(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤ電極とワークとの間の極間距離と前記極間距離により変化する極間静電容量にかかる電気的データとの関係を、前記ワイヤ電極を静止させた状態で測定した前記電気的データに基づいて求め、与えられた前記極間距離において測定された前記電気的データと前記関係とに基づいて、前記ワークに対する前記ワイヤ電極の位置を決める
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項２】
前記電気的データを測定するデータ測定部と、
前記ワークに対して前記ワイヤ電極を相対的に移動させる駆動部と、
前記駆動部を制御することにより前記ワークに対する前記ワイヤ電極の位置を決める制御部と、
を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項３】
前記データ測定部は、静止させた前記ワイヤ電極と前記ワークとの間が第１極間距離であるときの第１電気的データと、静止させた前記ワイヤ電極と前記ワークとの間が第２極間距離であるときの第２電気的データと、を測定し、
前記制御部は、前記第１電気的データと、前記第２電気的データと、前記第１極間距離と前記第２極間距離との差と、に基づいて、前記関係を得る
ことを特徴とする請求項２に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項４】
前記データ測定部は、前記駆動部の駆動軸の位置が定まった状態で、前記ワイヤ電極の走行時の電気的データを測定し、
前記制御部は、前記走行時の電気的データと前記関係とに基づいて、前記ワイヤ電極の走行時の前記極間距離の平均値を求める
ことを特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項５】
前記電気的データは、極間静電容量に対応する電圧値である
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項６】
前記電気的データは、極間静電容量である
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項７】
ワイヤ電極とワークとの間の極間距離と前記極間距離により変化する極間静電容量にかかる電気的データとの関係を、前記ワイヤ電極を静止させた状態で測定した前記電気的データに基づいて求め、与えられた前記極間距離において測定された前記電気的データと前記関係とに基づいて、前記ワークに対する前記ワイヤ電極の位置を決めるワイヤ放電加工機であって、
二つの異なる極間距離であるときの前記電気的データを測定する
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項８】
前記電気的データを測定するデータ測定部と、
前記ワークに対して前記ワイヤ電極を相対的に移動させる駆動部と、
前記駆動部を制御することにより前記ワークに対する前記ワイヤ電極の位置を決める制御部と、
を備える
ことを特徴とする請求項７に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項９】
前記データ測定部は、静止させた前記ワイヤ電極と前記ワークとの間が第１極間距離であるときの第１電気的データと、静止させた前記ワイヤ電極と前記ワークとの間が第２極間距離であるときの第２電気的データと、を測定し、
前記制御部は、前記第１電気的データと、前記第２電気的データと、前記第１極間距離と前記第２極間距離との差と、に基づいて、前記関係を得る
ことを特徴とする請求項８に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項１０】
前記データ測定部は、前記駆動部の駆動軸の位置が定まった状態で、前記ワイヤ電極の走行時の電気的データを測定し、
前記制御部は、前記走行時の電気的データと前記関係とに基づいて、前記ワイヤ電極の走行時の前記極間距離の平均値を求める
ことを特徴とする請求項９に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項１１】
前記電気的データは、極間静電容量に対応する電圧値である
ことを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項１２】
前記電気的データは、極間静電容量である
ことを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項１３】
静止させたワイヤ電極とワークとの間が第１極間距離であるときの極間静電容量にかかる第１電気的データを求めるステップと、
静止させた前記ワイヤ電極と前記ワークとの間が第２極間距離であるときの極間静電容量にかかる第２電気的データを求めるステップと、
前記第１電気的データと、前記第２電気的データと、前記第１極間距離と前記第２極間距離との差と、に基づいて、極間距離と前記極間距離により変化する極間静電容量にかかる電気的データとの関係を得るステップと、
前記ワークに対して前記ワイヤ電極を相対的に移動させる駆動部の駆動軸の位置が定まった状態で、前記ワイヤ電極の走行時の電気的データを測定するステップと、
前記走行時の電気的データと前記関係とに基づいて、前記ワイヤ電極の走行時の前記極間距離の平均値を求めるステップと、
を備える
ことを特徴とするワイヤ位置検出方法。
【請求項１４】
前記第１および第２電気的データは、極間静電容量に対応する電圧値である
ことを特徴とする請求項１３に記載のワイヤ位置検出方法。
【請求項１５】
前記第１および第２電気的データは、極間静電容量である
ことを特徴とする請求項１３に記載のワイヤ位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ワイヤ電極のワーク端面からの位置検出を実行するワイヤ放電加工機およびワイヤ位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  ワイヤ放電加工においては、加工に先立ってワイヤ電極とワークとの間である極間の位置関係を正確に把握して、極間の位置決めを実行する必要がある。従来の極間の位置決め方法は、特許文献１に示すように、ワイヤ電極とワークとの電気的接触を検出する方法が一般的である。ワイヤ電極の走行時にワイヤ電極は振動するので、電気的接触を使って極間の位置決めを行った場合、ワークがワイヤ電極の振動の範囲内に接近すると接触状態が検出される。このとき、機械間のワイヤテンションの差などに起因して、振動の振幅および周波数は一定とはならないため、接触情報のみに基づいて極間の相対位置を検出することは困難である。したがって、同じワーク端面に対してワイヤ電極の位置決めを行ったときでも、位置決めの繰り返し精度はワイヤの振動幅だけばらついてしまう。【０００３】  ワイヤ電極の走行を停止させて位置決めを行った場合も、ワイヤを保持するダイスにおけるワイヤ貫通部分の隙間であるクリアランスの範囲でばらつきが発生するため、正確な端面位置の検出は難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１７１１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  従って、ワーク端面に対してワイヤ電極の正確な位置決めを行うためには、ワイヤ電極を走行させて振動が発生している状態であっても、振動に依存しない位置検出方法が必要となる。【０００６】  本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ワイヤ電極の走行の有無によらずにワーク端面からのワイヤ電極の正確な位置検出が可能なワイヤ放電加工機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ワイヤ電極とワークとの間の極間距離と極間距離により変化する電気的データとの関係と、与えられた極間距離において測定された電気的データと、に基づいて、ワークに対するワイヤ電極の位置を決めることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】  本発明にかかるワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極の走行の有無によらずにワーク端面からのワイヤ電極の正確な位置検出が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機の構成を示す図
【図２】実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機のデータ測定部の構成の一例を示す図
【図３】実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機の制御部の構成の一例を示す図
【図４】実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の振動を説明する斜視図
【図５】実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機における極間距離の時間変化の様子を示す図
【図６】実施の形態１にかかるワイヤ電極とワークとの関係を示す図
【図７】実施の形態１にかかるワイヤ電極およびワークが発生する電場と同じ電場を生ずる鏡像法による点電荷モデルを示す図
【図８】実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機によるワイヤ位置検出方法の手順を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】  以下に、本発明の実施の形態にかかるワイヤ放電加工機およびワイヤ位置検出方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】実施の形態１．  図１は、本発明の実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機１００の構成を示す図である。ワイヤ放電加工機１００は、放電電極となるワイヤ電極１と、ワイヤ電極１を巻回しワイヤ電極１を供給するワイヤボビン７と、ワイヤ電極１が走行する経路上に配されるワイヤ送りローラ５と、ワイヤ電極１を送り出す上ノズル２１を備えた加工ヘッド３と、ワイヤ電極１を収容する下ノズル２２と、ワイヤ電極１とワーク２との間の静電容量を求めるためのデータ測定部４と、加工ヘッド３とワーク２とを図示せぬ駆動軸を駆動して動かす駆動部８と、データ測定部４の測定結果に基づいて駆動部８を制御する制御部６と、を備える。データ測定部４の一端は、給電子９を介してワイヤ電極１に電気的に接続されており、その他端はワーク２に接続されている。駆動部８は、駆動軸を駆動することによりワーク２に対してワイヤ電極１を相対的に移動させることができる。制御部６は、データ測定部４の測定結果に基づいて、駆動部８に加工ヘッド３およびワーク２の水平方向の位置を制御させることでワーク２に対してワイヤ電極１の位置決めを実行する。その後、制御部６は、ワイヤ電極１とワーク２との間に放電を発生させてワーク２を加工する。
【００１２】  図２は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機１００のデータ測定部４の構成の一例を示す図である。データ測定部４は、角周波数ωの正弦波の交流電圧Ｖinを供給する測定用の交流電源４０と、交流電源４０の一端に接続された直流成分遮断コンデンサ４１と、交流電源４０の接地された他端に接続された電流検出抵抗４２と、電流検出抵抗４２の接地されていない端子における交流電圧Ｖoutを電圧の振幅値｜Ｖout｜に変換して制御部６に送る整流回路４３と、を備える。直流成分遮断コンデンサ４１の容量はＣf、電流検出抵抗４２の抵抗値はＲsである。直流成分遮断コンデンサ４１はワイヤ電極１に接続されており、電流検出抵抗４２はワーク２に接続されている。以上の構成によりデータ測定部４は、ワイヤ電極１とワーク２との間の極間静電容量１０１であるＣgとワイヤ放電加工機１００の浮遊容量１０２であるＣsとの合成容量Ｃtに対応する電気的データである｜Ｖout｜を測定することができる。浮遊容量１０２は、ワイヤ放電加工機１００の配線といった要因により生ずる容量であり、合成容量Ｃtは、ＣgとＣsとの和である。
【００１３】  図３は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機１００の制御部６の構成の一例を示す図である。制御部６は数値制御装置であって、演算処理を実行する演算部６１と、演算部６１がワークエリアに用いるメモリ６２と、加工プログラムを含んだ各種の情報を記憶する記憶部６３と、を備える。演算部６１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）またはシステムＬＳＩ(Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ)である。メモリ６２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）といった揮発性記憶装置である。記憶部６３は、ハードディスクドライブまたはソリッドステートドライブといった不揮発性記憶装置である。制御部６は、記憶部６３に保持される加工プログラムを演算部６１が実行することにより加工ヘッド３およびワーク２の位置を制御する。
【００１４】  図４は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機１００におけるワイヤ電極１の振動を説明する斜視図である。図４では、簡単のためデータ測定部４、制御部６、上ノズル２１および下ノズル２２といったワイヤ放電加工機１００の構成の一部を省いて示してある。ワイヤ電極１が上から下へと向かうワイヤ走行方向に走行した場合、走行経路から摩擦を受けるために、ワイヤ電極１はワイヤ走行方向と垂直な水平方向にμｍのオーダーで振動する。従って、ワイヤ電極１とワーク２との間の距離である極間距離は、ワイヤ走行時には時間変化する。
【００１５】  図５は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機１００における極間距離の時間変化の様子を示す図である。図５は、ワイヤ静止時の極間距離の時間変化が破線で、ワイヤ走行時の極間距離の時間変化が実線で示されている。ワイヤ静止時の極間距離が時間変化しないのに対して、ワイヤ走行時の極間距離はワイヤ静止時の極間距離より大きくなったり小さくなったりと時間変化する様子が示されている。
【００１６】  以下では、データ測定部４および制御部６により、ワイヤ電極１とワーク２との間の極間静電容量１０１であるＣgを求める方法を説明する。
【００１７】  交流電圧Ｖin、角周波数ω、直流成分遮断コンデンサ４１の容量Ｃf、合成容量Ｃt、電流検出抵抗４２の抵抗値Ｒs、電流検出抵抗４２に流れる電流ｉおよび電圧Ｖoutの関係は以下の式（１）および式（２）で示される。【数１】
0005955480.tif 000002
【数２】
0005955480.tif 000003
【００１８】  式（１）および式（２）より、以下の式（３）の関係が導かれる。【数３】
0005955480.tif 000004
【００１９】  式（３）を変形すると、以下の式（４）になる。【数４】
0005955480.tif 000005
【００２０】  式（４）から実際に計測される電圧の振幅値を用いた表現にすると、以下の式（５）になる。【数５】
0005955480.tif 000006
【００２１】  式（５）を整理すると、以下の式（６）になる。【数６】
0005955480.tif 000007
【００２２】  ここで、Ｃfの値をＣtの値に比べて十分大きな値にしておけば、直流成分遮断コンデンサ４１は直流成分の遮断だけの機能を持ち、Ｃt／Ｃfを０であると近似できる。従って、式（６）は以下の式（７）と変形することができる。【数７】
0005955480.tif 000008
【００２３】  式（７）に示されるように、｜Ｖout｜とＣtとは一意な関係になっている。その結果、｜Ｖin｜およびＲsが制御部６に与えられている状況で、データ測定部４の測定により｜Ｖout｜が得られれば、制御部６は、式（７）により、極間静電容量１０１であるＣgと浮遊容量１０２であるＣsとの合成容量Ｃtを求めることができる。｜Ｖin｜およびＲsが制御部６に与えられている状況とは、｜Ｖin｜およびＲsを記憶部６３が保存しているといった状況である。
【００２４】  合成容量Ｃtから極間静電容量１０１であるＣgを求めるには、浮遊容量１０２であるＣsを予め求めておく必要がある。Ｃsを得るには、ワイヤ電極１とワーク２との距離を十分離してＣgが０［Ｆ］とみなせる状態で、合成容量Ｃtを求めればよい。その時の合成容量Ｃtの値がＣsとみなせるので、これを制御部６の記憶部６３に保存しておく。その後、ワイヤ電極１とワーク２との距離を近づけた状態でのデータ測定部４の測定により得られた合成容量ＣtとＣsとの差分をとることにより、合成容量Ｃtから浮遊容量成分を除外した極間静電容量１０１であるＣgを求めることができる。従って、｜Ｖout｜とＣgとの関係も式（７）を介して一意な関係になっている。即ち、｜Ｖout｜はＣgに対応する電圧値である。
【００２５】  以上のようにして得られた極間静電容量１０１の値Ｃgから、ワイヤ電極１の中心とワーク２の端面との間の極間距離ｈを求める方法について以下に説明する。
【００２６】  ワイヤ電極１とワーク２との極間静電容量１０１の値Ｃgは、理論的には、以下のように求めることができる。
【００２７】  図６は、実施の形態１にかかるワイヤ電極１とワーク２との関係を示す図である。ワーク２は、ワイヤ電極１の径に対して十分大きいものであるから、図６に示すように無限の広さを持つ導体とみなすことができる。
【００２８】  ワーク２を無限の広さを持つ導体とみなすことができる場合は、ワイヤ電極１とワーク２との間に電位差を与えた場合に空間に発生する電場は、鏡像法を使って求めることができる。図７は、実施の形態１にかかるワイヤ電極１およびワーク２が発生する電場と同じ電場を生ずる鏡像法による点電荷モデルを示す図である。ワーク端面をｙ軸とし、ｙ軸と垂直方向をｘ軸とする。そして、実際にワイヤ電極１が存在する側をｘ軸の正方向とする。図７においては、ワーク端面から距離ｓだけ離れている座標（ｓ，０）に点電荷＋ｑが配置され、ワーク端面を対象軸とした反対側の座標（−ｓ，０）に点電荷−ｑが配置される。
【００２９】  図７に示すように、座標（ｓ，０）に配置された点電荷＋ｑにより電場が発生していると考えた場合、座標（ｓ，０）から距離ｒだけ離れた位置における電場Ｅはガウスの法則より、以下の式（８）で示される。なお、式（８）のεは、ワイヤ電極１およびワーク２が存在する空間の誘電率である。【数８】
0005955480.tif 000009
【００３０】  ワイヤ電極１の表面までは等電位であるから、点電荷がワイヤ電極１の中心からｒだけ離れた位置に発生させる電位φは、ワイヤ電極１の半径をａとすれば、以下の式（９）で示される。【数９】
0005955480.tif 000010
【００３１】  従って、点電荷＋ｑおよび点電荷−ｑがある位置（ｘ，ｙ）に発生させる電位φは、以下の式（１０）で示される。【数１０】
0005955480.tif 000011
ここで、φ（ｓ，０）＋φ（−ｓ，０）＝０の関係を用いた。
【００３２】  式（１０）における等電位面は、以下の式（１１）を満たす（ｘ，ｙ）の位置である。【数１１】
0005955480.tif 000012
【００３３】  式（１１）を整理すると、以下の式（１２）になる。【数１２】
0005955480.tif 000013
【００３４】  式（１２）は円の軌跡を表す式である。従って、ワイヤ電極１の表面が等電位面であることから、極間距離ｈおよびワイヤ電極１の半径ａを用いると、ｓおよびＫとの関係として、以下の式（１３）が得られる。【数１３】
0005955480.tif 000014
【００３５】  式（１３）を解くと、ｓおよびＫを以下の式（１４）および式（１５）と表せる。【数１４】
0005955480.tif 000015
【数１５】
0005955480.tif 000016
【００３６】  ここで、式（１１）および式（１４）を式（１０）に代入すると、＋ｑの点電荷および無限の広さを持つ導体が空間に発生させる電位Ｖを、以下の式（１６）のように求めることができる。【数１６】
0005955480.tif 000017
【００３７】  極間静電容量１０１の値Ｃgは、Ｃg＝ｑ／Ｖより計算でき、ワーク端面のワイヤ走行方向の単位長さ当たりのワイヤ電極１とワーク２との間の静電容量Ｃgは、以下の式（１７）のように表わされる。【数１７】
0005955480.tif 000018
【００３８】  実際に計測で求まる静電容量は、式（１７）にワーク板厚ｔをかけた値となる。ここで、分子の２πεｔは比例項であるため、Ａと置けば、式（１８）のようになる。【数１８】
0005955480.tif 000019
【００３９】  制御部６の記憶部６３には、ユーザにより入力されたワイヤ電極１の半径ａが保持されている。式（１８）から求めたい量は極間距離ｈであるので、Ａの値が分かれば、計測により求められたＣgから極間距離ｈを導出することができる。
【００４０】  そこで、ワイヤ電極１を静止させてワイヤ振動がない状態にて、第１極間距離ｈ1での静電容量ＣgであるＣ1を求める。次に、ワイヤ電極１がワーク２からさらに遠ざかるように駆動部８が駆動軸を距離ｄだけ送り、第２極間距離ｈ2での静電容量ＣgであるＣ2を求める。これにより、以下の式（１９）、式（２０）および式（２１）が成り立つ。【数１９】
0005955480.tif 000020
【数２０】
0005955480.tif 000021
【数２１】
0005955480.tif 000022
【００４１】  式（１９）、式（２０）および式（２１）からなる連立方程式は、Ｃ1、Ｃ2およびｄが得られれば、ｈ1、ｈ2およびＡについて解くことができる。得られたＡを式（１８）に代入することにより、極間距離ｈと極間静電容量１０１の値Ｃgとの関係を求めることができる。上述したように、｜Ｖout｜とＣgとの関係は式（７）を介して一意な関係になっているので、式（１８）により極間距離ｈと｜Ｖout｜との関係も得られたことになる。
【００４２】  そして、ワイヤ電極１を走行させた状態にして、そのときの極間静電容量１０１の値Ｃgを計測により求める。このＣgの値に基づいて式（１８）から極間距離ｈを求めることができる。即ち、ワイヤ電極１が振動状態である場合を含めて、極間距離ｈを精度よく測定できるので、高い精度で位置決めを実行することができる。
【００４３】  以上の議論に基づいて、ワイヤ放電加工機１００はワイヤ電極１の走行の有無によらずにワーク端面からのワイヤ電極１の正確な位置を求めることができる。図８は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機１００によるワイヤ位置検出方法の手順を示すフローチャートである。
【００４４】  まず、浮遊容量１０２であるＣsが記憶部６３に保存されているか否かが制御部６により判定される（ステップＳ１）。Ｃsが保存されていない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、極間距離が十分離れた位置で浮遊容量１０２のＣsを求める（ステップＳ２）。具体的には、予め｜Ｖin｜およびＲsの値が記憶部６３に保存されている状態で、ワイヤ電極１とワーク２との距離を十分離した状態で、制御部６は整流回路４３から測定結果である｜Ｖout｜の値を得る。ここで得られた｜Ｖout｜の値と、既知の｜Ｖin｜およびＲsの値とに基づいて、式（７）を用いて制御部６がＣtの値を計算すれば、これがＣsの値とみなせる。このようにして得られたＣsの値を記憶部６３に保存する（ステップＳ３）。その後、ステップＳ１に戻る。なお、｜Ｖin｜およびＲsの値は、予め記憶部６３にワイヤ放電加工機１００のユーザが設定してもよいし、データ測定部４が制御部６に通知して制御部６が記憶部６３に保存するようにしてもよい。また、制御部６が設定した｜Ｖin｜の値で交流電源４０が交流電圧Ｖinを供給するようにしてもかまわない。
【００４５】  Ｃsが保存されている場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ワイヤ電極１とワーク２との相対位置に基づいて、ワイヤ電極１がワーク２に近づく位置決め方向をユーザが制御部６に設定する（ステップＳ４）。その後、ワイヤ電極１が走行している場合は、走行を停止してワイヤ電極１を静止させる（ステップＳ５）。次に、ワイヤ電極１がワーク２に近づくように、制御部６は駆動部８に、位置決め方向に図示せぬ駆動軸を送らせる（ステップＳ６）。その後、制御部６により、ワイヤ電極１とワーク２との電気的接触を検出したか否かが判定される（ステップＳ７）。電気的接触を検出しない場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、ステップＳ６に戻る。
【００４６】  電気的接触を検出した場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、制御部６は駆動部８に、駆動軸の送りを一旦停止させる。そして今度は、ワイヤ電極１がワーク２から遠ざかるように、駆動軸を１０μｍから２０μｍ後退させ、ワイヤ電極１とワーク２との間の極間距離を第１極間距離ｈ1にする（ステップＳ８）。この状態で、制御部６はデータ測定部４から測定結果である｜Ｖout｜を得る。ここで得られた第１電気的データである｜Ｖout｜の値と、既知の｜Ｖin｜およびＲsの値とに基づいて、式（７）を用いて制御部６がＣtの値を計算し、そこからＣsの値を減算して極間静電容量１０１の値Ｃgが得られる。この時得られたＣgを式（１９）のＣ1とし、Ｃ1の値を記憶部６３に保存する（ステップＳ９）。
【００４７】  次に、制御部６は駆動部８に、ワイヤ電極１がワーク２からさらに遠ざかるように、駆動軸を式（２１）のｄだけさらに後退させ、ワイヤ電極１とワーク２との間の極間距離を第２極間距離ｈ2にする（ステップＳ１０）。ｄの値は、５μｍから１０μｍといった値である。ｄの値は、極間静電容量１０１の値Ｃgの変化が計測出来る程度の値である必要がある。この状態で、制御部６はデータ測定部４から測定結果である｜Ｖout｜を得る。ここで得られた第２電気的データである｜Ｖout｜の値と、既知の｜Ｖin｜およびＲsの値とに基づいて、式（７）を用いて制御部６がＣtの値を計算し、そこからＣsの値を減算して極間静電容量１０１の値Ｃgが得られる。この時得られたＣgを式（２０）のＣ2とし、Ｃ2の値を記憶部６３に保存する（ステップＳ１１）。
【００４８】  ステップＳ９からＳ１１により、式（１９）から式（２１）のＣ1、Ｃ2およびｄが得られたことになるので、式（１９）から式（２１）の連立方程式を制御部６が解くことにより、ｈ1、ｈ2およびＡが求まる。ここで得られたＡを式（１８）に代入することにより、ワイヤ電極１の中心からワーク２の端面までの極間距離ｈと極間静電容量１０１の値Ｃgとの関係が求まる（ステップＳ１２）。
【００４９】  ステップＳ１２の後、極間距離ｈがワイヤ走行時に使用する妥当な値となるように制御部６が駆動部８を制御して、駆動部８の駆動軸の位置が定まった状態で、その位置を記憶部６３に記録する。その状態で、ワイヤ電極１を走行させる（ステップＳ１３）。次に、ワイヤ電極１が走行して振動が発生している状態で、データ測定部４の測定結果である｜Ｖout｜の値と、｜Ｖin｜およびＲsの値とに基づいて、式（７）を用いて制御部６がＣtの値を計算し、そこからＣsの値を減算して極間静電容量１０１の値Ｃgを得る。さらに、制御部６は、式（１８）を用いてワイヤ電極１の中心からワーク２の端面までの極間距離ｈを計算する。即ち、ワイヤ電極１が走行して振動している状態で、制御部６は極間距離ｈをリアルタイムに計算する（ステップＳ１４）。
【００５０】  これにより、制御部６は、極間距離ｈの時系列データを得ることができる。このようにして得られた極間距離ｈの時系列データにおいては、極間距離ｈはワイヤ電極１の振動により分布している。従って、制御部６は、極間距離ｈの時間平均またはサンプル平均といった平均値ｈ0を計算する（ステップＳ１５）。即ち、加工時と同じ状態である走行時のワイヤ電極１の位置分布の中心位置とワーク端面との距離であるｈ0が求まる。既に記憶部６３に記録されている駆動部８の駆動軸の位置と、その状態でのワイヤ走行時の極間距離ｈの平均値ｈ0が得られたので、駆動軸の位置に対する極間距離ｈの平均値ｈ0が正確に求まったことになる。これにより、制御部６は、ワイヤ電極１の走行時における極間距離ｈの平均値ｈ0を駆動部８に正確に制御させることが可能となる。以上でワイヤ電極１の位置検出動作は終了である。
【００５１】  ステップＳ１５において、制御部６は、走行時におけるワイヤ電極１の位置分布の中心位置とワーク端面との正確な距離と、駆動部８の駆動軸の位置との関係が把握できたことになる。即ち、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機１００によれば、ワイヤ電極１の走行の有無によらずにワーク端面からのワイヤ電極１の正確な位置検出が可能となる。走行時におけるワイヤ電極１の位置分布の中心位置は、静止時のワイヤ電極１の位置とは必ずしも一致しないので、走行時における極間距離ｈの平均値ｈ0を得られることは、ワーク端面に対するワイヤ電極１の位置決めを正確に実行するために必須な情報である。この結果、ワイヤ電極１の振動状態を考慮した上で、ワーク２に対するワイヤ電極１の高精度な位置決めが可能となる。具体的には、ワイヤ電極１をワーク端面に接触させる場合の位置決めにおいては、制御部６が駆動部８を制御して、ワイヤ電極１がワーク２に近づく方向に駆動軸をｈ0−ａ移動させればよい。
【００５２】  また、ワイヤ電極１とワーク２との電気的接触を検出する従来の位置決め方法の場合は、電気的接触を検出する１つの位置データの取得に３０秒から４０秒かかっており、ばらつきを低減するために複数回の測定を実行するには非常に長い時間を要していた。これに対して、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工機１００によるワイヤ位置検出方法によれば、走行中のワイヤ電極１の極間距離ｈをリアルタイムに短時間で大量に取得できるために、ワーク２に対するワイヤ電極１の高精度な位置決め作業を短時間で実現することが可能となる。
【００５３】  上記説明では、電気的データは、電圧の振幅値である電圧値｜Ｖout｜であるとして説明したが、制御部６の電圧値｜Ｖout｜に基づいてＣgを求める機能とデータ測定部４の機能とを纏めてデータ測定部と見做してもよい。その場合、ステップＳ９で得られたＣ1の値が第１電気的データとなり、ステップＳ１１で得られたＣ2の値が第２電気的データとなる。
【００５４】  また、加工液にワイヤ電極１とワーク２とを浸した状態で、極間距離ｈの平均値ｈ0を制御することも求められている。加工液が油の場合、油は抵抗値が高いので、式（８）の誘電率εを油に対応する値に変更すれば、上記議論がそのまま成立する。即ち、絶縁性が高い加工液に対しては、誘電率εの違いで対処することが可能である。
【００５５】  一方、加工液が水の場合、水は電解質なので極間距離ｈを小さくすると電気が流れる。従って、極間距離ｈに応じて加工液を介したワイヤ電極１とワーク２との間の抵抗値が変化する。この場合は、加工液を介したワイヤ電極１とワーク２との間の抵抗値または加工液を介したワイヤ電極１とワーク２との間に流れる電流値が電気的データとなる。この場合も、極間距離ｈと、ワイヤ電極１とワーク２との間の抵抗値または電流値との関係が測定を介して求まれば、上記の議論が成立する。即ち、ワイヤ電極１が走行して振動が発生している状態で、抵抗値または電流値を測定して極間距離ｈをリアルタイムに計算すれば、制御部６は、走行時におけるワイヤ電極１の位置分布の中心位置とワーク端面との正確な距離と、駆動部８の駆動軸の位置との関係を把握できるので、ワイヤ電極１の走行の有無によらずにワーク端面からのワイヤ電極１の正確な位置検出が可能となる。
【００５６】  以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５７】  １  ワイヤ電極、２  ワーク、３  加工ヘッド、４  データ測定部、５  ワイヤ送りローラ、６  制御部、７  ワイヤボビン、８  駆動部、９  給電子、２１  上ノズル、２２  下ノズル、４０  交流電源、４１  直流成分遮断コンデンサ、４２  電流検出抵抗、４３  整流回路、６１  演算部、６２  メモリ、６３  記憶部、１００  ワイヤ放電加工機、１０１  極間静電容量、１０２  浮遊容量。
【要約】ワイヤ放電加工機（１００）は、ワイヤ電極（１）とワーク（２）との間の極間距離と極間距離により変化する電気的データとの関係と、与えられた極間距離において測定された電気的データと、に基づいて、ワーク（２）に対するワイヤ電極（１）の位置を決める。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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