WO1991010530A1 - Wire tension controlling apparatus - Google Patents

Description

明 細 書 .

ヮ ィ ャ張力制御装置

技 術 分 野

本発明は、 ワ イ ヤカ ッ ト放電加工機に関し、 特に、 ヮ ィ ャ張力を発生するためのブレーキ装置に異常を来した と きにアラ ー ムメ ッ セー ジを表示する機能を備えたワイ ャ張力制御装置に関する。

背 景 技 術

走行する ヮ ィ ャに例えば電磁ブレーキ装置を用いて制 動力を加えて ワ イ ヤ張力を発生させる ワ イ ヤカ ッ ト放電 加工機において、 ワ イ ヤ張力をフ ィ ー ドバッ ク制御する こ とは公知である。 例えば、 国際公開 W O 8 9 Z 0 7 0 3 1 号 （曰本国特開平 1 一 1 9 9 7 2 6号に対応） に開 示の放電加工機では、 揺動自在のカ ンチ レバーにより回 転自在に支持されたワ イ ヤガイ ドロ— ラ を介して該カ ン チ レバーに加わる負荷をワイ ヤ張力と して口— ドセルで 検出し、 検出ワ イ ヤ張力と設定ワ イ ヤ張力との偏差に応 じて制動力を制御して実際ワ イ ャ張力を設定値にフ ィ ー ドバッ ク制御 している。

この種の放電加工機においてブレーキ装置に故障或は 性能劣化を来すと、 ワ イ ヤ張力を設定値に制御するこ と が出来な く な る。 この場合、 例えば、 ワ イ ヤ張力が低下 したま ま放電加工が継続し、 加工精度が低下する。 そこ で従来は、 張力計を用いてワ イ ヤ張力を頻繁に実測して ワ イ ヤ張力が設定値に制御されているか否かを確認し、 実測ヮ ィ ャ張力が設定値から大幅に偏 したと き にブレ ーキ装置に故障或は性能劣化を来したと判別している。 この様に、 従来は、 ブレーキ装置の異常の有無を判断す るためにワイ ャ張力を頻繁に実測しなければならず、 煩 雑であった。

発 明 の 開 示

本発明の目的は、 ブレーキ装置に異常を来した ときに アラ ーム メ ッ セー ジを表示して、 ブレーキ装置の異常を 容易に判別可能とする ワイ ヤ張力制御装置を提供するこ とにある。

上述の目的を達成するため、 本発明によれば、 張力検 出器によって検出したワ イ ヤ張力に基づいて、 実際ワイ ャ張力が設定ヮィ ャ張力になる よう にブレーキ装置から ワ イ ヤに加え られる制動力をフ ィ ー ドバッ ク制御するヮ ィ ャカ ツ ト放電加工機のヮ ィ ャ張力制御装置が提供され る。 ワ イ ヤ張力制御装置は、 設定ワ イ ヤ張力に対する検 出ワ イ ヤ張力の比が所定の比を下回るか否かを判別する ための判別手段と、 ブレーキ装置の異常を表すア ラーム メ ッ セー ジを表示するための表示装置と、 ワ イ ヤ張力比 が所定の比を下回ったと判別されたと きに表示装置にァ ラ ームメ ッ セ ー ジを表示させるための表示制御手段とを nra . いる。

上述のよ う に、 本発明によれば、 設定ワ イ ヤ張力に対 する検出ワ イ ャ張力の比が所定の比を下回ったと きにブ レーキ装置の異常を表すア ラ ー ムメ ッ セ— ジを表示する よ う に したので、 ワ イ ヤ張力を頻繁に実測する こ となく ブレーキ装置の異常の有無を判断でき、 ブレーキ装置の 異常による ワ イ ヤ張力低下に起因する加工精度低下を防 止でき る。

図 面 の 簡 単 な 説 明

単一図面は、 本発明の一実施例による ワ イ ヤ張力制御 装置の要部を示す回路図である。

発明を実施するための最良の形態

ワ イ ヤカ ツ ト放電加工機は、 ヮ ィ ャ供給ボビンから送 り 出される ワ イ ヤを、 ピンチ ロ ー ラ， ブレーキロ ーラ， ガイ ドロー ラ， 上下ガイ ド等か らなる ワ イ ヤ経路に沿つ て走行させる と共に、 ワ イ ヤ と ワ ー ク間に放電を発生さ せて放電加工を行う よ う になっ ている。 放電加工機は、 ブレーキ ロ ー ラ を制動してワ イ ャに制動力を加えてワイ ャ張力を発生させるための、 添付図面に参照符号 Bで示 す電磁ブレー キ装置と、 カ ンチ レバ ーを有する ワ イヤ張 力検出装置と を備えている。 カ ンチ レバーは、 一端にお いて揺動自在に支持され、 他端でワ イ ヤガイ ドロ ーラを 回転自在に支持し、 中間部において張力検出器と しての ロー ドセ ル L Cの圧力検出部によ り支持されている。 更に、 放電加工機は、 放電加工機の動作を制御しかつ 設定ワ イ ヤ張力を表す指令電圧 T c を送出するためのコ ン ビュ ー 夕内蔵式数値制御装置 C N C と、 検出ワ イヤ張 力を表す張力検出器の出力電圧 T f と設定ワ イ ャ張力電 圧 T c とに応 じて電磁ブレーキ装置 Bを駆動して実際ヮ ィ ャ張力を設定ワイ ヤ張力にフ ィ — ドバッ ク制御するた めのワイ ヤ張力制御装置とを備えている。 数値制御装置 C N Cは、 C R T表示装置付き手動データ入力装置 MD I を有する と共に、 表示装置の動作を制御するためのヮ ィ ャ張力制御装置の表示制御手段と して機能する。

図示のよ う に、 ワ イ ヤ張力制御装置は、 設定ワ イヤ張 力電圧 T c と検出ヮィ ャ張力電圧 T f との偏差を出力す るための差動増幅器 1 と しての第 1 オペア ンプ O P 1 と、 該ォペア ンプ 0 P 1 の出力を増幅するための増幅器 2 と しての第 2 オペア ンプ O P 2 と、 電磁ブレーキ装置 Bの 励磁コ イ ルに流れる励磁電流を制御するための ト ラ ンジ ス夕 Q とを備えている。 詳し く は、 オペア ンプ O P 1 は、 第 1 入力端子が抵抗 R 1 を介して数値制御装置 C N Cの 出力回路に接続される と共に抵抗 R 2 を介してロ ー ドセ ル L Cに接続され、 第 2入力端子が抵抗 R 4 を介して接 地されている。 第 1 オペア ンプ O P 1 の出力端子は、 抵 抗 R 3 を介して該ア ンプの第 1 入力端子に接続されると 共に、 抵抗 R 5 を介し第 2 オペア ンプ 0 P 2 の第 1入力 端子に接続されている。 第 2 オ ペア ンプ O P 2 は、 第 2 入力端子が抵抗 R 7 を介して接地され、 出力端子が抵抗 R 6 を介して該ア ンプの第 1 入力端子に接続されると共 に抵抗 R 8 を介して ト ラ ン ジス タ Qのベー ス に接続され ている。 ト ラ ン ジス タ Qのコ レ ク タ は、 一端を電源 + V a に接続した電磁ブレーキ装置 Bの励磁コ イ ルの他端に 接繞され、 ま た、 第 2 オペア ンプ O P 2 の第 1 入力端子 と ト ラ ン ジス タ Qのェ ミ ッ タ と の接続点は抵抗 R 9を介 して接地されている。

さ らに、 ワ イ ヤ張力制御装置は、 設定ワ イ ヤ張力電圧 T c の符号を反転するための反転増幅器 4 と しての第 3 のオペア ンプ 0 P 3 と、 抵抗値の比が例えば 9 ： 1〜 8 ： 2 の抵抗 R 1 0及び R l 1 よ り な り オペア ンプ 0 P 3 の出力電圧の 1 0 %〜 2 0 %の電圧を得るための分圧器 と、 分圧器出力電圧と検出ワイ ヤ張力電圧 T f とを比較 するためのコ ン ノ、。 レ ータ C P とを備えている。 詳 しく は、 第 3 のオペア ンプ O P 3 は、 第 1 入力端子が抵抗 R 1 4 を介して数値制御装置の出力回路に接銃され、 第 2入力 端子が接地され、 出力端子が抵抗 R 1 0 に接続されると 共に抵抗 R 1 5 を介して第 1 入力端子に接铳されている c コ ンパ レー タ C P は、 第 1 入力端子がロ ー ドセ ル L Cに 接続され、 第 2入力端子が抵抗 R 1 0 と抵抗 R 1 1 との 接続点に接続されている。 抵抗 R 1 1 の一端は接地され ている。 コ ン パ レータ C Pの出力端子は、 抵抗 R 1 2を 介して電源 + V b に接铳さ る と共に、 アノ ー ドが電源 + V b に接続されたホ ト カ ブラ 3 の発光ダイ ォー ド 3 — 1 のカ ソ ー ドにイ ンバ一タ I 1 及び抵抗 R 1 3 を介して 接铳されてい る。 ホ ト カ プラ 3 のホ ト ト ラ ン ジス タ 3 — 2 はコ レク タ が電源 + V c に接続され、 ェ ミ ッ タ が数値 制御装置の入力回路に接続される と共に、 カ ソ ー ドが電 源 + V c に接続されたダイ ォ— ド Dのァ ノ ー ドに接続さ れている。 以下、 上述の構成の放電加工機の作動を説明する。 オペレータ は、 手動データ入力装置 M D I のキーボー ドを操作して設定ヮィ ャ張力を数値制御装置 C N Cに設 定した後に放電加工機を稼働させる。 放電加工機の運転 中、 数値制御装置 C N Cからの設定ワ イ ヤ張力電圧 T c と ロ ー ドセル L Cからの検出ワ イ ヤ張力電圧 T f との偏 差を表す第 1 オペア ンプ O P 1 の出力が第 2 オペアンプ O P 2 を介して ト ラ ン ジスタ Q に印加される。 こ の結果、 偏差電圧 T c — T f に応じた励磁電流が電磁ブレーキ装 置 B の励磁コ イ ルに流れ、 走行する ワ イ ヤにブレーキ装 置 B によ り制動力が加えられてワ イ ヤ張力が発生する。 力 ンチ レバー の一端に設けたヮ ィ ャガイ ドロ ー ラ を介し てワイ ャ張力が力 ンチ レバーに作用して力 ンチ レバ一力 揺動し、 ロ ー ドセル L C に実際ワ イ ヤ張力に対応する負 荷が加わり、 該負荷に対応する検出ワ イ ヤ張力電圧 T f がロ ー ドセルから送出される。 検出ワ イ ヤ張力電圧 T f は、 第 1 オペア ンプ 0 P 1 に印加される と共にコ ンパレ —夕 C Pの第 1 入力端子に印加される。 コ ンパレータ C Pの第 2入力端子には、 第 3 オ ペア ンプ 0 P 3 を介して 設定ワ イ ヤ張力電圧 T c と符号が反対で大き さが 1 0 % 〜 2 0 %の分圧器出力電圧が印加される。

電磁ブレー キ装置 Bが正常に作動している と き は、 実 際ワ イ ヤ張力は設定ワ イ ヤ張力に等し く なるよ う に制御 され、 従って、 コ ンパ レータ C P の第 1 入力端子に印加 される検出ワ イ ヤ張力電圧 T f は分圧器出力電圧より も 大き く、 換言すれば、 設定ワ イ ヤ張力に対する検出ワイ ャ張力の比は、 所定の比 1 ： 1 0〜 1 ： 5 を上回る。 こ の場合、 コ ンパ レータ C Pから ロ ー レベル出力が送出さ れ、 従って、 イ ンノ'一 夕 I 1 の出力はハイ レベルになる。 この結果、 ホ ト カブラ 3 の発光ダイ オー ド 3 — 1 が非作 動ィ匕され、 ホ ト カ プラ 3 のホ ト ト ラ ン ジス タ 3 — 2 には 電流が流れない。

一方、 電磁ブレーキ装置 Bが故障し或は性能劣化して ブレーキ装置 B によ る ワ イ ヤ張力制御に異常を来すと、 典型的にはワ イ ヤ張力が設定ワ イ ヤ張力の 1 0 %未満ま で大幅に低下するに至る。 この場合、 検出ワ イ ヤ張力電 圧 T f が分圧器出力電圧を下回 り、 コ ンパ レータ C Pか らハイ レベル出力が送出され、 ィ ンバー タ I 1 の出力が ロ ー レベルになる。 こ のと き、 発光ダイ オー ド 3 — 1 に 駆動電流が流れて発光ダイ オー ドが発光動作する。 この 結果、 ホ ト ト ラ ン ジス タ 3 — 2 に電流が流れ、 換言すれ ば、 ホ ト カ ブラ 3 から数値制御装置 C N Cの入力回路に ブレーキ装置 B の異常を表すア ラ ー ム信号が送出される。 数値制御装置 C N C は、 放電加工機の運転中にア ラーム 信号の有無を監視するルーチ ンを周期的に実行しており、 アラ ーム信号に応じて、 表示装置の C R T画面上にブレ ーキ装置に異常を来した旨のァ ラ ー ムメ ッ セ — ジを表示 させる。 このメ ッ セー ジ表示に照ら して、 ォペ レ 一夕は 電磁ブレーキ装置 Bを点検し或は交換する。

本発明は上記実施例に限定されず、 種々の変形が可能 でめ 。

例えば、 上記実施例では口— ドセルを用いたが、 その 他の張力検出器を用いても良い。 又、 分圧器を構成する 抵抗 R 1 0及び R 1 1 の一方又は双方に可変抵抗を用い て設定ワ イ ヤ張力電圧 T c の分圧比を可変設定するよ う に して も良い。 又、 ホ ト カ プラ 3 力 らのア ラ ー ム信号に 応じて放電加工機の運転を自動停止させるよ う に しても 良い。

Claims

請 求 の 範 囲 . 張力検出器によ って検出したワ イ ヤ張力に基づいて, 実際ヮィ ャ張力が設定ヮィ ャ張力になるよ う にブレー キ装置から ワ イ ヤ に加えられる制動力をフ ィ ー ドバッ ク制御する ワ イ ヤカ ッ ト放電加工機のワイ ャ張力制御 装置において、 前記設定ワ イ ヤ張力に対する前記検出 ヮィ ャ張力の比が所定の比を下回るか否かを判別する ための判別手段と、 前記ブ レ ー キ装置の異常を表すァ ラー ム メ ッ セ ー ジを表示するための表示装置と、 前記 ワ イ ャ張力比が前記所定の比を下回つたと判別された と きに前記表示装置に前記ア ラー ムメ ッ セー ジを表示 させるための表示制御手段とを備える こ とを特徴とす る ワ イ ャ張力制御装置。

. 前記所定の比を、 前記ブ レ ー キ装置の異常に起因す る ワイ ヤ張力の大幅な低下を表す値に設定する請求の 範囲第 1 項記載のヮ ィ ャ張力制御装置。

. 前記判別手段は、 前記設定ワ イ ヤ張力を表す電圧の 符号を反転させるためめ反転増幅器と、 前記反転増幅 器の出力電圧を前記所定の比に分圧するための分圧器 と、 前記検出ワ イ ヤ張力を表す前記張力検出器の出力 電圧と前記分圧器の出力電圧とを比較するため のコ ン パ レータ と を含む請求の範囲第 1 項記載のワ イ ヤ張力 制御装置。