JP2732291B2 - ワイヤ放電加工機のワイヤ自動供給制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，走行するワイヤ電極と工作物との間で放
電を発生させて放電エネルギーによって工作物を放電加
工するワイヤ放電加工機におけるワイヤ自動供給制御装
置に関する。

〔従来の技術〕

一般に，ワイヤ放電加工機については，ワイヤ電極が
垂直方向，言い換えれば，上下方向に走行している部分
を使用して工作物を加工しているのが現状である。ワイ
ヤ電極は，ワイヤ放電加工機に取り付けられたワイヤ自
動供給装置のワイヤ走行系の各種のローラに案内されて
ワイヤガイドを有するワイヤヘッドに供給されている。
一方，工作物を取り付けているテーブルは,NC装置から
の指令で工作物の加工状況に応じてＸ軸方向及びＹ軸方
向に移動し，ワイヤヘッドに供給されたワイヤ電極との
間でサーボ機能を繰り返し，工作物を所定の加工形状に
放電加工している。

従来，ワイヤ放電加工機において，ワイヤ電極の送出
し長さの確認方法としては，ワイヤ自動供給装置に組み
込んだタイマを利用してワイヤ電極の送出し時間を制御
して送出し長さを検出する方法がある。

ワイヤ電極はワイヤ電極走行系に配置されているエン
コーダローラ及び送出しローラを通じて放電加工部位に
早送りで送出されており，次いで，ワイヤ電極の送出し
速度は遅くなって該ワイヤ電極を工作物のスタートホー
ル等の細穴に通して工作物の下流に設けた引出しローラ
まで供給してワイヤ電極の供給が成功すると，次いで，
ワイヤ電極は放電加工速度に設定されるように構成され
ている。

タイマでワイヤ電極の送出し長さを管理する場合に，
ワイヤ電極を放電加工部位へ所定の送出し長さだけ送出
すため，タイマを所定の送出し時間に設定するが，その
場合に，ワイヤ電極走行系におけるエンコーダローラと
ワイヤ電極とのスリップ，送出しローラとワイヤ電極と
のスリップ等のロス時間を含めてタイマの送出し時間を
設定しているのが現状である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら，ワイヤ放電加工機のワイヤ自動供給装
置において，ワイヤ電極の放電加工部位への送出し長さ
をタイマを利用して検出する方法では，上記のように，
ワイヤ電極の送りで発生するスリップのロス時間を含め
なければならず，ワイヤ電極の放電加工部位即ち工作物
のスタートホール等の細穴への供給が成功した場合に
は，余り時間はないが，ワイヤ電極を工作物の細穴に通
すことができず失敗した場合には，再トライするまで時
間がかかり過ぎ，しかもワイヤ電極は放電加工部位まで
は早送りのため，ワイヤ電極の送出し長さが長過ぎる現
象が発生し，繰り出されたワイヤ電極が長くなり過ぎ即
ちワイヤ電極の廃ワイヤ長さが極端に長くなり，ワイヤ
電極の無駄が多くなるばかりでなく，廃ワイヤの処理が
極めて困難になるという問題がある。

また，ワークテーブルに設置する工作物には種々の高
さのものがあり，工作物を違う高さのものに変更した場
合に，タイマの設定時間を一々変更するか，或いは設定
時間を一定時間でワイヤ電極の送出しを行えば，時間的
なロス時間が発生するという問題がある。

この発明の目的は，上記の課題を解決することであ
り，ワイヤ自動供給装置のワイヤ電極走行系に配置され
ているエンコーダローラを利用し，該エンコーダローラ
の回転を通じてワイヤ電極の送出し長さを検出し，予め
設定した送出し長さより以上の検出信号に応答してワイ
ヤ電極の工作物のスタートホール等の細穴への供給トラ
イを再度行って，ワイヤ電極の供給トライの時間を最小
限に短縮して引き続くワイヤ放電加工の加工工程に直ち
にスムースに移ることができるように制御し，しかも廃
ワイヤ電極の長さを最小限に短くして，ワイヤ電極の節
減をすると共に，廃ワイヤ電極の処理を簡単にすること
ができるワイヤ放電加工機におけるワイヤ自動供給制御
装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は，上記の目的を達成するために，次のよう
に構成されている。即ち，この発明は，ワイヤ電極と工
作物との極間に電圧を印加して工作物を放電加工するワ
イヤ放電加工機において，前記ワイヤ電極をソースボビ
ンから前記工作物の放電加工部位へ供給するワイヤ走行
系に設けた前記ワイヤ電極の送出し長さを検出する回転
検出装置と，前記回転検出装置によって検出された前記
ワイヤ電極の送出し長さが予め設定した所定送出し長さ
以上の場合には前記工作物の細穴への挿入が失敗した状
態とし，また前記予め設定した所定送出し長さ以下の場
合には前記工作物の細穴への挿入が成功した状態とする
情報に基づいて，前記予め設定した所定送出し長さ以上
である信号に応答して前記ワイヤ電極を前記工作物の放
電加工部位へ再供給作動させる制御を行なうコントロー
ラと，から成るワイヤ放電加工機のワイヤ自動供給制御
装置に関する。

〔作用〕

この発明によるワイヤ自動供給制御装置は，上記のよ
うに構成されており，次のように作用する。即ち，この
ワイヤ自動供給制御装置は，ワイヤ走行系に設けたワイ
ヤ電極の送出し長さを検出する回転検出装置で検出した
ワイヤ電極の送出し長さが予め設定した所定送出し長さ
以上であることに応答してワイヤ電極を放電加工部位へ
再供給作動させるように制御したので，ワイヤ電極が供
給失敗で繰り出される量が極端に少なくなり，廃ワイヤ
電極の長さが最小限になり，廃ワイヤ処理のトラブルが
少なくなり，時間的ロスも最小限に短縮できる。

〔実施例〕

以下，図面を参照して，この発明によるワイヤ自動供
給制御装置の一実施例を説明する。第１図はこの発明に
よるワイヤ自動供給制御装置を達成できるワイヤ放電加
工機のワイヤ電極走行系の一部を示す概略斜視図，第２
図は第１図のエンコーダローラにワイヤ電極を掛けるた
めの説明図，及び第３図はこの発明によるワイヤ自動供
給制御装置の処理系を示すブロック図である。

このワイヤ放電加工機は，ワイヤ電極１と工作物との
極間に電圧を印加して工作物を放電加工するものであ
り，一般に，工作物を設置し且つ水平方向に移動できる
クロススライドは,NC装置からの指令で工作物の加工状
況に応じてＸ軸方向及びＹ軸方向に移動し，上ワイヤヘ
ッドに供給されたワイヤ電極１との間でサーボモータに
より駆動されるサーボ送り機構によってサーボ移動を繰
り返し進行し，両者の移動が合成された相対的運動によ
って工作物は所定の加工形状に放電加工されている。

また，ワイヤ放電加工機に組み込んだワイヤ自動供給
装置には，ワイヤ電極１をガイドして放電加工部位へ送
り込むため，テンションローラ，方向変換ローラ・フェ
ルトブレーキローラ，送出しローラ等の各種のローラか
ら成るワイヤ電極走行系を有している。

このワイヤ電極走行系において，各種のワイヤ電極１
が巻き上げられているソースボビンから送り出されたワ
イヤ電極１は，ワイヤ電極走行系における複数個の方向
変換ローラを通ってテンションローラ，フェルトブレー
キローラ，送出しローラ等のローラを通って工作物の放
電加工部位へ送り込まれ，次いで引き出しローラを経て
巻取りローラ或いは廃ワイヤ溜め部へと送り出される。

第１図において，ワイヤ自動供給装置におけるワイヤ
電極走行系の一部が示されている。

このワイヤ電極走行系において，ワイヤ放電加工機の
ヘッド（図示せず）には，送出しローラ５及び該送出し
ローラ５の上流に配置されたエンコーダローラ２が取り
付けられている。エンコーダローラ２には，回転検出装
置として機能するエンコーダ３が取り付けられている。
通常，エンコーダローラ２は，正逆両方向の回転を行う
ものである。そこで，ワイヤ電極１の送りを行う正方向
回転を有効な信号としてエンコーダ３に出力するよう
に，エンコーダローラ２に対してワンウェイクラッチ４
を設ける。

また，ワイヤ電極１とエンコーダローラ２との間に発
生するスリップを極力小さくするため，第２図に示すよ
うに，ワイヤ電極１をエンコーダローラ２に一回転半巻
き付けることとする。それによって，ワイヤ電極１とエ
ンコーダローラ２との摩擦抵抗が大となり，両者間のす
べりが無くなり，ワイヤ電極１の走行量が，エンコーダ
ローラ２の正確な回転数となってエンコーダ３で検出さ
れる。

この発明によるワイヤ自動供給制御装置は，上記ワイ
ヤ電極走行系におけるエンコーダローラ２を利用してワ
イヤ電極１の送出し長さを検出し，ワイヤ電極１の送出
し長さの電気信号はコントローラ10に入力され，該検出
長さに応答してワイヤ電極１の供給の再トライを実行さ
せるものである。即ち，コントローラ10は，回転検出装
置のエンコーダローラ２によって検出されたワイヤ電極
１の送出し長さが予め設定した所定送出し長さ以上の場
合には工作物の細穴への挿入が失敗した状態とし，また
予め設定した所定送出し長さ以下の場合には工作物の細
穴への挿入が成功した状態とする情報に基づいて，予め
設定した所定送出し長さ以上である信号に応答してワイ
ヤ電極１を工作物の放電加工部位へ再供給作動させる制
御を行なうものである。

エンコーダローラ２の回転数は，エンコーダ３によっ
て電気信号に変換されてパルス波形となり，該パルス波
形がコントローラ10のパルス整形器６に入力される。パ
ルス整形器６に入力されたエンコーダ２のパルス波形
は，パルス整形器６で整形されてパルス演算器７に入力
される。パルス演算器７では入力パルス数を計算し，計
算された入力パルス数は，エンコーダローラ２の回転数
を示す信号として比較器８に入力される。

比較器８に，予め設定した所定回転信号を収納したパ
ルス設定器９から該所定回転信号が入力され，比較器８
で該所定回転信号とパルス演算器７から入力される回転
信号とを比較する。これらの回転信号の比較信号はCPU1
1に入力される。

そこで，コントローラ10のCPU11において，比較器８
からの比較信号によってエンコーダ３で検出された回転
数が予め設定された所定の回転数より大きいことを判断
した場合には，ワイヤ電極１の工作物のスタートホール
等の細穴への供給が失敗したとして，供給の再トライを
行うように設定する。また，所定の長さより短い場合に
は，ワイヤ電極１の工作物の細穴への挿入が成功したこ
とであるので，引き続いて従来のワイヤ放電加工の工程
に従って放電加工の処理を進行させる。

次に、ワイヤ電極１を工作物のスタートホール等の細
穴へ供給する再トライの作動工程の一例について簡単に
説明する。

回転検出装置として機能するエンコーダ３が検出した
ワイヤ電極１の繰り出し長さのパルス電気信号が，コン
トローラ10における比較器８でワイヤ電極の所定繰り出
し長さの電気信号と比較し,CPU11でワイヤ電極１が所定
長さ以上であることを検出すると，コントローラ10にお
けるCPU11がワイヤ自動供給装置に信号を発し，ワイヤ
自動供給装置はワイヤ電極１の送り出しを一時停止す
る。

次いで，ワイヤ自動供給装置はコントローラ10の指令
を受けて，ワイヤ電極１を所定の部位で切断し，廃ワイ
ヤ電極を引き出しローラで巻き取ると共に，供給パイプ
の保持体を上昇させ，ワイヤ電極１を所定の長さ送り出
して停止する。次いで，ワイヤ電極１をアニールローラ
及びコモンローラで挟持し，ワイヤ電極１に電流を通し
てワイヤのアニール処理を行う。

カッタによってワイヤ電極１の先端部を僅かの長さ切
断し，供給パイプの保持体を降下させ，ワイヤ電極１を
保持していたアニールローラ及びコモンローラを解放
し，ワイヤ電極１を繰り出して工作物に形成されたスタ
ートホール，加工孔等の細孔に挿入する作動を試みる。
ワイヤ電極１の細穴への挿入が成功すると，引き出しロ
ーラにワイヤ電極１を挟持してワイヤ電極１の供給が終
了する。次いで，通常のワイヤ放電加工の工程に従って
作動が行われる。

この発明によるワイヤ自動供給制御装置は，一実施例
として上記のように構成されているが，上記の実施例に
限定されるものではない。例えば，ワイヤ電極の送出し
長さを，回転数信号でなく送り速度に変換して表示する
こともできる。その場合に，送り速度はコントローラに
フィードバックさせ，ワイヤ電極の送り速度をコントロ
ールするように構成することができる。また，ワイヤ電
極の送り速度をワイヤ自動供給制御装置のコントローラ
にフィードバックさせ，ワイヤ送出し速度をコントロー
ルすることもできる。この制御システムは，ワイヤ電極
が細線の場合に特に有効である。

〔発明の効果〕

この発明によるワイヤ自動供給制御装置は，上記のよ
うに，ワイヤ電極をソースボビンから放電加工部位へ供
給するワイヤ走行系に設けたワイヤ電極の送出し長さを
検出する回転検出装置と，該回転検出装置で検出したワ
イヤ電極の送出し長さが予め設定した所定送出し長さ以
上であることに応答してワイヤ電極を放電加工部位へ再
供給作動の制御を行なうコントローラから構成したの
で，ワイヤ電極の送出し長さが予め設定した所定送出し
長さ以上である前記回転検出装置からの電気信号を受け
ると，ワイヤ電極の送りを直ちに停止し，ワイヤ電極を
カッタで切断する。切り取られた排ワイヤを引き出しロ
ーラに巻き取ると共に，ワイヤ電極の繰り出し先端部は
アニールされてワイヤ電極自体のくせ取りを行った後
に，ワイヤガイドを通じて工作物のスタートホールに通
す作動が行われる。従って，ワイヤ電極が供給失敗で繰
り出される量を極端に短くすることができ，廃ワイヤ電
極の長さが最小限に留められ，ワイヤ電極は短いのでワ
イヤ電極の処理が容易になり，廃ワイヤ処理のトラブル
が少なくなり，時間的ロスも最小限に短縮できる。しか
も，ロスになるワイヤ電極は少ないので，使用するワイ
ヤ電極のコストを低減でき，ワイヤ放電加工機における
加工処理を大幅にアップできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はワイヤ放電加工機のワイヤ電極走行系の一部を
示す概略斜視図，第２図は第１図のエンコーダローラに
ワイヤ電極を掛けるための説明図，及び第３図はこの発
明によるワイヤ自動供給制御装置の処理系を示すブロッ
ク図である。 １……ワイヤ電極,2……エンコーダローラ,3……エンコ
ーダ,5……送出しローラ,6……パルス整形器,7……パル
ス演算器,8……比較器,9……パルス設定器,10……コン
トローラ,11……CPU。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワイヤ電極と工作物との極間に電圧を印加
   して工作物を放電加工するワイヤ放電加工機において，
   前記ワイヤ電極をソースボビンから前記工作物の放電加
   工部位へ供給するワイヤ走行系に設けた前記ワイヤ電極
   の送出し長さを検出する回転検出装置と，前記回転検出
   装置によって検出された前記ワイヤ電極の送出し長さが
   予め設定した所定送出し長さ以上の場合には前記工作物
   の細穴への挿入が失敗した状態とし，また前記予め設定
   した所定送出し長さ以下の場合には前記工作物の細穴へ
   の挿入が成功した状態とする情報に基づいて，前記予め
   設定した所定送出し長さ以上である信号に応答して前記
   ワイヤ電極を前記工作物の放電加工部位へ再供給作動さ
   せる制御を行なうコントローラと，から成るワイヤ放電
   加工機のワイヤ自動供給制御装置。