JP3235915B2 - ワイヤ結線状態表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、ワイヤ放電加工機の
ワイヤ結線時に、ワイヤの結線状態を表示するワイヤ結
線状態表示装置に関し、詳しくは、ワイヤ先端がワイヤ
経路中のどの位置乃至区間に到達しているかを表示する
表記装置に関する。また、特にワイヤの結線障害（つか
え）検出手段を利用してワイヤ結線障害発生位置情報を
併せて表示することの出来るワイヤ結線状態表示装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤ放電加工機においては、放電加工
実行中に断線が発生した場合あるいは別の加工線に沿っ
た放電加工を実行する場合に、ワイヤ電極（以下、単に
ワイヤと言う。）の結線を行なわなければならない。こ
のワイヤ結線は、ワイヤ送り込み機構を作動させてワイ
ヤをワイヤ経路に沿って送り出し、ワイヤ放電加工機の
各部を挿通させてワイヤ先端をワイヤ経路の終点に相当
するワイヤ巻き取り部まで到達させる、いわゆる自動結
線によって実行されることが多い。

【０００３】従来、このような自動結線に際してワイヤ
の結線進行状況をリアルタイムに把握する技術が知られ
ていなかった為に、例えば、ワイヤ先端がワイヤ経路中
のどの区間を通過中であるのかを視覚的に判り易くオペ
レータに知らせるというようなことことが出来なかっ
た。従って、ワイヤ経路中のどの部分でワイヤが通過し
にくくなっているかを簡単に知ることも困難であった。

【０００４】特に、ワイヤ経路中のいずれかの箇所にお
いて結線障害（ワイヤ先端のつかえによる場合が殆どで
ある。）を起こした場合、ワイヤ経路中のどの部分で結
線障害が発生したのかを即座に知ることは不可能であっ
た。また、ワイヤ放電加工機の結線障害履歴（結線障害
発生位置の分布）を表示画面で知ることも出来なかっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本願発明の目
的は、ワイヤ自動結線時にワイヤ結線状態を明確且つリ
アルタイムに表示することの出来るワイヤ結線状態表示
装置を提供することによって、上記従来技術の問題点を
解決することにある。また、ワイヤの結線障害（つか
え）発生時には、障害発生位置に関する情報を併せて表
示し、また、結線障害発生位置の履歴を適宜表示出来る
ワイヤ結線状態表示装置を提供することによって、ワイ
ヤ結線障害に対してより的確な対応をとることを可能に
することをも企図するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願発明は、ワイヤ放電
加工機のワイヤ自動結線時にワイヤ送り出し手段による
ワイヤ送り出し量を検出するワイヤ送り出し量検出手段
と、ワイヤが予め定められた基準状態にあることを検出
するワイヤ基準状態検出手段と、前記ワイヤ送り出し量
検出手段の検出出力及び前記ワイヤ基準状態検出手段の
検出出力に基づいてワイヤ結線状態を表示する表示手段
を備えたワイヤ結線状態表示装置によって、上記技術課
題を解決する為の基本的構成を提案したものである（請
求項１の構成）。

【０００７】また、上記装置におけるワイヤ基準状態検
出手段をワイヤ経路に臨んで配置されたワイヤ検出電極
を備えたものとし、ワイヤ基準状態検出手段の検出出力
が前記ワイヤ検出電極位置にワイヤ先端が位置する状態
を表わす信号を含ませ、ワイヤ結線状態表示内容にワイ
ヤ先端位置情報を含ませることによって、ワイヤ結線状
態をワイヤ先端位置情報として表示する出来るようにし
たものである（請求項２の構成）。

【０００８】そして、上記ワイヤ先端位置表示に際し
て、前記表示手段にワイヤ経路を表現する情報と共に表
示する手段を備えさせることによって、ワイヤ先端位置
の視覚的把握をより容易にしたものである（請求項３の
構成）。

【０００９】更に、上記各構成にワイヤ経路に臨んで配
置されたワイヤ撓み検出手段を加えると共に、前記表示
手段を、前記ワイヤ送り出し量検出手段の検出出力、前
記ワイヤ基準状態検出手段の検出出力及び前記ワイヤ撓
み検出手段の検出出力に基づいてワイヤ結線状態を表示
するものとすることによって、ワイヤ結線障害位置情報
を併せて明確に表示することを可能とし（請求項４の構
成）、また、ワイヤ結線障害発生回数情報を予め設定さ
れたワイヤ経路区間別に記憶するワイヤ結線障害発生回
数情報記憶手段を装備させ、前記表示手段が該記憶内容
に基づいてワイヤ結線障害発生回数情報を表示し得るも
もとして（請求項５の構成）、ワイヤ結線障害の発生履
歴を区間別データで提供出来るようにしたものである。

【００１０】

【作用】本願発明に係るワイヤ結線状態表示装置によれ
ば、ワイヤ自動結線時にワイヤ送り出し量が継続的乃至
逐次的に検出され、検出結果に応じてワイヤ結線の進行
状況がリアルタイムに表示される。各時点におけるワイ
ヤ位置（典型的には先端位置）は、基準状態におけるワ
イヤ位置から測ったワイヤ送り出し量として計算され
る。ワイヤ結線障害発生位置情報を併せて表示する場合
には、ワイヤ経路に臨んで配置されたワイヤ撓み電極に
よって、ワイヤのつかえをワイヤの撓みとして検出し、
該検出時点におけるワイヤ送り出し量に基づいて結線障
害発生位置が決定され、表示手段の画面上に表示され
る。

【００１１】ワイヤ先端位置情報あるいは障害発生位置
情報の表示形式には多様な形態が可能であるが、ワイヤ
経路を区間に区切ってグラフィック表示し、これにワイ
ヤ先端位置あるいは結線障害発生位置を局所表示（輝
点、暗点、カーソル等）や区間全体を識別表示（区間）
するやり方が、好ましい表示形態と考えられる。また、
通過中の位置・区間あるいは結線障害発生位置・区間を
点滅等の手段によって強調表示することも有効である。

【００１２】ワイヤ結線状態を知る為のワイヤ送り出し
量の検出はワイヤ送りロール駆動モータあるいはこれと
連動回転する軸等の回転移動量として把握可能であり、
これに基づいてワイヤ断線位置が決定される。これら回
転移動量は、公知のエンコーダ及びエンコーダの位置パ
ルスを計数するカウンタ手段によって、簡単に計測出来
る。

【００１３】ワイヤ位置を決定する為には、ワイヤ位置
計測の原点（基準状態）を定めることが必要であるが、
例えば、エンコーダ出力パルスを計数するカウンタ手段
をワイヤが基準状態（典型的には、ワイヤ先端がワイヤ
経路中の定点にある状態）にある時にカウンタ計数値を
クリヤ（計数値Ｎ＝０）する構成とすれば（実施例参
照）、以後のワイヤ送り出し量はカウンタ計数値に比例
することになる。従って、キャリブレーションあるいは
設計データ等に基づいた計算によって、カウンタ計数値
をワイヤ送り出し量（単位は距離）に換算する比例係数
Ｃを予め求めておけば、ワイヤ経路中の定点位置から測
ったワイヤ（先端）位置あるいは結線障害発生位置迄の
距離を知ることが出来る。

【００１４】ワイヤ経路中の各部分（各電極、ワーク、
ガイド、ロール等）の位置関係を距離データとして準備
し、適当な区分方式に従ってワイヤ経路をいくつかの区
間に分けて区間設定を行えば、ワイヤ位置乃至結線障害
発生位置を表わす距離情報（位置パルス計数値データま
たはこれを距離に換算したデータ）に基づいて、ワイヤ
位置乃至結線障害発生位置を区間単位で表示することが
可能となる。

【００１５】また、ワイヤ結線障害が発生する毎にこれ
を設定区間別に記憶しておき、必要に応じてこれを読み
出して適宜の形態で表示すれば、区間別の結線障害発生
頻度を視覚的に知ることが出来る。このような結線障害
発生履歴情報は、ワイヤ放電加工機の保守・管理あるい
は設計の改良の為の参考データとして大きな利用価値が
ある。

【００１６】

【実施例】図１は、本願発明に従ったワイヤ結線状態表
示装置によるワイヤ結線状態表示が行なわれるワイヤ放
電加工機本体部分の概略構成を例示したものである。図
を参照すると、ワイヤ放電加工機の本体部の全体は対向
配置された上方機枠部１と下方機枠部２に大きく２分さ
れる一方、各部１、２は図示しないコラムにより一体的
に結合されている。上方機枠部１には、ワイヤ巻上げユ
ニット３、ワイヤ送りローラ４、ワイヤ切断機構５、ワ
イヤ引き込みユニット６、上ガイド７が配置され、ワイ
ヤ送りローラ４とワイヤ切断機構５との間には、ワイヤ
撓み検出電極４０が設けられている。

【００１７】ワイヤ巻上げユニット３は巻上げモータ８
に連結された供給リール９を備え、ワイヤ送りローラ４
は正逆回転可能なワイヤ送りモータ１０で駆動される。
符号１１はワイヤ送りを制御するために配置され、ワイ
ヤ送りモータ１０の回転量を検出するエンコーダであ
り、後述するようにワイヤ結線障害及び断線障害の位置
検出の為のワイヤ移動量計測に利用されるものである。

【００１８】ワイヤ切断機構５は、上ノズル７の上方に
配置されたワイヤ送りパイプ構造１２と、このパイプ構
造１２の入口側と出口側に配置された第１、第２のワイ
ヤ切断用電極１３，１４及び圧接用ローラ１５で構成さ
れている。

【００１９】第２のワイヤ切断用電極１４は、後述する
ように、ワイヤ結線時あるいは断線位置検出時のワイヤ
先端検出電極としても兼用される。この電極１４と圧接
ローラ１５はワイヤ経路に対し遠近移動可能とされてい
る。即ち、電極１４と圧接ローラ１５は、図示しないソ
レノイドへの通電制御を介し、ワイヤ切断作動時及びワ
イヤ結線時・断線位置検出時の先端検出電極として使用
される時には図のように長孔内をワイヤ２０経路に入り
込むように移動され、ワイヤ切断作動の終了時にはワイ
ヤ２０から遠ざけられる。

【００２０】上ガイド７内にはワイヤ通路に面して加工
用上電極３０ａが配置され、放電加工時に加工用下電極
３０ｂとの間に加工用の通電が行なわれる。

【００２１】下方機枠部２には、ワイヤ巻取りローラ１
６とこれに対向したピンチローラ１７および下ガイド１
８が配置されている。また、その後方にはワイヤ結線時
にワイヤの到達を検出する結線完了検出器８０が配置さ
れている。この検出器８０はワイヤの到来を検出出来る
ものであれば、任意の型のものを使用することが出来
る。符号１９はワークテーブルの上面を示している。加
工用下電極３０ｂは下ガイド内のワイヤ通路に面して配
置される。

【００２２】ワイヤ２０は、供給リール９から引き出さ
れ、転向ローラ２１，２２に掛け回されてワイヤ送りロ
ーラ４に案内され、ワイヤ撓み電極４０及び第１のワイ
ヤ切断用電極位置を通り、ワイヤ送りパイプ構造１２を
貫通して上ガイド７に至り、更に、下ガイド１８をへて
転向ローラ２３で向きを変えてワイヤ巻取ローラ１６に
至るワイヤ経路を形成する。ワイヤ２０は、この経路を
ワイヤ送りモータ１０の駆動によって回動するワイヤ送
りローラ４による送り出しとワイヤ巻取りローラ１６の
牽引作動で走行する。下ガイド１８内に配置された加工
用下電極３０ｂは加工用上電極３０ａと共に走行中のワ
イヤに接触して加工用の電力をワイヤに供給する。

【００２３】ワイヤ２０の通常走行時（放電加工時）に
は、供給リール９の巻上げモータ８は逆方向（破線の矢
印）に空転されている。しかし、ワイヤ切断作動（自動
ワイヤ結線や断線修復時）に際しては、巻上げモータ８
は正方向に駆動され、巻取りローラ１６（自動結線時）
あるいはワイヤ引き込み装置６（断線修復時）との間で
ワイヤ２０に緊張を与える。即ち、これら巻上げモータ
８、巻取りローラ１６およびワイヤ引き込み装置６は、
ワイヤ緊張手段を構成している。

【００２４】符号２４はピンチローラで、ワイヤ送りロ
ーラ４の周面に接しワイヤ２０の送りを確実にする。符
号２５は誘導パイプで、下方機枠部２において転向ロー
ラ２３とワイヤ巻取ローラ１６間に配置され、パイプ内
にワイヤ２０が貫通される。

【００２５】ワイヤ引き込みユニット６は、先端にクラ
ンプ部２６を設けたアーム２７とこれを引き込むエアシ
リンダ２８で構成され、先端のクランプ部２６は圧接用
ローラ１５の下流側に位置し、ワイヤ２０が貫通してい
る。

【００２６】ワイヤ送りパイプ構造１２は、矢印Ａ，Ｂ
で各々示した位置に図示しない導水部及び排水部を有し
ており、ワイヤ切断時にはＡＢ間でアニールが行なわれ
ると共に位置Ｂと第２の切断電極との間の加熱領域では
ワイヤ切断の為の加熱が行なわれる。ワイヤ送りパイプ
構造１２は、全体がワイヤ２０と電気的に絶縁された構
造とされる。

【００２７】更に、このワイヤ送りパイプ機構１２は、
クランプ機能を有する第１の切断用電極１３と共にスラ
イド部材１０２に支持されており、スライド部材１０２
は支柱ガイド１０３に沿って図示しない駆動手段によっ
て、図示した最上位置と上ガイド７に形成された位置決
め部７１の間（距離Ｌ）で昇降駆動される。この機構は
結線時に利用されるものである。

【００２８】次に、第１のワイヤ切断用電極１３及びワ
イヤ撓み検出電極４０の概略構造について説明する。先
ず、図２は電極１３の上面図を示しており、図中１３
ａ、１３ｂは離接近制御可能に支持された電極板であ
り、実線で描かれた開放位置と破線で示された閉塞位置
をとることが出来る。両電極板１３ａ、１３ｂが開放位
置にある時はワイヤ２０を全く拘束することはなく、電
気的にも非接触である。これに対して閉塞位置にある時
には、ワイヤ２０を拘束するクランプとして機能すると
共に、リード線１３ｄを介してワイヤ切断用の電力を拘
束されたワイヤ２０に供給することが出来る。１３ｃは
電極板支持駆動部で、電極板の開閉を行なうソレノイド
（図示省略）が内蔵されている。１３ｅは、このソレノ
イドの開閉通電を行なう為のケーブルで、後述するワイ
ヤ放電加工機の制御装置へ接続されている。

【００２９】この第１のワイヤ切断用電極１３が閉塞さ
れるのは、ワイヤ２０の切断を行なう時及びワイヤ結線
時にワイヤ送りパイプ機構１２と共に下方に距離Ｌに亙
って引き下ろされる時である。それ以外の時は電極板１
３ａ、１３ｂは離隔開放されて、ワイヤ２０は自由に両
電極板間をすり抜けて移動出来る状態にある。

【００３０】図３は、ワイヤ撓み検出電極４０の外観を
簡略化して描いた見取図であり、電極の周辺回路の要部
が併せて示されている。ワイヤ撓み検出電極４０は、全
体円環状乃至短管状の形状を有しており、ワイヤ撓み検
出用電源Ｅ40及び電圧検出部Ｖ40に接続されている。Ｒ
40は、適当な抵抗値を有する抵抗器である。このワイヤ
撓み検出電極４０は、ワイヤの結線時にワイヤを送り出
す過程において、ワイヤがワイヤ経路中のいずれかの部
分でつえて結線障害を起こした場合にこれを検出する為
に使用される。

【００３１】即ち、ワイヤが順調に送り出されている間
はワイヤ２０は図示された如く電極内中心部を貫通し、
電極壁に接触することは無いが、ワイヤが経路中途でつ
かえると、ワイヤ送りローラ４からワイヤが強制的に送
り出されてことによってワイヤ２０に撓みが発生し、番
号２０’で示したようにワイヤ撓み検出電極４０の内壁
部あるいは縁部に接触することになる。ワイヤ結線時に
ワイヤ２０をほぼアース電位に保てば、この接触によっ
てワイヤ撓み検出電源Ｅ40からワイヤ２０へ電流が流
れ、電圧検出部Ｖ40で電圧降下が検出される。この検出
信号は信号線４０ａを介して、後述するワイヤ放電加工
機制御装置へ送られる。（別に設けた通電子からワイヤ
結線中にワイヤ撓み検出用電圧を供給し、ワイヤがワイ
ヤ撓み検出電極４０へ接触した時に生じるワイヤ撓み検
出電極４０の電圧変化を検出することも考えられ
る。）。

【００３２】両電極１３、４０はこのような構造と機能
を有しており、また、ワイヤ放電加工装置が稼働され通
常の放電加工が行なわれている間は第２のワイヤ切断用
電極１４と圧接用ローラ１５もワイヤ２０から離れた位
置にあるから、通常のワイヤ放電加工時にワイヤ２０に
接触する電極は上下加工用電極３０ａ、３０ｂのみとな
る。この状態で、ワイヤ２０とワークテーブル１９上の
ワーク（図示省略）の間に放電加工電流が流されて放電
加工が実行されることになる。なお、上ガイド７、下ガ
イド１８には加工液が供給され、それぞれのノズルから
放電加工個所に向けて吐出され、加工個所に発生するス
ラッジの除去および冷却が行われる。ワイヤ送りパイプ
構造１２内にも加工液がＡ位置から緩やかに供給されて
Ｂ位置から排出される。

【００３３】次に、図５を参照してワイヤ結線状態表示
装置を含むワイヤ放電加工システムの概略構成例を説明
する。図５には、ワークテーブル１９の位置制御を行な
う為のＮＣ装置を兼ねたワイヤ放電加工機制御装置が符
号５０で示されている。ワイヤ放電加工機制御装置５０
は、マイクロプロセッサからなる中央演算処理装置（以
下、単にＣＰＵ）５１を備えており、ＣＰＵ５１にはプ
ログラムメモリ５２、データメモリ５３、液晶ディスプ
レイＬＣＤを備えた操作盤５４及び入出力装置５５が各
々バス５６を介して接続されている。

【００３４】プログラムメモリ５２には、ワイヤ結線状
態を表示するプログラムや、ワイヤ放電加工機の各部及
びワイヤ放電加工機制御装置自身を制御する為の種々の
プログラムが格納されている。また、データメモリには
加工プログラムに付随した位置データ、その他の加工条
件を定める各種設定データに加えて、ワイヤ結線状態表
示に関連した各種データ（ワイヤ位置データと表示画面
上座標データの換算テーブルデータ等、詳細は後述。）
が格納されると共に、ＣＰＵ５１が行なう各種計算の為
のデータ一時記憶用のメモリとしても利用される。ま
た、後述する態様でエンコーダ１１の出力パルスを計数
するレジスタ領域及び障害発生位置データを記憶するレ
ジスタ領域を有している。

【００３５】入出力装置５５には、ワークテーブル駆動
部６０、加工電源部６１、ワイヤ切断電源部６２、ワイ
ヤ巻上げ／巻取り制御部６３、ワイヤ送り制御部６４、
エンコーダ１１、ワイヤ断線検出部６５、電極機能切換
部６６、ワイヤ撓み検出部６７、ワイヤ先端検出部６
８、表示装置（ＣＲＴ）６９及びその他のワイヤ放電加
工機各部を制御する各部制御部７０に各々接続されてい
る。

【００３６】ワークテーブル駆動部６０及び加工電源部
６１は周知の構成を有するものであり、加工実行時には
通常の方式に従って各々制御される。ワイヤ切断電源部
６２は、結線時にワイヤ２０をパイプ構造１２内の加熱
領域で切断する為に、第１及び第２の電極１３、１４に
必要な電力を供給するものである。加工ワイヤ巻上げ／
巻取り制御部６３はワイヤ巻取りロール１６を駆動する
モータ（図示省略）及び巻上げモータ８を駆動するもの
である。

【００３７】また、ワイヤ送り制御部６４はワイヤ送り
ロール４を駆動するモータ１０の駆動制御を行なう部分
であり、該モータの回転量がエンコーダ１１によって検
出されることは、既に述べた通りである。断線検出部６
５は、加工実行中に断線が発生した際にこれを検知する
もので、従来方式（例えば、ワイヤに流れる電流を検知
する方式や巻き取りロールのテンションを検出する方式
等）の機構が利用される。

【００３８】電極機能切換部６６は、電極１４の機能を
ワイヤ切断電極とワイヤ通過検出電極のいずれかに切換
選択する為のもので、ワイヤ切断電源部６２に接続され
た接点Ｔ1 とワイヤ通過検出用電源Ｅ14に接続された接
点Ｔ2 を有するスイッチ装置ＳＷを制御する。ワイヤ通
過検出部６８は、電極１４が接点Ｔ2 （ワイヤ通過検出
用電源Ｅ14）に接続された際に、電極１４の電位を検出
すると共に、結線時には結線完了検出器８０の検出出力
を検出するもので、図示した位置に配置された電圧計Ｖ
14及び結線完了検出器８０に接続されている。Ｒ14は適
当な抵抗値を有する抵抗素子で、電極１４とワイヤとの
接触／非接触を電極１４の電位の変化で判別する為に設
けられている。電源Ｅ14は電極１４とワイヤとの接触／
非接触を検知する為のものであり、例えば数ボルト程度
のものが使用可能である。

【００３９】一方、ワイヤ撓み検出部６７は、前述した
ワイヤ撓み検出電極４０に接続され、該電極４０の電位
を検出するもので、図３に関連して既述した電圧計Ｖ40
に接続され、電極４０とワイヤとの接触／非接触を電極
４０の電位の変化で判別する。電源Ｅ40の供給電圧につ
いても、Ｅ14と同様に数ボルト程度のものが使用可能で
ある（Ｅ14とＥ40の兼用も考えられる）。

【００４０】表示装置６９は種々の形態でワイヤ障害位
置情報を表示する為の表示装置であり、プログラムメモ
リ６２に格納される表示プログラムに応じて、ワイヤ結
線状態をＣＲＴ画面に表示するものである（詳細は後
述）。

【００４１】そして、各部制御部７０は、切断用電極１
３の開閉、電極１４の進退移動、電極結線時のパイプ構
造１２の降下移動等を制御する部分を一括して表わした
ものである。

【００４２】ワイヤ放電加工機は、通常加工実行時には
断線位置検出・記録処理をＣＰＵ５１によって実行す
る。この処理の内容の概略については、ワイヤ結線状態
表示について説明した後に述べることにする。

【００４３】さて、本実施例においては、自動結線実行
時に図６に示した画面が表示装置６９のＣＲＴ画面上に
表示される。この図６に図４を参照図に加えて、先ず表
示装置６９の表示内容と表示原理について説明する。図
６に示されているように、表示装置６９のＣＲＴ画面に
は、図１に示されたワイヤ放電加工機のワイヤ経路とこ
れを幾つかに区分して（ここでは１１区間に区分）設定
された区間Ｑ０１〜Ｑ１１が表示される。また、画面右
側には、結線障害と断線障害の発生状況が併せて表示さ
れる。各区間Ｑ００〜Ｑ１１に分類されており、この区
間はワイヤ結線障害発生位置とワイヤ断線障害発生位置
の区分に共通して適用される。 Ｑ００；Ｐｏ［００］より上方 Ｑ０１；Ｐｏ［００］〜Ｐｏ［０１］ Ｑ０２；Ｐｏ［０１］〜Ｐｏ［０２］ Ｑ０３；Ｐｏ［０２］〜Ｐｏ［０３］ Ｑ０４；Ｐｏ［０３］〜Ｐｏ［０４］ Ｑ０５；Ｐｏ［０４］〜Ｐｏ［０５］ Ｑ０６；Ｐｏ［０５］〜Ｐｏ［０６］ Ｑ０７；Ｐｏ［０６］〜Ｐｏ［０７］ Ｑ０８；Ｐｏ［０７］〜Ｐｏ［０８］ Ｑ０９；Ｐｏ［０８］〜Ｐｏ［０９］ Ｑ１０；Ｐｏ［０９］〜Ｐｏ［１０］ Ｑ１１；Ｐｏ［１０］〜Ｐｏ［１１］ ここで、各位置Ｐｏ［００］〜Ｐｏ［１１］は、次のよ
うに設定される。 Ｐｏ［００］；電極１４位置（結線時送り出し開始位
置） Ｐｏ［０１］；上ガイド７入口位置 Ｐｏ［０２］；加工用上電極３０ａ位置 Ｐｏ［０３］；上ダイス（上ガイド出口近傍）位置 Ｐｏ［０４］；ワーク上面位置 Ｐｏ［０５］；下ダイス（下ガイド入口近傍）位置 Ｐｏ［０６］；加工用下電極３０ｂ位置 Ｐｏ［０７］；転向ローラ（下ガイドローラ）２３ワイ
ヤ転向開始位置 Ｐｏ［０８］；転向ローラ（下ガイドローラ）２３ワイ
ヤ転向開始位置 Ｐｏ［０９］；誘導パイプ２５入口位置 Ｐｏ［１０］；フィード部（巻き取りロール１７手前）
位置 Ｐｏ［１１］；結線終了検出器８０位置 Ｐｏ［０１］〜Ｐｏ［０３］の位置については、図１の
みではやや判りにくいので、図４を参照して簡単に説明
しておく。図４は、上ガイド７の断面を拡大して示した
図であり、上ガイド７の上部には、結線時に降下される
パイプ構造１２の停止位置を定める位置決め部７１が、
すりばち状の上ガイド入口部７１ａ（位置Ｐｏ［０
１］）を形成するように設けられている。入口部７１ａ
のやや下方には、ワイヤ２０の経路に臨んで加工用下電
極３０ｂ（位置Ｐｏ［０２］）が配設されている。そし
て、上ガイド７の出口付近には、上ダイスガイド７３に
続いて上ダイス７２が設けられている（位置Ｐｏ［０
３］）。

【００４４】各各区間境界点Ｐｏ［０１］〜Ｐｏ［１
１］については、Ｐｏ［００］を原点として測った距離
データがデータメモリ５２に格納されている。上ガイド
及びワークに関しては、その位置が一般に可変であり、
図示しない加工条件設定画面でユーザによる入力がデー
タ行なわれることによって各位置の距離データが確定す
る。図６右上のコラムには、加工条件設定画面で入力済
みのデータがそのまま表示される（数値はあくまで例示
的なものである）。

【００４５】図６の画面右側部分の内、リトライ表示部
には、区間毎のリトライ回数（結線失敗回数）が表示さ
れる。ソウカイスウの欄には、前回に数値をリセットし
てから以降（例えば１カ月）における区間別結線障害発
生回数が表示される。また、コンカイカイスウの欄に
は、現時点における結線障害の発生状況が表示される。
図示した例では、現在実行されている自動結線に関して
区間Ｑ０５で計４回のつまりが既に発生し、５回目の結
線が試みられていることを表わしている。

【００４６】ワイヤの先端位置自体は、経路表示中にお
けるワイヤを表わす線の表示の変化によって表現され
る。図示した例では、区間Ｑ００〜Ｑ０４は既に通過済
みであり（実線表示）、現在は区間Ｑ０５にワイヤ先端
があることが示されている（波線表示）。区間Ｑ０６以
降は未通過の表示（１点鎖線）がなされている。このよ
うなワイヤ先端位置の識別表示には、多様な形態が可能
であることは明白であろう。例えば、通過済み区間は青
表示、未通過区間は黄表示、通過中の区間は点滅付き赤
表示を行なえば、結線状態の視覚的把握が容易になると
思われる。

【００４７】このようなワイヤ先端位置表示は、エンコ
ーダ１１の出力パルスを計数するレジスタの計数値を位
置Ｐｏ［００］からの経路距離に換算し、換算値をＰｏ
［０１］〜Ｐｏ［１１］の距離設定データと比較して区
間Ｑを判定し、判定された区間について当該表示部分を
識別表示（赤点滅等）するという手順で行なわれる。そ
の際には、各位置Ｐｏ［００］〜Ｐｏ［１１］に対する
表示画面上の座標値データが必要となるが、これを示し
たのが図７である。

【００４８】図中、Ｐｏ［００］〜Ｐｏ［０７］の座標
値データはワイヤを垂直方向に画面表示させる為のもの
であり、Ｐｏ［０８］〜Ｐｏ［１１］の座標値データは
ワイヤを水平方向に画面表示させる為のものである。デ
ータメモリ５２には、この図７に相当するデータが、具
体的数値を書き込んだデータテーブルの形で予め格納さ
れており、後述する表示プログラムの実行中に適宜読み
だされ、図６に示した表示が行なわれる。

【００４９】以上の前提のもとに、以下、自動結線実行
時にＣＰＵ５１によって実行される処理の概要を図８〜
図１１を参照して説明する。なお、自動結線開始に先だ
ち、ワイヤの先端部分の切断（上下切断電極１３、１４
を用いて行なう）が必要に応じて実行済みとなってお
り、ワイヤ２０の先端は電極１４の位置（Ｐｏ［００］
位置）より適宜距離上方に位置した状態にあるものとす
る。また、電極１４の機能は、電極機能切換部６を介し
てワイヤ先端検出を行なう状態（接点Ｔ2 接続）にセッ
トされており、電極１３のクランプは開放されているも
のとする。初めに、図８を参照してワイヤの基準状態の
設定処理について説明する。

【００５０】基準状態の設定処理では、先ず、ワイヤ送
り制御部６４を介してワイヤ２０を電極２０に向けて降
下させるワイヤ送り出しを開始する一方（ステップＪ
１）、直ちに電極１４によるワイヤ先端センシング態勢
に入る（ステップＪ２）。先端センシングの処理は、微
小距離δづつのワイヤ送り出しに対応して周期的に繰り
返される。

【００５１】ワイヤ２０の先端が電極１４に届いてこれ
に接触すると、Ｖ14で電圧変化が感知されるとワイヤ先
端検出部６８を介してワイヤ先端の位置Ｐｏ［００］へ
の到達が検出される。ワイヤ先端が検出されたら直ちに
ワイヤ送りを停止し（ステップＪ３）、次いでエンコー
ダ１１の位置パルスをカウントするカウンタ（メモリ内
に設定されたレジスタ領域）の計数値ＮをＮ＝０にクリ
ヤすれば（ステップＪ４）、ワイヤの基準状態の設定処
理が完了する。

【００５２】次に、図９〜図１１のフローチャートを参
照して、ワイヤ自動結線中の処理について説明する。先
ず、図６の表示画面に初期画面を表示させる（ステップ
Ｕ１）。初期表示としては、例えば区間Ｑ００の青色表
示とＱ０１の赤色点滅表示が考えられる。リトライ欄の
コンカイカイスウ欄には、すべて＊＊＊・・・が表示さ
れる。リトライと断線のソウカイスウの欄には、データ
メモリ５２に記憶されている結線失敗回数及び断線障害
発生回数が表示される。

【００５３】次いで、ワイヤ２０の送り出しを開始する
と共に（ステップＵ２）、適当な周期でエンコーダ１１
の位置パルス計数値Ｎを読み取り（ステップＵ３）、換
算係数Ｃを乗じてＰｏ［００］からの距離Ｐを計算する
（ステップＵ４）。続いて位置指標ｉを１にリセットし
た上で（ステップＵ５）、ＰとＬｉ（Ｐｏ［ｉ］迄の距
離）の大小を比較する（ステップＵ６）。ＬｉがＰを越
える迄、指標ｉを１づつアップする（ステップＵ７）。
なお、上ガイド入口位置Ｐｏ［０１］迄のワイヤ送り出
しには、電極１３のクランプ機能（電極板１３ａ、１３
ｂ閉塞）とパイプ構造１２の降下による引出しが利用さ
れるが詳しい説明は省略する（エンコーダ１１の位置パ
ルスの出方に特に影響は無い）。

【００５４】さて、Ｌｉ＞Ｐとなったら、ステップＵ８
に進み、第１の表示指標ｋをｋ＝ｉに設定した上で（ス
テップＵ８）、ステップＵ９に進み、ワイヤ表示処理を
実行する。ワイヤ表示処理の内容を図１０のフローチャ
ートで説明すると、先ず、第２の表示指標ｍをｍ＝ｋ−
１に設定し（ステップＶ１）、ｋ≦７の成否を判断する
（ステップＶ２）。もし、イエスであればワイヤ先端
は、位置Ｐｏ［０８］を越えていないことを意味してい
るから、図６の画面上でＰｏ［００］からＰｏ［ｍ］ま
でを青色表示し（ステップＶ３）、Ｐｏ［ｍ］〜Ｐｏ
［ｋ］を赤色点滅表示して（ステップＶ４）、表示処理
を終了する。

【００５５】もし、ステップＶ２でノーの判断がなされ
た場合には、ステップＶ５へ進み、Ｐｏ［００］〜Ｐｏ
［０７］を青色表示した上で、第２の表示指標ｍをｍ＝
ｋ＋１に設定し（ステップ６）、更にＰｏ［０８］〜Ｐ
ｏ［ｍ］を青色表示する（ステップＶ７）。そして、最
後にＰｏ［ｋ］〜Ｐｏ［ｍ］を赤色点滅表示して（ステ
ップＶ８）、表示処理（ステップＵ９）を終了する。

【００５６】さて、図９のフローチャートに戻って、ス
テップＵ１０で、結線終了検出器８０の検出出力をチェ
ックして、もし、ワイヤがＰｏ［１１］に到達している
ならば、結線完了であるから処理を終了する。

【００５７】位置Ｐｏ［１１］に未到達であれば、撓み
検出器４０の検出出力のェック（ステップＵ１１）、及
びアラーム（結線断念）信号の有無チェック（ステップ
Ｕ１２）を行なった上でステップＵ２へ戻って、上記説
明した処理を再度実行する。ワイヤ結線が順調に行なわ
れ、一度も結線障害を起こすことなく位置Ｐｏ［１１］
に到達すれば、それで結線処理は終了する。

【００５８】しかし、ワイヤ経路中のどこかでワイヤが
つまると、ステップＵ１１でイエスの判断が出て、結線
障害処理が開始される。これを図１１のフローチャート
で説明する。結線障害発生時には、先ず、ワイヤ送りを
一旦停止し（ステップＷ１）、当該結線障害発生区間Ｑ
ｋについて、リトライ表示欄の□マークを１個表示させ
る（ステップＷ２）。次いで、区間Ｑｋの結線障害総回
数を記録するレジスタの記憶値Ｆk を１カウントアップ
する（ステップＷ３）。次いで、ステップＷ４で結線の
リトライを実行する。具体的には、ワイヤ２０を適宜量
巻き上げて、再度ワイヤ２０を適宜量送り出す。この間
のワイヤ２０の撓み検出電極４０への接触の有無に基づ
いてリトライの成功／失敗を判定する（ステップＷ
５）。

【００５９】リトライが失敗した場合には、区間Ｑｋの
□表示を１個追加してから（ステップＷ６）、適当な回
数値に設定されたリトライ制限回数（ここでは、最大９
回とする。）を越えていないかどうかチェックする（ス
テップＷ７）。もし、越えている場合（１０回）、結線
の続行は不可能と判断して区間Ｑｋの□表示をリセット
すると共にアラーム信号を生成した上で（ステップＷ
８）、結線障害処理を終了する。

【００６０】ステップＷ７でリトライ回数が制限値以下
である場合には、ステップＷ４に戻って、再度結線が試
みられる。以下、リトライが制限回数内で成功すれば、
アラーム信号を生成することなく結線障害処理を終了す
る。

【００６１】結線障害処理が終了したら、再び図９のフ
ローチャートへ戻り、ステップＵ１２でアラーム信号の
有無をチェックする。リトライが制限回数を越えていれ
ば、アラーム信号が感知され、結線を断念する形で結線
処理を終了する。制限回数内のリトライで結線に成功し
ていれば、アラーム信号は感知されず、再度ステップＵ
２に入って、結線処理が続行される。以後の処理は既に
説明した通りであり、最終的には、ワイヤがＰｏ［１
１］に到達（結線成功）するか、結線を断念するかいず
れかの理由によって、結線処理が終了される。

【００６２】最後に、図１２のフローチャートを参照し
て、断線障害位置検出／記録処理について簡単に説明す
る。

【００６３】ワイヤ放電加工機が通常加工を開始すると
同時に断線障害位置検出／記録処理が開始され、ＣＰＵ
５１は直ちにワイヤ断線センシング態勢に入り、断線検
出部６５を介して所定周期で断線の有無をセンシングす
る（ステップＳ１）。

【００６４】ワイヤ経路中のいずれかの箇所で断線が発
生したことが検知されると、直ちにワイヤ送り停止等必
要な措置を行なうよう各制御部へ指令信号を発する（ス
テップＳ２）。これに前後して、各部制御部７０を介し
て電極１４をワイヤ２０から離れた後退位置からワイヤ
２０に接触し得る前進位置へ移動させると共に、機能切
換部６６を作動させてスイッチ装置ＳＷの接点をＴ2 へ
接続し（ステップＳ３）、エンコーダ１１の位置パルス
を計数するレジスタの計数値をクリヤ（Ｎ＝０）する
（ステップＳ４）。

【００６５】次いで、巻き取りロール１６を回転させて
断線によって切り離されたワイヤを回収する（ステップ
Ｓ５）。この時点で、ワイヤ通過検出部６７を介し、ワ
イヤ２０がワイヤ通過検出電極１４に接触しているか否
かをチェックする（ステップＳ６）。即ち、ワイヤ２０
がワイヤ先端検出電極電極１４に接触していれば、ワイ
ヤ先端検出用電源Ｅ14から、抵抗素子Ｒ14を通ってほぼ
アース電位にあるワイヤ２０へ小電流が流れるから、電
極１４の電位もアース電位に近い状態に保たれるが、も
し非接触であれば、ワイヤ先端検出用電源Ｅ14の電圧が
電極１４にほぼそのまま示現され、電圧計Ｖ14によって
これが検知される。

【００６６】ステップＳ６で、ワイヤ非接触が検知され
た場合には、ワイヤ先端検出電極１４よりも上方（パイ
プ構造１２側）で断線障害が発生したものと判断し、ス
テップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、データメモ
リ５３内に区間別にアドレス指定されたレジスタの区間
Ｑ００に対応した計数値Ｂ００を１カウントアップする
（区間分けの方式は図６に示したものを適用する）。

【００６７】断線障害発生箇所がワイヤ先端検出電極１
４よりも下側で発生している場合には、ステップＳ６で
イエスの判断が出されるから、断線位置をより詳しく検
出する為にワイヤ２０の巻き上げを開始する。本実施例
では、ワイヤの巻き上げは少量δづつ行なうこととし、
δ巻き上げ完了毎にワイヤ２０が電極１４を先端したか
否か（接触／非接触）をセンシングするプロセスを繰り
返す方式を採用する（ステップＳ７、ステップＳ８）。

【００６８】ワイヤ２０の先端（非接触）が検出された
時点で、ワイヤ巻き上げを中止し、エンコーダ１１の出
力パルスを計数するレジスタの計数値Ｎ＝Ｎbrを読み取
る（ステップＳ９）。そして、予め求めておいたエンコ
ーダ位置パルスとの経路距離との換算計数ＣをＮbrに乗
じて断線障害発生時点からのワイヤ巻き上げ量（長さ乃
至距離）Ｌbrを計算し（ステップＳ１０）、これに基づ
いて断線障害が発生した区間を判別する（ステップＳ１
１）。判別結果に従って、ステップＳ１３と同様、デー
タメモリ５３内に区間別にアドレス指定されたレジスタ
の計数値Ｂbrを１カウントアップする（ステップＳ１
２）。

【００６９】以上の処理を断線障害が発生する毎に行な
っておくことによって、図６の表示画面におけるダンセ
ン表示欄に断線発生の総回数を区間別に表示させること
が可能になる。

【００７０】

【発明の効果】本願発明のワイヤ結線状態表示装置によ
れば、ワイヤ自動結線時にワイヤ送り出し量が継続的乃
至逐次的に検出され、検出結果に応じてワイヤ結線の進
行状況がリアルタイムに表示される。従って、ワイヤ結
線が順調に進行しているか否かを経時的に確認すること
が出来る。

【００７１】また、ワイヤ撓み検出手段を利用してワイ
ヤ結線障害発生位置を併せて表示出来るようにしたか
ら、結線障害に対する対応を迅速に行なうことが出来る
ようになった。更に、ワイヤ結線障害発生履歴を表示し
てワイヤ放電加工機の保守等に対する便宜を図ることも
可能になった。

【００７２】結線状態あるいは結線障害発生位置の表示
形態として、ワイヤ経路を区間に区切ってグラフィック
表示し、これに併せてワイヤ先端位置あるいは結線障害
発生位置を局所表示（輝点、暗点、カーソル等）や区間
全体を識別表示（区間）するやり方を採用すれば、より
分かりやすい表示画面を構成することが出来る。更に
は、先端中の位置・区間あるいは結線障害発生位置・区
間を点滅等の手段によって強調表示することによってよ
り至便性の高い表示装置を構成することも困難でなくな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に従ったワイヤ結線状態表示装置によ
るワイヤ結線状態表示が行なわれるワイヤ放電加工機本
体部分の概略構成を例示した断面図である。

【図２】図１中にお示された電極１３の外観を表わした
上面図である。

【図３】図１中にお示されたワイヤ撓み検出電極４０の
外観を簡略化して描いた見取図である。

【図４】実施例の装置において、上ガイドに関連して設
定される区間の位置関係を説明する為の上ガイドの断面
図である。

【図５】本願発明に従ったワイヤ結線状態表示装置を含
むワイヤ放電加工システムの概略構成を例示した要部ブ
ロック図である。

【図６】実施例における表示画面の内容を説明する図で
ある。

【図７】各位置Ｐｏ［００］〜Ｐｏ［１１］に対する表
示画面上の座標値データを表わしたデータテーブルであ
る。

【図８】実施例におけるワイヤの基準状態の設定処理の
概要について説明するフローチャートである。

【図９】実施例におけるワイヤ結線処理の概要について
説明するフローチャートである。

【図１０】実施例におけるワイヤ結線状態表示処理の概
要について説明するフローチャートである。

【図１１】実施例におけるワイヤ結線障害処理の概要に
ついて説明するフローチャートである。

【図１２】実施例におけるワイヤ断線障害検出／記録処
理の概要について説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１ 上方機枠部 ２ 下方機枠部 ３ ワイヤ巻上げユニット ４ ワイヤ送りローラ ５ ワイヤ切断機構 ６ ワイヤ引き込みユニット ７ 上ガイド ８ 巻上げモータ ９ 供給リール １０ ワイヤ送りモータ １１ エンコーダ １２ ワイヤ送りパイプ構造 １３ 第１のワイヤ切断用電極 １４ 第２のワイヤ切断用電極（ワイヤ先端検出電極兼
用） １５ 圧接用ローラ １６ ワイヤ巻取りローラ １７ ピンチローラ １８ 下ガイド １９ ワークテーブル ２０ ワイヤ ２１，２２，２３ 転向ローラ ２４ ピンチローラ ２５ 誘導パイプ ２６ クランプ部 ２７ アーム ２８ エアシリンダ ３０ａ 加工用上電極 ３０ｂ 加工用下電極 ４０ 撓み検出電極 ５０ ワイヤ放電加工機制御装置 ５１ 中央演算処理装置（ＣＰＵ） ５２ プログラムメモリ ５３ データメモリ ５４ 操作盤（ＬＣＤ） ５５ 入出力装置 ６０ ワークテーブル駆動部 ６１ 加工電源部 ６２ ワイヤ切断電源部 ６３ ワイヤ巻上げ／巻取り制御部 ６４ ワイヤ送り制御部 ６５ ワイヤ断線検出部 ６６ 電極機能切換部 ６７ ワイヤ撓み検出部 ６８ ワイヤ先端検出部 ６９ 表示装置（ＣＲＴ） ７０ 各部移動制御部 ７１ 位置決め部 ７２ 上ダイス ７３ ダイスガイド ８０ 結線完了検出器

───────────────────────────────────────────────────── 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 (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤ放電加工機のワイヤ自動結線時に
   ワイヤ送り出し手段によるワイヤ送り出し量を検出する
   ワイヤ送り出し量検出手段と、ワイヤが予め定められた
   基準状態にあることを検出するワイヤ基準状態検出手段
   と、前記ワイヤ送り出し量検出手段の検出出力及び前記
   ワイヤ基準状態検出手段の検出出力に基づいてワイヤ結
   線状態を表示する表示手段を備えたことを特徴とするワ
   イヤ結線状態表示装置。
2. 【請求項２】 前記ワイヤ基準状態検出手段がワイヤ経
   路に臨んで配置されたワイヤ検出電極を備え、前記ワイ
   ヤ基準状態検出手段の検出出力が前記ワイヤ検出電極位
   置にワイヤ先端が位置する状態を表わす信号を含み、前
   記ワイヤ結線状態表示内容にワイヤ先端位置情報が含ま
   れていることを特徴とする請求項１に記載されたワイヤ
   結線状態表示装置。
3. 【請求項３】 前記表示手段が、前記ワイヤ先端位置情
   報をワイヤ経路を表現する情報と共に表示する手段を備
   えていることを特徴とする請求項２に記載されたワイヤ
   結線状態表示装置。
4. 【請求項４】 ワイヤ経路に臨んで配置されたワイヤ撓
   み検出手段を備え、前記表示手段が、前記ワイヤ送り出
   し量検出手段の検出出力、前記ワイヤ基準状態検出手段
   の検出出力及び前記ワイヤ撓み検出手段の検出出力に基
   づいてワイヤ結線状態を表示するものであることを特徴
   とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載された
   ワイヤ結線状態表示装置。
5. 【請求項５】 ワイヤ結線障害発生回数情報を予め設定
   されたワイヤ経路区間別に記憶するワイヤ結線障害発生
   回数情報記憶手段を備え、前記表示手段が該記憶内容に
   基づいてワイヤ結線障害発生回数情報を表示し得るもの
   であることを特徴とする請求項４に記載されたワイヤ結
   線状態表示装置。