KR0143367B1 - Contact sensing device of wire cut electric discharge machine - Google Patents
Contact sensing device of wire cut electric discharge machineInfo
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Abstract
본 발명은 와이어 컷 방전가공기의 접촉 감지 장치에 관한 것으로, 방전전원(4)을 축적하는 콘덴서(5)와; 방전 전압을 와이어 전극(2)과 가공물(3)간에 인가하기 위한 방전용 스위칭 소자(7); 상기 방전용 스위칭 소자(7)를 제어하는 방전제어부(8); 극간 전압을 검출하여 접촉 감지 유무를 판별하고 접촉 감지 신호를 출력하는 접촉 감지부(9) 및; 상기 접촉 감지 신호에 따라 상기 와이어 전극(2)의 이동을 결정하는 중앙제어장치(10)를 포함하여 구성되어, 스위칭 소자의 스위칭으로 파생되는 노이즈 및 신호의 불안정성을 완전히 제거하여 안전하고 효율적인 접촉 감지를 수행하므로 와이어 컷 방전가공기의 가공 속도 및 안정도 향상에 지대한 효과가 있는 것이다.The present invention relates to a touch sensing device of a wire cut electric discharge machine, comprising: a condenser (5) accumulating a discharge power source (4); A discharge switching element 7 for applying a discharge voltage between the wire electrode 2 and the workpiece 3; A discharge control unit 8 for controlling the discharge switching element 7; A touch sensing unit 9 for detecting a voltage between poles to determine whether there is a touch sensing and outputting a touch sensing signal; And a central controller 10 which determines the movement of the wire electrode 2 according to the touch sensing signal, and completely removes noise and signal instability derived from switching of switching elements, thereby safely and efficiently detecting touch. Since it has a significant effect on improving the processing speed and stability of the wire cut electric discharge machine.
Description
제1도는 본 발명에 따른 와이어 컷 방전가공기의 방전 가공용 전원 장치 및 접촉 감지 장치의 개략적인 블럭도.1 is a schematic block diagram of a power supply device and a touch sensing device for electric discharge machining of a wire cut electric discharge machine according to the present invention;
제2도는 제1도에 따른 접촉 감지부의 상세 회로도.2 is a detailed circuit diagram of the touch sensing unit according to FIG.
제3도는 종래의 와이어 컷 방전가공기의 방전 가공용 전원 장치 및 접촉 감지 장치의 개략적인 블럭도이다.3 is a schematic block diagram of a power supply device and a touch sensing device for electric discharge machining of a conventional wire cut electric discharge machine.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1:와이어 롤러2:와이어 전극1: wire roller 2: wire electrode
3:가공물4:방전 전원3: Workpiece 4: discharge power
5:콘덴서7:방전용 스위칭 소자5: capacitor 7: switching element for discharge
8:방전제어부9:접촉감지부8: discharge control unit 9: contact detecting unit
10:중앙제어장치11:접촉감지 스위치10: central control unit 11: contact detection switch
12:기준전압 스위치13:역류 방지용 다이오드12: reference voltage switch 13: reverse current prevention diode
14:제너 다이오드15:비교기14 Zener Diode 15 Comparator
16:신호반전기16: signal switch
본 발명은 와이어 컷 방전가공기에 관한 것으로, 특히 와이어 전극과 가공물 간의 접촉 유무를 감지하는 장치로서 극간의 전압을 검출하여 극간 단락의 검출 및 와이어 전극과 가공물의 위치를 결정하는 와이어 컷 방전 가공기의 접촉 감지 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire cut electric discharge machine, and more particularly, a device for detecting the presence or absence of contact between a wire electrode and a workpiece. To a sensing device.
일반적으로, 와이어 컷 방전가공기는 직경이 0.05∼0.3mm의 가는 와이어 전극에 펄스 형식의 전압을 인가하고 피가공물과 가공액을 개재한 상태에서 전기 방전을 일으켜 이때의 에너지에 의해 피가공물을 용융 상태로 하여 가공하는 장치이다. 이때, 안정된 방전을 위하여 와이어 전극은 피가공물과의 적정한 간격을 유지하여야 한다.In general, a wire cut electric discharge machine applies a pulse-type voltage to a thin wire electrode having a diameter of 0.05 to 0.3 mm, generates an electric discharge in a state where a workpiece and a processing liquid are interposed, and melts the workpiece by the energy at this time. It is an apparatus to process. At this time, the wire electrode should maintain a proper distance from the workpiece for stable discharge.
따라서, 안정된 방전을 위하여 반드시 전극과 피가공물 사이의 접촉 유무를 검출하여야 한다.Therefore, in order to ensure stable discharge, contact between the electrode and the workpiece must be detected.
이러한 와이어 전극와 피가공물의 접촉 유무를 감지하는 종래의 장치로는 한국 공개특허(94-701709호)를 들 수 있는 바, 제 3 도에 도시된 바와 같이, 와이어 전극(2)과 가공물(3) 간에 인가되는 충전 전압을 축적하는 콘덴서(5)와; 상기 콘덴서(5)를 충전시키기 위한 충전용 스위칭 소자(6); 상기 콘덴서(5)의 충전전압을 상기 와이어 전극(2)과 가공물(3) 간에 인가하기 위한 방전용 스위칭 소자(7) 및; 상기 와이어 전극(2)과 가공물(3) 간의 전압을 검출하여 검출된 전압과 설정 기준치를 비교하여 절연 불량을 판별하는 절연상태 검출장치(9)를 포함하여 구성된다.As a conventional apparatus for detecting the contact between the wire electrode and the workpiece, there is a Korean Patent Application Publication (94-701709), as shown in FIG. 3, the wire electrode 2 and the workpiece 3. A condenser 5 that accumulates a charging voltage applied between the condenser 5; A charging switching element (6) for charging the capacitor (5); A discharge switching element (7) for applying a charging voltage of the capacitor (5) between the wire electrode (2) and the workpiece (3); And an insulation state detection device 9 which detects a voltage between the wire electrode 2 and the workpiece 3 and compares the detected voltage with a set reference value to determine insulation failure.
상기와 같이 구성된 종래의 와이어 컷 방전가공기의 접촉 감지장치의 동작 및 문제점을 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation and problems of the touch sensing apparatus of the conventional wire cut electric discharge machine configured as described above are as follows.
반도체로 구성되어 있는 방전용 스위칭 소자(7) 오프이고, 또한 충전용 스위칭 소자(6)가 온되어 콘덴서(5)를 충전하고 있는 기간에 와이어 전극(2)과 가공물(3) 간의 전압을 검출한다.The voltage between the wire electrode 2 and the workpiece 3 is detected in a period during which the switching element 7 for discharge composed of a semiconductor is turned off and the charging switching element 6 is turned on to charge the capacitor 5. do.
상기와 같이 검출된 전압이 기준치를 넘지 않을 때에는 와이어 전극(2)과 가공물(3) 간의 절연이 불량하다고 판별되고 접촉 감지 신호를 출력한다.When the voltage detected as described above does not exceed the reference value, it is determined that the insulation between the wire electrode 2 and the workpiece 3 is poor and outputs a touch detection signal.
즉, 방전용 스위칭 소자(7)가 오프이고, 충전용 스위칭 소자(6)가 온인 경우에만 와이어 전극(2)과 가공물(3) 간의 전압을 검출한다.That is, the voltage between the wire electrode 2 and the workpiece 3 is detected only when the discharge switching element 7 is off and the charging switching element 6 is on.
그러나, 상기와 같은 종래의 와이어 컷 방전가공기의 접촉 감지장치는, 고주파 성분의 펄스형 전압을 와이어 전극(2)에 인가하여 가공하므로, 와이어 전극(2)과 가공물 간의 전압을 검출하는 장치에 노이즈 성분이 심하여 정확한 접촉 유무를 판단하기가 어려운 문제점이 있었다. 또한, 접촉 유무를 검출하기 위한 목적으로 별도의 충전용 스위치 소자(6)를 설치함으로서, 비경제적이고 시스템이 불안정한 문제점이 있었다. 그리고, 상기와 같이 두개의 스위칭 소자(6, 7)가 타이밍이 정확하게 일치하지 않을 경우 가공물(3)의 전식이 발생되는 문제점이 있었다.However, since the touch sensing device of the conventional wire cut electric discharge machine is processed by applying a pulse type voltage of a high frequency component to the wire electrode 2, the noise of the device for detecting the voltage between the wire electrode 2 and the workpiece is processed. There was a problem that it is difficult to determine the correct contact presence of the ingredients. In addition, by providing a separate charging switch element 6 for the purpose of detecting the presence or absence of contact, there is a problem that the system is uneconomical and unstable. As described above, when the two switching elements 6 and 7 do not exactly match the timing, there is a problem in that the transfer of the workpiece 3 occurs.
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제 문제점을 해소하며, 스위칭 소자의 스위칭으로 파생되는 노이즈 및 신호의 불안전성을 완전히 제거하여 안전하고 효율적인 접촉 감지를 수행함과 더불어 경제적인 접촉 감지를 실현한 와이어 컷 방전 가공기의 접촉 감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and completely eliminates noise and signal instability derived from switching of the switching element to perform safe and efficient touch sensing and economical touch sensing to realize wire cut. It is an object of the present invention to provide a touch sensing device for an electric discharge machine.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 와이어 컷 방전가공기의 접촉 감지장치는, 구동 롤러에 의해 움직이는 와이어 전극과 가공물 사이에 가공액을 개재하여 방전가공을 수행하는 와이어 컷 방전 가공기에 있어서, 방전 전원을 축적하는 콘덴서와;In order to achieve the above object, the contact sensing device of the wire cut electric discharge machine according to the present invention is a wire cut electric discharge machine which performs electric discharge machining between a wire electrode moving by a driving roller and a workpiece through a processing liquid. A condenser to accumulate;
방전 전압을 상기 와이어 전극과 가공물 간에 인가하기 위한 방전용 스위칭 소자; 상기 방전용 스위칭 소자를 제어하는 방전제어부; 극간 전압을 검출하여 접촉 감지 유무를 판별하고 접촉 감지 신호를 출력하는 접촉 감지부 및; 상기 접촉 감지 신호에 따라 와이어 전극의 이동을 결정하는 중앙제어장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.A discharge switching element for applying a discharge voltage between the wire electrode and the workpiece; A discharge control unit controlling the discharge switching element; A touch sensing unit which detects a voltage between poles to determine whether there is a touch sensing and outputs a touch sensing signal; And a central controller configured to determine movement of the wire electrode according to the touch detection signal.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 1 도는 본 발명에 따른 와이어 컷 방전가공기의 방전 가공용 전원 장치 및 접촉 감지장치의 개략적인 블럭도로서, 방전 전원(4)을 축적하는 콘덴서(5)와; 방전 전압을 구동 롤러(1)에 의해 움직이는 와이어 전극(2)과 가공물(3) 간에 인가하기 위한 방전용 스위칭 소자(7); 상기 방전용 스위칭 소자(7)를 제어하는 방전제어부(8); 극간 전압을 검출하여 접촉 감지 유무를 판별하고 접촉 감지 신호를 출력하는 접촉 감지부(9) 및; 상기 접촉 감지신호에 따라 와이어 전극의 이동을 결정하는 중앙제어장치(10)를 포함하여 구성된다.1 is a schematic block diagram of a power supply device and a touch sensing device for electric discharge machining of a wire cut electric discharge machine according to the present invention, comprising: a condenser 5 for accumulating the electric discharge power source 4; A discharge switching element 7 for applying a discharge voltage between the wire electrode 2 moving by the drive roller 1 and the workpiece 3; A discharge control unit 8 for controlling the discharge switching element 7; A touch sensing unit 9 for detecting a voltage between poles to determine whether there is a touch sensing and outputting a touch sensing signal; It comprises a central control unit 10 for determining the movement of the wire electrode in accordance with the touch detection signal.
한편, 제 2 도는 상기 제 1 도의 접촉 감지부에 대한 상세 회로도로서, 접촉제어신호(MC1)에 따라 극간 전압(P4)을 검출할 것인가를 제어하는 접촉 감지 스위치(11)와, 접촉선택신호(MC2)에 따라 기준 전압을 선택출력하는 기준 전압 스위치(12); 상기 접촉 감지 스위치(11)와 역류 방지용 다이오드(13) 및 제너 다이오드(14)를 통해 전달된 검출전압(Va)과, 상기 기준 전압 스위치(12)를 통해 전달된 기준전압(Vb)를 입력받아 접촉 유무를 판별하는 비교기(15); 상기 비교기(15)로부터 출력된 신호를 반전시키고 신호 전압을 승압하는 신호반전기(16) 및; 정류용 콘덴서(17)를 포함하여 구성된다.FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the touch sensing unit of FIG. 1, which includes a touch sensing switch 11 for controlling whether the inter-pole voltage P4 is detected according to the touch control signal MC1, and a touch selection signal ( A reference voltage switch 12 for selectively outputting a reference voltage according to MC2); The detection voltage Va transmitted through the touch sensing switch 11, the backflow prevention diode 13, and the zener diode 14 is received, and the reference voltage Vb transmitted through the reference voltage switch 12 is received. A comparator 15 for determining whether a contact exists; A signal inverter 16 for inverting the signal output from the comparator 15 and boosting the signal voltage; It is comprised including the rectifying capacitor 17.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the drawings the operation and effect of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 방전 전원(4)의 공급에 따라 콘덴서(5)에 축적된 방전 전압을 방전 제어부(8)의 제어에 따라 방전 스위칭 소자(7)과 동작하고, 상기 방전 스위칭 소자(7)에 의해 공급된 방전 전압은 와이어 전극(2)가 가공물(3) 사이에 작용하여 가공물(3)을 가공하는 방전 가공을 실시하게 된다.First, the discharge voltage accumulated in the capacitor 5 in accordance with the supply of the discharge power source 4 operates with the discharge switching element 7 under the control of the discharge controller 8, and is supplied by the discharge switching element 7. The discharge voltage thus applied causes the wire electrode 2 to act between the workpiece 3 to perform the discharge machining of the workpiece 3.
따라서, 정상적인 방전가공 모드에서는 접촉 감지를 실행하지 않는다.Therefore, contact detection is not performed in the normal discharge machining mode.
즉, 정상적인 방전가공 모드일때, 방전 스위칭 소자(7)는 방전제어부(8)의 지령에 따라 온/오프를 반복하면서 가공물(3)을 가공하므로 접촉 제어 신호(MC1)를 오프하여 접촉 감지 스위치(11)를 오프 상태로 한다.That is, in the normal discharge machining mode, the discharge switching element 7 processes the workpiece 3 while repeatedly turning on and off according to the command of the discharge control unit 8, thereby turning off the contact control signal MC1 to turn off the contact detection switch ( 11) is turned off.
따라서, 접촉감지부(9)는 동작을 하지 않으므로 접촉 감지 신호(ST)는 로우가 출력되고, 중앙제어장치(10)는 가공 지령에 따라 와이어 전극(2)의 이동을 명령한다.Therefore, since the touch sensing unit 9 does not operate, the touch sensing signal ST is outputted low, and the central control unit 10 commands the movement of the wire electrode 2 according to the processing instruction.
상기와 같이, 정상적인 방전 가공 모드에서 접촉 감지를 하지 않는 것은 접촉 감지 검출을 위한 전압 5∼10V에 의해 가공물(3)의 전식을 방지하기 위한 것이다.As described above, the non-contact sensing in the normal discharge machining mode is for preventing the transfer of the workpiece 3 by the voltage of 5 to 10V for the touch sensing detection.
한편, 수동 모드 또는 조그 모드와 전원 투입시에는 접촉 제어 신호(MC1)를 온하여 접촉 감지 스위치(11)를 쇼트 상태로 하고 접촉 선택 신호(MC2)를 오프하여 기준전압 STVR1을 선택함으로써 접촉감지부(9)가 접촉 감지를 위한 동작을 수행한다. 이때, 방전 스위칭 소자(7)는 방전제어부(8)에 지령에 따라 오프되고 극간 전압(P4)은 제너 다이오드(14)에 의해 제한된다.On the other hand, in the manual mode or the jog mode and when the power is turned on, the touch sensing unit is turned on by turning on the touch control signal MC1 to turn the touch sensing switch 11 into a short state and turning off the touch select signal MC2 to select the reference voltage STVR1. (9) performs an operation for detecting a contact. At this time, the discharge switching element 7 is turned off in accordance with the instruction to the discharge control unit 8 and the inter-pole voltage P4 is limited by the zener diode 14.
즉, 와이어 전극(2)과 가공물(3)이 오프되었을 때는 (P3)와 (P4) 간의 극간 검출 전압(Va) 은 (VZ-15V+0.7V)이고, 와이어 전극(2)과 가공물(3)이 접촉 되었을 때는 (P3)와 (P4) 간의 극간 검출 전압(Va)이 약 OV에 가깝다. 따라서 상기 극간 검출 전압(Va)가 접촉 선택 신호(MC2)에 따라 동작하는 기준 전압 스위치(12)의 방향에 따라 설정되는 접촉 감지 기준 전압(Vb)와 비교기(15)에서 비교되어 출력된 신호는 승압 신호반전기(16)를 거쳐 접촉 감지 신호(ST)를 출력한다.That is, when the wire electrode 2 and the workpiece 3 are turned off, the inter-pole detection voltage Va between (P3) and (P4) is (V Z -15V + 0.7V), and the wire electrode 2 and the workpiece ( When 3) is contacted, the inter-pole detection voltage Va between (P3) and (P4) is close to about OV. Therefore, the signal detected by the comparator 15 is compared with the touch sensing reference voltage Vb which is set according to the direction of the reference voltage switch 12 operating according to the touch selection signal MC2. The touch sensing signal ST is output via the boost signal inverter 16.
즉, 기준 전압(Vb)이 검출 전압(Va)보다 낮으면 접촉 감지 신호(ST)를 로우로 출력하고, 이때 중앙제어장치(10)는 와이어 전극(2)와 가공물(3) 간의 절연 상태가 양호한 것으로 판단한다.That is, when the reference voltage Vb is lower than the detection voltage Va, the touch detection signal ST is output low. In this case, the central controller 10 is insulated from the wire electrode 2 and the workpiece 3. It is judged to be good.
그리고, 기준 전압(Vb)이 검출 전압(Va)보다 높으면 접촉 감지 신호(ST)를 하이로 출력하고, 이때 중앙제어장치(10)는 와이어(2)와 가공물(3) 간에 접촉된 것으로 판단된다.When the reference voltage Vb is higher than the detection voltage Va, the touch sensing signal ST is output high, and the central controller 10 is determined to be in contact between the wire 2 and the workpiece 3. .
또한, HALT나 와이어 단선 등의 가공중 알람 발생시에는 접촉 제어 신호(MC1)를 온하여 접촉 감지 스위치(11)를 쇼트 상태로 하고 접촉 선택 신호(MC2)를 온하여 기준전압 STVR2를 선택하여 접촉 감지를 실행한다. 그리고, 나머지 과정은 상기 수동 모드와 조그 모드 및 전원 투입시 동일한 동작을 수행하게 되는 것이다.In addition, when an alarm occurs during processing such as HALT or wire break, the touch control signal MC1 is turned on to turn on the touch detection switch 11 and the contact select signal MC2 is turned on to select the reference voltage STVR2 to detect touch. Run And, the rest of the process is to perform the same operation when the manual mode and jog mode and power on.
상기와 같은 기준 전압(Vb)을 STVR1과 STVR2로 달리 설정하는 것은 가공중알람 발생시와 수동 모드에서의 기준 전압을 다르게 설정하므로써 접촉 감지의 신뢰성을 향상시키기 위한 것이다.Differently setting the reference voltage (Vb) as STVR1 and STVR2 as described above is to improve the reliability of the touch sensing by setting different reference voltages in the processing mode and in the manual mode.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 스위칭 소자의 스위칭으로 파생되는 노이즈 및 신호의 불안전성을 완전히 제거하여 안전하고 효율적인 접촉 감지를 수행하므로 와이어 컷 방전가공기의 가공 속도 및 안정도 향상에 지대한 효과가 있는 것이다.As described above, according to the present invention, it is possible to completely remove the noise and signal instability derived from the switching of the switching element to perform safe and efficient contact sensing, which has a significant effect on improving the processing speed and stability of the wire cut electric discharge machine. .
Claims (4)
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| KR1019940036037A KR0143367B1 (en) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | Contact sensing device of wire cut electric discharge machine |
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| KR1019940036037A KR0143367B1 (en) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | Contact sensing device of wire cut electric discharge machine |
Publications (2)
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| KR960021311A KR960021311A (en) | 1996-07-18 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110091014A (en) * | 2018-01-29 | 2019-08-06 | 上海东熠数控科技有限公司 | The workpiece positioning system and method for thermoelectricity flower molding machine |
-
1994
- 1994-12-22 KR KR1019940036037A patent/KR0143367B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110091014A (en) * | 2018-01-29 | 2019-08-06 | 上海东熠数控科技有限公司 | The workpiece positioning system and method for thermoelectricity flower molding machine |
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| KR960021311A (en) | 1996-07-18 |
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