JPH0724643A - ワイヤ放電加工機におけるワイヤ障害発生位置検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤ放電加工機におけるワイヤ障害発生位
置の検出・記録。 【構成】 ワイヤ放電加工機のワイヤ結線時のワイヤの
つかえ（結線障害）と断線障害の発生位置を検出・記録
する為に、ワイヤ経路に沿って図のような区間設定を行
なう。ワイヤ結線時には、位置Ｐｏまでワイヤを送り出
した状態でワイヤ送り量を計測するエンコーダの位置パ
ルスカウンタの計数値をクリヤしてから、ワイヤの撓み
をワイヤ経路に配置したリング状電極で検出しながらワ
イヤ送りを行なう。ワイヤがつかえたら、エンコーダ位
置パルス計数値から結線障害発生位置を求め、設定区間
別に記憶する。断線障害については、断線発生時に位置
パルス計数値をクリヤし、位置Ｐｏまでワイヤが巻き上
げられた時点の計数値から結線障害発生位置を求め、設
定区間別に記憶する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、ワイヤ放電加工機の
ワイヤ結線時に、ワイヤ経路中のどの位置乃至区間でワ
イヤのつかえ（結線障害）が発生したかを検出するワイ
ヤ障害発生位置検出方法及び装置に関し、更には、ワイ
ヤ断線時のワイヤ断線位置を含むワイヤ障害発生位置を
検出するワイヤ断線位置検出方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤ放電加工機においては、放電加工
実行中に断線が発生した場合あるいは別の加工線に沿っ
た放電加工を実行する場合に、ワイヤ電極（以下、単に
ワイヤと言う。）の結線を行なわなければならない。ワ
イヤ結線時には、ワイヤ先端ををワイヤ経路に沿って送
り出し、ワイヤ放電加工機の各部を挿通させて巻き取り
部まで到達させる必要がある。ところが、ワイヤ経路に
は上ガイド、下ガイド、下アームパイプ部等の狭い通路
や転向ローラ等の屈曲部が存在する為に、ワイヤ先端が
つかえてワイヤの結線に支障を来すことがある。特に、
放電加工により発生したスラッジが狭い通路の入口部分
にたまった場合などに、このようなワイヤ結線障害が発
生する確率が特に高くなる。

【０００３】従来、このようなワイヤ結線障害が発生し
た場合、それがどこで発生しているのかを知ることが出
来ず、また、一定の期間に亙って結線障害発生位置情報
を系統的に記録する技術も知られていなかったので、ワ
イヤ放電加工機の効率的な保守・管理（メンテナンス）
を行なう上での１つの障害となっていた。

【０００４】また、ワイヤ経路に沿った位置で発生する
障害の代表的なものにワイヤの断線障害があるが、ワイ
ヤ断線発生時に結線に先だって断線位置検出を行い、断
線発生位置情報をワイヤ結線障害発生位置情報と併せて
獲得・記録する技術が知られていなかった為に、ワイヤ
放電加工機のどの部分に断線と結線障害がどのように発
生しているかを一括して知ることが出来ず、不便であっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本願発明の基
本的な目的は、ワイヤ経路中のどの部分で結線障害が発
生したかを定量的に検出することが可能であり、また、
その検出結果に基づく結線障害発生位置情報を記憶・蓄
積しておくことにより、保守・管理の合理化、ワイヤ結
線障害発生原因の究明、予防等に資することの出来るワ
イヤ障害発生位置検出方法及び装置を提供することにあ
る。

【０００６】本願発明のもう１つの目的は、ワイヤの断
線障害についても断線位置の検出・記録を行い、上記結
線障害の位置情報と併せて、より至便性の高いワイヤ障
害発生位置情報を提供出来るようにしたワイヤ障害発生
位置検出方法及び装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願発明は、ワイヤ放電
加工機のワイヤ結線に際して、ワイヤ送り出し基準状態
を定める段階と、ワイヤ移動経路に臨んで配置されたワ
イヤ撓み検出電極を用いてワイヤの撓みを検出しながら
ワイヤ送出を行なう段階と、前記送り出し基準状態から
前記ワイヤ撓み検出電極によりワイヤの結線障害が検出
されるまでのワイヤ送り出し量を求める段階を含むワイ
ヤ放電加工機におけるワイヤ障害発生位置検出方法によ
って、上記技術課題を解決する為の基本構成を提供した
ものである（請求項１）。

【０００８】また、上記方法において、前記検出ワイヤ
送り出し量の検出結果に基づき、ワイヤ経路に沿って予
め設定された区間に関連した結線障害発生位置情報を獲
得してこれを読み出し可能な記憶手段に記憶するように
することにより、より有用なワイヤ結線障害発生位置情
報を提供出来るようにしたものである（請求項２）。

【０００９】更に本願発明は、ワイヤ放電加工機のワイ
ヤ経路に臨んで配置されたワイヤ通過検出電極によって
ワイヤの通過を検出しながらワイヤ巻き上げを行なう段
階と、前記断線発生時から前記ワイヤ通過検出電極によ
りワイヤ先端の通過が検出されるまでのワイヤ巻き上げ
量を検出する段階と、該被検出ワイヤ巻き上げ量に基づ
きワイヤ経路に沿って予め設定された区間に関連した断
線位置情報を獲得する段階と、該断線位置情報を読み出
し可能な記憶手段に記憶する段階を更に上記各方法に含
ませて、ワイヤの断線障害と結線障害の両者に関するワ
イヤ障害発生位置検出方法を提供し、両ワイヤ障害発生
位置情報を併せて把握することが出来るようにしたもの
である（請求項３）。

【００１０】そして、上記各ワイヤ障害発生位置検出方
法を実施する為の装置として、「ワイヤ放電加工機のワ
イヤ経路に臨んで配置されたワイヤ撓み検出電極と、ワ
イヤ送り出し時に前記ワイヤ撓み検出電極へのワイヤ接
触を検出しながらワイヤ送り出しを行なう手段と、指定
された基準状態に前記ワイヤがある時点から前記ワイヤ
撓み検出電極によりワイヤの結線障害による撓みが検出
されるまでのワイヤ送り出し量を検出する手段とを含む
ワイヤ放電加工機におけるワイヤ障害発生位置検出装
置」（請求項４）と、該装置に、「前記被検出ワイヤ送
り出し量に基づきワイヤ経路に沿って予め設定された区
間に関連した結線障害発生位置情報を獲得する手段と、
該情報を読み出し可能に記憶する手段」を備えるという
要件を課して構成される装置（請求項５）を提供したも
のである。

【００１１】更に、ワイヤ断線障害の位置検出・記録を
併せて行ない得る装置として、「ワイヤ放電加工機のワ
イヤ経路に臨んで配置されたワイヤ通過検出電極と、ワ
イヤの通過を検出しながらワイヤ巻き上げを行なう手段
と、前記断線発生時から前記ワイヤ通過検出電極により
ワイヤ先端の通過が検出されるまでのワイヤ巻き上げ量
を検出する手段と、該被検出ワイヤ巻き上げ量に基づき
ワイヤ経路に沿って予め設定された区間に関連した断線
位置情報を獲得する手段と、該断線位置情報を読み出し
可能に記憶する手段」を更に備えるという要件を上記各
装置に加えて構成される装置（請求項６）を提案するも
のである。

【００１２】

【作用】本願発明は、ワイヤ結線時にワイヤを送り出す
過程において発生するワイヤの結線障害（典型的にはワ
イヤの最先端部がつかえることによって発生する。）を
ワイヤの撓みを介して検知し、ワイヤ（先端）が基準位
置にある状態から該ワイヤ結線障害検知時迄のワイヤ送
り出し量に基づいてワイヤ結線障害の発生位置を検出す
るものである。その為に、ワイヤ経路に臨む適当な位置
に配置されたワイヤ撓み検出電極が利用される。この撓
み検出電極近傍を通って送り出されるワイヤの送り出し
量は、ワイヤ送りロール駆動モータあるいはこれと連動
回転する軸等の回転移動量として検知され、これに基づ
いてワイヤ断線位置が決定される。これら回転移動量
は、公知のエンコーダをすれば簡単に計測出来る。

【００１３】例えば、エンコーダ出力パルスを計数する
カウンタ手段を利用し、ワイヤが基準位置にある時のカ
ウンタ計数値を０としてワイヤ結線障害検出（撓み検
出）時の計数値に基づいてワイヤ結線障害発生位置を基
準位置からの距離情報として知ることが出来る。計数値
と距離の関係（換算係数）は、キャリブレーションある
いは計算によって予め求めておけば良い。

【００１４】ワイヤ経路に沿って予め複数の経路区間を
基準位置からの距離あるいはエンコーダ出力パルス計数
値に関連対応させて設定しておき、検出されたワイヤ結
線障害発生位置がこれら区間の内のいずれに該当するか
を判定し、これを区間別データとして記録する。区間別
ワイヤ結線障害発生データを蓄積すれば、随時これを読
み出してワイヤ放電加工機の保守作業内容を定める判断
データとして活用することが出来る。また、ワイヤ結線
障害の発生原因の究明や予防措置の検討の為のデータと
しても有用である。

【００１５】本願発明では、ワイヤのワイヤ結線障害検
出・記録に利用する技術手段を適宜共用しながら、ワイ
ヤ断線位置検知・記録を併せて実行することが出来る。
即ち、ワイヤの結線障害発生位置は基準状態からワイヤ
撓み検出時までのワイヤ送り出し量で計測されるが、ワ
イヤ断線位置はワイヤ断線発生時から定点（ワイヤ通過
検出電極位置）を通過するまでのワイヤ巻き上げ量によ
って把握される。

【００１６】ワイヤの送り出しと巻き上げには、ワイヤ
移動方向が逆方向なだけの違いしかないから、前者に利
用されるエンコーダとカウンタ手段は後者にも利用出来
ることは明らかである。

【００１７】そこで、例えばワイヤ断線発生時のカウン
タ計数値を０とし、ワイヤがワイヤ通過検出電極を通過
した時の計数値に基づいて、ワイヤ断線障害発生位置を
ワイヤ通過検出電極（定点）からの距離情報として知る
ことが出来る。計数値と距離の関係（換算係数）は、ワ
イヤ結線障害位置検出と場合と同じデータを利用するこ
とが出来る。

【００１８】ワイヤ経路に沿って予め複数の経路区間を
ワイヤ結線障害と断線障害の双方を考慮して、基準位置
及びワイヤ通過検出電極位置からの距離あるいはそれら
に相当するエンコーダ出力パルス計数値に関連対応させ
て設定しておき、検出されたワイヤ結線障害発生位置あ
るいはワイヤ断線障害発生位置がこの両障害に共通に設
定された区間の内のいずれに該当するかを判定し、これ
を区間別データとして記録することが出来る。蓄積され
た区間別ワイヤ結線障害発生データにアクセスすれば、
ワイヤ結線障害と断線障害がどの区間でどの程度の頻度
で発生しているのかが明瞭に把握される。

【００１９】

【実施例】図１は、本願発明に従ったワイヤ障害位置検
出方法乃至装置によるワイヤ障害発生位置検出が行なわ
れるワイヤ放電加工機本体部分の概略構成を例示したも
のである。図を参照すると、ワイヤ放電加工機の本体部
の全体は対向配置された上方機枠部１と下方機枠部２に
大きく２分される一方、各部１、２は図示しないコラム
により一体的に結合されている。上方機枠部１には、ワ
イヤ巻上げユニット３、ワイヤ送りローラ４、ワイヤ切
断機構５、ワイヤ引き込みユニット６、上ガイド７が配
置され、ワイヤ送りローラ４とワイヤ切断機構５との間
には、ワイヤ撓み検出電極４０が設けられている。

【００２０】ワイヤ巻上げユニット３は巻上げモータ８
に連結された供給リール９を備え、ワイヤ送りローラ４
は正逆回転可能なワイヤ送りモータ１０で駆動される。
符号１１はワイヤ送りを制御するために配置され、ワイ
ヤ送りモータ１０の回転量を検出するエンコーダであ
り、後述するようにワイヤ結線障害及び断線障害の位置
検出の為のワイヤ移動量計測に利用されるものである。

【００２１】ワイヤ切断機構５は、上ノズル７の上方に
配置されたワイヤ送りパイプ構造１２とこのパイプ構造
１２の入口側と出口側に配置された第１、第２のワイヤ
切断用電極１３，１４及び圧接用ローラ１５で構成され
ている。

【００２２】第２のワイヤ切断用電極１４は、後述する
ように、ワイヤ断線位置検出時のワイヤ通過検出電極あ
るいはワイヤ結線時の先端検出電極としても兼用され
る。この電極１４と圧接ローラ１５はワイヤ経路に対し
遠近移動可能とされている。即ち、電極１４と圧接ロー
ラ１５は、図示しないソレノイドへの通電制御を介し、
ワイヤ切断作動時及びワイヤ断線位置検出時のワイヤ通
過検出電極あるいはワイヤ結線時の先端検出電極として
使用される時には図のように長孔内をワイヤ２０経路に
入り込むように移動され、ワイヤ切断作動の終了時には
ワイヤ２０から遠ざけられる。

【００２３】上ガイド７内にはワイヤ通路に面して加工
用上電極３０ａが配置され、放電加工時に加工用下電極
３０ｂとの間に加工用の通電が行なわれる。

【００２４】下方機枠部２には、ワイヤ巻取りローラ１
６とこれに対向したピンチローラ１７および下ガイド１
８が配置されている。符号１９はワークテーブルの上面
を示している。加工用下電極３０ｂは下ガイド内のワイ
ヤ通路に面して配置される。

【００２５】ワイヤ２０は、供給リール９から引き出さ
れ、転向ローラ２１，２２に掛け回されてワイヤ送りロ
ーラ４に案内され、ワイヤ撓み電極４０及び第１のワイ
ヤ切断用電極位置を通り、ワイヤ送りパイプ構造１２を
貫通して上ガイド７に至り、更に、下ガイド１８をへて
転向ローラ２３で向きを変えてワイヤ巻取ローラ１６に
至るワイヤ経路を形成する。ワイヤ２０は、この経路を
ワイヤ送りモータ１０の駆動によって回動するワイヤ送
りローラ４による送り出しとワイヤ巻取りローラ１６の
牽引作動で走行する。下ガイド１８内に配置された加工
用下電極３０ｂは加工用上電極３０ａと共に走行中のワ
イヤに接触して加工用の電力をワイヤに供給する。

【００２６】ワイヤ２０の通常走行時（放電加工時）に
は、供給リール９の巻上げモータ８は逆方向（破線の矢
印）に空転されている。しかし、ワイヤ切断作動（自動
ワイヤ結線や断線修復時）に際しては、巻上げモータ８
は正方向に駆動され、巻取りローラ１６（自動結線時）
あるいはワイヤ引き込み装置６（断線修復時）との間で
ワイヤ２０に緊張を与える。即ち、これら巻上げモータ
８、巻取りローラ１６およびワイヤ引き込み装置６は、
ワイヤ緊張手段を構成している。

【００２７】符号２４はピンチローラで、ワイヤ送りロ
ーラ４の周面に接しワイヤ２０の送りを確実にする。符
号２５は誘導パイプで、下方機枠部２において転向ロー
ラ２３とワイヤ巻取ローラ１６間に配置され、パイプ内
にワイヤ２０が貫通される。

【００２８】ワイヤ引き込みユニット６は、先端にクラ
ンプ部２６を設けたアーム２７とこれを引き込むエアシ
リンダ２８で構成され、先端のクランプ部２６は圧接用
ローラ１５の下流側に位置し、ワイヤ２０が貫通してい
る。

【００２９】ワイヤ送りパイプ構造１２は、矢印Ａ，Ｂ
で各々示した位置に図示しない導水部及び排水部を有し
ており、ワイヤ切断時にはＡＢ間でアニールが行なわれ
ると共に位置Ｂと第２の切断電極との間の加熱領域では
ワイヤ切断の為の加熱が行なわれる。ワイヤ送りパイプ
構造１２は、全体がワイヤ２０と電気的に絶縁された構
造とされる。

【００３０】更に、このワイヤ送りパイプ機構１２は、
クランプ機能を有する第１の切断用電極１３と共にスラ
イド部材１０２に支持されており、スライド部材１０２
は支柱ガイド１０３に沿って図示しない駆動手段によっ
て、図示した最上位置と上ガイド７に形成された位置決
め部７１の間（距離Ｌ）で昇降駆動される。この機構は
結線時に利用されるものである。

【００３１】次に、第１のワイヤ切断用電極１３及びワ
イヤ撓み検出電極４０の概略構造について説明する。先
ず、図２は電極１３の上面図を示しており、図中１３
ａ、１３ｂは離接近制御可能に支持された電極板であ
り、実線で描かれた開放位置と破線で示された閉塞位置
をとることが出来る。両電極板１３ａ，１３ｂが開放位
置にある時はワイヤ２０を全く拘束することはなく、電
気的にも非接触である。これに対して閉塞位置にある時
には、ワイヤ２０を拘束するクランプとして機能すると
共に、リード線１３ｄを介してワイヤ切断用の電力を拘
束されたワイヤ２０に供給することが出来る。１３ｃは
電極板支持駆動部で、電極板の開閉を行なうソレノイド
（図示省略）が内蔵されている。１３ｅは、このソレノ
イドの開閉通電を行なう為のケーブルで、後述するワイ
ヤ放電加工機の制御装置へ接続されている。

【００３２】この第１のワイヤ切断用電極１３が閉塞さ
れるのは、ワイヤ２０の切断を行なう時及びワイヤ結線
時にワイヤ送りパイプ機構１２と共に下方に距離Ｌに亙
って引き下ろされる時である。それ以外の時は電極板１
３ａ，１３ｂは離隔開放されて、ワイヤ２０は自由に両
電極板間をすり抜けて移動出来る状態にある。

【００３３】図３は、ワイヤ撓み検出電極４０の外観を
簡略化して描いた見取図であり、電極の周辺回路の要部
が併せて示されている。ワイヤ撓み検出電極４０は、全
体円環状乃至短管状の形状を有しており、ワイヤ撓み検
出用電源Ｅ40及び電圧検出部Ｖ40に接続されている。Ｒ
40は、適当な抵抗値を有する抵抗器である。このワイヤ
撓み検出電極４０は、ワイヤの結線時にワイヤを送り出
す過程において、ワイヤがワイヤ経路中のいずれかの部
分でつえて結線障害を起こした場合にこれを検出する為
に使用される。

【００３４】即ち、ワイヤが順調に送り出されている間
はワイヤ２０は図示された如く電極内中心部を貫通し、
電極壁に接触することは無いが、ワイヤが経路中途でつ
かえると、ワイヤ送りローラ４からワイヤが強制的に送
り出されてことによってワイヤ２０に撓みが発生し、番
号２０’で示したようにワイヤ撓み検出電極４０の内壁
部あるいは縁部に接触することになる。ワイヤ結線時に
ワイヤ２０をほぼアース電位に保てば、この接触によっ
てワイヤ撓み検出電源Ｅ40からワイヤ２０へ電流が流
れ、電圧検出部Ｖ40で電圧降下が検出される。この検出
信号は信号線４０ａを介して、後述するワイヤ放電加工
機制御装置へ送られる。（別に設けた通電子からワイヤ
結線中にワイヤ撓み検出用電圧を供給し、ワイヤがワイ
ヤ撓み検出電極４０へ接触した時に生じるワイヤ撓み検
出電極４０の電圧変化を検出することも考えられ
る。）。

【００３５】両電極１３、４０はこのような構造と機能
を有しており、また、ワイヤ放電加工装置が稼働され通
常の放電加工が行なわれている間は第２のワイヤ切断用
電極１４と圧接用ローラ１５もワイヤ２０から離れた位
置にあるから、通常のワイヤ放電加工時にワイヤ２０に
接触する電極は上下加工用電極３０ａ、３０ｂのみとな
る。この状態で、ワイヤ２０とワークテーブル１９上の
ワーク（図示省略）の間に放電加工電流が流されて放電
加工が実行されることになる。なお、上ガイド７、下ガ
イド１８には加工液が供給され、それぞれのノズルから
放電加工個所に向けて吐出され、加工個所に発生するス
ラッジの除去および冷却が行われる。ワイヤ送りパイプ
構造１２内にも加工液がＡ位置から緩やかに供給されて
Ｂ位置から排出される。

【００３６】次に、図５を参照してワイヤ障害発生位置
検出装置を含むワイヤ放電加工システムの概略構成例を
説明する。図５には、ワークテーブル１９の位置制御を
行なう為のＮＣ装置を兼ねたワイヤ放電加工機制御装置
が符号５０で示されている。ワイヤ放電加工機制御装置
５０は、マイクロプロセッサからなる中央演算処理装置
（以下、単にＣＰＵ）５１を備えており、ＣＰＵ５１に
はプログラムメモリ５２、データメモリ５３、液晶ディ
スプレイＬＣＤを備えた操作盤５４及び入出力装置５５
が各々バス５６を介して接続されている。

【００３７】プログラムメモリ５２には、ワイヤ放電加
工機の各部及びワイヤ放電加工機制御装置自身を制御す
る為の種々のプログラムが格納されている。また、デー
タメモリには加工プログラムに付随した位置データ、そ
の他の加工条件を定める各種設定データが格納されると
共に、ＣＰＵ５１が行なう各種計算の為のデータ一時記
憶用のメモリとしても利用される。更にこのデータメモ
リ５３は、本願発明の技術思想を具体化する構成の一部
として、後述する態様でエンコーダ１１の出力パルスを
計数するレジスタ領域及び障害発生位置データを記憶す
るレジスタ領域を有している。

【００３８】入出力装置５５には、ワークテーブル駆動
部６０、加工電源部６１、ワイヤ切断電源部６２、ワイ
ヤ巻上げ／巻取り制御部６３、ワイヤ送り制御部６４、
エンコーダ１１、ワイヤ断線検出部６５、電極機能切換
部６６、ワイヤ撓み検出部６７、ワイヤ通過検出部６
８、表示装置（ＣＲＴ）６９及びその他のワイヤ放電加
工機各部を制御する各部制御部７０に各々接続されてい
る。

【００３９】ワークテーブル駆動部６０及び加工電源部
６１は周知の構成を有するものであり、加工実行時には
通常の方式に従って各々制御される。ワイヤ切断電源部
６２は、結線時にワイヤ２０をパイプ構造１２内の加熱
領域で切断する為に、第１及び第２の電極１３、１４に
必要な電力を供給するものである。加工ワイヤ巻上げ／
巻取り制御部６３はワイヤ巻取りロール１６を駆動する
モータ（図示省略）及び巻上げモータ８を駆動するもの
である。

【００４０】また、ワイヤ送り制御部６４はワイヤ送り
ロール４を駆動するモータ１０の駆動制御を行なう部分
であり、該モータの回転量がエンコーダ１１によって検
出されることは、既に述べた通りである。断線検出部６
５は、加工実行中に断線が発生した際にこれを検知する
もので、従来方式（例えば、ワイヤに流れる電流を検知
する方式や巻き取りロールのテンションを検出する方式
等）の機構が利用される。

【００４１】電極機能切換部６６は、電極１４の機能を
ワイヤ切断電極とワイヤ通過検出電極のいずれかに切換
選択する為のもので、ワイヤ切断電源部６２に接続され
た接点Ｔ1 とワイヤ通過検出用電源Ｅ14に接続された接
点Ｔ2 を有するスイッチ装置ＳＷを制御する。ワイヤ通
過検出部６８は、電極１４が接点Ｔ2 （ワイヤ通過検出
用電源Ｅ14）に接続された際に、電極１４の電位を検出
するもので、図示した位置に配置された電圧計Ｖ14に接
続されている。Ｒ14は適当な抵抗値を有する抵抗素子
で、電極１４とワイヤとの接触／非接触を電極１４の電
位の変化で判別する為に設けられている。電源Ｅ14は電
極１４とワイヤとの接触／非接触を検知する為のもので
あり、例えば数ボルト程度のものが使用可能である。

【００４２】一方、ワイヤ撓み検出部６７は、前述した
ワイヤ撓み検出電極４０に接続され、該電極４０の電位
を検出するもので、図３に関連して既述した電圧計Ｖ40
に接続され、電極４０とワイヤとの接触／非接触を電極
４０の電位の変化で判別する。電源Ｅ40の供給電圧につ
いても、Ｅ14と同様に数ボルト程度のものが使用可能で
ある（Ｅ14とＥ40の兼用も考えられる）。

【００４３】表示装置６９は種々の形態でワイヤ障害位
置情報を表示する為の表示装置であり、プログラムメモ
リ６２に格納される表示プログラムに応じて、例えばワ
イヤ障害発生箇所をリアルタイムに警告表示したり、区
間別の障害発生頻度をグラフで表わしたりする際に用い
られる。そして、各部制御部７０は、切断用電極１３の
開閉、電極１４の進退移動、電極結線時のパイプ構造１
２の降下移動等を制御する部分を一括して表わしたもの
である。

【００４４】ワイヤ放電加工機制御装置５０のメモリ内
には、ワイヤ結線障害及び断線障害の位置検出／記録用
のプログラム、自動結線処理を行なう為のプログラム等
が格納されており、通常加工実行時には図６のフローチ
ャートに示された断線位置検出・記録処理がＣＰＵ５１
によって実行される。本実施例では、ＣＰＵ５１をワー
クテーブル位置のＮＣ制御と共用する構成を採用してい
るので、断線位置検出／記録処理はタスク処理で行なわ
れる。以下、図６に従ってこのタスク処理の概要を先に
説明し、併せて図７、図４及び図８を参照して障害発生
箇所の区間別記録について述べ、更にその後に本願発明
の中心的な部分に相当する結線時の結線障害位置検出／
記録処理について図９のフローチャートを参照して説明
する。

【００４５】ワイヤ放電加工機が通常加工を開始すると
同時に断線障害位置検出／記録処理が開始され、ＣＰＵ
５１は直ちにワイヤ断線センシング態勢に入り、断線検
出部６５を介して所定周期で断線の有無をセンシングす
る（ステップＳ１）。

【００４６】ワイヤ経路中のいずれかの箇所で断線が発
生したことが検知されると、直ちにワイヤ送り停止等必
要な措置を行なうよう各制御部へ指令信号を発する（ス
テップＳ２）。これに前後して、各部制御部７０を介し
て電極１４をワイヤ２０から離れた後退位置からワイヤ
２０に接触し得る前進位置へ移動させると共に、機能切
換部６６を作動させてスイッチ装置ＳＷの接点をＴ2 へ
接続し（ステップＳ３）、エンコーダ１１の位置パルス
を計数するレジスタの計数値をクリヤ（Ｎ＝０）する
（ステップＳ４）。

【００４７】次いで、巻き取りロール１６を回転させて
断線によって切り離されたワイヤを回収する（ステップ
Ｓ５）。この時点で、ワイヤ通過検出部６７を介し、ワ
イヤ２０がワイヤ通過検出電極１４に接触しているか否
かをチェックする（ステップＳ６）。即ち、ワイヤ２０
がワイヤ通過検出電極電極１４に接触していれば、ワイ
ヤ通過検出用電源Ｅ14から、抵抗素子Ｒ14を通ってほぼ
アース電位にあるワイヤ２０へ小電流が流れるから、電
極１４の電位もアース電位に近い状態に保たれるが、も
し非接触であれば、ワイヤ通過検出用電源Ｅ14の電圧が
電極１４にほぼそのまま示現され、電圧計Ｖ14によって
これが検知される。

【００４８】ステップＳ６で、ワイヤ非接触が検知され
た場合には、ワイヤ通過検出電極１４よりも上方（パイ
プ構造１２側）で断線障害が発生したものと判断し、ス
テップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、データメモ
リ５３内に区間別にアドレス指定されたレジスタの計数
値Ｂ００を１カウントアップする（区間分けの方式につ
いては、後述する）。

【００４９】断線障害発生箇所がワイヤ通過検出電極１
４よりもパイプ構造１２側で発生している場合には、ス
テップＳ６でイエスの判断が出されるから、断線位置を
より詳しく検出する為にワイヤ２０の巻き上げを開始す
る。本実施例では、ワイヤの巻き上げは少量δづつ行な
うこととし、δ巻き上げ完了毎にワイヤ２０が電極１４
を通過したか否か（接触／非接触）をセンシングするプ
ロセスを繰り返す方式を採用する（ステップＳ７、ステ
ップＳ８）。

【００５０】ワイヤ２０の通過（非接触）が検出された
時点で、ワイヤ巻き上げを中止し、エンコーダ１１の出
力パルスを計数するレジスタの計数値Ｎ＝Ｎbrを読み取
る（ステップＳ９）。そして、予め求めておいたエンコ
ーダ位置パルスとの経路距離との換算計数ＣをＮbrに乗
じて断線障害発生時点からのワイヤ巻き上げ量（長さ乃
至距離）Ｌbrを計算し（ステップＳ１０）、これに基づ
いて断線障害が発生した区間を判別する（ステップＳ１
１）。判別結果に従って、ステップＳ１３と同様、デー
タメモリ５３内に区間別にアドレス指定されたレジスタ
の計数値Ｂbrを１カウントアップする（ステップＳ１
２）。

【００５１】以上で、断線障害位置検出／記録のタスク
処理は終了するが、ここで図７、図４及び図８を参照図
に加え、上記ステップＳ１２及びステップＳ１３で行な
われる区間別記録について説明する。図７は、図１に示
されたワイヤ放電加工機のワイヤ経路に沿って、障害発
生箇所区間を設定した状況を例示した図である。図中、
ワイヤ経路は説明の為に模式化して示した。図４は図７
中で上ガイドに関連して設定される区間の位置関係を説
明する為の上ガイド７（図１参照）の断面図である。ま
た、図８は図７に示した区間設定に対応してデータメモ
リ内に確保された区間別レジスタ領域の記録状況を表形
式で記したものである。

【００５２】先ず図７を参照すると、本実施例ではワイ
ヤ経路が次の区間Ｑ００〜Ｑ１１に分類されており、こ
の区間はワイヤ断線障害発生位置とワイヤ結線障害発生
位置の区分に共通して適用される。 Ｑ００；Ｐｏ［００］より上方 Ｑ０１；Ｐｏ［００］〜Ｐｏ［０１］ Ｑ０２；Ｐｏ［０１］〜Ｐｏ［０２］ Ｑ０３；Ｐｏ［０２］〜Ｐｏ［０３］ Ｑ０４；Ｐｏ［０３］〜Ｐｏ［０４］ Ｑ０５；Ｐｏ［０４］〜Ｐｏ［０５］ Ｑ０６；Ｐｏ［０５］〜Ｐｏ［０６］ Ｑ０７；Ｐｏ［０６］〜Ｐｏ［０７］ Ｑ０８；Ｐｏ［０７］〜Ｐｏ［０８］ Ｑ０９；Ｐｏ［０８］〜Ｐｏ［０９］ Ｑ１０；Ｐｏ［０９］〜Ｐｏ［１０］ Ｑ１１；Ｐｏ［１０］〜Ｐｏ［１１］ ここで、各位置Ｐｏ［００］〜Ｐｏ［１１］は、次のよ
うに設定される。 Ｐｏ［００］；電極１４位置（結線時送り出し開始位
置） Ｐｏ［０１］；上ガイド７入口位置 Ｐｏ［０２］；加工用上電極３０ａ位置 Ｐｏ［０３］；上ダイス（上ガイド出口近傍）位置 Ｐｏ［０４］；ワーク上面位置 Ｐｏ［０５］；下ダイス（下ガイド入口近傍）位置 Ｐｏ［０６］；加工用下電極３０ｂ位置 Ｐｏ［０７］；転向ローラ（下ガイドローラ）２３ワイ
ヤ転向開始位置 Ｐｏ［０８］；転向ローラ（下ガイドローラ）２３ワイ
ヤ転向開始位置 Ｐｏ［０９］；誘導パイプ２５入口位置 Ｐｏ［１０］；フィード部（巻き取りロール１７手前）
位置 Ｐｏ［１１］；結線終了点（巻き取りロール１７後方）
位置 Ｐｏ［０１］〜Ｐｏ［０３］の位置については、図１の
みではやや判りにくいので、図４を参照して簡単に説明
しておく。図４は、上ガイド７の断面を拡大して示した
図であり、上ガイド７の上部には、結線時に降下される
パイプ構造１２の停止位置を定める位置決め部７１が、
すりばち状の上ガイド入口部７１ａ（位置Ｐｏ［０
１］）を形成するように設けられている。入口部７１ａ
のやや下方には、ワイヤ２０の経路に臨んで加工用下電
極３０ｂ（位置Ｐｏ［０２］）が配設されている。そし
て、上ガイド７の出口付近には、上ダイスガイド７３に
続いて上ダイス７２が設けられている（位置Ｐｏ［０
３］）。

【００５３】さて、断線障害発生位置が設定区間のいず
れに属するかを判別／記録するには、電極１４位置Ｐｏ
［００］を原点として、Ｐｏ［０１］〜Ｐｏ［１１］ま
での各距離Ｌ０１〜Ｌ１１を予め計測しておき、上記説
明したステップＳ１０の計算結果を比較すれば良い。

【００５４】図８は、このようにして設定された区間別
レジスタ領域のワイヤ断線障害発生位置記録状況を、後
述する結線障害発生位置の記録状況と併せて表形式で記
したものである。例えば、ワークＷ上面位置〜下ガイド
１８入口（下ダイス位置）付近の断線障害発生回数は、
区間Ｑ０５に対応するアドレスＤ１０１５に値Ｂ０５で
記録されており、この区間でＢ０５回の断線障害が発生
したことを意味している。

【００５５】次に、ワイヤ結線障害位置の検出・記録に
ついて説明する。ワイヤ結線が断線障害発生後の加工再
開の為に行なわれる場合には、上記説明した断線障害検
出／記録処理を完了後に、ワイヤ断線後処理を行なった
上で結線動作を開始する。このワイヤ断線後処理には、
切断電極１３，１４を利用したワイヤ先端部の切断、ワ
イヤ引き込みユニット６を利用した切断片除去等が含ま
れるあるが、詳細説明は省略する。

【００５６】さて、本実施例では結線動作開始時点にお
いては、パイプ構造１２は図１の上昇位置にあり、ワイ
ヤ２０の先端が電極１４の適宜距離上方にあるものとす
る。また、電極１３は開放状態にあり、電極１４はワイ
ヤ先端の到達を検知する態勢に準備される（図５にで接
点Ｔ2 に接続）。

【００５７】この状態からワイヤ自動結線プログラムに
従ってワイヤ結線が開始され、同時にワイヤ結線障害発
生位置検出／記録処理が開始される。以下、これらの処
理内容の概略を図９のフローチャートを参照して説明す
る。

【００５８】先ず、ワイヤ送り制御部６４を介してワイ
ヤ２０の送り出しを開始すると共にワイヤ通過検出部６
８を用いて電極１４位置Ｐｏ［００］にワイヤが到達し
たか否かを周期的に検出するセンシング態勢に入る（ス
テップＭ２）。

【００５９】ワイヤ２０が位置Ｐｏに達して電極１４に
接触したならば、ワイヤ送り出しを一旦停止し（ステッ
プＭ３）、エンコーダ１１の計数値Ｎをクリヤ（Ｎ＝
０）する（ステップＭ４）。このようにして、ワイヤ結
線障害発生位置計測の基準位置が定められたならば、ワ
イヤ送りを再開する（ステップＭ５）と共に、撓み検出
部６７を介して電極４０によるワイヤ撓み検出態勢に入
る（ステップＭ６）。

【００６０】ワイヤ２０の初期の送り出しは、電極１３
を閉じてワイヤをクランプした状態で、パイプ構造１２
と共にワイヤ２０を引き出すプロセスによって行なわれ
る。パイプ構造１２の先端が上ガイド７の位置決め部７
１に到達すると一旦ワイヤ送りが停止されるが、ワイヤ
撓みが検出されない限り、電極１３が開かれて直ちにワ
イヤ送りが再開される（フローチャート中の記載は省
略）。ワイヤ送りは、ワイヤ２０が結線の終点に未到達
であることを確認しながら進められる（ステップＭ
７）。この確認は、例えば、周期的にエンコーダ１１の
位置パルス計数値Ｎを読んで、Ｃ×Ｎ（Ｃは断線検出時
と同じ換算係数）と基準点Ｐｏ［００］から結線動作の
終点に設定された位置Ｐｏ［１１］迄の距離Ｌ１１とを
比較することによって行なわれる。

【００６１】ワイヤ２０先端がどこにもつかえることな
くＰｏ［１１］に到達すると、ステップＭ７以下を経験
することなく結線が完了して処理が終了される。もし、
いずれかの位置でワイヤ２０の先端がつかえると、図３
に示したようにワイヤ２０が撓み検出電極に接触し、ス
テップＭ６から、ステップＭ８へ進むことになる。

【００６２】ワイヤ２０に撓みが検出されたならば、ス
テップＭ８でワイヤ送りを中止し、その時点におけるエ
ンコーダ位置パルスカウンタの値Ｎf を読み、換算係数
Ｃを乗じて基準点Ｐｃ［００］からの距離Ｌf を計算す
る（ステップＭ９)。

【００６３】次いで、距離Ｌf が該当するする区間Ｑf
を判別し（ステップＭ１０）、対応する結線障害発生回
数値Ｆf を１カウントアップする（ステップＭ１１）。
例えば、上ガイド７内の上ダイス７２の手前のダイスガ
イド７３でワイヤ２０がつかえたならば、区間Ｑ０３で
結線障害が発生したと判定され、対応する結線障害発生
回数を係数記憶するレジスタアドレス番号Ｄ１０１３の
記憶値Ｂ０３の値に１が加算される。

【００６４】結線障害位置の算出・記憶処理が終了した
ら、ワイヤ２０の結線を続行すべくワイヤ結線リトライ
を行なう（ステップＭ１２）。具体的には、ワイヤ２０
を適宜量巻き上げて、再度ワイヤ２０を適宜量送り出
す。この間のワイヤ２０の撓み検出電極４０への接触の
有無に基づいてリトライの成功／失敗を判定する（ステ
ップＭ１３）。１回目のリトライが失敗した場合には、
ステップＭ１２へ戻ってもう一度リトライを行なう。

【００６５】リトライ失敗回数には適当な制限回数（例
えば、３回）が設定されており、リトライ回数が制限回
数を越えた場合には、結線の続行は不可能と判断し（ス
テップＭ１４）、一応処理を終了し失敗の原因を取り除
くなどの処置を行なうことになる。なお、その際に最新
の記憶値更新のあったアドレス番号を読み出すプログラ
ムをプログラムメモリ５２（図５参照）に格納しておけ
ば、直前の結線障害発生区間を特定することが出来る。

【００６６】リトライが制限回数内に成功した場合に
は、ステップＭ５へ戻り、ワイヤ２０の送り出しと撓み
検出（ステップＭ６）を続行する。もし、再度別の箇所
でワイヤがつかえたら、再びステップＭ８〜ステップＭ
１４の処理が実行される。以後、同様の処理が繰り返さ
れ、制限回数を越えたリトライ回数が記録されない限
り、ワイヤ先端は最終的にフィード部（巻き取りローラ
１６、ピンチローラ１７配置領域）を通過して（図１参
照）終点位置に設定されたＰｏ［１１］に到達する。そ
して、ステップＭ７で初めてイエスの判断がなされ、結
線障害発生位置検出・記録処理を伴った結線処理が完了
する（処理終了）。

【００６７】なお、以上説明した実施例における区間設
定、基準位置等が本願発明を限定する趣旨のものではな
いことは詳しい説明を要しないであろう。例えば、断線
障害と結線障害の区間設定の一部または全部を異ならせ
ることも差し支えない。区間の区切り位置Ｐｏ［０
０］、Ｐｏ［０１］・・・を障害の発生しやすい部分の
中間部に設定することによって、多少の障害発生位置計
測誤差があっても区間データに誤りが生じる確率を減ら
すことも考えられる。

【００６８】結線障害発生位置計測の基準点について
は、例えば、パイプ構造１２を上ガイド７の位置決め部
７１に位置決めした状態におけるワイヤ先端位置（上ガ
イド入口部に相当）とすることも１つの合理的な選択で
ある。

【００６９】更に、ワイヤ通過（結線時は到達）を検出
する電極１４や撓み検出電極４０の位置あるいは電極機
能の兼用関係についても、本実施例以外の選択を行なう
ことも可能である。

【００７０】

【発明の効果】本願発明によれば、ワイヤ結線時にワイ
ヤ先端がつかえる結線障害が発生した場合、結線障害発
生位置が定量的に検出され、その検出結果に基づいた的
確なワイヤ結線障害発生位置情報を得ることが出来る。
特に、ワイヤ経路に沿って適当な区間を設定しておけ
ば、設定区間別にワイヤ結線障害発生状況が継続的に把
握されるから、ワイヤ放電加工機の保守・管理、ワイヤ
結線障害発生原因の究明、予防等を行なう上で極めて貴
重な情報が得られることになる。

【００７１】また本願発明は、ワイヤの断線障害につい
てもワイヤ障害の一種として検出・記録を行い得る構成
をも提供したので、上記断線障害と結線障害を併せたワ
イヤ障害の発生位置情報を得ることが出来るようになっ
た。これにより、結線障害と断線障害の両面から、ワイ
ヤ放電加工機の保守・管理を合理化し、ワイヤ障害発生
原因の究明、予防等に役立てることが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に従ったワイヤ障害位置検出方法乃至
装置によってワイヤ障害発生位置検出が行なわれるワイ
ヤ放電加工機本体部分の概略構成を例示した断面図であ
る。

【図２】実施例の装置中で用いられる第１の切断用電極
１３の概略構造を表わした上面図である。

【図３】実施例の装置中で用いられるワイヤ撓み検出電
極の外観を簡略化して描いた見取図である。

【図４】実施例において、上ガイドに関連して設定され
る区間の位置関係を説明する為の上ガイドの断面図であ
る。

【図５】実施例の断線位置検出装置を含むワイヤ放電加
工システムの概要を説明する図である。

【図６】実施例における断線障害位置検出／記録処理の
概要を説明するフローチャートである。

【図７】図１に示されたワイヤ放電加工機のワイヤ経路
に沿って、障害発生箇所区間を設定した状況を例示した
図である。

【図８】図７に示した区間設定に対応してデータメモリ
内に確保された区間別レジスタ領域の障害発生位置記録
状況を表形式で記したものである。

【図９】ワイヤ自動結線処理及びワイヤ結線障害発生位
置検出／記録処理の概要を説明するフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ 上方機枠部 ２ 下方機枠部 ３ ワイヤ巻上げユニット ４ ワイヤ送りローラ ５ ワイヤ切断機構 ６ ワイヤ引き込みユニット ７ 上ガイド ８ 巻上げモータ ９ 供給リール １０ ワイヤ送りモータ １１ エンコーダ １２ ワイヤ送りパイプ構造 １３ 第１のワイヤ切断用電極 １４ 第２のワイヤ切断用電極（ワイヤ通過検出電極兼
用） １５ 圧接用ローラ １６ ワイヤ巻取りローラ １７ ピンチローラ １８ 下ガイド １９ ワークテーブル ２０ ワイヤ ２１，２２，２３ 転向ローラ ２４ ピンチローラ ２５ 誘導パイプ ２６ クランプ部 ２７ アーム ２８ エアシリンダ ３０ａ 加工用上電極 ３０ｂ 加工用下電極 ４０ 撓み検出電極 ５０ ワイヤ放電加工機制御装置 ５１ 中央演算処理装置（ＣＰＵ） ５２ プログラムメモリ ５３ データメモリ ５４ 操作盤（ＬＣＤ） ５５ 入出力装置 ６０ ワークテーブル駆動部 ６１ 加工電源部 ６２ ワイヤ切断電源部 ６３ ワイヤ巻上げ／巻取り制御部 ６４ ワイヤ送り制御部 ６５ ワイヤ断線検出部 ６６ 電極機能切換部 ６７ ワイヤ撓み検出部 ６８ ワイヤ通過検出部 ６９ 表示装置（ＣＲＴ） ７０ 各部移動制御部 ７１ 位置決め部 ７２ 上ダイス ７３ ダイスガイド

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤ放電加工機のワイヤ結線に際し
   て、ワイヤ送り出し基準状態を定める段階と、ワイヤ移
   動経路に臨んで配置されたワイヤ撓み検出電極を用いて
   ワイヤの撓みを検出しながらワイヤ送出を行なう段階
   と、前記送り出し基準状態から前記ワイヤ撓み検出電極
   によりワイヤの結線障害が検出されるまでのワイヤ送り
   出し量を求める段階を含むワイヤ放電加工機におけるワ
   イヤ障害発生位置検出方法。
2. 【請求項２】 前記被検出ワイヤ送り出し量に基づきワ
   イヤ経路に沿って予め設定された区間に関連した結線障
   害発生位置情報を獲得する段階と、該情報を読み出し可
   能な記憶手段に記憶する段階を更に含む請求項１に記載
   されたワイヤ放電加工機におけるワイヤ障害発生位置検
   出方法。
3. 【請求項３】 ワイヤ放電加工機のワイヤ経路に臨んで
   配置されたワイヤ通過検出電極によってワイヤの通過を
   検出しながらワイヤ巻き上げを行なう段階と、前記断線
   発生時から前記ワイヤ通過検出電極によりワイヤ先端の
   通過が検出されるまでのワイヤ巻き上げ量を検出する段
   階と、該被検出ワイヤ巻き上げ量に基づきワイヤ経路に
   沿って予め設定された区間に関連した断線位置情報を獲
   得する段階と、該断線位置情報を読み出し可能な記憶手
   段に記憶する段階を更に含む請求項１または請求項２に
   記載されたワイヤ放電加工機におけるワイヤ障害発生位
   置検出方法。
4. 【請求項４】 ワイヤ放電加工機のワイヤ経路に臨んで
   配置されたワイヤ撓み検出電極と、ワイヤ送り出し時に
   前記ワイヤ撓み検出電極へのワイヤ接触を検出しながら
   ワイヤ送り出しを行なう手段と、指定された基準状態に
   前記ワイヤがある時点から前記ワイヤ撓み検出電極によ
   りワイヤの結線障害による撓みが検出されるまでのワイ
   ヤ送り出し量を検出する手段とを含むワイヤ放電加工機
   におけるワイヤ障害発生位置検出装置。
5. 【請求項５】 前記被検出ワイヤ送り出し量に基づきワ
   イヤ経路に沿って予め設定された区間に関連した結線障
   害発生位置情報を獲得する手段と、該情報を読み出し可
   能に記憶する手段を備えた請求項４に記載されたワイヤ
   放電加工機におけるワイヤ障害発生位置検出装置。
6. 【請求項６】 ワイヤ放電加工機のワイヤ経路に臨んで
   配置されたワイヤ通過検出電極と、ワイヤの通過を検出
   しながらワイヤ巻き上げを行なう手段と、前記断線発生
   時から前記ワイヤ通過検出電極によりワイヤ先端の通過
   が検出されるまでのワイヤ巻き上げ量を検出する手段
   と、該被検出ワイヤ巻き上げ量に基づきワイヤ経路に沿
   って予め設定された区間に関連した断線位置情報を獲得
   する手段と、該断線位置情報を読み出し可能に記憶する
   手段を含む請求項５に記載されたワイヤ放電加工機にお
   けるワイヤ障害発生位置検出装置。