切断方法及切断装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种不管工件的材料如何而能够以高纵横比和 复杂的形状精确地切断工件的切断方法及切断装置。本发明专利技术是 使用线锯的切断方法和切断装置，其中，通过使切断用锯线在 相对于固定部绕锯线中心轴线或实际切断位置转动的切断臂上 延伸并且使切断臂转动，使得锯线的切断方向与支撑锯线的全 刚性的支撑方向一致来对工件进行切断加工。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于工件的切断方法及切断装置。特别地，本专利技术涉及一种利用锯线(wire)、即所谓的线锯(wire saw) 切断复杂形状的工件的切断方法及切断装置。
技术介绍
图13示出使用传统线锯的工件的切断方法的概略结构。如 图13所示，在传统线锯中，从锯线供给/回收单元(未示出)供给 的工件切断用锯线2绕多个带槽的辊3(3A、 3B、 3C)缠绕成线圈 形状，然后将该工件切断用锯线2回收到锯线供给/回收单元。 当切断如硅锭或水晶等工件4时，在从浆料喷嘴6供给包括研磨 油和自由磨粒的浆^f"状研磨液5的同时，固定在加压部7的^反上 的工件4净皮压向在带槽的辊3(3A、 3B、 3C)之间高速地往复运动 的锯线列。结果，利用自由磨粒的磨削作用将工件4切成许多硅 片和振子。将废浆料状研磨液5回收到回收容器8。例如，在专利文献l、 2和3中公开了使用线锯的工件的切断 方法。专利文献l:日本特开平11-198019号公报 专利文献2:日本特开平10-128737号^^报 专利文献3:日本特开平10-340868号^^艮
技术实现思路
从而，线锯能够同时将工件有效地切成具有直线形状的多 个部分。另外，线锯不管工件的材料而能够将工件切成具有微 小的切断宽度和高纵横比的部分。然而，如果线锯试图以如自5由曲面等复杂形状切断工件，则由于切断而产生的加工力的方 向发生变化。结果，锯线可能脱离带槽的引导辊的各槽或者该 锯线可能破断，从而，存在线锯难以以复杂的形状切断工件的问题。传统地，由曲线锯、锯线i文电加工、激光加工、喷水加工 以复杂形状切断工件。其中，由于曲线锯存在加工力较大、切断表面粗糙导致容易产生毛边(burring )、作为工具的曲线锯的 尺寸妨碍对微细曲线的处理的缺点，因此，曲线锯几乎不用于精密切断。锯线放电加工是使用施加到锯线与工件之间的高电压的电 弧;故电的加工方法。乂人而，加工力不直接传递到锯线。由于该 特征，锯线放电加工不管工件的硬度如何而能够对工件进行加 工。可以容易地将工件切成具有高纵横比的部分乂人而可以容易 地将工件切成具有复杂形状的部分。然而，锯线放电加工具有 由于加工过程中产生的热导致工件的前表面破损并且加工速度 慢的致命问题。另外，作为致命问题，锯线放电加工理论上不 能切断不具有导电性的工件。激光加工是由聚光透镜聚集如C02激光、YAG激光或受激 准分子等激光并且将得到的高能量激光照射到工件的加工方 法。从而，激光加工能够切断由宽范围的材料制成的工件，并 且能够容易地以复杂的形状进行加工。然而，由于通过聚光来 提高激光的能量密度，因此，激光加工难以将工件切成具有高 纵横比的部分。当激光加工对如玻璃等透光性材料进行切断时， 必需4子细地进4于加工。喷水加工是通过以高压向工件喷射含有微细磨粒的水来切 断工件的加工方法。乂人而，虽然喷水加工不管工件的材料如何而能够容易地以复杂的形状对工件进行加工，但是，由于喷水6加工具有大的能量损失，因此，喷水加工不能将工件精确地切 成具有高纵横比的部分。虽然蚀刻、FIB可以用于切断加工， <旦是，它们依赖于工 件的材料和高纵横比，它们难以适用于特殊的微细结构。从而，期望不管工件的材料如何而能够以高纵横比和微细 的切断宽度以复杂的形状切断工件的切断方法。考虑到上述问题，本专利技术提供一种不管工件的材料如何而 能够以复杂的形状切断工件的切断方法以及切断装置。根据本专利技术的切断方法是使用线锯的切断方法，其特征在 于，使切断用锯线在相对于固定部绕锯线的中心轴线转动的切 断臂上延伸；使切断臂转动，使得锯线的切断方向与支撑锯线 的全刚性的支撑方向 一致；并且对工件进行切断加工。征在于，由固定转动机构可转动地支撑切断臂；使锯线在布置 在切断臂上的 一 对带槽的引导辊之间延伸；并且使锯线运动。在本专利技术的切断方法中，由于通过使切断臂转动而使切断 方向与支撑锯线的全刚性的支撑方向 一 致来对工件进行切断加 工，因此，可以以4壬4可形状切断工件。根据本专利技术的另 一切断方法是使用线锯的切断方法，其特 征在于，使切断用锯线在相对于固定部转动的切断臂上延伸； 使切断臂的转动中心与锯线总是接触工件的实际切断位置一 致；使切断臂转动，使得锯线的切断方向与支撑锯线的全刚性 的支撑方向一致；并且对工件进行切断加工。征在于，由固定转动机构可转动地支撑切断臂；使锯线在布置 在切断臂上的一对带槽的引导辊之间延伸；并且使锯线运动。征在于，检测出切断臂的转动中心和锯线的实际切断位置之间的位移量；并且基于该位移量控制锯线切断位置，使得锯线切 断位置与切断臂的转动中心一致。制。、& 、、，"、、' 、通过直接检测出实际切断位置来进行对锯线的实际切断位 置的控制。在本专利技术的切断方法中，由于通过使切断臂的转动中心与 锯线总是接触工件的实际切断位置一致来进行切断加工，因此， 即4吏改变切断方向，也能够精确地进行切断加工，而不会在改 变切断方向的位置出现异常。此时，由于通过使切断臂转动而 使切断方向与支撑锯线的全刚性的支撑方向 一致来进行切断加 工，因jt匕，可以以4壬<可形状进4亍切断加工。根据本专利技术的切断装置是使用线锯的切断装置，其特征在 于，该切断装置包括切断臂，其使切断用锯线延伸，使得切 断用锯线能够运动；以及固定转动机构，其用于绕锯线的中心 轴线可转动地支撑切断臂，当切断工件时，通过使切断臂转动 使得锯线的切断方向与支撑锯线的全刚性的支撑方向 一 致来进 4亍切断加工。根据本专利技术的切断装置的优选方式是上述切断装置，其特 征在于，该切断装置还包括切断用锯线供给/回收单元；以及 引导锯线的一对带槽的引导辊，其被布置在切断臂上，锯线在 一对带槽的引导辊之间延伸，使得锯线在 一 对带槽的引导辊之 间往复运动。由于本专利技术的切断装置包括切断臂，其使切断用锯线延 伸，使该切断用锯线能够运动；以及转动机构，其支撑切断臂， 使得该切断臂可以绕锯线中心轴线转动，当切断工件时，通过8使切断臂转动而使切断方向与支撑锯线的全刚性的支撑方向一 致来进行切断，因此，可以以任何形状对工件进行切断。一种使用线锯的切断装置，其特征在于，该切断装置包括 切断臂，其使切断用锯线延伸，使得该切断用锯线能够运动； 固定转动才几构；X-Y移动才几构，其布置在转动才几构上并且在该 X-Y移动机构上固定切断臂；以及控制部件，其用于控制X-Y 移动机构，当切断工件时，X-Y移动机构被控制成使得切断臂 的转动中心与锯线总是接触工件的实际切断位置一致，通过由 转动机构使切断臂转动使得锯线的切断方向与支撑锯线的全冈'J 性的支撑方向一致来进行切断加工。根据本专利技术的切断装置的优选方式是上述切断装置，其特 征在于，该切断装置还包括切断用锯线供给/回收单元；以及 引导锯线的一对带槽的引导辊，其被布置在切断臂上，锯线在 一对带槽的引导辊之间延伸，使得锯线在 一对带槽的引导辊之 间往复运动。根据本专利技术的切断装置的优选方式是上述切断装置，其特 征在于，检测出切断臂的转动中心与锯线的实际切断位置之间 的位移量，控制部件基于该位移量控制X-Y移动机构，使锯线 的实际切断位置与切断臂的转动中心 一致。根据本专利技术的切断装置的优选方式是上述切断装置，其特 征在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切断方法，其使用线锯，其特征在于，所述切断方法包括：使切断用锯线在相对于固定部绕所述锯线的中心轴线转动的切断臂上延伸；使所述切断臂转动，使得所述锯线的切断方向与支撑所述锯线的全刚性的支撑方向一致；并且对工件进行切断加工。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢泽孝哲，石川圭一，峯田航，
申请(专利权)人：国立大学法人长崎大学，
类型：发明
国别省市：JP