JPH01121129A - ワイヤ放電加工装置のワイヤ張力設定方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ワイヤ放電加工装置のワイヤ電極に張力を
与える電磁ブレーキの制御方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は例りは従来のワイヤ放電加工装置を示す樺成図
であり、図において、（１）はワイヤ電極、（２）はワ
イヤ電極（１）と所定間隙を介して設けられた被加工物
、（３）はワイヤ電極（１）と被加工物（２）とに加工
電力を供給する加工用電源、（４）は被加工物（２）の
上部に設けられ、ワイヤ電極（１）を被加工物（２）ｌ
ヒ案内オろ上部ワイヤガイド、（５）は被加工物（２）
の下部に設けられ、ワイヤ１ｔｔ８ｒｌ！（１）を被加
工物（２）下部方向に案内する下部ワイヤガイド、（６
）及び（７）はそれぞれ上部ワイヤカイト（４）の上部
及び下部ワイヤカイト（５）の下部に設けられ、ワイヤ
電極（１）の走行方向を変換させる上部及び下部カイト
ローラ、（８）及び（９）はそれぞれ上部ワイヤガイド
（４）の上部及び下部ワイヤガイド（５）の下部に設け
られ、ワイヤ電極（１）に加工ｔ　源（３）から供給さ
れる加工電力を印加する為の上部及び下部給電タイス、
αＯはワイヤ電極（１）に張力を与える為のブレーキロ
ーラ、α旧よブレーキローラαＯに結合され該プレー上
ローラαＯにブレーキ力を作用させる電磁ブレーキ、（
２）はブレーキローラαＯに対向して設けられ、ワイヤ
電極（１）をブレーキローラαＱに押圧させる為の第１
のピンチローう、（２）は加工に使用されたワイヤ電極
（１）を回収する為のキセブスタン、α瘤はキセブスタ
ン（至）に結合され該キルプスタン（至）を駆動する為
のモ　タ、（イ）はキセブスタン０に対向して設けられ
、ワイヤ電極（１）をキセブスダン■に押圧させる為の
第２（７）ピンチローラ、αＧはキセブスタン０及び第
２のピンチローラａυによって回収されるワイヤ電極（
１）を回収する回収箱、αηはワイヤ電極（１）を巻回
してなるワイヤリール、（２）は電磁ブレーキαＤに励
磁電流を供給してブレーキ力を発生させる為の励磁電流
制御装置である。

第６図は励磁電流制御装置（９）の内部詳細を示す図で
あり、図において、（イ）は励磁電流設定値をディジタ
ルで指令する励磁電流設定器、Ｑ旧よ励磁電流設定器−
の出力をアナログに変換するＤ／Ａ変換器、（イ）はＤ
／Ａ変換器■ηの出力を受は定電流にして出力する定電
流回路である。

第７図は励磁電流とブレーキ力との関係を示すブレーキ
力特性図である。

次に動作について説明する。一般にワイヤ放電加工装置
は、第５図に示す様に、ワイヤリールａηから引き出し
たワイヤ電極（１）を、被加工物（２）の上。

下部に設けられ１こ上部及び下部ワイヤカイト（４）。

（５）を通過させて、被加工物（２）の加工部に案内し
た後、被加工物（２）とワイヤ電極（１）との間に加工
液（図示せず）を介在させつつ、加工電源（３）から加
工電力を供給して放電加工を行う。

ここで、高精度且つ安定な放電加工を行うには、加工条
件の１つとして上記ワイヤ電極（１）に所定の張力を与
える必要があり、それは以下の様に行われている。

すなわち、第５図に示す様に、ワイヤ電極（１）の回収
側に設けられたキセブスタン（２）と第２のピンチロー
ラα９間に挾持されたワイヤ電極（１）を回収箱αＧ力
方向送り出しながら、ワイヤ電極（１）の送出側におい
て、ブレーキローラαＯにワイヤ電極（１）を数回巻き
付ける等して、ｔｉブレーキａηによるブレーキ力を上
記ブレーキロー−７ＱＯ及び第１のピンチローラ＠を介
して上記ワイヤｌｌ！極（１）に作用させ、所定の張力
を上記ワイヤ電極（１）に与える。

さて、上記電磁ブレーキαυにはブレーキ力を発生させ
る為に、第６図に示す励磁電流制御装置（９）から励磁
電流が供給される。次にその方法について説明する３、
励磁電流制御装置面における励磁電イジタルデータとし
てＤ／Ａ変換器ＣＤに入力され、アナログデータに変換
された後定電流回路＠に入力すして、上記ディジタルデ
ータに対応する一定で安定な励磁電流を上記電磁ブレー
キαυに供給する。

ここで、上記励磁電流と上記電磁ブレーキ０刀が発生す
るブレーキ力との関係を第７図に示しており、例えば励
磁電流を工ａに設定した時にはブレーキ力はＴａとなり
、続いて励磁電流をＩｂ（Ｉｂ＞Ｉａ＋関係にある）に
設定し１こ時にはブレーキ力はＴｂとなることが分かる
。さて、次に、続いて励磁電流を再び工ａに設定しなお
し１こ時には、電磁ブレーキ（ロ）が有するヒステリシ
ス特性の為、ブレーキ力はＴ　ａ／に移動し、Ｔａ’）
’ｌ’ａの関係でブレーキ力が設定されることが分かる
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のワイヤ放電加工装置のワイヤ張力設定方法は以上
の様に制御されているので、電磁ブレーキ（ロ）に供給
する励磁電流を増加させ１こ後減少させる連続制御を行
うと、上記電磁ブレーキ（６）が有するヒステリシス特
性の為に、上記励磁電流に対す力 る、電磁ブレーキ（ロ）が発生するブレーシカ５、同−
励！［流に対して異なりＴこ値を示し、従ってワイヤ電
極（１）に作用する張力も異なるという問題点があつ１
こ。

この発明は上記の様な問題点を解消する為になされ１こ
もので、ワイヤ張力設定に際して常に設定値に一致し１
こワイヤ張力が得られるワイ放電加工△ 装置のワイヤ張力設定方法を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るワイヤ放電加工装置のワイヤ張力設定方
法は、ｗｖｄブレーキに供給する励磁電流を変更する時
、変更すべき励磁電流値が変更前のそれより太さい時に
は、変更前の励磁電流値か＾変更すべき励磁電流値迄増
加させ、逆に変更オペき励磁電流値が変更前のそれより
も小さい時には、変更前の励磁電流値を減少させ、該励
磁電流値が零になつＴコ時点で、上記変更すべき励磁電
流値迄増加させる様にしたものである。

〔作用〕

この発明においては、電磁ブレーキに存在するブレーキ
力対励磁電流のヒステリシス特性の内、励磁電流零から
開始する上昇カーブ上のみで励磁電流を設定する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、従来例を示す第６図と同一の符号について
は同−又は相当部分を示しているので説明は省略する。

丙において、０υはディジタルデータをう・」チするう
っ子回路、（ハ）は２系統のディジタルデータの大小比
較を行う第１のディジタルコンパレータ、（ハ）は２系
統のディジタルデー９　ＣＤ一致を検出する第２のディ
ジタルコンパレータ、（至）はフリ＋ｌブフロ・リブ、
（７）はＯＲゲート、（至）〜（至）は第１〜第４のＡ
ＮＤゲート、（４０はクロ・リフパルスを発生する発振
回路、０１）はア・ンプ、ダウン入力を計数するカウン
タである。なお（２００）は励磁電流設定袋λ（Ｊ、Ｄ
／Ａ変換器Ｑυ、定電流回路（イ）、”７＋Ｊチ回路０
υ１第１のディジタルコンパレータ（イ）、第２のディ
ジタルコンパレータ（至）、フリップフロップ（２）、
ＯＲゲート（７）、第１−第４のＡＮＤゲート（至）〜
翰１発振回路（ト）及びカウンタ（４刀から構成される
励磁電流制御装置である。

第２図はこの発明の一実施例を示すワイヤ放電加工装置
の構成図であり、従来例を示す第５図と同一の符号につ
いては同一部分を示しているので説明は省略する。図に
おいて、（２００）は励磁電流制御装置である。

夕 第３図は上記励磁電流制御装置の動作を示す−ｔ′イム
チャートである。

第４図はこの発明における励磁電流とブレーキ力との関
係を示すブレーキ力特性図である。

次に動作について説明する。なお、ワイヤ張力設定方法
以外については、従来例と同様であるので説明は省略す
る。第１図において、回路は初期状態にあり、内部デー
タは全てリセ・ソトされているものとする。従って、励
ａ［流設定装置翰の設定が零であればその出力データＡ
は零であり、う・・・子回路ｃ３ηの出力データＢとカ
ウンタ（財）の出力データＣも共に零である。この時の
状態は第４図に示す様に励磁電流工ＣＪ及びブレーキ力
ＴＯは共に零である。

さて、この状態から所望の励磁電流工ａが励磁電流設定
装置（１）で設定されると、上記励磁電流工ａに相当す
る出力データＡが上記励磁電流設定装置−からラー・子
回路ｃａ１）、第１及び第２のディジタルコンパレータ
（ハ）、０３に出力される。第１のディジタルコンパレ
ータ（イ）では、上記出力データＡとう、・・子回路ｃ
１１）の出力データＢ（初期状態にあるので零である）
とが比較され、その結果Ａ＞Ｂ端子からＬＯＷレベル信
号（以下りと表わす）が第１のＡＮＤゲート（至）を介
して出力され、フリ・・・ブフローｊブ（至）をセ・リ
ドする。このセ・リド信号にまってフリ・・・ブフロ・
・・プ（ロ）のＱ端子はＨＩＧＩｆレベル信号（以下■
と表わすうとな−て第８のＡＮＤゲート（至）の制御ゲ
ートがＨ，Ｑ端子はＬとなり、第４のＡＮＤケート（至
）の制御ゲートがＬにセ、・ノドされる。

一方、第２のディジタルコンパレータ（ハ）では、出力
データＡとカウンタ０１）の出力データＣ（初期状態に
あるので零である）とを比較しており、この時のＡ＝０
端子の出力はＨとなっている。従って、ＯＲゲート（至
）の出力も■となり、第２のＡＮＤゲに 一ト（ロ）の制御ゲース月にセ・リドするので、発振回
路に）から出力されるクロリフパルスは、第２のＡＮＤ
ゲート（ロ）を経由して、それぞれ第３及び第４のＡＮ
Ｄゲートｃｇ！ｊ、　翰に与えられる。このクロ・Ｊク
パルスはアクティブ状態の第３のＡＮＤゲート（至）を
介して、カウンタ（６）のカウントアツプ端子ＴＵに入
力され、カウンタ（６）はその計数を開始する。そして
、この計数値はデータＣとしてＤ／Ａ変換器ｅ；！、ｎ
及び第２のディジタルコンパレータ（至）に出力される
。そして、その計数値が設定データＡト等値になった時
に、第２のディジタルコンパレータ（至）のＡ＝Ｏ端子
の出力がＨからＬに反転し、そのＬ出力がＯＲゲート（
至）を介して、第２のＡＮＤゲート（ロ）を経由してカ
ウンタ（６）に出力されている発振回路（至）のクロ・
・・クパルスを停止させると共に、ラッチ回路ｃ１１に
入力されているデータＡｅラウチする。又、Ｄ／Ａ変換
器ｃ２υに入力された上記カウンタ（財）の計数値すな
わちデータＣは、Ｄ／Ａ変換された後定電流回路（イ）
に入力されて、第４図に示す励磁電流工ａに変換されて
電磁ブレーキ（６）に供給されてブレーキ力’［ａをワ
イヤ電極（１）に作用させる。続いて、上記励磁電流Ｉ
ａから第４図に示す様に励磁電流Ｉｂ迄増加する場合に
も、上記した順序で制御動作が実行され何ら変るところ
はなＬ）。

次に、励′ａ１電流を例えば■ｂからＪａに再び下げる
場合について説明する。

この場合には、回路はデータＡ、データＢ、データＣ共
に励磁電流Ｉｂに相当するデータがセーフ卜されている
。この状態から励磁電流設定装置−の設定が励磁電流Ｉ
ａに相当するデータに設定変更されると、励磁電流設定
装置−からその励磁電流Ｉａに相当する出力データＡが
、う・ソチ回路０η。

第１及び第２のディジタルコンパレータ３２．０３に出
力される。第１のディジタルコンパレータ（至）では、
上記出力データＡとう・ｉｌチ回路Ｃｐの出力データＢ
（励磁電流よりに相当するデータ）とが比較され、その
結果Ａ（Ｂ端子からＬ（Ａ＞Ｂ端子はＨに反転）がフリ
ップフロ・・・ブ（ロ）に出力されて、該フリップフ０
．９ブ（至）をリセ・リドする。このリセット信号によ
ってフリップフロ、−）ブ（至）のＱ端子はり、Ｑ端子
はＨとなり、第８のＡＮＤゲート（至）は制御ゲートが
Ｌになることにより不動作に、第４のＡＮＤゲート（至
）は制御ゲートがＨになって動作状態に切り換わる。一
方、第２のディジタルコンパレータ（ハ）では、励磁電
流ｌａに相当する出力データＡとカウンタ（６）の出力
データ（励磁電流Ｉｂに相当するデータ）とを比較して
おり、この時のＡ＝Ｏ端子の出力はＨとなっている。従
って、ＯＲゲート（至）の出力も■となり、第２のＡＮ
Ｄゲート（ロ）の制御ゲートをＨにセ、・・トするので
、発振回路■から出力されるクロ・・・クパルスは、第
２のＡＮＤゲート（９）を経由して、それぞれ第８及び
第４のＡＮＤゲート（至）、（至）に与えられる。この
クロックパルスはアクティブ状態にある第４のＡＮＤゲ
ート（至）を介して、カウンタＫＩＪのカウントタウン
端子ＴＤに入力され、カウンタ０１）はその計数を開始
する。そして、この計数値はデータＣとしてＤ／Ａ変換
器ｃ２１Ｊ及び第２のディジタルコンパレータ（至）に
出力される。そして、その計数値がデータＡと等値にな
った時（第４図に示す０点の位置用こ、第２のディジタ
ルコンパレータ（至）においてデータＡとデータＣが一
致するので、そのＡ＝０端子の出力がＨからＬに反転す
る。この反転出力はラッチ回路（ロ）を動作させてデー
タＡをラッチしてそのデータＡｔｍ１のディジタルコン
パレータＱに入力する。第１のディジタルコンパレータ
（２）ハコのデータＡを受けて、フリ・ツブフロ・ツブ
（２）へ出力していたリセ・ント信号を解除するか、フ
リップフロップ（至）はそのリセット状ａを保持しつづ
ける。従ってフリ・ツブフロツブ■のＱ端子の出力はＨ
のままであり、そのＨの信号はＯＲケート（至）を介し
て第２のＡＮＤゲート（ロ）に出力されつづけるので、
発振回路−からのクロックパルスは引きつづいて第４の
ＡＮＤケート（至）を介してカウンタ０力のカウントタ
ウン端子ＴＤに入力されつづける。この状態から更にカ
ウントダウンの計数が進行して、カウンタ０刀の計数値
つまり出力データＣが零、換言すれば励磁電流が零（第
４図において１０で表わした点用こなつ１こ時に、カウ
ンタ０１）はそのＢＲＯ端子の出力をＨからＬに反転さ
せて、第１のＡＮＤゲート（至）を介して、フリ・ツブ
フロ・ツブ■をセットするので、そのＱ端子の出力はＬ
となって第４のＡＮＤゲート翰を閉じ、カウンタθ」）
へのクロックパルスの入力を阻止する。この時、第２の
ディジタルコンパレータ（至）においては、データＡと
データＣが比較されデータＡ〉データＣが成立している
ので、そのＡ＝Ｏ出力端子の出力はＬか自Ｈに反転して
いる。従ってこのＨの信号はＯＲゲート（至）を経由し
て第２のＡＮＤケート（ロ）に入力され、発振回路−の
クロ・・クパルスを、上記ＢＲσ出力でセ・・・トされ
１こフリ・・・ブフロ・・・ブ■のＱ端子から出力され
る■信号で、アクティブになつ１こ第８のＡＮＤゲート
缶を介して、カウンタ（４１のカウントア１．・ブ端子
ＴＵに入力する。この為、カウンタ（６）の動作はダウ
ンカウントからア、’Ｊブカウントに切り換わると共に
、その丁■σ端子出力も再びＬからＨに反転して、上記
ア・・・ブカウントを継続しつづける。更にア・リブカ
ウントが進行し、カウンタＱｌ）の出力データＣが出力
データＡと等値にな−た時点において、第２のディジタ
ルコンパレータ（ハ）ではその比ＩＮ対象であるデータ
ＡとデータＣが一致するので、そのＡ＝０端子の出力は
再びＨからＬに反転して、そのＬ信号はＯＲゲート（７
）を経由して第４のＡＮＤゲート（至）を閉じて、発振
回路（至）のクロ・・・クパルスかカウンタ（財）に出
力されない様にしてア・・ノブカウントを停止する。以
上の制御動作の間におけるデータＣは常にＤ／Ａ変換器
ＣＴＪ及び定電流回路（イ）を経由して、電磁ブレーキ
αηに励磁電流として供給されており、その励磁電流は
第４図に示す様に■ｂ（、ｂ点）からＩａ（０点）を経
由してＩＯ（０点）に至り、再びＩａ（ａ点）に設定さ
れて、所期のブレーキ力Ｔａとしてワイヤ電極（１）に
与えられる。上記一連の制御動作は第８図に示す。

なお、上記実施例では励磁電流制御装置（２００）をデ
ィジタルデータを扱う様に構成し１こが、アナログ回路
等他の方法にぼっても良いことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上の様に、この発明によれば電磁ブレーキに供給する
励磁電流の変更制御の際、変更すべき励磁電流値が変更
前のそれより大きい時には、その値からそのまま変更す
べき個迄増加させ、逆に変更すべき励ｉｔ流値が変更前
のそれより小さい時には、その値から一旦減少させて零
にした後、再び上記変更すべき個迄増加させる様に制御
し１こので、電磁ブレーキにおける励磁電流対ブレーキ
力間に存在するヒステリシス特性に影響されずに、安定
した再現性の良いワイヤ張力の設定を行うことができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による励磁電流制御装置を
示す回路図、第２図はこの発明の一実施例によるワイヤ
放電加工装置を示す構成図、第８図はこの発明の一実施
例による励磁電流制御装置の動作を示すタイムチルート
、第４図はこの発明の一実施例にぼる励磁電流とブレー
キ力との関係を示すブレーキ特性図、第５図は従来のワ
イヤ放電加工装置を示す構成図、第６図は従来の励磁電
流制御装置を示す構成図、第７図は従来の励磁電流とブ
レーキ力との関係を示すブレーキ特性図である。 図において、０υはラー・子回路、（至）は第１のディ
ジタルコンパレータ、（至）は第２のディジタルコンパ
レータ、　Ｇ１１ｌはカウンタである。 なお、図中同一符号は同一部分を示す。 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 励磁電流対ブレーキ力にヒステリシス特性を有する電磁
   ブレーキをワイヤ電極の張力設定に使用し、上記電磁ブ
   レーキに供給する励磁電流を変化させて、上記ワイヤ電
   極の張力を変更制御するワイヤ放電加工装置のワイヤ張
   力設定方法において、上記励磁電流を変更する時、変更
   すべき励磁電流値が変更前のそれより大きい時には、変
   更前の励磁電流値から変更すべき励磁電流値迄増加させ
   、逆に変更すべき励磁電流値が変更前のそれよりも小さ
   い時には、変更前の励磁電流値を減少させ、該励磁電流
   値が零になつた時点で、上記変更すべき励磁電流値迄増
   加させることを特徴とするワイヤ放電加工装置のワイヤ
   張力設定方法。