TW201711816A - 切割工作件的方法 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種在線鋸(1)上切割工作件(30)的方法，該線鋸包括一切割線(3)，較佳地係以多圈繞行至少二線導引滾筒(14)，藉以形成一線網來切割該工作件(30)。

Description

切割工作件的方法

本發明關於一種在線鋸上切割工作件的方法，該線鋸包括一切割線，較佳地係以多圈繞行至少二線導引滾筒，藉以形成一線網來切割該工作件。

工作件可由譬如矽(磚)、藍寶石、石英(核心)等硬及/或脆性材料形成。

日本專利案第JP H1128654 A號揭露一種固定研磨粒(fixed abrasive grain)線鋸的修整方法(dressing method)及裝置。已知具有固定研磨粒的線係藉切割修整石(dressing stone)而修整。即使此時可在線鋸中處理該線，然無法依需求改變該線的物理特性來獲致所需的切割性能。

日本專利案第JP 2011079073 A號揭露一種固定研磨粒型線鋸的製造方法。已知一種固定研磨粒型切割線的製造方法，其可移除外圍上研磨粒的鍍膜。在以黏結材料覆蓋線核心材料之表面而因此固定研磨粒後，實施第二步驟，將研磨粒被固定於其上的一線纏繞於一具有運轉溝槽之滾筒的外圍上，且纏繞該線於相同的 滾筒運轉溝槽上二次或更多次，以使該滾筒運轉。此方法適於在製造期間修整該線。由於此方法係在線的製造期間執行，因此無法用於在切割期間清理該線。

由專利案第WO2010006148A2號，已知一種線切片系統。切割線之磨耗-因該切割線與工作件接觸，但亦因與其他切割線部之繞組接觸(譬如，在線網外的線軸上)所致者-較高，且有需要增加切割線的壽命。

由專利案第WO 2014/087340 A2號「線管理系統」，已知的系統特別適於執行本發明之方法，且藉參考方式併入本案中。在此，切割線的部份在切割期間被纏繞於一(中間)存放線軸上，其中該存放線軸上的繞組不致重疊，及/或具有較貯蓄線軸上之切割線繞組者低的密度。如此，可減少切割線的磨耗。

在先前技藝中，存有切割線之銳度隨時間下降而導致切割性能降低的問題。結果，必須經常調換切割線。因鑽石或研磨顆粒之間的空間被塞滿而磨掉此等顆粒，將導致銳度削弱。

本發明之目的係克服此等問題，且提供一種切割工作件的方法，其中該切割線的切割性能將相對於先前技藝持久。應保持低切割線磨耗。同時，該切割線的銳度應保持在可接受的水準。該切割線之壽命將增加。

藉一種在線鋸上切割工作件的方法來達成本目的，該線鋸包括一切割線，較佳地係以多圈繞行至少二線導引滾筒，藉以形成一線網來切割該工作件，該方法之步驟包括： (a)藉交替地朝相反方向轉動該等線導引滾筒，使形成該線網的切割線前後運動多次循環；(b)在步驟(a)後，藉轉動該等線導引滾筒及一線軸，將一部份該切割線從該等線導引滾筒轉移到該線軸；(c)在步驟(b)後，藉轉動該等線導引滾筒及該線軸，將一部份該切割線從該線軸轉移到該等線導引滾筒；(d)在步驟(c)後，藉交替地朝相反方向轉動該等線導引滾筒，使形成該線網的切割線前後運動多次循環。

其中存有該切割線之一第一切割線部，其符合以下準則：(I)在步驟(a)期間及步驟(d)期間，該第一切割線部至少暫時形成與該工作件接觸的一線網部，(II)在步驟(a)期間及步驟(d)期間，該切割線沿該第一切割線部之長度形成的繞組不超過沿該第一切割線部整個長度之一第一繞組厚度，(III)在步驟(b)期間，該第一切割線部完全纏繞於該線軸上，其中該切割線在該線軸上沿該第一切割線部之長度形成的繞組將導致一(第二)繞組厚度，該(第二)繞組厚度高於較佳地沿該第一切割線部整個長度之該第一繞組厚度，(IV)在步驟(c)期間，該第一切割線部從該線軸完全展開。

繞組厚度係該線軸或一線導引滾筒的線接收表面、與該線軸或線導引滾筒上最上方繞組層的表面之間的距離。該線接收表面係該線軸或線導引滾筒的外罩表面(mantle surface)。在僅有一個繞組層(繞組未重疊)的情形下，繞組厚度與切割線之直徑一致。在支撐線網的線導引滾筒上，僅有一繞組層，即繞組厚度與切割線 之直徑一致。

在步驟(b)中，可能將該第一切割線部捲至已存在於該線軸上之其他切割線部上。即使在此情形下，仍由該線軸之線接收表面量測繞組厚度。

隨著重疊繞組層數增加，繞組厚度亦將增加。大於d(其中d為切割線之直徑)的繞組厚度將導致彼此碰觸的重疊繞組。代替-或者除-「(第一)繞組厚度」一詞，可使用「(第一)繞組層數」或「(第一)繞組重疊層數」。

較佳地，該第一繞組厚度小於5d、較佳地小於3d，其中d為切割線之直徑。

較佳地，依據準則(III)之該線軸上繞組的(第二)繞組厚度至少為該第一繞組厚度二倍大。

較佳地，該第一繞組厚度與該第二繞組厚度之差異小於5d、較佳地小於3d、甚佳地1d，其中d為切割線之直徑。倘該第一線部直接捲(spooled)至該線軸之線接收表面上，則該第二繞組厚度較佳地至少2d、譬如3d。

準則(I)描述該第一切割線部貢獻於切割程序-即，在步驟(a)期間切割工作件。由於依據準則(II)，由切割線沿第一切割線部長度形成的繞組不超過第一繞組厚度，因此保持低切割線磨耗。

依據本發明，該第一切割線部因其符合準則(III)而被磨銳(sharpened)，即步驟(b)變為一磨銳及/或清理步驟。碰觸繞組及一較高繞組厚度將導致磨銳研磨顆粒及/或清理研磨顆粒之間的空間。

當令切割線前後循環時，該線將交替地沿該線的一第 一軸向方向與該線的一第二、相反軸向方向移動。

準則(IV)結合步驟(c)將保證該第一切割線部再次、即在磨銳後貢獻切割程序-即，在步驟(d)期間切割工作件。該第一切割線部在步驟(c)期間(來自線軸)最好完全纏繞至該等線導引滾筒。

「由切割線沿第一切割線部之長度形成的繞組」包括由第一切割線部形成的繞組，但亦可包括其他線部的繞組。為達磨銳效果，令第一切割線部之繞組與其他繞組重疊係屬重要。然而，此等其他繞組並非必須亦由該第一切割線部形成。

本發明之主要目的在於，因準則(II)而保持低切割線磨耗。步驟(b)接著用於磨銳該第一切割線部。亦可在切割程序期間、即藉線網切割工作件期間，執行本發明之方法、包含磨銳步驟-步驟(b)結合準則(III)。在本發明之方法期間，工作件可保持於線鋸中。可同時切割多個工作件，形成線鋸的負荷。

本發明之一構想在於，當切割線安裝(運轉)於線鋸內的同時磨銳切割線。一較佳構想在於，在一切割程序期間、或至少當切割線安裝於線鋸上的同時，磨銳該線。

並非強制恰好一個接一個地執行步驟(a)至(d)。可提供中間步驟。可在繼續另一步驟前，重複一步驟多次。

「線導引滾筒」可為導引切割線以形成至少一切割線區段的任何構件，該切割線區段界定出一切割區。線導引滾筒可譬如呈滾筒(譬如，具有細溝(rill)以導引該線)、滑輪、或輪件等形式。

一「線網」可由大致彼此平行運轉的多重線區段形成。然而請了解，單一線區段亦可形成一線網。

線軸並未直接涉及該線網之形成：線軸被配置於線導 引滾筒之外、較佳地切割區之外。

隨著繞組厚度增加，繞組密度亦增加。「繞組密度」意指，在平行於各別線導引滾筒或線軸之軸線延伸的方向上，每單位長度之繞組數。在另一選擇方式中，準則(II)陳述，由切割線沿第一切割線部之長度形成的繞組不超過沿第一切割線部整個長度的一第一繞組密度。可定義該第一繞組密度，使此等繞組不致彼此碰觸、即相鄰繞組之間有一距離。在此情形下，繞組密度小於1/d，其中d為切割線之直徑。直徑d可被定義為，圍繞全部線橫剖面且包含該線上研磨顆粒之一圓的直徑。在繞組彼此重疊之情形下，繞組密度大於1/d。

較佳地，該第一繞組密度小於5/d、較佳地小於2/d。

可對準則(III)作另一選擇之定義，即由切割線在線軸上沿第一切割線部之長度、較佳地沿第一切割線部之整個長度形成的繞組彼此碰觸、及/或與該線軸上其他切割線部之繞組碰觸，其中該線軸上之該等繞組的繞組密度(第二繞組密度)將導致高於該第一繞組密度的一繞組密度。

較佳地，依據準則(III)之該線軸上該等繞組的(第二)繞組密度大於5/d、較佳地大於10/d、更佳地大於20/d。

較佳地，依據準則(III)之該線軸上該等繞組的(第二)繞組密度為該第一繞組密度的至少二倍大。當繞組被捲繞成彼此相疊時，線密度並非定值。在此使用的線密度恆為可達到之最大線密度。

繞組厚度及密度無需在切割程序期間保持定值。此外，繞組厚度及密度可在切割程序期間變化，且譬如在至少一線軸 上、於一給定時間下呈定值。然而，此等繞組厚度及密度亦可在至少一線軸上變化。

在一較佳實施例中，步驟(a)至(d)中至少一個在執行次一步驟前，重複至少2次、較佳地至少5次、更佳地至少10次。使用第一切割線部的切割程序最好為連續程序。亦，可在再次使用該第一切割線部來切割前重複該磨銳步驟(步驟(b))。

在一較佳實施例中，步驟(d)後重複步驟(b)至(d)較佳地至少1次、較佳地至少2次、更佳地至少4次。

在一較佳實施例中，該第一切割線部在步驟(a)期間至少部份地、較佳地以其整個長度保持於該等線導引滾筒上。該等線導引滾筒上之繞組厚度與該切割線之直徑一致。相鄰繞組不致彼此碰觸。該線可由該等線導引滾筒上的溝槽導引。

在一較佳實施例中，該第一切割線部在步驟(a)期間暫時(且至少部份地)纏繞於該等線導引滾筒外之一線軸上，其中由該切割線在該線軸上沿該第一切割線部之長度形成的繞組不超過該第一繞組厚度。儘管該第一繞線部(至少部份地)離開該等導引滾筒，然保證不超過該第一繞組厚度，藉以使該磨耗最小化。該第一切割線部在步驟(a)期間纏繞於上的線軸(本實施例中)，可與步驟(b)及步驟(c)中所提及的線軸相同，或可為不同線軸。

較佳地，該線軸可不為用於供應新線至線鋸的線軸(供應線軸)。較佳地，該線軸可不用於處置用完線。

在一較佳實施例中，該第一繞組厚度使該第一切割線部之繞組不致彼此、及與其他線部之繞組重疊，較佳地不致彼此、或與其他線部之繞組碰觸。在此，該繞組密度≦1/d、較佳地<1/d， 其中d為該切割線之直徑。由於無線碰觸/摩擦所致之磨耗，因此可非常有效地延長該線的壽命。

較佳地，由該第一切割線部之繞組(單獨)在步驟(a)期間及/或步驟(d)期間形成的重疊層數，小於該第一切割線部之繞組(單獨)在步驟(b)期間形成的重疊層數。在此，磨銳效果主要係由該等第一切割線部繞組彼此碰觸而達成。如此，該第一切割線部將自我磨銳。

較佳地，由該第一切割線部之繞組(單獨)在步驟(b)期間形成的重疊層數為至少2(所有層皆計入、亦含頂層)、甚佳地為至少3。

在一較佳實施例中，該第一切割線部具有一長度，該長度與環繞至少二線導引滾筒至少10、較佳地至少50、更佳地至少100圈的切割線相當。在此，可一次磨銳一大部份切割線。

較佳地，該第一切割線部具有至少100公尺(較佳地介於200公尺與400公尺之間)、更佳地至少500公尺(較佳地介於600公尺與800公尺之間)的一長度。

較佳地，該第一切割線部在步驟(a)、步驟(d)、或二者期間，完全停留於該等線導引滾筒之上。如此，該部份的線恆用於切割工作件。

在一較佳實施例中，至少在步驟(b)及/或步驟(c)期間，以線鋸之線網切割一工作件，其中較佳地在所有步驟(a)至(d)中切割該工作件。本發明之優點在於，無需中斷切割程序來產出高品質切割且同時在步驟(b)中重新磨銳該切割線。

在另一變型中，至少在步驟(a)及/或步驟(d)期間，以 該線鋸之線網切割一工作件，其中較佳地在所有步驟(a)至(d)中切割該工作件。

在一較佳實施例中，步驟(a)之循環次數共計至少10、較佳地至少20、更佳地至少50，及/或其中步驟(d)之循環次數共計至少2、較佳地至少10、更佳地至少20。

在一較佳實施例中，在執行步驟(d)前，執行步驟(b)及後續步驟(c)至少2次、較佳地至少4次、更佳地至少8次。如此，磨銳的成效更佳。

較佳地，對某一工作件執行步驟(b)及後續步驟(c)至少1次、較佳地至少2次、更佳地至少4次。

在一較佳實施例中，較步驟(b)及後續步驟(c)更頻繁地執行步驟(a)及/或步驟(d)至少10次、較佳地至少50次、較佳地至少200次。由於已將繞組密度保持低於該第一繞組密度而減少磨耗，因此本實施例變得更可行。

在一較佳實施例中，該第一切割線部在步驟(b)中捲於其上的線軸位於該等線導引滾筒之已用線側。這容許存放在多重步驟(a)至(d)後的磨損切割線部。

在一較佳實施例中，該線軸係用於固持切割線呈非重疊、較佳地非碰觸繞組的一存放線軸，或者用於固持未使用或用完線或其任何組合的一貯蓄線軸。非重疊與非碰觸繞組具有磨耗較少的優點。

在一較佳實施例中，該切割線係一固定研磨線、較佳地一鑽石線或一奈米管線，譬如金屬接合或樹脂接合者。磨料可藉由膠或樹脂、或藉一金屬互連而接合。在具有一較高繞組密度的磨 銳步驟期間，研磨顆粒彼此磨銳。

亦以一線鋸達成目的，該線鋸包括至少二線導引滾筒、以多圈繞行該至少二線導引滾筒以形成一線網來切割一工作件的一切割線、該等線導引滾筒外的至少一線軸、及控制切割程序的一控制器，其中該線鋸經調整成適應於執行如前述任一項申請專利範圍之方法。

以下將說明進一步構想及變型：盤繞於該等線導引滾筒之一切割線的部份係所有在一線導引滾筒之表面上、或延伸於該等線導引滾筒之間的線。該切割線部亦被稱作在該等線導引滾筒上、或藉該等線導引滾筒固持的切割線。該線形成、或該線為切割區。請注意，正常下僅切割區的某一線網用於切割。倘線不再被該等線導引滾筒固持，則該線已離開切割區(在切割區外)、或被不同地置於該等線導引滾筒之外。

本發明之目標係選擇性地捲繞該第一切割線部呈碰觸、較佳地重疊繞組，以達成所需的線處理(磨銳及/或清理)。藉由令該工作件與切割區中之切割線接觸，即切割該工作件。該線鋸可在其切割區中具有僅單一個切割該工作件的切割線。另一選擇，該線鋸可具有多重線區段。此線鋸通常被稱作一多重線鋸。依據本發明，可使用所有型式之線鋸。在執行本發明之方法前，較佳地藉捲繞一線部於切割區中，使切割區設有切割線。

較佳地，該切割線、及因此該第一切割線部係一固定研磨切割線，但本發明並非以此為限。

該第一切割線部可譬如足夠長，以在至少一線軸上形成二非重疊繞組、甚佳地超過10繞組、最佳地超過500繞組。

從切割區捲繞切割線到至少一線軸意指，該線部首先位於切割區中，由此被輸送且纏繞到該至少一線軸上。切割區通常由數個線導引滾筒(滾子、滑輪、輪件等)界定。該線軸並非與切割區直接鄰接。此外，該線軸不形成切割區。

該線軸可包括一貯蓄及一存放線軸。這將使本方法特別適於先前技藝中已知的線鋸。

依據本發明方法之一實施例，可使用以下機制來處理該線：研磨顆粒彼此碰觸，以削除材料且磨銳鑽石。鑽石進入研磨顆粒之間的空間，且因此清理此等空間。

圖式中及申請專利範圍附屬項中指出本發明的其他實施例。元件符號列表形成本說明書之一部份。現在將藉圖式來詳細解說本發明。圖式中：

1‧‧‧線鋸

2‧‧‧存放線軸

3‧‧‧切割線

4‧‧‧行進滑輪

5‧‧‧線供應單元

6‧‧‧線供應單元

8‧‧‧貯蓄線軸

9‧‧‧線導引構件

14‧‧‧線導引滾筒

15‧‧‧驅動器

17‧‧‧切割區

18‧‧‧新線側

19‧‧‧已用線側

20‧‧‧滑輪

22‧‧‧安裝構件

29‧‧‧控制器

30‧‧‧工作件

31‧‧‧第一切割線部

32‧‧‧第二切割線部

33‧‧‧第三切割線部

圖1至圖3顯示一線鋸之實施例；圖3a至圖3d顯示不同纏繞狀態下的一存放線軸結合一貯蓄線軸；圖4顯示一線鋸之實施例，其中單一線區段形成線網；圖4a至圖4c顯示不同纏繞狀態下的一存放線軸；圖5至圖6顯示各別步驟期間的線運動方向；圖7a至圖7d顯示步驟a的子步驟；圖8a至圖8b顯示線導引滾筒與線軸之間的不同纏繞狀態；圖9顯示被劃分為數個切割線部的一切割線； 圖10至圖13係藉圖示第一切割線部在不同方法步驟期間的位置來顯示本發明之方法；及圖14顯示一流程圖，其展現一可行切割方案。

將參考示範實施例來說明本發明，且本發明並非以特定連接器、裝置、使用、或方法為限，除了隨附申請專利範圍中另有定義者以外。可結合各式方法與系統來使用本發明之實施例。熟習此技藝者將明白，可依申請專利範圍之範疇內的各種方式來執行本發明。所有關聯於圖式所展現的特徵，皆可在作必要的修正後，應用至申請專利範圍中、及申請專利範圍說明中所描述的發明。

如此中使用者，不定冠詞(「一」)表示存有至少一個關聯物件，且「複數個」或「多重」一詞表示存有超過一個。

圖式中，僅對本發明必要之部件作概略顯示，以利更佳地理解本發明。

圖9至圖13顯示本發明之原理。圖1至圖8顯示較佳實施例及變型。

圖9顯示一切割線3，該切割線具有一第一切割線部31、一第二切割線部32、及一第三切割線部33。此刻，針對本發明，第一切割線部31具重要意義。因此，圖10至圖13中僅顯示第一切割線部31。圖10至圖13中為求清晰，隱藏(未顯示)從第一切割線部31末端延伸的第二與第三線部32、33。用於控制方法、特別地線導引滾筒14及線軸2之運動的一控制器29係以概略方式顯示。

圖10至圖13顯示一線鋸1，其包括切割線3(僅顯示第一 切割線部31)，該切割線以多圈繞行至少二線導引滾筒14，藉以形成一線網來切割工作件30，切割方法之步驟包括：(a)藉交替地朝相反方向轉動線導引滾筒14，使形成線網的切割線3前後運動多次循環；(b)在步驟(a)後，藉轉動線導引滾筒14及一線軸2，將一部份切割線3從線導引滾筒14轉移到線軸2；(c)在步驟(b)後，藉轉動線導引滾筒14及線軸2，將一部份切割線3從線軸2轉移到線導引滾筒14；(d)在步驟(c)後，藉交替地朝相反方向轉動線導引滾筒14，使形成線網的切割線3前後運動多次循環。

其中存有切割線3之第一切割線部31，其符合以下準則(即，定義第一切割線31為)：(I)在步驟(a)期間及步驟(d)期間，該第一切割線部至少暫時形成與工作件30接觸的一線網部(可由圖10看出)，(II)在步驟(a)期間及步驟(d)期間，切割線3沿第一切割線部31形成的繞組不超過沿第一切割線部31整個長度之一第一繞組厚度(如圖10、圖11、及圖12所示)，(III)在步驟(b)期間，第一切割線部31完全纏繞於線軸2上，其中切割線3在線軸2上沿第一切割線部31之長度形成的繞組將導致高於該第一繞組厚度的一繞組厚度(可由圖13看出)，(IV)在步驟(c)期間，第一切割線部31從線軸2完全展開，且返回線導引滾筒14。

圖4a與圖4b中指示，依據準則(II)與(III)的不同線厚度。圖11、圖12、及圖13中提出，該第二(或第三)切割線部(未顯示) 形成與工作件30接觸的線網部。

圖11之實施例中-步驟(a)期間-第一切割線部31以其整個長度保持於線導引滾筒14上。

圖12之實施例中-步驟(a)期間-第一切割線部31暫時纏繞於線導引滾筒14外的線軸2上，其中由第一切割線部31形成於線軸2上的繞組不超過該第一繞組厚度(在此，未彼此碰觸)。

在步驟(a)中，第一切割線部31亦可能僅部份地轉移至線軸2。

第一切割線部31最好具有一長度，該長度與環繞至少二線導引滾筒14至少10、較佳地至少50、更佳地至少100圈的切割線3相當。第一切割線部31可具有一至少400公尺、較佳地至少1公里的長度。

至少在步驟(b)期間及/或步驟(c)期間，以具有(被隱藏)第二或第三線部32或33之線鋸1的線網切割工作件30(圖13)，其中較佳地在所有步驟(a)至(d)中切割工作件30。

較佳地，第一切割線部31在步驟(b)中捲於其上的線軸2(圖13)位於線導引滾筒14之已用線側(即，令已用線輸送所至、而由一存放線軸接收之側)。

可看出線軸2係一存放線軸，用於固持切割線3呈非重疊、較佳地非碰觸繞組(可從圖12看出)。圖10至圖13左手側的線軸可為用於固持未使用或用完線、或其任何組合的一貯蓄線軸。

切割線3可為固定研磨線、較佳地鑽石線或奈米管線。

以下將說明一線鋸1之實施例，該線鋸包括至少二線導引滾筒14、繞行至少二線導引滾筒14多圈藉以形成一線網來切割 一工作件30的一切割線3、在線導引滾筒14外的至少一線軸2、8、及用於控制切割程序的一控制器29(圖10)，其中線鋸1(控制器29)經調整成適應於執行本方法。

圖1、圖2、及圖3顯示多重線鋸1之實施例。此等線鋸1適於結合本發明使用。圖4顯示一線鋸之另一選擇實施例，其中單一線區段形成線網。接下來請參考二者圖式說明共同部件，且此等共同部件將以相同元件符號指示。

切割線3分別在線供應單元5、6之間延伸，此等線供應單元包括至少一貯蓄線軸8，用於固持線呈重疊繞組。此等線軸分別固持至少未用線及/或用完線。此外，可固持目前正用於切割的線。

供應單元5、6可包括(如圖1及圖2中之情形)存放線軸2，用於在切割階段期間以低密度繞組(未超過第一線厚度)、較佳地以未重疊繞組承載該線。

在正規切割期間，切割線3係在存放線軸2之間往復(意指在第一與第二(線)相反軸向方向上運動)。本案中之繞組密度意指沿線軸2軸線之每單位線軸2長度的線繞組數。低密度繞組、較佳地未重疊繞組可延長切割線3的壽命。目前未用於切割的切割線部被存放於貯蓄線軸8上呈重疊繞組。

切割線3係由線導引滾筒14導引(在本案中亦稱：由線導引滾筒14固持或在該線導引滾筒上)，以形成切割區17，切割區17係工作件30(圖10至圖13中所示)切割所在的區域或位置。此等線導引滾筒14由複數個驅動器15驅動。

圖1中，貯蓄線軸8在安裝構件22上安裝至線鋸1。此等貯蓄線軸8固持線網內未於切割期間使用的線部。此外，貯蓄線軸 8在正規切割期間不轉動。

圖2中，貯蓄線軸8伴隨存放線軸2轉動。在正規切割期間，線3被捲上或捲離存放線軸2。令切割線3以低密度、較佳地非重疊、甚佳地非碰觸繞組存放於此等存放線軸2上，使切割線3不致損害本身且防止磨耗。由專利申請案第WO 2014/087340 A2號「線管理系統」已知此系統。

圖3中，切割線3在固持線3呈重疊繞組的貯蓄線軸8之間延伸。切割線3在正規切割期間被捲上與捲離此等線軸8。

切割線3係由譬如滑輪4、20等線導引構件9導引。貯蓄線軸8及存放線軸2(當存有時)分別位於新線側18以導入新切割線，及/或位於已用線側19以處置用完線。

所有三個系統(圖1至圖3)皆適合於執行本發明之方法。以下將關於與圖2中所示系統對應的圖3a至圖3d來詳細解說本方法。忽略圖3a至圖3d中之貯蓄線軸8，即顯示圖1之系統的工作。

圖3a顯示切割線3，其在經由行進滑輪4運行至切割區(未顯示)(及從該切割區運行回，二者皆以箭頭指示)前，以重疊繞組纏繞於貯蓄線軸8上、接著環繞存放線軸2盤旋。切割線3係以遠低於纏繞在貯蓄線軸8上者之密度及厚度，纏繞於存放線軸2上：如圖示，分別為沿線軸之軸線、每單一線徑長度中三分之一個繞組與二個繞組。

如圖3a所示，切割線3僅在正規切割期間被捲上與捲離存放線軸2上。這與本發明方法之步驟(a)對應。行進滑輪4之運動將決定貯蓄線軸8與存放線軸2二者上的切割線3繞組密度(或：節距)。

圖3b顯示本發明之步驟(b)。現在，切割線3-在本切割程序時期尚未用完者-以高於圖3a中在存放線軸2上具有之厚度的一厚度(高於步驟(a)的第一繞組厚度)，纏繞於貯蓄線軸8上：繞組厚度現在為直徑4倍，或繞組密度為沿線軸之軸線、每單一線徑長度中四個繞組。請注意，此等密度關聯於切割線3的相同部份：圖3a中之該部份纏繞於存放線軸2，圖3c中之該部份纏繞於貯蓄線軸8。

圖3c顯示，實現步驟(b)的另一選擇方式，其特別適於當貯蓄線軸不存在或不隨存放線軸2轉動之時。在此，存放線軸2上形成高密度繞組(如圖示，沿線軸之軸線、每單一線徑長度中2個繞組)。

在以高密度纏繞切割線3後，使用低密度繞組、較佳地纏繞切割線3呈圖3a中所示之非重疊繞組者，重新開始正規切割。這與本發明方法之步驟(a)或步驟(d)對應。

圖3d顯示執行步驟(b)的另一選擇方式。在此，令切割線3以重疊及/或碰觸方式部份地捲至線軸2上。僅繞組各自重疊或碰觸之處的切割線3才會磨銳。

圖4a、圖4b、及圖4c分別與圖3a、圖3b、及圖3d對應。相同的立論仍適用。差異僅在於，切割線3現在與貯蓄線軸8分離，該貯蓄線軸未示於圖4a、圖4b、及圖4c中。

在圖3及圖4中，僅顯示某一側，且該側可代表新線側18或已用線側19。另一側(未顯示)因此需捲取或提供線。

圖5以高度理想化方式顯示切割線3在一段時間內的速度。線首先以負速度、比如說朝已用線側19運動。接著，切割線3的運動改變方向且變為正，現在向新線側18運動(步驟(a))。

重複此程序，且切割工作件30。在步驟(a)中重覆循環多次後，第一切割線部31被捲至線導引滾筒14外的線軸2上(步驟(b))，意指第一切割線部31不再環繞線導引滾筒14盤旋、亦不與其接觸。在該步驟期間，第一線切割線部31被捲至線軸2上呈碰觸、較佳地重疊繞組，使第一切割線部31本身可磨銳。

在接續的步驟(c)中，第一切割線部31被捲回線導引滾筒14上。現在，第一切割線部31再次呈銳利，且可實施步驟(d)。

至少在步驟(a)期間及/或(d)期間切割、但亦可在步驟(b)及/或(c)期間切割工作件30。通常，至少在步驟(a)及/或(d)期間，令該工作件沿著朝向(或通過)該線網的方向運動。在步驟(b)及/或(c)期間，可中斷此運動。

圖6顯示依據本發明之另一選擇切割方法。在此，切割線3先以負速度運動(步驟(a)的子步驟(a1))、即朝已用線側19運動。接著，切割線速度改變方向且變為正(步驟(a)的子步驟(a2))，現在向新線側18運動。執行步驟(a1)可較步驟(a2)略長，以一點一點地將新線導至切割區。

當已重複步驟(a1)及接續之步驟(a2)多次後，在步驟(b)中令切割線3朝已用線側19捲繞，將第一切割線部31捲至線導引滾筒14外的一線軸上，呈碰觸、較佳地重疊繞組(高於第一繞組厚度)。接著，在步驟(c)中將第一切割線部31捲回線導引滾筒14上。在連貫的步驟(b)中，再次將第一切割線部31捲至線導引滾筒14外的線軸上，呈碰觸、較佳地重疊繞組(高於第一繞組厚度)。在後續的步驟(c)中，將第一切割線部31捲回線導引滾筒14上。藉由在磨銳期間前後移動第一切割線部31，可在有需要時更加磨銳該第一切割線 部。現在，已磨銳第一切割線部31，且可重複步驟(a)。

請注意，可在步驟(b)中將該切割線捲至已用線側19。如此，未用線不致因磨銳製程而加重負擔。

圖7a至圖7d皆顯示線導引滾筒14上的切割線。切割線3離開線導引滾筒14，向左朝新線側18及向右朝已用線側19。

切割線3之第一切割線部31係在步驟(a)至(d)期間滿足準則(I)至(IV)的一切割線部。

圖7a至圖7d顯示：- 圖7a：步驟(a1)，令切割線3之第一切割線部31沿一第一方向朝新線側18運動；- 圖7b：步驟(a2)的第一部份，令切割線3之第一切割線部31沿一第二、相反方向朝已用線側19運動；- 圖7c：步驟(a2)的第二部份，令切割線3之第一切割線部31進一步沿該第二方向朝已用線側19運動；以及- 圖7d：步驟(a2)的最後部份，令切割線3之第一切割線部31進一步沿該第二方向朝已用側19運動；現在，步驟(a2)完成。繼續沿此方向移動該線，將第一切割線部31捲離線導引滾筒14。

一旦第一切割線部31需磨銳，即執行步驟(b)，如將參考圖8a及圖8b解說者。自圖7d開始，第一切割線部31被捲至第一線導引滾筒14外的一線軸2、8上，呈碰觸、較佳地重疊繞組。該線軸可為如圖1所示的存放線軸2、如圖3中所示的貯蓄線軸8、或如圖2中所示的此等線軸組合。

一旦第一切割線部31已被捲離線導引滾筒14，現在即 完全返回至線導引滾筒14上，如此將達到圖7d的情況。

該第一切割線部現在已被磨銳，且準備用於再次切割。

圖14顯示一流程圖，其展現一可行切割方案，包括：

100：正規切割階段，其中線被纏繞成低密度(不超過第一繞組密度)、較佳地非重疊繞組-步驟(a)及/或步驟(d)。

101：第一切割線部需磨銳？

102：倘需磨銳，則令第一切割線部纏繞成高密度繞組(第二繞組厚度，其高於第一繞組厚度)-步驟(b)。

103：在依據圖2之系統中，導入新切割線部以用於切割。

本發明並非以此等實施例為限。其他變型對熟習此技藝者而言將屬顯而易見，且被視為屬於以下申請專利範圍所系統性闡述的本發明範疇內。以上說明書中所描述的各別特點、尤其關聯於圖式者，可彼此結合以形成其他實施例、及/或在作必要的修正後應用至申請專利範圍中所描述者及本說明的其餘部份。

2‧‧‧存放線軸

3‧‧‧切割線

14‧‧‧線導引滾筒

29‧‧‧控制器

30‧‧‧工作件

31‧‧‧第一切割線部

Claims (15)

1. 一種在一線鋸(1)上切割一工作件(30)的方法，該線鋸包括一切割線(3)，較佳地係以多圈繞行至少二線導引滾筒(14)，藉以形成一線網來切割該工作件(30)，該方法之步驟包括：(a)藉交替地朝相反方向轉動該等線導引滾筒(14)，使形成該線網的切割線(3)前後運動多次循環；(b)在步驟(a)後，藉轉動該等線導引滾筒(14)及一線軸(2，8)，將一部份該切割線(3)從該等線導引滾筒(14)轉移到該線軸(2，8)；(c)在步驟(b)後，藉轉動該等線導引滾筒(14)及該線軸(2，8)，將一部份該切割線(3)從該線軸(2，8)轉移到該等線導引滾筒(14)；(d)在步驟(c)後，藉交替地朝相反方向轉動該等線導引滾筒(14)，使形成該線網的切割線(3)前後運動多次循環，其中存有該切割線(3)之一第一切割線部，其符合以下準則：(I)在步驟(a)期間及步驟(d)期間，該第一切割線部(31)至少暫時形成與該工作件(30)接觸的一線網部，(Ⅱ)在步驟(a)期間及步驟(d)期間，該切割線(3)沿該第一切割線部(31)之長度形成的繞組(windings)不超過沿該第一切割線部(31)整個長度之一第一繞組厚度，(Ⅲ)在步驟(b)期間，該第一切割線部(31)完全纏繞於該線軸(2，8)上，其中該切割線(3)在該線軸(2，8)上沿該第一切割線部(31)之長度形成的繞組將導致一繞組厚度，該繞組厚度高於較佳地沿該第一切割線部(31)整個長度之該第一繞組厚度，(Ⅳ)在步驟(c)期間，該第一切割線部(31)從該線軸(2，8)完全展開。
2. 如申請專利範圍第1一項所述之方法，其中步驟(a)至(d)中至少一個在執行次一步驟前，重複至少2次、較佳地至少5次、更佳地至少10次。
3. 如申請專利範圍第1至2項中任一項所述之方法，其中步驟(d)後重複步驟(b)至(d)較佳地至少1次、較佳地至少2次、更佳地至少4次。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之方法，其中該第一切割線部(31)在步驟(a)期間至少部份地、較佳地以其整個長度保持於該等線導引滾筒(14)上。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之方法，其中該第一切割線部(31)在步驟(a)期間暫時纏繞於該等線導引滾筒(14)外之一線軸(2，8)上，其中由該切割線(3)在該線軸(2，8)上沿該第一切割線部(31)之長度形成的繞組不超過該第一繞組厚度、較佳地不致彼此碰觸。
6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之方法，其中該第一繞組厚度使該第一切割線部(31)之繞組不致彼此、及與其他線部(32，33)之繞組重疊，較佳地不致彼此、或與其他線部(32，33)之繞組碰觸，及/或其中該第一繞組厚度小於5d、較佳地小於2d，其中d為該切割線(3)之直徑。
7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之方法，其中由該第一切割線部(31)之繞組在步驟(a)期間及/或步驟(d)期間形成的重疊層數，小於該第一切割線部(31)之繞組在步驟(b)期間形成的重疊層數。
8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之方法，其中該第一切割 線部(31)具有一長度，該長度與環繞該至少二線導引滾筒(14)至少10、較佳地至少50、更佳地至少100圈的切割線(3)相當，及/或其中該第一切割線部(31)具有一至少100公尺、較佳地至少500公尺的長度。
9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之方法，其中至少在步驟(b)及/或步驟(c)期間，以該線鋸(1)之線網切割一工作件(30)，其中較佳地在所有步驟(a)至(d)中切割該工作件(30)。
10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之方法，其中步驟(a)之循環次數共計至少10、較佳地至少20、更佳地至少50，及/或其中步驟(d)之循環次數共計至少2、較佳地至少10、更佳地至少20。
11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之方法，其中在執行步驟(d)前，執行步驟(b)及後續步驟(c)至少2次、較佳地至少4次、更佳地至少8次。
12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項所述之方法，其中較步驟(b)及後續步驟(c)更頻繁地執行步驟(a)及/或步驟(d)至少10次、較佳地至少50次、更佳地至少200次。
13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項所述之方法，其中該第一切割線部(31)在步驟(b)中捲於其上的線軸(2，8)位於該等線導引滾筒(14)之已用線側，及/或其中該線軸(2，8)係用於固持切割線呈非重疊、較佳地非碰觸繞組的一存放線軸，或者用於固持未使用或用完線或其任何組合的一貯蓄線軸。
14. 如申請專利範圍第1至13項中任一項所述之方法，其中該切割線(3)係一固定研磨線、較佳地一鑽石線或一奈米管線。
15. 一種線鋸(1)，包括至少二線導引滾筒(14)、繞行該至少二線導引 滾筒(14)多圈以形成一線網來切割一工作件(30)的一切割線(3)、該等線導引滾筒(14)外的至少一線軸(2，8)、及控制切割程序的一控制器(29)，其中該線鋸(1)經調整成適應於執行如申請專利範圍第1至14項中任一項之方法。