JPH01274927A - ワイヤカット放電加工装置におけるワイヤ電極自動供給方法 - 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を纜におけるワイヤ
ｔ４１自・肋供給方法において、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や＠し、成功に結びつける方法
に関するものであろう まず、第１図に従来のワイヤ１！極自動供給装攬につい
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、型
缶ブレーキ（図示せず）と連結されているっ（４）は押
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）は、これらブ
レーキローラ（３）ト押えローラ（４）の１１７１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、１６）は位襦決め用ダイス
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）はワイヤ送り用押えローラである。上記ローラ（
７）はワイヤ自動供給中のみ。

昇降板（９）にをり付けられたピンチローラ用モータ（
１Ｇ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（７）、
　１８）の間にはさまれ、すべるこさなく図中下方に送
給されるようになっている５位賃決め用ダイス（６）に
より、ワイヤｆｉｔ　％　１２）はローラｆｉｌ、　＋
８１の間から外れることはない。

昇降板１９）の昇降は、昇降用モータｉｎとカップリン
グ１ｚにより結合した。ボールネジａ３の回転により行
なわれろう上記昇降板１９）の図において裏ｉＱｌ］に
は、ボールネジ０３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堰り付けられている。

このボールネジ口ｊは昇降ガイトロ４に環り付けられた
モーター取付部０！９で−ｇｓを支持され、他端は軸９
＋ｔｅ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α壜により昇降が
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＋９１には、パイプガイド０ηがガイド固
定板Ｏｓを介して固定されている。このパイプガイドｔ
ｉ９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稽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ｆ２）を支
持するためのダイスガイド（イ）が取り付けられている
。なお、軸受ｆｌｌｉ、　Ｑ！ｌ、昇降ガイド＋１４は
固定板ｌ２Ｉｌに取り付けられているう 次にのは切断用モーター、１７１はアーム回転用モータ
ーであり９両者共９箱（２）に固定されているっへはワ
イヤ切断部、〜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
Ｉ′７４及び受皿＠は、固定板＋２９に取り付けられて
いるうなお、切断装置（２）及びワイヤ切断部能につい
ての詳細は後述することにする、パイプガイド１１７１
は、加工中、基準Ｖ溝板■に対して押し付は板１によ妙
押し付けられ固定されている。この基準Ｖ溝板彌は上記
パイプガイド＾Ｄがはまるように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Ｖ溝板迩は、常
時９箱４に固定されており１範囲は固定板１２１＋に取
り付けられている。又９箱鳴には、加工液ｒ３１１を噴
流し加工部ｃ３′３へ供給するだめのノズル（至）がな
り付けられている。

また、パイプガイド０ηには９図のように３ケ所の切欠
きがあり、ηａ工中、この切欠部に給電ビン〜、（至）
があり、ワイヤ電＊　＋２１と３点接触していて。

ここから電力を供給するっ給電ビン（２）は移動板（至
）に固定されており、パイプガイド鰭が昇降する場合は
９図中右へ移動して接触しないようにする。

同様に、＠＠ピン鳴は移動板（ロ）に固定されてお９゜
図中左へ押し付は板１と共に移動するようになっている
。（７）は被加工物、＠はテーブルである。

次に、Ｌ４１は下部のダイスガイド、４０は下部の給電
ダイスである５両者共１箱＋４６に１定されると共に、
下部アーム的に取り付けられている７箱（４３には、加
工液ａＶを噴流し加工部器へ供給するためのノズル（２
８）が取秒付けられており、ま九ワイヤ電極（２）を案
内するための案内ノズル（４着が取り付けられている。

上記案内ノズルＣ４を通ったワイヤ電極（２）は、ベル
トローラー４９．（４［９に張られた下部ベルトＧ１η
と下部ローラー（ハ）との間にはさまれて進行し、ラッ
パ管器へと導かれる。その後、ワイヤ電極（２）は９回
収パイプ（至）を通り抜け、　＋ｏｌ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図のようにワイヤ重接ｆ２）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１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り
。

さらに回収ローラー（５４）と下部ローラー啜は裏側で
ベルト伝達になっている。しかも、Ｅ記両者のローラー
ｆ４１．　　（５４）　は、同一の直径なので、同期回
転しているうそこで、ワイヤ成極（２）は、下部ローラ
ー（４櫓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（引張られて。

回収箱（５５）へと回収される。

次にワイヤ’；１！　ｉ　（２１を切断する装置馬（至
）、Ｃ４゜〜、りの構成を第２図を用いて説明するこに
にするう （５６）は、ワイヤＭｌ極（２）を切断するだめのカッ
ターであり、ネジ（５７）により、移動棒（５日）に固
定されている。Ｐ４効棒（５日）の先端には、ワイヤ［
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、すべ抄を防止している。

また、　　（６１）は切断受板で、ネジ（６２）により
。

切断アーム彌に固定されている。上記切断受板（６１）
には、ゴム（６４）が接着されていて、すべりを防止し
ている。ワイヤ電ｆ　（２１を切断するときは、切断受
板（６１）とカッター（５６）との間で。

移Ｉ動１（５８）が図中左方向へ移動することによや。

切断され、同時にゴム（６０）及び（６４）の間で支持
される。移動棒（５日）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（５日）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７図は、偏心カム（６７）が最右端にある場合で
、Ｓ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）が半回転して倦左端の位置となるので、移動
棒（５日）及び止めナラ）　（５６）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（至）の回転を説明する。

箱Ｑ４に取り付けられたアーム回転用モーターのが回転
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
（７Ｉ）に固定されていて、さらに切断アーム１が連結
されている。アーム回転棒（７１）は軸受（７２）　ｗ
　（７３）　　によって支持されている。しかるに、ア
ーム回転用モータＧがほぼ半回転することにより、切断
アーム橢は９図中１８０°　反対側へ回転して止まる１
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
１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）
によりなめらかな回転できる。

また上端には、カップリング（７６）を介して切断用モ
ーターのと連結されている。そこで、切断アーム翰を１
８０°反対側に位置させるためにアーム回転用モーター
乃が回転するおき、同時に切断用モーター器も起動をか
けて１８０°回転させる。これにより図中、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′１ｌｔ４ｉｊ（２）はカッター（５６）と切
断受板（６１）の間に位置するわけである。その後、切
断用モーターカのみをさらに１８００　回転させること
により、！Ｉ＠俸（５日）が切断受板（６Ｉ）の方向に
移動して、前述したようにワイヤ電極（２）を切断する
ことができ６つその後は、切断用モーターのを市めたま
まで、アーム回転用モーターカを逆に１８０°　回転す
ることにより９図の位置に戻す。そして切断用モーター
Ｇを逆に１８００　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）を切断する動作に
ついて説明するっ まず第３図（つ）は、ワイヤ電極ｆ２１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ろうすなわち、第１図が初期設
定した状態である。まず、パイプガイドａＤが図中央矢
印方向に上昇するために給電ビン輸。

（至）が取り付けられている移動板（７）、＠及び′ｓ
＠板（至）が取り付けられている押し付は板１がＩ図中
矢印方向へ移動する。

なお、パイプガイトリηは、ある決められた位置まで上
昇し停止するう このとき、第１１で述べたように、ワイヤ送り用ピンチ
ローラ（７）及びワイヤ送り川柳えローラ（８）はパイ
プガイド１ηと一体で上昇し停止すると共に。

図の矢印の如（から回りをするようになっている。

＊＊Ｖ溝板１は、常に固定されていて、パイプガイドａ
７１が昇降する場合は、こすっていくわけである、なお
ノズル中は常に固定であるっダイスガイド１は、パイプ
ガイド０ηが上昇するとき、ワイヤ？ｌｊ極（２）をこ
すっていく徨度のクリアランスを有しているう（つ）図
のダイスガイド彌の下端位Ｉｔを切断位置と呼ぶことに
する。

次に＠３図（１））では、切断位置にまで、切断アーム
（イ）を１８０°Ｉ５１転して持ってきた状態を示して
いるうこれにより、切断部（至）にワイヤ電極（２）が
位置決めされたことになるう切断用モーターのアーム回
転用モーターりの動作は、第２図で述べた通りであるっ
ワイヤ送り用ピンチローラ−（７）及びワイヤ送り川柳
えローラ１８）はこのとき停止している。

しかもピンチローラ（７）ＶｃＦｉ、第３ｊ図１ａ）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う次に第３図
１ｃ）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層で述べたように切断
後、切断アーム翰は逆に１８０゜回転して元に戻ってい
る。そして切断後のワイヤ？ｌｊ　ｆ　１２＋の下方の
部分は第２図で述べたように切断用モーターのがさらに
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（ｄ）の状態になるまでパ
イプガイド面が下降するっこの状態は、第３図（９）の
初期状態で移動板〜、補が移動したままの状態であり。

これで、パイプガイド（Ｉｎの位置は第１図と同じ位置
であろうこのときのダイスガイド■の下端を定位置と呼
ぶことにするう なお、パイプガイドＯＤ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）とワイヤ送り川柳
えローラ（８）との間ではさまれているので、しかもピ
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■の先端から抜
けて上方に出てしまうことはないっ第３図１ｄｌの状態
を以って切断完了とするうなお第３図ｆｔ）〜（ｄ）の
切断動作中は、第１図のブレーキローラ「３）に連結さ
れた！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）を加工開始穴及
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式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うまず、第
４１１（ａｌ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■及び加工開始穴（
７７）及び下部ダイスガイドｆ４Ｑけ鉛直方向に整列し
た状態にあるわけである。

次に、第４図ｆｔ）ｌで示されるように、パイプガイト
ロＤ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■の下部ダイスガイド＋４１を対向さ
せるわけである。この状態での上部ダイスガイド■の下
ｇｓを下部と呼ぶことにする。この位置はリミットスイ
ッチ等で検出されているう次に第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
川柳えローラ（８）との回転力により９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（４１）をワイヤ電極（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（２）は
、給電ダイスＣ４９，案内ノズル（４４を通り抜けて。

下部ベルト＠ｎまで導かれる。なお、下部ローラーＧ４
１１及び回収ローラー（５４）は、第４（ｇにおいてピ
ンチローラ（７）、押えローラ（８）が回転すると同時
に回転を始める。上記下部ローラー禰及び回収ローラー
（５４）はベルト伝達により同期がきられている。した
がって、ワイヤ電極１２）が下部ベルト６η。

下部ローラー禰の入口まで進行してくる七両者の間に引
き込まれて導びかれ、第１図のように回収箱（５５）へ
と回収されるっここで給１グイスＩ４０と回収箱（５５
）との間で接触感知を行なうことにより、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ｆｔ
）で示されるようにパイプガイドａｎは定位置まで上昇
して市まり、さらに穣・肋板（至）、（支）及び押し付
は板器が図中矢印方向に移動してバイブガイトロηを固
定すると共に給電ビン（至）。

（至）によりワイヤ電極１２１へ給電可能な状態となる
。

これでηロエ開始が可能になるき同時に第４図（ｄ）の
状態が挿入動作の完了であろうなお、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’ｉｔｓブレーキのブレーキ力は
極端に弱められている。

以上、従来のワイヤ自動供給方法は、加工開始穴が変わ
るたびに切断動作をした後、挿入動作をして加工の出来
る状態に自動的に持ってい（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。

まず、１＊人動作中とは第４図の（幻からｆｄ）までの
ことを言うっ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（１
１）、　！１））のように、被加工物（至）下面と下部
ノズル（７日）上端面との距離が大きい場合を考えてみ
る。また同１くは第４図（ｃｌの状態の場合に相当して
いて、パイプガイド０ηが加工開始穴（７７）に入って
お秒、下限の位置にある。下部ダイスガイド匍は断面で
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図軸）の場合は、ワイヤ１４極（２）が、ダイス（
７９）に挿入されずに、下部ダイスガイド１４Ｇと下部
ノズル（７日）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（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（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７両者共、ワイヤ′電極１２）がダイス（７９）
を通過していないので、当然のことながらワイヤ電極（
２）の電入は失敗となり、その後の枚゛這加工も出来な
いので続行不可能々なってしまうっ 次に第６図のように、第５図の欠点である被加工物（至
）の下面さ下部ノズル（７ｏ）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（！Ｉ）の場合は、ワイヤ電＊　（２１がダ
イス（７９）を通過して成功した場合であるつやはゆ第
５図よりは、第６図の方が下部ダイスガイド１４りの位
置にワイヤ１！を極イ２）は導かれやすいと言える。

しかし、第６図１ｂ）のようにワイヤ電極（２）の曲が
りが、下部ダイスガイド（４Ｃ１の導入テーバ部に対し
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（なる、またさらに第
６図ｆｃ）のように放Ｎ加工によって生じた加工チップ
が長時間により、下部ダイスガイド何１の導入テーパ部
に堆積してしまうことががあ、これは、常時、加工液に
浸された状態でな（１間をおいて乾燥状態が操り返され
るので固（不規則に付着物（８０）となるわけである、
この場合は第６図ｔｂ）に比べて、もつと多（の機会に
おいてひっかかりの状態が生じ、やはり第６図ｆｂ）と
同様にワイヤ電極＋２１が進行を妨げられる。このよう
に第６図（ｂｌ、　ｔｃ＋の場合は、ワイヤ電極（２）
の進行が妨げられるだけでなく、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１４極ｆ２）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１以上の欠点を鑑みて、失敗を検出して
再度挿入動作をやり直させて、貴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
噴出する原理について述べるきとにする。

失敗の種類を以下を示すように２通りとして、（！：ら
えてみるう （１）　　ワイヤ心棒の進行が妨げられた場合主にｑｆ
Ｊ６図のような場合が挙げられるが。

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（とも、
進行が妨げられるものは全て含んでいる。

１２＋　　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りと違ってワイヤ電極の進行は妨げら
れてはいないが、挿入経路区外にワイヤ電極が進行して
しまう場合である。

まず、上記失敗のうち［１１１／１ｍついて、その場合
の検出原理について述べることにする。

第７図（つ）は第４！９（ｃｌ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′１１！極イ２）がワイヤ送り中押えローラ
１８）Ｋはさまれて図中矢印方向に進行しているわけで
あるウワイヤ電１ｆ２）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Ｉｆｌ＃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？ｔＥ　極（
２）をワイヤ送り１目ピンチローラ（７）に押し付けて
いるっここでワイヤ電極（２）を仏性させ６カは以下の
ようになっている。（矛よりバネ（８３）力による垂直
抗力Ｎ。

ローラー（７１，！８１とワイヤ１引２）七の間の摩擦
係数をμとすると、ローラー（力、（８）力冨ワイヤ雇
啄＋２１を進行させようとする摩擦力はμ凡となる。ま
たローラー＋７）、　１８）の上側にあるワイヤ電極（
２）には。

ＴＯなる引張力が働いているっただし、　　Ｔｏ　　は
第１図における供給リールｆｉ＋に働（ブレーキ力及び
ブレーキローラ（３）にかかつて（ハるブレーキ力によ
るものであるが、挿入動作中は、Ｔｏ　　を少な（する
ためにブレーキローラ（３）のブレーキ力は嗜低に弱め
られている。したがってワイヤ電Ｊ４　（２＋を進行さ
せる力は図よりμＮ−ＴＱとなる。当然のことながらμ
Ｎ＞Ｔ（ｌ　　であることは言うまでもない５次に第１
図ｆｔ）ｌはワイヤ電Ｆ！１１（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を指しているが話を笥単にす
るために、第１図以降では障害物として扱うことにする
。

第７１図（１）ｌは、ワイヤ′Ｆｔ啄（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０′
ｒＩの内部で曲げ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９図のＦで
示されるように変形を元に戻す与向の反力がイ動くこと
になるうそのためワイヤ送り用ピンチローラ−ζ７）は
矢印方向に回転自在なワンウエイクラチのため回転を続
けるが、ワイヤ１１１．極１２１との間にすべりを生じ
てしまい、ワイヤ送り中押えローラ（８）は１可転を・
亭止してしまうつ すなわち、？−１−ＴＱ＝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７１ｃ）で示されるように
、パイプガイドの内４　（８５）　　とワイヤ電極Ｃ２
）との摩擦係教をμｍ　、内−１（ｓｓ）　　に押し付
ける垂直抗力をｎとすると、ワイヤ電極（２）をパイプ
ガイド内（図中りで示される範ｉ用）に入れようとする
力μに−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Ｑ（８５）　　に凌・法し、各
々μｍｎキいう摩擦力を発生するつこれらにより、ワイ
ヤ電ｆ＠［２）は内、’Ｑ（８５）　　内部であたかも
バネのような働きを発生するわけで、そのパネカは多点
で接触が進むにつれて、ワイヤ′；電極（２）の旬い部
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ｙは増大していくわけであるっその前終形態が第
７図（１））であり、　　？＝μＮ−’ｒｏであろうす
なわち、この第７１ｇ（ｂ）の状態において、ワイヤ？
Ｉ　％（２）の進行が完全に停止ヒするわけであろうそ
こで１本発明者は、第７図を催認する意味で実際に実験
を行なった５種々の実験を行なった結果、ワイヤ［ｉ　
＋２１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おが判った、 このことを￥８図を用いて税明することにする、第８図
１６）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）はワイヤ磁極（
２）の先端位置、　　（８７）　　はダイス部の位置で
あるっこの場合でも、ダイス部をワイヤ゛ｉ［４組２）
が通過する際の摩擦力ｆＱ　　が生じているわけであろ
うすなわちμＮ　−ＴＯ）　ｆＯの状態であり、矢印（
８８）の方向へワイヤＭｌｉ　＋２１は引き込まれてい
る、次に、罵８図（ｂｌ／ま、ワイヤ電！＋２１が障害
物（８４）に接触した場合で、ｆｏはｆｌ（＞ｆｏ）に
増大するうしかし、μＮ　−’ｒｏ＞　ｆｊ　　のため
、依然きして矢印（８日）は同方向である。

次にＩｃｌ、　Ｉｄｌは、パイプガイド内−１ｆｉ（８
５）　　内で。

ワイヤ′＊ｌ　ｆｉｔ　＋２１の曲げ変形が増加してい
る状■であり１反力ｆ２　、　ｆ５　　と増加している
が、また、　　ａＮ−Ｔｏ　〉Ｆ２．　ｆｓなので、矢
印（８日）の方向は変わらないう 次に第８図ｔｏ＋までワイヤ電極（２）の曲げが進行し
て（ると９反力かで４　　に増加してμＮ−ＴＱ＝ｆ４
となって、　第７　＋’Ｗ（ｂ）と同じになり、ワイヤ
電極（２）の進行が停＋ｈ　してしまうつそして理想的
には、ワイヤ送り用ピンチローラ（７）はワイヤ電極（
２）面をすべりながら回転しているわけであるうしかし
、実１簸には、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実効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
囲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）で示されるように１反力ｆ
４　　によって逆転されてＦ４−Δｆ　となるまで戻っ
てし寸う。

すなわち（ｆ）では矢印（８日）の方向が変わり、ワイ
ヤｔｌＩｉ（２）が戻ってしまううただし９反力降下分
のΔｆは、μＮの減少分に相当すると考えて良い５次に
馬び第８１’３Ｑｆｇｌのように矢印（８８）の方向が
変わり、ワイヤ電’！ｉ　１２＋が送り込まれ６つそし
て第８図ｔｓ＋→第８図（ｆ）→第ａｒ９１ｇ）のサイ
クルを操り返して、ワイヤ？Ｗ極ｒ２）は断ＶＰ、（逆
戻りを含む）運動をすると共に、ワイヤ送り中押えロー
ラ（８）は回転の間欠運動を行なう。

いわゆる第８１閣Ｃｅ１．　ｆｆ１．　ｆｇ）において
Ｌなる範囲に送り込まれるワイヤ電極（２）の長さによ
ゆ、そのために生じる反力ｆ４　　の変化（Δｆ）を伴
うバネ撮動が起きるわけである。この運動は、！ｇ中Ｌ
１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９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り、ワイヤ電極１２）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）ｔｌをワイヤ庖極鵠行の際の高負荷
の検出と名付けることにするう 次に前述した失敗の１２＞について、その喚ｔｌｌ１５
原理を述べることにする。

第９１辺は、上部ダイスガイド■と下部ダイスガイドｆ
４【！とがワイヤ挿入動作中で辱も離れた位：肴にある
場合である。この場合は、パイプガイド０ｎと被カロエ
物（至）とで接触略知を行ない（ダイスガイドへを通し
て導通している）、ワイヤ心棒（２）の進行を始めた場
合である。被ηロエ物Ｃ＠の板１雫は吊天のＨｍ＝ｌＫ
としであるうさらに図中りの長さは１機械特有のもので
あり、−暎的に定めることができる。

まず、ワイヤ’ｌｔ　極（２１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■より送
給されたワイヤ７１　ｉ　Ｆ２１は、加工開始穴（７７
）を通り、ノズル（７８）　、下部ダイスガイドｌ（１
，給電ダイス＋４１１．案内ノズル（４４と１頃に通り
、ベルトローラーｔ４９及び下部ベルト（４ｎと下部ロ
ーラー（ハ）との間に送り込まれ、その後は、下部ロー
ラー器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雅は、はぼ一義
的に決められる。破線で示されるワイヤ１篭！２＋は挿
入の失敗例であり、１＊人経路から外れてしまっている
っ そこで本発明者は４１ｍのワイヤ送り用ピンチローラ１
７１によってワイヤ電極が進行する速度と下部ローラ１
４１によってワイヤ′嘴極が引張られて進行する速度が
違うことから、失敗の噴出方法を見串したのであろうす
なわち、下部ローラーｆ、ｌ１１による携行速度は、故
ｑｔ／Ｉｏ工中の速度と同じで速く、ワイヤ送り用ピン
チローラ１７）によるものはダイスガイド＋４＋）のよ
うに小さいクリアランスを通過する関係上遅（しである
。

次に、第１０図を用いて検出原理を説明するっ１９）、
　Ｉｂ）のＱＩＩＩＩはワイヤ電極ｆ２）の仏性速度ｖ
であり？　　”２　　が下部ローラによるもので、ｖｌ
　　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９１９のダイスガイドＣ１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）　Ｋよゆワイヤ’？を檀！２）が進行し初
めてからの軽過時間であるっ まず１＝１）はＶ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、ｌｌｆｌ人経路ヒでＨｍ９
ｘ＋Ｌの甲稚准行後、成功の場合はｖｌ　　からｖ２　
へ速度がヒ昇し、失敗の場合はｅ　　ｖｌ　　のままで
あるっＬの位ｉｔでｖｌ　　からｖ２　へ即、速度が上
昇しないのは、下部ベルトへの引き込λ時間によるずれ
のためである。

次に第ｔ　Ｏ１ｍＴｏｌのグラフから判るように、第１
０図（幻のｖｌ　　からｖ２　へ速度が上昇する時間Ｔ
Ｌは一義的に決まる。そこでワイヤ送り用ピンチローラ
１７）によゆワイヤ電極（２）が進行し初めてから導火
でもＴＬ経過後、進行速度がｖｌ　　からｖ２　へ上昇
していないときは、ワイヤ挿入経路から外れたと判断し
て失敗さして扱うことができる。

このように、ワイヤ？ｌｊ　場＋２１が進行し初めてか
ら定・寺用後の進行速度の変化を噴出することにより・
失敗を噴出することができる。この種の検１ｔｌをワイ
ヤ挿入経路からワイヤ成極ｆ２１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・回路の実楕＋Ｉ／ｌＪを述
べるこ七にする。まず、ワイヤ電極（２）の進行の際の
高負荷のｂ８！Ｉｆｌｓ何路について説明する。

まず、第８喝で説明したように、ワイヤぼ極１２）の進
行の断続運Ｉ助を１今出するために、第１１廼の方向変
換プーリー（５）の回転の間欠運動に置き換えて行なう
、第１１１辺はそのための検出装置であろう、＄１１図
（！Ｉ）において、方向変換プーリー１５）には。

エンコーダ（９Ｉ）が取り付けられている。ワイヤｔ１
電極（２）が進行の断続運動をすると、方向変換プーリ
ー（５）の回転間欠運動となる。また、・窮１１　＋ｇ
ｆｂｌはエンコーダ（９Ｉ）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
４１１１とで共用している。Ｒは抵抗でダイオードへ流
れる噴流を制限している。出力１１！１１　Ａ　、　　
Ｂ　ｉ子が検出回路に結線されている。

次に第１２図を用いて、噴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、
　　Ｂｉ則はダイオ−トラ則である、と（７１１２図に
おいて、エンコーダの出力は０〜５ｖの範囲の交流であ
るので、まずコンデンサＣ１ｅ抵抗Ｒ１により直流分を
カットして交流分だけにしている５次にＯＰアンプ（９
２）によりＲ３／Ｒ２倍の増幅を行なう、その後、ダイ
オードＤＩ　、　Ｄ２　　によりａ〜５ｖの範囲でクラ
ンプする。

インバーターを通った後のＷｌ　の波形はＷｌ　　の交
流を波形整形した０〜５ｖの範囲のパルスに変換される
わけである＞　（９５）は高負荷検ｔ！３用ワ／ショッ
トであり、出力パルスはＴｃ１なる幅である。

リレーニイルＬ１　　は高負荷検出用で、　Ｄ５　　は
保護用のダイオードである。また、　　（９４）　　は
後述中６１重人経路外への失敗噴出用のワンショットで
、出力パルスはＴＱ２なる幅である。

リレーコイルＬ２　　は挿入経路外の検出用で。

Ｄ４　は保護中のダイオードであろう 第１２図の”１　ｅ　”！　＊　”Ｓ　の波形を用いて
、第１３：司に模式的なタイミングチャートを示し、高
負荷検出方法を説明することにする。

第１３図（！Ｉ）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、ワイヤ挿入時の場合である。この
ときＷｌ　の波形は周期Ｔ１　　の方形波パルスである
うそしてＷ３　　の波形は、Ｗｌ　　のパルスの立上り
でワンショットパルスを発生させているのでｖ　　Ｔｔ
　＜　Ｔｃ１　　であることにより、ワイヤ挿入中は常
に５ｖ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　　はＯＮ。

状態になっていることが判る。そしてこの状態が高負荷
が発生していない状態である。

次に、第８図の（θ）ｏ　ｆｆ）、　！ｇ）の状況下で
は、第１３図（ｂ）のＷｌ　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（休止
の長い周期Ｔ２　　のものとが操り返しでて（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図ば）のようにバネ力でワイヤ挿入時（２）が戻さ
れる場合は、逆ｌｏ１転力が瞬時に働き、第１３図ｒｂ
）のＴ１　　での休止が短か（、Ｔ２　　のパルスも短
かくなる。それに対して、ｚＳ図ｆｇ）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
ので肴大の立上りｖｆ間がかかるために９．君１３図＋
１：＋）のＴ２　　のように体１ヒが長（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視
測したときにも＋ｂ）のＷｌ　　相当の波形を確認でき
たつその哨ｙ、　　Ｗ、　　の波形にはＴｆｌなる１＠
の零レベルが発生するこさになろうこのとき第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Ｌ１　　のＯＮからｏｙｙに状態変化す
るこき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；Ｔ５２明することにする。

検ａ３ｒＦ５Ｕ路については、第１２図と同様であろう
第１４図は、ワイヤ挿入時のタイミングチャートであり
、第ｆ４ＦｓＱ（ａ）のｗｌ　　に見られる１日　の区
間は、第１３図（！ｌ）の状態と同じであり、ワイヤ送
り用ピンチローラ（７）の回転によるものである。その
後の胃波数の高い部分は、第９図で下部ベルトθηに引
き込まれてワイヤ１創２）の進行速度が増大した状態を
飛しているう したがって、第１４１ｂ＋に醸られるようにｔ　　Ｔ１
１の区間は■期Ｔ１　であり、その後は局間’ｒｍ　に
変化している。このときＴ４　　の波形は、ワンショッ
トの幅がＴ（Ｔ２　（Ｔｉ　＞　Ｔｃ２　＞　Ｔｍ）　
　であるからｖ　　Ｔ８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１日　は
挿入が成功した時の時間に相当しているので９例えば’
Ｉ’ｓ　（ＴＤなる時間ＴＤ後にＴ４　　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ＴＤ後は常にＯＮの状態になるわけである
５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＋１））で示されるようにＴ２　　の
波形は周期Ｔ１　のパルスが続きｅ　　”４　　の波形
はパルス幅ＴＱ２で連続する。そこで、　　Ｔ　Ｄ　（
Ｔ　Ｄ）　ＴＢ）後。

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１２１司りレーコイルＬ２　　はＯＦＦの状
態になる。このようにワイヤ電極（２）の挿入中にワイ
ヤ’、ｉＥ　４ｉｊｉ＋２１が（ψ人経路より外れた場
合、ＴＤ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Ｌ１　ｅ　Ｌ２　　の状態か
ら失敗噴出信号を作りだすりレージ−ケンス回路を第１
５図を用いて説明する。

タイマーリレーＲＴ１　、　ＲＴ２　、リレーｆ１　、
　ｆ２　　のコイルはＴ２４（＋２４Ｖ）で動作する。

９Ｍ２Ｇ　　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り、ＷＷ１’は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６ｗｙ　　がＯＮになり、タイマーＲＴ１がセット
される。リレーＩＲＴｌは２　ｓｅｃ後にＯＮになる。

リレーＩＲＡ　のバックｍＡ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ｌｆ１　　がＣ１
１ＶＣ′Ｉｋって保持されるっリレー符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
出素上の機能を持つでいるう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。リレー特Ｒ’ｌ’２　　はＴＤ後にＯＮになるう
　リレーギＲＡは高負荷の失敗と同様、失敗時に短絡と
なるので。

失敗噴出リレー憤ｆ２　　がＯＮになって、保持され６
つ したがって９両者どちらの失敗に対しても、リレーで１
　　もしくはｆ２　がＯＮとなる。そこでＴ５（＋５Ｖ
）に対してリレー＃’１１　ｆ２を並列に入れると７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
つとのＦ信号を計算機等に運送してやればよい。

次に？信号を計算機を用いて処理する場合、どのような
処理方法をきるかを第１６図のフローチャートを用いて
説明する。

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。

そこで失敗を噴出（ＩＰ傷信号ハイレベル）しない限り
、挿入完了となろうもし失敗を検出した場合は、その回
数がＮ回に達しているかを判断する。

Ｎ回に達している場合は０機械装置の異常ということで
機能を停止させる。Ｎ回に達していない場合は、切断指
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３１姿、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［１２）
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ｆｉ　１ｉｊｉ　＋２１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興のフローは
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Ｔｆｆｉｆｆをカウントしている理由につ
いて述べておく。

ワイヤｆｉ　極１２）の挿入時に沿ける失敗する確率を
又とすると、続けてＮ回失敗する確率は、　　ＩＮ　　
となろうよって、ワイヤ挿入がｍ回目で成功する確率Ｐ
は、以下のようになろう Ｐ　ｊｍ）＝　１−　Ｘｒｎ （例） ＋１）ｘ＝ｓｏ％の場合 ｍ　＝　５回　Ｐ（５）＝　９７％ ｍ＝７：司　Ｐ１７１＝９９％ ｆｌｉ）Ｘ＝３０％の場合 ｍ　＝　３回　Ｐ（３１＝　９７％ ｍ＝４回　Ｐ（４）＝ｓｓ％ 上記の例でも判るように１回の神式成功率が５０％（Ｘ
＝５０％）の場合でも、７口先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５また１
ｒｉＪの成功率が７０％（Ｘ＝３０％）の場合、４回挿
入し直すことにより９９％に上がる。このように１回で
挿入成功する確率が悪（ても数回挿入を操り返すことに
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。

以上憾するに９本発明はワイヤ電極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、高信頼度のワイヤ電極自動供給方
法を提供するものであるっなお本発明は失敗を検出する
他の手段により挿入を自効的にやり直すものは全て範囲
に包含されることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のワイヤ電極自・（由供給装喧の構成図
、第２図は従来の切断装置の構成図、第３１菌は従来の
切断動作を示す図、第４図はワイヤ′成極挿入動作を示
す図、＠５図、第６図は従来の欠点を示す図、第１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園は本発明を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
発明を計算機により実施するためのフローチャートを示
す図であろう 図中、１２）はワイヤ電極、１５）は方向変喚プーリー
。 （９？）は工／コーダー、　　（９２）はｏｐアンプ。 （９３）　、　（９４）　　はワンショットである。

Claims (2)

【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、上記ワイヤ電極を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、上記ワイヤ電極がワイヤ電極回収部と係合するに至
   るまで複数回操り返されることを特徴とするワイヤカッ
   ト放電加工装置におけるワイヤ電極自動供給方法。
2. （２）ワイヤ自動供給を再度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したことを検出す
   ることによつて終了させ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
   イヤ電極自動供給方法。