JPH01271122A - ワイヤ回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ワイヤ放電加工機にｊ３けるワイヤ回収方法
に関（る。

従来の技術 ワイヤ放電加工機において、使用法みのワイヤを回収す
る場合、９１１７巻取りボビンやワイヤ収容ドラムが用
いられている。

ワイヤ収容ドラム１は、第５図のようにワイヤ放電加工
様２におけるワイヤ径路３の末端に配置され、フィード
ローラ４とピンチ［］−ラ５に挟まれて引出されてくる
使用法みワイヤ６を単に落しこむだけで良く、手軽であ
り、また、収容能力も大きいので、広く利用されている
。

しかし、使用流みワイＸ７６をワイヤ収容ドラム１内に
落し込むだけでは、ドラム１内に収容されるワイ覧７６
が無秩序に＠なりあってかさばるためドラム１の本来の
ワイヤ収容能力が十分に発揮されないという問題を有し
ていた。

発明が解決しようとする課題 本発明は、ワイヤ収容ドラムのワイヤ収容能力を最大限
に発揮できるワイヤ回収方法を提供することを課題とす
る。

課題を解決するための手段 本発明は、回転してワイヤを収容するワイヤ収容ドラム
の角速度をワイヤ放電加工様のワイヤ送り速度に同調さ
せ、かつ、同調させた角速度を基準に該速度を周期的に
変化ざぜることにより上記課題を解決した。

作　　用 ワイヤ収容ドラムの角速度なワイＶ放電加工槻のワイヤ
送り速度に同調させ、かつ、同調させた角速度を基準に
該速度を周期的に変化させる構成は、使用済みワイヤを
収容ドラムの内部全体に整理された状態でまんべんなく
収容づる。

実施例 第１図は、本発明のワイヤ回収方法を実施するワイヤ回
収装置であり、この装置７は外箱８、外箱８に回転可能
に載置されたワイヤ収容ドラム１、ワイヤ収容ドラム１
を回転させる回転駆動機構９、および、回転駆動機構９
の速度制御を行うスピードコントローラ１０を備える。

ワイヤ収容ドラム１は筒状の内周面と底面１１を有し、
底面１１の中央には補強された軸挿通孔１２が設けられ
ている。なお、底面１１の中心から等距離にある外周縁
部の外側には複数（本実施例においては４個）のゴム製
コロ１３が前記外周縁部を等分割する位置に備えられ、
各々のコロ１３を軸支する軸は外周縁部法線方向に一致
されている。

外箱８にはくさび状の突起１４を有する環状の凹凸レー
ル１５（第２図）がステー１６で固着されており、コ１
コ１３を介して凹凸レール１５上に載置されたワイヤ収
容ドラム１が外箱８に対して回転可能とされている。な
お、凹凸レール１５の突起１４はワイヤ収容ドラム１の
底面１１に設【′Ｊられた各々のコロ１３に対応して配
設されており、ワイヤ収容ドラム１の回転に伴い該ドラ
ムを上下振動させるようになっている。

ワイヤ収容ドラム１を回転させる回転駆動ｍＭ４９は、
モータ１７．モータ１７の出力軸に軸着された駆動プー
リ１８．ワイヤ収容ドラム１の軸挿通孔１２にスプライ
ン嵌合する駆動シャフト１９゜駆動シャフト１９に軸着
された従動プーリ２０゜駆動プーリ１８と従動プーリ２
ｏ間の動力伝達を行うベルト２１によって構成され、本
実施例においては、ワイヤ回収装置７の上方から見てワ
イヤ収容ドラム１を反時計方向に回転させるようにして
いる。また、モータ１７には、速度制御を行うスピード
コントローラ１０が接続されている。

なお、符号２２は外箱８をワイヤ放電加工機２から分離
して移動する際に用いる移動輪である。

以上の構成を有するワイヤ回収装置７は、第５図に示し
た従来例のワイヤ回収ドラム１の位置に配置される。

この実施例では前記のようにワイヤ収容ドラム１を回転
させながら使用済みワイＡアロを回収するところが従来
のものと異なる。

ワイヤ収容ドラム１の角速度は次の手段によりワイヤ放
電加工機２のワイヤ送り速度に同調させ、かつ、同調さ
せた角速度を基準に該速度を周期的に変化させる。

ワイヤ放電加工機２のワイヤ送り速度ｖ　（ｍ／ｓ）を
手動設定するような場合は、ワイヤ巻取り半径の最大値
Ｒ（１）［第４図（イ）］における周速度、即ち、ワイ
ヤ巻取り速度がワイヤ放電加工機２のワイヤ送り速度■
に一致するようなワイヤ収容ドラム１の角速度ωｏ　（
ｒａｄ／ｓ）を、ωＯ−Ｖ／Ｒ の式に基づいて予め算出し、該角速度ω０を基準角速度
としてスピードコントローラ１０（可変抵抗、スライダ
ックなど）で設定する。また、ワイヤ巻取り半径最大値
Ｒはワイヤ収容ドラム１の半径の８０％前後に設定する
。これは使用済みワイヤ６に巻き癖が残留していてこれ
を巻込むと一定の幅を生じることと、これらとワイヤ収
容ドラム１の内周面とが干渉して巻込みが乱れることを
防止するためである。

さらに、前記スピードコントローラ１０に複数の可変抵
抗、スライダックなどを用いて、ワイヤ収容ドラム１の
角速度を前記基準角速度ωＯ（用柱のワイヤ送り速度に
同調したワイヤ収容ドラム１の角速度である）よりも速
い、相異なる複数の角速度ωｌ　（ｒａｄ／ｓ）　、　
ω２　（ｒａｄ／ｓ）　・・・をプリセットしておき、
該スピードコントローラ１０に接続したタイマによって
ワイヤ収容ドラム１の角速度をω０．ω１．ω２・・・
と順次（１０〜３０分間隔）、かつ、繰返して周期的に
切換える構成とする。

なお、このようにするとワイヤ巻取り半径ｒＯ（ｍ）、
　ｒｌ（１）　、　ｒ２（＋ｅ）・・・はワイヤ収容ド
ラム１の角速度ω０．ω１．ω２・・・の値に応じて、
角速度ωＯの時、ｒｏ＝　Ｖ　／ωｏ　＝　Ｒ角速度ω
１の時、ｒ１＝ｖ／θ）１ 角速度ω２の時、ｒ２＝ｖ／ω２ と変化し、使用潤みワイヤ６は現在のワイヤ送り速度Ｖ
に同調した半径Ｒの位置を基準に所定の時間間隔で順次
、半径Ｒの内側に巻込まれていき、これを周期的に繰返
すから、結局、使用済みワイ！６はワイヤ収容ドラム１
の内部の全体に整理された状態で無駄な空間を作ること
なく、充実（）て収容される。この場合に、７１１７巻
取り半径ｒｌ。

ｒ２・・・が基準角速度ω０におし」るワイヤ巻取り半
径最大値Ｒ（ｍ）以上に大きくなることはないから、使
用済みワイヤ６がワイヤ収容ドラム１の内周面と干渉す
るのを防止することができる。

さらに、この実施例の場合、ワイヤ収容ドラム１の底面
１１に設けたゴム製コロ１３とこれに対応して凹凸レー
ル１５に配設された突起１４との関係から、ワイヤ収容
ドラム１０回転に伴い該ドラム１に上下方向の振動が与
えられるため、使用済みワイＡ７６は相互の干渉で空間
を作ることもなくさらに整理された状態で回収される。

なお、長時間の回収作業を続けてワイヤ収容ドラム１が
満杯状態となった時は、該ドラム１の開口部１の縁１′
を持ってワイヤ収容ドラム１全体を外箱７から取外し、
使用済みワイヤ６を廃棄処分する。

以上は基準とするワイヤ巻取り半径＜Ｒ）を最大値とし
たが、これは最小値あるいは中間の値とし、その値でワ
イヤ送り速度Ｖに同調させ、ついで、これを基準に変化
させる角速度ω１．ω２・・・の値を定めてもよい。こ
の場合、これらのいくつかは基準角速度ω０より大きい
ことがある。

ワイヤ収容ドラム１の角速度を制御する手段はスピード
コン；−ローラ１０をワイヤ放電加工機２の数値制御装
＠ｃＮｃからの指令に基づいて速度が制御されるものと
し、次のように使用済みワイヤ６の巻込みを厳密に制御
するものとしても構成できる。

この実施例は、ワイヤ放電加工閤２のパルス分配処理の
前処理である実行形式データ作成のタスク処理において
、ワイヤ放電加工機２の数値制御装置（以下、甲にＣＮ
Ｃという）がワイヤ送り速度の変更の有無を確認し、変
更があった場合には変更されたワイＸ７送り速度に応じ
てワイヤ収容ドラム１の角速度を演算し該角速度をスピ
ードコン［−ローラ１０に再設定してワイヤ送り速度に
同調させると共に、同調させた角速度を基準にワイヤ収
容ドラム１の１回転周期毎に該角速度を変化させるよう
にしたものである。

オペレータは、予め、加工前の処理としてワイヤ収容ド
ラム１の直径、使用Ｊ−るワイＡ７の直径およびその剛
性などのｆ−夕を基に、第４図（ロ）に示されるような
ワイヤ収容ドラム１のワイ′Ｘ７巻取り半径最大値Ｒ１
ｍ）、ワイヤ巻取り半径最小値Ｒ’　（ｍ）　、ワイヤ
巻取りビッヂｐ　（ｍ）を設定し、それぞれＣＮＣのレ
ジスタに初期設定する。

なお、ワイヤ巻取り半径最大値Ｒは前記同様ワイヤ収容
ドラム１の半径の８０％前後の値とし、使用済みワイヤ
６の巻取り回収時において該ワイヤがワイヤ収容ドラム
１の内周面と干渉しないようにすることが望ましい。

ワイヤ放電加工を開始させると、ＣＮＣは、まず、加ニ
ブログラムから最初の１ブロツクのＮＣ指令データと指
令ワイヤ送り速度Ｖ　（＋ａ／Ｓ）を読込んで指令ワイ
ヤ送り速度ＶをレジスタＲ（ｌに記憶しくステップ＄１
）、ついで該ＮＣ指令データが加ニブＯグラムの終了を
示すものであるか否かを判別する（ステップ８２）。

最初の１ブロツクのＮＣ指令データは加ニブログラムの
終了を示ずものではないから、次に、レジスタＲ（ｖ’
）に記憶された前回の指令ワイヤ送り速度ｖ　’　（ｍ
／ｓ）とレジスタＲ（ｖ）に記憶された今回の指令ワイ
ヤ送り速度■とを比較し、ワイヤ送り速度が変更された
か盃かを判別する（ステップＳ３）。

現段階においてはレジスタＲ（Ｖ’）には何も記憶され
でおらず、即ち、ｖ　ｌ　−Ｑの初期状態にあるので、
前回の指令ワイヤ送り速度Ｖ′と今回の指令ワイヤ送り
速度Ｖとが異なり、ワイヤ送り速度が変更されたものと
判別され、ステップＳ４に移行して、レジスタＲ（ｖ）
の内容をレジスタＲ（Ｖ’）にセットし、今回読込んだ
指令ワイヤ送り速度■を前回の指令ワイヤ送り速度Ｖ′
として記憶する。

次に、レジスタＲ（ｖ）に記憶された今回の指令ワイヤ
送り速度ＶとレジスタＲ（ｒ）に初期設定されたワイヤ
巻取り半径最大値Ｒとに基づき、ワイセ巻取り半径Ｒに
おけるワイヤ巻取り速度がワイヤ放電加工機２のワイヤ
送り速度Ｖと同調するようにワイヤ収容ドラム１の角速
度ωを演算しくステップＳ５）、該角速度ωをスピード
コントローラ１０に出力しスピードコントローラ１０に
よってワイヤ収容ドラム１の角速度を制御しワイヤ送り
速度■に同調させる（ステップ８６）。

次に、フラグＦが０であるか否か、即ち、今回が加工開
始後の第１回目の実行形式データ作成処理であるか否か
を判別するが（ステップ８７．）、現在はフラグＦ−０
の初期状態、即ち、第１回目の処理であるので、ステッ
プ＄８に移行してフラグＦに１をセットし、角速度変更
後の経過時間を監視するタイマＴをリセットしスタート
させる。

次に、現在スピードコントローラ１０に設定されている
角速度ωとタイマＴによって示されるワイヤ収容ドラム
１の角速度変更後の経過時間Ｔとを乗じて角速度変更後
のワイヤ収容ドラム１の回転角を算出し、ワイヤ収容ド
ラム１の回転角が２πｒａｄに達しているか否かを判別
する（ステップ８９）。

現在はワイヤ収容ドラム１の角速度変更直後であって、
ワイヤ収容ドラム１の回転角が２πｒａｄに達していな
いので、今回読込んだＮＣ指令データに基づいて実行形
式データを作成しくステップ５１０）、実行形式データ
作成処理の第１回目のタスクを終了する。

以上に述べたように、加工開始後の第１回目の実行形式
データ作成処理において、予め設定されたワイヤ巻取り
半径最大値Ｒにおける周速度、即ち、ワイヤ巻取り速度
がワイヤ放電加工Ｒ２のワイヤ送り速度■と同調するよ
うにワイヤ収容ドラム１の角速度ωがスピードコントロ
ーラ１０に設定され、ワイヤ収容ドラム１は第４図（イ
）に示されるように、ワイＸ７巻取り半径Ｒの位置で使
用済みワイヤ６の巻取りを開始することとなる。

次周期のタスクにおいて、ＣＮＣは、加ニブログラムか
ら次ブロックのＮＣ指令データと指令ワイヤ送り速度■
を読込んで指令ワイヤ送り速度■をレジスタＲ（Ｖ）に
記憶しくステップ３１）、該ＮＣ指令データが加ニブロ
グラムの終了を示すものであるか否かを判別する〈ステ
ップ８２）。

加ニブログラムの終了を示すものでなければ、次に、レ
ジスタＲ（ｖ’）に記憶された前回の指令ワイヤ送り速
度ｖ′とレジスタＲ（ｖ）に記憶された今回の指令ワイ
ヤ送り速度Ｖとを比較し、ワイヤ送り速度が変更された
か否かを判別する（ステップＳ３）。

前回の指令ワイヤ送り速度ｖ′　と今回の指令ワイヤ送
り速度■とが等しくワイヤ送り速度が変更されていなけ
れば、ワイヤ収容ドラム１の角速度を変更する必要はな
いから、ステップ８４〜ステツプＳ８に至る処理を実行
せずにステップＳ９に移行し、前回と同様にしてワイヤ
収容ドラム１の回転角が２πｒａｄに達しているか否か
を判別する。

ワイヤ収容ドラム１の回転角が２πｒａｄに達していな
ければ、前回同様に実行形式データを作成しくステップ
５１０）、実行形式データ作成処理のタスクを終了する
。

このようにして、ステップＳ１−ステップＳ２−ステッ
プＳ３−ステップＳ９−ステップＳ１０の処理が周期毎
のタスクで実行される間に、ステップＳ９においてワイ
ヤ収容ドラム１の回転角ω・王が２πｒａｄに達したこ
と、即ち、ワイヤ収容ドラム１の１回転が終了したこと
が確認されると、ステップ８１１に移行してタイマＴを
リセットしスタートさせ、レジスタＲ（ｒ）に記憶され
たワイヤ巻取り半径ｒ（現在ｒ−Ｒの初ＩＩ設定値）か
らワイヤ巻取りピッチｐを減じて、ワイヤ収容ドラム１
の次の１回転におけるワイヤ巻取り半径を求め、レジス
タＲ（ｒ）に設定する。

次に、レジスタＲ（ｒ）に設定されたワイヤ巻取り半径
ｒ（ビッヂｐが減じられている）が７４１７巻取り半径
最小値Ｒ′以下の値になったか否かを判別し、依然どし
てワイへ７巻取り半径ｒ（ｌＩｌ）がワイヤ巻取り半径
最小値Ｒ′よりも大きければ、ステップＳ５に復帰して
、レジスタＲ（ｖ）に記憶された指令ワイヤ送り速度Ｖ
どレジスタＲ（ｒ）に設定されたワイヤ巻取り半径ｒと
に基づき、ワイヤ巻取り半径ｒにおける周速度、即ち、
その段階でのワイヤ巻取り速度が放電加工Ｉ！１２のワ
イヤ送り速度Ｖと同調するようにワイヤ収容ドラム１の
角速度ωを演算し、該角速度ωをスピード」ント・ロー
ラ１０に出力しスピードコントローラ１０によってワイ
ヤ収容ドラム１の角速度を制御しワイヤ送り速度Ｖに同
調させる（ステップＳ６）。

次に、フラグＦがＯｒあるか否か、即ち、今回が加工開
始後の第１回目の実行形式データ作成処理であるか否か
を判別するが（ステップ３７）、現在はフラグＦ−１、
即ち、第１回目の処理ではないので、ステップＳ９に移
行して、現在設定されている角速度ωどタイマＴによっ
て示されるワイヤ収容ドラム１の角速度変更後の経過時
間Ｔとを乗じて角速度変更後のワイヤ収容ドラム１の回
転角を算出し、ワイヤ収容ドラム１の回転角が２πｒａ
ｄに達しているか否かを判別する（ステップＳ９）。

現在は角速度変更直後であって、ワイヤ収容ドラム１の
回転角が２πｒａｄに達していないので、今回読込んだ
ＮＣ指令データに基づいて実行形式データを作成しくス
テップ５１０）、実行形式データ作成処理のタスクを終
了する。

以」−に述べたように、ステップＳ９においてワイヤ収
容ドラム１の角速度変更後の回転角ω・Ｔが２πｒａｄ
　１．：達して１回転が終了したことが確認されると、
ステップ８１１〜ステツプ８１２の処理によってワイヤ
巻取り半径ｒがワイヤ巻取りピッチｐずつ縮小され、該
縮小されたワイヤ巻取り半径ｒにおける周速度、即ち、
ワイヤ巻取り速度がワイヤ放電加工機２のワイヤ送り速
度■とその都度同調するようにワイヤ収容ドラム１の角
速度がａ粋されてスピードコントローラ１０に出力され
るので、使用済みワイヤ６は第４図（ロ）に示されるよ
うに９１４７巻取りピッチｐの間隔を空けて渦巻状に巻
取られてゆくこととなる。

このようにして、ステップＳ９においてワイヤ収容ドラ
ム１の角速度変更後の回転角が２πｒａｄに達して１回
転が終了したことが確認される周期毎にワイＶ巻取り半
径ｒがワイヤ巻取りピッチｐずつ縮小されてゆくが、ス
テップＳ１２において、レジスタＲ（ｒ）に設定された
ワイヤ巻取り半径ｒがワイヤ巻取り半径最小値Ｒ′以下
の値になったことが検出されると、スーアツブ８１３に
移行して、レジスタＲ（ｒ）にワイヤ巻取り半径最大値
Ｒが再設定されることになるので、ワイヤ巻取り半径最
大値Ｒにおける周速度、即ち、ワイヤ巻取り速度がワイ
ヤ放電加工機２のワイヤ送り速度■ど同調し、ワイヤ収
容ドラム１は第４図（ハ）に示されるように、これまで
に回収した使用済みワイヤ６によって形成されたワイヤ
巻取り半径最大（直尺−最小値Ｒ′に至るワイヤ回収層
に１丘ねで、ワイヤ巻取り半径最大値Ｒ（−）の位置か
ら再度前記と同様のワイヤ回収動作を繰返すことどなり
、第４図（イ）から同図（ロ）を経て同図（ハ）に至る
サイクルを繰返しつつ、唐を成して使用済みワイヤ６が
収容される。

一方、ステップＳ３においてワイヤ送り速度の変更が検
出された場合には、ステップＳ５で、レジスタＲ（ｖ）
に記憶された指令ワイヤ送り速度■（変更された値）と
レジスタＲ（ｒ）に設定されたワイヤ巻取り半径ｒとに
基づき、ワイヤ巻取り半径ｒｔ、：おける周速度、即ち
、ワイヤ巻取り速度がワイヤ放電加工機２のワイＡ７送
り速度Ｖと同調するようにワイヤ収容ドラム１の角速度
ωが設定されるのでワイヤ送り速度の変更によってワイ
ヤ巻取り半径が変化することはなく、使用済みワイヤ６
は第４図（ロ）に示されるように、それぞれのワイヤ回
収層において、確実に、渦巻状に巻取られてゆくことと
なる。

そして、加ニブログラムがすべて終了すると、ステップ
Ｓ２において加ニブログラムの終了を示すＮＣ’指令デ
ータが検出され、ステップＳ１４に移行してスピードコ
ントローラ１０にモータ１７の停止指令を出力してワイ
ヤ収容ドラム１のワイヤ回収動作を終了させ、フラグＦ
にＯをセットして初期状態に復帰させる。

本実施例によれば、使用済みワイヤ６が渦巻状に層を成
してワイヤ収容ドラム１の断面上にまんべんなく収容さ
れるので、ワイヤ収容ドラム１のワイヤ収容能力を最大
限に発揮させることができるのみならず、ワイヤ巻取り
半径最大値Ｒおよび最小値Ｒ′、ワイヤ巻取りピッチｐ
を、使用するワイヤの直径およびその剛性−やワイヤの
巻き癖などに応じて適宜設定することにより様々なワイ
ヤに対応した回収動作が可能となる。

発明の効果 本発明によれば、ワイヤ収容ドラムの角速度をワイヤ放
電加工機のワイヤ送り速度に同調させ、かつ、その同調
させた角速度を基準に該角速度を周期的に変化させるよ
うにしたので、使用済みワイヤをワイヤ収容ドラムの内
部全体に整理された状態でまんべんなく収容することが
でき、ワイヤ収容能力が最大限に発揮される。その結果
、ワイヤ放電加工の無人運転を長時間継続して行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のワイヤ回収方法を実施するワイヤ回収
装置の一実施例を示す縦断面図、第２図は同実施例のワ
イヤ回収装置の凹凸レールを示す斜視図、第３図は同実
施例における放電加工機の数値制御装置の実行形式デー
タ作成処理のタスクの追加処理を示すフロチャート、第
４図（イ）〜（ハ）は同実施例のワイＶ収容時における
作用説明図、第５図は従来のワイヤ回収方式を簡略に示
す図である。 １・・・ワイヤ収容ドラム、１′・・・縁、２・・・ワ
イヤ放電加工機、３・・・ワイヤ径路、４・・・フィー
ドローラ、５・・・ピンチローラ、６・・・使用済みワ
イヤ、７・・・ワイヤ回収装置、８・・・外箱、９・・
・回転駆動機構、１０・・・スピードコントローラ、１
１・・・底面、１２・・・軸挿通孔、１３・・・ゴム製
コロ、１４・・・突起、１５・・・凹凸レール、１６・
・・ステー、１７・・・モータ、１８・・・駆動プーリ
、１９・・・駆動シャフト、２０・・・従動プーリ、２
１・・・ベルト、２２・・・移動輪。 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　回転してワイヤを収容するワイヤ収容ドラムの角速度
   をワイヤ放電加工機のワイヤ送り速度に同調させ、かつ
   、同調させた角速度を基準に該速度を周期的に変化させ
   ることを特徴としたワイヤ回収方法。