(57)【要約】【課題】加工に必要なワイヤ張力を維持しつつワークを分割切断して複数の所定形状のワークに効率よく加工することができるワイヤソー及びワイヤソーを用いた加工方法を提供する。【解決手段】ワイヤソー１０は、ワークＷを一方向に複数分割して複数の一次切断ワーク１５に同時に切り分ける第１切断部５０と、複数の一次切断ワーク１５間の距離を拡げてその間隔のそれぞれに第２ワイヤ７５を支持する一対のテンションローラ７２Ａ，７２Ｂを対向配置させることで、複数の一次切断ワーク１５が所定の形状となるように、第１切断部５０で切断された２辺とは異なる角度の２辺について同時に切断して複数の二次切断ワーク１６を得る第２切断部７０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラ間に張設した複数列のワイヤを走行させワークとの相対移動によってワイヤをワークに押し付けてワークを切断するワイヤソーにおいて、
ワークを一方向に複数分割して複数の一次切断ワークに同時に切り分ける第１切断部と、
前記複数の一次切断ワーク間の距離を拡げてその間隔のそれぞれに前記ワイヤを支持するローラを対向配置させることで、前記複数の一次切断ワークが所定の形状となるように、前記第１切断部で切断された２辺とは異なる角度の２辺について同時に切断して複数の二次切断ワークを得る第２切断部と、を備えることを特徴とするワイヤソー。
【請求項２】
前記第１切断部は、第１ボビン対のうちの一方のボビンから送り出されて他方のボビンに巻き取られる第１ワイヤ部分で前記ワークを複数の一次切断ワークに同時に切り分け、
前記第２切断部は、前記第１ボビン対と同じまたは異なる第２ボビン対のうちの一方のボビンから送り出されて他方のボビンに巻き取られる第２ワイヤ部分で前記複数の一次切断ワークを同時に切断することを特徴とする請求項１に記載のワイヤソー。
【請求項３】
前記複数の二次切断ワークの角度を変更配置することで、前記二次切断ワークを同時に切断する第３切断部と、
前記第３切断部で切断した前記二次切断ワークの角度をさらに変更配置することで、前記二次切断ワークを同時に切断する第４切断部と、を備え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。
【請求項４】
前記第３切断部及び第４切断部は、前記二次切断ワークの角部を切断することを特徴とする請求項３に記載のワイヤソー。
【請求項５】
前記ワークは、搬送経路上を搬送されるパレットに保持され、
前記第１切断部及び前記第２切断部は、前記搬送経路の上方に位置して、前記ワーク及び前記一次切断ワークに対し鉛直方向に相対移動することで前記ワーク及び前記一次切断ワークを切断す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。
【請求項６】
前記搬送経路上または前記パレット上には、前記第１切断部による切断後であって前記第２切断部による切断前に、前記パレット上に保持される隣り合う前記一次切断ワーク間の距離を拡げる隣接距離変更機構が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のワイヤソー。
【請求項７】
前記ワークは、搬送経路上を搬送されるパレットに保持され、
前記第３切断部及び前記第４切断部は、前記搬送経路の上方に位置して、前記二次切断ワークに対し鉛直方向に相対移動することで前記二次切断ワークを切断し、
前記搬送経路上または前記パレット上には、前記第３切断部による切断前及び前記第４切断部による切断前に、前記パレット上に保持される前記二次切断ワークの角度を変更する角度変更機構が設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載のワイヤソー。
【請求項８】
前記第１切断部は、鉛直方向に回転軸を有する複数のローラが等間隔に一直線上に配置される第１ローラ群と、鉛直方向に回転軸を有する複数のローラが等間隔に一直線上に配置される第２ローラ群と、を有し、
前記第１ローラ群と前記第２ローラ群は、各ローラが同一平面上に配置され、
前記第１ローラ群の回転軸と前記第２ローラ群の回転軸は、前記一方向に直交する方向において前記ワークを挟むように配置されるとともに前記一方向にオフセットすることで等間隔に配置され、
前記第１ワイヤ部分は、前記第１ローラ群のローラと前記第２ローラ群のローラに交互に巻き回されており、
前記第１ローラ群のローラと前記第２ローラ群のローラとの間には、前記ワークを挟む位置に水平方向に回転軸を有する一対のテンションローラが設けられ、
前記第１ワイヤ部分は、前記第１ローラ群のローラと前記第２ローラ群のローラとの間において前記一対のテンションローラに張架されていることを特徴とする請求項２に記載のワイヤソー。
【請求項９】
前記第２切断部は、水平方向に回転軸を有する複数のテンションローラが前記距離を拡げた後の一次切断ワークの間隔位置に対向して等間隔に配置される第３ローラ群と、水平方向に回転軸を有する複数のテンションローラが前記距離を拡げた後の一次切断ワークの間隔位置に対向して等間隔に配置される第４ローラ群と、を有し、
前記第２ワイヤ部分は、前記一次切断ワークの一端側において前記第３ローラ群のテンションローラによって張架されるとともに、前記一次切断ワークの他端側において前記第４ローラ群のテンションローラによって張架されることを特徴とする請求項２または８に記載のワイヤソー。
【請求項１０】
パレットに保持された板状のワークを搬送する工程と、
第１切断部により、前記ワークを複数の一次切断ワークに同時に切り分ける第１切断工程と、
前記第１切断工程後、前記パレット上に保持される隣り合う前記一次切断ワーク間の距離を拡げる隣接距離変更工程と、
前記隣接距離変更工程で拡開された前記複数の一次切断ワーク間のそれぞれに前記ワイヤを支持するローラを対向配置させることで、前記複数の一次切断ワークが所定の形状となるように、前記第１切断部で切断された２辺とは異なる角度の２辺について同時に切断して複数の二次切断ワークを形成する第２切断工程と、を備えることを特徴とするワイヤソーを用いた加工方法。
【請求項１１】
前記第２切断工程後、前記パレット上に保持される前記二次切断ワークの角度を変更する第１角度変更工程と、
前記第１角度変更工程後に第３切断部により、前記複数の二次切断ワークを同時に切断する第３切断工程と、
前記パレット上に保持される前記二次切断ワークの角度を更に変更する第２角度変更工程と、
前記第２角度変更工程後に第４切断部により、前記複数の二次切断ワークを同時に切断する第４切断工程と、を更に備えることを特徴とする請求項１０に記載のワイヤソーを用いた加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤソー及びワイヤソーを用いた加工方法に関し、より詳細には、ワークを分割切断して複数の所定形状のワークに加工することができるワイヤソー及びワイヤソーを用いた加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のローラに螺旋状に一定ピッチ間隔でワイヤを巻回して複数のワイヤ列からなる切断経路を設け、円柱状のインゴットを切断経路を通るように下降させ、砥粒を含むスラリーを供給しながら、ワイヤピッチ間隔の厚さに切断して、一定厚さのウェハを同時に多数枚製造するようにしたワイヤソーが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１４１３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワイヤソーは、削り滓の発生を抑制して、１つの素材から複数個同時に加工することができる利点を有する一方、加工ワイヤを支持する間隔が広くなると、加工に必要なワイヤ張力を維持し難くなるという課題があった。従来、シリコンインゴットをスライス加工して半導体基板となるウェハを製造することが主で、他の部材、例えば板状のワークなどを分割切断して複数の所定形状のワークに加工する方法への応用があまり検討されていなかった。
【０００５】
本発明の目的は、加工に必要なワイヤ張力を維持しつつワークを分割切断して複数の所定形状のワークに効率よく加工することができるワイヤソー及びワイヤソーを用いた加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  複数のローラ間に張設した複数列のワイヤを走行させワークとの相対移動によってワイヤをワークに押し付けてワークを切断するワイヤソーにおいて、
ワークを一方向に複数分割して複数の一次切断ワークに同時に切り分ける第１切断部と、
前記複数の一次切断ワーク間の距離を拡げてその間隔のそれぞれに前記ワイヤを支持するローラを対向配置させることで、前記複数の一次切断ワークが所定の形状となるように、前記第１切断部で切断された２辺とは異なる角度の２辺について同時に切断して複数の二次切断ワークを得る第２切断部と、を備えることを特徴とするワイヤソー。
（２）  前記第１切断部は、第１ボビン対のうちの一方のボビンから送り出されて他方のボビンに巻き取られる第１ワイヤ部分で前記ワークを複数の一次切断ワークに同時に切り分け、
前記第２切断部は、前記第１ボビン対と同じまたは異なる第２ボビン対のうちの一方のボビンから送り出されて他方のボビンに巻き取られる第２ワイヤ部分で前記複数の一次切断ワークを同時に切断することを特徴とする（１）に記載のワイヤソー。
（３）  前記複数の二次切断ワークの角度を変更配置することで、前記二次切断ワークを同時に切断する第３切断部と、
前記第３切断部で切断した前記二次切断ワークの角度をさらに変更配置することで、前記二次切断ワークを同時に切断する第４切断部と、を備えることを特徴とする（１）または（２）に記載のワイヤソー。
（４）  前記第３切断部及び第４切断部は、前記二次切断ワークの角部を切断することを特徴とする（３）に記載のワイヤソー。
（５）  前記ワークは、搬送経路上を搬送されるパレットに保持され、
前記第１切断部及び前記第２切断部は、前記搬送経路の上方に位置して、前記ワーク及び前記一次切断ワークに対し鉛直方向に相対移動することで前記ワーク及び前記一次切断ワークを切断することを特徴とする（１）または（２）に記載のワイヤソー。
（６）  前記搬送経路上または前記パレット上には、前記第１切断部による切断後であって前記第２切断部による切断前に、前記パレット上に保持される隣り合う前記一次切断ワーク間の距離を拡げる隣接距離変更機構が設けられていることを特徴とする（５）に記載のワイヤソー。
（７）  前記ワークは、搬送経路上を搬送されるパレットに保持され、
前記第３切断部及び前記第４切断部は、前記搬送経路の上方に位置して、前記二次切断ワークに対し鉛直方向に相対移動することで前記二次切断ワークを切断し、
前記搬送経路上または前記パレット上には、前記第３切断部による切断前及び前記第４切断部による切断前に、前記パレット上に保持される前記二次切断ワークの角度を変更する角度変更機構が設けられていることを特徴とする（３）または（４）に記載のワイヤソー。
（８）  前記第１切断部は、鉛直方向に回転軸を有する複数のローラが等間隔に一直線上に配置される第１ローラ群と、鉛直方向に回転軸を有する複数のローラが等間隔に一直線上に配置される第２ローラ群と、を有し、
前記第１ローラ群と前記第２ローラ群は、各ローラが同一平面上に配置され、
前記第１ローラ群の回転軸と前記第２ローラ群の回転軸は、前記ワークを挟むように配置されるとともに前記一方向にオフセットすることで等間隔に配置され、
前記第１ワイヤ部分は、前記第１ローラ群のローラと前記第２ローラ群のローラに交互に巻き回されており、
前記第１ローラ群のローラと前記第２ローラ群のローラとの間には、前記一方向に直交する方向において前記ワークを挟む位置に水平方向に回転軸を有する一対のテンションローラが設けられ、
前記第１ワイヤ部分は、前記第１ローラ群のローラと前記第２ローラ群のローラとの間において前記一対のテンションローラに張架されていることを特徴とする（２）に記載のワイヤソー。
（９）  前記第２切断部は、水平方向に回転軸を有する複数のテンションローラが前記距離を拡げた後の一次切断ワークの間隔位置に対向して等間隔に配置される第３ローラ群と、水平方向に回転軸を有する複数のテンションローラが前記距離を拡げた後の一次切断ワークの間隔位置に対向して等間隔に配置される第４ローラ群と、を有し、
前記第２ワイヤ部分は、前記一次切断ワークの一端側において前記第３ローラ群のテンションローラによって張架されるとともに、前記一次切断ワークの他端側において前記第４ローラ群のテンションローラによって張架されることを特徴とする（２）または（８）に記載のワイヤソー。
（１０）  パレットに保持された板状のワークを搬送する工程と、
第１切断部により、前記ワークを複数の一次切断ワークに同時に切り分ける第１切断工程と、
前記第１切断工程後、前記パレット上に保持される隣り合う前記一次切断ワーク間の距離を拡げる隣接距離変更工程と、
前記隣接距離変更工程で拡開された前記複数の一次切断ワーク間のそれぞれに前記ワイヤを支持するローラを対向配置させることで、前記複数の一次切断ワークが所定の形状となるように、前記第１切断部で切断された２辺とは異なる角度の２辺について同時に切断して複数の二次切断ワークを形成する第２切断工程と、を備えることを特徴とするワイヤソーを用いた加工方法。
（１１）  前記第２切断工程後、前記パレット上に保持される前記二次切断ワークの角度を変更する第１角度変更工程と、
前記第１角度変更工程後に第３切断部により、前記複数の二次切断ワークを同時に切断する第３切断工程と、
前記パレット上に保持される前記二次切断ワークの角度を更に変更する第２角度変更工程と、
前記第２角度変更工程後に第４切断部により、前記複数の二次切断ワークを同時に切断する第４切断工程と、を更に備えることを特徴とする（１０）に記載のワイヤソーを用いた加工方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のワイヤソー及びワイヤソーを用いた加工方法によれば、第１切断部と第２切断部とにより、加工に必要なワイヤ張力を維持したままワークを所定の形状に加工することが可能となり、これまでインゴットの切断のみにしか使用されてこなかったワイヤソーを、他の部材、例えば板状のワークの切断に使用することができ、１つのワークから複数のワークを効率的に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態のワイヤソーの平面図である。
【図２】ワイヤが、一方のボビンから送り出されて他方のボビンに巻き取られる状態を示すワイヤ駆動機構の要部斜視図である。
【図３】（ａ）はパレット上に保持された板状のワークが、第１切断部により複数の一次切断ワークに同時に切り分けられる際のワイヤソーの要部平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】（ａ）は第１切断部の側面図、（ｂ）は第１切断部の裏面図である。
【図５】（ａ）は隣接距離変更機構により隣り合う一次切断ワーク間の距離が広げられた複数の一次切断ワークにおいて、第１切断部で切断された２辺とは異なる角度の２辺が、第２切断部により同時に切断される際のワイヤソーの要部平面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】第２切断部の斜視図である。
【図７】（ａ）は第２切断部の側面図、（ｂ）は第２切断部の裏面図である。
【図８】（ａ）は角度変更機構によりパレット上に保持される複数の矩形ワークの角度を変更して、第３切断部によりそれぞれの矩形ワークの対角上に位置する２つの角部を同時に切断する際のワイヤソーの要部平面図、（ｂ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態のワイヤソーを図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態のワイヤソー１０は、一直線上に延びる搬送経路１２及び搬送経路１２と平行に形成された循環経路１３を備える基台１１と、第１切断部５０と、第２切断部７０と、第３切断部８０と、第４切断部９０とを備え、ワークＷを保持する複数のワイヤソー用パレット（以後単にパレットと言う）２０が搬送経路１２及び循環経路１３上を搬送するようになっている。
【００１０】
パレット２０は、図３に示すように、上面にワークＷを載置して保持する複数のワーク保持部２１と、複数のワーク保持部２１をワークＷの搬送方向（図３において右方向）に沿って一列に並べた状態で支持するパレット基部２２と、隣接するワーク保持部２１同士を連結する連結部２３と、を備える。
【００１１】
各ワーク保持部２１は、上面視において略矩形状に形成されており、例えば、上面に設けられた不図示の吸着孔から空気を吸引したり吸着パッドで吸着することで、ワークＷを吸着保持する。各ワーク保持部２１の底面２４には、一対の対角線ＤＬが交差する交点ＣＰから下方に突出する突起部２５が形成されている。また、交点ＣＰを通りワーク保持部２１の配列方向に直交する仮想線ＶＬ上には、底面２４から下方に突出する一対の係合ピン２６が設けられている。
【００１２】
なお、一対の係合ピン２６は、後述する隣接距離変更機構３０により隣接するワーク保持部２１同士が接近する方向に移動したとき（図３に示す状態）、一対の連結体３１に挟まれて連結体３１の作動を制限し、隣り合うワーク保持部２１同士の間に所定の隙間が形成されるようにその位置を規制する。
【００１３】
パレット基部２２の上面には、ワーク保持部２１の配列方向に延びる横長の開口部２７が形成されており、各ワーク保持部２１の突起部２５が開口部２７に移動自在に嵌合している。
【００１４】
連結部２３は、交差するように配置された一対の連結体３１の交差部に、ワーク保持部２１の突起部２５が回動自在に挿通されてなる複数の連結ユニット３２を備え、隣接する連結ユニット３２の一対の連結体３１の端部３１ａ同士が、ピン３３により回転自在に連結されている。
【００１５】
これにより、連結部２３は、例えば、図３において最右端に配置された突起部２５ａを右左方向に移動させると、各連結体３１が突起部２５を中心として回動し、複数の連結ユニット３２が連結する方向（図３において左右方向）に伸縮可能である。即ち、図５に示すように、最右端に配置された一対の係合ピン２６に係合して右左方向に移動させる隣接距離変更機構３０により、ワーク保持部２１を回転させずに最右端に配置された突起部２５ａを右方向に移動させることで隣り合うワーク保持部２１間の距離を拡げることができ、最右端に配置された突起部２５ａを左方向に移動させることで隣り合うワーク保持部２１間の距離を縮めることができる。
【００１６】
また、パレット２０上のワーク保持部２１は、図８に示すように、ワーク保持部２１の一方側（図８において下側）の係合ピン２６に係合して突起部２５を中心として回動させる角度変更機構４０により、ワーク保持部２１を移動させずに回転させることで一方側（図１の右斜め）及び他方側（図１の左斜め）に傾斜した状態となる。
【００１７】
隣接距離変更機構３０及び角度変更機構４０は、それぞれ搬送経路１２の所定の位置に配置されており、連結部２３とワーク保持部２１との間に進出する板状の係止駆動板４５，４１と、この係止駆動板４５，４１をワークＷの搬送方向に直交する方向及び搬送方向に駆動する不図示の駆動機構と、を備える。具体的には、隣接距離変更機構３０は、後述する第２加工エリアＡ２に配置され、角度変更機構４０は、第３加工エリアＡ３、及び第４加工エリアＡ４に配置されている。
【００１８】
図５に示すように、隣接距離変更機構３０の一対の係止駆動板４５は、最右端に配置されたワーク保持部２１の両側に配置されており、その先端には、最右端のワーク保持部２１の係合ピン２６に係合可能なＵ字溝４６が形成されている。そして、不図示の駆動機構により係止駆動板４５をワークＷの搬送方向に直交する方向に移動させてＵ字溝４６に係合ピン２６を嵌合させた後、一対の係止駆動板４５をワークＷの搬送方向に移動することにより、隣り合うワーク保持部２１間の距離が拡がる。
【００１９】
図８に示すように、角度変更機構４０の係止駆動板４１は、ワーク保持部２１の配列方向に延びる横長の基部４２と、この基部４２からパレット２０の中心に向かって延び、先端にＵ字溝４４が形成された複数の腕部４３を備える。Ｕ字溝４４の間隔Ｐは、隣接距離変更機構３０により隣り合うワーク保持部２１間の距離が拡げられた状態におけるワーク保持部２１の係合ピン２６の間隔と同じに設定されている。
【００２０】
そして、不図示の駆動機構により係止駆動板４１をワークＷの搬送方向に直交する方向に移動させてＵ字溝４４に係合ピン２６を嵌合させた後、係止駆動板４１をワークＷの搬送方向及び搬送方向に直交する方向に移動させると、ワーク保持部２１は突起部２５を中心として回動する。ワーク保持部２１の回動方向及び回転角度は、係止駆動板４１の移動方向及び移動距離によって決定される。なお、係止駆動板４５，４１は、隣接距離変更機構３０及び角度変更機構４０の作動時を除き、係合ピン２６から離間した位置に配置されている。
【００２１】
このように構成されたパレット２０は、図１に示すように、板状のワークＷをワーク保持部２１上に載置するローディングエリアＬＡ、ワークＷを複数の一次切断ワーク１５に同時に切り分ける第１加工エリアＡ１、複数の一次切断ワーク１５を同時に切断して二次切断ワーク１６とする第２加工エリアＡ２、二次切断ワーク１６の対角上に位置する２つの角部１６ａを切断する第３加工エリアＡ３、二次切断ワーク１６の対角上に位置する他の２つの角部１６ｂを切断する第４加工エリアＡ４、加工が完了した二次切断ワーク１６をワーク保持部２１から取り外すアンローディングエリアＵＡ、へと搬送経路１２に沿って順次搬送される。更に、パレット２０は、循環経路１３を経由してローディングエリアＬＡへと戻されて循環搬送される。
【００２２】
第１切断部５０、第２切断部７０、第３切断部８０、及び第４切断部９０は、複数のローラに巻回して走行する、例えば、直径約０．１〜０．２５ｍｍのピアノ線などのワイヤに、砥粒を含むスラリーを供給しながらワークＷに押しつけて切断加工する切断装置である。なお、ワイヤは、表面にダイアモンドが固着されたものであってもよい。
【００２３】
第１、第２、第３、及び第４切断部５０，７０，８０，９０には、図２に示すワイヤ駆動機構からワイヤが供給され、巻き取られる。より具体的に説明すると、ワイヤソー１０には、２つのワイヤ駆動機構５１Ａ，５１Ｂが設けられており、ワイヤ駆動機構５１Ａが第１切断部５０用であり、ワイヤ駆動機構５１Ｂが第２、第３、及び第４切断部７０，８０，９０用となっている。なお、２つのワイヤ駆動機構５１Ａ，５１Ｂは同一構造を有するので、第１切断部５０のワイヤ駆動機構５１Ａを例にとって図２に基づいて説明する。
【００２４】
図２に示すように、第１切断部５０のワイヤ駆動機構５１Ａは、第１ワイヤ５２を第１送出ボビン５３から第１切断部５０へ送り出し、第１切断部５０によるワークＷの加工が終了した第１ワイヤ５２を第１巻取ボビン５４に巻き取る。
【００２５】
第１送出ボビン５３及び第１巻取ボビン５４と、第１切断部５０との間には、一対のダンサアーム５５Ａ，５５Ｂが揺動自在に支持されている。ダンサアーム５５Ａ，５５Ｂの先端部には、第１ワイヤ５２が巻回されるダンサローラ５６Ａ，５６Ｂが回動自在に取り付けられている。ダンサアーム５５Ａ，５５Ｂは、不図示のアクチュエータで駆動されて第１ワイヤ５２に適正な張力を付与する。
【００２６】
第１送出ボビン５３及び第１巻取ボビン５４の近傍には、第１送出ボビン５３及び第１巻取ボビン５４の軸線方向に沿ってトラバース可能なトラバースローラ５７Ａ，５７Ｂが配置されている。また、ワイヤ駆動機構５１Ａは、巻回される第１ワイヤ５２を案内する複数のガイドローラ５８Ａ，５８Ｂを備える。
【００２７】
図４に示すように、第１切断部５０は、パレット２０に載置されたワークＷを搬送方向と直交する方向に切断することで、搬送方向に複数分割して複数の一次切断ワーク１５に同時に切り分けるものであり、第１加工エリアＡ１の搬送経路１２の上方に位置し、上下移動可能に配設されている。
【００２８】
第１切断部５０は、鉛直方向に回転軸６１Ａを有する複数のローラ６２Ａが等間隔に一直線上に配置される第１ローラ群６３Ａと、鉛直方向に回転軸６１Ｂを有する複数のローラ６２Ｂが等間隔に一直線上に配置される第２ローラ群６３Ｂとを備え、それぞれローラ支持体６０の下面に配設されている。第１ローラ群６３Ａのローラ６２Ａと、第２ローラ群６３Ｂのローラ６２Ｂとは、ワークＷの搬送方向に１／２ピッチだけオフセットされて同一平面上に配置されている。
【００２９】
第１ローラ群６３Ａのローラ６２Ａと、第２ローラ群６３Ｂのローラ６２Ｂとの間には、水平方向に回転軸６４Ａ，６４Ｂを有する一対のテンションローラ６５Ａ，６５Ｂが、ワークＷを、搬送方向と直交する方向に挟んで設けられている。この一対のテンションローラ６５Ａ，６５Ｂは両者間の距離がワークＷの切断幅に近い状態とし、切断位置の第１ワイヤ５２の両端をできるだけ短く支持するようにしている。
【００３０】
第１送出ボビン５３から送り出された第１ワイヤ５２は、第１ローラ群６３Ａのローラ６２Ａと、第２ローラ群６３Ｂのローラ６２Ｂに交互に巻き回されると共に、一対のテンションローラ６５Ａ，６５Ｂに張架されている。
【００３１】
図６及び図７に示すように、第２切断部７０は、一次切断ワーク１５が所定形状（ここでは、矩形形状）となるように、第１切断部５０で切断された２辺とは異なる角度の２辺（ここでは、直交する２辺）について同時に切断して、複数の二次切断ワーク１６を得るものであり、第２加工エリアＡ２の搬送経路１２の上方に位置し、上下移動可能に配設されている。第２切断部７０は、水平方向に回転軸７１Ａを有する複数のテンションローラ７２Ａが等間隔に一直線上に配置される第３ローラ群７３Ａと、同じく水平方向に回転軸７１Ｂを有する複数のテンションローラ７２Ｂが等間隔に一直線上に配置される第４ローラ群７３Ｂと、を備え、それぞれ略コの字型に形成されたローラ支持体７４の底部７４ａに配設されている。
【００３２】
第３ローラ群７３Ａのテンションローラ７２Ａと、第４ローラ群７３Ｂのテンションローラ７２Ｂとは、ワークＷの搬送方向と直交する方向に離間して配置されている。また、テンションローラ７２Ａは、一次切断ワーク１５の一端側で隣接距離変更機構３０により拡げられた隣り合う一次切断ワーク１５の間隔に対向配置され、テンションローラ７２Ｂは、一次切断ワーク１５の他端側で隣接距離変更機構３０により拡げられた隣り合う一次切断ワーク１５の間隔に対向配置されている。
【００３３】
第２ワイヤ７５は、第３ローラ群７３Ａのテンションローラ７２Ａに張架された後、ローラ支持体７４の側壁７４ｂに設けられた一対のガイドプーリ７６に巻き掛けられて折り返し、第４ローラ群７３Ｂのテンションローラ７２Ｂに張架されている。
【００３４】
第３切断部８０及び第４切断部９０は、一直線上に配置されたローラ群同士の間隔及び第３ローラ群７３Ａのテンションローラ７２Ａと第４ローラ群７３Ｂのテンションローラ７２Ｂの間隔が異なるだけで、第２切断部７０と同様の構成を有し、それぞれ第３加工エリアＡ３、第４加工エリアＡ４の搬送経路１２の上方に位置し、上下移動可能に配設されている。
【００３５】
第３切断部８０は、第３加工エリアＡ３において二次切断ワーク１６の対角上に位置する２つの角部１６ａ（図１参照）を切断する。また、第４切断部９０は、第４加工エリアＡ４において二次切断ワーク１６の対角上に位置する他の２つの角部１６ｂ（図１参照）を切断する。第３切断部８０及び第４切断部９０に配設されるワイヤは、第２切断部７０から連続する第２ワイヤ７５である。ただし、第３切断部８０及び第４切断部９０用にワイヤ駆動機構を別途設け、第２切断部７０とは独立したワイヤで切断をしてもよい。
【００３６】
次に、上記したワイヤソー１０により板状のワークＷを二次切断ワーク１６に加工する手順について説明する。
先ず、図１及び図３に示すように、ローディングエリアＬＡにおいて、板状のワークＷをパレット２０のワーク保持部２１上に載置し、真空吸着保持して第１加工エリアＡ１に搬送する。
【００３７】
そして、第１加工エリアＡ１の搬送経路１２の上方に配置された図４に示す第１切断部５０を下降させ、第１ローラ群６３Ａのローラ６２Ａと第２ローラ群６３Ｂのローラ６２Ｂとに交互に巻き回されてワークＷの搬送方向と直交する方向に往復走行する第１ワイヤ５２により、板状のワークＷを対向する２辺１５ａが平行となるように搬送方向に複数分割して複数の一次切断ワーク１５に同時に切り分ける（第１切断工程）。
【００３８】
このとき、第１ワイヤ５２には、一対のテンションローラ６５Ａ，６５Ｂにより加工に必要な適正な張力が付与されている。切り分けられた複数の一次切断ワーク１５は、それぞれワーク保持部２１上に保持された状態を維持する。ワークＷを複数の一次切断ワーク１５に切り分けた第１切断部５０は、上方に移動して元の位置に復帰して次の加工に備える。
【００３９】
次いで、第２加工エリアＡ２に搬送し、図５に示すように、隣接距離変更機構３０の一対の係止駆動板４５を互いに接近する方向（ワークＷの搬送方向に直交する方向）に移動させ、Ｕ字溝４６に係合ピン２６を嵌合させた後、一対の係止駆動板４５をワークＷの搬送方向に移動させる。これにより、各連結体３１は、突起部２５を中心として回動して、隣り合うワーク保持部２１間の距離を所定の距離に拡げる（隣接距離変更工程）。
【００４０】
第２加工エリアＡ２では、搬送経路１２の上方に配置された図６及び図７に示す第２切断部７０を下降させ、第３ローラ群７３Ａの各テンションローラ７２Ａ及び第４ローラ群７３Ｂの各テンションローラ７２Ｂを、所定の距離に拡げられた隣り合う一次切断ワーク１５の間隔に侵入させ、ワークＷの搬送方向に走行する第２ワイヤ７５を一次切断ワーク１５の切断幅ごとの短い間隔で支持しながら、ワークＷの搬送方向に走行する第２ワイヤ７５により、複数の一次切断ワーク１５が矩形形状となるように、第１切断部５０で切断された２辺とは異なる角度の２辺について同時に切断して複数の二次切断ワーク１６を形成する（第２切断工程）。
【００４１】
次いで、パレット２０を第３加工エリアＡ３に搬送し、図８に示すように、角度変更機構４０の不図示の駆動機構により、係止駆動板４１を二次切断ワーク１６の搬送方向と直交する方向に移動させてＵ字溝４４に係合ピン２６を嵌合させた後、係止駆動板４１をワークＷの搬送方向と逆方向（図８において左方向）及び搬送方向に直交する方向に移動させる。これにより、ワーク保持部２１上に保持された二次切断ワーク１６は、ワーク保持部２１と共に突起部２５を中心として４５°回転する（第１角度変更工程）。
【００４２】
そして、第３切断部８０により二次切断ワーク１６の対角上に位置する２つの角部１６ａを同時に切断して面取り加工を行う（第３切断工程）。
【００４３】
第３加工エリアＡ３において２つの角部１６ａの面取り加工が終了した二次切断ワーク１６は、第４加工エリアＡ４へ搬送される前に、係止駆動板４１を搬送方向、即ち第３加工エリアＡ３とは逆方向（図８において右方向）に移動させて二次切断ワーク１６を突起部２５を中心として９０°回転させる（第２角度変更工程）。その後、二次切断ワーク１６は第４加工エリアＡ４へ搬送され、第４切断部９０により二次切断ワーク１６の対角上に位置する他の２つの角部１６ｂを切断して面取り加工を行う（第４切断工程）。
【００４４】
ワイヤソー１０の搬送経路１２では、図１に示すように、第１加工エリアＡ１〜第４加工エリアＡ４に異なるパレット２０が配置される。これにより、異なるエリアにあるパレット２０を同時に加工することができる。特に、第２加工エリアＡ２〜第４加工エリアＡ４においては、第２、第３、及び第４切断部７０，８０，９０により同時に切断するように制御することで、ワイヤを共通化することができる。
【００４５】
加工が完了した二次切断ワーク１６は、アンローディングエリアＵＡでワーク保持部２１から取り外される。空となったパレット２０は、隣接距離変更機構３０により隣り合うワーク保持部２１間の距離が縮められ、循環経路１３を経由してローディングエリアＬＡへと戻される。以後、同様の動作が繰り返し行われて、板状のワークＷは、面取りが施された複数の二次切断ワーク１６に加工される。
【００４６】
ワークＷは、特に限定されず、例えばガラス板、樹脂板、金属板等を用いることができる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態のワイヤソー１０によれば、ワークＷを一方向に複数分割して複数の一次切断ワーク１５に同時に切り分ける第１切断部５０と、複数の一次切断ワーク１５間の距離を拡げてその間隔のそれぞれに第２ワイヤ７５を支持する一対のテンションローラ７２Ａ，７２Ｂを対向配置させることで、複数の一次切断ワーク１５が所定の形状となるように、第１切断部５０で切断された２辺とは異なる角度の２辺について同時に切断して複数の二次切断ワーク１６を得る第２切断部７０と、を備える。これにより、第２切断部７０においても一次切断ワーク１５毎に両端で第２ワイヤ７５が支持されて撓みが抑えられ、加工に必要なワイヤ張力を維持したままワークＷを所定の形状に加工することが可能となり、これまでインゴットの切断のみにしか使用されてこなかったワイヤソーを、他の部材、例えば板状のワークＷの切断に使用することができ、１つのワークから複数のワークを効率的に加工することができる。
【００４８】
また、第１切断部５０は、第１送出ボビン５３から送り出されて第１巻取ボビン５４に巻き取られる第１ワイヤ５２でワークＷを複数の一次切断ワーク１５に同時に切り分け、第２切断部７０は、第２送出ボビンから送り出されて第２巻取ボビンに巻き取られる第２ワイヤ７５で複数の一次切断ワーク１５を同時に切断するので、ワイヤ経路が複雑になるのを回避して、効率的に板状のワークＷから複数の二次切断ワーク１６を製作することができる。なお、上記実施形態では、第１切断部５０のワイヤ駆動機構５１Ａと第２、第３、及び第４切断部７０，８０，９０のワイヤ駆動機構５１Ｂとを、別々のワイヤ駆動機構で構成したが、同一のワイヤ駆動機構により、即ち一組のボビン対から送り出されて巻き取られる一本のワイヤで切断するように構成してもよい。
【００４９】
また、第３切断部８０と第４切断部９０は、二次切断ワーク１６の角部１６ａ，１６ｂを切断するので、４つの角部１６ａ，１６ｂの面取り加工もワイヤソー１０で行うことができる。なお、二次切断ワーク１６の面取りが不要な場合、第３切断部８０及び第４切断部９０を省略することができる。
【００５０】
また、第１切断部５０及び第２切断部７０は、搬送経路１２上を搬送されるパレット２０に保持されたワークＷを切断するようにしたので、ワークＷを保持するパレット２０を搬送しながら切断することができ、多工程を自動化して集約することができる。
【００５１】
また、搬送経路１２上には、第１切断部５０による切断後であって第２切断部７０による切断前に、パレット２０上に保持される隣り合う一次切断ワーク１５間の距離を拡げる隣接距離変更機構３０が設けられているので、隣り合う一次切断ワーク１５間にテンションローラ７２Ａ，７２Ｂを配置することが可能となり、第２ワイヤ７５の張力を維持した状態で切断を行うことができる。なお、隣接距離変更機構３０は、同等の機能を果たすものであれば上記実施形態に限らず、パレット２０上に設けられていてもよい。
【００５２】
また、搬送経路１２上には、第３切断部８０による切断前及び第４切断部９０による切断前に、パレット２０上に保持される二次切断ワーク１６の角度を変更する角度変更機構４０が設けられているので、パレット２０に保持される二次切断ワーク１６の角度を角度変更機構４０で変更することにより、複数の二次切断ワーク１６の面取りを同時に行うことができる。なお、角度変更機構４０も、同等の機能を果たすものであれば上記実施形態に限らず、パレット２０上に設けられていてもよい。
【００５３】
また、第１切断部５０は、鉛直方向に回転軸６１を有して同一平面上に配置される複数のローラ６２が等間隔に一直線上に配置された第１及び第２ローラ群６３Ａ，６３Ｂを有し、第１ローラ群６３Ａの回転軸６１Ａと第２ローラ群６３Ｂの回転軸６１Ｂは、ワークＷの搬送方向に直交する方向においてワークＷを挟むように配置されるとともにワークＷの搬送方向にオフセットされて等間隔に配置されている。第１ワイヤ５２は、第１ローラ群６３Ａのローラ６２Ａと第２ローラ群６３Ｂのローラ６２Ｂに交互に巻き回されると共に、第１ローラ群６３Ａのローラ６２Ａと第２ローラ群６３Ｂのローラ６２Ｂとの間には、ワークＷを挟む位置に水平方向に回転軸６４を有する一対のテンションローラ６５Ａ，６５Ｂに張架されているので、簡易な構成で第１ワイヤ５２の張力を維持したままワークＷを切断することができる。
【００５４】
また、第２切断部７０は、水平方向に回転軸７１を有する複数のテンションローラ７２Ａ，７２Ｂが距離を拡げられた後の一次切断ワーク１５の間隔に対向して等間隔に配置される第３及び第４ローラ群７３Ａ，７３Ｂを有し、第２ワイヤ７５は、一次切断ワーク１５の一端側において第３ローラ群７３Ａのテンションローラ７２Ａによって張架されるとともに、一次切断ワーク１５の他端側において第４ローラ群７３Ｂのテンションローラ７２Ｂによって張架されるので、簡易な構成で第２ワイヤ７５の張力を維持したままワークＷを切断することができる。
【００５５】
更に、本発明の加工方法によれば、パレット２０に保持された板状のワークＷを搬送する工程と、第１切断部５０によりワークＷを複数の一次切断ワーク１５に同時に切り分ける第１切断工程と、第１切断工程後、第２切断工程前に、パレット２０上に保持される隣り合う一次切断ワーク１５間の距離を拡げる隣接距離変更工程と、隣接距離変更工程で拡開された複数の一次切断ワーク１５間のそれぞれに第２ワイヤ７５を支持するテンションローラ７２Ａ，７２Ｂを対向配置させることで、複数の一次切断ワーク１５が所定の形状となるように、第１切断部５０で切断された２辺とは異なる角度の２辺について同時に切断して複数の二次切断ワーク１６を形成する第２切断工程と、を備える。これにより加工に必要なワイヤ張力を維持したままワークＷを所定の形状に加工することが可能となり、これまでインゴットの切断のみにしか使用されてこなかったワイヤソーを、他の部材、例えば板状のワークＷの切断に使用することができ、１つのワークから複数のワークを効率的に加工することができる。
【００５６】
また、第２切断工程後、パレット２０上に保持される二次切断ワーク１６の角度を変更する第１角度変更工程と、第１角度変更工程後に第３切断部８０により、複数の二次切断ワーク１６の２つの角部１６ａを同時に切断する第３切断工程と、パレット２０上に保持される二次切断ワーク１６の角度を更に変更する第２角度変更工程と、第２角度変更工程後に第４切断部により、複数の二次切断ワーク１６の２つの角部１６ｂを同時に切断する第４切断工程と、を更に備えるので、二次切断ワーク１６の対角上に位置する４つの角部１６ａ，１６ｂの面取りを、二次切断ワーク１６の加工に連続して効率よく行うことができる。
【００５７】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、上記説明では、切断部が搬送経路の上方に配置され、加工時に降下するとして説明したが、切断部は移動せず、ワークを保持するパレットが上下移動するようにしてもよい。
また、上記説明では、矩形ワークに加工する場合を例示したが、これに限らず、所望の形状に加工することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０            ワイヤソー
１２            搬送経路
１３            循環経路
１５            一次切断ワーク
１５ａ          対向する２辺
１５ｂ          他の対向する２辺
１６            二次切断ワーク
１６ａ          ２つの角部
１６ｂ          他の２つの角部
２０            パレット
３０            隣接距離変更機構
４０            角度変更機構
５０            第１切断部
５２            第１ワイヤ
５３            送出ボビン（一方のボビン）
５４            巻取ボビン（他方のボビン）
６１Ａ，６１Ｂ  回転軸
６２Ａ，６２Ｂ  ローラ
６３Ａ          第１ローラ群
６３Ｂ          第２ローラ群
６４Ａ，６４Ｂ  回転軸
６５Ａ，６５Ｂ  テンションローラ
７０            第２切断部
７２Ａ，７２Ｂ  テンションローラ
７３Ａ          第３ローラ群
７３Ｂ          第４ローラ群
７５            第２ワイヤ
８０            第３切断部
９０            第４切断部
Ｗ              ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014188650.tif 000007
【図６】
2014188650.tif 000008
【図７】
2014188650.tif 000009
【図８】
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