JPH1110637A - ワイヤソーの電力供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】モータの消費電力量を抑制することが可能なワ
イヤソーの電力供給装置を提供すること。 【解決手段】回生ブレーキユニット７８のＰ−Ｎ間の直
流電圧が所定値以上になる場合は、オペアンプＯＰの出
力端子が「Ｈ」となり、トランジスタＴｒが「ＯＮ」と
なり、余剰の回生電力を回生抵抗Ｒにて消費させる。一
方、直流電圧が所定値以下の場合は、オペアンプＯＰの
出力端子が「Ｌ」となり、トランジスタＴｒが「ＯＦ
Ｆ」になる。その結果、Ｐ−Ｎ間の直流電圧は回生抵抗
Ｒに流れることはなく、回生電力のすべてがトラバース
用モータや張力付与モータ等によって消費される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体材料、磁性
材料、セラミック等の硬脆材料のワークを切削加工する
ためのワイヤソーに関し、より詳しくはモータに回生電
力を供給するためのワイヤソーの電力供給装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤソーにおいては、複数の加工用ロ
ーラが所定間隔おきに配設され、加工用ローラには、そ
のローラを正回転及び逆回転させるための走行用モータ
が連結される。また、加工用ローラの外周には複数の環
状溝が所定ピッチで形成され、各加工用ローラ間におい
て、環状溝には１本のワイヤが順に巻回されている。そ
して、制御部からの制御信号によりモータが正回転及び
逆回転されることによってワイヤが一定量前進されると
ともに、一定量後退され、全体として歩進的に前進す
る。このとき、そのワイヤ上に遊離砥粒を含む水性また
は油性のスラリが供給され、この状態でワイヤに対しワ
ークが押し付け接触されて、そのワークが切削されてウ
ェハ状にスライス加工される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、モータの回
転を切り換えるためには、モータを一旦停止状態まで減
速させる必要がある。そのため、モータに回生制動を付
与させてモータを減速させる。このとき、走行用モータ
は発電機となり電力を発生する。そして、従来、発生し
た電力は回生抵抗によって消費させていた。そのため、
モータを停止状態から加速させるためには、走行用モー
タに大電力を供給しなければならない。その結果、頻繁
に正回転及び逆回転を繰り返すワイヤソーにおいては、
走行用モータで消費される電力量が多かった。なお、こ
の問題は、加工用ローラに連結される走行用モータだけ
の問題ではなく、他の機構に連結されるモータ（例えば
ワイヤをリールに巻き取るリール回転用モータ等）にお
いても同様であった。

【０００４】また、停電等によって走行用モータに供給
される電力が停止されると、走行用モータを制御してい
るサーボアンプから走行用モータに対して制御信号が送
出されなくなる。すると、ワイヤソーに配設されている
各モータの動作が同期せず、モータは自身の慣性力等に
よって互いに独立して回転する。その結果、加工用ロー
ラに巻回されているワイヤが切れたり、緩んだりするお
それが発生する。このため、ワイヤソーの電力供給装置
には、無停電電源装置を備えたものがある。しかしなが
ら、前記のようにモータを正回転及び逆回転させるため
には、大電力が必要であるため、無停電電源装置も大型
化することになる。

【０００５】本発明は、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、その目的は、モー
タの消費電力量を抑制することが可能なワイヤソーの電
力供給装置を提供すること、及びワイヤソーの電力供給
装置に備えられる無停電電源装置を小型化することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
おいては、複数の加工用ローラ間に所定ピッチで巻回さ
れたワイヤを正回転及び逆回転方向に往復走行させなが
ら、そのワイヤ上に遊離砥粒を含むスラリを供給し、ワ
イヤに対しワークを接触させて、切削を施すワイヤソー
の電力供給装置において、ワークを切削するための複数
のモータと、各モータを制御する複数のサーボアンプ
と、この複数のサーボアンプ間を接続する共通の直流母
線とを備え、各サーボアンプは、共通の直流母線を介し
て他のサーボアンプに直流電力を供給する。

【０００７】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載のワイヤソーの電力供給装置において、前記サ
ーボアンプは、三相交流を直流に変換するためのコンバ
ータ部と、コンバータ部で変換された直流電圧を平滑
し、且つ蓄積するための平滑手段と、平滑手段で平滑さ
れた直流を三相交流に変換するインバータ部とから構成
される。

【０００８】請求項３に記載の発明においては、請求項
１または請求項２に記載のワイヤソーの電力供給装置に
おいて、前記複数のモータは、減速時に回生電力を発生
するモータと、その回生電力で駆動されるモータとを含
む。

【０００９】請求項４に記載の発明においては、請求項
３に記載のワイヤソーの電力供給装置において、異なる
定格出力のモータを備えた。請求項５に記載の発明にお
いては、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のワ
イヤソーの電力供給装置において、前記複数のサーボア
ンプが接続され、各モータの回転を制御するための制御
手段と、停電時に、前記制御手段に停電検出信号を送出
するとともに、各サーボアンプへ制御用の電力を供給す
る電力供給手段を備えた。

【００１０】請求項６に記載の発明においては、請求項
１〜請求項５のいずれか１項に記載のワイヤソーの電力
供給装置において、前記共通の直流母線にそれぞれ接続
され、モータの回生制動を行う回生制動手段と、余剰の
回生電力を消費する電力消費手段と、モータの減速時に
発生する回生電力を蓄積する電力蓄積手段とを備えた。

【００１１】請求項７に記載の発明においては、一対の
ワイヤを有するリールを正回転及び逆回転させるリール
回転用モータと、ワイヤをリールに対して上下動させる
トラバース用モータと、ワイヤを走行させる加工用ロー
ラを正回転及び逆回転させる走行用モータと、ワイヤに
ワークを接触させるワーク昇降用モータと、ワイヤに張
力を付与させる張力付与モータと、各モータを制御する
複数のサーボアンプと、この複数のサーボアンプ間を接
続する共通の直流母線とを備え、リール回転用モータま
たは走行用モータの減速時に発生する回生電力を前記直
流母線を介して少なくとも張力付与モータに供給する。

【００１２】請求項８に記載の発明においては、一対の
ワイヤを有するリールを正回転及び逆回転させるリール
回転用モータと、ワイヤをリールに対して上下動させる
トラバース用モータと、ワイヤを走行させる加工用ロー
ラを正回転及び逆回転させる走行用モータと、ワイヤに
ワークを接触させるワーク昇降用モータと、ワイヤに張
力を付与させる張力付与モータと、各モータを制御する
複数のサーボアンプと、この複数のサーボアンプ間を接
続する共通の直流母線とを備え、リール回転用モータま
たは走行用モータの減速時に発生する回生電力を前記直
流母線を介して少なくともトラバース用モータに供給す
る。

【００１３】なお、以下に述べる発明の実施の形態にお
いて、特許請求の範囲または課題を解決するための手段
に記載の「制御手段」は制御部７６に相当し、同じく
「電力供給手段」はＵＰＳ７４に相当し、同じく「回生
制動手段」は回生ブレーキユニット７８に相当し、同じ
く「電力消費手段」は回生抵抗Ｒに相当し、同じく「電
力蓄積手段」はコンデンサＣ１に相当し、同じく「平滑
手段」はコンデンサＣに相当する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態について図面を用いて説明する。先ず、ワイヤソー
の構成について説明する。

【００１５】図１及び図２に示すように、切断機構１０
は装置基台１１上に立設されたコラム１２に装設されて
いる。この切断機構１０は平行に延びる加工用駆動ロー
ラ１３，１４及び加工用被動ローラ１５，１６を備え、
それらの外周には環状溝１３ａ〜１６ａが所定ピッチで
形成されている。なお、図面においては理解を容易にす
るために、環状溝１３ａ〜１６ａの数を実際よりも少な
く描いてある。

【００１６】１本の線材よりなるワイヤ１７は前記加工
用ローラ１３〜１６の各環状溝１３ａ〜１６ａに連続的
に巻回されている。ワイヤ走行用モータ１８，１９は装
置基台１１上に配設され、このモータ１８，１９により
加工用駆動ローラ１３，１４が直接回転されると、ワイ
ヤ１７を介して加工用被動ローラ１４，１５が回転され
る。そして、これらの加工用ローラ１３〜１６の回転に
よって、ワイヤ１７が所定の走行速度で走行される。こ
のワイヤ１７の走行は、一定量前進（例えば１０ｍ）及
び一定量後退（例えば９ｍ）を繰り返し、全体として歩
進的に前進するように行われる。

【００１７】ワーク支持機構２０は前記切断機構１０の
上方に位置するように、装置基台１１上に立設されたコ
ラム１２に上下動可能に支持され、その下部には硬脆材
料よりなるワーク２１が着脱自在にセットされる。ワー
ク昇降用モータ２２はコラム１２上に配設され、このモ
ータ２２により図示しないボールスクリュー等を介して
ワーク支持機構２０が上下動される。

【００１８】スラリ貯留タンク２３は、遊離砥粒（例え
ばＳｉＣ等）を含む水性または油性のスラリを貯留し、
装置基台１１内に収容されている。スラリ供給機構３０
は切断機構１０の上方に対向配置され、加工用ローラ１
５，１６と平行に延び、ワーク２１の前後両側に位置し
ている。

【００１９】そして、このワイヤソーの運転時には、ワ
イヤ１７が切断機構１０の加工用ローラ１３〜１６間で
走行されながら、ワーク支持機構２０が切断機構１０に
向かって下降される。このとき、スラリ貯留タンク２３
内のスラリがスラリ供給機構３０を介してワイヤ１７上
へ供給されるとともに、そのワイヤ１７に対しワーク２
１が押し付け接触され、ラッピング作用によってワーク
２１がウェハ状にスライス加工される。

【００２０】リール機構４０は前記装置基台１１上に装
設され、ワイヤ１７を繰り出すための繰出しリール４１
と、ワイヤ１７を巻き取るための巻取りリール４２とを
備えている。回転方向及び回転速度を変更可能なサーボ
モータよりなる一対のリール回転用モータ４３，４４は
装置基台１１に配設され、それらのモータ軸には図示し
ない伝達機構を介してリール４１，４２が連結されてい
る。

【００２１】トラバース機構５０は前記リール機構４０
に隣接して装置基台１１上に装設され、繰出しリール４
１からのワイヤ１７の繰出し及び巻取りリール４２への
ワイヤ１７の巻取りを、トラバース用モータ５１，５２
により、上下にトラバースしながら案内する。そして、
前記リール機構４０の両リール４１，４２の回転によ
り、繰出しリール４１から切断機構１０へワイヤ１７が
繰り出されるとともに、加工後のワイヤ１７が巻取りリ
ール４２に巻き取られる。

【００２２】張力付与機構６０は、前記リール機構４０
と切断機構１０との間に配設されている。そして、切断
機構１０の加工用ローラ１３〜１６間に巻回されたワイ
ヤ１７の両端が、各ガイドローラ６１を介して張力付与
機構６０に掛装されている。この状態で、張力付与機構
６０の張力付与モータ６２，６３により、加工用ローラ
１３〜１６間のワイヤ１７に所定の張力が付与される。

【００２３】次に、ワイヤソーに電力を供給する電力供
給装置７０について、図面を用いて説明する。図３に示
すように、三相交流２００Ｖの電源には主配線用遮断器
（ＭＣＢ；Moulded Case Circuit Breaker）７１が接続
され、その主ＭＣＢ７１には電磁継電器（ＭＣ；Elctro
magnetic Contactor）（図示略）のａ接点７２ａが接続
されている。ａ接点７２ａには各回路用のＭＣＢ４３
ｃ，５１ｃ，１９ｃ，１８ｃ，２２ｃ，５２ｃ，４４ｃ
が接続され、その各ＭＣＢ４３ｃ，５１ｃ，１９ｃ，１
８ｃ，２２ｃ，５２ｃ，４４ｃには交流リアクトル（Ａ
ＣＬ）４３ｂ，５１ｂ，１９ｂ，１８ｂ，２２ｂ，５２
ｂ，４４ｂを介して、張力付与機構６０の張力付与モー
タ６２，６３を制御するサーボアンプ６２ａ，６３ａを
除く各サーボアンプ（ＡＭＰ）４３ａ，５１ａ，１９
ａ，１８ａ，２２ａ，５２ａ，４４ａが接続されてい
る。

【００２４】主ＭＣＢ７１とａ接点７２ａとの間の３線
から選択された２線には、ＭＣＢ７３を介して単相の無
停電電源装置（ＵＰＳ）７４が接続されている。ＵＰＳ
７４には、ａ接点７５ａを介して各サーボアンプ４３
ａ，５１ａ，６２ａ，１９ａ，１８ａ，２２ａ，６３
ａ，５２ａ，４４ａが接続されている。また、停電時に
は、ＵＰＳ７４から制御部７６へ停電検出信号が送出さ
れる。

【００２５】各サーボアンプ４３ａ，５１ａ，６２ａ，
１９ａ，１８ａ，２２ａ，６３ａ，５２ａ，４４ａに
は、ワイヤソーを動作させるための各モータ４３，５
１，６２，１９，１８，２２，６３，５２，４４が接続
されている。また、各サーボアンプ４３ａ，５１ａ，６
２ａ，１９ａ，１８ａ，２２ａ，６３ａ，５２ａ，４４
ａには、共通の直流母線７７が接続されている。その直
流母線７７には、回生ブレーキユニット７８と回生抵抗
Ｒと電力蓄積ユニット７９とが接続されている。

【００２６】次に、前記各装置等の機能について説明す
る。主ＭＣＢ７１に過電流が流れると、電磁力によって
瞬時に主ＭＣＢ７１内の接点（図示略）が開かれ、電源
供給装置７０全体の保護が行われる。ａ接点７２ａ，７
５ａは、電源供給装置７０の回路の開閉を行う。各ＭＣ
Ｂ４３ｃ，５１ｃ，１９ｃ，１８ｃ，２２ｃ，５２ｃ，
４４ｃに過電流が流れると、電磁力によって瞬時に接点
（図示略）が開かれ、各モータ４３，５１，１９，１
８，２２，５２，４４の保護が行われる。各交流リアク
トル（ＡＣＬ）４３ｂ，５１ｂ，１９ｂ，１８ｂ，２２
ｂ，５２ｂ，４４ｂは、各モータ４３，５１，１９，１
８，２２，５２，４４の力率を改善するためのものであ
る。

【００２７】ＭＣＢ７３に過電流が流れると、電磁力に
よって瞬時に接点（図示略）が開かれ、ＵＰＳ７４の保
護が行われる。ＵＰＳ７４は停電時に各サーボアンプ４
３ａ，５１ａ，６２ａ，１９ａ，１８ａ，２２ａ，６３
ａ，５２ａ，４４ａの演算処理部８０の制御電源に電力
を供給するとともに、図４に示す制御部７６へ停電検出
信号を送出する。制御部７６は、停電検出信号を受け取
ると、すぐに各サーボアンプ４３ａ，５１ａ，６２ａ，
１９ａ，１８ａ，２２ａ，６３ａ，５２ａ，４４ａの演
算処理部８０に対し、各モータ各モータ４３，５１，６
２，１９，１８，２２，６３，５２，４４の停止指令を
送出する等の制御を行う。ここで、制御部７６の制御と
は、各モータ４３，５１，１９，１８，２２，５２，４
４間の同期をとること等を含む。

【００２８】回生ブレーキユニット７８は各モータ４
３，５１，１９，１８，２２，５２，４４の回生制動を
行う。回生抵抗Ｒは回生ブレーキユニット７８によっ
て、回生制動を行った際に発生する余剰の回生電力を熱
として消費させる。

【００２９】次に、各サーボアンプ、回生ブレーキユニ
ット７８、回生抵抗Ｒ及び電力蓄積ユニット７９の詳細
について図４を用いて説明をする。なお、図４には各サ
ーボアンプの代表として１つのサーボアンプ１８ａ、回
生ブレーキユニット７８、回生抵抗Ｒ及び電力蓄積ユニ
ット７９を示している。

【００３０】図４に示すように、サーボアンプ１８ａ
は、制御部７６からの制御信号に基づいて、走行用モー
タ１８を制御する。サーボアンプ１８ａは演算処理部８
０、コンバータ部８１、インバータ部８２及びコンデン
サＣから構成されている。演算処理部８０は制御部７６
からの制御信号に基づいて、走行用モータ１８を制御す
るための演算処理を行う。コンバータ部８１は三相交流
２００Ｖの電圧を直流電圧に変換する。インバータ部８
２はコンバータ部８１からの直流電圧を三相電圧に変換
する。コンデンサＣはコンバータ部８１によって変換さ
れた直流電圧を平滑するとともに、その直流電圧を電荷
として蓄積する。なお、ここで直流電圧とは直流電圧に
交流電圧が重畳された脈流電圧を含むものとする。ま
た、サーボアンプ１８ａは直流母線７７を介して他のサ
ーボアンプに直流電力を供給する。

【００３１】回生ブレーキユニット７８は、抵抗Ｒ２〜
Ｒ６、サーマルリレーＴＨＲ、トランジスタＴｒ、オペ
アンプＯＰ及び定電圧電源８３から構成されている。抵
抗Ｒ２，Ｒ３は、定電圧電源８３の入力電圧を分圧して
いる。抵抗Ｒ４，Ｒ５は、抵抗Ｒ２で分圧された電圧を
さらに分圧してオペアンプＯＰの非反転入力端子に入力
させている。すなわち、抵抗Ｒ４，Ｒ５はオペアンプＯ
Ｐの計測対象電圧である。

【００３２】そして、定電圧電源８３からの出力電圧を
可変抵抗である抵抗Ｒ６によって分圧して、これを基準
電圧としてオペアンプＯＰの反転入力端子に入力させて
いる。従って、抵抗Ｒ４，Ｒ５によって分圧された電圧
が抵抗Ｒ６の基準電圧値より高くなると、オペアンプＯ
Ｐの出力端子が「Ｈ（High）」となり、トランジスタＴ
ｒが「ＯＮ」状態になり、回生抵抗Ｒが働く。その結
果、Ｐ−Ｎ間の直流電圧が回生抵抗Ｒによって消費され
る。

【００３３】一方、抵抗Ｒ６によって分圧された定電圧
電源の出力電圧が基準電圧値以下の場合には、オペアン
プＯＰの出力端子が「Ｌ（Low）」となり、トランジス
タＴｒが「ＯＦＦ」になる。その結果、Ｐ−Ｎ間の直流
電圧は回生抵抗Ｒに流れることはない。

【００３４】サーマルリレーＴＨＲは、回生抵抗Ｒが所
定値以上に温度上昇したことを検知して、回生抵抗Ｒの
回路を開放するとともに、温度上昇した旨を制御部７６
に送出する。

【００３５】電力蓄積ユニット７９はダイオードＤ１、
抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１から構成されている。抵抗
Ｒ１はコンデンサＣ１に電荷を蓄積する電流を制限する
ためのものである。ダイオードＤ１はコンデンサＣ１に
蓄積された電荷を電流としてＰ−Ｎ間に送出する際、蓄
積された電荷が抵抗Ｒ１で消費されないようにするため
ものである。

【００３６】次に、このように構成された電力供給装置
７０において、ワーク２１を切削する場合の動作につい
て説明する。ワーク支持機構２０の降下に伴って、ワー
ク２１がワイヤ１７に接触してワーク２１の切削が開始
される。このとき、ワイヤ１７は走行用モータ１８，１
９によって、正回転及び逆回転し、全体として歩進的に
前進する。すなわち、ワイヤ１７は走行用モータ１８，
１９によって一定量前進（正回転）した後、一定量後退
（逆回転）する。この反転の際に、走行用モータ１８，
１９の減速、加速が行われる。その結果、各走行用モー
タ１８，１９が減速しているとき、走行用モータ１８，
１９は発電機となり、発生した電力（回生電力）がサー
ボアンプ１８ａ，１９ａに供給される。この回生電力が
は直流母線７７を介して、他のモータ、例えば張力付与
モータ６２，６３や特に定格出力の小さいトラバース用
モータ５１，５２等のサーボアンプ５１ａ，５２ａに供
給される。

【００３７】このとき、回生ブレーキユニット７８のＰ
−Ｎ間の直流電圧が所定値（例えば２５３Ｖ＊２＊＊１
／２≒３６０Ｖ）以上になる場合は、オペアンプＯＰの
出力端子が「Ｈ」となり、トランジスタＴｒが「ＯＮ」
となり、余剰の回生電力を回生抵抗Ｒにて消費させる。
なお、ここで＊は積を示し、＊＊はべき乗を示してい
る。

【００３８】一方、直流電圧が所定値（３６０Ｖ）以下
の場合は、オペアンプＯＰの出力端子が「Ｌ（Low）」
となり、トランジスタＴｒが「ＯＦＦ」になる。その結
果、Ｐ−Ｎ間の直流電圧は回生抵抗Ｒに流れることはな
く、回生電力のすべてがトラバース用モータ５１，５２
や張力付与モータ６２，６３等によって消費される。

【００３９】すなわち、張力付与モータ６２，６３はワ
イヤ１７の進行方向（正回転及び逆回転）とは、無関係
に常にワイヤ１７に張力を付与させる。ところが、張力
付与モータ６２，６３及びワーク昇降用モータ２２を除
く他のリール回転用モータ４３，４４及びトラバース用
モータ５１，５２の回転動作は、走行用モータ１８，１
９と同期している。換言すれば、走行用モータ１８，１
９が正回転から逆回転した場合、リール回転用モータ４
３，４４及びトラバース用モータ５１，５２も走行用モ
ータ１８，１９の回転方向と同方向に回転しなければ、
ワイヤ１７が切れたり、両リール４１，４２の正規の位
置に巻き取られなくなったりする。

【００４０】また、ワーク昇降用モータ２２はワーク２
１を支持するとともに、ワイヤ１７に対して一定の速度
でワーク２１を下降させており、一般的に張力付与モー
タ６２，６３と同様に走行用モータ１８，１９よりも小
さい定格出力のモータが用いられる。従って、定格出力
の大きな走行用モータ１８，１９から回生電力を得て、
定格出力の小さいトラバース用モータ５１，５２や張力
付与モータ６２，６３やワーク昇降用モータ２２等に供
給して省エネルギー化を図っている訳である。

【００４１】次に、ワイヤソーの動作中に停電が発生し
た場合について説明する。ワイヤソーの動作中に停電が
発生すると、各モータ４３，５１，６２，１９，１８，
２２，６３，５２，４４に対する三相交流２００Ｖの供
給が停止される。

【００４２】ところが、停電発生により、ＵＰＳ７４か
ら制御部７６へ停電検出信号が送出されるが、制御部７
６が短時間に、この信号を検出できないことがあるた
め、各モータ４３，５１，６２，１９，１８，２２，６
３，５２，４４の演算処理部８０へ停止指令が送出され
るまでには、所定時間（例えば１５msec）がかかる。

【００４３】従って、この所定時間、各モータ４３，５
１，６２，１９，１８，２２，６３，５２，４４に対し
ては電力が供給されないことになる。このため、各モー
タ４３，５１，６２，１９，１８，２２，６３，５２，
４４は、自身の慣性力で回転し続けようとする。その結
果、ワイヤ１７が切れたり、緩んだりするおそれが発生
する。

【００４４】これを防止するために、停電発生前までに
各コンデンサＣに蓄積された電荷としての直流電圧をイ
ンバータ部８２で三相交流に変換して各モータ４３，５
１，６２，１９，１８，２２，６３，５２，４４に電力
を供給して、停止指令による減速開始までの時間をかせ
いでいる。また、コンデンサＣに蓄積された電荷だけの
電力では足りない場合のために、本実施形態では、回生
ブレーキユニット７８のＰ−Ｎ間に電力蓄積ユニット７
９を追加している。すなわち、停電発生前までに抵抗Ｒ
１を介してコンデンサＣ１に蓄積された電荷をダイオー
ドＤ１を介してＰ−Ｎ間に直流電圧として供給する。Ｐ
−Ｎ間に供給された直流電圧は、共通の直流母線７７を
介して各サーボアンプ４３ａ，５１ａ，６２ａ，１９
ａ，１８ａ，２２ａ，６３ａ，５２ａ，４４ａに供給さ
れる。

【００４５】そして、供給された直流電圧は、各サーボ
アンプ４３ａ，５１ａ，６２ａ，１９ａ，１８ａ，２２
ａ，６３ａ，５２ａ，４４ａのインバータ８２によっ
て、三相交流に変換されて各モータ４３，５１，６２，
１９，１８，２２，６３，５２，４４に供給される。

【００４６】そして、制御部７６が停電検出信号を検出
し、各モータ４３，５１，６２，１９，１８，２２，６
３，５２，４４の演算処理部８０へ停止指令が送出され
ると、各モータ４３，５１，６２，１９，１８，２２，
６３，５２，４４は、それぞれ減速を開始する。減速が
開始されると、発生する回生電力により、各モータ４
３，５１，６２，１９，１８，２２，６３，５２，４４
に対し、前述と同様に、直流母線７７を介して電力の授
受が行われ、回生電流の発生しない張力付与モータ６
２，６３等に電力が供給される。よって、各モータ４
３，５１，１９，１８，２２，５２，４４の減速が確実
に行われ、正常に停止させることができる。

【００４７】以上、詳述したように本実施形態によれ
ば、次のような作用、効果を得ることができる。 ・定格出力の小さいワーク昇降用モータ２２、トラバー
ス用モータ５１，５２及び張力付与モータ６２，６３
は、定格出力の大きな走行用モータ１８，１９からの回
生電力によって駆動されている。このため、本来張力付
与モータ６２，６３に供給すべき電力は消費されること
がない。従って、電力供給装置７０から各モータ４３，
５１，６２，１９，１８，２２，６３，５２，４４に供
給する電力の省エネルギー化を図ることができるととも
に、回生電力を有効利用することができる。故に、ワイ
ヤソー全体としても省エネルギー化を図ることができ
る。

【００４８】・各サーボアンプ４３ａ，５１ａ，６２
ａ，１９ａ，１８ａ，２２ａ，６３ａ，５２ａ，４４ａ
の演算処理部８０と制御部７６とにのみ、ＵＰＳ７４を
介した制御用の電力が供給されている。このため、停電
が発生した場合であっても、各サーボアンプ４３ａ，５
１ａ，６２ａ，１９ａ，１８ａ，２２ａ，６３ａ，５２
ａ，４４ａと制御部７６とが動作不能に陥ることはな
く、ＵＰＳ７４を小型化することができる。

【００４９】・回生ブレーキユニット７８により、各モ
ータ４３，５１，６２，１９，１８，２２，６３，５
２，４４をより素早く停止させることができるととも
に、余剰に発生した回生電力を回生抵抗Ｒで消費させる
ことができる。また、回生ブレーキユニット７８には、
回生抵抗Ｒの温度上昇を監視するサーマルリレーＴＨＲ
が備えられているため、回生抵抗Ｒが所定値以上に温度
上昇しても、サーマルリレーＴＨＲにより回路が開放さ
れるともに、温度上昇した旨が制御部７６に送出され
る。このため、必要以上に回生電力が発生した場合であ
っても、回生抵抗Ｒを保護することができるとともに、
その旨を制御部７６に表示させることができる。

【００５０】・各サーボアンプ４３ａ，５１ａ，６２
ａ，１９ａ，１８ａ，２２ａ，６３ａ，５２ａ，４４ａ
は、共通の直流母線７７を介して相互に接続されている
ため、走行用モータ１８，１９以外の各モータ４３，５
１，５２，４４間で回生電力の授受が行われ、回生電力
の発生しない張力付与モータ６２，６３等に対しても電
力を供給することができる。

【００５１】・停電発生後、各モータが減速開始される
までの所定時間（例えば１５msec）、コンデンサＣ及び
コンデンサＣ１に蓄積された電荷によって各モータを回
転させることができる。減速が開始されると、各モータ
４３，５１，６２，１９，１８，２２，６３，５２，４
４から発生する回生電力によって駆動されるため、減速
動作を最後まで確実に行うことができる。このため、停
電が発生した場合であってもワイヤ１７が切れたり、緩
んだりすることなく、安全に各モータ４３，５１，６
２，１９，１８，２２，６３，５２，４４を停止させる
ことができる。従って、ＵＰＳ７４は、各サーボアンプ
４３ａ，５１ａ，６２ａ，１９ａ，１８ａ，２２ａ，６
３ａ，５２ａ，４４ａの演算処理部８０と制御部７６と
に、制御用の電力を供給するのみでよく、大型のＵＰＳ
は不必要である。よって、ＵＰＳ７４を小型化でき、安
価に構成できる。

【００５２】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。 ・力率改善用の交流リアクトルは、直流リアクトルで代
用しても良い。 ・張力付与モータ６２，６３にも、他のモータと同様に
三相交流を供給するように構成しても良い。このように
構成しても、走行用モータ１８，１９の回生電力は張力
付与モータ６２，６３に供給される。すなわち、張力付
与モータ６２，６３の定格出力は、走行用モータ１８，
１９の定格出力に対して小さいため、回生電力も小さ
い。従って、走行用モータ１８，１９は、張力付与モー
タ６２，６３に対して、回生電力を供給することができ
る。

【００５３】・サーボアンプに比較的容量の大きいコン
デンサＣを用いることにより、電力蓄積ユニット７９を
省略すること。さらに、本実施形態から把握される請求
項以外の技術的思想について、その効果とともに以下に
記載する。

【００５４】・請求項６に記載のワイヤソーの電力供給
装置において、回生制動手段は、電力消費手段を保護す
る機能を備えるとともに、制御手段に保護機能が動作し
た旨の信号が送出されるワイヤソーの電力供給装置。

【００５５】このように構成すれば、電力消費手段を確
実に保護することができるとともに、制御手段にも保護
機能が動作した旨が知らさせる。従って、制御手段にそ
の旨を表示させることができる。

【００５６】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発明
によれば、モータの回転方向が変化したときに発生する
回生電力を制御手段に接続されている母線を介して供給
することができる。従って、モータの消費電力量を抑制
することができる。

【００５７】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、平滑手段は、コンバータ
部で変換された直流を平滑するとともに、停電発生時に
は双方向モータが回生電力を発生するまでの間、モータ
に電力を供給する。従って、ワイヤが切れたり、緩んだ
りすることなく、モータを安全に停止させることができ
る。

【００５８】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
または請求項２に記載の発明の効果に加えて、回生電力
を無駄に消費させることなく、有効利用することができ
る。請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の
発明の効果に加えて、定格出力の大きいモータの回生電
力を定格出力の小さなモータの駆動電力として確実に供
給することができる。

【００５９】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項４のいずれか１項に記載の発明の効果に加え
て、制御手段には電力供給手段を介した電力が常に供給
される。このため、停電が発生した場合であっても、制
御手段が動作不能に陥ることがなく、電力供給手段を小
型化することができる。

【００６０】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項５のいずれか１項に記載の発明の効果に加え
て、回生制動手段によってより素早くモータを停止させ
ることができるとともに、余剰の回生電力が電力消費手
段によって消費することができる。また、電力蓄積手段
に蓄積された電力をモータに供給することができる。

【００６１】請求項７に記載の発明によれば、回転方向
が変化するときに発生する回生電力を直流母線を介して
張力付与モータに供給することができる。請求項８に記
載の発明によれば、回転方向が変化するときに発生する
回生電力を直流母線を介してトラバース用モータに供給
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態を示すワイヤソーの正面図。

【図２】同じく、そのワイヤソーの平面図。

【図３】同じく、電源供給装置を示すブロック図。

【図４】同じく、回生ブレーキユニットと電力蓄積ユニ
ットとを示す説明図。

【符号の説明】

１３，１４…加工用ローラとしての加工用駆動ローラ、
１５，１６…加工用ローラとしての加工用被動ローラ、
１７…ワイヤ、１８，１９…走行用モータ、２２…ワー
ク昇降用モータ、４１…リールとしての繰出しリール、
４２…リールとしての巻取りリール、４３，４４…リー
ル回転用モータ、５１，５２…トラバース用モータ、６
２，６３…張力付与モータ、１８ａ，１９ａ，２２ａ，
４３ａ，４４ａ，５１ａ，５２ａ，６２ａ，６３ａ…制
御手段を構成するサーボアンプ、７４…電力供給手段と
しての無停電電源装置（ＵＰＳ）、７６…制御手段を構
成する制御部、７８…回生制動手段としての回生ブレー
キユニット、７７…直流母線、８１…コンバータ部、８
２…インバータ部、Ｃ…平滑手段としてのコンデンサ、
Ｃ１…電力蓄積手段としてのコンデンサ、Ｒ…電力消費
手段としての回生抵抗。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の加工用ローラ間に所定ピッチで巻
   回されたワイヤを正回転及び逆回転方向に往復走行させ
   ながら、そのワイヤ上に遊離砥粒を含むスラリを供給
   し、ワイヤに対しワークを接触させて、切削を施すワイ
   ヤソーの電力供給装置において、 ワークを切削するための複数のモータと、 各モータを制御する複数のサーボアンプと、 この複数のサーボアンプ間を接続する共通の直流母線と
   を備え、 各サーボアンプは、共通の直流母線を介して他のサーボ
   アンプに直流電力を供給するワイヤソーの電力供給装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のワイヤソーの電力供給
   装置において、 前記サーボアンプは、三相交流を直流に変換するための
   コンバータ部と、 コンバータ部で変換された直流電圧を平滑し、且つ蓄積
   するための平滑手段と、 平滑手段で平滑された直流を三相交流に変換するインバ
   ータ部とから構成されるワイヤソーの電力供給装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のワイヤ
   ソーの電力供給装置において、 前記複数のモータは、減速時に回生電力を発生するモー
   タと、その回生電力で駆動されるモータとを含むワイヤ
   ソーの電力供給装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のワイヤソーの電力供給
   装置において、 異なる定格出力のモータを備えたワイヤソーの電力供給
   装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記
   載のワイヤソーの電力供給装置において、 前記複数のサーボアンプが接続され、各モータの回転を
   制御するための制御手段と、 停電時に、前記制御手段に停電検出信号を送出するとと
   もに、各サーボアンプへ制御用の電力を供給する電力供
   給手段を備えたワイヤソーの電力供給装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記
   載のワイヤソーの電力供給装置において、 前記共通の直流母線にそれぞれ接続され、モータの回生
   制動を行う回生制動手段と、 余剰の回生電力を消費する電力消費手段と、 モータの減速時に発生する回生電力を蓄積する電力蓄積
   手段とを備えたワイヤソーの電力供給装置。
7. 【請求項７】 一対のワイヤを有するリールを正回転及
   び逆回転させるリール回転用モータと、 ワイヤをリールに対して上下動させるトラバース用モー
   タと、 ワイヤを走行させる加工用ローラを正回転及び逆回転さ
   せる走行用モータと、 ワイヤにワークを接触させるワーク昇降用モータと、 ワイヤに張力を付与させる張力付与モータと、 各モータを制御する複数のサーボアンプと、 この複数のサーボアンプ間を接続する共通の直流母線と
   を備え、 リール回転用モータまたは走行用モータの減速時に発生
   する回生電力を前記直流母線を介して少なくとも張力付
   与モータに供給するワイヤソーの電力供給装置。
8. 【請求項８】 一対のワイヤを有するリールを正回転及
   び逆回転させるリール回転用モータと、 ワイヤをリールに対して上下動させるトラバース用モー
   タと、 ワイヤを走行させる加工用ローラを正回転及び逆回転さ
   せる走行用モータと、 ワイヤにワークを接触させるワーク昇降用モータと、 ワイヤに張力を付与させる張力付与モータと、 各モータを制御する複数のサーボアンプと、 この複数のサーボアンプ間を接続する共通の直流母線と
   を備え、 リール回転用モータまたは走行用モータの減速時に発生
   する回生電力を前記直流母線を介して少なくともトラバ
   ース用モータに供給するワイヤソーの電力供給装置。