JP2015217457A - マルチワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物と複数の切断ワイヤ部との各極間で生ずる放電集中や突発的な短絡を極間毎に回避してワイヤ断線を防止できるマルチワイヤ放電加工装置を得ること。
【解決手段】複数の加工電源ユニット８と複数の加工状態検出ユニット１６は複数の切断ワイヤ部６ａと１対１の関係で設けられている。各加工状態検出ユニット１６は各極間の状態に応じて各加工電源ユニット８から出力される加工パルス電流に基づき極間毎に加工パルス電圧印加時における極間状態を、短絡と放電と回り込みと開放の４状態に分類し、それぞれを個別に計数し、各計数値の総パルス数に対する割合から被加工物２に対する複数の切断ワイヤ部６ａによる加工状態を求める。求めた加工状態は回り込みを考慮したものであるから相当に精度が高い。よって、極間毎に加工条件の変更を適切に行えるので、各極間で生ずる放電集中や突発的な短絡を極間毎に回避してワイヤ断線を防止できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マルチワイヤ放電加工装置に関するものである。

ワイヤ放電加工装置には、被加工物に対する放電間隙が１つであるいわゆるシングルタイプ（例えば特許文献３等参照）の他に、被加工物を柱状としその長手方向に複数の放電間隙を形成するいわゆるマルチタイプのものが知られている。本発明が対象とするマルチワイヤ放電加工装置は、後者のマルチタイプであり、例えば特許文献１，２等に開示されている。

すなわち、マルチワイヤ放電加工装置は、柱状の被加工物と、１本のワイヤ電極で構成される複数の切断ワイヤ部それぞれとの間（極間）に互いに独立にパルス電圧を印加して放電を発生させ、並行して切断送り制御を行うことで、被加工物を複数片にスライスする放電切断を実施する装置である。つまり、マルチワイヤ放電加工装置は、被加工物から一度に複数枚の板状部材を切り出すスライス加工が行える装置であり、例えば、半導体製造装置において、柱状の被加工物である半導体インゴットから複数枚の薄板状部材であるウェハをスライス加工するのに用いられている。

なお、複数の切断ワイヤ部は、配置される柱状の被加工物の長手方向に直交する面内に間隔を置いて配置される複数のガイドローラ間に１本のワイヤ電極を被加工物の長手方向に離隔して複数回巻き掛けることによって形成される複数の所定長ワイヤ電極部分のうち被加工物に近接した位置に存在する所定長ワイヤ電極部分である。所定長とは、隣接する２本のガイドローラ間の間隔長である。

ところで、マルチワイヤ放電加工では、複数の切断ワイヤ部のそれぞれに対する被加工物の相対距離を制御して、被加工物と複数の切断ワイヤ部の全てとの間（極間）で良好に放電が発生するように、各極間状態を維持する必要がある。また、マルチワイヤ放電加工では、複数の切断ワイヤ部のそれぞれと被加工物との各極間の状態（加工液の比抵抗や温度、加工屑の滞留状態など）によって、放電が短期的・局所的に集中する放電集中が発生したり、突発的な短絡が発生したりすると、ワイヤ電極が断線する場合がある。

そのため、マルチワイヤ放電加工では、被加工物と複数の切断ワイヤ部との各極間で生じる加工状態を推定し、それに合わせて加工条件を変更することで、ワイヤ断線を抑制して加工を行っている。

具体的には、例えば特許文献１では、パルス電力供給中に放電が停止したときの切断ワイヤ部での共振によるワイヤ断線を抑制するために、被加工物と複数の切断ワイヤ部との各極間に放電が検知されない時間が所定の継続時間となった場合に、パルス電力の供給を一時的に停止しその後に間欠的にパルス電力の供給を行う技術が提案されている。これによると、放電停止後にパルス電力の供給を停止する、或いは、間欠的に行うことで、各切断ワイヤ部での共振が抑制され、ワイヤ電極の断線を抑制できようである。

また、例えば特許文献２では、切り粉の排出性を向上させることによって、加工精度を上げると共に断線率を下げる技術が提案されている。そして、それを説明する実施の形態では、加工制御の一手段として、複数の切断ワイヤ部の各電圧を検出し、それらの電圧から加工速度を調整する技術が示されている。

一方、例えば特許文献３では、マルチワイヤ放電加工では無く、被加工物の一箇所にだけ電極間隙を形成するいわゆるシングルタイプのワイヤ放電加工の加工状態を検出することを目的として、被加工物とワイヤ電極との間（極間）に印加した個々の電圧を検出し、検出した電圧信号の振幅から極間状態を３つないし５つの状態へ分類し、各極間状態を計数し、加工状態を求める技術が提案されている。

特開２０１２−６１５５０号公報 特開２０１２−２４０１２８号公報 特許第４６４８４６８号公報

しかし、パルス電力供給中の放電から開放状態に遷移したときのワイヤ断線抑制方法である特許文献１に記載の技術では、上記のような放電集中や突発的な短絡によるワイヤ断線を回避できないという問題があった。

また、特許文献２に記載の技術では、被加工物と複数の切断ワイヤ部との各相対位置関係を変えることによって加工制御系が構成されているため、駆動可能な周波数帯域（一般的には数十Ｈｚ以下）内の加工現象のみを改善することができるだけであり、駆動系の動作周波数帯域よりも高い周波数帯域である数ｋＨｚ〜数ＭＨｚ程度の電気的な現象である放電加工では、加工状態が悪化することもある。その場合には制御が間に合わないため、ワイヤ電極が断線するという問題があった。

さらに、特許文献３にて提案されている推定方法は、マルチワイヤ放電加工では無くシングルタイプのワイヤ放電加工についてのものである。マルチワイヤ放電加工は、１本のワイヤ電極からなる複数の切断ワイヤ部を用いて加工物との間に複数の放電を発生させて加工するため、或る切断ワイヤ部との極間の電圧は隣接した他の切断ワイヤ部との極間での加工状態に依存する。そのため、マルチワイヤ放電加工において、特許文献３にて提案されている、シングルタイプのワイヤ放電加工に対する推定方法を適用しても、被加工物と各切断ワイヤ部との各極間での加工状態を正確に推定することは困難であるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、被加工物と複数の切断ワイヤ部との各極間で生ずる放電集中や突発的な短絡を極間毎に回避してワイヤ断線を防止できるマルチワイヤ放電加工装置を得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、本発明にかかるマルチワイヤ放電加工装置は、一方の電極となる１本のワイヤ電極を他方の電極となる柱状の被加工物の長手方向所定範囲内において前記被加工物の短手方向における所定長区間を複数回折り返すことにより前記長手方向に互いに離隔して並列配置形成される複数の所定長ワイヤ電極部分のうち、前記被加工物に近接した位置に存在する複数の所定長ワイヤ電極部分で構成される複数の切断ワイヤ部と、前記被加工物と前記複数の切断ワイヤ部との各極間に互いに独立に加工パルス電圧を印加するパルス電圧印加手段と、前記被加工物に対する前記複数の切断ワイヤ部による加工状態を前記極間毎に互いに独立に検出する加工状態検出手段とを備え、前記加工状態検出手段は、前記各極間の状態に応じて前記パルス電圧印加手段から対応する極間に出力される加工パルス電流を極間毎に検出する第１の手段と、前記極間毎に、前記加工パルス電圧の印加時における極間状態を、前記第１の手段にて検出された加工パルス電流に基づき、短絡と放電と回り込みと開放の４状態に分類しそれぞれを規定された周期毎に個別に出力する第２の手段と、前記極間毎に前記第２の手段から個別に出力される前記４状態のそれぞれを個別に計数する第３の手段と、前記極間毎に、前記第３の手段にて計数された各計数値の総パルス数に対する割合から前記被加工物に対する前記複数の切断ワイヤ部による加工状態を求める第４の手段とを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、各極間の状態を隣接する極間からの回り込みも考慮して４分類するので、それぞれの計数値の総パルス数に対する割合から被加工物に対する複数の切断ワイヤ部による加工状態を正確に推定できる。よって、極間毎に加工条件を適切に変更できるので、各極間で生ずる放電集中や突発的な短絡を極間毎に回避してワイヤ断線を防止できるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１によるマルチワイヤ放電加工装置の要部構成を示す斜視図である。 図２は、マルチワイヤ放電加工時に図１に示す複数の加工電源ユニットのそれぞれから極間状態に応じて出力される各種の加工パルス電流の一例を示す波形図である。 図３は、図１に示す複数の加工状態検出ユニットそれぞれの一構成例を示すブロック図である。 図４は、本発明の実施の形態２として、図１に示す複数の加工電源ユニットそれぞれの他の構成例を示す回路図である。 図５は、本発明の実施の形態２として、マルチワイヤ放電加工時に図４に示す複数の加工電源ユニットのそれぞれから極間状態に応じて出力される各種の加工パルス電流の一例を示す波形図である。 図６は、本発明の実施の形態２として、図１に示す複数の加工状態検出ユニットそれぞれの他の構成例を示すブロック図である。

以下に、本発明にかかるマルチワイヤ放電加工装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるマルチワイヤ放電加工装置の要部構成を示す斜視図である。図１に示すマルチワイヤ放電加工装置１では、柱状の被加工物２から一度に複数の板状部材を切り出すための複数の切断ワイヤ部６ａを１本のワイヤ電極６を用いて形成する構成として、例えば、４つのガイドローラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが配置され、またワイヤボビン４およびワイヤ排出ローラ５が配置されている。

４つのガイドローラ３ａ〜３ｄは、それぞれ軸線方向の外周囲に多数のガイド溝を有し、被加工物２の長手方向に直交する面内の４箇所に、互いの軸線方向を被加工物２の長手方向に沿って並行に、図示例では、被加工物２の配置面の上方において、所定の間隔を置いて４角形配置されている。具体的には、ガイドローラ３ｃ，３ｄが被加工物２の配置面に近い方に配置され、その上方にガイドローラ３ａ，３ｂが配置されている。そして、ワイヤボビン４は、ガイドローラ３ａ，３ｄ側に配置され、また、ワイヤ排出ローラ５は、ガイドローラ３ｃ側に配置されている。

以上において、ワイヤボビン４から繰り出されるワイヤ電極６は、図示例では右回り回転するガイドローラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのそれぞれが有するガイド溝に案内されてガイドローラ３ａ〜３ｄの外周に巻き取られる。これを複数回繰り返すことで、ガイドローラ３ａ〜３ｄの外周に、ワイヤ電極６がガイド溝間の間隔で決まる微小な間隔を置いて巻回される。ワイヤ電極６は、ガイドローラ３ａ〜３ｄの外周の軸線方向に所定回数巻回された後に、ワイヤ排出ローラ５によって排出される。

この場合、ガイドローラ３ａ，３ｂの間、ガイドローラ３ｂ，３ｃの間、ガイドローラ３ｃ，３ｄの間、および、ガイドローラ３ｄ，３ａの間には、それぞれ被加工物２を短手方向に横断する所定長ワイヤ電極部分が、被加工物２の長手方向の所定範囲内にガイド溝間の間隔で決まる微小な間隔を置いて並列して複数個形成される。

それら４つの所定長ワイヤ電極部分のうち、被加工物２に近接しているガイドローラ３ｃ，３ｄの間においてガイドローラ３ａ〜３ｄの軸線方向に並列配置形成される複数の所定長ワイヤ電極部分は、被加工物２と対向し加工放電を行う複数の電極間隙を形成するので、被加工物２を複数の板状片に切断加工するための「複数の切断ワイヤ部６ａ」となっている。

次に、加工電源７には、複数の加工電源ユニット８が、４箇所のガイドローラ間に形成される複数の所定長ワイヤ電極部分における複数のワイヤ電極６のそれぞれと１対１の関係で組み込まれている。

加工電源７、つまり複数の加工電源ユニット８のそれぞれは、加工制御装置９からの加工電圧印加指令に基づき被加工物２と複数の切断ワイヤ部６ａとの各極間に印加する所定内容の加工パルス電圧を例えばスイッチング電源方式により生成する。そして、加工電源７には、接地電極１０が複数の加工電源ユニット８に跨って設けられている。接地電極１０には、複数の加工電源ユニット８の各グランドラインが接続され、ケーブル１１により被加工物２に接続されている。なお、生成する加工パルス電圧の極性は、必要に応じて適宜反転させることができる。

また、給電子１２には、複数の給電子ユニット１３が組み込まれている。この複数の給電子ユニット１３のそれぞれは、図示例では上記した４つの所定間隔ガイドローラ間に形成される所定長ワイヤ電極部分のうち、ガイドローラ３ｂ，３ｃ間に形成される所定長ワイヤ電極部分６ｂにおける複数のワイヤ電極６のそれぞれと１対１の関係で摺接配置されている。よって、この複数の所定長ワイヤ電極部分６ｂのそれぞれは、給電ワイヤ部となっている。

そして、駆動ユニット１４には、位置制御装置１５が組み込まれている。位置制御装置１５は、被加工物２を、その配置面に近い位置に配置されているガイドローラ３ｃ，３ｄの間において、その長手方向をガイドローラ３ａ〜３ｄの軸線方向と並行させて位置決め配置する制御を行い、被加工物２と複数の切断ワイヤ部６ａそれぞれとの間（極間）を適切な極間距離に制御しながら相対的に切断方向への送り制御を行う。

なお、被加工物２は、複数の薄板にスライス加工されるインゴット状のものを用いることができる。被加工物２の素材には、例えば、スパッタリングターゲットとなるタングステンやモリブデンなどの金属、各種構造部材として使われる多結晶シリコンカーバイトなどのセラミックス、半導体デバイスウェハとなる単結晶シリコンや単結晶シリコンカーバイトなどの半導体素材、太陽電池ウェハとなる単結晶および多結晶シリコンなどの太陽電池素材などがある。

上記のうち、金属は、放電加工の適用に支障はないが、半導体素材および太陽電池素材で放電加工が可能であるのは、比抵抗が概ね１００Ωｃｍ以下と十分低く、望ましくは１０Ωｃｍ以下の素材である。

したがって、被加工物２としては、金属、もしくは比抵抗が金属と同等から１００Ωｃｍ以下、望ましくは１０Ωｃｍ以下の範囲の素材、特に上記範囲の比抵抗を有する半導体素材および太陽電池素材が好適である。

そして、被加工物２と複数の切断ワイヤ部６ａとの各極間には、いわゆるシングルタイプのワイヤ放電加工装置と同様に、加工液が、吹きかけ、もしくは、浸漬により、供給されるようになっている。

ここで、本実施の形態では、位置制御装置１５に、複数の加工状態検出ユニット１６が組み込まれている。この複数の加工状態検出ユニット１６のそれぞれは、４箇所の所定長ワイヤ電極部分における複数のワイヤ電極６のそれぞれと、つまり、複数の切断ワイヤ部６ａのそれぞれと１対１に対応している。

したがって、本実施の形態では、複数の給電子ユニット１３のそれぞれは、複数の加工状態検出ユニット１６の対応するものを介して複数の加工電源ユニット８の対応するものの出力端に接続されている。これによって、複数の加工電源ユニット８のそれぞれが独立して出力した加工パルス電圧は、複数の加工状態検出ユニット１６の対応するもの、および、複数の給電子ユニット１３の対応するものを通して所定長ワイヤ電極部分６ｂにおける対応するワイヤ電極６，つまり複数の切断ワイヤ部６ａにおける対応するものと被加工物２との極間に印加される。

以下、図１〜図３を参照して本実施の形態１に関わる部分である「被加工物２に対する複数の切断ワイヤ部６ａそれぞれによる加工状態を極間毎に正確に推定する」構成と動作について詳細に説明する。なお、図２は、マルチワイヤ放電加工時に図１に示す複数の加工電源ユニットのそれぞれから極間状態に応じて出力される各種の加工パルス電流の一例を示す波形図である。図３は、図１に示す複数の加工状態検出ユニットそれぞれの一構成例を示すブロック図である。

図２に示すように、マルチワイヤ放電加工時に各加工電源ユニット８から極間状態に応じて出力される加工パルス電流は、大きく、開放電流２１と、短絡電流２２と、放電電流２３と、隣接する切断ワイヤ部６ａからの回り込み電流２４との４種類に分類できる。

この分類動作のために本実施の形態１では、電流振幅レベルに対する閾値として、第１の閾値２５と第２の閾値２６と第３の閾値２７との３つの閾値が設定される。そして、被加工物２と各切断ワイヤ部６ａとの各極間に流れる加工パルス電流が、上記４種の何れであるかを特定できるようにするために、３つの閾値は、第１の閾値２５≪第２の閾値２６＜第３の閾値２７、となる大小関係に設定され、加工パルス電流が第１の閾値２５から第２の閾値２６にまで立ち上がるのに要する立ち上がり時間τ（τ１，τ２，τ３）が求められる。

開放電流２１は、被加工物２と対応する各切断ワイヤ部６ａとの各極間で放電が発生していないときに流れる電流である。具体的には、開放電流２１は、各極間に形成される浮遊容量が充電されるときに流れる微少な電流である。その振幅レベルは、図２では第１の閾値２５以下として示してあるが、第１の閾値２５を超える場合もある。但し、第２の閾値２６に近いレベルに到達する場合は有りうるが、第２の閾値２６を超える場合は無い。よって、立ち上がり時間τは測定対象外である。

短絡電流２２は、被加工物２と対応する各切断ワイヤ部６ａとが物理的に接触したときに流れる電流であり、第３の閾値２７を超えるような高ピークの電流となる。急峻な立ち上がり特性を示している。立ち上がり時間τは、極めて短いτ１と求められるとする。

放電電流２３は、被加工物２と対応する各切断ワイヤ部６ａとの各極間で放電が発生したときに流れる電流である。放電発生時に被加工物２と対応する各切断ワイヤ部６ａとの各極間には、アーク電圧が残る。そのため、放電電流２３の振幅レベルは、短絡電流２２よりも低く、第３の閾値２７と第２の閾値２６との間に入る程度となる。立ち上がり特性は、短絡電流２２に近い特性を示している。立ち上がり時間τは、τ１よりも長いτ２と求められるとする。

回り込み電流２４は、各切断ワイヤ部６ａが隣接する切断ワイヤ部６ａと電気的に接続されているために流れる電流である。すなわち、回り込み電流２４は、給電する切断ワイヤ部６ａと被加工物２との極間が放電や短絡が発生していない開放状態である場合に、給電する隣接の切断ワイヤ部６ａと被加工物２との極間で放電が発生したとき、その放電が発生した極間へ開放状態である極間から出力される電流である。

この回り込み電流２４は、給電する切断ワイヤ部６ａと被加工物２との極間からそれに隣接する切断ワイヤ部６ａと被加工物２との極間で発生する放電や短絡の位置までの電気特性（主に隣接する切断ワイヤ部と被加工物２との極間までの抵抗成分およびインダクタンス成分）の影響を受けるため、電流振幅レベルは、第３の閾値２７と第２の閾値２６との間に入るが、そのピークは、放電電流２３のそれよりも小さく第２の閾値２６に近いレベルである。緩やかな立ち上がり特性を示し、その立ち上がり時間τは、τ２よりも長いτ３と求められるとする。

上記のように、本実施の形態１では、４種の加工パルス電流の立ち上がり時間τが、不定（開放電流２１），τ１（短絡電流２２）＜τ２（放電電流２３）＜τ３（回り込み電流２４）の関係になることから、各加工パルス電流の立ち上がり時間τと設定値との比較に基づき４種の加工パルス電流への分類が行えるので、その分類結果に基づき、被加工物２と各切断ワイヤ部６ａとの各極間の状態を判定できることが判る。

次に、図３に示す各加工状態検出ユニット１６では、対応する加工電源ユニット８から出力される加工パルス電流を、その立ち上がり特性に応じて、開放電流２１と、短絡電流２２、放電電流２３、回り込み電流２４とに分類し、分類した４種類の加工パルス電流を種類ごとに計数するまでの構成が示されている。この構成は、請求項１，２，３における第１の手段〜第３の手段に対応している。

その後は、図示しない演算器において、４種類の加工パルス電流の各計数値から総パルス当たりの開放電流２１、短絡電流２２、放電電流２３、回り込み電流２４の検出割合を算出し、それを加工制御装置９に与えて電圧印加指令の出力制御に反映させるようになっている。なお、図示しない演算器が、請求項１における第４の手段に対応している。

図３において、各加工状態検出ユニット１６は、電流検出回路３０と、コンパレータ３１，３２，３３と、タイミング検出回路３４と、立ち上がり時間検出回路３５と、パルス判定回路３６と、パルス計数回路３７とを備えている。

なお、請求の範囲との対応関係を示すと、電流検出回路３０は、請求項１における第１の手段に対応している。コンパレータ３１，３２，３３、タイミング検出回路３４、立ち上がり時間検出回路３５、およびパルス判定回路３６の全体は、請求項１，２，３における第２の手段に対応している。そして、パルス計数回路３７は、請求項１における第３の手段に対応している。

さて、タイミング検出回路３４は、Ｄフリップフロップ３４１と、２入力端子（そのうちの１つが反転入力端子）であるゲート回路３４２，３４３とで構成されている。ゲート回路３４２は、非反転入力端子にＤフリップフロップ３４１の入力が入力され、反転入力端子にＤフリップフロップ３４１の出力が入力されている。ゲート回路３４３は、反転入力端子にＤフリップフロップ３４１の入力が入力され、非反転入力端子にＤフリップフロップ３４１の出力が入力されている。

Ｄフリップフロップ３４１は、加工制御装置９から入力される電圧印加指令信号を、その電圧印加指令信号よりも十分高い周波数で動作するクロック信号ＣＬＫに従って取り込み保持出力する。

ゲート回路３４２は、Ｄフリップフロップ３４１の出力がＬレベルである場合に入力がＬレベルからＨレベルに立ち上がるタイミングで、出力をＨレベルにする。つまり、ゲート回路３４２は、電圧印加指令信号の立ち上がりタイミングを検出して出力する。

ゲート回路３４３は、Ｄフリップフロップ３４１の出力がＨレベルである場合に入力がＨレベルからＬレベルに立ち下がるタイミングで、出力をＨレベルにする。つまり、ゲート回路３４３は、電圧印加指令信号の立ち下がりタイミングを検出して出力する。ここで検出された電圧印加指令信号の立ち下がりタイミングは、極間状態を判定するタイミングになっている。

次に電流検出回路３０は、対応する加工電源ユニット８および給電子ユニット１３に電気的に接続されており、加工電源ユニット８から給電子ユニット１３に向けて出力される加工パルス電流を検出する。検出された加工パルス電流は、コンパレータ３１，３２，３３の正極入力端子（＋）に並列に入力される。

次にコンパレータ３１，３２，３３は、負極入力端子（−）に接続される直流電源により閾値３１ａ，３２ａ，３３ａが設定され、それぞれ、その設定された閾値と、正極入力端子（＋）に入力される電流検出回路３０にて検出された加工パルス電流とを比較し、検出された加工パルス電流が閾値を上回ったときに出力をＨレベルにする。ここで、コンパレータ３１に設定されている閾値３１ａは図２における第１の閾値２５に対応し、コンパレータ３２に設定されている閾値３２ａは図２における第２の閾値２６に対応し、コンパレータ３３に設定されている閾値３３ａは図２における第３の閾値２７に対応している。つまり、閾値３１ａ，３２ａ，３３ａは、（閾値３１ａ）≪（閾値３２ａ）＜（閾値３３ａ）、となる大小関係を有している。

立ち上がり時間検出回路３５は、ＳＲフリップフロップ３５１，３５２と、２入力端子（そのうちの１つが反転入力端子）であるゲート回路３５３と、カウンタ３５４と、コンパレータ３５５と、レジスタ３５６とで構成されている。カウンタ３５４は、複数のＤフリップフロップを用いたシフトレジスタタイプである。ゲート回路３５３は、その非反転入力端子にＤフリップフロップ３５１の出力が入力され、その反転入力端子にＤフリップフロップ３５２の出力が入力されている。

ＳＲフリップフロップ３５１，３５２は、共に、タイミング検出回路３４におけるゲート回路３４２が出力する電圧印加信号指令の立ち上がりタイミングで繰り返しリセットされる。その過程でのセット期間において、ＳＲフリップフロップ３５１は、コンパレータ３１の出力（ＨレベルまたはＬレベル）を取り込み、ＳＲフリップフロップ３５２は、コンパレータ３２の出力（ＨレベルまたはＬレベル）を取り込む。

すると、ゲート回路３５３は、ＳＲフリップフロップ３５１の出力がＨレベルに立ち上がり、かつＳＲフリップフロップ３５２の出力がＬレベルに立ち下がるタイミングで、出力をＨレベルに立ち上げ、その状態をＳＲフリップフロップ３５２の出力がＬレベルからＨレベルに立ち上がるタイミングまで保持する。ゲート回路３５３が保持出力している期間が立ち上がり時間である。

カウンタ３５４は、タイミング検出回路３４におけるゲート回路３４２が出力する電圧印加信号指令の立ち上がりタイミングでリセットされ、その後にリセットされるまでの期間内に、ゲート回路３５３の出力時間（立ち上がり時間）をクロック信号ＣＬＫに従って計時し、その計時値を保持出力する。

これによって、図２に示す例で言えば、カウンタ３５４は、電流検出回路３０にて検出された加工パルス電流が「開放電流２１」であれば計時値＝ゼロを保持出力し、また、検出された加工パルス電流が「短絡電流２２」「放電電流２３」「回り込み電流２４」であれば、立ち上がり時間τ１，τ２，τ３に対応した計時値を保持出力することになる。

コンパレータ３５５は、正極入力端子（＋）にカウンタ３５４の出力が入力され、負極入力端子（−）にレジスタ３５６から設定値が入力される。レジスタ３５６には、図２に示した４種の極間状態のうちの１つを特定するための基準となる立ち上がり時間が設定されている。具体的には、レジスタ３５６には、図２に示した立ち上がり時間τ３に対応した時間が設定されている。よって、コンパレータ３５５は、カウンタ３５４の出力値がレジスタ３５６の設定値よりも大きい場合に出力をＨレベルにし、その他の場合に出力をＬレベルにする。

つまり、コンパレータ３５５は、電流検出回路３０にて検出された加工パルス電流が図２に示した回り込み電流２４であれば出力をＨレベルにし、その他の場合（すなわち、検出された加工パルス電流が図２に示した開放電流２１と短絡電流２２と放電電流２３と回り込み電流２４との何れかである場合）に出力をＬレベルにする。

次に、パルス判定回路３６は、３入力端子（そのうち２入力端子が反転入力端子）であるゲート回路３６１と、２入力端子（そのうちに１つが反転入力端子）であるゲート回路３６２と、２入力端子（共に反転入力端子）であるゲート回路３６３と、４つのＤフリップフロップ３６４，３６５，３６６，３６７とで構成されている。

ゲート回路３６１は、コンパレータ３５５の出力がＬレベルで、コンパレータ３２の出力がＨレベルで、かつコンパレータ３３の出力がＬレベルである場合に出力をＨレベルにする。つまり、ゲート回路３６１は、電流検出回路３０にて検出された加工パルス電流が図２に示した放電電流２３であるとき出力をＨレベルにする。

ゲート回路３６２は、コンパレータ３５５の出力がＬレベルで、コンパレータ３２の出力がＨレベルである場合に出力をＨレベルにする。つまり、ゲート回路３６２は、電流検出回路３０にて検出された加工パルス電流が図２に示した短絡電流２２であるとき出力をＨレベルにする。

また、ゲート回路３６３は、コンパレータ３５５の出力がＬレベルで、コンパレータ３２の出力もＬレベルである場合に出力をＨレベルにする。つまり、ゲート回路３６３は、電流検出回路３０にて検出された加工パルス電流が図２に示した開放電流２１であるときに出力をＨレベルにする。

そして、４つのＤフリップフロップ３６４，３６５，３６６，３６７は、共に、タイミング検出回路３４のゲート回路３４３の出力がＨレベルとなるタイミングである電圧印加指令信号の立ち上がりタイミングでリセットされ、その後にクロック信号入力端にタイミング検出回路３４のゲート回路３４２の出力がＨレベルとなるタイミングである電圧印加指令信号の立ち下がりタイミングで４種の加工パルス電流を個別に取り込み出力する。

すなわち、電圧印加指令信号の立ち下がりタイミングにおいて、Ｄフリップフロップ３６４はコンパレータ３５５の出力（Ｈレベルであれば図２に示した回り込み電流２４を示す）を取り込み、Ｄフリップフロップ３６５はゲート回路３６１の出力（Ｈレベルであれば図２に示した放電電流２３を示す）を取り込み、Ｄフリップフロップ３６６はゲート回路３６２の出力（Ｈレベルであれば図２に示した短絡電流２２を示す）を取り込み、Ｄフリップフロップ３６７はゲート回路３６３の出力（Ｈレベルであれば図２に示した開放電流２１を示す）を取り込み、それぞれ、パルス計数回路３７へ出力する。よって、電圧印加指令信号の立ち下がりタイミングは、状態判定のタイミングとなっている。

このように、パルス判定回路３６の４つのＤフリップフロップ３６４，３６５，３６６，３６７は、それぞれ規定された周期毎に（図示例では電圧印加指令信号の入力毎に）、図２に示した回り込み電流２４、放電電流２３、短絡電流２２、開放電流２１の対応するものをパルス計数回路３７に出力する。

次に、パルス計数回路３７は、４つのカウンタ３７１，３７２，３７３，３７４をパルス判定回路３６の４つのＤフリップフロップ３６４，３６５，３６６，３６７と１対１の関係で備えている。

すなわち、カウンタ３７１は、Ｄフリップフロップ３６４から規定された周期毎に出力される図２に示した回り込み電流２４を計数する回り込みパルスカウンタである。カウンタ３７２は、Ｄフリップフロップ３６５から規定された周期毎に出力される図２に示した放電電流２３を計数する放電パルスカウンタである。カウンタ３７３は、Ｄフリップフロップ３６６から規定された周期毎に出力される図２に示した短絡電流２２を計数する短絡パルスカウンタである。カウンタ３７４は、Ｄフリップフロップ３６７から規定された周期毎に出力される図２に示した開放電流２１を計数する開放パルスカウンタである。

次に、図示してないが、パルス計数回路３７にて計数された４種類の加工パルス電流それぞれの計数値は、演算器に入力される。演算器は、加工電源ユニット８毎に、４種類の加工パルス電流の総加工パルス電流に対する検出割合を求め、求めた検出割合に基づきデータベースを参照して各切断ワイヤ部６ａにおける加工状態を抽出し、それを加工制御装置９に与える。加工制御装置９は、入力された各切断ワイヤ部６ａにおける加工状態に基づき極間毎に加工条件を変更し電圧印加指令信号の出力を制御する、また駆動ユニット１４に指令を出して被加工物２の送り速度を制御させるようになっている。

ここで、図示しない演算器にて求められた検出割合は、特許文献３にて提案された技術とは異なり、隣接する極間からの回り込み電流も考慮したものであるから、データベースからは、各切断ワイヤ部６ａにおける極間での加工状態を正確に推定できるデータが抽出される。

それ故、実施の形態１によれば、マルチワイヤ放電加工時に、各切断ワイヤ部６ａにおける加工状態を正確に推定でき、それに基づき極間毎に加工条件を適切に変更し、電圧印加指令信号の出力を制御する、また駆動ユニット１４に指令を出して被加工物２の送り速度を制御させるなどが行えるので、各切断ワイヤ部における各極間で生じる放電集中や突発的な短絡を回避してワイヤ断線を防止することができる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２では、図１、図４〜図６を参照して、図１に示す複数の加工電源ユニットおよび複数の加工状態検出ユニットの他の構成例等について説明する。なお、図４は、本発明の実施の形態２として、図１に示す複数の加工電源ユニットそれぞれの他の構成例を示す回路図である。図５は、本発明の実施の形態２として、マルチワイヤ放電加工時に図４に示す複数の加工電源ユニットのそれぞれから極間状態に応じて出力される各種の加工パルス電流の一例を示す波形図である。図６は、本発明の実施の形態２として、図１に示す複数の加工状態検出ユニットそれぞれの他の構成例を示すブロック図である。

図４において、各加工電源ユニット８は、直流電源Ｅと、充電抵抗器Ｒｉと、コンデンサＣと、放電スイッチＳＷ１，ＳＷ２とで構成されている。直流電源Ｅの正極端は、充電抵抗器Ｒｉを介してコンデンサＣの一端と放電スイッチＳＷ１の一端とにそれぞれ接続されている。また、直流電源Ｅの負極端は、コンデンサＣの他端と放電スイッチＳＷ２の一端とにそれぞれ接続されている。そして、図１を参照すると、放電スイッチＳＷ１の他端は、加工状態検出ユニット１６および給電子ユニット１３を通して給電ワイヤ部６ｂ、つまり切断ワイヤ部６ａに接続され、放電スイッチＳＷ２の他端は、接地電極１０およびケーブル１１を通して被加工物２に接続されている。

この構成では、放電スイッチＳＷ１，ＳＷ２を同時に開路制御してコンデンサＣを所定電圧に充電した後、放電スイッチＳＷ１，ＳＷ２を同時に所定時間閉路すると、被加工物２と対応する切断ワイヤ部６ａとの各極間に加工パルス電圧が印加される。この加工パルス電圧の印加に伴い各極間に、例えば図５に示す４種類の加工パルス電流の何れかが極間状態に応じて流れる。

図５では、放電スイッチＳＷ１，ＳＷ２を同時に閉路した場合における被加工物２と対応する切断ワイヤ部６ａとの極間に流れる４種の加工パルス電流の一例が示されている。図５において、各加工パルス電流の形状は、図２に示すようにピーク部分が平坦な矩形形状とはならず、ピーク部分が尖っている孤立峰形状となる。各加工パルス電流の発生時点は、放電スイッチＳＷ１，ＳＷ２を同時に閉路した時点であり、各加工パルス電流の消滅時点は、コンデンサＣに蓄積された電荷がゼロとなった時点である。

実施の形態１（図２）にて説明したように、マルチワイヤ放電加工時に各加工電源ユニット８から極間状態に応じて出力される加工パルス電流は、大きく、開放電流２１と、短絡電流２２と、放電電流２３と、隣接する切断ワイヤ部６ａへの回り込み電流２４との４種類に分類できる。それらの内容は、実施の形態１（図２）にて説明したので、ここでは実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。

この４種への分類動作のために本実施の形態２では、電流振幅レベルに対する閾値として、第４の閾値２８＜第５の閾値２９なる大小関係を有する２つの閾値が設定される。そして、被加工物２と各切断ワイヤ部６ａとの各極間に流れる加工パルス電流が、上記４種の何れであるかを特定できるようにするため、加工パルス電流のピーク部分が第４の閾値２８と第５の閾値２９の対応する閾値を超えている超過継続時間τ（τ４，τ５，τ６）が求められる。

開放電流２１は、被加工物２と対応する各切断ワイヤ部６ａとの極間で放電が発生する前において、その極間に形成される浮遊容量が充電されることにより流れる微少な電流である。その振幅レベルは、図５では第４の閾値２８以下として示してある。開放電流２１の振幅レベルは、第４の閾値２８に近いレベルに到達する場合は有りうるが、第４の閾値２８を超える場合は無い。よって、超過継続時間τは測定対象外である。

短絡電流２２は、被加工物２と対応する切断ワイヤ部６ａとが物理的に接触したときに流れる電流であり、第５の閾値２９を超えるような高ピークの電流となる。そのピーク部分が第５の閾値２９を超えている超過継続時間τ４が求められる。

放電電流２３は、被加工物２と対応する各切断ワイヤ部６ａとの極間で放電が発生したときに流れる電流であり、そのピーク部分は、短絡電流２２よりも低い。図５では、第５の閾値２９を超えない場合を示してあり、第４の閾値２８を超えている超過継続時間τが、τ４よりも短いτ５として求められるとしてある。

回り込み電流２４は、隣接する切断ワイヤ部６ａまでの電気特性の影響を受けるため、そのピーク部分は、放電電流２３よりも低い。図５では、第４の閾値２８を僅かに超える場合を示してあり、第４の閾値２８を超えている超過継続時間τが、τ５よりも短いτ６として求められるとしてある。

上記のように、本実施の形態２では、４種の加工パルス電流の超過継続時間τが、不定（開放電流２１），τ４（短絡電流２２）＞τ５（放電電流２３）＞τ６（回り込み電流２４）の関係になることから、各加工パルス電流の超過継続時間τと設定継続時間との比較に基づき４種の加工パルス電流への分類が行えるので、実施の形態１と同様に、その分類結果に基づき、被加工物２と各切断ワイヤ部６ａとの各極間の状態を判定できることが判る。

次に、図６に示す各加工状態検出ユニット１６では、対応する加工電源ユニット８から出力される加工パルス電流を、その超過継続時間に応じて、開放電流２１と、短絡電流２２、放電電流２３、回り込み電流２４とに分類し、その分類した４種類の加工パルス電流を種類ごとに計数するまでの構成が示されている。この構成は、請求項１，４，５における第１の手段〜第３の手段の全体に対応している。

その後は、実施の形態１と同様に、図示しない演算器にて、４種類の加工パルス電流の各計数値から総パルス当たりの開放電流２１、短絡電流２２、放電電流２３および回り込み電流２４の各検出割合を算出し、それらを加工制御装置９に与えて電圧印加指令の出力制御に反映させるようになっている。なお、図示しない演算器が、請求項１における第４の手段に対応している。

図６において、各加工状態検出ユニット１６は、電流検出回路４０と、コンパレータ４１，４２と、タイミング検出回路４３と、超過継続時間検出回路４４，４５と、超過有無検出回路４６と、パルス判定回路４７と、パルス計数回路４８とを備えている。

なお、請求の範囲との対応関係を示すと、電流検出回路４０は請求項１における第１の手段に対応している。コンパレータ４１，４２、タイミング検出回路４３、超過継続時間検出回路４４，４５、超過有無検出回路４６、およびパルス判定回路４７は、全体として請求項１，４，５における第２の手段に対応している。そして、パルス計数回路４８は請求項１における第３の手段に対応している。

さて、タイミング検出回路４３は、Ｄフリップフロップ４３１と、２入力端子（そのうちの１つが反転入力端子）であるゲート回路４３２とで構成されている。ゲート回路４３２は、非反転入力端子にＤフリップフロップ４３１の入力が入力され、反転入力端子にＤフリップフロップ４３１の出力が入力されている。

Ｄフリップフロップ４３１は、加工制御装置９から入力される電圧印加指令信号を、その電圧印加指令信号よりも十分高い周波数で動作するクロック信号ＣＬＫに従って取り込み、それを保持出力する。

ゲート回路４３２は、Ｄフリップフロップ４３１の出力がＬレベルである場合に、Ｄフリップフロップ４３１の入力である電圧印加指令信号がＬレベルからＨレベルに立ち上がると、出力をＨレベルにする。つまり、タイミング検出回路４３は、電圧印加指令信号の立ち上がりタイミングを検出して出力する。検出された電圧印加指令信号の立ち上がりタイミングは、極間状態を判定するタイミングになっている。

次に電流検出回路４０は、電流検出回路３０と同様に、対応する加工電源ユニット８および給電子ユニット１３に電気的に接続されており、加工電源ユニット８から給電子ユニット１３に向けて出力される加工パルス電流を検出する。検出された加工パルス電流は、コンパレータ４１，４２の正極入力端子（＋）に並列に入力される。

次にコンパレータ４１，４２は、負極入力端子（−）に接続される直流電源により閾値４１ａ，４２ａが設定され、それぞれ、その設定された閾値と、正極入力端子（＋）に入力される電流検出回路４０にて検出された加工パルス電流とを比較し、検出された加工パルス電流が閾値を上回ったときに出力をＨレベルにする。ここで、コンパレータ４１に設定されている閾値４１ａは図５における第４の閾値２８に対応し、コンパレータ４２に設定されている閾値４２ａは図５における第５の閾値２９に対応している。つまり、閾値４１ａ，４２ａは（閾値４１ａ）＜（閾値４２ａ）となる大小関係を有している。

次に超過継続時間検出回路４４，４５は、同様の構成であり、Ｄフリップフロップ４４１，４５１と、カウンタ４４２，４５２と、コンパレータ４４３，４５３と、レジスタ４４４，４５４と、ＳＲフリップフロップ４４５，４５５とで構成されている。カウンタ４４２，４５２は、共に、複数のＤフリップフロップを用いたシフトレジスタタイプである。

まとめて説明する。超過継続時間検出回路４４，４５では、Ｄフリップフロップ４４１，４５１は、コンパレータ４２，４１の出力（ＨレベルまたはＬレベル）をクロック信号ＣＬＫに従って順次取り込み、カウンタ４４２，４５２に出力する。

カウンタ４４２，４５２は、タイミング検出回路４３にて検出された電圧印加指令信号の立ち上がりタイミングでリセットされ、次のリセットタイミングまでの期間内にＤフリップフロップ４４１，４５１からクロック信号ＣＬＫに従って順次入力されるＨレベル信号またはＬレベル信号をクロック信号ＣＬＫに従って計数する。

コンパレータ４４３，４５３の正極入力端子（＋）には、カウンタ４４２，４５２の計数値が入力され、負極入力端子（−）には、レジスタ４４４，４５４から保持されている設定値が入力される。コンパレータ４４３，４５３は、カウンタ４４２，４５２の計数値がレジスタ４４４，４５４に保持されている設定値を上回ると、出力をＨレベルにする。

ここで、レジスタ４４４に保持されている設定値は、電流検出回路４０にて検出された加工パルス電流が閾値４２ａ、つまり、第５の閾値２９を超えている時間長（図５に示す超過継続時間τ４）に対する第２の設定継続時間である。また、レジスタ４５４に保持されている設定値は、電流検出回路４０にて検出された加工パルス電流が閾値４１ａ、つまり、第４の閾値２８を超えている時間長（図５に示す超過継続時間τ４）に対する第１の設定継続時間である。

超過有無検出回路４６は、２入力端子（そのうち１つが反転入力端子）であるゲート回路４６１と、ＳＲフリップフロップ４６２とで構成されている。ゲート回路４６１の非反転入力端子にはＤフリップフロップ４５１の入力が入力され、ゲート回路４６１の反転入力端子にはＤフリップフロップ４５１の出力が入力されている。

ゲート回路４６１は、Ｄフリップフロップ４５１がコンパレータ４１の出力（ＨレベルまたはＬレベル）をクロック信号ＣＬＫに従って順次取り込み出力する過程で、Ｄフリップフロップ４５１の入力がＨレベルである場合に、Ｄフリップフロップ４５１の出力がＬレベルからＨレベルに立ち上がる期間内、出力をＨレベルにする。

ＳＲフリップフロップ４６２は、タイミング検出回路４３にて検出された電圧印加指令信号の立ち上がりタイミングでリセットされ、その後に入力されるゲート回路４６１の出力を取り込み、それを次のリセットタイミングまで保持出力する。

次にパルス判定回路４７は、３入力端子（共に非反転入力端子）であるゲート回路４７１と、３入力端子（そのうちの１つが反転入力端子）であるゲート回路４７２，４７３と、２入力端子（そのうちの１つが反転入力端子）であるゲート回路４７４とで構成されている。各ゲート回路には、タイミング検出回路４３にて検出された電圧印加指令信号の立ち上がりタイミングが状態判定のタイミングとして入力されている。

すなわち、ゲート回路４７１は、状態判定のタイミングにおいて、ＳＲフリップフロップ４５５の出力およびＳＲフリップフロップ４４５の出力が共にＨレベルである場合に出力をＨレベルにする。この場合は、電流検出回路４０にて検出された加工パルス電流が、図５に示す短絡電流２２であることを示す。

ゲート回路４７２は、状態判定のタイミングにおいて、ＳＲフリップフロップ４５５の出力がＨレベルで、ＳＲフリップフロップ４４５の出力がＬレベルである場合に出力をＨレベルにする。この場合は、電流検出回路４０にて検出された加工パルス電流が、図５に示す放電電流２３であることを示す。

ゲート回路４７３は、状態判定のタイミングにおいて、ＳＲフリップフロップ４６２の出力がＨレベルで、ＳＲフリップフロップ４５５の出力がＬレベルである場合に出力をＨレベルにする。この場合は、電流検出回路４０にて検出された加工パルス電流が、図５に示す回り込み電流２４であることを示す。

ゲート回路４７４は、状態判定のタイミングにおいて、ＳＲフリップフロップ４６２の出力がＬレベルである場合に出力をＨレベルにする。この場合は、電流検出回路４０にて検出された加工パルス電流が、図５に示す開放電流２１であることを示す。

つまり、パルス判定回路４７における４つのゲート回路４７１，４７２，４７３，４７４は、それぞれ、規定された周期（本実施の形態では「電圧印加指令信号の入力周期」としている）毎に、判定結果を出力している。

次にパルス計数回路４８は、４つのカウンタ４８１，４８２，４８３，４８４をパルス判定回路４７の４つのゲート回路４７１，４７２，４７３，４７４と１対１の関係で備えている。

すなわち、カウンタ４８１は、ゲート回路４７１から出力される短絡電流２２を計数する短絡パルスカウンタである。カウンタ４８２は、ゲート回路４７２から出力される放電電流２３を計数する放電パルスカウンタである。カウンタ４８３は、ゲート回路４７３から出力される回り込み電流２４を計数する回り込みパルスカウンタである。カウンタ４８４は、ゲート回路４７４から出力される開放電流２１を計数する開放パルスカウンタである。

そして、実施の形態１と同様に図示してないが、パルス計数回路４８にて計数された４種類の加工パルス電流それぞれの計数値は、演算器に入力され、加工電源ユニット８毎の４種類の加工パルス電流の総加工パルス電流に対する検出割合が求められる。その求めた検出割合は、特許文献３にて提案された技術とは異なり、隣接する極間からの回り込みも考慮したものであるから、求めた検出割合に基づき参照するデータベースからは、各切断ワイヤ部６ａにおける加工状態を正確に推定したデータが抽出される。そして、加工制御装置９では、正確に推定された各切断ワイヤ部６ａにおける加工状態に基づき極間毎に加工条件を変更し電圧印加指令信号の出力を制御する、また駆動ユニット１４に被加工物２の送り速度を制御させるようになっている。

それ故、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、マルチワイヤ放電加工時に、各切断ワイヤ部６ａにおける加工状態を正確に推定でき、それに基づき極間毎に加工条件を変更し電圧印加指令信号の出力を制御する、また駆動ユニット１４に被加工物２の送り速度を制御させるなどが行えるので、各切断ワイヤ部における極間で生じる放電集中や突発的な短絡を回避してワイヤ断線を防止することができる。

また、本実施の形態２によれば、コンデンサに蓄積された電荷を利用したマルチワイヤ放電加工において、各切断ワイヤ部に対応する各極間で発生する開放、回り込み、放電、および短絡の４極間状態を正確に判定できるので、各切断ワイヤ部による加工状態を正確に判定できる。よって、実施の形態１と同様に、各切断ワイヤ部における極間で生じる放電集中や突発的な短絡を回避してワイヤ断線を防止できる効果が得られる。

以上のように、本発明にかかるマルチワイヤ放電加工装置は、被加工物と複数の切断ワイヤ部との各極間で生ずる放電集中や突発的な短絡を極間毎に回避してワイヤ断線を防止できるマルチワイヤ放電加工装置として有用である。

１ マルチワイヤ放電加工装置、２ 被加工物、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ ガイドローラ、４ ワイヤボビン、５ ワイヤ排出ローラ、６ ワイヤ電極、６ａ （複数の）切断ワイヤ部、６ｂ （複数の）給電ワイヤ部、７ 加工電源、８ （複数の）加工電源ユニット、９ 加工制御装置、１０ 接地電極、１１ ケーブル、１２ 給電子、１３ （複数の）給電子ユニット、１４ 駆動ユニット、１５ 位置制御装置、１６ （複数の）加工状態検出ユニット、２１ 開放電流、２２ 短絡電流、２３ 放電電流、２４ 回り込み電流、２５ 第１の閾値、２６ 第２の閾値、２７ 第３の閾値、２８ 第４の閾値、２９ 第５の閾値、３０，４０ 電流検出回路、３１，３２，３３，４１，４２ コンパレータ、３１ａ コンパレータ３１に設定される閾値（第１の閾値）、３２ａ コンパレータ３２に設定される閾値（第２の閾値）、３３ａ コンパレータ３３に設定される閾値（第３の閾値）、４１ａ コンパレータ４１に設定される閾値（第４の閾値）、４２ａ コンパレータ４２に設定される閾値（第５の閾値）、３４，４３ タイミング検出回路、３５ 立ち上がり時間検出回路、３６，４７ パルス判定回路、３７，４８ パルス計数回路、３７１，４８３ 回り込みパルスカウンタ、３７２，４８２ 放電パルスカウンタ、３７３，４８１ 短絡パルスカウンタ、３７４，４８４ 開放パルスカウンタ、４４，４５ 超過継続時間検出回路、４６ 超過有無検出回路、τ１，τ２，τ３ 立ち上がり時間、τ４，τ５，τ６ 超過継続時間。

Claims (6)

1. 一方の電極となる１本のワイヤ電極を他方の電極となる柱状の被加工物の長手方向所定範囲内において前記被加工物の短手方向における所定長区間を複数回折り返すことにより前記長手方向に互いに離隔して並列配置形成される複数の所定長ワイヤ電極部分のうち、前記被加工物に近接した位置に存在する複数の所定長ワイヤ電極部分で構成される複数の切断ワイヤ部と、
   前記被加工物と前記複数の切断ワイヤ部との各極間に互いに独立に加工パルス電圧を印加するパルス電圧印加手段と、
   前記被加工物に対する前記複数の切断ワイヤ部による加工状態を前記極間毎に互いに独立に検出する加工状態検出手段とを備え、
   前記加工状態検出手段は、
   前記各極間の状態に応じて前記パルス電圧印加手段から対応する極間に出力される加工パルス電流を極間毎に検出する第１の手段と、
   前記極間毎に、前記加工パルス電圧の印加時における極間状態を、前記第１の手段にて検出された加工パルス電流に基づき、短絡と放電と回り込みと開放の４状態に分類しそれぞれを規定された周期毎に個別に出力する第２の手段と、
   前記極間毎に前記第２の手段から個別に出力される前記４状態のそれぞれを個別に計数する第３の手段と、
   前記極間毎に、前記第３の手段にて計数された各計数値の総パルス数に対する割合から前記被加工物に対する前記複数の切断ワイヤ部による加工状態を求める第４の手段と
   を備えていることを特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。
2. 前記加工状態検出手段における前記第２の手段は、
   前記加工パルス電流の立ち上がり時間と設定値との比較に基づき前記分類動作を実施する
   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。
3. 前記加工状態検出手段における前記第２の手段は、
   前記加工パルス電流の振幅レベルに対する閾値として、第１の閾値と、前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値と、前記第２の閾値よりも大きい第３の閾値とを有し、
   前記加工パルス電流が前記第１の閾値に到達した時点と前記第２の閾値を超えた時点との時間差から立ち上がり時間を算出し、
   算出した前記立ち上がり時間が前記設定値以上であるとき前記極間状態を前記「回り込み」と判定し、
   算出した前記立ち上がり時間が前記設定値以下でかつ前記加工パルス電流の振幅レベルが状態判定のタイミングにおいて前記第２の閾値以上でかつ前記第３の閾値以下であるとき前記極間状態を前記「放電」と判定し、
   算出した前記立ち上がり時間が前記設定値以下でかつ前記加工パルス電流の振幅レベルが状態判定のタイミングにおいて前記第２の閾値以上であるとき前記極間状態を前記「短絡」と判定し、
   算出した前記立ち上がり時間が前記設定値以下でかつ前記加工パルス電流の振幅レベルが状態判定のタイミングにおいて前記第２の閾値以下であるとき前記極間状態を前記「開放」と判定する
   ことを特徴とする請求項２に記載のマルチワイヤ放電加工装置。
4. 前記加工状態検出手段の前記第２の手段は、
   前記加工パルス電流の振幅レベルが判定閾値を超えている超過継続時間と設定継続時間との比較に基づき前記分類動作を実施する
   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。
5. 前記加工状態検出手段の前記第２の手段は、
   前記判定閾値として、第４の閾値と、前記第４の閾値よりも大きい第５の閾値とを有し、かつ前記設定継続時間として、前記第４の閾値に対する第１の設定継続時間と、前記第５の閾値に対する第２の設定継続時間とを有し、
   前記加工パルス電流の振幅レベルが前記第５の閾値以上であり、状態判定のタイミングにおいて前記第４の閾値を超えている超過継続時間が前記第１の設定継続時間以上でかつ前記第５の閾値を超えている超過継続時間が前記第２の設定継続時間以上であるとき前記極間状態を前記「短絡」と判定し、
   前記加工パルス電流の振幅レベルが前記第４の閾値以上であり、状態判定のタイミングにおいて前記第４の閾値を超えている超過継続時間が前記第１の設定継続時間以上でかつ前記第５の閾値を超えている超過継続時間が前記第２の設定継続時間未満であるとき前記極間状態を前記「放電」と判定し、
   前記加工パルス電流の振幅レベルが状態判定のタイミングにおいて前記第４の閾値以上で、かつ前記第４の閾値を超えている超過継続時間が前記第１の設定継続時間未満であるとき前記極間状態を前記「回り込み」と判定し
   前記加工パルス電流の振幅レベルが状態判定のタイミングにおいて前記第４の閾値以下であるとき前記極間状態を前記「開放」と判定する
   ことを特徴とする請求項４に記載のマルチワイヤ放電加工装置。
6. 前記パルス電圧印加手段は、
   前記加工パルス電圧および前記加工パルス電流をコンデンサへの充放電を制御することにより生成し出力する
   ことを特徴とする請求項５に記載のマルチワイヤ放電加工装置。

Images