KR101782724B1

KR101782724B1 - 피가공물의 장착 위치 조정 수단을 구비한 와이어 방전 가공기

Info

Publication number: KR101782724B1
Application number: KR1020160034477A
Authority: KR
Inventors: 쇼우타 이리에; 가오루 히라가
Original assignee: 화낙 코퍼레이션
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2017-09-27
Anticipated expiration: 2036-03-23
Also published as: JP2016185577A; CN106001800B; US10434591B2; US20160279724A1; KR20160115763A; EP3072620B1; CN106001800A; JP5986253B1; EP3072620A1

Abstract

피가공물 탈착 수단은 피가공물을 피가공물 고정 수단에 탈착하고, 가공 기준 부위 검출 수단은 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 검출하고, 피가공물 위치 결정 실행 수단은 피가공물을 가공 기준 부위 측정 수단과 충돌하지 않는 위치에 위치 결정하고, 측정 위치 결정 실행 수단은 가공 기준 부위 측정 수단을 소정의 측정 개시 위치에 위치 결정하고, 가공 기준 부위 측정 수단은, 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 측정하고, 가공 기준 부위 측정 실행 수단은, 가공 기준 부위 측정 수단을 사용하고, 피가공물의 가공 기준 부위의 위치 측정 동작을 실행하는 와이어 방전 가공기이다.

Description

피가공물의 장착 위치 조정 수단을 구비한 와이어 방전 가공기{WIRE ELECTRIC DISCHARGE MACHINE INCLUDING UNIT FOR ADJUSTING ATTACHMENT POSITION OF WORKPIECE}

본 발명은 와이어 방전 가공기에 관한 것으로, 특히, 피가공물의 장착 위치 조정 수단을 구비한 와이어 방전 가공기에 관한 것이다.

최근, PCD (다결정 다이아몬드) 공구나 PCBN (다결정 입방정 질화붕소) 등의 경도가 높은 재질의 절삭 공구를, 와이어 방전 가공기를 사용하여 가공하는 예가 증가하고 있다. PCD 공구나 PCBN 공구는, 절삭 공구의 재료로서 PCD 재나 PCBN 재를 사용한다. PCD 재나 PCBN 재는, PCD 소재나 PCBN 소재로부터 칩으로서 잘라낸다. 납땜재를 고주파 유도 장치에 의해 용융하고, 잘라낸 칩을 절단 날로서 섕크에 납땜한다. 섕크에 납땜된 칩을 최종 형상으로 가공하여 완성품의 바이트로 마무리한다.

그러나, 납땜 공정에 있어서는, 용융된 납을 개재시킨 상태로 칩을 위치 결정하여 고정시키기 때문에, 칩을 오차 없이 설계 상의 이상적인 위치에 고정시키는 것이 곤란하다. 또한, 납땜시의 열의 영향이나 칩 자체의 두께가 불균일한 것도 영향을 주어 레이크면에는 기복이 발생하는 경우도 많다. 이들의 결과, 레이크면 형상은 설계 상의 이상적인 형상과 비교하면 적지 않게 오차를 갖는 형상이 되는 경우가 많다.

레이크면에 오차가 있는 경우, 이상적인 형상을 기초로 작성된 가공 경로에서 가공을 실시하면 오차가 가공물의 형상 정밀도에 악영향을 미치고, 공구의 정밀도 악화나 공구 수명의 저하 등의 원인이 된다.

이 문제를 해결하기 위해서, 가공 전에 레이크면을 터치 센서 등의 측정 장치를 사용하여 측정하고, 그 결과를 기초로 가공 프로그램이나 가공 궤적을 보정하여, 보다 고정밀도의 가공을 실시하는 방법이 일본 공개특허공보 2013-111691호, 일본 공개특허공보 2013-163238호에 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2013-111691호에는, 상부 와이어 가이드에 장착한 터치 센서를, 가공 프로그램을 기초로 작성된 계측용 프로그램에 따라서 공구 보디에 PCD 칩을 고정시킨 피절삭 공구에 대하여 상대적으로 수평 방향으로 이동시키는 X 축 및 Y 축을 구동하고, 터치 센서를 측정 위치에 위치 결정하고, 검출자의 선단을, 수직 방향으로 이동하는 Z 축 이동에 의해 회전축의 회전 중심 높이까지 내려 위치 결정하고, 절삭 공구의 레이크면이 선단에 접촉하는 방향으로 회전축을 회전시키고, 접촉을 검출한 시점의 회전축 좌표 정보를 제어 장치에 판독하고, 측정용 프로그램에 따라서 취득한 회전축 좌표의 데이터에 기초하여 가공 프로그램을 재생성하고, 레이크면 위치를 측정한 위치에서 절삭 공구를 방전 가공하는 기술이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2013-163238호에는, 미리 작성된 바이트를 가공하는 가공 프로그램을 판독하고, 가공 프로그램을 기초로 터치 센서를 사용하여 측정하는 측정점을 순차 측정하기 위한 측정 프로그램을 작성하고, 각 측정점에 있어서, 레이크면 높이를 측정하고, 레이크면 높이의 데이터를 기억하고, 보정량의 계산 방법을 선택하고, 보정량을 산출하고, 이 보정량은 규제값보다 작은지의 여부를 판단하고, 작지 않은 경우에는 보정량을 기초로 가공 프로그램을 수정하고, 작은 경우에는, 선택된 방법에 따라서, 보정량을 기초로 가공 프로그램을 수정하거나, 또는 기가 되는 가공 프로그램의 이동 지령에 중첩하기 위한 보정값 데이터 베이스를 작성하는 기술이 개시되어 있다.

도 1 은 피가공물 (5) 의 형상을 나타내는 도면이다. 도 2 는 터치 센서 (6) 에 의한 측정을 나타내는 도면이다. 도 1 과 같은 칩 (3) 을 납땜한 피가공물을, 자동으로 피가공물을 탈착하는 로봇 등의 장치를 사용하여 회전축 (1) 을 갖는 고정 장치에 장착하고, 종래 기술 (일본 공개특허공보 2013-111691호, 일본 공개특허공보 2013-163238호) 에 있는 바와 같이 터치 센서 (6) 로 레이크면 (4) 을 측정한 후에 가공 프로그램을 보정하여, 가공을 개시하는 경우를 생각한다.

이 경우, 도 2 와 같이, 피가공물 (5) 을 회전축 (1) 에 장착한 후에, 먼저 터치 센서 (6) 를 소정의 측정 위치에 위치 결정하고, 그 후, 회전축 (1) 을 회전시켜 터치 센서 (6) 와 레이크면 (4) 을 접촉시켜, 위치 측정을 실시한다. 피가공물 (5) 은 보디 (2) 에 칩 (3) 이 용착된 것을 나타내고 있다.

이 때, 회전축 (1) 에 장착된 피가공물 (5) 의 자세에 따라서는, 도 3 과 같이 터치 센서 (6) 를 소정의 위치에 위치 결정할 때, 터치 센서 (6) 와 피가공물 (5) 이 충돌하고, 터치 센서 (6) 를 측정 위치에 위치 결정할 수 없는 경우가 있다. 또한, 터치 센서 (6) 를 소정의 위치에 위치 결정할 때에는, 가능한 한 이동 속도가 빠른 편이 준비 시간의 단축이 되기 때문에 효율이 좋아지는데, 레이크면 (4) 의 위치 측정시에는, 터치 센서 (6) 와 피가공물 (5) 의 상대 속도가 느린 편이 검출 정밀도는 좋아진다.

따라서, 피가공물 (5) 과 터치 센서 (6) 의 상대 속도는, 위치 결정 중과 측정 중에서 상이하다. 혹시 위치 결정 중의 속도로 터치 센서 (6) 가 피가공물 (5) 과 충돌하면, 터치 센서 (6) 가 고장날 가능성이 있다.

이와 같이, 장착한 피가공물의 장착 위치에 따라서는, 도 3 과 같이 터치 센서 (6) 의 위치 결정에 있어서 터치 센서 (6) 를 측정 위치까지 이동시킬 때에 피가공물 (5) 과 충돌하는 경우가 있다. 터치 센서 (6) 의 위치 결정 중에 터치 센서 (6) 와 피가공물 (5) 이 충돌하면, 공정의 정지나 터치 센서 (6) 의 고장 등의 문제가 발생한다.

생산성 향상을 위해 피가공물 (5) 의 자동 교환을 생각하는 경우, 자동 교환한 피가공물 (5) 의 장착 위치를 확인할 수 없으면, 상기와 같이 터치 센서 (6) 와 피가공물 (5) 이 충돌하고, 공정의 정지나 터치 센서 (6) 의 고장 등이 발생할 가능성이 있다. 또한, 사람의 손에 의해서 장착 위치를 확인해서는, 생산의 자동화를 실시할 수 없다.

일본 공개특허공보 2013-111691호에 개시된 기술은, 터치 센서로 피가공물인 공구의 레이크면을 측정하고, 그 결과를 기초로 가공 프로그램을 보정하여 가공을 실시하는 와이어 방전 가공기에 관한 것이다. 그 때문에, 터치 센서를 측정 위치에 위치 결정할 때, 절삭 공구의 장착 위치를 판단하지 않고 있기 때문에, 절삭 공구를 장착한 위치에 따라서는 터치 센서와 절삭 공구가 충돌할 가능성이 있다.

일본 공개특허공보 2013-163238호에 개시된 기술은, 터치 센서로 피가공물인 바이트의 레이크면 높이를 측정하고, 보정량을 산출하고, 그것을 기초로 가공 프로그램을 수정하거나, 이동 지령을 보정하는 것인데, 일본 공개특허공보 2013-111691호의 기술과 동일하게, 장착한 바이트의 장착 위치에 따라서는 터치 센서와 충돌할 가능성이 있다.

그래서 본 발명의 목적은, 피가공물과 상기 피가공물의 가공 기준 부위의 이상적인 형상에 대한 오차를 측정하기 위한 가공 기준 부위 측정 수단이 충돌하지 않도록, 가공 기준 부위를 소정의 위치에 위치 결정하는 위치 결정 수단을 구비한 와이어 방전 가공기를 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 와이어 방전 가공기는, 피가공물을 가공하는 가공조 내에 배치되고, 피가공물을 착탈 가능하게 장착하는 가동축을 갖는 피가공물 고정 수단과, 상기 피가공물 고정 수단에 착탈 가능하게 고정된 상기 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 검출하는 가공 기준 부위 검출 수단과, 상기 가공 기준 부위 검출 수단에 의해 검출된 상기 가공 기준 부위의 위치 정보에 기초하여, 상기 가동축을 제어하고, 상기 가공 기준 부위의 위치를 소정의 위치에 위치 결정하는 피가공물 위치 결정 실행 수단과, 상기 피가공물 고정 수단에 착탈 가능하게 고정된 상기 피가공물의 상기 가공 기준 부위의 오차를 측정하기 위한 가공 기준 부위 측정 수단과, 상기 가공 기준 부위 측정 수단을 소정의 측정 위치에 위치 결정하는 측정 위치 결정 실행 수단과, 상기 가공 기준 부위 측정 수단에 의해 상기 피가공물의 상기 가공 기준 부위의 측정을 실행하는 가공 기준 부위 측정 실행 수단을 구비하고 있다.

본 발명의 구성에 의해, 피가공물과 상기 피가공물의 가공 기준 부위의 이상적인 형상에 대한 오차를 측정하기 위한 가공 기준 부위 측정 수단이 충돌하지 않도록, 가공 기준 부위를 소정의 위치에 위치 결정하는 위치 결정 수단을 구비한 와이어 방전 가공기를 제공할 수 있다.

상기 피가공물 위치 결정 실행 수단은, 상기 가공 기준 부위 검출 수단에 의해서 검출된 상기 가공 기준 부위를 소정의 위치에 위치 결정함으로써 상기 피가공물의 위치 결정을 실시해도 된다.

상기 피가공물 위치 결정 실행 수단은, 상기 가공 기준 부위 검출 수단에 의해서 검출된 상기 가공 기준 부위의 위치와, 상기 측정 위치 결정 실행 수단에 의해서 위치 결정되는 상기 가공 기준 부위 측정 수단의 상기 소정의 측정 위치로부터, 상기 가공 기준 부위와 상기 가공 기준 부위 측정 수단이 충돌하는지의 여부를 판단하는 충돌 판단 수단을 갖고, 상기 충돌 판단 수단이 충돌한다고 판단한 경우에, 상기 가공 기준 부위를 상기 가공 기준 부위 측정 수단과 충돌하지 않는 위치에 위치 결정함으로써 상기 피가공물의 위치 결정을 실시하도록 해도 된다.

상기 가공 기준 부위 검출 수단으로서 비전 센서를 사용할 수 있다.

상기 피가공물을 상기 피가공물 고정 수단의 상기 가동축에 탈착하는 피가공물 탈착 수단을 구비하고, 상기 피가공물 탈착 수단이, 상기 가공 기준 부위 검출 수단을 구비해도 된다.

상기 가공 기준 부위 검출 수단은, 상기 피가공물 탈착 수단이 상기 피가공물을 상기 피가공물 고정 수단의 상기 가동축에 장착한 후, 상기 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 검출하도록 해도 된다.

상기 가공 기준 부위 검출 수단은, 상기 피가공물 탈착 수단이 상기 피가공물을 상기 피가공물 고정 수단의 가동축에 장착하기 전에, 상기 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 검출하고, 검출한 상기 가공 기준 부위의 위치로부터 상기 피가공물이 상기 피가공물 고정 수단의 가동축에 장착되었을 때의 상기 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 구해도 된다.

상기 피가공물을 상기 피가공물 고정 수단의 상기 가동축에 탈착하는 피가공물 탈착 수단을 구비하고, 상기 가공 기준 부위 검출 수단은, 상기 피가공물 탈착 수단이 상기 피가공물을 상기 피가공물 고정 수단의 상기 가동축에 장착한 후, 상기 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 검출해도 된다.

상기 피가공물을 상기 피가공물 고정 수단의 상기 가동축에 탈착하는 피가공물 탈착 수단을 구비하고, 상기 가공 기준 부위 검출 수단은, 상기 피가공물 탈착 수단이 상기 피가공물을 상기 피가공물 고정 수단의 가동축에 장착하기 전에, 상기 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 검출하고, 검출한 상기 가공 기준 부위의 위치로부터 상기 피가공물이 상기 피가공물 고정 수단의 가동축에 장착되었을 때의 상기 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 구해도 된다.

본 발명의 상기한 및 그 밖의 목적 및 특징은, 첨부 도면을 참조하여 이하의 실시형태의 설명으로부터 명확해질 것이다. 그들 도면 중 :
도 1 은, 피가공물의 형상을 나타내는 도면이다.
도 2 는, 터치 센서에 의한 측정을 나타내는 도면이다.
도 3 은, 터치 센서의 위치 결정 중의 충돌을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 본 발명의 원리를 설명하는 도면이다.
도 5 는, 실시형태 1 을 나타내는 블록도이다.
도 6 은, 실시형태 1 의 처리 플로를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 실시형태 2 를 나타내는 블록도이다.
도 8 은, 실시형태 2 의 처리 플로를 나타내는 도면이다.
도 9a 는, 실시형태 1, 2 를 설명하는 도면이다.
도 9b 는, 실시형태 1, 2 를 설명하는 도면이다.
도 10 은, 실시형태 3 을 나타내는 블록도이다.
도 11 은, 실시형태 3 의 처리 플로를 나타내는 도면이다.
도 12a 는, 실시형태 3 을 설명하는 도면이다.
도 12b 는, 실시형태 3 을 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면과 함께 설명한다. 또, 종래 기술과 동일한 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 설명한다.

<실시형태 1>

도 5 는 실시형태 1 을 나타내는 블록도이다.

피가공물 탈착 수단 (10) 은, 피가공물 (5) 을 피가공물 고정 수단 (11) 에 탈착하는 것이다.

피가공물 고정 수단 (11) 은, 피가공물 (5) 을 와이어 방전 가공기의 테이블 (42) 상에 설치하는 것이다. 피가공물 고정 수단 (11) 은 회전축 등의 가동축을 구비해도 된다. 회전축 등의 가동축에는 피가공물이 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착된다.

가공 기준 부위 검출 수단 (12) 은, 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위의 위치를 검출하는 것이다. 피가공물 위치 결정 실행 수단 (13) 은, 피가공물 (5) 을 가공 기준 부위 측정 수단 (15) 과 충돌하지 않는 위치에 위치 결정하는 것이다. 측정 위치 결정 실행 수단 (14) 은, 가공 기준 부위 측정 수단 (15) 을 소정의 측정 개시 위치에 위치 결정하는 것이다. 가공 기준 부위 측정 수단 (15) 은, 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 측정하는 것이다. 가공 기준 부위 측정 실행 수단 (16) 은, 가공 기준 부위 측정 수단 (15) 을 사용하고, 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위의 위치 측정 동작을 실행하는 것이다.

피가공물 (5) 을 고정시켜 설치하는 피가공물 고정 수단 (11) 이, 와이어 방전 가공기의 테이블 (42) 상에 놓여 있고, 피가공물 탈착 수단 (10) 은, 이 피가공물 고정 수단 (11) 에 피가공물을 장착한다. 구체적으로는, 피가공물 탈착 수단 (10) 으로서 산업용 로봇을 사용하고, 테이블 (42) 상에 놓인 피가공물 고정 지그 (41) 에 피가공물 (5) 을 장착한다는 예를 생각할 수 있다 (도 9a 참조). 또, 이 피가공물은 도 1 의 레이크면에 상당하는 가공 기준 부위를 갖고 있고, 피가공물 고정 수단 (11) 인 피가공물 고정 지그 (41) 는, 회전축과 같은, 피가공물 (5) 을 자유롭게 착탈할 수 있도록 고정시키는 수단을 갖고 있다.

피가공물 (5) 을 피가공물 고정 수단 (11) 에 고정시킨 후, 가공 기준 부위 검출 수단 (12) 은, 피가공물 고정 수단 (11) 에 고정된 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위의 위치를 검출한다. 구체적으로는, 가공 기준 부위 검출 수단 (12) 으로서 비전 센서를 사용하고, 피가공물 (5) 을 촬영한 화상 데이터로부터 가공 기준이 되는 레이크면의 위치를 검출한다는 예를 생각할 수 있다 (도 9b 참조). 가공 기준 부위의 위치를 검출한 후, 가공 기준 부위 검출 수단 (12) 은, 피가공물 위치 결정 실행 수단 (13) 에 대하여 검출한 가공 기준 부위의 위치 정보를 출력한다.

상기 위치 정보를 받은 피가공물 위치 결정 실행 수단 (13) 은, 상기 위치 정보를 기초로 하여, 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위를 소정의 위치에 위치 결정하고, 그 후, 측정 위치 결정 실행 수단 (14) 이 가공 기준 부위 측정 수단 (15) 을 측정 개시 위치에 위치 결정한다. 구체적으로는, 피가공물 고정 수단 (11) (피가공물 고정 지그 (41)) 의 회전축이 회전하고, 피가공물 (5) 의 상기 레이크면을 소정의 위치에 이동시킨다. 그리고, 가공 기준 부위 측정 수단 (15) 으로서 터치 센서 (6), 측정 위치 결정 수단으로서 터치 센서 승강 장치를 사용하고, 피가공물 (5) 의 위치 결정 완료 후에, 측정 위치 결정 실행 수단 (14) 에 의해 가공 기준 부위 측정 수단 (15) 인 터치 센서 (6) 를 측정 개시 위치에 강하시킨다는 예를 생각할 수 있다 (도 4 참조).

또, 상기 소정의 위치는, 피가공물 (5) 이 측정 개시 위치에 위치 결정된 가공 기준 부위 측정 수단 (15) 과 충돌하지 않는 위치이고, 이것은 미리 정해져 있는 것이다. 또한, 상기 측정 개시 위치도 미리 정해져 있는 것이다.

가공 기준 부위 측정 수단 (15) 을 측정 개시 위치에 위치 결정한 후, 가공 기준 부위 측정 수단 (15) 이 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위의 위치 측정 동작을 실행한다. 구체적으로는, 피가공물 고정 수단 (11) 인 피가공물 고정 지그 (41) 의 회전축이 회전하고, 피가공물 (5) 의 상기 레이크면이 터치 센서 (6) 에 접촉하면, 상기 레이크면의 위치가 측정된다는 예를 생각할 수 있다 (도 2 참조).

도 6 은 실시형태 1 의 처리 플로를 나타내는 도면이다. 이하, 각 스텝에 따라서 설명한다.

[S100] 피가공물 탈착 수단 (10) 에 의해, 피가공물 (5) 을 피가공물 고정 수단 (11) 에 고정시키고, S101 로 이행한다.

[S101] 가공 기준 부위 검출 수단 (12) 에 의해, 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위의 위치를 검출하고, S102 로 이행한다.

[S102] 피가공물 위치 결정 실행 수단 (13) 에 의해, 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위를 소정의 위치에 위치 결정하고, S103 으로 이행한다.

[S103] 측정 위치 결정 실행 수단 (14) 에 의해, 가공 기준 부위 측정 수단 (15) 을 소정의 측정 위치에 위치 결정하고, S104 로 이행한다.

[S104] 가공 기준 부위 측정 실행 수단 (16) 에 의해, 가공 기준 부위 측정 수단 (15) 으로 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 측정하고, 이 처리를 종료한다. 또, 가공 기준 부위 측정 수단 (15) 으로 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 측정함으로써, 상기 피가공물 고정 수단 (11) 에 착탈 가능하게 고정된 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위의 설계 상의 이상적인 형상에 대한 오차를 산출할 수 있다.

<실시형태 2>

도 7 은 실시형태 2 를 나타내는 블록도이다.

피가공물 탈착 수단 (20) 은, 피가공물 (5) 을 피가공물 고정 수단 (21) 에 탈착하는 것이다. 피가공물 고정 수단 (21) 은, 피가공물 (5) 을 와이어 방전 가공기의 가공조 (43) 내에 배치되어 있는 테이블 (42) 상에 설치하는 것이다 (도 9a 참조). 가공 기준 부위 검출 수단 (22) 은, 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위의 위치를 검출하는 것이다. 충돌 판단 수단 (23) 은, 가공 기준 부위 검출 수단 (22) 에 의해서 검출된 가공 기준 부위의 위치와, 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 에 의해서 위치 결정되는 소정의 측정 위치로부터, 가공 기준 부위와 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 이 충돌하는지의 여부를 판단하는 것이다. 피가공물 위치 결정 실행 수단 (24) 은, 피가공물 (5) 을 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 과 충돌하지 않는 위치에 위치 결정하는 것이다. 측정 위치 결정 실행 수단 (25) 은, 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 을 소정의 측정 개시 위치에 위치 결정하는 것이다. 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 은, 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위의 위치를 측정하는 것이다. 가공 기준 부위 측정 실행 수단 (27) 은, 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 을 사용하고, 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위의 위치 측정 동작을 실행하는 것이다.

피가공물 (5) 을 고정시켜 설치하는 피가공물 고정 수단 (21) 이, 와이어 방전 가공기의 테이블 (42) 상에 놓여 있고, 피가공물 탈착 수단 (20) 은, 이 피가공물 고정 수단 (21) 에 피가공물을 장착하고, 설치한다. 구체적으로는, 피가공물 탈착 수단 (20) 으로서 산업용 로봇 (40) 을 사용하고, 테이블 (42) 상에 놓인 피가공물 고정 수단 (21) 인 피가공물 고정 지그 (41) 에 피가공물 (5) 을 장착한다는 예를 생각할 수 있다 (도 9a 참조). 또, 이 피가공물 (5) 은 도 1 의 레이크면 (4) 에 상당하는 가공 기준 부위를 갖고 있고, 피가공물 고정 수단 (21) 인 피가공물 고정 지그 (41) 는, 회전축 (1) 과 같은 피가공물 위치 결정 수단을 갖고 있다.

피가공물 (5) 을 설치한 후, 가공 기준 부위 검출 수단 (22) 은, 피가공물 고정 수단 (21) 에 설치된 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위의 위치를 검출한다. 구체적으로는, 가공 기준 부위 검출 수단 (22) 으로서 비전 센서 (44) 를 사용하고, 피가공물 (5) 을 촬영한 화상 데이터로부터 가공 기준이 되는 레이크면 (4) 의 위치를 검출한다는 예를 생각할 수 있다 (도 9b 참조). 가공 기준 부위의 위치를 검출한 후, 가공 기준 부위 검출 수단 (22) 은, 충돌 판단 수단 (23) 에 대하여 검출한 가공 기준 부위의 위치 정보를 출력한다.

충돌 판단 수단 (23) 은, 가공 기준 부위 검출 수단 (22) 에 의해서 검출된 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위의 위치와, 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 에 의해서 위치 결정되는 소정의 측정 위치로부터, 가공 기준 부위와 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 이 충돌하는지의 여부를 판단한다. 충돌한다고 판단된 경우, 충돌 판단 수단 (23) 은, 피가공물 위치 결정 실행 수단 (24) 에 대하여 가공 기준 부위의 위치 정보를 출력한다. 충돌하지 않는다고 판단된 경우, 측정 위치 결정 실행 수단 (25) 에 충돌하지 않는다는 취지를 통지한다.

충돌 판단 수단 (23) 에 의해 가공 기준 부위와 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 이 충돌한다고 판단된 경우, 상기 위치 정보를 받은 피가공물 위치 결정 실행 수단 (24) 은, 상기 위치 정보를 기초로 하여, 피가공물의 가공 기준 부위를 소정의 위치, 또는 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 과 충돌하지 않는 임의의 위치에 위치 결정하고, 그 후, 측정 위치 결정 실행 수단 (25) 이 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 을 측정 개시 위치에 위치 결정한다. 구체적으로는, 피가공물 고정 수단 (21) 인 피가공물 고정 지그 (41) 의 회전축 (1) 이 회전하고, 피가공물 (5) 의 상기 레이크면 (4) 을 소정의 위치에 이동시킨다. 그리고, 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 으로서 터치 센서 (6), 측정 위치 결정 실행 수단 (25) 으로서 터치 센서 승강 장치를 구동하고, 피가공물 (5) 의 위치 결정 완료 후에, 터치 센서 (6) 를 측정 개시 위치에 강하시킨다는 예를 생각할 수 있다 (도 4 참조).

충돌 판단 수단 (23) 에 의해 가공 기준 부위와 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 이 충돌하지 않는다고 판단된 경우, 피가공물 위치 결정 실행 수단 (24) 에 의한 위치 결정은 실시하지 않고, 측정 위치 결정 실행 수단 (25) 이 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 을 측정 개시 위치에 위치 결정한다. 또, 상기 소정의 위치는, 측정 개시 위치에 위치 결정된 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 과 충돌하지 않는 위치이고, 이것은 미리 정해져 있는 것이다. 또한, 상기 측정 개시 위치도 미리 정해져 있는 것이다.

가공 기준 부위 측정 수단 (26) 을 측정 개시 위치에 위치 결정한 후, 가공 기준 부위 측정 실행 수단 (27) 이 피가공물의 가공 기준 부위의 위치 측정 동작을 실행한다. 구체적으로는, 피가공물 고정 수단 (21) 인 피가공물 고정 지그 (41) 의 회전축 (1) 이 회전하고, 피가공물 (5) 의 상기 레이크면 (4) 이 터치 센서 (6) 에 접촉하면, 상기 레이크면 (4) 의 위치가 측정된다는 예를 생각할 수 있다 (도 2 참조).

도 8 은 실시형태 2 의 처리 플로를 나타내는 도면이다. 이하, 각 스텝에 따라서 설명한다.

[S200] 피가공물 탈착 수단 (20) 에 의해, 피가공물 (5) 을 피가공물 고정 수단 (21) 에 고정시키고, S201 로 이행한다.

[S201] 가공 기준 부위 검출 수단 (22) 에 의해, 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위의 위치를 검출하고, S202 로 이행한다.

[S202] 충돌 판단 수단 (23) 에 의해, 가공 기준 부위 검출 수단 (22) 에 의해서 검출된 상기 가공 기준 부위의 위치와, 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 에 의해서 위치 결정되는 소정의 측정 위치로부터, 가공 기준 부위와 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 이 충돌하는지의 여부를 판단한다. 충돌한다고 판단된 경우, S203 으로 이행한다. 충돌하지 않는다고 판단된 경우, S204 로 이행한다.

[S203] 피가공물 위치 결정 실행 수단 (24) 에 의해, 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위를 소정의 위치에 위치 결정하고, S204 로 이행한다.

[S204] 측정 위치 결정 실행 수단 (25) 에 의해, 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 을 소정의 측정 위치에 위치 결정하고, S205 로 이행한다.

[S205] 가공 기준 부위 측정 실행 수단 (27) 에 의해, 가공 기준 부위 측정 수단 (26) 으로 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 측정하고, 이 처리를 종료한다.

<실시형태 3>

도 10 은 실시형태 3 을 나타내는 블록도이다.

피가공물 탈착 수단 (30) 은, 소정의 검출 위치에 피가공물 (5) 을 위치 결정한다. 피가공물 (5) 을 소정의 검출 위치에 위치 결정한 후, 가공 기준 부위 검출 수단 (31) 은, 검출 위치에 위치 결정된 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위의 위치를 검출하고, 피가공물 고정 수단 (32) 에 설치되었을 때의 가공 기준 부위의 위치를 산출한다.

구체적으로는, 피가공물 탈착 수단 (30) 으로서 산업용 로봇 (40), 가공 기준 부위 검출 수단 (31) 으로서 비전 센서 (44) 를 사용하고, 먼저, 산업용 로봇 (40) 이 피가공물 (5) 을 미리 정해진 비전 센서 검출 위치에 위치 결정한다. 이 피가공물 (5) 은 도 1 의 레이크면 (4) 에 상당하는 가공 기준 부위를 갖고 있고, 비전 센서 (44) 는, 검출 위치에 위치 결정된 피가공물 (5) 을 촬영하고, 피가공물 (5) 을 촬영한 화상 데이터로부터 가공 기준이 되는 레이크면 (4) 의 위치를 검출한다.

검출 위치에서의 가공 기준 부위의 위치와 피가공물 고정 수단 (32) 에 설치되었을 때의 가공 기준 부위의 위치의 차는, 위치 어긋남량으로서 미리 정해져 있고, 비전 센서 (44) 는, 검출 위치에 위치 결정된 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위의 위치와 위치 어긋남량으로부터 피가공물 (5) 이 피가공물 고정 수단 (32) 에 설치되었을 때의 가공 기준 부위의 위치를 산출한다는 예를 생각할 수 있다 (도 12a 참조). 가공 기준 부위의 위치를 검출한 후, 가공 기준 부위 검출 수단 (31) 은, 피가공물 위치 결정 실행 수단 (33) 에 대하여 검출한 가공 기준 부위의 위치 정보를 출력한다.

피가공물 (5) 을 고정시켜 설치하는 피가공물 고정 수단 (32) 이, 와이어 방전 가공기의 테이블 (42) 상에 놓여 있고, 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위의 검출이 끝난 후, 피가공물 탈착 수단 (30) 은 이 피가공물 고정 수단 (32) 에 피가공물 (5) 을 장착하고, 설치한다. 구체적으로는, 산업용 로봇 (40) 을 사용하고, 테이블 (42) 상에 놓인 피가공물 고정 수단 (32) 인 피가공물 고정 지그 (41) 에 피가공물 (5) 을 장착한다는 예를 생각할 수 있다 (도 12b). 또, 이 피가공물 고정 지그 (41) 는, 회전축 (1) 과 같은 피가공물 위치 결정 수단을 갖고 있다.

피가공물 고정 수단 (32) 에 피가공물 (5) 을 설치한 후, 상기 위치 정보를 받은 피가공물 위치 결정 실행 수단 (33) 은, 상기 위치 정보를 기초로 하여, 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위를 소정의 위치에 위치 결정하고, 그 후, 측정 위치 결정 실행 수단 (34) 이 가공 기준 부위 측정 수단 (35) 을 측정 개시 위치에 위치 결정한다. 구체적으로는, 산업용 로봇 (40) 이 피가공물 (5) 을 피가공물 고정 수단 (32) 인 피가공물 고정 지그 (41) 에 장착한 후에 피가공물 고정 지그 (41) 의 회전축 (1) 이 회전하고, 피가공물 (5) 의 상기 레이크면 (4) 을 소정의 위치에 이동시킨다. 그리고, 가공 기준 부위 측정 수단 (35) 으로서 터치 센서 (6), 측정 위치 결정 실행 수단 (34) 으로서 터치 센서 승강 장치를 구동하고, 피가공물 위치 결정 완료 후에, 터치 센서 (6) 를 소정의 측정 개시 위치에 강하시킨다는 예를 생각할 수 있다 (도 4 참조).

또, 상기 소정의 위치는, 측정 개시 위치에 위치 결정된 가공 기준 부위 측정 수단 (35) 과 충돌하지 않는 위치이고, 이것은 미리 정해져 있는 것이다. 또한, 상기 측정 개시 위치도 미리 정해져 있는 것이다.

가공 기준 부위 측정 수단 (35) 을 측정 개시 위치에 위치 결정한 후, 가공 기준 부위 측정 실행 수단 (36) 이 피가공물의 가공 기준 부위의 위치 측정 동작을 실행한다. 구체적으로는, 피가공물 고정 수단 (32) 인 피가공물 고정 지그 (41) 의 회전축 (1) 이 회전하고, 피가공물 (5) 의 상기 레이크면 (4) 이 터치 센서 (6) 에 접촉하면, 상기 레이크면 (4) 의 위치가 측정된다는 예를 생각할 수 있다 (도 2 참조).

도 11 은 실시형태 3 의 처리 플로를 나타내는 도면이다. 이하, 각 스텝에 따라서 설명한다.

[S300] 피가공물 탈착 수단 (30) 에 의해 피가공물 (5) 을 소정의 검출 위치에 위치 결정하고, 가공 기준 부위 검출 수단 (31) 에 의해, 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위의 위치를 검출하고, S301 로 이행한다.

[S301] 피가공물 탈착 수단 (30) 에 의해, 피가공물 (5) 을 피가공물 고정 수단 (32) 에 고정시켜, S302 로 이행한다.

[S302] 피가공물 위치 결정 실행 수단 (33) 에 의해, 피가공물 (5) 의 가공 기준 부위를 소정의 위치에 위치 결정하여, S303 으로 이행한다.

[S303] 측정 위치 결정 실행 수단 (34) 에 의해, 가공 기준 부위 측정 수단 (35) 을 소정의 측정 위치에 위치 결정하고, S304 로 이행한다.

[S304] 가공 기준 부위 측정 실행 수단 (36) 에 의해, 가공 기준 부위 측정 수단 (35) 으로 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 측정하고, 이 처리를 종료한다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 서술한 실시형태의 예에 한정되지 않고, 적절한 변경을 가하는 것에 의해, 그 밖의 양태로 실시할 수 있다.

Claims

가공조 내에서 피가공물의 가공을 실시하는 와이어 방전 가공기에 있어서,
상기 가공조 내에 배치되고, 피가공물을 착탈 가능하게 장착하는 가동축을 갖는 피가공물 고정 수단과,
상기 피가공물 고정 수단에 착탈 가능하게 고정된 상기 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 검출하는 가공 기준 부위 검출 수단과,
상기 가공 기준 부위 검출 수단에 의해 검출된 상기 가공 기준 부위의 위치 정보에 기초하여, 상기 가동축을 제어하고, 상기 가공 기준 부위의 위치를 소정의 위치에 위치 결정하는 피가공물 위치 결정 실행 수단과,
상기 피가공물 고정 수단에 착탈 가능하게 고정된 상기 피가공물의 상기 가공 기준 부위의 오차를 측정하기 위한 가공 기준 부위 측정 수단과,
상기 가공 기준 부위 측정 수단을 소정의 측정 위치에 위치 결정하는 측정 위치 결정 실행 수단과,
상기 가공 기준 부위 측정 수단에 의해 상기 피가공물의 상기 가공 기준 부위의 측정을 실행하는 가공 기준 부위 측정 실행 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 와이어 방전 가공기.
제 1 항에 있어서,
상기 피가공물 위치 결정 실행 수단은,
상기 가공 기준 부위 검출 수단에 의해서 검출된 상기 가공 기준 부위를 소정의 위치에 위치 결정함으로써 상기 피가공물의 위치 결정을 실시하는 와이어 방전 가공기.
제 1 항에 있어서,
상기 피가공물 위치 결정 실행 수단은,
상기 가공 기준 부위 검출 수단에 의해서 검출된 상기 가공 기준 부위의 위치와, 상기 측정 위치 결정 실행 수단에 의해서 위치 결정되는 상기 가공 기준 부위 측정 수단의 상기 소정의 측정 위치로부터, 상기 가공 기준 부위와 상기 가공 기준 부위 측정 수단이 충돌하는지의 여부를 판단하는 충돌 판단 수단을 갖고,
상기 충돌 판단 수단이 충돌한다고 판단한 경우에, 상기 가공 기준 부위를 상기 가공 기준 부위 측정 수단과 충돌하지 않는 위치에 위치 결정함으로써 상기 피가공물의 위치 결정을 실시하는 와이어 방전 가공기.
제 1 항에 있어서,
상기 가공 기준 부위 검출 수단은 비전 센서인 와이어 방전 가공기.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피가공물을 상기 피가공물 고정 수단의 상기 가동축에 탈착하는 피가공물 탈착 수단을 구비하고,
상기 피가공물 탈착 수단이, 상기 가공 기준 부위 검출 수단을 구비하고 있는 와이어 방전 가공기.
제 5 항에 있어서,
상기 가공 기준 부위 검출 수단은, 상기 피가공물 탈착 수단이 상기 피가공물을 상기 피가공물 고정 수단의 상기 가동축에 장착한 후, 상기 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 검출하는 와이어 방전 가공기.
제 5 항에 있어서,
상기 가공 기준 부위 검출 수단은, 상기 피가공물 탈착 수단이 상기 피가공물을 상기 피가공물 고정 수단의 가동축에 장착하기 전에, 상기 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 검출하고, 검출한 상기 가공 기준 부위의 위치로부터 상기 피가공물이 상기 피가공물 고정 수단의 가동축에 장착되었을 때의 상기 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 구하는 와이어 방전 가공기.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피가공물을 상기 피가공물 고정 수단의 상기 가동축에 탈착하는 피가공물 탈착 수단을 구비하고,
상기 가공 기준 부위 검출 수단은, 상기 피가공물 탈착 수단이 상기 피가공물을 상기 피가공물 고정 수단의 상기 가동축에 장착한 후, 상기 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 검출하는 와이어 방전 가공기.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피가공물을 상기 피가공물 고정 수단의 상기 가동축에 탈착하는 피가공물 탈착 수단을 구비하고,
상기 가공 기준 부위 검출 수단은, 상기 피가공물 탈착 수단이 상기 피가공물을 상기 피가공물 고정 수단의 가동축에 장착하기 전에, 상기 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 검출하고, 검출한 상기 가공 기준 부위의 위치로부터 상기 피가공물이 상기 피가공물 고정 수단의 가동축에 장착되었을 때의 상기 피가공물의 가공 기준 부위의 위치를 구하는 와이어 방전 가공기.