WO2013114547A1 - ワイヤ走行装置 - Google Patents

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roller
feed roller
speed
wire feed
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中川　孝幸
雄平 堂森
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三菱電機株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/38—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H59/384—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension using electronic means
    • B65H59/388—Regulating forwarding speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/36—Wires

Definitions

  • the present invention relates to a wire traveling device of a wire electric discharge machine.
  • a wire is stretched between the wire feed roller and the wire recovery roller to run.
  • the tension near the wire recovery roller is greater than the tension near the wire feed roller due to the frictional force of the guide roller installed between the wire feed roller and the wire recovery roller.
  • the peripheral speed of the wire recovery roller is faster than the peripheral speed of the wire feed roller.
  • acceleration / deceleration processing is performed during wire travel according to the rotation speed command of each roller
  • acceleration / deceleration processing is performed by a control system with different independent control performance. Therefore, the speed difference of each roller during acceleration / deceleration processing is This is different from the rotational speed difference immediately before the deceleration process is performed.
  • the peripheral speed of the wire recovery roller is faster than the peripheral speed of the wire feed roller, and the difference becomes larger. When the value exceeds a certain value, the wire breaks. Conversely, if the peripheral speed of the wire feed roller is faster than the peripheral speed of the wire recovery roller, the wire will bend.
  • Patent Document 1 discloses a technique for detecting the rotational speed of each roller and keeping the wire tension constant.
  • the rotational speed difference between the wire recovery roller and the wire feed roller is calculated in advance from the wire diameter, the wire material, and the set tension. For this reason, it is necessary to determine the set value in advance according to the wire diameter and the wire material, and there are problems that the setting becomes complicated and that the wire breaks and bends when the wire diameter and the wire material vary.
  • This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the wire traveling apparatus which can prevent generation
  • the present invention is a wire traveling device that travels with a wire stretched between a wire feed roller and a wire collection roller, the wire feed roller and the wire collection Based on the feedback information from the roller, the peripheral speed calculation unit for calculating the peripheral speed of the wire feed roller and the peripheral speed of the wire recovery roller, and the difference between the peripheral speed of the wire feed roller and the peripheral speed of the wire recovery roller A difference between the peripheral speed difference holding unit that calculates the peripheral speed difference and holds the calculated peripheral speed difference and one of the wire feed roller and the wire collection roller becomes the peripheral speed difference when changing the traveling speed of the wire.
  • a speed command generation unit that generates the other speed command value and outputs the generated speed command value to each of the wire feed roller and the wire recovery roller is provided.
  • the wire travel device has an effect that when the travel speed of the wire is changed, the peripheral speed difference between the wire feed roller and the wire recovery roller is kept constant, and the occurrence of wire breakage or slack can be prevented.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a wire travel device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the wire travel system control device.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the flow of operation of the wire travel device during automatic wire insertion.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the relationship between the peripheral speed and the speed command value of the wire feed roller and the wire recovery roller during automatic wire connection.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the flow of operation of the wire travel device during normal wire travel.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the relationship between the peripheral speed and the speed command value of the wire feed roller and the wire recovery roller during wire travel.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a wire travel device according to the present invention.
  • the wire travel device according to the embodiment includes a bobbin 1, guide rollers 2, 3, 5, a wire feed roller 4a, a feed pinch roller 4b, a wire recovery roller 6a, a recovery pinch roller 6b, encoders 7 and 8, and a wire travel system control.
  • a device 9 is provided.
  • the bobbin 1 is wound with a wire from which the wire 10 is supplied.
  • the wire feed roller 4a sandwiches the wire 10 with the feed pinch roller 4b and pulls it out from the bobbin 1.
  • the wire recovery roller 6a sandwiches the wire 10 with the recovery pinch roller 6b and sends it to a recovery box (not shown).
  • the guide rollers 2, 3, and 5 define the travel route of the wire 10.
  • the encoder 7 as the first encoder detects the amount of rotation of the wire feed roller 4a as the number of pulses (wire feed roller position feedback (FB) value 71) and outputs it as feedback information to the wire travel system controller 9.
  • the encoder 8 as the second encoder detects the amount of rotation of the wire recovery roller 6a as the number of pulses (wire recovery roller position feedback (FB) value 81) and outputs it as feedback information to the wire travel system controller 9.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the wire travel system control device 9.
  • the wire travel system controller 9 includes a wire feed roller circumferential speed calculation unit 91a, a wire collection roller circumferential speed calculation unit 91b, a roller information storage unit 92, a circumferential speed difference holding unit 93, a torque / speed command generation unit 94, and a wire feed roller.
  • a speed control unit 95, a wire feed roller control switch 96, a wire feed roller torque control unit 97, a wire recovery roller speed control unit 98, and a wire recovery roller torque control unit 99 are provided.
  • the wire feed roller peripheral speed calculation unit 91a changes per unit time of the information on the wire feed roller 4a stored in the roller information storage unit 92 and the rotation amount of the wire feed roller 4a input as feedback information from the encoder 7.
  • the rotational speed of the wire feed roller 4a is calculated from the amount, and the peripheral speed of the wire feed roller 4a is calculated based on the rotational speed of the wire feed roller 4a.
  • the wire collection roller peripheral speed calculation unit 91b is a unit time of the rotation amount of the wire collection roller 6a input as feedback information from the encoder 8 and the information of the wire collection roller 6a stored in the roller information storage unit 92.
  • the rotational speed of the wire recovery roller 6a is calculated from the amount of change per hit, and the peripheral speed of the wire recovery roller 6a is calculated based on the rotational speed of the wire recovery roller 6a.
  • the roller information storage unit 92 stores information on the diameter or radius of each of the wire feed roller 4a and the wire recovery roller 6a and the number of pulses of one revolution of each encoder 7 and 8.
  • the peripheral speed difference holding unit 93 calculates the peripheral speed difference based on the peripheral speeds of the wire feed roller 4a and the wire recovery roller 6a input from the wire feed roller peripheral speed calculation unit 91a and the wire recovery roller peripheral speed calculation unit 91b. And hold.
  • the torque / speed command generation unit 94 receives commands such as a wire travel, stop, acceleration, and deceleration from a machining control device (not shown), and outputs a torque command and a speed command for the wire feed roller 4a and a speed command for the wire recovery roller 6a. Generate.
  • the wire feed roller speed control unit 95 receives the wire feed roller speed command from the torque / speed command generation unit 94 so that the wire feed roller speed FB matches the wire feed roller speed command from the wire feed roller peripheral speed calculation unit 91a.
  • a wire feed roller torque command is generated.
  • the wire feed roller control switching device 96 receives a wire feed roller control method switching signal from a processing control device (not shown).
  • the wire feed roller control switch 96 outputs a wire feed roller torque command output from the speed command generation unit 95, or In the case of the tension control method, the wire feed roller torque command output from the wire feed roller speed control unit 95 is selected and output.
  • the wire feed roller torque control unit 97 controls the wire feed roller current 41 so that the wire feed roller outputs the torque according to the command received from the wire feed roller control switch 96.
  • the wire recovery roller speed control unit 98 receives the wire recovery roller speed command from the torque / speed command generation unit 94 so that the wire recovery roller speed FB matches the wire recovery roller speed command from the wire recovery roller peripheral speed calculation unit 91b. A wire recovery roller torque command is generated.
  • the wire recovery roller torque control unit 99 controls the wire recovery roller current 61 so that the wire recovery roller outputs torque according to the command received from the wire recovery roller speed control unit 96.
  • the wire travel system control device 9 receives commands such as wire travel, stop, acceleration, and deceleration from a machining control device (not shown) that controls the machining operation in the wire electrical discharge machining device by executing an NC program or a user operation.
  • the traveling speed of the wire 10 is changed according to the input command.
  • the tachometer is used instead of the encoders 7 and 8 to detect the rotation speed, and the detected rotation speed is determined based on the wire travel system controller 9 (wire feed roller circumferential speed calculation unit 91a, wire recovery roller circumferential speed calculation unit 91b. ) May be entered.
  • the wire travel device changes the speed so as to maintain the difference between the peripheral speeds of the wire feed roller and the wire collection roller immediately before the wire travel speed is accelerated and decelerated while the wire 10 is traveling.
  • the wire feed roller speed command value is determined based on the detected peripheral speed difference between the wire feed roller 4a and the wire collection roller 6a and the current wire collection roller speed command value. Generate. By continuing this until the acceleration / deceleration processing is completed, a stable rotational speed difference before the acceleration / deceleration processing is always maintained.
  • such control will be described based on a flowchart.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the flow of operation of the wire travel device during automatic wire insertion.
  • the wire feed roller 4a and the wire collection roller 6a are rotated in a state where the wire 10 pulled out from the bobbin 1 is sandwiched between the wire feed roller 4a and the feed pinch roller 4b (step S101).
  • the peripheral speed difference holding unit 93 Calculated the difference between the peripheral speed of the wire feed roller 4a calculated by the wire feed roller peripheral speed calculation unit 91a and the peripheral speed of the wire recovery roller 6a calculated by the wire recovery roller peripheral speed calculation unit 91b. The value is held (step S103). If the wire collection roller 6a and the collection pinch roller 6b do not sandwich the wire 10 and a stop command for the wire 10 is not input from a processing control device (not shown) (step S102 / No), the wire feed roller continues. While rotating the wire 4a, the wire 10 is fed and the wire collecting roller 6a is rotated.
  • the torque / speed command generation unit 94 generates a wire recovery roller speed command value that decreases at a preset rate (step S104), and the difference from the wire recovery roller speed command value becomes the value calculated in step S103. Thus, a wire feed roller speed command value is generated (step S105). If the wire feed roller speed command is negative (step S106 / No), the wire feed roller rotational speed command is set to 0 (zero) (step S107).
  • the rotational speed of each of the wire feed roller 4a and the wire collection roller 6a varies according to the wire feed roller speed command value and the wire collection roller speed command value output from the wire travel system controller 9. If the rotational speeds of the wire feed roller 4a and the wire recovery roller 6a become zero and the peripheral speeds of the wire feed roller 4a and the wire recovery roller 6a calculated by the torque / speed command generation unit 94 become zero (stop) ( Step S108 / Yes), the process ends. When the wire feed roller 4a and the wire collection roller 6a are not stopped (step S108 / No), the process returns to step S104, and the torque / speed command generation unit 95 performs the wire feed roller speed command value and the wire collection roller speed command value. Is output to the wire feed roller 4a and the wire recovery roller 6a to change the rotation speed.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between the peripheral speed and the speed command value of the wire feed roller and the wire recovery roller during automatic wire connection. Note that the speed command value is shown after being converted into a peripheral speed corresponding to the rotational speed.
  • the wire 10 fed by the wire feed roller 4a is sandwiched between the wire collection roller 6a and the collection pinch roller 6b at time t1. As a result, the peripheral speed of the wire feed roller 4a is increased, and conversely, the peripheral speed of the wire recovery roller 6a is decreased, and a steady state is reached at time t2.
  • the peripheral speed difference at this time is V1.
  • a stop command is input to the traveling system control device 9 from a machining control device (not shown).
  • the wire feed roller speed command value generated by the torque / speed command generator 94 is a value lower by V1 than the wire recovery roller speed command value.
  • the torque / speed command generation unit 94 From time t3 to time t4, the torque / speed command generation unit 94 generates the wire feed roller speed command value so that the difference from the wire recovery roller speed command value becomes V1.
  • the wire feed roller speed command value becomes zero. Thereafter, the value obtained by subtracting the circumferential speed difference V1 from the wire recovery roller speed command value becomes a negative value, but the torque / speed command generation unit 94 generates a wire feed roller speed command value with the value set to zero.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the flow of operation of the wire travel device during normal wire travel.
  • the wire 10 is caused to travel by rotating the wire feed roller 4a and the wire collection roller 6a at the designated speed command value (step S201).
  • the rotation speed of the wire feed roller 4a is controlled so that the torque of the wire feed roller 4a is constant so that the tension of the wire 10 becomes a predetermined value.
  • the processing in steps S203 to S208 is the same as the processing in steps S103 to S108 in FIG.
  • step S209 / Yes the peripheral speed difference is maintained as in step S103.
  • the part 93 calculates and holds the difference between the peripheral speed of the wire feed roller 4a and the peripheral speed of the wire recovery roller 6a (step S210).
  • the torque / speed command generation unit 94 generates a wire recovery roller speed command value, and further generates a wire feed roller speed command value so that the difference from the wire recovery roller speed command value becomes the value calculated in step S207.
  • the torque / speed command generation unit 94 outputs the generated wire feed roller speed command value and the wire recovery roller speed command value to the speed control units 95 and 98 of the wire feed roller 4a and the wire recovery roller 6a (step S211). .
  • the rotational speed of each of the wire feed roller 4a and the wire collection roller 6a varies according to the wire feed roller speed command value and the wire collection roller speed command value input from the wire travel system controller 9. If the wire feed roller speed command value and the wire recovery roller speed command value become predetermined values (step S212 / Yes), the process returns to step S202, and the control method of the wire feed roller 4a is switched to tension control. If the values of the wire feed roller speed command value and the wire recovery roller speed command value are not the predetermined values (step S212 / No), the process returns to step S211 and the torque / speed command generation unit 94 performs wire feed by speed control. A roller speed command value is generated, and the wire feed roller speed command value and the wire collection roller speed command value are output to each of the wire feed roller 4a and the wire collection roller 6a to change the rotation speed.
  • the wire 10 is pulled with a stronger tension to break the wire, and the peripheral speed of the wire feed roller 4a is higher than the peripheral speed of the wire recovery roller 6a. And the wire 10 can be prevented from being bent.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the peripheral speed and the speed command value of the wire feed roller and the wire recovery roller during wire travel. Note that the speed command value is shown after being converted into a peripheral speed corresponding to the rotational speed. In FIG. 6, when the control method of the wire feed roller 4a is tension control, the wire feed roller speed command value is not shown. Prior to time t7, the tension of the wire feed roller 4a is controlled, and the wire 10 is traveling stably. The peripheral speed difference at this time is V1.
  • a deceleration command is input to the wire travel system control device 9 from a machining control device (not shown).
  • the wire travel system controller 9 switches the control method of the wire feed roller 4a from tension control to speed control in response to a deceleration command.
  • the wire feed roller speed command value generated by the torque / speed command generator 94 is a value lower by V1 than the wire recovery roller speed command value.
  • the torque / speed command generator 94 From time t7 to time t8, the torque / speed command generator 94 generates the wire feed roller speed command value so that the difference from the wire recovery roller speed command value becomes V1, and the wire feed roller 4a and wire recovery roller 6a.
  • the wire feed roller speed command value and the wire recovery roller speed command value are output to each of these.
  • the wire feed roller speed command value reaches the designated speed after deceleration.
  • the wire travel system controller 9 switches the control method of the wire feed roller 4a to tension control. Thereafter, the tension of the wire feed roller 4a is controlled.
  • the peripheral speed difference at this time is V2.
  • an acceleration command is input to the wire travel system controller 9 from a machining controller (not shown).
  • the wire travel system controller 9 switches the control method of the wire feed roller 4a from tension control to speed control in accordance with the acceleration command.
  • the wire feed roller speed command value generated by the torque / speed command generation unit 94 is a value V2 smaller than the wire recovery roller speed command value.
  • the torque / speed command generator 94 From time t10 to time t11, the torque / speed command generator 94 generates a wire feed roller speed command value so that the difference from the wire recovery roller speed command value becomes V2, and the wire feed roller 4a and wire recovery roller 6a.
  • the wire feed roller speed command value and the wire recovery roller speed command value are output to each of the speed control units.
  • the wire feed roller speed command value reaches the specified speed after acceleration.
  • the wire travel system controller 9 switches the control method of the wire feed roller 4a to tension control. Thereafter, the tension of the wire feed roller 4a is controlled.
  • changes in the peripheral speeds of the wire feed roller 4a and the wire collection roller 6a stop, and the wire 10 travels stably.
  • the variation in the peripheral speed difference between the wire feed roller 4a and the wire collection roller 6a can be suppressed, so that the wire 10 can be prevented from being disconnected or bent.
  • the wire 10 when a thin wire is used as the wire 10, it is effective for speeding up automatic connection. Further, even during normal wire travel after completion of connection, disconnection and bending of the wire 10 can be prevented when the travel speed is changed. The above effects can be obtained regardless of the diameter and material of the wire 10, and operations such as parameter adjustment are unnecessary.
  • the wire feed roller speed command value is generated based on the wire recovery roller speed command value is taken as an example, but the wire recovery roller speed command value is generated based on the wire feed roller speed command value. It is also possible to maintain the peripheral speed difference.
  • the wire traveling system control device 9 has exemplified the case where the traveling speed of the wire is changed in response to a command from a processing control device (not shown).
  • the wire recovery roller 6a and the recovery pinch roller It is also possible to detect that the wire 10 has been sandwiched between the wires 6b based on a change in the peripheral speed or the like, and automatically cause the wire 10 to stop running.
  • the wire travel device according to the present invention is useful when a fine wire having a diameter of 0.1 mm or less is used, and is particularly suitable for automatic connection of fine wires.

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Abstract

　ワイヤ送りローラとワイヤ回収ローラとの間にワイヤを張架して走行させるワイヤ走行装置であって、ワイヤ送りローラ及びワイヤ回収ローラのエンコーダからのワイヤ送りローラ位置ＦＢ値（７１）及びワイヤ回収ローラ位置ＦＢ値（８１）の変化量を基に、ワイヤ送りローラ及びワイヤ回収ローラの各々の周速を算出するワイヤ送りローラ周速算出部（９１ａ）、ワイヤ回収ローラ周速算出部（９１ｂ）と、ワイヤ送りローラの周速とワイヤ回収ローラの周速との差を周速差として算出し、算出した周速差を保持する周速差保持部（９３）と、ワイヤの走行速度を変更する際に、ワイヤ送りローラ及びワイヤ回収ローラの各々を、他方と周速の差がワイヤ走行速度変更前の周速差となるように生成されたワイヤ送りローラ速度指令値及びワイヤ回収ローラ速度指令値で制御するワイヤ送りローラ速度制御部（９５）及びワイヤ回収ローラ速度制御部（９８）とを備える。

Description

ワイヤ走行装置
　本発明は、ワイヤ放電加工機のワイヤ走行装置に関する。
　ワイヤ放電加工機では、ワイヤ送りローラとワイヤ回収ローラとの間にワイヤを張架して走行させている。
　ワイヤ走行中は、ワイヤ送りローラとワイヤ回収ローラの間に設置されたガイドローラの摩擦力により、ワイヤ回収ローラ付近の張力がワイヤ送りローラ付近の張力より大きく、ワイヤの伸び量が大きいため、一般的にワイヤ回収ローラの周速の方がワイヤ送りローラの周速よりも速くなる。
　従来は、各ローラの回転速度指令によりワイヤ走行中に加減速処理を行う時、独立した制御性能が異なる制御系で加減速処理を行っていたため、加減速処理中の各ローラの速度差は加減速処理を行う直前の回転速度差とは異なる。
　ワイヤ送りローラの周速よりもワイヤ回収ローラの周速が速く、その差が大きくなり、ある値を超えるとワイヤは断線する。逆に、ワイヤ送りローラの周速がワイヤ回収ローラの周速よりも速くなるとワイヤは撓んでしまう。
　このため、従来のワイヤ放電加工機のワイヤ走行装置では、細線ワイヤを用いて高速に自動結線する場合、ワイヤの加減速処理中にワイヤ断線やワイヤ撓みが発生する頻度が高かった。したがって、細線ワイヤの自動結線ではワイヤ送り速度を低くする必要があった。
　特許文献１には、各ローラの回転速度を検出し、ワイヤの張力を一定に保つ技術が開示されている。
特開平０６－２１８６２８号公報
　しかしながら、上記従来の技術によれば、ワイヤ径やワイヤ材質と設定張力とからワイヤ回収ローラとワイヤ送りローラの回転速度差を事前に計算する。そのため、ワイヤ径やワイヤ材質によって予め設定値を決める必要があり、設定が煩雑になることや、ワイヤ径やワイヤ材質のばらつきがある場合にワイヤ断線や撓みが生じるという問題があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ワイヤの走行速度を変化させる際に、ワイヤの断線や弛みの発生を防止できるワイヤ走行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、ワイヤ送りローラとワイヤ回収ローラとの間にワイヤを張架して走行させるワイヤ走行装置であって、ワイヤ送りローラ及びワイヤ回収ローラからのフィードバック情報を基に、ワイヤ送りローラの周速及びワイヤ回収ローラの各々の周速を算出する周速算出部と、ワイヤ送りローラの周速とワイヤ回収ローラの周速との差を周速差として算出し、算出した周速差を保持する周速差保持部と、ワイヤの走行速度を変更する際に、ワイヤ送りローラ及びワイヤ回収ローラの一方との差分が周速差となるように他方の速度指令値を生成し、生成した各速度指令値をワイヤ送りローラ及びワイヤ回収ローラの各々に出力する速度指令生成部とを備えることを特徴とする。
　本発明にかかるワイヤ走行装置は、ワイヤの走行速度を変化させる際にワイヤ送りローラとワイヤ回収ローラの周速差を一定に保ち、ワイヤの断線や弛みの発生を防止できるという効果を奏する。
図１は、本発明にかかるワイヤ走行装置の実施の形態の構成を示す図である。 図２は、ワイヤ走行系制御装置の構成を示す図である。 図３は、ワイヤ自動挿入時のワイヤ走行装置の動作の流れを示すフローチャートである。 図４は、ワイヤ自動結線時のワイヤ送りローラ及びワイヤ回収ローラの周速並びに速度指令値の関係の一例を示す図である。 図５は、通常のワイヤ走行時のワイヤ走行装置の動作の流れを示すフローチャートである。 図６は、ワイヤ走行時のワイヤ送りローラ及びワイヤ回収ローラの周速並びに速度指令値の関係の一例を示す図である。
　以下に、本発明にかかるワイヤ走行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．
　図１は、本発明にかかるワイヤ走行装置の実施の形態の構成を示す図である。実施の形態にかかるワイヤ走行装置は、ボビン１、ガイドローラ２、３、５、ワイヤ送りローラ４ａ、送りピンチローラ４ｂ、ワイヤ回収ローラ６ａ、回収ピンチローラ６ｂ、エンコーダ７、８及びワイヤ走行系制御装置９を備える。
　ボビン１は、ワイヤが巻き付けられており、ここからワイヤ１０が供給される。ワイヤ送りローラ４ａは、送りピンチローラ４ｂとの間にワイヤ１０を挟み込んでボビン１から引き出す。ワイヤ回収ローラ６ａは、回収ピンチローラ６ｂとの間にワイヤ１０を挟み込んで不図示の回収箱へ送り込む。ガイドローラ２、３、５は、ワイヤ１０の走行経路を定める。第１のエンコーダとしてのエンコーダ７は、ワイヤ送りローラ４ａの回転量をパルス数（ワイヤ送りローラ位置フィードバック（ＦＢ）値７１）として検出し、フィードバック情報としてワイヤ走行系制御装置９へ出力する。第２のエンコーダとしてのエンコーダ８は、ワイヤ回収ローラ６ａの回転量をパルス数（ワイヤ回収ローラ位置フィードバック（ＦＢ）値８１）として検出し、フィードバック情報としてワイヤ走行系制御装置９へ出力する。
　図２は、ワイヤ走行系制御装置９の構成を示す図である。ワイヤ走行系制御装置９は、ワイヤ送りローラ周速算出部９１ａ、ワイヤ回収ローラ周速算出部９１ｂ、ローラ情報記憶部９２、周速差保持部９３、トルク・速度指令生成部９４、ワイヤ送りローラ速度制御部９５、ワイヤ送りローラ制御切替器９６、ワイヤ送りローラトルク制御部９７、ワイヤ回収ローラ速度制御部９８及びワイヤ回収ローラトルク制御部９９を有する。
　ワイヤ送りローラ周速算出部９１ａは、ローラ情報記憶部９２に格納されているワイヤ送りローラ４ａの情報と、エンコーダ７からフィードバック情報として入力されるワイヤ送りローラ４ａの回転量の単位時間当たりの変化量からワイヤ送りローラ４ａの回転速度を算出し、さらにワイヤ送りローラ４ａの回転速度を基にワイヤ送りローラ４ａの周速を算出する。同様に、ワイヤ回収ローラ周速算出部９１ｂは、ローラ情報記憶部９２に格納されているワイヤ回収ローラ６ａの情報と、エンコーダ８からフィードバック情報として入力されるワイヤ回収ローラ６ａの回転量の単位時間当たりの変化量からワイヤ回収ローラ６ａの回転速度を算出し、さらにワイヤ回収ローラ６ａの回転速度を基にワイヤ回収ローラ６ａの周速を算出する。ローラ情報記憶部９２は、ワイヤ送りローラ４ａ、ワイヤ回収ローラ６ａの各々の直径又は半径や各々のエンコーダ７、８の１周のパルス数についての情報を格納する。周速差保持部９３は、ワイヤ送りローラ周速算出部９１ａ、ワイヤ回収ローラ周速算出部９１ｂから入力されるワイヤ送りローラ４ａ、ワイヤ回収ローラ６ａの周速を基に、周速差を算出して保持する。
　トルク・速度指令生成部９４は、不図示の加工制御装置からワイヤの走行、停止、加速、減速等の指令を受け取り、ワイヤ送りローラ４ａのトルク指令や速度指令、ワイヤ回収ローラ６ａの速度指令を生成する。ワイヤ送りローラ速度制御部９５は、トルク・速度指令生成部９４からワイヤ送りローラ速度指令を受け取り、ワイヤ送りローラ周速算出部９１ａからワイヤ送りローラ速度ＦＢがワイヤ送りローラ速度指令に一致するようにワイヤ送りローラトルク指令を生成する。ワイヤ送りローラ制御切替器９６は、不図示の加工制御装置からワイヤ送りローラの制御方式切り替え信号を受け取り、速度制御方式の場合は速度指令生成部９５から出力されるワイヤ送りローラトルク指令を、また、張力制御方式の場合はワイヤ送りローラ速度制御部９５出力されるワイヤ送りローラトルク指令を選択して出力する。ワイヤ送りローラトルク制御部９７は、ワイヤ送りローラ制御切替器９６から受け取った指令通りのトルクをワイヤ送りローラが出すようにワイヤ送りローラ電流４１を制御する。
　ワイヤ回収ローラ速度制御部９８は、トルク・速度指令生成部９４からワイヤ回収ローラ速度指令を受け取り、ワイヤ回収ローラ周速算出部９１ｂからワイヤ回収ローラ速度ＦＢがワイヤ回収ローラ速度指令に一致するようにワイヤ回収ローラトルク指令を生成する。ワイヤ回収ローラトルク制御部９９は、ワイヤ回収ローラ速度制御部９６から受け取った指令通りのトルクをワイヤ回収ローラが出すようにワイヤ回収ローラ電流６１を制御する。
　ワイヤ走行系制御装置９は、ＮＣプログラムの実行や使用者の操作によりワイヤ放電加工装置における加工動作を制御する不図示の加工制御装置からワイヤの走行、停止、加速、減速等の指令が入力されるようになっており、入力された指令に応じてワイヤ１０の走行速度を変化させる。
　なお、エンコーダ７、８の代わりにタコメータを用いて回転速度を検出するようにし、検出した回転速度をワイヤ走行系制御装置９（ワイヤ送りローラ周速算出部９１ａ、ワイヤ回収ローラ周速算出部９１ｂ）へ入力しても良い。
　実施の形態にかかるワイヤ走行装置は、ワイヤ１０の走行中にワイヤ走行速度を加減速する際に、その直前のワイヤ送りローラとワイヤ回収ローラの周速差を維持するように速度を変化させる。具体的には、実際に加減速を行う際に、検出したワイヤ送りローラ４ａとワイヤ回収ローラ６ａとの周速差及び現在のワイヤ回収ローラ速度指令値を基に、ワイヤ送りローラ速度指令値を生成する。これを加減速処理が完了するまで継続することで、加減速処理を行う前の安定した回転速度差を常時維持する。以下、このような制御についてフローチャートに基づいて説明する。
　図３は、ワイヤ自動挿入時のワイヤ走行装置の動作の流れを示すフローチャートである。まず、ボビン１から引き出したワイヤ１０をワイヤ送りローラ４ａと送りピンチローラ４ｂとに挟んだ状態で、ワイヤ送りローラ４ａとワイヤ回収ローラ６ａとを回転させる（ステップＳ１０１）。ワイヤ回収ローラ６ａと回収ピンチローラ６ｂとがワイヤ１０を挟み込んだことを検出し、不図示の加工制御装置からワイヤ１０の停止指令が入力されたら（ステップＳ１０２／Ｙｅｓ）、周速差保持部９３は、ワイヤ送りローラ周速算出部９１ａで算出されたワイヤ送りローラ４ａの周速とワイヤ回収ローラ周速算出部９１ｂで算出されたワイヤ回収ローラ６ａの周速との差を算出し、算出した値を保持する（ステップＳ１０３）。ワイヤ回収ローラ６ａと回収ピンチローラ６ｂとがワイヤ１０を挟んでおらず、不図示の加工制御装置からワイヤ１０の停止指令が入力されていない場合は（ステップＳ１０２／Ｎｏ）、引き続き、ワイヤ送りローラ４ａを回転させながらワイヤ１０を送るとともに、ワイヤ回収ローラ６ａを回転させる。
　トルク・速度指令生成部９４は、予め設定した割合で減少するワイヤ回収ローラ速度指令値を生成し（ステップＳ１０４））、さらにワイヤ回収ローラ速度指令値との差がステップＳ１０３で算出した値となるようにワイヤ送りローラ速度指令値を生成する（ステップＳ１０５）。なお、ワイヤ送りローラの速度指令が負になる場合は（ステップＳ１０６／Ｎｏ）、ワイヤ送りローラの回転速度指令を０（ゼロ）とする（ステップＳ１０７）。
　ワイヤ送りローラ４ａ、ワイヤ回収ローラ６ａの各々の回転速度は、ワイヤ走行系制御装置９から出力されるワイヤ送りローラ速度指令値及びワイヤ回収ローラ速度指令値に応じて変化する。ワイヤ送りローラ４ａ、ワイヤ回収ローラ６ａの回転速度がゼロとなり、トルク・速度指令生成部９４が算出するワイヤ送りローラ４ａ及びワイヤ回収ローラ６ａの周速がゼロになった（停止した）ならば（ステップＳ１０８／Ｙｅｓ）、処理を終了する。ワイヤ送りローラ４ａ、ワイヤ回収ローラ６ａが停止していない場合は（ステップＳ１０８／Ｎｏ）、ステップＳ１０４に戻って、トルク・速度指令生成部９５がワイヤ送りローラ速度指令値及びワイヤ回収ローラ速度指令値を生成し、ワイヤ送りローラ４ａ、ワイヤ回収ローラ６ａへ出力して回転速度を変化させる。
　自動結線動作時にワイヤ回収ローラ６ａと回収ピンチローラ６ｂとがワイヤ１０を挟みこんだ後、ワイヤ送りローラ４ａ及びワイヤ回収ローラ６ａを停止させるために減速処理を行うが、直前の周速差を維持しつつ減速することで、減速処理中の周速差を維持でき、ワイヤ１０の断線を防止できる。また、減速処理中にワイヤ送りローラ４ａの周速の方がワイヤ回収ローラ６ａの周速よりも速くなってワイヤ１０が撓むことを防止できる。
　図４は、ワイヤ自動結線時のワイヤ送りローラ及びワイヤ回収ローラの周速並びに速度指令値の関係の一例を示す図である。なお、速度指令値については回転速度に対応する周速に変換した上で図示している。ワイヤ送りローラ４ａによって送られるワイヤ１０が時刻ｔ１においてワイヤ回収ローラ６ａと回収ピンチローラ６ｂとに挟みこまれる。これにより、ワイヤ送りローラ４ａの周速は速くなり、反対にワイヤ回収ローラ６ａの周速は遅くなり、時刻ｔ２において定常状態となる。この時の周速差はＶ１である。
　時刻ｔ３において、不図示の加工制御装置から走行系制御装置９に停止命令が入力される。この時トルク・速度指令生成部９４が生成するワイヤ送りローラ速度指令値は、ワイヤ回収ローラ速度指令値よりもＶ１低い値である。
　時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけて、トルク・速度指令生成部９４は、ワイヤ回収ローラ速度指令値との差がＶ１となるようにワイヤ送りローラ速度指令値を生成する。
　時刻ｔ４において、ワイヤ送りローラ速度指令値がゼロとなる。これ以降は、ワイヤ回収ローラ速度指令値から周速差Ｖ１を引いた値は負の値となるが、トルク・速度指令生成部９４は、値をゼロとしてワイヤ送りローラ速度指令値を生成する。
　時刻ｔ５において、ワイヤ回収ローラ速度指令値がゼロとなり、時刻ｔ６においてワイヤ回収ローラ６ａの回転速度がゼロとなってワイヤ１０の自動結線動作が完了する。
　図５は、通常のワイヤ走行時のワイヤ走行装置の動作の流れを示すフローチャートである。指定した速度指令値でワイヤ送りローラ４ａ、ワイヤ回収ローラ６ａを回転させてワイヤ１０を走行させる（ステップＳ２０１）。この時は、ワイヤ送りローラ４ａの回転速度は、ワイヤ１０の張力が所定値となるようにワイヤ送りローラ４ａのトルクが一定となるように制御される。ワイヤ走行系制御装置９が不図示の加工制御装置から停止指令を受けた場合（ステップＳ２０２／Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３～Ｓ２０８の処理は、図３のステップＳ１０３～Ｓ１０８での処理と同様である。
　ワイヤ走行制御装置９が不図示の加工制御装置から停止指令ではなく（ステップＳ２０２／Ｎｏ）、ワイヤ送り速度変更指令を受けた場合（ステップＳ２０９／Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３と同様に、周速差保持部９３は、ワイヤ送りローラ４ａの周速とワイヤ回収ローラ６ａの周速との差を算出し、保持する（ステップＳ２１０）。
　トルク・速度指令生成部９４は、ワイヤ回収ローラ速度指令値を生成し、さらにワイヤ回収ローラ速度指令値との差がステップＳ２０７で算出した値となるようにワイヤ送りローラ速度指令値を生成する。トルク・速度指令生成部９４は、生成したワイヤ送りローラ速度指令値及びワイヤ回収ローラ速度指令値をワイヤ送りローラ４ａ、ワイヤ回収ローラ６ａの各々の速度制御部９５、９８に出力する（ステップＳ２１１）。
　ワイヤ送りローラ４ａ、ワイヤ回収ローラ６ａの各々の回転速度は、ワイヤ走行系制御装置９から入力されたワイヤ送りローラ速度指令値及びワイヤ回収ローラ速度指令値に応じて変化する。ワイヤ送りローラ速度指令値及びワイヤ回収ローラ速度指令値が所定値となったならば（ステップＳ２１２／Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２へ戻り、ワイヤ送りローラ４ａの制御方式を張力制御に切り替える。ワイヤ送りローラ速度指令値及びワイヤ回収ローラ速度指令値の値が所定値になっていない場合は（ステップＳ２１２／Ｎｏ）、ステップＳ２１１に戻って、トルク・速度指令生成部９４は速度制御によりワイヤ送りローラ速度指令値を生成し、ワイヤ送りローラ４ａ、ワイヤ回収ローラ６ａの各々へワイヤ送りローラ速度指令値及びワイヤ回収ローラ速度指令値を出力して回転速度を変化させる。
　自動結線動作時と同様に、通常のワイヤ走行時においても、ワイヤ１０がより強い張力で引っ張られてワイヤ断線することや、ワイヤ送りローラ４ａの周速の方がワイヤ回収ローラ６ａの周速よりも速くなってワイヤ１０が撓むことを防止できる。
　図６は、ワイヤ走行時のワイヤ送りローラ及びワイヤ回収ローラの周速並びに速度指令値の関係の一例を示す図である。なお、速度指令値については回転速度に対応する周速に変換した上で図示している。図６においては、ワイヤ送りローラ４ａの制御方式が張力制御である場合はワイヤ送りローラ速度指令値の図示を省略している。時刻ｔ７よりも前ではワイヤ送りローラ４ａは張力制御されており、ワイヤ１０は安定走行している。この時の周速差はＶ１である。
　時刻ｔ７において、不図示の加工制御装置からワイヤ走行系制御装置９に減速命令が入力される。ワイヤ走行系制御装置９は、減速命令に応じてワイヤ送りローラ４ａの制御方式を張力制御から速度制御に切り替える。この時トルク・速度指令生成部９４が生成するワイヤ送りローラ速度指令値は、ワイヤ回収ローラ速度指令値よりもＶ１低い値である。
　時刻ｔ７から時刻ｔ８にかけて、トルク・速度指令生成部９４は、ワイヤ回収ローラ速度指令値との差がＶ１となるようにワイヤ送りローラ速度指令値を生成し、ワイヤ送りローラ４ａ、ワイヤ回収ローラ６ａの各々に、ワイヤ送りローラ速度指令値及びワイヤ回収ローラ速度指令値を出力する。
　時刻ｔ８において、ワイヤ送りローラ速度指令値が減速後の指定速度に到達する。ワイヤ走行系制御装置９は、ワイヤ送りローラ４ａの制御方式を張力制御に切り替える。これ以降は、ワイヤ送りローラ４ａは張力制御される。時刻ｔ９において、ワイヤ送りローラ４ａ及びワイヤ回収ローラ６ａの周速の変化が止まり、ワイヤ１０は安定走行する。この時の周速差はＶ２である。
　時刻ｔ１０において、不図示の加工制御装置からワイヤ走行系制御装置９に加速命令が入力される。ワイヤ走行系制御装置９は、加速命令に応じてワイヤ送りローラ４ａの制御方式を張力制御から速度制御に切り替える。この時トルク・速度指令生成部９４が生成するワイヤ送りローラ速度指令値は、ワイヤ回収ローラ速度指令値よりもＶ２小さい値である。
　時刻ｔ１０から時刻ｔ１１にかけて、トルク・速度指令生成部９４は、ワイヤ回収ローラ速度指令値との差がＶ２となるようにワイヤ送りローラ速度指令値を生成し、ワイヤ送りローラ４ａ、ワイヤ回収ローラ６ａの各々の速度制御部に、ワイヤ送りローラ速度指令値及びワイヤ回収ローラ速度指令値を出力する。
　時刻ｔ１１において、ワイヤ送りローラ速度指令値が加速後の指定速度に到達する。ワイヤ走行系制御装置９は、ワイヤ送りローラ４ａの制御方式を張力制御に切り替える。これ以降は、ワイヤ送りローラ４ａは張力制御される。時刻ｔ１２において、ワイヤ送りローラ４ａ及びワイヤ回収ローラ６ａの周速の変化が止まり、ワイヤ１０は安定走行する。
　本実施の形態によれば、ワイヤ送りローラ４ａとワイヤ回収ローラ６ａとの周速の差のばらつきを抑制できるため、ワイヤ１０の断線や撓みを防止することができる。特に、ワイヤ１０として細線ワイヤを用いる場合に自動結線を高速化するのに有効である。また、結線完了後の通常のワイヤ走行時においても、走行速度を変更する際にワイヤ１０の断線や撓みを防止できる。上記の効果は、ワイヤ１０の径や材質によらずに得ることができ、パラメータの調整等の作業も不要である。
　なお、上記の説明においては、ワイヤ回収ローラ速度指令値を基にワイヤ送りローラ速度指令値を生成する場合を例としたが、ワイヤ送りローラ速度指令値を基にワイヤ回収ローラ速度指令値を生成して周速差を維持することも可能である。
　上記の例では、ワイヤ走行系制御装置９は、不図示の加工制御装置からの指令に応じてワイヤの走行速度を変化させる場合を例としたが、自動結線時にはワイヤ回収ローラ６ａと回収ピンチローラ６ｂとにワイヤ１０が挟みこまれたことを周速の変化等に基づいて検知し、自動的にワイヤ１０の走行停止動作を行わせることも可能である。
　以上のように、本発明にかかるワイヤ走行装置は、φ０．１ｍｍ以下の細線ワイヤを使用する場合に有用であり、特に、細線ワイヤの自動結線に適している。
　１　ボビン
　２、３、５　ガイドローラ
　４ａ　ワイヤ送りローラ
　４ｂ　送りピンチローラ
　６ａ　ワイヤ回収ローラ
　６ｂ　回収ピンチローラ
　７、８　エンコーダ
　９　ワイヤ走行系制御装置
　１０　ワイヤ
　４１　ワイヤ送りローラ電流
　６１　ワイヤ回収ローラ電流
　７１　ワイヤ送りローラ位置ＦＢ値
　８１　ワイヤ回収ローラ位置ＦＢ値
　９１ａ　ワイヤ送りローラ周速算出部
　９１ｂ　ワイヤ回収ローラ周速算出部
　９２　ローラ情報記憶部
　９３　周速差保持部
　９４　トルク・速度指令生成部
　９５　ワイヤ送りローラ速度制御部
　９６　ワイヤ送りローラ制御切替器
　９７　ワイヤ送りローラトルク制御部
　９８　ワイヤ回収ローラ速度制御部
　９９　ワイヤ回収ローラトルク制御部

Claims (2)

  1. 　ワイヤ送りローラとワイヤ回収ローラとの間にワイヤを張架して走行させるワイヤ走行装置であって、
    　前記ワイヤ送りローラ及び前記ワイヤ回収ローラからのフィードバック情報を基に、前記ワイヤ送りローラの周速及び前記ワイヤ回収ローラの各々の周速を算出する周速算出部と、
    　前記ワイヤ送りローラの周速と前記ワイヤ回収ローラの周速との差を周速差として算出し、算出した前記周速差を保持する周速差保持部と、
    　前記ワイヤの走行速度を変更する際に、前記ワイヤ送りローラ及び前記ワイヤ回収ローラの一方との差分が前記周速差となるように他方の速度指令値を生成し、生成した各速度指令値を前記ワイヤ送りローラ及び前記ワイヤ回収ローラの各々に出力する速度指令生成部とを備えることを特徴とするワイヤ走行装置。
  2. 　前記ワイヤ送りローラ及び前記ワイヤ回収ローラの径についての情報を保持するローラ情報記憶部と、
    　前記ワイヤ送りローラからの前記フィードバック情報として前記ワイヤ送りローラの回転量を測定する第１のエンコーダと、
    　前記ワイヤ回収ローラからの前記フィードバック情報として前記ワイヤ回収ローラの回転量を測定する第２のエンコーダとを備え、
    　前記周速算出部は、前記ローラ情報記憶部に記憶された前記ワイヤ送りローラの径の情報と、前記第１のエンコーダから入力される回転量とに基づいて、前記ワイヤ送りローラの周速を算出し、前記ローラ情報記憶部に記憶された前記ワイヤ回収ローラの径の情報と、前記第２のエンコーダから入力される回転量とに基づいて、前記ワイヤ回収ローラの周速を算出することを特徴とする請求項１に記載のワイヤ走行装置。
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