JPH0271927A - ワイヤ断線検出装置 - 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〕 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装置におけるワイヤ断ｗＡ検出装置
に関する。

〔従来の技術〕

−Ｃ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、ワイヤ放電加工機本体側に固定されているロー
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、工作物を取付けているテーブルは、ＮＣ’！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て加工が進行する。言い換
えれば、ワイヤ電極は、ワイヤ放電加工中に相対的に加
工方向に進むだけでな（、加工屑等の状況に応じて放電
加工が不安定になると、短絡解消のため瞬時の間、加工
軌跡に沿って後退もし、次いで、再び前進して放電加工
が行われている。そして、ＮＣ制御Ｉｌ装置からの指令
を受けて、工作物が水平方向即ちＸ軸方向及びＹ軸方向
に移動して、両者の移動が合成されて、両者の相対的運
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。

従来、ワイヤ放電加工機において、す・１゛ヤ電極のワ
イヤの断線を検出するワイヤ断線検出装置とＬ２では、
ワイヤ環ＩＮのテンションを利用して、リミノ（・スイ
／チ等を使用し、機械的に検出する方法が採用されてき
た。例えば、第４図に示すように、接触棒２１の端部に
取付けたローラ２２に才ってワイヤ電極１を偏倚させて
テンシ」ンＴをかけ、ワイヤ電極１にかかっているテン
ションＴを利用して、リミットスイッチ２３等を使用し
てワイヤ電極１の断線状態を機械的に検出する方法が採
用されている。また、別のワイヤ断線検出装置としては
、第５図に示すように、接触棒２４を支点２６において
支持し、接触棒２４の一端をばね２７によってリミット
スイッチ２５側へ付勢して、他端をワイヤ電厖ｌに接触
させてワイヤ電極１にテンションＴをかける。このよう
な状態でワイヤ環１ｉ１が断線した場合には、ばね２７
によって接触棒２４の端部の端子２８がリミットスイッ
チ２５をオンさせるように構成されている（特公昭６２
−１６７７１号公報参照）。

また、特公昭６２−１６７７１号公報には、断線検出装
置が開示されている。該断線検出装置は、ワイヤｔｔｒ
ｉと被加工物とで形成された加工間隙に加工液を介在さ
せるとともに、被加工物を挟んでいずれか一方から給電
子を介し、て電源により加り電圧を前記加工間隙に印加
して被加工物を電気的に切削加工し、ワイヤ電極の切断
が生じたときに前記電源を遮断するワイヤ放電加工装置
のものであり、前記加工電圧のピーク値の平均値を検出
する第１の検出手段と、前記加工電圧の瞬間値を検出す
る第２の検出手段と、これら第１及び第２の検出手段の
検出値を比較し、瞬時値がピーク値の平均値よりあらか
じめ定めた一定値以上高（なったときに前記電源を遮断
する信号を出力する比較手段とを具備したものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のようなワイヤ電極１にかかってい
るテンションＴを利用して、リミノトスイフｔ２３．２
５等を使用してワイヤ電極ｌの断線状態を機械的に検出
するワイヤ断線検出装置については、リミットスイッチ
の接触棒等のセンサーを機械的にワイヤ電極１に接触さ
せて検出するため、常に、ワイヤ”ｓｉｔに対して不要
な力を掛けなければならず、そのため、特に細いワイヤ
電極（例えば、０．０５φ）を使用する場合に、テンシ
ョン変動の原因になり、加工面や加工精度に悪影響を与
えていた。即ち、ワイヤ電極ｌに接触する接触棒２１．
２４等のセンサーをワイヤ電極ｌに機械的に接触させて
検出するために、接触棒２１゜２４等とワイヤ電極１と
摩擦によって発生する振動が、ワイヤ電極１を通して加
工面のワイヤ電極部に振動を伝え、工作物の加工面に振
動による線路等が発生する要因となり、工作物の加工精
度に悪影響を与えるという問題点を有していた。前掲特
公昭６２−１６７７１号公報に開示された断線検出装置
については、ワイヤ断線の信号を電気的に検出するため
に、複雑な制御回路を必要とし、問題点を有している。

この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、
ワイヤ電極と工作物との間で極間電圧を印加して工作物
を放電加工する場合に、ワイヤ電極が断線しているか否
かを、ワイヤ電極に不要なテンションを掛けずに、従っ
てワイヤ電極にテンション変動を与えることなく、しか
もワイヤ電極を通じて加工面に位置するワイヤ電極部位
に振動を発生させることな（、ワイド電極をガイドする
ローラの回転を介して間接的に簡単に検出し、それによ
って前記ローラの異常回転を検出することによってワイ
ヤ電極のワイヤ断線状態を検出し、直ちに加工電源を遮
断して加工を中断させ、工作物の加工面や加工精度に悪
影響を与えることがない超精密の放電加工を達成できる
ワイヤ放電加工装置におけるワイヤ断線検出装置を提供
することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記の問題点を解消し、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、ワイヤ電極をガイドするワイヤＮ、
掻走行系に配設され且つ該ワイヤ電極の走行に応じて回
転可能なローラ、及び該ローラに対して設置され且つ前
記ローラの回転数を検出する回転センサー、該回転セン
サーによる前記ローラの回転信号が所定の範囲内である
か否かを検出する検出手段、及び該検出手段の異常信号
に応答して加工電源を遮断し且つ工作物に対して加工を
中断させる制御手段から成ることを特徴とするワイヤ放
電加工装置におけるワイヤ断線検出装置に関する。

〔作用〕

この発明によるワイヤ放電加工装置におけるワイヤ断線
検出装置は、上記のように構成されており、次のように
作用する。即ち、この発明は、ワイヤ電極をガイドする
ワイヤ電極走行系に配設されたローラに対して設置され
た回転センサーによって、前記ワイヤ電極の断線による
該ローラの異常回転数を検出する検出手段を設けたので
、該検出手段の異常信号に応答して前記加工電源を直ち
に遮断し、加工を中断させることができる。即ち、ワイ
ヤ電極に対して接触棒等を接触させる必要がなく検出手
段を非接触状態でワイヤ電極が断線か否かを前記ローラ
の回転によって間接的に検出することができ、ワイヤ電
極及び該ワイヤ電極を通じて放電加工部位のワイヤ電極
に振動を発生させることがなく、またワイヤ電極の断線
検出のため、ワイヤ電極に検出手段でテンションを余分
にかける必要がなく、それによってワイヤ電極を断線さ
せるようなこともない。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明によるワイヤ放電加工
装置におけるワイヤ断線検出装置の一実施例を説明する
。

第１図、第２図及び第３図を参照して、この発明による
ワイヤ放電加工装置におけるワイヤ断線検出装置を説明
する。第１図はこの発明によるワイヤ断線検出装置が設
置されたワイヤ放電加工装置を示す正面図、第２図はこ
の発明によるワイヤ断線検出装置を説明するための説明
図、及び第３図はワイヤ断線検出装置の回転センサー３
とワイヤ電極１及びローラ９との位置関係を示す説明図
である。このワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極ｌと工
作物２との間に加工電源より極間電圧を印加して工作物
２を放電加工するものであり、第１図又は第２図に示す
ように、クロススライド４に対して工作物２が設置され
、該クロススライド４は水平方向に移動できるように構
成されている。

第２図に示すように、工作物２を取付けているクロスス
ライド４は、ＮＣ制御装置５からの指令で工作物２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６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２は所定の加工形状に放電加工されてい
る。

即ち、クロススライド４は、工作物２を固定するワーク
テーブル１６、制ｊＢ装置５の指令でＸ＊駆動モータ２
０によってＸ軸方向に移動するＸ軸スライド１８、及び
制御装置５の指令でＹ軸駆動モータ１９によってＹ軸方
向に移動するＹ軸スライド１７から構成されている。ま
た、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極ｌをガイドする
ため多数のローラ９から成る走行経路を存しており、該
ローラ９における１つのローラ９に対して回転センサー
３が設けられている。このローラ９は、ワイヤ電極１を
ガイドしてワイヤ電極ｌの走行速度に応じて回転するも
のであるが、ワイヤ電極１が断線した場合には通常の回
転数で回転しなくなり、異常回転となる。例えば、ロー
ラ９がワイヤ電極１との接触厚（「力によって回転駆動
される従動ローラの場合には、ワイヤ電極１が断線すれ
ば、回転駆動力が与えられなくなり、慣性力で回るが、
徐々に停止状態になり、ローラ９は異常回転状態になる
。また、ローラ９がワイヤ電極１に走行力を与えている
駆動ローラの場合には、ワイヤ電極１が断線すれば、ワ
イヤ電極ｌからの負荷トルクを受けなくなり、無負荷状
態の回転状態になり、ローラ９は異常回転状態になる。

このように、ローラ９に対して該ローラ９の回転数を検
出する回転センサー３を設けることによって、ローラ９
の回転状態を検出することができる。この回転センサ−
３によって検出されたローラ９の回転信号が所定の範囲
内であるか否かを検出する検出子、段、即ち比較器、増
幅器等を阻み込んだコン１−１１−ラ５によって検出し
、該コン］・ローラ５にｂける該検出手段の異常信号に
応答して機能するスイッチング素すによって加工電源を
遮断し、加工電源を切ることによって工作物と電極との
梅間の印加電圧を停止し１、工作物に対する加工を中断
させる。このようで、こして、ワイヤ電極１が断線した
か否かを、ｌ：′１−ラ９の回転状態によって間接的に
検出することができる。即ち、回転センサー３からのロ
ーラ９の回転数の検出信号は、コントローラ５に送り込
まれるが、回転センサー３がワイヤ電極１が断線し７た
場合の異常検出信号をコントローラ５に人力した場合に
は、ワイヤ電極１の断線による異常検出信号に応して、
該ワイヤ放電加工′装置の加工電源を遮断し、放電加工
を中断するように構成されている。勿論、自動ワイヤ結
線装置等の適宜の手段によって、ワイヤ電極ｌを結線し
た後には、１宿の放電ｊ３Ｓ玉に復帰するように制御さ
れているちのである。回転センサー３とし、では、現存
のものを使用でき、例えば、ローラ９の回転速度に応じ
た周波数を出力するパルス発生器を使用することができ
る。また、第り図に示すように、工作物２に対して上下
にワイヤヘッド６．７が設けられ、これらのワイヤヘッ
ド６．７は、給電子８、給電子押え部材、ダイスガイド
部材、加工液噴射ノズル等から成る。この発明によるワ
イヤ放電力ｌＸ装置におけるワイヤ断線検出装置は、自
動ワイヤ結線ＷＷｃ図示せず）に設けて掻めて好ましい
ものである。該自動ワイヤ結線装置は、ワイヤ放電加工
機を無人加工作動をスムースに行うことを可能にするが
、加工中のワイヤ断線を自ＣＪ的に再結線することがで
き、ワイヤ供給を失敗したとしても丙トライ機能を有し
、操り返し通線トライを行いワイヤ結線を達成できるも
のである。ソースボビン１２からローラ９即ちガイド等
を介して送り込まれたワイヤ電極１は、上ワイヤヘッド
６における内側筒体内に設置されたダイスガイド部材を
通り、工作物２を放電加工した後に、千ワイヤヘッド７
における内側筒体内に設置されたダイスガイド部材、ロ
ーラ１１を通って巻取リール、使用済ワイヤ溜部等に排
出される。しかも、上記自動ワイヤ拮線装置におけるロ
ーラ９に対して回転センサー３を組み込んだ場合に、ワ
イヤに接触棒等を接触さゼることなく、非接触状態でワ
イヤの通線状態をチエツクしながらワイヤを供給するこ
とができ、ワイヤ電極１に接触による悪影響を発生させ
ることがない、即ち、この発明によるワイヤ放電加工装
置におけるワイヤ断線検出装置は、ワイヤ電極１に接触
するような接触棒が設けられていないので、ワイヤ電極
１に摩擦等によって振動を発生させることがなく、振動
等によるＴ作’１Ｍ２の加工面にｊＪｌｌ工面線跡等線
路生しない。従−２て、高精度のワイヤ放電加工装置に
該ワイヤ断線検出装置を適用した場合に、工作物の加工
面を最良面あらさ１μＲｍａｘ以下にまで仕上げること
ができる。

なお、図中、１３はテンションローラ、１４はフェルト
ブレーキ、１５はテンシランローラレバーを示す。

〔発明の効果〕

この発明によるワイヤ放電加工装置におけるワイヤ断線
検出装置は、上記のように構成されており、次のような
効果を有する。即ち、この発明は、ワイヤＷｌｆｆｉを
ガイドするワイヤ電極走行系に配設され且つ該ワイヤ電
極の走行に応じて回転可能なローラ、該ローラに対して
設置され且つ前記ローラの回転数を検出する回転センサ
ー、該回転センサーによる前記ローラの回転信号が所定
の範囲内であるか否かを検出する検出手段、及び該検出
手段の異常信号に応答して加工電源を遮断し且つ工作物
に対して加工を中断させる制御手段から構成したので、
該回転センサーによって前記ローラの回転を検出するこ
とによって間接的にワイヤ電極の走行状態を検出するこ
とができ、４ワイヤ電極の断線による異常信号に応答し
て前記加工電源を直ちに遮断し、加工を中断させること
ができる。し、かも、前記回転センサーは前記ワイヤ電
極に直接接触していないので、前記ワイヤ電極に振動等
を与えることがなく、特に細いワイヤ電極使用特番こは
テンション変動が起こらないため、工作物の加工面粗度
・加工精度を向上させる効果が大きい。

即ち、前記ワイヤ電極に対して従来のように接触棒等を
接触させる必要がな（、ワイヤ電極断線検出手段である
前記回転センサーを前記ワイヤ電極に対して非接触状態
で前記ワイヤ電極が断線か否かを検出することができ、
前記ワイヤ電極及び該ワイヤ電極を通じて放電加工部位
に振動を発生させることがなく、特に１．このワイヤ断
線検出装置を高精度のワイヤ放電加工装置に通用して、
前記工作物の面粗度が１μＲｎａｘ以下の高精度加工面
等の仕上げ加工領域において加工精度の効果を大幅に向
上させることができる。また、前記ワイヤ電極に断線検
出のために余分のテン７ョンをかける必要もなく、前記
ワイヤ電極と検出手段との摩擦がなく、摩耗等によって
前記ワイヤ電極を断線させるようなこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるワイヤ断線検出装置を組み込ん
だワイヤ放電加工装置を示す概略正面図、第２図はこの
発明によるワイヤ断線検出装置を説明するための説明図
、第３図はワイヤ断線検出装置の回転センサーとワイヤ
電極及びローラとの位置関係を示す説明図、第４図は従
来のワイヤ断線検出装置とワイヤ電極との関係の一例を
示す説明図、及び第５図は従来のワイヤ断線検出装置と
ワイヤ電極との関係の別の例を示す説明図である。 ｌ−・−ワイヤ電極、２・−・−工作物、３−ｍ−一回
転センサー、５’−−一制御装置、９−・・−ローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワイヤ電極をガイドするワイヤ電極走行系に配設され且
   つ該ワイヤ電極の走行に応じて回転可能なローラ、該ロ
   ーラに対して設置され且つ前記ローラの回転数を検出す
   る回転センサー、該回転センサーによる前記ローラの回
   転信号が所定の範囲内であるか否かを検出する検出手段
   、及び該検出手段の異常信号に応答して加工電源を遮断
   し且つ工作物に対して加工を中断させる制御手段から成
   ることを特徴とするワイヤ放電加工装置におけるワイヤ
   断線検出装置。