JP2017006997A

JP2017006997A - マルチワイヤーソーのワイヤの交換方法

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Publication number: JP2017006997A
Application number: JP2015122228A
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Inventors: 恵峯; Megumi Mine
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
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Filing date: 2015-06-17
Publication date: 2017-01-12
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Abstract

【課題】マルチワイヤーソーのワイヤを簡単に交換することができるマルチワイヤーソーのワイヤの交換方法を提供する。
【解決手段】内部にワイヤの端部を挿入した状態でガイド溝に沿ってガイドローラ群に張設できる柔軟なチューブ状の接続部材を準備する接続部材準備ステップと、ガイドローラ群に巻回された第１のワイヤの後端を接続部材の一端に挿入して固定し、第１のワイヤと交換する第２のワイヤの先端を接続部材の他端に挿入して固定し、第１のワイヤと第２のワイヤとを接続部材を介して接続する接続ステップと、接続ステップを実施した後、第１のワイヤを巻き取りボビンで巻き取り、第１のワイヤ及び接続部材にガイドローラ群を通過させ、第１のワイヤに接続した第２のワイヤがガイドローラ群に巻回される巻回ステップと、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、マルチワイヤーソーのワイヤの交換方法に関する。

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、砥粒を用いたマルチワイヤーソーが知られている（特許文献１）。また、ワイヤーソーを用いて放電加工を行うマルチワイヤ放電加工装置もある（特許文献２）。

特開平９−９４７５５号公報特開２０１１−１４００８８号公報

マルチワイヤーソーは、繰り出しボビンのワイヤを巻き取りボビンで巻き取ることで、被加工物と対面するワイヤーソーを移動させ、被加工物を加工する。このため、マルチワイヤーソーは、加工を行うことで、繰り出しボビンのワイヤが減少するため、繰り出しボビンの交換が必要となる。マルチワイヤーソーは、被加工物の複数位置にワイヤを対面させるため、ワイヤの経路が複雑になる。このため、繰り出しボビンの設置の際に、ワイヤを所定経路に移動させる作業に時間がかかる。

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、マルチワイヤーソーのワイヤを簡単に交換することができるマルチワイヤーソーのワイヤの交換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、本発明は、ワイヤを供給する繰り出しボビンと、平行な回転軸を備えワイヤ張設用のガイド溝が形成された複数のガイドローラからなり該繰り出しボビンから供給されたワイヤが複数回巻回されるガイドローラ群と、該ガイドローラ群から該ワイヤを巻き取る巻き取りボビンと、該ワイヤで切断する被加工物を固定する固定基台と、を備えるマルチワイヤーソーにおいて、ワイヤを交換するマルチワイヤーソーのワイヤの交換方法であって、内部にワイヤの端部を挿入した状態で該ガイド溝に沿って該ガイドローラ群に張設できる柔軟なチューブ状の接続部材を準備する接続部材準備ステップと、該ガイドローラ群に巻回された第１のワイヤの後端を該接続部材の一端に挿入して固定し、第１のワイヤと交換する第２のワイヤの先端を該接続部材の他端に挿入して固定し、該第１のワイヤと該第２のワイヤとを該接続部材を介して接続する接続ステップと、該接続ステップを実施した後、該第１のワイヤを該巻き取りボビンで巻き取り、該第１のワイヤ及び該接続部材に該ガイドローラ群を通過させ、該第１のワイヤに接続した該第２のワイヤが該ガイドローラ群に巻回される巻回ステップと、を備えることを特徴とする。

また、該接続ステップは、該接続部材の内部に注入した接着剤により該ワイヤを該接続部材に固定することが好ましい。

また、前記マルチワイヤーソーは、ワイヤ及び被加工物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を備え、被加工物を放電加工することが好ましい。

本発明のマルチワイヤーソーのワイヤの交換方法では、ワイヤの経路に影響を与えずに使用済みのワイヤと新しいワイヤを接続することができる。これにより、巻取ボビンで接続されたワイヤを巻き取ることで、所定の経路に新しいワイヤを配置することができ、短時間で簡単にワイヤを交換することができる。

図１は、マルチワイヤ放電加工装置の構成例を示す概略図である。図２は、マルチワイヤ放電加工装置の被加工物の周辺を拡大して示す概略斜視図である。図３は、マルチワイヤ放電加工装置のワイヤの交換方法の一例を示すフローチャートである。図４は、交換方法の一例を説明するための説明図である。図５は、交換方法の一例を説明するための説明図である。図６は、交換方法の一例を説明するための説明図である。図７は、交換方法の一例を説明するための説明図である。

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〕
実施形態に係るマルチワイヤ放電加工装置の構成例について説明する。図１は、マルチワイヤ放電加工装置の構成例を示す概略図である。図２は、マルチワイヤ放電加工装置の被加工物の周辺を拡大して示す概略斜視図である。マルチワイヤ放電加工装置１は、図１に示すように、ワイヤＲによりインゴットＩを放電加工するものであり、繰り出しボビン２０、巻き取りボビン２１及びガイドローラ部（ガイドローラ群）３０を備えている。

繰り出しボビン２０には、未使用のワイヤＲが一定量巻き回されている。ワイヤＲは、切断面が円形に形成され、芯部と、芯部の周面を被覆する被覆部とから構成されている。芯部は、高純度の鋼であり、例えばピアノ線である。被覆部は、黄銅やタングステン、モリブデンなどの芯部より放電しやすい電気抵抗の低い材料で形成されている。ワイヤＲの直径は、例えば、１００μｍ〜１４０μｍ程度である。もちろん、ワイヤＲの直径は、１００μｍ〜１４０μｍに限定されず、例えば１００μｍ〜２００μｍでもよい。

繰り出しボビン２０は、ガイドローラ部３０に向けてワイヤＲを繰り出す。ガイドローラ部３０は、繰り出しボビン２０の近傍に配設され、繰り出しボビン２０から繰り出されたワイヤＲを案内する。ガイドローラ部３０は、複数のガイドローラ３０ａ〜３０ｊから構成されている。ガイドローラ３０ａ〜３０ｊは、円柱状に形成され、ワイヤＲが走行する方向に間隔をおいて配設されている。

ガイドローラ３０ａ，３０ｂは、繰り出しボビン２０の近傍に配設され、繰り出しボビン２０により繰り出されたワイヤＲを巻き掛けてワイヤＲをガイドローラ３０ｃ〜３０ｉに向けて送り出す。

ガイドローラ３０ｃ〜３０ｉは、並列ワイヤ部３１０を構成し、ワイヤＲを環状に支持するように配設されている。例えば、並列ワイヤ部３１０のガイドローラ３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｇ，３０ｈ，３０ｉは、環状のワイヤＲを内側から支持し、ガイドローラ３０ｆは、環状に構成された並列ワイヤ部３１０のワイヤＲに対して外側から支持するように配設されている。並列ワイヤ部３１０は、ガイドローラ３０ａ，３０ｂにより送り出されたワイヤＲを軸方向（Ｙ軸方向）に一定の間隔をあけて複数回巻き掛ける。並列ワイヤ部３１０のワイヤＲは、例えば、軸方向に０．５ｍｍ〜数ｍｍ程度の間隔をあけてガイドローラ３０ｃ〜３０ｉに８周巻き掛けられている。

ここで、Ｙ軸方向は、ガイドローラ３０ａ〜３０ｊの軸方向である。Ｘ軸方向は、Ｙ軸方向と水平面上で直交する方向である。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向、本実施形態では、鉛直方向である。

並列ワイヤ部３１０において、ガイドローラ３０ｃは、ガイドローラ３０ｂにより送り出されたワイヤＲを巻き掛けてガイドローラ３０ｄに送り出す。ガイドローラ３０ｄは、ガイドローラ３０ｃにより送り出されたワイヤＲを巻き掛けてガイドローラ３０ｅに送り出す。ガイドローラ３０ｅは、ガイドローラ３０ｄにより送り出されたワイヤＲを巻き掛けてガイドローラ３０ｆに送り出す。ガイドローラ３０ｆは、ガイドローラ３０ｅにより送り出されたワイヤＲを巻き掛けてガイドローラ３０ｇに送り出す。ガイドローラ３０ｇは、ガイドローラ３０ｆにより送り出されたワイヤＲを巻き掛けてガイドローラ３０ｈに送り出す。ガイドローラ３０ｈは、ガイドローラ３０ｇにより送り出されたワイヤＲを巻き掛けてガイドローラ３０ｉに送り出す。ガイドローラ３０ｉは、ガイドローラ３０ｈにより送り出されたワイヤＲを巻き掛けてガイドローラ３０ｃに送り出す。これで、並列ワイヤ部３１０を構成するガイドローラ３０ｃ〜３０ｉに１周巻き掛けられたことになる。ワイヤＲは、軸方向に０．５ｍｍ〜数ｍｍ程度の間隔をあけつつ並列ワイヤ部３１０のガイドローラ３０ｃ〜３０ｉに残り７周巻き掛けられる。並列ワイヤ部３１０は、８周巻き掛けられた最後のワイヤＲをガイドローラ３０ｊに送り出す。

ガイドローラ３０ｊは、巻き取りボビン２１の近傍に配設され、並列ワイヤ部３１０から送り出されたワイヤＲを巻き掛けて巻き取りボビン２１に送り出す。巻き取りボビン２１は、ガイドローラ３０ｊから送り出された使用済みのワイヤＲを巻き取って回収する。

なお、繰り出しボビン２０、巻き取りボビン２１及びガイドローラ３０ａ〜３０ｊは、図示しないモータによって回転駆動される。全てのガイドローラ３０ａ〜３０ｊをモータ駆動とする必要はなく、例えば、並列ワイヤ部３１０を構成しないガイドローラ３０ａ，３０ｂ，３０ｊを従動ローラとしてもよい。ガイドローラ３０ａ〜３０ｊに巻き掛けられたワイヤＲが走行する速度は、０．５m/sec〜１m/sec程度である。

並列ワイヤ部３１０のワイヤＲは、一対のガイドローラ３０ｇ，３０ｈによりＺ軸方向に沿って一定のテンションを有して張設されている。ガイドローラ３０ｇ，３０ｈにより張設されたワイヤＲは、インゴットＩをウェーハにスライスする切断ワイヤ部３２０を構成する。切断ワイヤ部３２０のワイヤＲは、Ｚ軸方向に沿って上向きへ走行する。

インゴットＩは、円柱形状であり、切断ワイヤ部３２０のワイヤＲの間隔で円板状にスライスされる。インゴットＩは、導電性がある材料であり、ＳｉＣ、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。

切断ワイヤ部３２０の近傍には、インゴットＩを支持する支持機構４０が設けられている。支持機構４０は、基台部４１と、支持柱４２と、駆動手段４３とを備えている。基台部４１は、インゴットＩを固定するものである。基台部４１は、基台４１ａと、基台４１ａに固定された板状のサブストレート４１ｂとを備えている。サブストレート４１ｂの前面４１ｃには、インゴットＩの周面Ｉａが導電性接着剤Ｂにより接着されて固定される。インゴットＩは、その端面Ｉｅが切断ワイヤ部３２０のワイヤＲが走行するＺ軸方向と略平行になるように基台部４１のサブストレート４１ｂに固定される。

支持柱４２は、棒状に形成されており、Ｚ軸方向に立設されている。支持柱４２は、一端に基台部４１が固定され、他端に駆動手段４３が固定されている。駆動手段４３は、インゴットＩとワイヤＲとをＸ軸方向に相対移動させるものである。例えば、駆動手段４３は、Ｘ軸方向に沿って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する。駆動手段４３は、ボールねじのナットに固定された支持柱４２をＸ軸方向に沿って移動させ、支持柱４２に固定された基台部４１のインゴットＩを切断ワイヤ部３２０のワイヤＲに切り込ませる。

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の中で実施される。切断ワイヤ部３２０は、加工液Ｆが貯留された加工槽５０の中に浸漬されている。加工槽５０の中で、加工液Ｆに浸漬された切断ワイヤ部３２０のワイヤＲがインゴットＩを加工する。

加工槽５０は、上面に開口部５３を有している。基台部４１は、開口部５３から加工層５０の内部に挿入される。基台部４１は、加工槽５０に対してＸ軸方向に往復移動が可能となる。ガイドローラ３０ｆにより送り出されたワイヤＲは、開口部５３から加工槽５０の内部に進入する。加工槽５０の内部に進入したワイヤＲは、加工槽５０内に配設されたガイドローラ３０ｇにより開口部５３から加工槽５０の外部に送り出される。

マルチワイヤ放電加工装置１は、ワイヤＲとインゴットＩに給電する給電機構６０を備えている。給電機構６０は、高周波パルス電源ユニット６１と、ワイヤ用電極６２と、図示しない基台用電極とを備えている。

高周波パルス電源ユニット６１は、ワイヤＲと、基台部４１に固定されたインゴットＩとに高周波パルス電力を供給する。例えば、高周波パルス電源ユニット６１は、高周波パルス電力の電圧を調整する電圧調整手段６１ａと、高周波パルス電力の周波数を所定の周波数に調整するパルス調整手段６１ｂとを備えている。高周波パルス電源ユニット６１は、ワイヤ用電極６２に接続され、ワイヤ用電極６２を介して高周波パルス電力をワイヤＲに供給する。ワイヤ用電極６２は、棒状に形成され、ガイドローラ３０ｈとガイドローラ３０ｉとの間に張設されるワイヤＲに当接されている。また、高周波パルス電源ユニット６１は、基台部４１に固定される基台用電極に接続され、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。

高周波パルス電源ユニット６１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、ワイヤＲは、正面に配置されたインゴットＩに対して放電を行う。例えば、加工液Ｆ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、ワイヤＲとインゴットＩとの極間に電圧を印加することで、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の放電加工を実施する。

マルチワイヤ放電加工装置１は、繰り出しボビン２０、巻き取りボビン２１、ガイドローラ３０ａ〜３０ｊ、駆動手段４３及び高周波パルス電源ユニット６１を制御する制御手段７０を備えている。制御手段７０は、繰り出しボビン２０、巻き取りボビン２１及びガイドローラ３０ａ〜３０ｊにモータ駆動信号を出力し、ワイヤＲの繰り出しや巻き取り、ワイヤＲの案内をするように制御する。また、制御手段７０は、駆動手段４３にモータ駆動信号を出力してインゴットＩを切断ワイヤ部３２０のワイヤＲに切り込ませるように制御する。また、制御手段７０は、高周波パルス電源ユニット６１に制御信号を出力して高周波パルス電力の出力時間などを制御する。

次に、マルチワイヤ放電加工装置の動作例について説明する。先ず、オペレータは、基台部４１にインゴットＩを固定し、加工槽５０内に加工液Ｆを貯留して、加工情報を登録する。マルチワイヤ放電加工装置１は、加工動作の開始指示があった場合に、加工動作を開始する。加工動作において、制御手段７０は、高周波パルス電源ユニット６１を制御し、高周波パルス電力をワイヤＲとインゴットＩに供給する。また、制御手段７０は、繰り出しボビン２０からワイヤＲを繰り出し、ガイドローラ部３０によりワイヤＲを案内させて一定の速度でワイヤＲを走行させる。

ワイヤＲは、ガイドローラ３０ｂにより並列ワイヤ部３１０に送り出される。並列ワイヤ部３１０に送り出されたワイヤＲは、切断ワイヤ部３２０でインゴットＩを放電加工する。例えば、制御手段７０は、駆動手段４３を制御し、インゴットＩを切断ワイヤ部３２０のワイヤＲに向けて移動させ、ワイヤＲとインゴットＩとの極間に電圧を印加して放電加工を実施し、インゴットＩに加工溝を形成する。例えば、インゴットＩとワイヤＲとが接近すると放電が発生し、インゴットＩが溶融されて飛散される処理が断続的に行われ、インゴットＩに加工溝が形成される。

マルチワイヤ放電加工装置１は、ワイヤＲを巻き取りボビン２１で巻き取るため、繰り出しボビン２０に巻き付けられたワイヤＲが徐々に減少する。マルチワイヤ放電加工装置１は、繰り出しボビン２０に巻き付けられたワイヤＲの交換が必要な長さまで減少した場合、繰り出しボビン２０、巻き取りボビン２１を交換することで設置するワイヤを交換する。

以下、図３から図７を用いて、マルチワイヤ放電加工装置１のワイヤの交換方法について説明する。図３は、マルチワイヤ放電加工装置のワイヤの交換方法の一例を示すフローチャートである。図４から図７は、それぞれ交換方法の一例を説明するための説明図である。図７は、図６のＡ−Ａ線断面図である。図３に示すフローチャートの各処理は、オペレータがマルチワイヤ放電加工装置に対して作業を行うことで実行することができる。

まず、ワイヤの交換タイミングであるかを判定する（ステップＳ１２）。ワイヤの交換タイミングであるか否かは、繰り出しボビン２０に巻き付いているワイヤの量からオペレータが判定してもよいが、マルチワイヤ放電加工装置１にワイヤの交換タイミングであるかを判定するセンサを設け、センサの検出結果をオペレータに通知してもよい。例えば、マルチワイヤ放電加工装置１は、繰り出しボビン２０に巻き付いているワイヤの量とワイヤの移動量との関係や、繰り出しボビン２０に巻き付いているワイヤの残量を検出し、ワイヤの交換タイミングであるかを判定し、ワイヤの交換タイミングであると判定した場合、音声や画像、光でオペレータに通知してもよい。

オペレータは、ワイヤの交換タイミングではない（ステップＳ１２でＮｏ）と判定した場合、ステップＳ１２に戻る。オペレータは、ワイヤの交換タイミングである（ステップＳ１２でＹｅｓ）と判定した場合、マルチワイヤ放電加工装置１を停止させる（ステップＳ１４）。

次に、オペレータは、繰り出しボビン２０の近傍のワイヤ（第１のワイヤ）Ｒを切断する（ステップＳ１６）。具体的には、繰り出しボビン２０とガイドローラ３０ａとの間、例えば図１の位置Ｐ１でワイヤＲを切断する。

次に、オペレータは、繰り出しボビン２０を交換する（ステップＳ１８）。つまり、交換が必要な繰り出しボビン２０を、ワイヤ（第２のワイヤ）が巻き付けられた新しい繰り出しボビン２０に交換する。

次に、オペレータは、接続部材１００を準備する（ステップＳ２０）、接続部材１００は、図４に示すように中空の円筒部材である。接続部材１００は、円筒の内周の径がワイヤＲの径よりも大きい。また、接続部材１００は、円筒の外周の径がマルチワイヤ放電加工装置１で案内できるワイヤの最大径よりも小さいことが好ましい。例えば、マルチワイヤ放電加工装置１で案内できるワイヤの最大径が３００μｍの場合、接続部材１００は、円筒の外周の径を２８０μｍとすることが好ましい。また、接続部材１００の長さは特に限定されないが、例えば、５０ｍｍ〜６０ｍｍである。接続部材は、ワイヤに装着されて移動した場合、ガイド溝に沿って該ガイドローラ群に張設できる柔軟性を備えている。接続部材は、例えばワイヤＲよりも軟らかい材料、例えば、ポリイミドで作成することができる。このように、オペレータは、内部にワイヤの端部を挿入した状態でガイドローラ群に張設できる柔軟なチューブ状の接続部材を準備する。

次にオペレータは、ワイヤに接着剤を塗布する（ステップＳ２２）。切断されたワイヤのうち、ガイドローラ３０ａ〜３０ｊ及び巻き取りローラ２１に巻き付けられている側のワイヤ（第１のワイヤ）Ｒ１の端部と、新しい繰り出しボビン２０に巻き付けられたワイヤ（第２のワイヤ）Ｒ２の端部の両方に接着剤を塗布する。接着剤の塗布は、図５に示すように、接着剤が入った容器１１０からワイヤＲ１，Ｒ２の端部に接着剤１１２を滴下することで塗布する。なお、はけ等で接着剤をワイヤＲ１，Ｒ２に塗布してもよい。接着剤としては、速乾性の接着剤を用いることが好ましい。速乾性の接着剤を用いることで、後述するワイヤと接続部材とを接続する工程を短くすることができる。

次にオペレータは、２つのワイヤを接続部材で接続する（ステップＳ２４）。具体的には、図４に示すように、接続部材１００の一端の内周にワイヤＲ１の接着剤１０２が塗布された端部を挿入させ、接着剤により接続部材１００とワイヤＲ１とを接続する。また、接続部材１００の他端の内周にワイヤＲ２の接着剤１０４が塗布された端部を挿入させ、接着剤により接続部材１００とワイヤＲ２とを接続する。これにより、ワイヤＲ１とワイヤＲ２とを接続部材１００と接着剤１０２、１０４とで連結する。ここで、接着剤の接着力は、３００ｇｆ以上とすることが好ましい。これにより、張架時にワイヤにかかる力である１００〜３００ｇｆ以上の力で接着することができる。

このように、オペレータは、ガイドローラ部３０及び巻き取りボビン２１に巻き付けられたワイヤ（第１のワイヤ）Ｒ１の後端を接続部材の一端に挿入し、新しい繰り出しボビン２０に巻き付けられたワイヤＲ１と交換するワイヤ（第２のワイヤ）Ｒ２の先端を接続部材の他端に挿入し、ワイヤＲ１とワイヤＲ２とを接続する。

オペレータは、２つのワイヤを接続したら、接続部材１００が巻き取りボビン２１の近傍に移動する位置までワイヤを移動させる（ステップＳ２６）。つまり、ワイヤＲ１を該巻き取りボビン２１で巻き取り、ワイヤＲ１及び接続部材１００がガイドローラ部３０を通過させ、ワイヤＲ１に接続したワイヤＲ２がガイドローラ部３０に巻回させる。これにより、新しい繰り出しボビン２０に巻き付けられたワイヤＲ２が、ガイドローラ部３０に巻回され、端部が巻き取りボビン２１の近傍に配置される。

ここで、接続部材１００で接続されたワイヤＲ１，Ｒ２は、巻き取りボビン２１で巻き取られることで、接続部材１００は、ワイヤの移動経路に沿って移動する。このため、接続部材１００は、ガイドローラ部３０の溝を移動する。接続部材１００は、柔軟であるため、図６及び図７に示すように、ガイドローラ部３０の溝を移動する場合も溝に沿って変形して移動する。これにより、接続部材１００が、ワイヤＲの経路を移動しても、ワイヤＲと同様に変形して搬送されるため、ガイドローラ部３０の溝等に与える影響が少ない。

次に、オペレータは、巻き取りボビン２１の近傍のワイヤを切断する（ステップＳ２８）。具体的には、巻き取りボビン２１とガイドローラ部３０との間で、接続部材よりも繰り出しボビン側の位置、例えば図１の位置Ｐ２でワイヤＲを切断する。ワイヤを切断する位置は、接続部材よりも上流側であるため新しいワイヤとなる。

次に、オペレータは、巻き取りボビン２１を交換する（ステップＳ３０）。ワイヤを巻き取った巻き取りボビン２１を外し、新しい巻き取りボビンを装着する。次に、オペレータは、巻き取りボビン２１にワイヤを固定する（ステップＳ３２）。つまり、新しい巻き取りボビン２１に、ガイドローラ３０を巻回したワイヤＲ２の端部を固定する。

以上のように、実施形態に係るマルチワイヤ放電加工装置１のワイヤの交換方法によれば、使用済みのワイヤと交換するワイヤとを柔軟なチューブ状の接続部材で接続し、使用済みワイヤを巻き取りボビンで巻き取る過程で交換するワイヤが自動的にガイドローラ部に巻回されるため、短時間に容易にワイヤを交換できる。また、柔軟な接続部材を用いることで、ワイヤの経路、例えばガイドローラの溝に影響を与えずに、接続部材で接続されたワイヤＲ１とワイヤＲ２とを移動させることができる。
例えば、新しいワイヤをワイヤの経路に沿ってガイドローラに巻き付ける場合、オペレータがガイドローラ部に複数回巻き付ける必要があるため、３０分から２時間かかっていたのに対して、本実施形態は、ワイヤを接続する作業に４分、接続したワイヤを移動させるのに１分で処理を行うことができる。

本実施形態では、ワイヤと接続部材とを接着剤で接着させたが、ワイヤと接続部材とがワイヤの移動で外れない強度で接続されていればよく、接続する方法は限定されない。例えば両面テープを用いて、ワイヤと接続部材とを接続してもよい。

また、ワイヤＲは、高純度の鋼である芯部と、黄銅やタングステン、モリブデンなどの被覆部とから構成されても、黄銅のみから形成されてもよい。また、ワイヤＲは、その切断面が円形である例を説明したが、円形以外であってもよい。例えば、ワイヤＲは、その切断面が楕円形や多角形であってもよい。

本実施形態では、マルチワイヤーソーが、放電加工を行うマルチワイヤ放電加工装置の場合としたがこれに限定されない。マルチワイヤーソーは、ワイヤに砥石が付着し、ワイヤと被加工物を接触させることで、被加工物を加工するマルチワイヤ加工装置としてもよい。

１マルチワイヤ放電加工装置
３０ａ〜３０ｊガイドローラ
３２０切断ワイヤ部
４０支持機構
５０加工槽
６０給電機構
Ｆ加工液
Ｉインゴット
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２ワイヤ

Claims

ワイヤを供給する繰り出しボビンと、平行な回転軸を備えワイヤ張設用のガイド溝が形成された複数のガイドローラからなり該繰り出しボビンから供給されたワイヤが複数回巻回されるガイドローラ群と、該ガイドローラ群から該ワイヤを巻き取る巻き取りボビンと、該ワイヤで切断する被加工物を固定する固定基台と、を備えるマルチワイヤーソーにおいて、ワイヤを交換するマルチワイヤーソーのワイヤの交換方法であって、
内部にワイヤの端部を挿入した状態で該ガイド溝に沿って該ガイドローラ群に張設できる柔軟なチューブ状の接続部材を準備する接続部材準備ステップと、
該ガイドローラ群に巻回された第１のワイヤの後端を該接続部材の一端に挿入して固定し、第１のワイヤと交換する第２のワイヤの先端を該接続部材の他端に挿入して固定し、該第１のワイヤと該第２のワイヤとを該接続部材を介して接続する接続ステップと、
該接続ステップを実施した後、該第１のワイヤを該巻き取りボビンで巻き取り、該第１のワイヤ及び該接続部材に該ガイドローラ群を通過させ、該第１のワイヤに接続した該第２のワイヤが該ガイドローラ群に巻回される巻回ステップと、
を備えることを特徴とするマルチワイヤーソーのワイヤの交換方法。
該接続ステップは、該接続部材の内部に注入した接着剤により該ワイヤを該接続部材に固定することを特徴とする請求項１記載のマルチワイヤーソーのワイヤの交換方法。
前記マルチワイヤーソーは、ワイヤ及び被加工物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を備え、被加工物を放電加工することを特徴とする請求項１または２記載のマルチワイヤーソーのワイヤの交換方法。