(57)【要約】【課題】より高速にかつ正確に対象物の端面検出を検出するワイヤ放電加工機を提供する。【解決手段】接触検出移動を開始し（Ｓ１０１）、ワイヤ電極と被加工物の接触を検出すると（Ｓ１０２）、ワイヤ電極２と被加工物１の接触を検出した位置を接触検出位置として保存する（Ｓ１０３）。次に、非接触検出移動を開始し（Ｓ１０４）、ワイヤ電極と被加工物の非接触を検出すると（Ｓ１０５）、ワイヤ電極と被加工物の非接触を検出した位置を非接触検出位置として保存する（Ｓ１０６）。設定実行回数に到達したか否かを判断し（Ｓ１０７）、設定実行回数に到達した場合には、基準位置を、端面判定位置（複数の検出位置（（接触検出位置＋非接触検出位置）／２）の合計／実行回数）に、ワイヤ電極の半径と、ワイヤガイドの隙間量と、を加算することにより求め（Ｓ１０８）、処理を終了する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下ワイヤガイドで支持されたワイヤ電極と対象物とを相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と前記対象物との接触・非接触状態に基づいて、前記ワイヤ電極の位置決め、または、前記対象物の形状測定を行う機能を有するワイヤ放電加工機において、
前記ワイヤ電極と前記対象物の間に前記ワイヤ電極と前記対象物の接触・非接触状態を検出するための検出電圧を印加する電圧印加手段と、
前記ワイヤ電極と前記対象物とを相対的に移動させる相対移動手段と、
前記ワイヤ電極の中心位置を検出するワイヤ電極位置検出手段と、
前記相対移動手段による、前記対象物に対する前記ワイヤ電極の相対的接近移動及び相対的離隔移動の過程において、前記ワイヤ電極と前記対象物の間の電圧を検出し、該検出した電圧に基づいて前記ワイヤ電極と前記対象物の接触・非接触状態を検出する接触状態検出手段と、
前記ワイヤ電極の径を記憶するワイヤ電極径記憶手段と、
前記ワイヤ電極が前記上下ワイヤガイド間で上下のワイヤガイドを結ぶ線分と直交する方向に変位可能な変位量を記憶するワイヤ電極変位量記憶手段と、
前記接触状態検出手段により検出された接触・非接触状態と、前記ワイヤ電極位置検出手段により検出された前記ワイヤ電極の位置とに基づいて、前記ワイヤ電極が前記対象物の端面に接触したと判定する端面判定位置を検出する端面判定位置検出手段と、
前記ワイヤ電極径と前記変位量から求められる補正量により、前記端面判定位置を補正した位置を求める端面判定位置補正手段と、
前記端面判定位置補正手段により求められた位置を前記対象物の位置として、前記ワイヤ電極の位置決め、または、前記対象物の形状測定を行うことを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項２】
前記接触状態検出手段は、前記相対的接近移動の過程において、前記ワイヤ電極と前記対象物の非接触から接触へ移行する時点と、前記相対的離隔移動の過程において、前記ワイヤ電極と前記対象物の接触から非接触へ移行する時点の少なくとも一方を検出する手段であ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】
前記ワイヤ電極変位量は、前記ワイヤガイドの隙間量、または、前記ワイヤ電極の振動幅、または、前記ワイヤ電極の撓み量である、請求項１または２に記載のワイヤ放電加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤ電極と位置決め測定対象物（被加工物あるいはそれに代わる治具等）を相対的に移動し接触および非接触させることにより、加工基準位置を求めたり、形状寸法を測定したりするための端面検出動作（図１参照）を高速にかつ正確に行うワイヤ放電加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤ放電加工機においては、ワイヤ電極と位置決め測定対象物との相対位置を把握するために、両者を相対的に移動させて接触させ、両者の「接触位置」（接触が生じた時のワイヤ電極の相対位置）に基づいて、加工の基準となる相対位置を定めるのが一般的である。なお、「測定対象物」とは、被加工物あるいはそれに代わって用いられる位置決め用検出治具等を指すものとする。本明細書において以下の説明では、これら「測定対象物」を適宜「被加工物」で代表させることにする。また、上記の加工の基準となる相対位置は単に「基準位置」とも呼ばれており、本明細書においてもこの呼称を用いることにする。
【０００３】
基準位置には上記の「接触位置」がそのまま用いられる場合もあり、また、接触位置と特定の関係にある別の相対位置が基準位置に採用される場合もある。例えば、被加工物の加工開始部位に対応して形成された丸穴にワイヤ電極を通し、３方向の相対移動により、丸穴の内壁とワイヤ電極の接触位置を３点定め、３点を通る円弧の中心位置が基準位置として採用されることもある。
【０００４】
このように、基準位置をワイヤ電極と被加工物の接触位置に基づいて正確に定めるには、当然、求められた接触位置が正確で信頼性の高いものである必要がある。一般に、接触位置検出は、ワイヤ電極・被加工物間に検出電圧を印加し、接触および非接触の少なくとも一方に応じた検出電圧の差異の推移を検出する方式で行なわれている。
【０００５】
接触位置を定める場合、図１に示されるように、先ずワイヤ電極２に被加工物１から確実に離れた状態（非接触の状態）をとらせ、そこから両者間に接触検出用の電圧を印加した状態で両者を相対的に接近移動させて接触させ（図１では、被加工物１を接触検出移動４に示されるようにワイヤガイド３に支持されたワイヤ電極２の方向に移動させる。）、両者が非接触の状態から接触した状態に移行した時点のワイヤ電極の相対位置を「接触位置」と定めるのが通常であった。ここで、「非接触の状態から接触した状態への移行時点」は、両者の間に印加された検出電圧が、非接触状態から接触状態への移行に伴って変化することを利用して判定していた。
【０００６】
しかし、実際に非接触の状態から接触した状態へ移行させた時の検出電圧の変化は、不安定で再現性が悪い。これは、主としてワイヤ電極が非接触の状態から接触した状態に移行する時に、ワイヤ電極の振動などによって生じる変位を伴った不安定な状態を経ることに起因するものと思われる。このような変位は当然、ワイヤ電極と被加工物の接触状態を不安定にさせる。
【０００７】
この振動対策の一例としては、特許文献１に開示される技術がある。先ずワイヤ電極を被加工物から離れた位置から相対的に接近させ完全に両者が接触した状態まで相対移動させる。両者が完全に接触した状態では、ワイヤ電極の振動による変位は殆ど無くなり、接触状態は極めて安定したものとなる。ここで、完全に接触した状態への到達を保証するには、適当な基準に準拠して接触の開始を検出し、そこから予め定めた所定距離だけ更に被加工物への接近移動を追加するなどを行う。次いで、両者が離隔する方向に移動させながら、その過程で、完全に接触した状態からの脱却を検出し、その脱却が起った相対位置を検出し、ワイヤ電極と被加工物の接触または非接触の境界を代表する位置とするものである。
【０００８】
また、特許文献２では、モータの正転駆動による近接移動時にサンプリング周期毎に非接触の状態が判別されている間はセグメント時間の近接移動を繰返して継続し、近接移動時に接触状態が判別された場合はセグメント時間終了時にモータを停止し逆転駆動して離隔移動を開始し、離隔移動時にサンプリング周期毎に接触状態が判別されている間はセグメント時間の離隔移動を繰返して継続し、離隔移動時に非接触状態が判別された場合はセグメント時間終了時にモータを停止し正転駆動して近接移動を開始する態様で接触検知動作を行わせ、近接移動を停止した各時点と離隔移動を停止した各時点の座標値を記憶し、記憶された多数の座標値の平均座標値を演算し、算出された平均座標値を加工基準位置の座標値とする。このように接触または非接触検出位置をそれぞれ取得し、平均すれば移動速度による検出誤差の遅れを相殺することが出来るため移動速度を極めて遅くする必要はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−６６３９３号公報
【特許文献２】特許第４０１７７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に開示された検出方法の場合、移動速度やサンプリング周期にもよるが、誤差が発生する。図２に示されるように、被加工物１がワイヤ電極２から離れる移動（非接触検出移動１５）の速度が大きい場合、非接触検出位置（誤差大）１４に示されるように非接触検出位置の誤差が大きくなる。その誤差を小さくするためには図１６に示されるように、移動速度を極めて遅くしておく必要がある。非接触検出移動方向１７の速度を遅くすることにより、非接触検出位置（誤差小）１６に示されるように、非接触検出位置の誤差を小さくできる。誤差を小さくできる反面、端面検出動作の時間は長くなる。このように特許文献１に開示された検出方法の場合、検出等の遅れにより誤差が発生しやすいため、移動速度を極めて低くしておく必要があり、端面検出動作の時間は長くなる課題がある。また、特許文献２に開示された検出方法の場合、ワイヤ電極の振動などによって生じる変位に対して影響が残る。
【００１１】
理想的なワイヤ電極２と被加工物１の接触位置は、ワイヤ電極の中心１９が被加工物１の端面からワイヤ電極２の半径分のところに位置していることをいう（図３参照）。ワイヤ電極２が、振動、撓み、あるいはワイヤ電極の径とワイヤガイドの内径の差（隙間量）などの要因により変位している場合には、ワイヤ電極の中心１９が被加工物１の端面からワイヤ電極２の半径分＋変位量のところに位置することになる。このように、ワイヤ電極の振動、撓み、あるいは、ワイヤ電極の径とワイヤガイドの内径の差（隙間量）による誤差（変位量）が発生し、正確な基準位置を求められていない課題がある。
【００１２】
そこで本発明の目的は、上記従来技術の課題に鑑み、より迅速にかつ正確に基準位置を求めることが可能なワイヤ放電加工機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願の請求項１に係る発明は、上下ワイヤガイドで支持されたワイヤ電極と対象物とを相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と前記対象物との接触・非接触状態に基づいて、前記ワイヤ電極の位置決め、または、前記対象物の形状測定を行う機能を有するワイヤ放電加工機において、前記ワイヤ電極と前記対象物の間に前記ワイヤ電極と前記対象物の接触・非接触状態を検出するための検出電圧を印加する電圧印加手段と、前記ワイヤ電極と前記対象物とを相対的に移動させる相対移動手段と、前記ワイヤ電極の中心位置を検出するワイヤ電極位置検出手段と、前記相対移動手段による、前記対象物に対する前記ワイヤ電極の相対的接近移動及び相対的離隔移動の過程において、前記ワイヤ電極と前記対象物の間の電圧を検出し、該検出した電圧に基づいて前記ワイヤ電極と前記対象物の接触・非接触状態を検出する接触状態検出手段と、前記ワイヤ電極の径を記憶するワイヤ電極径記憶手段と、前記ワイヤ電極が前記上下ワイヤガイド間で上下のワイヤガイドを結ぶ線分と直交する方向に変位可能な変位量を記憶するワイヤ電極変位量記憶手段と、前記接触状態検出手段により検出された接触・非接触状態と、前記ワイヤ電極位置検出手段により検出された前記ワイヤ電極の位置に基づいて、前記ワイヤ電極が前記対象物の端面に接触したと判定する端面判定位置を検出する端面判定位置検出手段と、前記ワイヤ電極径と前記変位量から求められる補正量により、前記端面判定位置を補正した位置を求める端面判定位置補正手段と、前記端面判定位置補正手段により求められた位置を前記対象物の位置として、前記ワイヤ電極の位置決め、または、前記対象物の形状測定を行うことを特徴とするワイヤ放電加工機である。  
請求項２に係る発明は、前記接触状態検出手段は、前記相対的接近移動の過程において、前記ワイヤ電極と前記対象物の非接触から接触へ移行する時点と、前記相対的離隔移動の過程において、前記ワイヤ電極と前記対象物の接触から非接触へ移行する時点の少なくとも一方を検出する手段であ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である。  
請求項３に係る発明は、前記ワイヤ電極変位量は、前記ワイヤガイドの隙間量、または、前記ワイヤ電極の振動幅、または、前記ワイヤ電極の撓み量である、請求項１または２に記載のワイヤ放電加工機である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、より迅速にかつ正確に基準位置を求めることが可能なワイヤ放電加工機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】被加工物の端面を検出する動作を説明する図である。
【図２】移動速度が速い場合の非接触検出位置を示す図である。
【図３】理論的な端面検出完了位置を示す図である。
【図４】制御装置により制御されるワイヤ放電加工機の概略の構成を説明する図である。
【図５】制御装置により制御されるワイヤ放電加工機の概略の構成を説明する図である。
【図６】実施形態１の端面検出処理を示すフローチャートである。
【図７】実施形態１における端面の接触検出位置を示す図である。
【図８】実施形態１における端面の非接触検出位置を示す図である。
【図９】実施形態１における端面の端面判定位置を示す図である。
【図１０】実施形態２における端面の検出処理を示すフローチャートである。
【図１１】実施形態２における端面の検出処理を示すフローチャートである（他の例）。
【図１２】実施形態３における端面の検出処理を示すフローチャートである。
【図１３】実施形態３における端面の検出処理を示すフローチャートである（他の例）。
【図１４】ワイヤ電極の振動を示す図である。
【図１５】ワイヤ電極の基準位置を示す図である。
【図１６】移動速度が遅い場合の非接触検出位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。  
図４は制御装置により制御されるワイヤ放電加工機の概略の構成を説明する図である。符号２１はＸＹテーブル（Ｘ軸モータ２２およびＹ軸モータ２３の２軸で２次元的に制御されるワークテーブル）を表し、同ＸＹテーブル２１上に対象物が載置されている。対象物は導電性を有する被加工物１やそれに代わる位置決め用治具である。符号２は加工に使用されるワイヤ電極を示している。ワイヤ電極２とＸＹテーブル２１の間には、電圧印加手段２４によって、検出電圧あるいは加工電圧が印加され得るように構成されている。ＸＹテーブル２１と被加工物１とは電気的に接続されているので、ワイヤ電極２と被加工物１とには検出電圧あるいは加工電圧が印加される。
【００１７】
電圧印加手段２４によって印加される検出電圧は、ワイヤ電極２と被加工物１の接触および非接触の状態を検知するために印加される電圧であって、放電を起こす電圧ではない。ワイヤ電極２と被加工物１の接触に際しては導通が起こり、実際に印加される電圧は変動する。接触判定手段２５はこの変動を監視し、後述する態様により接触状態の判定を行う。
【００１８】
なお、加工電圧は、被加工物１に実際に加工を施す際に印加される高電圧であり、加工プログラム等に従って、加工電圧を印加しながらＸＹテーブル２１を図中左右方向（以後、±Ｘ方向という）及びそれと直交する奥行き方向（以後、±Ｙ方向という）に移動させることで、被加工物１にワイヤ放電加工が施されることになる。
【００１９】
図５は制御装置により制御されるワイヤ放電加工機の概略の構成を説明する図である。ワイヤ放電加工機の数値制御装置３０は、システムを全体的に制御するＣＰＵ３１、ＰＭＣ（プログラマブルコントローラ）３２、加工プログラムのデータ、諸パラメータ等のデータを記憶するＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４、ＳＲＡＭ３５などのメモリ、各種表示を行うモニタ３６機構部に備わったモータを制御する軸制御部３７などを備えている。不揮発性のＳＲＡＭ３５などのメモリには、ワイヤ電極径、ワイヤ電極変位量（ワイヤ電極の径とワイヤガイドの内径の差によって生じる隙間量、ワイヤ電極の振動幅、あるいは、ワイヤ電極の撓み量）が記憶される。
【００２０】
数値制御装置３０は、被加工物１を載置したＸＹテーブル２１をＸＹ平面内で駆動し、ワイヤ電極２に対して、被加工物１を接近移動および離隔移動の制御を行うとともに、電圧印加手段２４により、ワイヤ電極２と被加工物１の間に、検出電圧を印加する制御を行うとともに、ワイヤ電極２と被加工物１の間の検出電圧を検出する接触判定手段２５により、ワイヤ電極２と被加工物１との接触と非接触とを検出させる制御を行う。
【００２１】
ワイヤ放電加工機を用いて被加工物１の加工を実行するにあたっては、一般に、いわゆる（加工）基準位置を定める必要がある。基準位置を定めるために、被加工物１の端面を検出する方法（本発明における端面検出処理）を説明する。
【００２２】
先ずワイヤ電極と被加工物とが確実に離れた状態（非接触の状態）とし、その状態から両者間に接触検出用の電圧を印加した状態にする。
１）  両者が接触検出するまで相対移動させる。
２）  接触検出したら相対移動を停止する。
３）  接触した状態から非接触検出するまで相対移動させる。
４）  非接触検出したら相対移動を停止する。
５）  １）〜４）までの動作を設定された回数実行する。
６）  複数の検出位置を平均し、端面判定位置を求める。
７）  ６）で求めた端面判定位置を、「ワイヤ電極の半径」と「ワイヤガイドの隙間量」を補正量として補正し、基準位置を求める。
【００２３】
端面判定位置の求め方、すなわちワイヤ電極と被加工物の接触状態を検出する方法について説明する。本発明における「接触状態を検出する」とは、ワイヤ電極と被加工物とが非接触の状態から接触の状態へ移行する状態を検出し端面判定位置を求めること、非接触の状態から接触の状態へ移行する状態を検出し端面判定位置を求めること、および、前記両者を用いて端面判定位置を求めることのいずれかを意味する。
【００２４】
以下、本発明の３つの実施形態を説明する。なお、いずれの実施形態においても、基準位置の検出誤差の発生要因として、ワイヤ電極の径とワイヤガイドの内径の差（隙間量）を例としている。
【００２５】
＜実施形態１＞  
上記２）で接触検出した位置と、上記４）で非接触検出した位置と、を平均した位置を検出位置として利用する場合の処理は図６に示すフローによる処理となる。以下、各ステップにしたがって説明する。  
●［ステップＳ１０１］接触検出移動を開始する。被加工物とワイヤ電極とを相対移動させる。  
●［ステップＳ１０２］ワイヤ電極と被加工物の接触を検出したか否かを判別し、接触を検出した場合にはステップＳ１０３へ移行し、接触を検出していない場合は接触を検出するのを待つ。  
●［ステップＳ１０３］ステップＳ１０２でワイヤ電極と被加工物の接触を検出した位置を接触検出位置として保存する。
●［ステップＳ１０４］非接触検出移動を開始する。  
●［ステップＳ１０５］ワイヤ電極と被加工物の非接触を検出したか否かを判別し、非接触を検出した場合にはステップＳ１０６へ移行し、非接触を検出していない場合は非接触を検出するのを待つ。  
●［ステップＳ１０６］ステップＳ１０５でワイヤ電極と被加工物の非接触を検出した位置を非接触検出位置として保存する。  
●［ステップＳ１０７］設定実行回数に到達したか否かを判断し、設定実行回数に到達した場合にはステップＳ１０８へ移行し、到達していない場合にはステップＳ１０１へ戻り、処理を継続する。  
●［ステップＳ１０８］基準位置を、端面判定位置（複数の検出位置（（接触検出位置＋非接触検出位置）／２）の合計／実行回数）に、ワイヤ電極の半径と、ワイヤガイドの隙間量と、を加算することにより求め、処理を終了する。
【００２６】
特許文献１について説明したように、接触検出と非接触検出では様々な要因によりその検出位置に遅れが生じる。接触検出ではワイヤ電極２が被加工物１に少し食い込んだ位置を接触検出位置５と認識する（図７参照）。変位領域１８は、ワイヤ電極２の振動や撓み、あるいは、ワイヤガイドの隙間によって生じる、ワイヤ電極２が変位し得る領域である。非接触検出ではワイヤ電極２が被加工物１から少し離れた位置を非接触検出位置６と認識する（図８参照）。そのため、これらのいずれかを端面判定位置とする場合は、前記したとおり遅れによる検出位置の誤差を小さくするために、移動速度を極めて遅くしておく必要があり、端面検出動作の時間は長くなる。
【００２７】
実施形態１では、検出時の移動速度を遅くすることなく、接触検出と非接触検出を設定された実行回数行う。このとき、接触検出と非接触検出時の移動速度はどちらも同じ速度とする。検出位置に誤差は生じるが、接触検出位置と非接触検出位置を両方使用する上に、検出時の移動速度はどちらも同じであるから、平均を取ることで誤差を相殺することができる。複数の接触検出位置５と非接触検出位置６を平均した位置を端面判定位置８とする（図９参照）。端面判定位置８は数１式により求められる。  
端面判定位置＝複数の検出位置（（接触検出位置＋非接触検出位置）/２）の合計/実行回数        （数１）
【００２８】
＜実施形態２＞
上記２）で接触検出した位置を検出位置として利用する場合の処理は図１０に示すフローによる処理となる。以下、各ステップにしたがって説明する。  
●［ステップＳ２０１］接触検出移動を開始する。被加工物とワイヤ電極とを相対移動させる。  
●［ステップＳ２０２］ワイヤ電極と被加工物の接触を検出したか否かを判別し、接触を検出した場合にはステップＳ２０３へ移行し、接触を検出していない場合は接触を検出するのを待つ。  
●［ステップＳ２０３］ステップＳ２０２でワイヤ電極と被加工物の接触を検出した位置を接触検出位置として保存する。
●［ステップＳ２０４］非接触検出移動を開始する。  
●［ステップＳ２０５］ワイヤ電極と被加工物の非接触を検出したか否かを判別し、非接触を検出した場合にはステップＳ２０６へ移行し、非接触を検出していない場合は非接触を検出するのを待つ。  
●［ステップＳ２０６］設定実行回数に到達したか否かを判断し、設定実行回数に到達した場合にはステップＳ２０７へ移行し、到達していない場合にはステップＳ２０１へ戻り、処理を継続する。  
●［ステップＳ２０７］基準位置を、端面判定位置（複数の検出位置（接触検出位置）の合計／実行回数）に、ワイヤ電極の半径と、ワイヤガイドの隙間量と、を加算することにより求め、処理を終了する。
【００２９】
発明が解決しようとする課題において説明したように、検出の遅れによる検出位置の誤差を小さくするために、上記１）の移動速度を極めて遅くしておく必要がある。しかしながら、検出位置を求めない上記３）の移動については移動速度を速めることで端面判定時間を短くすることが可能になる。または非接触な状態になる距離がある程度予想できる場合は、上記３）の移動を所定距離、非接触方向へ早送りで移動するようにしても良い（図１１参照）。以下、各ステップにしたがって説明する。
●［ステップＳ３０１］接触検出移動を開始する。被加工物とワイヤ電極とを相対移動させる。  
●［ステップＳ３０２］ワイヤ電極と被加工物の接触を検出したか否かを判別し、接触を検出した場合にはステップＳ３０３へ移行し、接触を検出していない場合は接触を検出するのを待つ。  
●［ステップＳ３０３］ステップＳ３０２でワイヤ電極と被加工物の接触を検出した位置を接触検出位置として保存する。
●［ステップＳ３０４］非接触検出移動を開始する。  
●［ステップＳ３０５］設定実行回数に到達したか否かを判断し、設定実行回数に到達した場合にはステップＳ３０６へ移行し、到達していない場合にはステップＳ３０１へ戻り、処理を継続する。  
●［ステップＳ３０６］基準位置を、端面判定位置（複数の検出位置（接触検出位置）の合計／実行回数）に、ワイヤ電極の半径と、ワイヤガイドの隙間量と、を加算することにより求め、処理を終了する。
【００３０】
端面判定位置は数２式により求められる。  
端面判定位置＝複数の検出位置（接触検出位置）の合計/実行回数        （数２）
【００３１】
＜実施形態３＞
上記４）の非接触検出した位置を検出位置として利用する場合の処理は図１２に示すフローによる処理となる。以下、各ステップにしたがって説明する。  
●［ステップＳ４０１］接触検出移動を開始する。被加工物とワイヤ電極とを相対移動させる。  
●［ステップＳ４０２］ワイヤ電極と被加工物の接触を検出したか否かを判別し、接触を検出した場合にはステップＳ４０３へ移行し、接触を検出していない場合は接触を検出するのを待つ。  
●［ステップＳ４０３］非接触検出移動を開始する。  
●［ステップＳ４０４］ワイヤ電極と被加工物の非接触を検出したか否かを判別し、非接触を検出した場合にはステップＳ４０５へ移行し、非接触を検出していない場合は非接触を検出するのを待つ。  
●［ステップＳ４０５］ステップＳ４０４で検出した非接触検出位置を保存する。  
●［ステップＳ４０６］設定実行回数に到達したか否かを判断し、設定実行回数に到達した場合にはステップＳ４０７へ移行し、到達していない場合にはステップＳ４０１へ戻り、処理を継続する。  
●［ステップＳ４０７］基準位置を、端面判定位置（複数の検出位置（非接触検出位置）の合計／実行回数）に、ワイヤ電極の半径と、ワイヤガイドの隙間量と、を加算することにより求め、処理を終了する。
【００３２】
前記したように遅れによる検出位置の誤差を小さくするために、上記３）の移動速度を極めて遅くしておく必要がある。しかしながら、検出位置を求めない上記１）の移動については移動速度を速めることで端面判定時間を短くすることが可能になる。または接触した状態になる距離がある程度予想できる場合は、上記１）の移動を所定距離、接触方向へ早送りで移動するようにしても良い（図１３参照）。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップＳ５０１］所定距離、被加工物とワイヤ電極とが接触する方向に相対移動させる。  
●［ステップＳ５０２］非接触検出移動を開始する。  
●［ステップＳ５０３］ワイヤ電極と被加工物の非接触を検出したか否かを判別し、非接触を検出した場合にはステップＳ５０４へ移行し、非接触を検出していない場合は非接触を検出するのを待つ。  
●［ステップＳ５０４］ステップＳ５０３で検出した非接触検出位置を保存する。  
●［ステップＳ５０５］設定実行回数に到達したか否かを判断し、設定実行回数に到達した場合にはステップＳ５０６へ移行し、到達していない場合にはステップＳ５０１へ戻り、処理を継続する。  
●［ステップＳ５０６］基準位置を、端面判定位置（複数の検出位置（非接触検出位置）の合計／実行回数）に、ワイヤ電極の半径と、ワイヤガイドの隙間量と、を加算することにより求め、処理を終了する。
【００３３】
端面判定位置は数３式により求められる。
端面判定位置＝複数の検出位置（非接触検出位置）の合計/実行回数        （数３）
【００３４】
次に基準位置の求め方について補足して説明する。ワイヤ電極２を支持するワイヤガイド３は、通常ワイヤ電極２の外径に対して１〜２０μｍ程度の隙間を持ったダイス状のガイドが用いられる。そのため、一対のワイヤガイド３を基準平面に対してほぼ垂直方向に配置してワイヤ電極２を走行させると、ワイヤ電極２とワイヤガイド３との隙間の範囲内で、移動（変位）９に示されるように、ワイヤ電極２が移動する（図１４参照）。これがワイヤ電極２の変位の主要因と考えられる。
【００３５】
したがって前記変位の変位量（「発明が解決しようとする課題」を参照）をワイヤガイドの隙間量１２に置き換えられるため、端面判定位置を求めた後に、その隙間量により補正することで正確な基準位置を求めることが出来る（図１５）。基準位置は数４式により求められる。
基準位置＝端面判定位置＋ワイヤ電極の半径＋ワイヤガイドの隙間量        （数４）
【００３６】
上述した本発明の実施形態では、ワイヤ電極２の変位量をワイヤガイド３の隙間量として説明したが、ワイヤ電極１が振動する場合には、その振動幅を前記変位量としてもよい。また、放電加工中にはワイヤ電極が加工液や放電反発力の影響で撓むことが知られているが、この撓み量を前記変位量としてもよい。なお、変位は上下のワイヤガイドを結ぶ線分と直交する方向である。
【００３７】
また、ワイヤ電極径とワイヤ電極の変位量は、一般に、操作画面から設定入力されたものが記憶装置に記憶される。通常、これらは個別に設定、記憶されるが、両者をまとめて１つのデータとして設定、記憶されるようにしてもよい。  
なお、前述したのはワイヤ電極の位置決め動作の実施形態であるが、この位置決めの動作を利用して被加工物の幅寸法や内径寸法などを測定することもできる。
【符号の説明】
【００３８】
１  被加工物
２  ワイヤ電極
３  ワイヤガイド
４  接触移動方向
５  接触検出位置
６  非接触検出位置
７  非接触移動方向
８  端面判定位置
９  移動（変位）
１０  ワイヤガイドの隙間
１１  基準位置
１２  ワイヤガイドの隙間量
１３  ワイヤ電極径
１４  非接触検出位置（誤差大）
１５  非接触検出移動
１６  非接触検出位置（誤差小）
１７  非接触検出移動方向
１８  変位領域
１９  ワイヤ電極の中心
２１  ＸＹテーブル
２２  Ｘ軸モータ
２３  Ｙ軸モータ
２４  電圧印加手段
２５  接触判定手段
３０  数値制御装置
３１  ＣＰＵ
３２  ＰＭＣ
３３  ＲＯＭ
３４  ＲＡＭ
３５  ＳＲＡＭ
３６  モニタ
３７  軸制御部
３８  バス
【図１】
2017019029.tif 000003
【図２】
2017019029.tif 000004
【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】
2017019029.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2017019029.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月2日(2016.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本願の請求項１に係る発明は、上下ワイヤガイドで支持されたワイヤ電極と対象物とを相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と前記対象物との接触・非接触状態に基づいて、前記ワイヤ電極の位置決め、または、前記対象物の形状測定を行う機能を有するワイヤ放電加工機において、
前記ワイヤ電極と前記対象物の間に前記ワイヤ電極と前記対象物の接触・非接触状態を検出するための検出電圧を印加する電圧印加手段と、
前記ワイヤ電極と前記対象物とを相対的に移動させる相対移動手段と、
前記ワイヤ電極の中心位置を検出するワイヤ電極位置検出手段と、
前記相対移動手段による、前記対象物に対する前記ワイヤ電極の相対的接近移動及び相対的離隔移動の過程において、前記ワイヤ電極と前記対象物の間の電圧を検出し、該検出した電圧に基づいて前記ワイヤ電極と前記対象物の接触・非接触状態を検出する接触状態検出手段と、
前記ワイヤ電極の径を記憶するワイヤ電極径記憶手段と、
前記ワイヤ電極が前記上下ワイヤガイド間で上下のワイヤガイドを結ぶ線分と直交する方向に変位可能な変位量を記憶するワイヤ電極変位量記憶手段と、
前記接触状態検出手段により検出された接触・非接触状態と、前記ワイヤ電極位置検出手段により検出された前記ワイヤ電極の位置とに基づいて、前記ワイヤ電極が前記対象物の端面に接触したと判定する端面判定位置を検出する端面判定位置検出手段と、
前記相対移動手段により、前記ワイヤ電極と前記対象物とを接触する方向に移動する接触検出移動および前記ワイヤ電極と前記対象物とを非接触にする方向に移動する非接触検出移動を設定回数実行する設定回数実行手段と、
前記設定回数実行手段により前記接触検出移動および前記非接触検出移動を実行し、前記端面判定位置検出手段により検出された、前記接触検出移動の時の前記端面判定位置および前記非接触検出移動の時の前記端面判定位置の平均値を求め、求められた該平均値、前記ワイヤ電極径と前記変位量から求められる補正量により、前記端面判定位置を補正した位置を求める端面判定位置補正手段と、
を備え、
前記端面判定位置補正手段により求められた位置を前記対象物の位置として、前記ワイヤ電極の位置決め、または、前記対象物の形状測定を行うことを特徴とするワイヤ放電加工機である。
請求項２に係る発明は、上下ワイヤガイドで支持されたワイヤ電極と対象物とを相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と前記対象物との接触・非接触状態に基づいて、前記ワイヤ電極の位置決め、または、前記対象物の形状測定を行う機能を有するワイヤ放電加工機において、
前記ワイヤ電極と前記対象物の間に前記ワイヤ電極と前記対象物の接触・非接触状態を検出するための検出電圧を印加する電圧印加手段と、
前記ワイヤ電極と前記対象物とを相対的に移動させる相対移動手段と、
前記ワイヤ電極の中心位置を検出するワイヤ電極位置検出手段と、
前記相対移動手段による、前記対象物に対する前記ワイヤ電極の相対的接近移動及び相対的離隔移動の過程において、前記ワイヤ電極と前記対象物の間の電圧を検出し、該検出した電圧に基づいて前記ワイヤ電極と前記対象物の接触・非接触状態を検出する接触状態検出手段と、
前記ワイヤ電極の径を記憶するワイヤ電極径記憶手段と、
前記ワイヤ電極が前記上下ワイヤガイド間で上下のワイヤガイドを結ぶ線分と直交する方向に変位可能な変位量を記憶するワイヤ電極変位量記憶手段と、
前記接触状態検出手段により検出された接触・非接触状態と、前記ワイヤ電極位置検出手段により検出された前記ワイヤ電極の位置とに基づいて、前記ワイヤ電極が前記対象物の端面に接触したと判定する端面判定位置を検出する端面判定位置検出手段と、
前記相対移動手段により、前記ワイヤ電極と前記対象物とを接触する方向に移動する接触検出移動および前記ワイヤ電極と前記対象物とを非接触にする方向に移動する非接触検出移動を設定回数実行する設定回数実行手段と、
前記設定回数実行手段により前記接触検出移動および前記非接触検出移動を実行し、前記端面判定位置検出手段により検出された、前記接触検出移動の時の前記端面判定位置の平均値を求め、求めた該平均値、前記ワイヤ電極径と前記変位量から求められる補正量により前記端面判定位置を補正した位置を求める端面判定位置補正手段と、
前記端面判定位置補正手段により求められた位置を前記対象物の位置として、前記ワイヤ電極の位置決め、または、前記対象物の形状測定を行うことを特徴とするワイヤ放電加工機である。
請求項３に係る発明は、上下ワイヤガイドで支持されたワイヤ電極と対象物とを相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と前記対象物との接触・非接触状態に基づいて、前記ワイヤ電極の位置決め、または、前記対象物の形状測定を行う機能を有するワイヤ放電加工機において、
前記ワイヤ電極と前記対象物の間に前記ワイヤ電極と前記対象物の接触・非接触状態を検出するための検出電圧を印加する電圧印加手段と、
前記ワイヤ電極と前記対象物とを相対的に移動させる相対移動手段と、
前記ワイヤ電極の中心位置を検出するワイヤ電極位置検出手段と、
前記相対移動手段による、前記対象物に対する前記ワイヤ電極の相対的接近移動及び相対的離隔移動の過程において、前記ワイヤ電極と前記対象物の間の電圧を検出し、該検出した電圧に基づいて前記ワイヤ電極と前記対象物の接触・非接触状態を検出する接触状態検出手段と、
前記ワイヤ電極の径を記憶するワイヤ電極径記憶手段と、
前記ワイヤ電極が前記上下ワイヤガイド間で上下のワイヤガイドを結ぶ線分と直交する方向に変位可能な変位量を記憶するワイヤ電極変位量記憶手段と、
前記接触状態検出手段により検出された接触・非接触状態と、前記ワイヤ電極位置検出手段により検出された前記ワイヤ電極の位置とに基づいて、前記ワイヤ電極が前記対象物の端面に接触したと判定する端面判定位置を検出する端面判定位置検出手段と、
前記相対移動手段により、前記ワイヤ電極と前記対象物とを接触する方向に移動する接触検出移動および前記ワイヤ電極と前記対象物とを非接触にする方向に移動する非接触検出移動を設定回数実行する設定回数実行手段と、
前記設定回数実行手段により前記接触検出移動および前記非接触検出移動を実行し、前記端面判定位置検出手段により検出された前記非接触検出移動の時の前記端面判定位置の平均値を求め、求めた該平均値、前記ワイヤ電極径と前記変位量から求められる補正量により前記端面判定位置を補正した位置を求める端面判定位置補正手段と、
前記ワイヤ電極径と前記変位量から求められる補正量により、前記端面判定位置を補正した位置を求める端面判定位置補正手段と、
前記端面判定位置補正手段により求められた位置を前記対象物の位置として、前記ワイヤ電極の位置決め、または、前記対象物の形状測定を行うことを特徴とするワイヤ放電加工機である。
請求項４に係る発明は、前記ワイヤ電極変位量は、前記ワイヤガイドの隙間量、または、前記ワイヤ電極の振動幅、または、前記ワイヤ電極の撓み量である、請求項１〜３のいずれか１つに記載のワイヤ放電加工機である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下ワイヤガイドで支持されたワイヤ電極と対象物とを相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と前記対象物との接触・非接触状態に基づいて、前記ワイヤ電極の位置決め、または、前記対象物の形状測定を行う機能を有するワイヤ放電加工機において、
前記ワイヤ電極と前記対象物の間に前記ワイヤ電極と前記対象物の接触・非接触状態を検出するための検出電圧を印加する電圧印加手段と、
前記ワイヤ電極と前記対象物とを相対的に移動させる相対移動手段と、
前記ワイヤ電極の中心位置を検出するワイヤ電極位置検出手段と、
前記相対移動手段による、前記対象物に対する前記ワイヤ電極の相対的接近移動及び相対的離隔移動の過程において、前記ワイヤ電極と前記対象物の間の電圧を検出し、該検出した電圧に基づいて前記ワイヤ電極と前記対象物の接触・非接触状態を検出する接触状態検出手段と、
前記ワイヤ電極の径を記憶するワイヤ電極径記憶手段と、
前記ワイヤ電極が前記上下ワイヤガイド間で上下のワイヤガイドを結ぶ線分と直交する方向に変位可能な変位量を記憶するワイヤ電極変位量記憶手段と、
前記接触状態検出手段により検出された接触・非接触状態と、前記ワイヤ電極位置検出手段により検出された前記ワイヤ電極の位置とに基づいて、前記ワイヤ電極が前記対象物の端面に接触したと判定する端面判定位置を検出する端面判定位置検出手段と、
前記相対移動手段により、前記ワイヤ電極と前記対象物とを接触する方向に移動する接触検出移動および前記ワイヤ電極と前記対象物とを非接触にする方向に移動する非接触検出移動を設定回数実行する設定回数実行手段と、
前記設定回数実行手段により前記接触検出移動および前記非接触検出移動を実行し、前記端面判定位置検出手段により検出された、前記接触検出移動の時の前記端面判定位置および前記非接触検出移動の時の前記端面判定位置の平均値を求め、求められた該平均値、前記ワイヤ電極径と前記変位量から求められる補正量により、前記端面判定位置を補正した位置を求める端面判定位置補正手段と、
を備え、
前記端面判定位置補正手段により求められた位置を前記対象物の位置として、前記ワイヤ電極の位置決め、または、前記対象物の形状測定を行うことを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項２】
上下ワイヤガイドで支持されたワイヤ電極と対象物とを相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と前記対象物との接触・非接触状態に基づいて、前記ワイヤ電極の位置決め、または、前記対象物の形状測定を行う機能を有するワイヤ放電加工機において、
前記ワイヤ電極と前記対象物の間に前記ワイヤ電極と前記対象物の接触・非接触状態を検出するための検出電圧を印加する電圧印加手段と、
前記ワイヤ電極と前記対象物とを相対的に移動させる相対移動手段と、
前記ワイヤ電極の中心位置を検出するワイヤ電極位置検出手段と、
前記相対移動手段による、前記対象物に対する前記ワイヤ電極の相対的接近移動及び相対的離隔移動の過程において、前記ワイヤ電極と前記対象物の間の電圧を検出し、該検出した電圧に基づいて前記ワイヤ電極と前記対象物の接触・非接触状態を検出する接触状態検出手段と、
前記ワイヤ電極の径を記憶するワイヤ電極径記憶手段と、
前記ワイヤ電極が前記上下ワイヤガイド間で上下のワイヤガイドを結ぶ線分と直交する方向に変位可能な変位量を記憶するワイヤ電極変位量記憶手段と、
前記接触状態検出手段により検出された接触・非接触状態と、前記ワイヤ電極位置検出手段により検出された前記ワイヤ電極の位置とに基づいて、前記ワイヤ電極が前記対象物の端面に接触したと判定する端面判定位置を検出する端面判定位置検出手段と、
前記相対移動手段により、前記ワイヤ電極と前記対象物とを接触する方向に移動する接触検出移動および前記ワイヤ電極と前記対象物とを非接触にする方向に移動する非接触検出移動を設定回数実行する設定回数実行手段と、
前記設定回数実行手段により前記接触検出移動および前記非接触検出移動を実行し、前記端面判定位置検出手段により検出された、前記接触検出移動の時の前記端面判定位置の平均値を求め、求めた該平均値、前記ワイヤ電極径と前記変位量から求められる補正量により前記端面判定位置を補正した位置を求める端面判定位置補正手段と、
前記端面判定位置補正手段により求められた位置を前記対象物の位置として、前記ワイヤ電極の位置決め、または、前記対象物の形状測定を行うことを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項３】
上下ワイヤガイドで支持されたワイヤ電極と対象物とを相対的に移動させ、前記ワイヤ電極と前記対象物との接触・非接触状態に基づいて、前記ワイヤ電極の位置決め、または、前記対象物の形状測定を行う機能を有するワイヤ放電加工機において、
前記ワイヤ電極と前記対象物の間に前記ワイヤ電極と前記対象物の接触・非接触状態を検出するための検出電圧を印加する電圧印加手段と、
前記ワイヤ電極と前記対象物とを相対的に移動させる相対移動手段と、
前記ワイヤ電極の中心位置を検出するワイヤ電極位置検出手段と、
前記相対移動手段による、前記対象物に対する前記ワイヤ電極の相対的接近移動及び相対的離隔移動の過程において、前記ワイヤ電極と前記対象物の間の電圧を検出し、該検出した電圧に基づいて前記ワイヤ電極と前記対象物の接触・非接触状態を検出する接触状態検出手段と、
前記ワイヤ電極の径を記憶するワイヤ電極径記憶手段と、
前記ワイヤ電極が前記上下ワイヤガイド間で上下のワイヤガイドを結ぶ線分と直交する方向に変位可能な変位量を記憶するワイヤ電極変位量記憶手段と、
前記接触状態検出手段により検出された接触・非接触状態と、前記ワイヤ電極位置検出手段により検出された前記ワイヤ電極の位置とに基づいて、前記ワイヤ電極が前記対象物の端面に接触したと判定する端面判定位置を検出する端面判定位置検出手段と、
前記相対移動手段により、前記ワイヤ電極と前記対象物とを接触する方向に移動する接触検出移動および前記ワイヤ電極と前記対象物とを非接触にする方向に移動する非接触検出移動を設定回数実行する設定回数実行手段と、
前記設定回数実行手段により前記接触検出移動および前記非接触検出移動を実行し、前記端面判定位置検出手段により検出された前記非接触検出移動の時の前記端面判定位置の平均値を求め、求めた該平均値、前記ワイヤ電極径と前記変位量から求められる補正量により前記端面判定位置を補正した位置を求める端面判定位置補正手段と、
前記ワイヤ電極径と前記変位量から求められる補正量により、前記端面判定位置を補正した位置を求める端面判定位置補正手段と、
前記端面判定位置補正手段により求められた位置を前記対象物の位置として、前記ワイヤ電極の位置決め、または、前記対象物の形状測定を行うことを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項４】
前記ワイヤ電極変位量は、前記ワイヤガイドの隙間量、または、前記ワイヤ電極の振動幅、または、前記ワイヤ電極の撓み量である、請求項１〜３のいずれか１つに記載のワイヤ放電加工機。