JP6208727B2

JP6208727B2 - 加工液中にワークを浸した状態でのタッチプローブによる測定機能を有するワイヤ放電加工機

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Publication number: JP6208727B2
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Inventors: 靖雄長谷川
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Description

本発明はワイヤ放電加工機に関し、特に、加工液中にワークを浸した状態でのタッチプローブによる測定機能を有するワイヤ放電加工機に関する。

ワイヤ放電加工機において、被加工物（以下、「ワーク」という。）を加工後、形状寸法を正確に測定し、正しく加工出来たか否かを判定する事が重要である。一般的には、ワークの寸法測定には、加工後にワークを機械から取り外し、専用の測定機、例えばＣＭＭ（３次元測定機）や、測定顕微鏡にて、形状寸法の測定を行う。

しかしながら、測定後、寸法誤差が発見された場合、修正の為の再加工を行う必要がある。このため、一度取り外したワークをワイヤ放電加工機に、正確に固定しなおし、基準の開始位置を求める必要がある。この作業は、多大な工数を必要とし、熟練が必要である。もし、取り外したワークの再加工用の位置決めに誤差が生じると、再加工で寸法の修正を正しく行えなくなる。

そこで、ワイヤ放電加工機の本体あるいは上ガイド部に、接触式測定器（以下、「タッチプローブ」という。）を取り付けて、ワークを取り外す事無く、加工直後に測定する方法が提案されている（特許文献１参照）。

図１８，図１９は、従来の測定フローを示すフローチャートである。
●［ステップｓｈ０１］上ガイド位置を読み取る。
●［ステップｓｈ０２］上ガイド水没位置まで加工液を加工槽に溜める。
●［ステップｓｈ０３］水位を検出し水溜が完了か否か判断し、完了の場合（ＹＥＳ）にはステップｓｈ０４へ移行し、完了ではない場合（ＮＯ）ステップｓｈ０２へ戻る。
●［ステップｓｈ０４］ワークの加工を開始する。

●［ステップｓｈ０５］加工プログラムが終了したか確認し、終了の場合（ＹＥＳ）はステップｓｈ０６へ移行し、終了ではない場合（ＮＯ）加工プログラムが終了するのを待つ。
●［ステップｓｈ０６］加工槽からの水抜き処理を実行し、ステップｓｈ０７へ移行する。
●［ステップｓｈ０７］測定プログラムが連動するか否か（加工プログラムの終了後に測定プログラムが実行されるか否か）を判断し、連動する場合は、測定プログラムが開始し、測定プログラムが連動しない場合は、プログラムを終了する。

●［ステップｓｉ０１］加工槽からの排水が完了か否か判断し、完了の場合には（ＹＥＳ）ステップｓｉ０２へ移行する。
●［ステップｓｉ０２］ワーク厚さ設定値を読み取る。
●［ステップｓｉ０３］上ガイドを測定高さまで移動する。
●［ステップｓｉ０４］タッチプローブを下降する。
●［ステップｓｉ０５］測定を開始する。
●［ステップｓｉ０６］測定プログラムは終了か否かを判断し、終了の場合はステップｓｉ０７へ移行し、終了ではない場合には測定プログラムの終了を待つ。
●［ステップｓｉ０７］タッチプローブを上昇し、処理を終了する。

また、ワークの温度による熱変化量と測定する環境温度の設定値から、形状の測定値を補正する方法が提案されている（特許文献２参照）。しかし、何れも、発明が解決しようとする課題に記載するように、加工中と同じ環境におけるワークの寸法測定値を正しく求める方法ではない。

特開昭６０−８５８２９号公報特開２００９−２７９７２７号公報

ワイヤ放電加工機では、加工液の飛散防止や、加工中のワーク上面の錆の発生防止や、温度変化の低減の為、加工液中で加工を行う事が一般と成っている。背景技術で説明した通り、ワークを取り外さずに測定する場合、従来は、加工槽から加工液を全て抜き、ワークに着いた加工液を取り除いた状態でタッチプローブを用いて測定していた。

図２０は加工槽内の加工液を空にした状態で測定を行うと誤差が発生することを説明する図である。この機上測定時に、加工槽２３から加工液（水）を全て抜いてしまうと、ワーク上面２６ａや、機械テーブル（以下、「テーブル」という。）２４周りに着いた加工液の蒸発が始まり、その際に加工液に触れている金属材料であるワーク２６及びテーブル２４の熱が気化熱として奪われ、それらの収縮が生じる。その結果、加工液中で加工した位置や形状と、測定時の位置や形状が温度変化により変形してしまい、（プローブ３の）検出子３ａによる正確な寸法測定が困難であった。

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、金属材料であるワーク及びテーブルの温度変化による収縮、膨張が生じにくく、加工液中に加工した位置や形状寸法と、測定時の位置や形状寸法に変化が少なく、より正確な寸法測定が可能な、加工液中にワークを浸した状態でのタッチプローブによる測定機能を有するワイヤ放電加工機を提供することである。

本願の請求項１に係る発明は、加工液を貯留する加工槽と、該加工槽に設けられたワークを載置するテーブルと、ワイヤ電極を支持する上ガイドおよび下ガイドと、前記上ガイドを有する上ガイド部に対して着脱もしくは移動可能に設けられると共に検出子を有する測定器とを備え、前記加工液に浸漬されたワークを加工すると共に、加工終了後に前記測定器を用いて前記ワークを測定するワイヤ放電加工機において、前記ワークの板厚を取得する板厚取得手段と、前記加工槽の加工液の水位を検出する水位検出手段と、前記上ガイドの位置と測定器本体との相対位置と、前記上ガイドの位置と前記板厚から、前記測定器でワークを測定する際の加工液の水位を、ワークの上面高さ以上かつ前記測定器の本体以下となるように調整する水位調整手段、とを有することを特徴とするワイヤ放電加工機である。

請求項２に係る発明は、加工液を貯留する加工槽と、該加工槽に設けられたワークを載置するテーブルと、ワイヤ電極を支持する上ガイドおよび下ガイドと、前記上ガイドを有する上ガイド部に対して着脱もしくは移動可能に設けられると共に先端に検出子を有する測定器とを備え、前記加工液に浸漬されたワークを加工すると共に、加工終了後に前記測定器を用いて前記ワークを測定するワイヤ放電加工機において、前記ワークの板厚を取得する板厚取得手段もしくは、設定手段と、前記加工槽の加工液の水位を検出する水位検出手段から、前記測定器でワークを測定する際の加工液の水位を、ワークを載置するテーブル上面高さ以上かつワークの上面高さ以下となるように調整する水位調整手段、とを有することを特徴とするワイヤ放電加工機である。

係る発明により、ワークの下面が浸かっているだけでも、全く浸からずに乾燥しはじめている状態よりは、精度が安定する。また、テーブルの脚が浸かっていない場合には、テーブルの熱変形も生じるため、テーブル上面まで浸かっている状態でも、ある程度目的を達成する事が出来る。

請求項３に係る発明は、加工液を貯留する加工槽と、該加工槽に設けられたワークを載置するテーブルと、ワイヤ電極を支持する上ガイドおよび下ガイドと、前記上ガイドを有する上ガイド部に対して着脱もしくは移動可能に設けられると共に先端に検出子を有する測定器とを備え、前記加工液に浸漬されたワークを加工すると共に、加工終了後に前記測定器を用いて前記ワークを測定するワイヤ放電加工機において、前記加工槽の加工液の水位を検出する水位検出手段と、前記上ガイドの位置と、前記位置から上ガイドに取り付けられた位置もしくは昇降可能に固定され降下した位置での前記測定器の検出子の先端までの距離とで、前記測定器でワークを測定する際の加工液の水位を、上ガイドに取り付けられた位置もしくは昇降可能に固定され降下した位置での前記測定器の検出子の位置に応じて、水位検出手段の水位が連動するよう加工槽への給水および加工槽からの排水を操作し、水位を調整する水位調整手段、とを有することを特徴とするワイヤ放電加工機である。

請求項４に係る発明は、加工液を貯留する加工槽と、該加工槽に設けられたワークを載置するテーブルと、ワイヤ電極を支持する上ガイドおよび下ガイドと、前記上ガイドを有する上ガイド部に対して着脱もしくは移動可能に設けられると共に先端に検出子を有する測定器とを備え、前記加工液に浸漬されたワークを加工すると共に、加工終了後に前記測定器を用いて前記ワークを測定するワイヤ放電加工機において、前記加工槽の加工液の水位を検出する水位検出手段と、予め設定されている上ガイド位置から測定子の先端までの距離と、テーブル面から測定子の先端までの距離を求めて、前記測定器でワークを測定する際の加工液の水位を、前記測定器の検出子の位置に応じて、水位検出手段の水位が連動するよう加工槽への給水および加工槽からの排水を操作し、なおかつ、ワークを載置するテーブル上面高さ以上かつ前記測定器の本体以下となるように調整する水位調整手段、とを有することを特徴とするワイヤ放電加工機である。

請求項５に係る発明は、前記水位検出手段は、加工槽底付近の水圧もしくは、水圧を空気圧に変換し、その圧力を圧力センサーで検出し、検出された圧力に応じて、水位の高さを算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のワイヤ放電加工機である。
請求項６に係る発明は、加工液を貯留する加工槽と、該加工槽に設けられたワークを載置するテーブルと、ワイヤ電極を支持する上ガイドおよび下ガイドと、前記上ガイドを有する上ガイド部に対して着脱もしくは移動可能に設けられると共にカメラを有し測定箇所の画像を認識してエッジ部を検出する測定機能を有する光学式測定器とを備え、前記加工液に浸漬されたワークを加工すると共に、加工終了後に前記測定器を用いて前記ワークを測定するワイヤ放電加工機において、前記ワークの板厚を取得する板厚測定手段もしくは、設定手段と、前記加工槽の加工液の水位を検出する水位検出手段から、前記測定器でワークを測定する際の加工液の水位を、ワークを載置するテーブル上面高さ以上かつワークの上面高さ以下となるように調整する水位調整手段、とを有することを特徴とするワイヤ放電加工機。

本発明により、金属材料であるワーク及びテーブルの温度変化による収縮、膨張が生じにくく、加工液中に加工した位置や形状寸法と、測定時の位置や形状寸法に変化が少なく、より正確な寸法測定が可能な、加工液中にワークを浸した状態でのタッチプローブによる測定機能を有するワイヤ放電加工機を提供できる。

本発明に係るワイヤ放電加工機の概要を説明する図である。ワイヤ放電加工機本体を制御する制御装置を説明する概略図である。加工槽内に加工液を溜め、ワークが加工液に浸る状態で測定を行うと誤差の発生が少なくなることを説明する図である。検出圧力と水位の関係を示すグラフである。本発明の実施形態の水位調整のフローを説明する図である。ワイヤ放電加工機によるワークの加工時の水位の制御を説明する図である。実施形態１の測定時の水位の制御を説明する図である。加工時の加工プログラムの処理を示すフローチャートである。測定時の測定プログラムの処理を示すフローチャートである。実施形態２の測定時の水位の制御を説明する図である。測定時の測定プログラムの処理を示すフローチャートである。実施形態３の測定時の水位の制御を説明する図である。測定時の測定プログラムの処理を示すフローチャートである。実施形態４の測定時の水位の制御を説明する図である。測定時の測定プログラムの処理を示すフローチャートである。加工槽外に配置した圧力センサーを用いて加工時の水位の制御を説明する図である。加工槽外に配置した圧力センサーを用いて測定時の水位の制御を説明する図である。上ガイド高さ位置に連動して水圧センサー等の水位検出装置で検出した圧力に応じて加工槽内の加工液の水位を自動調整する処理を示すフロー図である。従来の測定フローを示すフローチャートである（その１）。従来の測定フローを示すフローチャートである（その２）。加工槽内の加工液を空にした状態で測定を行うと誤差が発生することを説明する図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１−１は本発明に係るワイヤ放電加工機の概要を説明する図である。ワイヤ放電加工機１はワイヤ放電加工機本体４０とワイヤ放電加工機本体４０を制御する制御装置５０を備えている。ワイヤ電極２が巻かれたワイヤボビン１１は、送り出し部トルクモータ１０で、ワイヤ電極２の引き出し方向とは逆方向に指令された所定の低トルクが付与される。

ワイヤボビン１１から繰り出されたワイヤ電極２は、複数のガイドローラを経由し（図示せず）、ブレーキモータ１２により駆動されるブレーキシュー１３により、ブレーキシュー１３とワイヤ電極送りモータ（図示せず）で駆動されるフィードローラ１９の間の張力が調節される。張力検出器２０は上ガイド１４と下ガイド１５間を走行するワイヤ電極２の張力の大きさを検出する検出器である。また、図５に示されるように、上ガイド１４は上ガイド部２１内に収容されている。

ブレーキシュー１３を通過したワイヤ電極２は、上ガイド１４、下ガイド１５、下ガイドローラ１６を経由し、ピンチローラ１８とワイヤ電極送りモータ（図示せず）で駆動されるフィードローラ１９で挟まれ、ワイヤ電極回収箱１７に回収される。

上ガイド部２１はタッチプローブ３を保持する保持部２２が取り付けられている。保持部２２はタッチプローブ３の進退機能を有する。換言すると、タッチプローブ３は進退機能を有する保持部２２を介して上ガイド部２１に取り付けられている。タッチプローブ３は、先端が球状に形成された検出子３ａを備えている。タッチプローブ３は、進退機能によってワイヤ電極２の走行方向に平行に上下動可能に取り付けられており、検出子３ａの先端が測定対象物（ワーク）に接触したときに接触を検知する信号を出力するセンサーである。測定時以外には、タッチプローブ３は退避位置に引き上げられる。

図１−２はワイヤ放電加工機本体を制御する制御装置を説明する概略図である。タッチプローブ３を用いてワーク２６の測定箇所を測定する際には、タッチプローブ３の検出子３ａの先端を所定の位置に位置決めするためにタッチプローブ３を下降させることができる。また、上ガイド１４は、Ｕ軸駆動機構及びＶ軸駆動機構（図示せず）を備えることにより、そのＸＹＺ軸位置が調整できるようにしてもよい。この機構を備えることによりワーク（切削工具）のテーパ加工が可能である。

ワイヤ放電加工機本体４０は、図１−１に示される制御装置５０によって制御され、ワークの加工を行う。制御装置５０は、プロセッサ（ＣＰＵ）５１、ＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリ５２、表示用インタフェース５３、表示装置５４、キーボードインタフェース５５、キーボード５６、サーボインタフェース５７、サーボアンプ５８、外部機器との信号の授受を行う入出力インタフェース６０である。そして、前記各要素はバス６１を介して相互に接続されている。

サーボモータ６２はサーボアンプ５８によって駆動される。サーボモータ６２はＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各駆動軸に対応するサーボモータを意味し、必要とする駆動軸に対応した数のサーボモータを意味する。各軸に備わったサーボモータ６２には位置を検出する図示しない位置検出装置を備えている。サーボモータ６２に取り付けられた各位置検出装置により検出される位置検出信号は制御装置５０にフィードバックされる。本発明の実施形態では、プローブ３を進退可能にする保持部２２の駆動部もサーボモータ６２により駆動される。

加工用電源を含むワイヤ放電加工機本体４０は、インタフェース５９を介して制御される。加工プログラムをスタートすると、インタフェース５９を介して加工電源ＯＮの指令がなされる。加工電源をＯＦＦする場合にもインタフェース５９を介してワイヤ放電加工機本体４０に指令される。入出力機器６３は入出力インタフェース６０を介して入出力信号が授受される。

ワイヤ放電加工機１において、加工中の加工液の高さ（水位）は、通常、上ガイド部２１に取り付けられた水位検出装置（フロートスイッチ）（図示せず）により、加工槽２３内の水面の高さ（加工液４の液面の高さ）を検出し、上ガイド１４の高さに連動して、自動調整されている。この高さは、通常、加工液４が飛散せず、上ガイド部２１の電流供給部分（すなわち電極ピン）の発熱を吸収できる高さであり、一般的にワーク上面から５０〜１００ｍｍの高さで調整されている。

タッチプローブ３に備わった検出子３ａは図６に示されるように、測定時には、ワーク上面より下側でワーク下面より上側で、ワーク上面２６ａから１０ｍｍほど下がった位置からワーク厚さのほぼ中央までの間の高さで、加工面を検出するため、上ガイド部２１のワーク２６に密着するノズル下面よりさらに下側に位置している。

そして、加工中にタッチプローブ３の検出子３ａがワークに干渉するのを防ぐ為、加工中はタッチプローブ３を昇降装置（プローブ３の進退機能を有する保持部２２）により上方に逃がしておき、測定時に下降させ、検出子３ａを上ガイド部２１より下方に位置させている場合や、着脱式固定装置により、取り外されている。この時、加工中の水位制御のままでは、上ガイド部２１が水没する高さまで水位を上げると、タッチプローブ３の本体も水没してしまい、高価な測定用検出器を故障させてしまう恐れがある。

そこで、水位の高さを検出する方法として、フロートスイッチの代わりに、加工液４の水圧を検出する水圧センサーを使用して水位を測定し、上ガイド部２１の高さを数値制御装置でモータ及び位置検出器により読み取る事で、上ガイド１４（上ガイド部２１）の高さに連動して水位を調整する機構を使用する。水圧センサー２５は加工槽２３の底付近の水圧を測定する。本発明の一つの実施形態は、タッチプローブ３によるワーク形状測定の場合、上ガイド部２１の水没位置から、タッチプローブ３の検出子３ａの先端までの距離を引いた高さ位置に水位を制御する。

加工時には、上ガイド部２１がワーク上面に近接した状態で、加工液４の飛散防止と上ガイド部２１の給電子の冷却の為に上ガイド部２１が加工液４中に十分浸漬できる水位を、上ガイド１４の高さ位置に連動して、圧力を検出する水位センサー２５等の水位検出装置で自動調整し、その際、タッチプローブ３は、保持部２２により上昇位置に位置決めされ、ワーク２６への干渉を回避すると共に、水没を避ける。または、取り外されている。

測定時には上ガイド部２１を上昇させ、タッチプローブ３を下降位置に位置決めもしくは、上ガイド部２１に取り付ける。図２は加工槽２３内に加工液４を溜め、ワーク２６が加工液４に浸る状態で測定を行うと誤差の発生が少なくなることを説明する図である。測定時に、加工時と同じ加工液温で制御された加工液４を溜めたままにして、ワーク２６や、機械テーブルの温度変化を低減する。加工液４の水位を制御する機構（水位センサー２５と、図示しないバルブ開閉スイッチ、ポンプ等）は加工時に使用している装置を流用する。

水位センサー２５には、加工槽底付近の水圧を圧力センサーで検出し、水圧に応じて、水位を算出する演算装置を持つ、水位センサーを使用する。この水位センサー２５であれば、上ガイド部に固定された水位検出のフロートスイッチと異なり、上ガイド１４を上昇させフローとスイッチが水面から離れても、タッチプローブ３を下降させた際のタッチプローブ高さに水位を調整する事が可能となる。タッチプローブ本体が水没しない水位で、かつワーク上面２６ａが浸る水位を維持する制御により、最適な水位を保つことができる。

図３は検出圧力と水位（加工液４の液面の高さ）の関係を示すグラフである。水位センサー２５からの検出圧力Ｐａに基づいて加工槽２３内の水位の制御を行うことができる。
図４は本発明の実施形態に係る加工槽内の水位調整のフローを説明する図である。以下、各ステップに従って説明する。

●［ステップｓａ０１］上ガイドの位置を読み取る。
●［ステップｓａ０２］水位センサーの圧力を読み取る。
●［ステップｓａ０３］測定時位置での圧力は適正範囲を超えるか、適正範囲を下回るか、適正範囲内か、を判断し、適正範囲を上回る場合はステップｓａ０４、適正範囲を下回る場合はステップｓａ０５、適正範囲にある場合は水位調整の処理を終了する。
●［ステップｓａ０４］排水を行い、ステップｓａ０２へ戻る。
●［ステップｓａ０５］給水を行い、ステップｓａ０２へ戻る。

＜実施形態１＞
（加工時）
図５はワイヤ放電加工機によるワーク２６の加工時の水位の制御を説明する図である。上ガイド部２１がワーク上面２６ａに近接した状態で、加工液４の飛散防止と上ガイド部２１に給電の際に生じる熱を冷却（給電子の冷却）するために、上ガイド部２１が加工液４中に十分浸漬できる水位（水圧センサー２５で測定される加工時加工液水位Ｌ３）を、加工時上ガイド高さ位置Ｌ１に連動して自動調整する。タッチプローブ３の本体のワーク２６へとの干渉を回避し、水没を避けるため、保持部２２の駆動によりタッチプローブ３はプローブ上昇方向３０の方向に移動し、上ガイド部２１に対して上昇位置に位置決めされる。または、ワイヤ放電加工機１からタッチプローブ３は取り外されている。

（測定時）
図６は実施形態１の測定時の水位の制御を説明する図である。上ガイド部２１を上昇させ（符号３１）、タッチプローブ３を下降位置に位置決めする（符号３２）。ワーク２６のワーク上面２６ａが加工液４に浸漬し、かつ、タッチプローブ３の本体が水没しない位置、すなわち、ワーク２６を載置するテーブル２４の、事前に設定されたテーブル上面高さ位置Ｌ２の情報と、ワーク厚さＬ５の情報と、数値制御装置の上ガイド位置情報から、加工液面水位をワークの上面高さ以上かつタッチプローブ３の本体の位置以下となるように、水圧センサー２５等の水位検出装置と、図示しない加工液供給装置および排水装置で、自動調整する。

テーブル上面高さＬ２＋ワーク厚さＬ５≦測定時加工液水位Ｌ３’≦テーブル上面高さＬ２＋測定時上ガイド高さＬ１’―測定時測定器本体位置Ｌ４’ ・・・（数１式）

なお、（測定時上ガイド高さＬ１’―測定時測定器本体位置Ｌ４’）は、特許請求の範囲の記載の「上ガイドと測定器本体との相対位置」に対応する。測定時測定器本体位置Ｌ４’は、測定時上ガイド高さを基準としてプローブ３の筐体の最下部までの距離に対応する。

これにより、測定中、ワーク２６を載置する線膨張係数の大きいステンレス製のテーブル２４や、ワーク２６を支える追加のサブテーブルの熱変位を防止すると共に、ワーク全体の温度変化による熱変位を防止する事で、加工した位置と測定時の位置とに、温度変化による変位を少なくする事が出来るため、加工液４を抜いて測定するより、はるかに正確な寸法測定が可能となる。金属材料であるワーク及びテーブルの温度変化による収縮、膨張が生じにくい。加工液４中に加工した位置や形状寸法と、測定時の位置や形状寸法に変化が少なく、より正確な寸法測定が可能である。

図７，図８は本発明の実施形態１に係る処理を説明するフローチャートである。図７は加工プログラムによるワークの加工処理を示すフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップｓｂ０１］上ガイド位置を読み取る。
●［ステップｓｂ０２］上ガイド水没位置まで水溜めを行う。
●［ステップｓｂ０３］水位検出水溜めが完了したか否かを判断し、完了した場合にはステップｓｂ０４へ移行する。
●［ステップｓｂ０４］加工を開始する。

●［ステップｓｂ０５］加工プログラムは終了か否か判断し、終了の場合はステップｓｂ０６へ移行する。終了ではない場合は終了を待つ。
●［ステップｓｂ０６］測定プログラムは連動するか否か判断し、連動しない場合はステップｓｂ０７へ移行し、連動する場合は測定プログラムを開始する。
●［ステップｓｂ０７］加工槽からの水抜き処理を実行し、処理を終了する。

図８は実施形態１に係る測定プログラムの処理を示すフローチャートである。
●［ステップｓｃ０１］設定したワーク厚さ設定値を読み取る。
●［ステップｓｃ０２］上ガイドを測定高さまで移動する。
●［ステップｓｃ０３］ワーク上面が浸漬するまで水位を調整する。
●［ステップｓｃ０４］水位検出による調整は完了か否か判断し、完了であればステップｓｃ０５へ移行し、完了でなければステップｓｃ０３へ戻る。
●［ステップｓｃ０５］タッチプローブを下降する。
●［ステップｓｃ０６］測定を開始する。
●［ステップｓｃ０７］測定プログラムは終了か否かを判断し、終了の場合はステップｓｃ０８へ移行し、終了ではない場合には測定プログラムの終了を待つ。
●［ステップｓｃ０８］タッチプローブを上昇し、水抜きを行い、処理を終了する。

上記、フローチャートを補足して説明する。ステップｓｃ０１は特許請求の範囲の板厚取得手段に対応する。ステップｓｃ０３は水位調整手段に対応する。

＜実施形態２＞
（加工時）
実施形態１の説明と同様であるので記載を略する。

（測定時）
図９は実施形態２の測定時の水位の制御を説明する図である。測定時には、上ガイド部２１を上昇させ（符号３１）、タッチプローブ３を下降位置に位置決め（符号３２）もしくは、上ガイド部２１に取り付ける。そして、ワーク２６のワーク下面が浸漬し、かつ、テーブル２４や図示されていないがワークとテーブルの間に取り付けられたワーク取り付けジグが完全に浸漬する位置に加工液面水位を、事前に設定された、ワーク２６を載置するテーブル上面のテーブル上面高さ位置Ｌ２の情報と、ワーク厚さＬ５の情報から、テーブル上面高さＬ２以上かつワークの上面高さ（テーブル上面高さＬ２＋ワーク厚さＬ５）以下となるように、水圧センサー２５等の水位検出装置と加工液供給装置および排水装置で、自動調整する。

テーブル上面高さＬ２≦測定時加工液水位Ｌ３’≦テーブル上面高さＬ２＋ワーク厚さＬ５・・・（数２式）

これにより、測定中も、少なくとも線膨張係数の大きいステンレス製のテーブルや、ワークを支える追加のサブテーブルの熱変位を防止すると共に、ワーク下面の気化熱による温度低下を防ぎ、ワーク全体の温度変化も少なく出来、加工した位置と、測定時の位置に、温度変化による変位を少なくする事が出来るため、加工液４を全て抜いて測定するより、はるかに正確な寸法測定が可能となる。

図１０は本発明の実施形態２に係る測定プログラムの処理を説明するフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップｓｄ０１］設定したワーク厚さ設定値を読み取る。
●［ステップｓｄ０２］上ガイドを測定高さまで移動する。
●［ステップｓｄ０３］テーブル上面が浸漬する高さまで水位を調整する。
●［ステップｓｄ０４］水位検出による調整は完了か否か判断し、完了であればステップｓｄ０５へ移行し、完了でなければステップｓｄ０３へ戻る。
●［ステップｓｄ０５］タッチプローブを下降する。
●［ステップｓｄ０６］測定を開始する。
●［ステップｓｄ０７］測定プログラムは終了か否かを判断し、終了の場合はステップｓｄ０８へ移行し、終了ではない場合には測定プログラムの終了を待つ。
●［ステップｓｄ０８］タッチプローブを上昇し、水抜きを行い、処理を終了する。

上記、フローチャートを補足して説明する。ステップｓｄ０１は特許請求の範囲の板厚取得手段、または設定手段に対応する。ステップｓｄ０３は水位調整手段に対応する。
実施形態２の他の形態として、タッチプローブ３に替えて、光学式で、測定箇所の画像を認識してワークのエッジ部を検出する測定する機能を有する測定器を用いてもよい。

＜実施形態３＞
（加工時）
実施形態１の説明と同様であるので記載を略する。

（測定時）
図１１は実施形態３の測定時の水位の制御を説明する図である。
測定時には、上ガイド部２１を上昇させ（符号３１）、タッチプローブ３を下降位置に位置決め（符号３２）もしくは、上ガイド部２１に取り付ける。そして、事前に設定された、測定時上ガイド高さＬ１’とタッチプローブ３の先端の検出子３ａまでの距離（（測定時検出子位置Ｌ６’）から、タッチプローブ３の先端の検出子３ａの高さ位置に連動して、加工液面水位を、検出子３ａの高さ付近となるように、水圧センサー２５等の水位検出装置と、図示しない加工液供給装置および排水装置で、自動調整する。
測定時加工液水位Ｌ３’＝テーブル上面高さＬ２＋測定時上ガイド高さＬ１’―測定時検出子位置Ｌ６’ ・・・（数３式）

これにより、測定中も、少なくとも線膨張係数の大きいステンレス製のテーブル２４や、ワーク２６を支える追加のサブテーブルの熱変位を防止すると共に、ワーク２６の気化熱による温度低下を防ぎ、ワーク２６の全体の温度変化も少なく出来、加工した位置と、測定時の位置に、温度変化による変位を少なくする事が出来るため、加工液４を抜いて測定するより、はるかに正確な寸法測定が可能となる。

図１２は本発明の実施形態３に係る測定プログラムの処理を説明するフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップｓｅ０１］検出子距離（測定時検出子位置Ｌ６’）の設定値を読み取る。
●［ステップｓｅ０２］上ガイドを測定高さまで移動する。
●［ステップｓｅ０３］上ガイド位置から検出子の距離まで水位を調節する。

●［ステップｓｅ０４］水位検出による調整は完了か否か判断し、完了であればステップｓｅ０５へ移行し、完了でなければステップｓｅ０３へ戻る。
●［ステップｓｅ０５］タッチプローブを下降する。
●［ステップｓｅ０６］測定を開始する。
●［ステップｓｅ０７］測定プログラムは終了か否かを判断し、終了の場合はステップｓｅ０８へ移行し、終了ではない場合には測定プログラムの終了を待つ。
●［ステップｓｅ０８］タッチプローブを上昇し、水抜きを行い、処理を終了する。

＜実施形態４＞
（加工時）
実施形態１の説明と同様であるので記載を略する。

（測定時）
図１３は実施形態４の測定時の水位の制御を説明する図である。
測定時には、上ガイド部２１を上昇させ（符号３１）、タッチプローブ３を下降位置に位置決め（符号３２）もしくは、上ガイド部２１に取り付ける。そして、事前に設定された、測定時上ガイド高さＬ１’とタッチプローブ３の先端の検出子３ａまでの距離（測定時検出子位置Ｌ６’）から、タッチプローブ３の先端の検出子３ａの高さ位置に連動して、測定時加工液面水位を、検出子３ａの高さからタッチプローブ３の本体（本体の最下部）までの間となるように、水圧センサー２５等の水位検出装置と、図示しない加工液供給装置および排水装置で、自動調整する。

テーブル上面高さＬ２＋測定時上ガイド高さＬ１’―測定時検出子位置Ｌ６’≦測定時加工液水位Ｌ３’≦テーブル上面高さＬ２＋測定時上ガイド高さＬ１’―測定時測定器本体位置Ｌ４’ ・・・（数４式）

図１４は本発明の実施形態４に係る測定プログラムの処理を説明するフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップｓｆ０１］検出子距離の設定値を読み取る。
●［ステップｓｆ０２］上ガイドを測定高さまで移動する。
●［ステップｓｆ０３］上ガイド位置と検出子距離下がった位置まで水位調整する。

●［ステップｓｆ０４］水位検出による調整は完了か否か判断し、完了であればステップｓｆ０５へ移行し、完了でなければステップｓｆ０３へ戻る。
●［ステップｓｆ０５］タッチプローブを下降する。
●［ステップｓｆ０６］測定を開始する。
●［ステップｓｆ０７］測定プログラムは終了か否かを判断し、終了の場合はステップｓｆ０８へ移行し、終了ではない場合には測定プログラムの終了を待つ。
●［ステップｓｆ０８］タッチプローブを上昇し、水抜を行い、処理を終了する。

次に、加工槽内の加工液４の水位を測定する他の例を説明する。図１５は加工時の水位の制御を説明する図である。前記水位検出手段は、加工槽２３の底付近の水圧もしくは、水圧を配管３３により空気圧に変換し、その圧力を圧力センサー３４で検出し、検出された圧力に応じて、水位の高さを算出する。この水位の測定手段は実施形態１〜４に適用できる。図１６は測定時の水位の制御を説明する図である。

図１７は上ガイド高さ位置に連動して水圧センサー等の水位検出装置で検出した圧力に応じて加工槽内の加工液の水位を自動調整する処理を示すフロー図である。上述の各実施形態において測定時加工液水位の自動調整として適用できる。
●［ステップｓｇ０１］上ガイド位置を読み取る。
●［ステップｓｇ０２］水位センサーの圧力を読み取る。
●［ステップｓｇ０３］測定時位置での圧力は適正範囲を超えるか、適正範囲を下回るか、適正範囲内か、を判断し、適正範囲を上回る場合はステップｓｇ０４、適正範囲を下回る場合はステップｓｇ０５、適正範囲にある場合は水位調整の処理を終了する。

●［ステップｓｇ０４］排水を行う。
●［ステップｓｇ０５］給水を行う。
●［ステップｓｇ０６］上ガイド位置が変化したか、あるいは、圧力が変化したかを判断し、変化ありの場合にはステップｓｇ０１へ戻り、変化無しの場合は変化するのを待つ。

１ワイヤ放電加工機
２ワイヤ電極
３タッチプローブ
３ａ検出子
４加工液

１０送り出し部トルクモータ
１１ワイヤボビン
１２ブレーキモータ
１３ブレーキシュー
１４上ガイド
１５下ガイド
１６下ガイドローラ
１７ワイヤ電極回収箱
１８ピンチローラ
１９フィードローラ
２０張力検出器
２１上ガイド部
２２保持部
２３加工槽
２４テーブル
２５水位センサー
２６ワーク
２６ａワーク上面
２７加工時水位
２８測定時水位
２９上ガイド部下降方向
３０プローブ上昇方向
３１上ガイド部上昇方向
３２プローブ下降方向
３３配管
３４圧力センサー

４０ワイヤ放電加工機本体

Ｌ１加工時上ガイド高さ
Ｌ１’ 測定時上ガイド高さ
Ｌ２テーブル上面高さ
Ｌ３加工時加工液水位
Ｌ３’ 測定時加工液水位
Ｌ４’ 測定時測定器本体
Ｌ５ワーク厚さ
Ｌ６’ 測定時検出子

５０制御装置
５１プロセッサ
５２メモリ
５３表示用インタフェース
５４表示装置
５５キーボードインタフェース
５６キーボード
５７サーボインタフェース
５８サーボアンプ
５９インタフェース
６０入出力インタフェース
６１バス
６２サーボモータ
６３入出力機器

Claims

加工液を貯留する加工槽と、該加工槽に設けられたワークを載置するテーブルと、ワイヤ電極を支持する上ガイドおよび下ガイドと、前記上ガイドを有する上ガイド部に対して着脱もしくは移動可能に設けられると共に検出子を有する測定器とを備え、前記加工液に浸漬されたワークを加工すると共に、加工終了後に前記測定器を用いて前記ワークを測定するワイヤ放電加工機において、
前記ワークの板厚を取得する板厚取得手段と、
前記加工槽の加工液の水位を検出する水位検出手段と、
前記上ガイドの位置と測定器本体との相対位置と、
前記上ガイドの位置と前記板厚から、前記測定器でワークを測定する際の加工液の水位を、ワークの上面高さ以上かつ前記測定器の本体以下となるように調整する水位調整手段、
とを有することを特徴とするワイヤ放電加工機。
加工液を貯留する加工槽と、該加工槽に設けられたワークを載置するテーブルと、ワイヤ電極を支持する上ガイドおよび下ガイドと、前記上ガイドを有する上ガイド部に対して着脱もしくは移動可能に設けられると共に先端に検出子を有する測定器とを備え、前記加工液に浸漬されたワークを加工すると共に、加工終了後に前記測定器を用いて前記ワークを測定するワイヤ放電加工機において、
前記ワークの板厚を取得する板厚取得手段もしくは、設定手段と、
前記加工槽の加工液の水位を検出する水位検出手段から、
前記測定器でワークを測定する際の加工液の水位を、ワークを載置するテーブル上面高さ以上かつワークの上面高さ以下となるように調整する水位調整手段、
とを有することを特徴とするワイヤ放電加工機。
加工液を貯留する加工槽と、該加工槽に設けられたワークを載置するテーブルと、ワイヤ電極を支持する上ガイドおよび下ガイドと、前記上ガイドを有する上ガイド部に対して着脱もしくは移動可能に設けられると共に先端に検出子を有する測定器とを備え、前記加工液に浸漬されたワークを加工すると共に、加工終了後に前記測定器を用いて前記ワークを測定するワイヤ放電加工機において、
前記加工槽の加工液の水位を検出する水位検出手段と、
前記上ガイドの位置と、前記位置から上ガイドに取り付けられた位置もしくは昇降可能に固定され降下した位置での前記測定器の検出子の先端までの距離とで、
前記測定器でワークを測定する際の加工液の水位を、上ガイドに取り付けられた位置もしくは昇降可能に固定され降下した位置での前記測定器の検出子の位置に応じて、水位検出手段の水位が連動するよう加工槽への給水および加工槽からの排水を操作し、水位を調整する水位調整手段、
とを有することを特徴とするワイヤ放電加工機。
加工液を貯留する加工槽と、該加工槽に設けられたワークを載置するテーブルと、ワイヤ電極を支持する上ガイドおよび下ガイドと、前記上ガイドを有する上ガイド部に対して着脱もしくは移動可能に設けられると共に先端に検出子を有する測定器とを備え、前記加工液に浸漬されたワークを加工すると共に、加工終了後に前記測定器を用いて前記ワークを測定するワイヤ放電加工機において、
前記加工槽の加工液の水位を検出する水位検出手段と、予め設定されている上ガイド位置から測定子の先端までの距離と、テーブル面から測定子の先端までの距離を求めて、前記測定器でワークを測定する際の加工液の水位を、前記測定器の検出子の位置に応じて、水位検出手段の水位が連動するよう加工槽への給水および加工槽からの排水を操作し、なおかつ、ワークを載置するテーブル上面高さ以上かつ前記測定器の本体以下となるように調整する水位調整手段、
とを有することを特徴とするワイヤ放電加工機。
前記水位検出手段は、加工槽底付近の水圧もしくは、水圧を空気圧に変換し、その圧力を圧力センサーで検出し、検出された圧力に応じて、水位の高さを算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のワイヤ放電加工機。
加工液を貯留する加工槽と、該加工槽に設けられたワークを載置するテーブルと、ワイヤ電極を支持する上ガイドおよび下ガイドと、前記上ガイドを有する上ガイド部に対して着脱もしくは移動可能に設けられると共にカメラを有し測定箇所の画像を認識してエッジ部を検出する測定機能を有する光学式測定器とを備え、前記加工液に浸漬されたワークを加工すると共に、加工終了後に前記測定器を用いて前記ワークを測定するワイヤ放電加工機において、
前記ワークの板厚を取得する板厚測定手段もしくは、設定手段と、
前記加工槽の加工液の水位を検出する水位検出手段から、
前記測定器でワークを測定する際の加工液の水位を、ワークを載置するテーブル上面高さ以上かつワークの上面高さ以下となるように調整する水位調整手段、
とを有することを特徴とするワイヤ放電加工機。