JP2010179377A - ワイヤ電極の残量検出機能を有するワイヤカット放電加工機 - Google Patents
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Abstract
【課題】ワイヤ電極の走行時の張力の検出値を元にワイヤ電極の残量検出機能を有するワイヤカット放電加工機を提供すること。
【解決手段】ワイヤ電極2が巻回されたソースボビン1から繰り出されたワイヤ電極2に所定の張力を与えるとともに、ワイヤ電極2の走行時の張力を張力検出装置6により検出し、ワイヤ電極2を所定の速度で走行させてワークWを加工し、ソースボビン1に残留するワイヤ電極2の残量を管理する機能を備えたワイヤカット放電加工機において、張力検出装置6により検出したワイヤ電極2の張力を元にワイヤ電極2が巻回されたソースボビン1の巻き径を算出するソースボビン巻き径算出手段と、前記ソースボビン巻き径算出手段により算出されたソースボビンの巻き径と、ソースボビン1の形状データ、ワイヤ電極2の線径、およびワイヤ電極2の稠密度に基づきソースボビン1のワイヤ電極2の残量を演算する残量演算手段と、を備えたワイヤ電極の残量検出機能を有するワイヤカット放電加工機。
【選択図】図1
【解決手段】ワイヤ電極2が巻回されたソースボビン1から繰り出されたワイヤ電極2に所定の張力を与えるとともに、ワイヤ電極2の走行時の張力を張力検出装置6により検出し、ワイヤ電極2を所定の速度で走行させてワークWを加工し、ソースボビン1に残留するワイヤ電極2の残量を管理する機能を備えたワイヤカット放電加工機において、張力検出装置6により検出したワイヤ電極2の張力を元にワイヤ電極2が巻回されたソースボビン1の巻き径を算出するソースボビン巻き径算出手段と、前記ソースボビン巻き径算出手段により算出されたソースボビンの巻き径と、ソースボビン1の形状データ、ワイヤ電極2の線径、およびワイヤ電極2の稠密度に基づきソースボビン1のワイヤ電極2の残量を演算する残量演算手段と、を備えたワイヤ電極の残量検出機能を有するワイヤカット放電加工機。
【選択図】図1
Description
本発明は、ワイヤカット放電加工機に関し、特にソースボビンに巻回されたワイヤ電極の残量を計測する機能を有するワイヤカット放電加工機に関する。
ワイヤカット放電加工機は、ソースボビンにワイヤ電極が巻き上げられており、ワイヤ電極はソースボビンから所定のワイヤ経路を経由して所定の速度、ワイヤ張力を保って繰り出される。
ワイヤカット放電加工機を用いた無人連続運転を行うに際し、加工途中で消耗品であるワイヤ電極が不足すると、加工途中で作業を中止しワイヤ電極が巻回されたソースボビンを取替えた後に加工を再開することにつながり、加工能率低下と加工精度不良の問題を発生する。そのため、ソースボビンに巻回されたワイヤ電極の残量を検出する必要がある。
特許文献1には、検出ローラに磁気エンコーダを取り付け、1パルスあたりに送出されるワイヤ電極の長さと、磁気エンコーダで検出されるパルス数からワイヤ電極の送り量を求め、ワイヤ電極の残量を算出する技術が開示されている。
特許文献2には、ワイヤボビンを押圧する状態でローラアームを取り付け、ローラアームの一端に歯車を設け、この歯車と噛み合う歯車を有するポテンシオメータでアーム角度を検出し、ワイヤ電極の残量を算出する技術が開示されている。
特許文献3には、ワイヤボビンの重量を検出する重量センサを設け、ワイヤボビンの重量を検出することによってワイヤ電極の残量を算出する技術が開示されている。
特許文献4には、ワイヤ電極の走行速度を検出する走行速度検出器とソースボビンの回転速度を検出する回転速度検出器とを備え、これらの検出器からの検出値に基づいてソースボビンの巻径を計算する技術が開示されている。当該文献に開示される技術では、この巻径と各種ソースボビンの巻径と巻回されたワイヤ電極の長さとの関係を与えるためのワイヤ供給ボビンの形状およびワイヤ電極の種類に依存するパラメータが設定され記憶されるパラメータ記憶手段から、ソースボビンに残留するワイヤ電極の長さを算出する。
背景技術で説明した従来技術ではソースボビンに巻回されたワイヤ電極の残量を計測するために、検出ローラ、磁気エンコーダ、ローラアーム、ポテンシオメータ、重量センサ、速度検出器などをワイヤカット放電加工機に付加的に設ける必要があり、ワイヤカット放電加工機の構造が複雑化かつコストアップにつながっていた。
また、ワークを加工する際にワイヤカット放電加工機に装着されるワイヤ電極供給用のソースボビンは、必ずしも未使用の新品のものとは限らず一部を使用したもののことも多く、ソースボビンに残留するワイヤ電極を定量する必要がある。
また、ワークを加工する際にワイヤカット放電加工機に装着されるワイヤ電極供給用のソースボビンは、必ずしも未使用の新品のものとは限らず一部を使用したもののことも多く、ソースボビンに残留するワイヤ電極を定量する必要がある。
そこで本発明の目的は、上記課題を解決可能な、ワイヤ電極の張力を検出する装置により検出されるワイヤ電極の張力の検出値を元にワイヤ電極の残量検出機能を有するワイヤカット放電加工機を提供することである。
また、ワイヤカット放電加工機に現在装着されているワイヤ電極供給用のソースボビンに残っているワイヤ電極残量で、これから行おうとする加工がどのくらいの時間(以下、「有効加工時間」という)を可能であるか、ソースボビンの交換の要否を、作業者の経験や勘に頼ることなく自動的に判別し表示などにより報知する機能を有するワイヤカット放電加工機を提供することである。
本願の請求項1に係る発明は、ワイヤ電極が巻回されたソースボビンから繰り出されたワイヤ電極に所定の張力を与えるとともに、該ワイヤ電極の走行時の張力を張力検出手段により検出し、該ワイヤ電極を所定の速度で走行させてワークを加工し、該ソースボビンに残留する該ワイヤ電極の残量を管理する機能を備えたワイヤカット放電加工機において、前記張力検出手段により検出したワイヤ電極の張力を元にワイヤ電極が巻回されたソースボビンの巻き径を算出するソースボビン巻き径算出手段と、前記ソースボビン巻き径算出手段により算出されたソースボビンの巻き径と、該ソースボビンの形状データ、該ワイヤ電極の線径、および該ワイヤ電極の稠密度に基づき前記ソースボビンのワイヤ電極の残量を演算する残量演算手段と、を備えたことを特徴とするワイヤ電極の残量検出機能を有するワイヤカット放電加工機である。
請求項2に係る発明は、ワイヤ電極の送り速度と前記残量演算手段により演算されたワイヤ電極の残量とから、該ワイヤ電極の残量に対応する有効加工時間を演算する有効加工時間演算手段と、該有効加工時間演算手段で演算された有効加工時間を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載のワイヤ電極の残量検出機能を有するワイヤカット放電加工機である。
請求項3に係る発明は、ワークの加工を実行する前に加工プログラムを解析し、ワークの加工経路長、ワイヤ電極送り速度、および加工速度から加工に必要な加工ワイヤ電極長を演算する加工ワイヤ電極長演算手段と、該加工ワイヤ電極長演算手段により演算された加工ワイヤ電極長と前記残量演算手段により演算されたワイヤ電極の残量から前記ソースボビンの交換の要否を判定するソースボビン交換要否判定手段と、該ソースボビン交換要否判定手段により判定された判定結果を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする請求項1または2のいずれか1つに記載のワイヤ電極の残量検出機能を有するワイヤカット放電加工機である。
本発明により、走行時のワイヤ電極の張力の検出値を元にワイヤ電極の残量を計測可能なワイヤ電極の残量検出機能を有するワイヤカット放電加工機を提供することができる。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図1は、本発明のワイヤ放電加工機の概略構成図である。ソースボビン1にはワイヤ電極2が巻回されている。ソースボビン1はワイヤ電極2の送り出しに伴い引っ張られて回転するようになっている。ソースボビン1が回り過ぎてワイヤ電極2が弛まないように図示しないトルクモータあるいは摩擦ブレーキにより適度な抵抗が付与されている。該適度な抵抗は、電気的に制御された抵抗(トルクモータによる)、あるいは機械的な抵抗(摩擦ブレーキ等)と捉えることができる。
図1は、本発明のワイヤ放電加工機の概略構成図である。ソースボビン1にはワイヤ電極2が巻回されている。ソースボビン1はワイヤ電極2の送り出しに伴い引っ張られて回転するようになっている。ソースボビン1が回り過ぎてワイヤ電極2が弛まないように図示しないトルクモータあるいは摩擦ブレーキにより適度な抵抗が付与されている。該適度な抵抗は、電気的に制御された抵抗(トルクモータによる)、あるいは機械的な抵抗(摩擦ブレーキ等)と捉えることができる。
ワイヤ電極2は方向転換ローラ3を経て、ブレーキモータ5の付いたブレーキローラ4に到る。ブレーキローラ4を経て送り出されたワイヤ電極2は、上ガイド7、ワークW、下ガイド8、方向転換ローラ9を経て送り出しローラ11に到り、廃棄ワイヤ電極回収箱12に回収される。
上ガイド7および下ガイド8には、図示省略した加工液を噴射するノズルが一体的にそれぞれ設けられている。張力検出装置6は、走行中のワイヤ電極2の張力を一定の値に制御するために、ワイヤ放電加工する領域のワイヤ電極2の走行中の張力を検出する検出手段である。
ここでは、ブレーキモータ5と送り出しモータ10の速度またはトルクを制御することによって、加工領域のワイヤ電極2に張力を付与するものであり、張力検出装置6で検出した張力が設定した値になるように、ブレーキモータ5または送り出しモータ10の速度を制御しながら放電加工を行うものである。この実施形態では、送り出しモータ10の回転速度を一定に制御し、ブレーキモータ5の回転速度を張力検出装置6で検出した張力が設定した値となるように制御するようにしている。
ワイヤ電極2には図示省略した給電子が摺接され、図示省略した電源装置からパルス状の電圧が印加される。このパルス状の電圧によりワイヤ電極2とワークWとの間に放電を発生しワークWの加工を行う。
上述したように、ワイヤ電極2はソースボビン1から繰り出され、方向転換ローラ3を経由してブレーキローラ4とブレーキローラ用ピンチローラ13の間を通り、上ガイド7,下ガイド8を挿通して方向転換ローラ9を経て、送り出しローラ11と送り出しローラ用ピンチローラ14の間を通って廃棄ワイヤ電極回収箱12に回収される。ワイヤ電極2を走行経路に沿って配設することを「結線」という。ソースボビン1を交換するときや加工中にワイヤ電極2が断線したときには、ワイヤ電極を走行路に沿って結線する必要がある。結線は作業者による結線作業、あるいは自動結線装置(図示省略)を用いて行う。
下方の送り出しローラ11は送り出しモータ10に連結され、加工条件などにより設定された所定回転速度で回転駆動される。また、上方のブレーキローラ4はブレーキモータ5に連結され、所定トルクが与えられる。よって、ブレーキローラ4および送り出しローラ11によりワイヤ電極2に所定の張力が与えられる。
以上は公知のワイヤカット放電加工機が備えている構成である。
以上は公知のワイヤカット放電加工機が備えている構成である。
図2はワイヤカット放電加工機を全体的制御する制御装置の一部を示す図である。本発明に係るワイヤ電極の残量検出装置を制御装置20を用いて構成することができる。制御装置20は、プロセッサ(CPU)21、該プロセッサ(CPU)21とバス26を介して接続されている各種メモリ(ROM22、RAM23)、キーボードなどの入力手段24、液晶ディスプレイなどの表示器25を備えている。また、張力検出装置6も制御装置20に接続されている。なお制御装置20とは独立して、ワイヤ電極の残量検出装置を構成することもできる。
次に、本発明におけるワイヤ電極の残量を算出する方法を説明する。
図3はワイヤ電極が巻回されたソースボビンの回転軸に垂直な断面形状の概略図である。ソースボビン1はワイヤ電極2が空の状態でのソースボビン径(ソースボビンの中空径)をLmとし、ワイヤ電極2が任意の量巻回されている状態でのソースボビン1の巻き径をLとする。理論的にはソースボビン1の巻き径Lと張力の間には数1式の関係が成り立つ。
図3はワイヤ電極が巻回されたソースボビンの回転軸に垂直な断面形状の概略図である。ソースボビン1はワイヤ電極2が空の状態でのソースボビン径(ソースボビンの中空径)をLmとし、ワイヤ電極2が任意の量巻回されている状態でのソースボビン1の巻き径をLとする。理論的にはソースボビン1の巻き径Lと張力の間には数1式の関係が成り立つ。
Te:張力
Tq:ソースボビンの抵抗(トルク)
L:ソースボビンの巻き径
C:ソースボビンからワイヤ電極を引き出す際に発生する張力(解除張力)やガイドローラやブレーキローラなどの抵抗により発生する張力
数1式について説明する。張力Teは張力検出装置6を用いて検出することができる。ソースボビンの抵抗Tqは機械的な抵抗(トルク)、トルクモータ等の電気的な制御による抵抗(トルク)であり、ほぼ一定である(一定に保持できる)。方向転換ローラ3やブレーキローラ4などによりソースボビン1からワイヤ電極2を引き出す際に発生する張力Cも定数である。したがって、ソースボビン1の抵抗Tqおよびソースボビン1からワイヤ電極2を引き出す際に発生する張力Cは事前に実験的に求めておくことができる。
Tq:ソースボビンの抵抗(トルク)
L:ソースボビンの巻き径
C:ソースボビンからワイヤ電極を引き出す際に発生する張力(解除張力)やガイドローラやブレーキローラなどの抵抗により発生する張力
数1式について説明する。張力Teは張力検出装置6を用いて検出することができる。ソースボビンの抵抗Tqは機械的な抵抗(トルク)、トルクモータ等の電気的な制御による抵抗(トルク)であり、ほぼ一定である(一定に保持できる)。方向転換ローラ3やブレーキローラ4などによりソースボビン1からワイヤ電極2を引き出す際に発生する張力Cも定数である。したがって、ソースボビン1の抵抗Tqおよびソースボビン1からワイヤ電極2を引き出す際に発生する張力Cは事前に実験的に求めておくことができる。
抵抗Tqを測定する方法として例えば精密バネ秤を用いることができる(図9参照)。ソースボビン1の巻き径が既知であるとする。ソースボビン1から引き出されるワイヤ電極2の一端を精密バネ秤に直接結びつける。ソースボビン1からワイヤ電極2を一定速度で引き出す際の張力を測定する。抵抗Tqは、既知の巻き径と測定して得られた張力の積として算出できる。
張力Cは、張力検出装置6によりワイヤ電極2の張力Teを検出し、更に送り出しモータ10の駆動電流を検出することにより求めることができる。但し、予め抵抗Tqを前述した方法などにより求めておく。そうすると、数1式を変形して張力Cを求めることができる。
なお、張力Cの大きさが無視できる場合(C=0とする)には、ソースボビン1の巻き径Lが既知のものを用い、ワイヤ電極2の結線を行った上でワイヤ電極2の張力Teを張力検出装置6により検出する。数1式を変形しTq=Te*Lにより抵抗Tq(トルク値)を求めることができる。
数1式を変形すると数2式となり、張力Teを検出することによりソースボビン1の巻き径Lを計測することができる。張力Teは張力検出装置6を用いて検出する。なお、張力検出装置6はワイヤカット放電加工機において備えられているものである。
図4はワイヤ電極が巻回されたソースボビンの回転軸を含む断面形状の概略図である。図4(b)は図4(a)の破線部分を拡大した図である。ワイヤ電極2は長さ方向に垂直な断面が円形をしており、図4(b)に示されるようにワイヤ電極2を完全に稠密な状態で巻回することは不可能であり、ワイヤ電極2をソースボビン1に巻回したときワイヤ電極2の間に隙間が生じる。ワイヤ電極2をソースボビン1に巻回したときの稠密度をAで表す。この稠密度Aはワイヤ電極2の直径とソースボビン1の種類から算出してワイヤ放電加工機の制御装置に備わった記憶装置に予めデータベースとして格納しておくことができる。この稠密度Aは通常0.4〜0.7程度の一定値である。
次に、ソースボビン1に巻回されたワイヤ電極2の重量とその長さの関係について数3式〜数6式が成り立つ。
W:ソースボビンの理論重量(ソースボビンの巻き径Lのとき)
L:ソースボビンの巻き径(半径)
Lm:ソースボビンの中空径(ワイヤ電極が空の状態でのソースボビンの半径)
H:ソースボビンの巻き幅
ρ:ワイヤ電極の密度
π:円周率
L:ソースボビンの巻き径(半径)
Lm:ソースボビンの中空径(ワイヤ電極が空の状態でのソースボビンの半径)
H:ソースボビンの巻き幅
ρ:ワイヤ電極の密度
π:円周率
Wr:ソースボビンの実重量(ソースボビンの巻き径Lのとき)
D:ワイヤ電極の直径
S:ワイヤ電極のソースボビンに巻回されている長さ(以下、「ワイヤ電極の残量」という)
ワイヤ電極2の直径Dは、φ0.02、φ0.03、φ0.05、φ0.07、φ0.10、φ0.15、φ0.20、φ0.25、φ0.30、φ0.33、φ0.35、φ0.36、φ0.40の種類がある。また、ソースボビン1の中空径Lm、巻き幅Hは数種類存在し既知の値である。
D:ワイヤ電極の直径
S:ワイヤ電極のソースボビンに巻回されている長さ(以下、「ワイヤ電極の残量」という)
ワイヤ電極2の直径Dは、φ0.02、φ0.03、φ0.05、φ0.07、φ0.10、φ0.15、φ0.20、φ0.25、φ0.30、φ0.33、φ0.35、φ0.36、φ0.40の種類がある。また、ソースボビン1の中空径Lm、巻き幅Hは数種類存在し既知の値である。
A:稠密度
ソースボビン1の形状に依存するパラメータであるソースボビンの巻き幅H、及びソースボビンの中空径Lm、並びにワイヤ電極の種類に依存するパラメータであるワイヤ電極の直径D、およびワイヤ電極の稠密度Aは予め記憶しておくことができる。
上記数2式、及び数6式によれば、ワイヤ電極の残量Sはソースボビンの巻き径Lを検出した張力Teを元に算出し、算出したソースボビンの巻き径L、および予め記憶したパラメータを用いてワイヤ電極の残量Sを演算により求めることができる。
ソースボビン1に巻回されているワイヤ電極の残量Sでありワイヤ電極の送り速度Vである場合には、ワークの加工に使用可能な有効加工時間Timは数7式により算出できる。ワイヤ電極の送り速度Vは、予めパラメータとしてワイヤ放電加工機の制御装置に格納してある値、あるいは、ワークを加工するための加工プログラムを解析することにより、加工プログラムに指定されているワイヤ電極の送り速度Vの値を用いる。
Tim:有効加工時間
V:ワイヤ電極の送り速度
また、ワークの加工経路長Rは、メモリ(RAM23)に格納されている加工プログラムを解析し各加工ブロックの加工長を足し合わせることにより求めることができる。同様に、加工プログラムを解析することにより、ワイヤ電極の送り速度Vおよび加工速度Vsの情報を得ることができる。これらの解析はワイヤカット放電加工機の制御装置20のプロセッサ(CPU)21で行うことができる。そして、前記加工プログラムによりワークWを加工する際に必要なワイヤ電極の長さである加工ワイヤ電極長Qは数8式を用いて算出することができる。
V:ワイヤ電極の送り速度
また、ワークの加工経路長Rは、メモリ(RAM23)に格納されている加工プログラムを解析し各加工ブロックの加工長を足し合わせることにより求めることができる。同様に、加工プログラムを解析することにより、ワイヤ電極の送り速度Vおよび加工速度Vsの情報を得ることができる。これらの解析はワイヤカット放電加工機の制御装置20のプロセッサ(CPU)21で行うことができる。そして、前記加工プログラムによりワークWを加工する際に必要なワイヤ電極の長さである加工ワイヤ電極長Qは数8式を用いて算出することができる。
そうすると、加工ワイヤ電極長Qとワイヤ電極の残量Sとを比較することによって、ワークWの加工を開始する前にワークWを加工作業中にソースボビン1の交換を行う必要があるか否かを判断することができる。
図5は、ソースボビンに巻回されたワイヤ電極の残量を算出するアルゴリズムを示す第1のフローチャートである。以下、各ステップにしたがって説明する。
●[ステップSA1]ワイヤ電極フィードオンか否か監視する。ワイヤ電極フィードオンの場合ステップSA2へ移行する。
●[ステップSA2]ワイヤ電極が結線されたか否か判断する。ワイヤ電極が結線された場合ステップSA3へ移行する。
●[ステップSA3]ワイヤ電極の張力Teを計測する。
●[ステップSA4]Tq、C、L、Lm、H、A、Dを読み込む。該物理量は、予めワイヤ電極の残量検出装置の記憶装置に格納しておいてもよいし、入力手段を用いて入力してもよい。各物理量の意味は前述したとおりである。
●[ステップSA5]ソースボビンの巻き径Lを算出する。
●[ステップSA6]ワイヤ電極の残量Sを演算する。
●[ステップSA7]ワイヤ電極の残量Sを表示器に表示し、終了する。
●[ステップSA1]ワイヤ電極フィードオンか否か監視する。ワイヤ電極フィードオンの場合ステップSA2へ移行する。
●[ステップSA2]ワイヤ電極が結線されたか否か判断する。ワイヤ電極が結線された場合ステップSA3へ移行する。
●[ステップSA3]ワイヤ電極の張力Teを計測する。
●[ステップSA4]Tq、C、L、Lm、H、A、Dを読み込む。該物理量は、予めワイヤ電極の残量検出装置の記憶装置に格納しておいてもよいし、入力手段を用いて入力してもよい。各物理量の意味は前述したとおりである。
●[ステップSA5]ソースボビンの巻き径Lを算出する。
●[ステップSA6]ワイヤ電極の残量Sを演算する。
●[ステップSA7]ワイヤ電極の残量Sを表示器に表示し、終了する。
図6は、ソースボビンに巻回されたワイヤ電極の残量を算出するアルゴリズムを示す第2のフローチャートである。このフローチャートは、有効加工時間Timを演算し表示する処理を含む。以下、各ステップに従って説明する。
●[ステップSB1]ワイヤ電極フィードオンか否か監視する。ワイヤ電極フィードオンの場合ステップSB2へ移行する。
●[ステップSB2]ワイヤ電極が結線されたか否か判断する。ワイヤ電極が結線された場合ステップSB3へ移行する。
●[ステップSB3]ワイヤ電極の張力Teを計測する。
●[ステップSB4]Tq、C、L、Lm、H、A、Dを読み込む。該物理量は、予めワイヤ電極の残量検出装置の記憶装置に格納しておいてもよいし、入力手段を用いて入力してもよい。各物理量の意味は上述したとおりである。
●[ステップSB5]ソースボビンの巻き径Lを算出する。
●[ステップSB6]ワイヤ電極の残量Sを演算する。
●[ステップSB7]ワイヤ電極の送り速度Vを読み込む。
●[ステップSB8]有効加工時間Timを演算する。
●[ステップSB9]有効加工時間Timを表示器に表示する。
●[ステップSB1]ワイヤ電極フィードオンか否か監視する。ワイヤ電極フィードオンの場合ステップSB2へ移行する。
●[ステップSB2]ワイヤ電極が結線されたか否か判断する。ワイヤ電極が結線された場合ステップSB3へ移行する。
●[ステップSB3]ワイヤ電極の張力Teを計測する。
●[ステップSB4]Tq、C、L、Lm、H、A、Dを読み込む。該物理量は、予めワイヤ電極の残量検出装置の記憶装置に格納しておいてもよいし、入力手段を用いて入力してもよい。各物理量の意味は上述したとおりである。
●[ステップSB5]ソースボビンの巻き径Lを算出する。
●[ステップSB6]ワイヤ電極の残量Sを演算する。
●[ステップSB7]ワイヤ電極の送り速度Vを読み込む。
●[ステップSB8]有効加工時間Timを演算する。
●[ステップSB9]有効加工時間Timを表示器に表示する。
図7は、ソースボビンに巻回されたワイヤ電極の残量を算出するアルゴリズムを示す第3のフローチャートである。このフローチャートは、加工ワイヤ電極長Qを演算しワイヤ電極の残量との比較を行い、その判定結果を表示する処理を含む。以下、各ステップに従って説明する。
●[ステップSC1]ワイヤ電極フィードオンか否か監視する。ワイヤ電極フィードオンの場合ステップSC2へ移行する。
●[ステップSC2]ワイヤ電極が結線されたか否か判断する。ワイヤ電極が結線された場合ステップSC3へ移行する。
●[ステップSC3]ワイヤ電極の張力Teを計測する。
●[ステップSC4]Tq、C、L、Lm、H、A、Dを読み込む。該物理量は、予めワイヤ電極の残量検出装置の記憶装置に格納しておいてもよいし、入力手段を用いて入力してもよい。各物理量の意味は上述したとおりである。
●[ステップSC5]ソースボビンの巻き径Lを算出する。
●[ステップSC6]ワイヤ電極の残量Sを演算する。
●[ステップSC7]ワイヤ電極の送り速度V、加工速度Vs、加工経路長Rを求める。
●[ステップSC8]加工ワイヤ電極長Qを演算する。
●[ステップSC9]ワイヤ電極の残量Sは加工ワイヤ電極長Qより長いか否か判断し、長ければステップSC10へ移行し、長くなければステップSC11へ移行する。
●[ステップSC10]判定結果(OK)を表示器に表示し、終了する。
●[ステップSC11]警告表示を表示器に表示し、終了する。
●[ステップSC1]ワイヤ電極フィードオンか否か監視する。ワイヤ電極フィードオンの場合ステップSC2へ移行する。
●[ステップSC2]ワイヤ電極が結線されたか否か判断する。ワイヤ電極が結線された場合ステップSC3へ移行する。
●[ステップSC3]ワイヤ電極の張力Teを計測する。
●[ステップSC4]Tq、C、L、Lm、H、A、Dを読み込む。該物理量は、予めワイヤ電極の残量検出装置の記憶装置に格納しておいてもよいし、入力手段を用いて入力してもよい。各物理量の意味は上述したとおりである。
●[ステップSC5]ソースボビンの巻き径Lを算出する。
●[ステップSC6]ワイヤ電極の残量Sを演算する。
●[ステップSC7]ワイヤ電極の送り速度V、加工速度Vs、加工経路長Rを求める。
●[ステップSC8]加工ワイヤ電極長Qを演算する。
●[ステップSC9]ワイヤ電極の残量Sは加工ワイヤ電極長Qより長いか否か判断し、長ければステップSC10へ移行し、長くなければステップSC11へ移行する。
●[ステップSC10]判定結果(OK)を表示器に表示し、終了する。
●[ステップSC11]警告表示を表示器に表示し、終了する。
本発明によりソースボビン1に巻回されるワイヤ電極2の残量を演算するために、新たな計測装置を付加することなく行うことができ、装置の簡素化、コスト低下を図ることができる。また、表示器25には、ワイヤ電極2の残量を表示したり、有効加工時間Timを表示したり、ソースボビン1の交換判断結果を表示することを適宜選択して表示するとよい。
なお、ワイヤ電極2を巻回したソースボビンの巻き径Lを求める方法として、実験的にソースボビンの巻き径Lが既知である2つのソースボビンを用いる。それらのソースボビンの巻き径をL1とL2とする。そして、張力検出装置6を用いてワイヤ電極2の張力を測定し、Te1とTe2の検出値を得たとする。そして、ソースボビンの巻き径Lとワイヤ電極2の張力Teとは近似的に線形関係(1次の関係式)が成立し、グラフ化すると図8が得られる。この線形関係を元にソースボビンの巻き径Lを推定してもよい。
1 ソースボビン
2 ワイヤ電極
3 方向転換ローラ
4 ブレーキローラ
5 ブレーキモータ
6 張力検出装置
7 上ガイド
8 下ガイド
9 方向転換ローラ
10 送り出しモータ
11 送り出しローラ
12 廃棄ワイヤ電極回収箱
13 ブレーキローラ用ピンチローラ
14 送り出しローラ用ピンチローラ
20 ワイヤカット放電加工機の制御装置
21 プロセッサ(CPU)
22 ROM
23 RAM
24 入力手段
25 表示器
26 バス
2 ワイヤ電極
3 方向転換ローラ
4 ブレーキローラ
5 ブレーキモータ
6 張力検出装置
7 上ガイド
8 下ガイド
9 方向転換ローラ
10 送り出しモータ
11 送り出しローラ
12 廃棄ワイヤ電極回収箱
13 ブレーキローラ用ピンチローラ
14 送り出しローラ用ピンチローラ
20 ワイヤカット放電加工機の制御装置
21 プロセッサ(CPU)
22 ROM
23 RAM
24 入力手段
25 表示器
26 バス
Claims (3)
- ワイヤ電極が巻回されたソースボビンから繰り出されたワイヤ電極に所定の張力を与えるとともに、該ワイヤ電極の走行時の張力を張力検出手段により検出し、該ワイヤ電極を所定の速度で走行させてワークを加工し、該ソースボビンに残留する該ワイヤ電極の残量を管理する機能を備えたワイヤカット放電加工機において、
前記張力検出手段により検出したワイヤ電極の張力を元にワイヤ電極が巻回されたソースボビンの巻き径を算出するソースボビン巻き径算出手段と、
前記ソースボビン巻き径算出手段により算出されたソースボビンの巻き径と、該ソースボビンの形状データ、該ワイヤ電極の線径、および該ワイヤ電極の稠密度に基づき前記ソースボビンのワイヤ電極の残量を演算する残量演算手段と、
を備えたことを特徴とするワイヤ電極の残量検出機能を有するワイヤカット放電加工機。 - ワイヤ電極の送り速度と前記残量演算手段により演算されたワイヤ電極の残量とから、該ワイヤ電極の残量に対応する有効加工時間を演算する有効加工時間演算手段と、
該有効加工時間演算手段で演算された有効加工時間を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のワイヤ電極の残量検出機能を有するワイヤカット放電加工機。 - ワークの加工を実行する前に加工プログラムを解析し、ワークの加工経路長、ワイヤ電極送り速度、および加工速度から加工に必要な加工ワイヤ電極長を演算する加工ワイヤ電極長演算手段と、
該加工ワイヤ電極長演算手段により演算された加工ワイヤ電極長と前記残量演算手段により演算されたワイヤ電極の残量から前記ソースボビンの交換の要否を判定するソースボビン交換要否判定手段と、
該ソースボビン交換要否判定手段により判定された判定結果を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1または2のいずれか1つに記載のワイヤ電極の残量検出機能を有するワイヤカット放電加工機。
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