DE4139202A1 - Funkenerosionsmaschine - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung: Die Erfindung betrifft eine Funkenerosionsmaschine und eine Elektrode, die in einer derartigen Funkenerosionsmaschine als Werkzeug verwendet wird, das in der Lage ist, eine Information bezüglich der Elektrode zu handhaben.

Fig. 8 zeigt schematisch ein Beispiel einer bekannten Funkenerosionsmaschine und Fig. 9 ist eine Seitenansicht, die Einzelheiten eines Hauptabschnitts derselben darstellt. In den Fig. 8 und 9 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Funkenerosion-Bearbeitungselektrode, 2 ein von der Elektrode 1 zu bearbeitendes Werkstück, 3 einen Bearbeitungstank, 4 eine Bearbeitungsflüssigkeit, wie beispielsweise ein Isolieröl, etc., das den Bearbeitungstank 3 füllt. Gewöhnlich wird eine Bearbeitung bei dieser Funkenerosionsmaschine innerhalb der Bearbeitungsflüssigkeit 4 im Tank 3 durchgeführt. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet einen Impulsstromgenerator zur Zuführung eines Impulsstroms zur Elektrode 1 und zum Werkstück 2, 8a eine Leitspindel zur Bewegung einer Hauptwelle der Funkenerosionsmaschine in Vertikalrichtung (in Z-Achse-Richtung), 8c eine Leitspindel zur Bewegung des Werkstücks 2 in einer X-Achse-Richtung, 9a einen Servomotor zur Drehung der Leitspindel 8a in der Z-Achse-Richtung, 9b einen Servomotor zur Drehung einer (nicht dargestellten) Leitspindel zur Bewegung des Werkstücks in Y-Richtung, 9c einen Servomotor zur Drehung der Leitspindel 8c in der X-Richtung und 10 eine numerische Steuervorrichtung zur Steuerung des Betriebs der jeweiligen Servomotoren 9a, 9b und 9c entsprechend einem Bearbeitungsprogramm.

Ein Bezugszeichen 11 bezeichnet ein Kopfstück, das in einem oberen Abschnitt der Funkenerosionsmaschine angeordnet ist, 12a eine Säule, die einen Rahmen darstellt, der das Kopfstück festhält, 13 ein Bett, das einen Lagertisch der Funkenerosionsmaschine bildet, 14b einen beweglichen Tisch zur Bewegung des Werkstücks 2 in Y-Richtung zusammen mit dem Bearbeitungstank 3, 14c einen beweglichen Tisch zur Bewegung des Werkstücks 2 in X-Richtung zusammen mit dem Tank 3, 15 einen Spindelkopf, der ein Mittelstück der Hauptwelle der Funkenerosionsmaschine ist, an dessen unterem Ende eine Elektrodeneinspannvorrichtung 15 zum Einspannen der Elektrode 1 über eine Elektrodenwinkel-Reguliereinrichtung 19 zum Drehen der Elektrode 1 um eine Achse des Spindelkopfs (C-Achse-Richtung) vorgesehen ist. Ein Bezugszeichen 16 bezeichnet eine automatische Elektrodenwechselvorrichtung zum Austausch der auf der Hauptwelle befestigten Elektrode 1 mit einer anderen Elektrode, 17 einen Arm zum Halten der Elektrode 1 für deren Austausch, und 18 ein Magazingestell, das verschiedene Elektroden 1 speichern kann. Die Elektrode 1 ist auf einem Schaft 20 befestigt, um einen automatischen Wechsel der Elektrode zu erleichtern.

Beim Betrieb werden die fest auf den jeweiligen Schäften 20 befestigten Elektroden 1 vorbereitend in dem Magazingestell 18 gespeichert. Das Magazingestell 18 hat eine Anzahl Speicherabschnitte, die aufeinanderfolgend numeriert sind. Die Seriennummern werden von der numerischen Steuervorrichtung 10 als Auftragsnummern verwendet, um die jeweiligen Elektroden 1 zu identifizieren. Bei Erhalt einer derartigen Auftragsnummer aus der numerischen Steuervorrichtung 10 wird das Magazingestell 18 in eine Position gedreht, in der eine in dem entsprechend numerierten Speicherabschnitt gespeicherte Elektrode von dem Arm 17 erfaßt werden kann. Anschließend wird der Arm in der Zeichnung nach links vorgeschoben, hält den die Elektrode 1 tragenden Schaft 20 und zieht ihn nach unten. Darauf dreht sich der Arm 17 in einer horizontalen Ebene um 180° und steckt den Schaft 20 der Elektrode 1 in die Elektrodeneinspannvorrichtung 15a, während er sich nach oben bewegt. Wenn die Elektrodeneinspannvorrichtung 15a den Schaft 20 der Elektrode 1 einspannt, gibt der Arm 17 den Schaft 20 frei und wird in seine Ausgangsposition zurückgebracht.

Soll die von der Elektrodeneinspannvorrichtung 15a eingespannte Elektrode zum Magazingestell 18 zurückgebracht werden, so wird der vorstehend beschriebene Betrieb des Arms 17 umgekehrt.

Somit kann durch die von der Elektrodeneinspannvorrichtung 15a eingespannte Elektrode 1 eine elektroerosive Bearbeitung entsprechend einem Bearbeitungsprogramm durchgeführt werden, das vorab in die numerische Steuervorrichtung 10 eingegeben wurde.

Zunächt werden die Elektrode 1 und das Werkstück 2 einander gegenüberliegend innerhalb der Bearbeitungsflüssigkeit 4 im Bearbeitungstank 3 angeordnet und ein Impulsstrom wird vom Impulsstromgenerator 5 der Elektrode 1 und dem Werkstück 2 zugeführt. Mit Hilfe eines derartigen Impulsstroms tritt in einem Bearbeitungsspalt zwischen der Elektrode 1 und dem Werkstück 2 eine intermittierende Entladung auf, durch welche das Werkstück 2 bearbeitet wird. Während der Bearbeitung wird die Elektrode 1, die über die Leitspindel 8a mit dem Z-Achse-Servomotor 9a verbunden ist, entsprechend dem Befehl aus der numerischen Steuervorrichtung 10 vertikal bewegt.

Ferner werden die Tische 14b und 14c, die mit dem Y- und dem X-Servomotoren 9b und 9c jeweils durch die Leitspindel 8c und eine nicht dargestellte Leitspindel verbunden sind, entsprechend den Befehlen aus der numerischen Steuervorrichtung 10 in der Y- und X-Richtung bewegt, so daß die Horizontalposition der Elektrode 1 relativ zum Werkstück 2 relativ geändert werden kann.

Die Elektrode 1 kann in C-Richtung um die Achse des Spindelkopfs durch die Elektrodenwinkel-Regeleinrichtung 19 gedreht werden.

Daher kann durch entsprechende Steuerung der Servomotoren 9a, 9b und 9c und der Elektrodenwinkel-Regeleinrichtung 19 ein gewünschter Abschnitt des Werkstücks 2 entsprechend einer Gestalt der Elektrode 1 bearbeitet werden.

Zur Durchführung einer kontinuierlichen Bearbeitung durch aufeinanderfolgenden Austausch einer Anzahl unterschiedlicher Elektroden 1 ist es erforderlich, einleitend die Position einer derartigen Elektrode zu kennen. Fig. 10a zeigt das Werkstück 2 und ein Vergleichsmeßelement 90, das am Magazingestell 18 vorgesehen ist, sowie eine Bezugskugel 91, die in der Nachbarschaft des Werkstücks 2 angeordnet ist, zwecks Messung der Elektrodenposition gegenüber dem Werkstück 2. Das Vergleichsmeßelement 90 dient dazu, einen Vergleichspunkt zur Messung einer Relativposition des Werkstücks gegenüber der Bezugskugel 91 zu liefern, und zur Lieferung eines Bezugspunkts zur Messung der Position einer jeden der Elektroden 1.

Es wird die Positionsmessung der jeweiligen Elektrode 1 beschrieben. Zuerst wird eine Positionsausrichtung zwischen dem Vergleichsmeßelement 90 und der Bezugskugel 91 gemäß Fig. 11 durchgeführt, in der gerade Linien einen schnellen Vorschub der Bezugskugel 91 gegenüber dem Vergleichsmeßelement 90 angeben und in der gewellte Linien einen langsamen Vorschub der Bezugskugel 91 bis zu einem eventuellen Kontakt mit dem Vergleichsmeßelement 90 angeben.

Anschließend wird gemäß Fig. 10b eine Ausrichtung einer ersten Elektrode 1A unter Verwendung der Bezugskugel 91 durchgeführt. Anschließend wird eine Ausrichtung der zweiten Elektrode 1B gemäß Fig. 10c durchgeführt. Diese Ausrichtungsvorgänge werden einleitend in der numerischen Steuervorrichtung 10 durch einen Operator programmiert. Das heißt, eine Position (in dreidimensionalen X-Y-Z-Koordinaten) und ein Winkel C der Elektrode, für welche die Ausrichtung durchgeführ werden soll, werden seitens des Operators zugeordnet und die Ergebnisse der Messungen der jeweiligen Elektroden 1 werden in der numerischen Steuervorrichtung 10 zusammen mit den jeweiligen Elektrodennnummern registriert.

Mit den Bewegungen dieser Elemente kann eine dreidimensionale Position der Bezugskugel 91 gemessen werden.

Bei der Positionierung jeder Elektrode 1 können die in die numerische Steuervorrichtung 10 eingegebenen numerischen Werte solche umfassen, die die Größe der Elektrode und Bezugspunkte derselben enthalten. Hat die Elektrode 1 eine einfache Gestalt, beispielsweie gemäß Fig. 12, so werden zum Beispiel die Positionen der Seiten Xa und Xb der Elektrode in X-Richtung, die Seiten Ya und Yb der Elektrode in der Y-Richtung und die Seite Za der Elektrode in Z-Richtung aufeinanderfolgend vom Vergleichsmeßelement 90 aufgenommen, beginnend von jener gem. Fig. 13a bis zu jener nach Fig. 13e.

Bei einer derartigen bekannten Funkenerosionsmaschine ist die Schwierigkeit vorhanden, daß die Maschine ihren automatischen Positionierungsvorgang anhält, wenn der Operator einen einfachen Fehler macht, nämlich irrtümlich eine korrekte Elektrodengröße in die numerische Steuervorrichtung eingibt oder eine irrtümliche Elektrodengröße eingibt. Ferner ist die erforderliche Zeit zur Durchführung des Ausrichtvorgangs um so länger, je größer die Anzahl der Elektroden ist, die bei einer Bearbeitung verwendet werden.

Beispielsweise offenbart die japanische Veröffentlichung Kokai (P) 1 46 638/1989 eine Funkenerosionsmaschine, dessen Werkzeug einen Speicher aufnimmt, der in der Lage ist, einleitend Daten bezüglich des Durchmessers, der Länge, des Korrekturwerts, der Gebrauchsdauer und Verwendungszeiten des Werkzeugs (etc.) eingelesen zu erhalten, und die eine automatische Handhabung der Werkzeuggebrauchsdauer durchführen kann. Jedoch hat eine derartige Werkzeugmaschine keine automatische Mittenabweichungskorrektur für das Werkzeug und erfordert viel Zeit für den Ausrichtvorgang des Werkzeugs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrode zur Verwendung in einer Funkenerosionsmaschine zu schaffen, bei der eine automatische Messung der Fehlausrichtung der Elektrode möglich wird, die auf der elektroerosiven Bearbeitungsmaschine befestigt ist, was zu einer erheblichen Verbesserung der Einsatzfähigkeit der Werkzeugmaschine führt.

Diese Aufgabenstellung wird durch eine Elektrode gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine Aufzeichnungsvorrichtung, die fest mit der Elektrode verbunden ist, um Elektrodendaten zu speichern, einschließlich der Elektrodennummer, der Fehlausrichtung gegenüber einem Bezugswert und eines Bearbeitungsprogramms der Elektrode.

Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine automatische Ausrichtungsvorrichtung zur korrekten Positionierung der Elektrode relativ zu einem Werkstück zu schaffen.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Funkenerosionsmaschien zu schaffen, die eine derartige Elektrode verwendet.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Elektrode zur Verwendung in einer Funkenerosion-Bearbeitungsmaschine mit einer Aufzeichnungsvorrichtung ausgestattet, die Elektrodendaten aufzeichnet, die die Elektrodennummer, ihre Abweichung von einem Bezugswert und ein Bearbeitungsprogramm, etc. enthalten.

Eine Ausrichtvorrichtung für die Elektrode ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gekennzeichnet durch einen Drehtisch zur festen Montage der Elektrode, mit der eine Aufzeichnungsvorrichtung fest verbunden ist; eine vertikale Antriebsvorrichtung zur Vertikalbewegung, relativ zur Elektrode, eines Vergleichsmeßelements, das in Kontakt mit der Elektrode gebracht werden kann, um eine Fehlausrichtungsgröße derselben gegenüber einem Bezugspunkt zu messen; eine horizontale Antriebsvorrichtung zur Bewegung des Vergleichsmeßelements relativ zur vertikalen Antriebsvorrichtung; und eine Schreibvorrichtung zum Schreiben einer Fehlausrichtungsgröße der Elektrode, die durch das Vergleichsmeßelement in der Aufzeichnungsvorrichtung gemessen wurde.

Eine Funkenerosionsmaschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein Magazingestell mit einer Anzahl Elektrodenspeicherabschnitte zur Speicherung einer entsprechenden Anzahl unterschiedlicher Elektroden, wovon jede eine Aufzeichnungsvorrichtung hat, die Elektrodendaten speichert; einen Elektrodenwechsler zur Entnahme einer gewünschten der Elektroden aus dem Magazingestell durch Lesen der Elektrodennummer, die in der Aufzeichnungsvorrichtung der Elektrode gespeichert ist und Montage der Elektrode an einer Hauptwelle der elektrischen Funkenerosionsmaschine; eine Fehlausrichtung-Lesevorrichtung zum Lesen der Fehlausrichtungsgröße aus der Aufzeichnungsvorrichtung der Elektrode, die die Elektrodennummer hat und Speichern der Fehlausrichtungsgröße in einem Speicher; einen Elektrodenpositionsdetektor zur Erfassung von Positionskoordinaten der Elektrode, die mittels des Elektrodenwechslers auf der Hauptwelle montiert ist; eine Ausrichtvorrichtung zur Erzielung einer Korrekturstrecke, die gegenüber einem Hilfsnullpunkt gemessen wurde, der die Elektrodenposition-Koordinaten hat, die vom Elektrodenpositionsdetektor zu dem Zeitpunkt erfaßt wurden, wenn die Elektrode auf der Hauptwelle der Maschine montiert ist, aus einer eingelesenen Fehlausrichtungsgröße aus dem Speicher und Ausgabe eines in dieser Weise erhaltenen, der Korrekturstrecke entsprechenden Korrekturstreckensignals zur Antriebsvorrichtung der jeweiligen Wellen der elektrischen Funkenerosionsmaschine zum Antrieb derselben; eine Berechnungseinrichtung für den wahren Nullpunkt zum Setzen und zur Ausgabe der Positionskoordinaten der Elektrode, die durch die Ausrichtvorrichtung als wahre Nullpunkt-Koordinaten gemessen wurden; und eine Bearbeitungsprogramm-Lese/Betriebsvorrichtung zum Lesen eines Bearbeitungsprogramms entsprechend der Elektrodennummer aus dem Speicher und Steuerung der Antriebsvorrichtung der jeweiligen Wellen unter Verwendung der Nullpunkt-Koordinaten.

Die Aufzeichnungsvorrichtung jeder Elektrode speichert das Bearbeitungsprogramm, das ausgelesen und im Speicher gespeichert wird.

Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, bei der jede Elektrode die Aufzeichnungsvorrichtung hat, ist es möglich, zuverlässig Elektrodendaten einer willkürlichen Elektrode zur Funkenerosionsmaschine zu übertragen, die sie befestigt.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann die Eingabe an fehlerhaften Daten seitens des Operators oder seine irrtümliche Eingabe von richtigen Daten in die numerische Steuervorrichtung verhindert werden, da eine Erfassung der Größe der Fehlausrichtung und das Einschreiben derselben in die numerische Steuervorrichtung selbsttätig durch die Ausrichtvorrichtung durchgeführt werden.

Ferner ist bei der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform, bei der die Funkenerosionsmaschine die Größe der Fehlausrichtung der Elektrode aus deren Aufzeichnungsvorrichtung ausliest und sie entsprechend korrigiert, keine Notwendigkeit vorhanden, die Meßschritte der Fehlausrichtung auf der Seite der Funkenerosionsmaschine durchzuführen, was zu einer merklich verbesserten Verarbeitungsfähigkeit der Maschine führt. Da ferner die Aufzeichnungsvorrichtung der Elektrode das Bearbeitungsprogramm speichert, ist es möglich, die Speicherkapazität der numerischen Steuervorrichtung entsprechend zu verringern und die Datenhandhabung der aus dem Magazingestell entnommenen Elektrode einfacher zu machen.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Funkenerosionsmaschine,

Fig. 2 einen Aufbau einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausrichtvorrichtung für eine Elektrode einer Funkenerosionsmaschine,

Fig. 3a bis 3e jeweils die Schritte der Erfassung der Fehlausrichtung der Elektrode,

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Steuerabschnitts einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Funkenerosionsmaschine,

Fig. 5 einen Einzelaufbau eines Hardware-Abschnitts der dargestellten Funkenerosionsmaschine,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Hauptabschnitts der Funkenerosionsmaschine,

Fig. 7a und 7b eine Ablaufdarstellung eines Betriebs, der in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Funkenerosionsmaschine,

Fig. 8 einen Hardware-Abschnitt eines Ausführungsbeispiels einer bekannten Funkenerosionsmaschine,

Fig. 9 einen Einzelaufbau eines Hauptabschnitts der bekannten Funkenerosionsmaschine,

Fig. 10a bis 10c Positionsbeziehungen zwischen einem Vergleichsmeßelement, einer Bezugskugel und einem Werkstück bei der Messung von Elektrodenpositionen,

Fig. 11 eine Beziehung zwischen dem Vergleichsmeßelement und der Bezugskugel bei der Korrektur einer Fehlausrichtung,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer bekannten Elektrode, und

Fig. 13a bis 13e Schritte der Positionierung der Elektrode bei Erfassung einer Fehlausrichtungsgröße der Elektrode.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, die in den anliegenden Zeichnungen dargestellt sind.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Elektrode zur Verwendung in einer Funkenerosionsmaschne. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 die Elektrode mit einem fest mit ihr verbundenen Schaft 20. Ein Speicherschild 100 ist an einer Seite eines Außenumfangs des Schafts 20 als Aufzeichnungsvorrichtung befestigt, die einleitend Elektrodendaten aufgezeichnet hat, einschließlich der Elektrodennummer der Elektrode 1, deren Fehlausrichtung gegenüber einem Vergleichswert und ein Bearbeitungsprogramm etc.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Aufbau einer Ausführungsform einer Ausrichtvorrichtung für die Elektrode 1. Die Ausrichtvorrichtung umfaßt einen Drehtisch 111, der in einer C-Richtung drehbar ist und die Elektrode 1 festhält, eine vertikale, d. h. Z-Achse-Antriebsvorrichtung 112 zur vertikalen Bewegung eines Vergleichsmeßelements 90, das in Kontakt mit der Elektrode 1 gebracht werden kann, um die Größe einer Fehlausrichtung gegenüber einem Bezugspunkt zu messen, eine horizontale oder X-Achse-Antriebsvorrichtung 113 zur Befestigung des Vergleichsmeßelements 90 und zur Bewegung desselben horizontal gegenüber der Z-Achse-Antriebsvorrichtung 112, einen Zähler 114 zur Anzeige der Fehlausrichtungsbeträge der Elektrode 1 in den jeweiligen Richtungen X, Y, Z und C unter Verwendung des Vergleichsmeßelements 90, eine Schreibvorrichtung 115, die am Drehtisch 111 dem Speicherschild 100 der Elektrode 1 zugewandt ist, um die Fehlausrichtungsgröße der Elektrode 1, die durch das Vergleichsmeßelement 90 gemessen wurde, in das Speicherschild 100 einzuschreiben, und einen Schreibknopf 116, der ein Schalter ist, um die Schreibvorrichtung 115 zu veranlassen, die Fehlausrichtungsgrößen der Elektrode 1 in den vier Richtungen in das Speicherschild 100 einzuschreiben.

Die Betriebsvorgänge der Ausrichtvorrichtung, beginnend mit der Messung der Elektroden-Fehlausrichtung bis zum Einschreiben desselben in das Speicherschild 100, werden unter Bezugnahme auf die Fig. 3a bis 3e beschrieben. Nächst wird die Elektrode 1 auf dem Drehtisch 111 aufgebracht. Anschließend wird das Vergleichsmeßelement 90 durch die Z-Achse-Antriebsvorrichtung 112 abgesenkt, bis es in Anlage mit der Za-Seite der Elektrode 1 gelangt und einen vertikalen Bahnabstand des Vergleichsmeßelements 90 mißt und ihn am Zähler 114 (Fig. 3a) anzeigt. Anschließend wird das Bezugsmeßelement 90 in Anlage mit einer Xa-Seite der Elektrode 1 gebracht, indem die Z-Achse-Antriebsvorrichtung 112 und anschließend die X-Achse-Antriebsvorrichtung 113 (Fig. 3b) betätigt werden und, in ähnlicher Weise, mit einer Xb-Seite der Elektrode 1, indem die Z-Achse-Antriebsvorrichtung 112 und die X-Achse-Antriebsvorrichtung 113 (Fig. 3c) betätigt werden. Die auf diese Weise erhaltene Bewegungsbahn des Vergleichsmeßelemnts 90 in X-Richtung wird am Zähler 114 angezeigt. Anschließend, nachdem der Drehtisch 111 in C-Richtung um 90° gedreht wurde, werden die Z- und X-Antriebsvorrichtungen 112 und 113 erneut betätigt, um das Vergleichsmeßelement 90 in Anlage mit einer Yb-Seite der Elektrode 1 (Fig. 3d) zu bringen und anschließend werden die Z- und X-Antriebsvorrichtungen 112 und 113 betätigt, um das Vergleichsmeßelement 90 in Anlage mit einer Ya-Seite der Elektrode 1 (Fig. 3e) zu bringen und der somit gemessene Wert in Y-Richtung wird am Zähler 114 angezeigt.

Der Wert in C-Richtung, d. h. der Elektrodenwinkel kann erhalten werden, indem der Drehwinkel des Drehtiches 111 gemessen wird, indem der Drehtisch um einen Betrag gedreht wird, der der Fehlausrichtung gegenüber einem Bezugspunkt der Elektrodengestalt entspricht, der aus den in den Fig. 3a bis 3e gezeigten Meßschritten bekannt ist.

Ein Operator bestätigt die Fehlausrichtungsgrößen der Elektrode 1, die am Zähler 114 angegeben sind und drückt den Schreibknopf 116, um die Schreibvorrichtung 115 zu veranlassen, die Fehlausrichtungen in das Speicherschild 100 einzuschreiben.

Somit führt die erfindungsgemäße Ausrichtvorrichtung für die Elektrode der Funkenerosionsmaschine die Ausrichtung der Elektrode 1 und das Einschreiben ihrer Fehlausrichtungen in den vier Richtungen selbsttätig durch und eliminiert eine fehlerhafte manuelle Eingabe desselben.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Funkenerosionsmaschine, wobei Fig. 4 ein Blockschaltbild ist, das einen Aufbau eines Steuerabschnitts der Maschine darstellt, Fig. 5 einen Aufbau eines Hardware-Abschnitts desselben darstellt, und Fig. 6 eine Seitenansicht ist, die einen Einzelaufbau eines Hauptabschnitts der Maschine angibt. ln diesen Figuren werden Abschnitte desselben, die denen der bekannten Maschine entsprechen, jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Einzelbeschreibung entfällt. Nur jene Abschnitte, die die vorliegende Erfindung betreffen, werden beschrieben.

Die in den Fig. 4 bis 6 gezeigte Funkenerosionsmaschinen umfaßt ein Magazingestell 18 mit einer Anzahl Speicherabschnitten, wovon jeder eine entsprechende Nummer verschiedener Elektroden 1 speichert, wovon jede ein Speicherschild trägt, das Elektrodendaten speichert, die eine für die Elektrode typische Nummer tragen, ihre Fehlausrichtungsgröße und ein Bearbeitungsprogramm, etc., ferner eine Elektrodenerfassungsvorrichtung 120 zur Erfassung einer Elektrode 1, die in einen zugeordneten Speicherabschnitt des Magazingestells 18 eingesetzt ist, eine Elektrodennummer-Lesevorrichtung 121 zum Lesen der Nummer des Speicherabschnitts, in dem die Elektrode durch die Elektrodenerfassungsvorrichtung 120 als eingeführt erfaßt wird, zum Speichern der Nummer in einem Lesespeicher 126, einen Magazingestell-Steuerabschnitt 122 zur Positionierung des Speicherabschnitts des Magazingestells entsprechend der beteiligten Nummer in einer Elektroden-Handhabungsposition in der die Elektrode in das Magazingestell eingeführt oder aus diesem entnommen wird, eine Elektrodendaten-Lese/Schreibvorrichtung 123, die in einer Position angeordnet ist, in der die im Speicherschild 100 der Elektrode 1 gespeicherten Elektrodendaten eingelesen werden können, einen Elektrodenwechsler 16 zur Überfühung der Elektrode 1 zwischen dem Magazingestell 18 und einer Hauptwelle der Funkenerosionsmaschine, das heißt zwischen dem Magazingestell 18 und einer Elektrodenaufspannvorrichtung 15a an der Seite eines Spindelkopfs 15, eine Elektrodennummer-Bezugnahmeeinrichtung 21 zur Lieferung eines Lesesignals zum Lesen der Elektrodennummer aus dem Speicherschild 100 der Elektrode 1, die in der Elektrodenhandhabungsposition angeordnet ist, zur Elektrodendaten-Lese/Schreibvorrichtung 123 und Bezugnahme der somit erhaltenen Elektrodennummer auf die vorausgehend erwähnte zugeordnete Nummer, einen Elektrodenwechsel/ Montagebefehl-Signalgenerator zur Lieferung eines Elektrodenwechsel/Montagebefehlssignals zum Elektrodenwechsler 16, wenn die Elektrodennummer-Bezugnahmeeinrichtung 124 eine Koinzidenz dieser Nummern feststellt, eine Fehlausrichtung-Lesevorrichtung 127, die auf den Elektrodenwechsel-Montagebefehl anspricht, um ein Lesesignal der Fehlausrichtung aus dem Speicherschild 100 der Elektrode 1 in der Elektrodenhandhabungsposition in die Elektrodendaten-Lese/Schreibvorrichtung 123 zu liefern und die somit erhaltene Fehlausrichtung im Speicher 126 zu speichern, eine Bearbeitungsprogramm-Lese/Betriebsvorrichtung 129 zur Lieferung eines Lesesignals zum Auslesen des Bearbeitungsprogramms aus dem Speicherschild 100 der Elektrode 1 in der Elektrodenhandhabungsposition zur Elektrodendaten-Lese/Schreibvorrichtung 123 und Speicherung des somit erhaltenen Bearbeitungsprogramms in einem Speicher 128, einen Elektrodenpositionsdetektor 130 zur Erfassung der Positionskoordinaten, der in der Elektrodeneinspannvorrichtung 15a über den Elektrodenwechsler 16 eingespannten Elektrode, eine Hilfsnullpunkt-Einstellvorrichtung 131 zum Einstellen der Koordinaten der Elektrodenposition, die vom Elektrodenpositionsdetektor 130 zum Zeitpunkt des Einspannens der Elektrode als Hilfsnullpunkt erfaßt wird, eine Ausrichtvorrichtung 133 zur Erzielung einer Korrekturstrecke gegenüber dem durch die Hilfsnullpunkt- Einstellvorrichtung 131 eingestellten Hilfsnullpunkt auf der Grundlage der vom Speicher 126 eingelesenen Fehlausrichtung und Steuern der Antriebsvorrichtungen 132 der jeweiligen Wellen durch Zufuhr von Korrektursignalen, die den auf diese Weise erhaltenen Korrekturstrecken entsprechen, und eine Berechnungseinrichtung 134 für den wahren Nullpunkt zur Einstellung von Koordinaten der Position, zu der die Elektrode 1 durch die Ausrichtvorrichtung 133 als wahren Nullpunkt bewegt wird und Lieferung des wahren Nullpunkts zu der Bearbeitungsprogramm-Lese/Betriebsvorrichtung 129. Die Bearbeitungsprogramm-Lese/Betriebsvorrichtung 129 steuert die Antriebsvorrichtung der jeweiligen Wellen auf der Grundlage des aus dem Speicher 128 ausgelesenen Bearbeitungsprogramms unter Verwendung der wahren Nullpunkt Koordinaten, die durch die Berechnungseinrichtung 134 für den wahren Nullpunkt gesetzt worden sind.

Ein Betrieb der Funkenerosionsmaschine mit dem Aufbau gemäß den Fig. 4 bis 6 wird unter Bezugnahme auf die in den Fig. 7a und 7b gezeigten Ablaufdarstellungen beschrieben. Da die Funkenerosionsmaschine selbst der bekannten Maschine gleicht, wird nur die Korrektur der Fehlausrichtung der Elektrode beschrieben. Zunächst werden eine Anzahl unterschiedlicher Elektroden 1, wovon jede das Speicherschild 100 hat, das einleitend die Elektrodendaten einschließlich der Elektrodennummer, der Fehlausrichtung und des Bearbeitungsprogramms als Anfangseinstellungen speichert, in die entsprechenden Speicherabschnitte des Magazingestells 18 geführt. Ist die Einführung der Elektroden 1 beendet, so signalisiert die Elektrodenerfassungsvorrichtung 120 der Elektrodennummer- Lesevorrichtung 121 die Nummer des Speicherabschnitts, in der die Elektrode 1 eingeführt ist. Die Elektrodennummer- Lesevorrichtung 121 spricht auf die Nummer des Speicherabschnitts aus der Elektrodenerfassungsvorrichtung 120 an und speichert die Nummer im Speicher 126 als Elektrodennummer (Stufe 2).

Anschließend spricht der Elektrodenwechsler 16 auf eine Befehlsnummer (zugeteilte Nummer) aus der numerischen Steuervorrichtung 10 an und veranlaßt den Magazingestell-Steuerabschnitt 122, den Speicherabschnitt entsprechend der zugeteilten Nummer in die Elektrodenhandhabungsposition zu bewegen (Stufe 3). Nunmehr ist die dabei abgeleitete Position der Elektrode 1 eine Position, bei der die Elektrodendaten-Lese/Schreibvorrichtung 123, die im Speicherschild 100 der entnommenen Elektrode 1 gespeicherten Elektrodendaten lesen kann.

Erreicht die entnommene Elektrode 1 die Elektroden-Handhabungsposition, so liefert die Elektrodennummer-Bezugnahmeeinrichtung 124 an die Elektrodendaten-Lese/Schreibvorrichtung 123 einen Befehl, der das Auslesen der Elektrodennummer vom Speicherschild 100 der Elektrode 1 anweist (Stufe 4), setzt die gelesene Elektrodennummer in bezug zur zugeteilten Nummer (Stufe 5), bestimmt, ob die ausgelesene Elektrodennummer und die zugeteilte Nummer gleich sind (Stufe 6) und führt eine Alarmverarbeitung durch, wenn sie nicht gleich sind (Stufe 7).

Wird in der Stufe 6 entschieden, daß diese beiden Nummern gleich sind, so liefert die Fehlausrichtung-Lesevorrichtung 127 der Elektrodendaten-Lese-Schreibvorrichtung 123 ein Signal, das das Auslesen der Fehlausrichtung entsprechend der Elektrodennummer aus dem Speicherschild 100 anweist und anschließend liefert die Bearbeitungsprogramm-Lese/ Betriebsvorrichtung 128 an die Elektrodendaten-Lese/ Schreibvorrichtung 123 ein Signal, das das Anweisen des Lesens des Bearbeitungsprogramms entsprechend der Elektrodennummer aus dem Speicherschild 100 anweist (Stufe 8).

Die Elektrodendaten-Lese/Schreibvorrichtung 123 spricht auf die Signale von der Fehlausrichtung-Lesevorrichtung 127 und von der Bearbeitungsprogramm-Lese/Betriebsvorrichtung 129 an und liest die Fehlausrichtung und das Bearbeitungsprogramm aus dem Speicherschild 100 aus und überführt sie zur Fehlausrichtung-Lesevorrichtung 127 und zur Bearbeitungsprogramm-Lese/Betriebsvorrichtung 129.

Die Fehlausrichtung-Lesevorrichtung 127 und die Bearbeitungsprogramm-Lese/Betriebsvorrichtung 129 sprechen jeweils auf die Fehlausrichtung und das Bearbeitungsprogramm aus der Elektrodendaten-Lese/ Schreibvorrichtung 123 an (Stufe 9) und speichern jeweils die erhaltene Fehlausrichtung im Speicher 126 und das erhaltene Bearbeitungsprogramm im Speicher 128 (Stufe 10).

Darauf weist der Elektrodenwechsel/Montagebefehlsgenerator 125 den Elektrodenwechsler 116 an, die Elektrode 1 auszutauschen bzw. zu montieren. Der Elektrodenwechsler 16 spricht auf die Anweisung vom Elektrodenwechsel/Montagebefehlsgenerator 125 an, um den Arm 17 nach links vorzuschieben und ihn zu veranlassen, die Elektrode 1 zu halten und sie nach unten zu ziehen und anschließend den Arm 17 in einer horizontalen Ebene um 180° zu drehen und ihn aufwärts zu bewegen, damit er die Elektrode 1 in die Elektrodeneinspannvorrichtung 15a einstecken kann. Anschließend, wenn die Elektrodeneinspannvorrichtung 15a die Elektrode 1 einspannt, veranlaßt der Elektrodenwechsler 16 den Arm 17, sich von der Elektrode 1 zu lösen und kehrt zur Ausgangsposition zurück.

Wenn die Elektrodeneinspannvorrichtung 15a die Elektrode 1 einspannt, so erhält die Hilfsnullpunkt-Einstellvorrichtung 131 die Koordinaten (X, Y, Z, C) der Elektrode zu dem Zeitpunkt, wo die Elektrode eingespannt wird, was durch die Elektrodenerfassungsvorrichtung 130 (Stufe 12) erfaßt wird und setzt die somit erhaltenen Elektrodenpositionskoordinaten als einen Hilfsnullpunkt (Xo, Yo, Zo, Co) (Stufe 13).

Nachdem der Hilfsnullpunkt gesetzt wurde, liest die Ausrichtvorrichtung 133 die Fehlausrichtungsgrößen (Xa, Ya, Za, Ca) aus dem Speicher 126 aus (Stufe 14) und erhält eine Korrekturstrecke Xb gegenüber dem Hilfsnullpunkt Xo auf der Grundlage des Fehlausrichtungswerts Xa, eine Korrekturstrecke Yb gegenüber dem Hilfsnullpunkt Yo auf der Grundlage des Fehlausrichtungswerts Ya, eine Korrekturstrecke Zb gegenüber dem Hilfsnullpunkt Zo auf der Grundlage des Fehlausrichtungswerts Za und eine Korrekturstrecke Cb gegenüber dem Hilfsnullpunkt Co auf der Grundlage des Fehlausrichtungswegs Ca und gibt diese Korrekturstrecken an die jeweiligen Antriebsvorrichtungen 132 aus, um die jeweiligen Wellen zu bewegen (Stufe 15).

Anschließend erhält die Berechnungseinrichtung 134 für den wahren Nullpunkt die Koordinaten der somit durch die Ausrichtvorrichtung 133 bewegten Elektrode 1 aus dem Elektrodenpositionsdetektor 130 und setzt sie als wahre Nullpunktkkoordinaten (Stufe 16) und gibt sie an die Bearbeitungsprogramm-Lese/Betriebsvorrichtung 129 aus.

Sind die wahren Nullpunktkoordinaten gesetzt, so liest die Bearbeitungsprogramm-Lese/Betriebsvorrichtung 129 das Bearbeitungsprogramm aus dem Sepicher 128 aus (Stufe 17) und steuert die jeweiligen Antriebsvorrichtungen 132 entsprechend dem Programm unter Verwendung der wahren Nullpunktkoordinaten als Nullpunkt (Stufe 18).

Ist nach der Stufe 18 (Stufe 19) ein Elektrodenwechsel/Montagebefehl vorhanden, so kehrt das Programm zur Stufe 3 zurück. Ist kein Elektrodenwechsel/Montagebefehl vorhanden, so ist das Programm beendet (Stufe 20), womit der Vorgang abgeschlossen ist. Das Bearbeitungsprogramm in der Stufe 18 entspricht jenem für die ausgewechselte Elektrode.

Wie beschrieben wurde, ist bei der Funkenerosionsmaschine, die die Fehlausrichtung der Elektrode aus dem Speicherschild 100 der Elektrode ausliest und die Fehlausrichtung selbsttätig entsprechend korrigiert, keine Notwendigkeit vorhanden, die Elektrodenfehlausrichtung auf der Funkenerosionsmaschinenseite zu messen. Somit ist die Ausführbarkeit der Funkenerosionsmaschine erheblich verbessert. Da das Speicherschild 100 der Elektrode das Bearbeitungsprogramm für diese Elektrode speichert, ist es möglich, die Speicherkapazität der numerischen Steuervorrichtung 10 zu verringern und eine Handhabung der aus dem Magazingestell entnommenen Elektrodendaten zu erleichtern.

Obgleich bei der beschriebenen Ausführungsform die Aufzeichnungsvorrichtung als das Speicherschild 100 beschrieben ist und dessen Inhalt durch die Elektrodendaten-Lese/Schreibvorrichtung 123 gelesen wird, die auf der Seite der elektrischen Funkenerosionsmaschine mittels einer elektromagnetischen Welle berührungslos vorgesehen ist, kann eine andere Aufzeichnungsvorrichtung als das Speicherschild bei der Erfindung verwendet werden. Beispielswiese kann die Aufzeichnungsvorrichtung die Gestalt eines Strichcode-Siegels aufweisen, das optisch oder magnetisch gelesen wird. Ferner kann die Aufzeichnungsvorrichtung in Form von Vorsprüngen an der Elektrode ausgebildet sein, die unmittelbar mechanisch erfaßt werden.

Es ist selbstverständlich möglich, die erforderlichen Daten im Speicherschild über die Elektrodendaten-Lese/Schreibvorrichtung 123 einzuschreiben.

Obgleich in der beschriebenen Ausführungsform das Lesen der Elektrodendaten aus dem Speicherschild durchgeführt wird, bevor der Arm 17 die Elektrode an der Elektrodenhandhabungsposition hält, kann dieses Lesen der Daten an jeder Position der Elektrode 1 erfolgen, solange die Elektrodendaten-Lese/Schreibvorrichtung 123 das Speicherschild lesen kann. Die Position der Elektrodendaten-Lese/Schreibvorrichtung 123 ist beliebig, solange sie das Speicherschild lesen kann.

Claims (6)

1. Elektrode zur Verwendung in einer elektrischen Funkenerosionsmaschine, gekennzeichnet durch eine Aufzeichnungsvorrichtung (100), die fest mit der Elektrode (1) verbunden ist, um Elektrodendaten zu speichern, einschließlich der Elektrodennummer, der Fehlausrichtung gegenüber einem Bezugswert und eines Bearbeitungsprogramms der Elektrode.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsvorrichtung (100) ein Speicherschild umfaßt, das an der Elektrode (1) befestigt ist.

3. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsvorrichtung (100) ein Strichcodesiegel umfaßt, das an der Elektrode (1) befestigt ist.

4. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsvorrichtung (100) einen Vorsprung umfaßt, der auf der Elektrode (1) gebildet wird.

5. Ausrichtvorrichtung zur Korrektur einer Fehlausrichtung einer Elektrode zur Verwendung in einer elektrischen Funkenerosionsmaschine, gekennzeichnet durch:
einen Drehtisch (111) zur festen Montage der Elektrode (1), mit der eine Aufzeichnungsvorrichtung (100) fest verbunden ist;
eine vertikale Antriebsvorrichtung (112) zur Vertikalbewegung, relativ zur Elektrode (1), eines Vergleichsmeßelements (90), das in Kontakt mit der Elektrode gebracht werden kann, um eine Fehlausrichtungsgröße derselben gegenüber einem Bezugspunkt zu messen;
eine horizontale Antriebsvorrichtung (113) zur Bewegung des Vergleichsmeßelements (90) relativ zur vertikalen Antriebsvorrichtung (112); und
eine Schreibvorrichtung (115) zum Schreiben einer Fehlausrichtungsgröße der Elektrode (1), die durch das Vergleichsmeßelement (90) in der Aufzeichnungsvorrichtung gemessen wurde.

6. Elektrische Funkenerosionsmaschine, gekennzeichnet durch:
ein Magazingestell (18) mit einer Anzahl Elektrodenspeicherabschnitte zur Speicherung einer entsprechenden Anzahl unterschiedlicher Elektroden (1), wovon jede eine Aufzeichnungsvorrichtung (100) hat, die Elektrodendaten speichert;
einen Elektrodenwechsler (16) zur Entnahme einer gewünschten der Elektroden (1) aus dem Magazingestell (18) durch Lesen der Elektrodennummer, die in der Aufzeichnungsvorrichtung (100) der Elektrode gespeichert ist und Montage der Elektrode an einer Hauptwelle der elektrischen Funkenerosionsmaschine;
eine Fehlausrichtung-Lesevorrichtung (127) zum Lesen der Fehlausrichtungsgröße aus der Aufzeichnungsvorrichtung (100) der Elektrode (1), die die Elektrodennummer hat und Speichern der Fehlausrichtungsgröße in einem Speicher (126);
einen Elektrodenpositionsdetektor (130) zur Erfassung von Positionskoordinaten (X, Y, Z, C) der Elektrode, die mittels des Elektrodenwechslers (16) auf der Hauptwelle montiert ist,
eine Ausrichtvorrichtung (133) zur Erzielung einer Korrekturstrecke, die gegenüber einem Hilfsnullpunkt gemessen wurde, der die Elektrodenposition-Koordinaten hat, die vom Elektrodenpositionsdetektor zu dem Zeitpunkt erfaßt wurden, wenn die Elektrode montiert ist, aus einer eingelesenen Fehlausrichtungsgröße aus dem Speicher (126) und Ausgabe eines in dieser Weise erhaltenen Korrekturstreckensignals zur Antriebsvorrichtung (132) der jeweiligen Wellen der elektrischen Funkenerosionsmaschine zum Antrieb derselben;
eine Berechnungseinrichtung (134) für den wahren Nullpunkt zum Setzen und zur Ausgabe der Positionskoordinaten der Elektrode (1), die durch die Ausrichtvorrichtung (133) als wahre Nullpunkt-Koordinaten gemessen wurden; und
eine Bearbeitungsprogramm-Lese/Betriebsvorrichtung (129) zum Lesen eines Bearbeitungsprogramms entsprechend der Elektrodennummer aus dem Speicher und Steuerung der Antriebsvorrichtung (132) der jeweiligen Wellen unter Verwendung der Nullpunkt-Koordinaten, die durch die Berechnungseinrichtung (134) für den wahren Nullpunkt als wahrer Nullpunkt gesetzt wurden.