JP2018144220A - Wire saw and workpiece cutting method for the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve high-precision processing by enabling a processing load during cutting of a workpiece to be automatically adjusted to a proper level.SOLUTION: A wire saw makes a wire 101 travel in a go-around state among a plurality of processing rollers 15 and 16. A workpiece 100 is fed to the wire 101 among the processing rollers 15 and 16, and the workpiece 100 is cut with the wire 101. Execution torque of a motor 31 for feeding the workpiece is controlled depending on actual working length of the wire 101 associated with cutting of the workpiece 100, and a processing load on the workpiece 100 is adjusted.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、半導体材料、磁性材料、セラミックス等の脆性材料よりなるワークをワイヤにより切断加工するためのワイヤソー及びワイヤソーにおけるワーク切断加工方法に関するものである。   The present invention relates to a wire saw for cutting a workpiece made of a brittle material such as a semiconductor material, a magnetic material, and ceramics with a wire, and a workpiece cutting method in the wire saw.

ワイヤソーは、複数の加工用ローラ間においてワイヤを周回状態で架設して、そのワイヤを走行させるとともに、加工用ローラ間のワイヤにワークを押し付けて、ワークを切断加工するものである。このワイヤソーにおいては、ワイヤが摩耗したり、ワークに結晶構造不良部分が存在したり、クーラント内の切削屑の濃度が高くなったりすると、切断加工における負荷（以下、加工負荷という）が許容レベルを越えるおそれがある。加工負荷が高くなりすぎることは、前記加工用ローラ間に架設されたワイヤの撓み度合いが大きくなる結果を生じ、このような状態になると、ワークの加工精度が低下したり、切断加工後の加工品の歩留まりが低下したりする影響が生じる。   In the wire saw, a wire is installed between a plurality of processing rollers in a rotating state, the wire is run, and the workpiece is pressed against the wire between the processing rollers to cut the workpiece. In this wire saw, if the wire is worn, there is a defective crystal structure in the workpiece, or the concentration of cutting waste in the coolant is high, the load in cutting (hereinafter referred to as processing load) will be at an acceptable level. There is a risk of exceeding. An excessively high processing load results in a large degree of bending of the wire laid between the processing rollers. In such a state, the processing accuracy of the workpiece decreases or the processing after cutting processing is performed. There is an effect that the yield of goods decreases.

このような問題点を解消するために、特許文献１や特許文献２に開示された技術が提案されている。
特許文献１においては、ワークの切削加工にともなって、ワイヤの長さ方向におけるワークの切断長が変化する場合でも、加工負荷が変動しないように、加工負荷検出器により加工負荷を検出するようにしている。そして、その検出に基づいて、ワイヤの走行速度及びスラリの供給量を調整し、単位切断長当たりの加工負荷を一定に保つようにしている。このため、加工精度の向上や機械の熱変形が抑制されるとしている。 In order to solve such problems, techniques disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 have been proposed.
In Patent Document 1, the machining load detector detects the machining load so that the machining load does not fluctuate even when the workpiece cutting length in the wire length direction changes as the workpiece is cut. ing. Based on the detection, the traveling speed of the wire and the supply amount of the slurry are adjusted to keep the machining load per unit cutting length constant. For this reason, improvement of processing accuracy and thermal deformation of the machine are suppressed.

特許文献２においては、非接触センサによってワイヤの変位量，すなわち撓み量を測定し、その変位量及びワイヤの初期張力に基づいて、加工負荷である切断負荷を演算し、演算された切断負荷とあらかじめ入力された基準値とを比較する。そして、その比較結果に基づいてワークの送り速度を制御する。この送り速度の制御により、ワークを精度良く切断できるとしている。   In Patent Document 2, a wire displacement amount, that is, a deflection amount is measured by a non-contact sensor, a cutting load as a processing load is calculated based on the displacement amount and the initial tension of the wire, and the calculated cutting load and Compare with a reference value entered in advance. Based on the comparison result, the workpiece feed rate is controlled. By controlling this feed rate, the workpiece can be cut with high precision.

特開平１０−１６６２５５号公報JP-A-10-166255 特開２０００−２１８５０２号公報JP 2000-218502 A

前記特許文献１においては、単位切断長当たりの加工負荷を検出するものであるため、ワークの切断加工に関与するワイヤ全体の負荷には考慮がなされていない。このため、ワークの切断加工において、ワイヤ全体に過大な切断負荷が作用した場合には、切断加工を駆動するモータなどの制御が困難になる事態が生じるおそれがある。従って、このような場合は、ワークの高精度な切断加工を達成し得ないおそれがある。   In Patent Document 1, since the processing load per unit cutting length is detected, no consideration is given to the load of the entire wire involved in the workpiece cutting processing. For this reason, when an excessive cutting load is applied to the entire wire in the workpiece cutting process, there is a possibility that it becomes difficult to control the motor or the like that drives the cutting process. Therefore, in such a case, there is a possibility that high-precision cutting of the workpiece cannot be achieved.

前記特許文献２においては、ワイヤの変位を非接触のセンサによって検出するため、センサが必要であって、ワイヤソーの構成が複雑になる。しかも、前記センサは、ワイヤの一部分の位置の変位をスポット的に検出するものであるため、ワイヤ全体に作用する切断負荷を誤検出するおそれがある。また、センサは非接触タイプのものが用いられるが、このような非接触タイプのセンサは、ワイヤ上の加工液の量が変動したり、センサに加工液が付着したりすることによって、前記と同様に誤検出が生じるおそれがある。従って、特許文献２のワイヤソーにおいては、ワイヤの変位検出に基づくワイヤの送り速度の制御を適切に行うことは困難であって、前記と同様にワークを高精度に切断することを達成できないおそれがある。   In Patent Document 2, since the displacement of the wire is detected by a non-contact sensor, a sensor is necessary, and the configuration of the wire saw is complicated. In addition, since the sensor spot-detects the displacement of the position of a part of the wire, there is a possibility of erroneously detecting a cutting load acting on the entire wire. In addition, a non-contact type sensor is used. However, such a non-contact type sensor may change the amount of the processing liquid on the wire or the processing liquid may adhere to the sensor. Similarly, erroneous detection may occur. Therefore, in the wire saw of Patent Document 2, it is difficult to appropriately control the wire feed rate based on the detection of the wire displacement, and it may not be possible to achieve cutting the workpiece with high accuracy as described above. is there.

本発明の目的は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、ワーク切断時における加工負荷を適正レベルに自動的に調整できて、高精度加工を達成できるワイヤソー及びワイヤソーにおけるワーク切断加工方法を提供することにある。   The object of the present invention has been made by paying attention to such problems existing in the prior art. An object of the present invention is to provide a wire saw capable of automatically adjusting a machining load at the time of cutting a workpiece to an appropriate level and achieving high-precision machining, and a workpiece cutting method in the wire saw.

以上の目的を達成するために、本発明のワイヤソーにおいては、ワークを切断加工するためのワイヤが架設状態で周回される複数の加工用ローラと、前記ワイヤをその長さ方向に走行させるワイヤ走行手段と、前記ワークを前記加工用ローラ間の前記ワイヤに向かって送るためのワーク送り手段とを備え、前記加工用ローラの回転にともなって前記ワイヤが走行され、前記加工用ローラ間の位置において前記ワイヤにより前記ワークに切断加工が施されるようにしたワイヤソーにおいて、前記ワークの切断加工に関与するワイヤ実働長さに応じて、ワイヤ走行手段及びワーク送り手段のうちの少なくとも一方の動作を制御して、前記ワークに対する加工負荷を調整する制御手段を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, in the wire saw of the present invention, a plurality of processing rollers in which a wire for cutting a workpiece is circulated in a erected state, and a wire travel that travels the wire in its length direction Means and a workpiece feeding means for feeding the workpiece toward the wire between the processing rollers, and the wire travels as the processing roller rotates, at a position between the processing rollers. In the wire saw in which the workpiece is cut by the wire, the operation of at least one of the wire traveling means and the workpiece feeding means is controlled in accordance with the actual working length of the wire involved in the workpiece cutting process. And the control means which adjusts the process load with respect to the said workpiece | work is provided, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明のワイヤソーにおけるワーク切断方法においては、複数の加工用ローラ間においてワイヤを周回状態で走行させるとともに、前記加工用ローラ間においてワークを前記ワイヤに対して送ってそのワイヤによってワークを切断するようにしたワイヤソーにおけるワーク切断加工方法において、前記ワークの切断加工に関与するワイヤの実働長さに応じて、ワーク送り及びワイヤ走行のうちの少なくとも一方の動作を制御して、ワークに対する加工負荷を調整することを特徴とする。   Further, in the work cutting method in the wire saw of the present invention, the wire is run in a circular state between a plurality of processing rollers, and the work is sent to the wire between the processing rollers and the work is cut by the wire. In the workpiece cutting method for a wire saw, the processing load on the workpiece is controlled by controlling at least one of the workpiece feeding and the wire traveling according to the actual working length of the wire involved in the workpiece cutting processing. It is characterized by adjusting.

従って、ワークの切断加工時には、ワークの切断加工に関与するワイヤの実働長さに応じて、例えばワーク送り用モータの実行トルクが制御される。このため、ワークの切断加工時において、ワークに作用する加工負荷を適正なレベルに維持できて、ワークを高精度に切断加工することが可能になる。   Therefore, at the time of workpiece cutting, for example, the execution torque of the workpiece feeding motor is controlled according to the actual working length of the wire involved in workpiece cutting. For this reason, when the workpiece is cut, the machining load acting on the workpiece can be maintained at an appropriate level, and the workpiece can be cut with high accuracy.

本発明においては、ワイヤソーにおいて、ワークの高精度な切断加工を達成できる。   In the present invention, it is possible to achieve high-precision cutting of a workpiece in a wire saw.

実施形態のワイヤソーの簡略図。The simplified diagram of the wire saw of an embodiment. 加工用ローラ及びワイヤとワークとの関係を示す簡略平面図。The simplified top view which shows the relationship between the workpiece | work roller and a wire, and a workpiece | work. ワイヤとワークとの関係を示す簡略側面図。The simplified side view which shows the relationship between a wire and a workpiece | work. ワイヤソーの電気的構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electric constitution of a wire saw. データテーブルを示す図。The figure which shows a data table. データテーブルの設定ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the setting routine of a data table. ワークの切断加工における制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the control routine in the cutting process of a workpiece | work.

以下に、この発明を具体化したワイヤソーの実施形態を図１〜図７の図面に従って説明する。
図１に示すように、この実施形態のワイヤソーにおいては、一対のボビン１１，１２が相互間隔をおいて回転可能に支持される。それらのボビン１１，１２には、ワーク１００を切断加工するためワイヤ１０１が巻き回される。各ボビン１１，１２は、ボビン回転用モータ１３，１４により所定タイミングで回転方向が切り換えられて、その往復回転が連続され、いずれか一方のボビン１１，１２からワイヤ１０１が繰り出されるとともに、他方のボビン１２，１１にワイヤ１０１が巻き取られ、所定のタイミングごとに繰り出しと巻き取りとの動作が交互に行なわれる。従って、ワイヤ１０１は所定のサイクルで往復走行される。この場合、ワイヤ１０１の往復走行のストロークに差が設けられていて、そのため、ワイヤ１０１は未使用部分を間欠的に繰り出しながらトータルとして全体が複数回使用されながら一方向に移動される。 Hereinafter, embodiments of a wire saw embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, in the wire saw of this embodiment, a pair of bobbins 11 and 12 are rotatably supported with a mutual interval. Wires 101 are wound around the bobbins 11 and 12 in order to cut the workpiece 100. Each bobbin 11, 12 is switched at a predetermined timing by the bobbin rotation motors 13, 14, and the reciprocating rotation is continued, and the wire 101 is fed out from one of the bobbins 11, 12, while the other The wire 101 is wound around the bobbins 12 and 11, and the feeding and winding operations are alternately performed at predetermined timings. Accordingly, the wire 101 is reciprocated in a predetermined cycle. In this case, there is a difference in the reciprocating stroke of the wire 101. Therefore, the wire 101 is moved in one direction while being used several times as a whole while intermittently feeding out unused portions.

前記ワイヤ１０１は、その外周にダイヤモンド等の砥粒を保持する砥粒固定タイプである。
図１及び図２に示すように、前記両ボビン１１，１２間の位置には、複数（実施形態では一対）の加工用ローラ１５，１６が間隔をおいて回転可能に支持されている。両加工用ローラ１５，１６の外周面には複数の環状溝２１がローラ軸方向に沿って所定のピッチで形成され、その加工用ローラ１５，１６の環状溝２１間に前記ワイヤ１０１が架設状態で周回されている。そして、このワイヤ１０１の架設状態で、両加工用ローラ１５，１６が図４に示す加工用ローラ回転用モータ３４により、前記ボビン１１，１２と同一のタイミングで往復回転されて、加工用ローラ１５，１６間において架設状態のワイヤ１０１が往復走行される。 The wire 101 is an abrasive fixed type that holds abrasive grains such as diamond on its outer periphery.
As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality (a pair in the embodiment) of processing rollers 15 and 16 are rotatably supported at intervals between the bobbins 11 and 12. A plurality of annular grooves 21 are formed on the outer peripheral surfaces of both the processing rollers 15 and 16 at a predetermined pitch along the roller axis direction, and the wire 101 is installed between the annular grooves 21 of the processing rollers 15 and 16. It is circulated by. When the wire 101 is installed, both the processing rollers 15 and 16 are reciprocally rotated at the same timing as the bobbins 11 and 12 by the processing roller rotating motor 34 shown in FIG. , 16 is reciprocated between the wires 101 in the erected state.

図１に示すように、前記両加工用ローラ１５，１６間のワイヤ１０１の上方にはサドル３５がワーク送り用モータ３１により昇降可能に配置され、サドル３５の下面にはワーク１００が支持板１０２に貼着した状態で着脱可能に装着される。そして、ワーク送り用モータ３１によるサドル３５の下降により、ワーク１００が下方へ向かって送られる。このワーク１００の送りにより、ワーク１００が両加工用ローラ１５，１６間において走行するワイヤ１０１に押し付けられて、そのワイヤ１０１の外周の固定砥粒の研削作用により、所定厚さに切断加工される。前記ワーク送り用モータ３１には、このモータ３１の実際に出力されているトルク（以下、実行トルクという）を検出するためのトルクセンサ３３が付設されている。   As shown in FIG. 1, a saddle 35 is disposed above the wire 101 between the processing rollers 15 and 16 so as to be moved up and down by a work feeding motor 31, and a work 100 is supported on a lower surface of the saddle 35 by a support plate 102. It is detachably mounted in a state where it is attached to. The workpiece 100 is fed downward by the lowering of the saddle 35 by the workpiece feeding motor 31. By feeding the workpiece 100, the workpiece 100 is pressed against the wire 101 traveling between the processing rollers 15 and 16, and is cut into a predetermined thickness by the grinding action of the fixed abrasive grains on the outer periphery of the wire 101. . The workpiece feed motor 31 is provided with a torque sensor 33 for detecting a torque actually output from the motor 31 (hereinafter referred to as an execution torque).

前記両ボビン１１，１２の近傍位置には、トラバーサ１７，１８が往復動可能に配置されている。各トラバーサ１７，１８には、ボビン１１，１２に対するワイヤ１０１を周回支持するトラバースローラ１９，２０が自由回転可能に支持されている。そして、前記ワイヤ１０１の走行時には、図４に示すトラバーサ移動用モータ３６，３７により、トラバーサ１７，１８がボビン１１，１２の往復回転と同期して同ボビン１１，１２の軸方向に沿って往復動される。これによって、トラバースローラ１９，２０によりボビン１１，１２に対するワイヤ１０１の巻き取り及び繰り出しが案内される。   In the vicinity of the bobbins 11 and 12, traversers 17 and 18 are disposed so as to be reciprocally movable. The traverse rollers 17 and 18 support traverse rollers 19 and 20 which support the wire 101 around the bobbins 11 and 12 so as to freely rotate. When the wire 101 is traveling, the traversers 17 and 18 are reciprocated along the axial direction of the bobbins 11 and 12 by the traverser moving motors 36 and 37 shown in FIG. Moved. Thus, the traverse rollers 19 and 20 guide the winding and unwinding of the wire 101 with respect to the bobbins 11 and 12.

前記両加工用ローラ１５，１６とトラバーサ１７，１８との間には、ダンサアーム２３，２４が揺動可能に支持されている。各ダンサアーム２３，２４には、ワイヤ１０１を周回支持するダンサローラ２５，２６が自由回転可能に支持されている。各ダンサアーム２３，２４には、ダンサアーム２３，２４を回動させて、ダンサローラ２５，２６を介してワイヤ１０１の張力を変更するための図４に示すダンサアーム回動用モータ３８，３９が接続されている。   Dancer arms 23 and 24 are swingably supported between the processing rollers 15 and 16 and the traversers 17 and 18. On each of the dancer arms 23 and 24, dancer rollers 25 and 26 that support the wire 101 so as to go around are supported so as to be freely rotatable. The dancer arms 23 and 24 are connected to the dancer arm rotation motors 38 and 39 shown in FIG. 4 for rotating the dancer arms 23 and 24 and changing the tension of the wire 101 via the dancer rollers 25 and 26. .

各ダンサローラ２５，２６と両加工用ローラ１５，１６との間には、ワイヤ１０１をガイドするためのガイドローラ２７が回転可能に配置されている。
次に、前記のように構成されたワイヤソーの電気的構成について説明する。 A guide roller 27 for guiding the wire 101 is rotatably disposed between the dancer rollers 25 and 26 and the processing rollers 15 and 16.
Next, the electrical configuration of the wire saw configured as described above will be described.

図４に示すように、制御装置４１は、第１設定手段、第２設定手段及び制御手段を構成している。そして、制御装置４１は、記憶部４２を有し、この記憶部４２にはワイヤソー全体の動作を制御するためのプログラムが記憶されている。制御装置４１には、操作盤３２のキーボードなどから入力された各種の一時的なデータを記憶する。制御装置４１は、キーボード（図示しない）を有する操作盤３２及び前記トルクセンサ３３からの信号を入力するとともに、ワーク送り用モータ３１をはじめとして、前記の各種のモータ１３，１４，３４，３６〜３９の動作を制御する。   As shown in FIG. 4, the control device 41 constitutes first setting means, second setting means, and control means. And the control apparatus 41 has the memory | storage part 42, The program for controlling the operation | movement of the whole wire saw is memorize | stored in this memory | storage part 42. FIG. The control device 41 stores various temporary data input from the keyboard of the operation panel 32 or the like. The control device 41 inputs signals from the operation panel 32 having a keyboard (not shown) and the torque sensor 33, and the various motors 13, 14, 34, 36- 39 operations are controlled.

前記記憶部４２には、図５に示すデータテーブル４５が記憶設定される。このデータテーブル４５には、切込み深さ記憶領域４６，送り速度記憶領域４７，定格トルク比記憶領域４８及び目標トルク比記憶領域４９が設けられている。   In the storage unit 42, a data table 45 shown in FIG. The data table 45 is provided with a cutting depth storage area 46, a feed speed storage area 47, a rated torque ratio storage area 48, and a target torque ratio storage area 49.

前記切込み深さ記憶領域４６には、ワイヤ１０１の切断動作によって基準となるワーク（以下、基準ワークという）１００を切断加工した際に、そのワーク１００に対して形成される切込みの深さＺ（図３参照）が段階的に書き込まれる。前記送り速度記憶領域４７には、各切込み深さに達するまでのワイヤ１０１の段階的な切断速度、すなわちワーク１００の送り速度が書き込まれる。前記定格トルク比記憶領域４８には、各切込み深さまでの送り速度を得るためのワーク送り用モータ３１の実行トルク（基準トルク）を示す段階的な値が書き込まれる。この実行トルクを示す値は、基準値であって、ワーク送り用モータ３１の定格トルクに対する比によって表される。前記目標トルク比記憶領域４９には、前記基準ワーク１００とは異なるワーク（以下、実加工ワークという）１００を切断加工する際に要する実行トルクの値が目標値である目標トルク値として書き込まれる。この目標トルク値は、定格トルクの値に対する比として記載される。   In the depth-of-cut storage area 46, when a workpiece 100 (hereinafter referred to as a reference workpiece) 100 is cut by a cutting operation of the wire 101, a depth Z ( Are written in stages. In the feed speed storage area 47, the stepwise cutting speed of the wire 101 until the respective cutting depths are reached, that is, the feed speed of the workpiece 100 is written. In the rated torque ratio storage area 48, a stepwise value indicating the execution torque (reference torque) of the workpiece feed motor 31 for obtaining the feed speed up to each cutting depth is written. The value indicating the execution torque is a reference value and is represented by a ratio with respect to the rated torque of the workpiece feeding motor 31. In the target torque ratio storage area 49, an execution torque value required for cutting a workpiece 100 (hereinafter referred to as an actual machining workpiece) different from the reference workpiece 100 is written as a target torque value that is a target value. This target torque value is described as a ratio to the rated torque value.

ここで、前記切込み深さ記憶領域４６における切込み深さの値、送り速度記憶領域４７における切込み速度の値及び定格トルク比記憶領域４８における定格トルク比の値は、それぞれ作業者により前記操作盤３２のキーボードによって入力されて記憶される。目標トルク比記憶領域４９の目標トルク比の値は、後述の演算によって導き出されて、自動的に書き込まれる。   Here, the value of the cutting depth in the cutting depth storage area 46, the value of the cutting speed in the feed speed storage area 47, and the value of the rated torque ratio in the rated torque ratio storage area 48 are respectively determined by the operator. Are input and stored by the keyboard. The value of the target torque ratio in the target torque ratio storage area 49 is derived by calculation described later and automatically written.

制御装置４１は、ワーク１００の切断加工に際して、ワーク送り用モータ３１の実行トルクを監視し、定格トルクに対する実行トルクの比の値が目標トルク比記憶領域４９に記憶された目標トルク比の値と異なる場合は、ワーク送り用モータ３１の動作，すなわち実行トルクが変更されるように、同モータ３１を制御する。   When cutting the workpiece 100, the control device 41 monitors the execution torque of the workpiece feed motor 31, and the value of the ratio of the execution torque to the rated torque is the value of the target torque ratio stored in the target torque ratio storage area 49. If they are different, the motor 31 is controlled so that the operation of the workpiece feeding motor 31, that is, the execution torque is changed.

次に、前記のように構成された本実施形態のワイヤソーの作用を図６及び図７のフローチャートに基づいて説明する。これらのフローチャートは制御装置４１の制御のもとに進行し、各ステップ（以下、単にＳという）の動作が実行される。   Next, the operation of the wire saw of the present embodiment configured as described above will be described based on the flowcharts of FIGS. 6 and 7. These flowcharts proceed under the control of the control device 41, and the operation of each step (hereinafter simply referred to as S) is executed.

はじめに、図６に示すプログラムのＳ１において、操作盤３２のキーボードから、基準の加工用ローラ１５，１６の軸方向の長さ，直径及び環状溝２１の配列ピッチなどを含むワイヤソーの装置側の条件を示す各数値データが入力される。また、このＳ１において、基準ワーク１００の長さの数値データが入力される。ここで、前記環状溝２１の配列ピッチは基準ワーク１００の切断厚さを示す。また、後述の加工ワーク１００は、基準ワーク１００に対して長さが異なるのみで、径、断面形状、切断厚さ及び材質は同じである。これらの数値データは基準データとして記憶部４２に記憶されて設定され、これらのデータをもとに、Ｓ２において、ワイヤ１０１の走行速度及びワイヤ１０１の往復動ストロークなどのワイヤソーの作動データが演算によって設定される。   First, in S1 of the program shown in FIG. 6, the conditions on the apparatus side of the wire saw including the axial length and diameter of the reference processing rollers 15 and 16 and the arrangement pitch of the annular grooves 21 from the keyboard of the operation panel 32 are included. Each numerical data indicating is input. In S1, numerical data of the length of the reference workpiece 100 is input. Here, the arrangement pitch of the annular grooves 21 indicates the cutting thickness of the reference workpiece 100. Further, the workpiece 100 described later is different in length from the reference workpiece 100, and has the same diameter, cross-sectional shape, cutting thickness, and material. These numerical data are stored and set as reference data in the storage unit 42. Based on these data, the operation data of the wire saw such as the traveling speed of the wire 101 and the reciprocating stroke of the wire 101 is calculated by calculation in S2. Is set.

また、Ｓ３において、前記操作盤３２のキーボードにより、切込み深さ記憶領域４６に対して、基準ワーク１００に対する段階的な切込み深さが書き込まれ、送り速度記憶領域４７に各切込み深さに達するまでの切断速度が書き込まれる。さらに、定格トルク比記憶領域４８に前記切込み深さに達するまでのワーク送り用モータ３１の定格トルクに対する比の値が入力される。このようにして、データテーブル４５の基準データ記憶領域５０に基準ワーク１００を切断加工するための数値が書き込まれて、Ｓ４において基準データ記憶領域５０を備えたデータテーブル４５が設定される。なお、基準データ記憶領域５０に書き込まれる数値としては、あらかじめ算出された経験値が用いられる。   In step S 3, the stepwise cutting depth for the reference workpiece 100 is written in the cutting depth storage area 46 by the keyboard of the operation panel 32 until each cutting depth is reached in the feed speed storage area 47. The cutting speed is written. Further, the value of the ratio with respect to the rated torque of the work feed motor 31 until the depth of cut is reached is input to the rated torque ratio storage area 48. Thus, the numerical value for cutting the reference workpiece 100 is written in the reference data storage area 50 of the data table 45, and the data table 45 including the reference data storage area 50 is set in S4. As a numerical value written in the reference data storage area 50, an experience value calculated in advance is used.

ワーク１００の加工開始に際しては、図７のフローチャートに示すプログラムが実行される。
すなわちＳ１１において、加工ワーク１００の加工に先立って、加工ワーク１００の加工のための加工用ローラ１５，１６が交換されたか否かが判断される。加工用ローラ１５，１６の交換の判断はキーボードに対する入力の有無に基づく。加工用ローラ１５，１６が交換された場合は、Ｓ１２において加工用ローラ１５，１６の環状溝２１の配列ピッチのデータが書き換えられる。 When the machining of the workpiece 100 is started, the program shown in the flowchart of FIG. 7 is executed.
That is, in S11, prior to processing of the workpiece 100, it is determined whether or not the processing rollers 15 and 16 for processing the workpiece 100 have been replaced. The determination of replacement of the processing rollers 15 and 16 is based on whether or not there is an input to the keyboard. When the processing rollers 15 and 16 are replaced, the data on the arrangement pitch of the annular grooves 21 of the processing rollers 15 and 16 is rewritten in S12.

次いで、Ｓ１３において、加工ワーク１００の長さのデータがキーボードにより入力される。そして、Ｓ１２において入力された長さデータに基づいて、切断加工におけるワイヤ１０１の実働長さが演算される。この実働長さは、加工ワーク１００の切断加工において、加工ワーク１００に接している部分の総和を示す。   Next, in S13, the length data of the workpiece 100 is input by the keyboard. Based on the length data input in S12, the actual working length of the wire 101 in the cutting process is calculated. This actual working length indicates the total sum of the portions in contact with the workpiece 100 when the workpiece 100 is cut.

そして、Ｓ１４において、基準の環状溝２１の配列ピッチに対するＳ１２において設定された配列ピッチとの比と、基準ワーク１００の長さに対するＳ１３において入力された加工ワーク１００長さの比とがそれぞれ演算される。そして、その両比が前記定格トルク比記憶領域４８に記憶された切込み深さごとの定格トルク比に乗算されて、目標トルク比が演算される。この目標トルク比は、データテーブル４５の目標トルク比記憶領域４９に、加工深さごとの定格トルクに対するパーセンテージとして記載される。   In S14, the ratio of the arrangement pitch set in S12 to the arrangement pitch of the reference annular grooves 21 and the ratio of the length of the workpiece 100 input in S13 to the length of the reference workpiece 100 are respectively calculated. The Then, both ratios are multiplied by the rated torque ratio for each cutting depth stored in the rated torque ratio storage area 48 to calculate the target torque ratio. This target torque ratio is described in the target torque ratio storage area 49 of the data table 45 as a percentage of the rated torque for each machining depth.

次いで、Ｓ１５においては、ワーク送り用モータ３１の駆動により、ワーク１００がワイヤ１０１に向かって下降され、ワーク１００の下端がワイヤ１０１に接したところで、ワーク１００の下降が停止される。そして、その下降停止位置がゼロ位置として、キーボードによって入力されて、記憶部４２に記憶される。   Next, in S <b> 15, the workpiece 100 is lowered toward the wire 101 by driving the workpiece feeding motor 31, and the lowering of the workpiece 100 is stopped when the lower end of the workpiece 100 comes into contact with the wire 101. Then, the descent stop position is input as a zero position by the keyboard and stored in the storage unit 42.

この状態において、ワーク１００の切断加工が開始されると、Ｓ１６の判断を経て、ワーク１００が前記ゼロ位置を通過した後は、切断加工による切込みがデータテーブル４５の切込み深さ記憶領域４６に設定された深さに順次達する。そして、この設定された深さの位置に対応するごとに、Ｓ１７においてトルクセンサ３３によりワーク送り用モータ３１の実行トルク値が検出されて、定格トルクに対する比が演算される。   In this state, when cutting of the workpiece 100 is started, after the workpiece 100 passes through the zero position after the determination of S16, the cutting by the cutting processing is set in the cutting depth storage area 46 of the data table 45. The depths reached are reached sequentially. Then, every time corresponding to the set depth position, the torque sensor 33 detects the execution torque value of the work feeding motor 31 in S17, and the ratio to the rated torque is calculated.

そして、Ｓ１８において、その実行トルクが目標トルク比を外れたか否かが判断される。実行トルクが目標トルク比から外れていない場合は、プログラムがＳ１６に戻る。
実行トルクが目標トルク比を外れている場合は、Ｓ１９において外れた方向が判断され、実行トルクが目標トルク比を上回る場合は、Ｓ２０においてワーク送り用モータ３１の実行トルクがダウンされてプログラムがＳ２２の切断終了か否かの判断を経てＳ１６に戻る。実行トルクが目標トルク比を下回る場合は、Ｓ２１においてワーク送り用モータ３１の実行トルクがアップされてＳ２２の切断を経てＳ１６に戻る。 Then, in S18, it is determined whether or not the execution torque deviates from the target torque ratio. If the execution torque does not deviate from the target torque ratio, the program returns to S16.
If the execution torque deviates from the target torque ratio, the direction deviating in S19 is determined. If the execution torque exceeds the target torque ratio, the execution torque of the work feed motor 31 is reduced in S20 and the program is executed in S22. The process returns to S16 after determining whether or not the cutting has been completed. If the execution torque is less than the target torque ratio, the execution torque of the work feeding motor 31 is increased in S21, and the process returns to S16 through S22.

ワイヤ１０１による切断加工がワーク１００の最上部に達して、ワーク１００の切断加工が終了した場合は、Ｓ２２の判断を経てプログラムが終了する。
以上のようにして、ワイヤ１０１の加工ワーク１００の切断加工に関与する部分の総和であるワイヤ１０１の実働長さに従って、ワーク送り用モータ３１の実行トルクが目標トルクとなるように調整される。 When the cutting process using the wire 101 reaches the uppermost part of the workpiece 100 and the cutting process of the workpiece 100 is completed, the program ends after the determination of S22.
As described above, the execution torque of the workpiece feed motor 31 is adjusted to the target torque according to the actual working length of the wire 101 that is the sum of the portions of the wire 101 involved in the cutting of the workpiece 100.

なお、図５に示すデータテーブル４５における切込み深さごとの送り速度や定格トルクのデータは、一例であって、基準ワーク１００や加工ワーク１００の長さ，径，断面形状、材質などによって好都合なデータテーブル４５が設定されて、そのデータテーブル４５内に適切な値が設定される。   Note that the feed rate and rated torque data for each cutting depth in the data table 45 shown in FIG. 5 is an example, and is convenient depending on the length, diameter, cross-sectional shape, material, and the like of the reference workpiece 100 and the workpiece 100. A data table 45 is set, and an appropriate value is set in the data table 45.

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）前記実施形態においては、ワイヤ１０１の実働長さに応じてワーク送り用モータ３１のトルク制御が実行される。従って、ワーク１００の長さや径、あるいはワイヤ１０１の配列ピッチ、すなわち切断厚さや切断枚数などに応じてワーク送りにおいてワーク１００に対して適正な送りトルクが付与されるため、ワーク１００に対する加工負荷が適正レベルに維持できて、高精度加工を達成できる。従って、ワークの切断加工において、ワーク送り用モータ３１に対して異常な高負荷が作用することを回避できて、ワーク１００の切断不良や加工品の歩留まり低下、ワイヤ１０１の破断や異常摩耗などを抑えることができる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the embodiment, torque control of the workpiece feed motor 31 is executed according to the actual working length of the wire 101. Accordingly, an appropriate feed torque is applied to the workpiece 100 in accordance with the length and diameter of the workpiece 100 or the arrangement pitch of the wires 101, i.e., the cutting thickness and the number of cut sheets. It can be maintained at an appropriate level to achieve high precision machining. Accordingly, it is possible to avoid an abnormally high load from acting on the workpiece feeding motor 31 in the workpiece cutting process, resulting in a defective cutting of the workpiece 100, a reduced yield of processed products, a breakage of the wire 101, abnormal wear, and the like. Can be suppressed.

（２）本実施形態においては、ワーク１００の切断加工に際して、ワーク１００ごとに設定された目標トルクが設定される。ワーク切断に際しては、ワーク送り用モータ３１の実行トルクが検出され、その実行トルクが目標トルクと比較される。そして、切断加工中に検出される実行トルクが目標トルクに対して変位している場合は、実行トルクが目標トルクとなすようにトルク出力の修正が実行される。従って、適正加工負荷による切断加工を実行できて、高精度加工を達成できる。   (2) In this embodiment, when cutting the workpiece 100, a target torque set for each workpiece 100 is set. When cutting the workpiece, the execution torque of the workpiece feeding motor 31 is detected, and the execution torque is compared with the target torque. When the execution torque detected during the cutting process is displaced with respect to the target torque, the torque output is corrected so that the execution torque becomes the target torque. Therefore, cutting with an appropriate machining load can be executed, and high-precision machining can be achieved.

（３）ワーク１００の加工前に、加工されるワーク１００の長さや切断厚さに合わせて目標トルク比が設定される。つまり、ワーク１００側の条件にあわせて目標トルクを示す値が設定されるため、そのワーク１００を高精度に加工できる。   (3) Before processing the workpiece 100, the target torque ratio is set according to the length and cutting thickness of the workpiece 100 to be processed. That is, since a value indicating the target torque is set according to the condition on the workpiece 100 side, the workpiece 100 can be machined with high accuracy.

（４）加工されるワーク１００の長さなどのワーク１００側の条件の設定に先行して、加工用ローラ１５，１６の環状溝２１の配列ピッチなど、ワイヤソーの装置側の条件が設定される。このため、装置側の動作の条件と、ワーク１００側の条件との双方の条件により、ワーク送り用モータ３１のトルク管理を行なうことができて、高精度加工を達成できる。   (4) Prior to setting conditions on the workpiece 100 side such as the length of the workpiece 100 to be processed, conditions on the apparatus side of the wire saw such as the arrangement pitch of the annular grooves 21 of the processing rollers 15 and 16 are set. . For this reason, the torque management of the workpiece feeding motor 31 can be performed according to both the conditions of the operation on the apparatus side and the conditions on the workpiece 100 side, and high-precision machining can be achieved.

（変更例）
なお、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・同じく、前記実施形態においては、ワイヤ１０１の実働長さに対応する加工負荷に応じて、ワーク送り用モータ３１の実行トルクを調整するようにしたが、実行トルクの調整に代えて、あるいは実行トルクの調整とともにワイヤ１０１の往復走行におけるストロークの差を調整すること。この場合、加工負荷が大きい場合は、ワイヤの往復走行のストローク差を大きくして、ワイヤの未使用部分の一往復当たりの繰り出し量を多くしてワイヤの使用回数を少なくし、加工負荷が小さい場合は、ワイヤの往復走行のストローク差を小さくして、ワイヤの未使用部分の一往復当たりの繰り出し量を少なくして、ワイヤの使用回数を多くすること。 (Example of change)
In addition, the said embodiment can also be changed and actualized as follows.
Similarly, in the above embodiment, the execution torque of the workpiece feed motor 31 is adjusted according to the machining load corresponding to the actual working length of the wire 101. However, instead of adjusting the execution torque, the execution torque is adjusted. Adjusting the stroke difference in the reciprocating travel of the wire 101 together with the torque adjustment. In this case, when the machining load is large, the stroke difference of the reciprocating travel of the wire is increased, the feeding amount per reciprocation of the unused portion of the wire is increased, the number of times the wire is used is decreased, and the machining load is reduced. In this case, reduce the stroke difference in the reciprocating travel of the wire, reduce the amount of unpaid portion of the wire that is fed out per round trip, and increase the number of times the wire is used.

・前記のように、前記実施形態においては、ワイヤの実働長さに対応する加工負荷に応じて、ワーク送り用モータ３１の実行トルクを調整するようにしたが、ワイヤ速度を調整すること。この場合、加工負荷が大きい場合は、ワイヤ１０１の走行速度を高くし、加工負荷が小さい場合は、ワイヤ１０１の走行速度を低くすること。   -As mentioned above, in the said embodiment, although the execution torque of the workpiece | work feed motor 31 was adjusted according to the processing load corresponding to the actual working length of a wire, adjusting a wire speed. In this case, when the processing load is large, the traveling speed of the wire 101 is increased, and when the processing load is small, the traveling speed of the wire 101 is decreased.

・前記実施形態においては、基準の加工用ローラ１５，１６及び基準のワーク１００の条件に従って、ワーク送り用モータ３１の定格トルクに対する目標トルクの比を演算するようにした。これに対し、実際の加工に用いる加工用ローラ１５，１６の環状溝２１の配列ピッチ、ワーク１００の径、ワーク１００の長さに従ってデータテーブル４５に対して実際の目標トルクの値を書き込むように構成すること。この場合は、目標トルクは、経験的に定められた値を用いてもよく、あるいは、前記環状溝２１の配列ピッチなどの条件に基づいて、演算によって求めるようにしても良い。このようにすれば、データテーブル４５の定格トルク比記憶領域４８が不要になる。言い換えれば、定格トルク比の設定や、定格トルク比と目標トルク比との比較演算が不要になる。   In the embodiment, the ratio of the target torque to the rated torque of the workpiece feed motor 31 is calculated according to the conditions of the reference processing rollers 15 and 16 and the reference workpiece 100. On the other hand, the actual target torque value is written in the data table 45 in accordance with the arrangement pitch of the annular grooves 21 of the processing rollers 15 and 16 used for actual processing, the diameter of the workpiece 100, and the length of the workpiece 100. Make up. In this case, the target torque may be a value determined empirically, or may be obtained by calculation based on conditions such as the arrangement pitch of the annular grooves 21. In this way, the rated torque ratio storage area 48 of the data table 45 becomes unnecessary. In other words, the setting of the rated torque ratio and the comparison operation between the rated torque ratio and the target torque ratio are unnecessary.

・前記実施形態では、切断深さ、ワーク送り速度、基準トルク比の数値をキーボードによって手動入力するように構成したが、これらの数値をワークの径などの条件に基づいて演算によって設定するように構成すること。   In the above-described embodiment, the numerical values of the cutting depth, the workpiece feed speed, and the reference torque ratio are manually input by the keyboard. Make up.

・定格トルク比記憶領域４８及び目標トルク比記憶領域４９に書き込まれる数値を比の値ではなく、実際のトルクの値とすること。
・ワーク１００を固定位置に配置するとともに、加工用ローラ１５，１６及びワイヤ１０１を送り用モータによりワーク１００に対して送って切断加工が行なわれるワイヤソーにおいて具体化すること。 The numerical values written in the rated torque ratio storage area 48 and the target torque ratio storage area 49 should be actual torque values, not ratio values.
The embodiment is to be embodied in a wire saw in which the workpiece 100 is placed at a fixed position, and the processing rollers 15 and 16 and the wire 101 are sent to the workpiece 100 by a feeding motor to perform cutting processing.

１５，１６…加工用ローラ、２１…環状溝、３１…ワーク送り用モータ、４１…制御装置、４２…記憶部、４５…データテーブル、１００…ワーク、１０１…ワイヤ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 15,16 ... Processing roller, 21 ... Ring groove, 31 ... Work feed motor, 41 ... Control apparatus, 42 ... Memory | storage part, 45 ... Data table, 100 ... Workpiece, 101 ... Wire.

Claims (6)

ワークを切断加工するためのワイヤが架設状態で周回される複数の加工用ローラと、
前記ワイヤをその長さ方向に走行させるワイヤ走行手段と、
前記ワークを前記加工用ローラ間の前記ワイヤに向かって送るためのワーク送り手段とを備え、
前記加工用ローラの回転にともなって前記ワイヤが走行され、前記加工用ローラ間の位置において前記ワイヤにより前記ワークに切断加工が施されるようにしたワイヤソーにおいて、
前記ワークの切断加工に関与するワイヤ実働長さに応じて、ワイヤ走行手段及びワーク送り手段のうちの少なくとも一方の動作を制御して、前記ワークに対する加工負荷を調整する制御手段を備えたワイヤソー。 A plurality of processing rollers in which a wire for cutting a workpiece is circulated in an erected state;
Wire running means for running the wire in its length direction;
Workpiece feeding means for feeding the workpiece toward the wire between the processing rollers,
In the wire saw in which the wire is run along with the rotation of the processing roller, and the workpiece is cut by the wire at a position between the processing rollers,
A wire saw provided with a control means for controlling an operation of at least one of a wire traveling means and a work feeding means in accordance with an actual working length of a wire involved in the cutting work of the work to adjust a working load on the work. 前記ワーク送り手段は、ワーク送り用モータよりなり、前記制御手段は前記ワーク送り用モータの駆動トルクを調整する請求項１に記載のワイヤソー。   The wire saw according to claim 1, wherein the workpiece feeding means is a workpiece feeding motor, and the control means adjusts a driving torque of the workpiece feeding motor. 前記制御手段は、前記ワーク送り用モータの駆動トルクの基準値をワーク切込み深さに応じて設定するための第１設定手段と、前記ワイヤの実働長さに応じた前記ワーク送り用モータの駆動トルクの目標値を設定する第２設定手段とを備え、
前記制御手段は、前記基準値と目標値との差から前記ワーク送り用モータの駆動トルクを制御する請求項２に記載のワイヤソー。 The control means includes first setting means for setting a reference value of the driving torque of the work feeding motor according to a work cutting depth, and driving of the work feeding motor according to the actual working length of the wire. Second setting means for setting a target value of torque,
The wire saw according to claim 2, wherein the control unit controls a driving torque of the work feeding motor from a difference between the reference value and a target value. 前記第１設定手段は、ワーク切込み深さに応じたワイヤの走行速度を設定する請求項３に記載のワイヤソー。   The wire saw according to claim 3, wherein the first setting means sets a traveling speed of the wire in accordance with a workpiece cutting depth. 複数の加工用ローラ間においてワイヤを周回状態で走行させるとともに、前記加工用ローラ間においてワークを前記ワイヤに対して送ってそのワイヤによってワークを切断するようにしたワイヤソーにおけるワーク切断加工方法において、
前記ワークの切断加工に関与するワイヤの実働長さに応じて、ワーク送り及びワイヤ走行のうちの少なくとも一方の動作を制御して、ワークに対する加工負荷を調整するワイヤソーにおけるワーク切断加工方法。 In a work cutting processing method in a wire saw that causes a wire to travel in a circular state between a plurality of processing rollers, and sends a work to the wire between the processing rollers to cut the work with the wire.
A workpiece cutting method in a wire saw that adjusts a processing load on a workpiece by controlling at least one of a workpiece feed and wire travel according to an actual working length of the wire involved in the workpiece cutting. ワーク送りにおけるワーク送り用モータの実行トルクを制御する請求項５に記載のワイヤソーにおけるワーク切断加工方法。   6. The workpiece cutting method for a wire saw according to claim 5, wherein an execution torque of a workpiece feeding motor in workpiece feeding is controlled.
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