KR20150062148A - 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법 및 이를 이용한 와이어 쏘잉 장치 - Google Patents

와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법 및 이를 이용한 와이어 쏘잉 장치 Download PDF

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이세광
성낙주
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이화다이아몬드공업 주식회사
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Abstract

와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법 및 이를 이용한 와이어 쏘잉 장치에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법은, (a) 2개의 피절삭물 사이 위치에 대응하는 절삭면의 하부에서, 각각 와이어 쏘우 일부분에 접촉하도록 종방향으로 배열되는 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛을 이용하여, 와이어 쏘우의 절삭력을 부분별로 측정하는 단계; (b) 상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛이 부분별로 측정된 절삭력과, 상기 피절삭물을 절삭하기 위해 미리 설정된 기준절삭력을 비교하여, 상기 절삭면의 와이어 쏘우 각 부분에 부여할 압력을 결정하는 단계; (c) 상기 (b) 단계의 결정에 따라, 상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛의 이동량을 각각 결정하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계의 결정에 따라, 상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛 각각을 상하 이동시켜, 상기 와이어 쏘우 각 부분의 절삭력을 독립적으로 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법 및 이를 이용한 와이어 쏘잉 장치 {METHOD FOR CONTROLLING CUTTING FORCE OF WIRE SAW AND WIRE SAWING DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법 및 이를 이용한 와이어 쏘잉 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛을 사용하여, 와이어 쏘잉 중에 와이어 쏘우의 공급측에서부터 회수측에 이르기까지 일정한 절삭력을 유지하도록 하는 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법 및 이를 이용한 와이어 쏘잉 장치에 관한 것이다.
반도체 및 광학전자적 목적으로 사용되는 웨이퍼(wafer)는 실리콘 잉곳과 같은 피절삭물을 금속 와이어 쏘우(wire saw)의 고속 왕복운동을 통해 절삭하는, 와이어 쏘잉(wire sawing) 공정을 통해 제조된다.
특히, 피절삭물이 사파이어 잉곳과 같은 초고경도 재료인 경우, 다이아몬드 지립을 이용한 와이어 쏘우를 사용할 수 있다. 이를 통해, 기존의 슬러리를 이용한 방법이나 레진에 입자가 코팅된 와이어를 사용하는 경우보다, 절삭 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.
그러나, 상기 와이어 쏘잉 공정 중에 와이어 쏘우의 외주면에 전착된 다이아몬드 지립과 같은 연마입자의 소실로 인해 절삭력 변화가 발생할 수 있다. 이 경우, 와이어가 좌우로 흔들릴 수 있어 와이어의 주행 방향이 완전한 전후 방향이 되지 못하여, 피절삭물을 수직으로 절삭하지 못할 수 있다.
이로 인하여, 와이어 쏘잉 절삭 결과물에 과도한 휨과 두께 편차가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0015546(2013.02.14. 공개)에 개시된 잉곳 절단용 와이어 쏘 장치가 있다.
본 발명의 하나의 목적은 독립 구동되는 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛을 이용하여, 와이어 쏘잉 공정시 와이어 쏘우의 공급측에서부터 회수측에 이르기까지 일정한 절삭력을 유지시키는 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법이 구현될 수 있는 와이어 쏘잉 장치를 제공하는 것이다.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법은 와이어 쏘우 공급측으로부터 와이어 쏘우 회수측까지 와이어 쏘우가 적어도 2개의 메인롤러들에 일정 간격의 행방향으로 권취되어, 상기 메인롤러들 사이에 형성된 절삭면의 상부에서, 서로 이격된 2개의 피절삭물이 각각 와이어 쏘우에 접촉된 상태에서 상기 와이어 쏘우가 주행하면서 상기 2개의 피절삭물을 절삭하는 중에, 상기 와이어 쏘우의 절삭력을 제어하는 방법에 있어서, (a) 2개의 피절삭물 사이 위치에 대응하는 절삭면의 하부에서, 각각 와이어 쏘우 일부분에 접촉하도록 종방향으로 배열되는 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛을 이용하여, 와이어 쏘우의 절삭력을 부분별로 측정하는 단계; (b) 상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛이 상기 (a) 단계에서 부분별로 측정된 절삭력과, 상기 피절삭물을 절삭하기 위해 미리 설정된 기준절삭력을 비교하여, 상기 절삭면의 와이어 쏘우 각 부분에 부여할 압력을 결정하는 단계; (c) 상기 (b) 단계의 결정에 따라, 상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛의 이동량을 각각 결정하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계의 결정에 따라, 상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛 각각을 상하 이동시켜, 상기 와이어 쏘우 절삭면 각 부분의 절삭력을 독립적으로 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 (b) 단계는 상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛 중 상기 와이어 쏘우 회수측에 인접한 절삭력 측정 및 제어 유닛일수록, 해당 절삭력 측정 및 제어 유닛에 접촉하는 와이어 쏘우에 부여되는 압력이 더 높도록 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절삭력 측정 및 제어 유닛에는 쿨런트 분사 수단이 더 포함되고, 상기 (a) 단계 내지 상기 (d) 단계 중 적어도 하나의 단계에서, 상기 절삭력 측정 및 제어 유닛이 쿨런트를 피절삭물에 분사할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 와이어 쏘잉 장치는 소정의 간격을 갖고 배치되는 적어도 2개의 메인롤러; 와이어 쏘우 공급측으로부터 와이어 쏘우 회수측까지 적어도 2개의 메인롤러들에 일정 간격의 행방향으로 권취되어 상기 메인롤러들 사이에 절삭면을 형성하여, 상기 와이어 쏘우 회수측으로 또는 상기 와이어 쏘우 공급측으로 주행하면서 서로 이격된 2개의 피절삭물이 절삭되도록 하는 와이어 쏘우; 및 상기 2개의 피절삭물 사이 위치에 대응하는 절삭면의 하부에서, 각각 와이어 쏘우 일부분에 접촉하도록 종방향으로 배열되어, 접촉하는 와이어 쏘우 각 부분의 절삭력을 측정하고 제어하는 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛;을 포함하되, 상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛은 상호 독립적으로 상기 와이어 쏘우의 절삭력을 측정하고, 상하 이동하여 절삭면 각 부분의 와이어 쏘우 절삭력을 조절하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛 중 상기 와이어 쏘우 회수측에 인접한 절삭력 측정 및 제어 유닛일수록, 해당 절삭력 측정 및 제어 유닛에 접촉하는 와이어 쏘우에 인가되는 절삭력이 더 높도록 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛 각각은 와이어 쏘우 일부분에 접촉하는 하나 또는 복수의 이동롤러부와, 상기 이동롤러부를 지지하기 위한 지지부와, 상기 지지부와 연결되며, 상기 이동롤러부에 접촉된 와이어 쏘우 부분의 장력을 측정하는 로드셀(load cell)과, 상기 로드셀에서 측정된 장력을 이용하여 상기 이동롤러부의 이동량을 결정하는 제어부와, 상기 제어부의 결정에 따라 상기 이동롤러부를 상하 방향으로 이동시키는 이동부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제어부는 상기 로드셀에서 측정된 장력과 상기 피절삭물을 절삭하기 위해 미리 설정된 기준장력을 비교하여, 상기 이동롤러부의 이동량을 결정할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 와이어 쏘우의 회수측에 가해지는 장력이 상기 기준장력보다 더 높도록 상기 이동롤러부의 이동량을 결정할 수 있다. 또한, 상기 절삭력 측정 및 제어 유닛에는 쿨런트 분사 수단이 더 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법 및 이를 이용한 와이어 쏘잉 장치를 사용할 경우, 와이어 쏘우의 연마입자 소실로 인해 발생할 수 있는 와이어 쏘우의 처짐 혹은 절삭력 불균형을 줄일 수 있다.
또한, 와이어 공급측에서부터 회수측에 이르기까지 장력이 일정하게 유지하거나, 보다 바람직하게는 와이어 회수측의 장력을 더 높게 하여, 와이어 공급측에서 회수측까지 와이어가 흔들림없이 피절삭물을 절삭할 수 있도록 할 수 있다.
따라서, 와이어의 절입 방향이 좌우로 움직여 나타나게 되는 절삭 결과물의 휘어짐과 두께 편차를 줄일 수 있어, 높은 절삭 품질을 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 와이어 쏘잉 장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 와이어 쏘잉 장치의 평면도이다.
도 4는 절삭력 측정 및 제어 유닛을 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법 및 이를 이용한 와이어 쏘잉 장치에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 도시된 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법은 와이어 쏘우 부분별 절삭력력 측정 단계(S110), 부분별 부여 압력 결정 단계(S120), 절삭력 측정 및 제어 유닛 이동량 결정 단계(S130) 및 절삭력 측정 및 제어 유닛 이동 단계(S140)을 포함한다.
본 발명에 따른 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법은 서로 이격된 2개의 피절삭물을 절삭하는 중에, 와이어 쏘우의 절삭력을 제어하는 방법에 관한 것이다.
와이어 쏘잉을 위하여, 와이어 쏘우 공급측으로부터 와이어 쏘우 회수측까지 와이어 쏘우가 적어도 2개의 메인롤러들에 일정 간격의 행방향으로 권취된다. 이를 통하여 메인롤러들 사이에는 형성된 절삭면이 형성된다. 이후, 실리콘 잉곳과 같은 피절삭체의 절삭을 위하여 피절삭체 또는 와이어 쏘잉 장치가 이동하여, 서로 이격된 2개의 피절삭물이 각각 와이어 쏘우에 접촉한다. 이 상태에서 와이어 쏘우가 회수측으로 주행하거나 공급측으로 주행하면서 2개의 피절삭물의 절삭이 수행된다.
우선, 와이어 쏘우 부분별 절삭력 측정 단계(S110)에서는, 와이어 쏘우의 절삭력을 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛을 이용하여 측정한다. 측정되는 와이어 쏘우의 절삭력은 절삭 저항을 측정하거나, 보다 바람직하게는 와이어 쏘우의 장력을 측정하는 방법으로 수행될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 3에 도시된 예와 같이, 2개의 피절삭물 사이 위치에 대응하는 절삭면의 하부(와이어 쏘우가 메인롤러에 권취되면서 형성된 공간 내부)에서, 각각 와이어 쏘우 일부분에 접촉하도록 종방향으로 배열되는 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛을 이용하여, 와이어 쏘우의 절삭력을 부분별로 측정한다.
다음으로, 부분별 부여 압력 결정 단계(S120)에서는 상기 와이어 쏘우 절삭력 측정 단계(S110)에서 측정된 절삭력과 피절삭물을 절삭하기 위해 미리 설정된 기준절삭력(측정되는 절삭력이 장일일 경우에는기준장력)을 비교한다. 그리고, 상기 와이어 쏘우 전체적인 절삭력이 균일해지도록, 보다 바람직하게는 회수측 와이어 쏘우의 절삭력이 기준절삭력보다 더 높도록 하기 위해, 와이어 쏘우에 가해주는 압력을 결정한다.
한편, 와이어 쏘우와 피절삭물의 반복접촉으로 인해 상기 와이어 쏘우에 전착된 연마입자(예를 들어, 다이아몬드 지립)가 소실될 수 있다. 이로 인해, 와이어 쏘우를 주행시켜 피절삭물을 절삭할 때, 와이어 쏘우가 피절삭물과 접촉을 시작하는 부분(와이어 쏘우 공급측)과, 피절삭물과의 접촉이 끝나는 부분(와이어 쏘우 회수측)에서 절삭력의 차이가 발생할 수 있다. 또한, 와이어 쏘우와 피절삭물의 반복접촉으로 인해 와이어 쏘우의 두께가 점점 가늘어 질 수 있다.
이러한 이유들로 인해, 와이어 쏘우의 공급측에 비해 회수측의 절삭력이 상대적으로 감소되어, 와이어 쏘우의 처짐이 발생할 수 있다.
즉, 회수측과 공급측의 와이어 쏘우 처짐량 혹은 절삭력 불균형으로 와이어 쏘우의 좌우 움직임 자유도가 증가하게 되어, 절삭 결과물의 절삭 품질이 저하될 수 있다.
통상, 기준장력과 같은 기준절삭력은 와이어 쏘우의 두께가 일정한 경우에 대하여 정해지는 것이다. 이 경우, 와이어 쏘우 회수측에서 와이어 쏘우의 두께가 감소하거나 연마입자 소실이 발생할 확률이 높다. 따라서, 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛 중 회수측에 인접한 절삭력 측정 및 제어 유닛일수록, 접촉하는 와이어 쏘우에 인가되는 절삭력이 기준절삭력보다 더 높도록, 와이어 쏘우에 가해지는 압력을 결정하는 것이 바람직하다. 이를 통하여, 와이어 쏘우의 회수측에 부여하는 압력을 증가시킴으로써, 와이어 쏘우의 공급측에서부터 회수측에 이르기까지 일정한 절삭력이 유지될 수 있다.
다음으로, 절삭력 측정 및 제어 유닛 이동량 결정 단계(S130)에서는, 상기 부여 압력 결정 단계(S120)에서 결정된 압력을 상기 와이어 쏘우에 부여할 수 있도록, 절삭력 측정 및 제어 유닛의 상하 이동량을 결정한다.
예를 들어, 상기 부여 압력 결정 단계(S120)에서 결정된 부여 압력이 0일 경우, 절삭력 측정 및 제어 유닛의 상하 이동량도 0이 된다. 그러나 상기 부여 압력 결정 단계(S120)에서 결정된 부여 압력이 0이 아닌 임의의 값을 갖는 경우, 상하 이동량 역시 이에 대응하는 값을 갖게 된다.
다음으로, 절삭력 측정 및 제어 유닛 이동 단계(S140)에서는, 상기 절삭력 측정 및 제어 유닛 이동량 결정 단계(S130)에서 결정된 이동량에 따라 절삭력 측정 및 제어 유닛을 상하 이동시킨다. 이때, 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛들은 상호 독립적으로 상하 이동함으로써, 절삭면 각 부분의 와이어 쏘우의 장력을 정밀하게 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 와이어 쏘잉 장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 와이어 쏘잉 장치의 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 와이어 쏘잉 장치는 복수의 메인롤러(210a, 210b), 와이어 쏘우(220) 및 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛(도 2의 230, 도 3의 230a ~ 230d)을 포함하고 있다.
복수의 메인롤러(210a, 210b)는 2개 이상의 메인롤러를 포함하며, 와이어 쏘우(220)가 피절삭물을 절삭할 수 있도록, 소정의 간격을 갖고 이격 배치된다. 이때, 상기 메인롤러(210)는 외주면에 복수의 홈을 구비한 것일 수 있다. 이 홈을 통해, 행방향으로 권취되는 상기 와이어 쏘우(220)의 종방향 간격이 결정될 수 있고, 와이어 쏘우(220)가 전후방향으로(즉, 행방향을 따라) 주행할 때, 본래 절삭 위치에서 벗어나는 것을 방지할 수 있다.
와이어 쏘우(220)는 복수의 메인롤러(210)에 권취되며, 전후방향으로 주행을 하며 피절삭물을 절삭한다. 와이어 쏘우는 스틸, 크롬선, 보다 바람직하게는 스테인리스 스틸과 같은 재질로 형성된 와이어와, 이에 부착된 다이아몬드 지립과 같은 연마입자를 포함한다.
복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛(230)은 상기 메인롤러(210a, 210b)에 권취된 와이어 쏘우(220)가 형성하는 공간에 위치한다.
보다 구체적으로, 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛(도 2의 230, 도 3의 230a ~ 230d)은 2개의 피절삭물(240a, 240b) 사이 위치에 대응하는 절삭면의 하부에서, 각각 와이어 쏘우(220) 일부분에 접촉하도록 종방향으로 배열된다.(도 3)
복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛(230a ~ 230d) 각각은 접촉하는 와이어 쏘우 각 부분의 절삭력을 측정하고 제어한다.
특히, 본 발명에 적용되는 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛은 상호 독립적으로 와이어 쏘우의 절삭력을 측정하고, 상하 방향으로 이동하여 절삭력을 조절함으로써, 보다 정밀한 와이어 쏘우 절삭력을 제어할 수 있다.
이때, 전술한 바와 같이, 상기 절삭력 측정 및 제어 유닛(230)을 이용하여 상기 와이어 쏘우(220)의 회수측의 절삭력을 증가시켜, 공급측에서부터 회수측에 이르기까지 일정한 절삭력이 유지되도록 하는 것이 바람직하다. 이를 통해 와이어 쏘우(220)의 회수측과 공급측의 장력 불균형으로 인한 절삭 품질 저하를 막을 수 있다.
보다 구체적으로, 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛 중 와이어 쏘우 회수측에 가장 인접한 절삭력 측정 및 제어 유닛(도 3에서 230d)의 경우, 해당 절삭력 측정 및 제어 유닛에 접촉하는 와이어 쏘우에 인가되는 절삭력이 다른 절삭력 측정 및 제어 유닛(도 3의 230a 내지 230c)에 접촉하는 와이어 쏘우에 인가되는 절삭력보다 더 높도록 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 절삭력 측정 및 제어 유닛을 개략적으로 나타낸 측면도로서, 절삭력 측정 및 제어 유닛이 와이어 쏘우의 장력을 측정할 경우에 적용될 수 있는 예를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 상기 절삭력 측정 및 제어 유닛은 이동롤러부(410), 지지부(420), 로드셀(430), 제어부(440) 및 이동부(450)을 포함한다.
이동롤러부(410)는 절삭면 하부에서 복수의 와이어 쏘우와 접촉하며, 와이어 쏘우의 절삭 위치 이탈을 방지하기 위해 외주면에 홈을 구비한 것일 수 있다.
지지부(420)는 상기 이동롤러부(410)가 와이어 쏘우의 주행에 맞춰 회전을 할 수 있도록 지지하며, 상기 이동롤러부(410)와 로드셀(430)을 연결한다. 이때, 상기 지지부(420)을 통해 피절삭물에 의한 상기 와이어 쏘우의 처짐량의 변화가 하중의 형태로 로드셀에(430) 전달되어 장력이 측정될 수 있다.
또한, 상기 지지부(420)는 하나 또는 복수의 이동롤러부(410)와 연결될 수 있다.
로드셀(430)은 상기 이동롤러부(410)가 접촉하고 있는 와이어 쏘우의 수직방향의 장력을 측정한다. 이때, 측정된 와이어 쏘우의 절삭력 도는 장력은 전기적인 신호로 바뀌어 제어부(440)로 전달된다.
제어부(440)는 상기 로드셀(430)에서 측정된 장력과 피절삭물을 절삭하기 위해 미리 설정된 기준장력을 비교하여, 상기 이동롤러부(410)의 상하 이동량을 결정하여 상기 이동부(450)에 전달한다.
예를 들어, 측정된 장력이 기준장력보다 작을 경우, 상기 제어부(440)는 상기 이동롤러부(410)를 상부 방향으로 이동시킬 것을 결정하여, 장력의 크기를 높일 수 있다. 반대로, 측정된 장력이 기준장력보다 클 경우, 상기 이동롤러부(410)를 하부 방향으로 이동시킬 것을 결정하여, 장력의 크기를 낮출 수 있다.
이때, 와이어 쏘우의 단선을 막기 위해, 와이어 쏘우의 파단강도 이하에서 장력이 제어되도록 이동량을 결정하는 것이 바람직하다.
이동부(450)는 상기 제어부(440)로부터 전송된 이동량에 따라, 상기 이동롤러부(410)를 상하로 이동시켜 와이어 쏘우의 장력을 조절한다. 이때, 상기 이동부(450)는 공압실린더, 유압실린더 또는 모터로 상기 이동롤러부(410)를 상하 이동시켜, 상기 와이어 쏘우의 장력을 조절할 수 있다.
한편, 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛(230)에는 쿨런트 분사 수단이 더 포함될 수 있다. 이 경우, 쿨런트 분사 유닛이 와이어 쏘우와 피절삭물 사이로 쿨런트를 분사하여 와이어 쏘잉 과정에서 발생하는 열을 제거할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
210a, 210b : 메인롤러
220 : 와이어 쏘우
230, 230a, 230b, 230c, 230d : 절삭력 측정 및 제어 유닛
240a, 240b : 피절삭물
410 : 이동롤러부
420 : 지지부
430 : 로드셀(load cell)
440 : 제어부
450 : 이동부

Claims (9)

  1. 와이어 쏘우 공급측으로부터 와이어 쏘우 회수측까지 와이어 쏘우가 적어도 2개의 메인롤러들에 일정 간격의 행방향으로 권취되어, 상기 메인롤러들 사이에 형성된 절삭면의 상부에서, 서로 이격된 2개의 피절삭물이 각각 와이어 쏘우에 접촉된 상태에서 상기 와이어 쏘우가 주행하면서 상기 2개의 피절삭물을 절삭하는 중에, 상기 와이어 쏘우의 절삭력을 제어하는 방법에 있어서,
    (a) 2개의 피절삭물 사이 위치에 대응하는 절삭면의 하부에서, 각각 와이어 쏘우 일부분에 접촉하도록 종방향으로 배열되는 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛을 이용하여, 와이어 쏘우의 절삭력을 부분별로 측정하는 단계;
    (b) 상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛이 상기 (a) 단계에서 부분별로 측정된 절삭력과, 상기 피절삭물을 절삭하기 위해 미리 설정된 기준절삭력을 비교하여, 상기 절삭면의 와이어 쏘우 각 부분에 부여할 압력을 결정하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계의 결정에 따라, 상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛의 이동량을 각각 결정하는 단계; 및
    (d) 상기 (c) 단계의 결정에 따라, 상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛 각각을 상하 이동시켜, 상기 와이어 쏘우 절삭면 각 부분의 절삭력을 독립적으로 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는
    상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛 중 상기 와이어 쏘우 회수측에 인접한 절삭력 측정 및 제어 유닛일수록, 해당 절삭력 측정 및 제어 유닛에 접촉하는 와이어 쏘우에 부여되는 압력이 더 높도록 결정하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛 각각은
    와이어 쏘우의 장력을 부분별로 측정 및 제어하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛 각각은
    와이어 쏘우 일부분에 접촉하는 하나 또는 복수의 이동롤러부와,
    상기 이동롤러부를 지지하기 위한 지지부와,
    상기 지지부와 연결되며, 상기 이동롤러부에 접촉된 와이어 쏘우 부분의 장력을 측정하는 로드셀(load cell)과,
    상기 로드셀에서 측정된 장력을 이용하여 상기 이동롤러부의 이동량을 결정하는 제어부와,
    상기 제어부의 결정에 따라 상기 이동롤러부를 상하 방향으로 이동시키는 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 로드셀에서 측정된 장력과 상기 피절삭물을 절삭하기 위해 미리 설정된 기준장력을 비교하여, 상기 이동롤러부의 이동량을 결정하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 와이어 쏘우의 회수측에 가해지는 장력이 상기 기준장력보다 더 높도록 상기 이동롤러부의 이동량을 결정하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 절삭력 측정 및 제어 유닛에는 쿨런트 분사 수단이 더 포함되고,
    상기 (a) 단계 내지 상기 (d) 단계 중 적어도 하나의 단계에서, 상기 절삭력 측정 및 제어 유닛이 쿨런트를 피절삭물에 분사하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법.
  8. 소정의 간격을 갖고 배치되는 적어도 2개의 메인롤러;
    와이어 쏘우 공급측으로부터 와이어 쏘우 회수측까지 적어도 2개의 메인롤러들에 일정 간격의 행방향으로 권취되어 상기 메인롤러들 사이에 절삭면을 형성하여, 상기 와이어 쏘우 회수측으로 또는 상기 와이어 쏘우 공급측으로 주행하면서 서로 이격된 2개의 피절삭물이 절삭되도록 하는 와이어 쏘우; 및
    상기 2개의 피절삭물 사이 위치에 대응하는 절삭면의 하부에서, 각각 와이어 쏘우 일부분에 접촉하도록 종방향으로 배열되어, 접촉하는 와이어 쏘우 각 부분의 절삭력을 측정하고 제어하는 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛;을 포함하되,
    상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛은 상호 독립적으로 상기 와이어 쏘우의 절삭력을 측정하고, 상하 이동하여 절삭면 각 부분의 와이어 쏘우 절삭력을 조절하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘잉 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 절삭력 측정 및 제어 유닛 중 상기 와이어 쏘우 회수측에 인접한 절삭력 측정 및 제어 유닛일수록, 해당 절삭력 측정 및 제어 유닛에 접촉하는 와이어 쏘우에 인가되는 절삭력이 더 높도록 제어하는 것을 특징으로 하는 와이어 쏘잉 장치.
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