CH678407A5

CH678407A5 -

Info

Publication number: CH678407A5
Application number: CH2043/89A
Authority: CH
Inventors: Mitsutaka Sumita
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-09-13
Also published as: JPH01306132A; KR890018013A; DE3917785A1; US4931614A; DE3917785C2; KR930002471B1

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum vertikalen Einstellen der Drahtelektrode für eine Funkenentladungs-Erosionsma-schine gemäss dent Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1.

Fig. t zeigt ein Funktionsschaubild für ein bekanntes Verfahren zum vertikalen Einstellen der Drahtelektrode einer Funkenentladungs-Erosions-maschine. Im einzelnen sind zu erkennen eine Drahtelektrode 1, eine Spule 2 für den Drahtelektroden-Vorrat, eine Aufnahmespule 3 für die Drahtelektrode, eine untere Führungsrolle 4, eine obere Führungsrolle 5, eine untere Drahtführung 6 und eine obere Drahtführung 7, Die Drahtelektrode 1 wird mit einer bestimmten Geschwindigkeit von der Vorratsspule 2 durch die untere Führungsrolle 4, die untere Drahtführung 6, die obere Drahtführung 7 und die obere Führungsrolle 5 zur Aufnahmespule 3 zugeführt, so dass sie schliesslich auf die Aufnahmespule 3 aufgewickelt wird. Wenn die Drahtelektrode 1 beispielsweise ein Messingdraht von 0.2 mm Durchmesser ist, wird diese im allgemeinen mit einer Zugkraft von 800 bis 1500 g vorgespannt.

Weiterhin ist in Fig. 1 eine Bewegungseinheit 8 für die Drahtführung zum zweidimensionalen Bewegen der oberen Drahtführung zu erkennen, wobei die Richtungen der Bewegungsachsen U und V in einer horizontalen Ebene liegen. Die Bewegungseinheit 8 dient dazu, ein Werkstück (nicht dargestellt) anfor-derungsgemäss kegelig zu bearbeiten.

Das Werkstück ist auf einem Maschinentisch 10 mit Hilfe geeigneter Spannmittel fixiert, welcher zweidimensional bewegbar ist in Richtung der von der X- und Y-Achse aufgespannten horizontalen Ebene,

Auf dem Maschinentisch 10 befindet sich eine Einrichtung 12 zum Messen der lotrechten Stellung der Drahtelektrode. Die Messeinrichtung 12 enthält ein mit dem Maschinentisch 10 verbundenes Gestell 14, ein oberes Kontaktglied 15 und ein unteres Kontaktglied 16, wobei beide Kontaktglieder mit dem Gestell 14 derart verbunden sind, dass das Kontaktglied 15 sich oberhalb des Kontaktgliedes 16 befindet und dass sie einander parallel sind, so dass sie mit der Drahtelektrode 1 in elektrischen Kontakt bringbar sind. Darüber hinaus ist die Einrichtung 12 zum Messen der lotrechten Stellung der Drahtelektrode so beschaffen, dass die Verbindungslinie zwischen einem an dem oberen Kontaktglied 15 angebrachten oberen Kontakt 151 und einem an dem unteren Kontaktglied 16 angebrachten untern Kontakt 161 senkrecht zum Maschinentisch 10 steht.

Die Kontaktsignale des oberen Kontaktes 151 und des unteren Kontaktes 161 mit der Drahtelektrode 1, d.h. ein oberes Kontaktsignal 20 und ein unteres Kontaktsignal 21, werden einer numerischen Steuereinheit 18 zugeführt. Die numerische Steuereinheit 18 führt einem Antriebsmotor für die X-Achse (nicht dargestellt) ein X-Antriebssignal 22 und einem Antriebsmotor für die Y-Achse (nicht dargestellt) ein Y-Antriebssignal (23) zum Antreiben des Maschinentisches (10) zu und ein U-Antriebssignal 24 für den U-Achsen-Antriebsmotor (nicht dargestellt) sowie ein V-Antriebssignal 25 für den V-Achsen-An-triebsmotor (nicht dargestellt) zum Antreiben der Bewegungseinheit für die Drahtführung.

Das konventionelle Verfahren zum senkrechten Einstellen der Drahtelektrode für eine Funkenentla-dungs-Erosionsmaschine wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.

Fig. 2 zeigt die Prozedur beim senkrechten Einstellen einer Drahtelektrode in Richtung der X-Achse. Die folgende Beschreibung ist in gleicher Weise übertragbar auf die Prozedur zum senkrechten Einstellen der Drahtelektrode in Richtung der Y-Achse.

In dem Fall, wo die obere Drahtführung 7 nach rechts in Richtung der U-Achse (siehe Fig. 1) verschoben wird, ist die Drahtelektrode 1, wie in Fig. 2

(a) dargestellt, nicht in senkrechter Richtung. Das heisst, die Drahtelektrode 1 ist in Richtung der U-Achse geneigt, und weder der obere noch der untere Kontakt 151 bzw. 161 stehen in Berührung mit der Drahtelektrode 1.

Deswegen wird der Maschinentisch 10 in Richtung der X-Achse vorwärts bewegt, so dass der untere Kontakt 161 mit der Drahtelektrode in Kontakt gebracht wird. Dabei wird der numerischen Steuereinheit 18 das untere Kontaktsignal 21 zugeführt, Entsprechend wird gleichzeitig, wenn der untere Kontakt mit der Drahtelektrode in Kontakt kommt, der Maschinentisch 10 gestoppt. Danach wird der untere Kontakt 161 leicht zurückbewegt, bis er von der Drahtelektrode getrennt ist, wie in Fig. 2 (b) dargestellt ist.

Danach wird die obere Drahtelektrode 7 nach links in Richtung der U-Achse, wie in Fig. 2 (c) dargestellt, um beispielsweise 1 (im verschoben, so dass die Drahtelektrode 1 aufgerichtet wird.

Sodann wird der Maschinentisch 10 wieder in Richtung der X-Achse bewegt, und es wird festgestellt, ob der obere Kontakt 151 und der untere Kontakt 161 mit der Drahtelektrode gleichzeitig in Kontakt gekommen ist oder nicht, d.h., es wird festgestellt, ob das obere Kontaktsignat 20 und das untere Kontaktsignal 21 der numerischen Steuereinheit 18 gleichzeitig zugeführt worden sind oder nicht. Wenn festgestellt wird, dass oberer und unterer Kontakt nicht gleichzeitig mit der Drahtelektrode in Kontakt sind, wird der unter Bezugnahme auf Fig. 2

(b) und anschliessend der unter Bezugnahme auf Fig. 2 (c) beschriebene Vorgang erneut ausgeführt.

Wenn festgestellt wird, dass oberer und unterer Kontakt gleichzeitig mit der Drahtelektrode in Kontakt sind, sind der Maschinentisch, die Drahtelektrode usw. in der in Fig. 2 (d) dargestellten Position zueinander. Zur Bestätigung wird der Maschinentisch 10 nochmals um eine bestimmte Distanz zurückbewegt und anschliessend wieder vorwärtsbewegt, um festzustellen, ob oberer und unterer Kontakt gleichzeitig mit der Drahtelektrode in Kontakt kommen. Wenn auf diese Weise festgestellt wird, dass oberer und unterer Kontakt nicht gleichzeitig mit der Drahtelektrode in Kontakt kommen, so wird der Maschinentisch erneut, wie in Fig. 2 (b) dargestellt, zurückgesetzt und die Drahtelektrode nochmals um 1 (im bewegt, um vertikal zu stehen. Dieser Vorgang wird wiederholt ausgeführt, bis festgestellt

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wird, dass oberer und unterer Kontakt mit der Drahtelektrode gleichzeitig in Berührung gebracht werden. Wenn festgestellt wird, dass oberer und unterer Kontakt mit der Drahtelektrode 5 gleichzeitig in Kontakt gebracht werden, stehen die Drahtelektrode, der obere und untere Kontakt usw. zueinander wie in Fig. 2 (e) dargestellt. Auf diese Weise wird der Vorgang des Senkrechtstellens der Drahtelektrode 1 verwirklicht.

In dem Fall, wo die Drahtelektrode 1 nach links in Richtung der U-Achse geneigt ist, wird das oben beschriebene Verfahren auf gleiche Weise angewendet, um die Drahtelektrode 1 in vertikale Position zu stellen, mit der Ausnahme, dass in diesem Fall zuerst der obere Kontakt 151 mit der Drahtelektrode 1 in Berührung gebracht wird.

Anhand des oben Beschriebenen wird es offensichtlich, dass das konventionelle Verfahren zum vertikalen Einstellen der Drahtelektrode einer Fun-kenentladungs-Erosionsmaschine in der praktischen Anwendung schwierig und störungsanfällig ist. Zum Zweck der Bestimmung, ob der obere und untere Kontakt 151 bzw. 161 mit der Drahtelektrode gleichzeitig in Kontakt sind, ist es erforderlich, einen Kontaktprüfungs-Vorgang auszuführen, d.h. die Feststellung, ob die Drahtelektrode senkrecht steht, kann nur getroffen werden, wenn oberer und unterer Kontakt mit der Drahtelektrode zweimal in Kontakt gebracht werden. Wenn sich beispielsweise die Drahtelektrode 1 aus irgendeinem Grund in Schwingungen befindet (es ist ein schwingungsfähiges Gebilde), so wird die Tatsache, dass oberer und unterer Kontakt zweimal aufeinanderfolgend in Kontakt mit der Drahtelektrode gebracht werden, nicht eintreten. Auch in diesem Fall wird automatisch der Vorgang zum Aufrichten der Drahtelektrode ausgeführt, d.h. er wird öfter ausgeführt als erforderlich, mit dem Ergebnis, dass das senkrechte Einstellen der Drahtelektrode eine relativ lange Zeit in Anspruch nimmt. Ebenso ist es möglich, dass bei einer schwingenden Drahteiektrode der obere und untere Kontakt zweimal aufeinanderfolgend mit der Drahtelektrode gleichzeitig in Berührung gebracht werden, obwohl sich die Drahtelektrode noch nicht in senkrechter Ausrichtung befindet. In diesem Fall kann es sein, dass sich die Drahtelektrode noch nicht in lotrechter Stellung befindet.

Zum Zweck, die mit dem konventionellen Verfahren verbundenen, oben beschriebenen Schwierigkeiten zu eliminieren, ist beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung (OPI) Nr. 61 420/1982 das folgende Verfahren vorgeschlagen worden (die hierin benutzte Abkürzung «OPI» bedeutet «ungeprüft veröffentlichte Anmeldung»). Die oberen und unteren Kontakte sind so beschaffen, dass sie mittels Spindeln, ähnlich wie bei einem Mikrometer, bewegbar sind. Die Bewegungen des oberen und unteren Kontakts zu der Drahtelektrode hin werden gemessen, und der Betrag der Korrektur der Position der oberen Drahtführung wird entsprechend der so gemessenen Bewegungen errechnet, und die obere Drahtführung wird entsprechend des Betrages der so berechnten Korrektur bewegt, um die Drahtelektrode in die senkrechte Position einzustellen. Es muss jedoch bemerkt werden, dass auch dieses bekannte Verfahren unter der Bedingung durchzuführen ist, dass die Drahtelektrode sich nicht in Schwingungen befindet. Zusätzlich erfolgt die Bedienung bei den bekannten Verfahren manuell. Somit sind die bekannten Verfahren nicht geeignet für den kontinuierlichen oder unbemannten Betrieb einer Funkenentladungs-Erosionsmaschine.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die in Verbindung mit dem konventionellen Verfahren zum senkrechten Einstellen der Drahtelektrode einer Funkenentladungs-Erosionsmaschine auftretenden Schwierigkeiten zu vermeiden. Genauer gesagt, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum senkrechten Einstellen der Drahtelektrode in einer Funkenentladungs-Erosionsmaschine und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, bei dem, auch wenn der obere und untere Kontakt mit einer schwingenden Drahteiektrode in Kontakt kommen, die senkrechte Stellung der Drahtelektrode durch Anwendung eines statistischen Verfahrens erkannt werden kann, womit die Drahtelektrode automatisch mit hoher Genauigkeit in vertikale Position eingestellt wird.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale beschrieben.

Die erfindungsgemässe Einrichtung wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 7 aufgeführten Merkmale beschrieben.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt das Funktionsschaubild eines Ausführungsbeispiels zu einer konventionellen Einrichtung zum vertikalen Einstellen einer Drahtelektrode,

Fig. 2(a)-2(d) sind Funktionsschaubilder zur Beschreibung eines Verfahrens zum vertikalen Einstellen einer Drahtelektrode mittels der in Fig. 1 dargestellten konventionellen Einrichtung,

Fig. 3 zeigt ein Ablaufschema für den Steuerungsablauf in einer Einrichtung, welche das erfindungsgemässe Verfahren zum vertikalen Einstellen einer Drahtelektrode anwendet,

Fig. 4(a)-4(e) sind Funktionsschaubilder für die Beschreibung der Verfahrensschritte zum senkrechten Einstellen einer Drahtelektrode entsprechend der Erfindung,

Fig. 5 zeigt ein Funktionsschaubild für die Verhältnisse der Konstanten Kt, kt und kz mit einer Gesamtzahl N von Abtastvorgängen im erfindungsge-mässen Verfahren.

In dem erfindungsgemässen Verfahren zum vertikalen Einstellen der Drahtelektrode bei einer Fun-kenentladungs-Erosionsmaschine wird, nachdem festgestellt ist, dass der obere und untere Kontakt gleichzeitig mit der Drahtelektrode in Kontakt gekommen sind, das bei schwingender Drahtelektrode auftretende Berühren und Entfernen des oberen und unteren Kontaktes gegenüber der Drahtelektrode bei jeder Abtastperiode einen bestimmten Zeitabschnitt lang gezählt, und es wird eine Gesamtzahl N von Tastvorgängen erhalten. Die Gesamtzahl N kann durch Zählen der Abtastperioden (z.B.

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35,5 msec.) in einem bestimmten Zeitabschnitt erhalten werden. Im einzelnen enthält die Gesamtzahl N folgende Angaben:

N = NI + N2 + N3 + N4(1)

worin Ni der Anzahl der Vorgänge entspricht, wo der obere und untere Kontakt nicht mit der Drahtelektrode in Kontakt ist und N2 ist die Anzahl der Vorgänge, wo nur der untere Kontakt mit der Draht-eletórode in Kontakt ist, N3 ist die Anzahl der Vorgänge, wo nur der obere Kontakt mit der Drahtelektrode in Kontakt ist, und N4 ist die Anzahl der Vorgänge, wo der obere und der untere Kontakt mit der Drahtelektrode gleichzeitig in Kontakt sind.

Wenn, im Ausdruck (1), N2 + N3 < Kt (wobei Ki > N) und kz < N3/N2 < kt (wobei kt und kz Konstanten sind), wird damit angezeigt, dass der obere und der untere Kontakt aufeinanderfolgend gleichartig in Kontakt sind mit der Drahtelektrode. Mit anderen Worten werden die während eines bestimmten Zeitabschnittes erhaltenen oberen und unteren Kontaktsignale gezählt, und es wird angezeigt, dass sich die Drahtelektrode in senkrechter Position befindet, wenn zwei auf diese Weise gezählte Werte einander gleich werden.

Eine Einrichtung zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens zum vertikalen Einstellen einer Drahtelektrode gemäss der vorliegenden Erfindung, d.h. eine Einrichtung zum vertikalen Einstellen einer Drahtelektrode, enthält Mittel zum Feststellen einer Gesamtzahl N von Abtastvorgängen, Mittel zum Prüfen der Beziehung N2 + N3 > Kt, Mittel zum Prüfen der Beziehung N3/N2 > kz und Mittel zum Feststellen der Beziehung Nt > N4, um so anzuzeigen, ob der obere und untere Kontakt sehr weit nach vorn stehen, wenn das Ergebnis der Überprüfung der Beziehung Na + N3 > Kt «NEIN» lautet.

Gemäss der vorliegenden Erfindung erhält man, nachdem der obere und untere Kontakt mit der Drahtelektrode gleichzeitig in Kontakt gebracht sind, innerhalb eines bestimmten Zeitabschnittes eine Gesamtzahl N von Abtastvorgängen, und damit wird angezeigt, ob Na + N3 > Kt ist, um das Vorhandensein von Schwingungen der Drahtelektrode gegen den oberen und unteren Kontakt an der aktuellen Position festzustellen. Das heisst, wenn N2 + Ns > Kt ist, werden die Kontakte mit der Drahtelektrode aufgrund von Schwingungen derselben miteinander in Kontakt gebracht. Dabei wird über N3/N2 festgestellt, ob der obere und untere Kontakt mit der Drahtelektrode aufeinanderfolgend und gleichförmig in Kontakt kommen. Wenn demgegenüber N2 + IM3 > Ki nicht eingehalten wird, bedeutet dies, dass der obere und untere Kontakt von der Drahtelektrode entfernt stehen oder dass sie zu weit nach vorne vorgeschoben worden sind. In diesem Fall werden die Positionen des oberen und unteren Kontaktes und der Drahtführung korrigiert, und der Vorgang zum Erhalten der Gesamtzahl N von Abtastvorgängen sowie die folgenden Auswertevorgänge werden nochmals ausgeführt.

Wenn N3/N2 > ki und gleichzeitig Nz + N3 > Kt,

steht nur der obere Kontakt in Verbindung mit der Drahtelektrode, und wenn N3/N2 < k2 unter sonst unveränderten Bedingungen, dann steht nur der untere Kontakt in Verbindung mit der Drahtelektrode. In diesem Fall wird die Position der Drahelektrode korrigiert, und die oben beschriebenen Vorgänge, beginnend mit dem Vorgang zum Erhalten der Gesamtzahl N von Abtastvorgängen, wird erneut ausgeführt. Wenn k2 < N3/N2 < ki, bedeutet dies, dass oberer und unterer Kontakt aufeinanderfolgend und gleichförmig in Verbindung mit der Drahtelektrode gebracht sind. Dies bedeutet, dass die Draht-elektrode lotrecht steht.

In dem in Fig. 3 dargestellten Flussdiagramm für den Steuerablauf einer Einrichtung zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens zum vertikalen Einstellen einer Drahtelektrode ist der Ablauf der Steuervorgänge von dem Augenblick an dargestellt, wo der obere und untere Kontakt zum ersten Mal mit der Drahtelektrode gleichzeitig in Kontakt kommt, bis zu dem Augenblick, wo die Drahtelektrode lotrecht eingestellt ist. Dabei zeigt Fig. 3 ein Verfahren zum Senkrechtstellen einer Drahtelektrode in bezug auf die U-Achse und die X-Achse, jedoch soll bemerkt werden, dass die gleiche Kontrolleinheit für die V-Achse und die Y-Achse vorgesehen ist.

In Fig. 3 ist der Verfahrensschritt 101 zu erkennen, welcher die Gesamtzahl N von Abtastvorgängen innerhalb eines bestimmten Zeitabschnittes ermittelt, nachdem der obere und untere Kontakt zum ersten Mal gleichzeitig mit der Drahtelektrode in Kontakt gekommen sind. In dem Verfahrensschritt 101 werden die Zahlen Nt, N2, N3 und N4 des obenerwähnten Ausdruckes (1) gezählt. Die Gesamtzahl N ist die Summe der Zahl Nt, wenn sowohl oberer als auch unterer Kontakt von der Drahtelektrode entfernt stehen, der Zahl N2, wenn nur der untere Kontakt mit der Drahtelektrode in Kontakt steht, der Zahl N3, wenn nur der obere Kontakt mit der Drahtelektrode in Kontakt steht und der Zahl N4, wenn sowohl oberer als auch unterer Kontakt mit der Drahtelektrode gleichzeitig in Kontakt sind. Die Zahlen N2 und N3 sind grundsätzliche Faktoren für die Bestimmung. Im folgenden wird der Fall beschrieben, wenn die Abtastperiode beispielsweise auf 35,5 msec. gesetzt ist, und die Gesamtanzahl N durch Zählen der Abtastperioden während eines bestimmten Zeitabschnittes erhalten wird. Der bestimmte Zeitabschnitt beträgt vorzugsweise etwa eine Sekunde, obwohl er so kurz wie möglich sein sollte. Die Anzahl N wird in dieser Ausführung auf 30 gesetzt (N = 30), denn sie sollte einen bestimmten Wert haben, um gemäss der Erfindung einen statistischen Effekt zu bewirken, obwohl es von der mechanischen Genauigkeit der eingesetzten Erosionsmaschine abhängt.

Weiterhin ist in Fig. 3 der Verfahrensschritt 102 zum Untersuchen der Beziehung N2 + N3 > Kt dargestellt. Das heisst, im Verfahrensschritt 102 wird die Summe aus N2 und Ns von der Gesamtzahl N erhalten. In der beschriebenen Ausführung ist Ki auf 25 gesetzt (Kt = 25). Es kann jedoch mit der Untersuchung auf (N2 + N3) nicht festgestellt werden, ob

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die Kontaktsfrequenzen des oberen und unteren Kontaktes 151 bzw. 161 gleich sind. Deswegen wird untersucht, ob das Verhältnis N3/N2 sich in einem bestimmten Bereich von Zahlenwerten befindet.

Deswegen wird im Verfahrensschritt 103 untersucht, ob N3/N2 < ki ist oder nicht. In der beschriebenen Ausführung ist kt auf 3,0 gesetzt (kt = 3,0),

Wenn das Ergebnis dieser Abfrage «JA» lautet, wird ein Verfahrensschritt 104 zum Bestimmen der Beziehung N3/N2 > k2 durchgeführt. In der beschriebenen Ausführung ist k2 auf 0,3 gesetzt (k2 = 0,3). Wenn das Ergebnis dieser Abfragen «JA» lautet, wird der Vorgang des Senkrechtstellens der Drahtelektrode beendet, denn das Verhältnis N3/N2 ist innerhalb eines bestimmten Bereiches von Zahlenwerten.

Wenn das Ergebnis der Abfrage über den oben beschriebenen Schritt 102 «NEIN» lautet, befinden sich oberer und unterer Kontakt 151 bzw. 161 von der Drahtelektrode 1 entfernt, oder aber sie sind in Kontakt mit der sehr weit bewegten Drahtelektrode 1. Deswegen wird für den Vergleich von Ni und N4 der Verfahrensschritt 105 vorgenommen, um zu entscheiden, ob Ni grösser ist als N4 (Ni > N4) oder nicht. Wenn das Ergebnis des mit dem Verfahrensschritt 105 vorgenommenen Vergleiches «JA» lautet, wird ein Schritt 106 zum Vorwärtsbewegen der X-Achse/U-Achse um 1 (im vorgenommen, so dass der Maschinentisch 10 und die obere Drahtführung um 1 (im entlang der X-Achse bzw. U-Achse bewegt werden. Danach wird der oben beschriebene Verfahrensschritt 101, um die Gesamtzahl N der Abtastvorgänge zu ermitteln, nochmals ausgeführt. Auf diese Weise werden sämtliche oben beschriebenen Auswertevorgänge nochmals durchgeführt. Wenn demgegenüber das Ergebnis der Ermittlung von Ni

> N4 «NEIN» lautet, wird ein Schritt 107 zum Zurückziehen der X-Achse/U-Achse um 1 [im vorgenommen, so dass der Maschinentisch bzw. die obere Drahtführung 7 um 1 (im längs der X-Achse bzw. U-Achse zurückgesetzt werden. Danach wird der Schritt 101 nochmals durchgeführt, und die oben beschriebenen Vorgänge werden nochmals ausgeführt.

Wenn das Ergebnis der Ermittlung von N3/N2 <Kt im Schritt 103 «NEIN» lautet, befindet sich nur der obere Kontakt in Kontakt mit der Drahtelektrode. In diesem Fall wird im Schritt 108 lediglich die U-Achse um 1(im zurückgesetzt, so dass nur die obere Drahtführung 7 um 1 (im längs der U-Achse zurückgesetzt wird und danach wird der Schritt 101 zum Ermitteln der Gesamtzahl N der Abtastvorgänge nochmals durchgeführt. Sodann werden die oben beschriebenen Auswertevorgänge noch einmal durchgeführt.

Wenn das Ergebnis der Bestimmung von N3/N2

> K2 durch den Schritt 104 «NEIN» lautet, befindet sich nur der untere Kontakt mit der Drahtelektrode in Kontakt. Dabei wird mit dem Schritt 109 zum Vorwärtsbewegen der U-Achse um 1 (im nur die Drahtführung 7 längs der U-Achse um 1 (im vorwärts bewegt, und der Schritt 101 wird erneut ausgeführt mit den nachfolgenden oben beschriebenen Auswertevorgängen.

Die oben beschriebenen Vorgänge sind in Fig. 4 in ähnlicher Form wie in Fig. 2 dargestellt. Fig. 4(a)-4(d) korrespondieren mit den entsprechenden Positionen der Fig. 2(a)-2(d). Es sollte jedoch bemerkt werden, sich die in Fig. 2 und Fig. 4 dargestellten Situationen darin unterscheiden, dass, nachdem sowohl oberer als auch unterer Kontakt zum ersten Mal mit der Drahtelektrode gleichzeitig in Berührung gebracht worden sind, der oben beschriebene Vorgang zum Ermitteln der senkrechten Stellung innerhalb einer Sekunde ausgeführt wird.

Zusammengefasst heisst dies, dass

1. Wenn N2+ N3 > Ki, mit N3/N2 > Ki, dann steht nur der obere Kontakt in Berührung mit der Drahtelektrode,

mit K2 < N3/N2 < Ki, dann stehen sowohl oberer als auch unterer Kontakt mit der Drahtelektrode in Berührung, und mit N3/N2 < K2, dann steht nur der untere Kontakt mit der Drahtelektrode in Berührung.

2. Wenn N2+ N3 = Ki, mit Ni > N4, dann sind oberer und unterer Kontakt mit der Drahtelektrode nicht in Berührung, und mit Ni < N4, dann stehen sowohl oberer als auch unterer Kontakt mit der Drahtelektrode in Berührung.

Die Zahlenwerte Ki, ki und k2 im Verhältnis zur Zahl N werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 5(a)-5(d) erläutert.

In dem in Fig. 5(a) dargestellten Fall, wo oberer und unterer Kontakt mit der Drahtelektrode überhaupt nicht oder nur wenige Male in Berührung sind, gilt N = N, Ni = N, N2 = 0, N3 = 0 und N4 = 0. Damit wird N2 + N3 = 0 und Ni > N4. Dementsprechend sind beide, also oberer und unterer Kontakt mit der Drahtelektrode nicht in Berührung. Da N3/N2 instabil bleibt, ist die Bedingung für die Anzeige der gleichzeitigen Berührung des oberen und unteren Kontaktes, dass N2 + N3 grösser oder gleich ist der Konstante K|.

In dem in Fig. 5(b) dargestellten Fall, wo der obere Kontakt 151 und der untere Kontakt 161 sehr weit nach vorne herausragen, befinden sich beide in Berührung mit der Drahtelektrode, und es gilt N = N, Nt = 0, N2 = 0, N3 = 0 und N4 = N. Entsprechend ergibt sich N2 + N3 = 0 und Ni < N4. Dies bedeutet, beide Kontakte sind in Berührung mit der Drahtelektrode. Das Verhältnis N3/N2 ist dabei instabil.

im folgenden wird der in Fig. 5(c) dargestellte Fall näher beschrieben, wobei nur der obere Kontakt 151 oder der untere Kontakt 161 mit der Drahtelektrode in Berührung ist. Wenn der obere Kontakt 151 mit der Drahtelektrode in Berührung ist, wird N = N, Ni = 0, N2 = 0, N3 = N und N4 = 0. Wenn nur der untere Kontakt 161 mit der Drahtelektrode in Berührung ist, gilt N = N, Ni = 0, N2 = N, N3 = 0 und N4 = 0. Damit wird N2 + N3 = N und N3/N2 = 0 (wenn der untere Kontakt mit der Drahtelektrode in Berührung ist) oder °o (wenn der obere Kontakt mit der Drahelek-trode in Berührung ist). Dementsprechend wird die Konstante k2 als ein Vergleichswert zu der Bestimmung herangezogen, dass nur der untere Kontakt oder der obere und untere Kontakt mit der Draht5

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elektrode in Berührung sind, und die Konstante ki wird als ein Vergleichswert zu der Bestimmung herangezogen, dass der obere Kontakt oder der obere und untere Kontakt mit der Drahtelektrode in Berührung sind.

In dem in Fig. 5(d) dargestellten Fall, wo der obere Kontakt 151 und der untere Kontakt 161 aufeinanderfolgend und gleichförmig mit der Drahlektrode 1 in Berührung sind, gilt N = N, Ni = 0, N2 = N/2, N3 = N/2 und N4 = 0, und damit gilt N2 + N3 = N und Ns/N2 = 1.

In der oben beschriebenen Ausführung wird bestimmt, ob N2 + Na grösser ist als Ki oder nicht. Anstelle der Bestimmung N* > Ki oder Nt > Ki kann jedoch auch zum Bestimmen, ob beide Kontakte mit der Drahtelektrode in Berührung sind, oder ob beide Kontakte nicht mit der Drahtetektrode in Berührung sind, und zum Anzeigen der lotrechten Stellung der Drahtelektrode der Wert N3/N2 herangezogen werden, welcher dem Frequenzverhältnis der Berührungen des oberen Kontaktes zu den Berührungen des unteren Kontaktes entspricht

Wie oben beschrieben, handelt es sich bei der Erfindung um ein statistisches Verfahren zum Einsatz für die Bestimmung der lotrechten Stellung der Drahtelektrode. Dazu wird, auch wenn die oberen und unteren Kontakte durch Schwingungen der Drahtelektrode mit dieser in Berührung gebracht werden, entsprechend der Gesamtzahl der Abtastvorgänge in einem vorbestimmten Zeitintervall, welches beginnt, wenn der obere und untere Kontakt zum ersten Mal mit der Drahtelektrode in Verbindung stehen, die Anzahl der Kontakte des oberen und unteren Kontaktes als Faktor für die Bestimmung genutzt, wobei die lotrechte Stellung der Drahtelektrode mit hoher Genauigkeit bestimmbar ist Auf diese Weise kann die senkrechte Einstellung der Drahtetektrode automatisch mit hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit vorgenommen werden.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Einstellen einer Drahtelektrode (1) für eine Funkenentladungs-Erosionsmaschine in die senkrechte Stellung zu der Bezugsoberfläche eines Maschinentisches (10), gekennzeichnet durch ein Bewegen des Maschinentisches, auf welchem Mittel (12) zum Nachweisen der senkrechten Stellung der Drahtelektrode (1) mit wenigstens einem Paar von oberen (15) und unteren (16) Kontaktgliedern vorgesehen sind, durch ein Nachweisen, dass sowohl die oberen als auch die unteren Kontaktglieder gleichzeitig in Berührung sind mit der Drahtelektrode; durch Abtasten des Auftretens von Kontakt für jeweils einen bestimmten Zeitabschnitt zwischen wenigstens einem der oberen und unteren Kontaktglieder und der Drahtelektrode innerhalb eines bestimmten Intervalls; durch Nachweisen der Stellung der Drahtelektrode entsprechend der Gesamtzahl von Kontakten zwischen einem der oberen und unteren Kontaktglieder und der Drahtelektrode und entsprechend dem Verhältnis der Anzahl von Kontakten nur des oberen Kontaktgliedes mit der Drahtelektrode zu der Anzahl von Kontakten nur des unteren Kontaktgliedes mit der Drahtelektrode; und durch Einstellen der Drahtelektrode senkrecht zu der Bezugsoberfläche entsprechend dem Ergebnis des Nachweises.

2. Einstellverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Nachweisschritt der Nachweis erbracht wird, ob die Gesamtzahl der Kontakte grösser als ein bestimmter Wert ist oder nicht, und dass ausserdem der Nachweis erbracht wird, ob das Verhältnis der Anzahlen von Kontakten in einem bestimmten Bereich liegt oder nicht

3. Einsteilverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Einstellschritt die Drahtelektrode abhängig von dem Ergebnis des Nachweises bewegt wird.

4. Einstellverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Nachweisschritt und Einstellschritt wiederholt werden, bis die Drahtelektrode senkrecht zur Bezugsoberfläche eingestellt ist.

5. Einstellverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Nachweisschritt und Einsteltschritt wiederholt werden, bis die Gesamtzahl der Kontakte grösser wird als ein vorbestimmter Wert, und das Verhältnis der Anzahlen von Kontakten innerhalb des bestimmten Bereiches liegt

6. Einstellverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Nachweisschritt ein Vergleich zwischen der Anzahl der Kontakte zwischen oberem und unterem Kontaktglied und der Drahtelektrode und der Anzahl der Zählungen ohne Kontakt zwischen oberem und unterem Kontaktglied und der Drahtelektrode vorgenommen wird, wenn die Gesamtzahl der Kontakte kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, und dass in dem Einstellschritt der Maschinentisch rückwärts bewegt wird, wenn die Anzahl der Kontakte zwischen den beiden Kontaktgliedern und der Drahtelektrode grösser ist, und dass der Maschinentisch vorwärts bewegt wird, wenn die Anzahl der Kontakte zwischen beiden Kontaktgliedern und der Drahtelektrode kleiner ist.

7. Vorrichtung zum vertikalen Einstellen einer Drahtelektrode für eine Funkenentladungs-Ero-sionsmaschine, gekennzeichnet durch eine Drahtelektrode; Mittel zum Zuführen der Drahtelektrode mit einer Drahtelektroden-Vorratsspule (2), einer ersten Führungsrolle (4) und einer ersten Drahtführung (6); durch Mittel zum Aufnehmen der Drahtelektrode mit einer Drahtelektroden-Aufnah-mespule (3), einer zweiten Führungsrolle (5) und einer zweiten Drahtführung (7); durch einen Maschinentisch (10) zum Fixieren des Werkstückes und zum zweidimensionalen Bewegen; durch auf dem Maschinentisch angebrachte Mittel (12) zum Nachweisen der senkrechten Stellung der Drahtelektrode (1), mit einem oberen Kontaktglied (15) und einem unteren Kontaktglied (16), durch Mittel (18) zum Nachweisen der Neigung der Drahtelektrode entsprechend einer Gesamtzahl von Kontakten zwischen dem oberen und unteren Kontaktglied und der Drahtelektrode und entsprechend dem Verhältnis der Anzahl der Kontakte zwischen nur dem oberen Kontaktglied und der Drahtelektrode, zu der Anzahl der Kontakte zwischen nur dem unteren Kontaktglied und der Drahtelektrode; und durch Antriebs-

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mittel (8) zum zweidimensionalen Bewegen der Drahtetektrode entsprechend dem Ergebnis des Nachweises der Nachweismittel.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachweismittel den Nachweis erbringen, ob die Gesamtzahl der Kontakte grösser als ein vorbestimmter Wert ist oder nicht, und dass sie ausserdem den Nachweis erbringen, ob das Verhältnis der Anzahl von Kontakten innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt oder nicht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachweismittel einen Vergleich zwischen der Anzahl der Kontakte zwischen dem oberen und unteren Kontaktglied und der Drahtelektrode und der Anzahl der Zählungen ohne Kontakt zwischen dem oberen und unteren Kontaktglied und der Drahtelektrode durchführen, wenn die Gesamtzahl der Kontakte kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, und dass der Maschinentisch rückwärts bewegt wird, wenn die Anzahl der Kontakte beider Kontaktglieder mit der Drahtelektrode grösser ist, und dass der Maschinentisch vorwärts bewegt wird, wenn die Anzahl der Kontakte zwischen beiden Kontaktgliedern und der Drahtelektrode kleiner ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Nachweisen der senkrechten Stellung der Drahtelektrode in zwei verschiedenen Richtungen auf dem Maschinentisch vorhanden sind.

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