KR101991173B1

KR101991173B1 - 와이어 방전 가공기 및 와이어 방전 가공 방법

Info

Publication number: KR101991173B1
Application number: KR1020170094189A
Authority: KR
Inventors: 고우스케 오오쿠보; 쇼우타 이리에
Original assignee: 화낙 코퍼레이션
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2017-07-25
Publication date: 2019-06-19
Also published as: CN107662035A; JP6374451B2; US10427233B2; US20180029153A1; JP2018015830A; CN107662035B; EP3284554B1; KR20180012705A; EP3284554A1

Abstract

와이어 방전 가공기 (10) 는, 제 1 가이드부 (60) 와 제 2 가이드부 (66) 사이의 상대 위치를 변경하기 전에 있어서의, 피가공물 (W) 과의 맞닿음 상태를 검출한 프로브 (64) 와 제 1 가이드부 (60) 사이에 있어서의 평면 방향의 상대 위치를 오프셋값으로서 기억하고, 재치면 (30) 에 대한 피가공물 (W) 의 경사 상태를 나타내는 경사 정보를 사용하여 이 오프셋값을 보정한다. 이로써, 제 1 가이드부 (60) 와 제 2 가이드부 (66) 사이의 상대 위치를 변경한 후에 있어서의, 피가공물 (W) 의 경사 상태에 따른 오프셋값이 얻어진다.

Description

와이어 방전 가공기 및 와이어 방전 가공 방법{WIRE ELECTRICAL DISCHARGE MACHINE AND WIRE ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING METHOD}

본 발명은, 와이어 전극과 피가공물 사이에 발생시키는 방전에 의해 피가공물에 대해 방전 가공을 실시하는 와이어 방전 가공기 및 와이어 방전 가공 방법에 관한 것이다.

종래부터 와이어 전극과 피가공물 사이에 발생시키는 방전에 의해 피가공물에 대해 방전 가공을 실시하는 와이어 방전 가공기가 개발되고 있다. 예를 들어, 슬러지의 부착 등에 의해 재치 (載置) 면에 대해 피가공물의 경사 오차가 발생하고 있는 경우, 이 오차를 보상하기 위한 가공 기술이 제안되어 있다.

일본 공개특허공보 2006-159396호에서는, 피가공물의 표면의 기울기와 평행하게 와이어 전극이 장가 (張架) 되도록, 1 쌍의 와이어 가이드의 상대 위치를 조정하여, 수직 방향의 위치로 간주하여 방전 가공을 실시하는, 이른바 「수평 보정 기능」 을 구비한 장치 및 방법이 제안되어 있다. 이 수평 보정 기능을 사용함으로써, 가공면의 각도 오차 및 가공 형상의 변형 오차를 저감시킬 수 있다.

그런데, 일방의 와이어 가이드와 일체적으로 이동 가능한 프로브를 형성해 두고, 이 프로브가 피가공물과 맞닿은 위치를 측정하여, 와이어 전극을 상대 이동시켜야 할 위치 또는 이동량을 산출하는 「프로브 측정 기능」도 종래부터 알려져 있다. 구체적으로는, 프로브의 맞닿음 지점에 대해 소정의 오프셋값 (일방의 와이어 가이드와 프로브 사이의 상대 위치) 을 가산함으로써, 1 쌍의 와이어 가이드의 교시 위치가 특정된다.

그러나, 상기한 수평 보정 기능을 「ON」 상태로 한 채로 프로브 측정 기능을 병용하는 경우, 와이어 전극의 경사에 따라 원하는 측정 결과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 즉, 가공 정밀도의 유지 및 워크 위치의 자동 검출을 양립시키는 관점에서 개량의 여지가 충분히 남아 있다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 재치면에 대해 피가공물의 경사 오차가 발생하고 있는 경우라도, 가공 정밀도의 유지 및 워크 위치의 자동 검출을 양립 가능한 와이어 방전 가공기 및 와이어 방전 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

제 1 본 발명에 관련된 와이어 방전 가공기는, 피가공물을 재치면 상에 재치 가능한 재치 테이블과, 와이어 전극을 장가하여 지지 가능한 제 1 가이드부 및 제 2 가이드부를 포함하고, 상기 제 1 가이드부와 상기 제 2 가이드부 사이의 상대 위치를 변경함으로써, 상기 재치면에 대한 상기 피가공물의 경사 상태에 맞춰 상기 와이어 전극을 경사시킨 상태하에서 상기 피가공물의 방전 가공을 실시하는 가공기로서, 상기 제 1 가이드부와 일체적으로 이동 가능하게 구성되고, 또한, 상기 재치 테이블에 재치된 상기 피가공물과의 맞닿음 상태를 검출하는 프로브와, 상기 재치면에 대응하는 평면 방향 및 상기 재치면의 법선 방향으로 이루어지는 3 축 좌표계를 정의할 때, 상기 제 1 가이드부와 상기 제 2 가이드부 사이의 상대 위치를 변경하기 전에 있어서의, 상기 피가공물과의 맞닿음 상태를 검출한 상기 프로브와, 상기 제 1 가이드부 사이에 있어서의 상기 평면 방향의 상대 위치를 오프셋값으로서 기억하는 오프셋 기억부와, 상기 재치면에 대한 상기 피가공물의 경사 상태를 나타내는 경사 정보를 취득하는 경사 정보 취득부와, 상기 경사 정보 취득부에 의해 취득된 상기 경사 정보를 사용하여, 상기 오프셋 기억부에 의해 기억된 상기 오프셋값을 보정함으로써, 상기 제 1 가이드부와 상기 제 2 가이드부 사이의 상대 위치를 변경한 후에 있어서의, 상기 피가공물의 경사 상태에 따른 오프셋값을 얻는 오프셋 보정부를 구비한다.

이와 같이, 피가공물의 경사 상태를 나타내는 경사 정보를 사용하여 미리 기억된 오프셋값을 보정함으로써, 공통되는 오프셋값으로부터 피가공물의 경사 상태에 적절한 오프셋값을 각각 산출 가능해진다. 이로써, 재치면에 대해 피가공물의 경사 오차가 발생하고 있는 경우라도, 가공 정밀도의 유지 및 워크 위치의 자동 검출을 양립시킬 수 있다.

또, 제 1 본 발명에 관하여, 상기 프로브와 상기 제 1 가이드부 사이에 있어서의 상기 법선 방향의 상대 위치를 취득하는 상대 위치 취득부를 추가로 구비하고, 상기 오프셋 보정부는, 상기 경사 정보로서의 상기 피가공물의 경사각, 및 상기 상대 위치 취득부에 의해 취득된 상기 법선 방향의 상대 위치를 사용하여 상기 오프셋값을 보정해도 된다.

또, 제 1 본 발명에 관하여, 상기 프로브, 상기 제 1 가이드부, 및 상기 제 2 가이드부 사이에 있어서의, 상기 법선 방향의 상대 위치를 적어도 2 개 취득하는 상대 위치 취득부를 추가로 구비하고, 상기 오프셋 보정부는, 상기 경사 정보로서의 상기 제 2 가이드부의 위치의 변경량, 및 상기 상대 위치 취득부에 의해 취득된 적어도 2 개의 상기 상대 위치를 사용하여 상기 오프셋값을 보정해도 된다.

또, 제 1 본 발명에 관하여, 상기 상대 위치 취득부는, 상기 프로브에 형성된 센서부의 사이즈에 따라 상기 법선 방향의 위치를 보정하여 상기 상대 위치를 취득해도 된다.

또, 제 1 본 발명에 관하여, 상기 오프셋 보정부는, 상기 프로브에 형성된 센서부의 사이즈에 따라 상기 오프셋값을 보정해도 된다.

제 2 본 발명에 관련된 와이어 방전 가공 방법은, 피가공물을 재치면 상에 재치 가능한 재치 테이블과, 와이어 전극을 장가하여 지지 가능한 제 1 가이드부 및 제 2 가이드부를 포함하고, 상기 제 1 가이드부와 상기 제 2 가이드부 사이의 상대 위치를 변경함으로써, 상기 재치면에 대한 상기 피가공물의 경사 상태에 맞춰 상기 와이어 전극을 경사시킨 상태하에서 상기 피가공물의 방전 가공을 실시하는 와이어 방전 가공기를 사용하는 방법으로서, 상기 와이어 방전 가공기는, 상기 제 1 가이드부와 일체적으로 이동 가능하게 구성되고, 또한, 상기 재치 테이블에 재치된 상기 피가공물과의 맞닿음 상태를 검출하는 프로브를 구비하고, 상기 재치면에 대응하는 평면 방향 및 상기 재치면의 법선 방향으로 이루어지는 3 축 좌표계를 정의할 때, 상기 제 1 가이드부와 상기 제 2 가이드부 사이의 상대 위치를 변경하기 전에 있어서의, 상기 피가공물과의 맞닿음 상태를 검출한 상기 프로브와, 상기 제 1 가이드부 사이에 있어서의 상기 평면 방향의 상대 위치를 오프셋값으로서 기억하는 기억 공정과, 상기 재치면에 대한 상기 피가공물의 경사 상태를 나타내는 경사 정보를 취득하는 경사 정보 취득 공정과, 취득된 상기 경사 정보를 사용하여, 기억된 상기 오프셋값을 보정함으로써, 상기 제 1 가이드부와 상기 제 2 가이드부 사이의 상대 위치를 변경한 후에 있어서의, 상기 피가공물의 경사 상태에 따른 오프셋값을 얻는 보정 공정을 구비한다.

또, 제 2 본 발명에 관하여, 상기 프로브와 상기 제 1 가이드부 사이에 있어서의 상기 법선 방향의 상대 위치를 취득하는 상대 위치 취득 공정을 추가로 구비하고, 상기 보정 공정에서는, 상기 경사 정보로서의 상기 피가공물의 경사각, 및 취득된 상기 법선 방향의 상대 위치를 사용하여 상기 오프셋값을 보정해도 된다.

또, 제 2 본 발명에 관하여, 상기 프로브, 상기 제 1 가이드부, 및 상기 제 2 가이드부 사이에 있어서의, 상기 법선 방향의 상대 위치를 적어도 2 개 취득하는 상대 위치 취득 공정을 추가로 구비하고, 상기 보정 공정에서는, 상기 경사 정보로서의 상기 제 2 가이드부의 위치의 변경량, 및 취득된 적어도 2 개의 상기 상대 위치를 사용하여 상기 오프셋값을 보정해도 된다.

또, 제 2 본 발명에 관하여, 상기 상대 위치 취득 공정에서는, 상기 프로브에 형성된 센서부의 사이즈에 따라 상기 법선 방향의 위치를 보정하여 상기 상대 위치를 취득해도 된다.

또, 제 2 본 발명에 관하여, 상기 보정 공정에서는, 상기 프로브에 형성된 센서부의 사이즈에 따라 상기 오프셋값을 보정해도 된다.

본 발명에 관련된 와이어 방전 가공기 및 와이어 방전 가공 방법에 의하면, 재치면에 대해 피가공물의 경사 오차가 발생하고 있는 경우라도, 가공 정밀도의 유지 및 워크 위치의 자동 검출을 양립시킬 수 있다.

상기한 목적, 특징 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 설명되는 이하의 실시형태의 설명으로부터 용이하게 이해될 것이다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 와이어 방전 가공기의 개략 구성도이다.
도 2A 및 도 2B 는, 도 1 에 나타내는 와이어 방전 가공기의 프로브 측정 기능을 설명하는 모식도이다.
도 3A 및 도 3B 는, 도 1 에 나타내는 와이어 방전 가공기의 수평 보정 기능을 설명하는 모식도이다.
도 4 는, 오프셋 보정 기능을 실시하는 와이어 방전 가공기의 동작 설명에 이용되는 플로차트이다.
도 5A 는, 와이어 전극을 피가공물에 접촉시키지 않고 관통공에 삽입 통과시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 5B 는, 프로브를 피가공물에 접촉시키지 않고 관통공에 삽입한 상태를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 오프셋값의 측정 공정 (도 4 의 스텝 S1) 에 관한 상세 플로차트이다.
도 7 은, 하측 가이드부의 이동량의 산출 방법을 설명하는 모식도이다.
도 8A 는, 재치 테이블의 재치면에 프로브를 맞닿게 한 상태를 나타내는 도면이다. 도 8B 는, 도 8A 의 맞닿음 지점의 주변에 있어서의 부분 확대도이다.
도 9 는, Z 축 상대 위치의 취득 공정 (도 4 의 스텝 S4) 에 관한 상세 플로차트이다.
도 10 은, 오프셋 보정부에 의한 제 1 계산예를 설명하는 모식도이다.
도 11 은, 오프셋 보정부에 의한 제 2 계산예를 설명하는 모식도이다.
도 12 는, 피가공물의 위치의 산출 공정 (도 4 의 스텝 S6) 에 관한 상세 플로차트이다.
도 13A 및 도 13B 는, 오프셋 보정 기능에 의해 얻어지는 효과를 나타내는 모식도이다.

이하, 본 발명에 관련된 와이어 방전 가공기에 대해, 와이어 방전 가공 방법과의 관계에 있어서 바람직한 실시형태를 들어, 첨부한 도면을 참조하면서 설명한다.

[와이어 방전 가공기 (10) 의 전체 구성]

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 와이어 방전 가공기 (10) 의 개략 구성도이다. 와이어 방전 가공기 (10) 는, 소정의 가공 프로그램에 따라 작동하여, 와이어 전극 (12) 과 피가공물 (W) 사이에 발생시키는 방전에 의해 피가공물 (W) 에 대해 방전 가공을 실시하는 공작 기계이다. 와이어 전극 (12) 의 재질은, 예를 들어, 텅스텐계, 구리 합금계, 황동계 등의 금속 재료이다. 한편, 피가공물 (W) 의 재질은, 예를 들어, 철계 재료 또는 초경 재료이다.

와이어 방전 가공기 (10) 는, 피가공물 (W) 을 재치 가능한 재치 테이블 (14) 과, 와이어 전극 (12) 을 공급하는 와이어 공급부 (16) 와, 가이드 롤러 (18) 를 통해 공급된 와이어 전극 (12) 을 장가하면서 하방으로 안내하는 다이스 가이드 (20, 22) 와, 다이스 가이드 (22) 및 가이드 롤러 (24) 를 통해 와이어 전극 (12) 을 권취하는 와이어 권취부 (26) 와, 각 부의 제어를 맡는 제어 장치 (28) 를 포함하여 구성된다.

재치 테이블 (14) 은, 평탄성이 높은 재치면 (30) 을 갖는다. 직방체상의 피가공물 (W) 을 가공하는 경우, 피가공물 (W) 은, 상면 (S1) 과 평행한 면인 바닥면 (S2) 이 재치면 (30) 에 접촉하도록, 재치 테이블 (14) 상에 고정된다. 또한, 재치 테이블 (14) 은, 방전 가공시에 사용되는 가공액을 저류 가능한 가공조 (도시 생략) 안에 배치 형성되어 있다.

재치 테이블 (14) 에는, 서보 모터 등의 구동원으로 이루어지는 X 축 구동 기구 (32) 및 Y 축 구동 기구 (34) 가 형성되어 있다. 제어 장치 (28) 는, X 축 구동 기구 (32) 에 대해 구동 신호를 공급함으로써, 재치 테이블 (14) 을 X 축 방향으로 이동 가능하다. 또, 제어 장치 (28) 는, Y 축 구동 기구 (34) 에 대해 구동 신호를 공급함으로써, 재치 테이블 (14) 을 Y 축 방향으로 이동 가능하다. 또한, 재치 테이블 (14) 대신에, X 축 구동 기구 (32) 및 Y 축 구동 기구 (34) 를 사용하여 다이스 가이드 (22) 를 XY 평면 내에서 이동시켜도 된다.

다이스 가이드 (20) 에는, 서보 모터 등의 구동원으로 이루어지는 U 축 구동 기구 (36), V 축 구동 기구 (37), 및 Z 축 구동 기구 (38) 가 형성되어 있다. 제어 장치 (28) 는, U 축 구동 기구 (36) 에 대해 구동 신호를 공급함으로써, 다이스 가이드 (20) 를 U 축 방향으로 이동 가능하다. 또, 제어 장치 (28) 는, V 축 구동 기구 (37) 에 대해 구동 신호를 공급함으로써, 다이스 가이드 (20) 를 V 축 방향으로 이동 가능하다. 또, 제어 장치 (28) 는, Z 축 구동 기구 (38) 에 대해 구동 신호를 공급함으로써, 다이스 가이드 (20) 를 Z 축 방향으로 이동 가능하다.

여기에서, X 축 - Y 축 - Z 축으로 이루어지는 3 축 좌표계는, 재치면 (30) 에 대응하는 평면 방향 (XY 평면 방향) 및 재치면 (30) 의 법선 방향 (Z 축 방향) 으로 정의됨과 함께, 와이어 방전 가공기 (10) 에 고유한 기계 좌표계이다. U 축 - V 축으로 이루어지는 2 축 좌표계는, XY 평면과 평행하며, 테이퍼 가공의 각도 조정을 위해 준비된 기계 좌표계이다. 다이스 가이드 (22) 와 독립적으로 다이스 가이드 (20) 를 이동시킴으로써, 후술하는 수평 보정 기능을 실시하기 위해서도 사용된다. 이하, X 축 및 U 축 (Y 축 및 V 축) 이 각각 일치하고 있는 것을 전제로 설명하지만, 이들 축이 일치하지 않는 좌표계를 정의해도 된다.

즉, 와이어 방전 가공기 (10) 는, X 축 구동 기구 (32), Y 축 구동 기구 (34), U 축 구동 기구 (36) 및 V 축 구동 기구 (37) 중 적어도 1 개를 사용하여, 와이어 전극 (12) 에 대해 피가공물 (W) 을 상대 이동 가능하게 구성된다. 와이어 전극 (12) 이 피가공물 (W) 의 가공 지점 (44) 을 선상으로 가로지른 상태로, 와이어 전극 (12) 에 대해 피가공물 (W) 을 상대 이동시킴으로써, 원하는 가공 경로를 따른 가공 홈 (46) 이 형성된다.

제어 장치 (28) 는, 예를 들어, CPU (Central Processing Unit), CNC (Computerized Numerical Control), 조작 패널 (48) 등의 입출력 장치, 메모리, 전원을 포함하여 구성된다. 제어 장치 (28) 는, 상기한 구동 기구 (XYZUV 의 각 축) 의 제어, 방전용 전원의 제어, 와이어 전극 (12) 의 급송 (給送) 제어, 조작 패널 (48) 의 표시 제어를 실시한다. 제어 장치 (28) 는, 시퀀스 실행부 (50), 오프셋 기억부 (51), 경사 정보 취득부 (52), 가이드 위치 산출부 (53), 상대 위치 취득부 (54), 오프셋 보정부 (55), 및 워크 위치 산출부 (56) 로서 기능한다.

[와이어 방전 가공기 (10) 에 의한 특수 기능]

계속해서, 와이어 방전 가공기 (10) 에 의한 특수 기능에 대해, 도 2A ∼ 도 3B 를 참조하면서 설명한다. 도 2A 및 도 2B 는, 도 1 에 나타내는 와이어 방전 가공기 (10) 의 프로브 측정 기능을 설명하는 모식도이다. 도 3A 및 도 3B 는, 도 1 에 나타내는 와이어 방전 가공기 (10) 의 수평 보정 기능을 설명하는 모식도이다.

＜프로브 측정 기능＞

도 2A 에 나타내는 바와 같이, 다이스 가이드 (20) 를 포함하는 상측 가이드부 (60) (제 1 가이드부) 는, 상측 가이드 블록 (62) 에 지지되어 있다. 상측 가이드 블록 (62) 에는, 상측 가이드부 (60) 로부터 떨어진 위치에, Z 축 방향 (다이스 가이드 (22) 측) 을 따라 연장되는 프로브 (64) 가 고정되어 있다. 상기한 U 축 구동 기구 (36), V 축 구동 기구 (37) 및 Z 축 구동 기구 (38) (도 1) 는, 상측 가이드 블록 (62) 에 각각 접속되어 있다. 이로써, 상측 가이드부 (60) 는, 프로브 (64) 와 일체적으로, 3 축 방향 (U 축 방향 - V 축 방향 - Z 축 방향) 으로 이동 가능하다.

한편, 다이스 가이드 (22) 를 포함하는 하측 가이드부 (66) (제 2 가이드부) 는, 하측 가이드 블록 (68) 에 지지되어 있다. X 축 구동 기구 (32) 및 Y 축 구동 기구 (34) 를 사용하여 재치 테이블 (14) 을 XY 평면 내에서 이동시킴으로써, 하측 가이드부 (66) 는, 재치 테이블 (14) 상에 고정된 피가공물 (W) 에 대해 2 축 방향 (X 축 방향 - Y 축 방향) 으로 상대 이동 가능하다. 또한, 재치 테이블 (14) 대신에, X 축 구동 기구 (32) 및 Y 축 구동 기구 (34) 를 사용하여, 다이스 가이드 (22) 를 XY 평면 내에서 이동시킴으로써, 하측 가이드부 (66) 를 2 축 방향 (X 축 방향 - Y 축 방향) 으로 이동시켜도 된다.

즉, 상측 가이드부 (60) 및 하측 가이드부 (66) 는, 와이어 전극 (12) 을 장가하여 지지함과 함께, 상대 위치를 변경함으로써 Z 축 방향에 대해 와이어 전극 (12) 을 경사시킬 수 있다. 본 도면에서는, 와이어 전극 (12) 은 Z 축 방향으로 연장된 상태로 장가되어 있다.

그런데, 프로브 (64) 의 선단측에는, 구상 (球狀) 의 센서부 (70) 가 형성되어 있다. 제어 장치 (28) 는, 프로브 (64) 의 센서부 (70) 가 피가공물 (W) 의 단면 (S3) 에 맞닿았을 때의 XYZ 좌표값 (상측 가이드부 (60) 의 현재 위치) 을 검출 가능하다.

여기에서, 상측 가이드부 (60) 와 프로브 (64) 사이의 X 축 - Y 축 상대 위치는 이미 알려져 있어, X 좌표값의 편차 (Δx) 및 Y 좌표값의 편차 (Δy) 가 「오프셋값」으로서 기억되어 있다. 이 경우, 검출한 X 좌표값에 대해 X 축 오프셋값 (Δx) 을, 검출한 Y 좌표값에 대해 Y 축 오프셋값 (Δy) 을 각각 가산하고, 센서부 (70) 의 사이즈에 의한 영향을 고려함으로써, 맞닿음 지점 (72) 에 대응하는 상측 가이드부 (60) 의 UV 좌표값 (혹은, 하측 가이드부 (66) 의 XY 좌표값) 이 산출된다. 또한, 반경 (R) 이 충분히 작은 경우에는, 센서부 (70) 의 사이즈에 의한 영향을 무시해도 된다.

도 2B 에 나타내는 바와 같이, 이 산출한 위치로 상측 가이드부 (60) 및 하측 가이드부 (66) 를 동시에 이동시킴으로써, 피가공물 (W) 의 단면 (S3) 을 따라 와이어 전극 (12) 을 배치시킬 수 있다. 이하, 프로브 (64) 에 의해 피가공물 (W) 의 위치를 측정하는 기능을 「프로브 측정 기능」 이라고 칭한다.

＜수평 보정 기능에 의한 문제점＞

그런데, 상측 가이드부 (60) 와 하측 가이드부 (66) 사이의 상대 위치를 변경하고, 피가공물 (W) 의 경사 상태에 맞춰 와이어 전극 (12) 을 경사시킴으로써, 피가공물 (W) 의 경사에서 기인하는 가공 오차 (가공면의 각도 오차 및 가공 형상의 변형 오차) 를 저감 가능한 「수평 보정 기능」 이 알려져 있다. 와이어 방전 가공기 (10) 에 대해 「프로브 측정 기능」 과 「수평 보정 기능」 을 병용하는 경우에 다음의 문제가 발생할 수 있다.

도 3A 에 나타내는 바와 같이, 피가공물 (W) 이 재치면 (30) (XY 평면) 에 대해 기울어져 배치되어 있는 경우를 상정한다. 여기에서는, 상기한 방법을 사용하여, 피가공물 (W) 의 맞닿음 지점 (72) 을 검출한 것으로 한다. 설명의 편의상, 도 2A 의 경우와 동일한 오프셋값 (Δx, Δy) 을 얻은 것으로 한다.

도 3B 에 나타내는 바와 같이, 상기한 수평 보정 기능을 「ON」 으로 한 결과, 상측 가이드부 (60) 의 위치를 고정시킨 채로, 하측 가이드부 (66) 의 위치를 XY 평면 방향으로 이동시킨 경우를 상정한다. 이때, 와이어 전극 (12) 의 경사에 따라, 맞닿음 지점 (72) 에서 와이어 전극 (12) 까지의 거리가 변화, 여기에서는 오프셋 오차 (ex, ey) 분만큼 길어져 버린다. 즉, 수평 보정 기능이 「OFF」 상태로 하여 구한 오프셋값 (Δx, Δy) 을 그대로 사용함으로써, 피가공물 (W) 의 위치를 올바르게 측정할 수 없다는 문제가 발생한다.

그래서, 재치면 (30) 에 대해 피가공물 (W) 의 경사 오차가 발생하고 있는 경우라도, 가공 정밀도의 유지 (수평 보정 기능) 및 워크 위치의 자동 검출 (프로브 측정 기능) 을 양립시킬 수 있는 기능 (이하, 「오프셋 보정 기능」이라고 한다) 을 제안한다.

[와이어 방전 가공기 (10) 의 동작]

이하, 오프셋 보정 기능을 실시하는 와이어 방전 가공기 (10) 의 동작에 대해, 도 4 의 플로차트를 주로 참조하면서 상세하게 설명한다.

＜오프셋값의 측정 공정 (스텝 S1)＞

도 4 의 스텝 S1 에 있어서, 제어 장치 (28) (시퀀스 실행부 (50)) 는, 각 부에 대해 오프셋값을 측정하기 위한 일련의 시퀀스 제어를 실시한다. 이 측정에 앞서, 재치 테이블 (14) 상에 피가공물 (W) 을 재치하고, 이 피가공물 (W) 에 대해 상면 (S1) 측으로부터 관통공 (74) 을 형성한다.

도 5A 는, 와이어 전극 (12) 을 피가공물 (W) 에 접촉시키지 않고 관통공 (74) 에 삽입 통과시킨 상태를 나타내는 도면이다. 여기에서는, 와이어 전극 (12) 은 Z 축 방향으로 연장된 상태로 장가되어 있다. 제어 장치 (28) 는, 전압을 인가시킨 상태의 와이어 전극 (12) 을 XY 평면 방향으로 이동시키면서, 관통공 (74) 의 내벽 (76) 에 와이어 전극 (12) 이 맞닿은 순간의 전압의 변화를 파악함으로써, 내벽 (76) 에 맞닿았을 때의 XY 좌표값을 검출한다.

도 5B 는, 프로브 (64) 를 피가공물 (W) 에 접촉시키지 않고 관통공 (74) 에 삽입한 상태를 나타내는 도면이다. 제어 장치 (28) 는, 프로브 (64) 를 XY 평면 방향으로 이동시켜, 내벽 (76) 에 센서부 (70) 가 맞닿았을 때의 XY 좌표값을 검출한다.

도 6 은, 오프셋값의 측정 공정 (도 4 의 스텝 S1) 에 관한 상세 플로차트이다. 시퀀스 실행부 (50) 는, 도 5A 에 나타내는 상태하에, 상측 가이드 블록 (62) 및 하측 가이드 블록 (68) 의 X 축 정(正)방향으로의 이동을 개시하고 (스텝 S11), 피가공물 (W) 과의 맞닿음을 검출했는지 여부를 판정한다 (스텝 S12). 아직 검출되지 않은 경우 (스텝 S12 : 아니오), 스텝 S11 로 되돌아와, 와이어 전극 (12) 의 이동을 그대로 계속한다.

한편, 시퀀스 실행부 (50) 는, 피가공물 (W) 과의 맞닿음을 검출한 경우 (스텝 S12 : 예), 검출된 하측 가이드부 (66) 의 위치 (이하, 정측 검출 위치라고 한다) 의 X 좌표값을 기억해 둔다 (스텝 S13).

계속해서, 시퀀스 실행부 (50) 는, 상측 가이드 블록 (62) 및 하측 가이드 블록 (68) 의 X 축 부(負)방향으로의 이동을 개시하고 (스텝 S14), 피가공물 (W) 과의 맞닿음을 검출했는지 여부를 판정한다 (스텝 S15). 아직 검출되지 않은 경우 (스텝 S15 : 아니오), 스텝 S14 로 되돌아와, 와이어 전극 (12) 의 이동을 그대로 계속한다.

한편, 시퀀스 실행부 (50) 는, 피가공물 (W) 과의 맞닿음을 검출한 경우 (스텝 S15 : 예), 검출된 하측 가이드부 (66) 의 위치 (이하, 부측 검출 위치라고 한다) 의 X 좌표값을 기억해 둔다 (스텝 S16).

계속해서, 시퀀스 실행부 (50) 는, 미리 설정된 실행 횟수 (예를 들어, N 회) 에 도달했는지 여부를 판정한다 (스텝 S17). 아직 도달하지 않은 경우 (스텝 S17 : 아니오), 스텝 S11 로 되돌아와, 이하, 스텝 S11 ∼ S17 을 반복한다. 한편, 실행 횟수에 도달한 경우 (스텝 S17 : 예), 다음 스텝 (S18) 으로 진행된다.

스텝 S18 에 있어서, 시퀀스 실행부 (50) 는, 스텝 S13, S16 에서 기억된 (2N) 개의 X 좌표값에 대해 통계 처리를 실시하여, 관통공 (74) 의 중심에 대응하는 X 좌표값을 산출한다. 예를 들어, N 개의 X 좌표값 (정측 검출 위치) 및 N 개의 X 좌표값 (부측 검출 위치) 의 합계값을 샘플수 (2N) 로 나눗셈함으로써 산출해도 된다.

이와 같이 하여, 관통공 (74) 의 중심에 와이어 전극 (12) 이 있는 경우의 X 좌표값이 산출된다. 상기한 순서에 따라서 동일하게, 관통공 (74) 의 중심에 와이어 전극 (12) 이 있는 경우의 Y 좌표값이 산출된다. 이어서, 도 5B 에 나타내는 바와 같이, 프로브 (64) 를 관통공 (74) 에 삽입시킨 상태로, 상기한 순서에 따라 동일하게, 관통공 (74) 의 중심에 프로브 (64) 가 있는 경우의 X 좌표값, 및 Y 좌표값이 산출된다.

이와 같이 하여, [1] 2 개의 X 좌표값 사이의 편차, [2] 2 개의 Y 좌표값 사이의 편차를 각각 산출함으로써, 수평 보정 기능이 「OFF」상태를 상정한 오프셋값이 측정된다. 그 후, 제어 장치 (28) 는, 이 측정값을 오프셋 기억부 (51) 에 기억시킨다 (스텝 S1).

＜경사각의 측정 공정 (스텝 S2)＞

도 4 의 스텝 S2 에 있어서, 제어 장치 (28) (시퀀스 실행부 (50)) 는, 각 부에 대해 피가공물 (W) 의 경사 정보를 측정하기 위한 일련의 시퀀스 제어를 실시한다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 2006-159396호에 개시된 공지된 측정 수법을 사용할 수 있다. 이로써, 경사 정보 취득부 (52) 는, 일련의 시퀀스에 의해 측정된 피가공물 (W) 의 경사각 (θ) 을 취득한다. 또한, 경사 정보는, 재치면 (30) 에 대한 피가공물 (W) 의 경사 상태를 나타내는 정보이면 되고, 경사각 (θ) 이외에, 예를 들어, 상측 가이드부 (60) 와 하측 가이드부 (66) 사이의 상대 이동량이어도 된다.

＜이동량의 산출 공정 (스텝 S3)＞

도 4 의 스텝 S3 에 있어서, 제어 장치 (28) (가이드 위치 산출부 (53)) 는, 스텝 S2 에 의해 측정된 경사각 (θ) 을 사용하여 하측 가이드부 (66) 의 이동량을 산출한다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 2006-159396호에 개시된 공지된 3 차원 사영 변환을 이용함으로써, 와이어 전극 (12) 을 경사각 (θ) 만큼 기울인 경우에 있어서의 XYZ 좌표값의 변환 결과 (하측 가이드부 (66) 의 이동량을 포함한다) 를 산출 가능하다.

도 7 은, 하측 가이드부 (66) 의 이동량의 산출 방법을 설명하는 모식도이다. 예를 들어, 상측 가이드부 (60) 의 위치를 나타내는 점을 A (Ua, Va), 이동 후에 있어서의 하측 가이드부 (66) 의 위치를 나타내는 점을 B (Xb, Yb), 이동 전에 있어서의 하측 가이드부 (66) 의 위치를 나타내는 점을 C (Xc, Yc) 라고 정의한다. 예를 들어, 피가공물 (W) 이 X 축 (U 축) 에 대해 경사각 (θ) 만큼 기울어진 경우, 간단한 기하학적 고찰에 의해, 점 B 의 X 좌표값은 식 (1) 에 의해, 점 B 의 Y 좌표값은 식 (2) 에 의해 각각 나타내어진다.

Xb = Xc ＋｜AC｜tanθ ‥‥ (1)

Yb = Yc ‥‥ (2)

또한, 하측 가이드부 (66) 만을 XY 평면 방향으로 이동시키는 경우에 대해 설명하였지만, 상측 가이드부 (60) 와 하측 가이드부 (66) 의 상대 위치를 변경하는 형태는 이것에 한정되지 않는다. 구체적으로는, 상측 가이드부 (60) 만을 이동시키는 형태, 혹은 상측 가이드부 (60) 및 하측 가이드부 (66) 의 양방을 이동시키는 형태도 포함된다.

＜Z 축 상대 위치의 취득 공정 (스텝 S4)＞

도 4 의 스텝 S4 에 있어서, 제어 장치 (28) (시퀀스 실행부 (50)) 는, 각 부에 대해 Z 축 상대 위치를 측정하기 위한 일련의 시퀀스 제어를 실시한다. 여기에서 「Z 축 상대 위치」란, [1] 상측 가이드부 (60), [2] 하측 가이드부 (66), 및 [3] 프로브 (64) 중, 어느 2 개의 위치에 있어서의 Z 좌표값의 편차이다.

(제 1 계산예)

제 1 계산예로서, 상측 가이드부 (60) 에서 프로브 (64) 까지의 Z 축 상대 위치를 취득하는 방법에 대해 설명한다. 도 8A 는, 재치 테이블 (14) 의 재치면 (30) 에 프로브 (64) 를 맞닿게 한 상태를 나타내는 도면이다. 도 8B 는, 도 8A 의 맞닿음 지점 (78) 의 주변에 있어서의 부분 확대도이다.

도 8A 및 도 8B 에 나타내는 바와 같이, 프로브 (64) 의 센서부 (70) (직경 2R) 는, 재치 테이블 (14) 상의 맞닿음 지점 (78) 에서 맞닿아 있다. 제어 장치 (28) 는, 프로브 (64) 를 Z 축 방향으로 이동시켜, 재치 테이블 (14) 의 재치면 (30) 에 센서부 (70) 가 맞닿았을 때의 XYZ 좌표값을 검출한다.

도 9 는, Z 축 상대 위치의 취득 공정 (도 4 의 스텝 S4) 에 관한 상세 플로차트이다. 시퀀스 실행부 (50) 는, 상측 가이드 블록 (62) 의 Z 축 부방향 (근접 방향) 으로의 이동을 개시하고 (스텝 S41), 재치 테이블 (14) 과의 맞닿음을 검출했는지 여부를 판정한다 (스텝 S42). 아직 검출되지 않은 경우 (스텝 S42 : 아니오), 스텝 S41 로 되돌아와, 상측 가이드 블록 (62) 의 이동을 그대로 계속한다.

한편, 시퀀스 실행부 (50) 는, 재치 테이블 (14) 과의 맞닿음을 검출한 경우 (스텝 S42 : 예), 프로브 (64) 가 「비검출」 에서 「검출」 로 된 상측 가이드부 (60) 의 위치 (이하, 검출 위치라고 한다) 의 Z 좌표값을 기억해 둔다 (스텝 S43).

계속해서, 시퀀스 실행부 (50) 는, 상측 가이드 블록 (62) 의 Z 축 정방향 (이간 방향) 으로의 이동을 개시하고 (스텝 S44), 재치 테이블 (14) 과의 맞닿음이 검출되지 않게 되었는지 여부를 판정한다 (스텝 S45). 아직 검출되고 있는 경우 (스텝 S45 : 아니오), 스텝 S44 로 되돌아와, 상측 가이드 블록 (62) 의 이동을 그대로 계속한다.

한편, 시퀀스 실행부 (50) 는, 재치 테이블 (14) 과의 맞닿음을 검출하지 않게 된 경우 (스텝 S45 : 예), 프로브 (64) 가 「검출」 에서 「비검출」 로 된 상측 가이드부 (60) 의 위치 (이하, 비검출 위치라고 한다) 의 Z 좌표값을 기억해 둔다 (스텝 S46).

계속해서, 시퀀스 실행부 (50) 는, 미리 설정된 실행 횟수 (예를 들어, N 회) 에 도달했는지 여부를 판정한다 (스텝 S47). 아직 도달하지 않은 경우 (스텝 S47 : 아니오), 스텝 S41 로 되돌아와, 이하, 스텝 S41 ∼ S47 을 반복한다. 한편, 실행 횟수에 도달한 경우 (스텝 S47 : 예), 다음 스텝 (S48) 으로 진행된다.

스텝 S48 에 있어서, 시퀀스 실행부 (50) 는, 스텝 S43, S46 에서 기억된 (2N) 개의 Z 좌표값에 대해 통계 처리를 실시하여, 재치면 (30) 에 대응하는 Z 좌표값을 산출한다. 예를 들어, N 개의 Z 좌표값 (검출 위치) 및 N 개의 Z 좌표값 (비검출 위치) 의 합계값을 샘플수 (2N) 로 나눗셈함으로써 산출해도 된다.

이와 같이 하여, 상측 가이드부 (60) 의 Z 좌표값이 산출된다. 구체적으로는, 이 상측 가이드부 (60) 의 Z 좌표값으로부터, 재치 테이블 (14) 의 Z 좌표값 및 센서부 (70) 의 반경 (R) 을 각각 감산함으로써, 상측 가이드부 (60) 에서 프로브 (64) 까지의 Z 축 상대 위치가 산출된다. 또한, 반경 (R) 이 충분히 작은 경우에는, 센서부 (70) 의 사이즈에 의한 영향을 무시해도 된다.

(제 2 계산예)

제 2 계산예로서, 상측 가이드부 (60) 에서 하측 가이드부 (66) 까지의 Z 축 상대 위치를 취득하는 방법에 대해 설명한다. 이 상대 위치는, [1] 상측 가이드부 (60) 에서 재치 테이블 (14) 까지의 Z 축 상대 위치와, [2] 재치 테이블 (14) 에서 하측 가이드부 (66) 까지의 Z 축 상대 위치를 가산함으로써 산출된다. 전자의 값은, 기계 좌표계의 Z 좌표값과 동등하므로, 제어 장치 (28) 측에서 이미 알고 있다. 후자의 값은, 예를 들어, 조작 패널 (48) (도 1) 을 통해 수동으로 입력된다.

(제 3 계산예)

제 3 계산예로서, 하측 가이드부 (66) 에서 프로브 (64) 까지의 Z 축 상대 위치를 취득하는 방법에 대해 설명한다. 이 상대 위치는, 상기한 제 1 및 제 2 계산 결과로부터 구해지고, 구체적으로는 [1] 상측 가이드부 (60) 에서 프로브 (64) 까지의 Z 축 상대 위치로부터 [2] 상측 가이드부 (60) 에서 하측 가이드부 (66) 까지의 Z 축 상대 위치를 감산함으로써 산출된다.

이와 같이 하여, 상대 위치 취득부 (54) 는, 상측 가이드부 (60), 하측 가이드부 (66), 및 프로브 (64) 사이에 있어서의 Z 축 상대 위치를 취득한다 (스텝 S4). 또한, 상대 위치 취득부 (54) 는, 프로브 (64) 에 형성된 센서부 (70) 의 사이즈에 따라 Z 좌표값을 보정한 다음, Z 축 상대 위치를 취득해도 된다.

＜오프셋값의 보정 공정 (스텝 S5)＞

도 4 의 스텝 S5 에 있어서, 제어 장치 (28) (오프셋 보정부 (55)) 는, 스텝 S2 ∼ S4 에서 얻어진 각종 정보를 사용하여, 스텝 S1 에서 측정된 오프셋값을 보정한다. 즉, 오프셋 보정부 (55) 는, 상측 가이드부 (60) 와 하측 가이드부 (66) 사이의 상대 위치를 변경한 후에 있어서의, 피가공물 (W) 의 경사 상태에 따른 오프셋값을 얻는다.

(제 1 계산예)

제 1 계산예에서는, 오프셋 보정부 (55) 는, 상측 가이드부 (60) 에서 프로브 (64) 까지의 Z 축 상대 위치와, 피가공물 (W) 의 경사각 (θ) 의 관계로부터 오프셋값의 보정량을 산출한다.

도 10 은, 오프셋 보정부 (55) 에 의한 제 1 계산예를 설명하는 모식도이다. 점 A 는, 상측 가이드부 (60) 의 위치를 나타낸다. 점 B 는, 이동 후에 있어서의 하측 가이드부 (66) 의 위치를 나타낸다. 점 C 는, 이동 전에 있어서의 하측 가이드부 (66) 의 위치를 나타낸다. 점 D 는, 프로브 (64) 의 위치 (점 P) 를 통과하고 또한 X - Y 축 평면에 평행한 면과 선분 AB 와의 교점이다. 점 E 는, 점 P 를 통과하고 또한 X - Y 축 평면에 평행한 면과 선분 AC 와의 교점이다.

간단한 기하학적 고찰에 의해, 벡터 DE↑ 는, 이하의 식 (3) 으로 나타내어진다. 여기에서, DE↑ 는, 오프셋 보정량을 나타내는 벡터이고, t↑ 는, XY 평면에 평행한 DE 방향의 단위 벡터이다. 또, ｜AE｜ 의 크기는, 스텝 S4 (제 1 계산예) 에서 산출된다.

DE↑ = ｜AE｜tanθ·t↑ ‥‥ (3)

이와 같이, 오프셋 보정부 (55) 는, 제 1 계산예로서, 경사 정보로서의 피가공물 (W) 의 경사각 (θ), 및 상대 위치 취득부 (54) 에 의해 취득된 Z 축 상대 위치를 사용하여 오프셋값을 보정할 수 있다.

(제 2 계산예)

제 2 계산예에서는, 오프셋 보정부 (55) 는, 하측 가이드부 (66) 의 이동량 및 적어도 2 개의 Z 축 상대 위치의 관계로부터 오프셋값의 보정량을 산출한다.

도 11 은, 오프셋 보정부 (55) 에 의한 제 2 계산예를 설명하는 모식도이다. 점 A ∼ 점 E 의 정의에 대해서는, 도 10 과 동일하므로 설명을 생략한다.

간단한 기하학적 고찰에 의해, 벡터 DE↑ 는, 이하의 식 (4) 으로 나타내어진다. 여기에서, BC↑ 는, 하측 가이드부 (66) 의 이동량에 있어서의 역 (逆) 벡터이다. 또, ｜AE｜ 의 크기는 스텝 S4 (제 1 계산예) 에서, ｜AC｜ 의 크기는 스텝 S4 (제 2 계산예) 에서 각각 산출된다.

DE↑ = ｜AE｜/｜AC｜·BC↑ ‥‥ (4)

혹은, 벡터 DE↑ 는, 식 (4) 대신에, 이하의 식 (5) 및 식 (6) 으로 나타내어진다. 여기에서, ｜EC｜ 의 크기는, 스텝 S4 (제 3 계산예) 에서 산출된다.

DE↑ = ｜AE｜/(｜AE｜＋｜EC｜)·BC↑ ‥‥ (5)

DE↑ = (｜AC｜ - ｜EC｜)/｜AC｜·BC↑ ‥‥ (6)

이와 같이, 오프셋 보정부 (55) 는, 제 2 예로서, 경사 정보로서의 하측 가이드부 (66) 의 위치의 변경량 (BC↑), 및 상대 위치 취득부 (54) 에 의해 취득된 적어도 2 개의 Z 축 상대 위치 (AE↑, AC↑, EC↑) 를 사용하여 오프셋값을 보정할 수 있다. 또한, 오프셋 보정부 (55) 는, 프로브 (64) 에 형성된 센서부 (70) 의 사이즈에 따라 오프셋값을 보정해도 된다.

＜워크 위치의 산출 공정 (스텝 S6)＞

도 4 의 스텝 S6 에 있어서, 제어 장치 (28) (시퀀스 실행부 (50)) 는, 각 부에 대해 피가공물 (W) 의 위치를 산출하기 위한 일련의 시퀀스 제어를 실시한다. 구체적으로는, 워크 위치 산출부 (56) 는, 스텝 S5 에서 보정된 오프셋값을 사용하여, 피가공물 (W) 의 위치를 산출한다.

도 12 는, 피가공물 (W) 의 위치의 산출 공정 (도 4 의 스텝 S6) 에 관한 상세 플로차트이다. 시퀀스 실행부 (50) 는, 상측 가이드 블록 (62) 의 XY 평면 방향 (근접 방향) 으로의 이동을 개시하고 (스텝 S61), 피가공물 (W) 과의 맞닿음을 검출했는지 여부를 판정한다 (스텝 S62). 아직 검출되지 않은 경우 (스텝 S62 : 아니오), 스텝 S61 로 되돌아와, 상측 가이드 블록 (62) 의 이동을 그대로 계속한다.

한편, 시퀀스 실행부 (50) 는, 피가공물 (W) 과의 맞닿음을 검출한 경우 (스텝 S62 : 예), 프로브 (64) 가 「비검출」에서 「검출」이 된 상측 가이드부 (60) 의 위치 (이하, 검출 위치라고 한다) 의 XY 좌표값을 기억해 둔다 (스텝 S63).

계속해서, 시퀀스 실행부 (50) 는, 상측 가이드 블록 (62) 의 XY 평면 (이간 방향) 으로의 이동을 개시하고 (스텝 S64), 피가공물 (W) 과의 맞닿음이 검출되지 않게 되었는지 여부를 판정한다 (스텝 S65). 아직 검출되고 있는 경우 (스텝 S65 : 아니오), 스텝 S64 로 되돌아와, 상측 가이드 블록 (62) 의 이동을 그대로 계속한다.

한편, 시퀀스 실행부 (50) 는, 피가공물 (W) 과의 맞닿음을 검출하지 않게 된 경우 (스텝 S65 : 예), 프로브 (64) 가 「검출」에서 「비검출」이 된 상측 가이드부 (60) 의 위치 (이하, 비검출 위치라고 한다) 의 XY 좌표값을 기억해 둔다 (스텝 S66).

계속해서, 시퀀스 실행부 (50) 는, 미리 설정된 실행 횟수 (예를 들어, N 회) 에 도달했는지 여부를 판정한다 (스텝 S67). 아직 도달하지 않은 경우 (스텝 S67 : 아니오), 스텝 S61 로 되돌아와, 이하, 스텝 S61 ∼ S67 을 반복한다. 한편, 실행 횟수에 도달한 경우 (스텝 S67 : 예), 다음 스텝 (S68) 으로 진행된다.

워크 위치 산출부 (56) 는, 보정된 오프셋값을 사용하여 피가공물 (W) 의 단면 (S3) 의 위치를 산출한다 (스텝 S68). 산출에 앞서, 시퀀스 실행부 (50) 는, 스텝 S63, S66 에서 기억된 (2N) 개의 XY 좌표값에 대해 통계 처리를 실시하여, 단면 (S3) 을 검출했을 때의 하측 가이드부 (66) 의 XY 좌표값을 구한다. 그 후, 워크 위치 산출부 (56) 는, 구한 X 좌표값에 대해 X 축 오프셋값을 가산하고, 구한 Y 좌표값에 대해 Y 축 오프셋값을 가산하여, 센서부 (70) 의 사이즈에 의한 영향을 고려함으로써, 피가공물 (W) 의 경사 상태에 따른 단면 (S3) 의 위치를 산출한다. 또한, 반경 (R) 이 충분히 작은 경우에는, 센서부 (70) 의 사이즈에 의한 영향을 무시해도 된다.

＜수평 보정 기능의 실행 결과＞

도 13A 및 도 13B 는, 오프셋 보정 기능에 의해 얻어지는 효과를 나타내는 모식도이다. 와이어 전극 (12) 이 Z 축 방향으로 연장된 상태로 장가된 경우에 있어서의 오프셋값이 (Δx, Δy) 였다고 상정한다 (도 13A). 그리고, 와이어 전극 (12) 이 경사각 (θ) 만큼 기울어진 경우에 있어서의 오프셋 오차가 (ex, ey) 였다고 한다. 이 경우, 보정 후의 오프셋값은 각각 (Δx＋ex, Δy＋ey) 로 산출된다.

그 결과, 도 13B 에 나타내는 바와 같이, 상측 가이드부 (60) 및 하측 가이드부 (66) 를 동시에 이동시킴으로써, 피가공물 (W) 의 단면 (S3) 을 따라 와이어 전극 (12) 을 배치시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 「프로브 측정 기능」 과 「수평 보정 기능」 을 병용함으로써, 가공 정밀도의 유지 및 워크 위치의 자동 검출을 양립시키는 것이 가능해진다.

[와이어 방전 가공기 (10) 에 의한 효과]

이상과 같이, 와이어 방전 가공기 (10) 는, [1] 피가공물 (W) 을 재치면 (30) 상에 재치 가능한 재치 테이블 (14) 과, [2] 와이어 전극 (12) 을 장가하여 지지 가능한 상측 가이드부 (60) 및 제 2 가이드부 (66) 를 포함하고, [3] 상측 가이드부 (60) 와 하측 가이드부 (66) 사이의 상대 위치를 변경함으로써, 재치면 (30) 에 대한 피가공물 (W) 의 경사 상태에 맞춰 와이어 전극 (12) 을 경사시킨 상태하에서 피가공물 (W) 의 방전 가공을 실시하는 가공기이다.

그리고, 와이어 방전 가공기 (10) 는, [4] 상측 가이드부 (60) 와 일체적으로 이동 가능하게 구성되고, 또한, 재치 테이블 (14) 에 재치된 피가공물 (W) 과의 맞닿음 상태를 검출하는 프로브 (64) 와, [5] 재치면 (30) 에 대응하는 평면 방향 (X - Y 축 방향) 및 재치면 (30) 의 법선 방향 (Z 축 방향) 으로 이루어지는 3 축 좌표계를 정의할 때, 상측 가이드부 (60) 와 하측 가이드부 (66) 사이의 상대 위치를 변경하기 전에 있어서의, 피가공물 (W) 과의 맞닿음 상태를 검출한 프로브 (64) 와 상측 가이드부 (60) 사이에 있어서의 평면 방향의 상대 위치를 오프셋값으로서 기억하는 오프셋 기억부 (51) 와, [6] 재치면 (30) 에 대한 피가공물 (W) 의 경사 상태를 나타내는 경사 정보를 취득하는 경사 정보 취득부 (52) 와, [7] 경사 정보 취득부 (52) 에 의해 취득된 경사 정보를 사용하여, 오프셋 기억부 (51) 에 의해 기억된 오프셋값을 보정함으로써, 상측 가이드부 (60) 와 하측 가이드부 (66) 사이의 상대 위치를 변경한 후에 있어서의, 피가공물 (W) 의 경사 상태에 따른 오프셋값을 얻는 오프셋 보정부 (55) 를 구비한다.

또, 와이어 방전 가공기 (10) 를 사용한 와이어 방전 가공 방법은, [1] 상측 가이드부 (60) 와 하측 가이드부 (66) 사이의 상대 위치를 변경하기 전에 있어서의, 피가공물 (W) 과의 맞닿음 상태를 검출한 프로브 (64) 와 상측 가이드부 (60) 사이에 있어서의 평면 방향의 상대 위치를 오프셋값으로서 기억하는 기억 공정 (도 4 의 스텝 S1) 과, [2] 재치면 (30) 에 대한 피가공물 (W) 의 경사 상태를 나타내는 경사 정보를 취득하는 취득 공정 (도 4 의 스텝 S4) 과, [3] 취득된 경사 정보를 사용하여, 기억된 오프셋값을 보정함으로써, 상측 가이드부 (60) 와 하측 가이드부 (66) 사이의 상대 위치를 변경한 후에 있어서의, 피가공물 (W) 의 경사 상태에 따른 오프셋값을 얻는 보정 공정 (도 4 의 스텝 S5) 을 구비한다.

이와 같이, 피가공물 (W) 의 경사 상태를 나타내는 경사 정보를 사용하여 미리 기억된 오프셋값을 보정함으로써, 공통되는 오프셋값으로부터 피가공물 (W) 의 경사 상태에 적절한 오프셋값을 각각 산출 가능해진다. 이로써, 재치면 (30) 에 대해 피가공물 (W) 의 경사 오차가 발생하고 있는 경우라도, 가공 정밀도의 유지 및 워크 위치의 자동 검출을 양립시킬 수 있다.

[비고]

또한, 이 발명은, 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 이 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 자유롭게 변경할 수 있음은 물론이다. 혹은, 기술적으로 모순이 생기지 않는 범위에서 각각의 구성을 임의로 조합해도 된다.

Claims

피가공물 (W) 을 재치면 (30) 상에 재치 가능한 재치 테이블 (14) 과, 와이어 전극 (12) 을 장가하여 지지 가능한 제 1 가이드부 (60) 및 제 2 가이드부 (66) 를 포함하고, 상기 제 1 가이드부 (60) 와 상기 제 2 가이드부 (66) 사이의 상대 위치를 변경함으로써, 상기 재치면 (30) 에 대해 경사진 상기 피가공물 (W) 의 단면 (S3) 에 평행하게 상기 와이어 전극 (12) 을 경사시킨 채로 상기 피가공물 (W) 의 방전 가공을 실시하는 와이어 방전 가공기 (10) 로서,
상기 제 1 가이드부 (60) 와 일체적으로 이동 가능하게 구성되고, 또한, 상기 재치 테이블 (14) 에 재치된 상기 피가공물 (W) 과의 맞닿음 상태를 검출하는 프로브 (64) 와,
상기 재치면 (30) 에 대응하는 평면 방향 (X - Y) 및 상기 재치면 (30) 의 법선 방향 (Z) 으로 이루어지는 3 축 좌표계를 정의할 때, 상기 제 1 가이드부 (60) 와 상기 제 2 가이드부 (66) 사이의 상대 위치를 변경하기 전에 있어서의, 상기 피가공물 (W) 과의 맞닿음 상태를 검출한 상기 프로브 (64) 와, 상기 제 1 가이드부 (60) 사이에 있어서의 상기 평면 방향 (X - Y) 의 상대 위치를 오프셋값으로서 기억하는 오프셋 기억부 (51) 와,
상기 재치면 (30) 에 대한 상기 피가공물 (W) 의 경사 상태를 나타내는 경사 정보를 취득하는 경사 정보 취득부 (52) 와,
상기 경사 정보 취득부 (52) 에 의해 취득된 상기 경사 정보를 사용하여, 상기 오프셋 기억부 (51) 에 의해 기억된 상기 오프셋값을 보정함으로써, 상기 제 1 가이드부 (60) 와 상기 제 2 가이드부 (66) 중 어느 일방의 상기 평면 방향 (X - Y) 에서의 좌표를 고정시키면서 상기 제 1 가이드부 (60) 와 상기 제 2 가이드부 (66) 사이의 상대 위치를 변경한 후에 있어서의, 상기 피가공물 (W) 의 경사 상태에 따른 오프셋값을 얻는 오프셋 보정부 (55) 를 구비하는, 와이어 방전 가공기 (10).
제 1 항에 있어서,
상기 프로브 (64) 와 상기 제 1 가이드부 (60) 사이에 있어서의 상기 법선 방향 (Z) 의 상대 위치를 취득하는 상대 위치 취득부 (54) 를 추가로 구비하고,
상기 오프셋 보정부 (55) 는, 상기 경사 정보로서의 상기 피가공물 (W) 의 경사각 (θ), 및 상기 상대 위치 취득부 (54) 에 의해 취득된 상기 법선 방향 (Z) 의 상대 위치를 사용하여 상기 오프셋값을 보정하는, 와이어 방전 가공기 (10).
제 1 항에 있어서,
상기 프로브 (64), 상기 제 1 가이드부 (60), 및 상기 제 2 가이드부 (66) 사이에 있어서의, 상기 법선 방향 (Z) 의 상대 위치를 적어도 2 개 취득하는 상대 위치 취득부 (54) 를 추가로 구비하고,
상기 오프셋 보정부 (55) 는, 상기 경사 정보로서의 상기 제 2 가이드부 (66) 의 위치의 변경량, 및 상기 상대 위치 취득부 (54) 에 의해 취득된 적어도 2 개의 상기 상대 위치를 사용하여 상기 오프셋값을 보정하는, 와이어 방전 가공기 (10).
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 상대 위치 취득부 (54) 는, 상기 프로브 (64) 에 형성된 센서부 (70) 의 사이즈에 따라 상기 법선 방향 (Z) 의 위치를 보정하여 상기 상대 위치를 취득하는, 와이어 방전 가공기 (10).
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 오프셋 보정부 (55) 는, 상기 프로브 (64) 에 형성된 센서부 (70) 의 사이즈에 따라 상기 오프셋값을 보정하는, 와이어 방전 가공기 (10).
피가공물 (W) 을 재치면 (30) 상에 재치 가능한 재치 테이블 (14) 과, 와이어 전극 (12) 을 장가하여 지지 가능한 제 1 가이드부 (60) 및 제 2 가이드부 (66) 를 포함하고, 상기 제 1 가이드부 (60) 와 상기 제 2 가이드부 (66) 사이의 상대 위치를 변경함으로써, 상기 재치면 (30) 에 대해 경사진 상기 피가공물 (W) 의 단면 (S3) 에 평행하게 상기 와이어 전극 (12) 을 경사시킨 채로 상기 피가공물 (W) 의 방전 가공을 실시하는 와이어 방전 가공기 (10) 를 사용하는 와이어 방전 가공 방법으로서,
상기 와이어 방전 가공기 (10) 는, 상기 제 1 가이드부 (60) 와 일체적으로 이동 가능하게 구성되고, 또한, 상기 재치 테이블 (14) 에 재치된 상기 피가공물 (W) 과의 맞닿음 상태를 검출하는 프로브 (64) 를 구비하고,
상기 재치면 (30) 에 대응하는 평면 방향 (X - Y) 및 상기 재치면 (30) 의 법선 방향 (Z) 으로 이루어지는 3 축 좌표계를 정의할 때, 상기 제 1 가이드부 (60) 와 상기 제 2 가이드부 (66) 사이의 상대 위치를 변경하기 전에 있어서의, 상기 피가공물 (W) 과의 맞닿음 상태를 검출한 상기 프로브 (64) 와, 상기 제 1 가이드부 (60) 사이에 있어서의 상기 평면 방향 (X - Y) 의 상대 위치를 오프셋값으로서 기억하는 기억 공정과,
상기 재치면 (30) 에 대한 상기 피가공물 (W) 의 경사 상태를 나타내는 경사 정보를 취득하는 경사 정보 취득 공정과,
취득된 상기 경사 정보를 사용하여, 기억된 상기 오프셋값을 보정함으로써, 상기 제 1 가이드부 (60) 와 상기 제 2 가이드부 (66) 중 어느 일방의 상기 평면 방향 (X - Y) 에서의 좌표를 고정시키면서 상기 제 1 가이드부 (60) 와 상기 제 2 가이드부 (66) 사이의 상대 위치를 변경한 후에 있어서의, 상기 피가공물 (W) 의 경사 상태에 따른 오프셋값을 얻는 보정 공정을 구비하는, 와이어 방전 가공 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 프로브 (64) 와 상기 제 1 가이드부 (60) 사이에 있어서의 상기 법선 방향 (Z) 의 상대 위치를 취득하는 상대 위치 취득 공정을 추가로 구비하고,
상기 보정 공정에서는, 상기 경사 정보로서의 상기 피가공물 (W) 의 경사각 (θ), 및 취득된 상기 법선 방향 (Z) 의 상대 위치를 사용하여 상기 오프셋값을 보정하는, 와이어 방전 가공 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 프로브 (64), 상기 제 1 가이드부 (60), 및 상기 제 2 가이드부 (66) 사이에 있어서의, 상기 법선 방향 (Z) 의 상대 위치를 적어도 2 개 취득하는 상대 위치 취득 공정을 추가로 구비하고,
상기 보정 공정에서는, 상기 경사 정보로서의 상기 제 2 가이드부 (66) 의 위치의 변경량, 및 취득된 적어도 2 개의 상기 상대 위치를 사용하여 상기 오프셋값을 보정하는, 와이어 방전 가공 방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 상대 위치 취득 공정에서는, 상기 프로브 (64) 에 형성된 센서부 (70) 의 사이즈에 따라 상기 법선 방향 (Z) 의 위치를 보정하여 상기 상대 위치를 취득하는, 와이어 방전 가공 방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 보정 공정에서는, 상기 프로브 (64) 에 형성된 센서부 (70) 의 사이즈에 따라 상기 오프셋값을 보정하는, 와이어 방전 가공 방법.