[发明专利]以测量金属丝电极偏转度的光电传感器为特征的电蚀机

说明书

本发明是关于一种以测量金属丝电极偏转度的光电传感器为特征的电蚀机，它包括有一运行着的金属丝电极（以下简称走丝电极）和一用于测定走丝电极偏转度的光学测量装置，该测量装置包括一光源、一传感器组合件和一鉴定电路，传感器组合件用以测定来自光源且为走丝电极所遮住的光束，鉴定电路则连接在传感器组合件下游。

从西德专利说明书28    26    270中可以了解到这种电蚀机的情况。对于每一个测量平面，这种已知机包括一光源和两个在光束方向上配置在走丝电极后面的传感器元件。这两个传感器元件系横向配置，彼此间隔一段距离。只要走丝电极处于零位置上，其阴影就落在两传感器元件之间，于是两传感器元件受到光的照射而发出电信号。当走丝电极偏转某一预定的最小值时，两传感器元件中的一个就为走丝电极所遮住，于是从该传感器元件输出信号的变化可以得出这样的结论：电蚀金属丝偏离其零位置了。因此这种机所能确定的是走丝电极是否处于零位置，但不能在很窄的范围内精确地测出这种偏转度。但这种机并不需要精确的测定值，因为金属丝电极的位置控制只是相对于传感器的零位置而进行的，因此要在切割过程中避免误差是不可能的。从日本公开专利说明书51-137193可以了解到一种类似的电蚀机的情况。在该例子中，传感器装置是由一组并排平行配置的、由光源供以光的光导纤维组成。走丝电极也是设置在光源与光导纤维之间。一光电变换器元件连接到每一光导纤维上，并各个都又连接到一加法电路上，该加法电路在至少某一预定数量的光导纤维受到光源的照射时产生一输出信号。只要走丝电极处在所要求的位置上，其阴影所隐蔽住的光导元件的数目会是如此之大而使加法电路不响应。当走丝电极偏转得超出该传感器装置的检测范围之外时，所有的光导纤维都受到光源的照射，因而这时加法电路就响应。因此加法电路的输出信号也同样只表示走丝电极是否是在所要求的范围内。

在其他技术领域中，已知道有一种扫描物体轮廓的光学测量装置，举例说，可以从西德公开专利说明书1930    111、美国专利3，901，604，西德公开专利说明书26    46    674知道这种光学测量装置的情况。但在那些情况下不采用阴影投射技术，而是测定光束的偏转（美国专利3，901，604）或用光扫描加到待测定的物体上的标记（西德公开专利说明书2646    674、西德公开专利说明书19    30    111），该标记具有与待测定的物体的背景不同的吸收或反射性。

关于技术背景方面，还可参阅下列出版物：日本专利申请58-21722日本公开专利60-29231、日本公开专利57-178618、日本公开专利60-221221和日本公开专利59-142021。

折射率分布为抛物线的柱面透镜在市面上出现已有一段时间了。一般说来，这些透镜的光学特性与普通球面透镜的相同，并且还具有端部表面是平面的优点。这些透镜可很好地用于将光耦合到光导纤维中去（参看本公司名为“Selfoc”的出版物，由Messrs.TS-Optoelectronic8000慕尼黑22发行）。（“Selfoc”是Messrs.Nippon    Sheet    Glass    Co.Ltd.的注册商标）

在火花电蚀加工过程中，尽管走丝电极是由驱动辊和制动辊夹持在上导块与下导块之间，但由于火花放电所产生的力还会使其弯曲或偏转。金属丝电蚀机切割速度越高，作用到走丝电极上促使电极偏转的力变得越大。这种大小目前在200至400微米数量级的偏转有损于所切出线条的精确度。特别是电蚀对象是呈曲线的轮廓时，这一点就变得突出，尤其是要尽量精确地切割某一拐角时更是如此。切割出来的拐角即为周知的“有误差的拐角”。这些拐角上的误差主要是由于走丝电极在与前进方向相反的方向上偏转所引起的。

迄今在减少拐角上的这些误差方面已作了不少努力，方法是增加走丝电极的机械张应力，或在切割边缘过程中降低行进的速度，可能的话还同时改变其他参数，例如发生器的输出。这种降低行进速度的作法目前是再也行不通了，因为目前在另一方反而要求将切割速度提高到前所未有的速度。

本发明的主要目的是改进电蚀机，使其即使在高速切割下也能避免出现有误差的拐角。本发明是基于走丝电极的偏转是不可避免的这样一个研究结果提出的。因此，本发明的另一个目的是尽可能精确地检测这种偏转度，然后根据这些偏转度校正与工件及走丝电极之间相对运动有关的行进数据。