(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物に所定の加工を行うためのＮＣプログラムの加工指令をＮＣ実行部により実行し、前記被加工物と電極との極間に放電を発生させて前記被加工物の加工を行う放電加工用ＮＣ装置において、
加工情報を保存するための記憶手段と、
加工品の機械図面と、電極情報と、被加工物情報と、被加工物の位置情報、被加工物の固定及び加工形状の情報である段取情報と、を含む第１の入力情報を入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された前記第１の入力情報と、前記ＮＣプログラムを含む第２の入力情報と、を前記加工情報として前記記憶手段に保存する保存手段と、
前記記憶手段の加工情報を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された加工情報が、前回行った加工を再現するための必要な表示すべき情報であるか、又は前記ＮＣ実行部に設定する情報であるかを識別する識別手段と、
前記識別手段により識別された加工情報が表示すべき情報であった場合に、前記第１の入力情報を表示する表示手段と、
前記識別手段により識別された加工情報が前記ＮＣ実行部に設定する情報であった場合に、前記第２の入力情報を前記ＮＣ実行部に設定する設定手段と、
を備えたことを特徴とする放電加工用ＮＣ装置。
【請求項２】
前記段取情報における前記被加工物の位置情報を、予め複数の形状サンプルが記憶されたテンプレートから選択させ、電極による接触位置検出により被加工物のコーナ位置を検出し、前記被加工物の位置情報として入力することを特徴とする請求項１に記載の放電加工用ＮＣ装置。
【請求項３】
前記記憶手段に、加工時間、加工速度、加工電圧の加工結果情報を保存したことを特徴とする請求項１又は２に記載の放電加工用ＮＣ装置。
【請求項４】
前記記憶手段に段取情報ごとの加工情報を図面番号毎に一括管理するデータベースを構築したことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の放電加工用ＮＣ装置。
【請求項５】
他の放電加工用ＮＣ装置との加工情報のやり取りを行う入出力手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の放電加工用ＮＣ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電極と被加工物との極間に放電を発生させて被加工物の加工を行う、放電加工用ＮＣ装置及び放電加工方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、特開平７−２９５６１９号公報に開示された従来のＮＣ装置を示す構成図であり、図において、１０１は標準的な工具及び加工条件データを登録した標準データベース、１０２はユーザ固有の工具及び加工条件データを登録したユーザ固有データベース、１０３はユーザ固有データベース１０２の内容を追加又は修正するための入力手段、１０４は加工工程情報を入力する加工工程情報入力手段、１０５は工具及び加工条件を自動決定する工具・加工条件自動決定手段、１０６は自動決定された工具及び加工条件に基づいてＮＣデータを生成するＮＣデータ生成手段、１０７はＮＣデータに基づいて加工を行うＮＣ実行部であり、熟練作業者のもつノウハウをデータベースに取り込んで、工具及び加工条件を自動決定することができるものである。
【０００３】
また、特開平１０−１４３２３１号公報には加工情報の収集及び管理を行う加工情報管理システムが開示されている。これは、加工情報コンピュータとＮＣ装置をネットワーク結合し、階層化して各階層がリンクされた加工情報をＮＣ装置が加工情報コンピュータから読み込んで表示し、表示されている階層における選択可能な項目を選択することにより、リンクされた別の項目を加工情報コンピュータから読み込んで表示する加工情報管理システムに関し、前記表示された加工情報の内、ＮＣ装置の加工制御に必要な加工制御情報をＮＣ装置内部に取り込む手段と、前記取り込んだ加工制御情報を用いて加工を行う手段とを具備した加工情報管理システムであり、作業者の操作性を向上することができるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年の科学技術の急速な進歩及び産業競争力の強化等のために、放電加工に対しても、再現性の高い高精度加工への要求が急速に高まっている。
【０００５】
放電加工では、放電加工機のＮＣプログラムのプログラマが、加工形状及び仕様が記載されている図面に対応してＮＣプログラムを作成し、作業者が各種ＮＣ装置の設定、電極及び被加工物のセットを行った後、前記ＮＣプログラムを使用して被加工物の加工を行うものであるが、加工条件の調整や、被加工物を定盤にセットする段取作業等の一連の作業中にも、作業者のノウハウを必要とするものがあったり、作業者各個人の癖も入るため、全く同じ図面を参照して作業を行っても、被加工物のセット位置及び方向のずれを生ずる場合がある。さらに、被加工物のセット位置等は同じでも、被加工物のどの部分を使って、どの方向に加工を行うか等の細部の設定は作業者によって異なるものである。
【０００６】
また、放電加工機においては、定盤に対する被加工物の位置によって加工電流のピーク値や無負荷電圧が変化するため、加工時の電極と被加工物の極間距離が変化し、加工精度誤差の原因となる。さらに、元々は全く同じ寸法の被加工物でも、最初の加工を行う被加工物と既に加工品を取り一部分をくりぬいた被加工物とでは、電流の回り込み等の影響により加工電流のピーク値に差異が生じる。
【０００７】
このような段取作業及び被加工物の状態は、特に高精度加工において加工精度等に与える影響が大きいにもかかわらず、機械図面又は仕様書等に段取情報及び被加工物情報が含まれることはなく、専ら作業者の記憶及び経験等に依存しているのが現状である。従って、全く同じ機械図面を用いて同じＮＣプログラムを使用して加工しても、作業者が異なることによって加工結果が変わってしまうという問題点があった。
【０００８】
前記特開平７−２９５６１９号公報に開示されたＮＣ装置では、熟練作業者のノウハウをシステム化したものではあるが、主にその情報は加工条件の生成にとどまっており、最適な加工条件の検索を行うことは可能であるが、段取情報等の取扱いがないため、加工再現性が悪化するという問題点があった。また、ただ一つの加工条件を生成するためにも熟練者のノウハウを全て電子データ化し、そのシステムに使用できるような情報として加工しなくてはならないため、そのシステム構築のために膨大なコストが発生するという問題点があった。
【０００９】
また、前記特開平１０−１４３２３１号公報に開示された加工情報管理システムでは、ＮＣ装置の設定を簡略化することはできるが、具体的な作業内容の開示がなく、加工再現性についての考慮はなされていない。
【００１０】
この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、放電加工作業において、前回行った加工と全く同じ加工を、前回と同じＮＣプログラムを使用して行う場合に、前回行った加工を再現することが可能となるデータベースを容易に構築することができ、これにより再現性の高い高精度加工を行うことができる、放電加工用ＮＣ装置及び放電加工方法を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る放電加工用ＮＣ装置は、被加工物に所定の加工を行うためのＮＣプログラムの加工指令をＮＣ実行部により実行し、前記被加工物と電極との極間に放電を発生させて前記被加工物の加工を行う放電加工用ＮＣ装置において、段取情報を含む加工情報を保存した記憶手段と、前記記憶手段に保存された加工情報を用いて、前記被加工物の段取作業を含む加工作業を制御する制御手段とを備えたものである。
【００１２】
また、この発明に係る放電加工用ＮＣ装置は、被加工物に所定の加工を行うためのＮＣプログラムの加工指令をＮＣ実行部により実行し、前記被加工物と電極との極間に放電を発生させて前記被加工物の加工を行う放電加工用ＮＣ装置において、加工情報を保存するための記憶手段と、段取情報を含む第１の入力情報を入力する入力手段と、前記入力手段により入力された前記第１の入力情報と前記ＮＣプログラムを含む第２の入力情報とを前記記憶手段に保存する保存手段と、前記記憶手段の加工情報を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された加工情報が、表示すべき情報であるか、又は前記ＮＣ実行部に設定する情報であるかを識別する識別手段と、前記識別手段により識別された加工情報が表示すべき情報であった場合に、この情報を表示する表示手段と、前記識別手段により識別された加工情報が前記ＮＣ実行部に設定する情報であった場合に、この情報を前記ＮＣ実行部に設定する設定手段とを備えたものである。
【００１３】
また、この発明に係る放電加工用ＮＣ装置は、前記記憶手段に加工結果情報を保存したものである。
【００１４】
また、この発明に係る放電加工用ＮＣ装置は、前記記憶手段に段取情報ごとの加工情報を一括管理するデータベースを構築したものである。
【００１５】
また、この発明に係る放電加工用ＮＣ装置は、他の放電加工用ＮＣ装置との加工情報のやり取りを行う入出力手段を備えたものである。
【００１６】
この発明に係る放電加工方法は、被加工物と電極との極間に放電を発生させて前記被加工物の加工を行う放電加工方法において、第１の被加工物の加工を行う第１の工程と、前記第１の工程における段取情報を含む加工情報を記憶手段に保存する第２の工程と、前記記憶手段に保存された加工情報を用いて、第２の被加工物の段取作業を含む加工作業を行う第３の工程とからなるものである。
【００１７】
また、この発明に係る放電加工方法は、被加工物と電極との極間に放電を発生させて前記被加工物の加工を行う放電加工方法において、第１の放電加工機用ＮＣ装置により制御される第１の放電加工機により第１の被加工物の加工を行う第１の工程と、前記第１の工程における段取情報を含む加工情報を前記第１の放電加工機用ＮＣ装置の第１の記憶手段に保存する第２の工程と、前記第１の記憶手段に保存された加工情報を第２の放電加工機用ＮＣ装置の第２の記憶手段に保存する第３の工程と、前記第２の記憶手段に保存された加工情報を用いて、第２の被加工物の段取作業を含む加工作業を前記第２の放電加工機用ＮＣ装置により制御される第２の放電加工機により行う第４の工程とからなるものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る放電加工用ＮＣ装置を示す構成図であり、ワイヤ放電加工に用いる場合の例を示したものである。図１において、１は記憶手段、２は記憶手段１中に構築された加工情報データベース、３は制御手段、４は入力手段、５はＮＣ実行部、６は第１の入力情報、７は第２の入力情報、８は加工情報の選択を行う選択手段、９は選択手段８により選択した加工情報を識別する識別手段、１０はＮＣ実行部５に加工情報を設定する設定手段、１１は保存手段、１２は表示手段である。例えば作業者により入力手段４から入力された第１の入力情報６として加工品の機械図面、電極情報、被加工物情報及び段取情報等、並びに、第２の入力情報７として加工に使用したＮＣプログラム、加工条件及びＮＣ設定情報等が、保存手段１１によって加工情報データベース２の所定のフォルダに保存される。
【００１９】
図２は、加工情報データベース２内部のデータの保存状態の一例を示す構成図であり、図において、１３は例えば図面番号からなるフォルダ、１４は作業者入力情報フォルダ、１５はＮＣ実行部設定情報フォルダ、１６は加工結果フォルダである。作業者入力情報フォルダ１４には機械図面１７、電極情報１８、被加工物情報１９及び段取情報２０が、ＮＣ実行部設定情報フォルダ１５にはＮＣプログラム２１、加工条件２２及びＮＣ設定情報２３が、加工結果フォルダ１６には加工結果情報２４が保存されており、図２に示すように図面番号別に段取情報ごとの加工情報が一括管理されている（図２における加工情報データベース２内の前記各符号には、図面番号別にａ、ｂ…のアルファベットを付して区別している）。
【００２０】
電極情報１８とは、ワイヤ径、ワイヤ材質、製造年月日及び製造番号等であり、被加工物情報１９とは、被加工物のサイズ、材質、製造年月日及び製造番号等であり、ＮＣ設定情報２３とは、加工に関するＮＣ機能のオン・オフ状態、ミラーリング、図形回転及び軸位置等である。
【００２１】
図３は、段取情報２０の例を示す説明図であり、図において、２５はワイヤ放電加工機の定盤、２６は被加工物、２７は加工形状、２８は被加工物２６のコーナ部である。
【００２２】
図２における段取情報２０とは、図３において、定盤２５にセットする被加工物２６の位置及び方向、被加工物２６の固定手段及び固定位置、並びに被加工物２６に対する加工形状２７の位置等の情報である。
【００２３】
被加工物２６の位置情報の入力方法としては、例えば予めテンプレートとして持っている複数の形状サンプルから被加工物２６の形状を選択し、被加工物２６のサイズ及び定盤２５にセットする方向を数値入力し、被加工物２６を実際に定盤２５にセットした段階で所定のコーナ位置２８を電極による接触位置検出により検出することにより被加工物２６の位置情報を入力することができる。また、実際に加工を行った位置情報と被加工物２６の位置情報から、被加工物２６に対する加工形状２７の位置を自動的に入力することができる。
【００２４】
以上のように、前回行った加工を再現することが可能となる段取情報を含む加工情報データベースを容易に構築することがでる。
【００２５】
また、加工結果情報２４として、加工時間、加工速度、加工電圧及び加工精度等の情報を入力し保存することによって、加工条件及び段取条件に対応した加工精度を把握することできるだけでなく、次回の同じ条件に基づく加工結果と比較することにより、加工自体の解析情報として利用することができる。
【００２６】
図４は、加工情報データベース２に保存された加工情報を取り出して使用する例を示す説明図であり、図において、２９は第１の出力情報、３０は第２の出力情報である。また、図１と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００２７】
図４において、識別手段９は、選択手段８により加工情報データベース２の所定のフォルダから読み出した情報が表示手段１２に表示すべき情報であるか、又はＮＣ実行部５に設定する情報であるかを識別する。この識別結果が表示手段１２に表示すべき情報であった場合には、第１の出力情報２９として表示手段１２に表示し、この識別結果がＮＣ実行部５に設定する情報であった場合には、この情報（例えば、加工に使用したＮＣプログラム、加工条件及びＮＣ設定情報等）を設定手段１０によってＮＣ実行部５に第２の出力情報３０として設定する。
【００２８】
作業者は、表示手段１２に表示された例えば電極情報、被加工物情報及び段取情報等を参照することによって、前回行った加工と全く同じように段取作業を行うことができる。
【００２９】
以上のように、まず最初に熟練作業者が行った段取情報等を含む加工情報を一括して加工情報データベースに保存して管理することにより、後から同じ加工を行おうとした時に、別の作業者が加工に関する前記一括情報を参照し、この情報を基に加工作業を行うことにより、作業者の熟練度に関わらず信頼性の高い加工作業を再現性よく行うことができる。また、前記一括情報から新たなデータを生成するような操作は何ら必要がない。
【００３０】
以上の説明においては、前記一括情報を図面番号にて管理しているが、データの集団を判別、管理できればよいので、ＮＣプログラム番号、加工日時、加工形状、作成順による番号その他の情報により管理してもよい。
【００３１】
また、各情報は一つずつのファイルという形式を持つ必要もないので、全ての情報を一つのファイルとして保存してもよい
【００３２】
さらに、各情報は各フォルダにより階層的に分類されているが、例えば選択手段１１により選択可能であればよく、必ずしも階層構造を持つ必要はない。
【００３３】
さらにまた、図２の加工情報データベースに保存されている加工に関する各種情報はＮＣ装置固有の情報も多々あるため、図２のような情報に限定されるものではない。
【００３４】
以上の説明においては、前記一括情報をフォルダ内でファイル管理する場合を示したが、このような構成に限定されるものではなく、例えばＨＴＭＬのような各情報にリンクを張り関連を持たせる機能により前記一括情報の管理を行ってもよい。例えば、図１の制御手段３及び複数の記憶手段がネットワーク結合され、この複数の記憶手段に加工情報が分散して保存されていても、各情報が一括管理できるものであればよい。
【００３５】
また、以上の説明においては、この発明に係る放電加工用ＮＣ装置をワイヤ放電加工に用いる場合について説明したが、形彫放電加工に用いる場合においても同様の構成を採用することができる。
【００３６】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２に係る放電加工用ＮＣ装置を示す構成図であり、図において、１ａ及び１ｂは記憶手段、２ａ及び２ｂは加工情報データベース、４ｂは入力手段、５ｂはＮＣ実行部、１２ｂは表示手段、２９ｂは第１の出力情報、３０ｂは第２の出力情報、３１ａは第１のＮＣ装置、３１ｂは第２のＮＣ装置、３２ａ及び３２ｂは入出力手段である。また、加工情報データベース２ａには、実施の形態１と同様の段取情報等を含む加工に関する一括情報が保存されている。
【００３７】
例えば、第１のＮＣ装置３１ａにより制御される図示しない第１の放電加工機で加工を行った後、第２のＮＣ装置３１ｂにより制御される図示しない第２の放電加工機で同じ加工を行う場合において、第１のＮＣ装置３１ａの入出力手段３２ａによって加工情報データベース２ａの保存情報を書き出し、これを第２の放電加工機の第２のＮＣ装置３１ｂの入出力手段３２ｂにより加工情報データベース２ｂに読み込むことにより、第１のＮＣ装置３１ａの加工情報（例えば図５では加工情報データベース２ａのフォルダＮｏ．１）を複製して第２のＮＣ装置３１ｂの加工情報データベース２ｂに保存することにより、第２のＮＣ装置３１ｂでも、第１の出力情報２９ｂと第２の出力情報３０ｂとすることが可能となり、第２の放電加工機による加工時のＮＣの設定を省略できるだけでなく、第１の放電加工機で行った加工と同じ加工を再現することが可能となり、加工品の生産全体のばらつきを抑えた生産管理を容易に実現することができる。
【００３８】
【発明の効果】
この発明に係る放電加工用ＮＣ装置及び放電加工方法は、以上説明したように構成されているので、前回行った加工と全く同じ加工を前回と同じＮＣプログラムを使用して行う場合に、前回行った段取作業を含む加工作業を再現することができ、再現性の高い高精度加工を実現することができるという効果がある。
【００３９】
また、システム構築が容易であり、コスト上昇を抑えることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係る放電加工用ＮＣ装置を示す構成図である。
【図２】  加工情報データベース内部のデータの保存状態の一例を示す構成図である。
【図３】  段取情報の例を示す説明図である。
【図４】  加工情報データベースに保存された加工情報を取り出して使用する例を示す説明図である。
【図５】  この発明の実施の形態２に係る放電加工用ＮＣ装置を示す構成図である。
【図６】  従来のＮＣ装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１  記憶手段、２  加工情報データベース、３  制御手段、４  入力手段、５ＮＣ実行部、６  第１の入力情報、７  第２の入力情報、８  選択手段、９  識別手段、１０  設定手段、１１  保存手段、１２  表示手段、１３  フォルダ、１４  作業者入力情報フォルダ、１５  ＮＣ実行部設定情報フォルダ、１６  加工結果フォルダ、１７  機械図面、１８  電極情報、１９  被加工物情報、２０  段取情報、２１  ＮＣプログラム、２２  加工条件、２３  ＮＣ設定情報、２４  加工結果情報、２５  定盤、２６  被加工物、２７  加工形状、２８  コーナ部、２９  第１の出力情報、３０  第２の出力情報、３１ａ  第１のＮＣ装置、３１ｂ  第２のＮＣ装置、３２ａ、３２ｂ  入出力手段。
【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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