JP2018158428A - ワイヤソー及び切断加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤソーにおいて、機械負荷が少ない簡素なワイヤの揺動機構を提供し、ロボットに搭載しても、ロボットに負荷を掛けることのない揺動機構を提供する。
【解決手段】ワイヤソー１は、被加工物Ｗの両側でワイヤ７を案内支持する２つのガイドプーリ３２ａ、３２ｂと、前記ガイドプーリ３２ａ、３２ｂ間に形成される被加工物Ｗの切断域と、前記ワイヤ７を一方向または往復走行させるモータ１１ａ、１１ｂと、を備えて構成されている。前記ワイヤソー１は、前記ガイドプーリ３２ａ、３２ｂの少なくとも１つが、前記被加工物Ｗの切断方向と平行に移動自在に設けられている。前記ワイヤソー１は、前記被加工物Ｗの切断の際、前記ガイドプーリ３２ａ、３２ｂの少なくとも１つが、他方のガイドプーリ３２ａ、３２ｂに対して相対的に移動することで、前記切断域のワイヤ７を揺動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行するワイヤでシリコン、サファイア、シリコンカーバイド等の被加工物を切断するワイヤソー及び切断加工方法に関する。

従来、シリコン、サファイア、シリコンカーバイドなどの被加工物をワイヤソーで切断することが行われている。前記ワイヤソーは、ワイヤの表面に電着やレジンボンドなどでダイヤモンド砥粒が固定された固定砥粒ワイヤを一方向走行または往復走行させ、前記ワイヤを被加工物に押し付けることにより切断するようになっている。前記固定砥粒ワイヤに代えて、ワイヤにピアノ線を用い、前記ピアノ線にダイヤモンドやシリコンカーバイドなどが加工液に混錬されたスラリを掛けながら、前記ワイヤを被加工物に押し付けて切断する遊離砥粒方式のワイヤソーも知られている。

また、最近では、航空機の材料として、グラファイトやアルミニウムなどをハニカム構造で形成した構造材などの切断も行われるようになってきている。前記構造材の切断は、各種形状に切断する要請から、２台のロボットを使用し、両ロボットのアームの先端にワイヤを架け渡したワイヤソーが用いられている。前記ワイヤソーは、前記両ロボットを同期させながら移動させ、前記ワイヤを自在に移動させることで、各種形状に追従して、前記構造材を切断するようになっている。（例えば、特許文献１）。

また、ワイヤソーにおいては、ワイヤと被加工物の接触負荷が大きくなりすぎると、ワイヤへの負荷が大きくなり、ワイヤが断線するため、切断速度を低下させるなどワイヤへの負荷を低減する必要がある。そこで、切断時にワイヤを揺動させて、ワイヤと被加工物との接触を点接触にすることで、ワイヤの切断負荷を低減するとともに切断屑の排出を促進し、その結果、切断精度を向上させることが行われている（例えば、特許文献２）。

特開２０１４−１３６３００号公報 特開２０１２−２２３８３７号公報

ところで、特許文献１のようなワイヤソーは、ロボットを自在に移動させて各種材料を各種の形状に切断できるが、２台のロボットを使用しなければならず、設置スペースを広く要するため、設置場所に制限が生じる問題があった。また、２台のロボットを正確に同期させなければ、ワイヤに負荷が生じて断線したり、切断負荷が安定しないため精度良く被加工物を切断できなかったりする問題があった。さらに、２台のロボットを精度良く同期させるために制御が複雑になる問題もあった。また、２台のロボットの制御が複雑になる関係上、ワイヤを揺動させて、切断効率を上げることも２台のロボットの同期を取りながら行う必要があり、制御が困難となる問題があった。

また、特許文献１のようなワイヤソーで、切削負荷の低減のためにワイヤを揺動させようとする場合、２台のロボットを同期させて、互いにロボット先端を前後運動させる必要があり、ロボットの制御が複雑となるとともにロボット自体に大きな負荷が生じるという問題があった。従って、ワイヤを高速で揺動させる場合、ロボットのアーム先端を高速で前後動させつつ、切断方向にワイヤを移動させるといった制御が必要となり、ロボットへの負荷も大きくなる問題があった。

また、特許文献２のようなワイヤソーは、揺動を行うにあたり、ワイヤが巻き掛けられた複数の溝ローラが一体に支持された揺動円板をクロスローラベアリングやＲガイドなどに支持しておき、前記揺動円板を溝ローラと一体に回動することで、揺動を行っている。従って、大掛かりな揺動機構を必要とし、ベアリングやＲガイドなども大きな物を使用する必要があり、コストが高くなる問題があった。

そこで、本発明の目的は、ワイヤソーの簡素で小型な揺動機構を提供し、ロボットに支持されたワイヤソーであってもロボットを増やさずに、またロボットに負荷を掛けることなく、被加工物を精度良く切断できるワイヤソーを提供することにある。

請求項１の発明は、
一方向走行または往復走行するワイヤに被加工物を押し付けて前記被加工物を切断するワイヤソーであって、
前記被加工物の両側で前記ワイヤを案内支持する２つのガイドプーリと、
前記ガイドプーリ間に形成される被加工物の切断域と、
前記ワイヤを一方向または往復走行させるワイヤ駆動源と、を備え、
前記ガイドプーリの少なくとも１つは、前記被加工物の切断方向と平行に移動自在に設けられ、
前記被加工物の切断の際、前記ガイドプーリの少なくとも１つを他方のガイドプーリに対して相対的に移動させることで、前記切断域のワイヤを揺動するようにした構成を採用するワイヤソーである。

請求項２の発明は、
前記ワイヤソーは、
前記両ガイドプーリと、前記ワイヤ駆動源と、を一体に収納したワイヤソーユニットを備え、
前記ワイヤソーユニットが、移動自在なロボットアームに支持されている請求項１に記載の構成を採用するワイヤソーである。

請求項３の発明は、
一方向または往復走行するワイヤに被加工物を押し付けて前記被加工物を切断する切断加工方法であって、
前記被加工物の両側で前記ワイヤを案内支持する２つのガイドプーリを配置しておき、
前記ガイドプーリ間に形成される被加工物の切断域を形成し、
前記ガイドプーリの少なくとも１つを、前記被加工物の切断方向と平行に移動自在に設けておき、
前記ガイドプーリの少なくとも１つを他方のガイドプーリに対して相対的に移動させて前記切断域のワイヤを揺動するようにした構成を採用する切断加工方法である。

請求項１または請求項３の発明によれば、２つのガイドプーリの少なくとも１つを他方のガイドプーリに対して相対的に移動させて、切断域のワイヤを揺動させるように構成したので、大型のベアリングなどを使用しなくとも、簡素な機構で切断域のワイヤを揺動させることができる。また、揺動機構を簡素化でき、ロボットにワイヤソーユニットを搭載することも可能となる。

請求項２の発明によれば、ユニット内に揺動機構を搭載したワイヤソーユニットをロボットに搭載するようにしたので、ロボットのアームを回転したり、揺動させたりすることなく、ワイヤソーユニット内で切断域のワイヤを揺動させることができるので、ロボットに負荷を掛けることがない。また、ロボットへの負荷が軽減され、ロボットの耐久性が維持でき、ロボットやワイヤソーの制御も簡素化できる。また、ロボットの移動を伴わない揺動が可能となるので、狭い空間であってもワイヤに揺動を付与することが可能となり、ワイヤソーの設置場所の自由度が高まる。

また、前記両ガイドプーリの少なくとも一方または両方を移動させるように構成したので、切断条件に応じ、切断域のワイヤを様々な形態で揺動できる汎用性を有するワイヤソーを提供できる。

は、本発明の第１の実施形態に係るワイヤソーをロボットに搭載した状態の全体斜視図である。 は、本発明の第１の実施形態に係るワイヤソーの平面図である。 は、図２のＡ−Ａ方向断面矢視図である。 は、図２のＢ−Ｂ方向断面矢視図である。 は、図２のＣ−Ｃ方向断面矢視図である。 は、本発明の第２の実施形態に係るワイヤソーの一部切欠き正面図である。 は、本発明の第３の実施形態に係るワイヤソーの全体概略正面図である。 （ａ）から（ｃ）は、本発明のワイヤソーにおける揺動動作の説明図である。 は、本発明のワイヤソーの揺動動作による切断状態の説明図である。

以下、図１から図５に基づき、本発明の第１の実施形態に係るワイヤソーについて説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るワイヤソーの全体斜視図である。図１のようにワイヤソー１は、コの字形状に形成されたワイヤソーユニット８と、前記ワイヤソーユニット８に立設され、前記ワイヤソーユニット８に包含される揺動ユニット４と、前記ワイヤソーユニット８を支持し、前記ワイヤソー本体８を自在に移動させるロボット２と、加工する被加工物Ｗを保持する加工テーブル３８などから構成されている。

前記ワイヤソーユニット８は、後端に設けられた支持アーム６が、ロボット２のアーム先端に設けられたツールチェンジャー５を介して接続されるとともに前記ツールチェンジャー５を介して、前記ロボット２に着脱自在に支持されている。前記ツールチェンジャー５は、適宜のボールプランジャーや磁力などによって、各種ツールの交換が自在となっている。本発明においては、例えば、ワイヤ線径の異なるワイヤソーユニット８が複数セット用意されており、適宜ワイヤ線径の異なるワイヤソーユニット８に交換することで、被加工物Ｗの材質に応じて適正なワイヤソーユニット８が利用できるようになっている。

前記ロボット２は、基台３が床面に固定されている。また、複数のアームが関節で稼働自在に支持されており、アームの先端が自在に移動するようになっている。前記ロボット２に支持された前記ワイヤソーユニット８は、前記ロボット２の移動によって自在に移動するようになっており、図示しない制御ユニットにより、所定の動作を行うようになっている。

前記ワイヤソーユニット８は、後端側に２つのモータ１１ａ、１１ｂが立設され、前記モータ１１ａ、１１ｂの下方に供給リール２０ａと回収リール２０ｂがそれぞれ接続されている。また、前記ワイヤソーユニット８の前端側左右に揺動ユニット４がそれぞれ立設されている。

前記供給リール２０ａは、例えばダイヤモンド砥粒がピアノ線などの鋼線に電着やレジンなどで固定された固定砥粒ワイヤ７が多重に巻き付けられている。前記供給リール２０ａから繰り出されたワイヤ７は、テンションローラ３３及びプーリ３６を経由して被加工物Ｗの切断域を成すガイドプーリ３２ａ、３２ｂに案内される。

図２、図４及び図５のように、前記ワイヤソーユニット８は、ベース板１０と、前記ベース板１０の下方を囲う支持枠３５で外枠が形成されている。前記ベース板１０上の側方は、側板１２、１２が立設され、その内側に間隔を空けて側板９、９が立設されている。また、ベース板１０上の後方は、背板１３が立設され、前記背板１３と間隔を空けて、その前方に前板１４が立設されている。

前記側板１２の内側で、前記前板１４と背板１３との間には、レール１７が敷設されている。なお、レール１７は、左右対称に両端の側板１２、１２にそれぞれ設けられており、揺動ユニット４についても左右対称に設けられているため、一方の供給リール２０ａ側について説明し、回収リール２０ｂ側の説明を省略する。

前記レール１７に沿って、支持枠１８が設けられ、前記支持枠１８上に前記モータ１１ａが立設されている。前記モータ１１ａは、下方に向けてモータ軸が、カップリング２７を介して延長され、スピンドル１９に軸支されている。前記スピンドル１９は、ベース板１０の開口部１０ａを介して供給リール２０ａが接続され、前記モータ１１ａを駆動することで、供給リール２０ａが回転するようになっている。

前記支持枠１８の背面（レール１７側）は、スライダ１６が設けられている。前記スライダ１６は、前記レール１７に嵌合し、前記支持枠１８と一体に昇降可能になっている。また、前記ベース板１０の後端側中央に支持枠２２が立設され、前記支持枠２２上に昇降モータ２１が立設されている。前記支持枠２２に沿ってボールネジ２８が軸支され、前記ボールネジ２８の上端が昇降モータ２１に接続されている。

前記ボールネジ２８にナット部材２５が螺合され、前記ナット部材２５に移動枠２３が固定されている。前記移動枠２３の両側に連結板２４、２４が設けられ、前記連結板２４、２４は、両側の支持枠１８、１８にそれぞれ連結されている。従って、前記昇降モータ２１を駆動することで、両支持枠１８、１８が昇降し、これに伴って前記モータ１１ａ、１１ｂ並びに供給リール２０ａ及び回収リール２０ｂが一体に昇降するようになっている。前記供給リール２０ａ及び回収リール２０ｂが昇降することにより、前記供給リール２０ａ及び回収リール２０ｂに巻き掛けられたワイヤ７が、前記供給リール２０ａ及び回収リール２０ｂにトラバースされながら、供給または巻き取りされるようになっている。

前記供給リール２０ａからトラバースされながら繰り出されたワイヤ７は、テンションローラ３３によって所定の張力が付与され、プーリ３６を経由してガイドプーリ３２ａ、３２ｂに導かれた後、他方のプーリ３６を経由して回収リール２０ｂにトラバースされながら巻き取られるようになっている。前記ワイヤ７は、一方向走行または往復走行するようになっており、往復走行時には、供給側と回収側が入れ替わるようになっている。このとき、正転逆転で差を設けることで、ワイヤ７が供給されるようになっている。また、前記ガイドプーリ３２ａと前記ガイドプーリ３２ｂとの間のワイヤ７は、切断域を形成し、この切断域のワイヤ７を被加工物Ｗに押し付けることにより被加工物Ｗが切断されるようになっている。

前記テンションローラ３３、３３は、前記ワイヤ７を押圧して適宜の張力を付与するようになっている。なお、前記テンションローラ３３、３３は、所定の位置に固定しても良いし、適宜の駆動部材を設けて、所定の力で前記ワイヤ７を押圧するようにしても良い。

前記プーリ３６、３６は、適宜ロードセルなどが設けられ、ワイヤ７に掛かる張力を測定するようになっている。また、測定された張力によって、前記供給リール２０ａと前記回収リール２０ｂを制御し、前記ワイヤ７の繰り出し及び巻き取り量を制御することで、前記ワイヤ７の張力を制御するようになっている。

前記揺動ユニット４は、供給側と回収側に同様の機構が設けられているので、供給側について説明し回収側の説明を省略する。前記揺動ユニット４は、前記ベース板１０上に立設された支持枠４０と、前記支持枠４０と並行に昇降可能に設けられた支持板４３と、前記支持板４３に軸支されたガイドプーリ３２ａなどから構成されている。

前記支持枠４０は、前記ベース板１０の前方に立設されており、前記支持枠４０の前面には、上下方向にレール４１が敷設されている。また、前記レール４１と平行にボールネジ４５が立設されている。前記支持板４３は、側面にナット部材４６が固定されており、前記ナット部材４６が、前記ボールネジ４５に螺合している。前記支持板４３の裏面にスライダ４２が設けられ、前記スライダ４２は、前記レール４１に嵌合し、前記レール４１に沿って移動可能になっている。また、前記支持板４３の前面に前記ガイドプーリ３２ａが軸支されている。

前記ボールネジ４５は、前記ベース板１０の下面に設けられたモータ４７に接続されており、前記モータ４７を正逆駆動することで、前記ガイドプーリ３２ａが前記レール４１に沿って上下動するようになっている。回収側も同様の構成であるので説明は省略するが、前記ガイドプーリ３２ｂが昇降動するようになっている。

以上が、本発明の第１実施形態に係る発明であり、次に本発明のワイヤソーの動作について、図８及び図９に基づいて以下に説明する。

図８（ａ）は、前記供給側のガイドプーリ３２ａを固定しておき、回収側のガイドプーリ３２ｂを昇降させることにより、切断域のワイヤ７を揺動運動させる状態を表している。なお、この状態でワイヤ７を揺動させる場合、前記揺動ユニット４は、回収側の一方のみ設けるようにしても良い。

図８（ｂ）は、回収側のガイドプーリ３２ｂを固定しておき、供給側のガイドプーリ３２ａを昇降させることにより、切断域のワイヤ７を揺動させる状態を表している。前記供給側と同様に前記揺動ユニット４は、供給側の一方のみ設けるようにしても良い。

図８（ｃ）は、供給側のガイドプーリ３２ａと回収側のガイドプーリ３２ｂを相対的に昇降させることにより、切断域のワイヤ７を揺動させる状態を表している。図８（ａ）から図８（ｃ）のようにガイドプーリ３２ａ及び／またはガイドプーリ３２ｂを移動させて切断域のワイヤ７を揺動させるようにしているので、例えば本実施形態のようにロボット２にワイヤソーユニット８を搭載する場合であっても、ロボット２に負荷を掛けることなく、ワイヤソーユニット８単体で揺動を行うことができる。また、ロボット２を揺動させることなく切断域のワイヤ７を揺動させることが可能となるので、狭い空間でワイヤ７を揺動させることができ、各種形状への切断に柔軟に対応できる。

また、図８（ａ）及び図８（ｂ）のように、一方のガイドプーリ３２のみを移動させて揺動するようにすれば、切断域のワイヤ７の接触方向を柔軟に変化させながら、切断することが可能となるので、各種形状への切断に柔軟に対応できる。

図９は、走行する切断域のワイヤ７を被加工物Ｗに押し付け、前記切断域のワイヤ７を揺動させながら被加工物Ｗを切断していく状態を表しており、図示ハッチ部分は、未切断部Ｗａを表し、被加工物Ｗｂのハッチを施していない部分は、既切断部Ｗｂを表している。

図示のように被加工物Ｗに走行する切断域のワイヤ７を押し付けることで、前記切断域のワイヤ７が一定の負荷を受けて撓みながら、被加工物Ｗが切断されていくが、負荷が掛かり過ぎると前記ワイヤ７の断線の原因となる。そこで、前記切断域のワイヤ７を揺動させることで、ワイヤ７の切断負荷が低減されるとともに切断屑の排出が円滑に行われるので、切断能力の低下を防止でき、切断速度が向上できるとともに切断精度も向上する。なお、揺動させる角度、揺動させる速度、切断域のワイヤ７を撓ませる量は、切断する被加工物Ｗや条件に応じて任意に設定できる。

次に本発明の第２の実施形態について、図６に基づいて説明する。第１の実施形態と同様の部材は、同一の符号を用いている。

図６は、第１の実施形態と基本的には同様の構成であるが、揺動ユニット４の構成を変更し、ガイドプーリ３２ａ、３２ｂの移動軌跡が直線状でなく円弧形状に移動するようにしたものである。以下、第２実施形態に係る揺動ユニット４の構成を説明する。なお、共通する部材は、第１の実施形態と同じ符号を使用している。また、供給側と回収側は、対称に形成されているので、供給側について説明し、回収側の説明は省略する。

揺動ユニット４は、ベース板１０に立設された支持枠５０と、前記支持枠５０の上下方向に沿って設けられた円弧形状のレール５１と、前記支持枠５０の上下方向に立設されたボールネジ５４と、ワイヤ７を切断域に案内するガイドプーリ３２ａなどから構成されている。

前記ボールネジ５４にナット部材５５が螺合されている。前記ナット部材５５は、表面に軸５６が前方に向けて立設され、前記軸５６が、リンク５３に設けられた長穴５３ａに係合するようになっている。また、前記リンク５３の一端にガイドプーリ３２ａが軸支されている。前記リンク５３のガイドプーリ３２ａ側の裏面にはＲガイド５２が設けられ、前記Ｒガイド５２は、レール５１と摺動可能に嵌合している。前記レール５１のアールは、両ガイドプーリ３２ａ、３２ｂの中心で切断域のワイヤ７の中心点を円の中心とする円周の一部としている。

また、前記ボールネジ５４は、前記ベース板１０の下方に設けられたモータ４７と接続され、前記モータ４７を駆動することでプーリとベルトを介して、前記ナット部材５５が駆動され、前記ガイドプーリ３２ａが円弧運動しながら昇降動するようになっている。

前記ガイドプーリ３２ａ、３２ｂは、第１の実施形態の場合と同様に片側だけ昇降動させても良いし、両側のガイドプーリ３２ａ、３２ｂが相対的に昇降動して切断域のワイヤ７を揺動させるようにしても良い。このようにガイドプーリ３２ａ、３２ｂが円弧運動しながら切断域のワイヤ７を揺動させるようになっているので、ワイヤ７に無理な負荷が掛からない。以上が、本発明の第２の実施形態に係るワイヤソーの構成である。

次に本発明の第３の実施形態について、図７に基づいて説明する。なお、他の実施形態と同様の部材は、同一の符号を用いていることに留意されたい。

図７は、本発明の第３の実施形態に係るワイヤソーであり、本実施形態においては、ロボット２の先端にワイヤソーユニット８を搭載したものではなく、据置型のワイヤソー１として構成されたものである。前記ワイヤソー６０は、図示しない機台に立設されたベース板６１と、前記ベース板６１に軸支された供給リール６２及び回収リール６３と、前記供給リール６２と回収リール６３との間でワイヤ７を案内する２つのプーリ６４、６４と、供給側及び回収側のワイヤ７に所定の張力を付与する２つのテンションプーリ６５、６５と、前記ワイヤ７を両側から懸架することで切断域のワイヤ７を形成するガイドプーリ３２ａ、３２ｂと、前記切断域のワイヤ７の下方に設けられ、切断域のワイヤ７に被加工物Ｗを押し付ける昇降テーブル６７などを備えて構成されている。

前記供給リール６２は、１本のワイヤ７が、多重に巻き付けられており、前記供給リール６２が図示しない適宜の駆動機構により、前後方向に移動することで前記ワイヤ７がトラバースされながら繰り出しを行うようになっている。なお、前記回収リール６３も、前記供給リール６２と対称に配置され、前記ワイヤ７がトラバースされながら巻き取られるようになっている。なお、ワイヤ７は、前記第１の実施形態または第２の実施形態と同様に芯線にダイヤモンド砥粒などの砥粒が電着やレジンで固定された固定砥粒ワイヤが用いられる。前記固定砥粒ワイヤに替えて砥粒が固定されていないワイヤ７を用い、砥粒を加工液に混ぜたスラリを切断域のワイヤ７近傍に供給する遊離砥粒方式とすることもできる。

前記供給リール６２及び前記回収リール６３は、適宜反転駆動するように構成され、前記切断域のワイヤ７が、一方向走行または往復走行するようになっている。なお、前記ワイヤ７が往復走行する際は、前記ワイヤ７の正転方向と逆転方向の繰り出し及び巻き取り量に差を設けることにより、ワイヤ７が所定量ずつ供給側から回収側へと巻き取られるようになっている。前記において供給側と回収側を逆に配置しても良い。

前記テンションプーリ６５は、図示しない駆動機構により、図示矢印方向に円弧運動可能になっており、前記ワイヤ７に所定の張力を付与するようになっている。

前記切断域のワイヤ７は、本実施形態においては１本のワイヤで形成されるシングルワイヤソーであるが、ガイドプーリ３２ａ、３２ｂを１本溝ではなく、５本溝程度とし、少数本のワイヤ列とすることもできる。なお、本発明においては、ワイヤ列のワイヤ７の本数を増やし過ぎると、ガイドプーリ３２ａ、３２ｂの移動の際にワイヤ７の張力による負荷が大きく掛かり、前記ガイドプーリ３２ａ、３２ｂの駆動が困難となるため、切断域のワイヤ７の本数は、５本程度までとすることが好ましい。張力負荷の問題がなければ、５本以上のワイヤ列を形成するようにしても良い。

前記ガイドプーリ３２ａ、３２ｂは、図示しない適宜の昇降機構（例えば、本発明の第１の実施形態や第２の実施形態の機構）により、一方または双方が昇降動することにより、切断域のワイヤ７を揺動させるようになっている。

前記貼り付け台６８は、前記切断域のワイヤ７の下方に設けられ、適宜の昇降機構により、前記昇降テーブル６７に保持される被加工物Ｗを前記切断域のワイヤ７に押し付けるようになっている。なお、図示しないが適宜の負荷検出手段により、切断域のワイヤ７に掛かる負荷を検出し、前記昇降テーブル６７の昇降量が図示しない制御部によって制御するようになっている。

前記被加工物Ｗは、カーボンやセラミックスなどのダミー部材６９に接着保持され、前記ダミー部材６９まで切り込むことで、前記被加工物Ｗは完全切断されるようになっている。また、前記ダミー部材６９は、貼り付け台６８に接着され、前記貼り付け台６８が前記昇降テーブル６７に保持されるようになっている。

以上が、本発明のワイヤソーの第３実施形態の構成であり、次に本発明の第３実施形態に係るワイヤソー６０の動作について以下に説明する。

前記ワイヤソー６０が駆動されると供給リール６２からワイヤ７が繰り出され、前記テンションプーリ６５で所定の張力が付与された後、ガイドプーリ３２ａ、３２ｂの間でワイヤ７が切断域を形成し、回収側のテンションプーリ６５で所定の張力が付与され、回収リール６３に巻き取られる。本実施形態においては、所定の周期でワイヤ７が往復走行し、切断域のワイヤ７に前記被加工物Ｗが押し付けられる。なお、このとき、切断域のワイヤ７に図示しない加工液ノズルから加工液が掛けられる。

また、前記ガイドプーリ３２ａ、３２ｂが互いに異なる方向に昇降動することで、切断域ワイヤ７が揺動し、ワイヤ７への切断負荷が軽減されるとともに被加工物Ｗの切断屑の排出が円滑に行われる。なお、図８（ａ）及び（ｂ）のように、前記ガイドプーリ３２ａ、３２ｂのいずれか一方のみ移動させて切断域ワイヤ７の揺動をさせても良い。

前記のように切断域のワイヤ７を揺動させながら、昇降テーブル６７を上昇させて、被加工物Ｗを上昇させ、前記切断域のワイヤ７に前記被加工物Ｗを押し付けることで、前記被加工物Ｗは切断される。なお、切断域のワイヤ７の揺動は、前記被加工物Ｗの加工部に適宜の負荷が付与されるように行われる。このように適宜の負荷が付与された状態で切断域のワイヤ７が揺動するので、適宜の負荷を前記被加工物Ｗの加工部に付与しつつ、被加工物Ｗの加工部に付与される負荷が軽減され、精度の良い切断が行える。また、前記被加工物Ｗの加工部とワイヤ７の接触部に適度の負荷を付与しつつ、前記加工部とワイヤ７の接触量が低減するので、切断速度を向上することができる。また、ワイヤ７に負荷が掛かり過ぎて、前記ワイヤ７が断線することもない。さらに、ワイヤ７が揺動するので、ワイヤ７と前記被加工物Ｗの切断面とが擦過され、前記被加工物Ｗの切断面表面が適度に研磨されて被加工物Ｗの切断面が平坦化する。

以上が、本発明の第３実施形態に係るワイヤソーであるが、適宜発明の範囲で構成を変更できる。例えば、本発明の実施形態においては、被加工物Ｗを下方からワイヤ７に押し付ける構成としたが、被加工物Ｗを上方から加工させながらワイヤ７に押し付ける構成としても良い。ワイヤ７の揺動速度や揺動角度も適宜被被加工物Ｗの材質等に応じて変更が可能である。

また、第１実施形態や第２実施形態においても、第３実施形態と同様にワイヤ７の揺動速度や揺動角度も適宜被加工物Ｗの材質等に応じて変更が可能である。

Ｗ 被加工物
Ｗａ 未切断部分
Ｗｂ 既切断部分
１ ワイヤソー
２ ロボット
３ 基台
４ 揺動ユニット
５ ツールチェンジャー
６ 支持アーム
７ ワイヤ
８ ワイヤソーユニット
９ 側板
１０ ベース板
１０ａ 開口部
１１ａ モータ
１１ｂ モータ
１２ 側板
１３ 背板
１４ 前板
１６ スライダ
１７ レール
１８ 支持枠
１９ スピンドル
２０ａ 供給リール
２０ｂ 回収リール
２１ 昇降モータ
２２ 支持枠
２３ 移動枠
２４ 連結板
２５ ナット部材
２７ カップリング
２８ ボールネジ
３２ａ ガイドプーリ
３２ｂ ガイドプーリ
３３ テンションローラ
３５ 支持枠
３６ プーリ
３７ 支持板
３８ 加工テーブル
３９ カバー
４０ 支持枠
４１ レール
４２ スライダ
４３ 支持板
４４ 回転軸
４５ ボールネジ
４６ ナット部材
４７ モータ
５０ 支持枠
５１ レール
５２ Ｒガイド
５３ 支持カム
５３ａ 長穴
５４ ボールネジ
５５ ナット部材
５６ 軸
６０ ワイヤソー
６１ ベース板
６２ 供給リール
６３ 回収リール
６４ プーリ
６５ テンションプーリ
６７ 昇降テーブル
６８ 貼り付け台
６９ ダミー部材

Claims (3)

1. 一方向走行または往復走行するワイヤに被加工物を押し付けて前記被加工物を切断するワイヤソーであって、
   前記被加工物の両側で前記ワイヤを案内支持する２つのガイドプーリと、
   前記ガイドプーリ間に形成される被加工物の切断域と、
   ワイヤを一方向または往復走行させるワイヤ駆動源と、を備え、
   前記ガイドプーリの少なくとも１つは、前記被加工物の切断方向と平行に移動自在に設けられ、
   前記被加工物の切断の際、前記ガイドプーリの少なくとも１つを他方のガイドプーリに対して相対的に移動させることで、前記切断域のワイヤを揺動するようにしたワイヤソー。
2. 前記ワイヤソーは、
   ユニット内に一体に収納されるとともに少なくとも前記切断域のワイヤが露出して前記被加工物を加工可能に形成され、
   前記ユニットが、移動自在なロボットアームに支持されている請求項１に記載のワイヤソー。
3. 一方向走行または往復走行するワイヤに被加工物を押し付けて前記被加工物を切断する切断加工方法であって、
   前記被加工物の両側で前記ワイヤを案内支持する２つのガイドプーリを配置しておき、
   前記ガイドプーリ間に形成される被加工物の切断域を形成し、
   前記ガイドプーリの少なくとも１つを、前記被加工物の切断方向と平行に移動自在に設けておき、
   前記ガイドプーリの少なくとも１つを他方のガイドプーリに対して相対的に移動させて前記切断域のワイヤを揺動するようにした切断加工方法。

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