JPS6384868A - ワイヤ−ソ−におけるワイヤ−駆動並びに制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はワイヤーソーに係り、殊にワイヤーソーの加工
部ロールへのワイヤー新線部分の供給、及び加工部ロー
ルからその正逆回転時に放出されるワイヤーの吸収を行
うためのワイヤー駆動並びに制御装置に係る。

取られる一本のワイヤーがその途中において多数回巻き
掛けられワイヤー列を形成している複数本の相互に並列
配置された加工部ロールと、この加１工部ロールを正逆
回転運動させ、それによってワイヤー列を往復直進運動
させたときに、加工部ロールから繰出リール側及び巻取
リール側に交互に放出される一定量のワイヤーを吸収す
るシーソー・装置とを有するワイヤーソーは公知である
。

ワイヤーソーの作動の際、上記の加工部ロールの正逆回
転運動とシーソー装置の揺動運動とを相互に同期させる
ために、従来、歯車等の機構的な手段が使用されている
。また、加工部ロールへワイヤーの新線部分を徐々に送
り込んでいくために、加工部ロールはその正逆回転のう
ち、例えば正転方向への回転量が多くなされるが、この
よっな差動回転をもたらすためにも、ギヤボックス等の
機構的な手段が使用されている。

上記の機構的手段はその構成部材間で摩擦摺動する場合
が多く、摩耗するために、その保守点検を常時行う必要
がある。これを怠ると、加工部ロールの回転運動、シー
ソー装置の揺動運動に微′妙な狂いが出て加工精度に影
響を及ぼすことになる。

また、加工部ロールはワイヤーとの間の摩擦のため次３
１′に摩耗し、加工精度が低下するので所定時間経過し
たらその外径は再加工され小径化する結果、ワイヤー列
の往復直進運動のストロークが小さくなり、シーソー装
置の揺動運動との同期が狂ってくるため、シーソー装置
の揺動運動もそれに同期するよう運動量を変更させねば
ならない。

それにはシーソー装置駆動用の交換用歯車を予め準備し
ておき、その都度、適用される加工部ロールに従って歯
車交換を行う必要がある。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記のような機構的手段を必要とする
ことなく、加工部ロールの再加工による径の変化にも容
易に対処し得るようにすることである。

（発明の構成） 本発明によれば上記の目的は下記の特徴を有する装置に
よって達成される。即ち、繰出リールから繰り出され、
巻取リールに巻き嘔られる一本のワイヤーがその途中に
おいて多数回巻き掛けられワイヤー列を形成している複
数本の相互に並列配置された加工部ロールと、この加工
部ロールな正逆回転運動させ、それによってワイヤー列
を往復直進運動させたときに、加工部ロールから繰出リ
ール側及び巻取リール側に交互に放出される一定量のワ
イヤーを吸収するシーソー装置とを有する・ワイヤーソ
ーに於て、上記加工部ロールが第１のモータにより正逆
回転運動され、また上記シーソー装置が繰出リール側及
び巻取リール側、にそれぞれ軸定置プーリと、これに対
して接近し且つ遠去かる軸移動プーリとを有してし・て
、ワイヤーはそれぞれの側で両プーリに掛け渡されてお
り、また軸移動プーリな交互に反対方向に相互に等距離
だけ移動させる第２のモータが設けてあり、更に上記第
１及び第２モータの回転数を制御しつつ同期回転させる
制御装置が設けてあることを特徴とするものである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を適用したワイヤーソーの概
略図であって、図中１はワイヤー繰出リール、２はワイ
ヤー巻取リールである。繰出リール１から繰り出される
鋼線から成る一本のワイヤーＳは、シーソー装置３を経
由して加工部ロール４に巻き掛けられ、次いでシーソー
装置３を経由して巻取リール２に巻き取られろようにな
されている。

加工部ロール４は、例えば図示のように、三角形の頂点
位置に配置された３個の平行な回転ロール４０１．４０
２．４０３から成っており、ワイヤーＳは各ロールを巡
って順次巻き掛けられ、ワイヤーの各巻回の間には所定
の間隔が均一にとられている。これによって水平位置に
ある二本のロール４０２．４０３の間にワイヤー列が形
成される。

加工部ロール４のうち、例えばロール４０１をモータ５
により正逆回転させることにより、ワイヤー列は往復直
進運動せしめられ、このように運動せしめられろワイヤ
ー列に工作物Ｗが所定の力で押し当てられ、砥粒の存在
下に切断加工される。

本実施例では上記モータ５として殊にサーボモータを用
いてし・る。

シーソー装置３は上記の加工作業中に、加工部ロール４
と繰出リール１との間、及び加工部ロール４と巻叡リー
ル２との間に交互に生じるワイヤーの緩みを吸収するも
のであって、本発明によればシーソー装置３は、繰出リ
ール側に軸定置ブーて（・る。軸定置ブーＩＪ　３０１
ａ　、　　３０２ａは固定の軸３０１ｃ、３０２ｃ上に
多連の、例えば７連のプーリを回転可能ニ取り付けたも
のであり、また軸移動プーリ３０１ｂ及び３０２ｂは、
移動軸３０１ｂ、３０２ｂ上に６連のプーリを回転可能
に取り付けたものである。

ワイヤーＳは、図示のようにそれぞれ繰出リール側及び
巻取リール側において、軸定置プーリと軸移動プーリと
の間に順次掛け渡されている。従って、繰出リール側で
は、繰出リール１から引き出されるワイヤーＳは、プー
リ３０１ａと３０１ｂとの間を掛け渡された後、加工部
ロール４へ入り、一方巻取リール側では、加工部ロール
４からのワイヤーは、ブー’）　３０２ａと３０２ｂと
の間を掛け渡された後、巻取リール２へ巻き取られる。

尚、図中、符号６は繰出リール１を制御された回転速度
でワイヤー繰出方向へ回転駆動するためのサーボモータ
、符号７は巻欧リール２を制御された回転速度でワイヤ
ー巻１１ｆｆｌ方向へ回転駆動するためのサーボモータ
を示している。また、符号８は繰出リール側のワイヤー
張力付勢・検出装置、符号９は巻取リール側のワイヤー
張力付勢・検出装置をそれぞれ示している。

上記のシーソー装置３において、移動軸３０１ｄ及び３
０２ｄはそれぞれラック部材３０１ｅ及び３０２ｅに取
り付けられており、両ラック部材はピニオン３１ニ噛合
している。ピニオン３１は減速機３２を介してサーボモ
ータ３３ニ連結されている。ラック部材３０１ｅ及び３
０２ｅは、ピニオン３１によって駆動された際、それぞ
れ互に反対方向へ直進運動するように支持されており、
％にそれに支持された軸移動プーリな軸定置ブーりの方
向へ接近させ且つ逆の方向へ遠去けるよう’に適宜機枠
等に支持されている。

第２図は加工部ロール４及びシーソー装置３の運動を同
期させながら制御するための制御装置を示しており、こ
の制御装置は同期制御回路１０及びサーボドライバー１
１，１２を有している。同期制御回路１０からの指令は
、一方においてサーボドライバー１１を介してサーボモ
ータ３３へ、他方においてサーボドライバー１２を介し
てサーボモータ５へ送られる。

同期制御回路１０からシーソー装置用サーボモータ３３
へ与えられる指令は以下のような考えのもとπ作られろ
。即ち、サーボモータ３３の運動パターンな第３図に示
すようなサイクルで行ない、常に１／２サイクル（ｔ＋
＋ｊ２）ｖｃおけろワイヤー移動量を同じにすべく制御
を行なうものである。牙３図は２種類のサーボモータ運
動パターン（従って、軸移動ブーＩ７３０１ｂ　、　３
０２ｂの上下運動パターン）のカーブ（イ）、（イ′）
を示しており、カーブ（イ）におし・て、ａは上昇加速
域、ｂは定速上昇域、Ｃは上昇減速域、ｄは下降加速域
、ｅは定速下降域、ｆは下降減速域を示し、ａ　−ｆで
１サイクルであるが、カーブ（イ）の１／２サイクルに
おけるワイヤー移動量はカーブ（イ′）の１／２サイク
ルにおけるワイヤー移動量と同じであるようになされる
。これは、例えば、軸移動プーリ３０１ｂ　、　３０２
ｂが上昇する場合でも、下降する場合でもワイヤー移動
量は同じであるよつＶＣし、その所要時間、即ち単位時
間当りのサイクル数は任意に設定することを意味するも
のである。

従って、サーボモータの制御内容を設定するには、同期
制御回路１０において先ず始めてパラメータ入力により
例えば１分間におけるサイクル数が与えられ、次にサイ
クル数、加減加速度（固定）、１／２サイクルワイヤー
移動量（固定）をもとに時間に対応する速度カーブを作
成する。

この速度カーブに則り同期制御回路１０からサーボドラ
イバー１１を介してサーボモータ３３へ速度指令が与え
られる。

一方、加工部ロール駆動用のサーボモータ５の作動のた
めに同期制御回路ｌＯからは次のような指令が出されろ
。牙４図におり・て（イ）は上記のす−ポモーク３３の
運動パターンのカーブであるが、・モータ５がこのカー
ブに則って作動する場合には、正転数と逆転数の間には
差はなく、ワイヤーフィード（新線部分を徐々にワイヤ
ー列４０４へ導入するためのワイヤー送り）は行なわれ
ない。このような状態で切削加工を行った場合には、常
に同じワイヤ一部分が切削加工に携わることになり、摩
耗によりワイヤー径が小さくなり、加工精度に影響を及
ぼすために、ワイヤーフィードを行って新線部分の導入
を行う必要がある。従って、加工部ロール４の駆動は、
シーソー装置３のサイクル運動と同期を取りなから正転
数と逆転数との間に差を与え、ワイヤーフィードを与え
るように行なわれる。そのために、加工部ロール４用の
サーボモータ５の運動パターンな牙４図中の速度カーブ
（イ）にワイヤーフィード量Ｘを加味したもの（ロ）ｖ
ｃなされる。Ｘの量は任意に設定可能である。

尚、本実施例では、モータ３３．モータ５の速度パター
ンとして、台形カーブを採用したが、これに限定される
ものではなく、サインカーブ等の任意の速度パターンが
採用できる。またシーソー装置３の１／２サイクル移動
量は、本実施例では加工中固定としたが、これに限定さ
れるものではなく、上昇、下降時の移動量が一致してさ
えいれば、加工の進行に伴って、変化させても良く、例
えば加工の初期では、この移動量を小さくしておき、加
工の進行に伴って機構的に許される範囲内で、徐々にこ
の移動量を増加させるといったことも可能である。また
、本実施例では、ワイヤーフィードを与えるために、サ
ーボモータ５の速度カーブとして、正逆対称な速度カー
ブに一定のフィード量を加味した速度カーブを採用した
が、これに限定されるものではなく、サイクル運動にお
いて、ワイヤ繰り出し方向と、巻き取り方向の回転数に
差を与える様なものであれば、任意の方式が可能である
。

（効果） 上記のように本発明によれば、加工部ロールの正逆回転
運動とシーソー装置の揺動運動≧を相互に同期させるた
めに歯車等の機構的手段は使用しておらず、また加工部
ロールの差動正逆回転運動を行なうためにも機構的手段
を使用しないので、そのための維持管理は不要（メンテ
ナンスフリー）であり、またワイヤー列の往復直進運動
のストロークを変更する場合には、同期制御回路にパラ
メータ入力するだけで直ちに対応でき、部品の交換を必
要としないので操作性に富み、更に機構的部品を減らし
て簡素化できるので、ワイヤーソーを小型化できる等の
効果をもたらし得るものである。

【図面の簡単な説明】

１１図は本発明による装置を適用したワイヤーソーの概
略斜視図、 第２図は本発明によるワイヤー駆動並びに制御装置の概
略図、 第３図はシーソー装置駆動用めサーボモータの運動パタ
ーンを示す線図、 第４図は加工部ロール駆動用のサーボモータの運動パタ
ーンを第３図の運動パターンとの関連において示す線図
である。 ｌ・；・繰出リール、２・・・巻取リール、３・・・シ
ーソー装置、３０１ａ　、　３０２ａ−軸定置プー９．
３０ｔｂ　。 ３０２ｂ・・・軸移動プーリ、３０１ｅ　、　３０２ｅ
・・・　ラック部材、４・・・加工部ロール、４０４・
・・ワイヤー列、５・・・第１のサーボモータ、１０　
、１１・・・制御装置、３１・・・ピニオン、３３・・
・第２のサーボモータ、Ｓ・・・ワイヤー　〇

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、繰出リールから繰り出され、巻取リールに巻き取ら
   れる一本のワイヤーがその途中において多数回巻き掛け
   られワイヤー列を形成している複数本の相互に並列配置
   された加工部ロールと、この加工部ロールを正逆回転運
   動させ、それによってワイヤー列を往復直進運動させた
   ときに、加工部ロールから繰出リール側及び巻取リール
   側に交互に放出される一定量のワイヤーを吸収するシー
   ソー装置とを有するワイヤーソーに於て、上記加工部ロ
   ールが第１のモータにより正逆回転運動され、また上記
   シーソー装置が繰出リール側及び巻取リール側にそれぞ
   れ軸定置プーリと、これに対して接近し且つ遠去かる軸
   移動プーリとを有していて、ワイヤーはそれぞれの側で
   両プーリに掛け渡されており、また軸移動プーリを交互
   に反対方向に相互に等距離だけ移動させる第２のモータ
   が設けてあり、更に上記第１及び第２モータの回転数を
   制御しつつ同期回転させる制御装置が設けてあることを
   特徴とする、ワイヤーソーにおけるワイヤー駆動並びに
   制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の装置に於て、軸移動
   プーリがそれぞれのラック部材に取り付けてあり、この
   両ラック部材が１つのピニオンに噛合し、このピニオン
   が上記の第２モータによって正逆回転される装置。