JP2654556B2 - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はワイヤ電極の送り出し
を円滑するワイヤ放電加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来のワイヤ放電加工装置の経路
を示すシステム概略図である。図に於いて、１１はワイ
ヤ電極、１２がワイヤボビンで、ワイヤボビン１２に巻
き取られたワイヤ電極１１が走行系に案内され送り出さ
れる。１３ａ，１３ｂはガイドプーリで、ワイヤ電極１
１を安定に走行させ、ワイヤ電極１１の走行方向を変換
させる。１４ａはブレーキ部で、パウダーブレーキ（電
磁ブレーキ）方式が用いられ、走行中のワイヤ電極１１
に所定の張力を与えている。

【０００３】１５ａ，１５ｂはワイヤガイドプーリで、
被加工物（後述説明）に対して直線上にワイヤ電極１１
を案内し、位置ずれをなくすガイドである。１６は被加
工物で、ワイヤ電極１１により加工される。１７は一対
の回収ローラで、駆動する回収モータ（図示せず）の駆
動により、ワイヤ電極１１をローラで挾みこんで張架
し、ワイヤ電極１１を回収している。

【０００４】１８は一対のワイヤ電極送り出しローラ
で、ワイヤ自動供給装置（後述説明）に安定した所定の
速度でワイヤ電極１１を送り出すローラである。１９は
駆動モータで、ワイヤ電極送り出しローラ１８を駆動す
るモータである。２０は回転速度検出器で、ワイヤ電極
１１の断線を検出すると共に、ワイヤ電極送り出しロー
ラ１８の回転を検出する。２１はワイヤ自動供給装置
で、ワイヤ電極送り出しローラ１８から送り出されるワ
イヤ電極１１を張架し、自動的に被加工物１６に挿入す
る。

【０００５】従来のワイヤ放電加工装置は上記のように
構成されており、図４より装置の動作を説明する。図に
於いて、ワイヤボビン１２に巻き取られたワイヤ電極１
１が、ガイドプーリ１３ａ，１３ｂ、ワイヤガイドプー
リ１５ａ，１５ｂ及びブレーキ部１４ａを経て、駆動モ
ータ１９により挾み込みながら送り出されてワイヤ自動
供給装置２１に挿入され、そのワイヤ自動供給装置２１
から自動的に被加工物１６及びワイヤガイドプーリ１５
ｂを経て回収ローラ１７より挾み込まれながら所定の速
度で巻き上げられ一経路が張架され回収されている。そ
の際、ワイヤ電極送り出しローラ１８の回転速度は、定
電圧制御され、ワイヤガイドプーリ１５ａに取り付けら
れた回転速度検出器２０の検出信号により速度が管理さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のワ
イヤ放電加工装置では、ワイヤ電極１１に加えられる張
力に変動が生じると回転速度検出器２０が取り付けられ
ているワイヤガイドプーリ１５ａが回転むらを生じ、ワ
イヤ電極送り出しローラ１８の駆動モータ１９にもトル
ク変動が生じるために両者が影響しあい、更に、ワイヤ
電極の送り出し速度にむらが生じるという問題があっ
た。又、ブレーキ部１４ａの経年的な変化により上記送
り出しローラの回転むら及びワイヤ張力の変動が生じて
経年的な信頼性が確保することができないという問題が
あった。

【０００７】更に、上記のワイヤ電極の送り出し速度に
むらが生じると、ワイヤ自動供給装置２１内でワイヤ電
極１が座屈したり、ワイヤ電極送り出しローラ１８でワ
イヤ電極１１がすべってカールするため、被加工物１６
の自動挿入及び自動結線が可能であるワイヤ自動供給装
置の本来の機能が損なうという問題があった。

【０００８】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたもので、ワイヤ電極送り出しローラの回転速度
又はワイヤ張力を制御して安定走行させ、ワイヤ自動供
給装置を円滑に動作させて長時間の稼動及び自動運転が
できるワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係るワイヤ放
電加工装置は、ワイヤ電極に所定の張力を与えるブレー
キ部を駆動するブレーキモータと、上記ブレーキモータ
の回転速度値とワイヤ送り速度指令値との差により速度
差信号を出力する速度設定部と、その速度差信号の入力
に基づいて、上記ブレーキモータを駆動するブレーキモ
ータ制御部と、上記ワイヤ電極をワイヤ自動供給装置へ
送り出す駆動モータと、上記回転速度値を回転速度設定
値として上記駆動モータを駆動すると共に、上記回転速
度値が所定の範囲を越えて変動した場合、上記駆動モー
タを停止する駆動モータ制御部とを有するものである。

【００１０】又、ワイヤ電極に所定の張力を与えるブレ
ーキ部を駆動するブレーキモータと、上記ブレーキモー
タの回転速度値とワイヤ送り速度指令値とに基づいてブ
レーキ制御信号を出力するブレーキモータ制御部と、上
記ワイヤ電極を回収する回収駆動モータと、上記回収駆
動モータの回転速度値に応じて上記ワイヤ電極をワイヤ
自動供給装置へ送り出し、上記回収駆動モータが停止し
たときワイヤ電極の送り出しを停止する駆動モータと、
上記回収駆動モータの回転速度値と上記ワイヤ送り速度
指令値とに基づいて上記回収駆動モータを駆動し、上記
回転速度値が所定の範囲を越えて変動したとき上記回収
駆動モータを停止する回収駆動モータ制御部とを有する
ものである。

【００１１】又、ワイヤ電極に所定の張力を与えるブレ
ーキ部を駆動するブレーキモータと、上記ワイヤ電極を
ワイヤ自動供給装置へ送り出す駆動モータと、上記ワイ
ヤ電極を走行させるためにワイヤ張力指令値を前記ブレ
ーキモータに出力すると共にワイヤ送り速度指令値を前
記駆動モータ及びブレーキモータ制御部に出力し、上記
ワイヤ電極の走行時の回転速度が所定の範囲を越えて変
動したときに上記ワイヤ張力指令値及びワイヤ送り速度
指令値の出力を停止するＮＣ制御部と、このＮＣ制御部
からのワイヤ送り速度指令値と上記ブレーキモータから
の回転速度値との差による速度差信号を上記ブレーキモ
ータに出力する上記ブレーキモータ制御部とを有するも
のである。

【００１２】

【作用】この発明に於いては、ブレーキモータ２の回転
速度値とワイヤ送り速度指令値とが速度設定部４へ入力
され、その速度差により速度設定部４から速度差信号が
制御回路１のブレーキモータ制御部へ出力される。そし
て、ブレーキモータ制御部は上記速度差信号の入力に基
づいてブレーキモータを駆動する。一方、上記回転速度
値が制御回路１の駆動モータ制御部へ入力され、駆動モ
ータ制御部は上記回転速度値に基づいて駆動モータを駆
動する。尚、上記回転速度値が所定の範囲を越えて変動
した場合、上記駆動モータ制御部は上記駆動モータを停
止する。

【００１３】又、ブレーキモータ２の回転速度値とワイ
ヤ送り速度指令値とがブレーキモータ制御部１Ｂへ入力
され、その回転速度値とワイヤ送り速度指令値とに基づ
いてブレーキモータ制御部１Ｂはブレーキモータを駆動
する。一方、回収駆動モータ２２の回転速度値と上記ワ
イヤ送り速度指令値とが回収駆動モータ制御部１Ａへ入
力され、その回転速度値とワイヤ送り速度指令値とに基
づいて回収駆動モータ制御部１Ａは回収駆動モータ１７
を駆動する。更に、上記回転速度値により、駆動モータ
１９が駆動する。尚、上記回転速度値が所定の範囲を越
えて変動した場合、上記回収駆動モータ制御部１Ａは上
記回収駆動モータ１７を停止し、上記駆動モータ１９が
停止する

【００１４】又、ＮＣ制御部はワイヤ電極１１を走行さ
せるためにワイヤ送り速度指令値ａを駆動モータ１８及
びブレーキモータ制御部１Ｃに出力すると共にワイヤ張
力指令値ｂをブレーキモータ２に出力する。すると、駆
動モータ１９はワイヤ電極１１を走行させ、ブレーキモ
ータ制御部１Ｃによりブレーキモータ２の回転速度値３
ａとワイヤ送り速度指令値ａとの速度差による速度差信
号と上記ＮＣ制御部からのワイヤ張力指令値ｂとにより
ブレーキモータ２が駆動制御される。一方、ＮＣ制御部
はワイヤ電極の走行時の速度が所定の範囲を越えて変動
した時に上記ワイヤ送り速度指令値ａ及び上記ワイヤ張
力指令値ｂの出力を停止して上記駆動モータ及び上記ブ
レーキモータを停止させる。

【００１５】

【実施例】図１はこの発明の一実施例に係るワイヤ放電
加工装置の経路を示すシステム概略図であり、１１〜１
３ａ，１３ｂ、１５ａ，１５ｂ〜１９、２１は上記従来
装置と同じのものである。図に於いて、１は制御回路
で、ブレーキモータ（後述説明）に設けられたブレーキ
モータ回転速度検出器（後述説明）で検出された回転速
度に基づいて駆動モータ１９へ回転速度制御信号１ａを
出力し（駆動モータ制御部）、駆動モータ１９の回転速
度を制御すると共に、速度設定回路（後述説明）からの
速度差信号（後述説明）の入力に基づいてブレーキモー
タ２へ回転速度制御信号１ｂを出力し（ブレーキモータ
制御部）、ブレーキモータ２の回転速度を制御する。

【００１６】２はブレーキモータで、ＤＣモータが用い
られ、上記制御回路１のブレーキモータ制御部からの回
転速度制御信号１ｂにより、ブレーキ部（後述説明）を
駆動してワイヤ電極１に張力を与えるモータである。３
はブレーキモータ回転速度検出器で、ブレーキモータ２
のブレーキモータ回転速度信号３ａを検出して制御回路
１及び速度設定回路（後述説明）へフィードバックす
る。４は速度設定回路で、ワイヤ送り速度のＮＣ指令値
（ワイヤ送り速度指令値ａ）とブレーキモータ回転速度
検出器３で検出された回転速度信号３ａとの速度差によ
り、速度差信号４ａを制御回路１のブレーキモータ制御
部へ出力する。

【００１７】１４はブレーキ部で、プーリに２重巻ゴム
を設けた２重巻ゴムローラが用いられ、制御回路１のブ
レーキモータ制御部からのブレーキモータ速度制御信号
１ｂによりブレーキモータ２が駆動され、ブレーキ部１
４はワイヤ電極１に張力変動を与えず常に安定した速度
で回転させ一定の張力を保つようにしている。又、ワイ
ヤ電極１１とブレーキ部１４との間はすべりが発生する
ことはない。即ち、ブレーキ部１４はワイヤ電極１１の
全体の走行経路を安定させる役目をしている。

【００１８】上記のようにワイヤ放電加工装置は構成さ
れており、図１より本装置を説明する。図に於いて、ワ
イヤボビン１２に巻き取られたワイヤ電極１１が、ガイ
ドプーリ１３ａ，１３ｂ、ワイヤガイドプーリ１５ａ，
１５ｂ及びブレーキ部１４を介して張架され、ワイヤ電
極１１を所定の速度でワイヤ自動供給装置２１から被加
工物１６に安定して自動挿入する為には、ワイヤ電極送
り出しローラ１８を駆動する駆動モータ１９を安定した
速度に制御するようにしなければならない。

【００１９】その為、制御回路１のブレーキモータ制御
部で制御されたブレーキ部１４の回転速度をブレーキモ
ータ回転速度検出器３で検出し、その検出された検出量
を制御回路１の駆動モータ制御部からワイヤ電極送り出
しローラ１８を駆動する駆動モータ１９にフィードバッ
ク制御することにより、ワイヤ張力によるトルク変動及
び回転むらがなくなり、ワイヤ電極送り出しローラ１８
が常に安定した回転速度でワイヤ電極１１をワイヤ自動
供給装置２１内に送り出すことができる。尚、ブレーキ
モータ２の回転速度が変動し、それに伴って駆動モータ
１９の回転が変動した場合、ある基準値以上に変動して
スレシホールドを越えると直ちに制御回路１の駆動モー
タ制御部は駆動モータ１９への回転制御信号１ａを停止
してワイヤ電極１１を停止させるようにしている。

【００２０】又、ブレーキ部１４を駆動するブレーキモ
ータ２はＤＣモータが採用されている為、より安定して
ワイヤ電極１１に張力を加えることができる。よって、
常に安定した張力がブレーキ部１４を介してワイヤ電極
１１に与えられる為、ブレーキ部１４の経年的な信頼性
をも確保することができる。この様に、ワイヤ電極１の
自動供給が従来に比べてよりスムーズに行われ、ワイヤ
自動供給装置の信頼性を著しく向上させることができ
る。

【００２１】又、図２は他の実施例に係るワイヤ放電加
工装置の経路を示すシステム概略図であり、２，３，１
１，１２，１３ａ，１３ｂ，１４，１５ａ，１５ｂ，１
７〜１９，２１は上記と同じものである。図に於いて、
１Ａは回収モータ制御部で、ＮＣ指令であるワイヤ送り
速度指令値ａと回収駆動モータ（後述説明）に設けられ
た回収モータ回転速度検出器（後述説明）で検出された
回転速度検出信号（後述説明）との入力により、回収モ
ータを一定の回転速度に制御する速度制御信号（ｓ）を
回収駆動モータへ出力する。

【００２２】１Ｂはブレーキモータ制御部で、上記のワ
イヤ送り速度指令値ａとブレーキモータ２に設けられた
ブレーキモータ回転速度検出器３で検出された回転速度
検出信号３ａとの入力により、ブレーキモータ２を一定
の回転速度に制御するブレーキ制御信号（ｂ）をブレー
キモータ２へ出力する。２２は回収駆動モータで、回収
モータ速度制御回路１Ａからの回転速度制御信号（ｓ）
により、一定速度で駆動される。２３は回収モータ回転
速度検出器で、回収駆動モータ２２に設けられ、駆動す
る回収駆動モータ２２の回転速度を検出して回転速度検
出信号２３ａを回収モータ速度制御部１Ａへ出力すると
共に、駆動モータ１９へ出力する。駆動モータ１９は、
その回転速度検出信号２３ａに基づいてワイヤ電極送り
出しローラ１８を駆動する。

【００２３】上記のようにワイヤ放電加工装置は構成さ
れており、ＮＣ指令であるワイヤ送り速度指令値ａと各
回転速度検出信号３ａ，２３ａとにより、回収モータ速
度制御部１Ａで回収駆動モータ２２を一定の回転速度に
フィードバック制御すると共に、ブレーキモータ制御部
１Ｂでブレーキモータ２を一定の回転速度にフィードバ
ック制御し、且つ、回収駆動モータ２２に設けられた回
収モータ速度検出器２３からの検出値を駆動モータ１９
に出力するので、ワイヤ電極１１のシステム経路に於い
て、ワイヤ張力によるトルク変動及び回転むらがなくな
り、常に安定した速度でワイヤ電極１１を走行させるこ
とができる。尚、ブレーキモータ２及び回収駆動モータ
２２が変動し、それに伴って駆動モータ１９が変動した
場合、ある基準値以上に変動してスレシホールドを越え
ると直ちに回収モータ速度制御部１Ａは回収駆動モータ
２２への回転速度制御信号（ｓ）を停止してワイヤ電極
１１を停止させる。

【００２４】又、図３は他の実施例に係るワイヤ放電加
工装置の経路を示すシステム概略図であり、２，３，１
１，１２，１３ａ，１３ｂ，１４，１５ａ，１５ｂ，１
７〜１９は上記と同じものである。図に於いて、１Ｃは
ブレーキモータ制御部で、ブレーキモータ２に設けられ
た回転速度検出器３で検出された回転速度値３ａとＮＣ
制御部（図示せず）からワイヤ送り速度指令指令値ａ
（一定した速度値）との入力により、その速度差による
速度差信号２ｂをブレーキモータ２に出力してフィード
バック制御する。尚、ＮＣ制御部はワイヤ電極１１を走
行させる時にワイヤ送り速度指令値ａを上記ブレーキモ
ータ制御部１Ｃに、ワイヤ張力指令値ｂを駆動モータ１
９にそれぞれ出力して走行系を駆動し、又、ワイヤガイ
ドプーリ１５ａに設けられた回転速度検出器２０の検出
値が所定の回転速度の範囲を越えて変動した時に上記ワ
イヤ送り速度指令値ａ及びワイヤ張力指令値ｂをの出力
を停止して走行系を止める。

【００２５】上記の様にワイヤ放電加工装置は構成され
ており、ワイヤボビン１２に巻き取られたワイヤ電極１
１がガイドプーリ１３ａ，１３ｂ，ワイヤガイドプーリ
１５ａ，１５ｂ及びブレーキ部１４を介して張架され、
ワイヤ電極１１を所定の速度でワイヤ自動供給装置２１
から被加工物１６に安定して自動挿入させるために、ブ
レーキモータ２に設けられたブレーキモータ回転速度検
出器３で回転速度を検出し、その検出された検出値と駆
動モータ１９を駆動するワイヤ送り速度指令値ａとをブ
レーキモータ制御部１Ｃに入力し、ブレーキモータ制御
部１Ｃによるそれらの速度差による速度差信号２ｂと上
記ＮＣ制御部からのワイヤ張力指令値ｂとを加算した値
によりブレーキモータ２をフィードバック制御する。す
ると、ワイヤ張力によるトルク変動及び回転むらがなく
なり、ワイヤ電極送りだしローラ１８が常に安定した回
転速度でワイヤ電極１１をワイヤ自動供給装置２１内に
送りだすことができる。尚、ブレーキ部１４を駆動する
ブレーキモータ２はＤＣモータが採用されているため、
より安定してワイヤ電極１１に張力を加えることができ
る。

【００２６】又、ブレーキモータ２の回転速度が変動
し、それに伴って駆動モータ１９の回転速度が変動した
場合（ワイヤガイドプーリ１５ａに設けられた回転速度
検出器２０の回転検出値ｃの変動をＮＣ制御部が検出し
た時）、ある基準値以上に変動してそのスレシホールド
値を越えると直ぐにワイヤ送り速度指令値ａ及びワイヤ
張力指令値ｂの出力を停止してワイヤ電極１１の送りを
止める。この様に、常に安定した張力がブレーキ部１４
を介してワイヤ電極１１に与えることができるので、ブ
レーキ部１４の経年的な信頼性を確保し、ワイヤ電極１
１の自動供給が従来に比べてよりスムーズに行われ、ワ
イヤ自動供給装置の信頼性を著しく向上させることがで
きる。

【００２７】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、ワイヤ
送り速度指令値と、ブレーキモータの回転速度値と、又
はワイヤ送り速度指令値、ブレーキモータの回転速度値
及び回収駆動モータの回転速度値とに基づいて速度制御
するように構成したことにより、ワイヤ張力によるトル
ク変動及び回転むらがなくなり、ワイヤ電極の送り出し
不良による被加工物への挿入率の低下を防止すると共
に、長時間の高稼動率を確保し、自動化運転を可能にす
ることができる。また、この発明によれば、ワイヤ電極
の回収による回収駆動モータの回転速度値が所定の範囲
を越えたときその回収駆動モータが停止し、これに応じ
て駆動モータが停止するので、これらモータの停止を通
してワイヤ電極の結線が完了したことが判別できるとい
う効果が得られている。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るワイヤ放電加工装置
の経路を示すシステム概略図である。

【図２】他の実施例に係るワイヤ放電加工装置の経路を
示すシステム概略図である。

【図３】他の実施例に係るワイヤ放電加工装置の経路を
示すシステム概略図である。

【図４】従来のワイヤ放電加工装置の経路を示すシステ
ム概略図である。

【符号の説明】

１ 制御回路 １Ａ 回収駆動モータ制御部 １Ｂ，１Ｃ ブレーキモータ制御部 ２ ブレーキモータ ３ ブレーキモータ回転速度検出器 ４ 速度設定部 １１ ワイヤ電極 １２ ワイヤボビン １３ａ，１３ｂ ガイドプーリ １４ ブレーキ部 １５ａ，１５ｂ ワイヤガイドプーリ １６ 被加工物 １７ 回収ローラ １８ ワイヤ電極送り出しローラ １９ 駆動モータ ２１ ワイヤ自動供給装置

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤ電極に所定の張力を与えるブレー
   キ部を駆動するブレーキモータと、前記ブレーキモータ
   の回転速度値とワイヤ送り速度指令値との差により速度
   差信号を出力する速度設定部と、前記速度差信号の入力
   に基づいて、前記ブレーキモータを駆動するブレーキモ
   ータ制御部と、前記ワイヤ電極をワイヤ自動供給装置へ
   送り出す駆動モータと、前記回転速度値を回転速度設定
   値として前記駆動モータを駆動すると共に、前記回転速
   度値が所定の範囲を越えて変動した場合、前記駆動モー
   タを停止させる駆動モータ制御部とを有することを特徴
   とするワイヤ放電加工装置。
2. 【請求項２】 ワイヤ電極に所定の張力を与えるブレー
   キ部を駆動するブレーキモータと、 前記ブレーキモータの回転速度値とワイヤ送り速度指令
   値とに基づいてブレーキ制御信号を出力するブレーキモ
   ータ制御部と、 前記ワイヤ電極を回収する回収駆動モータと、前記回収駆動モータの回転速度値に応じて 前記ワイヤ電
   極をワイヤ自動供給装置へ送り出し、前記回収駆動モー
   タが停止したときワイヤ電極の送り出しを停止する駆動
   モータと、 前記回収駆動モータの回転速度値と前記ワイヤ送り速度
   指令値とに基づいて前記回収駆動モータを駆動し、前記
   回転速度値が所定の範囲を越えて変動したとき前記回収
   駆動モータを停止する回収駆動モータ制御部とを有する
   ことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
3. 【請求項３】 ワイヤ電極に所定の張力を与えるブレー
   キ部を駆動するブレーキモータと、前記ワイヤ電極をワ
   イヤ自動供給装置へ送り出す駆動モータと、前記ワイヤ
   電極を走行させるためにワイヤ張力指令値を前記ブレー
   キモータに出力すると共にワイヤ送り速度指令値を前記
   駆動モータ及びブレーキモータ制御部に出力し、前記ワ
   イヤ電極の走行時の回転速度が所定の範囲を越えて変動
   したときに前記ワイヤ張力指令値及びワイヤ送り速度指
   令値の出力を停止するＮＣ制御部と、該ＮＣ制御部から
   のワイヤ送り速度指令値と前記ブレーキモータからの回
   転速度値との差による速度差信号を該ブレーキモータに
   出力する前記ブレーキモータ制御部とを有することを特
   徴とするワイヤ放電加工装置。