JPH11221769A - スラリ管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の形状のスラリを調製することができ
て、ワイヤソー等においてスラリを使用する際に、ワー
クの加工精度にバラツキが発生するのを防止することが
できるスラリ管理システムを提供する。 【解決手段】 調合槽５４内に砥粒及び分散液を供給
し、それらを混合してスラリを調製するとともに、使用
済みのスラリから使用可能な砥粒及び分散液を分離回収
し、それらを調合槽５４に戻して再利用する。分離回収
された砥粒及び分散液よりなるスラリの性状を、比重計
７８及び粘度計８０により検出し、その検出結果に応じ
て、調合槽５４への新規の砥粒及び分散液の供給量を調
整制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワイヤソー等に
おいて使用されるスラリを調製管理するスラリ管理シス
テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ワイヤソーにおいては、複数の
加工用ローラ間に１本のワイヤが所定ピッチで巻回され
ている。そして、このワイヤが走行されながら、ワイヤ
上に遊離砥粒を含むスラリが供給され、この状態でワイ
ヤに対しワークが押し付け接触されて、そのワークがウ
ェハ状に切断加工されるようになっている。

【０００３】この種のワイヤソーには、スラリを調製管
理するためのスラリ管理システムが付設されている。そ
して、このスラリ管理システムにおいては、新規な砥粒
及び分散液が混合されてスラリが調製され、調整された
スラリがワイヤソーに供給されるようになっている。

【０００４】ワイヤソーで使用されたスラリは、スラリ
管理システムの分離回収機構に移送される。移送された
スラリは、分離回収機構の第１分離回収段階で、使用可
能な砥粒と分散液とに分離され、固形分として砥粒が回
収される。分離された分散液は、分離回収機構の第２分
離回収段階で、細かい微粒成分の不純物と清澄な分散液
とに分離され、清澄な分散液が回収される。そして、回
収された砥粒と分散液とからスラリが再調製され、再調
整されたスラリがワイヤソーに供給されて再使用される
ようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ワイヤソー
におけるワーク種等の加工条件や気温等によりスラリの
比重、粘度といったスラリ性状が変動する。そのため、
所望の性状のスラリを調製するのが非常に困難である。
スラリ性状の変動は、ワークの加工精度にバラツキを発
生させる。 この発明の目的は、所望の性状のスラリを
調製することができて、ワイヤソー等においてスラリを
使用する際に、ワークの加工精度にバラツキが発生する
のを防止することができるスラリ管理システムを提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明では、調合槽内に砥粒及び
分散液を供給し、それらを混合してスラリを調製すると
ともに、使用済みのスラリから使用可能な砥粒及び分散
液を分離回収し、それらを調合槽に戻して再利用するよ
うにしたスラリ管理システムにおいて、分離回収された
砥粒及び分散液よりなるスラリの性状を検出する検出手
段と、その検出結果に応じて、調合槽への新規の砥粒及
び分散液の供給量を調整制御する制御手段とを備えたも
のである。

【０００７】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のスラリ管理システムにおいて、前記制御手段は、検
出手段によるスラリの性状検出を所定時間おきに複数回
行わせ、それらの検出データの平均値を演算して、その
平均値に基づき新規の砥粒及び分散液の供給量を算出す
るものである。

【０００８】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は請求項２に記載のスラリ管理システムにおいて、前記
検出手段は、スラリの比重又は粘度の少なくとも一方を
検出するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、この発明をワイヤソーに
適用した一実施形態を、図面に基づいて説明する。 図
１に示すように、この実施形態においては、スラリを使
用するワイヤソー１１が一対用いられている。各ワイヤ
ソー１１にはスラリタンク１２が備え付けられ、各スラ
リタンク１２の内部には撹拌機１３が回転可能に配設さ
れるとともに、外側にはレベルセンサ１４が付設されて
いる。各スラリタンク１２内には、油性または水性の分
散液と砥粒とからなる所定量のスラリが貯溜されてい
る。各スラリタンク１２内のスラリはポンプ１５により
各ワイヤソー１１に循環供給される。

【００１０】各ワイヤソー１１においては、図示しない
が、加工用ローラ間に１本のワイヤが所定ピッチで巻回
され、そのワイヤが加工用ローラの回転によって走行さ
れる。走行するワイヤ上にはスラリタンク１２から配管
及びノズル（ともに図示しない）を介してスラリが供給
される。この状態で、ワイヤにワークが押し付け接触さ
れて、ワークがラッピング作用によりスライス状に切断
加工される。この切断加工中には、ワイヤ上から使用済
みのスラリが配管（図示しない）を介してスラリタンク
１２内に回収されるとともに、そのスラリが再び走行中
のワイヤ上に供給されて、スラリの繰り返し使用が図ら
れる。

【００１１】ワイヤソー１１にはスラリ供給槽１６が対
応配置され、スラリ供給槽１６内にはスラリタンク１２
への供給用のスラリが貯溜されている。スラリ供給槽１
６の内部には撹拌機１７が回転可能に配設されるととも
に、外側にはレベルセンサ１８，１９が上下に付設され
ている。スラリ供給槽１６からスラリタンク１２へのス
ラリの供給通路２０中にはバルブ２１、ポンプ２２及び
バルブ２３が配設されている。スラリ供給槽１６内に貯
溜されたスラリは、ポンプ２２により供給通路２０のバ
ルブ２３を介して、各ワイヤソー１１のスラリタンク１
２に供給される。又、供給通路２０中にはスラリ供給槽
１６と供給通路２０との間でスラリを循環させるための
循環通路２０ａが接続されている。

【００１２】ワイヤソー１１にはスラリタンク１２から
抜き取られた使用済みスラリが回収貯留されるスラリ回
収槽２４が対応配置され、スラリ回収槽２４の内部には
撹拌機２５が回転可能に配設されるとともに、外側には
レベルセンサ２６，２７が上下に付設されている。スラ
リタンク１２からスラリ回収槽２４への回収通路２８中
にはポンプ１５及びバルブ３１が配設され、スラリ回収
槽２４から後述するスラリ移送通路３９への連通路３９
ａ中にはバルブ２９、ポンプ３０及びバルブ３５が配設
されている。そして、各ワイヤソー１１におけるスラリ
タンク１２内の使用済みのスラリの全部または一部が、
ポンプ１５によりバルブ３１及び回収通路２８を介して
スラリ回収槽２４内へ定期的に回収される。

【００１３】スラリ供給槽１６内のスラリは、スラリタ
ンク１２からの使用済みスラリの回収量に応じてスラリ
タンク１２内に補給される。これにより、スラリの繰り
返し使用に伴って、スラリ中におけるワークの切り粉の
混入量が次第に増大することや、ラッピングで破砕され
る砥粒の比率が増大して、正常な粒径の砥粒量が次第に
減少することが許容の範囲内に抑制され、ワークの切断
効率が低下するのが防止される。又、回収通路２８と連
通路３９ａ中のバルブ３５との間には循環用通路２８ａ
が接続され、バルブ３５を介してスラリ回収槽２４と回
収通路２８との間でスラリを循環させることができるよ
うになっている。

【００１４】図１及び図２に示すように、スラリ回収槽
２４の下流側には連通路４９ａを介して計量タンク３４
が配設されている。スラリ回収槽２４内の使用済みのス
ラリは、ポンプ３０により連通路３９ａからバルブ３５
を介して、計量タンク３４内に供給される。計量タンク
３４の外側には上下のレベルセンサ３６，３７及び温度
センサ３８が付設されている。レベルセンサ３６，３７
により１回分の分離処理に供する使用済みスラリが計量
されるとともに、温度センサ３８によりスラリの温度が
検出される。

【００１５】図２及び図３に示すように、計量タンク３
４の下流側には移送通路３９を介して分離回収機構４０
が接続され、移送通路３９上にはバルブ４１，４２，４
３，４４及びポンプ４５が配設されている。分離回収機
構４０には、第１分離回収段階としての第１デカンタ４
６と、第２分離回収段階としての第２デカンタ４７とが
装備されている。計量タンク３４内の使用済みスラリは
移送通路３９を介して分離回収機構４０に移送される。

【００１６】第１デカンタ４６及び第２デカンタ４７と
しては、例えばスクリューコンベア型の遠心分離機が使
用され、第２デカンタ４７の回転速度が第１デカンタ４
６の回転速度の２〜３倍程度となるように設定されてい
る。第１デカンタ４６により、使用済みのスラリが砥粒
と、その砥粒よりも細かい微粒成分を不純物として含む
濁分散液とに遠心分離され、固形分として砥粒が回収さ
れる。第１デカンタ４６により分離された濁分散液は、
第２デカンタ４７により、使用可能な砥粒よりも細かい
微粒成分の不純物と、清澄な分散液とに遠心分離され
て、清澄な分散液が回収される。

【００１７】第２デカンタ４７によって分離された清澄
な分散液は、バルブ４８を介して第１デカンタ４６によ
って回収された使用可能な砥粒と混合しながら下流側に
流出され、以降の配管等への砥粒の流れを促進させる作
用をなす。一方、第２デカンタ４７によって分離された
微粒成分の不純物は、収容タンク４９内に排出して貯溜
される。

【００１８】図３及び図２に示すように、第１デカンタ
４６の下流側には第１切換バルブ５０及び第２切換バル
ブ５１が配設されている。第１デカンタ４６から排出さ
れる使用可能な砥粒及び分散液は、第１切換バルブ５０
の切換えにより、第２切換バルブ５１または計量タンク
３４内のいずれか一方に導かれる。第２切換バルブ５１
上に導かれた使用可能な砥粒及び分散液は、第２切換バ
ルブ５１の切換えにより、一対の調合槽５４のいずれか
一方に導入される。

【００１９】各調合槽５４の内部には撹拌機５５が回転
可能に配設されるとともに、外側には重量センサ５６及
び温度センサ５７が付設されている。重量センサ５６に
より調合槽５４内のスラリの重量が検出されるととも
に、温度センサ５７によりスラリの温度が検出される。
各調合槽５４の上方にはホッパ５８が配設され、ホッ
パ５８内に収容された新規な砥粒がスクリューフィーダ
５９を介して各調合槽５４内に供給される。各ホッパ５
８にはエア供給路６０を介してエアコンプレッサ６１が
接続されている。調合槽５４内への砥粒の供給時に、エ
アコンプレッサ６０からホッパ５８内に圧縮エアが供給
されて、砥粒の供給が促進される。各ホッパ５８及び各
調合槽５４には吸引路６２を介して集塵器６３が接続さ
れ、ホッパ５８及び調合槽５４内で浮遊している砥粒の
微粒成分が、集塵器６３によって吸引除去される。

【００２０】図２及び図３に示すように、調合槽５４の
側方には複数の分散液槽６４が配設され、これらの分散
液槽６４内に貯溜された油性または水性の分散液が、バ
ルブ６５、ポンプ６６及びバルブ６７を介して各調合槽
５４内に供給される。分散液槽６４から各調合槽５４内
に供給された新規の砥粒及び分散液と、分離回収機構４
０から戻された砥粒及び分散液とが撹拌混合されて、所
定混合比率のスラリが調製される。このスラリの調製動
作は、一対の調合槽５４において交互に実行される。

【００２１】図３に示すように、分散液槽６４から調合
槽５４への分散液の供給路には分岐供給路６８が接続さ
れ、分岐供給路６８上にはバルブ６９，７０が配設され
ている。第２デカンタ４７にて分離回収された分散液は
定期的にバルブ４８から収容タンク４９へ排出される。
このときに、バルブ６９が開かれ、分散液槽６４内の分
散液は分岐供給路６８を介して第１デカンタ４６に供給
され、第１デカンタ４６によって分離された使用可能な
砥粒に混入されて砥粒の流れを促進させる作用をなすと
共に、調合槽５４へ新しい分散液を供給する。

【００２２】図１及び図２に示すように、各調合槽５４
とスラリ供給槽１６との間には供給通路７１が接続さ
れ、供給通路７１上にはバルブ７２，７３，７４及びポ
ンプ７５が配設されている。調合槽５４内で調製された
スラリは、この供給通路７１を介してスラリ供給槽１６
内に供給貯溜された後、各ワイヤソー１１のスラリタン
ク１２に供給される。

【００２３】図２に示すように、供給通路７１の途中に
は調合槽５４と供給通路７１との間でスラリを循環させ
るための循環用通路７６が接続され、循環用通路７６上
にはバルブ７７が配設されている。循環用通路７６と分
離回収機構４０への使用済みスラリを移送する移送通路
３９とは、バルブ４３，４４間において部分的に共用さ
れている。調合槽５４内のスラリは調合槽５４内でのス
ラリの調製中及び調製後に、ポンプ７５の回転に伴っ
て、循環用通路７６を介して循環される。

【００２４】循環用通路７６の共用部分３９（７６）に
は、スラリの性状を検出するための検出手段としての比
重計７８、流量計７９及び粘度計８０が接続されてい
る。移送通路３９を介して分離回収機構４０に使用済み
のスラリが移送されるとき、及び循環用通路７６を介し
て調合槽５４内のスラリが循環されるとき、それらのス
ラリの比重、流量及び粘度が比重計７８、流量計７９及
び粘度計８０によって検出される。

【００２５】比重計７８、流量計７９及び粘度計８０の
上流側において、循環用通路７６の共用部分３９（７
６）には温度調節器８１が接続されている。移送通路３
９を介して分離回収機構４０に使用済みのスラリが移送
されるとき、及び供給通路７１の一部と循環用通路７６
とを介して調合槽５４内のスラリが循環されるとき、温
度センサ３８，５７の検出結果に基づいて、この温度調
節器８１によりスラリの温度が加減される。これによ
り、スラリの温度が所定範囲内に保持されて、スラリの
温度変化に伴って粘度が変動するのが抑制される。

【００２６】次に、前記のように構成されたスラリ管理
システムの回路構成について説明する。 図４に示すよ
うに、中央処理装置（ＣＰＵ）８４は、スラリ管理シス
テムの各部の動作を制御する。リードオンリメモリ（Ｒ
ＯＭ）８５は、スラリ管理システムの動作に必要な各種
の制御プログラムを記憶している。ランダムアクセスメ
モリ（ＲＡＭ）８６は、制御プログラムの実行に伴って
得られたデータ等を一時的に記憶する。ＣＰＵ８４、Ｒ
ＯＭ８５及びＲＡＭ８６は、制御手段Ｃｏを構成する。

【００２７】ＣＰＵ８４には、比重計７８、流量計７
９、粘度計８０及び重量センサ５６からの検出信号、操
作パネル８７からの操作信号が入力される。ＣＰＵ８４
からは、駆動回路８８〜９５を介して、バルブ４１〜４
４，７２〜７４を含む各種のスラリ用バルブ、ポンプ４
５，７５を含む各種のスラリ用ポンプ、調合槽５４内の
撹拌機５５、砥粒用スクリューフィーダ５９、分散液用
バルブ６５，６７、分散液用ポンプ６６、各デカンタ４
６，４７及びアラーム９６に作動信号が出力される。

【００２８】そして、前記ＣＰＵ８４は、使用済みスラ
リの分離処理に際して、バルブ４１〜４４の切換えによ
り移送通路３９を形成した状態で、ポンプ４５の作動に
より、計量タンク３４から分離回収機構４０に使用済み
のスラリを移送させる。このとき、比重計７８及び粘度
計８０により、使用済みスラリの比重及び粘度を検出さ
せて、その検出信号に基づいて、分離回収機構４０への
スラリの供給流量を調整したり、スラリの温度を調整す
るなどして、第１デカンタ４６及び第２デカンタ４７の
分離効率を一定に制御する。

【００２９】また、ＣＰＵ８４は、調合槽５４でのスラ
リの調製中また調製後に、バルブ４３，４４，７２〜７
４の切換えにより循環用通路７６を形成した状態で、ポ
ンプ７５の作動により、循環用通路７６を介して調合槽
５４内のスラリを循環させる。このとき、比重計７８及
び粘度計８０により、スラリの比重及び粘度を検出させ
て、その検出信号に応じて、調合槽５４に対するホッパ
５８からの砥粒の供給量及び分散液６４からの分散液の
供給量を調製する。これにより、調製スラリにおける砥
粒と分散液との混合比率を所定値となるように調製制御
する。

【００３０】次に、前記のように構成されたスラリ管理
システムの動作を説明する。さて、各ワイヤソー１１に
おいて、ワークの切断加工が開始されると、ワイヤソー
１１のスラリタンク１２内のスラリがそのワイヤソー１
１との間で循環され、ワイヤソー１１のワイヤ（図示し
ない）上に供給されて、ワーク切断に供される。ワーク
切断において使用されたスラリは、スラリタンク１２に
戻される。また、この使用済みのスラリはスラリタンク
１２からスラリ回収槽２４内へ定期的に或いはスライス
完了時に回収され、その回収量に応じて、スラリ供給槽
１６からスラリタンク１２内に供給用のスラリが補給さ
れる。

【００３１】スラリはスラリ管理システムで調合され
る。そこで、このスラリ管理システムの動作を図５〜図
１０のフローチャートに基づいて説明する。これらの動
作は自動的に行われる。なお、これらのフローチャート
は、ＲＯＭ８５に記憶されている制御プログラムに基づ
いて、ＣＰＵ８４の制御のもとで進行する。

【００３２】図５に示すフローチャートはスラリ管理シ
ステムの全体の動作を示す。操作パネル８７上の自動運
転ボタン（図示しない）がオンされると（Ｓ１）、スラ
リ管理システムの自動運転が開始され、スラリの分離開
始条件が整っているか否かが判別される（Ｓ２）。この
分離開始条件を妨げるものとしては、例えばデカンタ４
６，４７の回転数を調節するためのインバータ（図示
略）の異常等があり、これらの異常状態はＣＰＵ８４に
より検出される。Ｓ２における判別において、スラリの
分離開始条件が整っていない場合には、スラリの抜取・
供給の要求が出されているか否かが判別される（Ｓ
３）。このスラリの抜取・供給の要求有無は、操作パネ
ル８７における要求操作の有無により判断される。

【００３３】Ｓ３の判別において、スラリの抜取・供給
の要求が出されている場合には、後述の図６に示すサブ
ルーチンに従って、スラリの抜取・供給動作が実行され
（Ｓ４）、その後、前記Ｓ２の判別が行われる。これに
より、スラリ回収槽２４内の使用済みのスラリが計量タ
ンク３４内に抜き取られるとともに、調合槽５４内の調
製済みのスラリがスラリ供給槽１６内に供給される。

【００３４】一方、前記Ｓ２の判別において、スラリの
分離開始条件が整っている場合には、後述の図７に示す
サブルーチンに従って、使用済みスラリの分離動作が実
行される（Ｓ５）。これにより、計量タンク３４内の使
用済みのスラリが、移送通路３９を介して分離回収機構
４０に移送され、第１デカンタ４６及び第２デカンタ４
７により、そのスラリ中から使用可能な砥粒及び分散液
が分離回収されて、調合槽５４内に戻される。

【００３５】その後、後述の図８及び図９に示すサブル
ーチンに従って、調合槽５４内でスラリの調製動作が実
行される（Ｓ６）。これにより、分離回収機構４０にて
分離回収された砥粒及び分散液と、ホッパ５８から供給
される新規な砥粒と、分散液槽６４から供給される新規
な分散液とが、調合槽５４内で混合されて、所定混合比
率のスラリが調製される。そして、操作パネル８７上の
自動運転ボタンがオフされたとき（Ｓ７）、スラリ管理
システムの自動運転が停止される。

【００３６】次に、前記のスラリの抜取・供給動作のサ
ブルーチンを、図６に示すフローチャートに基づいて詳
細に説明する。さて、このスラリの抜取・供給動作の開
始時には、前記図５のＳ２と同様に起動条件が整ってい
るか否かが判別され（Ｓ８）、起動条件が整っている場
合には、一方の調合槽５４内のスラリが循環中であるか
否かが判別される（Ｓ９）。この循環は、ポンプ７５の
駆動により一方の調合タンク５４内のスラリが循環用通
路７６を経て調合タンク５４に戻る動作を示す。この循
環の有無は、ポンプ７５の作動の有無、バルブ７２，７
３等の切換状態から判断される。そして、この循環は、
砥粒が分散液から分離するのを防止したり、流量計７９
等によりスラリの性状を検出したりするために行われ
る。このＳ９の判別において、スラリが循環中である場
合には、ポンプ７５の停止によりスラリの循環が停止さ
れる（Ｓ１０）。

【００３７】一方、前記Ｓ９の判別において、スラリが
循環中でなかった場合、あるいはＳ１０においてスラリ
の循環が停止された場合には、抜取用ポンプ３０が起動
されるとともに、バルブ３５が切換えられて（Ｓ１
１）、スラリ回収槽２４内の使用済みのスラリが計量タ
ンク３４内に抜き取られる。その後、上レベルセンサ３
６の検出出力により計量タンク３４内のスラリの量が所
定レベルに達したか否かが判別され（Ｓ１２）、スラリ
の量が所定レベルに達したとき、すなわち分離動作の１
回分のスラリ量が抜き取り貯溜されたとき、抜取用ポン
プ３０の停止によりスラリの抜取動作が停止される（Ｓ
１３）。

【００３８】この使用済みスラリの抜取動作後に、一方
の調合槽５４内の撹拌機５５が停止されて、調合槽５４
内の調合済みスラリの撹拌が停止される（Ｓ１４）。こ
の状態で、バルブ７２〜７４の切換えにより供給通路７
１が形成され（Ｓ１５）、供給用ポンプ７５が高速回転
される（Ｓ１６）。これにより、調合槽５４内の調製済
みのスラリが、供給通路７１を介してスラリ供給槽１６
内に供給される。なお、このとき、調合槽５４内の攪拌
機５５が停止されているため、スラリ供給にともなって
調合槽５４内のスラリの量が少なくなっても、スラリが
攪拌機５５で飛散されることはない。

【００３９】その後、重量センサ５６の検出に基づい
て、調合槽５４内のスラリ重量がゼロになったか否かが
判別される（Ｓ１７）。この判別において、スラリ重量
がゼロになったとき、供給用ポンプ７５が停止されると
ともに（Ｓ１８）、バルブ７２〜７４の切換えにより供
給通路７１が閉じられる（Ｓ１９）。この状態で、他方
の調合槽５４内の撹拌機５５が次の調合のために低速回
転されて（Ｓ２０）、スラリの抜取・供給動作が終了す
る。

【００４０】次に、前記使用済みスラリの分離動作のサ
ブルーチンを、図７に示すフローチャートに基づいて詳
細に説明する。さて、この使用済みスラリの分離動作の
開始時には、調合槽５４内のスラリが循環中であるか否
かが図７のＳ９と同様に判別される（Ｓ２１）。この判
別において、スラリが循環中である場合には、ポンプ７
５の停止によりスラリの循環が停止される（Ｓ２２）。
一方、Ｓ２１の判別において、スラリが循環中でなかっ
た場合、あるいはＳ２２においてスラリの循環が停止さ
れた場合には、分離条件が整っているか否かが判別され
（Ｓ２３）、その分離条件の成立を待って、重量センサ
５６により調合槽５４内のスラリ重量が検出される（Ｓ
２４）。ここで、分離条件とは、デカンタ４６，４７の
インバータの状態等を示す。

【００４１】その後、撹拌機５５が回転されて、調合槽
５４内のスラリが撹拌され始める（Ｓ２５）。この状態
で、バルブ４１〜４４の切換えにより移送通路３９が形
成され（Ｓ２６）、移送用ポンプ４５が回転される（Ｓ
２７）。これにより、計量タンク３４内の使用済みのス
ラリが、移送通路３９を介して分離回収機構４０に移送
される。分離回収機構４０に移送されたスラリ中の砥粒
及び分散液は、第１デカンタ４６及び第２デカンタ４７
により分離回収されて、調合槽５４内に戻される。

【００４２】このとき、図１０に示すサブルーチンに従
って、循環用通路７６の共用部分３９（７６）を移送さ
れる分離前のスラリの比重や粘度の性状が比重計７８及
び粘度計８０により、所定時間おきに複数回検出される
（Ｓ２８）。さらに、第１デカンタ４６及び第２デカン
タ４７がインバータ等からの出力により異常動作してい
るか否かが判別される（Ｓ２９，Ｓ３０）。異常動作し
ていない場合には、下レベルセンサ３７の検出出力によ
り計量タンク３４内のスラリ量がゼロになったか否かが
判別される（Ｓ３１）。

【００４３】このように、計量タンク３４内に貯溜され
た使用済みスラリの全部が分離回収機構４０に移送され
て、計量タンク３４のスラリ量がゼロになるまでは、前
記Ｓ２８〜Ｓ３１の動作が繰り返し実行される。そし
て、計量タンク３４のスラリ量がゼロになると、移送用
ポンプ４５が停止されて、使用済みスラリの移送が停止
される（Ｓ３２）。一方、前記Ｓ２９，３０の判別にお
いて、デカンタ４６，４７に異常が発生した場合には、
アラーム９６により異常が報知された後（Ｓ３３）、Ｓ
３２の動作が実行される。

【００４４】その後、計量タンク３４から分離回収機構
４０に移送された使用済みスラリの積算流量が、流量計
７９の検出結果に基づいて算出される（Ｓ３４）。ま
た、バルブ４１〜４４の切換えにより移送通路３９が閉
じられる（Ｓ３５）。この状態で、前記Ｓ２８で検出さ
れた分離前スラリの比重検出データの平均値ａ0 （ｇ／
ｃｍ³ ）及び粘度検出データの平均値ｂ0 （ｃｐ）が演
算される（Ｓ３６）。そして、バルブ４３，７２等の切
換えにより循環用通路７６が形成され（Ｓ３７）、循環
用としても用いられるポンプ７５の低速回転により、調
合槽５４内のスラリが循環され始めて（Ｓ３８）、使用
済みスラリの分離動作が終了する。

【００４５】次に、前記スラリの調製動作のサブルーチ
ンを、図８及び図９に示すフローチャートに基づいて詳
細に説明する。さて、このスラリの調製動作の開始時に
は、制御手段Ｃｏに内蔵された撹拌タイマ（図示略）が
スタートされる（Ｓ３９）。この状態で、図１０に示す
サブルーチンに従って、調合槽５４内に貯溜されている
分離後スラリの比重や粘度の性状が、比重計７８及び粘
度計８０により、所定時間おきに複数回検出される（Ｓ
４０）。その後、撹拌タイマがタイムアップしたか否か
が判別される（Ｓ４１）。

【００４６】このＳ４１の判別において、撹拌タイマが
タイムアップすると、ポンプ７５が停止されて、調合槽
５４内のスラリの循環が停止される（Ｓ４２）。また、
調合槽５４の出口側のバルブ７２が閉じられ（Ｓ４
３）、この状態で撹拌機５５が停止されて、調合槽５４
内の分離後スラリの撹拌が停止される（Ｓ４４）。さら
に、重量センサ５６により、調合槽５４内の分離後スラ
リの重量Ｗ1 が検出される（Ｓ４５）。

【００４７】一方、前記Ｓ４１の判別において、撹拌タ
イマがタイムアップした場合には、前記Ｓ４２〜Ｓ４５
の動作と平行して次の動作が行われる。すなわち、Ｓ４
０で検出された分離後スラリの比重検出データの平均値
ａ1 （ｇ／ｃｍ³ ）及び粘度検出データの平均値ｂ1
（ｃｐ）が演算される（Ｓ４６）。その後、次の（１）
式及び（２）式により、分離後スラリの比重ａ1 及び粘
度ｂ1 が正常値であるか否かが判別される（Ｓ４７，Ｓ
４８）。 分離後スラリ比重下限値≦ａ1 ≦分離後ス
ラリ比重上限値 ・・・（１） 分離後スラリ粘度下限値≦ｂ1 ≦分離後スラリ粘度上限値 ・・・（２） 比重ａ1 が式（１）を満たせば正常値、粘度ｂ1 が式
（２）を満たせば正常値という判定がなされる。

【００４８】そして、このＳ４７，Ｓ４８の判別におい
て、分離後スラリの比重ａ1 及び粘度ｂ1 が正常値でな
い場合には、アラーム９６により異常が報知された後
（Ｓ４９）、スラリの調製動作が終了する。

【００４９】その後、前記Ｓ４５で検出された分離後ス
ラリの重量Ｗ1 と、Ｓ４６で演算された分離後スラリの
比重平均値ａ1 （ｇ／ｃｍ³ ）とに基づいて、調合槽５
４への新規な砥粒及び分散液の供給量が算出される（Ｓ
５０）。この場合には、先ず次の（３）式により、新規
スラリの供給量Ｎが算出される。なお、Ｍは計量タンク
３４で計量される１回分のスラリ分離処理量を示し、ｄ
は誤差調製用パラメータを示す。

【００５０】Ｎ＝Ｍ−Ｗ1 ／ａ1 ＋ｄ ・・・（３） スラリ管理基準比重Ｓは次式（４）により表される。な
お、ａn は新規スラリの比重を示し、ａ0 は分離前スラ
リの比重平均値である。

【００５１】 Ｓ＝（Ｍ・ａ0 ＋Ｗ1 ＋Ｎ・ａn ）／（Ｍ＋Ｗ1 ／ａ1 ＋Ｎ）・・・（４） 新規スラリの比重ａn は、（４）式に基づいて、次の
（５）式により表される。

【００５２】 ａn ＝〔Ｓ（Ｍ＋Ｗ1 ／ａ1 ＋Ｎ）−Ｍ・ａ0 −Ｗ1 〕／Ｎ・・・（５） 新規スラリの比重ａn は式（５）に基づいて算出され
る。新規スラリの分散液供給重量ｘ及び砥粒供給重量ｙ
は次式（６），（７）の関係で表される。なお、ｇ1 は
新規な分散液の比重を示し、ｇ2 は新規な砥粒の比重を
示す。

【００５３】 ｘ＋ｙ＝Ｎ・ａn ・・・（６） ｘ／ｇ1 ＋ｙ／ｇ2 ＝Ｎ ・・・（７） ｘ，ｙは次式（８），（９）で表される。

【００５４】 ｘ＝ ｇ1 ・Ｎ（ｇ2 −ａn ）／（ｇ2 −ｇ1 ） ・・・（８） ｙ＝〔Ｎ・ａn −ｇ1 ・Ｎ（ｇ2 −ａn ）〕／（ｇ2 −ｇ1 ）・・・（９） ｇ1 は例えば０．８９、ｇ2 は例えば３．２である。分
離後スラリ比重下限値、分離後スラリ比重上限値、分離
後スラリ粘度下限値、分離後スラリ粘度上限値、スラリ
分離処理量、スラリ管理基準比重Ｓ、新規分散液比重、
新規砥粒比重、及び誤差調製用パラメータｄの各値は、
操作パネル８７の操作によってパラメータとしてＲＡＭ
８６に予め設定されている。

【００５５】このように、調合槽５４への新規な砥粒の
供給重量ｙ及び分散液の供給重量ｘが算出されると、分
散液供給用バルブ６５，６７が開かれる（Ｓ５１）。そ
して、分散液用ポンプ６６の回転により、分散液槽６４
内の新規な分散液が調合槽５４内に供給される（Ｓ５
２）。この状態で、重量センサ５６により、調合槽５４
への分散液の供給量が、前記Ｓ５０で算出されている所
定供給重量ｘに達したか否かが判別される（Ｓ５３）。

【００５６】このＳ５３の判別において、分散液供給重
量が所定供給重量ｘに達したとき、分散液用ポンプ６６
が停止されて、調合槽５４への新規な分散液の供給が停
止される（Ｓ５４）。その後、分散液供給用バルブ６
５，６７が閉じられるとともに（Ｓ５５）、所定時間を
おいて重量センサ５６により、調合槽５４への分散液の
実供給量が検出される（Ｓ５６）。 続いて、図９のフ
ローチャートに示すように、前記Ｓ５０で算出された砥
粒供給重量ｙが大量であるか否かが判別される（Ｓ５
７）。この場合、砥粒供給重量ｙが所定量ｙ0 以上のと
きに大量という判定がなされる。この判別において、砥
粒供給重量ｙが大量である場合には、撹拌機５５が低速
回転されて、調合槽５４内のスラリが撹拌されるととも
に（Ｓ５８）、集塵器６３が回転されて、ホッパ５８及
び調合槽５４内で浮遊している砥粒の微粒成分が吸引除
去される（Ｓ５９）。

【００５７】その後、スクリューフィーダ５９が大流量
の設定状態で運転され、ホッパ５８内の新規な砥粒が調
合槽５４内に供給される（Ｓ６０）。この状態で、砥粒
の大流量供給が完了したか否かが判別される（Ｓ６
１）。この場合、重量センサ５６の検出情報に基づいて
新規砥粒の実供給重量が所定値ｙ0 に達したときに大流
量供給の完了という判定が行われる。その供給の完了を
待って、撹拌機５５が停止されるとともに（Ｓ６２）、
スクリューフィーダ５９の大流量の供給動作が停止され
る（Ｓ６３）。そして、スクリューフィーダ５９が引き
続き小流量の設定状態で運転される（Ｓ６４）。

【００５８】一方、前記Ｓ５７の判別において、Ｓ５０
で算出された砥粒供給量が小量である場合には、集塵器
６３が回転されて、ホッパ５８及び調合槽５４内で浮遊
している砥粒の微粒成分が吸引除去される（Ｓ６５）。
そして、この状態で前記Ｓ６４に進行して、スクリュー
フィーダ５９が小流量の設定状態で運転される。

【００５９】続いて、重量センサ５６により、調合槽５
４への砥粒の供給重量が、前記Ｓ５０で算出されている
所定供給重量ｙに達したか否かが判別される（Ｓ６
６）。そして、この判別において、砥粒の供給重量が所
定供給重量ｙに達した場合には、スクリューフィーダ５
９の小流量の供給動作が停止される（Ｓ６７）。この状
態で、重量センサ５６により、調合槽５４内の調製済み
スラリの実質重量が検出され、その検出結果に基づい
て、砥粒の実供給重量及び新規スラリの実供給重量が演
算される（Ｓ６８）。

【００６０】その後、撹拌機５５が高速回転されて、調
合槽５４内の調製済みスラリが撹拌される（Ｓ６９）。
さらに、調合槽５４の出口側のバルブ７２が開かれて循
環用通路７６が形成され（Ｓ７０）、循環用ポンプ７５
の低速回転により、調合槽５４内の調製済みスラリが循
環用通路７６を介して循環される（Ｓ７１）。この状態
で、図１０に示すサブルーチンに従って、調製済みスラ
リの比重や粘度の性状が、比重計７８及び粘度計８０に
より、所定時間おきに複数回検出される（Ｓ７２）。

【００６１】この調製済みスラリの性状検出後に、スラ
リの比重検出データの平均値及び粘度検出データの平均
値が演算される（Ｓ７３）。次いで、調製済スラリの比
重及び粘度の適正の可否が前記Ｓ４７，Ｓ４８と同様に
行われる（Ｓ８３，Ｓ８４）。調製済スラリの比重ある
いは粘度が適正でない場合にはアラーム９６により異常
が報知される（Ｓ８５）。そして、ポンプ７５が停止さ
れるとともに（Ｓ７４）、調合槽５４の出口側のバルブ
７２の切換えにより循環用通路７６が閉じられて（Ｓ７
５）、スラリの調製動作が終了する。なお、Ｓ７３で演
算された比重検出データ及び粘度検出データの平均値
は、図示しない表示部に表示されるとともに、次回のス
ラリ調製時等に使用される。

【００６２】次に、前記スラリの性状検出動作のサブル
ーチンを、図１０に示すフローチャートに基づいて詳細
に説明する。さて、このスラリの性状検出動作の開始時
には、制御手段Ｃｏに内蔵された検出開始タイマ（図示
略）がスタートされる（Ｓ７６）。そして、この検出開
始タイマがタイムアップすると（Ｓ７７）、比重計７８
及び粘度計８０による検出回数がＲＡＭ８６に予め記憶
された所定値に到達したか否かが判別される（Ｓ７
８）。この判別において、検出回数が所定値に達してい
ない場合には、比重計７８及び粘度計８０から出力され
る比重及び粘度の性状検出データが読み取られるととも
に（Ｓ７９）、検出データの読取回数がカウントされる
（Ｓ８０）。

【００６３】その後、制御手段Ｃｏに内蔵された性状検
出インターバルタイマ（図示略）がスタートされ（Ｓ８
１）、そのタイマがタイムアップした場合に（Ｓ８
２）、前記Ｓ７８に戻って、スラリの性状検出が所定イ
ンターバルで所定回数だけ繰り返し行われる。そして、
Ｓ７８の判別において、検出回数が所定値に達したとき
に、スラリの性状検出動作が終了する。

【００６４】本実施の形態では、前記Ｓ２８における分
離前スラリの性状検出時、及びＳ４０における分離後ス
ラリの性状検出時には、３０秒間隔で１０回の性状検出
が実行される。また、前記Ｓ７２における調製済みスラ
リの性状検出時には、３０秒間隔で３回の性状検出が実
行される。

【００６５】前記の実施形態によって期待できる効果に
ついて、以下に記載する。 ・ この実施形態においては、調合槽５４内に砥粒及び
分散液を供給し、それらを混合してスラリを調製すると
ともに、使用済みのスラリから使用可能な砥粒及び分散
液を分離回収し、それらを調合槽５４に戻して再利用す
るようになっている。また、分離回収された砥粒及び分
散液よりなるスラリの性状を、比重計７８、粘度計８０
よりなる検出手段により検出し、その検出結果に応じ
て、制御手段Ｃｏを構成するＣＰＵ８４により、調合槽
５４への新規な砥粒及び分散液の供給量を調製制御する
ようになっている。

【００６６】このため、使用済みのスラリから分離回収
した砥粒及び分散液を再利用しているにも拘らず、所望
の性状のスラリを調製することができる。従って、ワイ
ヤソー等においてスラリを使用する際に、ワークの加工
精度にバラツキが発生するのを防止することができる。

【００６７】・ この実施形態においては、制御手段Ｃ
ｏを構成するＣＰＵ８４が、比重計７８、粘度計８０の
検出手段によるスラリの性状検出を所定時間おきに複数
回行わせ、それらの検出データの平均値を演算して、そ
の平均値に基づき新規の砥粒及び分散液の供給量を算出
するようになっている。このため、分離回収された砥粒
及び分散液よりなるスラリの性状が一時的に変動するこ
とがあっても、そのスラリの性状を検出データの平均値
により精度良く検出することができて、新規の砥粒及び
分散液の供給量を適正に算出することができる。

【００６８】・ この実施形態においては、検出手段が
スラリの比重を検出する比重計７８及び粘度を検出する
粘度計８０から構成されている。このため、分離回収さ
れた砥粒及び分散液よりなるスラリの比重及び粘度を検
出することにより、その検出結果に基づいて、比重及び
粘度というスラリの重要な性状が常に適正となるよう
に、スラリを調製制御することができる。

【００６９】・ この実施形態においては、検出手段と
しての比重計７８及び粘度計８０により、使用済みのス
ラリの性状を検出し、その検出結果に基づいて、分離回
収機構４０における第１デカンタ４６及び第２デカンタ
４７の分離動作の異常を判別するようになっている。こ
のため、第１デカンタ４６及び第２デカンタ４７の分離
動作に異常が発生して、使用可能な砥粒及び分散液が正
常に分離されていない場合には、その異常状態を早期に
検知して対処することができる。

【００７０】なお、この実施形態は、次のように変更し
て具体化することも可能である。 ・ 比重計７８または粘度計８０のいずれか一方のみの
検出結果により、新規な砥粒及び分散液の供給量を設定
するように構成すること。

【００７１】このように構成した場合にも、スラリの性
状の適正化を図ったスラリ管理が行える。 ・ 比重計７８や粘度計８０よりなる検出手段により、
使用済みのスラリの比重及び粘度のうちで少なくとも一
方を検出し、その検出結果に応じて、制御手段としての
ＣＰＵ８４により、分離回収機構４０における第１デカ
ンタ４６及び第２デカンタ４７の回転速度を調製制御す
るように構成すること。

【００７２】このように構成した場合には、使用済みの
スラリの比重や粘度が変動しても、第１デカンタ４６及
び第２デカンタ４７の分離効率を一定に保つことができ
る。よって、使用済みのスラリから砥粒を十分に回収で
きなかったり、回収した分散液中に微粒成分の不純物が
残留していたりするのを防止することができて、使用可
能な砥粒及び分散液を効率よく回収することができる。

【００７３】・ ２つの調合槽５４を配設することな
く、１つの調合槽５４のみにより、スラリを調製するよ
うに構成すること。このように構成した場合には、スラ
リ管理システムを簡素化することができて、ワイヤソー
１１が多数並設されていない場合におけるスラリの管理
に有効である。

【００７４】・ １つの調合槽５４を備えたスラリ管理
システムにおいて、スラリ供給槽１６を省略して、調合
槽５４で調製されたスラリを、ワイヤソー１１のスラリ
タンク１２に直接供給するように構成すること。

【００７５】このように構成した場合には、スラリ管理
システムを一層簡素化することができる。 ・ １つの調合槽５４を備えたスラリ管理システムにお
いて、スラリ回収槽２４を省略して、使用済みのスラリ
をワイヤソー１１のスラリタンク１２から計量タンク３
４内に直接抜き取るように構成すること。

【００７６】このように構成した場合には、スラリ管理
システムを一層簡素化することができる。前記した実施
の形態から把握できる請求項記載以外の発明について、
以下にその効果と共に記載する。

【００７７】（１）使用済のスラリを砥粒と分散液とに
分離して回収する分離回収機構の異常の有無を検出手段
の検出結果に基づいて判定する異常有無判定手段を備え
ている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のス
ラリ管理システム。

【００７８】砥粒及び分散液の分離の異常をもたらす分
離回収機構の異常動作を把握することができる。実施の
形態の場合、制御手段Ｃｏが異常有無判定手段となる。

【００７９】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発
明によれば所望の性状のスラリを調製することができ
て、ワイヤソー等においてスラリを使用する際に、ワー
クの加工精度にバラツキが発生するのを防止することが
できる。

【００８０】請求項２に記載の発明によれば、分離回収
された砥粒及び分散液よりなるスラリの性状が一時的に
変動することがあっても、そのスラリの性状を検出デー
タの平均値により精度良く検出することができて、新規
の砥粒及び分散液の供給量を適正に算出することができ
る。

【００８１】請求項３に記載の発明によれば、分離回収
された砥粒及び分散液よりなるスラリの比重または粘度
の少なくとも一方を検出することにより、その検出結果
に基づいて、スラリの性状の適正化を図ったスラリ管理
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施形態のスラリ管理システムを部分的に
示す配管図。

【図２】 スラリ管理システムの他の部分を示す配管
図。

【図３】 スラリ管理システムのその他の部分を示す配
管図。

【図４】 スラリ管理システムの回路構成を示すブロッ
ク図。

【図５】 スラリ管理システムの自動運転動作を示すフ
ローチャート。

【図６】 スラリの抜取・供給動作を示すフローチャー
ト。

【図７】 使用済みスラリの分離動作を示すフローチャ
ート。

【図８】 スラリの調製動作を示すフローチャート。

【図９】 図８に続くスラリの調製動作を示すフローチ
ャート。

【図１０】 スラリの性状検出動作を示すフローチャー
ト。

【符号の説明】

１１…スラリ使用装置としてのワイヤソー、１２…スラ
リタンク、１６…スラリ供給槽、２４…スラリ回収槽、
３４…計量タンク、３９…移送通路、４０…分離回収機
構、４６…第１デカンタ、４７…第２デカンタ、５４…
調合槽、５６…重量センサ、５８…ホッパ、５９…スク
リューフィーダ、６４…分散液槽、６５，６７…バル
ブ、６６…ポンプ、７８…検出手段を構成する比重計、
８０…検出手段を構成する粘度計、８４…制御手段を構
成するＣＰＵ、８５…制御手段を構成するＲＯＭ、８６
…制御手段を構成するＲＡＭ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 調合槽内に砥粒及び分散液を供給し、そ
   れらを混合してスラリを調製するとともに、使用済みの
   スラリから使用可能な砥粒及び分散液を分離回収し、そ
   れらを調合槽に戻して再利用するようにしたスラリ管理
   システムにおいて、 分離回収された砥粒及び分散液よりなるスラリの性状を
   検出する検出手段と、 その検出結果に応じて、調合槽への新規の砥粒及び分散
   液の供給量を調整制御する制御手段とを備えたスラリ管
   理システム。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、検出手段によるスラリ
   の性状検出を所定時間おきに複数回行わせ、それらの検
   出データの平均値を演算して、その平均値に基づき新規
   の砥粒及び分散液の供給量を算出する請求項１に記載の
   スラリ管理システム。
3. 【請求項３】 前記検出手段は、スラリの比重または粘
   度の少なくとも一方を検出する請求項１または請求項２
   に記載のスラリ管理システム。