CH695484A5

CH695484A5 - Automatische Drahtelektrodenzufuhr für Drahtfunkenerosionsmaschine.

Info

Publication number: CH695484A5
Application number: CH15532001A
Authority: CH
Inventors: Hisashi Yamada; Takuji Magara; Yutaka Terada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-01-16
Filing date: 2001-01-16
Publication date: 2006-06-15

Description

CH 695 484 A5

Beschreibung Technisches Gebiet

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine automatische Drahtelektrodenzufuhr für eine Drahtfunkenerosi-onsmaschine zur Bearbeitung eines Werkstückes durch elektrische Entladungsenergie, wenn eine elektrische Entladung zwischen der sich bewegenden Drahtelektrode und dem Werkstück erzeugt wird.

Technologischer Hintergrund

[0002] Im Fall der Bearbeitung eines Werkstückes durch eine Drahtfunkenerosionsmaschine wird im Allgemeinen im ersten Schritt der Funkenerosionsbearbeitung, während eine Drahtelektrode, welche nachstehend als Draht bezeichnet wird, in das Startloch eingeführt wird, eine Funkenerosionsbearbeitung gestartet und der Draht wird bei Beendigung der Funkenerosionsbearbeitung abgeschnitten und dann wird das Verfahren bei einer Position fortgesetzt, bei welcher die Bearbeitung des nächsten Profils begonnen wird. Demzufolge ist es zum Automatisieren der Funkenerosionsbearbeitung erforderlich, das Verfahren des Einführens des Drahtes in das Startloch und des Verbindens des Drahtes zu automatisieren und es ist weiter nötig das Verfahren des Abschneidens und des Rückgewinnens des Drahtes zu automatisieren. Um demzufolge die obigen Prozesse zu automatisieren wurde bisher in der Praxis die Technik einer automatischen Drahtzufuhr eingeführt, in welcher der Draht automatisch verbunden und abgeschnitten wird.

[0003] In diesem Zusammenhang wird, wenn der Draht automatisch verbunden wird, ein Ende des Drahtes, welches abgeschnitten wurde, automatisch durch einen Motor oder dergleichen ausgestossen, und es ist erforderlich, wenn der Draht in kleinen Teilen eingeführt muss, welche vorgesehen sind: ein Einführungsdurchgang, wie eine obere und untere Führung für die Unterstützung des Drahtes auf der oberen und unteren Seite; ein oberes und unteres elektrisches Kontaktstück um den Draht mit Funkenerosionsbearbeitungsenergie zu versorgen; ein Startloch, welches im Werkstück gebildet ist; und ein Rückgewinnungsmechanismus um das Werkstück aufzufangen. Wenn demzufolge beim Verfahren der automatischen Drahtverbindung der Draht bei jedem der oben erwähnten Teile eine hohe Reibungslast besitzt, oder wenn der Draht durch jede der oberen oben genannten Teile erfasst wird, ist es für den Draht unmöglich glatt eingeführt zu werden und ein Teil des Drahtes wird im Drahteinführungsdurchgang verbogen. Wenn der Draht auf diese Weise verbogen wird und die Drahtzufuhr fortgesetzt wird, wird der Draht in gebogenen Zustand aus dem Drahteinführungsdurchgang heraus gezwungen und die Zufuhr des Drahtendteils wird gestoppt und die Drahtverbindungsbewegung wird vollständig unterbrochen.

[0004] Um mit dieser Situation fertig zu werden, offenbart die ungeprüfte Japanische Patentpublikation Nr. 01-274 926 eine Technik, welche nachstehend beschrieben ist. Wenn nachgewiesen ist, dass die Drahtelektrode nicht in die Drahtrückgewinnungsvorrichtung im Verfahren für die automatische Drahtzufuhr eingreift, wird der Prozess in den ursprünglichen Zustand zurückgesetzt. Wenn nachgewiesen wird, dass der Prozess in den ursprünglichen Zustand zurückgesetzt ist, wird wiederum ein Befehl gegeben um den Draht zuzuführen, so dass die Drahtzufuhr beginnt. Gemäss dieser Technik ist es möglich den Draht einmal mehr zu verbinden, wenn die Reibungskraft positiv stark ist, oder wenn der Draht beim Einführungsdurchgang aufgefangen wird, sogar bei einer Fehlverbindung. Diese Technik ist jedoch, wie im Folgenden angegeben, nachteilig. Da Zeit erforderlich ist, damit der Draht durch die Drahtrückgewinnungsvorrichtung eingreifen kann, wird die Nachweiszeit ausgedehnt. Da weiter der Prozess jedes Mal wiederum in den ursprünglichen Zustand zurückgesetzt werden muss, wird die gesamte Prozesszeit vom Nachweis der Fehlverbindung des Drahtes bis zur erfolgreichen Verbindung des Drahtes stark ausgedehnt.

[0005] Wenn im Weiteren der gebogene Teil in einer Position, die unter dem Schneidmechanismus liegt, festgestellt wird, ist es möglich die Maschine wiederum in ihren Originalzustand zu bringen, indem dieser gebogene Teil abgeschnitten und entfernt wird. Wenn jedoch der gebogene Teil in einer Position oberhalb des Schneidmechanismus nachgewiesen wird, ist es unmöglich diesen gebogenen Teil zu entfernen, das heisst es ist schwierig automatisch die Maschine wiederum in ihren ursprünglichen Zustand zu bringen. Wenn die oben genannten Probleme nicht gelöst werden, wird der Betrieb der Maschine vollständig unterbrochen.

[0006] Anderseits offenbart die ungeprüfte japanische Patentpublikation Nr. 02-160 422 folgende Technik. An einem oberen Teil des Drahtführungsrohrs befindet sich ein Biegungsnachweisglied, welches einen Durchgang besitzt, welcher aus leitendem Material besteht, dessen Durchmesser gross ist. Es ist ebenfalls ein Biegungsnachweisstromkreis für den Nachweis einer Änderung der Spannung, welche zwischen dem Biegungsnachweisglied und dem elektrischen Kontaktstück des oberen Führungsblockes erzeugt wird, vorgesehen. Wenn die des Drahtes nachgewiesen wird, wird der Draht wiederum in seinen ursprünglichen Zustand zurückgewunden, und der Drahtverbindungsvorgang wird wiederholt. Im Fall wo die Biegung jedoch, wie oben beschrieben, elektrisch nachgewiesen wird, muss der gebogene Teil durch den Nachweisabschnitt lokalisiert werden, was nachteilig ist. Um im Weiteren die Empfindlichkeit des Nachweises zu erhöhen, ist es erforderlich, den Abstand zwischen dem elektrischen Kontaktabschnitt und dem Draht so klein wie möglich zu halten. Wenn der Abstand des Nachweisabschnittes reduziert wird, ist es schwierig, dass eine Verbiegung in diesem Teil stattfindet und die Verbiegung wird an andern offenen Teilen verursacht, was ein Inkompatibilitätsproblem darstellt.

[0007] Die nicht geprüfte Japanische Patentpublikation Nr. 62-162 425 offenbart weiter eine Technik, welche wie folgt beschrieben werden kann. Eine Abweichung des Drahtes von einem vorbestimmten Durchgang wird durch einen optischen Sensor nachgewiesen, und ein Drahtrückzugsmittel wird in solcher Weise betrieben, dass der Draht in einer vorbestimmten Länge gezogen wird, derart dass die Lockerheit des Drahtes enfernt werden kann, und die automatische

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Drahtverbindung wiederum gestartet wird. Diese Technik ist jedoch wie nachstehend angegeben nachteilig. Um in positiver Weise die Lockerheit des Drahtes zu entfernen, ist es erforderlich einen Mechanismus zur Verfügung zu stellen, welcher fähig ist als Drahtrückzugsmittel zu dienen. Wenn die Lockerheit des Drahtes durch das obige Drahtrückzugsmittel nicht vollständig behoben werden kann, ist es erforderlich eine Drahtaufwickelbewegung durch den Zufuhrmotor auszuführen. Es braucht demzufolge eine lange Zeit um die automatische Drahtverbindung wiederum zu starten.

[0008] Um eine Biegung des Drahtes, welche im Drahteinfügungsdurchgang im Verfahren der automatischen Drahtverbindung verursacht wird und um eine schnelle automatische Drahtverbindung zu verwirklichen, sogar wenn der Draht im Einführungsdurchgang belastet ist, ist es demzufolge erforderlich einen grossen offenen Raum im Drahteinfügungsdurchgang vorzusehen und einen Sensor zu verwenden, dessen Nachweisempfindlichkeit hoch ist und es ist ebenfalls erforderlich positiv und schnell eine Zufuhr und eine Rückspulbewegung des Drahtes durch den Zufuhrmotor durchzuführen. Wenn jedoch die Zufuhr und Rückspulbewegung des Drahtes kontinuierlich durchgeführt wird, wird der Draht vibriert. Demzufolge ist es erforderlich sofort zwischen einem Krümmungszustand des Drahtes im Drahteinsetzdurchgang und einem Vibrationszustand des Drahtes dessen Krümmung klein ist, zu unterscheiden.

Offenbarung der Erfindung

[0009] Die vorliegende Erfindung wurde vollbracht um die oben genannten Probleme zu lösen. Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung positiv das Vorkommen einer Verbiegung nachzuweisen, welche durch die Einfügungslast verursacht wird, wenn ein Draht automatisch verbunden wird. Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung die erforderliche Zeit für die Wiederverbindung des Drahtes zu reduzieren und die Zuverlässigkeit zu erhöhen.

[0010] Gemäss der vorliegenden Erfindung werden diese Ziele insbesondere durch die Elemente des unabhängigen Anspruchs 1 erreicht. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen ausserdem aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung hervor.

[0011] Die oben genannten Ziele werden durch die vorliegende Erfindung insbesondere dadurch erreicht, dass die automatische Drahtzufuhr für eine Drahtfunkenerosionsmaschine einen optischen Sensor für den Nachweis einer Positionsinformation einer Drahtelektrode in einem Einfügungsdurchgang zwischen einer Zufuhrrolle für die Zufuhr der Drahtelektrode und einer oberen Drahtführung, und eine Steuereinheit für die Unterscheidung eines Vibrations- oder Biegezu-stands der Drahtelektrode gemäss der Positionsinformation, welche durch den optischen Sensor nachgewiesen wird, und ebenfalls für die Steuerung der Zufuhr- oder Rückspulbewegung der Zufuhrrolle gemäss einem Ausmass der Biegung der Drahtelektrode enthält.

[0012] In einer Ausführungsvariante stoppt die Steuereinheit die Zufuhrbewegung, wenn das Ausmass der Biegung der Drahtelektrode in einem vorbestimmten Ausmass bei der Zufuhrbewegung der Zufuhrrolle erhöht wird, wobei die Steuereinheit nach einer vorbestimmten Zeitperiode mit Rückspulen beginnt, die Steuereinheit das Rückspulen stoppt, wenn das Ausmass der Biegung der Drahtelektrode in einem vorbestimmten Ausmass bei der Rückspulbewegung abgenommen hat, und die Steuereinheit mit der Zufuhr der Drahtelektrode nach einer vorbestimmten Zeitperiode beginnt.

[0013] In einer weiteren Ausführungsvariante reduziert die Steuereinheit die Zufuhrgeschwindigkeit der Zufuhrrolle entsprechend der Anzahl der Ausführungsvorgänge bei der Rückspulbewegung.

[0014] In einer zusätzlichen weiteren Ausführungsvariante stimmt die Richtung in welcher die Richtcharakteristik des optischen Sensors eng ist, mit der Senkrechten auf der Oberfläche der Zufuhrrolle überein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0015]

Fig. 1 ist eine Anordnungsansicht, welche die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist eine schematische Illustration für die Erklärung eines für die Erfindung verwendeten optischen Sensors.

Fig. 3 ist eine schematische Illustration für die Erklärung des Prinzips eines für die Erfindung verwendeten optischen Sensors.

Fig. 4 ist eine schematische Illustration für die Erklärung des Betriebs eines in der Erfindung verwendeten optischen Sensors.

Fig. 5 ist ein Flussdiagramm für die Erklärung des Betriebs eines automatischen Drahtelektrodenverbindungspro-zesses, wobei die erste Ausführungsform der Erfindung gezeigt wird.

Fig. 6 ist ein Flussdiagramm für die Erklärung des Betriebs eines automatischen Drahtelektrodenverbindungspro-zesses, welcher die zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Beste Art für die Durchführung der Erfindung Ausführungsform 1

[0016] Bezug nehmend auf Fig. 1 wird eine Anordnung der Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nachstehend erklärt.

[0017] In Fig. 1 ist das Bezugszeichen 1 eine Drahtelektrode, welche nachstehend als Draht bezeichnet wird, Bezugszeichen 2 ist ein Werkstück, Bezugszeichen 3 ist eine Drahtspule für die Zufuhr des Drahtes 1, Bezugszeichen 4 und 5

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sind Rollen für die Umwandlung eines Vorschubdurchgangs des Drahtes 1, Bezugszeichen 6 ist zum Beispiel ein Drehmomentmotor, welcher Teil einer Spannungssteuerungseinheit ist, Bezugszeichen 7 ist eine Steuerrolle, welche mit dem Drehmoment Motor 6 verbunden ist, Bezugszeichen 8 und 9 sind Führungsrollen, wobei jede Führungsrolle ein Paar mit den Antriebsrollen 7 bildet, und Bezugszeichen 10 ist eine Spannungsrolle um dem Draht Spannung zu verleihen, so dass eine Biegung des Drahtes 1 im Drahtdurchgang zwischen der Rolle 5 und der Führungsrolle 8 vermieden wird. Bezugszeichen 11 ist eine obere Drahtführung, Bezugszeichen 12 ist eine untere Drahtführung, Bezugszeichen 13 ist eine obere Bearbeitungsiösungsdüse für den Ausstoss einer Bearbeitungslösung von einem oberen Teil auf das Werkstück 2, Bezugszeichen 14 ist eine untere Bearbeitungsiösungsdüse für den Ausstoss einer Bearbeitungslösung von einem unteren Teil auf das Werkstück 2, Bezugszeichen 15 ist eine Rolle für die Umwandlung der Vorschubrichtung des Drahtes 1, welcher durch eine untere Drahtführung 12 durchtritt von einem bearbeiteten Teil, wenn das Werkstück 2 bearbeitet wird, Bezugszeichen 16 ist ein Führungsrohr, und Bezugszeichen 17 ist eine Aufspulrolle für das Halten und Aufwickeln des Drahtes 1. In diesem Zusammenhang bilden der Drehmomentmotor 6, die Halterolle 8, die Antriebsrolle 7 und die Halterolle 9 den Spannungskontrollabschnitt 200.

[0018] Bei der Drahtfunkenerosionsmaschine, welche wie oben beschrieben zusammengesetzt ist, wird der Draht 1 von der Drahtspule 3 ausgegeben und die Vorschubrichtung des Drahtes 1 wird durch die Rollen 4 und 5 geändert. Dann tritt der Draht 1 durch die Spannungsrolle 10, den Spannungssteuerabschnitt 200, den automatischen Drahtzufuhrkörper 300, welcher später beschrieben wird, und die obere Drahtführung 11 durch. Nachdem die elektrische Entladung zwischen dem Draht 1 und dem Werkstück 2 bewirkt wurde, tritt der Draht 1 durch die untere Drahtführung 12, die Rolle 15 und das Führungsrohr 16 durch. Dann wird der Draht durch die Wickelrolle 17 aufgewickelt und in einer nicht dargestellten Auffangbox aufgefangen. Andererseits wird lonenaustauschwasser zur oberen Bearbeitungsiösungsdüse 13 und zur unteren Bearbeitungslösung 14 von einer nicht dargestellten Bearbeitungslösungsversorgungsvorrichtung geführt. Die so zugeführte Bearbeitungslösung wird auf den zu bearbeitenden Teil des Werkstückes 2 koaxial zum Draht 1 ausgestossen.

[0019] Die Führungsrollen 8, 9, welche Teil des Spannungssteuerabschnittes 200 sind, sind Rollen welche den Draht 1 so pressen, dass der Draht 1 mit den Antriebsrollen 7 in Kontakt kommt, mit einer genügend starken Reibungskraft. Der Drehmomentmotor 6 steuert die Spannung des Drahtes 1 über die Antriebsrollen 7, so dass die Intensität der Spannung des Drahtes 1 konstant gehalten werden kann, wenn der Drehmomentmotor 6 eine konstante Intensität des Drehmomentes in eine Richtung entgegengesetzt zur Zufuhrrichtung des Drahtes 1 generiert, im Fall der Bearbeitung des Werkstückes. Wenn für den Drehmomentmotor 6 ein Servomotor verwendet wird, und die Zufuhrrate unter Verwendung eines Geschwindigkeitsmessers oder eines Drehzahlmessers zurückgenommen wird, ist es möglich die Rotation der Antriebsrolle 7 so zu steuern, dass die Antriebsrolle 7 mit einer konstanten Geschwindigkeit der Drahtzufuhr oder in einer Rückspulrichtung gesteuert werden kann, wenn die automatische Drahtverbindung durchgeführt wird.

[0020] Zunächst wird die Anordnung eines automatischen Drahtzufuhrkörpers 300 nachstehend erklärt.

[0021] In Fig. 1 ist das Bezugszeichen 20 eine Rohrführung um den Einführungsdurchgang des Drahtes 1 in den automatischen Drahtzufuhrkörper 300 einzuschränken, Bezugszeichen 21 ist ein linearer Zylinder für die Anhebung der Rohrführung 20 durch Luftdruck, und Bezugszeichen 22 ist eine Ausstossdüse um ein Bearbeitungsstartloch zu bilden für den Beginn der Bearbeitung des Werkstückes 2 von der oberen Drahtführung 11 und um eine Wassersäule zu bilden für die Einschränkung einer Einfügung des Drahtes 1 zur unteren Drahtführung 12.

[0022] Im automatischen Drahtzufuhrkörper 13 ist der Mechanismus wie folgt zusammengesetzt. Wenn eine automatische Drahtverbindungsbewegung gestartet wird, wird der vordere Endteil des Drahtes 11, welcher sich im elektrischen Kontaktschneideabschnitt 23 befindet, welcher später beschrieben wird, durch die Antriebsrolle 7 bewegt, wobei die Rotation mit einer konstanten Geschwindigkeit gesteuert wird. In diesem Fall wird die Antriebsrolle 7 im Uhrzeigersinn in Fig. 1 rotiert. Gleichzeitig wird die Rohrführung 20 gesenkt und der vordere Endteil der Rohrführung 20 erreicht eine Position in der Nähe der oberen Drahtführung 11. Der vordere Endteil des Drahtes 1 passiert die Rohrführung 20, wenn die Antriebsrolle 7 rotiert wird. Dann tritt der vordere Endteil des Drahtes 1 durch die obere Drahtführung 11 und die Ausstossdüse 22. Danach tritt der vordere Endteil des Drahtes 1 durch das Bearbeitungsstartloch hindurch, welches im Werkstück 2 ausgebildet ist und erreicht die untere Drahtführung 12. Während dieser Bewegung wird der Draht 1 durch die Wassersäule eingeschränkt, welche aus der Ausstossdüse 22 ausgestossen wird. Die Vorschubrichtung des Drahtes 11 wird weiter durch die Rolle 15 in einem Winkel von etwa 90 Grad geändert. Danach tritt der Draht 1 in das Auffangrohr 16 ein und erreicht die Aufspulrolle 17. Auf diese Weise wird die automatische Drahtverbindung beendet. Das Bezugszeichen 100 ist ein Lastnachweismittel, beispielsweise ein optischer Sensor. Dieses Lastnachweismittel 100 stellt den Zustand fest, in welchem es unmöglich wird, eine automatische Drahtverbindung durchzuführen, wenn die Drahtelektrode nicht glatt zugeführt werden kann, wegen einer Störung, welche durch eine Reibung im Einführungsdurchgang verursacht wird, eine Belastung, welche durch den Draht 1 gegeben ist, durch einen verbundenen Gegenstand im Einführungsdurchgang und eine Belastung, welche durch den Draht 1 gegeben ist, wegen einer unebenen Oberfläche im Bearbeitungsstartloch, welches im Werkstück 2 ausgebildet ist. Beispielsweise kann ein optischer Distanzsensor in der Lastnachweisvorrichtung 100 verwendet werden.

[0023] In diesem Zusammenhang ist die automatische Drahtzufuhr mit einer automatischen Schneidfunktion versehen, zusätzlich zur automatischen Verbindungsfunktion. Gemäss der automatischen Schneidfunktion wird die Drahtelektrode 1 automatisch abgeschnitten im Fall eines neuen Versuches, in welchem die Drahtverbindung noch einmal von Beginn bis zum Abschneiden des Drahtes 1 durchgeführt wird, wenn die automatische Verbindungsbewegung nicht beendet wurde, und ebenfalls wird die Drahtelektrode 1 automatisch abgeschnitten im Fall eines Bruches des Drahtes 1 und ebenfalls im Fall wenn die Funkenerosionsbearbeitung beendet wird. In Fig. 1 ist das Bezugszeichen 23 ein elektrischer Kontaktschneideabschnitt, Bezugszeichen 24 ist eine Antriebsrolle, welche für das Schneiden verwendet wird und Be4

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zugszeichen 25 ist eine Führungsrolle. Im Falle einer Rückzugsbewegung und ebenfalls im Falle eines Drahtbruches während der Draht 1 unter Spannung zwischen der Antriebsrolle 7 und der Antriebsrolle 24 zum Schneiden steht und ebenfalls zwischen der Antriebsrolle 7 und der Halterolle 25 zum Schneiden wird ein elektrischer Strom in ein Paar von elektrischen Zufuhrstücken für das Schneiden des elektrischen Kontaktabschnittes 23 geschickt. Wegen des Vorhergehenden wird der Draht 1 abgeschmolzen bei einer Position nahe am elektrischen Kontaktschneideabschnitt 23. In gleicher Weise wird, während der Draht 1 unter Spannung gehalten wird, zwischen der Antriebsrolle 7 und den Wickelrollen 17 und 18 am Ende der Funkenerosionsbearbeitung ein elektrischer Strom zwischen ein Paar von elektrischen Zufuhrstücken des elektrischen Kontaktschneideabschnittes 23 geschickt. Wegen des Vorhergehenden wird der Draht 1 an einer Stelle nahe dem elektrischen Kontaktschneideabschnitt 23 abgeschmolzen.

[0024] Zunächst wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1-3 der Betrieb, welcher in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, nachstehend erklärt.

[0025] In den Fig. 1 und 2 ist der optische Sensor 100 in einer Position angeordnet, wo der Draht 1 bezüglich des Biegens des Drahtes 1 zwischen der Antriebsrolle 7 und der Rohrführung 20 nicht zurück gebunden ist, wenn der Draht 1 durch die Antriebsrolle 7 im Verfahren der automatischen Drahtverbindung ausgegeben wird. Da der Mechanismus in einer solchen Weise zusammengesetzt ist, dass der Draht 1 bezüglich des Biegens des Drahtes 1, welcher zwischen dem Eingang der Rohrführung 20 und der Wickelrolle 17, zurück gebunden ist, ist der optische Sensor 100 in einer Position angeordnet, wo der Draht 1, bezüglich Biegen, verursacht im Draht 1 nicht zurück gebunden ist. In diesem Zusammenhang ist das Bezugszeichen 400 eine später beschriebene Steuereinheit.

[0026] Fig. 3 ist eine Ansicht, welche eine örtliche Beziehung zwischen dem optischen Sensor 100 und dem Draht 1 zeigt, wobei die Ansicht vom oberen Teil aus dargestellt ist. In Fig. 3 ist das Bezugszeichen 101 ein Licht ausstrahlender Abschnitt und Bezugszeichen 102 ist ein Licht empfangender Abschnitt. Ultraviolettstrahlen, welche vom Licht ausstrahlenden Abschnitt 101 ausgestrahlt werden, werden auf der Oberfläche des Drahtes 1 reflektiert und das reflektierte Licht wird durch den Licht empfangenden Abschnitt 102 nachgewiesen. Bezugszeichen 103 ist eine Nachweisregion. Wenn die Einsetzungsbelastung im automatischen Drahtverbindungsprozess klein ist, befindet sich der Draht 1 in der Nachweisregion, während der Draht 1 leicht vibriert wird. Wenn jedoch die Einführungsbelastung im automatischen Drahtverbindungsprozess hoch ist wird der Draht 1 auf die Aussenseite der Nachweisregion gezwungen und verbogen. In diesem Fall ist der Draht 1 nicht in die Tangentenrichtung der Antriebsrolle 7 und der Druckrolle 9 ausgerichtet und der Draht 1 wird irgendwie bewegt. Es ist demzufolge bevorzugt einen Sensor zu verwenden, welcher in der Tangente und der normalen Linienrichtung richtunggebend ist. Diese Richtungsgebung des Sensors wird durch den schraffierten Teil der Ansicht gezeigt. Wegen des Vorhergehenden kann der Nachweisbereich bezüglich der Vibration des Drahtes 1 in der Tangentenrichtung der Antriebsrolle 7 und der Druckrolle 9 ausgedehnt werden und es wird möglich das Vorkommen eines Übernachweises zu verhindern. Im Gegensatz dazu wird es möglich die Nachweisempfindlichkeit zu erhöhen, indem der Nachweisbereich in der Normallinienrichtung reduziert wird.

[0027] Bezugszeichen 400 ist eine Steuereinheit. Um das Vorkommen eines Verbiegens des Drahtes 1 im automatischen Drahtverbindungsprozess zu vermeiden steuert die Steuereinheit 400 den Drehmomentmotor 6 durch einen Output des optischen Sensors 100, derart, dass die Zufuhr und Rückspulung des Drahtes 1 gesteuert werden kann.

[0028] Fig. 4 ist eine Zeittabelle des automatischen Drahtverbindungsverfahrens für den Nachweis einer Einführungsbelastung und um das Vorkommen eines Verbiegens zu verhindern und Fig. 5 ist ein Flussdiagramm. In Fig. 4 ist S1 der Output des optischen Sensors 100. Wenn der Draht 1 im Nachweisbereich des optischen Sensors 100 liegt, wird vom optischen Sensor 100 «hoch» ausgegeben. Wenn der Draht 1 auf eine Position ausserhalb des Nachweisbereichs des optischen Sensors 100 gezwungen wird, wird «nieder» vom optischen Sensor 100 ausgegeben. Unter Bezugnahme auf die Zeittabelle von Fig. 4 und das Flussdiagramm von Fig. 5 wird der Betrieb des automatischen Drahtverbindungsprozesses wie folgt erklärt. S2 ist ein Signal um die Rotation (normale Rotation) des Drehmomentmotors in der Zufuhrrichtung ein- und auszuschalten. S3 ist ein Signal um die Rotation (umgekehrte Rotation) des Motors 6 in der Rückspulrichtung ein- und auszuschalten. Bei jedem Signal bedeutet «hoch» einschalten und «tief» ausschalten. Wenn S2 eingeschaltet wird und die Drahtverbindung gestartet wird (S201, S202), wird der Draht 1 ausgestossen. Wenn der Draht 1 vibriert und die Amplitude der Vibration die Nachweisdistanz des optischen Sensors 100 überschreitet, werden «hoch» und «tief» des optischen Sensors 100 wiederholt (S215, S203). Im Weiteren wird, wenn die Einführungsbelastung erhöht wird, S1 «tief», kontinuierlich während einer Zeitperiode von nicht weniger als der vorbestimmten Zeitperiode (T1) (S204), wobei der Draht 1 vollständig aus dem Nachweisbereich des optischen Sensors 100 heraus gezwungen wird. Zu diesem Zeitpunkt wird S2 ausgeschaltet (S207), so dass die Zufuhr des Drahtes 1 gestoppt wird. Zur gleichen Zeit wird S3 eingeschaltet (S208), so dass das Rückspulen des Drahtes 1 durchgeführt werden kann.

[0029] Wenn zunächst S1 «hoch» wird (S209, S210) und die Einfügungslast freigegeben wird, und die Geradheit des Drahtes 1 im Wesentlichen wieder hergestellt ist, wird S3 ausgeschaltet (S211), und nach dem Ablauf der vorbestimmten Zeitperiode T2 (S212), wird S2 wiederum eingeschaltet (S206), und es beginnt die Zufuhr des Drahtes 1. Nachdem die Geradeausrichtung des Drahtes 1 wieder hergestellt ist, setzt sich die Vibration des Drahtes 1 für einige Zeit fort. Wenn jedoch S2 und S3 während der vorbestimmten Zeitperiode T2 zu diesem Moment gestoppt werden, wird diese Vibration gestoppt. Demzufolge kann die Wahrscheinlichkeit der Drahtverbindung erhöht werden, wenn die Drahtverbindung wiederum durchgeführt wird.

[0030] In diesem Fall wird in Fig. 5, wenn S3, wo der Draht 1 umgekehrt zugeführt wird, ausgeschaltet und die Anzahl wird durch den Zähler P (S205) gezählt und dann wird die Anzahl der umgekehrten Zufuhrbewegungen, welche an dergleichen Position durchgeführt wird, durch die Einfügungsbelastung gespeichert. Wenn die obigen Bewegungen wiederholt werden, in einer Anzahl von nicht weniger als der vorbestimmten Anzahl (S206), wird der Draht 1 abgeschnitten

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Claims

CH 695 484 A5 (S214) und der automatische Drahtzufuhrprozess wird wiederum gestartet. Wegen des Vorhergehenden wird im Fall wo der Draht 1 beschädigt ist, wenn die normale Zufuhrbewegung und die Rückwärtszufuhrbewegung wiederholt werden, das Vorkommen eines Fehlers der automatischen Drahtzufuhr vermieden. Um festzustellen, dass die Umkehr nicht mehr Male durchgeführt wurde als in einer vorbestimmten Anzahl bei gleichen Positionen, wo eine Einfügungsbelastung existiert, kann der Zähler P, um die Anzahl Male zu zählen, zurückgesetzt werden (S216) wenn die Drahtzufuhr (normale Rotation) für eine Zeitperiode oder mehr eingeschaltet wird (S215). [0031] In Fig. 5 werden, wenn die Bewegungen des obigen Prozesses (S201) bis (S216) wiederholt werden, die Vorgänge für die Verhütung des Vorkommens der Verbiegung bezüglich der Einfügungsbelastung, welche fähig ist wiederum eine Drahtverbindung durchzuführen im Falle einer automatischen Drahtverbindung realisiert werden und weiter kann die Zuverlässigkeit der Drahtverbindung erhöht werden. Demzufolge ist es möglich die Anzahl der Drahtverbindungsvorgänge wiederum zu reduzieren. Es ist demzufolge möglich die gesamte automatische Drahtverbindungszeit zu reduzieren. Ausführungsform 2 [0032] Bezüglich der Einfügungsbelastung wird die langsamere der normalen Rotationszufuhrrate reduziert, je stärker die Zuverlässigkeit der automatischen Drahtverbindung erhöht werden kann. Demzufolge kann in der ersten Ausführungsform gemäss Fig. 6, nachdem die normale Rotationszufuhrbewegung und die umgekehrte Rotationszufuhrbewegung eine vorbestimmte Anzahl mal wiederholt wurde, die Geschwindigkeit der normalen Rotationszufuhrbewegung reduziert werden. Dies wird in der zweiten Ausführungsform gezeigt. [0033] In Fig. 6 werden Erklärungen der gleichen Bewegungen wie diejenigen der ersten Ausführungsform ausgelassen. Wenn die gezählte Anzahl Mal P auf einen Wert erhöht wurde, welcher nicht kleiner ist als die vorbestimmte Anzahl (S206), wird die normale Rotationszufuhrgeschwindigkeit in einem vorbestimmten Verhältnis reduziert (S217) und der Draht 1 wird abgeschnitten und der automatische Drahtverbindungsprozess wird wiederum gestartet. Wenn die normale Rotationszufuhrbewegung während einer vorbestimmten Zeitperiode bezüglich der Einfügungsbelastung (S215) fortgesetzt wurde, wird der Zähler P zurückgesetzt (S216) und die normale Rotationszufuhrgeschwindigkeit wird auf den ursprünglichen Wert zurückgesetzt (S218). Wegen des Vorgehenden kann, wenn die Einfügungskraft hoch ist, die Zufuhrgeschwindigkeit des Drahtes 1 reduziert werden und wenn die Einfügungskraft klein ist, kann die Zufuhrgeschwindigkeit des Drahtes 1 erhöht werden. Demzufolge kann die Zuverlässigkeit der automatischen Drahtverbindung erhöht werden und die erforderliche Zeitperiode für die automatische Drahtverbindung kann reduziert werden. [0034] Wie oben erklärt umfasst eine automatische Drahtzufuhr für eine elektrische Funkenerosionsmaschine gemäss der ersten Erfindung: einen optischen Sensor für den Nachweis einer Positionsinformation einer Drahtelektrode in einem Einfügungsdurchgang zwischen einer Zufuhrrolle für die Zufuhr der Drahtelektrode und einer oberen Drahtführung, und eine Steuereinheit für die Unterscheidung eines Vibrations- oder Biegezustands der Drahtelektrode gemäss der Positionsinformation, welche durch den optischen Sensor nachgewiesen wird, und ebenfalls für die Steuerung der Zufuhroder Rückspulbewegung der Zufuhrrolle gemäss einem Ausmass der Biegung der Drahtelektrode enthält. [0035] Eine automatische Drahtzufuhr für Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss einer zweiten Ausführungsform umfasst eine Steuereinheit, worin die Steuereinheit die Zufuhrbewegung der Zufuhrrolle stoppt, wenn das Ausmass der Biegung der Drahtelektrode in einem vorbestimmten Ausmass bei der Zufuhrbewegung der Zufuhrrolle erhöht wird, wobei die Steuereinheit nach einer vorbestimmten Zeitperiode mit Rückspulen beginnt, die Steuereinheit das Rückspulen stoppt, wenn das Ausmass der Biegung der Drahtelektrode in einem vorbestimmten Ausmass bei der Rückspulbewegung abgenommen hat, und die Steuereinheit mit der Zufuhr der Drahtelektrode nach einer vorbestimmten Zeitperiode beginnt. Demzufolge ist es möglich, die Zuverlässigkeit im Falle einer Drahtverbindung wiederum zu erhöhen. [0036] Eine automatische Drahtzufuhr einer Drahtfunkenerosionsmaschine der weiteren Ausführungsform umfasst eine Steuereinheit, welche ein Mittel für die Änderung der Vorgabezeit besitzt, worin die Zufuhrgeschwindigkeit der Zufuhrrolle entsprechend der Anzahl der Ausführungsvorgänge bei der Rückspulbewegung reduziert wird. Demzufolge kann die Zuverlässigkeit der automatischen Drahtverbindung erhöht werden und die erforderliche Zeitperiode für eine automatische Drahtverbindung kann reduziert werden. [0037] Eine automatische Drahtzufuhr für eine Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss der zusätzlichen weiteren Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung in welcher die Richtcharakteristik des optischen Sensors eng ist, mit der Senkrechten auf der Oberfläche der Zufuhrrolle übereinstimmt. Demzufolge kann, wenn der Nachweisbereich bezüglich der Vibration der Drahtelektrode in Tangentenrichtung ausgedehnt wird, der Übernachweis verhindert werden. Im Gegensatz dazu kann, wenn der Nachweisbereich bezüglich der Vibration der Drahtelektrode in der Normallinienrichtung reduziert wird, die Nachweisempfindlichkeit erhöht werden. Industrielle Anwendbarkeit [0038] Wie oben beschrieben kann durch eine automatische Drahtelektrodenzufuhr einer Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss der vorliegenden Erfindung das Biegen der Drahtelektrode, verursacht durch eine Einfügungsbelastung, im Verfahren der automatischen Drahtverbindung positiv nachgewiesen werden, und die Zuverlässigkeit der Drahtzufuhr dann wiederum erhöht werden. 6 CH 695 484 A5 Patentansprüche

1. Automatische Drahtzufuhr für eine Drahtfunkenerosionsmaschine enthaltend: einen optischen Sensor für den Nachweis einer Positionsinformation einer Drahtelektrode in einem Einfügungsdurchgang zwischen einer Zufuhrrolle für die Zufuhr der Drahtelektrode und einer oberen Drahtführung; und eine Steuereinheit für die Unterscheidung eines Vibrations- oder Biegungszustand der Drahtelektrode gemäss der Positionsinformation, welche durch den optischen Sensor nachgewiesen wird, und ebenfalls für die Steuerung der Zufuhr- oder Rückspulbewegung der Zufuhrrolle gemäss einem Ausmass der Biegung der Drahtelektrode.

2. Automatische Drahtzufuhr für eine Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss Anspruch 1, worin die Steuereinheit die Zufuhrbewegung der Zufuhrrolle stoppt, wenn das Ausmass der Biegung der Drahtelektrode in einem vorbestimmten Ausmass bei der Zufuhrbewegung der Zufuhrrolle erhöht wird, wobei die Steuereinheit nach einer vorbestimmten Zeitperiode mit Rückspulen beginnt, die Steuereinheit das Rückspulen stoppt, wenn das Ausmass der Biegung der Drahtelektrode in einem vorbestimmten Ausmass bei der Rückspulbewegung abgenommen hat, und die Steuereinheit mit der Zufuhr der Drahtelektrode nach einer vorbestimmten Zeitperiode beginnt.

3. Automatische Drahtzufuhr für eine Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss Anspruch 1 oder 2, worin die Steuereinheit die Zufuhrgeschwindigkeit der Zufuhrrolle entsprechend der Anzahl der Ausführungsvorgänge bei der Rückspulbewegung reduziert.

4. Automatische Drahtzufuhr für eine Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung in welcher die Richtcharakteristik des optischen Sensors eng ist, mit der Senkrechten auf der Oberfläche der Zufuhrrolle übereinstimmt.

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