JPH03196962A

JPH03196962A - ワイヤソー

Info

Publication number: JPH03196962A
Application number: JP33673489A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Miyoshi; 薫三好; Toshio Katsumori; 勝守　利夫; Utayoshi Eguchi; 江口　詠美
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1991-08-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、フェライト・セラミックなどの高硬度な材質
の被加工物を加工するワイヤソーに係り、とくに高精度
で加工するのに好適なワイヤソーに関する。

〔従来の技術〕

ＶＴＲの磁気ヘッドなどは、たとえば第５図に示すよう
に数ヘッド分１体に形成された長い棒状の磁気ヘッド材
４１０１点鎖線にて示す部分を切断し、第６図に示すよ
うに一つ一つに分離して１個の磁気フッド４２を成形し
ている。

このようにして成形された磁気へラド４２はその先端部
のギャップ４３でテープからの情報を読み書きするので
、その後の組立工程において底面４４からの高さ位置Ｈ
が非常に重要であって、その精度はミクロンオーダが要
求される。

そこで、従来はたとえば第７図に示すように、それぞれ
外周面に等間隔に溝４７を形成した１個のドライブロー
ラ４８と、２個のガイドローラ４５．４５’を３角形状
に回転自在に配置し、上記３個のローラ４８．４５．４
５’の各溝４７に等間隔に張り巡らされたワイヤ４６を
上記ドライブローラ４８の回転駆動によって順次送り出
し、水平方向に張り巡らされた複数のワイヤ４６に被加
工物（磁気ヘッド材）　４１を押しつけるとともに砥粒
を供給して被加工物４Ｉを切断する方法が実施されてい
る。

しかるに上記の方法では、ワイヤ４６の１本当りに加わ
る荷重およびワイヤ４６の変位の関係がワイヤ４６の断
面形状の真円からのずれ、あるいはワイヤ４６と被加工
物４１の間の砥粒分布の不均一が原因で切断方向と負荷
方向とが必ずしも一致しないなどがあって切断精度、切
断能率が悪くなるという問題があった。

そこで、たとえば特開昭５４−１６３４９１号公報に記
載され、その要部を第８図に示すように、ワイヤ４６に
上下方向から互い違いに配置した被加工物４１゜またた
とえば第９図に示すように、ワイヤ４６に下方から上方
に向って押しつける被加工物４１をテーブル５０に取付
け、該テーブル５０をウェイト５Ｉに接続し、ウェイト
５１の重量Ｗ２から被加工物４１とテーブル５０の重量
の重量和Ｗ、を差し引いた力をもってテーブル５０の上
昇力とし、モータ５２で一定回転するネジ５３をストッ
パとして作用させるものが実施されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記第８図に示す従来技術のように上下方向にそれぞれ
複数の被加工物４１を設けた場合上下の被加工物４１が
互いに材料や成形プロセスを同一にするということは実
際上困難であって僅かながらばらつきを発生し、これが
原因でワイヤ４６によって加工される速度が上面と下面
とで差が生じることがある。

たとえば、上面の方が下面よりも加工される速度が早い
場合を想定すると、ワイヤ４６は第１Ｏ図に示すように
加工される速度が早い上面の方に移動してしまう状態に
なり、しかもこの状態は加工途中で頻繁に発生し、一定
の位置に保持することができなくなる。ワイヤ４６がこ
のような状態になると、テンションは変動し、ワイヤ４
６が被加工物４１に与える加工力は大きくなって切断時
の加工条件が不安定になる。そのため、切断面にうねり
が生じる原因になる。

しかもワイヤ４６の間隔はガイドローラ４５．４５’の
溝４７によって精密に保持されるべきであるが、上記第
１０図に示すようにワイヤ４６の走行位置が所定位置よ
り上方に達すると、ワイヤ４６の間隔は加工される速度
の早い上方の被加工物４１によって規制される成分が大
きくなるため、ワイヤ４６の間隔が変動して切断面にう
ねりが発生する原因になる。

また第９図に示す従来技術においては、ウェイト５１に
よってテーブル５０の上昇量をコントロールしてはいる
ものの実際はテーブル５０の上昇量はモータ５２による
ネジによってコントロールされるものであってフローテ
ィング状態になっていないため被加工物４１の加工速度
が変化した場合、前記第１θ図に示すようにワイヤ４６
の走行位置が変化し、前記第８図に示す実施例と同様な
問題が発生していた。

本発明の目的は、加工工程中に生じるワイヤ走行位置の
変動をなくし、切断面のうねりを防止可能とするワイヤ
ソーを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明はワイヤの走行方向
と直角な方向の両側から被加工物をワイヤに押し付けて
砥粒で切断するワイヤソーにおいて、前記ワイヤの走行
位置を常に一定位置に保持させるワイヤ保持手段を設け
たものである。

また前記ワイヤ保持手段は被加工物をそれぞれ載置する
ワークテーブルをワイヤの走行方向と直角な方向にフロ
ーティングするフローティング機構にて構成されたもの
である。

また押し付は力で一体となった両テーブルを全体として
両ウェイトの重量和を釣り合わせるため、前記フローテ
ィング機構は、上方のワークテーブルと該上方のワーク
テーブルに載置された被加工物の重量和をＷ１、下方の
ワークテーブルと該下方のワークテーブルに載置された
被加工物の重量和をＷ２とし、上方のワークテーブルに
対応するウェイトの重量をＷｌ’下方のワークテーブル
に対応するウェイトの重量をＷＺ’とし、かつ上方の被
加工物がワイヤに押し付ける力をＦとしたとき、ｗ、＋ｗ、＝ｗ、’　＋ｗ２Ｗ、−Ｗ、＝Ｆを満足するように構成されたものである。

またワイヤに上下いずれかに偏した力が加わるのを防止
するため、前記ワイヤ保持手段は、それぞれワークテー
ブルをワイヤの走行方向と直角な方向に移動させるシリ
ンダと該両シリンダの吸入口と同時に接続する共通の注
入口とから構成されたものである。

またワイヤの走行位置を常に一定に保持するため、前記
ワイヤ保持手段は、被加工物を加工の進行にともなって
ワイヤの走行方向と直角な方向に送る被加工物送り手段
と、上記ワイヤの走行位置を検出する検出手段と、該検
出手段の検出結果に基いて上記被加工物送り手段の送り
を制御す□る制御手段から構成されたものである。

〔作用〕

本発明は前記のように加工工程中にワイヤが上下方向に
移動したとき、これを検出してワイヤを所定位置に調整
するので、ワイヤの走行位置を常に一定位置に保持する
ことができる。

また本発明は、上方のワークテーブルと被加工物の重量
和をＷｌｌこれに対応するウェイトの重量をＷｌ’とし
、下方のワークテーブルと被加工物の重量和をＷＩ　、
これに対応するウェイトの重量をＷ２′とし、一方の被
加工物がワイヤに押し付ける力をＦとしたとき、ｗ、＋ｗ、＝ｗ、’　＋ｗ２ＷＩ　　Ｗｚ＝Ｆに設定し、すなわち、押し付は力Ｆで一体となった両ワ
ークテーブルが全体として両ウェイトの重量和と釣り合
って、上下方向にフローティングされた状態になってい
るので、加工工程中にワイヤが上下方向に移動するのを
防止してワイヤの走行位置を常に一定位置に保持するこ
とができる。

したがって切断工程中のパラメータの変動がなくかつワ
イヤはガイドローラの接線、上に常に位置するので、そ
の間隔はガイドローラに形成された溝に規制され、これ
によってうねりのない精密な加工を行なうことができる
。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を示す第１図について説明する
。

第１図に示すように、ワイヤ４６の走行方向に対して位
置をずらして交互に反対方向からワイヤ４６を押圧する
被加工物４１．４１’をそれぞれ取付けたテーブル５０
．・５４と、該テーブル５０．５４とロープを介して接
続するウェイト５１．５４を設けている。また上方のテ
ーブル５４および被加工物４１′の重量和をＷ、　、ウ
ェイト５５の重量をＷ、とし、下方のテーブル５０およ
び被加工物４１の重量和Ｗ１、ウェイト５０の重量をＷ
２としたときＷ　１　＋　Ｗ　３　＝　Ｗ　ｚ　＋　Ｗ　４とし、か
つ上方の被加工物４１’に作用するワイヤ４６からの押
し付は力の最大値ＦをＦ＝Ｗ３−Ｗ。

としている。そのため上方の被加工物４１′は力Ｆにて
下方に移動しようとするが、上方のテーブル５４はモー
タ５６によって一定回転するネジ５７によって移動量を
規制されることになる。そのため、加工工程中にワイヤ
４６の走行位置が第１０図に示すように移動することが
ある。そこで本発明はワイヤ４６の走行位置が位置ずれ
をしたとき、これを検出する位置センサ７２と、該位置
センサ７２の検出結果に基いて駆動制御手段７４．７４
’を介してモータ５６゜５２の回転を制御する制御手段
７３を設けている。

したがって本実施例によれば、ワイヤ４６が加工工程中
に上下方向に移動したとき位置センサ７２にてこれを検
出し、制御手段７３により駆動制御手段７４．７４’を
介してモータ５２．５６を回転して上方テーブル５４、
下方テーブル５０の位置を調整するので、これにともな
ってワイヤ４６の走行位置を常に一定位置に保持するこ
とができる。

つぎに本発明の他の一実施例を示す第２図について説明
する。

第２図に示す実施例においては、それぞれ被加工物４１
．４１’を取付けた上方テーブル５４、下方テーブル５
０８．該テーブル５０．５４とロープを介して接続する
ウェイト６２．６３を設けている。該ウェイト６２．６
３の重量ｗ、’、ｗ２’と上方テーブル５４および被加
工物４１の重量和Ｗ１と下方テーブル５０および被加工
物４１の重量和Ｗ２との関係は前記第１図の場合と同様
にＷ、＋Ｗｚ＝Ｗｌ’　＋ＷｔＷ、−Ｗ、＝Ｆを満足するようにしている。そのため、上方テーブル５
０は下方に移動するが、上方テーブル５４および下方テ
ーブル５０はそれぞれ一定位置に固定されたシリンダ６
５．６７内を摺動するピストン６６、６８の先端部に固
定され、しかも上記シリンダ６５．６７の液体注入口６
９．７０は共通の注入ロア１を介して液体供給ａ＜図示
せず）に接続しているので、上方テーブル５４および下
方テーブル５０はフローティングされた状態になる。

つぎに本発明のさらに他の一実施例を示す第３図および
第４図について説明する。

第３図に示すようにワイヤ２は図に１部のみ示したガイ
ドローラ３と、該ガイドローラ３の上方位置に設置され
たドライブローラ４の間に一定の個のガイドプレート５
，６にて回転自在に支持され、かつドライブローラ４は
ガイドプレート６に固定された軸受７により回転自在に
支持され先端部に図示しない動力伝達機構に接続する軸
８によって駆動される。したがってワイヤ２は、被加工
物ｌ、１′を押し付けながら図に対して前後方向に走行
するとともに加工部分に砥粒を供給して被加工物１．１
′を切断加工する。上記被加工物１゜１′はワイヤ２を
介挿するようにその上下方向に対向するように試料台１
０．１０’に固定され、該試料台１０．１０’は固定ス
テージ１１．１１’に固定されている。該固定ステージ
１１．１１’はそれぞれ上ステージ１２、下ステージ１
３に固定され、上ステージ１２、下ステージ１３はそれ
ぞれガイドポスト１４の両側ガイド面に上下方向に摺動
自在に嵌挿している。

該ガイドボス目４はベース３０上に固定されたコラム３
１内に上方ガイドジヨイント１６と下方ジヨイント１５
を介して固定され、略中央部には後述のレバー２０が上
下方向に揺動しうる大きさの貫通穴１４ａを形成してい
る。また上記上ステージ１２、下ステージ１３はそれぞ
れ後端部にロープ１７．１８を介して図示しないウェイ
トに接続し、後述するようにウェイトの重量により互い
に接近する方向に力を加えられながらフローティング状
態をしかつ上方ステージ１２の下方ステージ１３の対向
側に固定された受け２２の下端部がウェイトにより一点
鎖線にて示すように下方ステージ１３にピン１９を介し
て一端部を揺動自在に支持されたレバー２０の突起部２
１に常に対接しており、これによって上方ステージ１２
は下方ステージ１３とが一体になり全体としてバランス
されてフローティング状態になっている。上記レバー２
０は他端部にローラ２３を回転自在に支持し、該ローラ
２３はスライダ２４の凹部に介挿されている。

該スライダ２４はネジ軸２５に螺合支持され、該ネジ軸
２５はモータ２６に接続している。該モータ２６は上記
下方ステージ１３の後端部に固定されロープ１８を介し
てウェイトに接続するブラケット２６ａに固定されてい
る。したがってモータ２６が駆動し、ネジ軸２５が回転
したときスライダ２４を介してレバー２０の他端部が一
端部のピン１９を中心にして上下方向に移動するので、
突起部２１および受け２２を介して上方ステージ１２が
上下方向に移動して２個の被加工物ｌ、１′間の距離お
よびワイヤ２との関係位置を調整するとともに２個の被
加工物１．１’の加工送りを行うことができる。またレ
バー２０はモータ２６によってその先端部が上下方向に
移動したとき、先端部までの長さに対して縮小された長
さの位置にある突起部２１が受け２２を上下方向に移動
するので、受け２２の上下方向移動量はモータ２６によ
るレバー２０の先端部の上下方向移動量より小さくなり
これによってモータ２６による速度変動およびネジ軸２
５の加工誤差などによる変動を縮小して滑らかに受け２
２を移動させることができるので、被加工物１．１’の
加工精度を向上することができる。

つぎに上記上方ステージ１２、下方ステージ１３の各総
重量Ｗ、、Ｗ２とウェイトの重量ｗ、’、ｗ２とはつぎ
の条件を満足するように設定されている。

Ｊ＋Ｗ２＝Ｗｌ　’　＋Ｗ２’　　・・・・・・・・・
　（１）Ｗ２−ｗ、＝ｗ、−ｗ、　　＝ｆ　　・・・　
（２）ただし、ｆは被加工物１，１′がワイヤ２に押し
付ける力の最大値である。したがって上方ステージ１２
はウェイトより重量が大きいので下方に移動し、下方ス
テージ１３はウェイトより重量が小さいので上方に移動
し、受け２２の下端部をレバー２０の突起部２１とは常
に対接していることになる。

つぎに第４図により実際の使用方法について説明する。

基本的には、第３図と同様上方ステージ１２、下方ステ
ージ１３をフローティングし、かつ加工時の被加工物１
，１′の送りをモータ２６によって送っている。しかる
に実際の使用にあたっては、段取りなどを含めつぎのよ
うに行なう必要がある。

上方ステージ１２、下方ステージ１３にはアーム３７３
７′が取付けられている。該アーム３７．３７’はその
長手方向中間位置にスライダ３２．３２’を設けている
。該スライダ３２．３２’はそれぞれコラム３１に固定
されたブラケット３２ａ、　３２ａ　’に支持され、モ
ータ３３，３３’によって回転するネジ軸３４．３４’
に螺合され上記モータ３３，３３’の駆動により上記ア
ーム３７．３７’を上下方向に移動する。また上記アー
ム３７．３７’の先端部にはそれぞれネジ３５．３５’
および測長機３６．３６’が設けられている。該ネジ３
５．３５’は手動で回転してコラム３１に固定されたブ
ロック３８の上下面に対接し、引続き手動で回転すると
上記アーム３７．３７’を介して上方ステージ１２と下
方ステージ１３が上下方向に移動する。上記測長機３６
．３６’はその先端部をブロック３８の上下面に対接す
ると上記アーム３７．３７’を介して上方ステージ１２
と下方ステージ１３の位置を図示しない表示装置に表示
し作業者に報知可能に構成されている。

つぎに加工手順を説明する。

まず、モータ３３を駆動してスライダ３２を下方向に移
動し、モータ３３′を駆動してスライダ３２′を上方向
に移動し、アーム３７．３７’を介して上方ステージ１
２と下方ステージ１３をワイヤ（図示せず）から引き離
して加工すべき被加工物（図示せず）を上方ステージ１
２および下方ステージ１３にセットする。

しかるのち、上記モータ３３，３３’を上記と逆方向に
駆動しスライダ３２．３２’およびアーム３７．３７を
介して上方ステージ１２および下方ステージ１３を互い
に接近する方向に移動して被加工物１．１′を加工開始
位置に調整する。

ついでモータ２６を駆動し、受け２２の下端部を突起部
２１に接触させる。このとき測長機３６．３６’により
上方ステージ１２および下方ステージ１３の位置を検出
する。検出後はモータ３３，３３’を駆動し、スライダ
３２．３２’をアーム３７．３７’から逃がして加工中
アーム３７．３７’に接触しないようにする。

また上方ステージ１２および下方ステージ１３の送り量
とあらかじめ設定しておくとともに上方ステージ１２お
よび下方ステージ１３の所定送り量に対応するスライダ
２４の下方移動量をあらかじめ設定しておく。

しかるのち、モータ２６を駆動し、スライダ２４をあら
かじめ設定された量だけ下方向に移動するとレバー２０
および受け２２を介して上方ステージ１２および下方ス
テージ１３が互いに接近する方向に移動して被加工物を
加工する。

ついで、加工終了すると、再びスライダ３２．３２が互
い、に引き離す方向に移動するので、被加工物を上方ス
テージ１２および下方ステージ１３から取り外す。この
ときスライダ３２．３２’をアーム３７．３７に同時に
接触させることが望ましいが、特別な注意を払わないか
ぎりいずれか一方のスライダ３２もしくは３２′を先に
アーム３７もしくは３７′に接触する。しかるにこのよ
うにすると、一方のステージ１２もクシクは１３が先に
動き出し、他方のステージ１３も＜シ＜は１２に取付け
られた被加工物１′もくしは１′とワイヤ２とが強く接
触して被加工物１もしくは１′の品質に好ましくない影
響を与えるので、これをさけるため上方ステージ１２お
よび下方ステージ１３を被加工物１．１′より引き離す
さいにはネジ３５．３５’を手動で回転してワイヤ２が
被加工物１，１′の加工した溝から離れるまで上方ステ
ージ１２および下方ステージ１３を移動し、しかるのち
、モータ３３，３３’を駆動して被加工物ｌ。

１′の取外し可能な位置まで上方ステージＩ２および下
方ステージ１３を移動させる。

したがってワイヤ２がうねりを発生するのを抑止して精
密な加工を行なうことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ワイヤの走行方向に対して直角な上下
方向から複数個の被加工物を同時に加工するワイヤソー
において、ワイヤに上方または下方に偏し・た力が加わ
ることがないので、ワイヤの加工圧力の変動を防止し、
ワイヤの走行位置の上下方向変動を防止することができ
る。またワイヤのピッチもガイドローラによって規制さ
れ正確な状態を維持することができる。したがってうね
りのない精密な加工を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すワイヤソーの正面模式
図、第２図は本発明の他の一実施例を示すワイヤソーの
正面模式図、第３図は本発明のさらに他の一実施例を示
すワイヤソーの縦断面図、第４図は側面図、第５図は対
象被加工物を示す斜視図、第６図は被加工物完成時の状
態を示す斜視図、第７図は従来のワイヤソーを示す斜視
図、第８図は従来のワイヤソーの一例を示す正面模式図
、第９図は従来のワイヤソーの他の一例を示す正面模式
図、第１０図は従来きワイヤソーのワイヤの走行位置の
移動状態を示す説明図である。１．１′・・・被加工物、３・・・ガイドローラ、１０
゜１０′・・・試料台、１１．１１’・・・固定ステー
ジ、１２・・・上ステージ、１３・・・下ステージ、１
４・・・ガイドポスト、１９・・・ビン、２０・・・レ
バー、２１・・・突起部、２２・・・受け、２３・・・
ローラ、２４・・・スライダ、３２．３２’・・・スラ
イダ、３３．３３’・・・モータ、３４．３４’・・・
ネジ軸、３５．３５’・・・ネジ、３６．３６’・・・
測長機、３７．３７’・・・アーム、３８・・・フロッ
ク。

Claims

【特許請求の範囲】１、ワイヤの走行方向と直角な方向の両側から被加工物
をワイヤに押し付け、加工部分に砥粒を供給して切断す
るワイヤソーにおいて、前記ワイヤの走行位置を常に一
定位置に保持させるワイヤ保持手段を設けたワイヤソー
。２、前記ワイヤ保持手段は、被加工物をそれぞれ載置す
るワークテーブルをワイヤの走行方向と直角な方向にフ
ローティングするフローティング機構にて構成された請
求項１記載のワイヤソー。３、前記フローティング機構は、上方のワークテーブル
と該ワークテーブルに載置された被加工物の重量和をＷ
＿１、下方のワークテーブルと該下方のワークテーブル
に載置された被加工物の重量和をＷ＿２とし、上方のワ
ークテーブルに対応するウェイトの重量をＷ＿１′下方
のワークテーブルに対応するウェイトの重量をＷ＿２′
とし、かつ上方の被加工物がワイヤに押し付ける力をＦ
としたときＷ＿１＋Ｗ＿２＝Ｗ＿１′＋Ｗ＿２′ Ｗ＿１−Ｗ＿２＝Ｆを満足するように構成された請求項２記載のワイヤソー
。４、前記ワイヤ保持手段は、それぞれワークテーブルを
ワイヤの走行方向と直角な方向に移動させるシリンダと
、該両シリンダの吸入口と同時に接続する共通の注入口
とから構成された請求項１記載のワイヤソー。５、前記ワイヤ保持手段は、被加工物をそれぞれワイヤ
の走行方向に送る被加工物送り手段と、上記ワイヤの走
行位置を検出する検出手段と、該検出手段の検出結果に
基いて上記被加工物送り手段の送りを制御する制御手段
から構成された請求項１記載のワイヤソー。