JPS5914136Y2 - ワイヤソ−装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はワイヤソー装置に係り、ことに切断精度の向上
を図りうるワイヤソー装置に関する。

ワイヤソー装置はフェライト、シリコン、センダスト、
ガラス等の硬脆材の切断に際し広く用いられている。

第１図ａは従来のワイヤソー装置の全体を示す正面図、
第１図すは同じく側面図で、第２図ａは第１図ａに示す
ワイヤソー装置の切断部を示す正面図、第２図すは同じ
く切断部を示す側面図である。

これらの図において１はピアノ線、銅線等の断面が真円
形より成るワイヤで、これは新線繰出しリール２から繰
出され、固定プーリ３とシーソ４に固定したプーリ５と
の間に掛は渡された後、プーリ６に半巻回され、さらに
ドライブローラ７、ワイヤガイドローラ８，９に掛は渡
され、その後プーリ１０、固定プーリ１１を経て、シー
ソ４に固定した一方のブー１月２に掛は渡され、最後に
巻取リリール１３に巻き取られるようになっている。

そしてこのワイヤ１は全体としては１本より成るが、複
数回巻回されてあたかも複数本並設したような構成とな
っている。

この第１図に示す装置においては７５回巻回されている
が、以下それぞれのワイヤ位置を便宜的に１本目、２本
目、・・・・・・・・・７５本目と呼ぶ。

なお第２図すにおいて一番左側のワイヤ部分が１本目、
−香石側のワイヤ部分が７５本目である。

そしてこのワイヤ１は繰出し時および巻取り時には一方
向に進行するが、シソ−４の作用により、例えば切断部
のローラ間、すなわちドライブローラ７、ワイヤガイド
ローラ８．９相互間にあっては前進、後退を所定の走行
速度で定期的に繰り返しつつ、少しづつ全体が前進する
。

切断条件の一例を挙げると、ワイヤ繰出し時の速度はｌ
ｍ／ｍｉｎ、走行速度は１００ ｍ／ｍｉｎ、１スト
ロークは１ｍ、ワイヤガイドローラ８．９の回転数はｓ
ｏｏ ｒ 、ｐ、ｍで゛ある。

そして第２図ａ、 ｌ）に示すように所定の硬脆材す
なわち材料１４を保持台１５に載置し、矢印１６方向か
ら砥粒１７を送り、矢印１８方向から荷重をかけながら
切断する。

この荷重はたとえば１００ ｇ／’本である。ところで
このように構成したワイヤソー装置にあっては、切断作
業中にワイヤ１は砥粒１７および材料１４との摩擦によ
り摩耗し、第３図に示すようにこのワイヤ１の断面が真
円形から楕円形に変る傾向にある。

そして各ワイヤ位置におけるワイヤ１の長径りと短径ｄ
との関係は例えば第４図に示すようになる。

なおワイヤ１の製造過程における影響から、すでに部分
的に断面が楕円形を示している素材もある。

そしてワイヤ１は回転不能には保持されてはいないこと
から、断面が楕円形になると、切断負荷抵抗が大きい第
５図ａに示す状態から次第に第５図すに示す状態になる
。

また切断方向は第５図Ｃの矢印１９に示すように長軸方
向を向く。

すなわち切断負荷抵抗が少ない方向へ切断が進行する。

その結果第６図に示すように材料１４の切断面にうねり
を生ずる。

上述した従来のワイヤソー装置を使用した場合のうねり
の程度、すなわち真直度δ（単位：μｍ）は、本考案者
が実測したところでは材料１４がシリコンの場合５〜４
０、ガラスの場合５〜６０、センダストの場合１０〜８
０であった。

ことに材料１４がセンダストの場合の各ワイヤ位置にお
ける真直度δおよびワイヤ真円度α（ワイヤの長径りと
ワイヤの短径ｄとの差）は第７図に示すようになった。

この第７図からワイヤ真円度αが切断面の真直度δに大
きく影響を与えていることが分かる。

本考案は上記した従来技術における実状に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、材料の切断面の真
直度δの向上、すなわち切断精度の向上を図りうるワイ
ヤソー装置を提供することにある。

この目的を達成するために本考案は、ワイヤをその軸心
を中心に回転させる手段を備え、ワイヤを回転させるこ
とによってそのワイヤの外側面を均一に摩耗させ、断面
形状を真円形に近い状態に保持するようにしたことを特
徴としている。

以下、本考案のワイヤソー装置を図面に基づいて詳述す
る。

第８図ａは本考案の一実施例を示す斜視図、第８図すは
第８図ａに示すワイヤを回転させる手段を示す説明図、
第８図Ｃは第８図すにおけるＡ−Ａ矢視図である。

なおこの第８図ならびに後述する第９図において、上述
した第１〜７図に示す部材と同に部材は同一の符号で示
す。

第８図ａ、 ｌ）、 ｃにおいて、２０はワイヤ１と交
差する方向に軸心を配置させてなる第１のローラ、２１
はワイヤ１を挾んでこの第１のローラ２０に対設した第
２のローラで、これらのローラ２０．２１はドライフ゛
ローラ７とワイヤカ゛イドローラ８との中間位置に配設
しである。

２２はこれらのローラ２０．２１をワイヤ１に当接させ
る手段例えばばねで、これらのローラ２０．２１を矢印
２３方向に付勢している。

２４、２５はローラ２０．２１のそれぞれ前方所定位置
および後方所定位置に１組づつ設けた軸受、２６は図示
しない駆動モータに接続したプーリである。

２７はローラ保持ワイヤで、例えばローラ２０．２１の
軸心に一致するようにこのローラ２０．２１に固定され
ており、プーリ２６に掛は回され、軸受２４．２５内を
挿通させである。

２８．２９はそれぞれ軸受２４．２５に固定した棒体で
、一端は所定の位置３０において回動自在にそれぞれ保
持され、他端には上述したばね２２が係着されている。

このように構成したワイヤソー装置においては、モータ
を駆動させるとプーリ２６を介してローラ保持ワイヤ２
７が移動し、モータの回転方向に応じてローラ２０．２
１は矢印３１あるいは矢印３２に示すようにそれぞれの
ローラ２０．２１の軸心に沿い、しかも相反する方向に
移動するので、このローラ２０、２１によって挾持され
たワイヤ１はその軸心を中心に正転あるいは逆転する。

ワイヤ１の繰出しおよび走行操作とともに、このワイヤ
１の回転操作を実施すれば、ワイヤ１は砥粒および材料
との摩擦によってその外周面が均一に摩耗され、常時、
断面が真円に近い状態に保持される。

なお切断速度は通常シリコンの場合８０〜４００μｍ／
ｍｉｎ、ガラスの場合４０〜２００μｍ／ｍｉｎ、セン
ダストの場合２０〜１００μｍ／ｍｉｎであるから、上
記したワイヤ１の回転数はシリコンの場合は４０〜２０
０ ｒ 、ｐ、ｍ、ガラスの場合は２０〜１００ ｒ
、ｐ、ｍ、センダストの場合は１０〜５Ｑ ｒ 、ｐ、
ｍが妥当である。

そして本考案のワイヤソー装置を用い、上記と同様に１
００ ｇ／本の荷重をかけ、ワイヤ走行速度を１００
ｍ／ｍｉｎとし、ワイヤ繰出し速度を１ｍ／ｍｉｎに設
定してワイヤ１を回転させながら材料の切断を行なった
ところ、その切断面の真直度δ（μｍ）はシリコンの場
合５〜１２、ガラスの場合５〜１５、センダストの場合
１０〜２０と良好であった。

第９図は本考案の別の実施例を示す斜視図である。

同図に示す実施例は、ドライブローラ７とワイヤガイド
ローラ８，９との間にワイヤ１をガイドする別のローラ
３３．３４を設けてあり、ワイヤ１を回転させる手段を
ドライブローラ７と、ワイヤ１を挾んでドライブローラ
７に対設させたローラ３５と（こまって構成させである
。

、二のローラ３５とドライブローラ７は第８図に示した
と同様にローラ保持ワイヤ２７′を介して矢印３１′あ
るいは矢印３２′に示すように、それぞれのロー＝う３
５，７の軸心に沿い、しかも相返する方向に移動するの
で、このローラ３５，７によって挟持されたワイヤ１は
その軸心を中心に正転あるいは逆転する。

このように構成した場合にも上記実施例と同様の作用効
果を奏する。

なおドライブローラ７が移動することによりワイヤ１の
配列が仮に乱れた場合にも、ローラ３３．３４によって
望ましくワイヤ１は整列されるので、切断操作は良好に
実施できる。

以上述べたように本考案のワイヤソー装置は、ワイヤを
その軸心を中心に回転させる手段を備えていることから
、ワイヤの外周面は均一に摩耗され、常時、真円度αが
０に近い状態で切断操作が実施でき、これに伴って切断
面の真直度すなわち切断精度が向上する効果がある。

なお本考案者は、本考案の装置を用いた場合、従来装置
に比べ３〜４倍切断精度が向上することを確認している
。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来のワイヤソー装置の全体を示す正面図、
第１図すは同じく側面図、第２図ａは第１図ａに示すワ
イヤソー装置の切断部を示す正面図、第２図すは同じく
切断部を示す側面図、第３図は切断作業中におけるワイ
ヤ断面形状を示す説明図、第４図は第１，２図に示す従
来のワイヤソー装置における各ワイヤ位置とワイヤ径（
直径、短径）との関係を示すグラフ、第５図ａ、 ｌ
）、 ｃは切断方向を例示する説明図、第６図は切断
面のうｊ′よりの状態を示す説明図、第７図は第１，２
図に示す従来のワイヤソー装置における各ワイヤ位置と
切断面の真直度およびワイヤ真円度の関係を示すグラフ
、第８図ａは本考案のワイヤソー装置の一実施例を示す
斜視図、第８図すは第８図ａに示すワイヤを回転させる
手段を示す説明図、第８図Ｃは第８図すにおけるＡ−Ａ
矢視図、第９図は本考案のワイヤソー装置の別の実施例
を示す斜視図である。 符号の説明、２０・・・・・・第１のローラ、２１・・
・・・・第２のローラ、２２・・・・・・ばね、２４．
２５・・・・・・軸受、２６・・・・・・プーリ、２７
．２７’・・・・・・ローラ保持ワイヤ、２８．２９・
・・・・・棒体、３３．３４．３５・・・・・・ローラ
。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 繰出しリールから送り出されたワイヤを、ドライブ
   ローラで駆動し、第１及び゛第２の力゛イトローラで゛
   案内し、巻取リリールで巻取り、上記第１及び第２のガ
   イドローラの間において走イイするワイヤに試料を押付
   け、砥粒の介在によって研削切断加工するワイヤソーに
   おいて、上記ワイヤを挾み付けて相反する方向に互いに
   移動させ、ワイヤをその軸心を中心に回転させる手段を
   設けたことを特徴とするワイヤソー装置。 ２ 上記手段は、ワイヤと交叉する方向に軸心を配置し
   て対向させた第１及び第２のローラによって構成したこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載のワ
   イヤソー装置。