JP2017035744A - 自動結線時にワイヤ電極のたわみを検出するワイヤ放電加工機 - Google Patents
自動結線時にワイヤ電極のたわみを検出するワイヤ放電加工機 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】自動結線時において無駄なリトライ動作を省略することが可能なワイヤ放電加工機を提供すること。【解決手段】本発明のワイヤ自動結線時に送り出したワイヤ電極のたわみを検出するワイヤ電極たわみ検出手段を有するワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極たわみ検出手段によってワイヤ電極のたわみが検出された後、ワイヤ電極を送り出すワイヤ送り出し手段と、ワイヤ電極のたわみが検出されてからの時間を計時する計時手段と、該計時手段により計時した時間が所定の時間を経過した後、ワイヤ電極たわみ検出手段によるワイヤ電極のたわみが検出されているかどうかを判定する判定手段と、該判定手段により、ワイヤ電極のたわみが検出されている場合、ワイヤ電極を巻き戻す自動結線のリトライ動作を実行し、ワイヤ電極のたわみが検出されなかった場合、ワイヤ電極の送り出しを継続する手段と、を有する。【選択図】図1
Description
本発明は、ワイヤ放電加工機に関し、特に自動結線時にワイヤ電極のたわみを検出する機能を備えたワイヤ放電加工機に関する。
ワイヤ放電加工において、自動結線中に送り出したワイヤ電極の先端がつかえるなどの結線障害が発生することがある。このような場合、送り出したワイヤ電極を巻き戻して結線障害を除いてから、再度ワイヤを送り出すリトライ動作を行うのが一般的である。
ワイヤ放電加工機の自動結線に関する従来技術として、特許文献1には、ワイヤ電極の先端がつかえたまま、ローラでワイヤ電極が送られることによって生じるたわみを検出することで結線障害を検出する従来技術が開示されている。この従来技術では、ワイヤ経路に臨むように検出電極を配置し、ワイヤ電極が検出電極に接触した場合に、検出信号を出力し、ワイヤ電極のたわみを判断している。ワイヤ電極のたわみが判断された場合、リトライ動作が行われる。
一方、特許文献2に開示される自動結線に関する従来技術では、ワイヤ電極の先端が被加工物を通過する長さまで送り出してから、ワイヤ電極のたわみの有無を判定している。また、ワイヤ電極のたわみが検出されても、軸をあらかじめ決められた経路で移動させることでワイヤ電極のたわみが解消されたならば、リトライ動作は行わずに結線動作を続けるという処理を行っている。このような工夫により、必要のないリトライ動作を減らし、結線にかける時間を短縮している。
しかしながら、特許文献1に開示される技術では、ワイヤ電極の先端がつかえてたわんだとしても、ワイヤ電極自身の振動や変形などにより、つかえが取れてたわみが解消し、正常な結線を続けられる状態になることがある。このような場合であっても、先述した例ではワイヤ電極のたわみを検出しているので、リトライ動作が行われてしまう。必要のないリトライ動作を行うことで時間がかかるばかりか、再度ワイヤ電極の先端がつかえてしまう可能性もある。
また、特許文献2に開示される技術では、ワイヤ電極の先端が被加工物を通過する長さまで送り出されるまでは、ワイヤ電極のたわみは検出されない。よって、自動結線の初期段階で結線障害が発生した場合、ワイヤ電極のたわみが検出されるまでに送り出されるワイヤ電極の長さが長く、ワイヤ電極が絡まるなどの、軸を移動させる程度では解消できないほどの重篤な結線障害につながる恐れがある。特に、板厚の厚い被加工物を用いる場合は、影響が大きく出てしまう。
そこで本発明の目的は、自動結線時において無駄なリトライ動作を省略することが可能なワイヤ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、ワイヤ自動結線時に送り出したワイヤ電極のたわみを検出するワイヤ電極たわみ検出手段を有するワイヤ放電加工機において、前記ワイヤ電極たわみ検出手段によってワイヤ電極のたわみが検出された後、前記ワイヤ電極を送り出すワイヤ送り出し手段と、前記ワイヤ電極のたわみが検出されてからの時間を計時する計時手段と、該計時手段により計時した時間があらかじめ設定された所定時間を経過した後、前記ワイヤ電極たわみ検出手段によるワイヤ電極のたわみが検出されているかどうかを判定する判定手段と、該判定手段により、前記ワイヤ電極のたわみが検出されている場合、前記ワイヤ電極を巻き戻す自動結線のリトライ動作を実行し、前記ワイヤ電極のたわみが検出されなかった場合、前記ワイヤ電極の送り出しを継続する手段と、を有することを特徴とするワイヤ放電加工機である。
本願の請求項2に係る発明は、前記計時手段により計時する所定時間内に、前記ワイヤ電極たわみ検出手段によってワイヤ電極のたわみが検出されているかどうかを繰り返し判定し、前記ワイヤ電極のたわみが検出されない場合、前記計時手段による計時を終了し、前記所定時間の間すべての判定において、前記ワイヤ電極のたわみが検出された場合、前記所定時間経過後にリトライを実行する、ことを特徴とする請求項1に記載のワイヤ放電加工機である。
本願の請求項3に係る発明は、前記ワイヤ電極の径または材質毎に前記所定の時間を設定する、ことを特徴とする請求項1または2に記載のワイヤ放電加工機である。
本発明により、ワイヤ電極のたわみが一度検出されても、一定時間が経つ前にたわみが解消された場合はリトライ動作を行わないため、結線時間の短縮を図れる。また、ワイヤ電極を送り出した長さによらずたわみの検出を行うので、自動結線の初期段階で結線障害が発生したとしても、重篤な結線障害につながる前にリトライ動作を行うことができる。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
本発明のワイヤ放電加工機では、ワイヤ電極の自動結線を行う際にワイヤ電極のたわみが検出された場合であってもすぐにはリトライ動作を行わず、一定時間経った後にもう一度ワイヤ電極のたわみの有無を判定し、ワイヤ電極のたわみが再度検出された場合にリトライ動作を行って、ワイヤ電極のたわみが再度検出されない場合はリトライ動作を行わずに通常の結線動作に戻る。このようにすることで、ワイヤ電極の先端がつかえてたわんだ場合などにおいて、ワイヤ電極自身の振動や変形などによりつかえが取れてたわみが自然と解消し、正常な結線を続けられる状態になった場合にはリトライ動作を行わなくなるため、結線時間の短縮が期待される。
本発明のワイヤ放電加工機では、ワイヤ電極の自動結線を行う際にワイヤ電極のたわみが検出された場合であってもすぐにはリトライ動作を行わず、一定時間経った後にもう一度ワイヤ電極のたわみの有無を判定し、ワイヤ電極のたわみが再度検出された場合にリトライ動作を行って、ワイヤ電極のたわみが再度検出されない場合はリトライ動作を行わずに通常の結線動作に戻る。このようにすることで、ワイヤ電極の先端がつかえてたわんだ場合などにおいて、ワイヤ電極自身の振動や変形などによりつかえが取れてたわみが自然と解消し、正常な結線を続けられる状態になった場合にはリトライ動作を行わなくなるため、結線時間の短縮が期待される。
図1は、本発明の一実施形態におけるワイヤ放電加工機1の要部構成図であり、ワイヤ電極2の走行経路を中心に示したものである。
本実施形態のワイヤ放電加工機1において、ワイヤ電極2は、ワイヤボビン4から取り出され、ガイドローラ13を介して、ワイヤの走行を駆動する送りローラ5に通され、該送りローラ5とピンチローラ6で挟持され、自動結線装置8を介して、上ワイヤガイド9を通り、被加工物であるワーク3を通り(初めて放電加工を開始するときはワーク3に加工されている加工開始穴を通る)、下ワイヤガイド10、ガイドローラ13、ガイド管14を通り、2つの巻取りローラ11a、11bで挟持されて、廃ワイヤ回収箱12に回収されるよう、走行経路に沿って配設されて結線される。
本実施形態のワイヤ放電加工機1において、ワイヤ電極2は、ワイヤボビン4から取り出され、ガイドローラ13を介して、ワイヤの走行を駆動する送りローラ5に通され、該送りローラ5とピンチローラ6で挟持され、自動結線装置8を介して、上ワイヤガイド9を通り、被加工物であるワーク3を通り(初めて放電加工を開始するときはワーク3に加工されている加工開始穴を通る)、下ワイヤガイド10、ガイドローラ13、ガイド管14を通り、2つの巻取りローラ11a、11bで挟持されて、廃ワイヤ回収箱12に回収されるよう、走行経路に沿って配設されて結線される。
ワイヤ電極2をワーク3側に供給する送りローラ5は、第1のモータであるモータ15で駆動され、巻取りローラ11a、11bは、ワイヤ電極2をワークから取り出す第2のモータであるモータ16で駆動される。ワイヤ電極2がワーク3に対して放電加工を行う領域におけるワイヤ電極2のたわみを検出するワイヤたわみ検出電極17が、送りローラ5と巻取りローラ11a、11b間に配置されている。ワイヤたわみ検出電極17にはワイヤたわみ検出用の電圧が供給されている。図1の例では、自動結線装置8とワーク3との間にワイヤたわみ検出電極17が配置されており、ワイヤボビン4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、自動結線装置8を用いて結線する。
自動結線は、制御装置20の制御の下で実行される。制御装置20は、図示しない電圧検出器や張力検出器などから検出される検出値に基づいてワイヤ電極2の断線を検出すると、自動結線制御手段21による自動結線処理が開始される。自動結線処理において自動結線制御手段21はモータ15を制御するモータ制御装置30および自動結線装置8に対して自動結線に係る指令を出力する。モータ制御装置30は自動結線に係る指令を受けるとモータ15を制御して送りローラ5を駆動してワイヤ電極2を送り出す。また、自動結線装置8は自動結線に係る指令を受けると送り出されてワイヤ電極2を用いた自動結線を行う。
ここで、自動結線装置8による自動結線が無事完了し、図示しない電圧検出器や張力検出器などから検出される検出値に基づいてワイヤ電極2の結線が検出されると、自動結線制御手段21は自動結線処理を完了する。
一方で、自動結線処理中にワイヤ電極2にたわみが発生し、ワイヤ電極2がワイヤたわみ検出電極17に触れると、ワイヤたわみ検出用の電圧によりワイヤたわみ検出電極17を介してワイヤ電極2に電流が流れ、ワイヤたわみ電極17の電圧が変化する。ワイヤたわみ判断装置40は、ワイヤたわみ検出電極17の電流または電圧の変化を監視しており、該電流または電圧の変化に基づいてワイヤたわみ検出電極17にワイヤ電極2が接触したこと、即ちワイヤ電極2にたわみが発生したことを判断し、該判断結果を制御装置20に対して信号を出力する。
一方で、自動結線処理中にワイヤ電極2にたわみが発生し、ワイヤ電極2がワイヤたわみ検出電極17に触れると、ワイヤたわみ検出用の電圧によりワイヤたわみ検出電極17を介してワイヤ電極2に電流が流れ、ワイヤたわみ電極17の電圧が変化する。ワイヤたわみ判断装置40は、ワイヤたわみ検出電極17の電流または電圧の変化を監視しており、該電流または電圧の変化に基づいてワイヤたわみ検出電極17にワイヤ電極2が接触したこと、即ちワイヤ電極2にたわみが発生したことを判断し、該判断結果を制御装置20に対して信号を出力する。
自動結線制御手段21は、ワイヤたわみ判断装置40からワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号を受けると、ただちにリトライ動作を行うことなく制御装置20に内蔵されるRTC等を用いて時間を計時する計時手段22に対してワイヤ電極2のたわみが検出されてからの時間を計時するように指令すると共にモータ制御装置30を制御してワイヤ送り出しを継続する。そして、自動結線制御手段21は、制御装置20の図示しないメモリ等にあらかじめ設定された所定時間が経過した後にワイヤたわみ判断装置40から出力されるワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号を再度参照し、ワイヤ電極2のたわみが解消している場合にはそのまま自動結線処理を継続し、ワイヤ電極2のたわみが解消している場合には自動結線のリトライ動作を行う。
図2は、本実施形態の制御装置20上で実行される自動結線制御処理のフローチャートである。
●[ステップSA01]自動結線処理が開始されると、自動結線制御手段21はモータ制御装置30に対して自動結線に係る指令(ワイヤ送り出し指令)を出力し、ワイヤ電極2の送り出し制御を行う。
●[ステップSA02]自動結線制御手段21は、ワイヤたわみ判断装置40からワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号が出力されたか判定する。ワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号が出力された場合には計時手段22に対して時間を計時するように指令した上でステップSA03へ進み、出力されていない場合にはステップSA07へ進む。
●[ステップSA01]自動結線処理が開始されると、自動結線制御手段21はモータ制御装置30に対して自動結線に係る指令(ワイヤ送り出し指令)を出力し、ワイヤ電極2の送り出し制御を行う。
●[ステップSA02]自動結線制御手段21は、ワイヤたわみ判断装置40からワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号が出力されたか判定する。ワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号が出力された場合には計時手段22に対して時間を計時するように指令した上でステップSA03へ進み、出力されていない場合にはステップSA07へ進む。
●[ステップSA03]自動結線制御手段21は、モータ制御装置30に対して自動結線に係る指令(ワイヤ送り出し指令)を出力し、ワイヤ電極2の送り出し制御を継続する。
●[ステップSA04]自動結線制御手段21は、ワイヤ電極2のたわみが検出されてから、あらかじめ設定された所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過した場合にはステップSA05へ進み、所定時間が経過していない場合にはステップSA03へ戻る。
●[ステップSA05]自動結線制御手段21は、ワイヤたわみ判断装置40からワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号が出力されたか判定する。ワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号が出力された場合にはステップSA06へ進み、出力されていない場合にはステップSA07へ進む。
●[ステップSA04]自動結線制御手段21は、ワイヤ電極2のたわみが検出されてから、あらかじめ設定された所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過した場合にはステップSA05へ進み、所定時間が経過していない場合にはステップSA03へ戻る。
●[ステップSA05]自動結線制御手段21は、ワイヤたわみ判断装置40からワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号が出力されたか判定する。ワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号が出力された場合にはステップSA06へ進み、出力されていない場合にはステップSA07へ進む。
●[ステップSA06]自動結線制御手段21は、自動結線のリトライ動作を行う。
●[ステップSA07]自動結線制御手段21は、自動結線が正常終了したか否かを判定する。正常終了した場合には本処理を終了し、終了していない場合にはステップSA01へ戻る。
●[ステップSA07]自動結線制御手段21は、自動結線が正常終了したか否かを判定する。正常終了した場合には本処理を終了し、終了していない場合にはステップSA01へ戻る。
このように、本実施形態のワイヤ放電加工機1は、ワイヤ電極2のたわみが一度検出されても、一定時間が経つ前にたわみが解消された場合はリトライ動作を行わないため、結線時間の短縮を図れる。また、特許文献2とは異なりワイヤ電極2を送り出した長さによらずたわみの検出を行うので、自動結線の初期段階で結線障害が発生したとしても、重篤な結線障害につながる前にリトライ動作を行うことができる。
図3は、本実施形態の制御装置20上で実行される自動結線制御処理の変形例を示すフローチャートである。
●[ステップSB01]自動結線処理が開始されると、自動結線制御手段21はモータ制御装置30に対して自動結線に係る指令(ワイヤ送り出し指令)を出力し、ワイヤ電極2の送り出し制御を行う。
●[ステップSB02]自動結線制御手段21は、ワイヤたわみ判断装置40からワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号が出力されたか判定する。ワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号が出力された場合には計時手段22に対して時間を計時するように指令した上でステップSB03へ進み、出力されていない場合にはステップSB07へ進む。
●[ステップSB01]自動結線処理が開始されると、自動結線制御手段21はモータ制御装置30に対して自動結線に係る指令(ワイヤ送り出し指令)を出力し、ワイヤ電極2の送り出し制御を行う。
●[ステップSB02]自動結線制御手段21は、ワイヤたわみ判断装置40からワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号が出力されたか判定する。ワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号が出力された場合には計時手段22に対して時間を計時するように指令した上でステップSB03へ進み、出力されていない場合にはステップSB07へ進む。
●[ステップSB03]自動結線制御手段21は、モータ制御装置30に対して自動結線に係る指令(ワイヤ送り出し指令)を出力し、ワイヤ電極2の送り出し制御を継続する。
●[ステップSB04]自動結線制御手段21は、ワイヤたわみ判断装置40からワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号が出力されたか判定する。ワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号が出力された場合にはステップSB05へ進み、出力されていない場合にはステップSB07へ進む。
●[ステップSB05]自動結線制御手段21は、ワイヤ電極2のたわみが検出されてから、あらかじめ設定された所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過した場合にはステップSB06へ進み、所定時間が経過していない場合にはステップSB03へ戻る。
●[ステップSB04]自動結線制御手段21は、ワイヤたわみ判断装置40からワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号が出力されたか判定する。ワイヤ電極2のたわみ発生を示す信号が出力された場合にはステップSB05へ進み、出力されていない場合にはステップSB07へ進む。
●[ステップSB05]自動結線制御手段21は、ワイヤ電極2のたわみが検出されてから、あらかじめ設定された所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過した場合にはステップSB06へ進み、所定時間が経過していない場合にはステップSB03へ戻る。
●[ステップSB06]自動結線制御手段21は、自動結線のリトライ動作を行う。
●[ステップSB07]自動結線制御手段21は、自動結線が正常終了したか否かを判定する。正常終了した場合には本処理を終了し、終了していない場合にはステップSB01へ戻る。
●[ステップSB07]自動結線制御手段21は、自動結線が正常終了したか否かを判定する。正常終了した場合には本処理を終了し、終了していない場合にはステップSB01へ戻る。
このように、リトライ動作を行うか否かを判断するフェーズとして、一度ワイヤ電極2のたわみを検出した後も、引き続きワイヤ電極2のたわみの有無を判定し、一定時間継続してたわみが検出され続けた場合にリトライ動作を行い、一定時間経つ前にワイヤ電極2のたわみが解消した場合は、その段階で通常の結線動作に戻るようにすることで、さらなる時間の短縮が図れる。
なお、ワイヤ電極2の直径や材質により剛性が異なることを考慮して、上記したワイヤ電極2のたわみの検出後に再度検出判定を行うまでのあらかじめ設定された所定時間を適宜変更することが可能である。例えば、ワイヤの剛性が低い場合、ワイヤ電極2がたわんでからもワイヤ電極2が送り出されることにより、ワイヤに癖がついてしまい結線しにくくなる可能性があるため、この時間を短く設定するとよい。この時、ワイヤ電極2の直径や材質などの仕様毎にたわみの再検出までの所定時間を設定したテーブル等を記憶しておき、ワイヤ放電加工機1に取付けられたワイヤ電極2の仕様に基づいて自動的に所定時間を変更するようにしてもよい。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態の例のみに限定されることなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。
1 ワイヤ放電加工機
2 ワイヤ電極
3 ワーク
4 ワイヤボビン
5 ローラ
6 ピンチローラ
8 自動結線装置
9 上ワイヤガイド
10 下ワイヤガイド
11a ローラ
11b ローラ
12 廃ワイヤ回収箱
13 ガイドローラ
14 ガイド管
15,16 モータ
17 検出電極
20 制御装置
21 自動結線制御手段
22 計時手段
30 モータ制御装置
40 判断装置
2 ワイヤ電極
3 ワーク
4 ワイヤボビン
5 ローラ
6 ピンチローラ
8 自動結線装置
9 上ワイヤガイド
10 下ワイヤガイド
11a ローラ
11b ローラ
12 廃ワイヤ回収箱
13 ガイドローラ
14 ガイド管
15,16 モータ
17 検出電極
20 制御装置
21 自動結線制御手段
22 計時手段
30 モータ制御装置
40 判断装置
Claims (3)
- ワイヤ自動結線時に送り出したワイヤ電極のたわみを検出するワイヤ電極たわみ検出手段を有するワイヤ放電加工機において、
前記ワイヤ電極たわみ検出手段によってワイヤ電極のたわみが検出された後、前記ワイヤ電極を送り出すワイヤ送り出し手段と、
前記ワイヤ電極のたわみが検出されてからの時間を計時する計時手段と、
該計時手段により計時した時間があらかじめ設定された所定時間を経過した後、前記ワイヤ電極たわみ検出手段によるワイヤ電極のたわみが検出されているかどうかを判定する判定手段と、
該判定手段により、前記ワイヤ電極のたわみが検出されている場合、前記ワイヤ電極を巻き戻す自動結線のリトライ動作を実行し、前記ワイヤ電極のたわみが検出されなかった場合、前記ワイヤ電極の送り出しを継続する手段と、
を有することを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 前記計時手段により計時する所定時間内に、前記ワイヤ電極たわみ検出手段によってワイヤ電極のたわみが検出されているかどうかを繰り返し判定し、
前記ワイヤ電極のたわみが検出されない場合、前記計時手段による計時を終了し、
前記所定時間の間すべての判定において、前記ワイヤ電極のたわみが検出された場合、前記所定時間経過後にリトライを実行する、
ことを特徴とする請求項1に記載のワイヤ放電加工機。 - 前記ワイヤ電極の径または材質毎に前記所定の時間を設定する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のワイヤ放電加工機。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015156723A JP2017035744A (ja) | 2015-08-07 | 2015-08-07 | 自動結線時にワイヤ電極のたわみを検出するワイヤ放電加工機 |
EP16179019.1A EP3127644A1 (en) | 2015-08-07 | 2016-07-12 | Wire electric discharge machine |
KR1020160098936A KR20170017775A (ko) | 2015-08-07 | 2016-08-03 | 와이어 방전 가공기 |
US15/229,186 US20170036283A1 (en) | 2015-08-07 | 2016-08-05 | Wire electric discharge machine |
CN201610641343.5A CN106424991A (zh) | 2015-08-07 | 2016-08-05 | 线放电加工机 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2015156723A JP2017035744A (ja) | 2015-08-07 | 2015-08-07 | 自動結線時にワイヤ電極のたわみを検出するワイヤ放電加工機 |
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---|---|
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