(57)【要約】【課題】ワイヤソーにおいて、メンテナンス性の良い加工中にワイヤに付着したスラリを洗浄、除去するワイヤソー用ワイヤ洗浄装置を得る。【解決手段】洗浄液を供給する供給部と、ワイヤを通過させ、前記洗浄液を排出し、側壁の上部に設けられた切欠き部とを有する洗浄槽を備え、洗浄槽の上部切欠き部から溢れ出す洗浄液中にワイヤを走行させて加工中に付着したスラリを洗浄し、砥粒を除去するようにワイヤソー用ワイヤ洗浄装置を構成する。【選択図】図２
2009226487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液を供給する供給部と、
ワイヤを通過させ、前記洗浄液を排出し、側壁の上部に設けられた切欠き部と
を有する洗浄槽を備えたことを特徴とするワイヤソー用ワイヤ洗浄装置。
【請求項２】
切欠き部は、上部が開放されたＵ字型又はコの字型であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤソー用ワイヤ洗浄装置。
【請求項３】
洗浄槽を複数個設けたことを特徴とする請求項１に記載のワイヤソー用ワイヤ洗浄装置。
【請求項４】
洗浄槽から排出される洗浄液を回収して砥粒を分離する砥粒分離部と、
前記砥粒分離部で砥粒が除かれた前記洗浄液を貯留する貯留部と、
前記貯留部に貯留された前記洗浄液を洗浄液供給部に供給するポンプと
を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のワイヤソー用ワイヤ洗浄装置。
【請求項５】
砥粒分離部から貯留部へ洗浄液を送る送出配管と前記砥粒分離部との接続部の高さは、前記貯留部の洗浄液の最高液面より上、かつ洗浄槽底部より下に設けられたことを特徴とする請求項４に記載のワイヤソー用ワイヤ洗浄装置。
【請求項６】
砥粒分離部は、着脱可能に設置されたことを特徴とする請求項４に記載のワイヤソー用ワイヤ洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数走行するワイヤで、ワークを多数の薄板に加工するワイヤソーにおいて、ワイヤに付着した加工液を洗浄、除去するワイヤソー用ワイヤ洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤソーは、一対のワイヤリール間を高速走行するワイヤに砥粒を含む加工液を供給しながら被加工物を押し当てることにより、その加工液中に含まれる砥粒のラッピング作用で被加工物を切断する。
【０００３】
ワイヤソー用ワイヤ洗浄装置は、ワイヤのワイヤ通路に設けられ、内部をワイヤが走行するケーシングと、このケーシング内に設けられ、ワイヤに向けて洗浄液を噴射する洗浄液噴射ノズルと、この洗浄液噴射ノズルの近傍に設けられ、ワイヤに向けて圧縮得和を噴射するエア噴射ノズルと、このエア噴射ノズルの近傍に設けられ、ワイヤを挟んでワイヤに付着した付着物を拭き取る拭取手段と、ケーシングに形成され、洗浄液噴射ノズルから噴射された洗浄液及びワイヤから除去されたワイヤ付着物を排出する排出口とからなる（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３００２００号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のワイヤソー用ワイヤ洗浄装置のようなエアを吹き付ける構成では、圧縮エアの供給源や配管が必要になって構成が複雑になるとともに、洗浄効果もあまり高くなく、スラリを確実に除去することができないという問題があった。また、フェルト等の清掃部材で挟みつける構成では、清掃部材がスラリにより早期に磨耗する欠点があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、被加工物の切断時に付着した加工液などの付着物を除去する機構の構成が簡単であるとともに、耐久性に優れた良好なワイヤソー用ワイヤ洗浄装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るワイヤソーのワイヤ洗浄装置は、洗浄液を供給する供給部と、ワイヤを通過させ、前記洗浄液を排出し、側壁の上部に設けられた切欠き部とを有する洗浄槽を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によるワイヤソー洗浄装置によれば、洗浄液の流れによって加工中にワイヤに付着したスラリを洗い流すことが出来るので、単純な構成でスラリ中の砥粒剥離効果が向上して洗浄効果を向上させることができ、かつ耐久性を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本実施の形態のワイヤソー用ワイヤ洗浄装置が適用されたワイヤソーの全体構成図である。
【００１０】
図１において、ワイヤソーは、ワイヤ５が充満された巻出し側リール１、ワイヤ５が巻きつけられる複数の溝を有する回転ローラ２，３、ワイヤ５を所定の位置、方向にガイドするガイドローラ４、巻出し側のワイヤ５の張力を調整する巻出し側張力制御機構６、巻取り側のワイヤの張力を調整する巻取り側張力制御機構１２、及び加工を行ったワイヤ５ｂを巻取る巻取り側リール１０で構成される。
【００１１】
巻出し側リール１から巻出されたワイヤ５は、巻出し側の複数のガイドローラ４に架線され、巻出し側張力制御機構６を経由して、前記回転ローラ２，３間に所定の張力を付与するとともに、回転ローラ２，３間にワイヤ５を複数の溝によって所定のピッチで螺旋状に巻回してワイヤ５ａの列を形成し、回転ローラ２，３を回転させることによりワイヤ５ａを直線方向に高速走行させるとともに、ワイヤ５ａの列に砥粒を含む加工液（図示せず）を供給しながら被加工物（ワーク）８をワイヤ５ａの列の上方から押し当てることにより、その加工液中に含まれる砥粒のラッピング作用で被加工物８を切断する。なお、ワイヤ５ａとは、ラッピング加工中のワイヤ５のことをさす。
【００１２】
被加工物８から繰り出されたワイヤ５ｂは、巻取り側の複数のガイドローラ１１及び、巻取り側張力制御機構１２を経由して、巻取り側リール１０に巻取られる。なお、ワイヤ５ｂとは、加工を終えたワイヤ５ａをさす。また、ワイヤ５は、ワイヤ５ａ及びワイヤ５ｂと一つながりとなっており、ワイヤ５が走行して移動に従い、ワイヤ５ａ又はワイヤ５ｂになる。即ち、ここでは、ワイヤ５の位置により呼び方を変化させている。
【００１３】
従来のワイヤソーは、上記回転ローラ２，３を備え、被加工物８の切断加工を行う加工室１３と、前記回転ローラ２，３間に所定の張力を付与する様に張力を制御しながら巻出し側リール１、及び巻取り側リール１０の回転を制御するリール室１４とで構成されており、加工室１３のワイヤ５ｂ出口近傍に、本発明によるワイヤソー用ワイヤ洗浄装置のワイヤ洗浄装置１５が設置されている。
【００１４】
従来のワイヤソー用ワイヤ洗浄装置に見られる、ワイヤ５をフェルト等の清掃部材で挟みつける構成や、ワイヤを回転ブラシでブラッシングする構成では、清掃部材がスラリにより早期に磨耗する欠点があった。さらに、ワイヤを洗浄液に浸ける構成では、洗浄液等の消耗品を必要として、ランニングコストが高くなるという問題があった。
【００１５】
また、被加工物の加工厚みの薄型化が進む現在では、使用するワイヤ径の細線化が進み、ワイヤ強度が低下するために、ワイヤ５を架線する張力を低く抑えるとともに、高速で走行するワイヤ５に対して他の物体などの接触による余分な外力を付与せず、またガイドローラ４による余分な曲がり経路の架線をすることなくワイヤ５の洗浄を行うことが課題である。また、ワイヤ５に余分な外力を付与せずにワイヤ５に付着しているスラリを確実に除去し、リール室１４へスラリの持込みを防止することが課題である。
【００１６】
図２は、本発明の実施の形態１によるワイヤソー用ワイヤ洗浄装置のワイヤ洗浄装置１５の詳細構成を示す斜視図である。
【００１７】
図２において、洗浄槽２１は、底部に洗浄液供給ノズル（供給部）２２を備え、側壁の上部２箇所に加工が終了したワイヤ５ｂが通過する切欠き部（切欠き溝）２３が施されたものである。また、回収槽２４は、洗浄槽２１から排出される洗浄液を回収するもので、洗浄槽２１の底部及び側壁外周を覆い、側壁の上部２箇所にワイヤ５ｂが通過する切欠き部（切欠き溝）２５が施されたものである。なお、回収槽２４は、洗浄槽から排出される洗浄液を回収できれば良く、洗浄槽２１の底部及び外周のすべてを覆わずに構成することもできる。
【００１８】
本実施の形態によるワイヤソー用ワイヤ洗浄装置１５は、底部に洗浄液供給ノズル２２を配置し、ワイヤ５ｂが通過する上部に切欠き部２３を施した洗浄槽２１を１個または複数個配置し、洗浄槽２１の底部及び側壁外周を覆いワイヤ５ｂが通過する上部に切欠き部２５を施した回収槽２４とを加工室１３のワイヤ５ｂ出口近傍に配置し、洗浄槽２１の洗浄液供給ノズル２２に洗浄液を供給して洗浄槽２１の上部切欠き部２３から溢れ出す洗浄液の流れの中にワイヤ５ｂを走行させて加工中にワイヤ５ａに付着したスラリを洗浄、除去するものである。
【００１９】
なお、洗浄槽２１及び回収槽２４に施す切欠き部２３，２５の形状はＵ字型もしくは、コの字型に構成し、槽（タンク）の上部を開放する形状に構成すると、ワイヤ５ｂの装着時にスムースに装着でき、また洗浄効果が良好となる。
【００２０】
図３は、実施の形態１の図２におけるワイヤソー用ワイヤ洗浄装置１５の一部部分断面図である。図３において、洗浄液流れ３４は、所定の高さを有して洗浄槽２１の上部切欠き部２３から溢れ出すとともに、回収槽２４の上部に施された切欠き部２５から、外部にはみ出さない様に洗浄液の流量が調整されている。加工室１３のワイヤ５ｂ出口近傍に、ワイヤソー用ワイヤ洗浄装置１５を設置し、洗浄槽２１の上部切欠き部２３に形成される洗浄液流れ３４中に、加工後の外周面に砥粒を含むスラリが付着したワイヤ５ｂを高速で走行、通過させることにより、ワイヤ５ｂに付着したスラリの砥粒剥離、除去効果を向上させ、洗浄効果を向上させることが出来る。なお、ワイヤ５ｂと洗浄槽２１との相対的位置は、ガイドローラ４a，１１aによって洗浄液流れ３４中にワイヤ５ｂが通過するように位置決めされている。
【００２１】
本実施の形態のワイヤソー用ワイヤ洗浄装置１５によれば、底部に洗浄液供給ノズル２２を配置し、ワイヤ５ｂが通過する上部に切欠き部２３を施した洗浄槽２１を１個または複数個、加工室１３のワイヤ５ｂ出口近傍に配置し、洗浄槽２１の洗浄液供給ノズル２２に洗浄液を供給して、洗浄槽２１の上部切欠き部２３から溢れ出す洗浄液の流れ３４の中にワイヤ５ｂを走行させることによって、加工中にワイヤ５ｂに付着したスラリを洗浄、除去する。従って、洗浄液の流れにより、加工中に付着したスラリを洗い流すことが出来、スラリ中の砥粒剥離効果を向上させ、洗浄効果を向上させることが出来る。
【００２２】
また、本実施の形態のワイヤソー用ワイヤ洗浄装置１５は、ワイヤ５ｂを洗浄するのに機械的な接触部を持たないため、磨耗等による消耗品が無く、耐久性に優れ、良好なメンテナンス性を有する。
【００２３】
本実施の形態のワイヤソー用ワイヤ洗浄装置１５によれば、洗浄槽２１の上部切欠き部２３から溢れ出る洗浄液流れ３４中にワイヤ５ｂを走行させて洗浄するので、ワイヤ５ｂに直接接触する磨耗部材がなく、消耗部品及び部品交換などのメンテナンス作業が省略できるともに圧縮エア等の動力源を必要とせず、ランニングコストを低減できる。また、ワイヤに接触する機構がないのでワイヤに余分な外力を付与せずにワイヤ洗浄するので、ワイヤを細線化が可能となる効果がある。
【００２４】
被加工物８から繰り出されたワイヤ５ｂは、巻取り側の複数のガイドローラ１１及び、巻取り側張力制御機構１２を経由して、巻取り側リール１０に巻取られる様に構成されており、被加工物８を加工する前の準備として、上記の経路にワイヤを架線する作業がある。
【００２５】
本実施の形態は、図２に示す様に、洗浄槽２１の側壁の上部２箇所に施したワイヤ５ｂが通過する切欠き部２３及び回収槽２４の側壁の上部２箇所に施したワイヤ５ｂが通過する切欠き部２５の形状をＵ字型もしくは、コの字型にし、上記、洗浄槽２１及び回収槽２４の上部を開放する様に構成しているので、上記のワイヤ架線作業時にワイヤ洗浄装置１５において、ケースや、ガイドローラ４，１１など複雑な架線経路にワイヤ５ｂを通す必要がなく、ワイヤ架線作業の作業性が向上する効果がある。
【００２６】
実施の形態２.
実施の形態１は、洗浄槽２１に施された切欠き部２３から排出される洗浄液によってワイヤ５ｂを洗浄したが、本実施の形態では、洗浄液を循環して再利用する構成を示す。
【００２７】
本実施の形態は、実施の形態１と同様に図１のワイヤソーの全体構成の中の洗浄装置１５であり、実施の形態１と同様の洗浄液供給ノズル２２、洗浄槽２１が用いられる。
【００２８】
図３は、実施の形態１の図２におけるワイヤソー用ワイヤ洗浄装置１５の一部部分断面図である。図３において、実施の形態１の図２の回収槽２４の底部は、洗浄液から砥粒を分離する砥粒分離部（タンク）３５と回収配管２６を介して連通している。また、砥粒分離部３５の上部に接続された送出配管２７は、洗浄液を貯留する貯留部３１に連通されている。
【００２９】
洗浄液が貯留された貯留部３１は、洗浄槽２１の底部に配置された洗浄液供給ノズル２２と、洗浄液を供給する洗浄液供給ポンプ３２を介して洗浄液供給配管３３により連通されている。
【００３０】
本実施の形態のワイヤソー用ワイヤ洗浄装置は、洗浄液を貯留する貯留部３１と、洗浄液を供給する洗浄液供給ポンプ３２と、砥粒分離部３５とを備える。
洗浄槽２１の洗浄液供給ノズル２２に供給した洗浄液は、洗浄槽上部切欠き部２３から溢れ出ながらワイヤ５ｂを洗浄した後、回収槽２４内に排出され、砥粒分離部３５を経由して砥粒が分離された洗浄液が貯留部３１に回収される。この貯留部３１に回収された洗浄液は、前記洗浄液供給ポンプ３２を介して、洗浄槽２１の洗浄液供給ノズル２２に供給される。本実施の形態は、以上のように、洗浄液が、上記の経路を循環するようにしたものである。
【００３１】
上述ように構成されたワイヤソー用ワイヤ洗浄装置１５においては、貯留部３１に貯留された洗浄液は、洗浄液供給ポンプ３２により、洗浄液供給配管３３内を流れ、洗浄槽２１の底部に設置した洗浄液供給ノズル２２から放出され、洗浄槽２１の上部切欠き部２３から溢れ出させ、洗浄液流れ３４を形成する。
【００３２】
洗浄槽２１の側壁上部に設けられた切欠き部２３を走行するワイヤ５ｂは、洗浄液流れ３４中を走行することによって、スラリ、砥粒などが洗浄される。この洗浄液は、回収槽２４により回収され、回収された洗浄液を砥粒分離部３５が、砥粒等を分離して浄化された洗浄液が送出配管２７を介して貯留部３１に貯留される。
【００３３】
本実施の形態のワイヤソー用ワイヤ洗浄装置１５によれば、洗浄槽２１から排出される洗浄液を回収槽２４が回収するので、洗浄液が、周囲に飛散することがなく、周辺機器を汚染することなくワイヤ洗浄が可能となる。
【００３４】
また、洗浄液は貯留部３１に貯留し、洗浄槽２１、回収槽２４、及び砥粒分離部３５間を循環させるように構成したので、加工中に新規の洗浄液を供給する必要がなく、ランニングコストを低減できる効果がある。
【００３５】
実施の形態３.
上述の実施の形態２は、洗浄槽２１を１個で構成したが、複数個で構成することによってワイヤ５ｂの洗浄効果を向上させることができる。
【００３６】
図４は、図３に記載の洗浄槽２１ａ及び２１ｂを、ワイヤ５ｂが通過する経路中に２個直列に配置し、洗浄槽２１ａ，２１ｂの底部及び、側壁外周を覆う様に回収槽２４ａを構成したものである。洗浄槽２１ａ及び２１ｂの各々に、洗浄液供給ノズル２２を配置し、洗浄液が貯留された貯留部３１と洗浄液を供給する洗浄液供給ポンプ３２を介して洗浄液供給配管３３により連通されている。
【００３７】
本実施の形態のワイヤソー用ワイヤ洗浄装置１５は、貯留部３１に貯留された洗浄液を洗浄液供給ポンプ３２が各洗浄液供給ノズル２２によって洗浄槽２１ａ，２１ｂに供給し、洗浄液が各切欠き部２３から排出される。ワイヤ５ｂは、この４箇所から排出される洗浄液流れ３４の中を走行することによって洗浄される。また、排出された洗浄液は上述の実施の形態と同様に回収槽２４にて回収され、同様の経路で貯留部に貯留される。
【００３８】
なお、図４においては、洗浄槽２１ａ、２１ｂを２個直列に配置する実施の形態を示したが、更に多数の洗浄槽２１及び、洗浄液流れ３４を構成すれば、ワイヤ５ｂの洗浄効果を更に向上させることが出来る。
【００３９】
本実施の形態によれば、洗浄液供給ノズル２２から供給した洗浄液を洗浄槽２１の上部切欠き部２３から洗浄液を溢れ出させて形成する洗浄液流れ３４を複数個構成できるので、ワイヤ５ｂに付着した砥粒を含むスラリ中の砥粒剥離、除去効果を更に向上させ、洗浄効果を向上させることが出来る。
【００４０】
実施の形態４.
本実施の形態は、上述の実施の形態２，３における砥粒分離部３５について説明する。
【００４１】
ワイヤ５ｂを洗浄した後の砥粒を含む洗浄液は、回収槽２４の底に配置された回収配管２６内を通って砥粒分離部３５に流れ込んだ後、砥粒分離部３５内の底部に上記砥粒が沈殿する（図３，図４の３６）。
【００４２】
砥粒分離部３５は、貯留部３１と連通する送出配管２７を砥粒分離部３５の上部に配置するように構成される。この構成により、砥粒分離部３５内の上部の上澄み液のみを貯留部３１に回収する。この貯留部３１には、多くの砥粒を含まないワイヤ洗浄液が貯留され、この洗浄液が、洗浄槽２１の洗浄液供給ノズル２２に大量に供給される。
【００４３】
また、砥粒分離部３５で砥粒を除いた洗浄液を貯留部３１に送る送出配管２７と砥粒分離部３５との接続部は、貯留部３１の洗浄液の最高液面より上、かつ洗浄槽２１底部より下に設けている。このような位置関係とすることで、洗浄槽２１から排出される洗浄液を回収し、砥粒分離部３５の上澄み液を貯留部３１にスムースに回収できる。なお、上記接続部は、貯留部３１の洗浄液の最高液面より上、かつ回収槽２４底部より下に設けるとさらに良い。
【００４４】
図５は、別の砥粒分離部３５の構成を示す図である。砥粒分離部３５に、回収された洗浄液が、一度底部を通過してから送出配管２７に向かうように、鉛直方向に仕切り板３７が設けたものである。この仕切り板３７は、底部には無く、底部で洗浄液が送出配管２７の方向へ流れるようになっている。このような構成により、さらに砥粒の沈殿を早くすることができる。
【００４５】
本実施の形態の構成によれば、砥粒分離部３５内の上部の上澄み液のみを貯留部３１に回収することによって、早く大量に砥粒を含まないワイヤ洗浄液を生成できるので、大量に洗浄液に流れを継続して流し続けることができ、ワイヤ５ｂのスラリ洗浄効果を向上させることができる。
【００４６】
また、砥粒分離部３５は、ワイヤソー本体には、着脱可能に構成され、砥粒分離部３５内に沈殿した砥粒３６は、液体中に沈殿しているのでメンテナンス時において砥粒分離部３５の洗浄が容易に行え、メンテナンスの作業性が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１，２，３及び４のワイヤソー用ワイヤ洗浄装置が適用されたワイヤソーの全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１及び２によるワイヤ洗浄装置の要部を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１及び２によるワイヤ洗浄装置の要部を示す部分断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３及び４によるワイヤ洗浄装置の要部を示す部分断面図である。
【図５】本発明の実施の形態４によるワイヤ洗浄装置の砥粒分離部を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  巻出し側リール、２，３  回転ローラ、４,４a  ガイドローラ、５，５ａ，５ｂ  ワイヤ、６  巻出し側張力制御機構、８  被加工物、１０  巻取り側リール、１１,１１a  巻取り側ガイドローラ、１２  巻取り側張力制御機構、１３  加工室、１４  リール室、１５  ワイヤ洗浄装置、２１，２１ａ，２１ｂ  洗浄槽、２２  洗浄液供給ノズル、２３，２５  切欠き部、２４，２４ａ  回収槽、２６  回収配管、２７  送出配管、３１  貯留部、３２  洗浄液供給ポンプ、３３  洗浄液供給配管、３４  洗浄液流れ、３５  砥粒分離部、３６  砥粒の沈殿、３７  仕切り板。
【図１】
2009226487.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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