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    公开号:WO1990003863A1
    申请号:PCT/JP1989/001020
    申请日:1989-10-04
    公开日:1990-04-19
    发明作者:Hiroshi Kinoshita
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:B23H7-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 害
    [0002] 自動ワイ ャ結線不良検出装置
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] 本発明は、 ワイヤカッ ト放電加工機における自動ワイ ャ結線不良検出装置に関する。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] 一般に、 ワイヤカッ ト 放電加工機は、 ワ ークを固定す るためのワークテーブルの上方および下方に夫々配され ワイヤ電極 （以下、 ワイヤと云う） をガイ ドするための ワイヤ通路を形成した上下ワイヤガイ ドを備え、 両該ヮ ィャ通路およびワークに穿設した加工開始孔に予め挿通 させたワイヤを走行させつつワイヤとワーク間に放電を 発生させて放電加工を行い、 さらに、 上下ワイヤガイ ド に夫々設けた上下ノズルから放電加工領域に向けて加工 液を噴射するよ うにしている。 そして、 放電加工中にヮ ィャ断線が生じたとき、 または、 1 つのワークから複数 個の製品を製造するにあたって 1 つの製品についての加 ェを終了する度にワイヤを一旦人為的に切断したとき、 斯く切断または断線したワイヤを両ワイヤガイ ド間に張 設すべ く、 上ノズルに装着した結線用ノズルを介して噴 射させた加工液によ りワイヤを拘束しつつ上ワイヤガイ ドを介して送り 出したワイヤをワークの加工開始孔およ び下ワイヤガイ ドのワイヤ通路に挿通させるようにして いる。
    [0007] このよ うな自動ワイヤ結線が成功する場合、 結線中、 ワイヤは下ワイヤガイ ドに達するまでワークに接触しな い。 一方、 加工開始孔の内周面にバリがあ り、 あるいは、 下ワイヤガイ ドのワイヤ通路内にスラッジが溜っている 等の原因で、 加工開始孔または下ワイヤガイ ドへのワイ ャ挿通が阻止されてワイヤ結線が不首尾に終ると、 ワイ ャが撓みワークに接触するに至る。 そこで従来、 所定の 電圧をワイヤに,印加した状態で自動ワイヤ結線を行うと 共にワイヤ電圧を監視し、 接地したワークにワイヤが接 触しすなわち両者が短絡してワイヤ電圧が接地電圧まで 降下したときにヮィャ結線不良の発生を判別している。 そして、 結線不良時には同様の結線作業を繰り返し行い、 所定回数にわたり結線作業を繰り返したにもかかわらず ワイヤ結線が依然として不首尾に終った場合には別の加 ェ開始孔を介してワイヤ結線を行うようにしている。
    [0008] さて、 通常の放電加工製品を製造するに適した比較的 大きい径の加工開始孔を介してワイヤ結線を行う場合で のワイヤ結線の成功率は実用上満足のいく ものであるが、 集積回路のリー ドフレームのように微細加工を要する製 品等の製造に適した小径の加工開始孔を介するワイヤ結 線の成功率は低下する。 そこで、 本出願人は、 ワークに 対して所定間隔をおいて配したメインノズルから加工液 を噴射しつつワイヤ電極を送り出すことにより通常の直 径寸法を有する加工開始孔を介する通常のワイヤ結線を 実行する一方で、 小径の加工開始孔を介する特定のワイ ャ結線時には小径の加工開始孔ょ りも小さいノズル孔径 を有するサブノズルをメ インノズルに装着すると共にサ ブノズルをワーク に近接して配しかつ加工液の噴射を停 止した状態でワイヤ電極を送り出すようにした新規なヮ ィャ結線方法を提案した （日本国特願昭 6 3— 2 5 2 8 9 3号） 。 この種のワイ ヤ結線方法を用いた場合、 ワイ ャが加工開始孔を揷通するときにワイヤがワーク に接触 し易いので、 ワイヤとワーク との短絡の有無を監視する 上述のタ イブのワイヤ結線不良検出方法によ り ワイヤ結 線不良を正確に検出できない。 結果と して、 結線不良時 にワイヤ結線を再度試みるための放電加工機のリ ト ライ 機能を有効に利用できない。
    [0009] 発 明 の 閲 示
    [0010] 本発明の目的は、 メイ ンノズルに装着したサプノズル を用いて小径の加工開始孔を介するワイヤ結線を自動的 に行う ワイヤカツ ト放電加工機に搭載される自動ワイヤ 結線不良検出装置を提供することにある。
    [0011] ワイヤカツ ト放電加工機に搭載される本発明の自動ヮ ィャ結線不良検出装置は、 メインノズルに装着されかつ 該メイ ンノズルから電気的に絶縁されたサプノズルを用 いた小径の加工開始孔を介するワイヤ結線の実行中、 ヮ ィャ電極とメイ ンノズルとが短絡したとき に所定の検出 出力を発生するためのシ ョー ト検出回路と、 ワイヤ結線 開始後、 ワイヤ電極が所定の搬送位置に達するまでの間、 ショー ト検出回路を非作動化して当該ショ ー ト検出回路 からの前記所定の検出出力を無効にするための非作動化 手段と、 ショー ト検出回路が非作動状態から解放された 後にショー ト検出回路から所定の検出出力が発生したと きにワイャ結線が不首尾に終ったと判別するための判別 手段とを備える。
    [0012] 好ま し くは、 放電加工機はメインノズルを用いた通常 径の加工開始孔を介する第 2のワイヤ結線を実行可能に され、 判別手段はワイヤ結線と第 2のワイヤ結線のいず れが実行されているかを判別する。 そして、 自動ワイヤ 結線不良検出装置は、 第 2のワイヤ結線の実行中、 ワイ ャ電極とワーク とが短絡したときに第 2の所定の検出出 力を発生するための第 2のショー ト検出回路をさらに含 み、 判別手段は第 2の所定の検出出力が発生したときヮ ィャ結線が不首尾に終ったと判別する。
    [0013] 上述のように、 本発明は、 メインノズルに電気的に絶 縁された状態で装着したサブノズルを用いて行う小径の 加工開始孔を介するワイヤ結線の閲始後でかつワイヤ電 極が所定の搬送位置に達した後にショー ト検出回路から ワイヤ電極とメインノズルとの短絡を表す所定の検出出 力が発生したときにワイヤ結線が不首尾に終ったと判別 するようにしたので、 ワイヤ電極がワークに接触したと してもワイヤ結線不良判別に悪影響を及ぼすことがなく、 小径の加工開始孔を介するワイヤ結線実行時にもワイヤ 結線不良を正確に検出できる。 結果として、 結線不良判 別を前提にワイャ結線を再度試みる放電加工機のリ トラ ィ機能の有用性が担保され、 放電加工機の連続運転が可 能となる。 好ま し く は、 通常径の加工開始孔を介するヮ ィャ結線の不良を検出可能にしたので、 汎用性に富むヮ ィャ結線不良検出装匿が提供される。
    [0014] 図 面 の 簡 単 な 説 明
    [0015] 第 1 図は自動ワイヤ結線不良検出装蚩が搭載されるヮ ィャカッ ト放電加工機の要部を示す部分概略正面図、 第 2図は第 1図の放電加工機の上ワイヤガイ ドの要部をサ ブノズル装着状態で示す縱断面図、 第 3図は第 1 図の自 動結線ュニッ ト のアームアッセンプリの一部を示す部分 平面図、 第 4図は本発明の第 1の実施例による自動ワイ ャ結線不良検出装置を示す図、 および、 第 5図は本発明 の第 2の実施例による自動ワイヤ結線不良検出装蘆を示 す図である。
    [0016] 発明を実施するための最良の形態
    [0017] 第 1 図ないし第 4図を参照すると、 本発明の第 1 の実 施例による自動ワイヤ結線不良検出裝蘆が搭載されるヮ ィャカツ ト放電加工機は、 上コラム （図示略） にこれに 対して高さ方向移動自在に装着された Z軸ュニッ ト 1 0 と、 これと高さ方向に一体移動自在でかつ該 Z軸ュニッ ト 1 0に対して水平移動自在に該ュニッ ト に装着ざれた U V軸ユニッ ト 2 0とを備え、 ユニッ ト 2 0には上ワイ ャガイ ド 3 0がこれと一体移動自在に装着されている。
    [0018] 上ワイヤガイ ド 3 0は全体として中空円筒状に形成さ れ、 後述のワイヤ結線時にワイヤ電極 （以下、 ワイヤと 云う） 4 0を挟持して下方に送り出すための一対のホー ルドローラ 3 1 を内蔵し、 両ローラは互いに接近離反移 動自在でかつ両口ーラがワイヤ送り出し方向に回転する ときに係合する一方向クラッチ （図示略） を介して互い に連結されている。 第 2図に示すように、 上ワイヤガイ ド 3 0は、 その下部に環状ホルダ 3 2を備え、 上ノズル 3 3およびワイヤ通路 （図示略） を形成したダイスガイ ド 3 4がホルダ, 3 2に内嵌され、 これら要素 3 2〜 3 4 は同一軸線上に配されている。 そして、 図示しない管路 を介して上ワイヤガイ ド 3 0に供耠された加工液が、 ダ イスガイ ド 3 4のワイヤ通路および上ノズル 3 3を介し て、 ワークテープル （図示略） 上に固定されたワーク 5 0に向けて噴射されるようになっている。
    [0019] 放電加工機は、 ワークテーブルの下方において下コラ ム 6 0に固定された下ワイヤガイ ド 7 0をさらに備え、 下ワイヤガイ ドはその内方端に下ノズル 7 1 を有すると 共に三点支持ガイ ド （図示略） を内蔵し、 この三点支持 ガイ ドは上ノズル 3 3およびこれに内蔵したダイスガイ ド 3 4と同一軸線上に配されている。 下ワイヤガイ ド 7 0の下流側には一対のベルト よりな^ベル ト式ヮィャ搬 送装箧 8 0が配され、 両ベルトは接近離反方向に相対移 動自在で、 自動結線時にワイヤ 4 0を介して互いに圧接 した状態で走行して両者間に挟持したワイヤを搬送する ようにされている。
    [0020] 放電加工機は自動結線ユニッ ト 9 0をさらに備え、 U V軸ユニッ ト 2 0に固定されたユニッ ト 9 0のハウジン グ 9 1 にはモー タおよび第 1 のビス ト ン ♦ シリンダアツ センプリ （共に図示略〉 が装着されている。 モータ回転 軸と一体回転可能かつ相対軸方向移動自在に設けたロッ ド 9 2の下端にはアームアッセンブリ 1 0 0の一端部が 固定され、 モー タによ り アームアッセンプリ 1 0 0を回 動させる と共に第 1 のピス ト ン ♦ シリ ンダアッセンプリ によ り 高さ方向に移動させるよう になつている。 そして、 第 3図に示すよ う に、 アームアッセンプリ 1 0 0の他端 部のアームアッセンプリ幅方向外側には静止カツタ 1 1 1 と可動カツタ 1 1 2と よ り成るワイヤ切断ユニッ ト 1 1 0が設けられ、 アームアッセンプリ幅方向内側には静 止ノズル部 1 2 1 と可動ノズル部 1 2 2 と よ りなる結線 用のメ イ ンノズル 1 2 0が設けられている。
    [0021] 詳し く は、 アームアッセンブリ本体 1 0 1 の一端にボ ル トで離脱自在に固定したフ レーム部材 1 0 2には静止 カツタ 1 1 1 が固定され、 また、 本体 1 0 1 に固定した 第 2のビス ト ン ♦ シリンダアッセンプリ （図示略） のピ ス ト ンロッ ドの先端に可動カツタ 1 1 2が固定され、 ビ ス ト ンの往復動に伴ってビス ト ンロッ ドと一体に静止力 ッタ 1 1 1 に対して接近離反移動自在にされている。 そ して、 静止ノズル部 1 2 1 がボル ト によ り フ レーム部材 1 0 2に離脱自在に固定され、 アームアッセンプリ本体 1 0 1 に固定した第 3のビス ト ン ♦ シリ ンダアッセンプ リのビス ト ンロッ ド 1 3 0の先端に可動ノズル部 1 2 2 がボル ト によ り離脱自在に固定され、 ビス ト ンの往復動 に伴ってピス ト ンロッ ド 1 3 0 と一体に静止ノズル部 1 2 1 に対して接近離反移動自在になってい る。 そして、 カツタ 1 1 1， 1 1 2同士およびノズル部 1 2 1， 1 2 2同士の夫々が互いに離隔したと きに対向面間にワイヤ 4 0を導入可能なスリ ッ ト 1 4 0 を画成するようになつ ている。 また、 ノズル部 1 2 1 , 1 2 2の対向面には半 円筒状孔， 半逆円錐状孔， 小径の半円筒状孔および半円 筒状孔が上側から下側にこの順序で夫々形成され、 可動 ノズル部 1 2 2が静止ノズル部 1 2 1 に当接したときに 上ノズル 3 3の先端環状部 3 3 aに密に外嵌する円筒状 孔 1 2 3， 上ノズル 3 3のノズル孔 3 3 b に連通する逆 円錐状孔 1 24， これに連通するノズル孔 1 2 5および 後述のサブノズル 1 5 0が嵌合する凹部 1 2 6を形成す るよう になっている。
    [0022] サブノズル 1 5 0はメインノズル 1 2 0から電気的に 絶縁され、 例えばセラミ ック等の絶縁体よ り成る。 また、 サブノズルはその軸線を通る平面に関して互いに対称で かつ互いに別体の 2つの半部 1 5 0 a， 1 5 0 b よ りな り、 両サプノズル半部は、 半円筒状の主体部 1 5 1 a, 1 5 1 b とこれと一体でかつ同軸状に形成された半円筒 状の延長部 1 5 2 a， 1 5 2 b と よ りなる。 両サブノズ ル半部 1 5 0 a, 1 5 0 bは図示しない手段によ り メイ ンノズル 1 2 0のノズル半部 1 2 1， 1 2 2に夫々離脱 自在に固定され、 サプノズル半部同士を互いに接合した とき主体部 1 5 1 a， 1 5 1 bがメインノズル 1 2 0の 凹部 1 2 6に離脱自在に嵌合可能で、 一方のサブノズル 半部 1 5 0 bは可動ノズル部 1 22と一体移動自在にな つている。 また、 両サプノズル半部 1 50 a， 1 50 b の対向面には、 主体部 1 5 1 a， 1 5 1 bの夫々の上面 に開口する半逆円錐状孔と、 一端がこの孔に連通し他端 が夫々の延長部 1 52 a, 1 52 bの下面に開口する小 径の半円筒状孔とが形成されている。 そして、 両サプノ ズル半部 1 50 a， 1 5 0 b同士を接合した状態で、 サ ブノズル 1 50をメインノズル 1 20に嵌着したとき、 逆円錐状孔 1 5 3および小径の円筒状サプノズル孔 1 5 4が上ノズル 3 3のノズル孔 33 bと同軸をなすサプノ ズル軸線上に夫々画成されるよう になつている。 そして、 孔 1 5 3のサブノズル上面側の直径は例えば 1. 5 mm に、 また、 孔 1 5 3の延長部側の直径および孔 1 54の 直径は例えば 0. 3 mmにされている。
    [0023] 放電加工機は後述のワイヤ結線不良検出装箧 1 60の 一部をなす数値制御装置 1 70をさらに備え、 この制御 装匮は、 放電加工機の各種作動部例えば Z軸ユニッ ト 1 0， U V軸ユニッ ト 20， ホール ドローラ 3 1， ワイヤ テーブル， 三点支持ガイ ドの可動部， ワイヤ搬送装置 8 0および自動結線ュニッ ト 90の夫々の駆動源 （例えば モータ， ビス ト ン ♦ シリ ンダアッセンプリ） ならびに放 電加工電源部， 加工液供耠系およびセンサ系に接銃され ている。
    [0024] 以下、 第 4図を参照して、 本発明の要部をなす自動ヮ ィャ結線不良検出装置を説明する。
    [0025] ワイヤ結線不良検出装箧 1 6 0は、 メインノズル 1 2 0とサブノズル 1 5 0を組合せ使用して実行される小径 の加工閲始孔 5 1 を介するワイヤ結線時の結線不良を検 出するための第 1 の検出モー ドまたはメインノズル 1 2 0を単独使用して実行される通常径の加工開始孔 5 1 を 介するワイヤ 線時の結線不良を検出するための第 2の 検出モー ドで作動可能になっている。 このため、 検出装 g 1 6 0は、 比較器などを含む従来公知の第 1， 第 2の ショー ト検出回路 1 6 1， 1 6 2と、 検出モー ドの判別 および結線結果の良否判別を行うための手段として、 放 電加工機の各種作動部を従来公知のように制御する機能 を併有する数値制御装置 1 7 0とを備えている。
    [0026] 第 1 のショー ト検出回路 1 6 1 の入力端子は第 1 のリ レー接点 1 6 3を介して所定電圧例えば 1 0ボルトの直 流電圧源 + Vに接繞されると共に導電性のメインノズル 1 2 0に接铳され、 第 2のショー ト検出回路 1 6 2の入 力端子は同一の電圧源 + Vに接続されると共に接触子 1 6 4を介してワイヤ 4 0に接統されている。 また、 第 2 のショー ト検出回路 1 6 2と電圧源 + Vとの接铳点は、 第 2のリ レー接点 1 6 5を介して接地されている。 そし て、 第 1 のショ ー ト検出回路 1 6 1 の出力端子は、 第 1 の N A N D回路 1 6 6の一方の入力端子に接続され、 該 N A N D回路の他方の入力端子は、 第 2の N A N D回路 1 6 7の両入力端子と共に、 数値制御装置 1 7 0に内蔵 の出力回路 （図示略〉 を介して該制御装 gに内蔵のコン ビュータ （図示略） に接統されている。 第 2のショー ト 検出回路 1 62の出力端子は、 一方の入力端子が第 2の NAN D回路 1 6 7の出力端子に接続された第 3の NA N D回路 1 68の他方の入力端子に接統ざれ、 この NA N D回路 1 68の出力端子は第 4の NAN D回路 1 69 の一方の入力端子に接続されている。 さらに、 第 4の N AN D回路 1 69の他方の入力端子は第 1 の N AN D回 路 1 6 6の出力端子に、 回路 1 69の出力端子は数値制 御装 g l 70に内蔵の入力回路 （図示略） を介してコン ビュータに接続されている。
    [0027] 符号 1 7 1は検出モー ドを選択するための手動操作手 段を示し、 たとえば数値制御裝 g 1 70に通常装備され 入力回路を介してコンピュータに接続された手動データ 入力装置よりなる。 そして、 オペレータが手動データ入 力装置 1 7 1を操作して検出モー ドを選択すると、 コン ビュータは、 所定のレジスタに検出モードを表すフラグ 情報を記憶するようになっている。 また、 コンピュータ は、 図示しない放電加エブログラムから所定のワイヤ結 線不良検出処理開始指令を読取ったとき、 出力回路を介 して、 第 1， 第 2のリ レー接点 1 63， 1 65を夫々備 えたリ レー （図示略〉 の駆勅コイル， 第 1 の NAN D回 路 1 6 6の一方の入力端子に検出モ- ド選択制御出力を 印加すると共にこの選択制御出力を第 2の N A N D回路 1 67を介して反転させて第 3の NAN D回路 1 68の —方の入力端子に印加するようになっている。 なお、 ヮ ーク 5 0は接地ざれている。
    [0028] 以下、 上述の構成のワイヤカッ ト放電加工機の作動を 説明する。
    [0029] 放電加工時、 自動結線ユニッ ト 9 0のアームアッセン プリ 1 0 0をワイヤ 4 0の側方に退避させた状態で、 ヮ ィャ 4 0を図示しないワイヤ送り装置によつて走行ざせ つつワイヤ 4 0 とワーク 5 0間に放電を生じせしめ、 上 ノズル 3 3および下ノズル Ί 1から加工液を放電加工領 域に噴射させる。
    [0030] 一つのワーク 5 0から複数の加工品を製造する場合、 一加工品についての放電加工を終了する度にワイヤ 4 0 を切断し、 次いでワイヤ 4 0を次に挿通すべき加工閲始 孔 5 1 (第 1図） の直径寸法に応じた態様でワイヤ結線 を実行する。 先ず、 微細加工等を要しない通常の加工品 に適した通常の直径例えば 2 m m以上の加工開始孔を介 する通常のワイヤ結線につい！:説明する。 この場合、 ォ ペレータは、 手動データ入力装 g 1 7 1 を介して第 2の 検出モー ドを選択する。
    [0031] 一加工品についての放電加工が終了すると、 数値制御 裝蚩 1 7 0のコンピュータからの各種制御出力に応じて 放電加工機の各種作動部が以下のように順次作動する。
    [0032] 先ず、 加工液供耠系およびワイヤ搬送装置が作動停止 して加工液の供給が遮断されると共にワイヤの搬送が停 止される。 次いで、 Z軸ユニッ ト 1 0の上動に伴って上 ワイヤガイ ド 3 0が上動し、 また、 一対のホ一ル ド口一 ラ 3 1 が互いに接近方向に駆動されてワイヤ 4 0を挟持 する。 そ して、 退避位置にあるアームアッセンブリ 1 0 0が自動結線ュニッ ト 9 0のロッ ド 9 2を介して第 1 の ピス ト ン ♦ シリ ンダアッセンプリ によって下動された後、 カツタ 1 1 1， 1 1 2が上ノズル 3 3の直下に位置する までモー タによ って回動され、 この結果、 スリ ッ ト 1 4 0を介してワイヤ 4： 0がカツタ 1 1 1 , 1 1 2間に導入 される。 次いで、 可動カツタ 1 1 2が第 2のビス ト ン ♦ シリンダアッセンブリによ り駆動され、 ワ イヤ 4 0を切 断する。 そして、 アームアッセンプリ 1 0 0を退避方向 に回動させた後、 ワイヤ搬送装置 8 0の一対のベル ト 間 に切断したワイヤ 4 0の下流側の部分を挟持した後、 ヮ ィャ搬送装置 8 0 およびワイヤ送り ローラ （図示略） を 駆動してワイヤ回収容器 （図示略） 内に廃棄する。
    [0033] 次に、 ワークテープルを水平面内で移動させ、 ワーク 5 0に形成されワイヤ 4 0を挿通すべき加工開始孔 5 1 の中心と上下ワイヤガイ ド 3 0， 7 0の軸線とを合致さ せる。 そして、 アームアッセンプリ 1 0 0 を再度上ワイ ャガイ ド側に回動させ、 メインノズル 1 2 0を上ノズル 3 3の直下に位置づける。 次いで、 第 3のビス ト ン ♦ シ リンダアッセンブリを駆動して可動ノズル部 1 2 2を静 止ノズル部 1 2 1 に当接させ、 両ノズル部によ り画成さ れるノズル孔 1 2 5内にワイヤ 4 0を保持した状態で、 アームアッセンプリ 1 0 0を上動させてメ インノズル上 面の円筒状孔 1 23を上ノズル 3 3の先端環状部 33 a に嵌合させる。 これと同時に、 図示しない三点支持ガイ ドの可動片を静止片から離反させてワイヤ 40を挿通可 能とする。 そして、 Z軸ユニッ ト 1 0をメインノズル 1 20の先端面とワーク 50の上面との離隔間隔が通常の 自動結線作業に適した所定値 （ 1 l 〜 1 3 mm) となる まで下動させる。
    [0034] ここで、 数値制御装置 1 70のコンピュータはワイヤ 結線不良検出指令を読取り、 上述のオペレータによる検 出モー ド設定に対応する検出モー ドを表すフラグ情報に 応じて Lレベルの検出モー ド選択制御出力を第 1， 第 2 の NA N D回路 1 66， 1 67および 2つのリ レーに印 加する。 この結果、 第 1の NAN D回路 1 66のゲー ト が閉じる一方、 第 3， 第 4の N A N D回路 1 68， 1 6 9のゲー トが開く。 また、 第 1， 第 2のリ レー接点 1 6 3， 1 65が開き、 接触子 1 64を介して電圧源 + Vか らワイヤ 40および第 2のショー ト検出回路 1 62の入 力端子に 1 0ボルトの電圧が印加される一方、 メインノ ズル 1 20への電圧印加が遮断される。
    [0035] 斯かる条件下で、 上ノズル 33から加工液を噴射しつ つホールドローラ 3 1を回転させてワイヤ 40を加工開 始孔 5 1 および下ワイヤガイ ド 70に向けて送り出す。 通常、 ワイヤ 40は加工液の噴流に拘束されて加工開始 孔 5 1 を挿通し、 次いで、 三点支持ガイ ドのワイヤ通路 および静止片と可動片間を挿通し、 ワイヤ搬送装置 8 0 を介してワイヤ送りローラに到達する。 これによ り、 ヮ ィャ結線が終了する。 正常なワイヤ結線中、 ワイヤ 40 がワーク 50に接触しないので第 2のショー ト検出回路 1 62の入力端子には常時 1 0ボル ト の電圧が加わり、 回路 1 62から第 3の N AN D回路 1 68に Hレベル信 号が常時印加され、 ワイヤ 40とワーク 5 0間に短絡状 態 （結線不良） が発生しなかったことを表す Hレベル信 号が第 4の NA N D回路 1 69から数値制御装 g l 70 に常時印加される。
    [0036] 次に、 加工液の供給を遮断すると共に一対のホールド ローラ 3 1の回転駆動を停止ざせた後、 Z軸ユニッ ト 1 0と共に上ワイヤガイ ド 30を上動させる。 このとき、 両ホールドローラ 3 1間に設けた一方向クラッチが解放 してホールドローラ 3 1が空転する。 次いで、 アームァ ッセンプリ 1 00が下動され、 これに伴って結線用ノズ ル 1 20が上ノズル 33から離脱する。 そして、 可動ノ ズル部 1 22を静止ノズル部 1 2 1から離反させて両者 間をワイヤ 40が通過可能とした状態で、 アームアツセ ンプリ 1 00を退避方向に回動させた後、 退避位置まで 上動させる。 これと同時に、 三点支持ガイ ドの可動片を 静止片側に駆動して結線済みのワイヤ 40を両者間に摺 動自在に挟持させると共にホールドローラ 3 1同士およ びワイヤ搬送装置 80のベルト同士の夫々を互いに離反 する方向に駆動して両ローラ間および両ベルト間に挟持 したワイヤ 40を解放する。 最後に、 上ワイヤガイ ド 3 0を所定高さ方向位 gまで下動させて放電加工にそなえ る。
    [0037] 一方、 結線不良発生時にはワイヤとワーク 5 0間に短 絡状態が発生し、 このときワイヤ 4 0がワーク 5 0を介 して接地されてショー ト検出回路 1 6 2の入力端子に現 れる電圧値が 0ボルト に低下する。 この場合、 結線不良 の発生を表す L レベル信号が第 4の N A N D回路 1 6 9 から数値制御装 g 1 7 0に印加ざれる。 数値制御装置の コンピュータはこの検出不良発生信号を入力すると、 上 述の作業手順を繰り返してワイヤ結線を再度試みる。
    [0038] 以下、 微細加工等を要する特定の加工品に適した小径 のたとえば 0 . 5〜 2 m m直径の加工開始孔を介する特 定のヮィャ結線を行う場合における放電加工機の動作を 説明する。 この場合、 オペレータは手動データ入力装置 1 7 1 を介して第 1の検出モー ドを選択すると共に、 Z 軸ュニッ ト 1 0の高ざ方向移動制御時に数値制御装置 1 7 0のコンピュータによ り参照されるべき設定値をサブ ノズル 1 5 0の先端面とワーク 5 0の上面との離隔距離 が 0. 1 〜 0 . 2 m mになるように予め設定する。
    [0039] ワイヤ結線時、 放電加工機の関連部分は、 既に説明し た通常のワイヤ結線の場合と基本的には同一の手順を実 行する。 但し、 ワイヤ結線の実行に先立ってサブノズル 1 5 0をメインノズル 1 2 0の底面に予め装着しておく < また、 ワイヤ結線のための加工液供耠は行わない。
    [0040] その後、 数値制御装 g 1 7 0のコンピュータはワイヤ 結線不良検出開始指令を読取り、 上述のオペレータによ る検出モー ド設定に対応する検出モー ドを表すフラグ情 報に応じて H レベルの検出モー ド選択制御出力を第 1， 第 2の N A N D回路 1 6 6， 1 6 7および 2つのリ レー に印加する。 この結果、 第 2の N A N D回路 1 6 7のゲ 一 卜が閉じる一方、 第 1 , 第 4の N A N D回路 1 6 6, 1 6 9のゲー ト が開く。 また、 第 1， 第 2のリ レー接点 1 6 3, 1 6 5が閉じ、 電圧源 + Vからワ イヤ 4 0およ び第 2のショー ト 検出回路 1 6 2の入力端子への電圧印 加が遮断される一方、 電圧源 + Vからメイ ンノズル 1 2 0に 1 0ボル ト の電圧が印加される。
    [0041] 斯かる条件下でホール ドローラ 3 1 を回転させ、 例え ば 0. 2 mm直径のワイヤ 4 0を、 上ノズル 3 3に嵌合 させたメ イ ンノズル 1 2 0およびノズル孔径が例えば 0. 3 mmのサプノズル 1 5 0を介して、 小径 （例えば 0. 5〜 2 mm直径） の加工閲始孔 5 1 に向けて送り出し、 これによ り実質的なワイヤ結線が開始される。
    [0042] この実質的なワイヤ結線の開始時、 コンピュータは、 結線不良検出開始指令に応じて検出モー ドを表すフラグ 情報に従い第 1 の検出モ - ドで結線不良検出を開始する。 先ず、 コンピュー タは所定時問に設定したタイマ （例え ばブログラムを利用したソフ ト ウェアタイマ） をスター ト させる。 この所定時間は、 実質的なワイヤ結線開始時 でのワイヤ先端位置と所定ワイヤ搬送位 g (ここではサ プノズル 1 5 0のサブノズル孔 1 54の入口） 間距雜と ワイヤ送り'速度とに基づいて予め算出される、 実質的な ワイヤ結線を開始した時点からワイヤ 4 0が所定搬送位 置に到達するのに通常必要な時間よ りも若干大きい値に 設定されている。
    [0043] さて、 メインノズル 1 2 0およびサブノズル 1 5 0を 介して、 小径の加工開始孔 5 1 に向けて送り出すと、 ノ ズル 1 5 0とヮ,ーク 5 0間距離が 0 . 1 〜 0 . 2 m mと 小さいので、 通常は、 ワイヤ 4 0の曲がり癖に起因して ワイヤ先端にブレを生じた場合にもワイヤ 4 0はワーク 上面に衝突することなく加工開始孔 5 1内に円滑に揷通 される。 その後、 ワイヤ 4 0が下ワイヤガイ ド 7 0に向 けて更に送り出されると、 ワイヤ 4 0はその曲がり癖に 起因するブレを生じるものの、 通常は、 小径の加工開始 孔 5 1 が奏するワイヤガイ ド機能によ り下ワイヤガイ ド 7 0に内蔵の下ノズル 7 1 のワイヤ通路ならびに三点支 持ガイ ドのワイヤ通路および可動片と静止片間を支障な く挿通するに至る。 その後、 上述の後処理を行って放電 加工に備える。
    [0044] このような正常なワイヤ結線が行われている間、 ワイ ャ結線不良検出装 g l 6 0によ り結線不良の発生の有無 が以下のように判別される。 コンピュータは、 メインノ ズル 1 2 0のノズル孔 1 2 5からのワイヤ 4 0の送り出 し開始時点からワイヤ 4 0がサブノズル 1 5 0のノズル 孔 1 5 4の入口に到達するのに通常必要な時間よりも若 干大きい値に設定したタイマ時間が経過するまでは第 4 の N A N D回路 1 6 9からの検出出力を無効と し当該検 出出力レベルに基づく結線良否判別を行わない。 この結 果、 メ イ ンノズル 1 2 0から送り 出されたワイヤ 4 0が メインノズル孔 1 2 5の内周面に接触し、 メインノズル 1 2 0, ワイヤ 4 0， 接触子 1 6 4およびリ レー接点 1 6 5を介して接地された第 1 のシ ョー ト検出回路 1 6 1 の入力端子に 0ボル ト電圧が現れて第 4の N A N D回路 1 6 9からコンピュータに結線不良を表す L レベル出力 が印加された場合にも、 この結線不良出力が無効にされ る。
    [0045] その後、 ワイヤ 4 0 とメインノズル 1 2 0 との接触の 有無に従う結線不良判別が開始される。 こ こで、 ワイヤ 4 0は電気絶縁性のサブノズル 1 5 0によ り摺動自在に 支持されかつ第 1 のショ ー ト検出回路 1 6 1 の入力端子 に接統したメイ ンノズル 1 2 0からは電気的に絶縁され ているので、 ワイヤ 40が加工開始孔 5 1 に挿通されて 加工開始孔内周面に接触した場合にも第 1 のショー ト検 出回路 1 6 1 の入力端子に 1 0ボル ト電圧が依然として 現れ、 結線不良発生と誤判別されることがない。 そして、 正常結線時にはワイヤ 4 0に撩みを生ずる ことなく ワイ ャが下ワイヤガイ ド 7 0 に挿通されるに至り、 この間、 第 4の N A N D回路 1 6 9の出力は H レベルに維持され、 コンピュ ータは結線が正常に行われている と判別する。 —方、 メインノズル 1 2 0からサブノズル 1 5 0への ワイヤ送り出し時に、 サプノズル孔 1 54がつまってい る等の理由でワイヤ 4 0が撩み、 所定タ イマ時間経過後 においてもワイヤがメイ ンノズル 1 2 0 と接触状態にあ ると、 第 1 のショ ー ト検出回路 1 6 1 の入力端子が、 メ インノズル 1 2 0， ワイヤ 4 0， 接触子 1 6 4および第 2のリ レー接点 1 6 5を介して、 かつ、 メ インノズル 1 2 0， ワイヤ 4 0 およびワーク 5 0を介して接地される。 結果と して、 当該入力端子には 0ボル ト電圧が現れ、 検 出回路 1 6 1 の出力端子からこれに対応する第 1 の N A N D回路 1 6 6の入力端子に L レベル信号が印加され、 従って、 第 4の N A N D回路 1 6 9からコンピュータに 結線不良を表す L レベル信号が供耠され、 コンピュータ によ り結線不良の発生が判別される。 また、 加工開始孔 5 1 内にバリがあったり下ノズル 7 1 のワイヤ通路内に スラッジがたま っている等、 各種ワイヤ挿通部に異常が あると、 ワイヤ 4 0の搬送が阻止される。 この場合、 ヮ ィャ 4 0が橈んでメインノズル 1 2 0 と接触するに至り、 上述のようにして結線不良の発生が判別される。
    [0046] さて、 放電加工中にワイヤ 4 0が断線した場合、 ワイ ャ 4 0を人為的に切断した場合と同様に自動ワイヤ結線 が実行される。 この場合、 従来公知のよう にワイヤ断線 が検出されると、 断線したワイヤ 4 0の下流側部分を廃 棄した後、 アームアッセンプリ 1 0 0を上述の手順で第 1 図に示す結線動作位置に配すると共に、 ワイヤ断線に よ り中断するに至った放電加工に関連する加工開始孔 5 1 の中心が上ノズル 3 3ならびにメインノズル 1 2 0お よびサプノズル 1 50の対応するものの軸線と合致する ようにワークテーブルを駆動し、 次いで、 上述の場合と 同様の手順で結線不良判別を実行しつつワイヤ結線を行 う。 この場合の作動は上述の説明から明かなので、 作動 説明を省略する。
    [0047] 小径の加工開始孔を介する上記特定のワ イヤ結線実行 モ - ドから通常径の加工開始孔を介する上記通常のワイ ャ結線実行モー ドへ再び切り換える場合、 サブノズル 1 50をメ イ ンノズル 1 20から予め取り外しておく。 以下、 第 5図を参照して、 本発明の第 2の実施例によ る自動ワイヤ結線不良検出裝箧を説明する。
    [0048] 本実施例の検出装置 1 60 ' は、 第 1， 第 2のショー ト検出回路 1 6 1， 1 62および両該検出回路と N C裝 置 1 7 0間に介在する論理回路を備えた第 4図の検出裝 箧 1 60と比べて、 ひとつのショ ー ト検出回路 1 6 1 ， を用いて装置構成を簡略にした点が異なる。
    [0049] すなわち、 シ ョ ー ト検出回路 1 6 1 ' の入力端子は直 流電源 + Vおよび第 1のリ レーの可動接点 1 63， aに 接続され、 当該可動接点は、 メイ ンノズル 1 20に接続 した第 1 のリ レーの第 1 の静止接点 1 63， と、 接触 子 1 64および第 2のリ レーの静止接点 1 65， bに接 続した第 2の静止接点 1 63， c とのいずれか一方に選 択的に接続されるようになっている。 また、 第 2のリ レ 一の可動接点は接地されている。
    [0050] 第 5図の検出装置 1 60， は、 第 4図の検出裝匿 1 6 0の場合と同様、 メインノズル 1 20およびサブノズル 1 5 0を組合せ使用して行うワイヤ結線時の結線不良を 検出するための第 1 の検出モー ドと、 メインノズル 1 2 0を単独使用して行うワイヤ結線時の結線不良を検出す るための第 2の検出モー ドのいずれかで作動する。 第 1 の検出モー ドでは、 N C裝箧 1 7 0からの検出モー ド選 択指令に応じて、， 第 1のリレ一の可動接点 1 6 3， aが 第 1 の静止接点〗 63， bに接続されると共に接触子 1 64を接地させるベく第 2のリ レーの可動接点 1 6 5， aが静止接点 1 6 5， bに接統される。 一方、 第 2の検 出モー ドでは、 第 1のリ レーの可動接点 1 63， aが第 2の静止接点 1 6 3， c に接続されると共に第 2のリ レ 一の可動接点 1 6 5， aと静止接点 1 6 5 ' b とが遮断 される。 検出装箧 1 60 ' のその他の作動は検出装 g 1 60の場合と同様であるので、 説明を省略する。
    权利要求:
    Claims

    請 求 の 範 囲
    . ワイヤカッ ト 放電加工機に搭載される自動ワイヤ結 線不良検出装置において、 メイ ンノズルに装着されか っ該メ インノズルから電気的に絶緣されたサブノズル を用いた小径の加工開始孔を介するワイヤ結線の実行 中、 ワイヤ電極と前記メ イ ンノズルとが短絡したとき に所定の検出出力を発生するためのショ ー ト検出回路 と、 前記ワイヤ結線開始後、 前記ワイヤ電極が所定の 搬送位置に達するまでの間、 前記ショー ト検出回路を 非作動化して当該ショ ー ト検出回路からの前記所定の 検出出力を無効にするための非作動化手段と、 前記シ ョー ト検出回路が非作動状態から解放された後に前記 ショ ー ト検出回路から前記所定の検出出力が発生した ときに前記ワイヤ結線が不首尾に終ったと判別するた めの判別手段とを備えることを特徵とする自動ワイヤ 結線不良検出装蚩。
    . 前記ショー ト検出回路の入力側に接铳された電圧源 を舍む請求の範囲第 1 項記載の自動ワイヤ結線不良検 出装蚩。
    3 . 前記放電加工機は前記メインノズルを用いた通常径 の加工開始孔を介する第 2のワイヤ結線を実行可能に され、 前記判別手段は前記ワイヤ結線と前記第 2のヮ ィャ結線のいずれが実行されているかを判別し、 前記 自動ワイヤ結線不良検出装置は、 前記第 2のワイヤ結 線の実行中、 前記ワイヤ電極と前記ワーク とが短絡し たときに第 2の所定の検出出力を発生するための第 2 のショー ト検出回路をさらに含み、 前記判別手段は前 記第 2の所定の検出出力が発生したとき前記ワイヤ結 線が不首尾に終ったと判別する請求の範囲第 1項記載 の自動ワイヤ結線不良検出装匿。
    4. 前記ショー ト検出回路および前記第 2のショー ト検 出回路の夫々の入力側に接続ざれた電圧源を含む請求 の範囲第 3項記載の自動ワイヤ結線不良検出装置。
    5 . 前記電圧源と前記ショー ト検出回路の入力側間 在する第 1 のスィッチと、 前記電圧源と前記第 2のシ ョー ト検出回路の入力側との接統点に一端が接続され 他端が接地された第 2のスィッチと、 前記第 1， 第 2 のショー ト検出回路と前記判別手段間に介在する論理 回路とを舍み、 前記判別手段は、 前記ワイヤ結線およ び前記第 2のワイヤ結線のいずれが実行されているか に応じて前記第 1， 第 2のスィッチの作動位置およ介び 前記論理回路の作動を制御する請求の範囲第 4項記载 の自動ワイヤ結線不良検出装置。
    6 . 前記電圧源および前記ショー ト検出回路の入力側を 前記メインノズルおよび前記ヮィャ電極のいずれか一 方に接続するための第 1のスィ ッチと、 前記ワイヤ電 極を選択的に接地させるための第 2のスィッチとを含 み、 前記放電加工機は前記メインノズルを用いた通常 径の加工開始孔を介する第 2のワイヤ結線を実行可能 にされ、 前記判別手段は前記ワイヤ結線と前記第 2の ワイ ヤ結線のいずれが実行されているかを判別すると 共に当該判別結果に応じて前記第 1 . 第 2のスィ ッチ の作動位置を制御する請求の範囲第 2項記載の自動ヮ ィャ結線不良検出装匿。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPH02100828A|1990-04-12|
    EP0390933B1|1993-01-27|
    US5051553A|1991-09-24|
    EP0390933A1|1990-10-10|
    EP0390933A4|1991-03-13|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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    1990-04-19| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
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    1990-10-10| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1989911102 Country of ref document: EP |
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP63/252894||1988-10-08||
    JP25289488A|JPH02100828A|1988-10-08|1988-10-08|Automatic wire connection defect detection method|DE1989604647| DE68904647T2|1988-10-08|1989-10-04|Vorrichtung zur fehlererkennung beim automatischen drahteinfadeln.|
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