JP6397699B2 - マルチワイヤ放電加工装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、マルチワイヤ放電加工装置の制御方法に関する。

従来、円柱状インゴットからウェーハを切り出す場合等における切断手段として、砥粒を用いたワイヤーソーが知られている。しかし、このようなワイヤーソーでは、加工用砥粒が混合された加工液（スラリー）を同時供給する必要があり、その取扱いは容易でない。また、ワイヤがワークに直接接触するため、特に硬度の高いSiC等の場合、加工中にワイヤが断線するおそれがあり、断線が生じた場合には復旧までに長時間を要する不都合があった。

そこで、マルチワイヤ放電加工装置が発案された。放電加工によりワイヤとインゴットは接触していないため、インゴットにかかる負荷が非常に低く、スラリーによるスクラッチ等の傷の発生もないという効果がある。

しかしながら、放電による被加工物の除去とワイヤとインゴットの相対移動速度が対応しない場合、ワイヤとインゴットが接触し、短絡状態になってしまう。短絡した箇所に集中して電気が流れると、高熱となってワイヤが破断する恐れがある。そこで、マルチワイヤ放電加工装置は電圧を監視して短絡状態になっているか否かを常時監視している。そして、短絡状態になった場合、ワイヤをインゴットから離間（退避）させた後、再度加工を実施する。この際、加工に適した所望の距離だけ離間しているかどうかは、加工中と同じ電圧を印加して、ワイヤとインゴットに流れる電力の電圧が所定値以上であることが目安となるため、加工中と同じ電圧を印加して電圧を測定するテスト工程を実施する。

特開２０１２−２４０１２８号公報

しかしながら、テスト工程において、何らかの理由で所望の距離離間していなかった場合、加工中と同じ電圧を印加すると短絡時と同様に局所的に放電が集中し、ワイヤが断線する恐れがある。

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ワイヤとインゴットが短絡してから加工を再開させる際に、再開処理でワイヤが断線することを防止するマルチワイヤ放電加工装置の制御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、本発明に係るマルチワイヤ放電加工装置の制御方法は、間隔をおいて隣接する複数のガイドローラに軸方向に間隔をあけて複数回巻き掛けられたワイヤと、インゴットが並列する該ワイヤに切り込むように該ワイヤとインゴットを固定する基台部とを相対的に加工送りさせる駆動手段と、該ワイヤと該基台部に固定されたインゴットに高周波パルス電力を供給する高周波パルス電源ユニットと、を備え、該高周波パルス電源ユニットは、印加するパルス電力を所望の周波数に調整するパルス調整手段と、印加する該パルス電力の電圧を調整する電圧調整手段と、該ワイヤとインゴットに流れた該パルス電力の電圧を測定し、該電圧に基づいてインゴットと該ワイヤとの間隔を判別する判別手段と、判別された該間隔に基づいてインゴットと該ワイヤとの間隔を調整する距離調整手段と、を備えるマルチワイヤ放電加工装置の制御方法であって、所定の加工電圧を印加しつつ該ワイヤとインゴットとを加工送りして放電加工する加工ステップと、該加工ステップ中に該ワイヤとインゴットとが接触または加工屑を介して接続し、所定以下の電圧が測定されて短絡状態になったと判別した際に、該ワイヤをインゴットから離間させ短絡による発熱で該ワイヤが破断するのを防ぐ離間ステップと、該離間ステップを実施した後に、該加工電圧よりも低いテスト電圧を印加して、短絡状態が解消されたか否かを判別するテストステップと、を備え、該テストステップで所定の該テスト電圧を印加した際に、測定された電圧が閾値以上の場合、短絡状態が解消したと判別して再び該加工ステップを実施し、測定された電圧が該閾値未満の場合、該テストステップを再度実施する又は該離間ステップを再度実施し、該テストステップで印加する該テスト電圧の周波数は該加工ステップより高く、所定時間で測定できるパルス数が該加工ステップより多いことを特徴とする。

また、上記マルチワイヤ放電加工装置の制御方法において、該テスト電圧は低い電圧から所定の電圧まで徐々に高く調整され、印加される電圧に対応して設定された閾値以上の電圧が測定された場合、更に高い電圧を印加することが好ましい。

本発明のマルチワイヤ放電加工装置の制御方法によれば、ワイヤとインゴットの短絡が判別された際に、双方を離間させた後、加工時の電圧よりも低いテスト電圧を印加することで、万が一ワイヤとインゴットが接触していた場合でも集中的に高い電圧で放電が発生することを防ぎ、ワイヤの断線を防ぐ効果がある。また、接触によって損傷し断線しやすい状態のワイヤを保護することができる。

図１は、実施形態１に係るマルチワイヤ放電加工装置の構成例を示す正面図である。 図２は、実施形態１に係るウェーハの形成例を示す側面図である。 図３は、実施形態１に係る加工時及び短絡時の電圧を示す図である。 図４は、実施形態１に係るテスト電圧の設定例を示す図である。 図５は、実施形態１に係るマルチワイヤ放電加工装置の制御方法を示すフローチャートである。 図６は、実施形態２に係るテスト電圧の周波数の制御例を示す図である。

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は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
実施形態１に係るマルチワイヤ放電加工装置の構成例について、図１に基づいて説明する。図１は、マルチワイヤ放電加工装置の構成例を示す正面図である。

図１に示すように、マルチワイヤ放電加工装置１はワイヤＲでインゴットＩを放電加工するものであり、ワイヤＲを繰り出す繰り出しボビン２０と、間隔をおいて複数配設され、繰り出しボビン２０により繰り出されたワイヤＲを案内する円柱状のガイドローラ２１〜２４と、ワイヤＲを巻き取る巻き取りボビン２５とを備える。４箇所のガイドローラ２１〜２４は、矩形の形状を成すようにそれぞれが矩形の角に配設される。

ガイドローラ２１とガイドローラ２２で形成される線分と、ガイドローラ２４とガイドローラ２３で形成される線分は平行になるようにガイドローラ２１〜２４は配設されている。ガイドローラ２１〜２４は、繰り出しボビン２０から繰り出されたワイヤＲを複数回掛け回して巻き取りボビン２５に送り出す。

繰り出しボビン２０、ガイドローラ２１〜２４及び巻き取りボビン２５は、図示しないモータによって回転駆動される。なお、全てのガイドローラ２１〜２４をモータ駆動とする必要はなく、例えばガイドローラ２２，２４を従動ローラとしてもよい。

繰り出しボビン２０には、放電加工に用いられる黄銅などの金属線であるワイヤＲが巻き回されている。繰り出しボビン２０は、ワイヤＲをガイドローラ２１に対して繰り出す。ガイドローラ２１は、繰り出しボビン２０から繰り出されたワイヤＲを巻き掛けてガイドローラ２２に送り出す。ガイドローラ２２は、ガイドローラ２１から送り出されたワイヤＲを巻き掛けてガイドローラ２３に送り出す。ガイドローラ２３は、ガイドローラ２２から送り出されたワイヤＲを巻き掛けてガイドローラ２４に送り出す。ガイドローラ２４は、ガイドローラ２３から送り出されたワイヤＲを巻き掛けてガイドローラ２１に送り出す。これにより、ガイドローラ２１〜２４にワイヤＲが一周巻き掛けられたことになる。

ワイヤＲは、間隔をおいて隣接する複数のガイドローラ２１〜２４に軸方向に間隔をあけて複数回巻き掛けられる。この例では、８回巻き掛けられている。複数回巻き掛けられたワイヤＲは、最後にガイドローラ２２から送り出されて巻き取りボビン２５に巻き取られる。このように、ワイヤＲは、ガイドローラ２１〜２４の軸方向に間隔をあけて複数回巻き掛けられてガイドローラ２１〜２４の間で並列して走行する。ワイヤＲは、一対の隣接するガイドローラ２３とガイドローラ２４との間に形成された切断ワイヤ部３０を構成する。

切断ワイヤ部３０はインゴットＩを切断する箇所であり、ガイドローラ２３とガイドローラ２４で一定のテンションを有して張設され、所定の間隔でガイドローラ２３，２４の長手方向に配設された８本のワイヤＲから構成されている。例えば、切断ワイヤ部３０を構成するワイヤＲの間隔は０．５ｍｍ〜数ｍｍ程度である。インゴットＩは、このワイヤＲの間隔で切断される。インゴットＩは導電性がある材料であり、SiC（炭化ケイ素）、単結晶ダイヤ、シリコン、GaN（窒化ガリウム）等から形成される。この例では、インゴットＩの形状は円柱である。

切断ワイヤ部３０に対向した位置には、インゴットＩを設置するインゴット設置手段４０を備える。インゴット設置手段４０は、基台部４１と、取り付け部４２と、駆動手段４４とを備える。

基台部４１は、取り付け部４２を介してインゴットＩを固定する。取り付け部４２は、基台部４１に固定され、インゴットＩを支持する取り付け面４３を有する。この取り付け面４３には、導電性接着剤４５（図２参照）によりインゴットＩの端面Ｉａが接着固定される。

駆動手段４４は、インゴットＩが並列するワイヤＲに切り込むように、インゴットＩを固定する基台部４１とワイヤＲとを相対的に加工送りさせる。例えば、駆動手段４４は、鉛直方向に対して平行に延在される図示しないボールねじと、パルスモータ等で構成される駆動源とを有し、ボールねじのナットに固定された基台部４１を、加工送り方向に駆動させる。そして、切断ワイヤ部３０のワイヤＲによりインゴットＩをスライスしてウェーハを形成する。なお、インゴットＩの軸方向にインゴットＩを移動させる図示しない駆動手段が設けられている。

インゴットＩのスライス時に生じる加工屑Ｕ（図２参照）を除去するノズル手段５０と、ノズル手段５０を移動させる移動手段６０とを備える。ノズル手段５０は、一対の部材から構成され、インゴットＩを挟んだワイヤＲの走行方向の前後に配設され、インゴットＩの加工溝に向けて加工液Ｆを噴出する。移動手段６０は、ノズル手段５０をインゴットＩの外周面と一定の間隔を有しながらインゴットＩの外周面の形状に沿って移動させる。

マルチワイヤ放電加工は、誘電体である水や油などの加工液Ｆの中で実施され、切断ワイヤ部３０は加工液Ｆが満たされた加工槽７０の中に浸漬される。加工槽７０の中で、貯留された加工液Ｆに浸漬された切断ワイヤ部３０のワイヤＲがインゴットＩを加工する。

加工槽７０の中には、ウェーハを収容するための籠７１が配置されている。籠７１は、インゴットＩの真下に配置され、インゴットＩの長手方向及び短手方向の長さよりも大きく形成され、一定の深さを有している。基台部４１の取り付け部４２に固定されたインゴットＩから分離されたウェーハは、加工槽７０の中に配置された籠７１に沈下して収容される。

マルチワイヤ放電加工装置１は、基台部４１に固定されたインゴットＩとワイヤＲに高周波パルス電力を供給する高周波パルス電源ユニット８０を備える。高周波パルス電源ユニット８０は、制御手段８１と、電極８２とを備える。制御手段８１は、駆動手段４４に接続され、駆動手段４４を制御してインゴットＩが加工送り方向などに移動することを制御する。

また、制御手段８１は、電極８２に接続され、電極８２を介して高周波パルス電力をワイヤＲに供給する。例えば、電極８２は、ガイドローラ２１とガイドローラ２４との間に張設されるワイヤＲに接続され、さらにガイドローラ２２とガイドローラ２３との間に張設されるワイヤＲに接続されている。また、制御手段８１は、基台部４１に接続され、基台部４１を介して高周波パルス電力をインゴットＩに供給する。

制御手段８１から高周波パルス電力を供給して、ワイヤＲとインゴットＩとの極間に電圧を印加すると、切断ワイヤ部３０のワイヤＲとインゴットＩとの間に短い周期で繰り返される放電が発生する。例えば、液中で絶縁状態にあるインゴットＩとワイヤＲの間隔が数十μｍ位まで近づくと、両者の絶縁が破壊されて放電が発生する。この放電によってインゴットＩが加熱されて溶融され、さらに液体の温度が急激に上昇することにより液体が気化し、体積膨張によって溶融箇所を飛散させる。このように、高周波パルス電力を供給して極間に電圧を印加することで、ワイヤＲによりインゴットＩを溶融すると共に飛散させる処理を断続的に行ってインゴットＩを切断する。

制御手段８１は、パルス調整手段８１０と、電圧調整手段８１１と、判別手段８１２と、距離調整手段８１３とを備える。パルス調整手段８１０は、印加するパルス電力を所望の周波数に調整する。例えば、パルス調整手段８１０は、トランジスタ等の複数のスイッチング素子から構成される図示しないスイッチング回路と、所定のクロック数でスイッチング回路のスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御する図示しない制御回路とから構成される。例えば、制御回路は、所望のクロック数でスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、印加するパルス電力の周波数を所望の周波数に調整する。

また、制御回路は、ＯＮ／ＯＦＦ制御する対象のスイッチング素子を切り替えることにより、極間に印加するパルス電力の電圧の極性を変更する。例えば、スイッチング回路はフルブリッジ回路であり、一方側のスイッチング素子のみをＯＮにすることによりプラスの電圧を極間に印加し、他方側のスイッチング素子のみをＯＮにすることによりマイナスの電圧を極間に印加し、極性を交互に変えながら両極加工を行う。もちろん、両極加工を行わずに、一つの極性のみで加工するようにしてもよい。この場合、フルブリッジ回路ではなく、例えば一つのスイッチング素子によるＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。

電圧調整手段８１１はパルス調整手段８１０に接続され、印加するパルス電力の電圧を調整する。例えば、電圧調整手段８１１は、放電加工時の電圧（加工電圧）を２００Ｖに調整し、テスト時の電圧（テスト電圧）を１００Ｖ〜１７０Ｖに調整する。

判別手段８１２は、ワイヤＲとインゴットＩに流れたパルス電力の電圧、すなわち極間の電位差を測定し、測定した電位差（測定電圧）に基づいてインゴットＩとワイヤＲとの間隔を判別する。例えば、判別手段８１２は、測定電圧に基づいてワイヤＲとインゴットＩとが短絡したか否かを判別する。例えば、判別手段８１２は、ワイヤＲとインゴットＩとが短絡したことを判別するための閾値（１２０Ｖ）を有し、この閾値と測定電圧とを比較し、測定電圧が閾値未満の場合、ワイヤＲとインゴットＩとが短絡したと判別する。また、判別手段８１２は、測定電圧が閾値以上の場合、ワイヤＲとインゴットＩとが短絡せずに一定の間隔を有して正常に放電加工が実施されていると判別する。

距離調整手段８１３は、判別手段８１２に接続され、判別手段８１２により判別された間隔に基づいてインゴットＩとワイヤＲとの間隔を調整する。例えば、距離調整手段８１３は、判別手段８１２からワイヤＲとインゴットＩとが短絡したことを示す短絡情報を入力すると、インゴットＩをワイヤＲから離間させる。例えば、基台部４１に固定されたインゴットＩは、放電加工を実施している際に、駆動手段４４によって一定の加工速度でワイヤＲに切り込むように加工送り方向に移動されている。距離調整手段８１３は、短絡情報を入力すると、駆動手段４４に対して加工送り方向の移動を一旦停止させ、さらに加工送り方向とは反対方向にインゴットＩを若干移動させて停止させて、インゴットＩをワイヤＲから離間させる。

次に、図２〜図５に基づいて、実施形態１に係るマルチワイヤ放電加工装置１の制御方法について説明する。図２は、実施形態１に係るウェーハの形成例を示す側面図である。図３は、実施形態１に係る加工時及び短絡時の電圧を示す図である。図４は、実施形態１に係るテスト電圧の設定例を示す図である。図５は、実施形態１に係るマルチワイヤ放電加工装置の制御方法を示すフローチャートである。

図５に示すステップＳＴ１で、制御手段８１は、所定の加工電圧を印加しつつワイヤＲとインゴットＩとを加工送りして放電加工するように加工制御する（加工ステップ）。例えば、電圧調整手段８１１は、２００Ｖの加工電圧を印加する。また、制御手段８１は、駆動手段４４を制御して、インゴットＩを一定の加工速度でワイヤＲに切り込むように加工送り方向に移動させる。次に、ステップＳＴ２に移行する。

ステップＳＴ２で、制御手段８１は、放電加工が終了したか否かを判別する。例えば、予め、加工対象のインゴットＩの直径に基づいて、インゴットＩを加工送り方向へ移動させる移動量を設定しておき、制御手段８１は、インゴットＩの移動量が、設定された移動量に到達した時点で放電加工が終了したと判別して放電加工が終了となる。インゴットＩの移動量が設定された移動量に到達していない場合、ステップＳＴ３に移行する。

ステップＳＴ３で、制御手段８１は、上述の加工制御中にワイヤＲとインゴットＩとが接触または加工屑Ｕを介して接続し、所定以下の電圧が測定されて短絡状態になったか否かを判別する。例えば、ワイヤＲによりインゴットＩが放電加工されているとき、図２の（Ａ）の拡大図に示すように、インゴットＩの加工溝Ｄにおいて、インゴットＩとワイヤＲとの間隔（放電ギャップＧ）が存在している。一方、インゴットＩとワイヤＲとが短絡したとき、図２の（Ｂ）の拡大図に示すように、インゴットＩの加工溝Ｄにおいて、インゴットＩとワイヤＲとの間隔（放電ギャップＧ）がゼロになるか、又は加工屑Ｕを介してワイヤＲとインゴットＩが接続している。

インゴットＩとワイヤＲとが短絡すると、図３に示すように、短絡が発生した時刻ｔ１で測定電圧Ｖ_ｍが、閾値Ｔｈより低い電圧になる。図３は、縦軸が電圧を示し、横軸が時刻を示し、閾値Ｔｈが短絡か否かを判別するための基準を示している。例えば、印加する加工電圧は２００Ｖであり、閾値Ｔｈは１２０Ｖであり、短絡は時刻ｔ１で発生している。

短絡が発生する時刻ｔ１より前では、測定電圧Ｖ_ｍは、閾値Ｔｈ（１２０Ｖ）よりも高い電圧になっている。短絡が発生した時刻ｔ１以降では、測定電圧Ｖ_ｍは、閾値Ｔｈ（１２０Ｖ）よりも低い電圧になっている。判別手段８１２は、測定電圧Ｖ_ｍと閾値Ｔｈとを比較した結果、測定電圧Ｖ_ｍが閾値Ｔｈ未満となる場合、ワイヤＲとインゴットＩとが短絡したと判別してステップＳＴ４に移行する。また、判別手段８１２は、測定電圧Ｖ_ｍが閾値Ｔｈ以上となる場合、ワイヤＲとインゴットＩとが短絡せずに一定の間隔（放電ギャップＧ）を有して正常に放電加工が実施されていると判別してステップＳＴ１に戻って放電加工を継続する。

ステップＳＴ４で、制御手段８１は、加工制御中に短絡状態になったと判別する（ステップＳＴ３がＹｅｓと判別する）と離間制御を実施する。離間制御では、ワイヤＲをインゴットＩから離間させて、短絡による発熱でワイヤＲが破断することを防ぐ（離間ステップ）。例えば、距離調整手段８１３は、駆動手段４４に対して加工送り方向へのインゴットＩの移動を一旦停止させ、さらに加工送り方向とは反対方向にインゴットＩを若干移動させて停止させて、インゴットＩをワイヤＲから離間させる。次に、ステップＳＴ５に移行する。

ステップＳＴ５で、制御手段８１はテスト制御を行う。制御手段８１は、離間制御を実施した後に、加工電圧よりも低いテスト電圧を印加して、短絡状態が解消されたか否かを判別する（テストステップ）。例えば、電圧調整手段８１１は、テスト電圧を低い電圧から所定の電圧まで徐々に高く調整する。電圧調整手段８１１は、印加する電圧に対応して設定された閾値以上の電圧が測定された場合に、更に高い電圧を印加する。例えば、電圧調整手段８１１は、最初に１００Ｖのテスト電圧を印加し、次に１５０Ｖのテスト電圧を印加し、最後に１７０Ｖのテスト電圧を印加する。

各テスト電圧には、インゴットＩとワイヤＲが短絡しているか否かを判別するための閾値Ｔｈ_ｔ１〜Ｔｈ_ｔ３が設定されている。例えば、１００Ｖのテスト電圧には６０Ｖの閾値Ｔｈ_ｔ１が設定され、１５０Ｖのテスト電圧には１００Ｖの閾値Ｔｈ_ｔ２が設定され、１７０Ｖのテスト電圧には１２０Ｖの閾値Ｔｈ_ｔ３が設定されている。

判別手段８１２は、最初に１００Ｖのテスト電圧を印加した際に、図４に示す測定電圧Ｖ_ｔ１と閾値Ｔｈ_ｔ１（６０Ｖ）とを比較し、測定電圧Ｖ_ｔ１が閾値Ｔｈ_ｔ１以上の場合、インゴットＩとワイヤＲとが短絡していないと判別し、短絡していないことを示す情報を電圧調整手段８１１に出力する。電圧調整手段８１１は、次に１５０Ｖのテスト電圧を印加する。判別手段８１２は、測定電圧Ｖ_ｔ２と閾値Ｔｈ_ｔ２（１００Ｖ）とを比較し、測定電圧Ｖ_ｔ２が閾値Ｔｈ_ｔ２以上の場合、インゴットＩとワイヤＲとが短絡していないと判別し、短絡していないことを示す情報を電圧調整手段８１１に出力する。電圧調整手段８１１は、最後に１７０Ｖのテスト電圧を印加する。判別手段８１２は、測定電圧Ｖ_ｔ３と閾値Ｔｈ_ｔ３（１２０Ｖ）とを比較し、測定電圧Ｖ_ｔ３が閾値Ｔｈ_ｔ３以上の場合、インゴットＩとワイヤＲとが短絡していないと判別してテスト制御を終了する。また、判別手段８１２は、測定電圧Ｖ_ｔ１〜Ｖ_ｔ３のいずれかが、対応する閾値Ｔｈ_ｔ１〜Ｔｈ_ｔ３未満の場合、インゴットＩとワイヤＲとが短絡していると判別してテスト制御を終了する。次に、ステップＳＴ６に移行する。

ステップＳＴ６で、制御手段８１は、テスト制御で所定のテスト電圧を印加した際に、測定された電圧が対応する閾値以上の場合、短絡状態が解消したと判別してステップＳＴ１に戻り、加工制御を再開するように制御する。また、測定された電圧が対応する閾値未満の場合、ステップＳＴ７に移行する。

ステップＳＴ７で、制御手段８１は、カウンタをカウントアップする。例えば、制御手段８１は、放電加工時にカウンタのカウント値「ｎ」にゼロを設定して初期化しておく（ｎ＝０）。制御手段８１は、ステップＳＴ６で短絡が解消しない場合にカウンタのカウント値「ｎ」に１をプラスする（ｎ＝ｎ＋１）。次に、ステップＳＴ８に移行する。

ステップＳＴ８で、制御手段８１は、カウンタのカウント値「ｎ」が基準値を超えているか否かを判定する。基準値は、離間制御及びテスト制御を再度実施する回数を決定するものであり、この例では、基準値に「３」を設定し、離間制御及びテスト制御を再度実施する回数を３回に設定している。カウント値「ｎ」が基準値「３」以下であれば、ステップＳＴ４に移行して離間制御を実施すると共にステップＳＴ５に移行してテスト制御を再度実施する。また、カウント値「ｎ」が基準値「３」より大きければ、離間制御及びテスト制御を終了する。このように、離間制御及びテスト制御を再度実施する回数に制限を持たせている。

なお、ステップＳＴ６，ＳＴ８で、短絡が解消されずに再度短絡の解消を試みる場合、離間制御を実施するステップＳＴ４に移行せずに、ステップＳＴ５に移行して再度のテスト制御を実施してもよい。例えば、加工屑Ｕが介在して短絡した場合、自然に加工屑Ｕが除去されて短絡が解消することがあるので、離間制御後に短絡と判別されたとしても直ぐに離間制御に移行せずに、再度のテスト制御を実施することが有効である。この場合、離間制御を実施せずに短絡が解消するので、インゴットＩをワイヤＲから離間させる処理が不要になり、加工時間を短縮できる。再度のテスト制御を実施しても短絡が解消されなければ、ステップＳＴ４に移行して離間制御を実施する。

短絡した原因が放電ギャップＧがゼロになった場合や、加工屑Ｕが自然に除去されない場合は、離間制御を実施せずに再度のテスト制御を実施しても短絡が解消されないので、再度のテスト制御を実施せずに、直ぐに離間制御を実施したほうが加工時間を短縮できる。

以上のように、実施形態１に係るマルチワイヤ放電加工装置１の制御方法によれば、ワイヤＲとインゴットＩが短絡したと判別された際に、ワイヤＲとインゴットＩを離間させた後、加工時の電圧よりも低いテスト電圧を印加することで、万が一ワイヤＲとインゴットＩが接触していた場合でも集中的に高い電圧で放電が発生することを防ぎ、ワイヤＲの断線を防ぐ効果がある。また、接触によって損傷して断線しやすい状態のワイヤＲを保護することができる。もし、短絡によりワイヤＲが断線すると、断線したワイヤＲをガイドローラ２１〜２４などから取り外し、ワイヤＲを繰り出しボビン２０から繰り出してセットする必要があるが、本発明を適用することで、このような作業が生じない。

また、テスト電圧を複数用意し、テスト電圧を低い電圧から所定の電圧まで徐々に高く調整するので、１つのテスト電圧を用いる場合と比較して、正確に短絡解消を判別できると共に、ワイヤＲに与える損傷を抑制することができる。すなわち、仮に、テスト制御において、ワイヤＲとインゴットＩが短絡していたとしても、一番低いテスト電圧（１００Ｖ）で短絡を発見することができるので、ワイヤＲに与える損傷を抑制することができる。

〔実施形態２〕
次に、図６に基づいて、実施形態２に係るテスト電圧の周波数の制御例について説明する。図６は、実施形態２に係るテスト電圧の周波数の制御例を示す図である。パルス調整手段８１０は、テスト制御で印加するテスト電圧の周波数を加工制御で印加するテスト電圧の周波数より高くする。例えば、パルス調整手段８１０は、テスト制御において、スイッチング回路のスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦするクロック数を図４に示したクロック数より高くする。これにより、図６に示す測定電圧Ｖ_ｔ１’〜 Ｖ_ｔ３’のパルス間隔は、図４に示した測定電圧Ｖ_ｔ１〜 Ｖ_ｔ３のパルス間隔より短くなる。

以上のように、実施形態２に係るテスト電圧の周波数の制御方法によれば、テスト制御において所定時間で測定できるパルス数が加工制御より多くなる。このように、加工時よりも高周波でテスト制御を実施することで、短時間でテスト制御を終了することができ、加工時間の無駄な延長を防ぐことができる。

なお、インゴットＩを切断ワイヤ部３０のワイヤＲよりも上方に配置して、インゴットＩを上方から下方に向けて移動させたが、このような構成に限定されない。例えば、インゴットＩを切断ワイヤ部３０のワイヤＲよりも下方に配置して、インゴットＩをワイヤＲの下方から上方に向けて移動させて放電加工をしてもよい。

また、テスト電圧は、必ずしも、複数の電圧を用いる必要はない。加工電圧よりも低い１つのテスト電圧を用いるようにしてもよい。

１ マルチワイヤ放電加工装置
２０ 繰り出しボビン
２１〜２４ ガイドローラ
３０ 切断ワイヤ部
４０ インゴット設置手段
４１ 基台部
４２ 取り付け部
４４ 駆動手段
７０ 加工槽
７１ 籠
８０ 高周波パルス電源ユニット
８２ 電極
Ｆ 加工液
Ｉ インゴット
Ｒ ワイヤ
Ｇ 放電ギャップ
Ｄ 加工溝
Ｖ_ｍ，Ｖ_ｔ１〜Ｖ_ｔ３ 測定電圧
Ｔｈ，Ｔｈ_ｔ１〜Ｔｈ_ｔ３ 閾値

Claims (2)

1. 間隔をおいて隣接する複数のガイドローラに軸方向に間隔をあけて複数回巻き掛けられたワイヤと、インゴットが並列する該ワイヤに切り込むように該ワイヤとインゴットを固定する基台部とを相対的に加工送りさせる駆動手段と、該ワイヤと該基台部に固定されたインゴットに高周波パルス電力を供給する高周波パルス電源ユニットと、を備え、
   該高周波パルス電源ユニットは、印加するパルス電力を所望の周波数に調整するパルス調整手段と、印加する該パルス電力の電圧を調整する電圧調整手段と、該ワイヤとインゴットに流れた該パルス電力の電圧を測定し、該電圧に基づいてインゴットと該ワイヤとの間隔を判別する判別手段と、判別された該間隔に基づいてインゴットと該ワイヤとの間隔を調整する距離調整手段と、を備えるマルチワイヤ放電加工装置の制御方法であって、
   所定の加工電圧を印加しつつ該ワイヤとインゴットとを加工送りして放電加工する加工ステップと、
   該加工ステップ中に該ワイヤとインゴットとが接触または加工屑を介して接続し、所定以下の電圧が測定されて短絡状態になったと判別した際に、該ワイヤをインゴットから離間させ短絡による発熱で該ワイヤが破断するのを防ぐ離間ステップと、
   該離間ステップを実施した後に、該加工電圧よりも低いテスト電圧を印加して、短絡状態が解消されたか否かを判別するテストステップと、を備え、
   該テストステップで所定の該テスト電圧を印加した際に、測定された電圧が閾値以上の場合、短絡状態が解消したと判別して再び該加工ステップを実施し、測定された電圧が該閾値未満の場合、該テストステップを再度実施する又は該離間ステップを再度実施し、
   該テストステップで印加する該テスト電圧の周波数は該加工ステップより高く、所定時間で測定できるパルス数が該加工ステップより多いことを特徴とするマルチワイヤ放電加工装置の制御方法。
2. 該テスト電圧は低い電圧から所定の電圧まで徐々に高く調整され、印加される電圧に対応して設定された閾値以上の電圧が測定された場合、更に高い電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤ放電加工装置の制御方法。

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