JPH06320343A - ワイヤ放電加工機のワイヤ電極巻き上げ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤ断線時において、ワイヤ電極を巻き上
げる際にワイヤ電極のたるみを防止し、脱線を防ぐこと
ができ、確実に巻き上げを行うことができるワイヤ放電
加工機のワイヤ電極巻き上げ装置を提供する。 【構成】 ワイヤ放電加工機のワイヤ電極巻き上げ装置
において、巻き上げモータ１１は、ワイヤ電極１を加工
時の走行方向Ａとは逆方向Ｂに付勢し、ワイヤ電極１の
断線時にワイヤ電極１を巻き上げる。ワイヤボビン１０
のボビン径は、巻き上げモータエンコーダ７からの信号
とテンションブレーキエンコーダ９からの信号に基づい
て測定される。電子制御装置は、測定されたボビン径に
基いて巻き上げモータ１１のトルクを制御し、ボビン径
によらず一定の巻上力を発生するように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤ電極と被加工物
との間で、パルス放電を繰り返して加工するワイヤ放電
加工機のワイヤ電極巻き上げ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワイヤ放電加工機は、上下のアー
ムに設けられたガイドにワイヤ電極を張架すると共に、
他方の電極となる被加工物をワイヤ電極に対向して配置
し、両電極間のパルス放電によって加工を行っている。
ところで、この種のワイヤ放電加工機では、加工中にワ
イヤ電極が断線することがあるので、断線したワイヤ電
極の再張架を自動的に行う機構が備えられている。この
ワイヤ電極の再張架を自動的に行うためには、断線した
ワイヤ電極の位置決めが必要であるので、従来より各種
のワイヤ電極位置決め制御装置が提案されている。

【０００３】例えば、図１（ａ）、（ｂ）に示す様に、
ワーク３１よりワイヤ電極３２の供給側（上流部）に、
ワイヤ補助送り装置３３を配置し、このワイヤ補助送り
装置３３を用いてワイヤ電極３２の位置決めを行う装置
が提案されている。（特公昭６０ー５２８９３号公報参
照）。このワイヤ補助送り装置３３は、ワイヤ電極３２
の把持又は開放を行うと共に、ワイヤ電極３２を加工時
のワイヤ走行方向（矢印Ｃ方向）とは逆方向（矢印Ｄ方
向）に送る駆動ローラ３４を備えている。

【０００４】そして、まず、ワーク３１より下流側に配
置された断線センサ３５によってワイヤ電極３２の断線
を検出した場合には、駆動ローラ３４及びピンチローラ
３６にてワイヤ電極３２を挟んで、モータ３７にて駆動
ローラ３４を回転させてワイヤ走行方向とは逆方向にワ
イヤ電極３２を送る。その後、ワイヤ端検出センサ３８
によって、断線したワイヤ電極３２の端部を検出する
と、ワイヤ電極３２の逆方向への送給を停止することに
よりワイヤ端の位置決めを行うものである。

【０００５】また、図２に示す様に、ワイヤボビン６０
とブレーキローラ６６との間に張架されたワイヤ電極５
１がたるまない様に巻き上げモータ６１によりワイヤ巻
き上げ方向にトルクをかけ、加工を行う。ワイヤ電極５
１の断線を検出したとき、テンションブレーキ６７の駆
動を停止しワイヤ端検出センサ５５がワイヤ端を検出す
るまで巻き上げモータ６１にてワイヤ電極５１を巻き上
げる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１
（ａ）、（ｂ）に示す従来技術は、断線したワイヤ電極
３２を、ワイヤ走行方向とは逆方向に送るために、モー
タ３７、駆動ローラ３４、及びピンチローラ３６からな
るワイヤ補助送り装置３３が必要となり、装置構成が複
雑になるという問題があった。そして、このワイヤ補助
送り装置３３では、加工持にワイヤ電極３２を走行させ
るために、駆動ローラ３４及びピンチローラ３６をワイ
ヤ電極３２から開放しなければならず、そのための開放
機構が必要であるという問題もあった。さらに、このワ
イヤ補助送り装置３３では、断線したワイヤ電極３２を
巻き上げた場合、ワイヤ補助送り装置３３とワイヤ電極
３２を供給するワイヤボビン３９との間で、ワイヤ電極
３２のたるみが発生し、ワイヤ電極３２がその間に配置
されたプーリやローラ３０から脱線して再張架すること
ができないという問題があった。

【０００７】また、図２に示す従来技術は、ボビン径が
変化すると巻き上げモータ６１のトルクが一定でも巻上
力としては変化してしまう。このため、ボビン径が小さ
いと巻上力は大きくなり、巻き上げ速度が早くなるた
め、ワイヤ端検出センサがワイヤ断線端をを検出しても
ワイヤ断線端が所定の位置に停止せず行き過ぎてしま
う。逆にボビン径が大きいと巻上力は小さくなり、巻き
上がらない。どちらかに巻き上げモータ６１のトルクを
設定すると設定以外のボビン径に対し旨く巻き上げでき
ないと言う問題があった。

【０００８】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、簡単な構成で、巻き上げ時のワ
イヤ電極のたるみを防止し、脱線を防ぐ事ができて、確
実に巻き上げを行うワイヤ放電加工機のワイヤ電極巻き
上げ装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のワイヤ放電加工機のワイヤ電極巻き上げ装置
は、ワイヤ電極を加工時の走行方向とは逆方向に付勢
し、ワイヤ電極の断線時にワイヤ電極を巻き上げるワイ
ヤ電極巻き上げ手段と、ワイヤ電極が巻回されたワイヤ
電極供給ボビンのボビン径を測定する供給ボビン径測定
手段と、この供給ボビン径測定手段により測定されたボ
ビン径に基いてワイヤ電極の巻上力を制御する巻き上げ
制御手段とを備えている。

【００１０】

【作用】上記の構成を有する本発明のワイヤ放電加工機
のワイヤ電極巻き上げ装置において、ワイヤ電極巻き上
げ手段は、ワイヤ電極を加工時の走行方向とは逆方向に
付勢し、ワイヤ電極の断線時にワイヤ電極を巻き上げ
る。供給ボビン径測定手段は、ワイヤ電極が巻回された
ワイヤ電極供給ボビンのボビン径を測定する。巻き上げ
制御手段は、供給ボビン径測定手段により測定されたボ
ビン径に基いてワイヤ電極の巻上力を制御する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【００１２】図３に示すように、本実施例のワイヤ放電
加工機は、加工時にはワイヤ送り方向（矢印Ａ方向）に
ワイヤ電極１を送給するものであり、ワイヤボビン１０
とブレーキローラ１６との間にワイヤ電極１に付与する
巻上力を発生する巻上力発生機構２と、ブレーキローラ
１６と駆動ローラ２５との間のワイヤ電極１に付与する
張力を発生する張力発生機構３と、ワイヤ電極が巻回さ
れたワイヤボビンの半径を測定するための巻上力発生機
後部のエンコーダ７と張力発生機構部のエンコーダ９
と、断線したワイヤ電極１の端部を検出するワイヤ端検
出センサ５と、使用済みワイヤ電極１を回収するワイヤ
回収機構６と、から構成されている。

【００１３】巻上力発生機構２は、送り出すワイヤ電極
１が巻回されたワイヤボビン１０と、ワイヤボビン１０
をワイヤ巻き上げ方向（矢印Ｂ方向）に付勢する巻き上
げモータ１１と、巻き上げモータ１１の回転を停止させ
る電磁ブレーキ１２と、ワイヤボビン１０の回転速度を
検出する巻き上げモータエンコーダ７とから構成されて
いる。ワイヤボビン１０と張力発生機構３との間に張架
されたワイヤ電極１がたるまない様に巻き上げモータ１
１によってワイヤ巻き上げ方向（矢印Ｂ方向）にトルク
が掛けられている。

【００１４】張力発生機構３は、ピンチローラ１５、ブ
レーキローラ１６、及びテンションブレーキ１７、テン
ションブレーキエンコーダ９から構成され、テンション
ブレーキ１７が発生する摩擦トルクをワイヤ電極１を挟
むブレーキローラ１６及びピンチローラ１５によって張
力に変換している。詳細には磁性パウダの励磁によって
摩擦トルクを発生するテンションブレーキ１７によっ
て、被加工物１８に沿って張架されたワイヤ電極１に張
力が付与されている。

【００１５】ワイヤ端検出センサ５は、張力発生機構３
と被加工物１８との間に配置されており、ワイヤ電極１
の切断端がこのセンサ５を通過したときに報知するもの
である。

【００１６】ワイヤ回収機構６は、ワイヤ電極１を加工
時の走行方向（矢印Ａ方向）に走行させる駆動ローラ２
５と、駆動ローラ２５を駆動するワイヤ駆動モータ２６
と、駆動ローラと共にワイヤ電極を挟むピンチローラ２
７と、使用済みワイヤ電極１を回収する回収バケット２
８とから構成されている。

【００１７】図４は電気的構成を示すブロック図であ
り、ワイヤ電極１の走行等を制御するために電子制御装
置（ＥＣＵ）４０が設けられている。このＥＣＵ４０は
周知のＲＡＭ４０ａ、ＲＯＭ４０ｂ、ＣＰＵ４０ｃ、入
出力ポート４０ｄ、及びバスライン４０ｅ等からなる。
そして、ＥＣＵ４０は巻き上げモータ１１、電磁ブレー
キ１２、テンションブレーキ１７、ワイヤ駆動モータ２
６、ワイヤ端検出センサ５、テンションブレーキエンコ
ーダ９、巻き上げモータエンコーダ７と接続されてい
る。

【００１８】ＥＣＵ４０は、テンションブレーキエンコ
ーダ９からの信号と巻き上げモータエンコーダ７からの
信号より現在のワイヤ電極の走行速度と、ワイヤボビン
の回転速度を測定し、ワイヤ電極が巻回されたワイヤボ
ビン１０のボビン径を求める。測定されたボビン径に基
いて巻き上げモータ１１のトルクを制御し、ボビン径に
よらず一定の巻上力を発生するように制御する。

【００１９】次に、本実施例の動作を図５に示すフロー
チャートに基づいて説明する。ワイヤ走行指令が開始さ
れると、Ｓ１００においてワイヤ駆動モータ２６をＯＮ
しワイヤ電極１を走行させる。Ｓ１１０で巻き上げモー
タ１１をＯＮしワイヤ電極に巻上力を発生させる。この
時、供給ボビン径は未知であるため初期値としては平均
値を設定する。また、同時にテンションブレーキ１７を
ＯＮし張力を発生させる。

【００２０】Ｓ１２０にてテンションブレーキエンコー
ダ９からの信号と巻き上げモータエンコーダ７からの信
号より、ワイヤ電極が巻回されたワイヤボビン１０のボ
ビン径を測定する。Ｓ１３０にてボビン径に応じた巻上
力を発生させる巻き上げモータ電流を設定する。Ｓ１４
０に於いてワイヤ端検出センサ５により加工中に断線し
たワイヤ電極１が所定の位置まで巻き上がることを判定
している。このワイヤ端検出センサ５がワイヤ断線端を
検出しなければ、Ｓ１２０のボビン径の算出とＳ１３０
の巻き上げモータ電流値設定を繰り返す。

【００２１】そして、加工中にワイヤ電極１の断線が発
生すると、巻き上げモータ１１の巻上力によりワイヤ電
極は自動的に所定の位置まで巻き上がりワイヤ電極１の
断線端はワイヤ端検出センサ５をＯＮする。このセンサ
入力よりＳ１５０にてテンションブレーキ１７をＯＦＦ
し、巻き上げモータ１１に取付けられた電磁ブレーキ１
２をＯＮしてワイヤ電極１の巻き上げを停止する。Ｓ１
６０にて一定時間ワイヤ駆動モータ２６を動作させるこ
とにより、断線した使用済みワイヤ電極１を回収した
後、ワイヤ駆動モータ２６を停止させる。

【００２２】このように、断線時の巻き上げにおいてワ
イヤ電極のたるみが発生せず、また供給ボビンの径によ
り適切な巻上力を発生させているため、どのような供給
ボビンにおいても正確な位置決めが可能となる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のワイヤ放電加工機のワイヤ電極巻き上げ装置は、
ワイヤ電極供給ボビンの巻上力を一定にすることによ
り、ワイヤ断線時において、ワイヤ電極を巻き上げる際
にワイヤ電極のたるみを防止し、脱線を防ぐことがで
き、確実に巻き上げを行うことができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、従来技術におけるワイヤ電極走行路
の構成図である。（ｂ）は、（ａ）におけるワイヤ補助
送り装置の詳細を示す図である。

【図２】別の従来技術におけるワイヤ電極走行路の構成
図である。

【図３】本実施例におけるワイヤ電極走行路の構成図で
ある。

【図４】本実施例における電気的構成を示すブロック図
である。

【図５】本実施例における制御動作のフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１ ワイヤ電極 ５ ワイヤ端検出センサ ７ 巻き上げモータエンコーダ ９ テンションブレーキエンコーダ １０ ワイヤボビン １１ 巻き上げモータ １７ テンションブレーキ ２５ 駆動ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤ電極と他方の電極である被加工物
   との間に、加工液を供給すると共にパルス放電を行っ
   て、被加工物を加工するワイヤ放電加工機のワイヤ電極
   巻き上げ装置において、 ワイヤ電極を加工時の走行方向とは逆方向に付勢し、ワ
   イヤ電極の断線時にワイヤ電極を巻き上げるワイヤ電極
   巻き上げ手段と、 ワイヤ電極が巻回されたワイヤ電極供給ボビンのボビン
   径を測定する供給ボビン径測定手段と、 この供給ボビン径測定手段により測定されたボビン径に
   基いてワイヤ電極の巻上力を制御する巻き上げ制御手段
   と、 を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工機のワイヤ電
   極巻き上げ装置。