JPH0481908A - 位置決め方法及び位置決め装置 - Google Patents
位置決め方法及び位置決め装置Info
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- JPH0481908A JPH0481908A JP2196491A JP19649190A JPH0481908A JP H0481908 A JPH0481908 A JP H0481908A JP 2196491 A JP2196491 A JP 2196491A JP 19649190 A JP19649190 A JP 19649190A JP H0481908 A JPH0481908 A JP H0481908A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/02—Wire-cutting
- B23H7/06—Control of the travel curve of the relative movement between electrode and workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H2500/00—Holding and positioning of tool electrodes
- B23H2500/20—Methods or devices for detecting wire or workpiece position
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- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、第１の物体と第２の物体間の電位差を基準
電位差と比較し、その比較結果により上記第１の物体と
第２の物体間の相対位置を決める位置決め方法及びその
方法を実施する装置に関するものである。
電位差と比較し、その比較結果により上記第１の物体と
第２の物体間の相対位置を決める位置決め方法及びその
方法を実施する装置に関するものである。
以下、説明の便宜上、放電加工における電極を被加工物
の所定位置に位置決めする方法及び装置を例に挙げて説
明する。
の所定位置に位置決めする方法及び装置を例に挙げて説
明する。
［従来の技術］
数値制御装置（以下、ＮＣ装置と称する。）の指令に基
づいて、電極と被加工物の相対位置を変化させながら、
電極と被加工物の間に印加する電圧により生ずる放電に
よって加工を行なう放電加工装置において、高度な加工
精度を得るには、加工開始前に電極と被加工物の相対位
置関係を正確に決める必要がある。
づいて、電極と被加工物の相対位置を変化させながら、
電極と被加工物の間に印加する電圧により生ずる放電に
よって加工を行なう放電加工装置において、高度な加工
精度を得るには、加工開始前に電極と被加工物の相対位
置関係を正確に決める必要がある。
従来このような要求に応えるものの一つとして、放電加
工装置には電極と被加工物を直接接触させ、電極と被加
工物の接触位置を岡者の位置関係の基準位置とする接触
位置決め機能が装備されでいる。
工装置には電極と被加工物を直接接触させ、電極と被加
工物の接触位置を岡者の位置関係の基準位置とする接触
位置決め機能が装備されでいる。
ここで、従来の技術の説明にあたり、放電加工装置とし
てワイヤ放電加工装置の例を示して説明する。
てワイヤ放電加工装置の例を示して説明する。
第５図は、ワイヤ放電加工装置において、ワイヤ＄１極
と被加工物の間隔（以下、極間と称する。）に電圧を印
加し、該極間の電圧レベルの変化により、極間の接触を
検出する接触検出装置を備えたワイヤ放電加工装置の概
要を示したものである。
と被加工物の間隔（以下、極間と称する。）に電圧を印
加し、該極間の電圧レベルの変化により、極間の接触を
検出する接触検出装置を備えたワイヤ放電加工装置の概
要を示したものである。
第５図において、（１）は電極として用いられるワイヤ
、（２）は被加工物、（３）は被加工物（２）を載置し
、ｘ−Ｙ方向に移動可能な可動テーブル、（１５）はＮ
Ｃ装置、（５１、（６１はＮＣ装置（１５）の指令に基
づいて可動テーブル（３）をＸ軸方向及びＹ軸方向に移
動させるモータ、（７）はメインテンションローラ、（
８）は下部ローラ、（１４）はワイヤ（１）と被加工物
（２）の接触を検出する接触検出装置である。なあ、被
加工物（２）と可動テーブル（３）間には電気的導通が
ある。
、（２）は被加工物、（３）は被加工物（２）を載置し
、ｘ−Ｙ方向に移動可能な可動テーブル、（１５）はＮ
Ｃ装置、（５１、（６１はＮＣ装置（１５）の指令に基
づいて可動テーブル（３）をＸ軸方向及びＹ軸方向に移
動させるモータ、（７）はメインテンションローラ、（
８）は下部ローラ、（１４）はワイヤ（１）と被加工物
（２）の接触を検出する接触検出装置である。なあ、被
加工物（２）と可動テーブル（３）間には電気的導通が
ある。
第６図は第５図の接触検出装置（１４）の−例を示した
ものである。第６図において、（１０）は極間に接触検
出用の電圧を供給する電圧供給手段で、ここでは−例と
して直流電源を挙げている。 （１１１は極間の電圧レ
ベルにより極間の接触、非接触を判定し、ＮＣ装ｆｆ
（ｉｓ）に信号を送る接触判別手段で。
ものである。第６図において、（１０）は極間に接触検
出用の電圧を供給する電圧供給手段で、ここでは−例と
して直流電源を挙げている。 （１１１は極間の電圧レ
ベルにより極間の接触、非接触を判定し、ＮＣ装ｆｆ
（ｉｓ）に信号を送る接触判別手段で。
ここでは−例としてコンパレータを挙げている。
（１２）は接触検出用電圧の極間への印加を制限す゛る
電流制限抵抗器である。
電流制限抵抗器である。
第７図はワイヤ放電加工装置を用い、水中に於てワイヤ
（１）と被加工物（２）を接触させ、位置決めさせた場
合の接触判別手段（１１）における極間の接触、非接触
を判別するために用いる極間距離と極間電圧の関係を示
す図である。
（１）と被加工物（２）を接触させ、位置決めさせた場
合の接触判別手段（１１）における極間の接触、非接触
を判別するために用いる極間距離と極間電圧の関係を示
す図である。
次に第６図、第７図を用いてワイヤ（１）と被加工物（
２）の接触位置決め動作について説明する。
２）の接触位置決め動作について説明する。
まず、ＮＣ装置（１５）に接触位置決め動作を要求する
指令が伝達されると、ワイヤ（ｉ）の張力を得るために
、ワイヤ（１）が送られ、次にスイッチ（１２）が閉じ
、極間に電流制限抵抗器（１３）を介して電圧供給手段
（ｌＯ）から接触検出用直流電圧が印加される０次にワ
イヤ（１）と被加工物（２）の接近速度、及び、方向が
決められると、ＮＣ装置（１５）の指令に基づいてワイ
ヤ（１）と被加工物（２）が接近し始める。この時、第
７図に示すように、随時、接触判別手段（１１）で極間
電圧Ｖと所定のｉ＄ｔｊｉ圧ｖｂが比較され、ワイヤ（
１）と被加工物（２）の接触、非接触が判別されており
、ワイヤ（１）と被加工物（２）の接近により極間電圧
Ｖが基ｒｓｔＥＥＶｂより小さくなると、接触判別手段
（１１）よりワイヤ（１）と被加工物（２）の接触を意
味する信号がＮＣ装置（１５）に送られ、ワイヤ（１）
と被加工物（２）の接近が停止して接触位置決め動作が
完了する。
指令が伝達されると、ワイヤ（ｉ）の張力を得るために
、ワイヤ（１）が送られ、次にスイッチ（１２）が閉じ
、極間に電流制限抵抗器（１３）を介して電圧供給手段
（ｌＯ）から接触検出用直流電圧が印加される０次にワ
イヤ（１）と被加工物（２）の接近速度、及び、方向が
決められると、ＮＣ装置（１５）の指令に基づいてワイ
ヤ（１）と被加工物（２）が接近し始める。この時、第
７図に示すように、随時、接触判別手段（１１）で極間
電圧Ｖと所定のｉ＄ｔｊｉ圧ｖｂが比較され、ワイヤ（
１）と被加工物（２）の接触、非接触が判別されており
、ワイヤ（１）と被加工物（２）の接近により極間電圧
Ｖが基ｒｓｔＥＥＶｂより小さくなると、接触判別手段
（１１）よりワイヤ（１）と被加工物（２）の接触を意
味する信号がＮＣ装置（１５）に送られ、ワイヤ（１）
と被加工物（２）の接近が停止して接触位置決め動作が
完了する。
従来の接触位置決め動作は以上の様に行なわれているの
で、例えば第６図に示すように、電流制限抵抗器（１３
）の値をＲ［Ω］、直流電源（ｌＯ）の出力電圧なＥ
［Ｖ］ 、直流電源（１０）から電流制限抵抗器（１３
）を介して極間に流れる電流の値をｉ ［Ａ］とすると
、極間電圧Ｖ ［Ｖ］は、 Ｖ＝Ｅ−Ｒ−４・・・（１） で表わされる。
で、例えば第６図に示すように、電流制限抵抗器（１３
）の値をＲ［Ω］、直流電源（ｌＯ）の出力電圧なＥ
［Ｖ］ 、直流電源（１０）から電流制限抵抗器（１３
）を介して極間に流れる電流の値をｉ ［Ａ］とすると
、極間電圧Ｖ ［Ｖ］は、 Ｖ＝Ｅ−Ｒ−４・・・（１） で表わされる。
電流ｉの値は、ワイヤ（１）の有する抵抗、極間の抵抗
にも制限を受け、ワイヤ（１）の有する抵抗値をＲ１［
Ω］、極間の抵抗値をＲ２［Ω］とすると。
にも制限を受け、ワイヤ（１）の有する抵抗値をＲ１［
Ω］、極間の抵抗値をＲ２［Ω］とすると。
ｉ＝Ｅ／ （Ｒ＋Ｒ１＋Ｒ２）・・・（２）で表わされ
る。
る。
第７図に極間距離と極間電圧の関係をグラフに示すが、
ここで、極間の抵抗値Ｒ２は、極間距離が短くなるほど
小さくなるため、極間距離が短くなると電流ｉは大きく
なり、極間電圧Ｖは小さくなる。またワイヤ（１）の有
する抵抗値Ｒ１は、ワイヤ（１）の径が大きくなるほど
小さくなる。
ここで、極間の抵抗値Ｒ２は、極間距離が短くなるほど
小さくなるため、極間距離が短くなると電流ｉは大きく
なり、極間電圧Ｖは小さくなる。またワイヤ（１）の有
する抵抗値Ｒ１は、ワイヤ（１）の径が大きくなるほど
小さくなる。
例えば、第８図に示すように、大径ワイヤ（１）を用い
高板厚被加工物（２）に対して位置決めした場合には、
ワイヤ（１）の有する抵抗値Ｒ１は小さく、ワイヤ（１
）と被加工物（２）が接近するに従い極間の抵抗値Ｒ２
は大きく減少し、ワイヤ（１）と被加工物（２）が完全
に接触した状態でな（とも加工液を介して極間に流れる
電流ｉが増加し、極間電圧Ｖはオーブン電圧Ｅに比べ大
きく低下する。
高板厚被加工物（２）に対して位置決めした場合には、
ワイヤ（１）の有する抵抗値Ｒ１は小さく、ワイヤ（１
）と被加工物（２）が接近するに従い極間の抵抗値Ｒ２
は大きく減少し、ワイヤ（１）と被加工物（２）が完全
に接触した状態でな（とも加工液を介して極間に流れる
電流ｉが増加し、極間電圧Ｖはオーブン電圧Ｅに比べ大
きく低下する。
この電圧をＶｌとする。
それに対し１例えば小径ワイヤ（１）を用い低板厚被加
工物（２）に対して位置決めした場合には、ワイヤ（１
）の有する抵抗値Ｒ１は大きく、ワイヤ（１）と被加工
物（２）が接近しても極間の抵抗値Ｒ２の減少は小さい
ので電流ｉの増加は小さく、極間電圧■の低下は小さい
。
工物（２）に対して位置決めした場合には、ワイヤ（１
）の有する抵抗値Ｒ１は大きく、ワイヤ（１）と被加工
物（２）が接近しても極間の抵抗値Ｒ２の減少は小さい
ので電流ｉの増加は小さく、極間電圧■の低下は小さい
。
また、ワイヤ（１）と被加工物〔２）が完全に接触した
状態では、大径ワイヤ（１）で高板厚被加工物（２）に
位置決めした場合に比べ、ワイヤ［１）の有する抵抗が
大きく、接触面積が小さいため接触抵抗も大きいので、
電流ｉが制限され、極間電圧■の低下は少ない。この場
合の接触電圧を■２とする。以上二つの場合の極間距離
と極間電圧の関係を第８図に示す。
状態では、大径ワイヤ（１）で高板厚被加工物（２）に
位置決めした場合に比べ、ワイヤ［１）の有する抵抗が
大きく、接触面積が小さいため接触抵抗も大きいので、
電流ｉが制限され、極間電圧■の低下は少ない。この場
合の接触電圧を■２とする。以上二つの場合の極間距離
と極間電圧の関係を第８図に示す。
従って、コンパレータ（１１）の基準電圧ｖｂが固定さ
れていると、極間の状態により位置決め精度にバラツキ
が出る０例えば、基準電圧ｖｂ＝接触電圧Ｖ２の状態に
設定されていると、大径ワイヤ（１）を用い高板厚被加
工物（２）に位置決めした場合、ワイヤ（１）と被加工
物（２）が完全に接触するかなり手前で、接触が検出さ
れてしまう。
れていると、極間の状態により位置決め精度にバラツキ
が出る０例えば、基準電圧ｖｂ＝接触電圧Ｖ２の状態に
設定されていると、大径ワイヤ（１）を用い高板厚被加
工物（２）に位置決めした場合、ワイヤ（１）と被加工
物（２）が完全に接触するかなり手前で、接触が検出さ
れてしまう。
また、基準電圧ｖｂ＝接触電圧■１の状態に設定されて
いると、小径ワイヤ（１）を用い、低板厚被加工物（２
）に位置決めした場合、ワイヤ（１）と被加工物が完全
に接触しても、ワイヤ（１）の有する抵抗値Ｒ１により
極間電圧Ｖが基準電圧ｖｂより下がらないため接触の検
出が不可能である。よって、これまでは小径ワイヤ（１
）を用い低、板厚被加工物（２）に位置決めしても、完
全に接触が検出可能であるように、基準電圧ｖｂが高め
に設定されていたため、同じ設定で大径ワイヤ（１）を
用い高板厚被加工物（２）に位置決めした場合には、ワ
イヤ（１）と被加工物（２）の間に例えば数［μｍ１前
後の誤差を生じてしまうという解決すべき課題があった
。
いると、小径ワイヤ（１）を用い、低板厚被加工物（２
）に位置決めした場合、ワイヤ（１）と被加工物が完全
に接触しても、ワイヤ（１）の有する抵抗値Ｒ１により
極間電圧Ｖが基準電圧ｖｂより下がらないため接触の検
出が不可能である。よって、これまでは小径ワイヤ（１
）を用い低、板厚被加工物（２）に位置決めしても、完
全に接触が検出可能であるように、基準電圧ｖｂが高め
に設定されていたため、同じ設定で大径ワイヤ（１）を
用い高板厚被加工物（２）に位置決めした場合には、ワ
イヤ（１）と被加工物（２）の間に例えば数［μｍ１前
後の誤差を生じてしまうという解決すべき課題があった
。
また、ワイヤ（１）と被加工物（２）の間に電圧を印加
したまま、最終位置決めを実行すると極間距離がきわめ
て短（なったときに、極間抵抗も極めて小さくなり、極
間に大電流が流れて、第９図に示すような、電蝕による
被加工物の損傷が生じてしまうという解決すべき課題が
あった。
したまま、最終位置決めを実行すると極間距離がきわめ
て短（なったときに、極間抵抗も極めて小さくなり、極
間に大電流が流れて、第９図に示すような、電蝕による
被加工物の損傷が生じてしまうという解決すべき課題が
あった。
更に又、ワイヤ（１）と被加工物（２）の目的とする相
対位置が決定され、ワイヤ（１）と被加工物（２）の相
対位置決めの実行時に、上記位置決め実行方向と異なる
方向における上記ワイヤ（１）と被加工物（２）の相対
送りをすると、第１０図の示すように、ワイヤ（１）と
被加工物（２）の接触時に、被加工物（２）によりワイ
ヤ（１）が削られ、その削り屑（１６）が極間に存在す
ることにより、位置決め位置に誤差が生じるという解決
すべき課題があった。
対位置が決定され、ワイヤ（１）と被加工物（２）の相
対位置決めの実行時に、上記位置決め実行方向と異なる
方向における上記ワイヤ（１）と被加工物（２）の相対
送りをすると、第１０図の示すように、ワイヤ（１）と
被加工物（２）の接触時に、被加工物（２）によりワイ
ヤ（１）が削られ、その削り屑（１６）が極間に存在す
ることにより、位置決め位置に誤差が生じるという解決
すべき課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、第１の物体、例えばワイヤと、第２の物体、例
えば被加工物の、形状９種類、あるいはその他の条件に
よらず、高精度な位置決めが行なえる位置決め方法及び
その方法を実施する装置を得ることを目的とする。
もので、第１の物体、例えばワイヤと、第２の物体、例
えば被加工物の、形状９種類、あるいはその他の条件に
よらず、高精度な位置決めが行なえる位置決め方法及び
その方法を実施する装置を得ることを目的とする。
また、この発明の別の発明は、上記目的に加えて第１の
物体、あるいは第２の物体の損傷を少な（する位置決め
方法を得ることを目的とする。
物体、あるいは第２の物体の損傷を少な（する位置決め
方法を得ることを目的とする。
この発明は、第１の物体と第２の物体間の相対位置が変
化する時、上記相対位置の変化前後における上記第１の
物体と第２の物体間の電位差の変化を測定し、上記第１
の物体と第２の物体間の相対位置を予測し、上記第１の
物体と第２の物体の相対位置を決めるものである。
化する時、上記相対位置の変化前後における上記第１の
物体と第２の物体間の電位差の変化を測定し、上記第１
の物体と第２の物体間の相対位置を予測し、上記第１の
物体と第２の物体の相対位置を決めるものである。
この発明の別の発明は、第１の物体と第２の物体が接近
する時、上記接近前後における上記第１の物体と第２の
物体間の電位差の変化を測定し、上記接近前後における
距離の変化に対する電位差の変化から上記第１の物体と
第２の物体間の相対位置を予測し、上記第１の物体と第
２の物体間の相対位置が、目的位置に到達する以前に両
者の相対接近速度を遅くするものである。
する時、上記接近前後における上記第１の物体と第２の
物体間の電位差の変化を測定し、上記接近前後における
距離の変化に対する電位差の変化から上記第１の物体と
第２の物体間の相対位置を予測し、上記第１の物体と第
２の物体間の相対位置が、目的位置に到達する以前に両
者の相対接近速度を遅くするものである。
また、この発明の別の発明は、第１の物体と第２の物体
との間に電圧を印加すると共に、上記第１の物体と第２
の物体間の距離を変化させて、上記第１の物体と第２の
物体間の距離の変化量を複数点間で検出し、上記第１の
物体と第２の物体との間の電位差の変化を複数点間で測
定し、上記各点間の距離の変化量に対する上記電位差の
変化量から傾きを計算し、その傾きが略一定になった時
、その傾きを用いて上記第１の物体と第２の物体の相対
位置を予測し、上記第１の物体と第２の物体の相対位置
を決めるものである。
との間に電圧を印加すると共に、上記第１の物体と第２
の物体間の距離を変化させて、上記第１の物体と第２の
物体間の距離の変化量を複数点間で検出し、上記第１の
物体と第２の物体との間の電位差の変化を複数点間で測
定し、上記各点間の距離の変化量に対する上記電位差の
変化量から傾きを計算し、その傾きが略一定になった時
、その傾きを用いて上記第１の物体と第２の物体の相対
位置を予測し、上記第１の物体と第２の物体の相対位置
を決めるものである。
Ｃ作用〕
この発明においては、複数点間の電位差の変化を測定し
、この測定結果と上記各点間の距離の変化量から第１の
物体と第２の物体間の相対位置を予測し、相対位置決め
する。
、この測定結果と上記各点間の距離の変化量から第１の
物体と第２の物体間の相対位置を予測し、相対位置決め
する。
また、この発明の別の発明においては、複数点間の電位
差の変化を測定し、この測定結果と上記各点間の距離の
変化量から第１の物体と第２の物体間の相対位置を予測
し、上記第１の物体と第２の物量の相対位置が、目的位
置に到達する以前に両者の接近速度を遅（する。
差の変化を測定し、この測定結果と上記各点間の距離の
変化量から第１の物体と第２の物体間の相対位置を予測
し、上記第１の物体と第２の物量の相対位置が、目的位
置に到達する以前に両者の接近速度を遅（する。
【実施例］
第１図は、この発明による方法を実施するためのこの発
明による装置の一実施例の概略図を示したものである。
明による装置の一実施例の概略図を示したものである。
第１図において、（１）は電極として用いられるワイヤ
、（２）は被加工物、（３）は被加工物（２）を載置し
Ｘ−Ｙ方向に移動が可能な可動テーブル、（４）はＮＣ
装置で、この発明による接触判定のためのプログラムが
メモリに記憶されている。
、（２）は被加工物、（３）は被加工物（２）を載置し
Ｘ−Ｙ方向に移動が可能な可動テーブル、（４）はＮＣ
装置で、この発明による接触判定のためのプログラムが
メモリに記憶されている。
（５１、（６）はＮＣ装置（４）の指令に基づいて可動
テーブル（３）をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるモ
ータ、（７）はメインテンションローラ、（８）は下部
ローラ、（９）は極間電圧検出装置である。
テーブル（３）をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるモ
ータ、（７）はメインテンションローラ、（８）は下部
ローラ、（９）は極間電圧検出装置である。
なお、被加工物（２）と可動テーブル（３）間には電気
的導通がある。
的導通がある。
又、（ｌＯ）は極間に電圧を供給するための電圧供給手
段で、ここでは−例として、直流電源を挙げている。（
１１）はＡ／Ｄコンバータ、（１２）は極間電圧検出用
電圧の極間への印加を制御するスイッチ、（１３）は、
極間へ流れる電流を制限する電流制限抵抗器である。
段で、ここでは−例として、直流電源を挙げている。（
１１）はＡ／Ｄコンバータ、（１２）は極間電圧検出用
電圧の極間への印加を制御するスイッチ、（１３）は、
極間へ流れる電流を制限する電流制限抵抗器である。
第２図はＮＣ装置（４）のメモリに記憶されている接触
位置決めプログラムの内容を示すフローチャート、第３
図は接触位置を算出するためのサンプリング点の取り方
を示す図である。
位置決めプログラムの内容を示すフローチャート、第３
図は接触位置を算出するためのサンプリング点の取り方
を示す図である。
次に動作について説明する０例えば第３図に示すように
、高板厚被加工物、大径ワイヤの組合せによる接触位置
決め時の場合を示すカーブＡ、及び、低板厚被加工物、
小径ワイヤの組合せによる接触位置決め時の場合を示す
カーブＢについてそれぞれ接触位置決め動作を行なう場
合、まず、ＮＣ装置（４）に接触位置決め動作を要求す
る指令が伝達されると、第２図に示すようにプログラム
が動作する。
、高板厚被加工物、大径ワイヤの組合せによる接触位置
決め時の場合を示すカーブＡ、及び、低板厚被加工物、
小径ワイヤの組合せによる接触位置決め時の場合を示す
カーブＢについてそれぞれ接触位置決め動作を行なう場
合、まず、ＮＣ装置（４）に接触位置決め動作を要求す
る指令が伝達されると、第２図に示すようにプログラム
が動作する。
即ち、ワイヤに張力を得るために、ワイヤ送りをする（
Ｓｌ）、次に、スイッチ（１２）が閉じ、極間に電流制
限抵抗器（１３）を介して電圧供給手段（ｌＯ）から極
間電圧検出用直流電圧が極間に印加され、極間の接近速
度及び方向が決められる。また、前回の移動距離に対す
る極間電圧の変化量（以下、傾きと称する）と今回の傾
きに１０００を設定する。ここでは、−例として傾きに
１０００を使ったが、絶対値が零より非常に大きな値な
ら何でもよい。
Ｓｌ）、次に、スイッチ（１２）が閉じ、極間に電流制
限抵抗器（１３）を介して電圧供給手段（ｌＯ）から極
間電圧検出用直流電圧が極間に印加され、極間の接近速
度及び方向が決められる。また、前回の移動距離に対す
る極間電圧の変化量（以下、傾きと称する）と今回の傾
きに１０００を設定する。ここでは、−例として傾きに
１０００を使ったが、絶対値が零より非常に大きな値な
ら何でもよい。
次に一定距離（例えば、数μｍ）極間を接近させる（Ｓ
２）。
２）。
次に、極間電圧■を極間電圧検出装置（９）のＡ／Ｄフ
ンバータ（１１）でデジタル変換した後、極間電圧Ｖが
オーブン電圧Ｅに対して一定レベル（例えば８０％にな
った点）低（なっているかを比較する（Ｓ３）。極間電
圧■が一定レベルに達していない場合は、極間電圧■が
オーブン電圧Ｅに対して一定しベル低くなるまで（Ｓ２
）の処理を繰り返す。なお、極間電圧■が、オーブン電
圧Ｅに対して一定しベル低くなった点をサンプリング開
始位置とする。
ンバータ（１１）でデジタル変換した後、極間電圧Ｖが
オーブン電圧Ｅに対して一定レベル（例えば８０％にな
った点）低（なっているかを比較する（Ｓ３）。極間電
圧■が一定レベルに達していない場合は、極間電圧■が
オーブン電圧Ｅに対して一定しベル低くなるまで（Ｓ２
）の処理を繰り返す。なお、極間電圧■が、オーブン電
圧Ｅに対して一定しベル低くなった点をサンプリング開
始位置とする。
極間を接近させる移動速度は、極間を１［μｍ］近づけ
る毎に１回極間電圧Ｖを測定する速度とする（Ｓ４）。
る毎に１回極間電圧Ｖを測定する速度とする（Ｓ４）。
今回の傾きを前回の傾きにする（Ｓ５）。
続いて、極間を第３図中βで示した距離（例えば、ｌ［
μｍｌ）接近させ、サンプリング点（極間電圧Ｖ）を記
憶する（Ｓ６）。
μｍｌ）接近させ、サンプリング点（極間電圧Ｖ）を記
憶する（Ｓ６）。
今回の傾きを求める（Ｓ７）。
前回の傾きと、今回の傾きを比較して、それらが略等し
くなければ（例えば誤差±ｌθ％） 、 （Ｓ５）（Ｓ
６） ＴＳ７）の処理を繰り返す（Ｓ８）。
くなければ（例えば誤差±ｌθ％） 、 （Ｓ５）（Ｓ
６） ＴＳ７）の処理を繰り返す（Ｓ８）。
ここで、（Ｓ５）〜（Ｓ８）の処理について第３図を用
いて説明する。
いて説明する。
カーブＡを例に取ると、前回の傾き（０〜０間の傾き）
と今回の傾き（■〜■間の傾き）は下記のように算出さ
れる。
と今回の傾き（■〜■間の傾き）は下記のように算出さ
れる。
カーブＡについて傾きは、
前回の傾き Ｄａｌ＝ （Ｖａｌ−Ｖａ２Ｌ／Ｉ２今回
の傾き Ｄ ａ ２ ＝ （Ｖ ａ ２− Ｖ ａ ３
） ／ １２（ｊ２＝ｌ ［ｕｍ］ ） となる。
の傾き Ｄ ａ ２ ＝ （Ｖ ａ ２− Ｖ ａ ３
） ／ １２（ｊ２＝ｌ ［ｕｍ］ ） となる。
ここで、前回の傾きと今回の傾きが等しいということは
、サンプル点（例として、ここではサンプリング点を３
点としたが、３点以上ならばいくらでもよい、）が同一
直線上にあるということである。このことは、極間電圧
が、比較的、被加工物の板厚、ワイヤ径などに影響され
ない安定した状態であることを示す。ここでは、誤差を
前座して、誤差が１０％以内 ０．９＜＝Ｄｅｌ／Ｄａ２＜＝１．１ なら同一直線上と判定するようにする。
、サンプル点（例として、ここではサンプリング点を３
点としたが、３点以上ならばいくらでもよい、）が同一
直線上にあるということである。このことは、極間電圧
が、比較的、被加工物の板厚、ワイヤ径などに影響され
ない安定した状態であることを示す。ここでは、誤差を
前座して、誤差が１０％以内 ０．９＜＝Ｄｅｌ／Ｄａ２＜＝１．１ なら同一直線上と判定するようにする。
この傾きが、誤差内で一致しないときは、極間電圧が、
なんらかの影響を受けているときであるので、サンプリ
ング点を取り直し、同一直線上になるまで、これを繰り
返す。
なんらかの影響を受けているときであるので、サンプリ
ング点を取り直し、同一直線上になるまで、これを繰り
返す。
接触位置の予測をする（Ｓ９）。
続いて、（Ｓ９）の処理について第３図を用いて説明す
る。
る。
予測接触位置を算出する方法は、
カーブＡについて■、■、■のサンプリング点で同一直
線と判定した時に算出された傾きＤａ４を用いて、 Ｄａ４＝ （Ｖａ４−Ｖａ５）／ｊ２ サンプリング点■を通る直線を第４図に示す。これより
、求めるべき接触予測位置は、サンプリング点■から更
にＬＯ接近せさた位置である。ＬＯの算出方法を以下に
述べる。ここで電流制限抵抗器の値をＲ［Ω］、直流電
源の出力をＥ ［Ｖ］、極間に流れる電流の値をｉ （
Ａ） 、ワイヤの有する抵抗値をＲ１［Ω］、極間の抵
抗値をＲ２［Ω］。
線と判定した時に算出された傾きＤａ４を用いて、 Ｄａ４＝ （Ｖａ４−Ｖａ５）／ｊ２ サンプリング点■を通る直線を第４図に示す。これより
、求めるべき接触予測位置は、サンプリング点■から更
にＬＯ接近せさた位置である。ＬＯの算出方法を以下に
述べる。ここで電流制限抵抗器の値をＲ［Ω］、直流電
源の出力をＥ ［Ｖ］、極間に流れる電流の値をｉ （
Ａ） 、ワイヤの有する抵抗値をＲ１［Ω］、極間の抵
抗値をＲ２［Ω］。
加工液の抵抗率をρ［Ω／ｍ］、極間距離をＬとすると
、 Ｒ２＝ρＬ ・−・（３）とな
る。（１） （２） （３）式を用いて極間電圧Ｖを示
すと、 Ｖ＝Ｅ （１−Ｒ／ （Ｒ＋Ｒ１＋ρＬ））・・（４）
となる。接触予測位置における接触電圧は、極間距離り
が０の位置であるので、（４）式より、となる。また、
この時の傾きは（４）式より、となる、ここで、接触予
測位置における傾きは、傾きＤａ４と極めて等しいので
、 が成り立つ。
、 Ｒ２＝ρＬ ・−・（３）とな
る。（１） （２） （３）式を用いて極間電圧Ｖを示
すと、 Ｖ＝Ｅ （１−Ｒ／ （Ｒ＋Ｒ１＋ρＬ））・・（４）
となる。接触予測位置における接触電圧は、極間距離り
が０の位置であるので、（４）式より、となる。また、
この時の傾きは（４）式より、となる、ここで、接触予
測位置における傾きは、傾きＤａ４と極めて等しいので
、 が成り立つ。
サンプリング点■の極間電圧をＶａ５とすると、サンプ
リング点■から接触予測位置までの距離Ｌ０は、 ＬＯ＝ （Ｖａ５−Ｅ−Ｒ１／ （Ｒ＋Ｒ１））／ Ｄ
ａ ４ ・ ・ ・ （８）となり、現在位置（
サンプリング点■の位置）から更に距離ＬＯだけ極間を
接近させた地点が接触予測位置となる。
リング点■から接触予測位置までの距離Ｌ０は、 ＬＯ＝ （Ｖａ５−Ｅ−Ｒ１／ （Ｒ＋Ｒ１））／ Ｄ
ａ ４ ・ ・ ・ （８）となり、現在位置（
サンプリング点■の位置）から更に距離ＬＯだけ極間を
接近させた地点が接触予測位置となる。
スイッチ（１２）を開き、極間に対する電圧印加を止め
る（ＳｔＯ） 。
る（ＳｔＯ） 。
ワイヤ送りを止める（Ｓｌｌ）。
（Ｓ９）で求めた接触予測位置に位置決めをするｆｓ１
２）。
２）。
なお、小径ワイヤと低板厚の被加工物を用いた、カーブ
ＢについてもカーブＡと同様に求めることができる。
ＢについてもカーブＡと同様に求めることができる。
以上加工液に水を用いるワイヤ放電加工装置について説
明してきたが、加工液に油を用いる形彫り放電加工装置
においても上記実施例と同等の原理により、同等の動作
を行なうことができることは容易に類推できる。
明してきたが、加工液に油を用いる形彫り放電加工装置
においても上記実施例と同等の原理により、同等の動作
を行なうことができることは容易に類推できる。
更に又、この発明は、放電加工装置の電極と被加工物の
相対位置決めに限定されることなく、第１の物体と第２
の物体間の相対位置を決める諸類の位置決め方法及び装
置への応用が可能である。
相対位置決めに限定されることなく、第１の物体と第２
の物体間の相対位置を決める諸類の位置決め方法及び装
置への応用が可能である。
［発明の効果］
以上説明したように、この発明は、第１の物体と第２の
物体の相対位置の変化前後における、上記第１の物体と
第２の物体間の電位差の変化を複数点間で測定し、この
測定結果と上記相対位置の変化前後における距離の変化
から第１の物体と第２の物体間の相対位置を予測し、位
置決めするものであるから、第１の物体あるいは第２の
物体の形状、種類あるいはその他の条件に影響されずに
高精度の位置決めができる効果がある。
物体の相対位置の変化前後における、上記第１の物体と
第２の物体間の電位差の変化を複数点間で測定し、この
測定結果と上記相対位置の変化前後における距離の変化
から第１の物体と第２の物体間の相対位置を予測し、位
置決めするものであるから、第１の物体あるいは第２の
物体の形状、種類あるいはその他の条件に影響されずに
高精度の位置決めができる効果がある。
また、この発明の別の発明は、第１の物体と第２の物体
が接近する時、上記接近前後における上記第１の物体と
第２の物体間の電位差の変化を複数点間で測定し、この
測定結果と上記接近前後における距離の変化の変化から
第１の物体と第２の物体間の相対位置を予測し、ＷＩ者
が目的とする相対位置に到達する以前に両者の相対接近
速度を遅くするものであるから、目的とする相対位置へ
短時間で正確に到達する効果がある。
が接近する時、上記接近前後における上記第１の物体と
第２の物体間の電位差の変化を複数点間で測定し、この
測定結果と上記接近前後における距離の変化の変化から
第１の物体と第２の物体間の相対位置を予測し、ＷＩ者
が目的とする相対位置に到達する以前に両者の相対接近
速度を遅くするものであるから、目的とする相対位置へ
短時間で正確に到達する効果がある。
第１図は、この発明による方法を実施するこの発明の装
置を示す構成図、第２図は、第１図に示す装置の数値制
御装置内のメモリに記憶されたこの発明の位置決め方法
のプログラムの流れ図、第３図は、この発明の理論説明
図、第４図は、第３図で示す理論により得られる目的と
する相対位置の予測説明図、第５図は、接触検出装置を
備えた従来のワイヤ放電加工機の概要を示す図、第６図
は、第５図の接触検出装置を示す図、第７図は、ワイヤ
放電加工装置を用いた接触位置決め動作の説明図、第８
図は、高板厚被加工物と低板厚被加工物の極間電圧を示
した図、第９図は、ワイヤ電極と被加工物の電蝕による
被加工物の損傷を示した図、第１Ｏ図は、ワイヤ電極と
被加工物の接触時における、ワイヤ送りにより出来る被
加工物の削り屑による位置決め誤差を示した図である。 図中、（１）はワイヤ、（２）は被加工物、（４）は数
値制御装置、（９）は極間電圧検出装置、ｆｉｌ）はＡ
／Ｄコンバータ、（１４）は接触検出装置である。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
置を示す構成図、第２図は、第１図に示す装置の数値制
御装置内のメモリに記憶されたこの発明の位置決め方法
のプログラムの流れ図、第３図は、この発明の理論説明
図、第４図は、第３図で示す理論により得られる目的と
する相対位置の予測説明図、第５図は、接触検出装置を
備えた従来のワイヤ放電加工機の概要を示す図、第６図
は、第５図の接触検出装置を示す図、第７図は、ワイヤ
放電加工装置を用いた接触位置決め動作の説明図、第８
図は、高板厚被加工物と低板厚被加工物の極間電圧を示
した図、第９図は、ワイヤ電極と被加工物の電蝕による
被加工物の損傷を示した図、第１Ｏ図は、ワイヤ電極と
被加工物の接触時における、ワイヤ送りにより出来る被
加工物の削り屑による位置決め誤差を示した図である。 図中、（１）はワイヤ、（２）は被加工物、（４）は数
値制御装置、（９）は極間電圧検出装置、ｆｉｌ）はＡ
／Ｄコンバータ、（１４）は接触検出装置である。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）第１の物体と第２の物体の相対位置を非接触で検
知し、位置決めする方法において、上記第１の物体と第
２の物体の相対位置が変化する時、上記相対位置の変化
前後における上記第１の物体と第２の物体間の電位差の
変化を測定し、上記相対位置の変化前後における距離の
変化に対する電位差の変化から上記第１の物体と第２の
物体間の相対位置を予測し、上記第１の物体と第２の物
体の相対位置を決める位置決め方法。 - （２）第１の物体と第２の物体の相対位置を非接触で検
知し、位置決めする方法において、上記第１の物体と第
２の物体が接近する時、上記接近前後における上記第１
の物体と第２の物体間の電位差の変化を測定し、上記接
近前後における距離の変化に対する電位差の変化から上
記第１の物体と第２の物体間の相対位置を予測し、上記
第１の物体と第２の物体の相対位置が、目的位置に到達
する以前に両者の接近速度を遅くする位置決め方法。 - （３）第１の物体と第２の物体との間に電圧を印加する
手段と、上記第１の物体と第２の物体間の距離を変化さ
せる手段と、上記第１の物体と第２の物体間の距離の変
化量を複数点間で検出する手段と、上記第１の物体と第
２の物体との間の電位差の変化を上記複数点間で測定す
る手段と、上記各点間の距離の変化量に対する上記電位
差の変化量から求まる傾きが略一定になった時、その傾
きを用いて上記第１の物体と第２の物体の相対位置を予
測する手段からなる第１の物体と第２の物体の相対位置
を決める位置決め装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2196491A JPH0481908A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 位置決め方法及び位置決め装置 |
| EP19910112335 EP0468451A3 (en) | 1990-07-25 | 1991-07-23 | Method and apparatus for positioning first and second objects based on a potential difference |
| US07/735,560 US5170026A (en) | 1990-07-25 | 1991-07-25 | Method and apparatus for positioning first and second objects based on a potential difference |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2196491A JPH0481908A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 位置決め方法及び位置決め装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0481908A true JPH0481908A (ja) | 1992-03-16 |
Family
ID=16358661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2196491A Pending JPH0481908A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 位置決め方法及び位置決め装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5170026A (ja) |
| EP (1) | EP0468451A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0481908A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5955480B1 (ja) * | 2015-04-28 | 2016-07-20 | 三菱電機株式会社 | ワイヤ放電加工機およびワイヤ位置検出方法 |
| JP6017096B1 (ja) * | 2015-10-30 | 2016-10-26 | 三菱電機株式会社 | ワイヤ放電加工機、ワイヤ放電加工機の制御装置の制御方法及び位置決め方法 |
| JPWO2022085605A1 (ja) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | ||
| US11458554B2 (en) | 2019-03-27 | 2022-10-04 | Fanuc Corporation | Wire electrical discharge machine and endface position determining method |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4228329C2 (de) * | 1992-08-26 | 1996-08-22 | Agie Ag Ind Elektronik | Vorrichtung und Verfahren zum Führen der Drahtelektrode beim funkenerosiven Schneiden |
| JP3540474B2 (ja) * | 1995-11-11 | 2004-07-07 | 株式会社ソディック | ワイヤ放電加工装置の基準接触位置の位置決め方法及びその装置 |
| DE19602454C2 (de) * | 1996-01-24 | 2001-04-12 | Agie Sa | Verfahren und Fuzzy-Regler zum Abstimmen der Reglerparameter eines Reglers |
| JP3390652B2 (ja) * | 1998-02-10 | 2003-03-24 | 株式会社ソディック | 放電加工装置 |
| JP5048108B2 (ja) * | 2010-08-06 | 2012-10-17 | ファナック株式会社 | ワーク計測機能を有するワイヤカット放電加工機 |
| CN102248235B (zh) * | 2011-05-23 | 2013-12-04 | 哈尔滨工业大学 | 电火花线切割加工间隙放电状态检测装置与方法 |
| JP5911913B2 (ja) * | 2014-06-06 | 2016-04-27 | ファナック株式会社 | 自動結線時に加工液の液面位置を調整するワイヤ放電加工装置 |
| JP6140221B2 (ja) * | 2015-07-08 | 2017-05-31 | ファナック株式会社 | 位置決め・形状測定機能を有するワイヤ放電加工機 |
| CN106583869A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-04-26 | 歌尔股份有限公司 | 电极装夹设备 |
| DE102019210301A1 (de) * | 2019-07-11 | 2021-01-14 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Sensoranordnung zum Erfassen einer Auslenkung einer Drahtelektrode |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3833788A (en) * | 1972-08-16 | 1974-09-03 | Miller Electric Mfg | Weld head position control system |
| US4324970A (en) * | 1979-06-26 | 1982-04-13 | Mitsubushiki Denki Kabushiki Kaisha | Wire cut method of shaping workpiece by electric discharge |
| JPS6029246A (ja) * | 1983-07-13 | 1985-02-14 | Fanuc Ltd | 放電加工機における接触感知装置 |
| DE3708771C1 (de) * | 1987-03-18 | 1988-01-21 | Daimler Benz Ag | Vorrichtung zur beruehrungslosen Ermittlung von Abstaenden eines Gegenstandes von Konturen eines relativ zu diesem bewegbaren Objektes mittels gepulster Funkenentladungen |
| DE3708770A1 (de) * | 1987-03-18 | 1988-09-29 | Daimler Benz Ag | Vorrichtung zur beruehrungslosen ermittlung einer abweichung vom soll-abstand zwischen einem gegenstand und einem objekt mittels gepulster funkenentladung |
-
1990
- 1990-07-25 JP JP2196491A patent/JPH0481908A/ja active Pending
-
1991
- 1991-07-23 EP EP19910112335 patent/EP0468451A3/en not_active Withdrawn
- 1991-07-25 US US07/735,560 patent/US5170026A/en not_active Expired - Fee Related
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| JPWO2022085605A1 (ja) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | ||
| WO2022085605A1 (ja) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | ファナック株式会社 | ワイヤ放電加工機、及び、ワイヤ放電加工機の制御方法 |
| TWI889925B (zh) * | 2020-10-23 | 2025-07-11 | 日商發那科股份有限公司 | 金屬線放電加工機及金屬線放電加工機之控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0468451A3 (en) | 1993-01-27 |
| US5170026A (en) | 1992-12-08 |
| EP0468451A2 (en) | 1992-01-29 |
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