JP4904405B2 - ワイヤカット放電加工機における断線修復装置 - Google Patents
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Description
図9は、ワイヤ電極の断線位置でワイヤ電極の自動結線を行った場合の図である。断線位置190では、加工溝182が形成されたワイヤ電極20の加工方向の後方と、加工溝が形成されていないワイヤ電極20の前方とでは、上ワイヤ電極ガイド7のノズルから噴射された加工液の流れ(第1の加工液流151,第2の加工液流152)が非対称になってしまう。この断線位置190で上ワイヤ電極ガイド7のノズル7aから加工液を噴射しても、加工液流は乱れてしまい、ワイヤ電極20を下ワイヤ電極ガイド18まで導くことは難しい。
また、加工軌跡に沿って一定距離戻った位置199で結線する場合、ワーク180の加工形状によっては図10に示されるように戻り距離が短くなり、断線位置190が加工液を噴射する上ワイヤ電極ガイド7に取り付けられている上ノズル7aのノズル孔の仮想的な円筒の内側にあるため、図9と同様に、加工液の流れが非対称になってしまい、ワイヤ電極20の結線の成功率が低くなるという問題がある。
請求項3に係る発明は、加工開始点から前記断線位置までの直線距離が前記第1の半径よりも短い場合には、該加工開始点で自動結線を行うことを特徴とする請求項1または2のいずれか一つに記載のワイヤカット放電加工機における断線修復装置である。
請求項4に係る発明は、前記ワイヤカット放電加工機は、ワイヤ電極の先端がワークあるいは障害物に接触した場合に、ワイヤ電極をある所定距離巻き戻し、再度ワイヤ電極を送り出すリトライ機能を備え、前記自動結線を行う際に、前記リトライ機能によるリトライ動作が予め設定した回数に到達した場合には、前記ワイヤ電極の先端を一端切断し、現在位置を中心に描いた第2の半径の円と前記加工経路との交点のうち該現在位置よりも前の時間に加工された交点の位置に移動し、再度、前記自動結線を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のワイヤカット放電加工機における断線修復装置である。
請求項5に係る発明は、再度、前記自動結線を行った際のリトライ動作が再び予め設定した回数に到達した場合には、前記自動結線が成功するまで繰り返し、繰り返し回数が所定回数に達した場合には、加工開始点に移動し自動結線を行うことを特徴とする請求項4に記載のワイヤカット放電加工機における断線修復装置である。
請求項6に係る発明は、前記加工開始点から前記現在位置までの直線距離が前記第2の半径よりも短い場合には、該加工開始点で再度自動結線を行うことを特徴とする請求項4または請求項5のいずれか一つに記載のワイヤカット放電加工機における断線修復装置である。
図1は、本発明の方法を実施するワイヤカット放電加工機の主要部を概略で示す図である。ワイヤカット放電加工機の本体部の全体は、対向配置された上方機枠部1と下方機枠部2に大きく2分され、各部1、2は図示しないコラムにより上下方向の相対移動が可能なように取り付けられている。これは、加工対象となるワークの厚み等により、ワイヤ電極送給経路上流側の上ワイヤガイド7とワイヤ電極送給経路下流側の下ワイヤ電極ガイド18との間隔を調整する必要があるからである。
プログラムメモリ52には、ワイヤカット放電加工機の各部及びワイヤカット放電加工機制御装置50自身を制御する為の種々のプログラムが格納されている。後述するフローチャートのアルゴリズムに示す本発明を実施するためのプログラムも格納されている。また、データメモリ53には加工プログラムに付随した位置データ、その他の加工条件を定める各種設定データ、本発明を実行するための上,下ワイヤ電極ガイド7,18の上,下ノズル7a,18aのノズル孔の半径r(あるいは第1の距離R)、第2の距離R’が格納されると共に、CPU51が行なう各種計算の為のデータ一時記憶用のメモリとしても利用される。
テーブル駆動部60及び加工電源部61は周知の構成を有するものであり、加工実行時には通常の方式に従って各々制御される。ワイヤ電極溶断電源部62は第1及び第2のワイヤ電極溶断用電極13、14bに必要な電力を供給するものである。ワイヤ電極巻き上げ/巻き取り制御部63はワイヤ電極巻き取りローラ17を駆動するモータ(図示省略)及び巻き上げモータ8を駆動するものである。
次いで、CPU51は第2のワイヤ電極溶断用電極14bの機能をワイヤ電極溶断手段に切り替えてワイヤ電極溶断電源部62を作動し、電極13,14b間に通電してアニールを行いながら電極14bの位置でワイヤ電極20を溶断し、再びエアシリンダ28を作動させ、上下で切断されたワイヤ電極20を把持したグリップ部26を待機位置に移動させて、グリップ部26を開いて前記上下で切断されたワイヤ電極20を捨てる。この動作を繰り返すことによって放電加工によって消耗したワイヤ電極の部分を除去する。
図3は、ワイヤ電極の断線位置からノズルのノズル孔の半径r以上戻った位置でワイヤ電極の自動結線を行った場合の図である。上ノズル7aと下ノズル18aのノズル孔の半径をrとする。断線位置190は、ノズル孔をワイヤ電極20の走行方向に延長した仮想的な円筒160の外に位置するので、加工液流150の流れに乱れが無く自動結線処理の成功率が高くなる。
図7−1,図7−2は、本発明に係るワイヤ電極の断線修復処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。なお、このフローチャートでは、リトライ機能を備える実施形態を説明している。
●[ステップSA100]下側ワイヤ電極を巻き取る。
●[ステップSA101]ワイヤ電極の断線点を検出するまで上側ワイヤ電極を巻き上げる。
●[ステップSA102]アニールと共にワイヤ電極の消耗部分を切断し除去する。
●[ステップSA103]断線位置から加工開始位置までの距離は第1の距離R以上か否か判断し、R以上の場合にはステップSA104へ移行し、Rより小さい場合にはステップSA105へ移行する。なお、加工開始位置とは、ワーク180の加工を開始する孔の意味である。
●[ステップSA104]ワイヤ電極の断線位置を中心に描いた半径がRの円と加工経路の交点のうち最も断線位置に近い交点(最も新しく加工された交点)に位置決めする。交点の求め方について一例を用いて説明する。最初に、断線位置を含む加工ブロックの加工経路を表す式と半径Rの円の式との連立方程式から交点を求める。この加工ブロックの範囲に交点が無ければ、一つ前の加工ブロックに戻って一つ前の加工ブロックの加工経路を表す式と半径Rの円の式との連立方程式から交点を求める。一つ前の加工ブロックの範囲内に交点が無ければ、さらに、一つ前(二つ前)の加工ブロックに戻って交点を求める。前述の内容を各加工ブロックの範囲内に交点が見つかるまで繰り返す。
●[ステップSA106]自動結線処理を実行する。
●[ステップSA107]ワイヤ電極の結線が完了したか否か判断し、結線完了の場合はステップSA114へ移行し、結線完了でない場合には、ステップSA108へ移行する。
●[ステップSA108]リトライ回数が所定回数に到達したか否か判断し、到達した場合にはステップSA109へ移行し、到達していない場合にはステップSA106へ戻る。
●[ステップSA109]ワイヤ電極の先端を検出するまで巻き上げ、アニールと共に、ワイヤ電極先端部を切断し除去する。リトライ回数が所定回数を超えた場合、加工溝に存在する加工屑によってワイヤ電極の先端の直線性が損なわれている恐れもあることから、再度アニールおよびワイヤ電極の先端部の切断を行う。
●[ステップSA110]現在位置から加工開始位置までの距離は第2の距離R’以上であるか否か判断し、第2の距離R’以上である場合には、ステップSA111へ移行し、以上でない場合には、ステップSA112へ移行する。
●[ステップSA112]加工開始位置に位置決めし、ステップSA106へ移行する。
●[ステップSA113]断線位置と現在位置との距離は半径R以上であるか否か判断し、以上である場合にはステップSA106へ移行し、以上でない場合にはステップSA110へ戻る。
●[ステップSA114]放電トレース設定か否か判断し、放電トレース設定の場合にはステップSA115へ移行し、放電トレース設定ではない場合にはステップSA116へ移行する。
●[ステップSA115]放電トレースを開始する。
●[ステップSA116]ドライリトレースを開始する。
●[ステップSA117]断線位置に到達したか否か判断し、断線位置に到達したら、加工再開する。
2 下方機枠部
3 ワイヤ電極巻き上げユニット
4 ブレーキローラ
5 ワイヤ電極溶断機構
6 ワイヤ電極引き込みユニット(ワイヤ電極除去手段)
7 上ワイヤ電極ガイド
7a 上ノズル
8 巻き上げモータ
9 供給リール
10 ブレーキ用モータ
11 パルスコーダ
12 ワイヤ電極送りパイプ構造
13 第1のワイヤ電極溶断用電極
14a ワイヤ電極先端検出手段
14b 第2のワイヤ電極溶断用電極(ワイヤ電極溶断手段)
16 ピンチローラ
17 ワイヤ電極巻き取りローラ
18 下ワイヤ電極ガイド
18a 下ノズル
19 テーブル面
20 ワイヤ電極
21,22,23 転向ローラ
24 ピンチローラ
25 誘導パイプ
26 グリップ部
27 アーム
30a 加工用上電極
30b 加工用下電極
50 ワイヤカット放電加工機制御装置
51 プロセッサ(CPU)
52 プログラムメモリ
53 データメモリ
54 操作盤
55 入出力装置
56 バス
60 テーブル駆動部
61 加工電源部
62 ワイヤ電極溶断電源部
63 ワイヤ電極巻き上げ/巻き取り制御部
64 ワイヤ電極送り制御部
68 ワイヤ電極先端検出部
69 表示装置
70 各部移動制御部
71 位置決め部
102 スライド部材
103 支柱ガイド
110 上ノズル
120 下ノズル
150 加工液流
151 第1の加工液流
152 第2の加工液流
160 仮想的な円筒
180 ワーク
181 放電加工部
182 加工溝
190 断線位置
191 第1の現在位置
192 第2の現在位置
Claims (6)
- 上ワイヤガイドのノズルのノズル孔から噴射される加工流液によってワイヤ電極を拘束してワイヤ電極を自動結線する機能を有し、上,下ノズル内部の上,下ワイヤガイドによりワイヤ電極がガイドされ、各移動軸を制御し加工プログラムに従って加工経路に沿ってワークを加工するワイヤカット放電加工機において、
放電加工中にワイヤ電極に断線が生じた時、
前記ワイヤ電極の断線が生じた前記加工経路上の断線位置を中心に描いた前記ノズルのノズル孔の半径以上である第1の半径の円と前記加工経路の交点のうち最も新しく加工された位置に前記上,下ノズルのノズル孔が位置するように各移動軸が最短距離で移動し前記自動結線を行うことを特徴とするワイヤカット放電加工機における断線修復装置。 - 前記各移動軸は、前記断線位置から前記加工経路の交点のうち最も新しく加工された位置まで直線的に最短距離で移動することを特徴とする請求項1に記載のワイヤカット放電加工機における断線修復装置。
- 加工開始点から前記断線位置までの直線距離が前記第1の半径よりも短い場合には、該加工開始点で自動結線を行うことを特徴とする請求項1または2のいずれか一つに記載のワイヤカット放電加工機における断線修復装置。
- 前記ワイヤカット放電加工機は、ワイヤ電極の先端がワークあるいは障害物に接触した場合に、ワイヤ電極をある所定距離巻き戻し、再度ワイヤ電極を送り出すリトライ機能を備え、
前記自動結線を行う際に、前記リトライ機能によるリトライ動作が予め設定した回数に到達した場合には、前記ワイヤ電極の先端を一端切断し、現在位置を中心に描いた第2の半径の円と前記加工経路との交点のうち該現在位置よりも前の時間に加工された交点の位置に移動し、再度、前記自動結線を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のワイヤカット放電加工機における断線修復装置。 - 再度、前記自動結線を行った際のリトライ動作が再び予め設定した回数に到達した場合には、前記自動結線が成功するまで繰り返し、繰り返し回数が所定回数に達した場合には、加工開始点に移動し自動結線を行うことを特徴とする請求項4に記載のワイヤカット放電加工機における断線修復装置。
- 前記加工開始点から前記現在位置までの直線距離が前記第2の半径よりも短い場合には、該加工開始点で再度自動結線を行うことを特徴とする請求項4または請求項5のいずれか一つに記載のワイヤカット放電加工機における断線修復装置。
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