JPH04365516A - ワイヤ放電加工機のワイヤ電極垂直度検出回路 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤ放電加工機に使
用されるワイヤ電極が垂直になっているか否かを検出す
るワイヤ放電加工機のワイヤ電極垂直度検出回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤ放電加工機は、ワークとワイヤ電
極との間に放電を発生させることによりワークを加工す
る装置である。この装置による加工において、ワイヤ電
極はワークに対して所定の間隙を介して対向し、かつ上
下方向に走行せしめられるが、当該ワイヤ電極が上下方
向に対して正確に垂直に張設されていないとワークに対
する正確な加工はできない。このため、加工において、
ワークを取換える度にワイヤ電極垂直度検出回路を用い
てワイヤ電極の垂直度が検査される。このようなワイヤ
電極垂直度検出回路を図により説明する。

【０００３】図６は従来のワイヤ放電加工機のワイヤ電
極垂直度検出回路の構成図である。図で、１は被加工物
であるワークを載置するテーブルであり、Ｘ軸方向およ
びＹ軸方向に駆動可能となっている。２はワイヤ電極、
３はワイヤ電極２が巻回収納され加工中に繰出される繰
出しボビン、４は加工中にワイヤ電極２を繰出しボビン
３から引出して巻取る巻取りボビン、５は案内ローラで
ある。６Ｕは上側ワイヤガイド、６Ｄは下側ワイヤガイ
ドであり、それぞれワイヤ電極２を案内するとともに、
図示しない駆動機構により、Ｕ軸方向（Ｘ軸方向に平行
）およびＶ軸方向（Ｙ軸方向に平行）へ移動可能となっ
ている。７はテーブル１とワイヤ電極２との間に接続さ
れる電源であり、テーブル１側が正極性、ワイヤ電極２
側が負極性である。８は電源７の電力をワイヤ電極２へ
給電する給電子である。

【０００４】１０はテーブル１の所定の箇所に設置され
た導電体の円柱、１１Ｕ、１１Ｄは円柱１０の上下に支
持された絶縁リング、１２Ｕ、１２Ｄは各絶縁リング１
１Ｕ、１１Ｄの外面に固定された接触検出リングである
。接触検出リング１２Ｕの外面と接触検出リング１２Ｄ
の外面とは同一円筒の一部となるように形成され、円柱
１０の底面に対して垂直である。各接触検出リング１２
Ｕ、１２Ｄの外面の所定部分は図示のとおりワイヤ電極
２と対向している。１３Ｕ、１３Ｄはそれぞれ接触検出
リング１２Ｕ、１２Ｄに接続された限流抵抗器、１４Ｕ
、１４Ｄはそれぞれ限流抵抗器１３Ｕ、１３Ｄと円柱１
０との間に接続された発光ダイオードである。円柱１０
、絶縁リング１１Ｕ、１１Ｄ、接触検出リング１２Ｕ、
１２Ｄ、限流抵抗器１３Ｕ、１３Ｄ、発光ダイオード１
４Ｕ、１４Ｄにより垂直出し治具１５が構成される。

【０００５】１つのワークの加工が終了し、次のワーク
の加工が開始される前に、上記垂直出し治具１５を用い
てワイヤ電極２の垂直度が検出される。即ち、図示の状
態でテーブル１がワイヤ電極２の方へ移動せしめられた
とき、ワイヤ電極２が垂直に張設されている場合には、
ワイヤ電極２が接触検出リング１２Ｕ、１２Ｄに同時に
接触するので、発光ダイオード１４Ｕ、１４Ｄは同時に
発光する。しかし、ワイヤ電極２が、例えば図で左側に
傾斜していると、ワイヤ電極２は接触検出リング１２Ｕ
に最初に接触し、発光ダイオード１４Ｕのみが発光する
。これにより、ワイヤ電極２の非垂直性が検出されるの
で、いずれかのワイヤガイド６Ｕ、６Ｄが移動され、ワ
イヤ電極２の垂直度が修正される。このように発光ダイ
オード１４Ｕ、１４Ｄが同時に発光するまでワイヤ電極
２の垂直度の修正が行われ、垂直が得られたとき次のワ
ークの加工が開始される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記ワイヤ電極２の垂
直度の検出は、上述のようにワーク取替え時に行われ、
かつ、ワイヤ電極２を走行させながら行われる。ところ
で、ワイヤ放電加工機による加工中、放電個所には加工
液（水）が放出されているので、垂直度の検出時に、走
行しているワイヤ電極２には水滴が付着していることが
多い。この場合、ワイヤ電極２と接触検出リング１２Ｕ
、１２Ｄとの間には水滴が介在することとなり、両者が
非接触状態にあるにもかかわらず当該水滴を介して電流
が流れ、発光ダイオード１４Ｕ、１４Ｄのいずれか又は
両方が発光し、正確な検出ができなくなる。さらに、当
該水滴を電流が通過することにより電気分解が生じ、正
極性側である接触検出リング１２Ｕ、１２Ｄに損傷を生
じる。図７はこのような損傷を説明する断面図である。 ワイヤ電極２と接触検出リング１２Ｕとの間に介在する
水滴に電流が流れると接触検出リング１２Ｕ側に符号Ａ
で示す損傷が生じる。この損傷Ａの大きさは接触検出リ
ング１２Ｕの表面からの深さδで表される。このような
損傷は、当然垂直度の正確な検出を損なうこととなる。 なお、当該損傷は、ワイヤ電極２と接触検出リング１２
Ｕ、１２Ｄとの非接触時の微小放電や接触時の接触抵抗
による熱溶融によっても発生する。

【０００７】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、ワイヤ電極の垂直度を精度良く検出するこ
とができるワイヤ放電加工機のワイヤ電極垂直度検出回
路を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、テーブル上に載置された導電性の支持体
と、この支持体の上下に絶縁物を介しワイヤ電極に対向
して支持された接触検出部と、前記テーブルと前記ワイ
ヤ電極との間に接続された電源と、前記支持体と前記各
接触検出部との間に限流抵抗器を介して接続された各発
光ダイオードとを備えたワイヤ放電加工機のワイヤ電極
垂直度検出回路において、前記発光ダイオードおよび前
記限流抵抗器の各直列回路に並列にダミー抵抗器を接続
したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】ワイヤ電極の垂直度検出時、ワイヤ電極と接触
検出部との間に液体が介在し、これに電流が流れても、
この電流の一部はダミー抵抗器に分流するので、発光ダ
イオードには発光に充分な電流は流れず、液体の介在に
よる発光ダイオードの発光は生じない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係るワイヤ放電加工機の
ワイヤ電極垂直度検出回路の構成図である。図で、図６
に示す部分と同一部分には同一符号を付して説明を省略
する。本実施例が従来装置と異なるのは、限流抵抗器１
３Ｕと発光ダイオード１４Ｕとの直列回路に並列にダミ
ー抵抗器１６Ｕが接続され、かつ、限流抵抗器１３Ｄと
発光ダイオード１４Ｄとの直列回路に並列にダミー抵抗
器１６Ｄが接続されている点のみであり、他の構成は同
一である。ダミー抵抗器１６Ｕ、１６Ｄを接続した本実
施例の垂直出し治具が符号１７で示されている。ワイヤ
電極２の垂直度検出時、ワイヤ電極２と接触検出リング
１２Ｕとの間に流れる電流は、ダミー抵抗器１６Ｕと、
発光ダイオード１４Ｕおよび限流抵抗器１３Ｕの直列回
路の両方に分流する。したがって、ダミー抵抗器１６Ｕ
の抵抗値を適切な値に選定することにより発光ダイオー
ド１４Ｕへの電流値を減少させ、その発光を阻止するこ
とができる。ダミー抵抗器１６Ｄについても同様である
。

【００１１】図２は上記ダミー抵抗器１６Ｕ、１６Ｄの
抵抗値を決定するための実験装置の概略構成図、図３は
図２に示す回路の等価回路図である。各図で、７は図１
に示すものと同じ電源、１３は限流抵抗器１３Ｕ、１３
Ｄに相当する限流抵抗器（可変抵抗器）、１４は発光ダ
イオード１４Ｕ、１４Ｄと同じ発光ダイオード、１６は
ダミー抵抗器１６Ｕ、１６Ｄに相当するダミー抵抗器（
可変抵抗器）である。２１は加工液（この場合水であり
、導電度約２００μＳ／ｃｍ）が注入されたビーカー、
２０はワイヤ電極２に相当する電極、１２０は接触検出
リング１２Ｕ、１２Ｄに相当する電極、２２は電極２０
、１２０間を短絡又は開放するスイッチである。電極２
０、１２０は外径２ｍｍの被覆線の先端の被覆を１０ｍ
ｍ除去したものを用い、かつ、両者の間隔は２〜５ｍｍ
とし加工液内に挿入した。又、発光ダイオード１４には
、電流１ｍＡ程度で発光するものを用いた。

【００１２】この実験装置において、最初に、スイッチ
２２をＯＮとすることにより、ワイヤ電極２と接触検出
リング１２Ｕ（又は接触検出リング１２Ｄ）とが接触し
たときと同じ状態とし、この状態で発光ダイオード１４
が発光開始するように限流抵抗器１３を調整する。次に
、スイッチ２２をＯＦＦとすることにより、ワイヤ電極
２と接触検出リング１２Ｕ（又は接触検出リング１２Ｄ
）との間に水滴が介在したときと同じ状態とし、この状
態で水滴を通って発光ダイオード１４に流れる電流が発
光ダイオード１４を発光させないように、ダミー抵抗器
１６を調整する。このような実験により得られた数値例
２つを例示する。電源７の電圧を５Ｖとした場合、限流
抵抗器１３Ｕ、１３Ｄの抵抗値は約４ＫΩ、ダミー抵抗
器１６Ｕ、１６Ｄの抵抗値は約２ＫΩであり、又、電源
７の電圧を３Ｖとした場合、限流抵抗器１３Ｕ、１３Ｄ
の抵抗値は約２ＫΩ、ダミー抵抗器１６Ｕ、１６Ｄの抵
抗値は約１．５ＫΩであった。

【００１３】ここで、本実施例における電源７の電圧に
ついて述べる。前述のように、ワイヤ電極２と接触検出
リング１２Ｕ、１２Ｄとの間に介在する水滴を通る電流
により接触検出リング１２Ｕ、１２Ｄに損傷δ（図７）
が生じる。この損傷は電流が大きいほど大きくなる。ワ
イヤ電極２と接触検出リング１２Ｕ、１２Ｄとの間の微
小放電、又は両者の接触抵抗による損傷についても同様
である。したがって、当該損傷を小さくするには電源７
の電圧を、発光ダイオード１４Ｕ、１４Ｄの発光性能を
考慮しながらできるだけ小さく抑える必要がある。図４
は電源電圧として直流定電圧を用いた場合の両者の接触
時の損傷量の特性図、図５は電源電圧として直流パルス
電圧（パルス幅１５μｓ、パルス間隔２００μｓ）を用
いた場合の両者の接触時の損傷量の特性図である。各図
で、横軸に接触回数、縦軸に損傷量（μｍ）がとってあ
る。いずれの場合も、電圧を５Ｖとしたとき、発光ダイ
オード１４Ｕ、１４Ｄの発光を充分に維持しながら損傷
量を極めて微小に抑えることができるのを確認すること
ができた。

【００１４】このように、本実施例では、限流抵抗器１
３Ｕ、１３Ｄと発光ダイオード１４Ｕ、１４Ｄの直列回
路に並列にダミー抵抗器１６Ｕ、１６Ｄを接続したので
、発光ダイオード１４Ｕ、１４Ｄに流れる電流をダミー
抵抗器１６Ｕ、１６Ｄに分流させることができ、ワイヤ
電極２と接触検出リング１２Ｕ、１２Ｄとの間に水滴が
介在しても発光ダイオード１４Ｕ、１４Ｄの発光を阻止
することができる。又、電源電圧を５Ｖ又はそれ以下に
抑えるようにしたので、実質的に接触検出リング１２Ｕ
、１２Ｄの損傷を防止することができる。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、限流抵
抗器と発光ダイオードとの直列回路に並列にダミー抵抗
器を接続したので、ワイヤ電極と接触検出部との間に加
工液が介在しても発光ダイオードの発光を阻止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るワイヤ放電加工機のワイ
ヤ電極垂直度検出回路の構成図である。

【図２】図１に示す限流抵抗器およびダミー抵抗器の抵
抗値を定める実験装置の構成図である。

【図３】図２に示す回路の等価回路図である。

【図４】ワイヤ電極と接触検出リングの接触回数に対す
る損傷量の特性図である。

【図５】ワイヤ電極と接触検出リングの接触回数に対す
る損傷量の特性図である。

【図６】従来のワイヤ放電加工機のワイヤ電極垂直度検
出回路の構成図である。

【図７】接触検出リングに生じる損傷の説明図である。

【符号の説明】

２　　ワイヤ電極 ７　　電源 ８　　給電子 １０　　円柱 １１Ｕ、１１Ｄ　　絶縁リング １２Ｕ、１２Ｄ　　接触検出リング １３Ｕ、１３Ｄ　　限流抵抗器 １４Ｕ、１４Ｄ　　発光ダイオード １６Ｕ、１６Ｄ　　ダミー抵抗器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　テーブル上に載置された導電性の支持
   体と、この支持体の上下に絶縁物を介しワイヤ電極に対
   向して支持された接触検出部と、前記テーブルと前記ワ
   イヤ電極との間に接続された電源と、前記支持体と前記
   各接触検出部との間に限流抵抗器を介して接続された各
   発光ダイオードとを備えたワイヤ放電加工機のワイヤ電
   極垂直度検出回路において、前記発光ダイオードおよび
   前記限流抵抗器の各直列回路に並列にダミー抵抗器を接
   続したことを特徴とするワイヤ放電加工機のワイヤ電極
   垂直度検出回路。
2. 【請求項２】　　請求項１において、前記限流抵抗器お
   よび前記ダミー抵抗器の各抵抗値は、前記ワイヤ電極と
   前記接触検出部間の加工液の存在によって前記発光ダイ
   オードが発光しない値に選定されていることを特徴とす
   るワイヤ放電加工機のワイヤ電極垂直度検出回路。