JP3090937B2 - ワイヤ電極の残量検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，ワイヤ放電加工機に装填するワイヤボビ
ンに巻かれているワイヤ電極の残量を検出するワイヤ電
極の残量検出装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に，ワイヤ放電加工機は，ワイヤ電極と工作物と
の間で放電を繰り返して工作物に所望の加工形状を形成
する装置である。ワイヤ放電加工機に取り換え可能に装
填されるソースボビン即ちワイヤボビンにワイヤ電極は
巻き上げられており，該ワイヤ電極はワイヤボビンから
所定のワイヤ電極走行経路を経由して所定のワイヤ走行
速度とワイヤ張力を保ってワイヤボビンから繰り出さ
れ，該ワイヤ電極によって工作物は放電加工されてい
る。ワイヤ電極は，放電の有無にかかわらず最終的には
ワイヤ放電加工機から排出される消耗品である。

従来，ワイヤ放電加工機では，ワイヤボビンに巻き上
げられているワイヤ電極の残量の検出としては，作業者
が目視によって確認して計測するか，又はワイヤ電極が
巻き付けられた新しいワイヤボビンをワイヤボビン取付
手段に装填し，該ワイヤボビンの使用時間を計測して繰
り出したワイヤ電極を推定し，該ワイヤボビンに巻き上
げられたワイヤ電極の所定の長さから繰り出された長さ
を差し引いてワイヤ電極の残量を推定していた。

ところで，ワイヤ走行速度を決定する要因は，工作物
の材質と厚さ，使用するワイヤ電極の材質と線径，或い
は工作物に対する加工条件等によって決定されるが，一
般的にはワイヤ走行速度は200mm/secが良いとされてい
る。ワイヤ走行速度を遅くすれば，単位時間当たりの放
電回数が増し，その分だけワイヤ電極の表面が荒れるこ
とからワイヤ張力に耐えることができず，該ワイヤ電極
の断線の原因になる。ワイヤ電極のワイヤ走行速度を必
要以上に速くすることは，ワイヤ走行経路から発生する
振動によりワイヤ電極自身の振動の原因となり，工作物
に対する加工精度を悪化させることになり，しかも，ワ
イヤ走行速度のアップによってワイヤ電極を多量に使用
することになり，ランニングコストをアップさせる原因
になる。

また，ワイヤ放電加工機は,NC装置によって制御され
ることから作業者の技能に影響されることなく，諸条件
が揃えば工作物に対する加工時間は加工着手前に知るこ
とができるものである。例えば，加工形状をプログラム
しておけば，加工形状の加工長さが検出でき，該加工長
さをその時の加工条件で求めた加工速度即ちXYテーブル
の移動速度で除せば，工作物に対する加工所要時間を予
測することができる。

更に，ワイヤ放電加工機によるワイヤ放電加工は，ワ
イヤ電極の断線等のトラブルを除いてワイヤ放電加工の
途中でワイヤ電極を交換することは避けることが好まし
い。従って，作業者は今から加工を実施しようとする工
作物に対する加工時間よりも長時間にわたって供給でき
るだけのワイヤ電極を巻き上げたワイヤボビンを用意し
ているのが現状である。ワイヤボビンを準備する方法と
しては，新品のワイヤボビン以外は既にワイヤ放電加工
に使用されたワイヤボビンを使用するものであり，その
際，ワイヤボビンに巻き上げられているワイヤ電極の量
を目視により推察するか，ワイヤボビンの総重量を測定
し，前もって分かっている空ワイヤボビンの重量を差し
引いてワイヤ電極の正味重量を知り，該正味重量からワ
イヤ電極の総長さを推測している。ワイヤ電極の総長さ
即ち残量が分かることによって，加工する工作物に最適
のワイヤボビンをワイヤ放電加工機にセット即ち装填し
ているのが現状である。

そこで，このような課題を解決するため，本出願人
は，ワイヤ電極の残量検出装置を開発し，特願平１−98
884号（特開平２−279218号公報参照）及び特願平１−9
8885号（特開平２−279219号公報参照）として先に出願
した。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら，ワイヤ放電加工機において，従来のよ
うに，ワイヤボビンに残っているワイヤ電極の残量を目
視するか，或いは計量によりワイヤ電極の総長さを推察
してワイヤ放電加工機にセット即ち装填したとしても，
放電加工の進行に比例して減少するワイヤ電極の残量は
目視に頼る以外に方法がなかった。そのため，正確なワ
イヤ電極の残量を知ることができず，供給可能と思いセ
ットしたワイヤボビンであっても，加工途中にワイヤが
無くなり，ワイヤ放電加工機による加工を完全な無人化
にする障害となっていた。特に，加工途中で加工に伴う
諸条件を変更したような時に，障害の発生が大きかっ
た。

この発明の目的は，上記の課題を解決することであ
り，ワイヤボビンに巻き上げられたワイヤ電極の長さが
ワイヤ電極の重量，線径及び材質が分かっていれば演算
できるので，揺動ブラケットの一端部にワイヤボビンを
且つ他端部に該ワイヤボビンの重量によって該揺動ブラ
ケットの上下方向の移動に応答して伸縮するスプリング
と該移動量を検出する重量センサーを設け，該重量セン
サーによってワイヤ放電加工の開始に先立って或いはワ
イヤ放電加工中にワイヤ電極を巻き上げているワイヤボ
ビンの重量を測定し，ワイヤ電極の総長さを演算してワ
イヤ電極の残量を検出するワイヤ電極の残量検出装置を
提供することである。

即ち，このワイヤ電極の残量検出装置は，ワイヤボビ
ンに残っているワイヤ電極の残量から引き続き何時間の
放電加工が可能であるかを検出することができ，ワイヤ
ボビンをワイヤ放電加工機に装填し或いは加工途中で加
工に伴う諸条件を変更しても作業者はワイヤ電極の残量
を瞬時に知り，残り加工時間に対するワイヤ電極の不足
が予測できる時は，ワイヤ電極の交換が比較的に良い条
件の加工箇所，例えば，工作物に直線加工を施すような
箇所を選択し，事前にワイヤ電極の交換の対策が取れる
ようにするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は，工作物を放電加工するため繰り出される
ワイヤ電極を巻き上げているワイヤ放電加工機における
ワイヤボビンを支持する回転軸，該回転軸を回転可能に
支持する揺動ブラケット，前記ワイヤ電極の繰り出しに
従って変動する前記ワイヤボビンの重量に応答して前記
揺動ブラケットを上下方向に揺動可能に支持し且つ支持
本体に取り付けられた枢支軸，該枢支軸を中心に揺動す
る前記揺動ブラケットの端部の移動量を検出して前記移
動量に応答して前記ワイヤ電極を巻き上げている前記ワ
イヤボビンの重量を検出する重量センサーを有するワイ
ヤ電極の残量検出装置において，前記ワイヤ電極の重
量，線径及び材質のデータが入力されたコントローラ
は，前記重量センサーによって検出される放電加工で前
記ワイヤ電極の消費に伴う前記ワイヤボビンの重量変化
に対応して前記ワイヤボビンに巻き上げられている前記
ワイヤ電極の消費量を演算し，前記ワイヤボビンに巻き
上げられている前記ワイヤ電極の残量を演算し，前記デ
ータに基づいて前記ワイヤ電極の残量から前記ワイヤ電
極の加工有効長さを演算すると共に残り加工時間を演算
し，これらの演算結果の情報データをディスプレーで表
示すると共に前記ワイヤボビンの交換指令をするためNC
装置に入力することを特徴とするワイヤ電極の残量検出
装置に関する。

このワイヤ電極の残量検出装置は，前記揺動ブラケッ
トの一端部に回転可能に支持した前記回転軸の一端側に
前記ワイヤボビンを且つ他端側にブレーキを取り付け，
また，前記揺動ブラケットの他端部に前記ワイヤボビン
側の前記揺動ブラケットにかかる重量をバランスするた
めのバランスウエイト及び前記ワイヤボビンの重量変動
に応答して伸縮するスプリングを取り付け，前記重量セ
ンサーは前記スプリングの伸縮に伴って前記揺動ブラケ
ットの端部が移動する移動量を検出するものである。

〔作用〕

この発明によるワイヤ電極の残量検出装置は，上記の
ように構成されているので，ワイヤボビンに巻き上げた
ワイヤ電極の重量を重量センサーで検出することがで
き，コントローラで重量センサーの検出信号に対応して
前記ワイヤボビンに巻き上げられている前記ワイヤ電極
の残量や残り加工時間を演算してディスプレーに表示で
き，作業者が容易にワイヤ電極の供給状態を認識でき
る。

従って，このワイヤ電極の残量検出装置は，ワイヤ放
電加工機の非作動状態では勿論のこと，作動中にも，ワ
イヤ電極に張力を与えているので，逐次にワイヤ電極の
残量を正確に検出することができ，残量のワイヤ電極に
よる残りの有効加工時間を逐次に，瞬時に且つ正確に検
出することができる。それ故，ワイヤボビンをワイヤ放
電加工機に装填し或いは加工途中で加工に伴う諸条件を
変更しても作業者はワイヤ電極の残量を瞬時に知り，残
り加工時間に対するワイヤ電極の不足が予測できる時に
は，事前にワイヤ電極の交換の対策が取れるようにする
ことができる。

〔実施例〕

以下，図面を参照して，この発明によるワイヤ電極の
残量検出装置の実施例を詳述する。第１図はこの発明に
よるワイヤ電極の残量検出装置の一実施例を示す説明図
である。

ワイヤ放電加工機のワイヤ走行系には，ワイヤ電極２
を収容してワイヤ電極２を繰り出すためのワイヤボビン
１がワイヤ放電加工機本体である支持本体３に支持され
ている。ワイヤ搭載装置を組み込んだワイヤ放電加工機
におけるワイヤ走行系において，ワイヤ電極２には所定
のテンションが付与されて走行しており，放電加工部位
において工作物とワイヤ電極２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もので
ある。ワイヤ放電加工機には，ワイヤ電極２を放電加工
部位へ供給するためワイヤ自動供給装置が設けられ，ワ
イヤ電極２のワイヤ走行系を構成している。

このワイヤ電極の残量検出装置は，ワイヤ電極２を巻
き上げているワイヤボビン1,ワイヤボビン１を支持する
回転軸4,回転軸４をワイヤ電極２の繰り出しに応じて回
転可能に支持する揺動ブラケット8,揺動ブラケット８を
ワイヤボビン１の重量に応答して上下方向に揺動可能に
支持し且つ支持本体３に取り付けた枢支軸9,枢支軸９を
中心に揺動する揺動ブラケット８の端部13の移動量を検
出し且つ移動量に応答してワイヤ電極２を巻き上げたワ
イヤボビン１の重量を検出する重量センサー，及び重量
センサーの検出信号に対応してワイヤボビン１に巻き上
げられているワイヤ電極２の残量を比較演算するコント
ローラ40（第３図参照）を有している。

揺動ブラケット８には，中央部分に貫通孔8Hを形成し
たボス部8Cが設けられており，ボス部8Cの貫通孔8Hには
枢支軸９が貫通している。即ち，揺動ブラケット８は枢
支軸９に枢着されており，枢支軸９はワイヤ放電加工機
本体である支持本体３の所定の位置に水平方向に伸びて
固着されている。枢支軸９は，スペーサ30で隔置した一
対の軸受23を介して揺動ブラケット８を揺動可能に支持
している。

また，揺動ブラケット８の一端部には，ボス部8Bが設
けられている。ボス部8Bには水平方向に伸びる支持孔７
が形成されており，支持孔７には筒状のホルダ５が嵌合
して固定されている。ホルダ５には，一対の軸受17を介
して一方側へ伸長する回転軸４が回転可能に嵌合されて
いる。回転軸４の一端部にはワイヤボビン１が取り付け
られている。支持本体３には，揺動ブラケット８の上下
揺動を規制するため，上方位置に設置された上限リミッ
トスイッチ14と下方位置に設置された下限リミットスイ
ッチ15とが設けられている。また，揺動ブラケット８の
他端部には，ワイヤボビン１側の揺動ブラケット８の端
部にかかる重量をバランスするため，バランスウエイト
16及びワイヤボビン１の重量変動に応答して伸縮するス
プリング20Cを設け，揺動ブラケット８の揺動による移
動量を検出する重量センサー６を設けている。バランス
ウエイト16の取付位置は，揺動ブラケット８の長手方向
に沿って即ち枢支軸９と揺動ブラケット８の端部との間
の距離Ｒ内で変更できるように構成できる。使用するワ
イヤボビン１の重量に応じてバランスウエイト16の取付
位置を揺動ブラケット８の最適位置に変更して取り付け
られる。

第２図では，スプリング20Cは，揺動ブラケット８の
上方に位置し，復元して長くなる圧縮スプリングとして
機能しており，ワイヤボビン１の重量の低減に従ってば
ね力で長さが長くなる方向に伸長するように構成されて
いる。揺動ブラケット８の端部13には作動稈28の一端部
37が回転自在に取り付けられている。作動稈28の他端部
38は，支持体3Sにスライドベアリング3Bを介して上下方
向に摺動可能な作動ロッド32に回転自在に取り付けら
れ，作動ロッド32の作動距離Ｌはストッパ34によって規
制されるように構成されている。作動ロッド32には，作
動子33が固定されている。作動子33の移動量は，重量セ
ンサー即ち直動形センサーとして機能するポテンショメ
ータ６で検出されるように構成されている。従って，ホ
ルダ５に回転可能に支持された回転軸４に装填されるワ
イヤボビン１の重量に応じてホルダ５を取り付けた揺動
ブラケット８は枢支軸９を中心に支持本体３に対して上
下方向に揺動移動し，該移動量はスプリング20Cの伸縮
量として現れ，揺動ブラケット８の端部13に取り付けた
作動稈28を介して作動ロッド32を上下方向に移動させ
る。作動ロッド32の上下方向の移動量を作動子33を通じ
てポテンショメータ６で検出することになる。

ホルダ５には，ホルダ５に形成した貫通孔26に貫通
し，貫通孔26の水平方向にスペーサ29で隔置状態に配置
された一対の軸受17を介して回転軸４が回転可能に支持
されている。回転軸４の中央部にはフランジ22が設けら
れ，フランジ22に隣接してカラー21が嵌合している。ワ
イヤ電極２を巻き上げたワイヤボビン１は，カラー21に
隣接して回転軸４に嵌合している。回転軸４に対してワ
イヤボビン１を取り外し可能に固定するには，ワイヤボ
ビン１を回転軸４に嵌合してカラー21に隣接させ，次い
で，カラー18を回転軸４の端部に嵌合してカラー18をワ
イヤボビン１の端面に配置し，締め付けナット19を回転
軸４の端部に形成した雄ねじ27に螺入してワイヤボビン
１を回転軸４に固定する。

また，ホルダ５の他端部には，ブレーキ10を取り付け
たプレート12が固定されている。回転軸４の端部には突
出部24が設けられ，突出部24は回転継ぎ手11によってプ
レート12に設けたブレーキ10のブレーキロッド25と連結
されている。ブレーキ10によって，ワイヤボビン１はワ
イヤ電極２の繰り出しのため回転支持されているが，ワ
イヤ電極２に対して若干のブレーキ力を付与することが
でき，ワイヤ電極２に繰り出しにおける張力を与えるこ
とができる。

更に，ワイヤボビン１からワイヤ電極２を繰り出す方
向は，水平方向であり，ワイヤ電極２の繰り出しで発生
する張力が揺動ブラケット８の上下方向の揺動に影響を
及ぼさないように構成されている。即ち，ワイヤ電極２
を繰り出す水平方向と揺動ブラケット８の揺動方向即ち
上下方向を直交させることによって，揺動ブラケット８
の上下移動量を検出し且つ該上下移動量を電気信号に変
換する重量センサーであるポテンショメータ６によるワ
イヤボビン１の重量の測定値に，ワイヤ電極２の引き出
し張力が影響を及ぼすことを避けることができる。

このワイヤ電極の残量検出装置は，上記のように構成
されているので，揺動ブラケット８のボス部Ｂに固定し
たホルダ５に回転可能に取り付けた回転軸４に装填する
ワイヤ電極２を巻き上げたワイヤボビン１の重量を，重
量センサーであるポテンショメータ６によって測定する
ことができる。また，揺動ブラケット8,ホルダ5,軸受1
7,スペーサ29,回転軸4,カラー18,21,締め付けナット19
等は，予め重量が分かっているので，回転軸４にワイヤ
電極２を巻き上げたワイヤボビン１を装填していない状
態の時，揺動ブラケット８がスプリング20Cのばね力で
揺動移動して，ワイヤボビン１側端部が上限に位置し，
揺動ブラケット８のアーム部が上限リミットスイッチ14
をオンするように設定しておけば，ポテンショメータ６
が表示する重量がワイヤボビン１を装填していない状態
の重量W₀を示すことになる。

また，ワイヤボビン１には，ワイヤ電極２が巻き上げ
られているが，ワイヤボビン１自体の重量W_Sは予め分か
っているので，ワイヤボビン１にワイヤ電極２を巻き上
げた状態のワイヤボビン１を装填した時の重量X_Xを重量
センサーであるポテンショメータ６で測定すれば，ワイ
ヤボビン１に現在巻き上げられているワイヤ電極２の重
量W_Eが演算できる。即ち,W_E＝W_X−W₀−W_Sである。

ここで，ワイヤ放電加工機で使用されているワイヤ電
極２の重量と総長さとの関係についての一例を説明す
る。例えば，ワイヤ電極２の線径が0.2mm,ワイヤ電極２
の材質がブラス製で正味重量が1.6kg巻きの場合，ワイ
ヤ電極２の総長さは6kmであり，正味重量が3.0kg巻きの
場合，ワイヤ電極２の総長さは約11.35kmとなる。ま
た，ワイヤ電極２の線径が0.25mm,ワイヤ電極２の材質
がブラス製で正味重量が1.6kg巻きの場合，ワイヤ電極
２の総長さは4kmであり，正味重量が3.0kg巻きの場合，
ワイヤ電極２の総長さは約7.1kmとなる。

ところで，一般に，ワイヤ電極２を巻き上げているワ
イヤボビン１の材質は樹脂の成形品から製作されてお
り，また，ワイヤボビン１に巻き上げられているワイヤ
電極２の材質も予め分かっている。そこで，同一メーカ
ーの同一品種のワイヤ電極２であれば，通常同一の総重
量になっている。従って，ワイヤ電極２を巻き上げたワ
イヤボビン１の総重量W_X−W₀とワイヤボビン１だけの重
量W_Sが前もって分かっていれば，ワイヤ電極２の重量W_E
からワイヤ電極２の総長さが分かり，また，ワイヤ放電
加工機に装填してワイヤ電極２を消費した場合には，ワ
イヤボビン１の減少した重量がワイヤ電極２を消費した
量になり，残りの重量から未使用のワイヤ電極２の長さ
即ち残量が分かる。

例えば，ワイヤ放電加工機において，ワイヤ電極２の
走行速度が200mm/sec（12m/min）の設定でもって工作物
を放電加工したとすると，この時，ワイヤ放電加工機に
装填されているワイヤボビン１に巻き上げられているワ
イヤ電極２の総長さが3000mであれば,3000mを12m/minで
除すると,250min即ち４時間10分の間，ワイヤボビン１
からワイヤ電極２を繰り出して供給することができる。
ワイヤ電極２を3000mの全てにわたって工作物の放電加
工に供給できるものではなく，例えば，加工に付随する
段取り，ワイヤ電極自動供給，加工条件設定，ワイヤ電
極の断線に伴うロス等にもワイヤ電極は消費されるが，
そのように消費されるワイヤ電極２の長さは，ワイヤ電
極２の放電加工に消費される正味加工長さに比較すれ
ば，無視できる程度である。

それ故，放電加工を行う工作物に対して最適のワイヤ
ボビン１を予め選定できると共に，工作物の放電加工す
る場合に，ワイヤ放電加工機に種々の長さのワイヤ電極
２を巻き上げたワイヤボビン１を装填しても，ワイヤボ
ビン１で放電加工できる加工長さ従って加工時間を予め
知ることができ，ワイヤ電極２が無くなる時即ちワイヤ
ボビン１の交換時を知ることができ，加工能率を向上さ
せることができる。また，ワイヤボビン１は，逐次交換
してワイヤボビン取付装置に装填でき，ワイヤボビン１
をワイヤ放電加工機に装填する場合には，工作物の加工
形状に応じて最適のワイヤ電極２が巻き上げられている
ワイヤボビン１を選定してワイヤ自動供給装置に組み込
むことができる。また，工作物が別のものに変更される
場合には，変更した工作物に最適のワイヤ電極２の長さ
のワイヤボビン１を選定し，ワイヤ電極２を巻き上げた
ワイヤボビン１に取り換えることができる。

また，ワイヤボビン１に巻き上げられているワイヤ電
極２が終了する時を，上限リミットスイッチ14で警報を
発するように構成することもできる。該警報によってワ
イヤボビン１に巻き上げたワイヤ電極２が無くなること
を知り，作業者はワイヤボビン１の交換作業，或いはワ
イヤ放電加工機はワイヤボビン１の自動交換を行うこと
ができ，ワイヤ放電加工機のワイヤボビン交換作動を完
全無人化することができる。

このワイヤ電極の残量検出装置は，ワイヤ電極２の重
量からワイヤ電極の総長さを検出するコントローラの一
実施例を，特に，第３図を参照して説明する。

第３図から分かるように，ワイヤ放電加工機に取り付
けたポテンショメータ６が検出したワイヤ電極２を巻き
上げたワイヤボビン１の重量W_Eの電気信号は，コントロ
ーラ40の増幅器39に入力される。増幅器39において，入
力された電気信号は増幅され，増幅された電気信号は演
算部31に入力される。一方，ワイヤボビン１に巻き上げ
られたワイヤ電極２について，ワイヤボビン毎にワイヤ
電極２の線径，巻き径長さ，ワイヤボビン１の回転に伴
う繰り出されたワイヤ電極２の長さ，初期状態のワイヤ
長さ等の情報は，予め計測されて分かっている。ここ
で，装填したワイヤボビン１についての情報，ワイヤ電
極２の材質，該材質で決定される重量及び線径のデータ
を，データ入力装置41からコントローラ40の演算器31に
入力すれば，ワイヤ電極２の重量W_Eからワイヤ電極２の
総長さが演算される。

現在，ワイヤボビン１に巻き上げられているワイヤ電
極２の総長さが検出されれば，工作物に対する加工長さ
が予め計算できる。ワイヤ電極２の総長さのデータは比
較器42に入力され，そこで，工作物の種類，硬さ，加工
形状等によって放電加工に必要なワイヤ電極２の単位加
工長さが予め計算できるので，工作物に対して所定の加
工形状を加工するべき加工長さに対応する加工時間のデ
ータは予め予測できるので，該データをデータ入力器43
から比較器42に入力する。そこで，比較器42において，
ワイヤ電極２の残量の総長さと，工作物に対する加工時
間のデータとを比較し，ワイヤ放電加工機に装填されて
いるワイヤボビン１のワイヤ電極２では，工作物に対し
てどの程度の加工ができるかが計算できる。即ち，ワイ
ヤ電極２の長さが検出されれば，工作物に対して放電加
工できる加工長さが演算できる。そこで，その情報デー
タをNC装置36に入力して，ワイヤ放電加工機におけるワ
イヤボビン１の交換指令等に利用すると共に，該情報デ
ータを表示器即ちディスプレー35に表示することができ
る。

また，放電加工の進行に伴ってワイヤ電極２が回転軸
４を中心に回転するワイヤボビン１からの繰り出しによ
ってワイヤボビン１におけるワイヤ電極２の重量が逐次
に減少して変化する。従って，ワイヤボビン１から繰り
出されるワイヤ電極２の長さは，ワイヤ電極２の重量に
よって変動し，ワイヤ電極２の残量の長さは，時間の経
過と共に少なくなる。このようにして演算されたワイヤ
電極２の残量は，ディスプレー35によって表示されると
共に,NC装置36に入力される。従って，作業者は残りの
有効加工長さをディスプレー35で検知することによって
直ちに且つ正確に確認することができる。

このワイヤ電極の残量検出装置は，上記のように構成
されているが，上記実施例に必ずしも限定されるもので
はない。例えば，揺動ブラケット８の端部13をばね力で
支持するスプリング20Tについては，第４図に示すよう
に，揺動ブラケット８の下方に配置し，復元力で短くな
る引張スプリングとして機能させることができる。即
ち，スプリング20Tは，ワイヤボビン１の重量の低減に
従ってばね力で長さが短くなる方向に収縮するように構
成されている。また，ディスプレー35に加えて，ワイヤ
電極２の所定の残量以下にまで減少した時，該センサー
の検出信号に応答して警報手段を併用することもでき，
作業者が該警報手段によってワイヤ電極２の残量を直ち
に且つ確実に確認することができるように構成すること
もできる。また，補助ワイヤボビンを準備しておき，主
ワイヤボビンのワイヤ電極の有効加工長さを消費した場
合に，該有効加工長さ消費検出信号によって主ワイヤボ
ビンから補助ワイヤボビンに自動的に変更できるように
構成することもできる。更に，ポテンショメータ６が示
す総重量W_Xを，上記実施例では，ワイヤ電極２が巻き上
げられたワイヤボビン１を搭載した時の重量を表示する
ようにしたが，例えば，ワイヤ電極２が巻き上げていな
い空のワイヤボビン１を搭載した時の重量を表示するよ
うに設定してもよいものである。

〔発明の効果〕

この発明によるワイヤ電極の残量検出装置は，上記の
ように構成されているので，ワイヤボビンに巻かれてい
るワイヤ電極の残量を，コントローラで重量信号によっ
て迅速に，逐次に，簡単に且つ正確に演算でき，演算さ
れた上記の電気信号によって以後のワイヤ放電加工がで
きる前記ワイヤ電極の加工有効長さや残り加工時間を演
算することができ，該演算結果をディスプレーに表示で
きる。しかも，回転軸に取り付けられたブレーキによっ
てワイヤ電極の繰り出しで発生する張力が揺動ブラケッ
トの上下方向の揺動に影響を及ぼすことがなく，ワイヤ
電極の正確な重量を逐次に検出できる。また，揺動ブラ
ケットに取り付けられたバランスウエイトによって，揺
動ブラケットの揺動量をワイヤボビンの重量変化量のみ
を検出するように構成でき，従ってワイヤ電極の消費量
を極めて正確に且つ迅速に検出できる。

従って，ワイヤボビンに残っているワイヤ電極で引き
続き何時間の放電加工が可能であるかを知り，或いは工
作物の加工長さに最適のワイヤボビンを選定してワイヤ
放電加工機に装填し，又は加工途中で加工に伴う諸条件
を変更しても作業者がワイヤ電極の残量を瞬時に知り，
残り加工時間に対するワイヤ電極の不足が予測できるこ
とを可能にし，ワイヤ電極の交換が比較的に良い条件の
加工箇所，例えば，工作物に直線加工を施すような箇所
を選択し，事前にワイヤ電極の交換の対策が取れるよう
にして加工効率を向上させ，しかもワイヤボビンの交換
作業を無人化することを可能にすることができる。

また，作業者は前記ワイヤ電極の加工有効長さを直ち
に且つ正確に確認し，以後の前記ワイヤ電極を巻き上げ
た前記ワイヤボビンの取り替え時期を予測することがで
き，加工途中での前記ワイヤ電極切れ等による加工時間
のロスの時間を最小限に留めることができる。従って，
作業者はワイヤ放電加工機を常に監視する必要もなく，
前記ワイヤ電極切れによる放電加工時間のロス時間を最
小限に留めることができ，加工能率を大幅に向上でき
る。

また，このワイヤ電極の残量検出装置は，上記のよう
な構成であるから，前記ワイヤ電極の所定の残量以下に
まで減少した時，該検出信号に応答して警報手段を併用
することも容易に構成でき，作業者が該警報手段によっ
て前記ワイヤ電極の残量を直ちに且つ確実に確認するこ
とができ，ワイヤ電極切れによる放電加工の中断時間を
最小限に減少し，有効に加工効率を向上できる。また，
補助ワイヤボビンを準備している場合には，ワイヤ電極
の加工有効量以下になれば，該検出信号によって自動的
にワイヤ電極の繰り出しワイヤボビンを変更することが
でき，ワイヤ放電加工の自動化をスムースに達成するこ
とができる。しかも構造そのものが簡単で且つ制御が簡
単であり，故障がなくコストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるワイヤ電極の残量検出装置の一
実施例を示す概略平面図，第２図は第１図の概略側面
図，第３図はこのワイヤ電極の残量検出装置の処理フロ
ーのブロック図，及び第４図はこの発明によるワイヤ電
極の残量検出装置の別の実施例を示す一部概略図であ
る。 １……ワイヤボビン,2……ワイヤ電極,3……支持本体,4
……回転軸,5……ホルダ,8……揺動ブラケット,9……枢
支軸,10……ブレーキ,16……バランスウエイト,20C,20T
……スプリング,35……ディスプレー,36……NC装置,40
……コントローラ,41……データ入力装置,41……データ
入力器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23H 7/10 B23H 7/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作物を放電加工するため繰り出されるワ
   イヤ電極を巻き上げているワイヤ放電加工機におけるワ
   イヤボビンを支持する回転軸，該回転軸を回転可能に支
   持する揺動ブラケット，前記ワイヤ電極の繰り出しに従
   って変動する前記ワイヤボビンの重量に応答して前記揺
   動ブラケットを上下方向に揺動可能に支持し且つ支持本
   体に取り付けられた枢支軸，該枢支軸を中心に揺動する
   前記揺動ブラケットの端部の移動量を検出して前記移動
   量に応答して前記ワイヤ電極を巻き上げている前記ワイ
   ヤボビンの重量を検出する重量センサーを有するワイヤ
   電極の残量検出装置において， 前記ワイヤ電極の重量，線径及び材質のデータが入力さ
   れたコントローラは，前記重量センサーによって検出さ
   れる放電加工で前記ワイヤ電極の消費に伴う前記ワイヤ
   ボビンの重量変化に対応して前記ワイヤボビンに巻き上
   げられている前記ワイヤ電極の消費量を演算し，前記ワ
   イヤボビンに巻き上げられている前記ワイヤ電極の残量
   を演算し，前記データに基づいて前記ワイヤ電極の残量
   から前記ワイヤ電極の加工有効長さを演算すると共に残
   り加工時間を演算し，これらの演算結果の情報データを
   ディスプレーで表示すると共に前記ワイヤボビンの交換
   指令をするためNC装置に入力することを特徴とするワイ
   ヤ電極の残量検出装置。
2. 【請求項２】前記揺動ブラケットの一端部に回転可能に
   支持した前記回転軸の一端側に前記ワイヤボビンを且つ
   他端側にブレーキを取り付け，また，前記揺動ブラケッ
   トの他端部に前記ワイヤボビン側の前記揺動ブラケット
   にかかる重量をバランスするためのバランスウエイト及
   び前記ワイヤボビンの重量変動に応答して伸縮するスプ
   リングを取り付け，前記重量センサーは前記スプリング
   の伸縮に伴って前記揺動ブラケットの端部が移動する移
   動量を検出することを特徴とする請求項１に記載のワイ
   ヤ電極の残量検出装置。