KR101052792B1 - Wire saw device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 와이어 쏘우 장치의 가동률이 향상되며, 와이어의 교체작업이 용이해지도록 구조가 개선된 와이어 쏘우 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 와이어 쏘우 장치는 회전가능하게 설치되는 공급보빈과, 공급보빈과 이격되어 회전가능하게 설치되는 회수보빈과, 일단부는 공급보빈에 감기고 타단부는 회수보빈에 감기며, 공급보빈 및 회수보빈의 회전에 연동되어 공급보빈으로부터 회수보빈으로 이동되는 와이어를 구비하는 와이어 쏘우 장치에 있어서, 회수보빈은 와이어가 감겨지는 몸체부재와, 몸체부재에 감겨진 와이어가 몸체부재로부터 이탈되는 것이 방지되도록, 몸체부재의 일단부에 분리 가능하게 결합되며, 몸체부재의 회전중심축과 교차하는 방향으로 형성되어 몸체부재의 일단부에 대하여 외측 방향으로 돌출되는 브라켓을 포함한다.The present invention relates to a wire saw device having improved structure to facilitate the operation of the wire saw device and to facilitate replacement of the wire. The wire saw device according to the present invention is a supply bobbin rotatably installed, a recovery bobbin rotatably spaced apart from the supply bobbin, one end is wound on the supply bobbin and the other end is wound on the recovery bobbin, supply bobbin and recovery In the wire saw device having a wire moved from the supply bobbin to the recovery bobbin in conjunction with the rotation of the bobbin, the recovery bobbin is to prevent the wire member and the wire wound on the body member from being separated from the body member It is detachably coupled to one end of the body member, and formed in a direction intersecting with the central axis of rotation of the body member includes a bracket protruding outward with respect to one end of the body member.
와이어, 쏘우, 자기장 Wire, saw, magnetic field
Description
본 발명은 실리콘 잉곳과 같은 가공대상물을 복수 개의 낱장으로 절단하는데 이용되는 와이어 쏘우 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wire saw device used to cut a workpiece such as a silicon ingot into a plurality of sheets.
와이어 쏘우 장치는 실리콘 잉곳이나 세라믹 등의 절단시 평탄한 절단면을 갖도록 하면서 여러 매를 동시에 절단하는데 사용되는 것으로, 도 1에는 종래의 와이어 쏘우 장치가 도시되어 있다.The wire saw device is used to cut several sheets at the same time while having a flat cutting surface when cutting silicon ingots, ceramics, etc. FIG. 1 shows a conventional wire saw device.
도 1을 참조하면, 종래의 와이어 쏘우 장치(9)는 공급보빈(1)과, 회수보빈(2)과, 와이어(3)를 가진다. 공급보빈(1)은 원통 형상으로 형성되며, 구동축(K3)에 결합되어 회전 가능하게 설치된다. 회수보빈(2)은 원통 형상으로 형성되며, 구동축(K4)에 결합되어 회전 가능하게 설치된다. 와이어(3)의 일단부는 공급보빈(1)에 감기며, 타단부는 회수보빈(2)에 감겨진다. 공급보빈(1) 및 회수보빈(2)의 회전시, 공급보빈(1)에 감겨져 있던 와이어(3)가 풀리면서 회수보빈(2)쪽으로 이동하여 회수보빈(2)에 감겨지게 된다. 그리고, 이와 같이 와이어(3)가 이동하는 과정 중, 와이어(3)에 가공대상물(P)을 밀착시키면 가공대상물이 절단되게 된다.Referring to FIG. 1, the conventional
한편, 종래의 와이어 쏘우 장치(9)의 경우 공급보빈(1)에 감겨져 있던 와이어(3)가 회수보빈(2)에 다 감겨지면 장치의 가동을 중단한 상태에서 구동축(K)에 결합되어 있는 공급보빈(1) 및 회수보빈(2)을 분리한 후, 새로운 와이어가 감겨져 있는 새 공급보빈 및 와이어가 감겨져 있지 않은 새 회수보빈을 구동축에 다시 결합하여야 한다. 이때, 공급보빈(1) 및 회수보빈(2)의 무게, 특히 와이어(3)가 감겨져 있는 상태에서의 무게가 상당히 무거우므로, 작업자가 공급보빈(1) 및 회수보빈(2)을 교체하는데 많은 시간이 소요되며, 따라서 와이어 쏘우 장치(9)의 가동률이 저하되게 되는 문제점이 있다. 그리고, 와이어(3)가 감겨진 회수보빈(2)을 구동축(K)에서 분리하는 과정 중, 회수보빈(2)이 추락하게 되면서 사고가 발생될 우려가 있다. 또한, 분리된 회수보빈(2)에 감겨져 있는 와이어(3)를 일일이 풀거나 또는 잘라가면서 회수보빈(2)과 와이어(3)를 서로 분리해야 문제점도 있다.On the other hand, in the case of the conventional
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 와이어 쏘우 장치의 가동률이 향상되며, 와이어의 교체작업이 용이해지도록 구조가 개선된 와이어 쏘우 장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a wire saw device having an improved structure so as to improve the operation rate of the wire saw device and to facilitate replacement of the wire.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 와이어 쏘우 장치는 회전가능하게 설치되는 공급보빈과, 상기 공급보빈과 이격되어 회전가능하게 설치되는 회수보빈과, 일단부는 상기 공급보빈에 감기고 타단부는 상기 회수보빈에 감기며, 상기 공급보빈 및 상기 회수보빈의 회전에 연동되어 상기 공급보빈으로부터 상기 회수보빈으로 이동되는 와이어를 구비하는 와이어 쏘우 장치에 있어서, 상기 회수보빈은, 상기 와이어가 감겨지는 몸체부재와, 상기 몸체부재에 감겨진 와이어가 상기 몸체부재로부터 이탈되는 것이 방지되도록, 상기 몸체부재의 일단부에 분리 가능하게 결합되며, 상기 몸체부재의 회전중심축과 교차하는 방향으로 형성되어 상기 몸체부재의 일단부에 대하여 외측 방향으로 돌출되는 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the wire saw device according to the present invention is a supply bobbin rotatably installed, a recovery bobbin installed rotatably spaced from the supply bobbin, one end is wound on the supply bobbin and the other end is A wire saw device wound around a recovery bobbin and having a wire moved from the supply bobbin to the recovery bobbin in association with rotation of the supply bobbin and the recovery bobbin, wherein the recovery bobbin is a body member on which the wire is wound. And a wire wound around the body member to be detachably coupled to one end of the body member so that the wire wound around the body member is prevented from being separated from the body member, and formed in a direction crossing the central axis of rotation of the body member. It characterized in that it comprises a bracket protruding outward with respect to one end of the.
본 발명에 따르면, 상기 몸체부재는 일단부에서부터 타단부로 갈수록 외주면의 직경이 점차적으로 증가하도록 형성되는 것이 바람직하다.According to the invention, the body member is preferably formed so that the diameter of the outer peripheral surface gradually increases from one end to the other end.
또한, 본 발명에 따르면 상기 몸체부재와 상기 와이어가 자기력에 의해 상호 결합되도록 자기장을 발생시키는 발생시키는 자기장 발생수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, it is preferable that the body member and the wire further comprises a magnetic field generating means for generating a magnetic field to be coupled to each other by a magnetic force.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 와이어를 용이하고 신속하게 교체할 수 있으므로 와이어 쏘우 장치의 가동률이 향상되며, 작업자의 번거로움 및 사고가 발생할 우려가 감소된다.According to the present invention of the above-described configuration, the wire can be replaced easily and quickly, the operation rate of the wire saw device is improved, and the operator's trouble and accidents are reduced.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 쏘우 장치의 개념도이며, 도 3은 도 2에 도시된 회수보빈의 분리사시도이며, 도 4는 회수보빈에서 와이어를 분리하는 과정을 설명하기 위한 사시도이다.2 is a conceptual view of a wire saw device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view of the recovery bobbin shown in Figure 2, Figure 4 is a perspective view for explaining the process of separating the wire from the recovery bobbin. .
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 와이어 쏘우 장치(100)는 공급보빈(10)과, 회수보빈(20)과, 와이어(30)와, 자기장 발생수단을 포함한다.2 to 4, the
공급보빈(10)은 원통 형상으로 형성되며, 그 양단부에는 외측 방향으로 돌출되는 플랜지부(11)가 마련되어 있다. 공급보빈(10)은 구동축(K1)에 결합되어 중심축선(C1)을 중심으로 회전된다. 그리고, 공급보빈(10)의 외주면에는, 후술하는 바와 같이 가공대상물(P)의 절단에 사용되지 않은 새 와이어(30)가 감겨져 있으며, 이 와이어(30)는 공급보빈(10)이 회전함에 따라 회수보빈(20)으로 이동된다.The
회수보빈(20)은 몸체부재(21)와 브라켓(22)을 포함한다. The
몸체부재(21)는 공급보빈(10)에서 공급되는 와이어(30)가 감겨지는 곳으로, 구동축(K2)에 결합되어 그 중심축선(C2)을 중심으로 회전가능하게 배치된다. 몸체부재(21)는 그 외주면의 직경이 일단부에서부터 타단부쪽으로 갈수록 점차적으로 증가하도록 형성되는데, 본 실시예의 경우 도 3에 도시된 바와 같이, 몸체부재(21)는 테이퍼 형상으로 형성되어 우측 단부에서부터 좌측 단부로 갈수록 직경이 일정하게 증가된다. 그리고, 몸체부재(21)의 좌측 단부에는 외측 방향으로 돌출되는 플랜지부(211)가 마련되어 있으며, 우측 단부에는 나사산이 형성되어 있는 삽입홈(212)이 마련되어 있다. 한편, 상기한 몸체부재(21)는 철과 같이 외부에서 자기장의 인가시 자화될 수 있는 소재로 이루어지는데, 이에 관해서는 자기장 발생수단의 설명시 함께 설명하기로 한다.The
브라켓(22)은 몸체부재(21)에 감긴 와이어(30)가 몸체부재의 우측 단부쪽으로 미끄러져 풀리면서 몸체부재(21)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 것이다. 브라켓(22)은 몸체부재(21) 우측 단부의 직경보다 큰 직경을 가지는 원판 형상으로 형성된다. 브라켓(22)의 중심부에는 삽입부(221)가 돌출 형성되어 있으며, 이 삽입부(221)의 외주면에는 나사산이 형성되어 있다. 브라켓의 삽입부(221)는 몸체부재의 삽입홈(212)에 나사결합되며, 이에 따라 브라켓(22)과 몸체부재(21)가 상호 분리 가능하게 결합된다. 브라켓(22)과 몸체부재(21)가 결합된 상태에서, 브라켓(22)은 몸체부재의 중심축선(C2)과 직교하게 되며, 브라켓(22)의 가장자리부는 몸체부재의 우측 단부에 대해 외측 방향으로 돌출된다. 그리고, 이 돌출된 부분에 의해 몸체부재(21)에 감겨진 와이어(30)가 우측 단부를 통해 빠지면서 풀리게 되는 것이 방지된다.The
와이어(30)는 실리콘 잉곳이나 세라믹 등과 같은 가공대상물(P)을 절단하기 위한 것으로, 철과 같이 외부에서 자기장의 인가시 자화될 수 있는 소재로 이루어 진다. 절단 작업의 초기에, 와이어(30)의 대부분은 공급보빈(10)에 감겨지며, 와이어(30)의 타단부는 회수보빈(20)에 연결된다. 와이어(30)는 장력이 인가된 상태에서 복수 개의 가이드 롤러(41) 및 3개의 메인 롤러(42)에 가이드되어 되며, 공급보빈(10) 및 회수보빈(20)의 회전시 공급보빈(10)에 감겨져 있던 와이어(30)가 풀리면서 회수보빈(20)으로 이동되어 회수보빈(20)에 감겨진다. 이와 같이 와이어(30)가 이동하는 상태에서, 메인 롤러(42) 사이에 배치된 와이어(30)에 가공대상물(P)을 밀착시키면 가공대상물(P)이 절단된다.
자기장 발생수단은 몸체부재(21)와 와이어(30)가 자기력에 의해 상호 결합되도록 하기 위한 것이다. 자기장 발생수단은 몸체부재(21)의 주위에 자기장을 인가하거나 차단한다. 몸체부재(21) 주위에 자기장이 인가되면, 이 자기장으로 인해 몸체부재(21) 및 몸체부재에 감긴 와이어(30)가 자화되면서 자성을 띠게 되므로 몸체부재(21)와 와이어(30)가 자기력에 의해 상호 결합된다. 따라서, 몸체부재(21)에 감긴 와이어(30)가 몸체부재(21)의 측면을 따라 몸체부재(21)의 우측 단부쪽으로 미끄러지게 되는 것이 방지된다. The magnetic field generating means is to allow the
즉, 몸체부재(21)가 테이퍼 형상으로 형성되는 바, 몸체부재(21)와 와이어(30) 사이에 결합력이 없다면 몸체부재(21)에 감긴 와이어(30)가 우측 단부쪽으로 미끌어지게 되며, 이에 따라 와이어(30)가 몸체부재(21)에 촘촘히 감기지 않고 흐트러진 상태로 감기게 된다. 그리고, 이와 같이 와이어(30)가 흐트러진 상태로 감기면 와이어(30)에 인가되는 장력이 변화되게 되며, 이에 따라 가공대상물(P)의 절단 상태가 불량하게 될 우려가 있다. 하지만, 본 실시예와 같이 몸체부재(21)와 와이어(30)가 자기력에 의해 상호 결합되면 와이어(30)가 몸체부재(21)의 우측 단부쪽으로 미끄러지는 것을 방지되며, 그 결과 가공대상물(P)의 절단 상태가 불량하게 되는 것을 방지할 수 있다. That is, the
한편, 상기한 자기장 발생수단으로는 몸체부재(21)의 주위에 자기장을 선택적으로 인가 또는 차단할 수 있는 다양한 구성이 채용될 수 있다. 예를 들어, 몸체부재(21)에 접근 또는 이격되는 방향으로 이동가능한 영구자석이 자기장 발생수단으로 채용될 수 있으며, 몸체부재(21) 주위에 배치되어 전원의 공급 여부에 따라 자기장을 인가 또는 차단하는 전자석이 자기장 발생수단으로 채용될 수도 있을 것이다. On the other hand, as the magnetic field generating means may be employed a variety of configurations that can selectively apply or block the magnetic field around the body member (21). For example, a permanent magnet movable in a direction approaching or spaced apart from the
이하, 상기한 바와 같이 구성된 와이어 쏘우 장치(100)의 사용과정에 관해 설명한다.Hereinafter, the process of using the
도 2에 도시된 상태에서, 공급보빈(10) 및 회수보빈(20)을 회전시켜 공급보빈(10)에 감겨져 있는 와이어(30)를 회수보빈(20)으로 공급한다. 이때, 회수보빈(20) 주위에 자기장을 인가함으로써, 회수보빈(20)에 감기는 와이어(30)가 미끄러지는 것을 방지한다. 그리고, 상기 과정 중 가공대상물(P)을 이동시켜 와이어(30)에 밀착시키면 가공대상물(P)이 절단된다.In the state shown in FIG. 2, the
와이어(30)를 교체하는 경우에는, 먼저 구동축(K1)에 결합된 공급보빈(10)을 분리한 후, 새 와이어가 감겨져 있는 공급보빈을 구동축(K1)에 결합한다. 이 과정은 종래와 동일하다. 이후, 몸체부재(21)에 자기장을 차단하여 와이어(30)와 몸체부재(21) 사이의 자기력을 제거한 상태에서 회수보빈의 브라켓(22)을 분리하면, 도 4에 도시된 바와 같이 몸체부재(21)에 감겨져 있던 와이어(30)가 몸체부재(21)의 우측단부쪽으로 흘러내리게 되므로 와이어(30)와 몸체부재(21)를 용이하게 분리할 수 있다. 와이어(30)를 분리한 후 브라켓(22)을 다시 몸체부재(21)에 결합하고, 이후 공급보빈(10)에 감겨져 있는 와이어(30)의 일단부를 회수보빈(20)에 연결하면, 와이어(30)의 교체과정이 완료된다.When the
상술한 바와 같이, 종래의 경우에는 와이어(3)의 교체시 와이어가 감겨져 있는 회수보빈(2)을 구동축에서 분리한 후 새 회수보빈을 구동축에 결합하여야 하였으나, 본 실시예의 경우에는 브라켓(22)을 분리한 후 와이어(30)를 몸체부재(21)에서 분리하기만 하면 회수보빈(20)이 다시 사용가능한 상태, 즉 와이어(30)가 감겨져 있지 않은 상태가 된다. 따라서, 용이하고 신속하게 와이어(30)를 교체할 수 있으며, 그 결과 와이어 쏘우 장치(100)의 가동률이 향상되며 와이어(30) 교체 작업시 번거로움 및 사고가 발생할 확율이 감소하게 된다. As described above, in the conventional case, when the
또한, 몸체부재(21)와 와이어(30)를 자기력에 의해 상호 결합시킴으로써 와이어(30)가 몸체부재(21)의 우측 단부쪽으로 미끄러지는 것을 방지하여 와이어(30)를 균일하게 감을수 있으며, 그 결과 가공대상물(P)의 절단 상태가 불량하게 되는 것을 방지할 수 있다. In addition, by coupling the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경 은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.
도 1은 종래의 와이어 쏘우 장치의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a conventional wire saw device.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 쏘우 장치의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a wire saw device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 회수보빈의 분리사시도이다.3 is an exploded perspective view of the recovery bobbin shown in FIG.
도 4는 회수보빈에서 와이어를 분리하는 과정을 설명하기 위한 사시도이다.4 is a perspective view for explaining a process of separating the wire from the recovery bobbin.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100...와이어 쏘우 장치 10...공급보빈 100 ... wire saw
20...회수보빈 21...몸체부재20.Recovery bobbin 21.Body member
22...브라켓 30...와이어22.Bracket 30.Wire
41...가이드 롤러 42...메인 롤러41 ... guide
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