JP7074742B2 - Wire electrode vertical alignment device and method - Google Patents

Wire electrode vertical alignment device and method Download PDF

Info

Publication number
JP7074742B2
JP7074742B2 JP2019205159A JP2019205159A JP7074742B2 JP 7074742 B2 JP7074742 B2 JP 7074742B2 JP 2019205159 A JP2019205159 A JP 2019205159A JP 2019205159 A JP2019205159 A JP 2019205159A JP 7074742 B2 JP7074742 B2 JP 7074742B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire electrode
image
diffused light
vertical
wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019205159A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021074849A (en
Inventor
昭夫 保坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sodick Co Ltd
Original Assignee
Sodick Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sodick Co Ltd filed Critical Sodick Co Ltd
Priority to JP2019205159A priority Critical patent/JP7074742B2/en
Publication of JP2021074849A publication Critical patent/JP2021074849A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7074742B2 publication Critical patent/JP7074742B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、上下一対のワイヤガイド間に張架されたワイヤ電極を利用してワイヤ放電加工を行う装置において、ワイヤ電極の垂直出しを行う方法に関するものである。また本発明は、ワイヤ電極の垂直出しを行うための装置に関するものである。 The present invention relates to a method for vertically extending a wire electrode in an apparatus for performing wire electric discharge machining using a wire electrode stretched between a pair of upper and lower wire guides. The present invention also relates to a device for vertically extending a wire electrode.

従来、工具電極であるワイヤ電極を所定の張力を付与した状態で張架し、このワイヤ電極と被加工物との間に形成される加工間隙に加工電圧を印加して放電を発生させるとともに、ワイヤ電極と被加工物とを相対移動させて放電エネルギにより被加工物を所望の形状に加工するワイヤ放電加工機が知られている。この種のワイヤ放電加工機において、上記の相対移動は多くの場合、垂直方向と直交して互いに直交する直線2軸方向においてなされる。汎用のワイヤ放電加工機は、被加工物を水平に設置して、ワイヤ電極を互いに直交する水平2軸方向に対して垂直方向に張架する構成である。そのため、以下の説明において、特段のことわりがない限り、垂直方向を鉛直方向と同義として説明するが、垂直方向であることが常に鉛直方向であることに限定して理解されるべきではない。例えば、被加工物が水平面に対して傾けて設置されている場合は、垂直方向は、鉛直方向に対して傾斜している方向になる。 Conventionally, a wire electrode, which is a tool electrode, is stretched under a predetermined tension, and a machining voltage is applied to a machining gap formed between the wire electrode and the workpiece to generate an electric discharge. There is known a wire discharge processing machine that relatively moves a wire electrode and a work piece and processes the work piece into a desired shape by using discharge energy. In this type of wire electric discharge machine, the relative movement is often performed in a straight biaxial direction orthogonal to the vertical direction and orthogonal to each other. A general-purpose wire electric discharge machine has a configuration in which an workpiece is installed horizontally and wire electrodes are stretched in a direction perpendicular to the horizontal biaxial directions orthogonal to each other. Therefore, in the following description, unless otherwise specified, the vertical direction is described as synonymous with the vertical direction, but it should not be understood only that the vertical direction is always the vertical direction. For example, when the workpiece is installed at an angle with respect to a horizontal plane, the vertical direction is an inclination with respect to the vertical direction.

上述のようにワイヤ電極と被加工物とを少なくとも水平2軸方向に相対移動させるワイヤ放電加工機において、ワイヤ電極の加工に供される部分は、通常、垂直方向に延びるような状態で被加工物を挟んで設けられている上下一対のワイヤガイド間に張架される。そのため、基本的に、被加工物の表面および裏面に対して切断面が傾斜した面である加工形状を得る場合は、一対のワイヤガイドの少なくとも一方を上記水平2軸方向に平行な水平2軸方向に移動させることによってワイヤ電極の加工に供される部分を傾斜させた状態で、ワイヤ電極と被加工物とを上記水平2軸方向に相対移動させて放電加工する、いわゆるテーパカットを行う。したがって、ワイヤ電極をより精確に垂直に張架するほど、高い加工形状精度を得ることができる。 As described above, in a wire electric discharge machine that moves a wire electrode and a work piece relative to each other in at least a horizontal biaxial direction, a portion to be machined of the wire electrode is usually machined in a state of extending in the vertical direction. It is stretched between a pair of upper and lower wire guides provided by sandwiching an object. Therefore, basically, when obtaining a processed shape in which the cut surface is inclined with respect to the front surface and the back surface of the workpiece, at least one of the pair of wire guides is horizontally biaxially parallel to the horizontal biaxial direction. The so-called taper cut is performed by moving the wire electrode and the workpiece relative to each other in the horizontal biaxial direction and performing discharge processing in a state where the portion to be processed by the wire electrode is tilted by moving in the direction. Therefore, the more accurately the wire electrodes are vertically stretched, the higher the machining shape accuracy can be obtained.

上述のように、ワイヤ電極の張架方向を真直に垂直方向に設定することは、一般に、ワイヤ電極の「垂直出し」と言われている。汎用のワイヤ放電加工機において、ワイヤ電極の垂直出しは、一対のワイヤガイドの少なくとも一方を上記水平2軸方向に平行な水平2軸方向に移動させることによって行うことができる。特許文献1および特許文献2には、このワイヤ電極の垂直出しを行うための装置の具体例が示されている。 As described above, setting the tensioning direction of the wire electrode to be straight and vertical is generally referred to as "vertical extension" of the wire electrode. In a general-purpose wire electric discharge machine, the vertical alignment of wire electrodes can be performed by moving at least one of the pair of wire guides in the horizontal biaxial direction parallel to the horizontal biaxial direction. Patent Document 1 and Patent Document 2 show specific examples of an apparatus for vertically extending the wire electrode.

特許文献1には、接触感知方式の垂直出し方法が示されている。この垂直出し方法は、例えば、互いに上下方向に離して上部接触子と下部接触子とを配置し、それらの接触子にはランプ等のインジケータを介して電源の陽極端子を接続すると共に、電源の陰極端子はワイヤ電極に接触させた給電子に接続しておき、ワイヤ電極が真直に垂直方向に張架されたときは両接触子と給電子とがワイヤ電極を介して電気的に導通して、その結果、インジケータランプが点灯することによってワイヤ電極が垂直であることを知らされるというものである(同公報第2頁第3欄第9-同第37行の記載参照)。 Patent Document 1 discloses a vertical contact method of a contact sensing method. In this vertical extension method, for example, the upper contactor and the lower contactor are arranged vertically apart from each other, and the anode terminal of the power supply is connected to the contacts via an indicator such as a lamp, and the power supply is connected. The cathode terminal is connected to the power supply that is in contact with the wire electrode, and when the wire electrode is stretched straight in the vertical direction, both contacts and the power supply are electrically conductive via the wire electrode. As a result, the indicator lamp is turned on to notify that the wire electrode is vertical (see the description in the same publication, page 2, column 3, column 9-line 37).

特許文献1には、非接触方式の垂直出し装置も示されている。この装置は、間にワイヤ電極を置いて点光源と受光素子とを横方向に対向配置し、ワイヤ電極の変位を受光素子における光電検出の変化として検出するものである(同公報第2頁第4欄第28行-第3頁第6欄第7行参照)。また特許文献2にも、非接触方式の垂直出し装置が示されている。この装置は、上下方向に延びる状態に張架されたワイヤ電極に対して、上下方向に離れた2箇所でレーザ光線を照射し、その2箇所におけるワイヤ電極の影像を、ワイヤ電極の垂直度を示す基準線が表示されているスクリーンに投影表示するように構成されたものである(同公報段落0007-段落0014等参照)。 Patent Document 1 also shows a non-contact type vertical feeding device. In this device, a wire electrode is placed between the point light source and the light receiving element so as to face each other in the lateral direction, and the displacement of the wire electrode is detected as a change in photoelectric detection in the light receiving element (page 2, page 2 of the same publication). See column 4, line 28-page 3, column 6, line 7). Further, Patent Document 2 also shows a non-contact type vertical feeding device. This device irradiates a wire electrode stretched in a vertically extending state with a laser beam at two points separated in the vertical direction, and displays an image of the wire electrode at the two points to obtain the verticality of the wire electrode. It is configured to be projected and displayed on the screen on which the reference line to be shown is displayed (see paragraph 0007-paragraph 0014, etc. of the same publication).

特公平3-002623号公報Special Fair 3-002623 Gazette 特開平4-331021号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-331201

特許文献1に示された接触感知方式の垂直出し方法は、比較的簡単かつ安価で取扱いも容易な装置で実施可能であるものの、検出精度の向上に限界があるので、最大許容誤差が数μm以下の高精度の加工において適用することは難しい。また、特許文献1に示された非接触方式の垂直出し装置では、点光源から発せられた光が分散するため、この点光源から離れて対向配置された受光素子に作られるワイヤ電極の影像の輪郭が要求される検出精度に比べて明瞭にならず、より高い垂直出しの精度を得ることが難しい(特許文献2段落0002~0003参照)。 Although the vertical contact method of the contact sensing method shown in Patent Document 1 can be implemented with a device that is relatively simple, inexpensive, and easy to handle, there is a limit to the improvement of detection accuracy, so that the maximum permissible error is several μm. It is difficult to apply in the following high-precision machining. Further, in the non-contact type vertical ejection device shown in Patent Document 1, since the light emitted from the point light source is dispersed, the image of the wire electrode formed on the light receiving element arranged opposite to the point light source is imaged. The contour is not clearer than the required detection accuracy, and it is difficult to obtain a higher vertical output accuracy (see paragraphs 0002 to 0003 of Patent Document 2).

一方、特許文献2に示された非接触方式の垂直出し装置では、スクリーンに投影表示されるワイヤ電極の影像の幅と比べて、基準線の幅を十分大きくしておく必要があるので、該影像の幅と基準線の幅との差がそのまま検出誤差として残存する。本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、ワイヤ放電加工装置において、ワイヤ電極の垂直出しを比較的簡単により高精度で行うことができる装置および方法を提供することを目的とする。 On the other hand, in the non-contact vertical output device shown in Patent Document 2, it is necessary to make the width of the reference line sufficiently larger than the width of the image of the wire electrode projected and displayed on the screen. The difference between the width of the image and the width of the reference line remains as a detection error. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an apparatus and a method capable of performing vertical alignment of a wire electrode relatively easily and with high accuracy in a wire electric discharge machining apparatus.

本発明によるワイヤ電極の垂直出し装置は、
上下方向に延びる状態に張架されたワイヤ電極に対して、相対的に上側の所定部分と、該上側の所定部分から所定長さ離れた相対的に下側の所定部分とに、それぞれ拡散光を水平方向に照射する1以上の光源部と、
上記上側の所定部分を照射した後に入射した拡散光を45度下方に向けて偏向する上側プリズムと、上記下側の所定部分を照射した後に入射した拡散光を45度上方に向けて偏向する下側プリズムと、上側プリズムによって下方向に偏向した拡散光および下側プリズムによって上方向に偏向した拡散光を同時に受けて反射させ、これらの拡散光をビーム中心が互いに上下に離れた状態で共に水平方向に進行させる中央プリズムと、を含んでなる光学偏向ユニットと、
水平方向に光軸を有し上記中央プリズムで反射した拡散光が入射する位置に配されて、上側ワイヤ電極影像を示す拡散光と下側ワイヤ電極影像を示す拡散光とを集光して所定の倍率で拡大し所定の撮像面に結像させる1つのフォーカスレンズユニットと、
上記フォーカスレンズユニットを経た拡散光を撮像面において受光することにより、上側ワイヤ電極影像と下側ワイヤ電極影像とを同時に撮像して、これらの電極影像を示す画像データを出力するイメージセンサと、
上記画像データに基づいて上側ワイヤ電極影像と下側ワイヤ電極影像とを、予め定められた垂直基準線に平行な方向に互いに近接させた状態で、1つの表示画面上に表示する画像表示装置と、
を含んでなることを特徴とするものである。
The vertical feeding device for wire electrodes according to the present invention is
With respect to the wire electrode stretched so as to extend in the vertical direction, diffused light is provided in a predetermined portion on the upper side and a predetermined portion on the lower side relatively separated from the predetermined portion on the upper side by a predetermined length. With one or more light source units that illuminate in the horizontal direction,
An upper prism that deflects the incident diffused light 45 degrees downward after irradiating the upper predetermined portion, and a lower prism that deflects the incident diffused light 45 degrees upward after irradiating the lower predetermined portion. The side prism, the diffused light deflected downward by the upper prism, and the diffused light deflected upward by the lower prism are simultaneously received and reflected, and these diffused lights are both horizontal with the beam centers separated from each other. An optical deflection unit comprising a central prism that advances in a direction,
It has an optical axis in the horizontal direction and is arranged at a position where the diffused light reflected by the central prism is incident. One focus lens unit that magnifies at the magnification of and forms an image on a predetermined imaging surface,
An image sensor that simultaneously captures an upper wire electrode image and a lower wire electrode image by receiving diffused light that has passed through the focus lens unit on the imaging surface and outputs image data showing these electrode images.
An image display device that displays an upper wire electrode image and a lower wire electrode image on one display screen in a state of being close to each other in a direction parallel to a predetermined vertical reference line based on the above image data. ,
It is characterized by including.

なお、上記の「所定長さ」は、ワイヤ電極の垂直度、換言すれば傾斜の程度をより高精度で知るためにはより大であることが望ましいが、実際の装置では大型化を避けるために40mm~50mm程度とするのが望ましい。また、上記の「拡散光」とは、光源から発せられた後に透過型あるいは反射型の光拡散体を経た光を意味する。また、上記の「同時に」とは、1秒にも満たない“瞬間的な”時間差が有る場合も含むものとする。また、上記の「近接させた状態で表示する」とは、「実際に上側の所定部分と下側の所定部分との間に存在する空間を一部あるいは全部省いて表示する」ことを意味する。一部省く場合は、残る空間を画像表示面上で大きくても1mm程度とすることが望ましい。 It should be noted that the above "predetermined length" is preferably larger in order to know the verticality of the wire electrode, in other words, the degree of inclination with higher accuracy, but in order to avoid an increase in size in an actual device. It is desirable that the thickness is about 40 mm to 50 mm. Further, the above-mentioned "diffused light" means light emitted from a light source and then passed through a transmission type or reflection type light diffuser. Further, the above-mentioned "simultaneously" includes the case where there is a "momentary" time difference of less than one second. Further, the above-mentioned "displaying in close proximity" means "displaying by omitting a part or all of the space actually existing between the upper predetermined portion and the lower predetermined portion". .. When partially omitting it, it is desirable that the remaining space is at most about 1 mm on the image display surface.

本発明によるワイヤ電極の垂直出し装置においては、
上側ワイヤ電極影像と下側ワイヤ電極影像とを、それぞれ垂直基準線に平行で互いに近付く方向に偏向する光学偏向ユニットと、
この偏向ユニットによって偏向された上側ワイヤ電極影像と下側ワイヤ電極影像とを、上側の所定部分と下側の所定部分の実際のワイヤ電極よりも拡大してイメージセンサの撮像面に結像させるフォーカスレンズユニットと、
を含むことが望ましい。
In the vertical feeding device for wire electrodes according to the present invention,
An optical deflection unit that deflects the upper wire electrode image and the lower wire electrode image in a direction parallel to the vertical reference line and approaching each other, respectively.
Focus that magnifies the upper wire electrode image and the lower wire electrode image deflected by this deflection unit from the actual wire electrodes of the upper predetermined portion and the lower predetermined portion and forms an image on the image pickup surface of the image sensor. With the lens unit
It is desirable to include.

一方、本発明によるワイヤ電極の垂直出し方法は、
互いに上下方向に離して配置された一対のワイヤガイド間に張架されたワイヤ電極の垂直を出す方法において、
上記一対のワイヤガイドの少なくとも一方をワイヤ電極に対して水平1軸方向に移動させながら、ワイヤ電極の相対的に上側の所定部分と、該上側の所定部分から所定長さ離れた相対的に下側の所定部分とにそれぞれ拡散光を水平方向に照射し、
上記上側の所定部分を照射した後の拡散光を45度下方に向けて偏向し、上記下側の所定部分を照射した後の拡散光を45度上方に向けて偏向し、上記下方に偏向した拡散光および上記上方に偏向した拡散光を同時に反射させて、これらの拡散光をビーム中心が互いに上下に離れた状態で共に水平方向に進行させ、
上記共に水平方向に進行する、上側ワイヤ電極影像を示す拡散光と下側ワイヤ電極影像を示す拡散光とを集光して所定の倍率で拡大し所定の撮像面に結像させ、
上記所定の撮像面において上記拡散光をイメージセンサで受光することにより、上側の所定部分を示す上側ワイヤ電極影像と、下側の所定部分を示す下側ワイヤ電極影像とを同時に撮像して、これらの電極影像を示す画像データを得、
上記画像データが示す上側ワイヤ電極影像と下側ワイヤ電極影像とを、予め定められた垂直基準線に平行な方向に互いに近接させた状態で、1つの画像表示装置に表示させ、
表示された前記上側ワイヤ電極影像と下側ワイヤ電極影像とが、予め定められた垂直基準線に平行となったとき、および・または概略上下方向に延びて一線に連なって表示されたとき、前記ワイヤガイドの相対移動を停止する、
工程を含むことを特徴とするものである。
On the other hand, the method of vertically extending the wire electrode according to the present invention is
In the method of making the wire electrodes stretched between a pair of wire guides arranged vertically apart from each other to be vertical.
While moving at least one of the pair of wire guides in the horizontal uniaxial direction with respect to the wire electrode, the predetermined portion on the relatively upper side of the wire electrode and the predetermined portion on the upper side are relatively lower than the predetermined portion by a predetermined length. Diffuse light is radiated horizontally to each predetermined part on the side,
The diffused light after irradiating the upper predetermined portion was deflected 45 degrees downward, and the diffused light after irradiating the lower predetermined portion was deflected 45 degrees upward and deflected downward. The diffused light and the above-mentioned upwardly deflected diffused light are simultaneously reflected, and these diffused lights are allowed to travel in the horizontal direction together with the beam centers separated from each other vertically.
The diffused light showing the image of the upper wire electrode and the diffused light showing the image of the lower wire electrode, both of which travel in the horizontal direction, are condensed and magnified at a predetermined magnification to form an image on a predetermined imaging surface.
By receiving the diffused light with the image sensor on the predetermined imaging surface, the upper wire electrode image showing the upper predetermined portion and the lower wire electrode image showing the lower predetermined portion are simultaneously imaged and these. Obtained image data showing the electrode image of
The upper wire electrode image and the lower wire electrode image shown in the above image data are displayed on one image display device in a state of being close to each other in a direction parallel to a predetermined vertical reference line.
When the displayed upper wire electrode image and the lower wire electrode image are parallel to a predetermined vertical reference line, and / or when they extend substantially in the vertical direction and are displayed in a straight line , the above. Stop the relative movement of the wire guide,
It is characterized by including a process.

本発明によるワイヤ電極の垂直出し装置および方法によれば、一対のワイヤガイド間におけるワイヤ電極の所定の上側部分と下側部分を撮像して影像(画像)を画面に拡大表示できるとともに、上側ワイヤ電極影像と下側ワイヤ電極影像とを同一画面上に並べて表示することができるので、検出精度ないし感度が画像データに与える影響が小さく、目視で垂直出しを行うときのように、簡単な操作であってもより高い精度で垂直出しを行うことができる。なお、ワイヤ電極影像を表示させるために拡散光を利用しているので、十分な明るさを得ることができ、より高精度でワイヤ電極の位置を識別することができる。また、上側ワイヤ電極影像と下側ワイヤ電極影像とを、互いに近接させた状態に表示させているので、ワイヤ電極影像が表示されるワイヤ電極の所定の上側部分と下側部分とが大きく離れていなくても、ワイヤ電極の張架状態を容易かつより正確に判別可能となる。 According to the wire electrode vertical alignment device and method according to the present invention, a predetermined upper portion and lower portion of the wire electrode between a pair of wire guides can be imaged and an image (image) can be magnified and displayed on the screen, and the upper wire can be enlarged. Since the electrode image and the lower wire electrode image can be displayed side by side on the same screen, the detection accuracy or sensitivity has little effect on the image data, and it is a simple operation, such as when visually performing vertical output. Even if there is, it is possible to perform vertical output with higher accuracy. Since the diffused light is used to display the image of the wire electrode, sufficient brightness can be obtained and the position of the wire electrode can be identified with higher accuracy. Further, since the upper wire electrode image and the lower wire electrode image are displayed in a state of being close to each other, the predetermined upper portion and the lower portion of the wire electrode on which the wire electrode image is displayed are largely separated from each other. Even without it, the tension state of the wire electrode can be easily and more accurately determined.

本発明の第1実施形態によるワイヤ電極の垂直出し装置を示す平面図A plan view showing a vertical extension device for wire electrodes according to the first embodiment of the present invention. 上記ワイヤ電極の垂直出し装置を示す側面図Side view showing the vertical feeding device of the wire electrode 上記ワイヤ電極の垂直出し装置を示す正面図Front view showing the vertical feeding device of the wire electrode. ワイヤ電極の張架状態の一例を示す概略図Schematic diagram showing an example of the tension state of the wire electrode ワイヤ電極の張架状態の別の例を示す概略図Schematic diagram showing another example of the tension state of the wire electrode 図1の装置において表示されるワイヤ電極影像の一例を示す概略図Schematic diagram showing an example of a wire electrode image displayed in the apparatus of FIG. 図1の装置において表示されるワイヤ電極影像の別の例を示す概略図Schematic diagram showing another example of the wire electrode image displayed in the apparatus of FIG. 図1の装置において表示されるワイヤ電極影像のさらに異なる例を示す概略図Schematic diagram showing a further different example of the wire electrode image displayed in the apparatus of FIG. ワイヤ電極影像とイメージセンサとの相対位置関係の一例を示す概略図Schematic diagram showing an example of the relative positional relationship between the wire electrode image and the image sensor 上記相対位置関係の別の例を示す概略図Schematic diagram showing another example of the above relative positional relationship 上記相対位置関係のさらに異なる例を示す概略図Schematic diagram showing a further different example of the relative positional relationship ワイヤ電極の傾き量を判別する方法を説明する概略図Schematic diagram illustrating a method of determining the amount of inclination of a wire electrode ワイヤ電極の傾き量を判別する方法を説明する概略図Schematic diagram illustrating a method of determining the amount of inclination of a wire electrode ワイヤ電極の傾き量を判別する方法を説明する概略図Schematic diagram illustrating a method of determining the amount of inclination of a wire electrode ワイヤ電極の傾き量を判別する方法を説明する概略図Schematic diagram illustrating a method of determining the amount of inclination of a wire electrode ワイヤ電極の傾き量を判別する方法を説明する概略図Schematic diagram illustrating a method of determining the amount of inclination of a wire electrode 本発明の第2実施形態によるワイヤ電極の垂直出し装置を示す側面図A side view showing a vertical feeding device for wire electrodes according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態によるワイヤ電極の垂直出し装置を示す側面図A side view showing a vertical feeding device for wire electrodes according to the third embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1および図2はそれぞれ、本発明の第1実施形態によるワイヤ電極の垂直出し装置1を示す平面図および側面図である。また図3は、ワイヤ電極の垂直出し装置1を図1および図2中の左方側から見て示す正面図である。以下これらの図を参照して、ワイヤ電極の垂直出し装置1について説明する。このワイヤ電極の垂直出し装置1は、詳細は省略するワイヤ放電加工機に搭載されて、上側ワイヤガイド2と下側ワイヤガイド3との間に張架されるワイヤ電極Wの垂直出しを行うために設けられたものである。この垂直出しとは、ワイヤ電極Wが上側ワイヤガイド2と下側ワイヤガイド3との間で正確に垂直方向(鉛直方向)に延びるように、張架方向を調整することを意味する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are a plan view and a side view showing a vertical extension device 1 for wire electrodes according to the first embodiment of the present invention, respectively. Further, FIG. 3 is a front view showing the vertical extension device 1 of the wire electrode as viewed from the left side in FIGS. 1 and 2. Hereinafter, the vertical feeding device 1 for wire electrodes will be described with reference to these figures. This wire electrode vertical alignment device 1 is mounted on a wire electric discharge machine whose details are omitted, and is used to vertically align the wire electrode W stretched between the upper wire guide 2 and the lower wire guide 3. It is provided in. This vertical extension means that the tensioning direction is adjusted so that the wire electrode W extends exactly in the vertical direction (vertical direction) between the upper wire guide 2 and the lower wire guide 3.

ワイヤ電極Wの張架方向を調整するには、従来からなされているように、上側ワイヤガイド2および下側ワイヤガイド3の一方あるいは双方を、垂直方向に対して直交する方向に移動させればよい。本実施形態では一例として上側ワイヤガイド2のみを、垂直方向であるZ軸方向に対して直交して、互いに直交するU軸方向およびV軸方向に移動させるようにしている。すなわち上側ワイヤガイド2が、U軸モータ4とV軸モータ5とによってそれぞれU軸方向、V軸方向に移動される。 In order to adjust the tensioning direction of the wire electrode W, one or both of the upper wire guide 2 and the lower wire guide 3 may be moved in a direction orthogonal to the vertical direction, as has been conventionally done. good. In the present embodiment, as an example, only the upper wire guide 2 is moved orthogonal to the Z-axis direction, which is the vertical direction, in the U-axis direction and the V-axis direction, which are orthogonal to each other. That is, the upper wire guide 2 is moved in the U-axis direction and the V-axis direction by the U-axis motor 4 and the V-axis motor 5, respectively.

なお図2および図3では、U軸モータ4、V軸モータ5および表示装置6を概略的に示している。また図2および図3では、上側ワイヤガイド2がU軸モータ4とV軸モータ5とによって直接的に移動するように示しているが、従来なされているように、上側ワイヤガイド2をUVクロステーブルに連結し、そのUVクロステーブルをU軸モータ4とV軸モータ5とによってU軸方向、V軸方向に移動させるようにしてもよい。 Note that FIGS. 2 and 3 schematically show a U-axis motor 4, a V-axis motor 5, and a display device 6. Further, in FIGS. 2 and 3, the upper wire guide 2 is shown to be directly moved by the U-axis motor 4 and the V-axis motor 5, but the upper wire guide 2 is UV-crossed as in the conventional case. It may be connected to a table and the UV cross table may be moved in the U-axis direction and the V-axis direction by the U-axis motor 4 and the V-axis motor 5.

ここで、U軸方向およびV軸方向について説明する。ワイヤ電極の垂直出し装置1を搭載するワイヤ放電加工機は、ベッドおよびその上に搭載された加工テーブル(共に図示せず)を有する。加工テーブルは、互いに直交する水平なX軸方向およびY軸方向に移動自在とされたものであり、ワーク(被加工物)はこの加工テーブルに載置されたワークスタンド10に水平に取り付けられる。一方ワイヤ電極Wは、図示外の供給リールから上側ワイヤガイド2および下側ワイヤガイド3を経て図示外の回収容器に至る経路を所定の速さで走行する。 Here, the U-axis direction and the V-axis direction will be described. A wire electric discharge machine equipped with a wire electrode vertical alignment device 1 has a bed and a processing table (both not shown) mounted on the bed. The machining table is movable in the horizontal X-axis direction and Y-axis direction orthogonal to each other, and the work (workpiece) is horizontally attached to the work stand 10 placed on the machining table. On the other hand, the wire electrode W travels at a predetermined speed on a route from a supply reel (not shown) to a collection container (not shown) via the upper wire guide 2 and the lower wire guide 3.

ワークスタンド10に取り付けられた図示外のワークは、上側ワイヤガイド2と下側ワイヤガイド3との間に張架されたワイヤ電極Wに対して、被加工部が微小な加工間隙を置く状態に配置される。そしてワイヤ電極Wから加工間隙に加工電圧が印加されて放電がなされると共に、加工テーブルの駆動によりワークがワイヤ電極Wに対してX軸およびY軸方向に相対移動されて、ワークが所望の形状に加工される。上述したU軸方向とV軸方向は、図2および図3に示す通り、上記加工におけるX軸方向とY軸方向に各々平行な方向である。 In the work (not shown) attached to the work stand 10, the workpiece portion has a minute machining gap with respect to the wire electrode W stretched between the upper wire guide 2 and the lower wire guide 3. Be placed. Then, a machining voltage is applied from the wire electrode W to the machining gap to discharge the work, and the work is moved relative to the wire electrode W in the X-axis and Y-axis directions by driving the machining table, so that the work has a desired shape. Is processed into. As shown in FIGS. 2 and 3, the above-mentioned U-axis direction and V-axis direction are parallel to each other in the X-axis direction and the Y-axis direction in the above-mentioned machining.

本実施形態によるワイヤ電極の垂直出し装置1は、一例として、ワイヤ電極Wの垂直出しを手動操作によって実行可能としたものである。そのためにU軸モータ4およびV軸モータ5は、操作者の手動操作によって回転・停止の指令、および回転方向の指定がなされるものとされている。上記ワークスタンド10の上には載置台11が固定され、この載置台11の上にはさらに、レンズユニット保持部12およびカメラ保持部13が固定されている。レンズユニット保持部12にはフォーカスレンズユニット20が保持され、カメラ保持部13にはカメラ30が保持されている。 As an example, the wire electrode vertical alignment device 1 according to the present embodiment enables the wire electrode W to be vertically aligned by manual operation. Therefore, the U-axis motor 4 and the V-axis motor 5 are supposed to be manually operated by an operator to give a rotation / stop command and a designation of a rotation direction. A mounting table 11 is fixed on the work stand 10, and a lens unit holding portion 12 and a camera holding portion 13 are further fixed on the mounting table 11. The focus lens unit 20 is held by the lens unit holding portion 12, and the camera 30 is held by the camera holding portion 13.

フォーカスレンズユニット20は、Y軸と平行な方向に光軸Cが延びる状態に配されてなる、例えば物体側テレセントリック光学系である。すなわち、フォーカスレンズユニット20は基本的に、物体側つまりカメラ30と反対側から光軸Cに沿って順次配置されたフォーカスレンズ21と絞り22とから構成されている。絞り22は、フォーカスレンズ21の後側焦点位置に配置されている。 The focus lens unit 20 is, for example, an object-side telecentric optical system arranged in a state in which the optical axis C extends in a direction parallel to the Y axis. That is, the focus lens unit 20 is basically composed of a focus lens 21 and an aperture 22 which are sequentially arranged along the optical axis C from the object side, that is, the side opposite to the camera 30. The aperture 22 is arranged at the rear focal position of the focus lens 21.

カメラ30は、例えばCMOSセンサ等のイメージセンサ31を備えて構成されている。イメージセンサ31は、フォーカスレンズユニット20による結像位置に撮像面が位置する状態に配設されている。イメージセンサ31は、後述の通りにして形成されるワイヤ電極Wの2つの部分についての影像を撮像し、これらの影像を示す画像データDを表示装置6に入力する。表示装置6は例えば液晶表示装置等から構成されている。なお、この表示装置6は図1~図3の中で図2のみに示し、図1および図3では図示を省略している。 The camera 30 is configured to include an image sensor 31 such as a CMOS sensor. The image sensor 31 is arranged in a state where the image pickup surface is positioned at the image formation position by the focus lens unit 20. The image sensor 31 captures an image of two portions of the wire electrode W formed as described later, and inputs image data D showing these images to the display device 6. The display device 6 is composed of, for example, a liquid crystal display device or the like. The display device 6 is shown only in FIG. 2 in FIGS. 1 to 3, and is not shown in FIGS. 1 and 3.

レンズユニット保持部12には、フォーカスレンズユニット20と共に光学偏向ユニット40が保持されている。光学偏向ユニット40は、フォーカスレンズユニット20と一体化されたブロック41を有する。このブロック41には、側面から見て「コ」字状に開かれた通路部分と、この部分の上下方向中央部からフォーカスレンズユニット20側に向かって開かれた通路部分とからなる導光通路42が形成されている。この導光通路42の上端部、下端部でそれぞれ直角に折れる部分には、各々直角プリズム45、46が配設されている。また、この導光通路42の上下方向中央部には、ナイフエッジプリズムミラー44が配設されている。ナイフエッジプリズムミラー44は、直角の頂角部、つまり上側ミラー面44aと下側ミラー面44bとが交差する部分に、フォーカスレンズユニット20の光軸Cが位置する状態にして配設されている。 The lens unit holding unit 12 holds the optical deflection unit 40 together with the focus lens unit 20. The optical deflection unit 40 has a block 41 integrated with the focus lens unit 20. The block 41 has a light guide passage including a passage portion opened in a "U" shape when viewed from the side surface and a passage portion opened from the vertical center portion of this portion toward the focus lens unit 20 side. 42 is formed. Right-angle prisms 45 and 46 are arranged at right-angled portions at the upper end and the lower end of the light guide passage 42, respectively. Further, a knife edge prism mirror 44 is arranged at the central portion in the vertical direction of the light guide passage 42. The knife edge prism mirror 44 is arranged so that the optical axis C of the focus lens unit 20 is located at a right-angled apex angle portion, that is, a portion where the upper mirror surface 44a and the lower mirror surface 44b intersect. ..

ブロック41の上端部には、横方向に延びる光源連結部材51が連結されている。この光源連結部材51には、乳白板52と、この乳白板52を介して直角プリズム45の側に光を発するLED等の光源53とが保持されている。またブロック41の下端部には、横方向に延びる光源連結部材61が連結されている。この光源連結部材61には、乳白板62と、この乳白板62を介して直角プリズム46の側に光を発するLED等の光源63とが保持されている。 A light source connecting member 51 extending in the lateral direction is connected to the upper end portion of the block 41. The light source connecting member 51 holds a milk white plate 52 and a light source 53 such as an LED that emits light toward the right-angle prism 45 via the milk white plate 52. A light source connecting member 61 extending in the lateral direction is connected to the lower end of the block 41. The light source connecting member 61 holds a milk white plate 62 and a light source 63 such as an LED that emits light toward the right-angle prism 46 via the milk white plate 62.

乳白板52および光源53は、間にワイヤ電極Wを置いて上側の直角プリズム45と向かい合うように配置されている。光源53から発せられた光は乳白板52を通過することにより多大に拡散された状態となる。こうして拡散された光を、拡散光L1と称する。拡散光L1はワイヤ電極Wの所定部分を照射してから直角プリズム45に入射する。同様に、乳白板62および光源63は、間にワイヤ電極Wを置いて下側の直角プリズム46と向かい合うように配置されている。光源63から発せられて乳白板62を通過した後の、拡散光L1と同様の拡散光L2は、ワイヤ電極Wの所定部分を照射してから直角プリズム46に入射する。なお、上記透過型の乳白板52および62の代わりに、光源からの光を拡散反射させる手段が用いられてもよい。 The milk white plate 52 and the light source 53 are arranged so as to face the upper right-angle prism 45 with a wire electrode W placed between them. The light emitted from the light source 53 passes through the milk white plate 52 and is in a state of being greatly diffused. The light diffused in this way is referred to as diffused light L1. The diffused light L1 irradiates a predetermined portion of the wire electrode W and then incidents on the right-angle prism 45. Similarly, the milk white plate 62 and the light source 63 are arranged so as to face the lower right-angle prism 46 with a wire electrode W placed between them. The diffused light L2 similar to the diffused light L1 after being emitted from the light source 63 and passing through the opalescent plate 62 irradiates a predetermined portion of the wire electrode W and then is incident on the right-angle prism 46. Instead of the transmissive milk white plates 52 and 62, means for diffuse-reflecting the light from the light source may be used.

上の説明から明らかな通り、拡散光L1が照射されるワイヤ電極Wの所定部分は、相対的に上側の所定部分であり、拡散光L2が照射されるワイヤ電極Wの所定部分は、相対的に下側の所定部分である。そして乳白板52および光源53は、ワイヤ電極Wの上側の所定部分に拡散光L1を照射する光源部を構成し、乳白板62および光源63は、ワイヤ電極Wの下側の所定部分に拡散光L2を照射する光源部を構成している。 As is clear from the above description, the predetermined portion of the wire electrode W irradiated with the diffused light L1 is a relatively upper predetermined portion, and the predetermined portion of the wire electrode W irradiated with the diffused light L2 is relative. It is a predetermined part on the lower side. The milky white plate 52 and the light source 53 form a light source portion that irradiates a predetermined portion of the upper side of the wire electrode W with diffused light L1, and the milky white plate 62 and the light source 63 form a diffused light on a predetermined portion of the lower side of the wire electrode W. It constitutes a light source unit that irradiates L2.

以下、上記構成を有するワイヤ電極の垂直出し装置1の作用について説明する。上側ワイヤガイド2と下側ワイヤガイド3との間に張架されて、この張架部分では下方に連続的に走行するワイヤ電極Wには、上側の所定部分において拡散光L1が照射され、該上側の所定部分を経た拡散光L1はブロック41の導光通路42を通過し、直角プリズム45によって45°下方に向けて偏向される。この偏向された拡散光L1は、ナイフエッジプリズムミラー44の上側ミラー面44aに入射する。同様に、ワイヤ電極Wには下側の所定部分において拡散光L2が照射され、該下側の所定部分を経た拡散光L2はブロック41の導光通路42を通過し、直角プリズム46によって45°上方に向けて偏向される。この偏向された拡散光L2は、ナイフエッジプリズムミラー44の下側ミラー面44bに入射する。 Hereinafter, the operation of the vertical feeding device 1 for the wire electrode having the above configuration will be described. The wire electrode W stretched between the upper wire guide 2 and the lower wire guide 3 and continuously traveling downward in the stretched portion is irradiated with diffused light L1 in the upper predetermined portion. The diffused light L1 that has passed through the upper predetermined portion passes through the light guide passage 42 of the block 41 and is deflected 45 ° downward by the right-angle prism 45. The deflected diffused light L1 is incident on the upper mirror surface 44a of the knife edge prism mirror 44. Similarly, the wire electrode W is irradiated with the diffused light L2 at the lower predetermined portion, and the diffused light L2 passing through the lower predetermined portion passes through the light guide passage 42 of the block 41 and is 45 ° by the right-angle prism 46. It is deflected upward. The deflected diffused light L2 is incident on the lower mirror surface 44b of the knife edge prism mirror 44.

以上の通り、拡散光L1と拡散光L2とは、それぞれ直角プリズム45と直角プリズム46とによって、互いに近付く方向に偏向される。拡散光L1はワイヤ電極Wの上側の所定部分を経ているので、この上側の所定部分の影像(これを上側ワイヤ電極影像という)を担持するものとなっている。一方、拡散光L2はワイヤ電極Wの下側の所定部分を経ているので、この下側の所定部分の影像(下側ワイヤ電極影像という)を担持するものとなっている。 As described above, the diffused light L1 and the diffused light L2 are deflected in the direction of approaching each other by the right-angled prism 45 and the right-angled prism 46, respectively. Since the diffused light L1 passes through a predetermined portion on the upper side of the wire electrode W, it carries an image of the predetermined portion on the upper side (this is referred to as an upper wire electrode image). On the other hand, since the diffused light L2 passes through a predetermined portion on the lower side of the wire electrode W, it carries an image of the predetermined portion on the lower side (referred to as a lower wire electrode image).

拡散光L1は、ナイフエッジプリズムミラー44の上側ミラー面44aで反射して、フォーカスレンズユニット20に入射する。同様に拡散光L2は、ナイフエッジプリズムミラー44の下側ミラー面44bで反射して、フォーカスレンズユニット20に入射する。フォーカスレンズユニット20に入射した拡散光L1、L2は、フォーカスレンズ21で集光され、絞り22を通過してから、イメージセンサ31の撮像面で収束する。こうしてイメージセンサ31により、拡散光L1、L2が各々担持している上側ワイヤ電極影像、下側ワイヤ電極影像が撮像される。イメージセンサ31は、これらの電極影像を示す画像データDを表示装置6に入力する。それにより表示装置6において、これらの上側ワイヤ電極影像および下側ワイヤ電極影像が表示される。 The diffused light L1 is reflected by the upper mirror surface 44a of the knife edge prism mirror 44 and is incident on the focus lens unit 20. Similarly, the diffused light L2 is reflected by the lower mirror surface 44b of the knife edge prism mirror 44 and is incident on the focus lens unit 20. The diffused light L1 and L2 incident on the focus lens unit 20 are focused by the focus lens 21, pass through the diaphragm 22, and then converge on the image pickup surface of the image sensor 31. In this way, the image sensor 31 captures the upper wire electrode image and the lower wire electrode image carried by the diffused lights L1 and L2, respectively. The image sensor 31 inputs image data D showing these electrode images to the display device 6. As a result, these upper wire electrode images and lower wire electrode images are displayed on the display device 6.

なお図1および図2では、物体側テレセントリック光学系であるフォーカスレンズユニット20を概略的に示しているが、撮像される上側ワイヤ電極影像および下側ワイヤ電極影像は、基本的に下記の通りの位置およびサイズのものとなる。すなわち、図2に表されている側面視状態では、ワイヤ電極Wを横切る拡散光L1の光軸Cとその外側(上側)の横向き破線との間の電極部分および、ワイヤ電極Wを横切る拡散光L2の光軸Cとその外側(下側)の横向き破線との間の電極部分の各影像が、それぞれ上側ワイヤ電極影像および下側ワイヤ電極影像として撮像される。 Although the focus lens unit 20 which is the object-side telecentric optical system is schematically shown in FIGS. 1 and 2, the upper wire electrode image and the lower wire electrode image to be imaged are basically as follows. It will be of position and size. That is, in the side view state shown in FIG. 2, the electrode portion between the optical axis C of the diffused light L1 crossing the wire electrode W and the lateral broken line on the outside (upper side) thereof, and the diffused light crossing the wire electrode W. Each image of the electrode portion between the optical axis C of L2 and the lateral broken line on the outside (lower side) thereof is imaged as an upper wire electrode image and a lower wire electrode image, respectively.

また上記各影像は、物体側テレセントリック光学系の倍率(光学倍率)と、表示装置6による表示倍率(モニタ倍率)とを乗じた倍率(総合倍率)で、表示装置6に表示される。ワイヤ電極Wの直径は例えば0.2mm程度と一般に極めて小さいので、この細いワイヤ電極Wを見やすく表示装置6に拡大表示するために、上記総合倍率は例えば数十倍程度とされる。操作者は、表示装置6に拡大表示された上側ワイヤ電極影像および下側ワイヤ電極影像を見ながら、ワイヤ電極の垂直出しを行うことができる。以下、この垂直出しについて詳しく説明する。 Further, each of the above image images is displayed on the display device 6 at a magnification (total magnification) obtained by multiplying the magnification (optical magnification) of the object-side telecentric optical system and the display magnification (monitor magnification) by the display device 6. Since the diameter of the wire electrode W is generally extremely small, for example, about 0.2 mm, the total magnification is set to, for example, several tens of times in order to magnify and display the thin wire electrode W on the display device 6 in an easy-to-see manner. The operator can perform vertical alignment of the wire electrode while viewing the upper wire electrode image and the lower wire electrode image magnified on the display device 6. Hereinafter, this vertical output will be described in detail.

図4および図5は、上側ワイヤガイド2と下側ワイヤガイド3との間に張架されたワイヤ電極Wを、Y軸方向から見た状態、つまりXZ面内の状態を示している。なおこれらの図4および図5において、先に説明した図1~図3のものと同等の要素には同番号を付してあり、それらについての説明は、特に必要の無い限り省略する(以下、同様)。図4は、ワイヤ電極Wが正確に垂直出しされた状態を示している。つまりこの図4の場合はX軸およびZ軸を含む面であるXZ面内において、図中の上下方向である垂直方向(鉛直方向)に対して、ワイヤ電極Wが平行に張架された状態となっている。 4 and 5 show a state in which the wire electrode W stretched between the upper wire guide 2 and the lower wire guide 3 is viewed from the Y-axis direction, that is, in the XZ plane. In addition, in these FIGS. 4 and 5, the elements equivalent to those of FIGS. , Similar). FIG. 4 shows a state in which the wire electrode W is accurately vertically extended. That is, in the case of FIG. 4, the wire electrode W is stretched parallel to the vertical direction (vertical direction) which is the vertical direction in the figure in the XZ plane which is the plane including the X axis and the Z axis. It has become.

それに対して図5は、ワイヤ電極WがXZ面内で正確に垂直出しされていない状態を示している。つまりこの図5の場合はワイヤ電極Wが、XZ面内において、図中Cvとして示す垂直方向に対して、ワイヤ電極Wが傾いた状態となっている。なお、図4および図5には、図2に示すフォーカスレンズユニット20の光軸Cの高さ位置および、該光軸Cがナイフエッジプリズムミラー44および直角プリズム45、46で折れた後の高さ位置を、Chとして示している。 On the other hand, FIG. 5 shows a state in which the wire electrode W is not accurately verticalized in the XZ plane. That is, in the case of FIG. 5, the wire electrode W is in a state of being tilted in the XZ plane with respect to the vertical direction shown as Cv in the figure. 4 and 5 show the height position of the optical axis C of the focus lens unit 20 shown in FIG. 2 and the height after the optical axis C is broken by the knife edge prism mirror 44 and the right-angle prisms 45 and 46. The position is shown as Ch.

ワイヤ電極Wの張架状態が図4、図5の状態となっている場合に、イメージセンサ31が撮像して、表示装置6に拡大表示される画像をそれぞれ図6、図7に概略的に示す。それらの図において、PU、PLは各々、イメージセンサ31が受光した拡散光L1、L2に基づく画像の領域を示している。画像領域PUと画像領域PLとは、実際には互いに所定距離を置いて垂直方向に離れた空間を示す領域であるが、前述したように拡散光L1、L2が各々直角プリズム45、46によって偏向されていることにより、ここに図示する通り互いに近接した状態に表示される。またGU、GLは各々、上記各画像領域の中に表示される、ワイヤ電極Wの上側ワイヤ電極影像、下側ワイヤ電極影像を示している。またRCvで示す1点鎖線は、予め定められた垂直基準線である。 When the wire electrode W is stretched in the states shown in FIGS. 4 and 5, the images captured by the image sensor 31 and enlarged and displayed on the display device 6 are schematically shown in FIGS. 6 and 7, respectively. show. In those figures, PU and PL show the regions of the image based on the diffused light L1 and L2 received by the image sensor 31, respectively. The image region PU and the image region PL are actually regions that are separated from each other by a predetermined distance in the vertical direction, but as described above, the diffused lights L1 and L2 are deflected by the right-angle prisms 45 and 46, respectively. As shown here, they are displayed in close proximity to each other. Further, GU and GL show the upper wire electrode image and the lower wire electrode image of the wire electrode W displayed in each of the above image areas, respectively. The alternate long and short dash line indicated by RCv is a predetermined vertical reference line.

上側ワイヤ電極影像GU、下側ワイヤ電極影像GLが表示装置6において図6のように表示されていれば、操作者は、ワイヤ電極WがXZ面内で正確に垂直方向に延びている、つまり垂直出しがなされて正常に張架されていると認識できる。それに対して、上側ワイヤ電極影像GU、下側ワイヤ電極影像GLが表示装置6において図7のように表示されていれば、操作者は、ワイヤ電極WがXZ面内で垂直方向に対して傾いた状態に張架されていると認識できる。そこで操作者は、表示装置6での表示状態を見ながら、図3に示すU軸モータ4を手動操作によって正方向あるいは逆方向に回転させ、上側ワイヤ電極影像GUおよび下側ワイヤ電極影像GLの表示状態が、図6の状態となるように上側ワイヤガイド2のU軸(X軸)方向位置を調整する。それによりワイヤ電極Wを、XZ面内で正確に垂直方向に延びた正常状態に設定することができる。なお、上側ワイヤ電極影像GUおよび下側ワイヤ電極影像GLの表示状態が図6の状態となったときの該電極影像GUおよびGLを示す前記画像データDは、例えばワイヤ電極Wの垂直状態を示す基準位置データとして記憶手段に記憶されてもよい。そのように記憶された基準位置データは、後にワイヤ電極Wの位置の補正を行う場合において、補正のための基準データ等として利用することができる。 If the upper wire electrode image GU and the lower wire electrode image GL are displayed as shown in FIG. 6 on the display device 6, the operator can see that the wire electrode W extends exactly in the vertical direction in the XZ plane. It can be recognized that it is vertically extended and normally stretched. On the other hand, if the upper wire electrode image GU and the lower wire electrode image GL are displayed as shown in FIG. 7 on the display device 6, the operator can incline the wire electrode W in the XZ plane with respect to the vertical direction. It can be recognized that it is stretched in the state of being stretched. Therefore, the operator manually rotates the U-axis motor 4 shown in FIG. 3 in the forward or reverse direction while observing the display state on the display device 6, and the upper wire electrode image GU and the lower wire electrode image GL The position of the upper wire guide 2 in the U-axis (X-axis) direction is adjusted so that the display state is the state shown in FIG. Thereby, the wire electrode W can be set to a normal state extending exactly in the vertical direction in the XZ plane. The image data D showing the electrode image GU and GL when the display state of the upper wire electrode image GU and the lower wire electrode image GL is in the state of FIG. 6 indicates, for example, the vertical state of the wire electrode W. It may be stored in the storage means as reference position data. The reference position data stored in this way can be used as reference data or the like for correction when the position of the wire electrode W is later corrected.

本実施形態によるワイヤ電極の垂直出し装置1においては、ワイヤ電極影像GUおよびGLを表示させるために拡散光L1、L2を利用しているので、表示装置6においてワイヤ電極影像GUおよびGLの周りの部分は十分明るく表示される。そこで、ワイヤ電極影像GUおよびGLの表示状態、つまりはワイヤ電極Wの張架状態を容易かつ精度良く認識可能となる。また、ワイヤ電極影像GUおよびGLを、互いに近接させた状態に表示させているので、ワイヤ電極影像GUおよびGLが表示されるワイヤ電極Wの2つの所定部分、つまり上側の所定部分と下側の所定部分とが大きく離れていなくても、ワイヤ電極Wの張架状態を容易かつ正確に判別可能となる。そのような効果は具体的に、直角プリズム45と直角プリズム46との間の距離が40mm~50mm程度確保されていれば、得ることができる。この点は、本実施形態によるワイヤ電極の垂直出し装置1を小型に形成する上で有利に作用する。 Since the diffused light L1 and L2 are used to display the wire electrode image images GU and GL in the wire electrode vertical ejection device 1 according to the present embodiment, the display device 6 around the wire electrode image images GU and GL. The part is displayed bright enough. Therefore, the display state of the wire electrode image images GU and GL, that is, the tension state of the wire electrode W can be easily and accurately recognized. Further, since the wire electrode image GU and GL are displayed in a state of being close to each other, the two predetermined portions of the wire electrode W on which the wire electrode image GU and GL are displayed, that is, the upper predetermined portion and the lower predetermined portion. Even if the predetermined portion is not significantly separated, the stretched state of the wire electrode W can be easily and accurately determined. Specifically, such an effect can be obtained if the distance between the right-angle prism 45 and the right-angle prism 46 is secured to be about 40 mm to 50 mm. This point is advantageous in forming the vertical feeding device 1 for the wire electrode according to the present embodiment in a small size.

なおワイヤ電極Wは、図5に示した傾斜の向きとは逆の向きに傾斜した不正な張架状態になることもあるし、所定の張架位置から全体的に水平方向にずれた不正な張架状態になることもある。図8には、そのような2つの点で不正な張架状態になっているワイヤ電極Wがイメージセンサ31により撮像されて、表示装置6に拡大表示された画像の例を概略的に示す。前者の不正な張架状態を正常な張架状態に修正するためには、U軸モータ4の回転方向を、前述した場合とは反対の方向とすればよい。後者の不正な張架状態を正常な張架状態に修正するためには、U軸モータ4に加えてさらに、下側ワイヤガイド3をU軸(X軸)方向に移動させる手段が必要になる。 It should be noted that the wire electrode W may be in an illegally stretched state in which the wire electrode W is tilted in the direction opposite to the tilting direction shown in FIG. It may be in a stretched state. FIG. 8 schematically shows an example of an image in which the wire electrode W, which is in an illegally stretched state at these two points, is imaged by the image sensor 31 and enlarged and displayed on the display device 6. In order to correct the former illegal tensioning state to the normal tensioning state, the rotation direction of the U-axis motor 4 may be the opposite direction to the above-mentioned case. In order to correct the latter illegal tension state to the normal tension state, a means for moving the lower wire guide 3 in the U-axis (X-axis) direction is required in addition to the U-axis motor 4. ..

ここで、図6~図8に示す垂直基準線RCvについて説明する。この垂直基準線RCvを定める際には、まずワイヤ電極Wと形状が類似した校正治具(ワイヤ治具)を、上側ワイヤガイド2と下側ワイヤガイド3との間に正確に垂直状態に配置する。それと共にカメラ30のイメージセンサ31を、例えばその矩形の撮像面を左右2領域に分ける中央線(撮像面の左右2辺と平行で該2辺からの距離が等しい線)が正確に垂直となる状態に位置調整して、その状態にイメージセンサ31をカメラ30内に固定する。以上のワイヤ治具の配置およびイメージセンサ31の位置調整は、例えば、イメージセンサ31が撮像したワイヤ治具の像を表示装置6に表示させ、その表示画像を参考にしながら正確に行うことができる。 Here, the vertical reference line RCv shown in FIGS. 6 to 8 will be described. When determining this vertical reference line RCv, first, a calibration jig (wire jig) having a shape similar to that of the wire electrode W is placed between the upper wire guide 2 and the lower wire guide 3 in an accurate vertical state. do. At the same time, the center line (a line parallel to the two left and right sides of the image pickup surface and the same distance from the two sides) that divides the rectangular image pickup surface of the camera 30 into two left and right regions is exactly vertical. The position is adjusted to the state, and the image sensor 31 is fixed in the camera 30 in that state. The above arrangement of the wire jig and the position adjustment of the image sensor 31 can be accurately performed, for example, by displaying the image of the wire jig imaged by the image sensor 31 on the display device 6 and referring to the displayed image. ..

以上により本例では、イメージセンサ31の撮像面における上記中央線が、垂直基準線RCvとして予め定められる。したがって本例では、表示装置6において上側ワイヤ電極影像GUおよび下側ワイヤ電極影像GLが、双方とも図6に示す表示状態、つまり垂直基準線RCvに対して平行となる状態に表示されれば、ワイヤ電極Wが垂直に張架されていると判断できることになる。 Based on the above, in this example, the center line on the image pickup surface of the image sensor 31 is predetermined as the vertical reference line RCv. Therefore, in this example, if the upper wire electrode image GU and the lower wire electrode image GL are both displayed in the display device 6 in the display state shown in FIG. 6, that is, in a state parallel to the vertical reference line RCv, It can be determined that the wire electrode W is vertically stretched.

上述の通りに定められる垂直基準線RCvは、表示装置6において表示させてもよいし、表示させなくてもよい。垂直基準線RCvが表示されていない場合でも、表示装置6において上側ワイヤ電極影像GUと下側ワイヤ電極影像GLとが、概略上下方向に延びて一線に連なって表示されていれば、操作者は、ワイヤ電極Wが垂直基準線RCvと平行になって垂直状態に張架されていると判断することができる。つまり、表示された上側ワイヤ電極影像GUと下側ワイヤ電極影像GLとが一線に連なって表示されていないのにワイヤ電極Wが垂直状態に張架されているということは、両ワイヤ電極影像GUおよびGLの傾きの有無に拘わらず、有り得ないからである。 The vertical reference line RCv defined as described above may or may not be displayed on the display device 6. Even if the vertical reference line RCv is not displayed, if the upper wire electrode image GU and the lower wire electrode image GL are displayed in a line extending substantially in the vertical direction on the display device 6, the operator It can be determined that the wire electrode W is parallel to the vertical reference line RCv and is stretched in a vertical state. That is, the fact that the wire electrode W is stretched vertically even though the displayed upper wire electrode image GU and the lower wire electrode image GL are not displayed in a straight line means that both wire electrode image GUs are stretched. This is because it is impossible regardless of whether or not the GL is tilted.

ここで図9~図11を参照して、イメージセンサ31の撮像面と垂直基準線RCvとの相対位置関係について説明する。これらの図において、Sはイメージセンサ31の矩形の撮像面を、その中の格子状のマス目は1個の画素を、そしてGwは上側ワイヤ電極影像GUおよび下側ワイヤ電極影像GLを含む全体のワイヤ電極影像をそれぞれ概略的に示している。図9~図11の各例において、ワイヤ電極Wは垂直に張架されているものとする。 Here, with reference to FIGS. 9 to 11, the relative positional relationship between the image pickup surface of the image sensor 31 and the vertical reference line RCv will be described. In these figures, S is the rectangular imaging surface of the image sensor 31, the grid-like grids in it are one pixel, and Gw is the entire image including the upper wire electrode image GU and the lower wire electrode image GL. The wire electrode images of the above are shown schematically. In each of the examples of FIGS. 9 to 11, the wire electrode W is assumed to be vertically stretched.

まず図9は、上に述べたように、イメージセンサ31の撮像面Sにおける中央線が、垂直基準線RCvとして定められる場合を示している。この場合は、図2に示す光源53および乳白板52からなる光源部と、光源63および乳白板62からなる光源部と、光学偏向ユニット40と、フォーカスレンズユニット20とから構成される光学系の垂直方向に対して、撮像面Sの中央線が平行に配置されている。この例においては、前述したように表示装置6に表示される画像を目視しながら手動操作によってワイヤ電極Wの垂直出しを行う場合、ワイヤ電極Wの張架状態を判別し易いという利点が有る。しかし、その反面、上記光学系の垂直方向と実際の垂直とのずれを極力小さく抑える必要がある。 First, as described above, FIG. 9 shows a case where the center line on the image pickup surface S of the image sensor 31 is defined as the vertical reference line RCv. In this case, the optical system including the light source unit composed of the light source 53 and the opalescent plate 52 shown in FIG. 2, the light source unit composed of the light source 63 and the opalescent plate 62, the optical deflection unit 40, and the focus lens unit 20. The center line of the imaging surface S is arranged parallel to the vertical direction. In this example, when the wire electrode W is vertically extended by manual operation while visually observing the image displayed on the display device 6 as described above, there is an advantage that it is easy to determine the stretched state of the wire electrode W. However, on the other hand, it is necessary to suppress the deviation between the vertical direction of the optical system and the actual vertical direction as small as possible.

次に図10は、上記光学系の垂直方向に対して、撮像面Sの中央線が傾斜した状態にイメージセンサ31が配置された場合を示している。この例において、垂直基準線RCvは上記光学系の垂直方向と平行で、撮像面Sの中央線から傾いた状態とされる。この例においては、光学系の水平方向に対して画素の並び方向を斜めに配置したことにより、イメージセンサ31の水平方向の分解能を理論上高めることができる。具体的には、多数の画素が格子状に等間隔で正確に配置されていることを前提とすれば、上記斜め配置の傾きが1/nの場合、分解能はn倍に高められる。逆に言えば、高分解能のイメージセンサ31を用いなくても、ワイヤ電極Wの傾きを高精度で検出可能となるので、垂直出し装置のコストダウンや小型化の上で有利となる。 Next, FIG. 10 shows a case where the image sensor 31 is arranged in a state where the center line of the imaging surface S is inclined with respect to the vertical direction of the optical system. In this example, the vertical reference line RCv is parallel to the vertical direction of the optical system and is tilted from the center line of the imaging surface S. In this example, the horizontal resolution of the image sensor 31 can be theoretically improved by arranging the arrangement direction of the pixels diagonally with respect to the horizontal direction of the optical system. Specifically, assuming that a large number of pixels are accurately arranged at equal intervals in a grid pattern, the resolution is increased n times when the inclination of the diagonal arrangement is 1 / n. Conversely, since the inclination of the wire electrode W can be detected with high accuracy without using the high-resolution image sensor 31, it is advantageous in terms of cost reduction and miniaturization of the vertical feeding device.

次に図11は、光学系の垂直方向に対する撮像面Sの相対位置関係は図10の例と同じであるが、画素の並び方向が水平方向となるようにイメージセンサ31が配置された場合を示している。この例において、イメージセンサ31の撮像面Sに対する垂直基準線RCvの相対位置を、図9の例におけるのと同様に設定すると、上側ワイヤ電極影像GUの重心Q1および下側ワイヤ電極影像GLの重心Q2のイメージセンサ31上における水平方向位置を、垂直基準線RCvからの水平方向ずれ量で規定可能である。つまり、例えば図11の例では、下側ワイヤ電極影像GLの重心Q2を通る垂直線Cv2の垂直基準線RCvからのずれ量で、下側ワイヤ電極影像GLの重心Q2の水平方向位置を規定可能となる。こうして求めた、2つの重心Q1およびQ2のイメージセンサ31上の水平方向位置に基づいて、ワイヤ電極Wの傾きを数値によって表すことができる。そうであれば、図9の例について説明したように、光学系の垂直方向と実際の垂直とのずれを極力小さく抑える必要がなくなるので、垂直出し装置の製作が容易になる。 Next, FIG. 11 shows a case where the image sensor 31 is arranged so that the relative positional relationship of the imaging surface S with respect to the vertical direction of the optical system is the same as that of the example of FIG. Shows. In this example, if the relative position of the vertical reference line RCv with respect to the image pickup surface S of the image sensor 31 is set in the same manner as in the example of FIG. 9, the center of gravity Q1 of the upper wire electrode image GU and the center of gravity of the lower wire electrode image GL are set. The horizontal position of Q2 on the image sensor 31 can be defined by the amount of horizontal deviation from the vertical reference line RCv. That is, for example, in the example of FIG. 11, the horizontal position of the center of gravity Q2 of the lower wire electrode image GL can be defined by the amount of deviation of the vertical line Cv2 passing through the center of gravity Q2 of the lower wire electrode image GL from the vertical reference line RCv. It becomes. The inclination of the wire electrode W can be expressed numerically based on the horizontal positions of the two centers of gravity Q1 and Q2 on the image sensor 31 thus obtained. If this is the case, as described with respect to the example of FIG. 9, it is not necessary to suppress the deviation between the vertical direction of the optical system and the actual vertical direction as small as possible, so that the vertical feeding device can be easily manufactured.

以下、イメージセンサ31の分解能について、具体例を挙げて説明する。イメージセンサ31の撮像面のサイズが6mm×8mmであるとすると、撮像面の面積は6×8=48mm=48×1,000,000μmである。イメージセンサ31の画素数が12M(メガ)pixelの場合、1画素当たりの面積は、48/12=4μmで、画素間のピッチは2μmとなる。ワイヤ電極Wの実空間での変位を分解能1μmで検出するには、イメージセンサ31上での拡大倍率として2倍以上が必要である。そこでフォーカスレンズユニット20は、直径0.2mmのワイヤ電極Wの影像を、イメージセンサ31上で直径0.4mm以上つまり200画素分以上のサイズに結像させるものであることが望ましい。なお、上に例示した画素数よりも少ない画素数のイメージセンサ31を用いても、画像処理によって、ワイヤ電極Wの影像をより高精細化できることもある。 Hereinafter, the resolution of the image sensor 31 will be described with reference to specific examples. Assuming that the size of the image pickup surface of the image sensor 31 is 6 mm × 8 mm, the area of the image pickup surface is 6 × 8 = 48 mm 2 = 48 × 1,000,000 μm 2 . When the number of pixels of the image sensor 31 is 12M (mega) pixels, the area per pixel is 48/12 = 4 μm 2 , and the pitch between the pixels is 2 μm. In order to detect the displacement of the wire electrode W in the real space with a resolution of 1 μm, it is necessary to have a magnification of 2 times or more on the image sensor 31. Therefore, it is desirable that the focus lens unit 20 forms an image of the wire electrode W having a diameter of 0.2 mm on the image sensor 31 in a size of 0.4 mm or more, that is, 200 pixels or more. Even if the image sensor 31 having a pixel number smaller than the number of pixels exemplified above is used, the image of the wire electrode W may be made higher in definition by image processing.

以上、ワイヤ電極WをXZ面内で垂直出しすることについて説明したが、ワイヤ電極Wは、XZ面と直交するYZ面内で垂直方向に対して傾斜することもある。このような不正な張架状態となっているワイヤ電極Wを正常な張架状態に直すためには、例えば図2に示すV軸モータ5を手動操作して、上側ワイヤガイド2をV軸(Y軸)方向位置に移動させればよい。また、ワイヤ電極Wが上記不正な張架状態となっていることを検出するためには、例えば図2に示す光源53、乳白板52および光源連結部材51とからなる上側光照射手段と、光源63、乳白板62および光源連結部材61とからなる下側光照射手段と、光学偏向ユニット40と、フォーカスレンズユニット20と、カメラ30とからなるワイヤ電極影像手段と同様の構成を有し、その構成が上記ワイヤ電極影像手段に対して水平面内で90°回転した状態に配置されてなるワイヤ電極撮像手段を利用することができる。 Although the wire electrode W has been described above to be vertically projected in the XZ plane, the wire electrode W may be inclined in the vertical direction in the YZ plane orthogonal to the XZ plane. In order to restore the wire electrode W in such an illegally stretched state to the normal stretched state, for example, the V-axis motor 5 shown in FIG. 2 is manually operated to move the upper wire guide 2 to the V-axis ( It may be moved to the Y-axis) direction position. Further, in order to detect that the wire electrode W is in the above-mentioned illegally stretched state, for example, an upper light irradiation means including a light source 53, a milky white plate 52 and a light source connecting member 51 shown in FIG. 2, and a light source. It has the same configuration as the wire electrode image means including the 63, the opalescent plate 62, the light source connecting member 61, the optical deflection unit 40, the focus lens unit 20, and the camera 30. It is possible to use a wire electrode imaging means whose configuration is arranged in a state of being rotated by 90 ° in a horizontal plane with respect to the wire electrode image means.

また、本発明によるワイヤ電極の垂直出し装置は、ワイヤ電極Wの上側ワイヤ電極影像および下側ワイヤ電極影像を表示装置に表示させることに加えて、ワイヤ電極Wの垂直からの傾き量を数値化して、その数値化結果を表示装置に表示させるように構成されてもよい。以下、このワイヤ電極Wの傾き量を数値化する手法の一例を、図12~図16を参照して説明する。 Further, in the wire electrode vertical alignment device according to the present invention, in addition to displaying the upper wire electrode image and the lower wire electrode image of the wire electrode W on the display device, the amount of inclination of the wire electrode W from the vertical is quantified. The quantified result may be displayed on the display device. Hereinafter, an example of a method for quantifying the amount of inclination of the wire electrode W will be described with reference to FIGS. 12 to 16.

本例では、上側ワイヤ電極影像GUおよび下側ワイヤ電極影像GLが、図12に示す状態で表示装置6に表示されているものとする。この表示画像は、画像の輝度の高い部分を利用してワイヤ電極Wの位置を正確に判別するために、イメージセンサ31が出力した画像データD(図2参照)が示す画像をグレースケール化し、さらにその画像を輝度反転(白黒反転)したものである。ここでは説明を簡素化するために、上側ワイヤ電極影像GUおよび下側ワイヤ電極影像GLはそれぞれ、垂直基準線RCvと平行な状態で示されているとする。なお仮に、実際このような表示となっているとしても、上側ワイヤ電極影像GUと下側ワイヤ電極影像GLとが一線に連なって表示されていないので、ワイヤ電極Wは垂直に張架されていないと判断することができる。 In this example, it is assumed that the upper wire electrode image GU and the lower wire electrode image GL are displayed on the display device 6 in the state shown in FIG. In this display image, in order to accurately determine the position of the wire electrode W by utilizing the high-luminance portion of the image, the image shown by the image data D (see FIG. 2) output by the image sensor 31 is grayscaled. Further, the image is obtained by inverting the brightness (inverting black and white). Here, for the sake of simplicity, it is assumed that the upper wire electrode image GU and the lower wire electrode image GL are shown in parallel to the vertical reference line RCv, respectively. Even if such a display is actually made, the wire electrode W is not vertically stretched because the upper wire electrode image GU and the lower wire electrode image GL are not displayed in a straight line. Can be judged.

次に図13に示すように、表示画像において、ワイヤ電極Wの傾き量を数値化するために使用するエリアを設定する。本例では、画像領域PUにおいて2本の横破線および2本の縦破線で挟まれたエリア、並びに画像領域PLにおいて同じく2本の横破線および2本の縦破線で挟まれたエリアが、上記数値化のためのエリアとして設定される。次に図14に示すように、設定された上記エリアに含まれない領域の明るい画像は輝度をゼロにして、数値化のための解析対象から除外する。 Next, as shown in FIG. 13, in the display image, an area used for quantifying the amount of inclination of the wire electrode W is set. In this example, the area sandwiched between the two horizontal broken lines and the two vertical broken lines in the image area PU, and the area sandwiched between the two horizontal broken lines and the two vertical broken lines in the image area PL are described above. It is set as an area for digitization. Next, as shown in FIG. 14, a bright image in a region not included in the set area is set to zero brightness and excluded from the analysis target for quantification.

次に図15に示すように、表示画像内で、特に高輝度となっている部分の重心Q1およびQ2の座標(X座標およびZ座標)を求める。通常、この特に高輝度となっている部分は2つ存在し、表示画像中で上側の部分は、前述の設定されたエリア内の上側ワイヤ電極影像GUに対応し、下側の部分は下側ワイヤ電極影像GLに対応している。したがって、特に高輝度となっている上側の部分の重心Q1は、上記エリア内の上側ワイヤ電極影像GUの重心であり、他方、特に高輝度となっている下側の部分の重心Q2は、上記エリア内の下側ワイヤ電極影像GLの重心である。 Next, as shown in FIG. 15, the coordinates (X coordinate and Z coordinate) of the centers of gravity Q1 and Q2 of the portion having particularly high brightness in the displayed image are obtained. Normally, there are two parts with particularly high brightness, the upper part in the displayed image corresponds to the upper wire electrode image GU in the set area described above, and the lower part corresponds to the lower side. It corresponds to the wire electrode image GL. Therefore, the center of gravity Q1 of the upper portion having particularly high brightness is the center of gravity of the upper wire electrode image GU in the area, while the center of gravity Q2 of the lower portion having particularly high brightness is the center of gravity Q2. It is the center of gravity of the lower wire electrode image GL in the area.

重心Q1およびQ2の座標からそれぞれX座標のみを抽出し、例えばそれら2つのX座標の差分を、例えば図1~図3に示す構成における表示装置6に表示させる。そこで操作者は数値化されたこの差分の表示を見ながら、図3に示すU軸モータ4を手動操作し、該U軸モータ4を上記差分が減少する方向に回転させる。この操作が続けられると、ワイヤ電極WのXZ面内における垂直方向からの傾きは次第に減少し、上記差分がゼロとなったところで、ワイヤ電極WはXZ面内で垂直出しされることになる。このとき、表示画像において特に高輝度となっている2つの部分は、図16に示すように、XZ面内で一線に並ぶ状態となる。 Only the X coordinates are extracted from the coordinates of the centers of gravity Q1 and Q2, respectively, and the difference between the two X coordinates is displayed on the display device 6 in the configuration shown in FIGS. 1 to 3, for example. Therefore, the operator manually operates the U-axis motor 4 shown in FIG. 3 while observing the numerical display of the difference, and rotates the U-axis motor 4 in the direction in which the difference decreases. When this operation is continued, the inclination of the wire electrode W in the XZ plane from the vertical direction gradually decreases, and when the difference becomes zero, the wire electrode W is vertically projected in the XZ plane. At this time, as shown in FIG. 16, the two portions having particularly high brightness in the displayed image are in a state of being aligned in a line in the XZ plane.

以上説明した方法は、数値化されたワイヤ電極Wの傾き量に基づいてU軸モータ4を手動操作して、ワイヤ電極Wの垂直を出すものであるが、手動操作は不要にして自動処理でワイヤ電極Wの垂直を出すことも可能である。図17は、この自動処理を実施可能とした、本発明の第2実施形態によるワイヤ電極の垂直出し装置100の概略構成を示す側面図である。以下、図17を参照して垂直出し装置100の構成、および作用を説明する。 In the method described above, the U-axis motor 4 is manually operated based on the quantified amount of inclination of the wire electrode W to make the wire electrode W vertical, but manual operation is not required and automatic processing is performed. It is also possible to make the wire electrode W vertical. FIG. 17 is a side view showing a schematic configuration of a wire electrode vertical alignment device 100 according to a second embodiment of the present invention, which enables this automatic processing. Hereinafter, the configuration and operation of the vertical feeding device 100 will be described with reference to FIG.

この垂直出し装置100において、イメージセンサ31が出力する画像データDは、表示装置6に入力されると共に、制御装置7にも入力される。制御装置7は入力された画像データDに基づいて、前述した重心Q1およびQ2の各X座標の差分を求める。この場合も該差分は、ワイヤ電極Wの垂直からの傾き量を数値化して示している。制御装置7は求めたこの差分を示すデータを、表示装置6に入力させる。そこで操作者は、入力された上記データに基づいて表示装置6に表示された差分の値を参考にして、また、画像データDに基づいて表示装置6に表示された上側ワイヤ電極影像および下側ワイヤ電極影像を参考にしてU軸モータ4を手動操作して、ワイヤ電極Wの垂直を出すことができる。 The image data D output by the image sensor 31 in the vertical output device 100 is input to the display device 6 and also to the control device 7. The control device 7 obtains the difference between the X coordinates of the above-mentioned centers of gravity Q1 and Q2 based on the input image data D. In this case as well, the difference is shown by quantifying the amount of inclination of the wire electrode W from the vertical. The control device 7 causes the display device 6 to input the obtained data indicating the difference. Therefore, the operator refers to the difference value displayed on the display device 6 based on the input data, and also displays the upper wire electrode image and the lower side on the display device 6 based on the image data D. The U-axis motor 4 can be manually operated with reference to the wire electrode image to make the wire electrode W vertical.

さらに制御装置7は、U軸モータ4を連続的に正逆回転させて、上側ワイヤガイド2をX軸方向に往復移動させる。そして制御装置7は、上側ワイヤガイド2の移動に伴って刻々変化する上記差分の値がゼロとなったところで、U軸モータ4の回転を停止させる。先に図15および図16を参照して説明した通り、上記差分の値がゼロとなるのは、上側ワイヤ電極影像GUと下側ワイヤ電極影像GLとが垂直基準線RCvに平行になった場合、つまりワイヤ電極Wが垂直方向に張架されている場合である。そこで、U軸モータ4の回転を上述のように停止させれば、ワイヤ電極Wが垂直出しされた状態となる。なお、U軸モータ4の回転停止が比較的早い時点でなされた場合、上側ワイヤガイド2は往復移動せずに、片道だけ移動した後に停止することもある。 Further, the control device 7 continuously rotates the U-axis motor 4 in the forward and reverse directions to reciprocate the upper wire guide 2 in the X-axis direction. Then, the control device 7 stops the rotation of the U-axis motor 4 when the value of the difference that changes momentarily with the movement of the upper wire guide 2 becomes zero. As described above with reference to FIGS. 15 and 16, the value of the above difference becomes zero when the upper wire electrode image GU and the lower wire electrode image GL are parallel to the vertical reference line RCv. That is, the wire electrode W is stretched in the vertical direction. Therefore, if the rotation of the U-axis motor 4 is stopped as described above, the wire electrode W is brought out vertically. If the rotation of the U-axis motor 4 is stopped at a relatively early stage, the upper wire guide 2 may not move reciprocating but may stop after moving only one way.

制御装置7には、自動モードと手動モードの一方を選択的に設定するモード切替部が設けられるのが望ましい。そして自動モードが選択された場合は、上記差分の値に基づいてU軸モータ4の回転を停止させて、ワイヤ電極Wの垂直出しを自動処理で行う方法が実施される。この自動モードが選択された場合は、混乱を避けるために、画像データDに基づいて表示装置6に上側ワイヤ電極影像GUおよび下側ワイヤ電極影像GLを表示させること、並びに、上記差分の値を表示装置6に表示させることは行わない方が望ましい。一方、手動モードが選択された場合は、上側ワイヤ電極影像GUおよび下側ワイヤ電極影像GLや、あるいは上記差分の値が表示装置6に表示される。そして、ワイヤ電極Wの垂直出しを行う自動処理は実行されない。 It is desirable that the control device 7 is provided with a mode switching unit for selectively setting one of the automatic mode and the manual mode. Then, when the automatic mode is selected, a method is implemented in which the rotation of the U-axis motor 4 is stopped based on the value of the difference and the wire electrode W is vertically aligned by automatic processing. When this automatic mode is selected, in order to avoid confusion, the display device 6 is displayed with the upper wire electrode image GU and the lower wire electrode image GL based on the image data D, and the value of the above difference is displayed. It is desirable not to display on the display device 6. On the other hand, when the manual mode is selected, the upper wire electrode image GU and the lower wire electrode image GL, or the value of the difference is displayed on the display device 6. Then, the automatic process of vertically aligning the wire electrode W is not executed.

次に図18を参照して、本発明の第3実施形態によるワイヤ電極の垂直出し装置200について説明する。図18は、ワイヤ電極の垂直出し装置200の概略構成を示す側面図である。このワイヤ電極の垂直出し装置200においては、上側ワイヤ電極影像GUおよび下側ワイヤ電極影像GLを担持している拡散光L1、L2を各々偏向させる直角プリズム45、46(図2参照)は設けられていない。そしてそれらに代えて、拡散光L1を受光するイメージセンサ231を有するカメラ230と、拡散光L2を受光するイメージセンサ331を有するカメラ330とが設けられている。また、図2に示したフォーカスレンズ21および絞り22と同様のフォーカスレンズ221および絞り222が拡散光L1の光路に沿って配設され、同じくフォーカスレンズ21および絞り22と同様のフォーカスレンズ321および絞り322が拡散光L2の光路に沿って配設されている。 Next, with reference to FIG. 18, the vertical feeding device 200 for the wire electrode according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 18 is a side view showing a schematic configuration of the vertical extension device 200 for wire electrodes. In the wire electrode vertical ejection device 200, right-angle prisms 45 and 46 (see FIG. 2) for deflecting the diffused lights L1 and L2 carrying the upper wire electrode image GU and the lower wire electrode image GL are provided. Not. Instead of them, a camera 230 having an image sensor 231 that receives the diffused light L1 and a camera 330 having an image sensor 331 that receives the diffused light L2 are provided. Further, the focus lens 21 and the diaphragm 222 similar to the focus lens 21 and the diaphragm 22 shown in FIG. 2 are arranged along the optical path of the diffused light L1, and the focus lens 321 and the diaphragm similar to the focus lens 21 and the diaphragm 22 are also arranged. 322 is arranged along the optical path of the diffused light L2.

イメージセンサ231および331が各々出力する画像データD1およびD2は、制御装置207に入力される。画像データD1は、ワイヤ電極Wの互いに上下方向に離れた部分の一方(上側の所定部分)に関する上側ワイヤ電極影像を示すものである。また画像データD2は、ワイヤ電極Wの互いに上下方向に離れた部分の他方(下側の所定部分)に関する下側ワイヤ電極影像を示すものである。制御装置207は入力された画像データD1、D2を処理して、例えば図6に示すように、上側ワイヤ電極影像GUと下側ワイヤ電極影像GLとが互いに上下に近接して示される画像を示す画像データを作成し、その画像データを表示装置6に入力する。 The image data D1 and D2 output by the image sensors 231 and 331, respectively, are input to the control device 207. The image data D1 shows an image of the upper wire electrode with respect to one of the portions of the wire electrode W that are vertically separated from each other (predetermined portion on the upper side). Further, the image data D2 shows an image of the lower wire electrode with respect to the other (predetermined lower portion) of the portions of the wire electrodes W that are separated from each other in the vertical direction. The control device 207 processes the input image data D1 and D2 to show an image in which the upper wire electrode image GU and the lower wire electrode image GL are shown in close proximity to each other, as shown in FIG. 6, for example. Image data is created, and the image data is input to the display device 6.

表示装置6では、入力された上記画像データに基づいて、図6に示すような画像が表示される。そこで操作者はこの場合も、表示装置6に表示された上側ワイヤ電極影像および下側ワイヤ電極影像を参考にしてU軸モータ4を手動操作して、ワイヤ電極Wの垂直を出すことができる。また制御装置207は入力された画像データD1、D2に基づいて、前述した重心Q1およびQ2(図15および図16参照)の各X座標の差分を求める。制御装置207は求めたこの差分を示すデータを、表示装置6に入力させる。そこで操作者は、入力された上記データに基づいて表示装置6に表示された差分の値を参考にして、U軸モータ4を手動操作して、ワイヤ電極Wの垂直を出すことができる。 The display device 6 displays an image as shown in FIG. 6 based on the input image data. Therefore, in this case as well, the operator can manually operate the U-axis motor 4 with reference to the upper wire electrode image and the lower wire electrode image displayed on the display device 6 to make the wire electrode W vertical. Further, the control device 207 obtains the difference between the X coordinates of the above-mentioned centers of gravity Q1 and Q2 (see FIGS. 15 and 16) based on the input image data D1 and D2. The control device 207 causes the display device 6 to input the obtained data indicating the difference. Therefore, the operator can manually operate the U-axis motor 4 with reference to the difference value displayed on the display device 6 based on the input data, and make the wire electrode W vertical.

さらに制御装置207は、U軸モータ4を連続的に正逆回転させて、上側ワイヤガイド2をX軸方向に往復動させる。そして制御装置207は、上側ワイヤガイド2の往復動に伴って刻々変化する上記差分の値がゼロとなったところで、U軸モータ4の回転を停止させる。以上の工程を実施することにより、図17に示した第2実施形態によるワイヤ電極の垂直出し装置100におけるのと同様に、ワイヤ電極Wが垂直出しされた状態となる。 Further, the control device 207 continuously rotates the U-axis motor 4 in the forward and reverse directions to reciprocate the upper wire guide 2 in the X-axis direction. Then, the control device 207 stops the rotation of the U-axis motor 4 when the value of the difference that changes momentarily with the reciprocating movement of the upper wire guide 2 becomes zero. By carrying out the above steps, the wire electrode W is in a state of being vertically extended, as in the case of the wire electrode vertical alignment device 100 according to the second embodiment shown in FIG.

本発明によるワイヤ電極の垂直出し装置および垂直出し方法は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 The vertical feeding device and the vertical feeding method of the wire electrode according to the present invention are not limited to the embodiments described above, and can be appropriately changed as long as the gist of the present invention is not deviated.

1、100、200 ワイヤ電極の垂直出し装置
2 上側ワイヤガイド
3 下側ワイヤガイド
4 U軸モータ
5 V軸モータ
6 表示装置
7、207 制御装置
10 ワークスタンド
11 載置台
12 レンズユニット保持部
13 カメラ保持部
20 フォーカスレンズユニット
21、221、321 フォーカスレンズ
22、222、322 絞り
30、230、330 カメラ
31、231、331 イメージセンサ
40 光学偏向ユニット
41 ブロック
42 導光通路
44 ナイフエッジプリズムミラー
45、46 直角プリズム
51、61 光源連結部材
52、62 乳白板
53、63 光源
1,100,200 Vertical extension device for wire electrodes 2 Upper wire guide 3 Lower wire guide 4 U-axis motor 5 V-axis motor 6 Display device 7, 207 Control device 10 Work stand 11 Mount stand 12 Lens unit holder 13 Camera holder Part 20 Focus lens unit 21,221,321 Focus lens 22,222,322 Aperture 30,230,330 Camera 31,231,331 Image sensor 40 Optical deflection unit 41 Block 42 Light guide passage 44 Knife edge prism mirror 45, 46 Right angle Prism 51, 61 Light source connecting member 52, 62 Milky white plate 53, 63 Light source

Claims (3)

上下方向に延びる状態に張架されたワイヤ電極に対して、相対的に上側の所定部分と、該上側の所定部分から所定長さ離れた相対的に下側の所定部分とに、それぞれ拡散光を水平方向に照射する1以上の光源部と、
前記上側の所定部分を照射した後に入射した拡散光を45度下方に向けて偏向する上側プリズムと、前記下側の所定部分を照射した後に入射した拡散光を45度上方に向けて偏向する下側プリズムと、前記上側プリズムによって下方向に偏向した前記拡散光および前記下側プリズムによって上方向に偏向した前記拡散光を同時に受けて反射させ、これらの拡散光をビーム中心が互いに上下に離れた状態で共に水平方向に進行させる中央プリズムと、を含んでなる光学偏向ユニットと、
水平方向に光軸を有し前記中央プリズムで反射した拡散光が入射する位置に配されて、前記上側ワイヤ電極影像を示す拡散光と前記下側ワイヤ電極影像を示す拡散光とを集光して所定の倍率で拡大し所定の撮像面に結像させる1つのフォーカスレンズユニットと、
前記フォーカスレンズユニットを経た拡散光を撮像面において受光することにより、前記上側ワイヤ電極影像と前記下側ワイヤ電極影像とを同時に撮像して、これらの電極影像を示す画像データを出力するイメージセンサと、
前記画像データに基づいて前記上側ワイヤ電極影像と前記下側ワイヤ電極影像とを、予め定められた垂直基準線に平行な方向に互いに近接させた状態で、1つの表示画面上に表示する画像表示装置と、
を含んでなるワイヤ電極の垂直出し装置。
With respect to the wire electrode stretched so as to extend in the vertical direction, diffused light is provided in a predetermined portion on the upper side and a predetermined portion on the lower side relatively separated from the predetermined portion on the upper side by a predetermined length. With one or more light source units that illuminate in the horizontal direction ,
An upper prism that deflects the incident diffused light 45 degrees downward after irradiating the upper predetermined portion, and a lower prism that deflects the incident diffused light 45 degrees upward after irradiating the lower predetermined portion. The side prism, the diffused light deflected downward by the upper prism, and the diffused light deflected upward by the lower prism are simultaneously received and reflected, and the beam centers of these diffused lights are separated from each other up and down. An optical deflection unit that includes a central prism that travels horizontally together in a state,
It has an optical axis in the horizontal direction and is arranged at a position where the diffused light reflected by the central prism is incident, and collects the diffused light showing the upper wire electrode image and the diffused light showing the lower wire electrode image. One focus lens unit that magnifies at a predetermined magnification and forms an image on a predetermined imaging surface.
An image sensor that simultaneously captures the upper wire electrode image and the lower wire electrode image by receiving the diffused light that has passed through the focus lens unit on the imaging surface, and outputs image data showing these electrode images. ,
An image display in which the upper wire electrode image and the lower wire electrode image are displayed on one display screen in a state of being close to each other in a direction parallel to a predetermined vertical reference line based on the image data. With the device,
A device for verticalizing wire electrodes.
前記イメージセンサが、複数の画素が格子状に配置されてなるものであって、画素の並び方向が前記垂直基準線に対して傾斜する向きに配置されている、
請求項1に記載のワイヤ電極の垂直出し装置。
The image sensor is formed by arranging a plurality of pixels in a grid pattern, and the pixels are arranged in a direction in which the arrangement direction of the pixels is inclined with respect to the vertical reference line.
The vertical feeding device for wire electrodes according to claim 1.
互いに上下方向に離して配置された一対のワイヤガイド間に張架されたワイヤ電極の垂直を出す方法において、
前記一対のワイヤガイドの少なくとも一方をワイヤ電極に対して水平1軸方向に移動させながら、前記ワイヤ電極の相対的に上側の所定部分と、該上側の所定部分から所定長さ離れた相対的に下側の所定部分とにそれぞれ拡散光を水平方向に照射し、
前記上側の所定部分を照射した後の拡散光を45度下方に向けて偏向し、前記下側の所定部分を照射した後の拡散光を45度上方に向けて偏向し、前記下方に偏向した前記拡散光および前記上方に偏向した前記拡散光を同時に反射させて、これらの拡散光をビーム中心が互いに上下に離れた状態で共に水平方向に進行させ、
前記共に水平方向に進行する、前記上側ワイヤ電極影像を示す拡散光と前記下側ワイヤ電極影像を示す拡散光とを集光して所定の倍率で拡大し所定の撮像面に結像させ、
前記所定の撮像面において前記拡散光をイメージセンサで受光することにより、前記上側の所定部分を示す上側ワイヤ電極影像と、前記下側の所定部分を示す下側ワイヤ電極影像とを同時に撮像して、これらの電極影像を示す画像データを得、
前記画像データが示す上側ワイヤ電極影像と下側ワイヤ電極影像とを、予め定められた垂直基準線に平行な方向に互いに近接させた状態で、1つの画像表示装置に表示させ、
表示された前記上側ワイヤ電極影像と下側ワイヤ電極影像とが、予め定められた垂直基準線に平行となったとき、および・または概略上下方向に延びて一線に連なって表示されたとき、前記ワイヤガイドの相対移動を停止する、
工程を含んでなるワイヤ電極の垂直出し方法。
In the method of making the wire electrodes stretched between a pair of wire guides arranged vertically apart from each other to be vertical.
While moving at least one of the pair of wire guides in the horizontal uniaxial direction with respect to the wire electrode, the predetermined portion on the relatively upper side of the wire electrode and the predetermined portion on the upper side are relatively separated by a predetermined length. Diffuse light is radiated horizontally to each of the specified parts on the lower side.
The diffused light after irradiating the upper predetermined portion was deflected 45 degrees downward, and the diffused light after irradiating the lower predetermined portion was deflected 45 degrees upward and deflected downward. The diffused light and the upwardly deflected diffused light are simultaneously reflected, and the diffused light is allowed to travel horizontally together with the beam centers separated from each other vertically.
The diffused light showing the upper wire electrode image and the diffused light showing the lower wire electrode image, both of which travel in the horizontal direction, are condensed and magnified at a predetermined magnification to form an image on a predetermined imaging surface.
By receiving the diffused light with the image sensor on the predetermined imaging surface, the upper wire electrode image showing the upper predetermined portion and the lower wire electrode image showing the lower predetermined portion are simultaneously imaged. , Obtained image data showing these electrode images,
The upper wire electrode image and the lower wire electrode image shown by the image data are displayed on one image display device in a state of being close to each other in a direction parallel to a predetermined vertical reference line.
When the displayed upper wire electrode image and the lower wire electrode image are parallel to a predetermined vertical reference line, and / or when they extend substantially in the vertical direction and are displayed in a straight line, the above-mentioned Stop the relative movement of the wire guide,
A method of vertically aligning a wire electrode including a process.
JP2019205159A 2019-11-13 2019-11-13 Wire electrode vertical alignment device and method Active JP7074742B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019205159A JP7074742B2 (en) 2019-11-13 2019-11-13 Wire electrode vertical alignment device and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019205159A JP7074742B2 (en) 2019-11-13 2019-11-13 Wire electrode vertical alignment device and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021074849A JP2021074849A (en) 2021-05-20
JP7074742B2 true JP7074742B2 (en) 2022-05-24

Family

ID=75899950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019205159A Active JP7074742B2 (en) 2019-11-13 2019-11-13 Wire electrode vertical alignment device and method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7074742B2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013121645A (en) 2011-12-12 2013-06-20 Canon Marketing Japan Inc Wire electric discharge machining device and wire electric discharge machining method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58217225A (en) * 1982-06-07 1983-12-17 Mitsubishi Electric Corp Wire electrode perpendicularity measuring device for wire-cut electric discharge machine
WO1989003270A1 (en) * 1987-10-13 1989-04-20 Ag Für Industrielle Elektronik (Agie) Spark erosion machine
JPH04331021A (en) * 1991-04-30 1992-11-18 Sodick Co Ltd Auxiliary device for wire electrode setting
JPH058125A (en) * 1991-07-03 1993-01-19 Mitsubishi Electric Corp Wire electric discharge machining apparatus
JPH0699313A (en) * 1992-09-17 1994-04-12 Toshiba Corp Wire cut electric discharge machine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013121645A (en) 2011-12-12 2013-06-20 Canon Marketing Japan Inc Wire electric discharge machining device and wire electric discharge machining method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021074849A (en) 2021-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2870142B2 (en) Coplanarity measuring method and apparatus
US10668569B2 (en) Laser processing apparatus
US20120194651A1 (en) Shape measuring apparatus
US10186398B2 (en) Sample positioning method and charged particle beam apparatus
JP2012159409A (en) Dimension measuring device, dimension measuring method, and program for dimension measuring device
JP5484787B2 (en) Cross-sectional shape detection method, machining apparatus, and cross-sectional shape detection program
JP2013050379A (en) Hardness-testing machine
KR20080075778A (en) Automated optical inspection system
WO2017033591A1 (en) Charged particle beam device and sample stage alignment adjustment method
US11774233B2 (en) Method and system for measuring geometric parameters of through holes
US20160163077A1 (en) Refractometer
JP2015108582A (en) Three-dimensional measurement method and device
JP7074742B2 (en) Wire electrode vertical alignment device and method
JP2005070225A (en) Surface image projector and the surface image projection method
JP6590429B1 (en) Confocal microscope and imaging method thereof
JP2000081324A (en) Method and equipment for inspecting defect
JP2007305696A (en) Accuracy measuring method of positioning apparatus
JP2002228421A (en) Scanning laser microscope
JP2010243212A (en) Tilt detection method and device of the same
JP2012068188A (en) Adjustment method
US11577339B2 (en) Optical axis adjusting method for laser processing apparatus
JP2000214368A (en) Method and device for adjusting optical axis of lens system
JPH01119036A (en) Wafer prober
CN214953101U (en) Detection system
CN112683323B (en) Detection device, control system and control method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211020

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211021

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211215

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220427

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220512

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7074742

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150