JPH07290321A - ワイヤ放電加工機におけるワイヤ供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤ放電加工機本体に供給する電極として
のワイヤの供給に際し、ワイヤの張力をほぼ一定に保つ
べく、ワイヤのたるみを防止する。 【構成】 ワイヤを巻架するダンサーローラの上下動に
応じ、該ダンサーローラに連結した揺動ロッドの所定角
を基準として該揺動ロッドの正負方向の回転角に比例し
た出力を送出する非直線形のポテンショメータにより、
ワイヤリールの正転及び逆転の回転数を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤ放電加工機にお
けるワイヤ供給装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤ放電加工は、ワイヤと加工物とを
それぞれ電極とし、その間で火花放電を繰り返し行わ
せ、放電により加工物の切断等を行なうものである。主
としてプレスダイスや引抜ダイス等の型加工、複雑な輪
郭の穴を有する部品の加工等に用いられる。

【０００３】このような加工に使用されるワイヤ放電加
工機は、主として加工物を前後左右に移動させるテーブ
ルと、電極としてのワイヤを送り出す供給装置より成
る。加工時には、加工物を移動させながら同時にワイヤ
も順次繰り出される。切断速度は、一般的に１mm／分で
ある。また、ワイヤの送り速度は約５〜２０ｍ／分であ
り、加工物の材質、大きさ（厚み）或いは加工の程度に
影響される。このため、一般的に放電加工機において
は、加工物の切断位置における厚薄等により加工物の移
動速度やワイヤの送り速度が刻々と変化する。従って、
ワイヤ供給装置を設けることにより、放電加工機本体に
対するワイヤの供給を追従させる必要があった。

【０００４】このため、従来においてはダンサーローラ
を用いることによって、ワイヤの張力をほぼ一定に保つ
ようにしていた。ワイヤの張力を一定にしないと、ワイ
ヤが切断したり、或いはたるみが生じた場合にはワイヤ
に高電流を流していることからショートやガイドローラ
から離脱してしまうこととなる。従って、ダンサーロー
ラによりワイヤの切断やたるみを防止することができ、
放電加工機本体にワイヤを安定して供給することが可能
となる。

【０００５】従来のワイヤ供給装置においては、加工が
開始されると、ダンサーローラが所定の位置（以下「中
立点」という）から上方に移動し、これを検知してワイ
ヤリールをワイヤの繰り出し方向に回転させ、ワイヤの
供給が開始される。通常、運転時にはダンサーローラは
中立点より上方に位置するようにワイヤリールの回転数
を制御している。この制御は、例えば可変抵抗器により
ダンサーローラの上下動に応じて抵抗値を変化させる。
ワイヤの走行が停止すると、ダンサーローラが中立点ま
で下降し、ワイヤリールの回転が停止する。また、ダン
サーローラが中立点よりさらに下降した場合には、ワイ
ヤリールを逆回転させてワイヤのたるみを防止するよう
にしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ワイヤ供給装置においては、ワイヤのたるみを確実に防
止することができない欠点があった。すなわち、従来の
ワイヤリールの回転制御は、ダンサーローラが中立点よ
り上方にある場合にのみその回転数の調整が行なわれて
いたが、ダンサーローラが中立点より下方に下がってし
まった場合には、一定速度でしか逆回転せず、ワイヤリ
ールの逆回転によるたるみの解消に充分対応することが
できないためである。

【０００７】たるみが生じる原因としては、例えば加工
機本体がワイヤの走行を急激に緩めたり停止した場合や
ワイヤの走行が不安定となった場合などである。このよ
うな場合においてワイヤリールからワイヤを高速で送り
出していると、ダンサーローラの下降よりもワイヤの送
り出しが速くなり、たるみが生じる原因となる。また、
ワイヤリールから繰り出されるワイヤが隣り合うワイヤ
に食い込んでいる場合があり、その食い込みが解放され
た時点でたるみが生じる。

【０００８】さらに、近時加工機本体にワイヤの自動装
填装置が設けられたものが開発されている。この自動装
填装置によりワイヤの装填作業が飛躍的に改善されるも
のの、ワイヤ供給装置におけるワイヤのたるみを誘発す
る要因ともなっていた。つまり、自動装填装置による装
填工程においては、ワイヤが送り方向と戻り方向に繰り
返し走行される過程があり、戻り方向に走行する時点で
たるみが生じる。特に戻り方向に走行するときのスピー
ドが、機種やメーカーによって異なる点がワイヤ供給装
置によるたるみ防止に充分対応することができない原因
であった。

【０００９】このため、ワイヤが僅かにたるみが生じた
場合でもガイドローラ等から外れ易くなる性質を有する
ことから、広く業界ではたるみを確実に防止することが
できるワイヤ供給装置が要望されていた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者は上記問
題に鑑み鋭意研究の結果、本発明を成し得たものであ
り、その特徴とするところは、リール支持軸に設けられ
たワイヤリールからワイヤをダンサーローラに巻架させ
ることによって放電加工機本体にワイヤを供給する装置
であって、該ダンサーローラに連結された揺動ロッドの
支持回転軸に所定角を基準として該揺動ロッドの正負方
向の回転角に比例した出力を送出する非直線形のポテン
ショメータを設けたことにある。

【００１１】ここで、本明細書中でいう「ワイヤリー
ル」とは、ワイヤ放電加工機に電極として用いられるワ
イヤを巻き付けるドラム状のものであり、モータで正逆
方向に回転駆動されるリール支持軸に取り付けられるも
のをいう。

【００１２】「ダンサーローラ」とは、放電加工機本体
に送り込まれるワイヤの張力を一体に保つものをいう。
これは、上下動可能に支持され、通常、加工機本体によ
る放電加工時には、中立点より上方に位置する。一般的
には、加工機本体によるワイヤの走行速度とワイヤリー
ルによるワイヤの送り速度に差が生じると、ダンサーロ
ーラが上下動し、ワイヤリールの回転速度が制御され
る。加工機本体によるワイヤの走行が停止された場合や
ワイヤの送り速度が遅くなった場合等には、中立点まで
下降し、この時点でワイヤリールの送り出しが停止さ
れ、さらに中立点よりも下方まで下降するとワイヤリー
ルを逆回転させてワイヤを巻き戻す。また、ワイヤが走
行途中で切断してしまったときには、ダンサーローラが
最下端位置まで降下し、これを検知してワイヤリールを
停止させるようにしている。このダンサーローラの上下
動によりモータの正転、逆転及び回転数の制御が行なわ
れる。

【００１３】「ポテンショメータ」とは、ダンサーロー
ラの上下動に応じ、モータの回転数を制御するものをい
う。本発明においては、ダンサーローラに連結された揺
動ロッドの支持回転軸に回転形の非直線形ポテンショメ
ータを設けている。このポテンショメータは、該揺動ロ
ッドの所定角を基準として正負方向の回転角に比例した
出力を送出し、リール支持軸を駆動するモータの回転数
を制御する。すなわち、基準となる揺動ロッドの所定角
とは、ダンサーローラが中立点に位置しているときの揺
動ロッドの角度である。ダンサーローラが中立点に位置
している角度を基準とし、ダンサーローラが上下方向の
いずれかに移動した場合における揺動ロッドの回転角に
比例した出力を出すもので。機会的変位（角度）を出力
に変換するものである。従って、中立点から離れるに従
い大きな出力が送出される。このため、ダンサーローラ
が中立点より上方に位置するに従いワイヤが高速で送り
出され、中立点より下方に位置するに従って高速で巻き
戻されることとなる。また、出力特性として非直線形で
あるため、中立点からの上下方向のいずれの方向におい
ても、その始動がスムーズとなる。モータの正転及び逆
転は、ダンサーローラの位置を検出する検出器によって
切り換えられる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は、本発明に係るワイヤ供給装置
１の一例を示す正面図である。このワイヤ供給装置１は
ワイヤ放電加工機本体（図示せず）と別体とした単体の
ものであるが、該加工機本体と一体としたものでもよ
い。本例に示したワイヤ供給装置１は、主としてリール
支持軸２に取り付けられたワイヤリール３と、ダンサー
ローラ４及びワイヤリール３から繰り出されるワイヤ５
をダンサーローラ４や放電加工機本体に導く複数のガイ
ドローラ６より構成される。ワイヤ５は、ワイヤリール
３から繰り出され、ガイドローラ６を介してダンサーロ
ーラ４に導かれ、該ダンサーローラ４から出口ガイドロ
ーラ７を通って加工機本体に供給される。

【００１５】ダンサーローラ４は、図２に示すようにそ
の上下動に応じて各種のリミットスイッチ作動させる。
これは、中立点停止用リミットスイッチ８、リール反転
用リミットスイッチ９、リール下端停止用リミットスイ
ッチ１０である。これらのリミットスイッチにより、ダ
ンサーローラ４が中立点に位置まで下降すると、正転し
ていたワイヤリール３の回転を停止させ、さらに下降す
るとワイヤリール３を逆回転させてワイヤ５の巻き戻し
を行なう。ワイヤ５が切断した場合には、ワイヤリール
３が下端まで下降し、ワイヤリール３の回転を停止させ
る。従って、加工機本体のワイヤ５の引っ張りとワイヤ
リール３によるワイヤ５の繰り出しの速度差によって生
じるダンサーローラ４の上下動により、ワイヤリール３
の正転、停止、逆転が行なわれる。

【００１６】ワイヤリール３は、モータ１１で回転駆動
されるリール支持軸２に取り付けられ、リミットスイッ
チによるモータ１１の正逆転の切り換えにより、正転及
び反転される。本例ではモータ１１に交流モータを使用
しているが、特に限定するものではない。ダンサーロー
ラ４には、揺動ロッド１３が連結され、該揺動ロッド１
３の支持回転軸１６に非直線形のポテンショメータ１２
が設けられている。このため、ダンサーローラ４の上下
動に追従して該ポテンショメータ１２が揺動ロッド１３
で回転駆動され、回転角に応じた出力がモータ１１に送
出される。

【００１７】このポテンショメータ１２は、非直線形で
あるため、出力が０となる極小点とダンサーローラ４の
中立点がほぼ一致するように設け、揺動ロッド１３を連
結する。すなわち、図３に示すようにダンサーローラ４
の中立点を基準として揺動ロッド１３の正負方向の回転
角に比例した出力を送出してモータ１１の回転数を制御
する。また、ポテンショメータ１２による出力が非直線
形であることから、正転及び逆転の際の始動が極めてス
ムーズに行なわれる利点がある。

【００１８】ポテンショメータ１２でモータ１１の回転
数を制御することにより、ダンサーローラ４の上下動を
迅速に収束できることとなるが、反面ダンサーローラ４
が最下端まで下降した場合、その後の立ち上がり時にワ
イヤリール３の逆転による巻き戻しが急速に行なわれる
こととなる。このため、図４に示すようにリール下端停
止用リミットスイッチ１０を最下端位置調整用調整板１
４に取り付け、該調整板１４を上方に移動させることに
よって、揺動ロッド１３の負方向の回転を規制させ、ポ
テンショメータ１２による出力を規制させるようにして
もよい。これにより、ワイヤリール３の反転回転速度及
び最下端位置からの起動をスムーズに行わしめることが
可能となる。

【００１９】ワイヤ供給装置１をワイヤ放電加工機本体
と別体とする場合には、図５に示すようにワイヤ供給装
置１の上部にガイドポスト１５を設け、これに出口ガイ
ドローラ７を取り付け、該出口ガイドローラ７を上下動
させることにより、加工機本体のワイヤ供給部に対応さ
せるのが好ましい。また、ワイヤ供給装置１本体の側部
からワイヤ５を供給させるようにしてもよい（点線で図
示）。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明に係るワイヤ供給装
置は、ワイヤの送り出しのみならずワイヤの巻取りにつ
いても速度制御を行なうよう構成しているため、放電加
工機本体のワイヤの走行速度の変化に迅速に対応させる
ことができ、ワイヤのたるみを確実に防止することが可
能となる。特にワイヤの送り方向の速度変化のみなら
ず、加工機本体にワイヤ自動装填装置が設けられた場合
に生じるワイヤの戻りに対しても対処することができ、
しかも戻り速度にかかわらずたるみを防止することがで
きる。このため、ワイヤ自動装填装置が設けられている
放電加工機本体でも何等調整することなく容易に対応さ
せることができ、汎用性が広くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一例を示す正面図である。

【図２】ダンサーローラによるワイヤリールの回転制御
部分の概略部分図である。

【図３】ポテンショメータの特性を示す概略図である。

【図４】最下端位置調整用調整板を設けた他の例を示す
部分拡大図である。

【図５】ワイヤ供給装置本体の他の例を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１ ワイヤ供給装置 ２ リール支持軸 ３ ワイヤリール ４ ダンサーローラ ５ ワイヤ １１モータ １２ポテンショメータ １３揺動ロッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リール支持軸に設けられたワイヤリール
   からワイヤをダンサーローラに巻架させることによって
   放電加工機本体にワイヤを供給する装置であって、該ダ
   ンサーローラに連結された揺動ロッドの支持回転軸に所
   定角を基準として該揺動ロッドの正負方向の回転角に比
   例した出力を送出する非直線形のポテンショメータを設
   けたことを特徴とするワイヤ放電加工機におけるワイヤ
   供給装置。