JPH03239416A - ワイヤ電極断線検出装置 - 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〕 本発明は、ワイヤ放電加工機のワイヤ電極断線検出装置
に係り、特に検出応答を改良したワイヤ電極断線検出装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のワイヤ電極断線検出装置が適用されたワイヤ放電
加工機を第４図に示す。この図に示すように、ワイヤ放
電加工機は、ワイヤ電極１と被加工物２とでなす加工間
隙３に、絶縁性加工液４を供給しつつ加工パルス電源５
からの加工パルス電圧を印加してアーク放電を生ぜしめ
、これにより加工を行うものである。上記加工パルス電
圧の印加は、図示するように給電子６．７をもって行わ
れる。

ここでワイヤ電極１は、図示しない繰出しボビンから繰
り出され、ワイヤガイド８．９により所定位置に案内さ
れ、使用後はワイヤタンク１０に排出される。また、こ
のワイヤ電極１に所定の張力を与えるために、ブレーキ
ローラ１１．１２、テンションローラ１３、ガイドロー
ラ１４〜１６、引張ローラ１７、１８が配置されている
。

１９、２０及び２１は各々ワイヤ電極ｌの断線を検出す
る従来のワイヤ電極断線検出装置（主要部のみ図示）で
ある、このうち、１９は前記ガイド口−ラ１５と同一軸
に取り付けられたパルス発生器１９ａを用いてなるワイ
ヤ電極断線検出装置である。これは、ガイドローラ１５
が回転すると光の点滅が生し、これによりパルスを発生
するパルス発生器１９ａを用い、ワイヤ電極ｌが断線す
るとガイドローラ１５の回転が停止して上記光の点滅が
生じなくなり、パルス発生器１９ａからの信号が得られ
なくなることによりワイヤ電極ｌの断線を検出する、光
学的検出方法を用いたものである。２０は、ランプ２０
ａ、スリット２０ｂ及び受光器２０ｃを用いてなるワイ
ヤ電極断線検出装置である。これは、ランプ２０ａの光
をスリット２０ｂを通してワイヤ電極１に当て、その光
によるワイヤ電極ｌの影の有無を受光器２０Ｃで検出す
ることによりワイヤ電極工の断線を検出する、光学的検
出方法を用いたものである。２１は前記テンションロー
ラ１３の下部にリミットスイッチ２１ａを配置してなる
ワイヤ電極断線検出装置である。これは、ワイヤ電極１
が断線するとテンションローラ１３がリミットスイッチ
２１ａを打ち、これをオンすることよりワイヤ電極１の
断線を検出する、機械的検出方法を用いたものである。

このようにワイヤ電極断線検出装置１９〜２１は、ワイ
ヤ放電加工機による加工中にワイヤ電極１の断線が生ず
るとそれを検出し、加工パルス電源５を遮断するもので
ある。

第４図では、説明の便宜上、３つの異なる方式のワイヤ
電極断線検出装置１９〜２１を設けたワイヤ放電加工機
を示しているが、通常は、このようなワイヤ電極断線検
出装置１９〜２１のうち、同一方式のもの又は異なった
方式のものを、被加工物２を挟んだ上下側２箇所に設け
ることによりワイヤ電極断線検出を行うように構成され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来のワイヤ電極断線検出装置１９〜２１では、そ
のいずれもが、実際の断線時より、約１８〜２０ｍ５ｅ
ｃ遅延して検出されることが発明者らの実験により明ら
かになった。このため、ワイヤ電極１の断線後、迅速に
加工パルス電源５を遮断することができないという問題
点があった。

このことは、ワイヤ電極１の断線後、少なくとも上記時
間中は加工間隙３にパルス電圧が印加されたままの状態
となっていることを意味し、このため特に、給電子６，
７が損傷することになった。

これは、ワイヤ電極ｌの断線が生じると、短時間ではあ
るが、ワイヤ電極１が被加工物２　（すなわち加工パル
スを源５の一方の電極）に接したまま、ワイヤ電極ｌが
給電子６又は７に何回か接離し、放電を生じるためであ
る。

このように給電子６，７が損傷すると、その後の加工時
において給電状態が劣化し、接触抵抗が増大してワイヤ
電極１が断線し易くなり、再び給電子６．７が放電によ
り損傷する虞が生じ、給電子６．７表面の研磨を頻繁に
しなければならないなどの問題点があった。

本発明の目的は、ワイヤ電極断線検出の遅延時間を短縮
し、ワイヤ電極の断線後、迅速に加工パルス電源を遮断
でき、特に給電子の損傷の抑制に大なる効果のあるワイ
ヤ電極断線検出装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、ワイヤ電極の、被加工物を挟んだ２点間に
ワイヤ電極断線検出用電力を供給する断線検出用電源と
、前記２点間に生ずる電圧を検出する電圧検出回路と、
この電圧検出回路の出力電圧が所定値を越えたときに加
工パルス電圧を遮断する加工パルス遮断回路とを設ける
ことにより遠戚される。

〔作用〕

断線検出用′を源が、ワイヤ電極の、被加工物を挟んだ
２点間にワイヤ電極断線検出用電力を供給して加工を行
っているとき、被加工物部分ないしその近傍（少なくと
も前記２点間）でワイヤ電極が断線すると、電圧検出回
路の出力電圧はそれ以前とは異なった値となる。加工パ
ルス遮断回路は、それを判別し、加工パルス電圧を遮断
する。これによれば、ワイヤ電極断線検出を電気的に直
接行うので、従来装置に比べてワイヤ電極断線検出の遅
延時間が大幅に短縮され、ワイヤ電極断線後、迅速に加
工パルス電源を遮断できる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は、本発明によるワイヤ電極断線検出装置の一実施例を
示すブロック図で、この第１図において、第４図と同一
符号は同−又は相当部分を示す。また第１図において、
３０はワイヤ電極断線検出用電力を供給する断線検出用
電源、ここでは高周波電力発生器である。この高周波電
力発生器３０の出力端は、ワイヤ電極１の被加工物２を
挟んだ２点に、加工パルス電圧印加用の給電子６゜７を
介して電気的に接続されている。ｔｌ、ｔ２は、上記２
点（給電子６．７）間の電圧を検出するための端子で、
この端子ｔ１．ｔ２は、上記２点（給電子６，７）間の
電圧検出用のフローティングアンプ３１に接続されてい
る。

フローティングアンプ３１の出力端は、このフローティ
ングアンプ出力電圧が基準値νｒｅｆを越えたときに加
工パルス電圧を遮断する加工パルス遮断回路の主構成を
なす比較増幅器３２の一方の入力端に接続される。比較
増幅器３２の他方の入力端には基準値Ｖｒｅｆが与えら
れている。また、比較増幅器３２の出力端は、ＡＮＤゲ
ート回路３３の一方の入力端に接続され、そのＡＮＤゲ
ート３３の他方の入力端はタイミング信号発生器３４の
出力端が接続されている。更に、タイミング信号発生器
３４の入力端は、加工パルス電源５の出力加工パルスに
同期したパルス信号の出力端ＳＰに接続される。また、
上記ＡＮＤゲート３３の出力端は、加工パルス電源５の
パルス遮断制御入力端ＣＩに接続される。

次に上述本発明装置の動作について、第２図を併用して
説明する。加工間隙３には、加工パルス電源５からのパ
ルス電圧Ｐ、Ｇが与えられる。また加工パルス電圧印加
用の上、下絵電子６．７には、高周波電力発生器３０か
らの高周波電力Ｈｆが与えられる。

通常、加工パルス電源５の出力は、正電圧＋側が被加工
物２に、負電圧−側が上絵電子６の下絵電子７に、各々
与えられている。したがって、結果的に給電子６，７　
（端子ｔ１．ｔ２）はそれらへの通電ケーブルによって
接続されていることになる。通常、加工パルス電源５と
給電子６，７との間のｉｊｌ！ケーブルの長さは５〜Ｉ
Ｏｍである。したがって、上、下絵電子６，７間のワイ
ヤ電極１のインダクタンスＬｏよりも、上記通電ケーブ
ルのインダクタンスＬｌ（上側）、Ｌ２（下側）は充分
に大になる。したがって、上、下絵電子６゜７間の電圧
ＶＣなる高周波電圧は、第２図中のＶＧｌのように低く
発生する。また、上、下絵電子６．７間においてワイヤ
電極１が断線すると、インダクタンスＬＯは生じなくな
り、インダクタンスＬｌ、Ｌ２のみとなるので、電圧Ｖ
Ｇは第２図中のＶＯ２のように上昇する。したがって、
この電圧ＶＧをフローティングアンプ３１により検出し
、比較増幅器３２で基準ＷＬＶｒｅｆと比較すると、第
２図中のＣＯＭのような信号が得られる。一方、加工パ
ルス電源５の出力加工パルスに同期したパルス信号をも
とに、タイミング信号発振器３４からのタイミング信号
ＴＣＨがＡＮＤゲート３３に与えられているので、加工
パルスの休止時間においてＡＮＤゲート３３の出力より
第２図中のＡＮＤに示す信号が得られ、ワイヤ電極ｌの
断線の有無がチエツクされる。このようにして、上記タ
イミング信号ＴＣＨのオン期間中に比較増幅器３２に出
力信号ＣＯＭが得られると、上記ＡＮＤゲート３３の出
力信号ＡＮＤが加工パルス電源５のパルス遮断制御入力
端に与えられ、加工パルス電源５が遮断される。

これによれば、ワイヤ電極断線検出を電気的に直接行う
ので、従来装置に比べてワイヤ電極断線検出の遅延時間
が大幅に短縮され、ワイヤ電極断線後、迅速に加工パル
ス電源５を遮断できる。したがって、従来装置における
ような給電子６．７の損傷は生じなく、給電子６，７表
面の研磨を頻繁にする必要はない。

なお上述実施例では、ワイヤ電極断線検出用として高周
波交流を用いた例について述べたが、直流パルスを用い
てもよい、単なる直流を用いる場合は、上述実施例では
加工パルス電源５から給電子６，７への通電ケーブルに
よって短絡されることになるので、ワイヤ電極Ｉが断線
しても電圧ＶＧに変化は生じなく、断線検出はできない
。しかし図示しないが、加工パルス電圧を上又は下のみ
の給電子で行う片側給電方式の場合は上記短絡は生しな
いので、ワイヤ電極断線検出用として直流を〈断線検出
用電源として直流電源を〉用いてもよい。なおこの場合
、上記直流をワイヤ電極１に与えるための給電子として
、一方の給電子は加工パルス電圧印加用の上又は下の給
電子が兼用できるが、他方の給電子は加工パルス電圧印
加用の給電子に兼用させることができないので、ワイヤ
電極断線検出用直流の給電専用の給電子が必要となる。

ここで、ワイヤ電極断線検出用として高周波交流を用い
た場合であって、かつ、加工パルス電圧を上又は下のみ
の給電子で行う片側給電方式の場合の各部信号波形例を
第３図に示す。この場合には、ワイヤ電極断線時の高周
波電力発生器３０からの高周波電力Ｈｆ給電用の一対の
給電子（一方は加工パルス電圧印加用の上又は下の給電
子、他方はワイヤ電極断線検出用高周波電力Ｈｆの給電
専用の給電子）相互間電圧ＶＧ’のワイヤ電極断線時の
電圧ＶＧ２’は、上述実施例の場合（第２図のＶＯ２）
よりも高い値を示す。すなわち、上述実施例の両側給電
方式では、ワイヤ電極断線時でも端子ｔ１．ｔ２間は前
記通電ケーブルＬｌ、Ｌ２により接続されることになる
のに比べて、片側給電方式の場合は、前記高周波電力Ｈ
ｆ給電用の給電子相互間はワイヤ電極断線により完全に
解放状態になるからである。

なお、ワイヤ電極断線検出用として高周波交流を用いる
場合、その高周波交流の周波数は、ワイヤ電極断線時に
前記電圧ＶＣ，ＶＣ’　　（第２図。

第３図参照）のＶＧＩ、ＶＧＩ　’からＶＯ２，ＶＧ２
’への変化が、比較増幅器３２の基準値Ｖｒｅｆ以上に
なる程度の値を必要とし、例えば数１００ＫＨｚ〜数Ｍ
Ｈｚが好ましい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ワイヤ電極断線検出を電気的に直接行
うので、従来装置に比べてワイヤ電極断線検出の遅延時
間が大幅に短縮され、ワイヤ電極断線後、迅速に加工パ
ルス電源を遮断できるという効果がある。したがって特
に、加工パルス電圧を与える給電子の従来装置における
ような損傷は生しなく、その給電子表面の研磨を頻繁に
する必要はないなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示すブロック図、第２
図は同上装置の各部信号波形例を示す図、第３図は本発
明装置の他の例における各部信号波形例を示す図、第４
図は従来装置が適用されたワイヤ放電加工機の概略構成
図である。 １・・・ワイヤ電極、２・・・被加工物、３・・・加工
間隙、５・・・加工パルス電源、６，７・・・加工パル
ス電圧印加用の給電子、３０・・・高周波電力発生器（
断線検出用電源）、３１・・・フローティングアンプ（
電圧検出回路）、３２・・・比較増幅器、３３・・・Ａ
ＮＤゲート、３４・・・タイミング信号発生器、ｔｌ、
ｔ２・・・ワイヤ電極の、被加工物を挟んだ２点（給電
子６．７）間の電圧を検出するための端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ワイヤ電極と被加工物とでなす加工間隙に、絶縁性
   加工液を供給しつつ加工パルス電圧を印加してアーク放
   電を生ぜしめ、これにより加工を行うワイヤ放電加工機
   において、前記ワイヤ電極の、前記被加工物を挟んだ２
   点間にワイヤ電極断線検出用電力を供給する断線検出用
   電源と、前記２点間に生ずる電圧を検出する電圧検出回
   路と、この電圧検出回路の出力電圧が所定値を越えたと
   きに前記加工パルス電圧を遮断する加工パルス遮断回路
   とを具備することを特徴とするワイヤ電極断線検出装置
   。