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CN111531236B - 线放电加工机 - Google Patents

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CN111531236B
CN111531236B CN202010080670.4A CN202010080670A CN111531236B CN 111531236 B CN111531236 B CN 111531236B CN 202010080670 A CN202010080670 A CN 202010080670A CN 111531236 B CN111531236 B CN 111531236B
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Abstract

本发明提供一种线放电加工机(10)，具备：支持线电极(14)的上线引导件(16)和下线引导件(18)；探头(32)，其被设在设置有上线引导件(16)的上引导模块(20)；偏移存储部(46)，其存储从上线引导件(16)到探头(32)的偏移量；位置位移驱动部(24)，其使工作台(12)与上下线引导件(16、18)的相对位置发生位移；驱动控制部(40)，其控制位置位移驱动部(24)；接触位置计算部(44)，其计算接触时的探头(32)的位置即接触位置；加工开始位置计算部(48)，其根据至少2个接触位置和偏移量，计算出线电极(14)的加工开始位置，其中，驱动控制部(40)控制位置位移驱动部(24)，使得线电极(14)的位置成为加工开始位置。

Description

线放电加工机
技术领域
本发明涉及通过在线电极和被加工物之间产生的放电对被加工物实施放电加工的线放电加工机。
背景技术
如日本特开平07-009262号公报所记载的那样，在线放电加工机中设置用于测定加工对象物的形状的接触式的探头，在加工的前后测定加工对象物，来提高加工精度。
发明内容
但是，以前并没有利用接触式的探头的测定结果求出在开始对实际被工作台支持的加工对象物进行加工时的线电极的适当的位置。
因此，本发明的目的在于：提供一种线放电加工机，其能够针对被工作台支持的加工对象物，将线电极定位到适当的加工开始位置。
本发明的实施例是一种线放电加工机，其改变支持加工对象物的工作台与线电极在预先决定的平面上的相对位置的同时，向由上述线电极和上述加工对象物形成的极间施加电压来放电，由此对上述加工对象物进行放电加工，其中，该线放电加工机具备：上线引导件，其在被上述工作台支持的上述加工对象物的上方侧，支持上述线电极；下线引导件，其在被上述工作台支持的上述加工对象物的下方侧，支持上述线电极；探头，其被设在设置有上述上线引导件的上引导模块上，检测与物体的接触；偏移存储部，其存储上述平面上的从上述上线引导件到上述探头为止的偏移量；位置位移驱动部，其使上述工作台与上述上线引导件和上述下线引导件的相对位置发生位移；驱动控制部，其对上述位置位移驱动部进行控制使得上述探头在上述加工对象物的至少2个位置接触；接触位置计算部，其计算出上述探头与上述加工对象物接触时的上述探头相对于上述工作台的上述平面上的位置即接触位置；以及加工开始位置计算部，其根据计算出的至少2个上述接触位置和上述偏移量，计算出上述线电极相对于上述加工对象物的加工开始位置，上述驱动控制部对上述位置位移驱动部进行控制，使得上述线电极相对于上述加工对象物的上述平面上的位置成为上述加工开始位置。
根据本发明，能够针对被工作台支持的加工对象物，将线电极定位到适当的加工开始位置。
根据参照附图说明的以下的实施方式的说明，能够容易地了解上述的目的、特征和优点。
附图说明
图1是实施方式的线放电加工机的概要结构图。
图2是说明实施方式的探头针对加工对象物的测定动作的俯视图。
图3是说明实施方式的线放电加工机的动作的流程图。
图4是说明实施方式的线放电加工机的动作的流程图。
图5是变形例1的加工对象物的侧视图。
图6是说明变形例1的探头针对加工对象物的测定动作的俯视图。
具体实施方式
以下，列举优选的实施方式，参照附图详细说明本发明的线放电加工机。
[实施方式]
图1是实施方式的线放电加工机10的概要结构图。线放电加工机10按照预定的加工程序，一边改变支持加工对象物W的工作台12与线电极14在预先确定的平面上的相对位置，一边向由线电极14和加工对象物W形成的极间施加电压来放电，由此对加工对象物W进行放电加工。图1所示的X方向、Y方向、以及Z方向相互正交，上述的预先确定的平面是与Z方向垂直的XY平面。
线放电加工机10具备：上线引导件(wire guide)16，其在被工作台12支持的加工对象物W的上方侧(+Z方向侧)，支持线电极14；下线引导件18，其在被工作台12支持的加工对象物W的下方侧(-Z方向侧)，支持线电极14；上引导模块20，其被设置上线引导件16；下引导模块22，其被设置下线引导件18。未进行图示，但以预先确定的速度从供给辊向送出方向供给的线电极14经由上线引导件16和下线引导件18被容纳到回收盒。线放电加工机10还具备：位置位移驱动部24，其使工作台12与上线引导件16和下线引导件18在X方向和Y方向上的相对位置发生位移；以及控制装置26，其控制位置位移驱动部24。
位置位移驱动部24具备电动机28、电动机28的编码器28a、以及驱动传递机构30。为了使工作台12在X方向和Y方向上移动，而分别设置电动机28。驱动传递机构30由用于将X方向用和Y方向用的电动机28的各个旋转运动变换为工作台12的X方向和Y方向的直线运动的滚珠丝杠和设置在工作台12的螺母等构成。在本实施方式中，说明为位置位移驱动部24为了使工作台12与上线引导件16和下线引导件18的相对位置位移而驱动工作台12。但是，位置位移驱动部24也可以构成为通过驱动上线引导件16和下线引导件18，而使工作台12与上线引导件16和下线引导件18的相对位置位移。另外，位置位移驱动部24也可以构成为通过驱动工作台12、上线引导件16以及下线引导件18的两者，而使工作台12与上线引导件16和下线引导件18的相对位置位移。
在线放电加工机10的上引导模块20中，具备检测与物体的接触的探头32、驱动探头32的探头驱动部34。探头驱动部34能够使探头32移动到测定位置和退避位置。测定位置是探头32的前端32a处于能够与加工对象物W接触的高度的状态。退避位置是使探头32在Z方向上升而使前端32a处于不与加工对象物W接触且不干扰的高度的状态。图1表示探头32成为测定位置的情况。
控制装置26具备驱动控制部40、探头驱动控制部42、接触位置计算部44、偏移存储部46、结束位置计算部48、结束位置设定存储部50、输出部52。控制装置26具备CPU等处理器和存储器，通过执行存储在存储器中的程序，而作为本实施方式的控制装置26发挥功能。
驱动控制部40还利用了来自编码器28a的输出值的同时，控制电动机28，由此控制位置位移驱动部24。
探头驱动控制部42在进行基于探头32的接触检测的情况下，使探头驱动部34将探头32移动到测定位置。然后，探头驱动控制部42在结束了基于探头32的接触检测后，控制探头驱动部34使探头32移动到退避位置。
接触位置计算部44利用来自编码器28a的输出值等，计算探头32与加工对象物W接触时的探头32相对于工作台12的XY平面上的接触位置。
偏移存储部46预先存储有XY平面上的从上线引导件16到探头32的偏移量。
结束位置计算部48根据结束位置设定存储部50存储的线电极14的结束位置的设定，计算在基于探头32的测定动作结束后定位的线电极14相对于加工对象物W的XY平面上的结束位置。此外，结束位置计算部48为了根据加工对象物W的测定部位的宽度求出上述结束位置，而具备宽度计算部48a，该宽度计算部48a根据通过接触位置计算部44计算出的至少2个接触位置，计算出测定部位的宽度。此外，宽度计算部48a也可以与结束位置计算部48不同地设置在控制装置26内。
结束位置设定存储部50存储有用户设定的线电极14的结束位置的设定。用户能够选择的线电极14的结束位置的设定的具体例子有“起始(start)位置”、“线电极为中心位置”、“探头为中心位置”等。对于这些，予以后述。
输出部52将基于探头32的测定结果、或根据测定结果得到的数据输出到设置在线放电加工机10的外部的运算装置这样的外部装置60等。另外，输出部52也可以具备显示部，通过显示部的显示，向外部输出上述数据。由此，能够实现用户的方便性。
以下，说明了从探头32对加工对象物W的测定动作的开始到线电极14定位到结束位置为止的线放电加工机10的动作。图2是说明实施方式的探头32对加工对象物W的测定动作的俯视图。图3和图4是说明实施方式的线放电加工机10的动作的流程图。
在此，在开始基于探头32的测定动作之前，用户经由控制装置26的未图示的输入装置，选择“起始位置”、“线电极为中心位置”、以及“探头为中心位置”中的任意一个作为线电极14的结束位置的设定。然后，结束位置设定存储部50存储所选择的线电极14的结束位置的设定。另外，如图1和图2所示，加工对象物W具有沿着预先确定的XY平面的方向以预定的厚度延伸的主体部62、从主体部62的上表面62a朝上方突出的突出部64。将探头32进行的测定动作对加工对象物W的测定部位设为突出部64。
在开始测定动作时，探头32位于图2的起始位置S。此外，在本实施方式中，为了使工作台12与上线引导件16和下线引导件18的相对位置位移而驱动工作台12，而在图2中示出了从被工作台12支持的加工对象物W观察到的探头32在XY平面上的相对移动的路径。
如果测定动作开始，则驱动控制部40控制位置位移驱动部24，由此使工作台12和加工对象物W移动，探头32从图2的起始位置S向测定位置A移动(图3：步骤S1)。然后，接触位置计算部44计算探头32在测定位置A与加工对象物W接触时的探头32相对于工作台12的在XY平面上的位置即接触位置(步骤S2)。在此，接触位置计算部44使用来自编码器28a的输出值，计算上述接触位置。
接着，驱动控制部40控制位置位移驱动部24，由此使加工对象物W移动，探头32向图2的测定位置B移动(步骤S3)。测定位置A和测定位置B只要是在宽度方向上夹着突出部64的分别与相互相反侧的面状的部位接触的位置，则也可以并不一定是Y方向的相同位置。在图2中示出为从测定位置A经由起始位置S沿着虚线移动到测定位置B，但从测定位置A到测定位置B的路径并不限于此。然后，接触位置计算部44计算探头32在测定位置B与加工对象物W接触时的探头32相对于工作台12的XY平面上的位置即接触位置(步骤S4)。输出部52也可以将在步骤S2和S4中由接触位置计算部44计算出的2个接触位置作为加工对象物W的位置而输出到外部。
然后，宽度计算部48a根据在步骤S2和S4中由接触位置计算部44计算出的2个接触位置，计算作为加工对象物W的测定部位的突出部64的X方向的宽度(步骤S5)。输出部52也可以将在步骤S5中计算出的突出部64的X方向的宽度输出到外部。在步骤S5中计算出的突出部64的宽度被存储在控制装置26的存储部中(步骤S6)。
接着，结束位置计算部48判别存储在结束位置设定存储部50中的线电极14的结束位置的设定(图4：步骤S7)。然后，在线电极14的结束位置的设定是“起始位置”的情况下(步骤S7：起始位置)，结束位置计算部48计算探头32位于图2的起始位置S时的线电极14的起始位置WS作为结束位置(步骤S8)。此外，在本实施方式中，假设上线引导件16、下线引导件18、以及线电极14在XY平面上的位置一致。因此，起始位置S与起始位置WS仅距离偏移量。
另外，在线电极14的结束位置的设定是“线电极为中心位置”的情况下(步骤S7：线电极为中心位置)，结束位置计算部48根据在步骤S2和S4中计算出的2个接触位置和偏移量，计算线电极14的结束位置以便在突出部64的宽度方向(X方向)上成为突出部64的宽度的中心位置(步骤S9)。具体地说，结束位置计算部48计算线电极14的结束位置，使得线电极14的位置成为图2的中心位置C。这时，探头32的位置为位置P。然后，在步骤S9中计算出的线电极14的结束位置成为线电极14相对于加工对象物W的加工开始位置。即，在该情况下，结束位置计算部48作为计算线电极14的加工开始位置的加工开始位置计算部而发挥功能。因此，输出部52也可以将在步骤S9中由结束位置计算部48计算出的结束位置作为加工开始位置输出到外部。此外，在步骤S9中计算出的结束位置(加工开始位置)也可以是在宽度方向(X方向)上从突出部64的宽度的中心位置偏离了预定距离的位置。另外，结束位置计算部48(加工开始位置计算部)也可以根据在步骤S5中计算出的突出部64的宽度和偏移量，计算出加工开始位置。
另外，在线电极14的结束位置的设定是“探头为中心位置”的情况下(步骤S7：探头为中心位置)，结束位置计算部48计算出探头32的位置成为图2的中心位置C的线电极14的位置作为线电极14的结束位置(步骤S10)。这时，线电极14的结束位置是从中心位置C仅偏离了偏移量的位置PC。
在步骤S7～S9之后，探头驱动控制部42控制探头驱动部34，使探头32移动到退避位置(步骤S11)。然后，驱动控制部40控制位置位移驱动部24，将线电极14定位到在步骤S7～S9中计算出的结束位置(步骤S12)。此外，步骤S11只要必定在步骤S4以后、步骤S12之前执行，则也可以不在步骤S12的上一步执行。
在经过了步骤S9的情况下，在步骤S12中，驱动控制部40控制位置位移驱动部24，使得线电极14相对于加工对象物W的在XY平面上的位置成为加工开始位置。另外，在步骤S12之前的步骤S11中，探头驱动控制部42在驱动控制部40使线电极14移动到加工开始位置之前，使探头驱动部34将探头32移动到退避位置。因此，在线电极14被定位到加工开始位置即中心位置C时，位于位置P的探头32与加工对象物W不接触。即，能够防止不必要的接触。
如以上说明的那样，根据线放电加工机10，通过利用探头32对被工作台12支持的加工对象物W的测定结果，能够相对于加工对象物W将线电极14定位到适当的加工开始位置。特别地，即使探头32的测定部位是突出部64，也能够求出突出部64的宽度，而将线电极14的结束位置设定为宽度方向上的突出部64的宽度的中心位置或从中心位置偏离了预定距离的位置。因此，针对加工对象物W的测定部位，能够将线电极14定位到适当的加工开始位置。
[变形例]
上述实施方式也可以如以下这样变形。
(变形例1)
图5是变形例1的加工对象物W的侧视图。图6是说明变形例1的探头32对加工对象物W的测定动作的俯视图。如图5和图6所示，加工对象物W具有沿着预先确定的XY平面方向(X方向和Y方向)以预定的厚度延伸的主体部62、从主体部62的上表面62a朝向下方凹陷的凹部66。将探头32的测定动作对加工对象物W的测定部位设为凹部66。
在图6中具有与图2相同的附图标记的位置是与在上述实施方式中说明的位置同样的位置。另外，测定位置A和测定位置B只要是在凹部66分别与在宽度方向上相对的面状的部位接触的位置，则也可以不一定是Y方向的相同位置。在测定动作开始时，探头32位于图6的起始位置S。依照图3和图4的流程图，与实施方式同样地进行此后的动作。由此，即使探头32的测定部位是凹部66，也能够求出凹部66的宽度，而将线电极14的结束位置设定为宽度方向上的凹部66的宽度的中心位置或从中心位置偏离了预定距离的位置。因此，针对加工对象物W的测定部位，能够将线电极14定位到适当的加工开始位置。
(变形例2)
也可以在不产生矛盾的范围内任意地组合上述实施方式和变形例1。
[从实施方式得到的发明]
以下记载了能够从上述实施方式掌握的发明。
线放电加工机(10)改变支持加工对象物(W)的工作台(12)与线电极(14)在预先决定的平面上的相对位置的同时，向由线电极(14)和加工对象物(W)形成的极间施加电压来放电，由此对加工对象物(W)进行放电加工。线放电加工机(10)具备：上线引导件(16)，其在被工作台(12)支持的加工对象物(W)的上方侧，支持线电极(14)；下线引导件(18)，其在被工作台(12)支持的加工对象物(W)的下方侧，支持线电极(14)；探头(32)，其被设在设置有上线引导件(16)的上引导模块(20)上，检测与物体的接触；偏移存储部(46)，其存储平面上的从上线引导件(16)到探头(32)为止的偏移量；位置位移驱动部(24)，其使工作台(12)与上线引导件(16)和下线引导件(18)的相对位置发生位移；驱动控制部(40)，其对位置位移驱动部(24)进行控制使得探头(32)在加工对象物(W)的至少2个位置接触；接触位置计算部(44)，其计算出探头(32)与加工对象物(W)接触时的探头(32)相对于工作台(12)的平面上的位置即接触位置；加工开始位置计算部(48)，其根据计算出的至少2个接触位置和偏移量，计算出线电极(14)相对于加工对象物(W)的加工开始位置，驱动控制部(40)对位置位移驱动部(24)进行控制，使得线电极(14)相对于加工对象物(W)的平面上的位置成为加工开始位置。
由此，能够针对加工对象物(W)，将线电极(14)定位到适当的加工开始位置。
线放电加工机(10)也可以具备：探头驱动部(34)，其使探头(32)移动到测定位置和退避位置；探头驱动控制部(42)，其在进行基于探头(32)的接触检测的情况下，使探头驱动部(34)将探头(32)移动到测定位置，在结束了基于探头(32)的接触检测后，使探头驱动部(34)将探头(32)移动到退避位置。在驱动控制部(40)使线电极(14)开始向加工开始位置移动之前，探头驱动控制部(42)使探头驱动部(34)将探头(32)移动到退避位置。由此，能够在线电极(14)定位到加工开始位置时，防止探头(32)向加工对象物(W)的不必要的接触。
驱动控制部(40)也可以为了计算加工对象物(W)的测定部位的宽度而对位置位移驱动部(23)进行控制，使得探头(32)在测定部位的至少2个位置接触。线放电加工机(10)也可以具备：宽度计算部(48a)，其根据计算出的至少2个接触位置，计算出测定部位的宽度，加工开始位置计算部(48)根据测定部位的宽度和偏移量，计算出加工开始位置。由此，能够针对加工对象物(W)的测定部位，将线电极(14)定位到适当的加工开始位置。
加工对象物(W)也可以具有沿着平面方向以预定的厚度延伸的主体部(62)、从主体部(62)的上表面(62a)向上方突出的突出部(64)或从主体部(62)的上表面(62a)向下方凹陷的凹部(66)，测定部位也可以是突出部(64)或凹部(66)。由此，即使测定部位是突出部(64)或凹部(66)，也能够针对加工对象物(W)的测定部位，将线电极(14)定位到适当的加工开始位置。
加工开始位置也可以在测定部位的宽度方向上的为测定部位的宽度的中心位置或从中心位置偏离了预定距离的位置。由此，能够针对测定部位，将线电极(14)定位到适当的加工开始位置。
线放电加工机(10)也可以具备向外部输出测定部位的宽度的输出部(52)。由此，能够谋求用户的方便性。
线放电加工机(10)也可以具备：输出部(52)，其将计算出的至少2个接触位置作为加工对象物(W)的位置而输出到外部。由此，能够谋求用户的方便性。
线放电加工机(10)也可以具备向外部输出加工开始位置的输出部(52)。由此，能够谋求用户的方便性。

Claims (6)

1.一种线放电加工机，其改变支持加工对象物的工作台与线电极在预先决定的平面上的相对位置的同时，向由上述线电极和上述加工对象物形成的极间施加电压来放电，由此对上述加工对象物进行放电加工，其特征在于，该线放电加工机具备：
上线引导件，其在被上述工作台支持的上述加工对象物的上方侧，支持上述线电极；
下线引导件，其在被上述工作台支持的上述加工对象物的下方侧，支持上述线电极；
探头，其被设在设置有上述上线引导件的上引导模块上，检测与物体的接触；
偏移存储部，其存储上述平面上的从上述上线引导件到上述探头为止的偏移量；
位置位移驱动部，其使上述工作台与上述上线引导件和上述下线引导件的相对位置发生位移；
驱动控制部，其对上述位置位移驱动部进行控制使得上述探头在上述加工对象物的至少2个位置接触，上述驱动控制部为了计算上述加工对象物的测定部位的宽度而对上述位置位移驱动部进行控制，使得上述探头在上述测定部位的至少2个位置接触；
接触位置计算部，其计算出上述探头与上述测定部位的至少2个位置接触时的上述探头相对于上述工作台的上述平面上的位置即至少2个接触位置；以及
加工开始位置计算部，其根据计算出的至少2个上述接触位置和上述偏移量，计算出上述线电极相对于上述加工对象物的加工开始位置，
上述驱动控制部对上述位置位移驱动部进行控制，使得上述线电极相对于上述加工对象物的上述平面上的位置成为上述加工开始位置，
上述线放电加工机还具备：宽度计算部，其根据计算出的至少2个上述接触位置，计算出上述测定部位的宽度，
上述加工开始位置计算部根据上述测定部位的宽度和上述偏移量，计算出上述加工开始位置，
上述加工开始位置是上述测定部位的宽度方向上的、上述测定部位的宽度的中心位置或从上述中心位置偏离了预定距离的位置。
2.根据权利要求1所述的线放电加工机，其特征在于，
上述线放电加工机具备：
探头驱动部，其使上述探头移动到测定位置和退避位置；以及
探头驱动控制部，其在进行基于上述探头的接触检测的情况下，使上述探头驱动部将上述探头移动到测定位置，在结束了基于上述探头的接触检测后，使上述探头驱动部将上述探头移动到退避位置，
在上述驱动控制部使上述线电极开始向加工开始位置移动之前，上述探头驱动控制部使上述探头驱动部将上述探头移动到退避位置。
3.根据权利要求1所述的线放电加工机，其特征在于，
上述加工对象物具有沿着上述平面的方向以预定的厚度延伸的主体部、从上述主体部的上表面向上方突出的突出部或从上述主体部的上表面向下方凹陷的凹部，
上述测定部位是上述突出部或上述凹部。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的线放电加工机，其特征在于，
上述线放电加工机具备：输出部，其向外部输出上述测定部位的宽度。
5.根据权利要求1～3中的任意一项所述的线放电加工机，其特征在于，
上述线放电加工机具备：输出部，其向外部输出所计算出的至少2个上述接触位置作为上述加工对象物的位置。
6.根据权利要求1～3中的任意一项所述的线放电加工机，其特征在于，
上述线放电加工机具备：输出部，其向外部输出上述加工开始位置。
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