(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックテンションが付与可能なワイヤボビンと、
前記ワイヤボビンに貯留されたワイヤ電極をローラの周面に巻き回しつつ、前記巻き回しの入口側および出口側でピンチローラとの間で前記ワイヤ電極を押圧狭持しながら前記ワイヤボビンから下流に送り出すサーボ送り出しローラと、
前記サーボ送り出しローラにより送り出されたワイヤ電極を上側ガイドユニットから下側ガイドユニットにジェット液流によって挿通する自動挿通手段と、
前記自動挿通手段により上側ガイドユニットおよび下側ガイドユニットに挿通されたワイヤ電極を引き取るとともに、前記引き取ったワイヤ電極を回収バケットに排出する引き取り装置と、
前記ワイヤ電極のテンションを検出するテンション検出手段と、
前記テンション検出手段の下流側に設けられ、自動挿通動作中において前記ワイヤ電極の走行速度に一致して連れ回りしピンチローラとの間で前記ワイヤ電極を押圧狭持しつつ前記テンション検出手段近傍のワイヤ電極の弛みを解消する程度の補助的な送り出しをする補助送り出しローラと、
自動挿通動作中に数値制御装置からの指令によってワイヤ電極の挿通状態を少なくとも前記テンション検出手段によって前記引き取り装置にワイヤ電極が引き取られた後に検出して、前記テンション検出手段によって検出したワイヤ電極のテンション値が所定の判定基準値を超えた場合に自動挿通を完了したと判定する挿通判定回路部と、
自動挿通動作中に前記数値制御装置からの指令によって前記サーボ送り出しローラのモータを制御してワイヤ電極を送り出す一方、前記挿通判定回路部が挿通完了したと判断した場合に、前記サーボ送り出しローラのモータによるワイヤ電極のテンション制御に切り替える制御を行う切替回路部と、
を備えたことを特徴とするワイヤカット放電加工機。
【請求項２】
前記テンション検出手段が、前記サーボ送り出しローラと前記補助送り出しローラとの間に配置され、走行するワイヤ電極を押圧するガイドローラを片持ち梁の先端に備え、該ワイヤ電極のテンションによる反力によって前記片持ち梁に生ずる曲げを歪みゲージによって検出するように構成したことを特徴とする請求項１項に記載のワイヤカット放電加工機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤカット放電加工機に係り、さらに詳しくは、自動挿通中にワイヤ電極のテンションを検出し、そのテンションの増加によってワイヤ電極の自動挿通の完了を判定する構成を備えたワイヤカット放電加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動挿通装置を備えた従来のワイヤカット放電加工機のワイヤ電極の走行経路に沿った構成を図６の模式図によって概説す。ワイヤ電極１がワイヤボビン１０から供給され、ブレーキローラ１２１とこれに組となるローラ１２２に巻回された後、断線検出リミットスイッチ１３０を通過して、方向変換ローラ１１５を経由し、送り出しローラ１４１とこれに組となるピンチローラ１４２との間に挟持される。そして座屈検出器１５０を通過して、昇降する自動挿通パイプ６１に通された後、被加工物Ｗの上下に位置する上側ガイドユニット７１と下側ガイドユニット７２とに張架されている。そして方向変換ローラ７５と案内ブロック７６によって方向変換され、ベルトあるいは、パイプであるワイヤ電極搬送手段７７を通って、引き取りローラ８１とその組となるピンチローラ８２との間に引き取られ、回収バケット９０に排出される。なお断線検出リミットスイッチ１３０は、ワイヤ電極１が断線したときにワイヤ電極１のテンションが喪失して弛んだことをリミットスイッチで検出する装置である。
【０００３】
要部をさらに説明すると、ピンチローラ１４２が、エアーシリンダ等の開閉機構１４４によって送り出しローラ１４１に対して開閉し、かつこれを押圧するように構成されている。そして送り出しローラ１４１を駆動する送り出しモータ１４３が、自動挿通するときにワイヤ電極１を下流に向けて送り出し、自動挿通が失敗したときにワイヤ電極１を上流に巻き上げるように逆転する。座屈検出器１５０は、ワイヤ電極１の直径より充分大きい内径のリング状の電気の良導体からなり、自動挿通の際にワイヤ電極１の挿通が何らかの理由で阻害されてワイヤ電極１が撓み（座屈）を生じた場合に、ワイヤ電極１と座屈検出器１５０との間に適宜印加してある電圧によってワイヤ電極１と座屈検出器１５０とが電気的に短絡することを検出するものである。自動挿通パイプ６１は、図示省略した給液手段によって液流が供給された場合に、その下端からジェット液流を下方へ噴出できるようになっている。また図示省略した昇降装置によって自動挿通パイプ６１が昇降可能に構成されており、自動挿通パイプ６１が下降する時に送り出しローラ１４１がワイヤ電極１を略同一の速度で送り出すように構成されている。また自動挿通パイプ６１が上昇した位置にあるとき、ワイヤ電極１の先端を切断するカッタ６７やその切断片を排除する先端処理装置６８を備えている。上側ガイドユニット７１や下側ガイドユニット７２には、図示省略したワイヤ電極１を摺動自在にガイドするワイヤガイドが内蔵されており、特に上側ガイドユニット７１のワイヤガイドは、開閉するように構成されている。
【０００４】
走行するワイヤ電極１にかけられるバックテンション、テンションおよび走行速度は、次のように制御される。トルクモータであるバックテンションモータ１１が、所定のトルクをワイヤボビン１０に負荷することにより、バックテンションが付与される。これによって、ワイヤボビン１０とブレーキローラ１２１との間で走行しているワイヤ電極１に弱いテンションがかけられるので、ワイヤ電極１が走行中に断線してもこの走行経路から外れたりしない。また、パウダーブレーキまたはヒステリシスブレーキであるブレーキ１２３が設定したブレーキ力をブレーキローラ１２１に付与しており、これに巻回されて走行するワイヤ電極１のテンションが制御される。さらに引き取り装置８０では、スピードコントロールモータである引き取りモータ８３が引き取りローラ８１の回転速度を制御することによって、ワイヤ電極１の走行速度が制御される。ここでピンチローラ８２は、ばねを有する押圧機構８４によって引き取りモータ８３に押しつけられている。
【０００５】
以上の構成にての自動挿通は、放電加工を開始するときに、または放電加工中にワイヤ電極が断線したときに、ワイヤ電極１の端部を回収バッケト９０まで通すために行う。先ずワイヤ電極１の先端がカッタ６７によって自動挿通パイプ６１の先端に略一致するように切断されてから自動挿通が開始される。そして上側ガイドユニット７１のワイヤガイドを開いた状態で、自動挿通パイプ６１からジェット液流を噴出しながら、自動挿通パイプ６１を被加工物Ｗの上面まで、または下側ガイドユニット７２近くまで下降させる。このときブレーキローラ１２１のブレーキ力を解除し、またバックテンションモータ１１のバックテンションも通常は解除しておいて、送り出しローラ１４１とピンチローラ１４２とによってワイヤ電極１を強くクランプしながら、ワイヤ電極１の切断した端部を下流に送り出す。この端部の送り出し速度は、自動挿通パイプ６１の下降速度と略同一の低速度である。なおブレーキローラ１２１のブレーキ力及びバックテンションモータ１１のバックテンションを解除しておくのは、後述するように、この送り出しによってワイヤ電極１に損傷を与えるのを最小限に押さえるためである。自動挿通パイプ６１が下降しきったら、これを停止して、ワイヤ電極１を同じ速度でさらに送り出す。するとワイヤ電極１の端部は、方向変換ローラ７５と案内ブロック７６の箇所で方向変換され、さらにワイヤ電極搬送装置７７に搬送され、ついには引き取りローラ８１とピンチローラ８２との間に引き取られる。そして自動挿通を開始した後一定時間経過後に送り出しローラ１４１のピンチローラ１４２をアンクランプし、ブレーキローラ１２１のテンションを段階的に上昇して、ワイヤ電極１にかかったテンションを所望のテンションに順次上昇する。すると断線検出リミットスイッチ１３０の箇所でのワイヤ電極１のテンションが上昇し、断線検出リミットスイッチ１３０の断線信号が解除される。これを自動挿通の成功として検出していた。一方挿通が滞った不都合は、座屈検出器１５０によって検出していた。
【０００６】
このようにして自動挿通を行っているので、次のような問題があった。送り出しローラ１４１とピンチローラ１４２とが小径に形成されており、かつピンチローラ１４２で強く挟んで強い送り力でワイヤ電極１を送り出している。このために、
▲１▼自動挿通完了に伴うワイヤ電極１のテンション変化や速度変化を送り出しローラ１４１の上流で検出するのが難しく、自動挿通の成否を一定時間経過後に送り出しローラ１４１のピンチローラ１４２を開放してから判定せざるを得なかった。そして判定のための設定時間がある程度余裕を見越した時間に設定せざるを得なかった。また判定動作において送り出しローラ１４１のテンションを順次上げる時間も必要であったので、自動結線作業に費やされる時間が長かった。
▲２▼送り出しローラ１４１とピンチローラ１４２とのはさみ具合によりワイヤ電極１に曲がり癖を生じることがあった。また挟持力が不十分であるとワイヤ電極１がスリップして送り出しローラやピンチローラのローラ面に摩耗を生じることもあった。
▲３▼自動挿通時のワイヤ電極１の送り出し速度を高速に送り出す場合には、座屈等を検出したときにワイヤ電極１の送り出しをできるだけ速く停止できなければならないが、ワイヤ送り出しモータ１４１にサーボモータ等の高応答性のモータを使用していない場合には、急停止が困難であった。また、送り出しローラ１４１にかかる負担を小さくするために、バックテンションモータ１１をフリーにしていたから、たとえ送り出しローラ１４１を急停止しできたとしても、その上流でワイヤ電極１が慣性で送り出されて、該ワイヤがワイヤ走行経路から外れてばらけることがあった。
【０００７】
一方、特開平２−２４３２２２号公報には、送り出しローラ（第１の送りローラ）の上流に第２送りローラとワイヤ電極のテンションを検出してこれを制御するためのテンションセンサとを備えた放電加工機が提案されている。このような放電加工機にあっては、第２送りローラによって送り出されたワイヤ電極は、ワイヤリールにかけられたバックテンションをほとんど打ち消しているので、上記の▲２▼の問題は概ね解消されている。しかしながら、上記の提案では、自動挿通にかかわる精密制御の主役は第１の送りローラとしている。また自動挿通が成功したかどうかの判定を行うことについては提案されてない。
【０００８】
また、面質のよりよい仕上げが要求される加工やより細線のワイヤ電極を使用する加工に対応するために、ワイヤ電極のテンションを検出し、これをフィードバック制御して、より精密にワイヤ電極のテンションを制御するワイヤカット放電加工機の開発が重要な課題となっており、そのために多数の提案がなされている。例えば、特開昭和５７−５７２１１特開平１−１９９７２６号公報、特開平２−１５２７２６号公報、特開平２−２２４９２５号公報、特願平９−７０７３２号公報等がある。しかしながら、自動挿通動作の挿通完了を判定することについて提案されていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、自動挿通動作中にワイヤ電極をサーボ送り出しローラによって高速に送り出すとともに、そのテンションをテンション検出手段により検出して、このテンション値が所定の判定基準値を超えると、自動挿通が完了したと判断し、サーボ送り出しモータがワイヤ電極をテンション制御するように切り替えて、ワイヤ電極の自動挿通の完了をより速く判定して自動挿通を終了するワイヤカット放電加工機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の目的は、（１）バックテンションが付与可能なワイヤボビンと、前記ワイヤボビンに貯留されたワイヤ電極をローラの周面に巻き回しつつ、前記巻き回しの入口側および出口側でピンチローラとの間で前記ワイヤ電極を押圧狭持しながら前記ワイヤボビンから下流に送り出すサーボ送り出しローラと、前記サーボ送り出しローラにより送り出されたワイヤ電極を上側ガイドユニットから下側ガイドユニットにジェット液流によって挿通する自動挿通手段と、前記自動挿通手段により上側ガイドユニットおよび下側ガイドユニットに挿通されたワイヤ電極を引き取るとともに、前記引き取ったワイヤ電極を回収バケットに排出する引き取り装置と、前記ワイヤ電極のテンションを検出するテンション検出手段と、前記テンション検出手段の下流側に設けられ、自動挿通動作中において前記ワイヤ電極の走行速度に一致して連れ回りしピンチローラとの間で前記ワイヤ電極を押圧狭持しつつ前記テンション検出手段近傍のワイヤ電極の弛みを解消する程度の補助的な送り出しをする補助送り出しローラと、自動挿通動作中に数値制御装置からの指令によってワイヤ電極の挿通状態を少なくとも前記テンション検出手段によって前記引き取り装置にワイヤ電極が引き取られた後に検出して、前記テンション検出手段によって検出したワイヤ電極のテンション値が所定の判定基準値を超えた場合に自動挿通を完了したと判定する挿通判定回路部と、自動挿通動作中に前記数値制御装置からの指令によって前記サーボ送り出しローラのモータを制御してワイヤ電極を送り出す一方、前記挿通判定回路部が挿通完了したと判断した場合に、前記サーボ送り出しローラのモータによるワイヤ電極のテンション制御に切り替える制御を行う切替回路部と、を備えたことにより、達成できる。
【００１１】
また（２）、前記（１）において前記テンション検出手段が、前記サーボ送り出しローラと前記補助送り出しローラとの間に配置され、走行するワイヤ電極を押圧するガイドローラを片持ち梁の先端に備え、該ワイヤ電極のテンションによる反力によって前記片持ち梁に生ずる曲げを歪みゲージによって検出するように構成したことによっても達成できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について以下説明する。図１は、ワイヤ電極の走行経路に沿った構成を模式的に示すもので、図６にて説明した構成と共通なものは、その説明を省略する。本発明は、ワイヤ電極１のテンションをサーボモータで制御するものであり、サーボ送り出しローラ２１は、図６のブレーキローラ１２１と送り出しローラ１４１とに相当する。サーボ送り出しローラ２１とこれを駆動するサーボ送り出しモータ２３とテンション検出手段３０とを少なくとも備えたワイヤカット放電加工機において採用されるものである。
【００１８】
ワイヤボビン１０から供給されたワイヤ電極１は、方向変換ローラ１５ａ、１５ｂ、１５ｃを経由してサーボ送り出しローラ２１に巻回されている。ワイヤボビン１０には、自動挿通中においてもバックテンションモータ１１によってバックテンションがかけられている。それで自動挿通動作中に座屈が発生して、サーボ送り出しローラ２１を急停止した場合に、ワイヤボビン１０が慣性で回転してワイヤ電極１が弛み、該ワイヤがその走行経路から外れてばらけることがない。大径に形成されたサーボ送り出しローラ２１がピンチローラ２２ａとピンチローラ２２ｂとによって、入口側と出口側の少なくともその２箇所の位置で押圧されているので、ワイヤ電極１がサーボ送り出しローラ２１に対してスリップすることなく所望のテンションであるいは速度で下流へ送り出される。サーボ送り出しローラ２１は、サーボモータであるサーボ送り出しモータ２３によって駆動され、後述するようにワイヤ電極１を必要に応じて所定速度で送り出したり、一定のテンションにテンション制御したり、急停止したりする。ここで注意すべきことは、後述するようなワイヤ電極１を高速で送り出して自動挿通する動作（以下高速自動挿通という。）を実行している場合に、サーボ送り出しローラ２１がワイヤ電極１を所定速度で下流に送り出すだけでテンション制御をしていないので、サーボ送り出しローラ２１の下流ではワイヤ電極１にテンションがかからず、自動挿通パイプ６１のジェット液流による僅かな引っ張り力や補助送り出しローラ４１による僅かな引っ張り力がかかるだけで、そのテンションは僅かである。
【００１９】
次にワイヤ電極１は、後述するテンション検出手段３０のガイドローラ３１にかけられ、ここで向きを鉛直方向に変えて、補助送り出しローラ４１とこれに組となるピンチローラ４２との間に挟持される。上記したように高速自動挿通動作の実行中に、サーボ送り出しローラ２１の下流でワイヤ電極１にテンションがほとんどかかっていない。それで補助送り出しローラ４１の送り出し力は、その上流、すなわちテンション検出手段３０の近傍で、ワイヤ電極１が弛まないようにする程度の補助的な小さい送り出し力であればよいから、この補助送り出しモータ４３は、非常に小さい出力のＡＣモータが採用される。また補助送り出しローラ４１に対して開閉し、押圧するピンチローラ４２の開閉機構４４の押圧力も非常に小さいものでよいから、例えば小径のエアーシリンダによって開閉するものにする。従って補助送り出しローラ４１の回転速度は、常にワイヤ電極１の走行速度に一致して連れ回りする。こうしてピンチローラ４２が閉じている場合にあっても、補助送り出しローラ４１を境にして上流、下流のワイヤ電極１のテンションがほとんど差がないので、高速自動挿通中に、下流でのワイヤ電極１のテンション変化を上流のテンション検出手段３０で正確に検出することが可能となり、自動挿通中にワイヤテンションを常時検出することができるようになる。また補助送り出しローラ４１の箇所でワイヤ電極１に曲げ癖を付ける等の不具合も皆無にすることができる。なお、補助送り出しローラ４１とピンチローラ４２とは、本実施例の形態に限定されず、例えば、ワイヤ電極１を僅かに隙間を持って拘束し、圧縮空気をワイヤの送り方向にスリットから噴出するリング状のガイド等であっても良い。またテンション検出手段３０を別途にサーボ送り出しローラ２１の下流に備えない場合には、テンション検出手段３０の箇所でワイヤ電極１の走行抵抗が発生しないから、補助送り出しローラ４１とピンチローラ４２とを備えなくともよく、ワイヤ電極１を座屈検出器５１に抵抗なくガイドできるものであればよい。
【００２０】
図２に示すようにテンション検出手段３０は、ガイドローラ３１と、それを軸支するブロック３２と、このブロック３２を先端に取り付けるとともに基部で固定ベース３４に固定された片持ち梁である板ばね３３と、この板ばね３３に張り付けられた歪みゲージ３５とからなる。ガイドローラ３１は、他の方向変換ローラ１５と同様にワイヤ電極１を外れないように押圧するＶ字形の溝を備え、板ばね３３に対して充分剛性のあるＬ字形ブロック３２の一端で軸３６によって回転自在に軸支される。このような構成にてガイドローラ３１がワイヤ電極１を押しつけるような位置で、固定ベース３４が放電加工機に取り付けられるので、テンションが板ばね３３に曲げを生ずる。この曲げによる応力を、板ばね３３の表裏にそれぞれ２枚ずつ張り付けられた４枚の歪みゲージ３５によって検出する。なおテンション検出手段３０の構成は、本実施例の形態に限定されるものではない。またワイヤ電極１のテンションをサーボ送り出しローラ２１の下流に実際に配置して検出する検出手段に限らず、ワイヤ電極を送り出すサーボモータ、送り出しモータあるいは引き取りモータ等における送り出しの負荷または引き取りの負荷を、例えば電流値の変動量としてあるいはモータ軸のねじり変形量として検出し、これをテンションとして換算して検出するものであってもよい。
【００２１】
次に、ワイヤ電極１は、座屈検出手段５０である適宜離隔した第１の座屈検出器５１と第２の座屈検出器５２を通過する。これら各々は、従来例と同様な構造であるが、第１の座屈検出器５１は、固定され、第２の座屈検出器５２は、後述する自動挿通手段６０に取り付けられて昇降する。こうすることによって上下いずれの側の座屈検出器でも座屈を検出できるから、その質量が小さい極細線であっても座屈を検出しやすくできる。なお、座屈検出手段５０は本実施例に限定されず、自動挿通が失敗してワイヤ電極の走行が滞ったことを電気的接触あるいは短絡で検出するものであればよい。また、前述の負荷変動からでも検出可能である。
【００２２】
自動挿通手段６０は、以下のように構成される。従来と同様な自動挿通パイプ６１の上部に把持装置６５を備え、その直上に第２の座屈検出器５２を備え、これらが昇降する昇降台６２に固定されている。把持装置６５は、ワイヤ電極１をクランプできればよく、例えば小型のエアシリンダ６５ａのロッド先端でワイヤ電極を押さえて把持する機構を採用することができる。エアシリンダ駆動でフィンガが開閉する機構でもよい。また昇降台６２は、エアーシリダ６３によって昇降する構成である。ここで昇降台６２は、エアーシリンダ６３による昇降に限定されず、モータによって昇降されるものであってもよい。この別の実施形態で後述するような自動挿通パイプ６１の下降とワイヤ電極１の送り出しを一緒に行う場合、自動挿通パイプ６１の下降速度がワイヤ電極１の送り出し速度に一致するように昇降モータを回転させるので、後記するようなサーボ送り出しモータ２３のテンション制御が必要ない。なお自動挿通手段６０として、昇降する自動挿通パイプ６１を例に挙げて説明したが、上側ガイドユニット７１にノズルを内蔵し、このノズルからジェット液流を噴出して自動挿通するジェットノズル方式の自動挿通手段を採用する場合にも、本発明の方法を採用することができる。パイプジェット方式とノズルジェット方式との違いによる変更部分は、本発明の設計変更事項である。
【００２３】
自動挿通手段６０から下流の構成は、従来例と同様であるから以下この説明を省略し、図３によって、サーボ送り出しモータ２３、テンション検出手段３０、座屈検出器５１、５２等の自動挿通に関係する制御装置のブロック構成の説明をする。通常、ワイヤ電極１の走行速度とテンションとは、加工プログラムとして数値制御装置３００に入力されているので、この数値制御装置３００が、引き取りモータ８３によってその走行速度を制御し、サーボ送りモータ２３によってそのテンションを制御する。そして、数値制御装置３００がワイヤ送り出し制御部３１０を制御し、このワイヤ送り出し制御部３１０が、サーボ送り出しモータ２３を制御するドライバ３２０を制御する。すなわちワイヤ送り出し制御部３１０はワイヤ電極のテンションを制御するテンション制御回路部を備えている。本発明では、これに加えて、自動挿通動作中に自動挿通の完了を判定し、完了信号を出す挿通判定回路部３１５と、自動挿通動作中にサーボ送り出しモータ２３を速度制御をするか、テンション制御するかを切り替える切替回路部３１６を備えている。なお各回路部は、ソフトウエアにより演算処理されるものが好適である。
【００２４】
テンション制御回路部は、数値制御装置３００からのテンション設定値信号ＴＳとテンション検出手段３０により検出したテンション検出値ＴＭとを比較演算してテンション偏差ＴＤを出力する加算回路部３１２と、このテンション偏差ＴＤを速度偏差ＳＤに換算して出力するするテンション補償回路部３１３、及び、数値制御装置３００からの速度設定値信号ＳＳとテンション設定値信号ＴＳとから基準速度指令ＳＲを出力する基準速度設定回路部３１１と、基準速度指令ＳＲを速度偏差ＳＤと比較演算してテンション換算速度指令ＳＣを出力する加算回路部３１４を備える。そしてこのテンション換算速度指令ＳＣが切替回路３１６に入力される。こうしてテンションを速度指令に変換して制御している。ここで速度設定値信号ＳＳは、ワイヤ引き取りモータ８３を制御する速度指令に対応する値である。挿通判定回路部３１５は、高速自動挿通動作開始直後に数値制御部３００から判定開始指令ＴＢを入力されると、周期的にテンション検出値ＴＭを読み込み、後述するフローチャートにあるように、所定の判定基準値と比較する。これが所定の判定基準値を超えた場合に自動挿通が完了したと判定し、挿通完了信号ＴＦを出す。この完了信号ＴＦは数値装置３００にも出力されて、後記するようなその後の処理がなされる。切替回路部３１６は、Ａ、Ｂ２つのラインからの入力信号のいずれかを選択して有効にするものであり、通常は、Ｂラインからの入力を優先してテンション制御をする。Ａラインへの入力は、数値制御装置３００から速度切替指令ＴＡを受けたときに有効となり、同時に高速自動挿通動作を実行するときのワイヤ電極の送り出し速度指令値ＳＷ１やリトライ動作における正転送り出し速度指令値ＳＷ２あるいは逆転巻き上げ速度指令値ＳＷ３が入力される。そしてこの速度切替指令ＴＡが終了するかまたは挿通完了信号ＴＦを受けた場合に、Ａラインへの入力が無効になり、速度制御が終了する。当然速度制御のとき、サーボ送り出しモータ２３の速度が内蔵したレゾルバやエンコーダによってモータドライバ３２０にフィードバックされている。一方Ｂラインへの入力は、Ａラインの選択がなされないときに有効となる。そして加工プログラムで入力されるテンション値や自動挿通完了後の制御の目標値として予め設定されている挿通完了テンション値等に相当するテンション換算速度指令ＳＣが入力されると、サーボ送り出しモータ２３がテンション制御される。ここで前記挿通完了テンション値は、自動挿通が完了する前のテンションより大きく、また実加工で必要とされるテンション値より小さいものである。当然最小の直径のワイヤ電極にそのテンションをかけても切れない程度の小さいテンションであるから、自動挿通完了判定後のこの段階で断線することは皆無である。
【００２５】
高速自動挿通動作中にワイヤ電極１の走行が滞り、座屈検出器の近傍で撓みが発生すると、座屈検出器５１、５２とワイヤ電極１との間に短絡信号が発生する。これが座屈信号ＢＳとして数値制御装置３００に取り込まれ、数値制御装置３００が自動挿通不良が発生したと判定し、後述するフローチャートにあるようなリトライ動作を実行させる。
【００２６】
以上の構成にてワイヤ電極の自動挿通は、図４、図５で示すフローチャートのように行われるが、従来と同じものは説明を簡単にしている。先ず従来と同様に、引き取りモータ８３を起動し、ジェット液流を噴出し、バックテンションモータ１１によって弱いバックテンションをかけ、補助送り出しのピンチローラ４２を閉じて補助送りモータ４３を起動する（Ｓ１、Ｓ２）。このときワイヤ電極１の端部は未だ送り出されていない。次にワイヤ電極１を把持装置６５によってクランプし（Ｓ３）、サーボ送り出しモータ２３をワイヤ電極１のテンションが後述する所定の設定テンションになるように制御しながら（Ｓ４）、自動挿通パイプ６１を被加工物上面まで又は、下側ガイドユニット７５近くまでエアーシリンダ６３によって下降させてワイヤ電極１の端部を送り出す（Ｓ５）。このとき自動挿通手段６０全体の重量やエアーシリンダ６３の推力がワイヤ電極１にかかり、これがテンションとしてフィードバックされてテンション制御されるので、自動挿通パイプ６１の下降速度がテンション制御の結果として制御される。なおここで上記設定テンションに相当するテンション換算速度指令ＳＣが切替回路部３１６のＢに入力されおり、自動挿通パイプ６１の下降速度が比較的低速になるように、予め上記設定テンションが小さい値に設定され、シリンダの推力がこれに合わせて調整されている。
【００２７】
自動挿通パイプ６１が下降し終わった後（Ｓ６）、把持装置６５のクランプが解除され（Ｓ７）、次にサーボ送り出しモータ２３を高速回転して、ワイヤ電極１の端部をサーボ送り出しローラ２１によって高速に送り出す（Ｓ８）。このとき切替回路部３１６には、速度切替指令ＴＡが入力されているとともに、Ａラインに入力されている速度指令値ＳＷ１が有効となっている。このように高速自動挿通が実行されるが、開始直後から周期的に（フローチャートでは周期的なルーチンを省略した。）座屈検出器５１、５２が座屈を検出し（Ｓ９）、テンション検出手段３０がテンションを検出している（Ｓ１０）。このとき検出されるテンション値は、非常に小さいテンションである。こうして高速で送り出されたワイヤ電極１の端部は、下側ガイドユニット７２のワイヤガイドに挿通され、従来と同様についには引き取り装置８０に達する。
【００２８】
ここで引き取りローラ８１によるワイヤ電極１の引き取りの速度は、サーボ送り出しローラ２１によるそれより僅かに上回るように調整されているから、自動挿通が成功するとテンションが上昇する。そしてこのテンション値が予め設定した判定基準値を超えた場合に（Ｓ１０）、挿通判定回路部３１５が切替回路部３１６と数値制御装置３００とに挿通完了信号ＴＦを出すので、切替回路部３１６は、Ｂラインに入力されている挿通完了テンション値に相当するテンション換算速度指令ＳＣを有効にして、サーボ送り出しモータ２３をテンション制御に移行する（Ｓ１１）。そしてピンチローラ４２を開いて補助送りモータ４３を停止し、自動挿通パイプ６１を元の位置に復帰させ、ジェット噴流を止めて自動挿通を終了する（Ｓ１２、Ｓ１３）。なお予め設定してある所定時間Ｔを経過した後においてもテンションの上昇を検出しない場合には、サーボ送り出しローラ２１等を停止して、異常として処理する（Ｓ２０、Ｓ２１、Ｓ２２）。この時間ｔは、自動挿通を開始した直後から計り始めたものである。
【００２９】
図５のように座屈検出器３０が座屈を検出した場合は、挿通の失敗と判定する。この場合には、サーボ送り出しモータ２３を停止し（Ｓ３１）、補助送り出しローラ４１のピンチローラ４２を開くとともに補助送り出しローラ４１を停止し（Ｓ３２）、バックテンションモータ１１のトルクを強くする。そして数値制御装置３００が切替回路部３１６に速度切替指令ＴＡを出力するとともに逆転巻き上げ速度指令値ＳＷ３をＡラインに出力することによって、サーボ送り出しモータ２３を一定速度で逆転してワイヤ電極１の端部を巻き上げる（Ｓ３３）。送り出した長さのワイヤ電極１を巻き上げた後（Ｓ３４）、自動挿通のリトライをする。先ず、バックテンションモータ１１のトルクを弱くして元に戻すとともにサーボ送り出しモータ２３を一時停止する（Ｓ３５）。そして把持装置６５を閉じ、ピンチローラ４２を閉じるとともに補助送り出しローラ４１を起動する（Ｓ３６、Ｓ３７）。次に数値制御装置３００が切替回路部３１６に速度切替指令ＴＡを出力するとともに正転送り出し速度指令値ＳＷ２をＡラインに出力することによって、サーボ送り出しモータ２３がワイヤ電極１の端部を一定速度で送り出す（Ｓ３８）。こうしてワイヤ電極１を所定量送り出して、座屈検出器５１と５１との間にワイヤ電極１を弛ませ（Ｓ３９）、次に把持装置６５を開いて、高速に噴出するジェット液流に乗せてワイヤ電極１の端部を一気に挿通する（Ｓ４０）。このリトライのための撓みは自動挿通パイプ６１の直近に形成されるのでその後の一気挿通に好結果をもたらす。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明のワイヤカット放電加工機においては、ワイヤ電極の挿通状態を検出したテンションによって監視し、該検出テンション値が所定の判定基準値を超えた場合にワイヤ電極の挿通が完了したと判定して、サーボ送り出しローラのサーボ送り出しモータをテンション制御に切り替えるから、自動挿通の完了をより速く確実に判定して自動挿通を早期に終了することができる。
【００３１】
またワイヤ電極の挿通状態を座屈によって併せて監視することによって、自動挿通が失敗してワイヤ電極の進行が滞ったことを迅速に判定し、サーボ送り出しモータによってワイヤ電極の送り出しを急停止することができる。さらにこのときバックテンションをかけたままでよいからワイヤ電極がばらけることがない。
【００３２】
また、大径のサーボ送り出しローラによってワイヤ電極を送り出し、小径の補助送り出しローラによって補助的な送り出しをして、テンション検出手段近傍のワイヤ電極の撓みを解消するようにしたから、該補助送り出しローラのピンチローラを開かなくても、該テンション検出手段が引き取り装置によるテンション増加を検出することができる。またいずれの送り出しローラによってもワイヤ電極が損傷することがない。
【００３３】
また昇降式の自動挿通パイプを備えた自動挿通手段を有するワイヤカット放電加工機においては、自動挿通の開始直後に前記自動挿通パイプを下降するときと、下降した後とでワイヤ電極の送り出し速度を高速に切り替えることにより、自動挿通の高速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動挿通装置のワイヤ電極の走行経路に沿った概略構成図。
【図２】本発明によるテンション検出手段の構成を示す斜視図。
【図３】本発明による自動挿通に関係する制御装置のブロック構成図。
【図４】本発明による自動制御方法の制御を示すフローチャート図。
【図５】図４の一部分を示すフローチャート図。
【図６】従来の自動挿通装置のワイヤ電極の走行経路に沿った概略構成図。
【符号の説明】
１      ワイヤ電極
１０    ワイヤボビン
２１    サーボ送り出しローラ
２３    サーボ送り出しモータ
３０    テンション検出手段
３１    ガイドローラ
３３    板ばね
３５    歪みゲージ
５０    座屈検出手段
６０    自動挿通手段
６１    自動挿通パイプ
６５    把持装置
７１    上側ガイドユニット
７２    下側ガイドユニット
８０    引き取り装置
９０    回収バケット
３００  数値制御装置
３１５  挿通判定回路部
３１６  切替回路部
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【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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