(57)【要約】【課題】停電等、電源異常により電力供給が停止されたときに、ワイヤ駆動用の各モータをそれぞれ同期させた状態で正常に停止させる。【解決手段】サーボアンプ４２により制御される駆動モータ２５等により切断用ワイヤを駆動するワイヤソー。サーボアンプ４２には、駆動モータ２５を減速動作に移行させるのに必要な減速用電力を超えるレベルの電力を蓄積するコンデンサＣ１が設けられる。また、ワイヤソーの制御装置５０には、コンデンサＣ１に蓄積された電力のレベルが減速用電力レベルまで低下した時点で、サーボアンプ４２にモータ停止指令信号を出力する主制御部５２（モータ停止制御手段）が設けられる。サーボアンプ４２は、モータ停止指令信号の入力に応じて駆動モータ２５を減速動作に移行させるべくコンデンサＣ１に蓄積された電力をモータ停止用の電力として駆動モータ２５に供給するように構成されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの駆動中に、該モータを定められた所定の減速動作に従って減速させるのに必要な電力である減速用電力のレベルを超える電力を前記モータの駆動を制御するサーボアンプ内に設けられるコンデンサに蓄積させ、電源異常により電力供給が停止されたときに、前記コンデンサに蓄積された電力を使って前記モータを停止させる方法において、
前記モータの駆動中に、前記コンデンサに蓄積される電力のレベルを監視し、その電力レベルが前記減速用電力のレベルまで低下した時点で前記コンデンサに蓄積されている電力を使って前記モータの前記所定の減速動作を開始させることにより、前記モータを停止させることを特徴とするモータの非常停止方法。
【請求項２】
請求項１に記載のモータの非常停止方法において、
前記減速用電力のレベルを前記モータの負荷に応じて定めることを特徴とするモータの非常停止方法。
【請求項３】
請求項２に記載のモータの非常停止方法において、
前記コンデンサの蓄積電力のレベルが低下したときに、その低減率を求め、この低減率に基づいて前記減速用電力のレベルを定めることを特徴とするモータの非常停止方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載のモータの非常停止方法において、
前記コンデンサ両端の電圧を検出し、その検出値に基づいて前記コンデンサに蓄積される電力のレベルを監視することを特徴とするモータの非常停止方法。
【請求項５】
複数のワイヤ駆動用モータにより切断用ワイヤを高速駆動するワイヤソーの前記切断用ワイヤの駆動停止方法であって、
電源異常により電力供給が停止されたときに、上記請求項１乃至４の何れかに記載のモータの非常停止方法に基づいて前記ワイヤ駆動用モータを停止させることにより、前記切断用ワイヤの駆動を停止させることを特徴とするワイヤ駆動停止方法。
【請求項６】
モータの駆動中に、該モータを定められた所定の減速動作に従って減速させるのに必要な電力である減速用電力のレベルを超える電力を前記モータの駆動を制御するサーボアンプ内に設けられるコンデンサに蓄積させ、電源異常により電力供給が停止されたときに、前記コンデンサに蓄積された電力を使って前記モータを停止させる装置において、
前記モータの駆動中に、前記コンデンサに蓄積される電力のレベルが前記減速用電力のレベルまで低下したことを検知する検知手段と、この電力レベル低下の検知に基づいて前記サーボアンプにモータ停止指令信号を出力するモータ停止制御手段とを備え、前記サーボアンプは、前記モータ停止指令信号が入力された時点で前記コンデンサに蓄積されている電力を使って前記モータの前記所定の減速動作を開始させることにより、前記モータを停止させるように構成されていることを特徴とするモータの非常停止装置。
【請求項７】
請求項６に記載のモータの非常停止装置において、
前記減速用電力のレベルを前記モータの負荷に応じて設定するレベル設定手段をさらに備えていることを特徴とするモータの非常停止装置。
【請求項８】
請求項７に記載のモータの非常停止装置において、
前記レベル設定手段は、前記コンデンサの蓄積電力のレベルが低下したときにその低減率を求め、この低減率に基づいて前記減速用電力のレベルを設定することを特徴とするモータの非常停止装置。
【請求項９】
請求項６乃至８の何れかに記載のモータの非常停止装置において、
前記検知手段は、前記コンデンサ両端の電圧レベルに基づいて前記電力レベルの低下を検知することを特徴とするモータの非常停止装置。
【請求項１０】
複数のワイヤ駆動用モータにより切断用ワイヤを高速駆動するワイヤソーにおいて、
電源異常により電力供給が停止されたときに前記ワイヤ駆動用モータを停止させる手段として、前記請求項６乃至９の何れかに記載のモータの非常停止装置を備えていることを特徴とするワイヤソー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のサーボモータを同期して駆動させる各種機械装置等に適した前記モータの非常停止方法および非常停止装置と、この方法、装置を使ったワイヤソーのワイヤ駆動停止方法およびワイヤソーとに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体インゴットからウエハを切り出す手段として、従来から特許文献１に開示されるようなワイヤソーが知られている。このワイヤソーは、複数のガイドローラ間に切断用ワイヤが巻き掛けられることにより該ワイヤが多数本並んだ状態で張設され、かつその軸方向に高速駆動された状態で、この軸方向と直交する方向に半導体インゴットが切断送りされることにより、このインゴットから多数枚のウエハを同時に切り出すように構成されている。
【０００３】
この種のワイヤソーでは、前記ガイドローラを含むワイヤ駆動用の各ローラ等がサーボモータ（以下、モータと略す）により同期して駆動されることによりワイヤが一定張力を保持した状態で高速駆動される。そのため、ワイヤソーの駆動中に停電等が発生して電源からの電力供給が停止されると、サーボアンプからモータへの制御信号および駆動用電力の供給が停止され、これによりモータ同士の同期が損なわれてガイドローラ等に巻回されているワイヤが緩んだり、切れたりするトラブルが発生する。このようなトラブルは、最悪の場合、半導体インゴットを無駄にすることもあるため極力回避する必要がある。
【０００４】
そこで、このようなトラブルの発生を防止すべく、停電等が発生した場合でも制御系および動力系に対する電力供給が一切停止することがないように、無停電電源装置（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｖｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ；以下ＵＰＳという）を設けて必要な電源の全てをバックアップするようにしたワイヤソーが開発されている。
【０００５】
ところが、このようなワイヤソーでは、電源全体をバックアップするために極めて大型のＵＰＳが必要となり、装置の大型化、コスト高を助長するという問題があり、最近では、ワイヤソーに搭載されるＮＣ装置等、制御系の電源だけをＵＰＳでバックアップすることにより装置の大型化等を抑える一方で、動力系（例えばモータ）の電源については、例えば特許文献２に開示されているように、サーボアンプに設けたコンデンサに電力を蓄積させ、停電時には、この電力を使ってモータを停止させることによりワイヤ切断等のトラブル発生を防止することが行われている。つまり、モータが減速動作にさえ入れば、後は外部からの電力供給がなくても、減速動作により発生する回生電力を利用することにより各モータを正常に停止させることが可能となるため、この減速用の電力だけをコンデンサによって確保することにより、ワイヤ切断等のトラブル発生を防止するというものである。
【０００６】
なお、ワイヤソーでは、通常、電源供給が停止された時点から一定時間だけ電源供給が再開されない場合に停電と判断するように構成されており、コンデンサによってモータ停止用の電力をバックアップする上記のようなワイヤソーでは、必要な電力がコンデンサに残っている間にモータを減速動作に移行させることができるように、前記コンデンサの容量や停電の判定時間が設定されている。例えば、図５に示すように、電力供給が停止されたｔ１時点から一定時間Ｔが経過したｔ２時点で停電が検知される場合、ｔ１時点で電力供給が停止されると、コンデンサに蓄積されている電力が放電によりフル充電状態（Ｆ１）から徐々に減少し始めるため、モータを減速動作に移行させ得るだけの電力（電荷；Ｆ０）が残されている間に減速動作に移行できるようにコンデンサの容量（Ｆ１）や停電判定のための前記時間Ｔが設定されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−３２３７４１号公報
【特許文献２】
特開平８−３０９７３８号公報（段落００１９，００２４参照）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようにモータ停止用の電力をバックアップする場合には、停電の検知方法との関係で次のような問題点がある。
【０００９】
すなわち、停電の発生状況は、必ずしも図５に示すようにｔ１時点から完全な停電状態となる場合ばかりでなく、図６に示すように、ノイズの影響等により前記特定時間Ｔに満たない微小時間の停電（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３；以下、瞬停という）が繰り返されてから完全な停止状態となる場合がある。このような場合、放電が繰り返し行われる一方で、これら瞬停の間の電力供給期間中にコンデンサが充電されるが、コンデンサの単位時間当たりの充電量は放電量に比べて遙かに小さいため、最終的に停電が検出されたｔ２時点では、同図に示すように、必要な電力（Ｆ０）がコンデンサに残っていない場合も考えられる。この場合には、モータを正常に減速動作に移行させることができず、結局、各モータの同期を保った状態で停止させることが不可能となる。
【００１０】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、停電等、電源異常により電力供給が停止されたときに、モータを通常通り正常に停止させ得るようにすることを可能とし、特に、ワイヤソーにおいては、切断ワイヤ駆動用の各モータをそれらの同期を保った状態で正常に停止させることを可能にして、停電によるワイヤ切断等のトラブルの発生をより確実に防止することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、モータの駆動中に、該モータを定められた所定の減速動作に従って減速させるのに必要な電力である減速用電力のレベルを超える電力を前記モータの駆動を制御するサーボアンプ内に設けられるコンデンサに蓄積させ、電源異常により電力供給が停止されたときに、前記コンデンサに蓄積された電力を使って前記モータを停止させる方法において、前記モータの駆動中に、前記コンデンサに蓄積される電力のレベルを監視し、その電力レベルが前記減速用電力のレベルまで低下した時点で前記コンデンサに蓄積されている電力を使って前記モータの前記所定の減速動作を開始させることにより、前記モータを停止させるようにしたものである。
【００１２】
この方法によれば、コンデンサに蓄積された電力をモータ停止用の電力としてモータに供給する際には、常に、減速用電力レベルの電力を供給することとなるので、従来のように、モータを停止させる際に電力（減速用電力）が不足するということがなくなる。
【００１３】
なお、モータを減速動作に移行するために必要な電力（減速用電力）のレベルは、モータの負荷により異なるので、上記の方法においては、モータの負荷に応じて減速用電力のレベルを定めるようにするのが好ましい。
【００１４】
例えば、モータ負荷が小さい場合には負荷が大きい場合に比べて減速用電力も小さくて済むため、モータ負荷が小さい場合には減速用電力のレベルを小さく設定することにより、その分、電源異常により電力供給が停止されてからコンデンサに蓄積された電力をモータ停止用の電力としてモータに供給するまでの期間を長期化させることが可能となる。これにより、発明の実施形態で詳述するようにモータの無駄な停止を効果的に回避できるようになる。
【００１５】
この場合、モータの負荷は、駆動中のモータの消費電力等から求めるようにしてもよいが、電源異常により電力供給が停止された際のコンデンサにおける単位時間当たりの蓄積電力の低下（低減率）はモータ負荷に比例するため、この低減率に基づいて前記減速用電力のレベルを定めるようにしてもよい。
【００１６】
また、コンデンサに蓄積される電力のレベルは、蓄積される電荷に関連する各種パラメータを用いて監視することができるが、例えば、コンデンサ両端の電圧を検出し、その検出値に基づいて前記コンデンサに蓄積される電力のレベルを監視するようにすれば、蓄積される電力のレベルをより正確に監視することができ、減速用電力レベルの電力を確保する上での信頼性を高めることができる。
【００１７】
一方、本発明に係るワイヤ駆動停止方法は、複数のワイヤ駆動用モータにより切断用ワイヤを高速駆動するワイヤソーの前記切断用ワイヤの駆動停止方法であって、電源異常により電力供給が停止されたときに、上記請求項１乃至４の何れかに記載のモータの非常停止方法に基づいて前記ワイヤ駆動用モータを停止させることにより、前記切断用ワイヤの駆動を停止させるようにしたものである。
【００１８】
この方法によれば、停電等、電源異常により電力供給が停止されたときには、常に減速用電力レベルの電力を各ワイヤ駆動用モータに供給することができるようになるため、確実に同期を保った状態で各モータを停止させることが可能となる。その結果、切断用ワイヤが緩んだり、切れたりする等のトラブルの発生を未然に防止できるようになる。
【００１９】
一方、本発明に係るモータの非常停止装置は、モータの駆動中に、該モータを定められた所定の減速動作に従って減速させるのに必要な電力である減速用電力のレベルを超える電力を前記モータの駆動を制御するサーボアンプ内に設けられるコンデンサに蓄積させ、電源異常により電力供給が停止されたときに、前記コンデンサに蓄積された電力を使って前記モータを停止させる装置において、前記モータの駆動中に、前記コンデンサに蓄積される電力のレベルが前記減速用電力のレベルまで低下したことを検知する検知手段と、この電力レベル低下の検知に基づいて前記サーボアンプにモータ停止指令信号を出力するモータ停止制御手段とを備え、前記サーボアンプは、前記モータ停止指令信号が入力された時点で前記コンデンサに蓄積されている電力を使って前記モータの前記所定の減速動作を開始させることにより、前記モータを停止させるように構成されているものである。
【００２０】
この装置によると、モータ駆動中、サーボアンプ内に設けられるコンデンサに減速用電力レベルを超える電力が蓄積される。そして、停電（瞬停含む）等、電源異常により電力供給が停止されて、コンデンサに蓄積された電力が減速用電力レベルまで低下したことが検知手段により検知されると、モータ停止制御手段からサーボアンプにモータ停止指令信号が出力され、これによりコンデンサに蓄積されている電力がモータ停止用の電力としてモータに供給される。
【００２１】
この装置においては、モータの負荷に応じた減速用電力のレベルを設定するレベル設定手段が設けられているのが好ましい。
【００２２】
この装置によれば、モータの負荷に応じた減速用電力のレベルが設定され、検出手段は、コンデンサに蓄積された電力レベルがこの設定電力レベルまで低下したことを検知する。この場合、例えば、モータ負荷が小さい場合には負荷が大きい場合に比べて減速用電力も小さくて済むため、レベル設定手段は、モータ負荷が小さい（大きい）場合には減速用電力のレベルを低く（高く）設定するように構成されているのが好ましい。これによれば、モータ負荷が小さい場合には負荷が大きい場合に比べ、電源異常により電力供給が停止されてからコンデンサの蓄積電力がモータに供給されるまでの期間を長期化させることが可能となり、その結果、発明の実施形態で詳述するようにモータの無駄な停止を効果的に回避できるようになる。
【００２３】
なお、減速用電力のレベル設定に際しては、前記レベル設定手段は、駆動中のモータの消費電力等からモータの負荷を求めるようにしてもよいが、電源異常により電力供給が停止されたときのコンデンサにおける単位時間当たりの電力低下（低減率）はモータの負荷に比例するため、この低減率に基づいて減速用電力のレベルを設定するようにしてもよい。
【００２４】
また、コンデンサに蓄積される電力のレベルは、蓄積される電荷に関連する各種パラメータを用いて検知することができるが、最も信頼性が高いのはコンデンサ両端の電圧レベルを検出することである。従って、前記検知手段は、コンデンサ両端の電圧レベルに基づいて前記電力レベルの低下を検知するように構成されているのが、減速用電力レベルの電力を確実に確保する上では好ましい。
【００２５】
一方、本発明に係るワイヤソーは、複数のワイヤ駆動用モータにより切断用ワイヤを高速駆動するワイヤソーにおいて、電源異常により電力供給が停止されたときに前記ワイヤ駆動用モータを停止させる手段として、前記請求項６乃至９の何れかに記載のモータの非常停止装置を備えているものである。
【００２６】
このワイヤソーによると、その駆動中に、各ワイヤ駆動用モータを制御するサーボアンプ内に設けられるコンデンサに減速用電力レベルを超える電力が蓄積される。そして、停電（瞬停含む）等、電源異常により電力供給が停止されて、コンデンサに蓄積された電力が減速用電力レベルまで低下したことが検知手段により検知されると、その時点で、モータ停止制御手段からサーボアンプにモータ停止指令信号が出力され、これによりコンデンサに蓄積されている減速用電力レベルの電力がモータ停止用の電力としてワイヤ駆動用モータに供給される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２８】
図１は、本発明に係るワイヤソーの全体構成図である。この図に示すワイヤソーは、一対のワイヤ繰出し・巻取り装置１０Ａ，１０Ｂ、ガイドプーリ１２Ａ，１２Ｂ、ガイドプーリ１４Ａ，１４Ｂ、ガイドプーリ１６Ａ，１６Ｂ、ワイヤ張力調節装置１８Ａ，１８Ｂ、ガイドプーリ２２Ａ，２２Ｂ、及び４つのガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ，２６Ａ，２６Ｂを備えている。
【００２９】
ガイドローラ２４Ａ，２４Ｂは互いに同じ高さ位置に配され、ガイドローラ２６Ａ，２６Ｂはそれぞれガイドローラ２４Ａ，２４Ｂの下方の位置に配されており、ガイドローラ２６Ａが駆動モータ２５によって回転駆動されるようになっている。
【００３０】
各ワイヤ繰出し・巻取り装置１０Ａ，１０Ｂは、切断用のワイヤＷが巻かれるボビン９Ａ，９Ｂと、これを回転駆動するボビン駆動モータ１１Ａ，１１Ｂとを備えている。一方のワイヤ繰出し・巻取り装置１０Ａのボビン９Ａから繰り出されたワイヤＷは、ガイドプーリ１２Ａ，１４Ａ，１６Ａ、ワイヤ張力調節装置１８Ａのプーリ２０Ａ、及びガイドプーリ２２Ａの順に掛けられ、さらにガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ，２６Ｂ，２６Ａの外周面のガイド溝（図示省略）に嵌め込まれながらこれらガイドローラの外側に多数回螺旋状に巻回された（巻き掛けられた）後、ガイドプーリ２２Ｂ、ワイヤ張力調節装置１８Ｂのプーリ２０Ｂ、ガイドプーリ１６Ｂ，１４Ｂ，１２Ｂの順に掛けられ、他方のワイヤ繰出し・巻取り装置１０Ｂのボビン９Ｂに巻き取られており、両ワイヤ張力調節装置１８Ａ，１８ＢによってワイヤＷに適当な張力が与えられている。そして、駆動モータ２５によるガイドローラ２６Ａの回転駆動方向と、各ボビン駆動モータ１１Ａ，１１Ｂによるボビン９Ａ，９Ｂの回転駆動方向が正逆に切換えられることにより、ワイヤＷがボビン９Ａから繰出されてボビン９Ｂに巻き取られる状態と、ワイヤＷがボビン９Ｂから繰出されてボビン９Ａに巻き取られる状態とに切換えられるようになっている。
【００３１】
すなわち、このワイヤソーにおいては、ガイドローラ２４Ａ，２４Ｂの間に多数本のワイヤＷが互いに平行な状態で張られながらその軸方向に往復駆動されるようになっている。
【００３２】
このガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ間に張られたワイヤＷの上方には、円柱状のワーク（例えば半導体インゴット）２８を移動させるワーク送り装置３０が設けられている。このワーク送り装置３０は、ワーク保持部３２と、ワーク送りモータ３４とを備えている。ワーク保持部３２は、上記ワーク２８をその軸方向とワイヤ並び方向とが合致する向きに保持するものであり、ワーク送りモータ３４は、図略のボールネジとの組み合わせにより、上記ワーク保持部３２とワーク２８とを一体に昇降させる（すなわち切断送りする）ものである。
【００３３】
ガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ間に張られたワイヤＷの上方において、ワーク２８の左右両側の位置には、砥粒供給装置３６Ａ，３６Ｂが設けられている。これらの砥粒供給装置３６Ａ，３６Ｂは、高速駆動される各ワイヤＷに対し、加工用砥粒が混合された加工液（スラリー）を同時供給し、ワイヤＷの表面に付着させるものである。
【００３４】
従って、このワイヤソーでは、ガイドローラ２４Ａ，２４Ｂ間に張られた多数本のワイヤＷがその長手方向に同時高速駆動され、かつこれらのワイヤＷに砥粒供給装置３６Ａ，３６Ｂからスラリーが供給されながら、上記ワイヤＷに対してワーク２８が下方に切断送りされることにより、このワーク２８から一度に多数枚のウエハ（薄片）が同時に切り出される。
【００３５】
なお、同図中、符号１９Ａ，１９Ｂはそれぞれワイヤ張力調節装置１８Ａ，１８Ｂを駆動する駆動モータである。このワイヤソーでは、これらの駆動モータ１９Ａ，１９Ｂを含め、ワイヤＷを駆動するための前記モータ２５、モータ１１Ａ，１１Ｂはいずれもサーボモータから構成されている。
【００３６】
次に、上記ワイヤＷの駆動を制御する制御系の構成について図２を用いて説明する。なお、この実施形態では、この制御系に本発明に係るモータの非常停止装置が組み込まれた構成となっている。
【００３７】
図２において、符号４０、４２、５０は、それぞれワイヤソーの電源である三相交流電源（以下、電源と略す）、駆動モータ２５の駆動を制御するサーボアンプ、ワイヤソーの駆動を統括的に制御する制御装置５０を示しており、この実施形態では、前記サーボアンプ４２および制御装置５０によりワイヤソーを自動制御するＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）装置が構成されている。なお、サーボアンプ４２は、ワイヤＷを駆動する前記各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，１９Ａ，１９Ｂ毎に設けられるが、図２では、便宜上、ガイドローラ２６Ａを駆動する駆動モータ２５とそのサーボアンプ４２のみを図示している。
【００３８】
前記サーボアンプ４２は、コンバータ部４４、インバータ部４６、コンデンサＣ１および制御部４８から構成されており、前記電源４０がコンバータ部４４に、駆動モータ２５がインバータ部４６にそれぞれ接続されている。
【００３９】
コンバータ部４４は、三相交流の電圧を直流に変換するもので、インバータ部４６は、コンバータ部４４で変換された前記直流電圧を三相電圧に変換する。
【００４０】
コンデンサＣ１は、コンバータ部４４とインバータ部４６との間に設けられており、コンバータ部４４により変換された直流電圧を平滑化し、その直流電圧を電荷として蓄積するものであり、後述するように、停電等、電源異常により電力供給が停止されたときには、ここに蓄積された電荷（電力）が駆動モータ２５に供給されるようになっている。なお、コンデンサＣ１は、フル充電状態において、少なくとも最大負荷で駆動している駆動モータ２５を減速動作に移行するのに必要な電力（減速用電力）を超える電力を蓄積し得るようにその容量が設定されている。
【００４１】
制御部４８は、駆動モータ２５の駆動を制御するもので前記制御装置５０からの制御信号に基づいて各種演算処理を行うように構成されている。
【００４２】
なお、ここでは駆動モータ２５とそのサーボアンプ４２との構成について説明したが、その他の各モータ１１Ａ，１１Ｂ，１９Ａ，１９Ｂとそのサーボアンプ４２も共通の構成を有している。
【００４３】
一方、制御装置５０は、その機能構成として主制御部５２、記憶部５４、電圧値演算部５６および入力部５８を含んでいる。
【００４４】
主制御部５２は、記憶部５４に記憶されている加工プログラムに従って前記ワイヤＷ等を駆動すべく前記各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，１９Ａ，１９Ｂの駆動を統括的に制御するもので、入力部５８を介して数値情報として入力される加工指令情報に基づいてワイヤＷを駆動すべく各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，１９Ａ，１９Ｂのサーボアンプ４２（制御部４８）に制御信号を出力する。
【００４５】
この主制御部５２には、サーボアンプ４２の前記コンデンサＣ１に蓄積されている電力のレベルを示す情報としてコンデンサ両端の電圧値Ｅｓが入力されており、この電圧値Ｅｓが電圧値演算部５６で設定される後記減速電圧値Ｅｏまで低下すると、各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，１９Ａ，１９Ｂを停止させるべく、その時点でサーボアンプ４２にモータ停止指令信号を出力するように構成されている。
【００４６】
電圧値演算部５６は、コンデンサ両端の前記電圧値Ｅｓを検出しながら、この電圧値Ｅｓが低下するとその低減率、すなわち単位時間当たりの電圧低下値を求め、この低減率に基づいて駆動モータ２５等を減速動作に移行させるのに必要な電圧値Ｅｏ（減速電圧値Ｅｏという；減速用電力のレベル）を演算し、その結果を前記主制御部５２に出力するように構成されている。すなわち、この実施形態では、主制御部５２により本発明のモータ停止制御手段および検知手段が構成され、電圧値演算部５６により本発明のレベル設定手段が構成されている。
【００４７】
なお、同図中符号６０は、周知のＵＰＳであって、サーボアンプ４２の制御部４８および制御装置５０の主制御部５２の電源をバックアップするものである。
【００４８】
次に、上記のような制御系によるワイヤＷの駆動制御について図３のフローチャートに従って説明する。
【００４９】
まず、ワイヤソーのメイン電源がオンされると、所定のウォームアップ動作が実行される（ステップＳ１）。この動作中に、サーボアンプ４２内の前記コンデンサＣ１にフル充電状態まで電力が蓄積される。
【００５０】
ウォームアップ動作が完了すると（ステップＳ２でＹＥＳ）、主制御部５２からサーボアンプ４２に制御信号が出力され、加工指令情報に基づいて各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，１９Ａ，１９Ｂが駆動される。これによりワイヤＷが高速駆動される一方で、ワーク送り装置３０によりワイヤＷに対してワーク２８が切断送りされることにより、ワーク２８の切り出しが開始される（ステップＳ３）。
【００５１】
ワイヤＷが駆動されると、微小時間間隔でコンデンサ両端の電圧値Ｅｓの検出が２度行われ、その結果（電圧値Ｅ１，Ｅ２）に基づいて電圧低下の有無が判断される（ステップＳ４〜ステップＳ７）。すなわち、停電等、電源異常により電源４０からの電力供給が停止されると、放電によりコンデンサＣ１の蓄積電力のレベルも低下するが、このような蓄積電力レベルの低下がコンデンサ両端の電圧値Ｅｓに基づいて上記ステップＳ４〜ステップＳ７の処理で検知される。なお、ステップＳ７での判断は、検出された電圧値Ｅ１，Ｅ２の電圧差に基づいて行われるが、この場合には、ノイズ等の影響を考慮して電圧差が一定値を超えている場合に電圧低下が有ると判断される。
【００５２】
ステップＳ７において電圧低下が生じていないと判断された場合には、ステップＳ４に移行されて電圧値Ｅｓの検出が繰り返し行われる。一方、ステップＳ７において電圧低下が生じていると判断された場合にはステップＳ８に移行される。
【００５３】
ステップＳ８では、電圧値Ｅ１，Ｅ２とこれらの検出時間差ｔとに基づいて電圧の低減率が求められる。そして、さらにこの低減率に基づいて駆動モータ２５等の負荷に応じた減速電圧値Ｅｏが求められる（ステップＳ９）。
【００５４】
つまり、駆動モータ２５等を減速動作に移行するのに必要な電力（減速電圧値Ｅｏ）は駆動モータ２５等の負荷により異なり、具体的には、負荷が大きい程、大きな電力が必要となる。また、放電によるコンデンサＣ１の蓄積電力の低下度合い（低減率）もモータ負荷に応じて異なり、具体的には、負荷が大きい程、低減率が大きくなる。従って、上記のように電圧の低減率に基づくことにより、モータ負荷に応じた最適な減速電圧値Ｅｏが求められることとなる。
【００５５】
減速電圧値Ｅｏが求められると、次いでコンデンサ両端の上記検出電圧値Ｅ２がこの減速電圧値Ｅｏに一致するか否かが判断される（ステップＳ１０）。すなわち、コンデンサＣ１にフル充電状態まで蓄積されていた電力がこの減速電圧値Ｅｏのレベルまで減少しているか否かが判断される。
【００５６】
ここで、コンデンサ両端の電圧値Ｅ２が減速電圧値Ｅｏまで低下していないと判断された場合にはステップＳ４に移行され、ステップＳ４〜ステップＳ１０の処理が繰り返し行われる。
【００５７】
一方、ステップＳ９において、コンデンサ両端の電圧値Ｅ２が減速電圧値Ｅｏまで低下していると判断された場合には、主制御部５２からサーボアンプ４２にモータ停止指令信号が出力される（ステップＳ１１）。これによりサーボアンプ４２から各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，１９Ａ，１９Ｂにモータ停止用の電力が供給され、各モータ２５等が所定の減速動作を経た後、停止することとなる。
【００５８】
ここで、ステップＳ８〜ステップＳ１１の処理は、ステップＳ７での処理がＹＥＳの場合、つまり停電等により電源４０からの電力供給が停止された場合の処理であるため、電源４０からサーボアンプ４２および制御装置５０への電力供給は行われていないが、サーボアンプ４２の制御部４８等、制御系の電力は、上述したようにＵＰＳ６０によりバックアップされているので、ステップＳ８〜ステップＳ１１の処理はこのバックアップ電力を使って行われることとなる。
【００５９】
一方、各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，１９Ａ，１９Ｂを停止させるための動力系の電力は、サーボアンプ４２内の前記コンデンサＣ１に蓄積されている電力と駆動モータ２５等の回生電力により賄われる。すなわち、モータ停止指令信号がサーボアンプ４８に出力される時点では、上述のようにコンデンサＣ１に、駆動モータ２５等を正常に減速させ得る直流電圧（減速電圧値Ｅｏ）が電荷として蓄積されており、この直流電圧が三相交流電圧に変換されて駆動モータ２５等に供給される。これにより、駆動モータ２５等が減速動作に移行される。そして、駆動モータ２５等が減速動作に入った後は、駆動モータ２５等が発電機として機能するため、減速動作により発生する回生電力がそのままモータ停止までの電力として使われ、これにより駆動モータ２５等が正常に停止することとなる。
【００６０】
従って、モータ停止指令信号の出力に応じ、各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，１９Ａ，１９Ｂは通常通り、つまり各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，１９Ａ，１９Ｂがそれぞれ同期した状態で正常に停止することとなる。これにより本フローチャートが終了する。
【００６１】
以上のような制御によるワイヤソーの動作について図４を用いて説明する。
【００６２】
同図のｔ０時点〜ｔ１時点に示すように、電源４０からの電力供給が正常に行われている間は、直流電圧が電荷として各サーボアンプ４２のコンデンサＣ１にフル充電状態まで蓄積されている（図中、Ｅｆで示す）。これにより駆動モータ２５等の動力系のバックアップ電力が確保される。
【００６３】
そして、停電（瞬停含む）が発生し、電源４０からの電力供給が停止されると（ｔ１時点）、放電によりコンデンサＣ１に蓄積される電力が徐々に低下し始める。このようにコンデンサＣ１の蓄積電力が低下すると、これに伴いコンデンサ両端の電圧値Ｅｓも低下するため、この電圧値Ｅｓの低下に基づき駆動モータ２５等を減速動作に移行するために必要な減速電圧値Ｅｏが求められる。この際、減速電圧値Ｅｏはモータ負荷に応じて求められ、同図の実線と破線とに示すように、負荷が小さい場合（破線）は負荷が大きい場合（実線）に比べて低い減速電圧値Ｅｏが求められることとなる。
【００６４】
そして、さらに瞬停が繰り返され、あるいは完全な停電状態となることによりコンデンサ両端の電圧値Ｅｓが低下し、最終的に減速電圧値Ｅｏまで達すると（ｔ３時点又はｔ４時点）、この時点でモータ停止指令信号が出力される。これによりコンデンサＣ１に電荷として蓄積されている直流電圧が駆動モータ２５等に供給され、その結果、上述したように駆動モータ２５等が減速動作に移行され、それぞれ同期を保った状態で駆動モータ２５等が正常に停止することとなる。
【００６５】
なお、モータ負荷が小さい場合（破線）はモータ負荷が大きい場合（実線）に比べて電圧の低減率が小さく、また減速電圧値Ｅｏも低いため、その分、コンデンサ両端の電圧値Ｅｓが減速電圧値Ｅｏまで低下するのに時間がかかる。そのため、同図に示すように、モータ負荷が小さい場合はモータ負荷が大きい場合にくらべて遅いタイミング（ｔ４時点）でモータ停止指令信号が出力されることとなる。
【００６６】
以上のようなワイヤソーによれば、サーボアンプ４２のコンデンサＣ１に蓄積される電力（電圧値Ｅｓ）が、駆動モータ２５等を減速動作させるのに必要な電力（減速電圧値Ｅｏ）まで低下すると、停電の状態に拘わらず（完全な停電状態か瞬停の状態かに拘わらず）、その時点で強制的にモータ停止指令信号を出力してコンデンサＣ１に蓄積されている電力を使って駆動モータ２５等を減速動作に移行させるようにしているので、従来のワイヤソーのように、モータ停止指令信号が出力される時点でコンデンサに蓄積されている電力が不足しているということがない。従って、常に、各モータ２５，１１Ａ，１１Ｂ，１９Ａ，１９Ｂの同期を保った状態で正常に停止させることができ、その結果、停電等、電源異常により電力供給が停止された場合のワイヤ切断等のトラブル発生を確実に防止できるようになる。
【００６７】
しかも、上記のワイヤソーでは、モータ負荷に応じて減速電圧値Ｅｏを求めることにより、モータ停止指令信号を出力する時期をモータ負荷に応じて自動的に変えるようにしているため、ワイヤ駆動の無駄な停止を軽減できるという利点がある。すなわち、モータ負荷に拘わらず減速電圧値Ｅｏを一律に設定することも可能であるが、この場合には、最大負荷を想定して高い減速電圧値Ｅｏを設定する必要があるため、いきおいモータ停止指令信号が出力されるまでの時間（図３中にＴで示す時間）が短くなる。一方、現実には、一時的に瞬停が繰り返された後、完全な停電状態にまでは陥らないケースもあり、このような場合にはワイヤ駆動の無駄な停止を回避して継続的に運転する方が望ましい。従って、最大負荷に対応して減速電圧値Ｅｏを一律に設定する場合には、上述のようにモータ停止指令信号が出力されるまでの時間が短くなる結果、実際には完全な停電状態にならなかった場合でもワイヤ駆動が停止されることが考えられる。これに対して、上記実施形態のようにモータ負荷に応じて減速電圧値Ｅｏを設定すると、モータ負荷が小さい場合には減速電圧値Ｅｏの値も小さくなり、その分、モータ停止指令信号が出力されるまでの時間が長期化することから、減速電圧値Ｅｏを一律に設定する場合に比べると、ワイヤ駆動の無駄な停止を良好に回避できるようになるという利点がある。
【００６８】
なお、上述したワイヤソーは、本発明が適用されたワイヤソーの一実施形態であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、以下のような構成を採用することもできる。
【００６９】
▲１▼  上記実施形態では、コンバータ部４４により変換された直流電圧を平滑化するためのコンデンサＣ１をそのまま使って駆動モータ２５等の停止用電力を蓄積しておくようにしているが、例えば図２中に一点鎖線で囲んで示すように、コンデンサＣ１とは別のバックアップ用のコンデンサＣ２をコンデンサＣ１と並列な状態でサーボアンプ４２に設けるようにしてもよい。
【００７０】
▲２▼  上記実施形態では、コンデンサＣ１両端の電圧を検出することにより、コンデンサＣ１に蓄積されている電力を検知しているが、具体的な構成に基づき、別のパラメータを利用してコンデンサＣ１に蓄積されている電力を監視するようにしてもよい。
【００７１】
▲３▼  上記実施形態では、モータ負荷に応じた減速電圧値Ｅｏを求めるようにしているが、例えば加工対象（ワークの材質、大きさ、あるいは形状等）や条件が常に一定である場合には、減速電圧値Ｅｏを一律に設定しても構わない。但し、それ以外の場合には、上述したようなワイヤ駆動の無駄な停止を回避するために、モータ負荷に応じて減速電圧値Ｅｏを設定するようにするのが好ましい。
【００７２】
▲４▼  上記実施形態では、コンデンサＣ１に蓄積されている電力を監視する制御として、図３のステップＳ４〜ステップＳ１０の処理を繰り返すことによりステップＳ９で求められる減速電圧値Ｅｏを更新しながらコンデンサ両端の電圧値Ｅｓを監視しているが、例えば、ワイヤソーのウォームアップ完了後、最初に求められる減速電圧値Ｅｏを固定値としてコンデンサ両端の電圧値Ｅｓを監視するようにしてもよい。また、ワイヤソーのウォームアップ完了後に求められる特定数（複数）の減速電圧値Ｅｏの平均値を求め、この平均位置に基づいてコンデンサ両端の電圧値Ｅｓを監視するようにしてもよい。但し、ノイズ等による電力低下の影響を考慮すれば、実施形態のように減速電圧値Ｅｏを更新しながらコンデンサ両端の電圧値Ｅｓを監視する方が確実性、信頼性を高める上では好ましい。
【００７３】
▲５▼  電圧値演算部５６において求める減速電圧値Ｅｏは、駆動モータ２５等を減速動作に移行するのに要求される必要最小限度の値（最小値）であってもよいが、信頼性を高める上では、最小値よりもやや高めに設定するのが好ましい。
【００７４】
▲６▼  なお、サーボアンプ内のコンデンサにバックアップ電力を蓄積し、そのレベルが減速用電力のレベルまで低下した時点でコンデンサの蓄積電力をモータ停止用の電力として供給するという上記実施形態で説明したモータ非常停止方法（非常停止装置）は、勿論ワイヤソー以外の各種機械装置等についても適用可能である。
【００７５】
▲７▼  図３のステップＳ１０でＮＯの場合、ステップＳ６へ移行して前回検出した電圧値Ｅ２を電圧値Ｅ１とし、この電圧値Ｅ１と今回検出した電圧値Ｅ２とで低減率を演算するようにしてもよい。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、サーボアンプ内のコンデンサに蓄積される電力のレベルを監視しながら、その電力レベルが減速用電力のレベルまで低下した時点で、コンデンサに蓄積された電力を使って前記モータの前記所定の減速動作を開始させ、これによりモータを停止させるようにしたので、停電等、電源異常により電力供給が停止されたときには、常に、減速用電力レベルの電力をモータに供給することができ、従来のように、モータを停止させる際に電力（減速用電力）が不足するということがなくなる。
【００７７】
従って、特にワイヤソーにおいては、停電等、電源異常により電力供給が停止された場合でも、ワイヤ駆動用の各モータを確実に同期させた状態で停止させることが可能となり、その結果、切断用ワイヤが緩んだり、切れたりする等のトラブルの発生を未然に防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワイヤソーの全体構成図である。
【図２】ワイヤソーの制御系（主にワイヤ駆動用のモータを制御する部分）の構成を示す図である。
【図３】ワイヤ駆動の制御例を示すフローチャートである。
【図４】電源からの電力供給状態とコンデンサに蓄積されている電力との関係を示す図である。
【図５】従来のワイヤ駆動停止方法の原理を説明する図である。
【図６】従来のワイヤ駆動停止方法における問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１１Ａ，１１Ｂ  ボビン駆動モータ
１９Ａ，１９Ｂ  駆動モータ
２５  駆動モータ
４０  三相交流電源
４２  サーボアンプ
４４  コンバータ部
４６  インバータ部
４８  制御部
５０  制御装置
５２  主制御部（モータ停止制御手段）
５４  記憶部
５６  電圧値演算部（レベル設定手段）
５８  入力部
６０  ＵＰＳ（無停電電源装置）
Ｗ  切断用ワイヤ
Ｃ１  コンデンサ
【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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