特許 7538213 ワイヤ放電加工機の制御装置および推定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-13

(45)【発行日】2024-08-21

(54)【発明の名称】ワイヤ放電加工機の制御装置および推定方法

(51)【国際特許分類】

   B23H 7/10 20060101AFI20240814BHJP

【ＦＩ】

B23H7/10 D

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022510020

(86)(22)【出願日】2021-03-18

(86)【国際出願番号】 JP2021010973

(87)【国際公開番号】W WO2021193323

(87)【国際公開日】2021-09-30

【審査請求日】2022-11-21

(31)【優先権主張番号】P 2020051994

(32)【優先日】2020-03-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】戸田 雄一

(72)【発明者】

【氏名】入江 章太

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 大輝

【審査官】黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－１４８６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０６８６７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０４－１８３５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－５５３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平５－３１２６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第９５／１４５４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特許第６２９２７３１（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｈ １／００ － １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤ電極（１２）が巻かれたワイヤボビン（３０）と、前記ワイヤボビンに巻かれた前記ワイヤ電極を回転により加工対象物（２５）に向けて送る第１のローラ（３２Ａ）と、前記加工対象物を通過した前記ワイヤ電極を回転により回収箱（２４）に送る第２のローラ（３２Ｂ）と、前記第１のローラを回転させる第１のモータ（３８Ａ）と、前記第２のローラを回転させる第２のモータ（３８Ｂ）と、を備えるワイヤ放電加工機（１０）の制御装置（１６）であって、
前記第１のモータおよび前記第２のモータのうちの選択された一方である選択されたモータ（３８’）の駆動電流に基づく外乱負荷および予め決められた指令速度で回転させるためのトルク指令の少なくとも一方を取得する取得部（５８）と、
前記第１のローラおよび前記第２のローラの間で前記ワイヤ電極が張架するように前記第１のモータおよび前記第２のモータを制御する送りモータ制御部（６４）と、
前記第１のローラおよび前記第２のローラの間で前記ワイヤ電極が張架しているときに前記取得部が取得する前記外乱負荷および前記トルク指令の少なくとも一方に基づいて、張架した前記ワイヤ電極の張力を推定する推定部（６０）と、
を備え、
前記推定部は、前記ワイヤ電極が張架しているときの前記外乱負荷と予め決められた所定の負荷との差分（Ｄ _１ ）、および前記ワイヤ電極が張架しているときの前記トルク指令と、予め決められた所定のトルク指令との差分（Ｄ’ _１ ）の少なくとも一方に基づいて前記張力を推定する、ワイヤ放電加工機の制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のワイヤ放電加工機の制御装置であって、
前記所定の負荷は、前記第１のローラと前記第２のローラとの間で前記ワイヤ電極が撓むように前記第１のモータおよび前記第２のモータを回転させた場合における前記選択されたモータの前記外乱負荷であり、
前記所定のトルク指令は、前記第１のローラと前記第２のローラとの間で前記ワイヤ電極が撓むように前記第１のモータおよび前記第２のモータを回転させた場合における前記選択されたモータの前記トルク指令である、ワイヤ放電加工機の制御装置。

【請求項3】

請求項１に記載のワイヤ放電加工機の制御装置であって、
前記所定の負荷は、前記第１のローラと前記第２のローラとの間で張架しつつ送られている前記ワイヤ電極が断線した場合における前記選択されたモータの前記外乱負荷であり、
前記所定のトルク指令は、前記第１のローラと前記第２のローラとの間で張架しつつ送られている前記ワイヤ電極が断線した場合における前記選択されたモータの前記トルク指令である、ワイヤ放電加工機の制御装置。

【請求項4】

請求項１に記載のワイヤ放電加工機の制御装置であって、
前記ワイヤ放電加工機は、前記第２のローラと共に前記ワイヤ電極を挟持することで前記ワイヤ電極に摩擦力を印加するピンチローラ（４２）をさらに備え、
前記所定の負荷は、張架しつつ送られている前記ワイヤ電極から前記ピンチローラを離した場合における前記選択されたモータの前記外乱負荷であり、
前記所定のトルク指令は、張架しつつ送られている前記ワイヤ電極から前記ピンチローラを離した場合における前記選択されたモータの前記トルク指令である、ワイヤ放電加工機の制御装置。

【請求項5】

請求項１に記載のワイヤ放電加工機の制御装置であって、
前記ワイヤ放電加工機は、前記ワイヤボビンに接続され、前記ワイヤ電極を送出方向に送り出す回転方向とは反対方向のトルクである逆トルクを所定の大きさで発生させるトルク発生機構（３５）をさらに備え、
前記所定の負荷は、前記第１のモータと前記第２のモータとの各々が一定の回転速度で回転する場合において、前記トルク発生機構の前記逆トルクが前記所定の大きさのときの前記選択されたモータの前記外乱負荷と、前記トルク発生機構の前記逆トルクがゼロのときの前記選択されたモータの前記外乱負荷と、の差分（Ｄ_２）であり、
前記所定のトルク指令は、前記第１のモータと前記第２のモータとの各々が一定の回転速度で回転する場合において、前記トルク発生機構の前記逆トルクが前記所定の大きさのときの前記選択されたモータの前記トルク指令と、前記トルク発生機構の前記逆トルクがゼロのときの前記選択されたモータの前記トルク指令と、の差分（Ｄ’_２）である、ワイヤ放電加工機の制御装置。

【請求項6】

請求項５に記載のワイヤ放電加工機の制御装置であって、
前記外乱負荷と前記逆トルクとの相関関係である第１の相関関係および前記トルク指令と前記逆トルクとの相関関係である第２の相関関係の少なくとも一方を特定する関係特定部（６８）をさらに備え、
前記関係特定部は、前記トルク発生機構の前記逆トルクが第１の大きさのときの前記選択されたモータの前記外乱負荷と、前記トルク発生機構の前記逆トルクが第２の大きさのときの前記選択されたモータの前記外乱負荷と、に基づいて前記第１の相関関係を特定し、前記トルク発生機構の前記逆トルクが第１の大きさのときの前記選択されたモータの前記トルク指令と、前記トルク発生機構の前記逆トルクが第２の大きさのときの前記選択されたモータの前記トルク指令と、に基づいて前記第２の相関関係を特定し、
前記推定部は、前記トルク発生機構の前記逆トルクが前記所定の大きさのときの前記選択されたモータの前記外乱負荷と、前記トルク発生機構の前記逆トルクがゼロのときの前記選択されたモータの前記外乱負荷と、の前記差分を前記第１の相関関係に基づいて推定し、前記トルク発生機構の前記逆トルクが前記所定の大きさのときの前記選択されたモータの前記トルク指令と、前記トルク発生機構の前記逆トルクがゼロのときの前記選択されたモータの前記トルク指令と、の前記差分を前記第２の相関関係に基づいて推定する、ワイヤ放電加工機の制御装置。

【請求項7】

請求項５または６に記載のワイヤ放電加工機の制御装置であって、
巻回された前記ワイヤ電極を含む前記ワイヤボビンの半径（Ｒ_２）を前記ワイヤ電極の送り量に基づいて逐次算出する算出部（６２）と、
算出された前記半径に応じて前記トルク発生機構の前記所定のトルクを変更することにより、前記所定の負荷および前記所定のトルク指令を一定の大きさに逐次調整するトルク発生機構制御部（６６）と、をさらに備える、ワイヤ放電加工機の制御装置。

【請求項8】

請求項１～６のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機の制御装置であって、
巻回された前記ワイヤ電極を含む前記ワイヤボビンの半径（Ｒ_２）を前記ワイヤ電極の送り量に基づいて算出し、算出した前記半径に応じた前記所定の負荷および前記所定のトルク指令を逐次算出する算出部（６２）をさらに備える、ワイヤ放電加工機の制御装置。

【請求項9】

ワイヤ電極（１２）が巻かれたワイヤボビン（３０）と、前記ワイヤボビンに巻かれた前記ワイヤ電極を回転により加工対象物（２５）に向けて送る第１のローラ（３２Ａ）と、前記加工対象物を通過した前記ワイヤ電極を回転により回収箱（２４）に送る第２のローラ（３２Ｂ）と、前記第１のローラを回転させる第１のモータ（３８Ａ）と、前記第２のローラを回転させる第２のモータ（３８Ｂ）と、を備えるワイヤ放電加工機（１０）の制御装置（１６）であって、
前記第１のモータおよび前記第２のモータのうちの選択された一方である選択されたモータ（３８’）の駆動電流に基づく外乱負荷および予め決められた指令速度で回転させるためのトルク指令の少なくとも一方を取得する取得部（５８）と、
前記第１のローラおよび前記第２のローラの間で前記ワイヤ電極が張架するように前記第１のモータおよび前記第２のモータを制御する送りモータ制御部（６４）と、
前記第１のローラおよび前記第２のローラの間で前記ワイヤ電極が張架しているときに前記取得部が取得する前記外乱負荷および前記トルク指令の少なくとも一方に基づいて、張架した前記ワイヤ電極の張力を推定する推定部（６０）と、
を備え、
前記取得部は、前記第１のモータの前記外乱負荷ならびに前記トルク指令、および前記第２のモータの前記外乱負荷ならびに前記トルク指令のうちの２つを取得し、
前記推定部は、取得された前記第１のモータの前記外乱負荷ならびに前記トルク指令、および前記第２のモータの前記外乱負荷ならびに前記トルク指令のうちの１つに基づいて前記張力を推定すると共に、取得されたもう１つに基づいて前記張力をさらに推定し、
前記ワイヤ放電加工機の制御装置は、
前記推定部が推定した２つの前記張力同士の乖離が予め決められた閾値を超えたか否かに基づくことで、異常が発生したか否かを推定する異常推定部（７０）をさらに備える、ワイヤ放電加工機の制御装置。

【請求項10】

ワイヤ電極（１２）が巻回されたワイヤボビン（３０）と、前記ワイヤボビンに巻かれた前記ワイヤ電極を回転により加工対象物に向けて送る第１のローラ（３２Ａ）と、前記加工対象物を通過した前記ワイヤ電極を回転により回収箱（２４）に送る第２のローラ（３２Ｂ）と、前記第１のローラを回転させる第１のモータ（３８Ａ）と、前記第２のローラを回転させる第２のモータ（３８Ｂ）と、を備えるワイヤ放電加工機（１０）について、前記第１のローラおよび前記第２のローラの間で張架する前記ワイヤ電極の張力を推定する推定方法であって、
前記第１のローラおよび前記第２のローラの間で前記ワイヤ電極が張架するように前記第１のモータおよび前記第２のモータを制御しつつ、前記第１のモータおよび前記第２のモータのうちの選択された一方である選択されたモータ（３８’）について、駆動電流に基づく外乱負荷および予め決められた指令速度で回転させるためのトルク指令の少なくとも一方を取得する送りモータ制御ステップと、
前記第１のローラおよび前記第２のローラの間で前記ワイヤ電極が張架しているときの前記外乱負荷および前記トルク指令の少なくとも一方に基づいて、前記張力を推定する推定ステップと、
を含み、
前記推定ステップでは、前記ワイヤ電極が張架しているときの前記外乱負荷と予め決められた所定の負荷との差分（Ｄ _１ ）、および前記ワイヤ電極が張架しているときの前記トルク指令と、予め決められた所定のトルク指令との差分（Ｄ’ _１ ）の少なくとも一方に基づいて前記張力を推定する、推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワイヤ放電加工機の制御装置および推定方法に関する。特に、ワイヤ放電加工機のワイヤ電極の張力を推定するワイヤ放電加工機の制御装置および推定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極の張力を検出するテンションセンサを備えることが一般的である。テンションセンサの一例として、例えば特開２００２－３４０７１１号公報には「ワイヤ電極張力センサ」が開示されている。

【発明の概要】

【0003】

一般的なワイヤ放電加工機は、テンションセンサによってワイヤ電極の張力を検出している。ここで、仮に、テンションセンサなしでワイヤ電極の張力を推定することができれば、ワイヤ放電加工機の構成からテンションセンサを省略することが可能になると考えられる。また、ワイヤ放電加工機の構成からテンションセンサを省略することができれば、ワイヤ放電加工機の機械的構造の簡素化および部品の低コスト化の面で有利になると考えられる。

【0004】

そこで、本発明は、ワイヤ電極の送り機構に含まれるモータから得る情報に基づいてワイヤ電極の張力を推定するワイヤ放電加工機の制御装置および推定方法を提供することを目的とする。

【0005】

本発明の一つの態様は、ワイヤ電極が巻かれたワイヤボビンと、前記ワイヤボビンに巻かれた前記ワイヤ電極を回転により加工対象物に向けて送る第１のローラと、前記加工対象物を通過した前記ワイヤ電極を回転により回収箱に送る第２のローラと、前記第１のローラを回転させる第１のモータと、前記第２のローラを回転させる第２のモータと、を備えるワイヤ放電加工機の制御装置であって、前記第１のモータおよび前記第２のモータのうちの選択された一方である選択されたモータの駆動電流に基づく外乱負荷および予め決められた指令速度で回転させるためのトルク指令の少なくとも一方を取得する取得部と、前記第１のローラおよび前記第２のローラの間で前記ワイヤ電極が張架するように前記第１のモータおよび前記第２のモータを制御する送りモータ制御部と、前記第１のローラおよび前記第２のローラの間で前記ワイヤ電極が張架しているときに前記取得部が取得する前記外乱負荷および前記トルク指令の少なくとも一方に基づいて、張架したワイヤ電極の張力を推定する推定部と、を備える。

【0006】

本発明のもう一つの態様は、ワイヤ電極が巻回されたワイヤボビンと、前記ワイヤボビンに巻かれた前記ワイヤ電極を回転により加工対象物に向けて送る第１のローラと、前記加工対象物を通過した前記ワイヤ電極を回転により回収箱に送る第２のローラと、前記第１のローラを回転させる第１のモータと、前記第２のローラを回転させる第２のモータと、を備えるワイヤ放電加工機について、前記第１のローラおよび前記第２のローラの間で張架する前記ワイヤ電極の張力を推定する推定方法であって、前記第１のローラおよび前記第２のローラの間で前記ワイヤ電極が張架するように前記第１のモータおよび前記第２のモータを制御しつつ、前記第１のモータおよび前記第２のモータのうちの選択された一方である選択されたモータについて、駆動電流に基づく外乱負荷および予め決められた指令速度で回転させるためのトルク指令の少なくとも一方を取得する送りモータ制御ステップと、前記第１のローラおよび前記第２のローラの間で前記ワイヤ電極が張架しているときの前記外乱負荷および前記トルク指令の少なくとも一方に基づいて、前記張力を推定する推定ステップと、を含む。

【0007】

本発明の態様によれば、ワイヤ電極の送り機構に含まれるモータから得る情報に基づいてワイヤ電極の張力を推定するワイヤ放電加工機の制御装置および推定方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態のワイヤ放電加工機の全体構成図である。

【図2】実施の形態のワイヤ放電加工機が備えるワイヤ電極の送り機構の簡易構成図である。

【図3】実施の形態のワイヤ放電加工機の制御装置の簡易構成図である。

【図4】ワイヤ電極が巻かれたワイヤボビンの簡易構成図である。

【図5】実施の形態の推定方法の流れを示すフローチャートである。

【図6】第１のモータの外乱負荷と、トルク発生機構が発生するトルクと、の相関関係を例示するグラフである。

【図7】変形例２の制御装置の簡易構成図である。

【図8】変形例６の制御装置の簡易構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明のワイヤ放電加工機の制御装置および推定方法について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。ただし、既知の事項については、その説明を割愛することがある。

【0010】

［実施の形態］
図１は、実施の形態のワイヤ放電加工機１０の全体構成図である。図１のうち、矢印で示されたＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、互いに直交する方向である。

【0011】

ワイヤ放電加工機１０は、ワイヤ電極１２と加工対象物２５との間（極間）に放電を発生させることで加工対象物２５に放電加工を施す工作機械である。

【0012】

本実施の形態のワイヤ放電加工機１０は、加工機本体１４と、制御装置１６と、を備える。加工機本体１４は、ワイヤ電極１２による放電加工を実行する機械である。制御装置１６は、一般には数値制御装置とも称される、加工機本体１４を制御する装置であって、本実施の形態では特に、ワイヤ電極１２の張力を推定するものである。

【0013】

これらのうち、加工機本体１４は、加工槽１８と、支持台２０と、送り機構２２と、回収箱２４と、を備える。加工槽１８は、加工液を貯留する槽である。加工液は、誘電性を有する液体であって、それは例えば脱イオン水である。支持台２０は、加工槽１８内に配置されることで加工液に浸漬される台座であって、Ｘ方向およびＹ方向に延在する面を有する。支持台２０は、この面により加工対象物２５を加工液中で支持する。

【0014】

支持台２０に関連し、ワイヤ放電加工機１０は、支持台２０をＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向に沿って移動させる支持台移動機構をさらに備えてもよい。支持台移動機構は、本実施の形態では詳細な説明を割愛するが、それは例えば複数のサーボモータを含んで構成される。

【0015】

送り機構２２は、支持台２０に支持された加工対象物２５をワイヤ電極１２が通過するように、送出方向に沿ってワイヤ電極１２を送る機構である。また、回収箱２４は、加工対象物２５を通過したワイヤ電極１２を収容するものである。なお、「送出方向」とは、以下で追って説明するワイヤボビン３０から見て第１のローラ３２Ａに向かう方向であり、第１のローラ３２Ａから見て第２のローラ３２Ｂに向かう方向であり、第２のローラ３２Ｂから見て回収箱２４に向かう方向である。

【0016】

図２は、実施の形態のワイヤ放電加工機１０が備えるワイヤ電極１２の送り機構２２の簡易構成図である。

【0017】

送り機構２２について、さらに説明する。送り機構２２は、ワイヤ電極１２を加工対象物２５に向かって送る供給系統２６と、加工対象物２５を通過したワイヤ電極１２を回収箱２４に向かって送る回収系統２８と、を有する。

【0018】

供給系統２６は、ワイヤボビン３０と、第１のローラ３２Ａと、第１のダイスガイド３４Ａと、トルク発生機構３５と、第１のモータ３８Ａと、を備える。ワイヤボビン３０は、回転可能なボビンであって、ワイヤ電極１２が引き出し可能に巻かれている。第１のローラ３２Ａは、ワイヤボビン３０から引き出されるワイヤ電極１２が架け渡される回転可能なローラである。第１のダイスガイド３４Ａは、ワイヤ電極１２を第１のローラ３２Ａから加工対象物２５の方へと案内するダイスガイドであって、加工槽１８内に配置される。第１のモータ３８Ａは、第１のローラ３２Ａを自己の回転軸と一体的に回転させるモータであって、それは例えば第１のローラ３２Ａに接続されるサーボモータである。

【0019】

トルク発生機構３５は、本実施の形態において「逆トルク」と称するトルクを所定の大きさで発生させると共に、該トルクをワイヤボビン３０に印加する機構である。ここで、逆トルクとは、ワイヤ電極１２を送出方向に沿って送る回転方向とは反対方向のトルクのことである。本実施の形態のトルク発生機構３５は、トルクモータ３６を有しており、該トルクモータ３６によって上記の逆トルクを所定の大きさでワイヤボビン３０に印加する。なお、トルク発生機構３５の構成は、所定の大きさの逆トルクを発生可能な構成であれば、トルクモータ３６を有する構成に限定されない。

【0020】

第１のモータ３８Ａには、不図示のエンコーダが設けられる。これにより、第１のモータ３８Ａについて、回転軸の回転速度を検出することができる。なお、以下では、「第１のモータ３８Ａの回転軸の回転」を指して、単に「第１のモータ３８Ａの回転」とも記載する。

【0021】

以上が、供給系統２６の構成である。なお、供給系統２６は、図２のように、ワイヤボビン３０と第１のローラ３２Ａとの間においてワイヤ電極１２が架け渡されるローラである補助ローラ４０をさらに備えてもよい。供給系統２６に備わる補助ローラ４０の数は１つでもよいし、複数でもよい。また、供給系統２６は、図１のＸ－Ｙ平面に平行な方向に沿って第１のダイスガイド３４Ａを移動させる不図示の第１のダイスガイド移動機構を備えてもよい。第１のダイスガイド移動機構は、本実施の形態では詳細な説明を割愛するが、それは例えばサーボモータを含んで構成される。

【0022】

続いて、送り機構２２の回収系統２８の構成を説明する。回収系統２８は、第２のダイスガイド３４Ｂと、第２のローラ３２Ｂと、第３のローラ４２と、第２のモータ３８Ｂと、を備える。第２のダイスガイド３４Ｂは、加工対象物２５を通過したワイヤ電極１２を案内するダイスガイドであって、加工槽１８内に配置される。また、第２のローラ３２Ｂおよび第３のローラ４２は、第２のダイスガイド３４Ｂを通過したワイヤ電極１２を挟持し合う回転可能なローラである。これらのうち、第３のローラ４２は、一般にはピンチローラとも称されるローラであって、挟持とその解除とを行うために、第２のローラ３２Ｂに対して離接可能に設けられる。第２のモータ３８Ｂは、本実施の形態ではサーボモータである。第２のモータ３８Ｂの回転軸は、第２のローラ３２Ｂに接続される。これにより、第２のモータ３８Ｂに駆動電流を供給したとき、第２のモータ３８Ｂの回転軸と第２のローラ３２Ｂとが一体的に回転するようになる。

【0023】

第２のモータ３８Ｂには、第１のモータ３８Ａと同様に、エンコーダが設けられる。第２のモータ３８Ｂに設けたエンコーダにより、第２のモータ３８Ｂの回転軸の回転速度が検出される。なお、以下では、第１のモータ３８Ａおよびトルクモータ３６と同様に、「第２のモータ３８Ｂの回転軸の回転」を指して、単に「第２のモータ３８Ｂの回転」とも記載する。

【0024】

以上が、回収系統２８の構成である。なお、回収系統２８は、供給系統２６と同様に、１以上の補助ローラ４０をさらに備えてもよい。回収系統２８に備わる補助ローラ４０は、例えば第２のダイスガイド３４Ｂと第２のローラ３２Ｂ（第３のローラ４２）との間に設けられ、ワイヤ電極１２が架け渡される。また、回収系統２８は、図１のＸ－Ｙ平面に平行な方向に沿って第２のダイスガイド３４Ｂを移動させる不図示の第２のダイスガイド移動機構を備えてもよい。第２のダイスガイド移動機構は、前述の第１のダイスガイド移動機構と同様に、例えばサーボモータを含んで構成される。

【0025】

図３は、本実施の形態のワイヤ放電加工機１０の制御装置１６の簡易構成図である。

【0026】

続いて、ワイヤ放電加工機１０の制御装置１６の構成について説明する。制御装置１６は、記憶部４４と、表示部４６と、操作部４８と、アンプ５０と、演算部５２と、を備える。記憶部４４は、情報を記憶するものであって、それは例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のハードウェアにより構成される。本実施の形態の記憶部４４には、送り機構２２を制御するための所定のプログラム５４が予め記憶される。表示部４６は、情報を表示するものであって、それは例えば液晶画面を備えたディスプレイ装置である。操作部４８は、制御装置１６に情報（指示）を入力するためにオペレータが操作するものであって、それは例えばキーボード、マウス、あるいは表示部４６の画面（液晶画面）に取り付けられるタッチパネルにより構成される。

【0027】

アンプ５０は、本実施の形態ではサーボアンプであって、第１のアンプ５０Ａと、第２のアンプ５０Ｂと、第３のアンプ５０Ｃと、を有する。これらのうち、第１のアンプ５０Ａおよび第２のアンプ５０Ｂは、詳しくは後述する演算部５２から出される指令に基づいて第１のモータ３８Ａおよび第２のモータ３８Ｂをフィードバック制御するものである。また、第３のアンプ５０Ｃは、演算部５２から出される指令に基づいてトルクモータ３６をフィードバック制御するものである。

【0028】

演算部５２は、情報を演算により処理するものであって、それは例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のハードウェアにより構成される。この演算部５２は、モータ制御部５６と、取得部５８と、推定部６０と、算出部６２と、を備える。これらの各部は、演算部５２が所定のプログラム５４を実行することにより実現される。

【0029】

以下、演算部５２が備える各部について、順を追って説明する。なお、以下において、前述の第１のモータ３８Ａと第２のモータ３８Ｂとを特に区別せずに説明するときは、両者を指して単に「送りモータ３８」とも記載する。同様に、第１のローラ３２Ａと第２のローラ３２Ｂとを特に区別せずに説明するときは、両者を指して単に「送りローラ３２」とも記載する。

【0030】

モータ制御部５６は、アンプ５０を介して送りモータ３８およびトルクモータ３６の各々を制御するものであって、以下で説明する送りモータ制御部６４と、トルクモータ制御部（トルク発生機構制御部）６６と、を有する。

【0031】

送りモータ制御部６４は、送りモータ３８とトルクモータ３６とのうち、送りモータ３８を制御するものである。送りモータ制御部６４は、送りモータ３８を予め決められた回転速度で回転させるために、第１のアンプ５０Ａおよび第２のアンプ５０Ｂに対して指令を出す。以下、この指令により示される回転速度を「指令速度」とも称する。

【0032】

送りモータ制御部６４は、第１のアンプ５０Ａに対しては第１のモータ３８Ａの指令速度（第１の指令速度）を指令し、第２のアンプ５０Ｂに対しては第２のモータ３８Ｂの指令速度（第２の指令速度）を指令する。第１の指令速度と第２の指令速度とでは、第２の指令速度の方が高速である。したがって、２つの送りモータ３８の各々が指令速度で回転するとき、ワイヤ電極１２は、第１のローラ３２Ａの方から第２のローラ３２Ｂおよび第３のローラ４２の方に引っ張られ、第１のローラ３２Ａと第２のローラ３２Ｂとの間で張架する。

【0033】

ただし、第１のローラ３２Ａと第２のローラ３２Ｂとにワイヤ電極１２が架け渡された状態では、第２のモータ３８Ｂの回転速度に連れられて第１のモータ３８Ａの回転速度が第１の指令速度を超えてしまうおそれがある。また、第１のモータ３８Ａの回転速度に連れられて第２のモータ３８Ｂの回転速度が第２の指令速度未満になってしまうおそれがある。そこで、送りモータ制御部６４は、第１のアンプ５０Ａおよび第２のアンプ５０Ｂに対して、第１のモータ３８Ａおよび第２のモータ３８Ｂに発生させるトルクを示す指令を出す。以下、この指令、あるいはこの指令により示されるトルクを「トルク指令」とも称する。

【0034】

送りモータ制御部６４は、第１のアンプ５０Ａに対しては、ワイヤ電極１２を送出方向に沿って送る回転方向とは反対方向のトルク（逆トルク）を示すトルク指令を出す。これにより、第１のアンプ５０Ａは、指令された逆トルクを第１のモータ３８Ａに発生させ、第１のモータ３８Ａの回転速度を第１の指令速度まで減速させることができる。また、送りモータ制御部６４は、第２のアンプ５０Ｂに対しては、ワイヤ電極１２を送出方向に沿って送る回転方向のトルク（以下、便宜的に「順トルク」とも称する）を示すトルク指令を出す。これにより、第２のアンプ５０Ｂは、指令された順トルクを第２のモータ３８Ｂに発生させ、第２のモータ３８Ｂの回転速度を第２の指令速度まで上昇させることができる。

【0035】

トルクモータ制御部６６は、第３のアンプ５０Ｃに対して所定の大きさの逆トルクを示すトルク指令を出すものである。所定の大きさは、演算部５２に備わる他の各部が、あるいは操作部４８を操作することでオペレータが、指定および変更可能である。以下、「所定の大きさの逆トルク」を、単に「所定の逆トルク」とも称する。トルクモータ制御部６６から出されるトルク指令により、第３のアンプ５０Ｃは、所定の逆トルクをトルクモータ３６に発生させ、送りモータ３８の回転に連れられてワイヤボビン３０からワイヤ電極１２が送出され過ぎてしまうことを防止することができる。

【0036】

次に、取得部５８について説明する。取得部５８は、本実施の形態では２つある送りモータ３８のうちの一方である選択されたモータ３８’の駆動電流に基づく外乱負荷をアンプ５０から取得するものである。選択されたモータ３８’は、ワイヤ放電加工機１０のメーカーによって出荷段階までに選択されてもよいし、オペレータによってワイヤ放電加工機１０を使用するときに適宜選択されてもよい。

【0037】

また、外乱負荷とは、選択されたモータ３８’が外乱の影響を受けていない場合において指令速度で回転するときの駆動電流と、選択されたモータ３８’が外乱の影響を受けている場合において指令速度で回転するときの駆動電流と、の差分である。

【0038】

例えば、第１のモータ３８Ａの回転速度が外乱によって第１の指令速度から乖離したとする。ここでの外乱としては、トルクモータ３６の逆トルクによって第１のモータ３８Ａが受ける力、ワイヤ電極１２の張力、および第３のローラ４２がワイヤ電極１２に印加する摩擦力がある。この場合には、前述の通り第１のアンプ５０Ａがトルク指令に基づいて駆動電流を調整する。第１のモータ３８Ａの外乱負荷は、その調整後の駆動電流に基づいて求まるものである。

【0039】

また、例えば、第２のモータ３８Ｂの回転速度が外乱によって第２の指令速度から乖離したとする。ここでの外乱としては、トルクモータ３６の逆トルクによって第２のモータ３８Ｂが受ける力、ワイヤ電極１２の張力、および第３のローラ４２がワイヤ電極１２に印加する摩擦力がある。この場合には、前述の通り第２のアンプ５０Ｂがトルク指令に基づいて駆動電流を調整する。第２のモータ３８Ｂの外乱負荷は、その調整後の駆動電流に基づいて求まるものである。

【0040】

推定部６０は、ワイヤ電極１２が張架しているときに取得部５８が取得した外乱負荷に基づいて、ワイヤ電極１２の張力を推定するものである。より具体的に、本実施の形態の推定部６０は、２つの送りローラ３２の間でワイヤ電極１２が送られながら張架しているときの外乱負荷と、予め決められた所定の負荷と、の差分Ｄ_１に基づいて張力を推定する。

【0041】

所定の負荷は、２つの送りローラ３２の間のワイヤ電極１２の張力がゼロになった場合における選択されたモータ３８’の外乱負荷である。それは例えば、送りモータ３８の回転速度を制御することによって第１のローラ３２Ａと第２のローラ３２Ｂとの間でワイヤ電極１２を撓ませたときに取得することができる。なお、所定の負荷は、ワイヤ電極１２を撓ませたときに限定されず、第１のローラ３２Ａと第２のローラ３２Ｂとの間で張架しつつ送られているワイヤ電極１２が断線したときにも取得することができる。また、第２のローラ３２Ｂと第３のローラ４２とによるワイヤ電極１２の挟持を解除したときにも取得することができる。

【0042】

すなわち、所定の負荷は、選択されたモータ３８’が受ける外乱のうちの、ワイヤ電極１２の張力以外の外乱により生じた外乱負荷の大きさを示すものである。そして、この外乱負荷を所定の外乱負荷として求まる差分Ｄ_１は、ワイヤ電極１２の張力のみにより生じる外乱負荷の大きさを示すものである。したがって、差分Ｄ_１を求めることで、推定部６０は、ワイヤ電極１２の張力の大きさを容易且つ精度よく推定することができる。

【0043】

図４は、ワイヤ電極１２が巻かれたワイヤボビン３０の簡易構成図である。なお、図２は、図４の図中左側からの視点である。

【0044】

次に、算出部６２について説明する。算出部６２は、巻回されたワイヤ電極１２を含むワイヤボビン３０の半径Ｒ_２をワイヤ電極１２の送り量に基づいて算出するものである。より具体的に、本実施の形態の算出部６２は、以下の式（１）により逐次算出するものである。なお、以下において、Ｒ_１は半径Ｒ_２の初期値、φはワイヤ電極１２のワイヤ径、Ｗはワイヤボビン３０から送り済のワイヤ電極１２のワイヤ長（前述の送り量）である。また、ａはワイヤボビン３０に巻かれたワイヤ電極１２の空隙率であって、ワイヤ電極１２の線間やワイヤ電極１２とワイヤボビン３０との間に生じる隙間を含めたワイヤ電極１２の総体積に対する、該隙間の体積割合である。Ｌはワイヤボビン３０の径方向と直交する幅である。これらのうち、Ｒ_１、φ、ａ、およびＬは既知の値であり、オペレータが操作部４８を介して予め指定可能である。Ｒ_１については、ワイヤ電極１２の張力をゼロにすることで得た所定の負荷（Ｆ_Ｍ）、およびそのときの逆トルク（Ｔ_３５）を後述の式（２）に代入することで求めてもよい。また、Ｗはワイヤボビン３０の回転数から間接的に算出可能であるほか、第１のモータ３８Ａの回転数と第１のローラ３２Ａの径とから、あるいは第２のモータ３８Ｂの回転数と第２のローラ３２Ｂの径とから、算出可能である。式（１）は、端的に説明すると、ワイヤ電極１２の送り出しに伴ってワイヤボビン３０の半径Ｒ_２が徐々に小さくなっていくことを示している。

【数1】

【0045】

この式（１）により求まるワイヤボビン３０の半径Ｒ_２は、トルク発生機構３５の逆トルク（Ｔ_３５）と、ワイヤ電極１２の張力以外の外乱によって生じる外乱負荷（Ｆ_Ｍ）と、の間に、以下の式（２）により表される関係を有する。

【数2】

【0046】

式（２）は、仮にトルク発生機構３５の逆トルクの大きさを一定とすると、張力以外の外乱によって生じる外乱負荷の大きさが半径Ｒ_２の変化に応じて変化してしまい、所定の負荷と乖離するおそれがあることを示している。そこで、本実施の形態では、張力以外の外乱によって生じる外乱負荷がワイヤボビン３０の半径Ｒ_２に関わらず所定の負荷に一致するように、式（２）に基づいてトルク発生機構３５の逆トルクの大きさを調整する。本実施の形態ではトルク発生機構３５のトルクモータ３６を制御することにより、逆トルクの大きさを容易且つ精度よく調整可能である。

【0047】

具体的に、本実施の形態では、算出部６２が式（１）に基づいてワイヤボビン３０の半径Ｒ_２を算出し、さらに式（２）に基づいて該半径Ｒ_２と所定の負荷とに応じた逆トルクの大きさを算出する。また、算出部６２は、算出した逆トルクをトルクモータ制御部６６に逐次通知する。トルクモータ制御部６６は、通知された逆トルクに基づいて、トルク発生機構３５のトルクモータ３６を制御する。これにより、推定部６０が推定に用いる所定の負荷と、張力以外の外乱によって生じる外乱負荷と、が乖離することを抑制することができる。

【0048】

以上が、本実施の形態の制御装置１６の構成の一例である。続いて、上記の制御装置１６により実行される、ワイヤ電極１２の張力を推定する推定方法について説明する。

【0049】

図５は、本実施の形態の推定方法の流れを示すフローチャートである。

【0050】

本実施の形態の推定方法では、図５のように、まず、送りモータ制御ステップが行われる。送りモータ制御ステップは、第１のローラ３２Ａおよび第２のローラ３２Ｂの間でワイヤ電極１２が張架するように第１のモータ３８Ａおよび第２のモータ３８Ｂを制御しつつ、選択されたモータ３８’の駆動電流に基づく外乱負荷を取得するステップである。本ステップは、送りモータ制御部６４と、取得部５８と、が協働することにより実行可能である。

【0051】

また、実施の形態の推定方法では、算出ステップと、トルクモータ制御ステップ（トルク発生機構制御ステップ）と、がさらに行われる。これらのうち、算出ステップは、ワイヤボビン３０の半径Ｒ_２、および該半径Ｒ_２に応じたトルク発生機構３５の逆トルクの大きさを、ワイヤ電極１２の送り量Ｗに基づいて逐次算出するステップである。本ステップは、算出部６２により実行される。

【0052】

トルクモータ制御ステップ（トルク発生機構制御ステップ）は、算出ステップでの算出結果に基づいてトルクモータ３６（トルク発生機構３５）の逆トルクを逐次調整するステップである。本ステップは、算出部６２が算出ステップで行った算出の結果をトルクモータ制御部６６に通知することで、トルクモータ制御部６６により実行される。本ステップにより、第１のモータ３８Ａの外乱負荷のうちの張力以外の外乱により生じる外乱負荷の大きさが、所定の負荷になるように逐次調整される。

【0053】

推定ステップは、取得した外乱負荷に基づいてワイヤ電極１２の張力を推定するステップである。本ステップは、推定部６０により実行される。本実施の形態の推定部６０は、前述の通り、外乱負荷と、所定の負荷と、の差分Ｄ_１に基づいて張力を推定する。

【0054】

制御装置１６は、以上の推定方法を実行することにより、ワイヤ電極１２の張力を容易に推定することができる。また、推定された張力が精度のよい放電加工を実施するために必要な張力に対して許容範囲を超えて乖離した場合には、ワイヤ電極１２の張架に関して異常が発生したと判断することもできる。

【0055】

このように、本実施の形態によれば、ワイヤ電極１２の送り機構２２に含まれる送りモータ３８から得る情報に基づいてワイヤ電極１２の張力を推定するワイヤ放電加工機１０の制御装置１６および推定方法が提供される。

【0056】

本実施の形態の制御装置１６によれば、ワイヤ電極１２の張力を検出するテンションセンサをワイヤ放電加工機１０に備わせる必要がなくなる。したがって、本実施の形態の制御装置１６によれば、ワイヤ放電加工機１０の機械的構造の簡素化、小型化、および部品の低コスト化において、テンションセンサを構成から省略できる分だけ有利になる。

【0057】

［変形例］
以上、本発明の一例として実施の形態が説明された。上記実施の形態には、多様な変更または改良を加えることが可能である。また、その様な変更または改良を加えた形態が本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、請求の範囲の記載から明らかである。

【0058】

（変形例１）
実施の形態で説明した制御装置１６および推定方法は、送りモータ３８の外乱負荷に基づいて張力を推定するものであった。これに限定されず、制御装置１６および推定方法は、外乱負荷ではなくトルク指令に基づいてワイヤ電極１２の張力を推定するものであってもよい。

【0059】

すなわち、推定部６０は、選択されたモータ３８’の、ワイヤ電極１２が張架しているときのトルク指令と、予め決められた所定のトルク指令と、の差分Ｄ’_１に基づいて、張力を推定してもよい。所定のトルク指令は、ワイヤ電極１２が撓んだとき、断線したとき、または第３のローラ４２をワイヤ電極１２から離した場合における、選択されたモータ３８’のトルク指令である。

【0060】

ワイヤ電極１２の張力は、差分Ｄ’_１が大きいほど大きい。したがって、本変形例によれば、差分Ｄ’_１の変化から、ワイヤ電極１２の張力の変化を推定することができる。

【0061】

（変形例２）
所定の負荷は、送りモータ３８の回転速度が一定の場合の、トルク発生機構３５の逆トルクが所定の大きさのときの選択されたモータ３８’の外乱負荷と、トルク発生機構３５の逆トルクがゼロのときの選択されたモータ３８’の外乱負荷と、の差分Ｄ_２としても求まる。なお、本変形例において、「送りモータ３８の回転速度が一定」とは、第１のモータ３８Ａの回転速度が第１の指令速度で一定であり、且つ、第２のモータ３８Ｂの回転速度が第２の指令速度で一定であることを指す。実施の形態でも説明した通り、第１の指令速度と第２の指令速度とでは、第２の指令速度の方が高速である。

【0062】

差分Ｄ_２を求める場合は、トルク発生機構３５の逆トルクが所定の大きさのときの選択されたモータ３８’の外乱負荷のほか、トルク発生機構３５の逆トルクがゼロのときの選択されたモータ３８’の外乱負荷を予め求めておく必要がある。ここで、トルク発生機構３５の逆トルクがゼロのときの選択されたモータ３８’の外乱負荷は、以下で説明するように、選択されたモータ３８’の外乱負荷とトルク発生機構３５のトルクとの相関関係（第１の相関関係）から推定することができる。

【0063】

図６は、選択されたモータ３８’の外乱負荷と、トルク発生機構３５のトルク（逆トルク）と、の相関関係を例示するグラフである。なお、図６では、選択されたモータ３８’が第１のモータ３８Ａである場合の相関関係を例示しており、トルク発生機構３５が発生する逆トルクの所定の大きさを「Ｔ’_３５」で示している。

【0064】

図６のように、上記の相関関係は、縦軸を外乱負荷（選択されたモータ３８’の外乱負荷）とし、横軸をトルク発生機構３５のトルク（逆トルク）とすることで、直線で表現することができる。

【0065】

図７は、変形例２の制御装置１６の簡易構成図である。

【0066】

本変形例の制御装置１６は、図７のように、関係特定部６８をさらに備えるという点で、実施の形態と相違する。この関係特定部６８は、前述の相関関係（図６の直線）を特定するものである。より具体的に、関係特定部６８は、まず相関関係を示す直線の傾きを求めてから、その傾きに基づいて図６の直線を特定することにより、相関関係を特定する。

【0067】

直線の傾きを求めるために、関係特定部６８は、トルク発生機構制御部（トルクモータ制御部）６６に対して、第１の大きさの逆トルクをトルク発生機構３５（トルクモータ３６）により発生させることを指令する。また、関係特定部６８は、取得部５８に対して、そのときの選択されたモータ３８’の外乱負荷を取得することを指令する。なお、このときの逆トルクの大きさである第１の大きさは、ワイヤ電極１２を送るときの所定の大きさでなくてもよいし、ゼロでなくてもよい。

【0068】

次に、関係特定部６８は、トルク発生機構制御部６６に対して、第２の大きさの逆トルクをトルク発生機構３５により発生させることを指令する。また、関係特定部６８は、取得部５８に対して、そのときの選択されたモータ３８’の外乱負荷を取得することを指令する。なお、このときの逆トルクの大きさである第２の大きさは、第１の大きさと異なっていればよく、ワイヤ電極１２を送るときの所定の大きさでなくてもよいし、ゼロでなくてもよい。

【0069】

そして、関係特定部６８は、トルク発生機構制御部６６に指令した第１の大きさおよび第２の大きさと、取得部５８が取得した２つの外乱負荷と、に基づいて、図６の直線の傾きを求める。すなわち、一般によく知られているように、直線の傾きというのは、横軸の変化量に対する縦軸の変化量である。本変形例の場合、横軸の変化量は、トルク発生機構制御部６６に指令した第１の大きさと第２の大きさとの差分である。また、縦軸の変化量は、トルク発生機構３５の逆トルクが第１の大きさのときの選択されたモータ３８’の外乱負荷と、トルク発生機構３５の逆トルクが第２の大きさのときの選択されたモータ３８’の外乱負荷と、の差分である。

【0070】

傾きが求まれば、相関関係を示す図６の直線は容易に特定される。また、相関関係を示す直線が特定されれば、差分Ｄ_２は容易に求まる。推定部６０は、差分Ｄ_２に基づいて所定の負荷を推定することにより、その所定の負荷に基づいて、ワイヤ電極１２の張力を容易に推定することができる。

【0071】

このように、本変形例によれば、推定部６０は、ワイヤ電極１２を撓ませたり断線させたりすることなく求めた所定の負荷と、ワイヤ電極１２が張架したときの選択されたモータ３８’の外乱負荷と、に基づいて張力を推定することができる。

【0072】

（変形例３）
変形例２は、トルク指令に基づいて張力を推定する場合にも適用することができる。なお、その場合、変形例２における「外乱負荷」を「トルク指令」に、「所定の負荷」を「所定のトルク指令」に、「第１の相関関係」を「第２の相関関係」に、「差分Ｄ_２」を「差分Ｄ’_２」にそれぞれ置き換えて考えればよいため、ここでは説明を割愛する。

【0073】

本変形例によれば、推定部６０は、ワイヤ電極１２を撓ませたり断線させたりすることなく求めた所定のトルク指令と、ワイヤ電極１２が張架したときの選択されたモータ３８’のトルク指令と、に基づいて張力を推定することができる。

【0074】

（変形例４）
実施の形態では、ワイヤボビン３０の半径Ｒ_２の変化に応じてトルク発生機構３５の逆トルクを調整することを説明した。これに限定されず、トルク発生機構３５の逆トルクを所定の大きさで一定とし、ワイヤボビン３０の半径Ｒ_２の変化に応じて所定の負荷や所定のトルク指令が調整されるようにしてもよい。

【0075】

すなわち、トルク発生機構３５の逆トルクが一定のときのワイヤボビン３０の半径Ｒ_２に応じた所定の負荷の大きさは、式（２）により逐次算出することができる。算出部６２の算出結果に基づいて所定の負荷を逐次更新することにより、実施の形態と同様に、推定部６０が推定に用いる所定の負荷と、張力以外の外乱によって生じる外乱負荷と、が乖離することを抑制することができる。これにより、推定部６０は、所定の負荷に基づいて、ワイヤ電極１２の張力を精度よく推定することができる。

【0076】

（変形例５）
ここまで、実施の形態および各変形例において、取得部５８が外乱負荷およびトルク指令のいずれか一方を取得することと、取得された外乱負荷およびトルク指令のいずれか一方に基づいて推定部６０が張力を推定すること、を説明した。これに限定されず、取得部５８は、外乱負荷と、トルク指令と、の両方を取得してもよい。また、推定部６０は、取得された外乱負荷と、トルク指令と、の各々に基づいて、張力を推定してもよい。この場合における推定の方法は、実施の形態および変形例１－４で説明した推定の方法の中から適宜選択されてもよい。

【0077】

本変形例では、外乱負荷に基づいて推定される張力と、トルク指令に基づいて推定される張力と、を得ることができる。推定部６０は、推定した複数の張力の平均値を自身の推定結果として決定する。これにより、外乱負荷に基づいて推定される張力とトルク指令に基づいて推定される張力とのいずれか一方がノイズの影響を受けていたとしても、推定結果として得られる張力への該ノイズの影響を低減することが可能である。

【0078】

（変形例６）
図８は、変形例６の制御装置１６の簡易構成図である。

【0079】

変形例５に関連し、制御装置１６は、異常推定部７０をさらに備えてもよい。異常推定部７０は、外乱負荷とトルク指令とのそれぞれから張力が推定される場合に、その外乱負荷とトルク指令とのそれぞれに基づく張力同士の乖離が予め決められた範囲を超えたか否かを判定するものである。この判定により、異常推定部７０は、例えば乖離が予め決められた範囲を超えた場合には、ワイヤ放電加工機１０に不具合が発生した可能性があると推定する。

【0080】

これにより、張力を推定するのみならず、その推定した張力に基づいて、ワイヤ放電加工機１０に不具合が発生した可能性があるか否かまでをも推定することができる。

【0081】

さらに、異常推定部７０は、その乖離の推移を継続的に監視することで、乖離が予め決められた範囲を超えた原因を、さらに推定してもよい。例えば、異常推定部７０は、予め決められた範囲を超えた乖離が一時的なものであれば、その乖離は単にノイズの影響によるものであると推定する。また、予め決められた範囲を超えた乖離が継続するようであれば、ワイヤ放電加工機１０に故障箇所があると推定する。

【0082】

本変形例によれば、ワイヤ放電加工機１０の保守が容易になる。なお、本変形例は、第１のモータ３８Ａと第２のモータ３８Ｂとのうちの一方で推定した張力と、他方で推定した張力と、の乖離に基づいて異常を推定してもよい。この場合は、第１のモータ３８Ａと第２のモータ３８Ｂとのうち、選択されたモータ３８’ではない方の、外乱負荷およびトルク指令の少なくとも一方が必要になる。これは、選択されたモータ３８’ではない方の送りモータ３８の外乱負荷およびトルク指令の少なくとも一方を、取得部５８にさらに取得させればよい。

【0083】

（変形例７）
上記の実施の形態および変形例は、矛盾の生じない範囲で任意に組み合わされてもよい。

【0084】

［実施の形態から得られる発明］
上記実施の形態および変形例から把握しうる発明について、以下に記載する。

【0085】

＜第１の発明＞
ワイヤ電極（１２）が巻かれたワイヤボビン（３０）と、前記ワイヤボビン（３０）に巻かれた前記ワイヤ電極（１２）を回転により加工対象物（２５）に向けて送る第１のローラ（３２Ａ）と、前記加工対象物（２５）を通過した前記ワイヤ電極（１２）を回転により回収箱（２４）に送る第２のローラ（３２Ｂ）と、前記第１のローラ（３２Ａ）を回転させる第１のモータ（３８Ａ）と、前記第２のローラ（３２Ｂ）を回転させる第２のモータ（３８Ｂ）と、を備えるワイヤ放電加工機（１０）の制御装置（１６）であって、前記第１のモータ（３８Ａ）および前記第２のモータ（３８Ｂ）のうちの選択された一方である選択されたモータ（３８’）の駆動電流に基づく外乱負荷および予め決められた指令速度で回転させるためのトルク指令の少なくとも一方を取得する取得部（５８）と、前記第１のローラ（３２Ａ）および前記第２のローラ（３２Ｂ）の間で前記ワイヤ電極（１２）が張架するように前記第１のモータ（３８Ａ）および前記第２のモータ（３８Ｂ）を制御する送りモータ制御部（６４）と、前記第１のローラ（３２Ａ）および前記第２のローラ（３２Ｂ）の間で前記ワイヤ電極（１２）が張架しているときに前記取得部（５８）が取得する前記外乱負荷および前記トルク指令の少なくとも一方に基づいて、張架したワイヤ電極（１２）の張力を推定する推定部（６０）と、を備える。

【0086】

これにより、ワイヤ電極（１２）の送り機構（２２）に含まれるモータ（３８’）から得る情報に基づいてワイヤ電極（１２）の張力を推定するワイヤ放電加工機（１０）の制御装置（１６）が提供される。

【0087】

前記推定部（６０）は、前記ワイヤ電極（１２）が張架しているときの前記外乱負荷と予め決められた所定の負荷との差分（Ｄ_１）、および前記ワイヤ電極（１２）が張架しているときの前記トルク指令と、予め決められた所定のトルク指令との差分（Ｄ’_１）の少なくとも一方に基づいて前記張力を推定してもよい。これにより、張力が容易且つ精度よく推定される。

【0088】

前記所定の負荷は、前記第１のローラ（３２Ａ）と前記第２のローラ（３２Ｂ）との間で前記ワイヤ電極（１２）が撓むように前記第１のモータ（３８Ａ）および前記第２のモータ（３８Ｂ）を回転させた場合における前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷であり、前記所定のトルク指令は、前記第１のローラ（３２Ａ）と前記第２のローラ（３２Ｂ）との間で前記ワイヤ電極（１２）が撓むように前記第１のモータ（３８Ａ）および前記第２のモータ（３８Ｂ）を回転させた場合における前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令であってもよい。これにより、張力が容易且つ精度よく推定される。

【0089】

前記所定の負荷は、前記第１のローラ（３２Ａ）と前記第２のローラ（３２Ｂ）との間で張架しつつ送られている前記ワイヤ電極（１２）が断線した場合における前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷であり、前記所定のトルク指令は、前記第１のローラ（３２Ａ）と前記第２のローラ（３２Ｂ）との間で張架しつつ送られている前記ワイヤ電極（１２）が断線した場合における前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令であってもよい。これにより、張力が容易且つ精度よく推定される。

【0090】

ワイヤ放電加工機（１０）は、前記第２のローラ（３２Ｂ）と共に前記ワイヤ電極（１２）を挟持することで前記ワイヤ電極（１２）に摩擦力を印加するピンチローラ（４２）をさらに備え、前記所定の負荷は、張架しつつ送られている前記ワイヤ電極（１２）から前記ピンチローラ（４２）を離した場合における前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷であり、前記所定のトルク指令は、張架しつつ送られている前記ワイヤ電極（１２）から前記ピンチローラ（４２）を離した場合における前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令であってもよい。これにより、張力が容易且つ精度よく推定される。

【0091】

前記ワイヤ放電加工機（１０）は、前記ワイヤボビン（３０）に接続され、前記ワイヤ電極（１２）を送出方向に送り出す回転方向とは反対方向のトルクである逆トルクを所定の大きさで発生させるトルク発生機構（３５）をさらに備え、前記所定の負荷は、前記第１のモータ（３８Ａ）と前記第２のモータ（３８Ｂ）との各々が一定の回転速度で回転する場合において、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクが前記所定の大きさのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷と、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクがゼロのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷と、の差分（Ｄ_２）であり、前記所定のトルク指令は、前記第１のモータ（３８Ａ）と前記第２のモータ（３８Ｂ）との各々が一定の回転速度で回転する場合において、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクが前記所定の大きさのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令と、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクがゼロのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令と、の差分（Ｄ’_２）であってもよい。これにより、張力が容易且つ精度よく推定される。

【0092】

第１の発明は、前記外乱負荷と前記逆トルクとの相関関係である第１の相関関係および前記トルク指令と前記逆トルクとの相関関係である第２の相関関係の少なくとも一方を特定する関係特定部（６８）をさらに備え、前記関係特定部（６８）は、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクが第１の大きさのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷と、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクが第２の大きさのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷と、に基づいて前記第１の相関関係を特定し、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクが第１の大きさのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令と、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクが第２の大きさのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令と、に基づいて前記第２の相関関係を特定し、前記推定部（６０）は、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクが前記所定の大きさのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷と、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクがゼロのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷と、の前記差分（Ｄ_２）を前記第１の相関関係に基づいて推定し、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクが前記所定の大きさのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令と、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクがゼロのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令と、の前記差分（Ｄ’_２）を前記第２の相関関係に基づいて推定してもよい。これにより、ワイヤ電極（１２）を撓ませる、あるいは断線させることなく、所定の負荷および所定のトルク指令を得ることができる。

【0093】

第１の発明は、巻回された前記ワイヤ電極（１２）を含む前記ワイヤボビン（３０）の半径（Ｒ_２）を前記ワイヤ電極（１２）の送り量に基づいて逐次算出する算出部（６２）と、算出された前記半径（Ｒ_２）に応じて前記トルク発生機構（３５）の前記所定のトルクを変更することにより、前記所定の負荷および前記所定のトルク指令を一定の大きさに逐次調整するトルク発生機構制御部（６６）と、をさらに備えてもよい。これにより、推定部（６０）は、所定の負荷および所定のトルク指令を一定に保ちながら、ワイヤ電極（１２）の張力を精度よく推定し続けることができる。

【0094】

第１の発明は、巻回された前記ワイヤ電極（１２）を含む前記ワイヤボビン（３０）の半径（Ｒ_２）を前記ワイヤ電極（１２）の送り量に基づいて算出し、算出した前記半径（Ｒ_２）に応じた前記所定の負荷および前記所定のトルク指令を逐次算出する算出部（６２）をさらに備えてもよい。これにより、推定部（６０）は、トルク発生機構（３５）の逆トルクを所定の大きさに保ちながら、ワイヤ電極（１２）の張力を精度よく推定し続けることができる。

【0095】

前記取得部（５８）は、前記第１のモータ（３８Ａ）の前記外乱負荷ならびに前記トルク指令、および前記第２のモータ（３８Ｂ）の前記外乱負荷ならびに前記トルク指令のうちの２つを取得し、前記推定部（６０）は、取得された前記第１のモータ（３８Ａ）の前記外乱負荷ならびに前記トルク指令、および前記第２のモータ（３８Ｂ）の前記外乱負荷ならびに前記トルク指令のうちの１つに基づいて前記張力を推定すると共に、取得されたもう１つに基づいて前記張力をさらに推定し、第１の発明は、前記推定部（６０）が推定した２つの前記張力同士の乖離が予め決められた閾値を超えたか否かに基づくことで、異常が発生したか否かを推定する異常推定部（７０）をさらに備えてもよい。これにより、推定した張力に基づいて、異常が発生したか否かを推定することができる。

【0096】

＜第２の発明＞
ワイヤ電極（１２）が巻回されたワイヤボビン（３０）と、前記ワイヤボビン（３０）に巻かれた前記ワイヤ電極（１２）を回転により加工対象物（２５）に向けて送る第１のローラ（３２Ａ）と、前記加工対象物（２５）を通過した前記ワイヤ電極（１２）を回転により回収箱（２４）に送る第２のローラ（３２Ｂ）と、前記第１のローラ（３２Ａ）を回転させる第１のモータ（３８Ａ）と、前記第２のローラ（３２Ｂ）を回転させる第２のモータ（３８Ｂ）と、を備えるワイヤ放電加工機（１０）について、前記第１のローラ（３２Ａ）および前記第２のローラ（３２Ｂ）の間で張架する前記ワイヤ電極（１２）の張力を推定する推定方法であって、前記第１のローラ（３２Ａ）および前記第２のローラ（３２Ｂ）の間で前記ワイヤ電極（１２）が張架するように前記第１のモータ（３８Ａ）および前記第２のモータ（３８Ｂ）を制御しつつ、前記第１のモータ（３８Ａ）および前記第２のモータ（３８Ｂ）のうちの選択された一方である選択されたモータ（３８’）について、駆動電流に基づく外乱負荷および予め決められた指令速度で回転させるためのトルク指令の少なくとも一方を取得する送りモータ制御ステップと、前記第１のローラ（３２Ａ）および前記第２のローラ（３２Ｂ）の間で前記ワイヤ電極（１２）が張架しているときの前記外乱負荷および前記トルク指令の少なくとも一方に基づいて、前記張力を推定する推定ステップと、を含む。

【0097】

これにより、ワイヤ電極（１２）の送り機構（２２）に含まれるモータ（３８’）から得る情報に基づいてワイヤ電極（１２）の張力を推定する推定方法が提供される。

【0098】

前記推定ステップでは、前記ワイヤ電極（１２）が張架しているときの前記外乱負荷と予め決められた所定の負荷との差分（Ｄ_１）、および前記ワイヤ電極（１２）が張架しているときの前記トルク指令と、予め決められた所定のトルク指令との差分（Ｄ’_１）の少なくとも一方に基づいて前記張力を推定してもよい。これにより、張力が容易且つ精度よく推定される。

【0099】

前記所定の負荷は、前記第１のローラ（３２Ａ）と前記第２のローラ（３２Ｂ）との間で前記ワイヤ電極（１２）が撓むように前記第１のモータ（３８Ａ）および前記第２のモータ（３８Ｂ）を回転させた場合における前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷であり、前記所定のトルク指令は、前記第１のローラ（３２Ａ）と前記第２のローラ（３２Ｂ）との間で前記ワイヤ電極（１２）が撓むように前記第１のモータ（３８Ａ）および前記第２のモータ（３８Ｂ）を回転させた場合における前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令であってもよい。これにより、張力が容易且つ精度よく推定される。

【0100】

前記所定の負荷は、前記第１のローラ（３２Ａ）と前記第２のローラ（３２Ｂ）との間で張架しつつ送られている前記ワイヤ電極（１２）が断線した場合における前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷であり、前記所定のトルク指令は、前記第１のローラ（３２Ａ）と前記第２のローラ（３２Ｂ）との間で張架しつつ送られている前記ワイヤ電極（１２）が断線した場合における前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令であってもよい。これにより、張力が容易且つ精度よく推定される。

【0101】

ワイヤ放電加工機（１０）は、前記第２のローラ（３２Ｂ）と共に前記ワイヤ電極（１２）を挟持することで前記ワイヤ電極（１２）に摩擦力を印加するピンチローラ（４２）をさらに備え、前記所定の負荷は、張架しつつ送られている前記ワイヤ電極（１２）から前記ピンチローラ（４２）を離した場合における前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷であり、前記所定のトルク指令は、張架しつつ送られている前記ワイヤ電極（１２）から前記ピンチローラ（４２）を離した場合における前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令であってもよい。これにより、張力が容易且つ精度よく推定される。

【0102】

前記ワイヤ放電加工機（１０）は、前記ワイヤボビン（３０）に接続され、前記ワイヤ電極（１２）を送出方向に送り出す回転方向とは反対方向のトルクである逆トルクを所定の大きさで発生させるトルク発生機構（３５）をさらに備え、前記所定の負荷は、前記第１のモータ（３８Ａ）と前記第２のモータ（３８Ｂ）との各々が一定の回転速度で回転する場合において、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクが前記所定の大きさのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷と、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクがゼロのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷と、の差分（Ｄ_２）であり、前記所定のトルク指令は、前記第１のモータ（３８Ａ）と前記第２のモータ（３８Ｂ）との各々が一定の回転速度で回転する場合において、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクが前記所定の大きさのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令と、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクがゼロのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令と、の差分（Ｄ’_２）であってもよい。これにより、張力が容易且つ精度よく推定される。

【0103】

第２の発明は、前記外乱負荷と前記逆トルクとの相関関係である第１の相関関係および前記トルク指令と前記逆トルクとの相関関係である第２の相関関係の少なくとも一方を特定する関係特定ステップをさらに含み、前記関係特定ステップでは、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクが第１の大きさのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷と、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクが第２の大きさのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷と、に基づいて前記第１の相関関係を特定し、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクが第１の大きさのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令と、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクが第２の大きさのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令と、に基づいて前記第２の相関関係を特定し、前記推定ステップでは、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクが前記所定の大きさのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷と、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクがゼロのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記外乱負荷と、の前記差分（Ｄ_２）を前記第１の相関関係に基づいて推定し、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクが前記所定の大きさのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令と、前記トルク発生機構（３５）の前記逆トルクがゼロのときの前記選択されたモータ（３８’）の前記トルク指令と、の前記差分（Ｄ’_２）を前記第２の相関関係に基づいて推定してもよい。これにより、ワイヤ電極（１２）を撓ませる、あるいは断線させることなく、所定の負荷および所定のトルク指令を得ることができる。

【0104】

第２の発明は、巻回された前記ワイヤ電極（１２）を含む前記ワイヤボビン（３０）の半径（Ｒ_２）を前記ワイヤ電極（１２）の送り量に基づいて逐次算出する算出ステップと、算出された前記半径（Ｒ_２）に応じて前記トルク発生機構（３５）の前記所定のトルクを変更することにより、前記所定の負荷および前記所定のトルク指令を一定の大きさに逐次調整するトルク発生機構制御ステップと、をさらに含んでもよい。これにより、推定ステップにおいて、所定の負荷および所定のトルク指令を一定に保ちながら、ワイヤ電極（１２）の張力を精度よく推定し続けることができる。

【0105】

第２の発明は、巻回された前記ワイヤ電極（１２）を含む前記ワイヤボビン（３０）の半径（Ｒ_２）を前記ワイヤ電極（１２）の送り量に基づいて算出し、算出した前記半径（Ｒ_２）に応じた前記所定の負荷および前記所定のトルク指令を逐次算出する算出ステップをさらに含んでもよい。これにより、推定ステップにおいて、トルク発生機構（３５）の逆トルクを所定の大きさに保ちながら、ワイヤ電極（１２）の張力を精度よく推定し続けることができる。

【0106】

前記送りモータ制御ステップでは、前記第１のモータ（３８Ａ）の前記外乱負荷ならびに前記トルク指令、および前記第２のモータ（３８Ｂ）の前記外乱負荷ならびに前記トルク指令のうちの２つを取得し、前記推定ステップでは、取得された前記第１のモータ（３８Ａ）の前記外乱負荷ならびに前記トルク指令、および前記第２のモータ（３８Ｂ）の前記外乱負荷ならびに前記トルク指令のうちの１つに基づいて前記張力を推定すると共に、取得されたもう１つに基づいて前記張力をさらに推定し、第２の発明は、前記推定ステップで推定した２つの前記張力同士の乖離が予め決められた閾値を超えたか否かに基づくことで、異常が発生したか否かを推定する異常推定ステップをさらに含んでもよい。これにより、推定した張力に基づいて、異常が発生したか否かを推定することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】