JP5155428B2 - Wire saw - Google Patents

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Description

この発明は、例えば半導体材料、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ワイヤソーに関するものである。   The present invention relates to a wire saw that cuts a workpiece made of a brittle material such as a semiconductor material, a magnetic material, or ceramic with a wire.

従来、この種のワイヤソーとしては、例えば特許文献１に開示されるような構成が提案されている。この従来構成においては、ワーク加工用のワイヤが巻き回される一対のボビンと、両ボビン間においてワイヤが架設状態で周回される複数の加工用ローラとが備えられている。各ボビンには、ボビンの軸線方向に沿って往復動されて、ワイヤの巻き取り及び繰り出しを案内するためのトラバース装置が対向配置されている。そして、ワイヤが所定サイクルで往復走行されることにより、加工用ローラ間においてワイヤ上に砥粒を含むスラリが供給される。この状態で、ワイヤに対してワークが押し付けられて、ワークに切断加工が施される。   Conventionally, as this type of wire saw, for example, a configuration as disclosed in Patent Document 1 has been proposed. In this conventional configuration, a pair of bobbins around which a workpiece machining wire is wound, and a plurality of machining rollers around which the wire is laid in a erected state between both bobbins are provided. Each bobbin is opposed to a traverse device for reciprocating along the axial direction of the bobbin to guide the winding and feeding of the wire. Then, when the wire is reciprocated in a predetermined cycle, slurry containing abrasive grains is supplied between the processing rollers. In this state, the workpiece is pressed against the wire, and the workpiece is cut.

特開平９−７０７４５号公報JP-A-9-70745

ところで、ワイヤソーにおいては、ボビンの回転軸線に対するボビンとトラバーサとの間におけるワイヤの角度が９０度となるように制御されることが好ましい。ワイヤの角度が９０度以外の角度になった場合は、ボビンに対してワイヤが適正に巻き取られなくなって、巻き取られたワイヤに巻きむらが発生するという問題があった。あるいは、ボビンから繰り出されるワイヤに過度の張力が作用して、ワイヤが断線されるおそれがある。また、ワイヤの走行方向の反転に際して、巻き取り側から繰り出し側に転換されるボビンのトラバーサに位置ずれが生じた場合には、ワイヤの反転走行開始時に、ボビンからワイヤが適正に繰り出し案内されなくなって、繰り出されたワイヤの張力にバラつきが生じるという問題があった。特に、ワイヤの走行方向の反転時に、繰り出し側から巻き取り側に転換されるボビンのトラバーサに位置ずれが生じやすくて、ワイヤの巻きむらの問題が顕著に現われていた。   By the way, in the wire saw, it is preferable that the angle of the wire between the bobbin and the traverser with respect to the rotation axis of the bobbin is controlled to be 90 degrees. When the angle of the wire is other than 90 degrees, there is a problem that the wire is not properly wound around the bobbin, and the wound wire is unevenly wound. Alternatively, excessive tension may act on the wire fed out from the bobbin and the wire may be disconnected. In addition, when the traverser of the bobbin that is switched from the winding side to the feeding side is displaced during the reversal of the wire traveling direction, the wire is not properly fed out from the bobbin when the wire reversing traveling starts. As a result, there is a problem that the tension of the drawn wire varies. In particular, when the traveling direction of the wire is reversed, the traverser of the bobbin that is switched from the feeding side to the winding side is likely to be displaced, and the problem of uneven winding of the wire has been noticeable.

前記特許文献１においては、ワイヤを挟む位置に一対のタッチローラを設けて、ワイヤがタッチローラに接触すると、トラバーサのトラバース速度がワイヤ位置にあわせて修正されるように構成されている。しかしながら、このような構成では、ワイヤとタッチローラとがチャタリング状に短時間に多数回接触して、その状態が収束しないおそれがある。このような状態になると、トラバーサが小刻みに移動するため、トラバース速度の修正は困難で、従って巻きむら等の解消に支障が出てくる。   In Patent Document 1, a pair of touch rollers is provided at a position between which a wire is sandwiched, and when the wire contacts the touch roller, the traverse speed of the traverser is corrected according to the wire position. However, in such a configuration, there is a possibility that the wire and the touch roller may contact each other many times in a chattering manner in a short time, and the state does not converge. In such a state, since the traverser moves in small increments, it is difficult to correct the traverse speed, and therefore, it becomes difficult to eliminate winding unevenness.

この発明は、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、ワイヤの走行方向の反転時に、トラバーサに位置ずれが生じることを抑制することができて、その後のワイヤの走行開始時に、ワイヤに巻きむらや張力のバラつきが生じるおそれを防止することができるワイヤソーを提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. The purpose is to prevent the traverser from being misaligned when the direction of travel of the wire is reversed, and to prevent the possibility of uneven winding or tension variation at the start of subsequent travel of the wire. It is to provide a wire saw that can be used.

上記の目的を達成するために、この発明は、ワーク加工用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、前記ワイヤの巻き取り及び繰り出しを行うために、軸線の回りにそれぞれ往復回転可能な一対のボビンと、各ボビンの軸線と平行な方向に沿って往復動され、その往復動に伴い、各ボビンによるワイヤの巻き取り及び繰り出しをそれぞれ案内するトラバーサとを備え、前記加工用ローラ及び前記ボビンの往復回転にともなってワイヤが往復走行されて、加工用ローラ間の位置においてワイヤによりワークに切断加工を施すようにしたワイヤソーであって、ワイヤの走行方向反転時において各ボビンの軸線に対する各ボビンと各トラバーサとの間におけるワイヤの角度を検出する検出手段と、その検出手段によって検出されたワイヤの角度が９０度以外のときには、その角度が９０度となるように少なくともいずれか一方のボビンに対応するトラバーサを移動させる制御手段とを設けたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of processing rollers in which a workpiece processing wire is circulated in a erected state, and a reciprocating motion around an axis in order to wind and unwind the wire. a rotatable pair of bobbins, is reciprocated along a direction parallel to the axis of the bobbins, with the reciprocation, the winding and unwinding of the wire by the respective bobbin and a traverser for each guide, the processing and use rollers and wire along with the reciprocating rotation of said bobbin reciprocally running a wire saw wire was set to apply a cut in the workpiece by the position between the working rollers, the bobbins in the running direction when reversing wire detecting means for detecting the angle of the wire between the respective bobbins and each traverser for axes, word detected by the detection means When the angle Ya is other than 90 degrees it is characterized in that the angle is provided and a control means for moving the traverser corresponding to at least one of the bobbins to be 90 degrees.

従って、この発明のワイヤソーにおいては、加工用ローラ及びボビンの所定サイクルの往復回転にともなって、ワイヤの走行方向が反転されるとき、検出手段によりボビンの回転軸線に対するボビンとトラバーサとの間におけるワイヤの角度が検出される。そして、その検出結果のワイヤ角度が９０度以外のとき、つまり９０度より大きいときまたは小さいときには、制御手段によりワイヤが９０度となるようにトラバーサが移動調整され、トラバーサの位置が補正される。これにより、ワイヤの走行方向の反転時に、トラバーサに位置ずれが生じるのを抑制することができる。よって、その後のワイヤの走行開始時に、巻き取り側ボビンに巻き取られるワイヤに巻きむらが発生したり、繰り出し側ボビンから繰り出されるワイヤに張力のバラつきが生じたりするおそれを防止することができる。   Therefore, in the wire saw of the present invention, when the traveling direction of the wire is reversed as the processing roller and the bobbin are reciprocated for a predetermined cycle, the wire between the bobbin and the traverser with respect to the rotation axis of the bobbin is detected by the detecting means. Are detected. When the detected wire angle is other than 90 degrees, that is, when it is larger or smaller than 90 degrees, the traverser is moved and adjusted by the control means so that the wire is 90 degrees, and the position of the traverser is corrected. Thereby, it is possible to suppress the displacement of the traverser when the traveling direction of the wire is reversed. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of uneven winding on the wire wound around the winding-side bobbin or the variation in tension of the wire fed from the feeding-side bobbin when the wire starts to run thereafter.

前記の構成において、前記制御手段は、ワイヤの走行停止時にトラバーサを移動させるようにするとよい。
前記の構成において、前記制御手段は、一対のボビンの内、ワイヤの繰り出しを終了したボビンに対応するトラバーサを移動させるようにするとよい。 The said structure WHEREIN: The said control means is good to make it move a traverser at the time of driving stop of a wire.
In the above configuration, the control means may move a traverser corresponding to the bobbin that has finished feeding the wire out of the pair of bobbins .

前記の構成において、前記制御手段は、ワイヤの繰り出しを終了したボビン及びワイヤの巻き取りを終了したボビンのトラバーサをそれぞれ移動させるようにしてもよい。
前記の構成において、前記加工用ローラとトラバーサとの間においてワイヤの張力を調節するダンサローラを設け、前記検出手段は、ダンサローラ及びトラバーサにそれぞれ設けられ、ダンサローラ及びトラバーサに作用するワイヤの張力荷重を検出する複数のセンサと、それらのセンサからの検出信号に基づいてワイヤの角度を判別する判別手段とより構成するとよい。
前記の構成において、前記センサからの検出信号によって示される張力荷重が予め設定された所定値に等しいとき、前記判別手段は前記ワイヤの角度が９０度であると判別するとよい。 In the configuration described above, the control unit, wire feeding a traverser bobbin completing the winding of the bobbin down及 beauty wire exit may be moved respectively.
In the above configuration, a dancer roller for adjusting the tension of the wire is provided between the processing roller and the traverser, and the detecting means is provided on the dancer roller and the traverser, respectively, and detects the tension load of the wire acting on the dancer roller and the traverser. It is preferable that the sensor includes a plurality of sensors and a determination unit that determines the angle of the wire based on detection signals from the sensors.
In the above configuration, when the tension load indicated by the detection signal from the sensor is equal to a predetermined value set in advance, the determining means may determine that the angle of the wire is 90 degrees.

以上のように、この発明によれば、ワイヤの走行方向の反転時に、トラバーサに位置ずれが生じるのを抑制することができて、その後のワイヤの走行開始時に、ワイヤに巻きむらや張力のバラつきが生じるおそれを防止することができるという効果を発揮する。   As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the displacement of the traverser when the traveling direction of the wire is reversed, and when the traveling of the subsequent wire starts, the wire is unevenly wound and the tension varies. The effect that the possibility of occurring can be prevented is exhibited.

一実施形態のワイヤソーを示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the wire saw of one Embodiment. 図１のワイヤソーの回路構成を示すブロック図。The block diagram which shows the circuit structure of the wire saw of FIG. 同ワイヤソーにおけるワイヤ関連の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the wire-related operation | movement in the wire saw. 図３のフローチャートにおけるワイヤの角度検出動作の詳細を示すフローチャート。The flowchart which shows the detail of the angle detection operation | movement of the wire in the flowchart of FIG. （ａ）及び（ｂ）はトラバーサの位置調整動作を示す構成図。(A) And (b) is a block diagram which shows the position adjustment operation | movement of a traverser.

以下に、この発明を具体化したワイヤソーの一実施形態を、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、ワーク加工用のワイヤ１１が巻き回される一対のボビン１２Ａ，１２Ｂが、図示しないフレームに相互間隔をおいて回転可能に支持される。各ボビン１２Ａ，１２Ｂには、正逆回転可能なボビン回転用モータ１３Ａ，１３Ｂが接続される。そして、これらのボビン回転用モータ１３Ａ，１３Ｂにより各ボビン１２Ａ，１２Ｂが所定の時間間隔で往復回転されて、いずれか一方のボビン１２Ａ，１２Ｂにワイヤ１１が巻き取られるとともに、他方のボビン１２Ｂ，１２Ａからワイヤ１１が繰り出される。この場合、往復のストロークに差が設けられていて、ワイヤ１１はトータルとして一方向に移動される。 Hereinafter, an embodiment of a wire saw embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, in the wire saw of this embodiment, a pair of bobbins 12A, 12B around which a workpiece machining wire 11 is wound are supported rotatably on a frame (not shown) at a mutual interval. Bobbins rotating motors 13A and 13B capable of forward and reverse rotation are connected to the bobbins 12A and 12B. The bobbins 12A and 12B are reciprocally rotated at predetermined time intervals by the bobbin rotating motors 13A and 13B, and the wire 11 is wound around one of the bobbins 12A and 12B. The wire 11 is fed out from 12A. In this case, there is a difference in the reciprocating stroke, and the wire 11 is moved in one direction as a total.

前記両ボビン１２Ａ，１２Ｂ間の位置においてワイヤソーのフレームには、複数（実施形態では一対）の加工用ローラ１４Ａ，１４Ｂ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１４Ａ，１４Ｂの外周面には複数の環状溝が所定のピッチで形成され、その加工用ローラ１４Ａ，１４Ｂの環状溝間に前記ワイヤ１１が架設状態で周回されている。そして、このワイヤ１１の架設状態で、両加工用ローラ１４Ａ，１４Ｂが図示しない加工用ローラ回転用モータにより、前記ボビン１２Ａ，１２Ｂと同一の時間間隔で往復回転されて、加工用ローラ１４Ａ，１４Ｂ間でワイヤ１１がその延長方向に往復走行される。   A plurality of (a pair in the embodiment) processing rollers 14A and 14B are rotatably supported on the wire saw frame at a position between the bobbins 12A and 12B. A plurality of annular grooves are formed at a predetermined pitch on the outer peripheral surfaces of both the processing rollers 14A and 14B, and the wire 11 is circulated between the annular grooves of the processing rollers 14A and 14B. When the wire 11 is installed, both the processing rollers 14A and 14B are reciprocally rotated at the same time interval as the bobbins 12A and 12B by a processing roller rotating motor (not shown), and the processing rollers 14A and 14B. In between, the wire 11 is reciprocated in the extending direction.

前記両加工用ローラ１４Ａ，１４Ｂ間のワイヤ１１の上方には図示しないサドルが昇降可能に配置され、そのサドルの下面にはワークＷが支持板１５に貼着した状態で着脱可能に装着される。そして、前記のように加工用ローラ１４Ａ，１４Ｂ間でワイヤ１１が延長方向に走行されながら、そのワイヤ１１上に砥粒を含むスラリが供給される。この状態で、サドルの下降によりワークＷがワイヤ１１に押し付けられて、そのワークＷに切断加工が施される。なお、ワイヤ１１としてダイヤモンド等の砥粒を保持したものを使用した場合は、スラリの供給は不要になる。   A saddle (not shown) is disposed above and below the wire 11 between the processing rollers 14A and 14B so as to be movable up and down. A work W is attached to the lower surface of the saddle so as to be detachable. . Then, as described above, the slurry containing abrasive grains is supplied onto the wire 11 while the wire 11 travels in the extending direction between the processing rollers 14A and 14B. In this state, the workpiece W is pressed against the wire 11 by the lowering of the saddle, and the workpiece W is cut. Note that when the wire 11 holding diamond or other abrasive grains is used, it is not necessary to supply slurry.

前記両ボビン１２Ａ，１２Ｂの近傍位置には、トラバーサ１６Ａ，１６Ｂがボビン１２Ａ，１２Ｂの軸線方向に沿って往復動可能に配置されている。各トラバーサ１６Ａ，１６Ｂには、ボビン１２Ａ，１２Ｂに対するワイヤ１１の巻き取り及び繰り出しを案内するためのトラバースローラ１７Ａ，１７Ｂが回転可能に支持されている。そして、前記ワイヤ１１の走行時には、図２に示すトラバーサ移動用モータ１８Ａ，１８Ｂにより、図示しないボールネジ等を介してトラバーサ１６Ａ，１６Ｂが往復動されて、トラバースローラ１７Ａ，１７Ｂによりボビン１２Ａ，１２Ｂに対するワイヤ１１の巻き取り及び繰り出しが案内される。   In the vicinity of the bobbins 12A and 12B, traversers 16A and 16B are disposed so as to reciprocate along the axial direction of the bobbins 12A and 12B. Traverse rollers 17A and 17B for guiding winding and unwinding of the wire 11 with respect to the bobbins 12A and 12B are rotatably supported on the traversers 16A and 16B. When the wire 11 travels, the traversers 16A and 16B are reciprocated by traverser moving motors 18A and 18B shown in FIG. 2 via ball screws or the like (not shown), and the traversing rollers 17A and 17B move the bobbins 12A and 12B. The winding and unwinding of the wire 11 are guided.

前記両加工用ローラ１４Ａ，１４Ｂとトラバーサ１６Ａ，１６Ｂとの間においてフレームには、ダンサアーム１９Ａ，１９Ｂが揺動可能に支持されている。各ダンサアーム１９Ａ，１９Ｂの先端部には、ワイヤ１１の張力を調節するためのダンサローラ２０Ａ，２０Ｂが回転可能に支持されている。各ダンサアーム１９Ａ，１９Ｂの基端部には、ダンサアーム１９Ａ，１９Ｂを回動させて、ワイヤ１１の張力を変更するためのサーボモータ等よりなるダンサアーム回動用モータ２１Ａ，２１Ｂが接続されている。各ダンサローラ２０Ａ，２０Ｂと両加工用ローラ１４Ａ，１４Ｂとの間において加工用ローラ１４Ａ，１４Ｂの近傍位置には、ワイヤ１１をガイドするためのガイドローラ２２Ａ，２２Ｂが回転可能に配置されている。   Dancer arms 19A and 19B are swingably supported on the frame between the processing rollers 14A and 14B and the traversers 16A and 16B. Dancer rollers 20A and 20B for adjusting the tension of the wire 11 are rotatably supported at the tip ends of the dancer arms 19A and 19B. Dancer arm rotation motors 21A and 21B made of a servo motor or the like for rotating the dancer arms 19A and 19B to change the tension of the wire 11 are connected to the base ends of the dancer arms 19A and 19B. Guide rollers 22A and 22B for guiding the wire 11 are rotatably disposed in the vicinity of the processing rollers 14A and 14B between the dancer rollers 20A and 20B and the processing rollers 14A and 14B.

前記各トラバースローラ１７Ａ，１７Ｂには、そのトラバースローラ１７Ａ，１７Ｂに作用するワイヤ１１の張力荷重を検出するための第１センサ２３Ａ，２３Ｂが設けられている。各ダンサローラ２０Ａ，２０Ｂには、そのダンサローラ２０Ａ，２０Ｂに作用するワイヤ１１の張力荷重を検出するための第２センサ２４Ａ，２４Ｂが設けられている。そして、ワイヤ１１の走行中及びワイヤ１１の走行方向の反転時に、第１センサ２３Ａ，２３Ｂ及び第２センサ２４Ａ，２４Ｂから、ワイヤ１１の張力荷重を示す検出信号が出力される。   The traverse rollers 17A and 17B are provided with first sensors 23A and 23B for detecting the tension load of the wire 11 acting on the traverse rollers 17A and 17B. Each dancer roller 20A, 20B is provided with second sensors 24A, 24B for detecting the tension load of the wire 11 acting on the dancer rollers 20A, 20B. Then, when the wire 11 is traveling and when the traveling direction of the wire 11 is reversed, detection signals indicating the tension load of the wire 11 are output from the first sensors 23A and 23B and the second sensors 24A and 24B.

次に、前記のように構成されたワイヤソーの回路構成について説明する。
図２に示すように、制御装置３１は、ワイヤソー全体の動作を制御するための制御手段を構成している。制御装置３１には、前記第１センサ２３Ａ，２３Ｂ及び第２センサ２４Ａ，２４Ｂからの検出信号が入力される。制御装置３１からは、前記ボビン回転用モータ１３Ａ，１３Ｂ、トラバーサ移動用モータ１８Ａ，１８Ｂ及びダンサアーム回動用モータ２１Ａ，２１Ｂに作動または停止信号が出力される。 Next, the circuit configuration of the wire saw configured as described above will be described.
As shown in FIG. 2, the control device 31 constitutes a control means for controlling the operation of the entire wire saw. The control device 31 receives detection signals from the first sensors 23A and 23B and the second sensors 24A and 24B. The control device 31 outputs an operation or stop signal to the bobbin rotating motors 13A and 13B, the traverser moving motors 18A and 18B, and the dancer arm rotating motors 21A and 21B.

そして、前記制御装置３１は、ワイヤ１１の走行中に第１センサ２３Ａ，２３Ｂから、トラバースローラ１７Ａ，１７Ｂに作用するワイヤ１１の張力荷重に関する検出信号を入力したとき、その検出信号に基づいてトラバーサ移動用モータ１８Ａ，１８Ｂに作動信号を出力して、トラバーサ１６Ａ，１６Ｂの移動速度を調整する。また、制御装置３１は、ワイヤ１１の走行中に第２センサ２４Ａ，２４Ｂから、ダンサローラ２０Ａ，２０Ｂに作用するワイヤ１１の張力荷重に関する検出信号を入力したとき、その検出信号に基づいてダンサアーム回動用モータ２１Ａ，２１Ｂに作動信号を出力し、ダンサアーム１９Ａ，１９Ｂを回動させて、ワイヤ１１の張力を調節する。   When the control device 31 receives a detection signal regarding the tension load of the wire 11 acting on the traverse rollers 17A and 17B from the first sensors 23A and 23B while the wire 11 is traveling, the control device 31 performs the traverser based on the detection signal. An operation signal is output to the moving motors 18A and 18B to adjust the moving speed of the traversers 16A and 16B. When the control device 31 receives a detection signal regarding the tension load of the wire 11 acting on the dancer rollers 20A and 20B from the second sensors 24A and 24B while the wire 11 is traveling, the control device 31 rotates the dancer arm based on the detection signal. Actuation signals are output to the motors 21A and 21B, and the dancer arms 19A and 19B are rotated to adjust the tension of the wire 11.

前記制御装置３１には、判別手段としての判別部３２が設けられている。そして、この判別部３２は、ワイヤ１１の走行方向の反転時に、ワイヤの走行が停止された時点で、第１センサ２３Ａ，２３Ｂ及び第２センサ２４Ａ，２４Ｂからワイヤ１１の張力荷重に関する検出信号を入力する。そして、それらの検出信号に基づいて、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、ボビン１２Ａ，１２Ｂの回転軸線に対するボビン１２Ａ，１２Ｂとトラバースローラ１７Ａ，１７Ｂとの間におけるワイヤ１１の角度αを判別する。すなわち、第１センサ２３Ａ，２３Ｂ及び第２センサ２４Ａ，２４Ｂからのワイヤ１１の張力荷重の値が所定の値にある場合に、前記角度αが９０度であると判別される。また、その所定の値に対してトラバースローラ１７Ａ，１７Ｂ側の第１センサ２３Ａ，２３Ｂの値が低い場合に、前記角度αが鋭角にあると判別され、所定の値に対してダンサローラ２０Ａ，２０Ｂ側の第２センサ２４Ａ，２４Ｂの値が低い場合に、前記角度αが鈍角にあると判別される。この実施形態では、前記第１センサ２３Ａ，２３Ｂ、第２センサ２４Ａ，２４Ｂ及び判別部３２によって、ボビン１２Ａ，１２Ｂの回転軸線とワイヤ１１とのなす角度αを検出するための検出手段が構成されている。   The control device 31 is provided with a determination unit 32 as a determination unit. Then, when the traveling direction of the wire 11 is reversed, when the traveling of the wire is stopped, the determination unit 32 outputs a detection signal regarding the tension load of the wire 11 from the first sensor 23A, 23B and the second sensor 24A, 24B. input. Based on these detection signals, as shown in FIGS. 5A and 5B, the angle of the wire 11 between the bobbins 12A and 12B and the traverse rollers 17A and 17B with respect to the rotation axes of the bobbins 12A and 12B. Determine α. That is, when the value of the tension load on the wire 11 from the first sensor 23A, 23B and the second sensor 24A, 24B is a predetermined value, it is determined that the angle α is 90 degrees. Further, when the value of the first sensors 23A, 23B on the traverse rollers 17A, 17B side is lower than the predetermined value, it is determined that the angle α is an acute angle, and the dancer rollers 20A, 20B with respect to the predetermined value. When the values of the second sensors 24A and 24B on the side are low, it is determined that the angle α is an obtuse angle. In this embodiment, the first sensor 23A, 23B, the second sensor 24A, 24B, and the discriminating unit 32 constitute detection means for detecting the angle α formed between the rotation axes of the bobbins 12A, 12B and the wire 11. ing.

そして、前記制御装置３１は、検出されたワイヤ１１の角度αが９０度以外のとき、つまり図５（ａ）に示すように９０度より小さい鋭角のとき、または図５（ｂ）に鎖線で示すように９０度より大きい鈍角のときには、トラバーサ移動用モータ１８Ａ，１８Ｂに作動信号を出力する。この出力により、ワイヤ１１の走行停止中に、図５（ａ）及び（ｂ）に鎖線で示すように、ワイヤ１１の角度αが９０度となるようにトラバーサ１６Ａ，１６Ｂを移動調整し、トラバーサ１６Ａ，１６Ｂの位置補正を行なう。この場合、ワイヤ１１の走行方向の反転時に、繰り出し側から巻き取り側に転換される繰り出し終了ボビン１２Ａ，１２Ｂ側のトラバーサ１６Ａ，１６Ｂについては、位置ずれが生じやすいため、この実施形態では、その繰り出し終了ボビン１２Ａ，１２Ｂ側のトラバーサ１６Ａ，１６Ｂを主として移動制御するようになっている。   When the detected angle α of the wire 11 is other than 90 degrees, that is, when the detected angle is an acute angle smaller than 90 degrees as shown in FIG. 5A, or in FIG. As shown, when the obtuse angle is greater than 90 degrees, an operation signal is output to the traverser moving motors 18A and 18B. With this output, while the travel of the wire 11 is stopped, the traversers 16A and 16B are moved and adjusted so that the angle α of the wire 11 becomes 90 degrees as shown by the chain line in FIGS. 5 (a) and 5 (b). Position correction of 16A and 16B is performed. In this case, the traversers 16A and 16B on the feeding end bobbins 12A and 12B that are switched from the feeding side to the winding side when the traveling direction of the wire 11 is reversed are likely to be misaligned. The traversers 16A and 16B on the feeding end bobbins 12A and 12B side are mainly subjected to movement control.

次に、前記のように構成されたワイヤソーにおいて主としてワイヤの走行制御の作用を図３及び図４のフローチャートに従って説明する。
さて、このワイヤソーの運転時には、前記制御装置３１の制御により、図３に示すフローチャートの各ステップ（以下、単にＳという）に従う動作が実行される。すなわち、ワイヤソーの運転時には、加工用ローラ１４Ａ，１４Ｂが回転されるとともに、Ｓ１においてボビン回転用モータ１３Ａ，１３Ｂの駆動により、ボビン１２Ａ，１２Ｂが回転される。そして、Ｓ２においては、トラバーサ移動用モータ１８Ａ，１８Ｂの駆動により、トラバーサ１６Ａ，１６Ｂがボビン１２Ａ，１２Ｂの軸線に沿って往復動されて、トラバース動作が開始される。これらの動作により、ワイヤ１１が一方のボビン１２Ａ，１２Ｂから繰り出され、加工用ローラ１４Ａ，１４Ｂ間で延長方向に走行された後、他方のボビン１２Ｂ，１２Ａに巻き取られる。そして、加工用ローラ１４Ａ，１４Ｂ間において走行中のワイヤ１１に対してワークＷが押し付けられることにより、ワークＷに切断加工が施される。 Next, the operation of the wire traveling control in the wire saw constructed as described above will be mainly described with reference to the flowcharts of FIGS.
Now, during the operation of the wire saw, operations according to the steps of the flowchart shown in FIG. 3 (hereinafter simply referred to as S) are executed under the control of the control device 31. That is, during operation of the wire saw, the processing rollers 14A and 14B are rotated, and the bobbins 12A and 12B are rotated by driving the bobbin rotating motors 13A and 13B in S1. In S2, the traversers 16A and 16B are reciprocated along the axes of the bobbins 12A and 12B by driving the traverser moving motors 18A and 18B, and a traverse operation is started. By these operations, the wire 11 is unwound from one of the bobbins 12A and 12B, travels in the extending direction between the processing rollers 14A and 14B, and is then wound around the other bobbin 12B and 12A. Then, the workpiece W is cut by being pressed against the wire 11 that is traveling between the processing rollers 14A and 14B.

次のＳ３においては、第１センサ２３Ａ，２３Ｂにより、トラバースローラ１７Ａ，１７Ｂに作用するワイヤ１１の張力荷重が検出され、その検出値が予め設定された所定値であるか否かが判別される。この判別において検出値が所定値でない場合には、Ｓ４においてトラバーサ移動用モータ１８Ａ，１８Ｂが作動制御されて、ワイヤ走行中のトラバーサ１６Ａ，１６Ｂの移動速度が調整される。   In the next S3, the first sensor 23A, 23B detects the tension load of the wire 11 acting on the traverse rollers 17A, 17B, and determines whether the detected value is a predetermined value set in advance. . If the detected value is not a predetermined value in this determination, the traverser moving motors 18A, 18B are controlled in S4 to adjust the moving speed of the traversers 16A, 16B during wire travel.

次いで、Ｓ５においては、ワイヤ１１が一方向に所定量走行されて、ワイヤ１１の走行方向の反転時期に達したか否かが判別される。この判別において、ワイヤ１１の走行方向の反転時期に達していない場合には、前記Ｓ３に戻って、Ｓ３〜Ｓ５の動作が繰り返し行われる。これに対して、ワイヤ１１の走行方向の反転時期に達した場合には、Ｓ６において、ボビン回転用モータ１３Ａ，１３Ｂによるボビン１２Ａ，１２Ｂの回転が停止されるとともに、トラバーサ移動用モータ１８Ａ，１８Ｂによるトラバーサ１６Ａ，１６Ｂの移動が停止される。それと同時に、加工用ローラ１４Ａ，１４Ｂの回転が停止される。これによって、ワイヤ１１の走行が所定時間停止される。   Next, in S5, it is determined whether or not the wire 11 has traveled a predetermined amount in one direction and the reversal timing of the travel direction of the wire 11 has been reached. In this determination, when the reversal time of the traveling direction of the wire 11 has not been reached, the process returns to S3 and the operations of S3 to S5 are repeated. On the other hand, when the reversal timing of the traveling direction of the wire 11 is reached, the rotation of the bobbins 12A and 12B by the bobbin rotating motors 13A and 13B is stopped and the traverser moving motors 18A and 18B are stopped in S6. The movement of the traversers 16A and 16B is stopped. At the same time, the rotation of the processing rollers 14A and 14B is stopped. Thereby, the traveling of the wire 11 is stopped for a predetermined time.

次のＳ７においては、前記ワイヤ１１の走行停止状態で、ボビン１２Ａ，１２Ｂの回転軸線に対するワイヤ１１の角度αが検出される。このワイヤ１１の角度αが検出時には、図４のフローチャートに示すように、まずＳ７ａにおいて、第１センサ２３Ａ，２３Ｂにより、トラバースローラ１７Ａ，１７Ｂに作用するワイヤ１１の張力荷重が検出される。続いて、Ｓ７ｂにおいて、第２センサ２４Ａ，２４Ｂにより、ダンサローラ２０Ａ，２０Ｂに作用するワイヤ１１の張力荷重が検出される。そして、Ｓ７ｃにおいて、第１センサ２３Ａ，２３Ｂ及び第２センサ２４Ａ，２４Ｂからの検出信号に基づいて、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、ボビン１２Ａ，１２Ｂの回転軸線に対するワイヤ１１の角度αが判別される。   In the next S7, the angle α of the wire 11 with respect to the rotation axis of the bobbins 12A, 12B is detected while the wire 11 is in a stopped state. When the angle α of the wire 11 is detected, as shown in the flowchart of FIG. 4, first, in S7a, the first sensor 23A, 23B detects the tension load of the wire 11 acting on the traverse rollers 17A, 17B. Subsequently, in S7b, the second sensor 24A, 24B detects the tension load of the wire 11 acting on the dancer rollers 20A, 20B. In S7c, based on the detection signals from the first sensors 23A and 23B and the second sensors 24A and 24B, as shown in FIGS. 5A and 5B, the wire 11 with respect to the rotation axes of the bobbins 12A and 12B. Is determined.

次に、図３のＳ８においては、検出されたワイヤ１１の角度αが９０度であるか否かが判別される。この判別において、ワイヤ１１の角度αが９０度以外の場合、つまり図５（ａ）に示すように９０度より小さい場合、または図５（ｂ）に鎖線で示すように９０度より大きい場合には、次のＳ９において、トラバーサ移動用モータ１８Ａ，１８Ｂによりトラバーサ１６Ａ，１６Ｂが移動調整される。この移動調整により、ワイヤ１１の走行停止状態で、トラバーサ１６Ａ，１６Ｂが図５（ａ）及び（ｂ）に実線で示す位置から鎖線で示す位置に変移されて、ワイヤ１１の角度αが９０度となるようにトラバーサ１６Ａ，１６Ｂの位置補正がなされる。   Next, in S8 of FIG. 3, it is determined whether or not the detected angle α of the wire 11 is 90 degrees. In this determination, when the angle α of the wire 11 is other than 90 degrees, that is, when it is smaller than 90 degrees as shown in FIG. In the next S9, the traversers 16A and 16B are moved and adjusted by the traverser moving motors 18A and 18B. As a result of this movement adjustment, the traversers 16A and 16B are shifted from the position indicated by the solid line in FIGS. 5A and 5B to the position indicated by the chain line when the wire 11 is stopped, and the angle α of the wire 11 is 90 degrees. The positions of the traversers 16A and 16B are corrected so that

続いて、Ｓ１０において、ワークＷの加工が終了したか否かが判別される。この判別において、加工が終了していない場合には、次のＳ１１において、ボビン回転用モータ１３Ａ，１３Ｂによりボビン１２Ａ，１２Ｂが前記の場合と逆方向に回転される。それとともに、加工用ローラ１４Ａ，１４Ｂも前記の場合と逆方向に回転される。これにより、ワイヤ１１が走行方向を反転した状態で走行される。その後、前記Ｓ２に戻って、Ｓ２〜Ｓ１１の動作が繰り返し行われる。一方、前記Ｓ１０の判別において、加工が終了した場合には、ワイヤ１１の走行動作が終了する。   Subsequently, in S10, it is determined whether or not the processing of the workpiece W has been completed. In this determination, if the machining has not been completed, the bobbins 12A and 12B are rotated in the reverse direction by the bobbin rotating motors 13A and 13B in the next S11. At the same time, the processing rollers 14A and 14B are also rotated in the opposite direction to the above case. As a result, the wire 11 travels with the traveling direction reversed. Thereafter, returning to S2, the operations of S2 to S11 are repeated. On the other hand, in the determination of S10, when the machining is finished, the traveling operation of the wire 11 is finished.

従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１） このワイヤソーにおいては、加工用ローラ１４Ａ，１４Ｂ及びボビン１２Ａ，１２Ｂの所定サイクルの往復回転にともなって、ワイヤ１１の走行方向が反転されるとき、検出手段によりボビン１２Ａ，１２Ｂの回転軸線に対するボビン１２Ａ，１２Ｂとトラバーサ１６Ａ，１６Ｂとの間におけるワイヤ１１の角度αが検出される。そして、その検出結果のワイヤ１１の角度αが９０度以外のとき、つまり９０度より大きいときまたは小さいときには、制御装置３１により、ワイヤ１１の角度αが９０度となるようにトラバーサ１６Ａ，１６Ｂが移動調整される。このため、ワイヤ１１の走行方向の反転時に、トラバーサ１６Ａ，１６Ｂに位置ずれが生じることを抑制することができる。よって、その後のワイヤ１１の走行開始時に、巻き取り側ボビン１２Ａ，１２Ｂに巻き取られるワイヤ１１に巻きむらが発生したり、繰り出し側ボビン１２Ｂ，１２Ａから繰り出されるワイヤ１１に張力のバラつきが生じたりするおそれを防止することができる。 Therefore, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In this wire saw, when the traveling direction of the wire 11 is reversed with the reciprocating rotation of the processing rollers 14A and 14B and the bobbins 12A and 12B, the rotation axis of the bobbins 12A and 12B is detected by the detecting means. The angle α of the wire 11 between the bobbins 12A and 12B and the traversers 16A and 16B is detected. When the detected angle α of the wire 11 is other than 90 degrees, that is, when it is larger or smaller than 90 degrees, the control device 31 causes the traversers 16A and 16B to adjust the angle α of the wire 11 to 90 degrees. Moved and adjusted. For this reason, it is possible to suppress the displacement of the traversers 16A and 16B when the traveling direction of the wire 11 is reversed. Therefore, when the wire 11 starts to run thereafter, the wire 11 wound around the winding-side bobbins 12A and 12B may be unevenly wound, or the wire 11 fed from the feeding-side bobbins 12B and 12A may vary in tension. The risk of doing so can be prevented.

（２） このワイヤソーにおいては、前記制御装置３１が、ワイヤ１１の走行方向の反転時におけるワイヤ１１の走行停止中に、ワイヤ１１の角度αが９０度となるようにトラバーサ１６Ａ，１６Ｂの位置を補正することができる。よって、その後のワイヤ１１の走行開始時に、位置ずれのないトラバーサ１６Ａ，１６Ｂにより、ボビン１２Ａ，１２Ｂに対するワイヤ１１の巻き取り及び繰り出しの案内動作を速やかに開始させることができる。従って、ワイヤ１１の張力を一定に保持することができて、高精度加工が可能となる。   (2) In this wire saw, the control device 31 sets the position of the traversers 16A and 16B so that the angle α of the wire 11 becomes 90 degrees while the traveling of the wire 11 is stopped when the traveling direction of the wire 11 is reversed. It can be corrected. Therefore, when the wire 11 is subsequently started to travel, the guide operation for winding and unwinding the wire 11 with respect to the bobbins 12A and 12B can be quickly started by the traversers 16A and 16B having no positional deviation. Therefore, the tension of the wire 11 can be kept constant, and high-precision machining can be performed.

（３） このワイヤソーにおいては、前記制御装置３１が、繰り出し終了ボビン１２Ａ，１２Ｂ側のトラバーサ１６Ａ，１６Ｂを移動させるようになっている。このため、ワイヤ１１の走行方向の反転時に、繰り出し側から巻き取り側に転換される繰り出し終了ボビン１２Ａ，１２Ｂ側のトラバーサ１６Ａ，１６Ｂに位置ずれが生じやすくても、そのトラバーサ１６Ａ，１６Ｂの位置ずれを適切に修正することができる。よって、その後のワイヤ１１の走行開始時におけるワイヤ１１の巻きむらの発生を効果的に防止することができる。   (3) In this wire saw, the control device 31 moves the traversers 16A, 16B on the delivery end bobbins 12A, 12B side. For this reason, even when the traversers 16A and 16B on the feeding end bobbins 12A and 12B that are switched from the feeding side to the winding side are easily displaced when the traveling direction of the wire 11 is reversed, the positions of the traversers 16A and 16B are likely to occur. The deviation can be corrected appropriately. Therefore, the occurrence of uneven winding of the wire 11 at the start of the subsequent travel of the wire 11 can be effectively prevented.

（４） このワイヤソーにおいては、前記検出手段が、ダンサローラ２０Ａ，２０Ｂ及びトラバーサ１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ設けられ、ダンサローラ２０Ａ，２０Ｂ及びトラバーサ１６Ａ，１６Ｂに作用するワイヤ１１の張力荷重を検出するセンサ２４Ａ，２４Ｂ，２３Ａ，２３Ｂと、それらのセンサ２４Ａ，２４Ｂ，２３Ａ，２３Ｂからの検出信号に基づいてワイヤ１１の角度αを判別する判別部３２とより構成されている。このため、ワイヤ１１の走行方向の反転時に、センサ２４Ａ，２４Ｂ，２３Ａ，２３Ｂにより、ダンサローラ２０Ａ，２０Ｂ及びトラバーサ１６Ａ，１６Ｂに作用するワイヤ１１の張力荷重が直接的に検出されて、それらの検出結果に基づいてワイヤ１１の角度αを適正に検出することができる。   (4) In this wire saw, the detection means are provided in the dancer rollers 20A and 20B and the traversers 16A and 16B, respectively, and sensors 24A and 24A for detecting the tension load of the wire 11 acting on the dancer rollers 20A and 20B and the traversers 16A and 16B. 24B, 23A, 23B, and a determination unit 32 for determining the angle α of the wire 11 based on detection signals from the sensors 24A, 24B, 23A, 23B. For this reason, when the traveling direction of the wire 11 is reversed, the tension load of the wire 11 acting on the dancer rollers 20A, 20B and the traversers 16A, 16B is directly detected by the sensors 24A, 24B, 23A, 23B, and these are detected. Based on the result, the angle α of the wire 11 can be properly detected.

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態では、第１センサ２３Ａ，２３Ｂの検出信号に基づいてワイヤ１１の走行中のトラバーサ１６Ａ，１６Ｂの移動速度を調整していたが、これを省略し、プログラムのみの制御としてもよい。 (Example of change)
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
In the above embodiment, the moving speed of the traversers 16A and 16B while the wire 11 is traveling is adjusted based on the detection signals of the first sensors 23A and 23B, but this may be omitted and only the program may be controlled. .

・ ワイヤ１１の走行反転時でのトラバーサ１６Ａ，１６Ｂの移動調整を検出角度αに応じてあらかじめ設定された距離を移動させるようにしてもよい。
・ 前記実施形態において、ワイヤ１１の角度αを検出するための検出手段を例えばワイヤ１１を光学的に検出する手段に変更すること。 The movement adjustment of the traversers 16A and 16B at the time of reversing the traveling of the wire 11 may be performed by moving a preset distance according to the detection angle α.
In the embodiment, the detection means for detecting the angle α of the wire 11 is changed to a means for optically detecting the wire 11, for example.

・ 前記実施形態では、ワイヤ１１をガイドするためのガイドローラを一対設けたが、２対以上設けたワイヤソーに本発明を具体化すること。
・ 本発明の制御手段による制御を、繰り出し終了時のトラバーサ１６Ａ，１６Ｂに対してのみ実行すること。すなわち、ワイヤ１１の繰り出しに際しては、ワイヤ１１の角度はボビン１２Ａ，１２Ｂ上の繰り出し始点及びトラバーサ１６Ａ，１６Ｂの位置の従って決定されるため、９０度以外の角度になりやすい。これに対して、ワイヤ１１の巻き取りに際して、ワイヤ１１はトラバーサ１６Ａ，１６Ｂのトラバースのみに従ってボビン１２Ａ，１２Ｂに巻き回されるため、ワイヤ角度が９０度に維持される。よって、繰り出し終了時のトラバーサ１６Ａ，１６Ｂのみが制御されてもよい。 In the embodiment, a pair of guide rollers for guiding the wire 11 is provided, but the present invention is embodied in a wire saw provided with two or more pairs.
The control by the control means of the present invention is executed only for the traversers 16A and 16B at the end of feeding. That is, when the wire 11 is fed out, the angle of the wire 11 is determined according to the feeding start point on the bobbins 12A and 12B and the positions of the traversers 16A and 16B, and therefore tends to be an angle other than 90 degrees. In contrast, when the wire 11 is wound, the wire 11 is wound around the bobbins 12A and 12B only in accordance with the traversers 16A and 16B, so that the wire angle is maintained at 90 degrees. Therefore, only the traversers 16A and 16B at the end of the feeding may be controlled.

１１…ワイヤ、１２Ａ，１２Ｂ…ボビン、１４Ａ，１４Ｂ…加工用ローラ、１６Ａ，１６Ｂ…トラバーサ、１７Ａ，１７Ｂ…トラバースローラ、２０Ａ，２０Ｂ…ダンサローラ、２３Ａ，２３Ｂ…検出手段を構成する第１センサ、２４Ａ，２４Ｂ…検出手段を構成する第２センサ、３１…制御手段を構成する制御装置、３２…検出手段を構成する判別手段としての判別部、Ｗ…ワーク、α…角度。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Wire, 12A, 12B ... Bobbin, 14A, 14B ... Processing roller, 16A, 16B ... Traverser, 17A, 17B ... Traverse roller, 20A, 20B ... Dancer roller, 23A, 23B ... 1st sensor which comprises a detection means, 24A, 24B ... second sensor constituting detection means, 31 ... control device constituting control means, 32 ... discriminating section as discrimination means constituting detection means, W ... workpiece, α ... angle.

Claims (6)

ワーク加工用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、
前記ワイヤの巻き取り及び繰り出しを行うために、軸線の回りにそれぞれ往復回転可能な一対のボビンと、
各ボビンの軸線と平行な方向に沿って往復動され、その往復動に伴い、各ボビンによるワイヤの巻き取り及び繰り出しをそれぞれ案内するトラバーサとを備え、
前記加工用ローラ及び前記ボビンの往復回転にともなってワイヤが往復走行されて、加工用ローラ間の位置においてワイヤによりワークに切断加工を施すようにしたワイヤソーであって、
ワイヤの走行方向反転時において各ボビンの軸線に対する各ボビンと各トラバーサとの間におけるワイヤの角度を検出する検出手段と、
その検出手段によって検出されたワイヤの角度が９０度以外のときには、その角度が９０度となるように少なくともいずれか一方のボビンに対応するトラバーサを移動させる制御手段と
を設けたことを特徴とするワイヤソー。 A plurality of processing rollers in which a workpiece processing wire is circulated in an installed state;
A pair of bobbins each capable of reciprocating rotation about an axis in order to wind and unwind the wire;
Is reciprocated along a direction parallel to the axis of the bobbins, with the reciprocation, the winding and unwinding of the wire by the respective bobbin and a traverser for respectively guiding,
The processing rollers and the wire with the reciprocating rotation of the bobbin is round trip, a wire saw so as to apply a cut in the workpiece by the wire at a location between the processing rollers,
Detecting means for detecting the angle of the wire between each bobbin and each traverser with respect to the axis of each bobbin when the traveling direction of the wire is reversed;
Control means is provided for moving the traverser corresponding to at least one of the bobbins so that when the angle of the wire detected by the detecting means is other than 90 degrees, the angle becomes 90 degrees. Wire saw. 前記制御手段は、ワイヤの走行停止時に前記トラバーサを移動させることを特徴とする請求項１に記載のワイヤソー。 Wherein, the wire saw according to claim 1, characterized in that moving the traverser during running stops the wire. 前記制御手段は、一対のボビンの内、ワイヤの繰り出しを終了したボビンに対応するトラバーサを移動させることを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤソー。 The wire saw according to claim 1 or 2, wherein the control means moves a traverser corresponding to a bobbin that has finished feeding the wire out of a pair of bobbins . 前記制御手段は、ワイヤの繰り出しを終了したボビン及びワイヤの巻き取りを終了したボビンのトラバーサをそれぞれ移動させることを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤソー。 Wherein, the wire saw according to claim 1 or 2, characterized in the traverser bobbin completing the winding of the bobbin down及 beauty wire exit feeding of the wire to move respectively. 前記加工用ローラと各トラバーサとの間においてワイヤの張力を調節するダンサローラを設け、
前記検出手段は、ダンサローラ及びトラバーサにそれぞれ設けられ、ダンサローラ及びトラバーサに作用するワイヤの張力荷重を検出する複数のセンサと、それらのセンサからの検出信号に基づいてワイヤの角度を判別する判別手段とよりなることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のワイヤソー。 A dancer roller for adjusting the tension of the wire between the processing roller and each traverser is provided,
The detection means is provided in each of the dancer roller and the traverser, and a plurality of sensors for detecting the tension load of the wire acting on the dancer roller and the traverser, and a discrimination means for discriminating the angle of the wire based on detection signals from these sensors. The wire saw according to any one of claims 1 to 4, characterized by comprising: 前記センサからの検出信号によって示される張力荷重が予め設定された所定値に等しいとき、前記判別手段は前記ワイヤの角度が９０度であると判別することを特徴とする請求項５に記載のワイヤソー。6. The wire saw according to claim 5, wherein when the tension load indicated by the detection signal from the sensor is equal to a predetermined value set in advance, the determination unit determines that the angle of the wire is 90 degrees. .
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