线电极行进装置制造方法
【专利摘要】一种线电极行进装置，其在线电极输送辊与线电极回收辊之间张设线电极并使该线电极行进，具有：线电极输送辊圆周速度计算部(91a)、线电极回收辊圆周速度计算部(91b)，它们基于来自线电极输送辊以及线电极回收辊的编码器的线电极输送辊位置FB值(71)以及线电极回收辊位置FB值(81)的变化量，计算线电极输送辊以及线电极回收辊各自的圆周速度；圆周速度差保存部(93)，其将线电极输送辊的圆周速度与线电极回收辊的圆周速度的差作为圆周速度差进行计算，并对计算出的圆周速度差进行保存；以及线电极输送辊速度控制部(95)以及线电极回收辊速度控制部(98)，它们在变更线电极的行进速度时，以与另一者的圆周速度的差成为线电极行进速度变更前的圆周速度差的方式所生成的线电极输送辊速度指令值以及线电极回收辊速度指令值，分别对线电极输送辊以及线电极回收辊进行控制。
【专利说明】线电极行进装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种线电极放电加工机的线电极行进装置。
【背景技术】
[0002]在线电极放电加工机中，在线电极输送辊和线电极回收辊之间张设线电极并使该线电极行进。
[0003]在线电极行进中，由于在线电极输送辊与线电极回收辊之间设置的引导辊的摩擦力，线电极回收辊附近的张力比线电极输送辊附近的张力大，从而线电极的伸长量较大，因此通常线电极回收辊的圆周速度也比线电极输送辊的圆周速度快。
[0004]当前，在通过各辊的旋转速度指令在线电极行进中进行加减速处理时，由于通过独立的控制性能不同的控制系统进行加减速处理，因此加减速处理中的各辊的速度差与即将进行加减速处理前的旋转速度差不同。
[0005]线电极回收棍的圆周速度比线电极输送棍的圆周速度快，该速度差变大，如果超过一定值，则线电极断线。相反，如果线电极输送辊的圆周速度比线电极回收辊的圆周速度快，则线电极挠曲。
[0006]因此，在现有的线电极放电加工机的线电极行进装置中，在使用细线线电极高速地自动接线的情况下，在线电极的加减速处理中发生线电极断线、线电极挠曲的频率较高。因此，需要在细线线电极的自动接线中降低线电极进给速度。
[0007]在专利文献I中公开了一种技术，该技术用于检测各辊的旋转速度，并将线电极的张力保持为恒定。
[0008]专利文献1:日本特开平06 - 218628号公报
【发明内容】
[0009]但是，根据上述现有技术，事先根据线电极直径或线电极材质和设定张力而计算线电极回收辊与线电极输送辊的旋转速度差。因此，存在下述问题，即，需要根据线电极直径或线电极材质而预先决定设定值，设定变得繁琐，或者在存在线电极直径、线电极材质的波动的情况下，产生线电极断线、挠曲。
[0010]本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，得到一种线电极行进装置，该线电极行进装置能够在使线电极的行进速度变化时，防止线电极断线、松弛的发生。
[0011]为了解决上述课题并实现目的，本发明的线电极行进装置，其在线电极输送辊与线电极回收辊之间张设线电极并使该线电极行进，该线电极行进装置的特征在于，具有:圆周速度计算部，其基于来自线电极输送辊以及线电极回收辊的反馈信息，计算线电极输送棍的圆周速度以及线电极回收棍各自的圆周速度；圆周速度差保存部，其将线电极输送棍的圆周速度与线电极回收辊的圆周速度的差作为圆周速度差而进行计算，并保存计算出的圆周速度差；以及速度指令生成部，其在变更线电极的行进速度时，以与线电极输送辊以及线电极回收辊中的一者的差值成为圆周速度差的方式而生成另一者的速度指令值，并将所生成的各速度指令值分别输出至线电极输送辊以及线电极回收辊。
[0012]发明的效果
[0013]本发明所涉及的线电极行进装置可以取得下述效果，即，在使线电极的行进速度变化时，能够将线电极输送辊与线电极回收辊的圆周速度差保持为恒定，防止线电极断线、松弛的发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是表示本发明所涉及的线电极行进装置的实施方式的结构的图。
[0015]图2是表示线电极行进系统控制装置的结构的图。
[0016]图3是表示在线电极自动插入时的线电极行进装置的动作流程的流程图。
[0017]图4是表示在线电极自动接线时的线电极输送辊及线电极回收辊的圆周速度以及速度指令值的关系的一个例子的图。
[0018]图5是表示在通常的线电极行进时的线电极行进装置的动作流程的流程图。
[0019]图6表示在线电极行进时的线电极输送辊及线电极回收辊的圆周速度以及速度指令值的关系的一个例子的图。
【具体实施方式】
[0020]以下，基于附图对本发明涉及的线电极行进装置的实施方式进行详细地说明。此外，本发明并不受本实施方式限定。
[0021]实施方式.
[0022]图1是表示本发明所涉及的线电极行进装置的实施方式的结构的图。实施方式所涉及的线电极行进装置具有:线轴1、引导辊2、3、5、线电极输送辊4a、输送夹紧辊4b、线电极回收辊6a、回收夹紧辊6b、编码器7、8、以及线电极行进系统控制装置9。
[0023]线轴I卷绕有线电极，从该线轴I供给线电极10。线电极输送辊4a在与输送夹紧辊4b之间夹持线电极10而将线电极10从线轴I拉出。线电极回收辊6a在与回收夹紧辊6b之间夹持线电极10而将线电极10送入至未图示的回收箱。引导辊2、3、5决定线电极10的行进路径。作为第I编码器的编码器7，将线电极输送辊4a的旋转量作为脉冲数(线电极输送辊位置反馈(FB)值71)进行检测，并作为反馈信息输出至线电极行进系统控制装置9。作为第2编码器的编码器8，将线电极回收辊6a的旋转量作为脉冲数(线电极回收辊位置反馈(FB)值81)进行检测，并作为反馈信息输出至线电极行进系统控制装置9。
[0024]图2是表示线电极行进系统控制装置9的结构的图。线电极行进系统控制装置9具有:线电极输送棍圆周速度计算部9la、线电极回收棍圆周速度计算部91b、棍信息存储部92、圆周速度差保存部93、扭矩?速度指令生成部94、线电极输送辊速度控制部95、线电极输送辊控制切换器96、线电极输送辊扭矩控制部97、线电极回收辊速度控制部98以及线电极回收辊扭矩控制部99。
[0025]线电极输送辊圆周速度计算部91a根据在辊信息存储部92中存储的线电极输送辊4a的信息、和从编码器7作为反馈信息所输入的线电极输送辊4a的旋转量的每个单位时间的变化量，对线电极输送辊4a的旋转速度进行计算，进而基于线电极输送辊4a的旋转速度，对线电极输送辊4a的圆周速度进行计算。同样地，线电极回收辊圆周速度计算部91b根据在辊信息存储部92中存储的线电极回收辊6a的信息、和从编码器8作为反馈信息所输入的线电极回收辊6a的旋转量的每个单位时间的变化量，对线电极回收辊6a的旋转速度进行计算，进而基于线电极回收辊6a的旋转速度，对线电极回收辊6a的圆周速度进行计算。辊信息存储部92对与线电极输送辊4a、线电极回收辊6a各自的直径或半径、各个编码器7、8的I周的脉冲数相关的信息进行存储。圆周速度差保存部93基于从线电极输送辊圆周速度计算部91a、线电极回收棍圆周速度计算部91b输入的线电极输送棍4a、线电极回收辊6a的圆周速度，对圆周速度差进行计算并保存。
[0026]扭矩.速度指令生成部94从未图示的加工控制装置获取线电极的行进、停止、加速、减速等的指令，并生成线电极输送辊4a的扭矩指令、速度指令、线电极回收辊6a的速度指令。线电极输送辊速度控制部95从扭矩?速度指令生成部94获取线电极输送辊速度指令，以使来自线电极输送棍圆周速度计算部91a的线电极输送棍速度FB与线电极输送棍速度指令一致的方式而生成线电极输送辊扭矩指令。线电极输送辊控制切换器96从未图示的加工控制装置获取线电极输送辊的控制方式切换信号，在速度控制方式的情况下对从速度指令生成部95输出的线电极输送辊扭矩指令进行选择并输出，另外在张力控制方式的情况下对从线电极输送辊速度控制部95输出的线电极输送辊扭矩指令进行选择并输出。线电极输送辊扭矩控制部97对线电极输送辊电流41进行控制，以使线电极输送辊按照从线电极输送辊控制切换器96获取到的指令而输出扭矩。
[0027]线电极回收辊速度控制部98从扭矩?速度指令生成部94获取线电极回收辊速度指令，以使来自线电极回收棍圆周速度计算部91b的线电极回收棍速度FB与线电极回收棍速度指令一致的方式而生成线电极回收辊扭矩指令。线电极回收辊扭矩控制部99对线电极回收辊电流61进行控制，以使线电极回收辊按照从线电极回收辊速度控制部96获取到的指令而输出扭矩。
[0028]线电极行进系统控制装置9从未图示的加工控制装置输入线电极的行进、停止、加速、减速等指令，使线电极10的行进速度根据所输入的指令进行变化，其中，该加工控制装置根据NC程序的执行、使用者的操作，对线电极放电加工装置中的加工动作进行控制。
[0029]此外，也可以取代编码器7、8而使用转速计对旋转速度进行检测，将检测出的旋转速度输入至线电极行进系统控制装置9 (线电极输送辊圆周速度计算部91a、线电极回收棍圆周速度计算部91b)。
[0030]实施方式所涉及的线电极行进装置在线电极10的行进中对线电极行进速度进行加减速时，以维持前一个状态的线电极输送辊与线电极回收辊的圆周速度差的方式使速度变化。具体就是，在进行实际的加减速时，基于检测出的线电极输送辊4a和线电极回收辊6a的圆周速度差以及当前的线电极回收辊速度指令值，生成线电极输送辊速度指令值。通过直至加减速处理结束为止持续上述过程，从而始终维持进行加减速处理前的稳定的旋转速度差。以下，基于流程图对该控制进行说明。
[0031]图3是表示在线电极自动插入时的线电极行进装置的动作流程的流程图。首先，在将从线轴I拉出的线电极10夹持在线电极输送辊4a与输送夹紧辊4b之间的状态下，使线电极输送辊4a和线电极回收辊6a旋转(步骤S101)。对线电极回收辊6a和回收夹紧辊6b夹持线电极10的情况进行检测，如果从未图示的加工控制装置输入线电极10的停止命令(步骤S102/是)，则圆周速度差保存部93对通过线电极输送辊圆周速度计算部91a计算出的线电极输送辊4a的圆周速度，与通过线电极回收辊圆周速度计算部91b计算出的线电极回收辊6a的圆周速度的差进行计算，并保持计算出的值(步骤S103)。在线电极回收辊6a和回收夹紧辊6b未夹持线电极10，并从未图示的加工控制装置未输入线电极10的停止指令的情况下(步骤S102/否)，继续一边使线电极输送辊4a旋转一边输送线电极10，并且使线电极回收辊6a旋转。
[0032]扭矩.速度指令生成部94生成按照预先设定的比例而减小的线电极回收辊速度指令值(步骤S104)，进而以使与线电极回收辊速度指令值的差成为通过步骤S103计算出的值的方式而生成线电极输送辊速度指令值(步骤S105)。此外，在线电极输送辊的速度指令为负的情况下(步骤S106/否)，将线电极输送辊的旋转速度指令设置为0(零)(步骤S107)。
[0033]线电极输送辊4a、线电极回收辊6a各自的旋转速度对应从线电极行进系统控制装置9输出的线电极输出辊速度指令值以及线电极回收辊速度指令值而变化。如果线电极输送棍4a、线电极回收棍6a的旋转速度为零,扭矩?速度指令生成部94计算的线电极输送辊4a以及线电极回收辊6a的圆周速度为零(已停止)(步骤S108/是)，则结束处理。在线电极输送辊4a、线电极回收辊6a未停止的情况下(步骤S108/否)，返回步骤S104，扭矩?速度指令生成部95生成线电极输送辊速度指令值以及线电极回收辊速度指令值，并输出至线电极输送辊4a、线电极回收辊6a，使旋转速度变化。
[0034]在自动接线时线电极回收辊6a和回收夹紧辊6b对线电极10进行了夹持后，为了使线电极输送辊4a以及线电极回收辊6a停止而进行减速处理，通过一边维持前一个状态的圆周速度差一边进行减速，从而能够维持减速处理中的圆周速度差，能够防止线电极10的断线。另外，能够防止在减速处理中线电极输送辊4a的圆周速度比线电极回收辊6a的圆周速度快所引起的线电极10的挠曲。
[0035]图4是表示在线电极自动接线时的线电极输送辊及线电极回收辊的圆周速度以及速度指令值的关系的一个例子的图。是将速度指令值变换为与旋转速度相对应的圆周速度后的图示。由线电极输送辊4a输送的线电极10在时刻11被线电极回收辊6a和回收夹持辊6b夹持。由此，线电极输送辊4a的圆周速度加快，相反，线电极回收辊6a的圆周速度减慢，在时刻t2成为稳定状态。此时的圆周速度差为VI。
[0036]在时刻t3，从未图示的加工控制装置将停止命令输出至行进系统控制装置9。此时扭矩.速度指令生成部94所生成的线电极输送辊速度指令值为比线电极回收辊速度指令值低Vl的值。
[0037]从时刻t3至t4，扭矩.速度指令生成部94以与线电极回收辊速度指令值的差为Vl的方式而生成线电极输送辊速度指令值。
[0038]在时刻t4，线电极输送辊速度指令值为零。在此及其以后，从线电极回收辊速度指令值减去圆周速度差Vl而得到的值为负值，但是扭矩.速度指令生成部94将该值设为零而生成线电极输送辊速度指令值。
[0039]在时刻t5，线电极回收辊速度指令值为零，在时刻t6，线电极回收辊6a的旋转速度为零，线电极10的自动接线动作结束。
[0040] 图5是表示在通常的线电极行进时的线电极行进装置的动作流程的流程图。以指定的速度指令值使线电极输送辊4a、线电极回收辊6a旋转而使线电极10行进(步骤S201)。此时，对线电极输送辊4a的旋转速度进行控制，以使线电极输送辊4a的扭矩恒定，从而线电极10的张力成为规定值。在线电极行进系统控制装置9从未图示的加工控制装置接收到停止指令的情况下(步骤S202/是)，步骤S203~S208的处理与图3的步骤S103~S108中的处理相同。
[0041]在线电极行进控制装置9从未图示的加工控制装置未接受到停止命令(步骤S202/否)，而是接收到线电极进给速度变更指令的情况下(步骤S209/是)，与步骤S103相同地，圆周速度保存部93对线电极输送棍4a的圆周速度与线电极回收棍6a的圆周速度的差进行计算并保存(步骤S210)。
[0042]扭矩?速度指令生成部94生成线电极回收辊速度指令值，进而以与线电极回收辊速度指令值的差成为在步骤S207中计算出的值的方式而生成线电极输送辊速度指令值。扭矩.速度指令生成部94将所生成的线电极输送辊速度指令值以及线电极回收辊速度指令值输出至线电极输送辊4a、线电极回收辊6a各自的速度控制部95、98 (步骤S211)。
[0043]线电极输送辊4a、线电极回收辊6a各自的旋转速度，对应于从线电极行进系统控制装置9输入的线电极输送辊速度指令值以及线电极回收辊速度指令值而进行变化。如果线电极输送辊速度指令值以及线电极回收辊速度指令值成为规定值(步骤S212/是)，则返回步骤S202，将线电极输送辊4a的控制方式切换至张力控制。在线电极输送辊速度指令值以及线电极回收辊速度指令值的值未成为规定值的情况(步骤S212/否)下，返回步骤S211，扭矩.速度指令生成部94通过速度控制而生成线电极输送辊速度指令值，将线电极输送辊速度指令值以及线电极回收辊速度指令值分别输出至线电极输送辊4a、线电极回收辊6a，使旋转速度变化。
[0044]与自动接线动作时相同地，即使在通常的线电极行进时，也能够防止下述问题，即，线电极10受到更强的张力拉拽而发生线电极断线，或者线电极输送辊4a的圆周速度比线电极回收辊6a的圆周速度快而引起线电极10挠曲。
[0045]图6表示在线电极行进时的线电极输送辊及线电极回收辊的圆周速度以及速度指令值的关系的一个例子的图。是将速度指令值变换为与旋转速度相对应的圆周速度后的图示。在图6中，在线电极输送辊4a的控制方式为张力控制的情况下，省略了线电极输送辊速度指令值的图示。在时刻t7之前，线电极输送辊4a受到张力控制，线电极10稳定行进。此时的圆周速度差为VI。
[0046]在时刻t7，从未图示的加工控制装置将减速命令输入至线电极行进系统控制装置9，线电极行进系统控制装置9对应减速命令而将线电极输送辊4a的控制方式从张力控制切换至速度控制。此时，扭矩?速度指令生成部94所生成的线电极输送辊速度指令值是比线电极回收辊速度指令值低Vl的值。
[0047]从时刻t7至时刻t8，扭矩.速度指令生成部94以与线电极回收辊速度指令值的差成为Vl的方式而生成线电极输送辊速度指令值，将线电极进给速度指令值以及线电极回收辊速度指令值分别输出至线电极输送辊4a、线电极回收辊6a。
[0048]在时刻t8，线电极输送辊速度指令值达到减速后的指定速度。线电极行进系统控制系统9将线电极输送辊4a的控制方式切换至张力控制。在此及其以后，线电极输送辊4a受到张力控制。在时刻t9，线电极输送辊4a以及线电极回收辊6a的圆周速度的变化停止，线电极10稳定行进。此时的圆周速度差为V2。
[0049]在时刻tlO，从未图示的加工控制装置将加速命令输入至线电极行进系统控制装置9。线电极行进系统控制装置9对应加速命令将线电极输送辊4a的控制方式从张力控制切换至速度控制。此时扭矩.速度指令生成部94所生成的线电极输送辊速度指令值为比线电极回收辊速度指令值小V2的值。
[0050]从时刻tlO至时刻tll，扭矩.速度指令生成部94以与线电极回收辊速度指令值的差成为V2的方式生成线电极输送辊速度指令值，将线电极输送辊速度指令值以及线电极回收棍速度指令值输出至线电极输送棍4a、线电极回收棍6a各自的速度控制部。
[0051]在时刻tll，线电极输送辊速度指令值达到加速后的指定速度。线电极行进系统控制装置9将线电极输送辊4a的控制方式切换至张力控制。在此及其以后，线电极输送辊4a受到张力控制。在时刻tl2，线电极输送辊4a以及线电极回收辊6a的圆周速度的变化停止，线电极10稳定行进。
[0052]根据本实施方式，由于能够抑制线电极输送棍4a与线电极回收棍6a的圆周速度差的波动，因此能够线电极10的断线、挠曲。特别是，在作为线电极10而使用细线线电极的情况下对使自动接线高速化有效。另外，即使在接线结束后的通常的线电极行进时，也能够防止在变更行进速度时线电极10的断线、挠曲。不论线电极10的直径、材质如何，都能够得到上述的效果，也不需要参数调整等作业。
[0053]此外，在上述的说明中，以基于线电极回收辊速度指令值而生成线电极输送辊速度指令值的情况为例，但是也可以基于线电极输送辊速度指令值而生成线电极回收辊速度指令值，并维持圆周速度差。
[0054]在上述例子中，以线电极行进系统控制装置9对应于来自未图示的加工控制装置的指令使线电极的行进速度变化的情况为例，但是也可以在自动接线时，基于圆周速度的变化等对线电极10已被线电极回收辊6a和回收夹紧辊6b夹持的情况进行检测，自动地进行线电极10的行进停止动作。
[0055]工业实用性
[0056]如上所述，本发明所涉及的线电极行进装置，在使用小于或等于Φ0.1mm的细线线电极的情况下有效，特别是适用于细线线电极的自动接线。
[0057]标号的说明
[0058]I 线轴
[0059]2、3、5 引导辊
[0060]4a线电极输送辊
[0061]4b输送夹紧辊
[0062]6a线电极回收辊
[0063]6b回收夹紧辊
[0064]7、8编码器
[0065]9线电极行进系统控制装置
[0066]10线电极
[0067]41线电极输送辊电流
[0068]61线电极回收辊电流
[0069]71线电极输送辊位置FB值
[0070]81线电极回收辊位置FB值
[0071]91a线电极输送棍圆周速度计算部
[0072]91b线电极回收辊圆周速度计算部
[0073]92辊信息存储部
[0074]93圆周速度差保存部
[0075]94扭矩.速度指令生成部
[0076]95线电极输送辊速度控制部
[0077]96线电极输送辊控制切换器
[0078]97线电极输送辊扭矩控制部
[0079]98线电极回收辊速度控制部
[0080]99线电极回收辊扭矩控制部
【权利要求】
1.一种线电极行进装置，其在线电极输送辊与线电极回收辊之间张设线电极并使该线电极行进， 该线电极行进装置的特征在于，具有: 圆周速度计算部，其基于来自所述线电极输送辊以及所述线电极回收辊的反馈信息，计算所述线电极输送辊的圆周速度以及所述线电极回收辊各自的圆周速度； 圆周速度差保存部，其将所述线电极输送辊的圆周速度与所述线电极回收辊的圆周速度的差作为圆周速度差而进行计算，并保存计算出的圆周速度差； 以及速度指令生成部，其在变更所述线电极的行进速度时，以与所述线电极输送辊以及所述线电极回收辊中的一者的差值成为所述圆周速度差的方式而生成另一者的速度指令值，并将所生成的各速度指令值分别输出至所述线电极输送辊以及所述线电极回收辊。
2.根据权利要求1所述的线电极行进装置，其特征在于，具有: 辊信息存储部，其对与所述线电极输送辊以及所述线电极回收辊的直径相关的信息进行保存； 第I编码器，其对所述线电极输送辊的旋转量进行测量，作为来自所述线电极输送辊的所述反馈信息；以及 第2编码器，其对所述线电极回收辊的旋转量进行测量，作为来自所述线电极回收辊的所述反馈信息， 所述圆周速度计算部基于存储在所述辊信息存储部中的所述线电极输送辊的直径信息、以及从所述第I编码器输入的旋转量，计算所述线电极输送辊的圆周速度，基于存储在所述辊信息存储部中的线电极回收辊的直径信息、以及从所述第2编码器输入的旋转量，计算所述线电极回收辊的圆周速度。
【文档编号】B65H59/00GK104080721SQ201280068395
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2012年1月30日 优先权日:2012年1月30日
【发明者】中川孝幸, 堂森雄平 申请人:三菱电机株式会社