(57)【要約】【課題】  放電加工装置のサドルをＸ軸方向に移動させると、シール板と加工液保持槽の側面の間に作用する摩擦力によってサドルが回転変位し、真の電極位置とＸ軸駆動装置が取得する電極位置との間に誤差が発生するが。従来の放電加工機における電極位置指令の補正方法では完全な補正が困難であった。【解決手段】  コラム５とベッド１もしくは加工液保持槽３との間にコラム５とベッド１もしくは加工液保持槽３との間の第１の方向の相対位置を検知する位置検出器４４を備え、位置検出器４４の信号と第１の駆動装置４ｂに対する位置指令と第２の駆動装置５ｂに対する位置指令とに基づいて電極の変位量を生成し、この変位量により第１の駆動装置４ｂに対する位置指令を補正するように構成した。【選択図】        図４
2006026896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッドと、該ベッドの一端側に搭載し被加工物を載置するテーブルと、該テーブルを囲繞し加工液を保持する加工液保持槽と、前記ベッドの他端側に搭載し第１の駆動装置によって駆動しかつ第１の案内機構が第１の方向への移動軌跡を規制するサドルと、該サドル上に搭載し第２の駆動装置によって駆動しかつ第２の案内機構が前記第１の方向と直交する第２の方向への移動軌跡を規制するコラムと、該コラム上に搭載し第３の駆動装置によって駆動しかつ第３の案内機構が前記第１の方向および前記第２の方向と直交する第３の方向への移動軌跡を規制する第１の電極支持ビームと、前記サドルが支持し前記加工液保持槽を貫通して前記テーブル下部に延在する第２の電極支持ビームと、前記サドルが支持し前記第１の電極支持ビームが貫通する前記加工液保持槽に押圧し前記第１の方向への前記サドルの移動に応じて摺動し前記加工液保持槽からの前記加工液の漏出を防止するシール板と、前記第１の電極支持ビームおよび前記第２の電極支持ビームとによって支持する電極とを備える放電加工装置において、
前記コラムと前記ベッドもしくは前記加工液保持槽との間に前記コラムと前記ベッドもしくは前記加工液保持槽との間の前記第１の方向の相対位置を検知する位置検出器を備え、該位置検出器の信号と前記第１の駆動装置に対する位置指令と前記第２の駆動装置に対する位置指令とに基づいて前記電極の変位量を生成し、該変位量により前記第１の駆動装置に対する位置指令を補正するように構成したことを特徴とする放電加工装置。
【請求項２】
前記コラムの前記第２の方向の両端部近傍に２つの前記位置検出器を設置することを特徴とする請求項１に記載の放電加工装置。
【請求項３】
ベッドと、該ベッドの一端側に搭載し被加工物を載置するテーブルと、該テーブルを囲繞し加工液を保持する加工液保持槽と、前記ベッドの他端側に搭載し第１の駆動装置によって駆動しかつ第１の案内機構が第１の方向への移動軌跡を規制するサドルと、該サドル上に搭載し第２の駆動装置によって駆動しかつ第２の案内機構が前記第１の方向と直交する第２の方向への移動軌跡を規制するコラムと、該コラム上に搭載し第３の駆動装置によって駆動しかつ第３の案内機構が前記第１の方向および前記第２の方向と直交する第３の方向への移動軌跡を規制する第１の電極支持ビームと、前記サドルが支持し前記加工液保持槽を貫通して前記テーブル下部に延在する第２の電極支持ビームと、前記サドルが支持し前記第１の電極支持ビームが貫通する前記加工液保持槽に押圧し前記第１の方向への前記サドルの移動に応じて摺動し前記加工液保持槽からの前記加工液の漏出を防止するシール板と、前記第１の電極支持ビームおよび前記第２の電極支持ビームとによって支持する電極とを備える放電加工装置において、
前記コラムと前記加工液保持槽との間に前記コラムと前記加工液保持槽との間の摩擦力を検知する摩擦力検出手段を備え、該摩擦力検出手段の信号と前記第２の駆動装置に対する位置指令とに基づいて前記電極の変位量を生成し、該変位量により前記第１の駆動装置に対する位置指令を補正するように構成したことを特徴とする放電加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極を加工液で満たした微小な隙間を介して被加工物に近接させ、この電極と被加工物の間に放電を生じさせて加工する放電加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１２は、従来の放電加工機の構成を説明するための側面図である。図において、１はベッドであり、その上部の一端側に被加工物を載置し、他端側に後述のサドル、コラム、電極支持ビームなどからなる電極駆動機構を搭載している。２は被加工物を載置するテーブル、３は加工液を保持し被加工物をこの加工液に浸漬させるための加工液保持槽、４はサドルであり、左右方向（以下、Ｘ軸方向と呼ぶ）の平行運動の軌跡を規制する第１の案内機構（以下、Ｘ軸案内機構という）４aを介してベッド１が支持している。５はコラムであり、前後方向（以下、Ｙ軸方向と呼ぶ）の平行運動の軌跡を規制する第２の案内機構（以下、Ｙ軸案内機構という）５aを介してサドル４が支持している。６1は第１の電極支持ビームで、上下方向（以下、Ｚ軸方向と呼ぶ）の平行運動の軌跡を規制する第３の案内機構（以下、Ｚ軸案内機構という）６aを介してコラム５が支持しており、その先端部で後述の第２の電極支持ビーム６2とともに図示しない電極を支持している。６2はコラム５が支持し被加工物の下側で電極を支持する第２の電極支持ビームであり、加工液保持槽３のコラム５に対向する側面には第２の電極支持ビーム６2が貫通する貫通孔を設けてある。７はサドル５が支持するシール板であり、第２の電極支持ビーム６2がＹ軸方向に摺動自在に貫通し、かつ、加工液が加工液保持槽３の貫通孔を通して漏出しないように加工液保持槽２の側面に押つけ、サドル４のＸ軸方向平行移動に応じて加工液保持槽２の側面を摺動するようになっている。
【０００３】
なお、一部の図示および当該部分への符号付けを省略しているが、Ｘ軸案内機構４a、Ｙ軸案内機構５aおよびＺ軸案内機構６aのそれぞれ中央付近にはサドル４、コラム５および電極支持ビーム６1をそれぞれの方向に平行移動させるサーボモータおよびボールねじを有し、数値制御装置（以下、ＮＣ装置と呼ぶ）で駆動される各軸の駆動装置を備えている。なお、各軸の案内機構は平行移動する２つの要素のうちの一方に固着され他方の要素の平行移動する方向に延在する２本の軌道と他方の要素に固着し各軌道上を移動する複数の荷重支持台とからなっている。
【０００４】
次に動作を説明する。テーブル２上に載置した被加工物に対し、電極支持ビーム６1および６2の先端部で支持する電極を所望の軌跡にそって移動させ被加工物の加工を行う。ベッド１に対するサドル４の平行移動によって電極のＸ軸方向位置の位置決めを行い、サドル４に対するコラム５の平行移動によって電極のＹ軸方向位置の位置決めを行い、コラム５に対する電極支持ビーム６1の平行移動によって被加工物の高さに応じた電極支持ビーム６1のＺ軸方向の位置決めを行う。それぞれの方向への移動は互いに平行移動する２つの要素間に設けた上述の駆動装置によって行う。なお、サドル４のＸ軸方向への移動に伴って加工液保持槽３の側面とシール板７との間に摩擦力が発生する。
【０００５】
工作機械で生じる位置決め誤差を、駆動装置を構成するボールねじなどのバックラッシュと、駆動装置各部の剛性や摩擦トルク、さらには被加工物の慣性量などによって変化するロストモーションとに分離して把握し、位置決め誤差を精度よく補償するように構成したＮＣ装置がある。（特許文献１参照。）
【０００６】
【特許文献１】特開平１−２２２３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の放電加工機では電極を直交する３方向のそれぞれに設けた駆動装置により移動させている。電極の位置検出は、各軸の駆動装置（具体的には各駆動装置を構成するサーボモータ）の回転角度に応じた位置信号を生成する位置検出器（以下、ロータリエンコーダと呼ぶ）からの信号に基づいて行っている。しかし、加工液保持槽３とシール板７の位置がＸ軸駆動装置のサドル４に対する駆動力の作用点から離れているため、サドル４をＸ軸方向に移動させると、シール板７と加工液保持槽３の側面の間に作用する摩擦力によってＸ軸駆動装置のサドル４に対する駆動力の作用点を中心としてサドル５が回転変位し、真の電極位置とＸ軸駆動装置が備えるロータリエンコーダの信号に基づいて取得する電極位置との間に誤差が発生する。この誤差は電極とＸ軸駆動装置のサドル５に対する駆動力の作用点との間のＹ軸方向距離にも依存するため、サドル４とコラム５との平行移動の移動距離につれて変化する。
【０００８】
先に述べた特許文献１に記載のＮＣ装置では、上記のような放電加工機に特有の誤差を想定しておらず、この種の誤差の補正に対しては無力である。ことに大型の放電加工機のように長尺の電極支持ビーム６1および６2を備えたものではこの誤差が顕著となり、高い加工精度が得られない。この誤差は各部のねじり剛さを大きくすることによって相対的に抑制できるが、経済性が犠牲になるという問題がある。
【０００９】
また、加工液保持槽３とシール板７との間に作用する摩擦力は放電加工による加工くず等の堆積などによっても変化し、稼動時間とともに大きくなる傾向があり、経年的に誤差が増加するという問題点もある。
この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、経済性を確保しながら位置決め精度の劣化を防止し、かつ精度の高い加工を実現できる放電加工装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る放電加工装置は、コラムとベッドもしくは加工液保持槽との間にコラムとベッドもしくは加工液保持槽との間のＸ軸方向の相対位置を検知する位置検出器を備え、この位置検出器の信号とＸ軸駆動装置の位置指令とＹ軸駆動装置に対する位置指令とに基づいて電極の変位量を生成し、この変位量によりＸ軸駆動装置に対する位置指令を補正するように構成したものである。
【００１１】
また、コラムと加工液保持槽との間にコラムと加工液保持槽との間の摩擦力を検知する摩擦力検出手段を備え、この摩擦力検出手段の信号とＹ軸駆動装置に対する位置指令とに基づいて電極の変位量を生成し、この変位量によりＸ軸の駆動装置に対する位置指令を補正するように構成したものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、コラムとベッドもしくは加工液保持槽との間にコラムとベッドもしくは加工液保持槽との間のＸ軸方向の相対位置を検知する位置検出器を備え、この位置検出器の信号とＸ軸駆動装置の位置指令とＹ軸駆動装置に対する位置指令とに基づいて前記電極の変位量を生成し、この変位量によりＸ軸駆動装置に対する位置指令を補正するように構成したので、電極遅れ量に応じてＸ軸位置指令を補正ができ、位置決め精度の経年劣化を防止し位置決め精度を高め加工精度を向上させることができる。
【００１３】
また、コラムと加工液保持槽との間にコラムと加工液保持槽との間の摩擦力を検知する摩擦力検出手段を備え、この摩擦力検出手段の信号とＹ軸駆動装置に対する位置指令とに基づいて電極の変位量を生成し、この変位量によりＸ軸の駆動装置に対する位置指令を補正するように構成したので、電極遅れ量に応じてＸ軸位置指令を補正ができ、位置決め精度の経年劣化を防止し位置決め精度を高め加工精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面を用いて具体的に説明する。なお、前述した従来の放電加工装置と同一もしくは相当する部分には同一の符号を付し重複する部分についての説明は省略する。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、この発明の第１の実施形態である放電加工装置の構成を説明するための上面図および側面図である。図において、４bはＸ軸案内機構５aの２つの軌道の中央よりもシール板７寄りに設置した第１の駆動装置であるＸ軸駆動装置で、サドル４に連結したボールナット（図示しない）と係合してサドル４をＸ軸方向に駆動するボールねじ４1、ベッド１とボールねじ４1に連結したサーボモータ４2を備えている。５bはＹ軸案内機構５aの２つの軌道のほぼ中央に設置した第２の駆動装置であるＹ軸駆動装置で、コラム５のＸ軸方向の略中央に連結したボールナット（図示しない）と係合しコラム５をＹ軸方向に駆動するボールねじ５1、サドル４とボールねじ５1に連結したサーボモータ５2を備えている。なお、サーボモータ４2および５2はいずれも図示しないＮＣ装置で駆動している。
【００１６】
つぎに、Ｘ軸駆動装置４bとＸ軸案内機構４aの２本の軌道の位置との最適な配置について説明する。
ボールねじ４1と係合するボールナットのサドル４との連結位置をＢ点とし、ベッド１とサドル４との間に作用するＢ点のまわりの回転モーメントをＭBとすると、
ＭB＝ｎ*Ｆg*(Ｌb−Ｌg1)＋Ｆs*Ｌb＋ｎ*Ｆg*(Ｌb−Ｌg2)
＝(２ｎ*Ｆg＋Ｆs)*Ｌb−ｎ*Ｆg*(Ｌg1＋Ｌg2)
として求めることができる。ここで、
ｎ  ：Ｘ軸案内機構４aの１つの軌道に取り付けた荷重支持台の数
Ｆg ：１つの荷重支持台と軌道との間の摩擦力
Ｆs ：加工液保持槽２とシール板７との間の摩擦力
Ｌb ：シール板７とＸ軸駆動装置４aのＹ軸方向距離
Ｌg1：一方の軌道とシール板７のＹ軸方向距離
Ｌg2：他方の軌道とシール板７のＹ軸方向距離
である。
【００１７】
Ｘ軸駆動装置４bによってサドル４が目的とする位置に達したとき、Ｂ点のＸ軸方向位置と真の電極のＸ軸方向位置との差（以後、電極遅れ量という）ΔＸは、ベッド１とサドル４との間のＢ点を中心とする回転ばね定数をＫ（サドル４、Ｘ軸案内機構４a等のねじり剛さできまる）として、
ΔＸ＝Ｌz*ＭB／Ｋ
として求めることができる。ここで、ＬzはＢ点から電極までのＹ軸方向距離である。
以上のことから、ベッド１とサドル４との間に作用するＢ点まわりの回転モーメントＭBを小さくすれば、電極遅れ量ΔＸを小さくできることが解る。
【００１８】
例えば、図１２に示したワイヤ放電加工機のように、Ｂ点をＸ軸案内機構４aの２つの軌道の中央に配置した場合は、Ｂ点に対するＸ軸案内機構４aの荷重支持台と軌道との間の摩擦力Ｆgは、一方の軌道上の各荷重支持台におけるものと他方の各荷重支持台におけるものとがＢ点に対称に作用するので、ベッド１とサドル４との間の回転モーメントとしては互いに相殺することになり、Ｂ点を中心とするベッド１とサドル４との間に作用する回転モーメントＭBは加工液保持槽３とシール板７の間の摩擦力ＦsによるＦs*Ｌbのみである。
加工液保持槽３とシール板７の間の摩擦力Ｆsを３kg-f以下にすることは困難で、摩擦力Ｆsによってベッド１とサドル４との間に作用する回転モーメントが電極遅れ量ΔＸを決定している。
【００１９】
Ｂ点をＸ軸案内機構４aの２つの軌道の中央からシール板７側へ移すと、Ｘ軸案内機構４aの摩擦力Ｆgによって加工液保持槽３とシール板７の間の摩擦力Ｆsによるベッド１とサドル４との間に作用する回転モーメントとは逆向きの回転モーメントが生じ、回転モーメントＭBと電極遅れ量ΔＸが減少する。ベッド１とサドル４との間に作用する回転モーメントＭBをＸ軸駆動装置４bをＸ軸案内機構５aの２つの軌道の中央に配置した場合の３分の１以下にするためには、Ｘ軸案内機構４aの２つの軌道の中央からシール板７までのＹ軸方向距離をＬ、Ｂ点のＸ軸案内機構５aの２つの軌道の中央からシール板７側に見た距離（以下、オフセット距離という）をΔＬbをとして、
−(１／３)*Ｆs*Ｌ＜
(２ｎ*Ｆg＋Ｆs)*(Ｌ−ΔＬb)−ｎ*Ｆg*(Ｌg1＋Ｌg2)＜(１／３)*Ｆs*Ｌ
の条件を満たすように設定すればよい。
すなわち、オフセット距離ΔＬbを(２／３)*Ｆs*Ｌ／(２*ｎ*Ｆg＋Ｆs)から(４／３)*Ｆs*Ｌ／(２*ｎ*Ｆg＋Ｆs)の範囲におけば、ベッド１とサドル４との間に作用する回転モーメントＭBおよび電極遅れ量ΔＸを前述した従来のワイヤ放電加工機のそれの３分の１以下になる。
上に述べた条件は、Ｂ点に対するＸ軸案内機構の摩擦力による回転モーメントを、Ｂ点に対する加工液保持槽３とシール板７の間の摩擦力による回転モーメントの３分の２から３分の４の範囲になるようにＢ点を設定するといい替えても安全側に略等価である。
【００２０】
図２は、加工液保持槽３とシール板７の間の摩擦力Ｆsを３kg-f、５kg-fおよび９kg-fとして、横軸にＸ軸駆動装置４bの設置位置をとり、縦軸にその設置位置に対応するベッド１とサドル４との間に作用する回転モーメントＭBを示したものである。加工液保持槽３とシール板７の間の摩擦力がＦsのとき、オフセット距離ΔＬbをＦs*Ｌ／(２*ｎ*Ｆg＋Ｆs)とすれば、ベッド１とサドル４との間に作用する回転モーメントＭBが０になることを示している。図から、摩擦力Ｆsが３kg-fのときベッド１とサドル４との間に作用する回転モーメントＭBが０になるようオフセット距離ΔＬbを設定すれば、摩擦力Ｆsが９kg-fになっても、Ｘ軸案内機構４aの２つの軌道の中央にＸ軸駆動装置４bを設置する場合に比べて、ベッド１とサドル４との間に作用する回転モーメントＭBが２分の１以下になることがみてとれる。
【００２１】
サドルが支持するシール板で加工液保持槽を押さえる構成の放電加工装置では、シール板と加工液保持槽との間の摩擦力によってサドルとベッドとの間に回転モーメントが生じ電極の位置決め誤差を生じるが、ベッドとサドルとの間に生じるＸ軸案内機構の摩擦力および加工液保持槽とシール板の間の摩擦力それぞれによる回転モーメントが互いに相殺するようにＸ軸駆動装置を配置すれば、ベッドとサドルの間に作用する回転モーメントおよび電極遅れ量を抑制でき加工精度が高くなる。
【００２２】
なお、以上の説明では、Ｘ軸案内機構は２つの軌道と各軌道の上に同数の荷重支持台を備えるものとしたが、３つ以上の軌道を備え、各軌道上に異なる数の荷重支持台を備える放電加工装置の場合は、上述の軌道の中央を荷重支持台と軌道との間の摩擦力の重心と置き換え、各荷重支持台毎にベッドとサドルの間に作用する回転モーメントを求めＢ点の位置を設定すればよい。
【００２３】
実施の形態２．
図３は、この発明の第２の実施形態である放電加工装置の構成を説明するための側面図である。Ｘ軸駆動装置４bはＸ軸案内機構４aの２つの軌道の中央に配置しており、このＸ軸駆動装置４bに対してシール板７とほぼ対称な位置にモーメント発生機構８を備えている。モーメント発生機構８はベッド７の後面に押し当て加工液保持槽３とシール板７との間の摩擦力Ｆsと同じ大きさの摩擦力を発生させる摺り板８1とこの摺り板８1をサドル４に固定する支持板８2とを備え、支持板８2はシール板７をサドル４に固定する支持板７1とともに互いに近接してサドル４に固定している。
【００２４】
ベッド１の後面とモーメント発生機構８との間の摩擦力によりベッド１とサドル４との間に生じる回転モーメントと加工液保持槽３とシール板７の間の摩擦力Ｆsによりベッド１とサドル４との間に生じる回転モーメントは互いに逆向きのため相殺される。また、シール板７を摺り板８1とともにサドル４に対して互いに近接した位置で固定しているので、サドル４には変形がほとんど生じない。このため、サドル４の剛性が小さくても２つの摩擦力による位置決め精度の低下は生じない。
【００２５】
図１を用いて説明したこの発明の第１の実施形態である放電加工装置では、最適なオフセット距離を設定して、加工液保持槽とシール板の間の摩擦力によってベッドとサドルとの間に作用する回転モーメントとＸ軸案内機構の摩擦力によってベッドとサドルとの間に作用する回転モーメントとが互いに相殺するような構成としたが、オフセット距離を最適値より縮めてＸ軸駆動装置を設置し、残るベッドとサドルとの間に作用する回転モーメントを上に述べたモーメント発生機構と同等な機構によってベッドとサドルとの間に回転モーメントを作用させ互いに相殺するようにしてもよいのはいうまでもない。
【００２６】
実施の形態３．
図４は、この発明の第３の実施形態である放電加工装置の構成を説明するための構成概念図である。
４3はサーボモータ４2に連結したロータリエンコーダ、４4は加工液保持槽３に近接したサドル４の端部下面付近に取り付け、サドル４のベッド１に対するＸ軸方向の移動距離を検出する位置検出器（以下、リニアエンコーダという）、５3はサーボモータ５2に連結したロータリエンコーダである。１０はサーボモータ４2を駆動するＮＣ装置、１０1は位置指令生成手段、１０2はロータリエンコーダ４3、５3およびリニアエンコーダ４4からの信号に基づいて電極の位置決め誤差を算出する位置決め誤差算出手段、１０3は位置指令生成手段１０1の信号と位置決め誤差算出手段１０2の信号を加算しサーボモータ４2の位置指令信号を生成する位置決め誤差補正手段、１０4はサーボモータ駆動手段である。
【００２７】
次に、位置決め誤差算出手段１０2における位置決め誤差の算出方法を説明する。真の電極位置とＮＣ装置１０で生成される位置指令との差は、ロータリエンコーダ４3のからの信号Ｘeをフィードバックするセミクローズド方式の場合は、電極遅れ量ΔＸとＸ軸駆動装置４bの上述したバックラッシュおよびロストモーションとの和であり、リニアエンコーダ４4の信号Ｘsをフィードバックするフルクローズド方式の場合は、電極遅れ量ΔＸである。セミクローズド方式においては、Ｘ軸駆動装置４bのバックラッシュおよびロストモーションは上述したとおり従来から行われている方法で補正することができる。
【００２８】
電極遅れ量ΔＸは次式で表すことができる。
ΔＸ＝ＬB*(Ｘe−Ｘs)／Ｌs＝(ＬB−Ｌs)*(サドル５の回転角度)
ここで、
Ｌs：リニアエンコーダ４4とＸ軸駆動装置４bとの間のＹ軸方向距離
ＬB：Ｘ軸駆動装置と電極との間のＹ軸方向距離で、ＮＣ装置１０で生成するＹ軸位置指令に放電加工装置の大きさによって決まる定数を加えたもの
セミクローズド方式の場合は位置指令生成手段１０1で生成した位置指令を別途バックラッシュおよびロストモーションによる補正量で補正した後、位置決め誤差算出手段１０2で電極遅れ量ΔＸを加算しＸ軸位置指令とすることにより、電極遅れ量ΔＸで補正した位置指令で電極を正確に位置決めできる。もちろん、位置指令生成手段１０1で生成した位置指令に対して電極遅れ量ΔＸとバックラッシュおよびロストモーションを同時に補正してもよいことはいうまでもない。
フルクローズド方式の場合は、先に説明したとおり電極遅れ量ΔＸのみの補正を行えばよい。
【００２９】
図５は、バックラッシュおよびロストモーションの補正済み位置指令に対して電極遅れ量ΔＸを補正する場合のフローチャートであり、各ステップの内容は次のとおりである。
Ｓ11：ロータリエンコーダ４3からの信号Ｘeおよびリニアエンコーダ４4からの信号Ｘsの読込み
Ｓ12：位置指令生成手段１０1で生成したＹ軸位置指令またはロータリエンコーダ５3からのＹ軸位置Ｙの読込み
Ｓ13：Ｙ軸位置指令またはＹ軸位置ＹによってＸ軸駆動装置４bと電極との間のＹ軸方向距離ＬBを算出
Ｓ14：ＬB、Ｘs、ＸeおよびＬsとからＬB*(Ｘe−Ｘs)／Ｌs（電極遅れ量ΔＸ）の算出
Ｓ15：Ｘ軸位置指令値Ｘの電極遅れ量ΔＸによる補正（位置指令生成手段１０1からのＸ軸位置指令にバックラッシュおよびロストモーションによる補正をしたＸ軸位置指令に、電極遅れ量ΔＸを加算する）
このようにＸ軸位置指令を補正して位置決め精度を高め、加工精度を向上させることができる。
【００３０】
以上の説明では、加工液保持槽３に近接したサドル４の端部下面付近にリニアエンコーダ４4を設け、サドル４のベッド１に対するＸ軸方向の移動距離を検出するものとしたが、図６に示すように、加工液保持槽３とサドル４との間のコラム５を支持するＹ軸案内機構５aと略同じ高さの部位にリニアエンコーダ４4を設け、これから得られる信号Ｘsを用いることによりＸ軸位置指令の位置決め精度をより高めることができる。ただしこの場合、加工液保持槽３のサドル４と対向する面に摩擦力Ｆsによる変形が生じないよう十分な補強を施すことが重要である。図では、リニアエンコーダ４4のスケールを加工液保持槽３に、検出センサーをサドル５に取り付けた場合を示している。
【００３１】
次に、このように構成した場合に位置決め誤差が少なくなる理由を説明する。リニアエンコーダ４4からの信号Ｘsを用いることによってコラム５を支持するＹ軸案内機構５aと略同じ高さにあるサドル５前面の位置を検出するので、テーブル２とサドル５の間に生じる変位および補正量をより正確に検出できる。またテーブル２により近い位置で変位を検出するので、電極遅れ量ΔＸが小さくなり高い位置決め精度が得られる。
【００３２】
以上の説明ではサドル４の加工液保持槽３側にリニアエンコーダ４4を設けるものとしたが、これとは反対側に設けるようにしてもよい。この場合の電極遅れ量ΔＸは
ΔＸ＝ＬB*(Ｘs−Ｘe)／Ｌs
として求めればよい。
【００３３】
さらに、サドル４の加工液保持槽３側およびその反対側に２つのリニアエンコーダを設け、両リニアエンコーダ４4の信号をＸs1（加工液保持槽３側のリニアエンコーダの信号）、Ｘs2（加工液保持槽３の反対側のリニアエンコーダの信号）として、電極遅れ量ΔＸを
ΔＸ＝ＬB*(Ｘs1−Ｘs2)／Ｌz
として求めればよい。ここで、
Ｌz：２つのリニアエンコーダの間のＹ軸方向距離
である。
【００３４】
実施の形態４．
図７は、この発明の第４の実施形態である放電加工装置の構成を説明するための側面図である。図において、４5はサドル５側から延在するシール板７の支持具に取り付けた例えばひずみセンサーからなる摩擦力検出手段である。加工液保持槽３とシール板７との間の摩擦力Ｆを摩擦力検出手段４5で検出し、予め当該放電加工装置について求めた摩擦力検出手段４5の出力と電極遅れ量ΔＸの関係から電極遅れ量ΔＸを算出し、図４および図５を用いて説明した放電加工装置と同様にＸ軸位置指令に補正を行えばよい。図８は摩擦力検出手段４5のひずみセンサー出力εと摩擦力Ｆの関係を示すグラフで、ひずみセンサー出力εと摩擦力Ｆが比例関係にあることを示している。
【００３５】
図９は、摩擦力検出手段４5の出力に基づいて電極遅れ量ΔＸの補正する場合のフローチャートであり、各ステップの内容は次のとおりである。
Ｓ21：ひずみセンサー４5の出力ε読込み
Ｓ22：ＮＣ装置１０が生成したＹ軸位置指令Ｙとひずみセンサー４5の出力εとから電極遅れ量ΔＸを算出
Ｓ23：Ｘ軸位置指令値Ｘの電極遅れ量ΔＸによる補正
【００３６】
このように構成すれば、Ｘ軸駆動装置４bを構成するボールねじ４1のリード誤差やバックラッシュの影響を受けずに精度よく電極遅れ量ΔＸの補正ができ、位置決め精度を高め、加工精度を向上することができる。
また、加工液保持槽３とシール板７と間の摩擦力の変動に応じて、正確な電極遅れ量ΔＸによりＸ軸位置指令を補正することができ、位置決め精度の低下を防止できる。
なお、摩擦力検出手段として、ひずみセンサーばかりでなく圧電型ロードセルなどの力検出器を用いてもよい。
【００３７】
実施の形態５．
図１０は、この発明の第５の実施形態である放電加工装置の構成を説明するための構成概念図である。
１０5は例えばサーボモータ４2の駆動電流とロータリエンコーダ４3からの信号Ｘeにより、サーボモータ４2に加わる摩擦力を算出する摩擦力推定手段である。１０2は信号Ｘeとロータリエンコーダ５3からの信号Ｙおよび摩擦力推定手段１０5からの信号Ｆに基づいて、電極遅れ量ΔＸを算出する位置決め誤差算出手段である。
【００３８】
次に、位置決め誤差算出手段１０2の動作について説明する。
加工液保持槽３とシール板７との間の摩擦力Ｆを摩擦力推定手段１０5で検出し、予め当該放電加工装置について求めた加工液保持槽３とシール板７との間の摩擦力Ｆと電極遅れ量ΔＸの関係を求めておき、摩擦力推定手段１０5の出力から電極遅れ量ΔＸを算出し、Ｘ軸位置指令を補正する。
【００３９】
図１１は電極遅れ量ΔＸの補正する場合のフローチャートであり、各ステップの内容は次のとおりである。
Ｓ31：サーボモータ４2の駆動電流およびロータリエンコーダ４3の信号Ｘeの読込み
Ｓ32：駆動電流および信号Ｘeからのサーボモータ４2に加わる摩擦力Ｆの算出
Ｓ33：Ｙ軸位置指令またはロータリエンコーダ５3からの信号Ｙの読込み
Ｓ34：摩擦力Ｆと信号Ｙから電極遅れ量ΔＸを算出
Ｓ35：Ｘ軸位置指令値Ｘの電極遅れ量ΔＸによる補正
【００４０】
このように構成すれば、図７を用いて説明した放電加工装置と同様にボールねじのリード誤差やバックラッシュの影響を除いた電極遅れ量ΔＸの補正、さらに加工液保持槽とシール板との間の摩擦力の変動に応じた電極遅れ量ΔＸによる補正ができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の第１の実施形態である放電加工装置の上面図および側面図である。
【図２】オフセット距離とベッドとサドルとの間に作用する回転モーメントの関係を示すグラフである。
【図３】この発明の第２の実施形態である放電加工装置の側面図である。
【図４】この発明の第３の実施形態である放電加工装置の構成概念図である。
【図５】この発明の第３の実施形態における電極遅れ量ΔＸの補正に係るフローチャートである。
【図６】この発明の第３の実施形態の変形例を示す構成概念図である。
【図７】この発明の第４の実施形態である放電加工装置の側面図である。
【図８】この発明の第４の実施形態における摩擦力検出手段センサー出力と摩擦力の関係を示すグラフである。
【図９】この発明の第３の実施形態における摩擦力検出手段４5の出力に基づいて電極遅れ量ΔＸの補正する場合のフローチャートである。
【図１０】この発明の第５の実施形態である放電加工装置の構成概念図である。
【図１１】この発明の第５の実施形態における電極遅れ量ΔＸの補正に係るフローチャートである。
【図１２】従来のワイヤ放電加工機の側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…ベッド、２…テーブル、３…加工液保持槽
４…サドル、４a…Ｘ軸案内機構（第１の案内機構）
４b…Ｘ軸駆動装置（第１の駆動装置）
４4…リニアエンコーダ（位置検出器）、４5…摩擦力検出手段
５…コラム、５a…Ｙ軸案内機構（第２の案内機構）
５b…Ｙ軸駆動装置（第２の駆動装置）
６1…第１の電極支持ビーム、６2…第２の電極支持ビーム
６a…Ｚ軸案内機構（第３の案内機構）、７…シール板、１０…ＮＣ装置
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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