WO2018087986A1 - 張力制御方法及び放電加工装置 - Google Patents

張力制御方法及び放電加工装置 Download PDF

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motor
supply
roller
wire electrode
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世史弘 伊東
圭祐 田▲崎▼
榮康 坂谷
隆 光安
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西部電機株式会社
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    • 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
    • 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
    • B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
    • 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
    • B23H7/04—Apparatus for supplying current to working gap; Electric circuits specially adapted therefor

Definitions

  • the present invention relates to a tension control method and an electric discharge machining apparatus, and more particularly to a tension control method for controlling the tension of a wire electrode line in an electric discharge machining apparatus.
  • the electrical discharge machining device performs electrical discharge machining using wire electrode wires. By applying an appropriate tension to the wire electrode line, high-precision processing can be obtained.
  • the tension of a wire electrode line is measured using a tension detector between a supply roller on the upstream side of the wire electrode line and a winding roller on the downstream side, and the speed and torque of the roller are controlled by feedback control.
  • the tension of the wire electrode line is appropriate (see Patent Document 1).
  • the tension detector and its feedback control are not problems with conventional accuracy. In relation to the high accuracy that is currently required, it became apparent as the cause of the first decrease in accuracy. Therefore, the problem that the tension detector and the feedback control are obstacles to realizing the accuracy currently required is not generally known.
  • the present invention provides a tension control method and the like suitable for realizing high-precision machining as compared with control using a tension detector and its feedback control by appropriately controlling the tension of the wire electrode line.
  • the purpose is to do.
  • a first aspect of the present invention is a tension control method for controlling a tension of a wire electrode line in an electric discharge machining apparatus, wherein the electric discharge machining apparatus drives a supply roller that supplies the wire electrode line for electric discharge machining.
  • Correspondence relationship storage means for storing the correspondence relationship between the tensions in the wire electrode lines between the rollers, setting value storage means for storing the feed rate setting values and tension setting values of the wire electrode lines, the supply motor, and the A determining means for determining a drive speed difference with the winding motor; and a control means for controlling the supply motor and the winding motor, wherein the set value storage means is configured to set the feed A setting step for storing the degree setting value and the tension setting value, and the determination means determines a driving speed difference between the supply motor and the winding motor from at least
  • a second aspect of the present invention is the tension control method according to the first aspect, wherein the electric discharge machining apparatus calibrates the driving of the supply roller by the supply motor and the driving of the winding roller by the winding motor.
  • Calibrating means for calibrating the driving of the supply roller by the supply motor and the driving of the winding roller by the winding motor, and the speed difference stored in the correspondence storage means The difference between the correspondence relationship with the tension, the actual drive speed difference between the supply motor and the take-up motor, and the tension in the wire electrode line between the supply roller and the take-up roller. It includes a calibration step to be corrected.
  • a third aspect of the present invention is the tension control method according to the first or second aspect, wherein, in the determining step, the determining means includes the feed speed setting value and / or the tension setting value. A speed difference between the supply motor and the winding motor is determined using the diameter of the wire electrode wire.
  • a fourth aspect of the present invention is the tension control method according to any one of the first to third aspects, wherein the correspondence storage unit is replaced with the speed difference between the supply motor and the winding motor. , Storing the correspondence between the torque of the supply motor and the tension in the wire electrode line between the supply roller and the winding roller, and the determining means determines the torque of the supply motor, and in the determining step The determining means determines the torque of the supply motor from at least the tension setting value with reference to the correspondence storage means, and in the control step, the control means determines whether the feed speed setting value and the determining means are The supply motor and the winding motor are controlled using the determined torque.
  • a supply motor that drives a supply roller that supplies a wire electrode wire for electric discharge machining, and a winding motor that drives a take-up roller that winds up the wire electrode wire after electric discharge machining
  • a correspondence storage means for storing a drive control difference between the supply motor and the take-up motor, and a corresponding relationship of tension in the wire electrode wire between the supply roller and the take-up roller, and feeding of the wire electrode wire
  • a setting value storage means for storing a speed setting value and a tension setting value; and a determination means for determining a difference in drive control between the supply motor and the winding motor from at least the tension setting value with reference to the correspondence relationship storage means
  • an electric discharge machining apparatus comprising control means for controlling the supply motor and the take-up motor using the feed speed set value and the drive speed difference determined by the determination means.
  • a correspondence relationship such as a tension and a speed difference is prepared in advance, and a speed difference corresponding to the tension setting value is obtained using the correspondence relationship, and the rotation of the supply roller and the take-up roller is determined.
  • High-precision tension control can be realized by controlling the speed and the like.
  • the second aspect of the present invention by calibrating the driving of the supply roller and the take-up roller, they can be matched to maintain accuracy.
  • the calibration may be automatically measured when the tension value is changed before processing. Even if the tension value is not changed, it may be calibrated periodically.
  • high-precision tension control can be similarly realized by torque control.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a configuration of an electric discharge machining apparatus according to an example of an embodiment of the present invention, and a flowchart showing an example of operations of (b) and (c).
  • the electrical discharge machining apparatus 1 performs electrical discharge machining on the workpiece 5 using the wire electrode wire 3.
  • the electric discharge machining apparatus 1 includes a wire electrode line 3 (an example of a “wire electrode line” in the claims of the present application), a supply roller 7 (an example of a “supply roller” in the claims of the present application), an upper head portion 9, and a lower head Part 11, winding roller 13 (an example of “winding roller” in the claims of the present application), a supply motor 15 (an example of “supplying motor” in the claims of the present application), and a winding motor 17 (“ An example of a “winding roller”) and a tension control unit 21 are provided.
  • the tension control unit 21 includes a motor control unit 23 (an example of “control unit” in the claims of the present application), an input / output unit 25, and a correspondence relationship storage unit 27 (an example of “correspondence relationship storage unit” in the claims of the present application).
  • a set value storage unit 29 (an example of “setting value storage unit” in the claims of the present application), a determination unit 31 (an example of “determination unit” of the claims of the present application), and a calibration unit 33 (“calibration unit” of the claims of the present application)
  • the motor control unit 23 includes a supply motor control unit 35 and a take-up motor control unit 37.
  • the wire electrode line 3 is wound around a source bobbin (not shown).
  • the wire electrode line 3 is drawn out from the source bobbin, and is discharged to the outside through the supply roller 7, the upper head part 9, the lower head part 11, and the winding roller 13 in order.
  • the supply roller 7 and the upper head part 9 are on the workpiece 5.
  • the lower head part 11 and the winding roller 13 are under the workpiece 5.
  • FIG. 1A shows an example in which two winding rollers 13 1 and 13 2 rotate with the wire electrode wire 3 interposed therebetween.
  • the supply roller 7 and the take-up roller 13 may be realized by one roller or a plurality of rollers.
  • the supply motor 15 rotates the supply roller 7.
  • the winding motor 17 rotates the winding roller 13.
  • the feeding speed of the wire electrode line is adjusted by the rotation speed of the supply roller 7 and the winding roller 13.
  • the rotation speeds of the supply roller 7 and the take-up roller 13 are basically determined by a feed speed setting value that will be described later.
  • the tension control unit 21 determines a speed difference using a tension setting value or the like, and controls the feed speed of the supply roller 7 and the take-up roller.
  • tension control unit 21 detects the diameter of the wire electrode wire and determines whether the diameter of the wire electrode wire has changed (step ST1). When the diameter of the wire electrode line changes, the tension control unit 21 sets the changed diameter of the wire electrode line in the set value storage unit 29 (step ST2), and proceeds to step ST3. When the diameter of the wire electrode line has not changed, the process proceeds to step ST3 as it is.
  • the input / output unit 25 displays information and is operated by a user to input information.
  • the input / output unit 25 includes a keyboard and a display, a touch panel, and the like.
  • the input / output unit 25 may be displayed to input the diameter, and the user may input a new diameter. Further, the diameter of the wire electrode line may be set by the user setting without detecting the diameter of the wire electrode.
  • the input / output unit 25 displays a plurality of items set by the user. These items include an item for setting the wire electrode wire feed speed and an item for setting the tension.
  • the user operates the input / output unit 25 to set the wire electrode wire feed rate setting value (an example of the “feed rate set value” in the claims of the present application) and the tension set value (“tension set value” of the claims of the present application). Enter one example).
  • the tension control unit 29 stores the feed speed setting value and the tension setting value in the setting value storage unit 29.
  • the correspondence relationship storage unit 27 stores a correspondence relationship between at least the driving speed difference between the supply motor 15 and the winding motor and the tension in the wire electrode line 3 between the supply roller 7 and the winding roller 13. For example, as shown in the line L 1 in the graph of FIG. 2, the correspondence relationship is a one-to-one correspondence with the tension monotonously increasing with respect to the speed difference.
  • the determination unit 31 uses the correspondence stored in the correspondence storage 27 to obtain a speed difference corresponding to the tension setting value. For example, the feed speed by the take-up roller 13 is set as a feed speed set value, and the feed speed by the supply roller 7 is delayed by a speed difference obtained from the feed speed set value.
  • the rotational speed of 17 is determined (step ST4).
  • the supply motor control unit 35 and the take-up motor control unit 37 respectively supply the feed motor 15 and the take-up motor so that the feed speeds by the supply roller 7 and the take-up roller 13 become the feed speeds determined by the determination unit 13.
  • the rotation of 17 is controlled (step ST5). When the electric discharge machining is completed, the process returns to step ST1.
  • the calibration unit 33 determines whether or not the next adjustment timing has come since the previous adjustment (step STM1). Whether the next adjustment timing has come, for example, when the tension value is changed before machining, when the maintenance time has elapsed since the operation was started or the previous adjustment was performed, electric discharge machining is performed. When the processing maintenance time, which is a predetermined time, has elapsed. The maintenance time and the processing maintenance time may be lengthened or shortened depending on conditions such as temperature. If the next adjustment timing has not arrived, wait until the timing comes. If the timing has come, the process proceeds to step STM2.
  • step STM2 it is determined whether electric discharge machining is being performed (step STM2). If electrical discharge machining is being performed, the process waits until electrical discharge machining is completed. If the electric discharge machining is completed, the process proceeds to step STM3.
  • step STM3 the calibration unit 33 stores the correspondence relationship between the speed difference between the feeding speeds of the supply roller 7 and the take-up roller 13 and the tension between the supply roller 7 and the take-up roller 13 in the correspondence relationship storage unit 27.
  • the tension and speed difference are measured at two points (low tension side and high tension side), and the first point (low tension side) is set and inputted with a tension of 300 g.
  • the wire tension is measured by controlling the speed difference to 45 rpm.
  • the actual measurement of the wire tension may be, for example, manually or by some measuring unit.
  • For the second point (high tension side) a tension of 500 g is set and input, and the tension control unit controls the speed difference to 90 rpm and measures the wire tension.
  • the process returns to step STM1.
  • step STM3 the calibration unit 33 displays a prompt for maintenance on the input / output unit 25, and the user operates the calibration unit 33 to change the speed difference between the feeding speeds of the supply roller 7 and the take-up roller 13. And the tension between the supply roller 7 and the take-up roller 13 may be adjusted so as to coincide with the correspondence stored in the correspondence storage 27.
  • the correspondence relationship stored in the correspondence relationship storage unit 27 and referred to by the determination unit 31 may include, for example, the feed speed setting value, the diameter of the wire electrode wire, and the like in addition to the tension setting value. .
  • the tension of the wire electrode line 3 may be generated not only by using the speed difference between the feeding speeds of the supply roller 7 and the take-up roller 13 but also by using the torque of the supply motor 15, for example.
  • the correspondence storage unit 27 stores the correspondence between the torque of the supply motor 15 and the tension in the wire electrode wire 3 between the supply roller 7 and the winding roller 13, and the determination unit 31 stores the correspondence relationship. Referring to section 27, the torque of supply motor 15 is determined from the tension setting value, and motor control section 23 uses the feed speed setting value and the torque determined by determination section 31 to supply motor 15 and take-up motor. 17 may be controlled.
  • FIG. 2 is a graph showing the results of measurement using an actual machine.
  • the diameter of the wire electrode wire is ⁇ 0.10 [mm], and indicates a tension value (tension) and tension fluctuation (tension fluctuation).
  • the horizontal axis indicates the speed difference (rpm) between the T axis and the S axis (that is, the speed difference between the supply roller 7 and the take-up roller 13).
  • Line L 1 indicates the wire tension value (g).
  • Line L 2 shows the tension variation (g). It can be seen from the line L 1 that an appropriate tension is controlled by the speed difference. With the line L 2 , the tension fluctuation is approximately 10.00 g or less. In the conventional control, for example, it may be about 20.00 (g), and the tension fluctuation is small.

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Abstract

ワイヤ電極線の張力を適切に制御して、張力検出器及びそのフィードバック制御を使った制御に比して高精度の加工を実現することに適した張力制御方法等を提供する。放電加工装置１は、供給ローラ７と巻取ローラ１３の間のワイヤ電極線における張力と、供給モータ１５と巻取モータ１７との駆動速度差等との対応関係を記憶する対応関係記憶部２７を備える。設定値記憶部２９は、利用者が設定したワイヤ電極線の送り速度設定値及び張力設定値を記憶する。決定部３１は、対応関係記憶部２７を参照して、張力設定値等から供給モータ１５と巻取モータ１７との駆動速度差等を決定する。モータ制御部２３は、送り速度設定値と決定部３１が決定した駆動速度差等とを利用して、供給モータ１５及び巻取モータ１７を制御する。

Description

張力制御方法及び放電加工装置
　本発明は、張力制御方法及び放電加工装置に関し、特に、放電加工装置におけるワイヤ電極線の張力を制御する張力制御方法等に関する。
　放電加工装置は、ワイヤ電極線を利用して放電加工を行うものである。ワイヤ電極線に適切な張力をかけることにより、高精度の加工が得られる。
　従来、ワイヤ電極線の上流側にある供給ローラと下流側にある巻取ローラとの間で張力検出器を用いてワイヤ電極線の張力を計測し、フィードバック制御によりローラの速度やトルクを制御してワイヤ電極線の張力を適切なものとすることが、一般的に採用されている（特許文献１参照）。
特開２０１６－１６３９２３号公報
　張力検出器を採用することにより、その時点での張力に対応したフィードバック制御を行うことができる。
　しかしながら、発明者らは、張力検出器による検出が、ワイヤ電極線に振動を与え、精度の低下の原因となることを見出した。
　さらに、近時は要求される精度が高くなったため、フィードバック制御では、短いサイクルで、細かな制御が必要となる。その結果、例えばワイヤ電極線の振動が増加しているのに、さらに増加させる制御を行ってしまうなど、不適切な制御が増加している。そのため、フィードバック制御が、精度の低下の原因となっていることを見出した。
　張力検出器及びそのフィードバック制御は、従来の精度では問題にならなかったものである。現在要求されている高い精度との関係で、初めて精度の低下をもたらす原因として顕在化した。そのため、張力検出器及びフィードバック制御が、現在要求されている精度を実現する阻害になっているという課題は、一般的に知られていないものである。
　よって、本発明は、ワイヤ電極線の張力を適切に制御して、張力検出器及びそのフィードバック制御を使った制御に比して高精度の加工を実現することに適した張力制御方法等を提供することを目的とする。
　本願発明の第１の観点は、放電加工装置におけるワイヤ電極線の張力を制御する張力制御方法であって、前記放電加工装置は、放電加工のために前記ワイヤ電極線を供給する供給ローラを駆動する供給モータと、放電加工後の前記ワイヤ電極線を巻き取る巻取ローラを駆動する巻取モータと、少なくとも前記供給モータと前記巻取モータとの駆動速度差と、前記供給ローラと前記巻取ローラの間の前記ワイヤ電極線における張力との対応関係を記憶する対応関係記憶手段と、前記ワイヤ電極線の送り速度設定値及び張力設定値を記憶する設定値記憶手段と、前記供給モータと前記巻取モータとの駆動速度差を決定する決定手段と、前記供給モータ及び前記巻取モータを制御する制御手段を備え、前記設定値記憶手段が、設定された前記送り速度設定値及び前記張力設定値を記憶する設定ステップと、前記決定手段が、前記対応関係記憶手段を参照して少なくとも前記張力設定値から前記供給モータと前記巻取モータとの駆動速度差を決定する決定ステップと、前記制御手段が、前記送り速度設定値と前記決定手段が決定した駆動速度差を利用して、前記供給モータ及び前記巻取モータを制御する制御ステップを含むものである。
　本願発明の第２の観点は、第１の観点の張力制御方法であって、前記放電加工装置は、前記供給モータによる前記供給ローラの駆動及び前記巻取モータによる前記巻取ローラの駆動を校正する校正手段を備え、前記校正手段が、前記供給モータによる前記供給ローラの駆動及び前記巻取モータによる前記巻取ローラの駆動を校正して、前記対応関係記憶手段に記憶された前記速度差と前記張力との対応関係と、実際に生じている前記前記供給モータと前記巻取モータとの駆動速度差と前記供給ローラと前記巻取ローラの間のワイヤ電極線における張力との間の違いを修正する校正ステップを含むものである。
　本願発明の第３の観点は、第１又は第２の観点の張力制御方法であって、前記決定ステップにおいて、前記決定手段は、前記張力設定値に加えて、前記送り速度設定値及び／又は前記ワイヤ電極線の径を用いて、前記供給モータと前記巻取モータとの速度差を決定するものである。
　本願発明の第４の観点は、第１から第３のいずれかの観点の張力制御方法であって、前記対応関係記憶部は、前記供給モータと前記巻取モータとの前記速度差に代えて、前記供給モータのトルクと、前記供給ローラと前記巻取ローラの間のワイヤ電極線における張力との対応関係を記憶し、前記決定手段は、前記供給モータのトルクを決定し、前記決定ステップにおいて、前記決定手段が、前記対応関係記憶手段を参照して少なくとも前記張力設定値から前記供給モータのトルクを決定し、前記制御ステップにおいて、前記制御手段が、前記送り速度設定値と前記決定手段が決定したトルクを利用して、前記供給モータ及び前記巻取モータを制御するものである。
　本願発明の第５の観点は、放電加工のためにワイヤ電極線を供給する供給ローラを駆動する供給モータと、放電加工後の前記ワイヤ電極線を巻き取る巻取ローラを駆動する巻取モータと、前記供給モータと前記巻取モータの駆動制御差と、前記供給ローラと前記巻取ローラの間の前記ワイヤ電極線における張力の対応関係を記憶する対応関係記憶手段と、前記ワイヤ電極線の送り速度設定値及び張力設定値を記憶する設定値記憶手段と、前記対応関係記憶手段を参照して少なくとも前記張力設定値から前記供給モータと前記巻取モータとの駆動制御の差を決定する決定手段と、前記送り速度設定値と前記決定手段が決定した駆動速度差を利用して、前記供給モータ及び前記巻取モータを制御する制御手段を備える放電加工装置である。
　本願発明の各観点によれば、張力と速度差等の対応関係をあらかじめ用意し、その対応関係を利用して張力設定値に対応した速度差等を求めて、供給ローラと巻取ローラの回転速度等を制御することにより、高精度の張力制御を実現することができる。
　本願発明の各観点では、張力検出器による張力の検出を行わないために、これに起因する精度低下はなく、また、フィードバック制御でもないために、不適切な振動の増加などをもたらさない。そのため、これらに起因する精度の低下を回避することができる。
　なお、従来、特許文献１に記載されているように、ワイヤ電極線の張力制御は複雑であるとの暗黙の前提があったため、具体的な張力を計測して実現することを所与の前提とされていた。しかしながら、本願発明者らは、図２を参照して具体的に説明するように、張力と速度差等の対応関係を事前に定め、これを使用してワイヤ電極線を制御しても、高精度の張力制御を実現できることを実験により明らかにしたものである。
　さらに、最初は事前に用意した対応関係と実際の対応関係とが一致していても、放電加工等によってこれらに違いが生じる。本願発明の第２の観点によれば、供給ローラ及び巻取ローラの駆動を校正することにより、これらを一致させて、精度を維持することができる。校正は、例えば、加工前にテンション値を変更するときに、自動的に測定して行ってもよい。また、テンション値が変更されなくても、定期的に校正するものでもよい。
　さらに、本願発明の第３の観点によれば、張力設定値に加えてワイヤ電極線の径（線径）や送り速度設定値などによって、供給ローラと巻取ローラの制御を決定することにより、高精度の張力制御を実現することができる。
　さらに、本願発明の第４の観点によれば、トルク制御によって、同様に高精度な張力制御を実現することができる。
本願発明の実施の形態の一例に係る放電加工装置の（ａ）構成の概要を示すブロック図と、（ｂ）及び（ｃ）動作の一例を示すフロー図である。 実機による張力及びその変動の測定結果を示すグラフである。
　以下、図面を参照して、本願発明の実施例について述べる。なお、本願発明の実施の形態は、以下の実施例に限定されるものではない。
　図１は、本願発明の実施の形態の一例に係る放電加工装置の（ａ）構成の概要を示すブロック図と、（ｂ）及び（ｃ）動作の一例を示すフロー図である。
　図１（ａ）を参照して、放電加工装置１の構成の一例を説明する。放電加工装置１は、ワイヤ電極線３を利用して被加工物５を放電加工する。
　放電加工装置１は、ワイヤ電極線３（本願請求項の「ワイヤ電極線」の一例）と、供給ローラ７（本願請求項の「供給ローラ」の一例）と、上ヘッド部９と、下ヘッド部１１と、巻取ローラ１３（本願請求項の「巻取ローラ」の一例）と、供給モータ１５（本願請求項の「供給モータ」の一例）と、巻取モータ１７（本願請求項の「巻取ローラ」の一例）と、張力制御部２１を備える。
　張力制御部２１は、モータ制御部２３（本願請求項の「制御手段」の一例）と、入出力部２５と、対応関係記憶部２７（本願請求項の「対応関係記憶手段」の一例）と、設定値記憶部２９（本願請求項の「設定値記憶手段」の一例）と、決定部３１（本願請求項の「決定手段」の一例）と、校正部３３（本願請求項の「校正手段」の一例）を備える。モータ制御部２３は、供給モータ制御部３５と、巻取モータ制御部３７を備える。
　ワイヤ電極線３は、図示を省略するソースボビンに巻かれている。ワイヤ電極線３は、ソースボビンから引き出され、供給ローラ７、上ヘッド部９、下ヘッド部１１及び巻取ローラ１３を順に経由して、外部に排出される。供給ローラ７及び上ヘッド部９は、被加工物５の上にある。下ヘッド部１１及び巻取ローラ１３は、被加工物５の下にある。
　図１（ａ）では、２つの巻取ローラ１３1及び１３2が、ワイヤ電極線３を挟んで回転する例を示している。なお、供給ローラ７及び巻取ローラ１３は、一つのローラで実現してもよく、複数のローラで実現してもよい。
　供給モータ１５は、供給ローラ７を回転させる。巻取モータ１７は、巻取ローラ１３を回転させる。ワイヤ電極線の送り速度は、供給ローラ７及び巻取ローラ１３の回転速度によって調整される。供給ローラ７及び巻取ローラ１３の回転速度は、基本的には、後に説明する送り速度設定値により決定される。供給ローラ７の送り速度と巻取ローラ１３の送り速度の間に若干の速度差を設けることにより、ワイヤ電極線３の張力を発生させる。張力制御部２１は、張力設定値等を利用して速度差を決定し、供給ローラ７及び巻取ローラの送り速度を制御する。
　ワイヤ電極線３の張力が大きいと、ワイヤ電極線が切れてしまう。他方、張力が小さいと、加工精度が悪くなる。そのため、適切な張力を発生させる必要がある。従来、適切な張力を発生させることのみを主目的としていたために、単純に、張力を測定し、そのフィードバック制御を行っていた。しかしながら、発明者らは、張力測定とフィードバック制御が、新たな精度低下につながり、近時に要求される加工精度を実現できない要因になっていることを見出した。本願発明は、張力を測定せずに、高精度な加工を実現することができることを新たに提案するものである。
　図１（ｂ）及び（ｃ）を参照して、張力制御部２１の動作の一例を説明する。
　図１（ｂ）を参照して、張力制御部２１は、ワイヤ電極線の径を検出して、ワイヤ電極線の径が変わったか否かを判断する（ステップＳＴ１）。ワイヤ電極線の径が変わったときには、張力制御部２１は、設定値記憶部２９に変更後のワイヤ電極線の径を設定し（ステップＳＴ２）、ステップＳＴ３に進む。ワイヤ電極線の径が変わっていないときには、そのままステップＳＴ３に進む。入出力部２５は、情報を表示し、利用者が操作して情報を入力するものであり、例えば、キーボードとディスプレイや、タッチパネルなどである。
　なお、例えば、ワイヤ電極線の径が変わったことを検出したときに入出力部２５に径の入力をするよう表示し、利用者が新たな径を入力するものでもよい。また、ワイヤ電極の径を検出せずに、利用者の設定によってワイヤ電極線の径を設定するものでもよい。
　入出力部２５には、利用者が設定する複数の項目が表示される。これらの項目には、ワイヤ電極線の送り速度を設定する項目と、張力を設定する項目が含まれている。利用者は、入出力部２５を操作して、ワイヤ電極線の送り速度設定値（本願請求項の「送り速度設定値」の一例）及び張力設定値（本願請求項の「張力設定値」の一例）を入力する。ステップＳＴ３において、張力制御部２９は、設定値記憶部２９に対して、送り速度設定値及び張力設定値を記憶する。
　対応関係記憶部２７は、少なくとも供給モータ１５と巻取モータとの駆動速度差と、供給ローラ７と巻取ローラ１３の間のワイヤ電極線３における張力との対応関係を記憶する。対応関係は、例えば図２のグラフにおけるラインＬ1にあるように、速度差に対して張力が単調増加して、一対一に対応するものである。
　決定部３１は、対応関係記憶部２７に記憶された対応関係を利用して、張力設定値に対応する速度差を得る。そして、例えば、巻取ローラ１３による送り速度は送り速度設定値とし、供給ローラ７による送り速度は、送り速度設定値よりも得られた速度差だけ遅くするなどにより、供給モータ１５及び巻取モータ１７の回転速度を決定する（ステップＳＴ４）。そして、供給モータ制御部３５及び巻取モータ制御部３７は、それぞれ、供給ローラ７及び巻取ローラ１３による送り速度が、決定部１３が決定した送り速度になるよう、供給モータ１５及び巻取モータ１７の回転を制御する（ステップＳＴ５）。放電加工が終了すると、ステップＳＴ１に戻る。
　図１（ｃ）を参照して、校正部３３は、以前に調整してから、次の調整のタイミングが来たか否かを判断する（ステップＳＴＭ１）。次の調整のタイミングが来たか否かは、例えば、加工前にテンション値を変更したとき、動作を開始したり以前の調整を行ったりしてから、メンテナンス時間が経過したとき、放電加工が行われた時間である加工メンテナンス時間が経過したとき、などである。なお、メンテナンス時間や加工メンテナンス時間は、温度などの条件によって、長くしたり短くしたりしてもよい。次の調整のタイミングが来ていないならば、タイミングが来るまで待つ。タイミングが来たならば、ステップＳＴＭ２に進む。
　ステップＳＴＭ２において、放電加工が行われているか否かを判断する（ステップＳＴＭ２）。放電加工が行われているならば、放電加工が終了するまで待つ。放電加工が終了したならば、ステップＳＴＭ３に進む。
　ステップＳＴＭ３において、校正部３３は、供給ローラ７と巻取ローラ１３の送り速度の速度差と供給ローラ７と巻取ローラ１３の間の張力との対応関係が、対応関係記憶部２７に記憶された対応関係に一致するよう、調整する。具体的には、例えば、テンションと速度差を、２点（低テンション側と高テンション側）で実測する、１点目（低テンション側）は、テンション300gを設定入力し、テンション制御部は、速度差を45rpmに制御し、ワイヤテンションを実測する。ワイヤテンションの実測は、例えば、人手でもよく、何らかの測定部によるものでもよい。２点目（高テンション側）は、テンション500gを設定入力し、テンション制御部は、速度差を90rpmに制御し、ワイヤテンションを実測する。そして、２点のデータから図２のＬ1曲線を補正する。すなわち、グラフの切片を変え、グラフの傾きを変え、これらの補正で修正する。調整すると、ステップＳＴＭ１に戻る。
　なお、ステップＳＴＭ３において、校正部３３は、入出力部２５に、メンテナンスを促す表示をし、利用者は、校正部３３を操作して、供給ローラ７と巻取ローラ１３の送り速度の速度差と供給ローラ７と巻取ローラ１３の間の張力との対応関係が、対応関係記憶部２７に記憶された対応関係に一致するように調整するものであってもよい。
　なお、対応関係記憶部２７が記憶して決定部３１が参照する対応関係は、張力設定値に加えて、例えば、送り速度設定値や、ワイヤ電極線の径などを含むものであってもよい。
　また、ワイヤ電極線３の張力は、供給ローラ７と巻取ローラ１３の送り速度の速度差を利用するだけでなく、例えば、供給モータ１５のトルクを利用して生じるものであってもよい。この場合、対応関係記憶部２７は、供給モータ１５のトルクと、供給ローラ７と巻取ローラ１３の間のワイヤ電極線３における張力との対応関係を記憶し、決定部３１は、対応関係記憶部２７を参照して、張力設定値から供給モータ１５のトルクを決定し、モータ制御部２３が、送り速度設定値と決定部３１が決定したトルクを利用して、供給モータ１５及び巻取モータ１７を制御すればよい。
　図２は、実機による測定結果を示すグラフである。ワイヤ電極線の径はφ０．１０［ｍｍ］であり、テンション値（張力）とテンション変動（張力の変動）を示す。横軸は、Ｔ軸とＳ軸の速度差（ｒｐｍ）（すなわち、供給ローラ７と巻取ローラ１３の速度差）を示す。ラインＬ1は、ワイヤテンション値（ｇ）を示す。ラインＬ2は、テンション変動（ｇ）を示す。ラインＬ1により、速度差により適切な張力が制御されていることがわかる。ラインＬ2により、テンション変動がほぼ１０．００ｇ以下になっている。従来の制御では、例えば２０．００（ｇ）程度になることもあり、テンション変動が小さくなっている。
　１　放電加工装置、３　ワイヤ電極線、５　被加工物、７　供給ローラ、９　上ヘッド部、１１　下ヘッド部、１３　巻取ローラ、１５　供給モータ、１７　巻取モータ、２１　張力制御部、２３　モータ制御部、２５　入出力部２５、２７　対応関係記憶部、２９　設定値記憶部、３１　決定部、３３　校正部、３５　供給モータ制御部、３７　巻取モータ制御部

Claims (5)

  1. 　放電加工装置におけるワイヤ電極線の張力を制御する張力制御方法であって、
    　前記放電加工装置は、
    　　放電加工のために前記ワイヤ電極線を供給する供給ローラを駆動する供給モータと、
    　　放電加工後の前記ワイヤ電極線を巻き取る巻取ローラを駆動する巻取モータと、
    　　少なくとも前記供給モータと前記巻取モータとの駆動速度差と、前記供給ローラと前記巻取ローラの間の前記ワイヤ電極線における張力との対応関係を記憶する対応関係記憶手段と、
    　　前記ワイヤ電極線の送り速度設定値及び張力設定値を記憶する設定値記憶手段と、
    　　前記供給モータと前記巻取モータとの駆動速度差を決定する決定手段と、
    　　前記供給モータ及び前記巻取モータを制御する制御手段を備え、
    　前記設定値記憶手段が、設定された前記送り速度設定値及び前記張力設定値を記憶する設定ステップと、
    　前記決定手段が、前記対応関係記憶手段を参照して少なくとも前記張力設定値から前記供給モータと前記巻取モータとの駆動速度差を決定する決定ステップと、
    　前記制御手段が、前記送り速度設定値と前記決定手段が決定した駆動速度差を利用して、前記供給モータ及び前記巻取モータを制御する制御ステップを含む張力制御方法。
  2. 　前記放電加工装置は、前記供給モータによる前記供給ローラの駆動及び前記巻取モータによる前記巻取ローラの駆動を校正する校正手段を備え、
    　前記校正手段が、前記供給モータによる前記供給ローラの駆動及び前記巻取モータによる前記巻取ローラの駆動を校正して、前記対応関係記憶手段に記憶された前記速度差と前記張力との対応関係と、実際に生じている前記前記供給モータと前記巻取モータとの駆動速度差と前記供給ローラと前記巻取ローラの間のワイヤ電極線における張力との間の違いを修正する校正ステップを含む請求項１記載の張力制御方法。
  3. 　前記決定ステップにおいて、前記決定手段は、前記張力設定値に加えて、前記送り速度設定値及び／又は前記ワイヤ電極線の径を用いて、前記供給モータと前記巻取モータとの速度差を決定する、請求項１又は２に記載の張力制御方法。
  4. 　前記対応関係記憶部は、前記供給モータと前記巻取モータとの前記速度差に代えて、前記供給モータのトルクと、前記供給ローラと前記巻取ローラの間のワイヤ電極線における張力との対応関係を記憶し、
    　前記決定手段は、前記供給モータのトルクを決定し、
    　前記決定ステップにおいて、前記決定手段が、前記対応関係記憶手段を参照して少なくとも前記張力設定値から前記供給モータのトルクを決定し、
    　前記制御ステップにおいて、前記制御手段が、前記送り速度設定値と前記決定手段が決定したトルクを利用して、前記供給モータ及び前記巻取モータを制御する、請求項１から３のいずれかに記載の張力制御方法。
  5. 　放電加工のためにワイヤ電極線を供給する供給ローラを駆動する供給モータと、
    　放電加工後の前記ワイヤ電極線を巻き取る巻取ローラを駆動する巻取モータと、
    　前記供給モータと前記巻取モータの駆動制御差と、前記供給ローラと前記巻取ローラの間の前記ワイヤ電極線における張力の対応関係を記憶する対応関係記憶手段と、
    　前記ワイヤ電極線の送り速度設定値及び張力設定値を記憶する設定値記憶手段と、
    　前記対応関係記憶手段を参照して少なくとも前記張力設定値から前記供給モータと前記巻取モータとの駆動制御の差を決定する決定手段と、
    　前記送り速度設定値と前記決定手段が決定した駆動速度差を利用して、前記供給モータ及び前記巻取モータを制御する制御手段を備える放電加工装置。
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