WO1999044779A1 - Appareil a couper les fils par electroerosion et procede associe - Google Patents

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WO1999044779A1
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tension
wire
wire electrode
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PCT/JP1999/001033
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French (fr)
Inventor
Tatsuo Toyonaga
Masateru Minamikawa
Original Assignee
Sodick Co., Ltd.
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting
    • B23H7/08—Wire electrodes
    • B23H7/10—Supporting, winding or electrical connection of wire-electrode
    • B23H7/104—Wire tension control

Definitions

  • the present invention provides a wire cut discharge in which a discharge is generated between a wire electrode and a workpiece to apply a work piece while a wire electrode is transported along a wire transport path in a state where a predetermined tension is applied. It relates to a processing device.
  • the present invention relates to a wire cut discharge device provided with a device for controlling a tension applied to a wire electrode traveling along a wire transport path.
  • one of a wire electrode and a workpiece moves relative to the other in the XY plane, and the wire electrode moves in a direction substantially perpendicular to the XY plane between a pair of wire guides.
  • a voltage pulse is applied to the gap formed between the wire electrode and the workpiece and a discharge is generated in the gap, thereby processing the workpiece as if it were a yarn.
  • Such a wire-cut electric discharge machine is suitable for precision machining.
  • a wire electrode having a diameter of 0.01 to 0.3 mm is usually formed by a pair of wires arranged one above the other with respect to the work piece via a wire bobbin via a plurality of pulleys and a device for applying tension to the wires. It is transported to the guide. In addition, the wire electrode is transported to a suitable collection device via a number of plies and wire pick-up devices.
  • the wire pulling device is controlled so that the traveling speed of the wire electrode is maintained at a set value.
  • the tension applying device is controlled so that the tension applied to the wire electrode becomes a set value.
  • the tension of the wire electrode is set in accordance with, for example, the diameter and material of the wire electrode and the type of processing. If the tension is set to a large value, a good straightness of the wire electrode is secured between the pair of wire guides. And excessive tension can cause unwanted wire It may cause disconnection of the electrode.
  • An object of the present invention is to provide a wire-cut discharge heating device that reliably maintains the tension of a wire electrode at a set value.
  • Another object of the present invention is to provide a wire-cut electric discharge machine which reduces fluctuations in the tension of the wire electrode.
  • a wire electric discharge machine includes a device for transporting a wire electrode so that the wire electrode travels along a predetermined transport path, and a servo for applying tension to the traveling wire electrode.
  • a motor an NC device that generates a signal indicating the set value of the tension
  • a tension detector that detects the tension applied to the wire electrode and generates a signal indicating the detected value, a set value of the tension and the tension.
  • a tension control device that corrects a speed command signal for commanding the rotation speed of the servomotor based on the difference between the detected values of the two.
  • the notch filter includes two cascade-connected notch filters that block different frequencies. Including.
  • the tension control device further includes an unnecessary frequency setting device that sets a minimum value of an unnecessary frequency to one of the two notch filters and sets a maximum value of the unnecessary frequency to the other of the two notch filters. Including.
  • wire-cut electric discharge machining method of the present invention for machining a work piece by generating an electric discharge between a wire electrode and a work piece traveling along a transport path in a state where tension is applied by a motor
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the wire electric discharge machine according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the tension controller of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a cascade-connected notch filter of FIG.
  • FIG. 4A is a graph showing the relationship between frequency and gain for a notch filter connected in cascade with an individual notch filter.
  • FIG. 4B is a graph showing the relationship between the frequency and the phase shift with respect to the notch filters individually connected to the notch filters.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the tension control device of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the wire electrode 1 is connected to a pair of wire guides 7 from a wire bobbin 2 via a number of pulleys 3A, brake pulleys 4A and a tension detector 9 by a wire take-up device 6.
  • Transported to The pair of wire guides 7 is designed to move the wire electrode 1 and is movable in the XY plane relative to the workpiece 8.
  • the upper wire guide 7 tapers the workpiece 8 To move in the U-V plane parallel to the X-Y plane.
  • the workpiece 8 is machined in an area 5 formed between the wire guides 7.
  • the wire take-up device 6 further transports the wire electrode 1 to a suitable wire electrode collection device (not shown) via a number of pulleys 3B.
  • the wire take-up device 6 includes a pulley 6A arranged on the wire transport path and a motor 6B connected to the pulley 6A.
  • a device (not shown) that controls the traveling speed of the wire electrode 1 determines the rotation speed of the motor 6B based on the set value stored in the NC device 10.
  • the tension applying device 4 applies tension to the wire electrode 1 traveling between the device 4 and the wire take-up device 6, and the tension maintains the straightness of the wire electrode 1 traveling between the pair of wire guides 7.
  • an appropriate set value of the tension is stored in the NC device 10 according to the diameter of the wire electrode 1 and the material and the type of processing.
  • the tension applying device 4 includes a brake pulley 4A for applying friction to the wire electrode 1, a servomotor 4B connected to the brake pulley 4A, and a driver circuit 4C.
  • a speed detector for detecting the rotation speed of the motor 4B is attached to the servo motor 4B.
  • the tension applied to the wire electrode 1 is detected by a tension detector 9 composed of, for example, a strain gauge.
  • the output of the tension detector 9 passes through the amplification circuit 11 and the analog-digital converter 12 and is provided to the tension control device 13 as a digital signal TM indicating the tension of the wire electrode 1. Further, the tension control device 13 receives the output signals RUN, TS and SS of the NC device 10.
  • the signal RUN is a signal for instructing the traveling of the wire electrode 1, and the tension controller 13 starts its operation when receiving the signal RUN.
  • the signals T S and S S indicate a set value of the wire tension and a set value of the wire traveling speed, respectively.
  • the tension controller 13 supplies a signal SC for commanding the rotation speed of the servomotor 4B to the driver circuit 4C, and the driver circuit 4C supplies a current corresponding to the signal SC to the servomotor 4B.
  • the tension controller 13 receives the signals TS and SS, and outputs a speed command signal indicating the rotation speed of the servomotor 4B. Includes speed command generation circuit 14 to be provided.
  • the speed command generation circuit 14 calculates the motor rotation speed necessary to maintain the tension of the wire electrode 1 at the set value.
  • the tension controller 13 further includes an adder circuit 15, an amplifier circuit 16, an integrator 17 and an adder circuit 18. These elements modify the speed command signal based on the deviation between the set value and the detected value of the wire tension.
  • the adder circuit 15 receives the signals TS and TM and provides a signal TC indicating a deviation between the values.
  • the signal TC indicating this deviation is supplied to one input of the adder circuit 18 through the amplifier circuit 16 and further supplied to another input of the adder circuit 18 through the integrator 17.
  • the addition circuit 18 corrects the speed command signal supplied from the speed command generation circuit 14 and supplies a signal SC indicating the rotation speed of the servo motor 4B to the driver circuit 4C.
  • the tension control device 13, the tension applying device 4, the wire electrode 1, the tension detector 9, the width circuit 11, and the analog-digital converter 12 form a feedback control system having a unique frequency. Constitute.
  • This feedback control system resonates with an external force, for example, a force generated by an element such as a pulley provided along the wire transport path. This resonance causes the tension of the wire electrode 1 to fluctuate. As a result of the tension fluctuations, undesirable linear traces extending in the running direction of the wire electrode 1 may be left on the machined surface of the workpiece 8.
  • An electric filter device for preventing the resonance frequency of the feedback control system from the output signal TC of the adding circuit 15 in order to suppress such a tension variation caused by resonance is provided in the tension control device 13.
  • the electric filter device includes two cascade-connected notch filters 19 and 20 that block a signal having a frequency in a predetermined band.
  • notch filters 19 and 20 are configured as cascade connections of digital filters that execute a recursive difference equation, for example, as shown in FIG.
  • Digital filters 19 and 20 have four modifiable filter coefficients D1, D2, N1 and N2, respectively, and D1 ', D2', N1 'and N2'.
  • the digital filters 19 and 20 can function as notch filters or mouth-pass filters depending on the respective filter coefficients.
  • the unnecessary resonance frequency for the feedback control system differs depending on the diameter and material of the wire electrode 1 used.
  • the unnecessary resonance frequency also varies depending on the length of the wire transfer path between the tension applying device 4 and the wire take-up device 6.
  • the length of the wire transfer path changes, for example, when the upper wire guide 7 of FIG. 1 moves in the UV plane during machining.
  • a wire-cut electric discharge machine in which at least one of the devices 4 and 6 does not follow the movement of the pair of wire guides 7, when the pair of wire guides moves relative to the workpiece W in the XY plane.
  • the length of this wire transport path changes.
  • the applicant determined the relationship between the length of the wire transport path and the resonance frequency by an experiment using a brass wire electrode of 0.20. For the experiment, a wire cut electric discharge machine A500 manufactured by Sodick Co., Ltd. was used. The results are shown below. Length of wire transfer path (mm) Resonance frequency (Hz) Approx. 2600 43.8
  • the applicant has cascaded a notch filter 19 that blocks the assumed minimum frequency and a notch filter 20 that blocks the assumed maximum frequency.
  • the tension control device 13 further includes an unnecessary frequency setting device 21 that sets the frequency that the electric filter device blocks so that only the unnecessary frequency is blocked by the electric filter device.
  • the unnecessary frequency setting device 21 decomposes the signal TM into its frequency components by a fast Fourier transform (FFT), finds the frequency with the largest amplitude when the length of the wire transport path is the maximum, and determines the frequency with the largest amplitude. The frequency that the notch filter 19 rejects accordingly Set several bands.
  • FFT fast Fourier transform
  • the unnecessary frequency setting device 21 finds the frequency with the largest amplitude when the length of the wire transport path is the shortest, and sets the frequency band to be blocked by the notch filter 20 according to the frequency with the largest amplitude. I do.
  • the unnecessary frequency setting device 21 provides a signal indicating four filter coefficients, Dl, D2, N1, and N2, to the notch filter 19, and the four filter coefficients, Dl ', Signals indicating D 2 ′, N 1 ′ and N 2 ′ are provided to notch filter 20.
  • the frequency band rejected by the notch filters 19 and 20 is determined by the respective filter coefficients.
  • the tension control device 13 further includes a switching circuit 22 that bypasses the notch filters 19 and 20 from the feedback control system until the unnecessary frequency setting device 21 provides an output signal to the notch filters 19 and 20.
  • the switching circuit 22 has an input A for receiving the output signal of the notch filter 20 and an input B for receiving the output signal of the adding circuit 15, and according to a command signal of the unnecessary frequency setting device 21, one of the inputs A and B is provided. One is provided to each of the amplifier circuit 16 and the integrator 17.
  • step S2 the tension control device 13 starts its operation in response to the signal RUN from the NC device 10.
  • step S3 the unnecessary frequency setting device 20 sets the size "n" of the input data to "0", and generates a command signal for instructing the switching circuit 21 to use the input B as an output signal. Notch figure The filter 19 is eliminated from the feedback control system of the wire tension control.
  • step S4 the tension control device 13 inputs the signals TM, TS, and SS, and starts processing the signals.
  • the speed command generation circuit 14 receives the signals TS and SS and provides a speed command signal indicating the rotation speed of the servomotor 4B. This speed command signal is corrected by the amplified value of the deviation between the set value of the wire tension and the detected value and the integral value of the deviation.
  • the adding circuit 18 starts outputting a signal SC indicating the corrected speed command signal.
  • the unnecessary frequency setting device 20 inputs the digital signal TM, and collects the data while incrementing the data size “n” representing the wire tension “n” by one in step S5.
  • step S6 If the reception of the signal RUN stops in step S6 while the unnecessary frequency setting device 20 collects the data indicating the wire tension, the operation of the tension control device 13 ends.
  • step S8 the unnecessary frequency setting device 20 processes the collected data, obtains the natural frequency of the feedback control system, and sets the filter coefficient of the notch filter 19.
  • the unnecessary frequency setting device 20 sends a signal indicating this set value to the notch filter 19.
  • the NC device 10 moves the wire guide 7 in the XY plane and the UV plane so that the length of the wire transport path is minimized in step S9, the flow proceeds to step S10. .
  • step S10 the unnecessary frequency setting device 20 sets the size "n" of the input data to "0" again.
  • steps S11 to S14 the unnecessary frequency setting device 20 collects data representing the wire tension again, obtains the natural frequency of the feedback control system, and sets the filter coefficient of the notch filter 20. In this way, when the setting of the filter coefficients of the two notch filters 19 and 20 is completed, the unnecessary frequency setting device 20 causes the switching circuit 21 to use its input A as an output signal in step S15. Command signal for instructing the operation. As a result, a cascade connection of the notch filters 19 and 20 is provided to the feedback control system. The operation of the tension controller 13 continues until the reception of the signal RUN stops in step S16.
  • the positions of the two cascade-connected notch filters 19 and 20 are not limited to the embodiment of FIG.
  • the cascade may be provided anywhere in the feedback control loop where the speed command signal SC is modified based on the difference between the detected wire tension and the set tension.

Description

明細書
ワイヤカツト放電加工装置及ぴ方法 技術分野
本発明は、所定の張力が付与された状態でワイヤ搬送経路に沿ってワイヤ電極を搬 送させながら、ワイヤ電極とワークピースの間に放電を発生させてワークピ一スを加 ェするワイヤカット放電加工装置に関する。特に、 ワイヤ搬送経路に沿って走行する ワイヤ電極に付与される張力を制御する装置を備えたワイヤカット放電加ェ装置に 関する。
背景技術
一般に、 ワイヤカット放電加工装置では、 ワイヤ電極とワークピースの一方が他方 に相対的に X—Y平面内で移動しながら、 ワイヤ電極は一対のワイヤガイド間で X— Y平面にほぼ垂直な方向に走行する。加工中、 ワイヤ電極とワークピースの間に形成 される間隙に電圧パルスが印加されその間隙に放電を発生させることによってあた かも糸のこのようにワークピースが加工される。このようなワイヤカツト放電加工装 置は、 精密な加工に適している。
0 . 0 1〜0 . 3 mmの径を有するワイヤ電極は、 通常、 ワイヤボビンから多数の プーリ及びワイヤへ張力を付与する装置を経由して、ワークピ一スに関してそれぞれ 上下に配置された一対のワイヤガイドへ搬送される。 さらに、 ワイヤ電極は、 多数の プ一リ及びワイヤ引き取り装置を経由して適当な回収装置へ搬送される。ワイヤ引き 取り装置は、 ワイヤ電極の走行速度が設定値に維持されるよう制御される。張力付与 装置は、 ワイヤ電極に付与される張力が設定値となるよう制御される。 ワイヤ電極の 張力は、 例えば、 ワイヤ電極の径ゃ材質、 及ぴ加工のタイプに応じて設定される。 そ の張力が大きい値に設定されれば一対のワイヤガイド間でワイヤ電極の良好な真直 度 （straightness) が確保される。 し力 し、 過度に大きい張力は、 望ましくないワイヤ 電極の断線を引き起こすかもしれない。
発明の開示
本発明の目的は、ワイヤ電極の張力を確実に設定値に維持するワイヤカツト放電加 ェ装置を提供することである。
本発明の別の目的は、ワイヤ電極の張力の変動を減少させるワイヤカツト放電加工 装置を提供することである。
その他の本発明の目的は、以下に続く説明の中に部分的に述べられ、発明を実践す ることにより、 当業者に部分的に明らかになるであろう。
上述の目的を達成するため、 本発明のワイヤカット放電加工装置は、 ワイヤ電極 が所定の搬送経路に沿って走行するようワイヤ電極を搬送する装置と、走行するワイ ャ電極に張力を付与するサーボモータと、張力の設定値を示す信号を発生する N C装 置と、ワイヤ電極に付与されている張力を検出しその検出値を示す信号を発生する張 力検出器と、張力の設定値と張力の検出値の差に基づいて、サーボモータの回転速度 を指令する速度指令信号を修正する張力制御装置を含み、 その張力制御装置は、縦続 接続された、 異なる周波数を阻止する 2つのノッチフィルターを含む。
好ましくは、 張力制御装置は、 さらに、 不要な周波数の最小値を前記 2つのノッチ フィルターの一方に設定し不要な周波数の最大値を前記 2つのノツチフィルタ一の 他方に設定する不要周波数設定装置を含む。
さらに、モータによって張力が付与された状態で搬送経路に沿って走行するワイヤ 電極とワークピースの間に放電を発生させてワークピースを加工する本発明のワイ ャカツト放電加工方法は、
ワイヤ電極の張力の設定値を示す信号を発生するステップと、
ワイヤ電極を搬送経路に沿つて搬送するステップと、
モータの回転速度を指令する速度指令信号を発生するステップと、 走行するワイヤ電極に付与されている張力を検出しその検出値を示す信号を 発生するステップと、
ワイヤ電極の張力の設定値と検出値の差に基づき速度指令信号を修正するス テツプと、
ワイヤ電極の張力の検出値を示す信号に基づいて、張力を変動させる不要な周 波数の最小値と最大値を求めるステップと、
不要な周波数の最小値を阻止するノッチフィルタと不要な周波数の最大値を P且止するノツチフィルタのカスケ一ド接続を提供するステップを含む。
図面の簡単な説明
F I G. 1は、 本発明のワイヤカット放電加工装置をイラストする図である。
F I G. 2は、 F I G. 1の張力制御装置をイラストするブロック図である。
F I G. 3は、 F I G. 2の縦続接続されたノッチフィルタの一例をイラストする 図である。
F I G. 4 Aは、個別のノツチフィルタと縦続接続されたノツチフィルタに関して、 周波数とゲインの関係を示すグラフ図である。
F I G. 4 Bは、個別のノッチフィルタと縦続接続されたノッチフィルタに関して、 周波数と位相ずれの関係を示すグラフ図である。
F I G. 5は、 F I G. 2の張力制御装置の動作を示すフローチャートである。 発明を実施するための最良な形態
F I G. 1及び F I G. 2を参照して、本発明によるワイヤカット放電加工装置が 説明される。
F I G. 1中にイラストされているように、 ワイヤ電極 1は、 ワイヤ引き取り装置 6によって、 ワイヤボビン 2から多数のプーリ 3A、ブレーキプーリ 4A及び張力検 出器 9を経由して一対のワイヤガイド 7へ搬送される。一対のワイヤガイド 7は、 ヮ ィャ電極 1の走行を案內し、ワークピース 8に相対的に X— Y平面内で移動可能であ る。 さらに、 上側のワイヤガイド 7は、 ワークピース 8にテーパカット （taper cut) を行うため X— Y平面に平行な U— V平面において移動可能である。ワークピース 8 は、それらワイヤガイド 7間に形成される領域 5で加工される。 ワイヤ引き取り装置 6は、 さらに、 ワイヤ電極 1を、 多数のプーリ 3 Bを経由して、適当なワイヤ電極回 収装置 （図示されていない） へ搬送する。 ワイヤ引き取り装置 6は、 ワイヤ搬送経路 に配置されたプーリ 6 Aと、プーリ 6 Aに連結されたモータ 6 Bを含む。 ワイヤ電極 1の走行速度を制御する装置 （図示されていない） は、 N C装置 1 0に記憶されてい る設定値に基づいてモータ 6 Bの回転速度を決定する。
張力付与装置 4は装置 4とワイヤ引き取り装置 6の間を走行するワイヤ電極 1に 張力を付与し、その張力が一対のワイヤガイド 7間を走行するワイヤ電極 1の真直度 を維持する。例えばワイヤ電極 1の径ゃ材質及び加工のタイプに応じて、張力の適当 な設定値が N C装置 1 0内に記憶される。張力付与装置 4は、 ワイヤ電極 1に摩擦を 与えるブレーキプーリ 4 A、ブレーキプーリ 4 Aに連結されたサ一ボモータ 4 B、及 びドライバ回路 4 Cを含む。 サーボモ一タ 4 Bには、モータ 4 Bの回転速度を検出す る速度検出器が取り付けられている。 ワイヤ電極 1にかけられている張力は、例えば 歪みゲージから成る張力検出器 9によって検出される。張力検出器 9の出力は、増幅 回路 1 1及びアナログ—デジタル変換器 1 2を通って、ワイヤ電極 1の張力を示すデ ジタル信号 TMとして、 張力制御装置 1 3へ提供される。 さらに、 張力制御装置 1 3 は、 N C装置 1 0の出力信号 R U N、 T S及び S Sを受け取る。信号 R U Nはワイヤ 電極 1の走行を指令する信号であり、張力制御装置 1 3はこの信号 R U Nを受け取る と、 その動作を開始する。信号 T S及び S Sは、 それぞれ、 ワイヤ張力の設定値とヮ ィャ走行速度の設定値を示す。張力制御装置 1 3は、サーボモータ 4 Bの回転速度を 指令する信号 S Cをドライバ回路 4 Cへ供給し、 ドライバ回路 4 Cは、その信号 S C に応じた電流をサーボモータ 4 Bへ供給する。
F I G . 2を参照して、 張力制御装置 1 3の詳細が説明される。 張力制御装置 1 3 は、信号 T S及び S Sを受け取りサーボモータ 4 Bの回転速度を示す速度指令信号を 提供する速度指令発生回路 1 4を含む。速度指令発生回路 1 4は、 ワイヤ電極 1の張 力を設定値に維持するために必要なモータ回転速度を求める。張力制御装置 1 3は、 さらに、 加算回路 1 5、 増幅回路 1 6、 積分器 1 7及び加算回路 1 8を含む。 これら 要素は、 ワイヤ張力の設定値と検出値の偏差に基づいて速度指令信号を修正する。加 算回路 1 5は、信号 T S及び TMを受け取り、それら値の偏差を示す信号 T Cを提供 する。 この偏差を示す信号 T Cは、増幅回路 1 6を通って加算回路 1 8の 1つの入力 へ、 さらに積分器 1 7を通って加算回路 1 8の別の入力へ供給される。加算回路 1 8 は、速度指令発生回路 1 4から供給された速度指令信号を修正しサ一ボモータ 4 Bの 回転速度を示す信号 S Cをドライバ回路 4 Cへ供給する。
このように、 張力制御装置 1 3、 張力付与装置 4、 ワイヤ電極 1、 張力検出器 9、 增幅回路 1 1及びアナログ一デジタル変換器 1 2は、固有の振動数をもつフィードバ ック制御系を構成する。 このフィードバック制御系は、 その外部の力、 例えば、 ワイ ャ搬送経路に沿って設けられた、プーリのような要素が生み出す力によって共振する。 この共振はワイヤ電極 1の張力を変動させる。 その張力変動の結果、 ワイヤ電極 1の 走行方向に延びる望ましくない直線の痕がワークピース 8の加工された面に残され るかもしれない。共振に起因するこのような張力変動を抑制するため加算回路 1 5の 出力信号 T Cからフィ一ドバック制御系の共振周波数を阻止する電気フィルタ装置 力 張力制御装置 1 3に設けられる。本発明の電気フィルタ装置は、 予め定められた 帯域の周波数の信号を遮断する、 2つの縦続接続されたノツチフィルタ 1 9と 2 0で ある。 これらノッチフィルタ 1 9と 2 0は、例えば、 F I G . 3中に示されるように、 再帰的な差分方程式を実行するデジタルフィルタのカスケ一ド接続として構成され る。 デジタルフィルタ 1 9と 2 0は、 それぞれ、 4つの変更可能なフィルタ係数 D 1、 D 2、 N 1及びN 2と、 D l ' 、 D 2 ' 、 N 1 ' 及び N 2 ' を有する。 デジタルフィ ルタ 1 9と 2 0は、それぞれのフィルタ係数次第でノツチフィルタや口一パスフィル タの機能を果たすことができる。 フィードバック制御系にとつて不要な共振周波数は、使用されているワイャ電極 1 の径ゃ材質によって異なる。 し力も、不要な共振周波数は、 張力付与装置 4とワイヤ 引き取り装置 6間のワイャ搬送経路の長さ次第で変化する。このワイャ搬送経路の長 さは、例えば F I G. 1の上側ワイヤガイド 7が加工中に U— V平面内で移動すると き、変化する。 あるいは、装置 4と 6の少なくとも一方が一対のワイヤガイド 7の移 動に追従しないワイヤカツト放電加工装置では、一対のワイヤガイドアが被加工物 W に相対的に X— Y平面内で移動するとき、このワイヤ搬送経路の長さが変化してしま う。 出願人は、 ワイヤ搬送経路の長さと共振周波数との関係を 0. 20の黄銅ワイヤ 電極を使用した実験によって求めた。 実験には、株式会社ソディック製のワイヤカツ ト放電加工装置 A 500が使用された。 その結果は下記に示される。 ワイヤ搬送経路の長さ （mm) 共振周波数 （Hz) 約 2600 43. 8
約 2200 44. 8
約 1900 48. 3
本出願人は、 このような加工中の周波数の変化を考慮して、想定される最小の周波 数を阻止するノッチフィルター 19と想定される最大の周波数を阻止するノッチフ ィルター 20を縦続接続した。
張力制御装置 13は、 さらに、電気フィルタ装置が不要な周波数だけを確実に阻止 するよう電気フィルタ装置が阻止する周波数を設定する不要周波数設定装置 21を 含む。 不要周波数設定装置 21は、 高速フーリエ変換 （FFT) によって信号 TMを その周波数成分へ分解しワイャ搬送経路の長さが最大の時の最も振幅の大きい周波 数を求め、この最も振幅の大きい周波数に応じてノツチフィルタ 19が阻止する周波 数帯域を設定する。 同様に、 不要周波数設定装置 2 1は、 ワイヤ搬送経路の長さが最 小の時の最も振幅の大きい周波数を求め、この最も振幅の大きい周波数に応じてノッ チフィルタ 20が阻止する周波数帯域を設定する。ィラストされた実施例において、 不要周波数設定装置 2 1は、 4つのフィルタ係数、 D l、 D2、 N1及ぴN2を示す 信号をノッチフィルタ 1 9へ提供し、 4つのフィルタ係数、 D l ' 、 D 2' 、 N 1 ' 及び N2' を示す信号をノツチフィルタ 20へ提供する。 ノツチフィルタ 19と 20 が阻止する周波数帯域は、 それぞれのフィルタ係数によって定まる。
ノッチフィルタ 1 9、 20のカスケード接続は、 F I G. 4 A中に示されるように、 広い範囲の周波数にわたって、発振を防止するのに十分な 0. 2以下のゲインを得て いる。 一方、 そのカスケ一ド接続の位相ずれは、 F I G. 4B中に示されるように、 個別のノツチフィルター 1 9や 20に比べて、わずかに大きくなつているだけである。 張力制御装置 13は、 さらに、不要周波数設定装置 21が出力信号をノツチフィル タ 1 9と 20へ提供するまで、ノツチフィルタ 1 9と 20をフィードバック制御系力 らバイパスする切換回路 22を含む。切換回路 22は、 ノツチフィルタ 20の出力信 号を受け取る入力 Aと加算回路 15の出力信号を受け取る入力 Bを有し、不要周波数 設定装置 21の指令信号に応じて、入力 A及び Bのどちらか一方を増幅回路 1 6と積 分器 1 7のそれぞれへ提供する。
F I G. 5を参照して、張力制御装置 13の動作が説明される。 張力制御装置 1 3 の動作に先立ち、 NC装置 10内でワイヤ電極の張力及び走行速度が設定されそれら 設定値が記憶される。 NC装置 10が、 ステップ S 1で、 ワイヤ搬送経路の長さが最 大になるようワイヤガイド 7を X— Y平面及び U— V平面内で移動した後、フロ一は ステップ S 2へ進む。 ステップ S 2で、 張力制御装置 1 3は、 NC装置 10力 らの信 号 RUNに応答してその動作を開始する。 ステップ S 3で、不要周波数設定装置 20 は、 入力データの大きさ "n" を "0" にセットし、 切換回路 21がその入力 Bを出 力信号とするよう指示する指令信号を発生する。その指令信号によって、 ノッチフィ ルタ 1 9はワイヤ張力制御のフィードバック制御系から排除される。ステップ S 4で、 張力制御装置 1 3は、信号 TM、 T S及ぴ S Sを入力しそれらの信号の処理を開始す る。速度指令発生回路 1 4は、信号 T S及び S Sを受け取りサ一ボモータ 4 Bの回転 速度を示す速度指令信号を提供する。 この速度指令信号は、 ワイヤ張力の設定値と検 出値の偏差を増幅した値とその偏差の積分値によって修正される。加算回路 1 8は、 この修正された速度指令信号を示す信号 S Cの出力を開始する。不要周波数設定装置 2 0は、 デジタル信号 TMを入力し、 ステップ S 5で、 ワイヤ張力を表わすデータの 大きさ " n " を 1つずつ増分しながらデータを収集する。 不要周波数設定装置 2 0が ワイヤ張力を表わすデータを収集する間にステップ S 6で信号 R U Nの受け取りが 停止すると張力制御装置 1 3の動作は終了する。 ステップ S 7でデータの大きさ " n " 力 S i 0 0に達すると、 動作はステップ S 8へ進む。 ステップ S 8で、 不要周波 数設定装置 2 0は、収集したデータを処理しフィ一ドバック制御系の固有振動数を求 めノッチフィルタ 1 9のフィルタ係数を設定する。不要周波数設定装置 2 0は、 この 設定値を示す信号をノッチフィルタ 1 9へ送る。 N C装置 1 0が、ステップ S 9で、 ワイヤ搬送経路の長さが最小になるようワイヤガイド 7を X— Y平面及び U— V平 面内で移動した後、 フローはステップ S 1 0へ進む。 ステップ S 1 0で、 不要周波数 設定装置 2 0は、 入力データの大きさ " n " を再び " 0 " にセットする。 ステップ S 1 1から 1 4において、 不要周波数設定装置 2 0は、 再び、 ワイヤ張力を表わすデー タを収集しフィードバック制御系の固有振動数を求め、ノツチフィルタ 2 0のフィル タ係数を設定する。 このようにして、 2つのノッチフィルタ 1 9と 2 0のフィルター 係数の設定が終了すると、 不要周波数設定装置 2 0は、 ステップ S 1 5で、切換回路 2 1がその入力 Aを出力信号とするよう指示する指令信号を発生する。その結果、 ノ ツチフィルタ 1 9と 2 0のカスケ一ド接続がフィードバック制御系に提供される。張 力制御装置 1 3の動作は、ステップ S 1 6で信号 R U Nの受け取りが停止するまで継 続する。 本発明を開示されたフォームに限定することは意図されていない。上述の記述を参 照して多くの改良及びバリエ一シヨンが可能であることは明らかである。 また、縦続 接続された 2つのノッチフィルタ 1 9と 2 0の位置は、 F I G . 2の実施例に限定さ れない。 そのカスケード接続は、速度指令信号 S Cがワイヤ張力の検出値と張力の設 定値の差に基づいて修正されるフィードバック制御ループ中のどこに提供されても よい。
ィラストされた実施例は、発明の本質とその実用的な応用を説明するために選ばれ た。 発明の範囲は、 添付の特許請求の範囲によって定義される。

Claims

請求の範囲
1 . ワイヤ電極がワイヤ搬送経路に沿って走行するようワイヤ電極を引き取る手段 と、走行するワイヤ電極に張力を付与するモータと、張力の設定値を示す信号を発生 する手段と、ワイャ電極に付与されている張力を検出しその検出値を示す信号を発生 する張力検出手段と、張力の設定値と張力の検出値の差に基づいて、前記モータの回 転速度を指令する速度指令信号を修正する張力制御装置を含み、走行するワイヤ電極 とワークピースの間に放電を発生させてワークピースを加工するワイヤカツト放電 加工装置において、
前記張力制御装置は、縦続接続された、異なる周波数を阻止する 2つのノツチ フィノレタ一を含む。
2 . 前記張力制御装置は、 さらに、 不要な周波数の最小値を前記 2つのノッチフィ ルターの一方に設定し不要な周波数の最大値を前記 2つのノッチフィルターの他方 に設定する不要周波数設定手段を含むクレーム 1のワイヤ力ット放電加工装置。
3 .モータによって張力が付与された状態で搬送経路に沿って走行するワイヤ電極と ヮ一クピースの間に放電を発生させてワークピースを加工するワイヤカツト放電加 ェ方法において、
ワイヤ電極の張力の設定値を示す信号を発生するステップと、
ヮィャ電極を搬送経路に沿つて搬送するステップと、
前記モータの回転速度を指令する速度指令信号を発生するステップと、 ワイヤ電極に付与されている張力を検出しその検出値を示す信号を発生する ステップと、
ワイヤ電極の張力の設定値と検出値の差に基づき速度指令信号を修正するス テツプと、
ワイヤ電極の張力の検出値を示す信号に基づいて、張力を変動させる不要な周 波数の最小値と最大値を求めるステップと、 不要な周波数の最小値を阻止するノッチフィルタと不要な周波数の最大値を
P且止するノッチフィルタのカスケ一ド接続を提供するステップ
を含むワイヤ力ット放電加工方法。
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