JP2017030054A - 被加工物の重量を自動算出する機能を有する放電加工機 - Google Patents

被加工物の重量を自動算出する機能を有する放電加工機 Download PDF

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Abstract

【課題】重量計などの測定装置を用いることなく、被加工物の重量を自動的に算出する機能を有する放電加工機を提供する。
【解決手段】被加工物をテーブルに載置した状態で、加工槽内の加工液水位が所定の高さになるまで加工液を供給し、予め算出した被加工物がテーブルに載置されていない状態で所定の水位となる加工液の量と、テーブルに被加工物を載置した状態で供給した加工液の量との差から被加工物の体積を求め、求めた体積と予め記憶しておいた被加工物の密度からテーブルに載置された被加工物の重量を求める。被加工物取り付け用治具の重量は、被加工物と同様の手順で求める。治具をテーブルに載置し被加工物を治具に固定した状態で治具と被加工物の総体積を求め、治具の体積との差を取ることで被加工物の体積を求め、求めた体積と予め記憶しておいた被加工物の密度から治具に固定した被加工物の重量を求める。
【選択図】図１

Description

本発明は重量計等の測定装置を用いることなく、被加工物の重量を自動的に算出する機能を有する放電加工機に関する。
放電加工においては極間が高温にさらされて加工液中の水分量が低下し、あるいは自然蒸発により水分量が低下することがある。このように水と油を混合した加工液中において水分量が低下すると、加工速度が大幅に低下する等、安定した放電加工を妨げる一因となっていた。
この問題を解決するために、特許文献１には、測定用タンクを用いて加工液の重量を測定する測定装置と、前記加工液に水を供給する水供給装置と、前記測定装置により測定された加工液の重量に基づいて該加工液中の水の減少量を演算する演算手段および該演算手段により演算された減少量に基づいて前記水供給装置を動作させる制御信号を生成する制御信号生成手段を有する制御装置と、を備えた放電加工機が開示されている。
特開２０１２−１９２５１２号公報
ワイヤ放電加工機において、被加工物の重量を測定する時、はかり等を用いて測定するのが一般的であるが、重量が大きな被加工物を測定する場合は大型の測定器を用意する必要があり、測定作業に手間が掛かる問題がある。
放電加工する被加工物を加工槽内のテーブルに載せた場合、被加工物の重量の影響で鋳物やガイド等の機械本体部が歪み、ピッチ誤差に影響する問題がある。被加工物の各々の重量に対応した補正値を用いてピッチ誤差補正値を再補正するといった対策方法があるが、予め測定した被加工物の重量を制御装置に入力しておく必要がある。
同一重量の被加工物を連続して加工する場合は最初に加工する被加工物の重量を測定し、その値を使用すればいいので問題無いが、重量の異なる被加工物を続けて加工する場合はその都度重量を測定する必要があるので、被加工物の重量測定作業に手間が掛かる。又、測定した重量データを制御装置側に誤って入力した場合には、補正量を正確に算出することが出来ない。
放電加工する被加工物を治具で固定する場合、ピッチ誤差補正を正確に行うためには、治具の重量を考慮する必要がある。被加工物と同様に、治具重量の影響で鋳物やガイド等の機械本体部が歪み、ピッチ誤差に影響する問題がある。
治具の各々の重量に対応した補正値を用いてピッチ誤差補正値を再補正するといった対策方法があるが、予め測定した治具の重量を制御装置に入力しておく必要がある。同一重量の治具を連続して使用する場合は最初に使用する治具の重量を測定し、その値を使用すればいいので問題無いが、重量の異なる治具を使用する場合はその都度重量を測定する必要があるので、治具の重量測定作業に手間が掛かる。又、測定した重量データを制御装置側に誤って入力した場合には、補正量を正確に算出することが出来ない。被加工物と治具の材質が異なる場合、各々を機械から取り外して個別に重量を測定する作業には手間が掛かる。
特許文献１に開示されたものは、液と油を混合して得られる加工液に対し、測定用タンクを用いて加工液の重量を測定し、減少した液を補給することに特徴としており、液の減少量は、加工液の体積と加工液の重量に基づいて演算した加工液の密度と、液の密度、油の密度に基づいて演算する。重量を測定するためには、測定用のタンクを別に必要とする問題がある。
そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、重量計などの測定装置を用いることなく、被加工物の重量を自動的に算出する機能を有する放電加工機を提供することである。
本発明では、被加工物をテーブルに載置した状態で、加工槽内の加工液水位が所定の高さになるまで加工液を供給し、予め算出した被加工物がテーブルに載置されていない状態で所定の水位となる加工液の量と、テーブルに被加工物を載置した状態で供給した加工液の量との差から被加工物の体積を求め、求めた体積と予め記憶しておいた被加工物の密度からテーブルに載置された被加工物の重量を求める。被加工物取り付け用の治具をテーブルに載置する場合の治具の重量は、被加工物をテーブルに載置する場合と同様の手順で求める。治具をテーブルに載置し被加工物を治具に固定した状態で治具と被加工物の総体積を求め、治具の体積との差を取ることで被加工物の体積を求め、求めた体積と予め記憶しておいた被加工物の密度から治具に固定した被加工物の重量を求め、予め求めた治具の重量と足し合わせることで治具と被加工物の総重量を求める。
そして、本願の請求項１に係る発明は、被加工物が配置されるテーブルを内部に備え加工液を貯留する加工槽を有し、前記テーブルと電極を相対移動させることにより被加工物を加工する放電加工機において、前記被加工物の密度を記憶した被加工物密度記憶部と、前記加工槽の液位を計測する液位計測部と、前記被加工物を前記加工槽へ取り付け、加工液を所定の液位となるまで前記加工槽へ溜めた時の貯液量を算出する貯液量算出部と、前記加工槽に前記被加工物が無い場合、前記液位計測部で得た液位を用いて、前記加工槽に貯液可能な液量の体積を算出する加工槽内体積算出部と、前記貯液量算出部と前記加工槽内体積算出部が算出した値の差から、前記被加工物の体積を算出する被加工物体積算出部と、前記被加工物密度記憶部から呼び出した前記被加工物の前記密度を用いて、前記被加工物体積算出部で算出した前記被加工物の前記体積から前記被加工物の重量を算出する被加工物重量算出部と、を有することを特徴とする放電加工機である。
請求項２に係る発明は、被加工物が配置されるテーブルを内部に備え加工液を貯留する加工槽を有し、前記テーブルと電極を相対移動させることにより被加工物を加工する放電加工機において、前記被加工物を固定するための治具を有し、前記治具の密度を記憶した治具密度記憶部と、前記加工槽の液位を計測する液位計測部と、前記治具を前記加工槽へ取り付け、加工液を所定の液位となるまで前記加工槽へ溜めた時の貯液量を算出する貯液量算出部と、前記加工槽に前記治具が無い場合、前記液位計測部で得た液位を用いて、前記加工槽に貯液可能な液量の体積を算出する加工槽内体積算出部と、前記貯液量算出部と前記加工槽内体積算出部が算出した値の差から、前記治具の体積を算出する治具体積算出部と、前記治具密度記憶部から呼び出した前記治具の前記密度を用いて、前記治具体積算出部で算出した前記治具の前記体積から前記治具の重量を算出する治具重量算出部と、を有することを特徴とする放電加工機である。
請求項３に係る発明は、被加工物が配置されるテーブルを内部に備え加工液を貯留する加工槽を有し、前記テーブルと電極を相対移動させることにより被加工物を加工する放電加工機において、前記被加工物の密度を記憶した被加工物密度記憶部と、前記被加工物を固定するための治具の密度を記憶した治具密度記憶部と、前記加工槽の液位を計測する液位計測部と、前記治具を前記加工槽へ取り付け、加工液を所定の液位となるまで前記加工槽へ溜めた時の貯液量を算出する貯液量算出部と、前記加工槽に前記治具が無い場合、前記液位計測部で得た液位を用いて、前記加工槽に貯液可能な液量の体積を算出する加工槽内体積算出部と、前記貯液量算出部と前記加工槽内体積算出部が算出した値の差から、前記治具の体積を算出する治具体積算出部と、前記治具密度記憶部から呼び出した前記治具の前記密度を用いて、前記治具体積算出部で算出した前記治具の前記体積から前記治具の重量を算出する治具重量算出部と、を有し、前記液位計測部、前記液溜め時間計測部、前記貯液量算出部、前記加工槽内体積算出部、前記治具体積算出部を用いて前記治具と前記被加工物の合算体積を算出し、前記合算体積と、前記治具の前記体積との差分を取ることで前記被加工物の体積を算出し、前記被加工物の前記体積と、前記被加工物密度記憶部で呼び出した前記被加工物の前記密度を用いて、前記被加工物の重量を算出し、前記治具の前記重量と前記被加工物の前記重量を合算することで、前記被加工物と前記治具の合算重量を算出する機能を有することを特徴とする放電加工機である。
請求項４に係る発明は、前記加工槽から漏れる液量を測定する液漏れ量測定部を有し、前記貯液量算出部で取得した加工槽への貯液量と、前記液漏れ量測定部で取得した加工槽からの液漏れ量との差分を取ることで、前記加工槽内の液量を算出することを特徴とする、請求項１〜３の何れか一つに記載の放電加工機である。
請求項５に係る発明は、前記液位計測部は、前記加工槽に取り付けた液位センサ、もしくは前記電極を支持する上電極支持部のＺ軸高さと前記液位を連動させることで、前記上電極支持部のＺ軸高さから算出した値、もしくは前記上電極支持部にフロートスイッチを取り付け、前記フロートスイッチに前記加工液が到達した時の液位、もしくは前記上電極支持部に前記フロートスイッチを取り付け、前記フロートスイッチに前記加工液が到達した時の前記上電極支持部のＺ軸高さから算出した値、のいずれか１つ以上を用いることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の放電加工機である。ここで上電極支持部は、ワイヤ放電加工機の場合はワイヤ電極を支持する上ガイド支持部であり、型彫放電加工機の場合は電極を固定する電極ホルダ部のことである。
請求項６に係る発明は、前記貯液量算出部は、加工液を貯留する貯液槽から前記加工槽への液溜め時間を計測する液溜め時間計測部と、予め測定した前記加工槽への液溜め流量と、前記液溜め時間計測部で算出した前記加工槽への前記液溜め時間を積算することで、前記加工槽への貯液量を算出することを特徴とする、請求項１〜４の何れか一つに記載の放電加工機である。
請求項７に係る発明は、前記貯液量算出部は、加工液を貯留する貯液槽から前記加工槽へ送液する管路に流量計を有し、前記流量計から取得した流量を積算することで、前記加工槽への貯液量を算出することを特徴とする、請求項１〜４の何れか一つに記載の放電加工機である。
請求項８に係る発明は、前記加工槽内液量算出部は、前記加工槽に取り付けた液位センサから取得した液位、もしくは前記加工槽の液位と連動する上電極支持部のＺ軸方向位置から取得した液位、もしくは前記上電極支持部にフロートスイッチを取り付け、前記フロートスイッチに前記加工液が到達した時の液位、もしくは前記上電極支持部に前記フロートスイッチを取り付け、前記フロートスイッチに前記加工液が到達した時の前記上電極支持部のＺ軸高さから算出した液位、のいずれか１つ以上を用いて前記加工槽に貯液された液量を算出することを特徴とする、請求項１〜４の何れか一つに記載の放電加工機である。ここで上電極支持部は、ワイヤ放電加工機の場合はワイヤ電極を支持する上ガイド支持部であり、型彫放電加工機の場合は電極を固定する電極ホルダ部のことである。
請求項９に係る発明は、前記被加工物重量算出部で算出した前記被加工物重量と、前記貯液量算出部で算出した前記加工槽内の貯液量と、からピッチ誤差補正量を算出するピッチ誤差補正量算出部を有し、前記ピッチ誤差補正量を、制御装置から指令する軸移動量に反映させることを特徴とする、請求項１〜８の何れか一つに記載の放電加工機である。
請求項１０に係る発明は、前記加工槽への液溜めが完了した後に、前記液位計測部を用いて前記加工槽に貯液された前記貯液量の液位を計測し、前記液位と前記液溜め完了時の液位との液位差を算出し、前記液位差を用いて前記加工槽内の液量変化を算出する液量変化算出部を有することを特徴とする、請求項１〜９の何れか一つに記載の放電加工機である。
本発明により、重量計などの測定装置を用いることなく、被加工物の重量を自動的に算出する機能を有する放電加工機を提供できる。
放電加工機の概略図である。 被加工物重量の算出処理のフローを示す図である。 治具重量の算出処理のフローを示す図である。 被加工物と治具の総重量の算出処理のフローを示す図である。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
＜被加工物の重量測定方法＞
本発明に係る加工する被加工物の重量を自動的に算出する機能を有するワイヤ放電加工機を説明する。具体的には、以下の処理を実行することで被加工物の重量Ｗ１を自動的に算出する。
図１は放電加工機の概略図である。
貯液槽４から加工槽１へ加工液を貯液する時の、加工槽１の液位を計測する液位計測部を用いて、加工槽１の液位ｈ１を計測する。具体的には加工槽１に貯液される液位（加工槽液面９）は加工槽１に取り付けた液位センサ８から取得したデータを使用する。液位センサ８の代わりに、電極支持して移動するＺ軸の高さ（＝上電極支持部位置、上ノズル位置等）と加工槽１の液位を連動させ、Ｚ軸の高さから液位を算出する方法や、上電極支持部にフロートスイッチを取り付け、加工液がフロートスイッチの位置まで到達した時の液位もしくはＺ軸高さそのものを液位とする方法もある。Ｚ軸の高さと加工槽の液位を連動させてＺ軸の高さから液位を算出する方法を用いる場合、加工槽内に貯液することなく、Ｚ軸の高さから液位データを得る。
次に、上記液位計測部で所定の液位となるまでの加工槽１への液溜め時間を計測する。液溜め時間計測部により、加工槽１への液溜め開始時と液溜め終了時に制御部へ信号を出し、それぞれの信号が出された時刻の差分を取ることで、加工槽１への液溜めに要する時間ｔを計測する。
次に、貯液量算出部により、被加工物３を加工槽１内のテーブル２に取り付け、被加工物３の高さ、もしくはそれ以上に加工液を加工槽１へ溜めた時の、加工槽１への貯液量を算出する。予め貯液槽４から加工槽１への液溜め時の流量Ｑ１を測定しておき、液溜め時間計測部で計測した加工槽への液溜めに掛かる時間ｔを用いて加工槽１への貯液量Ｖ１を算出する（Ｖ１＝ｔ・Ｑ１）。貯液槽４から加工槽１への液溜め用の管路に流量計６を設置しておき、制御装置７側で流量データＱ２（ｔ）を受け取り、受け取った流量値を積算して加工槽１への貯液量Ｖ１を算出しても良い（Ｖ１＝ΣＱ２（ｔ））。加工槽１への液溜めを行う液溜め用ポンプ５を設置する貯液槽４に液位計や圧力計等の液位算出部を取り付け、貯液槽４で低下した液位量Δｈ２から貯液槽４の減液量ΔＶ２を算出することで、加工槽への貯液量Ｖ１（＝ΔＶ２）を得る。
補給液等で加工槽１内に供給されている加工液が加工槽１内に存在する状態から液溜めを開始する場合、加工槽１に取り付けた液位センサ８等で予め加工槽の液面高さｈ３を測定しておき、液面高さｈ３から算出した液量Ｖ３を合算すれば、加工槽内に液がある状態から液溜めを開始した場合であっても、加工槽１内の貯液量を算出することが出来る。
なお、加工槽１への貯液中に加工液がドレインや加工槽のシール板から漏れる場合があるため、加工槽１への貯液中にドレイン１０や加工槽１のシール板から漏れる合計液量Ｑ４を測定する、液漏れ量測定部を設け、算出した貯液量から漏れ量を差し引いて貯液量を計算しても良い。
ドレイン１０からの液漏れ量Ｑ２については、ドレイン出口に流量計を設置し、制御装置側でドレイン出口の流量値Ｖ４を受け取り、受け取った流量値Ｖ４を積算することでドレイン１０からの液漏れ量Ｑ２を算出する。シール板からの液漏れ量Ｑ３については、シール板の下に受け皿を設置し、受け皿から貯液槽４に流れる流路に流量計を設置し、制御装置側で受け皿から貯液タンクに流れる流路の流量値Ｖ５を受け取り、受け取った流量値Ｖ５を積算することで液漏れ量Ｑ３を算出する。ドレイン１０から漏れる液とシール板から漏れる液を合流させて、合流後の流量Ｑ４（＝Ｑ２＋Ｑ３）から合流後の液漏れ量Ｖ６（＝Ｖ４＋Ｖ５）をまとめて測定しても良い。
貯液量算出部で取得した加工槽１への貯液量に液漏れ量Ｖ６を制御装置にフィードバックさせることで、貯液量算出部で算出する加工槽への貯液量Ｖ１をより正確に算出することが出来る。
単位時間当たりの液漏れ量を予め測定しておき、その値を制御装置７に記憶させて用いる方法もあるが、ドレイン１０やシール板から漏れる液量は、加工槽１内に貯液される液体の液面位置によって変化するので、正確な値を用いて制御することは出来ない。液面位置に対応した液漏れ量を予め測定しておき、その値を制御装置７に記憶させて用いる方法も考えられるが、シール板から漏れる液量はシール板の経年劣化によって変化するので、長い期間に渡って使用されることの多いワイヤ放電加工機で用いるのは難しい。シール板の経年劣化量を予め測定し、その値を制御装置７に記憶させて用いる方法も考えられるが、シール板の経年劣化量は個々のワイヤ放電加工機の使用環境に依存し、使用環境によって経年劣化量は異なるので、有効な方法ではない。
次に、被加工物３を取り外して加工槽１内に何も無い状態の加工槽１内に溜めることの出来る液量の体積Ｖ７を算出する、加工槽内体積算出部を有する。体積の算出には、液位計測部で得た液位データｈ１を用いる。貯液量算出部で取得した加工槽１へ貯液させた時の液位データや、Ｚ軸高さを用いて体積を算出しても良い。なお、この処理は被加工物３を取り付ける前に行っても良い。
次に、被加工物３を取り外して加工槽１内に何も無い状態での、被加工物取り付け時と同じ高さまで加工液を溜めることの出来る加工槽内体積Ｖ７を算出する、加工槽内体積算出部を有する。体積の算出には、液位計測部で得た液位データｈ１を用いる。貯液量算出部で取得した加工槽１へ貯液させた時の液位データや、Ｚ軸高さを用いて体積を算出しても良い。なお、この処理は被加工物３を取り付ける前に行っても良い。
次に、被加工物体積算出部により加工槽１内における被加工物３の体積Ｖ８を算出する。加工槽内体積算出部で取得した、被加工物３を設置しない時の加工槽内液量Ｖ７と、貯液量算出部で算出した被加工物３を設置した時の貯液量Ｖ１との差分（＝Ｖ７−Ｖ１）を取ることで、加工槽１に取り付けた被加工物３の体積Ｖ９を算出する。
次に、被加工物３の体積と被加工物３の密度から被加工物３の重量を算出する。被加工物３の密度は、予め被加工物３の材質に対応する密度ρ１を制御装置７（被加工物密度記憶部）に記憶させておき、設定画面等を用いて加工する被加工物３の材質を選択した時に同時に密度ρ１を呼び出すことで、制御装置７は被加工物３の密度ρ１を認識することができる。被加工物重量算出部は、呼び出しされた被加工物３の密度ρ１を用いて、被加工物体積算出部で算出した被加工物体積Ｖ９から被加工物３の重量Ｗ１（＝ρ１・Ｖ９）を算出する。
図２は被加工物重量の算出処理のフローを示す図である。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップｓａ０１］被加工物を加工槽内に取り付ける。
●［ステップｓａ０２］被加工物密度の呼び出しを行う。
●［ステップｓａ０３］加工槽への液溜め時間を計測する。
●［ステップｓａ０４］加工槽への貯液量を算出する。
●［ステップｓａ０５］被加工物体積を算出する。
●［ステップｓａ０６］被加工物重量を算出する。
●［ステップｓａ０７］ピッチ誤差補正量を算出する。
●［ステップｓａ０８］加工槽の液量変化量を算出する。
●［ステップｓａ０９］ピッチ誤差補正量を算出する。
●［ステップｓａ１０］加工槽内液量が変化したか否かを判断し、変化した場合（ＹＥＳ）にはステップｓａ０９へ戻り、変化していない場合（ＮＯ）には処理を終了する。
＜被加工物を固定するための治具の重量測定方法＞
本発明に係る被加工物を固定する治具の重量Ｗ２を自動的に算出する機能を有するワイヤ放電加工機を説明する。具体的には、以下の処理を実行することで治具の重量を自動的に算出する。
治具体積算出部により加工槽１内における治具の体積Ｖ１０を算出する。加工槽内液量体積算出部で取得した、加工槽１内に何も無い状態での、治具が取り付けられた時と同じ高さまで加工液を溜めることの出来る加工槽内体積（＝Ｖ７）と、貯液量算出部で算出した治具を設置した時の貯液量Ｖ１１との差分を取ることで、加工槽１に取り付けた治具の体積Ｖ１０（＝Ｖ７−Ｖ１１）を算出する。
次に、治具の体積と治具の密度から治具の重量を算出する。治具の密度は、予め治具の材質に対応する密度ρ２を制御装置７（治具密度記憶部）に記憶させておき、設定画面等を用いて治具の材質を選択した時に同時に密度を呼び出すことで、制御装置７は治具の密度を認識することができる。
加工槽１内の治具重量を算出する、治具重量算出部を有することで、治具密度呼び出し部で呼び出した治具密度ρ２を用いて、治具のみを取り付けた時に治具体積算出部で算出した治具体積から治具の重量Ｗ２（＝ρ２・Ｖ１０）を算出する。
図３は治具重量の算出処理のフローを示す図である。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップｓｂ０１］治具を加工槽内に取り付ける。
●［ステップｓｂ０２］治具密度の呼び出しを行う。
●［ステップｓｂ０３］加工槽への液溜め時間を計測する。
●［ステップｓｂ０４］加工槽への貯液量を算出する。
●［ステップｓｂ０５］治具体積を算出する。
●［ステップｓｂ０６］治具重量を算出する。
●［ステップｓｂ０７］ピッチ誤差補正量を算出する。
●［ステップｓｂ０８］加工槽の液量変化量を算出する。
●［ステップｓｂ０９］ピッチ誤差補正量を算出する。
●［ステップｓｂ１０］加工槽内液量が変化したか否かを判断し、変化した場合（ＹＥＳ）にはステップｓｂ０９へ戻り、変化していない場合（ＮＯ）には処理を終了する。
＜被加工物と異なる材質の治具を取り付けた時の、被加工物と治具の総重量測定方法＞
本発明に係る被加工物とは異なる材質の治具を取り付ける時に、被加工物と治具の総重量を算出する機能を有するワイヤ放電加工機を説明する。具体的には以下の処理を実行することで、被加工物と治具の総重量を算出する。
液位計測部、液溜め時間計測部、貯液量算出部、加工槽内体積算出部、治具体積算出部、治具重量算出部を用いて、治具のみを取り付けた時の、治具の体積Ｖ１０と重量Ｗ２を算出する。
次に、治具に被加工物３を取り付けた状態で、液位計測部と、液溜め時間計測部と、貯液量算出部と、加工槽内体積算出部と、被加工物体積算出部もしくは治具体積算出部と、を用いて、治具と被加工物の総体積Ｖ１２（＝Ｖ８＋Ｖ１０）を算出する。
次に、算出した治具と被加工物３の総体積Ｖ１２と治具の体積Ｖ１０を差分することで、被加工物の体積Ｖ８を算出する。
次に、算出した被加工物の体積と、被加工物密度呼び出し部で呼び出した被加工物の密度ρ１を用いて、被加工物重量算出部から被加工物の重量Ｗ１（＝ρ１・Ｖ８）を算出する。
次に、算出した治具の重量Ｗ２と被加工物の重量Ｗ１を合算して、被加工物３と治具の総重量Ｗ３を算出する（Ｗ３＝Ｗ１＋Ｗ２）。
被加工物３と治具の材質が同一の場合は、被加工物３の重量を算出する手段、もしくは治具の重量を算出する手段を用いて、被加工物３と治具の総重量を測定する。
上記の方法を用いることで、被加工物３と治具の材質が異なる時の被加工物３と治具の総重量を算出する。
図４は被加工物と治具の総重量の算出処理のフローを示す図である。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップｓｃ０１］治具を加工槽内に取り付ける。
●［ステップｓｃ０２］治具密度の呼び出しを行う。
●［ステップｓｃ０３］加工槽への液溜め時間を計測する。
●［ステップｓｃ０４］加工槽への貯液量を算出する。
●［ステップｓｃ０５］治具体積を算出する。
●［ステップｓｃ０６］治具重量を算出する。
●［ステップｓｃ０７］被加工物を加工槽内に取り付ける。
●［ステップｓｃ０８］加工槽への液溜め時間を計測する。
●［ステップｓｃ０９］加工槽への貯液量を算出する。
●［ステップｓｃ１０］治具と被加工物の総体積を算出する。
●［ステップｓｃ１１］被加工物体積を算出する。
●［ステップｓｃ１２］被加工物重量を算出する。
●［ステップｓｃ１３］被加工物と治具の総重量を算出する。
●［ステップｓｃ１４］ピッチ誤差補正量を算出する。
●［ステップｓｃ１５］加工槽の液量変化量を算出する。
●［ステップｓｃ１６］ピッチ誤差補正量を算出する。
●［ステップｓｃ１７］加工槽内液量が変化したか否かを判断し、変化した場合（ＹＥＳ）にはステップｓｃ１６へ戻り、変化していない場合（ＮＯ）には処理を終了する。
＜ピッチ誤差補正量の算出＞
ピッチ誤差補正量算出部を有することで、被加工物重量算出部で算出した被加工物重量と、貯液量算出部で算出した加工槽１内の貯液量に液量変化算出部で算出した変化液量を加味した加工槽１内の貯液量と、を用いてピッチ誤差補正量を算出し、制御装置７側の軸移動量に反映させる。
被加工物３を治具に取り付けた場合は、上記の手法を用いて被加工物３と治具の総重量を算出し、治具に被加工物を取り付けた時のピッチ誤差補正量をより正確に算出する。ピッチ誤差補正量は、加工槽１内に載せる物の重量と補正量の関係を予め算出した値、もしくはそれらの関係を求めた上で補正量を決定する。
加工槽１への液溜め完了後に加工槽１内で変化した貯液量を算出する液量変化算出部を有する。加工槽１内へは循環ポンプ１１を用いて常に一定量の補給液が流れており、ドレイン１０を用いることで加工槽１の液位を一定にする制御が行われているが、加工槽１内の液量は基準量からも多少変動する。液量変化算出部を用いて、加工槽１内の液量を算出する。加工槽１内の液量が変化すると、それに伴って加工槽１内の重量も変化し、ピッチ誤差の補正量も変化する。算出した変化液量をピッチ誤差補正量に反映させることで、より正確にピッチ誤差補正量を算出する。
上述したように、本発明により、加工槽内に設置された被加工物重量、治具重量を自動的に算出することが出来る。特に測定作業に手間の掛かる、重量が大きい被加工物や、重量が大きい治具に対して有効である。
加工槽に貯液するだけで加工槽内に設置された被加工物重量を自動的に算出することが出来るので、被加工物を交換する毎に、被加工物の重量を事前に計測する必要が無くなり、生産性の向上に寄与する。
被加工物や治具の重量を自動的に測定して制御装置側に入力することで、重量の測定・入力間違いを防ぐことが出来るので、ピッチ誤差量の補正ミスを防ぐことが出来る。加工槽内での液量変化を算出することで、ピッチ誤差補正をより正確に行うことが出来る。
以上の手法はワイヤ放電加工機だけではなく、型彫り放電加工機等の他の放電加工機にも適用可能である。
１ 加工槽
２ テーブル
３ 被加工物
４ 貯液槽
５ 液溜め用ポンプ
６ 流量計
７ 制御装置
８ 液位センサ
９ 加工槽液面
１０ ドレイン
１１ 循環ポンプ
請求項４に係る発明は、前記加工槽から漏れる液量を測定する液漏れ量測定部を有し、前記貯液量算出部で取得した加工槽への貯液量と、前記液漏れ量測定部で取得した加工槽からの液漏れ量との差分を取ることで、前記加工槽内の液量を算出することを特徴とする、請求項１〜３の何れか一つに記載の放電加工機である。
請求項５に係る発明は、前記加工槽に供給する加工液を貯留する貯留槽と、前記貯留槽の加工液の液位を取得する液位取得部と、を備え、前記貯液量算出部は、前記液位取得部で取得した前記加工液の液位に基づいて前記加工槽への貯液量を算出することを特徴とする、請求項１〜４の何れか一つに記載の放電加工機である。
請求項６に係る発明は、前記液位計測部は、前記加工槽に取り付けた液位センサ、もしくは前記電極を支持する上電極支持部のＺ軸高さと前記液位を連動させることで、前記上電極支持部のＺ軸高さから算出した値、もしくは前記上電極支持部にフロートスイッチを取り付け、前記フロートスイッチに前記加工液が到達した時の液位、もしくは前記上電極支持部に前記フロートスイッチを取り付け、前記フロートスイッチに前記加工液が到達した時の前記上電極支持部のＺ軸高さから算出した値、のいずれか１つ以上を用いることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の放電加工機である。
請求項７に係る発明は、前記貯液量算出部は、加工液を貯留する貯液槽から前記加工槽への液溜め時間を計測する液溜め時間計測部と、予め測定した前記加工槽への液溜め流量と、前記液溜め時間計測部で算出した前記加工槽への前記液溜め時間を積算することで、前記加工槽への貯液量を算出することを特徴とする、請求項１〜４の何れか一つに記載の放電加工機である。
請求項８に係る発明は、前記貯液量算出部は、加工液を貯留する貯液槽から前記加工槽へ送液する管路に流量計を有し、前記流量計から取得した流量を積算することで、前記加工槽への貯液量を算出することを特徴とする、請求項１〜４の何れか一つに記載の放電加工機である。
請求項９に係る発明は、前記加工槽内液量算出部は、前記加工槽に取り付けた液位センサから取得した液位、もしくは前記加工槽の液位と連動する上電極支持部のＺ軸方向位置から取得した液位、もしくは前記上電極支持部にフロートスイッチを取り付け、前記フロートスイッチに前記加工液が到達した時の液位、もしくは前記上電極支持部に前記フロートスイッチを取り付け、前記フロートスイッチに前記加工液が到達した時の前記上電極支持部のＺ軸高さから算出した液位、のいずれか１つ以上を用いて前記加工槽に貯液された液量を算出することを特徴とする、請求項１〜４の何れか一つに記載の放電加工機である。
請求項１０に係る発明は、前記被加工物重量算出部で算出した前記被加工物重量と、前記貯液量算出部で算出した前記加工槽内の貯液量と、からピッチ誤差補正量を算出するピッチ誤差補正量算出部を有し、前記ピッチ誤差補正量を、制御装置から指令する軸移動量に反映させることを特徴とする、請求項１〜９の何れか一つに記載の放電加工機である。 請求項１１に係る発明は、前記加工槽への液溜めが完了した後に、前記液位計測部を用いて前記加工槽に貯液された前記貯液量の液位を計測し、前記液位と前記液溜め完了時の液位との液位差を算出し、前記液位差を用いて前記加工槽内の液量変化を算出する液量変化算出部を有することを特徴とする、請求項１〜１０の何れか一つに記載の放電加工機である。

Claims (10)

  1. 被加工物が配置されるテーブルを内部に備え加工液を貯留する加工槽を有し、
    前記テーブルと電極を相対移動させることにより被加工物を加工する放電加工機において、
    前記被加工物の密度を記憶した被加工物密度記憶部と、
    前記加工槽の液位を計測する液位計測部と、
    前記被加工物を前記加工槽へ取り付け、加工液を所定の液位となるまで前記加工槽へ溜めた時の貯液量を算出する貯液量算出部と、
    前記加工槽に前記被加工物が無い場合、前記液位計測部で得た液位を用いて、前記加工槽に貯液可能な液量の体積を算出する加工槽内体積算出部と、
    前記貯液量算出部と前記加工槽内体積算出部が算出した値の差から、前記被加工物の体積を算出する被加工物体積算出部と、
    前記被加工物密度記憶部から呼び出した前記被加工物の前記密度を用いて、
    前記被加工物体積算出部で算出した前記被加工物の前記体積から前記被加工物の重量を算出する被加工物重量算出部と、
    を有することを特徴とする放電加工機。
  2. 被加工物が配置されるテーブルを内部に備え加工液を貯留する加工槽を有し、
    前記テーブルと電極を相対移動させることにより被加工物を加工する放電加工機において、
    前記被加工物を固定するための治具を有し、
    前記治具の密度を記憶した治具密度記憶部と、
    前記加工槽の液位を計測する液位計測部と、
    前記治具を前記加工槽へ取り付け、加工液を所定の液位となるまで前記加工槽へ溜めた時の貯液量を算出する貯液量算出部と、
    前記加工槽に前記治具が無い場合、前記液位計測部で得た液位を用いて、前記加工槽に貯液可能な液量の体積を算出する加工槽内体積算出部と、
    前記貯液量算出部と前記加工槽内体積算出部が算出した値の差から、前記治具の体積を算出する治具体積算出部と、
    前記治具密度記憶部から呼び出した前記治具の前記密度を用いて、
    前記治具体積算出部で算出した前記治具の前記体積から前記治具の重量を算出する治具重量算出部と、
    を有することを特徴とする放電加工機。
  3. 被加工物が配置されるテーブルを内部に備え加工液を貯留する加工槽を有し、
    前記テーブルと電極を相対移動させることにより被加工物を加工する放電加工機において、
    前記被加工物の密度を記憶した被加工物密度記憶部と、
    前記被加工物を固定するための治具の密度を記憶した治具密度記憶部と、
    前記加工槽の液位を計測する液位計測部と、
    前記治具を前記加工槽へ取り付け、加工液を所定の液位となるまで前記加工槽へ溜めた時の貯液量を算出する貯液量算出部と、
    前記加工槽に前記治具が無い場合、前記液位計測部で得た液位を用いて、前記加工槽に貯液可能な液量の体積を算出する加工槽内体積算出部と、
    前記貯液量算出部と前記加工槽内体積算出部が算出した値の差から、前記治具の体積を算出する治具体積算出部と、
    前記治具密度記憶部から呼び出した前記治具の前記密度を用いて、
    前記治具体積算出部で算出した前記治具の前記体積から前記治具の重量を算出する治具重量算出部と、
    を有し、
    前記液位計測部、前記液溜め時間計測部、前記貯液量算出部、前記加工槽内体積算出部、前記治具体積算出部を用いて前記治具と前記被加工物の合算体積を算出し、
    前記合算体積と、前記治具の前記体積との差分を取ることで前記被加工物の体積を算出し、
    前記被加工物の前記体積と、前記被加工物密度記憶部で呼び出した前記被加工物の前記密度を用いて、前記被加工物の重量を算出し、
    前記治具の前記重量と前記被加工物の前記重量を合算することで、
    前記被加工物と前記治具の合算重量を算出する機能を有することを特徴とする放電加工機。
  4. 前記加工槽から漏れる液量を測定する液漏れ量測定部を有し、
    前記貯液量算出部で取得した加工槽への貯液量と、
    前記液漏れ量測定部で取得した加工槽からの液漏れ量との差分を取ることで、
    前記加工槽内の液量を算出することを特徴とする、
    請求項１〜３の何れか一つに記載の放電加工機。
  5. 前記液位計測部は、
    前記加工槽に取り付けた液位センサ、
    もしくは前記電極を支持する上電極支持部のＺ軸高さと前記液位を連動させることで、前記上電極支持部のＺ軸高さから算出した値、
    もしくは前記上電極支持部にフロートスイッチを取り付け、前記フロートスイッチに前記加工液が到達した時の液位、
    もしくは前記上電極支持部に前記フロートスイッチを取り付け、前記フロートスイッチに前記加工液が到達した時の前記上電極支持部のＺ軸高さから算出した値、
    のいずれか１つ以上を用いることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の放電加工機。
  6. 前記貯液量算出部は、
    加工液を貯留する貯液槽から前記加工槽への液溜め時間を計測する液溜め時間計測部と、
    予め測定した前記加工槽への液溜め流量と、
    前記液溜め時間計測部で算出した前記加工槽への前記液溜め時間を積算することで、
    前記加工槽への貯液量を算出することを特徴とする、
    請求項１〜４の何れか一つに記載の放電加工機。
  7. 前記貯液量算出部は、
    加工液を貯留する貯液槽から前記加工槽へ送液する管路に流量計を有し、
    前記流量計から取得した流量を積算することで、
    前記加工槽への貯液量を算出することを特徴とする、
    請求項１〜４の何れか一つに記載の放電加工機。
  8. 前記加工槽内液量算出部は、
    前記加工槽に取り付けた液位センサから取得した液位、
    もしくは前記加工槽の液位と連動する上電極支持部のＺ軸方向位置から取得した液位、
    もしくは前記上電極支持部にフロートスイッチを取り付け、前記フロートスイッチに前記加工液が到達した時の液位、
    もしくは前記上電極支持部に前記フロートスイッチを取り付け、前記フロートスイッチに前記加工液が到達した時の前記上電極支持部のＺ軸高さから算出した液位、
    のいずれか１つ以上を用いて前記加工槽に貯液された液量を算出することを特徴とする、
    請求項１〜４の何れか一つに記載の放電加工機。
  9. 前記被加工物重量算出部で算出した前記被加工物重量と、
    前記貯液量算出部で算出した前記加工槽内の貯液量と、
    からピッチ誤差補正量を算出するピッチ誤差補正量算出部を有し、
    前記ピッチ誤差補正量を、制御装置から指令する軸移動量に反映させることを特徴とする、
    請求項１〜８の何れか一つに記載の放電加工機。
  10. 前記加工槽への液溜めが完了した後に、
    前記液位計測部を用いて前記加工槽に貯液された前記貯液量の液位を計測し、
    前記液位と前記液溜め完了時の液位との液位差を算出し、
    前記液位差を用いて前記加工槽内の液量変化を算出する液量変化算出部を有することを特徴とする、
    請求項１〜９の何れか一つに記載の放電加工機。
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