KR20120130192A - 실톱을 이용한 소재의 절단방법 및 실톱 - Google Patents

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KR20120130192A
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Abstract

본 발명은, 실톱에 있어서의 와이어의 장력을 소정의 목표 장력에 가까이 하기 위한 장력 조정장치를 이용하여 권취측 와이어의 장력만을 유효하게 저감하면서 효율적으로 또한 고정밀도로 소재의 절단을 실시하는 방법을 제공한다. 상기 방법은, 와이어(W)를 전진시키면서 소재(28)를 절단하는 전진구동 절단공정과, 와이어(W)의 구동 방법을 반전시키기 위한 제1 전환공정과, 와이어(W)를 후퇴시키면서 소재(28)를 절단하는 후퇴구동 절단공정과, 와이어(W)의 구동 방향을 반전시켜 상기 전진구동 절단공정에 복귀하기 위한 제2 전환공정을 포함하고, 이들이 순서대로 반복적으로 수행된다. 상기 양 절단공정에서는 장력 조작장치(18 A, 18 B)에 의해 권취측의 와이어 장력만 내릴 수 있다. 그 때문에 와이어 목표 장력의 저하는 각 전환 공정에 대하여 와이어(W)의 감속이 종료하고 나서 행해진다.

Description

실톱을 이용한 소재의 절단방법 및 실톱{Method of cutting workpiece with wire saw and wire saw}
본 발명은 실톱(wire saw)을 이용하여 반도체 잉곳(ingot) 등을 절단하기 위한 방법 및 실톱에 관한 것이다.
최근, 예를 들어 반도체 잉곳 등의 소재로부터 다수 매의 박편(예를 들면 웨이퍼)을 한 번에 절단하는 수단으로서 실톱이 알려져 있다. 이 실톱은 와이어 인출 보빈(bobbin)과, 복수의 가이드 롤러와, 와이어 권취 보빈을 갖추고, 상기 와이어 인출 보빈으로부터 인출된 절단용의 와이어가 상기 각 가이드 롤러의 주위에 감겨지는 것으로부터 와이어 권취 보빈에 회수된다. 해당 절단용 와이어는 상기 양 보빈 및 가이드 롤러의 회전에 의해 해당 와이어의 길이방향으로 고속 구동된다. 이 구동 중에, 특정 가이드 롤러끼리의 사이에 복수 개로 늘어선 와이어에 대해서 이것과 약 직교하는 방향으로 상기 반도체 잉곳 등으로 되는 소재가 절단 이송되는 일에 따라, 이 소재로부터 다수 매의 박편이 동시에 절단된다.
이러한 실톱에서는, 소재의 안정된 절단을 실시하기 위해서 상기 와이어에 일정 이상의 장력을 줄 필요가 있지만, 이 장력이 높을 경우에는 와이어 권취 보빈에 가해지는 기계적인 부담이 커진다. 즉, 와이어 권취 보빈이 권취하는 와이어의 장력이 높을 경우, 해당 와이어가 상기 와이어 권취 보빈의 외주면에 먹혀들어가기 쉬워져, 해당 보빈의 수명을 감소시킬 우려가 높아진다. 또한, 상기 와이어에 고정 연마용 입자가 고착되어 있는 경우에는, 상기 와이어 권취 보빈 위에서 와이어끼리가 압접하는 힘이 높아지기 때문에 해당 연마용 입자가 탈락하기 쉽게 되는 부적합이 발생된다.
이러한 부적합을 해소하는 수단으로서, 상기의 장력조정장치를 이용하여 권취 측의 와이어 장력을 인출 측의 와이어 장력보다 낮게 하는 일이 고려되었다. 그러나, 상기 실톱에서는, 상기 와이어를 구동하는 방식으로서 해당 와이어를 전진 방향(와이어 인출 보빈으로부터 와이어 권취 보빈으로 향하는 방향)과 후퇴 방향(와이어 권취 보빈으로부터 와이어 인출 보빈으로 향하는 방향)으로 교대로 이동시키는 왕복 구동 방식이 채용되는 것이 많고, 이러한 왕복 구동 방식에서 실톱을 운전하는 경우에 상기 형태인 장력 조절을 실시하게 되면, 가공 효율이 현저하게 저하할 우려가 있다.
즉, 상기 왕복 구동 방식으로는, 와이어의 구동 방향을 갑자기 역전(逆轉)시키면 강한 충격이 발생하므로, 실제로는, 해당 와이어를 일단 감속하여 정지시키고, 그 정지상태로부터 역방향의 구동을 시작해 목표 속도까지 서서히 가속시키는 조작이 필요한데, 이러한 구동 방향의 반전에 시간이 걸린다. 이에 더하여 상기 와이어의 구동 방향을 역전시키려면, 그까지 장력을 내려서 권취 측의 와이어의 장력을 높이고, 반대로, 높은 장력을 부여한 인출 측의 와이어 장력을 내릴 필요가 있고, 게다가, 이러한 장력의 변동을 갑자기 실시하면 와이어의 단선(斷線) 등이 생길 우려가 있기 때문에, 해당 와이어 장력의 증감도 어느 정도 시간을 들여 완만하게 실시하지 않으면 안된다. 따라서, 상기 와이어의 구동 방향의 반전에 더하여, 이 반전에 수반하는 장력의 증감에 있어서도 시간을 필요로 하게 된다.
그래서, 하기의 특허 문헌 1에서는, 상기 와이어의 구동 방향의 역전을 위한 와이어 구동속도의 감속 중에, 그까지 장력을 내리고 있던 권취 측의 와이어의 장력을 높이는 것과 동시에, 높은 장력을 주고 있던 인출 측의 와이어의 장력을 내리는 조절을 실시하는 일에 따라, 시간 낭비를 줄이는 일이 제안되어 있다.
그러나, 이 방법에서는, 와이어 구동 속도의 감속 중에, 권취 측의 와이어의 장력을 높이는 것과 동시에 인출 측의 와이어의 장력을 내리는 조절을 행함으로써, 그 조절에 따라 장력이 낮아지고 와이어 부분이 가이드 롤러 간의 영역 즉 소재를 절단하는 영역으로 비집고 들어가, 이에 의해 해당 소재의 가공 정밀도에 악영향을 줄 우려가 있다.
선행 기술 문헌
특허문헌
특허문헌1 : 일본 특허공개공보 제2007－276054호
본 발명의 목적은, 실톱에 있어서의 와이어의 구동 방향을 역전시키는데 있어서 와이어의 장력 조절에 따른 시간 낭비를 효율적으로 줄이면서, 그 장력 조절에 기인하는 소재의 가공 정밀도의 저하를 방지할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명은, 와이어 인출장치로부터 인출된 절단용 와이어가 복수의 가이드 롤러의 주위에 감겨져서 와이어 권취장치에 권취된 실톱을 이용하고, 그 가이드 롤러끼리의 사이에서 나란해지는 복수 개의 와이어를 축방향으로 구동하면서 이러한 와이어에 대하여 소재를 상대 이동시키는 일에 따라 절단 이송하여 해당 소재를 절단하는 방법을 제공한다. 이 방법은, 상기 와이어 인출장치로부터 상기 와이어를 인출하고, 또한, 이 와이어를 상기 와이어 권취 장치에 의해 권취하는 것과 동시에, 상기 와이어 인출장치로부터 인출되는 와이어를 인출측 장력 부여부재로 누르는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 제1 목표 장력에 가까운 형태로 조절하고, 또한, 상기 와이어 권취장치에 의해 권취된 와이어의 장력에 권취측 장력 부여부재를 누르는 일에 따라 해당 와이어를 상기 제1 목표 장력보다 낮은 제2 목표 장력에 가까운 형태로 조절하면서, 상기 소재의 절단을 진행시키는 전진구동 절단공정과, 상기 와이어 권취장치에 의해 권취된 상기 와이어를 역으로 해당 와이어 권취장치로부터 인출하고, 또한, 이 와이어를 상기 와이어 인출장치에 의해 권취하는 것과 동시에, 상기 와이어 권취장치로부터 인출되는 와이어를 상기 권취측 장력 부여부재로 누르는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 상기 제2 목표 장력보다 높은 제3 목표 장력에 가까운 형태로 조절하고, 또한, 상기 와이어 인출장치에 의해 감기는 와이어를 상기 인출측 장력 부여부재로 누르는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 상기 제1 목표 장력 및 상기 제3 목표 장력보다 낮은 제4 목표 장력에 가까운 형태로 조절하고, 상기 소재의 절단을 진행시키는 후퇴구동 절단공정과, 상기 전진구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도를 감속하고, 또한 그 구동의 방향을 역전시키고 나서 해당 와이어의 구동 속도를 가속하여 상기 후퇴구동 절단공정으로 이행하는 제1 전환공정과, 상기 후퇴구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도를 감속하고, 그 구동의 방향을 역전시키고 나서 해당 와이어의 구동 속도를 가속하여 상기 전진구동 절단공정으로 이행하는 제2 전환공정을 포함하고, 상기 전진구동 절단공정, 상기 제1 전환공정, 상기 후퇴구동 절단공정 및 상기 제2 전환공정은 차례대로 반복 수행된다. 그리고, 상기 제1 전환 공정에서는, 상기 와이어 구동 속도의 감속중에 상기 와이어 권취장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제2 목표 장력으로부터 상기 제3 목표 장력까지 올리는 형태로 상기 권취장력 부여부재에 의한 상기 와이어의 장력 조절을 행하고, 또한, 해당 와이어 구동 속도의 감속 완료 후에 상기 와이어 인출장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제1 목표 장력으로부터 상기 제4 목표 장력까지 내리는 형태로 상기 인출측 장력 부여부재에 의한 상기 와이어의 장력 조절을 행한다.
또한, 본 발명에 따른 소재 절단방법은, 상기 제1 전환공정에서의 목표 장력의 이행에 대신하여, 또는 상기 제1 전환 정에서의 목표 장력의 이행에 더하여 상기 제2 전환공정 중에, 상기 와이어 권취장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제3 목표 장력으로부터 상기 제2 목표 장력까지 내리면서 상기 권취 장력 부여 부재에 의한 와이어의 장력 조절을 행하고, 또한, 상기 와이어 인출장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제4 목표 장력으로부터 상기 제1 목표 장력까지 올리면서 상기 인출측 장력 부여부재에 의한 상기 와이어의 장력 조절을 행하는 것도 바람직하다.
또한, 본 발명은, 절단용 와이어를 이용하여 소재를 동시에 복수 장소에서 절단하기 위한 실톱를 제공한다. 이 실톱은, 회전 중심축이 서로 평행이 되도록 배설되고 그 주위에 상기 와이어가 감겨지는 복수의 가이드 롤러와, 상기 와이어를 상기 가이드 롤러로 인출하기 위한 와이어 인출장치와, 상기 와이어를 상기 가이드 롤러로부터 감기 위한 와이어 권취장치와, 상기 가이드 롤러 가운데의 특정 가이드 롤러 사이에서 뻗쳐진 복수 개의 와이어와 소재를 상대 이동시키는 일에 따라 해당 와이어에 대해서 해당 소재를 절단 이송하여 해당 소재를 절단하는 절단 이송장치와, 상기 와이어 인출장치로부터 상기 와이어를 인출하고, 한편, 이 와이어를 상기 와이어 권취장치에 의해 감으면서, 상기 소재의 절단을 진행시키는 전진구동 절단공정과, 상기 와이어 권취장치에 의해 감긴 상기 와이어를 반대로 해당 와이어 권취장치로부터 인출하고, 한편, 이 와이어를 상기 와이어 인출장치에 의해 감으면서, 상기 소재의 절단을 진행시키는 후퇴구동 절단공정과, 상기 전진구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도를 감속하고, 또한 그 구동의 방향을 역전시키고 나서 해당 와이어의 구동 속도를 가속해 상기 후퇴구동 절단공정으로 이행하는 제1 전환공정과, 상기 후퇴구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도를 감속하고, 그 구동의 방향을 역전시키고 나서 해당 와이어의 구동 속도를 가속해 상기 전진구동 절단공정으로 이행하는 제2 전환공정 등을, 상기 전진구동 절단공정, 상기 제1 전환공정, 상기 후퇴구동 절단공정 및 상기 제2 전환공정이 차례대로 반복 수행되도록 상기 와이어 인출장치 및 상기 와이어 권취장치의 작동을 제어하는 와이어 구동 제어장치와, 상기 와이어 인출장치와 상기 각 가이드 롤러와의 사이의 영역에서 상기 와이어를 누르는 인출측 장력부여부재를 포함하고, 그 누르는 힘을 변화시키는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 변화시키는 인출측 장력 조작장치와, 상기 와이어 권취장치와 상기 각 가이드 롤러와의 사이의 영역에서 상기 와이어를 누르는 권취측 장력 부여부재를 포함하고, 그 누르는 힘을 변화시키는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 변화시키는 권취측 장력 조작장치와, 상기 전진구동 절단공정에서는, 상기 와이어 인출장치로부터 인출되는 와이어의 장력을 제1 목표 장력에 가깝게 하는 것과 동시에 상기 와이어 권취장치에 의해 감기는 와이어의 장력을 상기 제1 목표 장력보다 낮은 제2 목표 장력에 가깝게 하고, 상기 후퇴구동 절단공정에서는, 상기 와이어 권취장치로부터 인출되는 와이어의 장력을 상기 제2 목표 장력보다 높은 제3 목표 장력에 가깝게 하는 것과 동시에 상기 와이어 인출장치에 의해 감기는 와이어의 장력을 상기 제1 목표 장력 및 상기 제3 목표 장력보다 낮은 제4 목표 장력에 가깝게 하도록, 상기 각 장력 조작장치를 작동시키는 장력 제어장치를 갖춘다. 이 장력 제어장치는, 상기 제1 전환 공정에 있어서, 상기 와이어의 구동 속도의 감속 중에 상기 와이어 권취장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제2 목표 장력으로부터 상기 제3 목표 장력까지 올리는 형태로 상기 와이어의 장력 조절을 실시하고, 또한, 해당 와이어의 구동 속도의 감속 완료 후에 상기 와이어 인출장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제1 목표 장력으로부터 상기 제4 목표 장력까지 내리는 형태로 상기 와이어의 장력 조절을 실시하도록, 상기 각 장력 조작장치를 작동시킨다.
또한, 본 발명에 따른 실톱에서는, 상기 장력 제어장치가, 상기 제1 전환공정에서의 목표 장력의 이행에 대신하여, 또는 상기 제1 전환공정에서의 목표 장력의 이행에 더하여 상기 제2 전환공정 중에, 상기 와이어 권취장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제3 목표 장력으로부터 상기 제2 목표 장력까지 내리면서 해당 와이어의 장력을 조절하고, 한편, 상기 와이어 인출장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제4 목표 장력으로부터 상기 제1 목표 장력까지 올리면서 해당 와이어의 장력을 조절하도록, 상기 각 장력 조작장치를 작동시키는 것도 바람직하다.
본 발명에 따른 실톱을 이용한 소재의 절단방법 및 실톱을 이용하게 되면, 장력 부여부재로 와이어를 누르는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 조작하는 장치를 유효하게 이용하여, 권취측 와이어의 장력만을 유효하게 저감하면서, 시간 손실이 적은 효율적인 운전으로 소재를 절단할 수가 있는 것과 동시에, 그 장력 조절에 기인하는 소재의 가공 정밀도의 저하를 막을 수가 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명 실시의 형태에 따른 실톱의 전체 구성도이다.
도 2는 상기 실톱에 설치된 장력 조작장치의 정면도이다.
도 3은 상기 장력 조작장치의 평면도이다.
도 4는 상기 실톱에 구비되는 콘트롤러의 기능 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 5는 상기 실톱에 있어서의 와이어 구동속도 및 와이어 목표 장력의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 상기 와이어 구동속도 및 상기 와이어 목표 장력의 시간 변화의 변형예를 나타내는 그래프이다.
본 발명의 바람직한 실시의 형태를 도 1 내지 도 5를 참조하면서 설명한다.
도 1에 나타내는 실톱은, 한 벌의 와이어 인출·권취장치(10A, 10B)와, 그 사이에 배치된 4개의 가이드 롤러(24A, 24B, 26A, 26B)를 갖추고 있다. 이러한 가이드 롤러들 중에, 가이드 롤러 24A, 24B는 서로 동일한 높이의 위치로 배치되고, 가이드 롤러 26A, 26B는 각각 가이드 롤러 24A, 24B의 하부 위치에 배치되어 있다.
상기 와이어 인출·권취장치(10A)와 가이드 롤러(24A, 24B, 26A, 26B)와의 사이에는, 와이어 인출장치(10A)에 가까운 쪽으로부터 순서대로, 고정 풀리(12A, 14A, 16A), 인출측 장력 조작 장치(18A) 및 고정 풀리(22A)가 설치되고, 상기 인출측 장력 조작장치(18A)는 인출측 장력 부여부재인 가동 풀리(20A)를 포함하고 있다. 동일한 형태로, 상기 와이어 인출·권취장치(10B)와 가이드 롤러(24A, 24B, 26A, 26B)와의 사이에는, 와이어 권취장치(10B)에 가까운 쪽으로부터 순서대로, 고정 풀리(12B, 14B, 16B), 권취측 장력 조작장치(18B) 및 고정 풀리(22B)가 설치되고 상기 권취측 장력 조작장치(18B)는 권취측 장력 부여부재인 가동 풀리(20B)를 포함하고 있다.
각 와이어 인출·권취장치(10A, 10B)는, 절단용의 와이어(W)가 권취되는 보빈(9A, 9B)과, 이를 회전 구동하는 보빈 구동 모터(11A, 11B)를 갖추고 있다. 와이어 인출장치(10A)의 보빈(9A)로부터 계속 내보내진 와이어(W)는, 고정 풀리(12A, 14A, 16A), 장력 조작장치(18A)의 가동 풀리(20A) 및 고정 풀리(22A)의 순서대로 걸리고, 또한 가이드 롤러(24A, 24B, 26B, 26A)의 외측에 다수 회 감겨진 후, 고정 풀리(22B), 장력 조작장치(18B)의 가동 풀리(20B), 고정 풀리(16B, 14B, 12B)의 순서대로 걸리고, 와이어 권취장치(10B)의 보빈(9B)에 감기는 것과 동시에, 양 장력 조작장치(18A, 18B)에 의해 와이어(W)에 적당한 장력이 주어지게 되어 있다. 또한, 이 실톱은 롤러 구동 모터(25)를 갖추고 있고, 이 모터(25)는, 가이드 롤러(24A, 24B, 26B, 26A) 가운데 특정의 가이드 롤러(도면 예에서는 가이드 롤러(26A))의 회전축에 연결되어 이 회전축을 회전 구동한다.
이 실톱에서는, 각 보빈 구동 모터(11A, 11B)에 의한 보빈(9A, 9B)의 회전 구동방향 및 롤러 구동 모터(25)에 의한 가이드 롤러(26A)의 회전 구동방향이 정 반대로 변환된다. 이에 의해, 와이어(W)의 구동 상태가, 해당 와이어(W)가 보빈(9A)으로부터 인출되어서 보빈(9B)에 감기는 상태와 와이어(W)가 보빈(9B)로부터 인출되어서 보빈(9A)에 감기는 상태로 변환된다.
즉, 이 실시의 형태에 따른 실톱에서는, 상기 4개의 가이드 롤러 가운데 가이드 롤러(24A, 24B)의 사이에 와이어(W)가 여러 개 나란한 상태로 뻗어져 있고, 또한, 이것들이 그의 길이방향(축방향)으로 왕복 구동된다. 다만, 본 발명에서는 상기 가이드 롤러의 구체적인 개수를 불문하고, 2개 이상의 범위에서 자유롭게 설정 가능하다.
상기 가이드 롤러(24A, 24B) 사이에 뻗어져 있는 와이어(W)의 상부에는, 원주상의 소재(예를 들면 반도체 잉곳)(28)를 이동시키는 소재 전송장치(30)가 설치되어 있다. 이 소재 전송장치(30)는, 상기 소재(28)를 지지하는 소재 지지부(32)와 소재 이송 모터(34)를 갖추고 있다. 소재 지지부(32)가 상기 소재(28)를 지지하는 방향은, 그 결정 축에 의거하여 목적의 결정 방위가 얻어질 수 있는 방향으로 설정된다. 소재 이송 모터(34)는, 미도시된 볼 나사와 협동하여, 상기 소재 지지부(32)로 소재(28)를 일체로 승강시킨다(즉 절단 이송한다). 이 실시의 형태에 있어서 소재 이송 모터(34)는 서보 모터로 구성되어 소재(28)의 절단 이송 위치를 검출하는 이송 위치 검출수단을 겸하고 있다.
상기 가이드 롤러(24A, 24B) 사이에 뻗어져 있는 와이어(W)의 상부에 있어서, 소재(28)의 좌우 양측의 위치에는, 슬러리(slurry) 공급장치(36A, 36B)가 설치되어 있다. 이러한 슬러리 공급장치(36A, 36B)는, 고속 구동되는 각 와이어(W)에 대해서, 연마용 입자가 혼합된 가공액(슬러리)을 동시 공급하여 이것을 와이어(W) 표면에 부착시킨다.
따라서, 이 실톱에서는, 가이드 롤러(24A, 24B) 사이에 뻗어져 있는 여러 개의 와이어(W)가 그의 길이방향으로 동시 고속 구동되고, 또한 이러한 와이어(W)에 슬러리 공급장치(36A, 36B)로부터 가공액이 공급되면서, 이러한 와이어(W)에 대해서 소재(28)가 하방으로 절단 이송되는 일에 따라, 이 소재(28)로부터 한 번에 다수 개의 웨이퍼가 동시에 절단된다.
다음에, 상기 장력 조작장치(18A, 18B)의 구조를 도 2 및 도 3에 근거하여 설명한다. 또한 양 장력 조작장치(18A, 18B)의 구성은 서로 동등한 것으로서, 여기에서는 장력 조작 장치(18A)를 예를 들어 설명한다.
상기 가동 풀리(20A)는, 고정 풀리(16A, 22A) 끼리의 사이에 배치되고, 이 가동 풀리(20A)의 상하 이동에 의해 와이어 길이가 변화하도록 각 풀리(16A, 20A, 22A)가 배치되어 있다. 구체적으로는, 가동 풀리(20A)가 하강하면 와이어 길이가 증가하고, 가동 풀리(20A)가 상승하면 와이어 길이가 줄어든다.
장력 조작장치(18A)는, 상기 고정 풀리(22A)를 회전 가능하게 지지하는 지지 부재(38)와, 이 지지 부재(38)에 설치되는 장력 검출기(40)를 구비한다. 이 장력 검출기(40)는, 상기 지지 부재(38)에 가해지는 하중, 나아가서는 상기 와이어(W)의 장력을 검출한다. 이 장력 검출기(40)에는, 로드 셀이나, 차동트랜스와 용수철을 조합한 것 등이 이용 가능하다.
상기 가동 풀리(20A)는, 와이어(W)의 축방향과 직교하는 회전축(42)을 중심으로 회전 가능하게 되는 형태로 레버(44)의 선단(先端)에 설치되어 있다. 이 레버(44)의 기단(基端)에는 회동 중심축(46)이 고정되고, 이 회동 중심축(46)은, 고정측판(48)에 지지되어 있다. 구체적으로는, 상기 고정측판(48)에 요동 실린더(50)가 고정되고, 이 요동 실린더(50)에 상기 회전 중심축(46)이 연결되어 있다. 이 요동 실린더(50)는, 상기 회동 중심축(46)을 중심으로 하여 이것과 일체로 상기 레버(44) 및 가동 풀리(20A)를 회동시켜 해당 가동 풀리(20A)로 상기 와이어(W)를 누르는 일에 따라, 해당 와이어(W)에 장력을 주는 것과 동시에, 그 누름력의 증감에 의해 상기 장력을 변화시킨다.
상기 회동 중심축(46)에는 인코더(encoder, 52)가 연결되어 있다. 이 인코더(52)는, 상기 회동 중심축(46)의 회동 각도 위치, 다시 말하면 가동 풀리(20A)의 위치를 검출한다.
이 실톱에서는, 도 4에 나타낸 것 같은 콘트롤러(60)가 구비되어 있다. 이 콘트롤러(60)는, 장력 제어장치로서의 기능을 가지는 것이며, 장력 조절부(62), 속도 조절부(64) 및 목표 장력 설정부(66)를 갖추고 있다.
장력 조절부(62)는, 와이어 인출측 및 와이어 권취 측의 각각에 둘 수 있는 장력 검출기(40)로 검출된 와이어 장력을 목표 장력 설정부(66)에 의해 설정된 목표 장력(T)으로 유지하도록, 요동 실린더(50)를 구동하는 공기압 서보 회로(54)로 상기 신호를 출력하여 해당 요동 실린더(50)의 구동력 나아가서는 와이어 장력을 조절한다. 구체적으로, 예를 들면 상기 와이어 인출·권취장치(10A) 측의 검출 장력이 상기 목표 장력(T)보다 높은 경우에는, 요동 실린더(50)의 구동력을 저하시켜서 이 요동 실린더(50)에 연결된 레버(44)를 상향 회동시키는 일에 따라, 이 레버(44)에 지지를 받고 있는 가동 풀리(20A)가 상기 와이어(W)를 누르는 힘을 낮춘다. 반대로, 상기 검출 장력이 상기 목표 장력(T) 보다 낮은 경우에는, 상기 요동 실린더(50)의 구동력을 높게 하여 상기 레버(44)를 하향으로 회동시키는 일에 따라 도 2의 반시계 회전 방향에 회동시켜 상기 가동 풀리(20A)가 상기 와이어(W)를 누르는 힘을 높인다.
상기 속도 조절부(64)는, 와이어(W)를 구동하면서 소재(28)를 절단하기 위한 공정으로서 후에 상술하는 전진구동 절단공정, 제1 전환공정, 후퇴구동 절단공정 및 제2 전환공정이 차례대로 반복 수행되도록, 상기 보빈 구동 모터(11A, 11B)에 의한 보빈 구동 방향 및 구동 속도를 조절한다.
상기 전진구동 절단공정에서는, 상기 와이어(W)가 상기 와이어 인출장치(10A)로부터 인출되어 상기 와이어 권취장치(10B)에 감기면서, 상기 소재(28)의 절단이 진행된다. 반대로, 상기 후퇴구동 절단공정에서는, 상기 와이어 권취장치(10B)에 의해 감긴 와이어(W)가 해당 와이어 권취장치(10B)로부터 인출되어 상기 와이어 인출장치(10A)에 감기면서, 상기 소재의 절단이 진행된다.
상기 제1 전환 공정에서는, 상기 전진구동 절단공정 후에 상기 와이어(W)의 구동 속도가 감속되고, 더욱더 그 구동 방향이 역전되는 것으로부터 해당 와이어의 구동 속도가 가속된다. 이에 따라 다음의 후퇴구동 절단공정으로 이행된다. 한편, 상기 제2 전환공정에서는, 상기 후퇴구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도가 감속되어 그 구동의 방향이 역전되는 것으로부터 해당 와이어의 구동 속도가 가속되고, 이에 의해 다음의 상기 전진구동 절단공정으로 이행된다.
이 실시의 형태에 따른 속도 조절부(64)는, 인코더(52)에서 검출된 가동 풀리(20A, 20B)의 위치를 미리 설정된 기준 위치(여기에서는, 도 2의 실선으로 나타낸 바와 같은 레버(44)가 수평이 되는 위치)에 접근하는 형태로, 보빈 구동 모터(11A, 11B)에 각각 제어 신호를 출력하여 양 보빈(9A, 9B)의 회전 속도를 미조절하는 기능도 가지고 있다. 예를 들면, 보빈(9A)으로부터 와이어(W)가 인출되어 보빈(9B)에 감기는 상태에서, 인출 측의 가동 풀리(20A)가 기준 위치보다 하부 위치에 있는 것이 검출되었을 경우에는, 가동 풀리(20A)를 상승시킬 수 있도록, 와이어 인출장치가 되고 있는 측의 보빈(9A)의 회전 속도를 감소시키고, 반대로, 가동 풀리(20A)가 기준 위치보다 상부 위치에 있는 것이 검출되었을 경우에는, 가동 풀리(20A)를 하강시킬 수 있도록, 와이어 인출장치가 되고 있는 측의 보빈(9A)의 회전 속도를 증가시킨다. 한편, 와이어 권취 측의 가동 풀리(20B)가 기준 위치보다 하부 위치에 있는 것이 검출되었을 경우에는, 가동 풀리(20B)를 상승시킬 수 있도록, 와이어 권취장치가 되고 있는 측의 보빈(9B)의 회전 속도를 증가시키고, 반대로 가동 풀리(20B)가 기준 위치보다 상부 위치에 있는 것이 검출되었을 경우에는, 가동 풀리(20B)를 하강시킬 수 있도록, 와이어 권취장치가 되고 있는 측의 보빈(9B)의 회전 속도를 감소시킨다.
목표 장력 설정부(66)는, 위에서 설명한 바와 같이 와이어(W)의 목표 장력(T)을 설정하여 장력 조절부(62)에 입력하는 것으로 되어 있지만, 상기 각 공정에 응하여 목표 장력(T)을 도 5의 최하단에 나타나는 형태로 변화시키는 특징을 가지고 있다. 구체적으로는 다음과 같다.
1. 전진구동 절단공정：이 공정에 대해서, 목표 장력 설정부(66)는, 상기 와이어 인출장치(10A) 측의 목표 장력(T)을 제1 목표 장력(T1)으로 고정하고, 상기 와이어 권취장치(10B) 측의 목표 장력(T)을 상기 제1 목표 장력(T1)보다 낮은 제2 목표 장력(T2)으로 고정한다.
2. 제1 전환공정：이 공정에 대해서, 목표 장력 설정부(66)는, 상기 와이어 권취장치(10B) 측의 목표 장력(T)을 상기 제2 목표 장력(T2)으로부터 이 제2 목표 장력(T2)보다 높은 제3 목표 장력(T3)까지 서서히 올린다. 반대로, 상기 와이어 인출장치(10A) 측의 목표 장력(T)을 상기 제1 목표 장력(T1)으로부터 이 제1 목표 장력(T1) 및 상기 제3 목표 장력(T3)보다 낮은 제4 목표 장력(T4)까지 서서히 내린다.
또한, 이 실톱의 특징으로서, 상기 목표 장력 설정부(66)는, 도 5의 최상단 및 최하단에 나타낸 바와 같이, 상기 와이어(W)의 구동 속도의 감속 및 가속의 타이밍에 동조하여 상기 목표 장력(T)을 상승 및 저하시킨다. 구체적으로, 상기 와이어 권취장치(10B) 측의 목표 장력(T)을 상기 와이어 구동 속도의 감속 개시와 거의 동시에 상승시키기 시작하여 해당 감속의 완료와 거의 동시에 상기 제3 목표 장력 T3(＞T2)에 이르게 한다. 다음에, 상기 와이어 인출장치(10A) 측의 목표 장력(T)을 상기 와이어 구동 속도의 감속 완료 후(해당 완료와 거의 동시)에 저하시키기 시작하여 후퇴측으로의 가속 완료와 거의 동시에 상기 제4 목표 장력 T4(＜T1)에 이르게 한다.
3. 후퇴구동 절단공정：이 공정에서는, 목표 장력 설정부(66)는, 상기 와이어 권취장치(10B) 측의 목표 장력(T)을 상기 제3 목표 장력(T3)으로 고정하고, 상기 와이어 인출장치(10A) 측의 목표 장력(T)을 상기 제4 목표 장력(T4)으로 고정한다.
4. 제2 전환공정：이 공정에 대해서, 목표 장력 설정부(66)는, 상기 와이어 인출장치(10A) 측의 목표 장력(T)을 상기 제4 목표 장력(T4)으로부터 상기 제1 목표 장력(T1)까지 서서히 올린다. 반대로, 상기 와이어 권취장치(10B) 측의 목표 장력(T)을 상기 제3 목표 장력(T3)으로부터 상기 제2 목표 장력(T2)까지 서서히 내린다.
또한, 이 실톱의 특징으로서, 상기 목표 장력 설정부(66)는, 상기 제1 전환공정과 동일하게, 도 5의 최상단 및 최하단에 나타낸 보인 바와 같이, 상기 와이어(W) 구동 속도의 감속 및 가속의 타이밍에 동조하여 상기 목표 장력(T)을 상승 및 저하시킨다. 구체적으로, 상기 와이어 인출장치(10A) 측의 목표 장력(T)을 상기 와이어 구동 속도의 감속 개시와 거의 동시에 상승시키기 시작하여 해당 감속의 완료와 거의 동시에 상기 제1 목표 장력 T1(＞T4)으로 복귀시킨다. 다음에, 상기 와이어 권취장치(10B) 측의 목표 장력(T)을 상기 와이어 구동 속도의 감속 완료 후(해당 완료와 거의 동시)에 저하시키기 시작하여 후퇴측으로의 가속 완료와 거의 동시에 상기 제2 목표 장력 T2(＜T3)으로 복귀시킨다.
따라서, 상기 각 공정과 목표 장력의 관계를 정리하면 다음의 표 1과 같이 된다.
공정
 목표장력 T
와이어 인출장치 측 와이어 권취장치 측
전진구동 절단공정 T1으로 고정 T2로 고정
제1 전환공정 전진감속 T1으로 고정 T2→T3(상승)
후퇴가속 T1→T4(강하) T3로 고정
후퇴구동 절단공정 T4로 고정 T3로 고정
제2 전환공정
 후퇴감속 T4→T1(상승) T3로 고정
전진가속 T1으로 고정 T3→T2(강하)
또한, 상기 각 목표 장력 T1~T4의 구체적인 수치에 대해서는 적당한 설정이 가능하다. 이 실시의 형태에서는, 상기 제1 목표 장력(T1) 및 상기 제3 목표 장력(T3)이 각각 25(N)로 설정되고, 상기 제2 목표 장력(T2) 및 상기 제4 목표 장력( T4)이 각각 13(N)으로 설정되어 있다. 또한, 상기 각 전환공정에서의 목표 장력(T)의 이행 속도는, 그 이행이 해당 전환공정에서의 와이어 구동 속도의 감속 종료시점(즉 와이어(W)의 정지시점)과 대략 합치되는 형태로 설정되어 있다.
다음에, 상기 각 공정에서의 실톱 동작의 상세 및 와이어 구동 속도 및 와이어 장력 제어의 내용을 도 5의 타임 차트를 참조하면서 설명한다.
1. 전진구동 절단공정
이 공정에서는, 와이어 인출장치(10A)의 보빈(9A)이 인출 방향으로 회전 구동되고 와이어 권취장치(10B)의 보빈(9B)이 권취 방향으로 구동되는 일에 따라, 와이어(W)가 상기 보빈(9A)으로부터 인출되어 상기 보빈(9B)에 감긴다. 이러한 와이어(W)의 전진 구동과 함께 소재(28)가 절단 이송되는 것으로, 해당 소재(28)의 절단이 진행된다.
이때, 목표 장력 설정부(66)는, 와이어 인출장치(10A) 측의 와이어(W)의 목표 장력(T)을 제1 목표 장력(T1)(예를 들면 25N)으로 설정하고, 와이어 권취장치(10B) 측의 와이어(W)의 목표 장력(T)을 제2 목표 장력(T2)(예를 들면 13N)으로 설정한다. 이 목표 장력(T)의 설정을 받아 장력 조절부(62)는, 와이어 인출장치(10A) 측의 장력 검출기(40)의 검출 장력 및 와이어 권취장치(10B) 측의 장력 검출기(40)의 검출 장력이 각각 상기 제1 목표 장력(T1) 및 상기 제2 목표 장력(T2)에 가까워지도록, 각 요동 실린더(50)의 구동력을 조절한다.
한편, 장력 조작장치(18A)에 설치된 인코더(52)의 검출 신호(즉 가동 풀리(20A)의 위치 검출 신호)는 속도 조절부(64)에 받아들여진다. 이 속도 조절부(64)는, 상기 가동 풀리(20A)의 검출 위치와 미리 설정된 기준 위치를 비교하여서, 전자가 후자보다 높은 경우에는 가동 풀리(20A)를 하강시킬 수 있도록, 와이어 인출 보빈으로 되는 보빈(9A)의 회전 속도를 증가시킨다. 반대로, 전자가 후자보다 낮은 경우에는, 가동 풀리(20A)를 상승시킬 수 있도록, 와이어 인출 보빈으로 되는 보빈(9A)의 회전 속도를 감소시킨다. 이러한 제어에 의해, 정상 상태에서는 가동 풀리(20A)가 거의 기준 위치로 지지되어 그의 이동이 확보된다.
이상의 제어에 의해, 와이어 인출장치(10A) 측의 와이어 장력은 거의 상기 제1 목표 장력(T1)으로 유지되고, 이것에 의해, 가이드 롤러(24A, 24B) 간에 있어 소재(28)의 양호한 절단에 필요한 와이어 장력이 확보된다. 그 한편, 와이어 권취장치(10B) 측의 와이어 장력은 거의 상기 제2 목표 장력(T2)으로 억제되기 때문에, 해당 와이어 권취장치(10B)의 보빈(9B)에서의 와이어(W)의 침투가 완화되어 동일 장치(10B)에 더해지는 기계적인 부담이 경감된다.
2. 제1 전환공정
상기 전진구동 절단공정이 미리 설정된 제1 와이어 길이(예를 들면 300m) 분만큼 실행된 후에 제1 전환공정으로 이행된다. 이 공정에서는, 우선, 상기 와이어(W)의 구동이 서서히 감속된다(전진 감속). 그리고, 그 속도가 0이 된 시점, 즉 전진 감속이 종료한 시점에서, 이 다음에는 와이어(W)의 구동 방향을 반대로 하여 점차 가속되고(후퇴 가속), 다음의 후퇴구동 절단공정으로 이행한다. 즉, 와이어(W)의 구동이 전진 구동으로부터 후퇴 구동으로 완만하게 변환된다.
이때, 상기 실톱의 특징으로서, 목표 장력 설정부(66)는, 도 5의 최하단에 나타낸 바와 같은 목표 장력의 변경을 실시한다. 구체적으로는, 상기 와이어(W)의 감속과 거의 동시에, 와이어 권취장치(10B) 측의 목표 장력(T)을 지금까지의 제2 목표 장력(T2)으로부터 높아지기 시작하고, 상기의 전진 감속의 종료까지 제3 목표 장력(T4)(이 실시의 형태에서는 25N)에 이르게 한다. 게다가 해당 전진 감속이 종료한 시점으로부터 와이어 인출장치(10A) 측의 목표 장력(T)을 지금까지의 제1 목표 장력(T1)으로부터 낮아지기 시작하고, 후진 가속이 종료하기까지 제4 목표 장력(T4)(예를 들면 13N)에 이르게 한다. 이에 추종하여 실제의 와이어 장력도 각각 증감하고, 후퇴 구동이 개시되는 무렵에는, 와이어 권취장치(10B) 측의 와이어 장력이 거의 25N까지 높아질 수 있고, 게다가 후퇴 가속이 종료하는 무렵에는 와이어 인출장치(10A) 측의 와이어 장력이 거의 13N까지 낮아질 수 있다.
3. 후퇴구동 절단공정
이 공정에서는, 와이어 권취장치(10B)의 보빈(9B)이 인출 방향으로 회전 구동되고 와이어 인출장치(10A)의 보빈(9A)이 권취 방향으로 구동되는 일에 따라, 와이어(W)가 상기 보빈(9B)으로부터 인출되어 상기 보빈(9A)에 감긴다. 이때 이미, 장력 제어에 대해서는, 와이어 권취장치(10B) 측의 와이어 장력을 제3 목표 장력(T3)에 가깝게 하고, 한편, 와이어 인출장치(10A) 측의 와이어 장력을 제4 목표 장력(T4)에 가깝게 하는 제어로 완전히 이행하고 있기 때문에, 상기 전진구동 절단공정과 같이, 가이드 롤러(24A, 24B) 간에 소재(28)의 양호한 절단에 필요한 와이어 장력(≒25 N)을 확보할 수가 있는 것과 동시에, 권취 측으로 된 와이어 인출장치(10A) 측의 와이어 장력을 억제하여(≒13 N) 동일 장치(10A)의 강도적(强度的) 부담을 경감할 수가 있다.
4. 제2 전환공정
상기 후퇴구동 절단공정이 상기 제1 와이어 길이보다 짧은 제2 와이어 길이(예를 들면 100m) 분만큼 실행된 후에 제2 전환 공정으로 이행된다. 이 공정에서도, 우선, 상기 와이어(W)의 구동이 서서히 감속되고(후퇴 감속), 그 속도가 0이 된 시점 즉 후퇴 감속이 종료한 시점에서 이 다음은 와이어(W)의 구동 방향이 역전되고 또한 점차 가속되고(전진 가속), 상기 전진구동 절단공정으로 이행한다. 즉, 와이어(W)의 구동이 후퇴 구동으로부터 전진 구동으로 완만하게 변환된다.
이때도, 목표 장력 설정부(66)는, 도 5의 최하단에 나타낸 바와 같은 목표 장력의 변경을 실시한다. 구체적으로는, 상기 와이어(W)의 감속과 거의 동시에, 와이어 인출장치(10A) 측의 목표 장력(T)을 지금까지의 제4 목표 장력(T4)으로부터 높아지기 시작하고, 상기 감속의 종료와 거의 동시에, 상기 와이어 인출장치(10A) 측의 목표 장력(T)을 제1 목표 장력(T1)으로 복귀시킨다. 게다가 해당 후퇴 감속이 종료한 시점으로부터 와이어 권취장치(10B) 측의 목표 장력(T)을 지금까지의 제3 목표 장력(T3)으로부터 낮아지기 시작하여 전진 가속이 종료하기까지 해당 와이어 권취장치(10B) 측의 목표 장력(T)을 제2 목표 장력(T2)으로 복귀시킨다. 이에 추종 하여 실제의 와이어 장력도 각각 복귀하고, 다음의 전진구동 절단공정으로 전진 구동을 재개하는 무렵에는, 와이어 인출장치(10A) 측의 와이어 장력이 거의 25N까지 높일 수 있고, 반대로 와이어 권취장치(10B) 측의 와이어 장력이 거의 13N까지 낮아질 수 있다.
이상과 같이, 상기 장치에 의하면, 와이어(W)의 전진·후퇴를 반복하는 왕복 구동 방식을 채용하면서도, 와이어 인출장치(10A) 측 및 와이어 권취장치(10B) 측에 각각 설치된 장력 조정용의 장력 조작장치(18A, 18B)를 유효하게 이용하고, 안정된 절단에 필요로 하는 와이어 장력을 확보하면서 권취 측의 와이어 장력만을 저감하여 해당 권취 측의 보빈(전진시는 보빈(9B), 후퇴시는 보빈(9A))의 강도적 부담을 경감할 수가 있다. 게다가, 그 장력의 전환을 와이어 반전을 위한 제1 전환 공정 및 제2 전환 공정의 사이에서 이행하고 있으므로, 해당 장력의 전환에 기인하는 시간 손실의 발생을 막을 수가 있다.
또한, 이 실톱에서는, 상기 제1 전환 공정에 있어서의 와이어 인출장치(10A) 측의 와이어 목표 장력의 강하, 및 상기 제2 전환 공정에 있어서의 와이어 권취장치(10B) 측의 와이어 목표 장력의 강하가 각각 와이어 구동 속도의 감속이 완료한 후에 개시되므로, 해당 목표 장력의 강하에 기인하여 소재(28)의 가공 정밀도가 저하하는 것을 회피하는 것이 가능하다.
예를 들면, 도 5의 중간 단계에 나타내어진 비교예의 형태에서, 상기 제1 전환공정에 있어서의 와이어 인출장치(10A) 측의 와이어 목표 장력의 강하, 및 상기 제2 전환공정에 있어서의 와이어 권취장치(10B) 측의 와이어 목표 장력의 강하가 각각 와이어 구동 속도의 감속 개시와 거의 동시에 개시되었을 경우, 바꾸어 말하면, 해당 와이어 목표 장력의 강하가 도 5에 나타낸 감속 기간(A1, A2) 내에서 각각 행해졌을 경우, 그 목표 장력의 강하에 의해 실제로 장력이 저하한 와이어(W)의 부분이, 도 1에 나타낸 가이드 롤러(24A, 24B, 26B, 26A)에 감겨지고 있는 영역, 즉 소재(28)의 절단에 직접 기여하는 영역에 비집고 들어갈 우려가 있고, 이것이 소재(28)의 가공 정밀도에 악영향을 미칠 우려가 있다. 그렇지만, 도 5의 최하단에 나타낸 바와 같이 상기 감속 기간(A1, A2)이 각각 종료한 후에 상기 제1 전환공정에 있어서의 와이어 인출장치(10A) 측의 와이어 목표 장력의 강하, 및 상기 제2 전환공정에 있어서의 와이어 권취장치(10B) 측의 와이어 목표 장력의 강하가 개시된 일에 따라, 해당 목표 장력의 강하에 기인하여 실제 장력이 저하한 와이어(W)의 부분이 상기의 절단 기여 영역으로 비집고 들어가는 것이 확실히 방지되고, 이것에 기인하는 소재 가공 정밀도의 저하가 방지된다.
또한, 도 5의 최하단에 나타낸 예에서는, 상기 각 전환 공정 중의 감속 기간(A1, A2)의 개시와 동시에 낮은 장력측의 목표 장력의 상승이 각각 개시되고, 상기 감속 기간(A1, A2)의 종료 직후에 목표 장력의 저하가 각각 개시되었지만, 그 시간에는 시간차이가 주어져도 괜찮다. 예를 들면, 도 6의 최하단에 나타낸 형태에서, 상기 각 감속 기간(A1, A2)의 개시시점으로부터 뒤늦게 목표 장력의 상승이 개시되어도 괜찮고, 상기 각 감속 기간(A1, A2)의 종료시점으로부터 뒤늦게 목표 장력의 저하가 개시되어도 괜찮다. 요점은, 목표 장력의 전환이 각 전환공정과 같은 기간에 행해지고, 한편, 목표 장력의 저하가 와이어 구동 속도의 감속의 종료후(종료와 동시도 포함한다)에 개시되어 반대 방향으로의 와이어 구동 속도의 가속 종료까지 완료되어 있으면 좋다.
또한, 상기의 실시 형태에서는, 제1 전환공정과 제2 전환공정의 쌍방이 장력 전환 기간으로서 이용되지만, 어느 쪽이든 한쪽의 전환공정이 한쪽의 장력 전환 기간으로서 이용하고, 다른 쪽의 전환공정으로부터 다른 쪽의 장력 전환 기간이 초과하는 형태라도 좋다. 이 형태에서도, 그 한쪽의 장력 전환 기간에 의한 시간 손실을 잃는 분만큼 작업 효율을 높이는 것이 가능하다.
그 외, 본 발명은 예를 들면 다음과 같은 형태를 취하는 것이 가능하다.
본 발명에 대해서, 제1 목표 장력(T1)와 제3 목표 장력(T3)은 동일하지 않아도 좋고, 동일한 형태로, 제2 목표 장력(T2)와 제4 목표 장력(T4)은 동일하지 않아도 좋다. 이러한 목표 장력은, 상기 목표 장력(T2, T4)이 각각 상기 목표 장력(T1, T3)보다 낮다고 하는 조건을 만족하는 범위에서 적당한 설정이 가능하다.
본 발명에 대해서, 장력 제어의 구체적 구성은 특별히 개시하지 않았다. 예를 들면, 상기 가동 풀리(20A, 20B)의 가동 범위가 충분히 확보되고 있으면, 속도 조절부(64)에 의한 와이어 구동 속도의 미세한 조절의 생략이 가능하다. 또한, 소재 절단 시초에 일시적으로 와이어 장력(소재(28)의 절단에 기여하는 와이어 부분의 장력)을 높이는 것 같은 제어를 실시해도 괜찮다.
각 장력 조작장치(18A, 18B)의 구체적 구조에 대해서도 적당하게 변경하는 것도 가능하다. 예를 들면, 상기 가동 풀리(20A, 20B)는 레일 등에 의해 안내하면서 이송하는 나사 기구나 락·피니언 기구 등에 의해 직선적으로 변위시키는 것도 좋다. 또한, 상기 레버(44)를 이용하는 경우에서도, 해당 레버(44)를 요동시키는 수단은 상기 요동 실린더(50)에 한정하지 않고, 예를 들면 서보 모터가 이용되는 것도 가능하다.
이상과 같이 본 발명은, 실톱에 있어서의 와이어의 구동 방향을 역전시키는데 있어서 와이어의 장력 조절에 의한 시간 손실을 효율적으로 삭감하면서, 그 장력 조절에 기인하는 소재의 가공 정밀도의 저하를 막을 수가 있는 기술을 제공한다. 구체적으로, 본 발명은, 와이어 인출장치로부터 인출된 절단용 와이어가 복수의 가이드 롤러의 주위에 감겨져 와이어 권취장치에 감기는 실톱를 이용하고 그 가이드 롤러끼리의 사이에서 늘어선 복수 라인의 와이어를 축방향으로 구동하면서 이러한 와이어에 대해서 소재를 상대 이동시키는 일에 따라 절단 이송하여 해당 소재를 절단하는 방법을 제공한다. 이 방법은, 상기 와이어 인출장치로부터 상기 와이어를 인출하고, 한편, 이 와이어를 상기 와이어 권취장치에 의해 권취하는 것과 동시에, 상기 와이어 인출장치로부터 인출되는 와이어를 인출측 장력 부여부재로 누르는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 제1 목표 장력에 가깝게 되는 형태로 조절하고, 한편, 상기 와이어 권취장치에 의해 감기는 와이어의 장력에 권취측 장력 부여부재로 누르는 일에 따라 해당 와이어를 상기 제1 목표 장력보다 낮은 제2 목표 장력에 가깝게 되는 형태로 조절하면서, 상기 소재의 절단을 진행시키는 전진구동 절단공정과, 상기 와이어 권취장치에 의해 감긴 상기 와이어를 반대로 해당 와이어 권취장치로부터 인출하고, 한편, 이 와이어를 상기 와이어 인출장치에 의해 권취하는 것과 동시에, 상기 와이어 권취장치로부터 인출되는 와이어에 상기 권취측 장력 부여부재를 누르는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 상기 제2 목표 장력보다 높은 제3 목표 장력에 가까운 형태로 조절하고, 한편, 상기 와이어 인출장치에 의해 감기는 와이어를 상기 인출측 장력 부여부재로 누르는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 상기 제1 목표 장력 및 상기 제3 목표 장력보다 낮은 제4 목표 장력에 가까운 형태로 조절하면서, 상기 소재의 절단을 진행시키는 후퇴구동 절단공정과, 상기 전진구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도를 감속하고, 또한 그 구동 방향을 역전시키고 나서 해당 와이어의 구동 속도를 가속하여 상기 후퇴구동 절단공정으로 이행하는 제1 전환공정과, 상기 후퇴구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도를 감속하고, 그 구동 방향을 역전시키고 나서 해당 와이어의 구동 속도를 가속하여 상기 전진구동 절단공정으로 이행하는 제2 전환공정을 포함하여, 상기 전진구동 절단공정, 상기 제1 전환공정, 상기 후퇴구동 절단공정, 및 상기 제2 전환공정이 차례대로 반복 수행된다. 그리고, 상기 제1 전환공정에서는, 상기 와이어 구동 속도의 감속 중에 상기 와이어 권취장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제2 목표 장력으로부터 상기 제3 목표 장력까지 올리는 형태로 상기 권취측 장력 부여부재에 의한 상기 와이어의 장력 조절을 행하고, 또한, 해당 와이어 구동 속도의 감속 완료 후에 상기 와이어 인출장치측의 와이어의 목표 장력을 상기 제1 목표 장력으로부터 상기 제4 목표 장력까지 내리는 형태로 상기 인출측 장력 부여부재에 의한 상기 와이어 장력의 조절을 행한다.
상기 방법에 의하면, 상기 제1 전환 공정에서의 와이어의 구동방향의 반전(反轉)에 즈음하여, 이 제1 전환공정에서 와이어의 감속 및 그 후의 가속에 필요로 하는 시간을 이용하여 와이어의 장력을 전환하는 일이 생길 수 있기 때문에, 해당 장력 전환을 위해서 발생하는 시간 손실이 없다. 게다가, 와이어 장력을 제1 목표 장력으로부터 제4 목표 장력까지 내리는 조절은 상기 와이어의 감속 완료 후에 행해지므로, 해당 조절에 의해 장력이 저하한 와이어 부분이 가이드 롤러 간의 절단 가공 영역에 비집고 들어가는 것이 방지되고, 이에 기인하여 소재의 가공 정밀도의 저하가 방지된다.
또한, 본 발명에 따른 소재 절단방법은, 상기 제1 전환 공정에서의 목표 장력 이행에 대신하여, 또는 상기 제1 전환 공정에서의 목표 장력의 이행에 더해져서 상기 제2 전환 공정 중에, 상기 와이어 권취장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제3 목표 장력으로부터 상기 제2 목표 장력까지 내리면서 상기 권취측 장력 부여부재에 의한 와이어의 장력의 조절을 행하고, 한편, 상기 와이어 인출장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제4 목표 장력으로부터 상기 제1 목표 장력까지 올리면서 상기 인출측 장력 부여부재에 의한 상기 와이어의 장력의 조절을 행하는 것도 바람직하다. 이에 의해, 상기 와이어의 장력 전환에 기인하는 시간 손실을 없애는 일이 가능하다. 이 제2 전환 공정에 대해서도, 상기 와이어의 구동 속도의 감속중에 와이어 목표 장력을 상기 제4 목표 장력으로부터 상기 제1 목표 장력까지 올리는 것 같은 장력 조절을 하고, 한편, 그 와이어의 구동 속도의 감속 완료 후에 와이어의 목표 장력을 상기 제3 목표 장력으로부터 상기 제2 목표 장력까지 내리는 것 같은 제어를 하는 것으로, 그 조절에 의해 장력이 저하한 와이어 부분이 가이드 롤러 간의 절단 가공 영역에 비집고 들어가는 것이 방지되고, 이에 기인하여 소재의 가공 정밀도의 저하가 방지된다.
상기 각 공정에서의 와이어의 장력을 조절하기 위한 조작으로서는, 상기 와이어의 실제 장력을 검출하는 조작과, 이 검출한 장력이 목표 장력에 가까워지도록 상기 와이어의 소정 장소에 상기 각 장력 부여부재로 누르는 조작을 포함하는 것이 매우 적합하다.
또한 본 발명은, 절단용의 와이어를 이용하여 소재를 동시에 다수 장소에서 절단하기 위한 실톱을 제공한다. 이 실톱은, 회전 중심축이 서로 평행이 되도록 설치되고, 그 주위에 상기 와이어가 감겨지는 복수의 가이드 롤러와, 상기 와이어를 상기 가이드 롤러로 인출하기 위한 와이어 인출장치와, 상기 와이어를 상기 가이드 롤러로부터 권취하기 위한 와이어 권취장치와, 상기 가이드 롤러 가운데 특정의 가이드 롤러의 사이에 늘어진 다수 개의 와이어와 소재를 상대 이동시키는 일에 따라 해당 와이어에 대해서 해당 소재를 절단 이송하여 해당 소재를 절단하는 절단이송장치와, 상기 와이어 인출장치로부터 상기 와이어를 인출하고, 한편, 이 와이어를 상기 와이어 권취장치에 의해 권취하면서, 상기 소재의 절단을 진행시키는 전진구동 절단공정과, 상기 와이어 권취장치에 의해 감긴 상기 와이어를 반대로 해당 와이어 권취장치로부터 인출하고, 또한, 이 와이어를 상기 와이어 인출장치에 의해 감으면서, 상기 소재의 절단을 진행시키는 후퇴구동 절단공정과, 상기 전진구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도를 감속하고, 또한 그 구동 방향을 역전시키고 나서 해당 와이어의 구동 속도를 가속하여 상기 후퇴구동 절단공정으로 이행하는 제1 전환공정과, 상기 후퇴구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도를 감속하고, 그 구동의 방향을 역전시키고 나서 해당 와이어의 구동 속도를 가속하여 상기 전진구동 절단공정으로 이행하는 제2 전환공정을, 상기 전진구동 절단공정, 상기 제1 전환공정, 상기 후퇴구동 절단공정, 및 상기 제2 전환공정이 순서대로 반복 수행되도록 상기 와이어 인출장치 및 상기 와이어 권취장치의 작동을 제어하는 와이어 구동 제어장치와, 상기 와이어 인출장치와 상기 각 가이드 롤러와의 사이의 영역에서 상기 와이어를 누르는 인출측 장력 부여부재를 포함하고, 그 누름력을 변환하는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 변화시키는 인출측 장력 조작장치와, 상기 와이어 권취장치와 상기 각 가이드 롤러와의 사이의 영역에서 상기 와이어를 누르는 권취측 장력 부여부재를 포함하고, 그 누름력을 변환하는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 변화시키는 권취측 장력 조작장치와, 상기 전진구동 절단공정에서는, 상기 와이어 인출장치로부터 인출되는 와이어의 장력을 제1 목표 장력에 가깝게 하는 것과 동시에 상기 와이어 권취장치에 의해 감기는 와이어의 장력을 상기 제1 목표 장력보다 낮은 제2 목표 장력에 가깝게 하고, 상기 후퇴구동 절단공정에서는, 상기 와이어 권취장치로부터 인출되는 와이어의 장력을 상기 제2 목표 장력보다 높은 제3 목표 장력에 가깝게 하는 것과 동시에 상기 와이어 인출장치에 의해 감기는 와이어의 장력을 상기 제1 목표 장력 및 상기 제3 목표 장력보다 낮은 제4 목표 장력에 가깝게 되도록, 상기 각 장력 조작장치를 작동시키는 장력 제어장치를 갖춘다. 이 장력 제어장치는, 상기 제1 전환공정에 대해서, 상기 와이어의 구동 속도의 감속중에 상기 와이어 권취장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제2 목표 장력으로부터 상기 제3 목표 장력까지 올리는 것 같은 상기 와이어의 장력의 조절을 실시하고, 또한, 해당 와이어의 구동 속도의 감속 완료 후에 상기 와이어 인출장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제1 목표 장력으로부터 상기 제4 목표 장력까지 내리는 것 같은 상기 와이어의 장력의 조절을 실시하도록, 상기 각 장력 조작장치를 작동시킨다.
또한, 본 발명에 따른 실톱에서는, 상기 장력 제어장치가, 상기 제1 전환공정에서의 목표 장력의 이행에 대신하거나, 또는 상기 제1 전환 공정에서의 목표 장력의 이행에 더하여 상기 제2 전환 공정 중에, 상기 와이어 권취장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제3 목표 장력으로부터 상기 제2 목표 장력까지 내리면서 해당 와이어의 장력을 조절하고, 또한, 상기 와이어 인출장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제4 목표 장력으로부터 상기 제1 목표 장력까지 올리면서 해당 와이어의 장력을 조절하도록, 상기 각 장력 조작 장치를 작동시키는 것도 바람직하다. 이 실톱에 대해서도, 상기 와이어의 장력의 전환에 기인하는 시간 손실을 없앨 수가 있는 것과 동시에, 이 제2 전환 공정에 대해서도, 상기 와이어의 구동 속도의 감속 중에 와이어 목표 장력을 상기 제4 목표 장력으로부터 상기 제1 목표 장력까지 올리는 것 같은 장력 조절을 실시하고, 또한, 그 와이어의 구동 속도의 감속 완료 후에 와이어의 목표 장력을 상기 제3 목표 장력으로부터 상기 제2 목표 장력까지 내리는 것 같은 제어를 실시하는 일에 따라, 그 조절에 의해 장력이 저하한 와이어 부분이 가이드 롤러간의 절단 가공 영역에 비집고 들어가는 것이 방지되어 이에 기인하여 소재의 가공 정밀도의 저하가 방지된다.
상기 장력 제어장치로서는, 상기 와이어 인출장치로부터 가이드 롤러에 이르는 영역 및 가이드 롤러로부터 상기 와이어 권취장치에 이르는 영역에서 와이어의 장력을 검출하는 장력 검출기와, 상기 각 공정에 응해 상기 와이어의 목표 장력을 설정하는 목표 장력 설정부와, 상기 각 영역에서 검출된 장력을 상기 목표 장력 설정부에 의해 설정된 목표 장력에 접근할 수 있도록 상기 장력 조작 장치를 작동시키는 장력 조절부를 포함하는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따르면, 장력 부여부재로 와이어를 누르는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 조작하는 장치를 유효하게 이용하여, 권취측 와이어의 장력만을 효율적으로 저감하면서, 시간 손실이 적은 효율적인 운전으로 소재를 절단할 수가 있는 것과 동시에, 그 장력 조절에 기인하는 소재의 가공 정밀도의 저하를 막을 수가 있다.
9A, 9B: 보빈 10A: 와이어 인출장치
10B: 와이어 권취장치 11A, 11B: 구동 모터
12A, 14A, 16A, 22A, 22B: 고정 풀리 18A: 인출측 장력 조작장치
18B: 권취측 장력 조작장치 20A, 20B: 가동 풀리
24A, 24B, 26A, 26B: 가이드 롤러 28: 소재
30: 소재 이송장치 32: 소재 지지부
34: 소재 이송 모터 36A, 36B: 슬러리 공급장치
40: 장력 검출기 42: 회전축
44: 레버 46: 회동중심축
48: 고정측판 50: 요동 실린더
52: 인코더 60: 컨트롤러
62: 장력조절부 64: 속도조절부
66: 목표장력 설정부

Claims (8)

  1. 와이어 인출장치로부터 인출된 절단용 와이어가 다수의 가이드 롤러의 주위에 감겨져서 와이어 권취장치에 감기는 실톱를 이용하고, 그 가이드 롤러끼리의 사이에서 나란히 놓인 복수 개의 와이어를 축방향으로 구동하면서 이러한 와이어에 대하여 소재를 상대 이동시키는 일에 따라 절단 이송함으로써 해당 소재를 절단하는 방법에 있어서,
    상기 와이어 인출장치로부터 상기 와이어를 인출하고, 또한, 상기 와이어를 상기 와이어 권취장치에 의해 권취하는 것과 동시에, 상기 와이어 인출장치로부터 인출되는 와이어를 인출측 장력 부여부재로 누르는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 제1 목표 장력에 가까운 형태로 조절하고, 또한, 상기 와이어 권취장치에 의해 권취된 와이어의 장력에 권취측 장력 부여부재로 누르는 일에 따라 해당 와이어를 상기 제1 목표 장력보다 낮은 제2 목표 장력에 가까운 형태로 조절하면서, 상기 소재의 절단을 진행시키는 전진구동 절단공정과
    상기 와이어 권취장치에 의해 감긴 상기 와이어를 반대로 해당 와이어 권취장치로부터 인출하고, 또한, 이 와이어를 상기 와이어 인출장치에 의해 권취하는 것과 동시에, 상기 와이어 권취장치로부터 인출되는 와이어를 상기 권취측 장력 부여부재로 누르는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 상기 제2 목표 장력보다 높은 제3 목표 장력에 가까운 형태로 조절하고, 또한, 상기 와이어 인출장치에 의해 권취된 와이어를 상기 인출측 장력 부여부재로 누르는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 상기 제1 목표 장력 및 상기 제3 목표 장력보다 낮은 제4 목표 장력에 가까운 형태로 조절하면서, 상기 소재의 절단을 진행시키는 후퇴구동 절단공정과,
    상기 전진구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도를 감속하고, 또한 그 구동방향을 역전시키고 나서 해당 와이어의 구동 속도를 가속하여 상기 후퇴구동 절단공정으로 이행하는 제1 전환공정과,
    상기 후퇴구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도를 감속하고, 그 구동방향을 역전시키고 나서 해당 와이어의 구동 속도를 가속하여 상기 전진구동 절단공정으로 이행하는 제2 전환공정을 포함하되, 상기 전진구동 절단공정, 상기 제1 전환공정, 상기 후퇴구동 절단공정 및 상기 제2 전환공정이 차례대로 반복 수행되고,
    상기 제1 전환공정에서는, 상기 와이어 구동 속도의 감속 중에 상기 와이어 권취장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제2 목표 장력으로부터 상기 제3 목표 장력까지 올리는 형태로 상기 권취측 장력 부여부재에 의한 상기 와이어의 장력 조절을 행하고, 또한, 해당 와이어의 구동 속도의 감속 완료 후에 상기 와이어 인출장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제1 목표 장력으로부터 상기 제4 목표 장력까지 내리는 형태로 상기 인출측 장력 부여부재에 의한 상기 와이어의 장력 조절을 행하는 것을 특징으로 하는 실톱을 이용한 소재의 절단 방법.
  2. 와이어 인출장치로부터 인출된 절단용 와이어가 다수의 가이드 롤러의 주위에 감겨져서 와이어 권취장치에 감기는 실톱를 이용하고, 그 가이드 롤러끼리의 사이에서 나란히 놓인 복수 개의 와이어를 축방향으로 구동하면서 이러한 와이어에 대하여 소재를 상대 이동시키는 일에 따라 절단 이송함으로써 해당 소재를 절단하는 방법에 있어서,
    상기 와이어 인출장치로부터 상기 와이어를 인출하고, 또한, 상기 와이어를 상기 와이어 권취장치에 의해 권취하는 것과 동시에, 상기 와이어 인출장치로부터 인출되는 와이어를 인출측 장력 부여부재로 누르는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 제1 목표 장력에 가까운 형태로 조절하고, 또한, 상기 와이어 권취장치에 의해 권취된 와이어의 장력에 권취측 장력 부여부재로 누르는 일에 따라 해당 와이어를 상기 제1 목표 장력보다 낮은 제2 목표 장력에 가까운 형태로 조절하면서, 상기 소재의 절단을 진행시키는 전진구동 절단공정과
    상기 와이어 권취장치에 의해 감긴 상기 와이어를 반대로 해당 와이어 권취장치로부터 인출하고, 또한, 이 와이어를 상기 와이어 인출장치에 의해 권취하는 것과 동시에, 상기 와이어 권취장치로부터 인출되는 와이어를 상기 권취측 장력 부여부재로 누르는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 상기 제2 목표 장력보다 높은 제3 목표 장력에 가까운 형태로 조절하고, 또한, 상기 와이어 인출장치에 의해 권취된 와이어로 상기 인출측 장력 부여부재를 누르는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 상기 제1 목표 장력 및 상기 제3 목표 장력보다 낮은 제4 목표 장력에 가까운 형태로 조절하면서, 상기 소재의 절단을 진행시키는 후퇴구동 절단공정과,
    상기 전진구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도를 감속하고, 또한 그 구동방향을 역전시키고 나서 해당 와이어의 구동 속도를 가속하여 상기 후퇴구동 절단공정으로 이행하는 제1 전환공정과,
    상기 후퇴구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도를 감속하고, 그 구동방향을 역전시키고 나서 해당 와이어의 구동 속도를 가속하여 상기 전진구동 절단공정으로 이행하는 제2 전환공정을 포함하되, 상기 전진구동 절단공정, 상기 제1 전환공정, 상기 후퇴구동 절단공정 및 상기 제2 전환공정이 차례대로 반복 수행되고,
    상기 제2 전환공정에서는, 상기 와이어 구동 속도의 감속 중에 상기 와이어 인출장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제4 목표 장력으로부터 상기 제1 목표 장력까지 올리는 형태로 상기 인출측 장력 부여부재에 의한 상기 와이어의 장력 조절을 행하고, 또한, 해당 와이어의 구동 속도의 감속 완료 후에 상기 와이어 권출장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제3 목표 장력으로부터 상기 제2 목표 장력까지 내리는 형태로 상기 권출측 장력 부여부재에 의한 상기 와이어의 장력 조절을 행하는 것을 특징으로 하는 실톱을 이용한 소재의 절단 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 전환공정에서는, 상기 와이어의 구동 속도의 감속중에 상기 와이어 권취장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제2 목표 장력으로부터 상기 제3 목표 장력까지 올리는 형태로 상기 권취측 장력 부여부재에 의한 상기 와이어의 장력 조절을 행하고, 또한, 해당 와이어의 구동 속도의 감속 완료 후에 상기 와이어 인출장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제1 목표 장력으로부터 상기 제4 목표 장력까지 내리는 형태로 상기 인출측 장력 부여 부재에 의해 상기 와이어의 장력 조절을 행하는 것을 특징으로 하는 실톱을 이용한 소재의 절단 방법.
  4. 청구항 1 내지 3중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 공정에서의 와이어의 장력을 조절하기 위한 조작으로서,
    상기 와이어의 실제 장력을 검출하는 조작과,
    상기 검출한 장력이 목표 장력에 가까워지도록 상기 와이어의 소정 장소에 상기 각 장력 부여부재를 누르는 조작을 포함하는 것을 특징으로 하는 실톱을 이용한 소재의 절단 방법.
  5. 절단용 와이어를 이용하여 소재를 동시에 복수 장소에서 절단하기 위한 실톱에 있어서,
    회전 중심축이 서로 평행이 되도록 배설하고, 그 주위에 상기 와이어가 감겨지는 복수의 가이드 롤러와,
    상기 와이어를 상기 가이드 롤러로 인출하기 위한 와이어 인출장치와,
    상기 와이어를 상기 가이드 롤러로부터 권취하기 위한 와이어 권취장치와,
    상기 가이드 롤러 가운데 특정 가이드 롤러 사이에 뻗어져 있는 복수 라인의 와이어와 소재를 상대 이동시키는 일에 따라 해당 와이어에 대하여 해당 소재를 절단 이송함으로써 해당 소재를 절단하는 절단 전송장치와,
    상기 와이어 인출장치로부터 상기 와이어를 인출하고, 또한, 상기 와이어를 상기 와이어 권취장치에 의해 감으면서 상기 소재의 절단을 진행시키는 전진구동 절단공정과, 상기 와이어 권취장치에 의해 감긴 상기 와이어를 반대로 해당 와이어 권취장치로부터 인출하고, 또한, 상기 와이어를 상기 와이어 인출장치에 의해 감으면서 상기 소재의 절단을 진행시키는 후퇴구동 절단공정과, 상기 전진구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도를 감속하고, 또한 그 구동의 방향을 역전시키고 나서 해당 와이어의 구동 속도를 가속하여 상기 후퇴구동 절단공정으로 이행하는 제1 전환공정과, 상기 후퇴구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도를 감속하고, 그 구동의 방향을 역전시키고 나서 해당 와이어의 구동 속도를 가속하여 상기 전진구동 절단공정으로 이행하는 제2 전환공정이, 상기 전진구동 절단공정, 상기 제1 전환공정, 상기 후퇴구동 절단공정 및 상기 제2 전환공정의 순서대로 반복하여 수행되도록, 상기 와이어 인출장치 및 상기 와이어 권취장치의 작동을 제어하는 와이어 구동 제어장치와,
    상기 와이어 인출장치와 상기 각 가이드 롤러와의 사이의 영역에서 상기 와이어를 누르는 인출측 장력 부여부재를 포함하고, 그 누름력을 변환하는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 변화시키는 인출측 장력 조작장치와,
    상기 와이어 권취장치와 상기 각 가이드 롤러와의 사이의 영역에서 상기 와이어를 누르는 권출측 장력 부여부재를 포함하고, 그 누름력을 변환하는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 변화시키는 권출측 장력 조작장치와,
    상기 전진구동 절단공정에서는, 상기 와이어 인출장치로부터 인출되는 와이어의 장력을 제1 목표 장력에 가깝게 하는 것과 동시에 상기 와이어 권취장치에 의해 감기는 와이어의 장력을 상기 제1 목표 장력보다 낮은 제2 목표 장력에 가깝게 하고, 상기 후퇴구동 절단공정에서는, 상기 와이어 권취장치로부터 인출되는 와이어의 장력을 상기 제2 목표 장력보다 높은 제3 목표 장력에 가깝게 하는 것과 동시에 상기 와이어 인출장치에 의해 감기는 와이어의 장력을 상기 제1 목표 장력 및 상기 제3 목표 장력보다 낮은 제4 목표 장력에 가깝게 되는 형태로, 상기 각 장력 조작장치를 작동시키는 장력 제어장치를 갖추고,
    상기 장력 제어장치는, 상기 제1 전환 공정에 있어서, 상기 와이어의 구동 속도의 감속중에 상기 와이어 권취장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제2 목표 장력으로부터 상기 제3 목표 장력까지 올리는 형태로 상기 와이어의 장력의 조절을 실시하고, 또한, 해당 와이어의 구동 속도의 감속 완료 후에 상기 와이어 인출장치측의 와이어의 목표 장력을 상기 제1 목표 장력으로부터 상기 제4 목표 장력까지 내리는 형태로 상기 와이어의 장력 조절을 실시하도록, 상기 각 장력 조작장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 실톱.
  6. 절단용 와이어를 이용하여 소재를 동시에 복수 장소에서 절단하기 위한 실톱에 있어서,
    회전 중심축이 서로 평행이 되도록 배설하고, 그 주위에 상기 와이어가 감겨지는 복수의 가이드 롤러와,
    상기 와이어를 상기 가이드 롤러로 인출하기 위한 와이어 인출장치와,
    상기 와이어를 상기 가이드 롤러로부터 권취하기 위한 와이어 권취장치와,
    상기 가이드 롤러 가운데 특정 가이드 롤러 사이에 길게 놓여진 복수 라인의 와이어와 소재를 상대 이동시키는 일에 따라 해당 와이어에 대하여 해당 소재를 절단 이송함으로써 해당 소재를 절단하는 절단 전송장치와,
    상기 와이어 인출장치로부터 상기 와이어를 인출하고, 또한, 상기 와이어를 상기 와이어 권취장치에 의해 감으면서 상기 소재의 절단을 진행시키는 전진구동 절단공정과, 상기 와이어 권취장치에 의해 감긴 상기 와이어를 반대로 해당 와이어 권취장치로부터 인출하고, 또한, 상기 와이어를 상기 와이어 인출장치에 의해 감으면서 상기 소재의 절단을 진행시키는 후퇴구동 절단공정과, 상기 전진구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도를 감속하고, 또한 그 구동의 방향을 역전시키고 나서 해당 와이어의 구동 속도를 가속하여 상기 후퇴구동 절단공정으로 이행하는 제1 전환공정과, 상기 후퇴구동 절단공정 후에 상기 와이어의 구동 속도를 감속하고, 그 구동의 방향을 역전시키고 나서 해당 와이어의 구동 속도를 가속하여 상기 전진구동 절단공정으로 이행하는 제2 전환공정 등이, 상기 전진구동 절단공정, 상기 제1 전환공정, 상기 후퇴구동 절단공정 및 상기 제2 전환공정의 순서대로 반복하여 수행되도록, 상기 와이어 인출장치 및 상기 와이어 권취장치의 작동을 제어하는 와이어 구동 제어장치와,
    상기 와이어 인출장치와 상기 각 가이드 롤러와의 사이의 영역에서 상기 와이어를 누르는 인출측 장력 부여부재를 포함하고, 그 누름력을 변환하는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 변화시키는 인출측 장력 조작장치와,
    상기 와이어 권취장치와 상기 각 가이드 롤러와의 사이의 영역에서 상기 와이어를 누르는 권출측 장력 부여부재를 포함하고, 그 누름력을 변환하는 일에 따라 해당 와이어의 장력을 변화시키는 권출측 장력 조작장치와,
    상기 전진구동 절단공정에서는, 상기 와이어 인출장치로부터 인출되는 와이어의 장력을 제1 목표 장력에 가깝게 하는 것과 동시에 상기 와이어 권취장치에 의해 감기는 와이어의 장력을 상기 제1 목표 장력보다 낮은 제2 목표 장력에 가깝게 하고, 상기 후퇴구동 절단공정에서는, 상기 와이어 권취장치로부터 인출되는 와이어의 장력을 상기 제2 목표 장력보다 높은 제3 목표 장력에 가깝게 하는 것과 동시에 상기 와이어 인출장치에 의해 감기는 와이어의 장력을 상기 제1 목표 장력 및 상기 제3 목표 장력보다 낮은 제4 목표 장력에 가깝게 되는 형태로, 상기 각 장력 조작장치를 작동시키는 장력 제어장치를 갖추고,
    상기 장력 제어장치는, 상기 제2 전환 공정에 있어서, 상기 와이어의 구동 속도의 감속중에 상기 와이어 인출장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제4 목표 장력으로부터 상기 제1 목표 장력까지 올리는 형태로 상기 와이어의 장력 조절을 실시하고, 또한, 해당 와이어의 구동 속도의 감속 완료 후에 상기 와이어 권취장치측의 와이어의 목표 장력을 상기 제3 목표 장력으로부터 상기 제2 목표 장력까지 내리는 형태로 상기 와이어의 장력 조절을 실시하도록, 상기 각 장력 조작 장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 실톱.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 장력 제어장치는, 상기 제1 전환공정에 있어서, 상기 와이어의 구동 속도의 감속중에 상기 와이어 권취장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제2 목표 장력으로부터 상기 제3 목표 장력까지 올리는 형태로 상기 와이어의 장력 조절을 실시하고, 또한, 상기 와이어의 구동 속도의 감속 완료 후에 상기 와이어 인출장치 측의 와이어의 목표 장력을 상기 제1 목표 장력으로부터 상기 제4 목표 장력까지 내리는 형태로 상기 와이어의 장력 조절을 실시하도록, 상기 각 장력 조작장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 실톱.
  8. 청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장력 제어장치는,
    상기 와이어 인출장치로부터 가이드 롤러에 이르는 영역 및 가이드 롤러로부터 상기 와이어 권취장치에 이르는 영역에서 와이어의 장력을 검출하는 장력 검출기와,
    상기 각 공정에 응해 상기 와이어의 목표 장력을 설정하는 목표 장력 설정부와,
    상기 각 영역에서 검출된 장력을 상기 목표 장력 설정부에 의해 설정된 목표 장력에 접근할 수 있도록 상기 장력 조작장치를 작동시키는 장력 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실톱.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5515593B2 (ja) * 2009-10-07 2014-06-11 株式会社Ｓｕｍｃｏ ワイヤーソーによるシリコンインゴットの切断方法およびワイヤーソー
CN102350742B (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 大连连城数控机器股份有限公司 四辊直驱式金刚石线数控切片机
DE102012221904B4 (de) 2012-11-29 2018-05-30 Siltronic Ag Verfahren zur Wiederaufnahme des Drahtsägeprozesses eines Werkstückes nach einer unplanmäßigen Unterbrechung
CN104411434B (zh) * 2012-12-04 2016-11-16 梅耶博格公司 线材管理系统
JP6173149B2 (ja) * 2013-09-26 2017-08-02 日特エンジニアリング株式会社 ワイヤソー及びワイヤによるワークの切断方法
JP2015155119A (ja) * 2014-02-20 2015-08-27 株式会社タカトリ ワイヤソー及び切断加工方法
DE102014208187B4 (de) * 2014-04-30 2023-07-06 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen Trennen einer Vielzahl von Scheiben mit besonders gleichmäßiger Dicke von einem Werkstück
CN104493982A (zh) * 2014-12-30 2015-04-08 南京铭品机械制造有限公司 一种数控丝锯加工机
JP6402700B2 (ja) * 2015-10-20 2018-10-10 信越半導体株式会社 ワークの切断方法及びワイヤソー
WO2018012313A1 (ja) * 2016-07-13 2018-01-18 信越半導体株式会社 ワイヤソー装置及びワークの切断方法
US10973161B2 (en) * 2017-01-13 2021-04-06 Raytheon Company Electronic component removal device
JP6693460B2 (ja) * 2017-04-04 2020-05-13 信越半導体株式会社 ワークの切断方法
TWI713832B (zh) * 2017-04-28 2020-12-21 友達晶材股份有限公司 晶圓切片機及其收放線裝置與晶圓切片的方法
CN107599194A (zh) * 2017-08-24 2018-01-19 天津市环欧半导体材料技术有限公司 一种硅片线切方法
CN108217312A (zh) * 2018-02-13 2018-06-29 福建富易天龙智能科技有限公司 一种用于石膏绷带多线切割的上线方法和装置
EP3587013A1 (en) * 2018-06-21 2020-01-01 Meyer Burger AG Wire saw and method of determining a motion characteristic of a wire deflection pulley of a wire saw
CN108942603B (zh) * 2018-08-28 2019-08-23 三星智能科技盐城有限公司 一种数控金刚石砂线切割机床
JP2021130151A (ja) * 2020-02-19 2021-09-09 コマツＮｔｃ株式会社 ワイヤソー
CN114737302A (zh) * 2022-03-22 2022-07-12 浙江理工大学 一种三维间隔织机经线张力调整机构

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4655191A (en) * 1985-03-08 1987-04-07 Motorola, Inc. Wire saw machine
JP2673544B2 (ja) * 1988-06-14 1997-11-05 株式会社日平トヤマ 脆性材料の切断方法
JPH0475862A (ja) * 1990-07-18 1992-03-10 Otaru Seisakusho:Kk マルチワイヤ式切断装置
JP2870452B2 (ja) * 1995-05-31 1999-03-17 信越半導体株式会社 ワイヤソー
US5564409A (en) * 1995-06-06 1996-10-15 Corning Incorporated Apparatus and method for wire cutting glass-ceramic wafers
JP3107143B2 (ja) * 1995-07-14 2000-11-06 株式会社東京精密 ワイヤソーのワイヤトラバース装置
CH691292A5 (fr) * 1995-10-03 2001-06-29 Hct Shaping Systems Sa Dispositif de sciage par fil équipé d'un système de gestion de fil permettant l'utilisation de bobines de fil de très grande longueur.
US5944007A (en) * 1996-02-08 1999-08-31 Tokyo Rope Mfg. Co., Ltd. Wire type slicing machine and method
US5865162A (en) * 1996-04-27 1999-02-02 Nippei Toyama Corporation Wire saw and work slicing method
JP2907182B2 (ja) * 1997-04-09 1999-06-21 住友電気工業株式会社 ダンサローラ装置
JP2000061803A (ja) * 1998-08-27 2000-02-29 Hitachi Cable Ltd ソーワイヤ集合体及びそれを用いた切断方法及びその装置
JP4268765B2 (ja) * 2001-02-27 2009-05-27 コマツＮｔｃ株式会社 ワイヤソーのワイヤ送り方法及び送り装置
CN1203966C (zh) * 2001-10-17 2005-06-01 株式会社新王磁材 使用线状锯的切断方法和线状锯装置以及稀土类磁体的制造方法
JP4083152B2 (ja) * 2004-07-29 2008-04-30 日本碍子株式会社 ワイヤーソー装置
JP4820108B2 (ja) * 2005-04-25 2011-11-24 コマツＮｔｃ株式会社 半導体ウエーハの製造方法およびワークのスライス方法ならびにそれらに用いられるワイヤソー
JP2007276054A (ja) 2006-04-06 2007-10-25 Toyo Advanced Technologies Co Ltd ワイヤソーによるワークの切断方法及びワイヤソー
CN101500753B (zh) * 2006-06-30 2010-12-01 国立大学法人长崎大学 切断方法及切断装置
JP4816511B2 (ja) 2007-03-06 2011-11-16 信越半導体株式会社 切断方法およびワイヤソー装置
CN101301734B (zh) * 2008-06-25 2010-12-08 周文敏 微机控制多线切割机

Also Published As

Publication number Publication date
EP2535143A4 (en) 2017-04-12
US8991381B2 (en) 2015-03-31
KR101625709B1 (ko) 2016-05-30
EP2535143B1 (en) 2018-08-08
WO2011096018A1 (ja) 2011-08-11
CN102791426B (zh) 2014-12-10
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US20120298090A1 (en) 2012-11-29
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SG183130A1 (en) 2012-09-27

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