JPH1177438A - ワイヤカット放電加工機の自動挿通方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】自動挿通動作中に、ワイヤ電極１の送り出し速
度を高速化し、自動挿通が完了したことを速く確実に判
断して、自動挿通を早期に確実に終了させるワイヤカッ
ト放電加工機の自動挿通方法とその装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】自動挿通動作中にワイヤ電極１をサーボ送
り出しローラ２１によって高速に送り出すとともにその
テンションをテンション検出手段３０により検出して、
このテンション値が所定の判定基準値を超えると自動挿
通が完了したと判断し、サーボ送り出しモータ２３がワ
イヤ電極１をテンション制御するように切り替えて、ワ
イヤ電極１の自動挿通をより速く終了する。また昇降式
の自動挿通パイプ６１を備えた自動挿通手段６０を有す
るワイヤカット放電加工機においては、ワイヤ電極の送
り出し速度を変えることにより、自動挿通の高速化を図
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤカット放電
加工機のワイヤ電極の自動挿通方法及びその装置に係
り、さらに詳しくは、自動挿通中にワイヤ電極のテンシ
ョンを検出し、そのテンションの増加によってワイヤ電
極の自動挿通の完了を判定する方法及びその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動挿通装置を備えた従来のワイヤカッ
ト放電加工機のワイヤ電極の走行経路に沿った構成を図
６の模式図によって概説す。ワイヤ電極１がワイヤボビ
ン１０から供給され、ブレーキローラ１２１とこれに組
となるローラ１２２に巻回された後、断線検出リミット
スイッチ１３０を通過して、方向変換ローラ１１５を経
由し、送り出しローラ１４１とこれに組となるピンチロ
ーラ１４２との間に挟持される。そして座屈検出器１５
０を通過して、昇降する自動挿通パイプ６１に通された
後、被加工物Ｗの上下に位置する上側ガイドユニット７
１と下側ガイドユニット７２とに張架されている。そし
て方向変換ローラ７５と案内ブロック７６によって方向
変換され、ベルトあるいは、パイプであるワイヤ電極搬
送手段７７を通って、引き取りローラ８１とその組とな
るピンチローラ８２との間に引き取られ、回収バケット
９０に排出される。なお断線検出リミットスイッチ１３
０は、ワイヤ電極１が断線したときにワイヤ電極１のテ
ンションが喪失して弛んだことをリミットスイッチで検
出する装置である。

【０００３】要部をさらに説明すると、ピンチローラ１
４２が、エアーシリンダ等の開閉機構１４４によって送
り出しローラ１４１に対して開閉し、かつこれを押圧す
るように構成されている。そして送り出しローラ１４１
を駆動する送り出しモータ１４３が、自動挿通するとき
にワイヤ電極１を下流に向けて送り出し、自動挿通が失
敗したときにワイヤ電極１を上流に巻き上げるように逆
転する。座屈検出器１５０は、ワイヤ電極１の直径より
充分大きい内径のリング状の電気の良導体からなり、自
動挿通の際にワイヤ電極１の挿通が何らかの理由で阻害
されてワイヤ電極１が撓み（座屈）を生じた場合に、ワ
イヤ電極１と座屈検出器１５０との間に適宜印加してあ
る電圧によってワイヤ電極１と座屈検出器１５０とが電
気的に短絡することを検出するものである。自動挿通パ
イプ６１は、図示省略した給液手段によって液流が供給
された場合に、その下端からジェット液流を下方へ噴出
できるようになっている。また図示省略した昇降装置に
よって自動挿通パイプ６１が昇降可能に構成されてお
り、自動挿通パイプ６１が下降する時に送り出しローラ
１４１がワイヤ電極１を略同一の速度で送り出すように
構成されている。また自動挿通パイプ６１が上昇した位
置にあるとき、ワイヤ電極１の先端を切断するカッタ６
７やその切断片を排除する先端処理装置６８を備えてい
る。上側ガイドユニット７１や下側ガイドユニット７２
には、図示省略したワイヤ電極１を摺動自在にガイドす
るワイヤガイドが内蔵されており、特に上側ガイドユニ
ット７１のワイヤガイドは、開閉するように構成されて
いる。

【０００４】走行するワイヤ電極１にかけられるバック
テンション、テンションおよび走行速度は、次のように
制御される。トルクモータであるバックテンションモー
タ１１が、所定のトルクをワイヤボビン１０に負荷する
ことにより、バックテンションが付与される。これによ
って、ワイヤボビン１０とブレーキローラ１２１との間
で走行しているワイヤ電極１に弱いテンションがかけら
れるので、ワイヤ電極１が走行中に断線してもこの走行
経路から外れたりしない。また、パウダーブレーキまた
はヒステリシスブレーキであるブレーキ１２３が設定し
たブレーキ力をブレーキローラ１２１に付与しており、
これに巻回されて走行するワイヤ電極１のテンションが
制御される。さらに引き取り装置８０では、スピードコ
ントロールモータである引き取りモータ８３が引き取り
ローラ８１の回転速度を制御することによって、ワイヤ
電極１の走行速度が制御される。ここでピンチローラ８
２は、ばねを有する押圧機構８４によって引き取りモー
タ８３に押しつけられている。

【０００５】以上の構成にての自動挿通は、放電加工を
開始するときに、または放電加工中にワイヤ電極が断線
したときに、ワイヤ電極１の端部を回収バッケト９０ま
で通すために行う。先ずワイヤ電極１の先端がカッタ６
７によって自動挿通パイプ６１の先端に略一致するよう
に切断されてから自動挿通が開始される。そして上側ガ
イドユニット７１のワイヤガイドを開いた状態で、自動
挿通パイプ６１からジェット液流を噴出しながら、自動
挿通パイプ６１を被加工物Ｗの上面まで、または下側ガ
イドユニット７２近くまで下降させる。このときブレー
キローラ１２１のブレーキ力を解除し、またバックテン
ションモータ１１のバックテンションも通常は解除して
おいて、送り出しローラ１４１とピンチローラ１４２と
によってワイヤ電極１を強くクランプしながら、ワイヤ
電極１の切断した端部を下流に送り出す。この端部の送
り出し速度は、自動挿通パイプ６１の下降速度と略同一
の低速度である。なおブレーキローラ１２１のブレーキ
力及びバックテンションモータ１１のバックテンション
を解除しておくのは、後述するように、この送り出しに
よってワイヤ電極１に損傷を与えるのを最小限に押さえ
るためである。自動挿通パイプ６１が下降しきったら、
これを停止して、ワイヤ電極１を同じ速度でさらに送り
出す。するとワイヤ電極１の端部は、方向変換ローラ７
５と案内ブロック７６の箇所で方向変換され、さらにワ
イヤ電極搬送装置７７に搬送され、ついには引き取りロ
ーラ８１とピンチローラ８２との間に引き取られる。そ
して自動挿通を開始した後一定時間経過後に送り出しロ
ーラ１４１のピンチローラ１４２をアンクランプし、ブ
レーキローラ１２１のテンションを段階的に上昇して、
ワイヤ電極１にかかったテンションを所望のテンション
に順次上昇する。すると断線検出リミットスイッチ１３
０の箇所でのワイヤ電極１のテンションが上昇し、断線
検出リミットスイッチ１３０の断線信号が解除される。
これを自動挿通の成功として検出していた。一方挿通が
滞った不都合は、座屈検出器１５０によって検出してい
た。

【０００６】このようにして自動挿通を行っているの
で、次のような問題があった。送り出しローラ１４１と
ピンチローラ１４２とが小径に形成されており、かつピ
ンチローラ１４２で強く挟んで強い送り力でワイヤ電極
１を送り出している。このために、 自動挿通完了に伴うワイヤ電極１のテンション変化や
速度変化を送り出しローラ１４１の上流で検出するのが
難しく、自動挿通の成否を一定時間経過後に送り出しロ
ーラ１４１のピンチローラ１４２を開放してから判定せ
ざるを得なかった。そして判定のための設定時間がある
程度余裕を見越した時間に設定せざるを得なかった。ま
た判定動作において送り出しローラ１４１のテンション
を順次上げる時間も必要であったので、自動結線作業に
費やされる時間が長かった。 送り出しローラ１４１とピンチローラ１４２とのはさ
み具合によりワイヤ電極１に曲がり癖を生じることがあ
った。また挟持力が不十分であるとワイヤ電極１がスリ
ップして送り出しローラやピンチローラのローラ面に摩
耗を生じることもあった。 自動挿通時のワイヤ電極１の送り出し速度を高速に送
り出す場合には、座屈等を検出したときにワイヤ電極１
の送り出しをできるだけ速く停止できなければならない
が、ワイヤ送り出しモータ１４１にサーボモータ等の高
応答性のモータを使用していない場合には、急停止が困
難であった。また、送り出しローラ１４１にかかる負担
を小さくするために、バックテンションモータ１１をフ
リーにしていたから、たとえ送り出しローラ１４１を急
停止しできたとしても、その上流でワイヤ電極１が慣性
で送り出されて、該ワイヤがワイヤ走行経路から外れて
ばらけることがあった。

【０００７】一方、特開平２−２４３２２２号公報に
は、送り出しローラ（第１の送りローラ）の上流に第２
送りローラとワイヤ電極のテンションを検出してこれを
制御するためのテンションセンサとを備えた放電加工機
が提案されている。このような放電加工機にあっては、
第２送りローラによって送り出されたワイヤ電極は、ワ
イヤリールにかけられたバックテンションをほとんど打
ち消しているので、上記のの問題は概ね解消されてい
る。しかしながら、上記の提案では、自動挿通にかかわ
る精密制御の主役は第１の送りローラとしている。また
自動挿通が成功したかどうかの判定を行うことについて
は提案されてない。

【０００８】また、面質のよりよい仕上げが要求される
加工やより細線のワイヤ電極を使用する加工に対応する
ために、ワイヤ電極のテンションを検出し、これをフィ
ードバック制御して、より精密にワイヤ電極のテンショ
ンを制御するワイヤカット放電加工機の開発が重要な課
題となっており、そのために多数の提案がなされてい
る。例えば、特開昭和５７−５７２１１特開平１−１９
９７２６号公報、特開平２−１５２７２６号公報、特開
平２−２２４９２５号公報、特願平９−７０７３２号公
報等がある。しかしながら、自動挿通動作の挿通完了を
判定することについて提案されていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
事情に鑑みてなされたもので、自動挿通動作中にワイヤ
電極をサーボ送り出しローラによって高速に送り出すと
ともに、そのテンションをテンション検出手段により検
出して、このテンション値が所定の判定基準値を超える
と、自動挿通が完了したと判断し、サーボ送り出しモー
タがワイヤ電極をテンション制御するように切り替え
て、ワイヤ電極の自動挿通の完了をより速く判定して自
動挿通を終了する自動挿通方法及びその装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述の目的は、（１）ワ
イヤボビンから供給されるワイヤ電極の切断された端部
をサーボ送り出しローラによって順次下流に送り出しな
がら、自動挿通手段によって上側ガイドユニットから下
側ガイドユニットに自動挿通し、引き取り装置に至らし
めて排出するワイヤカット放電加工機の自動挿通方法に
おいて、ワイヤ電極の挿通状態を少なくともテンション
検出手段によって検出して、該テンション検出手段によ
り検出したテンション値が所定の判定基準値を超えた場
合にワイヤ電極の挿通が完了したと判定し、前記サーボ
送り出しローラのモータをテンション制御に切り替える
ことにより、達成できる。

【００１１】また、（２）ワイヤボビンから供給される
ワイヤ電極の切断された端部をサーボ送り出しローラに
よって順次下流に送り出しながら、自動挿通手段によっ
て上側ガイドユニットから下側ガイドユニットに自動挿
通し、引き取り装置に至らしめて排出するワイヤカット
放電加工機の自動挿通方法において、ワイヤ電極の挿通
状態をテンション検出手段と座屈検出手段とによって検
出して、該テンション検出手段により検出したテンショ
ン値が所定の判定基準値を超えた場合にワイヤ電極の挿
通が完了したと判定し、前記サーボ送り出しローラのモ
ータをテンション制御に切り替える一方、座屈を検出し
た場合にワイヤ電極の挿通不良が発生したと判断してリ
トライ動作を行わしめることによっても達成できる。

【００１２】また、（３）ワイヤボビンから供給される
ワイヤ電極の切断された端部をサーボ送り出しローラに
よって順次下流に送り出しながら、自動挿通手段の昇降
可能な自動挿通パイプによって上側ガイドユニットから
下側ガイドユニットに自動挿通し、引き取り装置に至ら
しめて排出するワイヤカット放電加工機の自動挿通方法
において、最初、前記自動挿通パイプを下降するときに
は該自動挿通パイプの下降速度と前記ワイヤ電極の送り
出し速度とを略同一とし、該自動挿通パイプが下降を完
了した後には前記ワイヤ電極を高速に送り出すようにし
て、前記サーボ送り出しローラのワイヤ電極の送り出し
速度を少なくとも２段階に制御した後、ワイヤ電極の挿
通状態をテンション検出手段と座屈検出手段とによって
検出して、該テンション検出手段により検出したテンシ
ョン値が所定の判定基準値を超えた場合にワイヤ電極の
挿通が完了したと判定し、前記サーボ送り出しローラの
モータをテンション制御に切り替える一方、座屈を検出
した場合にワイヤ電極の挿通不良が発生したと判断して
リトライ動作を行わしめることによっても達成できる。

【００１３】また、（４）バックテンションが付与可能
なワイヤボビンと、該ワイヤボビンに貯留されたワイヤ
電極をそのテンションが制御可能に順次該ワイヤボビン
から下流に送り出すサーボ送り出しローラと、ワイヤ電
極のテンションを検出するテンション検出手段と、ワイ
ヤ電極を上側ガイドユニットから下側ガイドユニットに
ジェット液流によって挿通する自動挿通手段と、ワイヤ
電極を回収バケットに排出する引き取り装置とを備たワ
イヤカット放電加工機の自動挿通装置において、自動挿
通動作中に数値制御装置からの指令によってワイヤ電極
の挿通状態を少なくとも前記テンション検出手段によっ
て検出して、該テンション検出手段により検出したテン
ション値が所定の判定基準値を超えた場合に自動挿通を
完了したと判定する挿通判定回路部と、自動挿通動作中
に前記数値制御装置からの指令によって前記サーボ送り
出しローラのモータを速度制御してワイヤ電極を送り出
す一方、前記挿通判定回路部が挿通完了したと判断した
場合に、テンション制御に切り替える制御を行う切替回
路部と、を備えたことによっても達成できる。

【００１４】また、（５）バックテンションが付与可能
なワイヤボビンと、該ワイヤボビンに貯留されたワイヤ
電極をそのテンションが制御可能に順次該ワイヤボビン
から下流に送り出すサーボ送り出しローラと、その下流
にてワイヤ電極のテンションを検出するテンション検出
手段と、その下流にて該テンション検出手段近傍のワイ
ヤ電極の弛みを解消する程度の補助的な送り出しをする
補助送り出しローラと、その下流にてワイヤ電極の撓み
を検出する座屈検出手段と、その下流にてワイヤ電極を
上側ガイドユニットから下側ガイドユニットにジェット
液流によって挿通する自動挿通手段と、その下流にてワ
イヤ電極を回収バケットに排出する引き取り装置とを備
えるとともに、自動挿通動作中に数値制御装置からの指
令によってワイヤ電極の挿通状態を前記テンション検出
手段によって検出して、該テンション検出手段により検
出したテンション値が所定の判定基準値を超えた場合に
自動挿通を完了したと判定する挿通判定回路部と、自動
挿通動作中に前記数値制御装置からの指令によって前記
送り出しローラのモータを制御してワイヤ電極を送り出
す一方、前記挿通判定回路部が自動挿通が完了したと判
断した場合に、テンション制御に切り替える制御を行う
切替回路部とを備え、前記数値制御装置が自動挿通動作
中に前記座屈検出手段によるワイヤ電極の座屈を検出し
た場合にワイヤ電極の挿通不良が発生したと判断するこ
とによっても達成できる。

【００１５】また（６）、前記（５）において前記テン
ション検出手段が、前記サーボ送り出しローラと前記補
助送り出しローラとの間に配置され、走行するワイヤ電
極を押圧するガイドローラを片持ち梁の先端に備え、該
ワイヤ電極のテンションによる反力によって前記片持ち
梁に生ずる曲げを歪みゲージによって検出するように構
成したことによっても達成できる。

【００１６】また（７）、前記（５）または（６）にお
いて前記自動挿通手段が、前記座屈検出手段の直近の下
流で昇降する自動挿通パイプと、該自動挿通パイプと一
体で昇降しかつワイヤ電極をクランプ、アンクランプす
る把持装置とを備え、自動挿通動作中に前記自動挿通パ
イプを下降するときには前記把持装置がワイヤ電極をク
ランプして下降し、該自動挿通パイプが下降を完了した
後にワイヤ電極を高速に送り出すようにして、前記サー
ボ送り出しローラのワイヤ電極の送り出し制御を少なく
とも２段階に切替制御することによっても達成できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について以下説
明する。図１は、ワイヤ電極の走行経路に沿った構成を
模式的に示すもので、図６にて説明した構成と共通なも
のは、その説明を省略する。本発明は、ワイヤ電極１の
テンションをサーボモータで制御するものであり、サー
ボ送り出しローラ２１は、図６のブレーキローラ１２１
と送り出しローラ１４１とに相当する。サーボ送り出し
ローラ２１とこれを駆動するサーボ送り出しモータ２３
とテンション検出手段３０とを少なくとも備えたワイヤ
カット放電加工機において採用されるものである。

【００１８】ワイヤボビン１０から供給されたワイヤ電
極１は、方向変換ローラ１５ａ、１５ｂ、１５ｃを経由
してサーボ送り出しローラ２１に巻回されている。ワイ
ヤボビン１０には、自動挿通中においてもバックテンシ
ョンモータ１１によってバックテンションがかけられて
いる。それで自動挿通動作中に座屈が発生して、サーボ
送り出しローラ２１を急停止した場合に、ワイヤボビン
１０が慣性で回転してワイヤ電極１が弛み、該ワイヤが
その走行経路から外れてばらけることがない。大径に形
成されたサーボ送り出しローラ２１がピンチローラ２２
ａとピンチローラ２２ｂとによって、入口側と出口側の
少なくともその２箇所の位置で押圧されているので、ワ
イヤ電極１がサーボ送り出しローラ２１に対してスリッ
プすることなく所望のテンションであるいは速度で下流
へ送り出される。サーボ送り出しローラ２１は、サーボ
モータであるサーボ送り出しモータ２３によって駆動さ
れ、後述するようにワイヤ電極１を必要に応じて所定速
度で送り出したり、一定のテンションにテンション制御
したり、急停止したりする。ここで注意すべきことは、
後述するようなワイヤ電極１を高速で送り出して自動挿
通する動作（以下高速自動挿通という。）を実行してい
る場合に、サーボ送り出しローラ２１がワイヤ電極１を
所定速度で下流に送り出すだけでテンション制御をして
いないので、サーボ送り出しローラ２１の下流ではワイ
ヤ電極１にテンションがかからず、自動挿通パイプ６１
のジェット液流による僅かな引っ張り力や補助送り出し
ローラ４１による僅かな引っ張り力がかかるだけで、そ
のテンションは僅かである。

【００１９】次にワイヤ電極１は、後述するテンション
検出手段３０のガイドローラ３１にかけられ、ここで向
きを鉛直方向に変えて、補助送り出しローラ４１とこれ
に組となるピンチローラ４２との間に挟持される。上記
したように高速自動挿通動作の実行中に、サーボ送り出
しローラ２１の下流でワイヤ電極１にテンションがほと
んどかかっていない。それで補助送り出しローラ４１の
送り出し力は、その上流、すなわちテンション検出手段
３０の近傍で、ワイヤ電極１が弛まないようにする程度
の補助的な小さい送り出し力であればよいから、この補
助送り出しモータ４３は、非常に小さい出力のＡＣモー
タが採用される。また補助送り出しローラ４１に対して
開閉し、押圧するピンチローラ４２の開閉機構４４の押
圧力も非常に小さいものでよいから、例えば小径のエア
ーシリンダによって開閉するものにする。従って補助送
り出しローラ４１の回転速度は、常にワイヤ電極１の走
行速度に一致して連れ回りする。こうしてピンチローラ
４２が閉じている場合にあっても、補助送り出しローラ
４１を境にして上流、下流のワイヤ電極１のテンション
がほとんど差がないので、高速自動挿通中に、下流での
ワイヤ電極１のテンション変化を上流のテンション検出
手段３０で正確に検出することが可能となり、自動挿通
中にワイヤテンションを常時検出することができるよう
になる。また補助送り出しローラ４１の箇所でワイヤ電
極１に曲げ癖を付ける等の不具合も皆無にすることがで
きる。なお、補助送り出しローラ４１とピンチローラ４
２とは、本実施例の形態に限定されず、例えば、ワイヤ
電極１を僅かに隙間を持って拘束し、圧縮空気をワイヤ
の送り方向にスリットから噴出するリング状のガイド等
であっても良い。またテンション検出手段３０を別途に
サーボ送り出しローラ２１の下流に備えない場合には、
テンション検出手段３０の箇所でワイヤ電極１の走行抵
抗が発生しないから、補助送り出しローラ４１とピンチ
ローラ４２とを備えなくともよく、ワイヤ電極１を座屈
検出器５１に抵抗なくガイドできるものであればよい。

【００２０】図２に示すようにテンション検出手段３０
は、ガイドローラ３１と、それを軸支するブロック３２
と、このブロック３２を先端に取り付けるとともに基部
で固定ベース３４に固定された片持ち梁である板ばね３
３と、この板ばね３３に張り付けられた歪みゲージ３５
とからなる。ガイドローラ３１は、他の方向変換ローラ
１５と同様にワイヤ電極１を外れないように押圧するＶ
字形の溝を備え、板ばね３３に対して充分剛性のあるＬ
字形ブロック３２の一端で軸３６によって回転自在に軸
支される。このような構成にてガイドローラ３１がワイ
ヤ電極１を押しつけるような位置で、固定ベース３４が
放電加工機に取り付けられるので、テンションが板ばね
３３に曲げを生ずる。この曲げによる応力を、板ばね３
３の表裏にそれぞれ２枚ずつ張り付けられた４枚の歪み
ゲージ３５によって検出する。なおテンション検出手段
３０の構成は、本実施例の形態に限定されるものではな
い。またワイヤ電極１のテンションをサーボ送り出しロ
ーラ２１の下流に実際に配置して検出する検出手段に限
らず、ワイヤ電極を送り出すサーボモータ、送り出しモ
ータあるいは引き取りモータ等における送り出しの負荷
または引き取りの負荷を、例えば電流値の変動量として
あるいはモータ軸のねじり変形量として検出し、これを
テンションとして換算して検出するものであってもよ
い。

【００２１】次に、ワイヤ電極１は、座屈検出手段５０
である適宜離隔した第１の座屈検出器５１と第２の座屈
検出器５２を通過する。これら各々は、従来例と同様な
構造であるが、第１の座屈検出器５１は、固定され、第
２の座屈検出器５２は、後述する自動挿通手段６０に取
り付けられて昇降する。こうすることによって上下いず
れの側の座屈検出器でも座屈を検出できるから、その質
量が小さい極細線であっても座屈を検出しやすくでき
る。なお、座屈検出手段５０は本実施例に限定されず、
自動挿通が失敗してワイヤ電極の走行が滞ったことを電
気的接触あるいは短絡で検出するものであればよい。ま
た、前述の負荷変動からでも検出可能である。

【００２２】自動挿通手段６０は、以下のように構成さ
れる。従来と同様な自動挿通パイプ６１の上部に把持装
置６５を備え、その直上に第２の座屈検出器５２を備
え、これらが昇降する昇降台６２に固定されている。把
持装置６５は、ワイヤ電極１をクランプできればよく、
例えば小型のエアシリンダ６５ａのロッド先端でワイヤ
電極を押さえて把持する機構を採用することができる。
エアシリンダ駆動でフィンガが開閉する機構でもよい。
また昇降台６２は、エアーシリダ６３によって昇降する
構成である。ここで昇降台６２は、エアーシリンダ６３
による昇降に限定されず、モータによって昇降されるも
のであってもよい。この別の実施形態で後述するような
自動挿通パイプ６１の下降とワイヤ電極１の送り出しを
一緒に行う場合、自動挿通パイプ６１の下降速度がワイ
ヤ電極１の送り出し速度に一致するように昇降モータを
回転させるので、後記するようなサーボ送り出しモータ
２３のテンション制御が必要ない。なお自動挿通手段６
０として、昇降する自動挿通パイプ６１を例に挙げて説
明したが、上側ガイドユニット７１にノズルを内蔵し、
このノズルからジェット液流を噴出して自動挿通するジ
ェットノズル方式の自動挿通手段を採用する場合にも、
本発明の方法を採用することができる。パイプジェット
方式とノズルジェット方式との違いによる変更部分は、
本発明の設計変更事項である。

【００２３】自動挿通手段６０から下流の構成は、従来
例と同様であるから以下この説明を省略し、図３によっ
て、サーボ送り出しモータ２３、テンション検出手段３
０、座屈検出器５１、５２等の自動挿通に関係する制御
装置のブロック構成の説明をする。通常、ワイヤ電極１
の走行速度とテンションとは、加工プログラムとして数
値制御装置３００に入力されているので、この数値制御
装置３００が、引き取りモータ８３によってその走行速
度を制御し、サーボ送りモータ２３によってそのテンシ
ョンを制御する。そして、数値制御装置３００がワイヤ
送り出し制御部３１０を制御し、このワイヤ送り出し制
御部３１０が、サーボ送り出しモータ２３を制御するド
ライバ３２０を制御する。すなわちワイヤ送り出し制御
部３１０はワイヤ電極のテンションを制御するテンショ
ン制御回路部を備えている。本発明では、これに加え
て、自動挿通動作中に自動挿通の完了を判定し、完了信
号を出す挿通判定回路部３１５と、自動挿通動作中にサ
ーボ送り出しモータ２３を速度制御をするか、テンショ
ン制御するかを切り替える切替回路部３１６を備えてい
る。なお各回路部は、ソフトウエアにより演算処理され
るものが好適である。

【００２４】テンション制御回路部は、数値制御装置３
００からのテンション設定値信号ＴＳとテンション検出
手段３０により検出したテンション検出値ＴＭとを比較
演算してテンション偏差ＴＤを出力する加算回路部３１
２と、このテンション偏差ＴＤを速度偏差ＳＤに換算し
て出力するするテンション補償回路部３１３、及び、数
値制御装置３００からの速度設定値信号ＳＳとテンショ
ン設定値信号ＴＳとから基準速度指令ＳＲを出力する基
準速度設定回路部３１１と、基準速度指令ＳＲを速度偏
差ＳＤと比較演算してテンション換算速度指令ＳＣを出
力する加算回路部３１４を備える。そしてこのテンショ
ン換算速度指令ＳＣが切替回路３１６に入力される。こ
うしてテンションを速度指令に変換して制御している。
ここで速度設定値信号ＳＳは、ワイヤ引き取りモータ８
３を制御する速度指令に対応する値である。挿通判定回
路部３１５は、高速自動挿通動作開始直後に数値制御部
３００から判定開始指令ＴＢを入力されると、周期的に
テンション検出値ＴＭを読み込み、後述するフローチャ
ートにあるように、所定の判定基準値と比較する。これ
が所定の判定基準値を超えた場合に自動挿通が完了した
と判定し、挿通完了信号ＴＦを出す。この完了信号ＴＦ
は数値装置３００にも出力されて、後記するようなその
後の処理がなされる。切替回路部３１６は、Ａ、Ｂ２つ
のラインからの入力信号のいずれかを選択して有効にす
るものであり、通常は、Ｂラインからの入力を優先して
テンション制御をする。Ａラインへの入力は、数値制御
装置３００から速度切替指令ＴＡを受けたときに有効と
なり、同時に高速自動挿通動作を実行するときのワイヤ
電極の送り出し速度指令値ＳＷ１やリトライ動作におけ
る正転送り出し速度指令値ＳＷ２あるいは逆転巻き上げ
速度指令値ＳＷ３が入力される。そしてこの速度切替指
令ＴＡが終了するかまたは挿通完了信号ＴＦを受けた場
合に、Ａラインへの入力が無効になり、速度制御が終了
する。当然速度制御のとき、サーボ送り出しモータ２３
の速度が内蔵したレゾルバやエンコーダによってモータ
ドライバ３２０にフィードバックされている。一方Ｂラ
インへの入力は、Ａラインの選択がなされないときに有
効となる。そして加工プログラムで入力されるテンショ
ン値や自動挿通完了後の制御の目標値として予め設定さ
れている挿通完了テンション値等に相当するテンション
換算速度指令ＳＣが入力されると、サーボ送り出しモー
タ２３がテンション制御される。ここで前記挿通完了テ
ンション値は、自動挿通が完了する前のテンションより
大きく、また実加工で必要とされるテンション値より小
さいものである。当然最小の直径のワイヤ電極にそのテ
ンションをかけても切れない程度の小さいテンションで
あるから、自動挿通完了判定後のこの段階で断線するこ
とは皆無である。

【００２５】高速自動挿通動作中にワイヤ電極１の走行
が滞り、座屈検出器の近傍で撓みが発生すると、座屈検
出器５１、５２とワイヤ電極１との間に短絡信号が発生
する。これが座屈信号ＢＳとして数値制御装置３００に
取り込まれ、数値制御装置３００が自動挿通不良が発生
したと判定し、後述するフローチャートにあるようなリ
トライ動作を実行させる。

【００２６】以上の構成にてワイヤ電極の自動挿通は、
図４、図５で示すフローチャートのように行われるが、
従来と同じものは説明を簡単にしている。先ず従来と同
様に、引き取りモータ８３を起動し、ジェット液流を噴
出し、バックテンションモータ１１によって弱いバック
テンションをかけ、補助送り出しのピンチローラ４２を
閉じて補助送りモータ４３を起動する（Ｓ１、Ｓ２）。
このときワイヤ電極１の端部は未だ送り出されていな
い。次にワイヤ電極１を把持装置６５によってクランプ
し（Ｓ３）、サーボ送り出しモータ２３をワイヤ電極１
のテンションが後述する所定の設定テンションになるよ
うに制御しながら（Ｓ４）、自動挿通パイプ６１を被加
工物上面まで又は、下側ガイドユニット７５近くまでエ
アーシリンダ６３によって下降させてワイヤ電極１の端
部を送り出す（Ｓ５）。このとき自動挿通手段６０全体
の重量やエアーシリンダ６３の推力がワイヤ電極１にか
かり、これがテンションとしてフィードバックされてテ
ンション制御されるので、自動挿通パイプ６１の下降速
度がテンション制御の結果として制御される。なおここ
で上記設定テンションに相当するテンション換算速度指
令ＳＣが切替回路部３１６のＢに入力されおり、自動挿
通パイプ６１の下降速度が比較的低速になるように、予
め上記設定テンションが小さい値に設定され、シリンダ
の推力がこれに合わせて調整されている。

【００２７】自動挿通パイプ６１が下降し終わった後
（Ｓ６）、把持装置６５のクランプが解除され（Ｓ
７）、次にサーボ送り出しモータ２３を高速回転して、
ワイヤ電極１の端部をサーボ送り出しローラ２１によっ
て高速に送り出す（Ｓ８）。このとき切替回路部３１６
には、速度切替指令ＴＡが入力されているとともに、Ａ
ラインに入力されている速度指令値ＳＷ１が有効となっ
ている。このように高速自動挿通が実行されるが、開始
直後から周期的に（フローチャートでは周期的なルーチ
ンを省略した。）座屈検出器５１、５２が座屈を検出し
（Ｓ９）、テンション検出手段３０がテンションを検出
している（Ｓ１０）。このとき検出されるテンション値
は、非常に小さいテンションである。こうして高速で送
り出されたワイヤ電極１の端部は、下側ガイドユニット
７２のワイヤガイドに挿通され、従来と同様についには
引き取り装置８０に達する。

【００２８】ここで引き取りローラ８１によるワイヤ電
極１の引き取りの速度は、サーボ送り出しローラ２１に
よるそれより僅かに上回るように調整されているから、
自動挿通が成功するとテンションが上昇する。そしてこ
のテンション値が予め設定した判定基準値を超えた場合
に（Ｓ１０）、挿通判定回路部３１５が切替回路部３１
６と数値制御装置３００とに挿通完了信号ＴＦを出すの
で、切替回路部３１６は、Ｂラインに入力されている挿
通完了テンション値に相当するテンション換算速度指令
ＳＣを有効にして、サーボ送り出しモータ２３をテンシ
ョン制御に移行する（Ｓ１１）。そしてピンチローラ４
２を開いて補助送りモータ４３を停止し、自動挿通パイ
プ６１を元の位置に復帰させ、ジェット噴流を止めて自
動挿通を終了する（Ｓ１２、Ｓ１３）。なお予め設定し
てある所定時間Ｔを経過した後においてもテンションの
上昇を検出しない場合には、サーボ送り出しローラ２１
等を停止して、異常として処理する（Ｓ２０、Ｓ２１、
Ｓ２２）。この時間ｔは、自動挿通を開始した直後から
計り始めたものである。

【００２９】図５のように座屈検出器３０が座屈を検出
した場合は、挿通の失敗と判定する。この場合には、サ
ーボ送り出しモータ２３を停止し（Ｓ３１）、補助送り
出しローラ４１のピンチローラ４２を開くとともに補助
送り出しローラ４１を停止し（Ｓ３２）、バックテンシ
ョンモータ１１のトルクを強くする。そして数値制御装
置３００が切替回路部３１６に速度切替指令ＴＡを出力
するとともに逆転巻き上げ速度指令値ＳＷ３をＡライン
に出力することによって、サーボ送り出しモータ２３を
一定速度で逆転してワイヤ電極１の端部を巻き上げる
（Ｓ３３）。送り出した長さのワイヤ電極１を巻き上げ
た後（Ｓ３４）、自動挿通のリトライをする。先ず、バ
ックテンションモータ１１のトルクを弱くして元に戻す
とともにサーボ送り出しモータ２３を一時停止する（Ｓ
３５）。そして把持装置６５を閉じ、ピンチローラ４２
を閉じるとともに補助送り出しローラ４１を起動する
（Ｓ３６、Ｓ３７）。次に数値制御装置３００が切替回
路部３１６に速度切替指令ＴＡを出力するとともに正転
送り出し速度指令値ＳＷ２をＡラインに出力することに
よって、サーボ送り出しモータ２３がワイヤ電極１の端
部を一定速度で送り出す（Ｓ３８）。こうしてワイヤ電
極１を所定量送り出して、座屈検出器５１と５１との間
にワイヤ電極１を弛ませ（Ｓ３９）、次に把持装置６５
を開いて、高速に噴出するジェット液流に乗せてワイヤ
電極１の端部を一気に挿通する（Ｓ４０）。このリトラ
イのための撓みは自動挿通パイプ６１の直近に形成され
るのでその後の一気挿通に好結果をもたらす。

【００３０】

【発明の効果】以上のように構成された本発明の自動挿
通方法においては、ワイヤ電極の挿通状態を検出したテ
ンションによって監視し、該検出テンション値が所定の
判定基準値を超えた場合にワイヤ電極の挿通が完了した
と判定して、サーボ送り出しローラのサーボ送り出しモ
ータをテンション制御に切り替えるから、自動挿通の完
了をより速く確実に判定して自動挿通を早期に終了する
ことができる。

【００３１】またワイヤ電極の挿通状態を座屈によって
併せて監視することによって、自動挿通が失敗してワイ
ヤ電極の進行が滞ったことを迅速に判定し、サーボ送り
出しモータによってワイヤ電極の送り出しを急停止する
ことができる。さらにこのときバックテンションをかけ
たままでよいからワイヤ電極がばらけることがない。

【００３２】また、大径のサーボ送り出しローラによっ
てワイヤ電極を送り出し、小径の補助送り出しローラに
よって補助的な送り出しをして、テンション検出手段近
傍のワイヤ電極の撓みを解消するようにしたから、該補
助送り出しローラのピンチローラを開かなくても、該テ
ンション検出手段が引き取り装置によるテンション増加
を検出することができる。またいずれの送り出しローラ
によってもワイヤ電極が損傷することがない。

【００３３】また昇降式の自動挿通パイプを備えた自動
挿通手段を有するワイヤカット放電加工機においては、
自動挿通の開始直後に前記自動挿通パイプを下降すると
きと、下降した後とでワイヤ電極の送り出し速度を高速
に切り替えることにより、自動挿通の高速化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動挿通装置のワイヤ電極の走行
経路に沿った概略構成図。

【図２】本発明によるテンション検出手段の構成を示す
斜視図。

【図３】本発明による自動挿通に関係する制御装置のブ
ロック構成図。

【図４】本発明による自動制御方法の制御を示すフロー
チャート図。

【図５】図４の一部分を示すフローチャート図。

【図６】従来の自動挿通装置のワイヤ電極の走行経路に
沿った概略構成図。

【符号の説明】

１ ワイヤ電極 １０ ワイヤボビン ２１ サーボ送り出しローラ ２３ サーボ送り出しモータ ３０ テンション検出手段 ３１ ガイドローラ ３３ 板ばね ３５ 歪みゲージ ５０ 座屈検出手段 ６０ 自動挿通手段 ６１ 自動挿通パイプ ６５ 把持装置 ７１ 上側ガイドユニット ７２ 下側ガイドユニット ８０ 引き取り装置 ９０ 回収バケット ３００ 数値制御装置 ３１５ 挿通判定回路部 ３１６ 切替回路部 1

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤボビンから供給されるワイヤ電極
   の切断された端部をサーボ送り出しローラによって順次
   下流に送り出しながら、自動挿通手段によって上側ガイ
   ドユニットから下側ガイドユニットに自動挿通し、引き
   取り装置に至らしめて排出するワイヤカット放電加工機
   の自動挿通方法において、ワイヤ電極の挿通状態を少な
   くともテンション検出手段によって検出して、該テンシ
   ョン検出手段により検出したテンション値が所定の判定
   基準値を超えた場合にワイヤ電極の挿通が完了したと判
   定し、前記サーボ送り出しローラのモータをテンション
   制御に切り替えることを特徴とするワイヤカット放電加
   工機の自動挿通方法。
2. 【請求項２】 ワイヤボビンから供給されるワイヤ電極
   の切断された端部をサーボ送り出しローラによって順次
   下流に送り出しながら、自動挿通手段によって上側ガイ
   ドユニットから下側ガイドユニットに自動挿通し、引き
   取り装置に至らしめて排出するワイヤカット放電加工機
   の自動挿通方法において、ワイヤ電極の挿通状態をテン
   ション検出手段と座屈検出手段とによって検出して、該
   テンション検出手段により検出したテンション値が所定
   の判定基準値を超えた場合にワイヤ電極の挿通が完了し
   たと判定し、前記サーボ送り出しローラのモータをテン
   ション制御に切り替える一方、座屈を検出した場合にワ
   イヤ電極の挿通不良が発生したと判断してリトライ動作
   を行わしめることを特徴とするワイヤカット放電加工機
   の自動挿通方法。
3. 【請求項３】 ワイヤボビンから供給されるワイヤ電極
   の切断された端部をサーボ送り出しローラによって順次
   下流に送り出しながら、自動挿通手段の昇降可能な自動
   挿通パイプによって上側ガイドユニットから下側ガイド
   ユニットに自動挿通し、引き取り装置に至らしめて排出
   するワイヤカット放電加工機の自動挿通方法において、
   最初前記自動挿通パイプを下降するときには該自動挿通
   パイプの下降速度と前記ワイヤ電極の送り出し速度とを
   略同一とし、該自動挿通パイプが下降を完了した後には
   前記ワイヤ電極を高速に送り出すようにして、前記サー
   ボ送り出しローラのワイヤ電極の送り出し速度を少なく
   とも２段階に制御した後、ワイヤ電極の挿通状態をテン
   ション検出手段と座屈検出手段とによって検出して、該
   テンション検出手段により検出したテンション値が所定
   の判定基準値を超えた場合にワイヤ電極の挿通が完了し
   たと判定し、前記サーボ送り出しローラのモータをテン
   ション制御に切り替える一方、座屈を検出した場合にワ
   イヤ電極の挿通不良が発生したと判断してリトライ動作
   を行わしめることを特徴とするワイヤカット放電加工機
   の自動挿通方法。
4. 【請求項４】 バックテンションが付与可能なワイヤボ
   ビンと、該ワイヤボビンに貯留されたワイヤ電極をその
   テンションが制御可能に順次該ワイヤボビンから下流に
   送り出すサーボ送り出しローラと、ワイヤ電極のテンシ
   ョンを検出するテンション検出手段と、ワイヤ電極を上
   側ガイドユニットから下側ガイドユニットにジェット液
   流によって挿通する自動挿通手段と、ワイヤ電極を回収
   バケットに排出する引き取り装置とを備たワイヤカット
   放電加工機の自動挿通装置において、自動挿通動作中に
   数値制御装置からの指令によってワイヤ電極の挿通状態
   を少なくとも前記テンション検出手段によって検出し
   て、該テンション検出手段により検出したテンション値
   が所定の判定基準値を超えた場合に自動挿通を完了した
   と判定する挿通判定回路部と、自動挿通動作中に前記数
   値制御装置からの指令によって前記サーボ送り出しロー
   ラのモータを速度制御してワイヤ電極を送り出す一方、
   前記挿通判定回路部が挿通完了したと判断した場合に、
   テンション制御に切り替える制御を行う切替回路部と、
   を備えたことを特徴とするワイヤカット放電加工機の自
   動挿通装置。
5. 【請求項５】 バックテンションが付与可能なワイヤボ
   ビンと、該ワイヤボビンに貯留されたワイヤ電極をその
   テンションが制御可能に順次該ワイヤボビンから下流に
   送り出すサーボ送り出しローラと、その下流にてワイヤ
   電極のテンションを検出するテンション検出手段と、そ
   の下流にて該テンション検出手段近傍のワイヤ電極の弛
   みを解消する程度の補助的な送り出しをする補助送り出
   しローラと、その下流にてワイヤ電極の撓みを検出する
   座屈検出手段と、その下流にてワイヤ電極を上側ガイド
   ユニットから下側ガイドユニットにジェット液流によっ
   て挿通する自動挿通手段と、その下流にてワイヤ電極を
   回収バケットに排出する引き取り装置とを備えるととも
   に、自動挿通動作中に数値制御装置からの指令によって
   ワイヤ電極の挿通状態を前記テンション検出手段によっ
   て検出して、該テンション検出手段により検出したテン
   ション値が所定の判定基準値を超えた場合に自動挿通を
   完了したと判定する挿通判定回路部と、自動挿通動作中
   に前記数値制御装置からの指令によって前記送り出しロ
   ーラのモータを制御してワイヤ電極を送り出す一方、前
   記挿通判定回路部が自動挿通が完了したと判断した場合
   に、テンション制御に切り替える制御を行う切替回路部
   とを備え、前記数値制御装置が自動挿通動作中に前記座
   屈検出手段によるワイヤ電極の座屈を検出した場合にワ
   イヤ電極の挿通不良が発生したと判断することを特徴と
   するワイヤカット放電加工機の自動挿通装置。
6. 【請求項６】 前記テンション検出手段が、前記サーボ
   送り出しローラと前記補助送り出しローラとの間に配置
   され、走行するワイヤ電極を押圧するガイドローラを片
   持ち梁の先端に備え、該ワイヤ電極のテンションによる
   反力によって前記片持ち梁に生ずる曲げを歪みゲージに
   よって検出するように構成したことを特徴とする請求項
   第第５項記載のワイヤカット放電加工機の自動挿通装
   置。
7. 【請求項７】 前記自動挿通手段が、前記座屈検出手段
   の直近の下流で昇降する自動挿通パイプと、該自動挿通
   パイプと一体で昇降しかつワイヤ電極をクランプ、アン
   クランプする把持装置とを備え、自動挿通動作中に前記
   自動挿通パイプを下降するときには前記把持装置がワイ
   ヤ電極をクランプして下降し、該自動挿通パイプが下降
   を完了した後にワイヤ電極を高速に送り出すようにし
   て、前記サーボ送り出しローラのワイヤ電極の送り出し
   制御を少なくとも２段階に切替制御することを特徴とす
   る請求項第５項又は第６項記載のワイヤカット放電加工
   機の自動挿通装置。