JP7446538B1 - Multi-wire electric discharge machine, machining control device, machining condition generation device, electric discharge machining system, electric discharge machining method, and thin plate manufacturing method - Google Patents
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Abstract
マルチワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極を複数のガイドローラに巻回して並列配置させ被加工物に対向させた切断ワイヤ部と、被加工物と切断ワイヤ部との間の距離を調整する駆動部と、被加工物と切断ワイヤ部との間にパルス電圧を印加する加工電源と、駆動部および加工電源を制御する加工制御装置(9)と、切断ワイヤ部が被加工物を加工したことによって切り出された薄板の加工面内における加工位置毎の厚みの測定結果に基づいて、次回の加工に適用される加工条件である適用加工条件を生成する加工条件生成装置(30)と、を備え、加工条件生成装置(30)は、薄板の加工位置毎の厚みの基準値である目標値と測定結果との差分に基づいて、基本の加工条件である基本加工条件を補正することで、適用加工条件を生成し、加工制御装置(9)は、次回の加工の際に、適用加工条件を用いて駆動部および加工電源の少なくとも一方を制御する。A multi-wire electric discharge machine consists of a cutting wire section in which wire electrodes are wound around multiple guide rollers and arranged in parallel to face the workpiece, and a drive section that adjusts the distance between the workpiece and the cutting wire section. , a processing power supply that applies a pulse voltage between the workpiece and the cutting wire section, a processing control device (9) that controls the drive section and the processing power supply, and a processing control device (9) that controls the cutting wire section when processing the workpiece. A processing condition generation device (30) that generates applied processing conditions that are processing conditions to be applied to the next processing based on the measurement results of the thickness at each processing position in the processing surface of the cut thin plate, The processing condition generation device (30) corrects the basic processing conditions, which are the basic processing conditions, based on the difference between the target value, which is the reference value of the thickness of the thin plate at each processing position, and the measurement result. The processing control device (9) generates the conditions and controls at least one of the drive unit and the processing power source using the applied processing conditions during the next processing.
Description
本開示は、複数本のワイヤによって被加工物を複数枚の薄板に切断するマルチワイヤ放電加工機、加工制御装置、加工条件生成装置、放電加工システム、放電加工方法、および薄板製造方法に関する。 The present disclosure relates to a multi-wire electrical discharge machine that cuts a workpiece into a plurality of thin plates using a plurality of wires, a processing control device, a processing condition generation device, an electrical discharge machining system, an electrical discharge machining method, and a thin plate manufacturing method.
マルチワイヤ放電加工機は、複数本のワイヤと柱状の被加工物との間にパルス電圧を印加することで、被加工物から複数枚の薄板を切り出す装置である。 A multi-wire electric discharge machine is a device that cuts out a plurality of thin plates from a workpiece by applying a pulse voltage between a plurality of wires and a columnar workpiece.
特許文献1に記載のマルチワイヤ放電加工機は、加工状態を示す値が閾値を超えた場合に、ワイヤ電極の断線を回避する加工条件に従ったパルス電圧の印加指令を、加工電源に出力することで、ワイヤの断線を避けつつ、加工速度を増加させている。 The multi-wire electric discharge machine described in Patent Document 1 outputs a command to apply a pulse voltage according to machining conditions to avoid wire electrode breakage to a machining power source when a value indicating a machining state exceeds a threshold value. This increases processing speed while avoiding wire breakage.
しかしながら、上記特許文献1の技術では、マルチワイヤ放電加工機の部品または組立作業者に起因する部品の組み立てばらつきの影響で、同一材料の被加工物に対して同一の加工条件を適用しても、加工された薄板の厚さの基準値からの誤差がマルチワイヤ放電加工機毎に加工面内でばらつくという問題があった。 However, in the technique of Patent Document 1, due to the influence of assembly variations of parts of the multi-wire electric discharge machine or parts caused by the assembler, even if the same machining conditions are applied to workpieces made of the same material. There was a problem in that the error in the thickness of the machined thin plate from the standard value varied within the machined surface depending on the multi-wire electrical discharge machine.
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、加工された薄板の厚さの基準値からの誤差がマルチワイヤ放電加工機毎に加工面内でばらつくことを抑制できるマルチワイヤ放電加工機を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and is a multi-wire electrical discharge machine that can suppress variations in the thickness of a machined thin plate from a reference value within a machined surface for each multi-wire electrical discharge machine. The purpose is to obtain.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示のマルチワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極を複数のガイドローラに巻回して並列配置させ被加工物に対向させた切断ワイヤ部と、被加工物と切断ワイヤ部との間の距離を調整する駆動部とを備える。また、本開示のマルチワイヤ放電加工機は、被加工物と切断ワイヤ部との間にパルス電圧を印加する加工電源と、駆動部および加工電源を制御する加工制御装置とを備える。また、本開示のマルチワイヤ放電加工機は、切断ワイヤ部が被加工物を加工したことによって過去に切り出された薄板の加工面内における加工位置毎の厚みである薄板厚みの測定結果に基づいて、次回の加工に適用される加工条件である適用加工条件を生成する加工条件生成装置を備える。加工条件生成装置は、薄板の加工位置毎の厚みの基準値である目標値と測定結果との差分に基づいて、基本の加工条件である基本加工条件を補正することで、適用加工条件を生成する。加工制御装置は、次回の加工の際に、適用加工条件を用いて駆動部および加工電源の少なくとも一方を制御する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the purpose, the multi-wire electrical discharge machine of the present disclosure includes a cutting wire section in which a wire electrode is wound around a plurality of guide rollers and arranged in parallel to face a workpiece; It includes a drive section that adjusts the distance between the workpiece and the cutting wire section. Further, the multi-wire electric discharge machine of the present disclosure includes a machining power source that applies a pulse voltage between the workpiece and the cutting wire section, and a machining control device that controls the drive section and the machining power source. Furthermore, the multi-wire electrical discharge machine of the present disclosure is based on the measurement result of the thin plate thickness, which is the thickness at each processing position within the processing surface of the thin plate cut out in the past by the cutting wire part processing the workpiece. , a machining condition generation device that generates applied machining conditions that are machining conditions to be applied to the next machining. The machining condition generation device generates applicable machining conditions by correcting the basic machining conditions, which are the basic machining conditions, based on the difference between the target value, which is the standard value of the thickness of the thin plate at each machining position, and the measurement result. do. The processing control device controls at least one of the drive unit and the processing power source using the applied processing conditions during the next processing.
本開示にかかるマルチワイヤ放電加工機は、加工された薄板の厚さの基準値からの誤差がマルチワイヤ放電加工機毎に加工面内でばらつくことを抑制できるという効果を奏する。 The multi-wire electrical discharge machine according to the present disclosure has the effect of suppressing variations in the thickness of a machined thin plate from a reference value within a machined surface for each multi-wire electrical discharge machine.
以下に、本開示の実施の形態にかかるマルチワイヤ放電加工機、加工制御装置、加工条件生成装置、放電加工システム、放電加工方法、および薄板製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a multi-wire electric discharge machine, a machining control device, a machining condition generation device, an electric discharge machining system, an electric discharge machining method, and a thin plate manufacturing method according to embodiments of the present disclosure will be described in detail based on the drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかるマルチワイヤ放電加工機の構成を示す図である。なお、以下の説明では、鉛直方向をZ軸方向とし、水平面内の2つの軸であって互いに直交する2つの軸をX軸およびY軸とする。すなわち、X軸、Y軸およびZ軸は、互いに垂直な3軸である。各軸の方向のうち、矢印の方向をプラスの方向、矢印とは逆の方向をマイナスの方向とする。プラスZ方向が鉛直上方向、マイナスZ方向が鉛直下方向とする。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a multi-wire electrical discharge machine according to a first embodiment. In the following description, the vertical direction will be referred to as the Z-axis direction, and two axes in the horizontal plane that are orthogonal to each other will be referred to as the X-axis and the Y-axis. That is, the X-axis, Y-axis, and Z-axis are three axes that are perpendicular to each other. Among the directions of each axis, the direction of the arrow is defined as a positive direction, and the direction opposite to the arrow is defined as a negative direction. The plus Z direction is the vertically upward direction, and the minus Z direction is the vertically downward direction.
マルチワイヤ放電加工機1は、柱状の被加工物2を複数片(複数枚の薄板)に放電切断する装置である。マルチワイヤ放電加工機1は、ワイヤ電極6を複数回周回させて走行させ、ワイヤ電極6のうち互いに並行して走行する部分である複数の切断ワイヤ部6aの各々と被加工物2との間へパルス電圧を印加することによって被加工物2の放電加工を行う。マルチワイヤ放電加工機1は、被加工物2から複数の薄板を同時に切り出すことによって複数の薄板を製造する。マルチワイヤ放電加工機1は、加工電源7による電圧印加を制御することによって、加工プロセスの不安定化または機械的な経年変化によるワイヤ電極6の切断を防ぎながら放電加工を実行する。
The multi-wire electrical discharge machine 1 is a device that electrical discharge cuts a
マルチワイヤ放電加工機1は、ワイヤ電極6を供給するワイヤボビン4と、ワイヤボビン4を回転駆動するワイヤボビン駆動部17とを備えている。また、マルチワイヤ放電加工機1は、ワイヤ電極6をマルチワイヤ放電加工機1の外部へ排出するワイヤ排出ローラ5と、ワイヤ電極6を適切に走行させるためのガイドローラ3a~3dと、ガイドローラ3aを駆動するガイドローラ駆動部18とを備えている。
The multi-wire electrical discharge machine 1 includes a wire bobbin 4 that supplies a
各ガイドローラ3a~3dは、円柱状である。ガイドローラ3a~3dは、ワイヤボビン4とワイヤ排出ローラ5との間におけるワイヤ電極6の走行をガイドする。
Each
ガイドローラ3a~3dには、ワイヤ電極6が間隔をとりながら複数回巻き回される。すなわち、円柱状の4つのガイドローラ3a~3dは、中心軸が互いに平行であって、かつ互いに軸線方向に平行に離間して配置されている。図1において、各ガイドローラ3a~3dの中心軸は、Y軸に平行である。すなわち、図1では、ガイドローラ3a~3dがY軸方向に延設配置されている場合を示している。
A
また、4つのガイドローラ3a~3dは、軸線方向に直交する面内(図1ではXZ平面内)において、各ガイドローラ3a~3dの中心軸の位置が四角形の頂点になるように配置されている。すなわち、4つのガイドローラ3a~3dの各中心軸に垂直な面は、XZ平面である。具体的には、4つのガイドローラ3a~3dのうち、Z軸方向の最も高い位置にガイドローラ3a,3bが設けられ、ガイドローラ3bの下方の位置にガイドローラ3cが設けられ、ガイドローラ3aの下方には、ガイドローラ3cと並んで、ガイドローラ3dが設けられている。すなわち、ガイドローラ3a,3bを結ぶ線と、ガイドローラ3c,3dを結ぶ線とは、X軸方向に平行であり、ガイドローラ3b,3cを結ぶ線と、ガイドローラ3d,3aを結ぶ線とは、Z軸方向に平行である。
Furthermore, the four
また、4つのガイドローラ3a~3dの外周囲(側面)には、ワイヤ電極6の走行をガイドするための複数のガイド溝が、それぞれの軸線方向に特定間隔をもって形成されている。すなわち、各ガイドローラ3a~3dにおいて、複数のガイド溝は、中心軸の方向において一定の間隔で形成されている。ワイヤボビン4から繰り出されたワイヤ電極6は、各ガイドローラ3a~3dにおいてガイド溝に沿って巻き回される。すなわち、ワイヤ電極6は、図示例ではマイナスY方向から見て右回り(時計回り)に回転するガイドローラ3a~3dのそれぞれが有するガイド溝に案内される。
Further, on the outer periphery (side surface) of the four
ワイヤ電極6は、ガイドローラ3a~3dにおいて複数回周回してから、ワイヤ排出ローラ5によって排出される。すなわち、ワイヤ電極6は、4つのガイドローラ3a~3d間を、複数回、互いにガイド溝間の特定間隔を隔てて巻回された後、ワイヤ排出ローラ5によってマルチワイヤ放電加工機1の外部へ排出される。
The
ここで、ワイヤ電極6のうち、ガイドローラ3cとガイドローラ3dとの間に平行張架された部分が、それぞれ切断ワイヤ部6aとなる。すなわち、切断ワイヤ部6aは、1本のワイヤ電極6を複数のガイドローラ3a~3dに巻回することにより被加工物2に対向させて並列配置させられた複数の切断ワイヤである。すなわち、複数の切断ワイヤ部6aの各々は、ワイヤ電極6のうち、ガイドローラであるガイドローラ3cとガイドローラ3dとの間に架け渡された部分である。ガイドローラ3cとガイドローラ3dとの間には、互いに平行な複数の切断ワイヤ部6aが設けられる。複数の切断ワイヤ部6aは、ワイヤ電極6のうち、ガイドローラ3cとガイドローラ3dとの間にて互いに並行する部分である。実施の形態1において、複数の切断ワイヤ部6aにおけるワイヤ電極6の走行方向である第2の方向は、X軸方向である。ワイヤ電極6のうち切断ワイヤ部6aが、被加工物2を切断する。被加工物2は、柱状であり、軸方向がY軸方向となるように配置されている。
Here, the portions of the
また、マルチワイヤ放電加工機1は、ワイヤ電極6に接触して加工用の電圧をワイヤ電極6に給電する給電子12と、被加工物2を載置可能な加工ステージ(図示せず)をプラスZ方向に駆動させる駆動ユニット14とを備えている。マルチワイヤ放電加工機1は、被加工物2を載置した加工ステージをプラスZ方向に移動させることで、被加工物2を加工する。すなわち、駆動部である駆動ユニット14は、第1の方向であるZ軸方向へ加工ステージを移動させる。第1の方向は、複数の切断ワイヤ部6aに対して被加工物2が移動する方向であって、被加工物2における放電加工の進行方向である。
The multi-wire electrical discharge machine 1 also includes a
また、マルチワイヤ放電加工機1は、給電子12を介して、ワイヤ電極6に含まれる各切断ワイヤ部6aと、被加工物2との間に加工用のパルス電圧(以下、加工パルス電圧という)を印加する加工電源7を備えている。加工電源7は、複数の切断ワイヤ部6aの各々と被加工物2との間に、加工パルス電圧を印加する。また、マルチワイヤ放電加工機1は、加工電源7と被加工物2との間を接続するケーブル11を備えている。加工電源7は、各々が切断ワイヤ部6aと1対1で対応する複数の加工電源ユニット8を備えている。
In addition, the multi-wire electric discharge machine 1 is configured to apply a machining pulse voltage (hereinafter referred to as a machining pulse voltage) between each cutting
また、マルチワイヤ放電加工機1は、放電加工を制御する加工制御装置9と、各切断ワイヤ部6aにおける加工状態を検出する加工状態検出装置15と、加工制御装置9に加工条件を出力する加工条件生成装置30とを備えている。
The multi-wire electric discharge machine 1 also includes a
図1に示す例では、ガイドローラ駆動部18がガイドローラ3aを回転させる。また、ワイヤ電極6の張力が一定になるように、ワイヤボビン駆動部17がワイヤボビン4を回転させる。マルチワイヤ放電加工機1は、ワイヤ電極6の走行速度が所望の速度となるように、ワイヤボビン駆動部17によるワイヤボビン4の回転とガイドローラ駆動部18によるガイドローラ3aの回転とを制御する。
In the example shown in FIG. 1, the guide
加工状態検出装置15は、各切断ワイヤ部6aにおける加工状態を検出する。加工状態検出装置15は、給電子12と加工電源7との間を接続する配線上に設置されている。加工状態検出装置15は、極間電圧と、電流と、単位時間当たりの放電回数と、単位時間当たりの短絡回数と、加工電源7の出力電圧である加工パルス電圧とを、給電子12を介してモニタすることによって、各切断ワイヤ部6aにおける加工状態を検出する。極間電圧は、極間、すなわち被加工物2と各切断ワイヤ部6aとの間に印加される電圧である。加工状態検出装置15は、各々が切断ワイヤ部6aと1対1で対応する複数の加工状態検出ユニット16を備える。加工状態検出装置15は、各加工状態検出ユニット16により、切断ワイヤ部6a毎の加工状態を検出する。
The machining
加工制御装置9は、被加工物2の加工結果(加工位置毎の厚み)に基づいて、駆動ユニット14および加工電源7の少なくとも一方を制御する。また、加工制御装置9は、加工状態検出装置15によって検出された加工状態に基づいて、位置指令、すなわち送り制御指令値を生成する。加工制御装置9は、駆動ユニット14へ位置指令を出力する。駆動ユニット14は、位置指令に従って加工ステージをZ軸方向に移動させる。これにより、駆動ユニット14は、被加工物2と各切断ワイヤ部6aとの相対位置を変更する。このように、マルチワイヤ放電加工機1は、駆動ユニット14によって、被加工物2と各切断ワイヤ部6aとの間の距離を調整する。
The
また、加工制御装置9は、加工状態検出装置15によって検出された加工状態に基づいて各加工電源ユニット8へ電圧印加指令を出力する。各加工電源ユニット8は、切断ワイヤ部6aと被加工物2との間に加工パルス電圧を印加する。電圧印加指令は、電圧の振幅、加工パルス電圧の周波数、および加工パルス電圧のオンパルス時間等の各指令値を含む。
Furthermore, the
加工制御装置9は、位置指令の出力によって被加工物2と各切断ワイヤ部6aとの間の距離を制御するとともに、電圧印加指令の出力によって各切断ワイヤ部6aと被加工物2との間に放電を発生させる。これにより、マルチワイヤ放電加工機1は、被加工物2から複数の薄板を切り出す。
The
加工条件生成装置30は、後述する加工条件生成器32を有している。加工条件生成部である加工条件生成器32は、加工制御装置9に接続されている。加工条件生成器32は、薄板の面内(加工面内)の位置に対する薄板の厚みと、後述する加工結果収集部31が取得した加工結果とを照合して、加工位置毎に適用する加工条件(目標電圧、平均加工電流など)を生成する。加工条件生成装置30は、生成した加工条件を加工制御装置9に指令する。
The machining
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(半導体インゴットなど)である。被加工物2の素材は、例えば、スパッタリングターゲットとなるタングステンまたはモリブデンといった金属、または、各種構造の部品として使われる多結晶シリコンカーバイドなどのセラミックスである。被加工物2は、半導体ウェハの材料である単結晶シリコンであってもよく、単結晶シリコンカーバイド、単結晶窒化ガリウム、単結晶酸化ガリウム、または単結晶ダイヤモンドといった半導体素材でもよい。また、被加工物2は、太陽電池ウェハの材料である、単結晶シリコン、多結晶シリコンといった太陽電池素材でもよい。マルチワイヤ放電加工機1の例は、インゴットから複数の半導体ウェハを切り出すことによって複数の半導体ウェハを製造する装置である。なお、被加工物2の形状は、角柱状に限らず円柱状であってもよい。
The
被加工物2の例として挙げた材料のうち、金属は、比抵抗が十分低く放電加工の適用に支障は無い。一方、半導体素材および太陽電池素材のうち放電加工が可能な素材は、比抵抗が概ね100Ωcm以下と十分低い素材であって、望ましくは、比抵抗が10Ωcm以下の素材である。
Among the materials listed as examples of the
したがって、金属は、被加工物2として適している。半導体素材または太陽電池素材といった素材では、金属と同等の比抵抗から100Ωcmまでの範囲に比抵抗が含まれる素材が、被加工物2として適している。半導体素材または太陽電池素材といった素材では、金属と同等の比抵抗から10Ωcmまでの範囲に比抵抗が含まれる素材が、被加工物2としてさらに適している。
Therefore, metal is suitable as the
マルチワイヤ放電加工機1は、被加工物2と各切断ワイヤ部6aとの間である極間に、加工液を供給する。マルチワイヤ放電加工機1は、いわゆるシングルタイプのワイヤ放電加工機の場合と同様に、加工液を吹き掛けることによって、または、被加工物2を加工液に浸漬させることによって、加工液を極間に供給する。加工液を供給するための構成の図示は省略する。
The multi-wire electrical discharge machine 1 supplies machining fluid to the gap between the
加工電源7は、各々が切断ワイヤ部6aと1対1で対応する複数の加工電源ユニット8を備える。加工電源7は、加工制御装置9からの電圧印加指令に従って、極間に印加する加工パルス電圧を生成する。加工電源7は、例えば、スイッチング電源方式によって加工パルス電圧を生成する。加工電源7は、複数の加工電源ユニット8により、複数の切断ワイヤ部6aの各々へ個別に加工パルス電圧を印加する。加工電源7は、複数の加工電源ユニット8に跨って設けられた接地電極10を備える。接地電極10には、各加工電源ユニット8のグラウンド線が接続されている。接地電極10は、ケーブル11により被加工物治具(図示せず)に接続されている。被加工物2は、被加工物治具とケーブル11とを介して接地電極10に接続される。なお、加工電源7は、生成する加工パルス電圧の極性を、必要に応じて適宜反転させることができる。
The
給電子12は、互いに絶縁された複数の給電子ユニット13で構成されている。複数の給電子ユニット13の各々は、給電ワイヤ部6bと1対1で対応する。図1に示す例では、ワイヤ電極6のうちガイドローラ3bとガイドローラ3cとの間にて並行する部分(平行張架された部分)が、複数の給電ワイヤ部6bである。各給電子ユニット13には、給電ワイヤ部6bが摺動可能に接する。各給電子ユニット13は、加工電源ユニット8から供給された電力を給電ワイヤ部6bへ供給する。給電子12は、複数の給電子ユニット13により、複数の給電ワイヤ部6bの各々へ個別に電力を供給する。これにより、各加工電源ユニット8により各切断ワイヤ部6aへ個別に加工パルス電圧が印加される。
The
図2は、実施の形態1にかかる加工条件生成装置の構成を示す図である。加工条件生成装置30は、加工結果収集部31と、加工条件生成器32と、減算器33とを有している。加工条件生成装置30では、加工結果収集部31が減算器33に接続され、減算器33が加工条件生成器32に接続されている。また、加工条件生成器32は、加工制御装置9に接続されている。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the processing condition generation device according to the first embodiment. The machining
加工結果収集部31は、切断ワイヤ部6aによって加工された薄板の加工位置毎の厚み(薄板厚み)を収集して減算器33に出力する。薄板の加工位置毎の厚みは、加工方向(Z軸方向)の加工位置毎の厚みである。
The processing
図3は、実施の形態1にかかる加工条件生成装置の加工結果収集部が収集する薄板厚みを説明するための図である。図3では、薄板2Xの厚みが測定される位置と、ガイドローラ3c,3dの配置位置との関係を示すため、ガイドローラ3c,3dを図示している。図3では、Y軸方向から見た場合の、薄板2Xおよびガイドローラ3c,3dを示している。ここでは、被加工物2が円柱状で薄板2Xが円板状である場合について説明する。
FIG. 3 is a diagram for explaining the thin plate thickness collected by the machining result collection unit of the machining condition generation device according to the first embodiment. In FIG. 3, guide
被加工物2から切り出される薄板2Xは、加工方向の種々の位置で厚みが測定される。実施の形態1では、薄板2Xが加工される際の薄板2XのZ軸方向に平行な方向で薄板2Xの中心を通る加工経路上の複数の位置で厚みが測定される。
The thickness of the
例えば、厚みが測定される位置をZ1~Zn(nは2以上の自然数)とし、薄板厚みの測定結果をAt1~Atnとすると、厚みが測定される加工位置毎の薄板厚みの測定結果は、測定結果(Z1,At1),(Z2,At2),・・・,(Zn,Atn)で示される。位置Z1~Znは、Z軸方向の座標が大きい順番で位置Z1,Z2,・・・,Znである。 For example, if the positions where the thickness is measured are Z1 to Zn (n is a natural number of 2 or more) and the measurement results of the thin plate thickness are At1 to Atn, the measurement results of the thin plate thickness for each processing position where the thickness is measured are as follows. The measurement results are shown as (Z1, At1), (Z2, At2), ..., (Zn, Atn). The positions Z1 to Zn are the positions Z1, Z2, . . . , Zn in order of increasing coordinates in the Z-axis direction.
加工結果収集部31は、厚みの測定器(図示せず)によって測定された測定結果(Z1,At1),(Z2,At2),・・・,(Zn,Atn)を収集して減算器33に出力する。
The processing
減算器33は、加工結果収集部31から加工位置毎の薄板厚みの測定結果(加工結果)を受け付ける。また、減算器33は、マルチワイヤ放電加工機1の記憶装置(図示せず)などで予め記憶されている加工位置毎の薄板厚みの目標値(基準値)を受け付ける。薄板厚みの目標値をA1~Anとすると、厚みが測定される加工位置毎の薄板厚みの目標値は、目標値(Z1,A1),(Z2,A2),・・・,(Zn,An)で示される。減算器33は、加工位置毎の薄板厚みの目標値から、加工位置毎の薄板厚みの測定結果を引いた差分を算出して、厚みの差分を加工条件生成器32に送る。なお、薄板厚みの目標値A1~Anは、同一の値であってもよい。すなわち、A1=A2=,・・・,=Anであってもよい。
The
加工条件生成器32は、マルチワイヤ放電加工機1の記憶装置などで予め記憶されている基本加工条件を、厚みの差分に基づいて補正する。基本加工条件を加工条件C1~Cnとすると、厚みが測定される加工位置毎の加工条件は、加工条件(Z1,C1),(Z2,C2),・・・,(Zn,Cn)で示される。
The
加工条件生成器32は、厚みの差分に応じた補正値で基本加工条件を補正する。すなわち、加工条件生成器32は、加工位置毎の薄板厚みの目標値(Z1,A1),(Z2,A2),・・・,(Zn,An)と、加工位置毎の薄板厚みの測定結果(Z1,At1),(Z2,At2),・・・,(Zn,Atn)とを比較し、比較結果である厚みの差分に基づいて、加工位置毎に基本加工条件を補正する。
The
例えば、mを2からnまでの自然数とした場合に、位置Z(m-1)から位置Zmまでの加工区間は、位置Z(m-1)の加工条件で加工される。したがって、加工条件生成器32は、加工区間毎に基本加工条件を補正していることとなる。なお、位置Z(m-1)から位置Zmまでの加工区間は、位置Z(m-1)の加工条件と位置Zmの加工条件との中間値で加工されてもよい。以下の説明では、加工条件生成器32が、加工区間毎に基本加工条件を補正する場合について説明する。
For example, when m is a natural number from 2 to n, the machining section from position Z (m-1) to position Zm is machined under the machining conditions of position Z (m-1). Therefore, the
例えば、薄板2Xに対しては、位置Z1~Z2までの第1の加工区間、位置Z2~Z3までの第2の加工区間、位置Z(n―1)~Znまでの第(n-1)の加工区間が設定される。加工条件生成器32は、設定された各加工区間に対して、基本加工条件を補正する。
For example, for the
加工条件生成器32は、次回の加工で厚みの差分が小さくなるように基本加工条件を補正することで適用加工条件を生成する。適用加工条件は、この後の加工制御で用いられる加工条件である。加工条件生成器32は、補正後の加工条件である適用加工条件を加工制御装置9に送る。これにより、加工制御装置9は、次回の加工で適用加工条件を用いる。
The
基本加工条件および適用加工条件は、例えば、目標電圧、平均加工電流、開放回数、および開放電圧の少なくとも1つを含んでいる。目標電圧は、切断ワイヤ部6aと被加工物2との間に印加される単位時間当たりの加工パルス電圧の平均値である。平均加工電流は、切断ワイヤ部6aと被加工物2との間に流される単位時間当たりの電流の平均値である。開放回数は、放電加工の際に単位時間当たりに放電しない回数である。開放電圧は、開放時(放電していない時)の単位時間当たりの電圧の平均値である。
The basic processing conditions and the applied processing conditions include, for example, at least one of a target voltage, an average processing current, the number of openings, and an opening voltage. The target voltage is an average value of processing pulse voltages applied between the
このように、実施の形態1では、加工条件生成器32は、加工位置(加工区間)に応じた適用加工条件を生成して加工制御装置9に出力する。すなわち、加工条件生成器32は、加工区間毎に、目標電圧に対応する電圧印加指令などの適用加工条件を生成して加工制御装置9に出力する。なお、加工結果収集部31は、厚みの測定器などが測定した測定結果のデータを既存の情報通信装置などを介して取得してもよいし、操作者によって手動で入力された測定結果を取得してもよい。加工結果収集部31が収集する測定結果は、加工位置毎の薄板2Xの厚みを特定できる情報であれば、取得方法は何れの方法であってもよい。
In this manner, in the first embodiment, the
加工制御装置9は、適用加工条件に基づいて、駆動ユニット14および加工電源7の少なくとも一方を制御する。加工制御装置9は、適用加工条件で規定されている、目標電圧、平均加工電流、開放回数、または開放電圧となるように、駆動ユニット14および加工電源7の少なくとも一方を制御する。
図4は、実施の形態1にかかる加工条件生成器の構成を示す図である。加工条件生成器32を備える加工条件生成装置30は、加工位置毎の薄板厚みの測定結果(At1,At2,・・・,Atn)を1群のデータとして取り扱う。また、加工条件生成装置30は、加工位置毎の薄板厚みの目標値(A1,A2,・・・,An)を1群のデータとして取り扱う。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the processing condition generator according to the first embodiment. A machining
減算器33は、加工位置毎の薄板厚みの目標値(A1,A2,・・・,An)と、加工位置毎の薄板厚みの測定結果(At1,At2,・・・,Atn)との差分である差eを算出し、加工条件生成器32に送る。
The
加工条件生成器32は、減算器33から厚みの差分である差eを受け付ける。加工条件生成器32は、今回(i(iは自然数)回目とする)入力された差e[i]と、前回((i-1)回目)に入力された差e[i-1]とを用いて、今回の加工条件補正量u[i]を生成する。
The
具体的には、加工条件生成器32は、今回の差e[i]と前回の差e[i-1]とに係数K1,K2を乗じた以下の式(1)を用いて、今回の加工条件補正量u[i]を生成する。
Specifically, the
なお、図4に示すz-1は、(i-1)回目の差e[i-1]に対応している。加工条件生成器32は、基本加工条件に加工条件補正量u[i]を加算することで、加工制御装置9に出力する今回の適用加工条件を生成する。
Note that z -1 shown in FIG. 4 corresponds to the (i-1)th difference e[i-1]. The
マルチワイヤ放電加工機1が、上述の加工条件生成器32が生成した適用加工条件を適用して加工を繰り返すことで、加工した薄板2Xの加工位置毎の厚みは基準となる薄板2Xの厚み(目標値)に近づく。これにより、マルチワイヤ放電加工機1は、薄板2Xの基準値からの厚みのばらつきを低減できる。
The multi-wire electric discharge machine 1 repeats machining by applying the applicable machining conditions generated by the
複数台のマルチワイヤ放電加工機1が、薄板2Xを切り出す場合において、各マルチワイヤ放電加工機1は、共通の基本加工条件を用いて薄板2Xを切り出す。これにより、各マルチワイヤ放電加工機1が切り出す薄板2Xの厚みが同様の厚みとなり、薄板2Xの研削および研磨が容易になる。
When a plurality of multi-wire electrical discharge machines 1 cut out the
加工条件生成器32は、例えば、加工結果収集部31から加工後の薄板2Xの加工位置毎の厚みを1回の加工毎に取得して新たな適用加工条件を生成する。加工位置毎の厚みは、1回の加工で切り出された複数枚の薄板2Xに対して収集されてもよい。この場合、加工結果収集部31は、複数枚の薄板2Xの厚みの平均値を薄板2Xの加工位置毎の厚みとして収集する。
The
なお、加工条件生成器32は、加工結果収集部31から加工後の薄板2Xの加工位置毎の厚みを複数回の加工毎に取得して、加工位置毎の平均厚みを使用して新たな適用加工条件を生成してもよい。加工条件生成器32が加工回数に対して適用加工条件を生成する回数(生成頻度)は限定されない。
Note that the
図5は、実施の形態1にかかるマルチワイヤ放電加工機が実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。マルチワイヤ放電加工機1の加工結果収集部31は、加工位置毎に加工結果である薄板厚みの測定結果を収集する(ステップS10)。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure executed by the multi-wire electric discharge machine according to the first embodiment. The machining
減算器33は、加工位置毎の基準値からの薄板厚みの誤差を算出する(ステップS20)。具体的には、減算器33は、加工位置毎に、薄板厚みの目標値(基準)から、薄板厚みの加工結果を引いた差分を、基準値からの薄板厚みの誤差として算出する。
The
加工条件生成器32は、加工区間毎に基本加工条件を補正する(ステップS30)。具体的には、加工条件生成器32は、加工区間毎に、基準値からの薄板厚みの誤差を用いて加工条件補正量を算出する。また、加工条件生成器32は、加工区間毎に、基本加工条件を加工条件補正量で補正することにより、加工区間毎の適用加工条件を算出する。加工条件生成器32は、加工区間毎の適用加工条件を加工制御装置9に出力する。
The
マルチワイヤ放電加工機1は、加工制御装置9が駆動ユニット14および加工電源7の少なくとも一方を制御することで、加工区間毎の適用加工条件で被加工物2を加工する(ステップS40)。被加工物2が加工されたことによって得られた薄板2Xは、厚みの測定器などによって、加工位置毎に厚みが測定される。この厚みは、薄板厚みの測定結果として加工結果収集部31に送られる。マルチワイヤ放電加工機1は、薄板厚みの測定結果に基づいた適用加工条件の算出処理と、適用加工条件を用いた被加工物2への加工処理とを繰り返す。
In the multi-wire electrical discharge machine 1, the
ところで、被加工物2のスライシング工程では、スライスされた薄板2Xの加工ばらつきの低減が、後工程である研削工程および研磨工程の負荷の低減化、および歩留まり向上に重要である。仮に、マルチワイヤ放電加工機の部品または組立作業者に起因する部品の組み立てばらつきの影響で、マルチワイヤ放電加工機毎に、加工された薄板2Xの厚さの基準値からの誤差が面内でばらつく場合、ばらつきを低減するためには、熟練の作業者がマルチワイヤ放電加工機毎に加工条件を調整する必要があり、多大な経験および著性時間が必要となる。
By the way, in the process of slicing the
一方、実施の形態1のマルチワイヤ放電加工機1は、加工された薄板2Xの厚さの基準値からの誤差が面内でばらつかないので、作業者による加工条件の調整が不要である。
On the other hand, in the multi-wire electric discharge machine 1 according to the first embodiment, the error from the reference value of the thickness of the machined
また、加工された薄板2Xの厚さの基準値からの誤差が面内でばらついてしまった場合、薄板2Xの加工ばらつきを吸収するためには、薄板2Xの研削量および研磨量が調整されなければならない。このため、研削工程および研磨工程における負荷が大きくなる。
In addition, if the thickness error of the processed
一方、実施の形態1のマルチワイヤ放電加工機1は、加工された薄板2Xの厚さの基準値からの誤差が面内でばらつかないので、研削工程および研磨工程における負荷を小さく抑えることができる。
On the other hand, in the multi-wire electric discharge machine 1 of the first embodiment, the error from the reference value of the thickness of the machined
なお、加工条件生成装置30は、加工制御装置9内に配置されてもよい。図6は、実施の形態1にかかるマルチワイヤ放電加工機が備える加工制御装置の別構成例を示す図である。
Note that the machining
加工制御装置9Aは、加工条件生成装置30と、制御部35とを備えている。制御部35は、加工制御装置9が備えていた機能と同様の機能を有している。マルチワイヤ放電加工機1は、加工条件生成装置30が加工制御装置9内に配置されている場合も、加工条件生成装置30が加工制御装置9の外部に配置されている場合と同様の処理を実行する。
The
ここで、加工条件生成装置30、加工制御装置9,9Aのハードウェア構成について説明する。なお、加工条件生成装置30および加工制御装置9,9Aは同様のハードウェア構成を有しているので、ここでは加工条件生成装置30のハードウェア構成について説明する。
Here, the hardware configurations of the machining
図7は、実施の形態1にかかる加工条件生成装置を実現するハードウェア構成例を示す図である。加工条件生成装置30は、入力装置300、プロセッサ100、メモリ200、および出力装置400により実現することができる。プロセッサ100の例は、CPU(Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSP(Digital Signal Processor)ともいう)またはシステムLSI(Large Scale Integration)である。メモリ200の例は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration for realizing the machining condition generation device according to the first embodiment. The processing
加工条件生成装置30は、プロセッサ100が、メモリ200で記憶されている加工条件生成装置30の動作を実行するための、コンピュータで実行可能な、処理プログラムを読み出して実行することにより実現される。加工条件生成装置30の動作を実行するためのプログラムである処理プログラムは、加工条件生成装置30の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
The machining
加工条件生成装置30で実行される処理プログラムは、加工結果収集部31の機能、加工条件生成器32の機能、および減算器33の機能を含むモジュール構成となっており、加工結果収集部31の機能、加工条件生成器32の機能、および減算器33の機能が主記憶装置上にロードされ、加工結果収集部31の機能、加工条件生成器32の機能、および減算器33の機能が主記憶装置上に生成される。
The processing program executed by the machining
入力装置300は、厚みの測定器から測定結果(Z1,At1),(Z2,At2),・・・,(Zn,Atn)を受け付けてプロセッサ100に送る。メモリ200は、処理プログラムなどを記憶する。また、メモリ200は、プロセッサ100が各種処理を実行する際の一時メモリに使用される。出力装置400は、加工制御装置9に適用加工条件を出力する。
The input device 300 receives measurement results (Z1, At1), (Z2, At2), . . . , (Zn, Atn) from the thickness measuring device and sends them to the processor 100. Memory 200 stores processing programs and the like. Furthermore, the memory 200 is used as a temporary memory when the processor 100 executes various processes. The output device 400 outputs the applied machining conditions to the
処理プログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルで、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されてコンピュータプログラムプロダクトとして提供されてもよい。また、処理プログラムは、インターネットなどのネットワーク経由で加工条件生成装置30に提供されてもよい。なお、加工条件生成装置30の機能について、一部を専用回路などの専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。
The processing program may be provided as a computer program product by being stored in a computer readable storage medium in an installable or executable format file. Further, the processing program may be provided to the processing
このように、実施の形態1では、加工条件生成装置30が、薄板2Xの加工位置毎の厚みの基準値である目標値と厚みの測定結果との差分に基づいて、基本加工条件を補正することで適用加工条件を生成している。そして、加工制御装置9が、次回の加工の際に、適用加工条件を用いて駆動部である駆動ユニット14および加工電源7の少なくとも一方を制御している。これにより、マルチワイヤ放電加工機1は、加工された薄板2Xの厚さの基準値からの誤差が面内でばらつくことを抑制できる。
In this way, in the first embodiment, the machining
また、加工条件生成装置30は、マルチワイヤ放電加工機1で加工された薄板2Xの測定結果(Z1,At1),(Z2,At2),・・・,(Zn,Atn)に基づいて、マルチワイヤ放電加工機1への適用加工条件を算出している。これにより、マルチワイヤ放電加工機1が複数台あった場合でも、各マルチワイヤ放電加工機1で加工された薄板2Xの厚さの基準値からの誤差がマルチワイヤ放電加工機1毎に面内でばらつくことを抑制できる。
Further, the machining
実施の形態2.
つぎに、図8を用いて実施の形態2について説明する。実施の形態2では、複数のマルチワイヤ放電加工機に対して適用加工条件を生成する。
Next,
図8は、実施の形態2にかかる放電加工システムの構成を示す図である。放電加工システム50は、同一機種の複数のマルチワイヤ放電加工機1X1~1XN(Nは2以上の自然数)と、上位コントローラ40とを備えている。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of an electrical discharge machining system according to the second embodiment. The electrical
マルチワイヤ放電加工機1X1~1XNは、それぞれ、図1で説明したマルチワイヤ放電加工機1が備える構成要素のうち、加工条件生成装置30以外の構成要素を備えている。すなわち、マルチワイヤ放電加工機1X1~1XNは、それぞれ、切断ワイヤ部6a、ガイドローラ3a~3d、駆動ユニット14、加工電源7、加工制御装置9などを備えている。
Each of the multi-wire electrical discharge machines 1X 1 to 1X N includes components other than the machining
実施の形態2では、マルチワイヤ放電加工機1X1が第1のマルチワイヤ放電加工機であり、マルチワイヤ放電加工機1X2~1XNが第2のマルチワイヤ放電加工機である。マルチワイヤ放電加工機1X1が加工する被加工物2が第1の被加工物であり、マルチワイヤ放電加工機1X2~1XNが加工する被加工物2が第2の被加工物である。
In the second embodiment, the multi-wire electrical discharge machine 1X 1 is the first multi-wire electrical discharge machine, and the multi-wire electrical discharge machines 1X 2 to 1X N are the second multi-wire electrical discharge machines. The
マルチワイヤ放電加工機1X1の、切断ワイヤ部6a、ガイドローラ3a~3d、駆動ユニット14、加工電源7、および加工制御装置9が、それぞれ第1の切断ワイヤ部、第1のガイドローラ、第1の駆動ユニット、第1の加工電源、および第1の加工制御装置である。
The cutting wire section 6a ,
マルチワイヤ放電加工機1X2~1XNの、切断ワイヤ部6a、ガイドローラ3a~3d、駆動ユニット14、加工電源7、および加工制御装置9が、それぞれ第2の切断ワイヤ部、第2のガイドローラ、第2の駆動ユニット、第2の加工電源、および第2の加工制御装置である。
The
例えば、半導体ウェハが、1カ月当たり数万枚規模で生産される場合がある。ところが、半導体インゴットの大きさには限りがあるので、1つのインゴットからは数十~数百枚の半導体ウェハしか切り出すことができない。このため、目標の生産枚数を加工するためには、半導体ウェハのスライシング工程において複数台のマルチワイヤ放電加工機1X1~1XNによって半導体インゴットが加工されることで1カ月当たりの生産量が確保される。複数台のマルチワイヤ放電加工機1X1~1XNが用いられる場合であっても、薄板2Xの加工位置毎の基準値からの厚みばらつきを低減することが望まれる。
For example, semiconductor wafers are sometimes produced on a scale of tens of thousands per month. However, since the size of a semiconductor ingot is limited, only tens to hundreds of semiconductor wafers can be cut from one ingot. Therefore, in order to process the target production quantity, semiconductor ingots must be processed by multiple multi-wire electrical discharge machines 1X 1 to 1X N in the semiconductor wafer slicing process to ensure monthly production volume. be done. Even when a plurality of multi-wire electrical discharge machines 1X 1 to 1X N are used, it is desirable to reduce variations in the thickness of the
実施の形態2では、上位コントローラ40が各マルチワイヤ放電加工機1X1~1XNの適用加工条件を算出することで、複数台のマルチワイヤ放電加工機1X1~1XNを用いる場合であっても、薄板2Xの加工位置毎の基準値からの厚みばらつきを低減する。
In the second embodiment, when a plurality of multi-wire electrical discharge machines 1X 1 to 1X N are used, the
上位コントローラ40は、マルチワイヤ放電加工機1X1~1XNに接続されている。上位コントローラ40は、加工条件生成装置302~30Nと、加工条件配信部43とを有している。
The
各加工条件生成装置302~30Nは、加工条件生成装置30と同様の機能を有している。すなわち、加工条件生成装置302~30Nは、それぞれ、加工結果収集部31と、加工条件生成器32と、減算器33とを有している。
Each of the machining
加工条件生成装置302~30Nは、それぞれマルチワイヤ放電加工機1X1~1XNに接続されている。マルチワイヤ放電加工機1X1は、基本加工条件を用いて被加工物2を加工する。したがって、上位コントローラ40は、加工条件生成装置301を備えていない。
The machining
加工条件生成装置302~30Nは、マルチワイヤ放電加工機1X1が加工した薄板2Xの加工位置毎の薄板厚みを収集し、この薄板厚みを薄板厚みの目標値に設定する。
The machining
また、加工条件生成装置302~30Nは、それぞれマルチワイヤ放電加工機1X2~1XNが加工した薄板2Xの加工位置毎の薄板厚みを収集して、マルチワイヤ放電加工機1X2~1XN毎の適用加工条件を算出する。すなわち、加工条件生成装置30M(Mは、2~Nの自然数)は、マルチワイヤ放電加工機1XMが加工した薄板2Xの加工位置毎の薄板厚みを収集し、マルチワイヤ放電加工機1XMが用いる適用加工条件を算出する。加工条件生成装置30Mは、マルチワイヤ放電加工機1X1が加工した薄板2Xの加工位置毎の薄板厚みを薄板厚みの目標値とし、マルチワイヤ放電加工機1XMが加工した薄板2Xの加工位置毎の薄板厚みを測定結果として適用加工条件を算出する。
Further, the machining
マルチワイヤ放電加工機1XMが加工した薄板2Xが第1の薄板であり、マルチワイヤ放電加工機1X1が加工した薄板2Xが第2の薄板である。また、マルチワイヤ放電加工機1XMが加工した薄板2Xの加工位置毎の薄板厚みの測定結果が第1の測定結果であり、マルチワイヤ放電加工機1X1が加工した薄板2Xの加工位置毎の薄板厚みの測定結果が第2の測定結果である。
The
加工条件配信部43は、加工条件生成装置30Mが算出した適用加工条件をマルチワイヤ放電加工機1XMに送信する。なお、上位コントローラ40が1つの加工結果収集部31を備え、各加工条件生成装置302~30Nが加工結果収集部31を備えていない構成でもよい。この場合、1つの加工結果収集部31が、マルチワイヤ放電加工機1X1~1XNが加工した薄板2Xの加工位置毎の薄板厚みを収集して、各加工条件生成装置302~30Nに送信する。すなわち、加工結果収集部31は、マルチワイヤ放電加工機1XMが加工した薄板2Xの加工位置毎の薄板厚みを収集すると、この薄板厚みを、マルチワイヤ放電加工機1XMに対応する加工条件生成装置30Mに送信する。また、加工結果収集部31は、マルチワイヤ放電加工機1X1が加工した薄板2Xの加工位置毎の薄板厚みを収集すると、この薄板厚みを、薄板厚みの目標値として加工条件生成装置30Mに送信する。
The machining
このように、実施の形態2では、加工条件生成装置302~30Nが用いる薄板厚みの目標値(基準値)を、マルチワイヤ放電加工機1X1によって加工された薄板2Xの加工位置毎の薄板厚みとしている。すなわち、加工条件生成装置301によって加工された薄板2Xの加工位置毎の薄板厚みの測定結果が、測定結果(Z1,At1),(Z2,At2),・・・,(Zn,Atn)である場合、加工条件生成装置302~30Nは、この測定結果(Z1,At1),(Z2,At2),・・・,(Zn,Atn)を、目標値(Z1,A1),(Z2,A2),・・・,(Zn,An)とする。
In this way, in the second embodiment, the target value (reference value) of the thin plate thickness used by the machining
これにより、マルチワイヤ放電加工機1X2~1XNで加工される薄板2Xの加工位置毎の薄板厚みは、マルチワイヤ放電加工機1X1によって加工された薄板2Xの加工位置毎の薄板厚みに近付く。このように、放電加工システム50は、複数のマルチワイヤ放電加工機1X1~1XNのうち1つのマルチワイヤ放電加工機1X1の加工結果を基準となる薄板2Xの厚みとして適用することで、複数のマルチワイヤ放電加工機1X1~1XNの加工結果が基準となるマルチワイヤ放電加工機1X1の加工結果に近づく。すなわち、複数のマルチワイヤ放電加工機1X1~1XNで加工した薄板2Xの基準値からの厚みばらつきを低減できる。
As a result, the thickness of the
なお、マルチワイヤ放電加工機1X1は、マルチワイヤ放電加工機1と同様に、予め設定されている目標値(Z1,A1),(Z2,A2),・・・,(Zn,An)に基づいて、適用加工条件を算出してもよい。この場合、マルチワイヤ放電加工機1X1~1XNの加工結果が、目標値(Z1,A1),(Z2,A2),・・・,(Zn,An)に近付く。 Note that, like the multi-wire electrical discharge machine 1 , the multi-wire electrical discharge machine 1 Based on this, the applicable processing conditions may be calculated. In this case, the machining results of the multi-wire electric discharge machines 1X 1 to 1X N approach the target values (Z1, A1), (Z2, A2), . . . , (Zn, An).
複数台のマルチワイヤ放電加工機1X1~1XNが、薄板2Xを切り出す場合においても、マルチワイヤ放電加工機1X1~1XNで加工した薄板2Xの基準値からの厚みばらつきを低減できるので、熟練の作業者がマルチワイヤ放電加工機1X1~1XN毎に加工条件を調整する必要がなくなる。また、マルチワイヤ放電加工機1X1~1XNが加工した薄板2Xの厚さの基準値からの誤差が面内でばらつかないので、研削工程および研磨工程における負荷を小さく抑えることができる。
Even when multiple multi-wire electrical discharge machines 1X 1 to 1X N cut out a
なお、加工条件生成装置30は、上位コントローラ40の外部に配置されてもよい。例えば、マルチワイヤ放電加工機1X2~1XNのそれぞれに、加工結果収集部31および加工条件生成器32が配置されてもよい。また、上位コントローラ40に加工結果収集部31が配置され、マルチワイヤ放電加工機1X2~1XNのそれぞれに、加工条件生成器32が配置されてもよい。
Note that the processing
このように実施の形態2によれば、複数のマルチワイヤ放電加工機1X1~1XNのうち1つのマルチワイヤ放電加工機1X1の加工結果を基準となる薄板2Xの厚みとして適用するので、複数台のマルチワイヤ放電加工機1X1~1XNが薄板2Xを切り出す場合であっても、加工された薄板2Xの厚さの基準値からの誤差が面内でばらつくことを抑制できる。
As described above, according to the second embodiment, the machining result of one multi-wire electrical discharge machine 1X 1 among the plurality of multi-wire electrical discharge machines 1X 1 to 1X N is applied as the thickness of the
以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configurations shown in the embodiments above are merely examples, and can be combined with other known techniques, or can be combined with other embodiments, within the scope of the gist. It is also possible to omit or change part of the configuration.
1,1X1~1XN マルチワイヤ放電加工機、2 被加工物、2X 薄板、3a~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 切断ワイヤ部、6b 給電ワイヤ部、7 加工電源、8 加工電源ユニット、9,9A 加工制御装置、10 接地電極、11 ケーブル、12 給電子、13 給電子ユニット、14 駆動ユニット、15 加工状態検出装置、16 加工状態検出ユニット、17 ワイヤボビン駆動部、18 ガイドローラ駆動部、30,301~30N 加工条件生成装置、31 加工結果収集部、32 加工条件生成器、33 減算器、35 制御部、40 上位コントローラ、43 加工条件配信部、50 放電加工システム、100 プロセッサ、200 メモリ、300 入力装置、400 出力装置。 1, 1X 1 to 1X N multi-wire electric discharge machine, 2 workpiece, 2X thin plate, 3a to 3d guide roller, 4 wire bobbin, 5 wire discharge roller, 6 wire electrode, 6a cutting wire section, 6b power supply wire section, 7 Processing power supply, 8 Processing power supply unit, 9, 9A Processing control device, 10 Ground electrode, 11 Cable, 12 Power supply, 13 Power supply unit, 14 Drive unit, 15 Processing state detection device, 16 Processing state detection unit, 17 Wire bobbin drive part, 18 guide roller drive unit, 30, 30 1 to 30 N machining condition generation device, 31 machining result collection unit, 32 machining condition generator, 33 subtractor, 35 control unit, 40 host controller, 43 machining condition distribution unit, 50 electrical discharge machining system, 100 processor, 200 memory, 300 input device, 400 output device.
Claims (9)
前記被加工物と前記切断ワイヤ部との間の距離を調整する駆動部と、
前記被加工物と前記切断ワイヤ部との間にパルス電圧を印加する加工電源と、
前記駆動部および前記加工電源を制御する加工制御装置と、
前記切断ワイヤ部が前記被加工物を加工したことによって過去に切り出された薄板の加工面内における加工位置毎の厚みである薄板厚みの測定結果に基づいて、次回の加工に適用される加工条件である適用加工条件を生成する加工条件生成装置と、
を備え、
前記加工条件生成装置は、前記薄板の加工位置毎の厚みの基準値である目標値と前記測定結果との差分に基づいて、基本の加工条件である基本加工条件を補正することで、前記適用加工条件を生成し、
前記加工制御装置は、次回の加工の際に、前記適用加工条件を用いて前記駆動部および前記加工電源の少なくとも一方を制御する、
ことを特徴とするマルチワイヤ放電加工機。 a cutting wire section in which wire electrodes are wound around a plurality of guide rollers and arranged in parallel to face the workpiece;
a drive unit that adjusts the distance between the workpiece and the cutting wire unit;
a processing power source that applies a pulse voltage between the workpiece and the cutting wire section;
a processing control device that controls the drive unit and the processing power source;
Processing conditions to be applied to the next processing based on the measurement result of the thin plate thickness, which is the thickness at each processing position in the processing surface of the thin plate cut out in the past by processing the workpiece with the cutting wire part. a machining condition generation device that generates applied machining conditions,
Equipped with
The processing condition generation device corrects the basic processing conditions, which are basic processing conditions, based on the difference between the target value, which is a reference value of the thickness of each processing position of the thin plate, and the measurement result. Generate processing conditions,
The processing control device controls at least one of the drive unit and the processing power source using the applied processing conditions during the next processing.
A multi-wire electrical discharge machine characterized by:
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機。 The target value is a measurement result of the thickness of a thin plate machined by another multi-wire electrical discharge machine of the same model at each processing position.
The multi-wire electric discharge machine according to claim 1, characterized in that:
前記加工条件生成装置は、前記基本加工条件に含まれている、前記目標電圧、前記平均加工電流、前記開放回数、および前記開放電圧の少なくとも1つを補正することで前記適用加工条件を生成する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のマルチワイヤ放電加工機。 The basic processing conditions include a target voltage that is an average value of pulse voltage per unit time applied between the cutting wire section and the workpiece, and a voltage between the cutting wire section and the workpiece. the average machining current, which is the average value of the current per unit time that flows through the discharge machining, the number of openings, which is the number of times that discharge does not occur per unit time during electrical discharge machining, and the opening number, which is the average value of the voltage per unit time when opening. including at least one of a voltage;
The processing condition generation device generates the applicable processing conditions by correcting at least one of the target voltage, the average processing current, the number of openings, and the opening voltage included in the basic processing conditions. ,
The multi-wire electric discharge machine according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記切断ワイヤ部が前記被加工物を加工したことによって過去に切り出された薄板の加工面内における加工位置毎の厚みである薄板厚みの測定結果に基づいて、次回の加工に適用される加工条件である適用加工条件を生成する加工条件生成装置を備え、
前記加工条件生成装置は、前記薄板の加工位置毎の厚みの基準値である目標値と前記測定結果との差分に基づいて、基本の加工条件である基本加工条件を補正することで、前記適用加工条件を生成し、
前記制御部は、次回の加工の際に、前記適用加工条件を用いて前記駆動部および前記加工電源の少なくとも一方を制御する、
ことを特徴とする加工制御装置。 a drive unit that adjusts a distance between a cutting wire section in which wire electrodes are wound around a plurality of guide rollers and arranged in parallel to face the workpiece, and the workpiece and the cutting wire section; a control unit that controls a processing power source that applies a pulse voltage between the
Processing conditions to be applied to the next processing based on the measurement result of the thin plate thickness, which is the thickness at each processing position in the processing surface of the thin plate cut out in the past by processing the workpiece with the cutting wire part. Equipped with a machining condition generation device that generates applicable machining conditions,
The processing condition generation device corrects the basic processing conditions, which are basic processing conditions, based on the difference between the target value, which is a reference value of the thickness of each processing position of the thin plate, and the measurement result. Generate processing conditions,
The control unit controls at least one of the drive unit and the processing power source using the applied processing conditions during the next processing.
A processing control device characterized by:
前記測定結果に基づいて、次回の加工に適用される加工条件である適用加工条件を生成する加工条件生成器と、
を備え、
前記加工条件生成器は、前記薄板の加工位置毎の厚みの基準値である目標値と前記測定結果との差分に基づいて、基本の加工条件である基本加工条件を補正することで、前記適用加工条件を生成する、
ことを特徴とする加工条件生成装置。 Thickness at each processing position within the processing surface of a thin plate that has been cut out in the past by processing the workpiece with a cutting wire made by winding wire electrodes around a plurality of guide rollers and arranging them in parallel and facing the workpiece. a processing result collection unit that collects measurement results of a certain thin plate thickness;
a machining condition generator that generates applied machining conditions that are machining conditions to be applied to the next machining based on the measurement results;
Equipped with
The machining condition generator corrects the basic machining conditions, which are the basic machining conditions, based on the difference between the target value, which is the reference value of the thickness of the thin plate at each machining position, and the measurement result, thereby adjusting the application. Generate processing conditions,
A machining condition generation device characterized by:
前記第1のマルチワイヤ放電加工機と同一機種で第2の被加工物を加工する第2のマルチワイヤ放電加工機と、
前記第2のマルチワイヤ放電加工機が前記第2の被加工物を加工したことによって切り出された第1の薄板の加工面内における加工位置毎の厚みの第1の測定結果に基づいて、前記第2のマルチワイヤ放電加工機によって次回の加工に適用される加工条件である適用加工条件を生成する加工条件生成装置と、
を有し、
前記第1のマルチワイヤ放電加工機は、
第1のワイヤ電極を複数の第1のガイドローラに巻回して並列配置させ前記第1の被加工物に対向させた第1の切断ワイヤ部と、
前記第1の被加工物と前記第1の切断ワイヤ部との間の距離を調整する第1の駆動部と、
前記第1の被加工物と前記第1の切断ワイヤ部との間にパルス電圧を印加する第1の加工電源と、
前記第1の駆動部および前記第1の加工電源を制御する第1の加工制御装置と、
を備え、
前記第2のマルチワイヤ放電加工機は、
第2のワイヤ電極を複数の第2のガイドローラに巻回して並列配置させ前記第2の被加工物に対向させた第2の切断ワイヤ部と、
前記第2の被加工物と前記第2の切断ワイヤ部との間の距離を調整する第2の駆動部と、
前記第2の被加工物と前記第2の切断ワイヤ部との間にパルス電圧を印加する第2の加工電源と、
前記第2の駆動部および前記第2の加工電源を制御する第2の加工制御装置と、
を備え、
前記加工条件生成装置は、前記第1の薄板の加工位置毎の厚みの基準値である目標値と前記第1の測定結果との差分に基づいて、基本の加工条件である基本加工条件を補正することで、前記適用加工条件を生成し、
前記第2の加工制御装置は、次回の加工の際に、前記適用加工条件を用いて前記第2の駆動部および前記第2の加工電源の少なくとも一方を制御し、
前記目標値は、前記第1の切断ワイヤ部が前記第1の被加工物を加工したことによって切り出された第2の薄板の加工面内における加工位置毎の厚みの第2の測定結果である、
ことを特徴とする放電加工システム。 a first multi-wire electrical discharge machine that processes a first workpiece;
a second multi-wire electrical discharge machine that is the same model as the first multi-wire electrical discharge machine and that processes a second workpiece;
Based on the first measurement result of the thickness at each machining position in the machining surface of the first thin plate cut out by machining the second workpiece by the second multi-wire electric discharge machine, a machining condition generation device that generates applied machining conditions that are machining conditions to be applied to the next machining by a second multi-wire electrical discharge machine;
has
The first multi-wire electrical discharge machine includes:
a first cutting wire portion in which a first wire electrode is wound around a plurality of first guide rollers and arranged in parallel to face the first workpiece;
a first drive section that adjusts a distance between the first workpiece and the first cutting wire section;
a first processing power source that applies a pulse voltage between the first workpiece and the first cutting wire section;
a first processing control device that controls the first drive unit and the first processing power source;
Equipped with
The second multi-wire electrical discharge machine includes:
a second cutting wire section in which a second wire electrode is wound around a plurality of second guide rollers and arranged in parallel to face the second workpiece;
a second drive section that adjusts the distance between the second workpiece and the second cutting wire section;
a second processing power source that applies a pulse voltage between the second workpiece and the second cutting wire section;
a second processing control device that controls the second drive unit and the second processing power source;
Equipped with
The processing condition generation device corrects the basic processing conditions, which are the basic processing conditions, based on the difference between the target value, which is the reference value of the thickness of the first thin plate at each processing position, and the first measurement result. By doing so, the applicable processing conditions are generated,
The second processing control device controls at least one of the second drive unit and the second processing power source using the applied processing conditions during the next processing,
The target value is a second measurement result of the thickness at each processing position within the processing surface of the second thin plate cut out by processing the first workpiece with the first cutting wire section. ,
An electrical discharge machining system characterized by:
前記上位コントローラが、前記加工条件生成装置を備え、
前記加工条件生成装置は、前記第1のマルチワイヤ放電加工機から第2の測定結果を収集し、前記第2のマルチワイヤ放電加工機に前記適用加工条件を送信する、
ことを特徴とする請求項6に記載の放電加工システム。 further comprising a host controller connected to the first multi-wire electrical discharge machine and the second multi-wire electrical discharge machine,
The upper controller includes the processing condition generation device,
The machining condition generation device collects a second measurement result from the first multi-wire electrical discharge machine, and transmits the applied machining conditions to the second multi-wire electrical discharge machine.
The electric discharge machining system according to claim 6, characterized in that:
前記マルチワイヤ放電加工機が、次回の加工の際に、前記適用加工条件を用いて前記駆動部および前記加工電源の少なくとも一方を制御する制御ステップと、
を含むことを特徴とする放電加工方法。 a cutting wire section in which wire electrodes are wound around a plurality of guide rollers and arranged in parallel to face a workpiece; a drive section that adjusts a distance between the workpiece and the cutting wire section; and a drive section for adjusting the distance between the workpiece and the cutting wire section; A processing power source that applies a pulse voltage between an object and the cutting wire section, a processing control device that controls the drive section and the processing power source, and a processing control device that controls the cutting wire section when processing the workpiece. A processing condition generation device that generates applied processing conditions, which are processing conditions to be applied to the next processing, based on the measurement results of the thin plate thickness, which is the thickness at each processing position in the processing surface of the cut thin plate. The multi-wire electric discharge machine corrects the basic machining conditions, which are the basic machining conditions, based on the difference between the target value, which is the reference value of the thickness of the thin plate at each machining position, and the measurement result, thereby achieving the application. a machining condition generation step for generating machining conditions;
a control step in which the multi-wire electric discharge machine controls at least one of the drive unit and the machining power source using the applied machining conditions during the next machining;
An electrical discharge machining method characterized by comprising:
前記マルチワイヤ放電加工機が、次回の加工の際に、前記適用加工条件を用いて前記駆動部および前記加工電源の少なくとも一方を制御する制御ステップと、
を含むことを特徴とする薄板製造方法。 a cutting wire section in which wire electrodes are wound around a plurality of guide rollers and arranged in parallel to face a workpiece; a drive section that adjusts a distance between the workpiece and the cutting wire section; and a drive section for adjusting the distance between the workpiece and the cutting wire section; A processing power source that applies a pulse voltage between an object and the cutting wire section, a processing control device that controls the drive section and the processing power source, and a processing control device that controls the cutting wire section when processing the workpiece. A processing condition generation device that generates applied processing conditions, which are processing conditions to be applied to the next processing, based on the measurement results of the thin plate thickness, which is the thickness at each processing position in the processing surface of the cut thin plate. The multi-wire electric discharge machine corrects the basic machining conditions, which are the basic machining conditions, based on the difference between the target value, which is the reference value of the thickness of the thin plate at each machining position, and the measurement result, thereby achieving the application. a machining condition generation step for generating machining conditions;
a control step in which the multi-wire electric discharge machine controls at least one of the drive unit and the machining power source using the applied machining conditions during the next machining;
A thin plate manufacturing method characterized by comprising:
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