JP5477278B2

JP5477278B2 - ワーク切断装置及びワーク切断方法

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Publication number: JP5477278B2
Application number: JP2010294174A
Authority: JP
Inventors: 力神津; 裕三佐藤; 進柳原; 竜男定地; 裕司森; 健男川又; 龍一坂本; 清和木内
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Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: JP2012139780A

Description

本発明は、マルチワイヤ方式のワーク切断部を用いて切断対象となるワークを同時に複数の片状ワークに切断するワーク切断装置及びワーク切断方法に関する。

従来、半導体材料、ガラス材料、セラミックス、磁性材料等の硬質で脆い材料からなるワークに、細線ワイヤを等ピッチで多数列状態に配列させたマルチワイヤ方式のワーク切断部を用いて同時に複数の片状ワークに切断するようにしたマルチワイヤソーがある。

例えば、従来のマルチワイヤソーは、同時に切断を行う複数のワークをワイヤソーにセットするために、隣接して直交する２枚の位置決め用基準板を用いてワークを位置決めしつつガラス板等のベースに接着剤で貼り付けるようにしている。そして、ガラス板上に固定されたワークをマルチワイヤソーに対してセットし、ガラス板側をマルチワイヤソー側に向けて上昇移動させることで、ワークをマルチワイヤソーの等ピッチ配列の各ワイヤによってガラス板ごと切断するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の装置では、位置決め用基準板を用いて位置決めしながらワークの固定作業を行っても、接着剤の塗布量や硬化時の状況により、ワークの固定位置に傾きやずれが生じてしまう。この結果、マルチワイヤソーによる切断に際して切断精度が低下してしまう。特に、ワーク同士の繋ぎ目部の両端においては、切断位置精度が出せない。このため、両端部の片状ワークは不良品として廃棄しているものであり、ワーク材料に無駄が生じてしまう。あるいは、両端部の薄片状ワークをリサイクル材料として活用することもありえるが、両端部の薄片状ワークを原材料へ戻すことになり、効率の良い再利用ではない。また、ワークの固定に接着剤を用いているため、必然的に、切断前の接着工程と切断後の剥離工程とを必要とする。接着工程の接着作業時間や接着剤硬化時間には、例えば６時間にも及ぶ多大な時間がかかり、剥離工程の選別作業時間や剥離時間にも、例えば２時間ほどの時間がかかっている現状にあり、効率が悪く、工程・時間の無駄の多いものである。さらに、特許文献１の装置は接着剤やガラス板などの副部材をも切断することとなるので、これらの切削くずが、薄片状ワークの表面性状（表面平滑性、表面抵抗、めっき製膜性）を悪化させる場合もある。

そこで、接着剤を用いることなくワークを位置決め固定して切断精度を向上させることが望まれている。例えば、特許文献２には、接着工程や剥離工程が不要なワーク切断装置が記載されている。

特開平１０−１２８６４９号公報特許第４３５５０２９号公報

特許文献２の図２には、挟持用基準板の下部側にワイヤの切断部を配置させ、上方よりワークを押出手段としての押出プッシャにより下方のワイヤに向けて押し出すことで切断させるダウンカット可能なワーク切断装置が記載されている。

このワーク切断装置は、接着剤を用いることなく複数段のブロック状ワークを位置決め固定している。ダウンカット可能なワーク切断装置では、切断された片状ワークをそのまま切り落とすと、落下する片状ワーク及び切断中のブロック状ワークの姿勢によってワイヤに瞬間的な強いテンションがかかるおそれがある。これにより、ワイヤの断線が発生するおそれがあり、また、ワークへの切断精度に影響が生じることがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接着剤を用いることなくてもワイヤの挙動が安定し、ワイヤの断線のおそれが低減され、ワークの切断精度が向上するワーク切断装置及びワーク切断方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するためにワーク切断装置は、複数のブロック状ワークの端面同士を押し当てて重ねた集合体であるワークを同時に複数の片状ワークに切断する複数のワイヤを有するワーク切断部と、前記ワークが保持され収納されるワーク収納部と、前記ワーク収納部に収納された前記ワークを、位置固定された前記ワーク切断部に対して押し出す押出手段と、前記片状ワークが載置され、前記片状ワークの落下高さを規制する落下高さ規制板と、を含むことを特徴とする。

これにより、片状ワークの落下高さが規制される。このため、片状ワークの落下による影響がワイヤへ及ぶことが防止できる。その結果、落下する片状ワーク及び切断中のブロック状ワークの姿勢によってワイヤに瞬間的な強いテンションがかかるおそれが低減される。これにより、ワイヤの断線のおそれが低減される。また、切断精度が向上する。また、接着剤を用いていないため、多大な時間を要する接着工程や剥離工程が不要となり、切断工程全体の時間を大幅に短縮させることができる。

本発明の望ましい態様として、前記片状ワークの落下高さは、前記ブロック状ワークの高さ以下となるように規制されることが好ましい。これにより、片状ワークは、落下高さ規制板上に移動する間に上下の端面はフリーとなるが、左右前後の端面は、位置決め用基準板、位置決め用保持部材、挟持用基準板、挟持用保持部材、切断されていないブロック状ワークの端面、切断された片状ワークのいずれか１つにより規制されている。その結果落下する片状ワークの挙動が安定する。

本発明の望ましい態様として、前記落下高さ規制板から前記ワーク収納部を形成する位置決め用基準板、位置決め用保持部材、挟持用基準板、挟持用保持部材のいずれか１つのワークが切断される方向の端部までの距離が、前記片状ワークのワークが切断される方向の長さよりも短く規制されることが好ましい。これにより、位置決め用基準板、位置決め用保持部材、挟持用基準板、挟持用保持部材、切断されていないブロック状ワークの端面、切断された片状ワークのいずれか１つに接する片状ワークは、落下高さ規制板上に移動する間に上下の端面はフリーとなるが、左右前後のいずれかの端面は、位置決め用基準板、位置決め用保持部材、挟持用基準板、挟持用保持部材、切断されていないブロック状ワークの端面、切断された片状ワークのいずれか１つにより規制されている。その結果落下する片状ワークの挙動が安定する。

上述した課題を解決し、目的を達成するためにワーク切断方法は、複数のブロック状ワークの端面同士を押し当てて重ねた集合体としてワークを準備し、前記ワークをワーク切断装置に投入するワーク投入工程と、前記ワークを同時に複数の片状ワークに切断する複数のワイヤを有するワーク切断部に対して、前記ワークが保持された状態で押し出す切断工程と、を含み、前記切断工程では、前記ワーク切断部により切断された前記片状ワークが落下高さ規制板に載置され、かつ前記片状ワークの端面のいずれかは、前記片状ワークが隣接するブロック状ワークの端面と接している状態を含むことを特徴とする。

これにより、ワーク切断部のワイヤにより切断された片状ワークが落下高さ規制板へ移動する間に片状ワークの端面のいずれかは、ブロック状ワークの端面と接しているので、ブロック状ワークの端面は片状ワークが落下するガイドとなる。その結果、片状ワークが規制された姿勢を保ったまま、落下高さ規制板へ移動する。このため、片状ワークの落下による影響がワイヤへ及ぶことが防止できる。また、落下する片状ワーク及び切断中のブロック状ワークの姿勢によってワイヤに瞬間的な強いテンションがかかるおそれが低減される。これにより、ワイヤの断線のおそれが低減する。また、接着剤を用いていないため、多大な時間を要する接着工程や剥離工程が不要となり、切断工程全体の時間を大幅に短縮させることができる。

本発明の望ましい態様として、前記切断工程では、前記ワーク切断部により切断された前記片状ワークが落下する高さは、前記ブロック状ワークの高さ以下であることが好ましい。これにより、片状ワークは、落下高さ規制板上に移動する間に上下の端面はフリーとなるが、左右前後の端面は、位置決め用基準板、位置決め用保持部材、挟持用基準板、挟持用保持部材、切断されていないブロック状ワークの端面、切断された片状ワークのいずれか１つにより規制されている。その結果、落下する片状ワークの挙動が安定する。

本発明の望ましい態様として、前記切断工程では、前記落下高さ規制板から、前記ワークを保持するために前記ワーク切断装置が有する位置決め用基準板、位置決め用保持部材、挟持用基準板、挟持用保持部材のいずれか１つのワークが切断される方向の端部までの距離が、前記片状ワークのワークが切断される方向の長さよりも短く規制されることが好ましい。これにより、位置決め用基準板、位置決め用保持部材、挟持用基準板、挟持用保持部材、切断されていないブロック状ワークの端面、切断された片状ワークのいずれか１つに接する片状ワークは、落下高さ規制板上に移動する間に上下の端面はフリーとなるが、左右前後のいずれかの端面は、位置決め用基準板、位置決め用保持部材、挟持用基準板、挟持用保持部材、切断されていないブロック状ワークの端面、切断された片状ワークのいずれか１つにより規制されている。その結果、落下する片状ワークの挙動が安定する。

本発明の望ましい態様として、前記切断工程で前記ワーク切断部により最下段のブロック状ワークが全て切断された後、落下高さ規制板を押し下げ、切断された前記片状ワークを搬出するワーク搬出工程を含むことが好ましい。これにより、効率よく片状ワークが搬出される。

本発明のワーク切断装置及びワーク切断方法は、接着剤を用いることがなくてもワイヤの挙動が安定し、ワイヤの断線のおそれが低減され、ワークの切断精度が向上する。

図１は、ワーク切断装置の概略図である。図２は、本実施形態に係るワーク切断装置の切断工程を説明するフローチャートである。図３は、ワーク切断装置の切断工程を説明する説明図である。図４は、ワーク切断装置の切断工程を説明する説明図である。図５は、ワーク切断装置の切断工程を説明する説明図である。図６は、ワーク切断装置の切断工程を説明する説明図である。図７は、実施形態２に係る落下高さ規制板を説明する概略図である。図８は、ワーク切断装置の具体的な構成を示す斜視図である。図９は、変形例に係るワーク切断装置の具体的な構成を示す斜視図である。図１０は、ワーク集合体の変形例を示す概略図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

（実施形態１）
図１は、ワーク切断装置の概略図である。ワーク切断装置１００は、複数のワイヤ１１を含むワーク切断部１０と、位置決め用基準板２１、挟持用基準板３１と、位置決め用保持部材２２、挟持用保持部材３２と、押出プッシャ４０と、ワーク受け板８０とを有している。また、位置決め用基準板２１、挟持用基準板３１と、位置決め用保持部材２２、挟持用保持部材３２と、により囲まれる空間がワーク集合体１の収納部（ワーク収納部）となる。

ブロック状ワーク２は、複数段に積み上げられており、ブロック状ワーク２が集まって、ワーク集合体１となっている。また、ブロック状ワーク２は、複数列に並べられており、ブロック状ワーク２が集まって、ワーク集合体１となっている。ブロック状ワーク２同士は、接着剤を用いることなく位置決め固定されている。ブロック状ワーク２は矩形であり、例えば同一形状の直方体である。

ブロック状ワーク２は、半導体材料、ガラス材料、セラミックス、磁性材料等の硬質で脆い材料とすることができる。また、ブロック状ワーク２は、高価な材料、例えば希土類焼結磁石とすることができる。

ワーク切断部１０は、所定の間隔で配列された複数本のワイヤ１１と、これらのワイヤ１１を安定走行させるためのガイド溝が形成された複数のガイドローラ１２ａ、１２ｂにより駆動されるマルチワイヤソー方式の切断手段である。

ワイヤ１１は、炭素鋼等の金属製のワイヤである。複数のワイヤ１１を含むワーク切断部１０は、ガイドローラ１２ａ、１２ｂにより、複数のワイヤ１１を往復運動させる。複数のワイヤ１１により、切断対象となるワーク集合体１が同時に複数の片状ワークに切断される。ワーク集合体１が同時に複数の片状ワークに切断されるため、ワーク切断装置１００は、マルチワイヤ方式の切断装置である。なお、ワーク切断部１０のワイヤ１１は、例えば固定砥粒方式が用いられる。

位置決め用基準板２１は、ワーク切断部１０のワイヤ１１による切断面（切断時の相対移動によりワイヤ１１が形成する垂直面）に平行でワイヤ１１との位置関係が設定された位置決め用基準面２１ａを有する。

位置決め用保持部材２２は、切断に際して位置決め用基準面２１ａにワーク集合体１を矢印Ａで示すように押し当てた状態で位置決め用基準面２１ａに直交する方向（前後方向）にずれないようにワーク集合体１を位置決めするための部材である。

ワーク切断装置１００は、位置決め用基準板２１に位置決め用保持部材２２を対向配置させる。位置決め用保持部材２２は、例えば縦長棒状に形成されたもので、位置決め対象となるワーク集合体１を位置決め用基準面２１ａに押圧接触させて弾性的かつ切断方向（上下方向）に摺動自在に位置決めする。このため、位置決め用保持部材２２は、バネ等の押圧手段を有する。そして、位置決め用基準板２１及び位置決め用保持部材２２は、ワーク位置決め体２０Ａとなる。ここで、位置決め用保持部材２２は、複数のブロック状ワーク２からなるワーク集合体１に対する押圧のばらつきをなくすために、ブロック状ワーク２の左右方向の列毎にそれぞれ設けられている。

挟持用基準板３１は、ワーク切断部１０のワイヤ１１の長手方向と直交となる位置関係が設定された挟持用基準面３１ａを有する。図１に示すように、挟持用基準板３１は、ワーク集合体１が切断される方向の端部が櫛歯状となっており、複数の空隙が形成されている。また、ワイヤ１１は、挟持用基準板３１の空隙を貫通している。

挟持用保持部材３２は、切断に際して挟持用基準面３１ａにワーク集合体１を矢印Ｂで示すように押し当てた状態で挟持用基準面２３１ａに直交する方向（左右方向）にずれないようにワーク集合体１の両端を挟持するための部材である。

ワーク切断装置１００は、挟持用基準板３１に挟持用保持部材３２を対向配置させる。挟持用保持部材３２は、例えば縦長棒状に形成されたもので、挟持対象となるワーク集合体１を挟持用基準面３１ａに押圧接触させて弾性的かつ切断方向（上下方向）に摺動自在に挟持する。このため、挟持用保持部材３２は、バネ等による押圧手段を有する。挟持用基準板３１及び挟持用保持部材３２は、ワーク位置決め体２０Ａにより位置決めされ、かつワイヤ長手方向に位置するワーク集合体１の両端を挟持するワーク挟持体３０Ａとなる。ここで、挟持用保持部材３２は、複数のブロック状ワーク２からなるワーク集合体１に対する押圧のばらつきをなくすために、ブロック状ワーク２の前後方向の列毎にそれぞれ設けられている。

挟持用基準板３１及び挟持用保持部材３２が、位置決め用基準板２１及び位置決め用保持部材２２と共にワーク集合体１を囲むガイド枠形状に一体化されワーク集合体１の収納部となる。

押出プッシャ４０は、ワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ）に押し出す押出手段である。押出プッシャ４０は、ワーク集合体１の上面全体を均等に押圧できる面積を有することが好ましい。押出プッシャ４０の面積は、位置決め用基準板２１と、位置決め用保持部材２２と、挟持用基準板３１と、挟持用保持部材３２と、により囲まれる空間であるワーク集合体１の収納部の開口面積と等しいか、位置決め用基準板２１、位置決め用保持部材２２、挟持用基準板３１、挟持用保持部材３２に不接触な程度の面積である。

ワーク受け板８０は、ワーク集合体１がワーク切断部１０により切断された片状ワークの落下高さを規制する落下高さ規制板である。ここで、落下高さは、ワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）の高さである。なお、ワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）は、上述した押出手段がワーク集合体１を押し出す方向と平行な方向である。片状ワークの落下高さは、ワーク受け板８０により、ワーク集合体１に含まれるブロック状ワークの高さ以下となるように規制される。ワーク受け板８０の面積は、ワーク集合体１のワーク切断部１０側の面積よりも大きく、厚みはワーク集合体１のブロック状ワーク１段分が搭載されても変形しない程度の剛性を有した厚みとされている。

次に、ワーク切断装置１００の動作について説明する。図２は、ワーク切断装置の切断工程を説明するフローチャートである。図３から図６は、ワーク切断装置の切断工程を説明する説明図である。図２のフローチャートに沿って、ワーク切断装置１００の切断工程を説明する。

ワーク切断装置１００は、ワーク受け板８０を準備する（ステップＳ１）。例えば、図３に示すように、ワーク受け板８０は、挟持用基準板３１と、挟持用保持部材３２と、ワイヤ１１の位置より下側（押出手段がワーク集合体１を押し出す方向（矢印Ｕ方向）側）にリフト機構等により設置される。図示されていないが、ワーク受け板８０は、位置決め用基準板２１及び位置決め用保持部材２２のワーク集合体１が切断される方向側の端部の位置よりも下側（押出手段がワーク集合体１を押し出す方向側）に設置される。

次に、ワーク切断装置１００は、ワーク切断装置１００のワーク収納部にワーク投入する（ステップＳ２）。ワーク集合体１は、複数のブロック状ワークの端面同士を押し当てて重ねた集合体として、ワーク収納部へ投入される。図３に示すようにワーク集合体１は、ブロック状ワーク２Ａ〜２Ｌを含む。ワーク集合体１は、図１に示すように位置決め用基準板２１と、位置決め用保持部材２２との間、及び挟持用基準板３１と、挟持用保持部材３２との間に保持される。

次に、ワーク切断装置１００は、ワーク切断する（ステップＳ３）。図１に示すワーク切断装置１００は、ガイドローラ１２ａ、１２ｂにより、複数のワイヤ１１が往復運動する。ワーク切断装置１００は、接着剤を用いることなく複数段のブロック状ワーク２を位置決め固定している。このため、複数段のブロック状ワーク２が個々に積み重なっているだけで、ブロック状ワーク２は押出プッシャ４０により下方のワイヤ１１に向けて押しだされ、切断される。押出プッシャ４０がワーク集合体１を押し出し、互いに接着されていないブロック状ワーク２が押し出される。ここで、位置決め用基準板２１と、位置決め用保持部材２２との間、及び挟持用基準板３１と、挟持用保持部材３２との間は、押出プッシャ４０がワーク集合体１を押し出す方向のガイドの役割を果たすことになる。

ブロック状ワーク２Ａ〜２Ｌを含むワーク集合体１は接着されていないので、図４に示すように、切断が終わると、片状ワーク２ａ等となり１つずつ落下し、ワーク受け板８０上に移動する。ワイヤ１１の状態によって、ワーク集合体１のうち、ワーク集合体１が切断される方向側の同じ段のブロック状ワーク２Ａ、２Ｂ、２Ｃでも切断に時間差が生じることがある。例えば、図３に示すブロック状ワーク２Ａが先ず切断され、図４に示す片状ワーク２ａとなる。図４に示すワーク受け板８０のワーク集合体１側の落下面８０ａ上に移動した片状ワーク２ａは、挟持用保持部材３２と片状ワーク２ａの端面の一面が当接し、当接している距離はワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）の距離Ｔ１である。なお、図４では、ワーク受け板８０上に移動した片状ワーク２ａは、挟持用保持部材３２と片状ワーク２ａの端面の一面が当接した例を説明しているが、挟持用保持部材３２の代わりに、位置決め用基準板２１、位置決め用保持部材２２、挟持用基準板３１のいずれかと片状ワーク２ａの端面の一面が当接することがある。また、片状ワーク２ａは、ワーク切断部１０により切断中のブロック状ワーク２Ｂと片状ワーク２ａの端面の一面が当接し、当接している距離はワーク集合体１が切断される方向の距離Ｔ２である。ワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）に生じている空間距離Ｔ３は、ワーク切断部１０により切断中のブロック状ワーク２Ｂ、２Ｃとワーク受け板８０との距離である。空間距離Ｔ３は、ブロック状ワークのワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）の長さである高さＷＴよりも小さい。また、片状ワーク２ａがワーク受け板８０上に移動することにより生じるワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）の空間高さＴ４もブロック状ワークの高さＷＴよりも小さい。ここで、ブロック状ワーク２Ａのワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）の長さは、片状ワーク２ａのワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）の長さである片状ワークの高さｗｔと同じである。また、空間高さＴ４は、片状ワーク２ａの落下高さである。これにより、片状ワーク２ａの落下高さは、ワーク受け板８０により、ワーク集合体１に含まれるブロック状ワーク２Ａ〜２Ｌの個々の高さＷＴ以下となるように規制される。

また、落下高さである空間高さＴ４は、片状ワーク２ａの次に押出プッシャ４０により押し出され、ワイヤ１１に切断されているブロック状ワーク２Ｄのワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）の面２ｚから、挟持用基準板３１又は挟持用保持部材３２のワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）の端部までの距離（Ｔ１＋Ｔ４）よりも短い。また、片状ワーク２ａが落下するワーク受け板８０の落下面８０ａから、挟持用基準板３１又は挟持用保持部材３２のワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）の端部までの距離Ｔ５は、片状ワーク２ａのワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）の長さである片状ワークの高さｗｔよりも短く、ワーク受け板８０によって規制されている。これは、図示されていない位置決め用基準板、または位置決め用保持部材も同様である。つまり、落下高さ規制板であるワーク受け板８０からワーク収納部を形成する位置決め用基準板２１、位置決め用保持部材２２、挟持用基準板３１、挟持用保持部材３２のいずれか１つのワーク集合体１が切断される方向の端部までの距離Ｔ５が、片状ワーク２ａのワーク集合体１が切断される方向の長さｗｔよりも短く規制されることが好ましい。これにより、片状ワーク２ａは、落下高さ規制板上に移動する間に上下の端面はフリーとなるが、位置決め用基準板２１、位置決め用保持部材２２、挟持用基準板３１、挟持用保持部材３２、片状ワーク２ａが隣接するブロック状ワーク２Ｂの端面、切断された片状ワークのいずれか１つに接する左右前後の端面は、位置決め用基準板２１、位置決め用保持部材２２、挟持用基準板３１、挟持用保持部材３２、片状ワーク２ａが隣接するブロック状ワーク２Ｂの端面、切断された片状ワークのいずれか１つにより規制されている。その結果落下する片状ワーク２ａの挙動が安定する。

空間高さＴ４は、例えばブロック状ワークの高さＷＴの１／３以上からブロック状ワークの高さＷＴの１／２以下である場合、片状ワーク２ａは、ブロック状ワーク２Ｂの端面と接する面積が多くなる。これにより、落下する片状ワーク２ａが切断中のブロック状ワーク２Ｂの姿勢へ影響するおそれがより低減される。

図４に示すように片状ワーク２ａは、ワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）と平行な矢印Ｙ方向に落下し、挟持用保持部材３２又はブロック状ワーク２Ｂの端面をガイドとして片状ワーク２ａの自重でワーク受け板８０上に移動する。片状ワーク２ａは、ワーク受け板８０上に移動する間に上下の端面はフリーとなるが、左右前後の端面は、位置決め用基準板２１、位置決め用保持部材２２、挟持用基準板３１、挟持用保持部材３２、片状ワーク２ａが隣接するブロック状ワーク２Ｂの端面、切断された片状ワークのいずれか１つにより規制されている。つまり、切断工程では、ワーク切断部１０のワイヤ１１により切断されるブロック状ワーク２Ａが落下高さ規制板８０に載置された状態で、片状ワーク２ａの端面のいずれかがブロック状ワーク２Ａに隣接しているブロック状ワークの端面、例えばブロック状ワーク２Ｂの端面と接している状態を含むことになる。このため、落下する片状ワーク２ａは姿勢が安定する。また、落下する片状ワーク２ａが切断中のブロック状ワーク２Ｂの姿勢へ影響するおそれが低減される。その結果、落下する片状ワーク２ａ及び切断中のブロック状ワーク２Ｂ、２Ｃの姿勢によってワイヤ１１に瞬間的な強いテンションが生じるおそれが低減される。これにより、ワイヤの断線のおそれが低減される。また、ワイヤ１１が一定のテンションでブロック状ワーク２Ｂ、２Ｃを切断するため、ブロック状ワーク２Ｂ、２Ｃの切断精度が向上する。

ワーク切断装置１００は、押出プッシャ４０がワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）にワーク集合体１を押し出す所定押し出し量となる迄ワークを切断する（ステップＳ４、Ｎｏ；ステップＳ３）。ワーク切断装置１００は、押出プッシャ４０がワーク集合体を押し出す所定押し出し量となる場合（ステップＳ４、Ｙｅｓ）、１段分のブロック状ワーク２Ａ、２Ｂ、２Ｃが片状ワーク２ａ、２ｂ、２ｃとして切断される。図５では、１段分ブロック状ワーク２Ａ、２Ｂ、２Ｃがワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）へ落下し片状ワーク２ａ、２ｂ、２ｃとしてワーク受け板８０に整列された状態で載置される状態を示している。

次に、ワーク切断装置１００は、ワーク搬出する（ステップＳ５）。ワーク受け板８０は、図６に示すようにリフト機構等によりワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）に押し下げられ、片状ワーク２ａ、２ｂ、２ｃを取り出すことができる。ワーク切断装置１００は、全ワーク切断完了していない場合（ステップＳ６、Ｎｏ）、ワーク受け板８０を準備する（ステップＳ７）。そして、ワーク切断装置１００は、ワーク切断を行う（ステップＳ３）。ワーク切断装置１００は、全ワーク切断完了した場合（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、切断の工程を終了する。

上述したように本実施形態のワーク切断装置１００は、複数のブロック状ワーク２の端面同士を押し当てて重ねたワーク集合体１を同時に複数の片状ワークに切断する複数のワイヤ１１を有するワーク切断部１０と、ワーク集合体１が保持され収納されるワーク収納部と、ワーク収納部に収納されたワーク集合体１を、位置固定されたワーク切断部１０に対して切断方向（矢印Ｕ方向）に押し出す押出手段である押出プッシャ４０と、片状ワークが載置され、前記片状ワークの落下高さを規制する落下高さ規制板であるワーク受け板８０を含む。

これにより、片状ワークの落下高さが規制される。このため、ワーク集合体が切断される方向へ片状ワークが落下する影響がワイヤへ及ぶことが防止できる。その結果、落下する片状ワーク及び切断中のブロック状ワークの姿勢によってワイヤに瞬間的な強いテンションがかかるおそれが低減される。これにより、ワイヤの断線のおそれが低減される。また、切断精度が向上する。また、接着剤を用いていないため、多大な時間を要する接着工程や剥離工程が不要となり、切断工程全体の時間を大幅に短縮させることができる。

片状ワークの落下高さは、ブロック状ワークの高さＷＴ以下となるように規制されることが好ましい。これにより、片状ワークは、落下高さ規制板上に移動する間に上下の端面はフリーとなるが、左右前後の端面は、位置決め用基準板２１、位置決め用保持部材２２、挟持用基準板３１、挟持用保持部材３２、切断されていないブロック状ワーク２の端面、切断された片状ワークのいずれか１つにより規制されている。その結果、落下する片状ワークの挙動が安定する。

上述したように本実施形態のワーク切断方法は、複数のブロック状ワーク２の端面同士を押し当てて重ねたワーク集合体１を準備し、ワーク集合体１をワーク切断装置１００に投入するワーク投入工程（ステップ２）と、ワーク集合体１を同時に複数の片状ワークに切断する複数のワイヤ１１を有するワーク切断部１０に対して、ワーク集合体１が保持された状態で押し出す切断工程（ステップＳ３）と、を含み、切断工程（ステップＳ３）は、ワーク切断部１０により切断された片状ワークが落下高さ規制板であるワーク受け板８０に載置された状態で、かつ前記片状ワークの端面のいずれかは、隣接するブロック状ワーク２の端面と接している状態を含む。なお、切断工程（ステップＳ３）では、ワーク切断装置１００の位置決め用基準板２１、位置決め用保持部材２２、挟持用基準板３１、挟持用保持部材３２がワーク集合体１を保持している。

これにより、ワーク切断部のワイヤにより切断された片状ワークが落下高さ規制板へ移動する間に片状ワークの端面のいずれかはブロック状ワークの端面と接しているので、ブロック状ワークの端面は片状ワークが落下するガイドとなる。その結果、片状ワークが規制された姿勢を保ったまま、落下高さ規制板へ移動する。このため、片状ワークの落下による影響がワイヤへ及ぶことが防止できる。また、落下する片状ワーク及び切断中のブロック状ワークの姿勢によってワイヤに瞬間的な強いテンションがかかるおそれが低減される。これにより、ワイヤの断線のおそれが低減される。また、切断精度が向上する。また、接着剤を用いていないため、多大な時間を要する接着工程や剥離工程が不要となり、切断工程全体の時間を大幅に短縮させることができる。

切断工程（ステップＳ３）では、ワーク切断部１０により切断された片状ワーク２ａ、２ｂ、２ｃが落下する高さは、ブロック状ワークの高さＷＴ以下であることが好ましい。これにより、片状ワーク２ａは、落下高さ規制板上に移動する間に上下の端面はフリーとなるが、左右前後の端面は、位置決め用基準板２１、位置決め用保持部材２２、挟持用基準板３１、挟持用保持部材３２、切断されていないブロック状ワーク２Ａ〜２Ｌの端面、切断された片状ワーク２ｂ、２ｃのいずれか１つにより規制されている。その結果落下する片状ワーク２ａ、２ｂ、２ｃの挙動が安定する。

切断工程（ステップＳ３）では、落下高さ規制板であるワーク受け板８０から、ワーク集合体１を保持するためにワーク切断装置１００が有する位置決め用基準板２１、位置決め用保持部材２２、挟持用基準板３１、挟持用保持部材３２のいずれか１つのワーク集合体１が切断される方向の端部までの距離Ｔ５が、片状ワーク２ａのワーク集合体１が切断される方向の長さｗｔよりも短く規制されることが好ましい。これにより、片状ワーク２ａは、落下高さ規制板上に移動する間に上下の端面はフリーとなるが、位置決め用基準板２１、位置決め用保持部材２２、挟持用基準板３１、挟持用保持部材３２、片状ワーク２ａが隣接するブロック状ワーク２Ｂの端面、切断された片状ワークのいずれか１つに接する左右前後の端面は、位置決め用基準板２１、位置決め用保持部材２２、挟持用基準板３１、挟持用保持部材３２、片状ワーク２ａが隣接するブロック状ワーク２Ｂの端面、切断された片状ワークのいずれか１つにより規制されている。その結果落下する片状ワーク２ａの挙動が安定する。

切断工程（ステップＳ３）でワーク切断部１０により最下段のブロック状ワーク２Ａ、２Ｂ、２Ｃが全て切断された後、落下高さ規制板であるワーク受け板８０を押し下げ、切断された前記片状ワーク２ａ、２ｂ、２ｃを搬出するワーク搬出工程（ステップＳ５）を含むことが好ましい。これにより、効率よく片状ワークが搬出される。

（実施形態２）
図７は、実施形態２に係る落下高さ規制板を説明する概略図である。本実施形態に係る落下高さ規制板であるワーク受け板８０は、回転機構８１を有することに特徴がある。次の説明においては、実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

本実施形態のワーク切断装置１００は、ワーク受け板８０に回転機構８１を有している。上述した実施形態１の図２に示すワーク搬出工程（ステップＳ５）では、ワーク受け板８０は、図６に示すようにリフト機構等により押し下げられ、片状ワーク２ａ、２ｂ、２ｃを取り出すことができる。本実施形態のワーク受け板８０は、図７に示すようにリフト機構等によりワーク集合体１が切断される方向（矢印Ｕ方向）に押し下げられると、回転機構８１により、ワーク受け板８０を傾斜させる。例えば、図７のベルトコンベア８５上に、傾斜したワーク受け板８０上から片状ワーク２ａ、２ｂ、２ｃの順に片状ワーク２ａ、２ｂ、２ｃが滑り降り、移動する。これにより、本実施形態のワーク切断装置１００は、片状ワークの取り出しを円滑に行うことができる。

上述のように切断工程（ステップＳ３）でワーク切断部１０により最下段のブロック状ワーク２Ａ、２Ｂ、２Ｃが全て切断された後、落下高さ規制板であるワーク受け板８０を押し下げ、切断された片状ワーク２ａ、２ｂ、２ｃを搬出するワーク搬出工程（ステップＳ５）を含むことが好ましい。ここで、落下高さ規制板であるワーク受け板８０が傾斜して、切断された片状ワーク２ａ、２ｂ、２ｃを搬出することが好ましい。これにより、効率よく片状ワークが搬出される。

（変形例）
図８は、ワーク切断装置の具体的な構成を示す斜視図である。上述した実施形態１、実施形態２のワーク切断装置１００において、位置決め用基準板２１、挟持用基準板３１は、片面を位置決め用基準面２１ａ、挟持用基準面３１ａとしている。図９は、変形例に係るワーク切断装置の具体的な構成を示す斜視図である。図９のワーク切断装置１０１では、位置決め用基準板２１、挟持用基準板３１は、両面を位置決め用基準面２１ａ、挟持用基準面３１ａとしている。例えば、十字形状の仕切板９０を設け、この仕切板９０を位置決め用基準板２１、挟持用基準板３１として利用し、４箇所分のワーク収納部を設けることで、ワーク集合体１の収納量を増やすことができる。変形例のワーク切断装置１０１は、ワーク受け板を４箇所分のワーク収納部の下に１枚の一体形成した板材とすることができる。あるいは、変形例のワーク切断装置１０１は、４カ所のワーク収納部の個々に別々のワーク受け板を有するようにすることもできる。押出プッシャ４０は、ワーク収納部毎の押出部４０ａ〜４０ｄを有する。図１０は、ワーク集合体１の変形例を示す概略図である。ワーク集合体１としては、ブロック状ワークが直方体形状のものに限らず、例えば図１０に示すような瓦状ワーク３００を多段に積み重ねたものであってもよい。切断されてできる片状ワークに要求される厚みの整数倍の長さに形成されてその両端の端面が垂直状態で平行な形状のものであれば、同様に適用できる。

１ワーク集合体
２、２Ａ〜２Ｌブロック状ワーク
２ａ、２ｂ、２ｃ片状ワーク
１０ワーク切断部
１１ワイヤ
１２ａ、１２ｂガイドローラ
２１位置決め用基準板
２１ａ位置決め用基準面
２２位置決め用保持部材
３１挟持用基準板
３１ａ挟持用基準面
３２挟持用保持部材
４０押出プッシャ
８０ワーク受け板
８１回転機構

Claims

接着剤を用いることなく複数のブロック状ワークの端面同士を押し当てて重ねた集合体であるワークを同時に複数の片状ワークに切断する複数のワイヤを有するワーク切断部と、
前記ワークが保持され収納されるワーク収納部と、
前記ワーク収納部に収納された前記ワークを、位置固定された前記ワーク切断部に対して押し出す押出手段と、
前記片状ワークが載置され、前記片状ワークの落下高さを規制する落下高さ規制板と、
を含み、
前記片状ワークの落下高さは、前記ブロック状ワークの高さ以下となるように規制され、
前記落下高さ規制板から前記ワーク収納部を形成する位置決め用基準板、位置決め用保持部材、挟持用基準板、挟持用保持部材のいずれか１つのワークが切断される方向の端部までの距離が、前記片状ワークのワークが切断される方向の長さよりも短く、
前記ワーク切断部により切断された前記片状ワークが落下高さ規制板に載置された場合、前記位置決め用基準板、前記位置決め用保持部材、前記挟持用基準板、前記挟持用保持部材、切断されていない前記ブロック状ワークの端面、切断された片状ワークのいずれか１つに接する当該片状ワークの左右前後のいずれかの端面は、前記位置決め用基準板、前記位置決め用保持部材、前記挟持用基準板、前記挟持用保持部材、切断されていない前記ブロック状ワークの端面、切断された片状ワークのいずれか１つにより規制されることを特徴とするワーク切断装置。
接着剤を用いることなく複数のブロック状ワークの端面同士を押し当てて重ねた集合体としてワークを準備し、前記ワークをワーク切断装置に投入するワーク投入工程と、
前記ワークを同時に複数の片状ワークに切断する複数のワイヤを有するワーク切断部に対して、前記ワークが保持された状態で押し出す切断工程と、を含み、
前記切断工程では、
前記ワーク切断部により切断された前記片状ワークが落下する高さは、前記ブロック状ワークの高さ以下であり、
前記落下高さ規制板から、前記ワークを保持するために前記ワーク切断装置が有する位置決め用基準板、位置決め用保持部材、挟持用基準板、挟持用保持部材のいずれか１つのワークが切断される方向の端部までの距離が、前記片状ワークのワークが切断される方向の長さよりも短く、
前記ワーク切断部により切断された前記片状ワークが落下高さ規制板に載置され、かつ前記位置決め用基準板、前記位置決め用保持部材、前記挟持用基準板、前記挟持用保持部材、切断されていない前記ブロック状ワークの端面、切断された片状ワークのいずれか１つに接する当該片状ワークの左右前後のいずれかの端面は、前記位置決め用基準板、前記位置決め用保持部材、前記挟持用基準板、前記挟持用保持部材、切断されていない前記ブロック状ワークの端面、切断された片状ワークのいずれか１つにより規制されることを特徴とするワーク切断方法。
前記切断工程で前記ワーク切断部により最下段のブロック状ワークが全て切断された後、落下高さ規制板を押し下げ、切断された前記片状ワークを搬出するワーク搬出工程を含む請求項２に記載のワーク切断方法。
複数のブロック状ワークの端面同士を押し当てて重ねた集合体としてワークを準備し、前記ワークをワーク切断装置に投入するワーク投入工程と、
前記ワークを同時に複数の片状ワークに切断する複数のワイヤを有するワーク切断部に対して、前記ワークが保持された状態で押し出す切断工程と、
前記切断工程で前記ワーク切断部により最下段のブロック状ワークが全て切断された後、落下高さ規制板を押し下げ、切断された前記片状ワークを搬出するワーク搬出工程と、
を含み、
前記切断工程は、前記ワーク切断部により切断された前記片状ワークが落下高さ規制板に載置され、かつ前記片状ワークの端面のいずれかは、前記片状ワークが隣接するブロック状ワークの端面と接している状態を含むことを特徴とするワーク切断方法。
前記切断工程では、前記ワーク切断部により切断された前記片状ワークが落下する高さは、前記ブロック状ワークの高さ以下である請求項４に記載のワーク切断方法。
前記切断工程では、前記落下高さ規制板から、前記ワークを保持するために前記ワーク切断装置が有する位置決め用基準板、位置決め用保持部材、挟持用基準板、挟持用保持部材のいずれか１つのワークが切断される方向の端部までの距離が、前記片状ワークのワークが切断される方向の長さよりも短く規制される請求項４または５に記載のワーク切断方法。