CH621280A5

CH621280A5 -

Info

Publication number: CH621280A5
Application number: CH60077A
Authority: CH
Inventors: Oliver A Bell Jr
Original assignee: Colt Ind Operating Corp
Priority date: 1976-01-19
Filing date: 1977-01-18
Publication date: 1981-01-30
Also published as: US4071729A; CA1076654A; ES455182A1; DE2701874A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steueranordnung zum Betrieb einer Funkenerosionsmaschine gemäss dem Gattungsbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.

Eine vollständige Anordnung zur Steuerung elektrischer Funkenerosionsmaschinen wurde schon seit längerem gesucht. In handelsüblichen Ausrüstungen wurden schon Steuerungen angeboten, bei denen ein Parameter für die Bearbeitung, wie Bearbeitungs-Arbeitszeit oder -Ruhezeit, mittels eines Rückkopplungssignals aus dem Spalt gesteuert wird. Ein Beispiel einer Schaltungsanordnung zur Steuerung des Tastverhältnisses in Abhängigkeit von Spaltspannungsparametern ist im US-Patent 3 705 969, betitelt «Cut-Off Protection System For Electrical Discharge Machining Power Supply», beschrieben. Weitere Anordnungen, mit denen beispielsweise der Spitzenstrom begrenzt wird, wobei entsprechend der eingestellten Frequenz der Arbeitszeit ein oder mehrere Serienwiderstände in den Stromkreis geschaltet werden, mit denen der Spitzenstrom während der jeweiligen Bearbeitung gesteuert wird. Ein Beispiel für eine derartige Steuerung ist im US-Patent 3 737 615 beschrieben.

Eine genau arbeitende Steueranordnung hat notwendigerweise eine Anzahl Eingänge für Steuerdaten, wobei diese sowohl aus einem durch den Operator von Hand eingestellten Tastengerät, Daumenradschalter als auch mittels einer vom Operator kodierten Lochkarten-, Magnetband- oder jedem anderen Informationsspeicher über ein Lesegerät gespeist werden. Dabei ist wichtig, dass wenigstens zwei solcher Dateneingänge vorhanden sind, nämlich einer zur Wahl einer Einstellung über die Oberflächenbeschaffenheit und einer zur Wahl der Abtragung. Beide Daten hängen mit dem speziellen Arbeitsimpuls zusammen, der für jede Elektrodenmaterial-Werkstückmaterial-Kombination wünschbar ist. Die Daten können durch den Operator von Hand über ein Steuereingangsgerät als Resultat von Erfahrung mit älteren Funkenerosionsmaschinen eingegeben werden, die er selbst gemacht hat, oder aber sie können das Resultat einer grossen Zahl älterer Bearbeitungsoperationen sein, von denen die Daten empirisch in einem Speicher bezüglich Oberflächenbeschaffenheit, Abtragung und entsprechende Arbeitszeit, die für eine grosse An5

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zahl verschiedener Werkstück-Elektroden-Kombinationen geeignet sind, zusammengefasst wurden.

Wenn nachfolgend von einem «elektronischen Schalter» die Rede ist, wird darunter jede elektronische Schaltungsanordnung mit drei oder mehr Elektroden, von denen wenigstens zwei Haupt- oder Stromleitelektroden zur Steuerung eines Stromflusses im Speisestromkreis vorhanden sind, verstanden, wobei ferner die Leitfähigkeit zwischen den Elektroden mittels einer Steuerelektrode im Schalter gesteuert wird und die Leitfähigkeit des Speisestromkreises entweder statisch oder elektrisch, ohne mechanische Teile im Schalter, gesteuert wird. Miteingeschlossen in diese Definition sind Transistoren, die mit einer Steuerspannung an der Steuerelektrode leitend geschaltet werden und die sich selbsttätig sperrend schalten,

wenn die Steuerspannung wegfällt. Ebenfalls eingeschlossen in diese Definition sind Vorrichtungen mit einem Tor, bei denen eine Einschaltung mittels einer ersten Steuerspannung an der Steuerelektrode erfolgt, welche Steuerspannung dann weggenommen werden kann und die Abschaltung durch Anlegen einer nachfolgenden Steuerspannung an die Steuerelektrode erfolgt. Eine weitere Klasse Elektronischer Schalter, als «elektronische Auslöseschaltungen» bezeichnet, fällt unter diese Definition und beinhaltet Ignitrone, Thyratrone, gesteuerte Halbleitergleichrichter, usw. Unter «elektronischen Auslöseschaltungen» wird jeder elektronische Schalter verstanden, der mit einem Impuls an der Steuerelektrode eingeschaltet wird und bei dem das Ausschalten mit einer umgekehrten Spannung, die während genügend langer Zeit an den Hauptelektroden anliegt, erfolgt.

Es ist davon auszugehen, dass eine solche Anordnung nur wirksam arbeitet, wenn im Speisestromkreis der Funkenerosionsmaschine ein digital gesteuerter Impulsgenerator, der vorzugsweise einen Zähler und eine digitale Steuerung gemäss US-Patent 3 809 847 aufweist, vorhanden ist. In diesem Patent ist eine Anordnung gezeigt, bei der die gewünschte Arbeitszeit und Ruhezeit einzeln durch den Operator mittels Daumenrädern mit dezimaler Einteilung gewählt werden können, wobei diese Schalter eine Anzeige des Tastverhältnisses der Bearbeitung ergeben. Ein solcher digital gesteuerter Impulsgenerator zur Steuerung der Ruhezeit und der Arbeitszeit ist besonders gut geeignet, um die Steuerung durchzuführen.

Die Erfindung ist gemäss den Merkmalen im Kennzeichen des unabhängigen Patentanspruchs gekennzeichnet.

Demnach ist auch hier ein Rückkopplungssignal, das die Spaltspannung oder den Spaltstrom darstellt, vorgesehen, das dann weiter noch im programmierbaren Rechner benützt werden kann, um die Ruhezeit und andere Parameter der Bearbeitung zu beeinflussen und zu steuern.

In dieser Anordnung kann es zudem wünschenswert sein, wenn die Spalt-Servosteuerung, die die relative Bewegung der Werkzeugelektrode bezüglich des Werkstücks steuert, sofort auf sich ändernde Spaltbedingungen anspricht, dies um Spaltkurzschlussbedingungen oder andere Bedingungen, die dem Spaltkurzschluss vorangehen, bei denen der Spalt durch nicht wegnehmbare Partikel oder Verschmutzungen überbrückt wird, zu kompensieren. Dazu kann die Anordnung einen Spaltspannungsfühler aufweisen, der auf die Spaltspannung anspricht und das Spaltspannungssignal einem Analog-Digital-Wandler zuleitet, der seinerseits als Eingang für den programmierbaren Rechner dient. Der Servosteuerung kann dann ein Ausgangssignal zugeführt werden, das über einen entsprechenden Digital-Analog-Wandler geleitet, ein Steuersignal für die Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Elektrode ergibt.

Mit einer Strombegrenzung kann ein maximaler Spitzenstrom für jede Frequenz und jedes Tastzeitverhältnis in der Weise eingestellt werden, dass ein Gleichstrombogen oder ein Spaltkurzschluss verhindert wird.

Dies zeigt, dass durch die vorliegende Erfindung eine

Steueranordnung für elektrische Funkenerosionsmaschinen gebaut werden kann, bei der mit einer ursprünglichen Einstellung die Parameter innerhalb rechtmässiger und sicherer Grenzen gehalten werden können, um die durch den Operator gewünschten Arbeitsabläufe auszuführen. Der programmierbare Rechner und einige seiner Teile bilden dazu ein wichtiges Element und bilden sowohl eine mathematische Logik als auch eine Entscheidungslogik.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Blockschema mit einzelnen schematisch gezeichneten Teilen,

Fig. 2 ein Diagramm für die Darstellung der Beziehung zwischen Spaltspannung und zugeordneter Ruhezeit,

Fig. 3 ein Impulsdiagramm zur Darstellung des Betriebs der Anordnung und

Fig. 4 ein Blockschema eines programmierbaren Rechners in seinen wesentlichen Bausteinen.

Fig. 1 zeigt die grundlegenden Teile einer Steueranordnung zum Betrieb einer elektrischen Funkenerosionsmaschine, bei denen mehrere Ausgangsschalter 10 und 10a verwendet sind, um Bearbeitungsimpulse an mehr als einen Funkenerosionsspalt zu liefern. Jeder Spalt besteht aus einer Werkzeugelektrode 12 und einem Werkstück 14, an die Bearbeitungsimpulse aus den Ausgangsschaltern 10 geführt werden. In jedem Fall weist jeder Ausgangsschalter 10 wenigstens einen Transistor oder andere elektronische Schalter zwischen einer Gleichstromquelle und dem Spalt auf, wobei den Schaltern Auslöseimpulse zugeführt werden, um diese leitend oder sperrend zu schalten und damit die Arbeitszeit und Ruhezeit der Bearbeitungsimpulse, die dem Spalt zugeführt werden, zu steuern. Um nicht unnötig weit ausholen zu müssen, wird hierin auf die Wiederholung von Details verzichtet.

Eine vereinfachte Darstellung eines solchen Speisestromkreises ist in US-Patent 3 737 615 mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben. Für gewisse Kombinationen von Elektroden und Werkstücke, wie zum Beispiel Graphit für die Werkzeugelektrode, ist die Werkzeugelektrode 12 bezüglich des Werkstük-kes 14 positiv. Dies stellt eine Umkehrung der üblichen Bear-beitungspolung dar, bei der die Werkzeugelektrode 12 negativ und das Werkstück 14 positiv ist.

Ein Strombegrenzer 16 ist zwischen den Ausgangsschalter und den Spalt geschaltet, um eine Begrenzung der Höhe des Spitzenbearbeitungsstroms zu bewirken, welche Begrenzung in jedem Fall eine Funktion der jeweiligen Frequenz ist, d. h. des TastVerhältnisses, mit dem die Bearbeitung erfolgt. Die Einzelheiten eines derartigen Aufbaus und die entsprechende Beschreibung der Wirkungsweise eines solchen Strombegrenzers ist beispielsweise im vorgenannten US-Patent 3 737 615 enthalten. Wie in Fig. 1 gezeigt, werden Auslöseimpulse mittels eines Multivibrators erzeugt, dem ein davon getrennter Arbeitszeitgenerator 18 und ein Ruhezeitgenerator 20 zugeordnet sind, die Auslöseimpulse werden dann geformt und verstärkt, gewöhnlich über wenigstens eine Zwischentreiberstufe, bis sie schliesslich benützt werden, um die Ausgangsschalter 10 und 10a leitend und sperrend zu schalten. Der Multivibrator, der im Arbeitszeitgenerator 18 und im Ruhezeitgenerator 20 eingebaut ist, kann vorzugsweise ein ähnlicher sein wie der, der im US-Patent 3 809 847 speziell in den Fig. 4 und 5 dargelegt ist. In diesem älteren Patent ist eine Anordnung gezeigt, die getrennte Tastgeneratoren aufweist, die je mittels eines zugeordneten voreinstellbaren Zählers für präzise, digitale Steuerung der genauen Zeiteinteilung beider, der Arbeitszeit und der Ruhezeit, versehen sind.

Weiter zeigt Fig. 1 eine Steuereingangsschaltung 22 und einen programmierbaren Rechner 24. Die gesamte Anordnung erhält Taktimpulse aus einem Taktgeber und Zeitglied 26. Der programmierbare Rechner 24 ist einer, der mit einem Pro5

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gramm ausgerüstet ist, mit dem eine logische Auswertung, Speicherung und Ausführung arithmetischer Funktionen möglich sind, z. B. könnte ein Mikroprozessor Typ IMP-16C der National Semiconductor Corporation, Santa Clara, California, verwendet werden. Viele solcher Mikroprozessoren wie auch Kleinrechner, sind im Handel erhältlich und könnten ohne weiteres durch einen Elektroniker oder Computerfachmann zu diesem Zweck eingebaut werden. Der programmierbare Rechner 24 wird im Zusammenhang mit Fig. 4 näher beschrieben werden.

Der Dateneingang zum programmierbaren Rechner 24 erfolgt über eine Steuereingangsschaltung 22, die von Hand durch den Operator bedienbar ist. Der Operator-Eingang kann über ein Eingabetastengerät, Daumenräder, Lochstreifen, Lochkarten, Magnetband oder ähnliches, mit denen der Operator die gewünschten Steuerdaten eingeben kann, gespeist werden. Der Speichervorgang könnte mittels eines Startknopfes 28 ausgelöst werden. Gleichzeitig könnte der Rechner 24 die Eingabe des Operators speichern und auf einen mathematischen Rechnerablauf umschalten, um festzustellen, ob die eingegebenen Kombinationen für das Tastverhältnis, die Strombegrenzung und ähnliches gültig sind. Werte für TastVerhältnisse und Höchstfrequenzen, die verschiedenen Einstellungen der Strombegrenzung entsprechen, könnten ebenfalls in den Rechner eingespeichert werden. Diese gespeicherten Werte könnten dann z. B. im Speicher 37 des programmierbaren Rechners 24 gespeichert werden.

Nach einem Startsignal vom Startknopf 28 wird der Rechner 24 zuerst die Höchstfrequenz feststellen, indem er einen gespeicherten Wert im Speicher 37 sucht und diesen mit der Begrenzereinstellung, die durch den Operator eingegeben wurde, vergleicht. Das Tastverhältnis kann jederzeit verändert werden, weil es nach jedem Zyklus gelesen und mit der zuletzt eingegebenen Ruhezeit verglichen wird. Anderseits können die Arbeitszeit-, die Ruhezeit und die Strombegrenzung nicht beliebig verändert werden, nachdem der Schneidvorgang begonnen hat, sondern sie können nur geändert werden, wenn der Dateneingabeknopf 28a beim Speisegerät betätigt wurde, auch wenn der Schneidvorgang abläuft oder wenn das Werkzeug ausser Tritt gebracht wird, um dann durch einen neuen Start weiterzuarbeiten. Der programmierbare Rechner 24 stellt auch fest, ob die durch die Polaritätssteuerung 30 eingestellte Polarität geändert wurde. Wurde die Polarität nicht geändert, rechnet der programmierbare Rechner 24 neue Verhältnisse aus und schaltet den Schneidvorgang mit neuen Parametern ein. Wurde dagegen die Polarität geändert, schaltet der programmierbare Rechner 24 die Maschine ab, wartet die Entladung des Gleichstromspeisegerätes ab, ändert die Polarität, rechnet neue Werte aus und startet das Schneiden. Die Parameter, die nach freiem Willen geändert werden können, sind die Ruhezeit und die Bezugsspaltspannung. Die Parameter, die nur unter Verwendung des Eingabeknopfes 28a geändert werden können, sind Arbeitszeit, Strombegrenzung, Kapazität und Polarität. Jedesmal, wenn einer dieser Werte geändert wurde, ist eine Berechnung neuer Werte durchzuführen.

Auf diese Weise führt die vorgeschlagene Anordnung zu erheblichen Vorteilen, indem die Arbeitsparameter wie Tastverhältnis, neue Frequenz für die Strombegrenzung und ähnliches geändert und gesteuert werden können, ohne dass die Festverdrahtung zu ändern wäre. Alle diese werden als einfach einstellbare Software-Funktionen behandelt.

Ebenfalls inbegriffen sind jene Elemente, die die Spalt-Servoführung für die Elektrode 12 bezüglich des Werkstückes 14 steuern. Es ist notwendig, dass die relative Bewegung zwischen Elektrode 12 und Werkstück 14 mittels eines Servomotors durchgeführt wird. Auf diese Weise kann jederzeit ein optimaler Arbeitsspalt für kontinuierliches Schneiden aufrechterhalten werden. Die Spalt-Servoführung wird ebenfalls durch den programmierbaren Rechner 24 gesteuert. Ein Analog-Di-gital-Wandler 32 nimmt ein die Spaltspannung repräsentierendes Signal auf und gibt dieses als Eingangssignal für den Vergleich mit der Servobezugsspannung, die im Rechner 24 einge-s stellt wurde, ab. Die Spalt-Servoführung selbst wird über einen Digital-Analog-Wandler 34 geführt. Der Analog-Digital-Wandler 32 und der Digital-Analog-Wandler 34 sind in der Elektronik gut bekannt. Beispiele solcher Wandler sind beispielsweise in Veröffentlichungen wie «Sourcebook of Elec-10 tronic Circuits» von John Markus, McGraw-Hill Inc., 1968, beschrieben. Ist die Spaltspannung höher als der programmierte Pegel, so wird beispielsweise ein Impuls von einer Millisekunde Dauer an die Spalt-Servoführung abgegeben, um die Steuerung über ein Servoventil 33 durchzuführen. Im Falle, ls dass die Spaltspannung tiefer ist als der programmierte Pegel, so wird ein anderes Signal von einer Millisekunde Dauer abgegeben, das ein Befehl für das Zurückziehen ist. Der Wiederholungszyklus bei diesem Prozess beträgt etwa 1 kHz. Die Ab-schaltbefehlsgabe ist zusammen mit dem Betrieb des pro-20 grammierbaren Rechners 24 einmalig, indem für jede mögliche Einstellung der Ruhezeit im Ruhezeitgenerator 20 ein gespeicherter Satz von zehn Ruhezeitwerten vorhanden ist. Wird eine Ruhezeit berechnet, so wird sie mit zwei multipliziert und gespeichert, nochmals mit zwei multipliziert und gespeichert 25 usw., bis schliesslich ein Total von zehn Werten gespeichert ist. Zum Beispiel mit einer Ruhezeit von fünf Mikrosekunden werden folgende Werte gespeichert:

Ruhezeit = 5/as

Faktor 2 10^s

20 fis 40fis 80 ps 160 fis 320fis

35 640/ìs

1280 fis 2560 fis 5120 ,«s

40 Indem die Spaltspannung gemessen und mit dem voreingestellten Verhältnis der Spaltspannung verglichen wird, wird die neue Ruhezeit in den Ruhezeitgenerator 20 eingegeben. Zum Beispiel mit einer Ruhezeit von fünf Mikrosekunden für einen gewöhnlichen Schneidbereich von 40—50 Volt werden die fol-45 genden Ruhezeiten für die verschiedenen Spaltspannungswerte vorgesehen:

Spannung 35-40 10 fis

30-35 20 ^s

25-30 40,as

50 20-25 80,as

15-20 160 fis

10-15 320fis

7—10 640 fis

5- 7 1280 ^s

35 3- 5 2560 ^s

0- 2 5120 fis

Nachfolgend wird Bezug auf den Spaltspannungsverlauf in Fig. 2 und das Impulsdiagramm in Fig. 3 genommen. Zum Bei-60 spiel, wenn die Spannung über dem Spalt um rund 20 Volt sinkt, würde eine Ruhezeit von 80 Mikrosekunden angegeben, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Wiederaufnahme des normalen Betriebs würde das Tastverhältnis von fünf Mikrosekunden im rechterhand folgenden Impuls geben, wie in Fig. 3 gezeigt 65 ist. Wiederum, indem die Spaltspannung den Pegel von 10 Volt erreicht, würde eine stark vergrösserte Ruhezeit von 320 Mikrosekunden vorgesehen werden, wie dies annäherungsweise in den Darstellungen von Fig. 2 und 3 gezeigt ist. In die

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ser Art ergibt sich eine wesentlich grössere Strombegrenzung beim Absinken der Spannung am Spalt.

Es wird nun Bezug auf das vereinfachte Blockschema des programmierbaren Rechners 24 in Fig. 4 genommen, der ein Mikroprozessor ist. Die Hauptbestandteile bestehen aus dem Takt- und Zeitgeber 26 und der Speicherdatei 37, die schon im Zusammenhang mit Fig. 1 gezeigt wurden. Es ist selbstverständlich, dass ein gemeinsamer Takt- und Zeitgeber 26 vorgesehen ist, der nicht nur den programmierbaren Rechner 24, sondern auch die zusätzlichen Elemente der Anordnung wie Arbeitszeitgenerator 18 und Ruhezeitgenerator 20 steuert. Steuersignale werden dem programmierbaren Rechner 24 an der linken, oberen Ecke der Zeichnung über eine Eingangsleitung 100 zugeführt. Diese Steuersignale können z. B. auch Unterbruchsignale oder Signale vom Dateneingabeknopf 28a in Fig. 1 sein. Am Anschluss XX können auch Daten aus peripheren Einheiten, z. B. aus dem Steuereingangsgerät 22, angeliefert werden. Oder dann werden die Eingangsdaten aus der Speicherdatei 37 des Rechners oder aus externen zusätzlichen Speichern angeliefert. Diese Eingangsdaten werden aufgenommen und einem Eingangsdatenspeicher 102 zugeführt.

Eine in beiden Richtungen leitende Datensammelschiene 104 verbindet die Register- und Logikeinheit 110 mit der Datensammelschiene. Beides, Adressen und Daten, werden aus dem Datenspeicher 102 über die speichernde Ausgangsdatenstufe 106 geleitet.

Der speichernde Datenausgang wird auf Anschlüsse zur Datenübertragung zum Strombegrenzer 16, zum Arbeitszeitgenerator 18, zum Ruhezeitgenerator 20, zur Polaritätssteuerung 30 und zur Spalt-Servoführung 33 auszuführen. Die Adressen werden über ein Adressenregister 107 dem Speicher 37 zugeleitet. Zwischen einem Lesespeicher 108 und der Register- und Logikeinheit 110 geschieht die Nachrichtenverbindung über eine Steuersammeischiene. Die Betriebsarten werden durch den Steuerlesespeicher 108 gesteuert. Diese Steuerung erfolgt mittels Rechnerverfahren, die aus dem Mikroprogramm im Lesespeicher des Steuerlesespeichers 108 bestehen. Das Mikroprogramm führt die Einfügung von Mikroinstruk-tionen aus, die den Instruktionssatz des programmierbaren Rechners bilden. Damit bildet die Register- und Logikeinheit 110 den arithmetischen Sektor des programmierbaren Rechners 24.

Ein weiterer Datenspeicher 112 liegt zwischen dem Ausgangsdatenspeicher 106 und einem Eingangsanschluss des Steuerlesespeichers 108. Das Fehlerspannungs-Steuergerät 114 weist mehrere Fehleranzeigeausgänge und zusätzliche Steuerausgänge auf. Der detaillierte Betrieb und die Zeitzyklen, Dekoder und ähnliches für den programmierbaren Rechner 24 sind im einzelnen in der Veröffentlichung «IMP-16C Application Manual», Januar 1974, veröffentlicht durch National Semiconductor Corporation, Santa Clara, California, beschrieben und erläutert. Im Interesse der Kürze und Bündigkeit wird alles, was den Computerfachleuten bekannt ist, hier nicht aufgeführt.

Der programmierbare Rechner 24 weist auch Schutzanordnungen in jedem Speisemodul für Transistorausfall auf, der in einem oder in mehreren Ausgangsschaltern 10,10a auftreten kann. Während Fig. 1 die detaillierte Abbildung eines einzelnen Ausgangsschalters 10 zeigt, ist es oft notwendig, eine ganze Anzahl Ausgangsschalter vorzusehen, die für den Betrieb parallelgeschaltet sind oder einzeln für Funkenerosionsmaschinen mit verschiedenen Elektroden oder verschiedenen Elektrodensegmenten in einer Mehrfach- oder Teilfunkenero-sionsmaschine benützt werden.

Es ist wichtig, dass im Fall, wenn der Transistor oder andere elektronische Schalter in einem Ausgangsschalter 10, 10a ausfallen würden, der programmierbare Rechner 24 entsprechend den Speisestromausgang regeln würde. Im Falle eines Ausfalls erhält der Rechner 24 ein Signal von einer Zustands-leitung 35 oder 35a und er wird dann ein Datenwahlsteuersi-gnal an die Speicherdatei 37 geben, in der ein Ausfallanalysierprogramm gespeichert ist. Typischerweise würde ein Ausfallanalysierprogramm einen Abschaltzyklus aufweisen, dann sukzessive alle Zustandsleitungen wie die Leitungen 35 oder 35a abfühlen, um festzustellen, welcher Ausgangsschalter im Ausfallzustand ist, den Ort des ausgefallenen Ausgangsschalters auf der Frontplatte durch einen Satz von Zustandslampen anzeigen und dann den ausgefallenen Ausgangsschalter abschalten und ein Startzyklussignal vom Operator mittels des Startknopfes 28 abwarten. Der Operator wird dann die Zahl der ausgefallenen Ausgangsschalter feststellen und die Strombegrenzungseinstellung in den verbleibenden erhöhen und dann wieder starten und damit das Schneiden fortsetzen, ob-schon verschiedene schlechte Ausgangsschalter im Speisestromgerät vorhanden sein könnten. Auf diese Weise werden die ausgefallenen Ausgangsschalter 10, 10a nicht eingeschaltet, bis die Maschine vollständig abgeschaltet ist. Wird die Stromversorgung wieder eingeschaltet, z. B. am folgenden Tag, erscheint wieder eine Anzeige der ausgefallenen Ausgangsschalter 10,10a und diese werden wieder durch den programmierbaren Rechner 24 abgeschaltet. In einer beispielsweisen Betriebsart ist die Operatoreingabe gleich wie die spezielle Strombegrenzungseinstellung, die Speicherdatei 37 beinhaltet eine Frequenzangabe für diese Strombegrenzungseinstellung, die beispielsweise 100 kHz ist:

Vergleiche werden als nächstes im Rechner 24 bezüglich der vom Operator eingegebenen Arbeitszeit, die beispielsweise neun Mikrosekunden betragen könnte, angestellt. Der Operator hat Spaltparameter eingegeben, die für ein Überschneiden und eine Endbeschaffenheit der Fläche vorgesehen sind, wobei Arbeitszeit und Strombegrenzungseinstellung die bestimmenden Faktoren sind. Der Rechner 24 wird diese nicht ändern. Jedoch bestimmt der Rechner 24 die Zeit T und setzt dies gleich zehn Mikrosekunden und zieht die vom Operator eingegebenen neun Mikrosekunden ab, wodurch eine Mikrosekunde verbleibt. Er nimmt dann die vom Operator eingegebene Arbeitszeit und rechnet die minimale Ruhezeit aus, die einem Tastverhältnis 8:1 oder 1,25 entspricht, und rundet dies auf 2 Mikrosekunden auf. Der Rechner vergleicht dann die Ruhezeit, die durch den Operator eingegeben wurde, die z. B. fünf Mikrosekunden sein kann, mit der Ausrechnung von einer Mikrosekunde und zwei Mikrosekunden und nimmt schliesslich den grössten Wert für die Ruhezeit. Anderenfalls kann der Operator den Rechner 24 die Ruhezeit berechnen lassen, indem er Null eingibt. Die Ruhezeit wäre dann in diesem Fall zwei Mikrosekunden. Beispielsweise Zykluszeiten, die bei Funkenerosionsbearbeitung verwendet sind, sind die folgen-

^en: Abschaltung 0,2 ms

Servo 0,1 ms

Transistorausfall 20//S

Die Anordnung gemäss Fig. 1 weist zudem einen Spaltspannungsfühler 36 auf, der vorgesehen ist, um ein den Spaltstrom darstellendes Signal über einen Analog-Digital-Wandler 38 zu erzeugen, wobei der Wandler seinerseits mit dem Rechner 24 verbunden ist.

Damit wurde eine verbesserte Steueranordnung für Bearbeitung mit elektrischer Entladung geschaffen, die unter anderen, neuen Vorteilen einen programmierbaren Rechner aufweist, der sowohl Operatoreingabedaten als auch Speicherbankdaten verwenden kann, um wichtige Spaltparameter einzustellen.

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2 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Steueranordnung zum Betrieb einer Funkenerosionsmaschine, welche Maschine mit einem elektronischen Ausgangsschalter (10) zwischen einem Stromanschluss und einem Béar-beitungsspalt, gebildet aus einem Werkstück (14) und einer Elektrode (12) für die Leitung von Bearbeitungsimpulsen, einem steuerbaren Strombegrenzer (16) am Ausgang des Ausgangsschalters (10) zur Begrenzung der dem Arbeitsspalt zugeleiteten Spitzenströme, je einem einzelnen steuerbaren Arbeitszeit- und Ruhezeitgenerator (18, 20) und mit einer Spalt-Servoführung (33, 34) versehen ist, gekennzeichnet durch einen mit dem Ausgangsschalter (10) verbundenen programmierbaren Rechner (24) für die Abgabe von Steuersignalen zur Einstellung von Arbeitszeitgenerator (18), Ruhezeitgenerator (20) und Strombegrenzer (16) zur Steuerung des Spaltspitzenstromes, und durch mit dem Arbeitsspalt verbundene Mittel (32) zur Erzeugung eines Signals in Funktion der Spaltspannung und zur Eingabe dieses Signals in den Rechner (24) zwecks Berechnung der Ruhezeit für den Ruhezeitgenerator (20) aus dem Spaltspannungssignal und Veränderung der Ruhezeit in Abhängigkeit von Änderungen der Spaltspannung.
2. Steueranordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der programmierbare Rechner (24) eine mit dem Spalt verbundene Dateneingabespeicherstufe (102), eine Speicherdatei (112) zur Speicherung von früher gesammelten Steuerdaten bei einem ähnlichen Funkenerosionsbetrieb, eine Register-Logikeinheit (110) zur Steuerung der Arbeitszeit- und Ruhezeitgeneratoren (18, 20) und einen Lesespeicher (108) umfasst und welcher Rechner (24) zur Bestimmung der höchsten Betriebsfrequenz der Arbeits- und Ruhezeitgeneratoren (18, 20) in Abhängigkeit vom Unterschied zwischen Daten, die aus der Speicherdatei (112) dem Lesespeicher (108) zugeführt werden, und den in die Speicherstufe (102) eingegebenen Daten vorgesehen ist, derart, dass die höchste Frequenz in bezug auf die jeweilige Strombegrenzung gesteuert wird.
3. Steueranordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spalt-Servoführung (33) mit dem Rechner (24) verbunden ist, dass ein Analog-Digital-Wandler (32) zwischen den Spalt und den Rechner (24) geschaltet ist, um ein vom Spalt abgeleitetes Signal mit einer voreingestellten Servospannung im Rechner (24) zu vergleichen, zum Zweck, dass der Rechner ein Signal zum Verkleinern des Spaltes an die Spalt-Servoführung bei einer höheren Spaltspannung als die voreingestellte Servospannung und ein Signal zum Ver-grössern des Spaltes bei einer tieferen Spaltspannung gegenüber der Servospannung abgibt.
4. Steueranordnung nach Patentanspruch 2 zum Betrieb einer Funkenerosionsmaschine mit mehreren Funkenerosionsspalten, dadurch gekennzeichnet, dass die je einem Spalt zugeordneten Ausgangsschalter (10, 10a) durch separate Zustandleitungen (35, 35a) mit dem Rechner (24) verbunden sind, zwecks Abgabe eines Ausfallsignals in bezug auf einen Ausfall eines zugeordneten elektronischen Ausgangsschalters (10, 10a) für irgendeinen Spalt, damit der Rechner eine Ausfallanalyse und ein Anzeigeprogramm durchführt.
5. Steueranordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Betrieb der Spalt-Servoführung im Rechner ein Fehlerspannungs-Steuergerät (114) vorhanden ist, das auf einen Unterschied zwischen einem gespeicherten Bezugsspannungspegel und einer gemessenen Spaltspannung anspricht.
6. Steueranordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Polaritätssteuerstufe (30) mit dem Spalt verbunden ist, um die Polarität der Elektrode (12) bezüglich des Werkstückes (14) aufgrund eines weiteren Steuersignals aus dem Rechner (24) einzustellen.
7. Steueranordnung nach Patentanspruch 2, gekennzeichnet durch einen Taktgeber (26) für den Zeitablauf der Register-Logikeinheit (110) und die Arbeits- und Ruhezeitgeneratoren (18, 20).
8. Steueranordnung nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (22) zur Eingabe von Arbeits- und Ruhezeit-Daten sowie von Daten, die eine Strombegrenzung zu allen Arbeits- und Ruhezeit-Daten bewirken und durch einen Speicher (37) zur Speicherung von empirisch ermittelten Daten für jede Arbeits- und Ruhezeit und für die Strombegrenzung.
9. Steueranordnung nach Patentanspruch 8, gekennzeichnet durch eine Datenrückführung (32) vom Spalt zwecks Modifizierung des Steuersignals zu Vergrösserung einer manuell eingestellten Ruhezeit, wenn die Spaltspannung unterhalb einer eingegebenen Bezugsspannung liegt.
10. Steueranordnung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Polaritätssteuerung (30) mit dem Spalt verbunden ist, und dass manuelle Eingabemittel (28, 28a) vorhanden sind, um eine Polaritätsumsteuerung zu bewirken.
11. Steueranordnung nach Patentanspruch 8, gekennzeichnet durch einen Speicher für die Speicherung von progressiv zunehmenden Ruhezeiten für jede manuell eingegebene Ruhezeit.
12. Steueranordnimg nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Speicher für jeden Spalt-Spannungssprung eine gespeicherte Ruhezeit vorhanden ist.