KR101867674B1 - 와이어 방전 가공기 - Google Patents

Abstract

(해결 수단) 접촉 검출 이동을 개시하여, 와이어 전극과 피가공물의 접촉을 검출하면, 와이어 전극과 피가공물의 접촉을 검출한 위치를 접촉 검출 위치로서 보존하고, 다음으로, 비접촉 검출 이동을 개시하여, 와이어 전극과 피가공물의 비접촉을 검출하면, 와이어 전극과 피가공물의 비접촉을 검출한 위치를 비접촉 검출 위치로서 보존하고, 설정 실행 횟수에 도달했는지의 여부를 판단하여, 설정 실행 횟수에 도달한 경우에는, 기준 위치를 단면 판정 위치에, 와이어 전극의 반경과, 와이어 가이드의 간극량을 가산함으로써 구해지는, 대상물의 단면을 검출하는 와이어 방전 가공기.

Description

와이어 방전 가공기{WIRE ELECTRICAL DISCHARGE MACHINE}

본 발명은, 와이어 전극과 위치 결정 측정 대상물 (피가공물 혹은 그에 대신하는 지그 등) 을 상대적으로 이동시켜 접촉 및 비접촉시킴으로써, 상기 위치 결정 측정 대상물의 가공 기준 위치를 구하거나, 형상 치수를 측정하거나 하기 위한 단면 검출 동작 (도 1 참조) 을 고속으로 또한 정확하게 실시하는 와이어 방전 가공기에 관한 것이다.

와이어 방전 가공기에 있어서는, 와이어 전극과 위치 결정 측정 대상물의 상대 위치를 파악하기 위해서, 양자를 상대적으로 이동시켜 접촉시키고, 양자의 「접촉 위치」(접촉이 발생했을 때의 와이어 전극의 상대 위치) 에 기초하여, 가공의 기준이 되는 상대 위치를 정하는 것이 일반적이다. 또한, 「측정 대상물」은, 피가공물 혹은 그에 대신하여 사용되는 위치 결정용 검출 지그 등을 가리키는 것으로 한다. 본 명세서에 있어서 이하의 설명에서는, 이들 「측정 대상물」을 적절히 「피가공물」로 대표시키는 것으로 한다. 또, 상기 가공의 기준이 되는 상대 위치는 간단히 「기준 위치」라고도 불리고 있어, 본 명세서에 있어서도 이 호칭을 사용하는 것으로 한다.

기준 위치에는 상기 「접촉 위치」가 그대로 사용되는 경우도 있고, 또, 접촉 위치와 특정한 관계에 있는 다른 상대 위치가 기준 위치로 채용되는 경우도 있다. 예를 들어, 피가공물의 가공 개시 부위에 대응하여 형성된 환공에 와이어 전극을 통과시키고, 3 방향의 상대 이동에 의해, 환공의 내벽과 와이어 전극의 접촉 위치를 3 점 정하고, 3 점을 통과하는 원호의 중심 위치가 기준 위치로서 채용되는 경우도 있다.

이와 같이, 기준 위치를 와이어 전극과 피가공물의 접촉 위치에 기초하여 정확하게 정하기 위해서는, 당연히 구해진 접촉 위치가 정확하고 신뢰성이 높은 것일 필요가 있다. 일반적으로, 접촉 위치 검출은, 와이어 전극·피가공물 사이에 검출 전압을 인가하고, 접촉 및 비접촉 중 적어도 일방에 따른 검출 전압의 차이의 추이를 검출하는 방식으로 실시되고 있다.

와이어 전극과 피가공물의 접촉 위치를 정하는 경우, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 먼저 와이어 전극 (2) 과 피가공물 (1) 을 확실하게 떨어진 상태 (비접촉 상태) 로 한다. 비접촉 상태에서, 양자 사이에 접촉 검출용의 전압을 인가한 상태에서 양자를 상대적으로 접근 이동시켜 접촉시킨다 (도 1 에서는, 피가공물 (1) 을 접촉 검출 이동 (4) 으로 나타내는 바와 같이 와이어 가이드 (3) 에 지지된 와이어 전극 (2) 의 방향으로 이동시킨다). 그리고, 양자가 비접촉 상태로부터 접촉된 상태로 이행된 시점의 와이어 전극의 상대 위치를 「접촉 위치」라고 정하는 것이 통상적이었다. 여기서, 「비접촉 상태로부터 접촉된 상태로의 이행 시점」은, 양자 사이에 인가된 검출 전압이, 비접촉 상태로부터 접촉 상태로의 이행에 수반하여 변화하는 것을 이용하여 판정하고 있었다.

그러나, 실제로 비접촉 상태로부터 접촉된 상태로 이행시켰을 때의 검출 전압의 변화는, 불안정하여 재현성이 나쁘다. 이것은, 주로 와이어 전극이 비접촉 상태로부터 접촉된 상태로 이행될 때, 와이어 전극의 진동 등에 의해 발생하는 변위를 수반한 불안정한 상태를 거치는 것에서 기인되는 것이라고 생각된다. 이와 같은 변위는 당연히 와이어 전극과 피가공물의 접촉 상태를 불안정하게 한다.

이 진동의 대책의 일례로는, 일본 공개특허공보 2004-66393호에 개시되는 기술이 있다. 먼저 와이어 전극을 피가공물로부터 떨어진 위치로부터 상대적으로 접근시켜 완전하게 양자가 접촉된 상태까지 상대 이동시킨다. 양자가 완전하게 접촉된 상태에서는, 와이어 전극의 진동에 의한 변위는 대부분 없어지고, 접촉 상태는 매우 안정적인 것이 된다. 여기서, 완전하게 접촉된 상태로의 도달을 보증하기 위해서는, 적당한 기준에 준거하여 접촉의 개시를 검출하고, 그곳으로부터 미리 정한 소정 거리만큼 추가로 피가공물로의 접근 이동을 추가하는 것 등을 실시한다. 이어서, 양자가 이격되는 방향으로 이동시키면서, 그 과정에서, 완전하게 접촉된 상태로부터의 탈각을 검출하고, 그 탈각이 일어난 상대 위치를 검출하며, 와이어 전극과 피가공물의 접촉 또는 비접촉의 경계를 대표하는 위치로 하는 것이다.

또, 일본 공개특허공보 2000-107945호에서는, 모터의 정회전 구동에 의한 근접 이동시에 샘플링 주기마다 비접촉 상태가 판별되고 있는 동안에는 세그먼트 시간의 근접 이동을 반복하여 계속하고, 근접 이동시에 접촉 상태가 판별된 경우에는 세그먼트 시간 종료시에 모터를 정지시키고 역전 구동시켜 이격 이동을 개시한다. 이격 이동시에 샘플링 주기마다 접촉 상태가 판별되고 있는 동안에는 세그먼트 시간의 이격 이동을 반복하여 계속한다. 이격 이동시에 비접촉 상태가 판별된 경우에는, 세그먼트 시간 종료시에 모터를 정지시키고, 정회전 구동시켜 근접 이동을 개시하는 양태로 접촉 검지 동작을 실시하게 한다. 근접 이동을 정지시킨 각 시점과 이격 이동을 정지시킨 각 시점의 좌표값을 기억한다. 기억된 다수의 좌표값의 평균 좌표값을 연산하고, 산출된 평균 좌표값을 가공 기준 위치의 좌표값으로 한다. 이와 같이, 접촉 또는 비접촉 검출 위치를 각각 취득하고, 평균내면 이동 속도에 의한 검출 오차의 지연을 상쇄할 수 있기 때문에 이동 속도를 매우 느리게 할 필요는 없다.

일본 공개특허공보 2004-66393호에 개시된 검출 방법의 경우, 이동 속도나 샘플링 주기에 따라서도 상이하지만, 오차가 발생한다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 피가공물 (1) 이 와이어 전극 (2) 으로부터 떨어지는 이동 (비접촉 검출 이동 (15)) 의 속도가 큰 경우, 비접촉 검출 위치 (오차 큼) (14) 로 나타내는 바와 같이 비접촉 검출 위치의 오차가 커진다. 그 오차를 작게 하기 위해서는 도 16 에 나타내는 바와 같이, 이동 속도를 매우 느리게 해 둘 필요가 있다. 비접촉 검출 이동 (17) 의 속도를 느리게 함으로써, 비접촉 검출 위치 (오차 작음) (16) 로 나타내는 바와 같이, 비접촉 검출 위치의 오차를 작게 할 수 있다. 오차를 작게 할 수 있는 반면, 단면 검출 동작의 시간은 길어진다. 이와 같이 일본 공개특허공보 2004-66393호에 개시된 검출 방법의 경우, 검출 등의 지연에 의해 오차가 발생하기 쉽기 때문에, 이동 속도를 매우 느리게 해 둘 필요가 있어, 단면 검출 동작의 시간은 길어지는 과제가 있다. 또, 일본 공개특허공보 2000-107945호에 개시된 검출 방법의 경우, 와이어 전극의 진동 등에 의해 발생하는 변위에 대해 영향이 남는다.

이상적인 와이어 전극 (2) 과 피가공물 (1) 의 접촉 위치는, 와이어 전극의 중심 (19) 이 피가공물 (1) 의 단면으로부터 와이어 전극 (2) 의 반경분의 부분에 위치하고 있는 것을 말한다 (도 3 참조). 와이어 전극 (2) 이, 진동, 휨, 혹은 와이어 전극의 직경과 와이어 가이드의 내경의 차 (간극량) 등의 요인에 의해 변위되어 있는 경우에는, 와이어 전극의 중심 (19) 이 피가공물 (1) 의 단면으로부터 와이어 전극 (2) 의 반경분 ＋ 변위량의 부분에 위치하게 된다. 이와 같이, 와이어 전극의 진동, 휨, 혹은, 와이어 전극의 직경과 와이어 가이드의 내경의 차 (간극량) 에 의한 오차 (변위량) 가 발생하고, 정확한 기준 위치를 구하지 못한 과제가 있다.

그래서 본 발명의 목적은, 상기 종래 기술의 과제를 감안하여, 보다 신속하고 또한 정확하게 기준 위치를 구하는 것이 가능한 와이어 방전 가공기를 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명에 의한 와이어 방전 가공기는, 상하 와이어 가이드에 의해 지지된 와이어 전극과 대상물을 상대적으로 이동시키고, 상기 와이어 전극과 상기 대상물의 접촉·비접촉 상태에 기초하여, 상기 와이어 전극의 위치 결정, 또는, 상기 대상물의 형상 측정을 실시하는 기능을 갖는 와이어 방전 가공기에 있어서, 상기 와이어 전극과 상기 대상물 사이에 상기 와이어 전극과 상기 대상물의 접촉·비접촉 상태를 검출하기 위한 검출 전압을 인가하는 전압 인가 수단과, 상기 와이어 전극과 상기 대상물을 상대적으로 이동시키는 상대 이동 수단과, 상기 와이어 전극의 중심 위치를 검출하는 와이어 전극 위치 검출 수단과, 상기 상대 이동 수단에 의한, 상기 대상물에 대한 상기 와이어 전극의 상대적 접근 이동 및 상대적 이격 이동의 과정에 있어서, 상기 와이어 전극과 상기 대상물 사이의 전압을 검출하고, 그 검출된 전압에 기초하여 상기 와이어 전극과 상기 대상물의 접촉·비접촉 상태를 검출하는 접촉 상태 검출 수단과, 상기 와이어 전극의 직경을 기억하는 와이어 전극 직경 기억 수단과, 상기 와이어 전극이 상기 상하 와이어 가이드 사이에서 상하의 와이어 가이드를 연결하는 선분과 직교하는 방향으로 변위 가능한 변위량을 기억하는 와이어 전극 변위량 기억 수단과, 상기 접촉 상태 검출 수단에 의해 검출된 접촉·비접촉 상태와, 상기 와이어 전극 위치 검출 수단에 의해 검출된 상기 와이어 전극의 위치에 기초하여, 상기 와이어 전극이 상기 대상물의 단면에 접촉했다고 판정하는 단면 판정 위치를 검출하는 단면 판정 위치 검출 수단과, 상기 와이어 전극 직경과 상기 변위량으로부터 구해지는 보정량에 의해, 상기 단면 판정 위치를 보정한 위치를 구하는 단면 판정 위치 보정 수단과, 상기 단면 판정 위치 보정 수단에 의해 구해진 위치를 상기 대상물의 위치로 하여, 상기 와이어 전극의 위치 결정, 또는, 상기 대상물의 형상 측정을 실시하는 것을 특징으로 한다.

상기 접촉 상태 검출 수단은, 상기 상대적 접근 이동의 과정에 있어서, 상기 와이어 전극과 상기 대상물의 비접촉으로부터 접촉으로 이행되는 시점과, 상기 상대적 이격 이동의 과정에 있어서, 상기 와이어 전극과 상기 대상물의 접촉으로부터 비접촉으로 이행되는 시점의 적어도 일방을 검출하는 수단이다.

또, 상기 와이어 전극 변위량은, 상기 와이어 가이드의 간극량, 또는, 상기 와이어 전극의 진동 폭, 또는, 상기 와이어 전극의 휨량이다.

본 발명에 의해, 보다 신속하게 또한 정확하게 기준 위치를 구하는 것이 가능한 와이어 방전 가공기를 제공할 수 있다.

본 발명의 상기한 것 및 그 밖의 목적 및 특징은, 첨부 도면을 참조한 이하의 실시예의 설명으로부터 명백해 질 것이다. 그것들 도면 중 :
도 1 은, 피가공물의 단면을 검출하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 2 는, 피가공물의 이동 속도가 빠른 경우의 비접촉 검출 위치를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 피가공물의 이론적인 단면 검출 완료 위치를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 제어 장치에 의해 제어되는 와이어 방전 가공기의 개략의 구성을 설명하는 도면이다.
도 5 는, 와이어 방전 가공기를 제어하는 제어 장치의 개략의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 6 은, 실시형태 1 의 피가공물의 단면 검출 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 7 은, 실시형태 1 에 있어서의 피가공물의 단면의 접촉 검출 위치를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 실시형태 1 에 있어서의 피가공물의 단면의 비접촉 검출 위치를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 실시형태 1 에 있어서의 피가공물의 단면의 단면 판정 위치를 나타내는 도면이다.
도 10 은, 실시형태 2 에 있어서의 피가공물의 단면의 검출 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 11 은, 실시형태 2 에 있어서의 피가공물의 단면의 검출 처리를 나타내는 플로우차트이다 (다른 예).
도 12 는, 실시형태 3 에 있어서의 피가공물의 단면의 검출 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 13 은, 실시형태 3 에 있어서의 피가공물의 단면의 검출 처리를 나타내는 플로우차트이다 (다른 예).
도 14 는, 와이어 전극의 진동을 나타내는 도면이다.
도 15 는, 와이어 전극의 기준 위치를 나타내는 도면이다.
도 16 은, 이동 속도가 느린 경우의 비접촉 검출 위치를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면과 함께 설명한다.

도 4 는 제어 장치에 의해 제어되는 와이어 방전 가공기의 개략의 구성을 설명하는 도면이다. 부호 21 은 XY 테이블 (X 축 모터 (22) 및 Y 축 모터 (23) 의 2 축에서 2 차원적으로 제어되는 워크 테이블) 을 나타내고, 동 XY 테이블 (21) 상에 대상물이 재치 (載置) 되어 있다. 대상물은 도전성을 갖는 피가공물 (1) 이나 그에 대신하는 위치 결정용 지그이다. 부호 2 는 가공에 사용되는 와이어 전극을 나타내고 있다. 와이어 전극 (2) 과 XY 테이블 (21) 사이에는, 전압 인가 수단 (24) 에 의해, 검출 전압 혹은 가공 전압이 인가될 수 있도록 구성되어 있다. XY 테이블 (21) 과 피가공물 (1) 은 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 와이어 전극 (2) 과 피가공물 (1) 에는 검출 전압 혹은 가공 전압이 인가된다.

전압 인가 수단 (24) 에 의해 인가되는 검출 전압은, 와이어 전극 (2) 과 피가공물 (1) 의 접촉 및 비접촉 상태를 검지하기 위해서 인가되는 전압으로서, 방전을 일으키는 전압은 아니다. 와이어 전극 (2) 과 피가공물 (1) 이 접촉할 때에는 도통이 일어나고, 실제로 인가되는 전압은 변동된다. 접촉 판정 수단 (25) 은 이 변동을 감시하고, 후술하는 양태에 의해 접촉 상태의 판정을 실시한다.

또한, 가공 전압은, 피가공물 (1) 에 실제로 가공을 실시할 때에 인가되는 고전압으로, 가공 프로그램 등에 따라, 가공 전압을 인가하면서 XY 테이블 (21) 을 도면 중 좌우 방향 (이후,±X 방향이라고 한다) 및 그것과 직교하는 안길이 방향 (이후, ±Y 방향이라고 한다) 으로 이동시킴으로써, 피가공물 (1) 에 와이어 방전 가공이 실시되게 된다.

도 5 는 제어 장치에 의해 제어되는 와이어 방전 가공기의 개략의 구성을 설명하는 도면이다. 와이어 방전 가공기의 수치 제어 장치 (30) 는, 시스템을 전체적으로 제어하는 CPU (31), PMC (프로그래머블 컨트롤러) (32), 가공 프로그램의 데이터, 모든 파라미터 등의 데이터를 기억하는 ROM (33), RAM (34), SRAM (35) 등의 메모리, 각종 표시를 실시하는 모니터 (36) 기구부에 구비된 모터를 제어하는 축 제어부 (37) 등을 구비하고 있다. 불휘발성의 SRAM (35) 등의 메모리에는, 와이어 전극 직경, 와이어 전극 변위량 (와이어 전극의 직경과 와이어 가이드의 내경의 차에 의해 발생하는 간극량, 와이어 전극의 진동 폭, 혹은, 와이어 전극의 휨량) 이 기억된다.

수치 제어 장치 (30) 는, 피가공물 (1) 을 재치한 XY 테이블 (21) 을 XY 평면 내에서 구동시키고, 와이어 전극 (2) 에 대해, 피가공물 (1) 을 접근 이동 및 이격 이동의 제어를 실시함과 함께, 전압 인가 수단 (24) 에 의해, 와이어 전극 (2) 과 피가공물 (1) 사이에, 검출 전압을 인가하는 제어를 실시함과 함께, 와이어 전극 (2) 과 피가공물 (1) 사이의 검출 전압을 검출하는 접촉 판정 수단 (25) 에 의해, 와이어 전극 (2) 과 피가공물 (1) 의 접촉과 비접촉을 검출시키는 제어를 실시한다.

와이어 방전 가공기를 사용하여 피가공물 (1) 의 가공을 실행할 때에 있어서는, 일반적으로, 이른바 (가공) 기준 위치를 정할 필요가 있다. 기준 위치를 정하기 위해서, 피가공물 (1) 의 단면을 검출하는 방법 (본 발명에 있어서의 단면 검출 처리) 을 설명한다.

먼저 와이어 전극과 피가공물이 확실하게 떨어진 상태 (비접촉 상태) 로 하고, 그 상태로부터 양자 사이에 접촉 검출용의 전압을 인가한 상태로 한다.

1) 양자가 접촉 검출될 때까지 상대 이동시킨다.

2) 접촉 검출되면 상대 이동을 정지시킨다.

3) 접촉된 상태로부터 비접촉 검출될 때까지 상대 이동시킨다.

4) 비접촉 검출되면 상대 이동을 정지시킨다.

5) 1) ∼ 4) 까지의 동작을 설정된 횟수 실행한다.

6) 복수의 검출 위치를 평균내어, 단면 판정 위치를 구한다.

7) 6) 에서 구한 단면 판정 위치를, 「와이어 전극의 반경」과「와이어 가이드의 간극량」을 보정량으로 하여 보정하고, 기준 위치를 구한다.

단면 판정 위치를 구하는 방법, 즉 와이어 전극과 피가공물의 접촉 상태를 검출하는 방법에 대해 설명한다. 본 발명에 있어서의 「접촉 상태를 검출한다」란, 와이어 전극과 피가공물이 비접촉 상태로부터 접촉 상태로 이행되는 상태를 검출하여 단면 판정 위치를 구하는 것, 비접촉 상태로부터 접촉 상태로 이행되는 상태를 검출하여 단면 판정 위치를 구하는 것, 및, 상기 양자를 사용하여 단면 판정 위치를 구하는 것 중 어느 것을 의미한다.

이하, 본 발명의 3 개의 실시형태를 설명한다. 또한, 어느 실시형태에 있어서도, 기준 위치의 검출 오차의 발생 요인으로서, 와이어 전극의 직경과 와이어 가이드의 내경의 차 (간극량) 를 예로 하고 있다.

＜실시형태 1＞

상기 2) 에서 접촉 검출된 위치와, 상기 4) 에서 비접촉 검출된 위치를 평균낸 위치를 검출 위치로서 이용하는 경우의 처리는 도 6 에 나타내는 플로우에 의한 처리가 된다. 이하, 각 스텝에 따라 설명한다.

[스텝 S101] 접촉 검출 이동을 개시한다. 피가공물과 와이어 전극을 상대 이동시킨다.

[스텝 S102] 와이어 전극과 피가공물의 접촉을 검출했는지의 여부를 판별하여, 접촉을 검출한 경우에는 스텝 S103 으로 이행하고, 접촉을 검출하고 있지 않은 경우에는 접촉을 검출하는 것을 기다린다.

[스텝 S103] 스텝 S102 에서 와이어 전극과 피가공물의 접촉을 검출한 위치를 접촉 검출 위치로서 보존한다.

[스텝 S104] 비접촉 검출 이동을 개시한다.

[스텝 S105] 와이어 전극과 피가공물의 비접촉을 검출했는지의 여부를 판별하여, 비접촉을 검출한 경우에는 스텝 S106 으로 이행하고, 비접촉을 검출하고 있지 않은 경우에는 비접촉을 검출하는 것을 기다린다.

[스텝 S106] 스텝 S105 에서 와이어 전극과 피가공물의 비접촉을 검출한 위치를 비접촉 검출 위치로서 보존한다.

[스텝 S107] 설정 실행 횟수에 도달했는지의 여부를 판단하여, 설정 실행 횟수에 도달한 경우에는 스텝 S108 로 이행하고, 도달하고 있지 않은 경우에는 스텝 S101 로 돌아와, 처리를 계속한다.

[스텝 S108] 기준 위치를, 단면 판정 위치 (복수의 검출 위치 ((접촉 검출 위치 ＋ 비접촉 검출 위치)/2) 의 합계/실행 횟수) 에, 와이어 전극의 반경과, 와이어 가이드의 간극량을 가산함으로써 구하여 처리를 종료한다.

일본 공개특허공보 2004-66393호에 대해 설명한 바와 같이, 접촉 검출과 비접촉 검출에서는 여러 가지 요인에 의해 그 검출 위치에 지연이 발생한다. 접촉 검출에서는 와이어 전극 (2) 이 피가공물 (1) 에 조금 잠식된 위치를 접촉 검출 위치 (5) 로 인식한다 (도 7 참조). 변위 영역 (18) 은, 와이어 전극 (2) 의 진동이나 휨, 혹은, 와이어 가이드의 간극에 의해 발생하는, 와이어 전극 (2) 이 변위될 수 있는 영역이다. 비접촉 검출에서는 피가공물 (1) 을 비접촉 검출 이동 (7) 을 시키고, 와이어 전극 (2) 이 피가공물 (1) 로부터 조금 떨어진 위치를 비접촉 검출 위치 (6) 로 인식한다 (도 8 참조). 그 때문에, 이들 중 어느 하나를 단면 판정 위치로 하는 경우에는, 상기한 바와 같이 지연에 의한 검출 위치의 오차를 작게 하기 위해서, 이동 속도를 매우 느리게 해 둘 필요가 있어, 단면 검출 동작의 시간은 길어진다.

실시형태 1 에서는, 검출시의 이동 속도를 느리게 하지 않고, 접촉 검출과 비접촉 검출을 설정된 실행 횟수 실시한다. 이 때, 접촉 검출과 비접촉 검출시의 이동 속도는 어느쪽이나 동일한 속도로 한다. 검출 위치에 오차는 발생하지만, 접촉 검출 위치와 비접촉 검출 위치를 양방 사용하는 데에 있어서, 검출시의 이동 속도는 어느쪽이나 동일하기 때문에, 평균을 취함으로써 오차를 상쇄할 수 있다. 복수의 접촉 검출 위치 (5) 와 비접촉 검출 위치 (6) 를 평균낸 위치를 단면 판정 위치 (8) 로 한다 (도 9 참조). 단면 판정 위치 (8) 는 수 1 식에 의해 구해진다.

단면 판정 위치 ＝ 복수의 검출 위치 ((접촉 검출 위치 ＋ 비접촉 검출 위치)/2) 의 합계/실행 횟수 (수 1)

＜실시형태 2＞

상기 2) 에서 접촉 검출된 위치를 검출 위치로서 이용하는 경우의 처리는 도 10 에 나타내는 플로우에 의한 처리가 된다. 이하, 각 스텝에 따라 설명한다.

[스텝 S201] 접촉 검출 이동을 개시한다. 피가공물과 와이어 전극을 상대 이동시킨다.

[스텝 S202] 와이어 전극과 피가공물의 접촉을 검출했는지의 여부를 판별하여, 접촉을 검출한 경우에는 스텝 S203 으로 이행하고, 접촉을 검출하고 있지 않은 경우에는 접촉을 검출하는 것을 기다린다.

[스텝 S203] 스텝 S202 에서 와이어 전극과 피가공물의 접촉을 검출한 위치를 접촉 검출 위치로서 보존한다.

[스텝 S204] 비접촉 검출 이동을 개시한다.

[스텝 S205] 와이어 전극과 피가공물의 비접촉을 검출했는지의 여부를 판별하여, 비접촉을 검출한 경우에는 스텝 S206 으로 이행하고, 비접촉을 검출하고 있지 않은 경우에는 비접촉을 검출하는 것을 기다린다.

[스텝 S206] 설정 실행 횟수에 도달했는지의 여부를 판단하여, 설정 실행 횟수에 도달한 경우에는 스텝 S207 로 이행하고, 도달하고 있지 않는 경우에는 스텝 S201 로 돌아와, 처리를 계속한다.

[스텝 S207] 기준 위치를, 단면 판정 위치 (복수의 검출 위치 (접촉 검출 위치) 의 합계/실행 횟수) 에, 와이어 전극의 반경과, 와이어 가이드의 간극량을 가산함으로써 구하여 처리를 종료한다.

발명이 해결하고자 하는 과제에 있어서 설명한 바와 같이, 검출의 지연에 의한 검출 위치의 오차를 작게 하기 위해서, 상기 1) 의 이동 속도를 매우 느리게 해 둘 필요가 있다. 그러나, 검출 위치를 구하지 않은 상기 3) 의 이동에 대해서는 이동 속도를 빠르게 함으로써 단면 판정 시간을 짧게 하는 것이 가능해진다. 또는 비접촉인 상태가 되는 거리를 어느 정도 예상할 수 있는 경우에는, 상기 3) 의 이동을 소정 거리, 비접촉 방향으로 빠른 이송으로 이동하도록 해도 된다 (도 11 참조). 이하, 각 스텝에 따라 설명한다.

[스텝 S301] 접촉 검출 이동을 개시한다. 피가공물과 와이어 전극을 상대 이동시킨다.

[스텝 S302] 와이어 전극과 피가공물의 접촉을 검출했는지의 여부를 판별하여, 접촉을 검출한 경우에는 스텝 S303 으로 이행하고, 접촉을 검출하고 있지 않은 경우에는 접촉을 검출하는 것을 기다린다.

[스텝 S303] 스텝 S302 에서 와이어 전극과 피가공물의 접촉을 검출한 위치를 접촉 검출 위치로서 보존한다.

[스텝 S304] 비접촉 검출 이동을 개시한다.

[스텝 S305] 설정 실행 횟수에 도달했는지의 여부를 판단하여, 설정 실행 횟수에 도달한 경우에는 스텝 S306 으로 이행하고, 도달하고 있지 않는 경우에는 스텝 S301 로 돌아와, 처리를 계속한다.

[스텝 S306] 기준 위치를, 단면 판정 위치 (복수의 검출 위치 (접촉 검출 위치) 의 합계/실행 횟수) 에, 와이어 전극의 반경과, 와이어 가이드의 간극량을 가산함으로써 구하여 처리를 종료한다.

단면 판정 위치는 수 2 식에 의해 구해진다.

단면 판정 위치 ＝ 복수의 검출 위치 (접촉 검출 위치) 의 합계/실행 횟수 (수 2)

＜실시형태 3＞

상기 4) 의 비접촉 검출된 위치를 검출 위치로서 이용하는 경우의 처리는 도 12 에 나타내는 플로우에 의한 처리가 된다. 이하, 각 스텝에 따라 설명한다.

[스텝 S401] 접촉 검출 이동을 개시한다. 피가공물과 와이어 전극을 상대 이동시킨다.

[스텝 S402] 와이어 전극과 피가공물의 접촉을 검출했는지의 여부를 판별하여, 접촉을 검출한 경우에는 스텝 S403 으로 이행하고, 접촉을 검출하고 있지 않은 경우에는 접촉을 검출하는 것을 기다린다.

[스텝 S403] 비접촉 검출 이동을 개시한다.

[스텝 S404] 와이어 전극과 피가공물의 비접촉을 검출했는지의 여부를 판별하여, 비접촉을 검출한 경우에는 스텝 S405 로 이행하고, 비접촉을 검출하고 있지 않은 경우에는 비접촉을 검출하는 것을 기다린다.

[스텝 S405] 스텝 S404 에서 검출된 비접촉 검출 위치를 보존한다.

[스텝 S406] 설정 실행 횟수에 도달했는지의 여부를 판단하여, 설정 실행 횟수에 도달한 경우에는 스텝 S407 로 이행하고, 도달하고 있지 않는 경우에는 스텝 S401 로 돌아와, 처리를 계속한다.

[스텝 S407] 기준 위치를, 단면 판정 위치 (복수의 검출 위치 (비접촉 검출 위치) 의 합계/실행 횟수) 에, 와이어 전극의 반경과, 와이어 가이드의 간극량을 가산함으로써 구하여 처리를 종료한다.

상기한 바와 같이 지연에 의한 검출 위치의 오차를 작게 하기 위해서, 상기 3) 의 이동 속도를 매우 느리게 해 둘 필요가 있다. 그러나, 검출 위치를 구하지 않은 상기 1) 의 이동에 대해서는 이동 속도를 빠르게 함으로써 단면 판정 시간을 짧게 하는 것이 가능해진다. 또는 접촉된 상태가 되는 거리를 어느 정도 예상할 수 있는 경우에는, 상기 1) 의 이동을 소정 거리, 접촉 방향으로 빠른 이송으로 이동하도록 해도 된다 (도 13 참조). 이하, 각 스텝에 따라 설명한다.

[스텝 S501] 소정 거리, 피가공물과 와이어 전극이 접촉하는 방향으로 상대 이동시킨다.

[스텝 S502] 비접촉 검출 이동을 개시한다.

[스텝 S503] 와이어 전극과 피가공물의 비접촉을 검출했는지의 여부를 판별하여, 비접촉을 검출한 경우에는 스텝 S504 로 이행하고, 비접촉을 검출하고 있지 않은 경우에는 비접촉을 검출하는 것을 기다린다.

[스텝 S504] 스텝 S503 에서 검출된 비접촉 검출 위치를 보존한다.

[스텝 S505] 설정 실행 횟수에 도달했는지의 여부를 판단하여, 설정 실행 횟수에 도달한 경우에는 스텝 S506 으로 이행하고, 도달하고 있지 않는 경우에는 스텝 S501 로 돌아와, 처리를 계속한다.

[스텝 S506] 기준 위치를, 단면 판정 위치 (복수의 검출 위치 (비접촉 검출 위치) 의 합계/실행 횟수) 에, 와이어 전극의 반경과, 와이어 가이드의 간극량을 가산함으로써 구하여 처리를 종료한다.

단면 판정 위치는 수 3 식에 의해 구해진다.

단면 판정 위치 ＝ 복수의 검출 위치 (비접촉 검출 위치) 의 합계/실행 횟수 (수 3)

다음으로 기준 위치를 구하는 방법에 대해 보충하여 설명한다. 와이어 전극 (2) 을 지지하는 와이어 가이드 (3) 는, 통상 와이어 전극 (2) 의 외경에 대해 1 ∼ 20 ㎛ 정도의 간극을 가진 다이스상의 가이드가 사용된다. 그 때문에, 1 쌍의 와이어 가이드 (3) 를 기준 평면에 대해 거의 수직 방향으로 배치하여 와이어 전극 (2) 을 주행시키면, 와이어 전극 (2) 과 와이어 가이드 (3) 의 간극 (와이어 가이드의 간극 (10)) 의 범위 내에서, 이동 (변위) (9) 으로 나타내는 바와 같이, 와이어 전극 (2) 이 이동한다 (도 14 참조). 이것이 와이어 전극 (2) 의 변위의 주요인이라고 생각된다.

따라서 상기 변위의 변위량 (「발명이 해결하고자 하는 과제」를 참조) 이 와이어 가이드의 간극량 (12) 으로 치환되기 때문에, 단면 판정 위치를 구한 후에, 그 간극량에 의해 보정함으로써 정확한 기준 위치 (11) 를 구할 수 있다 (도 15). 기준 위치 (11) 는 수 4 식에 의해 구해진다. 와이어 전극 (2) 의 직경은 와이어 전극 직경 (13) 으로 나타나 있다.

기준 위치 ＝ 단면 판정 위치 ＋ 와이어 전극의 반경 ＋ 와이어 가이드의 간극량 (수 4)

상기 서술한 본 발명의 실시형태에서는, 와이어 전극 (2) 의 변위량을 와이어 가이드 (3) 의 간극량으로서 설명했지만, 와이어 전극 (2) 이 진동하는 경우에는, 그 진동 폭을 상기 변위량으로 해도 된다. 또, 방전 가공 중에는 와이어 전극이 가공액이나 방전 반발력의 영향에 의해 휘는 것이 알려져 있지만, 이 휨량을 상기 변위량으로 해도 된다. 또한, 변위는 상하의 와이어 가이드를 연결하는 선분과 직교하는 방향이다.

또, 와이어 전극 직경과 와이어 전극의 변위량은, 일반적으로, 조작 화면으로부터 설정 입력된 것이 기억 장치에 기억된다. 통상, 이것들은 개별적으로 설정, 기억되지만, 양자를 합쳐 1 개의 데이터로서 설정, 기억되도록 해도 된다.

또한, 전술한 것은 와이어 전극의 위치 결정 동작의 실시형태이지만, 이 위치 결정의 동작을 이용하여 피가공물의 폭 치수나 내경 치수 등을 측정할 수도 있다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기 서술한 실시형태의 예에 한정되지 않고, 적절한 변경을 가함으로써, 그 밖의 양태로 실시할 수 있다.

Claims (3)

1. 상하 와이어 가이드에 의해 지지된 와이어 전극과 대상물을 상대적으로 이동시키고, 상기 와이어 전극과 상기 대상물의 접촉·비접촉 상태에 기초하여, 상기 와이어 전극의 위치 결정, 또는, 상기 대상물의 형상 측정을 실시하는 기능을 갖는 와이어 방전 가공기로서,
   상기 와이어 전극과 상기 대상물 사이에 상기 와이어 전극과 상기 대상물의 접촉·비접촉 상태를 검출하기 위한 검출 전압을 인가하는 전압 인가 수단과,
   상기 와이어 전극과 상기 대상물을 상대적으로 이동시키는 상대 이동 수단과,
   상기 와이어 전극의 중심 위치를 검출하는 와이어 전극 위치 검출 수단과,
   상기 상대 이동 수단에 의한, 상기 대상물에 대한 상기 와이어 전극의 상대적 접근 이동 및 상대적 이격 이동의 과정에 있어서, 상기 와이어 전극과 상기 대상물 사이의 전압을 검출하고, 그 검출된 전압에 기초하여 상기 와이어 전극과 상기 대상물의 접촉·비접촉 상태를 검출하는 접촉 상태 검출 수단과,
   상기 와이어 전극의 직경을 기억하는 와이어 전극 직경 기억 수단과,
   상기 와이어 전극이 상기 상하 와이어 가이드 사이에서 상하의 와이어 가이드를 연결하는 선분과 직교하는 방향으로 변위 가능한 변위량을 기억하는 와이어 전극 변위량 기억 수단과,
   상기 접촉 상태 검출 수단에 의해 검출된 접촉·비접촉 상태와, 상기 와이어 전극 위치 검출 수단에 의해 검출된 상기 와이어 전극의 위치에 기초하여, 상기 와이어 전극이 상기 대상물의 단면에 접촉했다고 판정하는 단면 판정 위치를 검출하는 단면 판정 위치 검출 수단과,
   상기 상대 이동 수단에 의해, 상기 와이어 전극과 상기 대상물을 접촉하는 방향으로 상기 와이어 전극과 상기 대상물의 단면의 접촉을 검출하는 이동 속도를 느리게 하여 이동시키는 접촉 검출 이동 및 상기 단면 판정 위치의 검출 시간을 짧게 하기 위해서 상기 와이어 전극과 상기 대상물을 비접촉으로 하는 방향으로 이동 속도를 빠르게 하여 이동시키는 비접촉 검출 이동을 설정 횟수 실행하는 설정 횟수 실행 수단과,
   상기 설정 횟수 실행 수단에 의해 상기 접촉 검출 이동 및 상기 비접촉 검출 이동을 실행하고, 상기 단면 판정 위치 검출 수단에 의해 검출된, 상기 접촉 검출 이동시의 상기 단면 판정 위치의 평균값을 구하고, 구해진 그 평균값, 상기 와이어 전극 직경과 상기 변위량으로부터 구해지는 보정량에 의해 상기 단면 판정 위치를 보정한 위치를 구하는 단면 판정 위치 보정 수단과,
   상기 단면 판정 위치 보정 수단에 의해 구해진 위치를 상기 대상물의 위치로 하여, 상기 와이어 전극의 위치 결정, 또는, 상기 대상물의 형상 측정을 실시하는 것을 특징으로 하는 와이어 방전 가공기.
2. 상하 와이어 가이드에 의해 지지된 와이어 전극과 대상물을 상대적으로 이동시키고, 상기 와이어 전극과 상기 대상물의 접촉·비접촉 상태에 기초하여, 상기 와이어 전극의 위치 결정, 또는, 상기 대상물의 형상 측정을 실시하는 기능을 갖는 와이어 방전 가공기로서,
   상기 와이어 전극과 상기 대상물 사이에 상기 와이어 전극과 상기 대상물의 접촉·비접촉 상태를 검출하기 위한 검출 전압을 인가하는 전압 인가 수단과,
   상기 와이어 전극과 상기 대상물을 상대적으로 이동시키는 상대 이동 수단과,
   상기 와이어 전극의 중심 위치를 검출하는 와이어 전극 위치 검출 수단과,
   상기 상대 이동 수단에 의한, 상기 대상물에 대한 상기 와이어 전극의 상대적 접근 이동 및 상대적 이격 이동의 과정에 있어서, 상기 와이어 전극과 상기 대상물 사이의 전압을 검출하고, 그 검출된 전압에 기초하여 상기 와이어 전극과 상기 대상물의 접촉·비접촉 상태를 검출하는 접촉 상태 검출 수단과,
   상기 와이어 전극의 직경을 기억하는 와이어 전극 직경 기억 수단과,
   상기 와이어 전극이 상기 상하 와이어 가이드 사이에서 상하의 와이어 가이드를 연결하는 선분과 직교하는 방향으로 변위 가능한 변위량을 기억하는 와이어 전극 변위량 기억 수단과,
   상기 접촉 상태 검출 수단에 의해 검출된 접촉·비접촉 상태와, 상기 와이어 전극 위치 검출 수단에 의해 검출된 상기 와이어 전극의 위치에 기초하여, 상기 와이어 전극이 상기 대상물의 단면에 접촉했다고 판정하는 단면 판정 위치를 검출하는 단면 판정 위치 검출 수단과,
   상기 상대 이동 수단에 의해, 상기 단면 판정 위치의 검출 시간을 짧게 하기 위해서 상기 와이어 전극과 상기 대상물을 접촉하는 방향으로 이동 속도를 빠르게 하여 이동시키는 접촉 검출 이동 및 상기 와이어 전극과 상기 대상물을 비접촉으로 하는 방향으로 상기 와이어 전극과 상기 대상물의 단면의 접촉을 검출하는 이동 속도를 느리게 하여 이동시키는 비접촉 검출 이동을 설정 횟수 실행하는 설정 횟수 실행 수단과,
   상기 설정 횟수 실행 수단에 의해 상기 접촉 검출 이동 및 상기 비접촉 검출 이동을 실행하고, 상기 단면 판정 위치 검출 수단에 의해 검출된 상기 비접촉 검출 이동시의 상기 단면 판정 위치의 평균값을 구하고, 구해진 그 평균값, 상기 와이어 전극 직경과 상기 변위량으로부터 구해지는 보정량에 의해 상기 단면 판정 위치를 보정한 위치를 구하는 단면 판정 위치 보정 수단과,
   상기 단면 판정 위치 보정 수단에 의해 구해진 위치를 상기 대상물의 위치로 하여, 상기 와이어 전극의 위치 결정, 또는, 상기 대상물의 형상 측정을 실시하는 것을 특징으로 하는 와이어 방전 가공기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 와이어 전극 변위량은, 상기 와이어 가이드의 간극량, 또는, 상기 와이어 전극의 진동 폭, 또는, 상기 와이어 전극의 휨량인, 와이어 방전 가공기.

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