JP2018069398A - 給電子、マルチワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ワイヤ群に接触可能な給電子を構成する一部の給電子のみを取替え可能にし、交換する給電子のコストを低減可能にする仕組みを提供すること。
【解決手段】 本発明は、 並設されたワイヤ群と被加工物との間の放電により前記被加工物を加工するマルチワイヤ放電加工装置において、前記ワイヤ群に一括で接触し給電する円柱状の形状の給電子であって、前記給電子の底面に、前記給電子の母線方向に他の給電子と嵌脱可能な嵌脱部を備えることを特徴とする。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、給電子、マルチワイヤ放電加工装置に関し、特に、ワイヤ群に接触可能な給電子を構成する一部の給電子のみを取替え可能にし、交換する給電子のコストを低減可能にする技術に関する。

近年、半導体材料や太陽電池材料、硬質材料等の被加工材料を、放電加工により、短時間で同時に複数切り出す方法が開発されている。

たとえば、ワイヤ放電加工装置は、当該被加工材料を薄板状に切り出すために、給電子を介してワイヤに電圧を印加しながら走行させ、そのワイヤに当該被加工材料を近づけることで放電現象を発生させ、当該被加工材料を放電加工するものである。

特許文献１には、走行する複数本のワイヤで被加工物を放電加工することにより、薄片に切断すること、複数のワイヤにまとめて給電する給電子が記載されている。

特開２０１３−１８０３７０号公報

たとえば、給電子の一部分がワイヤと接触する回数よりも、その給電子の他の一部分がワイヤと接触する回数の方が多い場合、当該一部分の給電子の方が消耗してしまう。その結果、給電子が部分的に消耗のばらつきが発生してしまう。

上記特許文献１の仕組みの場合には、給電子の一部でも消耗してしまうと、給電子のその一部のみを取り替えることはできず、あまり消耗していない給電子の部分を含めて給電子を丸々１つ取替えなければならない。その結果、交換する給電子のコストが増大してしまう。

本発明の目的は、ワイヤ群に接触可能な給電子を構成する一部の給電子のみを取替え可能にし、交換する給電子のコストを低減可能にする仕組みを提供することである。

本発明は、並設されたワイヤ群と被加工物との間の放電により前記被加工物を加工するマルチワイヤ放電加工装置において、前記ワイヤ群に一括で接触し給電する円柱状の形状の給電子であって、前記給電子の底面に、前記給電子の母線方向に他の給電子と嵌脱可能な嵌脱部を備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記給電子を備えたマルチワイヤ放電加工装置であることを特徴とする。

本発明によれば、ワイヤ群に接触可能な給電子を構成する一部の給電子のみを取替え可能にし、交換する給電子のコストを低減可能にする仕組みを提供することができる。

マルチワイヤ放電加工システムを前方から見た正面図である。 ワイヤ７が巻かれているメインローラ８と、駆動モータ２０により回転するメインローラ９の斜視図の一例である。 図１に示した加工液槽６の外観の正面図（ａ）、外観の側面図（右側から見た図）（ｂ）、外観の側面図（左側から見た図）（ｃ）の一例を示す図である。 図３（ｂ）、図３（ｃ）に示した断面３０５での加工液槽６の断面図の一例を示す図である。 加工液槽６の上面図の一例を示す図である。 供給口（４０３、４０６）の面積が小さくなるように流量調整部（５０１、５０２）を移動させた加工液槽６の上面図の一例を示す図である。 流量調整部５０３、流量調整部５０４、流量調整部５０５、流量調整部５０６を備えた加工液槽６の上面図の一例を示す図である。 流量調整部５０３、流量調整部５０４、流量調整部５０５、流量調整部５０６を備えた加工液槽６の上面図の一例を示す図である。 加工液槽６の断面３０５での断面図の一例を示す図である。 メインローラ８、９の奥行き方向の断面の拡大図の一例を示す。 給電子１１とワイヤ７（ワイヤ群）とを位置関係を示す上面図の一例である。 図１１に示す１つの給電子の上面図、及び側面図の一例である。 図１１に示す円柱状の給電子を斜円柱状の形状にした給電子と、ワイヤ７（ワイヤ群）とを位置関係を示す上面図の一例である。 図１３に示す１つの給電子の上面図、及び側面図の一例である。 円柱の母線に対して傾斜（交差）した複数の方向に、円柱の側面が切れて形成された複数の底面を備えた給電子と、ワイヤ７（ワイヤ群）とを位置関係を示す上面図の一例である。 図１５に示す１つの給電子の上面図、及び側面図の一例である。 給電子１１（給電子群）と、ワイヤ７（ワイヤ群）とが接触している状態を示す正面図の一例を示す図である。 マルチワイヤ放電加工装置１を正面から見て右側から見た側面図の一例であって、ワーク送り装置３、及び、接着部４（接着剤）、被加工物５、ワイヤ７、給電子１１の位置関係を示す側面図の一例である。

以下、添付図面を参照して、本発明を好適な実施形態に従って詳細に説明する。

図１は、マルチワイヤ放電加工システムを前方から見た正面図である。

尚、図１に示す各部品、部材などの機構の構成は一例であり、目的や用途に応じて様々な構成例があることは言うまでもない。

本発明の実施の形態に係るマルチワイヤ放電加工システムは、マルチワイヤ放電加工装置１、電源ユニット（電源装置）１５、加工液供給装置１７から構成されている。

マルチワイヤ放電加工システムは、放電により、並設された複数本のワイヤ７（ワイヤ電極）の間隔で被加工物５（例えば、シリコンインゴットなど）を薄片にスライス加工することができる。

マルチワイヤ放電加工装置１は、電源ユニット１５と電線（電圧印加線）を介して接続されており、電源ユニット１５から供給される電力により作動する。

マルチワイヤ放電加工装置１は、不図示のサーボモータにより駆動されるワーク送り装置３が上下方向に移動することにより、ワーク送り装置３に接着剤（接着部４）により接着されている被加工物５を上下方向に移動することができる。

また、マルチワイヤ放電加工装置１は、本発明のワイヤ放電加工装置の適用例であり、並設されたワイヤ７群と被加工物５との間の放電により被加工物を加工する。

本発明の実施の形態では、被加工物５が下方向に移動することで、被加工物５とワイヤ７とが接近し、被加工物５とワイヤ７との間で放電が発生し、被加工物５の放電加工を行う。このとき、被加工物５とワイヤ７との間の空間（放電ギャップ（被加工物５とワイヤ７との間の隙間））には加工液が満たされており、この加工液が所定幅の電気抵抗値を有していることから、被加工物５とワイヤ７との間で放電が発生し、被加工物５の放電加工を行うことができる。

また、ワーク送り装置３をワイヤ７よりも下部へ設け、被加工物５を上方向へ移動させることにより、被加工物５とワイヤ７との間で放電加工を行わせるようにすることも可能である。

本実施の形態では、被加工物５の一例としてシリコンインゴットを用いて説明するが、ＳＩＣ（炭化シリコン）などの、絶縁体ではない他の材料（導体又は半導体）を用いることもできる。

マルチワイヤ放電加工装置１は、図１に示すように、マルチワイヤ放電加工装置１の土台として機能するブロック１８と、ブロック１８の上部の装置内に設置されている、ブロック２と、ワーク送り装置３と、接着部４と、被加工物５と、加工液槽６と、メインローラ８と、ワイヤ７と、メインローラ９と、給電ユニット１０と、給電子１１と、加工液供給口１２と、加工液供給口１３と、加工液供給口１４とを備えている。
ブロック２は、ワーク送り装置３と接合されている。

また、ワーク送り装置３は、被加工物５と接着部４により接着（接合）されている。

本実施例では、被加工材料として、シリコンインゴットを例に説明する。

接着部４は、ワーク送り装置３と、被加工物５とを接着（接合）するためのものであれば何でもよく、例えば、導電性接着剤が用いられる。

ワーク送り装置３は、接着部４により接着（接合）されている被加工物５を上下方向に移動する機構を備えた装置であり、ワーク送り装置３が下方向に移動することにより、被加工物５をワイヤ７に近づけることが可能となる。

給電子１１は、機械的摩耗に強く、導電性があることが要求され超硬合金が使用されている。

この給電子１１は、並設されたワイヤ群（ワイヤ７）と被加工物５との間の放電により被加工物５をスライス加工するマルチワイヤ放電加工装置１において、当該ワイヤ群に一括で接触して加工電圧を給電する給電子である。

また、図１１乃至図１８を用いて後述するが、この給電子１１は、円柱状の形状であり、給電子の底面に、給電子の母線方向に他の給電子と嵌脱可能な嵌脱部を備えている。この給電子は、給電子の円柱の側面に、ワイヤ群が一括で接触して給電する。ここで、円柱状の形状とは、母線の直交方向に割った断面の形状が円や楕円等が含まれる。

給電ユニット１０は、給電子１１を固定して保持するユニットである。ここで、給電ユニット１０は、本実施例に記載された給電子１１の位置や方向に設置可能な形状及び位置で構成されている。

給電ユニット１０は、電源ユニット１５から電線を介して供給される電力（電圧）を給電子１１に供給する。

給電子１１は、給電ユニット１０から介して供給された電圧を、接触しているワイヤ７に供給する。

メインローラの間の中央部の上部に、被加工物５が配置され、被加工物５はワーク送り装置３に取付けられており、ワーク送り装置３が上下方向に移動することにより、被加工物５が上下方向に移動し、被加工物５の加工を行う。

また、メインローラ間の中央部に加工液槽６を設け、ワイヤ７および被加工物５を加工液槽６に浸漬し、放電加工部の冷却、加工チップの除去を行う。

メインローラ９、メインローラ８は、それぞれ、加工液槽６内を、ワイヤ群を走行させる位置に設けられた第１のローラ、第２のローラの適用例である。

加工液槽６は、メインローラ９（第１のローラ）とメインローラ８（第２のローラ）との間に設けられている。

また、加工液槽６は、メインローラ９（第１のローラ）に、加工液槽６内に貯留された加工液を供給する供給口４０６（第１の供給口）と、メインローラ８（第２のローラ）に、加工液槽６内に貯留された加工液を供給する供給口４０３（第２の供給口）とを備えている。

ワイヤ７は、メインローラ８、９に取り付けられ、メインローラ８、９の上側、及び下側にワイヤ列を形成している。

また、ワイヤ７は、伝導体であり、電源ユニット１５から電圧が供給された給電ユニット１０の給電子１１と、ワイヤ７とが接触することにより、当該供給された電圧が給電子１１からワイヤ７に印加される。

そして、ワイヤ７と、被加工物５との間で放電が起き、被加工物５を削り（放電加工を行い）、薄板状のシリコン（シリコンウエハ）（加工物）を作成することが可能となる。

加工液槽６は、加工液を溜めるための容器である。加工液は、例えば、抵抗値が高い脱イオン水である。ワイヤ７と、被加工物５との間に、加工液が設けられることにより、ワイヤ７と、被加工物との間で放電が発生し、被加工物５を削ることが可能となる。

加工液槽６は、本発明の加工液槽の適用例であり、加工液供給口１２、加工液供給口１４、加工液供給口１３（第１の加工液供給口）から供給された加工液を貯留する。そして、この加工液は、ワイヤ群と前記被加工物との間の放電に用いられる。

１５は、電源ユニット（電源装置）であり、３は、サーボモータを制御する放電サーボ制御回路が放電の状態に応じて効率よく放電を発生させるために放電ギャップを一定の隙間に保つように制御し、また被加工物５の位置決めを行い、放電加工を進行させる。

１７は、加工液供給装置であり、放電加工部の冷却、加工チップ（屑）の除去に必要な加工液をポンプにより被加工物５とワイヤ７へ送液すると共に、加工液中の加工チップの除去、イオン交換樹脂による比抵抗または電導度（１μＳ〜２５０μＳ）の管理、液温（２０℃付近）の管理を行う。

加工液には、主に水が使用されるが、放電加工油を用いることもできる。本実施の形態では、加工液の例として水を用いるが、放電加工油でもよい。

８，９はメインローラであり、メインローラには、所望する厚さで加工出来るようにあらかじめ決められたピッチ、数で溝１０１（図１０）が形成されており、ワイヤ供給ボビンからの張力制御されたワイヤ７が２つのメインローラに必要数巻きつけられ、巻き取りボビンへ送られる。メインローラ８、９の回転によるワイヤ７の走行速度は１００ｍ／ｍｉｎから９００ｍ／ｍｉｎ程度である。

メインローラ８、メインローラ９は、本発明のローラの適用例であり、ワイヤ群を走行させるために設けられている。

メインローラ９は、メインローラ９が回転することによりメインローラ９に巻きつけられたワイヤ７を走行させる。

２つのメインローラが同じ方向でかつ同じ速度で連動して回転することにより、ワイヤ繰出し部から送られた１本のワイヤ７がメインローラ（２つ）の外周を周回し、並設されている複数本のワイヤ７を同一方向に走行させることができる。

ワイヤ７は、１本の繋がった同一のワイヤであり、図示しないボビンから繰り出され、メインローラ８、９の外周面のガイドとなる溝に嵌め込まれながら、当該メインローラの外側に多数回（最大で２０００回程度）螺旋状に巻回された後、図示しないボビンに巻き取られる。

図１０は、メインローラ８、９の奥行き方向（前後方向）の断面の拡大図の一例を示す。

図１０に示すように、メインローラ８、９は、複数の溝１０１を有し、その溝１０１に、ワイヤ７がはめられて、ワイヤ７のぶれやずれを低減させると共に、ワイヤ７が走行できるように構成されている。

メインローラにワイヤ７が複数回巻きつけられており、メインローラに刻まれた溝１０１に従い、所定ピッチでワイヤ７が整列している。

メインローラ８、９は中心に金属を使用し、外側は樹脂で覆う構造である。

すなわち、ワイヤ群が接触するメインローラ８、９の表面部位は、少なくとも有機化合物の材料を含み構成されている。

また、ここで、メインローラ８、９の回転動作の仕組みについて説明する。

図２は、ワイヤ７が巻かれているメインローラ８と、駆動モータ２０により回転するメインローラ９について説明する。

駆動モータ２０は、メインローラ９（第１のローラ）を回転駆動させる駆動部の適用例であり、メインローラ９（第１のローラ）を反転駆動させる反転手段を備えている。

メインローラ９（第１のローラ）を反転駆動させると、ワイヤの走行方向が反転するため、メインローラ（第２のローラ）も反転する。

図２は、ワイヤ７が巻かれているメインローラ８と、駆動モータ２０により回転するメインローラ９の斜視図の一例である。
ワイヤ７は、被加工物との放電に用いられるワイヤである。

メインローラ９は、ローラを回転させる駆動モータ２０（駆動部）と接続され、駆動モータ２０による駆動により回転する。

この駆動モータ２０（駆動部）は、メインローラ９の回転方向を反転する（逆方向に回転する）反転手段を有している。

また、メインローラ８は、駆動モータ２０と接続されていないローラであって、駆動モータ２０による駆動によりメインローラ９が回転することで走行するワイヤ７により回転する。
図１の説明に戻る。

加工液槽６は、所定の範囲の比抵抗（電気伝導度）に管理されたイオン交換水（脱イオン水）を貯留し、イオン交換水（脱イオン水）を並設されたワイヤ７（ワイヤ電極とも言う）と被加工物５とが近接する放電ギャップの位置（放電点）に加工液として供給している。

加工液槽６は、被加工物５とワイヤ７との間で放電加工されるために用いられる加工液が貯留される。

また、加工液槽６は、加工液槽６に加工液が供給される加工液供給口を、３箇所備えている。

具体的には、加工液供給口１２、加工液供給口１３、加工液供給口１４の３箇所である。

加工液供給口１２、加工液供給口１３、加工液供給口１４には、加工液供給装置１７から供給された脱イオン水が供給される。

そして、加工液供給口１２、加工液供給口１３、加工液供給口１４を介して、加工液槽６に脱イオン水が供給される。

ここで供給される脱イオン水は、加工液槽６に貯留されている加工液と同一、又はほぼ同一の比抵抗を有する加工液である。

加工液供給口１２は、加工液槽６の左側上部に配置されている。

すなわち、加工液供給口１２は、メインローラ８の回転軸よりも左側の上部に位置している。

また、加工液供給口１３、加工液槽６の右側上部に配置されている。

すなわち、加工液供給口１３は、メインローラ９の回転軸よりも右側の上部に位置している。

加工液供給口１３は、本発明の第１の加工液供給口の適用例であり、供給口４０６の位置よりも、ワイヤ群の走行方向に関して上流側の加工液槽６の部位に設けられ、加工液を加工液槽６内に供給する。

加工液供給口１４は、加工液槽６の下部の左右に関して中央の位置に位置している。

加工液供給口１４は、本発明の第２の加工液供給口の適用例であり、収容部９０２の下部に、加工液を加工液槽６内に供給する。
次に、図３について、説明する。

図３は、図１に示した加工液槽６の外観の正面図（ａ）、外観の側面図（右側から見た図）（ｂ）、外観の側面図（左側から見た図）（ｃ）の一例を示す図である。

図３（ａ）に示すように、加工液槽６は、左右対称の形状（構造）である。図３（ａ）に示す頂点（Ａ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点、Ｅ点）をもとに、他の部材、部品などの機構の配置位置を説明する。

図３（ｂ）は、図１に示した加工液槽６の外観の側面図（右側から見た図）の一例である。

また、図３（ｃ）は、図１に示した加工液槽６の外観の側面図（左側から見た図）の一例である。

加工液槽６は、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、Ｃ点からＤ点との間の傾斜部３０２に、ワイヤ７群が挿入し走行するワイヤ群挿入口（３０３、３０１）を備えている。

ワイヤ群挿入口３０１は、供給口４０６と、後述する収容部９０２との間の位置に設けられ、加工液槽６内を走行するワイヤ群が挿入される挿入口として機能する。

図４は、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示した断面３０５での加工液槽６の断面図の一例を示す図である。

図４に示すように、加工液供給口１２、加工液供給口１３から、加工液槽６内に、加工液を供給する。

また、加工液槽６は、加工液供給口１２から供給された加工液の水流を抑制する水流抑制部４０２として、加工液を供給する穴（供給口４０１）を複数有する水流抑制板を備えている。

また、加工液槽６は、加工液供給口１３から供給された加工液の水流を抑制する水流抑制部４０７として、加工液を供給する穴（供給口４０８）を複数有する水流抑制板を備えている。

水流抑制部４０７は、本発明の第１の水流抑制部の適用例であり、加工液供給口１３（第１の加工液供給口）から供給された加工液の水流を抑制する。

そして、水流抑制部４０７は、供給口４０６と加工液供給口１３（第１の加工液供給口）との間の位置に設けられている。

このように、水流抑制部４０２により、加工液供給口１２からの加工液が供給口４０１で分散され、加工液が加工液槽内に供給されるため、加工液の水流が抑制（低減）され、加工液槽内の水流によるワイヤ群のぶれを低減させることができる。

また、水流抑制部４０７により、加工液供給口１３からの加工液が供給口４０８で分散され、加工液が加工液槽内に供給されるため、加工液の水流が抑制（低減）され、加工液槽内の水流によるワイヤ群のぶれを低減させることができる。

また、水流抑制部４０７により、加工液の水流が抑制（低減）された状態で、供給口４０６から加工液がメインローラ９に落下するので、過剰に加工液がメインローラ９に落下するのを防止することができる、又は極端に加工液がメインローラ９に落下する量が減ることを防止し、適量の加工液が供給口４０６からメインローラ９に落下することができる。

また、加工液が供給口４０６からメインローラ９に落下すると、メインローラ９の回転により走行するワイヤ群により加工液槽６内に、当該落下した加工液がワイヤ群挿入口３０１を介して運ばれて（供給されて）、加工液内に供給されるため、加工液の無駄を防止することもできる。

また、加工液槽６は、Ｂ点からＣ点の間に、加工液槽６内の加工液をワイヤ群と接触するメインローラに供給する供給口４０６、供給口４０３を備えている。

すなわち、加工液槽６は、加工液槽６内に貯留された加工液を加工液槽６からメインローラに供給する供給口（４０６、４０３）を備えている。

この供給口４０６、供給口４０３から、それぞれ、メインローラ９、メインローラ８に加工液槽６内の加工液が落ちて供給されることで、ワイヤ群により加熱した各メインローラを冷却することができる。

供給口４０６は、メインローラ９の鉛直方向上部に設けられており、また、供給口４０３は、メインローラ８の鉛直方向上部に設けられている。

また、加工液槽６は、Ｃ点からＤ点との間の傾斜部３０２に、ワイヤ７群が加工液槽６内に入り走行するためのワイヤ群挿入口（３０３、３０１）を備えている。

また、加工液槽６は、加工液供給口１４から供給された加工液の水流を抑制する水流抑制部４０４として、加工液を供給する穴（供給口４０５）を複数有する水流抑制板を備えている。

水流抑制部４０４は、本発明の第２の水流抑制部の適用例であり、加工液供給口１４（第２の加工液供給口）と、加工液槽６内を走行するワイヤ群との間の位置に、加工液供給口１４（第２の加工液供給口）から供給された加工液の水流を抑制する。

水流抑制部４０４により、加工液供給口１４からの加工液の水流が分散され、複数の供給口４０５から加工液槽内に供給されるため、加工液供給口１４からの加工液の水流が抑制（低減）され、加工液槽内の水流によるワイヤ群のぶれを低減させることができる。

次に、図５を用いて、加工液槽６の上面図について説明する。
図５は、加工液槽６の上面図の一例を示す図である。

図５に示すように、加工液槽６は、Ｂ点と、水流抑制部４０２との間に、加工液供給口１２を備えている。

また、加工液槽６は、Ｂ点と、水流抑制部４０７との間に、加工液供給口１３を備えている。

また、水流抑制部４０２とＣ点との間に、供給口４０３を備えている。

また、供給口４０３には、供給口４０３による加工液のメインローラ８への供給量を調整するために設けられた部材として、流量調整部５０１を備えている。

流量調整部５０１は、供給口４０３の面積を小さくしたり、広くしたりすることで、メインローラ８への加工液の供給量を調整する板である。

この流量調整部５０１を、ユーザの（手動）操作により移動させることで、供給口４０３の面積を小さくしたり、広くしたりすることができる。

また、水流抑制部４０７とＣ点との間に、供給口４０６を備えている。

また、供給口４０６には、供給口４０６による加工液のメインローラ９への供給量を調整するために設けられた部材として、流量調整部５０２を備えている。

流量調整部５０２は、供給口４０６の面積を小さくしたり、広くしたりすることで、メインローラ９への加工液の供給量を調整する板である。

この流量調整部５０２を、ユーザの（手動）操作により移動させることで、供給口４０６の面積を小さくしたり、広くしたりすることができる。

図６は、供給口（４０３、４０６）の面積が小さくなるように流量調整部（５０１、５０２）を移動させた加工液槽６の上面図の一例を示す図である。

図６に示すように、供給口（４０３、４０６）の面積が小さくなるように流量調整部（５０１、５０２）を移動させることで、供給口（４０３、４０６）の面積を小さくなり、供給口（４０３、４０６）による加工液のメインローラ（８、９）への供給量を減らすことができる。

このように、流量調整部（５０１、５０２）により、供給口（４０３、４０６）からメインローラ（８、９）への加工液の供給量を調整できるため、例えば、加工液槽内の加工液が少ない場合には、供給口（４０３、４０６）からメインローラ（８、９）への加工液の供給量を少なくなるように調整し、加工液槽内の加工液が多い場合には、供給口（４０３、４０６）からメインローラ（８、９）への加工液の供給量を多くするように調整することが可能となる。

また、供給口４０３、供給口４０６は、それぞれ、メインローラ８、メインローラ９の幅（ワイヤ群が並設される方向のローラの長さ）、又は当該幅以上の長さを有する。

また、ワイヤ群挿入口（３０３、３０１）、水流抑制部４０４の説明は、上述の通りであるため、ここでは、説明を省略する。

次に、図７を用いて、更に、流量調整部５０３、流量調整部５０４、流量調整部５０５、流量調整部５０６を備えた加工液槽６の上面図について説明する。

流量調整部５０１、流量調整部５０２、流量調整部５０３、流量調整部５０４、流量調整部５０５、流量調整部５０６は、本発明の調整部の適用例であり、流量調整部５０１、流量調整部５０３、流量調整部５０４は、加工液槽６内に貯留された加工液が供給口４０３からメインローラ８に供給される供給量を調整する部である。

また、流量調整部５０２、流量調整部５０５、流量調整部５０６は、加工液槽６内に貯留された加工液が供給口４０６からメインローラ９に供給される供給量を調整する部である。

図７は、更に、流量調整部５０３、流量調整部５０４、流量調整部５０５、流量調整部５０６を備えた加工液槽６の上面図の一例を示す図である。

流量調整部５０３、流量調整部５０４、流量調整部５０５、流量調整部５０６は、供給口４０３の面積を、更に調整する部材である。

流量調整部５０１、流量調整部５０２は、それぞれ、供給口４０３、供給口４０６の左右方向の長さを調整することは出来たが、供給口４０３、供給口４０６の前後方向の長さを調整することは出来なかった。

ここで、前後方向とは、マルチワイヤ放電加工装置１を前方から見て前後方向（メインローラ８、メインローラ９の幅方向（ワイヤ群が並設される方向））のことである。

そこで、流量調整部５０３、流量調整部５０４、流量調整部５０５、流量調整部５０６は、供給口４０３、供給口４０６の前後方向の長さを調整する。

すなわち、流量調整部５０３、流量調整部５０４、流量調整部５０５、流量調整部５０６は、それぞれ、メインローラ８、メインローラ９の幅方向（ワイヤ群が並設される方向）の加工液の供給量、及び供給位置を調整するものである。

流量調整部５０３、流量調整部５０４は、図７に通り、供給口４０３の前後方向（メインローラ８、メインローラ９の幅方向（ワイヤ群が並設される方向））の両端に設けられ、スライドするシャッターである。

また、流量調整部５０５、流量調整部５０６は、図７に通り、供給口４０６の前後方向（メインローラ８、メインローラ９の幅方向（ワイヤ群が並設される方向））の両端に設けられ、スライドするシャッターである。

流量調整部５０３、流量調整部５０４、流量調整部５０５、流量調整部５０６は、それぞれ、独立して、前後方向（メインローラ８、メインローラ９の幅方向（ワイヤ群が並設される方向））にスライドして移動することができる。

これにより、主として、ワイヤ群が嵌められたメインローラ（８、９）の部位に対して、加工液を供給することができ、ワイヤ群が嵌められたメインローラ（８、９）の部位を冷やすことが出来ると共に、放電加工で用いられる加工液を加工液槽６内に貯め易くなる。

このように、流量調整部５０３、流量調整部５０４は、本発明の調整部の適用例であり、供給口４０３の位置を、メインローラ８にワイヤ群が並設される方向に変更する、又は、供給口４０３のサイズを、メインローラ８にワイヤ群が並設される方向に調整（変更）する。

また、流量調整部５０５、流量調整部５０６は、本発明の調整部の適用例であり、供給口４０６の位置を、メインローラ９にワイヤ群が並設される方向に変更する、又は、供給口４０６のサイズを、メインローラ９にワイヤ群が並設される方向に調整（変更）する。

図７は、ワイヤ群挿入口３０３、ワイヤ群挿入口３０１に、２０本のワイヤ群が入り走行している様子を示している。

そのため、図７の流量調整部５０３、流量調整部５０４、流量調整部５０５、流量調整部５０６は、２０本のワイヤ群が巻かれたメインローラの部位を冷やすために、供給口４０３、供給口４０６の前後方向の長さを、その本数に応じた長さになるように調整している。

また、図８は、ワイヤ群挿入口３０３、ワイヤ群挿入口３０１に、７本のワイヤ群が入り走行している様子を示している。

そのため、図８の流量調整部５０３、流量調整部５０４、流量調整部５０５、流量調整部５０６は、７本のワイヤ群が巻かれたメインローラの部位を冷やすために、供給口４０３、供給口４０６の前後方向の長さを、その本数に応じた長さになるように調整している。

すなわち、流量調整部５０３、流量調整部５０４、流量調整部５０５、流量調整部５０６により、ワイヤ群が巻かれたメインローラの部位に、加工液槽６内の加工液が供給されるように、供給口（４０３、４０６）の位置を変えることができると共に、その供給量を調整することが可能となる。ワイヤ群が巻かれていないメインローラの部位には、加工液を供給しないようにすることができる。

図９は、加工液槽６の断面３０５での断面図の一例を示す図である。

メインローラ８、メインローラ９は、いずれも、左回転しており、ワイヤ７も、その回転方向に応じた方向に走行している。

加工液槽６は、加工液供給口１４、加工液供給口１２、加工液供給口１３から加工液が供給され、水流抑制部４０２、水流抑制部４０７、水流抑制部４０４を介して、被加工物５とワイヤ７との間で放電が行われる放電部の方向に、当該加工液が流れる。

そして、供給口４０３から、メインローラ８に、加工液槽６内の加工液が落ちて供給されるため、ワイヤ群が巻かれたメインローラ８の部位を冷やすことができる。

また、供給口４０６から、メインローラ９に、加工液槽６内の加工液が落ちて供給されるため、ワイヤ群が巻かれたメインローラ９の部位を冷やすことができる。

図９に示す流出抑制部９０１は、ワイヤ群挿入口（３０１、３０３）よりも上部の加工液槽６の部位である。

すなわち、流出抑制部９０１は、ワイヤ群挿入口３０１よりも上部に設けられた加工液槽の部材は、ワイヤ群の走行による、加工液槽６内の加工液の加工液槽６内からの流出を抑止する流出抑制部である。

流出抑制部９０１は、加工液槽６内に貯留される加工液の加工液槽６からの流出を抑制する。

すなわち、流出抑制部９０１は、加工液槽６内の加工液が、ワイヤ群が走行している方向に運び出され、加工液槽６の外に運び出されるのを防ぎ、被加工物５とワイヤ群との間の隙間（放電ギャップ）に、放電加工に必要な加工液の水量を確保することができるようになる。

流出抑制部９０１は、放電発生部である、被加工物５とワイヤ７との間（放電ギャップ）に、放電加工に必要な加工液の量を確保するために設けられており、加工液槽６内に貯留される加工液の水位をワイヤ群よりも上位になるように貯留し、ワイヤが走行することによる、加工液槽６内の加工液の加工液槽６外への流出量を減らすように機能する。

また、ワイヤ７が走行することによる、加工液槽６内の加工液の加工液槽６外への流出量を減らすことができるため、放電発生部である、被加工物５とワイヤ７との間（放電ギャップ）に、放電加工に必要な加工液の量を確保することが出来るようになり、放電加工を安定して行うことができる。

被加工物５とワイヤ７との間の隙間に、放電加工に必要な加工液の量を確保するために、この冷却水としての加工液を利用する。

メインローラ８、９（ガイドローラとも言う）には、ワイヤ７を取り付けるための溝１０１が複数列形成されており、その溝にワイヤ７が取り付けられている。そして、メインローラ８、９が右又は左回転（反転）することにより、ワイヤ７が走行する。

図９に示す収容部９０２は、被加工物５が加工された加工物を収容する収容部として機能する加工液槽６の部位である。

次に、図１８を用いて、図１に示すワーク送り装置３、及び、接着部４（接着剤）、被加工物５、ワイヤ７、給電子１１について、説明する。
また、図１１から図１７を用いて、図１に示す給電子１１の構造について説明する。

図１８は、マルチワイヤ放電加工装置１を正面から見て右側から見た側面図の一例であって、ワーク送り装置３、及び、接着部４（接着剤）、被加工物５、ワイヤ７、給電子１１の位置関係を示す側面図の一例である。
図１８（ａ）は、複数の被加工物５をまとめて放電加工する場合の側面図である。
また、図１８（ｂ）は、１つの被加工物５を放電加工する場合の側面図である。

図１８（ａ）に示すように、マルチワイヤ放電加工装置１は、ワイヤ７の配列方向に伸びた給電子１１が、それぞれのワイヤに同時に接触する位置に設けられている。

そして、その上部に、複数のワーク送り装置３（ここでは３つのワーク送り装置３）が、ワイヤ７の配列方向にそって並んで設けられている。

ここで、複数のワーク送り装置３は、本発明の送り装置の適用例であり、複数の被加工物５を保持し、複数の被加工物５をワイヤ群に移動する。１つの送り装置が、複数の被加工物５を保持してもよいし、複数の送り装置が、複数の被加工物５を保持してもよい。

そして、この送り装置は、複数の被加工物５を、ワイヤが並設された方向に並べて保持し、給電子１１は、ワイヤ７が並設された方向が給電子の母線方向となるように設けられている。

そして、それぞれのワーク送り装置３は、それぞれ、接着部４で被加工物５に接着している。それぞれのワーク送り装置３が共に下方向に移動することで、被加工物５の下部のワイヤ７（ワイヤ群）に接近し、それぞれの被加工物５とワイヤ７（ワイヤ群）との間で、まとめて放電加工を行うことが可能となる。
次に、図１８（ｂ）について説明する。

図１８（ｂ）も、図１８（ａ）と同様に、マルチワイヤ放電加工装置１は、ワイヤ７の配列方向に伸びた給電子１１が、それぞれのワイヤに同時に接触する位置に設けられている。

そして、その上部に、１つのワーク送り装置３が設けられている。そして、このワーク送り装置３は、接着部４で被加工物５に接着している。この１つのワーク送り装置３が下方向に移動することで、被加工物５の下部のワイヤ７（ワイヤ群）に接近し、１つの被加工物５とワイヤ７（ワイヤ群）との間で、放電加工を行うことが可能となる。

マルチワイヤ放電加工装置１は、複数のワーク送り装置３を備えているため、図１８に示すように、放電加工を行う被加工物５の数に応じて、ワイヤ７の配列数も変動する。

このように、放電加工を行う被加工物５の数に応じて、ワイヤ７の配列数を変えて放電加工を行うと、給電子１１の一部分は、ワイヤ７との接触回数が多かったり、また、給電子１１の他の一部分は、ワイヤ７との接触回数が少なかったりすることがある。

その結果、放電加工の回数が増えていくにつれて、給電子１１の消耗や劣化にばらつきが生じてしまう。すなわち、放電加工を行うにつれて、給電子１１の一部分は、放電加工に使用できないほど、消耗、劣化してしまい、また他の部分は、使用できるような状態になることがある。

しかしながら、従来、給電子１１の一部のみを新品と取り替え可能な構造では無いため、給電子１１を１本丸々新品と交換しなければなかなかった。その結果、交換する給電子１１のコストが増大してしまっていた。

そこで、本発明では、図１８に示すように、給電子１１の一部のみを取り替え可能な構造にする。
次に、図１１から図１７を用いて、図１、図１８に示す給電子１１の構造について説明する。
図１１は、給電子１１とワイヤ７（ワイヤ群）とを位置関係を示す上面図の一例である。

図１１に示すように、それぞれのワイヤ７の配列方向に、複数の給電子１１を並べて配置する。
図１１に示す１つの給電子の構造について、図１２を用いて説明する。
図１２は、図１１に示す１つの給電子の上面図、及び側面図の一例である。
図１２（ａ）は、図１１に示す１つの給電子１１の上面図の一例を示す図である。

また、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の前方から見た給電子１１の側面図の一例を示す図である。

また、図１２（ｃ）は、図１２（ａ）の後方から見た給電子１１の側面図の一例を示す図である。

図１２（ｂ）に示すように、給電子１１の断面は円形の形状をしている。すなわち、給電子１１は、円柱状（直円柱）の形状の構造である。この円柱の底面には、図１２（ｂ）に示すように、凹部１２０１（嵌脱部）が設けられている。また、この反対側の円柱の底面には、図１２（ｃ）に示すように、凸部１１０１（嵌脱部）が設けられている。

１つの給電子１１の凸部１１０１が、他の給電子１１の凹部１２０１に嵌り込み、複数の給電子１１を、給電子１１の円柱の高さ方向（母線の方向）につなぎあわせて伸ばすことが可能となる。

ここで、図１２の（ｂ）の凸部１１０１と、図１２の（ｃ）の凹部１２０１とを四角で示しているが、三角形などの多角形で、複数の給電子１１をつなぎ合わせることができる形状であれば、どのような形状であっても構わない。

図１１に示すように、複数の給電子１１をつなぎ合わせ、その各給電子（給電子群）をワイヤ７の配列方向に並べて配列することで、給電子１１の一部のみを新品と取り替えることが出来るようになり、交換する給電子１１のコストを低減可能にすることができる。

しかしながら、図１１の例では、給電子１１の継ぎ目が、ワイヤの走行方向と並行になっているため、ワイヤがその継ぎ目に入り込んでしまい、その継ぎ目に入り込んだワイヤが走行することで、ワイヤの損傷や破損が発生してしまうおそれもある。

そこで、ワイヤがその継ぎ目に入り込んでしまい、ワイヤの損傷や破損を低減可能にするために、図１３、図１５に示すように、給電子１１の継ぎ目が、ワイヤの走行方向と並行にならないようにした給電子１１の形状について、次に、説明する。

図１３は、図１１に示す円柱状の給電子を斜円柱状の形状にした給電子と、ワイヤ７（ワイヤ群）とを位置関係を示す上面図の一例である。
図１３に示す１つの給電子の構造について、図１４を用いて説明する。
図１４は、図１３に示す１つの給電子の上面図、及び側面図の一例である。
図１４（ａ）は、図１３に示す１つの給電子１１の上面図の一例を示す図である。

図１４（ａ）に示す給電子１１は、図１４（ａ）のように斜円柱状の形状で構成され、斜円柱状の１つの底面に凸部１３０１（嵌脱部）が設けられている。

また、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の前方から見た給電子１１の側面図の一例を示す図である。

また、図１４（ｃ）は、図１４（ａ）の後方から見た給電子１１の側面図の一例を示す図である。

図１４（ｂ）に示すように、給電子１１の断面は円形の形状をしている。この給電子１１は、斜円柱状の形状の構造である。この円柱の底面には、図１４（ｂ）に示すように、凹部１４０１（嵌脱部）が設けられている。

また、この反対側の円柱の底面には、図１４（ｃ）に示すように、凸部１３０１（嵌脱部）が設けられている。

１つの給電子１１の凸部１３０１が、他の給電子１１の凹部１４０１に嵌り込み、複数の給電子１１を、給電子１１の母線の方向につなぎあわせて伸ばすことが可能となる。

ここで、図１４の（ｃ）の凸部１３０１と、図１４の（ｂ）の凹部１４０１とを四角で示しているが、三角形などの多角形で、複数の給電子１１をつなぎ合わせる（嵌合する）ことができる形状であれば、どのような形状であっても構わない。

図１３に示すように、複数の斜円柱状の給電子１１をつなぎ合わせ、その各給電子（給電子群）をワイヤ７の配列方向（斜円柱の母線方向）に並べて配列することで、給電子１１の一部のみを新品と取り替えることが出来るようになり、交換する給電子１１のコストを低減可能にすることができる。

さらに、給電子１１の継ぎ目が、ワイヤの走行方向と並行にならないため、給電子１１の継ぎ目にワイヤが入り込み難く、ワイヤの損傷や破損を低減可能にすることができるようになる。

すなわち、給電子１１の継ぎ目が、給電子１１の母線の方向に対して交差する方向（ワイヤの走行方向に対して交差する方向）となるため、ワイヤの損傷や破損を低減可能にすることができる。

このように、ワイヤ群の走行方向と交差する方向が給電子の母線方向となるように設けられた給電子の側面の、嵌脱部により嵌脱する他の給電子との継ぎ目が、給電子の母線に対して交差し、かつ、ワイヤの走行方向と交差する形状である。

次に、ワイヤが給電子の継ぎ目に入り込んでしまい、ワイヤの損傷や破損を低減可能にするために、給電子１１の継ぎ目が、ワイヤの走行方向と並行にならないようにした給電子１１の形状（他の変形例）について、図１５、図１６を用いて、説明する。

図１５は、円柱の母線に対して傾斜（交差）した複数の方向に、円柱の側面が切れて形成された複数の底面を備えた給電子と、ワイヤ７（ワイヤ群）とを位置関係を示す上面図の一例である。
図１５に示す１つの給電子の構造について、図１６を用いて説明する。
図１６は、図１５に示す１つの給電子の上面図、及び側面図の一例である。
図１６（ａ）は、図１５に示す１つの給電子１１の上面図の一例を示す図である。

図１６（ａ）に示す給電子１１は、図１６（ａ）のように、円柱の母線に対して傾斜（交差）した複数の方向に、円柱の側面が切れて形成された複数の底面を備えた給電子である。
また、１つの底面に凸部１５０１（嵌脱部）が設けられている。

また、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の前方から見た給電子１１の側面図の一例を示す図である。

また、図１６（ｃ）は、図１６（ａ）の後方から見た給電子１１の側面図の一例を示す図である。

図１６（ｂ）に示すように、給電子１１の断面は円形の形状をしている。この給電子１１は、円柱状の形状の構造をしている。そして、この給電子１１は、直円柱の母線に対して傾斜（交差）した複数の方向に、円柱の側面が切れて形成された複数の底面を備えた給電子である。すなわち、図１５、図１６に示すように、この給電子の円柱の側面には、円柱の高さ方向に交差し、かつ、円柱の高さ方向に直交する方向に交差する方向に傾斜して切れて形成された傾斜部を複数備えている。

また、この給電子の底面には、図１６（ｂ）に示すように、凹部１６０１（嵌脱部）が設けられている。

また、この反対側の円柱の底面には、図１６（ｃ）に示すように、凸部１５０１（嵌脱部）が設けられている。

１つの給電子１１の凸部１５０１が、他の給電子１１の凹部１６０１に嵌り込み、複数の給電子１１を、給電子１１の母線の方向につなぎあわせて伸ばすことが可能となる。

ここで、図１６（ｃ）の凸部１５０１と、図１６（ｂ）の凹部１６０１とを四角で示しているが、三角形などの多角形で、複数の給電子１１をつなぎ合わせることができる形状であれば、どのような形状であっても構わない。

図１５に示すように、この給電子１１を複数つなぎ合わせ、その各給電子（給電子群）をワイヤ７の配列方向（給電子の円柱の母線方向）に並べて配列することで、給電子１１の一部のみを新品と取り替えることが出来るようになり、交換する給電子１１のコストを低減可能にすることができる。さらに、給電子１１の継ぎ目が、ワイヤの走行方向と並行にならないため、給電子１１の継ぎ目にワイヤが入り込み難く、ワイヤの損傷や破損を低減可能にすることができるようになる。

すなわち、ワイヤ群の走行方向と交差する方向が給電子の母線方向となるように設けられた給電子の側面の、嵌脱部により嵌脱する他の給電子との継ぎ目が、給電子の母線に対して交差し、かつ、ワイヤの走行方向と交差する形状であるため、ワイヤの損傷や破損を低減可能にすることができる。このように、給電子１１の継ぎ目が、給電子１１の母線の方向に対して交差する方向（ワイヤの走行方向に対して交差する方向）となるため、ワイヤの損傷や破損を低減可能にすることができる。

図１３乃至図１６に示した給電子は、給電子１１の側面（給電子１１の継ぎ目）が、給電子１１の円柱の母線の方向に対して交差する方向であって、当該母線の直交方向と交差する方向に傾斜しているため、給電子の母線の方向に直交する方向に走行しているワイヤ（群）が、給電子１１の継ぎ目にワイヤが入り込み難く、ワイヤの損傷や破損を低減可能にすることができるようになると共に、交換する給電子１１のコストを低減可能にすることができる。

また、図１７は、給電子１１（給電子群）と、ワイヤ７（ワイヤ群）とが接触している状態を示す正面図の一例を示す図である。

図１７に示すように、マルチワイヤ放電加工装置１の正面から見た給電子の最上部は、左右のメインローラ８、９の最下部とよりも上部に位置しているため、給電子１１により、ワイヤ７を張り張力を上昇させると共に、給電子１１が１点ではなく直線（複数点）でワイヤ７と接するため、給電子１１の継ぎ目にワイヤが入り込み難く、ワイヤの損傷や破損を低減可能にすることができるようになる。

以上のように、図１２乃至図１６に示す各凸部、及び／又は凹部は、本発明の嵌脱部の適用例であり、円柱状の形状の給電子１１は、給電子の底面に、給電子の母線方向に他の給電子と嵌脱可能な嵌脱部を備えている。

図１２乃至図１６で説明した通り、凸部は、給電子の一方の底面に設けられ、凸部は、他の給電子の底面に設けられた凹部と嵌合する。また、給電子１１は、凸部が設けられた底面の他方の底面に設けられた凹部を有し、その凹部は、他の給電子の底面に設けられた凸部と嵌合する。このようにして、給電子の母線方向に各給電子をつなぎあわせて配置することが出来るようになる。

また、図１３乃至図１６で説明した通り、給電子１１は、ワイヤ群の走行方向と交差する方向が給電子の母線方向となるように設けられている。このように、ワイヤ群の走行方向と交差する方向が前記給電子の母線方向となるように設けられた給電子の側面の、嵌脱部により嵌脱する他の給電子との継ぎ目が、給電子の母線に対して交差し、かつ、ワイヤの走行方向と交差する形状である。そのため、給電子１１の継ぎ目にワイヤが入り込み難く、ワイヤの損傷や破損を低減可能にすることができるようになる。

本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。

以上、本発明によれば、ワイヤ群に接触可能な給電子を構成する一部の給電子のみを取替え可能にし、交換する給電子のコストを低減可能にする仕組みを提供することができる。

１ マルチワイヤ放電加工装置
２ ブロック
３ ワーク送り装置
４ 接着部
５ 被加工物
６ 加工液槽
７ ワイヤ
８ メインローラ
９ メインローラ
１０ 給電ユニット
１１ 給電子
１２ 加工液供給口
１３ 加工液供給口
１４ 加工液供給口
１５ 電源ユニット
１７ 加工液供給装置
１８ ブロック

Claims (8)

1. 並設されたワイヤ群と被加工物との間の放電により前記被加工物を加工するマルチワイヤ放電加工装置において、前記ワイヤ群に一括で接触し給電する円柱状の形状の給電子であって、
   前記給電子の底面に、前記給電子の母線方向に他の給電子と嵌脱可能な嵌脱部を備えることを特徴とする給電子。
2. 前記嵌脱部は、前記給電子の一方の底面に設けられた凸部を有し、
   前記凸部は、他の給電子の底面に設けられた凹部と嵌合することを特徴とする請求項１に記載の給電子。
3. 前記嵌脱部は、前記凸部が設けられた底面の他方の底面に設けられた凹部を更に有し、
   前記凹部は、他の給電子の底面に設けられた凸部と嵌合することを特徴とする請求項２に記載の給電子。
4. 前記ワイヤ群の走行方向と交差する方向が前記給電子の母線方向となるように設けられた前記給電子の側面の、前記嵌脱部により嵌脱する他の給電子との継ぎ目が、前記給電子の前記母線に対して交差し、かつ、前記ワイヤの走行方向と交差する形状であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の給電子。
5. 前記給電子は、斜円柱状の形状であり、前記斜円柱状の底面に前記嵌脱部を備えていることを特徴とする請求項４に記載の給電子。
6. 前記給電子は、前記給電子の円柱の側面に、前記ワイヤ群が一括で接触して給電することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の給電子。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の給電子を備えたことを特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。
8. 複数の前記被加工物を保持し、複数の前記被加工物を前記ワイヤ群に移動する送り装置を備え、
   前記送り装置は、前記複数の被加工物を、前記ワイヤが並設された方向に並べて保持し、
   前記給電子は、前記ワイヤが並設された方向が前記給電子の母線方向となるように設けられることを特徴とする請求項７に記載のマルチワイヤ放電加工装置。
   
   

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