(57)【要約】【課題】ワークをワイヤに対して相対的に送り移動させるための専用の大型の送り機構を設ける必要がなく、全体の構造が簡単で、小型化することができるシングルワイヤソーを提供する。【解決手段】加工位置の両側には、加工用のワイヤ１５を巻き取るとともに、繰り出すための一対のリール１４を配置する。両リール１４と加工位置との間には、リール１４に対するワイヤ１５の巻き取り位置及び繰り出し位置を規定するための一対のトラバーサ１７を配置する。両トラバーサ１７と加工位置との間には、アクチュエータ２２によりワイヤ１５の弛みを吸収する方向に移動される一対のダンサアーム２０を所定範囲内で往復動可能に配置する。両ダンサアーム２０のアクチュエータ２２の動作を制御して、両ダンサローラ２１間のワイヤ１５をワーク１２に対して加工送りしてワーク１２を切断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工位置の両側に配置され、加工用のワイヤを巻き取るとともに、繰り出すための一対のリールと、
両リールと加工位置との間にそれぞれ配置され、リールに対するワイヤの巻き取り位置及び繰り出し位置を規定するための一対のトラバーサと、
両トラバーサと加工位置との間において所定範囲内で往復動可能に配置され、アクチュエータによりワイヤの弛みを吸収する方向に移動される一対のダンサアームとを備えたシングルワイヤソーにおいて、
加工位置の両側に配置されてワイヤをガイドする一対のガイドローラをワークに対する切り込み方向に移動制御することで、両ガイドローラ間のワイヤをワークに対して加工送りするシングルワイヤソー。
【請求項２】
前記加工位置の両側に配置されてワイヤをガイドする一対のガイドローラは、前記両ダンサアームに設けたダンサローラである請求項１に記載のシングルワイヤソー。
【請求項３】
ワイヤの加工位置を検出する位置検出器と、ワイヤの張力を検出する張力検出器と、それらの検出器からの検出信号に基づいてダンサローラの移動位置を演算する制御部とを備え、その制御部の演算結果に基づいて前記アクチュエータを動作させ両ダンサローラ間のワイヤをワークに対して加工送りする請求項２に記載のシングルワイヤソー。
【請求項４】
少なくとも加工位置の片側の前記リール、トラバーサ、ダンサアーム及びガイドローラを加工位置に対して接近離間可能な移動台に搭載した請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載のシングルワイヤソー。
【請求項５】
前記移動台が車輪を有し、その車輪によって床面上を走行可能にした請求項４に記載のシングルワイヤソー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、緊張状態で走行される１本のワイヤによりワークを切断するようにしたシングルワイヤソーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のシングルワイヤソーとしては、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されるような構成が提案されている。これらの従来構成においては、一対の案内ローラ間に緊張状態で掛け渡された１本のワイヤが走行されながら、そのワイヤに対してワークがワイヤの走行方向と交差する方向に送り移動されることにより、ワークが切断されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１８８５４５号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４０４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、これらの従来構成においては、ワークを送り移動させるための駆動モータやボールネジ等を含む送り機構を設ける必要があるため、シングルワイヤソー全体の構造が複雑で大型になるという問題があった。
【０００５】
この発明は、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ある。その目的は、ワークをワイヤに対して相対的に送り移動させるための専用の大型の送り機構を設ける必要がなく、全体の構造が簡単で小型化することができるシングル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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、このシングルワイヤソーは、加工位置の両側に配置され、加工用のワイヤを巻き取るとともに、繰り出すための一対のリールと、両リールと加工位置との間にそれぞれ配置され、リールに対するワイヤの巻き取り位置及び繰り出し位置を規定するための一対のトラバーサと、両トラバーサと加工位置との間において所定範囲内で往復動可能に配置され、アクチュエータによりワイヤの弛みを吸収する方向に移動される一対のダンサアームとを備えたシングルワイヤソーにおいて、加工位置の両側に配置されてワイヤをガイドする一対のガイドローラをワークに対する切り込み方向に移動制御することで、両ガイドローラ間のワイヤをワークに対して加工送りすることを特徴としている。
【０００７】
従って、このシングルワイヤソーの運転時には、ワークが加工位置に固定配置された状態で、ワイヤが一対のガイドローラ間において走行されながら、それらのガイドローラが駆動装置によりワークに向かって移動される。これにより、一対のガイドローラ間のワイヤがワークに対して加工送りされて、ワークが切断される。よって、ガイドローラを移動させるための比較的小さな駆動装置でよく、さらに、ガイドローラがダンサローラであれば、ダンサアームの動きでガイドローラを移動させることができ、駆動モータやボールネジ等を含む大型の送り機構を装備して、ワークをワイヤに対して相対的に送り移動させる必要がなく、シングルワイヤソー全体の構造の簡略化及び小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【０００８】
前記のシングルワイヤソーによれば、ワークをワイヤに対して相対的に送り移動させるための専用の大型の送り機構を設ける必要がなく、全体の構造が簡単で小型化することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態のシングルワイヤソーを示す正面図。
【図２】図１のシングルワイヤソーにおけるダンサローラの駆動装置の回路構成を示すブロック図。
【図３】第２実施形態のシングルワイヤソーを示す正面図。
【図４】図３のシングルワイヤソーにおいて小さいワークを切断する場合の状態を示す正面図。
【図５】第３実施形態のシングルワイヤソーを示す正面図。
【図６】第４実施形態のシングルワイヤソーを示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、シングルワイヤソーの第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。
図１に示すように、この実施形態のシングルワイヤソーにおいては、ワーク加工位置にワーク支持台１１が固定状態に配置されている。ワーク支持台１１の上面には、脆性材料等よりなるワーク１２が例えばカーボン等の切断可能な材料よりなる介装部材１３を介して固定される。この場合、ワーク１２に介装部材１３が接着され、その介装部材１３がワーク支持台１１に接着される。ワーク加工位置の左右両側には、一対のリール１４が回転可能に配置されている。これらのリール１４にはワーク加工用の１本のワイヤ１５が巻回され、そのワイヤ１５は両リール１４間に張設配置されている。この場合、両リール１４は、その回転軸線がワイヤ１５の走行経路に沿った垂直面と平行な面内に位置するように配置されている。各リール１４には、ワイヤ１５を巻き取り及び繰り出し回転させるための双方向に回転可能な駆動用モータ１６が連結されている。
【００１１】
図１に示すように、前記両リール１４とワーク加工位置との間において、各リール１４の近傍の位置には、リール１４に対するワイヤ１５の巻き取り位置及び繰り出し位置を規定するための一対のトラバーサ１７がリール１４の回転軸線方向に往復移動可能に配置されている。各トラバーサ１７に設けたトラバースローラの回転軸には、ワイヤ１５の張力を検出するためのエンコーダ等よりなる張力検出器１８が接続されている。
【００１２】
図１に示すように、両トラバーサ１７とワーク加工位置との間には、ワイヤ１５の弛みを吸収するためのダンサ装置１９が配置されている。このダンサ装置１９は、水平軸線を中心に回動可能に配置されたダンサアーム２０と、そのダンサアーム２０の先端に同じく水平軸線を中心に回転可能に支持され、加工位置の両側に配置された一対のガイドローラとしてのダンサローラ２１とを備えている。また、ダンサ装置１９は、ダンサアーム２０を双方向に回動させてダンサローラ２１を移動させるための駆動装置たるアクチュエータ２２を備えている。そして、アクチュエータ２２によるダンサアーム２０の回動に伴って、両ダンサローラ２１が図１に実線及び鎖線で示す所定範囲内で交互に往復移動される。これにより、両ダンサローラ２１間のワイヤ１５がワーク１２に対して加工送りされて、ワーク１２が切断される。
【００１３】
図１に示すように、前記各ダンサ装置１９におけるアクチュエータ２２には、ワイヤ１５の加工位置を検出するためのエンコーダ等よりなる位置検出器２３が接続されている。図２に示すように、この実施形態においては、前記位置検出器２３、張力検出器１８及び制御部２４により、両ダンサアーム２０のアクチュエータ２２の動作を制御して、両ダンサローラ２１間のワイヤ１５をワーク１２に対して切り込み送り方向に加工送りする。そして、両検出器２３，１８からの検出信号に基づいて、制御部２４によりダンサローラ２１の移動位置が演算され、その演算結果に基づいてアクチュエータ２２の動作が制御される。
【００１４】
次に、前記のように構成されたシングルワイヤソーの動作を説明する。
このシングルワイヤソーの運転に際しては、ワーク支持台１１の上面に介装部材１３を介してワーク１２が接着固定される。この状態で、両リール１４が駆動用モータ１６により交互に巻き取り及び繰り出し回転されて、ワイヤ１５が両リール１４間において往復走行される。この場合、ワイヤ１５は一方向への移動が他方向への移動より大きな移動ストロークになっていて、トータルとして一方向へ移動する。
【００１５】
このワイヤ１５の往復走行時には、ワイヤ１５のリール１４からの繰り出し位置及びリール１４に対する巻取り位置がリール１４の軸方向に連続して移動する。そして、ワイヤ１５がリール１４の軸線に直交する線上において繰り出され、または巻取られるように、トラバーサ１７がリール１４の軸線と平行な線上を往復移動される。
【００１６】
また、一対のダンサ装置１９において両アクチュエータ２２によりダンサアーム２０が回動されて、両ダンサローラ２１が図１に実線及び鎖線で示す所定範囲内で交互に往復移動される。これにより、リール１４の駆動用モータ１６との協働で、ワイヤ１５の張力の変動が抑制されるとともに、両ダンサローラ２１間のワイヤ１５がワーク１２に対して加工送りされて、ワーク１２が切断される。
【００１７】
すなわち、ワーク１２の切断時には、位置検出器２３によりワイヤ１５の位置が検出されるとともに、張力検出器１８によりワイヤ１５の張力が検出されて、それらの検出信号に基づいて制御部２４によりダンサローラ２１の移動位置が演算される。そして、その制御部２４の演算結果に基づいてアクチュエータ２２が動作されて、ダンサローラ２１が移動される。また、このダンサローラ２１の移動に伴って発生するワイヤ１５の張力変動は、張力検出器１８の検出結果に基づいて駆動用モータ１６が回転制御されることによって吸収される。このため、ワイヤ１５が一定の緊張状態に保持されながら、ダンサローラ２１の往復移動にともなって揺動されるとともに、ワーク１２に対して加工送りされて、ワーク１２が高精度に切断加工される。
【００１８】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）  このシングルワイヤソーにおいては、加工位置の両側に、加工用のワイヤ１５を巻き取るとともに、繰り出すための一対のリール１４が配置されている。両リール１４と加工位置との間には、リール１４に対するワイヤ１５の巻き取り位置及び繰り出し位置を規定するための一対のトラバーサ１７が配置されている。両トラバーサ１７と加工位置との間には、アクチュエータ２２によりワイヤ１５の弛みを吸収する方向に移動される一対のダンサアーム２０が所定範囲内で往復動可能に配置されている。両ダンサアーム２０のアクチュエータ２２の動作を制御して、両ダンサローラ２１間のワイヤ１５をワーク１２に対して加工送りする。
【００１９】
このため、このシングルワイヤソーの運転時には、ワーク１２が加工位置に固定配置された状態で、ワイヤ１５が一対のダンサローラ２１間において走行されながら、それらのダンサローラ２１がアクチュエータ２２により往復移動される。これにより、ダンサローラ２１間のワイヤ１５がワーク１２に対して加工送りされて、ワーク１２が切断される。よって、駆動モータやボールネジ等を含む大型の送り機構を装備して、ワーク１２をワイヤ１５に対して相対的に送り移動させる必要がなく、また、加工位置のワイヤ１５を加工送りするための専用の送り機構がいらず、ダンサアーム２０の動きによってワイヤ１５の加工送りができる。シングルワイヤソー全体の構造の簡略化及び小型化を図ることができる。
【００２０】
（２）  このシングルワイヤソーにおいては、ワイヤ１５の加工位置を検出する位置検出器２３と、ワイヤ１５の張力を検出する張力検出器１８と、それらの検出器２３，１８からの検出信号に基づいてダンサローラ２１の移動位置を演算する制御部２４とを備え、その制御部２４の演算結果に基づいて前記アクチュエータ２２が動作されるようになっている。このため、ワイヤ１５の加工位置と張力との検出結果に基づくアクチュエータ２２の動作により、ダンサローラ２１を往復移動させることができる。よって、ワイヤ１５が一定の緊張状態に保持されながらワーク１２に対して加工送りされて、ワーク１２を高精度に切断加工することができる。また、両ダンサアーム２０を同期させることで、ワイヤ１５を水平状態で加工送りしたり、傾斜状態で或いは揺動させながら加工送りすることが容易に行える。
【００２１】
（第２実施形態）
次に、シングルワイヤソーの第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００２２】
図３及び図４に示すように、この第２実施形態においては、加工位置の両側に位置するリール１４、トラバーサ１７及びダンサアーム２０を含むダンサ装置１９が加工位置に対して接近離間可能な一対の移動台３１上に搭載されている。各移動台３１は、正逆方向に回転可能なモータ３２により、例えばボールネジ３３及びナット３４を介して移動されるようになっている。そして、図３に示すように、大きなワーク１２を切断加工する場合には、両移動台３１が互いに離間する方向に移動されて、両ダンサローラ２１が大きなワーク１２の両側部に近接して配置される。これに対して、図４に示すように、小さなワーク１２を切断加工する場合には、各移動台３１が互いに接近する方向に移動されて、両ダンサローラ２１が小さなワーク１２の両側部に近接して配置される。よって、ワーク１２の大きさに容易に対応でき、ワーク１２の大きさが変更された場合でも、ワーク１２の切断加工時に両ダンサローラ２１間のワイヤ１５に撓みが生じるおそれはない。
【００２３】
従って、この第２実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）及び（２）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（３）  この実施形態においては、加工位置の両側に位置するリール１４、トラバーサ１７及びダンサローラ２１が加工位置に対して接近離間可能な移動台３１上に搭載されている。このため、切断加工するワーク１２の大きさに応じて、両ダンサローラ２１間の間隔を調整して、両ダンサローラ２１をワーク１２の両側部に近接して配置することができる。よって、大きさの異なったワーク１２を切断加工する場合でも、両ダンサローラ２１間のワイヤ１５に撓みが生じるのを抑制することができて、ワーク１２を高精度に切断加工することができる。
【００２４】
（第３実施形態）
次に、シングルワイヤソーの第３実施形態を、前記各実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００２５】
図５に示すように、この第３実施形態においては、前記第２実施形態のモータ３２を含む移動台３１の移動構成に代えて、各移動台３１の下部に複数の車輪３５が設けられ、これらの車輪３５によって移動台３１が床面３６上を任意に走行できるように構成されている。複数の車輪３５のうちで適宜の車輪３５には、車輪３５の回転を規制して移動台３１を定位置に固定するためのペダル式ブレーキ３７が設けられている。そして、切断加工されるワーク１２の大きさが変更されたとき、作業者が両移動台３１を床面３６上で走行させて、ワーク１２の両側部に近接状態で配置するようになっている。
【００２６】
従って、この第３実施形態によれば、前記各実施形態における（１）〜（３）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（４）  この実施形態においては、前記移動台３１が車輪３５を有し、その車輪３５によって床面３６上を走行可能に構成されている。このため、寸法のかなり大きな大型ワーク１２についても、ワーク１２の切断加工を能率的に行うことができる。
【００２７】
（第４実施形態）
次に、シングルワイヤソーの第４実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００２８】
図６に示すように、この第４実施形態においては、各一対のリール１４、トラバーサ１７及びダンサアーム２０を含むダンサ装置１９が、加工位置に対して接近離間可能な一対の移動台３１上に搭載されている。この移動台３１は、前記第２実施形態の場合と同様に、正逆方向に回転可能なモータ３２により、例えばボールネジ３３及びナット３４を介して移動されるようになっている。加工位置の両側位置には、ワイヤ１５の走行経路を規定するための一対のガイドローラ３８が回転可能に配置されている。両ガイドローラ３８は、それぞれ正逆方向に回転可能なモータ４０によりボールネジ４１及びナット４２を介して、ワーク１２に対する切り込み方向及びその反対方向に往復動されるように構成されている。モータ４０の回転軸には、ワイヤ１５の加工位置を検出するためのエンコーダ等よりなる位置検出器３９が接続されている。そして、両方のローラ３８がモータ４０により、それぞれワーク１２に対する切り込み方向に送り移動されることにより、両ローラ３８間のワイヤ１５がワーク１２に切り込まれて、ワーク１２の切断が行われる。これにより、小型のモータ４０でワイヤを水平状にも傾斜状にもでき、さらに揺動させながらワークを切り込むことができる。また、この場合も、図３に示すような大きなワーク１２を切断加工する場合には、両移動台３１が互いに離間する方向に移動されて、両ダンサローラ２１が大きなワーク１２の両側部に近接して配置される。これに対して、図４に示すような小さなワーク１２を切断加工する場合には、各移動台３１が互いに接近する方向に移動されて、両ダンサローラ２１が小さなワーク１２の両側部に近接して配置される。
【００２９】
従って、この第４実施形態においても、前記第１実施形態における（１）及び（２）に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【００３０】
・  前記各実施形態において、ダンサローラ２１を移動させるためのアクチュエータ２２として、シリンダ等の他の駆動部材を用いること。
・  前記第２及び第３実施形態において、加工位置のいずれか一側のみに位置するリール１４、トラバーサ１７及びダンサアーム２０を、加工位置に対して接近離間可能な移動台３１上に搭載すること。
【符号の説明】
【００３１】
１１…加工位置のワーク支持台、１２…ワーク、１４…リール、１５…ワイヤ、１７…トラバーサ、１８…張力検出器、１９…ダンサ装置、２０…ダンサアーム、２１…ダンサローラ、２２…アクチュエータ、２３…位置検出器、２４…制御部、３１…移動台、３２…モータ、３３…ボールネジ、３４…ナット、３５…車輪、３６…床面、３８…ガイドローラ、３９…位置検出器。
【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】
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【図６】
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