專利名稱：電火花線切割機(jī)的線電極供給設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電火花線切割機(jī)的線電極供給設(shè)備。
背景技術(shù)：
電火花線切割機(jī)的線電極供給設(shè)備包括供應(yīng)線電極的繞線筒、制動(dòng)裝置和繞線裝置。繞線筒供給的線電極被制動(dòng)裝置的制動(dòng)輥制動(dòng)，并穿過處理工件的工作區(qū)，然后卷起型輥或其它繞線裝置將該線卷起來，從而使得線電極行進(jìn)時(shí)有張力施加于其上。然后將電壓施加于線電極和工件之間，從而制造出電火花并執(zhí)行加工。
在線電極較重的情況下，線電極供給設(shè)備的繞線筒也會(huì)變重，因此要使用速度可控的DC電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)繞線筒的電機(jī)。通過控制繞線筒的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，可以使線電極的張力保持恒定。例如，當(dāng)供線速度從給定的高速(即“快”)變到給定的低速(即“慢”)時(shí)，由于慣性，高速旋轉(zhuǎn)的較重繞線筒不會(huì)立即轉(zhuǎn)換到低速旋轉(zhuǎn)。為了阻止這點(diǎn)，要指示DC電機(jī)以倒轉(zhuǎn)的方向繞線，從而使線松弛下來。相反，當(dāng)供線速度從慢變快時(shí)，由于繞線裝置的繞線速度和繞線筒的供線速度之間的差異，較重繞線筒的較大慣性跟不上旋轉(zhuǎn)速度的改變而是會(huì)滯后，這有可能會(huì)給線電極帶來過大負(fù)載，使線電極崩斷。為了阻止這點(diǎn)，要指示DC電機(jī)以向前供線的方向旋轉(zhuǎn)，從而提高繞線筒的旋轉(zhuǎn)速度，并阻止線的張力變得過大。
而且，作為保持線張力恒定的方法，一種已知的方法(JP61-54420U)是提供在從供線卷軸上展開的線的張力的波動(dòng)下會(huì)位移的張力吸收輥，根據(jù)來自于檢測(cè)張力吸收輥的位移的輥檢測(cè)器的信號(hào)，控制用于驅(qū)動(dòng)供線卷軸的不同速度電機(jī)的速度，從而將張力吸收輥保持在預(yù)定的位置上。
而且，還有一種公知的方法(JP6-335826A)是將來自于繞線筒的線電極穿過滑輪送到機(jī)器的工件部分，根據(jù)來自于檢測(cè)滑輪位置的位置檢測(cè)單元的信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)繞線筒的電機(jī)的速度。
進(jìn)一步地，還有一種已知的方法(JP61-260933A)是提供一種線電極張力控制裝置，該裝置通過相同的滑輪將張力施加到從供線繞線筒上展開的線電極上，檢測(cè)滑輪的位置，并根據(jù)檢測(cè)到的位置控制線電極的展開速度，而且，為了使改變線電極上的張力成為可能，在線電極穿過線電極張力控制裝置之后，通過轉(zhuǎn)矩電機(jī)給線電極施加轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)轉(zhuǎn)矩電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩大小，控制線電極上的張力。
上述的傳統(tǒng)技術(shù)的每種示例都是通過控制驅(qū)動(dòng)繞線筒的電機(jī)的速度來使線電極的張力保持恒定的。
而且，由于阻止了線電極的松弛，線電極不會(huì)從線的行進(jìn)位置上移位，該位置是線電極的張力保持恒定的位置，有時(shí)使用轉(zhuǎn)矩電機(jī)作為旋轉(zhuǎn)繞線筒的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。通過使用轉(zhuǎn)矩電機(jī)給繞線筒實(shí)際恒定轉(zhuǎn)矩，可以給線電極施加恒定張力。例如，JP61-121831A描述了一個(gè)發(fā)明，其中，使用轉(zhuǎn)矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)繞線筒，通過光學(xué)傳感器監(jiān)視繞于繞線筒上的線電極的量中的減少的量，響應(yīng)于來自于光學(xué)傳感器的檢測(cè)信號(hào)，通過給繞線筒施加與繞線筒旋轉(zhuǎn)方向反向的轉(zhuǎn)矩來減少轉(zhuǎn)矩電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，從而將線電極的張力保持為恒定。由于是通過電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩來使線電極保持恒定張力的，所以不需要檢測(cè)張力的波動(dòng)，因此這種配置具有優(yōu)點(diǎn)，就是不需要提供上述的其他傳統(tǒng)示例中的張力檢測(cè)器，那些示例中是通過控制驅(qū)動(dòng)繞線筒的電機(jī)的速度來線電極的張力保持恒定的。
而且，JP57-178619A是一個(gè)現(xiàn)有的在電火花線切割機(jī)的線電極供給設(shè)備上使用轉(zhuǎn)矩電機(jī)的示例。JP57-178619A描述的是檢測(cè)由于供線裝置的供線電機(jī)產(chǎn)生的供線速度和繞線輥產(chǎn)生的繞線速度之間的差異而垂直移動(dòng)的滑輪的位置，響應(yīng)于所檢測(cè)到的滑輪位置，控制供線電機(jī)的速度，其中轉(zhuǎn)矩電機(jī)用于保持滑輪位置。
但是，使用上述的為了保持線電極的恒定張力而控制驅(qū)動(dòng)繞線筒的電機(jī)的速度的傳統(tǒng)方法，需要用于檢測(cè)線電極的張力的檢測(cè)器。
而且，如果使用轉(zhuǎn)矩電機(jī)來驅(qū)動(dòng)繞線筒，通過轉(zhuǎn)矩電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩來將恒定張力施加于線電極，就沒有必要檢測(cè)張力的波動(dòng)，簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)就足夠了。但是，隨著使用驅(qū)動(dòng)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)繞線筒而來的問題是，這只限于繞線筒的質(zhì)量較小的情況。如果繞線筒是較重的東西，由于較重繞線筒的慣性而產(chǎn)生線電極的松弛或崩斷就不能僅僅通過轉(zhuǎn)矩電機(jī)的后張力來阻止了。
具體的說，當(dāng)線電極的行進(jìn)速度由慢變快時(shí)，由于慣性，較重繞線筒保持在慢速，而不會(huì)立即變快，這將提高線電極的張力，并可能使其崩斷。而且，當(dāng)線電極的行進(jìn)速度由快變慢時(shí)，也是由于慣性，較重繞線筒保持在快速，而不會(huì)立即變慢，這使得線電極松弛，使線電極的行進(jìn)位置偏離，并可能使線電極完全滑脫導(dǎo)向輥。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電火花線切割機(jī)的線電極供給設(shè)備，該設(shè)備不需要線電極張力檢測(cè)器，即使在使用較重繞線筒時(shí)也能阻止出現(xiàn)線電極松弛和線電極崩斷，并保持線電極上的張力恒定。
本發(fā)明的線電極供給設(shè)備將來自于繞線筒的線電極提供給電火花線切割機(jī)的加工區(qū)域。該線電極供給設(shè)備包括用于繞線電極的繞線輥；制動(dòng)線電極的制動(dòng)輥，繞線輥和制動(dòng)輥之間設(shè)置加工區(qū)域；可操作地連接到繞線筒上的轉(zhuǎn)矩電機(jī)，用于將后張力施加到從繞線筒供出的線電極上；可動(dòng)地設(shè)置在繞線筒和制動(dòng)輥之間的滑輪，由于重力和線的張力而上升/下降，以使繞線筒供出的線電極通過滑輪行進(jìn)到制動(dòng)輥；控制器，當(dāng)繞線輥對(duì)線電極的卷繞速度從低變高時(shí)，在預(yù)定的時(shí)間周期將由轉(zhuǎn)矩電機(jī)施加的后張力減小。
該線電極供給設(shè)備可以還包括用于在上升/下降運(yùn)動(dòng)行程的終點(diǎn)給滑輪施加彈力的彈簧。
該線電極供給設(shè)備可以還包括隨著滑輪的上升/下降運(yùn)動(dòng)而拉伸和壓縮的彈簧。
本發(fā)明的線電極供給設(shè)備不需要線電極張力檢測(cè)器，是一種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，即使使用較重繞線筒，也能夠阻止線電極的松弛和崩斷，阻止線電極偏離其預(yù)定的行進(jìn)位置。而且。本發(fā)明的線電極供給設(shè)備能夠在使用轉(zhuǎn)矩電機(jī)并使用較重繞線筒時(shí)阻止線電極的崩斷和松弛。


圖1是圖示本發(fā)明的實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，使用轉(zhuǎn)矩電機(jī)3驅(qū)動(dòng)其上繞有線電極1的繞線筒2。從繞線筒2上展開的線電極1經(jīng)過輥11，經(jīng)過滑輪8，經(jīng)過輥12，穿過制動(dòng)輥4和鎮(zhèn)壓器5之間，然后，經(jīng)過輥13，經(jīng)過加工工件15的工作區(qū)，經(jīng)過輥14和由繞線電機(jī)6驅(qū)動(dòng)的繞線輥7a、7b之間，從而被繞線輥7a、7b繞起來。繞線電機(jī)6、轉(zhuǎn)矩電機(jī)3和未圖示的用于驅(qū)動(dòng)制動(dòng)輥4的制動(dòng)裝置連接到控制器20，并被其控制，其中該控制器用于控制電火花線切割機(jī)。
滑輪沿著導(dǎo)向裝置9上升下降。在滑輪8的上升和下降動(dòng)作的行程終點(diǎn)設(shè)置彈簧10。當(dāng)滑輪8到達(dá)其行程終點(diǎn)時(shí)，彈簧10起減震器的作用，用于吸收沖力，同時(shí)也給滑輪8施加推斥力。
繞線電機(jī)6的驅(qū)動(dòng)使得線電極1被繞線輥7a、7b繞起來，線電極1被制動(dòng)輥制動(dòng)，在用線電極1加工工件15的電火花工作區(qū)，線電極1被施加預(yù)定的張力，線電極1被朝前送并行進(jìn)。將電壓施加到線電極1和工件15上，并執(zhí)行電火花加工。
而且，滑輪8設(shè)置于繞線筒2和制動(dòng)輥4之間，并由于重力和線電極1的張力而沿著導(dǎo)向裝置9上升和下降。在本實(shí)施例中，當(dāng)停止供線時(shí)或者當(dāng)供線速度是恒定的時(shí)，驅(qū)動(dòng)繞線筒2的轉(zhuǎn)矩電機(jī)3的后張力使滑輪8壓著彈簧10處于可容許的行程頂端。具體的說，滑輪8保持在彈簧10施加到滑輪8的壓力、滑輪8的重力和由轉(zhuǎn)矩電機(jī)3施加的后張力而產(chǎn)生的線電極1的張力均勻平衡的狀態(tài)下。
當(dāng)控制器20改變繞線電機(jī)6的速度、使線電極的行進(jìn)速度從高速變到低速時(shí)，繞線筒2在慣性作用下旋轉(zhuǎn)，不能立刻跟上線電極行進(jìn)速度的改變。尤其是在繞線筒2較重時(shí)，較大慣性會(huì)引起跟進(jìn)速度改變的延遲。其結(jié)果是，制動(dòng)輥4和繞線筒2之間的線電極走的松弛了，線電極的張力也下降了。張力的下降使得滑輪8下降，吸收線電極1的松弛，從而阻止松弛，這樣就阻止了線電極1從其預(yù)定行進(jìn)位置上偏離。
相反，當(dāng)線電極的行進(jìn)速度從低速變到高速時(shí)，由于慣性，繞線筒2的旋轉(zhuǎn)在跟進(jìn)速度改變上會(huì)有延遲。其結(jié)果是，制動(dòng)輥4和繞線筒2之間的線電極的張力增加了，這就有線電極可能崩斷的危險(xiǎn)。為了解決這點(diǎn)，根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)控制器20輸出命令到繞線電機(jī)6使其從低速變到高速時(shí)，同時(shí)在預(yù)定的時(shí)間周期將轉(zhuǎn)矩電機(jī)3的后張力減小。當(dāng)轉(zhuǎn)矩電機(jī)3的后張力減小時(shí)，制動(dòng)輥4和繞線筒2之間的線電極的張力就會(huì)下降，從而阻止線電極1崩斷。而且，由于線電極1的張力下降，與重力(開始時(shí)和彈簧的推斥力一起)之間的平衡被打破，滑輪8下降?；?下降時(shí)，線電極1被滑輪8拉動(dòng)，以線電極1的供線方向作用于繞線筒2，阻止繞線筒2滯后于線電極1的供線速度。換句話說，阻止了線電極1經(jīng)受較大負(fù)荷，從而阻止了線電極1的崩斷。無論如何，作為減小后張力的一種方法，可以解除后張力。
如上所述，當(dāng)線電極1的行進(jìn)速度從快變慢時(shí)，由于其自身慣性，較重繞線筒2適應(yīng)于快速行進(jìn)速度而繼續(xù)以高速旋轉(zhuǎn)，這樣線電極松弛。但是，該松弛由于滑輪8的下降而自動(dòng)消除，線電極也不會(huì)偏離預(yù)定的行進(jìn)位置。而且，當(dāng)從慢變快時(shí)，繞線筒2的后張力減小，重力(開始時(shí)和彈簧的推斥力一起)使滑輪8下降，拽著線電極1，使繞線筒2以線電極1的供線方向旋轉(zhuǎn)，從而使對(duì)快速運(yùn)行的響應(yīng)提高。
在上述實(shí)施例中，彈簧10在滑輪8的行程端作為行程端減震件設(shè)置。可替換的，也可以將彈簧安裝在滑輪8自身的兩端，將彈簧另一端保留為自由端，這樣，當(dāng)滑輪8接近其行程端點(diǎn)時(shí)，彈簧的自由端接觸行程終點(diǎn)處的彈簧座，彈簧被壓縮，從而起到減震器的作用。
而且，也可以將彈簧的一端安裝在滑輪8上，另一端安裝在行程終點(diǎn)上(這種類型的彈簧可以設(shè)置在滑輪8的兩端或者只設(shè)置于一端)。當(dāng)線電極1停止行進(jìn)或者線電極1以恒定速度移動(dòng)時(shí)，滑輪8保持在一邊的滑輪8的重力和彈簧的拉力或推斥力與另一邊的線電極1的張力均勻平衡的位置上。當(dāng)線電極1的行進(jìn)速度從快變到慢時(shí)，線電極的張力下降，滑輪8下降，從而阻止線電極1松弛。當(dāng)行進(jìn)速度從慢變快時(shí)，同時(shí)在預(yù)定的時(shí)間周期將轉(zhuǎn)矩電機(jī)3施加的后張力減小，從而使線電極的張力下降，使滑輪8由于重力和彈簧的力而下降，從而拽動(dòng)線電極1，沿線電極被送出的方向驅(qū)動(dòng)繞線筒2。
權(quán)利要求
1.一種線電極供給設(shè)備，用于將來自于繞線筒的線電極供給到電火花線切割機(jī)的加工區(qū)域，所述線電極供給設(shè)備包括用于卷繞線電極的繞線輥；制動(dòng)線電極的制動(dòng)輥，所述繞線輥和所述制動(dòng)輥之間設(shè)置加工區(qū)域；可操作地連接到繞線筒上的轉(zhuǎn)矩電機(jī)，用于將后張力施加到從繞線筒供出的線電極上；可動(dòng)地設(shè)置在繞線筒和所述制動(dòng)輥之間的滑輪，由于重力和線的張力而上升/下降，以使繞線筒供出的線電極通過所述滑輪行進(jìn)到所述制動(dòng)輥；和控制器，當(dāng)所述繞線輥對(duì)線電極的卷繞速度從低變高時(shí)，在預(yù)定的時(shí)間周期將由所述轉(zhuǎn)矩電機(jī)施加的后張力減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的線電極供給設(shè)備，還包括在上升/下降運(yùn)動(dòng)行程的終點(diǎn)給滑輪施加彈力的彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的線電極供給設(shè)備，還包括隨著所述滑輪的上升/下降運(yùn)動(dòng)而拉伸和壓縮的彈簧。
全文摘要
一種在即使使用了較重繞線筒而沒有使用線電極張力檢測(cè)器也能夠阻止線電極松弛和崩斷的線電極供給設(shè)備。在由轉(zhuǎn)矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的繞線筒和制動(dòng)輥之間設(shè)置滑輪。線電極從繞線筒上展開出來，經(jīng)過滑輪、制動(dòng)輥和工件加工區(qū)，然后被繞線輥繞起來。當(dāng)線電極的行進(jìn)速度從快變到慢時(shí)，滑輪下降，從而阻止繞線筒和制動(dòng)輥之間的線電極松弛。當(dāng)行進(jìn)速度從慢變快時(shí)，在預(yù)定的時(shí)間周期將來自于轉(zhuǎn)矩電機(jī)的后張力減小，從而減小線電極的張力，阻止其崩斷。另外，滑輪下降，在供線方向旋轉(zhuǎn)繞線筒，加快到快速供線速度的轉(zhuǎn)換，從而使得即使在使用較重繞線筒時(shí)也可以阻止線電極的崩斷。
文檔編號(hào)B65H51/00GK101045262SQ20071009130
公開日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日
發(fā)明者喜多佑樹, 高山雄司, 田村嘉章 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社