JPH01289620A - ワイヤ断線位置検出装置 - 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、ワイヤ放゛市加工様におけるワイヤ断線位置
検出装置に関する。

従来の技術 ワイヤ放電加工機における断線検出装置としては、リミ
ットスイッチ等から構成される検出手段をワイヤ径路上
に配設し、該検出手段により、ワイヤｌ断線のために生
ずるワイヤテンシコンの減少又はワイヤ走行停止を検出
して、断線検出信号を出力し加工を停止さけるしのが一
般的である。

発明が解決しようと覆る課題 ワイヤに断線が生じた場合は、１ツイヤ結線作業を行っ
てワイヤを修復した後、再度加工を開始することとなる
が、従来の断線検出装置においてはワイヤの断線が検出
されるのみで、ワイヤ断線の原因を究明することが困難
であったため、特に、断線の原因がワイヤ放電加工機側
にあった場合など、何度ワイヤの修復を行ってもすぐに
ｒｓｎが生じてしまうことがあった。

ワイＡ７断線が生じるとワーク表面に筋目状の傷が生じ
やずく、また、ワイヤ修復作業のために無駄４１時間を
費寸ことにしなるので、断線の原因を早急に究明し取除
く必要がある。

また、ワイλ７自動結線装行を備えたワイヤｈり電加工
機の場合には、断線検出装置によってワイヤの断線が検
出される度に自動釣にワイヤ結線作業が開始されるｌこ
め、上記のようにワイヤｔｌｉｉ加工機側に断線の原因
があった場合など、原因が取り除かれぬまま無意味な結
線作業を繰返して加工能率が低下するばかつぐなく、」
−２した筋目状の傷が人ｍに発生してワーク自体を損う
ことにもなり兼ねない。

一方、加工作業中に生じるワイヤ断線には神々の原因が
考えられるが、たとえば、ｔｌｉ電加■部（ワーク上面
からワーク下面に至る区間）においてワイ＼７が断＃１
（）た場合には加工条件が不適である等といったように
、ワイヤのｌ１ｔｌＡ原因とワイヤ径路上の区間におけ
る断線位置との間には所定の関係が想定でき、ワイヤの
断線位置を知ることによって断線の原因を推測すること
が容易となり、断線の原因を究明するのに大いに役立つ
。

そこで、本発明の課題は、ワイヤ放電加工中に断線が生
じた場合、ワイヤ径路上の区間にお（Ｊるワイヤ断線位
置を判別すると共に該Ｉｎ’ｉ線位置を表示開票に表示
することのできるワイヤｌ！！′ｉ線位置検出装置を提
供することにある。

課題を解決づるための手段 本発明は、ワイヤ放電加工中のワイヤ［線を検出する断
線検出手段と、ワイヤ巻き戻し橢格とを備えたワイヤ放
電加工機において、ワイヤ径路上流側に断線位置検出用
の検出用通電子、該検出用通電子からの印加電圧をワイ
ヤを介して検出する検出電極、ワイヤの巻き戻し岳を検
出する巻き戻しｍ検出器が各々配設され、少ｔ≧くとも
上記検出電極は上記検出用通電子１巻き戻しｍ検出器よ
りワイヤ径路の下流でかつ上部給電子より上流に配設さ
れ、上記断線検出手段がワイヤ断線を検出でると上記検
出：、ｊＸ極が検出用通電子から印加された電圧を検出
しなくなるまでワイヤ巻き戻しｔａ構を駆動し上記巻き
戻しｍ検出器によって検出されるワイヤの巻き戻し岱を
積口記憶する巻き戻しか算出手段と、巻き戻しけ偉出丁
段に記憶されたワイヤの巻き戻し量に応じてワイヤ径路
上の区間におけるライ１フ所線位置を判別し表示り゛る
断線位置判別・表示手段とを備えることにより上記課題
を解決した。

また、ワイヤ断線が生じる主な原因をワイヤ径路上の各
々の区間に対応させて記憶する手段を設けてＪ３き、上
記断線位置判別・表示手段によってライ１ア径路−［の
区間におけるワイヤ断線位置を判別した侵、当該区間に
対応する断線原因をも表示させる構成としてもよい。

作　　用 断線検出手段がワイヤ断線を検出すると、巻き戻し吊算
出手段は、検出電極が電圧を検出しなくなるまでワイヤ
巻き戻し機構を駆動し、この間に巻き戻しｍ検出器によ
って検出されるワイヤの巻き戻し量を積口記憶する。

即ち、巻き戻しｆ１１算出手段は、断線が生じてワイヤ
の送りが停止した後ワイヤ巻き戻し機構を駆動してワイ
Ａ７の巻き戻しを開始させ、ｌ１７′ｉ線したワイヤ上
流側端部が断線位置から反ワイヤ送りＩＪ向に移動し検
出電極を通過して該検出電極と上流側ワイヤとの電気的
接触が絶たれるまでの間１記ワイヤ巻さ戻し機構を駆動
してワイヤの巻き戻しを継続させる一方、この間に巻き
戻しｍ検出器によって検出されるワイヤ巻き戻し吊を活
線記憶する。

したがって、巻き戻しｆｆ１Ｅ［出手段に記憶される巻
き戻し母は上記検出電極からワイヤ径路上の筋線発生位
置に至る距離と一致する。

断線位置判別・表示手段は、ワイヤ巻き戻し甜篩出手段
に記憶された巻き戻し吊、即ち、検出電橋からワイヤ径
路上の断線発生位置に芋る距離に基づいて、ワイヤ径路
上の区間における断線発生位置を判別すると共に該断線
発生位置を表示装置に表示する。

また、ワイヤ断線が生じる主な原因をワイヤ径路上の各
々の区間に対応させ一部記憶する手段を設けておけば、
ワイヤ径路−にの断ｌ！ｉ１発生位置に加え当該区間で
断線が７［しる主な原因を６上記断線位置判別・表示手
段によって表示さゼることが可能となる。

実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。

ライ１フｔＩｉ電加工機の駆動系要部を示す第１図にお
いて、符号１は未使用ワイψを巻回したワイヤ送り出し
リールであり、ワイヤ巻き戻し時においては巻き戻し用
モータＭ１によって第１図中時剖方向に駆動されて９１
１７巻き戻し機構の一部を構成する。

通常のワイヤ放電加工作業にＪ３いて、ワイヤ送り出し
リール１から送出されるワイ１７　Ｗ　ｒは、断線検出
装置２および張力装置３を介してプーリ／１　。

４′に至り、ワイＮ７　Ｗ　ｒに放電加工電源を供給す
る上部給電子５、上ワイヤガイド６、放電加工中のワイ
ヤＷｒおよびワークＷに加工液を供給する上ノズル７、
ワークＷ１不ノズル８、下ワイヤガイド９、下部給゛市
子１０を介して下プーリ１１に了り、巻き上げ用モータ
Ｍ２によって駆動される巻上げ１コーラ１２およびピン
チローラ１３によって挟持されて送りをかけられるよう
に構成され一部いる。

本発明は、以上の構成に加え、さらに、断線位置検出用
の検出電極１４．断線位置検出用の検出用通電子１５．
および断線時のワイヤ巻き戻しｂｌを検出り”る巻き戻
した検出器１６が設けられている。

検出電極１４は断線の生じにくいワイヤ径路上流側に設
置１られ、該検出電極１４と対向する位置に設けたプー
リ１７に」：ってワイヤｗｒとの電気的接触が確保され
ている。検出用通電子１５は検出用“ｍ４４Ａ１４より
も上流側に設けられ、該検出用通電子１５と対向する位
置に設けたプーリ１８によってワイヤＷｒとの電気的接
触が確保されている。

また、巻き戻し量検出器１６はロータリーエンコーダ簀
で構成され、検出電極１４より５上流側に配設されたブ
ー９４′に該巻き戻し量検出器１６の軸が固着され、該
プーリ４′は対向するプーリ４とワイＡ７　Ｗ　ｒを挟
持し、ワイヤＷｒが巻き戻されるとプーリ４′が回転し
ワイＡ７　Ｗ　ｒの巻き戻し填を該巻き戻しω検出器１
６が検出する構成となっている。

なお、上記ｌ！ｌ′ｉ線検出装置２はワイヤ放電加工機
に常時ワイヤＷｒの送りに伴って回転されており、該断
線検出装置２にりも下流側のワイヤＷｒに断線が生じ巻
上げ【コーラ１２およびピンチローラ１３による巻き上
げが上流側ワイｒＷｒに伝えられなくなってワイ１）送
りが停止した場合これを検知して断線を検出するもので
あり、張力装置３は所定の制動力を備えたローラ休であ
り、Ｉｉ線検出装置２と共に挟持したワイヤｗｒにワイ
ヤ引き出し抵抗を付与することによって、巻上げローラ
１２およびピンチローラ１３と該張力装ＦＩ３との間の
ワイヤＷｒにテンシヨンを生じさせるものである。しか
し、これらは本発明とｎ接関係がないので構成に関する
説明は省略する。符号１９はワーク首き台、符号２０は
使用済みワイヤを回収するワイヤ回収箱である。

次に、第２図に基づいて本実施例の制御系要部について
説明する。

ワイヤ放電加工機を制御する数値制御装置には、マイク
ロブロレッ會す（以下、ｃＰＵという＞１０１が備えら
れ、該ＣＰＵ１０１には制御プログラムを記憶するＲＯ
Ｍ１０２、データの一時記憶。

各種設定値等を記憶するＲＡＭＩ　０３、後述する所ね
位置検出処理ぐ使用されるデータを設定するテーブルＴ
ＢＭを記憶した不揮発性メｔす１０４、および、ＣＲＴ
表示装置句ぎ手動データ入力装置（以下、ＣＲＴ／ＭＤ
　Ｉ　という）１０５、人出ヵ回路１０６等がバス結合
されている。入出力回路１０６には、ＦＪｉ線検出装置
２．検出電極１４９巻き戻し量検出器１６．検出用通電
了１５．加工用電源装置２１が接続され、また、モータ
駆動回路２２を介して巻き戻し用モータＭ１および巻さ
上げ用モータＭ２がそれぞれ０Ｎ１０Ｆ＋＝制御可能に
接続されている。

次に、ライ１フ放電加工におけるワイヤ前線の原因とワ
イヤ径路上の区間における断線位置との相関関係の概略
について説明する。

一般に、上部給電子５よりも上流側（区間イ。

口）で断線が生じた場合はワイＡ７駆仙系の不良および
ワイヤ不足（加工中にワイヤが足りなくなる場合）が考
えられ、上部給電子５から上ワイヤガイド６に至る区間
（区間ハ）で断線が牛した場合は上部給電子５の取付は
位置不良Ｊ３よび該給電子５におけるワイヤ１習動而の
傷、汚れが考えられる。

また、上ワイヤガイド６からワークＷ１面に至る区間（
区間二）で断線が生じた場合には上ワイヤガイド６の不
良および上ノズル７の加工液流量不足が、ワ・−りＷ中
（区間ホ〉で断線が生じた場合には加工条件不適当、ワ
イヤ送り速度の不Ｗ、加工液流ｍ不足が、ワークＷ下面
から下部給電子１０に至る区間（区間へ）で断線が生じ
た場合には下ノズル８の加工液流Ｇ不足、下ワイヤガイ
ド９の不良が考えられる。下部給電子１０から下プーリ
１１に至る区間（区間ト）で断線が生じた場合には下部
給電子１０の取付は位［賀不良および該給電子１０にお
けるワイヤ摺動面の傷、汚れが考えられ、また、下プー
リ］１よりも下流側（区間ヂ）で断線が生じた場合はワ
イヤか動系の不良およびワイ曳１送り速度の不足が考え
られる。

以上が、ワイヤ径路上にＪ３ける各々の区間で断線が生
ずる主な原因であり、本実施例においで（よ、不揮発性
メモリ１０４に設けられたテーブルＴＢに、上記区間イ
〜チＪ３よび各々の区間に対応する断線原因を簡略化し
たメツセージとし【記憶させている。

以下、断線検出装置２が断線を検出したときにＣＰＵ１
０１が実行する処理を示１゛）Ｉコーチ１？−ト（第３
図参照）に基づいて本実施例の作用を説明する。

ワイヤ放電加工中にワイヤＷｒに断線が生じると巻上げ
ローラ１２およびピンチローラ１３による巻き上げが上
流側ワイヤに伝えられなくなってワイヤ送りが停止し、
断線検出装置２がこれを検知して断線検出信号を出力す
る。入出力回路１０６を介して断線信号を検出したＣＰ
Ｕ１０１は加工用電源装置２１の稼動を停止し、ワイヤ
放電加工を停止さける。なお、ワイヤ径路ト流側にｔま
張力装置３が設けられているため、慣性によってＪ流側
ワイヤ／ｆｉ移動することはない。

上記処理が終了した侵、ＣＰＬＪｌｏｌは第３図に示さ
れる処理を開始し、まず、巻き戻し量検出器１６からの
パルス出力に応じてワイヤの巻き戻し是を積ｎ記憶する
巻き戻し距離記憶レジスタをリセットしくステップＳ１
）、検出用通用子１５の電源スィッチをＯＮにし−Ｃワ
イｔＷｒに数ボルトの直流電圧を印加する〈ステップＳ
２）。

次に、検出電極１４の検出電圧Ｖが０ボルトであるか否
かを判別しくステップＳ３）、検出電極１４の検出電圧
■がＯポルｉ・でなレノれば、即ち、断線が生じた区間
が断線位置検出用の検出電極１４よりも下流側であり（
検出用通電子１５からワイψＷｒに印加された直流型１
ＦがワイヤＷｒを介して検出電極１４′ｃ−検出される
ため）、このときはモータ駆動回路２４を介して巻き戻
し用モータＭ１を駆動しワイヤ巻き戻し機構となるワイ
へ７送り出しリール１を反転させてワイヤＷｒの巻き戻
しを開始する（ステップ３４）。

巻き戻されるワイヤＷｒはプーリ４′を回転させるため
該プーリ４′に一体的に固着された巻き戻し量検出器（
ロータリーエンコーダ）１６が回転し、ワイヤの巻き戻
し距離に応じたパルスが出力される。ＣＰＵ１０１は入
出力回路１０６を介して入力されたパルスを、巻き戻し
距離記憶レジスタに槓口記憶（計数）し、巻き戻し距−
１のカウントを開始する（ステップＳ　５　）　、、次
に、検出電極１４の検出電圧がＯボルトであるか否かを
判別しくステップＳ６〉、検出電極１４の検出°重圧が
０ボルトでなければ、即ち、巻き戻されるワイヤＷｒの
断線した端部が検出電極１４を通過していなければ、巻
き戻し距離のカウントを継続して行う。

巻き戻し準をカウントしつつワイヤの巻きもどしを行う
間にワイＡ７　Ｗ　ｒのｒＦＩ線した端部が検出電極１
４を通過し、検出電極１４どワイヤＩＷｒどの接続が絶
たれて検出電圧ＶがＯポル［・となると、ワイヤ巻き戻
し用モータＭ１を停止してワイヤの巻き戻しを終了さＸ
！：（ステップＳ７）、検出用通電子１５の電源スィッ
チをＯＦＦにする（ステップ８８）。即ら、ステップ８
３〜ステツプＳ８の処理によって本実膿例は巻さ仄し量
検出手段を構成している。

以−トの処理によって、断線位置検出用の検出電極１４
から断線位置に至るワイヤ径路上線装行離が巻き戻し距
離記憶レジスタに記憶される。

一方、ステップＳ２で検出用通電子１５より電圧を印加
したにも関わらずステップＳ３で電圧が検出されない場
合は、断線位置検出用の検出電極１４よりも上流側で断
線が生じているものであり、このときはステップ８４〜
ステツプＳ７に至る巻き戻しおよびカウント処理は実行
せずにステップ８８に移行する。したがって、巻き戻し
距離記憶レジスタにはＯが記憶される。

次に、ステップＳ９に移行して断線位置判別処理を実行
する。

断線位置判別処理においては、巻き戻し距離記憶レジス
タに記憶された巻き戻し吊、叩ら、検出ｆｆｉ極１４か
ら断線位置に至るワイヤ径路上の距離と、予め不揮発性
メモリ１０４に記憶されている検出電極１４を起点とす
るワイヤ径路上の距離Ａ〜１：（第１図参照）とを比較
して、断線位置が前記区間イ〜ヂの内どの区間に含まれ
るかを判別する。

まず、巻き戻し距離記憶レジスタに記憶された値がＯで
あるか否かを判別し、Ｏ′Ｃあれば断線が生じた区間は
検出電極１４よりも上流側の区間イであると判別される
。一方、巻き戻し距離記憶レジスタに記憶された値が０
でなければ、次に、検出電極１４を起点とするワイヤ径
路上の距離へと比較し、巻き戻し距離記憶レジスタに記
憶された値がＡ以下であれば、断線が生じた区間は検出
電極１４から上部給電子５に至る区間口であると判別さ
れる。このようにして、巻き戻し距離記憶レジスタに記
憶された値と検出電極１４を起点とするワイヤ径路上の
距離Ａ〜Ｆとを順次比較することによって、断線の生じ
た位置が区間イ〜チの内どの区間に含まれるかを判別す
る。

このようにして、ワイヤ径路上のどの区１１＋１で断線
が生じたかを判別した後、前記テーブルＴＢより当該区
間に対応する断線位「ＩＪ３よσ断線原因を読出してＣ
ＲＴ／ＭＤ　Ｉ　１０５のデイスプレィに表示する。た
とえば、区間イ若しくは口で断線が生じたと判別された
場合には、「上部給電子５よりも上流側で断線が生じま
した」　「ワイヤ駆動系の状態とワイヤ残！１　’ｅ　
ＴＭ　ａして下さい」などと表示して、ライ１フ断線の
生じたワイヤ径路上の区間および該区間で断線の発生す
る主な原因を示す（ステップ５１０）。Ｅ！Ｉ］Ｉう、
本実施例では、ステップ８９〜ステツプＳ１０によって
断線位置判別・表示手段を構成している。

なお、検出電極１４を起点とするワイヤ径路上の距離に
おいて、上ワイヤガイド６に至る距１ｉ！ＩＢとワーク
Ｗ上面に至る距１１１Ｃは、ワークＷの厚みや上ワイヤ
ガイド６の位置（ｚ軸の高さやデーパ−加工時における
Ｕ、Ｖ軸の移動）によって異なることがあるが、加工開
始時にワークＷの厚さを入力設定し、また、上ワイヤガ
イド６のリファレンス点（機械座標系の原点）からの距
離を用いてＣＰＵ１０１に演ｎ処理を行わせることに」
：って補正すればよい。

発明の効果 本発明によれば、ワイヤ放電加工中にワイヤ断線が生じ
た場合、ワイヤ径路上の区間におけるワイヤ断線位置が
表示′８置に表示されるので、ワイヤ断線の原因究明が
容易となる。また、ワイヤ断線位置に対応した主な断線
原因をワイヤ１１７ｉ線位置と合わせて表示することに
より、ワイヤ断線の原因究明は一層容易となる。

したがって、従来のように断線原因不明のまま無駄なワ
イＡ７肯復作業を繰返ケような事態を回避することが可
能となり、加工効率が向上し、また、ワイヤ麹復作業の
繰返しによってワーク表面が傷つくようなこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例におけるワイヤｔｌｌ電加工機のワイ
ヤ駆動系要部を示す図、第２図は同実施例のワイヤ放電
加工機の制御系要部を示ずブロック図、第３図はワイへ
フ断線検出時にお【ノる処理動作を示すフローチャート
である。 １・・・ワイへ７送り出しリール、２・・・断線検出装
置、３・・・張力１置、４．４’　、１７．１８・・・
プーリ、５・・・上部給電子、６・・・上ワイヤガイド
、７・・・上ノズル、８・・・下ノズル、９・・・下ワ
イヤガイド、１０・・・下部給電子、１１・・・下プー
リ、１２・・・巻き上げローラ、１３・・・ビンヂ［１
−ラ、１４・・・断線位置検出用の検出電極、１５・・
・検出用通電子、１６・・・巻き戻し量検出器、１９・
・・ワーク置き台、２０・・・ワイヤ回収箱、２１・・
・加工用電源装置、２２・・・モータ駆動回路、１０１
・・・マイクロプロ廿ッ＋ｊ、１０２−ＲＯＭ、１０３
・　ＲＡＭ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワイヤ放電加工中のワイヤ断線を検出する断線検
   出手段と、ワイヤ巻き戻し機構とを備えたワイヤ放電加
   工機において、ワイヤ径路上流側に断線位置検出用の検
   出用通電子、該検出用通電子からの印加電圧をワイヤを
   介して検出する検出電極、ワイヤの巻き戻し量を検出す
   る巻き戻し量検出器が各々配設され、少なくとも上記検
   出電極は上記検出用通電子、巻き戻し量検出器よりワイ
   ヤ径路の下流でかつ上部給電子より上流に配設され、上
   記断線検出手段がワイヤ断線を検出すると上記検出電極
   が検出用通電子から印加された電圧を検出しなくなるま
   でワイヤ巻き戻し機構を駆動し上記巻き戻し量検出器に
   よつて検出されるワイヤの巻き戻し量を積算記憶する巻
   き戻し量算出手段と、巻き戻し量算出手段に記憶された
   ワイヤの巻き戻し量に応じてワイヤ径路上の区間におけ
   るワイヤ断線位置を判別し表示する断線位置判別・表示
   手段とを備えたことを特徴とするワイヤ断線位置検出装
   置。
2. （２）上記断線位置判別・表示手段は、ワイヤ径路上の
   区間におけるワイヤ断線位置に加え当該区間で断線が生
   じる原因をも表示するものである特許請求の範囲第１項
   記載のワイヤ断線位置検出装置。