JPH0547331B2 - - Google Patents

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におけるワイ
ヤ電極の送給機構に係り、特に大重量のワイヤ供
給リールを用いた場合のワイヤ電極の張力制御に
関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は従来のワイヤ放電加工装置のワイヤ電
極経路を示す図であり、図において、１はワイヤ
供給リールで、トルクモータ２に連結されていて
ワイヤ電極３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つている。
４はブレーキローラで、電磁ブレーキ５と連結さ
れている。６は押えローラでバネ力によりブレー
キローラ４に押し付けられている。上記ワイヤ電
極３は、これらブレーキローラ４と押えローラ６
との間にはさまれていて、すべることなく一定の
張力がかけられている。

７は方向変換ローラ、８はワイヤ送り用ピンチ
ローラ、９はワイヤ送り用押えローラであり、上
記ワイヤ送り用ピンチローラ８は、ワイヤ自動供
給動作中のみピンチローラ用モータ１０によつて
回転させられる。また、ワイヤ送り用押えローラ
９は、バネ力により上記ワイヤ送り用ピンチロー
ラ８に押し付けられている。そして、ワイヤ自動
供給動作におけるワイヤ挿入時、ワイヤ電極３は
各々のローラ８，９の間にはさまれ、すべること
なくパイプガイド１１を通つて図中下方に供給さ
れるようになつている。なお、パイプガイド１１
の先端にはワイヤ電極３を支持するための上部ダ
イスガイド１２が取り付けられている。

１３はワイヤ電極切断アームであり、ワイヤ電
極３の切断は、アーム回転モータ１４によりワイ
ヤ電極切断アーム１３を180゜回転させた上内蔵の
カツタで行われる。

１５は上部箱であり、加工液４７を噴流し、加
工部１６へ供給するための上部ノズル１７が設け
られている。１８はテーブル１９に載置された被
加工物、２０は下部アーム２３に固着された下部
箱であり、加工液４７を噴流し加工部１６へ供給
するための下部ノズル２１および下部ダイスガイ
ド２２が設けられている。

上記下部ダイスガイド２２を通つたワイヤ電極
３は、下部ローラ２４と下部ピンチローラ２５に
よつて送給される。そして、回収パイプ２６を通
り抜けたワイヤ電極３は、回収ローラ２７と回収
ピンチローラ２８によつて更に送給され、回収箱
２９に回収される。なお、ワイヤ電極３の送り速
度は、回収ローラ２７に設けられたモータ３０に
より可変である。また、回収ローラ２７と下部ロ
ーラ２４はベルト伝達になつており、しかも上記
両者のローラ２４，２７は、同一の直径なので同
期回転している。これによりワイヤ３は、下部ロ
ーラ２４部による摩擦力と回収ローラ２７部によ
るそれにより、すべることなく張設されて回収箱
２９へと回収されることになる。

次に、第３図によりワイヤ自動供給動作におけ
るワイヤ電極３の切断動作を説明する。

まず、第３図ａは、ワイヤ電極３が被加工物１
８の加工開始穴３１に通つている状態を初期設定
し、切断動作に入る場合を示す図である。この
時、第２図で示す回収ローラ２７は停止しており
ワイヤ走行も停止している。最初にパイプガイド
１１が図中矢印方向に上昇し、ある決められた位
置で停止する。この時、ワイヤ送り用ピンチロー
ラ８及びワイヤ送り用押えローラ９は、パイプガ
イド１１と一体で上昇して停止すると共に、図の
矢印の方向に空回りをするようになつている。な
お、上部ノズル１７は常に固定であるが、上部ダ
イスガイド１２はパイプガイド１１が上昇する
時、ワイヤ電極３をこすつていく程度のクリアラ
ンスを有している。ここで、第３図ａに示す上部
ダイスガイド１２の下端位置を切断位置と呼ぶこ
とにする。

次に第３図ｂでは、ワイヤ電極３を切断するた
めに上記切断位置までワイヤ電極切断アーム１３
を180゜回転して持つてきた状態を示している。こ
れによりワイヤ電極３は、ワイヤ電極切断アーム
１３内蔵のカツタで切断される。この時、ワイヤ
送り用ピンチローラ８及びワイヤ送り用押えロー
ラ９は停止している。しかもワイヤ送り用ピンチ
ローラ８には、第３図ａの矢印方向と反対方向に
は回転しないようにワンウエイクラツチ（図示せ
ず）が取り付けられている。

次に第３図ｃでは、ワイヤ電極３を切断した後
の状態を示している。すなわち、ワイヤ電極切断
アーム１３は逆に180゜回転して元の位置に戻つて
いる。そして切断後のワイヤ電極３の下方の部分
は、ワイヤ電極切断アーム１３が元に戻つたこと
を検出して第２図に示す回収ローラ２７が回転を
始めるので、回収パイプ２６を通つて回収箱２９
へと回収されることになるのである。

次に第３図ｄでは、ワイヤ電極３を切断完了し
た状態を示している。すなわち、ワイヤ電極３を
切断した後、パイプガイド１１が第２図に示した
位置と同じ位置まで下降した状態を示している。
この時の上部ダイスガイド１２の下端を定位置と
呼ぶことにする。

なお、パイプガイド１１の下降中は、ワイヤ電
極３は、ワイヤ送り用ピンチローラ８とワイヤ送
り用押えローラ９との間にはさまれており、しか
もワイヤ送り用ピンチローラ８にはワンウエイク
ラツチが取り付けられていて、逆転しないので上
部ダイスガイド１２の先端から抜けて上方に出て
しまうことはない。以上のように、ワイヤ電極３
の切断動作は第３図ｄの状態を以つて切断完了と
なる。なお、第３図ａ〜ｄの切断動作中は、第２
図のブレーキローラ４に連結された電磁ブレーキ
５のブレーキ力は極端に弱められている。

また、上記ではワイヤ電極３が被加工物１８の
加工開始穴３１に通つている状態からの切断動作
過程を説明したが、ワイヤ電極３が加工途中で断
線した状態からの切断動作では、若干ワイヤ電極
３の動きが異なる。すなわち、パイプガイド１１
が上昇する際、ワイヤ電極３が断線していない時
は、ワイヤ送り用ピンチローラ８は、第３図ａの
矢印のごとく空回りし、ワイヤ電極３は停止の状
態である。しかし、ワイヤ電極３が断線している
時には、ワイヤ電極３は下方へ引つ張られていな
いので、パイプガイド１１及びワイヤ送り用ピン
チローラ８が上昇するのに伴つて、ワイヤ電極３
は逆走行する。そして、逆走行してたるんだワイ
ヤ電極３は、前述の様に切断動作中極端に弱めら
れたブレーキローラ４のブレーキトルクと、ワイ
ヤ供給リール１の逆転トルクによつてワイヤ供給
リール１に巻き戻されることになる。

次に第４図において、ワイヤ電極３を加工開始
穴３１及び下部ダイスガイド２２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３を
加工開始穴３１に通して下部ダイスガイド２２へ
と導き、回収箱２９へ回収するまでをワイヤ電極
３の挿入動作と呼ぶことにする。まず、第４図ａ
に示す状態が、ワイヤ電極３の挿入動作の初期状
態である。これは第３図ｄに示す切断動作の最終
状態と同じ状態である。すなわち、上部ダイスガ
イド１２、加工開始穴３１及び下部ダイスガイド
２２は鉛直方向に整列した状態にあるわけであ
る。

次に第４図ｂに示すように、パイプガイド１１
を下降させて、これを加工開始穴３１へ通し、上
部ダイスガイド１２と下部ダイスガイド２２を対
向させる。この状態での上部ダイスガイド１２の
下端を下限と呼ぶことにする。この位置はリミツ
トスイツチ等（図示せず）で検出されている。

次に第４図ｃに示すように、ワイヤ送り用ピン
チローラ８とワイヤ送り用押えローラ９との回転
力により、両者にはさまれたワイヤ電極３は矢印
の方向に進行を始める。同時に下部ローラ２４及
び回収ローラ２７は回転を始める。この時、ブレ
ーキローラ４のブレーキトルク及びワイヤ供給リ
ール１の逆転トルクは、ワイヤ電極３が下部ダイ
スガイド２２にスムーズに挿入されるよう、ワイ
ヤ送り用ピンチローラ８とワイヤ送り用押えロー
ラ９の回転力との関係から設定されることにな
る。ワイヤ電極３の下部ダイスガイド２２を通過
して、下部ローラ２４と下部ピンチローラ２５に
はさまれると、ワイヤ送り用ピンチローラ８の回
転より速い速度でワイヤ電極３は回収パイプ２６
を通つて、回収箱２９へと回収される。この時ワ
イヤ送りピンチローラ８は、から回りをする。

以上のようにワイヤ電極３が下部ローラ２４に
はさまれた直後からワイヤ電極３の走行速度が速
くなるが、この時ワイヤ電極３が急に引つ張られ
てワイヤ供給リール１が回転してワイヤ電極３が
途中でたるみ、ワイヤ走行経路からはずれるのを
防ぐため、ワイヤ供給リール１の逆転トルクを、
ワイヤ挿入中より強くなるように設定変更をす
る。

次に第５は、長時間加工を行うためにワイヤ供
給リールを大型化して、大重量ワイヤ供給装置３
２として装置本体とは別体に設置した場合を示す
図である。装置本体にワイヤ供給リールを取り付
ける通常の場合と異なる点は、大重量ワイヤ供給
装置３２はワイヤ供給リール３３の径が大きく、
逆転トルクが一定の場合、ワイヤ電極３の消費に
従つて、ワイヤ電極３が受ける張力は大きくなる
ので、これを防ぐために、大重量ワイヤ供給装置
３２内部で張力一定機構を採用することは周知で
ある。このため、加工におけるワイヤ電極３の張
力は、ブレーキローラ４のブレーキトルクを変え
ることにより切換が可能である。また、ワイヤ自
動供給動作中においては、通常のワイヤ供給リー
ル１を使用した場合、前述のように逆転トルクを
弱めなければならないが、大重量ワイヤ供給装置
３２の場合は、張力一定のため、通常のワイヤ供
給リール取付部にゴムローラ３４を取り付け、そ
れにワイヤ電極３を１回巻きし、ワイヤ張力を弱
める方向に逆転トルクを与えている。その逆転ト
ルクは、大重量ワイヤ供給装置３２が一定張力の
ため、ワイヤ自動供給動作における、パイプガイ
ド１１上昇中又はワイヤ挿入中等におけるワイヤ
張力が、通常のワイヤ供給リール１を使つた場合
と同等になるように設定する。上記大重量ワイヤ
供給装置３２およびゴムローラ３４からなるワイ
ヤ供給リール部の逆転トルクをワイヤ自動供給動
作モード別に表わしたものを第６図に示す。この
図で逆転トルクをＡ〜Ｆとしたとき、Ｄ＜Ｂ＜Ｃ
＜Ｆ＜Ａ＜Ｅの関係が成立ち、これからも判るよ
うに、大重量ワイヤ供給装置３２取付時のワイヤ
供給リール部の逆転トルクは、通常のワイヤ供給
リールを使用時とまつたく異なつている。

〔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は以上のように構成
されているので、既存の装置に長時間の加工を行
うための大重量ワイヤ供給装置３２を付加した
時、ワイヤ供給リール部の逆転トルクをいろいろ
な動作モードに応じて変更しなければならず、そ
のための切換回路を従来の回路に付加する改造が
必要であつた。

この発明は、上記の様な問題点を解消するため
になされたもので、長時間の加工を行う場合で
も、これに必要とする大重量ワイヤ供給装置を既
存の装置に容易に付加することができるととも
に、動作モードに応じて自動的にワイヤ張力の制
御が可能なワイヤ放電加工装置のワイヤ供給装置
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供
給装置は、ワイヤ放電加工装置とは別体に設置さ
れるワイヤ供給装置において、ワイヤ供給リール
と、ワイヤ放電加工装置のワイヤ自動供給装置の
各動作モードに応じて上記ワイヤ供給リールのト
ルクを制御する手段とを備える構成としたもので
ある。

〔作用〕

この発明においては、設定回路によるワイヤ供
給動作モードの信号と、切換回路によるワイヤ電
極の種類を表わす信号とが選択回路に入力され、
ここでワイヤ供給リールの逆転トルクが選択さ
れ、これが基準値として補正回路に入力される。
一方検出回路によるワイヤ電極の残量信号も補正
回路に入力される。この時点で補正回路では上記
残量信号によつて上記基準値の補正演算が行なわ
れ出力される。これによつて、ワイヤ電極の残量
に応じたワイヤ供給リールの逆転トルクの制御が
行われる。

〔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、３３は長時間加工の際に用い
る大重量ワイヤ供給リール、３５はワイヤ電極３
の方向転換リール、３６は大重量ワイヤ供給リー
ル３３のワイヤ電極３残り径検出レバーで、ワイ
ヤ電極３の消費により図の下方に下がり、その位
置をポテンシヨメータ３７で検出し、その検出回
路３８に入力される。一方、NC装置（図示せ
ず）等によつて外部から与えられる、例えばパイ
プガイド１１上昇中又はワイヤ電極３挿入中等の
ワイヤ自動供給動作モードの信号は、設定回路３
９に入力される。

また、ワイヤ電極３の種類、例えばワイヤ電極
径、材質が異なるもの等を表わす信号は、切換ス
イツチ４０から切換回路４１に入力される。

上記設定回路３９と切換回路４１の出力信号は
選択回路４２に入力され、ここで、ワイヤ自動供
給動作やワイヤ電極３の種類に適合した大重量ワ
イヤ供給リール３３の逆転トルクが選択され、そ
の出力信号は、大重量ワイヤ供給リール３３のワ
イヤ電極３残り径の検出回路３８からの信号によ
り、補正回路４３において補正演算される。すな
わち、選択回路４２で選択された逆転トルクの基
準値に対し、ワイヤ電極３の残り径に応じた系数
がかけられる。そして、補正回路４３の出力信号
は増幅回路４４で増幅された後、大重量ワイヤ供
給リール３３に逆転トルクを与えるモータ４５に
出力される。

また、加工中の逆転トルクを設定する信号は入
力回路４６に入力され、補正回路４３により補正
が施され、増幅回路４４で増幅後、モータ４５に
出力される。

なお、上記実施例ではワイヤ電極３の種類を表
わす信号を得るものとして切換スイツチ４０を設
けたが、例えばNC装置等外部からの入力手段に
よつて切換えるように構成するか又は装置本体内
部にワイヤ電極３の種類を自動判別する手段を設
け、その信号により切換えを行うものでもよい。

また、大重量ワイヤ供給リール３３は１種類に
限らず、その種類に応じて入力可能に構成する
か、又は自動判別できるように構成してもよい。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、ワイヤ放電加
工装置とは別体に設置されるワイヤ供給装置にお
いて、ワイヤ供給リールと、ワイヤ放電加工装置
のワイヤ自動供給装置の各動作モードに応じて上
記ワイヤ供給リールのトルクを制御する手段とを
備える構成としたので、一般のワイヤ放電加工装
置のワイヤ供給装置として別置きタイプのワイヤ
供給装置を採用する際、その別置きタイプのワイ
ヤ供給装置として本願発明のワイヤ供給装置を採
用するようにすれば、ワイヤ放電加工装置に、別
置きタイプのワイヤ供給装置専用のゴムローラ、
制御回路等の追加といつた、既存のワイヤ放電加
工装置の改造が不要となり、このことを換言すれ
ば、既存のワイヤ放電加工装置の改造を伴うこと
なく、長時間の無人化運転を行うために必要な別
置きタイプのワイヤ供給装置を採用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるワイヤ放電
加工装置のワイヤ供給リール逆転トルク制御機構
を示す構成図、第２図は従来のワイヤ放電加工装
置のワイヤ電極送給経路図、第３図はワイヤ自動
供給動作におけるワイヤ切断動作の説明図、第４
図は同ワイヤ挿入動作の説明図、第５図は従来の
装置に大重量ワイヤ供給リールを付加した時の構
成図、第６図は動作モードにおける逆転トルクの
比較図である。図において、３はワイヤ電極、３
３はワイヤ供給リール、３８は検出回路、３９は
設定回路、４１は切換回路、４２は選択回路、４
３は補正回路である。なお、図中、同一符号は同
一部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ワイヤ放電加工装置とは別体に設置されるワ
   イヤ供給装置において、ワイヤ供給リールと、ワ
   イヤ放電加工装置のワイヤ自動供給装置の各動作
   モードに応じて上記ワイヤ供給リールのトルクを
   制御する手段とを備えてなるワイヤ放電加工装置
   のワイヤ供給装置。