JP2005111608A - ワイヤ放電加工機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ワイヤ放電加工機1においてワークの上面位置を求める形態は、ワイヤ電極供給手段2と、ワイヤガイド3と、ワイヤガイドに取付けられたノズル4と、ワイヤガイド駆動手段5と、ワークを載置するテーブル6と、テーブル駆動手段7と、指令に従って加工を制御する制御装置10とを具備し、指令に従ってワイヤ電極を供給させながらテーブルを駆動するとともに、ノズルから加工液を供給してワークを加工するワイヤ放電加工機1において、ワイヤ電極を頭出しするワイヤ電極頭出し手段と、ワイヤ電極の供給量を求めるワイヤ供給量測定手段と、ワイヤ電極とワークとの接触を検出するワイヤ検出手段とを具備する。
【選択図】 図1
Description
従来、このノズルの隙間調整は、作業者が隙間ゲージを上ノズルとワークとの間に挿入し、この間隔を確認しながらZ軸を上下させ、所望の上ノズル隙間が得られるようにZ軸の位置決めを行っている。
これに対して、人手によらない隙間調整も提案されている。この隙間調整として、例えば、ノズルをワークに接触させた後、ノズルをワークから所定距離だけ離隔させるワイヤカット放電加工用ノズル装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、加工中に隙間量を自動的に測定し、その隙間量に応じた加工条件を自動的に変更することを目的とし、また、ノズルとワークとの間の隙間を再調整することを目的とする。
頭出しから、ワイヤ電極がワイヤの上面と接触するまでに送り出されたワイヤ電極の供給量は、頭出しされたワイヤ電極の先端位置とワークの上面位置と間の隙間量に対応する。これにより、頭出しの位置とワイヤ電極供給量からワークの上面位置を求めることができる。
ワイヤ電極頭出し手段はワイヤ電極を所定量頭出しし、ワイヤ電極供給手段はワイヤ検出手段がワイヤ電極とワークとの接触を検出するまでワイヤ電極を供給する。
ワイヤ電極の頭出し位置は、ワイヤガイドの位置から頭出しによる所定量を減算することで得ることができる。一方、ワイヤ供給量測定手段は、頭出しからワイヤ電極がワークに接触するまでのワイヤ電極供給量を求める。
ワークの上面位置は、求めたワイヤ電極の頭出し位置からワイヤ電極供給量を減算することにより算出することができる。
また、上記形態において加工条件を変更する態様では、加工条件を設定する加工条件設定手段を備えた構成とする。加工条件設定手段は、求めたワーク上面位置から求めたノズル隙間量に基づいて加工条件を設定する。
頭出しから、ワイヤ電極がワイヤの上面と接触するまでに送り出されたワイヤ電極の供給量は、頭出しされたワイヤ電極の先端位置とワークの上面位置と間の隙間量に対応する。これにより、ワイヤ電極供給量に基づいてノズル隙間量を求めることができる。
ノズル隙間量は、ワイヤ電極頭出し手段が頭出しする所定量にワイヤ電極供給量を加算して求めることができる。
本発明のワイヤ放電加工機は、上記各形態において以下の手順により動作する。
加工制御を行う指令は、制御装置へ入力信号を入力したり、あるいは制御装置に入力されたプログラムコードにより設定される。
なお、ワイヤ供給量測定手段は、ワイヤ電極供給手段に連動して動作する位置センサとすることができる。
本発明によれば、人手によらずにノズルとワークとの間の隙間を測定することができ、また、機械側やワーク側にダメージを生じさせることなくノズルとワークとの間の隙間を測定することができる。
また、本発明によれば、加工中に隙間量を自動的に測定し、その隙間量に応じた加工条件を自動的に変更することができ、また、ノズルとワークとの間の隙間を再調整することができる。
図1は、本発明のワイヤ放電加工機の一構成例を説明するための概略構成図である。図1において、ワイヤ放電加工機1は、ワイヤ電極供給手段2と、ワイヤガイド3と、ワイヤガイド3に取付けられたノズル4と、ワイヤガイド駆動手段5と、ワーク(図示していない)を載置するテーブル6と、テーブル6を駆動するテーブル駆動手段7と、指令に従って加工を制御する制御装置10とを備える。制御装置10は、指令に従ってワイヤ電極9を供給させながらテーブル6を駆動するとともに、ノズル4から加工液を供給してワークを加工する。
ワイヤ電極頭出し手段は、一構成例として、ワイヤ電極供給手段2と開始位置検出部品8と電圧印加手段11と接触判定手段12とにより構成することができる。開始位置検出部品8は、ワイヤガイド3の上ガイド3aの先端から所定距離Bだけ離れた位置であって、ノズルから送り出されワイヤ電極9の経路上に延びる電極部材であり、電圧印加手段11の一方に出力端に接続されている。図1では一端が上ガイド3aに取り付けられたコの字状の導電材(例えば、金属材)で構成される。
ワイヤ供給量測定手段は、ワイヤ電極9の供給量を求める手段であり、例えばワイヤ電極供給手段2の供給ローラ(図示していない)と連結したエンコーダにより構成することができる。
電圧印加手段11の一方の出力端子は接地され、電圧印加手段11の他方の出力端はワイヤ電極9に接続される。なお、接地された出力端子は、テーブル6を介してワーク(図示していない)に電気的に接続される。また、ワイヤ電極9はワイヤ供給と共に移動するため、電圧印加手段11の他方の出力端側との接続は、前記したようにブラシ接点やローラ接点等によって摺動自在としている。図4中のワイヤ先端位置検出ローラ13は、ローラ接点による構成例を示している。この接続は、ワイヤ電極頭出し手段の構成と共用することができる。
ワイヤ電極頭出し手段による頭出し制御と、ワイヤ検出手段によるワイヤ電極のワークとの接触制御は、制御装置10によって行われる。また、上記した、頭出しを検出する第1の検出回路と、ワーク電極がワークの上面と接触したことを検出する第2の検出回路とは、電圧印加手段11と接触判定手段12とを共通の構成要素としているため、制御装置10はこれらの検出回路の切り換えを行って、頭出し制御と接触制御を行う。
ワークの上面位置を求める態様は、ワイヤ電極頭出し手段により頭出しされるワイヤ電極の頭出し位置(Y)と、頭出ししてからワイヤ電極がワークと接触するまでに送り出されるワイヤ電極供給量(X)とを求め、求めた頭出し位置(Y)とワイヤ電極供給量(X)との差からワークの上面位置(W=Y−X)を求める。なお、ワイヤ電極供給量(X)は、頭出ししてからワイヤ検出手段がワイヤ電極とワークとの接触を検出するまでの間においてワイヤ供給量測定手段が測定した測定量により求めることができる。
また、隙間量に応じて加工条件を変更する態様では、ワークの上面位置から求めた隙間量を用いる形態の他、ワイヤ電極供給量を用いる形態を適用することができる。ワイヤ電極供給量を用いて隙間量を求めるには、ワイヤ電極頭出し手段が頭出しする所定量(C)にワイヤ電極供給量(X)を加算して算出することができる。
はじめに、上ノズル隙間測定のシーケンスについて図2のフローチャート、及び図4〜図7を用いて説明する。なお、図4は測定シーケンスの手順を説明するための図であり、図5は測定シーケンスの電極ワイヤとワークとの接触検出を説明するための図であり、図6は測定シーケンスにおけるワイヤ上面位置の算出を説明するための図であり、図7は測定シーケンスにおける隙間量の算出を説明するための図である。
制御装置10は、上ノズル隙間測定モードの指令に従ってワークの上面位置及び/又は上ノズルの隙間量の測定を開始する。この測定開始において、ワイヤ電極の頭出しを検出する検出回路(前記した第1の検出回路)に切り換える(ステップS2)。
ワイヤ電極9の切断を確認した後、ワイヤ電極供給手段2によってワイヤ電極9を送り出す。送り出されたワイヤ電極9は、ワーク上面に到達する前に開始位置検出部品8に接触する。ワイヤ電極9が開始位置検出部品8に接触すると、第1の検出回路は閉回路を形成する。接触判定手段12は、この第1の検出回路が閉じたことを検出する。
ワイヤ電極9の先端位置を所定位置に設定した後、検出回路を第1の検出回路から第2の検出回路に切り換える。第2の検出回路はワイヤ電極9の先端がワーク20の上面と接触したことを検出するものであり、第1の検出回路と同様に、接触判定手段12で検出することができる。この第2の検出回路は、ワイヤ電極9の先端位置を所定位置に設定した状態では開状態にある。
ワイヤ電極9の先端がワーク20の上面と接触した場合には(ステップS6)、第2の検出回路が閉じ、接触判定手段12により検出される。図5は第2の検出回路の構成例を示している。制御装置10は、この検出信号に基づいてワイヤ電極供給手段2を停止してワイヤ電極9の送り出しを止める(ステップS10)。
ワイヤ電極9の送り出し量(X)を求めた後、開始時のワイヤ先端位置まで巻き戻し(ステップS11)、検出回路を戻して測定モードを解除する(ステップS12)。
また、図7の測定シーケンスにおける隙間量の算出を説明する図において、ノズル4の先端とワーク20の上面との隙間量(S)は、現在の上ガイド高さ位置(H)とワークの上面位置(W)とノズル4の高さ(A)から求めることができ、S=(H−A−W)で表される。
なお、隙間量(S)は、ステップS14で示すように、現在の上ガイド高さ位置(H)とワークの上面位置(W)とノズル4の高さ(A)から求める他、ワイヤ電極9の送り出し量(X)から求めることもできる。
はじめに、上ノズルの隙間量の調整について説明する。
図8,9は上ノズルの隙間量の調整を説明するためのフローチャート及び概略図である。
はじめに、所望の上ノズルの隙間量(T)を設定する。上ノズルの隙間量(T)の設定は、制御装置10が備える画面上あるいは任意の入力手段から入力したり、あるいは、プログラムコードによって入力することができる(ステップS21)。
次に、隙間量(S)に応じた加工条件の変更について、図10のフローチャートを用いて説明する。
本発明の実施の形態によれば、上ノズルはワークと接触しないため、ワイヤ放電加工機の機械側に対するダメージを低減することができる。
2 ワイヤ電極供給手段
3 ワイヤガイド
3a 上ガイド
4 ノズル
5 ワイヤガイド駆動手段
6 テーブル
7 テーブル駆動手段
8 開始位置検出部品
9 ワイヤ電極
10 制御装置
11 電圧印加手段
12 接触判定手段
13 ワイヤ先端位置検出ローラ
20 ワーク
Claims (12)
- ワイヤ電極供給手段と、ワイヤガイドと、ワイヤガイドに取付けられたノズルと、ワイヤガイド駆動手段と、ワークを載置するテーブルと、テーブル駆動手段と、指令に従って加工を制御する制御装置とを具備し、指令に従ってワイヤ電極を供給させながらテーブルを駆動するとともに、前記ノズルから加工液を供給してワークを加工するワイヤ放電加工機において、
ワイヤ電極を頭出しするワイヤ電極頭出し手段と、
ワイヤ電極の供給量を求めるワイヤ供給量測定手段と、
ワイヤ電極とワークとの接触を検出するワイヤ検出手段とを具備し、
前記ワイヤ電極頭出し手段により頭出しされるワイヤ電極の頭出し位置と、
前記ワイヤ供給量測定手段及びワイヤ検出手段により求められる、頭出ししてからワイヤ電極がワークと接触するまでに送り出されるワイヤ電極供給量とからワークの上面位置を求めることを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 前記頭出し位置は、ワイヤガイドの位置と、前記ワイヤ電極頭出し手段が頭出しする所定量とにより求めることを特徴とする請求項1に記載のワイヤ放電加工機。
- 前記ワイヤ電極頭出し手段は、ワイヤ電極を所定量頭出し、
前記ワイヤ電極供給手段は、前記ワイヤ検出手段がワイヤ電極とワークとの接触を検出するまでワイヤ電極を供給し、
ワイヤガイドの位置から前記所定量を減算して前記ワイヤ電極の頭出し位置を求め、
前記ワイヤ供給量測定手段は、頭出しからワイヤ電極がワークに接触するまでのワイヤ電極供給量を求め、
ワイヤ電極の頭出し位置からワイヤ電極供給量を減算してワークの上面位置を求めることを特徴とする請求項1に記載のワイヤ放電加工機。 - 設定ノズル隙間量を設定するノズル隙間設定手段を備え、
前記ワイヤガイド駆動手段は、前記ワーク上面位置とノズル隙間設定手段で設定された設定ノズル隙間量とに基づいてワイヤガイドを駆動し、ワーク上面とノズルとの間隔を前記設定ノズル隙間量とすることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のワイヤ放電加工機。 - 加工条件を設定する加工条件設定手段を備え、
前記加工条件設定手段は、前記ワーク上面位置から求めたノズル隙間量に基づいて加工条件を設定することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のワイヤ放電加工機。 - ワイヤ電極供給手段と、ワイヤガイドと、ワイヤガイドに取付けられたノズルと、ワイヤガイド駆動手段と、ワークを載置するテーブルと、テーブル駆動手段と、指令に従って加工を制御する制御装置とを具備し、指令に従ってワイヤ電極を供給させながらテーブルを駆動するとともに、前記ノズルから加工液を供給してワークを加工するワイヤ放電加工機において、
ワイヤ電極を頭出しするワイヤ電極頭出し手段と、
ワイヤ電極の供給量を求めるワイヤ供給量測定手段と、
ワイヤ電極とワークとの接触を検出するワイヤ検出手段とを具備し、
前記ワイヤ供給量測定手段及びワイヤ検出手段により求められる、頭出ししてからワイヤ電極がワークと接触するまでに送り出されるワイヤ電極供給量に基づいてノズル隙間量を求めることを特徴とするワイヤ放電加工機。 - 前記ノズル隙間量は、前記ワイヤ電極頭出し手段が頭出しする所定量にワイヤ電極供給量を加算して求めることを特徴とする請求項6に記載のワイヤ放電加工機。
- 加工条件を設定する加工条件設定手段を備え、
前記加工条件設定手段は、前記ノズル隙間量に基づいて加工条件を設定することを特徴とする請求項6又は7に記載のワイヤ放電加工機。 - 前記指令は、前記制御装置への入力信号あるいは前記制御装置に入力されたプログラムコードにより設定されることを特徴とする請求項1乃至8の何れかに記載のワイヤ放電加工機。
- 前記制御装置による加工プログラムの読込み、
当該加工プログラムの解析によるワークの加工開始点の算出、
前記テーブル駆動手段による当該加工開始点から所定の距離だけ離れた位置へのワークの位置決めの後、
前記ワイヤ電極頭出し手段は、前記ワイヤ電極をワーク上面に接触させる動作を実行することを特徴とする請求項1乃至9の何れかに記載のワイヤ放電加工機。 - 前記ワイヤ検出手段は、ワイヤガイドに取付けられた所定サイズの金属部材を備え、当該金属部材とワイヤ電極との接触を検出し、
前記ワイヤ電極頭出し手段は、ワイヤ検出手段による検出に基づいてワイヤ電極の頭出しを停止することを特徴とする請求項1乃至8の何れかに記載のワイヤ放電加工機。 - 前記ワイヤ供給量測定手段は、前記ワイヤ電極供給手段に連動して動作する位置センサであることを特徴とする請求項1乃至11の何れかに記載のワイヤ放電加工機。
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