专利名称：控制向加工槽内供给的加工液的供给量进行液温恒定控制的电火花线切割机的制作方法
技术领域：
本发明涉及电火花线切割机，尤其涉及从清水槽或污水槽向加工槽供给温度被 控制的加工液、将加工槽内的加工液的温度控制为一定温度的电火花线切割机。
背景技术：
电火花线切割机是一种在电极丝和工件(被加工物)之间的间隙施加电压并产生 放电对该工件进行加工的机器。为了除去由于该电极丝和工件之间的绝缘、冷却及放电 产生的加工屑而使加工液介于该电极丝和工件之间。作为加工液，可以使用例如水。在电火花线切割机中，在加工槽内积存加工液进行工件的加工时，由于电极丝 和工件之间的放电而产生热量。并且，由于该热量，导致加工槽内的加工液的一部分的 温度上升。在加工液的一部分的温度上升的状态下，在与变热的加工液接触的工件或载 置工件的工作台等电火花线切割机的机器部分产生局部的热变形，成为加工精度恶化的 原因。另外，放电产生的热量根据工件的加工条件变化，因此加工液的温度上升因加工 条件而不同，加工精度恶化的程度也不一样。在日本特开昭59-232723号公报中公开有为了使加工槽内的加工液的温度一 定，而在加工液的循环路径内设置加工液冷却装置的技术。但是，在该技术中，由于被 冷却到非常低温度的加工液直接排入加工槽内、以及流经加工液冷却装置的流量是有上 限的，因此在被冷却到非常低温度的加工液填满加工槽整体之前的时间内，加工槽内的 加工液的温度分布不一样，导致产生温度斜度，成为加工精度恶化的原因。在日本特开平8-215940号公报中公开有利用泵排出加工槽内的加工液并冷却、 与加工槽再结合并循环/搅拌的技术。但是在该技术中，由于成为相对于1台泵、通过 上下引导件的加工液的管线和从其中途分支的管线向加工槽供给加工液的构造，因此有 以下问题供给加工槽的加工液的量根据加工中使用的加工液量的多少而变化的问题、 无法相对于加工产生的热量的大小可变地确保必要的充足的流量的问题，并且需要使加 工液的供给动作和加工液冷却装置的动作同步。在日本特开昭59-93238号公报中公开有根据电极的温度控制供给到循环路径的 液体的温度和流量的至少一方并控制电极的温度的技术。但是在该技术中，并未记载或 暗示关于通过调整电极的温度减少电极的消耗、减少由加工液的温度变化引起的加工精 度的恶化的技术。
发明内容
因此，鉴于上述以前的问题点，本发明的目的在于提供一种电火花线切割机， 从清水槽或污水槽向加工槽供给温度被控制的加工液，将加工槽内的加工液的温度控制
为一定。本发明的电火花线切割机具备加工槽；回收及贮存从该加工槽的加工液排出部流出的加工液的污水槽；将该污水槽的加工液通过过滤器后进行贮存的清水槽；冷却 该清水槽的加工液的加工液冷却装置；为了将加工液储存在上述加工槽内而用于将上述 清水槽或上述污水槽的加工液向上述加工槽供给的加工液积存用泵；将上述清水槽的加 工液向电极丝引导件供给的加工液供给泵；以及控制上述加工液积存用泵和上述加工液 供给泵的控制装置。并且，该电火花线切割机为了达到上述目的，还具备以下机构设 于上述加工槽内且检测加工液的温度的温度传感器；求出由上述温度传感器检测出的上 述加工液的温度和预先设定在上述控制装置中的基准温度的差的温度差计算机构；基于 由上述温度差计算机构求得的差是否比预先设定在上述控制装置中的容许差(劝)大来判 断是否向上述加工槽供给加工液的判断机构；以及加工液流量控制机构，在上述判断机 构判断为上述差比上述容许差大的情况下，基于上述温度差计算机构算出的差控制上述 加工液积存用泵，调节向上述加工槽内供给的加工液的量，另一方面，在判断为上述差 在上述容许差以下的情况下，停止上述加工液积存用泵的驱动；由此，控制向加工槽内 的加工液的供给量，进行温度恒定控制。 上述加工液流量控制机构也可以根据由上述温度差计算机构算出的温度差数据 变更上述加工液积存用泵的转速，从而控制向线切割机供给的加工液的量。在电火花线切割机中，设有在从上述加工液积存用泵与上述加工槽连接的管线 中途分支并返回到上述清水槽的旁通用管线，在该旁通用管线的中途具备控制上述加工 液流量的旁通流量调整装置，上述加工液流量控制机构取代通过控制上述加工液积存用 泵来调节供给到上述加工槽内的加工液的量，在上述判断机构判断为上述温度差计算机 构求得的上述差比上述容许差大的情况下，基于上述温度差计算机构求得的上述差控制 上述旁通流量调整装置，从而调节供给到上述加工槽的加工液的量，另一方面，在上述 判断机构判断为上述温度差计算机构求得的上述差不比上述容许差大的情况下，能够停 止上述加工液积存用泵的驱动。能够将上述温度传感器设在加工液排出部、上引导件、下引导件、加工槽的任一处。通过本发明，能够提供一种从清水槽或污水槽向加工槽供给温度被控制的加工 液、将加工槽内的加工液的温度控制为一定的电火花线切割机。
图1是本发明的电火花线切割机的第一实施方式的概略方块图。图2是表示通过图1的电火花线切割机进行加工液的温度控制的处理算法的流程 图。图3是本发明的电火花线切割机的第二实施方式的概略方块图。图4是表示通过图3的电火花线切割机进行加工液的温度控制的处理算法的流程 图。
具体实施例方式首先，参照图1及图2说明本发明的电火花线切割机的第一实施方式。图1是 本发明的电火花线切割机的第一实施方式的概略方块图。
控制本实施方式的电火花线切割机的控制装置1具备按照加工程序、利用计算 机控制而可实行工件的加工的数值控制功能，。在电火花线切割机的机构部(未图示)设有加工槽2，在该加工槽2内设有放电 加工部。机构部具备构成为载置工件的工作台，通过一边在工件和电极丝(” ^ ~電極) (未图示)之间施加电压产生放电，一边使电极丝相对于工件移动对工件进行放电加工。 另外，加工液由清水槽7供给并储存在加工槽2内。由放电加工产生的加工屑等混入该 加工槽2内的加工液中，该加工液通过加工液排出部12排出到污水槽3内。回收、贮存在污水槽3的加工液由过滤用泵(未图示)吸上来，通过过滤器而被 过滤，去除加工屑等后供给到清水槽7。污水槽3和清水槽7被隔壁5区分。贮存在清 水槽7内的加工液通过加工液冷却装置9控制在预先设定的一定温度。加工液冷却装置 9通过管线Ld输入加工液并冷却，通过管线Le返回清水槽7。加工槽2内的加工液的温度由设于加工槽2内的温度传感器10测定。该温度传 感器10与控制装置1连接，控制装置1将由温度传感器10检测出的加工液的温度作为检 测温度Td而获得。由加工产生的发热或泵的运转产生的发热导致加工槽2内的加工液的温度上 升。通过温度传感器10检测该加工槽2内的加工液的温度。该温度传感器10优选设于 加工液的温度上升与加工点不怎么产生时间差的加工液排出部12，此外，也可以设在电 极丝引导件8、加工槽2的壁面、加工液冷却装置9的加工液吸入部、污水槽3或清水槽 7等处。另外，电极丝引导件8由上引导件和下引导件构成。加工液积存用泵P2抽取贮存在清水槽7内的加工液，通过加工液供给管线La将 加工液供给到加工槽2。该加工液供给管线La在从清水槽7向加工槽2的中途分支成加工 槽侧的加工液积存用管线Lal和臂前端侧的加工液积存用管线La2，并从各个管线Lai、 La2向加工槽2内供给加工液。加工液供给泵Pl抽取贮存在清水槽7内的加工液，通过加工液供给管线Lb供给 到电极丝引导件8。通过设于电极丝引导件8上的喷嘴向电极丝和工件之间的间隙喷射加 工液，在冷却该间隙的同时，将由放电产生的加工屑从该间隙中去除。加工液供给泵Pl由加工液供给泵用变换器Il驱动，加工液积存用泵P2由加工 液积存用泵用变换器12驱动。如上所述，在该实施方式中，通过加工液供给管线La及加工液供给管线Lb，从 清水槽7向加工槽2供给加工液。通过驱动加工液积存用泵P2由加工液供给管线La向加工槽2内供给的加工液的 量基于由温度传感器10检测出的检测温度Td调节。在控制装置1中，计算出由温度传 感器10检测出的加工槽2内的加工液的检测温度Td与预先在控制装置1内设定的基准温 度Tth之间的差Δ T ( = Td-Tth)。在检测出的加工液的检测温度Td比基准温度Tth高的 情况下(Δ T > 0)，控制装置1控制成根据与差Δ T相应的每单位时间的流量从清水槽7 向加工槽2供给加工液。清水槽7内的加工液的温度由加工液冷却装置9控制，使得从 清水槽7向加工槽2供给的加工液的温度比由温度传感器10检测的加工液的温度低。在此，说明使用加工液积存用泵Ρ2控制在每单位时间内向加工槽2内供给的加 工液的量的方法。
与由温度传感器10检测出的加工槽2内的加工液的检测温度Td和基准温度Tth 之间的差ΔΤ( = Td-Tth)的大小成比例地使加工液积存用泵Ρ2的转速以变换器12的频 率增减，从而调整向加工槽2供给的加工液的量。该差ΔΤ的大小较小时，降低变换器 12的频率而降低加工液积存用泵Ρ2的转速，从而减少从清水槽7向加工槽2的加工液的 供给。另一方面，该差Δ T较大时，增大变换器12的频率而增大加工液积存用泵Ρ2的 转速，从而增大从清水槽7向加工槽2的加工液的供给。在由温度传感器10检测出的加工槽2内的检测温度Td低于基准温度Tth的情况 下，换言之，差ΔΤ为0或负值的情况下，就不进行使用了加工液积存用泵Ρ2的向加工 槽2内的加工液的供给。 或者，也可以在装置1内预先设定能够容许的加工槽2内的加工液的检测温度Td 和基准温度Tth之间的差At(但是，Δ&0)。该场合，在加工槽2内的加工液的检测温 度Td与基准温度Tth相比高于容许差At的情况下(Td > Tth+At)，如上所述，与上述 差Δ T的大小成比例地使加工液积存用泵P2的转速以变换器12的频率增减，从而调整向 加工槽2内供给的加工液的量。另一方面，在加工槽2内的加工液的检测温度Td与基准 温度Tth相比不高于容许差Δ t的情况下(TckTth+ Δ t)，不进行加工液积存用泵P2的驱 动。由此，可以避免加工液积存用泵P2频繁地切换开、关的动作。如上所述，通过采用此种加工液的供给方法，能够根据加工槽2内的加工液的 温度，在必要的时候向加工槽2内供给必要的量的加工液，能够使加工槽2内的温度在最 短的时间内自动地保持均勻且一定，同时，能够避免加工液积存用泵P2或另一加工液供 给泵Pl的不必要的动作，实现电能的降低。图2是表示通过图1的电火花线切割机进行加工液的温度控制的处理算法的流程 图。该处理每按控制周期进行。以下，按照各步骤进行说明。[步骤SAl]利用温度传感器检测加工槽内的加工液的温度，获取检测温度Td。[步骤SA2]求出在步骤SAl中获得的检测温度Td和预先设定在控制装置内的基 准温度Tth的差Δ T ( = Td-Tth)。[步骤SA3]判断在步骤SA2中求得的差ΔT是否大于预先设定在控制装置内的 容许差AtfeO)。并且，差ΔΤ大于上述容许差At的情况下转移到步骤SA4，小于上述 容许差At的情况下转移到步骤SA5。[步骤SA4]驱动加工液积存用泵，使得其转速与在步骤SA2中求得的差ΔT成 比例，结束本次控制周期的处理(温度控制处理)。[步骤SA5]停止加工液积存用泵的驱动，结束本次控制周期的处理。如上所述，在第一实施方式的构造中，因为将加工液向加工槽2供给的管线 (La、Lb)与冷却加工液的加工液冷却装置9的管线(Ld、Le)各自独立，因此没有必要 使向加工槽2的加工液的供给动作和加工液冷却装置9的动作同步。另一方面，如上所述，通过驱动加工液供给泵P1，从而将来自清水槽7的加工 液喷向电极丝引导件8。加工液供给泵Pl由变换器Il驱动，该变换器Il由控制装置1 控制。控制装置1根据工件的加工条件(例如，工件的粗加工、精加工)控制每单位时 间内的加工液的流量。下面，参照图3说明本发明的电火花线切割机的第2实施方式。另外，在该实施方式中，对于与上述第一实施方式相同或类似的构成元件采用同一符号说明。图3是本发明的电火花线切割机的第2实施方式的概略方块图。如图3所示， 该实施方式在从加工液积存用泵P2向加工槽2供给加工液的加工液供给管线La的中途分 支而设置旁通用管线La3，通过作为流量调整机构的流量调节阀11形成返回清水槽7的 流路。流量调节阀11通过由控制装置1控制的电动机构或气压机构来进行开关驱动， 调整流经旁通用管线La3的加工液的量。此时，向加工槽2供给加工液的加工液积存用 泵P2总是以最大转速运转，流经旁通用管线La3的加工液返回清水槽7。在第2实施方 式中，因为流量调节是通过控制流量调节阀11的开度进行的，因此，加工液积存用泵P2 没有必要使用变换器作为驱动源13控制转速，能够降低电火花线切割机的成本。并且，在由温度传感器10检测出的检测温度Td和基准温度Tth的差ΔΤ的绝对 值较小的情况下，通过打开作为流量控制调节机构的流量调节阀11，增加流经旁通用管 线La3的加工液的量，从而减少供给到加工槽2的加工液的量。
另一方面，在差ΔΤ( = Td-Tth)较大的情况下，通过减小流量调节阀的开度， 减少流经旁通用管线La3的加工液的量，从而增加供给到加工槽2的加工液的量。由此，基于差Δ T自动地控制流量调节阀11，能够适当的调节供给到加工槽2的 加工液的量。如果在由温度传感器10检测出的检测温度Td为基准温度Tth以下的情况下 (Td>Tth), S卩、在ΔΤ《0的情况下，判定为不需要向加工槽2供给加工液，不通过加工液 供油管线La供给加工液。S卩、停止对加工液积存用泵2的驱动。或者，在控制装置1内，能够将加工槽2内的加工液的检测温度Td和基准温度 Tth的可容许的差At(但是，Δ&0)预先设为适当的值。并且，在加工槽2内的加工液 的检测温度Td与基准温度Tth的差Δ T超过上述容许差At的情况下，如上所述，与上 述差ΔΤ的大小成比例地自动控制流量调节阀11，适当地调节供给到加工槽2的加工液 的量。另一方面，在加工槽2内的加工液的检测温度Td和基准温度Tth的差Δ T没超过 容许差At的情况下，不进行加工液积存用泵Ρ2的驱动。由此，可以避免流量调节阀11 的频繁的开度变换动作、和加工液积存用泵Ρ2频繁的切换开、关的动作。图4是表示通过图3的电火花线切割机进行加工液的温度控制的处理算法的流程 图。该处理每按控制周期进行。以下，按照各步骤进行说明。[步骤SBl]利用温度传感器检测加工槽内的加工液的温度，获取检测温度Td。[步骤SB2]求出在步骤SBl中获得的检测温度Td和预先设定在控制装置内的基 准温度Tth的差Δ T ( = Td-Tth)。[步骤SB3]判断步骤SB2中求得的差ΔT是否大于控制装置内预先设定的容许 差AtfeO)。并且，差ΔΤ大于上述容许差At的情况下转移到步骤SB4，小于上述容许 差At的情况下转移到步骤SB5。[步骤SB4]控制流量调节阀的开关，使得向加工槽供给加工液的量与在步骤SB2 中求得的差Δ T成比例，结束本次控制周期的处理(温度控制处理)。[步骤SB5]停止加工液积存用泵的驱动，结束本次控制周期的处理。另外，在第2实施方式的构造中，因为将加液向加工槽2供给的管线与冷却加工液的加工液冷却装置9的管线各自独立，因此没有必要使向加工槽2的加工液的供给动作 和加工液冷却装置9的动作同步。另一方面，如上所述，通过驱动加工液供给泵P1，从而将来自清水槽7的加工 液喷向电极丝引导件8。加工液供给泵Pl由变换器Il驱动，该变换器Il由控制装置1 控制。控制装置1根据工件的加工条件(例如，工件的粗加工、精加工)控制每单位时 间内的流量。另外，在图1及图3中，加工液积存用泵P2从清水槽7吸取加工液，供给到加工 槽2，但也可以从污水槽3吸取加工液供给到加工槽2。也可以将在加工槽2内变热的加 工液从加工槽2经加工液排出部排到污水槽3内，在污水槽3内通过自然冷却进行冷却， 之后将污水槽3内的加工液供给到加工槽2。
权利要求
1.一种电火花线切割机，具备加工槽；回收及贮存从该加工槽的加工液排出部流 出的加工液的污水槽；将该污水槽的加工液通过过滤器后进行贮存的清水槽；冷却该清 水槽的加工液的加工液冷却装置；为了将加工液贮存在上述加工槽内而用于将上述清水 槽或上述污水槽的加工液供给到上述加工槽中的加工液积存用泵；将上述清水槽的加工 液供给到电极丝引导件的加工液供给泵；以及控制上述加工液积存用泵和上述加工液供 给泵的控制装置，其特征在于，还具备配设在上述加工槽内且检测加工液的温度的温度传感器；求出由上述温度传感器检测出的上述加工液的温度、和预先设定在上述控制装置中 的基准温度的差的温度差计算机构；基于由上述温度差计算机构求得的差是否比预先设定在上述控制装置中的容许差 (>0)大来判断是否向上述加工槽供给加工液的判断机构；以及加工液流量控制机构，其在上述判断机构判断为上述差比上述容许差大的情况下， 基于由上述温度差计算机构算出的差控制上述加工液积存用泵，调节向上述加工槽内供 给的加工液的量，另一方面，在判断为上述差在上述容许差以下的情况下，停止上述加 工液积存用泵的驱动，由此，控制向加工槽内供给的加工液的供给量，进行温度恒定控制。
2.根据权利要求1所述的电火花线切割机，其特征在于，上述加工液流量控制机构根据由上述温度差计算机构算出的温度差数据变更上述加 工液积存用泵的转速，从而控制向加工槽供给的加工液的量。
3.根据权利要求1所述的电火花线切割机，其特征在于，设有在从上述加工液积存用泵与上述加工槽连接的管线的中途分支并返回上述清水 槽的旁通用管线，在该旁通用管线的中途具备控制上述加工液的流量的旁通流量调整装 置，上述加工液流量控制机构取代通过控制上述加工液积存用泵来调节向上述加工槽内 供给的加工液的量，在上述判断机构判断为上述温度差计算机构求得的上述差比上述容许差大的情况 下，基于上述温度差计算机构求得的上述差，通过控制上述旁通流量调整装置调节向上 述加工槽供给的加工液的量，另一方面，在上述判断机构判断为上述温度差计算机构求得的上述差不大于上述容许差的情况 下，停止上述加工液积存用泵的驱动。
4.根据权利要求1 3任一项所述的电火花线切割机，其特征在于，将上述温度传感器设于加工液排出部、上引导件、下引导件、加工槽的任一处。
全文摘要
本发明提供一种电火花线切割机，从清水槽或污水槽向加工槽供给温度被控制的加工液，将加工槽内的加工液的温度控制为一定，在该电火花线切割机中，利用温度传感器检测加工槽内的加工液的温度，求出该检测温度和预先设定的基准值的差ΔT。若该差ΔT大于预先设定的容许值Δt(≥0)，则驱动加工液积存用泵，使得其转速与上述差ΔT成比例。另一方面，若该差ΔT不大于容许值Δt，则停止驱动加工液积存用泵。
文档编号G05D23/19GK102019471SQ20101025371
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月12日 优先权日2009年9月18日
发明者石原光告, 西川亮, 高山雄司 申请人:发那科株式会社