KR101964522B1 - 와이어 방전 가공기 및 측정 방법 - Google Patents

와이어 방전 가공기 및 측정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101964522B1
KR101964522B1 KR1020170105936A KR20170105936A KR101964522B1 KR 101964522 B1 KR101964522 B1 KR 101964522B1 KR 1020170105936 A KR1020170105936 A KR 1020170105936A KR 20170105936 A KR20170105936 A KR 20170105936A KR 101964522 B1 KR101964522 B1 KR 101964522B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wire electrode
contact
moving
setting
measured
Prior art date
Application number
KR1020170105936A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180022588A (ko
Inventor
히로유키 아베
Original Assignee
화낙 코퍼레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 화낙 코퍼레이션 filed Critical 화낙 코퍼레이션
Publication of KR20180022588A publication Critical patent/KR20180022588A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101964522B1 publication Critical patent/KR101964522B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting
    • B23H7/08—Wire electrodes
    • B23H7/10—Supporting, winding or electrical connection of wire-electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting
    • B23H7/04—Apparatus for supplying current to working gap; Electric circuits specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
    • B23H1/022—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges for shaping the discharge pulse train
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/04—Electrodes specially adapted therefor or their manufacture
    • B23H1/06—Electrode material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H11/00—Auxiliary apparatus or details, not otherwise provided for
    • B23H11/006—Electrical contacts or wires
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting
    • B23H7/08—Wire electrodes
    • B23H7/10—Supporting, winding or electrical connection of wire-electrode
    • B23H7/102—Automatic wire threading
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/14—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply
    • B23H7/20—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for programme-control, e.g. adaptive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
    • B23H7/30—Moving electrode in the feed direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/36—Supply or regeneration of working media
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H2300/00—Power source circuits or energization
    • B23H2300/20—Relaxation circuit power supplies for supplying the machining current, e.g. capacitor or inductance energy storage circuits
    • B23H2300/22—Circuits using or taking into account line impedance to shape the discharge pulse
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H2400/00—Moving mechanisms for tool electrodes
    • B23H2400/10—Moving mechanisms for tool electrodes for rotating the electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H2500/00—Holding and positioning of tool electrodes
    • B23H2500/20—Methods or devices for detecting wire or workpiece position
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
    • G05B2219/43065—Limitation of jerk
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45043—EDM machine, wire cutting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

와이어 방전 가공기 (10) 는, 측정 대상물 (W) 에 대해 와이어 전극 (12) 을 상대 이동시키기 위한 지지부 (52) 와, 지지부 (52) 를 이동시키는 서보 모터 (56X, 56Y) 와, 지령 속도 (Vc) 의 설정을 변경하는 설정 변경부 (70) 와, 와이어 전극 (12) 과 측정 대상물 (W) 을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출하는 이동 접촉 검출시에, 설정 변경부 (70) 가 설정 변경한 지령 속도 (Vc) 에 기초하여, 와이어 전극 (12) 이 측정 대상물 (W) 에 대해 상대 이동하도록, 서보 모터 (56X, 56Y) 를 제어하는 모터 제어부 (72) 를 구비한다.

Description

와이어 방전 가공기 및 측정 방법{WIRE ELECTRICAL DISCHARGE MACHINE AND MEASURING METHOD}
본 발명은, 상하의 와이어 가이드에 의해 지지된 와이어 전극과 측정 대상물을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출함으로써, 와이어 전극의 위치 결정 또는 측정 대상물의 형상 측정을 실시하는 와이어 방전 가공기 및 측정 방법에 관한 것이다.
와이어 방전 가공기는, 와이어 전극과 측정 대상물을 상대적으로 이동시키고, 양자가 접촉한 상대적인 위치 (이하, 접촉 위치) 에 기초하여, 와이어 전극의 위치 결정이나 측정 대상물의 형상 측정을 실시할 수 있다.
예를 들어, 일본 공개특허공보 평07-314254호에는, 와이어 방전 가공기에 있어서의 가공 개시공 (孔) 의 중심 내기 방법이 개시되어 있다. 간단하게 설명하면, 측정 대상물인 가공 대상물에 형성된 가공 개시 부위 (구멍) 에 와이어 전극을 삽입 통과시키고, 구멍의 내벽과 와이어 전극의 접촉 위치를 3 점 이상 구하여, 구한 3 점의 접촉 위치를 통과하는 원호상의 중심 위치를 산출한다. 산출한 중심 위치를, 가공 대상물에 형성된 구멍의 중심 위치로 하고, 와이어 전극의 위치가 산출된 중심 위치가 되도록, 와이어 전극과 측정 대상물을 상대적으로 이동시킴으로써, 와이어 전극의 위치 결정을 실시한다.
와이어 방전 가공기에 있어서는, 와이어 전극과 가공 대상물의 상대적인 이동 방법으로서, 일반적으로, 방전 가공 중에 사용하는 「절삭 이송」과, 위치 결정에서 사용하는 「신속 이송」이 있다.
일본 특허공보 제4027834호에는, 신속 이송 (신속 이송 속도는, 4 ∼ 8 m/min) 으로 가공 대상물을 와이어 전극에 대해 이동시키고, 그 접촉 위치에 기초하여 와이어 전극의 위치 결정을 실시하는 것이 개시되어 있다. 여기서, 와이어 전극과 가공 대상물의 접촉을 검출한 후에 가공 대상물의 이동을 정지시켜도, 제어 응답이나 관성에 의해 가공 대상물의 이동 정지에 지연이 발생한다. 그 때문에, 와이어 전극이 가공 대상물에 들어간 상태가 되어 버려, 접촉 위치를 고정밀도로 취득할 수 없다.
그래서, 일본 특허공보 제4027834호에 있어서는, 와이어 전극과 가공 대상물이 접촉하면 가공 대상물의 이동을 정지시킴과 함께, 와이어 전극과 가공 대상물이 떨어지도록 소정의 거리만큼 가공 대상물을 되돌리고 있다. 그리고, 다시, 신속 이송 속도보다 느린 위치 결정용의 이송 속도 (0.5 ∼ 6 ㎜/min) 로 가공 대상물을 이동시켜, 와이어 전극과 가공 대상물의 접촉을 검출하면 가공 대상물의 이동을 정지시켜, 그 때의 접촉 위치를 취득하고 있다.
상기 일본 특허공보 제4027834호에서는, 4 ∼ 8 m/min 의 속도로 신속 이송을 실시하기 때문에, 접촉을 검출하고 나서 신속 이송을 정지시켜도, 와이어 전극이 가공 대상물에 들어가 버려, 와이어 전극이 절단되어 버릴 우려가 있다. 또, 시정수를 짧게 함으로써, 와이어 전극의 절단을 방지하는 것이 가능해지지만, 감속시에 급격하게 속도가 변화하기 때문에, 와이어 방전 가공기의 기계계의 쇼크가 커진다.
또, 이송 속도가 느린 절삭 이송으로 와이어 전극과 가공 대상물을 상대적으로 이동시켜 그 접촉 위치를 취득하는 경우에는, 와이어 전극이 절단될 우려는 없지만, 상대 이동에 시간이 걸리고, 위치 결정에 요하는 시간이 걸려 버린다.
그래서, 본 발명은, 와이어 전극과 측정 대상물을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출함으로써, 와이어 전극의 위치 결정 또는 상기 측정 대상물의 형상 측정을 실시할 때에, 와이어 전극의 절단을 방지하면서 상대 이동에 요하는 시간을 짧게 함과 함께, 상대 이동시의 가감속에 의한 기계계의 쇼크를 억제하는 와이어 방전 가공기 및 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 양태는, 상하의 와이어 가이드에 의해 지지된 와이어 전극과 측정 대상물을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출함으로써, 상기 와이어 전극의 위치 결정 또는 상기 측정 대상물의 형상 측정을 실시하는 와이어 방전 가공기로서, 상기 측정 대상물에 대해 상기 와이어 전극을 상대 이동시키기 위한 구동부와, 상기 구동부를 이동시키는 서보 모터와, 지령 속도의 설정을 변경하는 설정 변경부와, 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출하는 이동 접촉 검출시에, 상기 설정 변경부가 설정 변경한 상기 지령 속도에 기초하여, 상기 와이어 전극이 상기 측정 대상물에 대해 상대 이동하도록, 상기 서보 모터를 제어하는 모터 제어부를 구비한다.
이와 같이, 이동 접촉 검출시에 있어서의 지령 속도의 설정을 임의로 변경할 수 있도록 했으므로, 이동 접촉 검출시에 최적인 속도, 가속도로 와이어 전극을 상대 이동시킬 수 있다. 따라서, 이동 접촉 검출시에 있어서의 와이어 전극의 상대 이동에 요하는 시간을 짧게 함과 함께, 와이어 전극의 절단을 방지하고, 또한, 상대 이동시의 가감속에 의한 기계계의 쇼크를 억제할 수 있다.
본 발명의 제 1 양태는, 상기 와이어 방전 가공기로서, 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물의 접촉을 검출하는 접촉 검출부를 구비하고, 상기 설정 변경부는, 시정수의 설정을 추가로 변경하고, 상기 모터 제어부는, 상기 이동 접촉 검출시에, 상기 와이어 전극의 상기 측정 대상물에 대한 상대 이동 속도가 상기 시정수로 상기 지령 속도가 되도록, 상기 서보 모터를 제어하여, 상기 와이어 전극을 상기 측정 대상물에 대해 상대 이동시키고, 상기 접촉 검출부에 의해 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물의 접촉이 검출된 경우에는, 상기 지령 속도로 상기 측정 대상물에 대해 상대 이동하고 있는 상기 와이어 전극이 상기 시정수로 정지되도록, 상기 서보 모터를 제어해도 된다.
이와 같이, 이동 접촉 검출시에 있어서의 지령 속도 외에 시정수의 설정도 임의로 변경할 수 있도록 했으므로, 이동 접촉 검출시에 보다 최적인 속도, 가속도로 와이어 전극을 상대 이동시킬 수 있다. 따라서, 이동 접촉 검출시에 있어서의 와이어 전극의 상대 이동에 요하는 시간을 짧게 함과 함께, 와이어 전극의 절단을 방지하고, 또한, 상대 이동시의 가감속에 의한 기계계의 쇼크를 더욱 억제할 수 있다.
본 발명의 제 1 양태는, 상기 와이어 방전 가공기로서, 상기 모터 제어부는, 상기 시정수가 경과할 때까지는, 상기 와이어 전극의 상기 측정 대상물에 대한 상대 이동 속도가, 벨형 가감 속도로 변화하도록, 상기 서보 모터를 제어해도 된다. 이로써, 상대 이동시의 가감속에 의한 기계계의 쇼크를 더욱 억제할 수 있다.
본 발명의 제 1 양태는, 상기 와이어 방전 가공기로서, 상기 서보 모터의 부하 토크를 추정하는 부하 토크 추정부와, 상기 부하 토크의 임계값을 설정하는 임계값 설정부를 구비하고, 상기 설정 변경부는, 지령 가속도의 설정을 변경하고, 상기 이동 접촉 검출시에, 상기 부하 토크 추정부가 추정한 상기 부하 토크가 상기 임계값을 초과할 때까지, 상기 지령 가속도에 기초하여 상기 지령 속도를 시간의 경과와 함께 변경하고, 상기 부하 토크가 상기 임계값을 초과한 경우에는, 상기 와이어 전극이 상기 측정 대상물에 대해 등속으로 상대 이동하도록, 상기 지령 속도를 고정시켜도 된다.
이와 같이, 이동 접촉 검출시에 있어서의 지령 가속도 및 임계값을 임의로 설정할 수 있도록 했으므로, 이동 접촉 검출시에 최적인 속도, 가속도로 와이어 전극을 상대 이동시킬 수 있다. 따라서, 이동 접촉 검출시에 있어서의 와이어 전극의 상대 이동에 요하는 시간을 짧게 함과 함께, 와이어 전극의 절단을 방지하고, 또한, 상대 이동시의 가감속에 의한 기계계의 쇼크를 더욱 억제할 수 있다.
본 발명의 제 1 양태는, 상기 와이어 방전 가공기로서, 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물의 접촉을 검출하는 접촉 검출부를 구비하고, 상기 모터 제어부는, 상기 접촉 검출부에 의해 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물의 접촉이 검출된 경우에는, 상기 와이어 전극의 상기 측정 대상물에 대한 상대 이동이 정지되도록, 상기 서보 모터를 제어해도 된다. 이로써, 와이어 전극의 절단을 방지할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태는, 측정 대상물에 대해 상하의 와이어 가이드에 의해 지지된 와이어 전극을 상대 이동시키기 위한 구동부와, 상기 구동부를 이동시키는 서보 모터와, 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물의 접촉을 검출하는 접촉 검출부를 구비하고, 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출함으로써, 상기 와이어 전극의 위치 결정 또는 상기 측정 대상물의 형상 측정을 실시하는 와이어 방전 가공기의 측정 방법으로서, 지령 속도의 설정을 변경하는 설정 변경 스텝과, 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출하는 이동 접촉 검출시에, 상기 설정 변경 스텝이 설정 변경한 상기 지령 속도에 기초하여, 상기 와이어 전극이 상기 측정 대상물에 대해 상대 이동하도록, 상기 서보 모터를 제어하는 모터 제어 스텝을 포함한다.
이와 같이, 이동 접촉 검출시에 있어서의 지령 속도의 설정을 임의로 변경할 수 있도록 했으므로, 이동 접촉 검출시에 최적인 속도, 가속도로 와이어 전극을 상대 이동시킬 수 있다. 따라서, 이동 접촉 검출시에 있어서의 와이어 전극의 상대 이동에 요하는 시간을 짧게 함과 함께, 와이어 전극의 절단을 방지하고, 또한, 상대 이동시의 가감속에 의한 기계계의 쇼크를 억제할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태는, 상기 측정 방법으로서, 상기 설정 변경 스텝은, 시정수의 설정을 추가로 변경하고, 상기 모터 제어 스텝은, 상기 이동 접촉 검출시에, 상기 와이어 전극의 상기 측정 대상물에 대한 상대 이동 속도가 상기 시정수로 상기 지령 속도가 되도록, 상기 서보 모터를 제어하여, 상기 와이어 전극을 상기 측정 대상물에 대해 상대 이동시키고, 상기 접촉 검출부에 의해 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물의 접촉이 검출된 경우에는, 상기 지령 속도로 상기 측정 대상물에 대해 상대 이동하고 있는 상기 와이어 전극이 상기 시정수로 정지되도록, 상기 서보 모터를 제어해도 된다.
이와 같이, 이동 접촉 검출시에 있어서의 지령 속도 외에 시정수의 설정도 임의로 변경할 수 있도록 했으므로, 이동 접촉 검출시에 보다 최적인 속도, 가속도로 와이어 전극을 상대 이동시킬 수 있다. 따라서, 이동 접촉 검출시에 있어서의 와이어 전극의 상대 이동에 요하는 시간을 짧게 함과 함께, 와이어 전극의 절단을 방지하고, 또한, 상대 이동시의 가감속에 의한 기계계의 쇼크를 더욱 억제할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태는, 상기 측정 방법으로서, 상기 모터 제어 스텝은, 상기 시정수가 경과할 때까지는, 상기 와이어 전극의 상기 측정 대상물에 대한 상대 이동 속도가, 벨형 가감 속도로 변화하도록, 상기 서보 모터를 제어해도 된다. 이로써, 상대 이동시의 가감속에 의한 기계계의 쇼크를 더욱 억제할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태는, 상기 측정 방법으로서, 상기 서보 모터의 부하 토크를 추정하는 부하 토크 추정 스텝과, 상기 부하 토크의 임계값을 설정하는 임계값 설정 스텝을 포함하고, 상기 설정 변경 스텝은, 지령 가속도의 설정을 변경하고, 상기 이동 접촉 검출시에, 상기 부하 토크 추정 스텝이 추정한 상기 부하 토크가 상기 임계값을 초과할 때까지, 상기 지령 가속도에 기초하여 상기 지령 속도를 시간의 경과와 함께 변경하고, 상기 부하 토크가 상기 임계값을 초과한 경우에는, 상기 와이어 전극이 상기 측정 대상물에 대해 등속으로 상대 이동하도록, 상기 지령 속도를 고정시켜도 된다.
이와 같이, 이동 접촉 검출시에 있어서의 지령 가속도 및 임계값을 임의로 설정할 수 있도록 했으므로, 이동 접촉 검출시에 최적인 속도, 가속도로 와이어 전극을 상대 이동시킬 수 있다. 따라서, 이동 접촉 검출시에 있어서의 와이어 전극의 상대 이동에 요하는 시간을 짧게 함과 함께, 와이어 전극의 절단을 방지하고, 또한, 상대 이동시의 가감속에 의한 기계계의 쇼크를 더욱 억제할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태는, 상기 측정 방법으로서, 상기 모터 제어 스텝은, 상기 접촉 검출부에 의해 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물의 접촉이 검출된 경우에는, 상기 와이어 전극의 상기 측정 대상물에 대한 상대 이동이 정지되도록, 상기 서보 모터를 제어해도 된다. 이로써, 와이어 전극의 절단을 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 이동 접촉 검출시에 최적인 속도, 가속도로 와이어 전극을 상대 이동시킬 수 있다. 따라서, 이동 접촉 검출시에 있어서의 와이어 전극의 상대 이동에 요하는 시간을 짧게 함과 함께, 와이어 전극의 절단을 방지하고, 또한, 상대 이동시의 가감속에 의한 기계계의 쇼크를 억제할 수 있다.
상기의 목적, 특징 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 설명되는 이하의 실시형태의 설명으로부터 용이하게 이해될 것이다.
도 1 은, 와이어 방전 가공기의 기계적인 개략 구성도이다.
도 2 는, 제 1 실시형태의 와이어 방전 가공기의 전기적인 개략 구성도이다.
도 3 은, 도 1 에 나타내는 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 와이어 전극의 가공 대상물에 대한 상대 이동을 나타내는 도면이다.
도 5 는, 와이어 전극의 가공 대상물에 대한 상대 이동의 정지 지연에 의해 발생하는 와이어 전극의 절단을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 도 1 에 나타내는 제어 장치의 동작을 나타내는 플로 차트이다.
도 7A 는, 와이어 전극의 가공 대상물에 대한 상대 이동 속도를 나타내는 타임 차트이며, 도 7B 는, 와이어 전극의 가공 대상물에 대한 상대 이동 가속도를 나타내는 타임 차트이다.
도 8 은, 제 2 실시형태의 와이어 방전 가공기의 전기적인 개략 구성도이다.
도 9 는, 도 8 에 나타내는 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10 은, 도 9 에 나타내는 제어 장치의 동작을 나타내는 플로 차트이다.
본 발명에 관련된 와이어 방전 가공기 및 측정 방법에 대하여, 바람직한 실시형태를 들어, 첨부하는 도면을 참조하면서 이하, 상세하게 설명한다.
[제 1 실시형태]
도 1 은, 와이어 방전 가공기 (10) 의 기계적인 개략 구성도이다. 와이어 방전 가공기 (10) 는, 가공액 중에서, 와이어 전극 (12) 과 가공 대상물 (W) (도 2 참조) 로 형성되는 극간 (간극) 에 전압을 인가하여 방전을 발생시킴으로써, 가공 대상물 (피가공물, 측정 대상물) (W) 에 대해 방전 가공을 실시하는 공작 기계이다. 와이어 방전 가공기 (10) 는, 가공기 본체 (14), 가공액 처리 장치 (16), 및 제어 장치 (18) 를 구비한다.
와이어 전극 (12) 의 재질은, 예를 들어, 텅스텐계, 구리 합금계, 황동계 등의 금속 재료이다. 한편, 가공 대상물 (W) 의 재질은, 예를 들어, 철계 재료 또는 초경 재료 등의 금속 재료이다.
가공기 본체 (14) 는, 가공 대상물 (W) 을 향한 와이어 전극 (12) 을 공급하는 공급 계통 (20a) 과, 가공 대상물 (W) 을 통과한 와이어 전극 (12) 을 회수하는 회수 계통 (20b) 을 구비한다.
공급 계통 (20a) 은, 와이어 전극 (12) 이 감겨진 와이어 보빈 (22) 과, 와이어 보빈 (22) 에 대해 토크를 부여하는 토크 모터 (24) 와, 와이어 전극 (12) 에 대해 마찰에 의한 제동력을 부여하는 브레이크 슈 (26) 와, 브레이크 슈 (26) 에 대해 브레이크 토크를 부여하는 브레이크 모터 (28) 와, 와이어 전극 (12) 의 장력의 크기를 검출하는 장력 검출부 (30) 와, 가공 대상물 (W) 의 상방에서 와이어 전극 (12) 을 가이드하는 와이어 가이드 (상측 와이어 가이드) (32) 를 구비한다.
회수 계통 (20b) 은, 가공 대상물 (W) 의 하방에서 와이어 전극 (12) 을 가이드하는 와이어 가이드 (하측 와이어 가이드) (34) 와, 와이어 전극 (12) 을 협지 가능한 핀치 롤러 (36) 및 피드 롤러 (38) 와, 핀치 롤러 (36) 및 피드 롤러 (38) 에 의해 반송된 와이어 전극 (12) 을 회수하는 와이어 회수 상자 (40) 를 구비한다.
가공기 본체 (14) 는, 방전 가공시에 사용되는 탈이온수 또는 오일 등의 가공액을 저류 가능한 가공조 (42) 를 구비하고, 가공조 (42) 내에, 와이어 가이드 (32, 34) 가 배치되어 있다. 이 가공조 (42) 는, 베이스부 (44) 상에 재치되어 있다. 가공 대상물 (W) 은, 와이어 가이드 (32) 와 와이어 가이드 (34) 사이에 형성되어 있다. 와이어 가이드 (32, 34) 는, 와이어 전극 (12) 을 지지하는 다이스 가이드 (32a, 34a) 를 갖는다. 또, 와이어 가이드 (34) 는, 와이어 전극 (12) 의 방향을 바꾸면서 핀치 롤러 (36) 및 피드 롤러 (38) 로 안내하는 가이드 롤러 (34b) 를 구비한다.
또한, 와이어 가이드 (32) 는, 슬러지 (가공 찌꺼기) 를 함유하지 않는 청정한 가공액을 분출한다. 이로써, 와이어 전극 (12) 과 가공 대상물 (W) 의 간극 (극간) 을, 방전 가공에 적합한 청정한 가공액으로 채울 수 있어, 방전 가공에 의해 발생한 슬러지에 의해 방전 가공의 정밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또, 와이어 가이드 (34) 도, 슬러지를 함유하지 않는 청정한 가공액을 분출해도 된다.
가공 대상물 (W) 은, 테이블 등의 지지부 (52) 에 의해 지지되어 있고, 지지부 (52) 는, 가공조 (42) 내에 배치되어 있다 (도 2 참조). 와이어 가이드 (32, 34), 지지부 (52), 및 가공 대상물 (W) 은, 가공조 (42) 에 의해 저류된 가공액에 침지되어 있다.
가공기 본체 (14) (와이어 방전 가공기 (10)) 는, 지지부 (52) 의 위치와, 상하의 와이어 가이드 (32, 34) 에 의해 지지된 와이어 전극 (12) 의 위치를 상대적으로 이동시키면서, 가공 대상물 (W) 에 대해 가공을 실시한다. 본 제 1 실시형태에서는, 지지부 (52) 를 X 방향 및 Y 방향으로 이동시킴으로써, 와이어 전극 (12) 과 가공 대상물 (W) 을 상대적으로 이동시킨다. 또한, X 방향 및 Y 방향은 서로 직교하고 있고, XY 평면과 직교하는 방향을 Z 방향으로 한다.
가공액 처리 장치 (16) 는, 가공조 (42) 에 발생한 가공 찌꺼기 (슬러지) 를 제거함과 함께, 전기 저항률·온도의 조정 등을 실시함으로써 가공액의 액질을 관리하는 장치이다. 이 가공액 처리 장치 (16) 에 의해 액질이 관리된 가공액이 다시 가공조 (42) 로 되돌려진다. 제어 장치 (18) 는, 가공기 본체 (14) 및 가공액 처리 장치 (16) 를 제어한다.
도 2 는, 와이어 방전 가공기 (10) 의 전기적인 개략 구성도이다. 와이어 방전 가공기 (10) 는, 전원 (50), 지지부 (52), X 축 이송 기구 (54X), Y 축 이송 기구 (54Y), 서보 모터 (56X, 56Y), 및 접촉 검출부 (58) 를 추가로 구비한다. 전원 (50) 은, 와이어 전극 (12) 과 가공 대상물 (측정 대상물) (W) 로 형성되는 극간에 전압을 인가하기 위한 전원이다. 전원 (50) 은, 제어 장치 (18) 의 제어 아래, 극간에 전압을 인가한다. 전원 (50) 은, 가공 대상물 (W) 에 대한 와이어 전극 (12) 의 위치 결정 또는 가공 대상물 (W) 의 형상 측정의 경우에는 계측용의 전압을 극간에 인가하고, 방전 가공의 경우에는 계측용의 전압과는 상이한 방전 가공용의 전압을 극간에 인가해도 된다.
지지부 (52) 는, 가공 대상물 (W) 을 지지하면서, 가공 대상물 (W) 을 XY 평면과 평행하는 평면 상에서 가공 대상물 (W) 을 이동시키기 위한 구동부 (예를 들어, 테이블) 이다. 이 가공 대상물 (W) 에는, 방전 가공의 개시점이 되는 개시공 (Wa) 이 형성되고, 이 개시공 (Wa) 에 와이어 전극 (12) 이 삽입 통과되어 와이어 전극 (12) 이 결선되어 있다. 와이어 전극 (12) 이 개시공 (Wa) 에 삽입 통과되어 결선된 후에, 지지부 (52) (가공 대상물 (W)) 를 XY 평면과 평행하는 평면 상에서 이동시킴으로써, 가공 대상물 (W) 을 가공할 수 있다. 와이어 전극 (12) 의 결선이란, 와이어 보빈 (22) 에 감겨진 와이어 전극 (12) 을, 와이어 가이드 (32), 가공 대상물 (W), 및 와이어 가이드 (34) 에 통과시키고, 핀치 롤러 (36) 및 피드 롤러 (38) 로 협지시키는 것을 말하고, 와이어 전극 (12) 이 결선되면, 와이어 전극 (12) 에는 소정의 장력이 부여되어 있다. 또한, 결선되고 나서 가공을 개시할 때까지의 동안에, 후술하는 와이어 전극 (12) 의 위치 결정이 실시된다.
X 축 이송 기구 (54X) 는, 지지부 (52) (가공 대상물 (W)) 를 X 방향으로 이동시키는 기구이다. 서보 모터 (56X) 는, 지지부 (52) 를 X 방향으로 이동시키기 위한 모터이며, X 축 이송 기구 (54X) 를 구동시킨다. X 축 이송 기구 (54X) 는, 서보 모터 (56X) 의 회전력을 직진 운동으로 변환함으로써, 지지부 (52) 를 X 방향으로 이동시킨다.
Y 축 이송 기구 (54Y) 는, 지지부 (52) (가공 대상물 (W)) 를 Y 방향으로 이동시키기 위한 기구이다. 서보 모터 (56Y) 는, 지지부 (52) 를 Y 방향으로 이동시키기 위한 모터이며, Y 축 이송 기구 (54Y) 를 구동시킨다. Y 축 이송 기구 (54Y) 는, 서보 모터 (56Y) 의 회전력을 직진 운동으로 변환함으로써, 지지부 (52) 를 Y 방향으로 이동시킨다.
X 축 이송 기구 (54X) 및 Y 축 이송 기구 (54Y) 는, 지지부 (52) (가공 대상물 (W)) 를 이동시키기 위한 구동 기구 (55) 를 구성한다. 지지부 (52) 를 X 방향 및 Y 방향으로 이동시킴으로써, 와이어 전극 (12) 과 가공 대상물 (W) 을 상대적으로 이동시킬 수 있다.
서보 모터 (56X, 56Y) 는, 제어 장치 (18) 에 의한 제어에 의해 구동된다. 또한, 서보 모터 (56X, 56Y) 에는, 서보 모터 (56X, 56Y) 의 회전 위치를 검출하는 인코더 (57X, 57Y) 가 형성되어 있다. 이 회전 위치에 기초하여 서보 모터 (56X, 56Y) 의 회전 속도도 특정할 수 있다. 인코더 (57X, 57Y) 가 검출한 검출 신호는 제어 장치 (18) 에 보내진다.
접촉 검출부 (58) 는, 극간에 가해지는 전압 (이하, 극간 전압) 을 검출함으로써, 와이어 전극 (12) 과 가공 대상물 (W) (개시공 (Wa) 의 내벽) 이 접촉했는지의 여부를 검출한다. 와이어 전극 (12) 과 가공 대상물 (측정 대상물) (W) 이 접촉하면, 도통되어 전류가 흘러 극간 전압이 저하된다. 따라서, 접촉 검출부 (58) 는, 검출한 극간 전압의 변화에 기초하여, 와이어 전극 (12) 과 가공 대상물 (W) 이 접촉했는지의 여부를 검출할 수 있다. 접촉 검출부 (58) 의 검출 결과는, 제어 장치 (18) 에 보내진다.
다음으로, 도 3 을 사용하여, 제어 장치 (18) 의 구성에 대해 간단하게 설명한다. 제어 장치 (18) 는, 입력부 (60), 제어부 (62), 기억 매체 (64), 및 표시부 (66) 를 구비한다. 입력부 (60) 는, 정보 및 지령 등을 입력하기 위해서 오퍼레이터에 의해 조작되는 조작부이다. 입력부 (60) 는, 수치 데이터 입력용의 숫자 패드, 각종 펑션 키 (예를 들어, 전원 버튼 등), 키보드, 및 터치 패널 등에 의해 구성된다. 제어부 (62) 는, CPU 등의 프로세서와 프로그램이 기억된 메모리칩을 가지고, 프로세서가 이 프로그램을 실행함으로써, 본 제 1 실시형태의 제어부 (62) 로서 기능한다.
기억 매체 (64) 는, 제어부 (62) 에 의한 제어에 필요한 데이터 등을 격납하고 있고, 버퍼 메모리로도 기능한다. 표시부 (66) 는, 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등에 의해 구성되고, 필요한 정보 등을 표시한다. 입력부 (60) 의 터치 패널은, 표시부 (66) 의 표시 화면에 형성되어 있다. 또한, 입력부 (60) 와 표시부 (66) 를 일체로 형성해도 된다.
제어부 (62) 는, 설정 변경부 (70), 모터 제어부 (72), 및 위치 결정부 (74) 를 갖는다. 설정 변경부 (70) 는, 지령 속도 (Vc) 및 시정수 (τ) 의 설정을 변경한다. 설정 변경부 (70) 는, 와이어 전극 (12) 과 가공 대상물 (W) 을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출하는 이동 접촉 검출시에 있어서의 지령 속도 (Vc) 및 시정수 (τ) 의 설정을 변경한다. 설정 변경부 (70) 는, 오퍼레이터에 의한 입력부 (60) 의 조작에 의해 입력된 속도 및 시간을 지령 속도 (Vc) 및 시정수 (τ) 로 하여 변경해도 되고, 미리 결정된 프로그램 (예를 들어, 이동 접촉 검출을 실시하기 위한 프로그램) 에 의해 지령 속도 (Vc) 및 시정수 (τ) 를 변경해도 된다.
지령 속도 (Vc) 는, 지지부 (52) (가공 대상물 (W)) 의 이동 속도 (요컨대, 가공 대상물 (W) 에 대한 와이어 전극 (12) 의 상대 이동 속도) (V) 를 지령하는 것으로, 지지부 (52) (가공 대상물 (W)) 는, 지령 속도 (Vc) 로 이동하도록 제어된다. 시정수 (τ) 는 정지되어 있는 지지부 (52) (가공 대상물 (W)) 를 지령 속도 (Vc) 로 이동시킬 때에, 정지되어 있는 지지부 (52) 가 지령 속도 (Vc) 가 될 때까지의 시간 (지연 시간), 및 지령 속도 (Vc) 로 이동하고 있는 지지부 (52) (가공 대상물 (W)) 를 정지시킬 때에, 지령 속도 (Vc) 로 이동하고 있는 지지부 (52) 가 정지될 때까지의 시간 (지연 시간) 을 나타낸다. 요컨대, 시정수 (τ) 는 목표가 되는 속도에 대한 지연 시간을 나타낸다.
모터 제어부 (72) 는, 이동 접촉 검출시에, 지지부 (52) (가공 대상물 (W)) 의 이동 속도 (V) 가, 설정 변경부 (70) 가 설정 변경한 시정수 (τ) 로 지령 속도 (Vc) 가 되도록, 서보 모터 (56X, 56Y) 를 제어한다. 본 제 1 실시형태에서는, 모터 제어부 (72) 는, 먼저, X 방향에 있어서의 가공 대상물 (W) 에 대한 와이어 전극 (12) 의 접촉 위치를 검출하기 위해서, 지지부 (52) 를 X 방향으로 이동시킨다. 그리고, 모터 제어부 (72) 는, Y 방향에 있어서의 가공 대상물 (W) 에 대한 와이어 전극 (12) 의 접촉 위치를 검출하기 위해서, 지지부 (52) 를 Y 방향으로 이동시킨다. 따라서, X 방향에 있어서의 이동 접촉 검출시에는, 모터 제어부 (72) 는, 지지부 (52) (가공 대상물 (W)) 의 X 방향의 이동 속도 (V) 가, 설정 변경부 (70) 가 설정 변경한 시정수 (τ) 로 지령 속도 (Vc) 가 되도록, 서보 모터 (56X) 를 제어한다. 마찬가지로, Y 방향에 있어서의 이동 접촉 검출시에는, 모터 제어부 (72) 는, 지지부 (52) (가공 대상물 (W)) 의 Y 방향의 이동 속도 (V) 가, 설정 변경부 (70) 가 설정 변경한 시정수 (τ) 로 지령 속도 (Vc) 가 되도록, 서보 모터 (56Y) 를 제어한다.
구체적으로는, 모터 제어부 (72) 는, 지지부 (52) 를 ＋X 방향으로 이동시킨 후, 접촉 검출부 (58) 에 의해 와이어 전극 (12) 과 가공 대상물 (W) (개시공 (Wa) 의 내벽) 의 접촉이 검출되면, 지지부 (52) 의 ＋X 방향으로의 이동을 정지시킨다. 그리고, 모터 제어부 (72) 는, 지지부 (52) 를 ―X 방향으로 이동시켜, 접촉 검출부 (58) 에 의해 와이어 전극 (12) 과 가공 대상물 (W) (개시공 (Wa) 의 내벽) 의 접촉이 검출되면, 지지부 (52) 의 ―X 방향으로의 이동을 정지시킨다. 또, 모터 제어부 (72) 는, 지지부 (52) 를 ＋Y 방향으로 이동시킨 후, 접촉 검출부 (58) 에 의해 와이어 전극 (12) 과 가공 대상물 (W) (개시공 (Wa) 의 내벽) 의 접촉이 검출되면, 지지부 (52) 의 ＋Y 방향으로의 이동을 정지시킨다. 그 후, 모터 제어부 (72) 는, 지지부 (52) 를 ―Y 방향으로 이동시켜, 접촉 검출부 (58) 에 의해 와이어 전극 (12) 과 가공 대상물 (W) (개시공 (Wa) 의 내벽) 의 접촉이 검출되면, 지지부 (52) 의 ―Y 방향으로의 이동을 정지시킨다.
이 지지부 (52) 의 ＋X 방향으로의 이동에 의해, 와이어 전극 (12) 은, 가공 대상물 (W) 에 대해 ―X 방향측으로 상대적으로 이동하고, 지지부 (52) 의 ―X 방향으로의 이동에 의해, 와이어 전극 (12) 은, 가공 대상물 (W) 에 대해 ＋X 방향측으로 상대적으로 이동한다. 또, 지지부 (52) 의 ＋Y 방향으로의 이동에 의해, 와이어 전극 (12) 은, 가공 대상물 (W) 에 대해 ―Y 방향측으로 상대적으로 이동하고, 지지부 (52) 의 ―Y 방향으로의 이동에 의해, 와이어 전극 (12) 은, 가공 대상물 (W) 에 대해 ＋Y 방향측으로 상대적으로 이동한다.
또한, 모터 제어부 (72) 는, 인코더 (57X, 57Y) 가 검출한 검출 신호를 사용하여 서보 모터 (56X, 56Y) 를 제어 (피드백 제어) 한다.
위치 결정부 (74) 는, 와이어 전극 (12) 과 개시공 (Wa) 의 ±X 방향측의 내벽의 접촉 위치, 와이어 전극 (12) 과 개시공 (Wa) 의 ±Y 방향측의 내벽의 접촉 위치를 기억 매체 (64) 에 기억시킨다. 위치 결정부 (74) 는, 와이어 전극 (12) 과 개시공 (Wa) 이 접촉했을 때의 인코더 (57X, 57Y) 의 검출 신호에 기초하여 접촉 위치를 결정해도 되고, 지지부 (52) 의 X 방향, Y 방향의 위치를 검출하는 위치 센서의 검출 결과에 기초하여 접촉 위치를 결정해도 된다.
위치 결정부 (74) 는, 기억 매체 (64) 에 기억시킨 복수의 접촉 위치에 기초하여, 와이어 전극 (12) 의 위치를 결정한다. 위치 결정부 (74) 는, 예를 들어, 복수의 접촉 위치에 기초하여, 개시공 (Wa) 의 중심 위치를 산출하고, 그 중심 위치를 와이어 전극 (12) 의 위치로서 결정한다. 위치 결정부 (74) 는, 결정한 와이어 전극 (12) 의 위치를 모터 제어부 (72) 에 출력한다.
모터 제어부 (72) 는, 위치 결정부 (74) 가 결정한 와이어 전극 (12) 의 위치에, 와이어 전극 (12) 이 위치하도록, 지지부 (52) 를 이동시킨다. 이로써, 와이어 전극 (12) 의 가공 대상물 (W) 에 대한 위치 결정이 실시된다.
여기서, 와이어 전극 (12) 의 이동 방식으로서, 「절삭 이송」과「신속 이송」이 있다. 이 「절삭 이송」은, 방전 가공 중에 와이어 전극 (12) 을 가공 대상물 (W) 에 대해 상대적으로 이동시키는 것이다. 한편, 「신속 이송」은, 방전 가공을 하고 있지 않을 때에 와이어 전극 (12) 의 위치 결정을 실시하기 위해서, 와이어 전극 (12) 을 가공 대상물 (W) 에 대해 상대적으로 이동시키는 것이다.
「절삭 이송」의 경우에는, 방전 가공 중에 실시되므로, 와이어 전극 (12) 의 이송 속도 (상대 이동 속도) (V) 는, 일반적으로, 비교적 느린 1 ∼ 50 ㎜/min 의 범위 내로 설정되어 있다. 예를 들어, 개시공 (Wa) 의 직경을 약 φ200 ㎜, 와이어 전극 (12) 의 상대 이동 속도 (V) 를 약 50 ㎜/min, 와이어 전극 (12) 의 위치로부터 와이어 전극 (12) 의 상대 이동 방향측의 개시공 (Wa) 의 내벽까지의 거리를 약 100 ㎜ 로 한다. 이 경우에는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 이동 접촉 검출시에 와이어 전극 (12) 이 가공 대상물 (W) 에 대해 상대 이동을 개시하여, 개시공 (Wa) 의 내벽에 접촉할 때까지, 2 분 정도 걸리게 된다. 따라서, 「절삭 이송」의 경우에는, 와이어 전극 (12) 이 가공 대상물 (W) 의 개시공 (Wa) 의 내벽에 접촉할 때까지 요하는 시간 (와이어 전극 (12) 의 상대 이동에 요하는 시간) 이 지나치게 길어진다.
한편, 「신속 이송」의 경우에는, 방전 가공 이외일 때에 실시되므로, 와이어 전극 (12) 의 이송 속도 (상대 이동 속도) (V) 는, 일반적으로, 900 ∼ 2000 ㎜/min 의 범위 내에서 설정되어 있다. 예를 들어, 개시공 (Wa) 의 직경을 약 φ200 ㎜, 와이어 전극 (12) 의 상대 이동 속도 (V) 를 약 2000 ㎜/min, 와이어 전극 (12) 의 위치로부터 와이어 전극 (12) 의 상대 이동 방향측의 개시공 (Wa) 의 내벽까지의 거리를 약 100 ㎜ 로 한다. 이 경우에는, 이동 접촉 검출시에 와이어 전극 (12) 이 가공 대상물 (W) 에 대해 상대 이동을 개시하여, 개시공 (Wa) 의 내벽에 접촉할 때까지, 0.05 분 정도 걸리게 된다. 이와 같이, 「신속 이송」의 경우에는, 「절삭 이송」에 비해 이송 속도가 상당히 빠르기 때문에, 와이어 전극 (12) 이 가공 대상물 (W) 의 개시공 (Wa) 의 내벽에 접촉할 때까지 요하는 시간 (와이어 전극 (12) 의 상대 이동에 요하는 시간) 을 짧게 할 수 있다.
와이어 전극 (12) 과 개시공 (Wa) 의 접촉을 검출했을 때에, 가공 대상물 (W) 에 대한 와이어 전극 (12) 의 상대 이동이 정지되도록 모터 제어부 (72) 가 서보 모터 (56X, 56Y) 를 제어하지만, 이송 속도가 빠르면 와이어 전극 (12) 의 상대 이동을 정지시키기 위한 이동 거리 (감속하고 나서 정지될 때까지의 거리) 가 길어져서, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 와이어 전극 (12) 이 절단되어 버린다.
따라서, 이동 접촉 검출시에, 「신속 이송」으로 와이어 전극 (12) 을 이동시키는 것은 어렵지만, 시정수를 짧게 하면, 와이어 전극 (12) 의 상대 이동을 정지시키기 위한 이동 거리가 짧아지기 때문에, 와이어 전극 (12) 의 절단을 방지하는 것이 가능해진다. 그러나, 가공 대상물 (W) 에 대한 와이어 전극 (12) 의 상대 이동 속도가 급격하게 감속해 버리기 때문에, 지지부 (52) 를 이동시키는 기계계 (예를 들어, 구동 기구 (55) 나 서보 모터 (56X, 56Y)) 의 쇼크가 지나치게 커진다.
그래서, 본 제 1 실시형태에서는, 이동 접촉 검출시의 가공 대상물 (W) 에 대한 와이어 전극 (12) 의 상대 이동 속도 (지지부 (52) 의 이동 속도) (V) 및 시정수 (τ) 를 가변으로 함으로써, 이와 같은 문제를 해결한다.
도 6 은, 본 제 1 실시형태의 제어 장치 (18) (제어부 (62)) 의 동작을 나타내는 플로 차트이다. 도 7A 는, 와이어 전극 (12) 의 가공 대상물 (W) 에 대한 상대 이동 속도 (지지부 (52) 의 이동 속도) (V) 를 나타내는 타임 차트이며, 도 7B 는, 와이어 전극 (12) 의 가공 대상물 (W) 에 대한 상대 이동 가속도 (지지부 (52) 의 이동 가속도) (A) 를 나타내는 타임 차트이다. 또한, 도 6 의 플로 차트가 나타내는 동작에 있어서는, 와이어 전극 (12) 을 가공 대상물 (W) 에 대해 X 방향으로 이동시키는 경우를 예로 들어 설명한다.
스텝 S1 에서, 설정 변경부 (70) 는, 이동 접촉 검출시에 있어서의 지령 속도 (Vc) 및 시정수 (τ) 의 설정을 변경한다. 설정 변경부 (70) 는, 오퍼레이터에 의한 입력부 (60) 의 조작에 기초하여 지령 속도 (Vc) 및 시정수 (τ) 의 설정을 변경해도 되고, 미리 결정된 프로그램 (예를 들어, 이동 접촉 검출을 실시하기 위한 프로그램) 에 기초하여 지령 속도 (Vc) 및 시정수 (τ) 의 설정을 변경해도 된다. 지령 속도 (Vc) 및 시정수 (τ) 는 개시공 (Wa) 의 직경의 크기나 형상에 따른 적절한 값으로 설정된다.
이어서, 스텝 S2 에서, 모터 제어부 (72) 는, 이동 접촉 검출시에, 스텝 S1 에서 설정 변경된 지령 속도 (Vc) 및 시정수 (τ) 에 기초하여 서보 모터 (56X) 를 제어하여, 가공 대상물 (W) 에 대한 와이어 전극 (12) 의 X 방향에 있어서의 상대 이동을 개시시킨다. 구체적으로는, 구동부인 지지부 (52) (가공 대상물 (W)) 를 X 방향으로 이동시킴으로써 와이어 전극 (12) 을 상대 이동시킨다. 모터 제어부 (72) 는, 가공 대상물 (W) 에 대한 와이어 전극 (12) 의 상대 이동 속도 (V) 가, 스텝 S1 에서 설정 변경된 시정수 (τ) 로 지령 속도 (Vc) 가 되도록, 서보 모터 (56X) 를 제어한다 (도 7A 참조). 이 때, 모터 제어부 (72) 는, 시정수 (τ) 가 경과할 때까지는, 와이어 전극 (12) 의 상대 이동 속도 (V) 가 벨형 가감 속도로 변화하도록, 서보 모터 (56X) 를 제어한다 (도 7B 참조).
이어서, 스텝 S3 에서, 모터 제어부 (72) 는, 접촉 검출부 (58) 에 의해 와이어 전극 (12) 과 가공 대상물 (W) (개시공 (Wa) 의 내벽) 의 접촉이 검출되었는지의 여부를 판단한다. 스텝 S3 에서, 접촉이 검출되어 있지 않는 것으로 판단하면 스텝 S3 에 머문다.
한편, 스텝 S3 에서, 접촉이 검출된 것으로 판단하면, 스텝 S4 로 진행되어, 모터 제어부 (72) 는, 와이어 전극 (12) 의 상대 이동을 정지시킨다. 모터 제어부 (72) 는, 지령 속도 (Vc) 로 가공 대상물 (W) 에 대해 상대 이동하고 있는 와이어 전극 (12) 이 시정수 (τ) 로 정지되 (상대 이동 속도 (V) 가 0 이 되) 도록, 서보 모터 (56X) 를 제어한다 (도 7A 참조). 이 때, 모터 제어부 (72) 는, 시정수 (τ) 가 경과할 때까지는, 와이어 전극 (12) 의 상대 이동 속도 (V) 가 벨형 가감 속도로 변화하도록, 서보 모터 (56X) 를 제어한다 (도 7B 참조). 그 후, 제어 장치 (18) 는, 와이어 전극 (12) 의 위치 결정을 위해서 필요한 다음의 동작으로 이행한다.
여기서, 지령 속도 (Vc) 를 약 900 ㎜/min, 시정수 (τ) 를 약 50 msec 로 함으로써, 와이어 전극 (12) 의 상대 이동이 정지되도록 서보 모터 (56X) 를 제어하고 나서, 실제로 정지될 때까지의 이동 거리를 약 1 ㎜ 로 억제할 수 있다. 따라서, 이동 접촉 검출시에 있어서의 와이어 전극 (12) 의 상대 이동의 시간을 짧게 할 수 있음과 함께, 와이어 전극 (12) 의 절단을 방지하고, 또한, 기계계의 쇼크를 완화시킬 수 있다.
[제 2 실시형태]
다음으로, 제 2 실시형태의 와이어 방전 가공기 (10A) 에 대해 설명한다. 도 8 은, 제 2 실시형태의 와이어 방전 가공기 (10A) 의 전기적인 개략 구성도이다. 또한, 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 상이한 지점만을 설명한다.
와이어 방전 가공기 (10A) 는, 와이어 전극 (12), 제어 장치 (18A), 전원 (50), 지지부 (52), X 축 이송 기구 (54X), Y 축 이송 기구 (54Y), 서보 모터 (56X, 56Y), 인코더 (57X, 57Y), 및 접촉 검출부 (58) 를 구비한다. 와이어 방전 가공기 (10A) 는, 서보 모터 (56X, 56Y) 에 흐르는 여자 전류를 검출하는 전류 센서 (80X, 80Y) 를 추가로 구비한다. 전류 센서 (80X, 80Y) 의 검출 신호는, 제어 장치 (18A) 에 보내진다.
도 9 는, 제어 장치 (18A) 의 구성을 나타내는 도면이다. 제어 장치 (18A) 는, 입력부 (60), 제어부 (62A), 기억 매체 (64), 및 표시부 (66) 를 구비한다. 제어부 (62A) 는, 설정 변경부 (82), 부하 토크 추정부 (84), 임계값 설정부 (86), 모터 제어부 (88), 및 위치 결정부 (90) 를 갖는다.
설정 변경부 (82) 는, 이동 접촉 검출시에 있어서의 지령 가속도 (Ac) 의 설정을 변경한다. 설정 변경부 (82) 는, 오퍼레이터에 의한 입력부 (60) 의 조작에 의해 입력된 가속도를 지령 가속도 (Ac) 로 하여 변경해도 되고, 미리 결정된 프로그램 (예를 들어, 이동 접촉 검출을 실시하기 위한 프로그램) 에 기초하여 지령 가속도 (Ac) 를 변경해도 된다. 설정 변경부 (82) 는, 설정 변경한 지령 가속도 (Ac) 에 기초하여, 지령 속도 (Vc) 를 시간의 경과와 함께 변경한다. 요컨대, 지령 속도 (Vc) 가 지령 가속도 (Ac) 로 가속하도록, 지령 속도 (Vc) 를 변화시킨다.
부하 토크 추정부 (84) 는, 이동 접촉 검출시에, 서보 모터 (56X, 56Y) 의 부하 토크를 추정한다. 부하 토크 추정부 (84) 는, 전류 센서 (80X, 80Y) 가 검출한 전류값에 기초하여, 서보 모터 (56X, 56Y) 의 부하 토크 (TL) 를 추정한다. 이 부하 토크 (TL) 의 추정은, 공지 기술인 것을 사용해도 된다.
임계값 설정부 (86) 는, 이동 접촉 검출시에 있어서의 서보 모터 (56X, 56Y) 의 부하 토크 (TL) 의 임계값 (Th) 을 설정한다. 임계값 설정부 (86) 는, 오퍼레이터에 의한 입력부 (60) 의 조작에 의해 입력된 값을 임계값 (Th) 으로서 설정해도 되고, 미리 결정된 프로그램 (예를 들어, 이동 접촉 검출을 실시하기 위한 프로그램) 에 기초하여 임계값 (Th) 을 설정해도 된다.
모터 제어부 (88) 는, 이동 접촉 검출시에, 설정 변경부 (82) 가 변경한 지령 속도 (Vc) 로 지지부 (52) 가 이동하도록, 서보 모터 (56X, 56Y) 를 제어한다. 여기서, 지령 속도 (Vc) 는, 지령 가속도 (Ac) 에 기초하여 시간의 경과와 함께 변화되고 있으므로, 모터 제어부 (88) 는, 지지부 (52) (가공 대상물 (W)) 의 이동 속도 (V) 가, 설정 변경부 (82) 가 설정 변경한 지령 가속도 (Ac) 로 가속하도록, 서보 모터 (56X, 56Y) 를 제어하고 있게 된다. 모터 제어부 (88) 는, 이동 접촉 검출시에 지지부 (52) 를 X 방향 (±X 방향) 으로 이동시키는 경우에는, 설정 변경부 (82) 가 설정 변경한 지령 가속도 (Ac) 로 지지부 (52) 가 가속하도록 서보 모터 (56X) 를 제어한다. 모터 제어부 (88) 는, 이동 접촉 검출시에 지지부 (52) 를 Y 방향 (±Y 방향) 으로 이동시키는 경우에는, 설정 변경부 (82) 가 설정 변경한 지령 가속도 (Ac) 로 지지부 (52) 가 가속하도록 서보 모터 (56Y) 를 제어한다.
설정 변경부 (82) 는, 부하 토크 추정부 (84) 가 추정한 부하 토크 (TL) 가 임계값 (Th) 을 초과할 때까지, 지령 가속도 (Ac) 에 기초하여 지령 속도 (Vc) 를 시간의 경과와 함께 변경시켜, 부하 토크 (TL) 가 임계값 (Th) 을 초과하면, 지지부 (52) 가 등속으로 이동하도록, 지령 속도 (Vc) 의 변경을 중지시키고, 지령 속도 (Vc) 를 고정시킨다. 따라서, 모터 제어부 (88) 는, 부하 토크 추정부 (84) 가 추정한 부하 토크 (TL) 가 임계값 (Th) 을 초과할 때까지, 설정 변경부 (82) 가 설정 변경한 지령 가속도 (Ac) 로 지지부 (52) 가 가속하도록 서보 모터 (56X, 56Y) 를 제어하게 된다. 그리고, 모터 제어부 (88) 는, 부하 토크 추정부 (84) 가 추정한 부하 토크 (TL) 가 임계값 (Th) 을 초과하면, 그 때의 지지부 (52) 의 이동 속도 (V) 로 지지부 (52) 가 이동하도록, 서보 모터 (56X, 56Y) 를 제어하게 된다.
위치 결정부 (90) 는, 와이어 전극 (12) 과 개시공 (Wa) 의 ±X 방향측의 내벽의 접촉 위치, 와이어 전극 (12) 과 개시공 (Wa) 의 ±Y 방향측의 내벽의 접촉 위치를 기억 매체 (64) 에 기억시킨다. 위치 결정부 (90) 는, 와이어 전극 (12) 과 개시공 (Wa) 이 접촉했을 때의 인코더 (57X, 57Y) 의 검출 신호에 기초하여 접촉 위치를 결정해도 되고, 지지부 (52) 의 X 방향, Y 방향의 위치를 검출하는 위치 센서의 검출 결과에 기초하여 접촉 위치를 결정해도 된다.
위치 결정부 (90) 는, 기억 매체 (64) 에 기억시킨 복수의 접촉 위치에 기초하여, 와이어 전극 (12) 의 위치를 결정한다. 위치 결정부 (90) 는, 예를 들어, 복수의 접촉 위치에 기초하여, 개시공 (Wa) 의 중심 위치를 산출하고, 그 중심 위치를 와이어 전극 (12) 의 위치로서 결정한다. 위치 결정부 (90) 는, 결정한 와이어 전극 (12) 의 위치를 모터 제어부 (88) 에 출력한다. 이 위치 결정부 (90) 는, 상기 제 1 실시형태의 위치 결정부 (74) 와 동일하다.
모터 제어부 (88) 는, 위치 결정부 (90) 가 결정한 와이어 전극 (12) 의 위치에, 와이어 전극 (12) 이 위치하도록, 지지부 (52) 를 이동시킨다. 이로써, 와이어 전극 (12) 의 가공 대상물 (W) 에 대한 위치 결정이 실시된다.
도 10 은, 본 제 2 실시형태의 제어 장치 (18A) (제어부 (62A)) 의 동작을 나타내는 플로 차트이다. 또한, 도 10 의 플로 차트가 나타내는 동작에 있어서는, 와이어 전극 (12) 을 가공 대상물 (W) 에 대해 X 방향으로 이동시키는 경우를 예로 들어 설명한다.
스텝 S11 에서, 설정 변경부 (82) 는, 이동 접촉 검출시에 있어서의 지령 가속도 (Ac) 의 설정을 변경한다. 설정 변경부 (82) 는, 오퍼레이터에 의한 입력부 (60) 의 조작에 기초하여 지령 가속도 (Ac) 의 설정을 변경해도 되고, 미리 결정된 프로그램 (예를 들어, 이동 접촉 검출을 실시하기 위한 프로그램) 에 기초하여 지령 가속도 (Ac) 의 설정을 변경해도 된다. 지령 가속도 (Ac) 는, 개시공 (Wa) 의 직경의 크기나 형상에 따른 적절한 값으로 설정된다.
이어서, 스텝 S12 에서, 임계값 설정부 (86) 는, 부하 토크 (TL) 의 임계값 (Th) 을 설정한다. 임계값 설정부 (86) 는, 오퍼레이터에 의한 입력부 (60) 의 조작에 의해 입력된 값을 임계값 (Th) 으로서 설정해도 되고, 미리 결정된 프로그램 (예를 들어, 이동 접촉 검출을 실시하기 위한 프로그램) 에 기초하여 임계값 (Th) 을 설정해도 된다.
이어서, 스텝 S13 에서, 모터 제어부 (88) 는, 이동 접촉 검출시에, 스텝 S11 에서 설정 변경된 지령 가속도 (Ac) 에 기초하여 서보 모터 (56X) 를 제어하여, 가공 대상물 (W) 에 대한 와이어 전극 (12) 의 X 방향에 있어서의 상대 이동을 개시시킨다. 구체적으로는, 구동부인 지지부 (52) (가공 대상물 (W)) 를 X 방향으로 이동시킴으로써 와이어 전극 (12) 을 상대 이동시킨다. 모터 제어부 (88) 는, 가공 대상물 (W) 에 대한 와이어 전극 (12) 의 상대 이동 속도 (V) 가 스텝 S11 에서 설정 변경된 지령 가속도 (Ac) 로 가속하도록, 서보 모터 (56X) 를 제어한다.
이어서, 스텝 S14 에서, 부하 토크 추정부 (84) 는, 서보 모터 (56X) 의 부하 토크 (TL) 의 추정을 개시한다. 부하 토크 추정부 (84) 는, 전류 센서 (80X) 가 검출한 전류값에 기초하여 서보 모터 (56X) 의 부하 토크 (TL) 를 추정한다.
이어서, 스텝 S15 에서, 모터 제어부 (88) 는, 스텝 S14 에서 추정한 현재의 부하 토크 (TL) 가 임계값 (Th) 을 초과했는지의 여부를 판단한다. 스텝 S15 에서, 추정한 부하 토크 (TL) 가 임계값 (Th) 을 초과하고 있지 않은 것으로 판단하면 그대로 스텝 S17 로 진행된다.
한편, 스텝 S15 에서, 추정한 부하 토크 (TL) 가 임계값 (Th) 을 초과한 것으로 판단하면, 모터 제어부 (88) 는, 와이어 전극 (12) 이 등속으로 가공 대상물 (W) 에 대해 X 방향으로 상대 이동하도록 서보 모터 (56X) 를 제어하여 (스텝 S16), 스텝 S17 로 진행된다. 구체적으로는, 모터 제어부 (88) 는, 추정한 부하 토크 (TL) 가 임계값 (Th) 을 초과한 것으로 판단하면, 그 때의 와이어 전극 (12) 의 상대 이동 속도 (V) 로 와이어 전극 (12) 이 가공 대상물 (W) 에 대해 상대 이동하도록, 서보 모터 (56X) 를 제어한다.
스텝 S17 로 진행되면, 모터 제어부 (88) 는, 접촉 검출부 (58) 에 의해 와이어 전극 (12) 과 가공 대상물 (W) (개시공 (Wa) 의 내벽) 의 접촉이 검출되었는지의 여부를 판단한다. 스텝 S17 에서, 접촉이 검출되어 있지 않은 것으로 판단하면 스텝 S15 로 되돌아와서, 상기한 동작을 반복한다. 이 때, 스텝 S15 에서, 한 번, 추정된 부하 토크 (TL) 가 임계값 (Th) 을 초과한 것으로 판단되면, 그 이후에는, 스텝 S15 에서 "예" 로 분기한다.
스텝 S17 에서, 접촉이 검출된 것으로 판단하면, 모터 제어부 (88) 는, 와이어 전극 (12) 의 가공 대상물 (W) 에 대한 상대 이동이 정지되도록, 서보 모터 (56X) 를 제어한다. 그 후, 제어 장치 (18A) 는, 와이어 전극 (12) 의 위치 결정을 위해서 필요한 다음의 동작으로 이행한다.
가공 대상물 (W) 에 대한 와이어 전극 (12) 의 상대 이동을 정지시킬 때에, 급격한 속도 저하에 의해 발생하는 기계계의 쇼크를 저감시키기 위해서, 임계값 (Th) 을 낮게 설정해 둔다. 이로써, 이동 접촉 검출시에 있어서의 와이어 전극 (12) 의 상대 이동의 시간을 짧게 할 수 있음과 함께, 와이어 전극 (12) 의 절단을 방지하고, 또한, 기계계의 쇼크를 완화시킬 수 있다. 요컨대, 와이어 전극 (12) 의 상대 이동을 정지시킬 때의 급격한 속도 저하에 의해 발생하는 기계계의 쇼크가 소정값 이하가 되는 것과 같은 임계값 (Th) 으로 설정해 두면 된다.
[변형예]
상기 각 실시형태는, 이하와 같은 변형도 가능하다.
(변형예 1) 상기한 각 실시형태에서는, 지지부 (구동부) (52) 를 이동시킴으로써, 와이어 전극 (12) 을 가공 대상물 (W) 에 대해 상대 이동시키도록 했지만, 와이어 전극 (12) 을 이동시킴으로써, 와이어 전극 (12) 을 가공 대상물 (W) 에 대해 상대 이동시키도록 해도 된다. 이 경우에는, 적어도 상하의 와이어 가이드 (32, 34) 가 X 방향, Y 방향으로 이동하게 되어, 상하의 와이어 가이드 (32, 34) 를 X 방향, Y 방향으로 이동시키기 위한 부재가 구동부 (제 1 실시형태의 지지부 (52) 에 상당) 가 된다.
(변형예 2) 상기한 각 실시형태에서는, 이동 접촉 검출시에, 와이어 전극 (12) 을 가공 대상물 (W) 에 대해 X 방향 및 Y 방향의 일방으로만 상대 이동시키도록 했지만, 와이어 전극 (12) 을 가공 대상물 (W) 에 대해 X 방향 및 Y 방향으로 동시에 상대 이동시켜도 된다. 이 경우에는, 모터 제어부 (88) 는, 와이어 전극 (12) 의 가공 대상물 (W) 에 대한 X 방향의 상대 이동과, 와이어 전극 (12) 의 가공 대상물 (W) 에 대한 Y 방향의 상대 이동이 동기하도록, 서보 모터 (56X, 56Y) 를 제어하면 된다.
이 경우에는, 설정 변경부 (70, 82) 는, X 방향 및 Y 방향의 각각에 대해 지령 속도 (Vc), 지령 가속도 (Ac) 의 설정을 개별적으로 변경해도 된다. 또, 임계값 설정부 (86) 도, X 방향 및 Y 방향의 각각에 대해 임계값 (Th) 을 개별적으로 설정해도 된다.
또, 모터 제어부 (88) 는, 서보 모터 (56X) 의 부하 토크 (TL) 와 서보 모터 (56Y) 의 부하 토크 (TL) 의 어느 일방이 임계값 (Th) 을 초과한 경우에, 가공 대상물 (W) 에 대해 와이어 전극 (12) 이 X 방향 및 Y 방향 모두 등속으로 상대 이동하도록 서보 모터 (56X, 56Y) 를 제어하는 것이 바람직하다.
(변형예 3) 상기 각 실시형태에서는, 가공 대상물 (W) 에 대한 와이어 전극 (12) 의 위치 결정을 예로 들어 설명했지만, 와이어 전극 (12) 과 측정 대상물 (W) 을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출함으로써, 측정 대상물 (W) 의 형상 측정을 실시하는 경우에 대해서도 적용할 수 있다. 요컨대, 와이어 전극 (12) 과 측정 대상물 (W) 의 접촉 위치를 복수 취득함으로써, 측정 대상물 (W) 의 형상을 측정할 수 있다. 이 경우에는, 위치 결정부 (74, 90) 대신에 형상 측정부가 형성되게 된다.
이상과 같이, 상기 각 실시형태 및 변형예 1 ∼ 3 에서 설명한 와이어 방전 가공기 (10) (또는 10A) 는, 상하의 와이어 가이드 (32, 34) 에 의해 지지된 와이어 전극 (12) 과 측정 대상물 (W) 을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출함으로써, 와이어 전극 (12) 의 위치 결정 또는 측정 대상물 (W) 의 형상 측정을 실시한다. 와이어 방전 가공기 (10) (또는 10A) 는, 측정 대상물 (W) 에 대해 와이어 전극 (12) 을 상대 이동시키기 위한 지지부 (52) 와, 지지부 (52) 를 이동시키는 서보 모터 (56X, 56Y) 와, 지령 속도 (Vc) 의 설정을 변경하는 설정 변경부 (70) (또는 82) 와, 와이어 전극 (12) 과 측정 대상물 (W) 을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출하는 이동 접촉 검출시에, 설정 변경부 (70) (또는 82) 가 설정 변경한 지령 속도 (Vc) 에 기초하여, 와이어 전극 (12) 이 가공 대상물 (W) 에 대해 상대 이동하도록, 서보 모터 (56X, 56Y) 를 제어하는 모터 제어부 (72) (또는 88) 를 구비한다.
이와 같이, 이동 접촉 검출시에 있어서의 지령 속도 (Vc) 의 설정을 임의로 변경할 수 있도록 했으므로, 이동 접촉 검출시에 최적인 속도, 가속도로 와이어 전극 (12) 을 상대 이동시킬 수 있다. 따라서, 이동 접촉 검출시에 있어서의 와이어 전극 (12) 의 상대 이동에 요하는 시간을 짧게 함과 함께, 와이어 전극 (12) 의 절단을 방지하고, 또한, 상대 이동시의 가감속에 의한 기계계의 쇼크를 억제할 수 있다.
와이어 방전 가공기 (10) 는, 와이어 전극 (12) 과 측정 대상물 (W) 의 접촉을 검출하는 접촉 검출부 (58) 를 구비한다. 설정 변경부 (70) 는, 시정수 (τ) 의 설정을 추가로 변경해도 된다. 모터 제어부 (72) 는, 이동 접촉 검출시에, 와이어 전극 (12) 의 가공 대상물 (W) 에 대한 상대 이동 속도 (V) 가 시정수 (τ) 로 지령 속도 (Vc) 가 되도록, 서보 모터 (56X, 56Y) 를 제어하여, 와이어 전극 (12) 을 가공 대상물 (W) 에 대해 상대 이동시키고, 접촉 검출부 (58) 에 의해 와이어 전극 (12) 과 측정 대상물 (W) 의 접촉이 검출된 경우에는, 지령 속도 (Vc) 로 가공 대상물 (W) 에 대해 상대 이동하고 있는 와이어 전극 (12) 이 시정수 (τ) 로 정지되도록, 서보 모터 (56X, 56Y) 를 제어해도 된다.
이와 같이, 이동 접촉 검출시에 있어서의 지령 속도 (Vc) 외에 시정수 (τ) 의 설정도 임의로 변경할 수 있도록 했으므로, 이동 접촉 검출시에 보다 최적인 속도, 가속도로 와이어 전극 (12) 을 상대 이동시킬 수 있다. 따라서, 이동 접촉 검출시에 있어서의 와이어 전극 (12) 의 상대 이동에 요하는 시간을 짧게 함과 함께, 와이어 전극 (12) 의 절단을 방지하고, 또한, 상대 이동시의 가감속에 의한 기계계의 쇼크를 더욱 억제할 수 있다.
이 때, 모터 제어부 (72) 는, 시정수 (τ) 가 경과할 때까지는, 와이어 전극 (12) 의 가공 대상물 (W) 에 대한 상대 이동 속도 (V) 가, 벨형 가감 속도로 변화하도록, 서보 모터를 제어해도 된다. 이로써, 상대 이동시의 가감속에 의한 기계계의 쇼크를 더욱 억제할 수 있다.
와이어 방전 가공기 (10A) 는, 서보 모터 (56X, 56Y) 의 부하 토크 (TL) 를 추정하는 부하 토크 추정부 (84) 와, 부하 토크 (TL) 의 임계값 (Th) 을 설정하는 임계값 설정부 (86) 를 추가로 구비해도 된다. 설정 변경부 (82) 는, 지령 가속도 (Ac) 의 설정을 변경하고, 이동 접촉 검출시에, 부하 토크 추정부 (84) 가 추정한 부하 토크 (TL) 가 임계값 (Th) 을 초과할 때까지, 지령 가속도 (Ac) 에 기초하여 지령 속도 (Vc) 를 시간의 경과와 함께 변경하고, 부하 토크 (TL) 가 임계값 (Th) 을 초과한 경우에는, 와이어 전극 (12) 이 가공 대상물 (W) 에 대해 등속으로 상대 이동하도록, 지령 속도 (Vc) 를 고정시켜도 된다.
이와 같이, 이동 접촉 검출시에 있어서의 지령 가속도 (Ac) 및 임계값 (Th) 을 임의로 설정할 수 있도록 했으므로, 이동 접촉 검출시에 최적인 속도, 가속도로 와이어 전극 (12) 을 상대 이동시킬 수 있다. 따라서, 이동 접촉 검출시에 있어서의 와이어 전극 (12) 의 상대 이동에 요하는 시간을 짧게 함과 함께, 와이어 전극 (12) 의 절단을 방지하고, 또한, 상대 이동시의 가감속에 의한 기계계의 쇼크를 더욱 억제할 수 있다.
와이어 방전 가공기 (10A) 는, 와이어 전극 (12) 과 측정 대상물 (W) 의 접촉을 검출하는 접촉 검출부 (58) 를 구비한다. 모터 제어부 (88) 는, 접촉 검출부 (58) 에 의해 와이어 전극 (12) 과 측정 대상물 (W) 의 접촉이 검출된 경우에는, 와이어 전극 (12) 의 가공 대상물 (W) 에 대한 상대 이동이 정지되도록, 서보 모터 (56X, 56Y) 를 제어한다. 이로써, 와이어 전극 (12) 의 절단을 방지할 수 있다.

Claims (10)

  1. 상하의 와이어 가이드에 의해 지지된 와이어 전극과 측정 대상물을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출함으로써, 상기 와이어 전극의 위치 결정 또는 상기 측정 대상물의 형상 측정을 실시하는 와이어 방전 가공기로서,
    상기 측정 대상물에 대해 상기 와이어 전극을 상대 이동시키기 위한 구동부와,
    상기 구동부를 이동시키는 서보 모터와,
    지령 속도의 설정을 변경하는 설정 변경부와,
    상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출하는 이동 접촉 검출시에, 상기 지령 속도에 기초하여, 상기 와이어 전극이 상기 측정 대상물에 대해 상대 이동하도록, 상기 서보 모터를 제어하는 모터 제어부와,
    상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물의 접촉을 검출하는 접촉 검출부를 구비하고,
    상기 설정 변경부는, 시정수의 설정을 추가로 변경하고,
    상기 모터 제어부는, 상기 이동 접촉 검출시에, 상기 와이어 전극의 상기 측정 대상물에 대한 상대 이동 속도가 상기 시정수로 상기 지령 속도가 되도록, 상기 서보 모터를 제어하여, 상기 와이어 전극을 상기 측정 대상물에 대해 상대 이동시키고, 상기 접촉 검출부에 의해 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물의 접촉이 검출된 경우에는, 상기 지령 속도로 상기 측정 대상물에 대해 상대 이동하고 있는 상기 와이어 전극이 상기 시정수로 정지되도록, 상기 서보 모터를 제어하는, 와이어 방전 가공기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터 제어부는, 상기 시정수가 경과할 때까지는, 상기 와이어 전극의 상기 측정 대상물에 대한 상대 이동 속도가, 벨형 가감 속도로 변화하도록, 상기 서보 모터를 제어하는, 와이어 방전 가공기.
  3. 상하의 와이어 가이드에 의해 지지된 와이어 전극과 측정 대상물을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출함으로써, 상기 와이어 전극의 위치 결정 또는 상기 측정 대상물의 형상 측정을 실시하는 와이어 방전 가공기로서,
    상기 측정 대상물에 대해 상기 와이어 전극을 상대 이동시키기 위한 구동부와,
    상기 구동부를 이동시키는 서보 모터와,
    지령 속도의 설정을 변경하는 설정 변경부와,
    상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출하는 이동 접촉 검출시에, 상기 지령 속도에 기초하여, 상기 와이어 전극이 상기 측정 대상물에 대해 상대 이동하도록, 상기 서보 모터를 제어하는 모터 제어부와,
    상기 서보 모터의 부하 토크를 추정하는 부하 토크 추정부와,
    상기 부하 토크의 임계값을 설정하는 임계값 설정부를 구비하고,
    상기 설정 변경부는, 지령 가속도의 설정을 변경하고, 상기 이동 접촉 검출시에, 상기 부하 토크 추정부가 추정한 상기 부하 토크가 상기 임계값을 초과할 때까지, 상기 지령 가속도에 기초하여 상기 지령 속도를 시간의 경과와 함께 변경하고, 상기 부하 토크가 상기 임계값을 초과한 경우에는, 상기 와이어 전극이 상기 측정 대상물에 대해 등속으로 상대 이동하도록, 상기 지령 속도를 고정시키는, 와이어 방전 가공기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물의 접촉을 검출하는 접촉 검출부를 구비하고,
    상기 모터 제어부는, 상기 접촉 검출부에 의해 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물의 접촉이 검출된 경우에는, 상기 와이어 전극의 상기 측정 대상물에 대한 상대 이동이 정지되도록, 상기 서보 모터를 제어하는, 와이어 방전 가공기.
  5. 측정 대상물에 대해 상하의 와이어 가이드에 의해 지지된 와이어 전극을 상대 이동시키기 위한 구동부와, 상기 구동부를 이동시키는 서보 모터와, 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물의 접촉을 검출하는 접촉 검출부를 구비하고, 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출함으로써, 상기 와이어 전극의 위치 결정 또는 상기 측정 대상물의 형상 측정을 실시하는 와이어 방전 가공기의 측정 방법으로서,
    지령 속도의 설정을 변경하는 설정 변경 스텝과,
    상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출하는 이동 접촉 검출시에, 상기 지령 속도에 기초하여, 상기 와이어 전극이 상기 측정 대상물에 대해 상대 이동하도록, 상기 서보 모터를 제어하는 모터 제어 스텝을 포함하고,
    상기 설정 변경 스텝은, 시정수의 설정을 추가로 변경하고,
    상기 모터 제어 스텝은, 상기 이동 접촉 검출시에, 상기 와이어 전극의 상기 측정 대상물에 대한 상대 이동 속도가 상기 시정수로 상기 지령 속도가 되도록, 상기 서보 모터를 제어하여, 상기 와이어 전극을 상기 측정 대상물에 대해 상대 이동시키고, 상기 접촉 검출부에 의해 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물의 접촉이 검출된 경우에는, 상기 지령 속도로 상기 측정 대상물에 대해 상대 이동하고 있는 상기 와이어 전극이 상기 시정수로 정지되도록, 상기 서보 모터를 제어하는, 측정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 모터 제어 스텝은, 상기 시정수가 경과할 때까지는, 상기 와이어 전극의 상기 측정 대상물에 대한 상대 이동 속도가, 벨형 가감 속도로 변화하도록, 상기 서보 모터를 제어하는, 측정 방법.
  7. 측정 대상물에 대해 상하의 와이어 가이드에 의해 지지된 와이어 전극을 상대 이동시키기 위한 구동부와, 상기 구동부를 이동시키는 서보 모터와, 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물의 접촉을 검출하는 접촉 검출부를 구비하고, 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출함으로써, 상기 와이어 전극의 위치 결정 또는 상기 측정 대상물의 형상 측정을 실시하는 와이어 방전 가공기의 측정 방법으로서,
    지령 속도의 설정을 변경하는 설정 변경 스텝과,
    상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물을 상대적으로 이동시켜 그 접촉을 검출하는 이동 접촉 검출시에, 상기 지령 속도에 기초하여, 상기 와이어 전극이 상기 측정 대상물에 대해 상대 이동하도록, 상기 서보 모터를 제어하는 모터 제어 스텝과,
    상기 서보 모터의 부하 토크를 추정하는 부하 토크 추정 스텝과,
    상기 부하 토크의 임계값을 설정하는 임계값 설정 스텝을 포함하고,
    상기 설정 변경 스텝은, 지령 가속도의 설정을 변경하고, 상기 이동 접촉 검출시에, 상기 부하 토크 추정 스텝이 추정한 상기 부하 토크가 상기 임계값을 초과할 때까지, 상기 지령 가속도에 기초하여 상기 지령 속도를 시간의 경과와 함께 변경하고, 상기 부하 토크가 상기 임계값을 초과한 경우에는, 상기 와이어 전극이 상기 측정 대상물에 대해 등속으로 상대 이동하도록, 상기 지령 속도를 고정시키는, 측정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 모터 제어 스텝은, 상기 접촉 검출부에 의해 상기 와이어 전극과 상기 측정 대상물의 접촉이 검출된 경우에는, 상기 와이어 전극의 상기 측정 대상물에 대한 상대 이동이 정지되도록, 상기 서보 모터를 제어하는, 측정 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020170105936A 2016-08-24 2017-08-22 와이어 방전 가공기 및 측정 방법 KR101964522B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016163387A JP6423832B2 (ja) 2016-08-24 2016-08-24 ワイヤ放電加工機および測定方法
JPJP-P-2016-163387 2016-08-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180022588A KR20180022588A (ko) 2018-03-06
KR101964522B1 true KR101964522B1 (ko) 2019-04-01

Family

ID=59655818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170105936A KR101964522B1 (ko) 2016-08-24 2017-08-22 와이어 방전 가공기 및 측정 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10315261B2 (ko)
EP (1) EP3290140B1 (ko)
JP (1) JP6423832B2 (ko)
KR (1) KR101964522B1 (ko)
CN (1) CN107775131B (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7010872B2 (ja) * 2019-03-27 2022-01-26 ファナック株式会社 ワイヤ放電加工機および端面位置決定方法
JP7372070B2 (ja) * 2019-07-31 2023-10-31 ファナック株式会社 ワイヤ放電加工機および制御方法
KR20220127263A (ko) * 2020-01-28 2022-09-19 화낙 코퍼레이션 와이어 방전가공기의 제어 장치 및 추정 방법
TWI786638B (zh) * 2021-05-18 2022-12-11 徠通科技股份有限公司 線切割機快速尋邊方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030155881A1 (en) 2002-01-10 2003-08-21 Siemens Aktiengesellschaft Method for adapting jerk profiles through jerk limitation for minimizing excitations of oscillations during movement of a machine element
JP2004314191A (ja) 2003-04-11 2004-11-11 Sodick Co Ltd ワイヤカット放電加工における位置決め方法
WO2012140723A1 (ja) 2011-04-11 2012-10-18 三菱電機株式会社 放電加工装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56139836A (en) * 1980-03-31 1981-10-31 Mitsubishi Electric Corp Electrospark machining apparatus
JPH07314254A (ja) 1994-05-30 1995-12-05 Fanuc Ltd ワイヤ放電加工機における加工開始穴の中心出し方法
KR970707477A (ko) 1994-10-21 1997-12-01 퀼;노르트만 졸팅 제한에 의한 속도 제어 방법 및 장치(velocity control with limited jolting)
JPH08243846A (ja) * 1995-03-06 1996-09-24 Mitsubishi Electric Corp ワイヤ放電加工装置及び方法
JP3540474B2 (ja) * 1995-11-11 2004-07-07 株式会社ソディック ワイヤ放電加工装置の基準接触位置の位置決め方法及びその装置
JP3805334B2 (ja) * 2003-10-07 2006-08-02 ファナック株式会社 ワイヤ放電加工機
CN101670472B (zh) * 2008-09-12 2011-06-08 财团法人工业技术研究院 线切割电化学放电加工进给控制方法与装置
JP5220179B2 (ja) * 2011-12-09 2013-06-26 株式会社ソディック ワイヤ放電加工機
JP5977294B2 (ja) * 2014-08-11 2016-08-24 ファナック株式会社 放電加工が可能なワークか判別するワイヤ放電加工機
JP6567853B2 (ja) * 2015-03-30 2019-08-28 ファナック株式会社 軸送り特性を変更する放電加工機

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030155881A1 (en) 2002-01-10 2003-08-21 Siemens Aktiengesellschaft Method for adapting jerk profiles through jerk limitation for minimizing excitations of oscillations during movement of a machine element
JP2004314191A (ja) 2003-04-11 2004-11-11 Sodick Co Ltd ワイヤカット放電加工における位置決め方法
WO2012140723A1 (ja) 2011-04-11 2012-10-18 三菱電機株式会社 放電加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107775131B (zh) 2019-02-26
JP2018030189A (ja) 2018-03-01
US10315261B2 (en) 2019-06-11
EP3290140B1 (en) 2023-08-30
CN107775131A (zh) 2018-03-09
EP3290140A1 (en) 2018-03-07
US20180056420A1 (en) 2018-03-01
JP6423832B2 (ja) 2018-11-14
KR20180022588A (ko) 2018-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101964522B1 (ko) 와이어 방전 가공기 및 측정 방법
JP6404968B2 (ja) ワイヤ放電加工機
EP2985105B1 (en) Wire electric discharge machine determining whether or not electrical discharge machining of workpiece can be perfomed
JP2006205289A (ja) 工具寿命予測装置
JP6734321B2 (ja) ワイヤ放電加工機および放電加工方法
CN108788347B (zh) 线放电加工机、线放电加工***以及夹具
CN110858071A (zh) 控制装置及轴向进给控制方法
JP4135612B2 (ja) ワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工機の加工基準位置決定方法
JPH11188603A (ja) ワイヤ式切断加工装置における被切断材の送り速度制御装置および方法
JP4027834B2 (ja) ワイヤカット放電加工における位置決め方法
EP3785836A1 (en) Wire electrical discharge machine and control method
KR20160117257A (ko) 축이송 특성을 변경하는 방전 가공기
WO1995014548A1 (en) Method and apparatus for controlling wire electrode tension
US11618093B2 (en) Controlling wire electrical discharge during the machining process
CN111531236B (zh) 线放电加工机
JP7155843B2 (ja) 工作機械及び加工方法
JP2005199390A (ja) 切削加工装置
JP2020175479A (ja) ワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工方法
JP3691892B2 (ja) ワイヤカット放電加工装置に於けるワイヤ電極の垂直出し方法
JPH0671517A (ja) 放電加工機の制御方法
JP2019063943A (ja) ワイヤ放電加工機および推定方法
JPS60108229A (ja) 放電加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant