JPS58177234A - ワイヤカツト放電加工装置におけるワイヤ自動供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ワイヤカット放電加工装置におけるワイヤ自
動供給方法において、ワイヤ自動供給中にトラブルから
くる供給の失敗を検出して。

再度ワイヤ自動供給をやり直し、成功に結びつける方法
に関するものである。

まず、第１図に従来のワイヤ自動供給装置についてその
構成を説明する。

図において（１）はワイヤ供給リールで、トルクモータ
（図示せず）に連結されていて、ワイヤ電極（２）がた
るまない程度のブレーキ力を得るために逆転トルクがか
かるようになっている。（３）はブレーキローラで、電
磁ブレーキ（図示せず）と連結されている。（４）ハ押
えローラで、バネ力により、ブレーキローラ（３）に押
し付けられている。上記ワイヤ電極（２＋　Ｕ　、これ
らブレーキローラ（３）と押えローラ（４）の間にはさ
まれていて、すべることなく一定の張力がかけられる。

（５）は方向変換ローラ、（６）は位置決め用ダイスで
あり。

内径は、ワイヤ電極（２）の直径よりやや大きめになっ
ている。（７）はワイヤ送り用ピンチローラ。

（８）ハワイヤ送り用脚えローラである。上記ローラ（
７）はワイヤ自動供給中のみ、昇降板（９）に取り付け
られたピンチローラ用モータＱ０によって回転させられ
る。又、ローラ（８）はバネ力により上記ローラ（７）
に押し付けられており、ワイヤ自動供給中は、ワイヤ電
極（２）はローラ（７１、（８１の間にはさ捷れ、すべ
ることなく図中下方に送給されるようになっている。位
置決め用ダイス（６）により、ワイヤ電極（２）はロー
ラｆ７１　、　（８１の間から外れることはない。

昇降板（９）の昇降は、昇降用そ一タαｌ）とカップリ
ングａ２により結合した。ボールネジ峙の回転により行
なわれるる上記昇降板（９）の図において裏側には、ボ
ールネジ０階の回転を上下の直線運動に変換するための
ポールナツトが取り付けられている。このボールネジＵ
Ｕ昇降ガイドＩに取り付けられたモーター取付部α９で
一端を支持され、他端は軸受αＱで支持されていて９両
端支持方式になっている。なお、上記昇降板（９）は昇
降ガイドα４により昇降が支持されているので正確な上
下直線運動ができる。

また、昇降板（９）には、パイプガイド（１？）がガイ
ド固定板α１６ヲ介して固定されている。このパイプガ
イド０ηは昇降板（９）の昇降に伴って昇降するので、
ぶれを防止するために軸受α値により支持されている。

さらにパイプガイドαηの先端にはワイヤ電極（２）全
支持するためのダイスガイド翰が取り付けられている。

なお、軸受０１９　、α９．昇降ガイドα乃は固定板Ｑ
υに取り付けられている。

次に＠は切断用モーター、（ハ）はアーム回転用モータ
ーであり９両者共１箱（２）に固定されている。（ハ）
はワイヤ切断部、（ホ）は切断アーム、＠はワイヤ切断
後のワイヤ切屑を捨てるための受皿である。そして上記
切断装置（財）及び受皿（財）は。

固定板Ｃ１１）に取り付けられている。なお、切断装置
Ｃ４及びワイヤ切断部（ハ）についての詳細は後述する
ことにする。

パイプガイドθηは、加工中、基準■溝板（ハ）に対し
て押し付は板翰により押し付けられ固定されている。こ
の基準Ｖ溝板＠は上記パイプガイド＋１７）　７５（ば
まるようにＶ溝面で受けていて位置が決まるようになっ
ている。なお基準■溝板＠は。

常時１箱（７）に固定されており９箱（３１は固定板Ｃ
！υに取り付けられている。又９箱（至）には、加工液
００１に噴流し加工部０３へ供給するためのノズル（至
）が取り付けられている。

また、パイプガイド（ｌηには９図のように３ケ所の切
欠きがあり、加工中、この切欠部に給電ピン（財）、（
至）があり、ワイヤ電極（２）と３点接触していて、こ
こから電力を供給する。給電ピン（ロ）は移動板（至）
に固定されており、パイプガイドａｎが昇降する場合は
９図中右へ移動して接触しないようにする。同様に、給
電ピン（至）は移・動板Ｏｎに固定されており１図中左
へ押し付は板翰と共に移動するようになっている。（至
）は被加工物。

０Ｉはテーブルである。

次に、　Ｇｌｌは下部のダイスガイド、（４Ｄは下部の
給電ダイスである。両者共１箱（４りに固定されると共
に、下部アーム（４〜に取り付けられている。

箱（４２）には、加工液０υを噴流し加工部０つへ供給
するためのノズル（７８）が取り付けられており、また
ワイヤ電極（２）全案内するための案内ノズル（４４）
が取り付けられている。

上記案内ノズル（４４）を通ったワイヤ電極（２）は。

ベルトローラー（４５）　、　（４ｆｉｌに張られた下
部ベルト（４ηと下部ローラー（４印との間にはさまれ
て進行し。

ラッパ管（４９）へと導かれる。その後、ワイヤ電極（
２）は１回収パイプ（５０）を通り抜け９回収ローラー
（５１）　、　（５２）に張られた回収ベルト（５３）
と回収ローラー（５４）との間にはさまれて進行し９回
収箱（５５）へと導かれ１図のようにワイヤ電極（２）
は円を描いて捨てられる。なお、ワイヤ電極（２）の送
り速度は９回収ローラー（５４）の図において裏に取り
付けられた減速ギヤー付モーターの回転により可変であ
ジ、さらに回収ローラー（５４）と下部ローラー（侶は
裏側でベルト伝達になっている。

しかも、上記両者のローラー（４１５Ｉは、同一の直径
なので、同期回転している。そこで、ワイヤ電極（２）
は、下部ローラー（掲部による摩擦力と回収ローラー（
５４）部によるそれにより、すべることなく引張られて
１回収箱（５５）へと回収される０ 次にワイヤ電極（２）を切断する装置シフ、（ハ）、（
財）。

（ハ）、（ハ）の構成を第２図を用いて説明することに
する。

（５６）は、ワイヤ電極（２）を切断するためのカッタ
ーであり、ネジ（５７）にょジ、移動棒（５８）に固定
されている。移動棒（５８）の先端には、ワイヤ電極（
２）を切断する際に動かぬように支持する支持棒（５９
）が固定されており、接触部にはゴム（６０）が接着さ
れていて、すべ？）全防止している。

また、　（６１）は切断受板で、ネジ（６２）により、
切断アーム（ハ）に固定されている。上記切断受板（６
１）ニｔｒ１．”ム（６４）が接着されていて、すベク
を防止している。ワイヤ電極（２）を切断するときは、
切断受板（６１）とカッター（５６）との間で、移動棒
（５８）が図中左方向へ移動することにより。

切断され、同時にゴム（６０）及び（６４）の間で支持
される。移動棒（５８）の図中右端にはネジが切られて
いて、圧縮バネ（６５）’を入れ込んだ後、止めナツト
（６６）がネジ込まれ固定されている。移動棒（５８）
の左右移動は、偏心カム（６７）の半回転動作により行
なわれる。図は、偏心カム（６７）が最右端にある場合
で、移動棒（５８）も圧縮バネ（６５）の復元力により
右端にある。逆に、ワイヤ電極を切断するときは、偏心
カム（６７）が半回転して最左端の位置となるので、移
動棒（５８）及び止めナラ）　Ｃ６６）は左端に位置し
て、カッター（５６）と切断受板（６１）との間で切断
される。

次に切断アーム（ホ）の回転を説明する〇箱ＨＶｃ取り
付けられたアーム同転用モーター（ハ）が回転すると、
その軸に取り付けである歯車（６９）により歯車（７０
）が回転する。歯車（７０）は。

アーム回転棒（７１）に同定されていて、さらに切断ア
ーム（ホ）が連結されている。アーム回転棒（７１）は
軸受（７２）　、　（７＋）によって支持されている。

しかるに、アーム回転用モーター（ハ）がほぼ半回転す
ることにより、切断アーム（ハ）は９図中１８０゜反対
側へ回転して止まる。図の位置と１８０°反対側の位置
はリミットスイッチ等で検出することにより、決められ
るようになっている。

次に、偏心カム（６７）の回転を説明する。

アーム回転棒（７１）の中心側には１図中断面部分でも
わかるように偏心カム回転棒（７４）が挿入されており
９回転自在となっている。偏心カム回転棒（７４）の下
端に偏心カム（６７）が固定されており、軸受（７５）
によ！ｌｌなめらかに回転できる。

また上端には、カップリング（７６）を介して切断用モ
ーター（ハ）と連結されている。そこで、切断アーム４
１８０°反対側に位置させるためにアーム回転用モータ
ー（ハ）が回転するとき、同時に切断用モーター（社）
も起動をかけて１８０°回転させるにれにより図中、偏
心カム（６７）と止めナツト（６６）との関係は変わら
ないので、ワイヤ電極（２）はカッター（５句と切断受
板（６１）の間に位置するわけである。その後、切断用
モーター（イ）のみをさらに１８０°回転させることに
より、移動棒（５８）が切断受板（６１）の方向に移動
して、前述したようにワイヤ電極（２）全切断すること
ができる。その後は、切断用モーターに）を止めたまま
で、アーム回転用モーター＠を逆に１８０°回転するこ
とにより１図の位置に戻す。そして切断用モーター（ハ
）を逆ＶＣｌ３０°回転することにより１図の状態に戻
すことができるわけである。

次に第３図においてワイヤ電極（２）全切断する動作に
ついて説明する。

まず第３図（ａ）は、ワイヤ電極（２）が被加工物（至
）の加工開始穴（７７）に通っている状態を初期設定し
、切断動作に入る場合である。すなわち、第１図が初期
設定した状態である。まず、パイプガイドσηが図中矢
印方向に上昇するために給電ピン（ロ）、（ハ）が取り
付けられている移動板（至）。

ｃ３７）及び移動板Ｃ１７）が取り付けられている押し
付は板翰が図中矢印方向へ移動する。

なお、パイプガイド鰭は、ある決められた位（１１） 置まで上昇し停止する。

このとき、第１図で述べたように、ワイヤ送り用ピンチ
ローラ（７）及びワイヤ送り用脚えローラ（８）はパイ
プカイトαηと一体で上昇し停止すると共に１図の矢印
の如くから回りヲするようになっている。

基準■溝板＠は、常に固定されていて、パイプガイドｔ
１つが昇降す□る場合は、こすっていくわけである。な
おノズル０３は常に固定である。ダイスガイド翰は、パ
イプガイドαＤが上昇するとき、ワイヤ電極（２）ヲこ
すっていく程度のクリアランスを有している。（ａ）図
のダイスガイド翰の下端位置を切断位置と呼ぶことにす
る。

次に第３図（ｂ）では、切断位置にまで、切断アーム＋
４１ｔａｏ°回転して持ってきた状態を示している。こ
れによジ、切断部（ハ）にワイヤ電極（２）が位置決め
されたことになる０切断用モーター（２）アーム（ロ）
転用モーター（ハ）の動作は、第２図で述べた通ジであ
る。ワイヤ送り用ピンチローラ（７）及びワイヤ送り用
脚えローラ（８）にこのとき停止（１２） している。しかもピンチローラ（７）には、第３図（ａ
）の矢印方向と反対方向には回転しないようにワンウェ
イクラッチ（図示せず）が取り付けられている。

次に第３図（Ｑ）では、ワイヤ電極（２）を実際に切断
した後の状態を示している。すなわち、第２図で述べた
ように切断後、切断アーム（ハ）は逆に１８０°回転し
て元に戻っている。そして切断後のワイヤ電極（２）の
下方の部分は第２図で述べたように切断用モーター翰が
さらに１８０°回転したことを検出して、第１図の回収
ローラ（５４）が回転を始めるので９回収箱（５５）へ
と回収される。

次に第３図（ｄ）は、ワイヤ電極（２）を実際に切断完
了した状態を示している。すなわち第３図（ｃ）の状態
完了後は、第３図（、ｉ）の状態になるまでノくイブガ
イド（１１が下降するＯこの状態は、第３図Ｃ＆）の初
期状態で移動板（７）、６肴が移動したままの状態であ
り、これで、パイプガイド（１７）の位置は第１図と同
じ位置であるＯこのときのダイスガイド翰の下端を定位
置と呼ぶことにするＯなお、パイプガイドａ１の下降中
は、ワイヤ電極（２）は、ワイヤ送り用ピンチローラ（
７）とワイヤ送り用脚えローラ（８）との間ではさまれ
ているので、′シかもピンチローラ（７）にはワンウェ
イクラッチが取り付けられていて、逆転しないのでダイ
スガイド翰の先端から抜けて上方に出てしまうことはな
い。第３図（ｄ）の状態を以って切断完了とする　なお
第３図（ａ）−（ｄ）の切断動作中は。

第１図のブレーキローラ（３１に連結された電磁ブレー
キのブレーキ力は極端に弱められている。

次に第４図において、ワイヤ電極（２）全加工開始穴及
び下部ダイスガイドへと通す挿入動作について説明する
。

ここでは、ワイヤ電極を加工開始穴次に下部ダイスガイ
ドへと通し、第１図の回収箱（５５）へと送るまでをワ
イヤ電極（２）の挿入動作と呼ぶことにする。まず、第
４図（ａ）の状態が、ワイヤ挿入動作の初期状態である
。これは、第３図の切断動作の最終状態と同じ状態であ
る。すなわち。

上部ダイスガイド翰及び加工開始穴（７７）及び下部ダ
イスガイド顛は鉛直方向に整列した状態にあるわけであ
る、 次に、第４図（ｂ）で示されるように、パイプガイドα
ηを下降させて、これを加工開始穴（７７）へ通し、上
部ダイスガイド翰と下部ダイスガイド（４１ｋ対向させ
るわけである。この状態での上部ダイスガイド翰の下端
を下限と呼ぶことにする。

この位置はリミットスイッチ等で検出されている。

次に第４図（ｃ）で示されるように、ワイヤ送り用ピン
チローラ（７）とワイヤ送り用脚えローラ（８）との回
転力により１両者にはさまれたワイヤ電極（２）は進行
を始める。第４図（Ｃ）は下部ダイスガイド（４０ｋワ
イヤ電極（２）が通過した状態を示している。

その後は、第１図で見られるようにワイヤ電極（２１ｆ
ｌ　、給電ダイス（４１）　、案内ノズル（４４）’を
通り抜けて、下部ベルト（４ηまで導かれる。なお、下
部ローラー（ハ）及び回収ローラー（５４）は、第４図
においてピンチローラ（７）、押えローラ（８）が回転
す（１５） ると同時に回転を始める。上記下部ローラー（ＩＩＱ及
び回収ローラー（５４）　Ｈベルト伝達により同期がと
られている。したがって、ワイヤ電極（２）が下部ベル
ト（４７）　、下部ローラー囮の入口まで進行してくる
と両者の間に引き込まれて導びかれ。

第１図のように回収箱（５５）へと回収される。ここで
給電ダイス（４１）と回収箱（５５）との間で接触感知
全行なうことにより、ワイヤ電極（２）が回収箱（５５
）にまで導びかれたかどうかが判るわけである。このよ
うに接触感知された後は第４図（ｄ）で示されるように
パイプガイドαηは定位置まで上昇して正まり、さらに
移動板（至）、０η及び押し付は板翰が図中矢印方向に
移動してパイプガイド（１？）を固定すると共に給電ビ
ン（財）、（至）によりワイヤ電極（２）へ給電可能な
状態となる。これで加工開始が可能になると同時に第４
図（、ｉ）の状態が挿入動作の完了である。なお、第３
図の切断動作中と同様に第４図の挿入動作中は第１図の
ブレーキローラ（３）に連結された電磁ブレーキのブレ
ーキ力は極端に弱められている。

（１６） 以上、従来のワイヤ自動供給方法とは、加工開始穴が変
わるたびに切断作をした後、挿入動作をして加工の出来
る状態に自動的に持っていく方法である。

次に、この従来のワイヤ自動供給方法における挿入動作
中の欠点について説明することにするＯ まず、挿入動作中とは第４図の（ａ）から（ｄｌまでの
ことを言う。挿入動作中のトラブルとしては多種多様に
あるが、第５図、第６図により、挿入動作継続不可能に
なるトラブルについて説明することにする。第５図（ａ
）　、　（ｂ）のように、被加工物（至）下面と下部ノ
ズル（７８）上端面との距離が大きい場合を考えてみる
。また同図は第４図（ｅ）の状態の場合に相当していて
、パイプガイド（１７１が加工開始穴（７７）に入って
おり、下限の位置にある。下部ダイスガイド（１１は断
面で示しており。

中心部はダイヤモンド・サファイア等の宝石類のダイス
（７９）が埋め込まれている。

第５図（ａ）の場合は、ワイヤ電極（２）が、ダイス（
７９）に挿入されずに、下部ダイスガイド顛と下部ノズ
ル（７８）との隙間に入っていってしまった場合を示し
ている。これは、ワイヤ電極（２）の初期状態として内
部歪によるくせとか、カールによるためである。これに
対して第５図（ｂ）の場合はさらにくせ、カールが大き
い場合で、下部ノズル（７８）の外側に出てしまってい
る。両者共。

ワイヤ電極（２）がダイス（７９）　’に通過していな
いので、当然のことながらワイヤ電極（２）の挿入は失
敗となり、その後の放電加工も出来ないので続行不可能
となってしまう。

次に第６図のように、第５図の欠点である被加工物（至
）の下面と下部ノズル（７０）上端面との距離が大きい
ことを解消している場合を考えてみる。他の状況設定は
第５図と同様である。

この第６図（ａ）の場合は、ワイヤ電極偉）がダイス（
７９）　Ｔｈ通過して成功した場合である。やはり第５
図よりは、第６図の方が下部ダイスガイド園の位置にワ
イヤ電極（２）は導かれやすいと言える。

しかし、第６図（ｂ）のようにワイヤ電極（２）の曲が
９が、下部ダイスガイド（４１の導入テーパ部に対して
ほぼ直角に入った場合、ワイヤ電極（２）はひっかかり
を生じ、それ以上進行が出来なくなる。またさらに第６
図（Ｃ）のように放電加工によって生じた加工チップが
長時間により、下部ダイスガイドＯＱの導入テーバ部に
堆積してしまうことがある。これは、常時、加工液に浸
された状態でなく９間をおいて乾燥状態が繰り返される
ので固く不規則に付着物（８０）となるわけである。こ
の場合は第６図（ｂ）　ＶＣ比べて、もつと多くの機会
においてひっかかりの状態が生じ、やはり第６図（ｂ）
と同様にワイヤ電極（２）が進行を妨げられる。このよ
うに第６図（ｂ）　、　（ｃ）の場合は、ワイヤ電極（
２）の進行が妨けられるだけでなく、より強い力で矢印
方向に進行させようとすると大きな曲がり、もしくは折
れ等を生じてしまい第５図と同様、ワイヤ電極（２）の
挿入の失敗となり継続不可能になってしまう。

そこで本発明は９以上の欠点ヲ鑑みて、失敗（１９） を検出して再度挿入動作をやり直させて、最終的に成功
させてワイヤ電極挿入動作成功の確率を大幅に向上しよ
うとするものである。

まず、挿入動作中の失敗を分類して、その各々の失敗を
検出する原理について述べることＶこする。失敗の種類
を以下に示すように２通りとして、とらえてみる。

（１）　　ワイヤ電極の進行が妨げられた場合主に第６
図のような場合が挙けられるが。

いわゆるワイヤ電極の進行能力に対して高負荷が生じた
場合と言えるので、別に第６図に限るものでなくとも、
進行が妨げられるものは全て含んでいる。

（２）　　ワイヤ挿入動作が完了しない場合主に第５図
のように、前記（１）と違ってワイヤ電極の進行は妨げ
られてはいないが、挿入経路以外にワイヤ電極が進行し
てしまう場合であ、０　　　■ まず、上記失敗のうち（１）について、その場合の検出
原理について述べることにする。

（２０） 第７図（ａ）は第４図（Ｃ）の状態に相当している。

すなわち、ワイヤ送り用ピンチローラ（７）が駆動され
、かつワイヤ電極（２）がワイヤ送り用脚えローラ（８
）にはさ１れて図中矢印方向に進行しているわけである
。ワイヤ電極（２）はダイス（８１）と微少なりリアラ
ンスを持っており、すべっていくわけである。またワイ
ヤ送り用脚えローラ（８）は固定板（８２）に対してバ
ネ（８３）の力によりワイヤ電極（２）ヲワイヤ送り用
ピンチローラ（７）に押し付けている。ここでワイヤ電
極（２）全進行させる力は以下のようになっている。図
よりバネ（８３）力による垂直抗力Ｎ、ローラー＋７）
　、　＋８）とワイヤ電極（２）との間の摩擦係数ｔμ
とすると、ローラーｆ７１　、　（８１がワイヤ電極（
２）全進行させようとする摩擦力はμＮとなる。またロ
ーラー（７）　、　（８１の上側にあるワイヤ電極（２
１Ｋは、　Ｔｏなる引張力が働いている。ただし、ＴＯ
は第１図における供給リール（１）に働くブレーキ力及
びブレーキローラ（３）ニかかつているブレーキ力によ
るものであるが。

挿入動作中は＋　Ｔｏ　ｋ少なくするためにブレーキロ
ーラ（３）のブレーキ力は最低に弱められている。

したがってワイヤ電極（２）全進行させる力は図よりμ
Ｎ−Ｔｏとなる。当然のことながら、μＮ〉’ｒｏ　　
であることは言うまでもない。

次に第７図（ｂ）はワイヤ電極（２）の進行経路中に障
害物（８４）がある場合を示している。ただし実際は、
第６図で言っている高負荷全指しているが話を簡単にす
るために、第７図以降では障害物として扱うことにする
。

第１図（ｂ）は、ワイヤ電極（２）が障害物（８４）に
より進行を妨害されたので、パイプガイド（１７１の内
部で曲は力を受けて変形している状態である。

そのため９曲げ剛性に逆った弾性変形なので。

図のＦで示されるように変形を元に戻す方向の反力が働
くことになる。そのためワイヤ送り用ピンチローラ−（
７）は矢印方向に回転自在なワンウェイクラッチのため
回転を続けるが、ワイヤ電極（２）との間にすベクを生
じてしまい、ワイヤ送り用脚えローラ（８）は回転を停
止してしまう。

すなわち、Ｆ十Ｔｏ＝μＮの状態になっているわけであ
る。

もう少し詳細に説明すると第１図（Ｃ）で示されるよう
に、パイプガイドの内壁（８５）とワイヤ電極（２）と
の摩擦係数をμｍ、内壁（８５）に押し付ける垂直抗力
をｎとすると、ワイヤ電極（２）ヲパイプガイド内（図
中りで示される範囲）Ｋ入れようとする力μＮ−Ｔｏに
よって、ワイヤ電極（２）は変形を受は図のように多点
で内壁（８５）に接触し。

各々μｍ、ｎという摩擦力を発生する。これらにより、
ワイヤ電極（２）は内壁（８５）内部であたかもバネの
ような働きを発生するわけで、そのバネ力は多点で接触
が進むにつれて、ワイヤ電極（２）の短い部分での変形
に進行していくため、その曲げ変形の反力の合成力Ｆは
増大していくわけである。その最終形態が第１図（ｂ）
であジ、ｌｉ＝μＮ　−Ｔｏである。すなわち、この第
１図（’ｂ）の状態において、ワイヤ電極（２）の進行
が完全に停止するわけである。

そこで９本発明者は、第７図を確認する意味で実際に実
験を行なった。種々の実験を行なっ（２３） た結果、ワイヤ電極（２）は完全に停止する場合もある
が、進行の断続が発生することが判った。

このことを第８図を用いて説明することにするＯ 第８図（ａ）はワイヤ電極（２）がまだ障害物（８４）
Ｋ達していない場合である。また（８６）はワイヤ電極
（２）の先端位置、　（８７）はダイス部の位置である
。

この場合でも、ダイス部をワイヤ電極（２）が通過する
際の摩擦力ｆ。が生じているわけである。

すなわちμＮ−Ｔｏ）ｆ□の状態であり、矢印（８８）
の方向へワイヤ電極（２）は引き込まれている。

次に第８図（ｂ）は、ワイヤ電極（２）が障害物（８４
）に接触した場合で、ｆｏはｆｌ（）ｆｏ）に増大する
。しかし、μＮ−Ｔｏ）ｆｌのため、依然として矢印（
８８）は四方向である。

次に（ｃ）　、　（ｄ）は、バイブガイド内壁（８５）
内で。

ワイヤ電極（２）の曲げ変形が増加している状態であり
１反力ｆ２．ｆ３と増加しているが、まだ。

μＮ　−Ｔｏ　）　ｆ２　、　ｆ５なので、矢印（８８
）の方向は変わらない。

（２４） 次に第８図（８）までワイヤ電極（２）の曲げが進行し
てくると９反力がｆ４　Ｋ増加してμＮ　−Ｔｏ　＝ｆ
４　　となって、第７図（ｂ）と同じになり、ワイヤ電
極（２）の進行が停止してしまう。そして理想的には、
ワイヤ送り用ピンチローラ（７）ハワイヤ電極（２）面
をすベクながら回転しているわけである。

しかし、実際には、ピンチローラ（７）に取り付けられ
たワンウェイクラッチ及び駆動伝達ギヤのガタ及びピン
チローラ（７）の同心度の変化及びピンチローラ（７）
の外周の面性状の変化等により。

ピンチローラ（７）の逆転及びμＮの変化により　（ｆ
）で示されるよう！／Ｃ１反力ｆ４によって逆転されて
ｆ４−△ｆとなるまで戻ってしまう。

すなわち（ｆ）では矢印（８８）の方向が変わり、ワイ
ヤ電極（２）が戻ってしまう。ただし９反力降下分の△
ｆは、μＮの減少分に相当すると考えて良い０ 次に再び第８図（ｇ）のように矢印（８８）の方向が変
わり、ワイヤ電極（２）が送り込まれろ。そして第８図
（θ）→第８図（ｆ）→第８図（ｇｌのサイクルを繰ジ
返して、ワイヤ電極（２）は断続（逆戻りを含む）運動
をすると共に、ワイヤ送り用脚えローラ（８）は回転の
間欠運動を行なう。

いわゆる第８図（ｅ）　、　（ｆ）　、　（ｇ）　ＶＣ
おいてＬなる範囲に送り込まれるワイヤ電極（２）の長
さにより。

そのために生じる反力ｆ４の変化（Δｆ）　’Ｉｋ伴う
バネ振動が起きるわけである。この運動は１図中Ｌ１　
　の範囲のワイヤが座屈しない限り続くわけである。

またこのとき、第１図に示す方向変換プーリー（５）が
同様に停止するか１間欠運動（回転）をするので、これ
を以って検出することによジ。

ワイヤを極（２）の進行が妨害されたか、高負荷があっ
たかを判断することができる。この種の検出をワイヤ電
極進行の際の高負荷の検出と名付けることにする。

次に前述した失敗の（２）について、その検出原理ケ述
べることにする。

第Ｓ図は、上部ダイスガイド翰と下部ダイスガイド四と
がワイヤ挿入動作中で最も離れた位置にある場合である
。この場合は、パイプガイドａηと被加工物（至）とで
接触感知を行ない（ダイスガイドＨｋ通して導通してい
る）、ワイヤ電極（２）の進行を始めた場合である。被
加工物（至）の板厚は最大のＨｍａＸとしである０さら
に図中りの長さは９機械特有のものであり、一義的に定
めることができる。

まず、ワイヤ電極（２）の実線で示されたものは挿入が
成功した場合であり、上部ダイスガイド翰より送給され
たワイヤ電極（２）は、加工開始穴（７７）　’！に通
ｖ１ノズル（７８）　、下部ダイスガイドＯＯ１給電ダ
イス（４１）　、案内ノズル（４滲と順に通り、ベルト
ローラー（４５１及び下部ベルト０７）と下部ローラー
（柵との間に送り込まれ、その後は、下部ローラー（４
槌により引張られていく。これが、正規のワイヤ挿入経
路であり、これに要した時間及び距離は、はぼ一義的に
決められる。破線で示されるワイヤ電極（２）は挿入の
失敗例であり、挿入経路から外れてしまっている。そこ
で本発明者は第１図のワイヤ送り用ピンチローラ（７）
によって（２７） ワイヤ電極が進行する速度と下部ローラ（４印によって
ワイヤ電極が引張られて進行する速度が違うことから、
失敗の検出方法を見出したのである。すなわち、下部ロ
ーラー囮による進行速度は、放電加工中の速度と同じで
速く、ワイヤ送り用ピンチローラ（７）によるものはダ
イスガイド顛のように小さいクリアランスを通過する関
係上遅くしである。

次に、第１０図を用いて検出原理を説明する。

（ａ）　ｌ　（ｂ）の縦軸はワイヤ電極（２）の進行速
度Ｖであり、ｖ２が下部ローラによるもので、■１がワ
イヤ送り用ピンチローラ（７）によるものである。

また横軸は、Ｓが第８図のダイスガイド（イ）からワイ
ヤ挿入経路に沿った長さ、Ｔがワイヤ送り用ピンチロー
ラ（７）によりワイヤ電極（２）が進行し初めてからの
経過時間である。

まず（ａ）は■とＳのグラフで、　（８９）が挿入成功
の場合、　（９０）が挿入失敗である。

このグラフから判るように、挿入経路上でＨｍａｘ　＋
　Ｌの距離進行後、成功の場合は■１　　から（２８） ■２へ速度が上昇し、失敗の場合は、ｖｌのままである
。Ｌの位置で■１から■２へ即、速度が上昇しないのは
、下部ベルトへの引き込み時間によるずれのためである
。

次に第１０図（ｂ）のグラフから判るように、第１０図
（ａ）のｖｌから■２へ速度が上昇する時間ＴＬは一義
的に決まる。そこでワイヤ送り用ピンチローラ（７）に
よりワイヤ電極（２）が進行し初めてから最大でもＴＩ
、経過後、進行速度がｖｌから■２へ上昇していガいと
きは、ワイヤ挿入経路から外れたと判断して失敗として
扱うことができる。

このように、ワイヤ電極（２）が進行し初めてから定時
間後の進行速度の変化を検出することにより、失敗を検
出することができる。この種の検出をワイヤ挿入経路か
らワイヤ電極（２）が外れた検出と名付けることにする
。

次に実際に失敗を検出する回路の実施例を述べることに
する。まず、ワイヤ電極（２）進行の際の高負荷の検出
回路について説明する。

まず、第８図で説明し′ｆｃ、ｃうに、ワイヤ電極（２
）の進行の断続運動を検出するために、第１図の方向変
換プーリー（５）の回転の間欠運動に置き換えて行なう
。第１１図はそのための検出装置である。第１１図（ａ
）において、方向変換プーリー（５）には、エンコーダ
（９１）が取り付けられている。ワイヤ電極（２）が進
行の断続運動なすると。

方向変換ブーＩＪ　−（５１の回転間欠運動となる。ま
た、第１１図（ｂ）はエンコーダ（９１）の使用方法を
説明している。Ｐ５　（＋５Ｖ）外部電源をダイオード
側とトランジスタ側とで共用している。Ｒは抵抗でダイ
オードへ流れる電流を制限している。

出力側Ａ、Ｂ端子が検出回路に結線されている。

次に第１２図を用いて、検出回路を説明することにする
。なおＡ、Ｂ入力端子は第１１図と対応していて、Ｂ側
はダイオード側である。

この第１２図において、エンコーダの出力はＱ　、＝　
５　Ｖの範囲の交流であるので、まずコンデンサｃ１　
、抵抗ＲＩ　Ｋよジ直流分をカットして交流会だけにし
ている。次にＯＰアンプ（９２）によりＲ３／Ｒ２倍の
増幅を行なう。その後、ダイオ−ドＤ１．Ｄ２により　
Ｑ　、−５Ｖの範囲でクランプする。インバーターを通
った後のＴ２の波形はＷｌの交流を波形整形したロー５
■の範囲のパルスに変換されるわけである。（９３）は
高負荷検出用ワンショットであり、出力パルスはＴｃ１
する幅である。リレーコイルＬ１は高負荷検出用で、Ｄ
３は保睦用のダイオードである。また。

（９４）は後述する挿入経路外への失敗検出用のワンシ
ョットで、出力パルスｔｌｌＴＱ２なる幅である。

リレーコイルＬ２　ｕ挿入経路外の検出用で。

Ｄ４ｆま保護用のダイオードである。

第１２図のＷｌ　、　Ｔ２．　Ｔ３の波形を用いて、第
１３図に模式的なタイミングチャートラ示し。

高負荷検出方法全説明することにする。

第１３図（ａ）のＷｌがエンコーダの出力波形である。

これはワイヤ送り用ピンチローラによる方向変換ローラ
の回転であり、クワイヤ挿入時場合である。このときＴ
２の波形は周期Ｔ１の方形波パルスである。そしてＴ３
の波形Ｈ，Ｗ２のパルスの立上りでワンショットパルス
ｋ１４Ｅ（３１） させているので、　Ｔｉ（Ｔｃ１であることにより。

ワイヤ挿入中は常に５■のハイレベルとなっている。

よって、第１２図のリレーコイルＬ１けＯＮの状態にな
っていることが判る。そしてこの状態が高狛荷が発生し
ていない状態である。

次に、第８図の（８）　、　（ｆ）　、　（ｇ）の状況
下では、第１３図（ｂ）のＴ２の波形となる。すなわち
、正常なパルス幅で周期Ｔ１　とパルス幅が短かく休止
の長い周期Ｔ２のものとが繰り返しでてくる。

これは、エンコーダが逆転してもパルスを出力するため
に、第８図（ｆ）のようにバネ力でワイヤ電研（２）が
戻される場合は、逆Ｍ転力が瞬時に働き、第１３図（ｂ
）のＴ１での休止が短かく、Ｔ２のパルスも短かくなる
。それＶＣ対して、第８回転）の場合は、ワイヤ送り用
ピンチローラの回転が正転起動がかかるときなので最大
の立上り時間プバかかるために、第１３図（ｂ）のＴ２
のように休止が長くなってしまうわけである。実際に検
出回路をシンクロスコープ等で観測したときに（３２） も（ｂ）のＷ２相当の波形を確認できた。

その結果、Ｔ３の波形ＹｃハＴで１なろ幅の零レベルが
発生することになる。このとき第１２図のリレーコイル
Ｌ１は、　ＯＦＦの状態になる。このように、方向変換
プーリーの回転間欠運動が起きたことをリレーコイルＬ
１のＯＮかうＯＦＦに状態変化することで検出すること
ができる。

次に、挿入経路外の失敗検出回路及びタイミングチャー
トについて説明することにする。

検出回路については、第１２図と同様である。

第１４図は、ワイヤ挿入時のタイミングチャートであり
。第１４図（ａ）のＷｌに見られるＴ８の区間は、第１
３図（ａ）の状態と同じであり、ワイヤ送り用ピンチル
ーラ（７）の回転によるものである。その後の周波数の
高い部分は、第８図で下部ベル）　（４７）　Ｋ引き込
まれてワイヤ電極（２）の進行速度が増大した状態を示
している〇 したがって、第１４図（ｂ）に見られるように。

Ｔ８の区間は周期Ｔ１であり、その後は周期’ｒｍＫ変
化している。このときＴ４の波形は、ワンショットの幅
がＴｃ２　（Ｔｉ　）　Ｔｃ２　）　Ｔｍ　）であるか
ら、Ｔｓの区間はパルス幅がＴｃ２であり、その後はハ
イレベルになっている。そこでＴ８は挿入が成功した時
の時間に相当しているので。

例えばＴｓ　（ＴＤなる時間Ｔｌ）後ＫＷ４の状態は常
にハイレベルとなる。すなわち、第１２図のリレーコイ
ルＬ２はワイヤ送り用ピンチローラ−（７）が回転を開
始してからＴｌ）後は常にＯＮの状態になるわけである
。

次にワイヤ挿入経路外にワイヤ電極（２）が進行した場
合は、第１４図（ｂ）で示されるようにＴ２の波形は周
期Ｔ１のパルスが続き、Ｔ４の波形はパルス幅Ｔｃ２で
連続する。そこで、　ＴＤ　（Ｔｌ）＞Ｔ８）ｆｆ１．
　　Ｔ４の波形を見ることにより、　’ｒｆ２なる休止
が存在することになる。

このとき第１２図リレーコイルＬ２１．ｊＯＦＦの状態
になる。このようにワイヤ劃１２）の挿入中にワイヤ電
＆（２）が挿入経路より外れた場合、Ｔｌ）後のリレー
コイルＬ２のＯＮからＯＦＦもしくはＯＦＦ’の状態を
判別することにより、検出することができる。

次に、上記のリレーコイルＬｉ　、　Ｌ２の状態から失
敗検出信号を作りだすりレージ−ケンス回路を第１５図
を用いて説明する。

タイマーリレーＲＴ１　、　ＲＴ２　、リレーｆ１．ｆ
２のコイルはＰ２４　（＋　２４　Ｖ）で動作する。＃
Ｍ２０は計算機等及び手動で指令されるワイヤ挿入指令
のリレーであ、ｐｓ＝１４：ＷＦＵワイヤ送り用ピンチ
ローラ−の回転中ＯＮになるリレーである。

まず、高負荷の失敗の場合、ワイヤ挿入開始により、リ
レー＃ＷＦ　がＯＮになり、タイマーＲＴｉがセットさ
れる。リレー＃ＲＴ１は２ＳｅＣ後にＯＮになる。リレ
ー＃Ｉ　ＲＡのバック接点は正常時開放で失敗時に閉じ
て短絡となるので、失敗検出リレー＃ｆ１がＯＮになっ
て保持される。

リレー＃ＲＴ１はワイヤ電極（２）の進行の立上り時に
、誤検出しないための検出禁止の機能を持っている。

次に挿入経路外の失敗の場合は、ワイヤ挿入開始から、
タイマーＲＴ２がセットされる。リレ（３５） 一＃ＲＴ２はＴｌ）後にＯＮになる。リレー：１４＝２
ＲＡは高負荷の失敗と同様、失敗時に短絡となるので、
失敗検出リレー＃ｆ２がＯＮになって、保持される。

したがって１両者どちらの失敗に対しても。

リレー＃ｆ１もしくは＃ｆ２がＯＮとなる。そこでＰ５
（＋５Ｖ）に対してリレー＃ｆ１１　＄ｆ２を並列に入
れるとＦ出力は、どちらの失敗に対してもハイレベルへ
と変化する。このＦ信号全計算機等に運送してやればよ
い。

次ＫＦ信号を計算機を用いて処理する場合。

どのような処理方法をとるかを第１６図のフローチャー
）ｆ用いて説明するＣ まずフロースタートにより、挿入指令をだして挿入動作
を行なわせる。そこで失敗を検出（Ｐ信号がハイレベル
）しない限り、挿入完了となる。もし失敗を検出した場
合は、その回数がＮ回に達してい“るか全判断する。Ｎ
回に達している場合は１機械装置の異常ということで機
能を停止させる。Ｎ回に達してない場合に、切（３６） 断指令を出して、切断動作を行なわせる。ここで言う切
断、挿入とは、第３図、第４図の一連の動作を意味して
いる。ただし、切断動作では失敗までに要したワイヤ電
極（２）は、第３図の切断装置により排除して挿入は、
新品のワイヤ電極（２）で行なう○ 切断完了後は、再度挿入指令をだし挿入動作をと言った
サイクルを繰り返す。このように。

第１６図のフローは挿入成功及び失敗回数が。

Ｎ回に達するまで繰り返される。

ここで失敗の回数をカウントしている理由について述べ
ておく。

ワイヤ電極（２）の挿入時における失敗する確率をＸと
すると、続けてＮ回失敗する確率は、ｘＮとなる。よっ
て、ワイヤ挿入がｍ回目で成功する確率Ｐは、以下のよ
うになる。

Ｐ（ｍ）　＝　１−　ｘｒｎ （例） （ｉ）ｘ　＝５０％の場合 ｍ　＝　５回　　Ｐ（５）＝９７％ ｍ　＝　７回　　Ｐ（７）＝ｅｓ％ （Ｉｆ）　　ｘ　＝　３０％の場合 ｍ　＝　３回　　Ｐ（３）＝９７％ ｍ　＝　４回　　Ｐ（４）＝ｓｇ％ 上記の例でも判るように１回の挿入成功率が５０％（ｘ
＝５０％）の場合でも、７回失敗を検出して再び挿入を
やり直すことにより成功率が９９％まで上がる。また１
回の成功率が７０％（ｘ＝３０％）の場合、４回挿入し
直すことにより９９チに上がる。このように１回で挿入
成功する確率が悪くても数回挿入を繰り返すことにより
成功率が上がるわけである。すなわち挿入の信頼度が大
幅に向上したと言える。

以上要するに２本発明はワイヤ挿入中の失敗を検出する
ことにより、再度挿入をやり直すことによって、成功に
導くものであり、高信頼度のワイヤ自動供給方法を提供
するものである。

なお不発８Ａは失敗全検出する他の手段によジ挿入を自
動的にや９■すものは全で範囲に包含されることに１９
までもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のワイヤ自動供給装置の構成図、第２図
は従来の切断装置の構成図、第３図は従来の切断動作を
示す図、第４図はワイヤ挿入動作を示す図、第５図、第
６図は従来の欠点を示す図、第７図−第１０図はその欠
点の理由及び波及効果を説明する図、第１１図、第１２
図は本発明全実施するための検出手段及び回路の実施例
図、第１３図、第１４図は検出回路のタイミングチャー
ト及び検出原理を示す図、第１５図は挿入失敗信号を作
るリレーシーケンス図、第１６図は本発明全計算機によ
り実施するためのフローチャー１ｒ示す図である。 図中、（２）はワイヤ電極、（５）は方向変換プーリー
、（９１）はエンコーダー、　（９２）はＯＰアンプ。 （９３）　、　（９４）はワンショットである。 なお６図中間−符号は同一部分を示している。 代理人　葛　野　信　− （３９） 第１図 第２図 第９図 （α） （ｂ） ＬニーＬ−８ 第１３図 （α） 丁ｆ１ 賂　１４　図 （α） ＋ｂ＋ 第１５図 第１６図 昭和　　年　　月　　日 特許庁長官殿 １、事件の表示　　　　特願昭５７−５７８９２号２・
　発明Ｏ名称　　　　　ワイヤカット放電加工装置にお
けるワイヤ自動供給方法 ３、補正をする者 （１） ５、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄。 ６、補正の内容 （１）明＃ｉｌ誓中第８頁第２行目に「ローラーＯ綽、
曽」とあるのを［ローラーθ→、（財）Ｊと訂正する。 （２）同書中第１１頁第４行目に「その後は、・・・・
・・・・・・・・戻す、−１とあるのを、［その後は、
アーム回転用モータ（ト）を逆に１８０゛回転するとき
、同時に切断用モーター（イ）も起動することにより、
図の位置に戻り、移動棒（ト）は最左端の位置にある。 」と訂正する。 （３）同書中温１７頁第２行目に「切断作」とあるのを
［切断動作１と訂正する。 （４）同書中給２３頁第９行目ＶＣｒ各々μ＋　、ｎ　
Ｊとあるのを［各々μ＋ｎ−Ｊと訂正する。 （５）同書中温３７頁第９行目Ｋ［第１６図のフローに
・・・・・・・・・・・・・・・　繰り返される。−］
とあるのを［第１．図（７）　７　Ｃ１−１は挿入が５
功す、まア、すなわち失敗がｎ回に４′する捷では繰り
返さねる、１とＷ丁正する。　　　　　　　　　　　　
Ｃ１ヒ（２）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ワイヤ電極を、ワイヤ電極供給部から被加工
   物の加工開始穴へと通し、ワイヤ電極回収部と係合させ
   るように、上記ワイヤ電極ヲ自動的に送給していくワイ
   ヤカット放電加工装置におけるワイヤ自動供給方法にお
   いて、上記ワイヤ電極供給部と上記ワイヤ電極回収部と
   の区間で、上記ワイヤ電極が、ワイヤ自動供給中にもか
   かわらず、上記ワイヤ電極回収部と係合するに至らない
   ような場合に、ワイヤ自動供給前の初期状態に自動的に
   戻し、再度ワイヤ自動供給を行なわせることを特徴とし
   たワイヤカット放電加工装ＲＹｃおけるワイヤ自動供給
   方法。
2. （２）　　ワイヤ°自動供給中において、ワイヤ電極の
   供給失敗を検出することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のワイヤカット放電加工装置におけるワイヤ自
   動供給方法。
3. （３）　　ワイヤ、自動供給の失敗を検出した場合、失
   敗に至るまでワイヤ電極供給部から送給されたワイヤ電
   極は排除し、新しく送給されるワイヤ電極により、ワイ
   ヤ自動供給を再度行なうことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載のワイヤカット放電加工装置に
   おけるワイヤ自動供給方法。
4. （４）　　ワイヤ自動供給において、ワイヤ電極供給部
   からワイヤ電極を送給し、失敗を検出して再度ワイヤ自
   動供給をやり直すサイクル動作は、ワイヤ電極がワイヤ
   電極回収部と係合に至ったことを検出する信号により、
   完了とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載のワイヤカット放電加工装置におけるワイヤ
   自動供給方法。
5. （５）再度ワイヤ自動供給をやり直すサイクル動作を、
   ある複数回に限って行なわせてもワイヤ自動供給が失敗
   して完了しない場合は、ワイヤ自動供給を停止させるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第４項記載の
   ワイヤカット放電加工装置におけるワイヤ自動供給方法
   。