KR940002156Y1 - 와이어 방전가공기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

와이어 방전가공기

제1도는 본원 고안에 관한 와이어 방전가공기의 구성도.

제2도는 와이어 잔량검출 장치의 볼록도.

제3도는 와이어 공급보빈을 나타내는 단면도.

제4도는 CPU에서의 처리를 나타내는 플로차트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 공작물 11 : 와이어전극

12 : 와이어공급보빈 13 : 텐션롤러

19 : 구동롤러 23 : 엔코더(주행속도 검출기)

24 : 엔코더(회전속도검출기) 30 : 와이어잔량 검출장치

31 : CPU 32, 33 : 메모리

35 : CRT디스플레이

본원 고안은 와이어방전 가공기에 관한 것으로, 특히 와이어 전극의 잔량을 검출하는 기능을 구비한 방전가공기에 관한 것이다.

와이어전극의 잔량을 검출하는 기능를 구비한 방전가공기로서, 일본국 특개소 60(1985)-197320호에는 새로운 와이어공급 보빈을 정착했을 때에 작업자가 와이어전극의 감는 양을 설정해 두고, 그 설정장치에서 산출되는 와이어전극의 초기길이로부터 방전가공의 진행에 따라 소비된 길이를 감해서 와이어전극의 잔량을 산출하여 표시하는 장치가 나타나 있다.

그러나, 상기 종래의 장치는 와이어전극의 잔량을 직접적으로 검출하는 것이 아니고, 본질적으로는 와이어전극의 소비량을 검출하는 것이다. 이 때문에 와이어전극의 소비가 진행하고 잔량이 작아질수록 검출오차가 측적되고, 잔량길이에 대한 오차가 커지는 문제점이 있었다. 또한, 가공시에 방전가공기에 장착하는 와이어 공급보빈은 반드시 신품의 미사용의 것으로 한정되는 것은 아니며, 일부를 사용한 와이어공급 보빈을 장착하는 경우도 많다. 이 경우, 와이어 공급보빈의 중량을 미리 계측해서 와이어전극의 초기량을 설정하지 않으면 안되며, 매우 번거로운 문제점이 있었다.

본원 고안은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 와이어 공급보빈에 감긴 와이어전극의 잔량을 직접적으로 검출하고, 정확한 와이어잔량을 표시할 수 있는 와이어방전가공기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 현재장착되어 있는 와이어공급부빈에 남아 있는 와이어잔량으로 지금부터 행하려고 하는 가공이 완료하는지의 여부를 작업자의 경험이나 느낌에 의존함이 없이, 자동적으로 판별하여 표시할 수 있는 와이어가공기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본원 고안에서는 걸쳐진 와이어전극을 주행시키면서 공작물과의 사이에 펄스전압을 인가하여 방전가공을 행하는 와이어방전가공기에 있어서, 와이어전극의 주행속도를 검출하는 주행속도 검출기와, 와이어전극을 공급하는 와이어공급보빈의 회전속도를 검출하는 회전속도 검출기와, 상기 공급보빈의 감긴 직경과 감겨진 와이어전극의 길이와의 관계를 부여하기 위한 와이어공급보빈의 형상 및 와이어전극의 종류에 의존하는 파라미터가 설정되어 기억되는 파라미터 기억수단과, 상기 2개의 속도검출기에 의해 검출된 주행속도 및 회전속도로부터 와이어공급보빈의 현재의 감진 직경을 산출하고, 그 감긴 직경과 상기 파라미터로 부터 와이어공급보빈에 현재 남은 와이어전극의 길이 잔량을 산출하는 잔량산출수단과, 그 길이잔량 또는 길이잔량에 상당하는 표시를 표시하는 잔량표시수단을 구비한 것을 특징으로 하는 와이어방전가공기가 제공된다.

또한, 상기 와이어방전가공기는 NC가공프로그램의 실행개시전에 그 NC 가공프로그램을 주사하여 가공완료까지의 가공소요시간을 산출하는 가공소요시간 산출수단과, 상기 잔량산출수단에 의해 얻어진 길이잔량으로부터 그 길이잔량에 상당하는 가공가능 시간을 산출한는 가공가능시간 산출수단과, 그 가공 가능시간과 상기 가공소요시간과의 대소를 비교하여 현재의 와이어공급보빈으로 가공이 완료하는지의 여부를 판별하는 완료판별수단과, 그 판별결과를 표시하는 완료판별 표시수단을 구비한 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성된 와이어방전가공기에서는 와이어전극의 소비량은 아니고, 현재 와이어공급보빈에 감기고 남은 와이어전극의 감긴 직경이 검출된다. 그리고, 그 감긴직경으로부터 와이어공급보빈의 형상에 관한 파라미터를 사용해서 산출된 와이어전극의 길이잔량이 산출되어 표시된다. 와이어전극의 잔량표시는 길이 그 자체를 표시해되 되고, 또는 그 잔량으로 가공가능한 가공시간등의 표시로 표시해도 된다.

그리고, NC가공프로그램을 주사해석해서 얻은 가공소요시간과 와이어공급보빈의 잔량에서 얻어지는 가공가능 시간과의 비교에 의해, 현재의 와이어공급보빈에 남은 와이어전극에 의해 가공완료할 수 있는지의 여부가 판별된다.

본원 고안의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

제1도는 와이어방전가공기의 개략구성을 나타내는 도면이다.

공작물(1)이 재치고정되는 테이블(2)은 도시생략한 안내구조에 안내되고, 수평면내에서 이동가능하다. 테이블(2)은 X축서보모터(3) 및 Y축서보모터(4)에 의해 와이어전극(11)에 대해 상대적으로 이동한다.

와이어전극(11)은 상하로 배설된 다이스형상의 와이어가이드(16), (17)에 의해 안내되고, 수직으로 걸쳐진다. 상하의 와이어가이드(16), (17)와 각각 일체로 가공액을 분사하는 노즐(8), (9)이 설치되어 있다.

상하의 각 노즐(8), (9)은 각각 와이어전극(11)의 축방향으로 가공액을 분사하고, 가공간극(5)에 강한 가공액류(加工液流)를 만든다. 와이어전극(11)에는 급전자(給電子) (10)가 슬라이드접하고, 도시생략된 전원장치에서 펄스형의 전압이 인가된다. 이 펄스형의 전압에 의해 와이어전극(11)과 공작물(1)과의 사이에 방전을 발생시켜 가공을 행한다.

와이어전극(11)은 와이어공급보빈(12)에서 조출되고, 텐션롤러(13) 및 핀치롤러(14)의 사이를 지나, 상부 안내롤러(15)를 경유해서 급전자(10)에 슬라이드 접하고, 상하의 와이어가이드(16), (17)을 삽통해서 하부 안내롤러(18)에 이르고, 와이어구동롤러(19) 및 핀치롤러(20)의 사이를 지나 동시생략된 권취보빈에 배출된다.

아래쪽의 와이어구동롤러(19)는 와이어구동모터(21)에 연결되며, 소정회전속도로 회전구동된다. 그리고, 위쪽에 연결되고, 소정토크가 부여된다. 구동롤러(19) 및 텐션롤러(13)에 의해 상하의 와이어가이드(16), (17)사이의 와이어전극(11)에 소정의 장력이 부여되어 수직으로 걸쳐진다. 여기까지의 구조는 종래의 와이어방전가공기와 같다.

본 실시예 장치에서는 와이어전극의 주행속도를 검출하는 주행속도검출기로서, 텐션롤러(13)의 회전을 검출하는 엔코더(23)가 텐션롤러(13)에 연결되어 있다. 또한, 와이어공급보빈(12)의 회전속도를 검출하는 회전속도검출기로서, 엔코더(24)가 와이어공급보빈(12)에 연결되어 있다. 상기 2개의 엔코더(23), (24)로부터의 신호는 와이어잔량검출장치(30)에 출력된다.

제2도는 와이어잔량검출장치(30)을 나타내는 블록도이다.

와이어잔량검출장치(30)는 프로세서유닛(CPU) (31), 각종 메모리(ROM, RAM) (32), (33), 데이터 입력수단으로서의 키보드(34), 각종 표시수단으로서의 CRT디스플레이(35)를 구비하고, 각 엔코더(23), (24)로부터의 출력신호를 계수하는 카운터(36), (37)를 구비하고 있다. 이들 와이어잔량검출장치(30)의 하드웨어는 독립된 것으로서 존재하는 것이 아니고, 와이어방전가공기의 전체를 제어하는 NC제어장치의 하드웨어와 공용된다. 그리고, 와이어잔량검출장치(30)로서의 기능은 와이어방전가공기 본래의 제어의 공백시간에 있어서의 처리에 의해 실현된다. CPU(31)에서는 단위시간당의 각 카운터(36), (37)의 계수치의 증가치로부터 텐션롤러(13)의 회전속도및 와이어공급보빈(12)의 회전속도를 검출하고, 이들 2개의 회전속도에 따라 와이어 잔량을 산출한다.

와이어잔량을 산출하는 방법에 대해서 설명한다. 제3도는 와이어공급보빈을 나타내는 단면도이다. 여기서,는 보빈의 축경, B는 와이어의 감긴폭, D는 와이어전극(11)의 감긴 직경이다.

제3도 및 제1도를 참조하여, 텐션롤러(13)의 직영을로 하고, 텐션롤러(13)의 회전속도가와이어공급보빈의 회전속도가라고 하면, 와이어전극(11)의 공급주행속도 f는 다음식으로 부여된다.

따라서, 와이어공급보빈(12)에서의 감긴 직경 D는 다음식으로 산출된다.

그렇다면, 감긴 직경 D이 부여된 경우, 와이어공급보빈(12)에 감겨 있는 와이엊극(11)의 길이 1는 다음식으로 부여된다.

여기서 d는 와이어전극의 직경, n은 와이어전극(11)의 권자율(卷子率) (권회밀도)이다. n은 와이어전극(11)의 종류에 대응한 일정치를 나타내며, 통상은 0.4-0.7의 일정치이다.

위 식에(2)식을 대입함으로써, 와이어전극의 길이잔량 1은 다음식으로 산출된다.

따라서, 와이어공급보빈(12)의 형상에 의존하는 파라미터인 감긴 폭 B, 축경및 와이어전극(11)의 종류에 의존하는 파라미터인 선경 d, 권자율 n을 미리 기억해둠으로써, 각 엔코더(23), (24)에서 검출되는 텐션롤러(13)의 회전속도로부터 현재의 와이어전극(11)의 길이잔량 1을 (4)식에 의해 산출할 수 있다.

다음에 그 길이잔량 1으로 가공원료가 가능한지의 여부를 판별하는 방법에 대해서 설명한다.

와이어전극(11)의 길이잔량 1을 그때 설정되어 있는 와이어전극(11)의 공급주행속도 f로 소비한 경우의 가공 가능시간 T는 다음식으로 부여된다.

그리고, 메모리(RAM) (33)에 격납되어 있는 NC가공프로그램에서 가공경로 나머지 길이 L은 다음식에 의해 구할 수 있다.

여기서, i는 NC가공프로그램의 블록번호이며 1-m의 값을 취한다. Li은 i번째의 블록의 가공경로길이이며, △L은 현재 운전중의 n번째의 블록의 이미 가공을 완료한 길이이다.

(6)식 및 설정되어 있는 가공조건에서 얻어지는 평균이송속도 V에서 가공원료까지에 필요한 가공소요시간 t은 다음식으로 얻어진다.

따라서 장착되어 있는 와이어공급보빈의 와이어잔량으로 가공종점까지 가공하는데는 다음식을 충족시켜야 한다.

따라서, (8)식에 의해 현재의 와이어공급보빈(12)으로 가공이 완료하는지의 여부를 판별할 수 있다.

이상 설명한 산출방법에 따라 CPU(31)에서는 와이어잔량의 산출 및 가공완료 판별을 행하고, 그 결과 CRT디스플레이(35)에 표시한다.

제4도는 와이어잔량검출장치의 CPU(31)에서의 실제처리를 나타내는 플로차트이다. 이 처리는 X축, Y축서보모터(3), (4)의 제어등의 방전가공기 본래의 제어의 공백시간을 이용하여 행해진다.

처리(100)가 개시되면, 먼저 아이템 i에 1이 초기설정되고 (스텝101), 이어서 키보드(34)에서 와이어공급보빈(12)의 축경, 감긴폭 B, 와이어전극(11)의 선경 d이 입력된다(스텝102).

입력된 파라미터를 이루는 데이터B, d는 메모리(RAM) (33)에 격납된다.

여기서, 와이어공급보빈(12)의 형상은 제1표에 나타내는 바와 같이 규격화되어 있으므로, 측경감긴폭 B의 수치를 입력하는 대신 보빈기호 P-1, P-3, P-5 등을 입력해도 된다. 이 경우는 CPU(31)가 보빈기호에 대응하는 축경, 감긴폭 B의 값을 미리 메모리(ROM) (32)에 격납되어 있는 테이블에서 검색한다.

[표 1]

다음에 스텝(103)에서는 와이어구동모터(21) 및 브레이크모터(22)가 구동되고, 와이어전극(11)이 주행을 개시할 때까지 기다린다.

주행을 개시하면 스텝(104)이하의 처리로 이동한다.

스텝(104)에서는 와이어공급보빈(12)의 회전속도및 텐션롤러(13)의 회전속도가 카운터(36), (37)의 값을 조사함으로써 검출된다. 그리고, 미리 메모리(ROM) (32)에 격납되어 있는 권자율 n, 텐션롤러경 DR, 키보드(34)에서 메모리(RAM) (33)에 설정 기억된 축경, 감긴폭 B, 선경 d등의 파라미터의 값을 사용하고, 제(4)식에 따라 와이어전극(11)의 길이잔량 1을 산출하고, 제(5)식에 따라 가공가능시간 T을 산출한다(스텝 105, 106), 또한, 메모리(RAM) (33)에 기억되어 있는 NCD가공프로그램을 주사해석하고, 제(6)식에 따라서 가공경로 나머지길이 L를 산출하고, 제(7)식에 따라서 가공소요시간 t을 산출한다(스텝 107, 108).

스텝(109)에서는 가공가능시간 T와 가공소요시간 t와의 대소를 비교 판별한다. 가공가능시간 T이 가공소요시간 t보다 길면 스텝(110)으로 진행하고, 가공완료가 가능하다는 요지의 판정결과를 표시하는 동시에, 현재의 와이어전극(11)의 길이잔량 1, 가공가능시간 T, 이들 가공소요시간 t를 CRT디스플레이(35)에 표시한다. 가공가능시간 T가 가공소요시간 t보다 짧으면 스텝(111)로 진행, 현재의 와이어의 장량으로 가공이 완료될 수 없다는 요지의 경고를 표시하는 동시에, 길이잔량 1, 가공가능시간 T, 가공소요시간 t을 표시한다.

그리고, 스텝(112)에서는 아이템 i의 값이 1인지의 여부에 따라 최초의 처리인지 여부를 판별하고, 최초의 처리이면 스텝(113)으로 진행하고, 가공개시의 접수를 가능하게 한다.

이로써, 작업자는 방전가공를 개시하기전에 와이어공급보빈의 와이어잔량이 적절한지의 여부를 CRT디스플레이(35)의 표시에 의해 확인할 수 있다. 그리고, 스텝(114)에서는 아이템 i을 보진(步進)하고, 스텝(104)으로 귀환한다.

이후는, 스텝(104) 내지(115)의 처리를 반복실행하고, 그때 현재의 와이어잔량등의 표시 및 판별결과를 CRT디스플레이(35)에 표시한다. 그리고, 가공이 종료하면 스텝(115) 내지(116)으로 진행하여 처리를 종료한다.

본원 고안은 상기와 같이 구성되고, 와이어공급보빈의 회전속도와 와이어전극의 주행속도로부터 현재의 와이어잔량을 직접 검출하는 것이므로, 와이어공급보빈에 남은 와이어전극의 현재의 잔량을 정확하게 검출하여 표시할 수 있는 효과가 있다.

또한, 완료판별수단을 구비한 것에 있어서는 방전가공에 들어가기 전에, 현재 장착되어 있는 와이어공급보빈의 와이어전극으로 가공종점까지 가공할 수 있는 지의 여부가 표시되며, 가공도중에서 와이어전극이 없어져 기계가 정지하는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 걸쳐진 와이어전극을 주행시키면서 공작물과의 사이에 펄스전압을 인가하여 방전가공을 행하는 와이어방장전가공기에 있어서, 와이어전극의 주행속도를 검출하는 주행속도검출기와, 와이어전극을 공급하는 와이어공급보빈의 회전속도를 검출하는 회전속도검출기와, 상기 공급보빈의 감긴 직경과 감겨진 와이어전극의 길이와의 관계를 부여하기 위한 와이어공급보빈의 형상 및 와이어전극의 종류에 의존하는 파라미터가 설정되어 기억되는 파라미터기억수단과, 상기 2개의 속도검출기에 의해 검출된 주행속도 및 회전속도로 부터 와이어공급보빈의 현재의 감진 직경을 산출하고, 그 감기 직경과 상기 파라미터로부터 와이어공급보빈에 현재 남은 와이어전극의 길이잔량을 산출하는 잔량산출수단과, 그 길이잔량 또는 길이잔량에 상당하는 표시를 표시하는 잔량표시수단을 구비한 것을 특징으로 하는 와이어방전가공기.
2. 제1항에 있어서, NC가공프로그램의 실행개시전에 그 NC가공프로그램을 주사하여 가공완료까지의 가공소요시간을 산출하는 가공소요시간 산출수단과, 상기 잔량산출수단에 의해 얻어진 길이잔량으로부터 그 길이잔량에 상당하는 가공가능시간을 산출하는 가공가능시간 산출수단과, 그 가공가능시간과 상기 가공소요시간과의 대소를 비교하여 현재의 와이어공급보빈으로 가공이 완료하는지의 여부를 판별하는 완료판별수단과, 그 판별결과를 표시하는 완료판별표시수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 와이어방전가공기.