KR101051887B1 - 와이어쏘 장치의 장력조절유닛 및 이를 이용한 장력조절방법 - Google Patents

와이어쏘 장치의 장력조절유닛 및 이를 이용한 장력조절방법 Download PDF

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roller
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장석준
박태인
조창석
조상식
김해연
곽범석
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오성엘에스티(주)
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Abstract

본 발명은 와이어쏘 장치의 장력조절유닛 및 이를 이용한 장력조절방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 와이어쏘 장치의 장력조절유닛은 잉곳을 절단하도록 와이어가 권선된 메인롤러와, 상기 메인롤러에 와이어를 공급하는 공급스풀 및 상기 메인롤러로부터 와이어를 회수하는 회수보빈을 포함하는 와이어쏘 장치의 장력조절유닛에 있어서, 상기 메인롤러와 상기 공급스풀 또는 상기 메인롤러와 상기 회수보빈의 사이에 배치되어 상기 와이어가 경유되며, 상기 와이어의 장력에 의해 회전하는 텐션롤러; 상기 텐션롤러의 일 측에 배치되는 구동모터로 마련되는 제1장력조절부; 일 측은 상기 제1장력조절부와 결합되고, 타 측은 상기 텐션롤러에 결합되는 지지축; 상기 메인롤러와 상기 회수보빈 또는 상기 메인롤러와 상기 공급스풀 사이에 적어도 하나 설치되어 와이어 장력을 측정하는 장력측정부; 상기 장력측정부로부터 측정된 측정장력과 기설정된 기준값을 비교하여 상기 측정장력이 상기 기준값과 동일해지도록 상기 제1장력조절부를 일 방향으로 회동시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 잉곳을 절단하는 와이어가 권취된 메인롤러와 공급롤러 또는 상기 메인롤러와 회수롤러 사이에 배치되어 상기 메인롤러에 권취되어 잉곳을 절단하는 와이어가 일정장력을 유지할 수 있고, 최초 와이어 세팅시 텐션롤러가 결합된 지지축이 장력방향의 역방향으로 일정각도 회동되도록 하는 제2장력조절부를 구비하여 최초 장력 인가시 텐션롤러로부터 와이어가 이탈되는 현상을 방지할 수 있는 와이어쏘 장치의 장력조절유닛 및 장력조절방법이 제공된다.

Description

와이어쏘 장치의 장력조절유닛 및 이를 이용한 장력조절방법{APPARATUS OF TENSION CONTROL FOR SYSTEM OF WIRE SAW AND METHOD THEREOF}
본 발명은 와이어쏘 장치의 장력조절유닛 및 이를 이용한 장력조절방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 와이어쏘 장치에 설치되어 잉곳을 절단하는 와이어의 장력을 일정하게 조절함으로써 잉곳 절단시 균일한 장력을 확보할 수 있는 와이어쏘 장치의 장력조절유닛 및 이를 이용한 장력조절방법에 관한 것이다.
일반적으로 잉곳의 성장(growth) 공정이 완료된 후 웨이퍼로 제조하기 위해 잉곳을 낱장 단위로 절단하는 슬라이싱 공정이 진행된다.
이러한 슬라이싱 공정은 여러 가지 방식이 있는데, 그 대표적인 것은 챔버 내에서 피아노 와이어 또는 고장력 와이어를 빠른 속도로 왕복 주행시키면서 그 위에 슬러리(slurry) 용액을 분사시켜 와이어에 묻은 슬러리와 단결정 잉곳의 마찰에 의해 절단하는 와이어 쏘(Wire Saw) 방식이다.
와이어 쏘 방식은 잉곳을 동시에 여러 개의 웨이퍼로 절단할 수 있어 단위 시간당 생산수율을 향상시킬 수 있기 때문에 현재 널리 쓰이고 있다.
한국등록특허 제887494호에는 와이어 쏘에 의한 잉곳의 절단장치가 개시되어 있다. 여기서, 챔버의 내측 두 롤러에 300~400회 권취된 와이어의 상향에 설치된 잉곳을 고정하는 유닛으로서 하부면에 잉곳이 부착되는 빔과, 상기 빔이 하부면에 부착되고 측면에 끼워맞춤 형상을 갖는 워크플레이트와, 워크플레이트의 끼워맞춤 형상과 정합되는 요홈이 구비되어 워크플레이트의 끼워맞춤 형상이 장착되는 잉곳 피드 테이블이 개시되어 있다.
상기와 같은 잉곳 절단장치를 이용하여 잉곳을 매우 얇은 두께의 웨이퍼로 절단하게 된다. 여기서, 잉곳을 절단하는 와이어는 잉곳을 절단하기 위한 일정장력을 유지해야 한다.
그런데, 종래 잉곳 절단장치에서는 두 롤러에 권취되는 와이어가 다수의 롤러에 의해 공급 및 회수됨에 따라 일정장력을 유지하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 잉곳을 절단하는 와이어가 권취된 메인롤러와 공급롤러 또는 상기 메인롤러와 회수롤러 사이에 배치되어 상기 메인롤러에 권취되어 잉곳을 절단하는 와이어가 일정장력을 유지하도록 구동모터로 마련된 제1장력조절부를 구비하는 와이어쏘 장치의 장력조절유닛 및 이를 이용한 장력조절방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 제1장력조절부와 별도로 마련되는 제2장력조절부를 통해 최초 세팅시 와이어의 세팅장력이 일정하게 유지되도록 함으로써, 세팅시 보다 효율적으로 와이어를 배치할 수 있는 와이어쏘 장치의 장력조절유닛 및 이를 이용한 장력조절방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러, 최초 와이어 세팅시 텐션롤러가 결합된 지지축이 장력방향의 역방향으로 일정각도 회동되도록 하는 제2장력조절부를 구비하여 최초 장력 인가시 텐션롤러로부터 와이어가 이탈되는 현상을 방지할 수 있는 와이어쏘 장치의 장력조절유닛 및 이를 이용한 장력조절방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제는, 본 발명에 따라, 잉곳을 절단하도록 와이어가 권선된 메인롤러와, 상기 메인롤러에 와이어를 공급하는 공급스풀 및 상기 메인롤러로부터 와이어를 회수하는 회수보빈을 포함하는 와이어쏘 장치의 장력조절유닛에 있어서, 상기 메인롤러와 상기 공급스풀 또는 상기 메인롤러와 상기 회수보빈의 사이에 배치되어 상기 와이어가 경유되며, 상기 와이어의 장력에 의해 회전하는 텐션롤러; 상기 텐션롤러의 일 측에 배치되는 구동모터로 마련되는 제1장력조절부; 일 측은 상기 제1장력조절부와 결합되고, 타 측은 상기 텐션롤러에 결합되는 지지축; 상기 메인롤러와 상기 회수보빈 또는 상기 메인롤러와 상기 공급스풀 사이에 적어도 하나 설치되어 와이어 장력을 측정하는 장력측정부; 상기 장력측정부로부터 측정된 측정장력과 기설정된 기준값을 비교하여 상기 측정장력이 상기 기준값과 동일해지도록 상기 제1장력조절부를 일 방향으로 회동시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘 장치의 장력조절유닛에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 와이어에 장력 무인가시 상기 와이어의 장력방향의 역방향으로 상기 지지축이 일정각도 회동된 상태인 세팅위치가 설정되도록 상기 지지축의 일 측에 결합되어 탄성력을 부여하는 제2장력조절부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2장력조절부는 스프링일 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 와이어에 장력 인가시 상기 지지축이 장력방향에 대해 수직이 되도록 상기 제1장력조절부를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지축의 회동가능한 각도는 상기 와이어의 장력방향의 수직방향을 기준으로 ±60°일 수 있다.
한편, 상기 와이어쏘 장치의 장력조절유닛의 장력조절방법은, 잉곳을 절단하는 와이어가 권선된 메인롤러와 상기 메인롤러에 와이어를 공급하는 공급스풀 및 상기 메인롤러로부터 와이어를 회수하는 회수보빈을 포함하는 와이어쏘 장치의 장력조절방법에 있어서, 제1장력조절부에 결합된 지지축이 장력방향의 역방향으로 일정각도 회동되도록 제2장력조절부를 통해 와이어의 장력방향의 역방향으로 탄성력을 인가하여 상기 지지축의 최초 세팅위치를 설정하는 단계; 상기 지지축의 말단에 회전 가능하게 결합된 텐션롤러에 상기 메인롤러 및 상기 회수보빈을 경유하는 와이어가 경유되도록 하는 단계; 상기 메인롤러와 상기 회수보빈을 통해 상기 와이어에 장력을 인가하여 상기 상기 지지축을 상기 세팅위치로부터 상기 와이어의 장력방향과 수직이 되는 위치로 회동되게 하는 단계; 상기 텐션롤러와 상기 메인롤러 또는 상기 텐션롤러와 상기 회수보빈 사이의 장력을 장력측정부를 통해 측정하는 단계; 상기 장력측정부를 통해 측정된 측정장력과 기설정된 기준값을 비교하는 단계; 상기 측정장력과 기준값을 비교하여 상기 측정장력이 상기 기준값과 동일해지도록 제1장력조절부를 장력방향 또는 상기 장력방향의 역방향으로 회동시켜 상기 지지축을 상기 장력방향과 수직방향에 위치되도록 하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 잉곳을 절단하는 와이어가 권취된 메인롤러와 공급롤러 또는 상기 메인롤러와 회수롤러 사이에 배치되어 상기 메인롤러에 권취되어 잉곳을 절단하는 와이어가 일정장력을 유지하도록 구동모터로 마련된 제1장력조절부를 구비하는 와이어쏘 장치의 장력조절유닛 및 이를 이용한 장력조절방법이 제공된다.
또한, 제1장력조절부와 별도로 마련되는 제2장력조절부를 통해 최초 세팅시 와이어의 세팅장력이 일정하게 유지되도록 함으로써, 세팅시 보다 효율적으로 와이어를 배치할 수 있는 와이어쏘 장치의 장력조절유닛 및 이를 이용한 장력조절방법이 제공된다.
아울러, 최초 와이어 세팅시 텐션롤러가 결합된 지지축이 장력방향의 역방향으로 일정각도 회동되도록 하는 제2장력조절부를 구비하여 최초 장력 인가시 텐션롤러로부터 와이어가 이탈되는 현상을 방지할 수 있는 와이어쏘 장치의 장력조절유닛 및 장력조절방법이 제공된다.
도 1은 와이어쏘 장치의 개략도,
도 2는 도 1의 장력조절유닛의 분해사시도,
도 3은 본 발명이 제1실시예에 따른 와이어쏘 장치의 장력조절유닛의 장력조절방법의 알고리즘,
도 4 내지 도 6은 도 3의 각 순서에 따른 작동상태도이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 와이어쏘 장치의 장력조절유닛에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 와이어쏘 장치의 개략도이다. 도 1을 참조하면, 와이어쏘 장치는 절단부(100)와 송출부(200)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 절단부(100)는 일정 크기의 챔버(110) 내측에 하향으로 일정속도로 이동하도록 제어되는 잉곳(120)이 설치되고, 상기 잉곳(120)의 하향에 이격배치된 두 메인롤러(140)가 배치된다.
그리고, 두 메인롤러(140)의 외측에는 하향으로 이동되는 잉곳(120)을 일정한 크기의 웨이퍼로 절단하도록 소정의 와이어(130)가 일정 간격으로 감겨져 있다.
상기 송출부(200)는 상기 챔버(110)의 일 측에 소정의 지지패널(210)에 결합되는 다수의 롤러들이 배치된다.
여기서, 상기 롤러들 중 메인롤러(140)의 외측에 감겨지는 와이어(130)를 공급하는 공급스풀(220)과, 메인롤러(140)로부터 와이어를 회수하는 회수보빈(230)을 포함할 수 있다. 공급스풀(220)과 회수보빈(230)은 소정의 모터 등과 결합되어 와이어를 풀거나 감도록 설치될 수 있다.
즉, 공급스풀(220)과 회수보빈(230)의 와이어(130)를 풀고 감는 힘에 따라 와이어(130)에 장력이 인가될 수 있다.
그리고, 본 발명의 핵심으로서, 공급스풀(220)과 메인롤러(140)의 사이 또는 회수보빈(230)과 메인롤러(140)의 사이에 와이어(130)이 경유하도록 배치되어 장력을 조절하는 장력조절유닛(1,1')이 더 설치될 수 있다.
도 2는 도 1의 장력조절유닛의 분해사시도이다. 두 장력조절유닛은 실질적으로 동일한 구성으로 이뤄지므로 하나에 대해서만 설명하도록 한다.
도 2를 참조하면, 장력조절유닛(1)은 제1장력조절부(10), 지지축(20), 텐션롤러(30) 및 제2장력조절부(40)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1장력조절부(10)는 스테핑모터 등으로 마련된 구동모터로서, 후술할 제어부(3)의 제어신호에 따라 일정한 각도로 지지축을(30)을 회동되도록 마련된다.
그리고, 상기 제1장력조절부(10)는 결합하우징(11)이 구동축에 삽입된 상태로 베어링(12)의 개재하에 지지패널(210)에 삽입체결된다.
이와 같이 체결된 상태에서 상기 제1장력조절부(10)는 와이어(130)에 장력 인가시 후술할 지지축(20)을 수평면에 대해 수직방향 즉, 장력방향에 대해 수직방향인 12시 방향으로 유지하도록 제어되어 와이어(130)의 장력이 사전에 설정된 기준값을 유지하도록 할 수 있다.
본 실시예에서는 장력방향이 메인롤러가 위치하는 방향 즉, 좌측방향이며 허용가능한 회동각도는 지지축(20)의 좌우측에 설치되는 제1스토퍼(51)와 제2스토퍼(52)에 의해 결정될 수 있다. 본 실시예에서는 지지축(20)의 허용가능한 회동각도는 수직방향에 대해 좌우측으로 60°로 설정되도록 제1스토퍼(51)와 제2스토퍼(52)가 설치된다.
상기 결합하우징(11)은 제1장력조절부(10)의 구동축과 결합되는 구동결합부(11a)와 구동결합부(11a)의 전방에 베어링(12)에 결합되도록 형성된 베어링결합부(11b)가 형성될 수 있다.
여기서, 베어링결합부(11b)의 선단에는 후술할 지지축(20)에 삽입체결되도록 그 단면이 대략 직사각형 형태의 삽입부(11c)가 형성될 수 있다.
여기서, 삽입부(11c)는 지지축(20)에 억지끼워맞춤 방법과 같은 끼워맞춤 방법만으로도 지지축(20)이 결합고정됨으로써 지지축(20)이 제1장력조절부(10)에 의해 회동시 이탈되지 않을 수 있다.
본 실시예에서는 억지끼워맞춤 방법이 예시되고 있으나 이에 국한되지 않으며, 소정의 볼트 등의 체결수단 등을 구비하여 결합될 수도 있다.
그리고, 결합하우징(12)에는 후술할 제2장력조절부(40)가 결합되는 결합홈(11a')이 형성될 수 있다.
상기 지지축(20)은 일 방향으로 길게 형성된 패널 부재로서, 하부 측은 상술한 제1장력조절부(10)의 구동축에 결합되며, 상부 측은 후술할 텐션롤러(30)에 결합될 수 있다.
이를 위해, 하측에는 삽입부(10a)가 억지끼워맞춤 등의 방법으로 결합되는 제1결합홀(21)이 형성되고, 상측에는 텐션롤러(30)가 소정의 베어링 등이 개재되어 결합시 아이들(idle)회전하도록 결합되는 제2결합홀(22)이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 결합되어 텐션롤러(30)에 일 방향으로 장력 인가시 지지축(20)은 제1장력조절부(10)의 구동축을 중심으로 장력방향으로 회동할 수 있다.
상기 텐션롤러(30)는 외측에 와이어(130)가 감길 수 있도록 형성된 롤러부(31)와, 롤러부(31)의 중앙부에 결합되며 롤러부(31)가 아이들(idle) 회전하도록 소정의 베어링 개재하에 결합되는 결합봉(32)을 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 지지축(20)에 아이들(idle) 회전하도록 결합되는 텐션롤러(30)에 의해 와이어(130)에 장력 인가시 인가된 장력의 크기에 따라 지지축(20)이 일 방향으로 회동할 수 있다.
그리고, 결합봉(32)은 상술한 지지축(20)의 상측에 형성된 제2결합홀(22)에 결합될 수 있다.
상기 제2장력조절부(40)는 탄성력을 가지는 소정의 스프링으로 마련되며, 일 측은 결합하우징(12)의 결합홈(11a')에 결합되며, 타 측은 지지패널(210)에 결합되어 와이어(130)에 의한 장력 무인가시 장력방향의 역방향으로 탄성력을 부여하여 제1장력조절부(10)의 구동축의 최초 세팅시 위치를 결정하도록 설치된다.
즉, 최초 세팅시에는 구동모터로 마련된 제1장력조절부(10)에 전원이 무인가된 상태이고, 와이어에 의한 장력도 무인가 되어 있는 상태이다.
이에 따라, 제1장력조절부(10)의 구동축이 자유롭게 회전가능한 상태이므로 지지축(20)이 어느 방향에라도 위치한 상태일 수 있다.
이 같은 상태에서, 와이어를 세팅하고 장치를 구동하면 와이어에 의해 발생된 장력에 의해 장력방향으로 지지축(20)이 회동하여 와이어가 텐션롤러(30)로부터 이탈하는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 지지축(20)이 제2장력조절부(40)의 탄성력에 의해 장력방향의 역방향으로 일정각도 회동된 상태인 세팅위치에 위치함으로써, 장력 인가시 장력방향으로 일정각도 제1장력조절부(10)가 회동하기만 하면 설정된 기준값에 따른 위치인 장력방향에 대한 수직방향으로 위치할 수 있어 안정적인 최초 구동을 담보할 수 있다.
만약, 지지축(20)이 장력방향과 수직인 위치에서 최초 세팅을 하는 경우에는 세팅장력에 의해 일정각도 장력방향으로 지지축(20)이 회동된 상태로 위치하게 되고, 이 같은 상태에서 와이어쏘 장치를 구동하여 와이어에 장력이 인가되면 장력방향으로 지지축(20)이 더 회동되게 된다.
결과적으로, 장력방향으로 더 회동되는 지지축(20)에 의해 텐션롤러(30)에 감겨진 와이어(130)는 순간적으로 장력이 인가되지 않은 상태로 되면서 텐션롤러(30)로부터 와이어(130)가 이탈되는 현상이 발생하게 된다.
따라서, 제2장력조절부재(40)에 의해 지지축(20)이 장력방향의 역방향으로 일정각도 회동된 상태로 최초 세팅이 되면, 와이어에 장력 인가시 지지축(20)이 장력방향으로 회동하게 되더라도 지지축(20)이 장력방향에 대해 수직인 위치로 회동하게 되므로 와이어(130)에 일정장력이 지속적으로 인가되어 텐션롤러(30)로부터 와이어(130)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는 지지축(20)이 제2장력조절부(40)에 의해 장력방향과 수직인 방향 즉, 12시 방향을 기준으로 우측방향으로 60°회동된 상태로 세팅된 것을 나타내고 있다.
상기된 바와 같은 제2장력조절부(40)를 통해 최초 세팅시 와이어의 세팅장력이 일정하게 유지되도록 함으로써, 작업자가 와이어 세팅시 와이어가 서로 엉키는 등의 현상을 배제하면서 와이어를 배치할 수 있다.
다음으로, 장력측정부와 제어부에 대해 설명한다. 상기 장력측정부(2)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 소정의 센서 등으로 마련되어 메인롤러(140)와 공급스풀(220)의 사이 또는 메인롤러(140)와 회수보빈(230)의 사이에 적어도 하나 설치되어 와이어(130)의 장력을 측정한다.
여기서, 장력측정부(2)에서 측정된 측정장력은 실시간으로 후술할 제어부(3)로 전송하도록 설치될 수 있다.
상기 제어부(3)는 사전에 와이어(130)의 장력에 대한 기준값이 설정되어 있으며, 장력측정부(2)로부터 측정된 측정장력을 전송받아 상기 기준값과 비교하여 측정장력이 기준값으로부터 벗어나는 범위에 있으면 측정장력이 기준값과 동일해지도록 장력조절유닛(1,1')의 제1장력조절부(10)를 일 방향으로 소정 각도 회동되게 할 수 있다.
즉, 측정장력이 기설정된 기준값보다 큰 경우에는 장력방향으로 지지축(20)이 회동하게 되므로, 이를 제어부(3)에서 인식하여 지지축(20)이 장력방향에 대한 수직위치 즉, 12시 방향에 위치하도록 장력방향의 역방향으로 힘이 인가되도록 제1장력조절부(10)를 제어한다.
이때, 제1장력조절부(10)에 의해 일정한 힘이 장력방향의 역방향으로 인가시 제1장력조절부(10)의 힘이 기준값에 따른 위치 즉, 수직위치를 넘어서도록 인가되는 경우에는 장력측정부(2)로부터 측정되는 측정장력에 의해 다시 장력방향으로 제1장력조절부(10)가 회동되도록 제어됨으로써 와이어(130)의 장력은 일정한 기준값을 유지할 수 있다.
상기와 같은 방법으로, 와이어(130)의 장력이 일정한 기준값을 유지하게 됨으로써 와이어(130)에 의해 절단되는 웨이퍼 또한 균일한 절단면을 가지게 될 수 있고, 결과적으로 고품질 웨이퍼를 획득할 수 있게 된다.
또한, 세팅시 장력조절수단인 제2장력조절수단이 별도로 구비됨으로써 구동시 장력조절수단인 제1장력조절부의 제어가 더 용이해질 수 있다.
지금부터는 상술한 와이어쏘 장치의 장력조절유닛의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명이 제1실시예에 따른 와이어쏘 장치의 장력조절유닛의 장력조절방법의 알고리즘이고, 도 4 내지 도 6은 도 3의 각 순서에 따른 작동상태도이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 상기된 바와 같은 장력조절유닛을 이용한 장력조절방법은 먼저, 제2장력조절부(40)를 통해 지지축(20)의 최초 세팅위치를 설정한다(S10). 본 실시예에서는 상술한 바와 같이 우측방향 즉, 12시방향을 기준으로 시계방향으로 60°에 위치하도록 설정될 수 있다.
이 같은 상태에서, 와이어(130)를 공급스풀(220)으로부터 풀어서 텐션롤러(30)를 경유하도록 하면서 메인롤러(140)와 회수보빈(230)까지 경유되도록 배치한다(S20).
그리고, 공급스풀(220)과 회수보빈(230)을 회전시켜 와이어(130)에 일정장력이 인가되면, 도 5에서와 같이, 지지축(20)은 세팅위치로부터 장력방향으로 회동하게 된다.
이때, 제어부(3)는 와이어(130)의 장력이 기설정된 기준값에 따른 장력을 유지하도록 제1장력조절부(10)를 제어하여 장력방향의 역방향만큼의 힘(토크,torque)이 발생하도록 제어한다.
이를 통해, 지지축(20)은 장력방향과 수직방향 즉, 12시 방향에 위치할 수 있게 된다(S30).
이와 같은 상태에서, 장력측정부(2)는 실시간으로 와이어(130)의 장력을 측정하여 제어부(3)로 전송하고(S40), 제어부(3)에서는 장력측정부(2)를 통해 측정된 측정장력을 기설정된 기준값과 실시간으로 비교한다(S50).
이때, 측정장력이 기준값보다 크면 도 6에서와 같이 장력방향으로 지지축(20)이 회동된 상태이므로, 측정장력이 기준값과 실질적으로 동일해지도록 제어부(3)는 제1장력조절부(10)를 장력방향의 역방향으로 회동되도록 제어하고(S60), 이에 따라 도 5에서와 같은 상태로 지지축(20)은 회동될 수 있다.
그리고, 측정장력이 기준값보다 작으면 도 4에서와 같이 장력방향의 역방향으로 지지축(20)이 회동된 상태이므로, 측정장력이 기준값과 실질적으로 동일해지도록 제어부(3)는 제1장력조절부(10)를 장력방향으로 회동되도록 제어하고(S70), 이에 따라 도 5에서와 같은 상태로 지지축(20)은 회동될 수 있다.
여기서, 지지축(20)이 회동가능한 범위는 제1스토퍼(51)와 제2스토퍼(52)의 위치에 따라 결정될 수 있으며, 본 실시예에서는 ±60°로 설정된다.
또한, 지지축(20)은 상기 범위 내에서 12시방향을 기준으로 좌측방향 또는 우측방향으로 연속적으로 회동하면서 사전에 설정된 장력의 기준값인 일정한 장력으로 조절될 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
10 : 구동모터 11 : 결합하우징
11a : 구동결합부 11b : 베어링결합부
11c : 삽입부 12 : 베어링
20 : 지지축 21 : 제1결합홀
22 : 제2결합홀 30 : 텐션롤러
31 : 롤러부 32 : 결합봉
40 : 제2장력조절부 51 : 제1스토퍼
52 : 제2스토퍼

Claims (6)

  1. 잉곳을 절단하도록 와이어가 권선된 메인롤러와, 상기 메인롤러에 와이어를 공급하는 공급스풀 및 상기 메인롤러로부터 와이어를 회수하는 회수보빈을 포함하는 와이어쏘 장치의 장력조절유닛에 있어서,
    상기 메인롤러와 상기 공급스풀 또는 상기 메인롤러와 상기 회수보빈의 사이에 배치되어 상기 와이어가 경유되며, 상기 와이어의 장력에 의해 회전하는 텐션롤러;
    상기 텐션롤러의 일 측에 배치되는 구동모터로 마련되는 제1장력조절부;
    일 측은 상기 제1장력조절부와 결합되고, 타 측은 상기 텐션롤러에 결합되는 지지축;
    상기 메인롤러와 상기 회수보빈 또는 상기 메인롤러와 상기 공급스풀 사이에 적어도 하나 설치되어 와이어 장력을 측정하는 장력측정부;
    상기 장력측정부로부터 측정된 측정장력과 기설정된 기준값을 비교하여 상기 측정장력이 상기 기준값과 동일해지도록 상기 제1장력조절부를 일 방향으로 회동시키는 제어부; 및,
    상기 와이어에 장력 무인가시 상기 와이어의 장력방향의 역방향으로 상기 지지축이 일정각도 회동된 상태인 세팅위치가 설정되도록 상기 지지축의 일 측에 결합되어 탄성력을 부여하는 제2장력조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘 장치의 장력조절유닛.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2장력조절부는 스프링인 것을 특징으로 하는 와이어쏘 장치의 장력조절유닛.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 와이어에 장력 인가시 상기 지지축이 장력방향에 대해 수직이 되도록 상기 제1장력조절부를 제어하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘 장치의 장력조절유닛.
  5. 제 1항 또는 제3항 또는 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지축의 회동가능한 각도는 상기 와이어의 장력방향의 수직방향을 기준으로 ±60°인 것을 특징으로 하는 와이어쏘 장치의 장력조절유닛.
  6. 잉곳을 절단하는 와이어가 권선된 메인롤러와 상기 메인롤러에 와이어를 공급하는 공급스풀 및 상기 메인롤러로부터 와이어를 회수하는 회수보빈을 포함하는 와이어쏘 장치의 장력조절방법에 있어서,
    제1장력조절부에 결합된 지지축이 장력방향의 역방향으로 일정각도 회동되도록 제2장력조절부를 통해 와이어의 장력방향의 역방향으로 탄성력을 인가하여 상기 지지축의 최초 세팅위치를 설정하는 단계;
    상기 지지축의 말단에 회전 가능하게 결합된 텐션롤러에 상기 메인롤러 및 상기 회수보빈을 경유하는 와이어가 경유되도록 하는 단계;
    상기 메인롤러와 상기 회수보빈을 통해 상기 와이어에 장력을 인가하여 상기 상기 지지축을 상기 세팅위치로부터 상기 와이어의 장력방향과 수직이 되는 위치로 회동되게 하는 단계;
    상기 텐션롤러와 상기 메인롤러 또는 상기 텐션롤러와 상기 회수보빈 사이의 장력을 장력측정부를 통해 측정하는 단계;
    상기 장력측정부를 통해 측정된 측정장력과 기설정된 기준값을 비교하는 단계;
    상기 측정장력과 기준값을 비교하여 상기 측정장력이 상기 기준값과 동일해지도록 제1장력조절부를 장력방향 또는 상기 장력방향의 역방향으로 회동시켜 상기 지지축을 상기 장력방향과 수직방향에 위치되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어쏘 장치의 장력조절방법.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101272575B1 (ko) 2011-11-28 2013-06-10 김경란 잉곳 절단장치
KR101671855B1 (ko) 2015-05-14 2016-11-03 노현기 와이어 장력 복원장치
WO2017213474A3 (ko) * 2016-06-10 2018-01-25 이성준 와이어쏘 제어장치
CN110253775A (zh) * 2019-07-26 2019-09-20 内蒙古中环光伏材料有限公司 一种切片机张力臂测控装置及切片工艺
CN110435014A (zh) * 2019-07-25 2019-11-12 桂林电子科技大学 绳锯机的绳锯调节装置
KR20190138388A (ko) 2018-06-05 2019-12-13 삼익티에이치케이 주식회사 와이어 쏘잉 시스템
KR20190138387A (ko) 2018-06-05 2019-12-13 삼익티에이치케이 주식회사 와이어 쏘의 와이어 공급 회수 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10119031A (ja) * 1996-10-22 1998-05-12 Tokyo Seimitsu Co Ltd ワイヤソーのワイヤ走行制御装置
JP2000094299A (ja) * 1998-09-24 2000-04-04 Tokyo Seimitsu Co Ltd ワイヤソーのグルーブローラ駆動方法及びその装置
JP2002011647A (ja) 2000-06-23 2002-01-15 Tokyo Seiko Co Ltd ワイヤ式切断加工装置
KR100544384B1 (ko) 2003-09-02 2006-01-23 홍덕스틸코드주식회사 와이어 쏘우 장치의 가동 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10119031A (ja) * 1996-10-22 1998-05-12 Tokyo Seimitsu Co Ltd ワイヤソーのワイヤ走行制御装置
JP2000094299A (ja) * 1998-09-24 2000-04-04 Tokyo Seimitsu Co Ltd ワイヤソーのグルーブローラ駆動方法及びその装置
JP2002011647A (ja) 2000-06-23 2002-01-15 Tokyo Seiko Co Ltd ワイヤ式切断加工装置
KR100544384B1 (ko) 2003-09-02 2006-01-23 홍덕스틸코드주식회사 와이어 쏘우 장치의 가동 방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101272575B1 (ko) 2011-11-28 2013-06-10 김경란 잉곳 절단장치
KR101671855B1 (ko) 2015-05-14 2016-11-03 노현기 와이어 장력 복원장치
WO2017213474A3 (ko) * 2016-06-10 2018-01-25 이성준 와이어쏘 제어장치
KR20190138388A (ko) 2018-06-05 2019-12-13 삼익티에이치케이 주식회사 와이어 쏘잉 시스템
KR20190138387A (ko) 2018-06-05 2019-12-13 삼익티에이치케이 주식회사 와이어 쏘의 와이어 공급 회수 장치
CN110435014A (zh) * 2019-07-25 2019-11-12 桂林电子科技大学 绳锯机的绳锯调节装置
CN110253775A (zh) * 2019-07-26 2019-09-20 内蒙古中环光伏材料有限公司 一种切片机张力臂测控装置及切片工艺

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