JPH06297246A

JPH06297246A - ワイヤ放電加工機およびそのワイヤ張力制御方法

Info

Publication number: JPH06297246A
Application number: JP8847293A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Kishi; 雅一岸; Yasuo Suzuki; 靖夫鈴木; Hitoshi Miyahara; 斉宮原
Original assignee: Hitachi Seiko Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1993-04-15
Publication date: 1994-10-25

Abstract

(57)【要約】【目的】ワイヤの張力変動を抑えることにより、加工精
度および稼働率の高いワイヤ放電加工装置を提供するこ
と。【構成】リールからワイヤを引き出す引出手段と、ワイ
ヤを巻き取る巻取手段と、ワイヤに張力を付加する張力
付加手段とを備え、引出手段と巻取手段のワイヤ送り速
度を略一致させるとともに、リールと張力付加手段との
間に存在するワイヤ長さがリールと張力付加手段との間
の距離よりも長くなるように制御するワイヤ張力制御装
置を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤ放電加工機およ
びワイヤ放電加工において使用するワイヤの張力制御方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤ放電加工において使用するワイヤ
の張力を制御する方法として、特公昭５７−４９３６６
号公報に開示されたものがある。以下、上記技術を図８
により説明する。◆同図において、１はワイヤ。２はワ
イヤ１が巻かれたリールで、質量は１Ｋｇｆから２５Ｋ
ｇｆである。３はリール２の取付け軸に接続した副張力
ブレーキで、ワイヤ１の送給方向と逆方向のトルクを発
生する。４ａ〜４ｄはワイヤ１の走行方向を変更するア
イドラ。５はブレーキ６に直結されたブレーキローラ
で、ワイヤ１に主張力を発生させる。７ａ，７ｂはワー
ク８の上下に配置されたノズルで、加工部９に図示しな
い加工液を供給する。１０ａ，１０ｂはワーク８の上下
に配置されたワイヤガイドで、ワイヤ１を摺動自在に支
持するとともに位置決めをする。１１ａ，１１ｂはワイ
ヤ１に電力を供給する通電チップで、加工用電源１２に
接続されている。１３ａ，１３ｂはワイヤ１を巻き取る
巻取ローラ。１４はモータで、ローラ１３ａを駆動す
る。なお、ローラ１３ｂはばね１５によりローラ１３ａ
に圧接されている。１６はワイヤ回収箱である。◆以上
の構成であるから、モータ１４を回転させると、リール
２に巻かれたワイヤ１は、アイドラ４ａ、ブレーキロー
ラ５、アイドラ４ｂ、４ｃ、ワイヤガイド１０ａ、加工
部９、ワイヤガイド１０ｂ、アイドラ４ｄを経て巻取ロ
ーラ１３ａ，１３ｂに巻き取られ、ワイヤ回収箱１６へ
排出される。このとき、ワイヤ１には副張力ブレーキ３
による副張力と、ブレーキローラ５による主張力とが付
加される。すなわち、ワイヤ１には副張力と主張力を加
算した張力が付加される。なお、ブレーキ６のトルクを
制御することによりワイヤ１に付加する主張力は任意に
設定することができる。◆また、図示を省略するが、特
開昭６２−１１４８３０号公報には、上記技術を改良
し、リール２と主張力を与えるブレーキローラ５との間
にスプリングとダンパーを取り付けた可動プーリを配置
し、ワイヤ１の張力変動を吸収するように構成した技術
が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、巻取ローラ１
３ａ，１３ｂを等速度で回転させても、上記した従来技
術の前者では、リール２の質量が大きい場合、すなわち
慣性が大きい場合、リール２の回転は減速と増速あるい
は停止と過回転を繰返し、間欠回転になる。この結果、
ワイヤ１の張力が変動して、加工面にいわゆる筋目が発
生し、加工精度が低下した。また、ワイヤの張力が過大
になって断線し、ワイヤ放電加工装置の稼働率が低下す
ることもあった。◆一方、従来技術の後者は、リール２
の質量が一定であれば、ワイヤ１の張力変動を確実に吸
収できる。しかし、加工によりワイヤ１を使用すると、
リール２の質量が徐々に減少する結果、前者と同様に張
力が変化した。また、張力変動量を数１０ｇｆ以下に維
持することも難しかった。◆本発明の目的は、上記した
課題を解決し、ワイヤ１の張力変動を抑えることによ
り、加工精度および稼働率の高いワイヤ放電加工装置を
提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、リール
からワイヤを引き出す引出手段と、ワイヤを巻き取る巻
取手段と、ワイヤに張力を付加する張力付加手段とを備
え、一定時間内における引出手段と巻取手段のワイヤ送
り量を略一致させるとともに、リールと張力付加手段と
の間に存在するワイヤ長さがリールと張力付加手段との
間の距離よりも長くなるように制御するワイヤ張力制御
手段を設けることにより解決される。

【０００５】

【作用】リールと張力付加手段との間に存在するワイヤ
１の長さはリールと張力付加手段との間の距離よりも長
いから、ワイヤ１は弛み、ワイヤ１の張力はほぼ零にな
る。そして、加工中は一定時間内における引出手段と巻
取手段のワイヤ送り量を略一致させてワイヤ１の弛みを
維持するから、加工部におけるワイヤ１の張力は殆ど変
動しない。

【０００６】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例を示す構成図で
ある。なお、図８と同じものは同一の符号を付してあ
る。◆２０ａ，２０ｂは引出ローラ。２１は引出ローラ
２０ａを回転させる引出モータ。２２はばねで引出ロー
ラ２０ｂを引出ローラ２０ａに対して付勢する。２３は
検出器で、絶縁体で形成されている。２４は検出板で、
導体で形成され、検出器２３の底部に配置されている。
２５，２６はリング状の案内部材。なお、案内部材２
５，２６は前後に配置された引出ローラおよびブレーキ
ローラ５からワイヤ１が外れないようにワイヤ１の位置
を規制する。また、案内部材２５，２６のワイヤ１が当
接する面は、ダイヤモンド、サファイア、またはセラミ
ックスなどの耐摩耗性が優れている材質が用いられ、か
つ、すべり摩擦抵抗が小さくなるように表面粗さが十分
小さく仕上げられている。２７は押し付けローラで、ば
ね２８によりブレーキローラ５に対して付勢されてい
る。２９は検出回路で、検出板２４，通電チップ１１お
よび張力制御装置３０に接続されている。３１はＮＣ装
置で、モータ１４および張力制御装置３０にワイヤ１の
送給指令を出力する。なお、３２，３３はワーク８を位
置決めする位置決め装置である。

【０００７】以下、動作を説明をする。なお、ワイヤ１
は予めリール２から引出ローラ２０ａ，２０ｂ、案内部
材２５，２６、ブレーキローラ５、ワイヤガイド１０
ａ、ワイヤガイド１０ｂ、アイドラ４ｄを経て巻取ロー
ラ１３ａ，１３ｂまで配置されており、また、検出器２
３において検出板２４に接触させてある。◆ＮＣ装置３
１がワイヤ１の送給指令を出力すると、モータ１４が回
転し、所望の速度ｖでワイヤ１を巻取る。このとき、ワ
イヤ１にはブレーキローラ５により所望の張力が付加さ
れる。また、引出モータ２１は停止している。ワイヤ１
が巻取られ、ワイヤ１が検出板２４から離れると、それ
を検出した検出回路２９は離間信号を張力制御装置３０
に出力する。すると、張力制御装置３０は引出モータ２
１に速度ｖよりも速い速度Ｖでワイヤ１を引出すよう指
令する。そして、ワイヤ１が検出板２４に接触すると、
それを検出した検出回路２９は接触信号を張力制御装置
３０に出力する。接触信号を受けた張力制御装置３０
は、所定の時間経過後、引出モータ２１を停止させる。
以下、上記した動作を繰り返す。この結果、ワイヤ１は
検出器２３において常に自重で撓んでおり、張力はほぼ
零となる。

【０００８】なお、この実施例ではワイヤ１が検出板２
４に接触している時は、引出モータ２１を停止させた
が、速度ｖより少し遅い速度でワイヤ１を引き出すよう
にしておき、ワイヤ１が検出板２４から離れ弛み量が減
ったときに速度ｖより速い速度でワイヤ１を引き出すよ
うにしてもよい。すなわち、ワイヤ１の弛みを維持する
ために、一定時間内の引出し量と巻取り量とが等しくな
るように制御すればよい。

【０００９】図２および図３は本発明の第２の実施例を
示す構成図である。なお、図３は図２のＩ−Ｉ断面図で
ある。また、図１および図８と同じものは同一の符号を
付してある。◆６０は絶縁体で形成された検出器。６
１、６２は検出器で、発光部６１ａ，６２ａと受光部６
１ｂ，６２ｂの２つの部材で構成されている。６３は検
出回路である。◆以下、動作を説明をする。なお、上記
第１の実施例の場合と同様に、ワイヤ１は予めリール２
から巻取ローラ１３ａ，１３ｂまで配置されており、ま
た、検出器６０においてワイヤ検出器６１と６２の間に
位置するように配置させてある。ＮＣ装置３１がワイヤ
１の送給指令を出力すると、モータ１４が回転し、所望
の速度ｖでワイヤ１を巻取る。このとき、ワイヤ１には
ブレーキローラ５により所望の張力が付加される。ま
た、引出モータ２１は速度ｖよりも遅い速度ｖ₀でワイ
ヤ１を引き出す。ワイヤ１が巻取られ、ワイヤ１が検出
器６２を横切ると、それを検出した検出回路６３は通過
信号を張力制御装置３０に出力する。この通過信号を受
けた張力制御装置３０は引出モータ２１に速度ｖよりも
速い速度Ｖでワイヤ１を引出すよう指令する。すると、
ワイヤ１は先ず検出器６２を横切り、引き続き検出器６
１を横切る。すると、検出回路６３は連続して出力され
た検出器６２の通過信号は無視し、検出器６１からの通
過信号を張力制御装置３０に出力する。この通過信号を
受けた張力制御装置３０は、引出モータ２１の速度を速
度ｖ₀に戻す。以下、上記した動作を繰り返す。この結
果、ワイヤ１は検出器２３において常に自重で撓んでお
り、張力はほぼ零となる。なお、検出器６１の位置より
も下がったワイヤ１が弛み量が減ることにより再び検出
器６１を横切るときの通過信号は連続して出力されたも
のであるから無視される。

【００１０】なお、上記第１および第２の実施例で使用
した案内部材の代りに、図４に示すようなＶ溝を設けた
プーリ７０，７１あるいは図５ないし図６に示すような
案内部材７２，７３を配置しても良い。なお、図６は図
５のＫ−Ｋ断面図である。

【００１１】図７は本発明の第３の実施例を示す構成図
である。なお、図１および図８と同じものは同一の符号
を付してある。◆８１は環状の検出器で、絶縁体で形成
されている。８２は環状の検出板。８３は漏斗状の案内
部材。８４は検出回路である。そして、この第３の実施
例では、ワイヤ１が十分弛んでいる時だけワイヤ１と検
出板８２が接触するように配置されており、ワイヤ１が
検出板８２と接触しているときは引出モータ２１は速度
ｖと同一若しくは僅かに遅い速度でワイヤ１を引き出
す。そして、検出回路８４が離間信号を張力制御装置３
０に出力された場合には、上記第１の実施例の場合と同
様に、張力制御装置３０は引出モータ２１に速度ｖより
も速い速度Ｖでワイヤ１を引出すよう指令し、所定の時
間経過後、引出モータ２１を停止させる。なお、他の動
作については上記第１ないし第２の実施例と同じである
から説明を省略する。◆なお、上記３つの実施例では、
ワイヤ１の主張力をブレーキにより付加するようにした
が、他の方法例えば、特公平２−３８３３１号公報に開
示されているダンサローラを使用した張力制御方法や送
り出しと巻取りの二つのモータの速度差により張力を制
御する方法と同時に使用してもよい。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ワ
イヤ１の張力変動を抑えることができるから、加工精度
および稼働率を向上させることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す構成図。

【図２】本発明の第２の実施例を示す構成図。

【図３】図２のＩ−Ｉ断面図。

【図４】他の案内部材の例。

【図５】他の案内部材の例。

【図６】図５のＫ−Ｋ断面図。

【図７】本発明の第３の実施例を示す構成図。

【図８】従来技術の説明図。〔図面の簡単な説明〕

【符号の説明】１ワイヤ２リール５ブレーキローラ６ブレーキ８ワーク１３ａ，１３ｂ巻取ローラ１４モータ２０ａ，２０ｂ引出ローラ２１引出モータ２３，６０，８４検出器２４，８２検出板２５，２６，８３案内部材２９検出回路３０張力制御装置６１ワイヤ検出器６２ワイヤ検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リールから加工部に至るワイヤ送給経路に
ワイヤの張力をほぼ零とする区間を設け、その後ワイヤ
に所定の張力を付加することを特徴とするワイヤ放電加
工機のワイヤ張力制御方法。
【請求項２】リールからワイヤを引き出す引出手段と、
ワイヤを巻き取る巻取手段と、ワイヤに張力を付加する
張力付加手段とを備え、一定時間内における引出手段と
巻取手段のワイヤ送り量を略一致させるとともに、リー
ルと張力付加手段との間に存在するワイヤ長さがリール
と張力付加手段との間の距離よりも長くなるように制御
するワイヤ張力制御手段を設けたことを特徴とするワイ
ヤ放電加工機。
【請求項３】リールと張力付加手段との間にワイヤの弛
み検出手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の
ワイヤ放電加工機。