワーク２３の下降速度及び切断用ワイヤ
２０の張力をファジィ推論する。ファジィ推論装置３１
はファジィ推論で決定した下降速度及び張力の情報を制
御装置３２に出力する。制御装置３２はワーク２３を昇
降するモータ２６の回転速度及びテンション調整機構１
９のステッピングモータ１９３，１９４をフヘードバッ
ク制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体材
料、磁性材料、セラミックス等の脆性材料をワイヤによ
り切断するワイヤソーに係り、特にワイヤソーの加工制
御方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種のワイヤソーにおいて
は、ワイヤが複数の加工用ローラ間に所定ピッチで螺旋
状に巻き付けられた状態で走行される。この走行するワ
イヤ上には砥粒を含むスラリが供給される。そして、こ
の状態でワークがワイヤに対して押し付けられ、ワーク
がウェハ状に切断加工される。

【０００３】従来、ワイヤの走行速度、ワークがワイヤ
に押し付けられる力等の加工条件は、ワークの種類、形
状、要求される加工精度（寸法精度、面粗度等）を考慮
しながら作業者が試切断を繰り返し実行して最適な加工
条件を実験的に決定するのが一般的である。しかし、こ
のような作業者による試行錯誤的な決定方式では時間が
かかって面倒である上、決定された加工条件の適正度が
作業者の熟練に応じてばらつきを生じる。そのため、ス
ライス作業の加工精度を高めることができず、安定した
加工品質を得ることもできない。しかも、試行錯誤的に
決定された加工条件は、上記のワークの種類、形状、要
求される加工精度が大きく変化しない限り大きく変化さ
せることはなかった。そのため、ワークの種類、形状、
要求される加工精度が大きく変化したような場合には加
工条件が最適にはならず、加工品質が低下する。

【０００４】スライス作業の生産性向上あるいは加工品
質向上のため、ワークの加工状態を検出し、この検出値
に基づいてワイヤの走行速度、ワークに対する切り込み
送り速度等の加工条件を調整するという適応制御も行わ
れている。例えば、加工用ローラを回転駆動するモータ
の電流値を検出し、この検出電流値と予め設定した電流
値パターンとを比較し、両者の差が許容範囲を越えたと
きにワーク送り速度を変化させるという制御は前記適応
制御の一例である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この従来の適応制御に
おける制御精度を高めるには、前記電流値、ワイヤの張
力、スラリ温度、加工に伴って発生する加工振動等の多
くの加工状態の検出値から加工条件を決定する必要があ
る。しかし、このような多くの加工状態の検出値から最
適の加工条件を決定するには従来の制御方式では制御手
段が複雑化し、コスト高になるという問題がある。

【０００６】本発明は、ワイヤソーにおける加工条件の
適応制御の精度を制御手段の複雑化をもたらすことなく
向上することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために請求項１の発
明では、ワイヤソーの加工動作によって生じる加工状態
を検出し、ワークに対するワイヤの切断作用を制御する
ための加工条件を検出された加工状態に基づいてファジ
ィ推論によって決定し、この決定された加工条件によっ
てワイヤの切断作用を制御するようにした。

【０００８】加工条件は検出された加工状態からファジ
ィ推論によって求められ、ワイヤソーによる加工が前記
求められた加工条件によってリアルタイムに行われる。
ファジィ推論では多種の加工状態を用いても加工条件を
求めることができ、多種の加工状態を用いることによっ
て適応制御の精度を向上することができる。

【０００９】請求項２の発明では、ワークに対する切断
開始時から切断終了時までの間の一部で前記ファジィ推
論による制御を行なうようにした。加工状態によっては
ファジィ推論による制御が適正でない場合があり、ファ
ジィ推論による制御が適正である加工状態の場合におい
てファジィ推論による制御が適用される。

【００１０】請求項３の発明では、前記切断開始時を含
む範囲及び前記切断終了時を含む範囲では予め設定され
た速度パターンに基づいてワイヤの走行経路に対するワ
ークの送り速度の制御を行なうようにした。

【００１１】通常、前記切断開始時を含む範囲及び前記
切断終了時を含む範囲では、ファジィ推論による制御が
適正でない場合がある。このような範囲では予め設定さ
れた速度パターンにワークの送り速度を合わせる制御が
行われる。

【００１２】請求項４の発明では、ワイヤソーの加工動
作によって生じる加工状態を検出する加工状態検出手段
と、加工状態検出手段によって検出された加工状態に基
づいてワークに対するワイヤの切断作用を制御するため
の加工条件をファジィ推論によって決定するファジィ推
論手段とを備えたワイヤソーの加工制御装置を構成し
た。

【００１３】ファジィ推論手段は、加工状態検出手段に
よって検出された加工状態から加工条件を決定する。フ
ァジィ推論では多種の加工状態を用いても簡単なハード
構成のファジィ推論手段によって加工状態を求めること
ができ、しかも多種の加工状態を用いることによって適
応制御の精度を向上することができる。

【００１４】請求項５の発明では、前記ファジィ推論手
段によって推論決定された加工条件に基づいてワイヤの
切断作用を制御する制御手段を備えたワイヤソーの加工
制御装置を構成した。

【００１５】制御手段は、ファジィ推論手段によって推
論決定された加工条件に基づいてワークに対するワイヤ
の切断作用を制御する。請求項６の発明では、ワークに
対する切断開始時から切断終了時までの間の一部で前記
ファジィ推論による制御を行なう制御手段を構成した。

【００１６】制御手段は、ファジィ推論手段によって推
論決定された加工条件に基づいてワークに対するワイヤ
の切断作用を切断開始時から切断終了時までの間の一部
で制御する。切断開始時から切断終了時までの間の一部
は、例えば切断開始時を含む範囲及び切断終了時を含む
範囲を除いた範囲である。

【００１７】請求項７の発明では、加工状態検出手段に
よって検出された加工状態と予め設定された加工状態と
の偏差を演算する偏差演算手段を含み、偏差演算手段に
よって演算された偏差を入力値として前記加工条件をフ
ァジィ推論によって決定するファジィ推論手段を構成し
た。

【００１８】ファジィ推論手段は、偏差演算手段によっ
て演算された偏差を入力値として加工条件をファジィ推
論によって決定する。請求項８の発明では、ワークの送
り方向の現在位置を検出する現在位置検出手段と、ワイ
ヤを駆動する駆動手段の動力を検出する動力検出手段と
を含み、現在位置検出手段によって検出された現在位置
に基づいてワークの切断長を演算する切断長演算手段
と、切断長演算手段によって演算された切断長及び動力
検出手段によって検出された動力に基づいてワイヤの単
位長さ当たりの単位圧力を演算する単位圧力演算手段
と、単位圧力によって演算された単位圧力と予め設定さ
れた単位圧力との偏差を演算する偏差演算手段とを備え
た加工状態検出手段を構成した。

【００１９】一般に、ワイヤソーに依る加工では、ワー
クの切断部の単位長さ当たりの荷重を単位圧力とした場
合、この値が一定でないと加工面精度に大きな影響を与
え、ソーマークやウネリが生じ、又、極端に大きい場合
にはワイヤの破断に至る。従って、切断中はこの単位圧
力の値を一定にしなければならない。ワイヤの走行経路
に対して送られるワークに対するワイヤの接触長さ、即
ち切断長はワークとワイヤとの相対的な現在位置から把
握される。切断長演算手段は前記現在位置から切断長を
演算する。単位圧力演算手段は、演算された切断長及び
検出された動力から単位圧力を演算する。偏差演算手段
は、演算された単位圧力と予め設定された単位圧力との
偏差を演算する。ファジィ推論手段はこの偏差に基づい
て加工条件をファジィ推論する。検出された現在位置及
び検出された動力はそれぞれ加工状態の一種であり、単
位圧力は検出された現在位置及び検出された動力を変数
とする関数となる。加工状態検出手段は複数種の加工状
態を検出しており、ファジィ推論手段は加工状態検出手
段から得られる単位圧力に基づいて加工条件をファジィ
推論する。

【００２０】請求項９の発明では、ワイヤの走行経路に
対するワークの送り速度及びワイヤの張力を加工条件と
した。ファジィ推論手段は加工状態検出手段から出力さ
れる単位圧力に基づいてワイヤの走行経路に対するワー
クの送り速度及びワイヤの張力をファジィ推論する。

【００２１】なお、加工条件としてはワークの送り速度
及びワイヤの張力のいずれか単独でもよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した第１の
実施の形態を図１〜図１２に基づいて説明する。

【００２３】図１に示すように、フレーム１１上には切
断機構１２、ワイヤ２０を繰り出しあるいは巻き取るリ
ール機構１３及びコラム１４が配設されている。切断機
構１２の支持台１５の前面には加工用駆動ローラ１６及
び加工用ガイドローラ１７が支持されている。各ローラ
１６，１７の外周面には多数の環状溝（図示略）が所定
ピッチで形成されている。加工用駆動ローラ１６はフレ
ーム１１上の加工用モータ２１によって回転駆動され
る。リール機構１３は前後に巻き取りリール１３１及び
繰り出しリール１３２を備えている。

【００２４】コラム１４の前面には複数のガイドローラ
１８及びテンション調整機構１９が支持されている。テ
ンション調整機構１９は、図３に示すようにダンサアー
ム１９１，１９２上のウェイト３７，３８の位置をステ
ッピングモータ１９３，１９４によって調整することに
より切断用ワイヤ２０に対する付与張力を加減する。即
ち、ステッピングモータ１９３，１９４はそれぞれダン
サアーム１９１，１９２に取り付けられており、ダンサ
アーム１９１，１９２には可動台３９，４０がその長手
方向へ移動可能に支持されている。ダンサアーム１９
１，１９２の先端にはテンションローラ１９７，１９８
が取り付けられており、切断用ワイヤ２０はテンション
ローラ１９７，１９８に案内される。ステッピングモー
タ１９３，１９４の駆動ねじ軸１９５，１９６は可動台
３９，４０に螺合されており、可動台３９，４０にはウ
ェイト３７，３８が取り付けられている。ステッピング
モータ１９３，１９４のステップ回転によりウェイト３
７，３８がダンサアーム１９１，１９２の長手方向に移
動する。これにより切断用ワイヤ２０に対する所定の張
力付与が可能となる。

【００２５】１本の鋼線からなる切断用ワイヤ２０は、
加工用駆動ローラ１６及び加工用ガイドローラ１７の環
状溝に螺旋状に巻き回されており、切断用ワイヤ２０の
両端が巻き取りリール１３１及び繰り出しリール１３２
に巻き回されている。加工用モータ２１が加工用駆動ロ
ーラ１６を駆動すると、切断用ワイヤ２０が走行する。

【００２６】フレーム１１上には一対のスラリ供給パイ
プ２７が配設されている。スラリ供給パイプ２７は、砥
粒を含むスラリを切断用ワイヤ２０上に供給する。コラ
ム１４の側面にはワーク支持機構２２が昇降可能に支持
されている。図２に示すようにワーク支持機構２２の下
部にはワーク取り付け台２２１があり、ワーク２３と一
体になったワーク支持板２４がクランプ２５によってワ
ーク取り付け台２２１の下面に取り付けられる。ワーク
支持機構２２はモータ２６の正逆作動によって昇降す
る。ワーク支持機構２２の下降に伴ってワーク２３が一
対の加工用ローラ１７間の切断用ワイヤ２０の走行経路
と交差し、ワーク２３が走行する切断用ワイヤ２０に押
し付けられる。走行する切断用ワイヤ２０は押し付けら
れたワーク２３をスラリに含まれる砥粒のラッピング作
用により切断してゆき、図２に示すようにワーク２３が
所定厚さの多数のウェハＷにスライス加工される。

【００２７】加工用モータ２１には動力検出手段となる
動力検出器２８が接続されている。動力検出器２８は加
工用モータ２１の動力（消費電力）を検出する。コラム
１４と切断機構１２との間には位置検出手段となる位置
検出器２９が設けられている。位置検出器２９はワーク
２３と切断用ワイヤ２０との相対位置を検出する。リー
ル機構１３の近傍には張力検出器３０が設置されてい
る。張力検出器３０は切断用ワイヤ２０の張力を検出す
る。動力検出器２８及び位置検出器２９はいずれも検出
情報をファジィ推論装置３１に送る。ファジィ推論装置
３１は、動力検出器２８及び位置検出器２９から得られ
た検出情報に基づいてワーク２３の下降速度ｖ及び切断
用ワイヤ２０の張力Ｔをファジィ推論する。ファジィ推
論装置３１はファジィ推論で決定した下降速度ｖ及び張
力Ｔの情報を制御装置３２に出力する。又、位置検出器
２９及び張力検出器３０は制御装置３２に検出情報を送
る。制御手段となる制御装置３２はモータ２６に組み込
まれたロータリエンコーダ２６１から得られる回転速度
情報に基づいてモータ２６の回転速度をフィードバック
制御する。又、制御装置３２は張力検出器３０から得ら
れる張力情報に基づいてテンション調整機構１９のステ
ッピングモータ１９３，１９４にフィードバック制御す
る。

【００２８】図４に示すように、ファジィ推論装置３１
は、切断長演算手段となる切断長演算部３１１と、単位
圧力演算手段となる単位圧力演算部３１２と、偏差演算
手段となる偏差演算部３１３と、ファジィ推論部３１４
とからなる。切断長演算部３１１は、位置検出器２９か
ら得られる現在位置検出情報に基づいてワーク２３と接
触する切断用ワイヤ２０の接触長さ、即ち切断長Ｌを演
算する。図５（ａ）に示すように、本実施の形態におけ
るワーク２３は断面円形である。ワーク２３の半径を
ｒ、ワーク２３に対する切断用ワイヤ２０の切り込み深
さをｘとすると、切断長Ｌは式（１）で表される。

【００２９】Ｌ＝２（２ｒｘ−ｘ² ）^1/2 ・・・（１） 単位圧力演算部３１２は、切断長演算部３１１で演算さ
れた切断長Ｌと、動力検出器２８から得られる検出動力
Ｗとに基づいて切断用ワイヤ２０の単位長さ当たりの加
工圧力（以下、単位圧力Ｐという）を演算する。単位圧
力Ｐと動力Ｗとの関係は式（２）で表される。

【００３０】Ｐ・Ｌ・ｎ・Ｖ・ｆ・η＝Ｗ・・・（２） 但し、ｎは加工用駆動ローラ１６及び加工用ローラ１７
に巻き回された切断用ワイヤ２０の巻き回し回数、Ｖは
切断用ワイヤ２０の走行速度、ｆは砥粒材質、砥粒番
手、ワーク形状等によって左右されるファクター、ηは
機械系の効率を表す。従って、単位圧力Ｐは式（３）で
表される。

【００３１】 Ｐ＝Ｗ／（Ｌ・ｎ・Ｖ・ｆ・η）・・・（３） 式（３）は式（１）を用いて式（４）のように表され
る。 Ｐ＝Ｗ／〔２（２ｒｘ−ｘ² ）^1/2 ・ｎ・Ｖ・ｆ・η〕・・・（４） 偏差演算部３１３は、単位圧力演算部３１２によって演
算された単位圧力Ｐと予め設定された単位圧力Ｐo との
偏差ΔＰを演算する。ファジィ推論部３１４は偏差演算
部３１３によって演算された偏差ΔＰに基づいてワーク
の送り速度ｖ及び張力Ｔをファジィ推論する。

【００３２】ファジィ推論ではプロダクションルールと
して以下のように設定する。 Ｐが設定値Ｐo よりかなり〈小さい〉→ワークの送り
速度ｖを中位プラス〈＋Ｍ〉にする 張力Ｔをプラス〈＋〉にする Ｐが設定値Ｐo のほぼ〈同じ〉である→ワークの送り
速度ｖを変更しない〈ＺＲ〉 張力Ｔをプラス〈＋〉にする Ｐが設定値Ｐo よりかなり〈大きい〉→ワークの送り
速度ｖを中位マイナス〈−Ｍ〉にする 張力Ｔを変更しない〈ＺＲ〉 Ｐが設定値Ｐo より〈過大〉である →ワークの送り
速度ｖを大きくマイナス〈−Ｌ〉にする 張力Ｔをマイナス〈−〉にする 表１は〜のプロダクションルールを表す。

【００３３】

【表１】

【００３４】図７のグラフは単位圧力Ｐの設定されたメ
ンバーシップ関数を表す。図８のグラフは送り速度ｖの
設定されたメンバーシップ関数を表し、横軸Ｍは補正率
を表す。図９のグラフは張力Ｔの設定されたメンバーシ
ップ関数を表し、横軸は補正率Ｎを表す。各グラフの縦
軸はいずれも確度Ｑを表す。

【００３５】図１２及び図１３は送り速度ｖ及び張力Ｔ
を制御するためのプログラムを表すフローチャートであ
る。ファジィ推論装置３１及び制御装置３２はこの制御
プログラムに基づいて送り速度ｖ及び張力Ｔを制御す
る。

【００３６】ワーク２３が下降開始してから少し切り込
んだ図５（ｂ）に示す位置まで到達する間はファジィ推
論装置３１はファジィ推論を行わず、制御装置３２が予
め設定された設定速度パターンに基づいてモータ２６の
作動を制御する。

【００３７】図５（ｂ）に示すようにワーク２３に対す
る切断用ワイヤ２０の切り込み深さｘがｘ１に到達する
と、ファジィ推論装置３１はファジィ推論を開始する。
即ち、切り込み深さＸ１はファジィ推論による制御開始
点となる。切断長演算部３１１は、位置検出器２９から
得られる現在位置情報から把握される切り込み深さｘに
基づいて切断長Ｌを演算する。単位圧力演算部３１２
は、演算された切断長Ｌ、動力検出器２８から得られる
動力Ｗ及び式（４）に基づいて単位圧力Ｐを演算する。
ファジィ推論部３１４は演算された単位圧力Ｐに基づい
てファジィ推論する。

【００３８】図１０（ａ）に示すように検出された単位
圧力Ｐ＝Ｐ１が設定値Ｐo より小さい場合、このときの
〈小さい〉に関する確度はＱ１であり、〈同じ〉に関す
る確度はＱ２である。従って、図１０（ｂ）に示すよう
に確度Ｑ１，Ｑ２に基づいて形成される斜線部分の面積
重心はＳ１の所となり、速度Ｖの補正率はＭ１倍とな
る。又、図１０（ｃ）に示すようにすように確度Ｑ１，
Ｑ２に基づいて形成される斜線部分の面積重心はＳ２の
所となり、張力Ｔの補正率はＮ１倍となる。このように
単位圧力Ｐ＝Ｐ１が設定値Ｐo より小さい場合にはファ
ジィ推論部３１４は速度ｖをＭ１倍、張力ＴをＮ１倍に
補正する推論を行なう。Ｑ１＝０．４、Ｑ２＝０．６の
場合には、Ｍ１＝１．１、Ｎ１＝１．３となる。従っ
て、この場合、ワークの送り速度ｖを１．１倍、張力Ｔ
を１３０％に補正する。

【００３９】図１１（ａ）に示すように検出された単位
圧力Ｐ＝Ｐ２が設定値Ｐo より大きい場合、このときの
〈大きい〉に関する確度はＱ４であり、〈過大〉に関す
る確度はＱ３である。従って、図１１（ｂ）に示すよう
に確度Ｑ３，Ｑ４に基づいて形成される斜線部分の面積
重心はＳ３の所となり、速度Ｖの補正率はＭ２倍とな
る。又、図１１（ｃ）に示すようにすように確度Ｑ３，
Ｑ４に基づいて形成される斜線部分の面積重心はＳ４の
所となり、張力Ｔの補正率はＮ２倍となる。このように
単位圧力Ｐ＝Ｐ２が設定値Ｐo より大きい場合にはファ
ジィ推論部３１４は速度ｖをＭ２倍、張力ＴをＮ２倍に
補正する推論を行なう。Ｑ３＝０．３、Ｑ４＝０．８の
場合には、Ｍ２＝０．５、Ｎ２＝０．８となる。従っ
て、この場合、ワークの送り速度ｖを０．５倍に落と
し、張力Ｔを８０％に補正する。

【００４０】制御装置３２はファジィ推論装置３１にお
いてファジィ推論された補正率に基づいて速度ｖ及び張
力Ｔを変更制御する。このようなファジィ推論に基づく
速度ｖ及び張力Ｔの変更制御は切り込み深さｘが図５
（ｃ）に示すようにｘ２となるまで行われる。

【００４１】切り込み深さｘがｘ２になると、ファジィ
推論装置３１はファジィ推論を終了し、制御装置３２が
予め設定された設定速度パターンに基づいて下降速度ｖ
を制御する。

【００４２】第１の実施の形態では以下の効果が得られ
る。 （１-1）動力検出器２８によって検出される動力Ｗ及び
位置検出器２９によって検出されるワーク２３の現在位
置は、ワーク２３に対する切断用ワイヤ２０の切断作用
によって生じる加工状態を表す。動力検出器２８及び位
置検出器２９は加工状態検出手段を構成し、加工状態検
出手段は複数種の加工状態を検出していることになる。
ワーク２３に対する切断用ワイヤ２０の切断作用を制御
するための加工条件となる速度ｖ及び張力Ｔの補正率
Ｍ，Ｎは、検出された動力Ｗ及びワーク２３の現在位置
から把握される単位圧力Ｐに基づいてファジィ推論によ
って求められる。単位圧力Ｐは検出された現在位置及び
検出された動力Ｗを変数とする関数となる。ファジィ推
論装置３１は加工状態検出手段から出力される単位圧力
に基づいて加工条件をファジィ推論する。ファジィ推論
では多種の加工状態を用いても加工条件を求めることが
でき、多種の加工状態を用いた総合的な判断によって加
工条件を決定するため、適応制御の精度が向上する。 （１-2）ファジィ推論では多種の加工状態を用いても簡
単なハード構成のファジィ推論手段によって加工状態を
求めることができる。 （１-3）切断用ワイヤ２０が図５（ｂ）に示すようにワ
ーク２３を切断開始する付近及び図５（ｃ）に示すよう
にワーク２３を切断終了する直前の付近では、式（１）
で示す切断長Ｌが小さくなる。切断長Ｌが小さいと、式
（４）で示す単位圧力Ｐは極めて大きくなり、実際とは
合わない。このように前記切断開始時を含む範囲及び前
記切断終了時を含む範囲というファジィ推論による制御
が適正でない範囲では、予め設定された速度パターンに
ワーク２３の速度ｖを合わせる制御が行われる。図６
（ａ）のグラフの曲線Ｄは切り込み深さｘと切断長Ｌと
の関係を示し、図６（ｂ）のグラフの曲線Ｅは切り込み
深さｘと速度ｖとの関係を示す。曲線Ｅの範囲Ｅ１，Ｅ
２は設定速度パターンを表す。このような制御方式の使
い分けは加工精度の向上に寄与する。

【００４３】次に、図１４の第２の実施の形態を説明す
る。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付し
てある。この実施の形態では、モータ２６の動力を検出
する動力検出器３３、スラリの温度を検出する温度検出
器３４、ワーク２３の振動を検出する振動検出器３５、
アコースティック−エミッション波検出器３６が設置さ
れている。これら各検出器から得られる加工状態の情報
はファジィ推論装置３１へ送られ、ファジィ推論装置３
１はこれら多種の加工状態から速度ｖ及び張力Ｔを推論
決定する。

【００４４】加工中のワーク２３の振動は振動検出器３
５によって検出され、ワーク２３の検出振動をファジィ
推論の入力値とすることにより高精度の制御ができる。
スラリの温度はスライス形成されたウェハの面精度、切
断時の加工条件に影響する。温度検出器３４によって検
出されたスラリの検出温度をファジィ推論の入力値とす
ることにより高精度の制御ができる。

【００４５】接触検出式の検出手段では加工中のワーク
２３への接触による加工状態の検出が困難な場合でも、
アコースティック−エミッション波検出器３６は非接触
でアコースティック−エミッション波を検出できる。こ
のような非接触式で検出した加工状態をファジィ推論の
入力値とすることにより高精度の制御ができる。

【００４６】又、本発明では、ワーク２３の送り量ある
いは切断用ワイヤ２０の張力を検出し、この検出送り量
あるいは検出張力をファジィ推論の入力値としてもよ
い。即ち、ワーク２３の実際の送り量あるいは切断用ワ
イヤ２０の張力は切断状態によって制御装置３２から指
示された量と異なるため、ワーク２３の実際の送り量あ
るいは切断用ワイヤ２０の張力を検出してファジィ推論
すれば信頼性の高い制御が可能となる。

【００４７】さらに本発明では、加工時の加工音、加工
時のワークの温度等をファジィ推論のための入力値とし
て用いることもでき、又、ファジィ推論の入力変数とし
てワイヤ速度等を用いてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明では、ワイヤ
ソーの加工動作によって生じる加工状態を検出し、ワー
クに対するワイヤの切断作用を制御するための加工条件
を検出された加工状態に基づいてファジィ推論によって
決定し、この決定された加工条件によってワイヤの切断
作用をリアルタイムに制御するようにしたので、ワイヤ
ソーにおける加工条件の適応制御の精度を制御手段の複
雑化をもたらすことなく向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を示す正面図。

【図２】切断状態を示す断面図。

【図３】テンション調整機構を示す平断面図。

【図４】ファジィ推論装置のブロック図。

【図５】（ａ）はワークの断面図。（ｂ）はワークを切
断開始付近の状態を示す断面図。（ｃ）は切断終了付近
の状態を示す断面図。

【図６】（ａ）は切り込み深さｘを表すグラフ。（ｂ）
は設定速度パターン及びファジィ推論によって決定され
る速度を表すグラフ。

【図７】単位圧力Ｐのメンバーシップ関数を表すグラ
フ。

【図８】速度ｖのメンバーシップ関数を表すグラフ。

【図９】張力Ｔのメンバーシップ関数を表すグラフ。

【図１０】（ａ）は単位圧力が小さい場合の確度を求め
るグラフ。（ｂ）は速度ｖに関する面積重心を求めるグ
ラフ。（ｃ）は張力Ｔに関する面積重心を求めるグラ
フ。

【図１１】（ａ）は単位圧力が大きい場合の確度を求め
るグラフ。（ｂ）は速度ｖに関する面積重心を求めるグ
ラフ。（ｃ）は張力Ｔに関する面積重心を求めるグラ
フ。

【図１２】制御プログラムを表すフローチャート。

【図１３】制御プログラムを表すフローチャート。

【図１４】第２の実施の形態を示す正面図。

【符号の説明】

２０…切断用ワイヤ、２１…加工用モータ、２３…ワー
ク、２６…モータ、２８…動力検出手段となる動力検出
器、２９…位置検出手段となる位置検出器、３０…張力
検出器、３１…ファジィ推論手段となるファジィ推論装
置、３１１…切断長演算手段となる切断長演算部、３１
２…単位圧力演算手段となる単位圧力演算部、３１３…
偏差演算手段となる偏差演算部、３１４…ファジィ推論
部、３２…制御手段となる制御装置。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワイヤを走行させてワークの切断を行なう
   ワイヤソーにおいて、 ワイヤソーの加工動作によって生じる加工状態を検出
   し、ワークに対するワイヤの切断を制御するための加工
   条件を、検出された加工状態に基づいてファジィ推論に
   よって決定し、この決定された加工条件によってワイヤ
   の切断を制御するワイヤソーの加工制御方法。
2. 【請求項２】ワークに対する切断開始時から切断終了時
   までの間の一部で前記ファジィ推論による制御を行なう
   請求項１に記載のワイヤソーの加工制御方法。
3. 【請求項３】前記切断開始時を含む範囲及び前記切断終
   了時を含む範囲では予め設定された速度パターンに基づ
   いてワイヤの走行経路に対するワークの送り速度を制御
   する請求項２に記載のワイヤソーの加工制御方法。
4. 【請求項４】ワイヤを走行させてワークの切断を行なう
   ワイヤソーにおいて、 ワイヤソーの加工動作によって生じる加工状態を検出す
   る加工状態検出手段と、 加工状態検出手段によって検出された加工状態に基づい
   てワークに対するワイヤの切断作用を制御するための加
   工条件をファジィ推論によって決定するファジィ推論手
   段とを備えたワイヤソーの加工制御装置。
5. 【請求項５】前記ファジィ推論手段によって推論決定さ
   れた加工条件に基づいてワイヤの切断作用を制御する制
   御手段を備えている請求項４に記載のワイヤソーの加工
   制御装置。
6. 【請求項６】請求項５の制御手段は、ワークに対する切
   断開始時から切断終了時までの間の一部で前記ファジィ
   推論による制御を行なうワイヤソーの加工制御装置。
7. 【請求項７】ファジィ推論手段は、加工状態検出手段に
   よって検出された加工状態と予め設定された加工状態と
   の偏差を演算する偏差演算手段を含み、偏差演算手段に
   よって演算された偏差を入力値として前記加工条件をフ
   ァジィ推論によって決定する請求項４乃至請求項６のい
   ずれか１項に記載のワイヤソーの加工制御装置。
8. 【請求項８】加工状態検出手段は、ワークの送り方向の
   現在位置を検出する現在位置検出手段と、ワイヤを駆動
   する駆動手段の動力を検出する動力検出手段とを含み、
   ファジィ推論手段は、現在位置検出手段によって検出さ
   れた現在位置に基づいてワークの切断長を演算する切断
   長演算手段と、切断長演算手段によって演算された切断
   長及び動力検出手段によって検出された動力に基づいて
   ワイヤの単位長さ当たりの単位圧力を演算する単位圧力
   演算手段と、単位圧力によって演算された単位圧力と予
   め設定された単位圧力との偏差を演算する偏差演算手段
   とを備えている請求項７に記載のワイヤソーの加工制御
   装置。
9. 【請求項９】加工条件は、ワイヤの走行経路に対するワ
   ークの送り速度及びワイヤの張力である請求項８に記載
   のワイヤソーの加工制御装置。
10. 【請求項１０】加工条件は、ワークの送り速度のみであ
    る請求項８に記載のワイヤソーの加工制御装置。
11. 【請求項１１】加工条件は、ワイヤの張力のみである請
    求項８に記載のワイヤソーの加工制御装置。