TW202208093A - 張力資訊取得裝置、金屬線放電加工機及張力資訊取得方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之取得金屬線電極(12)之張力(FT )的張力資訊取得裝置(18)，包含：逆張力調整部(56)，使該金屬線電極(12)的逆張力(FBT )之大小成為零；及取得部(58)，基於逆張力(FBT )之大小為零時的進給馬達(42A)之干擾推定值(VD )或是輸出扭矩，而取得表示該張力(FT )的張力資訊。

Description

張力資訊取得裝置、金屬線放電加工機及張力資訊取得方法
本發明係關於一種張力資訊取得裝置、金屬線放電加工機及張力資訊取得方法。
金屬線放電加工機一般係具備檢測金屬線電極之張力的張力感測器。張力感測器就一例而言，例如日本特開2002-340711號公報所揭露的「金屬線電極張力感測器」。
在一般的金屬線放電加工機中，係藉由安裝於金屬線電極的張力感測器，而檢測金屬線電極的張力。又，在金屬線放電加工機中，係基於張力感測器所檢測的張力，而進行金屬線電極的進給控制。
此處，假使可不藉由張力感測器而取得表示金屬線電極之張力的資訊(以下，將其稱為「張力資訊」)，則可從金屬線放電加工機的構成中省略掉張力感測器。又，若可從金屬線放電加工機的構成中省略掉張力感測器，則在金屬線放電加工機之機械構造的簡化及零件的低成本化方面，會較為有利。
因此，本發明之目的在於，提供一種張力資訊取得裝置、金屬線放電加工機及張力資訊取得方法，可基於從金屬線放電加工機所具備之用於進給金屬線電極的致動器所獲得之資訊，而取得表示金屬線電極之張力的張力資訊。
本發明之第一態樣係張力資訊取得裝置，用於取得表示金屬線放電加工機之金屬線電極之張力的張力資訊，金屬線放電加工機包含：金屬線捲筒，供該金屬線電極捲繞；進給輥，藉由旋轉使從該金屬線捲筒拉出的該金屬線電極往進給方向進給；進給馬達，控制該進給輥的旋轉；及扭矩馬達，藉由控制施加於該金屬線捲筒的旋轉扭矩，而使該金屬線電極產生與該進給方向相反方向的逆張力；張力資訊取得裝置包含：逆張力調整部，藉由控制該扭矩馬達，而使該旋轉扭矩下降至該金屬線電極的該逆張力之大小成為零為止；及取得部，基於該逆張力之大小為零時的該進給馬達之干擾推定值或是輸出扭矩，而取得表示該金屬線電極之張力的張力資訊。
本發明之第二態樣係金屬線放電加工機，包含第一態樣所示之張力資訊取得裝置。
本發明之第三態樣係張力資訊取得方法，取得表示金屬線放電加工機之金屬線電極之張力的張力資訊，金屬線放電加工機包含，金屬線捲筒，供該金屬線電極捲繞；進給輥，藉由旋轉使從該金屬線捲筒拉出的該金屬線電極往進給方向進給；進給馬達，控制該進給輥的旋轉；及扭矩馬達，藉由控制施加於該金屬線捲筒的旋轉扭矩，而使該金屬線電極產生與該進給方向相反方向的逆張力；張力資訊取得方法包含以下步驟：逆張力調整步驟，使該扭矩馬達的該旋轉扭矩下降至該金屬線電極的該逆張力之大小成為零為止；及取得步驟，基於該逆張力之大小為零時的該進給馬達之干擾推定值或是輸出扭矩，而取得表示該金屬線電極之張力的張力資訊。
依本發明，可提供一種張力資訊取得裝置、金屬線放電加工機及張力資訊取得方法，可基於金屬線放電加工機所具備之用於進給金屬線電極之致動器所獲得的資訊，而取得表示金屬線電極之張力的張力資訊。
上述目的、特徵及優點，從參照附加之圖式而說明的以下實施態樣之說明，應可容易理解。
關於依本發明之張力資訊取得裝置、金屬線放電加工機及張力資訊取得方法，係揭露較佳的實施態樣，並一邊參照附加之圖式，一邊在以下詳細地說明。
[實施態樣] 圖1係本發明之實施態樣的金屬線放電加工機10的整體構成圖。
首先，說明圖1所示的方向軸。圖1所示的X軸、Y軸及Z軸係分別互相直交的方向軸，並構成三維的直交座標系。在本實施態樣中，係將X軸及Y軸設為水平的方向軸，並將Z軸設為重力的方向軸來加以說明。例如，在本實施態樣中僅記載「水平方向」時，若無特別說明，係指「X軸方向及Y軸方向」。
以下，說明本實施態樣的金屬線放電加工機10。金屬線放電加工機10，係使金屬線電極12與加工對象物W所形成之極間g(圖2參照)產生放電，藉此對該加工對象物W實施放電加工的工業機械。本實施態樣的金屬線放電加工機10包含：進行放電加工的加工機本體14及控制加工機本體14的控制裝置16。如圖1所示，加工機本體14與控制裝置16係彼此連接。
又，金屬線放電加工機10在本實施態樣中，更包含張力資訊取得裝置18，用於取得表示金屬線電極12之張力FT 的張力資訊。如圖1所示，張力資訊取得裝置18係與控制裝置16連接。
金屬線放電加工機10中，加工機本體14包含：加工槽20、平台22、進給機構24及回收箱26。它們之中，加工槽20係儲存加工液的槽。加工液係具有介電性的液體，雖未加以限定但例如使用去離子水。又，平台22係在加工槽20內支撐加工對象物W的底座。
圖示雖省略，但在平台22中連接有用於使平台22在水平方向上移動的馬達。藉此，平台22可在加工槽20內支撐有加工對象物W的狀態下，對於金屬線電極12相對移動。
圖2係進給機構24的構成圖。
進給機構24係沿著進給方向而進給金屬線電極12，以使金屬線電極12通過被平台22支撐的加工對象物W之機構。所謂進給方向，係在以下所說明之從金屬線捲筒32到回收箱26為止的金屬線電極12之進給路徑中，進給金屬線電極12的方向。如圖2所示，進給機構24包含：在比加工對象物W更上游側的供給系統28、在比加工對象物W更下游側的回收系統30。供給系統28與回收系統30係構成金屬線電極12之進給路徑的一部分。
又，在圖2中，係圖示了將金屬線電極12與加工對象物W單純地鄰接，但在實際的放電加工時，係如圖1所示，金屬線電極12會通過在加工對象物W預先形成的穿通孔。
供給系統28係在進給機構24中，將金屬線電極12從金屬線捲筒32往加工對象物W進給的系統。供給系統28包含：金屬線捲筒32、複數補助輥34A、進給輥36A及上引導部38A。它們如圖2所示，係沿著金屬線電極12的進給路徑而依此順序設置。金屬線捲筒32係以可拉出之方式供金屬線電極12捲繞之可旋轉的捲筒。進給輥36A係供「從金屬線捲筒32拉出之金屬線電極12」掛設之可旋轉的輥，並藉由旋轉將金屬線電極12往進給方向進給。補助輥34A係為了抑制金屬線電極12在金屬線捲筒32與進給輥36A之間撓曲而設置之可旋轉的輥。在圖2所例示的構成中，係設有兩個補助輥34A，但補助輥34A的數量並不限定於此。又，在圖2所例示的構成中，係以補助輥34A與進給輥36A夾持金屬線電極12。藉此，可降低掛設於進給輥36A之金屬線電極12從進給輥36A脫落之疑慮。上引導部38A係將金屬線電極12從進給輥36A往加工對象物W引導的線引導部。
圖示雖省略，但在上引導部38A連接有用於使上引導部38A沿著水平方向移動的馬達。藉此，可使上引導部38A在水平方向上移動。又，藉由上引導部38A在水平方向的移動，可調整「在上引導部38A與後述回收系統30的下引導部38B之間的金屬線電極12」相對於Z軸的傾斜角度。
供給系統28更包含扭矩馬達40及進給馬達42A。該等馬達係為了在使金屬線電極12張緊的同時進行進給，而設於金屬線放電加工機10的致動器。扭矩馬達40係將施加於金屬線捲筒32的旋轉扭矩Tq控制成一定，藉此使金屬線電極12產生與進給方向相反方向的逆張力FBT 之馬達。藉由對金屬線電極12施加逆張力FBT ，可降低金屬線電極12撓曲的疑慮。進給馬達42A例如為伺服器馬達。進給馬達42A係藉由與進給輥36A連接，而控制進給輥36A的旋轉。
回收系統30係進給機構24中，將金屬線電極12從加工對象物W往回收箱26進給的系統。回收系統30包含：下引導部38B、補助輥34B、進給輥36B及夾送輥44。它們如圖2所示，沿著金屬線電極12的進給路徑而依此順序設置。下引導部38B係將通過加工對象物W的金屬線電極12往進給輥36B引導的線引導部。補助輥34B係為了抑制金屬線電極12在下引導部38B與進給輥36B之間撓曲而設置之可旋轉的輥。補助輥34B的數量與補助輥34A同樣地不限定於圖2所例示之數量。進給輥36B係供通過下引導部38B之金屬線電極12掛設之可旋轉的輥，並藉由旋轉將金屬線電極12往回收箱26進給。夾送輥44係與進給輥36B一起夾持金屬線電極12之可旋轉的輥。如圖2所示，藉由以進給輥36B與夾送輥44夾持金屬線電極12，而降低金屬線電極12撓曲的疑慮。
圖示雖省略，與在上引導部38A連接有馬達相同，在下引導部38B亦連接有用於使下引導部38B沿著水平方向移動的馬達。藉此，可藉由下引導部38B在水平方向上的移動，而調整「在上引導部38A與下引導部38B之間的金屬線電極12」相對於Z軸的傾斜角度。
回收系統30更包含進給馬達42B。進給馬達42B係為了在張緊金屬線電極12的同時進行進給，而設於金屬線放電加工機10的致動器之一者。進給馬達42B例如為伺服器馬達。進給馬達42B係藉由與進給輥36B連接，而控制進給輥36B的旋轉。
具有以上構成的進給機構24，可將藉由扭矩馬達40之驅動而產生的前述逆張力FBT 、與藉由進給馬達42A及進給馬達42B之驅動而產生的張力FT ，施加至金屬線電極12。又，藉由該等力，可在使金屬線電極12沿著進給方向進給的同時，在進給輥36A與進給輥36B之間張緊。
張緊的金屬線電極12係與加工對象物W一起形成極間g。若將電壓施加至此極間g，則可使放電產生。金屬線放電加工機10係藉由此放電而將加工對象物W進行加工。對此，圖示雖省略，但金屬線放電加工機10更包含用於將電壓施加至極間g的電源。
接著，說明控制裝置16。控制裝置16雖未圖示但包含處理器及記憶體。控制裝置16的處理器及記憶體，係協同作業並控制扭矩馬達40、進給馬達42A及進給馬達42B，藉以進行在使金屬線電極12張緊的同時，沿著進給方向進給的進給控制。又，雖之後會詳細說明，但本實施態樣的進給控制，係在不使用安裝於金屬線電極12之形態的所謂的張力感測器之情況下進行。
又，控制裝置16除了進給控制之外，亦進行平台22的移動控制(金屬線電極12的相對移動控制)、電壓施加至極間g的電源之控制(放電控制)、及上引導部38A以及下引導部38B的移動控制(金屬線電極12的傾斜控制)。該等控制係藉由適當控制分別與前述之平台22、上引導部38A以及下引導部38B連接的馬達、及將電壓施加至極間g的電源而實現的控制。
以下，進一步說明進給控制。在進給控制中，控制裝置16係控制扭矩馬達40，以將一定的旋轉扭矩Tq賦予至金屬線捲筒32。又，控制裝置16係基於進給馬達42A的控制資訊，而取得在本實施態樣中被稱為干擾推定值VD 的資訊。又，控制裝置16係控制進給馬達42A及進給馬達42B，使該干擾推定值VD 維持於一定。
所謂干擾推定值VD ，係與施加於進給馬達42A之干擾(外力)大小相關的數值資訊。干擾推定值VD 係基於「進給馬達42A在不受干擾之影響下以依指令之速度旋轉時的基於該指令之驅動電流」、與「進給馬達42A在受到干擾之影響下以依指令之速度旋轉時的驅動電流」之差異量而計算。例如，進給馬達42A的旋轉速度會因為干擾，而從基於控制裝置16之指令的旋轉速度偏離。此情況下，控制裝置16係調整供給至進給馬達42A的驅動電流，而使進給馬達42A能以基於指令之旋轉速度旋轉。進給馬達42A的干擾推定值VD ，可基於此時的驅動電流之調整量而求出。
在本實施態樣中，施加於進給馬達42A的干擾，係在金屬線電極12產生的逆張力FBT 及張力FT 。此情況，干擾推定值VD 係與施加於進給馬達42A的逆張力FBT 與張力FT 的合力相關。從而，若在使一定的逆張力FBT 產生於金屬線電極12的前提下，則可藉由將干擾推定值VD 保持於一定，而將金屬線電極12的張力FT 保持於一定。
干擾推定值VD 例如可藉由使進給馬達42A定速旋轉的同時，適當調整進給馬達42B的旋轉速度，而保持於一定。或是，亦可藉由使進給馬達42B定速旋轉的同時，適當調整進給馬達42A的輸出扭矩，而使干擾推定值VD 保持於一定。控制裝置16亦可在調整干擾推定值VD 時，進行它們中的任一種控制。
然而，在僅進行以上的進給控制中，於金屬線放電加工機10實際運用時，難以持續將金屬線電極12的張力FT 保持於一定。亦即，在以上的進給控制中，當假設逆張力FBT 為一定，則可藉由使干擾推定值VD 於一定而使張力FT 於一定。然而，實際上，逆張力FBT 會隨著金屬線電極12的進給進行而增大。原因在於，在逆張力FBT 、捲繞於金屬線捲筒32的金屬線電極12之外徑R12 (參照圖2)、及扭矩馬達40的旋轉扭矩Tq之間，以數1之數學式所表示的關係會成立。在數1的數學式中，「a」為係數。 [數1]
Figure 02_image001
亦即，在前述進給控制中，由於隨著從金屬線捲筒32進給金屬線電極12，外徑R12 會逐漸減少，但旋轉扭矩Tq係持續控制於一定，因此逆張力FBT 會逐漸增大。從而，在將「表示逆張力FBT 與張力FT 之合力的干擾推定值VD 」持續保持於一定的進給控制中，一方面逆張力FBT 會逐漸增大，而另一方面張力FT 會逐漸減少。
首先，只要張力FT 在可適當地執行放電加工之容許範圍內，即使忽略張力FT 的減少亦不會有問題。然而，假使張力FT 減少至脫離容許範圍的程度，則難以使金屬線電極12適當地張緊並往進給方向進給。
從而，為了提供不需要張力感測器的金屬線放電加工機10，必須一併提供代替張力感測器的張力FT 掌握手段。若提供該手段，便可在金屬線放電加工機10中適當執行調整變化之張力FT 的控制(金屬線電極12的張力控制)。基於以上，以下說明本實施態樣的張力資訊取得裝置18。
圖3係張力資訊取得裝置18的構成圖。
張力資訊取得裝置18係為了提供以下功能的電子裝置(電腦)：基於從進給機構24之致動器獲得的資訊，而取得表示金屬線電極12之張力FT 的張力資訊，並進而基於該取得結果而控制張力FT 。張力資訊取得裝置18包含：顯示部46、操作部48、儲存部50及運算部52。
顯示部46例如為具有液晶畫面的顯示設備。又，顯示部46的畫面並不限定於液晶。例如，顯示部46亦可具備有機電致發光元件(OEL：Organic Electro-Luminescence)的畫面。
操作部48例如由鍵盤、滑鼠、或是設於顯示部46之畫面的觸碰面板所構成，並用於提供接收對於張力資訊取得裝置18的資訊輸入。藉此，操作員可對張力資訊取得裝置18適當輸入自身的指示。
儲存部50例如由RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)或ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)等記憶體所構成，並用於提供儲存資訊。如圖3所示，儲存部50係儲存張力資訊取得程式54。張力資訊取得程式54係預先準備的既定程式，可使張力資訊取得裝置18執行「可基於從進給機構24之致動器獲得的資訊而推定金屬線電極12之張力FT 的張力資訊取得方法」。關於張力資訊取得方法，會在整個說明完張力資訊取得裝置18之構成例後，詳細說明。
運算部52例如由CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)或GPU (Graphics Processing Unit，圖形處理單元)等處理器所構成，並用於提供藉由運算而處理資訊。運算部52包含：逆張力調整部56，藉由控制扭矩馬達40而使逆張力FBT 的大小成為零；及取得部58，基於該時的干擾推定值VD ，而取得表示張力FT 的張力資訊。又，運算部52更包含張力調整部62，基於取得到的張力資訊而控制進給馬達42A及進給馬達42B。該等各部係藉由運算部52讀取並執行儲存部50的張力資訊取得程式54而實現。
逆張力調整部56係藉由使扭矩馬達40賦予至金屬線捲筒32的旋轉扭矩Tq減小，而使金屬線電極12的逆張力FBT 成為零。逆張力調整部56例如藉由使扭矩馬達40的驅動停止，而使逆張力FBT 成為零。然而，使逆張力FBT 成為零的方法並不限定於此。例如，使逆張力FBT 成為零，亦可藉由使扭矩馬達40的輸出下降至逆張力FBT 的成分不再包含於干擾推定值VD 為止而達成。從而，逆張力調整部56例如亦可藉由使扭矩馬達40的輸出下降至干擾推定值VD 的每單位時間之減少量變為在既定臨界值以下為止(干擾推定值VD 觸底為止)，而使逆張力FBT 成為零。該等情況，逆張力調整部56亦可不必使扭矩馬達40停止。
扭矩馬達40的控制，亦可藉由以張力資訊取得裝置18代替控制裝置16來控制扭矩馬達40而實現，亦可藉由張力資訊取得裝置18要求控制裝置16進行扭矩馬達40的控制而間接地實現。本實施態樣中為後者。亦即，在本實施態樣中，逆張力調整部56係向控制裝置16輸出使扭矩馬達40輸出降低之主旨的要求Req1。又，控制裝置16係接收此要求Req1，而使扭矩馬達40賦予金屬線捲筒32的旋轉扭矩Tq減小。
取得部58係從控制裝置16取得逆張力FBT 為零時的干擾推定值VD 。逆張力FBT 成為零的時間點，只要在逆張力調整部56使扭矩馬達40的輸出降低後，再對取得部58通知即可。取得部58只要在收到該通知後，再取得干擾推定值VD 即可。
如前所述，干擾推定值VD 係與逆張力FBT 及張力FT 之合力相關的數值資訊。換言之，逆張力FBT 為零時的干擾推定值VD ，便係與張力FT 相關的數值資訊。
如圖3所示，取得部58包含推定部60。推定部60係基於取得到的干擾推定值VD ，而推定金屬線電極12的張力FT 。藉由此推定，取得部58可獲得表示張力FT 的張力資訊(張力FT 的推定值)。推定部60可藉由基於干擾推定值VD 與張力FT 之相關關係的運算，而從逆張力FBT 為零時的干擾推定值VD ，精度良好地推定張力FT 。
張力調整部62係控制進給馬達42A及進給馬達42B，以將藉由推定部60推定出的張力FT 收斂在容許範圍。張力調整部62可控制進給馬達42A及進給馬達42B以代替控制裝置16；亦可藉由對控制裝置16要求進給馬達42A及進給馬達42B之控制，而間接地控制該等馬達。在本實施態樣中係設為後者。亦即，在本實施態樣中，張力調整部62係向控制裝置16輸出調整張力FT 之主旨的要求Req2。又，控制裝置16係接收此要求Req2，而執行調整張力FT 的控制(張力控制)。
接收了要求Req2的控制裝置16，只要能一邊參照推定出的張力FT 一邊控制進給馬達42A及進給馬達42B，藉此實現張力控制即可。此時，張力資訊取得裝置18可在隨時推定張力FT 的同時，將該推定結果適當通知至控制裝置16，藉此使控制裝置16精度良好地進行張力控制。此情況的張力控制，雖然在藉由張力資訊取得裝置18而推定出張力FT 之點上不同，但能夠藉由和以往一邊參照張力感測器所檢測的張力FT 一邊進行張力控制時相同的控制步驟，來執行張力控制。
又，在本實施態樣中，亦可基於干擾推定值VD 而非基於張力FT 來進行張力控制。亦即，欲將「逆張力FBT 為零時的干擾推定值VD 」收斂的範圍，係與欲將張力FT 收斂的容許範圍對應而決定。此情況，控制裝置16只要控制進給馬達42A及進給馬達42B，以使逆張力FBT 為零時的干擾推定值VD 收斂在該範圍，結果而言，便可將張力FT 收斂在容許範圍。由於此情況不用推定張力FT 而係將干擾推定值VD 直接作為張力資訊而利用即可，故宜從張力資訊取得裝置18的構成中省略推定部60。又，由於干擾推定值VD 的調整方法係如本發明之實施態樣之進給控制的說明中所述，故此處並不另行說明。
以上，係本發明之實施態樣的張力資訊取得裝置18之構成例。依張力資訊取得裝置18，可在不使用所謂的張力感測器之情況下，取得表示金屬線電極12之張力FT 的張力資訊。再者，依具備張力調整部62的本發明之實施態樣的張力資訊取得裝置18，可基於取得到的張力資訊而適當且容易地調整金屬線電極12的張力FT 。
圖4係例示本發明之實施態樣的張力資訊取得方法之流程的流程圖。
以下，說明張力資訊取得裝置18所執行的張力資訊取得方法。如圖4所示，張力資訊取得方法依序包含：逆張力調整步驟S1、取得步驟S2及張力調整步驟S3。以下，說明該等各步驟。
逆張力調整步驟S1，係將扭矩馬達40的旋轉扭矩Tq下降至金屬線電極12的逆張力FBT 之大小成為零為止的步驟。逆張力調整步驟S1係藉由逆張力調整部56加以執行。
又，由於在如此張力資訊取得方法中，係使金屬線電極12的逆張力FBT 成為零，故張力資訊取得方法期望係在未進行放電加工之狀態(事前或是中斷之狀態)下執行。
取得步驟S2，係基於逆張力FBT 為零時的進給馬達42A之干擾推定值VD ，而取得表示張力FT 之張力資訊的步驟。取得步驟S2係藉由取得部58加以執行。張力資訊可作為從干擾推定值VD 換算的張力FT 之推定值而獲得。然而，張力資訊並不限定於此。例如亦可將取得到的干擾推定值VD 直接作為張力資訊而使用。
張力調整步驟S3，係基於在取得步驟S2取得到的張力資訊而控制進給馬達42A及進給馬達42B，藉此調整金屬線電極12之張力FT 的步驟。張力調整步驟S3係藉由張力調整部62加以執行。藉由進行張力調整步驟S3，可適當地調整金屬線電極12之張力FT 。
以上，係本發明之實施態樣的張力資訊取得方法之構成例。又，在藉由執行張力調整步驟S3調整完張力FT 後而進行放電加工時，只要使扭矩馬達40的輸出返回逆張力調整步驟S1執行前的水準即可。又，其後，只要一邊基於剛使扭矩馬達40之輸出返回後的干擾推定值VD (調整過之張力FT 與逆張力FBT 的合力)進行前述進給控制，一邊執行放電加工即可。
如以上所述，依本發明之實施態樣係提供一種張力資訊取得裝置18、金屬線放電加工機10及張力資訊取得方法，可基於從用於進給金屬線電極12之致動器獲得的資訊，而取得表示金屬線電極12之張力FT 的張力資訊。
具備張力資訊取得裝置18的金屬線放電加工機10，由於不需要在金屬線電極12安裝張力感測器，故在機械構造的簡化及零件的低成本化方面較為有利。又，具備張力資訊取得裝置18的金屬線放電加工機10，由於不需要進行在金屬線電極12安裝張力感測器之作業本身，故例如在減少操作員之作業程序方面亦較為有利。
[變形例] 以上，就本發明之一例而言說明了實施態樣。在上述實施態樣中，可加入各種變更或是改良。又，從申請專利範圍的記載可清楚得知，加入了該等變更或是改良的態樣亦包含在本發明的技術範圍內。
以下，具體說明幾個依本發明之實施態樣的變形例。然而，以下係對於已在實施態樣中說明過的元素賦予同名同符號，並適當省略其說明。
(變形例1) 在實施態樣中，係說明了藉由逆張力調整部56而使逆張力FBT 之大小成為零。此處，若逆張力FBT 變小，則在金屬線捲筒32與進給輥36A之間，金屬線電極12會容易撓曲。若金屬線電極12在金屬線捲筒32與進給輥36A之間撓曲，則容易產生金屬線電極12從補助輥34A或進給輥36A脫落這樣的問題。基於上述，以下，說明本變形例。
圖5係變形例1的進給機構24之構成圖。
金屬線放電加工機10亦可更包含如圖5所示的緩衝輥64。緩衝輥64包含輥部64a及緩衝部64b。輥部64a係與「在金屬線捲筒32和進給輥36A之間的金屬線電極12」接觸之可旋轉的輥。緩衝部64b係支撐輥部64a的彈性構件，並固定且設於加工機本體14。緩衝部64b在圖5的例示中為彈簧構件，但並不限定此。
圖6A係例示逆張力FBT 之大小並非為零時的金屬線電極12與緩衝輥64的示意圖。
如圖6A所示，在逆張力FBT 之大小並非為零時(至少藉由扭矩馬達40對金屬線捲筒32賦予一定的旋轉扭矩Tq時)，緩衝部64b係因為被金屬線電極12推壓而收縮。由於輥部64a可旋轉，故金屬線電極12的進給不會受到緩衝輥64阻礙(參照圖6A)。
圖6B係例示逆張力FBT 之大小為零時的金屬線電極12與緩衝輥64之示意圖。
另一方面，如圖6B所示，在逆張力FBT 之大小為零時(接近零時)，由於從金屬線電極12施加至緩衝輥64的力減弱，故緩衝部64b會伸長而推壓金屬線電極12。藉此，在金屬線捲筒32與進給輥36A之間，金屬線電極12的路徑長度會伸長。又，由於輥部64a可旋轉故金屬線電極12的進給不會受到阻礙之點係與圖6A時相同。
如此，在本變形例中，藉由具備緩衝輥64，至少在逆張力FBT 之大小為零的期間，於金屬線捲筒32與進給輥36A之間，金屬線電極12的路徑長度會伸長。其結果，在逆張力FBT 為零的期間，於金屬線捲筒32與進給輥36A之間，金屬線電極12撓曲的疑慮會降低。又，藉由降低金屬線電極12撓曲的疑慮，就結果而言，可降低金屬線電極12從補助輥34A或進給輥36A脫落的疑慮。
圖7係將圖5之緩衝輥64的配置變更後之情況之一例。
配置緩衝輥64的位置，只要能使金屬線電極12的路徑長度在金屬線捲筒32與進給輥36A之間伸長，並不限定於圖5所示的位置。例如，緩衝輥64亦可配置於圖7所示的位置。
(變形例2) 如在實施態樣中所說明般，進給馬達42A的干擾推定值VD 係藉由控制進給馬達42A的輸出扭矩而進行調整。亦即，進給馬達42A的干擾推定值VD 係與進給馬達42A的輸出扭矩相關。
從而，張力資訊取得裝置18亦可基於逆張力FBT 為零時的進給馬達42A之輸出扭矩，而推定金屬線電極12的張力FT 。亦即，在取得步驟S2執行時，張力資訊取得裝置18的取得部58亦可取得逆張力FBT 為零時的進給馬達42A之輸出扭矩。又，推定部60亦可基於逆張力FBT 為零時的進給馬達42A之輸出扭矩，而推定金屬線電極12的張力FT 。
(變形例3) 進給馬達42A的干擾推定值VD 係藉由控制進給輥36A的旋轉而進行調整。此亦即，金屬線電極12的張力FT 係依據進給輥36A的旋轉狀態而變化。基於上述，以下說明本變形例。
圖8係變形例3之進給機構24的構成圖。
本變形例的進給機構24更包含磁粉制動器66，設於進給馬達42A與進給輥36A之間。磁粉制動器66係藉由降低從進給馬達42A賦予至進給輥36A的旋轉扭矩，而對進給輥36A的旋轉施以制動。
在具有對進給輥36A之旋轉施以制動的磁粉制動器66之情況，張力資訊取得裝置18的張力調整部62在張力調整步驟S3，亦可控制磁粉制動器66。亦即，本變形例的情況，張力調整部62亦可藉由除了控制進給馬達42A之外，亦控制磁粉制動器66，而調整進給輥36A的旋轉狀態，進而調整金屬線電極12的張力FT 。又，在此處所謂的藉由張力調整部62所進行之磁粉制動器66的控制中，亦包含張力調整部62使控制裝置16控制磁粉制動器66。
(變形例4) 在實施態樣中，說明了張力資訊取得裝置18係與金屬線放電加工機10之控制裝置16不同的電子裝置。張力資訊取得裝置18並不限定於此。亦可將張力資訊取得裝置18與控制裝置16作為一個電子裝置而構成。例如，亦可藉由將張力資訊取得裝置18的構成元件應用於控制裝置16，而構成兼用作張力資訊取得裝置18的控制裝置16。
藉此，可提供一種金屬線放電加工機10的控制裝置16，可基於從用於進給金屬線電極12的致動器獲得之資訊，而取得表示金屬線電極12之張力FT 的張力資訊。
[從實施態樣獲得之發明] 關於可從上述實施態樣及變形例而掌握之發明，係在以下記載。
＜第一發明＞ 一種張力資訊取得裝置(18)，用以取得表示金屬線放電加工機(10)之金屬線電極(12)之張力(FT )的張力資訊；金屬線放電加工機(10)包含：供該金屬線電極(12)捲繞的金屬線捲筒(32)、藉由旋轉而使從該金屬線捲筒(32)拉出之金屬線電極(12)往進給方向進給的進給輥(36A)、控制該進給輥(36A)之旋轉的進給馬達(42A)、及藉由控制施加於該金屬線捲筒(32)的旋轉扭矩(Tq)，而使該金屬線電極(12)產生與該進給方向相反方向之逆張力(FBT )的扭矩馬達(40)；張力資訊取得裝置(18)包含：藉由控制該扭矩馬達(40)，而使該旋轉扭矩(Tq)下降至該金屬線電極(12)的該逆張力(FBT )之大小成為零為止的逆張力調整部(56)、及基於該逆張力(FBT )之大小為零時的該進給馬達(42A)之干擾推定值(VD )或是輸出扭矩，而取得表示該金屬線電極(12)之張力(FT )的張力資訊的取得部(58)。
藉此，提供一種張力資訊取得裝置(18)，可基於從用於進給金屬線電極(12)之致動器獲得的資訊，而取得表示金屬線電極(12)之張力(FT )的張力資訊。
該取得部(58)亦可具有推定部(60)，基於該逆張力(FBT )之大小為零時的該干擾推定值(VD )或是該輸出扭矩，而推定該金屬線電極(12)的張力(FT )，並將推定出的張力(FT )設為該張力資訊。藉此，能夠和以往一邊參照張力感測器所檢測之張力(FT )一邊進行張力控制時同樣地執行張力控制。
張力資訊取得裝置(18)亦可更包含張力調整部(62)，基於該張力資訊而控制該進給馬達(42A)，藉此調整該金屬線電極(12)的張力(FT )。藉此，可適當地調整金屬線電極(12)的張力(FT )。
該進給輥(36A)係在該金屬線電極(12)的進給路徑中設於加工對象物(W)的上游側，該金屬線放電加工機(10)更包含對該進給輥(36A)之旋轉施以制動的磁粉制動器(66)，該張力資訊取得裝置(18)亦可更包含張力調整部(62)，基於該張力資訊而控制該磁粉制動器(66)，藉此調整該金屬線電極(12)的張力(FT )。藉此，可適當地調整金屬線電極(12)的張力(FT )。
＜第二發明＞ 一種金屬線放電加工機(10)，包含第一發明所示之張力資訊取得裝置(18)。
藉此，提供一種金屬線放電加工機(10)，可基於從用於進給金屬線電極(12)之致動器獲得的資訊，而取得表示金屬線電極(12)之張力(FT )的張力資訊。
金屬線放電加工機(10)亦可更包含緩衝輥(64)，至少在該逆張力(FBT )之大小為零的期間，藉由推壓在該金屬線捲筒(32)與該進給輥(36A)之間的該金屬線電極(12)，而使該金屬線電極(12)的路徑長度伸長。藉此，在逆張力(FBT )為零的期間中，可降低金屬線電極(12)在金屬線捲筒(32)與進給輥(36A)之間撓曲之疑慮。
＜第三發明＞ 一種張力資訊取得方法，用以取得表示金屬線放電加工機(10)的金屬線電極(12)之張力(FT )的張力資訊；金屬線放電加工機(10)包含：供該金屬線電極(12)捲繞的金屬線捲筒(32)、藉由旋轉而使從該金屬線捲筒(32)拉出的金屬線電極(12)往進給方向進給的進給輥(36A)、控制該進給輥(36A)之旋轉的進給馬達(42A)、及藉由控制施加於該金屬線捲筒(32)之旋轉扭矩(Tq)，而使該金屬線電極(12)產生與該進給方向相反方向之逆張力(FBT )的扭矩馬達(40)；張力資訊取得方法包含以下步驟：使該扭矩馬達(40)的該旋轉扭矩(Tq)下降至該金屬線電極(12)的該逆張力(FBT )之大小成為零為止的逆張力調整步驟(S1)、及基於該逆張力(FBT )之大小為零時的該進給馬達(42A)的干擾推定值(VD )或是輸出扭矩，而取得表示該金屬線電極(12)之張力(FT )的張力資訊的取得步驟(S2)。
藉此，提供一種張力資訊取得方法，可基於從用於進給金屬線電極(12)之致動器獲得的資訊，而取得表示金屬線電極(12)之張力(FT )的張力資訊。
在該取得步驟(S2)中，亦可基於該逆張力(FBT )之大小為零時的該干擾推定值(VD )或是該輸出扭矩而推定該金屬線電極(12)的張力(FT )，藉此將推定出的張力(FT )作為該張力資訊而取得。藉此，能夠以和以往同樣的方式執行，即一邊參照張力感測器所檢測的張力(FT )一邊進行張力控制。
張力資訊取得方法亦可更包含：基於該張力資訊而控制該進給馬達(42A)，藉此調整該金屬線電極(12)之張力(FT )的張力調整步驟(S3)。藉此，可適當地調整金屬線電極(12)的張力(FT )。
該進給輥(36A)係在該金屬線電極(12)的進給路徑中，設於加工對象物(W)的上游側，該金屬線放電加工機(10)更包含磁粉制動器(66)，藉由設於該進給輥(36A)與該進給馬達(42A)之間，而對該進給輥(36A)的旋轉施以制動；該張力資訊取得方法亦可更包含：基於該張力資訊而控制該磁粉制動器(66)，藉此調整該金屬線電極(12)之張力(FT )的張力調整步驟(S3)。藉此，可適當地調整金屬線電極(12)的張力(FT )。
10:金屬線放電加工機 12:金屬線電極 14:加工機本體 16:控制裝置 18:張力資訊取得裝置 20:加工槽 22:平台 24:給機構 26:回收箱 28:供給系統 30:回收系統 32:金屬線捲筒 34A,34B:補助輥 36A,36B:進給輥 38A:上引導部 38B:下引導部 40:扭矩馬達 42A,42B:進給馬達 44:夾送輥 46:顯示部 48:操作部 50:儲存部 52:運算部 54:張力資訊取得程式 56:逆張力調整部 58:取得部 60:推定部 62:張力調整部 64:緩衝輥 64a:輥部 64b:緩衝部 66:磁粉制動器 FBT :逆張力 FT :張力 g:極間 R12 :外徑 Req1,Req2:要求 S1:逆張力調整步驟 S2:取得步驟 S3:張力調整步驟 Tq:金屬線捲筒的旋轉扭矩 VD :干擾推定值 W:加工對象物
圖1係本發明之實施態樣之金屬線放電加工機的整體構成圖。 圖2係進給機構的構成圖。 圖3係張力資訊取得裝置的構成圖。 圖4係例示本發明之實施態樣之張力資訊取得方法之流程的流程圖。 圖5係變形例1之進給機構的構成圖。 圖6A係例示逆張力之大小非為零時的金屬線電極與緩衝輥的示意圖。 圖6B係例示逆張力之大小為零時的金屬線電極與緩衝輥的示意圖。 圖7係將圖5之緩衝輥之配置加以變更後之情況之一例。 圖8係變形例3之進給機構的構成圖。
16:控制裝置
18:張力資訊取得裝置
40:扭矩馬達
42A,42B:進給馬達
46:顯示部
48:操作部
50:儲存部
52:運算部
54:張力資訊取得程式
56:逆張力調整部
58:取得部
60:推定部
62:張力調整部
Req1,Req2:要求
VD:干擾推定值

Claims (10)

  1. 一種張力資訊取得裝置，係取得表示金屬線放電加工機(10)的金屬線電極(12)之張力(FT )的張力資訊之張力資訊取得裝置(18)； 該金屬線放電加工機包含：金屬線捲筒(32)，供該金屬線電極捲繞；進給輥(36A)，藉由旋轉使從該金屬線捲筒拉出之該金屬線電極往進給方向進給；進給馬達(42A)，控制該進給輥之旋轉；及扭矩馬達(40)，藉由控制施加於該金屬線捲筒之旋轉扭矩(Tq)，而使該金屬線電極產生與該進給方向相反方向的逆張力(FBT )； 該張力資訊取得裝置，包含： 逆張力調整部(56)，藉由控制該扭矩馬達，而使該旋轉扭矩下降至該金屬線電極的該逆張力之大小成為零為止；及 取得部(58)，基於該逆張力之大小為零時的該進給馬達之干擾推定值(VD )或是輸出扭矩，而取得表示該金屬線電極之張力的張力資訊。
  2. 如請求項1所述之張力資訊取得裝置，其中， 該取得部包含推定部(60)，基於該逆張力之大小為零時的該干擾推定值或是該輸出扭矩，而推定該金屬線電極的張力； 並且將推定出的張力設為該張力資訊。
  3. 如請求項1或2所述之張力資訊取得裝置，更包含： 張力調整部(62)，基於該張力資訊而控制該進給馬達，藉此調整該金屬線電極的張力。
  4. 如請求項1或2所述之張力資訊取得裝置，其中， 該進給輥係在該金屬線電極的進給路徑中，設於加工對象物(W)的上游側； 該金屬線放電加工機更包含磁粉制動器(66)，對該進給輥的旋轉施以制動； 該張力資訊取得裝置更包含張力調整部(62)，基於該張力資訊而控制該磁粉制動器，藉此調整該金屬線電極的張力。
  5. 一種金屬線放電加工機，包含如請求項1至4中任一項所述之張力資訊取得裝置。
  6. 如請求項5所述之金屬線放電加工機，更包含： 緩衝輥(64)，至少在該逆張力之大小為零的期間推壓該金屬線捲筒與該進給輥之間的該金屬線電極，藉此使該金屬線電極的路徑長度伸長。
  7. 一種張力資訊取得方法，係取得表示金屬線放電加工機(10)的金屬線電極(12)之張力(FT )的張力資訊的張力資訊取得方法； 該金屬線放電加工機包含：金屬線捲筒(32)，供該金屬線電極捲繞；進給輥(36A)，藉由旋轉使從該金屬線捲筒拉出之該金屬線電極往進給方向進給；進給馬達(42A)，控制該進給輥的旋轉；及扭矩馬達，藉由控制施加於該金屬線捲筒的旋轉扭矩(Tq)，而使該金屬線電極產生與該進給方向相反方向的逆張力(FBT )； 該張力資訊取得方法，包含以下步驟： 逆張力調整步驟(S1)，使該扭矩馬達的該旋轉扭矩下降至該金屬線電極的該逆張力之大小成為零為止；及 取得步驟(S2)，基於該逆張力之大小為零時的該進給馬達之干擾推定值(VD )或是輸出扭矩，而取得表示該金屬線電極之張力的張力資訊。
  8. 如請求項7所述之張力資訊取得方法，其中， 在該取得步驟中，係基於該逆張力之大小為零時的該干擾推定值或是該輸出扭矩，而推定該金屬線電極的張力，藉此取得推定出的張力來作為該張力資訊。
  9. 如請求項7或8所述之張力資訊取得方法，更包含： 張力調整步驟(S3)，基於該張力資訊而控制該進給馬達，藉此調整該金屬線電極的張力。
  10. 如請求項7或8所述之張力資訊取得方法，其中， 該進給輥係在該金屬線電極的進給路徑中，設於加工對象物(W)的上游側； 該金屬線放電加工機更包含磁粉制動器(66)，設於該進給輥與該進給馬達之間，藉此對該進給輥的旋轉施以制動； 該張力資訊取得方法更包含張力調整步驟(S3)，基於該張力資訊而控制該磁粉制動器，藉此調整該金屬線電極的張力。
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