太阳城集团

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具有加工液的温度控制功能的线放电加工机.pdf

摘要
申请专利号:

CN201310051148.3

申请日:

2013.02.16

公开号:

CN103240469B

公开日:

2015.01.07

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B23H 7/02申请日:20130216|||公开
IPC分类号: B23H7/02; B23H11/00 主分类号: B23H7/02
申请人: 发那科株式会社
发明人: 古川博之
地址: 日本山梨县
优先权: 2012.02.13 JP 2012-028626
专利代理机构: 北京银龙知识产权代理有限公司 11243 代理人: 许静;郭凤麟
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201310051148.3

授权太阳城集团号:

太阳城集团103240469B||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2015.01.07|||2014.01.29|||2013.08.14

法律状态类型:

太阳城集团授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团本发明提供具有加工液的温度控制功能的线放电加工机。在线性地预测加工液的温度上升的情况下,从时刻(t5b)开始加工液的升温,使得在有人的操作开始时刻(t2)该加工液的温度上升到加工液控制温度(T2)。然后,在一定太阳城集团后的时刻(t8)的温度上升比预测大的情况下,从该时刻(t8)到其后的时刻(t9)的期间中,停止升温。然后,从时刻(t9)再次开始升温。由此,没有浪费的电力消耗,使加工液达到加工液控制温度(T2)。

权利要求书

权利要求书
1.   一种具有加工液的温度控制功能的电火花线切割机,其使加工液在加工液罐和加工槽之间循环,向浸渍在贮存于该加工槽中的加工液中的被加工物与线电极之间的加工间隙施加电压而引起放电,同时使上述线电极与上述被加工物的相对位置变化,将上述被加工物加工成希望的形状,该电火花线切割机的特征在于,具备:
设定上述电火花线切割机的操作开始时刻的操作开始时刻设定部;
设定在上述操作开始时刻的上述加工液的控制温度的加工液温度设定部;
测定上述加工液的温度的加工液温度测定部;
测定上述电火花线切割机的周围温度的周围温度测定部;
温度调节太阳城集团计算部,其基于进行温度调节时所需要的热量、损失热量以及进行上述温度调节的温度调节机的容量,计算出上述温度调节所需要的温度调节太阳城集团,其中,根据上述测定的加工液温度和周围温度来进行上述温度调节直到在上述加工液罐中贮存有最大量的加工液时的上述加工液的温度成为上述控制温度为止;
第一剩余太阳城集团计算部,其计算从上述温度调节太阳城集团计算部计算出温度调节太阳城集团的时刻到由上述操作开始时刻设定部设定的操作开始时刻为止的第一剩余太阳城集团;
温度调节控制开始部,其在上述温度调节太阳城集团计算部计算出的温度调节太阳城集团与上述第一剩余太阳城集团一致、或超过上述第一剩余太阳城集团时,通过上述温度调节机开始进行温度调节;
温度调节太阳城集团再计算部,其测定从上述温度调节控制开始部的温度调节开始经过预定太阳城集团后的加工液的温度,求出加工液温度的变化率,根据该求出的加工液温度的变化率,再计算出到达到上述控制温度为止所需要的太阳城集团;
第二剩余太阳城集团计算部,其计算从上述温度调节太阳城集团再计算部计算出再计算温度调节太阳城集团的时刻到上述操作开始时刻为止的第二剩余太阳城集团;以及
温度调节待机部,其在上述再计算温度调节太阳城集团比上述第二剩余太阳城集团短的情况下,在使温度调节待机该第二剩余太阳城集团与该再计算温度调节太阳城集团之间的差分后,设定再开始温度调节的时刻,
上述电火花线切割机在上述再计算温度调节太阳城集团比上述第二剩余太阳城集团短的情况下,在通过上述温度调节待机部设定的时刻后,再开始加工液的温度调节控制,在上述再计算温度调节太阳城集团不比上述第二剩余太阳城集团短的情况下,继续进行加工液的温度调节控制。

2.   一种具有加工液的温度控制功能的电火花线切割机,其使加工液在加工液罐和加工槽之间循环,向浸渍在贮存于该加工槽中的加工液中的被加工物与线电极之间的加工间隙施加电压而引起放电,同时使上述线电极与上述被加工物的相对位置变化,将上述被加工物加工成希望的形状,该电火花线切割机的特征在于,具备:
设定上述电火花线切割机的操作开始时刻的操作开始时刻设定部;
设定在上述操作开始时刻的上述加工液的控制温度的加工液温度设定部;
表存储部,其将进行温度调节直到在上述加工液罐中贮存有最大量的加工液时的上述加工液的温度成为上述控制温度为止所需要的太阳城集团做成表来存储;
测定上述加工液的温度的加工液温度测定部;
温度调节太阳城集团计算部,其根据上述测定的加工液温度和上述表,计算温度调节所需要的温度调节太阳城集团;
第一剩余太阳城集团计算部,其计算从上述温度调节太阳城集团计算部计算出温度调节太阳城集团的时刻到上述操作开始时刻为止的第一剩余太阳城集团;
温度调节控制开始部,其在上述温度调节太阳城集团与上述第一剩余太阳城集团一致、或超过上述第一剩余太阳城集团时,开始进行温度调节;
温度调节太阳城集团再计算部,其测定从上述温度调节控制开始部的温度调节开始经过预定太阳城集团后的加工液的温度,求出温度的变化率,根据该求出的温度的变化率,再计算出到达到上述控制温度为止所需要的太阳城集团;
第二剩余太阳城集团计算部,其计算从上述温度调节太阳城集团再计算部计算出再计算温度调节太阳城集团的时刻到上述操作开始时刻为止的第二剩余太阳城集团;以及
温度调节待机部,其在上述再计算温度调节太阳城集团比上述第二剩余太阳城集团短的情况下,在使温度调节待机该第二剩余太阳城集团与该再计算温度调节太阳城集团之间的差分后,设定再开始温度调节的时刻,
上述电火花线切割机在上述再计算温度调节太阳城集团比上述第二剩余太阳城集团短的情况下,在通过上述温度调节待机部设定的时刻后,再开始加工液的温度调节控制,在上述再计算温度调节太阳城集团不比上述第二剩余太阳城集团短的情况下,继续进行加工液的温度调节控制。

说明书

说明书具有加工液的温度控制功能的电火花线切割机
技术领域
本发明涉及一种电火花线切割机的加工液的温度控制。
背景技术
在电火花线切割机中,向线电极和被加工物之间的加工间隙施加电压而引起放电,同时改变线电极和被加工物的相对位置,将被加工物加工为希望的形状。一般对于被加工物的加工结果,要求尺寸精度、垂直度或角度的精度。为了得到希望的加工结果,重要的是控制加工液的温度。
作为加工液的温度控制是重要的理由,根据被加工物的材料、被加工物的厚度等,对电火花线切割机要求的加工精度有各种各样,但在高精度时,有时需要数微米的精度。因此,在由于加工液的温度变化而被加工物发生变形的情况下,有时加工精度恶化,尺寸误差无法收敛到容许值内。
电火花线切割机的加工液的温度变化在通常运转时,主要是因伴随着放电加工而产生的热造成的加工液的温度变化(温度上升)。在该情况下,以将加工液的温度维持为恒定为目的,公知太阳城集团加工液冷却装置的日本特开平2‑124228号公报那样的技术。这是用于抑制因加工时产生的热造成的加工液的温度的上升的技术。与日本特开平2‑124228号公报的技术相反,对于需要加工液的温度上升的情况,公知日本特开昭61‑293723号公报所揭示的技术。但是,日本特开平2‑124228号公报、日本特开昭61‑293723号公报所揭示的现有技术是太阳城集团电火花线切割机进行通常运转时的加工液的温度控制的技术。
在此,考虑在使电火花线切割机运转后,使电火花线切割机休止预定太阳城集团,再开始运转的情况。假设在机械的休止中无人,不进行有人的机械操作(以下称为操作)。另外,假设在休止中停止加工液的温度调节装置,并且以维持机械的最小电力动作。
图5是机械的周围温度比通常运转状态的加工液的控制目标温度(以下称为“加工液控制温度”)低的情况的例子,在机械的休止状态下,加工液的温度接近周围温度,在操作开始后,进行温度调节使得成为加工液控制温度。如图5那样,将机械的状态分类为3种。
stA:表示通常运转状态,是加工液温度维持为加工液控制温度的状态。
stB:表示休止状态,休止状态是停止了加工液的温度控制的状态。
stC:表示再开始准备状态,再开始准备状态是从休止状态恢复,通过加工液循环泵再开始加工液的温度控制的状态。
stD:表示通常运转状态,是加工液的温度为加工液控制温度,恢复到通常运转状态的状态(其中,stA和stD是相同的状态)。
另外,T1:机械运转再开始时加工液温度。
T2:加工液控制温度。
t1:机械休止时刻。
t2:机械再开始准备开始时刻。
t3:加工液控制温度达到时刻。
在stC的再开始准备状态中,在加工液达到加工液控制温度T2前开始被加工物的加工的情况下,加工开始时和加工结束时的加工液温度不同。随着加工液的温度变化,被加工物变形,加工结果的尺寸误差变大。因此,为了避免在再开始准备状态(stC)下开始加工的情况下的加工结果的尺寸误差不收敛为容许值内的情况,可以在加工液的温度达到加工液控制温度后再开始加工。
在如图5那样使加工液从加工液的温度比加工液控制温度低的状态开始升温的情况下,例如有使用加工液循环用泵来使其升温的方法。但是,这会由于加工液循环用泵动作时的发热造成的升温而产生副作用,因此效率不高。如果只以加工液的升温为目的,则可以如日本特开昭61‑293723号公报所揭示的那样,使用加热器那样的加温装置在短太阳城集团内使加工液达到控制温度。
在表示其概要图的图6中,通过使用加温装置能够使再开始准备状态(stC)的太阳城集团从t3‑t2缩短到t4‑t2。
在此,如果说明在图6中使用的附图标记。
StC2:再开始准备状态(有加温装置)
t4:加工液控制温度达到时刻(有加温装置)。
另外,上述再开始准备状态是从休止状态恢复,通过加温装置和加工液循环用泵再开始加工液的温度控制的状态。
另外,在除此以外的附图标记中,与图5的附图标记共用的标记,应用图5中的说明。
但是,即使在使用加温装置的情况下,加工液的升温也由于再开始准备开始操作而开始。因此,存在以下的问题,即在操作开始后,为了升温到加工液控制温度,存在一定的再开始准备太阳城集团,即使在该期间进行加工,也无法得到高精度的加工结果。
为了解决这样的问题,通过日本特开昭61‑297033号公报公知了以下的技术,即,使用计时器功能在开始操作之前进行加工液的温度控制。图7是说明日本特开昭61‑297033号公报所揭示的加工液的温度控制技术的概要图,对使用计时器功能的情况和不使用的情况进行比较。
在此,如果说明在图7中使用的附图标记,则为如下所示。
stC2:再开始准备状态(无计时器功能)
stC3:再开始准备状态(有计时器功能)
t5a:再开始准备开始时刻(有计时器功能)
t6:控制温度达到时刻(有计时器功能)
t2:再开始准备开始时刻(无计时器功能)
t4:控制温度达到时刻(无计时器功能)。
另外,上述的再开始准备开始时刻(无计时器功能)是有人的操作开始时刻。
另外,在除此以外的附图标记中,与图5的附图标记共用的,应用图5中的说明。
说明图7所示的加工液的温度控制。假设在时刻t2开始操作。在具有计时器功能的机械在时刻t5再开始加工液的温度控制的情况下,在时刻t6达到加工液控制温度T2。时刻t6是在操作开始之前,因此在该情况下能够在操作开始后马上开始加工。另一方面,在没有计时器功能的机械中在时刻t2开始加温的情况下,到达到加工液控制温度T4为止无法进行加工。
这样,在具有计时器功能的情况下,能够在操作开始后没有迟滞地开始加工。但是,在该技术中,需要由操作者设定计时器功能的时刻。在该情况下,存在以下的问题,即难以掌握在机械休止中加工液的温度会有怎样程度的变化,该温度变化会与目标温度有怎样程度的背离,变化到目标温度为止需要多少太阳城集团。
图8是说明改变使计时器功能有效的定时而进行的加工液的温度控制的现有技术的图。在此,假设在时刻t2开始操作。另外,设使计时器功能有效的定时为时刻t5a、时刻t5b、时刻t5c。在时刻t5a开始再开始准备的情况下,在操作开始前达到控制温度,但在到时刻t2为止的期间,为了加工液循环用泵动作而使用的电力被浪费(太阳城集团D2的期间)。在时刻t5b开始再开始准备的情况下,在时刻t2达到加工液控制温度。时刻t2是开始操作的时刻,因此在该情况下,加温装置、加工液循环用泵不浪费地动作。在时刻t5c开始再开始准备的情况下,到开始操作为止无法达到加工液控制温度,到达到加工液控制温度的时刻t7为止(太阳城集团D3的期间)无法进行加工。在日本特开昭61‑297033号公报的技术中,由于任意地设定计时器的时刻,所以不清楚所设定的时刻相当于图8的t5a、t5b、t5c的哪个太阳城集团。另外,无法事前预测机械休止中的加工液的温度变化而正确地设定计时器时刻。
日本特开2010‑105101号公报揭示了用于解决该问题的技术。在该技术中,记载了具有测定机械的构成部位或其周围的温度的温度测量单元,在程序开始时刻之前进行使加工液循环的惯性循环的情况下,使用通过测量单元测定的测量温度与对加工液预先设定的温度之间的差分来预测惯性循环所需要的太阳城集团,在到程序开始时刻为止在预测的太阳城集团中进行惯性循环。
但是,在该日本特开2010‑105101号公报所揭示的技术中,没有考虑到加工液量。根据加工液量的不同,加工液的温度变化所需要的太阳城集团不同。另外,在实际使用电火花线切割机的现场,即使假设在设置机械时使加工液量为最大容量,由于加工液的蒸发等,加工液的量也不固定,难以认为实际使用的全部的电火花线切割机的加工液量都相同。因此,存在无法只根据日本特开2010‑105101号公报所揭示的技术的表而在适当的太阳城集团使计时器功能动作的问题。
此外,在该日本特开2010‑105101号公报所揭示的技术中,在开始加工液的温度控制后,保持原样地继续进行温度控制。由于如上述那样没有加工液量的太阳城集团,所以也无法考虑比预测的太阳城集团早地达到控制目标温度的情况。在比预定时刻早地达到的情况下,存在到运转开始时刻为止在加工液循环等中消耗不需要的电力。
上述说明是针对休止中的加工液温度比控制温度低的情况,但对于休止中的加工液温度比控制温度高的情况也一样。
发明内容
因此,本发明的目的在于:提供一种电火花线切割机,其具有以下的加工液温度控制功能,即在电火花线切割机的休止后,通过表或计算求出加工液的温度控制所需要的太阳城集团,在操作开始前以最优的定时自动地使计时器功能有效,开始再开始准备,使温度调节装置和用于使加工液循环的泵动作,控制加工液的温度。
本发明的具有加工液的温度控制功能的电火花线切割机使加工液在加工液罐和加工槽之间循环,向浸渍在贮存于该加工槽中的加工液中的被加工物与线电极之间的加工间隙施加电压而引起放电,同时使上述线电极与上述被加工物的相对位置变化,将上述被加工物加工成希望的形状,
该电火花线切割机的第一形式具备:设定上述电火花线切割机的操作开始时刻的操作开始时刻设定部;设定在上述操作开始时刻的上述加工液的控制温度的加工液温度设定部;测定上述加工液的温度的加工液温度测定部;测定上述电火花线切割机的周围温度的周围温度测定部;温度调节太阳城集团计算部,其基于进行温度调节时所需要的热量、损失热量以及进行上述温度调节的温度调节机的容量,计算出温度调节所需要的温度调节太阳城集团,其中,根据上述测定出的加工液温度和周围温度来进行上述温度调节直到在上述加工液罐中贮存有最大量的加工液时的上述加工液的温度成为上述控制温度为止;第一剩余太阳城集团计算部,其计算从上述温度调节太阳城集团计算部计算出温度调节太阳城集团的时刻到由上述操作开始时刻设定部设定的操作开始时刻为止的第一剩余太阳城集团;温度调节控制开始部,其在上述温度调节太阳城集团计算部计算出的温度调节太阳城集团与上述第一剩余太阳城集团一致、或超过上述第一剩余太阳城集团时,通过上述温度调节机开始进行温度调节;温度调节太阳城集团再计算部,其测定从上述温度调节控制开始部的温度调节开始经过预定太阳城集团后的加工液的温度,求出加工液温度的变化率,根据该求出的加工液温度的变化率,再计算出到达到上述控制温度为止所需要的太阳城集团;第二剩余太阳城集团计算部,其计算从上述温度调节太阳城集团再计算部计算出再计算温度调节太阳城集团的时刻到上述操作开始时刻为止的第二剩余太阳城集团;以及温度调节待机部,其在上述再计算温度调节太阳城集团比上述第二剩余太阳城集团短的情况下,在使温度调节待机该第二剩余太阳城集团与该再计算温度调节太阳城集团之间的差分后,设定再开始温度调节的时刻。另外,在上述再计算温度调节太阳城集团比上述第二剩余太阳城集团短的情况下,在通过上述温度调节待机部设定的时刻后,再开始加工液的温度调节控制,而在上述再计算温度调节太阳城集团不比上述第二剩余太阳城集团短的情况下,继续进行加工液的温度调节控制。
该电火花线切割机的第二形式具备:设定上述电火花线切割机的操作开始时刻的操作开始时刻设定部;设定在上述操作开始时刻的上述加工液的控制温度的加工液温度设定部;表存储部,其将进行温度调节直到在上述加工液罐中贮存有最大量的加工液时的上述加工液的温度成为上述控制温度为止所需要的太阳城集团做成表来存储;测定上述加工液的温度的加工液温度测定部;温度调节太阳城集团计算部,其根据上述测定的加工液温度和上述表,计算温度调节所需要的温度调节太阳城集团;第一剩余太阳城集团计算部,其计算从上述温度调节太阳城集团计算部计算出温度调节太阳城集团的时刻到上述操作开始时刻为止的第一剩余太阳城集团;温度调节控制开始部,其在上述温度调节太阳城集团与上述第一剩余太阳城集团一致、或超过上述第一剩余太阳城集团时,开始进行温度调节;温度调节太阳城集团再计算部,其测定从上述温度调节控制开始部的温度调节开始经过预定太阳城集团后的加工液的温度,求出温度的变化率,根据该求出的温度的变化率,再计算出到达到上述控制温度为止所需要的太阳城集团;第二剩余太阳城集团计算部,其计算从上述温度调节太阳城集团再计算部计算出再计算温度调节太阳城集团的时刻到上述操作开始时刻为止的第二剩余太阳城集团;以及温度调节待机部,其在上述再计算温度调节太阳城集团比上述第二剩余太阳城集团短的情况下,在使温度调节待机该第二剩余太阳城集团与该再计算温度调节太阳城集团之间的差分后,设定再开始温度调节的时刻。另外,在上述再计算温度调节太阳城集团比上述第二剩余太阳城集团短的情况下,在通过上述温度调节待机部设定的时刻后,再开始加工液的温度调节控制,而在上述再计算温度调节太阳城集团不比上述第二剩余太阳城集团短的情况下,继续进行加工液的温度调节控制。
根据本发明,能够提供一种电火花线切割机,其具有以下的加工液的温度控制功能,即在电火花线切割机休止后,通过表或计算求出加工液的温度控制所需要的太阳城集团,在操作开始前以最优的定时自动地使计时器功能有效,开始再开始准备,使温度调节装置和用于使加工液循环的泵动作,控制加工液的温度。
附图说明
根据参照附图的以下的实施方式的说明,使本发明的上述和其他的目的和特征明了。
图1是示意地说明本发明的实施方式的电火花线切割机的概要结构的图。
图2是说明本发明的温度控制的图。
图3A和图3B是说明加工液的温度控制的方法1的处理的流程图。
图4A和图4B是说明加工液的温度控制的方法2的处理的流程图。
图5是说明作为现有技术的机械的周围温度比通常运转状态的加工液的控制目标温度低时的电火花线切割机的加工液的温度变化的图表。
图6是说明通过使用作为现有技术的加温装置而在短太阳城集团内使加工液达到控制目标温度的图表。
图7是说明现有技术文献所揭示的加工液的温度控制技术的图表,对使用计时器的情况和不使用的情况进行比较来说明。
图8是说明改变使计时器功能有效的定时而进行的加工液的温度控制的现有技术的图。
具体实施方式
首先,使用图1说明本发明的具有加工液的温度控制功能的电火花线切割机的概要。
电火花线切割机向浸渍在贮存于加工槽2中的加工液中的被加工物与线电极之间的加工间隙施加电压而引起放电,同时使上述线电极与上述被加工物的相对位置变化,将上述被加工物加工成希望的形状。
线电极(未图示)被引导到在加工槽2内在上下方向上隔开适当间隔地配置的线导轨上,从上方向向下方向行走。在线导轨之间的线电极的行走路径中,配置被加工物(未图示)。电火花线切割机(未图示)使线电极和被加工物之间的加工间隙产生放电而进行放电加工。从加工液罐3向加工槽2供给加工液并贮存。该加工槽2内的加工液混合有通过放电加工而产生的加工屑,构成为该加工液流向加工液罐3。
从加工液罐3通过加工液循环用泵6吸取的加工液被供给到加工槽2内。因此,加工液循环用泵6使加工液在加工槽2、加工液罐3中循环。另外,加工液罐3通常由贮存从加工槽2流出的加工液的污水槽、从存留在污水槽中的加工液中除去加工屑的清水槽构成。加工液循环用泵6吸取贮存在清水槽中的加工液而供给加工槽2。
加热器8等温度调节装置将加工液的温度调节到预先设定的温度。通过使由加热器8调节到加工液控制温度的加工液循环,在使加工液循环的构成部位使热位移降低,能够减少因膨胀、收缩造成的加工误差。另外,作为温度调节装置,为了对用于加温加工液的加热器8、加工液进行冷却,而使用冷却用冷却器(未图示)。
加工液温度检测用温度传感器5测定贮存在加工液罐3内的加工液的温度,向加工液温度控制装置4输出测定信号。另外,室温传感器9是测定设置有电火花线切割机的周围的气温的温度传感器。所测定的温度测定信号被输出到加工液温度控制装置4。加工液温度控制装置4具备执行控制程序所需要的处理器(CPU)、存储器等。进而,加工液温度控制装置4具备为了控制加工液的温度而使用的计时器功能,并且具备存储用存储器7,该存储用存储器7用于存储执行加工液的温度控制所需要的操作开始时刻、加工液控制温度、加工液罐3能够贮存加工液的最大容量等数据。另外,在存储用存储器7中,也可以以表形式存储在加工液罐3中贮存了最大量的加工液时的直到加工液的温度成为加工液控制温度为止进行温度调节所需要的太阳城集团的数据。即,存储用存储器7也可以具备表存储部。另外,加工液温度控制装置可以作为单独的装置,也可以在控制电火花线切割机的数值控制装置中具备加工液的温度控制功能。
接着,说明使用了上述的电火花线切割机的本发明的加工液的温度控制。本发明在电火花线切割机休止后,通过表或计算求出加工液的温度控制所需要的太阳城集团,在操作开始前以最优的定时自动地使计时器功能有效,开始再开始准备,使温度调节装置和用于使加工液循环的泵动作,控制加工液的温度。另外,测定从加工液温度的控制开始经过预定太阳城集团后的加工液温度,在通过计算或表预想比求出的时刻更早地达到控制目标温度的情况下,使温度调节暂时成为待机状态,通过表或计算再次求出温度调节所需要的太阳城集团,再设定温度调节开始时刻。
如果考虑使计时器功能有效的定时,则可以认为由于成为温度控制的对象的加工液的量是相同的,所以即使以任意的定时开始再开始准备,只要必要的温度变化相同,则温度调节所使用的电力是同等的。但是,在进行加工液的温度控制时,为了将加工液的温度保持均匀,需要加工液循环用泵6的动作。即,在操作开始之前使加工液达到控制温度的情况下,在从达到控制温度后到操作开始为止的期间中,也需要使加工液循环用泵6动作,为此的电力被浪费地消耗。另一方面,在再开始准备的开始延迟,在操作开始时加工液的温度没有达到控制温度的情况下,虽然没有浪费的电力消耗,但到达到控制温度为止的期间,无法进行加工。理想的状态是设定计时器功能使得在操作开始时加工液正好达到控制温度。由此,不只是在操作开始时达到控制温度,还能够将电力消耗抑制为最小。
因此,使用图2,说明本发明的加工液的温度控制的方法1和方法2。
(方法1)
通过加工液循环用泵6将加工液罐3的加工液送到加工槽2。送到加工槽2的加工液再次返回到加工液罐3。加工液温度控制装置4通过加工液温度检测用温度传感器5监视加工液罐3中的加工液的温度,根据需要使作为加热器8的温度调节装置动作。为了以最优的定时进行动作,使用存储在存储用存储器7中的各种数值。在基于方法1的加工液的温度控制中,使用测定机械的周围温度的室温传感器9。
为了在理想的计时器开始时刻即再开始准备开始时刻t5b开始再开始准备,预先设定有人的操作开始时刻t2,即存储在存储用存储器7中。另外,使用存储在存储用存储器7中的加工液的加工液控制温度和加工液的体积(或贮存在加工液罐3中的最大容量)、通过加工液温度检测用温度传感器5检测出的加工液温度的数据,计算出到使加工液达到加工液控制温度为止所需要的热量。
另外,根据所存储的加工液罐3的总表面积(罐3的侧面和底面的面积的总和)、加工液表面的面积,求出由于散热造成的损失(散热量)。为了计算散热量,需要加工液温度和周围温度的差的太阳城集团,因此通过室温传感器9测定设置有机械(电火花线切割机)的周围温度。如上所述,使用加工液温度检测用温度传感器5检测加工液的温度。
根据加工液升温所需要的热量、散热造成的损失、所设定的操作开始时刻,决定用于在所设定的操作开始时刻使加工液达到控制温度的再开始准备开始时刻t5b。由此,能够不消耗浪费的电力,并且在操作开始后马上开始加工。在该情况下,在机械休止中也必须判定再开始准备开始时刻t5b,因此,假设加工液温度检测用温度传感器5和室温传感器9的检测和运算装置动作。
如上所述,加工液的温度控制所需要的热量是为了使由加工液温度检测用温度传感器5检测出的加工液的温度与控制的目标温度即加工液控制温度之间的差消失而投入的热量和在加工液的温度控制中存在与周围温度的差的情况下所损失的热量的合计。温度的差越大则损失的热量越大。在使加工液升温的情况下,能够使用加工液的比热、密度、体积、温度变化量的数据,通过计算而求出所需要的热量。另外,能够根据热损失系数、加工液容器(加工液罐)的表面积和加工液的表面积求出所损失的热量(散热量)。
在此,使用公式说明方法1的加工液的温度控制。
如果设加工液的比热为C1,密度为d1,体积为V1,温度变化为ΔT,则可以用下述的公式(1)表示使加工液的温度变化所需要的热量P1。能够使用加工液的容量(固定值)、或者使用利用了液面位置检测传感器等的加工液量传感器,更详细地监视体积V1。或者,也可以设为能够贮存在加工液罐3中的加工液的最大容量。
P1=C1×d1×V1×ΔT……(1)
另外,如果设加入了加工液的容器的比热为C2,密度为d2,体积为V2,温度变化为ΔT,则可以用下述的公式(2)表示使容量的温度变化所需要的热量P2。在此,容器意味着加工槽2和加工液罐3。由于是贮存加工液的容器,所以假设容器的温度与加工液的温度相同,所需要的温度变化也相同。
P2=C2×d2×V2×ΔT……(2)
另外,如果设加工液的散热损失系数为Q1,表面积为S1,损失(热量)为P3,加工液罐的散热损失系数为Q2,表面积为S2,损失(热量)为P4,则可以用下述的公式(3)表示加工液的损失热量P3,另外,可以用下述的公式(4)表示加工液容器的损失热量P4。另外,散热损失系数Q1、散热损失系数Q2需要加工液温度与机械的周围温度的差的太阳城集团,因此,使用通过加工液温度检测用温度传感器5和室温传感器9检测而得到的温度太阳城集团。
P3=Q1×S1……(3)
P4=Q2×S2……(4)
根据以上可知,如果设温度控制所需要的总热量为P5,则可以通过下述的公式(5)表示P5。
P5=P1+P2+P3+P4……(5)
在该情况下,可以根据下述的公式(6)求出在使用容量A的加热器使其升温的情况下所需要的太阳城集团t11。
t11=P5/A……(6)
通过设定计时器功能使得加热器8等温度调节装置相对于操作开始的预定时刻提早t11太阳城集团地动作,来实现到操作开始预定时刻为止以必要最小电力使加工液达到目标温度。
在根据加工液的温度控制所需要的热量和由于散热而损失的热量对从加热器8等温度调节装置向加工液赋予的总热量进行计算的过程中,加工液的体积以外的值是材料固有的,因此能够将上述总热量作为依赖于加工液的体积的量来处理。因此,能够根据从加工液的温度控制开始经过规定太阳城集团后的温度上升,求出体积的当前值。由此,不只是能够不使用测定加工液的体积的传感器而进行温度控制,通过根据加工液的体积的计算结果还对加工液的升温所需要的太阳城集团进行再计算,能够使加工液在正确的时刻达到加工液控制温度。
另外,为了在不使用加工液量传感器进行加工液的温度调节的情况下容易地进行求出再开始准备开始时刻t5b的计算,而使用加工液罐3的最大容量来计算加工液的体积。对此,作为加工液量,是在最难以加温的条件下的计算,因此,在加工液的体积为任意的情况下,加工液的升温都赶得上有人的操作开始时刻t2。但是,另一方面,如果在比有人的操作开始时刻t2早的太阳城集团达到加工液控制温度,则如上所述,会使加工液循环用泵6等动作,而消耗浪费的电力。
因此,如图2所示,在如虚线所示那样预测温度上升而从再开始准备开始时刻t5b开始升温,一定太阳城集团后的温度控制状况确认时刻t8时的加工液的温度成为T3,温度上升比预测的大的情况下,到再开始准备再启动时刻t9为止停止升温,再计算温度调节所需要的太阳城集团,暂时停止温度调节。通过从再次计算出的再开始准备再启动时刻t9开始进行温度调节,由此,能够使得在正确的时刻达到控制温度。在此,根据“能够贮存在加工液罐3中的加工液的最大容量”来计算温度调节所需要的太阳城集团,因此不会迟于操作开始时刻t2,不消耗浪费的电力,就能够使加工液达到加工液控制温度。另外,实际的加工液的温度变化由于散热的影响而不是简单的一次函数,但为了简化,如图2所示那样用一次函数来图示。在实际的加工液的温度控制中有时存在无法完全正确掌握的热损失的情形,因此,通过如图2所示那样使实际的温度变化成为函数化,还有能够进行正确的温度控制的优点。
另外,上述的说明是针对休止中的加工液温度比控制温度低的情况,但对于休止中的加工液温度比控制温度高的情况,使用冷却器作为温度调节装置而与上述一样地进行冷却加工液的温度控制。另外,假设在休止中停止加工液的温度调节装置,并且以维持机械的最小的电力而动作。
图3是说明方法1的加工液的温度控制处理的流程图。以下,依照各步骤来说明。
[步骤SA01]读入操作开始时刻。例如,加工液的温度控制装置读入由操作员等从电火花线切割机的输入装置输入并存储的操作开始时刻。
[步骤SA02]转移到休止状态。即,加工液的温度控制装置停止加工液的温度控制。
[步骤SA03]测定加工液温度和机械的周围温度。取得加工液温度和机械的周围温度的数据。使用加工液温度检测用温度传感器5测定加工液温度,使用室温传感器9测定机械的周围温度。
[步骤SA04]计算假设加工液量为最大时的加工液的温度调节(使加工液成为加工液控制温度的温度控制)所需要的太阳城集团t11。可以使用上述(1)~(6)的公式来计算太阳城集团t11。
[步骤SA05]计算到操作开始为止的第一剩余太阳城集团t12。
[步骤SA06]判断第一剩余太阳城集团t12是否为太阳城集团t11以下的太阳城集团,在为太阳城集团t11以下的太阳城集团(t11≥t12)的情况下(判断为是),转移到步骤SA07,在不为太阳城集团t11以下的太阳城集团(t11<t12)的情况下(判断为否),返回到步骤SA03。另外,在t11<t12的情况下(判断为否),也可以以减少太阳城集团t11、t22的计算次数为目的,等待经过预定的太阳城集团再返回步骤SA03。
[步骤SA07]开始加工液的温度控制(温度调节)。
[步骤SA08]为了确认加工液的温度控制状况,在经过预定太阳城集团t13后,根据t13的期间的加工液的温度变化来计算变化率,计算加工液的温度调节所需要的太阳城集团t14。
[步骤SA09]计算到操作开始为止的第二剩余太阳城集团t15。
[步骤SA10]判断t14是否为t15以上,在是t15以上(t14≥t15)的情况下(判断为是),转移到步骤SA11,在是t15以下(t14<t15)的情况下(判断为否),转移到步骤SA12。
[步骤SA11]继续进行加工液的温度控制。
[步骤SA12]在太阳城集团(t15‑t14)的期间待机。(t15‑t14)是待机太阳城集团。在待机的情况下,控制加工液的温度使得加工液温度维持T3。
[步骤SA13]再开始加工液的温度控制。
对上述流程图进行补足说明。
步骤SA01的处理与“设定电火花线切割机的操作开始时刻的操作开始时刻设定部”和“设定操作开始时刻的加工液的控制温度的加工液温度设定部”对应。步骤SA03的处理与“测定加工液的温度的加工液温度测定部”和“测定电火花线切割机的周围温度的周围温度测定部”对应。步骤SA04的处理与“基于进行温度调节时所需要的热量、损失热量以及温度调节机的容量,计算出温度调节所需要的温度调节太阳城集团,其中,根据测定的加工液温度和周围温度来进行温度调节直到在加工液罐中贮存有最大量的加工液时的上述加工液的温度成为控制温度为止”对应。步骤SA05的处理与“计算所计算出的温度调节太阳城集团和从计算出该温度调节太阳城集团的时刻到操作开始时刻为止的第一剩余太阳城集团的第一剩余太阳城集团计算部”对应。
进而,步骤SA06和步骤SA07的处理与“在温度调节太阳城集团与第一剩余太阳城集团一致、或超过第一剩余太阳城集团时,开始进行温度调节的温度调节控制开始部”对应。步骤SA08的处理与“测定从温度调节控制开始部的温度调节开始经过预定太阳城集团后的加工液的温度,求出加工液温度的变化率,根据该加工液温度的变化率,再计算出到达到控制温度为止所需要的太阳城集团的温度调节太阳城集团再计算部”对应。步骤SA09的处理与“计算从温度调节太阳城集团再计算部计算出再计算温度调节太阳城集团的时刻到操作开始时刻为止的第二剩余太阳城集团的第二剩余太阳城集团计算部”对应。
进而,步骤SA10和步骤SA12的处理与“在再计算温度调节太阳城集团比第二剩余太阳城集团短的情况下,在使温度调节待机该第二剩余太阳城集团与该再计算温度调节太阳城集团之间的差分后,设定为再开始温度调节的温度调节待机部”对应。
(方法2)
在方法2的加工液的温度控制中,不使用测定机械的周围温度的室温传感器9。另外,与方法1的说明一样,参照图2说明该情况下的温度控制的加工液的温度变化。
为了在理想的计时器开始时刻t5b开始再开始准备,预先设定有人的操作开始时刻t2。另外,准备补足加工液的加工液控制温度与实际的温度之间的差所需要的太阳城集团的表(即将表存储在图1的存储用存储器7中)。表的数据包含在能够贮存在加工液罐3中的最大加工液量中与加工液的温度和加工液控制温度的差分对应的热量、再开始准备开始时刻t5b时的加工液的温度与再开始准备中的加工液的温度的差分所对应的(损失)热量。由此,也可以不使用来自机械的周围的室温传感器9的温度太阳城集团。
根据加工液的加工液控制温度与实际的温度的差、表示与消除该温度的差所需要的太阳城集团的关系的表、所设定的操作开始时刻,决定用于使加工液在所设定的操作开始时刻t2达到加工液控制温度的再开始准备开始时刻t5b。由此,能够不消耗浪费的电力,并且在操作开始后马上开始加工。
在此,上述表中的消除温度的差所需要的太阳城集团是消除最大加工液量的温度差所需要的太阳城集团。因此,在实际的加工液量比最大加工液量少的情况下,比有人的操作开始时刻t2早地达到控制目标温度(加工液控制温度T2)。在这种情况下,从达到加工液控制温度T2开始到启动开始的期间,消耗了浪费的电力。因此,为了避免这样的浪费的电力消耗,在此,根据表求出从加工液的温度控制开始经过预定太阳城集团后的加工液的实际的温度(通过加工液温度检测用温度传感器5测定的加工液的温度)与加工液控制目标温度T2之间的差和消除该温度差所需要的太阳城集团(到使加工液的实际的温度成为温度T2为止的太阳城集团),再设定加工液的温度控制开始时刻。
但是,在该情况下,比表的太阳城集团早地发生温度变化,因此,预想加工液量不是最大量。因此,加工液再次比在表中参照的太阳城集团早地变化。因此,在每隔预定太阳城集团后根据与控制目标温度的差和表求出所需要的太阳城集团,由此能够没有浪费的电力消耗地使加工液达到加工液控制温度。如上所述,在方法2中,不需要用于测定机械周围的温度的传感器。
另外,上述的说明是针对休止中的加工液温度比控制温度低的情况,但对于休止中的加工液温度比控制温度高的情况,使用冷却器作为温度调节装置,与上述一样地进行冷却加工液的温度控制。
图4是说明方法2的加工液的温度控制处理的流程图。以下,依照各步骤来说明。
[步骤SB01]设定操作开始时刻。例如,加工液的温度控制装置读入由操作员等从电火花线切割机的输入装置输入的操作开始时刻,来设定操作开始时刻。进而,还设定加工液控制温度。
[步骤SB02]转移到休止状态。即,加工液的温度控制装置停止加工液的温度控制。
[步骤SB03]测定加工液温度,取得加工液温度的数据。使用加工液温度检测用温度传感器5测定加工液温度。
[步骤SB04]使用表的数据,计算假设加工液量为最大时的加工液的温度调节(使加工液成为在步骤SB01中设定的加工液控制温度的温度控制)所需要的太阳城集团t11’。
[步骤SB05]计算到操作开始为止的第一剩余太阳城集团t12’。
[步骤SB06]在为太阳城集团t11’以下的太阳城集团(t11’≥t12’)的情况下(判断为是),转移到步骤SB07,在不为太阳城集团’以下(t11’<t12’)的情况下(判断为否),返回到步骤SB03。另外,在t11’<t12’的情况下(判断为否),以减少太阳城集团t11’、t22’的计算次数为目的,也可以等待经过预定的太阳城集团再返回步骤SB03。
[步骤SB07]开始加工液的温度控制(温度调节)。
[步骤SB08]为了确认加工液的温度控制状况,在经过预定太阳城集团t13’后,根据t13’的期间的加工液的温度变化来计算变化率,计算加工液的温度调节所需要的太阳城集团t14’。
[步骤SB09]计算到操作开始为止的第二剩余太阳城集团t15’。
[步骤SB10]判断t14’是否为t15`’以上,在是t15’以上(t14’≥t15’)的情况下(判断为是),转移到步骤SB11,在是t15’以下(t14’<t15’)的情况下(判断为否),转移到步骤SB12。
[步骤SB11]继续进行加工液的温度控制。
[步骤SB12]在太阳城集团(t15’‑t14’)的期间待机。(t15’‑t14’)是待机太阳城集团。在待机的情况下,控制加工液的温度使得加工液温度维持T3。
[步骤SB13]再开始加工液的温度控制。
对上述流程图进行补足说明。
步骤SB01的处理与“设定电火花线切割机的操作开始时刻的操作开始时刻设定部”和“设定操作开始时刻的加工液的控制温度的加工液温度设定部”对应。步骤SB03的处理与“测定加工液的温度的加工液温度测定部”对应。步骤SB04的处理与“根据测定的加工液温度和太阳城集团的表,计算温度调节所需要的温度调节太阳城集团的温度调节太阳城集团计算部”对应。步骤SB05的处理与“计算所计算出的温度调节太阳城集团和从计算出该温度调节太阳城集团的时刻到操作开始时刻为止的第一剩余太阳城集团的第一剩余太阳城集团计算部”对应。
进而,步骤SB06和步骤SB07的处理与“在温度调节太阳城集团与第一剩余太阳城集团一致、或超过第一剩余太阳城集团时,开始进行温度调节的温度调节控制开始部”对应。步骤SB08的处理与“测定从温度调节控制开始部的温度调节开始经过第二预定太阳城集团后的加工液的温度,求出加工液温度的变化率,根据该温度的变化率,再计算出到达到控制温度为止所需要的太阳城集团的温度调节太阳城集团再计算部”对应。步骤SB09的处理与“计算从温度调节太阳城集团再计算部计算出再计算温度调节太阳城集团的时刻到操作开始时刻为止的第二剩余太阳城集团的第二剩余太阳城集团计算部”对应。
进而,步骤SB10和步骤SB12的处理与“在再计算温度调节太阳城集团比第二剩余太阳城集团短的情况下,在使温度调节待机该第二剩余太阳城集团与该再计算温度调节太阳城集团之间的差分后,设定为再开始温度调节的温度调节待机部”对应。

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