JP2010105070A - ワイヤ放電加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤ押さえローラのベアリングの回転不良を検出することができるワイヤ放電加工装置を得ること。
【解決手段】ワイヤ放電加工機９１において、メインテンションローラ１８と自動結線装置１９の間のワイヤ走行経路１６に配置され電極ワイヤ１１断線時の巻戻しを防止するワイヤ押えローラ２１と、前記ワイヤ押えローラ２１及びメインテンションローラ１８の回転速度を夫々検出する第１、第２の回転速度検出器２３、２４と、前記第１、第２の回転速度検出器２３、２４の検出値に基づいて前記ワイヤ押えローラ２１のベアリングの不調信号を出力する不調信号出力手段と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ワイヤ放電加工機に関するものである。

従来、ブレーキ手段のブレーキローラ（テンションローラ）とピンチローラ間にワイヤ電極を通し、ワイヤ駆動手段でワイヤを駆動し、ワイヤを張設走行させるワイヤ放電加工機において、上記ブレーキローラの回転速度を検出し検出速度が設定値以下になると出力する検出手段を設け、該検出手段の出力によりワイヤ断線を検出するようにしたワイヤ放電加工機のワイヤ断線検出装置がある（例えば、特許文献１参照）。

特許第２５７７５７９号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、ワイヤの断線を検出することはできるが、ワイヤの断線時に、ワイヤが、ブレーキローラ（テンションローラ）により巻上げられたり弛んだりすることにより、上部ワイヤガイドから抜けてしまい、自動ワイヤ結線装置により再結線するとき、上部ワイヤガイドにワイヤを通すことが困難になる、という問題があった。

また、ワイヤの断線時に、ワイヤが、ブレーキローラ（テンションローラ）により巻上げられたり弛んだりすることを防止するために、ブレーキローラと上部ワイヤガイドとの間にワイヤ押さえローラを設置するとよいが、ワイヤ押さえローラのベアリングが磨耗して回転しにくくなると、ワイヤ押さえローラとワイヤとの摩擦によりワイヤが削られてワークの加工精度に悪影響を及ぼす、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って、ワイヤ押さえローラのベアリングの回転不良を検出することができるワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする。また、ワイヤの断線も検出することができる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、本発明は、電極ワイヤを繰出すワイヤボビンと、繰出された電極ワイヤを、上部ワイヤガイド、ワーク加工空間及び下部ワイヤガイドを通るワイヤ走行経路を通して牽引し回収するワイヤ牽引回収装置と、前記ワイヤボビンと上部ワイヤガイドの間のワイヤ走行経路に配置され前記電極ワイヤの走行を制動して電極ワイヤに張力を与えるメインテンションローラと、前記メインテンションローラと上部ワイヤガイドの間のワイヤ走行経路に配置された自動結線装置と、を備えるワイヤ放電加工機において、前記メインテンションローラと自動結線装置の間のワイヤ走行経路に配置され前記電極ワイヤ断線時の巻戻しを防止するワイヤ押えローラと、前記ワイヤ押えローラ及びメインテンションローラの回転速度を夫々検出する第１、第２の回転速度検出器と、前記第１、第２の回転速度検出器の検出値に基づいて前記ワイヤ押えローラのベアリングの不調信号を出力する不調信号出力手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、ワイヤ押さえローラのベアリングの回転不良を検出することができるワイヤ放電加工機が得られる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかるワイヤ放電加工機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
図１は、本発明にかかるワイヤ放電加工機の実施の形態を示す模式図であり、図２は、実施の形態の第１の回転速度検出器の模式図であり、図３は、ワイヤ押えローラの正常時の第１、第２の回転速度検出器の検出値を示す図であり、図４は、ワイヤ押えローラの異常時の第１、第２の回転速度検出器の検出値を示す図であり、図５は、ワイヤ押えローラのロック時の第１、第２の回転速度検出器の検出値を示す図であり、図６は、電極ワイヤ断線時の第１、第２の回転速度検出器の検出値を示す図であり、図７は、実施の形態の不調信号出力手段のブロック図である。

図１に示すように、実施の形態のワイヤ放電加工機９１は、電極ワイヤ１１が巻装されていて電極ワイヤ１１を繰出すワイヤボビン１２と、繰出された電極ワイヤ１１を、上部ワイヤガイド１３、ワーク加工空間１４及び下部ワイヤガイド１５を通るワイヤ走行経路１６を通して所定の速度で牽引し回収するワイヤ牽引回収装置１７と、ワイヤボビン１２と上部ワイヤガイド１３の間のワイヤ走行経路１６に配置され電極ワイヤ１１の走行を制動して電極ワイヤ１１に張力を与えるメインテンションローラ１８と、メインテンションローラ１８と上部ワイヤガイド１３の間のワイヤ走行経路１６に配置された自動結線装置１９と、を備えている。

ワイヤ牽引回収装置１７は、電極ワイヤ１１を、回転する２つのローラで挟み込み、予め設定された走行速度で電極ワイヤ１１を牽引する回収ローラ１７ａと、回収された電極ワイヤ１１を収容するワイヤ回収箱１７ｂと、を備えている。メインテンションローラ１８には、メインテンションローラ１８との間に電極ワイヤ１１を挟み込む２つのピンチローラ１８ａが押圧されている。

本実施の形態のワイヤ放電加工機９１は、さらに、メインテンションローラ１８と自動結線装置１９の間のワイヤ走行経路１６に配置され電極ワイヤ１１断線時の巻戻しを防止するワイヤ押えローラ２１を備えている。

ワイヤ押えローラ２１は、電極ワイヤ１１がスリップし難いように、表面が粗面加工された２つのローラ２１ａ、２１ｂを備えている。２つのローラ２１ａ、２１ｂは、電極ワイヤ１１を両側から挟むようにバネ（図示せず）により互いに圧接さている。２つのローラ２１ａ、２１ｂは、ワンウエイクラッチ（図示せず）を有し、ベアリング２１ｆ（図２参照）により支持され、ワンウエイクラッチ及びベアリング２１ｆにより、電極ワイヤ１１の牽引走行方向には回転自在であるが、その逆方向には回転しない。

ワイヤ押えローラ２１は、電極ワイヤ１１がワーク加工空間１４でワーク加工中に断線したときに、メインテンションローラ１８により巻上げられて上部ワイヤガイド１３から抜けてしまうのを防止する。

ワイヤ押えローラ２１の２つのローラ２１ａ、２１ｂの一方の端部には、互いに光反射率の異なる２つのストライプを周方向に交互に等間隔に配置した光反射部２１ｄが設けられている。また、ワイヤ押えローラ２１の上方には、光反射部２１ｄに光を照射し反射光を受光してワイヤ押えローラ２１の回転速度に応じたパルス信号を発信する光学センサ２２が配置されている。光反射部２１ｄ及び光学センサ２２は、第１の回転速度検出器２３を構成している。また、メインテンションローラ１８には、その回転速度を検出する第２の回転速度検出器２４としてのロータリーエンコーダが取付けられている。

次に、本実施の形態のワイヤ放電加工機９１の動作について説明する。まず、ワークをワーク加工空間１４に設置し、自動結線装置１９により、電極ワイヤ１１の先端を上部ワイヤガイド１３から送り出し、ワークに予め設けた孔及び下部ワイヤガイド１５を通して回収ローラ１７ａに挟み込む。

次に、回収ローラ１７ａを作動させ、電極ワイヤ１１を、設定された所定の走行速度で牽引し、ワイヤボビン１２から電極ワイヤ１１を繰出し、繰出された電極ワイヤ１１を、メインテンションローラ１８、ワイヤ押えローラ２１、自動結線装置１９、上部ワイヤガイド１３、ワーク加工空間１４及び下部ワイヤガイド１５を通るワイヤ走行経路１６を通して牽引し、ワイヤ回収箱１７ｂに回収する。電極ワイヤ１１を走行させながら、ワークと電極ワイヤ１１とをＸＹ軸方向に相対変位させ、ワークの加工を行なう。

このとき、メインテンションローラ１８には、電極ワイヤ１１の走行方向と逆方向の回転トルクが与えられ、この回転トルクにより、電極ワイヤ１１に張力が発生し、電極ワイヤ１１は、上部ワイヤガイド１３と下部ワイヤガイド１５との間で一直線となり、加工精度の高いワークの加工が行なわれる。

電極ワイヤ１１の走行に伴い、ワイヤ押えローラ２１及びメインテンションローラ１８が回転し、第１、第２の回転速度検出器２３、２４が夫々の回転速度を検出し、夫々の回転速度信号を、ワイヤ放電加工機９１を制御するＮＣ制御装置２５（図７参照）に出力する。

図３に示すように、ワイヤ押えローラ２１のベアリング２１ｆの正常時には、第１、第２の回転速度検出器２３、２４は、設定された所定の電極ワイヤ１１の走行速度に応じて夫々パルス信号（回転速度信号）をＮＣ制御装置２５に出力する。メインテンションローラ１８の回転速度を検出する第２の回転速度検出器２４の方が、ワイヤ押えローラ２１の回転速度を検出する第１の回転速度検出器２３よりも１回転当りの発信パルス数が多く、一定時間当りの第１、第２の回転速度検出器２３、２４の出力するパルス数の比は、所定の一定値となる。

図４に示すように、ワイヤ押えローラ２１のベアリング２１ｆが磨耗して、回転抵抗が増大し、不調（異常）となったときには、電極ワイヤ１１がスリップし、破線で示す正常時の回転速度が、実線で示す回転速度に低下する。従って、一定時間当りの第１、第２の回転速度検出器２３、２４の出力するパルス数の比が、所定の一定値より小さくなったときに、ＮＣ制御装置２５でワイヤ押えローラ２１のベアリング２１ｆの不調信号を出力し、この不調信号により、警報を発したり、ワイヤ放電加工機９１を停止させるようにする。なお、ワイヤ押えローラ２１の汚れにより、電極ワイヤ１１がスリップしたときも、不調信号が出力されるので、ワイヤ放電加工機９１のメンテナンス時期もユーザーに知らせることができる。

図５に示すように、ワイヤ押えローラ２１のベアリング２１ｆが磨耗して、回転抵抗が増大してロックすると、破線で示す正常時の回転速度が、水平な実線で示すように回転速度が“０”となる。従って、一定時間当りの第１、第２の回転速度検出器２３、２４の出力するパルス数の比も“０”となるので、ＮＣ制御装置２５でワイヤ押えローラ２１のベアリング２１ｆの不調信号を出力し、この不調信号により、警報を発したり、ワイヤ放電加工機９１を停止させるようにする。

図６に示すように、回収ローラ１７ａが電極ワイヤ１１を牽引しているにもかかわらず、ワイヤ押えローラ２１及びメインテンションローラ１８の回転速度が“０”となったときは、電極ワイヤ１１が断線したと判断することができる。このときにも、不調信号を出力し、ワイヤ放電加工機９１を停止させるようにする。

図７に示すように、第１、第２の回転速度検出器２３、２４の出力は、ＮＣ制御装置２５に入力され、ＮＣ制御装置２５で、第１、第２の回転速度検出器２３、２４が出力する夫々の時間当りのパルス数がカウントされ、その比が、所定の一定値より小さくなったときに、ＮＣ制御装置２５でワイヤ押えローラ２１のベアリング２１ｆの不調信号を出力し、この不調信号により、警報を発したり、ワイヤ放電加工機９１を停止させるようにする。なお、第１、第２の回転速度検出器２３、２４のパルス信号出力を、夫々カウンタによりカウントし、Ｈ／Ｗ素子にて比較して不調信号を出力するようにしてもよい。

また、ワイヤ押えローラ２１及びメインテンションローラ１８の回転速度が“０”となり、第１、第２の回転速度検出器２３、２４の出力パルスが共に“０”となったときは、電極ワイヤ１１が断線したと判断し、このときにも、不調信号を出力し、ワイヤ放電加工機９１を停止させるようにする。

以上説明したように、実施の形態のワイヤ放電加工機９１は、ワイヤ押さえローラ２１のベアリング２１ｆの回転不良、すなわち、ベアリング２１ｆの磨耗による寿命を検出することができる。さらに、電極ワイヤ１１の断線も検出することができる。

なお、メインテンションローラ１８の回転速度を検出するのに替えて、ワイヤ回収牽引装置１７の回収ローラ１７ａの回転速度を検出する回収ローラ回転速度検出器（ロータリーエンコーダ）の検出値を利用し、第１の回転速度検出器２３の検出値と回収ローラ回転速度検出器の検出値とに基づいてワイヤ押えローラ２１のベアリングの不調信号を出力するようにしてもよい。この場合は、ワイヤ押さえローラ２１のベアリング２１ｆの回転不良を検出することができるが、電極ワイヤ１１の断線は検出することができない。

また、ＮＣ制御装置２５において、電極ワイヤ１１の所定の走行速度時のワイヤ押えローラ２１の正常時の回転速度を記憶させておき、記憶された正常回転速度と、第１の回転速度検出器２３の検出値と、に基づいてワイヤ押えローラ２１のベアリングの不調信号を出力するようにしてもよい。この場合も電極ワイヤ１１の断線は検出することができない。

以上のように、本発明にかかるワイヤ放電加工機は、ワイヤ押えローラを備えるワイヤ放電加工機に有用である。

本発明にかかるワイヤ放電加工機の実施の形態を示す模式図である。 実施の形態の第１の回転速度検出器の模式図である。 ワイヤ押えローラの正常時の第１、第２の回転速度検出器の検出値を示す図である。 ワイヤ押えローラの異常時の第１、第２の回転速度検出器の検出値を示す図である。 ワイヤ押えローラのロック時の第１、第２の回転速度検出器の検出値を示す図である。 電極ワイヤ断線時の第１、第２の回転速度検出器の検出値を示す図である。 実施の形態の不調信号出力手段のブロック図である。

符号の説明

１１ 電極ワイヤ
１２ ワイヤボビン
１３ 上部ワイヤガイド
１４ ワーク加工空間
１５ 下部ワイヤガイド
１６ ワイヤ走行経路
１７ ワイヤ牽引回収装置
１７ａ 回収ローラ
１７ｂ ワイヤ回収箱
１８ メインテンションローラ
１８ａ ピンチローラ
１９ 自動結線装置
２１ ワイヤ押えローラ
２１ａ、２１ｂ ローラ
２１ｄ 光反射部
２１ｆ ベアリング
２２ 光学センサ
２３ 第１の回転速度検出器
２４ 第２の回転速度検出器
２５ ＮＣ制御装置
９１ ワイヤ放電加工機

Claims (5)

1. 電極ワイヤを繰出すワイヤボビンと、
   繰出された電極ワイヤを、上部ワイヤガイド、ワーク加工空間及び下部ワイヤガイドを通るワイヤ走行経路を通して牽引し回収するワイヤ牽引回収装置と、
   前記ワイヤボビンと上部ワイヤガイドの間のワイヤ走行経路に配置され前記電極ワイヤの走行を制動して電極ワイヤに張力を与えるメインテンションローラと、
   前記メインテンションローラと上部ワイヤガイドの間のワイヤ走行経路に配置された自動結線装置と、
   を備えるワイヤ放電加工機において、
   前記メインテンションローラと自動結線装置の間のワイヤ走行経路に配置され前記電極ワイヤ断線時の巻戻しを防止するワイヤ押えローラと、
   前記ワイヤ押えローラ及びメインテンションローラの回転速度を夫々検出する第１、第２の回転速度検出器と、
   前記第１、第２の回転速度検出器の検出値に基づいて前記ワイヤ押えローラのベアリングの不調信号を出力する不調信号出力手段と、
   を備えることを特徴とするワイヤ放電加工機。
2. 前記不調信号出力手段は、前記第１、第２の回転速度検出器の検出値に基づいて、前記ワイヤ電極の断線信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機。
3. 前記第１の回転速度検出器は、前記ワイヤ押えローラに設けられて互いに光反射率の異なる２つのストライプを周方向に交互に等間隔に配置した光反射部と、該光反射部に光を照射し反射光を受光して前記ワイヤ押えローラの回転速度に応じたパルス信号を発信する光学センサと、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のワイヤ放電加工機。
4. 電極ワイヤを繰出すワイヤボビンと、
   繰出された電極ワイヤを、上部ワイヤガイド、ワーク加工空間及び下部ワイヤガイドを通るワイヤ走行経路を通して牽引し回収するワイヤ牽引回収装置と、
   前記ワイヤボビンと上部ワイヤガイドの間のワイヤ走行経路に配置され前記電極ワイヤの走行を制動して電極ワイヤに張力を与えるメインテンションローラと、
   前記メインテンションローラと上部ワイヤガイドの間のワイヤ走行経路に配置された自動結線装置と、
   を備えるワイヤ放電加工機において、
   前記メインテンションローラと自動結線装置の間のワイヤ走行経路に配置され前記電極ワイヤ断線時の巻戻しを防止するワイヤ押えローラと、
   前記ワイヤ押えローラの回転速度を検出する第１の回転速度検出器と、
   前記ワイヤ回収牽引装置の回収ローラの回転速度を検出する回収ローラ回転速度検出器と、
   前記第１の回転速度検出器の検出値と回収ローラ回転速度検出器の検出値とに基づいて前記ワイヤ押えローラのベアリングの不調信号を出力する不調信号出力手段と、
   を備えることを特徴とするワイヤ放電加工機。
5. 電極ワイヤを繰出すワイヤボビンと、
   繰出された電極ワイヤを、上部ワイヤガイド、ワーク加工空間及び下部ワイヤガイドを通るワイヤ走行経路を通して牽引し回収するワイヤ牽引回収装置と、
   前記ワイヤボビンと上部ワイヤガイドの間のワイヤ走行経路に配置され前記電極ワイヤの走行を制動して電極ワイヤに張力を与えるメインテンションローラと、
   前記メインテンションローラと上部ワイヤガイドの間のワイヤ走行経路に配置された自動結線装置と、
   を備えるワイヤ放電加工機において、
   前記メインテンションローラと自動結線装置の間のワイヤ走行経路に配置され前記電極ワイヤ断線時の巻戻しを防止するワイヤ押えローラと、
   前記ワイヤ押えローラの回転速度を検出する第１の回転速度検出器と、
   前記第１の回転速度検出器の検出値と前記電極ワイヤの所定の走行速度時の前記ワイヤ押えローラの正常時の回転速度とに基づいて前記ワイヤ押えローラのベアリングの不調信号を出力する不調信号出力手段と、
   を備えることを特徴とするワイヤ放電加工機。

Images