本發(fā)明涉及線放電加工機(jī)，特別涉及能夠不變更工件的姿勢而進(jìn)行自由度高的加工的線放電加工機(jī)。

背景技術(shù)：

作為放電加工之一的線放電加工通過使具有導(dǎo)電性的電極絲與被加工物(以下，稱為工件)之間產(chǎn)生放電現(xiàn)象來使被加工物的一部分熔融飛散，從而將被加工物加工成輪廓形狀。進(jìn)行線放電加工的機(jī)械稱為線放電加工機(jī)，其具備支撐被加工物和電極絲的機(jī)構(gòu)部和連續(xù)供給隨著放電現(xiàn)象而消耗的電極絲的構(gòu)造，而且通過數(shù)控裝置等控制裝置，控制電極絲與被加工物的相對位置。

在線放電加工機(jī)使用的電極絲通常以集中形態(tài)纏繞于圓筒形的線軸，且通過線放電加工機(jī)所具備的連續(xù)地供給電極絲的構(gòu)造而從線軸引出。線放電加工機(jī)具有作為準(zhǔn)確地支撐電極絲的位置的構(gòu)造的導(dǎo)向件，且具有通過控制裝置對電極絲控制張力的機(jī)構(gòu)及功能。另外，具有通過控制裝置對在電極絲與被加工物之間發(fā)生的放電的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視及控制的功能。而且，對控制裝置指示任意的移動(dòng)指令，并根據(jù)該移動(dòng)指令，控制裝置對線放電加工機(jī)進(jìn)行控制，從而能夠通過電極絲對被加工物加工輪廓形狀。在線放電加工機(jī)中，能夠進(jìn)行使電極絲和被加工物在平面上相對移動(dòng)而加工輪廓形狀的二維加工、如日本特開2007-083372號(hào)公報(bào)等所公開地、使線傾斜而進(jìn)行的2.5維加工(錐形加工、上下異形加工等)。

線放電加工機(jī)是利用由支撐于一對導(dǎo)向件間的電極絲進(jìn)行的輪廓加工的加工機(jī)，在加工超過二維加工或2.5維加工的多面體的形狀的情況下，需要暫時(shí)中斷線放電加工以改變固定工件的姿勢，從而存在耗費(fèi)作業(yè)者工時(shí)的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種線放電加工機(jī)，其能夠不變更工件的姿勢而進(jìn)行超過二維加工或2.5維加工的自由度高的加工。

本發(fā)明的線放電加工機(jī)使電極絲和被加工物相對移動(dòng)而對上述被加工物進(jìn)行放電加工，其特征在于，具有：線張緊裝置，其具備張緊上述電極絲的線張緊機(jī)構(gòu)，并對上述線張緊機(jī)構(gòu)的位置及姿勢進(jìn)行控制；控制裝置，其控制上述線放電加工機(jī)；以及傳輸單元，其將移動(dòng)上述線張緊機(jī)構(gòu)時(shí)的坐標(biāo)位置從上述線張緊裝置向上述控制裝置傳輸，上述控制裝置以由該傳輸單元所傳輸?shù)纳鲜鲎鴺?biāo)位置為基準(zhǔn)來使上述線放電加工機(jī)的各軸的位置與上述線張緊機(jī)構(gòu)的移動(dòng)同步。

上述線張緊裝置也可以包括：在手前端具備上述線張緊機(jī)構(gòu)的多關(guān)節(jié)機(jī)器人；以及控制該多關(guān)節(jié)機(jī)器人的機(jī)器人控制器。

對于在上述線放電加工機(jī)張緊的上述電極絲，也可以通過對上述線張緊機(jī)構(gòu)的位置及姿勢進(jìn)行控制而在上述線張緊機(jī)構(gòu)張緊上述電極絲。

對于上述線張緊機(jī)構(gòu)，也可以通過對上述線放電加工機(jī)的各軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制來使上述電極絲移動(dòng)，從而在上述線張緊機(jī)構(gòu)張緊上述電極絲。

上述線張緊機(jī)構(gòu)也可以設(shè)置成相對于上述線張緊裝置裝卸自如。

根據(jù)本發(fā)明，通過改變機(jī)器人的姿勢，能夠自由地變更線的角度，因此，能夠在加工中不變更工件的姿勢而進(jìn)行超過二維加工或2.5維加工的自由度高的加工。另外，能夠省略改變工件的朝向的作業(yè)，因此能夠提高加工的循環(huán)時(shí)間，另外，能夠減輕作業(yè)者的勞動(dòng)。

附圖說明

根據(jù)參照附圖對以下的實(shí)施例的說明，本發(fā)明的上述及其它目的及特征將變得清楚。這些圖中：

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的具備機(jī)器人的線放電加工機(jī)的主要部分結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式的線張緊機(jī)構(gòu)的主要部分結(jié)構(gòu)圖。

圖3是說明電極絲相對于本發(fā)明的實(shí)施方式的線張緊機(jī)構(gòu)的張緊方法的圖。

圖4是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的線放電加工機(jī)的加工時(shí)的狀態(tài)的圖。

圖5是說明通過本發(fā)明的實(shí)施方式的線放電加工機(jī)能夠加工的工件的位置的圖。

圖6是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的電極絲的角度的極限的圖。

圖7是對本發(fā)明的實(shí)施方式的機(jī)器人與線張緊機(jī)構(gòu)的連結(jié)構(gòu)造進(jìn)行說明的圖。

具體實(shí)施方式

以下，對本發(fā)明的實(shí)施方式和附圖一同進(jìn)行說明。

如上所述，現(xiàn)有的問題點(diǎn)在于，僅通過挪動(dòng)一對導(dǎo)向件間與被加工物的相對位置、及一對即兩個(gè)導(dǎo)向件的相對位置的控制不能通過線放電加工進(jìn)行超過二維加工或2.5維加工的形狀的加工，雖然變更電極絲和工件的姿勢，但是只是在線放電加工的途中變更工件的固定方法。

因此，在本發(fā)明中，在多關(guān)節(jié)機(jī)器人(以下，稱為機(jī)器人)的前端具有能夠張緊電極絲的構(gòu)造，通過機(jī)器人的動(dòng)作改變電極絲的姿勢，從而能夠在線放電加工中不變更工件的固定方法而進(jìn)行超過二維加工或2.5維加工的形狀的線放電加工。

圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的具備機(jī)器人的線放電加工機(jī)的主要部分結(jié)構(gòu)圖。線放電加工機(jī)1是通過電極絲2進(jìn)行對工件11的放電加工的數(shù)控車床，其通過數(shù)控裝置3及伺服電機(jī)4控制電極絲2與工件放置臺(tái)5的相對的位置。此外，在圖1中只圖示了一個(gè)伺服電機(jī)，但是，實(shí)際上，在每個(gè)線放電加工機(jī)1具備的軸上均設(shè)有伺服電機(jī)等驅(qū)動(dòng)部。另外，在圖中，省略了用于線放電加工的加工液及貯存該加工液的加工槽的記載。

在線放電加工機(jī)1安裝有通過機(jī)器人控制器7控制的機(jī)器人6。機(jī)器人控制器7和數(shù)控裝置3通過有線或無線的傳輸單元21連接而共享相互控制的對象的信息，從而，線放電加工機(jī)1的數(shù)控裝置3逐步識(shí)別機(jī)器人6的位置及姿勢，另外，機(jī)器人控制器7依次識(shí)別電極絲2及工件放置臺(tái)5的位置，進(jìn)而根據(jù)分別識(shí)別到的內(nèi)容而進(jìn)行同步控制。例如，在機(jī)器人控制器7使機(jī)器人6的姿勢發(fā)生變化的情況下，將與機(jī)器人6的各部的坐標(biāo)位置及姿勢相關(guān)的信息通過有線或無線向數(shù)控裝置3傳輸，數(shù)控裝置3以傳輸?shù)降呐c機(jī)器人6的各部的坐標(biāo)位置及姿勢相關(guān)的信息為基準(zhǔn)使線放電加工機(jī)1的各軸的位置同步而進(jìn)行控制。

機(jī)器人6通過機(jī)器人控制器7控制姿勢、動(dòng)作，且在機(jī)器人6的手部前端部分安裝有線張緊機(jī)構(gòu)8。對于安裝于機(jī)器人6的手部前端部分的線張緊機(jī)構(gòu)8與電極絲2的相對位置，預(yù)先在線放電加工機(jī)1的數(shù)控裝置3和伺服電機(jī)4將工件放置臺(tái)5處于控制上的原點(diǎn)(機(jī)械原點(diǎn))的位置時(shí)，通過手動(dòng)操作機(jī)器人6，使線張緊機(jī)構(gòu)8定位于在上導(dǎo)向件部9和下導(dǎo)向件部10之間張緊的電極絲2的附近或使之接觸，并使數(shù)控裝置3及機(jī)器人控制器7存儲(chǔ)當(dāng)前位置，從而進(jìn)行共享。

圖2是安裝于機(jī)器人6的手部前端部分的線張緊機(jī)構(gòu)8的主要部分結(jié)構(gòu)圖。線張緊機(jī)構(gòu)8由多個(gè)旋轉(zhuǎn)的滑輪12、引導(dǎo)電極絲2的支撐導(dǎo)向件13形成?；?2、支撐導(dǎo)向件13的碰觸電極絲2的部分使用了不流通電流的材質(zhì)。在本實(shí)施方式的線張緊機(jī)構(gòu)8中，如圖2所示，支撐導(dǎo)向件13為形成L字型的構(gòu)造且形成有用于從圖中箭頭A的方向掛電極絲2的槽，但是，只要能夠支撐為在張緊時(shí)電極絲2不脫離，支撐導(dǎo)向件13的構(gòu)造就可以形成任意的構(gòu)造。

而且，如圖3所示，機(jī)器人6及機(jī)器人控制器7在通過使機(jī)器人6變化姿勢而將電極絲2掛至線張緊機(jī)構(gòu)8的滑輪12后(圖3(i))，進(jìn)一步通過機(jī)器人6的姿勢變化將電極絲2掛至支撐導(dǎo)向件13(圖3(ii))，從而將在線放電加工機(jī)1張緊的電極絲2在線張緊機(jī)構(gòu)8張緊，并使其向由程序指示的加工位置移動(dòng)。此外，相對于線張緊機(jī)構(gòu)8張緊電極絲2的動(dòng)作并非僅有機(jī)器人6的姿勢變化的方法，也可以通過控制線放電加工機(jī)1的各軸以驅(qū)動(dòng)上導(dǎo)向件部9及下導(dǎo)向件部10的位置，從而使電極絲2移動(dòng)來相對于線張緊機(jī)構(gòu)8張緊，另外，也可以使機(jī)器人6的姿勢變化和電極絲2的移動(dòng)同步來進(jìn)行張緊。

線放電加工機(jī)1的數(shù)控裝置3與機(jī)器人6的機(jī)器人控制器7連接而相互共享信息，因此，數(shù)控裝置3在識(shí)別機(jī)器人6的姿勢的同時(shí)，識(shí)別機(jī)器人6的手部前端部分的線張緊機(jī)構(gòu)8的位置和姿勢。

另外，線放電加工機(jī)1的數(shù)控裝置3與機(jī)器人6的手部前端部分的線張緊機(jī)構(gòu)8的位置和姿勢同步后，對支撐線放電加工機(jī)1的電極絲2的上導(dǎo)向件部9及下導(dǎo)向件部10的位置進(jìn)行調(diào)整。

圖4是表示在安裝于機(jī)器人6的線張緊機(jī)構(gòu)8張緊電極絲2后向工件11的加工位置移動(dòng)了的狀態(tài)的圖。支撐線放電加工機(jī)1的電極絲2的上導(dǎo)向件部9及下導(dǎo)向件部10的位置根據(jù)與工件11的形狀、固定方法以及對工件11加工的形狀所對應(yīng)的程序而固定或可變，根據(jù)上導(dǎo)向件部9及下導(dǎo)向件部10的位置，使機(jī)器人6的姿勢變化，從而相對于手部前端部分的線張緊機(jī)構(gòu)8維持將電極絲2張緊的姿勢。

線放電加工機(jī)1的數(shù)控裝置3具有與機(jī)器人6及手部前端部分的線張緊機(jī)構(gòu)8的位置、姿勢相關(guān)的信息，操作者能夠任意地在顯示器上確認(rèn)與加工的形狀相對應(yīng)的機(jī)器人6及手部前端部分的線張緊機(jī)構(gòu)8的動(dòng)作及動(dòng)作軌跡。

例如圖5所示，通過具備這種結(jié)構(gòu)，在相對于工件而加工加工部位a和加工部位b時(shí)，在現(xiàn)有技術(shù)中，需要在加工加工部位a后、加工加工部位b前變更工件的朝向，與之相對，在本發(fā)明中，在加工部位a加工后改變機(jī)器人6的姿勢，從而能夠進(jìn)行加工部位b的加工，從而能夠省略工件的朝向的變更，因此，能夠省略改變工件的朝向的作業(yè)，因?yàn)槟軌蜻@樣地省略工件的朝向的變更，所以，能夠防止在變更工件的朝向時(shí)發(fā)生的工件的錯(cuò)位。

另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，通過挪動(dòng)上導(dǎo)向件部9與下導(dǎo)向件部10的相對位置進(jìn)行來使電極絲2從垂直狀態(tài)傾斜而進(jìn)行線放電加工的錐形加工。通常，電極絲的導(dǎo)向件形成在中心開設(shè)有供電極絲通過的孔的研缽狀，且形成電極絲在導(dǎo)向件表面滑動(dòng)的構(gòu)造，在由于上導(dǎo)向件部9與下導(dǎo)向件部10的相對位置的位移而電極絲的角度變成超過45度的角度的情況下，因?yàn)閷χ坞姌O絲2的部分施加負(fù)載，所以存在電極絲2斷線的問題。因此，在現(xiàn)狀中，極限為從垂直位置起45度。

但是，在本實(shí)施方式中，通過機(jī)器人6的姿勢變化，利用線張緊機(jī)構(gòu)8，能夠進(jìn)行使用了滑輪等旋轉(zhuǎn)體的支撐，所以，即使從垂直位置變成超過45度的角度，向電極絲2的負(fù)載也難以變大，因此，相比目前，能夠進(jìn)行大的角度的錐形加工。例如，如圖6所示，能夠在將現(xiàn)有技術(shù)的電極絲2的極限角度設(shè)為T1(圖6(i))且將本實(shí)施方式的電極絲2的極限角度設(shè)為T2(圖6(ii))時(shí)，使T2形成為比T1大的角度。

此外，安裝于機(jī)器人6的手部前端部的線張緊機(jī)構(gòu)8具有通過機(jī)器人6的動(dòng)作或作業(yè)者的手動(dòng)能夠與機(jī)器人6結(jié)合及分離的、與鐵軌的連結(jié)器相同的構(gòu)造。

圖7是表示機(jī)器人6與線張緊機(jī)構(gòu)8的連結(jié)構(gòu)造的一例的圖。在本實(shí)施方式的結(jié)合機(jī)器人6的手部前端部和線張緊機(jī)構(gòu)8的部分分別具備連結(jié)構(gòu)造14，且形成為將導(dǎo)向件(公)15插入導(dǎo)向件(母)16的構(gòu)造。

另外，旋轉(zhuǎn)鎖17通過復(fù)位彈簧18相對于連結(jié)構(gòu)造14保持圖7右上所示的狀態(tài)，當(dāng)將導(dǎo)向件(公)15插入導(dǎo)向件(母)16時(shí)，以及向連結(jié)構(gòu)造14的外側(cè)方向拽釋放桿19時(shí)，根據(jù)所施加的力，旋轉(zhuǎn)鎖17以沿圓周方向旋轉(zhuǎn)的方式裝配于在連結(jié)構(gòu)造14內(nèi)所設(shè)置的圓筒槽。

在對機(jī)器人6的手部前端部和線張緊機(jī)構(gòu)8分別具備的連結(jié)構(gòu)造14進(jìn)行結(jié)合的情況下，如圖7(i)的＜1＞所示，以各導(dǎo)向件(公)15插入導(dǎo)向件(母)16的方式接近，且當(dāng)這樣地插入時(shí)，如圖7(i)的＜2＞所示，旋轉(zhuǎn)鎖17以被導(dǎo)向件(公)15按壓的方式沿圓周方向旋轉(zhuǎn)，從而能夠?qū)?dǎo)向件(公)15插入至導(dǎo)向件(母)16的內(nèi)部，進(jìn)一步地，當(dāng)結(jié)合部分緊密接觸時(shí)，如圖7(i)的＜3＞所示，旋轉(zhuǎn)鎖17通過復(fù)位彈簧18而返回初始的位置，因此，結(jié)合部分形成不分離的狀態(tài)。

另一方面，在對連結(jié)構(gòu)造14進(jìn)行分離的情況下，如圖7(ii)的＜1＞所示，在作業(yè)者手動(dòng)分離的情況下通過手動(dòng)，在數(shù)控裝置3或機(jī)器人控制器7的指令的情況下通過氣缸20等對釋放桿19進(jìn)行操作，從而旋轉(zhuǎn)鎖17沿圓周方向旋轉(zhuǎn)，如圖7(ii)的＜2＞所示，能夠?qū)⒔Y(jié)合部分分離，如圖7(ii)的＜3＞所示，當(dāng)結(jié)合部分完全分離時(shí)，旋轉(zhuǎn)鎖17通過復(fù)位彈簧18而返回初始位置。

以上對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不僅限于上述的實(shí)施方式的例子，能夠通過添加適當(dāng)?shù)淖兏愿鞣N方式實(shí)施。

例如，在上述的實(shí)施方式中示出了將線張緊機(jī)構(gòu)8與多關(guān)節(jié)機(jī)器人6連結(jié)來進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu)，但不限于此，只要是能夠以將線張緊機(jī)構(gòu)8變化成預(yù)定的姿勢的方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的結(jié)構(gòu)，就可以任意使用。

另外，在上述中以コ字型的線張緊機(jī)構(gòu)8進(jìn)行了說明，但是，也可以例如在前端設(shè)置滑輪等具備支撐電極絲2的結(jié)構(gòu)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)部，將這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)部與上導(dǎo)向件部9、下導(dǎo)向件部10同步來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，從而張緊電極絲2。

以上，雖然對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是，本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式的例子，通過添加適當(dāng)?shù)淖兏軌蛞云渌绞綄?shí)施。