變更軸進給特性的放電加工機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供線放電加工機，預先將軸進給速度的上限值設(shè)定為能夠確保安全的最大的速度，但在加工液比預定的高度高的情況下，變更并縮小上限值。為了防止加工液向加工槽外溢出，除軸進給速度以外，也可以變更加速度、加加速度。在加工液位較高的情況下，若緩慢地加減速則加工液難以溢出。另外，既可以增大時間常數(shù)，也可以使速度指令的類型從直線型變?yōu)镾字型。
【專利說明】
變更軸進給特性的放電加工機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及在加工槽存積水或者油等加工液并將工件浸漬于加工液來進行加工的放電加工機。
【背景技術(shù)】
[0002]線放電加工機使用電極絲在上下的導絲部間行進的部分來對工件進行加工。電極絲被固定于線放電加工機主體的輥引導，而向具有導絲件的導絲部供給。
[0003]另一方面，載置有工件的工作臺基于來自控制裝置的指令而根據(jù)工件的加工狀況向X方向和Y方向移動，將兩者的移動合成，并在與被供給至導絲部的電極絲之間進行加工，電極絲在加工中反復執(zhí)行伺服機構(gòu)，通過兩者的相對運動來將工作物放電加工為預定的加工形狀。
[0004]日本特開2014-180734號公報中公開了具有辨別加工槽內(nèi)的狀態(tài)的功能的線放電加工機，該線放電加工機中，在加工液水位比預定的高度低的情況下禁止加工電源的接通。在加工液未充分地存積于加工槽內(nèi)的狀態(tài)下禁止接通加工電源，防止因操作者與電極絲及工件的加工局部的接觸而引起的觸電、防止加工液向空中飛散，從而提高安全性。
[0005]日本特開2001-105242號公報中公開了放電加工機中的加工槽裝置。利用檢測加工槽內(nèi)的加工液的水位的水位檢測傳感器，在加工液位于預定的水位以下的情況下解除開閉門的鎖定。
[0006]圖1A、圖1B中表示放電加工機的結(jié)構(gòu)。圖1A是表示在加工槽6內(nèi)不存在加工液22的狀態(tài)的圖，圖1B是表示在加工槽6內(nèi)存積有加工液22的狀態(tài)的圖。
[0007]放電加工機的設(shè)置作業(yè)中，在將工件4載置于工件載置臺5后，使指示器與工件4接觸而進行軸進給操作，從而調(diào)整工件4的傾斜(并行輸出)、或者檢測工件4的位置(定位)。在線放電加工機中也進行電極絲I的垂直調(diào)整。這些作業(yè)如圖1A所示那樣在加工槽6未存積加工液22的狀態(tài)下實施的情況較多，但有時也會在如圖1B所示那樣在存積有加工液22的狀態(tài)下進行。
[0008]然而，需求以盡量短的時間結(jié)束設(shè)置作業(yè)來縮短操作者的約束時間。為此，期望X軸、Y軸、Z軸的軸進給盡量快、迅速。尤其在行程較大的大型的機器中，這種需求更強。通常，軸進給速度中存在幾個階段的設(shè)定值，操作者選擇軸進給速度。并且，有時操作者也能夠根據(jù)機器不同而預先設(shè)定所希望的軸進給速度。但是，軸進給速度的設(shè)定值是固定的。
[0009]若在存積于加工槽6的加工液22的液位較高時進行軸進給操作，則有加工液22起伏而從加工槽6溢出的問題。也考慮若加工液22溢出至地板面，則操作者會滑倒。此處，就放電加工機而言存在加工槽6為可動的方式、和代替加工槽6停止而頭部、導向部為可動的方式(也有在每個軸中兩者混在一起的情況)。本問題主要以前者的方式顯現(xiàn)，但在后者中，雖然很少但也因加工液對流而引起相同的現(xiàn)象。
[0010]日本特開2014-180734號公報、日本特開2001-105242號公報均是基于加工液的水位進行某些操作的先例，但并沒有與軸進給速度相關(guān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠抑制因軸進給操作而使加工液從加工槽向外部溢出的線放電加工機。
[0012]本發(fā)明的放電加工機在加工槽存積加工液并將工件浸漬于加工液來進行加工，其具備:取得成為加工液位的指標的信息的液位信息取得單元；以及與由上述液位信息取得單元取得的信息相應(yīng)地變更軸進給特性的軸進給特性變更單元。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可提供能夠抑制因軸進給操作而使加工液從加工槽向外部溢出的情況的線放電加工機。
[0014]上述加工液位的指標包括由液位檢測單元檢測出的加工液位、對電極或者電極進行導向的導向件的Z軸的坐標值、加工液位的設(shè)定值、工件的厚度的設(shè)定值、加工液的供液指令、加工液的排液指令、門的開閉狀態(tài)、對軸進行驅(qū)動的電動機的負荷中的至少一個。
[0015]上述軸進給特性變更單元變更軸進給速度、軸進給加速度、軸進給加加速度、軸進給的加減速時間常數(shù)、軸進給的加減速類型中的至少一個。
[0016]也可以構(gòu)成為:上述加工液位的指標是由液位檢測單元檢測出的加工液位，與加工液位比預定的液位低的情況相比，上述軸進給特性變更單元在加工液位比該預定的液位高的情況下，實施縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
[0017]也可以構(gòu)成為:上述加工液位的指標是Z軸的坐標值，與Z軸的坐標值比預定的高度低的情況相比，上述軸進給特性變更單元在Z軸的坐標值比該預定的高度高的情況下，進行縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
[0018]也可以構(gòu)成為:上述加工液位的指標是加工液位的設(shè)定值，與加工液位的設(shè)定值比預定的值小的情況相比，上述軸進給特性變更單元在加工液位的設(shè)定值比該預定的值大的情況下，進行縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
[0019]也可以構(gòu)成為:上述加工液位的指標是工件的厚度的設(shè)定值，與工件的厚度的設(shè)定值比預定的值小的情況相比，上述軸進給特性變更單元在工件的厚度的設(shè)定值比該預定的值大的情況下，進行縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
[0020]也可以構(gòu)成為:上述加工液位的指標是向加工槽供給加工液的供液指令，與供液指令前相比，上述軸進給特性變更單元在供液指令后，進行縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
[0021 ]也可以構(gòu)成為:上述加工液位的指標是從加工槽排出加工液的排液指令，與排液指令前相比，上述軸進給特性變更單元在排液指令后，進行增大軸進給速度的絕對值、增大軸進給加速度的絕對值、增大軸進給加加速度的絕對值、減小軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
[0022]也可以構(gòu)成為:上述加工液位的指標是門的開閉狀態(tài)，與門處于關(guān)閉狀態(tài)時相比，上述軸進給特性變更單元在門處于打開狀態(tài)時，進行增大軸進給速度的絕對值、增大軸進給加速度的絕對值、增大軸進給加加速度的絕對值、縮小軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
[0023]也可以構(gòu)成為:上述加工液位的指標是驅(qū)動軸的電動機的負荷，與電動機的負荷比預定的值小時相比，上述軸進給特性變更單元在電動機的負荷比該預定的值大時，進行縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
【附圖說明】
[0024]通過參照附圖的以下的實施例的說明，本發(fā)明的上述和其它的目的以及特征會變得清楚。這些附圖中:
[0025]圖1A表示線放電加工機的結(jié)構(gòu)，是表示在加工槽不存在加工液的狀態(tài)的圖。
[0026]圖1B表示線放電加工機的結(jié)構(gòu)，是表示在加工槽存積有加工液的狀態(tài)的圖。
[0027]圖2是表示線放電加工機的結(jié)構(gòu)的圖。
[0028]圖3是表示本發(fā)明的實施方式I的圖。
[0029]圖4是表示本發(fā)明的實施方式2的圖。
[0030]圖5A是表示時間常數(shù)較小的情況下的速度波形的例子的圖。
[0031]圖5B是表示時間常數(shù)較大的情況下的速度波形的例子的圖。
[0032]圖6A是表示加減速類型是直線型的情況下的速度波形的例子的圖。
[0033]圖6B是表示加減速類型是S字型的情況下的速度波形的例子的圖。
[0034]圖7是執(zhí)行本發(fā)明的控制的線放電加工機的控制裝置的功能框圖。
【具體實施方式】
[0035]以下，結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0036]圖2是表示線放電加工機的結(jié)構(gòu)的圖。在床體16上配置有X軸床鞍11。在X軸床鞍上配置有Y軸床鞍10。加工槽6設(shè)置于Y軸床鞍10。在加工槽6內(nèi)配置有載置被放電加工的工件4的工件載置臺5。加工液22從加工槽6經(jīng)由未圖示的配管排出至污水槽26。由于在從加工槽6排出至污水槽26的加工液22中含有因放電加工而產(chǎn)生的加工肩，所以通過未圖示的過濾器而移至清水槽27。在清水槽27設(shè)置有加工液溫度調(diào)整裝置28，清水槽27的加工液經(jīng)由管路37而在加工液溫度調(diào)整裝置28循環(huán)，從而加工液的溫度調(diào)節(jié)由該加工液溫度調(diào)整裝置28進行。而且，清水槽27的加工液經(jīng)由管路35、36而再次被送入加工槽6內(nèi)。此外，將加工液22從清水槽27送向加工槽6的栗等的栗未圖示。
[0037]電極絲I和工件4的相對的位置關(guān)系通過由控制裝置40的控制單元24驅(qū)動各軸的馬達而變化。經(jīng)由X軸驅(qū)動馬達信號線31而由控制單元24控制的X軸驅(qū)動馬達17對X軸床鞍11進行驅(qū)動，且經(jīng)由Y軸驅(qū)動馬達信號線30而由控制單元24控制的Y軸驅(qū)動馬達18對Y軸床鞍10進行驅(qū)動，由此進行電極絲I和工件4在XY方向上的相對的定位。
[0038]經(jīng)由U軸驅(qū)動馬達信號線33而由控制單元24控制的U軸驅(qū)動馬達20對U軸床鞍13進行驅(qū)動，且經(jīng)由V軸驅(qū)動馬達信號線34而由控制單元24控制的V軸驅(qū)動馬達21使V軸床鞍14移動，由此使上頭部7在UV方向上的位置移動，從而進行電極絲I的傾斜的定位。
[0039]經(jīng)由Z軸驅(qū)動馬達信號線32而由控制單元24控制的Z軸驅(qū)動馬達19進行安裝于Z軸床鞍12的上頭部7的高度位置的定位。由內(nèi)置于各軸的驅(qū)動馬達17、18、19、20、21的位置檢測器來檢測位置同時進行電極絲I的定位。
[0040]上頭部7的上部導向件2具備噴出加工液22的上部噴嘴。下頭部8的下部導向件3具備噴出加工液的下部噴嘴。下頭部8固定于下臂9，下臂9安裝于支柱15的側(cè)部。線放電加工機的控制裝置40對電極絲I與工件4之間施加電壓，一邊使電極絲I和工件4相對移動一邊進行放電加工，其中，該電極絲I在安裝于上頭部7的上部導向件2與安裝于下頭部8的下部導向件3之間張設(shè)。
[0041]在上述的線放電加工機中，設(shè)置作業(yè)在加工液未存積、或加工液位較低的狀態(tài)下進行的情況較多，對此進行關(guān)注。預先將軸進給速度的上限值設(shè)定為能夠確保安全的最大的速度，但在加工槽6內(nèi)的加工液22比預定的高度高的情況下，變更并縮小上限值。加工液位也可以由傳感器直接檢測，若考慮達到本目的而液位的檢測精度可以不高的情況，則使用通過以下的方法特定的物理量也足夠。
[0042].Ζ軸的坐標值(在Z軸較高的情況下，判斷為為了加工較厚的工件而加工槽6內(nèi)的加工液位較高)Z軸是上部導向件2移動的方向。
[0043]籲加工液位的設(shè)定值(在其較大的情況下，判斷為加工槽6內(nèi)的加工液位較高)
[0044]?工件的厚度的設(shè)定值(在其較大的情況下，判斷為加工槽6內(nèi)的加工液位較高)
[0045]?加工液的供液指令(向加工槽6供給加工液22的指令。供液后，能夠判斷為加工槽6內(nèi)的加工液位較高)
[0046]?加工液的排液指令(從加工槽6向污水槽26排出加工液的指令。排液后，判斷為加工槽6內(nèi)的加工液位較低)
[0047]籲加工槽門的開閉狀態(tài)(若加工槽門6a打開，則在加工槽6內(nèi)不存積加工液22，從而判斷為加工液位較低)
[0048]?馬達負荷(在馬達負荷較輕的情況下，判斷為加工槽6內(nèi)的加工液位較低。是因為對軸進行驅(qū)動的加工液的阻力較小。)
[0049]圖3是表示本發(fā)明的一個實施方式的圖。在加工槽6內(nèi)設(shè)置液位傳感器23，并在加工液22的液位超過預定的高度的情況下降低軸的進給速度。圖4是表示本發(fā)明的其它的實施方式的圖。在加工槽6具有手動或自動的門，在門設(shè)有檢測開閉狀態(tài)的限位開關(guān)29。相比加工槽門6a關(guān)閉時，在加工槽門6a打開的狀態(tài)下縮小軸進給速度。
[0050]為了防止加工液22從加工槽6溢出，除軸進給速度以外，也可以變更加速度、加加速度。在加工液位較高的情況下，若緩慢地加減速則加工液22難以溢出。并且，也可以為了使動作緩慢而增大時間常數(shù)(參照圖5A、圖5B)，使速度指令的類型從直線型變?yōu)镾字型也有效果(參照圖6A、圖6B)。
[0051]圖7是執(zhí)行本發(fā)明的控制的線放電加工機的控制裝置的功能框圖。如圖2所示，控制裝置40控制放電加工機，該放電加工機在加工槽6存積加工液22并將工件4浸漬于加工液22來進行加工。控制裝置40具備:取得作為加工液位的指標的信息的液位信息取得單元41;根據(jù)由上述液位信息取得單元41取得的信息來變更軸進給特性的軸進給特性變更單元42;以及從上述特性變更單元42輸入變更軸進給特性的指令從而變更軸進給特性的各軸控制單元43。液位信息取得單元41能夠如以下說明那樣取得液位信息。
[0052]上述加工液位的指標的特征在于，包括由液位檢測單元檢測出的加工液位、對電極或者電極進行導向的導向件的Z軸的坐標值、加工液位的設(shè)定值、工件的厚度的設(shè)定值、加工液的供液指令、加工液的排液指令、門的開閉狀態(tài)、驅(qū)動軸的電動機的負荷中的至少一個。
[0053]上述加工液位的指標是由液位檢測單元檢測出的加工液位，相比加工液位比預定的液位低的情況，上述軸進給特性變更單元在加工液位比該預定的液位高的情況下，實施縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
[0054]上述加工液位的指標是Z軸的坐標值，相比Z軸的坐標值比預定的高度低的情況，上述軸進給特性變更單元在Z軸的坐標值比該預定的高度高的情況下，進行縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
[0055]上述加工液位的指標是加工液位的設(shè)定值，相比加工液位的設(shè)定值比預定的值小的情況，上述軸進給特性變更單元在加工液位的設(shè)定值比預定的值大的情況下，進行縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
[0056]上述加工液位的指標是工件的厚度的設(shè)定值，相比工件的厚度的設(shè)定值比預定的值小的情況，上述軸進給特性變更單元在工件的厚度的設(shè)定值比該預定的值大的情況下，進行縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
[0057]上述加工液位的指標是向加工槽供給加工液的供液指令，相比供液指令前，上述軸進給特性變更單元在供液指令后，進行縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
[0058]上述加工液位的指標是從加工槽排出加工液的排液指令，相比排液指令前，上述軸進給特性變更單元在排液指令后，進行增大軸進給速度的絕對值、增大軸進給加速度的絕對值、增大軸進給加加速度的絕對值、縮小軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
[0059]上述加工液位的指標是門的開閉狀態(tài)，相比門處于關(guān)閉狀態(tài)時，上述軸進給特性變更單元在門處于打開狀態(tài)時，進行增大軸進給速度的絕對值、增大軸進給加速度的絕對值、增大軸進給加加速度的絕對值、縮小軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
[0060 ]上述加工液位的指標是驅(qū)動軸的電動機的負荷，相比電動機的負荷比預定的值小時，上述軸進給特性變更單元在電動機的負荷比該預定的值大時，進行縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
[0061 ]另外，軸進給特性變更單元42變更軸進給速度、軸進給加速度、軸進給加加速度、軸進給的加減速時間常數(shù)、軸進給的加減速類型中的至少一個。
[0062]以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述的實施方式的例子，通過施加適當?shù)淖兏?，能夠以其它的方式來實施?br>【主權(quán)項】
1.一種放電加工機，在加工槽存積加工液并將工件浸漬于加工液來進行加工，上述放電加工機的特征在于，具備: 取得成為加工液位的指標的信息的液位信息取得單元；以及 與由上述液位信息取得單元取得的信息相應(yīng)地變更軸進給特性的軸進給特性變更單J L ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電加工機，其特征在于， 上述加工液位的指標包含由液位檢測單元檢測出的加工液位、電極或者對電極進行導向的導向件的Z軸的坐標值、加工液位的設(shè)定值、工件的厚度的設(shè)定值、加工液的供液指令、加工液的排液指令、門的開閉狀態(tài)、對軸進行驅(qū)動的電動機的負荷中的至少一個。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電加工機，其特征在于， 上述軸進給特性變更單元變更軸進給速度、軸進給加速度、軸進給加加速度、軸進給的加減速時間常數(shù)、軸進給的加減速類型中的至少一個。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電加工機，其特征在于， 上述加工液位的指標是由液位檢測單元檢測出的加工液位， 與加工液位比預定的液位低的情況相比，上述軸進給特性變更單元在加工液位比該預定的液位高的情況下，實施縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電加工機，其特征在于， 上述加工液位的指標是Z軸的坐標值， 與Z軸的坐標值比預定的高度低的情況相比，上述軸進給特性變更單元在Z軸的坐標值比該預定的高度高的情況下，進行縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電加工機，其特征在于， 上述加工液位的指標是加工液位的設(shè)定值， 與加工液位的設(shè)定值比預定的值小的情況相比，上述軸進給特性變更單元在加工液位的設(shè)定值比該預定的值大的情況下，進行縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電加工機，其特征在于， 上述加工液位的指標是工件的厚度的設(shè)定值， 與工件的厚度的設(shè)定值比預定的值小的情況相比，上述軸進給特性變更單元在工件的厚度的設(shè)定值比該預定的值大的情況下，進行縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電加工機，其特征在于， 上述加工液位的指標是向加工槽供給加工液的供液指令， 與供液指令前相比，上述軸進給特性變更單元在供液指令后，進行縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電加工機，其特征在于， 上述加工液位的指標是從加工槽排出加工液的排液指令， 與排液指令前相比，上述軸進給特性變更單元在排液指令后，進行增大軸進給速度的絕對值、增大軸進給加速度的絕對值、增大軸進給加加速度的絕對值、減小軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電加工機，其特征在于， 上述加工液位的指標是門的開閉狀態(tài)， 與門處于關(guān)閉狀態(tài)時相比，上述軸進給特性變更單元在門處于打開狀態(tài)時，進行增大軸進給速度的絕對值、增大軸進給加速度的絕對值、增大軸進給加加速度的絕對值、縮小軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電加工機，其特征在于， 上述加工液位的指標是對軸進行驅(qū)動的電動機的負荷， 與電動機的負荷比預定的值小時相比，上述軸進給特性變更單元在電動機的負荷比該預定的值大時，進行縮小軸進給速度的絕對值、縮小軸進給加速度的絕對值、縮小軸進給加加速度的絕對值、增大軸進給的加減速時間常數(shù)、變更軸進給的加減速類型中的至少一項。
【文檔編號】B23H7/36GK106001805SQ201610187619
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】中島廉夫, 川原章義
【申請人】發(fā)那科株式會社