DE4029827C2 - Funkenerosive Drahtschneidemaschine mit Regelung der Drahtspannung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine funkenerosive Drahtschneidemaschine gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie beispielsweise aus der DE 29 22 922 A1 bekannt ist.

Bei dieser bekannten Drahtschneidemaschine ist als Geschwindigkeitserfassungseinrichtung für den ablaufenden Draht ein Drehkodierer vorgesehen, der die Drehgeschwindigkeit eines Drehmomentmotors ermittelt, der eine Bremsrolle antreibt. Weiterhin ist bei der bekannten Drahtschneidemaschine als weitere Geschwindigkeitserfassungseinrichtung ein zweiter Drehkodierer vorgesehen, der die Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors für die Drahtzugeinrichtung ermittelt. Eine derartige Einrichtung mit zwei Drehkodierern ist verhältnismäßig aufwendig.

Bei einer weiteren Drahtschneidemaschine, welche in der JP 1-121 131 A beschrieben wird, sind ebenfalls zwei Geschwindigkeitserfassungseinrichtungen erforderlich, nämlich zwei Tachogeneratoren; der erste Tachogenerator ermittelt die Drehgeschwindigkeit einer Drahtabwickelspule, von welcher der Draht abläuft, und der zweite Tachogenerator stellt die Drehgeschwindigkeit einer von einem Motor angetriebenen Wickelspule für den Draht fest.

Eine ähnliche Drahtschneidemaschine, bei welcher zwei Geschwindigkeitserfassungseinrichtungen erforderlich sind, ist aus der JP 52-3799 A bekannt, diese Drahtschneidemaschine wird nachstehend noch genauer auf der Grundlage von Fig. 6 beschrieben.

Bei den voranstehend geschilderten drei bekannten Drahtschneidemaschinen sind daher jeweils zwei Geschwindigkeitserfassungseinrichtungen erforderlich, die jeweils ein Drahtgeschwindigkeitssignal liefern. Die beiden gemessenen Drahtgeschwindigkeitssignale werden verglichen, um eine automatische Einstellung der Drahtspannung zu ermöglichen.

Die EP 0 356 520 A1 beschreibt eine Drahtschneidemaschine, bei welcher der als Elektrode dienende Draht auf spezielle Weise unter Anlegen einer mechanischen Spannung in ein Bearbeitungsstartloch eingefädelt wird.

In der DE 28 09 339 A1 wird eine Drahtschneidemaschine vorgeschlagen, welche eine spezielle Spannvorrichtung für den Draht aufweist. Hierzu sind eine spezielle Spannrolle und eine Antriebsrolle vorgesehen, wobei der Berührungswinkel des Drahts mit der Spannrolle und der Antriebsrolle jeweils zumindest 1200 beträgt. Eine Geschwindigkeitserfassungseinrichtung ist nicht vorgesehen.

Die DE 22 30 917 C2 schlägt eine Spannvorrichtung für eine Drahtschneidemaschine vor, bei welcher ein sich mit konstanter Drehgeschwindigkeit drehendes Antriebsrollenpaar und ein sich mit konstantem Drehmoment, drehendes Antriebsrollenpaar vorgesehen sind; eine Geschwindigkeitserfassungseinrichtung ist nicht vorgesehen.

Fig. 6 skizziert den Aufbau einer konventionellen, in der geprüften japanischen Patentpublikation Nr. Sho-58-52776/(1983) oder JP 52-3799 A offenbarten funkenerosiven Drahtschneidemaschine.

In Fig. 6 bezeichnen die Bezugszeichen: 1 - ein zu bearbeitendes Werkstück; 2 - eine Drahtelektrode zur Bearbeitung des Werkstückes 1; 3 - eine Drahtabwickelspule zur Lieferung der Drahtelektrode 2; 4 und 4a - ein Paar von Drahtzugrollen zum Zuführen der Drahtelektrode 2; 5 - einen Konstantgeschwindigkeitsmotor, der direkt mit der Drahtzugrolle 4 gekuppelt ist; 6 und 6a - ein Paar von Reibrollen mit konstantem Drehmoment, die der Drahtelektrode 2 eine vorbestimmte Spannung verleihen; 7 - eine direkt mit der Reibrolle 6 gekuppelte Bremse; und 8 und 9 - Führungsrollen, die oberhalb und unterhalb des Werkstückes zur Führung der Drahtelektrode 2 vorgesehen sind.

Weiter bezeichnen in Fig. 6 die Bezugszeichen: 10 und 10a - ein Paar von Rollen zur Erfassung der Bewegungsgeschwindigkeit der zugeführten Drahtelektrode (im folgenden als ein "Paar erster Drahtelektroden- Geschwindigkeitserfassungsrollen 10 und 10a" bezeichnet); 11 und 11a - ein Paar von Rollen zur Erfassung der Bewegungsgeschwindigkeit der verwendeten Drahtelektrode (im folgenden als ein "Paar von zweiten Drahtelektroden- Geschwindigkeitserfassungsrollen 11 und 11a" bezeichnet); 12 - eine erste Geschwindigkeitserfassungseinrichtung zur Ermittlung der Umdrehungsgeschwindigkeit der ersten Drahtelektroden-Geschwindigkeitserfassungsrolle 10; 13 - eine zweite Geschwindigkeitserfassungseinrichtung zur Ermittlung der Umdrehungsgeschwindigkeit der zweiten Drahtelektroden- Geschwindigkeitserfassungsrolle 11; 14 - einen Verstärker zum Verstärken des Ausgangssignals der Geschwindigkeitserfassungseinheit 13; 15 - einen Verstärker zur Verstärkung des Ausgangssignals der Geschwindigkeitserfassungseinheit 12; 16 - eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der Ausgangssignale der Verstärker 14 und 15; 17 - Bearbeitungszustandssteuermittel zur Änderung der Einstellung der Spannung der Drahtelektrode 2 entsprechend dem Ausgangssignal der Vergleichsmittel 16; 18 - Umschaltmittel zum Umschalten der Spannungseinstellung der Drahtelektrode 2 entsprechend dem Ausgangssignal der Bearbeitungszustandssteuermittel 17; 19 - eine Gruppe von Widerständen zum Umschalten des durch die Bremse 7 fließenden Stromes zwecks Anpassung der Spannungseinstellung der Drahtelektrode 2, wobei die Gruppe der Widerstände 19 aus einem Widerstand 19a zur Verringerung der mechanischen Spannung der Drahtelektrode, einem Widerstand 19b zum Einstellen der für den Durchmesser der Drahtelektrode 2 geeigneten mechanischen Spannung, und einem Widerstand 19c zur Erhöhung der Spannung der Drahtelektrode 2 besteht; und 20 - eine elektrische Versorgungsquelle für die Bremse 7.

Nunmehr wird die Betriebsweise der, wie oben beschrieben aufgebauten, konventionellen funkenerosiven Drahtschneidemaschine beschrieben.

Die von der Drahtabwickelspule 3 abgezogene Drahtelektrode 2 wird gespannt, indem sie zwischen den Reibrollen 6 und 6a mit konstantem Drehmoment gefaßt und langgezogen durch die ersten Drahtelektroden-Geschwindigkeitserfassungsrollen 10 und 10a hindurchgeführt wird. Die so abgezogene Drahtelektrode 2 wird derart über die obere Führungsrolle 8 gelegt, daß sie sich in Richtung zum Werkstück 1 erstreckt. Die so abwärts geführte Drahtelektrode 2 wird nach Durchlaufen des Bearbeitungsabschnittes des Werkstückes 1 um die untere Führungsrolle gelegt, womit sich die Vorschubrichtung der Drahtelektrode 2 ändert. Anschließend wird die Drahtelektrode 2 durch das Paar der zweiten Drahtelektroden- Geschwindigkeitserfassungsrollen 11 und 11a geführt und dann mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben, wobei sie zwischen den Drahtzugrollen 4 und 4a gefaßt ist.

Die Spannung der Drahtelektrode 2 wird durch den Strom bestimmt, der von der elektrischen Versorgungsquelle 20 an die direkt mit der Konstantdrehmomentantriebsrolle 6 gekuppelten Bremse 7 geliefert wird. Andererseits wird die Bewegungsgeschwindigkeit der Drahtelektrode 2 wie folgt gesteuert: eine NC-Vorrichtung (nicht dargestellte numerische Steuerung) liefert ein Befehlssignal zur Steuerung der Umdrehungsgeschwindigkeit des direkt an die Drahtzugrolle 4 gekuppelten Konstantgeschwindigkeitsmotors 5, wodurch die Bewegungsgeschwindigkeit der Drahtelektrode 2 gesteuert wird.

Bei der Bearbeitung des Werkstückes 1 führt eine (nicht dargestellte) Bearbeitungsleistungsquelle dem Bearbeitungsspalt zwischen dem Werkstück 1 und der Drahtelektrode 2 einen Bearbeitungsstrom zu, während eine (nicht dargestellte) Antriebseinheit das Werkstück 1 entsprechend einem in der NC-Vorrichtung gespeicherten Programm relativ zur Drahtelektrode 2 bewegt, so daß das Werkstück durch die Bearbeitung in die gewünschte Form gebracht wird.

Die Drahtelektrodenzufuhrgeschwindigkeit wird durch die erste Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 12 erfaßt, die mit der ersten Drahtelektroden-Geschwindigkeitserfassungsrolle 11 gekuppelt ist, während die Drahtelektrodenwickelgeschwindigkeit (Aufwicklung) durch die zweite Geschwindigkeitserfassungseinrichtung 13 erfaßt wird, die mit der zweiten Drahtelektroden- Geschwindigkeitserfassungsrolle 11 gekuppelt ist. Die Ausgangssignale der beiden Geschwindigkeitserfassungseinrichtungen 12 und 13 werden über die Verstärker 15 und 14 an die Vergleichseinrichtung 16 angelegt, deren Ausgangssignal an die Bearbeitungsbedingungssteuermittel 17 geliefert wird. Normalerweise steuern die Umschaltmittel 18 den Widerstand 19b an. Wenn die Drahtelektrodenwickelgeschwindigkeit größer als die Drahtelektrodenzufuhrgeschwindigkeit ist, wird die mechanische Spannung der Drahtelektrode 2 erhöht. In einem solchen Falle legen die Bearbeitungszustandssteuermittel 17 ein Ausgangssignal an die Umschaltmittel 18 an, wonach diese Mittel 18 den Widerstand 19a ansteuern, mit der Folge, daß die eingestellte Spannung der Drahtelektrode 2 verringert wird. Wenn andererseits die Drahtelektrodenzufuhrgeschwindigkeit größer als die Drahtelektrodenwickelgeschwindigkeit ist, wird die Spannung der Drahtelektrode 2 verringert. In diesem Falle legen die Bearbeitungsbedingungssteuermittel 17 ein Befehlssignal an die Umschaltmittel 18 an, woraufhin die Mittel 18 den Widerstand 19c zur Erhöhung der eingestellten Spannung der Drahtelektrode ansteuern.

Die Spannung der Drahtelektrode wird also derart geregelt, daß die Verlängerung der Drahtelektrode 2 vor und nach der Bearbeitung innerhalb eines vorbestimmten Wertebereiches bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beispielsweise aus der DE 29 22 922 A1 bekannte funkenerosive Drahtschneidemaschine zu vereinfachen, ohne daß die Konstanthaltung der Drahtspannung beeinträchtigt wird.

Die Aufgabe wird durch eine Drahtschneidemaschine mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer funkenerosiven Drahtschneidemaschine einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild eines Beispiels für eine Drahtspannungs-Korrektureinrichtung;

Fig. 3 zeigt den Aufbau einer elektrischen funkenerosiven Drahtschneidemaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 und 5 zeigen Modifikationen der in Fig. 3 dargestellten funkenerosiven Drahtschneidemaschine; und

Fig. 6 zeigt den Aufbau einer konventionellen funkenerosiven Drahtschneidemaschine.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 die erste Ausführungsform der funkenerosiven Drahtschneidemaschine gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.

In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen: 1 - das zu bearbeitende Werkstück; 2 - den Draht, also die zur Bearbeitung des Werkstückes 1 bestimmte Drahtelektrode; 3 - eine Drahtabwickelspule als Drahtzufuhreinrichtung, von der die Drahtelektrode 2 geliefert wird; 4 und 4a - ein Paar von Drahtzugrollen zum Abziehen der Drahtelektrode 2; 5 - einen Antriebsmotor, nämlich einen Konstantgeschwindigkeitsmotor, der direkt mit der Drahtzugrolle 4 gekuppelt ist; 6 und 6a - ein Paar von Rollen, nämlich Konstantdrehmomentreibrollen, die der Drahtelektrode 2 die gewünschte Spannung verleihen; 8 und 9 - Führungsrollen, die oberhalb und unterhalb des Werkstückes 1 zur Führung der Drahtelektrode 2 vorgesehen sind; 30 - eine Bremse, nämlich einen direkt mit der Reibrolle 6 gekuppelten Gleichstrommotor; 31 - einen Tachogenerator als Geschwindigkeitserfassungseinrichtung, der direkt mit demjenigen Wellenende des Gleichstrommotors 30 gekuppelt ist, das dem anderen Wellenende, das mit der Rolle 6 gekuppelt ist, gegenüberliegt; 32 - eine Sollwertvorgabeeinrichtung, die eine Geschwindigkeits- Sollwertvorgabeeinrichtung 26 zur Erzeugung eines Geschwindigkeits-Sollwertsignals für die Drahtelektrode 2 sowie eine Drahtspannungs-Sollwertsignalvorgabeeinrichtung 27 zur Lieferung eines Drahtspannungs-Sollwertsignals für die Drahtelektrode 2 umfaßt; 33 - eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des von der Geschwindigkeits- Sollwerterzeugungseinrichtung 26 gelieferten Geschwindigkeits-Sollwert-Signals mit dem Ausgangssignal des Tachogenerators 31; 34 - eine Drahtspannungs-Sollwert- Korrektureinrichtung zum Berichtigen des von der Drahtspannungs-Sollwertsignalvorgabeeinrichtung 27 gelieferten Drahtspannungssollwertsignals aufgrund des Ausgangssignals der Vergleichseinrichtung 33; und 35 - eine Bearbeitungsleistungsversorgungsquelle.

Fig. 2 stellt das Schaltbild eines Beispiels für die Drahtspannungs-Sollwertkorrektureinrichtung dar. Die Drahtspannungs- Sollwertkorrektureinrichtung 34 umfaßt die Widerstände R und R, den veränderlichen Widerstand VR und einen Verstärker AMP. In der Schaltung wird der Korrekturumfang durch den veränderlichen Widerstand VR entsprechend dem Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung 33 verändert, um die Spannung der Drahtelektrode 2 zu berichtigen.

Die Drahtspannungs-Sollwertkorrektureinrichtung 34 arbeitet auf solche Weise, daß sie einen Teil des Unterschieds zwischen der von der Geschwindigkeits- Sollwertvorgabeeinrichtung 26 gelieferten Sollwertgeschwindigkeit der Drahtelektrode 2 einerseits und dem Ausgabesignal des Tachogenerators 31 andererseits an den von der Drahtspannungs-Sollwertsignalvorgabeeinrichtung 27 gelieferten Drahtspannungssollwert rückkoppelt und dadurch diesen entsprechend dem Verhalten des Drahtelektrodenbewegungssystems einregelt (Erhöhen oder Erniedrigen).

Die in dieser Weise aufgebaute funkenerosive Drahtschneidemaschine arbeitet wie folgt:
Die von der Drahtabwickelspule 3 zugeführte Drahtelektrode 2 wird gespannt, wobei sie zwischen dem Paar der Konstantdrehmomentreibrollen 6 und 6a gefaßt und über die Führungsrolle 8 gelegt wird, so daß sich die Bewegungsrichtung der Drahtelektrode 2 ändert, d. h., daß die Drahtelektrode 2 dem Bearbeitungsabschnitt des Werkstückes 1 zugeführt wird. Nach Durchlaufen des Werkstückes 1 wird die Drahtelektrode 2 um die untere Führungsrolle 9 gelegt, so daß ihre Bewegungsrichtung erneut geändert wird. Die so verlaufende Drahtelektrode 2 wird zwischen dem Paar der Drahtzugrollen 4 und 4a gefaßt, so daß sie mit konstanter Geschwindigkeit bewegt wird. Die Spannung und die Geschwindigkeit der Drahtelektrode werden durch die von der Sollwerterzeugungseinrichtung 32 erzeugten Sollwertsignale bestimmt.

Zur Bearbeitung des Werkstücks 1 führt die Bearbeitungsleistungsquelle 35 dem Arbeitsspalt zwischen dem Werkstück 1 und der Drahtelektrode 2 einen Bearbeitungsstrom zu, während eine (nicht dargestellte) Antriebseinheit das Werkstück 1 und die Drahtelektrode 2 relativ zueinander entsprechend einem Programm bewegt, das in der Sollwerterzeugungseinrichtung 32 gespeichert ist, so daß das Werkstück durch Bearbeitung in die gewünschte Form gebracht wird.

Die Spannung der Drahtelektrode 2 wird bei der funkenerosiven Drahtschneidemaschine wie folgt geregelt:
Durch den direkt mit der Drahtzugrolle 4 gekuppelten Konstantgeschwindigkeitsmotor 5 als Antriebsmotor wird die Drahtelektrode 2 mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Durch Steuern des Drehmomentes des direkt mit der Konstantdrehmomentreibrolle 6 gekuppelten Gleichstrommotors 30 wird eine gewisse Spannung auf die Drahtelektrode 2 aufgebracht.

Bei dem Drahtelektrodenbewegungssystem wird durch die Trägheitsmomente der Drahtabwickelspule 3, der Rollen und der Motoren, mit der Drahtelektrode 2 als Feder, ein Feder-Masse- System gebildet. Es ist daher unmöglich, die Veränderung der Spannung der Drahtelektrode 2, welche durch die systembedingte Frequenz des Drahtelektrodenbewegungssystems verursacht wird, nur durch das eingangs beschriebene Drahtelektrodenspannungssteuersystem zu regeln. Falls nämlich, wenn sich die Spannung in der eingangs beschriebenen Weise ändert, auf die Drahtelektrode eine Spannung aufgebracht wird, die größer als die Zugfestigkeit der Drahtelektrode 2 ist, bricht die Drahtelektrode 2, so daß die Bearbeitungsoperation unterbrochen wird. Darüber hinaus wird die bearbeitete Oberfläche durch die Vibration der Drahtelektrode 2, die durch die Veränderung der Spannung hervorgerufen wird, verkratzt.

Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, wird prinzipiell das Drehmoment des Gleichstrommotors 30 derart geregelt, daß die mechanische Spannung der Drahtelektrode 2 unverändert bleibt. Es wird also bei Veränderung der Spannung durch die systembedingte bzw. natürliche Frequenz des Drahtelektrodenbewegungssystems folgende Methode angewendet: wenn die aktuelle Spannung der Drahtelektrode 2 zunimmt, wird die eingestellte Spannung der Drahtelektrode 2 erniedrigt, wogegen dann, wenn die aktuelle Spannung abnimmt, die eingestellte Spannung erhöht wird.

Bei der funkenerosiven Drahtschneidemaschine gemäß der Erfindung wird die Umdrehungsgeschwindigkeit des Gleichstrommotors 30 durch den Tachogenerator 31 erfaßt, und die so erfaßte Umdrehungsgeschwindigkeit des Gleichstrommotors wird mit dem Geschwindigkeits- Sollwertsignal, also dem Sollwert für die Drahtelektrodenbewegungsgeschwindigkeit verglichen, das von der Geschwindigkeits-Sollwertvorgabeeinrichtung 26 an die Vergleichseinrichtung 33 geliefert wird. Bleibt die Spannung unverändert, so liefert die Vergleichseinrichtung kein Ausgangssignal, so daß die Spannung der Drahtelektrode 2 nicht geändert wird. Falls die Spannung der Drahtelektrode 2 steigt, wird die Rolle 6 abgezogen und die Geschwindigkeit des Gleichstrommotors entsprechend erhöht. Als Folge wird ein positives Signal an die Vergleichseinrichtung 33 angelegt, so daß der von der Drahtspannungs- Sollwertsignalvorgabeeinrichtung 27 aus gegebene Drahtspannungs-Sollwert durch die Drahtspannungs-Sollwert­ korrektureinrichtung 34 verringert und der so verringerte Sollwert an den Gleichstrommotor 30 angelegt wird.

Wenn die Spannung der Drahtelektrode 2 abnimmt, läuft der Gleichstrommotor 30 langsamer, wodurch ein negatives Signal an die Vergleichseinrichtung 33 geliefert wird. Entsprechend wird der von der Drahtspannungs- Sollwertsignalvorgabeeinrichtung 27 gelieferte Drahtspannungs-Sollwert durch die Drahtspannungs-Sollwert­ korrektureinrichtung 34 erhöht, und der so erhöhte Drahtspannungs-Sollwert wird an den Gleichstrommotor 30 geliefert.

Auf diese Weise wird die Drahtelektrode 2 zwischen der an den Gleichstrommotor angekuppelten Rolle 6 und der Drahtzugrolle 4 auf konstanter Spannung gehalten.

Bei der beschriebenen Ausführungsform werden der Drahtgeschwindigkeits-Sollwert und der Drahtspannungs- Sollwert durch die Sollwert-Vorgabeeinrichtung 32 geliefert. Das Gerät kann aber so geändert werden, daß diese Sollwerte auch durch voneinander getrennte Einheiten geliefert werden. Weiter wird bei der beschriebenen Ausführungsform die Drahtelektrode durch den Gleichstrommotor gespannt. Sie kann jedoch auch durch einen Wechselstrommotor gespannt werden, dessen Drehmoment steuerbar ist. Die gleiche Wirkung kann durch Einsatz einer Bremse herbeigeführt werden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird der an den Gleichstrommotor gekuppelte Tachogenerator zur Erfassung der Drahtelektrodenzuführungsrate und damit der Drahtgeschwindigkeit verwendet. Die Erfindung ist jedoch hierauf bzw. hierdurch nicht beschränkt. Beispielsweise können, ähnlich wie im Falle der eingangs beschriebenen konventionellen funkenerosiven Drahtschneidemaschine, eine Rolle zur Erfassung der Drahtelektrodenzuführungsgeschwindigkeit sowie eine Geschwindigkeitserfassungseinheit vorgesehen werden. Das Gerät kann also zur Erfassung der Drahtelektrodenzuführungsrate auf verschiedene Weise umgestaltet oder modifiziert werden.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird das technische Konzept der Erfindung auf die automatische Drahtelektrodenzuführungsoperation einer funkenerosiven Drahtschneidemaschine angewendet, die eine automatische Drahtelektrodenzuführungseinrichtung besitzt.

In Fig. 3 bezeichnen die Bezugszeichen: 1a - ein Anfangsloch von etwa 0.5 mm Durchmesser im Werkstück 1; 2 - eine Drahtelektrode von 0.1-0.3 mm Durchmesser zur Bearbeitung des Werkstückes 1; 3 - eine Drahtabwickelspule als Drahtzufuhreinrichtung, auf welche die Drahtelektrode 2 aufgewickelt ist; 20 - einen Vorspannmotor, der an die Welle der Drahtabwickelspule 3 angekuppelt ist; 6 und 6a - ein Paar von Rollen (Bremsrollen) zum Spannen der Drahtelektrode 2; 8 - eine Führungsrolle oberhalb des Werkstückes 1 zur Änderung der Vorschubrichtung der Drahtelektrode 2; 21 und 21a - ein Paar von Zuführungsrollen zum Einführen der Drahtelektrode 2 in das Anfangsloch 1a des Werkstückes 1; 22 - ein Führungsrohr zur Führung der Drahtelektrode 2; 23 - eine obere Drahtführung zur Halterung der Drahtelektrode 2 oberhalb des Werkstückes 1; 24 - einen direkt mit der Zuführungsrolle 21 gekuppelten Antriebsmotor; 25 - eine direkt mit der Bremsrolle 6 gekuppelte Bremse; 26 - eine Geschwindigkeits-Sollwertvorgabeeinrichtung zum Anlegen eines Geschwindigkeitssollwerts an den Antriebsmotor 24; 27 - eine Drahtspannungssollwertvorgabeeinrichtung zum Anlegen eines Drahtspannungs-Sollwerts an die Bremse 25; 28 - einen Tachogenerator, der direkt an denjenigen Wellenabschnitt der Bremse 25 gekuppelt ist, der dem Wellenabschnitt gegenüberliegt, mit dem die Rolle 6 verbunden ist; 29 - einen Verstärker zum Verstärken des Ausgangssignals des Tachogenerators 28; 33 - eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des Ausgangssignals des Verstärkers 29 mit dem Signal der Zuführungsrolle 21, die ihrerseits durch die Geschwindigkeits-Sollwertvorgabeeinrichtung 26 gesteuert wird; und 34 - eine Drahtspannungs- Sollwertkorrektureinrichtung zum Berichtigen des Signals der Drahtspannungs-Sollwertvorgabeeinrichtung, entsprechend dem Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung 33. Die Geschwindigkeits-Sollwertvorgabeeinrichtung 26 und die Drahtspannungs-Sollwertvorgabeeinrichtung 27 bilden eine Sollwertvorgabeeinrichtung 32.

Nachfolgend wir die Betriebsweise der wie erläutert aufgebauten zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Die von der Drahtabwickelspule 3 zugeführte Drahtelektrode 2 wird gespannt, wobei sie zwischen den Rollen 6 und 6a gefaßt und über die Führungsrolle 8 gelegt ist, und dann zwischen den Drahtzugrollen 21 und 21a gefaßt wird. Die Drahtelektrode 2 läuft also mit konstanter Geschwindigkeit. Die Drahtelektrode 2 durchquert dann das Führungsrohr 22 und wird in das Anfangsloch 1a des Werkstückes 1 eingeführt, wobei sie durch die obere Drahtführung 23 relativ zum Werkstück 1 in ihrer Lage gehalten wird. Der Vorspannmotor 20 ist mit der Welle der Drahtabwickelspule 3 verbunden, um der Drahtelektrode eine leichte Spannung von etwa 2 N zu geben, so daß sie nicht zwischen der Drahtabwickelspule 3 und den Rollen 6 und 6a durchhängt. Die auf die Drahtelektrode 2 aufgebrachte Spannung wird durch den Strom bestimmt, der durch die direkt an die Rolle 6 angekuppelte Bremse 25 fließt, wobei der Strom durch das Ausgangssignal der Drahtspannungs-Sollwertvorgabeeinrichtung 27 bestimmt wird. Die Einführungsspannung der Drahtelektrode 2 in das Anfangsloch 1a des Werkstückes 1 wird durch die Spannung bestimmt, die an den Antriebsmotor 24 angelegt wird, wobei die Spannung durch die Geschwindigkeits- Sollwertvorgabeeinrichtung 26 bestimmt wird. Andererseits wird die Umdrehungsgeschwindigkeit der Bremse 25 durch den direkt an die Bremse 25 angekuppelten Tachogenerator 28 erfaßt. In der Vergleichseinrichtung 33 wird das von der Geschwindigkeits-Sollwertvorgabeeinrichtung 26 gelieferte Signal für die Drahtzugrolle 21 mit dem Drahtgeschwindigkeitssignal verglichen, das von dem Bremsabschnitt geliefert wird. Der Verstärker 29 dient dem Zweck, das Signal der Drahtzugrolle 21 der Geschwindigkeits- Sollwertvorgabeeinrichtung 26 und das von dem Bremsabschnitt gelieferte Drahtgeschwindigkeitssignal entsprechend der Ausgangskennlinie aufeinander abzustimmen. Die Drahtspannungs-Sollwertkorrektureinrichtung 34 berichtigt das Drahtspannungs-Sollwertsignal der Drahtspannungs- Sollwertvorgabeeinrichtung 27 entsprechend dem Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung 33, wodurch der der Bremse 25 zugeführte Strom eingeregelt wird (erhöht oder verringert), um so die Spannung im Drahtelektrodenbewegungssystem zu stabilisieren. Wenn beispielsweise der Geschwindigkeits- Sollwert größer als die Geschwindigkeit der Drahtelektrode in dem Bremsabschnitt ist, wird die Spannung im Drahtbewegungssystem verringert. Dementsprechend wird durch die Vergleichseinrichtung 33 ein negatives Signal entsprechend der Differenz zwischen dem Geschwindigkeits- Sollwert und der Geschwindigkeit der Drahtelektrode ausgegeben, so daß die Drahtspannungs- Sollwertkorrektureinrichtung 34 das Drahtspannungs- Sollwertsignal der Drahtspannungs-Sollwertvorgabeeinrichtung 27 derart berichtigt, daß die Spannung erhöht wird. Andererseits wird, wenn der Geschwindigkeits-Sollwert kleiner als die Geschwindigkeit der Drahtelektrode 2 im Bremsabschnitt ist, die Spannung im Drahtbewegungssystem erhöht. Demgemäß gibt die Vergleichseinrichtung 33 ein positives Signal entsprechend der Differenz zwischen dem Geschwindigkeits-Sollwert und der Geschwindigkeit der Drahtelektrode 2 aus, so daß die Drahtspannungs- Sollwertkorrektureinrichtung 34 das Ausgangssignal der Drahtspannungs-Sollwertvorgabeeinrichtung 27 derart berichtigt, daß die Drahtspannung verringert wird.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Geschwindigkeit der Drahtelektrode 2 im Bremsabschnitt durch den Tachogenerator 28 erfaßt, der direkt an die Bremse 25 angekuppelt ist. Die gleiche Wirkung kann aber auch durch eine Abänderung der Ausführungsform erreicht werden, wie aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht. Gemäß Fig. 4 ist der Tachogenerator 28 direkt mit der Welle der Rolle 6 verbunden. Gemäß Fig. 5 ist zusätzlich ein Paar von Geschwindigkeitserfassungsrollen 50 und 50a vorgesehen, wobei der Tachogenerator 28 und die Geschwindigkeitserfassungsrolle 50 gekuppelt ist.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird weiter die Geschwindigkeit der Drahtelektrode durch den Tachogenerator erfaßt. Die gleiche Wirkung kann aber auch durch ein Verfahren erzielt werden, bei dem ein Kodierer verwendet wird, der die Geschwindigkeit der Drahtelektrode durch eine Frequenz-Spannungs-Umsetzung erfaßt.

Weiter wird bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Bremse als Betätigungselement zum Spannen der Drahtelektrode 2 benutzt. Die gleiche Wirkung kann aber auch durch einen Elektromotor, wie beispielsweise einen Gleichstrom- oder einen Wechselstrommotor, erreicht werden.

Außerdem sind bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Motor, die Bremse, der Tachogenerator und der Kodierer direkt an die Rollen angekuppelt. Die gleiche Wirkung kann durch Anschließen dieser Bauteile an die Rollen unter Zwischenschaltung von Getrieben erzielt werden, so daß ihre Geschwindigkeiten verringert werden.

Claims (5)

1. Funkenerosive Drahtschneidemaschine mit

• a) einer Drahtabwickelspule (3);
• b) einer Bremseinrichtung (6, 6a, 30; 6, 6a, 25) für den von der Drahtabwickelspule (3) ablaufenden Draht (2);
• c) einer Geschwindigkeitserfassungseinrichtung (31; 28) für den ablaufenden Draht (2) auf der Zufuhrseite;
• d) Drahtzugrollen (4, 4a; 21, 21a) mit einem daran gekuppelten Antriebsmotor (5; 24);
• e) einer Vergleichseinrichtung (33) zum Vergleichen eines von der Geschwindigkeitserfassungseinrichtung (31; 28) gelieferten Drahtgeschwindigkeitssignals mit einem weiteren Signal, und zur Ausgabe eines entsprechenden Ausgangssignals;
• f.1) einer Drahtspannungs-Sollwertvorgabeeinrichtung (27) zur Vorgabe eines Drahtspannungs-Sollwert­ signals für die Bremseinrichtung (6, 6a, 30; 6, 6a, 25);
• f.2) einer Drahtspannungs-Sollwertkorrektureinrichtung (34) zur Korrektur des Drahtspannungs-Sollwerts abhängig von dem von der Vergleichseinrichtung (33) abgegebenen Ausgangssignal; und
• f.3) einer Geschwindigkeits-Sollwertvorgabeeinrichtung (26) zur Abgabe eines Geschwindigkeits-Sollwert­ signals an den Antriebsmotor (5; 24);
  dadurch gekennzeichnet, daß
• g) der Vergleichseinrichtung (33) als weiteres Signal das Geschwindigkeits-Sollwertsignal für den Antriebsmotor (5; 24) zugeführt wird, so daß das Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung (33) der Differenz zwischen dem Drahtgeschwindigkeitssignal und dem Geschwindigkeits-Sollwertsignal entspricht;
• h) wobei das Drehmoment eines Motors (30, 25) der Bremseinrichtung (6, 6a, 30; 6, 6a, 25) verringert wird, wenn die aktuelle Drahtspannung zunimmt bzw. erhöht wird, wenn die aktuelle Drahtspannung abnimmt.

2. Funkenerosive Drahtschneidemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeits­ erfassungseinrichtung (31; 28) einen Tachogenerator aufweist, der direkt oder über ein Getriebe mit der Bremseinrichtung (6, 6a, 30; 6, 6a, 25) verbunden ist.

3. Funkenerosive Drahtschneidemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (6, 6a, 30; 6, 6a, 25) ein Paar von Rollen (6, 6a) aufweist, zwischen denen der Draht (2) hindurchläuft, und von denen eine (6) mit einer Bremse (30; 25) gekuppelt ist.

4. Funkenerosive Drahtschneidemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse ein Gleichstrommotor (30) ist.

5. Funkenerosive Drahtschneidemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (5) ein Konstantgeschwindigkeitsmotor ist.