放电加工机的制作方法

本发明涉及一种具有自动地计算被加工物的重量的功能的放电加工机。

背景技术：

在放电加工中，有时使形成在被加工物和电极之间的电极隙进一步高温而加工液中的水分量降低，或者通过自然蒸发而加工液中的水分量降低。如果这样在混合水和油所得的加工液中使水分量降低，则放电加工的加工速度大幅降低等，而成为妨碍稳定的放电加工的一个原因。

为了解决该问题，在日本特开2012-192512号公报中，公开了一种放电加工机，其具备：测定装置，其使用测定用水罐测定加工液的重量；水供给装置，其向上述加工液供给水；控制装置，其具备根据上述测定装置测定出的加工液的重量计算该加工液中的水的减少量的运算单元、以及根据该运算单元计算出的减少量生成使上述水供给装置动作的控制信号的控制信号生成单元。

在线放电加工机中，在测定被加工物的重量时一般使用量器等进行测定，但在测定重量大的被加工物的情况下需要准备大型的测定器，存在测定作业需要时间的问题。

在将进行放电加工的被加工物载置在加工槽内的工作台的情况下，由于被加工物的重量的影响而铸件、导轨等机械主体部歪斜，存在对间距误差产生影响的问题。存在使用与被加工物的各自的重量对应的修正值对间距误差修正值进行再修正的对策方法，但需要向控制装置输入预先测定的被加工物的重量。

在连续对同一重量的被加工物进行加工的情况下，只要测定最初加工的被加工物的重量并使用其值即可，因此没有问题，但在持续对重量不同的被加工物进行加工的情况下，需要每次测定重量，因此被加工物的重量测定作业需要时间。另外，在错误地向控制装置侧输入了所测定的重量数据的情况下，无法准确地计算修正量。

在用夹具将进行放电加工的被加工物固定在工作台的情况下，为了准确地进行间距误差修正，需要考虑夹具的重量。与被加工物同样地，由于夹具重量的影响而铸件、导轨等机械主体部歪斜，存在对夹具误差产生影响的问题。

存在使用与夹具各自的重量对应的修正值对间距误差修正值进行再修正的对策方法，但需要向控制装置输入预先测定的夹具的重量。在连续使用同一重量的夹具的情况下，只要测定最初使用的夹具的重量并使用其值即可，因此没有问题。但是，在使用重量不同的夹具的情况下，需要每次测定重量，因此夹具的重量测定作业需要时间。另外，在错误地向放电加工机的控制装置侧输入了所测定的夹具的重量数据的情况下，无法准确地计算修正量。在被加工物和夹具的材质不同的情况下，从机械卸下它们并个别地测定重量的作业需要时间。

日本特开2012-192512号公报所公开的技术的特征在于：针对混合液体和油所得的加工液，使用测定用罐测定加工液的重量，补给所减少的液体。根据基于加工液的体积和加工液的重量所计算出的加工液的密度、液体的密度、油的密度，计算加工液的减少量。存在为了测定重量而另外需要测定用的罐的问题。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于，鉴于上述现有技术的问题点，提供一种放电加工机，其具有不使用重量仪等测定装置就自动地计算被加工物的重量的功能。

在本发明中，在将被加工物载置在工作台的状态下，供给加工液直到加工槽内的加工液水位成为预定高度，根据预先计算出的在没有将被加工物载置在工作台的状态下成为预定水位的加工液的量与将被加工物载置在工作台的状态下所供给的加工液的量之间的差，求出被加工物的体积，根据求出的体积和预先存储的被加工物的密度，求出载置在工作台的被加工物的重量。按照与将被加工物载置在工作台的情况同样的步骤，求出将安装被加工物用夹具载置在工作台的情况下的夹具的重量。在将夹具载置在工作台并将被加工物固定在夹具的状态下求出夹具和被加工物的总体积，取得与夹具的体积的差，由此求出被加工物的体积，根据求出的体积和预先存储的被加工物的密度，求出固定在夹具上的被加工物的重量，与预先求出的夹具的重量进行合计，由此求出夹具和被加工物的总重量。

另外，本发明的放电加工机具有在内部具备配置被加工物的工作台且贮存加工液的加工槽，使上述工作台和电极相对移动来对被加工物进行加工，上述放电加工机的特征在于，具备：被加工物密度存储部，其存储上述被加工物的密度；液位测量部，其测量上述加工槽的液位；贮液量计算部，其计算将上述被加工物安装到上述加工槽，并向上述加工槽贮存加工液直到成为预定液位为止时的贮液量；加工槽内体积计算部，其在上述加工槽内没有上述被加工物的情况下，使用通过上述液位测量部得到的液位，计算能够向上述加工槽贮液的液量的体积；被加工物体积计算部，其根据上述贮液量计算部和上述加工槽内体积计算部计算出的值的差，计算上述被加工物的体积；以及被加工物重量计算部，其使用从上述被加工物密度存储部调用的上述被加工物的上述密度，根据上述被加工物体积计算部计算出的上述被加工物的上述体积，计算上述被加工物的重量。

另外，本发明的放电加工机具有在内部具备配置被加工物的工作台且贮存加工液的加工槽，使上述工作台和电极相对移动来对被加工物进行加工，上述放电加工机的特征在于，具备：用于固定上述被加工物的夹具；夹具密度存储部，其存储上述夹具的密度；液位测量部，其测量上述加工槽的液位；贮液量计算部，其计算将上述夹具安装到上述加工槽，并向上述加工槽贮存加工液直到成为预定液位为止时的贮液量；加工槽内体积计算部，其在上述加工槽内没有上述夹具的情况下，使用通过上述液位测量部得到的液位，计算能够向上述加工槽贮液的液量的体积；夹具体积计算部，其根据上述贮液量计算部和上述加工槽内体积计算部计算出的值的差，计算上述夹具的体积；夹具重量计算部，其使用从上述夹具密度存储部调用的上述夹具的上述密度，根据上述夹具体积计算部计算出的上述夹具的上述体积，计算上述夹具的重量。

另外，本发明的放电加工机具有在内部具备配置被加工物的工作台且贮存加工液的加工槽，使上述工作台和电极相对移动来对被加工物进行加工，上述放电加工机的特征在于，具备：被加工物密度存储部，其存储上述被加工物的密度；夹具密度存储部，其存储用于固定上述被加工物的夹具的密度；液位测量部，其测量上述加工槽的液位；贮液量计算部，其计算将上述夹具安装到上述加工槽，并向上述加工槽贮存加工液直到成为预定液位为止时的贮液量；加工槽内体积计算部，其在上述加工槽内没有上述夹具的情况下，使用通过上述液位测量部得到的液位，计算能够向上述加工槽贮液的液量的体积；夹具体积计算部，其根据上述贮液量计算部和上述加工槽内体积计算部计算出的值的差，计算上述夹具的体积；夹具重量计算部，其使用从上述夹具密度存储部调用的上述夹具的上述密度，根据上述夹具体积计算部计算出的上述夹具的上述体积，计算上述夹具的重量，该放电加工机具有如下的功能：使用上述液位测量部、上述储液时间测量部、上述贮液量计算部、上述加工槽内体积计算部、上述夹具体积计算部计算上述夹具和上述被加工物的合计体积，取得上述合计体积与上述夹具的上述体积的差值，由此计算上述被加工物的体积，使用上述被加工物的上述体积和通过上述被加工物密度存储部调用的上述被加工物的上述密度，计算上述被加工物的重量，对上述夹具的上述重量和上述被加工物的上述重量进行合计，由此计算上述被加工物和上述夹具的合计重量。

上述放电加工机也可以具备：漏液量测定部，其测定从上述加工槽泄漏的液量，取得通过上述贮液量计算部取得的向加工槽的贮液量与通过上述漏液量测定部取得的从加工槽的漏液量的差值，来计算上述加工槽内的液量。

上述液位测量部也可以使用以下的任意一个以上：安装到上述加工槽的液位传感器；使支持上述电极的上电极支持部的Z轴高度与上述液位联动，由此根据上述上电极支持部的Z轴高度计算出的值；在上述上电极支持部安装浮动开关，上述加工液到达上述浮动开关时的液位；以及在上述上电极支持部安装上述浮动开关，根据上述加工液到达上述浮动开关时的上述上电极支持部的Z轴高度计算出的值。

在此，上电极支持部在线放电加工机的情况下是支持线电极的上导轨支持部，在雕模放电加工机的情况下是固定电极的电极支架部。

上述贮液量计算部也可以具备：储液时间测量部，其测量从贮存加工液的贮液槽向上述加工槽的储液时间，对预先测定的向上述加工槽的储液流量和通过上述储液时间测量部计算出的向上述加工槽的上述储液时间进行累计，由此计算向上述加工槽的贮液量。

上述贮液量计算部也可以在从贮存加工液的贮液槽向上述加工槽送液的管路上具备流量计，上述贮液量计算部对从上述流量计取得的流量进行累计，来计算向上述加工槽的贮液量。

上述加工槽内液量计算部使用以下的任意一个以上来计算贮存在上述加工槽内的液量：从安装在上述加工槽的液位传感器取得的液位；从与上述加工槽的液位联动的上电极支持部的Z轴方向位置取得的液位；在上述上电极支持部安装浮动开关，上述加工液到达上述浮动开关时的液位；以及在上述上电极支持部安装上述浮动开关，根据上述加工液到达上述浮动开关时的上述上电极支持部的Z轴高度计算出的液位。在此，上电极支持部在线放电加工机的情况下是支持线电极的上导轨支持部，在雕模放电加工机的情况下是固定电极的电极支架部。

放电加工机也可以具备：间距误差修正量计算部，其根据上述被加工物重量计算部计算出的上述被加工物重量和上述贮液量计算部计算出的上述加工槽内的贮液量，计算间距误差修正量，使上述间距误差修正量反映到从控制装置指令的轴移动量。

放电加工机也可以具备：液量变化计算部，其在向上述加工槽的储液完成后，使用上述液位测量部测量在上述加工槽中贮液的上述贮液量的液位，计算上述液位与上述储液完成时的液位的液位差，使用上述液位差计算上述加工槽内的液量变化。

根据本发明，能够提供一种放电加工机，其具有不使用重量计等测定装置就自动计算出被加工物的重量的功能。

附图说明

根据参照附图的以下的实施例的说明，使本发明的上述以及其他目的和特征变得更加明确。

图1是放电加工机的概要图。

图2是表示被加工物重量的计算处理的流程的图。

图3是表示夹具重量的计算处理的流程的图。

图4是表示被加工物和夹具的总重量的计算处理的流程的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

<被加工物的重量测定方法>

说明本发明的具有自动地计算所加工的被加工物的重量的功能的线放电加工机。具体地，通过执行以下的处理，自动地计算被加工物的重量W₁。

图1是放电加工机的概要图。

使用测量从贮液槽4向加工槽1贮存加工液时的加工槽1的液位的液位测量部，测量加工槽1的液位h₁。具体地，贮存在加工槽1中的液位(加工槽液面9)使用从安装在加工槽1上的液位传感器8取得的数据。代替液位传感器8，还存在以下的方法：使支持电极而移动的Z轴的高度(＝上电极支持部位置、上喷嘴位置等)和加工槽1的液位联动，根据Z轴的高度计算液位的方法，或在上电极支持部安装浮动开关，将加工液达到浮动开关的位置时的液位或Z轴的高度其本身设为液位的方法。在使用使Z轴的高度和加工槽的液位联动而根据Z轴的高度计算液位的方法的情况下，不向加工槽内贮液，而根据Z轴的高度得到液位数据。

接着，通过上述液位测量部测量成为预定的液位为止的向加工槽1的贮液时间。通过储液时间测量部，在向加工槽1的储液开始时和储液结束时向控制部发出信号，取得发出各个信号的时刻的差值，由此测量向加工槽1的储液所需要的时间t。

接着，通过贮液量计算部，计算出安装在加工槽1内的工作台2上的被加工物3的高度，或向加工槽1贮存被加工物3的高度以上的加工液时的向加工槽1的贮液量。预先测定从贮液槽4向加工槽1的储液时的流量Q₁，使用通过储液时间测量部测量出的向加工槽的储液所需要的时间t来计算向加工槽1的贮液量V₁(V₁＝t×Q₁)。也可以在从贮液槽4向加工槽1的储液用的管路中设置流量计6，在控制装置7侧接收流量数据Q₂(t)，累计接收到的流量值来计算向加工槽1的贮液量V₁(V₁＝ΣQ₂(t))。在设置进行向加工槽1的储液的储液用泵5的贮液槽4安装液位计、压力计等液位计算部，根据在贮液槽4中降低的的液位量Δh₂计算贮液槽4的减液量ΔV₂，由此得到向加工槽的贮液量V₁(＝ΔV₂)。

在从用补给液等向加工槽1内供给的加工液存在于加工槽1内的状态开始储液的情况下，预先通过安装在加工槽1上的液位传感器8等测定加工槽的液面高度h₃，如果对根据液面高度h₃计算出的液量V₃进行合计，则即使在加工槽内存在液体的状态开始储液的情况下，也能够计算出加工槽1内的贮液量。

此外，有时在向加工槽1的贮液中，加工液从排水管、加工槽的密封板泄漏，因此也可以设置测定在向加工槽1的贮液中从排水管10、加工槽1的密封板泄漏的合计液量Q₄的漏液量测定部，从计算出的贮液量减去泄漏量而计算出贮液量。

对于排水管10的漏液量Q₂，在排水管出口设置流量计，在控制装置侧接收排水管出口的流量值V₄，累计接收到的流量值V₄，由此计算出排水管10的漏液量Q₂。对于密封板的漏液量Q₃，在密封板的下边设置托盘，在从托盘向贮液槽4流动的流路设置流量计，在控制装置侧接收从托盘向贮液槽4流动的流路的流量值V₅，累计接收到的流量值V₅，由此计算出漏液量Q₃。也可以使从排水管10泄漏的液体和从密封板泄漏的液体合流，根据合流后的流量Q₄(＝Q₂+Q₃)统一测定合流后的漏液量V₆(＝V₄+V₅)。

使控制装置向通过贮液量计算部取得的向加工槽1的贮液量反馈漏液量V₆，由此能够更准确地计算出通过贮液量计算部计算出的向加工槽的贮液量V₁。

还有预先测定每单位时间的漏液量，并将其值存储到控制装置7而使用的方法，但从排水管10、密封板泄漏的液量根据贮存在加工槽1内的液体的液面位置而变化，因此无法使用准确的值进行控制。也可以考虑预先测定与液面位置对应的漏液量，并将其值存储在控制装置7而使用的方法，但从密封板泄漏的液量随着密封板的经年劣化而变化，因此在大多长期间使用的线放电加工机中难以使用。也可以考虑预先测定密封板的经年劣化量，并将其值存储在控制装置7中而使用的方法，但密封板的经年劣化量依存于各个线放电加工机的使用环境，经年劣化量根据使用环境而不同，因此不是有效的方法。

接着，具备：加工槽内体积计算部，其计算能够贮存到卸下被加工物3而在加工槽1内没有任何物体的状态的加工槽1内的液量的体积V₇。对于体积的计算，使用通过液位测量部得到的液位数据h₁。也可以使用通过贮液量计算部取得的向加工槽1贮液时的液位数据、Z轴高度来计算体积。此外，也可以在安装被加工物3之前进行该处理。

接着，具备：加工槽内体积计算部，其计算卸下被加工物3而在加工槽1内没有任何物体的状态下的、能够将加工液贮存到与安装被加工物时相同的高度为止的加工槽内体积V₇。对于体积的计算，使用通过液位测量部得到的液位数据h₁。也可以使用通过贮液量计算部取得的向加工槽1贮液时的液位数据、Z轴高度来计算体积。此外，也可以在安装被加工物3之前进行该处理。

接着，通过被加工物体积计算部计算加工槽1内的被加工物3的体积V₈。取得由加工槽内体积计算部所取得的不设置被加工物3时的加工槽内液量V₇和由贮液量计算部计算出的设置了被加工物3时的贮液量V₁之间的差值(＝V₇-V₁)，由此计算出安装到加工槽1中的被加工物3的体积V₉。

接着，根据被加工物3的体积和被加工物3的密度，计算出被加工物3的重量。对于被加工物3的密度，预先将与被加工物3的材质对应的密度ρ₁存储在控制装置7(被加工物密度存储部)中，在使用设定画面等选择要加工的被加工物3的材质时，同时调用密度ρ₁，由此控制装置7能够识别被加工物3的密度ρ₁。被加工物重量计算部使用所调用的被加工物3的密度ρ₁，根据通过被加工物体积计算部计算出的被加工物体积V₉，计算出被加工物3的重量W₁(＝ρ₁·V₉)。

图2是表示被加工物重量的计算处理的流程的图。以下，依照各步骤进行说明。

[步骤sa01]将被加工物安装到加工槽内。

[步骤sa02]进行被加工物密度的调用。

[步骤sa03]测量向加工槽的储液时间。

[步骤sa04]计算向加工槽的贮液量。

[步骤sa05]计算被加工物体积。

[步骤sa06]计算被加工物重量。

[步骤sa07]计算间距(pithch)误差修正量。

[步骤sa08]计算加工槽的液量变化量。

[步骤sa09]计算间距误差修正量。

[步骤sa10]判断加工槽内液量是否变化，在变化的情况下(是)返回到步骤sa09，在没有变化的情况下(否)，结束处理。

<用于固定被加工物的夹具的重量测定方法>

说明本发明的具有自动地计算固定被加工物的夹具的重量W₂的功能的线放电加工机。具体地，通过执行以下的处理自动地计算夹具的重量。

通过夹具体积计算部计算出加工槽1内的夹具的体积V₁₀。取得由加工槽内液量体积计算部所取得的在加工槽1内没有任何物体的状态下的能够将加工液贮存到与安装了夹具时相同的高度为止的加工槽内体积(＝V₇)和由贮液量计算部计算出的设置了夹具时的贮液量V₁₁之间的差值，由此计算出安装到加工槽1的夹具的体积V₁₀(＝V₇-V₁₁)。

接着，根据夹具的体积和夹具的密度计算出夹具的重量。对于夹具的密度，预先将与夹具的材质对应的密度ρ₂存储在控制装置7(夹具密度存储部)中，使用设定画面等在选择夹具的材质时同时调用密度，由此控制装置7能够识别夹具的密度。

具备计算加工槽1内的夹具重量的夹具重量计算部，从而使用通过夹具密度调用部所调用的夹具密度ρ₂，根据在只安装夹具时通过夹具体积计算部计算出的夹具体积，来计算出夹具的重量W₂(＝ρ₂·V₁₀)。

图3是表示夹具重量的计算处理的流程的图。以下，依照各步骤进行说明。

[步骤sb01]将夹具安装到加工槽内。

[步骤sb02]进行夹具密度的调用。

[步骤sb03]测量向加工槽的储液时间。

[步骤sb04]计算向加工槽的贮液量。

[步骤sb05]计算夹具体积。

[步骤sb06]计算夹具重量。

[步骤sb07]计算间距误差修正量。

[步骤sb08]计算加工槽的液量变化量。

[步骤sb09]计算间距误差修正量。

[步骤sb10]判断加工槽内液量是否变化，在变化的情况下(是)，返回到步骤sb09，在没有变化的情况下(否)，结束处理。

<安装与被加工物不同的材质的夹具时的、被加工物和夹具的总重量测定方法>

说明本发明的具有在安装与被加工物不同的材质的夹具时计算被加工物和夹具的总重量的功能的线放电加工机。具体地，通过执行以下的处理，来计算出被加工物和夹具的总重量。

使用液位测量部、储液时间测量部、贮液量计算部、加工槽内体积计算部、夹具体积计算部、夹具重量计算部，计算只安装了夹具时的、夹具的体积V₁₀和重量W₂。

接着，在将被加工物3安装到夹具的状态下，使用液位测量部、储液时间测量部、贮液量计算部、加工槽内体积计算部、被加工物体积计算部或夹具体积计算部，来计算出夹具和被加工物的总体积V₁₂(＝V₈+V₁₀)。

接着，通过取得所计算出的夹具和被加工物3的总体积V₁₂和夹具的体积V₁₀的差值，来计算出被加工物的体积V₈。

接着，使用所计算出的被加工物的体积、通过被加工物密度调用部所调用的被加工物的密度ρ₁，从被加工物重量计算部计算出被加工物的重量W₁(＝ρ₁·V₈)。

接着，对所计算出的夹具的重量W₂和被加工物的重量W₁进行合计，计算处被加工物3和夹具的总重量W₃(W₃＝W₁+W₂)。

在被加工物3和夹具的材质相同的情况下，使用计算被加工物3的重量的单元，或计算夹具的重量的单元，测定被加工物3和夹具的总重量。

通过使用上述方法，计算出被加工物3的材质与夹具不同时的被加工物3和夹具的总重量。

图4是表示被加工物和夹具的总重量的计算处理的流程的图。以下，依照各步骤进行说明。

[步骤sc01]将夹具安装到加工槽内。

[步骤sc02]进行夹具密度的调用。

[步骤sc03]测量向加工槽的储液时间。

[步骤sc04]计算向加工槽的贮液量。

[步骤sc05]计算夹具体积。

[步骤sc06]计算夹具重量。

[步骤sc07]将被加工物安装到加工槽内。

[步骤sc08]测量向加工槽的储液时间。

[步骤sc09]计算向加工槽的贮液量。

[步骤sc10]计算夹具和被加工物的总体积。

[步骤sc11]计算被加工物体积。

[步骤sc12]计算被加工物重量。

[步骤sc13]计算被加工物和夹具的总重量。

[步骤sc14]计算间距误差修正量。

[步骤sc15]计算加工槽的液量变化量。

[步骤sc16]计算间距误差修正量。

[步骤sc17]判断加工槽内液量是否变化，在变化的情况下(是)，返回到步骤sc16，在没有变化的情况下(否)，结束处理。

<计算间距误差修正量>

具备间距误差修正量计算部，从而使用通过被加工物重量计算部计算出的被加工物重量、对通过贮液量计算部计算出的加工槽1内的贮液量加上通过液量变化计算部计算出的变化液量而得的加工槽1内的贮液量，计算间距误差修正量，并使其反映到控制装置7侧的轴移动量。

在将被加工物3安装到夹具的情况下，使用上述方法计算出被加工物3和夹具的总重量，更准确地计算出将被加工物安装到夹具时的间距误差修正量。对于间距误差修正量，在求出预先计算载置在加工槽1内的物体的重量和修正量的关系而得的值或它们的关系的基础上，决定修正量。

具备在向加工槽1的储液完成后计算在加工槽1内变化的贮液量的液量变化计算部。使用循环泵11始终向加工槽1内流动固定量的补给液，通过使用排水管10将加工槽1的液位控制为固定，但加工槽1内的液量也会从基准量稍微变动。使用液量变化计算部计算加工槽1内的液量。如果加工槽1内的液量变化，则随着它们加工槽1内的重量也变化，间距误差的修正量也变化。使计算出的变化液量反映到间距误差修正量，由此更准确地计算出间距误差修正量。

如上述那样，通过本发明，能够自动地计算出设置在加工槽内的被加工物重量和夹具重量。尤其对测定作业花费工时、重量大的被加工物、重量大的夹具有效。

只向加工槽贮液就能够自动地计算出设置在加工槽内的被加工物重量，因此在每次更换被加工物时，不需要事先测量被加工物的重量，对生产性的提高起作用。

自动地测定被加工物、夹具的重量并输入到控制装置侧，由此能够防止重量的测定/输入错误，因此能够防止间距误差量的修正错误。通过计算出加工槽内的液量变化，能够更准确地进行间距误差修正。

以上方法不只能够应用于线放电加工机，还能够应用于雕模放电加工机等其他放电加工机。