KR20090028317A - 와이어 쇼우 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세라믹 또는 반도체 웨이퍼용 실리콘(Si) 및 석재 또는 콘크리트 구조물 등을 절단하는 장치인 와이어 쇼우의 와이어에 전달되는 동력이 미끌어지지 않고 확실하게 전달되도록 한 것으로, 미끌림에 의한 구동부의 마모를 최소화하여 와이어 쇼우의 내구성 및 절단작업 성능을 향상하도록 한 것으로, 와이어를 사이에 두고 양측에서 서로 압착하면서 회전력을 전달하는 한 쌍의 궤도마찰 부에 의해 미끌림 현상이 없도록 한 와이어 쇼우장치에 관한 것이다.

와이어 쇼우, 동력전달부, 구동휠, 가압대차, 상/ 하부가압휠, 궤도마찰부

Description

와이어 쇼우{Wire Saw}

본 발명은 세라믹 또는 반도체 웨이퍼용 실리콘(Si) 및 석재 또는 콘크리트 구조물 등을 절단하는 장치인 와이어 쇼우에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 와이어 쇼우에 의한 피삭물의 절단 작업시 와이어 쇼우에 전달되는 동력이 미끌어지지 않고 확실하게 전달되도록 하여 미끌림에 의한 구동부의 마모를 최소화하여 와이어 쇼우의 내구성 및 절단작업 성능을 향상하도록 한 와이어 쇼우에 관한 것이다.

일반적으로 석재 또는 콘크리트 구조물을 절단하는데 사용하는 절단공구에는 원형톱의 형태로 된 원형톱 쇼우가 있는데 이러한 원형톱 쇼우는 절단하고자 하는 피삭재의 크기에 제한이 있다.

즉, 원형톱의 반경보다 큰 굵기의 피삭재는 작업이 불가능하거나 피삭재의 위치를 변경해 가면서 작업을 하여야 하므로 작업이 매우 어려운 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소할 수 있는 절단공구로서 와이어 쇼우가 사용되는데 상 기 원형톱 쇼우와는 달리 와이어 쇼우는 절단하고자 하는 피삭재의 크기에 제한이 없이 적용하여 절단작업을 할 수 있는 잇점이 있으므로 와이어 쇼우는 대형의 석재나 건물 구조물의 해체 등 다양한 분야에 널리 사용되고 있다.

또한 세라믹 또는 반도체 웨이퍼용 실리콘(Si) 소재는 가격이 매우 고가로서 절단시 재료의 손실을 최소화 할 필요가 있다.

이러한 세라믹 또는 반도체 웨이퍼용 실리콘(Si) 소재를 절단하는데 사용되는 절단공구로 밴드쇼우가 있는데 밴드쇼우는 절단작업 시 톱날의 휨에 의해 절단된 피삭재의 잘린 면이 바르지 않고 삐뚤어진다.

이렇게 작업된 소재는 절단면을 평탄하게 하기 위해 많은 양을 연삭해야 하므로 이로 인한 재료 손실과 절단면을 평탄하게 하는 작업에 많은 시간이 필요하다.

이러한 문제점을 해소할 수 있는 절단공구로서 와이어 쇼우가 사용되는데 상기 밴드쇼우와는 달리 와이어 쇼우는 절단하고자 하는 피삭재가 훨씬 평탄하게 절단 되어 원재료의 절감 및 작업시간의 절약 등 많은 잇점이 있으므로 와이어 쇼우는 이 분야에 사용되고 있다.

와이어 쇼에 사용되는 와이어는 강선 또는 피아노선의 외면에 다이아몬드를 코팅하여 경도를 높여 사용하거나, 와이어 강선이나 피아노선을 그냥 사용하고 경도가 높은 미세립자의 지립액을 공급해주어 그 지립액에 의하여 피삭물이 원활히 절단 되도록 하고 있다.

도 3은 종래의 기술에 의한 와이어 쇼우의 개략 구성을 보인 정면도이고, 도 4는 도 3의 요부인 동력전달부의 확대도를 도시한 것으로 도시된 바와 같은 형태의 동력전달부에 의해 와이어(20)에 동력이 전달되어 순환 회전하면서 절단작업이 이루어지도록 하고 있다.

상기 와이어(20)는 와이어휠(21)에 의해 적정의 간격을 유지하며 순환 회동하는 것으로 상기 와이어(20)를 회동시키는 동력전달부는 상부와 하부에 쌍을 이루어 설치되어 있다.

즉, 상부와 하부 양측에서 와이어(20)를 압착하면서 동력을 전달하는 동력전달휠(10)에 의해 와이어(20)가 순환 회동하면서 피삭재(30)를 절단하도록 하는 것이다.

그런데 상기한 바와 같이 동력전달부는 와이어(20)가 쌍을 이루는 동력전달휠(10)의 사이에 끼인 상태에서 좁은 면적의 접촉부(A)에 의해서만 동력이 전달되도록 하고 있으므로 마찰력이 작아 절단작업시 상기 동력이 전달되는 접촉부(A)에서 미끌림 현상이 발생할 우려가 있었다.

따라서, 미끌림 현상이 발생되기 시작하면 점점 마찰력이 감소되어 동력전달휠(10) 부분이 마모되거나 와이어(20)가 마모되어 공구의 수명이 짧아지고 절단작업도 원활하지 않은 문제점이 있었다.

또 마찰력을 증가시키기 위하여 여러 쌍의 동력전달휠(10)을 설치하였으나 동력이 전달되는 동력전달휠(10)과 와이어(20)의 사이에는 실질적으로 여러개의 점접촉(A)이 이루어지고 있을 뿐 여전히 미끌림 현상이 발생되며, 아울러 마모에 의한 내구성과 절단이 원활치 않은 문제점이 남아 있었다.

상기의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 본 발명에서는 동력전달부의 미끌림 현상이 없게 하여 동력이 확실히 전달 되도록 하며, 아울러 장비의 수명을 연장시키고, 작업능률도 높이며, 또한 불필요한 고가 소재의 손실도 줄이는 와이어 쇼우를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 다수의 와이어휠에 의해 지지되면서 동력전달부로 부터 전달된 회동력으로 순환 회동되는 와이어에 의해 피삭재를 절단하는 와이어 쇼우에 있어서, 상기 동력전달부는 동력전달부프레임에 고정 설치되어 상기 와이어를 사이에 두고 양측에서 서로 압착하면서 회전력을 전달하는 한 쌍의 궤도마찰부와; 상기 한 쌍의 궤도마찰부의 압착력을 발생시키도록 하는 한 쌍의 가압대차와; 상기 궤도마찰부에 동력을 전달하는 구동휠과 종동휠 및; 상기 가압대차에 대응하여 궤도마찰부의 텐션을 유지하도록 하는 텐션휠을 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 가압대차는 상기 동력전달부프레임에 대하여 소정구간 유동될 수 있도록 천공된 장공에 의해 설치되어 있고, 동력전달부프레임에 고정된 지지봉과의 사이에 설치된 가압스프링에 의해 와이어를 밀착하는 방향으로 탄성력이 작용토록 함을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서 상기 쌍을 이루는 가압대차에는 여러개의 상부가압휠과 하부가압휠이 각각 균일한 간격과 일정한 높이로 회동가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 상부가압휠과 하부가압휠은 서로 일치시키지 않고 지그재그로 설치되며, 상부 또는 하부측의 갯수가 1개 차이를 갖도록 설치됨을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서 상기 궤도마찰부(120)와 상기 궤도마찰부(120)에 동력을 전달하는 구동휠(130)과 종동휠(131)은 구동시 상호간에 미끄럼현상이 없도록 요철부가 형성된 타이밍 벨트 구조인 것을 특징으로 한다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명은 와이어 쇼우의 와이어가 동력전달부와의 마찰력을 극대화 하여 미끌림 현상에 의한 동력전달의 불량성을 없게 하고, 따라서 강력한 회전력이 작용하여 절단작업을 보다 양호하게 함과 아울러 장비의 마모현상을 최소화하여 내구성을 증대시키는 것으로 고가의 세라믹 또는 반도체 웨이퍼용 실리콘(Si) 및 석재가공산업 등에 생산성을 향상하고, 장비의 내구성을 배가하여 비용을 절약하도록 하는 기술로서 매우 커다란 효과를 갖는 기술인 것이다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예를 보인 와이어 쇼우의 개략 구성을 보인 정면도이고, 도 2는 도 1의 요부인 동력전달부의 확대도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 와이어는 다수의 와이어휠(210)에 의해 지지되면서 동력전달부(100)로 부터 전달된 회동력으로 순환 회동되는 와이어(200)에 의해 피삭재(300)를 절단하도록 하는 것이다.

본 발명 와이어 쇼우의 실시예에서 상기 동력전달부(100)는 와이어(200)에 회전력을 전달하는 한 쌍의 궤도마찰부(120)와 상기 궤도마찰부(120)가 설치된 한 쌍의 가압대차(140)와 상기 궤도마찰부(120)에 회전력을 제공하는 구동휠(130)로 구성된다.

상기 궤도마찰부(120)는 동력전달부프레임(110)에 고정 설치된 것으로 상기 와이어(200)를 사이에 두고 양측에서 서로 압착하면서 회전력을 전달하는 것으로 상부와 하부에 각각 설치되어 한 쌍을 이루면서 회동하는 것이다.

상기 가압대차(140)는 와이어(200)의 상부와 하부에 각각 설치되어 있으며, 각각의 가압대차(140)에는 한 쌍의 궤도마찰부(120)가 와이어(200)에 압착력을 작용하면서 회전동력을 전달하도록 하는 것이다.

상기 가압대차(140)는 상기 동력전달부프레임(110)에 대하여 소정구간 유동될 수 있도록 천공된 장공(143)과 안내핀(144)에 의해 설치되어 있고, 상기 동력전달부프레임(110)에 고정된 지지봉(111)과의 사이에 설치된 가압스프링(150)에 의해 와이어(200)를 밀착하는 방향으로 탄성력이 작용하도록 함으로서 항상 와이어(200)에 밀착되도록 하였다.

상기 쌍을 이루는 가압대차(140)에는 여러개의 상부가압휠(141)과 하부가압휠(142)이 각각 균일한 간격과 일정한 높이로 회동 가능하게 설치되어 있어 궤도마 찰부(120)를 균일한 압력으로 광범위하게 가압작용을 하도록 한 것이다.

특히 본 발명의 실시 예에서는 상기 상부가압휠(141)과 하부가압휠(142)을 서로 일치시키지 않고 지그재그로 설치했으며, 상부 또는 하부측의 갯수가 1개 차이를 갖도록 설치함으로써 궤도압착부(120)에 의한 와이어(200)의 압착력을 배가하도록 하였다.

상기 궤도마찰부(120)와 상기 궤도마찰부(120)에 동력을 전달하는 구동휠(130)과 종동휠(131)은 구동시 상호간에 미끄럼현상이 없도록 요철부가 형성된 타이밍 벨트 구조로 함이 바람직하다.

또한 상기 동력전달부프레임(110)에는 상기 궤도마찰부(120)에 동력을 전달하는 구동휠(타이밍 풀리)(130)과 종동휠(타이밍 풀리)(131) 및 상기 가압대차(140)에 대응하여 궤도마찰부(120)의 텐션을 유지하도록 하는 텐션휠(132)이 각각 쌍을 이루어 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명 실시예의 작용 효과를 살펴본다.

본 발명 와이어 쇼우는 동력전달부(100)로 부터 전달된 회동력으로 순환 회동되는 와이어(200)에 의해 피삭재(300)를 절단작업 하는 것으로 상기 동력전달부(100)는 와이어(200)가 미끄러지지 않도록 넓은 면적의 궤도마찰부(120)에 의해 회전력이 전달되도록 하였다.

즉, 상기 궤도마찰부(120)가 상부와 하부에 각각 자체적으로 순환 회동하도록 설치되어 와이어(200)와 함께 일정구간을 동시에 회동하며, 따라서 넓은 면적의 접촉부를 형성, 마치 와이어를 계속 잡고당기는 것과 같은 효과를 갖게 되는 것이 다.

특히 상기 가압대차(140)는 동력전달부프레임(110)에 대하여 소정구간 유동될 수 있도록 설치되며, 가압스프링(150)에 의해 항상 일정한 압력으로 와이어(200)를 밀착한 상태에서 회전력을 전달토록 하므로 미끌림 현상이 결코 없게 되고, 따라서 와이어 쇼우의 완벽한 절단작업과 장비의 불필요한 마모현상이 없어진다.

또한 본 발명의 실시 예와 같이 상기 상부가압휠(141)과 하부가압휠(142)을 서로 일치 시키지 않고 지그재그로 설치되어 있으므로 각각의 가압휠에 의하여 와이어(200)는 미세하게 골과 마루를 형성하는 굴절현상이 일어나 더욱더 마찰력은 배가 되고 미끌림 현상없이 회전력을 보다 확실하게 전달하도록 하는 것이다.

본 발명에 대하여 상기 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 설명하였으나, 이는 편의상 예를 든 것으로서 발명의 범위를 제한한 것은 아니며, 당업자가 발명의 사상의 범위 내에서 변경, 변형 및 수정을 할 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시 예를 보인 와이어 쇼우의 개략 구성을 보인 정면도.

도 2는 도 1의 요부인 동력전달부의 확대도.

도 3은 종래의 기술에 의한 와이어 쇼우의 개략 구성을 보인 정면도.

도 4는 도 3의 요부인 동력전달 부의 확대도.

*주요부분에 대한 부호의 설명

100: 동력전달부 111:지지봉

120: 궤도마찰부 130: 구동휠(타이밍 풀리)

131: 종동휠(타이밍 풀리) 132: 텐션휠

140: 가압대차 141: 상부가압휠

142: 하부가압휠 143: 장공

144: 안내핀 150: 가압스프링

200: 와이어 210: 와이어 쇼우휠

300: 피삭재

Claims (5)

1. 다수의 와이어휠(210)에 의해 지지되면서 동력전달부(100)로 부터 전달된 회동력으로 순환 회동되는 와이어(200)에 의해 피삭재(300)를 절단하는 와이어 쇼우에 있어서,

   상기 동력전달부(100)는 동력전달부프레임(110)에 고정 설치되어 상기 와이어(200)를 사이에 두고 양측에서 서로 압착하면서 회전력을 전달하는 한 쌍의 궤도마찰부(120)와;

   상기 한 쌍의 궤도마찰부(120)의 압착력을 발생시키도록 하는 한 쌍의 가압대차(140)와;

   상기 궤도마찰부(120)에 동력을 전달하는 구동휠(130)과 종동휠(131) 및;

   상기 가압대차(140)에 대응하여 궤도마찰부(120)의 텐션을 유지하도록 하는 텐션휠(132)을 포함하는 와이어 쇼우.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가압대차(140)는

   상기 동력전달부프레임(110)에 대하여 소정구간 유동될 수 있도록 천공된 장공(143)에 의해 설치되어 있고, 동력전달부프레임(110)에 고정된 지지봉(111)과의 사이에 설치된 가압스프링(150)에 의해 와이어(200)를 밀착하는 방향으로 탄성력이 작용토록 함을 특징으로 하는 와이어 쇼우.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 쌍을 이루는 가압대차(140)에는 여러개의 상부가압휠(141)과 하부가압휠(142)이 각각 균일한 간격과 일정한 높이로 회동가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 와이어 쇼우.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 상부가압휠(141)과 하부가압휠(142)을 서로 일치시키지 않고 지그재그로 설치되며, 상부 또는 하부측의 갯수가 1개 차이를 갖도록 설치됨을 특징으로 하는 와이어 쇼우.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 궤도마찰부(120)와 상기 궤도마찰부(120)에 동력을 전달하는 구동휠(130)과 종동휠(131)은 구동시 상호간에 미끄럼현상이 없도록 요철부가 형성된 타이밍 벨트 구조인 것을 특징으로 하는 와이어 쇼우.

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