DE3320668A1

DE3320668A1 - Anzeigevorrichtung fuer den drahtverbrauchszustand fuer elektroerosive schneidemaschinen

Info

Publication number: DE3320668A1
Application number: DE19833320668
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Tokyo Inoue
Original assignee: Inoue Japax Research Inc
Current assignee: Inoue Japax Research Inc
Priority date: 1982-06-08
Filing date: 1983-06-08
Publication date: 1983-12-29
Also published as: GB2122747A; GB2122747B; GB8315779D0; FR2527962A1; FR2527962B1; JPS58188126U; US4581514A; IT1197436B; IT8348455A0

Description

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Anzeigevorrichtung für den Drahtverbrauchszustand für elektroerosive Schneidemaschinen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektroerosiven Schneiden mit einem bewegten Draht und insbesondere eine Vorrichtung zur Anzeige des Drahtverbräuchszu stands für eine solche elektroerosive Schneidevorrichtung ,

Eine Maschine zum elektroerosiven Schneiden verwendet normalerweise einen kontinuierlichen Elektrodendraht, der in einer Drahtspeichereinrichtung gespeichert ist. Dabei ist der Ausdruck "Draht" in der Technik gebräuchlich, womit in der Folge ein metallischer oder anderer leitender Draht, Band, Faden oder Streifen bezeichnet wird, die eine kontinuierlich bewegte Werkzeugelektrode des elektroerosiven Schneidesystems bilden. Der t"1ektrodendraht ist auf der Maschine so angebracht, daß er sich kontinuierlich zwischen dem Drahtspeicher und einer ürahtaufnahmeeinrich tu ng durch ei η cn Schneidebereich längs einem vorgegebenen Weg bewegen kann. Gewöhnlich ist eine Drahtzugvorrichtung vorgesehen, die den Elektrodendraht kontinuierlich aus dem Drahtspeicher herauszieht und dessen kontinuierliche

Bewegung durch den Schneidebereich und ggf. dessen Aufnahme in die Drahtaufnahme bewirkt. Außerdem dient eine Drahtbremse zum Straffhalten des zwischen dem Drahtspeicher und der Drahtaufnahme längs dem Weg bewegten Elektrodendrahts .

Ein Werkstück ist in der Schneidezone so angebracht, daß es vom bewegten Elektrodendraht überquert wird. In den Schneidebereich wird ein Bearbeitungsflüssigkeit, die typisch destilliertes Wasser ist, eingebracht, während elektrischer Bearbeitungsstroiii zwischen dem bewegten Elektrodendraht und dem Werkstück fließt und damit lektroerosiv.Material vom Werkstück abträgt. Mit fortschreitender Material abtragung wird das Werkstück bezüglich dem bewegten Elektrodendraht versetzt, und zwar gewöhnlich quer dazu längs einem vorgegebenen Schnittweg, um einen gewünschten Schnitt im Werkstück zu bilden.

■ Der in der beschriebenenelektroerosiven Schneidevorrichtung zu verwendende Elektrodendraht ist im Handel als Drahtspeicher erhältlich, der eine gegebene Drahtlänge enthalt, in dem der Draht auf einer Spule aufgewickelt ist. Weil bei einem gegebenen elektroerosiven Schneidevorgang der Draht im Drahtspeicher allmählich abgewickelt und verbraucht wird ist es nützlich und wünschenswert, daß die Bedienperson der Maschine die noch auf der Spule verbleibende Drahtmenge zu einem gegebenen oder in jedem Zeitpunkt während dem Schneiden erfährt. Alternativ ist es wünschenswert, daß die Bedienperson die Schneidezeitdauer erfährt, für die die auf der Spule befindliche Drahtmenge im gegebenen Zeitpunkt ausreicht.

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Dabei hat sich gezeigt, daß eine solche Aruuiye fur die verbleibende Drahtmenge oder dio verbleibende Schneidezeitdauer nicht einfach von der bis zu jedem Zeitpunkt während einem gegebenen Schneidevorgang abgelaufenen Zeitdauer abgeleitet werden kann. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Elektrodendrahts beim elektroerosi ven Schneidevorgang beim Abspulen des Elektrodendrahts von der Speicherspule hängt sehr stark von wechselnden Bedingungen im Schneidebereich und von der unterschiedlichen Dicke des Werkstücks, das der sich bewegende Elektrodendraht überquert, ab.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigevorrichtung für den Drahtverbrauch einer elektroerosiven Schneidevorrichtung zu ermöglichen, die zuverlässig und genau die verbleibende El ektrodendrahtnienge und/oder die verbleibende Schneidezeitdauer anzeigen kann und die auch die Maschinenbedienperson alarmiert, wenn die Menge des Elektrodendrahts auf der Spule gerade verbraucht ist.

Die Lösung der obigen Aufgabe geschieht aufgrund der Tatsache, daß im Bewegungsweg des Elektrodendrahts einer elektroerosiven Schneidemaschine mehrere Rollen, die sich mit der Bewegung des Elektrodendrahts drehen und mit diesem "in schlüssig Kontakt befinden. Diese Rollen sind vorzugsweise Antriebs- und Klemmrollen, wobei letztere als Bremsvorrichtung dienen,Sie sind zwischen dem Drahtspeicher und dem Schneidebereich angebracht. Alternativ sind die Rollen Antriebs- und Klemmrollen, die als Drahtzugvorrichtung dienen und zwischen dem Schneidebereich und der Drahtaufnahmevorrichtung angebracht·sind. Natürlich können auch weitere drehbare Rollen im Weg des Elektrodendrahts angebracht sein.

Genauer gesagt enthält die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung für den Drahtverbrauchszustand einer .elektroerosiven Schneidemaschine eine erste Einrichtung, die von der Drehung eines der Rollen abhängt und eine zweite Einrichtung, die ein Fühlersignal erzeugt, das der aufsummierten Anzahl der Umdrehungen der Rolle entspricht, wobei die Anzahl der Umdrehungen generell die Menge des Elektrodendrahts, die aus dem Drahtspeicher herausgezogen wurde, zu einem gegebenen oder zu jedem Zeitpunkt während dem Schneidebetrieb von dessen Beginn an wiedergibt; in einer dritten Einrichtung wird ein Eingangssignal gespeichert, das die Menge des vor dem Beginn des Schneidebetriebs im Drahtspeicher enthaltenen Drahtes darstellt; eine vierte Einrichtung ist mit der ersten, zweiten und dritten Einrichtung verbunden und enthält eine Verarbeitungseinrichtung, die das Fühlersignal mit dem Eingangssignal verarbeitet und ein Ausgangssignal erzeugt, das die Menge des im Drahtspeicher zum gegebenen Zeitpunkt verbliebenen Elektrodendrahts angibt. Vorzugsweise dient eine fünfte Einrichtung zur auf den Zeitpunkt bezogenen numerischen Anzeige des Ausgangssignals, die die verbliebene Drahtmenge des Elektrodendrahts anzeigt. Dabei kann die verbliebene Drahtmenge in Gewichts- oder Längeneinheiten angezeigt werden. Eine sechste Einrichtung, die mit der vierten Einrichtung verbunden ist, erzeugt vorzugsweise ein Alarmsignal, das die Bedienperson alarmiert, wenn die restliche Menge des Elektrodendrahts ein vorgegebenes Minimum erreicht.

Weiterhin weist die erste Einrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine siebte Einrichtung auf, die ein weiteres Fühlersignal erzeugt, das die Drehzahl der Rolle angibt,

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die die Auszugsgeschwindigkeit des Elektrodendrahts beim Herausziehen aus dem Drahtspeicher zum gegebenen Zeitpunkt angibt; die vierte Einrichtung enthält außerdem eine achte Einrichtung, die abhängig vom Ausgarujssignal und dem weiteren Fühlersignal ein weiteres Ausgangssigna] erzeugt, das eine maximale Zeitdauer angibt, während der Schneidebetrieb im wesentlichen mit der verbleibenden Menge des Elektrodendrahts fortgesetzt werden kann. Bevorzugt zeigt eine neunte Einrichtung das weitere Ausgangssignal, das die maximale Zeitdauer angibt, in numerischer Form an. , Vorzugsweise ist mit der vierten Einrichtung eine zehnte Einrichtung verbunden, die ein Alarmsignal erzeugt, das die Bedienperson alarmiert, wenn die maximale Zeitdauer ein vorgegebenes Minimum erreicht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Aufrißschema einer elektroerosiven Schneidemaschine mit bewegter Drahtelektrode, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält;

Fig. 2 eine schematische Darstellung im wesentlichen als Blockschaltbild, das die Kombination der Einrichtungen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Die in Fig. ! mit der Bezugsziffer 1 dargestellte Maschine zum elektroerosiven Schneiden verwendet einen kontinuierlichen Elektrodendraht 2, der von einer Draht-Vorrats^sP^u^^{e 3} abgewickelt wird. Die Spule 3 speichert vor dem Beginn der Bearbeitung eine bekannte Elektrodendraht länge, falls die Spule eine ungebrauchte Draht-

speicherspule ist oder eine Drahtmenge, die bei einer vorhergehenden Bearbeitung in der Maschine, die die erfindungs gemäße Vorrichtung aufweist, teilweise verbraucht wurde. Der von der Drahtspeicherspule abgespulte Elektrodendraht 2 erstreckt sich kontinuierlich zwischen der Vorratsspule 3 und einer Drahtaufnahmespule 4 durch einen Schneidebereich 5, in dem ein Werkstück 6 angebracht ist. Das Werkstück 6 wird von einem Werktisch 7 getragen, der üblicherweise von zwei nicht gezeigten Motoren so verschoben wird, daß der Vorschub des Werkstücks 6 in einer horizontalen Ebene erfolgt. Der Werktisch 7 wird beweglich von einem Ständer 8 gehaltert, der sicher auf einem Bett 9 der Maschine 1 befestigt ist. Die Drahtvorratsspule3 und die Drahtaufnahmespule 4 sind drehbar auf einer senkrecht stehenden Maschinensäule 10 befestigt, die ihrerseits auf dem Maschinenbett 9 steht. Von der Maschinensäule 10 ragen zwei parallele Arme 11 und 12, wobei der obere Arm 11 an seinem Ende einen nach unten gerichteten Vorsprung 13 aufweist. Der Schneidebereich 5 ist zwischen Führungsrollen 14 und 15 definiert, die sich jeweils am Vorsprung 13 des oberen Arms 11 und am Ende des unteren Arms 12 befinden.

Zwischen der Vorratsspule 3 und der Führungsrolle 14 befindet sich im Wecj des Drahtvorschubs ein Rollensatz, der aus einer Antriebsrolle 18 und einer Klemmrolle 19 besteht, wobei die Antriebsrolle 18 von einem (nicht gezeigten) Motor angetrieben ist und als Drahtbremseinrichtung dient, um den zwischen der Drahtvorratsspule3 und der Aufnahmespule 4 bewegten Elektrodendraht längs seinem Vorschubweg straff zu spannen. Zur genaueren Führung des Elektrodendrahts 2 längs seinem Vorschubweg dienen weitere Rollen oder eine weitere Rolle 20. Fig. 1 zeigt weiter eine an der Mdschinensäule 10 angebrachte Anzeigetafel 21, die eine numerische Anzeige des von der erfindungsgemäßen

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Vorrichtung geliefer Drahtverbrauchszustandssignals erzeugt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 22 dargestellt. Die Vorrichtung enthält eine Fühlereinheit 23, eine Einstelleinheit 24, eine Verarbeitungs(Rechen)-Einheit 25 und die Anzeigetafel

Die Fühlereinheit 23 dient zur Erfassung der Drehung entweder der Antriebsrolle 18 oder der Klemmrolle 19, die sich jeweils um Achsen 18a und 19a drehen und als Drahtbremseinrichtung dienen. Selbstverständlich kann die Fühlereinheit 23 auch die Drehung entweder der Antriebsrolle 16 oder der Klemmrolle 17 oder irgendeiner anderen Rolle im Vorschubweg des Drahtes erfassen, die sich

u-,·· -Sem mit dem Elektrodendraht 2 in schlussi , Kontakt befinden.

Die FUhlereinheit 23 besteht aus einer Untereinheit 23a, die einen (nicht gezeigten) Codierer enthält, der die Anzahl der Umdrehungen der Rollen 18 und 19 erfaßt. Ein die Anzahl der Umdrehungen angebendes Signal dient in der Einheit 23a, die einen Zähler aufweist, um bei einem gegebenen oder in jedemjZeitpunkt während dem Schneidevorgang ein Signal zu erzeugen, das die aufsummierte Anzahl der Umdrehungen der Rolle seit dem Beginn des Schneidebetriebs anzeigt. Es ist deutlich, daß die auf summierte Anzahl der Umdrehungen der Menge des Elektrodendrahts 2, die von der Vorratsspule 3 abgespult wurde, im gegebenen Zeitpunkt während dem Schneidebetrieb proportional ist. Vor dem Beginn des Schneidebetriebs wird an der Einstel1einheiI ein Startsignal eingegeben, das den Iah lerfzurüuK!>e U t.

An der Einstel1 einheit 24 wird auch zuvor ein Signal eingegeben, das die Menge des vor dem Beginn des Schneidebetriebs auf der Vorratsspule 3 befindlichen Elektrodendrahts angibt. Dieses Eingabesignal und das Ausgangssignal der FühleruDtereinheit 23a werden von der Verarbeitungseinheit 25 verknüpft, die ein Ausgangssignal erzeugt, das die Menge des auf der Vorratsspule 3 zum gegebenen Zeitpunkt noch verbleibenden Elektrodendrahts darstellt. Die Anzeigeeinheit 21 wird im wesentlichen gleichzeitig mit dem Zeitpunkt betrieben und zeigt das Ausgangssignal in numerischer Form an, die die verbleibende Menge des Elektrodendrahts 2 anzeigt. Dabei kann die Menge in Gesichtseinheiten (z. B. Gramm) oder Längeneinheiten (z. B. Metern) angezeigt werden.

Die Fühlereinheit 23 kann auch eine Untereinheit 23b enthalten, die einen (nicht gezeigten) Codierer aufweist, der die Rotationsgeschwindigkeit der Rollen 18, 19 erfaßt. Es ist deutlich, daß die Rotationsgeschwindigkeit der momentanen Ausziehgeschwindigkeit des Elektrodendrahts aus der Vorratsspule 3 proportional ist und durch Verbindung des Eingangssignals der Eins te!1einheit (das die Menge des Elektrodendrahts 2 angibt, die vor dem Beginn des Bearbeitungsvorgangsauf der Vorratsspule aufgespult war) mit dem Ausgangssigrial der Fühleruntereinheit 23a (das die restliche Menge des Elektrodendrahts angibt) und dem Ausgangssignal der Fühleruntereinheit 23b (das die momentane Rotationsgeschwindigkeit der Rolle angibt) in der Verarbeitungseinheit 25 als Ergebnis ein Ausgangssignal ergibt, das eine maximale Zeitdauer darstellt, für die der Sc.hneidevorgang mit der restlichen Eluktrodendrahtmenge fortgesetzt werden kann. Die Anzeigeeinheit 21

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wird im wesentlichen gleichzeitig mit dem betreffenden Zeitpunkt betrieben und zeigt die verbleibende Zeitspanne in numerischer Form an. Die Zeitspanne wird in Stunden oder Minuteneinheiten angezeigt.

Die Vorrichtung 22 kann auch eine Alarmeinheit 26 enthalten-, die mit einem Ausgang der Verarbeitungseinheit verbunden ist und ein Hör- oder Sichtalarmsignal erzeugt, das die Bedienperson alarmiert, wenn die restliche ETektrodendrahtmenge oder die verbleibende Zeitspanne auf ein vorgegebenes Minimum heruntergehen.

Die Anzeigeeinheit 21 kann in einem Momentanmodus betrieben werden, während Fühlereinheit 23 und Verarbeitungseinheit 25 im Momentanbetrieb arbeiten. Demgemäß kann die Bedienperson zu jedem Zeitpunkt die verbleibende Elektrodendrahtmenge oder die restliche Zeitspanne, während der ein gegebener Schneidevorgang mit dem Rest des Elektrodendrahts fortgesetzt werden kann, erfahren. Somit kann die Bedienperson, falls sie nach dem tfeginn des Schneidevorgangs feststellt, daß die in der Vorratsspule befindliche Drahtmenge nicht ausreicht, den Schneidevorgang anhalten und die Vorratsspule durch eine geeignete Vorratsspule ersetzen. Durch die Wirkung des Alarms wird die Bedienperson rechtzeitig alarmiert, um den Schneidevorgang zu unterbrechen. Außerdem kann sich die Bedienperson am Ende eines gegebenen Schneidevorgangs vorteilhafterweise von der auf der Vorratsspule verbleibenden Drahtmenge für eine oder mehrere folgende Schneidevorgänge vergewissern.

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Nummer:	8. Juni 1983	φ O O O Ε» ΟΟβ° *ιο« »«· op t ©β ί»ο**
IntCl»:	29. Dezember 1983	' ^ /5- -
Anmeldetag:
Oiffenlegungstag:

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Claims

.^Anzeigevorrichtung für den Drahtverbrauchszustand bei Maschinen zum elektroerosiven Schneiden mit bewegtem Elektrodendraht, mit

- einem kontinuierlichen Elektrodendraht, der in einer Drahtvorratseinrichtung gespeichert ist und sich kontinuierlich zwischen der Drahtvorratseinrichtung und einer Drahtaufnahmeeinrichtung durch einen Schneidebereich , längs einem vorgegebenen Drahtvorschubweg erstreckt, \

- einer Drahtzugeinrichtung, die den Elektrodendraht kon- ^! tinuierlich aus der Drahtvorratseinrichtung auszieht · und den Drahtvorschub! durch den Schneidebereich und gegebenenfalls dessen Aufnahme in der Drahtaufnahmeeinrichtung bewirkt,

- einer Drahtbremseinrichtung, die den Elektrodendraht bei dessen Vorschub zwischen der Drahtvorratseinrichtung und der Drahtaufnahmeeinrichtung längs dem vorgegebenen Weg straff hält und

- mehreren RoI1 en entlang dem Drahtvorschubweg, die mit dem Elektrodendraht während dem elektroerosiven Schneide-

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Vorgang in schlüssig* Kontakt sind und sich durch den Elektrodendrahtvorschub drehen,

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gekennzeichnet durch

- eine Fühlereinrichtung (23), die die Drehbewegung einer der Rollen erfaßt und eine Einrichtung (23a) aufweist, die ein Fühlersignal erzeugt, das der aufsummierten Anzahl der Umdrehungen der Rolle (16, 17; 18, 19) entspricht, wobei diese Anzahl die Menge des aus der Vorratseinrichtung (3) ausgezogenen Elektrodendrahts (2) zu einem gegebenen Zeitpunkt während des Schneidevorgangs seit dessen Beginn angibt;

- eine Einstelleinrichtung (24), an der ein Eingabesignal eingestellt wird, das die Menge des in der Vorratseinrichtung (3) vor dem Beginn des Schneidevorgangs gespeicherten Elektrodendrahts (2) angibt; und

- eine Verarbeitungseinrichtung (25), die mit der Fühl ereinrichtung (23) und der Einstelleinrichtung (24) verbunden ist und das von der Fühlereinrichtung (23) erzeugte Fühlersignal und das an der Einstelleinrichtung (24 eingegebene Signal verarbeitet und ein Ausgangssignal erzeugt, das die Menge des in der Vorratseinrichtung (3)verbleibenden El6ktrodendrahts zum gegebenen Zeitpunkt angibt.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

eine Anzeigeeinheit (21), die im wesentlichen gleichzeitig mit dem Zeitpunkt das Ausgangssignal, das die restliche Elektrodendrahtmenge angibt, in numerischer Form anzeigt.
3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die restliche Elektrodendrahtmenge in Gewichtseinheiten angezeigt wird.
4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die restliche El ektrodendrahtmengc in Längeneinheiten angezeigt wird.
5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

eine mit der Verarbeitungseinrichtung (25) verbundene Alarmeinheit (26), die ein Alarmsignal zur Alarmierung der Bedienperson erzeugt, wenn die restliche Elektrodendrahtmenge ein vorgegebenes Minimum erreicht.
6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Fühlereinrichtung (23) eine Einrichtung (23b) aufweist, die ein weiteres Fühlersignai erzeugt, das die Rotationsgeschwindigkeit der Rolle darstellt, die wiederum der Auszugsgeschwindigkeit des Elektrodendrahts aus der Vorratseinrichtung (3) zu jedem Zeitpunkt entspricht und daß die Verarbeitungseinrichtung (25) das von der Einrichtung (23b) erzeugte weitere Fühlersignal empfängt und ein weiteres Ausgangssignal erzeugt, das einer maximalen Zeitspanne entspricht, für die der Schneidebtrieb mit der restlichen' 'ETektrodendrahtmenge in der Vorratseinrichtung (3) fortgesetzt werden kann.
7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch

eine wettere Anzeigeeinheit, die das weitere Ausgangssignal der Verarbeitungseinrichtung (25), das die Zeitspanne angibt, in numerischer Form anzeigt.

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8. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Rolle (18, 19) entweder eine Antriebsrolle (18) oder eine Klemmrolle (19) in einem Rollensatz ist, der die Drahtbremseinrichtung bildet und zwischen der Vorratseinrichtung (3) und dem Schnei dejffbereich angebracht ist.