CH703315B1

CH703315B1 - Drahtfunkenerosionsmaschine mit der Fähigkeit zum Deformationsausgleich.

Info

Publication number: CH703315B1
Application number: CH00380/08A
Authority: CH
Inventors: Yang-Xin Lin; Jui-Kuan Lin; Hsiang-Kuo Lee
Original assignee: Ind Tech Res Inst
Priority date: 2007-12-04
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2011-12-30
Also published as: US20090143891A1; TW200924886A; JP2009136999A; US7774087B2; TWI395627B

Abstract

Eine Drahtfunkenerosionsmaschine wird offenbart, die umfasst: einen beweglichen Kranbalken (24, 26) eine Messeinheit (200, 202, 204), die auf den Kranbalken (24, 26); zum Messen der Deformation desselben montiert ist; und eine Steuereinheit, die elektrisch mit der Messeinheit verbunden ist und zur Steuerung der Kranbalkenbewegung verwendet wird; wobei eine Nachschlagetabelle, die die Beziehung zwischen der Deformation des Kranbalkens (24, 26) und der Positionsabweichung beschreibt, in der Steuereinheit gespeichert ist, auf der basierend die Steuereinheit in der Lage ist, eine Regelung des Versatzes des Kranbalkens (24, 26) mit Bezug auf dessen Deformation durchzuführen.

Description

Gebiet der Erfindung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drahtfunkenerosionsmaschine mit der Fähigkeit zum Deformationsausgleich, und genauer auf eine Drahtfunkenerosionsmaschine, die in der Lage ist, eine Messeinrichtung, die auf ihren Kranbalken montiert ist, zum Ausgleich einer Abweichung in der Schneidbahn zu verwenden.

Hintergrund der Erfindung

[0002] Es ist zum zentralen Punkt für jede zukünftige Maschinenanlage geworden, einen vollautomatisierten Prozess zur Herstellung von Hochpräzisionsprodukten zu implementieren. Dies liegt daran, dass in der vorhersehbaren Zukunft der Bedarf an Ultra-Präzisionsmikroplättchen oder Teilen in Industrien, wie persönlichen tragbaren 3C-Produkten, optoelektronischer Kommunikation und bio-medizinischer Behandlung, unaufhaltsam wachsen wird. Wenn es jedoch dazu kommt, ein Ultra-Präzisionsprodukt zu fertigen, sind die Komplexität und das Design des Ultra-Präzisionsprodukts durch die Präzision ihres Fertigungsprozesses begrenzt, d.h. durch das Vermögen der maschinellen Ausrüstung, die den Herstellungsprozess durchführt. Daher ist es bis heute immer noch ein kostenintensiver Aufwand, unterschiedliche Fertigungsprozesse in einen Integrationsmechanismus zur Fertigung eines Hochpräzisionsprodukts zu integrieren.

[0003] Funkendrahterosionsbearbeitung (WEDM – wire electrical discharge machining) gehört zu den genausten nicht-herkömmlichen Fertigungsprozessen, die zur Erzeugung komplexer oder einfacher Formen oder Geometrien innerhalb von Teilen und Aufbauten zur Verfügung stehen. WEDM arbeitet mittels Erodierens von Material in der Bahn elektrischer Bogenentladungen, die eine Bogenentladung zwischen einer Drahtelektrode und einem Arbeitsstück ausbilden. WEDM-Bearbeitung ist ein sehr wünschenswerter Bearbeitungsprozess, wenn es dazu kommt, einige der härtesten Materialien, die in den Industrien eingesetzt werden, mit hoher Genauigkeit zu schneiden.

[0004] Mit dem steigenden Bedarf an Ultra-Präzisionsmikroplättchen und -teilen wächst auch der Markt für WEDM-Maschinen. Wenn jedoch WEDM-Maschinen in Massenproduktion hergestellt werden, ist es schwierig, sicherzustellen, dass jede in Massenproduktion hergestellte WEDM-Maschine einen Fertigungsprozess mit derselben Genauigkeit durchführt, d.h., die in Massenproduktion hergestellte WEDM-Maschine wird Stabilitätsproblemen unterworfen sein. Derartige Stabilitätsprobleme sind in dem komplexen Produktionsprozess, der eine Vielzahl von Arbeitsschritten umfasst, wie das Giessen des Rahmens, die Herstellung und Montage von Teilen, und auch in menschlichen Fehlern begründet, die durch den massiven Einsatz von Arbeitskräften verursacht werden, die in dem komplexen Produktionsprozess eingesetzt werden. Da WEDM gewöhnlich in einem Bad von Arbeitsfluid durchgeführt wird, das direkt mit etwa 20 kg/cm<2>auf die oberen und unteren Drahtführungen zum Wegspülen von Materialien einwirkt, verursacht das Spülen des Arbeitsfluids bei einem so hohen Druck, dass die untere Drahtführung absinkt und damit der Fertigungskopf der unteren Drahtführung im Raum driftet, da die untere Drahtführung dünn sein kann und sich von ihrer Halterung weg erstreckt. Es ist bekannt, dass eine WEDM-Maschine einen Drahtelektrodenanteil zwischen einer oberen Drahtführung und einer unteren Drahtführung verwendet, um ein Schneiden mittels elektrischer Entladung durchzuführen, und, bevor das Schneiden durchgeführt wird, wird die Steuerung der WEDM-Maschine einen Schneidpfad für die Drahtelektrode berechnen unter der Annahme, dass die Drahtelektrode eine Wirkungslinie ist, die die Bearbeitungsköpfe der oberen und der unteren Drahtführungen verbindet, während der Radius der Drahtelektrode für den Ausgleich der Bahn berücksichtigt wird. Wenn die Bearbeitungsköpfe der oberen und der unteren Drahtführung somit durch eine Deformation während des Fertigungsprozesses driften, wird die Drahtelektrode nicht in der erwarteten Bahn schneiden, und damit wird die Fertigungsgenauigkeit gefährdet.

[0005] In den herkömmlichen WEDM-Maschinen haben die Strukturen dieser oberen und unteren Drahtführungen die folgenden Nachteile: gezeigt, erhält, da WEDM gewöhnlich in einem Bad eines Arbeitsfluids durchgeführt wird, das direkt mit ungefähr 20 kg/cm<2> zum Wegspülen von Materialien auf die oberen und die unteren Drahtführungen 10, 12 einwirkt und ein derartiger Strahl von Arbeitsfluid von Düsen auf den Bearbeitungsköpfen der oberen und der unteren Drahtführung 10, 12 abgegeben wird, jeder der Bearbeitungsköpfe der oberen und unteren Drahtführung 10, 12, eine Gegenkraft zu den 20 kg/cm<2> <tb>(1)<sep>Die Drahtführungen können durch Drehmomente deformiert werden, die im Spülen des Arbeitsfluids bei einem hohen Druck auf derartige Drahtführungen begründet sind: Wie in der Fig. 1 des spülenden Arbeitsfluids aufrecht, die ein Drehmoment verursacht, das auf die entsprechende Drahtführung einwirkt und damit letztendlich bewirkt, dass die Drahtführung deformiert wird. Speziell für die untere Drahtführung 14 kann die Deformation viel erheblicher sein, da sich ihr Bearbeitungskopf weiter weg von ihrer Halterung erstreckt als der der oberen Drahtführung 10, und ihre Querschnittsfläche kleiner ist. <tb>(2)<sep>Die Deformation einer Drahtführung wird durch das Material und die Länge der Drahtführung sowie durch den Spüldruck des Arbeitsfluids, der darauf ausgeübt wird, beeinflusst: Da die Deformation primär durch ein Drehmoment verursacht wird, das auf eine entsprechende Drahtführung ausgeübt wird, die gleich zu dem Produkt der Länge der Drahtführung und der Kraft, die auf den Bearbeitungskopf der Drahtführung ausgeübt wird, ist. Damit werden unterschiedliche Spüldrücke und unterschiedliche Längen unterschiedliche Drehmomente verursachen, und daher unterschiedliche Deformationen. Zusätzlich, da die Starrheit der Drahtführung in erster Linie von ihrem Material abhängig ist, ist festzustellen, dass die Drahtführung, die aus einem Material mit hoher Starrheit hergestellt ist, sich weniger deformieren kann, wenn sie mit denen, die aus Materialien mit geringerer Starrheit hergestellt sind, verglichen wird, während sie demselben Drehmoment unterliegt. <tb>(3)<sep>Es ist unmöglich, einen On-line-Ausgleich durchzuführen, da es keine Möglichkeit gibt, zu wissen, wie sehr die Drahtführung deformiert wird: Da vorliegende WEDM-Maschinen keine Mittel zur Erfassung von Drahtführungsdeformationen bereitstellen, gibt es keine Möglichkeit, den Fehler einer solchen Deformation auszugleichen.

[0006] Daher besteht ein Bedarf an einer Drahtfunkenerosionsmaschine mit der Fähigkeit zum Ausgleich von Deformationen, die eine Abweichung in der Schneidbahn, die durch den Spüldruck des Arbeitsfluids verursacht wird, ausgleicht.

Zusammenfassung der Erfindung

[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Drahtfunkenerosionsmaschine mit der Fähigkeit zum Ausgleich von Deformationen bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Messeinrichtung zu verwenden, die auf ihren Kranbalken montiert ist, um eine Deformation bezogen auf den Kranbalken zu messen und damit entsprechend eine Regelung durchzuführen, um einen Ausgleich der Schneidbahn zu erreichen.

[0008] Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Drahtfunkenerosionsmaschine mit der Fähigkeit zum Ausgleich von Deformationen bereit, die umfasst: Einen beweglichen Kranbalken; eine Messeinheit, die auf dem Kranbalken zur Messung der Deformation desselben montiert ist; und eine Steuereinheit, die elektronisch mit der Messeinheit verbunden ist und zur Steuerung der Kranbalkenbewegung verwendet wird; wobei eine Nachschlagetabelle, die die Beziehung zwischen der Deformation des Kranbalkens und der Positionsabweichung beschreibt, in der Steuereinheit gespeichert ist, auf deren Basis die Steuereinheit in der Lage ist, eine Regelung des Versatzes des Kranbalkens mit Bezug auf seine Deformation durchzuführen.

[0009] In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Verfahren zum Ausgleich einer Deformation eines Kranbalkens für eine Drahtfunkenerosionsmaschine bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst: <tb>a)<sep>Bereitstellen einer Drahtfunkenerosionsmaschine, die mit einem beweglichen Kranbalken aufgebaut ist; einer Messeinheit, die auf dem Kranbalken zum Messen der Deformation desselben montiert ist; und einer Steuerungseinheit, die elektrisch mit der Messeinheit verbunden ist und zum Steuern der Kranbalkenbewegung verwendet wird; <tb>b)<sep>Verwenden der Messeinheit, um eine Deformation des betätigten Kranbalkens zu messen und damit entsprechend ein Deformationssignal zu erzeugen; <tb>c)<sep>Ermöglichen, dass die Steuereinheit das Deformationssignal empfängt und danach eine Positionsabweichung des Kranbalkens durch die Herstellung einer Beziehung des Deformationssignals mit einer Nachschlagetabelle, die die Beziehung zwischen der Deformation des Krankbalkens und einer Positionsabweichung beschreibt, zu erhalten; und <tb>d)<sep>Ermöglichen, dass die Steuereinheit eine Regelung des Versatzes entsprechend der erhaltenen Positionsabweichung durchführt.

[0010] Der weitere Umfang der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung wird anhand der anschliessenden detaillierten Beschreibung deutlich werden. Es soll jedoch klar sein, dass die detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele zwar bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung aufzeigen, jedoch nur zur Verdeutlichung angegeben sind, da verschiedene Änderungen und Modifikationen im Sinn und innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung dem Fachmann aus dieser detaillierten Beschreibung offenbar werden.

Kurze Beschreibung der Figuren

[0011] Die vorliegende Erfindung wird verständlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Figuren, die nur zur Verdeutlichung angegeben sind, und damit keine beschränkende Wirkung der vorliegenden Erfindung entfalten, wobei:

[0012] die Fig. 1 eine schematische Darstellung ist, die eine herkömmliche Drahtfunkenerosionsmaschine zeigt;

[0013] die Fig. 2 eine schematische Darstellung ist, die eine Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt;

[0014] die Fig. 3A eine schematische Darstellung ist, die einen Kranbalken zeigt, der in einer Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss der Erfindung eingesetzt wird, und der nicht deformiert ist;

[0015] die Fig. 3B eine schematische Darstellung ist, die einen Krankbalken zeigt, der in einer Drahtfunkenerosionsmaschine der Erfindung eingesetzt wird, und der deformiert ist;

[0016] die Fig. 4 eine schematische Darstellung ist, die den Versatz des Bearbeitungskopfs des Kranbalkens, der in einer Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss der Erfindung eingesetzt wird, zeigt;

[0017] die Fig. 5A ein Blockdiagramm ist, das eine Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung darstellt;

[0018] die Fig. 5B ein Blockdiagramm ist, das eine Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung darstellt;

[0019] die Fig. 6 ein Schaltplan eines Schaltkreises zur Präzisionsverstärkung einer Impedanzvariation ist, der in einer Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss der Erfindung eingesetzt wird;

[0020] die Fig. 7 ein Flussdiagramm ist, das die Schritte zur Bildung einer Nachschlagetabelle zeigt, die das Verhältnis zwischen den Deformationen des Kranbalkens und den Positionsabweichungen beschreibt;

[0021] die Fig. 8 ein Flussdiagramm ist, das die Schritte des Verfahrens zum Ausgleich von Kranbalkendeformationen gemäss der Erfindung zeigt.

Beschreibung der bespielhaften Ausführungsformen

[0022] Für die angesehenen Mitglieder des Bewertungskomitees zum weiteren Verständnis der erfüllten Funktionen und der strukturellen Merkmale der Erfindung werden mehrere beispielhafte Ausführungsformen zusammen mit einer detaillierten Beschreibung wie folgt dargeboten.

[0023] Die Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, die eine Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Drahtfunkenerosionsmaschine (WEDM) aus der Fig. 2 mit der Möglichkeit zum Ausgleich von Deformationen benutzt einen beweglichen Kranbalken, um eine Schneidoperation an einem Werkstück durchzuführen, in der der bewegliche Kranbalken aus einem oberen Kranbalken 24 und einem unteren Kranbalken 26 gebildet ist, die jeweils Bearbeitungsköpfe 20, 22 aufweisen, die darauf angeordnet sind. Es ist bekannt, dass die WEDM arbeiten, indem Material in der Bahn der elektrischen Entladungen erodiert wird, die eine Bogenentladung zwischen einer Drahtelektrode und einem Werkstück bilden, und die Drahtelektrode so angeordnet ist, dass sie durch den Bearbeitungskopf 20 des oberen Kranbalkens 24 und den Bearbeitungskopf 22 des unteren Kranbalkens 26 hindurch verläuft. Da WEDM gewöhnlich in einem Bad eines Arbeitsfluids durchgeführt wird, das direkt auf dem oberen und unteren Kranbalken 24, 26 an Stellen einwirkt, die die zwei Bearbeitungsköpfe 20, 22 umgeben, um Materialien wegzuspülen, verursacht das Spülen durch die Arbeitsfluide eine Deformation der oberen und unteren Kranbalken 24, 26, wie in den Fig. 3A und 3B gezeigt. Darüber hinaus verursacht die Deformation der zwei Kranbalken 24, 26 ein Driften und ein Versetzen der zwei Bearbeitungsköpfe 20, 22 relativ zueinander, so dass die Drahtelektrode nicht in der erwarteten Bahn schneidet und damit die Bearbeitungsgenauigkeit verringert wird.

[0024] Die Fig. 4 ist eine schematische Darstellung, die den Versatz des Bearbeitungskopfs eines Kranbalkens, der in einer Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss der Erfindung verwendet wird, zeigt. Da die zwei Bearbeitungsköpfe 20, 22 durch die Deformationen der oberen und unteren Kranbalken 24, 26 versetzt sind, ist es möglich, einen Versatz a in der Richtung X und die Versätze b und c jeweils in der Richtung Y zu erzeugen.

[0025] Die Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, die eine Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt. In dieser beispielhaften Ausführungsform ist eine Vielzahl von Messeinrichtungen (Deformationsmesser/Dehnungsmesser/Dehnungsmessstreifen/Belastungsmesser/Belastungsanzeige; stain gauges), d.h. drei Messeinrichtungen 200, 202, 204, wie in der Fig. 2 dargestellt, vorgesehen, die an dem unteren Kranbalken 26 zum Zweck der Erfassung von Deformationen montiert sind. Wie in der Fig. 2 dargestellt, sorgt die Deformation des unteren Kranbalkens 26 dafür, dass die drei Messeinrichtungen 200, 202, 204 sich damit deformieren, und dadurch der Widerstand der deformierten Messeinrichtungen 200, 202, 204 durch das Ausmass der Deformation beeinflusst wird. In dieser Ausführungsform wird diese Widerstandsänderung durch den Einsatz eines Schaltkreises zur Verstärkung der Impedanzvariation in eine Spannung umgewandelt, wie in der Fig. 6 gezeigt. Es sei angemerkt, dass, obwohl die Messeinrichtung 200, 202, 204 in dieser beispielhaften Ausführungsform nur an dem unteren Kranbalken 26 angeordnet sind, die Anordnung der Messeinrichtungen dadurch nicht beschränkt ist und damit auch Messeinrichtungen vorgesehen sein können, die auch an dem oberen Kranbalken 24 angeordnet sind. Daher ist die Anordnung von Messeinrichtungen von den eigentlichen Anforderungen abhängig und nicht auf die vorher beschriebene Ausführungsform beschränkt.

[0026] In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann ein Mikroprozessor vorgesehen sein, der in der WEDM gemäss der Erfindung angeordnet ist. Die Fig. 5Aist ein Blockdiagramm, das eine Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung darstellt. In der Fig. 5Aist die Messeinrichtung 54 elektrisch mit einem Schaltkreis zur Verstärkung der Impedanzvariation 56 verbunden, und dann ist der Schaltkreis zur Verstärkung der Impedanzvariation 56 mit einem Mikroprozessor 50 verbunden. Darüber hinaus ist der Mikroprozessor des Weiteren elektrisch mit einem Speicher 58 verbunden, wobei der Speicher 58 eine Tabelle 580 zum Nachschlagen aufweist, die darin gespeichert ist, wobei die Tabelle 580 zum Nachschlagen benutzt wird, um das Verhältnis zwischen der Deformation des Kranbalkens und der Positionsabweichung zu beschreiben. Durch die vorgenannten Komponenten kann eine Regelung des Versatzes am Kranbalken im Hinblick auf seine Deformation durchgeführt werden.

[0027] Obwohl die Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss der Erfindung damit wie in der Fig. 5Abeschrieben werden kann, ist es offensichtlich, dass dieselbe auf unterschiedliche Arten verändert werden kann. Eine solche Veränderung ist in der Fig. 5Bgezeigt. In der Fig. 5Bist der Kranbalken 52 elektronisch mit dem Mikroprozessor 50 bzw. der Messeinrichtung 54 verbunden, während der Mikroprozessor 50 auch elektronisch mit der Messeinrichtung 54 verbunden ist. Darüber hinaus sind der Schaltkreis zur Verstärkung der Impedanzänderung 56 sowie die Nachschlagetabelle 580 direkt im Mikroprozessor 50 ausgebildet.

[0028] Mit Bezug auf die Fig. 6ist ein Schaltkreisdiagramm eines Präzisionsverstärkerschaltkreises für eine Impedanzänderung gezeigt, der in einer Drahtfunkenerosionsmaschine gemäss der Erfindung verwendet wird. Die Berechnung, die im Verstärkungsschaltkreis für die Impedanzänderung durchgeführt wird, wird in einem Betriebsbereich 600 desselben durchgeführt, der aus einer Vielzahl von Komponenten zusammengesetzt ist. Er kann nicht nur die Temperaturdrift und die Spannungsdrift zwischen den Komponenten ausgleichen, sondern auch Rauschen unterdrücken und die Impedanz abgleichen, so dass er entsprechend einem Präzisionsbetriebsverstärker funktioniert.

[0029] Es sei angemerkt, dass die Deformation des Kranbalkens die Messeinrichtung, die darauf montiert ist, mit führt, um sich mit diesem zu deformieren, und dadurch der Widerstand der deformierten Messeinrichtung durch das Ausmass der Deformation beeinflusst wird. Darüber hinaus wird eine solche Widerstandsänderung in eine Ausgangsspannungsänderung durch die Benutzung eines Verstärkungsschaltkreises für die Impedanzvariation umgewandelt.

[0030] Mit Bezug auf die Fig. 7ist ein Flussdiagramm gezeigt, das die Schritte zum Erzeugen einer Nachschlagetabelle zeigt, die das Verhältnis zwischen Deformationen des Kranbalkens und den Positionsabweichungen beschreibt. Der Fluss beginnt beim Schritt 71. Beim Schritt 71 wird eine Kraft auf den Kranbalken einer Drahtfunkenerosionsmaschine ausgeübt, um eine Deformation des Kranbalkens zu verursachen und damit den Bearbeitungskopf, der auf dem Kranbalken montiert ist, in die Lage zu versetzen, sich zu bewegen und damit eine Positionsänderung, die erzeugt werden soll, zu verursachen; und anschliessend rückt der Fluss zum Schritt 72 vor. Beim Schritt 72 wird eine Messeinrichtung, die durch eine Deformation des Kranbalkens beeinflusst wird, in die Lage versetzt, eine Ausgangsspannungsänderung entsprechend der Deformation zu erzeugen; und dann rückt der Fluss zum Schritt 73 vor. Beim Schritt 73 wird die Variationsgrösse der Ausgangsspannung und eine Positionsänderung, die sich auf den Bearbeitungskopf des Kranbalkens bezieht, aufgezeichnet; und dann rückt der Fluss zurück zum Schritt 71, um einen anderen Satz von Daten, die sich auf die Deformationen beziehen, zu erhalten, und wenn eine spezielle Menge von Daten erhalten wurde, rückt der Fluss zum Schritt 74 vor. Beim Schritt 74 wird durch eine Vielzahl von Datensätzen, die durch die Wiederholung der Schritte 71 bis 73 erhalten wird, eine Nachschlagetabelle gebildet, die die Beziehung zwischen Deformationen des Kranbalkens und den Positionsänderungen beschreibt.

[0031] Mit Bezug auf die Fig. 8ist ein Flussdiagramm gezeigt, das die Schritte einer Ausgleichsmethode für eine Deformation des Kranbalkens gemäss der Erfindung zeigt. Der Fluss beginnt beim Schritt 81. Beim Schritt 81 wird eine Messanzeige zum Messen einer Deformation eines betätigten Kranbalkens verwendet und damit ein Wert erzeugt, der sich auf eine Spannungsänderung bezieht; und dann rückt der Fluss zum Schritt 82 vor. Beim Schritt 82, nachdem der Wert der Spannungsänderung vom Mikroprozessor empfangen wurde, wird ein Positionsabweichung des Kranbalkens durch Herstellen eines Bezugs des Spannungsänderungswertes mit der Nachschlagetabelle, die die Beziehung zwischen der Deformation des Kranbalkens und einer Positionsabweichung beschreibt, erhalten; und dann rückt der Fluss zum Schritt 83 vor. Beim Schritt 83 wird der Mirkoprozessor in die Lage versetzt, am Krankbalken eine Regelung des Versatzes gemäss der erhaltenen Positionsabweichung durchzuführen.

[0032] Damit wird die Drahtfunkenerosionsmaschine mit der Fähigkeit zum Deformationsausgleich gemäss der Erfindung in die Lage versetzt, eine Versatzregelung für ihren sich deformierenden Kranbalken in einer Art durchzuführen, dass die Deformation des Kranbalkens, die durch den Spüldruck des Arbeitsfluids verursacht wird, ausgeglichen werden kann, um den entsprechend versetzten Bearbeitungskopf zurück in seine Bestimmungsposition auszurichten und damit die Drahtelektrode so beizubehalten, dass sie in der erwarteten Bahn schneidet, so dass die Schneidgenauigkeit erhöht wird, während die Bearbeitungsgenauigkeit dahingehend gesichert wird, dass sie frei vom Einfluss der Deformation des Kranbalkens ist.

[0033] Die Erfindung, die damit beschrieben wird, kann offensichtlich auf viele Arten verändert werden. Der Schutzumfang ist durch die folgenden Ansprüche definiert.

Claims

1. Drahtfunkenerosionsmaschine mit der Fähigkeit zum Deformationsausgleich, umfassend: einen beweglichen Kranbalken (24, 26; 52); eine Messeinheit (200, 202, 204; 54), die auf dem Kranbalken (24, 26; 52) zur Messung der Deformation desselben montiert ist; und eine Steuereinheit, die elektronisch mit der Messeinheit verbunden ist und zur Steuerung der Kranbalkenbewegung verwendet wird; wobei eine Nachschlagetabelle, die eine Beziehung zwischen einer Deformation des Kranbalkens und einer Positionsabweichung beschreibt, in der Steuereinheit gespeichert ist, auf deren Basis die Steuereinheit in der Lage ist, eine Regelung des Versatzes des Kranbalkens entsprechend der ermittelten Positionsabweichung durchzuführen.

2. Drahtfunkenerosionsmaschine mit der Fähigkeit zum Deformationsausgleich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (200, 202, 204; 54) darüber hinaus wenigstens einen Dehnmessstreifen umfasst.

3. Drahtfunkenerosionsmaschine mit der Fähigkeit zum Deformationsausgleich nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (200, 202, 204; 54) darüber hinaus einen Schaltkreis zur Verstärkung einer Impedanzänderung umfasst.

4. Drahtfunkenerosionsmaschine mit der Fähigkeit zum Deformationsausgleich nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit darüber hinaus einen Schaltkreis zur Verstärkung einer Impedanzänderung umfasst.

5. Verfahren zum Ausgleich einer Deformation einer Drahtfunkenerosionsmaschine, umfassend die Schritte: a. Bereitstellen einer Drahtfunkenerosionsmaschine, die mit einem beweglichen Kranbalken (24, 26; 52) versehen ist; einer Messeinheit (200, 202, 204; 54), die auf dem Kranbalken zum Messen der Deformation desselben montiert ist; und einer Steuereinheit, die elektronisch mit der Messeinheit verbunden ist und zum Steuern der Kranbalkenbewegung verwendet wird; b. Verwenden der Messeinheit, um eine Deformation des betriebenen Kranbalkens zu messen und damit entsprechend ein Deformationssignal zu erzeugen; c. Ermöglichen, dass die Steuereinheit das Deformationssignal empfängt und danach eine Positionsabweichung des Kranbalkens durch die Herstellung einer Beziehung des Deformationssignals mit einer in der Steuereinheit gespeicherten Nachschlagetabelle, die eine Beziehung zwischen einer Deformation des Krankbalkens und einer Positionsabweichung beschreibt, ermittelt; und d. Ermöglichen, dass die Steuereinheit eine Regelung des Versatzes entsprechend der ermittelten Positionsabweichung durchführt.

6. Verfahren zum Ausgleich einer Deformation eines Krankbalkens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (200, 202, 204; 54) darüber hinaus wenigstens einen Dehnmessstreifen umfasst.

7. Verfahren zum Ausgleich einer Deformation eines Kranbalkens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (200, 202, 204; 54) darüber hinaus einen Schaltkreis zur Verstärkung einer Impedanzänderung umfasst.

8. Verfahren zum Ausgleich einer Deformation eines Kranbalkens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit darüber hinaus einen Schaltkreis zur Verstärkung einer Impedanzänderung umfasst.

9. Verfahren zum Ausgleich einer Deformation eines Kranbalkens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Messeinheit (200, 202, 204; 54) in die Lage versetzt wird, eine Impedanzänderung entsprechend der Deformation des Kranbalkens (24, 26; 52) zu erzeugen, während sie die Impedanzänderung in den Schaltkreis zur Verstärkung der Impedanzänderung einspeist, wo diese in eine Ausgangsspannungsänderung umgewandelt wird, um von der Steuereinheit zum Ermitteln der Positionsabweichung des Kranbalkens durch die Herstellung einer Beziehung der Ausgangsspannungsänderung mit der Nachschlagetabelle verwendet zu werden.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Messeinheit (200, 202, 204; 54) in die Lage versetzt wird, eine Impedanzänderung entsprechend der Deformation des Kranbalkens (24, 26; 52) zu erzeugen, während die Impedanzänderung in den Schaltkreis zur Verstärkung der Impedanzänderung eingespeist wird, wo diese in eine Ausgangsspannungsänderung umgewandelt wird, um von der Steuereinheit zum Ermitteln der Positionsabweichung des Kranbalkens durch Herstellung einer Beziehung der Ausgangsspannungsänderung mit der Nachschlagetabelle verwendet zu werden.

11. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachschlagetabelle durch die Schritte wie folgt gebildet wird: a1) Ausüben einer Vielzahl von Kräften unterschiedlicher Beträge auf den Kranbalken (24, 26; 52), um zu verursachen, dass dieselben entsprechend eine Vielzahl von Deformationen des Kranbalkens erzeugen und danach Aufzeichnen einer Vielzahl von Positionsabweichungen des Kranbalkens korrespondierend zu der Vielzahl von Deformationen; a2) Ermöglichen, dass die Messeinheit eine Vielzahl von Deformationssignalen korrespondierend zu der Vielzahl von Deformationen erzeugt; a3) Ermöglichen, dass die Steuereinheit die Nachschlagetabelle erzeugt, die die Beziehung zwischen den Deformationen des Kranbalkens und den Positionsabweichungen beschreibt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit darüber hinaus einen Schaltkreis zur Verstärkung einer Impedanzänderung umfasst.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit darüber hinaus einen Schaltkreis zur Verstärkung einer Impedanzänderung umfasst.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Messeinheit (200, 202, 204; 54) in die Lage versetzt wird, eine Impedanzänderung gemäss der Deformation des Kranbalkens (24, 26; 52) zu erzeugen, während die Impedanzänderung in den Schaltkreis zur Verstärkung der Impedanzänderung eingespeist wird, wo diese in eine Ausgangsspannungsänderung umgewandelt wird, um von der Steuereinheit zum Ermitteln der Positionsabweichung des Kranbalkens durch die Herstellung einer Beziehung der Ausgangsspannungsänderung mit der Nachschlagetabelle verwendet zu werden.