JPH07148621A - ワイヤ電極張力制御装置 - Google Patents
ワイヤ電極張力制御装置Info
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- JPH07148621A JPH07148621A JP31922093A JP31922093A JPH07148621A JP H07148621 A JPH07148621 A JP H07148621A JP 31922093 A JP31922093 A JP 31922093A JP 31922093 A JP31922093 A JP 31922093A JP H07148621 A JPH07148621 A JP H07148621A
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- discharge machining
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- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 61
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009760 electrical discharge machining Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/02—Wire-cutting
- B23H7/08—Wire electrodes
- B23H7/10—Supporting, winding or electrical connection of wire-electrode
- B23H7/104—Wire tension control
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- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ストレート加工時にも、テーパ加工時にも最
適なワイヤ張力を得るように制御する。 【構成】 ワイヤ電極１１を走行駆動するフィードモー
タＭの駆動電流を読み、該駆動電流が、設定張力に対応
する値になるようにパウダークラッチ２０のブレーキ力
を制御する。フィードモータＭの駆動電流値は、上下ワ
イヤガイド７，８間の放電加工領域のワイヤ張力を示し
ている。 【効果】 ワイヤ張力が常に設定値に一致するように制
御されるから、ワイヤ断線を防止でき、均一な加工精度
を得ることができる。
適なワイヤ張力を得るように制御する。 【構成】 ワイヤ電極１１を走行駆動するフィードモー
タＭの駆動電流を読み、該駆動電流が、設定張力に対応
する値になるようにパウダークラッチ２０のブレーキ力
を制御する。フィードモータＭの駆動電流値は、上下ワ
イヤガイド７，８間の放電加工領域のワイヤ張力を示し
ている。 【効果】 ワイヤ張力が常に設定値に一致するように制
御されるから、ワイヤ断線を防止でき、均一な加工精度
を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤ放電加工機に関
する。特に、ワイヤ放電加工機におけるワイヤ張力制御
装置に関する。
する。特に、ワイヤ放電加工機におけるワイヤ張力制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤ放電加工機においては、ワイヤ電
極を走行させながら、該ワイヤ電極に張力を与え、該ワ
イヤ電極とワーク間に放電を生じせしめて、ワークに所
望の加工を行なわせるものである。このワイヤ電極に与
える張力が小さいと、ワイヤ電極が振動し、この振動幅
が増大し、加工精度を悪くし、また、不必要なワークと
ワイヤ電極の短絡を起こす原因となる。そのため、この
ワイヤ張力は大きい程よいことになるが、大きすぎると
ワイヤ電極の断線が生じやすくなる。そこで、断線が生
じないようにかつ加工精度を悪くしないような最適張力
を、ワイヤ電極の種類やワイヤ径の大きさ等によって決
定し、この張力で加工を行なっている。
極を走行させながら、該ワイヤ電極に張力を与え、該ワ
イヤ電極とワーク間に放電を生じせしめて、ワークに所
望の加工を行なわせるものである。このワイヤ電極に与
える張力が小さいと、ワイヤ電極が振動し、この振動幅
が増大し、加工精度を悪くし、また、不必要なワークと
ワイヤ電極の短絡を起こす原因となる。そのため、この
ワイヤ張力は大きい程よいことになるが、大きすぎると
ワイヤ電極の断線が生じやすくなる。そこで、断線が生
じないようにかつ加工精度を悪くしないような最適張力
を、ワイヤ電極の種類やワイヤ径の大きさ等によって決
定し、この張力で加工を行なっている。
【０００３】通常ワイヤ供給側に走行するワイヤに対し
てブレーキ力を与えるブレーキ装置を設け、放電加工領
域を介して、ワイヤ電極取出し側にワイヤ電極を走行駆
動させる走行駆動装置を配置し、上記ブレーヘキ装置の
ブレーキ力を調整することによってワイヤ電極に設定張
力を付与するようにしている（特開平１−１１５５４８
号公報等参照）。また、このワイヤ張力が変動しないよ
うに、ワイヤ張力を検出し、検出張力が設定値と一致す
るようにフィードバック制御するものも開発されている
（特開平３−１１１１２９号公報参照）。
てブレーキ力を与えるブレーキ装置を設け、放電加工領
域を介して、ワイヤ電極取出し側にワイヤ電極を走行駆
動させる走行駆動装置を配置し、上記ブレーヘキ装置の
ブレーキ力を調整することによってワイヤ電極に設定張
力を付与するようにしている（特開平１−１１５５４８
号公報等参照）。また、このワイヤ張力が変動しないよ
うに、ワイヤ張力を検出し、検出張力が設定値と一致す
るようにフィードバック制御するものも開発されている
（特開平３−１１１１２９号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、ワイ
ヤ放電加工機においては、適正なワイヤ張力を得るよう
にブレーキ装置のブレーキ力が調整されるようにしてい
る。しかし、上述したフィードバック制御よりワイヤ張
力を設定値に保持するように制御しても、ワイヤ電極の
断線がたびたび生じる。特に、テーパ加工時においてワ
イヤ電極の断線が多く発生する。ワイヤ走行駆動装置で
駆動され走行しているワイヤ電極に対し、ワイヤ電極供
給側でブレーキ力を与えワイヤ張力を設定値に保持して
も、放電加工領域におけるワイヤ張力はテーパ加工にお
けるテーパ角度が大きくなるにつれて増大する。これ
は、ワイヤ電極とワイヤガイドとの摺動抵抗によって増
大するものと推定される。そのため、テーパ加工時に
は、ワイヤ張力が大きすぎることを意味する。逆に、テ
ーパ加工時に合わせてワイヤ張力を設定すれば、テーパ
加工ではないストレート加工時にはワイヤ張力がたりな
く、加工精度を低下するという現象が生じる。
ヤ放電加工機においては、適正なワイヤ張力を得るよう
にブレーキ装置のブレーキ力が調整されるようにしてい
る。しかし、上述したフィードバック制御よりワイヤ張
力を設定値に保持するように制御しても、ワイヤ電極の
断線がたびたび生じる。特に、テーパ加工時においてワ
イヤ電極の断線が多く発生する。ワイヤ走行駆動装置で
駆動され走行しているワイヤ電極に対し、ワイヤ電極供
給側でブレーキ力を与えワイヤ張力を設定値に保持して
も、放電加工領域におけるワイヤ張力はテーパ加工にお
けるテーパ角度が大きくなるにつれて増大する。これ
は、ワイヤ電極とワイヤガイドとの摺動抵抗によって増
大するものと推定される。そのため、テーパ加工時に
は、ワイヤ張力が大きすぎることを意味する。逆に、テ
ーパ加工時に合わせてワイヤ張力を設定すれば、テーパ
加工ではないストレート加工時にはワイヤ張力がたりな
く、加工精度を低下するという現象が生じる。
【０００５】そこで、本発明の目的は、ストレート加工
時にも、またテーパ加工時も最適なワイヤ張力が得られ
るワイヤ電極張力制御装置を提供することにある。
時にも、またテーパ加工時も最適なワイヤ張力が得られ
るワイヤ電極張力制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ワイヤ電極供
給側に走行するワイヤ電極にブレーキ力を付与するブレ
ーキ装置を配置し、放電加工領域を挟んだ他方の領域に
ワイヤ電極を走行させる走行駆動手段が配設し、放電加
工領域におけるワイヤ電極の張力を検出する張力検出手
段を設け、該張力検出手段で検出された張力が設定値と
一致するように、上記ブレーキ装置のブレーキ力を制御
するフィードバック制御手段を設けて放電加工領域のワ
イヤ張力を常に設定値に保持するようにする。
給側に走行するワイヤ電極にブレーキ力を付与するブレ
ーキ装置を配置し、放電加工領域を挟んだ他方の領域に
ワイヤ電極を走行させる走行駆動手段が配設し、放電加
工領域におけるワイヤ電極の張力を検出する張力検出手
段を設け、該張力検出手段で検出された張力が設定値と
一致するように、上記ブレーキ装置のブレーキ力を制御
するフィードバック制御手段を設けて放電加工領域のワ
イヤ張力を常に設定値に保持するようにする。
【０００７】特に、上記張力検出手段を、走行駆動手段
が配設されている側における非放電加工領域に配設し、
放電加工領域のワイヤ電極の張力を検出するようにす
る。また、上記走行駆動手段を構成するワイヤ電極を走
行駆動させるフィードローラを駆動するフィードモータ
の駆動電流によってワイヤ張力を検出することによって
ワイヤ張力を検出する張力検出手段とする。
が配設されている側における非放電加工領域に配設し、
放電加工領域のワイヤ電極の張力を検出するようにす
る。また、上記走行駆動手段を構成するワイヤ電極を走
行駆動させるフィードローラを駆動するフィードモータ
の駆動電流によってワイヤ張力を検出することによって
ワイヤ張力を検出する張力検出手段とする。
【０００８】また、テーパ角度に対応して放電加工領域
における最適ワイヤ張力が得られる上記ブレーキ装置へ
の指令値を予め記憶手段に記憶しておき、制御手段によ
ってプログラムで指令されるテーパ角度に応じて上記記
憶手段からブレーキ装置への指令値を読み出し出力しブ
レーキ装置を該指令値で駆動させる。
における最適ワイヤ張力が得られる上記ブレーキ装置へ
の指令値を予め記憶手段に記憶しておき、制御手段によ
ってプログラムで指令されるテーパ角度に応じて上記記
憶手段からブレーキ装置への指令値を読み出し出力しブ
レーキ装置を該指令値で駆動させる。
【０００９】
【作用】走行駆動手段によりワイヤ電極に駆動力を与え
ワイヤ電極を走行させ、ワイヤ電極供給側で、ワイヤ電
極に対してブレーキ力が与えられるとワイヤ電極にはブ
レーキ力に比例した張力が与えられる。さらに、走行す
るワイヤ電極とワイヤガイド間には摺動抵抗があるか
ら、この摺動抵抗によってワイヤ電極の張力は変動す
る。しかし、放電加工においては、加工精度のためには
放電加工領域においてワイヤ電極が所望の設定張力であ
ることが望ましく、また、ワイヤ電極の断線が生じるの
もこの放電加工領域である。そのため、この放電加工領
域の張力を張力検出手段で検出して、検出張力が設定値
に一致するようにブレーキ装置のブレーキ力をフィード
バック制御すれば、テーパ加工時においてもテーパ角度
に関係なく、即ち、ワイヤガイドとワイヤ電極の摺動抵
抗に関係なく、放電加工の加工精度、及びワイヤ電極の
断線に関係のある放電加工部のワイヤ電極の張力を設定
値に常に保持することができる。その結果、断線の発生
を防止し、加工精度を向上させることができる。
ワイヤ電極を走行させ、ワイヤ電極供給側で、ワイヤ電
極に対してブレーキ力が与えられるとワイヤ電極にはブ
レーキ力に比例した張力が与えられる。さらに、走行す
るワイヤ電極とワイヤガイド間には摺動抵抗があるか
ら、この摺動抵抗によってワイヤ電極の張力は変動す
る。しかし、放電加工においては、加工精度のためには
放電加工領域においてワイヤ電極が所望の設定張力であ
ることが望ましく、また、ワイヤ電極の断線が生じるの
もこの放電加工領域である。そのため、この放電加工領
域の張力を張力検出手段で検出して、検出張力が設定値
に一致するようにブレーキ装置のブレーキ力をフィード
バック制御すれば、テーパ加工時においてもテーパ角度
に関係なく、即ち、ワイヤガイドとワイヤ電極の摺動抵
抗に関係なく、放電加工の加工精度、及びワイヤ電極の
断線に関係のある放電加工部のワイヤ電極の張力を設定
値に常に保持することができる。その結果、断線の発生
を防止し、加工精度を向上させることができる。
【００１０】テーパ加工時、テーパ角度に応じて放電加
工領域のワイヤ電極の張力は変化する。これは、テーパ
加工のためにワイヤガイドが水平方向（ストレート加工
時におけるワイヤ電極走行方向に対して垂直方向）に移
動することから、ワイヤガイドとワイヤ電極間の摺動抵
抗の影響によるものである。ブレーキ装置と一方のワイ
ヤガイド間の非放電加工領域のワイヤ張力はブレーキ力
に対応して生じるものであるから、この間のワイヤ張力
は、ワイヤガイドとワイヤ電極との間の摺動抵抗が変動
しても変化はない。
工領域のワイヤ電極の張力は変化する。これは、テーパ
加工のためにワイヤガイドが水平方向（ストレート加工
時におけるワイヤ電極走行方向に対して垂直方向）に移
動することから、ワイヤガイドとワイヤ電極間の摺動抵
抗の影響によるものである。ブレーキ装置と一方のワイ
ヤガイド間の非放電加工領域のワイヤ張力はブレーキ力
に対応して生じるものであるから、この間のワイヤ張力
は、ワイヤガイドとワイヤ電極との間の摺動抵抗が変動
しても変化はない。
【００１１】走行駆動装置は、ワイヤ電極を設定された
速度で走行させるように制御されるものであるから、ワ
イヤガイドとワイヤ電極間の摺動抵抗が変更しても、ワ
イヤ電極が設定速度になるように駆動トルクを発生す
る。そのため、放電加工領域におけるワイヤ電極の張力
はブレーキ力（例えばＢとする）にブレーキ装置側のワ
イヤガイドによる摺動抵抗分（例えばＦ１とする）を加
算した値に対応する張力（Ｂ＋Ｆ１）となる。
速度で走行させるように制御されるものであるから、ワ
イヤガイドとワイヤ電極間の摺動抵抗が変更しても、ワ
イヤ電極が設定速度になるように駆動トルクを発生す
る。そのため、放電加工領域におけるワイヤ電極の張力
はブレーキ力（例えばＢとする）にブレーキ装置側のワ
イヤガイドによる摺動抵抗分（例えばＦ１とする）を加
算した値に対応する張力（Ｂ＋Ｆ１）となる。
【００１２】また、走行駆動装置と該走行駆動装置側の
ワイヤガイド間のワイヤ電極の張力は、さらに走行駆動
装置側のワイヤガイドによる摺動抵抗（例えばＦ２とす
る）が追加されたものに対応する張力（Ｂ＋Ｆ１＋Ｆ
２）となり、この張力は走行駆動装置が発生する駆動ト
ルクと比例する。このことから、走行駆動装置と該走行
駆動装置側のワイヤガイド間のワイヤ電極の張力を検出
しても、テーパ加工時のテーパ角度による摺動抵抗の増
減に伴うワイヤ張力の変化を検出でき、この検出値で放
電加工領域のワイヤ電極の張力を概略検出することがで
きる。上記例で、Ｆ１＝Ｆ２とすれば、放電加工領域で
は（Ｂ＋Ｆ）の張力、走行駆動装置と該走行駆動装置側
のワイヤガイド間の張力は（Ｂ＋２Ｆ）となり、この張
力は摺動抵抗の変化量の二倍の影響を受けることを示し
ている。
ワイヤガイド間のワイヤ電極の張力は、さらに走行駆動
装置側のワイヤガイドによる摺動抵抗（例えばＦ２とす
る）が追加されたものに対応する張力（Ｂ＋Ｆ１＋Ｆ
２）となり、この張力は走行駆動装置が発生する駆動ト
ルクと比例する。このことから、走行駆動装置と該走行
駆動装置側のワイヤガイド間のワイヤ電極の張力を検出
しても、テーパ加工時のテーパ角度による摺動抵抗の増
減に伴うワイヤ張力の変化を検出でき、この検出値で放
電加工領域のワイヤ電極の張力を概略検出することがで
きる。上記例で、Ｆ１＝Ｆ２とすれば、放電加工領域で
は（Ｂ＋Ｆ）の張力、走行駆動装置と該走行駆動装置側
のワイヤガイド間の張力は（Ｂ＋２Ｆ）となり、この張
力は摺動抵抗の変化量の二倍の影響を受けることを示し
ている。
【００１３】以上のことから、走行駆動装置と該走行駆
動装置側のワイヤガイド間に張力検出手段を配置しワイ
ヤ張力を検出し制御するか、若しくは、走行駆動手段に
おけるワイヤ電極を走行駆動させるフィードローラを駆
動するフィードモータの駆動電流によってワイヤ張力を
検出しワイヤ張力をフィードバック制御する。
動装置側のワイヤガイド間に張力検出手段を配置しワイ
ヤ張力を検出し制御するか、若しくは、走行駆動手段に
おけるワイヤ電極を走行駆動させるフィードローラを駆
動するフィードモータの駆動電流によってワイヤ張力を
検出しワイヤ張力をフィードバック制御する。
【００１４】また、予めテーパ角度に対応して、放電加
工領域のワイヤ張力が最適値になるようなブレーキ力を
発生するブレーキ装置への指令値を記憶しておき、加工
プログラムから読み出されるテーパ角度に対応するフレ
ーキ装置への指令値を読み出し該指令値でブレーキ装置
を駆動する。これにより、放電加工領域のワイヤ張力は
テーパ角度に関係せず最適値に保持される。
工領域のワイヤ張力が最適値になるようなブレーキ力を
発生するブレーキ装置への指令値を記憶しておき、加工
プログラムから読み出されるテーパ角度に対応するフレ
ーキ装置への指令値を読み出し該指令値でブレーキ装置
を駆動する。これにより、放電加工領域のワイヤ張力は
テーパ角度に関係せず最適値に保持される。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の一実施例のワイヤ放電加工機
の全体を模式的に示したもので、加工機本体１とＣＮＣ
制御装置２を備える。加工機本体１は概略でベース部
３、縦コラム４、水平コラム５および下アーム６を備
え、水平コラム５の前端には、上ワイヤガイド７を垂直
方向に移動させるＺ軸駆動装置１５及び上ガイド７を水
平方向の直交する２軸のＵ軸、Ｖ軸を駆動するＵ，Ｖ軸
ユニット１６を介して、上ガイド７が装着され、また、
下アーム６の先端には下ワイヤガイド８が装着されてい
る。なお、符号９はワークで、図示していない上記Ｚ軸
（垂直軸）に直交するＸ軸、Ｙ軸方向に駆動されるテー
ブル上に載置されている。符号１０はワイヤ回収箱であ
る。
の全体を模式的に示したもので、加工機本体１とＣＮＣ
制御装置２を備える。加工機本体１は概略でベース部
３、縦コラム４、水平コラム５および下アーム６を備
え、水平コラム５の前端には、上ワイヤガイド７を垂直
方向に移動させるＺ軸駆動装置１５及び上ガイド７を水
平方向の直交する２軸のＵ軸、Ｖ軸を駆動するＵ，Ｖ軸
ユニット１６を介して、上ガイド７が装着され、また、
下アーム６の先端には下ワイヤガイド８が装着されてい
る。なお、符号９はワークで、図示していない上記Ｚ軸
（垂直軸）に直交するＸ軸、Ｙ軸方向に駆動されるテー
ブル上に載置されている。符号１０はワイヤ回収箱であ
る。
【００１６】ワイヤ経路は縦コラム４、水平コラム５お
よび下アーム６にわたって構成され、ワイヤ電極１１が
ワイヤ送り出しボビン１２からガイドローラ１８、ブレ
ーキピンチローラ１３、ブレーキローラ１４、ガイドロ
ーラ１８、上ワイヤガイド７、ワーク９、下ワイドガイ
ド８、ガイドローラ１８、フイードローラ１７に張架さ
れている。なお、符号１９はピンチローラである。
よび下アーム６にわたって構成され、ワイヤ電極１１が
ワイヤ送り出しボビン１２からガイドローラ１８、ブレ
ーキピンチローラ１３、ブレーキローラ１４、ガイドロ
ーラ１８、上ワイヤガイド７、ワーク９、下ワイドガイ
ド８、ガイドローラ１８、フイードローラ１７に張架さ
れている。なお、符号１９はピンチローラである。
【００１７】ブレーキローラ１４にはパウダークラッチ
２０が接続され、その自由回転に制動が掛けられてい
る。パウダークラッチ２０は電磁式の通常のもので供給
される電流の大きさに応じて原動側と従動側との結合度
が調整されるもので、この場合は原動側が加工機本体１
の水平コラム５に固定されているので、ブレーキ装置と
して機能するものである。また、フィードローラ１７は
フードモータＭによって駆動され、設定された速度でワ
イヤ電極１１を走行させる。
２０が接続され、その自由回転に制動が掛けられてい
る。パウダークラッチ２０は電磁式の通常のもので供給
される電流の大きさに応じて原動側と従動側との結合度
が調整されるもので、この場合は原動側が加工機本体１
の水平コラム５に固定されているので、ブレーキ装置と
して機能するものである。また、フィードローラ１７は
フードモータＭによって駆動され、設定された速度でワ
イヤ電極１１を走行させる。
【００１８】以上のような構成において、ワイヤ電極１
１とワーク９間に電圧を印加し、該ワイヤ電極１１とワ
ーク９間に放電を生じせしめ、ワーク９に対し所望の形
状を加工するものである。そして、ワーク９に対してテ
ーパ加工を行なうときには、Ｕ，Ｖ軸ユニット１６を駆
動し、上ワイヤガイド７をＺ軸に対して垂直な方向のＵ
軸、Ｖ軸（図２中左右方向、及び紙面垂直方向）に移動
させて上ワイヤガイド７と下ワイヤガイド８間の放電加
工領域におけるワイヤ電極１１を傾け、ワーク９にテー
パ加工を行なうものである。
１とワーク９間に電圧を印加し、該ワイヤ電極１１とワ
ーク９間に放電を生じせしめ、ワーク９に対し所望の形
状を加工するものである。そして、ワーク９に対してテ
ーパ加工を行なうときには、Ｕ，Ｖ軸ユニット１６を駆
動し、上ワイヤガイド７をＺ軸に対して垂直な方向のＵ
軸、Ｖ軸（図２中左右方向、及び紙面垂直方向）に移動
させて上ワイヤガイド７と下ワイヤガイド８間の放電加
工領域におけるワイヤ電極１１を傾け、ワーク９にテー
パ加工を行なうものである。
【００１９】図２は、上記ＣＮＣ制御装置２の要部ブロ
ック図である。プログラマブルマシンコントローラ（以
下ＰＭＣという）用のプロセッサ３３と数値制御用のプ
ロセッサ３６を有し、バス４０に接続されている。さら
に、バス４０には、ＰＭＣ用プロセッサ３３が実行する
シーケンスプログラム、及び後述する張力制御プログラ
ム等を記憶するＲＯＭ３１、ＰＭＣ用プロセッサ３３が
演算やデータの一時記憶等において利用するデータメモ
リとしてのＲＡＭ３２、数値制御装置のシステムプログ
ラム等を記憶するＲＯＭ３４、データの一時記憶や図示
しないテープリーダ等から読み込まれたワーク９に対す
る加工プログラムを記憶するＲＡＭ３５が接続されてい
る。さらには、ブレーキ装置としてのパウダークラッチ
２０、フィードモータＭの駆動装置及び該フィードモー
タＭの駆動電流を検出する電流検出器、放電加工電源等
の各種アクチュエータ、各種センサに接続された入出力
回路３７、上記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸及びＵ，Ｖ軸ユニット１６
のＵ軸，Ｖ軸のそれぞれのサーボモータに接続される軸
制御回路３８（図２では代表して１つの軸制御回路のみ
を表示している）、表示、入力装置としてのＣＲＴ／Ｍ
ＤＩ３９がバス４０に接続されている。
ック図である。プログラマブルマシンコントローラ（以
下ＰＭＣという）用のプロセッサ３３と数値制御用のプ
ロセッサ３６を有し、バス４０に接続されている。さら
に、バス４０には、ＰＭＣ用プロセッサ３３が実行する
シーケンスプログラム、及び後述する張力制御プログラ
ム等を記憶するＲＯＭ３１、ＰＭＣ用プロセッサ３３が
演算やデータの一時記憶等において利用するデータメモ
リとしてのＲＡＭ３２、数値制御装置のシステムプログ
ラム等を記憶するＲＯＭ３４、データの一時記憶や図示
しないテープリーダ等から読み込まれたワーク９に対す
る加工プログラムを記憶するＲＡＭ３５が接続されてい
る。さらには、ブレーキ装置としてのパウダークラッチ
２０、フィードモータＭの駆動装置及び該フィードモー
タＭの駆動電流を検出する電流検出器、放電加工電源等
の各種アクチュエータ、各種センサに接続された入出力
回路３７、上記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸及びＵ，Ｖ軸ユニット１６
のＵ軸，Ｖ軸のそれぞれのサーボモータに接続される軸
制御回路３８（図２では代表して１つの軸制御回路のみ
を表示している）、表示、入力装置としてのＣＲＴ／Ｍ
ＤＩ３９がバス４０に接続されている。
【００２０】加工が開始されると、ＰＭＣ用プロセッサ
３３は設定された放電加工条件で放電加工電源を駆動さ
せると共に、設定されたワイヤ走行速度指令をフードモ
ータ駆動装置に出力し、設定ワイヤ張力の指令をブレー
キ装置のパウダクラッチ２０の駆動装置に出力し、ワイ
ヤ電極１１を設定速度でかつ設定張力で走行させると共
に、ＮＣ用プロセッサ３６はＲＡＭ３５に格納された加
工プログラムに従って軸制御回路３８を介してＸ，Ｙ，
Ｚ，Ｕ，Ｖ軸のサーボモータを駆動しワーク９に対しワ
イヤ電極１１を相対移動させながら放電加工を行なう。
３３は設定された放電加工条件で放電加工電源を駆動さ
せると共に、設定されたワイヤ走行速度指令をフードモ
ータ駆動装置に出力し、設定ワイヤ張力の指令をブレー
キ装置のパウダクラッチ２０の駆動装置に出力し、ワイ
ヤ電極１１を設定速度でかつ設定張力で走行させると共
に、ＮＣ用プロセッサ３６はＲＡＭ３５に格納された加
工プログラムに従って軸制御回路３８を介してＸ，Ｙ，
Ｚ，Ｕ，Ｖ軸のサーボモータを駆動しワーク９に対しワ
イヤ電極１１を相対移動させながら放電加工を行なう。
【００２１】今、ブレーキローラ１４がワイヤ電極１１
に与えるブレーキ力をＢ、上ワイヤガイド７とワイヤ電
極１１間の摺動抵抗がＦ１、下ワイヤガイド８とワイヤ
電極１１間の摺動抵抗がＦ２、フィードモータＭの出力
トルクをＭｔとし、ガイドローラ１８は抵抗がないもの
と考え、ブレーキローラ１４と上ワイヤガイド７間のワ
イヤ張力をＴ１、放電加工領域の上下ワイヤガイド７，
８間のワイヤ張力をＴ２、下ワイヤガイド８とフィード
ローラ１７間のワイヤ張力をＴ３とすると、ワイヤ電極
１１はブレーキ値からＢを受けながら走行しているもの
であるから、Ｔ１＝Ｂである。放電加工領域のワイヤ張
力Ｔ２は、Ｔ１にさらに上ワイヤガイド７の摺動抵抗が
加わっているものであるから、Ｔ２＝Ｂ＋Ｆ１である。
下ワイヤガイド８とフィードローラ１７間のワイヤ張力
Ｔ３は、フードローラ１７によってワイヤ電極１１がフ
ィードモータＭの出力トルクＭｔで設定速度で走行させ
られているものであるから、この張力Ｔ３は出力トルク
Ｍｔに等しく、かつ放電加工領域の張力Ｔ２に下ワイヤ
ガイドの摺動抵抗Ｆ２が加算されたものであるから、Ｔ
３＝Ｍｔ＝Ｔ２＋Ｆ２＝Ｂ＋Ｆ１＋Ｆ２となる。上下の
ワイヤガイド７，８の摺動抵抗が等しいとすると、Ｔ２
＝Ｂ＋Ｆ、Ｔ３＝Ｍｔ＝Ｂ＋２Ｆとなる。
に与えるブレーキ力をＢ、上ワイヤガイド７とワイヤ電
極１１間の摺動抵抗がＦ１、下ワイヤガイド８とワイヤ
電極１１間の摺動抵抗がＦ２、フィードモータＭの出力
トルクをＭｔとし、ガイドローラ１８は抵抗がないもの
と考え、ブレーキローラ１４と上ワイヤガイド７間のワ
イヤ張力をＴ１、放電加工領域の上下ワイヤガイド７，
８間のワイヤ張力をＴ２、下ワイヤガイド８とフィード
ローラ１７間のワイヤ張力をＴ３とすると、ワイヤ電極
１１はブレーキ値からＢを受けながら走行しているもの
であるから、Ｔ１＝Ｂである。放電加工領域のワイヤ張
力Ｔ２は、Ｔ１にさらに上ワイヤガイド７の摺動抵抗が
加わっているものであるから、Ｔ２＝Ｂ＋Ｆ１である。
下ワイヤガイド８とフィードローラ１７間のワイヤ張力
Ｔ３は、フードローラ１７によってワイヤ電極１１がフ
ィードモータＭの出力トルクＭｔで設定速度で走行させ
られているものであるから、この張力Ｔ３は出力トルク
Ｍｔに等しく、かつ放電加工領域の張力Ｔ２に下ワイヤ
ガイドの摺動抵抗Ｆ２が加算されたものであるから、Ｔ
３＝Ｍｔ＝Ｔ２＋Ｆ２＝Ｂ＋Ｆ１＋Ｆ２となる。上下の
ワイヤガイド７，８の摺動抵抗が等しいとすると、Ｔ２
＝Ｂ＋Ｆ、Ｔ３＝Ｍｔ＝Ｂ＋２Ｆとなる。
【００２２】このことは、放電加工領域のワイヤ張力Ｔ
２はワイヤガイドの摺動抵抗の変化に応じて変化し、フ
ィードモータＭの出力トルクＭｔはワイヤガイド７，８
の摺動抵抗の変化に対して、その変化量の２倍の影響を
受けて変化する。そして、上記ワイヤガイドの摺動抵抗
は、テーパ角度の増大と共に増大し変化するので、放電
加工領域のワイヤ電極の張力はテーパ角度によって変化
することになる。
２はワイヤガイドの摺動抵抗の変化に応じて変化し、フ
ィードモータＭの出力トルクＭｔはワイヤガイド７，８
の摺動抵抗の変化に対して、その変化量の２倍の影響を
受けて変化する。そして、上記ワイヤガイドの摺動抵抗
は、テーパ角度の増大と共に増大し変化するので、放電
加工領域のワイヤ電極の張力はテーパ角度によって変化
することになる。
【００２３】そこで、本実施例ではフィードモータＭの
駆動電流を検出する電流検出器で検出された駆動電流を
ＰＭＣ用プロセッサ３３は所定周期毎読取り、該読取っ
た駆動電流値を設定ワイヤ張力に対応する電流値に換算
した値から減じ張力偏差を求めこの張力偏差に基づいて
比例積分動作を行ないブレーキ力指令値を求めブレーキ
装置としてのパウダークラッチ２０の駆動装置に出力す
る。パウダークラッチの駆動装置は入力されたブレーキ
力指令に基づいてブレーキ力を制御する。その結果、放
電加工領域におけるワイヤ張力はテーパ角度に関係せ
ず、常に設定ワイヤ張力に保持されることになる。
駆動電流を検出する電流検出器で検出された駆動電流を
ＰＭＣ用プロセッサ３３は所定周期毎読取り、該読取っ
た駆動電流値を設定ワイヤ張力に対応する電流値に換算
した値から減じ張力偏差を求めこの張力偏差に基づいて
比例積分動作を行ないブレーキ力指令値を求めブレーキ
装置としてのパウダークラッチ２０の駆動装置に出力す
る。パウダークラッチの駆動装置は入力されたブレーキ
力指令に基づいてブレーキ力を制御する。その結果、放
電加工領域におけるワイヤ張力はテーパ角度に関係せ
ず、常に設定ワイヤ張力に保持されることになる。
【００２４】即ち、検出張力（フィードモータの駆動電
流）が設定張力になるまで、その張力偏差は積分され、
検出張力が設定張力と一致し張力偏差が「０」となった
呈上状態では、それまでの積分値がブレーキ装置に出力
されワイヤ張力は設定値に保持される。一方、ワイヤ張
力が設定されテーパ角度が増大し、ワイヤガイド７，８
とワイヤ電極１１間の摺動抵抗が増大すると、ワイヤ電
極１１の走行に対する抵抗が増大するのでフィードモー
タＭは設定された速度で回転するためにその駆動電流を
増大させる。その結果ワイヤ電極の張力は増大するが、
検出したフィードモータの駆動電流の増大により、設定
値とこの検出駆動電流との差である張力偏差は減少若し
くは負の値となり、ブレーキ装置へ出力されるブレーキ
力指令はブレーキ力を減少させる方向の指令となり、ブ
レーキ力が低下すれば、ワイヤ張力は低下し、設定張力
と一致するようにフイードバック制御されることにな
る。
流）が設定張力になるまで、その張力偏差は積分され、
検出張力が設定張力と一致し張力偏差が「０」となった
呈上状態では、それまでの積分値がブレーキ装置に出力
されワイヤ張力は設定値に保持される。一方、ワイヤ張
力が設定されテーパ角度が増大し、ワイヤガイド７，８
とワイヤ電極１１間の摺動抵抗が増大すると、ワイヤ電
極１１の走行に対する抵抗が増大するのでフィードモー
タＭは設定された速度で回転するためにその駆動電流を
増大させる。その結果ワイヤ電極の張力は増大するが、
検出したフィードモータの駆動電流の増大により、設定
値とこの検出駆動電流との差である張力偏差は減少若し
くは負の値となり、ブレーキ装置へ出力されるブレーキ
力指令はブレーキ力を減少させる方向の指令となり、ブ
レーキ力が低下すれば、ワイヤ張力は低下し、設定張力
と一致するようにフイードバック制御されることにな
る。
【００２５】以上のようにしてワイヤ張力がフィードバ
ック制御され、設定値に保持されるから、テーパ加工時
においても、ワイヤ張力が増大することはなく、常に設
定張力を保持するので、ワイヤ断線を防止すると共に、
放電加工の加工精度を均一に保持することができる。
ック制御され、設定値に保持されるから、テーパ加工時
においても、ワイヤ張力が増大することはなく、常に設
定張力を保持するので、ワイヤ断線を防止すると共に、
放電加工の加工精度を均一に保持することができる。
【００２６】なお、上記実施例では、ワイヤ張力を測定
する手段としてフィードモータの駆動電流を検出するよ
うにしたが、この方法以外、ワイヤ張力を測定する手段
を放電加工領域に配設してもよく、また、放電加工領域
に張力検出手段を配設することが難しい場合には、フィ
ードローラ１７とワイヤガイド（上記実施例では下ワイ
ヤガイド８）間のワイヤ走行駆動手段側の非放電加工領
域に配設するようにしてもよい。
する手段としてフィードモータの駆動電流を検出するよ
うにしたが、この方法以外、ワイヤ張力を測定する手段
を放電加工領域に配設してもよく、また、放電加工領域
に張力検出手段を配設することが難しい場合には、フィ
ードローラ１７とワイヤガイド（上記実施例では下ワイ
ヤガイド８）間のワイヤ走行駆動手段側の非放電加工領
域に配設するようにしてもよい。
【００２７】なお、上記実施例では、ワイヤ張力を検出
し、設定値と一致するようにフィードバック制御を行な
ったが、テーパ角度に対するブレーキ力指令値を予め測
定しＲＡＭ３２の不揮発性部分に記憶させ、加工プログ
ラムから読み込まれるテーパ角度に応じてブレーキ力を
読み出し出力して、ワイヤ張力を最適値に保持するよう
にしてもよい。
し、設定値と一致するようにフィードバック制御を行な
ったが、テーパ角度に対するブレーキ力指令値を予め測
定しＲＡＭ３２の不揮発性部分に記憶させ、加工プログ
ラムから読み込まれるテーパ角度に応じてブレーキ力を
読み出し出力して、ワイヤ張力を最適値に保持するよう
にしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、テーパ加工か否か、及びテー
パ角度に関係なく、放電加工領域のワイヤ張力は常に設
定値に保持されることになるから、ワイヤ電極とワイヤ
ガイド間の摺動抵抗が増大しても、ワイヤ断線を防止す
ることができると共に、ワイヤ張力が一定に保持される
ので、加工精度を均一にすることができる。
パ角度に関係なく、放電加工領域のワイヤ張力は常に設
定値に保持されることになるから、ワイヤ電極とワイヤ
ガイド間の摺動抵抗が増大しても、ワイヤ断線を防止す
ることができると共に、ワイヤ張力が一定に保持される
ので、加工精度を均一にすることができる。
【図１】本発明の一実施例のワイヤカット放電加工機の
全体を模式的に示した図である。
全体を模式的に示した図である。
【図２】同実施例におけるＣＮＣ制御装置の要部ブロッ
ク図である。
ク図である。
７ 上ワイヤガイド ８ 下ワイヤガイド ９ ワーク １４ ブレーキローラ １６ Ｕ，Ｖ軸ユニット １７ フィードローラ ２０ パウダクラッチ Ｍ フィードモータ
Claims (4)
- 【請求項１】 放電加工領域を挟んで、一方のワイヤ電
極供給側に走行するワイヤ電極にブレーキ力を付与する
ブレーキ装置が配置され、他方にワイヤ電極を走行させ
る走行駆動手段が配設されたテーパ加工が可能なワイヤ
放電加工機において、放電加工領域におけるワイヤ電極
の張力を検出する張力検出手段を設け、該張力検出手段
で検出された張力が設定値と一致するように、上記ブレ
ーキ装置のブレーキ力を制御するフィードバック制御手
段を備えたことを特徴とするワイヤ電極張力制御装置。 - 【請求項２】 走行駆動手段が配設されている側におけ
る非放電加工領域に上記張力検出手段が配設されている
請求項１記載のワイヤ電極張力制御装置。 - 【請求項３】 上記張力検出手段は、上記走行駆動手段
を構成するワイヤ電極を走行駆動させるフィードローラ
を駆動するフィードモータの駆動電流によってワイヤ張
力を検出する構成とされている請求項１記載のワイヤ電
極張力制御装置。 - 【請求項４】 放電加工領域を挟んで、一方のワイヤ電
極供給側に走行するワイヤ電極にブレーキ力を付与する
ブレーキ装置が配置され、他方にワイヤ電極を走行させ
る走行駆動手段が配設されたテーパ加工が可能なワイヤ
放電加工機において、テーパ角度に対応して放電加工領
域における最適ワイヤ張力が得られる上記ブレーキ装置
への指令値を予め記憶しておく記憶手段と、プログラム
で指令されるテーパ角度に応じて、上記記憶手段からブ
レーキ装置への指令値を読み出し出力し、ブレーキ装置
を該指令値で駆動させる制御手段とを備えたことを特徴
とするワイヤ電極張力制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31922093A JPH07148621A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | ワイヤ電極張力制御装置 |
| DE69410448T DE69410448D1 (de) | 1993-11-26 | 1994-11-25 | Vorrichtung und verfahren zum regeln der zugspannung einer drahtförmigen elektrode |
| PCT/JP1994/001991 WO1995014548A1 (fr) | 1993-11-26 | 1994-11-25 | Procede et appareil de controle de la tension d'un fil electrode |
| EP95901597A EP0686452B1 (en) | 1993-11-26 | 1994-11-25 | Method and apparatus for controlling wire electrode tension |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31922093A JPH07148621A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | ワイヤ電極張力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07148621A true JPH07148621A (ja) | 1995-06-13 |
Family
ID=18107755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31922093A Pending JPH07148621A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | ワイヤ電極張力制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0686452B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07148621A (ja) |
| DE (1) | DE69410448D1 (ja) |
| WO (1) | WO1995014548A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014200864A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | ファナック株式会社 | ワイヤ電極張力制御機能を有するワイヤ放電加工機 |
| TWI888511B (zh) * | 2020-03-24 | 2025-07-01 | 日商發那科股份有限公司 | 金屬線放電加工機的控制裝置及推定方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104339053A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-02-11 | 苏州市宝玛数控设备有限公司 | 一种电极丝恒张力走丝机构 |
| CN104985269B (zh) * | 2015-07-24 | 2017-04-19 | 杭州华方数控机床有限公司 | 一种电火花线切割机电极丝张力控制的运丝机构 |
| CN110524074A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-12-03 | 江苏三星机械制造有限公司 | 电火花线切割机床电极丝可变张力调节机构 |
| TWI907457B (zh) * | 2020-07-09 | 2025-12-11 | 日商發那科股份有限公司 | 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 |
| CN114290407B (zh) * | 2022-03-09 | 2022-05-24 | 太原理工大学 | 一种碳纤维复合材料板材线锯加工设备及加工方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5313839B2 (ja) * | 1973-02-07 | 1978-05-12 | ||
| JPH02100857A (ja) * | 1988-10-03 | 1990-04-12 | Murata Mach Ltd | 工作機械の負荷監視装置 |
| JPH02224925A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-06 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤ放電加工装置のワイヤ供給装置 |
-
1993
- 1993-11-26 JP JP31922093A patent/JPH07148621A/ja active Pending
-
1994
- 1994-11-25 EP EP95901597A patent/EP0686452B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-25 DE DE69410448T patent/DE69410448D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-25 WO PCT/JP1994/001991 patent/WO1995014548A1/ja not_active Ceased
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014200864A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | ファナック株式会社 | ワイヤ電極張力制御機能を有するワイヤ放電加工機 |
| TWI888511B (zh) * | 2020-03-24 | 2025-07-01 | 日商發那科股份有限公司 | 金屬線放電加工機的控制裝置及推定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1995014548A1 (fr) | 1995-06-01 |
| EP0686452A1 (en) | 1995-12-13 |
| DE69410448D1 (de) | 1998-06-25 |
| EP0686452B1 (en) | 1998-05-20 |
| EP0686452A4 (ja) | 1996-01-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030401 |