(57)【要約】  ワイヤボビンから送り出されたワイヤ電極と工作物との間に放電を生じさせて工作物を加工するワイヤ放電加工機であって、ワイヤ電極の巻き密度及びワイヤボビンの内幅と、電極ワイヤのワイヤ径と、ワイヤ電極の巻き張力とに依存して定まる値である電極巻き係数、ワイヤ電極がワイヤボビンに巻かれている状態から離れる位置とワイヤボビンの回転の中心軸との距離であるボビン引き出し半径に相関を有するボビン引き出し半径相関情報、並びにワイヤボビンの胴径に基づいて、ワイヤ電極の残距離を算出する残距離算出部（２０６）を有する。
2018092181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤボビンから送り出されたワイヤ電極と工作物との間に放電を生じさせて前記工作物を加工するワイヤ放電加工機であって、
前記ワイヤ電極の巻き密度及び前記ワイヤボビンの内幅と、前記電極ワイヤのワイヤ径と、前記ワイヤ電極の巻き張力とに依存して定まる値である電極巻き係数、前記ワイヤ電極が前記ワイヤボビンに巻かれている状態から離れる位置と前記ワイヤボビンの回転の中心軸との距離であるボビン引き出し半径に相関を有するボビン引き出し半径相関情報、並びに前記ワイヤボビンの胴径に基づいて、前記ワイヤ電極の残距離を算出する残距離算出部を有することを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項２】
前記ボビン引き出し半径相関情報を検出するボビン引き出し半径相関情報検出部と、
前記ワイヤ電極巻き係数を記憶する係数記憶部と、
前記胴径を記憶する胴径記憶部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項３】
前記ワイヤ電極の送り出し距離を検出する送り出し距離検出部と、
前記送り出し距離と、前記ワイヤ電極が前記送り出し距離分送り出される間の前記ボビン引き出し半径相関情報の推移とに基づいて、前記ワイヤ電極巻き係数を算出して、前記係数記憶部に記憶させるワイヤ電極巻き係数算出部を有することを特徴とする請求項２に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項４】
前記ワイヤ電極の送り出し距離を検出する送り出し距離検出部を有し、
前記ボビン引き出し半径相関情報検出部は、前記ワイヤボビンの回転速度を検出し、前記送り出し距離と前記回転速度とに基づいて、前記ボビン引き出し半径相関情報を検出することを特徴とする請求項２に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項５】
前記ワイヤボビンに表示された、未使用時の前記ボビン引き出し半径相関情報を読み取る情報読み取り部と、
前記ワイヤ電極の単位長さ当たりの質量及び前記ワイヤボビンに巻かれている前記ワイヤ電極の質量から算出した前記ワイヤ電極の長さと、未使用時の前記ボビン引き出し半径相関情報と、前記胴径とに基づいて、前記ワイヤ電極巻き係数を算出するワイヤ電極巻き係数算出部とを有することを特徴とする請求項２に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項６】
前記ワイヤ電極の送り出し距離を検出する送り出し距離検出部を有し、
前記ワイヤ電極巻き係数算出部は、前記送り出し距離と、前記ワイヤ電極が前記送り出し距離分送り出される間の前記ボビン引き出し半径相関情報の推移とに基づいて、前記ワイヤ電極巻き係数を補正すること特徴とする請求項５に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項７】
前記ボビン引き出し半径相関情報は、前記ボビン引き出し半径を２倍した値であるボビン引き出し径であり、
前記ワイヤボビンに残っている前記ワイヤ電極が無くなったことを検出するワイヤ電極検出器と、
前記ワイヤボビンに残っている前記ワイヤ電極が無くなったことを前記ワイヤ電極検出器が検出した際の前記ボビン引き出し径を前記胴径とみなして前記胴径記憶部に記憶させる胴径履歴部とを備えることを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項８】
前記送り出し距離分の前記ワイヤ電極が送り出される間での前記ボビン引き出し半径相関情報の推移から、前記ワイヤボビンの回転周波数以上の周波数成分を除去するフィルタ処理部を有することを特徴とする請求項３、４又は６に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項９】
前記ワイヤ電極が前記ワイヤボビンに巻かれている状態から離れる位置が前記ワイヤボビンの回転の中心軸の方向に移動する周期以上の時間間隔で、前記ボビン引き出し半径相関情報の特徴値の推移を抽出する特徴値抽出部を備え、
前記残距離算出部は、前記特徴値の抽出間隔に対応する前記送り出し距離と、前記特徴値の抽出間隔での前記特徴値の推移と、前記ワイヤ電極巻き係数と、前記胴径とに基づいて、前記ワイヤ電極の残距離を算出することを特徴とする請求項３、４又は６に記載のワイヤ放電加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤボビンから送り出されたワイヤ電極と工作物との間に放電を生じさせて工作物を加工するワイヤ放電加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワイヤ放電加工機で工作物を加工する際には、加工開始に先だって、ワイヤボビンに巻かれているワイヤ電極の残距離で予定している加工を行えるか否かを判断する必要があった。【０００３】
特許文献１には、ワイヤ電極の全長を算出し、送り出したワイヤ電極長さを減算することでワイヤ電極の残距離を算出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１７８６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示される技術では、満巻時に計算したワイヤ全長から送り出したワイヤ電極長さを減算していくため、ワイヤ電極の残りが少なくなるにつれてワイヤ電極の残距離に対して長さの誤差が占める割合は大きくなる。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ワイヤ電極の残距離を精度良く推定できるワイヤ放電加工機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ワイヤボビンから送り出されたワイヤ電極と工作物との間に放電を生じさせて工作物を加工するワイヤ放電加工機であって、残距離算出部を有する。残距離算出部は、ワイヤ電極の巻き密度及びワイヤボビンの内幅と、電極ワイヤのワイヤ径と、ワイヤ電極の巻き張力とに依存して定まる値である電極巻き係数、ワイヤ電極がワイヤボビンに巻かれている状態から離れる位置とワイヤボビンの回転の中心軸との距離であるボビン引き出し半径に相関を有するボビン引き出し半径相関情報、並びにワイヤボビンの胴径に基づいて、ワイヤ電極の残距離を算出する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極の残距離を精度良く推定できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の構成を示す図
【図２】実施の形態１に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の機能ブロック図
【図３】実施の形態１に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の動作の流れを示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態２に係るワイヤ放電加工機の構成を示す図
【図５】実施の形態２に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の機能ブロック図
【図６】本発明の実施の形態３に係るワイヤ放電加工機の構成を示す図
【図７】実施の形態３に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の機能ブロック図
【図８】実施の形態３に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の動作の流れを示すフローチャート
【図９】実施の形態３に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の動作の流れを示すフローチャート
【図１０】本発明の実施の形態４に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の機能ブロック図
【図１１】実施の形態４に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推部の動作の流れを示すフローチャート
【図１２】実施の形態４に係るワイヤ放電加工機のワイヤボビンの断面を模式的に示す図
【図１３】本発明の実施の形態５に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の機能ブロック図
【図１４】実施の形態５に係るワイヤ放電加工機のワイヤボビンに巻かれたワイヤ電極のワイヤボビンの軸方向位置とボビン引き出し径との関係を模式的に示す図
【図１５】実施の形態５に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の動作の流れを示すフローチャート
【図１６】実施の形態５に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極の送り出し距離とボビン引き出し径との関係を示す図
【図１７】実施の形態５に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極の送り出し距離とボビン引き出し径との関係を示す図
【図１８】本発明の実施の形態６に係るワイヤ放電加工機の構成を示す図
【図１９】実施の形態６に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の機能ブロック図
【図２０】実施の形態６に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の動作の流れを示すフローチャート
【図２１】実施の形態１から実施の形態６に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の機能をハードウェアで実現した構成を示す図
【図２２】実施の形態１から実施の形態６に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の機能をソフトウェアで実現した構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工機の構成を示す図である。ワイヤ放電加工機１は、工作物Ｗにワイヤ放電加工を施す装置であって、図１に示すように、放電電極となるワイヤ電極１０、ワイヤ電極１０を長手方向に沿って移動させるワイヤ移動部２０、工作物Ｗを保持する工作物保持部３０、及びワイヤ電極１０と工作物Ｗとを相対的に移動させる駆動部４０を備える。また、ワイヤ放電加工機１は、ワイヤ電極１０に張力を付与する張力付与部５０を備える。さらに、ワイヤ放電加工機１は、駆動部４０によるワイヤ電極１０と工作物Ｗとの相対位置の調整を制御する制御装置１００を備える。
【００１２】
制御装置１００は、数値制御装置であり、数値制御プログラムを実行して加工条件を生成し、ワイヤ放電加工機１の各部に加工条件を出力することにより、ワイヤ放電加工機１の各部の動作を制御する。また、制御装置１００は、数値制御プログラムを実行することにより工作物Ｗをワイヤ電極１０に対して位置決めする。また、制御装置１００は、ワイヤ電極１０と工作物Ｗとの間に放電を発生させて工作物Ｗに放電加工を施す。
【００１３】
制御装置１００には、加工条件を生成するために必要な情報が入力装置１０４から入力される。入力装置１０４は、タッチパネル、キーボード、マウス、トラックボール又はこれらの組合せにより構成される。また、制御装置１００には、情報を表示する表示装置１０５が接続される。表示装置１０５には、液晶表示装置を適用可能であるが、これに限定されない。
【００１４】
ワイヤ電極１０は、加工電圧が印加されて工作物Ｗとの間に放電を発生させるものである。ワイヤ電極１０は、導電性を有する金属により構成され、断面形状が円形で長尺状に形成されている。
【００１５】
ワイヤ移動部２０は、ワイヤ電極１０が巻き付けられる芯となるボビン形状の部材であるワイヤボビン２１と、ワイヤボビン２１から送り出されたワイヤ電極１０が巻き掛けられたプーリ２７と、上部ワイヤ送りローラ２２ａ，２２ｂと、下部ワイヤ送りローラ２２ｃ，２２ｄと、ワイヤ電極１０を工作物Ｗに向けて送り出す上ノズル２３を有する加工ヘッド２４と、ワイヤ電極１０を通す下ノズル２５と、ワイヤ電極１０を回収する回収ローラ２６とを備える。上部ワイヤ送りローラ２２ａ，２２ｂ及び下部ワイヤ送りローラ２２ｃ，２２ｄは、軸心回りに回転自在に支持される。上部ワイヤ送りローラ２２ａ，２２ｂは、ワイヤボビン２１と加工ヘッド２４との間に設けられ、ワイヤ電極１０が巻き掛けられて、ワイヤ電極１０をワイヤボビン２１から加工ヘッド２４に導く。下部ワイヤ送りローラ２２ｃ，２２ｄは、下ノズル２５と回収ローラ２６との間に設けられ、ワイヤ電極１０が巻き掛けられて、ワイヤ電極１０を下ノズル２５から回収ローラ２６に導く。上部ワイヤ送りローラ２２ａ，２２ｂ及び下部ワイヤ送りローラ２２ｃ，２２ｄは、ワイヤ電極１０が走行するとワイヤ電極１０につられて回転する。ワイヤボビン２１には、ワイヤボビン２１の回転角を検出する回転角検出器２９が取り付けられている。
【００１６】
加工ヘッド２４は、内側にワイヤ電極１０を通すヘッド本体２４ａと、ヘッド本体２４ａにおける工作物Ｗに対面する面である下面に取り付けられた上ノズル２３とを備える。上ノズル２３は、内側にワイヤ電極１０を通すガイド孔２３ａを備える。
【００１７】
下ノズル２５は、加工ヘッド２４の上ノズル２３の下方に配置される。下ノズル２５は、内側にワイヤ電極１０を通すガイド孔２５ａを備える。上ノズル２３及び下ノズル２５は、ガイド孔２３ａ，２５ａにワイヤ電極１０を通すことで、ワイヤ電極１０を上ノズル２３と下ノズル２５との間で直線状に支持する。実施の形態１において、上ノズル２３及び下ノズル２５は、鉛直方向に間隔をあけて対向して、上ノズル２３と下ノズル２５との間のワイヤ電極１０を鉛直方向と平行に支持する。
【００１８】
回収ローラ２６は、下部ワイヤ送りローラ２２ｃと下部ワイヤ送りローラ２２ｄとの間に配置される。回収ローラ２６は、下部ワイヤ送りローラ２２ｃと下部ワイヤ送りローラ２２ｄとの間でワイヤ電極１０を挟み、かつ図示しないモータにより回転される。回収ローラ２６は、工作物Ｗに放電加工を施す際に、モータにより回転駆動されることで、上ノズル２３のガイド孔２３ａと下ノズル２５のガイド孔２５ａとに通されたワイヤ電極１０を回収する。また、回収ローラ２６は、モータによる回転速度が変更されることで、ワイヤ電極１０の移動速度を変更することができる。
【００１９】
工作物保持部３０は、導電性を有する金属製であり、平面視で四角形の枠状に形成されている。工作物保持部３０は、表面が平坦に形成され、水平方向と平行に配置される。工作物保持部３０は、内側に上ノズル２３と下ノズル２５との間のワイヤ電極１０を通す。
【００２０】
ワイヤ電極１０と工作物Ｗとの間には、電源８０から加工電圧が印加される。電源８０は、ワイヤ電極１０に電気的に接続されており、工作物保持部３０を介して工作物Ｗに接続されている。電源８０が印加する加工電圧は、上ノズル２３と下ノズル２５との間のワイヤ電極１０と工作物Ｗとの間の絶縁を破壊して放電を発生させ、放電により工作物Ｗの一部を除去する電圧である。
【００２１】
張力付与部５０は、ワイヤ電極１０に加工電圧が印加されて工作物Ｗを放電加工する際にワイヤ電極１０に張力を付与する。張力付与部５０は、張力付与ローラ５１と、張力付与ローラ５１を回転可能なモータ５２とを備える。張力付与ローラ５１は、ワイヤボビン２１と加工ヘッド２４との間に設けられ、ワイヤ電極１０を上部ワイヤ送りローラ２２ａ，２２ｂとの間に挟む。モータ５２は、張力付与ローラ５１をワイヤ電極１０がワイヤボビン２１に巻き取られる方向に回転させる。モータ５２の駆動トルクは、回収ローラ２６を回転させるモータの駆動トルクよりも弱い。張力付与部５０は、工作物Ｗに放電加工を施す際に、回収ローラ２６を回転させるモータの駆動トルクよりも弱い駆動トルクを張力付与ローラ５１に加えることで、ワイヤ電極１０に上ノズル２３と下ノズル２５との間のワイヤ電極１０の長手方向に沿って張力を付与する。張力付与ローラ５１には、張力付与ローラ５１の回転角を検出する回転角検出器２８が取り付けられている。
【００２２】
回転角検出器２８，２９には、回転角をデジタル方式で検出するエンコーダを適用することもできるし、回転角をアナログ方式で検出するタコメータを適用することもできる。
【００２３】
また、ワイヤ放電加工機１は、ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０の残距離を推定する処理を行うワイヤ電極残距離推定部２００を備えている。ワイヤ電極残距離推定部２００は、入力装置１０４及び表示装置１０５に接続されている。ワイヤ電極残距離推定部２００には、ワイヤ電極１０の残距離を推定する処理を実行するために必要な情報が入力装置１０４から入力される。
【００２４】
図２は、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の機能ブロック図である。ワイヤ電極残距離推定部２００は、設定時間の間にワイヤ電極１０がワイヤボビン２１から送り出された長さである送り出し距離を検出する送り出し距離検出部２０１と、ワイヤボビン２１から送り出されるワイヤ電極１０がワイヤボビン２１に巻かれている状態から離れる位置とワイヤボビン２１の回転の中心軸との距離であるボビン引き出し半径に相関を有するボビン引き出し半径相関情報を検出するボビン引き出し半径相関情報検出部２０２と、ワイヤ電極１０の送り出し距離と、ワイヤ電極１０が送り出し距離分送り出される間のボビン引き出し半径相関情報の推移とに基づいて、ワイヤ電極１０の巻き密度及びワイヤボビン２１の内幅に依存して定まる値であるワイヤ電極巻き係数を算出するワイヤ電極巻き係数算出部２０３と、ワイヤ電極巻き係数算出部２０３が算出したワイヤ電極巻き係数を記憶する係数記憶部２０４と、入力装置１０４を用いたユーザの操作によりワイヤ電極１０が巻かれていない状態でのワイヤボビン２１の直径である胴径の値が記憶される胴径記憶部２０５と、ボビン引き出し半径相関情報、ワイヤ電極巻き係数及び胴径に基づいて、ワイヤボビン２１に巻かれているワイヤ電極１０の残距離を算出する残距離算出部２０６とを有する。なお、ワイヤ電極１０の巻き密度は、ワイヤ電極１０のワイヤ径と、巻き張力とによって定まるため、ワイヤ電極巻き係数は、ワイヤボビン２１の内幅と、ワイヤ電極１０のワイヤ径と、ワイヤ電極１０の巻き張力とに依存して定まる。また、胴径記憶部２０５には、入力装置１０４を用いた操作により胴径が記憶される。なお、ワイヤ放電加工機１の外部の装置から胴径を取得して胴径記憶部２０５に記憶させてもよい。
【００２５】
送り出し距離検出部２０１には、回転角検出器２８から張力付与ローラ５１の回転角が入力される。張力付与ローラ５１の直径は既知の値であるため、送り出し距離検出部２０１は、張力付与ローラ５１の回転角と張力付与ローラ５１の直径と円周率とによってワイヤ電極１０の送り出し距離を算出できる。なお、ワイヤ電極１０の送り出し距離は、直径又は半径が既知の値であって、ワイヤ電極１０の走行に伴って回転する部材の回転角を測定できれば検出可能であるため、回転角検出器２８をプーリ２７に設置して、プーリ２７の回転角の検出結果に基づいてワイヤ電極１０の送り出し距離を算出するようにしてもよい。
【００２６】
ボビン引き出し半径相関情報検出部２０２には、回転角検出器２９からワイヤボビン２１の回転角が入力される。以下の説明において、ボビン引き出し半径相関情報検出部２０２が検出するボビン引き出し半径相関情報は、ワイヤボビン２１から送り出されるワイヤ電極１０がワイヤボビン２１に巻かれている状態から離れる位置とワイヤボビン２１の回転の中心軸との間の距離であるボビン引き出し半径を２倍した値であるボビン引き出し径とする。
【００２７】
したがって、ワイヤ電極巻き係数算出部２０３は、ワイヤ電極１０の送り出し距離と、ワイヤ電極１０が送り出し距離分送り出される間のボビン引き出し径の推移とに基づいて、ワイヤ電極巻き係数を算出する。なお、ボビン引き出し半径相関情報検出部２０２は、プーリ２７の直径とプーリ２７の回転角との積をワイヤボビン２１の回転角で除することによって、ボビン引き出し径を算出できる。また、残距離算出部２０６は、ボビン引き出し径と、ワイヤ電極巻き係数と、胴径とに基づいて、ワイヤボビン２１に巻かれているワイヤ電極１０の残距離を算出する。
【００２８】
また、ボビン引き出し半径相関情報検出部２０２は、回転角検出器２９から入力されるワイヤボビン２１の回転角に基づいてワイヤボビン２１の回転速度を検出する。したがって、ボビン引き出し半径相関情報検出部２０２は、回転角検出器２９とともにワイヤボビン２１の回転速度を検出する手段を構成している。このため、ボビン引き出し半径相関情報検出部２０２は、ワイヤボビン２１の回転速度を検出し、送り出し距離と回転速度とに基づいて、ボビン引き出し径を検出する。
【００２９】
なお、ボビン引き出し半径相関情報検出部２０２が検出するボビン引き出し半径相関情報は、ボビン引き出し径に限定されることはない。ボビン引き出し半径相関情報検出部２０２が検出するボビン引き出し半径相関情報は、プーリ２７の回転速度とワイヤボビン２１の回転速度との比であってもよい。また、ボビン引き出し半径相関情報検出部２０２が検出するボビン引き出し半径相関情報は、ボビン引き出し径を二乗した値であってもよい。
【００３０】
実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１がワイヤ電極１０の残距離を推定する動作について説明する。図３は、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の動作の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１０１において、ワイヤ電極１０の残距離が未知のワイヤボビン２１を取り付けた状態で、制御装置１００はワイヤ電極１０を走行させる。
【００３１】
ステップＳ１０２において、送り出し距離検出部２０１は、回転角検出器２８から入力された張力付与ローラ５１の回転角と既知の値である張力付与ローラ５１の直径とに基づいて、ワイヤ電極１０の送り出し距離を検出する。
【００３２】
ステップＳ１０３において、ボビン引き出し半径相関情報検出部２０２は、回転角検出器２９から入力されたワイヤボビン２１の回転角と、回転角検出器２８から入力された張力付与ローラ５１の回転角と、既知の値である張力付与ローラ５１の直径とに基づいて、ボビン引き出し径を検出する。
【００３３】
ステップＳ１０４において、ワイヤ電極巻き係数算出部２０３は、ワイヤ電極１０の送り出し距離と、送り出し距離分のワイヤ電極１０が送り出される間のボビン引き出し径の推移とに基づいて、ワイヤ電極巻き係数を算出する。ワイヤ電極の送り出し距離Ｌは、送り出されたワイヤ電極１０の体積に比例し、ワイヤボビン２１に巻かれているワイヤ電極１０の体積はボビン引き出し径ｄの２次関数となるため、ボビン引き出し径ｄ及びワイヤ電極巻き係数ｋ１，ｋ２，ｋ３を用いて、Ｌ＝ｋ１×ｄ＋ｋ２×ｄ２＋ｋ３で表される。したがって、ワイヤ電極巻き係数ｋ１，ｋ２，ｋ３は、ワイヤ電極１０の送り出し距離Ｌとボビン引き出し径ｄとを多変量解析することで算出できる。多変量解析には最小二乗法といった公知の手法を適用可能であるため、ここでは解析方法についての説明は省略する。ワイヤ電極巻き係数算出部２０３は、算出したワイヤ電極巻き係数を、係数記憶部２０４に記憶させる。
【００３４】
ステップＳ１０５において、残距離算出部２０６は、係数記憶部２０４に記憶されているワイヤ電極巻き係数及び胴径記憶部２０５に記憶されている胴径の値を読み出す。
【００３５】
ステップＳ１０６において、残距離算出部２０６は、ボビン引き出し径ｄ、ワイヤ電極巻き係数ｋ１，ｋ２，ｋ３及び胴径ｆに基づいて、ワイヤ電極１０の残距離ΔＬは、現在のボビン引き出し径ｄにおけるワイヤ電極の送り出し距離と、ワイヤ電極を使い切る直前のボビン引き出し径、すなわちボビン引き出し径ｄが胴径ｆと一致する時のワイヤ電極のお送りだし距離の差であるため、ΔＬ＝（ｋ１×ｄ＋ｋ２×ｄ２＋ｋ３）−（ｋ１×ｆ＋ｋ２×ｆ２＋ｋ３）＝ｋ１（ｄ−ｆ）＋ｋ２（ｄ２−ｆ２）によって算出する。ここで、ｋ１は、無次元の係数であり、ｋ２は、長さの逆数の次元を持つ係数であり、ｋ３は、長さの次元を持つ係数である。なお、一般的にはｋ１（ｄ−ｆ）＜＜ｋ２（ｄ２−ｆ２）であるため、ワイヤ電極１０の残距離ΔＬを、ΔＬ＝ｋ２（ｄ２−ｆ２）と近似することも可能である。
【００３６】
ステップＳ１０７において、ワイヤ電極１０の残距離を表示装置１０５に表示する。ワイヤ放電加工機１のユーザは、表示装置１０５に表示されたワイヤ電極１０の残距離を読み取ることにより、予定している加工をワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０で行えるか否かを判断することができる。
【００３７】
上記の説明ではワイヤ電極１０の送り出し距離とボビン引き出し径との関係式を導出したが、ワイヤボビン２１の回転数、又はワイヤボビン２１の回転速度とプーリ２７の回転速度との比のように、ボビン引き出し半径に相関を有する値を用いてワイヤ電極１０の送り出し距離との関係式を導出してもよい。
【００３８】
実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１は、ボビン引き出し径と、ワイヤ電極巻き係数と、胴径とに基づいてワイヤ電極１０の残距離を算出するため、ワイヤ電極１０の残距離の長さの誤差は、ワイヤ電極１０の残距離に対して一定の割合となる。ここで、満巻時のワイヤ電極１０の残距離、すなわち全長２０ｋｍのワイヤ電極１０が巻かれたワイヤボビン２１があり、ワイヤ電極１０の残距離を算出するにあたって５％の長さの誤差が生じる場合を一例とする。満巻時に計算したワイヤ電極１０の全長から送り出したワイヤ電極１０の長さを減算していく場合には、満巻時にワイヤ電極１０の全長を計算する際に２０ｋｍ×５％＝１ｋｍの長さの誤差が発生し、ワイヤ電極１０を使い切るまで長さの誤差は変化しない。すなわち、ワイヤ電極１０の残距離が１ｋｍの時点でも、長さの誤差は１ｋｍのままとなる。一方、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１でも、満巻時には、ワイヤ電極１０の残距離の長さの誤差は、満巻時に計算したワイヤ電極１０の全長から送り出したワイヤ電極１０の長さを減算していく場合と同様に１ｋｍとなる。しかし、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１では、ワイヤ電極１０を使用するに従って長さの誤差が小さくなり、ワイヤ電極１０の残距離が１ｋｍの時点では、ワイヤ電極１０の残距離を算出する際に生じる長さの誤差は、１ｋｍ×５％＝５０ｍとなる。上記のように、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１は、ワイヤ電極１０の残距離が短くなるにつれてワイヤ電極１０の残距離の長さの誤差も小さくなり、ワイヤ電極１０の残距離を精度良く推定することができる。また、未使用のワイヤボビン２１でなくてもワイヤ電極１０の残距離を算出できるため、ワイヤボビン２１の付け替えを行ったり、ワイヤ電極１０の断線が発生して通線し直した場合でも、ワイヤ電極１０の残距離を推定できる。
【００３９】
なお、上記の説明において、ワイヤ電極巻き係数は、ワイヤ電極残距離推定部２００自体が算出しているが、ワイヤ電極巻き係数は、ワイヤ放電加工機１の外部からワイヤ電極残距離推定部２００に入力するようにしてもよい。一例を挙げると、他のワイヤ放電加工機で推定したワイヤ電極巻き係数をワイヤ電極残距離推定部２００に入力して係数記憶部２０４に記憶させてもよい。
【００４０】
また、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１は、ワイヤ電極１０の残距離を算出するにあたって、ユーザがワイヤ電極巻き係数を調整する必要がない。
【００４１】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係るワイヤ放電加工機の構成を示す図である。図５は、実施の形態２に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の機能ブロック図である。実施の形態２に係るワイヤ放電加工機１は、ワイヤ電極引き出し位置検出器３１とワイヤ電極走行距離検出器３２とを有し、回転角検出器２８，２９を備えていない点で実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１と相違する。この他の部分は、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１と同様である。
【００４２】
ワイヤ電極引き出し位置検出器３１は、ワイヤボビン２１から送り出されるワイヤ電極１０がワイヤボビン２１に巻かれている状態から離れる位置を接触方式又は非接触方式で検出する。
【００４３】
ワイヤ電極走行距離検出器３２は、ワイヤ電極１０の走行距離を非接触方式で検出する。具体的には、ワイヤ電極１０に対してレーザ光のような光を照射し、ワイヤ電極１０の表面の微小凹凸による反射をカメラモジュールで測定する方式でワイヤ電極１０の走行距離を検出する。
【００４４】
送り出し距離検出部２０１は、ワイヤ電極走行距離検出器３２から入力されたワイヤ電極１０の走行距離を、ワイヤ電極１０の送り出し距離と見なしてワイヤ電極巻き係数算出部２０３に出力する。
【００４５】
ボビン引き出し半径相関情報検出部２０２は、ワイヤ電極引き出し位置検出器３１から入力される値であるワイヤボビン２１から送り出されるワイヤ電極１０がワイヤボビン２１に巻かれている状態から離れる位置と、既知であるワイヤボビン２１の回転の中心軸の位置とに基づいてボビン引き出し径を算出し、ワイヤ電極巻き係数算出部２０３及び残距離算出部２０６に出力する。
【００４６】
実施の形態２に係るワイヤ放電加工機１のワイヤ電極１０の残距離を推定する動作は、ワイヤ電極走行距離検出器３２が検出したワイヤ電極１０の走行距離をワイヤ電極１０の送り出し量とすることと、ワイヤ電極引き出し位置検出器３１が検出したワイヤボビン２１から送り出されるワイヤ電極１０がワイヤボビン２１に巻かれている状態から離れる位置に基づいてボビン引き出し径を算出することとで相違するが、この他については実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１と同様である。
【００４７】
実施の形態２に係るワイヤ放電加工機１は、実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１と同様に、ボビン引き出し径と、ワイヤ電極巻き係数と、胴径とに基づいてワイヤ電極１０の残距離を算出するため、ワイヤ電極１０の残距離を精度良く算出することができる。また、未使用のワイヤボビン２１でなくてもワイヤ電極１０の残距離を算出できるため、ワイヤボビン２１の付け替えを行ったり、ワイヤ電極１０の断線が発生して通線し直した場合でも、ワイヤ電極１０の残距離を推定できる。
【００４８】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係るワイヤ放電加工機の構成を示す図である。実施の形態３に係るワイヤ放電加工機１は、ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったことを検出するワイヤ電極検出器３３を備えている。ワイヤ電極検出器３３には、ワイヤ電極１０に接触しているか否かを検出するプローブを備えた装置又はワイヤ電極１０に光を照射し、検出した反射光の強さに基づいて光学的にワイヤ電極１０を検出する装置を適用可能であるが、ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったことを検出可能であるならば、どのような方式の装置であっても構わない。図７は、実施の形態３に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の機能ブロック図である。実施の形態３に係るワイヤ放電加工機１のワイヤ電極残距離推定部２００は、ワイヤ電極検出器３３の検出結果に基づいて、ワイヤボビン２１にワイヤ電極１０が残っているか否かを判断するワイヤ電極有無判定部２１１と、ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったとワイヤ電極有無判定部２１１が判定したら、ワイヤ電極１０が無くなったことを検出したときのボビン引き出し径を胴径とみなして、胴径記憶部２０５に記憶させる胴径履歴部２０７を備えている。なお、ワイヤ電極１０の残距離がゼロになる時のボビン引き出し径は、胴径と一致する。
【００４９】
図８及び図９は、実施の形態３に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の動作の流れを示すフローチャートである。図８は、胴径記憶部２０５に胴径が記憶されていない場合の動作であり、図９は、胴径記憶部２０５に胴径が記憶されている場合の動作である。ステップＳ２０１からステップＳ２０３での処理は、図３のステップＳ１０１からステップＳ１０３迄の処理と同様である。ステップＳ２０４において、ワイヤ電極有無判定部２１１は、ワイヤ電極検出器３３からの入力に基づいて、ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったことを検出したか否かを判断する。ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったとワイヤ電極有無判定部２１１が判定したならば、ステップＳ２０４でＹｅｓとなり、ステップＳ２０５に進む。ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったとワイヤ電極有無判定部２１１が判定していないならば、ステップＳ２０４でＮｏとなり、ステップＳ２０１に戻る。ステップＳ２０５において、胴径履歴部２０７は、ステップＳ２０３で検出されたボビン引き出し径を胴径とみなして胴径記憶部２０５に記憶させる。
【００５０】
ステップＳ３０１からステップＳ３０７での処理は、図３のステップＳ１０１からステップＳ１０７の処理と同様である。ステップＳ３０８において、ワイヤ電極有無判定部２１１は、ワイヤ電極検出器３３からの入力に基づいて、ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったか否かを判定する。ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったとワイヤ電極有無判定部２１１が判定したならば、ステップＳ３０８でＹｅｓとなり、処理を終了する。ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったことワイヤ電極有無判定部２１１が判定していないならば、ステップＳ３０８でＮｏとなり、ステップＳ３０１に進む。
【００５１】
実施の形態３に係るワイヤ放電加工機１は、前回装着されたワイヤボビン２１の胴径を胴径記憶部２０５に自動的に記憶させることができる。したがって、ワイヤボビン２１の諸元表を参照して手作業で胴径を胴径記憶部２０５に記憶させる作業は不要であり、胴径の入力ミスに起因してワイヤ電極１０の残距離の算出結果に誤りが生じることを防止できる。
【００５２】
なお、上記の説明においては、ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったことを検出するためにワイヤ電極検出器３３を設けているが、回転角検出器２８と回転角検出器２９との追従の度合いに基づいて、ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったことを検出してもよい。したがって、ワイヤ電極検出器３３を備えていない実施の形態１又は実施の形態２に係るワイヤ放電加工機１でも、図８及び図９のフローチャートに示した動作を実行可能である。
【００５３】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係るワイヤ放電加工機１の構成は、実施の形態３に係るワイヤ放電加工機１と同様であり、ワイヤ電極検出器３３を備えている。図１０は、本発明の実施の形態４に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の機能ブロック図である。実施の形態４に係るワイヤ放電加工機１は、ワイヤボビン２１の回転周期よりも高い周波数で生じるボビン引き出し径の変動の成分を除去するフィルタ処理部２０８を備える。この他は実施の形態１と同様である。なお、実施の形態４に係るワイヤ放電加工機１のワイヤ電極残距離推定部２００は、ワイヤ電極検出器３３の検出結果が特定の機能部には入力されず、ワイヤ電極残距離推定部２００自体に入力される。
【００５４】
図１１は、実施の形態４に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推部の動作の流れを示すフローチャートである。ステップＳ４０１からステップＳ４０３の処理は、図３のステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理と同様である。ステップＳ４０４において、フィルタ処理部２０８は、フィルタ処理を行って、ワイヤボビン２１の回転周期よりも高い周波数で生じるボビン引き出し径の変動の成分を除去する。ステップＳ４０５からステップＳ４０８の処理は、図３のステップＳ１０４からステップＳ１０７の処理と同様である。ステップＳ４０９において、ワイヤ電極有無判定部２１１は、ワイヤ電極検出器３３からの入力に基づいて、ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったか否かを判定する。ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったとワイヤ電極有無判定部２１１が判定したならば、ステップＳ４０９でＹｅｓとなり、処理を終了する。ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったとワイヤ電極有無判定部２１１が判定していないならば、ステップＳ４０９でＮｏとなり、ステップＳ４０１に進む。
【００５５】
図１２は、実施の形態４に係るワイヤ放電加工機のワイヤボビンの断面を模式的に示す図である。図１２では、ワイヤボビン２１の１周分のワイヤ電極１０を図示している。ワイヤボビン２１の１周分のワイヤ電極１０は、図１２中に破線で示すワイヤボビン２１の回転の中心軸Ｏと同軸の真円６０からずれて配置されることに加え、ワイヤボビン２１自体の断面形状も真円ではないため、ワイヤ電極１０を巻き付けたワイヤボビン２１には偏心が生じる。したがって、ボビン引き出し径は、長期的にはワイヤ電極１０の走行に伴い減少するものの、短期的にはワイヤボビン２１の回転周期よりも高い周波数で増減を繰り返す。実施の形態４に係るワイヤ放電加工機１は、ワイヤボビン２１の偏心によって、ワイヤボビン２１の回転周期よりも高い周波数で生じるボビン引き出し径の変動の成分をフィルタ処理部２０８で除去できるため、ワイヤ電極１０の残距離を精度良く算出することができる。
【００５６】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５に係るワイヤ放電加工機１の構成は、実施の形態３に係るワイヤ放電加工機１と同様であり、ワイヤ電極検出器３３を備えている。図１３は、本発明の実施の形態５に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の機能ブロック図である。実施の形態５に係るワイヤ放電加工機１は、トラバース周期以上の時間間隔におけるボビン引き出し径の特徴値を抽出する特徴値抽出部２０９を備えている。特徴値の例には、最大値、最小値、最大値と最小値との平均値又は全体の平均値を挙げることができるが、これらに限定されない。なお、トラバースとは、ワイヤボビン２１から送り出されるワイヤ電極１０がワイヤボビン２１に巻かれている状態から離れる位置が、ワイヤボビン２１の回転の中心軸方向に移動することを指し、トラバース周期は、ワイヤボビン２１から送り出されるワイヤ電極１０がワイヤボビン２１に巻かれている状態から離れる位置がワイヤボビン２１の軸方向に一往復する周期に相当する。
【００５７】
特徴値抽出部２０９は、ボビン引き出し径の現在値に基づいて、トラバース周期を算出する。
【００５８】
図１４は、実施の形態５に係るワイヤ放電加工機のワイヤボビンに巻かれたワイヤ電極のワイヤボビンの軸方向位置とボビン引き出し径との関係を模式的に示す図である。ワイヤボビン２１にワイヤ電極１０を巻き付ける際には、ワイヤボビン２１の軸方向の位置によって巻き付ける強さにむらが生じることに加え、ワイヤボビン２１の胴径は、製造誤差によりワイヤボビン２１の軸方向で一定とはならないため、ボビン引き出し径は、ワイヤボビン２１から送り出されるワイヤ電極１０がワイヤボビン２１に巻かれている状態から離れる位置のワイヤボビン２１の軸方向の位置に応じて周期的に変動する。したがって、ボビン引き出し径の増減は、トラバース周期と同じ周期性を有する。
【００５９】
図１５は、実施の形態５に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の動作の流れを示すフローチャートである。ステップＳ５０１からステップＳ５０３の処理は、図３のステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理と同様である。ステップＳ５０４において、特徴値抽出部２０９は、ボビン引き出し径の特徴値を抽出する処理を行う。ステップＳ５０５からステップＳ５０８の処理は、図３のステップＳ１０４からステップＳ１０７の処理と同様である。ステップＳ５０９において、ワイヤ電極有無判定部２１１は、ワイヤ電極検出器３３からの入力に基づいて、ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったか否かを判定する。ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったとワイヤ電極有無判定部２１１が判定したならば、ステップＳ５０９でＹｅｓとなり、処理を終了する。ワイヤボビン２１に残っているワイヤ電極１０が無くなったとワイヤ電極有無判定部２１１が判定していないならば、ステップＳ５０９でＮｏとなり、ステップＳ５０１に進む。
【００６０】
図１６及び図１７は、実施の形態５に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極の送り出し距離とボビン引き出し径との関係を示す図である。図１７は、図１６中の一部分を拡大して示している。ボビン引き出し径は、長期的にはワイヤ電極１０の走行に伴い減少するものの、短期的には増減を繰り返す。そして、上述したように、ボビン引き出し径の短期的な増減は、トラバース周期と同じ周期性を有する。図１７中のＡ点及びＢ点は、トラバース周期におけるボビン引き出し径の最大値であり、図１７中のＣ点及びＤ点は、トラバース周期におけるボビン引き出し径の最小値である。
【００６１】
トラバース周期と同じ周期でのボビン引き出し径の変動を考慮せず、例えば図１７中のＡ点とＣ点とでのボビン引き出し径の変化に基づいてワイヤ電極巻き係数を算出すると、実際のワイヤ電極巻き係数とかけ離れた値が算出されてしまう。実施の形態５に係るワイヤ放電加工機１は、トラバース周期以上の時間間隔におけるボビン引き出し径の最大値、最小値、最大値と最小値との平均値又は全体の平均値を抽出する特徴値抽出部２０９を備えているため、トラバース周期以下の時間間隔でのボビン引き出し径の周期的な変動の影響を受けることなく、ワイヤ電極巻き係数を算出してワイヤ電極１０の残距離を推定することができる。具体例を挙げると、実施の形態５に係るワイヤ放電加工機１のワイヤ電極残距離推定部２００は、図１７でのＡ点とＢ点とのでのボビン引き出し径の変化、又はＣ点とＤ点とでのボビン引き出し径の変化に基づいてワイヤ電極巻き係数を算出できる。
【００６２】
実施の形態５に係るワイヤ放電加工機１は、ワイヤボビン２１の軸方向でのワイヤ電極１０の巻きむら及び胴径の変化による測定値の変動の影響を抑制して、ワイヤ電極１０の残距離を精度良く推定できる。
【００６３】
実施の形態６．
図１８は、本発明の実施の形態６に係るワイヤ放電加工機の構成を示す図である。実施の形態６に係るワイヤ放電加工機は、ワイヤボビン２１に表示された情報を読み取る読み取り装置３４を備えている点で実施の形態１に係るワイヤ放電加工機１と相違している。
【００６４】
なお、実施の形態２に係るワイヤ放電加工機１と同様に、ワイヤ電極引き出し位置検出器３１を設け、ボビン引き出し径を測定によって検出してもよい。また、実施の形態２に係るワイヤ放電加工機１と同様に、ワイヤ電極走行距離検出器３２を設け、ワイヤ電極１０の送り出し距離を直接測定してもよい。
【００６５】
図１９は、実施の形態６に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の機能ブロック図である。実施の形態６に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部２００は、読み取り装置３４を制御する情報読み取り部２１０を備える。情報読み取り部２１０は、文字列、バーコード又は二次元コードによって表示された情報を読み取り装置３４を通じて取得する。実施の形態６においてワイヤボビン２１に表示される情報は、規格通りに巻かれた場合の未使用時のボビン引き出し半径に相関を有する値である。以下、規格通りに巻かれた場合の未使用時のボビン引き出し半径に相関を有する値は、未使用時のボビン引き出し径であるとする。情報読み取り部２１０は、ワイヤボビン２１から読み取った未使用時のボビン引き出し径をワイヤ電極巻き係数算出部２０３に出力する。
【００６６】
図２０は、実施の形態６に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の動作の流れを示すフローチャートである。ステップＳ６０１において、情報読み取り部２１０は、ワイヤボビン２１に表示されている情報を読み取る。ワイヤボビン２１に、規格通りに巻かれた場合の未使用時のボビン引き出し半径に相関を有する値の他に、ワイヤ電極巻き係数及び胴径少なくとも一方が表示されている場合、情報読み取り部２１０は、これらの情報も読み取る。ワイヤ電極巻き係数を読み取った場合、情報読み取り部２１０は、係数記憶部２０４にワイヤ電極巻き係数を記憶させる。胴径を読み取った場合、情報読み取り部２１０は、胴径記憶部２０５に胴径の値を記憶させる。
【００６７】
ステップＳ６０２において、ワイヤ電極巻き係数算出部２０３は、入力装置１０４を通じた情報の入力を受け付ける。ワイヤ電極巻き係数算出部２０３には、ワイヤ電極１０の単位長さ当たりの質量と、ワイヤボビン２１に巻かれているワイヤ電極１０の質量とから算出したワイヤ電極１０の長さが入力装置１０４を通じて入力される。なお、ワイヤ電極１０の単位長さ当たりの質量と、ワイヤボビン２１に巻かれているワイヤ電極１０の質量とを入力装置１０４を通じてワイヤ電極巻き係数２０３に入力し、ワイヤ電極巻き係数算出部２０３にワイヤ電極１０の長さを算出させてもよい。ワイヤボビン２１に胴径が表示されていない場合には、胴径記憶部２０５には入力装置１０４を通じて入力された胴径の値が記憶される。
【００６８】
ステップＳ６０３において、ワイヤ電極巻き係数算出部２０３は、ワイヤ電極巻き係数を算出する。ワイヤ電極巻き係数は、上述のように一次項の係数ｋ１と二次項の係数ｋ２と定数項の係数ｋ３とで表されるがここでは二次項の係数ｋ２＝Ｋで近似する。ワイヤ電極１０の単位長さ当たりの質量と、ワイヤボビン２１に巻かれているワイヤ電極１０の質量とから算出したワイヤ電極１０の長さＬと、未使用時のボビン引き出し径Ｄと、胴径ｆと、ワイヤ電極巻き係数Ｋとの間には、Ｌ＝Ｋ（Ｄ２−ｆ２）の関係があるため、ワイヤ電極巻き係数算出部２０３は、Ｋ＝Ｌ／（Ｄ２−ｆ２）によりワイヤ電極巻き係数Ｋを算出し、係数記憶部２０４に記憶させる。なお、情報読み取り部２１０がワイヤボビン２１から読み取ったワイヤ電極巻き係数を係数記憶部２０４に記憶させている場合には、係数記憶部２０４に記憶させているワイヤ電極巻き係数を補正する。
【００６９】
ステップＳ６０４からステップＳ６０９の動作は、図３のステップＳ１０１からステップＳ１０３及びステップＳ１０５からステップＳ１０７の動作と同様である。
【００７０】
なお、ステップＳ６０６の後段に、図１１のステップＳ４０４に示したフィルタ処理又は図１５のステップＳ５０４に示した特徴値抽出処理を行ってもよい。
【００７１】
実施の形態６に係るワイヤ放電加工機は、未使用時のボビン引き出し半径に相関を有する値に基づいてワイヤ電極巻き係数を算出してワイヤ電極１０の残距離を算出するため、ワイヤ電極１０の残距離を精度良く推定することができる。また、未使用のワイヤボビン２１でなくてもワイヤ電極１０の残距離を算出できるため、ワイヤボビン２１の付け替えを行ったり、ワイヤ電極１０の断線が発生して通線し直した場合でも、ワイヤ電極１０の残距離を推定できる。
【００７２】
ワイヤ電極巻き係数算出部２０３は、ワイヤ電極１０の送り出し距離と、ワイヤ電極１０が送り出し距離分送り出される間のボビン引き出し径の推移とに基づいて、ワイヤ電極巻き係数を補正してもよい。
【００７３】
ここで、実施の形態１から実施の形態６に係るワイヤ放電加工機１のワイヤ電極残距離推定部２００の構成について説明する。上記の実施の形態１から実施の形態６のワイヤ電極残距離推定部２００の機能は、処理回路により実現される。すなわち、ワイヤ電極残距離推定部２００は、ワイヤ電極１０の残距離を推定する処理を行う処理回路を備える。また、処理回路は、専用のハードウェアであっても、記憶装置に格納されるプログラムを実行する演算装置であってもよい。
【００７４】
図２１は、実施の形態１から実施の形態６に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の機能をハードウェアで実現した構成を示す図である。処理回路１９が専用のハードウェアである場合、処理回路１９は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又はこれらを組み合わせたものが該当する。処理回路１９には、ワイヤ電極１０の送り出し距離を検出する処理、ボビン引き出し径を検出する処理、ワイヤ電極巻き係数を検出する処理、ワイヤ電極の残距離を算出する処理、ワイヤ電極の残距離を表示する処理、ワイヤボビン２１の回転周期よりも高い周波数で生じるボビン引き出し径の変動の成分を除去する処理、ボビン引き出し径の特徴値を抽出する処理、又はワイヤボビン２１に表示された情報を読み取る処理を実現する論理回路１９ａが組み込まれている。
【００７５】
処理回路１９が演算装置の場合、ワイヤ電極残距離推定部２００の各処理は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。
【００７６】
図２２は、実施の形態１から実施の形態６に係るワイヤ放電加工機のワイヤ電極残距離推定部の機能をソフトウェアで実現した構成を示す図である。処理回路１９は、プログラム１９ｂを実行する演算装置１９１と、演算装置１９１が工作物エリアに用いるランダムアクセスメモリ１９２と、プログラム１９ｂを記憶する記憶装置１９３を有する。記憶装置１９３に記憶されているプログラム１９ｂを演算装置１９１がランダムアクセスメモリ１９２上に展開し、実行することにより、ワイヤ電極残距離推定部２００の各処理が実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラム言語で記述され、記憶装置１９３に格納される。
【００７７】
処理回路１９は、記憶装置１９３に記憶されたプログラム１９ｂを読み出して実行することにより、各処理を実現する。すなわち、ワイヤ電極残距離推定部２００は、処理回路１９により実行されるときに、ワイヤ電極１０の送り出し距離を検出するステップ、ボビン引き出し径を検出するステップ、ワイヤ電極巻き係数を検出するステップ、ワイヤ電極１０の残距離を算出するステップ、ワイヤ電極１０の残距離を表示するステップ、ワイヤボビン２１の回転周期よりも高い周波数で生じるボビン引き出し径の変動の成分を除去するステップ、ボビン引き出し径の特徴値を抽出するステップ、又はワイヤボビン２１に表示された情報を読み取るステップが結果的に実行されることになるプログラム１９ｂを記憶するための記憶装置１９３を備える。また、プログラム１９ｂは、上記の手順及び方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。
【００７８】
なお、ワイヤ電極残距離推定部２００の各処理について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
【００７９】
このように、処理回路１９は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【００８０】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１  ワイヤ放電加工機、１０  ワイヤ電極、１９  処理回路、１９ａ  論理回路、１９ｂ  プログラム、２０  ワイヤ移動部、２１  ワイヤボビン、２２ａ，２２ｂ  上部ワイヤ送りローラ、２２ｃ，２２ｄ  下部ワイヤ送りローラ、２３  上ノズル、２３ａ，２５ａ  ガイド孔、２４  加工ヘッド、２４ａ  ヘッド本体、２５  下ノズル、２６  回収ローラ、２７  プーリ、２８，２９  回転角検出器、３０  工作物保持部、３１  ワイヤ電極引き出し位置検出器、３２  ワイヤ電極走行距離検出器、３３  ワイヤ電極検出器、３４  読み取り装置、４０  駆動部、５０  張力付与部、５１  張力付与ローラ、５２  モータ、８０  電源、１００  制御装置、１０４  入力装置、１０５  表示装置、２００  ワイヤ電極残距離推定部、２０１  送り出し距離検出部、２０２  ボビン引き出し半径相関情報検出部、２０３  ワイヤ電極巻き係数算出部、２０４  係数記憶部、２０５  胴径記憶部、２０６  残距離算出部、２０７  胴径履歴部、２０８  フィルタ処理部、２０９  特徴値抽出部、２１０  情報読み取り部、２１１  ワイヤ電極有無判定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年5月12日(2017.5.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤボビンから送り出されたワイヤ電極と工作物との間に放電を生じさせて前記工作物を加工するワイヤ放電加工機であって、
前記ワイヤボビンへの前記ワイヤ電極の巻き付けの状態を表す値であるワイヤ電極巻き係数、前記ワイヤ電極が前記ワイヤボビンに巻かれている状態から離れる位置と前記ワイヤボビンの回転の中心軸との距離であるボビン引き出し半径に相関を有するボビン引き出し半径相関情報、及び前記ワイヤボビンの胴径に基づいて、前記ワイヤ電極の残距離を算出する残距離算出部を有することを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項２】
前記ワイヤ電極巻き係数は、前記ワイヤボビンの内幅と、前記ワイヤ電極のワイヤ径と、前記ワイヤ電極の巻き張力とに依存して定まる値であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項３】
前記ボビン引き出し半径相関情報を検出するボビン引き出し半径相関情報検出部と、
前記ワイヤ電極巻き係数を記憶する係数記憶部と、
前記胴径を記憶する胴径記憶部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項４】
前記ワイヤ電極の送り出し距離を検出する送り出し距離検出部と、
前記送り出し距離と、前記ワイヤ電極が前記送り出し距離分送り出される間の前記ボビン引き出し半径相関情報の推移とに基づいて、前記ワイヤ電極巻き係数を算出して、前記係数記憶部に記憶させるワイヤ電極巻き係数算出部を有することを特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項５】
前記ワイヤ電極の送り出し距離を検出する送り出し距離検出部を有し、
前記ボビン引き出し半径相関情報検出部は、前記ワイヤボビンの回転速度を検出し、前記送り出し距離と前記回転速度とに基づいて、前記ボビン引き出し半径相関情報を検出することを特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項６】
前記ワイヤボビンに表示された、未使用時の前記ボビン引き出し半径相関情報を読み取る情報読み取り部と、
前記ワイヤ電極の単位長さ当たりの質量及び前記ワイヤボビンに巻かれている前記ワイヤ電極の質量から算出した前記ワイヤ電極の長さと、未使用時の前記ボビン引き出し半径相関情報と、前記胴径とに基づいて、前記ワイヤ電極巻き係数を算出するワイヤ電極巻き係数算出部とを有することを特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項７】
前記ワイヤ電極の送り出し距離を検出する送り出し距離検出部を有し、
前記ワイヤ電極巻き係数算出部は、前記送り出し距離と、前記ワイヤ電極が前記送り出し距離分送り出される間の前記ボビン引き出し半径相関情報の推移とに基づいて、前記ワイヤ電極巻き係数を補正すること特徴とする請求項６に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項８】
前記ボビン引き出し半径相関情報は、前記ボビン引き出し半径を２倍した値であるボビン引き出し径であり、
前記ワイヤボビンに残っている前記ワイヤ電極が無くなったことを検出するワイヤ電極検出器と、
前記ワイヤボビンに残っている前記ワイヤ電極が無くなったことを前記ワイヤ電極検出器が検出した際の前記ボビン引き出し径を前記胴径とみなして前記胴径記憶部に記憶させる胴径履歴部とを備えることを特徴とする請求項３から７のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項９】
前記送り出し距離分の前記ワイヤ電極が送り出される間での前記ボビン引き出し半径相関情報の推移から、前記ワイヤボビンの回転周波数以上の周波数成分を除去するフィルタ処理部を有することを特徴とする請求項４、５又は７に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項１０】
前記ワイヤ電極が前記ワイヤボビンに巻かれている状態から離れる位置が前記ワイヤボビンの回転の中心軸の方向に移動する周期以上の時間間隔で、前記ボビン引き出し半径相関情報の特徴値の推移を抽出する特徴値抽出部を備え、
前記残距離算出部は、前記特徴値の抽出間隔に対応する前記送り出し距離と、前記特徴値の抽出間隔での前記特徴値の推移と、前記ワイヤ電極巻き係数と、前記胴径とに基づいて、前記ワイヤ電極の残距離を算出することを特徴とする請求項４、５又は７に記載のワイヤ放電加工機。
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月1日(2017.9.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤボビンから送り出されたワイヤ電極と工作物との間に放電を生じさせて前記工作物を加工するワイヤ放電加工機であって、
前記ワイヤボビンへの前記ワイヤ電極の巻き付けの状態を表す値であるワイヤ電極巻き係数、前記ワイヤ電極が前記ワイヤボビンに巻かれている状態から離れる位置と前記ワイヤボビンの回転の中心軸との距離であるボビン引き出し半径に相関を有するボビン引き出し半径相関情報、及び前記ワイヤボビンの胴径に基づいて、前記ワイヤ電極の残距離を算出する残距離算出部を有し、
前記ワイヤ電極巻き係数は、前記ワイヤボビンの内幅と、前記ワイヤ電極のワイヤ径と、前記ワイヤ電極の巻き張力とに依存して定まる値であることを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項２】
ワイヤボビンから送り出されたワイヤ電極と工作物との間に放電を生じさせて前記工作物を加工するワイヤ放電加工機であって、
前記ワイヤボビンへの前記ワイヤ電極の巻き付けの状態を表す値であるワイヤ電極巻き係数、前記ワイヤ電極が前記ワイヤボビンに巻かれている状態から離れる位置と前記ワイヤボビンの回転の中心軸との距離であるボビン引き出し半径に相関を有するボビン引き出し半径相関情報、及び前記ワイヤボビンの胴径に基づいて、前記ワイヤ電極の残距離を算出する残距離算出部と、
前記ボビン引き出し半径相関情報を検出するボビン引き出し半径相関情報検出部と、
前記ワイヤ電極巻き係数を記憶する係数記憶部と、
前記胴径を記憶する胴径記憶部と、
前記ワイヤ電極の送り出し距離を検出する送り出し距離検出部と、
前記送り出し距離と、前記ワイヤ電極が前記送り出し距離分送り出される間の前記ボビン引き出し半径相関情報の推移とに基づいて、前記ワイヤ電極巻き係数を算出して、前記係数記憶部に記憶させるワイヤ電極巻き係数算出部を有することを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項３】
ワイヤボビンから送り出されたワイヤ電極と工作物との間に放電を生じさせて前記工作物を加工するワイヤ放電加工機であって、
前記ワイヤボビンへの前記ワイヤ電極の巻き付けの状態を表す値であるワイヤ電極巻き係数、前記ワイヤ電極が前記ワイヤボビンに巻かれている状態から離れる位置と前記ワイヤボビンの回転の中心軸との距離であるボビン引き出し半径に相関を有するボビン引き出し半径相関情報、及び前記ワイヤボビンの胴径に基づいて、前記ワイヤ電極の残距離を算出する残距離算出部と、
前記ボビン引き出し半径相関情報を検出するボビン引き出し半径相関情報検出部と、
前記ワイヤ電極巻き係数を記憶する係数記憶部と、
前記胴径を記憶する胴径記憶部と、
前記ワイヤ電極の送り出し距離を検出する送り出し距離検出部を有し、
前記ボビン引き出し半径相関情報検出部は、前記ワイヤボビンの回転速度を検出し、前記送り出し距離と前記回転速度とに基づいて、前記ボビン引き出し半径相関情報を検出することを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項４】
ワイヤボビンから送り出されたワイヤ電極と工作物との間に放電を生じさせて前記工作物を加工するワイヤ放電加工機であって、
前記ワイヤボビンへの前記ワイヤ電極の巻き付けの状態を表す値であるワイヤ電極巻き係数、前記ワイヤ電極が前記ワイヤボビンに巻かれている状態から離れる位置と前記ワイヤボビンの回転の中心軸との距離であるボビン引き出し半径に相関を有するボビン引き出し半径相関情報、及び前記ワイヤボビンの胴径に基づいて、前記ワイヤ電極の残距離を算出する残距離算出部と、
前記ボビン引き出し半径相関情報を検出するボビン引き出し半径相関情報検出部と、
前記ワイヤ電極巻き係数を記憶する係数記憶部と、
前記胴径を記憶する胴径記憶部と、
前記ワイヤボビンに表示された、未使用時の前記ボビン引き出し半径相関情報を読み取る情報読み取り部と、
前記ワイヤ電極の単位長さ当たりの質量及び前記ワイヤボビンに巻かれている前記ワイヤ電極の質量から算出した前記ワイヤ電極の長さと、未使用時の前記ボビン引き出し半径相関情報と、前記胴径とに基づいて、前記ワイヤ電極巻き係数を算出するワイヤ電極巻き係数算出部とを有することを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項５】
前記ワイヤ電極の送り出し距離を検出する送り出し距離検出部を有し、
前記ワイヤ電極巻き係数算出部は、前記送り出し距離と、前記ワイヤ電極が前記送り出し距離分送り出される間の前記ボビン引き出し半径相関情報の推移とに基づいて、前記ワイヤ電極巻き係数を補正することを特徴とする請求項４に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項６】
前記ボビン引き出し半径相関情報は、前記ボビン引き出し半径を２倍した値であるボビン引き出し径であり、
前記ワイヤボビンに残っている前記ワイヤ電極が無くなったことを検出するワイヤ電極検出器と、
前記ワイヤボビンに残っている前記ワイヤ電極が無くなったことを前記ワイヤ電極検出器が検出した際の前記ボビン引き出し径を前記胴径とみなして前記胴径記憶部に記憶させる胴径履歴部とを備えることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項７】
前記送り出し距離分の前記ワイヤ電極が送り出される間での前記ボビン引き出し半径相関情報の推移から、前記ワイヤボビンの回転周波数以上の周波数成分を除去するフィルタ処理部を有することを特徴とする請求項２、３又は５に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項８】
前記ワイヤ電極が前記ワイヤボビンに巻かれている状態から離れる位置が前記ワイヤボビンの回転の中心軸の方向に移動する周期以上の時間間隔で、前記ボビン引き出し半径相関情報の特徴値の推移を抽出する特徴値抽出部を備え、
前記残距離算出部は、前記特徴値の抽出間隔に対応する前記送り出し距離と、前記特徴値の抽出間隔での前記特徴値の推移と、前記ワイヤ電極巻き係数と、前記胴径とに基づいて、前記ワイヤ電極の残距離を算出することを特徴とする請求項２、３又は５に記載のワイヤ放電加工機。
【国際調査報告】
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