JPS61168466A - 加工物微速押上装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、例えばワイヤソーのような機械加工具に対し
、加工の進行に応じて加工物を適当な力で押当てるため
のＨ置に関するものである。

（技術的背景及び従来技術） 各種の工作機械において、工具と加工物との間　　。

にもたらされるべき押当て力は加工効率及び加工精度に
重大な影響を及ぼす。例えば、ワイヤソーにおいてはこ
の押当て力のほかにワイヤの往復運動速度、加工面に対
する砥粒の多少、摩耗、疲労したワイヤに代えて新しい
ワイヤを繰出す速度、パワイヤの張力等も、効率、精度
に対し影響を及ぼし、加工物の素材、形伏等との関係に
おいて適当に調整されねばならないが、上記工作物の往
復動ワイヤに対する押当て力、一般的には工作物支承テ
ーブルの押上げ力をどのように設定し、調整するかも極
めて重要である。

従来、このような加工物押上装置として、一般にピスト
ン、シリンダーｍｌが用いられている。

すなわちワイヤソーによる切断の進行に応じ、圧油を供
給して加工物を押上げ、この押上げ力の過不足を判断し
ながら、供給圧油量を増減する。しかしながら、ピスト
ンとシリンダーの間には当然のことながらシールのため
のリングが介在し、この摩擦のため加工物の送りがしば
しば断続的となり、安定的、円滑な送りが困難であり、
精密な加工が阻害されるという欠点があった。

このような欠点を排除するため、特公昭５８−２７９４
号公報に開示されているように、下方端閉放シリンダー
を水槽中に昇降可能に配置し、その上方端に加工物を載
置する支承テーブルを装着し、上記昇降可能のシリンダ
ー中に上方端開放の固定シリンダーを配置し、この固定
シリンダート万端から圧油を制御可能に給送して、上記
昇降可能なシリンダー内に閉じ込められている空気圧を
徐々に高めその浮力上昇により上記支承テーブル上の加
工物を円滑に押上げる装置が提案されている。

このような装置によれば、昇降シリンダーは微量な圧油
の供給に鋭敏に対応して円滑に微速で上昇し、該昇降シ
リンダー上に装着された加工物は、その上方に配置され
たワイヤソーに対して安定的に押当てられ、より精密な
加工が期待できる。しかしながら、このような圧油装置
系は押上装置を大型化し、複雑化するのみならず、種々
の加工条件変化に対応することが困難である。・（本発
明の目的及び構成のｌ！要） 本発明の目的は、このような浮子式押上装置を更に簡単
化し、しかも押圧力等の加工条件が自動的に調整できる
加工物押上装置を提供することである。

本発明によれば、液槽、例えば水槽の中に浮子を配置し
、これと加工物支承テーブルとを連結杆で連結し、この
連結杆は安定的に上下動し得るように案内部材で保持さ
れている。従って、テーブル上の加工物は上記浮子の浮
力により、その上方に配置された加工具、例えばワイヤ
ソーの加工ワイヤ部分に押圧され且つ加工に伴って円滑
な即ち非断続的な上送り運動がもたらされるようになさ
れている。上述したようにこの押圧力やその他の加工条
件は適当に制御、調整されなければならない。押圧力以
外の加工条件としては、前記のようにワイヤの往復運動
速度、ツイヤ繰出速度、砥粒の供給量等がある。

この目的を達成するため、可逆変速モータにより昇降し
得るようになされた制御杆を上記連結杆と平行して配置
し、両杆は若干の遊びを置いて接続され、この遊びをも
たらす部分に一一ドセルを配置する。

例えば適当な押圧力をもたらすために設定された回転数
でモータを回転するとき、従って適当な速度で制御杆が
上昇するとき、これに対して連結杆の上昇速度が相対的
に遅くなり、或は速くなる場合、両者間に介在させたロ
ードセルのひずみに相応してロードセルの電気抵抗に変
化が生ずる。

との電気信号変化を浮子の浮力調整に使用萱るときは、
制御杆をペースメーカーとしてその上昇速度に対応して
、浮子の浮力が、従って加工物の工具に対する押圧力が
調整される。上記制御杆の上昇速度、従ってモータの回
転速度は終始一定に設定することもでき、また当初は小
さく、次第に大きく設定することもできる。

（実施例） 以下においてワイヤソーに対し加工物を押圧するための
本発明Ｈａを、図面を参照して、更に具体的に説明する
。

第１図中において、その上方にマルチワイヤソーが示さ
れている。第２図はその斜視図である。

図示のようにその機枠Ｓに３本のローラ　Ｒ１％　Ｒ２
、Ｒ３がそれぞれ回転可能にＨｌｌされ、繰出しリール
（図示せず）から引出されたワイヤＷを案内り一ルＴ１
を経て上記ローラＲ１−Ｒｓに一定の間隔を置いて複数
回（図示の実施例では６回）巻き掛け、案内リールＴ２
を経て巻取リリール（図示せず）に巻き取るように構成
されている。下方ローラＲ２及びＲ３間に展張されてい
るワイヤ部分ＷＬに向っテ加工物Ｕが押上げられ、ワイ
ヤＷが往復動じ、両者間に砥粒液をｔ１１給することに
より支承テーブル１１上に９置された加工物はやがて５
個（両端の切端は製品として供し得ないものとして）の
薄片に切断される。

第１図においてＩｆｆ　１２に収容されている液体、例
えば水の中に浮子１３が配置され、この浮子１３と上記
加工物支承テーブル１１とは連結杆１４により連結され
ており、この連結杆１４はその途中において、機枠Ｓに
穿設された案内溝により、例えばボールベアリング１５
を介して円滑かつ安定的に昇降し得るように案内されて
いる。

機枠Ｓ′に装着されたモータ２１の１１力軸は、例えば
プーリ及びベルト等任意の伝動手段によりナフト２２を
回転するようになされている。このナツト２２に螺合す
る螺杆２３はこのナフト２２の回転により前記連結杆１
４と平行に上昇し或は下降するようになされている。上
紀連粘杆にはブラケット２４が設けられ、これに穿たれ
た孔隙に断面Ｔ字吠の部材２５が嵌合している。前記螺
杆上端と該部材２５の下端との間にロードセル２６が固
定Ｈｔｔされている。

なお、浮子１３には、電磁弁をイｆするパイプ１３’、
１３”が装着され、該弁を開閉することにより、浮子１
３に圧縮空気が給送され、或は空気が排出されてその浮
力を調整し得るようになされている。

手動的にスイッチを操作し、モータ２１を一方向に回転
させるときは、これと同方向にナフト２２が回転し、こ
れに呼応して灯杆２３が下降し、これと共に連結杆１４
が浮子１３の浮力に抗して下降せしめられる。適当な位
置において、モータ２１の回転を停止し、支承テーブル
１１上に加工物Ｕをα置し、モータ２１を逆方向に低速
回転させるときは、浮子１３の浮力を抑止した状態で支
承テーブル１１、従って加工物Ｕは徐々に上昇し、やが
て加工物Ｕはワイヤ加工部分Ｗ　Ｌに当接する。ここで
当該ワイヤが往！ｉ［ｉ！Ｉ！動し、砥粒が加工面に倶
給されれば、切断加工は直ちに進行する。

これと同時にモータ２１は予め設定された速度で回転せ
しめられ、対応する速度で回転するナツト２２に螺合す
る制御杆２３は相当する速度で上昇する。切断が進行す
るに従って、浮力により押上げられる連結杆１４の上昇
速度が、制御杆２３の上昇速度に対応しているときは、
浮力により連結杆１４、従ってブラケット２４が制御杆
２３に対しいわば一定の差で先行し、部材２５を一短の
力で」下方に引張り、ロードセル２６には一定の引張り
応力が働きその一定のひずみに対応する量の電気信号が
表示装置２６′に表われる。

今、この連結杆１４の速度が制御杆２３の上昇速度に対
して、相対的に高く、或は低くなったとすれば、他の加
工条件、例えば砥粒供給量ワイヤ往復運動速度等に問題
がなければ加工物のワイヤに対する押圧力、従って浮子
の浮力が過大であり、或は過小であることを意味する。

そして連結杆１４の上記相対的上昇速度が高い場合には
、上記ロードセル２６には従来より大きい引張り応力が
働き、上記相対速度が低い場合には上記ロードセル２Ｇ
には部材２５七ＩＩＪ御打２３との間で圧縮応力が働き
、表示Ｒ＋２６　’には反対方向において比例（或は反
比例）する量の電気信号変化をもたらず。これを電磁弁
１３′に供与して弁壱開き、相当して浮子１３の浮力が
調整され、他の加工条件に変化がない限り、この浮力の
増大、減少、従って押圧力の増大、減少は直ちに加工速
度の」二昇、下降に、従ってまた加工物の、従ってまた
連結杆１４の上昇速度の上昇、下降につながり、モータ
２１の設定回転速度に対応する押圧力が維持される。

今、加工物が図示したように断面円形の円筒体、例えば
シ゛す、：ｊンウェへ−用素材であるとすると、切断仕
事量は切断進行に応じて次第に増大し、直径部分の切断
に最大に達して、やがてまた漸減して行く。従って、こ
のような加工物を切断す場合には、化事量の増大に従っ
て、押圧力が不足し、従って連結杆の上昇速度が低下す
るので、上述したところと同様にして、対応して浮力を
調整できる。

このようにして、浮力を、従って抑圧を必要に応じて自
動的に調整し、向弁な切断速度を維持できるので、例え
ばシリコンウェハーのように精密な切断を必要とする加
工に適する。

切断を終了して、モータを逆回転させ、浮子の浮力に抗
して加工物支承テーブル１１を降下させる場合にも、と
のＷｆｆｌはを効に使用され得る。すなわち切断面には
しばしば切粉が滞留するなどして、ワイヤが円滑に抜け
ない場合がある。これを無視して支承テーブルを無理に
降下させるときは切断された加工物、例えばウェハーに
損傷をもたらすことがある。しかるに本発明装置を使用
するときは、上述の事態が生じた場合にはロードセル２
６にひずみの変化を虫じ、表示計２６′の表示信号に変
化を生ずるので、ただちにモータを停止し原因を排除す
ることが可能である。

本発明装置は、また、従来の加工物と相違する素材の加
工を行う場合に、その素材に適当な押圧力を容易に見出
すことができる０例えば従来の素材に好適な押圧力に対
応してモータ２１を回転させ、試験切断を行うとき、経
験的に判断して押圧力が過大であるか、或は過小である
と判断されるときは、相当してモータの回転速度を早く
或は遅くして、この新たな素材に適当な押圧力に対応す
るモータ回転速度を見出し、このような素材を加工する
場合には、この回転速度を設定すれば、常に適当な押圧
力が自動的に保証される。

（効　果） かくして本発明によれば簡単なＨＷｌによって加工物支
承テーブルを加工に伴って円滑に微、速上昇させること
ができ、しかもロードセルを有する制御装置によって加
工状況変化を刻々検知し加工条件を自動的に適当に制御
、調整することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による加工物微速押上Ｈ置をワイヤンー
に適用した場合の概略図、 第２図はワイヤンーの加工作業部の概略斜視図である。 符号の説明 １１・・・・・・支承テーブル、１２・・・・・・水槽
、１３・・・・・・浮子、１４・・・・・・連結杆、２
１・・・・・・可逆可変速モー９．２３・・・・・・制
御杆、２６・・・・・・ロードセル、Ｕ・・・・・・加
工物・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加工物を載置する支承テーブルと、水槽中に配置された
   浮子と、該浮子と上記支承テーブルとを連結して浮力に
   より支承テーブルを安定的に押上げるように案内保持さ
   れた連結杆と、可逆可変速モータにより昇降し得るよう
   になされた制御杆と、該制御杆及び上記連結杆を若干の
   遊びを置いて接続する機構と、上記遊びをもたらす部分
   に配置されたロードセルと、上記浮子の浮力を調整する
   ためこれに加圧空気を給送しこれから空気を排出するよ
   うになされた開閉弁を有するパイプとを具備し、上記ロ
   ードセルにもたらされるひずみの変化に応じ加工物に作
   用する押上げ力等の加工条件を調整し得るようにされた
   加工物微速押上装置。