DE10040871A1 - Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Drahtentladungsgerät zum Bearbeiten eines Werkstücks (2) durch Erzeugen pulsförmiger Entladungen zwischen einer Drahtelektrode (1) und dem Werkstück (2). Während dem Bearbeiten kann das Gerät in ausreichendem Umfang alle Abschnitte detektieren, bei denen ein Drahtbruch häufig auftritt, und es kann strikt zwischen einer detektierten Bedingung und einem Steuerergebnis unterscheiden, so dass ein erforderliches Drahtbruch-Vermeidungssteuern ausreichend durchgeführt wird. Das Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät enthält eine Bewertungseinrichtung (52) und einen Controller (53). Die Bewertungseinrichtung (52) misst Zyklen, Frequenzen oder eine Zündverzögerungszeit für die Entladungen, sie bewertet die Streuung der Messwerte, und sie gibt einen Bewertungswert für die Variation aus. Der Controller (53) steuert die Bearbeitungsbedingungen gemäß dem Bewertungswert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drahtentladungs- Bearbeitungsgerät. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät zum Durchführen erforderlicher und ausreichender Drahtbruch- Verhinderungsbetriebsschritte, wodurch eine signifikante Verbesserung der Bearbeitungsfunktion bzw. Effizienz erzielt wird.

Bei der Drahtentladungs-Bearbeitung erhöhen sich die Bearbeitungsgeschwindigkeiten proportional zu einer Erhöhung der Bearbeitungsenergie. Jedoch führt das Anwenden der Bearbeitungsenergie über einen Grenzwert hinaus zu einem Bruch der Drahtelektrode, wodurch die Bearbeitungsgeschwindigkeiten ernsthaft reduziert sind. Demnach ist es allgemeine Praxis, mit dem Bearbeiten unter Vermeidung eines Drahtbruchs durch Beschränken der bei dem Bearbeitungsgerät eingegebenen Energie unter einem vorgegebenen Grenzwert fortzufahren.

Dennoch schwankt das Niveau der Energie, das zu einem Drahtbruch führt, gemäss den Bedingungen. Beispielsweise führt eine Energie unterhalb einem Standardenergieniveau tendenziell zu einem Drahtbruch bei bestimmten Stellen entlang dem Bearbeitungspfad, beispielsweise einer Endoberfläche oder einer Stufe des Werkstücks und einer Ecke oder einer Ecke des Elektrodenpfads. Eine allgemein angewandte Gegenmaßnahme zum Vermeiden dieses Problems besteht im Festlegen eines Grenzwertniveaus für die Bearbeitungsenergie, das deutlich niedriger als ein Standardenergieniveau ist, während des gesamten Bearbeitungsprozesses, insbesondere dann, wenn bei der Bearbeitung eine Bedingung auftritt, die tendenziell zu einem Drahtbruch führt. Dies führt beispielsweise zu einem Problem dahingehend, dass der für die Bearbeitungsenergie festgelegte geringe Grenzwert nicht nur während der Bearbeitung von Abschnitten angewandt wird, bei denen ein Drahtbruch tendenziell auftritt, sondern auch während der Bearbeitung von Abschnitten, die mit einer Energie mit einem normalen Niveau zu bearbeiten sind, mit dem Ergebnis, dass die Bearbeitungsgeschwindigkeit in nicht erforderlichem Maße reduziert ist. Ferner erschwert die Unbestimmtheit des geringen Grenzwertniveaus für die Bearbeitungsenergie das vollständige Vermeiden eines Drahtbruchs.

Zum Lösen dieser technischen Probleme ist beispielsweise in der nicht geprüften japanischen Patentanmeldungs- Offenlegung Nr. 4-30915 ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Bearbeitungsenergie bei Detektion einer Ecke entlang einem Elektrodenpfad reduziert ist, und dies erfolgt auf der Grundlage einer starken Abnahme der Zahl der Entladungspulse, gefolgt von einer allmählichen Zunahme derselben. Die Fig. 11 zeigt eine schematische Ansicht eines Beispiels einer Angleichschaltung für die Entladungsbearbeitungsbedingungen, dass bei dem üblichen Drahtentladungsbearbeiten angewandt wird, wie es in der oben erwähnten Anmeldung vorgeschlagen ist. In dieser Figur bezeichnet 10a einen Zähler, 10b bezeichnet eine Frequenz/Spannungs-Umsetzschaltung, 10c bezeichnet eine Schwellwerteinstellschaltung und 10d bezeichnet eine Komparator. Die Fig. 12 zeigt die Veränderung der Pulszahl und einen Schwellwert für die Pulse vor und nach dem Führen über eine Ecke bei einem Elektrodenpfad. Unter Bezug auf die Fig. 12 ist nun gezeigt, dass die durchgezogene Linie Schwellwerte darstellt, die in der Schwellwerteinstellschaltung 10c festgelegt sind, und die punktierte Linie zeigt die tatsächliche Zahl der Pulse (d. h., eine Ausgangsgröße der Frequenz/Spannungs- Umsetzschaltung 10b).

Betriebsgemäß zählt der Zähler 10a die Entladungspulse, und der Zählwert wird innerhalb eines Intervalls von mehreren Millisekunden in einen Spannungswert in Zuordnung zu der momentanen Zahl der Pulse umgesetzt. Dieser Spannungswert gemäss der momentanen Zahl der Pulse wird bei einer Seite des Komparators 10b sowie bei der Schwellwerteinstellschaltung 10c eingegeben.

In der Schwellwerteinstellschaltung 10c erfolgt dann, wenn sich die Eingangsspannung stark verringert, ein Mitteln der Zahl der Pulse über 0.5 Sekunden durch ein Tiefpassfilter mit kurzer Zeitkonstante, wohingehend dann, wenn sich die Eingangsspannung allmählich erhöht, die Zahl der Pulse während 10 Sekunden durch ein Tiefpassfilter mit großer Zeitkonstante gemittelt wird. In jedem Fall wird durch Multiplikation der gemittelten Filterausgangsgröße mit einer Verstärkung von 1.1 bis 1.2 ein Schwellwert erhalten, und der derart erhaltene Schwellwert wird an den Komparator 10d ausgegeben. Ist die momentane Zahl der Pulse größer als der Schwellwert, so erzeugt der Komparator 10d ein Befehlssignal zum Erhöhen der Abschaltzeit der Entladungspulse, wodurch die Erhöhung der Zahl der Entladungspulse unterdrückt wird. Wie in Fig. 12 gezeigt, wird im Ergebnis die Zahl der Pulse so gesteuert, dass der Schwellwert nicht überschritten wird, der durch Mitteln der Zahl der Pulse während einer kurzen Periode dann erhalten wird, wenn sich die Zahl der Entladungspulse stark verringert, sowie über eine lange Periode dann, wenn sich die Zahl der Pulse allmählich erhöht.

Bei dem üblichen Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät wird ein Bruch der Drahtelektrode durch das oben beschriebene Verfahren vermieden. Jedoch tritt ein Drahtbruch oft nicht nur bei den Ecken auf, sondern auch bei zahlreichen anderen nicht linearen Abschnitten des Elektrodenpfads, beispielsweise gestuften Abschnitten, bei dem sich die Werkstückdicke abrupt ändert, sowie bei Endoberflächeabschnitten. Das oben beschriebene übliche Verfahren lässt sich wirksam lediglich für die Ecken verwenden, wodurch das technische Problem für die anderen Abschnitte ungelöst bleibt, bei denen ein Drahtbruch mit selber Wahrscheinlichkeit stattfindet.

Ein anderes großes technisches Problem bei dem beschriebenen Verfahren besteht darin, dass ein Detektionsparameter mit einem Steuerparameter übereinstimmt. Sofern ein Bezug auf eine starke Abnahme oder eine allmähliche Zunahme der Entladungspulse zum Detektieren von Ecken entlang dem Elektrodenpfad erfolgt, wird die Zahl der Entladungspulse als Detektionsparameter angesehen. Inzwischen dient - bei für die Dauer einer Ecke festgelegter Abschaltzeit - aufgrund der direkten Steuerung bzw. Regelung der Zahl der Entladungspulse die Zahl der Entladungspulse auch als Steuerparameter. In diesem Fall ist nicht klar bekannt, ob eine Verringerung oder eine Erhöhung der Zahl der Entladungspulse einem Vorliegen einer Ecke entlang dem Elektrodenpfad zuzuordnen ist oder ob sie als Steuerergebnis zu interpretieren ist. Dies macht es schwierig, genau den Start und das Ende einer Ecke zu bestimmen, wodurch eine adäquate Steuerung bei einer Ecke des Elektrodenpfads erschwert ist.

Zum Lösen der oben beschriebenen Probleme besteht ein technisches Problem der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Drahtentladungs-Bearbeitungsgeräts, mit dem sich nicht nur Ecken ausreichend detektieren lassen, sondern auch andere Abschnitte, beispielsweise Stufen und Endoberflächenabschnitt eines Werkstücks, bei denen ein Drahtbruch häufiger als bei normalen Abschnitten auftritt, und das erforderliche und ausreichende Drahtbruch-Vermeidungsbetriebsschritte ausführen kann, durch Verwenden eines Steuer- bzw. Regelverfahrens, das zwischen dem Parameter unterscheiden kann, der zum Detektieren zu verwenden ist, und dem Parameter, der die Steuer- bzw. Regelergebnisse anzeigt.

Zum Erzielen des obigen technischen Problems wird gemäss der vorliegenden Erfindung ein Drahtentladungs- Bearbeitungsgerät zum Bearbeiten eines Werkstücks durch Erzeugen von pulsförmigen Entladungen zwischen einer Drahtelektrode und dem Werkstück geschaffen, enthaltend: eine Bewertungsvorrichtung zum Messen einer Größe ausgewählt aus der Zykluszeit, der Frequenz, und der Zündverzögerungszeit für die Entladungsvorgänge, zum Bewerten der Streuung der gemessenen Werte und zum Ausgeben eines Bewertungswerts für die Streuung; und eine Steuervorrichtung zum Steuern der Bearbeitungsbedingungen auf der Grundlage des Bewertungswerts für die Streuung.

Die Anordnung kann so ausgebildet sein, dass die Bewertungsvorrichtung eine Bewertung durchführt, und zwar von mindestens einer Größe der Abtastvarianz der Messwerte, der Varianz ohne Bezugswert für die gemessenen Werte, der Standardabweichung der Messwerte, dem Variationskoeffizienten der Messwerte, dem quadrierten Mittel der Messwerte, der Streuung der Messwerte, der Wölbung der Messwerte, der mittleren Abweichung der Messwerte und den Absolutwerten der Differenzen zwischen den Messwerten und dem Mittelwert.

Die Bewertungsvorrichtung kann enthalten: eine Vorrichtung zum Bestimmen des Quadrats des Mittels der Messwerte; eine Vorrichtung zum Bestimmen des Mittels der Quadrate der Messwerte; und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Differenz zwischen dem Quadrat des Mittels der Messwerte und dem Mittel der Quadrate der Messwerte.

Die Bewertungsvorrichtung kann enthalten: einen Funktionsgenerator zum Erzeugen von Ausgangsgrößen, die über zwei oder mehr Arten in Übereinstimmung mit dem Auftreten einer Entladung veränderbar sind; eine Integrierer zum Integrieren der Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators; und eine Vorrichtung zum Ausgeben entweder des Absolutwerts der Differenz zwischen der Ausgangsgröße des Integrierers und dem Produkt der Integrierperiode und dem Erwartungswert der Ausgangsgröße des Funktionsgenerators oder eines Index, der in monotoner Beziehung zu dem Absolutwert steht.

Die Anordnung kann so ausgebildet sein, dass sie enthält einen Funktionsgenerator zum Erzeugen von Ausgangsgrößen, die über zwei oder mehr Arten veränderbar sind, in Übereinstimmung mit dem Auftreten einer Entladung; einen Integrierer zum Integrieren der Differenzen zwischen den Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators und der Erwartungswerte der Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators; und eine Vorrichtung zum Ausgeben entweder des Absolutwerts der Ausgangsgröße des Integrierers oder eines Index, der in monotoner Beziehung zu dem Absolutwert steht.

Die Anordnung kann auch so ausgebildet sein, dass sie enthält einen Funktionsgenerator zum Erzeugen von Ausgangsgrößen, die über zwei oder drei Arten variabel sind, in Übereinstimmung mit dem Auftreten einer Entladung; einen Integrierer zum Integrieren der Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators; eine Vorrichtung zum Unterteilen der Integrierperiode in zwei Gebiete gleicher Länge; und eine Vorrichtung zum Ausgeben des Absolutwerts der Ausgangsgröße des Integrierers oder eines Index mit einer Monotonbeziehung zu dem Absolutwert; derart, dass der Integrierer das Integrieren in entgegengesetzte Richtungen in den beiden Integriergebieten durchführt.

Die Anordnung kann auch so ausgebildet sein, dass sie enthält einen Funktionsgenerator zum Erzeugen von Ausgangsgrößen, die über zwei oder mehr Arten veränderbar sind, in Übereinstimmung mit dem Auftreten einer Entladung, deren Erwartungswerte Null sind; einen Integrierer zum Integrieren der Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators; und eine Vorrichtung zum Ausgeben des Absolutwerts der Ausgangsgröße des Integrierers oder eines Index, der eine monotone Beziehung zu dem Absolutwert aufweist.

Der Funktionsgenerator kann einen Frequenzteiler zum Erzeugen einer Ausgangsgröße sein, die bei jedem Auftrete der Entladung umgekehrt bzw. invertiert ist.

Der Integrator kann ein Zähler sein.

Das Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät kann ferner enthalten: einen Zeitgeber zum Messen der Zeitintervalle, zu denen Entladungen auftreten; eine erste FIFO-Matrix zum Speichern der Ergebniswerte der Messung durch den Zeitgeber; ein erstes Register zum Speichern der Summe der Ergebniswerte, die in der ersten FIFO-Matrix gespeichert sind; einen ersten Addierer zum Addieren der Ergebniswerte der Messung durch den Zeitgeber zu dem in dem ersten Register gespeicherten Wert; einen ersten Subtrahierer zum Subtrahieren der Werte der Ausgangsgrößen der ersten FIFO-Matrix von dem in dem ersten Register gespeicherten Wert; einen ersten Quadrierrechner zum Quadrieren der Inhalte des ersten Registers; einen zweiten Quadrierrechner zum Quadrieren der Ergebniswerte für die Messung durch den Zeitgeber; eine zweite FIFO-Matrix zum Speichern der Werte der Ausgangsgrößen des zweiten Quadrierrechners; ein zweites Register zum Speichern der Summe der in der zweiten FIFO-Matrix gespeicherten Werte; einen zweiten Addierer zum Addieren der Werte der Ausgangsgrößen des zweiten Quadrierrechners zu dem in dem zweiten Register gespeicherten Wert; einen zweiten Subtrahierer zum Subtrahieren der Werte der Ausgangsgrößen der zweiten FIFO-Matrix von dem in dem zweiten Register gehaltenen Wert; und einen dritten Subtrahierer zum Subtrahieren der Werte der Ausgangsgröße des zweiten Quadrierrechners von den Inhalten des zweiten Registers; derart, dass die Bewertungsvorrichtung eine Ausgangsgröße des dritten Subtrahierers als Bewertungswert für die Streuung verwendet.

Die Anordnung kann auch so ausgebildet sein, dass das Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät ferner enthält: eine Takteinheit zum Erzeugen von Taktpulsen, die als Referenzen für das Zeitmessen zu verwenden sind; einen Zeitgeber zum Ausgeben von Bewertungspulsen mit konstanten Zeitintervallen; einen Frequenzteiler zum Erzeugen einer Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Auftreten der Entladung logisch invertiert ist; einen Zähler zum Zählen der Taktpulse lediglich dann, wenn die Ausgangsgröße des Frequenzteilers einen vorgegebenen von zwei Werten darstellt, die ferner eine Ausgangsgröße erzeugt und gleichzeitig den Zählwert jedes Mal bei Ausgabe des Bewertungspulses rücksetzt; einen Subtrahierer zum Subtrahieren eines konstanten Referenzwerts von der Ausgangsgröße des Zählers; und eine Absolutwertschaltung zum Ausgeben eines Absolutwerts eines Ergebniswerts der Subtraktion durch den Subtrahierer; derart, dass die Bewertungsvorrichtung die Ausgangsgröße der Absolutwertschaltung als den Bewertungswert für die Streuung verwendet.

Die Anordnung kann auch so ausgebildet sein, dass das Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät ferner enthält: eine Takteinheit zum Erzeugen von Taktpulsen, die als Referenzen für das Zeitmessen zu verwenden sind; einen Zeitgeber zum Ausgeben von Bewertungspulsen bei konstanten Zeitintervallen; einen ersten Frequenzteiler zum Erzeugen einer Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Auftreten der Entladung logisch invertiert ist; einen zweiten Frequenzteiler zum Erzeugen einer Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Erzeugen des Bewertungspulses logisch invertiert ist; einen Zähler zum Durchführen eines Zählbetriebs für die Taktpulse lediglich dann, wenn die Ausgangsgröße des ersten Frequenzteilers einen vorgegebenen der zwei Werte darstellt, derart, dass der Zählwert in ansteigende Richtung lediglich dann durchgeführt wird, wenn die Ausgangsgröße des zweiten Frequenzteilers einen vorgegebenen der zwei Werte darstellt, und entlang einer abnehmenden Richtung dann, wenn die Ausgangsgröße des zweiten Frequenzteilers den anderen der zwei Werte darstellt, sowie ferner zum Ausgeben eines Zählwerts und zum Setzen des Zählwerts nach dem Durchführen der jeweiligen Zählbetriebsschritte in ansteigende Richtung und in absteigende Richtung über eine gleiche Zeitperiode; und eine Absolutwertschaltung zum Ausgeben eines Absolutwerts der Ausgangsgröße des Zählers, derart, dass die Bewertungsvorrichtung die Ausgangsgröße der Absolutwertschaltung als Bewertungswert für die Streuung verwendet.

Die Anordnung kann auch so ausgebildet sein, dass das Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät ferner enthält: eine Takteinheit zum Erzeugen von Taktpulsen, die als Referenzen für das Zeitmessen zu verwenden sind; einen Zeitgeber zum Ausgeben von Bewertungspulsen bei konstanten Zeitintervallen; einen Frequenzteiler zum Erzeugen einer Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Auftreten der Ladung logisch invertiert ist; einen Zähler zum Durchführen eines Zählbetriebs für die Taktpulse in eine sich erhöhende Richtung lediglich dann, wenn die Ausgangsgröße des Frequenzteilers einen vorausgewählten von zwei Werten darstellt, und mit Durchführen entlang einer abnehmenden Richtung dann, wenn die Ausgangsgröße des Frequenzteilers den anderen der zwei Werte darstellt, sowie zum Ausgeben eines Zählwerts und zum Rücksetzen des Zählwerts jedes Mal dann, wenn der Bewertungspuls erzeugt wird; und eine Absolutwertschaltung zum Ausgeben eines Absolutwerts der Ausgangsgröße des Zählers; derart, dass die Bewertungsvorrichtung die Ausgangsgröße der Absolutwertschaltung als Bewertungswert für die Streuung verwendet.

Die Bewertungsvorrichtung kann - als Bewertungswert für die Streuung - eine Größe gewählt aus dem Mittelwert, dem Verschiebungsmittelwert und der Summe der Bewertungswerte für mehrere Streuungen verwenden.

Die Steuervorrichtung kann die Steuerung so durchführen, dass die Bearbeitungsenergie dann unterdrückt wird, wenn der Bewertungswert für die Streuung einen vorgegebenen Referenzwert übersteigt.

Die Steuervorrichtung kann auch so ausgebildet sein, dass sie einen größeren Bereich zum Unterdrücken der Bearbeitungsenergie festlegt, der in Übereinstimmung mit einer Erhöhung der Differenz zwischen dem Bewertungswert und dem Referenzwert für die Schwankung bzw. Variation steht.

Die Steuervorrichtung kann mindestens eines der folgenden Elemente enthalten: eine Vorrichtung zum Festlegen eines längeren Werts der Ausschaltzeit; eine Vorrichtung zum Reduzieren der Bahngeschwindigkeit für die Drahtelektrode; eine Vorrichtung zum Festlegen einer Servosteuerspannung für eine hohe Elektrodenposition; eine Vorrichtung zum Festlegen einer verringerten Dauer der Entladung; und eine Vorrichtung zum Erhöhen der Impedanz einer Entladeschaltung.

Die obigen und anderen technischen Probleme, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich klar anhand der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform bei Studium im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung erkennen; es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht zum Darstellen eines Status mit einem Pulssignal Entladeauftritts-Pulssignal, das jedes Mal bei Auftreten einer Entladung zu erzeugen ist;

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Konfiguration für ein Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät gemäss einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Ansicht zum Darstellen von Details einer Spaltbedingungs-Erkennungseinheit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Grundkonfiguration der Spaltbedingungs- Erkennungseinheit gemäss der zweiten bis vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Konfiguration für ein Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät gemäss der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 Zeitablaufdiagramme zum Darstellen des Betriebs der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ein detailliertes Blockschaltbild einer Konfiguration für eine Spaltbedingungs- Erkennungseinheit zum Darstellen einer Konfiguration eines Drahtentladungs- Bearbeitungsgeräts gemäss der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 Zeitablaufdiagramme zum Darstellen des Betriebs der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 ein detailliertes Blockschaltbild für eine Konfiguration einer Spaltbedingungs- Erkennungseinheit zum Darstellen einer Konfiguration für ein Drahtentladungs- Bearbeitungsgerät gemäss der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 Zeitablaufdiagramme zum Darstellen des Betriebs der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 eine Ansicht einer beispielhaften Endladungsbearbeitungs- Bedingungsangleichschaltung bei einem üblichen Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät; und

Fig. 12 eine Veränderung der Pulszahl und Schwellwerte der Pulse vor und nach dem Führen über gekrümmte Abschnitte entlang einem Elektrodenpfad.

Im Hinblick auf die Überwindung der oben beschriebenen Probleme haben die genannten Erfinder vollständig die Bedingungen untersucht, bei denen ein Drahtbruch häufig auftritt. Die grundlegenden Ideen und Konzepte der Erfindung wurden durch diese Untersuchung erzielt. Vor der Beschreibung zahlreichen Einrichtungen und Funktionen der Erfindung zum Lösen der technischen Probleme erfolgt eine kurze Beschreibung der Feststellungen im Zusammenhang mit der Untersuchung im Hinblick auf die Zustände bzw. Formen zum Erzeugen der Entladungspulse bei Abschnitten, bei denen der Bruch der Drahtelektrode häufig auftritt.

Die Fig. 1 zeigt Diagramme für Bedingungen eines Pulssignals (auf das Pulssignal wird im folgenden als "Entladeauftritts-Pulssignal" Bezug genommen), das jedes Mal bei Auftreten einer Entladung auszugeben ist. In der Fig. 1 bezeichnet das Diagramm (a) die Form zum Erzeugen des Entladeauftritts-Pulssignals während einer normalen Bearbeitung, wohingehend das Diagramm (B) die Form zum Erzeugen des Pulssignals unter Bedingungen zeigt, bei denen tendenziell ein Drahtbruch auftritt.

Allgemein steuert ein Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät (Engl.: wire-discharge machining apparatus) die Position der Drahtelektrode relativ zu einem Werkstück so, dass an einem hier zwischen gebildeten Bearbeitungsspalt anliegende Spannungswerte konstant gehalten werden. Demnach ist während einer langen Zeitperiode die Durchschnittszahl der Entladeauftritts-Pulssignale, die während einer Zeiteinheit erzeugt werden, im wesentlichen konstant.

Dennoch treten unabhängig von der Tatsache, dass Entladungen bei im wesentlichen konstanten Zyklen unter normalen Bearbeitungsbedingungen - wie bei dem Diagramm (a) nach Fig. 1 gezeigt - auftreten, Entladungen bei inkonsistenten Intervallen bei Bearbeitungsbedingungen auf, bei denen oft ein Bruch der Drahtelektrode stattfindet. Dies zeigt, dass je größer die Veränderung der Zeitperiode zwischen dem Auftreten einer Entladung und einer anderen ist (im folgenden als "Entladungsintervall" bezeichnet), umso höher die Wahrscheinlichkeit von Brüchen ist, die bei der Drahtelektrode auftreten.

Weiterhin wurde beobachtet, dass die obige Bedingung nicht nur bei gekrümmten Abschnitten des Elektrodenpfads auftritt, sondern auch bei zahlreichen Abschnitten eines Werkstücks, beispielsweise gestuften Abschnitten und Endoberflächenabschnitten. Es hat sich ebenso gezeigt, dass die Bedingung unabhängig von der Zahl der Entladungspulse auftritt.

Zum Vermeiden des Auftretens eines Drahtbruchs enthält ein Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Bewerten der Veränderung eines Statuswerts, beispielsweise eines Entladungsintervalls. Zusätzlich enthält das Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zum Steuern der Bearbeitungsenergie derart, dass die Bearbeitungsenergie dann unterdrückt wird, wenn ein Wert für den Bewertungswert übermäßig groß wird.

Zum Bewerten der Streuung von Messwerten, besteht ein zunächst zu berücksichtigendes Verfahren in der Berechnung statistischer Werte zum Darstellen der Streuung wie der Varianz oder von Standardabweichungen. Es folgt eine detaillierte Beschreibung einer ersten Ausführungsform, die auf der Varianz basiert.

Ein alternativ zu berücksichtigendes Verfahren ist einfacher als das obige. Dieses Verfahren ist derart, dass eine Funktion zum Erzeugen einer von mehreren Arten von Ausgangsgrößen definiert ist, und zwar bei jedem Auftreten einer Entladung, und eine Bewertung wird für die Differenz zwischen einem Erwartungswert und der Funktionsausgangsgröße (d. h., ein Produkt des Werts der Funktionsausgangsgröße und der Wahrscheinlichkeit des Auftretens hiervon) sowie einem Mittelwert der tatsächlichen Ausgabewerte durchgeführt. Das Verfahren basiert auf dem Heranziehen der Tatsache, dass bei Erzeugen von Entladungen mit konstanten Intervallen, der Erwartungswert nahezu mit dem tatsächlichen Ausgabewert übereinstimmt. Hierdurch bestimmt dann, wenn die Differenz zwischen dem tatsächlichen Ausgabewert und dem Erwartungswert groß ist, das Verfahren einen großen Wert für die oben erwähnte Streuung. Beispiele für dieses Verfahren werden als zweite und nachfolgende Ausführungsformen beschrieben.

Der Begriff "Zündverzögerungszeit" wird in der Bedeutung eines Zeitwerts verwendet, der durch Subtrahieren der Entladezeit und der Abschaltzeit von dem oben erwähnten Entladungsintervall erhalten wird. Die Entladezeit und die Abschaltzeit werden beide durch die Steuereinrichtung gesteuert. Demnach ist die Streuung der Entladungsintervalle im wesentlichen äquivalent zu der Streuung der Zündverzögerungszeit.

Die nicht geprüften japanischen Patent-Offenlegungen Nr. 1- 27813 und 1-27814 offenbaren ein Entladungsbearbeitungs- Steuergerät mit einer Bearbeitungsstörmodell- Annahmeeinrichtung, die für jede irreguläre Schwankung von Komponenten in der Zündverzögerungszeit der Entladungssignalform von einer Zeitserie eines Bearbeitungsstörmodells ausgeht.

Jedoch messen diese offenbarten Beispiele eine Zündverzögerungszeit lediglich zum Bilden eines Bearbeitungsstörmodells, wie einem Autoregressions-(AR)- Modell, und sie enthalten nicht den Berechnungsprozess zum Bestimmen eines Index zum Darstellen der Streuung, beispielsweise als Varianz, ausgehend von dem Messwert der Zündverzögerungszeit. Es ist zu bestätigen, dass die in den oben erwähnten Veröffentlichungen offenbarten Beispiele keine Bewertung der Streuung der Zündverzögerungszeit zeigen, wohingehend gemäss der vorliegenden Erfindung eine Bewertung der Streuungen für Faktoren wie die Zündverzögerungszeit und die Entladungsintervalle erfolgt. Demnach unterscheiden sich die Konzepte für die offenbarten Beispiele und die vorliegende Erfindung in grundlegender Weise.

Die Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild zum Darstellen der Konfiguration eines Drahtentladungs-Bearbeitungsgeräts als Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild zum Darstellen von Details der Spaltbedingungs-Erkennungseinheit.

In Fig. 2 sind gezeigt: eine Drahtelektrode 1, ein Werkstück 2, ein Werkstücktisch 2a, eine Bearbeitungsenergieversorgung 3, ein Zuführanschluss 4, ein Bearbeitungsbedingungs-Controller 5, ein Entladungsbearbeitungs-Rechenoperations-Controller 6, ein Servogerät 7, eine Bearbeitungsbedingungs- Eingabeeinrichtung 51, die Spaltbedingungs- Erkennungseinheit 52 als Bewertungseinrichtung, ein Bearbeitungsbedingungs-Controller 53a und eine Bearbeitungsbedingungs-Ausgabeeinrichtung 54.

In Fig. 3 sind gezeigt: ein Zeitgeber 52a, eine erste FIFO (FIFO, first in, first out) Matrix 52b, ein erster Addierer 52c, ein erster Subtrahierer 52d, ein erstes Register 52e, ein erster Quadrierrechner bzw. Quadrierer 52f, ein zweiter Quadrierrechner 52g, eine zweite FIFO-Matrix 52h, ein zweiter Addierer 52i, ein zweiter Subtrahierer 52j, ein zweites Register 52k und ein dritter Subtrahierer 52m.

Unter Bezug auf die Fig. 2 läuft betriebsgemäß die Drahtelektrode 1 von einem Drahtelektroden- Versorgungssystem (nicht gezeigt) in eine Drahtelektroden- Speichereinheit (Engl.: wire-electrode restoring unit, nicht gezeigt). Ein Raum zwischen den auf dem Werkstücktisch 2a angebrachten Werkstück 2 und der Drahtelektrode 1 wird mit einer von einem (nicht gezeigten) Bearbeitungsflüssigkeits-Zuführsystem zugeführten Bearbeitungsflüssigkeit gefüllt. Über den Zuführanschluss 4 bewirkt die Bearbeitungsstromversorgung 23 ein Anlegen einer Spannung an einen Raum zwischen der Drahtelektrode 1 und dem Werkstück 2 zum Erzeugen von Entladungen. Zu diesem Zeitpunkt legt der nachfolgend beschriebene Bearbeitungsbedingungs-Controller 5 Bearbeitungsbedingungen wie die Dauer und den Entladungsstrom der zu erzeugenden Entladungspulse und eine Entladungsspannung fest.

Der Bearbeitungsbedingungs-Rechenbetrieb-Controller (Engl.: discharge-machining arithmetic-operation controller) 6 bewegt die Drahtelektrode 1 relativ zu dem Werkstück 2 über das Servogerät 7 entlang einem spezifizierten, eingegebenen Bearbeitungspfad. Zu diesem Zeitpunkt steuert der Entladebearbeitungs-Rechenbetriebs-Controller 6 die Relativpositionen und die Relativbewegungsgeschwindigkeiten zwischen der Drahtelektrode 1, dem Werkstück 2 und dem Werkstücktisch 2a so, dass eine mittlere Spannung zwischen der Drahtelektrode 1 und dem Werkstück 2 mit einem durch den oben beschriebenen Bearbeitungsbedingungs-Controller 5 festgelegten Befehlspannungswert übereinstimmt. Hierdurch wird das häufige Auftreten von Kurzschlüssen und Leerläufen vermieden.

Der Bearbeitungsbedingungs-Controller 5 enthält die Bearbeitungsbedingungs-Eingabeeinrichtung 51 (eine Bewertungseinrichtung), den Bearbeitungsbedingungs- Controller 53 (eine Steuereinrichtung) und die Bearbeitungsbedingungs-Ausgabeeinrichtung 54. Die Bearbeitungsbedingungs-Eingabeeinrichtung empfängt als Bearbeitungsbedingungen eingegebene Daten, die bei der normalen Bearbeitung angewandt werden. Die Bearbeitungsbedingungen sind entweder durch Daten spezifiziert, die von einer zugeordneten Datenbank ausgewählt werden, oder sie werden vor der Bearbeitung gemäss Faktoren wie einer Tafeldicke oder Materialeigenschaften des Werkstücks 2 und dem Durchmesser der Drahtelektrode 1 eingegeben. Selbstverständlich lassen sich diese Bedingungen so festlegen, dass sie während der Bearbeitung änderbar sind.

Die Spaltbedingungs-Erkennungseinheit 52 bewertet die Streuung der Entladungsintervalle. Gemäss der ersten Ausführungsform berechnet sie eine Varianz der Entladungsintervalle zum Bewerten der Streuung, wie nachfolgend detailliert beschrieben wird.

Wie in Fig. 3 gezeigt, besteht die Bearbeitungsspalt- Erkennungseinheit 52 aus folgenden Elementen: den Zeitgeber 52a zum Messen der Entladungsintervalle, die erste FIFO- Matrix 52b zum Speichern von durch den Zeitgeber 52a erhaltenen Messwerten (Zeitgeberwerte), den ersten Addierer 52c zum Addieren der Zeitgeberwerte, den ersten Subtrahierer 52d zum Subtrahieren der Zeitgeberwerte, das erste Register 52e zum Speichern der Additions- und Subtraktionsergebnisse für die Zeitwerte, den ersten Quadrierrechner 52f zum Quadrieren der Inhalte des ersten Registers 52e, den zweiten Quadrierrechner 52g zum Quadrieren der Zeitgeberwerte, die zweite FIFO-Matrix 52h zum Speichern der quadrierten Werte, den zweiten Addierer 52i zum Summieren der quadrierten Werte, den zweiten Subtrahierer 52j zum Subtrahieren der quadrierten Werte, das zweite Register 52k zum Speichern der Additions- und Subtraktionsergebnisse der quadrierten Werte und den dritten Subtrahierer 52m zum Subtrahieren der Werte der Ausgangsgrößen des ersten Quadrierrechners 52f von den Inhalten des zweiten Registers 52k.

Der Zeitgeber 52a misst die Zeitperioden von Entladung zu Entladung, d. h., die Entladungsintervalle (für jeden Entladungspuls gemäss einem bei dem Auftreten einer Entladung jedes Mal erzeugten Puls, Entladeauftritts- Pulssignal), und er gibt die Messwerte an die erste FIFO- Matrix 52b, den ersten Addierer 52c und den zweiten Quadrierrechner 52g ab. Als Entladeauftritts-Pulssignal ist beispielsweise ein Signal verwendbar, das die Bearbeitungsstromversorgung 53 zum An- oder Abschalten einer Schalteinrichtung verwendet, oder ein Ausgangssignal eines Entladungserzeugungsdetektors (nicht gezeigt).

Die erste FIFO-Matrix 52b weist beispielsweise 64 Speicherzeilen als Speicherkapazität zum Speichern der Entladungsintervall-Messwerte in Folge ausgehend von dem letzten auf. Bei Empfang eines neu eingegebenen Entladungsintervall-Messwerts gibt die erste FIFO-Matrix 52b den ältesten Entladungsintervall-Messwert an den ersten Subtrahierer 52d aus, und sie löscht den ältesten Wert aus ihrem eigenen Speicher. Der erste Addierer 52c addiert den eingegebenen neuen Entladungsintervall-Messwert zu den Inhalten des ersten Registers 52e, und er speichert das Ergebnis in demselben ersten Register 52e.

Der erste Subtrahierer 52d subtrahiert den ältesten empfangenen Entladungsintervall-Messwert von den Inhalten des ersten Registers 52e, und er speichert erneut das Ergebnis in demselben ersten Register 52e. Im Ergebnis speichert das erste Register 52e die Summe der Entladungsintervall-Messwerte gemäss der in der ersten FIFO-Matrix 52b verfügbaren Zahl von Speicherzeilen, und sie ist in dem ersten Register 52e gespeichert. Wie oben beschrieben, ermöglicht die Anordnung der Zahl der Speicherzeilen in der ersten FIFO-Matrix 52b als Potenz von 2 das Vernachlässigen der niederwertigeren Bits in dem ersten Register 52e. Dies ermöglicht das Bestimmen eines Verschiebungsmittelwerts der Entladungsintervall-Messwerte.

Beispielsweise weist - wie oben beschrieben - die erste FIFO-Matrix 52b 64 Speicherzeilen auf. In einem solchen Fall werden die sechs niederwertigeren Bits in dem ersten Register 52e nicht berücksichtigt, so dass das siebte Bit ausgehend von dem geringwertigsten als das niederste Bit angesehen wird. Diese Beispielanordnung ermöglicht einen Verschiebemittelwert, bei dem die letzten 64 Entladepulsintervalle normalerweise erhalten werden. Der Verschiebemittelwert zum Darstellen der Entladungsintervalle, der durch Verschieben der Bits (Bitverschiebung) - wie oben beschrieben - erzeugt wird, wird dann durch den ersten Quadrierrechner 52f quadriert und an den Subtrahierer 52m ausgegeben.

Der zweite Quadrierrechner 52g quadriert den empfangenen zuletzt vorliegenden Entladungsintervall-Messwert, und er gibt das Ergebnis an die zweite FIFO-Matrix 52h aus, sowie an den zweiten Addierer 52i. Die zweite FIFO-Matrix 52h weist dieselbe Zahl von Speicherzeilen wie die erste FIFO- Matrix 52b auf. Bei Empfang einer Eingabegröße als neuen Quadrierwert gibt die zweite FIFO-Matrix 52h den ältesten Quadrierwert an den zweiten Subtrahierer 52j aus, und sie löscht den ältesten Wert von ihrem eigenen Speicher.

Der zweite Addierer 52i addiert den ältesten empfangenen Quadrierwert zu den Inhalten des zweiten Registers 52k, und er bewirkt ein Speichern des Ergebnisses in dem zweiten Register 52k. Der zweite Subtrahierer 52j subtrahiert den ältesten, empfangenen Quadrierwert von den Inhalten des zweiten Registers 52k, und er bewirkt ein Speichern des Subtraktionsergebnisses wiederum in dem Register 52k. Im Ergebnis speichert das zweite Register 52k die Summe der Quadrierwerte zum Darstellen der Entladungsintervalle gemäss der Zahl der Speicherzeilen der zweiten FIFO-Matrix 52h.

Die Zahl der Speicherzeilen der zweiten FIFO-Matrix 52h ist so festgelegt, dass sie mit derjenigen der ersten FIFO- Matrix 52b übereinstimmt. Demnach kann mit einer Anordnung, bei der beispielsweise für das siebte Bit angenommen wird, dass es das geringstwertige Bit ist, gemäss demselben Mechanismus wie im Fall des ersten Registers 52e, ein Verschiebemittelwert der Quadrierwerte zum Darstellen der Entladungsintervalle für die letzten 64 Pulse erhalten und in dem zweiten Register 52k gespeichert werden.

Der dritte Subtrahierer 52m subtrahiert einen Wert einer Ausgangsgröße von dem ersten Quadrierrechner 52f (d. h., einen Quadrierwert für den Verschiebemittelwert der Entladungsintervalle (von dem Verschiebemittelwert der Quadrate der Entladungsintervalle), die demnach in der Bitverschiebeweise erhalten werden. Hiernach berechnet der dritte Subtrahierer 52m die Varianz der Entladungsintervalle. Schließlich gibt der dritte Subtrahierer 52m die berechnete Varianz an den Bearbeitungsbedingungs-Controller 53 aus, und zwar als Parameter zum Darstellen der Wahrscheinlichkeit eines Drahtbruches (worauf hier nachfolgend als "Drahtbruch- Wahrscheinlichkeitsindex" Bezug genommen wird).

Ist der empfangene Drahtbruch-Wahrscheinlichkeitsindex kleiner als ein vorgegebener festgelegter Wert, so gibt der Bearbeitungsbedingungs-Controller 53 die bei der Bearbeitungsbedingungs-Eingabeeinrichtung 51 eingegebenen Bearbeitungsbedingungen unverändert an die Bearbeitungsbedingungs-Ausgabeeinrichtung 54 aus. Ist jedoch der empfangene Drahtbruch-Wahrscheinlichkeitsindex größer als der vorgegebene Wert, so ändert der Bearbeitungsbedingungs-Controller 53 die Bearbeitungsbedingungen derart, dass die Bearbeitungsenergie rediziert ist, und er gibt die geänderten Bearbeitungsbedingungen an die Bearbeitungsbedingungs-Ausgabeeinrichtung 54 aus.

Zum Reduzieren der Bearbeitungsenergie lassen sich die Bearbeitungsbedingungen auf vielfältige Weise ändern, beispielsweise durch Erhöhen der Abschaltzeit, durch Reduzieren der Laufgeschwindigkeiten der Drahtelektrode 1, durch Erhöhen des Befehlswerts für eine mittlere Bearbeitungsspannung, durch Reduzieren der Entladungszeit, durch Erhöhen der Impedanz entlang einem Energiezuführpfad und durch Reduzieren des maximalen Entladestromwerts.

Bei Empfang der Ausgangsgröße von dem Bearbeitungsbedingungs-Controller 53 legt die Bearbeitungsbedingungs-Ausgabeeinrichtung 54 die Bearbeitungsbedingungen für den Entladebearbeitungs- Rechenoperations-Controller 6 und die Bearbeitungsstromversorgung 3 fest.

Wie oben beschrieben, basiert das Drahtentladungs- Bearbeitungsgerät dieser Ausführungsform auf der Bewertung der Streuung der Zeitintervalle, zu denen Entladungen auftreten. Demnach lassen sich sämtliche Abschnitte - beispielsweise Ecken entlang dem Elektrodenpfad sowie gestufte Abschnitte und Endoberflächenabschnitte des Werkstücks 2 - bei denen ein Drahtbruch mit höherer Wahrscheinlichkeit als bei anderen Abschnitten auftritt, sorgfältig detektieren, ohne dass ein Einfluss durch die Drahtbruch-Vermeidungssteuerung erfolgt. Demnach lässt sich die Drahtbruch-Vermeidungssteuerung in zufriedenstellender Weise implementieren, und somit lässt sich die Bearbeitungseffizienz signifikant verbessern.

Ferner lassen sich gemäss der ersten Ausführungsform aufgrund der Tatsache, dass die Varianz der Entladungszeitintervalle bewertet wird, die Wahrscheinlichkeiten für einen Bruch der Drahtelektrode 1 bewerten, ohne dass ein Einfluss durch die Steuerung der Bearbeitungsenergie entsteht. Dies ermöglicht das Durchführen der Drahtbruch-Vermeidungssteuerung in genauer und wirksamer Weise für Abschnitte - beispielsweise den Ecken des Bearbeitungspfads sowie den Endoberflächenabschnitten und beabsichtigten Abschnitten des Werkstücks 2 - bei denen der Drahtbruch wahrscheinlicher als bei normalen Abschnitten auftritt.

Bei der beschriebenen ersten Ausführungsform wird zum Erhalten der Mittelwerte die Zahl der Speicherzeilen der FIFO-Matrixen 52b und 52h zu einer Potenz von 2 gesetzt, und Teilerschritte sind durch Bitverschieben substituiert. Jedoch lassen sich selbstverständlich andere Typen von FIFO-Matrizen verwenden, unter der Bedingung, dass ein geeigneter Frequenzteiler verfügbar ist. Obgleich bei der beschriebenen ersten Ausführungsform mehrere Addierer, Subtrahierer und Quadrierrechner eingesetzt werden, ist dies nicht ausschließlich zu verstehen, und diese Komponenten können einzeln ausgebildet sein und in einer Zeitmultiplexweise (Engl.: time-sharing manner) verwendet werden.

Weiterhin werden bei der beschriebenen ersten Ausführungsform die FIFO-Matrizen, die Addierer, die Subtrahierer und die Multiplizierrechner zum Bestimmen der Varianz Schritt für Schritt verwendet. Jedoch kann die Anordnung jedoch selbstverständlich so ausgebildet sein, dass Entladungsintervall-Messwerte während einer vorgegebenen Zahl aufeinanderfolgender Entladepulse oder während einer vorgegebenen Zeitperiode in einem Speicher gespeichert werden, so dass die Varianzwerte auf einmal in einer Stapelverarbeitungsweise berechnet werden.

Weiterhin werden bei der beschriebenen ersten Ausführungsform logische Betriebsschaltungen zum Bestimmen der Varianzwerte verwendet. Jedoch ist eindeutig zu erkennen, dass Software zum Berechnen der Varianzwerte Schritt für Schritt oder in einer stapelartigen Weise verwendet werden kann.

Bei der beschriebenen ersten Ausführungsform wird die Varianz durch Subtrahieren des Quadrats des Mittelwerts dem Quadratwert der gemessenen Werte bestimmt. Jedoch lässt sich die Varianz gemäss anderen Vorgehensweisen bestimmen, beispielsweise so, dass sie anhand des Mittels der Quadrate der Differenzen zwischen den Messwerten und dem Mittelwert hiervon erhalten wird.

Weiterhin wird bei der beschriebenen ersten Ausführungsform der Varianzwert zum Darstellen der Entladungsintervall per se als Drahtbruch-Wahrscheinlichkeitsindex verwendet. Jedoch können andere Indizes, die sich monoton gemäss einer Zunahme der Streuwerte erhöhen oder verringern, ebenso zum Erzeugen ähnlicher Vorteile verwendet werden. Bei einem sich monoton verringernden Index müssen jedoch dann, wenn sich der Index auf ein Niveau niedriger als ein vorgegebener Wert verringert, die Bearbeitungsbedingungen so gesteuert werden, dass die Bearbeitungsenergie reduziert wird.

Bei der beschriebenen ersten Ausführungsform erfolgt der Einsatz der abgetasteten Varianz als Varianzwert. Die abgetastete Varianz wird durch Teilen des Quadrats der Differenz von einem Mittelwert durch die Zahl der Abtastwerte bestimmt. Diese ist jedoch als beispielhaft zu verstehen und eine Varianz ohne Bezugswert, die einen Vorhersagewert der Varianz ohne Bezugswert darstellt, kann anstelle der Abtastvarianz verwendet werden. Selbstverständlich lassen sich jedoch andere allgemein zum Bewerten der Varianz verwendete Indizes verwenden. Derartige Indizes umfassen eine Standardvarianz, einen Variationskoeffizienten, ein quadratisches Mittel, eine Schiefe, eine Wölbung, eine mittlere Abweichung und einen Absolutwert der Differenz von einem Mittelwert.

Gemäss der ersten Ausführungsform erfolgt eine Bewertung der Streuung der Entladungsintervalle. Jedoch lassen sich andere Typen von Streuung selbstverständlich zum Bewerten verwenden, unter Bereitstellung ähnlicher Ergebnisse. Andere Typen von Streuung enthalten die Streuung der Entladefrequenzen mit einer umgekehrten Beziehung zu den Entladeintervallen (d. h., der Zahl von während einer Zeiteinheit auftretenden Entladungen), und die Streuung der Zündverzögerungszeit, die durch Subtrahieren der Entladedauer und er Abschaltzeit - die steuerbar sind - von dem Entladungsintervall bestimmt wird.

Weiterhin werden bei der ersten Ausführungsform die sukzessiv erhaltenen Indizes so verwendet, als ob sie Drahtbruch-Wahrscheinlichkeitsindizes sind. Jedoch schwanken die tatsächlich erhaltenen Indizes signifikant.

Zum Lösen dieses Problems wird vorgezogen, dass ein Mittelwert oder ein Verschiebemittelwert, der über mehrere Indizes so erhalten wird, als Drahtbruch- Wahrscheinlichkeitsindex verwendet wird. Dies ermöglicht das Realisieren eines noch stabileren und geeigneteren Betriebs.

Bei der beschriebenen ersten Ausführungsform werden dann, wenn der Drahtbruch-Wahrscheinlichkeitsindex den Referenzwert übersteigt, die Bearbeitungsbedingungen einheitlich modifiziert. Bevorzugt kann jedoch eine Anordnung so ausgebildet sein, dass der Umfang der Modifikation für die Bearbeitungsbedingungen größer in Übereinstimmung mit der Zunahme des Umfangs festgelegt wird, gemäss dem der Referenzwert überschritten ist.

Weiterhin erfolgt bei der ersten Ausführungsform dann, wenn der Drahtbruch-Wahrscheinlichkeitsindex groß ist, das Reduzieren der Bearbeitungsenergie. Als praktische Maßnahme zum Reduzieren der Energie lässt sich jedwedge Steuerung einsetzen, beispielsweise ein Steuern durch Erhöhen der Strömung oder des Drucks der Bearbeitungsflüssigkeit oder ein Steuern durch Erhöhen der Wickelgeschwindigkeiten der Drahtelektrode 1, solange die Steuerung zum Unterdrücken des Auftretens eines Drahtbruchs wirksam ist.

Bei der beschriebenen ersten Ausführungsform erfolgt ein automatisches Modifizieren der Bearbeitungsbedingungen gemäss dem Drahtbruch-Wahrscheinlichkeitsindex. Jedoch kann die Anordnung so ausgebildet sein, dass Drahtbruch- Wahrscheinlichkeitsindizes lediglich angezeigt werden, während das Modifizieren der Bearbeitungsbedingungen durch einen Betreiber in Übereinstimmung mit den angezeigten Indizes ausgeführt wird.

Nachfolgend erfolgt eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Jedoch richtet sich für die zweite Ausführungsform und nachfolgende Ausführungsformen eine Beschreibung hauptsächlich auf eine Spaltenbedingungs-Erkennungseinheit 52, die sich von der bei der ersten Ausführungsform verwendeten Spaltbedingungs- Erkennungseinheit 52 unterscheidet. Nichts desto Trotz stimmen die Spaltbedingungs-Erkennungseinheit 52 der zweiten Ausführungsform und andere Bearbeitungsbedingungs- Erkennungseinheiten 52 nachfolgender Ausführungsform immer noch mit der Spaltbedingungs-Erkennungseinheit 52 der ersten Ausführungsform dahingehend überein, dass sie primär zum Bewerten der Streuung der Entladungsintervalle entworfen sind. Wie oben erwähnt, richtet sich jedoch eine Beschreibung hauptsächlich auf die Grundkonfiguration, die sich in Abhängigkeit von der Ausführungsform unterscheidet.

Die Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht einer Basiskonfiguration der Spaltbedingungs-Erkennungseinheit 52, die im Zusammenhang mit der zweiten und nachfolgenden Ausführungsformen zu beschreiben ist. In der Figur bezeichnet 52n eine Takteinheit, 52p0 bezeichnet einen Funktionsgenerator, 52q0 bezeichnet eine Bewertungsperioden-Einstelleinheit, 52r0 bezeichnet einen Integrierer, 52s0 bezeichnet einen Subtrahierer und 52t0 bezeichnen eine Negativvorzeichen-Rückstelleinheit.

Der Funktionsgenerator 52p0 erzeugt beliebige Funktionen ausschließlich konstanter Funktionen, die immer konstante Werte darstellen. Eine beispielhafte Anordnung für den Funktionsgenerator 52p0 kann so ausgebildet sein, dass "1", "1", "2" und "3" wiederholt und sequentiell jedes Mal bei Auftreten einer Entladung ausgegeben werden. Eine andere beispielhafte Anordnung kann so ausgebildet sein, dass "1" mit einer Wahrscheinlichkeit von 1/2 ausgegeben wird, dass "2" bei einer Wahrscheinlichkeit von 1/4 ausgegeben wird und "3" mit einer Wahrscheinlichkeit von 1/4 ausgegeben wird, und zwar zufällig jedes Mal bei Auftreten der Entladung. Selbstverständlich müssen die Ausgabefunktionswerte dann nicht konstant sein, wenn keine Entladung auftritt, und eine Zufallszahl mit einem Mittelwert "1" und eine Zufallszahl mit einem Mittelwert "2" lassen sich abwechselnd jedes Mal bei Auftreten einer Entladung ausgeben.

Die Takteinheit 52n generiert Taktpulse mit einem festen Zyklus, und sie werden als Referenzen für die Zeitmessung mit einem konstanten Zyklus verwendet. Die Bewertungsperioden-Einstelleinheit 52q0 setzt eine Periode, gemäss der eine Bewertungsperiode für den Drahtbruch- Wahrscheinlichkeitsindex durchgeführt wird (worauf hier nachfolgend als "Bewertungsperiode" Bezug genommen wird). Dies lässt sich beispielsweise durch Verwenden eines Zählers realisieren, der eine vorgegebene Zahl von Taktpulsen misst.

Der Integrierer 52r0 integriert die Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators 52p0 während der Bewertungsperiode, und er gibt das Ergebnis an den Subtrahierer 52s aus. Beispielsweise tastet er die Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators 52p0 bei einer ansteigenden Flanke des Taktpulses ab, ferner addiert er einen Wert der Abtastung zu den Speicherinhalten in dem Integrierer 52r0 und gleichzeitig bewirkt ein Rücksetzen der Speicherinhalte nach der Ausgabe der Speicherinhalte am Ende der Bewertungsperiode.

Der Subtrahierer 52s0 subtrahiert einen Referenzwert von der Ausgangsgröße des Integrierers 52r0. In diesem Zeitpunkt ist der Referenzwert als Produkt eine Erwartungswerts einer durch den Funktionsgenerator 52p0 generierten Funktionsausgangsgröße (d. h., einem Produkt eines Funktionsausgabewerts und der Wahrscheinlichkeit des Auftretens des Ausgabewerts) sowie einem Taktzählwert - der äquivalent zu der Bewertungsperiode ist - festgelegt. Diese Anordnung erfolgt aus dem nachfolgend beschriebenen Grund. Bei regulärem Auftreten von Entladungen bei einer festen Abtastperiode akkumuliert der Integrierer 52r0 die Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators 52p0 bei konstanten Zyklen. In diesem Fall stimmt die Ausgangsgröße des Integrierers 52r0 mit dem Produkt des Erwartungswerts und des Taktzählwerts - äquivalent zu der Bewertungsperiode - überein. In anderen Worten ist die Aussage möglich, dass je größer die Differenz zwischen der Ausgangsgröße des Integrierers und dem Referenzwert ist, desto größer die Streuung der Entladungsintervalle ist. Werden negative Werte des Subtraktionsergebnisses in positive Werte durch Verwenden der Negativzeichen-Rücksetzeinheit 52t0 umgesetzt, so gilt, je größer der Wert, desto größer die Streuung der Entladungsintervalle. Aus diesem Grund lässt sich der Wert als ein Drahtbruch-Wahrscheinlichkeitsindex ansehen. Die Negativzeichen-Rücksetzeinheit kann beispielsweise eine Absolutwertschaltung oder eine Quadrierschaltung sein.

Die oben beschriebenen Basiskonfiguration subtrahiert von der Ausgangsgröße des Integrierers den Referenzwert, der durch Multiplizieren des Erwartungswerts der Funktionsausgangsgrößen mit dem Taktzählwert - der äquivalent zu der Bewertungsperiode ist - erhalten wird. Jedoch kann die Anordnung auch so ausgebildet sein, dass der Referenzwert so festgelegt ist, dass er gleich dem Erwartungswert ist, und das Integrieren wird nach dem Subtrahieren des Referenzwerts von einem Wert der Ausgangsgröße des Funktionsgenerators durchgeführt, oder das Subtrahieren des Referenzwerts wird durchgeführt, nachdem die Ausgangsgröße des Integrierers durch den Taktzählwert -, der äquivalent zu der Bewertungsperiode ist, - geteilt ist.

Die zweite und nachfolgende Ausführungsformen haben die hier zuvor beschriebene Grundkonfiguration. Nun erfolgt eine Beschreibung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die zweite Ausführungsform setzt einen Frequenzteiler für den Funktionsgenerator 52p0 ein. Der Frequenzteiler erzeugt eine Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Auftreten der Entladung der Entladung invertiert ist. Demnach wird bei der zweiten Ausführungsform für den Funktionsgenerator 52p0 davon ausgegangen, dass er alternativ jedes Mal bei Auftreten einer Entladung "0" und "1" ausgibt. In diesem Fall lässt sich demnach der Integrierer 52r0 durch einen Zähler ersetzen, und zwar zum Zählen der Taktpuls lediglich während der Zeit, während der der Frequenzteiler einen vorbestimmten der Werte ausgibt (beispielsweise einen "Hoch"-Wert).

Weiterhin sind die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten der Funktionsausgangsgröße jeweils 1/2 und 1/2 sowohl für "0" und "1". Demnach lässt sich die Zahl der Taktpulse äquivalent zu der Länge 1/2 der Bewertungsperioden als Referenzwert verwenden, der bei dem Subtrahierer 52s0 festzulegen ist. Zur gleichen Zeit wird eine Absolutwertschaltung als Negativzeichen-Rückstelleinheit 52t0 verwendet, wohingehend ein die Taktpulse zählender Zähler als die Bewertungsperioden-Eingabeeinrichtung verwendet wird. Die zweite Ausführungsform wird nun detaillierter beschrieben.

Die Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild der Spaltbedingungs- Erkennungseinheit 52 der zweiten Ausführungsform. Die Fig. 6 zeigt Zeitablaufdiagramme zum Darstellen der Betriebsabläufe der zweiten Ausführungsform. Für Abschnitte, die zu den oben beschriebenen gleich oder äquivalent sind, werden dieselben Bezugssymbole vergeben, und eine Beschreibung hiervon wird zum Vermeiden von Redundanz weggelassen.

In Fig. 5 sind gezeigt: ein Frequenzteiler 52p, ein Zeitgeber 52q, ein Zähler 52r und eine Absolutwertschaltung 52t. In Fig. 6 zeigt das Diagramm (a) den Zeitablauf einer Ausgangsgröße des Takts 52n, das Diagramm (b) zeigt den Zeitablauf einer Ausgangsgröße des Zeitgebers 25q, das Diagramm (c) zeigt den Zeitablauf des Entladeauftritts- Pulssignals, das Diagramm (d) zeigt den Zeitablauf einer Ausgangsgröße des Frequenzteilers 52p, das Diagramm (e) zeigt den Zeitablauf eines Zählwerts des Zählers 52r und das Diagramm (f) zeigt den Zeitablauf einer Ausgangsgröße der Absolutwertschaltung 52t.

Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform lediglich im Hinblick auf auf die Konfiguration und Natur der Spaltbedingungs- Erkennungseinheit 52. Die Beschreibung richtet sich demnach auf die Spaltbedingungs-Erkennungseinheit 52.

Die Spaltbedingungs-Erkennungseinheit 52 enthält einen Takt 52n, einen Frequenzteiler 52p, einen Zeitgeber 52q, einen Zähler 52r und eine Absolutwertschaltung 52t. Der Takt 52c führt Pulse zu, die als Referenzen für das Zeitmessen verwendet werden. Der Frequenzteiler 52p erzeugt eine Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Empfang des Entladeauftritts-Pulssignals invertiert ist. Der Zeitgeber 52q bestimmt die Bewertungsperiode. Der Zähler 52r zählt Pulse, die der Takt 52n ausgibt, während der Frequenzteiler 52p den vorbestimmten der Werte ausgibt, und zwar für das Ausgeben und Rücksetzen es erhaltenen Zählwerts am Ende der Bewertungsperiode. Der Subtrahierer 52s berechnet Differenzen zwischen dem Zählergebnis und den Referenzwerten. Die Absolutwertschaltung 52t gibt einen Absolutwert des Subtrahierergebnis aus. Die Spaltbedingungs-Erkennungseinheit 52 ist derart konfiguriert, und sie wird - wie nachfolgend beschrieben - betrieben.

Die Takteinheit 52n erzeugt fortlaufend Taktsignale, die als Referenzen für das Zeitmessen verwendet werden, wie in dem Diagramm (a) nach Fig. 6 gezeigt. Der Zeitgeber 52q generiert Pulse für jede der Bewertungsperioden, wie in dem Diagramm (b) nach Fig. 6 gezeigt. Die Bewertungsperioden werden gemäss der Frequenz der Takteinheit 52n und einem Einstellwert des Zeitgebers 52q bestimmt, und für diese Werte kann ein Angleichen in Abhängigkeit von den angewandten Bearbeitungsbedingungen erforderlich sein. Bevorzugt liegt die Frequenz der Takteinheit 52n in einem Bereich von 100 kHz bis 10 MHz, und der Einstellwert des Zeitgebers 52q liegt in dem Bereich von 10 ms bis 0.1 ms.

Der Frequenzteiler 52p teilt die Frequenz des Entladeauftritts-Pulssignals durch einen Untersetzungsfaktor von 2, und er gibt - wie in dem Diagramm (d) nach Fig. 6 gezeigt - Signal aus. Der Zähler 52r zählt die Ausgangspulse der Takteinheit 52n lediglich dann, wenn die Ausgangsgröße des Frequenzteilers 52p den vorbestimmten der Werte aufweist (beispielsweise einen "Hoch"-Wert), und er setz den Zählwert nach der Ausgabe des Zählwerts gemäss einer Eingabe von dem Zeitgeber 52q zurück. Das Diagramm (e) nach Fig. 6 zeigt einen Zählwert des Zählers 52r.

Die punktierte Linie des Diagramms (e) nach Fig. 6 stellt einen Referenzwert dar, der durch den nachfolgend beschriebenen Subtrahierer 52s bestimmt wird. Der durch den Subtrahierer 52s vorbestimmte Referenzwert wird von der Ausgangsgröße des Zählers 52r substrahiert. Der Referenzwert wird in der folgenden Weise bestimmt.

Anhand des oben beschriebenen Betriebs ist ersichtlich, dass aufgrund der Tatsache, dass der Zähler 52r die Pulse lediglich dann zählt, wenn die Ausgangsgröße des Frequenzteilers 52p beispielsweise einen "Hoch"-Wert aufweist, davon ausgegangen werden kann, dass der Frequenzteiler 52p ein Funktionsgenerator ist, der die jeweiligen Ausgangsgrößen "0" und "1" mit einer Wahrscheinlichkeit von 1/2 erzeugt. Gleichzeitig kann für den Zähler 52r davon ausgegangen werden, dass er ein Integrierer ist, der Ausgangsgrößen des Frequenzteilers 52p erzeugt. Da ein Erwartungswert der Ausgangsgrößen des Frequenzteilers 52p den Wert 1/2 aufweist, lässt sich ein Zählwert äquivalent zu 1/2 der Länge der Bewertungsperiode als Referenzwert festlegen. Schließlich erfolgt ein Umsetzen des Subtraktionsergebnisses durch die Absolutwertschaltung 52t in einem Absolutwert, und der Absolutwert wird als Drahtbruch-Wahrscheinlichkeitsindex ausgegeben. Das Diagramm (f) nach Fig. 6 zeigt einen Ausgangswert der Absolutwertschaltung 52t.

Wie oben beschrieben, weist die zweite Ausführungsform eine einfachere Konfiguration als die erste Ausführungsform auf, sie ist jedoch immer noch in der Lage, die Entladungsintervall zu bewerten. Die zweite Ausführungsform ermöglicht demnach ein Vermeiden des Drahtbruchs in einer im Vergleich zu der ersten Ausführungsform einfacheren Weise.

Bei der beschriebenen zweiten Ausführungsform ist die Bewertungsperiode stetig. Jedoch lassen sich selbst dann, wenn die Bewertungsperiode in mehrere Zeitabschnitte unterteilt ist, ähnliche Vorteile erzielen.

Die beschriebene zweite Ausführungsform verwendet zum Zweck des Steuerns des Zählers den Frequenzteiler 52p, der einen der zwei unterschiedlichen Werte mit der Wahrscheinlichkeit von 1/2 ausgibt. Ist jedoch die Auftrittswahrscheinlichkeit vorab bekannt, so lässt sich jedwedger Typ von Funktionsgenerator verwenden.

Beispielsweise lässt sich ein Funktionsgenerator zum sequentiellen Ausgeben von drei oder mehr Typen von Werten verwenden. Ferner ist das Betrachten eines Funktionsgenerators möglich, der einen Wert selektiv aus mehreren Ausgangswerten mit vorgegebener Wahrscheinlichkeit gemäss intern erzeugten Zufallszahlen ausgibt.

Weiterhin sind die oben beschriebenen Funktionen nicht auf diejenigen beschränkt, die konstante Werte beibehalten, bevor ein Entladeauftritts-Pulssignal eingegeben wird. Beispielsweise lassen sich ähnliche Wirkungen selbst mit Funktionen realisieren, die jedes Mal bei Eingabe des Entladeauftritts-Pulssignals abwechselnd zwei Typen von Zufallszahlen erzeugen, die sich voneinander im Hinblick auf die Verteilung unterscheiden. In diesem Zusammenhang ist eine für die zweite Ausführungsform zu erwähnende Tatsache wie folgt. Bei der beschriebenen Ausführungsform stellt die Ausgangsgröße des Funktionsgenerators einen Wert von "0" und "1" dar. Die Integration lässt sich demnach durch Summieren der Werte lediglich bei einer Ausgangsgröße von "1" implementieren, ohne dass irgendeine Addition dann erfolgt, wenn die Ausgangsgröße den Wert "0" aufweist. Jedoch ist allgemein eine Multiplikationsverarbeitung im Zeitperiode der Integration der Ausgangsgrößen erforderlich. Beispielsweise dann, wenn der Ausgangswert "2" darstellt, muss eine Konfiguration so sein, dass die Pulszahl integriert wird, die das Zweifache der Zahl der Taktpulse ist.

Bei der beschriebenen zweiten Ausführungsform wird der Zähler 52r lediglich dann betrieben, wenn der Frequenzteiler 52p einen vorgegebenen Wert aus zwei Werten erzeugt. Dies ist jedoch nicht abschließend zu verstehen, und die Anordnung kann so ausgebildet sein, dass der Zähler in Ansprechen auf mehrere Werte betrieben wird. Beispielsweise kann der Zähler ein solcher sein, der in Ansprechen auf zwei von drei Typen der Ausgangswerte eines Funktionsgenerators betrieben wird.

Weiterhin wird bei der beschriebenen zweiten Ausführungsform die Ausgangsgröße der Absolutwertschaltung 52t so, wie sie ist, als Drahtbruch- Wahrscheinlichkeitsindex verwendet. Dies ist jedoch lediglich darstellend zu verstehen, und die Anordnung kann so ausgebildet sein, dass ein unterschiedlicher Index als Bruchwahrscheinlichkeitsindex verwendet wird, der sich monoton in Ansprechen auf eine Erhöhung des Absolutwerts erhöht oder verringert. Weiterhin werden bei der beschriebenen ersten Ausführungsform die momentan erhaltenen Indizes (die Ausgangsgrößen der Absolutwertschaltung 52t) so, wie sie sind, als Drahtbruch- Wahrscheinlichkeitsindizes verwendet. Jedoch kann die Anordnung so ausgebildet sein, dass mehrere Mittelwerte oder Verschiebungsmittelwerte der derart erhaltenen Indizes als Drahtbruch-Wahrscheinlichkeitsindizes verwendet werden, wodurch ein noch stabilerer und geeigneterer Betrieb implementiert werden kann, wie im Fall der ersten Ausführungsform.

Nun erfolgt eine Beschreibung der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die dritte Ausführungsform stimmt im Hinblick auf die Konfiguration im wesentlichen mit der zweiten Ausführungsform überein, einschließlich der Anordnung, bei der der Frequenzteiler, dessen Ausgangsgröße logisch jedes Mal bei Erzeugen eines Entladeauftritts-Pulssignals invertiert wird, als der Funktionsgenerator 52p0 verwendet wird. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich jedoch gegenüber der zweiten Ausführungsform durch das folgende Merkmal. Insbesondere ist bei der dritten Ausführungsform die Bewertungsperiode in zwei Teile unterteilt, d. h. einer früheren Halbteilperiode und einer späteren Halbteilperiode, und die Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators 52p0 werden in entgegengesetzten Richtungen bei der früheren und späteren Halbteilperiode integriert, wohingehend der Referenzwert bei dem Subtrahierer zu dem Wert "0" festgelegt ist. Dies bedeutet, dass auf den Subtrahierer verzichtet wird.

Die Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht der Spaltbedingungs-Erkennungseinheit 52 der dritten Ausführungsform. Die Fig. 8 zeigt Zeitablaufdiagramme für die dritte Ausführungsform. Abschnitte, die gleich oder äquivalent zu denjenigen der vorangehenden Ausführungsformen sind, sind anhand derselben Bezugssymbole bezeichnet, und zum Vermeiden von Redundanz wird deren Beschreibung weggelassen.

In Fig. 7 bezeichnet 62u einen ersten Frequenzteiler, und 52v bezeichnet einen zweiten Frequenzteiler. In Fig. 8 ist das Diagramm (a) ein Zeitablaufdiagramm für eine Ausgangsgröße einer Takteinheit 52n, das Diagramm (b) ist ein Zeitablaufdiagramm für eine Ausgangsgröße des zweiten Frequenzteilers 52v, das Diagramm (c) ist ein Zeitablaufdiagramm für das Entladeauftritts-Pulssignal, das Diagramm (d) ist ein Zeitdiagramm für den ersten Frequenzteiler 52u, das Diagramm (e) ist ein Zeitablaufdiagramm für einen Zählwert eines Zählers 52r und das Diagramm (f) ist ein Zeitablaufdiagramm für eine Ausgangsgröße einer Absolutwertschaltung 52t.

Nun erfolgt eine Beschreibung des Betriebs der Spaltbedingungs-Erkennungseinheit 52, da sich die dritte Ausführungsform gegenüber der zweiten Ausführungsform lediglich im Hinblick auf die Konfiguration und den Betrieb der Spaltbedingungs-Erkennungseinheit unterscheidet. Jedoch stimmt die Spaltbedingungs-Erkennungseinheit 52 immer noch mit derjenigen der zweiten Ausführungsform dahingehend überein, dass sie Abweichungen der Funktionsausgangsgrößen bewertet, die in Übereinstimmung von der Erzeugung der Entladeauftritts-Pulssignale variieren.

Bei der dritten Ausführungsform ist die Bewertungsperiode in zwei Teilperioden so unterteilt, dass der Zähler 52r ein Hoch- oder Inkrementierzählen in einer Teilperiode und ein Abwärts- oder Dekrementierzählen in der anderen Teilperiode durchführt, wohingehend der Referenzwert zu Null festgelegt ist, damit das Erfordernis für den Subtrahierer entällt. Dies ist der einzige Punkt, der die dritte Ausführungsform von der zweiten Ausführungsform unterscheidet.

Bei der dritten Ausführungsform enthält die Spaltbedingungs-Erkennungseinheit 52 den ersten Frequenzteiler 52u, sowie eine Takteinheit 52n, einen Zeitgeber 52q, den zweiten Frequenzteiler 52v, einen Zähler 52r und einen Absolutwertschaltung 52t. Der erste Frequenzteiler 52u erzeugt eine Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Empfang eines Entladeauftritts-Pulssignals invertiert ist. Die Takteinheit 52n führt Pulse zu, die als Referenzen für das Zeitmessen zu verwenden sind. Der Zeitgeber 52q bestimmt eine Hälfte der Bewertungsperiode. Der zweite Frequenzteiler 52v erzeugt eine Ausgangsgröße, die in Ansprechen auf die Ausgangsgröße des Zeitgebers 52q invertiert ist. Der Zähler 52r ändert die Zählrichtung, und er zählt die Ausgangsgrößen der Takteinheit 52n, wohingehend der erste Frequenzteiler 52u einen spezifischen Wert ausgibt. Weiterhin führt der Zähler 52r ein Ausgeben und Rücksetzen des erhaltenen Zählwerts für jede Bewertungsperiode durch. Die Absolutwertschaltung 52t gibt einen Absolutwert des Zählergebnisses aus. Die Spaltbedingungs-Erkennungseinheit 52 ist so konfiguriert und wird so betrieben, wie nachfolgend beschrieben.

Die Takteinheit 52n erzeugt fortlaufend Taktsignale, die als Referenzen für das Zeitmessen verwendet werden, wie in dem Diagramm (a) nach Fig. 8 gezeigt. Der Zeitgeber 52q erzeugt Pulse für die Halbperiode jeder der Bewertungsperioden gemäss den Signalen von der Takteinheit 52n. Die Frequenz einer Ausgangsgröße des Zeitgebers 52q wird durch zwei durch den zweiten Frequenzteiler 52v geteilt, wodurch ein Signal gebildet wird, wie es in dem Diagramm (b) nach Fig. 8 gezeigt ist. Für die Bewertungsperiode, die gemäss der Frequenz der Takteinheit 52n bestimmt wird und den Einstellwert des Zeitgebers 52q kann ein Angleichen in Übereinstimmung mit den angewandten Bearbeitungsbedingungen erforderlich sein. Bevorzugt liegt die Frequenz der Takteinheit 52n in einem Bereich von 100 KHz bis 10 MHz, und der Einstellwert für den Zeitgeber 52q liegt in einem Bereich von 10 ms bis 0.1 ms.

Der erste Frequenzteiler 52u teilt die Frequenz des Entladeauftritts-Pulssignals durch zwei, wie bei dem Diagramm (c) nach Fig. 8 gezeigt, durch einen Untersetzungsfaktor von zwei, und er gibt ein Signal aus, wie es in dem Diagramm (d) gezeigt ist.

Der Zähler 52r zählt die Ausgangspulse der Takteinheit 52n lediglich dann, wenn die Ausgangsgröße des ersten Frequenzteilers 52u einen vorgegebenen der zwei Werte darstellt (beispielsweise den "Hoch"-Wert). Der Zähler 52r bewirkt ein Inkrementieren des Zählens lediglich dann, wenn der zweite Frequenzteiler 52v einen vorgegebenen der zwei Werte (beispielsweise einen "Hoch"-Wert) ausgibt, wohingehend die Zählrichtung zum Dekrementieren dann festgelegt ist, wenn der zweite Frequenzteiler 52v den anderen der beiden Werte (beispielsweise einen "Niedrig"- Wert) ausgibt.

Am Ende der Bewertungsperiode gibt der Zähler 52r den Zählwert aus, und dann setzt er diesen zurück. Das Diagramm (e) nach Fig. 8 zeigt einen Zählwert des Zählers 52r. Auf diese Weise erfolgt gemäss der dritten Ausführungsform das Bestimmen der Richtung der Integration gemäss der Ausgangsgrößen des zweiten Frequenzteilers 52v bei einem Integrieren der Ausgangsgrößen des ersten Frequenzteilers 52u, der als Funktionsgenerator arbeitet. Wie sich anhand des Betriebs des zweiten Frequenzteilers 52v erkennen lässt, ist aufgrund der Tatsache, dass die Integrierzeit in die positive oder inkrementierende Richtung dieselbe Zeit ist wie die Zeit zum Integrieren in die negative oder dekrementierte Richtung, der Referenzwert normalerweise zu dem Wert Null festgelegt, wodurch der Subtrahierer nicht mehr erforderlich ist. Die punktierte Linie bei (e) nach Fig. 8 stellt einen Referenzwert von Null dar. Schließlich wird der Zählwert in einen Absolutwert durch die Absolutwertschaltung 52t umgesetzt, und der derart erhaltenen Absolutwert wird als Drahtbruch- Wahrscheinlichkeitsindex ausgegeben. Das Diagramm (f) nach Fig. 8 stellt den Ausgangswert der Absolutwertschaltung 52t dar.

Die oben beschriebene Konfiguration ermöglicht dieselben Ergebnisse wie im Fall der zweiten Ausführungsform, ohne dass der Subtrahierer erforderlich ist. Es ist demnach möglich, die Konfiguration zu vereinfachen.

Mit der dritten Ausführungsform werden dieselben Vorteile erzielt, wie sie sich bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform ergeben, wie nachfolgend zusammengefasst.

Dieselben Vorteile wie diejenigen der zweiten Ausführungsform lassen sich erzielen, trotz der Unterteilung der Bewertungsperiode in mehrere Teilperioden. Weiterhin lassen sich dieselben Vorteile selbst bei einer Anordnung erzielen, die so ausgebildet ist, dass unterschiedliche Indizes ausgegeben werden, die in Ansprechen auf eine Erhöhung des Absolutwerts einfach ansteigen oder abfallen. Ferner lässt sich ein stabilerer und geeigneterer Betrieb dann implementieren, wenn die Anordnung so ausgebildet ist, dass ein Mittelwert oder ein Verschiebemittelwert über mehrere der Indexwerte als Drahtbruch-Wahrscheinlichkeitsindex verwendet wird.

Bei der beschriebenen dritten Ausführungsform erfolgt ein Festlegen der ersten Hälfte der Bewertungsperiode als Gebiet zum Durchführen des inkrementierenden Zählens, wohingehend die letzte der Hälfte der Bewertungsperiode als das Gebiet festgelegt ist, in dem das dekrementierende Zählen durchgeführt wird. Dies ist jedoch nicht abschließend zu verstehen, und die Bewertungsperiode kann weiter unterteilt werden, solange die Gesamtlänge der Gebiete zum Inkrementierenzählen, denselben Wert wie die Gesamtlänge der Gebiete zum Dekrementierenzählen aufweist. Beispielsweise kann die Bewertungsperiode viergeteilt sein, wodurch das erste und dritte Gebiet für das inkrementierende Zählen und das zweite und vierte Gebiet für das dekrementierende Zählen festgelegt sind. Weiterhin kann eine Anordnung so ausgebildet sein, dass selbst dann, wenn zwei Gebiete mit sich voneinander unterscheidender Länge vorliegen, wie in dem Fall, in dem die Länge eines Gebiets zum Erzielen doppelter Zählwerte zur Hälfte festgelegt ist, der Referenzwert durch geeignetes Gewichten der Zählwerte im wesentlichen zu Null festgelegt ist.

Weiterhin wird bei der beschriebenen dritten Ausführungsform ein einzelner Zähler verwendet, zum Durchführen sowohl des inkrementellen Zählens für die erste Hälfte der Bewertungsperiode als auch des dekrementierenden Zählens für die zweite Hälfte der Bewertungsperiode. Selbstverständlich kann die Anordnung jedoch so ausgebildet sein, dass das dekrementierende Zählen in der ersten Hälfte und das inkrementierende Zählen in der zweiten Hälfte der Bewertungsperiode durchgeführt wird. Die Anordnung kann auch so ausgebildet sein, dass ein Zähler zum Betreiben während der ersten Hälfte und ein Zähler zum Betreiben während der zweiten Hälfte getrennt vorgesehen ist, und beide Zählwerte werden der Subtraktion am Ende der Bewertungsperiode unterzogen.

Weiterhin dienen bei der beschriebenen dritten Ausführungsform die Frequenzteiler 52u und 52v zum Ausgeben eines von zwei Typen der Werte mit einer Wahrscheinlichkeit von 1/2 zum Steuern des Zählers. Jedoch lässt sich, wie im Fall der zweiten Ausführungsform, jedwedge Art von Funktionsgenerator verwenden, solange die Auftrittswahrscheinlichkeit vorab für jede der Ausgangswerte bekannt ist.

Wie für die dritte Ausführungsform beschrieben, ist der Ausgangswert des Funktionsgenerators ein Wert "0" und ein Wert "1", so dass sich das Integrieren durch Zählen der Werte in positiver oder sich inkrementierender Richtung während der ersten Hälfte der Bewertungsperiode und entlang der entgegengesetzten Richtung während der zweiten Hälfte der Bewertungsperiode möglich ist. Allgemein ist jedoch ein Multiplizieren zum Integrieren der Ausgangswerte erforderlich. Dies erfolgt in derselben Weise wie im Fall der zweiten Ausführungsform.

Weiterhin kann gemäss der beschriebenen dritten Ausführungsform der Funktionsgenerator als Kombination zweier Frequenzteiler 52u und 52v angesehen werden. Dies ermöglicht das Interpretieren der Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators zu "0", damit der Zähler nicht betrieben wird, ferner zu "1", damit in positiver oder sich inkrementierender Richtung gezählt wird, und ferner zu "- 1", für ein Zählen in die entgegengesetzte Richtung.

Hiernach folgt eine Beschreibung einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

Die vierte Ausführungsform stimmt im wesentlichen mit der zweiten Ausführungsform im Hinblick auf die Konfiguration einschließlich der Anordnung überein, gemäss der ein Frequenzteiler als Funktionsgenerator 52p0 vorgesehen ist, der jedes Mal bei Erzeugen eines Entladeauftritts- Pulssignals eine logisch invertierte Ausgangsgröße erzeugt.

Demnach wird für den Funktionsgenerator 52p0 davon ausgegangen, dass er abwechselnd Ausgangswerte von "-1" und "1" (und nicht von "0" und "1") jedes Mal bei Auftreten einer Entladung erzeugt. Demnach wird ein Integrator durch einen Zähler ersetzt, der ein Inkrementieren des Zählens für Taktpulse durchführt, während der Funktionsgenerator einen Wert von "1" ausgibt, und der ein dekrementierendes Zählen der Taktpulse durchführt, während der Funktionsgenerator einen Wert von "-1" ausgibt.

Weiterhin lässt sich aufgrund der Tatsache, dass die Auftrittswahrscheinlichkeit für jede der Ausgangsgrößen "1" und "-1" den Wert 1/2 aufweist, der Referenzwert für einen Subtrahierer zu Null bestimmen. Dies bedeutet, dass sich der Subtrahierer eliminieren lässt, wie im Fall der dritten Ausführungsform.

Die Fig. 9 zeigt eine schematische Ansicht einer Spaltbedingungs-Erkennungseinheit 52 gemäss der vierten Ausführungsform. Die Fig. 10 zeigt Zeitablaufdiagramme für die vierte Ausführungsform. Abschnitte, die zu den vorangehenden Ausführungsformen gleich oder äquivalent hierzu sind, sind anhand derselben Bezugssymbole bezeichnet, und zum Vermeiden von Redundanz wird deren Beschreibung hier weggelassen.

In Fig. 10 ist ein Diagramm (a) ein Zeitablaufdiagramm einer Ausgangsgröße einer Takteinheit 52n, ein Diagramm (b) ist ein Zeitablaufdiagramm für eine Ausgangsgröße eines Zeitgebers 52q, ein Diagramm (c) ist ein Zeitablaufdiagramm für ein Entladeauftritts-Pulssignal, ein Diagramm (d) ist ein Zeitablaufdiagramm für einen Frequenzteiler, ein Diagramm (e) ist ein Zeitablaufdiagramm für einen Zählwert eines Zählers 52r, und ein Diagramm (f) ist ein Zeitablaufdiagramm für eine Ausgangsgröße einer Absolutwertschaltung 52t.

Die folgende Beschreibung fokussiert sich hauptsächlich auf den Betrieb der Spaltbedingungs-Erkennungseinheit 52, die sich von derjenigen der dritten Ausführungsform unterscheidet. Die Spaltbedingungs-Erkennungseinheit 52 ist jedoch immer noch dieselbe wie diejenige der dritten Ausführungsform im Hinblick auf die Tatsache, dass sie die Bewertungsperiode in zwei Gebiete unterteilt, ein inkrementierendes Zählen in einem Gebiet durchführt und ein dekrementierendes Zählen in einem anderen Gebiet durchführt. Dies führt zu einem Referenzwert von Null, wodurch ein Subtrahierer eliminiert werden kann, wie im Fall der dritten Ausführungsform.

Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform dahingehend, dass die Unterteilung der Bewertungsperiode in zwei Teilperioden oder -gebiete durch Verwendung eines Frequenzteilerergebnisses für das Entladeauftritts-Pulssignal erzielt wird, anstelle des Ergebnisses der Frequenzteilung der Taktpulsausgabe von einem Zeitgeber.

Bei der vierten Ausführungsform ist die Spaltbedingungs- Erkennungseinheit 52 so konfiguriert, dass sie einen Frequenzteiler 52p enthält, sowie eine Takteinheit 52n, einen Zeitgeber 52q, einen Zähler 52r und eine Absolutwertschaltung 52t. Der Frequenzteiler 52p erzeugt eine Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Eingabe eines Entladeauftritts-Pulssignals invertiert ist. Die Takteinheit 52n führt Pulse zu, die als Referenz für das Zeitmessen verwendet werden. Der Zeitgeber 52q bestimmt die Bewertungsperiode. Der Zähler 52r ändert die Zählrichtung, und er führt ein inkrementierendes Zählen für Ausgangsgrößen der Takteinheit 52n durch, während der Zeitgeber 52q einen vorgegebenen der Absolutwerte ausgibt. Der Zähler 52r führt auch ein dekrementierendes Zählen für Ausgangsgrößen der Takteinheit 52n durch, während der Frequenzteiler 52p den anderen Ausgabewert ausgibt. Der Zähler 52r gibt den Zählwert jedes Mal dann aus, wenn die Bewertungsperiode vorbei ist, und er wird dann zurückgesetzt. Die Absolutwertschaltung 52t gibt einen Absolutwert des Zählergebnisses aus. Die Spaltbedingungs- Erkennungseinheit 52 ist demnach so konfiguriert und sie wird so betrieben, wie nachfolgend beschrieben.

Die Takteinheit 52n erzeugt fortlaufend Taktsignale, die als Referenz für das Zeitmessen verwendet werden, wie in dem Diagramm (a) nach Fig. 10 gezeigt. Der Zeitgeber 52q erzeugt Pulse, wie in dem Diagramm (b) nach Fig. 10 gezeigt, und zwar für jede Bewertungsperiode. Die Bewertungsperiode wird durch die Frequenz der Takteinheit 52n um den Einstellwert des Zeitgebers 52q festgelegt, und es kann ein Angleichen in Übereinstimmung mit den angewandten Bearbeitungsbedingungen erforderlich sein. Bevorzugt liegt die Frequenz der Takteinheit 52n in einem Bereich von 100 KHz bis 10 MHz, und der Einstellwertzeitgeber 52q liegt in einem Bereich von 10 ms bis 0.1 ms.

Der Frequenzteiler 52p unterteilt die Frequenz des Entladeauftritts-Pulssignals - wie bei dem Diagramm (c) nach Fig. 10 gezeigt - durch zwei, und er gibt ein Signal aus, wie es in dem Diagramm (d) nach Fig. 10 gezeigt ist.

Der Zähler 52r führt ein inkrementierendes Zählen für Ausgabepulse der Takteinheit 52n dann durch, wenn die Ausgangsgröße des Freguenzteilers 52p einen vorgegebenen (beispielsweise einen "Hoch"-Wert) von zwei Werten darstellt, und er führt ein dekrementierendes Zählen für die Ausgangspulse der Takteinheit 52n dann durch, wenn die Ausgangsgröße des Frequenzteilers 52p den anderen Ausgangswert (beispielsweise den "L"-Wert bzw. "L"-Werte) darstellt. Bei Empfang einer Eingangsgröße von dem Zeitgeber 52q gibt der Zähler 52r den Zählwert aus, und er wird rückgesetzt. Das Diagramm (e) nach Fig. 10 zeigt einen Zählwert des Zählers 52r. Es wird wiederum darauf hingewiesen, dass bei der zweiten Ausführungsform der Referenzwert von den Zählwerten subtrahiert wird. Bei der vierten Ausführungsform wird jedoch aufgrund der Tatsache, dass der Referenzwert Null ist, das Subtrahieren nicht durchgeführt, wie anhand der folgenden Beschreibung zu verstehen ist.

Der Zähler 52r bei der vierten Ausführungsform führt ein dekrementierendes Zählen dann durch, wenn die Ausgangsgröße des Frequenzteilers 52p den "Niedrig"-Wert darstellt, wohingehend er das inkrementierende Zählen dann durchführt, wenn die Ausgangsgröße der Spaltbedingungs- Erkennungseinheit 52 den "Hoch"-Wert darstellt. In anderen Worten ausgedrückt, integriert dann, wenn die Ausgangsgrößen des Frequenzteilers "Niedrig"- und "Hoch"- Werte aufweisen, der Zähler 52r Funktionsausgangsgrößen des Funktionsgenerators, die jeweils durch "1" und "-1" dargestellt sind. In diesem Fall stellt aufgrund der Tatsache, dass die Auftrittswahrscheinlichkeit für jede Ausgangsgröße des Funktionsgenerators den Wert 1/2 aufweist, der Erwartungswert für die Ausgangsgröße des Funktionsgenerators den Wert Null dar, und der Referenzwert stellt ebenso den Wert Null dar. Aus diesem Grund ist ein Subtrahierer nicht erforderlich.

Die punktierte Linie in dem Diagramm (e) nach Fig. 10 stellt einen Referenzwert von Null dar. Schließlich wird der Zählwert durch die Absolutwertschaltung 52t in einen Absolutwert umgesetzt, und der Absolutwert wird als Drahtbruch-Wahrscheinlichkeitsindex ausgegeben. Das Diagramm (f) nach Fig. 10 stellt einen Ausgangswert der Absolutwertschaltung 52t dar.

Bei der beschriebenen Anordnung sind ohne Veränderung der Entladungsintervalle die Zeitperioden, die zum inkrementierenden Zählen und dekrementierenden Zählen erforderlich sind, dieselben, wodurch der Referenzwert zu Null festgelegt wird. Demnach lassen sich dieselben Ergebnisse wie im Fall der dritten Ausführungsform ohne Verwendung eines zweiten Frequenzteilers erzielen.

Die vierte Ausführungsform führt zu denselben Vorteilen wie diejenigen, die durch die zweite Ausführungsform erzielt werden.

Insbesondere lässt sich der beschriebene Vorteil selbst dann erzielen, wenn die Bewertungsperiode in mehrere Teilperioden unterteilt ist. Weiterhin lassen sich dieselben Vorteile selbst mit einer Anordnung erzielen, bei der unterschiedliche Indizes ausgegeben werden, die monoton ansteigen oder abfallen, und zwar in Ansprechen auf eine Erhöhung des Absolutwerts. Weiterhin lässt sich ein noch stabilerer und geeigneterer Betrieb durch die Verwendung eines Mittelwerts oder eines Verschiebemittelwerts über mehrere Indexwerte implementieren.

Bei der beschriebenen vierten Ausführungsform stellt der Referenzwert immer den Wert Null dar, immer dann, wenn gerade Zahlen von Entladungspulsen erzeugt sind. Dies ermöglicht die Ausbildung einer Anordnung derart, dass die Bewertungsperiode bei Erzeugen einer vorgegebenen geraden Zahl von Pulsen abgeschlossen ist.

Weiterhin dient bei der beschriebenen vierten Ausführungsform der Frequenzteiler 52p zum Ausgeben eines von zwei Typen der Werte mit einer Wahrscheinlichkeit von 1/2 zum Steuern des Zählers. Jedoch kann, wie im Fall der zweiten Ausführungsform, jedwedger Funktionsgenerator verwendet werden, solange eine Auftrittswahrscheinlichkeit für jeden der Ausgangswerte vorab bekannt ist.

Weiterhin sind bei der vierten Ausführungsform die Ausgangswerte des Funktionsgenerators entweder "-1" oder "1". Demnach lässt sich das Integrieren durch Addition (d. h., durch inkrementierendes Zählen) der Ausgangsgrößen für den Wert "1" durchführen, sowie durch Subtrahieren (d. h., dekrementierendes Zählen) der Ausgangsgrößen für den Wert "-1", Allgemein muss jedoch ein Multiplizieren zum Integrieren der Ausgangswerte durchgeführt werden. Dies ist genauso wie im Fall der zweiten Ausführungsform.

Wie sich anhand der vorangehenden Be 13618 00070 552 001000280000000200012000285911350700040 0002010040871 00004 13499schreibung erkennen lässt, ermöglicht die vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile.

Das Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät gemäss einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält: eine Bewertungsvorrichtung zum Messen einer Größe ausgewählt aus der Zykluszeit, der Frequenz, und der Zündverzögerungszeit für die Entladungsvorgänge, zum Bewerten der Streuung der gemessenen Werte und zum Ausgeben eines Bewertungswerts für die Streuung; und eine Steuervorrichtung zum Steuern der Bearbeitungsbedingungen auf der Grundlage des Bewertungswerts für die Streuung.

Demnach führt das Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät der vorliegenden Erfindung eine Bewertung der Wahrscheinlichkeit für den Auftritt eines Drahtbruchs auf der Grundlage der Streuung der Zeitintervalle durch, bei denen Entladungen auftreten. Es ist demnach möglich, ohne übermäßigen Aufwand oder ohne unzureichender Genauigkeit jedwedgen Abschnitt des Elektrodenpfads zu detektieren, bei dem ein Drahtbruch mit höherer Wahrscheinlichkeit als bei anderen Abschnitten auftritt, beispielsweise einer Stufe, einer Endoberfläche oder dergleichen, und zwar neben den Ecken des Elektrodenpfads. Es ist auch zu erwähnen, dass die Detektion so durchgeführt wird, dass sie nicht durch irgendeinen Steuervorgang gestört wird, der zum Vermeiden des Drahtbruchs durchgeführt wird. Demnach lässt sich das Steuern zum Vermeiden eines Drahtbruchs in ausreichender Weise im erforderlichen Umfang durchführen, was eine beachtliche Verbesserung der Bearbeitungseffizienz ermöglicht.

Zudem kann kennzeichnend sein, dass die Bewertungsvorrichtung eine Bewertung durchführt, und zwar von mindestens einer Größe der Abtastvarianz der Messwerte, der Varianz ohne Bezugswert für die gemessenen Werte, der Standardabweichung der Messwerte, dem Variationskoeffizienten der Messwerte, dem quadrierten Mittel der Messwerte, der Streuung der Messwerte, der Wölbung der Messwerte, der mittleren Abweichung der Messwerte und den Absolutwerten der Differenzen zwischen den Messwerten und dem Mittelwert.

Die Bewertungsvorrichtung kann ferner enthalten: eine Vorrichtung zum Bestimmen des Quadrats des Mittels der Messwerte; eine Vorrichtung zum Bestimmen des Mittels der Quadrate der Messwerte; und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Differenz zwischen dem Quadrat des Mittels der Messwerte und dem Mittel der Quadrate der Messwerte.

Mit diesen Merkmalen kann das Drahtentladungs- Bearbeitungsgerät der vorliegenden Erfindung die Streuung der Messwerte auf rationellere Weise bewerten, wodurch die Zuverlässigkeit für das Drahtbruch-Vermeidungssteuern verbessert ist.

Die Bewertungsvorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, dass sie weiter enthält: einen Funktionsgenerator zum Erzeugen von Ausgangsgrößen, die über zwei oder mehr Arten in Übereinstimmung mit dem Auftreten einer Entladung veränderbar sind; eine Integrierer zum Integrieren der Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators; und eine Vorrichtung zum Ausgeben entweder des Absolutwerts der Differenz zwischen der Ausgangsgröße des Integrierers und dem Produkt der Integrierperiode und dem Erwartungswert der Ausgangsgröße des Funktionsgenerators oder eines Index, der in monotoner Beziehung zu dem Absolutwert steht.

Die Bewertungsvorrichtung kann auch so konfiguriert sein, dass sie weiterhin enthält: einen Funktionsgenerator zum Erzeugen von Ausgangsgrößen, die über zwei oder mehr Arten veränderbar sind, in Übereinstimmung mit dem Auftreten einer Entladung; einen Integrierer zum Integrieren der Differenzen zwischen den Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators und der Erwartungswerte der Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators; und eine Vorrichtung zum Ausgeben entweder des Absolutwerts der Ausgangsgröße des Integrierers oder eines Index, der in monotoner Beziehung zu dem Absolutwert steht.

Die Bewertungsvorrichtung kann auch so ausgebildet sein, dass sie enthält: einen Funktionsgenerator zum Erzeugen von Ausgangsgrößen, die über zwei oder drei Arten variabel sind, in Übereinstimmung mit dem Auftreten einer Entladung; einen Integrierer zum Integrieren der Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators; eine Vorrichtung zum Unterteilen der Integrierperiode in zwei Gebiete gleicher Länge; und eine Vorrichtung zum Ausgeben des Absolutwerts der Ausgangsgröße des Integrierers oder eines Index mit einer Monotonbeziehung zu dem Absolutwert; derart, dass der Integrierer das Integrieren in entgegengesetzte Richtungen in den beiden Integriergebieten durchführt.

Die Anordnung kann auch so ausgebildet sein, dass die Bewertungsvorrichtung enthält: einen Funktionsgenerator zum Erzeugen von Ausgangsgrößen, die über zwei oder mehr Arten veränderbar sind, in Übereinstimmung mit dem Auftreten einer Entladung, deren Erwartungswerte Null sind; einen Integrierer zum Integrieren der Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators; und eine Vorrichtung zum Ausgeben des Absolutwerts der Ausgangsgröße des Integrierers oder eines Index, der eine monotone Beziehung zu dem Absolutwert aufweist.

Diese Merkmale ermöglichen das Bewerten der Entladeintervalle mit einer einfachen Anordnung, wodurch das Vermeidendes Drahtbruchs vereinfacht ist.

Bevorzugt enthält der Funktionsgenerator einen Frequenzteiler zum Erzeugen einer Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Auftreten einer Entladung invertiert ist.

Weiterhin ist vorzuziehen, dass der Integrierer ein Zähler ist.

Das Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät der vorliegenden Erfindung kann ferner enthalten: einen Zeitgeber zum Messen der Zeitintervalle, zu denen Entladungen auftreten; eine erste FIFO-Matrix zum Speichern der Ergebniswerte der Messung durch den Zeitgeber; ein erstes Register zum Speichern der Summe der Ergebniswerte, die in der ersten FIFO-Matrix gespeichert sind; einen ersten Addierer zum Addieren der Ergebniswerte der Messung durch den Zeitgeber zu dem in dem ersten Register gespeicherten Wert; einen ersten Subtrahierer zum Subtrahieren der Werte der Ausgangsgrößen der ersten FIFO-Matrix von dem in dem ersten Register gespeicherten Wert; einen ersten Quadrierrechner zum Quadrieren der Inhalte des ersten Registers; einen zweiten Quadrierrechner zum Quadrieren der Ergebniswerte für die Messung durch den Zeitgeber; eine zweite FIFO- Matrix zum Speichern der Werte der Ausgangsgrößen des zweiten Quadrierrechners; ein zweites Register zum Speichern der Summe der in der zweiten FIFO-Matrix gespeicherten Werte; einen zweiten Addierer zum Addieren der Werte der Ausgangsgrößen des zweiten Quadrierrechners zu dem in dem zweiten Register gespeicherten Wert; einen zweiten Subtrahierer zum Subtrahieren der Werte der Ausgangsgrößen der zweiten FIFO-Matrix von dem in dem zweiten Register gehaltenen Wert; und einen dritten Subtrahierer zum Subtrahieren der Werte der Ausgangsgröße des zweiten Quadrierrechners von den Inhalten des zweiten Registers; derart, dass die Bewertungsvorrichtung eine Ausgangsgröße des dritten Subtrahierers als Bewertungswert für die Streuung verwendet.

Das Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät kann ferner enthalten: eine Takteinheit zum Erzeugen von Taktpulsen, die als Referenzen für das Zeitmessen zu verwenden sind; einen Zeitgeber zum Ausgeben von Bewertungspulsen mit konstanten Zeitintervallen; einen Frequenzteiler zum Erzeugen einer Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Auftreten der Entladung logisch invertiert ist; einen Zähler zum Zählen der Taktpulse lediglich dann, wenn die Ausgangsgröße des Frequenzteilers einen vorgegebenen von zwei Werten darstellt, die ferner eine Ausgangsgröße erzeugt und gleichzeitig den Zählwert jedes Mal bei Ausgabe des Bewertungspulses rücksetzt; einen Subtrahierer zum Subtrahieren eines konstanten Referenzwerts von der Ausgangsgröße des Zählers; und eine Absolutwertschaltung zum Ausgeben eines Absolutwerts eines Ergebniswerts der Subtraktion durch den Subtrahierer; derart, dass die Bewertungsvorrichtung die Ausgangsgröße der Absolutwertschaltung als den Bewertungswert für die Streuung verwendet.

Das Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät kann ferner enthalten: eine Takteinheit zum Erzeugen von Taktpulsen, die als Referenzen für das Zeitmessen zu verwenden sind; einen Zeitgeber zum Ausgeben von Bewertungspulsen bei konstanten Zeitintervallen; einen ersten Frequenzteiler zum Erzeugen einer Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Auftreten der Entladung logisch invertiert ist; einen zweiten Frequenzteiler zum Erzeugen einer Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Erzeugen des Bewertungspulses logisch invertiert ist; einen Zähler zum Durchführen eines Zählbetriebs für die Taktpulse lediglich dann, wenn die Ausgangsgröße des ersten Frequenzteilers einen vorgegebenen der zwei Werte darstellt, derart, dass der Zählwert in ansteigende Richtung lediglich dann durchgeführt wird, wenn die Ausgangsgröße des zweiten Frequenzteilers einen vorgegebenen der zwei Werte darstellt, und entlang einer abnehmenden Richtung dann, wenn die Ausgangsgröße des zweiten Frequenzteilers den anderen der zwei Werte darstellt, sowie ferner zum Ausgeben eines Zählwerts und zum Setzen des Zählwerts nach dem Durchführen der jeweiligen Zählbetriebsschritte in ansteigende Richtung und in absteigende Richtung über eine gleiche Zeitperiode; und eine Absolutwertschaltung zum Ausgeben eines Absolutwerts der Ausgangsgröße des Zählers, derart, dass die Bewertungsvorrichtung die Ausgangsgröße der Absolutwertschaltung als Bewertungswert für die Streuung verwendet.

Das Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät kann ferner enthalten: eine Takteinheit zum Erzeugen von Taktpulsen, die als Referenzen für das Zeitmessen zu verwenden sind; einen Zeitgeber zum Ausgeben von Bewertungspulsen bei konstanten Zeitintervallen; einen Frequenzteiler zum Erzeugen einer Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Auftreten der Ladung logisch invertiert ist; einen Zähler zum Durchführen eines Zählbetriebs für die Taktpulse in eine sich erhöhende Richtung lediglich dann, wenn die Ausgangsgröße des Frequenzteilers einen vorausgewählten von zwei Werten darstellt, und mit Durchführen entlang einer abnehmenden Richtung dann, wenn die Ausgangsgröße des Frequenzteilers den anderen der zwei Werte darstellt, sowie zum Ausgeben eines Zählwerts und zum Rücksetzen des Zählwerts jedes Mal dann, wenn der Bewertungspuls erzeugt wird; und eine Absolutwertschaltung zum Ausgeben eines Absolutwerts der Ausgangsgröße des Zählers; derart, dass die Bewertungsvorrichtung die Ausgangsgröße der Absolutwertschaltung als Bewertungswert für die Streuung verwendet.

Mit diesen Merkmalen ist es möglich, einen stabilen und geeigneten Betrieb zu implementieren, und die Streuung der Entladeintervalle mit einer einfachen Anordnung zu bewerten, während ein ausreichend wirksames Drahtbruch- Vermeidungssteuern im erforderlichen Umfang ermöglicht ist.

Die Anordnung kann so ausgebildet sein, dass die Bewertungsvorrichtung als Bewertungswert für die Veränderung eine Größe heranzieht, die ausgewählt ist aus dem Mittelwert, dem Verschiebungsmittelwert und der Summe der Bewertungswerte für mehrere Streuungen.

Diese Anordnung ermöglicht eine weiter rationalisierte Bewertung der Streuung der Entladeintervalle, und sie ermöglicht demnach ein ausreichend wirksames Drahtbruch- Vermeidungssteuern in dem erforderlichen Umfang.

Die Anordnung kann so ausgebildet sein, dass die Steuervorrichtung das Steuern zum Unterdrücken der Bearbeitungsenergie dann durchführt, wenn der Bewertungswert für die Streuung einen vorgegebenen Referenzwert übersteigt.

Die Steuervorrichtung kann auch so ausgebildet sein, dass sie eine größere Unterbindung der Bearbeitungsenergie in Übereinstimmung mit einer Erhöhung der Differenz zwischen dem Bewertungswert und dem Referenzwert für die Änderung festlegt.

Diese Merkmale gewährleisten, dass sich das Drahtbruch- Vermeidungssteuern ohne Fehler durchführen lässt.

Die Steuervorrichtung kann zumindest enthalten: eine Vorrichtung zum Festlegen eines längeren Werts der Ausschaltzeit; eine Vorrichtung zum Reduzieren der Bahngeschwindigkeit für die Drahtelektrode; eine Vorrichtung zum Festlegen einer Servosteuerspannung für eine hohe Elektrodenposition; eine Vorrichtung zum Festlegen einer verringerten Dauer der Entladung; und eine Vorrichtung zum Erhöhen der Impedanz einer Entladeschaltung.

Die Steuervorrichtung mit diesem Merkmal ermöglicht das Unterdrücken der Bearbeitungsenergie mit einer Vielzahl von Verfahren, wodurch die Anpassbarkeit des Drahtentladungs- Verarbeitungsgeräts verbessert ist.

Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezug auf das beschrieben, was momentan als bevorzugte Ausführungsformen und Modifikationen hiervon angesehen wird. Jedoch ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationen begrenzt ist. Im Gegensatz hierzu wird beabsichtigt, dass die Erfindung zahlreiche weitere Modifikationen und äquivalente Anordnungen umfasst, die in dem Sinngehalt und den Schutzbereich der angefügten Patentansprüche enthalten sind. Der Schutzbereich der folgenden Patentansprüche ist gemäss der breitesten Interpretation festzulegen, so dass alle derartigen Modifikationen und äquivalenten Strukturen und Funktionen umfasst sind.

Claims (17)

1. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät zum Bearbeiten eines Werkstücks durch Erzeugen von pulsförmigen Entladungsvorgängen zwischen einer Drahtelektrode und dem Werkstück, enthaltend:
eine Bewertungsvorrichtung (52) zum Messen einer Größe ausgewählt aus der Zykluszeit, der Frequenz, und der Zündverzögerungszeit für die Entladungsvorgänge, zum Bewerten der Streuung der gemessenen Werte und zum Ausgeben eines Bewertungswerts für die Streuung; und
eine Steuervorrichtung (53) zum Steuern der Bearbeitungsbedingungen auf der Grundlage des Bewertungswerts für die Streuung.

2. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungsvorrichtung (52) eine Bewertung durchführt, und zwar von mindestens einer Größe der Abtastvarianz der Messwerte, der Varianz ohne Bezugswert für die gemessenen Werte, der Standardabweichung der Messwerte, dem Variationskoeffizienten der Messwerte, dem quadrierten Mittel der Messwerte, der Streuung der Messwerte, der Wölbung der Messwerte, der mittleren Abweichung der Messwerte und den Absolutwerten der Differenzen zwischen den Messwerten und dem Mittelwert.

3. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungsvorrichtung (52) enthält:
eine Vorrichtung zum Bestimmen des Quadrats des Mittels der Messwerte;
eine Vorrichtung zum Bestimmen des Mittels der Quadrate der Messwerte; und
eine Vorrichtung zum Bestimmen der Differenz zwischen dem Quadrat des Mittels der Messwerte und dem Mittel der Quadrate der Messwerte.

4. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungsvorrichtung enthält:
einen Funktionsgenerator (52p0) zum Erzeugen von Ausgangsgrößen, die über zwei oder mehr Arten in Übereinstimmung mit dem Auftreten einer Entladung veränderbar sind;
eine Integrierer (52r0) zum Integrieren der Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators; und
eine Vorrichtung zum Ausgeben entweder des Absolutwerts der Differenz zwischen der Ausgangsgröße des Integrierers und dem Produkt der Integrierperiode und dem Erwartungswert der Ausgangsgröße des Funktionsgenerators oder eines Index, der in monotoner Beziehung zu dem Absolutwert steht.

5. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungsvorrichtung enthält:
einen Funktionsgenerator (52p0) zum Erzeugen von Ausgangsgrößen, die über zwei oder mehr Arten veränderbar sind, in Übereinstimmung mit dem Auftreten einer Entladung;
einen Integrierer (52r0) zum Integrieren der Differenzen zwischen den Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators und der Erwartungswerte der Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators; und
eine Vorrichtung zum Ausgeben entweder des Absolutwerts der Ausgangsgröße des Integrierers oder eines Index, der in monotoner Beziehung zu dem Absolutwert steht.

6. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungsvorrichtung enthält:
einen Funktionsgenerator (52p0) zum Erzeugen von Ausgangsgrößen, die über zwei oder drei Arten variabel sind, in Übereinstimmung mit dem Auftreten einer Entladung;
einen Integrierer (52r0) zum Integrieren der Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators;
eine Vorrichtung zum Unterteilen der Integrierperiode in zwei Gebiete gleicher Länge; und
eine Vorrichtung zum Ausgeben des Absolutwerts der Ausgangsgröße des Integrierers oder eines Index mit einer Monotonbeziehung zu dem Absolutwert; derart, dass
der Integrierer das Integrieren in entgegengesetzte Richtungen in den beiden Integriergebieten durchführt.

7. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungsvorrichtung enthält:
einen Funktionsgenerator (52p0) zum Erzeugen von Ausgangsgrößen, die über zwei oder mehr Arten veränderbar sind, in Übereinstimmung mit dem Auftreten einer Entladung, deren Erwartungswerte Null sind;
einen Integrierer (52r0) zum Integrieren der Ausgangsgrößen des Funktionsgenerators; und
eine Vorrichtung zum Ausgeben des Absolutwerts der Ausgangsgröße des Integrierers oder eines Index, der eine monotone Beziehung zu dem Absolutwert aufweist.

8. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsgenerator einen Frequenzteiler (52p) enthält, zum Erzeugen einer Ausgangsgröße, die mit jedem Auftreten der Entladung invertiert ist.

9. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Integrierer ein Zähler (52r) ist.

10. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner enthält:
einen Zeitgeber (52q) zum Messen der Zeitintervalle, zu denen Entladungen auftreten;
eine erste FIFO-Matrix (52b) zum Speichern der Ergebniswerte der Messung durch den Zeitgeber;
ein erstes Register (52e) zum Speichern der Summe der Ergebniswerte, die in der ersten FIFO-Matrix gespeichert sind;
einen ersten Addierer (52c) zum Addieren der Ergebniswerte der Messung durch den Zeitgeber zu dem in dem ersten Register gespeicherten Wert;
einen ersten Subtrahierer (52d) zum Subtrahieren der Werte der Ausgangsgrößen der ersten FIFO-Matrix von dem in dem ersten Register gespeicherten Wert;
einen ersten Quadrierrechner (52f) zum Quadrieren der Inhalte des ersten Registers;
einen zweiten Quadrierrechner (52g) zum Quadrieren der Ergebniswerte für die Messung durch den Zeitgeber;
eine zweite FIFO-Matrix (52h) zum Speichern der Werte der Ausgangsgrößen des zweiten Quadrierrechners;
ein zweites Register (52k) zum Speichern der Summe der in der zweiten FIFO-Matrix gespeicherten Werte;
einen zweiten Addierer (52i) zum Addieren der Werte der Ausgangsgrößen des zweiten Quadrierrechners zu dem in dem zweiten Register gespeicherten Wert;
einen zweiten Subtrahierer (52j) zum Subtrahieren der Werte der Ausgangsgrößen der zweiten FIFO-Matrix von dem in dem zweiten Register gehaltenen Wert; und
einen dritten Subtrahierer (52m) zum Subtrahieren der Werte der Ausgangsgröße des zweiten Quadrierrechners von den Inhalten des zweiten Registers; derart, dass die Bewertungsvorrichtung eine Ausgangsgröße des dritten Subtrahierers als Bewertungswert für die Streuung verwendet.

11. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner enthält:
eine Takteinheit (52n) zum Erzeugen von Taktpulsen, die als Referenzen für das Zeitmessen zu verwenden sind;
einen Zeitgeber (52q) zum Ausgeben von Bewertungspulsen mit konstanten Zeitintervallen;
einen Frequenzteiler (52p) zum Erzeugen einer Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Auftreten der Entladung logisch invertiert ist;
einen Zähler (52r) zum Zählen der Taktpulse lediglich dann, wenn die Ausgangsgröße des Frequenzteilers einen vorgegebenen von zwei Werten darstellt, die ferner eine Ausgangsgröße erzeugt und gleichzeitig den Zählwert jedes Mal bei Ausgabe des Bewertungspulses rücksetzt;
einen Subtrahierer (52s) zum Subtrahieren eines konstanten Referenzwerts von der Ausgangsgröße des Zählers; und
eine Absolutwertschaltung (52t) zum Ausgeben eines Absolutwerts eines Ergebniswerts der Subtraktion durch den Subtrahierer; derart, dass
die Bewertungsvorrichtung die Ausgangsgröße der Absolutwertschaltung als den Bewertungswert für die Streuung verwendet.

12. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner enthält:
eine Takteinheit (52n) zum Erzeugen von Taktpulsen, die als Referenzen für das Zeitmessen zu verwenden sind;
einen Zeitgeber (52q) zum Ausgeben von Bewertungspulsen bei konstanten Zeitintervallen;
einen ersten Frequenzteiler (52u) zum Erzeugen einer Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Auftreten der Entladung logisch invertiert ist;
einen zweiten Frequenzteiler (52v) zum Erzeugen einer Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Erzeugen des Bewertungspulses logisch invertiert ist;
einen Zähler (52f) zum Durchführen eines Zählbetriebs für die Taktpulse lediglich dann, wenn die Ausgangsgröße des ersten Frequenzteilers einen vorgegebenen der zwei Werte darstellt, derart, dass der Zählwert in ansteigende Richtung lediglich dann durchgeführt wird, wenn die Ausgangsgröße des zweiten Frequenzteilers einen vorgegebenen der zwei Werte darstellt, und entlang einer abnehmenden Richtung dann, wenn die Ausgangsgröße des zweiten Frequenzteilers den anderen der zwei Werte darstellt, sowie ferner zum Ausgeben eines Zählwerts und zum Setzen des Zählwerts nach dem Durchführen der jeweiligen Zählbetriebsschritte in ansteigende Richtung und in absteigende Richtung über eine gleiche Zeitperiode; und
eine Absolutwertschaltung (52t) zum Ausgeben eines Absolutwerts der Ausgangsgröße des Zählers, derart, dass
die Bewertungsvorrichtung die Ausgangsgröße der Absolutwertschaltung als Bewertungswert für die Streuung verwendet.

13. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner enthält:
eine Takteinheit (52n) zum Erzeugen von Taktpulsen, die als Referenzen für das Zeitmessen zu verwenden sind;
einen Zeitgeber (52q) zum Ausgeben von Bewertungspulsen bei konstanten Zeitintervallen;
einen Frequenzteiler (52p) zum Erzeugen einer Ausgangsgröße, die jedes Mal bei Auftreten der Ladung logisch invertiert ist;
einen Zähler (52r) zum Durchführen eines Zählbetriebs für die Taktpulse in eine sich erhöhende Richtung lediglich dann, wenn die Ausgangsgröße des Frequenzteilers einen vorausgewählten von zwei Werten darstellt, und mit Durchführen entlang einer abnehmenden Richtung dann, wenn die Ausgangsgröße des Frequenzteilers den anderen der zwei Werte darstellt, sowie zum Ausgeben eines Zählwerts und zum Rücksetzen des Zählwerts jedes Mal dann, wenn der Bewertungspuls erzeugt wird; und
eine Absolutwertschaltung (52t) zum Ausgeben eines Absolutwerts der Ausgangsgröße des Zählers; derart, dass
die Bewertungsvorrichtung die Ausgangsgröße der Absolutwertschaltung als Bewertungswert für die Streuung verwendet.

14. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 9, 11, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungsvorrichtung (52) als Bewertungswert für die Veränderung eine Größe verwendet, die ausgewählt ist aus dem Mittelwert, dem Verschiebungsmittelwert und der Summe der Bewertungswerte für mehrere Streuungen.

15. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (53) die Steuerung so durchführt, dass die Bearbeitungsenergie dann zurückgeführt wird, wenn der Bewertungswert für die Streuung einen vorgegebenen Referenzwert übersteigt.

16. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (53) ein größeres Rückführen der Bearbeitungsenergie in Übereinstimmung mit einer Erhöhung der Differenz zwischen dem Bewertungswert und dem Referenzwert für die Veränderung festlegt.

17. Drahtentladungs-Bearbeitungsgerät nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (53) mindestens eine der folgenden Vorrichtungen enthält:
eine Vorrichtung zum Festlegen eines längeren Werts der Ausschaltzeit;
eine Vorrichtung zum Reduzieren der Bahngeschwindigkeit für die Drahtelektrode;
eine Vorrichtung zum Festlegen einer Servosteuerspannung für eine hohe Elektrodenposition;
eine Vorrichtung zum Festlegen einer verringerten Dauer der Entladung; und
eine Vorrichtung zum Erhöhen der Impedanz einer Entladeschaltung.