KR0185520B1 - 가공품에서 슬라이스를 절삭하는 와이어톱 및 그 절단방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 가공품으로부터 슬라이스(slices)를 절단하는 와이어톱(wire saw)와 그 절단하는 방법에 관한 것이다.

그 와이어톱은 다수의 와이어가이드롤러를 포함하며, 서로 평행하게 설정되고 평면상의 와이어프레임(plane wire frames)을 형성하는 다수의 와이어섹션이 작동하는 톱헤드(saw head)와, 가공품을 가진 지지암(holding arms)과 이송장치(feed)를 구비하여, 그 이송장치에 의해 그 와이어프레임 하나의 와이어섹션이 가공품을 가공함과 동시에 보조톱질매체를 공급한다.

그 와이어톱의 한 실시예에서는 그 이송가이드가 톱헤드 측면에 배치되고 그 지지암이 그 와이어프레임에 평행하게 회전시킬 수 있고 그 이송장치가 와이어프레임을 가진 톱헤드를 가공품쪽으로 안내하는 이송가이드(feed guide)를 구비한다.

가공을 변경시키기 위하여, 그 가공품은 와이어프레임 위에 있는 톱질위치에서 저장위치로 그 가공품을 가진 지지암에 의해 이송하며, 그 가공품은 저장위치에서 지지암으로부터 이탈시키고, 새 가공품을 지지암에 의해 픽업위치로부터 픽업(pick-up)하여, 그 새 가공품을 지지암에 의해 와이어프레임 위에 있는 톱질위치로 이송한다.

그 톱헤드와 제 2 톱헤드(second head)를 사용하여 교대로 슬라이스를 절단할 수 있고, 사용하지 않는 톱헤드는 사용을 위하여 준비함과 동시에 다른 톱헤드를 사용한다.

Description

가공품에서 슬라이스를 절단하는 와이어톱(wire saw) 및 그 절단방법

제1도는 종래의 와이어톱의 개략도.

제2a도는 이 발명에 의한 와이어톱의 측면도.

제2b도 및 제2c도는 제2a도에 의한 와이어톱의 평면도로서 톱헤드(saw head)측면에서 이송되는 서로 다른 2개의 배치를 가진 평면도.

제2d도는 횡방향 이송을 하는 제2a도에 의한 와이어톱 개략도.

제3도는 로커(rocker)로서 설정된 지지암(holding arm)을 가진 와이어톱의 측면도.

제4도는 톱헤드 2개를 가진 와이어톱의 평면도.

제5도는 작동변경을 단순화하는 매니퓰레이터(manipulator)와 와이어톱의 평면도.

제6도는 또 다른 톱헤드를 동일하게 장치한 와이어톱의 측면도.

제7도는 그 톱헤드를 작동시키는 이송장치를 가진 와이어톱의 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 이송장치 1a : 제2이송장치

2, 2a, 2b : 지지암(holding arm) 3 : 이송가이드(feed guide)

5 : 톱헤드(saw head) 6 : 제2톱헤드

7 : 채널(channel) 8 : 회수탱크(collecting tank)

9 : 와이어 가이드롤러(wire guide roller)

10 : 가공품(workpiece) 10a : 제2가공품

11 : 와이어프레임(wire frame) 11a : 제2와이어프레임

12 : 구동장치(drive) 13 : 베어링(bearing)

14 : 스핀들(spindle) 15 : 벨로즈(bellows)

16 : 가공홀더(work holder) 17 : 로커(rocker)

18 : 구동장치(drive) 19 : 구동스핀들(drive spindle)

20 : 회전축(pivot) 21 : 선형가이드(linear guide)

22 : 톱질스테이션(sawing station)

23, 24 : 설치스테이션(setting-up station)

25 : 베어링 26 : 배출노즐(discharge nozzle)

27 : 고정마운트(fixed mount) 28 : 기판프레임(base frame)

29 : 모터(motor) 30 : 홈통(trough)

31 : 스페이스(space)또는 냉각통로 32, 33 : 측면커버(side cove)

34 : 톱와이어(saw wire) 35 : 와이어릴(wire reel)

36 : 구동장치(drive system) 37 : 중첩에지(overlapping edges)

38 : 모터 구동스핀들 장치 40a, 40b : 제어장치

41 : 매니퓰레이터(manipulator) 42 : 베어링받침대(pedestal)

이 발명은 가공품에서 슬라이스(slices)를 절단하는 와이어톱(wire saw), 특히 로드(rod)또는 블록(block) 형상 반도체 재료에서 반도체 슬라이스를 절단하는 와이어톱에 관한 것이다.

또, 이 발명은 그 와이어톱을 특히 적합한 방법으로 실시하는 톱질방법에 관한 것이다.

이와 같은 타입의 와이어톱은 다수의 와이어 가이드롤러(wire guide rollers)를 가지며, 최소한 하나가 구동되고 서로간에 평행하게 설정되어 평면 와이어프레임(plane wire frames)을 형성하는 다수의 와이어섹션(wire sections)이 작동하는 톱헤드(saw head)를 주로 구성하며, 그 가공품이 위에서 그 와이어프레임 중 하나쪽으로 이송장치(feed)에 의해 안내됨과 동시에 보조톱질매체(auxiliary sawing medium)를 공급한다.

그 와이어섹션은 단일 무단와이어(single endless wire)의 일부로 할 수 있으며, 그 무단와이어는 그 톱헤드의 주위에 감겨지며, 공급릴(supply reel)에서 권취릴(pick-up reel)로 감겨진다.

특허문헌 미국특허 제 4,655,191 호의 명세서에서는 약간 다른 와이어톱에 대하여 기재되어 있으며, 그 와이어톱에서는 다수의 무단 와이어가 구성되어 있어 와이어프레임의 각 와이어섹션이 이들의 와이어중 하나에 배치되어 있다.

특허문헌 EP-522,542 A1 명세서에서는 다수의 무단 와이어루우프(loops)가 그 톱헤드 주위에 형성되어 있는 와이어톱에 대하여 기재되어 있다.

제1도에서는 종래의 와이어톱을 개략적으로 나타낸다.

제1도는 그 와이어톱의 측면도를 나타낸다.

그 이송장치(feed)(1)는 가공품(10)을 고정한 가공홀더(work holder)(16)와 톱질작업을 할 때 상부에서 톱헤드(5)의 와이어프레임(11)쪽으로 그 가공품(10)이 선형운동을 하면서 안내됨과 동시에 보조톱질매체가 공급되는 이송가이드(feed guide)(3)로 구성되어 있다.

그 보조톱질매체는 일반적으로 액체중에서 분산되는 경질재의 마모성 입자로 구성되어 있다.

그 매체는 긴홈통(trough)(30)중에서 톱헤드 아래로 회수하여 채널(channel)(7)에서 회수탱크(collecting tank)(8)로 이송한다.

도시한 기계부품의 배치는 여러 가지 시각에서 볼 때 바람직하지 않다.

이와 같이, 그 와이어프레임 위에 있는 이송가이드(feed guide)의 배치는 그 와이어톱의 전체높이에 걸쳐 바람직하지 않은 효과를 가진다.

그 와이어톱은 크기가 너무 커서 그 크기 때문에, 반송 및 설정중에 여러 가지 문제점이 발생한다.

따라서, 그 와이어톱이 좀더 커지지 않도록 보장받기 위하여 그 톱헤드 아래에서 스페이스(space)를 절약할 필요가 있다.

이것은 그 홈통채널 및 회수탱크사이의 레벨(level)차이가 별로 현저하지 아니하여 경질재의 입자가 그 홈통과 채널내에서 침전되어 보조톱질매체가 더 유동되지 않도록 한다.

그 와이어프레임 위에서 이송가이드의 배치는 그 와이어프레임과 가공품의 접근을 방해한다.

그 와이어섹션 또는 와이어가이드롤러의 필요한 교환 또는 가공품의 부착(fitting) 및 제거에는 긴 정지시간(downtimes)을 필요로 하여 그 정지시간동안 그 와이어톱은 작동될 수 없다.

따라서, 이 발명의 목적은 위에서 설명한 결점이 없는 와이어톱을 제공하며, 또 가공품을 더 효과적으로 가공할 수 있는 톱질방법을 제공하는데 있다.

이 발명은 가공품에서 슬라이스를 절단시키며, 다수의 와이어가이드롤러를 포함하며 서로간에 평행하게 설정되고, 평면 와이어프레임을 형성하는 다수의 와이어섹션이 작동하는 톱헤드(saw head)를 구비하여 그 가공품이 상부에서 하나의 와이어프레임쪽으로 이송장치(feed)에 의해 안내됨과 동시에 보조톱질매체를 공급하며, 그 이송장치는 가공품을 가진 지지암(holding arm)으로 구성하는 와이어톱에 있어서, 그 이송장치는 그 톱헤드의 측면에 배치되고 그 지지암은 그 와이어프레임에 평행하게 선회할 수 있도록 함을 특징으로 하는 와이어톱에 관한 것이다.

그 이송가이드가 톱헤드 다음에 측방향으로 배치되어 있기 때문에, 그 지지암과 가공품에만 주로 그 와이어프레임위에서 스페이스(space)를 필요로 한다.

이와 같이, 그 와이어톱은 전체높이에서 더 콤팩트한(compact)구조로 할 수 있으며, 그 톱헤드는 더 높은 레벨에서 설정할 수 있다.

그 채널의 경사가 더 큰 톱헤드 아래에 스페이스가 더 크게 남아 있어, 그 사용한 보조톱질매체가 구성된 회수탱크내로 안전하게 유동할 수 있다.

지지암의 선회로 인하여, 작동변경을 단순화하며, 그 톱헤드의 와이어프레임이 예로서 와이어교환등 유지작동에 대하여 임의로 접근시킬 수 있다.

그 와이어톱의 머신프레임(machine frame)과, 이송장치와 와이어가이드롤러의 지지부분은 중량이 무겁고 기계적으로 경질인 부분으로 구성되어 있어, 그 온도는 냉각제에 의해 조정하는 것이 바람직하다.

톱질 조작시에 발생하는 열은 특히 반도체 슬라이스를 제조할 때 그 가공품에서 절단한 슬라이스의 형상에 대하여 온도변동에 악영향을 주지 않도록 하기 위하여 신속하게 분산시킬 필요가 있다.

이와 관련하여, 참고문헌으로 독일특허출원 195 10 625.3(95.3.23.출원)을 들 수 있다.

이 출원에서는 이 문제를 구체적으로 기재하였으며, 와이어섹션의 추종시스템(follow-up system)을 제안하였다.

또, 이 발명에서 와이어톱은 이 추종시스템으로 장치되도록 구성되어 있다.

이 발명의 또다른 예로서, 그 이송장치를 그 톱헤드(saw head)의 측면에 배치시켜 오프셋 (offset)되어 있다.

이것은 그 톱헤드가 전체측면에서 접근할 수 있고, 예로서 와이어가이드롤러의 교환 또는 검사가 그 이송장치의 존재에 의해 손상을 입지 않는 추가적 이점이 있다.

이 발명의 또 하나의 다른 예로서, 그 와이어톱은 톱질조작을 준비하는 최소한 하나의 또 다른 톱헤드로 장치되고, 동시에 제1톱헤드(first saw head)가 슬라이스를 절단하는 데 사용된다.

기술적인 이유로 톱헤드를 교환할 때, 그 준비한 톱헤드는 또 다른 가공품을 가공시키는 데 즉시 사용할 수 있고, 제1톱헤드는 또 다른 사용을 위하여 수리할 수 있다.

그 톱헤드의 정비에 의해 발생하는 와이어톱의 정지시간은 현저하게 감소된다.

최종적으로, 이 발명의 또 하나의 다른 예에서는 전체기계운동, 특히 이송장치와 톱헤드의 운동을 유도 및 협동하는 제어장치(control unit)를 구성시켜, 자동화를 높힌다.

이 발명은 또 다수의 와이어가이드롤러를 포함하는 톱헤드(saw head)를 구비하며, 그 롤러주위에 서로 평행하게 설정되고 평면 와이어프레임(plane wire frames)을 형성하는 다수의 와이어섹션이 작동하는 와이어톱(wire saw)과, 그 와이어프레임 하나의 와이어섹션이 가공품을 통하여 작동됨과 동시에 보조톱질매체가 공급되는 이송장치(feed)에 의해 가공품에서 슬라이스(slices)를 절단하는 방법에 있어서, 작동변경을 위하여 그 가공품이 와이어프레임 위에 있는 톱질위치에서 저장위치로 가공품을 가진 지지암에 의해 반송되고, 그 가공품은 그 저장위치의 지지암에서 이탈되고, 새 가공품은 그 지지암에 의해 픽업위치(pick-up position)에서 픽업(pick-up)되며, 그 새 가공품은 그 지지암에 의해 와이어프레임 위에 있는 톱질위치로 반송됨을 특징으로 하는 장치에 관한 것이다.

그 톱질방법은 작동변경을 단순화하며, 공지의 와이어톱과 특히 이 발명에 의한 와이어톱으로 실시할 수 있다.

이것은 또 이 발명의 또 다른 방법에 적용되며, 이 방법은 슬라이스를 절단할 때 그 톱헤드와 제2톱헤드를 교대로 사용하며, 사용중에 있지 않은 톱헤드는 사용을 위해 준비하고 동시에 다른 톱헤드가 사용된다.

이 발명을 첨부도면에 따라 아래에 구체적으로 설명하며, 그 장치에서 동일부호는 동일한 특징을 가진다.

이 발명을 이해하는데 필요한 특징만을 도면에서 나타낸다.

개략적으로 도면에 나타낸 와이어톱이 이 발명의 실시예로서 바람직하다.

제2a도에 의한 와이어톱은 4개의 와이어가이드롤러(wire guide rollers)(9)를 가진 톱헤드(saw head)(5)와, 이송가이드(feed guide)(3)와, 지지암(holding arm)(2)를 가진 이송장치(feed)(1)로 구성되어 있다.

그 톱헤드(5)는 또 예로서 3개의 와이어가이드롤러만을 포함할 수 있으며, 이들의 롤러는 횡단면으로 볼 때 3각 지점중 하나에 있는 하나의 코너에 위치되도록 배치되어 있다.

그러나, 그 톱헤드는 또 2개 또는 4개이상의 와이어가이드롤러만을 포함할 수 있다.

그 이송장치(1)는 제2a도에 나타낸 바와 같이, 또는 그 와이어가이드롤러의 전단(front ends)에서 90도로 회전시킨 것과 같이, 그 톱헤드의 4개 측면중 하나와 대향하여 그 톱헤드(5)의 측면에 위치되어 있다.

그 와이어가이드롤러와 가공품의 종축은 두 경우 서로 평행하게 설치되어 가공품이 그 와이어프레임을 통과할 때 슬라이스를 절단한다.

가공품(10)이 고정되어 있는 지지암(2)의 단부(end part)가 톱질공구로서 작동하는 그 톱헤드의 와이어프레임(11)위에 위치한 영역내에 바로 돌출되어 있다.

그 이송가이드(3)는 선형가이드(linear guide)로 설정되어, 베어링(13)내에 장착된 스핀들(spindle)(14)과 구동장치(drive)(12)에 의해 축방향으로 상승하강시킬 수 있다.

그 이송가이드(3)상에 장착된 지지암(2)은 이 운동을 할 때 동시에 상승하강을 한다.

벨로즈(bellows)(15)는 보조톱질매체에 의해 이송가이드가 오염되는 것을 방지한다.

그 가공품(10)은 가공홀더(workholder)(16)에 접속된다.

예로서 부착되며, 그 가공홀더(16)는 지지암(2)에 착탈할 수 있게 고정되어 있다.

체결장치(clamping device)(도시생략)에 의해 고정되는 것이 바람직하며, 그 와이어톱의 지지암(2)은 와이어프레임(11)에 평행하게 회전시킬 수 있다.

이 회전운동의 회전축은 그 와이어프레임의 평면에 수직으로 작동한다.

제2a도는 또 180도 회전후 지지암(2)의 위치를 나타낸다.

그 지지암은 이송가이드상에 회전할 수 있게 장착시킬 수 있다.

또 다른 회전방법으로는 이송장치 전체가 회전할 수 있도록 구성할 수 있다.

예로서, 회전판(rotary plate)상에 장착시켜 회전할 수 있게 구성한다.

그 지지암은 구동장치(도면에서 도시생략)에 의해 회전운동을 한다.

또, 체결장치는 그 지지암이 어떤 위치, 예로서 톱질위치에서 고정할 수 있게 구성되어 있다.

이 톱질위치에서는 가공품이 그 와이어프레임상에 위치되어 있다.

그 체결장치는 동일하게 도면에서 도시를 생략하였다.

그 이송가이드(3)를 하강시킬 때, 그 가공품(10)은 그 와이어프레임(11)에 대하여 가압을 한다.

동시에 보조톱질매체가 공급되면서 그 와이어섹션이 그 가공품을 통과(penetation)시켜 다수의 슬라이스로 분리시킨다.

그 와이어섹션이 가공품을 잔류시켜 가공홀더(16)의 인접부분을 통과시킬 때 그 가공품에서 슬라이스를 완전히 절단시킨다.

그 와이어톱의 또 다른 예에서는 제2이송장치(1a)와 지지암(2a)을 장착시켜, 제2가공품(10a)을 와이어프레임(11a)상에서 동시에 가공품(10)으로 톱질을 할 수 있다.

이것은 제2가공품을 가져 하강할 때 와이어프레임(11a)쪽으로 안내할 수 있게 지지암(2)이 설정됨으로써 제2이송장치(second feed)없이 달성할 수 있다.

제2b도에 의한 실시예에서, 이송장치(1)는 톱헤드(5)측면에 배치되고, 그 톱헤드와 일직선상에 위치되어 있다.

제2c도는 경사구조를 가진 지지암(2)을 나타내며, 이송장치(1)는 톱헤드(5)의 측면에 배치시켜 오프셋(offset)되어 있다.

이와 같은 배치는 톱헤드가 전체측면에 용이하게 접근할 수 있고, 예로서 와이어가이드롤러를 용이하게 교환시킬 수 있도록 하는 이점이 있다.

제2d도의 실시예에서 이송장치(1)가 그 톱헤드에서 선형가이드(21), 예로서 레일에 따라 와이어가이드롤러의 축에 대하여 평행하게 또는 직각으로 작동할 수 있기 때문에 그 톱헤드 다음에는 스페이스가 추가로 형성된다.

그 이송장치는 또 체결장치(도시생략)에 의해 새로운 위치에 간단하게 고정시킬 수도 있다.

그 와이어톱의 또 다른 실시예를 제3도에 나타낸다.

종래의 실시예와는 달리, 이 실시예(제3도)에서는 가공품(10)이 그 톱헤드(5)의 와이프레임(11)쪽 원형경로(circular path)상에 안내된다.

그 이송장치(1)의 지지암(2)은 대향측쪽으로 형성되어, 이 형성과 함께 로커(rocker)(17)를 형성하며, 이 로커(17)는 구동장치(18)에 의해 구동스핀들(drive spindle)(19)을 통하여 회전축(pivot)(20)을 중심으로 하여 이동시킬 수 있다.

그 가공홀더(16)에 고정시킨 가공품(10)은 이 운동에 의해 와이어프레임(11)에 대하여 상승하거나 가압을 한다.

이 실시예에서, 그 가공품은 또 그 와이어프레임 평면에 평행하게 그 와이어프레임 상에 있는 위치에서 회전시킬 수 있다.

제3도에 나타낸 바와 같이, 이것은 회전기반(rotatable base)상에 그 이송장치를 설치시킴으로써 달성할 수 있다.

그러나, 동일하게 피벗베어링(pivot bearing)상에 지지암을 지지시켜, 그 이송장치의 정지와는 관계없이 지지암을 회전시킬 수 있다.

또, 그 이송장치는 제2d도의 실시예에서 나타낸 바와 같이, 그 톱헤드에 대하여 작동할 수 있도록 구성할 수 있다.

이 발명의 또다른 실시예로서 제4도에서는 2개의 톱헤드를 장치한 와이어이송장치(wire feed)를 나타낸다.

이 도면은 개략도로서, 그 와이어톱의 작동원리를 이해하는데 필요한 특징만을 나타낸 것이다.

이 도면은 이 발명에 의한 톱질방법을 설명한 것이다.

각각의 톱헤드(5, 6)가 톱질스테이션(sawing station) 및 설치 스테이션(setting-up station)으로 서로 이용되는 스페이스(space)에 위치되어 있다.

선형가이드(liner guide)(21)를 통하여 톱헤드에서 그 대향 톱헤드로 이동할 수 있는 이송장치(feed)(1)가 이들의 톱헤드사이에 배치되어 있다.

그 톱헤드(5)가 작동중에 있을 때, 그 다른 톱헤드(6)는 그 다음의 사용을 위하여 준비를 한다.

그 와이어프레임 위에 있는 톱질위치에서 저장위치로, 그 저장위치에서 픽업위치(pick-up position)로 그 지지암(2)을 회전시켜 톱질위치로 되돌아가게 함으로서 이 발명에 의해 가공을 변경시킬 수 있으며, 이 경우 이미 톱질을 한 가공품은 저장위치에 저장되고 톱질을 할 가공품은 픽업위치에서 픽업(pick-up)을 한다.

톱헤드 하나를 가진 와이어톱의 경우, 새로운 가공품을 픽업한 다음 그 지지암이 회전하는 톱질위치는 물론 톱질공구로서 이용되는 이 톱헤드의 와이어프레임상에 있는 위치가 된다.

2개의 톱헤드를 가진 와이어톱의 경우, 이것은 톱헤드의 교환을 작동변경후에 행하느냐의 여부에 따라 이들 톱헤드중 하나의 와이어프레임상에 있는 위치로 된다.

가공과 톱헤드를 병합해서 교환할 때, 그 지지암(2)을 가진 이송장치(1)는 톱질위치 1에서 2개의 톱헤드사이의 중심(center)에 있는 위치 II로 이동한다.

그 다음, 그 지지암(2)은 저장위치(deposit position) III으로 회전하여, 그 가공홀더의 체결(clamping)이 풀려 가공품이 세정액으로 충전되어 있는 용기내에 저장된다.

그 지지암은 또 그 지정위치에서 픽업위치 IV로 회전하여 자동공급장치에 의해 제공되는 톱질을 할 가공품(10a)을 수용한다.

그 다음으로, 그 지지암은 또 위치 V로 회전하여 그 위치에서 지지암은 이송장치의 작동에 의해 다른 톱헤드의 와이어프레임 위에 있는 톱질위치에 도달한다.

필요할 경우 수직방향의 운동은 그 지지암의 회전운동과 서로 겹칠수도 있다.

각각의 톱헤드(5,6)는 별도의 보조 톱질매체공급탱크와 별도로 사용한 보조톱질매체 회수탱크를 갖는 것이 바람직하다.

그러나, 작동변경을 제5도에서와 같이 할 수도 있다.

이 방법은 이 발명에 의한 와이어톱과 공지타입의 구조로 된 와이어톱에 적용할 수 있다.

이 방법을 실시하기 위하여, 이송장치(1)의 측면으로 배치되고, 상승하강시킬 수도 있는 회전하는 지지암(2b)을 가진 매니퓰레이터(manipulator)(41)를 구성한다.

작동을 변경하기 위하여, 지지암(2b)이 지지암(2)으로부터 가공품을 받아 그 와이어프레임 위에 있는 톱질위치에서 저장위치 III으로 이동시켜 그 저장위치 III에서는 가공품을 지지암으로부터 이탈시켜(released)저장한다.

그 새로운 가공품(10a)은 픽업위치 IV에서 지지암(2b)에 의해 픽업하여 톱질위치로 가져와 그 와이어톱의 지지암(2)으로 이동시킨다.

제6도는 와이어톱의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 이 와이어톱은 2개의 톱헤드(5,6)로 장착되어 있다.

이송장치(1)와 함께 가진 톱헤드(5)는 가공품(10)을 가공하는 톱질스테이션(sawing station)(22)에서 사용되며, 또 다른 톱헤드 즉, 제2톱헤드(6)는 설치스테이션(24)에서 사용하기 위하여 준비되어 있다.

공급릴(supply reel)에서 풀려지고 권취릴(pick-reel)에서 감겨지는 일정한 와이어가 작동중에 있는 그 톱헤드 주위에서 작동한다.

톱헤드의 준비에는 예로서 새로운 톱와이어(34)의 적합한 설정 또는 와이어가이드롤러(9) 또는 이들의 베어링(25)의 교환등 유지작동 또는 보조톱질매체에 쓰이는 배출노즐(26)의 세척 및 조성이 포함된다.

2개의 톱헤드(5,6)는 고정마운트(fixed mount)(27)에 대하여 작동할 수 있는 기판프레임(base frame)(28)상에 장착되어 있다.

별도의 모터(29)가 각 톱헤드에 사용할 수 있으며, 그 모터(29)는 가공품을 작동하거나 새로운 톱와이어를 적합하게 설정하는 그 대응되는 와이어가이드롤러를 구동시킬 수 있다.

각각의 톱헤드는 또 별도의 홈통(30)을 구비하여, 그 홈통에서는 보조톱질매체를 회수한다.

톱헤드에서 유출되는 보조톱질매체는 채널(7)을 통하여 회수탱크(8)로 이송된다.

냉각액이 순환되는 중공의 스페이스(hollow spaces)(31)가 그 홈통(30)아래에 구성되어 있다.

그 기판프레임(base frame)의 온도를 조정하여 그 보조톱질매체에 의해 발생하는 열팽창과 반작용을 하도록 하며, 그 보조톱질매체는 톱질조작중에 가열시킨다.

그 설치 스테이션(23, 24)의 측면커버(side covers)(32, 33)는 이탈할 수 있게 구성되어 있어 그 톱헤드가 용이하게 접근할 수 있다.

새로운 톱와이어를 적합하게 설정하는데 필요로 하는 와이어의 공급으로 그 와이어릴(35)상에 감겨진다.

그 와이어릴은 구동장치(drive system)(36)에 접속되며, 그 구동장치(36)는 와이어가이드롤러의 회전속도의 작동으로 회전되고, 그 와이어가이드롤러상에 설정시키기 위하여 예비인장(pretension)에 의해 조정할 수 있게 그 와이어를 이송한다.

그 톱헤드를 교환하기 위하여, 그 톱질조작을 간단히 중단시킨다.

필요할 경우, 그 이송장치를 톱헤드에서 짧은 거리로 이동시킨다.

그 다음, 교환되는 톱헤드의 톱와이어를 공급릴상에 감거나, 절단시켜 그 톱헤드에서 완전제거시키며, 2개의 톱헤드를 가진 기판프레임(base frame)(28)을 이동시켜, 톱헤드(5)를 톱질스테이션(22)에서 자유로운 설치스테이션(22)으로 통과할 수 있게 하여 준비된 제2톱헤드(6)를 그 톱질스테이션(22)으로 동시에 통과시킨다.

이 프로세스에서 시일링립(sealing lips)과 일직선배열을 하는 중첩에지(overlapping edges)가 그 톱질스테이션과 인접한 설치 스테이션을 폐쇄시킨다.

그 기판프레임(28)은 모터 구동스핀들장치(38)에 의해 선형가이드에 따라 작동하는 것이 바람직하다.

그러나, 원칙적으로 그 톱헤드는 그 회전판의 회전에 의해 교환시킬 수 있다.

이탈시킬 수 있는 체결장치(39)에 의해, 그 톱질조작중에 그 톱헤드가 작동할 수 없도록 보장받는다.

그 준비한 톱헤드가 그 톱질스테이션에 위치되는 즉시, 그 와이어릴(35)은 그 와이어가 플린 스핀들에 장착시킬 수 있으며, 그 스핀들은 톱질조작중에 작동할 수 있으며, 그 와이어를 알맞게 감은 자유로운 와이어단부를 권취릴에 고정시킬 수 있다.

이 발명의 바람직한 또 다른 실시예에서는 제6도에 실시예로 나타낸 와이어톱이 제어장치(40a)에 접속되어, 그 제어장치는 모든 작동순서를 제어함으로서 그 톱질방법의 자동화를 높힐 수 있도록 한다.

특히, 이송장치, 이송가이드, 지지암, 톱헤드(다수의 톱헤드)를 작동시키며, 와이어가이드롤러를 구동시킬 경우 이점이 있다.

필요할 경우 매니뮬레이터(manipulator)를 자동적으로 유도한다.

그 제어장치에 의해, 이송장치, 지지암, 가공홀더 및 기판프레임의 기계식, 유압식 또는 공기압축식 체결장치를 동일하게 자동적으로 작동시킬 수 있고, 또 이탈시킬 수도 있다.

이 발명은 또 제7도에 의한 와이어톱을 포함한다.

제7도에서는 가공품(10)쪽으로 와이어프레임(11)을 가진 톱헤드(5)을 안내하는 이송장치(1)를 구비한다.

이 실시예에서, 톱헤드 아래에 있는 스페이스가 보조 톱질매체를 회수탱크(8)로 배출시키는 긴 홈통(30)과 채널(7)만이 아니라 이송장치(1)의 수용에 대해서도 사용된다.

그 이송가이드(3)는 선형가이드로 구성되어 있어 구동장치(12)와 그 베어링(13)에 장착된 스핀들(14)에 의해 축방향으로 상승하강시킬 수 있다.

이 경우, 와이어가이드롤러(9)의 톱헤드(5)와 구동모터(29)는 화살표방향으로 작동시킬 수 있다.

그 벨로즈(15)는 이송가이드(3)의 보조톱질매체에 의한 오염을 방지한다.

그 와이어톱은 다수의 냉각통로(31)를 구비하고 있어, 그 냉각통로에서는 와이어톱 부분의 바람직하지 않은 열팽창을 방지하기 위하여 톱질조작중에 냉각액이 순환된다.

그 가공품(10)을 가진 지지암(2)은 베어링받침대(pedestal)(42)상에서 회전할 수 있게 그리고 상승하강할 수 있게 장착되어 있어 그 와이어프레임(11)에 평행하게 회전시킬 수 있다.

그 베어링받침대는 그 톱헤드 다음에 필요할 경우 와이어가이드롤러의 전면단과 대향하여 측방향으로 배치되며, 필요할 경우 예로서 제2d도의 이송장치(1)와 동일하게 작동시킬 수 있다.

그 베어링받침대(42)는 이송장치, 예로서 제2a도에 의한 선형가이드를 가진 이송장치(1) 또는 제3도에 의한 로커(rocker)를 가진 이송장치(1)와 같이 구성된다.

Claims (20)

1. 하나의 측면(side)을 가지며, 다수의 와이어가이드롤러(wire guide rollers)(3)를 포함하며, 그 주위에서 서로 평행하게 설정되어 있고 평면상의 와이어 프레임(wire frame)(11)을 형성하는 다수의 와이어섹션(wire sections)을 작동시키는 톱헤드(saw head)(5)와, 가공품(workpiece)(10)을 와이어프레임(11)쪽 위에서 안내하는 이송장치(feed)(1)와, 가공품(10)을 가지며 와이어프레임(11)에 평행한 수평면에서 가공품(10)을 선회시키는 지지암(2)으로 구성되고 톱헤드(5)의 측면에 위치되어 있는 이송장치(1)와, 와이어톱(wire saw)으로 보조톱질매체를 공급하는 수단을 구성함을 특징으로 하는 가공품에서 슬라이스를 절단하는 와이어톱.
2. 제1항에 있어서, 지지암(2)은 제2와이어프레임(second wire frame)(11a)쪽으로 안내하는 제2가공품(10a)을 가짐을 특징으로 하는 가공품에서 슬라이스를 절단하는 와이어톱.
3. 제1항에 있어서, 톱헤드(5)의 측면에는 제2이송장치(1a)를 구성시키고, 제2이송장치(1a)는 제2가공품(10a)을 가지며 제2와이어프레임(11a)에 평행하게 선회시킬수 있는 지지암(2a)을 구비함을 특징으로 하는 와이어톱.
4. 제1항에 있어서, 이송장치(1)는 선형의 이송가이드(feed guide)(3)를 구성함을 특징으로 하는 와이어톱.
5. 제1항에 있어서, 지지암(2)은 와이어프레임(11)쪽으로 원형통로(circular path)상에서 가공품(10)을 안내하는 로커(rocker)(17)임을 특징으로 하는 와이어톱.
6. 제1항에 있어서, 이송장치(1)는 톱헤드(5)의 측면에 배치시키고, 톱헤드(5)에서 오프셋(offset)시킴을 특징으로 하는 와이어톱.
7. 제1항에 있어서, 이송장치(1)을 톱헤드(5)쪽으로 톱헤드(5)에서 떨어져 작동시키는 수단으로 선형가이드(linear guide)(21)를 더 구성함을 특징으로 하는 와이어톱.
8. 제1항에 있어서, 톱헤드(5)를 이송장치(1)쪽으로 이송장치(1)에서 떨어져 작동시키는 수단으로 모터 구동스핀들장치(38)를 더 구성함을 특징으로 하는 와이어톱.
9. 제1항에 있어서, 슬라이스(slices)을 절단하는 톱헤드(5)와 교대로 사용되는 톱헤드를 구성함을 특징으로 하는 와이어톱.
10. 제1항에 있어서, 작동순서 전체를 자동제어하는 제어장치(control unit)(40a, 40b)를 구성함을 특징으로 하는 와이어톱.
11. 하나의 측면을 구비하며, 다수의 와이어가이드롤러(wire guide rollers)를 포함하고, 그 주위에서 서로 평행하게 설정되고 평면상의 와이어프레임(11)을 형성하는 다수의 와이어섹션을 작동시키는 톱헤드(5)와, 가공품(10)을 가지며, 와이어프레임(11)에 평행한 수평면에서 가공품(10)을 선회시키는 지지암(2)과, 와이어프레임(11)의 와이어섹션이 가공품(10)을 절단시키는 이송장치(1)와, 와이어톱에 보조톱질매체를 공급하는 수단과, 가공품(10)쪽으로 와이어프레임(11)을 가진 톱헤드(5)을 안내하는 이송가이드(3)를 구비한 이송장치(1)를 구성함을 특징으로 하는 와이어톱.
12. 제11항에 있어서, 제2이송장치(1a)를 구성하며, 지지암(2a)은 톱헤드(5)의 측면에 위치되어 있는 제2이송장치(1a)의 일부임을 특징으로 하는 와이어톱.
13. 하나의 측면을 가지며, 다수의 와이어가이드롤러를 포함하고, 그 주위에서 서로 평행하게 설정되고 평면상의 와이어프레임을 형성하는 다수의 와이어섹션을 작동시키는 톱헤드(saw head)와, 와이어프레임의 와이어섹션이 가공품을 절단시킴과 동시에 보조톱질매체를 공급시키는 이송장치를 구비하는 와이어톱에 의해 가공품에서 슬라이스를 절단하는 방법에 있어서, 가공품을 교환시키기 위하여, 와이어프레임 위에 있는 톱질위치에서 저장위치로 가공품을 가진 지지암에 의해 가공품을 이송시키고, 저장위치에 있는 지지암에서 가공품을 이탈시키며, 픽업위치(pick-up position)에서 지지암에 의해 새로운 가공품을 픽업하고, 수평면의 새로운 가공품을 지지암에 의해 와이어프레임 위에 있는 톱질위치로 이송시킴을 특징으로 하는 가공품에서 슬라이스를 절단하는 방법.
14. 제13항에 있어서, 지지암에서 이탈된 가공품을 액체로 충전시킨 용기내에 저장함을 특징으로 하는 가공품에서 슬라이스를 절단하는 방법.
15. 제13항에 있어서, 지지암은 이송장치의 일부이며, 그 이송장치는 톱헤드의 측면에 배치시킴을 특징으로 하는 가공품에서 슬라이스를 절단하는 방법.
16. 제13항에 있어서, 지지암은 톱헤드의 측면에 배치시킨 매니퓰레이터(manipulator)의 일부임을 특징으로 하는 가공품에서 슬라이스를 절단하는 방법.
17. 제13항에 있어서, 작동순서 전체를 자동제어함을 특징으로 하는 가공품에서 슬라이스를 절단하는 방법.
18. 제13항에 있어서, 새로운 가공품의 이송은 와이어프레임에 평행한 수평면의 가공품을 와이어프레임 위에 있는 톱질위치로 선회시키는 지지암에 의해 행하여짐을 특징으로 하는 가공품에서 슬라이스를 절단하는 방법.
19. 다수의 와이어가이드롤러를 포함하며, 그 주위에서 서로 평행하게 설정되고 평면상의 와이어프레임을 형성하는 다수의 와이어섹션을 작동시키는 톱헤드와 와이어프레임의 와이어섹션이 가공품을 절단함을 동시에 보조톱질매체를 공급하는 이송장치를 구비한 와이어톱에 의해 가공품에서 슬라이스를 절단하는 방법에 있어서, 슬라이스를 교대로 절단하는 하나의 톱헤드(5)와 제2톱헤드(6)을 사용하며, 사용하지 않는 예비용 톱헤드를 준비함과 동시에 제2톱헤드를 사용함을 특징으로 하는 가공품에서 슬라이스를 절단하는 방법.
20. 제19항에 있어서, 작동순서 전체를 자동제어시킴을 특징으로 하는 가공품에서 슬라이스를 절단하는 방법.