JPWO2015011833A1 - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Abstract

ワイヤ（１）と被加工物（２）との間で放電を発生させて被加工物を加工するワイヤ放電加工装置において、加工プログラムに応じてワイヤ放電加工装置の数値制御を実施する数値制御部であるＮＣ装置（８）と、ワイヤ放電加工装置による被加工物の加工に関する情報を表示する表示部（１４）と、を有し、数値制御部は、ワイヤ放電加工装置に取り付けられているワイヤボビン（１０）に残るワイヤの長さを算出するワイヤ残り長さ算出部と、被加工物の加工に使用されるワイヤの見積長さを算出するワイヤ消費長さ算出部と、を備え、表示部は、ワイヤ残り長さ算出部での算出結果である残り長さの情報と、ワイヤ消費長さ算出部での算出結果である見積消費長さの情報とを、グラフィックとして表示するとともに、見積消費長さの情報には、加工段階の進行を表す情報を付加する。

Description

本発明は、ワイヤ放電加工装置に関する。

従来、ワイヤ放電加工装置において、ワイヤボビンにおけるワイヤの残量と、放電加工によるワイヤの消費量とを正確に把握するための技術が提案されている。作業者は、ワイヤの残量と消費量とを把握することで、ワイヤの不足によって加工が中断されるより前に、ワイヤボビンを交換することができる。

例えば、特許文献１および２には、ワイヤボビンの重量からワイヤの残量を求めて、被加工物に対し予測される加工長さを計算する技術が提案されている。計算によって得られたデータは、ワイヤボビンの交換指令において利用されるとともに、ディスプレイに表示される。

特許文献３には、ワイヤボビンの回転速度から求めたワイヤの残量と、加工条件ごとのワイヤ消費量から求めたプログラム全体のワイヤ消費量とを比較して、加工経路のうちワイヤの残りがなくなる箇所を特定する技術が提案されている。

特許文献４には、ワイヤ重量の測定結果をワイヤ長さに換算し、得られた結果を表示するワイヤ残量表示装置の技術が提案されている。特許文献５には、各加工形状の加工レベルごとのワイヤ消費量の累積値と、ワイヤの残量とを比較して、加工可能な加工レベルを判断する技術が提案されている。

特開平４−０８２６２０号公報 特開平４−０８２６２１号公報 特開２００３−０２５１５５号公報 特開昭６３−２８３８２４号公報 特開平２−０４１８２１号公報

従来の技術によって得られたワイヤの残量の情報と、ワイヤの消費量の情報とが単にデータとして提示されたとしても、ワイヤを不足させずかつ無駄なく使用するために、どの加工段階のタイミングでワイヤボビンを交換すべきかを判断することが困難となる場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ワイヤボビンを交換するタイミングを作業者に明確に示すことで、ワイヤの不足によって加工が中断することを防止し、かつワイヤを無駄なく使用可能とするワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ワイヤと被加工物との間で放電を発生させて前記被加工物を加工するワイヤ放電加工装置において、加工プログラムに応じて前記ワイヤ放電加工装置の数値制御を実施する数値制御部と、前記ワイヤ放電加工装置による前記被加工物の加工に関する情報を表示する表示部と、を有し、前記数値制御部は、前記ワイヤ放電加工装置に取り付けられているワイヤボビンに残る前記ワイヤの長さを算出するワイヤ残り長さ算出部と、前記被加工物の加工に使用される前記ワイヤの見積長さを算出するワイヤ消費長さ算出部と、を備え、前記表示部は、前記ワイヤ残り長さ算出部での算出結果である残り長さの情報と、前記ワイヤ消費長さ算出部での算出結果である見積消費長さの情報とを、グラフィックとして表示するとともに、前記見積消費長さの情報には、加工段階の進行を表す情報を付加することを特徴とする。

本発明にかかるワイヤ放電加工装置は、ワイヤの残り長さの情報と見積消費長さの情報とを、加工段階の進行を表す情報とともに明示する。作業者は、表示部による表示を目視することで、どの加工段階のタイミングでワイヤボビンを交換すべきかを容易に判断することができる。これにより、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤボビンを交換するタイミングを作業者に明確に示すことで、ワイヤの不足によって加工が中断することを防止し、かつワイヤを無駄なく使用できるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置の概略構成を示す図である。 図２は、ＮＣ装置の概略構成を示すブロック図である。 図３は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置の動作を説明するフローチャートである。 図４は、表示部における表示の例を示す図である（その１）。 図５は、表示部における表示の例を示す図である（その２）。 図６は、表示部における表示の例を示す図である（その３）。 図７は、表示部における表示の例を示す図である（その４）。 図８は、ワイヤが無くなる加工段階を特定する手順を説明する図である。 図９は、本発明の実施の形態２にかかるワイヤ放電加工装置においてワイヤの残り長さを算出する手順を示すフローチャートである。 図１０は、実施の形態３にかかるワイヤ放電加工装置における見積加工速度の算出について説明する図である。 図１１は、実施の形態４にかかるワイヤ放電加工装置における見積加工速度の算出について説明する図である。 図１２は、ワイヤボビンとワイヤボビン取り付け部とを示す図である。 図１３は、ワイヤ放電加工装置を含むシステムの概略構成と、当該システムで管理されるワイヤボビンとを示す図である。 図１４は、本発明の実施の形態６にかかるワイヤ放電加工装置のうち、ワイヤの残存状態を検知するための構成について説明する図である。

以下に、本発明にかかるワイヤ放電加工装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置の概略構成を示す図である。ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ１と被加工物２との間で放電を発生させて、被加工物２を加工する。

ワイヤ放電加工装置は、テーブル３、加工用電源４、極間検出回路５、サーボモータ６、サーボアンプ７、ＮＣ装置８、張力付加機構（テンションローラ）９、ワイヤ走行装置（回収ローラ）１１、ワイヤ回収容器１２、加工液ノズル１３ａ，１３ｂおよび表示部１４を有する。

被加工物２は、テーブル３に固定され、テーブル３とともに移動する。極間検出回路５は、加工中の極間平均電圧を検出する。サーボモータ６は、テーブル３を移動させる。サーボアンプ７は、サーボモータ６の駆動を制御する。数値制御部であるＮＣ装置８は、加工プログラムに応じて、ワイヤ放電加工装置の数値制御を実施する。表示部１４は、ワイヤ放電加工装置による被加工物２の加工に関する情報を、ディスプレイに表示する。

加工用電源４は、ワイヤ１と被加工物２との間に加工電流を供給する。ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ１と被加工物２との間に放電を発生させることにより、被加工物２の加工を進行させる。ワイヤ放電加工装置は、加工プログラムに応じてテーブル３を移動させることで、被加工物２を所望の形状に加工する。

サーボモータ６は、極間検出回路５で検出される極間の状態に応じて、テーブル３の移動速度を変化させる。サーボモータ６は、極間の間隙が広がっている場合には移動速度を速くし、極間の間隙が狭くなっている場合には移動速度を遅くする。これにより、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ１と被加工物２との接触を防ぐとともに、最適な加工のための間隔を維持することができる。ＮＣ装置８は、ワイヤ１と被加工物２との間隔を、加工中の平均電圧に基づいて把握する。一般に、ＮＣ装置８は、極間平均電圧が所定の目標値に一致するように、テーブル３の移動速度を制御する。

張力付加機構９は、ワイヤボビン１０から送り出されたワイヤ１に所定の張力を付加する。加工液ノズル１３ａは、被加工物２の上側から加工液を噴射する。加工液ノズル１３ｂは、被加工物２の下側から加工液を噴射する。ワイヤ回収容器１２は、加工に使われた後のワイヤ１を回収する。ワイヤ走行装置１１は、ワイヤ回収容器１２の付近にてワイヤ１を牽引することで、ワイヤボビン１０からワイヤ回収容器１２までのワイヤ経路にてワイヤ１を走行させる。

ワイヤボビン１０は、ワイヤ放電加工装置に装着される。ワイヤボビン１０に巻き上げられているワイヤ１は、ワイヤ走行装置１１の駆動によって、ワイヤボビン１０から送り出される。ワイヤ放電加工装置に装着されるワイヤボビン１０は、取り換え可能とされている。

図２は、ＮＣ装置の概略構成を示すブロック図である。ＮＣ装置８は、ワイヤ残り長さ算出部２１、加工時間算出部２２およびワイヤ消費長さ算出部２３を備える。

ワイヤ残り長さ算出部２１は、ワイヤ放電加工装置に取り付けられているワイヤボビン１０に残るワイヤ１の長さを算出する。加工時間算出部２２は、被加工物２の加工に要する時間を算出する。ワイヤ消費長さ算出部２３は、被加工物２の加工に使用されるワイヤ１の見積長さを算出する。

図３は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置の動作を説明するフローチャートである。ステップＳ１において、ＮＣ装置８は、ワイヤボビン１０におけるワイヤ１の残り長さ（Ｗ）の情報を取得する。また、ＮＣ装置８は、これから実施されるｎ回加工の各段階について、加工周長（ｌ_ｎ）、見積加工速度（ｓ_ｎ）、ワイヤ送り速度（ｗｓ_ｎ）の各情報を取得する。ｎ回加工とは、被加工物２の同一の箇所について、加工条件を変更してｎ回の加工を施すことを指す。

ＮＣ装置８は、ワイヤ残り長さ算出部２１において、ワイヤ１の残り長さを算出する。ワイヤ残り長さ算出部２１は、いずれの手法を用いて残り長さを算出しても良い。ＮＣ装置８は、各段階の加工条件を基に、見積加工速度およびワイヤ送り速度の各情報を取得する。

ステップＳ２において、加工時間算出部２２は、これから実施されるｎ回加工の加工時間（ｔ_ｎ）を計算する。加工時間算出部２２は、例えば以下に示す式（１）によってｔ_ｎを求める。
ｔ_ｎ＝Σ（ｌ_ｎ／ｓ_ｎ） ・・・（１）

ステップＳ３において、ワイヤ消費長さ算出部２３は、これから実施されるｎ回加工のワイヤ消費長さ（Ｌｃ_ｎ）を計算する。ワイヤ消費長さ算出部２３は、例えば以下に示す式（２）によってＬｃ_ｎを求める。なお、ワイヤ消費長さを、適宜「見積消費長さ」とも称する。ワイヤ消費長さ算出部２３は、各加工段階における加工周長、見積加工速度およびワイヤ送り速度を基に、見積消費長さを算出する。
Ｌｃ_ｎ＝Σ｛（ｌ_ｎ／ｓ_ｎ）×ｗｓ_ｎ｝ ・・・（２）

ステップＳ４において、ＮＣ装置８は、以下の式（３）に示す条件を基に、これから実施されるｎ回加工にてワイヤ１が足りるか否かを判断する。
Ｗ−Ｌｃ_ｎ≧０ ・・・（３）

式（３）を満たす場合（ステップＳ４、Ｙｅｓ）、ＮＣ装置８は、ｔ_ｎ，Ｗ−Ｌｃ_ｎの各データと、ワイヤ１が足りるとの判断結果とを、表示部１４へ送る。ステップＳ５において、表示部１４は、ｔ_ｎ，Ｗ−Ｌｃ_ｎの各データと、ワイヤ１が足りる旨のメッセージとを表示する。さらに、ステップＳ６において、表示部１４は、ＷおよびＬｃ_ｎの各情報を、例えばグラフとして表示する。

式（３）を満たさない場合、すなわちＷ−Ｌｃ_ｎ＜０である場合（ステップＳ４、Ｎｏ）、Ｗ−Ｌｃ_ｎのデータと、ワイヤ１が足りないとの判断結果とを、表示部１４へ送る。ステップＳ７において、表示部１４は、Ｗ−Ｌｃ_ｎのデータと、ワイヤ１が足りない旨のメッセージとを表示する。さらに、ステップＳ８において、表示部１４は、ＷおよびＬｃ_ｎの各情報を、例えばグラフとして表示する。

図４から図７は、表示部における表示の例を示す図である。表示部１４は、ワイヤ残り長さ算出部２１での算出結果である残り長さの情報と、ワイヤ消費長さ算出部２３での算出結果である見積消費長さの情報とを、グラフィックとして表示する。本実施の形態では、表示部１４は、ワイヤ１の残り長さの情報と、見積消費長さの情報とを、数値データの表と、棒グラフとして表示する。

また、表示部１４は、見積消費長さの情報に、加工段階の進行を表す情報を付加する。本実施の形態では、表示部１４は、見積消費長さを表す棒グラフに、何回目の加工であるかを示す区分けを表示する。表示部１４は、何回目の加工であるかを、例えば色分けを施して示しても良い。なお、図４から図７に示す「ワイヤボビンＩＤ」は、ワイヤボビン１０ごとに付与された識別情報とする。

図４および図５には、ある単一の形状について、１回目（１ｓｔ）から６回目（６ｔｈ）までの６回加工を施す場合の表示例を示している。図４に示す例では、残り長さが２５０ｍ、６回加工における見積消費長さの合計が２３０ｍである。この例では、上記の式（３）を満足し、これから実施される６回加工おいてワイヤ１は足りている。

図５に示す例では、残り長さが２００ｍ、６回加工における見積消費長さの合計が２３０ｍである。この例では、上記の式（３）を満足せず、これから実施される６回加工においてワイヤ１は足りていない。また、図５に示す表示からは、ワイヤ１が、５回目（５ｔｈ）の加工の最中に無くなることがわかる。かかる表示から、作業者は、４回目の加工が終了した時点でワイヤボビン１０を交換すれば、ワイヤ１の不足による加工の中断を回避でき、かつワイヤ１の無駄が最も少なくなることを認識できる。

図６および図７は、複数形状の加工についての例とする。図６および図７には、ある３つの形状について、１回目（１ｓｔ）から３回目（３ｒｄ）までの３回加工をそれぞれ施す場合の表示例を示している。ワイヤ放電加工装置は、１回目の加工を全ての形状に対して実施してから、形状ごとに２回目および３回目の加工を連続して実施するものとする。

図６に示す例では、残り長さが６００ｍ、各形状への３回加工における見積消費長さの合計が５１０ｍである。この例では、上記の式（３）を満足し、これから実施される３回加工おいてワイヤ１は足りている。

図７に示す例では、残り長さが４００ｍ、各形状への３回加工における見積消費長さの合計が５１０ｍである。この例では、上記の式（３）を満足せず、これから実施される３回加工においてワイヤ１は足りていない。また、図７に示す表示からは、ワイヤ１が、加工順が２番目である形状への２回目（２ｎｄ）の加工の最中に無くなることがわかる。かかる表示から、作業者は、加工順が１番目である形状への３回目（３ｒｄ）の加工が終了した時点でワイヤボビン１０を交換すれば、ワイヤ１の不足による加工の中断を回避でき、かつワイヤ１の無駄が最も少なくなることを認識できる。

ＮＣ装置８は、式（３）を満たさないとステップＳ４で判断すると、加工段階ごとの見積消費長さを基に、ワイヤ１が無くなる加工段階を特定する。ＮＣ装置８は、ワイヤ１が無くなる加工段階の１つ前の加工段階が終了した時点、もしくはワイヤ１が足りなくなる加工段階の開始直前の時点で加工を停止するための加工停止コードを、加工プログラムに挿入する。

このように、ＮＣ装置８は、ワイヤ１の見積消費長さが残り長さを超えると判断した場合に、被加工物２の加工を停止させる加工停止コードを加工プログラムに挿入する動作を自動的に行う。加工停止コードは、例えば、Ｍコード「Ｍ０１」または「Ｍ００」とする。ＮＣ装置８が加工停止コードを挿入することで、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ１の不足によって加工が中断される事態を事前に防ぐことができる。

表示部１４は、ワイヤ１が無くなる加工段階をＮＣ装置８が特定してから、加工停止コードを挿入する旨のメッセージを表示する（ステップＳ９）。ステップＳ６またはＳ９における表示をすると、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ１が足りるか否かを判断するための動作を終了する。

なお、各ステップにおける表示の順序は本実施の形態で説明する順序に限られず任意であって、同時であっても良い。ＮＣ装置８は、加工停止コードの挿入を自動的に行うほか、作業者の操作に応じて行うこととしても良い。この場合、表示部１４は、加工停止コードの挿入を作業者に促すメッセージを、ワイヤ１が無くなる加工段階とともに表示しても良い。

図８は、ワイヤが無くなる加工段階を特定する手順を説明する図である。ＮＣ装置８は、式（３）を満たさない、すなわちＷ−Ｌｃ_ｎ＜０を満たすとの判断から、ｎ回目の加工が終了するまでにワイヤ１が無くなることを把握する。

次に、ＮＣ装置８は、ｎ−１回目の加工まではワイヤ１が足りるか否かを判断する。Ｗ−Ｌｃ_ｎ−１≧０を満たす場合、ＮＣ装置８は、ワイヤ１がｎ−１回目の加工の終了までは足り、かつｎ回目の加工の最中に無くなることを把握する。ＮＣ装置８は、ワイヤ１が無くなる加工段階を、ｎ回目の加工と特定する。

ＮＣ装置８は、ｎ−１回目の加工が終了した時点、もしくはｎ回目の加工の開始直前の時点で加工を停止するための加工停止コードを、加工プログラムに挿入する。ＮＣ装置８は、ｔ_ｎ−１，Ｗ−Ｌｃ_ｎ−１の各データと、ｎ−１回目の加工まではワイヤ１が足りるとの判断結果とを、表示部１４へ送る。表示部１４は、ｔ_ｎ−１，Ｗ−Ｌｃ_ｎ−１の各データと、ｎ−１回目の加工まではワイヤ１が足りる旨のメッセージを表示する。

Ｗ−Ｌｃ_ｎ−１≧０を満たさない場合、ＮＣ装置８は、ｎ−１回目の加工が終了するまでにワイヤ１が無くなることを把握する。次に、ＮＣ装置８は、ｎ−２回目の加工まではワイヤ１が足りるか否かを判断する。Ｗ−Ｌｃ_ｎ−２≧０を満たす場合、ＮＣ装置８は、ワイヤ１がｎ−２回目の加工の終了までは足り、かつｎ−１回目の加工の最中に無くなることを把握する。ＮＣ装置８は、ワイヤ１が無くなる加工段階を、ｎ−１回目の加工と特定する。

ＮＣ装置８は、ｎ−２回目の加工が終了した時点、もしくはｎ−１回目の加工の開始直前の時点で加工を停止するための加工停止コードを、加工プログラムに挿入する。ＮＣ装置８は、ｔ_ｎ−２，Ｗ−Ｌｃ_ｎ−２の各データと、ｎ−２回目の加工まではワイヤ１が足りるとの判断結果とを、表示部１４へ送る。表示部１４は、ｔ_ｎ−２，Ｗ−Ｌｃ_ｎ−２の各データと、ｎ−２回目の加工まではワイヤ１が足りる旨のメッセージを表示する。

Ｗ−Ｌｃ_ｎ−２≧０を満たさないとの判断以降も、ＮＣ装置８は、上述と同様の手順による動作を続ける。Ｗ−Ｌｃ_ｎ−ｍ≧０かつｎ−ｍ＞１を満たす場合、ＮＣ装置８は、ワイヤ１がｎ−ｍ回目の加工の終了までは足り、かつｎ―ｍ＋１回目の加工の最中に無くなることを把握する。ＮＣ装置８は、ワイヤ１が無くなる加工段階を、ｎ―ｍ＋１回目の加工と特定する。

ＮＣ装置８は、ｎ−ｍ回目の加工が終了した時点、もしくはｎ―ｍ＋１回目の加工の開始直前の時点で加工を停止するための加工停止コードを、加工プログラムに挿入する。ＮＣ装置８は、ｔ_ｎ−ｍ，Ｗ−Ｌｃ_ｎ−ｍの各データと、ｎ−ｍ回目の加工まではワイヤ１が足りるとの判断結果とを、表示部１４へ送る。表示部１４は、ｔ_ｎ−ｍ，Ｗ−Ｌｃ_ｎ−ｍの各データと、ｎ−ｍ回目の加工まではワイヤ１が足りる旨のメッセージを表示する。

Ｗ−Ｌｃ_ｎ−ｍ≧０およびｎ−ｍ＞１の少なくとも一方を満たさない場合、ＮＣ装置８は、１回目の加工が終了するまでにワイヤ１が無くなることを把握する（Ｗ−Ｌｃ_ｎ−ｍ＜０、かつｎ−ｍ＝１）。ＮＣ装置８は、ワイヤ１が無くなる加工段階を、１回目の加工と特定する。

ＮＣ装置８は、ｔ_１（＝Ｗ／ｗｓ_１）またはＷ，Ｗ−Ｌｃ_１の各データと、１回目の加工でワイヤ１が足りないとの判断結果とを、表示部１４へ送る。表示部１４は、ｔ_１またはＷ，Ｗ−Ｌｃ_１の各データと、１回目の加工でワイヤ１が足りない旨のメッセージを表示する。

図４から図７に例示するように、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤの残り長さの情報と見積消費長さの情報とを、加工段階の進行を表す情報とともに明示する。作業者は、表示部１４によるグラフィック表示を目視することで、どの加工段階のタイミングでワイヤボビン１０を交換すべきかを容易に判断することができる。

これにより、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤボビン１０を交換するタイミングを作業者に明確に示すことで、ワイヤ１の不足によって加工が中断することを防止し、かつワイヤ１を無駄なく使用できるという効果を奏する。

ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ１の不足による加工の中断があった場合、被加工物２に加工筋を生じさせることがある。ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ１の不足によって加工が中断される事態を事前に防ぐことで、加工筋による加工品の品質劣化を抑制させることができる。

ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ１の不足による加工の中断を事前に防ぐことで、加工の中断による時間の損失を軽減することもできる。ピッチ加工などの、温度変化の影響が及ぶ加工においては、ワイヤ放電加工装置は、加工の中断を事前に防ぐことで、温度変化による加工不良を抑制させることもできる。

今後の加工においてワイヤ１が足りるか否かの判断が難しい場合、作業者は、ワイヤ１が十分に残存しているにもかかわらずワイヤボビン１０を取り外してしまうことがある。この場合、ワイヤ１を無駄なく使い切ることが困難となることで、コストが余計にかかってしまうこととなる。本発明によれば、ワイヤ放電加工装置は、今後の加工においてワイヤ１が足りるか否かを作業者が明確に判断できることで、ワイヤ１を無駄なく使い切ることが可能となる。作業者は、ワイヤ１が足りるか否かを、自身の手で計算する手間をかけなくても、表示部１４の表示から簡単に判断することができる。

なお、ワイヤ放電加工装置は、表示部１４における表示に関して、本実施の形態の場合とは適宜変更しても良い。表示部１４は、残り長さおよび見積消費長さの各情報を、グラフ以外に、視覚から認識可能ないずれの態様によって表示しても良い。表示部１４は、残り長さおよび見積消費長さの各情報を、グラフ以外のグラフィック、例えば、加工プログラムに示される加工軌跡に沿った図形などとして表示することとしても良い。

表示部１４は、残り長さおよび見積消費長さの各情報を、加工段階の進行を表す情報とともにグラフィック表示するものであれば良く、それ以外のデータについては表示を適宜省略しても良い。

実施の形態２．
実施の形態２は、ワイヤの残り長さを算出する例の１つを説明する。図９は、本発明の実施の形態２にかかるワイヤ放電加工装置においてワイヤの残り長さを算出する手順を示すフローチャートである。本実施の形態にかかるワイヤ放電加工装置は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置（図１参照）と同様の構成を備える。

本実施の形態では、ワイヤ残り長さ算出部２１は、ワイヤボビン１０からのワイヤ１の送り出しを停止しているときと、ワイヤ走行装置１１の駆動によりワイヤボビン１０からワイヤ１を送り出しているときとにおいて、ワイヤ１の残り長さを算出する。

ステップＳ１１では、作業者は、ワイヤ放電加工装置にワイヤボビン１０を取り付ける。作業者は、ワイヤ１をワイヤ経路にセットする。ステップＳ１２において、作業者は、ワイヤ１の取り付けが完了したことを、例えば取り付け完了スイッチ（図示省略）の押下によってワイヤ放電加工装置へ入力する。

取り付け完了スイッチの押下による信号をワイヤ放電加工装置が検知すると、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ放電加工装置に取り付けられているワイヤボビン１０の重量を計測する。かかる計測により、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ１の送り出しを停止しているときにおけるワイヤボビン１０の重量を取得する（ステップＳ３）。ワイヤ放電加工装置は、例えば、ワイヤボビン取り付け部（図示省略）に備えられた重量計測機能を使用して、ワイヤボビン１０の重量を計測する。

ステップＳ１４において、ワイヤ残り長さ算出部２１は、ワイヤボビン１０の重量を使用して、ワイヤ１の残り長さを算出する。ワイヤ残り長さ算出部２１は、例えば以下に示す式（４）によって、残り長さ（Ｗ）を求める。
Ｗ＝（ＢＷ−Ｂｂ）／Ｗｗ ・・・（４）

このように、ワイヤ１の送り出しを停止しているとき、ワイヤ残り長さ算出部２１は、ワイヤボビン１０の重量を計測した結果を使用して、残り長さを算出する。

なお、式（４）において、ＢＷはステップＳ１３で取得されたワイヤボビン１０の重量とする。Ｂｂはワイヤ１を空とした場合のワイヤボビン１０の重量とする。Ｗｗは単位長さ当たりのワイヤ１の重量とする。ＢｂおよびＷｗは、例えば、ワイヤ放電加工装置があらかじめ保持する。ＢｂおよびＷｗは、ステップＳ１１におけるワイヤボビン１０の取り付けの際に、作業者がワイヤ放電加工装置に入力することとしても良い。

ステップＳ１５において、ワイヤ残り長さ算出部２１は、算出された残り長さを、プーリー（図示省略）の回転数に換算する。プーリーは、ワイヤ１が送り出されることによって回転し、回転数をカウントする。プーリーは、例えば、ワイヤボビン１０と張力付加機構９との間のワイヤ経路上に設けられている。

ワイヤ残り長さ算出部２１は、ワイヤ１の残り長さをプーリーの周長Ｄπ（Ｄはプーリーの直径とする）で除算することで、残り長さに対応する回転数を求める。ワイヤ放電加工装置は、ステップＳ１３からステップＳ１５までの動作を、ワイヤボビン１０の取り付け時のみならず、ワイヤ１の走行を停止させる停止信号を受信するごとに実施する。

ステップＳ１６において、ワイヤ走行装置１１は、ワイヤ１の走行を開始させる。ワイヤ走行装置１１がワイヤ１を走行させている間、プーリーは、回転数をカウントする（ステップＳ１７）。

ステップＳ１８において、ワイヤ残り長さ算出部２１は、走行中におけるワイヤ１の残り長さを算出する。ワイヤ残り長さ算出部２１は、ステップＳ１５で求めた回転数と、ワイヤ１の走行を開始させてからのプーリーの回転数との差分を求める。ワイヤ残り長さ算出部２１は、かかる差分にプーリーの周長Ｄπを乗算することで、ワイヤ１の残り長さを算出する。なお、ワイヤ１の走行を開始させてからのプーリーの回転数に周長Ｄπを乗算した長さが、ワイヤ１の走行を開始させてからのワイヤ１の使用量に相当する。

このように、ワイヤ１を送り出しているとき、ワイヤ残り長さ算出部２１は、ワイヤ１が送り出される経路上に設けられたプーリーの回転数をカウントした結果を使用して、残り長さを算出する。

ワイヤ放電加工装置は、ワイヤボビン１０からワイヤ１を送り出している最中は、ワイヤボビン１０の重量を正確に計測することが困難である。ワイヤ残り長さ算出部２１は、プーリーの回転数をカウントした結果を残り長さの算出に使用することで、ワイヤ１の走行中における残り長さを正確に求めることができる。ワイヤ残り長さ算出部２１は、ワイヤ走行装置１１がワイヤ１の走行を停止させるまで、ワイヤ１の残り長さの算出を繰り返す。

従来、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ走行装置１１に設けられた回転ローラの回転数をカウントした結果を基に、ワイヤ１の使用量を算出することがある。この回転ローラは、ワイヤ回収容器１２に回収される段階のワイヤ１を牽引している。放電により消耗したワイヤ１は、回転ローラにて滑ることがある。放電により消耗したワイヤ１が断線した場合は、断線を検知してから回転ローラが停止するまでの間に、回転ローラが余分に回転することもある。このように、ワイヤ走行装置１１に設けられた回転ローラの回転数をカウントする場合、ワイヤ１の使用量の算出に誤差が生じやすくなることが問題となる。

本実施の形態では、ワイヤ放電加工装置は、放電により消耗する以前のワイヤ１が通過する位置にプーリーを設けて、プーリーの回転数をカウントする。これにより、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ１の使用量を正確に求めることができる。

ワイヤ走行装置１１は、停止信号に応じて、ワイヤ１の走行を停止させる（ステップＳ１９）。ワイヤ放電加工装置は、プーリーの回転数をリセットする（ステップＳ２０）。加工を停止させると判断した場合（ステップＳ２１、Ｙｅｓ）、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤの残り長さを算出するための動作を終了する。加工を継続する場合（ステップＳ２１、Ｎｏ）、ワイヤ放電加工装置は、ステップＳ１３からの動作を繰り返す。

本実施の形態によると、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ１の走行を停止させているときと、ワイヤ１を走行させている間とのいずれにおいても、ワイヤ１の残り長さを正確に算出することができる。

実施の形態３．
実施の形態３は、見積加工速度の算出についての第１の例を説明する。図１０は、実施の形態３にかかるワイヤ放電加工装置における見積加工速度の算出について説明する図である。本実施の形態にかかるワイヤ放電加工装置は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置（図１参照）と同様の構成を備える。

ＮＣ装置８は、過去の加工において取得された加工実績データＤ１，Ｄ２・・・Ｄ（Ｎ−１），ＤＮを保持する。Ｄ１は、１回目に実施された加工における加工実績データとする。Ｄ１は、ｎ回加工の各加工段階における実績加工速度ｓ_１＿１，ｓ_２＿１・・・ｓ_{（ｎ−１）＿１}，ｓ_ｎ＿１を含む。Ｄ２は、２回目に実施された加工における加工実績データとする。Ｄ２は、ｎ回加工の各加工段階における実績加工速度ｓ_１＿２，ｓ_２＿２・・・ｓ_{（ｎ−１）＿２}，ｓ_ｎ＿２を含む。

Ｄ（Ｎ−１）は、Ｎ−１回目に実施された加工における加工実績データとする。Ｄ（Ｎ−１）は、ｎ回加工の各加工段階における実績加工速度ｓ_{１＿Ｎ−１}，ｓ_{２＿Ｎ−１}・・・ｓ_{（ｎ−１）＿Ｎ−１}，ｓ_{ｎ＿Ｎ−１}を含む。ＤＮは、Ｎ回目に実施された加工における加工実績データとする。ＤＮは、ｎ回加工の各加工段階における実績加工速度ｓ_１＿Ｎ，ｓ_２＿Ｎ・・・ｓ_{（ｎ−１）＿Ｎ}，ｓ_ｎ＿Ｎを含む。

ワイヤ消費長さ算出部２３は、加工実績データＤ１，Ｄ２・・・Ｄ（Ｎ−１），ＤＮの加工実績平均データＤａｄを求める。加工実績平均データＤａｄは、ｎ回加工の各加工段階における実績加工速度の平均値ｓ_１＿ａｄ，ｓ_２＿ａｄ・・・ｓ_{（ｎ−１）＿ａｄ}，ｓ_ｎ＿ａｄを含む。

ワイヤ消費長さ算出部２３は、例えば、ｎ回目の加工における実績加工速度の平均値ｓ_ｎ＿ａｄを、以下の式（５）によって求める。
ｓ_ｎ＿ａｄ＝（ｓ_ｎ＿１＋ｓ_ｎ＿２＋・・・＋ｓ_{ｎ＿Ｎ−１}＋ｓ_ｎ＿Ｎ）／Ｎ ・・・（５）

ワイヤ消費長さ算出部２３は、１回目からｎ−１回目の各加工段階についても、ｎ回目の場合と同様にして、実績加工速度ｓ_１＿ａｄ〜ｓ_{（ｎ−１）＿ａｄ}を求める。このようにして、ワイヤ消費長さ算出部２３は、ワイヤ１の見積消費長さの算出に使用する見積加工速度として、過去の加工において取得された実績加工速度の平均値を使用する。ワイヤ消費長さ算出部２３は、加工実績データを蓄積するごとに、見積加工速度とする平均値を更新する。

複数回加工について、ワイヤ消費長さ算出部２３が算出する見積消費長さは、実際の消費長さに対して誤差が生じることがある。誤差の要因としては、作業者による加工の段取り、被加工物２の状態、作業環境等のさまざま条件が考えられる。

本実施の形態によると、ワイヤ放電加工装置は、過去に実施された加工による履歴を基に、複数回加工の各段階の見積加工速度を更新する。ワイヤ消費長さ算出部２３は、過去の実績を基に更新された見積加工速度を、見積消費長さの算出に使用することで、実際の消費長さに対して誤差が少ない見積消費長さを得ることができる。ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ１の消費長さを正確に見積もることで、ワイヤ１が足りなくなる加工段階を正確に把握することができる。

加工時間算出部２２は、ワイヤ消費長さ算出部２３における見積消費長さの算出と同様に、過去の加工において取得された実績加工速度の平均値を、加工時間の算出に使用することとしても良い。これにより、ワイヤ放電加工装置は、加工時間を正確に見積もることができる。

実施の形態４．
実施の形態４は、見積加工速度の算出についての第２の例を説明する。図１１は、実施の形態４にかかるワイヤ放電加工装置における見積加工速度の算出について説明する図である。本実施の形態にかかるワイヤ放電加工装置は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置（図１参照）と同様の構成を備える。

ワイヤ消費長さ算出部２３は、加工周長にインコーナ（内角部分）が占める割合を求める。図１１に示す例は、ワイヤ消費長さ算出部２３が、インコーナが占める割合を、加工周長の全体のうち１０％と算出したことを表す。

ワイヤ消費長さ算出部２３は、インコーナの割合が大きいほど見積加工速度が小さくなるように、見積加工速度を補正する。このように、ワイヤ消費長さ算出部２３は、加工周長にインコーナが占める割合に応じて補正された見積加工速度を、見積消費長さの算出に使用する。

複数回加工において、加工周長が同一であっても、加工形状に応じて加工時間が異なることとなる。特に、加工形状にインコーナが多いほど、コーナ部で加工方向が制御されることで、加工速度が低下することとなる。加工形状に関わらず一律の見積加工速度を使用してワイヤ１の消費長さを見積もると、実際の加工速度の低下が顕著であるほど、ワイヤ１の実際の消費長さは見積に比べて長くなることになる。

本実施の形態によると、ワイヤ消費長さ算出部２３は、加工周長にインコーナが占める割合に応じて見積加工速度を補正することで、加工速度の低下分を見込んだ見積消費長さを求めることができる。ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ１の消費長さを正確に見積もることで、ワイヤ１が足りなくなる加工段階を正確に把握することができる。

加工時間算出部２２は、ワイヤ消費長さ算出部２３における見積消費長さの算出と同様に、加工周長にインコーナが占める割合に応じて補正された見積加工速度を、加工時間の算出に使用することとしても良い。これにより、ワイヤ放電加工装置は、加工時間を正確に見積もることができる。

実施の形態５．
実施の形態５は、ワイヤ放電加工装置を含むシステムにおいてワイヤボビンを管理する例を説明する。図１２および図１３は、本発明の実施の形態５にかかるワイヤ放電加工装置を含むシステムにおけるワイヤボビンの管理について説明する図である。本実施の形態にかかるワイヤ放電加工装置３１−１，３１−２，３１−３は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置（図１参照）と同様の構成を備える。

図１２は、ワイヤボビンとワイヤボビン取り付け部とを示す図である。ワイヤボビン１０には、ＩＤ保持部３４が取り付けられている。ＩＤ保持部３４は、ワイヤボビンＩＤを保持する。ワイヤボビンＩＤは、ワイヤボビン１０ごとに付与された識別情報である。

ワイヤボビン取り付け部３２は、各ワイヤ放電加工装置３１−１，３１−２，３１−３に設けられている。ワイヤボビン取り付け部３２は、ＩＤ読み取り部３３を備える。ＩＤ読み取り部３３は、ワイヤボビン取り付け部３２にワイヤボビン１０が取り付けられると、ＩＤ保持部３４からワイヤボビンＩＤを読み取る。

図１３は、ワイヤ放電加工装置を含むシステムの概略構成と、当該システムで管理されるワイヤボビンとを示す図である。本システムは、ワイヤ放電加工装置３１−１，３１−２，３１−３と、コンピュータ３０とを含む。コンピュータ３０は、各ワイヤ放電加工装置３１−１，３１−２，３１−３を管理する。

コンピュータ３０は、各ワイヤ放電加工装置３１−１，３１−２，３１−３と、通信可能に接続されている。コンピュータ３０と各ワイヤ放電加工装置３１−１，３１−２，３１−３とは、例えば、ネットワークを介して接続されている。

コンピュータ３０は、複数のワイヤボビン１０について、ワイヤボビンＩＤ（ＩＤ：１〜ＩＤ：ｎ）と、各ワイヤボビン１０におけるワイヤ１の残り長さの情報とを、対応付けて保持する。コンピュータ３０は、ワイヤ放電加工装置３１−１，３１−２，３１−３においてワイヤ１の残り長さが算出されるごとに、保持している残り長さの情報を更新する。

このように、コンピュータ３０は、各ワイヤ放電加工装置３１−１，３１−２，３１−３のワイヤ残り長さ算出部２１で算出された残り長さの情報を、ワイヤボビン１０ごとに付与されたワイヤボビンＩＤに対応付けて管理する。

図１３に示す例では、ワイヤ放電加工装置３１−１は、ＩＤ：１のワイヤボビン１０が取り付けられている。ワイヤ放電加工装置３１−２は、ＩＤ：３のワイヤボビン１０が取り付けられている。ワイヤ放電加工装置３１−１のワイヤ残り長さ算出部２１でワイヤ１の残り長さが算出されると、コンピュータ３０は、ＩＤ：１について保持している残り長さの情報を更新する。ワイヤ放電加工装置３１−２のワイヤ残り長さ算出部２１でワイヤ１の残り長さが算出されると、コンピュータ３０は、ＩＤ：３について保持している残り長さの情報を更新する。

コンピュータ３０が保持しているワイヤボビンＩＤとワイヤ１の残り長さの情報は、例えば、コンピュータ３０のディスプレイで表示される。また、各ワイヤ放電加工装置３１−１，３１−２，３１−３の表示部１４は、ネットワーク等を介してコンピュータ３０から取得したこれらの情報を表示する。作業者は、コンピュータ３０のディスプレイや各ワイヤ放電加工装置３１−１，３１−２，３１−３の表示部１４での表示から、各ワイヤボビン１０におけるワイヤ１の残り長さの情報を把握する。

本実施の形態によると、ワイヤ放電加工装置３１−１，３１−２，３１−３は、他の実施の形態の場合と同様に、現在取り付けられているワイヤボビン１０におけるワイヤ１の残り長さと見積消費長さとの比較が可能である。さらに、本実施の形態によると、ワイヤ放電加工装置３１−１，３１−２，３１−３は、システムで管理している全てのワイヤボビン１０におけるワイヤ１の残り長さと、今後の加工における見積消費長さとを比較することもできる。

これにより、ワイヤ放電加工装置３１−１，３１−２，３１−３は、今後の加工においてワイヤ１が不足せずかつ無駄なく使用できるワイヤボビン１０を、システムで管理しているワイヤボビン１０の中から容易に選択することができる。ワイヤ放電加工装置３１−１，３１−２，３１−３は、見積消費長さに応じて、今後の加工に最も適した残り長さのワイヤボビン１０を特定して、当該ワイヤボビンＩＤを表示部１４に表示することとしても良い。

作業者は、複数のワイヤボビン１０の中から、各ワイヤ放電加工装置３１−１，３１−２，３１−３における今後の加工に適したワイヤボビン１０を探す手間を省くことができる。作業者は、例えば工場全体のシステムにおいて管理している各ワイヤボビン１０の状況を容易に把握できることで、ワイヤボビン１０の管理の容易化を図れる。

なお、各ワイヤボビン１０におけるワイヤ１の残り長さの情報は、コンピュータ３０が保持する以外に、ワイヤボビン１０ごとのＩＤ保持部３４が保持することとしても良い。ワイヤ残り長さ算出部２１でワイヤ１の残り長さが算出されると、ワイヤ放電加工装置３１−１，３１−２，３１−３は、ＩＤ保持部３４が保持している残り長さの情報を更新する。

実施の形態６．
実施の形態６は、ワイヤ放電加工装置に取り付けられているワイヤボビン１０におけるワイヤ１の残存状態を検知する例を説明する。図１４は、本発明の実施の形態６にかかるワイヤ放電加工装置のうち、ワイヤの残存状態を検知するための構成について説明する図である。

本実施の形態にかかるワイヤ放電加工装置は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工装置（図１参照）と同様の構成を備える。ワイヤ放電加工装置は、さらに、ワイヤ１の残存状態を検知するための構成として、光センサ４１および導通センサ４２のいずれかを備える。

光センサ４１は、ワイヤ放電加工装置に取り付けられているワイヤボビン１０へ光を照射させる。光センサ４１は、ワイヤボビン１０で反射した光を検知する。光センサ４１は、ワイヤボビン１０からの反射光の変化に応じて、ワイヤボビン１０におけるワイヤ１の残存状態を検知する。

ワイヤボビン１０は、ワイヤ１が徐々に減少していくことで、ワイヤ１が巻かれている芯の部分が現れてくる。ワイヤボビン１０に十分な量のワイヤ１が巻かれているときにワイヤ１で反射していた光の一部が、芯の部分で反射するようになることで、光センサ４１に進行する反射光の量が変化する。例えば、芯の部分の反射率がワイヤ１の反射率より低い場合、芯の部分が現れることにより光センサ４１で検知される光量は減少する。

光センサ４１は、ワイヤボビン１０からの反射光に顕著な変化があったとき、ワイヤボビン１０に残存するワイヤ１がわずかとなったことを検知する。このように、光センサ４１は、ワイヤボビン１０からの反射光の変化に応じてワイヤ１の残存状態を検知する。

ワイヤボビン１０に残存するワイヤ１がわずかとなったことを光センサ４１が検知すると、ワイヤ放電加工装置は、例えば、現在の加工段階から次の加工段階へ切り換わるタイミングにおいて、ワイヤ走行装置１１の駆動を停止する。これにより、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ１の実際の消費長さが見積より長かった場合であっても、ワイヤボビン１０から完全にワイヤ１が無くなるより前に、加工を停止することができる。

導通センサ４２は、ワイヤ１との接触にて生じた導通を検知する。導通センサ４２は、ワイヤ放電加工装置に取り付けられているワイヤボビン１０に巻かれているワイヤ１と接触可能な位置に取り付けられている。

導通センサ４２は、導通の有無に応じて、ワイヤボビン１０におけるワイヤ１の残存状態を検知する。ワイヤボビン１０に巻かれているワイヤ１が徐々に減少していき、導通が途絶えたとき、導通センサ４２は、ワイヤボビン１０に残存するワイヤ１がわずかとなったことを検知する。

ワイヤボビン１０に残存するワイヤ１がわずかとなったことを導通センサ４２が検知すると、ワイヤ放電加工装置は、例えば、現在の加工段階から次の加工段階へ切り換わるタイミングにおいて、ワイヤ走行装置１１の駆動を停止する。これにより、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤ１の実際の消費長さが見積より長かった場合であっても、ワイヤボビン１０から完全にワイヤ１が無くなるより前に、加工を停止することができる。

なお、ワイヤ放電加工装置は、実施の形態１から６に示す構成を適宜組み合わせることとしても良い。

１ ワイヤ、２ 被加工物、３ テーブル、４ 加工用電源、５ 極間検出回路、６ サーボモータ、７ サーボアンプ、８ ＮＣ装置、９ 張力付加機構、１０ ワイヤボビン、１１ ワイヤ走行装置、１２ ワイヤ回収容器、１３ａ，１３ｂ 加工液ノズル、１４ 表示部、２１ ワイヤ残り長さ算出部、２２ 加工時間算出部、２３ ワイヤ消費長さ算出部、３０ コンピュータ、３１−１，３１−２，３１−３ ワイヤ放電加工装置、３２ ワイヤボビン取り付け部、３３ ＩＤ読み取り部、３４ ＩＤ保持部、４１ 光センサ、４２ 導通センサ。

Claims (9)

1. ワイヤと被加工物との間で放電を発生させて前記被加工物を加工するワイヤ放電加工装置において、
   加工プログラムに応じて前記ワイヤ放電加工装置の数値制御を実施する数値制御部と、
   前記ワイヤ放電加工装置による前記被加工物の加工に関する情報を表示する表示部と、を有し、
   前記数値制御部は、
   前記ワイヤ放電加工装置に取り付けられているワイヤボビンに残る前記ワイヤの長さを算出するワイヤ残り長さ算出部と、
   前記被加工物の加工に使用される前記ワイヤの見積長さを算出するワイヤ消費長さ算出部と、を備え、
   前記表示部は、前記ワイヤ残り長さ算出部での算出結果である残り長さの情報と、前記ワイヤ消費長さ算出部での算出結果である見積消費長さの情報とを、グラフィックとして表示するとともに、前記見積消費長さの情報には、加工段階の進行を表す情報を付加することを特徴とするワイヤ放電加工装置。
2. 前記数値制御部は、前記見積消費長さが前記残り長さを超えると判断した場合に、前記被加工物の加工を停止させる加工停止コードを前記加工プログラムに挿入することを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
3. 前記ワイヤ消費長さ算出部は、各加工段階における加工周長、見積加工速度およびワイヤ送り速度を基に、前記見積消費長さを算出することを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
4. 前記ワイヤ消費長さ算出部は、前記見積消費長さの算出に使用する前記見積加工速度として、過去の加工において取得された実績加工速度の平均値を使用することを特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工装置。
5. 前記ワイヤ消費長さ算出部は、前記加工周長にインコーナが占める割合に応じて補正された前記見積加工速度を、前記見積消費長さの算出に使用することを特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工装置。
6. 前記ワイヤの送り出しを停止しているとき、前記ワイヤ残り長さ算出部は、前記ワイヤボビンの重量を計測した結果を使用して、前記残り長さを算出し、
   前記ワイヤを送り出しているとき、前記ワイヤ残り長さ算出部は、前記ワイヤが送り出される経路上に設けられたプーリーの回転数をカウントした結果を使用して、前記残り長さを算出することを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
7. 前記ワイヤ放電加工装置を含むシステムにおいて、前記ワイヤ残り長さ算出部で算出された前記残り長さの情報が、前記ワイヤボビンごとに付与された識別情報に対応付けられて管理されていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
8. 前記ワイヤ放電加工装置に取り付けられている前記ワイヤボビンへ光を照射させ、前記ワイヤボビンからの反射光の変化に応じて前記ワイヤの残存状態を検知する光センサをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
9. 前記ワイヤとの接触にて生じた導通を検知する導通センサをさらに有し、
   前記導通センサは、前記ワイヤ放電加工装置に取り付けられている前記ワイヤボビンに巻かれている前記ワイヤと接触可能な位置に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。

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