JP3867601B2 - Wire electric discharge machine and control method thereof - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤ放電加工機及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ワイヤ放電加工機において所望の加工寸法精度を得るためには、工作物を載置固定するテーブル面と工作物を加工するワイヤ電極とのなす角度を予め定めた大きさに保つ必要がある。
【０００３】
そのため、従来より種々の工夫が行われてきた。例えば、工作物を載置固定するテーブル面に対して、工作物を垂直に加工する必要がある場合には、垂直出しゲージを用いてワイヤ電極をテーブル面に対して垂直にする垂直出しの方法があり、これは特公平７−２２８５１に開示されている。
【０００４】
一般に、ワイヤ放電加工機において加工寸法精度を向上させるには、工作物を載置固定するテーブル面のテーブル位置の移動量と工作物を加工する加工量とを等しくする必要がある。このため、ワイヤ放電加工機では、テーブル面のテーブル位置を検出する検出部の移動量と、工作物を加工する加工位置の移動量とを等しくするために、通常、ピッチ誤差補正が採用されている。
【０００５】
しかし、工作物を載置固定するテーブルが移動するテーブル案内軌道面は、微視的に見ると必ずしも平面ではない。テーブル案内軌道面が平面でない場合、テーブルがテーブル案内軌道面に沿って移動すると、テーブル案内軌道面の微小な凹凸や傾きにより、テーブル面とワイヤ電極とのなす角度が予め定めた角度から変わってしまう。そうすると、工作物を加工している間、テーブル面とワイヤ電極とのなす角度を所望の大きさに保てないという問題があった。
【０００６】
特に、近年、ワイヤ放電加工機に加工寸法精度向上の要求が高まるにつれて、工作物を載置固定するテーブル面と工作物を加工するワイヤ電極とのなす角度を予め定めた大きさに保つ必要性が高くなってきている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、ワイヤ放電加工機の工作物が載置固定されるテーブル面に対し、工作物を加工するワイヤ電極を垂直に保つことができるワイヤ放電加工機及びその制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するために、本発明では、工作物が載置固定されるテーブルを、水平面内で直交するＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるためのテーブル駆動手段と、前記テーブルの上側に移動可能に配置され、前記工作物を加工するためのワイヤ電極を張架する上ワイヤガイドと、前記テーブルの下側に固定配置され、前記上ワイヤガイドと協働して前記ワイヤ電極を張架する下ワイヤガイドと、前記Ｘ軸方向及び前記Ｙ軸方向に移動する前記テーブルの位置に関して、当該位置における前記テーブルの水平面からの傾きをピッチング誤差量とし、複数の位置における前記ピッチング誤差量が予め記憶されたピッチング誤差量記憶手段と、前記テーブルの位置を計測する位置計測手段と、前記位置計測手段により計測された前記テーブルの前記位置のピッチング誤差量を前記ピッチング誤差量記憶手段から抽出し、抽出されたピッチング誤差量により前記上ワイヤガイドを移動させる移動量を算出し、その移動量に基づいて前記上ワイヤガイド及び前記テーブルを移動させることにより、前記ワイヤ電極を前記テーブルの前記位置に垂直に保つ制御手段と、を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工機とする。
【０００９】
本発明のワイヤ放電加工機では、工作物が載置固定されるテーブル位置が計測されると、当該計測位置のピッチング誤差量がピッチング誤差量記憶手段より抽出され、抽出されたピッチング誤差量によりワイヤガイドを移動させる移動量が算出され、その移動量に基づいてワイヤガイドを移動させる。それにより、工作物を加工するワイヤ電極をテーブル面に垂直に保つことができる。
【００１０】
前記制御手段は、前記位置計測手段により計測された前記テーブルの位置が予め定める位置ではない場合、その位置を挟むそれぞれ２つのＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置におけるピッチング誤差量を前記ピッチング誤差量記憶手段から抽出し、前記ピッチング誤差量に基づいて前記テーブルの位置のピッチング誤差量を算出することができるようにするとよい。
【００１１】
そうすると、計測されたテーブル位置が予め定める位置でない場合でも、その計測位置のピッチング誤差量が算出され、算出されたピッチング誤差量によりワイヤガイドを移動させる移動量が算出され、その移動量に基づいてワイヤガイドを移動させる。それにより、工作物を加工するワイヤ電極をテーブル面に垂直に保つことができる。
【００１２】
更に、前記テーブルの積載重量を計測する積載重量計測手段を備え、前記ピッチング誤差量記憶手段は、前記ピッチング誤差量を前記テーブルの位置に関してだけでなく前記テーブルの積載重量に関する値として記憶し、前記制御手段は、前記位置計測手段により計測された前記テーブルの位置と、前記積載重量計測手段により計測された積載重量とに基づいて、前記ピッチング誤差量記憶手段からピッチング誤差量を抽出するようにするとよい。
【００１３】
このようにすると、工作物が載置固定されたテーブルの積載重量が計測され、計測された積載重量がピッチング誤差量記憶手段に記憶されている場合、計測位置のピッチング誤差量をピッチング誤差量記憶手段から抽出することができる。
前記積載重量計測手段により計測された前記テーブルの積載重量が、前記ピッチング誤差量記憶手段に予め記憶された積載重量と異なり、前記テーブルの積載重量に対応するピッチング誤差量が前記ピッチング誤差量記憶手段から抽出されない場合に、前記制御手段は、前記ピッチング誤差量記憶手段に予め記憶された積載重量から計測された重量に近い重量を選択し、当該重量に対応するピッチング誤差量を前記ピッチング誤差量記憶手段から抽出するようにするとよい。
【００１４】
そうすると、計測されたテーブル積載重量が予め記憶された積載重量と異なる場合、予め記憶された積載重量から計測された重量に近い重量が選択され、当該重量に対応するピッチング誤差量が前記ピッチング誤差量記憶手段から抽出され、抽出されたピッチング誤差量によりワイヤガイドを移動させる移動量が算出され、その移動量に基づいてワイヤガイドを移動させる。それにより、工作物を加工するワイヤ電極をテーブル面に垂直に保つことができる。
【００１５】
前記積載重量計測手段により計測された前記テーブルの積載重量が、前記ピッチング誤差量記憶手段に予め記憶された積載重量と異なり、前記テーブルの積載重量に対応するピッチング誤差量が前記ピッチング誤差量記憶手段から抽出されない場合に、前記制御手段は、前記テーブルの積載重量を挟む予め定める２つの重量を求め、当該重量に対応するそれぞれのピッチング誤差量を前記ピッチング誤差量記憶手段から抽出し、抽出されたピッチング誤差量に基づいて前記積載重量計測手段により計測されたテーブルの積載重量に対応するピッチング誤差量を算出することができるようにしてもよい。
【００１６】
そうすると、計測されたテーブル積載重量が予め記憶された積載重量と異なる場合でも、計測されたテーブル積載重量を挟む２個の予め記憶されたピッチング誤差量から、計測されたテーブル積載重量のピッチング誤差量が算出され、算出されたピッチング誤差量によりワイヤガイドを移動させる移動量が算出され、その移動量に基づいてワイヤガイドを移動させる。それにより、工作物を加工するワイヤ電極をテーブル面に垂直に保つことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
まず、図１〜図３を参照して、本発明によるワイヤ放電加工機の概念を説明する。
【００１８】
図１は、ワイヤ放電加工機のテーブルが初期位置にあるとき（初期状態という）の工作物とワイヤ電極との位置関係を示す図である。図２は、ワイヤ放電加工機のテーブルが初期状態から所定距離移動した後の工作物とワイヤ電極との位置関係を示す図である。図３は、ワイヤガイド移動後の状態におけるワイヤ放電加工機の工作物とワイヤ電極との位置関係を示す図である。
【００１９】
図１において、３はワイヤ放電加工機のテーブル、４は工作物が載置固定されるテーブル面である。５は上ワイヤガイド、６は下ワイヤガイドである。７は工作物を加工するワイヤ電極、８は工作物、９はテーブル案内軌道面である。
テーブル３はテーブル案内軌道面９に沿って移動する。テーブル面４に平行で互いに直交する座標軸をそれぞれＸ軸及びＹ軸とする。テーブル面４の初期状態における水平面ＨからのＸ軸方向あるいはＹ軸方向に対する傾きをθ0とする。但し、図１においてはテーブル面４の初期状態における水平面ＨからのＸ軸方向に対する傾きθ0だけについて図示する。Ｙ軸方向については、Ｘ軸方向と同様であるので、図示を省略する。又、図２及び図３についても同様にＸ軸方向だけについて図示し、Ｙ軸方向については、Ｘ軸方向と同様であるので、図示を省略する。
【００２０】
この初期位置においてワイヤ電極７をテーブル面４に対して垂直にする垂直出しが行われると、図１に示すように、ワイヤ電極７が工作物下面加工位置Ｍにおいてテーブル面４に垂直となる。
次に、テーブル３が図１に示す初期位置からテーブル案内軌道面９をワイヤ電極７の方向に向かってＡ方向に移動し、図２に示す状態にある場合のテーブル面４の水平面からの傾きをθ1とする。
【００２１】
そうすると、図２に示す状態においてはワイヤ電極７は工作物８に対して（θ1−θ0）傾いていることになる。更に、テーブル面４と上ワイヤガイド５との間の距離をＨ1、テーブル面４と下ワイヤガイド６との間の距離をＨ2とする。ワイヤ電極７を工作物下面加工位置Ｐにおいて工作物８が載置固定されたテーブル面４に垂直となるようにするためには、図２に示すように、上ワイヤガイド５を（Ｈ1＋Ｈ2）×ｔａｎ（θ1−θ0）だけ工作物の移動方向（Ａ方向）と逆方向（Ｂ方向）に移動させる必要がある。
【００２２】
その場合、上ワイヤガイド５の移動により工作物下面加工位置Ｐも移動してしまうので、図２に示すように、工作物下面加工位置ＰをＨ2×ｔａｎ（θ1−θ0）だけＢ方向に移動させる必要がある。
しかし、下ワイヤガイド６は通常ワイヤ放電加工機に固定されており移動できないため、下ワイヤガイド６を移動させる代わりにテーブル３をＨ2×ｔａｎ（θ1−θ0）動かす。それにより、工作物下面加工位置ＰをＨ2×ｔａｎ（θ1−θ0）だけ移動させた場合と同じ効果を得る。
【００２３】
これにより、図３に示すように、ワイヤ電極７を、図１における初期状態の垂直出しの場合と同様に、工作物下面加工位置Ｍにおいて工作物に垂直にすることができる。即ち、ワイヤガイド移動後の位置における垂直出しが完了する。
上記概念に基づく本発明の実施形態を、以下に、添付図面を参照して説明する。
【００２４】
図４は、本発明によるテーブル可動方式のワイヤ放電加工機の概略構成を示す斜視図である。
図４において、ワイヤ放電加工機２０は、ベッド２１、テーブル２２、上ワイヤガイド２６、下ワイヤガイド２７、ワイヤ電極２８、コラム３３、ヘッド３４及びＮＣ制御装置３５等で構成されている。
【００２５】
テーブル２２には工作物３６が載置固定されている。工作物３６は、一般に加工槽２３の中に収納されている。テーブル２２をテーブル２２に平行な面内で直交するＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるテーブル駆動手段は、Ｘ軸方向駆動手段２４とＹ軸方向駆動手段２５とからなる。Ｘ軸方向駆動手段２４はテーブル２２をベッド２１上でＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸方向駆動手段２５はテーブル２２をベッド２１上でＹ軸方向に移動させる。
【００２６】
上ワイヤガイド２６と下ワイヤガイド２７は工作物３６を挟んでその上下に配置されている。上ワイヤガイド２６と下ワイヤガイド２７の間には工作物を加工するためのワイヤ電極２８が張架されている。上ワイヤガイド２６をＸ軸とＹ軸とがなすＸＹ面に平行に移動させるワイヤガイド駆動手段は、コラム３４に取り付けられたＵ軸方向駆動手段２９とＶ軸方向駆動手段３１とからなる。Ｕ軸方向駆動手段２９は上ワイヤガイド２６をＸ軸に平行なＵ軸方向に移動させる。Ｖ軸方向駆動手段３１は上ワイヤガイド２６をＹ軸に平行なＶ軸方向に移動させる。更に、上ワイヤガイド２６を、ＸＹ面と直角のＺ軸方向に移動させるにはＺ軸方向駆動手段３２を用いる。それにより、上ワイヤガイド２６と下ワイヤガイド２７が工作物３６及び加工槽２３を、その上下方向の大きさに応じて上下に挟むことができる。
【００２７】
次に、ＮＣ制御装置３５の構成及びＮＣ制御装置３５への入出力部分をブロック線図で図５に示す。
ＮＣ制御装置３５は、ピッチング誤差量補正部３５ａとピッチング誤差量記憶手段３５ｅとからなる。
【００２８】
ピッチング誤差量補正部３５ａは、ピッチング誤差量抽出手段３５ｂ、ピッチング誤差量算出手段３５ｃ及びピッチング誤差量補正手段３５ｄで構成される。
ピッチング誤差量抽出手段３５ｂは、計測されたテーブル２２の位置に対応するピッチング誤差量をピッチング誤差量記憶手段３５ｅから抽出し、抽出されたピッチング誤差量をピッチング誤差量補正手段３５ｄに出力する手段である。
【００２９】
ピッチング誤差量算出手段３５ｃは、計測されたテーブル２２の位置が、ピッチング誤差量記憶手段３５ｅに記憶された位置と異なり、計測位置に対応するピッチング誤差量がピッチング誤差量記憶手段３５ｅから抽出されない場合に、Ｘ軸方向あるいはＹ軸方向で計測位置を挟む２個の位置のピッチング誤差量記憶手段３５ｅに予め記憶されているピッチング誤差量から、計測位置に対応するピッチング誤差量を算出する手段である。
【００３０】
ピッチング誤差量補正手段３５ｄは、工作物３６を所望の形状に加工するため、オペレータによって入力されるＮＣからの座標４１にワイヤ放電加工機２０に予め備えられたピッチ誤差補正手段４２による上述のピッチ誤差補正を加え、ピッチ誤差補正が加えられたＮＣからの座標と、ピッチング誤差量抽出手段３５ｂからの出力あるいはピッチング誤差量算出手段３５ｃからの出力とから、必要なピッチング誤差量補正を行い、その補正量を図５に示すサーボ制御手段４４に出力する手段である。
【００３１】
サーボ制御手段４４は、テーブルの現在位置を計測する現在位置カウンタ４３からの入力を元に、位置検出手段（エンコーダ）が備えられたＸ軸方向駆動手段２４，Ｙ軸方向駆動手段２５，Ｕ軸方向駆動手段２９，Ｖ軸方向駆動手段３１及びＺ軸方向駆動手段３２に指令値を出力しサーボ制御を行う手段である。
【００３２】
ピッチング誤差量記憶手段３５ｅは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動するテーブル２２の位置に関して、当該位置におけるテーブル２２の水平面からの傾きをピッチング誤差量とし、複数の位置におけるＸ軸方向及びＹ軸方向のピッチング誤差量を予め測定し記憶させる手段である。
【００３３】
ピッチング誤差量は、例えば、テーブル面上にＪＩＳＢ６１９１工作機械−静的試験方法及び工作精度試験方法通則に記載されているオートコリメータ、レーザ干渉計等を取付け、テーブル面の水平面からの傾きである角度を測定する。測定結果をグラフで示すと、図６のようになる。
【００３４】
図６は、横軸にテーブル位置Ｌを取り、縦軸にテーブル位置Ｌにおけるテーブル面の水平面からの傾きである角度ピッチングθを表す。図６に示すピッチングθ曲線からテーブル２２の任意のテーブル位置Ｌにおけるピッチングθを求めることができる。ピッチングθは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向についてそれぞれ測定される。
【００３５】
表１は、このようにして測定されたテーブル２２のテーブル面のピッチングθを表に展開したものである。
【００３６】
【表１】
表１では、テーブル位置Ｌの２０ｍｍ間隔毎のピッチングθが測定されている。測定は、テーブル２２が移動する移動範囲の一端（Ｌ=０ｍｍ）から他端（ストロークエンド）まで２０ｍｍ間隔毎に行われる。表１の測定は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向についてそれぞれ行われる。即ち、表１はＸ軸方向及びＹ軸方向についてそれぞれ作成される。このようにして測定されたピッチングθは、ピッチング誤差量としてピッチング誤差量記憶手段３５ｅに記憶される。
【００３８】
なお、テーブル２２のピッチング測定間隔は、本実施例では２０ｍｍとしたが、必要に応じて２０ｍｍより小さくしてもよくあるいは２０ｍｍより大きくしてもよい。
次に、図４及び図５に示した本発明によるワイヤ放電加工機２０の動作を図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００３９】
図１０において、加工開始前に初期設定が行われる（Ｓ１００）。
初期設定は、テーブル２２が移動する移動範囲の大きさ及びテーブル上面から上ワイヤガイドまでの距離及びテーブル上面から下ワイヤガイドまでの距離について行われる。
【００４０】
テーブル２２の移動範囲の計測は、テーブル２２の一端（通常Ｘ=０、Ｙ=０であるが、必ずしもＸ=０、Ｙ=０から始めなくてもよい）から他端（ストロークエンド）までの範囲について行い、Ｘ軸方向とＹ軸方向の座標位置として入力する。更に、テーブル上面から上ワイヤガイド２６までの距離Ｈ1及びテーブル上面から下ワイヤガイド２７までの距離Ｈ2を初期値として設定する。
【００４１】
次に、計測されたテーブル２２の位置が予めピッチング誤差量記憶手段３５ｅに記憶されているいるかどうかを判断する（Ｓ１０１）。
記憶されている場合は、図５に示すピッチング誤差量抽出手段３５ｂにより、その位置に対応するピッチング誤差量θがピッチング誤差量記憶手段３５ｅより抽出され、ピッチング誤差量補正手段３５ｄに出力される（Ｓ１０６）。
【００４２】
記憶されていない場合は、図５に示すピッチング誤差量算出手段３５ｃに、計測位置におけるピッチング誤差量がピッチング誤差量記憶手段３５ｅに記憶されていないことを知らせる。そうすると、その場合のピッチング誤差量がピッチング誤差量算出手段３５ｃにより以下の手順で算出される。
【００４３】
まず、計測されたテーブル２２の位置（以下テーブル位置Ｌと呼ぶ）のうちＸ軸方向位置の範囲を求める。即ち、テーブル位置Ｌが０ｍｍと２０ｍｍとの間にあるかどうかが判断される（Ｓ１０２）。０ｍｍと２０ｍｍとの間にある場合は、Ｌ1=０、Ｌ2=２０と設定される（Ｓ１０３）。０ｍｍと２０ｍｍとの間にテーブル位置Ｌがない場合は、テーブル位置Ｌが２０ｍｍと４０ｍｍとの間にあるかどうかが判断される。２０ｍｍと４０ｍｍとの間にある場合は、Ｌ1=２０、Ｌ2=４０と設定される（Ｓ１０３）。２０ｍｍと４０との間にテーブル位置Ｌがない場合は、テーブル位置Ｌが４０ｍｍと６０ｍｍとの間にあるかどうかが判断される。４０ｍｍと６０ｍｍとの間にある場合は、Ｌ1=４０、Ｌ2=６０と設定される。以下テーブル位置Ｌの範囲が求められるまで同様の操作が繰り返される。テーブル位置ＬのＹ軸方向についても同様の手順でテーブル位置ＬのＹ軸方向の範囲が求められる（Ｓ１０２）。
【００４４】
このようにして、テーブル位置ＬのＸ軸方向位置とＹ軸方向位置との範囲が求まると、図５に示すピッチング誤差量算出手段３５ｃによりテーブル位置ＬのＸ軸方向及びＹ軸方向のピッチング誤差量が算出される。即ち、求めるテーブル位置Ｌのピッチング誤差量θは、下記式（１）により算出される（Ｓ１０４）。
【００４５】
【数１】
但し、θ（Ｌ1）及びθ（Ｌ2）はテーブル位置Ｌを挟むそれぞれ２つのＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置におけるピッチング誤差量であり、予めピッチング誤差量記憶手段３５ｅに記憶された値である。又、Ｌ1及びＬ2は、前述のようにテーブル位置Ｌが含まれる範囲を表し、例えばテーブル位置ＬのＸ軸方向範囲が０ｍｍと２０ｍｍとの間にある場合は，Ｌ1=０、Ｌ2=２０とすればよい。式（１）は、Ｌ1とＬ2との間にあるテーブル位置Ｌのピッチング誤差量θをテーブル位置Ｌ1における予め記憶されたピッチング誤差量θX（Ｌ1）及びテーブル位置Ｌ2における予め記憶されたピッチング誤差量θX（Ｌ2）から周知の内挿法による演算より求める式である。
【００４７】
同様に、テーブル位置ＬのＹ軸方向位置の範囲をＳ１０２及びＳ１０３の手順にて求め、テーブル位置ＬのＹ軸方向のピッチング誤差量θYがＳ１０４の手順にて式（１）を用いて算出される。
式（１）において算出されたテーブル位置Ｌのピッチング誤差量θは、図５に示すピッチング誤差量補正手段３５ｄに入力される。なお、テーブル位置Ｌが予めピッチング誤差量記憶手段３５ｅに記憶されている場合は、ピッチング誤差量記憶手段３５ｅに記憶されているデータからピッチング誤差量θが抽出され、図５に示すピッチング誤差量補正手段３５ｄに入力される。
【００４８】
そして、図５のピッチング誤差量補正手段３５ｄにおいて、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｕ軸及びＶ軸の補正すべき指令座標値が式（２）を用いて求められる（Ｓ１０５）。
【００４９】
【数２】
但し、式（２）において、θX1、θY1はテーブル２２移動後の計測位置（図２に相当する）におけるピッチング誤差量であり、θX0、θY0はテーブル２２移動前の初期位置（図１に相当する）におけるピッチング誤差量である。Ｘ1、Ｙ1，Ｕ1，Ｖ1は、ワイヤ放電加工機２０のピッチ誤差補正である。式（２）は、図１〜図３で説明したように、テーブル２２の計測位置においてワイヤ電極を工作物下面加工位置に垂直にするための上ワイヤガイド及びテーブル面の移動量を指令座標値として示すものである。
【００５１】
Ｘ3及びＹ3は、テーブル２２の上端面におけるテーブル位置ＬのＸ軸方向及びＹ軸方向の補正後の指令座標値を示す。又、Ｕ3及びＶ3は、上ワイヤガイド２６のＵ軸方向及びＶ軸方向の補正後の指令座標値を示す。ここに、Ｕ軸はＸ軸に平行な座標軸であり、Ｖ軸はＹ軸に平行な座標軸である。Ｈ1は、前述のように、テーブル上面から上ワイヤガイド２６までの距離でありＨ2はテーブル上面から下ワイヤガイド２７までの距離である。
【００５２】
式（２）により求められた指令座標値Ｘ3、Ｙ3、Ｕ3及びＶ3は、図５のサーボ制御手段４４にサーボ制御値として出力される。そして、サーボ制御手段４４は、位置検出手段（エンコーダ）が備えられたＸ軸方向駆動手段２４，Ｙ軸方向駆動手段２５，Ｕ軸方向駆動手段２９，Ｖ軸方向駆動手段３１に指令座標値Ｘ3、Ｙ3、Ｕ3及びＶ3を出力する。その指令座標値に基づいて上ワイヤガイド２６及びテーブル面が移動し、ワイヤ電極が工作物下面加工位置に垂直になる。
【００５３】
このように制御すると、工作物が載置固定されるテーブルのテーブル位置を計測することにより、計測されたテーブル位置のピッチング誤差量をピッチング誤差量記憶手段３５ｅから抽出し、抽出されたピッチング誤差量により上ワイヤガイド２６を移動させる移動量が算出される。
【００５４】
又、計測されたテーブル位置がピッチング誤差量記憶手段３５ｅに記憶されていない場合は、ピッチング誤差量算出手段３５ｃにより計測されたテーブル位置のピッチング誤差量が算出され、それに基づき上ワイヤガイド２６を移動させる移動量が算出される。その移動量に基づいて上ワイヤガイド２６及びテーブル２２を移動させることにより、ワイヤ電極２８をテーブル位置に垂直に保つように制御することができる。
【００５５】
次に、図７に、本発明の別の実施形態を示す。
図７は、工作物が載置固定されたテーブルの積載重量を計測し、計測された積載重量に基づくテーブル位置のピッチング誤差量をピッチング誤差量記憶手段から抽出し、抽出されたピッチング誤差量によりワイヤガイドを移動させる移動量が算出され、その移動量に基づいてワイヤガイドを移動させることにより、ワイヤ電極をテーブル位置に垂直に保つ制御手段を備えたワイヤ加工放電機を示す。
【００５６】
図７において、ワイヤ放電加工機３０はベッド２１、テーブル２２、上ワイヤガイド２６、下ワイヤガイド２７、ワイヤ電極２８、コラム３３、ヘッド３４及びＮＣ制御装置３７等で構成されている。
テーブル２２には工作物３６が載置固定されている。通常、工作物３６は、加工槽２３に収納されている。加工槽２３の中には加工槽内の液体重量を検出するための加工槽内液面レベルセンサ３８が取り付けられている。テーブル２２を水平面内で直交するＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるテーブル駆動手段は、Ｘ軸方向駆動手段３９とＹ軸方向駆動手段４９とからなる。Ｘ軸方向駆動手段３９はテーブル２２をベッド２１上でＸ軸方向に移動させる駆動手段であるとともにテーブル積載重量を計測する計測手段ともなっている。Ｙ軸方向駆動手段４９はテーブル２２をベッド２１上でＹ軸方向に移動させる駆動手段であるとともにテーブル積載重量を計測する計測手段ともなっている。
【００５７】
なお、Ｘ軸方向駆動手段３９とＹ軸方向駆動手段４９の重量計測機構の詳細については説明を省略する。
上ワイヤガイド２６、下ワイヤガイド２７、ワイヤ電極２８、コラム３３及びヘッド３４の構造と機能は、前述のワイヤ放電加工機２０と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００５８】
ＮＣ制御装置３７の構成及びＮＣ制御装置３７への入出力部分をブロック線図で図８に示す。
ＮＣ制御装置３７は、ピッチング誤差量補正部３７ａとピッチング誤差量記憶手段３７ｇとからなる。
【００５９】
ピッチング誤差量補正部３７ａは、テーブル積載重量計測手段３７ｂ、積載重量特性選択手段３７ｃ、積載重量特性算出手段３７ｄ、ピッチング誤差量抽出手段３７ｅ、ピッチング誤差量算出手段３７ｈ及びピッチング誤差量補正手段３７ｆで構成される。
【００６０】
テーブル積載重量計測手段３７ｂは、加工槽内に設けられた加工槽内液面レベルセンサ３８、Ｘ軸方向駆動手段３９及びＹ軸方向駆動手段４９で構成される。加工槽内液面レベルセンサ３８は加工槽２３の中の液体の重量を計測する。Ｘ軸方向駆動手段３９及びＹ軸方向駆動手段４９は前述のようにテーブル２２の重量を計測する。従って、Ｘ軸方向駆動手段３９及びＹ軸方向駆動手段４９は、テーブルを駆動する機能と重量を計測する機能の両方を備えている。
【００６１】
積載重量特性選択手段３７ｃは、計測されたテーブル積載重量が予めピッチング誤差量記憶手段３７ｇに記憶されているかどうかを判断し、記憶されている場合は、ピッチング誤差量記憶手段３７ｇに記憶されている計測位置のピッチング誤差量を出力する手段である。それと同時に、計測されたテーブル積載重量がピッチング誤差量記憶手段３７ｇに記憶されていない場合は、ピッチング誤差量記憶手段３７ｇに予め記憶された重量から計測された重量に近い重量を選択する手段でもある。
【００６２】
積載重量特性算出手段３７ｄは、計測されたテーブル積載重量がピッチング誤差量記憶手段３７ｇに記憶された重量と異なり、その重量に対応するピッチング誤差量がピッチング誤差量記憶手段３７ｇから抽出されない場合に、計測されたテーブル積載重量を挟むピッチング誤差量記憶手段３７ｇに予め記憶された２個の重量のピッチング誤差量から計測されたテーブル積載重量に対応するピッチング誤差量を算出する手段である。
【００６３】
ピッチング誤差量抽出手段３７ｅは、計測されたテーブル積載重量及び計測された計測位置に対応するピッチング誤差量をピッチング誤差量記憶手段３７ｇより抽出する手段である。
ピッチング誤差量算出手段３７ｈは、工作物３６が載置固定され重量が計測されたテーブル２２の計測位置が、ピッチング誤差量記憶手段３７ｇに記憶された位置と異なり、その位置に対応するピッチング誤差量がピッチング誤差量記憶手段３７ｇから抽出されない場合に、Ｘ軸方向あるいはＹ軸方向で計測位置を挟むピッチング誤差量記憶手段３７ｇに予め記憶された２個の位置のピッチング誤差量から計測位置に対応するピッチング誤差量を算出する手段である。
【００６４】
ピッチング誤差量補正手段３７ｆは、工作物３６を所望の形状に加工するため、オペレータによって入力されるＮＣからの座標５１にワイヤ放電加工機３０に予め備えられたピッチ誤差補正手段５２によるピッチ誤差補正を加え、ピッチ誤差補正が加えられたＮＣからの座標と、ピッチング誤差量抽出手段３７ｅからの出力あるいはピッチング誤差量算出手段３７ｈからの出力とから、必要なピッチング誤差量補正を行い、その補正量を図８に示すサーボ制御手段５４に出力する手段である。
【００６５】
サーボ制御手段５４は、テーブルの現在位置を計測する現在位置カウンタ５３からの入力を元に、位置検出手段（エンコーダ）が備えられたＸ軸方向駆動手段３９，Ｙ軸方向駆動手段４９，Ｕ軸方向駆動手段２９，Ｖ軸方向駆動手段３１及びＺ軸方向駆動手段３２に指令値を出力しサーボ制御を行う手段である。
【００６６】
ピッチング誤差量記憶手段３７ｇは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動するテーブル２２の位置に関して、テーブル２２に載置固定される工作物の重量を加味した当該位置におけるテーブル２２の水平面からの傾きをピッチング誤差量とし、複数の位置におけるＸ軸方向及びＹ軸方向のピッチング誤差量を予め測定し記憶させる手段である。
【００６７】
ピッチング誤差量の測定は、前述のワイヤ放電加工機２０の場合と同様にして、各テーブル積載重量毎に行う。測定結果をグラフで示すと、図９のようになる。
図９は、各テーブル積載重量毎に、横軸にテーブル位置Ｌを取り、縦軸にテーブル位置Ｌにおけるテーブル面の水平面に対する傾き即ちピッチングθをテーブル積載重量毎に表す。図９に示すピッチングθ曲線からテーブル２２の任意の位置におけるピッチングθをテーブル積載重量毎に求めることができる。ピッチングθはＸ軸方向及びＹ軸方向についてそれぞれ測定される。
【００６８】
表２は、このようにして測定されたテーブル２２のピッチングθを表に展開したものである。
【００６９】
【表２】
表２では、テーブル位置Ｌの２０ｍｍ間隔毎のピッチングθがテーブル積載重量１００ｋｇ毎に測定されている。測定は、テーブル２２が移動する移動範囲の一端（表２の場合はＬ=０ｍｍ）から他端（ストロークエンド）まで２０ｍｍ間隔毎に行われる。従って、表２の測定は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向についてそれぞれ行われる。このようにして測定されたピッチングθは、ピッチング誤差量としてピッチング誤差量記憶手段３７ｇに記憶される。
【００７１】
なお、テーブル２２のピッチング測定間隔は、本実施例では２０ｍｍとしたが、必要に応じて２０ｍｍより小さくしてもよくあるいは２０ｍｍより大きくしてもよい。又、テーブル積載重量Ｗの測定間隔を本実施例では１００ｋｇとしたが、必要に応じて１００ｋｇよりも小さくしてもよくあるいは１００ｋｇよりも大きくしてもよい。
【００７２】
次に、図７及び図８に示した本発明によるワイヤ放電加工機３０の動作を図１１及び図１２のフローチャートを参照して説明する。
図１１において、加工開始前に初期設定が行われる（Ｓ２００）。
初期設定は、テーブル２２の移動範囲、テーブル積載重量の計測範囲及びテーブル上面から上ワイヤガイド２６までの距離及びテーブル上面から下ワイヤガイド２７までの距離について行う。
【００７３】
テーブル２２の移動範囲の計測は、テーブル２２の一端（通常Ｘ=０、Ｙ=０であるが、必ずしもＸ=０，Ｙ=０から始めなくてもよい）から他端（ストロークエンド）までについて行い、その大きさをＸ軸方向とＹ軸方向の座標位置として入力する。
【００７４】
テーブル積載重量の範囲は、工作物の重量を含むと推測される重量範囲を入力する。更に、テーブル上面から上ワイヤガイド２６までの距離Ｈ1及びテーブル上面から下ワイヤガイド２７までの距離Ｈ2を初期値として設定する。
次に、テーブル積載重量Ｗをテーブル積載重量計測手段３７ｂにより計測する（Ｓ２０１）。
【００７５】
計測されたテーブル積載重量Ｗが予めピッチング誤差量記憶手段３７ｇに記憶されているかどうかを判断する（Ｓ２０２）。
記憶されている場合は、図８に示すピッチング誤差量抽出手段３７ｅにより、その重量に対応するピッチング誤差量がピッチング誤差量記憶手段３７ｇより抽出され、ピッチング誤差量補正手段３７ｆに出力される（Ｓ２１０）。
【００７６】
記憶されていない場合は、図８に示す積載重量特性選択手段３７ｃにより、計測されたテーブル積載重量Ｗに近い重量でピッチング誤差量記憶手段３７ｇに記憶されている重量を選択し、ピッチング誤差量抽出手段３７ｅに出力する（Ｓ２０２）。
【００７７】
あるいは、記憶されていない場合に積載重量特性選択手段３７ｃにより計測されたテーブル積載重量に近い重量でピッチング誤差量記憶手段３７ｇに記憶されている重量を選択する代わりに、積載重量特性算出手段３７ｄにより、計測されたテーブル積載重量に対応するピッチング誤差量が以下の手順で算出される。
【００７８】
まず、テーブル２２のテーブル積載重量の範囲を求める。即ち、テーブル積載重量Ｗが０ｋｇと１００ｋｇとの間にあるかどうかが判断される（Ｓ２０３）。テーブル積載重量Ｗが０ｋｇと１００ｋｇとの間にある場合は、Ｗ1=０、Ｗ2=１００と設定される（Ｓ２０４）。テーブル積載重量Ｗが０ｋｇと１００ｋｇとの間にない場合は、１００ｋｇと２００ｋｇとの間にあるかどうかが判断される。１００ｋｇと２００ｋｇとの間にある場合は、Ｗ1=１００，Ｗ2=２００と設定される。テーブル積載重量Ｗが１００ｋｇと２００ｋｇとの間にない場合は、２００ｋｇと３００ｋｇとの間にあるかどうかが判断される。２００ｋｇと３００ｋｇとの間にある場合は、Ｗ1=２００、Ｗ2=３００と設定される。以下、テーブル積載重量Ｗの範囲が求められるまで同様の操作が繰り返される。
【００７９】
このようにして、テーブル積載重量の範囲が求められると、次に、計測位置が予めピッチング誤差量記憶手段３７ｇに記憶されているかどうかが判断される（Ｓ２０６）。まず、テーブル２２の計測位置（以下テーブル位置Ｌと呼ぶ）のうちＸ軸方向位置の範囲を求める。即ち、テーブル位置Ｌが０ｍｍと２０ｍｍとの間にあるかどうかが判断される。０ｍｍと２０ｍｍとの間にある場合は、Ｌ1=０、Ｌ2=２０と設定される（Ｓ２０５）。０ｍｍと２０ｍｍとの間にテーブル位置Ｌがない場合は、テーブル位置Ｌが２０ｍｍと４０ｍｍとの間にあるかどうかが判断される。２０ｍｍと４０ｍｍとの間にある場合は、Ｌ1=２０、Ｌ2=４０と設定される。２０ｍｍと４０との間にテーブル位置Ｌがない場合は、テーブル位置Ｌが４０ｍｍと６０ｍｍとの間にあるかどうかが判断される。４０ｍｍと６０ｍｍとの間にある場合は、Ｌ1=４０、Ｌ2=６０と設定される。以下テーブル位置Ｌの範囲が求められるまで同様の操作が繰り返される。テーブル２２の計測位置のうち、Ｙ軸方向についても同様の手順でテーブル位置ＬのＹ軸方向の範囲が求められる。
【００８０】
テーブル積載重量Ｗ及びテーブル位置Ｌの範囲が求まると、図８に示すピッチング誤差量算出手段３７ｈにより、テーブル積載重量Wおよびテーブル位置Ｌのピッチング誤差量が算出される。
まず、テーブル積載重量Ｗのピッチング誤差量は、式（３）と式（４）から算出される（Ｓ２０７）。
【００８１】
【数３】
【数４】
但し、式（３）において、θｘ（Ｌ1、Ｗ1）及びθｘ（Ｌ1，Ｗ2）は、テーブル積載重量Ｗを挟むそれぞれ２つの重量Ｗ1及びＷ2のテーブル位置Ｌ1におけるピッチング誤差量であり、予めピッチング誤差量記憶手段３７ｇに記憶された値である。Ｗ1及びＷ2は、前述のように、テーブル積載重量が含まれる範囲を表す。例えば、テーブル積載重量Ｗが０ｋｇと１００ｋｇとの間にある場合は、Ｗ1=０，Ｗ2=１００とすればよい。式（３）は、２つの重量Ｗ1及びＷ2におけるテーブル位置Ｌ1でのピッチング誤差量θx（Ｌ1、Ｗ1）及びθx（Ｌ1，Ｗ2）から重量Ｗにおけるピッチング誤差量を周知の内挿法による演算により求める式である。
【００８４】
式（４）は、２つの重量Ｗ1及びＷ2におけるテーブル位置Ｌ2でのピッチング誤差量θx（Ｌ2、Ｗ1）及びθx（Ｌ2，Ｗ2）から重量Ｗにおけるピッチング誤差量を周知の内挿法による演算により求める式である。
このようにして、テーブル積載重量ＷのＸ軸方向のテーブル位置Ｌ1及びＬ2におけるピッチング誤差量θx（Ｌ1、Ｗ）及びθx（Ｌ2，Ｗ）が求まる。
【００８５】
同様の手順により、テーブル積載重量ＷのＹ軸方向のテーブル位置Ｌ1及びＬ2におけるピッチング誤差量θY（Ｌ1、Ｗ）及びθY（Ｌ2，Ｗ）を式（３）及び式（４）と同様のＹ軸方向に関する式（図示省略）から求めることができる。
次に、計測されたテーブル位置Ｌが予めピッチング誤差量記憶手段３７ｇに記憶されたものであるかどうかが判断される。
【００８６】
記憶されている場合はピッチング誤差量がピッチング誤差量記憶手段３７ｇより抽出され、図8 に示すピッチング誤差量補正手段３７ｆに出力される。記憶されていない場合は、図８に示すピッチング誤差量算出手段３７ｈにより、式（３）及び式（４）で求められたテーブル積載重量ＷのＸ軸方向のテーブル位置Ｌ1及びＬ2におけるピッチング誤差量θｘ（Ｌ1、Ｗ）及びθｘ（Ｌ2，Ｗ）を用いて、テーブル２２の計測位置ＬにおけるＸ軸方向のピッチング誤差量θX1（Ｌ、Ｗ）が周知の内挿法による演算により求められる式（５）を用いて算出される（Ｓ２０８）。
【００８７】
【数５】
Ｙ軸方向についても同様に、式（３）及び式（４）で求められたテーブル積載重量ＷのＹ軸方向のテーブル位置Ｌ1及びＬ2におけるピッチング誤差量θY（Ｌ1、Ｗ）及びθY（Ｌ2，Ｗ）を用いて、テーブル２２の計測位置ＬにおけるＹ軸方向のピッチング誤差量θY1（Ｌ、Ｗ）が式（５）と同様のＹ軸方向に関する式（図示省略）により算出される。
【００８９】
このようにして、ピッチング誤差量記憶手段３７ｇより抽出されるかあるいはピッチング誤差量算出手段３７ｈにて算出されたテーブル積載重量Ｗの計測位置Ｌにおけるピッチング誤差量が、図８に示すピッチング誤差量補正手段３７ｆに入力される。
【００９０】
そして、図８のピッチング誤差量補正手段３７ｆにおいて、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｕ軸及びＶ軸の補正すべき指令座標値が式（６）を用いて求められる（Ｓ２０９）。
【００９１】
【数６】
但し、式（６）において、Ｘ1、Ｙ1，Ｕ1，Ｖ1は、ワイヤ放電加工機３０のピッチ誤差補正である。θX0（Ｌ、Ｗ）、θY0（Ｌ、Ｗ）は、θ=θ0におけるＸ軸方向及びＹ軸方向のピッチング誤差量である。
式（６）は、図１〜図３で説明したように、テーブル２２の計測位置においてワイヤ電極２８を工作物下面加工位置に垂直にするための上ワイヤガイド２６及びテーブル面の移動量を指令座標値として示すものである。
【００９３】
Ｘ3及びＹ3は、テーブル２２の上端面におけるテーブル位置ＬのＸ軸方向及びＹ軸方向の補正後の指令座標値を示す。又、Ｕ3及びＶ3は、上ワイヤガイド２６のＵ軸方向及びＶ軸方向の補正後の指令座標値を示す。ここに、Ｕ軸はＸ軸に平行な座標軸であり、Ｖ軸はＹ軸に平行な座標軸である。Ｈ1は、前述のように、テーブル上面から上ワイヤガイド２６までの距離でありＨ2はテーブル上面から下ワイヤガイド２７までの距離である。
【００９４】
式（６）により求められた指令座標値Ｘ3，Ｙ3，Ｕ3及びＶ3は、図８のサーボ制御手段４４にサーボ制御値として出力される。そして、サーボ制御手段４４は、位置検出手段（エンコーダ）が備えられたＸ軸方向駆動手段３９，Ｙ軸方向駆動手段４９，Ｕ軸方向駆動手段２９，Ｖ軸方向駆動手段３１に指令座標値を出力しその指令座標値に基づいて上ワイヤガイド２６及びテーブル面が移動し、ワイヤ電極２８が工作物下面加工位置に垂直になる。
【００９５】
このように制御すると、工作物が載置固定されるテーブル２２のテーブル積載重量及びテーブル位置を計測することにより、計測された積載重量についてテーブル位置のピッチング誤差量をピッチング誤差量記憶手段３７ｇから抽出し、抽出されたピッチング誤差量により上ワイヤガイド２６を移動させる移動量が算出され、その移動量に基づいて上ワイヤガイド２６を移動させる。それにより、ワイヤ電極２８をテーブル位置に垂直に保つように制御することができる。
【００９６】
なお、本実施形態では、テーブル移動方式のワイヤ放電加工機について示したが、テーブル２２がベッド２１に固定されコラム３３が移動するコラムトラバース方式のワイヤ放電加工機についても同様に実施することができる。
以上、本発明のワイヤ放電加工機及びその制御方法について説明したが、請求項１に記載のテーブル駆動手段はワイヤ放電加工機２０のＸ軸方向駆動手段２４，ワイヤ放電加工機３０のＸ軸方向駆動手段３９及びワイヤ放電加工機２０のＹ軸方向駆動手段２５，ワイヤ放電加工機３０のＹ軸方向駆動手段４９が対応する。ワイヤガイドは上ワイヤガイド２６及び下ワイヤガイド２７が対応する。
【００９７】
ピッチング誤差量記憶手段はワイヤ放電加工機２０のＮＣ制御装置３５の中のピッチング誤差量記憶手段３５ｅ及びワイヤ放電加工機３０のＮＣ制御装置３７の中のピッチング誤差量記憶手段３７ｇがそれぞれ対応する。
位置計測手段はワイヤ放電加工機２０の現在位置カウンタ４３及びワイヤ放電加工機３０の現在位置カウンタ５３がそれぞれ対応する。
【００９８】
又、位置計測手段により計測されたテーブルの位置のピッチング誤差量をピッチング誤差量記憶手段から抽出し、抽出されたピッチング誤差量によりワイヤガイドを移動させる移動量が算出され、その移動量に基づいてワイヤガイドを移動させることにより、ワイヤ電極をテーブルの位置に垂直に保つ制御手段は、ワイヤ放電加工機２０のＮＣ制御装置３５の中のピッチング誤差量抽出手段３５ｂ、ピッチング誤差量算出手段３５ｃ及びピッチング誤差量補正手段３５ｄが対応する。
【００９９】
更に、ワイヤガイドを移動させる手段としてはＵ軸方向駆動手段２９及びＶ軸方向駆動手段３１が対応する。
請求項２に記載のピッチング誤差量を算出する手段は、ピッチング誤差量算出手段３５ｃが対応する。
【０１００】
請求項３に記載の積載重量計測手段は、テーブル積載重量計測手段３７ｂが対応する。
更に、ピッチング誤差量記憶手段は、ワイヤ放電加工機３０のＮＣ制御装置３７の中のピッチング誤差量記憶手段３７ｇが対応する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ワイヤ放電加工機のテーブルが初期位置にあるときの工作物とワイヤ電極との位置関係を示す図である。
【図２】 ワイヤ放電加工機のテーブルが初期状態から所定距離移動した後の工作物とワイヤ電極との位置関係を示す図である。
【図３】 ワイヤガイド移動後の状態におけるワイヤ放電加工機の工作物とワイヤ電極との位置関係を示す図である。
【図４】 テーブル可動方式のワイヤ放電加工機の概略構成を示す斜視図である。
【図５】 ＮＣ制御装置及びＮＣ制御装置への入出力部分を示すブロック線図である。
【図６】 テーブル位置のピッチングθを示す図である。
【図７】 テーブル可動方式のワイヤ放電加工機の概略構成を示す斜視図である。
【図８】 ＮＣ制御装置及びＮＣ制御装置への入出力部分を示すブロック線図である。
【図９】 テーブル積載重量を加味したテーブル位置のピッチングθを示す図である。
【図１０】 ワイヤ放電加工機の動作を示すフローチャートである。
【図１１】 テーブル積載重量を加味したワイヤ放電加工機の動作を示すフローチャートである。
【図１２】 テーブル積載重量を加味したワイヤ放電加工機の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
３、２２・・・テーブル
４・・・テーブル面
５、２６・・・上ワイヤガイド
６、２７・・・下ワイヤガイド
７、２８・・・ワイヤ電極
８、３６・・・工作物
９・・・ワイヤ案内軌道面
２１・・・ベッド
２３・・・加工槽
２４、３９・・・Ｘ軸方向駆動手段
２５、４９・・・Ｙ軸方向駆動手段
２９・・・Ｕ軸方向駆動手段
３１・・・Ｖ軸方向駆動手段
３２・・・Ｚ軸方向駆動手段
３３・・・コラム
３４・・・ヘッド
３５、３７・・・ＮＣ制御装置
３５ａ，３７ａ・・・ピッチング誤差量補正部
３５ｂ、３７ｅ・・・ピッチング誤差量抽出手段
３５ｃ、３７ｈ・・・ピッチング誤差量算出手段
３５ｄ、３７ｆ・・・ピッチング誤差量補正手段
３５ｅ、３７ｇ・・・ピッチング誤差量記憶手段
３７ｂ・・・テーブル積載重量計測手段
３７ｃ・・・積載重量特性選択手段
３７ｄ・・・積載重量特性算出手段
３８・・・加工槽内液面レベルセンサ
４１、５１・・・ＮＣからの座標
４２、５２・・・ピッチ誤差補正手段
４３、５３・・・現在位置カウンタ
４４、５４・・・サーボ制御手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wire electric discharge machine and a control method thereof.
[0002]
[Prior art]
Generally, in order to obtain a desired machining dimensional accuracy in a wire electric discharge machine, it is necessary to maintain an angle formed by a table surface on which a workpiece is placed and fixed and a wire electrode for machining the workpiece at a predetermined size. .
[0003]
Therefore, various devices have been made conventionally. For example, when it is necessary to process the workpiece perpendicularly to the table surface on which the workpiece is placed and fixed, a method of vertically extending the wire electrode to be perpendicular to the table surface using a vertical gauge This is disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-22851.
[0004]
In general, in order to improve machining dimensional accuracy in a wire electric discharge machine, it is necessary to make the movement amount of the table position of the table surface on which the workpiece is placed and fixed equal to the machining amount for machining the workpiece. For this reason, in a wire electric discharge machine, in order to make the movement amount of the detection unit for detecting the table position of the table surface equal to the movement amount of the machining position for machining the workpiece, pitch error correction is usually adopted. Yes.
[0005]
However, the table guide track surface on which the table on which the workpiece is placed and fixed moves is not necessarily a flat surface when viewed microscopically. If the table guide track surface is not flat, when the table moves along the table guide track surface, the angle between the table surface and the wire electrode changes from the predetermined angle due to minute irregularities and inclination of the table guide track surface. End up. Then, there is a problem that the angle formed between the table surface and the wire electrode cannot be maintained at a desired size while the workpiece is being processed.
[0006]
In particular, as the demand for improving the machining dimensional accuracy of wire electric discharge machines has increased in recent years, it is necessary to keep the angle between the table surface on which the workpiece is placed and fixed and the wire electrode for machining the workpiece at a predetermined size. Is getting higher.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a wire electric discharge machine capable of keeping a wire electrode for machining a workpiece perpendicular to a table surface on which the workpiece of the wire electric discharge machine is placed and fixed, and a control method thereof. There is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In order to achieve the above object, in the present invention, table driving means for moving a table on which a workpiece is placed and fixed in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to each other in a horizontal plane, table of Can move upward A wire electrode for machining the workpiece Up A wire guide, A lower wire guide that is fixedly arranged on the lower side of the table and stretches the wire electrode in cooperation with the upper wire guide; With respect to the position of the table moving in the X-axis direction and the Y-axis direction, the pitching error amount at which the pitching error amount at a plurality of positions is stored in advance, with the tilt from the horizontal plane of the table at that position as the pitching error amount. A storage means; a position measuring means for measuring the position of the table; and a pitching error amount of the position of the table measured by the position measuring means is extracted from the pitching error amount storage means, and the extracted pitching error amount By the above Up Calculate the amount of movement to move the wire guide, and based on the amount of movement Up Wire guide And the table And a control means for keeping the wire electrode perpendicular to the position of the table by moving the wire.
[0009]
In the wire electric discharge machine of the present invention, when the table position on which the workpiece is placed and fixed is measured, the pitching error amount at the measurement position is extracted from the pitching error amount storage means, and the wire is extracted by the extracted pitching error amount. A movement amount for moving the guide is calculated, and the wire guide is moved based on the movement amount. Thereby, the wire electrode which processes a workpiece can be kept perpendicular to the table surface.
[0010]
When the position of the table measured by the position measuring unit is not a predetermined position, the control unit calculates the pitching error amount at each of two X-axis direction positions and Y-axis direction positions sandwiching the position. It is preferable that the pitching error amount at the table position can be calculated based on the pitching error amount extracted from the storage means.
[0011]
Then, even when the measured table position is not a predetermined position, the pitching error amount at the measurement position is calculated, the movement amount for moving the wire guide is calculated based on the calculated pitching error amount, and based on the movement amount Move the wire guide. Thereby, the wire electrode which processes a workpiece can be kept perpendicular to the table surface.
[0012]
Furthermore, it comprises a load weight measuring means for measuring the load weight of the table, and the pitching error amount storage means stores the pitching error amount not only with respect to the position of the table but also with respect to the load weight of the table, The control means extracts the pitching error amount from the pitching error amount storage means based on the position of the table measured by the position measurement means and the load weight measured by the load weight measurement means. Good.
[0013]
In this way, when the load weight of the table on which the workpiece is placed and fixed is measured, and the measured load weight is stored in the pitching error amount storage means, the pitching error amount at the measurement position is stored in the pitching error amount memory. It can be extracted from the means.
The load weight of the table measured by the load weight measuring means is different from the load weight previously stored in the pitching error amount storage means, and the pitching error amount corresponding to the load weight of the table is the pitching error amount storage means. The control means selects a weight close to the weight measured from the loaded weight stored in advance in the pitching error amount storage means, and stores a pitching error amount corresponding to the weight in the pitching error amount storage. It is good to extract from a means.
[0014]
Then, when the measured table load weight is different from the pre-stored load weight, a weight close to the measured weight is selected from the pre-stored load weight, and the pitching error amount corresponding to the weight is the pitching error amount. A movement amount for moving the wire guide is calculated based on the extracted pitching error amount extracted from the storage means, and the wire guide is moved based on the movement amount. Thereby, the wire electrode which processes a workpiece can be kept perpendicular to the table surface.
[0015]
The load weight of the table measured by the load weight measuring means is different from the load weight previously stored in the pitching error amount storage means, and the pitching error amount corresponding to the load weight of the table is the pitching error amount storage means. If not extracted, the control means obtains two predetermined weights sandwiching the loading weight of the table, extracts the respective pitching error amounts corresponding to the weights from the pitching error amount storage means, and is extracted. A pitching error amount corresponding to the load weight of the table measured by the load weight measuring means may be calculated based on the pitching error amount.
[0016]
Then, even if the measured table load weight is different from the pre-stored load weight, the measured table load weight pitching error amount from the two pre-stored pitching error amounts sandwiching the measured table load weight. Is calculated, a moving amount for moving the wire guide is calculated based on the calculated pitching error amount, and the wire guide is moved based on the moving amount. Thereby, the wire electrode which processes a workpiece can be kept perpendicular to the table surface.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
First, the concept of a wire electric discharge machine according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0018]
FIG. 1 is a diagram showing a positional relationship between a workpiece and a wire electrode when the table of the wire electric discharge machine is at an initial position (referred to as an initial state). FIG. 2 is a diagram showing a positional relationship between the workpiece and the wire electrode after the table of the wire electric discharge machine has moved a predetermined distance from the initial state. FIG. 3 is a diagram showing a positional relationship between the workpiece of the wire electric discharge machine and the wire electrode in a state after the wire guide is moved.
[0019]
In FIG. 1, 3 is a table of a wire electric discharge machine, and 4 is a table surface on which a workpiece is placed and fixed. 5 is an upper wire guide and 6 is a lower wire guide. 7 is a wire electrode for machining a workpiece, 8 is a workpiece, and 9 is a table guide track surface.
The table 3 moves along the table
[0020]
When the vertical alignment is performed to bring the
Next, the table 3 moves in the direction A toward the
[0021]
As a result, in the state shown in FIG. 1 −θ 0 ) It will be inclined. Further, the distance between the
[0022]
In this case, since the workpiece lower surface machining position P is also moved by the movement of the
However, since the
[0023]
As a result, as shown in FIG. 3, the
Embodiments of the present invention based on the above concept will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0024]
FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of a table-movable wire electric discharge machine according to the present invention.
In FIG. 4, the wire
[0025]
A
[0026]
The
[0027]
Next, the configuration of the
The
[0028]
The pitching error amount correction unit 35a includes a pitching error amount extraction unit 35b, a pitching error
The pitching error amount extraction unit 35b is a unit that extracts a pitching error amount corresponding to the measured position of the table 22 from the pitching error amount storage unit 35e, and outputs the extracted pitching error amount to the pitching error amount correction unit 35d. is there.
[0029]
The pitching error
[0030]
The pitching error amount correction means 35d uses the pitch error correction means 42 provided in advance in the wire
[0031]
The servo control means 44 is based on the input from the current position counter 43 that measures the current position of the table, based on the X-axis direction drive means 24, Y-axis direction drive means 25, and U-axis provided with position detection means (encoder). A command value is outputted to the direction driving means 29, the V-axis direction driving means 31, and the Z-axis direction driving means 32 to perform servo control.
[0032]
The pitching error amount storage means 35e uses, as the pitching error amount, the inclination of the table 22 at the position from the horizontal plane with respect to the position of the table 22 moving in the X-axis direction and the Y-axis direction. It is a means for measuring and storing the pitching error amount in the direction in advance.
[0033]
The pitching error amount is, for example, an angle that is an inclination of the table surface from the horizontal plane when an autocollimator, a laser interferometer, or the like described in JIS B 6191 machine tool-static test method and machine accuracy test method general rules is mounted on the table surface. Measure. The measurement result is shown in a graph as shown in FIG.
[0034]
In FIG. 6, the horizontal axis represents the table position L, and the vertical axis represents the angle pitching θ that is the inclination of the table surface from the horizontal plane at the table position L. The pitching θ at an arbitrary table position L of the table 22 can be obtained from the pitching θ curve shown in FIG. The pitching θ is measured for each of the X-axis direction and the Y-axis direction.
[0035]
Table 1 is a table in which the pitching θ of the table surface of the table 22 thus measured is developed.
[0036]
[Table 1]
In Table 1, the pitching θ for each 20 mm interval of the table position L is measured. The measurement is performed at intervals of 20 mm from one end (L = 0 mm) to the other end (stroke end) of the moving range in which the table 22 moves. The measurements in Table 1 are performed for the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively. That is, Table 1 is created for each of the X-axis direction and the Y-axis direction. The pitching θ measured in this way is stored in the pitching error amount storage means 35e as a pitching error amount.
[0038]
The pitching measurement interval of the table 22 is 20 mm in this embodiment, but may be smaller than 20 mm or larger than 20 mm as necessary.
Next, the operation of the wire
[0039]
In FIG. 10, initial setting is performed before starting the processing (S100).
The initial setting is performed for the size of the moving range in which the table 22 moves, the distance from the table upper surface to the upper wire guide, and the distance from the table upper surface to the lower wire guide.
[0040]
The movement range of the table 22 is measured from one end of the table 22 (normally X = 0, Y = 0, but does not necessarily start from X = 0, Y = 0) to the other end (stroke end). The range is input and input as the coordinate position in the X-axis direction and the Y-axis direction. Further, the distance H from the upper surface of the table to the
[0041]
Next, it is determined whether or not the measured position of the table 22 is stored in the pitching error amount storage unit 35e in advance (S101).
If stored, the pitching error amount extraction means 35b shown in FIG. 5 extracts the pitching error amount θ corresponding to the position from the pitching error amount storage means 35e and outputs it to the pitching error amount correction means 35d ( S106).
[0042]
If not stored, the pitching error amount calculation means 35c shown in FIG. 5 is informed that the pitching error amount at the measurement position is not stored in the pitching error amount storage means 35e. Then, the pitching error amount in that case is calculated by the pitching error amount calculating means 35c in the following procedure.
[0043]
First, the range of the position in the X-axis direction among the measured positions of the table 22 (hereinafter referred to as table position L) is obtained. That is, it is determined whether or not the table position L is between 0 mm and 20 mm (S102). L between 0 mm and 20 mm 1 = 0, L 2 = 20 is set (S103). If there is no table position L between 0 mm and 20 mm, it is determined whether the table position L is between 20 mm and 40 mm. L between 20 mm and 40 mm 1 = 20, L 2 = 40 is set (S103). If there is no table position L between 20 mm and 40, it is determined whether the table position L is between 40 mm and 60 mm. L between 40mm and 60mm 1 = 40, L 2 = 60 is set. Thereafter, the same operation is repeated until the range of the table position L is obtained. The range of the table position L in the Y-axis direction is obtained in the same procedure for the table position L in the Y-axis direction (S102).
[0044]
When the range between the X-axis direction position and the Y-axis direction position of the table position L is obtained in this manner, the pitching error amount calculating means 35c shown in FIG. A quantity is calculated. That is, the pitching error amount θ at the table position L to be obtained is calculated by the following equation (1) (S104).
[0045]
[Expression 1]
However, θ (L 1 ) And θ (L 2 ) Are pitching error amounts at two positions in the X-axis direction and Y-axis direction, respectively, across the table position L, and are values stored in the pitching error amount storage means 35e in advance. L 1 And L 2 Represents a range including the table position L as described above. For example, when the X-axis direction range of the table position L is between 0 mm and 20 mm, L 1 = 0, L 2 It may be set to = 20. Equation (1) is expressed as L 1 And L 2 The pitching error amount θ of the table position L between the table position L and the table position L 1 Pitching error amount θ stored in advance in X (L 1 ) And table position L 2 Pitching error amount θ stored in advance in X (L 2 ) From the calculation by a known interpolation method.
[0047]
Similarly, the range of the Y-axis direction position of the table position L is obtained by the procedures of S102 and S103, and the pitching error amount θ of the table position L in the Y-axis direction is obtained. Y Is calculated using equation (1) in the procedure of S104.
The pitching error amount θ at the table position L calculated in the equation (1) is input to the pitching error amount correcting means 35d shown in FIG. When the table position L is stored in advance in the pitching error amount storage means 35e, the pitching error amount θ is extracted from the data stored in the pitching error amount storage means 35e, and the pitching error amount correction shown in FIG. Input to means 35d.
[0048]
Then, in the pitching error amount correcting means 35d in FIG. 5, command coordinate values to be corrected for the X axis, Y axis, U axis, and V axis are obtained using equation (2) (S105).
[0049]
[Expression 2]
However, in equation (2), θ X1 , Θ Y1 Is a pitching error amount at the measurement position (corresponding to FIG. 2) after moving the table 22, and θ X0 , Θ Y0 Is a pitching error amount at an initial position (corresponding to FIG. 1) before the table 22 is moved. X 1 , Y 1 , U 1 , V 1 These are pitch error corrections of the wire
[0051]
X Three And Y Three Indicates command coordinate values after correction in the X-axis direction and Y-axis direction of the table position L on the upper end surface of the table 22. U Three And V Three Indicates command coordinate values after correction of the
[0052]
Command coordinate value X obtained by equation (2) Three , Y Three , U Three And V Three Is output as a servo control value to the servo control means 44 of FIG. Then, the servo control means 44 sends the command coordinate value X to the X-axis direction drive means 24, Y-axis direction drive means 25, U-axis direction drive means 29, and V-axis direction drive means 31 provided with position detection means (encoder). Three , Y Three , U Three And V Three Is output. Based on the command coordinate value, the
[0053]
By controlling in this way, by measuring the table position of the table on which the workpiece is placed and fixed, the pitching error amount of the measured table position is extracted from the pitching error amount storage means 35e, and the extracted pitching error amount Thus, the amount of movement for moving the
[0054]
If the measured table position is not stored in the pitching error amount storage unit 35e, the pitching error amount of the table position measured by the pitching error
[0055]
Next, FIG. 7 shows another embodiment of the present invention.
FIG. 7 shows the weight of the table on which the workpiece is placed and fixed, and the pitching error amount at the table position based on the measured load weight is extracted from the pitching error amount storage means. The wire processing electric discharge machine provided with the control means by which the movement amount which moves a wire guide is calculated and moving a wire guide based on the movement amount and which keeps a wire electrode perpendicular to a table position is shown.
[0056]
In FIG. 7, the wire
A
[0057]
A detailed description of the weight measuring mechanism of the X-axis direction driving means 39 and the Y-axis direction driving means 49 will be omitted.
Since the structures and functions of the
[0058]
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the
The
[0059]
The pitching error amount correction unit 37a includes a table load weight measurement unit 37b, a load weight
[0060]
The table load weight measuring means 37b includes a processing tank
[0061]
The load weight
[0062]
When the measured table load weight is different from the weight stored in the pitching error amount storage unit 37g and the pitching error amount corresponding to the weight is not extracted from the pitching error amount storage unit 37g, the load weight characteristic calculation unit 37d This is a means for calculating a pitching error amount corresponding to the measured table load weight from the pitching error amount of two weights stored in advance in the pitching error amount storage means 37g sandwiching the measured table load weight.
[0063]
The pitching error amount extraction unit 37e is a unit that extracts the pitching error amount corresponding to the measured table load weight and the measured measurement position from the pitching error amount storage unit 37g.
The pitching error amount calculation means 37h is different from the position stored in the pitching error amount storage means 37g in the measurement position of the table 22 where the
[0064]
The pitching error correction means 37f corrects the pitch error by the pitch error correction means 52 provided in advance in the wire
[0065]
The servo control means 54 is based on an input from a current position counter 53 that measures the current position of the table, and includes an X-axis direction drive means 39, a Y-axis direction drive means 49, and a U-axis provided with position detection means (encoder). A command value is outputted to the direction driving means 29, the V-axis direction driving means 31, and the Z-axis direction driving means 32 to perform servo control.
[0066]
The pitching error amount storage means 37g, with respect to the position of the table 22 that moves in the X-axis direction and the Y-axis direction, determines the inclination of the table 22 from the horizontal plane at the position in consideration of the weight of the workpiece placed and fixed on the table 22. The pitching error amount is a means for measuring and storing in advance the pitching error amounts in the X-axis direction and the Y-axis direction at a plurality of positions.
[0067]
The measurement of the pitching error amount is performed for each table load weight in the same manner as the wire
FIG. 9 shows the table position L on the horizontal axis for each table load weight, and the vertical axis indicates the inclination of the table surface with respect to the horizontal plane at the table position L, that is, pitching θ, for each table load weight. From the pitching θ curve shown in FIG. 9, the pitching θ at an arbitrary position of the table 22 can be obtained for each table load weight. The pitching θ is measured for each of the X-axis direction and the Y-axis direction.
[0068]
Table 2 is a table in which the pitching θ of the table 22 measured as described above is developed.
[0069]
[Table 2]
In Table 2, the pitching θ for each 20 mm interval of the table position L is measured for every 100 kg of table loading weight. The measurement is performed at intervals of 20 mm from one end (L = 0 mm in the case of Table 2) to the other end (stroke end) of the moving range in which the table 22 moves. Therefore, the measurements in Table 2 are performed for the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively. The pitching θ measured in this way is stored in the pitching error amount storage means 37g as a pitching error amount.
[0071]
The pitching measurement interval of the table 22 is 20 mm in this embodiment, but may be smaller than 20 mm or larger than 20 mm as necessary. The measurement interval of the table load weight W is 100 kg in this embodiment, but may be smaller than 100 kg or larger than 100 kg as necessary.
[0072]
Next, the operation of the wire
In FIG. 11, the initial setting is performed before starting the machining (S200).
The initial setting is performed for the movement range of the table 22, the measurement range of the table load weight, the distance from the table upper surface to the
[0073]
The movement range of the table 22 is measured from one end of the table 22 (usually X = 0, Y = 0, but does not necessarily start from X = 0, Y = 0) to the other end (stroke end). The size is input as a coordinate position in the X-axis direction and the Y-axis direction.
[0074]
As the range of the table loading weight, a weight range estimated to include the weight of the workpiece is input. Further, the distance H from the upper surface of the table to the
Next, the table load weight W is measured by the table load weight measuring means 37b (S201).
[0075]
It is determined whether or not the measured table load weight W is stored in advance in the pitching error amount storage means 37g (S202).
If stored, the pitching error amount extraction means 37e shown in FIG. 8 extracts the pitching error amount corresponding to the weight from the pitching error amount storage means 37g and outputs it to the pitching error amount correction means 37f (S210). ).
[0076]
If not stored, the weight stored in the pitching error amount storage means 37g is selected by the load weight characteristic selection means 37c shown in FIG. 8 with a weight close to the measured table load weight W, and the pitching error amount extraction is performed. It outputs to the means 37e (S202).
[0077]
Alternatively, instead of selecting the weight stored in the pitching error amount storage means 37g with a weight close to the table load weight measured by the load weight characteristic selection means 37c when not stored, the load weight characteristic calculation means 37d The pitching error amount corresponding to the measured table load weight is calculated by the following procedure.
[0078]
First, the range of the table load weight of the table 22 is obtained. That is, it is determined whether or not the table loading weight W is between 0 kg and 100 kg (S203). If the table load weight W is between 0 kg and 100 kg, W 1 = 0, W 2 = 100 is set (S204). If the table load weight W is not between 0 kg and 100 kg, it is determined whether it is between 100 kg and 200 kg. W is between 100kg and 200kg 1 = 100, W 2 = 200 is set. If the table load weight W is not between 100 kg and 200 kg, it is determined whether it is between 200 kg and 300 kg. W between 200kg and 300kg 1 = 200, W 2 = 300 is set. Thereafter, the same operation is repeated until the range of the table load weight W is obtained.
[0079]
When the range of the table load weight is obtained in this way, it is next determined whether or not the measurement position is stored in advance in the pitching error amount storage means 37g (S206). First, the range of the position in the X-axis direction among the measurement positions of the table 22 (hereinafter referred to as the table position L) is obtained. That is, it is determined whether or not the table position L is between 0 mm and 20 mm. L between 0 mm and 20 mm 1 = 0, L 2 = 20 is set (S205). If there is no table position L between 0 mm and 20 mm, it is determined whether the table position L is between 20 mm and 40 mm. L between 20 mm and 40 mm 1 = 20, L 2 = 40 is set. If there is no table position L between 20 mm and 40, it is determined whether the table position L is between 40 mm and 60 mm. L between 40mm and 60mm 1 = 40, L 2 = 60 is set. Thereafter, the same operation is repeated until the range of the table position L is obtained. Among the measurement positions of the table 22, the range in the Y-axis direction of the table position L is obtained in the same procedure for the Y-axis direction.
[0080]
When the ranges of the table loading weight W and the table position L are obtained, the pitching error amount calculation means 37h shown in FIG. 8 calculates the table loading weight W and the pitching error amount of the table position L.
First, the pitching error amount of the table load weight W is calculated from the equations (3) and (4) (S207).
[0081]
[Equation 3]
[Expression 4]
However, in equation (3), θx (L 1 , W 1 ) And θx (L 1 , W 2 ), Each of two weights W sandwiching the table loading weight W 1 And W 2 Table position L 1 Is a value stored in advance in the pitching error amount storage means 37g. W 1 And W 2 Represents a range including the table loading weight as described above. For example, if the table load weight W is between 0 kg and 100 kg, W 1 = 0, W 2 = 100 Equation (3) gives two weights W 1 And W 2 Table position L 1 Pitching error amount at x (L 1 , W 1 ) And θ x (L 1 , W 2 ) To obtain the pitching error amount at the weight W by calculation using a known interpolation method.
[0084]
Equation (4) gives two weights W 1 And W 2 Table position L 2 Pitching error amount at x (L 2 , W 1 ) And θ x (L 2 , W 2 ) To obtain the pitching error amount at the weight W by calculation using a known interpolation method.
In this way, the table position L in the X-axis direction of the table load weight W 1 And L 2 Pitching error amount at x (L 1 , W) and θ x (L 2 , W).
[0085]
The table position L in the Y-axis direction of the table load weight W is obtained in the same procedure. 1 And L 2 Pitching error amount at Y (L 1 , W) and θ Y (L 2 , W) can be obtained from an equation (not shown) relating to the Y-axis direction similar to equations (3) and (4).
Next, it is determined whether or not the measured table position L is previously stored in the pitching error amount storage unit 37g.
[0086]
If stored, the pitching error amount is extracted from the pitching error amount storage means 37g and is output to the pitching error amount correction means 37f shown in FIG. If not stored, the table position L in the X-axis direction of the table loading weight W obtained by the equations (3) and (4) by the pitching error amount calculation means 37h shown in FIG. 1 And L 2 Pitching error amount θx (L 1 , W) and θx (L 2 , W), the pitching error amount θ in the X-axis direction at the measurement position L of the table 22. X1 (L, W) is calculated using Expression (5) obtained by calculation by a known interpolation method (S208).
[0087]
[Equation 5]
Similarly, in the Y-axis direction, the table position L in the Y-axis direction of the table loading weight W obtained by the equations (3) and (4) 1 And L 2 Pitching error amount at Y (L 1 , W) and θ Y (L 2 , W), the pitching error amount θ in the Y-axis direction at the measurement position L of the table 22. Y1 (L, W) is calculated by an equation (not shown) related to the Y-axis direction similar to Equation (5).
[0089]
Thus, the pitching error amount at the measurement position L of the table load weight W extracted from the pitching error amount storage means 37g or calculated by the pitching error amount calculation means 37h is corrected to the pitching error amount correction shown in FIG. Input to means 37f.
[0090]
Then, in the pitching error amount correcting means 37f of FIG. 8, command coordinate values to be corrected for the X axis, the Y axis, the U axis, and the V axis are obtained using equation (6) (S209).
[0091]
[Formula 6]
However, in Formula (6), X 1 , Y 1 , U 1 , V 1 These are pitch error corrections of the wire
As shown in FIGS. 1 to 3, the equation (6) commands the movement amount of the
[0093]
X Three And Y Three Indicates command coordinate values after correction in the X-axis direction and Y-axis direction of the table position L on the upper end surface of the table 22. U Three And V Three Indicates command coordinate values after correction of the
[0094]
Command coordinate value X obtained by equation (6) Three , Y Three , U Three And V Three Is output as a servo control value to the servo control means 44 of FIG. Then, the servo control means 44 sends command coordinate values to the X-axis direction drive means 39, Y-axis direction drive means 49, U-axis direction drive means 29, and V-axis direction drive means 31 provided with position detection means (encoder). The
[0095]
By controlling in this way, the table loading weight and table position of the table 22 on which the workpiece is placed and fixed are measured, whereby the pitching error amount at the table position is extracted from the pitching error amount storage means 37g for the measured loading weight. Then, a movement amount for moving the
[0096]
In the present embodiment, a table moving type wire electric discharge machine has been described. However, a column traverse type wire electric discharge machine in which the table 22 is fixed to the
Although the wire electric discharge machine and the control method thereof according to the present invention have been described above, the table driving means according to
[0097]
The pitching error amount storage means corresponds to the pitching error amount storage means 35e in the
The position measuring means corresponds to the current position counter 43 of the wire
[0098]
Further, a pitching error amount of the table position measured by the position measuring means is extracted from the pitching error amount storage means, and a moving amount for moving the wire guide is calculated based on the extracted pitching error amount, and based on the moving amount. The control means for keeping the wire electrode perpendicular to the position of the table by moving the wire guide includes pitching error amount extraction means 35b, pitching error amount calculation means 35c, and pitching in the
[0099]
Further, the U-axis direction driving means 29 and the V-axis direction driving means 31 correspond to means for moving the wire guide.
The means for calculating the pitching error amount according to
[0100]
The load weight measuring means according to
Further, the pitching error amount storage means corresponds to the pitching error amount storage means 37g in the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a positional relationship between a workpiece and a wire electrode when a table of a wire electric discharge machine is at an initial position.
FIG. 2 is a diagram showing a positional relationship between a workpiece and a wire electrode after the table of the wire electric discharge machine has moved a predetermined distance from the initial state.
FIG. 3 is a diagram showing a positional relationship between a workpiece of a wire electric discharge machine and a wire electrode in a state after the wire guide is moved.
FIG. 4 is a perspective view showing the schematic configuration of a table movable type wire electric discharge machine.
FIG. 5 is a block diagram showing an NC control device and an input / output portion to the NC control device.
FIG. 6 is a diagram illustrating pitching θ at a table position.
FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of a table movable type wire electric discharge machine.
FIG. 8 is a block diagram showing an NC control device and an input / output portion to the NC control device.
FIG. 9 is a diagram illustrating a pitching θ at a table position in consideration of a table load weight.
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the wire electric discharge machine.
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the wire electric discharge machine taking into account the table load weight.
FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the wire electric discharge machine taking into account the table load weight.
[Explanation of symbols]
3, 22 ... Table
4 ... Table surface
5, 26 ... Upper wire guide
6, 27 ... Lower wire guide
7, 28 ... Wire electrodes
8, 36 ... Workpiece
9 ... Wire guide track surface
21 ... Bed
23 ... Processing tank
24, 39 ... X-axis direction driving means
25, 49... Y axis direction driving means
29 ... U-axis direction drive means
31 ... V-axis direction driving means
32... Z-axis direction driving means
33 ... Column
34 ... Head
35, 37 ... NC control device
35a, 37a... Pitching error amount correction unit
35b, 37e... Pitching error amount extraction means
35c, 37h... Pitching error amount calculating means
35d, 37f... Pitching error amount correcting means
35e, 37g ... pitching error amount storage means
37b ... Table load weight measuring means
37c... Load weight characteristic selection means
37d: Load weight characteristic calculation means
38 ... Liquid level sensor in processing tank
41, 51 ... coordinates from NC
42, 52 ... pitch error correction means
43, 53 ... current position counter
44, 54 ... Servo control means
Claims (7)
前記テーブルの上側に移動可能に配置され、前記工作物を加工するためのワイヤ電極を張架する上ワイヤガイドと、
前記テーブルの下側に固定配置され、前記上ワイヤガイドと協働して前記ワイヤ電極を張架する下ワイヤガイドと、
前記Ｘ軸方向及び前記Ｙ軸方向に移動する前記テーブルの位置に関して、当該位置における前記テーブルの水平面からの傾きをピッチング誤差量とし、複数の位置における前記ピッチング誤差量が予め記憶されたピッチング誤差量記憶手段と、
前記テーブルの位置を計測する位置計測手段と、
前記位置計測手段により計測された前記テーブルの前記位置のピッチング誤差量を前記ピッチング誤差量記憶手段から抽出し、抽出されたピッチング誤差量により前記上ワイヤガイドを移動させる移動量を算出し、その移動量に基づいて前記上ワイヤガイド及び前記テーブルを移動させることにより、前記ワイヤ電極を前記テーブルの前記位置に垂直に保つ制御手段と、
を備えたことを特徴とする、ワイヤ放電加工機。Table driving means for moving the table on which the workpiece is placed and fixed in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to each other in a horizontal plane;
An upper wire guide that is movably arranged on the upper side of the table and stretches a wire electrode for processing the workpiece;
A lower wire guide that is fixedly arranged on the lower side of the table and stretches the wire electrode in cooperation with the upper wire guide;
With respect to the position of the table moving in the X-axis direction and the Y-axis direction, the pitching error amount in which the pitching error amount at a plurality of positions is stored in advance is defined as the pitching error amount at the position from the horizontal plane of the table. Storage means;
Position measuring means for measuring the position of the table;
A pitching error amount at the position of the table measured by the position measuring means is extracted from the pitching error amount storage means, and a movement amount for moving the upper wire guide is calculated based on the extracted pitching error amount. Control means for keeping the wire electrode perpendicular to the position of the table by moving the upper wire guide and the table based on a quantity;
A wire electric discharge machine, comprising:
前記テーブルの上側に移動可能に配置され、前記工作物を加工するためのワイヤ電極を張架する上ワイヤガイドと、
前記テーブルの下側に固定配置され、前記上ワイヤガイドと協働して前記ワイヤ電極を張架する下ワイヤガイドと、
を備えたワイヤ放電加工機の制御方法であって、
前記Ｘ軸方向及び前記Ｙ軸方向に移動する前記テーブルの位置に関して、当該位置における前記テーブルの水平面からの傾きをピッチング誤差量とし、複数の位置における前記ピッチング誤差量を予めピッチング誤差量記憶手段に記憶させ、
前記テーブルの位置を計測し、計測された前記位置のピッチング誤差量を前記ピッチング誤差量記憶手段から抽出し、抽出されたピッチング誤差量により前記上ワイヤガイドを移動させる移動量を算出し、その移動量に基づいて前記上ワイヤガイド及び前記テーブルを移動させることにより、前記ワイヤ電極を前記テーブルの前記位置に垂直に保つワイヤ放電加工機の制御方法。Table driving means for moving the table on which the workpiece is placed and fixed in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to each other in a horizontal plane;
An upper wire guide that is movably arranged on the upper side of the table and stretches a wire electrode for processing the workpiece;
A lower wire guide that is fixedly arranged on the lower side of the table and stretches the wire electrode in cooperation with the upper wire guide;
A method for controlling a wire electric discharge machine equipped with
With respect to the position of the table that moves in the X-axis direction and the Y-axis direction, the inclination from the horizontal plane of the table at the position is defined as a pitching error amount, and the pitching error amounts at a plurality of positions are stored in the pitching error amount storage unit in advance. Remember,
The position of the table is measured, the pitching error amount of the measured position is extracted from the pitching error amount storage means, and the movement amount for moving the upper wire guide is calculated based on the extracted pitching error amount. A control method of a wire electric discharge machine that keeps the wire electrode perpendicular to the position of the table by moving the upper wire guide and the table based on a quantity.
前記テーブルの上側に移動可能に配置され、前記工作物を加工するためのワイヤ電極を張架する上ワイヤガイドと、
前記テーブルの下側に固定配置され、前記上ワイヤガイドと協働して前記ワイヤ電極を張架する下ワイヤガイドと、
前記テーブルの積載重量を計測する積載重量計測手段と、
を備えたワイヤ放電加工機の制御方法であって、
前記Ｘ軸方向及び前記Ｙ軸方向に移動する前記テーブルの位置に関して、当該位置における工作物の重量が付加された場合の前記テーブルの水平面からの傾きをピッチング誤差量とし、複数の重量について複数の位置における前記ピッチング誤差量を予めピッチング誤差量記憶手段に記憶させ、
前記テーブルの積載重量及び位置を計測し、計測された前記積載重量についての前記位置のピッチング誤差量を前記ピッチング誤差量記憶手段から抽出し、抽出されたピッチング誤差量により前記上ワイヤガイドを移動させる移動量を算出し、その移動量に基づいて前記上ワイヤガイド及び前記テーブルを移動させることにより、前記ワイヤ電極を前記テーブルの前記位置に垂直に保つワイヤ放電加工機の制御方法。Table driving means for moving the table on which the workpiece is placed and fixed in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to each other in a horizontal plane;
An upper wire guide that is movably arranged on the upper side of the table and stretches a wire electrode for processing the workpiece;
A lower wire guide that is fixedly arranged on the lower side of the table and stretches the wire electrode in cooperation with the upper wire guide;
Load weight measuring means for measuring the load weight of the table;
A method for controlling a wire electric discharge machine equipped with
With respect to the position of the table that moves in the X-axis direction and the Y-axis direction, the inclination from the horizontal plane of the table when the weight of the workpiece at the position is added is defined as a pitching error amount, The pitching error amount at the position is stored in advance in the pitching error amount storage means,
The loading weight and position of the table are measured, the pitching error amount at the position for the measured loading weight is extracted from the pitching error amount storage means, and the upper wire guide is moved according to the extracted pitching error amount. A method of controlling a wire electric discharge machine that calculates a movement amount and moves the upper wire guide and the table based on the movement amount to keep the wire electrode perpendicular to the position of the table.
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