KR940003986Y1

KR940003986Y1 - 와이어 방전가공기

Info

Publication number: KR940003986Y1
Application number: KR2019890011839U
Authority: KR
Inventors: 쥬소 구리야마; 유 가와나베
Original assignee: 부라더 고교 가부시기가이샤; 야스이 요시히로
Priority date: 1988-10-13
Filing date: 1989-08-11
Publication date: 1994-06-17
Also published as: JPH0639860Y2; JPH0253324U; KR900008148U

Abstract

내용 없음.

Description

와이어 방전가공기

첨부도면은 본원 고안의 실시예를 도시한 것으로서

제1도는 본원 고안의 기능적 구성을 도시한 블록도.

제2도는 본원 고안의 개략구성을 도시한 사시도.

제3도는 그 블록도.

제4도는 중심내기처리를 도시한 플로챠트.

제5도는 이동영역을 예시한 설명도.

제6도는 중심내기의 경우의 테이블(2)과 와이어전극(11)의 상대 이동의 궤적을 도시한 설명도.

제7도는 단면내기와 수직내기 및 가이드스팬교정의 경우의 이동 허용영역을 설명한 설명도.

제8도는 종래 장치의 문제점을 설명한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 공작물 2 : 테이블

3 : X축 서보모터 4 : Y축 서보모터

5 : X축 위치검출기 6 : Y축 위치검출기

11 : 와이어전극 12,13 : 와이어가이드

16 : U 축 서보모터 17 : V축 서보모터

18 : U축 위치검출기 19 : V축 위치검출기

30 : CPU 33 : 키보드

본원 고안은 와이어 방전가공기에 관한 것으로서, 특히 공작물에 뚫린 개공(開孔)의 종심위치를 구하는 중심내기, 공작물 기준면에 대해 와이어전극의 가공기준위치를 정하는 단면(端面)내기, 상하의 와이어전극가이드에 걸쳐진 와이어전극의 수직도의 설정을 행하는 수직내기 및 와이어전극을 소정의 경사각으로 걸치기 위한 가이드스팬의 교정 등을 공작물, 지그, 게이지 등과 와이어전극과의 상대이동에 따라 행할 때, 허용이동범위를 넘어서 이동하여, 상노즐, 하암 등과 공작물이 기계적으로 간섭하는것을 방지하도록 한 것이다.

와이어, 방전가공기에 있어서, 상기와 같이 와이어전극과 공작물, 지그, 게이지 등을 상대적으로 이동시키고, 양자간의 접촉이라든가 근접을 검출함으로써, 와이어전극의 가공기준위치 또는 자세의 검출 제어를 행하는 것에는, 상기 수직내기에 대하여는 일본국 특개소 54(1979)-104099호 공보에 의해, 중심내기에 대하여는 일본국 특개소 55(1980)-31529호 공보에 의해, 또한 단면내기에 대하여는 일본국 특개소 59(1984)-152021호 공보에 의해 각각 제안되어 있다. 이들은 모두 고정밀도의 와이어 방전가공을 행하기 위해 필요한 조작이다.

상기한 와이어전극의 가공기준위치라든가 자세의 검출제어에 공통되는 원리는 와이어전극과 공작물, 지그, 게이지의 양극간에 극히 미소한 전압을 인가하여, 양자간의 접촉에 의한 전기적 단락, 근접에 의한 방전현상을 검출하여 행하는 것이다.

그러나, 와이어전극에는 황동선에 아연이 피복되어 있어 산화되기 쉽고, 또한 공작물, 지그, 게이지 등의 검출면에 형성되는 극히 얇은 부동태층(不動態層)이나 산화막에 의해 상기한 전기적 단락, 미소전압 인가에 의한 방전현상의 검출이 불가능하게 되는 경우가 있다. 이 경우에는 와이어전극 w과 공작물 c등의 상대적 이동이 계속되어 스트로크오버를 일으키고, 제8도에 도시한 바와 같이 상하의 와이어 전극가이드부 a, b가 스텝이 있는 공작물 c이나, 지그 또는 공작물이나 게이지 등의 고정금구 d와, 기계적 간섭을 일으켜서 파손되거나, 또 가동식 공작물 장착대 e를 사용한 경우는, 이 장착대 e와 하와이어전극가이드부 b가 기계적 간섭을 일으켜 파손되는 등의 문제점이 있다.

본원 고안은 이러한 문제점을 해결하는 것을 목적으로 하여 이루어진 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적 수단은, 공작물을 사이에 둔 2개의 와이어전극 가이드에 의해 걸쳐진 와이어전극에 대하여, 공작물을 가공간극을 유지하면서 상대적으로 이동시키고, 펄스전압을 반복인가하여 방전가공을 행하는 와이어 방전가공에 있어서, 상기 공작물에 뚫린 기준공을 관통하여 걸쳐진 와이어전극의 가공기준위치 또는 자세의 검출제어를 상기 와이어전극과, 상기 공작물, 지그 또는 게이지 등과의 상대이동에 따라 행하기 위한 상대이동수단과, 그 검출제어시 상기 와이어전극과, 공작물, 지그 또는 게이지 등과의 상대 이동가능한 허용영역을 상기 와이어전극이 관통하고 있는 상기 기준공내의 검출제어개시위치에 대응하여 설정하는 영역설정수단과, 이 허용영역으로부터의 일탈을 검출하는 일탈검출수단과, 그 검출신호에 따라 상기 상대이동을 정지하는 이동정지수단을 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 구체적 수단에 의하면, 제1도에 도시한 바와 같이 와이어전극과 공작물, 지그 또는 게이지 등과의 사이의 상대이동수단에 대하여, 와이어전극의 검출제어개시위치인 초기위치에 대응하여 이 와이어전극의 가공기준 위치 또는 자세의 검출제어가능한 상대이동허용영역이 영역설정수단에 의해 설정되고, 그 설정치와 상대이동 수단의 이동위치와를 비교하는 일탈검출수단에 의해 상기 설정영역외로의 일탈이 검출되면, 그 검출신호를 받는 이동정지수단에 의해 상기 상대이동수단의 이동이 정지된다.

본원 고안의 실시예에 대하여 첨부도면에 따라서 설명한다. 제2도는 와이어 방전가공기의 개략구성을 도시한 사시도이다.

공작물(1)이 재치고정되는 테이블(2)은 도시하지 않은 안내구조에 안내되고, 수평면내에서 이동가능하다. 테이블(2)은 X축 서보모터(3) 및 Y축 서보모터(4)에 의해 와이어전극(11)에 대하여 상대적으로 이동한다. 그 이동위치는 X축 및 Y축 서보모터(3), (4)에 장착된 X축 및 Y축 위치검출기(5), (6)에 의해 검출한다. X축, Y축 위치검출기(5), (6)는 로터리엔코더를 사용한다.

또한, 와이어전극(11)은 상하에 배설된 다이스형의 와이어가이드(12), (13)에 의해 안내된다. 상측의 와이어 가이드(12)는 슬라이더(14)에 장착된다. 그 슬라이더(14)는 슬라이더베이스(15)의 안내구조에 의해 안내되고, 수평의 U, V평면내에서 이동가능하며, 그 이동은 U축 서보모터(16)와 V축 서보모터(17)에 의해 제어된다. U축 및 V축 서보모터(16), (17)에는 U축 및 V축 방향의 이동위치를 검출하는 U축 및 V축 위치검출기(18), (19)를 장착한다. 그 위치검출기(18), (19)는 로터리엔코더를 사용한다. 하측의 와이어가이드(13)는 도시하지 않은 와이어 방전가공기의 본체로부터 돌출되는 지지암(20)에 지지된다. 상하의 와이어가이드(12), (13)에는 각각 일체로 가공액을 분사하는 노즐(24), (25)이 설치되어 있다. 상하의 각 노즐(24), (25)은 각각 와이어전극(11)의 축방향으로 가공액을 분사하고, 가공간극(7)에 강한 가공액류(加功液流)를 만든다. 와이어전극(11)에는 급전자(給電子)(26)가 슬라이드접하고, 도시하지 않은 전원장치로부터 펄스형의 전압이 인가된다. 이 펄스형의 전압에 의해 와이어전극(11)과 공작물(1)과의 사이에 방전을 발생시켜 와이어 방전가공을 행한다.

그밖에, (27)은 상안내롤러, (28)은 하안내롤러이며, 일정한 장력이 부여되어 송출되는 와이어전극(11)을 안내한다.

와이어전극(11)의 조출 및 권취기구에 대하여는, 본원 고안의 요지밖이므로 설명을 생략한다.

제3도는 본원 고안의 구성을 나타낸 개략의 블록도이다.

프로세서유닛(CPU)(30)에는 각종 메모리(ROM)(31), (RAM)(32)를 구비하고, 데이터의 입력, 각종 검출모드 및 상대이동허용영역을 설정입력하는 입력수단으로서의 키보드(33), 검출불능의 경고표시 및 기타 각종의 표시를 행하는 표시수단으로서의 CRT 디스플레이(34)가 접속된다. 그리고, 테이블(2)을 이동하는 X축 및 Y축 서보모터(3), (4)를 구동하는 X축, Y축 드라이버(35), (36)가 X축, Y축 콘트롤러(37), (38)를 통하여, 또한 슬라이더(14)를 이동하는 U축 및 V축 서보모터(16), (17)를 구동하는 U축, V축 드라이버(49), (50)도 마찬가지로 U축, V축 콘트롤러(51), (52)를 통하여 각각 프로세서유닛(30)에 접속된다. X, Y축 및 U, Y축의 각 축의 위치검출기(5), (6) 및 (18), (19)는 상기 각 축콘트롤러(37), (38) 및 (51), (52)에 접속되고, 각각의 검출신호를 피드백한다. 상기 프로세서유닛(30)에는 걸쳐진 와이어전극(11)의 가공기준위치 또는 자세의 검출제어를 행하는 검출회로(53)를 접속한다. 이 검출회로(53)에는 와이어전극(11)에 슬라이드접하여 전압을 인가하는 급전자(26)와 공작물(1)이 접속되어 있으며, 검출제어시의 전기적 단락 또는 방전현상을 검출한다. 상기 프로세서유닛(30), 각종 메모리(31), (32)등은 와이어 방전가공기의 전체를 총괄적으로 제어하는 수치제어장치내에 격납되어도, 또는 단독 유닛으로서 데이터버스 등에 의해 가공기측의 프로세서유닛과 접속하는 구성으로 해도된다.

상기 구성에 따라서, 공작물(1)에 뚫린 기준공 h의 중심위치를 구하는 중심내기를 행할 때의 본원 고안의 처리수순에 대하여, 제4도의 플로차트에 따라서 설명한다.

먼저 스텝 S101(이하 스텝을 생략함)에서, 프로그램이 개시되면, S102에 있어서 검출모드 예를 들면 중심내기, 단면내기, 수직내기 및 가이드스팬교정 등의 각 모드를 선택한다.

다음에, 중심내기모드가 선택된 것으로 설명한다.

S103에서는 와이어전극(11)의 테이블(2)에 대한 현재위치 즉 중심내기 개시위치를 초기위치로서 기억하고, 이어지는 S104에서는 상기 초기위치에 대응하여 검출가능한 이동허용영역을 키보드(33)를 사용해서 입력하여 설정한다.

검출가능한 이동허용영역이란 제5도에 도시한 바와 같이 초기위치를 중심으로 하는 원형영역(제5a도)이거나, 초기위치를 둘러싸는 4각형영역(제5b도)이라도 되지만, 어느 경우도 이 영역은 기준공 h을 포함하는 동시에 상하의 와이어가이드(12), (3)나 지지암(20)이 공작물의 스텝부라든가 지그 등을 고정하는 고정금구 등과 기계적 간섭을 일으키지 않는 범위내로 설정된다. 이 설정은 원형영역의 경우는 반경 R을, 4각형영역의 경우는 X, Y좌표치를 키보드(33)에 의해 입력하여 행한다.

이어서, S105에서 아이템 i에 1이 설정되고, S106으로 진행하여 테이블이동개시지령에 따라 테이블(2)이 아이템 i의 설정치수에 따라 X축 또는 Y축 서보모터(3), (4)를 구동하여 개시한다.

예를 들면 i=1일 때 X축 (+)방향으로, i=2일 때 X축(-)방향으로, i=3일 때 Y축(+)방향으로, i=4일 때 Y축(-)방향으로 이동한다.

이 테이블(2)의 이동위치는 이동량을 검출하는 X, Y축의 위치검출기(5), (6)에 의해 검출된다. S107에서는 이 검출치에 따라 테이블(2)의 이동위치가 상기 S104에서 설정한 검출가능한 이동허용영역내에 포함되는가의 여부의 감시를, S108에서 기준공 h의 공벽(孔壁) h′을 검출할 때까지 속행한다.

상기 S108에서 기준공 h의 공벽 h′을 검출하면, 테이블(2)의 이동을 정지하고(S109), 그 정지위치 P₁를 위치검출기(5), (6)의 검출치에 의해 검출하여 메모리(RAM)(32)에 기억한다(S110). 이어서, S111, S112에서는 아이템 i=1이므로, S113으로 진행하여 아이템 i을 인크리멘트하고, 상기 S106으로 귀환하여, S106이하의 각 스텝을 상기와 같이 반복한다. 이 때, 아이템 i=2로 되므로, S109에서 정지한 위치 P₁로부터 X축(-)방향으로 테이블(2)을 이동하고, S108∼S110의 각 스텝에서 공벽 h′의 검출위치 P₂를 기억한다. S110에서는 아이템 i=2이므로, S114로 진행하여 상기 검출위치 P₂, P₁의 중점으로 테이블(2)을 귀환시킨다. 다음에, 이이템 i=3에서는 상기 P₂, P₁의 중점위치로부터 Y축(+)방향으로 테이블(2)을 이동하여 공벽 h′을 검출하여 이 검출위치 P₃를 기억하고, i=4에서는 Y축(-)방향으로 이동하여 공벽 h′을 검출하여 이 검출위치 P₄를 기억하는 동시에, S114로 진행하여 P₄, P₃의 중점으로 테이블을 귀환시킨다. 이 이동은 X축 방향의 중점에 직교하는 직선상에서 행해지므로, 검출위치 P₄, P₃의 중점으로의 이동에 의해, 최종적으로 기준공 h의 중심위치에 와이어전극(11)이 위치한다. 보다 상세히 설명한면, 제4도의 플로차트의 S110에서는 공벽 h′을 검출했을 때에 테이블(2)이 정지되고, 그 현재위치 Pi가 메모리(RAM)(32)에 기억된다. P₁은 테이블(2)이 X축(+)방향으로 이동했을 때에 와이어전극(11)과 기준공의 공벽 h′이 접촉하는 위치이다. 이 때, i=1이므로 S111에서 S112로 진행하고, i는 S113에서 인크리멘트되어 i=2로 되고, 플로차트는 S106으로부터 반복된다. 이 때, i=2이므로 테이블(2)은 X축(-)방향으로 이동하고, 공벽 h′은 검출했을 때에 테이블(2)이 정지되고, p₂가 메모리(RAM)(32)에 기억된다(S110). 여기서, i=2이므로 S111에서 S114로 진행하고, 테이블(2)은 P₂, P₁의 중점으로 이동한다. 따라서, X축 방향에 있어서 와이어전극(11)은 구멍의 중심을 지나는 Y축에 평행인 직선상에 위치하는 것으로 된다. 그리고, i=2이므로 S113에서 인크리멘트되어 i=3이므로 테이블(2)은 Y축(+)방향으로 이동하고, 공벽 h′을 검출했을 때에 테이블(2)이 정지되고, P₃가 메모리(RAM)(32)에 기억된다(S110). 이 때, i=3이므로 S111에서 S112로 진행하고, i는 S113에서 인크리멘트되어 i=4로 되고, 플로차트는 106으로부터 반복된다. 이 때, i=4이므로 테이블(2)은 Y축(-)방향으로 이동하고, 공벽 h′을 검출했을 때에 테이블(2)이 정지되고, P₄가 메모리(RAM)(32)에 기억된다(S110). 여기서, i=4이므로 S111에서 S114로 진행하고, 테이블(2)은 P₄, P₃의 중점으로 이동한다. 따라서, 와이어전극(11)은 구멍의 중심상에 위치하게 된다. 상기 테이블(2)과 와이어 전극(11)의 상대 이동의 궤적은 제6도에 도시한 바와 같다. 또한, 상기 공벽검출은 미소전압이 인가된 와이어 전극(11)과 공벽 h′과의 접촉에 의한 전기적 단락, 또는 근접에 의한 미소방전현상을 검출함으로써 행한다.

즉, 공작물(1)에 X, Y양 방향에 수직의 방향으로 미리 뚫린 기준공 h에, 먼저 와이어전극(11)을 통하게 하고, 또한 와이어 방전가공을 행하기 전에 기준공 h의 중심위치에 와이어전극(11)을 이동시키는 이른바 중심내기를 행하는 것이다. 이 경우, 와이어전극(11)에 미소전압을 인가하여, 와이어전극(11)과 기준공의 공벽 h′과를 테이블(2)에 의해 상대적으로 이동시켰을 때에, 양자의 접촉에 의한 전기적 단락, 또는 근접에 의한 미소방전현상을 검출함으로써 공벽 h′검출이 행해지고, 이 공벽 h′검출은 X축의 ±방향과, Y축의 ±방향의 4방향에 대하여 행해진다. 그리고 X축 방향에 있어서 와이어전극(11)과 기준공의 공벽 h′이 접촉하는 2점 P₂, P₁으로 부터 먼저 2점간의 중점을 구하고, 또한 Y축 방향에 있어서 와이어전극(11)과 기준공의 공벽 h′이 접촉하는 2점 P₄, P₃으로부터 다시 2점간의 중점을 구하고, 2개의 중점에 의거하여 기준공의 중심위치를 구하는 것이다.

상기 아이템 i=1∼4의 각 이동의 사이에 상기 이동허용영역의 경계가 검출되면(S107에서 NO), S115로 진행하여 테이블(2)의 이동을 정지하고, 이어서 S116에서 경고표시를 CRT 디스플레이(34)에 의해 행한다.

상기 실시예의 설명에서는 중심내기의 경우에 대하여 설명하였으나, 상기 단면내기를 행할 경우의 검출가능한 이동허용영역의 설정은 원형영역 또는 4각형영역에 의해 행한다(제7a도, b도 참조). 어느 경우도 이 영역내에 공작물이라든가 게이지의 검출단면이 포함되는 동시에, 그 영역내에서는 상기한 기계적 간섭을 일으키지 않는 것이 필요함은 물론이다.

특히, 수직내기 및 가이드스팬의 교정을 행할 경우는 검출단면을 상하에서 정확하게 정합한 1쌍의 게이지 g를 테이블(2)에 고정하는 동시에, 이 테이블(2)뿐만 아니라 슬라이더(14)도 이동하여 상와이어 가이드(12)의 위치조절을 할 필요가 있으므로, X, Y 축과 U, V축의 각 이동허용영역을 설정한다. 이 경우, 양 영역의 겹친 부분을 이동 허용영역으로 하여 각 축방향의 이동을 감시하도록 해도 된다.

또한, 각 검출방법에 대하여는 이미 공지이며, 이동허용영역의 경계를 검출했을 때의 경고표시에 대하여는 상기 실시예의 중심내기의 경우와 같으므로 설명을 생략한다.

본원 고안은 상기 구체적 수단 및 작용의 설명에서 명백한 바와같이, 와이어전극과 공작물, 지그 또는 게이지 등과의 사이의 상대이동수단에 대하여, 와이어전극의 검출제어개시위치인 초기위치에 대응하여 이 와이어 전극의 가공기준위치 또는 자세의 검출제어가능한 상대이동허용영역이 영역설정수단에 의해 설정되고, 그 설정치와 상대 이동수단의 이동위치와를 비교하는 일탈검출수단에 의해 상기 설정영역 외에의 일탈이 검출되면, 그 검출신호를 받는 이동정지수단에 의해 상기 상대이동수단의 이동이 정지되므로, 전기적 단락이나 미소방전 현상이 검출되지 않을 경우라도, 기계적 간섭에 의한 노즐 등의 파손을 회피할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

공작물을 사이에 둔 2개의 와이어전극가이드에 의해 걸쳐진 와이어전극에 대하여, 공작물을 가공간극을 유지하면서 상대적으로 이동시키고, 펄스전압을 반복인가하여 방전가공을 행하는 와이어 방전가공기에 있어서, 상기 공작물에 뚫린 기준공을 관통하여 걸쳐진 와이어전극의 가공기준위치 또는 자세의 검출제어를 상기 와이어 전극과, 상기 공작물, 지그 또는 게이지 등과의 상대이동에 따라 행하기 위한 상대이동 수단과, 그 검출제어시 상기 와이어전극과, 공작물, 지그 또는 게이지등과의 상대이동가능한 허용영역을 상기 와이어전극이 관통하고 있는 상기 기준공내의 검출제어개시위치에 대응하여 설정하는 영역설정수단과, 이 허용영역으로부터의 일탈을 검출하는 일탈검출수단과, 그 검출신호에 따라 상기 상대이동을 정지하는 이동정지수단을 설치한 것을 특징으로 하는 와이어 방전가공기.