JPH05312657A - ワイヤ張力測定装置 - Google Patents
ワイヤ張力測定装置Info
- Publication number
- JPH05312657A JPH05312657A JP15995792A JP15995792A JPH05312657A JP H05312657 A JPH05312657 A JP H05312657A JP 15995792 A JP15995792 A JP 15995792A JP 15995792 A JP15995792 A JP 15995792A JP H05312657 A JPH05312657 A JP H05312657A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tension
- wire
- detection
- guides
- wire electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガイド間を移動するワイヤの張力変動の検出
精度を高め、且つ高応答の検出により、張力制御が常に
精密に、高応答で安定に制御できるようにすることを目
的とする。 【構成】 ワイヤ電極１をブレーキ３，４と引張り駆動
ローラ５，６によってガイド７，８間を所定の張力を保
って移動させるようにしたワイヤカット放電加工装置に
於て、前記ガイド７，８間のワイヤ電極１の振動数を光
学的に検出するヘッド９を設け、該検出ヘッド９の検出
信号をフィルタ１０を通し演算回路１１に入力して張力
を演算処理し、該演算出力を制御回路１３に加えて、前
記ブレーキ３，４駆動ローラ５，６もしくはその両者を
制御し、張力制御をするようにしたことを特徴とする。
精度を高め、且つ高応答の検出により、張力制御が常に
精密に、高応答で安定に制御できるようにすることを目
的とする。 【構成】 ワイヤ電極１をブレーキ３，４と引張り駆動
ローラ５，６によってガイド７，８間を所定の張力を保
って移動させるようにしたワイヤカット放電加工装置に
於て、前記ガイド７，８間のワイヤ電極１の振動数を光
学的に検出するヘッド９を設け、該検出ヘッド９の検出
信号をフィルタ１０を通し演算回路１１に入力して張力
を演算処理し、該演算出力を制御回路１３に加えて、前
記ブレーキ３，４駆動ローラ５，６もしくはその両者を
制御し、張力制御をするようにしたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤカット放電加工
装置等に利用するワイヤ張力測定装置に関する。
装置等に利用するワイヤ張力測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤカット放電加工用のワイヤ電極に
は線径０．０５〜０．３ｍｍの細線を用い、これをリー
ルから引出し、加工部を通過させながら移動させる。こ
の移動するワイヤ電極にはブレーキと引張り駆動ローラ
の作用によって所定の張力を加えているが、移動系には
常に急激な変化が発生して張力が変化し、ワイヤ電極が
振動したり断線したりするので、その検出制御が必要で
ある。従来のこのワイヤ電極の張力変動を検出する手段
としては、例えば２個のガイドローラ間に重りを掛けて
撓ませ、その撓み量の変化をポテンショメータとか差動
トランスによって検出し、この検出信号によってブレー
キとか駆動ローラを制御するものが知られている。この
場合の撓み量ｌは次式で与えられる。
は線径０．０５〜０．３ｍｍの細線を用い、これをリー
ルから引出し、加工部を通過させながら移動させる。こ
の移動するワイヤ電極にはブレーキと引張り駆動ローラ
の作用によって所定の張力を加えているが、移動系には
常に急激な変化が発生して張力が変化し、ワイヤ電極が
振動したり断線したりするので、その検出制御が必要で
ある。従来のこのワイヤ電極の張力変動を検出する手段
としては、例えば２個のガイドローラ間に重りを掛けて
撓ませ、その撓み量の変化をポテンショメータとか差動
トランスによって検出し、この検出信号によってブレー
キとか駆動ローラを制御するものが知られている。この
場合の撓み量ｌは次式で与えられる。
【０００３】
【数１】
【０００４】但し、Ｐは張力、Ｆは作用した力、Ｌはロ
ーラ間のスパンで、いまＰ＝８００ｇ，Ｆ＝１ｇ，Ｌ＝
１０ｃｍとしたときｌ＝０．０３ｍｍであり、この変化
を正確に検出することができない欠点があった。又、こ
の測定にはローラ等の質量とか力が加わって測定するの
で、検出の応答速度が極めて遅く、張力制御が遅れると
いった欠点があった。
ーラ間のスパンで、いまＰ＝８００ｇ，Ｆ＝１ｇ，Ｌ＝
１０ｃｍとしたときｌ＝０．０３ｍｍであり、この変化
を正確に検出することができない欠点があった。又、こ
の測定にはローラ等の質量とか力が加わって測定するの
で、検出の応答速度が極めて遅く、張力制御が遅れると
いった欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような欠
点を改善し、検出精度を高め、且つ検出応答速度の高い
検出により張力制御が常に精密に高応答で安定に制御で
きるようにすることを目的とする。
点を改善し、検出精度を高め、且つ検出応答速度の高い
検出により張力制御が常に精密に高応答で安定に制御で
きるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】ガイド間を移動するワイ
ヤの振動数を光学的に非接触で検出する光学ヘッドと該
光学ヘッドの検出信号と設定条件から張力を演算出力す
る演算処理回路とを設けて成ることを特徴とする。
ヤの振動数を光学的に非接触で検出する光学ヘッドと該
光学ヘッドの検出信号と設定条件から張力を演算出力す
る演算処理回路とを設けて成ることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明は前記のように、ワイヤの振動数を非接
触で光学的に検出し、これにより張力を演算出力するよ
うにしたので、従来の撓み量を接触検出するものに比較
して、高精度に且つ高速応答で検出することができ、こ
の検出による張力制御が精密に高応答で安定に制御でき
る。
触で光学的に検出し、これにより張力を演算出力するよ
うにしたので、従来の撓み量を接触検出するものに比較
して、高精度に且つ高速応答で検出することができ、こ
の検出による張力制御が精密に高応答で安定に制御でき
る。
【０００８】
【実施例】以下、図面の一実施例により本発明を説明す
ると、図１はワイヤカット放電加工装置で、１はワイヤ
電極であり、巻回したリール２から供給される。ローラ
３はブレーキコイル４の制御によって所要のブレーキが
かけられる。５はワイヤ電極１を引張り駆動する駆動ロ
ーラで、モータ６の制御により駆動力が制御され、前記
ブレーキローラ３とのバランスにより移動するワイヤ電
極１に所要の張力が作用する。７及び８はワイヤ電極１
の振動を検出する部分の上下ガイドで、通常はこのガイ
ド間で図示しない被加工体の放電加工が行なわれる。９
は光学検出ヘッドで光照射系にはレーザー発振器を用
い、検出器には反射光とか透過光を光センサで検出し、
ワイヤ電極１の振動数ｆの検出を行なう。１０は検出信
号のフィルタで、雑音の除去を行ない、正信号を次のＣ
ＰＵ等の演算回路１１に供給する。演算回路１１は検出
信号と設定条件のデータ基準値とを所要の算式に入れて
張力を演算出力する。１３は張力信号による制御回路
で、ワイヤ電極１の張力が一定になるようブレーキコイ
ル４とか駆動モータ６に信号を加えて制御する。
ると、図１はワイヤカット放電加工装置で、１はワイヤ
電極であり、巻回したリール２から供給される。ローラ
３はブレーキコイル４の制御によって所要のブレーキが
かけられる。５はワイヤ電極１を引張り駆動する駆動ロ
ーラで、モータ６の制御により駆動力が制御され、前記
ブレーキローラ３とのバランスにより移動するワイヤ電
極１に所要の張力が作用する。７及び８はワイヤ電極１
の振動を検出する部分の上下ガイドで、通常はこのガイ
ド間で図示しない被加工体の放電加工が行なわれる。９
は光学検出ヘッドで光照射系にはレーザー発振器を用
い、検出器には反射光とか透過光を光センサで検出し、
ワイヤ電極１の振動数ｆの検出を行なう。１０は検出信
号のフィルタで、雑音の除去を行ない、正信号を次のＣ
ＰＵ等の演算回路１１に供給する。演算回路１１は検出
信号と設定条件のデータ基準値とを所要の算式に入れて
張力を演算出力する。１３は張力信号による制御回路
で、ワイヤ電極１の張力が一定になるようブレーキコイ
ル４とか駆動モータ６に信号を加えて制御する。
【０００９】ガイド７，８間のワイヤ電極１の振動数ｆ
は次式で与えられる。
は次式で与えられる。
【００１０】
【数２】
【００１１】但し、ｎは振動次数、Ｌはガイド７，８間
の長さ（ｃｍ）、Ｐは張力（ｋｇ）、ｇは重力加速度９
８１ｃｍ／Ｓ２、ｒはワイヤ電極の単位長さ重量（ｋｇ
／ｃｍ）、 いま、Ｌ＝０ｃｍ、ワイヤ電極に０．２ｍ
ｍφのＣｕ線を用いたとき、ｎ＝１とすると、張力Ｐ＝
１ｋでｆ＝９３Ｈｚ，Ｐ＝１０ｋｇでｆ＝２８８Ｈｚ，
Ｐ＝１００ｇでｆ＝９．３Ｈｚとなる。このようにワイ
ヤ電極１の振動数ｆは、作用する張力Ｐの変化によって
Ｐに比例して変化する。これらの計算式等はメモリ１２
に記憶してある。そこで、このワイヤ電極１の振動、振
動数ｆの変化を光学検出ヘッド９で検出する。このヘッ
ド９による光学的検出はワイヤ電極１にレーザービーム
を照射し、その反射もしくは透過光を光センサで検出す
るが、検出信号がワイヤ電極１の振動数に対応して変化
し、容易に振動数ｆの検出測定をすることができる。し
かも、この検出測定精度は光の反射もしくは透過光によ
るから極めて測定精度が高く、且つ非接触の測定である
から応答が速く、この検出測定データを用いた張力制御
が正確に高応答で制御できる。検出信号はフィルタ１０
を通して雑音除去を行ない、信号を演算処理回路１１に
入力する。回路１１はメモリ１２から上記の張力計算式
及び条件設定による設定データ等を呼び出し、振動数５
の検出信号に対応する張力Ｐの演算を行ない、この演算
出力を制御回路１３に供給する。制御回路１３は入力す
る張力信号にもとづいて、ブレーキ４とか駆動モータ
６、もしくはその両方の制御により張力Ｐの制御を行な
う。
の長さ（ｃｍ）、Ｐは張力（ｋｇ）、ｇは重力加速度９
８１ｃｍ／Ｓ２、ｒはワイヤ電極の単位長さ重量（ｋｇ
／ｃｍ）、 いま、Ｌ＝０ｃｍ、ワイヤ電極に０．２ｍ
ｍφのＣｕ線を用いたとき、ｎ＝１とすると、張力Ｐ＝
１ｋでｆ＝９３Ｈｚ，Ｐ＝１０ｋｇでｆ＝２８８Ｈｚ，
Ｐ＝１００ｇでｆ＝９．３Ｈｚとなる。このようにワイ
ヤ電極１の振動数ｆは、作用する張力Ｐの変化によって
Ｐに比例して変化する。これらの計算式等はメモリ１２
に記憶してある。そこで、このワイヤ電極１の振動、振
動数ｆの変化を光学検出ヘッド９で検出する。このヘッ
ド９による光学的検出はワイヤ電極１にレーザービーム
を照射し、その反射もしくは透過光を光センサで検出す
るが、検出信号がワイヤ電極１の振動数に対応して変化
し、容易に振動数ｆの検出測定をすることができる。し
かも、この検出測定精度は光の反射もしくは透過光によ
るから極めて測定精度が高く、且つ非接触の測定である
から応答が速く、この検出測定データを用いた張力制御
が正確に高応答で制御できる。検出信号はフィルタ１０
を通して雑音除去を行ない、信号を演算処理回路１１に
入力する。回路１１はメモリ１２から上記の張力計算式
及び条件設定による設定データ等を呼び出し、振動数５
の検出信号に対応する張力Ｐの演算を行ない、この演算
出力を制御回路１３に供給する。制御回路１３は入力す
る張力信号にもとづいて、ブレーキ４とか駆動モータ
６、もしくはその両方の制御により張力Ｐの制御を行な
う。
【００１２】尚、前記の測定精度は張力Ｐが０．１ｋｇ
変化して振動数ｆが９．３Ｈｚ変化し、又、Ｐが１ｋｇ
変化するとｆ＝９３Ｈｚの変化をするから、これを光学
検出によって充分に正確に測定できる。これは従来の撓
み量を検出する場合μ単位の検出が高精度に正確にでき
なかったのに比較して極めて容易で正確であり、その応
答制御もμｓ単位で実行することができ、張力が常に一
定に制御でき、これによりワイヤ電極１の振動、断線を
少なく制御して安定した高精度、高速度の加工を行なう
ことができる。以上は本発明をワイヤカット放電加工に
利用した場合について説明したが、他のワイヤ駆動装置
のワイヤ張力測定装置として利用でき、移動するワイヤ
の張力自動制御に利用でき、又測定張力を表示して指示
を与えることができる。
変化して振動数ｆが９．３Ｈｚ変化し、又、Ｐが１ｋｇ
変化するとｆ＝９３Ｈｚの変化をするから、これを光学
検出によって充分に正確に測定できる。これは従来の撓
み量を検出する場合μ単位の検出が高精度に正確にでき
なかったのに比較して極めて容易で正確であり、その応
答制御もμｓ単位で実行することができ、張力が常に一
定に制御でき、これによりワイヤ電極１の振動、断線を
少なく制御して安定した高精度、高速度の加工を行なう
ことができる。以上は本発明をワイヤカット放電加工に
利用した場合について説明したが、他のワイヤ駆動装置
のワイヤ張力測定装置として利用でき、移動するワイヤ
の張力自動制御に利用でき、又測定張力を表示して指示
を与えることができる。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明は、ワイヤの振動数
を非接触で光学的に検出するようにしたので、従来の撓
み量を接触検出するものに比較して、高精度に且つ高速
応答で検出することができ、この検出にもとづいて設定
条件により張力を演算出力するから極めて正確な張力測
定ができ、又、これによる張力制御が精密に高応答で安
定に制御できる。従って、ワイヤカット放電加工に利用
した場合、加工部分においてワイヤ電極を常に一定の張
力で移動させることができ、これにより断線を防ぎ、よ
れ等をなくして緊張した状態で移動させ、アーク、短絡
等を発生させずに安定した加工ができ、加工精度及び加
工速度を向上させることができる。
を非接触で光学的に検出するようにしたので、従来の撓
み量を接触検出するものに比較して、高精度に且つ高速
応答で検出することができ、この検出にもとづいて設定
条件により張力を演算出力するから極めて正確な張力測
定ができ、又、これによる張力制御が精密に高応答で安
定に制御できる。従って、ワイヤカット放電加工に利用
した場合、加工部分においてワイヤ電極を常に一定の張
力で移動させることができ、これにより断線を防ぎ、よ
れ等をなくして緊張した状態で移動させ、アーク、短絡
等を発生させずに安定した加工ができ、加工精度及び加
工速度を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例構成図。
１ ワイヤ電極 ３ ブレーキローラ ４ ブレーキコイル ５ 引張り駆動ローラ ６ 駆動モータ ７，８ ガイド ９ 光学検出ヘッド １０ フィルタ １１ 演算処理回路 １２ メモリ １３ 制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】 細線ワイヤをブレーキと引張り駆動ロー
ラによってガイド間を所定の張力を保つように制御しな
がら移動させるワイヤ駆動装置におけるワイヤ張力測定
装置であって、前記ガイド間を移動するワイヤの振動数
を光学的に非接触で検出する光学ヘッドと、該光学ヘッ
ドの検出信号と設定条件から張力を演算出力する演算処
理回路とを設けて成ることを特徴とするワイヤ張力測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15995792A JPH05312657A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | ワイヤ張力測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15995792A JPH05312657A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | ワイヤ張力測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05312657A true JPH05312657A (ja) | 1993-11-22 |
Family
ID=15704870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15995792A Pending JPH05312657A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | ワイヤ張力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05312657A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998039128A1 (fr) * | 1997-03-07 | 1998-09-11 | Sodick Co., Ltd. | Systeme et procede d'usinage par decharge pour le decoupage par fil-electrode |
| WO1999044779A1 (fr) * | 1998-03-04 | 1999-09-10 | Sodick Co., Ltd. | Appareil a couper les fils par electroerosion et procede associe |
| EP2786825A2 (en) | 2013-04-02 | 2014-10-08 | Fanuc Corporation | Wire electric discharge machine having wire electrode tension control function |
| US20160263690A1 (en) * | 2015-03-06 | 2016-09-15 | Fanuc Corporation | Wire electric discharge machine having function to correct detected value of tensile force |
| WO2021193323A1 (ja) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | ファナック株式会社 | ワイヤ放電加工機の制御装置および推定方法 |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP15995792A patent/JPH05312657A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998039128A1 (fr) * | 1997-03-07 | 1998-09-11 | Sodick Co., Ltd. | Systeme et procede d'usinage par decharge pour le decoupage par fil-electrode |
| US6028282A (en) * | 1997-03-07 | 2000-02-22 | Sodick Co., Ltd. | System and method for wire cut discharge machining |
| CN1099933C (zh) * | 1997-03-07 | 2003-01-29 | 沙迪克株式会社 | 线切割放电加工装置和方法 |
| WO1999044779A1 (fr) * | 1998-03-04 | 1999-09-10 | Sodick Co., Ltd. | Appareil a couper les fils par electroerosion et procede associe |
| US6326577B1 (en) | 1998-03-04 | 2001-12-04 | Sodick Co., Ltd. | Wire cutting electrical discharge device and method for same |
| CN1110397C (zh) * | 1998-03-04 | 2003-06-04 | 沙迪克株式会社 | 线切割放电加工装置和方法 |
| EP2786825A2 (en) | 2013-04-02 | 2014-10-08 | Fanuc Corporation | Wire electric discharge machine having wire electrode tension control function |
| US20160263690A1 (en) * | 2015-03-06 | 2016-09-15 | Fanuc Corporation | Wire electric discharge machine having function to correct detected value of tensile force |
| US10105776B2 (en) * | 2015-03-06 | 2018-10-23 | Fanuc Corporation | Wire electric discharge machine having function to correct detected value of tensile force |
| WO2021193323A1 (ja) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | ファナック株式会社 | ワイヤ放電加工機の制御装置および推定方法 |
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