DE4005732C2

DE4005732C2 - Automatisches Drahtvorschubverfahren und automatische Drahtvorschubvorrichtung

Info

Publication number: DE4005732C2
Application number: DE4005732A
Authority: DE
Inventors: Hisashi Yamada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-02-23
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2010-02-24
Also published as: CH680272A5; DE4005732A1; US5045662A; JPH02224926A; JPH0796168B2

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisches Drahtvorschubverfahren und eine automatische Drahtvorschubvorrichtung für eine funkenerosive Drahtschneidemaschine und geht aus von der DE 31 44 618 A1.

Funkenerosive Bearbeitungen (EDM) mit einem Draht werden weitverbreitet dazu angewandt, Formen bzw. Gieß formen, Werkzeuge und Modelle sowie andere Metallgegen stände zu bearbeiten und herzustellen, weil eine solche funkenerosive Bearbeitung die Möglichkeit beinhaltet unter numerischer Steuerung in hohem Grade automatisiert, beliebige, präzise Formen zu schneiden. Der Schneidvor gang wird durch eine elektrische Entladung zwischen einer Drahtelektrode und einem Werkstück bewirkt. Der Prozeß der funkenerosiven Bearbeitung beginnt normaler weise mit der Einführung der Drahtelektrode durch eine Startbohrung im Werkstück. Die Einrichtungen zum automatischen Einziehen oder Einführen des Drahtes sind dabei wesentlich, so daß zahlreiche Schnitte am selben Werkstück ohne menschlichen Eingriff ausgeführt werden können.

Drahterodiermaschinen sind infolgedessen mit einer automatischen Drahtvorschubvorrichtung ausgerüstet, die imstande ist, den Draht automatisch einzuführen und vorzuschieben. Solche Vorrichtungen umfassen im allgemeinen ein Paar Drahtführungen, die oberhalb und unterhalb des Werkstücks vorgesehen sind und dazu dienen, die Draht elektrode bei der Bewegung des Werkstücks für den Schneidvorgang ruhig und stabil zu halten. Ferner sind eine motorgetriebene Vorschubrolle zum Zuführen der Drahtelektrode zu einer der Drahtführungen, eine ebenfalls motorgetriebene Drahtrückgewinnungsrolle zur Übernahme der Drahtelektrode von der anderen Drahtführung und zur Aufrechterhaltung der notwendigen Drahtspannung und Röhrenführungen vorgesehen, die die Drahtelektrode zwischen den Rollen oder Walzen und den Drahtführungen führen. Vor der Einführung oder dem Einziehen wird die Drahtelektrode an einem Punkt zwischen der Vorschubrolle und der ersten Drahtführung durchgeschnitten. Nachdem das Werkstück mit zwischen den Drahtführungen positionierter Startbohrung angebracht worden ist, wird die Drahtelektrode durch eine Röhrenführung auf die erste Drahtführung in Vorwärtsrichtung vorgerückt, anschließend durch die Startbohrung vorgeschoben und durch die zweite Drahtführung zur Drahtrückgewinnungsrolle abgeleitet. Hierdurch wird der Einführungsvorgang abgeschlossen, nach dem der Schneidvorgang beginnen kann.

Solange bis die Spitze der Drahtelektrode die Drahtrückgewinnungsrolle berührt und von dieser er griffen wird, bewegt sich die Drahtelektrode in unvoll ständig kontrollierter und nicht zwangsläufiger, nicht eingespannter Weise, wobei sie weitgehend durch ihre eigene Steifigkeit geführt wird. Falls die Drahtelektrode nicht vollständig gerade ist oder falls eine der Draht führungen dezentriert ist, oder falls das Werkstück fehlausgerichtet ist, kann sich die Spitze der Draht elektrode an der Drahtführung oder dem Werkstück fangen, wodurch die weitere Einführung be- oder verhindert wird. Die Einführung kann auch durch Reibung zwischen der Drahtelektrode und den Drahtführungen beeinträchtigt werden. Sowie die Vorschubrolle mit ihrer Drehung fort fährt, wird die behinderte Drahtelektrode zwangsläufig entlang ihres Bewegungspfades gebogen oder rollt sich zu einer Schleife auf, bis sie gegebenenfalls von der Vor schubrolle abhebt, wobei zu diesem Zeitpunkt die automa tische Drahtvorschubvorrichtung aufhört, zu funktionieren, und der Eingriff des Menschen erforderlich ist, um die normale Funktion wieder herzustellen. Dieses Problem tritt insbesondere dann auf, wenn Drahtelektroden mit geringem Steifigkeitskoeffizienten verwendet werden.

Die DE 31 44 618 A1, die im Oberbegriff der Patentansprüche 1, 2 bzw. 5, 6 gewürdigt ist, schlägt eine Vorrichtung für funkenerosive Drahtschneidemaschinen vor, die ein Hängenbleiben des Elektrodendrahtes an einer röhrenförmigen Führung verhindert. Hierzu ist die röhrenförmige Führung aus mehreren inneren kegelstumpfförmig verlaufenden Wandabschnitten aufgebaut, die insgesamt einen drehbaren Führungsblock bilden. Eine Drehung des Blocks verursacht eine nicht näher erläuterte Schwingung des Elektrodendrahtes, die den Kontaktreibungswiderstand an den Führungsblockinnenflächen herabgesetzt, so daß ein Hängenbleiben oder Fangen der Drahtspitzen in der röhrenförmigen Führung verhindert werden kann. Die Wandabschnitte sind mit Kontaktbürsten versehen, und eine Detektorschaltung erfaßt jeweils Kontakte der Elektrodenspitze mit den Wandabschnitten. In Abhängigkeit von den festgestellten Kontakten werden Blockdrehung und Drahtvorschub gesteuert.

Die obige Vorrichtung setzt voraus, daß durch die nicht näher analysierten Drahtspitzenschwingungen stets ein Hängenbleiben des Drahtes verhindert werden kann. Ferner ist ein drehbarer Block mit Rotationsantrieb erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum automatischen Drahtvorschub in Drahtschneidemaschinen anzugeben, die hinsichtlich der Erfassung und Behebung von Behinderungen bei der Drahteinführung verbessert sind.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Patentansprüche 1, 2 bzw. 5 und 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Erfindungsgemäß wird der Draht vorzugsweise mittels in die röhrenförmige Führungseinrichtung eingeleiteter Druckluft dazu veranlaßt, in Querrichtung zu schwingen. Dabei schlägt er in kurzen Zeitabständen gegen die Führungseinrichtung. Hält der Kontakt jedoch länger als eine vorbestimmte Zeitdauer an, die wiederum größer ist als eine Kontaktdauer, bei der allein durch die Drahtschwingung ein Loslösen der Drahtelektrode wahrscheinlich ist, so wird ein korrigierender Eingriff veranlaßt. Dieser besteht wahlweise darin, die Drahtelektrodenzuführung zu unterbrechen und die Drahtelektrode abzuschneiden, bevor die Drahtführung wieder aufgenommen wird, oder darin, die Drahtelektrode zurückzuziehen und erneut zur Führungsbohrung vorzuschieben.

Hierdurch wird zum einen die Notwendigkeit einer drehbaren Führung vermieden. Das Hängenbleiben des Elektrodendrahtes bei der Einführung und damit das Abheben von der Verschubrolle werden jedoch zum anderen auch dann zuverlässig erfaßt und wieder beseitigt, wenn sich trotz Drahtschwingung die Drahtspitze fängt und dauerhaft hängenbleibt. Das gelieferte Kontakterfassungsmaterial, das die schnellen Drahtschwingungen gegen die Führungsinnenseite wiedergibt, zeigt einen dauernden Kontakt eindeutig an, so daß die Erfassung der jeweiligen Kontaktzeit zuverlässig erfolgt und für die korrigierenden Eingriffe ausgewertet werden kann.

In besonders einfacher Weise wird Druckluft verwendet, die zur Hervorrufung der Schwingung in die röhrenartige Führungseinrichtung eingespeist wird. Zwar ist es aus der EP 161 046 A1 bekannt, z. B. Bearbeitungsfluid auch dazu zu verwenden, die Drahtelektrode durch eine röhrenförmige Führung in das untere Drahtführungsteil einzufädeln, daß hiermit jedoch eine Schwingung erzeugt und in obiger Weise ausgenutzt werden kann, wurde nicht erkannt. Auch wurde in der CH 559 599 A5 bereits ein unter Druck stehendes Gas dazu benutzt, die Drahtelektrode einzufädeln, jedoch ohne irgendeine Schwingung zu beabsichtigen.

Korrigierende Maßnahmen, wie sie erfindungsgemäß ergriffen werden, sind zwar prinzipiell aus der EP 161 046 A1 bekannt, jedoch in Kombination mit einem andersartigen Mechanismus zum Erfassen des Hängenbleibens der Drahtelektrodenspitze auf ihrem Weg durch die verschiedenen Führungsteile. Hierzu wird in diesem Stand der Technik mittels eines Zählers festgestellt, ob das Drahtende nach einer vorbestimmten abgewickelten Drahtlänge tatsächlich die Aufwickelrolle erreicht. Bei einem solchen Mechanismus können jedoch im Drahtverlauf oberhalb der Aufwickelrolle bereits erhebliche Störungen (Schlaufenbildung usw.) aufgetreten sein, die durch ein solches Verfahren nicht erfaßt würden.

Hingegen stellt das erfindungsgemäße Verfahren auftretende Störungen unmittelbar fest und differenziert die Störungen dahingehend, daß die korrigierenden Eingriffe nur dann vorgenommen werden, wenn die Drahtschwingung oder -vibration nicht bereits selbst dazu führt, daß der Draht nicht hängenbleibt.

Vorzugsweise umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine teleskopartig verlängerbare Führungseinrichtung mit zwei koaxial beabstandeten röhrenförmigen Führungsteilen, wie sie im Prinzip aus der US 46 52 716 entnehmbar ist. Auf diese Weise kann Druckluft, die dazu verwendet wird, eines der röhrenförmigen Führungsteile zur unteren Drahtführung zu bewegen, auch zur Erzeugung der Schwingungen der Drahtelektrodenspitze eingesetzt werden.

Die Steuerung der korrigierenden Eingriffe über eine z. B. mit einem Zähler ausgestattete Steuerschaltung erfolgt so, daß ein Zurückziehen und erneutes Zuführen der Drahtelektrode nur so oft erfolgen, daß die Drahtelektrodenspitze noch nicht beschädigt wird.

Der korrigierende Eingriff kann wie oben erwähnt darin bestehen, die Zufuhr des Drahtes zu stoppen, die Drahtelektrode abzuschneiden und dann eine neue Einführung zu be ginnen. Alternativ hierzu kann der korrigierende Eingriff darin bestehen, die Drehrichtung der Vorschubeinrichtung umzukehren, wodurch die Drahtelektrode eingezogen oder zurückgezogen wird, und anschließend die Zuführung in Vorwärts richtung wieder aufzunehmen, wobei in diesem Fall die Anzahl der korrigierenden Eingriffe, die wiederholbar sind, mittels eines Zählers beschränkt wird. Der korrigierende Eingriff wird zeitlich so gesteuert, daß er einsetzt, bevor mit einem Abheben oder Ablösen der Elektrode von der Vorschubrolle zu rechnen ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen automatischen Drahtvorschubvorrichtung in einem Verfahrenszustand vor dem Einführen des Drahts,

Fig. 2 die Vorrichtung aus Fig. 1 während des Einführens,

Fig. 3 einen Teil der Vorrichtung aus Fig. 1 zur Veranschaulichung der Schwingen der Drahtelektrode,

Fig. 4 ein Zeitablaufdiagramm, das ein Kontakt erfassungssignal CD und ein Zuführungssteuersignal FC zeigt,

Fig. 5 ein Zeitablaufdiagramm, welches eine erfolgreiche Einführung, eine nicht erfolgreiche Einführung und eine von allein ablaufende Befreiung aus einer Behinderung beim Einführen veranschaulicht,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Kon taktdetektorschaltung aus Fig. 1, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Draht erodiermaschine, in der die erfindungsgemäße automa tische Drahtvorschubvorrichtung eingebaut ist.

Das erfindungsgemäße automatische Drahtvorschub verfahren und die entsprechende erfindungsgemäße Vor richtung zum Einführen einer Drahtelektrode durch eine Startbohrung in einem Werkstück wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 erläutert. Diese Zeichnungen zeigen einen Teil einer Drahterodiermaschine, die das neue Verfahren und die neue Vorrichtung anwendet. In den Zeichnungen wird die Drahtelektrode von oberhalb des Werkstücks nach unten vorgeschoben oder zugeführt, jedoch kann die Erfindung in gleicher Weise auf Funkenerodier maschinen angewandt werden, bei denen der Draht von unterhalb des Werkstücks nach oben zugeführt wird.

In der Fig. 1 ist die Drahtelektrode 2 durch eine vertikal ausgerichtete Startbohrung 4 in einem Werkstück 6 einzuführen oder einzuziehen. Die automa tische Drahtvorschubvorrichtung umfaßt eine erste Drahtführung 8, die oberhalb des Werkstücks 6 angeordnet ist und diesem gegenüberliegt, um die Drahtelektrode 2 in die Startbohrung 4 zu führen, sowie eine zweite Drahtfüh rung 10, die unterhalb des Werkstücks 6 auf dieses gerichtet angeordnet ist und dazu dient, die Draht elektrode 2 aus der Startbohrung 4 hinauszuführen. Der Durchtritt der Drahtelektrode durch die Führungs bohrung 4 wird durch einen Wasserstrahl unterstützt, der aus einer Düse 12 ausgestoßen wird.

Die Drahtelektrode 2 wird mit einer Zuführungs einrichtung zur ersten Draht führung 8 hin vorgeschoben, wobei diese Zuführungs einrichtung eine Vorschubrolle 14, eine Klemmrolle 16 zum Andrücken der Drahtelektrode 2 gegen die Vorschubrolle 14 und einen Motor 18 zum Rotationsantrieb der Vorschubrolle 14 umfaßt. Zwischen der Zuführungseinrichtung und der ersten Drahtführung 8 wird die Drahtelektrode 2 durch eine Führungseinrich tung geführt, die eine erste röhrenförmige Führung, kurz Röhrenführung 20 und eine zweite röhrenförmige Führung, kurz Röhrenführung 22 mit einem Kolbenteil 22a an deren oberem Ende umfaßt. Die erste Röhrenführung 20 und die zweite Röhrenführung 22 sind in einem Zylinder 24 mit einem oberen Deckel 24a und einer unteren Abschlußplatte 24b angebracht, wobei die erste Röhrenführung 20 den oberen Deckel 24a des Zylinders 24 zur Führung der Drahtelektrode 2 aus der Vorschubrolle 14 in den Zylinder 24 durchdringt, während die zweite Röhrenführung 22 durch die untere Abschluß platte 24b des Zylinders 24 hindurchtritt und das Kol benteil 22a der zweiten Röhrenführung 22 innerhalb des Zylinders 24 nach oben unten bewegbar ist. Die zweite Röhrenführung 22 umgibt die erste Röhrenführung 20 mit einem Spalt zwischen der ersten Röhrenführung 20 und zweiten Röhrenführung 22.

Die zweite Röhrenführung 22 wird im Zylinder 24 durch komprimierte Luft nach oben und unten getrieben, welche über eine erste Lufteinspeisungsöffnung 26, die oberhalb des Kolbenteils 22a der zweiten Röhrenführung 22 angeordnet ist, und eine zweite Lufteinspeisungsöff nung 28 in den Zylinder 24 eingespeist wird, die unter halb des Kolbenteils 22a der zweiten Röhrenführung 22 angeordnet ist.

Die automatische Drahtvorschubvorrichtung umfaßt darüber hinaus eine Kontakterfassungsschaltung 30 zum Erfassen eines elektrischen Kontakts zwischen der Drahtelektrode und der Führungseinrichtung. Details dieser Schaltung sind in Fig. 6 dargestellt und werden weiter unten näher erläutert. Die Kontakterfassungsschal tung 30 ist elektrisch mit der Drahtelektrode 2, der ersten Röhrenführung 20 und der zweiten Röhrenführung 22 verbunden, wie in der Zeichnung angedeutet ist, wobei die elektrische Verbindung zur Drahtelektrode 2 mittels eines Kontaktkonus 32 hergestellt wird, der oberhalb der Vorschubrolle 14 angeordnet ist. Die Kontakterfassungs schaltung 30 erzeugt ein Kontakterfassungssignal CD, welches einen Signalzustand, welcher den Kontakt zwischen der Drahtelektrode und der Führungseinrichtung anzeigt, und einen weiteren Signalzustand umfaßt, der das Nicht vorliegen des Kontakts anzeigt.

Dieses Kontakterfassungssignal CD wird von einer Steuerschaltung 34 empfangen, die elektrisch sowohl mit der Kontakterfassungsschaltung 30 als auch der Zufüh rungseinrichtung und insbesondere deren Motor 18 ver bunden ist. Wenn das Kontakterfassungssignal CD für eine vorbestimmte Zeitdauer T fortgesetzt im Zustand, der den Kontakt darstellt, verbleibt, so überträgt die Steuerschaltung 34 zur Zuführungseinrichtung ein Zuführungssteuersignal FC, um eine Korrekturwirkung beispielsweise durch zeitweises Anhalten des Motors 18 oder zeitweise Drehung des Motors 18 in umgekehrter Richtung, um die Drahtelektrode 2 zurückzuziehen, zu initiieren.

Die Steuerschaltung 34 kann eine speziell für den obigen Zweck ausgelegte Schaltung sein. Alternativ kann die Steuerschaltung 34 auch Teil eines programmierten Mikrocomputers oder einer vergleichbaren Vorrichtung zum Steuern der allgemeinen Funktion der Erodiermaschine und insbesondere der Einspeisung der Luft durch die erste und zweite Lufteinspeisungsöffnung 26 und 28 sein. In jedem Fall umfaßt die Steuerschaltung 34 einen Zeit geber 36 zur Messung der Zeit, während der die Drahtelektrode 2 in Kontakt mit der Führungseinrichtung ist. Der Zeitgeber 36 umfaßt beispielsweise einen Abwärtszähler, der auf einen der Zeit T äquivalenten Wert voreingestellt wird, wann immer sich das Kontakterfassungssignal CD von der Kontakterfassungsschaltung 30 im Signalzustand, der das Nichtvorliegen des Kontaktes repräsentiert, be findet. Beim Abwärtszählen über Null hinweg erzeugt der Abwärtszähler ein Unterschreitungssignal, aus dem das Zuführungssteuersignal FC erzeugt wird.

Es sollte in der Steuerschaltung 34 vorzugsweise ein Zähler vorgesehen sein, um die Anzahl der Wiederholung von Korrekturvorgängen zu begrenzen. Der Zweck eines solchen Zählers 38 besteht darin, eine unbegrenzte Wiederholung auszuschließen, wenn die Einführung oder der Einzug beispielsweise infolge einer beträchtlichen Fehlausrichtung des Werkstücks 6 unmöglich sind.

Die automatische Drahtvorschubvorrichtung umfaßt darüber hinaus eine Schneideinrichtung 40, die ermöglicht, die Drahtelektrode 2 an einem Punkt zwischen der zwei ten Röhrenführung 22 und der ersten Drahtführung 8 ab zuschneiden, wenn die zweite Röhrenführung 22 sich in der angehobenen Stellung befindet.

Die oben erläuterte automatische Drahtvorschubvor richtung ist Teil einer in Fig. 7 gezeigten funkenerosiven Drahtschneidemaschine. Wie aus dieser Figur hervorgeht, wird die Drahtelektrode 2 von einer Drahtspule 60 abge wickelt, über eine Bremsvorrichtung 61, die die Drahtelektrode 2 mit Zugspannung beaufschlagt, ge führt, und dann über eine Umlenkrolle 62 zum Kontakt konus 32 der obigen automatischen Drahtvorschubvor richtung geleitet. Die Drahtelektrode 2, die durch die zweite Drahtführung 10 der automatischen Drahtvor schubvorrichtung geführt worden ist, wird anschließend über eine untere Rolle 64, eine Draht rückgewinnungsführung 66 und Drahtrück gewinnungsrolle 68 in eine Drahtrückge winnungsbox 70 geleitet. An Hand der Zeichnung wird klar, daß während der automatischen Einführung der Drahtelektrode 2 diese so lange nicht vollständig ein gespannt ist, bis die Spitze der Drahtelektrode 2 die Drahtrückgewinnungsrolle 68 erreicht.

Im folgenden wird an Hand der Fig. 1 bis 5 der Vorgang des Einzugs oder des Einführens der Drahtelek trode 2 durch die Startbohrung 4 erläutert.

Bevor dieser Einführungsvorgang beginnt, wird das Werkstück 6 in der in Fig. 1 gezeigten Weise positio niert, wobei die Startbohrung 4 bezüglich der ersten und zweiten Drahtführung 8 und 10 ausgerichtet wird. Die zweite Röhrenführung 22 wird durch komprimierte Luft, die durch die zweite Lufteinspeisungsöffnung 28 einge speist wird, in der oberen, nach oben bewegten Stellung gehaltert. Die Spitze der Drahtelektrode 2 wird un terhalb der zweiten Röhrenführung 22 angeordnet, wobei die Drahtelektrode 2 zuvor mit der Schneideinrichtung 40 abgeschnitten worden ist.

Um gemäß Fig. 2 die Drahtelektrode 2 einzuziehen, wird in der durch die Pfeile angezeigten Weise kompri mierte Luft durch die erste Lufteinspeisungsöffnung 26 eingespeist, wodurch die zweite Röhrenführung 22 so lange nach unten getrieben wird, bis sie auf die erste Drahtführung 8 trifft. Die komprimierte Luft, die unter einem Druck von beispielsweise (4 bis 5) ·10⁵ Pa (4 bis 5 kg/cm²) eingespeist wird, tritt über den Spalt zwischen der ersten Röhrenführung 20 und der zweiten Röhrenfüh rung 22 auch in die zweite Röhrenführung 22 ein.

Auf Steuerbefehl von der Steuerschaltung 34 hin, beginnt der Motor 18 (Fig. 3) die Vorschubrolle 14 dahingehend anzutreiben, daß diese die Drahtelektrode 2 nach unten zur ersten Drahtführung 8 und der Start bohrung 4 im Werkstück 6 hin vorschiebt. Sowie die Drahtelektrode 2 vorgeschoben wird, bewirkt die Strö mung komprimierter Luft in der zweiten Röhrenführung 22, daß die Drahtelektrode 2 in der durch die gestrichelten Linien und die Pfeile in der Zeichnung angedeuteten Weise vibriert, wobei die Spitze der Drahtelektrode 2 wiederholt von der Innenwandung der zweiten Röhrenfüh rung 22 zurückprallt. Ein Kontakt zwischen der Spitze der Drahtelektrode 2 und der zweiten Drahtführung 22 wird mittels der Kontakterfassungsschaltung 30 erfaßt, da jedoch die Dauer des Kontakts sehr viel kürzer als die Zeit T ist, initiiert die Steuerschaltung 34 keinen Korrekturvorgang.

Sowie die Vorschubrolle 14 mit der Einspeisung der Drahtelektrode 2 fortfährt (Fig. 2), führt, falls die Einführung normal verläuft, die zweite Röhrenfüh rung 22 die Spitze der Drahtelektrode 2 zur ersten Drahtführung 8. Die Spitze der Drahtelektrode 2 tritt durch die erste Drahtführung 8 hindurch und wird zur Startbohrung 4 im Werkstück 6 geleitet. Die Düse 12 erzeugt einen Wasserstrahl, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, welcher die Spitze der Draht elektrode 2 durch die Startbohrung 4 zur zweiten Drahtführung 10 hinleitet. Aus der zweiten Drahtfüh rung 10 bewegt sich die Drahtelektrode 2 durch weitere nicht dargestellte Führungseinrichtungen weiter bis zu einer ebenfalls hier nicht dargestellten Drahtrückgewinnungsrolle. Die Einführung bzw. das Einziehen wird abgeschlossen, wenn die Spitze der Drahtelektrode 2 die Drahtrückgewin nungsrolle berührt und von dieser ergriffen wird.

Das Vorrücken der Drahtelektrode 2 kann während des Einziehens gestört werden. Beispielsweise kann die Spitze der Drahtelektrode 2 an der ersten Draht führung 8 blockiert oder behindert werden, obwohl die Strömung der komprimierten Luft durch die zweite Röhrenführung 22 solchen Behinderungen entgegenwirkt. Die Spitze kann sich ferner am Werkstück 6 oder der zweiten Drahtführung 10, insbesondere, wenn die Startbohrung 4 nicht exakt ausgerichtet ist, fangen. Auch kann Reibung zwischen der Drahtelektrode 2 und der ersten oder zweiten Drahtführung 8 oder 10 das Vorrücken oder den Vorschub der Drahtelektrode 2 stören. Wird das Vorrücken beeinträchtigt, so führt eine weitere Zuführung der Drahtelektrode 2 dazu, daß diese sich entlang ihres Pfades innerhalb der ersten Röhren führung 20 und zweiten Röhrenführung 22 verbiegt oder zu einer Schleife verformt, wobei die Drahtelektrode 2 in fortgesetzten, ununterbrochenen Kontakt mit der ersten Röhrenführung 20 oder zweiten Röhrenführung 22 gezwungen wird.

Falls die Kontakterfassungsschaltung 30 einen sol chen andauernden Kontakt zwischen der Drahtelektrode 2 und der ersten Röhrenführung 20 oder zweiten Röhrenfüh rung 22 über eine Zeitdauer T feststellt, so überträgt die Steuerschaltung 34 ein Zuführungssteuersignal FC zum Motor 18, um einen korrigierenden Vorgang auszulösen. Ein bevorzugter Ablaufplan für einen solchen korrigieren den Eingriff oder Vorgang besteht darin, den Vorschub oder die Zuführung der Drahtelektrode durch Anhalten des Motors 18 zu stoppen, daraufhin die Einspeisung komprimierter Luft durch die erste Lufteinspeisungs öffnung 26 zu unterbrechen und komprimierte Luft über die zweite Einspeisungsöffnung 28 in den Zylinder 24 einzuspeisen, wodurch die zweite Röhrenführung 22 angehoben wird; ferner umfaßt dieser Plan das darauf folgende Schneiden der Drahtelektrode mit der Schneid einrichtung 40 und die Wiederherstellung des in Fig. 1 dargestellten Zustandes. Im folgenden setzt der Ein führungsvorgang automatisch von Beginn an erneut ein.

Ein zweiter bevorzugter Ablaufplan eines korrigie renden Eingriffs besteht darin, die Drehrichtung des Motors 18 zeitweise umzukehren, wodurch die Drahtelek trode 2 eingezogen wird, die Drahtelektrode 2 wiederum in Vorwärtsrichtung zur Startbohrung 4 hin einzu speisen und den Einführungsvorgang ohne die Anhebung der zweiten Röhrenführung 22 oder das Schneiden der Drahtelektrode 2 wieder aufzunehmen. Wird dieser Ablauf plan angewandt, so ist es hierbei insbesondere anzu streben, daß die Anzahl von Wiederholungen mit Hilfe des Zählers 38 in der Steuerschaltung 34 begrenzt wird, da die Spitze der Drahtelektrode 2 durch wiederholte erfolg lose Einführungsversuche leicht beschädigt und zerstört werden kann.

Die Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Kontakt erfassungssignal CD, das von der Kontakterfassungsschal tung 30 erzeugt wird, zum Zuführungssteuersignal FC, das von der Steuerschaltung 34 erzeugt wird. Läuft der Einführungsvorgang normal ab, so zeigt das Kontakt erfassungssignal CD kurze Schwingungen, wobei es sehr schnell zwischen Kontaktzuständen und Zuständen fehlen den Kontakts wechselt, wie aus dem linken Signalbereich in Fig. 4 hervorgeht. Das Zuführungssteuersignal FC ver bleibt in dem in der Fig. 4 mit EIN bezeichneten Zustand, wodurch der Motor 18 veranlaßt wird, die Vorschubrolle 14 in Vorwärtsrichtung anzutreiben. Wird die Draht elektrode 2 behindert, so verbleibt das Kontakterfas sungssignal CD im Kontaktsignalzustand. Hält dieser Zustand für eine Zeitdauer T an, so schaltet die Steuer schaltung 34 das Zuführungssteuersignal FC auf AUS, wodurch der Motor 18 dazu veranlaßt wird, anzuhalten oder in der oben erläuterten Weise in Umkehrrichtung zu drehen. Befreit ein solcher korrigierender Eingriff die Drahtelektrode 2 aus ihrer Behinderung, d. h. dem Widerstand, der ihr entgegengesetzt wird, so kehrt das Kontakterfassungssignal CD in den Nicht-Kontakt oder Schwingungs-Signalzustand zurück, wonach das Zuführungssteuersignal FC erneut auf EIN geschal tet wird, um die Einführung wieder aufzunehmen. Der normale Einführungsvorgang wird auf diese Weise auto matisch wiederhergestellt.

Die Fig. 5 zeigt das Kontakterfassungssignal CD für drei Einführungsfälle. Im Fall (a) der Fig. 5 zeigt das Kontakterfassungssignal CD über den gesamten Ein führungsablauf, der normal ohne Störungen abgeschlossen wird, eine durch kurze Schwingungen gekennzeichnete Wellenform. Im Fall (b) der Fig. 5 wird die Drahtelek trode 2 über eine Zeitdauer T₁, die T übersteigt, be hindert. Falls die Zufuhr oder der Vorschub für die Zeitdauer T₁ fortgesetzt würde, würde die Drahtelektro de 2 der Gefahr ausgesetzt, von der Vorschubrolle 14 abzugleiten. Bevor jedoch die automatische Einführung auf diese Weise unterbrochen und unmöglich gemacht wird, initiiert die Steuerschaltung 34 einen korrigierenden Eingriff, wie er in Fig. 4 dargestellt ist.

Im Fall (c) der Fig. 5 wird die Drahtelektrode 2 über eine Zeitspanne T₂ behindert, die kürzer als T ist, springt oder federt dann aber infolge ihrer eigenen Steifigkeit unterstützt durch die von der komprimierten Luft hervorgerufene Schwingung aus der Blockierung heraus. In diesem Fall wird die normale Einführung von allein, auf natürlichem Wege wieder aufgenommen, ohne daß hierzu ein korrigierender Eingriff nötig wäre. Die Zeitdauer T ist vorzugsweise länger als die maximale Zeitspanne T₂, bei der eine solche selbstablaufende Wiederherstellung wahrscheinlich ist, jedoch kürzer als die minimale Zeitdauer T₁, bei der die Wahrschein lichkeit besteht, daß die Drahtelektrode 2 von der Vorschubrolle 14 abgleitet.

Die Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der Kontakterfassungsschaltung 30. Diese Schaltung 30 umfaßt eine elektrische Spannungsversorgung 42 mit einem ersten Anschluß 44 und einem zweiten Anschluß 46 auf verschiedenen Potentialen. Der erste Anschluß 44 ist elektrisch an den Kontaktkonus 32 und damit an die Drahtelektrode 2 angeschlossen. Ein Widerstand 48 in der Kontakterfassungsschaltung 30 weist eine erste Zuleitung 50 auf, die an den zweiten Anschluß 46 an geschlossen ist, und eine zweite Zuleitung 52, die elektrisch mit der ersten Röhrenführung 20 und der zweiten Röhrenführung 22 verbunden ist. Befindet sich die Drahtelektrode 2 nicht in Kontakt mit der ersten Röhrenführung 20 oder der zweiten Röhrenführung 22, so bilden die Spannungsversorgung 42 und der Wider stand 48 einen offenen Stromkreis, und die erste Zu leitung 50 und zweite Zuleitung 52 liegen beide auf dem Potential des zweiten Anschlusses 46. Kontaktiert die Drahtelektrode 2 die erste Röhrenführung 20 oder die zweite Röhrenführung 22, so wird der Stromkreis geschlossen, und die erste Zuleitung 50 liegt auf dem Potential des zweiten Anschlusses 46, während die zweite Zuleitung 52 im wesentlichen auf dem Potential des ersten Anschlusses 44 liegt.

Die Potentialdifferenz zwischen der ersten Zulei tung 50 und der zweiten Zuleitung 52 bildet das Kon takterfassungssignal CD. Dieses Kontakterfassungssignal CD befindet sich im Kontaktsignalzustand, wenn die Potentialdifferenz einen bestimmten Wert überschreitet, und ist andernfalls im Nicht-Kontaktzustand. Wenn die Potentialdifferenz zwischen der ersten Zuleitung 50 und der zweiten Zuleitung 52 diesen Wert kontinuierlich und fortgesetzt für die Zeitdauer T übersteigt, so löst die Steuerschaltung 34 einen korrigierenden Eingriff aus.

Claims

1. Automatisches Drahtvorschubverfahren für eine funkenerosive Drahtschneidemaschine zum Einführen einer Drahtelektrode durch eine Startbohrung in einem Werkstück, umfassend:
Zuführen der Drahtelektrode durch eine röhrenförmige Führung zur Startbohrung hin;
Versetzen der Drahtelektrode in Schwingungen innerhalb der röhrenförmigen Führung;
Erfassen, ob ein Kontakt zwischen der Drahtelektrode und der röhrenförmigen Führung besteht, und
Ergreifen von Maßnahmen in Abhängigkeit von erfaßten Kontakten,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwingungen der Drahtelektrode in Querrichtung veranlaßt werden;
daß eine Zeitdauer (T) definiert wird, die größer ist als eine Kontaktdauer (T₂), bei der allein durch die Drahtschwingungen eine selbsttätige Loslösung des Kontaktes wahrscheinlich ist, und
daß bei Anhalten des Kontaktes länger als die Zeitdauer (T) ein korrigierender Eingriff mit folgenden Schritten ausgelöst wird:
Unterbrechen der Zuführung der Drahtelektrode;
Durchtrennen der Drahtelektrode, und
Wiederaufnehmen der Zuführung der Drahtelektrode.

2. Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwingungen der Drahtelektrode in Querrichtung veranlaßt werden;
daß eine Zeitdauer (T) definiert wird, die größer ist als eine Kontaktdauer (T₂), bei der allein durch die Drahtschwingungen eine selbsttätige Loslösung des Kontaktes wahrscheinlich ist, und
daß bei Anhalten des Kontaktes länger als die Zeitdauer (T) ein korrigierender Eingriff mit folgenden Schritten ausgelöst wird:
Zurückziehen der Drahtelektrode; und
Wiederaufnehmen der Zuführung der Drahtelektrode.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtelektrode dazu veranlaßt wird, zu schwingen, indem komprimierte Luft in die röhrenförmige Führung gespeist wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von auslösbaren korrigierenden Eingriffen begrenzt wird.

5. Automatische Drahtvorschubvorrichtung für eine funkenerosive Drahtschneidemaschine zum Einführen einer Drahtelektrode durch eine Startbohrung in einem Werkstück, aufweisend:
eine erste Drahtführung, die gegenüberliegend dem Werkstück angeordnet ist und die Drahtelektrode zur Startbohrung hinführt;
eine zweite Drahtführung, die gegenüberliegend dem Werkstück auf der bezüglich der ersten Drahtführung gegenüberliegenden Seite des Werkstücks angeordnet ist und die Drahtelektrode von der Startbohrung wegführt;
eine Zuführungseinrichtung zum Zuführen der Drahtelektrode zur ersten Drahtführung;
eine röhrenförmige Führung zum Führen der Drahtelektrode zwischen der Zuführungseinrichtung und der ersten Drahtführung;
eine Schwingungseinrichtung, die die Drahtelektrode dazu veranlaßt, in der röhrenförmigen Führung zu schwingen;
eine Kontakterfassungsschaltung, die Kontakte zwischen der Drahtelektrode und der röhrenförmigen Führung erfaßt und ein Kontakterfassungssignal CD erzeugt, welches einen Signalzustand aufweist, der das Vorliegen eines Kontaktes wiedergibt, und einen weiteren Signalzustand, der das Nichtvorliegen eines Kontaktes wiedergibt; und
eine Steuerschaltung, die elektrisch mit der Zuführungseinrichtung und der Kontakterfassungsschaltung verbunden ist und das Kontakterfassungssignal CD von der Kontakterfassungsschaltung empfängt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwingungseinrichtung die Drahtelektrode zu Schwingungen in Querrichtung anregt,
daß in der Steuerschaltung (34) eine Zeitdauer (T) eingestellt wird, die größer als eine Kontaktdauer (T₂) ist, bei der allein durch die Drahtschwingungen eine selbsttätige Loslösung des Kontaktes wahrscheinlich ist,
daß die Steuerschaltung (34) feststellt, ob das Kontakterfassungssignal CD länger als die Zeitdauer (T) in einem das Vorliegen eines Kontaktes anzeigenden Signalzustand verbleibt, und daraufhin ein Steuersignal zur Zuführungseinrichtung (14, 16, 18) überträgt, und
daß das Steuersignal die Zuführungseinrichtung (14, 16, 18) dazu veranlaßt, die Drahtelektrode (2) zurückzuziehen.

6. Automatische Drahtvorschubvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwingungseinrichtung die Drahtelektrode zu Schwingungen in Querrichtung anregt,
daß in der Steuerschaltung (34) eine Zeitdauer (T) eingestellt wird, die größer als eine Kontaktdauer (T₂) ist, bei der allein durch die Drahtschwingungen eine selbsttätige Loslösung des Kontaktes wahrscheinlich ist,
daß die Steuerschaltung (34) feststellt, ob das Kontakterfassungssignal CD länger als die Zeitdauer (T) in einem das Vorliegen eines Kontaktes anzeigenden Signalzustand verbleibt, und daraufhin ein Steuersignal zur Zuführungseinrichtung (14, 16, 18) überträgt,
daß Einrichtungen (22a, 26, 28) zum Anheben und Absenken der röhrenförmigen Führung (20, 22) und eine Einrichtung (40) zum Durchtrennen der Drahtelektrode vorgesehen sind, und
daß das Steuersignal die Einrichtungen (22a, 26, 28) zum Anheben, die Einrichtung (40) zum Durchtrennen der Drahtelektrode und die Einrichtungen (22a, 26, 28) zum Absenken der röhrenförmigen Führung (20, 22) veranlaßt.

7. Automatische Drahtvorschubvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner einen Zähler (36) umfaßt, der in der Steuerschaltung (34) angeordnet ist und die Anzahl von wiederholbaren korrigierenden Eingriffen begrenzt.

8. Automatische Drahtvorschubvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungseinrichtung Mittel zum Einspeisen komprimierter Luft in die (20, 22) umfaßt.

9. Automatische Drahtvorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, gekennzeichnet durch
eine Vorschubrolle (14);
eine Klemmrolle (16) zum Andrücken der Drahtelektrode (2) gegen die Vorschubrolle (14);
einen Motor (18) zum Rotationsantrieb der Vorschubrolle, wodurch die Drahtelektrode (2) zur ersten Drahtführung (8) hin vorgerückt wird;
einen Zylinder (24), der zwischen der Vorschubrolle (14) und der Drahtführung (8) angeordnet ist;
eine erste röhrenförmige Führung (20), die durch ein Ende des Zylinders hindurchgeführt ist und die Drahtelektrode von der Vorschubrolle in den Zylinder (24) in der Führungseinrichtung führt;
eine zweite röhrenförmige Führung (22), deren eines Ende einen bewegbaren Kolben (22a) im Zylinder (24) bildet und die die erste röhrenförmige Führung (20) mit einem Spalt zwischen den beiden röhrenförmigen Führungen umgibt und dazu dient, die Drahtelektrode aus der ersten röhrenförmigen Führung zur ersten Drahtführung (8) zu führen;
eine erste Luftzuführungsöffnung (26) zum Einspeisen komprimierter Luft in den Zylinder (24), um die zweite röhrenförmige Führung (22) zur ersten Drahtführung (8) hin zu bewegen, wobei die komprimierte Luft über diesen Spalt ebenfalls in die zweite röhrenförmige Führung (22) eindringt;
eine elektrische Spannungsversorgung (42) mit einem ersten Anschluß (44) und einem zweiten Anschluß (46);
einen Kontakt (32) zur elektrischen Verbindung des ersten Anschlusses (44) mit der Drahtelektrode (2);
einen Widerstand (48) mit einer ersten Zuleitung (50), die elektrisch mit dem zweiten Anschluß (46) verbunden ist, und einer zweiten Zuleitung (52), die elektrisch mit der ersten röhrenförmigen Führung (20) und der zweiten röhrenförmigen Führung (22) verbunden ist;
wobei die Steuerschaltung (34) elektrisch mit dem Motor (18), der ersten Zuleitung (50) und der zweiten Zuleitung (52) verbunden ist und das Steuersignal zum Motor überträgt, wenn die Potentialdifferenz zwischen der ersten Zuleitung und der zweiten Zuleitung länger als die Zeitdauer (T) einen bestimmten Wert übersteigt.

10. Automatische Drahtvorschubvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (34) einen Zeitgeber (36) umfaßt.

11. Automatische Drahtvorschubvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (34) einen Zähler aufweist, der die zulässige Anzahl von Übertragungen des Steuersignals zum Motor (18) begrenzt.

12. Automatische Drahtvorschubvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal den Motor (18) dazu veranlaßt, sich zeitweise in Umkehrrichtung zu bewegen, wodurch die Draht elektrode (2) zurückgezogen wird.

13. Automatische Drahtvorschubvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ferner vorgesehen sind:
eine zweite Luftzuführungsöffnung (28), die von der Steuerschaltung (34) gesteuert wird, um komprimierte Luft in den Zylinder (24) einzuspeisen, so daß die zweite röhrenförmige Führung (22) von der ersten Drahtführung (8) abgezogen wird; und
eine Einrichtung (40), die von der Steuer schaltung (34) gesteuert wird und die Drahtelektrode an einem Punkt zwischen der zweiten röhrenförmigen Führung (22) und der ersten Drahtführung (8) durchtrennt.

14. Automatische Drahtvorschubvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal den Motor (18) dazu veranlaßt, zeit weise anzuhalten; und daß daraufhin die Steuerschaltung (34) die zweite Luftzuführungsöffnung (28) dahingehend steuert, daß diese komprimierte Luft in den Zylinder (24) speist, und daß die Steuerschaltung anschließend die Einrichtung (40) dazu veranlaßt, die Drahtelektrode (2) zu durchtrennen.