JP3212041B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被加工物の加工を行な
う工作機械に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、工作機械においては、被加工
物を加工するための複数の可動部、及びこれら各可動部
を各々駆動する複数のアクチュエータを備え、数値制御
装置により、予め設定されたシーケンスに従い、各アク
チュエータを順次駆動することにより、被加工物を加工
するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
工作機械では、各アクチュエータを、数値制御装置が有
する固定のシーケンスでのみ駆動させるようにしていた
ため、工作機械に何等かの異常が生じた場合には、数値
制御装置によるシーケンス制御を実行させ、数値制御装
置が各アクチュエータを順次駆動する度に、その動作状
態を確認して、異常箇所を見つけなければならず、異常
箇所を特定して修理するのに時間がかかるといった問題
があった。

【０００４】本発明はこうした問題に鑑みなされたもの
で、各アクチュエータを手動で駆動して、その動作状態
を簡単に確認することのできる工作機械を提供すること
を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本発明の工作機械は、被加工物を加工するた
めの複数の可動部と、各可動部を駆動するための複数の
アクチュエータと、各アクチュエータを予め記憶手段に
記憶されたシーケンス制御のプログラムに従い順次駆動
制御するシーケンス制御手段とを備え、更に、当該工作
機械の動作モードを、通常モードと動作確認モードとの
何れかに設定するための動作モード設定手段と、該動作
モード設定手段により通常モードから動作確認モードへ
設定された場合に、前記シーケンス制御手段によって各
アクチュエータの制御が実行されているか否かを判断す
る判断手段と、前記判断手段によってシーケンス制御に
よる各アクチュエータの制御が実行されていないと判断
された場合、前記シーケンス制御手段による各アクチュ
エータの制御の実行を禁止する禁止手段と、前記禁止手
段によって各アクチュエータの制御の実行が禁止された
ときに、前記各アクチュエータの動作状態を表す選択画
面を表示装置に表示する選択画面表示手段と、前記選択
画面表示手段によって表示された選択画面から前記各ア
クチュエータ毎に、駆動指令及び駆動停止指令を入力す
るための駆動指令入力手段と、前記駆動指令入力手段に
よって入力された該指令に応じて前記各アクチュエータ
を個々に駆動させる駆動制御手段とを備えている。

【０００６】また、請求項２に記載の工作機械は、前記
動作確認モードの終了指令を入力する動作確認モード終
了手段と、前記動作確認モード終了手段によって、前記
終了指令が入力され、かつ全ての前記アクチュエータが
停止している場合に前記禁止手段による前記シーケンス
制御手段による各アクチュエータの動作の禁止を解除す
る禁止解除手段とを備えている。

【作用】上記のように構成された本発明の請求項１の工
作機械においては、予め記憶手段に記憶されたシーケン
ス制御のプログラムに従い順次駆動制御される複数アク
チュエータのそれぞれの動作を確認するために、動作モ
ード設定手段によって、動作確認モードを設定する。そ
の際、判断手段によって前記シーケンス制御手段による
各アクチュエータの制御が実行されていないと判断され
た場合、各アクチュエータが前記シーケンス制御手段に
よって制御されることを禁止手段によって禁止し、更
に、選択画面表示手段によって各アクチュエータの動作
状態を示す選択画面が表示される。その、選択画面に対
して前記駆動指令入力手段から各アクチュエータ毎に駆
動指令及び駆動停止指令を入力すると、駆動制御手段に
よって各アクチュエータ毎に入力された指令に応じて動
作させる。

【０００７】また、請求項２に記載の工作機械において
は、動作確認モード終了手段によって動作確認モードの
終了指令が入力されると、全ての前記アクチュエータが
停止している場合のみ禁止解除手段によって前記シーケ
ンス制御手段による各アクチュエータの動作の禁止を解
除する。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面と共に説明す
る。図１は、本発明が適用されたワイヤ放電加工機にお
けるワイヤ走行系の構成を表す概略構成図である。図１
に示す如く、ワイヤ電極１０はワイヤ駆動モータ１２で
回転される一対のローラ１４によってワイヤボビン１６
から引き出された後、一対のワイヤガイド２０，２２に
より案内されて、被加工物２４を通過し、使用済みワイ
ヤ回収箱２６内に回収される。

【０００９】ワイヤボビン１６には、ボビンモータ２８
から、加工時のボビン回転方向とは逆方向の回転力が与
えられる。このボビンモータ２８は、その回転により、
加工時にはワイヤ電極１０に予備張力を与え、ワイヤ電
極１０の断線時にはワイヤ電極１０を巻き戻す力を与え
る。

【００１０】ワイヤボビン１６とローラ１４との間のワ
イヤ電極１０の経路上には、回転検出センサ３０を有す
るパウダブレーキ３２によって制動力が伝えられること
によりワイヤ電極１０に張力を与えるプーリ３４と、ワ
イヤ放電加工機に容易に着脱可能な切断ユニット４０と
が設置されている。

【００１１】図２に示す如く、切断ユニット４０は、ス
テッピングモータからなる上側送りモータ４２、上側送
りモータ４２に図示しない連結ベルトを介して連結され
た上側送りローラ４４、上側送りローラ４４に対向配設
されたピンチローラ４６、及び、レバー４８を支点４８
ａを中心に回動させることによりピンチローラ４６を上
側送りローラ４４に対して近接・離間させる回転式ソレ
ノイドからなる上側開閉ソレノイド５０を備えている。
そして、上側開閉ソレノイド５０によりピンチローラ４
６と上側送りローラ４４とを近接させて、上側送りモー
タ４２により上側送りローラ４４を図２の矢印方向に回
転させることにより、ワイヤ電極１０を下方に移送でき
るように構成されている。

【００１２】なお、上側開閉ソレノイド５０は、コイル
が励磁されると、その回転板が一定角度回転して、レバ
ー４８を支点４８ａを中心に所定角度回動させるもので
あり、励磁が停止されると、内蔵された復帰スプリング
により、その回転板が復帰するように構成されている。

【００１３】また切断ユニット４０は、ワイヤ電極１０
の入口に配設されてワイヤ電極１０を上側送りローラ４
４とピンチローラ４６との間に案内するワイヤガイド５
２、ワイヤ電極溶断用の電流を流す一対の溶断電極５
４，５６、これら一対の溶断電極５４，５６をワイヤ電
極１０を挟むように保持したホルダ５８、ホルダ５８を
支点５８ａを中心に回動させて、各溶断電極５４，５６
をワイヤ電極１０に接続させる電極移動ソレノイド６
０、及び、上側送りローラ４４とピンチローラ４６とに
より移送されてきたワイヤ電極１０を溶断電極５４，５
６間に案内するワイヤガイド６２を備えている。そし
て、電極移動ソレノイド６０によりホルダ５８を回動さ
せることによって、各溶断電極５４，５６をワイヤ電極
１０に接続させ、図１に示す溶断電源７０から溶断電極
５４，５６間に高電圧を印加してワイヤ電極１０に溶断
電流を流すことにより、ワイヤ電極１０を溶断する。

【００１４】なお、電極移動ソレノイド６０は、上記上
側開閉ソレノイド５０と同様、回転式ソレノイドからな
り、コイルが励磁されると、その回転板が一定角度回転
して、ホルダ５８を支点５８ａを中心に所定角度回動さ
せ、励磁が停止されると、内蔵された復帰スプリングに
より、回転板が復帰するように構成されている。

【００１５】更に切断ユニット４０には、上記ホルダ５
８の下方でワイヤ電極１０の有無を光学的に検出するセ
ンサ６４、溶断電極５４，５６間を通過してきたワイヤ
電極１０をセンサ６４の検出範囲に位置決めするための
一対のワイヤガイド６６，６８、ステッピングモータか
らなる下側送りモータ７２、下側送りモータ７２に図示
しない連結ベルトを介して連結された下側送りローラ７
４、下側送りローラ７４に対向配設されたピンチローラ
７６、及び、レバー７８を支点７８ａを中心に回動させ
ることによりピンチローラ７６を下側送りローラ７４に
対して近接・離間させる回転式ソレノイドからなる下側
開閉ソレノイド８０を備えている。そして、センサ６４
によりワイヤ電極１０の有無を検出できるようにすると
共に、下側開閉ソレノイド８０によりピンチローラ７６
と下側送りローラ７４とを近接させて、下側送りモータ
７２により下側送りローラ７４を図２の矢印方向に回転
させることにより、ワイヤ電極１０を更に下方に移送で
きる。

【００１６】なお下側開閉ソレノイド８０は、各ソレノ
イド５０，６０と同様、回転式ソレノイドからなり、コ
イルが励磁されると、その回転板が一定角度回転して、
レバー７８を支点７８ａを中心に所定角度回動させ、励
磁が停止されると、内蔵された復帰スプリングにより、
その回転板が復帰するように構成されている。

【００１７】また切断ユニット４０は、ピンチローラ７
６と下側送りローラ７４とにより下方に移送されてきた
ワイヤ電極１０を、ワイヤガイド８２を介して外部に排
出するが、切断ユニット４０内では、上述の溶断電極５
４，５６、ホルダ５８、電極移動ソレノイド６０、ワイ
ヤガイド６２、センサ６４、ワイヤガイド６６，６８、
下側送りモータ７２、下側送りローラ７４、ピンチロー
ラ７６、レバー７８、下側開閉ソレノイド８０、及びワ
イヤガイド８２が、回転台８８に固定されている。そし
て、回転台８８にレバー９０を介して接続された案内移
動ソレノイド９２を用いて、回転台８８を支点８８ａを
中心に回動させることにより、ワイヤ電極１０の排出方
向を、ワイヤ電極１０を被加工物２４に案内する案内パ
イプ８４側と、当該切断ユニット４０により切断した不
要なワイヤ電極１０を回収するワイヤ回収箱８６側とに
切り換えることができる。

【００１８】なお、案内移動ソレノイド９２は、上記各
ソレノイド５０，６０，８０と同様、回転式ソレノイド
からなり、コイルが励磁されると、その回転板が一定角
度回転して、ワイヤガイド８２をワイヤ回収箱８６側に
移動させ、励磁が停止されると、内蔵された復帰スプリ
ングにより、回転板が復帰して、ワイヤガイド８２を案
内パイプ８４側に固定するように構成されている。

【００１９】このように構成された切断ユニット４０内
部の各アクチュエータ、即ち，上側送りモータ４２，上
側開閉ソレノイド５０，電極移動ソレノイド６０，下側
送りモータ７２，下側開閉ソレノイド８０，及び案内移
動ソレノイド９２は、ワイヤ放電加工機内の他のアクチ
ュエータ、即ち，ワイヤ駆動モータ１２，ボビンモータ
２８，パウダブレーキ３２，溶断電源７０等と共に、図
１に示す制御装置９４により駆動制御される。

【００２０】制御装置９４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ
等を中心とした周知のマイクロコンピュータにより構成
されており、被加工物２４の加工条件等を入力するため
の操作盤９６，その加工条件等を表示するための表示装
置９８等を備えている。そして制御装置９４は、操作盤
９６を介して入力された被加工物２４の加工条件や、回
転検出センサ３０や切断ユニット４０内のワイヤ電極検
出用のセンサ６４等からの各種検出信号に応じて、予め
ＲＯＭ内に格納されたシーケンス制御用のプログラムに
従い上記各アクチュエータを順次駆動することにより、
被加工物２４の加工制御を実行する。

【００２１】例えば、ワイヤ電極１０の断線時に、上記
切断ユニット４０により、被加工物との放電によって変
形している不要な部分のワイヤ電極１０を切断して廃棄
することによりワイヤ電極先端を自動修正する場合に
は、以下のシーケンスで上記各アクチュエータが順次駆
動される。

【００２２】即ち、ワイヤ電極１０の断線が発生する
と、加工時にワイヤ電極１０に予備張力を与えていたボ
ビンモータ２８の発生する回転力が、ワイヤ電極１０を
巻き戻す力として作用し、ワイヤ電極１０はワイヤボビ
ン１６に巻き戻される。そこで、まずワイヤ電極１０の
断線を、センサ６４がワイヤ電極１０を検出しているか
否かにより判定し、センサ６４がオフして、ワイヤ電極
１０が検出されなくなると、ワイヤ電極１０が断線した
と判断して、ボビンモータ２８の回転を停止する。この
結果、ワイヤ電極１０の巻き上げが停止される。

【００２３】次に、案内移動ソレノイド９２を励磁し
て、回転台８８をワイヤ回収箱８６側に回動させ、更に
上側開閉ソレノイド５０を励磁して、ワイヤ電極１０を
上側送りローラ４４とピンチローラ４６との間に挟む。
そして、上側送りモータ４２を駆動することにより、上
側送りローラ４４を回転させて、ワイヤ電極１０をワイ
ヤ回収箱８６に向けて移送させる。

【００２４】この状態で一定時間が経過すると、上側開
閉ソレノイド５０の励磁及び上側送りモータ４２の駆動
を停止し、今度はパウダブレーキ３２、下側開閉ソレノ
イド８０、及び電極移動ソレノイド６０を励磁し、下側
送りモータ７２を駆動し、溶断電源７０をオンする。こ
の結果、ワイヤ電極１０の両端が保持されると共に、ワ
イヤ電極１０に張力が与えられ、更にワイヤ電極１０に
溶断電流が流れて、ワイヤ電極１０の先端の不要な変形
部分が切断される。また、切断されたワイヤ電極１０は
ワイヤ回収箱８６に収容される。

【００２５】こうしてワイヤ電極１０が切断されて、ワ
イヤ電極１０の先端部分がワイヤ回収箱８６に収容され
ると、センサ６４によりワイヤ電極１０が検出されなく
なるので、今度は、センサ６４により、ワイヤ電極１０
が検出されなくなったか否かにより、ワイヤ電極１０の
切断動作が完了したかどうかを判断する。そして、セン
サ６４によりワイヤ電極１０が検出されなくなると、パ
ウダブレーキ３２、下側開閉ソレノイド８０、電極移動
ソレノイド６０の励磁を停止し、下側送りモータ７２の
駆動を停止し、溶断電源７０をオフする。

【００２６】そして最後に、案内移動ソレノイド９２の
励磁を停止して、回転台８８を案内パイプ８４側に復帰
させることにより、ワイヤ電極１０を被加工物２４側に
移送できるようにする。このように、上記各アクチュエ
ータは、予め制御装置９４のＲＯＭ内に格納されたシー
ケンス制御用のプログラムに従い順次駆動されるのであ
るが、こうしたワイヤ放電加工機では、何れかのアクチ
ュエータに異常が生じて、被加工物２４の加工制御を正
常に行なうことができなくなることがある。

【００２７】そこで本実施例では、ワイヤ放電加工機の
動作モードを、各アクチュエータを上記のようにシーケ
ンス制御する通常モードから、動作確認モードに切り換
え、この動作確認モードで、各アクチュエータを手動で
動作させるための制御プログラムを、予め制御装置９４
のＲＯＭ内に格納しておくことにより、異常発生時に、
各アクチュエータを個々に手動で動作させて異常箇所を
速やかに発見することができるようにされている。

【００２８】以下、こうした動作確認モードで実行され
る制御処理について、図３に示すフローチャートに沿っ
て説明する。この動作確認制御処理は、操作盤９６に設
けられた図示しないモード切換用キーを操作することに
より実行される処理であり、処理が開始されるとまずＳ
１１０にて、現在上記各アクチュエータを通常モードで
制御しているか否か、即ち現在シーケンス制御を実行中
であるか否かを判断する。そして、現在、シーケンス制
御を実行中であれば、Ｓ１２０にて、表示装置９８に、
動作確認モードに切り換えることができない旨を表すエ
ラーメッセージを表示し、処理を終了する。

【００２９】一方、現在、シーケンス制御が実行されて
いなければ、Ｓ１３０にて、シーケンス制御の実行を禁
止する禁止フラグをセットした後、Ｓ１４０に移行し
て、表示装置９８に、上記各アクチュエータの動作状態
を表す図４に示す選択画面を表示する。

【００３０】次にＳ１５０では、使用者による操作盤９
６の操作によって、操作盤９６から何れかのアクチュエ
ータに対する動作切換指令が入力されたか否かを判断す
る。本実施例では、操作盤９６に設けられた図５に示す
カーソル移動キーＫ１〜Ｋ４を操作することにより、選
択画面上のカーソルＫを所望のアクチュエータの位置に
移動させ、更に図５に示す如く操作盤９６に設けられて
いる５つのファンクションキーＦ１〜Ｆ５の内、選択画
面上にて「オン」又は「オフ」が表示されたファンクシ
ョンメニューｆ１，ｆ２に対応したファンクションキー
Ｆ１，Ｆ２を操作することにより、所望のアクチュエー
タの動作切換指令を入力するようになっており、Ｓ１５
０では、この操作盤９６の操作によって、アクチュエー
タの動作切換指令が入力されたか否かを判断する。

【００３１】そしてＳ１５０にて、操作盤９６からアク
チュエータの動作切換指令が入力されたと判断される
と、Ｓ１６０に移行して、選択画面上で、そのアクチュ
エータのオン・オフ状態の表示を切り換え、Ｓ１７０に
移行して、そのアクチュエータの動作状態を切り換え、
再度Ｓ１５０に移行する。

【００３２】例えば、図４に示す選択画面は、ワイヤ駆
動モータ１２をオフからオンに切り換える指令が入力さ
れ、その動作状態の表示をオフからオンに切り換えた場
合の画面を表しているが、このようにＳ１６０にて表示
を切り換えた後、Ｓ１７０にて、ワイヤ駆動モータ１２
に対して駆動信号を出力するのである。

【００３３】次にＳ１５０にて、アクチュエータの動作
切換指令が入力されていないと判断されると、今度はＳ
１８０に移行して、操作盤９６から動作確認モードの終
了指令が入力されたか否かを判断する。本実施例では、
図５に示す如く操作盤９６に設けられている５つのファ
ンクションキーＦ１〜Ｆ５の内、選択画面上にて「終
了」が表示されたファンクションメニューｆ５に対応し
たファンクションキーＦ５を操作することにより、動作
確認モードの終了指令を入力するように構成されてお
り、Ｓ１８０では、ファンクションキーＦ５が操作され
たか否かを判断することにより、動作確認モードの終了
指令が入力されたか否かを判断する。

【００３４】そして、Ｓ１８０にて、動作確認モードの
終了指令が入力されていないと判断されると、再度Ｓ１
５０に移行し、Ｓ１８０にて、動作確認モードの終了指
令が入力されたと判断されると、Ｓ１９０に移行して、
動作確認モードの終了条件が成立しているか否かを判断
する。本実施例では、動作確認モードの終了条件とし
て、「全アクチュエータがオフ状態である」ことが定め
られており、ここでは、全アクチュエータがオフ状態で
あるか否かにより、終了条件の成立を判断する。

【００３５】そして全アクチュエータの内、一つでもオ
ン状態となっていると、Ｓ２００に移行して、その旨を
表すエラーメッセージを表示装置９８に表示した後、再
度Ｓ１５０に移行する。また逆に、アクチュエータが全
てオフ状態となって、動作確認モードの終了条件が成立
している場合には、Ｓ２１０に移行して、上記Ｓ１３０
においてシーケンス制御の実行を禁止するためにセット
した禁止フラグをリセットして、シーケンス制御の禁止
を解除し、動作確認制御処理を終了する。

【００３６】以上説明したように、本実施例のワイヤ放
電加工機においては、その動作モードを、被加工物２４
の加工のために各アクチュエータを順次連続して駆動す
るシーケンス制御を実行する通常モードから、動作確認
モードに切り換え、各アクチュエータを手動で動作させ
ることができるように構成されている。このため、ワイ
ヤ放電加工機に何等かの異常が生じた場合には、各アク
チュエータを選択画面を見ながら手動で動作させて、各
アクチュエータの実際の動きを個々に確認することがで
き、異常が発生したアクチュエータを簡単且つ速やかに
特定することが可能となる。

【００３７】なお、本発明は上記実施例に何等限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々なる態様で実施することができる。例えば、上記
実施例では、本発明をワイヤ放電加工機に適用した場合
について説明したが、本発明はこうしたワイヤ放電加工
機以外の工作機械であっても、適用して、上記と同様の
効果を得ることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の工作機械
においては、予め記憶手段に記憶され たシーケンス制御
のプログラムに従い順次駆動制御される複数アクチュエ
ータのそれぞれの動作を確認するために、動作モード設
定手段によって、動作確認モードを設定する。その際、
判断手段によって前記シーケンス制御手段による各アク
チュエータの制御が実施されていないと判断された場
合、前記シーケンス前記制御手段による各アクチュエー
タの制御を禁止手段によって禁止し、更に、選択画面表
示手段によって各アクチュエータの動作状態を示す選択
画面が表示され、該選択画面に対して前記駆動指令入力
手段から各アクチュエータ毎に駆動指令及び駆動停止指
令を入力すると、駆動制御手段によって各アクチュエー
タ毎に入力された指令に応じて動作させることができ、
シーケンス制御を実施しているときでは、異常の箇所が
確認できない場合でも、各アクチュエータを単独で動作
させることによって、異常が発生したアクチュエータを
簡単かつ速やかに特定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のワイヤ放電加工機におけるワイヤ走行
系の構成を表す概略構成図である。

【図２】切断ユニット４０の内部構成を表す概略構成図
である。

【図３】制御装置９４で実行される動作確認制御処理を
表すフローチャートである。

【図４】動作確認モードで表示装置９８に表示される選
択画面を表す説明図である。

【図５】動作確認モードで使用される操作盤９６に設け
られた各種キーを表す説明図である。

【符号の説明】

１０…ワイヤ電極 １２…ワイヤ駆動モータ ２４…被加工物 ２８…ボビンモータ ３２…パウダブレーキ ４０…切断ユニット ４２…上側送りモータ ５０…上側開閉ソレノイド ６０…電極移動ソレノイド ７０…溶断電源 ７２…下側送りモータ ８０…下側開閉ソレノイド ９２…案内移動ソレノイド ９４…制御装置 ９６…操作盤 ９８…表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05B 19/18 - 19/46 B23H 7/02 - 7/20 B23Q 15/00 - 15/28 B23Q 17/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物を加工するための複数の可動部
   と、各可動部を駆動するための複数のアクチュエータ
   と、各アクチュエータを予め記憶手段に記憶されたシー
   ケンス制御のプログラムに従い順次駆動制御するシーケ
   ンス制御手段とを備えた工作機械において、 当該工作機械の動作モードを、通常モードと動作確認モ
   ードとの何れかに設定するための動作モード設定手段
   と、 該動作モード設定手段により通常モードから動作確認モ
   ードへ設定された場合に、前記シーケンス制御手段によ
   って各アクチュエータの制御が実行されているか否かを
   判断する判断手段と、 前記判断手段によってシーケンス制御による各アクチュ
   エータの制御が実行されていないと判断された場合、前
   記シーケンス制御手段による各アクチュエータの制御の
   実行を禁止する禁止手段と、 前記禁止手段によって各アクチュエータの制御の実行が
   禁止されたときに、前記各アクチュエータの動作状態を
   表す選択画面を表示装置に表示する選択画面表示手段
   と、 前記選択画面表示手段によって表示された選択画面から
   前記各アクチュエータ毎に、駆動指令及び駆動停止指令
   を入力するための駆動指令入力手段と、 前記駆動指令入力手段によって入力された該指令に応じ
   て前記各アクチュエータを個々に駆動させる駆動制御手
   段と を備えたことを特徴とする工作機械。
2. 【請求項２】 前記動作確認モードの終了指令を入力す
   る動作確認モード終了手段と、 前記動作確認モード終了手段によって、前記終了指令が
   入力され、かつ全ての前記アクチュエータが停止してい
   る場合に前記禁止手段による前記シーケンス制御手段に
   よる各アクチュエータの動作の禁止を解除する禁止解除
   手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の工作
   機械。