WO2013005315A1 - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

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wire
disconnection detection
wire electrode
disconnection
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康雄 小野寺
中川　孝幸
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三菱電機株式会社
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    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting
    • B23H7/08—Wire electrodes
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/14—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply

Definitions

  • the present invention relates to a wire electric discharge machining apparatus.
  • the wire electric discharge machining apparatus adjusts the machining conditions so as to increase the machining energy in order to improve the machining speed.
  • the wire electrode is likely to be disconnected.
  • wire breakage may be easily caused by aging of elements of the wire traveling system.
  • it is easy to break the wire when processing a shape that is likely to be unstable. If the machining power supply or wire travel does not stop immediately after the wire breaks, it is dangerous to generate a discharge at a place other than the workpiece. Therefore, it is necessary to install a wire breakage detection device in the wire electrical discharge machine. Become.
  • a wire breakage detection apparatus there is a system that detects a wire breakage from a difference in rotational speed of rotating elements on a wire travel path (see, for example, Patent Document 1).
  • the wire supply bobbin around which the wire electrode is wound, the tension roller that tensions the wire electrode fed out from the bobbin, the recovery roller that recovers the wire electrode at a predetermined speed, and the travel of the wire electrode The rotational speed of any two of the guide pulleys that perform stabilization or change of the traveling direction is detected, and if the difference between the rotational speeds exceeds a predetermined value, a disconnection is detected.
  • the wire electrical discharge machining apparatus may be implemented with control for reducing fluctuations in the rotational speed of the tension motor and control for reducing the speed difference between the tension roller and the collection roller.
  • control for reducing fluctuations in the rotational speed of the tension motor
  • control for reducing the speed difference between the tension roller and the collection roller.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a wire electric discharge machining apparatus capable of detecting wire breakage as quickly as possible.
  • the present invention provides a recovery roller that recovers a wire electrode, a recovery motor that drives the recovery roller to run the wire electrode at a predetermined speed, and the recovery A tension roller that applies tension to the wire electrode with the roller, a tension motor that drives the tension roller, a speed calculation unit that calculates a rotation speed of the tension motor, and a rotation output from the speed calculation unit A speed fluctuation compensator that generates a speed compensation value that suppresses fluctuations in the rotational speed of the tension motor based on the speed, and a comparison between a preset disconnection detection threshold and the speed compensation value output from the speed fluctuation compensator And a disconnection detector for detecting disconnection of the wire electrode based on the above.
  • the wire electric discharge machining apparatus detects the wire breakage as quickly as possible because the wire breakage is detected based on the speed compensation value that suppresses the speed fluctuation of the tension motor generated simultaneously with the wire breakage. There is an effect that can be done.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the wire electric discharge machining apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the rotation speed of the tension motor before and after the wire breakage.
  • FIG. 3 is a diagram showing a speed fluctuation suppression command output by the speed fluctuation compensator before and after the wire breakage.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the disconnection detection threshold.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the disconnection detection apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the wire electric discharge machining apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the comparator according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the disconnection detection apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the wire electric discharge machining apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the disconnection detection apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of the wire electric discharge machining apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing a speed fluctuation suppression command when the wire electrode slips.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the slip detection apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a wire electric discharge machining apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • the wire electric discharge machining apparatus according to the first embodiment includes a wire electrode 1, a wire bobbin 3 that supplies the wire electrode 1, and wire guide rollers 4, 5, 6, 7, disposed on a path along which the wire electrode 1 travels.
  • recovery rollers 11 a and 11 b that recover the wire electrode 1 at a predetermined speed
  • a recovery motor 12 that drives the recovery roller 11 a
  • a speed controller 15 that controls the rotational speed of the recovery motor 12
  • the wire electrode 1 A tension roller 9 that stretches tension, pinch rollers 8a and 8b that press the wire electrode 1 against the tension roller 9, a tension motor 13 that drives the tension roller 9, an encoder 14 attached to the tension motor 13, and a tension motor 13 and a host controller 17 that controls the speed controller 15 and the motor controller 16 at the host.
  • the wire electric discharge machining apparatus includes a speed calculation device 18 that calculates a rotation speed from a signal of an encoder 14 attached to the tension motor 13, and a speed compensation value that suppresses fluctuations in the rotation speed of the tension motor 13.
  • Speed fluctuation compensator 19 for generating a speed fluctuation suppression command
  • a breakage detection threshold storage section 20 for storing a set value of a breakage detection threshold, and a breakage detection threshold and speed fluctuation compensation stored in the breakage detection threshold storage section 20
  • a disconnection detecting device 21 that detects disconnection of the wire electrode 1 using a speed fluctuation suppression command output from the container 19.
  • wire breakage the principle of detecting the wire electrode 1 breakage (hereinafter, wire breakage) in the wire electric discharge machining apparatus of the first embodiment will be described below.
  • control for suppressing fluctuations in tension of the wire electrode 1 may be used to improve the quality of the machined surface.
  • control for reducing fluctuations in the rotation speed of the tension motor 13 control for reducing the difference between the rotation speed of the collection roller 11a and the rotation speed of the tension roller 9, and the difference between the rotation speed command of the collection roller 11a and the rotation speed of the tension roller 9.
  • the tension motor 13 works to maintain the rotational speed before the wire breakage even after the wire breakage, so that there is no speed difference between the two rotating elements on the wire travel path. There is a problem that the disconnection cannot be detected, or it takes a long time until the rotational speed difference occurs, and the detection of the wire disconnection is delayed.
  • FIG. 2 is a diagram showing the rotational speed of the tension motor 13 before and after the wire breakage
  • FIG. 3 is a diagram showing a speed fluctuation suppression command output by the speed fluctuation compensator 19 before and after the wire breakage. 2 and 3, the rotation direction of the tension roller 9 during wire travel is positive.
  • the wire electrode 1 being processed is recovered at a constant speed by the recovery motor 12 in a state where the tension is applied between the tension roller 9 and the recovery rollers 11a and 11b.
  • the rotational speed of the tension motor 13 is as shown in FIG. (1).
  • the speed fluctuation suppression command is a command with an average value of 0 that suppresses the AC component of the tension motor rotation speed, and is (1) in FIG.
  • the wire electrode 1 on the recovery roller 11a side from the disconnection point is recovered at a constant speed by the recovery rollers 11a and 11b, whereas the wire electrode 1 on the tension roller 9 side from the disconnection point is the recovery roller. It is not recovered from 11a, 11b.
  • the speed fluctuation compensator 19 since the speed fluctuation compensator 19 tries to maintain the rotational speed of the tension motor 13 before the wire breakage, the speed fluctuation suppression command generates a command whose average value is a positive value as shown in (2) of FIG. Subsequently, the tension motor does not decelerate immediately after the disconnection as shown in FIG. Thus, while the average value of the speed fluctuation suppression command before the wire breakage is 0, the speed fluctuation suppression command after the wire breakage continues to be a positive value. Disconnection detection is possible.
  • the wire electrode 1 is fed out so as to face the workpiece 2 while being controlled to a predetermined tension and traveling speed. At this time, a pulse voltage is applied to the wire electrode 1 from a machining power source (not shown), and the wire electrical discharge machining device is discharged by appropriately controlling the relative distance between the wire electrode 1 and the workpiece 2 by a driving device (not shown). Processing.
  • the traveling speed and tension of the wire electrode 1 are controlled as follows.
  • the wire electrode 1 passes through the wire guide rollers 4, 5, 6, 7, and 10 from the wire bobbin 3 and is recovered by the recovery rollers 11a and 11b.
  • the collection rollers 11 a and 11 b are driven by a collection motor 12.
  • the traveling speed of the wire electrode 1 is determined by the processing conditions, and a wire traveling speed command is sent from the host controller 17 to the speed controller 15, and the speed controller 15 determines that the traveling speed of the wire electrode 1 is based on the wire traveling speed command.
  • the speed of the collection motor 12 is controlled so as to achieve the commanded traveling speed.
  • the wire electrode 1 is pressed by the pinch rollers 8 a and 8 b so as not to slip between the tension roller 9, and the torque generated by the tension motor 13 is transmitted to the wire electrode 1 via the tension roller 9.
  • the tension of the wire electrode 1 is determined by the processing conditions.
  • a wire tension command is sent from the host controller 17 to the motor controller 16, and the motor controller 16 controls the torque of the tension motor 13 so as to obtain a predetermined tension. .
  • an encoder 14 is attached to the tension motor 13.
  • the output of the encoder 14 is used to suppress fluctuations in the rotational speed of the tension motor as follows.
  • the speed calculation device 18 calculates the rotational speed of the tension motor from the output of the encoder 14 and sends it to the speed fluctuation compensator 19.
  • the speed fluctuation compensator 19 extracts a speed fluctuation (AC component) by high-pass filtering the rotational speed of the tension motor, generates a control command for suppressing this speed fluctuation, and sends it to the motor controller 16.
  • AC component speed fluctuation
  • the cutoff frequency of the high-pass filter is sufficiently lower than the frequency component of the speed fluctuation to be suppressed.
  • the motor controller 16 compensates the torque so as to suppress speed fluctuations.
  • the speed fluctuation compensator 19 also sends a speed fluctuation suppression command to the disconnection detection device 21.
  • the disconnection detection threshold storage unit 20 stores a value larger than the speed fluctuation suppression command before the wire disconnection and smaller than the speed fluctuation suppression command after the wire disconnection as the disconnection detection threshold.
  • the disconnection detection device 21 compares the speed fluctuation suppression command sent from the speed fluctuation compensator 19 with the disconnection detection threshold stored in the disconnection detection threshold storage unit 20, and detects wire disconnection based on the comparison result. .
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the disconnection detection device 21.
  • the disconnection detection device 21 determines whether or not the speed fluctuation suppression command is greater than the disconnection detection threshold (step S1). When the speed variation suppression command is smaller than the disconnection detection threshold (No at Step S1), the disconnection detection device 21 repeats the determination process at Step S1 again. When the speed fluctuation suppression command is larger than the disconnection detection threshold (Yes in step S1), the disconnection detection device 21 determines that a wire disconnection has occurred, and sends a disconnection detection signal to the host controller 17 (step S2).
  • the host controller 17 sends a command to stop the rotation of the tension motor to the motor controller 16 when the disconnection detection signal is received. Also, a command to stop the oscillation of the discharge pulse is sent to a machining power source (not shown).
  • speed fluctuation compensation that generates a speed fluctuation suppression command as a speed compensation value that suppresses fluctuations in the rotation speed of the tension motor 13 based on the rotation speed of the tension motor 13.
  • a disconnection detection device 21 that detects disconnection of the wire electrode 1 based on a comparison between a preset disconnection detection threshold and a speed fluctuation suppression command output from the speed fluctuation compensator 19. Therefore, since the wire breakage is detected based on the speed fluctuation suppression command that suppresses the speed fluctuation of the tension motor 13 generated simultaneously with the wire breakage, the rotation speed of the tension motor 13 and the rotation speed of the recovery motor 12 are detected.
  • the wire breakage can be detected more quickly. That is, the wire breakage can be detected as quickly as possible.
  • the speed fluctuation suppression command is used for wire breakage detection, it is not necessary to provide a new sensor for wire breakage detection.
  • FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the wire electric discharge machining apparatus according to the second embodiment.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • the wire electric discharge machining apparatus includes a wire electrode 1, a wire bobbin 3, wire guide rollers 4, 5, 6, 7, and 10, pinch rollers 8a and 8b, and a tension roller. 9, the collection rollers 11a and 11b, the collection motor 12, the tension motor 13, the encoder 14, the speed controller 15, the motor controller 16, the host controller 17, the speed calculator 18, and the speed fluctuation.
  • a compensator 19 a disconnection detection threshold storage unit 20, a disconnection detection device 21 a, a comparator 22, a disconnection detection counter 23, and a disconnection detection counter threshold storage unit 24 are provided.
  • the wire electric discharge machining apparatus adds the comparator 22, the breakage detection counter 23, and the breakage detection counter threshold value storage unit 24 to the configuration of the first embodiment, and detects the breakage of the breakage detection apparatus 21. The processing is changed.
  • the comparator 22, the disconnection detection counter 23, and the disconnection detection device 21a cooperate to measure the elapsed time when the speed fluctuation suppression command continuously exceeds the disconnection detection threshold.
  • the wire electrode 1 functions as a disconnection detection unit that determines that the wire electrode 1 is disconnected.
  • the comparator 22 compares the speed fluctuation suppression command sent from the speed fluctuation compensator 19 with the disconnection detection threshold value stored in the disconnection detection threshold value storage unit 20, and compares the speed fluctuation suppression command.
  • the disconnection detection counter 23 is counted up.
  • the speed fluctuation suppression command is smaller, the counter is cleared to zero.
  • the disconnection detection device 21a determines whether or not the time during which the speed fluctuation suppression command continuously exceeds the disconnection detection threshold exceeds a preset elapsed time threshold, and based on the determination result. Wire breakage is detected.
  • the elapsed time threshold value is given by the disconnection detection counter threshold value stored in the disconnection detection counter threshold value storage unit 24.
  • the disconnection detection threshold and the disconnection detection counter threshold are set in advance as follows.
  • the disconnection detection threshold value may be a value larger than zero and smaller than the speed fluctuation suppression command after the wire disconnection, and the range of valid values as the disconnection detection threshold value is wider than that in the first embodiment.
  • the disconnection detection counter value for example, when the wire detection is performed with the disconnection detection threshold value set to zero, the disconnection detection counter threshold value is set so as not to detect erroneous disconnection. Further, the disconnection detection counter threshold value may be set so that the disconnection is not erroneously detected even if an instantaneous disturbance is given to the wire electrode.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the comparator 22
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the disconnection detecting device 21a.
  • the comparator 22 determines whether or not the speed fluctuation suppression command is larger than the disconnection detection threshold (step S ⁇ b> 11).
  • the comparator 22 counts up the count value of the disconnection detection counter 23 (step S12), and the speed fluctuation suppression command is greater than the disconnection detection threshold. If it is smaller (step S11, No), the count value of the disconnection detection counter 23 is cleared (step S13). The comparator 22 proceeds to the process of step S11 after the process of step S12 or step S13.
  • step S11 is performed for every predetermined
  • the disconnection detection device 21a determines whether or not the count value of the disconnection detection counter 23 is larger than the disconnection detection counter threshold (step S21). When the counter value is smaller than the disconnection detection counter threshold (No at Step S21), the disconnection detection device 21a repeats the determination process at Step S21 again. When the counter value is larger than the disconnection detection counter threshold (step S21, Yes), the disconnection detection device 21a determines that a wire disconnection has occurred, and sends a disconnection detection signal to the host control device 17 (step S22).
  • the time when the speed fluctuation suppression command exceeds the disconnection detection threshold is calculated by the counter, and the time for detecting the disconnection is also given by the counter value, but the disconnection detection threshold is exceeded.
  • the means for calculating the remaining time is not limited to the counter, and the setting of the time for detecting disconnection is not limited to the method of giving the counter value.
  • the disconnection detection unit (the comparator 22, the disconnection detection counter 23, and the disconnection detection device 21a) is in a state in which the speed fluctuation suppression command continuously exceeds the disconnection detection threshold. Since the wire electrode 1 is determined to be disconnected when the elapsed time is measured and the measured elapsed time is greater than a preset elapsed time threshold, no wire disconnection has occurred. Even if the speed fluctuation suppression command increases momentarily, it is possible to prevent erroneous detection of wire breakage.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the wire electric discharge machining apparatus according to the third embodiment.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • the wire electric discharge machining apparatus includes a wire electrode 1, a wire bobbin 3, wire guide rollers 4, 5, 6, 7, and 10, pinch rollers 8a and 8b, and a tension roller.
  • a compensator 19, a disconnection detection threshold storage unit 20, a disconnection detection device 21 b, and an averaging processing device 25 are provided.
  • the configuration of the wire electrical discharge machining apparatus of the third embodiment is obtained by adding the averaging processing device 25 to the configuration of the first embodiment and changing the disconnection detection processing of the disconnection detection device 21.
  • the averaging processing device 25 and the disconnection detection device 21b cooperate to average the speed fluctuation suppression command, and when the speed fluctuation suppression command after the averaging process is larger than the disconnection detection threshold, the wire It functions as a disconnection detector of the third embodiment that determines that the electrode 1 is disconnected.
  • the averaging processing device 25 averages the speed fluctuation suppression command sent from the speed fluctuation compensator 19.
  • the averaging process for example, a low-pass filter process, a moving average process, or the like is applied.
  • the break frequency of the averaging process is set lower than the fluctuation frequency of the speed fluctuation suppression command during wire travel.
  • the disconnection detection device 21 b detects a wire disconnection based on a comparison between the speed fluctuation suppression command averaged by the averaging processing device 25 and the disconnection detection threshold stored in the disconnection detection threshold storage unit 20.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the disconnection detection device 21b.
  • the disconnection detection device 21b determines whether or not the speed fluctuation suppression command after the averaging process is greater than the disconnection detection threshold (step S31).
  • the disconnection detection device 21b repeats the determination process at Step S31 again.
  • the disconnection detection device 21b determines that a wire disconnection has occurred, and sends a disconnection detection signal to the host control device 17. (Step S32).
  • the disconnection detection unit averages the speed fluctuation suppression command, and when the speed fluctuation suppression command after the averaging process is larger than the disconnection detection threshold, the wire electrode 1 Since it is determined that it is disconnected, as in the second embodiment, even if the speed fluctuation suppression command is instantaneously increased when no wire disconnection occurs, the wire disconnection is erroneously detected. Can be prevented.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the configuration of the wire electric discharge machining apparatus according to the fourth embodiment.
  • the same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • the wire electric discharge machining apparatus includes a wire electrode 1, a wire bobbin 3, wire guide rollers 4, 5, 6, 7, and 10, pinch rollers 8a and 8b, and a tension roller.
  • a wire electrode 1 a wire bobbin 3, wire guide rollers 4, 5, 6, 7, and 10, pinch rollers 8a and 8b, and a tension roller.
  • the compensator 19 the disconnection detection threshold storage unit 20, the disconnection detection device 21 a, the comparator 22, the disconnection detection counter 23, the disconnection detection counter threshold storage unit 24, and the slip detection device 26 are provided.
  • the wire electric discharge machining apparatus of the fourth embodiment is obtained by adding the slip detection device 26 to the configuration of the second embodiment.
  • the comparator 22, the disconnection detection counter 23, and the slip detection device 26 cooperate to measure the elapsed time when the speed fluctuation suppression command continuously exceeds the disconnection detection threshold.
  • the speed fluctuation suppression command becomes equal to or less than the disconnection detection threshold without the elapsed time reaching the elapsed time threshold, it functions as a slip detection unit that determines that the wire electrode has slipped.
  • the wire electrode 1 and the above-mentioned Slip may occur between the rotating elements.
  • the tension fluctuation of the wire electrode 1 increases and the quality of the machined surface is lowered. Therefore, the rotating element of the wire travel system that deteriorates over time is often a maintenance part.
  • the wire electrode 1 may slip due to forgetting to replace the maintenance parts, which may reduce the quality of the processed surface.
  • the wire electrode may slip before the replacement period of the maintenance parts, which may reduce the quality of the processed surface.
  • the speed fluctuation suppression command output from the speed fluctuation compensator 19 after the wire breakage continues to be a positive value.
  • the speed fluctuation suppression command temporarily becomes a large positive value as shown in FIG. 12, but does not continue to be a positive value. Therefore, it is possible to determine whether or not the wire electrode is slipping by paying attention to the temporary increase in the speed fluctuation suppression command.
  • an alarm is issued to prompt the operator to replace the maintenance part, thereby avoiding deterioration of the machined surface quality.
  • the comparator 22 compares the speed fluctuation suppression command sent from the speed fluctuation compensator 19 with the disconnection detection threshold stored in the disconnection detection threshold storage unit 20, and when the speed fluctuation suppression command is larger. Counts up the disconnection detection counter 23 and clears the counter to 0 when the speed fluctuation suppression command is smaller.
  • the slip detection device 26 monitors the count value of the disconnection detection counter 23 and the disconnection detection signal transmitted from the disconnection detection device 21a. After the disconnection detection counter 23 counts up, the disconnection detection counter threshold value storage unit 24 is monitored. If the counter value is cleared to 0 before reaching the set counter value, it is determined that the wire electrode 1 has slipped, and a slip detection signal is sent to the host controller 17. When the host controller 17 receives the slip detection signal, for example, an alarm notifying that the wire electrode is slipping is issued from a display of the host controller 17 (not shown) to prompt the operator to replace the maintenance part.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the slip detection device 26.
  • the slip detection device 26 determines whether or not the count value of the disconnection detection counter 23 is a zero value (step S41). When the counter value is zero (step S41, Yes), the slip detection device 26 executes the determination process of step S41 again. When the counter value is not zero (step S41, No), that is, the counter value If the value is 1 or more, it is further determined whether or not a disconnection detection signal has been received (step S42). If the slip detection device 26 has received the disconnection detection signal (step S42, Yes), the operation ends.
  • step S42 determines whether or not the count value of the disconnection detection counter 23 is again zero (step S43). If the counter value is zero (step S43, Yes), the slip detection device 26 sends a slip detection signal to the host control device 17 (step S44). When the counter value is not zero (step S43, No), the slip detection device 26 proceeds to the process of step S42.
  • the elapsed time when the speed fluctuation suppression command continuously exceeds the disconnection detection threshold is measured, and the measured elapsed time is reached without reaching the elapsed time threshold.
  • the fluctuation suppression command is equal to or less than the disconnection detection threshold, it is configured to further include a slip detection unit that determines that the slip of the wire electrode has occurred, so that wire disconnection can be detected as quickly as possible. The slip of the wire electrode 1 can be detected.
  • any one of the first to third embodiments may be configured to include the slip detection unit. Needless to say.
  • the disconnection detection counter threshold value stored in the disconnection detection counter threshold value storage unit 24 is the same value for the disconnection detection device 21a and the slip detection device 26, but different values are used. It may be set.
  • the speed controller 15, the motor controller 16, the host controller 17, the speed calculator 18, the speed fluctuation compensator 19, which are components of the wire electrical discharge machining apparatus according to the first to fourth embodiments,
  • Some or all of the disconnection detection device 21a, the comparator 22, the disconnection detection counter 23, the averaging processing device 25, and the slip detection device 26 are either hardware or software, or both. You may make it implement

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Abstract

　ワイヤ断線を出来るだけ速やかに検出できるようにするために、ワイヤ放電加工装置は、張力モータ１３の回転速度に基づいて張力モータ１３の回転速度の変動を抑制する速度補償値としての速度変動抑制指令を生成する速度変動補償器１９と、予め設定された断線検出閾値と速度変動補償器１９から出力される速度変動抑制指令との比較に基づいてワイヤ電極１の断線を検出する断線検出装置２１と、を備える。

Description

ワイヤ放電加工装置
　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は、加工速度を向上させるために加工エネルギを大きくするように加工条件を調整するが、加工エネルギを大きくするとワイヤ電極が断線しやすくなる。また、ワイヤ走行系の要素が経年変化することによってワイヤ断線しやすくなることもある。その他、加工が不安定になりやすい形状を加工する時にもワイヤ断線しやすくなる。ワイヤが断線した後には、すぐに加工電源やワイヤ走行が停止しないと、ワーク以外の場所で放電が発生して危険であることから、ワイヤ放電加工装置にはワイヤ断線検出装置の搭載が必要となる。
　ワイヤ断線検出装置としては、ワイヤ走行経路上の回転要素の回転速度差からワイヤ断線を検出する方式のものがある（例えば特許文献１参照）。この方式によれば、ワイヤ電極を巻き回したワイヤ供給ボビン、該ボビンから繰り出されたワイヤ電極に張力を張架する張力ローラ、ワイヤ電極を所定の速度で回収する回収ローラ、およびワイヤ電極の走行安定化や走行方向変更を行うガイドプーリーのいずれか２箇所の回転速度を検出し、該回転速度の差が所定の値を超えたら断線と検出する。
特許第２５９９２９０号公報
　しかしながら、ワイヤ放電加工装置は、張力モータの回転速度変動を小さくする制御や、張力ローラと回収ローラの速度差を小さくする制御が実装される場合がある。このような制御が実装されることによって、ワイヤ電極の張力変動が抑制され、結果として加工面品位が向上する。これらのような制御が実装されている場合において上記従来の技術を適用すると、張力モータはワイヤ断線後も断線前の回転速度を維持しようと働くため、ワイヤ走行経路上の２箇所の回転要素に速度差が生じずにワイヤ断線を検出できないか、回転速度差が生じるまでに長時間を要してワイヤ断線検出が遅れるという問題が生じる。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ワイヤ断線を出来るだけ速やかに検出でき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、ワイヤ電極を回収する回収ローラと、前記回収ローラを駆動して前記ワイヤ電極を所定の速度で走行させる回収モータと、前記回収ローラとの間で前記ワイヤ電極に張力を付与する張力ローラと、前記張力ローラを駆動する張力モータと、前記張力モータの回転速度を算出する速度算出部と、前記速度算出部から出力された回転速度に基づいて前記張力モータの回転速度の変動を抑制する速度補償値を生成する速度変動補償部と、予め設定された断線検出閾値と前記速度変動補償部から出力される速度補償値との比較に基づいて前記ワイヤ電極の断線を検出する断線検出部と、を備え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、ワイヤ断線と同時に生成される張力モータの速度変動を抑制する速度補償値に基づいてワイヤ断線を検出するようにしているので、ワイヤ断線を出来るだけ速やかに検出できるという効果を奏する。
図１は、実施の形態１のワイヤ放電加工装置の構成を示す図である。 図２は、ワイヤ断線前後の張力モータの回転速度を示す図である。 図３は、ワイヤ断線前後の速度変動補償器が出力する速度変動抑制指令を示す図である。 図４は、断線検出閾値を説明する図である。 図５は、実施の形態１の断線検出装置の動作を説明するフローチャートである。 図６は、実施の形態２のワイヤ放電加工装置の構成を示す図である。 図７は、実施の形態２の比較器の動作を説明するフローチャートである。 図８は、実施の形態２の断線検出装置の動作を説明するフローチャートである。 図９は、実施の形態３のワイヤ放電加工装置の構成を示す図である。 図１０は、実施の形態３の断線検出装置の動作を説明するフローチャートである。 図１１は、実施の形態４のワイヤ放電加工装置の構成を示す図である。 図１２は、ワイヤ電極にすべりが生じている時の速度変動抑制指令を示す図である。 図１３は、実施の形態４のすべり検出装置の動作を説明するフローチャートである。
　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、これら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構成を示す図である。実施の形態１のワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極１と、ワイヤ電極１を供給するワイヤボビン３と、ワイヤ電極１が走行する経路上に配設されるワイヤガイドローラ４、５、６、７、１０と、ワイヤ電極１を所定の速度で回収する回収ローラ１１ａ、１１ｂと、回収ローラ１１ａを駆動する回収モータ１２と、回収モータ１２の回転速度を制御する速度制御器１５と、ワイヤ電極１の張力を張架する張力ローラ９と、ワイヤ電極１を張力ローラ９に押し付けるピンチローラ８ａ、８ｂと、張力ローラ９を駆動する張力モータ１３と、張力モータ１３に取り付けられたエンコーダ１４と、張力モータ１３を制御するモータ制御器１６と、速度制御器１５およびモータ制御器１６を上位で制御する上位制御装置１７とを備える。
　また、実施の形態１のワイヤ放電加工装置は、張力モータ１３に取り付けられたエンコーダ１４の信号から回転速度を算出する速度算出装置１８と、張力モータ１３の回転速度変動を抑制する速度補償値としての速度変動抑制指令を生成する速度変動補償器１９と、断線検出閾値の設定値を記憶する断線検出閾値記憶部２０と、断線検出閾値記憶部２０に記憶されている断線検出閾値と速度変動補償器１９から出力され速度変動抑制指令とを用いてワイヤ電極１の断線を検出する断線検出装置２１とを備える。
　ここで、実施の形態１の動作を説明する前に、実施の形態１のワイヤ放電加工装置においてワイヤ電極１の断線（以降、ワイヤ断線）を検出する原理を以下に説明する。
　ワイヤ放電加工装置では加工面品位を向上するためにワイヤ電極１の張力変動を抑制する制御が用いられることがある。例えば、張力モータ１３の回転速度変動を小さくする制御、回収ローラ１１ａの回転速度と張力ローラ９の回転速度の差を小さくする制御、回収ローラ１１ａの回転速度指令と張力ローラ９の回転速度の差を小さくする制御などがあり、これらの制御によって走行中のワイヤ電極１の速度変動が小さくなり、ワイヤ電極１の張力変動も抑制される。しかし、これらの制御を実装している場合、張力モータ１３はワイヤ断線後も断線前の回転速度を維持しようと働くため、ワイヤ走行経路上の２箇所の回転要素に速度差が生じずにワイヤ断線を検出できないか、回転速度差が生じるまでに長時間を要してワイヤ断線検出が遅れるという問題がある。
　図２は、ワイヤ断線前後の張力モータ１３の回転速度を示す図であり、図３は、ワイヤ断線前後の速度変動補償器１９が出力する速度変動抑制指令を示す図である。図２、図３ではワイヤ走行時の張力ローラ９の回転方向を正としている。
　加工中のワイヤ電極１は、張力ローラ９と回収ローラ１１ａ、１１ｂの間で張力が張られた状態で、回収モータ１２によって一定速度で回収されており、張力モータ１３の回転速度は図２の（１）となる。この時、速度変動抑制指令は張力モータ回転速度の交流成分を抑制する平均値が０の指令であり、図３の（１）となる。
　ワイヤ電極１が断線すると、断線点より回収ローラ１１ａ側のワイヤ電極１は回収ローラ１１ａ、１１ｂによって一定速度で回収されるのに対して、断線点より張力ローラ９側のワイヤ電極１は回収ローラ１１ａ、１１ｂからは回収されなくなる。この時、速度変動補償器１９はワイヤ断線前の張力モータ１３の回転速度を維持しようとするため、図３の（２）のように速度変動抑制指令は平均値が正値の指令を生成し続け、この正値の速度変動抑制指令によって張力モータは図２の（２）のように断線後もすぐには減速しない。このように、ワイヤ断線前の速度変動抑制指令の平均値が０であるのに対して、ワイヤ断線後の速度変動抑制指令は正値となり続けることから、速度変動抑制指令に着目することによってワイヤ断線検出が可能となる。
　次に実施の形態１のワイヤ放電加工装置の動作を説明する。ワイヤ電極１は所定の張力と走行速度に制御されながら被加工物２に対向するように繰り出される。この時、図示しない加工電源からワイヤ電極１にパルス電圧が印加されており、ワイヤ放電加工装置は、図示しない駆動装置によりワイヤ電極１と被加工物２の相対距離が適切に制御することによって放電加工を行う。
　ワイヤ電極１の走行速度と張力は次のように制御される。ワイヤ電極１はワイヤボビン３からワイヤガイドローラ４、５、６、７、１０を通り、回収ローラ１１ａ、１１ｂにより回収される。ガイドローラの数、および配設位置は機種によって様々な形態が考えられる。回収ローラ１１ａ、１１ｂは回収モータ１２により駆動される。ワイヤ電極１の走行速度は加工条件によって決められており、上位制御装置１７から速度制御器１５へワイヤ走行速度指令が送出され、速度制御器１５はワイヤ電極１の走行速度がワイヤ走行速度指令によって指令された走行速度となるように回収モータ１２を速度制御する。
　ワイヤ電極１は張力ローラ９との間で滑らないようにピンチローラ８ａ、８ｂによって押さえつけられており、張力モータ１３が生成するトルクは張力ローラ９を介してワイヤ電極１に伝達される。ワイヤ電極１の張力は加工条件によって決められており、上位制御装置１７からモータ制御器１６へワイヤ張力指令が送出され、モータ制御器１６は所定の張力となるように張力モータ１３をトルク制御する。
　張力モータ１３はトルク制御される以外にワイヤ電極の自動結線を行うなどの目的で速度制御されることもあるため、張力モータ１３にはエンコーダ１４が取り付けられている。またエンコーダ１４の出力は、次のように張力モータの回転速度変動を抑制するために用いられる。
　速度算出装置１８はエンコーダ１４の出力から張力モータの回転速度を算出し、速度変動補償器１９に送出する。速度変動補償器１９は、張力モータの回転速度をハイパスフィルタ処理して速度変動（交流成分）を抽出し、この速度変動を抑制する制御指令を生成してモータ制御器１６に送出する。ここで、ハイパスフィルタのカットオフ周波数は、抑制したい速度変動の周波数成分より十分低いものとする。モータ制御器１６は、張力モータ１３をトルク制御するのに加えて、速度変動を抑制するようにトルクを補償する。
　速度変動補償器１９は、速度変動抑制指令を断線検出装置２１にも送出する。断線検出閾値記憶部２０は、図４のようにワイヤ断線前の速度変動抑制指令より大きく、ワイヤ断線後の速度変動抑制指令より小さい値を断線検出閾値として記憶している。断線検出装置２１は、速度変動補償器１９から送出される速度変動抑制指令と断線検出閾値記憶部２０に格納されている断線検出閾値とを比較し、比較結果に基づいてワイヤ断線の検出を行う。
　図５は、断線検出装置２１の動作を説明するフローチャートである。図示するように、断線検出装置２１は、速度変動抑制指令が断線検出閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１）。速度変動抑制指令が断線検出閾値よりも小さい場合（ステップＳ１、Ｎｏ）、断線検出装置２１は、ステップＳ１の判定処理を再度繰り返す。速度変動抑制指令が断線検出閾値よりも大きい場合（ステップＳ１、Ｙｅｓ）、断線検出装置２１は、ワイヤ断線が発生したと判断し、断線検出信号を上位制御装置１７に送出する（ステップＳ２）。
　上位制御装置１７は、断線検出信号を受け取った時にモータ制御器１６に張力モータの回転を停止する指令を送出する。また図示しない加工電源にも放電パルスの発振を停止する指令を送出する。
　このように、本発明の実施の形態１によれば、張力モータ１３の回転速度に基づいて張力モータ１３の回転速度の変動を抑制する速度補償値としての速度変動抑制指令を生成する速度変動補償器１９と、予め設定された断線検出閾値と速度変動補償器１９から出力される速度変動抑制指令との比較に基づいてワイヤ電極１の断線を検出する断線検出装置２１と、を備えるように構成したので、ワイヤ断線と同時に生成される張力モータ１３の速度変動を抑制する速度変動抑制指令に基づいてワイヤ断線を検出するようにしているので、張力モータ１３の回転速度と回収モータ１２の回転速度とに基づいてワイヤ断線を検出する場合に比べて速やかにワイヤ断線を検出することができるようになる。即ち、ワイヤ断線を出来るだけ速やかに検出することができるようになる。また、ワイヤ断線の検出に速度変動抑制指令を用いることにしているので、断線検出用に新たにセンサを設ける必要がなくなる。
実施の形態２．
　図６は、実施の形態２のワイヤ放電加工装置の構成を示す図である。ここでは、実施の形態１と同じ構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
　図６に示すように、実施の形態２のワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極１と、ワイヤボビン３と、ワイヤガイドローラ４、５、６、７、１０と、ピンチローラ８ａ、８ｂと、張力ローラ９と、回収ローラ１１ａ、１１ｂと、回収モータ１２と、張力モータ１３と、エンコーダ１４と、速度制御器１５と、モータ制御器１６と、上位制御装置１７と、速度算出装置１８と、速度変動補償器１９と、断線検出閾値記憶部２０と、断線検出装置２１ａと、比較器２２と、断線検出カウンタ２３と、断線検出カウンタ閾値記憶部２４とを備えている。
　即ち、実施の形態２のワイヤ放電加工装置は、実施の形態１の構成に、比較器２２と、断線検出カウンタ２３と、断線検出カウンタ閾値記憶部２４とを加え、断線検出装置２１の断線検出処理を変更したものとなっている。
　ここで、比較器２２、断線検出カウンタ２３、および断線検出装置２１ａは、協働して、速度変動抑制指令が断線検出閾値を連続して越えている状態の経過時間を計測し、前記計測した経過時間が予め設定されている経過時間閾値よりも大きいとき、ワイヤ電極１が断線していると判断する、実施の形態２の断線検出部として機能する。
　具体的には、比較器２２は、速度変動補償器１９から送出される速度変動抑制指令と断線検出閾値記憶部２０に格納されている断線検出閾値とを比較して、速度変動抑制指令の方が断線検出閾値より大きい時に断線検出カウンタ２３をカウントアップし、速度変動抑制指令の方が小さい時はカウンタを０にクリアする。断線検出装置２１ａは、連続して速度変動抑制指令が断線検出閾値を越えた状態となっている時間が予め設定されている経過時間閾値を越えているか否かを判定し、判定結果に基づいてワイヤ断線を検出する。ここでは、前記経過時間閾値は、断線検出カウンタ閾値記憶部２４に格納されている断線検出カウンタ閾値によって与えられる。
　なお、断線検出閾値および断線検出カウンタ閾値は、以下のように予め設定される。断線検出閾値はゼロより大きく、かつワイヤ断線後の速度変動抑制指令より小さい値であればよく、実施の形態１に比べて断線検出閾値として妥当な値の幅は広くなる。断線検出カウンタ値は、例えば断線検出閾値をゼロに設定してワイヤ走行させた時、断線誤検出しないように断線検出カウンタ閾値を設定する。また、ワイヤ電極に瞬時的な外乱を与えても断線誤検出しないように断線検出カウンタ閾値を設定してもよい。
　図７は、比較器２２の動作を説明するフローチャートであり、図８は、断線検出装置２１ａの動作を説明するフローチャートである。
　図７に示すように、比較器２２は、速度変動抑制指令が断線検出閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１１）。比較器２２は、速度変動抑制指令が断線検出閾値よりも大きい場合（ステップＳ１１、Ｙｅｓ）、断線検出カウンタ２３のカウンタ値をカウントアップさせ（ステップＳ１２）、速度変動抑制指令が断線検出閾値よりも小さい場合（ステップＳ１１、Ｎｏ）、断線検出カウンタ２３のカウンタ値をクリアする（ステップＳ１３）。比較器２２は、ステップＳ１２またはステップＳ１３の処理の後、ステップＳ１１の処理に進む。
　なお、ステップＳ１１の処理は、例えば演算周期毎など、所定の周期毎に実行される。したがって、ステップＳ１１～ステップＳ１３の処理は、連続して速度変動抑制指令が断線検出閾値を越えた状態となっている時間を計測していることになる。
　図８に示すように、断線検出装置２１ａは、断線検出カウンタ２３のカウンタ値が断線検出カウンタ閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２１）。カウンタ値が断線検出カウンタ閾値よりも小さい場合（ステップＳ２１、Ｎｏ）、断線検出装置２１ａは、ステップＳ２１の判定処理を再度繰り返す。カウンタ値が断線検出カウンタ閾値よりも大きい場合（ステップＳ２１、Ｙｅｓ）、断線検出装置２１ａは、ワイヤ断線が発生したと判断し、断線検出信号を上位制御装置１７に送出する（ステップＳ２２）。
　なお、以上の説明では速度変動抑制指令が断線検出閾値を超過している時間をカウンタにより算出し、断線と検出する時間もカウンタ値で与えているものとしているが、断線検出閾値を超過している時間を算出する手段はカウンタに限定する訳ではなく、また断線と検出する時間の設定もカウンタ値で与える方式に限定する訳ではない。
　このように、実施の形態２によれば、断線検出部（比較器２２、断線検出カウンタ２３、および断線検出装置２１ａ）は、速度変動抑制指令が断線検出閾値を連続して越えている状態の経過時間を計測し、前記計測した経過時間が予め設定されている経過時間閾値よりも大きいとき、ワイヤ電極１が断線していると判断する、ように構成したので、ワイヤ断線が発生していない時に瞬時的に速度変動抑制指令が大きくなったとしても、誤ってワイヤ断線を検出することを防止することができる。
実施の形態３．
　図９は、実施の形態３のワイヤ放電加工装置の構成を示す図である。ここでは、実施の形態１と同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
　図９に示すように、実施の形態３のワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極１と、ワイヤボビン３と、ワイヤガイドローラ４、５、６、７、１０と、ピンチローラ８ａ、８ｂと、張力ローラ９と、回収ローラ１１ａ、１１ｂと、回収モータ１２と、張力モータ１３と、エンコーダ１４と、速度制御器１５と、モータ制御器１６と、上位制御装置１７と、速度算出装置１８と、速度変動補償器１９と、断線検出閾値記憶部２０と、断線検出装置２１ｂと、平均化処理装置２５と、を備えている。
　即ち、実施の形態３のワイヤ放電加工装置の構成は、実施の形態１の構成に平均化処理装置２５を加え、断線検出装置２１の断線検出処理を変更したものとなっている。
　ここで、平均化処理装置２５および断線検出装置２１ｂは、協働して、速度変動抑制指令を平均化処理し、前記平均化処理後の速度変動抑制指令が断線検出閾値よりも大きいとき、ワイヤ電極１が断線していると判断する、実施の形態３の断線検出部として機能する。
　具体的には、平均化処理装置２５は、速度変動補償器１９から送出される速度変動抑制指令を平均化する。平均化処理には、例えば、ローパスフィルタ処理、移動平均処理などが適用される。ここで、平均化処理の折点周波数はワイヤ走行中の速度変動抑制指令の変動周波数より低く設定されている。断線検出装置２１ｂは、平均化処理装置２５によって平均化された速度変動抑制指令と断線検出閾値記憶部２０に格納されている断線検出閾値との比較に基づいてワイヤ断線を検出する。
　図１０は、断線検出装置２１ｂの動作を説明するフローチャートである。図示するように、断線検出装置２１ｂは、平均化処理後の速度変動抑制指令が断線検出閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３１）。平均化処理後の速度変動抑制指令が断線検出閾値よりも小さい場合（ステップＳ３１、Ｎｏ）、断線検出装置２１ｂは、ステップＳ３１の判定処理を再度繰り返す。平均化処理後の速度変動抑制指令が断線検出閾値よりも大きい場合（ステップＳ３１、Ｙｅｓ）、断線検出装置２１ｂは、ワイヤ断線が発生したと判断し、断線検出信号を上位制御装置１７に送出する（ステップＳ３２）。
　このように、実施の形態３によれば、断線検出部は、速度変動抑制指令を平均化処理し、前記平均化処理後の速度変動抑制指令が断線検出閾値よりも大きいとき、ワイヤ電極１が断線していると判断する、ように構成したので、実施の形態２と同様に、ワイヤ断線が発生していない時に瞬時的に速度変動抑制指令が大きくなったとしても、誤ってワイヤ断線を検出することを防止することができる。
実施の形態４．
　図１１は、実施の形態４のワイヤ放電加工装置の構成を説明する図である。ここでは、実施の形態２と同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略することとする。
　図１１に示すように、実施の形態４のワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極１と、ワイヤボビン３と、ワイヤガイドローラ４、５、６、７、１０と、ピンチローラ８ａ、８ｂと、張力ローラ９と、回収ローラ１１ａ、１１ｂと、回収モータ１２と、張力モータ１３と、エンコーダ１４と、速度制御器１５と、モータ制御器１６と、上位制御装置１７と、速度算出装置１８と、速度変動補償器１９と、断線検出閾値記憶部２０と、断線検出装置２１ａと、比較器２２と、断線検出カウンタ２３と、断線検出カウンタ閾値記憶部２４と、すべり検出装置２６とを備えている。
　即ち、実施の形態４のワイヤ放電加工装置は、実施の形態２の構成にすべり検出装置２６を加えたものとなっている。
　ここで、比較器２２、断線検出カウンタ２３、およびすべり検出装置２６は、協働して、速度変動抑制指令が断線検出閾値を連続して越えている状態の経過時間を計測し、前記計測した経過時間が経過時間閾値に到達することなく速度変動抑制指令が前記断線検出閾値以下となったとき、前記ワイヤ電極のすべりが発生したと判断するすべり検出部として機能する。
　ワイヤ走行経路上の回転要素（ワイヤガイドローラ４、５、６、７、１０、ピンチローラ８ａ、８ｂ、張力ローラ９、回収ローラ１１ａ、１１ｂなど）が経年劣化することによって、ワイヤ電極１と前記回転要素との間ですべりを生じる場合がある。ワイヤ電極１にすべりが生じるとワイヤ電極１の張力変動が大きくなり、加工面品位を低下させることから、経年劣化するワイヤ走行系の回転要素は保守部品となっている場合が多い。しかし、保守部品を交換し忘れたためにワイヤ電極１にすべりが生じ、加工面品位を低下させてしまうかもしれない。また、保守部品の交換時期前にワイヤ電極にすべりが生じ、加工面品位を低下させてしまうかもしれない。
　ワイヤ走行中の張力モータ１３の回転方向を正とした場合、ワイヤ断線後に速度変動補償器１９から出力される速度変動抑制指令は正値となり続ける。これに対してワイヤ電極にすべりが生じた時は、図１２のように速度変動抑制指令が一時的に大きな正値となるが、正値となり続けることはない。したがって、速度変動抑制指令の一時的な増加に着目すればワイヤ電極にすべりが生じているかを判断できる。そして、ワイヤすべりを検出した時はアラームを出して作業者に保守部品の交換を促すことによって、加工面品位の低下を回避できる。
　図１１において、比較器２２は速度変動補償器１９から送出される速度変動抑制指令と断線検出閾値記憶部２０に格納されている断線検出閾値とを比較し、速度変動抑制指令の方が大きい時は断線検出カウンタ２３をカウントアップし、速度変動抑制指令の方が小さい時はカウンタを０にクリアする。すべり検出装置２６は、断線検出カウンタ２３のカウント値と、断線検出装置２１ａが送出する断線検出信号と、を監視しており、断線検出カウンタ２３がカウントアップした後、断線検出カウンタ閾値記憶部２４に設定されたカウンタ値に達する前に０にクリアされた場合は、ワイヤ電極１にすべりが生じていると判断してすべり検出信号を上位制御装置１７に送出する。上位制御装置１７はすべり検出信号を受け取った時、例えば、図示しない上位制御装置１７のディスプレイからワイヤ電極にすべりを生じている事を知らせるアラームを出すことによって作業者に保守部品の交換を促す。
　図１３は、すべり検出装置２６の動作を説明するフローチャートである。図示するように、すべり検出装置２６は、動作を開始すると、断線検出カウンタ２３のカウンタ値がゼロ値であるか否かを判定する（ステップＳ４１）。すべり検出装置２６は、カウンタ値がゼロ値である場合（ステップＳ４１、Ｙｅｓ）、ステップＳ４１の判定処理を再度実行し、カウンタ値がゼロ値ではなかった場合（ステップＳ４１、Ｎｏ）、即ちカウンタ値が１以上の値であった場合、断線検出信号の受信の有無をさらに判定する（ステップＳ４２）。すべり検出装置２６は、断線検出信号を受信していれば（ステップＳ４２、Ｙｅｓ）、動作を終了する。すべり検出装置２６は、断線検出信号を受信していなければ（ステップＳ４２、Ｎｏ）、断線検出カウンタ２３のカウンタ値が再びゼロ値であるか否かを判定する（ステップＳ４３）。カウンタ値がゼロ値である場合（ステップＳ４３、Ｙｅｓ）、すべり検出装置２６は、すべり検出信号を上位制御装置１７に送出する（ステップＳ４４）。カウンタ値がゼロ値ではない場合（ステップＳ４３、Ｎｏ）、すべり検出装置２６は、ステップＳ４２の処理に進む。
　このように、実施の形態４によれば、速度変動抑制指令が断線検出閾値を連続して越えている状態の経過時間を計測し、前記計測した経過時間が経過時間閾値に到達することなく速度変動抑制指令が前記断線検出閾値以下となったとき、前記ワイヤ電極のすべりが発生したと判断するすべり検出部をさらに備える、ように構成したので、ワイヤ断線を出来るだけ速やかに検出できるうえに、ワイヤ電極１のすべりを検出できるようになる。
　なお、実施の形態４は、実施の形態２にすべり検出部を備えるものとして説明したが、実施の形態１～３のうちの何れか１つにすべり検出部を備えるように構成してもよいことはいうまでもない。
　また、以上の説明においては、断線検出カウンタ閾値記憶部２４に格納されている断線検出カウンタ閾値を、断線検出装置２１ａとすべり検出装置２６とで同一の値を用いているが、夫々異なる値が設定されるようにしても構わない。
　また、実施の形態１～４のワイヤ放電加工装置の構成要素である、速度制御器１５と、モータ制御器１６と、上位制御装置１７と、速度算出装置１８と、速度変動補償器１９と、断線検出装置２１ａと、比較器２２と、断線検出カウンタ２３と、平均化処理装置２５と、すべり検出装置２６と、のうちの一部もしくは全部は、ハードウェア及びソフトウェアのいずれか、又は両者の組み合わせとして実現するようにしてもよい。ソフトウェアで実現するとは、演算装置および記憶装置を備えるコンピュータにおいて、構成要素に対応するプログラムモジュールを記憶装置に格納しておき、当該記憶装置に格納されているプログラムモジュールを演算装置が実行することによって当該構成要素の機能を実現することである。
　１　ワイヤ電極
　２　被加工物
　３　ワイヤボビン
　４、５、６、７、１０　ワイヤガイドローラ
　８ａ、８ｂ　ピンチローラ
　９　張力ローラ
　１１ａ、１１ｂ　回収ローラ
　１２　回収モータ
　１３　張力モータ
　１４　エンコーダ
　１５　速度制御器
　１６　モータ制御器
　１７　上位制御装置
　１８　速度算出装置
　１９　速度変動補償器
　２０　断線検出閾値記憶部
　２１、２１ａ、２１ｂ　断線検出装置
　２２　比較器
　２３　断線検出カウンタ
　２４　断線検出カウンタ閾値記憶部
　２５　平均化処理装置
　２６　すべり検出装置

Claims (5)

  1. 　ワイヤ電極を回収する回収ローラと、
    　前記回収ローラを駆動して前記ワイヤ電極を所定の速度で走行させる回収モータと、
    　前記回収ローラとの間で前記ワイヤ電極に張力を付与する張力ローラと、
    　前記張力ローラを駆動する張力モータと、
    　前記張力モータの回転速度を算出する速度算出部と、
    　前記速度算出部から出力された回転速度に基づいて前記張力モータの回転速度の変動を抑制する速度補償値を生成する速度変動補償部と、
    　予め設定された断線検出閾値と前記速度変動補償部から出力される速度補償値との比較に基づいて前記ワイヤ電極の断線を検出する断線検出部と、
    　を備えることを特徴とするワイヤ放電加工装置。
  2. 　前記断線検出部は、
    　前記速度変動補償部から出力される速度補償値が前記断線検出閾値よりも大きいとき、前記ワイヤ電極が断線している旨の通知を発行し、前記速度変動補償部から出力される速度補償値が前記断線検出閾値よりも小さいとき、前記ワイヤ電極が断線している旨の通知を発行しない、
    　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. 　前記断線検出部は、
    　前記速度変動補償部から出力される速度補償値が前記断線検出閾値を連続して越えている状態の経過時間を計測し、前記計測した経過時間が予め設定されている第１の経過時間閾値よりも大きいとき、前記ワイヤ電極が断線している旨の通知を発行し、前記計測した経過時間が前記第１の経過時間閾値よりも小さいとき、前記ワイヤ電極が断線している旨の通知を発行しない、
    　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. 　前記断線検出部は、前記速度変動補償部から出力される速度補償値を平均化処理し、前記平均化処理後の速度補償値が前記断線検出閾値よりも大きいとき、前記ワイヤ電極が断線している旨の通知を発行し、前記平均化処理後の速度補償値が前記断線検出閾値よりも小さいとき、前記ワイヤ電極が断線している旨の通知を発行しない、
    　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。
  5. 　前記速度変動補償部から出力される速度補償値が前記断線検出閾値を連続して越えている状態の経過時間を計測し、前記計測した経過時間が予め設定されている第２の経過時間閾値に到達することなく前記速度補償値が前記断線検出閾値以下となったとき、前記ワイヤ電極のすべりを検出した旨の通知を発行するすべり検出部をさらに備える、
    　ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの何れか一項に記載のワイヤ放電加工装置。
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