ホーム > 特許ランキング > コマツＮＴＣ株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023028705
(43)【公開日】2023-03-03
(54)【発明の名称】ワイヤソー
(51)【国際特許分類】
B24B 27/06 20060101AFI20230224BHJP
B24B 41/06 20120101ALI20230224BHJP
B28D 5/04 20060101ALI20230224BHJP
B28D 7/04 20060101ALI20230224BHJP
B24B 47/06 20060101ALI20230224BHJP
B23D 57/00 20060101ALI20230224BHJP
B23Q 1/38 20060101ALI20230224BHJP
B23Q 1/72 20060101ALI20230224BHJP
【ＦＩ】
B24B27/06 D
B24B41/06 L
B28D5/04 B
B28D7/04
B24B47/06
B23D57/00
B23Q1/38 A
B23Q1/72 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021134572
(22)【出願日】2021-08-20
(71)【出願人】
【識別番号】000152675
【氏名又は名称】コマツＮＴＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】中村 哲也
(72)【発明者】
【氏名】漆山 正史
(72)【発明者】
【氏名】河津 知之
(72)【発明者】
【氏名】村井 史朗
【テーマコード（参考）】
3C034
3C040
3C048
3C069
3C158
【Ｆターム（参考）】
3C034AA19
3C034BB07
3C034BB32
3C034BB75
3C034CB01
3C034DD08
3C034DD10
3C040AA19
3C048CC07
3C048DD01
3C069AA01
3C069BA06
3C069BB01
3C069CA04
3C069CB02
3C069EA02
3C158AA05
3C158AB01
3C158AB03
3C158CA01
3C158CB01
3C158DA03
3C158DA17
(57)【要約】
【課題】ワークの切断精度をさらに向上させることができるワイヤソーを提供することを課題とする。
【解決手段】ワイヤソー１は、上下方向に移動可能に配置されたサドル４と、ワーク送り機構７のワーク送りに対して切断方向に沿って設けられた案内面３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有するコラム３と、案内面３ａ～３ｄに対向して配置されたポケット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに流体を供給することでサドル４を切断方向と直交する方向に移動させる静圧案内機構９と、案内面３ａ～３ｄに供給する流体の圧力を可変させるためのコントロールバルブ９１，９２，９３，９４と、案内面３ａ～３ｄに供給する流体の圧力をワークＷの切り込み位置に応じて任意に設定可能なコントローラ１０と、を備えている。
【選択図】図５
【解決手段】ワイヤソー１は、上下方向に移動可能に配置されたサドル４と、ワーク送り機構７のワーク送りに対して切断方向に沿って設けられた案内面３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有するコラム３と、案内面３ａ～３ｄに対向して配置されたポケット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに流体を供給することでサドル４を切断方向と直交する方向に移動させる静圧案内機構９と、案内面３ａ～３ｄに供給する流体の圧力を可変させるためのコントロールバルブ９１，９２，９３，９４と、案内面３ａ～３ｄに供給する流体の圧力をワークＷの切り込み位置に応じて任意に設定可能なコントローラ１０と、を備えている。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上下方向に移動可能に配置されたサドルと、
ワーク送り機構のワーク送りに対して切断方向に沿って設けられた案内面を有するコラムと、
前記案内面に対向して配置されたポケットに流体を供給することで前記サドルを切断方向と直交する方向に移動させる静圧案内機構と、
前記案内面に供給する流体の圧力を可変させるためのコントロールバルブと、
前記案内面に供給する流体の圧力をワークの切り込み位置に応じて任意に設定可能なコントローラと、を備えている、
ことを特徴とするワイヤソー。
ワーク送り機構のワーク送りに対して切断方向に沿って設けられた案内面を有するコラムと、
前記案内面に対向して配置されたポケットに流体を供給することで前記サドルを切断方向と直交する方向に移動させる静圧案内機構と、
前記案内面に供給する流体の圧力を可変させるためのコントロールバルブと、
前記案内面に供給する流体の圧力をワークの切り込み位置に応じて任意に設定可能なコントローラと、を備えている、
ことを特徴とするワイヤソー。
【請求項2】
上下方向移動可能なものの自重と、前記ワークを加工するときの加工抵抗と、を相殺するバランサを備えている
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤソー。
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】
前記バランサは、シリンダ装置から成る
ことを特徴とする請求項２に記載のワイヤソー。
ことを特徴とする請求項２に記載のワイヤソー。
【請求項4】
前記サドルを上下方向に移動させるリニアモータを備えている
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤソー。
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤソー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワーク送り機構を備えたワイヤソーに関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、半導体材料や磁性材料等のワークをワイヤで切断するワイヤソーは、ワイヤに対して、加工液を供給しながら、ワーク送り装置によってワークを切り込み送りすることで、ワークを切断している。
【0003】
切断されて形成されるワークは、薄い半導体ウエハとなるので、高精度に切断加工されることが要求される。半導体ウエハは、ワークとワイヤとの相対変位によってウエハの形状精度が決定される。その相対変位の補正は、一般に、各部の温度制御による熱変位で補正を行っている（例えば、特許文献１，２参照）。
【0004】
特許文献１に記載のワイヤソーでは、ＮＣ装置（８０）による制御水の温度制御によりローラ支持軸（４０）を前後方向に変位させることで、良好なウエハの表面を形成している。
【0005】
特許文献２に記載のワイヤソーでは、ワーク加工時に、支持フレームの適当な部位（２０）を温度変化させて弾性変形させることで、ワーク（３０）とガイドローラ（１６Ａ，１６Ｂ）との相対位置をワイヤ群の並び方向に変化させてワークの切断形状を所望形状に制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００９－１９６０２３号公報
【特許文献2】特開２００４－１１４２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、特許文献１，２に記載のワイヤソーでは、金属製の支持フレームやローラ支持軸を温調機によって熱膨張させたり、熱収縮させたりする構成である。このワイヤソーでは、ワークとワイヤとの相対変位をコントロールするのが難しく、ワークの切断精度をさらに向上させることが望まれていた。
【0008】
そこで、本発明は、ワークの切断精度をさらに向上させることができるワイヤソーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決するため、本発明に係るワイヤソーは、上下方向に移動可能に配置されたサドルと、ワーク送り機構のワーク送りに対して切断方向に沿って設けられた案内面を有するコラムと、前記案内面に対向して配置されたポケットに流体を供給することで前記サドルを切断方向と直交する方向に移動させる静圧案内機構と、前記案内面に供給する流体の圧力を可変させるためのコントロールバルブと、前記案内面に供給する流体の圧力をワークの切り込み位置に応じて任意に設定可能なコントローラと、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、ワークの切断精度をさらに向上させることができるワイヤソーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態に係るワイヤソーの一例を示す要部概略斜視図である。
【図2】ワイヤソーの要部概略横断面図である。
【図3】ワイヤソーの要部概略縦断面図である。
【図4】案内面の状態を示す模式図である。
【図5】ワイヤソーの構造を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の実施形態に係るワイヤソーを図１～図５を参照して説明する。
本実施形態において、図１に示すクランプ装置６のワーク送りテーブル６１がある方向を前、ワーク送りテーブル６１の後方向を後、鉛直上方側を上、鉛直下方側を下、図面左方向を左、図面右方向を右として適宜説明する。
本実施形態において、図１に示すクランプ装置６のワーク送りテーブル６１がある方向を前、ワーク送りテーブル６１の後方向を後、鉛直上方側を上、鉛直下方側を下、図面左方向を左、図面右方向を右として適宜説明する。
【0013】
まず、ワイヤソー１を説明する前に、ワイヤソー１に使用されるワークＷについて説明する。また、図２に示すように、ワイヤソー１の主要部は、略左右対称に形成されているため、適宜その一方を説明して他方の説明を省略する。
【0014】
＜ワーク＞
図１に示すように、ワークＷは、半導体材料、磁性材料、セラミック等の硬脆材料から成る。ワークＷは、クランプ装置６のワーク送りテーブル６１に取り付けられて、ワイヤソー１に配置された加工装置５のワイヤ５４に押し当てることで切削して切断される。
図１に示すように、ワークＷは、半導体材料、磁性材料、セラミック等の硬脆材料から成る。ワークＷは、クランプ装置６のワーク送りテーブル６１に取り付けられて、ワイヤソー１に配置された加工装置５のワイヤ５４に押し当てることで切削して切断される。
【0015】
＜ワイヤソー＞
ワイヤソー１は、加工装置５のワイヤ５４によってワークＷを切断する切断装置である。図１または図２に示すように、ワイヤソー１は、基台２と、コラム３と、サドル４と、加工装置５と、クランプ装置６と、ワーク送り機構７と、静圧案内機構９と、コントローラ１０（図５参照）と、を主に備えて構成されている。
ワイヤソー１は、加工装置５のワイヤ５４によってワークＷを切断する切断装置である。図１または図２に示すように、ワイヤソー１は、基台２と、コラム３と、サドル４と、加工装置５と、クランプ装置６と、ワーク送り機構７と、静圧案内機構９と、コントローラ１０（図５参照）と、を主に備えて構成されている。
【0016】
＜基台＞
図１に示す基台２は、コラム３と、加工装置５と、を下から保持するベースである。基台２は、ワイヤソー１の下端部全体に亘って配置されている。
図１に示す基台２は、コラム３と、加工装置５と、を下から保持するベースである。基台２は、ワイヤソー１の下端部全体に亘って配置されている。
【0017】
＜コラム＞
コラム３は、基台２上に立設されて、ワイヤソー１の機械本体を構成する柱状の部材である。図２に示すように、コラム３内には、サドル４と、静圧案内機構９と、ワーク送り機構７と、バランサ８と、が設けられている。コラム３の内壁には、ワーク送り機構７のワーク送りに対して切断方向（上下方向）に沿って設けられた案内面３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有している。
コラム３は、基台２上に立設されて、ワイヤソー１の機械本体を構成する柱状の部材である。図２に示すように、コラム３内には、サドル４と、静圧案内機構９と、ワーク送り機構７と、バランサ８と、が設けられている。コラム３の内壁には、ワーク送り機構７のワーク送りに対して切断方向（上下方向）に沿って設けられた案内面３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有している。
【0018】
＜サドル＞
図２に示すように、サドル４は、コラム３に対して上下方向に移動可能に配置された縦送り台である。サドル４の前面には、ワークＷを保持するクランプ装置６を支持している。図４に示すように、サドル４は、静圧案内機構９の静圧用ポンプＰ１からの油をコントロールバルブ９０を介在して供給されるポケット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを外周面に有している。
図２に示すように、サドル４は、コラム３に対して上下方向に移動可能に配置された縦送り台である。サドル４の前面には、ワークＷを保持するクランプ装置６を支持している。図４に示すように、サドル４は、静圧案内機構９の静圧用ポンプＰ１からの油をコントロールバルブ９０を介在して供給されるポケット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを外周面に有している。
【0019】
ポケット４ａ～４ｄは、静圧用ポンプＰ１（図５参照）から供給される油の圧力によって、サドル４を水平方向（前後左右方向）に移動させて位置調整するための静圧用ポケットである。ポケット４ａ～４ｄは、コラム３のコラム３の案内面３ａ～３ｄに対して、隙間Ｓ１を介して対向配置されている。凹部形状のポケット４ａ～４ｄに供給される油の圧力によって隙間Ｓ１を数μｍ～数十μｍの間で可変でき、供給された油圧によってサドル４を動かすことができる。
なお、静圧案内機構９については、後で詳述する。また、便宜上、コントロールバルブ９１，９２，９３，９４，９５をまとめていう場合は、「コントロールバルブ９０」という。
なお、静圧案内機構９については、後で詳述する。また、便宜上、コントロールバルブ９１，９２，９３，９４，９５をまとめていう場合は、「コントロールバルブ９０」という。
【0020】
＜加工装置＞
図１に示すように、加工装置５は、クランプ装置６にクランプされた未加工のワークＷを加工する切削機構である。加工装置５は、例えば、側面視して三角形を描くように適宜な間隔で配置された３つの加工用ローラ５１，５２，５３と、加工用ローラ５１，５２，５３に巻き掛けられたワイヤ５４、加工用ローラ５１，５２を回転駆動させる駆動モータ（図示省略）と、ワークＷを切断するワイヤ５４と、ブラケット５５と、を備えて成る。加工装置５は、コラム３の近傍において、基台２上にブラケット５５を介在して設置されている。
図１に示すように、加工装置５は、クランプ装置６にクランプされた未加工のワークＷを加工する切削機構である。加工装置５は、例えば、側面視して三角形を描くように適宜な間隔で配置された３つの加工用ローラ５１，５２，５３と、加工用ローラ５１，５２，５３に巻き掛けられたワイヤ５４、加工用ローラ５１，５２を回転駆動させる駆動モータ（図示省略）と、ワークＷを切断するワイヤ５４と、ブラケット５５と、を備えて成る。加工装置５は、コラム３の近傍において、基台２上にブラケット５５を介在して設置されている。
【0021】
ワークＷは、加工用ローラ５１，５２の軸線方向に沿って並設された複数のものから成る（添付図面では、省略して１つのみ記載している）。そして、ワイヤソー１の運転時には、走行されたワイヤ５４が加工用ローラ５１，５２間で、クランプ装置６で保持されたワークＷが、ワーク送り機構７（図２参照）によって加工装置５に向かって下降されてワイヤ５４に押し付けられることで切断される。
【0022】
加工用ローラ５１，５２，５３は、その一例を挙げると、加工用ローラ５１，５２にそれぞれ備えられた駆動モータ（図示省略）によって回転されることで、プーリ及びベルト等を含む伝達機構（図示省略）を介して駆動されて、ワイヤ５４を走行させるように構成されている。加工用ローラ５１，５２，５３は、少なくとも一対であればよく、相互間隔をおいて平行に配置される構成であれば、３本以上でもよい。また、駆動モータ（図示省略）は、プーリ及びベルトを用いずに、加工用ローラ５１，５２に直結させて設けてもよい。
【0023】
ワイヤ５４は、例えば、１本の線材によって構成された加工用ワイヤである。ワイヤ５４は、加工用ローラ５１，５２によって、一定量前進及び一定量後退を繰り返して、全体として歩進的に前進し、または、一方向に連続して前進するように駆動される。
【0024】
＜クランプ装置＞
図１に示すように、クランプ装置６は、加工装置５でワークＷを加工する際に、ワークＷをクランプするための保持機構である。クランプ装置６は、未加工のワークＷをクランプしてから、そのワークＷを加工装置５のワイヤ５４に押し当てて加工し、加工完了後のワークＷをアンクランプさせるまで、ワークＷを保持する。クランプ装置６は、ワークＷを保持するワーク保持部（図示省略）と、ワーク保持部をクランプするクランプ部（図示省略）と、ワーク保持部（図示省略）及びクランプ部（図示省略）をワーク送り機構７によって昇降させるワーク送りテーブル６１と、を備えて成る。
図１に示すように、クランプ装置６は、加工装置５でワークＷを加工する際に、ワークＷをクランプするための保持機構である。クランプ装置６は、未加工のワークＷをクランプしてから、そのワークＷを加工装置５のワイヤ５４に押し当てて加工し、加工完了後のワークＷをアンクランプさせるまで、ワークＷを保持する。クランプ装置６は、ワークＷを保持するワーク保持部（図示省略）と、ワーク保持部をクランプするクランプ部（図示省略）と、ワーク保持部（図示省略）及びクランプ部（図示省略）をワーク送り機構７によって昇降させるワーク送りテーブル６１と、を備えて成る。
【0025】
＜ワーク送り機構＞
図３に示すように、ワーク送り機構７は、ワークＷを、ワイヤ５４によってワークＷを切断する加工位置と、加工済のワークＷ（図１参照）と未加工のワークＷとの交換が行われるワーク交換位置と、の間を移動させるための移送装置である。また、ワーク送り機構７は、ワークＷを加工する際に、ワークＷ（図１参照）を昇降させる昇降装置の機能も果たす。ワーク送り機構７は、例えば、リニアモータ７０や、ボールねじとサーボモータとを備えて成る昇降装置等から構成されている。以下その一例として、ワーク送り機構７は、リニアモータ７０から成る場合を例に挙げて説明する。
図３に示すように、ワーク送り機構７は、ワークＷを、ワイヤ５４によってワークＷを切断する加工位置と、加工済のワークＷ（図１参照）と未加工のワークＷとの交換が行われるワーク交換位置と、の間を移動させるための移送装置である。また、ワーク送り機構７は、ワークＷを加工する際に、ワークＷ（図１参照）を昇降させる昇降装置の機能も果たす。ワーク送り機構７は、例えば、リニアモータ７０や、ボールねじとサーボモータとを備えて成る昇降装置等から構成されている。以下その一例として、ワーク送り機構７は、リニアモータ７０から成る場合を例に挙げて説明する。
【0026】
＜リニアモータ＞
図３に示すように、リニアモータ７０は、サドル４を上下方向に移動させるための駆動源である。リニアモータ７０は、ベース７５と、ベース７５に固定され、永久磁石７３を有する固定子７４と、固定子７４に相対的に移動可能に設けられて電機子巻線７１を有する可動子７２と、を主に構成されている。リニアモータ７０は、電機子巻線７１に電力供給装置（図示省略）から交流電流が供給されると、可動子７２が駆動するように構成されている。このとき、電機子巻線７１は、熱を発するため、その熱を冷却するための冷却装置１１（図５参照）が電機子巻線７１に当接して配置されている。永久磁石７３は、サドル４の移動可能な領域の上端から下端まで設置されている。固定子７４はベース７５に固定され、可動子７２は、サドル４に配置されている。ベース７５は、コラム３に連結されている。リニアモータ７０は、コントローラ１０を介して不図示の電源に電気的に接続されている。
図３に示すように、リニアモータ７０は、サドル４を上下方向に移動させるための駆動源である。リニアモータ７０は、ベース７５と、ベース７５に固定され、永久磁石７３を有する固定子７４と、固定子７４に相対的に移動可能に設けられて電機子巻線７１を有する可動子７２と、を主に構成されている。リニアモータ７０は、電機子巻線７１に電力供給装置（図示省略）から交流電流が供給されると、可動子７２が駆動するように構成されている。このとき、電機子巻線７１は、熱を発するため、その熱を冷却するための冷却装置１１（図５参照）が電機子巻線７１に当接して配置されている。永久磁石７３は、サドル４の移動可能な領域の上端から下端まで設置されている。固定子７４はベース７５に固定され、可動子７２は、サドル４に配置されている。ベース７５は、コラム３に連結されている。リニアモータ７０は、コントローラ１０を介して不図示の電源に電気的に接続されている。
【0027】
＜冷却装置＞
図５に示すように、冷却装置１１は、リニアモータ７０を冷却して予め設定した所定温度に調整するための装置である。冷却装置１１は、静圧用油圧ユニット１１ａと、静圧用ポンプＰ１と、オイルコン１１ｂと、流量調整器１１ｃ，１１ｄと、ポケット４ａ～４ｄに供給した静圧案内液体（油）を回収する静圧案内液体（油）受け１１ｅと、を備えて構成されている。このほか、冷却装置１１は、静圧案内機構９のポケット４ａ～４ｄにコントロールバルブ９０、圧力スイッチＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４を介して油を供給する静圧用ポンプＰ１を備えている。
図５に示すように、冷却装置１１は、リニアモータ７０を冷却して予め設定した所定温度に調整するための装置である。冷却装置１１は、静圧用油圧ユニット１１ａと、静圧用ポンプＰ１と、オイルコン１１ｂと、流量調整器１１ｃ，１１ｄと、ポケット４ａ～４ｄに供給した静圧案内液体（油）を回収する静圧案内液体（油）受け１１ｅと、を備えて構成されている。このほか、冷却装置１１は、静圧案内機構９のポケット４ａ～４ｄにコントロールバルブ９０、圧力スイッチＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４を介して油を供給する静圧用ポンプＰ１を備えている。
【0028】
＜オイルコン＞
オイルコン１１ｂは、リニアモータ７０で使用する油の温度を適切に保つ装置である。オイルコン１１ｂは、リニアモータ７０の電機子巻線７１で発生した熱によってベース７５に熱変位が生じることで、加工精度に悪影響を及ぼすのを油の温度を冷やすことにより、熱変位を最小限に抑制して、安定した加工精度を実現している。
オイルコン１１ｂは、リニアモータ７０で使用する油の温度を適切に保つ装置である。オイルコン１１ｂは、リニアモータ７０の電機子巻線７１で発生した熱によってベース７５に熱変位が生じることで、加工精度に悪影響を及ぼすのを油の温度を冷やすことにより、熱変位を最小限に抑制して、安定した加工精度を実現している。
【0029】
＜バランサ＞
図５に示すように、バランサ８は、上下に移動する（昇降する）物体の重さをキャンセルする装置である。その重さは、例えば、サドル４の自重と、リニアモータ７０の可動子７２の自重と、ワークＷの自重と、が含まれる。バランサ８は、上下動する駆動源から成り、その構造及び種類等は特に限定されない。
バランサ８の一例を挙げるとバランサ８は、主にシリンダ装置８０から成る。さらに、具体例を挙げると、バランサ８は、シリンダ装置８０と、圧力スイッチＰＳ５と、コントロールバルブ９５と、シリンダ用油圧ユニット１２のシリンダ用ポンプＰ２と、を備えて構成されている。バランサ８は、リニアモータ７０に同期して動くようにコントローラ１０によって制御されている。
図５に示すように、バランサ８は、上下に移動する（昇降する）物体の重さをキャンセルする装置である。その重さは、例えば、サドル４の自重と、リニアモータ７０の可動子７２の自重と、ワークＷの自重と、が含まれる。バランサ８は、上下動する駆動源から成り、その構造及び種類等は特に限定されない。
バランサ８の一例を挙げるとバランサ８は、主にシリンダ装置８０から成る。さらに、具体例を挙げると、バランサ８は、シリンダ装置８０と、圧力スイッチＰＳ５と、コントロールバルブ９５と、シリンダ用油圧ユニット１２のシリンダ用ポンプＰ２と、を備えて構成されている。バランサ８は、リニアモータ７０に同期して動くようにコントローラ１０によって制御されている。
【0030】
＜シリンダ装置＞
図３に示すように、シリンダ装置８０は、上下に移動するものの自重をキャンセルさせるために支持する装置である。シリンダ装置８０は、シリンダ８１と、ピストン８２と、ピストンロッド８３と、サドル連結部材８４と、ガイドレール８５と、を備えて構成されている。図５に示すように、シリンダ装置８０は、シリンダ用油圧ユニット１２からコントロールバルブ９５、圧力スイッチＰＳ５を介して送られて来る油によってシリンダ８１を作動させることで、サドル４を保持する。
図３に示すように、シリンダ装置８０は、上下に移動するものの自重をキャンセルさせるために支持する装置である。シリンダ装置８０は、シリンダ８１と、ピストン８２と、ピストンロッド８３と、サドル連結部材８４と、ガイドレール８５と、を備えて構成されている。図５に示すように、シリンダ装置８０は、シリンダ用油圧ユニット１２からコントロールバルブ９５、圧力スイッチＰＳ５を介して送られて来る油によってシリンダ８１を作動させることで、サドル４を保持する。
【0031】
図３に示すように、シリンダ８１内には、ピストン８２及びピストンロッド８３と、シリンダ用油圧ユニット１２からコントロールバルブ９５、圧力スイッチＰＳ５を介して供給される油と、が収容されている。シリンダ８１は、ワークＷを保持するクランプ装置６を支持するサドル４に取り付けられている。図５に示すように、シリンダ８１は、圧力スイッチＰＳ５、コントロールバルブ９５を介してシリンダ用油圧ユニット１２のシリンダ用ポンプＰ２に接続されている。シリンダ８１に供給される油の圧力は、サドル４の自重と、リニアモータ７０の可動子７２の自重と、ワークＷ（図１参照）を加工するときの加工抵抗と、に応じてコントローラ１０によって任意に設定可能になっている。
【0032】
ピストン８２と、ピストン８２に固定されたピストンロッド８３は、上昇、下降するシリンダ８１を支持する固定体である。
ピストンロッド８３は、下端部がピストン８２に一体に固定され、上端部にサドル連結部材８４が連結されている。
サドル連結部材８４は、ピストンロッド８３の上端部と、サドル４の上端部と、を連結して、シリンダ装置８０によってサドル４を昇降可能にするための部材である。
シリンダ装置８０は、シリンダ用油圧ユニット１２から供給される油の油圧でシリンダ８１を上昇、下降してサドル４を保持する。
ピストンロッド８３は、下端部がピストン８２に一体に固定され、上端部にサドル連結部材８４が連結されている。
サドル連結部材８４は、ピストンロッド８３の上端部と、サドル４の上端部と、を連結して、シリンダ装置８０によってサドル４を昇降可能にするための部材である。
シリンダ装置８０は、シリンダ用油圧ユニット１２から供給される油の油圧でシリンダ８１を上昇、下降してサドル４を保持する。
【0033】
図５に示すように、圧力スイッチＰＳ５は、油圧を予め設定した設定範囲内に保持する制御機能と、油圧が異常になったときに油圧システムを停止させる保護機能と、を有する油圧制御器である。圧力スイッチＰＳ５は、コントロールバルブ９５とシリンダ８１との間に接続されている。
【0034】
コントロールバルブ９５は、バランサ８のシリンダ８１に供給する油の圧力を可変させるピストン８２を駆動させるためのバルブである。
シリンダ用油圧ユニット１２のシリンダ用ポンプＰ２は、シリンダ８１を進退駆動させるための油圧を生成して、シリンダ８１内に油の吐出を行うポンプである。
コントロールバルブ９５及びシリンダ用ポンプＰ２は、サドル４の自重と、リニアモータ７０の可動子７２の自重と、ワークＷ（図１参照）を加工するときの加工抵抗と、に応じてコントローラ１０によって駆動される。
シリンダ用油圧ユニット１２のシリンダ用ポンプＰ２は、シリンダ８１を進退駆動させるための油圧を生成して、シリンダ８１内に油の吐出を行うポンプである。
コントロールバルブ９５及びシリンダ用ポンプＰ２は、サドル４の自重と、リニアモータ７０の可動子７２の自重と、ワークＷ（図１参照）を加工するときの加工抵抗と、に応じてコントローラ１０によって駆動される。
【0035】
＜静圧案内機構＞
図５に示すように、静圧案内機構９は、静圧案内液体（油）に圧力をかけて供給してサドル４を浮上させ、油の低粘性を利用して案内する機構である。静圧案内機構９は、案内面３ａ～３ｄに対向して配置されたポケット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに流体を供給することで、サドル４を切断方向（上下方向）と直交する方向（水平方向）に移動させることによって、サドル４を高い精度で位置調整可能になっている。つまり、静圧案内機構９は、図４に示すように、案内面３ａ～３ｄと、案内面３ａ～３ｄに対向するサドル４の対向面との間の隙間Ｓ１に、潤滑油が介在されているので、摩擦係数が極めて低く、サドル４を滑らかに移動させることができる。このため、案内面３ａ～３ｄとサドル４の対向面との間の隙間Ｓ１の加工誤差は、潤滑膜で平均化されているので、部品精度よりも高い精度でサドル４を移動させることが可能となっている。
図５に示すように、静圧案内機構９は、静圧案内液体（油）に圧力をかけて供給してサドル４を浮上させ、油の低粘性を利用して案内する機構である。静圧案内機構９は、案内面３ａ～３ｄに対向して配置されたポケット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに流体を供給することで、サドル４を切断方向（上下方向）と直交する方向（水平方向）に移動させることによって、サドル４を高い精度で位置調整可能になっている。つまり、静圧案内機構９は、図４に示すように、案内面３ａ～３ｄと、案内面３ａ～３ｄに対向するサドル４の対向面との間の隙間Ｓ１に、潤滑油が介在されているので、摩擦係数が極めて低く、サドル４を滑らかに移動させることができる。このため、案内面３ａ～３ｄとサドル４の対向面との間の隙間Ｓ１の加工誤差は、潤滑膜で平均化されているので、部品精度よりも高い精度でサドル４を移動させることが可能となっている。
【0036】
図５に示すように、静圧案内機構９は、案内面３ａ～３ｄを有するコラム３と、ポケット４ａ～４ｄを有するサドル４と、オイルコン１１ｂと、圧力スイッチＰＳ１～ＰＳ５と、コントロールバルブ９０（コントロールバルブ９１～９５）と、コントローラ１０と、流体整流器９６と、静圧用ポンプＰ１と、を備えて構成されている。
【0037】
＜案内面及びポケット＞
前記した案内面３ａ～３ｄは、コラム３の内壁面から成る。
前記したポケット４ａ～４ｄは、サドル４を前後左右方向に移動させるための油圧が供給される断面視して凹部形状の溝である。例えば、ポケット４ａ，４ｂ（図２参照）に供給される油の圧力が同じ圧力の場合、前後のポケット４ａ，４ｂ内の油圧に圧力差がないため、サドル４は、前後方向の移動可能範囲内の中央部に配置されている。
ポケット４ａに供給される油圧の方がポケット４ｂに供給される油圧よりも大きい場合、サドル４は、ポケット４ｂがある前側方向に移動する。ポケット４ａに供給される油圧の方がポケット４ｂに供給される油圧よりも小さい場合、サドル４は、ポケット４ａがある後側方向に移動する。
前記した案内面３ａ～３ｄは、コラム３の内壁面から成る。
前記したポケット４ａ～４ｄは、サドル４を前後左右方向に移動させるための油圧が供給される断面視して凹部形状の溝である。例えば、ポケット４ａ，４ｂ（図２参照）に供給される油の圧力が同じ圧力の場合、前後のポケット４ａ，４ｂ内の油圧に圧力差がないため、サドル４は、前後方向の移動可能範囲内の中央部に配置されている。
ポケット４ａに供給される油圧の方がポケット４ｂに供給される油圧よりも大きい場合、サドル４は、ポケット４ｂがある前側方向に移動する。ポケット４ａに供給される油圧の方がポケット４ｂに供給される油圧よりも小さい場合、サドル４は、ポケット４ａがある後側方向に移動する。
【0038】
ポケット４ｃ，４ｄ（図２参照）に供給される油の圧力が同じ圧力の場合、左右のポケット４ｃ，４ｄ内の油圧に圧力差がないため、サドル４は、左右方向の移動可能範囲内の中央部に配置されている。ポケット４ｃに供給される油圧の方がポケット４ｄに供給される油圧よりも大きい場合、サドル４は、ポケット４ｄがある右側方向に移動する。ポケット４ｃに供給される油圧の方がポケット４ｄに供給される油圧よりも小さい場合、サドル４は、ポケット４ｃがある左側方向に移動する。
【0039】
＜圧力スイッチ＞
圧力スイッチＰＳ１～ＰＳ５は、油圧を予め設定した設定範囲内に保持する制御機能と、油圧が異常になったときにワーク送り機構７によるワークＷの移動を停止させる保護機能と、を有する油圧制御器である。圧力スイッチＰＳ１～ＰＳ５は、油圧保護圧力スイッチから成る。圧力スイッチＰＳ１は、コントロールバルブ９１とポケット４ａとの間に接続されている。圧力スイッチＰＳ２は、コントロールバルブ９２とポケット４ｂとの間に接続されている。圧力スイッチＰＳ３は、コントロールバルブ９３とポケット４ｃとの間に接続されている。圧力スイッチＰＳ４は、コントロールバルブ９４とポケット４ｄとの間に接続されている。
圧力スイッチＰＳ１～ＰＳ５は、油圧を予め設定した設定範囲内に保持する制御機能と、油圧が異常になったときにワーク送り機構７によるワークＷの移動を停止させる保護機能と、を有する油圧制御器である。圧力スイッチＰＳ１～ＰＳ５は、油圧保護圧力スイッチから成る。圧力スイッチＰＳ１は、コントロールバルブ９１とポケット４ａとの間に接続されている。圧力スイッチＰＳ２は、コントロールバルブ９２とポケット４ｂとの間に接続されている。圧力スイッチＰＳ３は、コントロールバルブ９３とポケット４ｃとの間に接続されている。圧力スイッチＰＳ４は、コントロールバルブ９４とポケット４ｄとの間に接続されている。
【0040】
＜コントロールバルブ＞
コントロールバルブ９０（コントロールバルブ９１～９４）は、ポケット４ａ～４ｄに供給する油の圧力を可変させるためのバルブである。コントロールバルブ９０（コントロールバルブ９１～９４）は、比例電磁減圧弁から成り、コントローラ１０からの駆動信号を受けて作動し、ポケット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに供給する油の圧力をワークＷの切り込み位置に応じて適宜調節する。
コントロールバルブ９０（コントロールバルブ９１～９４）は、ポケット４ａ～４ｄに供給する油の圧力を可変させるためのバルブである。コントロールバルブ９０（コントロールバルブ９１～９４）は、比例電磁減圧弁から成り、コントローラ１０からの駆動信号を受けて作動し、ポケット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに供給する油の圧力をワークＷの切り込み位置に応じて適宜調節する。
【0041】
＜コントローラ＞
コントローラ１０は、ポケット４ａ～４ｄに供給する油の圧力をワークＷの切り込み位置に応じて任意に設定可能な機能を有する制御装置である。また、コントローラ１０は、前記したように、コントロールバルブ９５及びシリンダ用ポンプＰ２を、サドル４の自重と、リニアモータ７０の可動子７２の自重と、ワークＷ（図１参照）を加工するときの加工抵抗と、に応じて駆動させる機能も有している。
コントローラ１０は、ポケット４ａ～４ｄに供給する油の圧力をワークＷの切り込み位置に応じて任意に設定可能な機能を有する制御装置である。また、コントローラ１０は、前記したように、コントロールバルブ９５及びシリンダ用ポンプＰ２を、サドル４の自重と、リニアモータ７０の可動子７２の自重と、ワークＷ（図１参照）を加工するときの加工抵抗と、に応じて駆動させる機能も有している。
【0042】
＜流体整流器＞
流体整流器９６は、配管の曲げによる乱流や、流速分布の悪化により渦が発生するのを抑制して所定量の油が流れるように油の流れを整流化させる装置である。
流体整流器９６は、配管の曲げによる乱流や、流速分布の悪化により渦が発生するのを抑制して所定量の油が流れるように油の流れを整流化させる装置である。
【0043】
＜静圧用ポンプ＞
静圧用油圧ユニット１１ａの静圧用ポンプＰ１は、ポケット４ａ～４ｄに油を供給してサドル４を水平方向に移動させるための油圧を生成するポンプである。静圧用ポンプＰ１は、流体整流器９６、コントロールバルブ９１～９４、圧力スイッチＰＳ１～ＰＳ４を介してポケット４ａ～４ｄに連結されている。静圧用ポンプＰ１は、コントローラ１０に電気的に接続されて、コントローラ１０からの駆動信号によって駆動される。
静圧用油圧ユニット１１ａの静圧用ポンプＰ１は、ポケット４ａ～４ｄに油を供給してサドル４を水平方向に移動させるための油圧を生成するポンプである。静圧用ポンプＰ１は、流体整流器９６、コントロールバルブ９１～９４、圧力スイッチＰＳ１～ＰＳ４を介してポケット４ａ～４ｄに連結されている。静圧用ポンプＰ１は、コントローラ１０に電気的に接続されて、コントローラ１０からの駆動信号によって駆動される。
【0044】
【0045】
図１に示すように、まず、ワークＷをワーク送りテーブル６１に取り付ける。そのワークＷを、リニアモータ７０（図３参照）を駆動させて下降させることによって、加工装置５のワイヤ５４に押し当ててワークＷを切削加工する。
【0046】
ワークＷを切削加工する場合に、例えば、図５に示すコントローラ１０の操作部を操作して、サドル４のポケット４ｃ，４ｄに供給する油の圧力を、ワークＷ（図１参照）の切り込み位置に応じて設定する。このため、サドル４は、ポケット４ｃ，４ｄに供給される油圧の大きさに応じて左右方向に移動させて、サドル４の位置を左右方向に移動させて調整することで、切削加工するワークＷ（図１参照）のワイヤ５４に対する位置を任意に調整することができる。
【0047】
また、コントローラ１０は、操作部を操作して、サドル４のポケット４ａ，４ｂに供給する油の圧力を適宜調整することで、ポケット４ｃ，４ｄに供給される油圧の大きさに応じて前後方向に移動させて、サドル４の位置を前後方向に調整することができる。このため、ワイヤソー１は、ワークＷの切断精度を補正してさらに高精度にすることができる。
【0048】
また、バランサ８は、サドル４の自重と、リニアモータ７０の可動子７２の自重と、ワークＷを加工するときの加工抵抗と、をキャンセルして安定した状態に支持することができる。このため、バランサ８は、リニアモータ７０によって引き上げる荷重を低減させることができるので、リニアモータ７０を小型化させることができる。
【0049】
このように、本発明の実施形態に係るワイヤソー１は、図２または図５に示すように、上下方向に移動可能に配置されたサドル４と、ワーク送り機構７のワーク送りに対して切断方向に沿って設けられた案内面３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有するコラム３と、案内面３ａ～３ｄに対向して配置されたポケット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに流体を供給することでサドル４を切断方向と直交する方向に移動させる静圧案内機構９と、案内面３ａ～３ｄに供給する流体の圧力を可変させるためのコントロールバルブ９１，９２，９３，９４と、案内面３ａ～３ｄに供給する流体の圧力をワークＷ（図１参照）の切り込み位置に応じて任意に設定可能なコントローラ１０と、を備えている。
【0050】
かかる構成によれば、ワイヤソー１は、ワークＷ（図１参照）の切断方向に沿って設けられた案内面３ａ～３ｄに対向するポケット４ａ～４ｄに流体を供給することでサドル４を移動させる静圧案内機構９を備えている。静圧案内機構９は、案内面３ａ～３ｄに対向して配置されたポケット４ａ～４ｄに供給する流体の圧力を、ワークＷ（図１参照）の切り込み位置の誤差に応じて適宜調整して位置調整することで、ワークＷの切断精度をさらに向上させることができる。
また、静圧案内機構９の案内面３ａ～３ｄの静圧案内は、サドル４のポケット４ａ～４ｄ内に加圧させた流体供給することで、案内面３ａ～３ｄを浮上させて、ワークＷを前後左右方向に移動させて、ワークＷとワイヤ５４の相対位置をずらして、位置を微調整することができる。このため、案内面３ａ～３ｄと、ポケット４ａ～４ｄは、完全に非接触であるので、案内面３ａ～３ｄの形状誤差を流体が緩和する平均化効果が働くため、運動精度が高い。
また、案内面３ａ～３ｄと、ポケット４ａ～４ｄは、転がり案内よりも摩擦抵抗が小さく（応答性が高く）、流体の粘性により減衰性も高いので、外乱による影響がないため、動きがよく、かつ、高精度な位置調整が可能となる。また、ワイヤソー１は、ポケット４ａ～４ｄに供給する流体の圧力を調整することで、前後左右方向に移動させて、任意の曲面形状に加工することも可能となる。
また、静圧案内機構９の案内面３ａ～３ｄの静圧案内は、サドル４のポケット４ａ～４ｄ内に加圧させた流体供給することで、案内面３ａ～３ｄを浮上させて、ワークＷを前後左右方向に移動させて、ワークＷとワイヤ５４の相対位置をずらして、位置を微調整することができる。このため、案内面３ａ～３ｄと、ポケット４ａ～４ｄは、完全に非接触であるので、案内面３ａ～３ｄの形状誤差を流体が緩和する平均化効果が働くため、運動精度が高い。
また、案内面３ａ～３ｄと、ポケット４ａ～４ｄは、転がり案内よりも摩擦抵抗が小さく（応答性が高く）、流体の粘性により減衰性も高いので、外乱による影響がないため、動きがよく、かつ、高精度な位置調整が可能となる。また、ワイヤソー１は、ポケット４ａ～４ｄに供給する流体の圧力を調整することで、前後左右方向に移動させて、任意の曲面形状に加工することも可能となる。
【0051】
また、ワイヤソー１は、上下方向移動可能なものの自重と、ワークＷを加工するときの加工抵抗と、を相殺するバランサ８を備えている。
【0052】
かかる構成によれば、バランサ８は、上下方向移動可能なものの自重（例えば、サドル４の自重と、リニアモータ７０の可動子７２の自重と、ワークＷを加工するときの加工抵抗と、をキャンセルして安定した状態に支持することができる。このため、バランサ８は、リニアモータ７０によって引き上げる荷重を低減させることができるので、リニアモータ７０を小型化させて、コラム３全体の小型化を図ることができる。
【0053】
また、バランサ８は、シリンダ装置８０から成る。
【0054】
かかる構成によれば、バランサ８は、シリンダ装置８０のシリンダ８１に供給する油圧によって、サドル４の自重と、リニアモータ７０の可動子７２の自重と、ワークＷを加工するときの加工抵抗と、をサポートして、安定した状態に保持することができる。
【0055】
【0056】
かかる構成によれば、リニアモータ７０は、移動側の電機子巻線７１が、固定側の永久磁石７３に対して、非接触状態で移動するので、摩耗して劣化することがないので、切削加工時の動きを滑らかにすることができる。また、ワイヤソー１は、リニアモータ７０の部品をメンテナンスする作業を解消することができ、メンテナンス性に向上させることができる。
【0057】
［変形例］
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。
【0058】
前記実施形態では、静圧案内機構９の一例として、図２に示すように、サドル４の外周面の前後左右にポケット４ａ～４ｄを設けた場合を例に挙げて説明したがこれに限定されるものではない。
油が供給されるポケット４ａ～４ｄは、少なくともサドル４の外周面の左右に設けたポケット４ｃ，４ｄを有していればよい。このようにサドル４の位置を左右方向にのみ調整可能にしても、加工するワークＷの厚さを調整することができるため、ワークＷ（図１参照）を高精度に切削加工することができる。
また、ワーク送り機構７は、リニアモータ７０に限定されず、ボールねじとサーボモータとから成る昇降装置であってもよい。
油が供給されるポケット４ａ～４ｄは、少なくともサドル４の外周面の左右に設けたポケット４ｃ，４ｄを有していればよい。このようにサドル４の位置を左右方向にのみ調整可能にしても、加工するワークＷの厚さを調整することができるため、ワークＷ（図１参照）を高精度に切削加工することができる。
また、ワーク送り機構７は、リニアモータ７０に限定されず、ボールねじとサーボモータとから成る昇降装置であってもよい。
【符号の説明】
【0059】
１ ワイヤソー
３ コラム
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 案内面
４ サドル
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ ポケット
７ ワーク送り機構
８ バランサ
９ 静圧案内機構
１０ コントローラ
７０ リニアモータ
８０ シリンダ装置
９０，９１，９２，９３，９４，９５ コントロールバルブ
Ｗ ワーク
３ コラム
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 案内面
４ サドル
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ ポケット
７ ワーク送り機構
８ バランサ
９ 静圧案内機構
１０ コントローラ
７０ リニアモータ
８０ シリンダ装置
９０，９１，９２，９３，９４，９５ コントロールバルブ
Ｗ ワーク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】