DE112011105907B4 - Steuervorrichtung zum steuern einer elektrischen entladungsmaschine - Google Patents

Abstract

Steuervorrichtung (100, 100i, 100j, 100k) zum Steuern einer elektrischen Entladungsmaschine (EDM), die eine elektrische Entladung zwischen von einer Elektrode (2) und einem Werkstück (3) gebildeten Polen erzeugt, umfassend:
eine Steuereinheit (60, 60j), die eine durch die elektrische Entladungsmaschine eingestellte Bearbeitungsbedingung steuert;
eine Erfassungseinheit (70, 70i), die einen Parameter erfasst, der einen elektrischen Entladungszustand zwischen den Polen in einem Zustand anzeigt, bei dem die Bearbeitungsbedingung durch die Steuereinheit so gesteuert wird, dass eine normale elektrische Entladung zwischen den Polen auftritt;
eine Arithmetikeinheit (30), die eine Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung des erfassten Parameters erzeugt;
eine Entscheidungseinheit (40), die über einen Schwellenwert entscheidet, der eine Grenze zwischen einer normalen elektrischen Entladung und einer abnormalen elektrischen Entladung zwischen den Polen spezifiziert, basierend auf der erzeugten Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung; und
eine Unterscheidungseinheit (50), welche unterscheidet, ob der elektrische Entladungszustand zwischen den Polen normal oder abnormal ist, unter Verwendung des entschiedenen Schwellenwerts, und
wobei die Steuereinheit die durch die elektrische Entladungsmaschine eingestellte Bearbeitungsbedingung basierend auf einem Unterscheidungsergebnis der Unterscheidungseinheit steuert.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung zum Steuern einer elektrischen Entladungsmaschine.
• HINTERGRUND
• Konventionellerweise gibt es eine Technik zum Bestimmen eines elektrischen Entladungszustands zwischen Polen einer Elektrode einer elektrischen Entladungsmaschine (Drahterodiermaschine) und einem Werkstück, wodurch die elektrische Entladungsmaschine unter Verwendung des Bestimmungsergebnisses gesteuert wird.
• Die Patentliteratur 1 beschreibt, dass eine elektrische Entladung zwischen Polen einer elektrischen Entladungsmaschine erzeugt wird, um den Gradienten einer Entladungsspannungsänderung, den Entladungspegel und Hochfrequenzkomponenten zu bestimmen, und ein elektrischer Entladungszustand wird durch Kombinieren zweier oder mehr Arten von Detektionssignalen derselben bestimmt. Gemäß Patentliteratur 1 kann eine genaue Detektion und Beobachtung durchgeführt werden und kann eine optimale Kontrolle der entsprechenden Einheiten durchgeführt werden.
• Patentliteratur 2 beschreibt, dass eine elektrische Entladung zwischen Polen in einer elektrischen Entladungsmaschine erzeugt wird, ein Hochpassfilter nur Hochfrequenzkomponenten einer Spannungswellenform zwischen den Polen extrahiert, ein Gleichrichter die Hochfrequenzkomponenten gleichrichtet, eine Integrationsvorrichtung die gleichgerichteten Ausgaben integriert, eine Vergleichsvorrichtung die integrierte Spannung mit einer Referenzspannung vergleicht und eine Bearbeitungsbedingungs-Steuervorrichtung eine Ausgabe der Vergleichsvorrichtung prüft und eine Ruheperiode ausdehnt, wenn diskriminiert wird, dass der elektrische Entladungszustand schwach ist. Gemäß Patentliteratur 2 kann die Detektion eines elektrischen Entladungsbearbeitungszustands korrekt durchgeführt werden und die Erzeugung eines kontinuierlichen Bogens zwischen den Polen kann verhindert werden, wodurch es ermöglicht wird, Beschädigungen an einer Elektrode oder einem Werkstück zu verhindern.
• Literaturliste
• Patentliteratur
• Patentliteratur 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP S47- 13 795 A
• Patentliteratur 2: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP H05- 293 714 A
• Aus DD 216 400 A1 ist eine Schaltungsanordnung zur Optimierung der Vorschubreglerparameter für Funkenerosionsanlagen bekannt, wobei dem stochastischen Charakter des Funkenerosionsprozesses durch statistische Meßverfahren Rechnung getragen wird und die Vorschubreglerparameter derart optimiert werden, dass die Wahrscheinlichkeitsdichteverteilungen von Spaltspannungsamplitude und Entlade-Zeitparametern durch Änderung des Reglersollwertes und der Reglerverstärkungen an Optimalverteilungen angenähert werden, die Abweichung der jeweils häufigsten Messwerte von den entsprechenden arithmetischen Mittelwerten minimiert und die zugehörigen Messwertstreuungen auf Grenzwertüberschreitung überwacht werden.
• Aus DD 2 11 986 A1 ist eine Schaltungsanordnung zur Impulsauswertung bei elektroerosiver Metallbearbeitung bekannt, mit der die Wahrscheinlichkeitsdichte der Arbeitsspaltzustände wie Leerlauf, Erosion und Kurzschluss ermittelt und zur Prozesssteuerung verwendet werden.
• Aus DE 34 16 249 A1 ist es bekannt, eine Zeitverteilung beim Erzeugen einer Entladung über dem Spalt zwischen den Elektroden zu erfassen und mit repräsentativen Verteilungen zu vergleichen, die gute und schlechte Spaltzustände anzeigen.
• Aus DE 11 2008 003 709 T5 ist es bekannt, eine der Entladungsspannung bei auftretender elektrischer Entladung überlagerte Hochfrequenzkomponente mit einem Referenzwert zu vergleichen, einen Spannungspegel der Entladungsspannung mit einem Spannungspegel-Referenzwert zu vergleichen, und eine anomale elektrische Entladung auf der Grundlage der Vergleichsresultate zu erfassen.
• US 5 231 257 A offenbart eine adaptive Steuereinheit, um die elektrische Entladungsmaschine zu Beginn der Bearbeitung in einem vorbestimmten Bearbeitungszustand zu halten. Die adaptive Steuereinheit erfasst während des Starts der Bearbeitung einen Bearbeitungsfehler, verändert adaptiv die Bearbeitungsbedingungen um Fehler zu vermeiden, und stellt anschließend die ursprünglichen Bearbeitungsbedingungen wieder her.
• ERFINDUNGSOFFENBARUNG
• DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
• In einer Steuervorrichtung einer elektrischen Entladungsmaschine gibt allgemein vor Auslieferung der elektrischen Entladungsmaschine ein Bediener einen durch ein Messinstrument gemessenen Wert an einer Lesesteuervorrichtung ein, wodurch eine Referenzspannung (ein Schwellenwert) zur Unterscheidung des elektrischen Entladungszustandes zwischen Polen auf einen voreingestellten gewissen Wert eingestellt wird.
• Falls jedoch durch dasselbe Verfahren nach Auslieferung der elektrischen Entladungsmaschine ein Schwellenwert eingestellt wird, variieren Lesewerte abhängig von einem Bediener und der einzustellende Schwellenwert kann von einem angemessenen Wert abweichen. Entsprechend ist es wahrscheinlich, dass es schwierig wird, genau zu unterscheiden, ob der elektrische Entladungszustand zwischen den Polen normal oder abnormal ist.
• Weiterhin haben als Ergebnis intensiver Studien die hiesigen Erfinder herausgefunden, dass, wenn ein Werkstück tatsächlich durch eine elektrische Entladungsmaschine bearbeitet wird, eine Hochfrequenzkomponente in einer Spannung zwischen den Polen entsprechend dem elektrischen Entladungszustand zwischen den Polen sich aufgrund eines Faktors ändern kann, der vor Auslieferung kaum berücksichtigt werden kann, wie etwa eine Bearbeitungsform und der Fortschritt der Bearbeitung durch die elektrische Entladungsmaschine.
• Daher wird angenommen, dass, falls ein Schwellenwert als auf einem gewissen, vor Auslieferung eingestellten Wert gehalten wird, der Schwellenwert wahrscheinlich von einem gemäß der Bearbeitungsform und des Fortschritts der Bearbeitung angemessenen Wert abweicht, wodurch es schwierig gemacht wird, genau zu unterscheiden, ob der elektrische Entladungszustand zwischen den Polen normal oder abnormal ist.
• Weiterhin, wenn der Schwellenwert zum Unterscheiden des elektrischen Entladungszustands zwischen den Polen vor dem Ausliefern der elektrische Entladungsmaschine bestimmt wird, ist es ein übliches Procedere, den Schwellenwert, basierend auf einer integrierten Spannung festzustellen, die durch Einstellen des elektrischen Entladungszustands zwischen den Polen auf einen Zustand, der viele abnormale elektrische Entladungen enthält, ermittelt wird.
• Wenn jedoch nach Auslieferung der elektrischen Entladungsmaschine tatsächlich ein Werkstück durch die elektrische Entladungsmaschine bearbeitet wird, ist es wahrscheinlich, dass, falls der elektrische Entladungszustand zwischen den Polen auf einen Zustand eingestellt wird, der viele abnormale elektrische Entladungen beinhaltet, die Bearbeitung des Werkstückes scheitert, und das Werkstück als Erzeugnis nutzlos werden kann.
• Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die obigen Probleme zu lösen und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung einer elektrischen Entladungsmaschine bereitzustellen, welche einen elektrischen Entladungszustand zwischen Polen genau unterscheiden kann, während das Werkstück durch die elektrische Entladungsmaschine tatsächlich bearbeitet wird.
• MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
• Um das Problem zu lösen und die obige Aufgabe zu erreichen, wird eine Steuervorrichtung zum Steuern einer elektrischen Entladungsmaschine gemäß Patentanspruch 1 bereitgestellt. Vorteilhafte Weiterentwicklungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
• WIRKUNG DER ERFINDUNG
• Gemäß der vorliegenden Erfindung kann über einen Schwellenwert, der eine Grenze zwischen einer normalen elektrischen Entladung und einer abnormalen elektrischen Entladung spezifiziert, entschieden werden, ohne die Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung zur Zeit der abnormalen elektrischen Entladung zu verwenden. Daher kann der elektrische Entladungszustand zwischen Polen genau unterschieden werden, während eine tatsächliche Bearbeitung eines Werkstücks durch eine elektrische Entladungsmaschine durchgeführt wird.
• Figurenliste
• 1 stellt eine Konfiguration einer Steuervorrichtung einer elektrischen Entladungsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform dar.
• 2A -2E stellen Operationen der Steuervorrichtung der elektrischen Entladungsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform dar.
• 3 ist ein Flussdiagramm eines Betriebs der Steuervorrichtung der elektrischen Entladungsmaschine gemäß der ersten Ausführungsform.
• 4A und 4B sind Diagramme zum Erläutern eines Betriebs einer Arithmetikeinheit gemäß der ersten Ausführungsform.
• 5A und 5B sind Diagramme zum Erläutern eines Betriebs der Arithmetikeinheit gemäß der ersten Ausführungsform.
• 6A und 6B sind Diagramme zum Erläutern eines Betriebs einer Entscheidungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform.
• 7 stellt eine Konfiguration einer Steuervorrichtung einer elektrischen Entladungsmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform dar.
• 8 stellt eine Konfiguration einer Steuervorrichtung einer elektrischen Entladungsmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform dar.
• 9A und 9B sind Diagramme zum Erläutern eines Betriebs einer Entscheidungseinheit gemäß der dritten Ausführungsform.
• 10 stellt eine Konfiguration einer Steuervorrichtung einer elektrischen Entladungsmaschine gemäß einer vierten Ausführungsform dar.
• AUSFÜHRUNGSFORM(EN) ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
• Beispielhafte Ausführungsformen einer Steuervorrichtung einer elektrischen Entladungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung werden unten im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
• Erste Ausführungsform
• Eine Steuervorrichtung 100 einer elektrischen Entladungsmaschine EDM gemäß einer ersten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1 erläutert. 1 stellt eine Konfiguration der Steuervorrichtung 100 der elektrischen Entladungsmaschine EDM dar.
• Die Steuervorrichtung 100 steuert einen Betrieb der elektrischen Entladungsmaschine EDM. Beispielsweise legt in der elektrischen Entladungsmaschine EDM eine Bearbeitungsstromquelle 1 eine Bearbeitungsspannung zwischen Polen einer Bearbeitungselektrode 2 und einem Werkstück 3 an, um eine Impulsentladung zwischen den Polen zu erzeugen, wodurch eine Bearbeitung des Werkstücks 3 durchgeführt wird. Die Steuervorrichtung 100 hat die folgenden Konfigurationen.
• Die Erfassungseinheit 70 erfasst einen Parameter (d.h. einen normalen Entladungsparameter), der einen elektrischen Entladungszustand zwischen Polen in einem Zustand anzeigt, bei dem Bearbeitungsbedingungen durch eine Steuereinheit 60 so gesteuert werden, dass eine normale elektrische Entladung zwischen den Polen auftritt. Spezifisch beinhaltet die Erfassungseinheit 70 eine Spannungsdetektionseinheit 71, eine Extraktionseinheit 72, und eine Integrationseinheit 73.
• Die Spannungsdetektionseinheit 71 detektiert eine Entladungsspannung zwischen den Polen (siehe 2A). Beispielsweise empfängt die Spannungsdetektionseinheit 71 ein Differentialsignal aus entgegengesetzten Enden zwischen den Polen durch zwei Eingangsanschlüsse und gibt ein Differentialsignal (beispielsweise eine Differentialspannung) entsprechend dem Eingangs-Differentialsignal aus zwei Ausgangsanschlüssen als eine detektierte Entladungsspannung aus. Die Spannungsdetektionseinheit 71 kann beispielsweise eine Einheit sein, in der ein Impedanzelement mit zwei parallelen Leitungen verbunden ist, oder eine Einheit, die einfach zwei parallele Leitungen aufweist. Die Spannungsdetektionseinheit 71 liefert eine detektierte Entladungsspannung an die Extraktionseinheit 72.
• Die Extraktionseinheit 72 extrahiert Hochfrequenzkomponenten der detektierten Entladungsspannung. Die Extraktionseinheit 72 beinhaltet einen Hochpassfilter 4 und einen Gleichrichter 5. Der Hochpassfilter 4 extrahiert Hochfrequenzkomponenten (siehe 2B), die der Entladungsspannung überlagert sind, wenn eine Bearbeitungsentladung zwischen den Polen erzeugt wird. Der Gleichrichter 5 richtet die Hochfrequenzkomponenten, welche durch den Hochpassfilter 4 extrahiert sind, gleich (siehe 2C), führt Glättung durch (siehe 2D) und liefert die geglättete Hochfrequenzkomponente an die Integrationseinheit 73.
• Die Integrationseinheit 73 integriert Hochfrequenzkomponenten der extrahierten Entladungsspannung und gibt eine integrierte Spannung als einen Parameter aus, der den elektrischen Entladungszustand zwischen den Polen anzeigt (siehe 2E und 4A). Die Integrationseinheit 73 beinhaltet eine Integrationsschaltung 6 und einen Rücksetztransistor 7. Die Integrationsschaltung 6 beinhaltet einen Betriebsverstärker OP, einen Widerstand R1 und einen Kondensator C1. Der Rücksetztransistor 7 geht in einen EIN-Zustand, wenn ein Ausgabepegel einer UND-Schaltung 13 auf L-Niveau liegt und geht zu einem AUS-Zustand, wenn der Ausgangspegel ein H-Pegel ist.
• Eine Speichereinheit 80 speichert darin die aus der Integrationseinheit 73 der Erfassungseinheit 70 ausgegebene integrierte Spannung. Jedes Mal, wenn eine integrierte Spannung aus der integrierenden Schaltung 6 ausgegeben wird, addiert die Speichereinheit 80 die integrierte Spannung zu den bislang gespeicherten integrierten Spannungen, bis die Speicherinhalte derselben gelöscht werden, und speichert darin eine Mehrzahl integrierter Spannungen.
• Eine Arithmetikeinheit 30 erhält eine Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung eines Parameters (d.h. einen normalen Entladungsparameter), der durch die Erfassungseinheit 70 erfasst worden ist. Beispielsweise klassifiziert die Arithmetikeinheit 30 jede der in der Speichereinheit 80 gespeicherten integrierten Spannungen (siehe 4A) in irgendeiner der Mehrzahl von Wertabschnitten, um eine Häufigkeit für jeden der Wertabschnitte zu erhalten. Die Arithmetikeinheit 30 erzeugt dann ein Histogramm der Wertabschnitte (siehe 6A), passt beispielsweise eine Normalverteilung an die integrierte Spannung des erzeugten Histogramms an, und erhält die angepasste Normalverteilung als die Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der integrierten Spannung (siehe 4B). Das heißt, dass die Arithmetikeinheit 30 die Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der normalen elektrischen Entladung erhält. Die Arithmetikeinheit 30 löscht Speicherinhalte in der Speichereinheit 80 beispielsweise nach Erhalten der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der integrierten Spannung.
• Eine Entscheidungseinheit 40 entscheidet über einen Schwellenwert Vref, der eine Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung zwischen den Polen spezifiziert, basierend auf der erhaltenen Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung. Die Entscheidungseinheit 40 beinhaltet eine Kandidatenentscheidungseinheit 41, eine Vergleichseinheit 42 und eine Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43.
• Die Kandidatenentscheidungseinheit 41 entscheidet über den Kandidatenschwellenwert VrefNew, der ein Kandidat für den Schwellenwert Vref wird, der die Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung zwischen den Polen spezifiziert, basierend auf der erhaltenen Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung. Das heißt, dass die Kandidatenentscheidungseinheit 41 statistisch einen Schwellenwert abschätzt, der die Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung spezifiziert, basierend auf der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der abnormalen elektrischen Entladung, und bezeichnet den abgeschätzten Schwellenwert als den Kandidatenschwellenwert VrefNew. Die Kandidatenentscheidungseinheit 41 liefert den entschiedenen Kandidatenschwellenwert VrefNew an die Vergleichseinheit 42.
• Die Vergleichseinheit 42 empfängt den Kandidatenschwellenwert VrefNew aus der Kandidatenentscheidungseinheit 41. Weiterhin greift die Vergleichseinheit 42 auf die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 zu, um einen unmittelbar vorher entschiedenen Schwellenwert VrefOld aus der Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 zu erfassen. Die Vergleichseinheit 42 vergleicht den Kandidatenschwellenwert VrefNew mit dem Schwellenwert VrefOld, über den unmittelbar zuvor entschieden worden ist, und liefert ein Vergleichsergebnis an die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43.
• Die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 entscheidet über den Schwellenwert Vref, der die Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung zwischen den Polen spezifiziert, anhand des durch die Vergleichseinheit 42 erhaltenen Vergleichsergebnisses. Das heißt, wenn festgestellt wird, dass eine Differenz zwischen dem Kandidatenschwellenwert VrefNew und dem Schwellenwert VrefOld, der unmittelbar zuvor entschieden ist, von einem gestattbaren Bereich abweicht, basierend auf dem durch die Vergleichseinheit 42 erhaltenen Vergleichsergebnis, entscheidet die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 über den Kandidatenschwellenwert VrefNew als den Schwellenwert Vref anstelle des unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld. Wenn festgestellt wird, dass die Differenz zwischen dem Kandidatenschwellenwert VrefNew und dem unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld innerhalb eines gestattbaren Bereichs fällt, basierend auf dem durch die Vergleichseinheit 42 erhaltenen Vergleichsergebnis, entscheidet die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 über den unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld als den Schwellenwert Vref. Die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 hält den entschiedenen Schwellenwert Vref.
• Eine Unterscheidungseinheit 50 diskriminiert, ob der elektrische Entladungszustand zwischen den Polen normal oder abnormal ist, indem sie den durch die Entscheidungseinheit 40 entschiedenen Schwellenwert Vref verwendet. Die Unterscheidungseinheit 50 beinhaltet einen Komparator 8 und eine Entladungsimpulsdiagnosevorrichtung 23.
• Am Komparator 8 wird die integrierte Spannung aus der integrierenden Schaltung 6 angelegt und er ermittelt den Schwellenwert Vref aus der Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43. Der Komparator 8 vergleicht die integrierte Spannung mit dem Schwellenwert Vref und liefert ein Vergleichsergebnis an die Entladungsimpulsdiagnosevorrichtung 23. Wenn beispielsweise die integrierte Spannung den Schwellenwert Vref übersteigt, gibt der Komparator 8 einen H-Pegel aus (beispielsweise eine abnormale elektrische Entladung anzeigend). Wenn die integrierte Spannung den Schwellenwert Vref nicht übersteigt, gibt der Komparator 8 einen L-Pegel aus (beispielsweise eine normale elektrische Entladung anzeigend). Die Entladungsimpulsdiagnosevorrichtung 23 verwendet das durch den Komparator 8 erhaltene Vergleichsergebnis, um zu unterscheiden, ob der elektrische Entladungszustand zwischen den Polen normal oder abnormal ist. Details des Betriebs der Entladungsimpulsdiagnosevorrichtung 23 werden später beschrieben.
• Eine Entladungsspannungs-Detektionsvorrichtung 9 detektiert eine Entladungsspannung, wenn eine Bearbeitungsentladung zwischen den Polen auftritt, und gibt die Entladungsspannung an eine UND-Schaltung 11 aus. Eine Entladungsstrom-Detektionsvorrichtung 10 detektiert einen Entladungsstrom, wenn die Bearbeitungsentladung zwischen den Polen auftritt, und gibt den Entladungsstrom an die UND-Schaltung 11 durch Durchführen einer Strom/Spannungswandlung aus. Über einen Zeitraum, bei dem sowohl die beiden Eingaben auf dem H-Pegel sind, stellt die UND-Schaltung 11 den Ausgabepegel auf den L-Pegel ein. Der Ausgang der UND-Schaltung 11 wird an einer Zeitkonstantenmessvorrichtung 12 und an der UND-Schaltung 13 eingegeben.
• Die Zeitkonstantenmessschaltung 12 ist eine Verzögerungsschaltung, welche den Zeitpunkt verzögert, zu dem die Ausgabe der UND-Schaltung 11 vom H-Pegel auf den L-Pegel abfällt, um einen Zeitbetrag äquivalent zu einer Zeitkonstanten des Hochpassfilters 4, und gibt dann den verzögerten Zeitpunkt an die UND-Schaltung 13 aus. über einen Zeitraum, in dem beiden Eingaben auf L-Pegel sind, stellt die UND-Schaltung 13 den Ausgabepegel auf den L-Pegel ein.
• Eine Bearbeitungsspannungspegel-Detektionsvorrichtung 20 detektiert den Entladungsspannungspegel, wenn die Bearbeitungsentladung zwischen den Polen auftritt und liefert den detektierten Entladungsspannungspegel an einen Komparator 21. Die Bearbeitungsspannungspegel-Detektionsvorrichtung 20 und die Entladungsspannungs-Detektionsvorrichtung 9 können kommunalisiert werden.
• Ein Referenzspannungswert Vc wird in einer Referenzspannungs-Einstellvorrichtung 15 voreingestellt.
• Der Komparator 21 empfängt den Entladungsspannungspegel aus der Bearbeitungsspannungspegel-Detektionsvorrichtung 20 und erfasst den Referenzwert Vc aus der Referenzwerteinstellvorrichtung 15. Der Komparator 21 vergleicht den Entladungsspannungspegel mit dem Referenzwert Vc und liefert ein Vergleichsergebnis an eine Entladungsimpulssteuervorrichtung 22 und die Entladungsimpulsdiagnosevorrichtung 23. Wenn beispielsweise die integrierte Spannung den Referenzwert Vc übersteigt, gibt der Komparator 21 einen H-Pegel aus (beispielsweise die abnormale elektrische Entladung anzeigend). Wenn die integrierte Spannung der Referenzwert Vc nicht übersteigt, gibt der Komparator 8 einen L-Pegel aus (beispielsweise die normale elektrische Entladung anzeigend).
• Am Ende des üblichen elektrischen Entladungszeitraums bei der entsprechenden elektrischen Entladungsbearbeitung führt die Entladungsimpulsdiagnosevorrichtung 23 in der Unterscheidungseinheit 50 eine Diagnose zum Bestimmen aus, ob der zwischen den Polen erzeugt werdende Entladungsimpuls ein normaler elektrischer Entladungsimpuls (ein normalen Impuls) oder ein abnormaler elektrischer Entladungsimpuls (ein fehlerhafter Impuls) ist, basierend auf dem Vergleichsergebnis des Komparators 8 und dem Vergleichsergebnis des Komparators 21.
• Spezifisch, wenn der Ausgabepegel aus dem Komparator 21 auf L-Pegel ist und wenn der Ausgabepegel aus dem Komparator 8 auf dem L-Pegel ist, bestimmt die Entladungsimpulsdiagnosevorrichtung 23, dass der Entladungsimpuls ein normaler Impuls ist. Im Vergleich dazu, wenn der Ausgabepegel aus dem Komparator 21 auf dem H-Pegel ist und wenn der Ausgabepegel aus dem Komparator 21 auf dem L-Pegel ist, aber der Ausgabepegel aus dem Komparator 8 auf dem H-Pegel ist, bestimmt die Entladungsimpulsdiagnosevorrichtung 23, dass der Entladungsimpuls ein fehlerhafter Impuls ist.
• Am Ende des üblichen elektrischen Entladungszeitraums in der entsprechenden elektrischen Entladungsbearbeitung führt die Entladungsimpulsdiagnosevorrichtung 23 eine Diagnose zum Bestimmen durch, ob der in dem Bearbeitungsspalt erzeugte Entladungsimpuls ein normaler Entladungsimpuls (normaler Impuls) oder ein abnormaler Entladungsimpuls (fehlerhafter Impuls) ist, basierend auf dem Vergleichsergebnis des Hochfrequenzkomponentenkomparators 8 und dem Vergleichsergebnis des Spannungspegelkomparators 21.
• Die Steuereinheit 60 steuert Bearbeitungsbedingungen, die durch die elektrische Entladungsmaschine EDM eingestellt werden, basierend auf dem Unterscheidungsergebnis der Unterscheidungseinheit 50. Spezifisch beinhaltet die Steuereinheit 60 den ersten Impulszähler 24, den zweiten Impulszähler 25, die Ruheimpuls-Steuervorrichtung 26 und die Entladungsimpuls-Steuervorrichtung 22.
• Ein Ausgangsanschluss des ersten Impulszählers 24 ist mit der Ruheimpuls-Steuervorrichtung 26 und mit dem Rücksetzeingangsanschluss des eigenen Zählers verbunden. Ähnlich ist ein Ausgangsanschluss des zweiten Impulszählers 26 mit der Ruheimpuls-Steuervorrichtung 26 und mit dem Rücksetzeingangsanschluss des eigenen Zählers verbunden.
• Der erste Impulszählers 24 zählt den Normalitätsbestimmungsimpuls 27a, der aus der Entladungsimpulsdiagnosevorrichtung 23 eingegeben ist, und gibt den Zählwert sequentiell an die Ruheimpuls-Steuervorrichtung 26 aus. Falls die Entladungsimpulsdiagnosevorrichtung 23 den Fehlerbestimmungsimpuls 27b während des Zählvorgangs ausgibt, wird dann die Zählung an diesem Zeitpunkt rückgesetzt. Wenn der Normalitätsbestimmungsimpuls 27a M-mal aufeinander folgend gezählt wird, gibt der erste Impulszähler 24 den Zählwert M an die Ruheimpuls-Steuervorrichtung 26 aus und setzt den eigenen Zähler rück.
• Der zweite Impulszähler 25 zählt den Fehlerbestimmungsimpuls 27b, der aus der Entladungsimpulsdiagnosevorrichtung 23 eingegeben wird, und gibt den Zählwert sequentiell an die Ruheimpuls-Steuervorrichtung 26 aus. Falls die Entladungsimpulsdiagnosevorrichtung 23 den Normalitätsbestimmungsimpuls 27a während des Zählvorgangs ausgibt, wird dann die Zählung zu diesem Zeitpunkt rückgesetzt. Wenn der Fehlerbestimmungsimpuls 27b L-mal in Folge gezählt wird, gibt der zweite Impulszähler 25 den Zählwert L an die Ruheimpuls-Steuervorrichtung 26 aus und setzt den eigenen Zähler rück.
• Basierend darauf, ob der Zählwert des ersten Impulszählers gleich M ist und ob der Zählwert des zweiten Impulszählers gleich L ist, führt die Ruheimpuls-Steuervorrichtung 26 die Einstellsteuerung der optimalen Ruheperiode durch, erzeugt einen Ruheimpuls 28 mit der Impulsbreite gleich der eingestellten Ruheperiode und gibt den Ruheimpuls 28 an die Entladungsimpulssteuervorrichtung 22 aus.
• Die Entladungsimpulssteuervorrichtung 22 überwacht den Ausgabepegel des Komparators 21 bzgl. jeder Variation während des üblichen elektrischen Entladungszeitraums in der entsprechenden elektrischen Entladungsbearbeitung und, falls der Ausgabepegel des Komparators 21 während der üblichen elektrischen Entladungsperiode stabil auf L-Pegel verbleibt, bestimmt, dass eine normale elektrische Entladung auftritt. In diesem Fall steuert die Entladungsimpulssteuervorrichtung 22 das Anlegen von Spannung in Bezug auf die Bearbeitungsstromquelle 1, um die wiederholte Erzeugung des Entladungsimpulses mit einer vorgegebenen Entladungsspannung/Impulsbreite zwischen den Polen zu veranlassen, wobei eine vorgegebene Ruheperiode zwischen der wiederholten Erzeugung sichergestellt wird.
• Darüber hinaus überwacht die Entladungsimpulssteuervorrichtung 22 den Ausgabepegel des Komparators 21 bezüglich jeglicher Variation während der üblichen elektrischen Entladungsperiode in der entsprechenden elektrischen Entladungsbearbeitung und, falls der Ausgabepegel des Komparators 21 während der üblichen elektrischen Entladungsperiode vom L-Pegel zum H-Pegel ansteigt, bestimmt sie, dass eine abnormale elektrische Entladung nach einer normalen elektrischen Entladung während der üblichen elektrischen Entladungsperiode aufgetreten ist. In diesem Fall führt in Bezug auf die Bearbeitungsstromquelle 1 die Entladungsimpulssteuervorrichtung 22 eine Steuerung so durch, dass die Impulsbreite des zwischen den Polen erzeugt werdenden Entladungsimpulses an der normalen elektrischen Entladungsdauer abgeschnitten wird, und der die reduzierte Impulsbreite aufweisende Entladungsimpuls wiederholt mit einer vorgegebenen Ruheperiode erzeugt wird, welche durch den aus der Ruheimpuls-Steuervorrichtung 26 eingegebenen Ruheimpuls 28 angezeigt wird, die zwischen der wiederholten Erzeugung gesichert ist.
• Die durch die Steuereinheit 60 auf dem Unterscheidungsergebnis der Unterscheidungseinheit 50 basierend zu steuernden Bearbeitungsbedingungen sind nicht auf die oben erwähnte Ruhezeit beschränkt und die Bearbeitungsbedingungen können beispielsweise einen Spitzenstromwert, eine Impulsbreite, eine Ruhezeit, eine Heruntersprungzeit, eine Heraufsprungdistanz und/oder eine Bearbeitungstiefe beinhalten. Alternativ können zumindest zwei von diesen parallel durch die Steuereinheit 60 gesteuert werden.
• Als Nächstes wird ein Betrieb der Steuervorrichtung 100 der elektrischen Entladungsmaschine EDM unter Bezugnahme auf 3 erläutert. 3 ist ein Flussdiagramm eines Betriebs der Steuervorrichtung 100 der elektrischen Entladungsmaschine EDM.
• Im Schritt S1 erzeugt die Steuereinheit 60 eine elektrische Entladung zwischen den Polen der elektrischen Entladungsmaschine EDM in einem Zustand, bei dem Bearbeitungsbedingungen so gesteuert werden, dass eine normale elektrische Entladung zwischen den Polen auftritt. Beispielsweise kann die Steuereinheit 60 eine Bearbeitungsbedingung verwenden, unter der eine normale elektrische Entladung unmittelbar zuvor erzeugt worden ist, als die Bearbeitungsbedingung, unter der eine normale elektrische Entladung zwischen den Polen auftritt.
• Im Schritt S2 bestimmt die Steuereinheit 60, ob eine elektrische Entladung zwischen den Polen aufgetreten ist. Beispielsweise detektiert die Steuereinheit 60 eine Entladungsspannung zwischen den Polen über die Spannungsdetektionseinheit 71 und bestimmt basierend auf dem Detektionsergebnis, ob eine elektrische Entladung zwischen den Polen aufgetreten ist. Wenn eine elektrische Entladung zwischen den Polen aufgetreten ist, schreitet die Steuereinheit 60 zum Schritt S3 fort. Wenn keine elektrische Entladung zwischen den Polen aufgetreten ist, schreitet die Steuereinheit 60 zum Schritt S2 fort.
• Im Schritt S3 startet die Erfassungseinheit 70 die Erfassung einer integrierten Spannung als einen Parameter, der den elektrischen Entladungszustand zwischen den Polen anzeigt, unter der Steuerung der Steuereinheit 60. Das heißt, dass die Erfassungseinheit 70 eine Reihe von Operationen wie unten beschrieben startet. Die Spannungsdetektionseinheit 71 detektiert eine Entladungsspannung zwischen den Polen (siehe 2A). Die Extraktionseinheit 72 extrahiert eine Hochfrequenzkomponente der detektierten Entladungsspannung (siehe 2B bis 2D). Die Integrationseinheit 73 integriert die Hochfrequenzkomponente der extrahierten Entladungsspannung und gibt eine integrierte Spannung an den Komparator 8 und die Speichereinheit 80 als einen Parameter aus, der den elektrischen Entladungszustand zwischen den Polen anzeigt.
• Im Schritt S4 speichert die Speichereinheit 80 in sich die durch die Erfassungseinheit 70 unter der Steuerung der Steuereinheit 60 ermittelte integrierte Spannung. Jedes Mal, wenn eine integrierte Spannung aus der Integrationsschaltung 6 ausgegeben wird, addiert die Speichereinheit 80 die integrierte Spannung zu den bislang gespeicherten integrierten Spannungen, bis die Speicherinhalte derselben gelöscht werden, und speichert darin eine Mehrzahl integrierter Spannungen.
• In Schritt S5 erhält die Arithmetikeinheit 30 eine Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung des durch die Erfassungseinheit 70 unter der Steuerung der Steuereinheit 60 ermittelten Parameters. Beispielsweise klassifiziert die Arithmetikeinheit 30 jede der in der Speichereinheit 80 gespeicherten integrierten Spannungen in einer Mehrzahl von Wertabschnitten, um eine Frequenz für jeden der Wertabschnitte zu erhalten. Die Arithmetikeinheit 30 erzeugt ein Histogramm der Wertabschnitte (6A), passt beispielsweise eine Normalverteilung an das erzeugte Histogramm an und erhält die angepasste Verteilung als die Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der integrierten Spannung (siehe 4B).
• Der durch die Erfassungseinheit 70 ermittelte Parameter wird in einem Zustand ermittelt, bei dem Bearbeitungsbedingungen durch die Steuereinheit 60 so gesteuert werden, dass eine normale elektrische Entladung zwischen den Polen auftritt. Daher ist er ein Parameter einer normalen elektrischen Entladung, der kaum eine abnormale elektrische Entladung enthält (siehe 4A). Entsprechend ist die durch die Arithmetikeinheit 30 erhaltene Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung eine Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung einer normalen elektrischen Entladung, die keine abnormale elektrische Entladung enthält (siehe 4B).
• Die Arithmetikeinheit 30 kann Speicherinhalte der Speichereinheit 80 löschen, beispielsweise nach Erhalten der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der integrierten Spannung.
• In Schritt S10 entscheidet die Entscheidungseinheit 40 über den Schwellenwert Vref, der die Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung zwischen den Polen spezifiziert, basierend auf der erhaltenen Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung. Spezifisch führt die Entscheidungseinheit 40 Prozesse in den Schritten S11 bis S17 durch.
• Im Schritt S11 entscheidet die Kandidatenentscheidungseinheit 41 über den Kandidatenschwellenwert VrefNew, der ein Kandidat für den Schwellenwert Vref wird, der die Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung zwischen den Polen spezifiziert, basierend auf der erhaltenen Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung. Das heißt, dass die Kandidatenentscheidungseinheit 41 statistisch einen Schwellenwert abschätzt, der die Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung spezifiziert, basierend auf der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der normalen elektrischen Entladung, und bezeichnet den abgeschätzten Schwellenwert als den Kandidatenschwellenwert VrefNew.
• Die durch die Arithmetikeinheit 30 erhaltene Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung ist eine Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der normalen elektrischen Entladung, die keine Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung einer abnormalen elektrischen Entladung beinhaltet (siehe 4B). Die Kandidatenentscheidungseinheit 41 erhält statistisch eine Position unten auf der Seite der (vorhergesagten) abnormalen elektrischen Entladung in der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der normalen elektrischen Entladung und schätzt einen integrierten Spannungswert entsprechend der Position als den Schwellenwert Vref ab, der die Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladungen und der abnormalen elektrischen Entladung zwischen den Polen spezifiziert.
• Wie beispielsweise in 6A gezeigt, wird eine Position am Boden auf einer höheren Werteseite in der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der integrierten Spannung statistisch erhalten, die eine integrierte Spannung X_OK entsprechend einer Spitze (Peak) in der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der integrierten Spannung bezeichnet (siehe 4B) als eine Referenz, um über einen integrierten Spannungswert Xref entsprechend der erhaltenen Position am Boden unter Verwendung beispielsweise des nachfolgenden Ausdrucks (1) zu entscheiden. $$\text{Xref}={\text{X}}_{\text{OK}}+\text{m}\mathrm{\sigma }$$

  
• Im Ausdruck 1 bezeichnet σ eine Standardabweichung und bezeichnet ein m eine Konstante gleich oder größer als 1 und gleich oder kleiner als 3. Die Kandidatenentscheidungseinheit 41 bezeichnet den integrierten Spannungswert Xref, über den unter Verwendung von Ausdruck 1 entschieden worden ist, als den Kandidatenschwellenwert VrefNew.
• Die Kandidatenentscheidungseinheit 41 liefert dann den entschiedenen Kandidatenschwellenwert VrefNew an die Vergleichseinheit 42.
• In Schritt S12 empfängt die Vergleichseinheit 42 den Kandidatenschwellenwert VrefNew aus der Kandidatenentscheidungseinheit 41. Weiterhin greift die Vergleichseinheit 42 auf die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 zu, um den unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld aus der Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 zu erfassen. Die Vergleichseinheit 42 vergleicht den Kandidatenschwellenwert VrefNew mit dem unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld und liefert ein Vergleichsergebnis an die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43. Die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 bestimmt, ob der Kandidatenschwellenwert VrefNew größer als der unmittelbar zuvor entschiedene Schwellenwert VrefOld ist, basierend auf dem aus der Vergleichseinheit 42 ermittelten Vergleichsergebnis.
• Wenn der Kandidatenschwellenwert VrefNew größer als der unmittelbar zuvor entschiedene Schwellenwert VrefOld ist (JA in Schritt S12), rückt die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 zum Schritt S13 vor. Wenn der Kandidatenschwellenwert VrefNew gleich oder kleiner dem unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld ist (NEIN in Schritt S12), schreitet die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 zu Schritt S14 fort.
• Im Schritt S13 vergleicht die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 einen durch Multiplizieren des unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwerts VrefOld mit einer Konstanten A größer als 1 erhaltenen Wert Vrefold*A mit dem Kandidatenschwellenwert VrefNew, um festzustellen, ob der Kandidatenschwellenwert VrefNew größer als der Wert Vrefold*A ist. A ist eine Konstante zum Bestimmen, ob der Kandidatenschwellenwert VrefNew weit zu einer höheren Werteseite in Bezug auf den unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld abweicht, und beträgt beispielsweise 1,1.
• Wenn der Kandidatenschwellenwert VrefNew größer als der Wert Vrefold*A ist (JA in Schritt S13), entscheidet die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43, dass der Kandidatenschwellenwert VrefNew weit zu einer höheren Werteseite in Bezug auf den unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld abweicht, und schreitet zu Schritt S17 fort. Wenn der Kandidatenschwellenwert VrefNew gleich oder kleiner dem Wert Vrefold*A ist (NEIN in Schritt S13), entscheidet die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43, dass der Kandidatenschwellenwert VrefNew nicht weit zu der höheren Werteseite in Bezug auf den unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld abweicht, und schreitet zu Schritt S16 fort.
• Im Schritt S14 bestimmt die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43, ob der Kandidatenschwellenwert VrefNew kleiner als der unmittelbar zuvor entschiedene Schwellenwert VrefOld ist, basierend auf dem durch die Vergleichseinheit 42 erhaltenen Vergleichsergebnis. Wenn der Kandidatenschwellenwert VrefNew kleiner als der unmittelbar zuvor entschiedene Schwellenwert VrefOld ist (JA in Schritt S14), schreitet die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 zu Schritt S15 fort. Wenn der Kandidatenschwellenwert VrefNew gleich oder größer dem unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld ist (NEIN in Schritt S14), bestimmt die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43, dass der Kandidatenschwellenwert VrefNew gleich dem unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld ist und schreitet zu Schritt S16 fort.
• Im Schritt S15 vergleicht die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 einen durch Multiplizieren des unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwertes VrefOld mit einer Positivkonstante B kleiner als 1 erhaltenen Wert Vrefold*B mit dem Kandidatenschwellenwert VrefNew, um festzustellen, ob der Kandidatenschwellenwert VrefNew kleiner als der Wert Vrefold*B ist. B ist eine Konstante zum Bestimmen, ob der Kandidatenschwellenwert VrefNew weit zu einer niedrigeren Werteseite in Bezug auf den unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld abweicht und beträgt beispielsweise 0,9.
• Wenn der Kandidatenschwellenwert VrefNew kleiner als der Wert Vrefold*B ist (JA in Schritt S15), entscheidet die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43, dass der Kandidatenschwellenwert VrefNew weit zur niedrigeren Werteseite in Bezug auf den unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld abweicht und schreitet zu Schritt S17 fort. Wenn der Kandidatenschwellenwert VrefNew gleich oder größer dem Wert Vrefold*B ist (NEIN in Schritt S15), entscheidet die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43, dass der Kandidatenschwellenwert VrefNew nicht zur niedrigeren Werteseite in Bezug auf den unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld abweicht und schreitet zu Schritt S16 fort.
• In Schritt S16 bestimmt die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43, dass eine Differenz zwischen dem Kandidatenschwellenwert VrefNew und dem unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld innerhalb eines gestattbaren Bereiches fällt und entscheidet, dass der unmittelbar zuvor entschiedene Schwellenwert VrefOld der Schwellenwert Vref sei. Die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 hält den entschiedenen Schwellenwert Vref.
• Im Schritt S17 bestimmt die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43, dass die Differenz zwischen dem Kandidatenschwellenwert VrefNew und dem unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld vom gestattbaren Bereich abweicht und bestimmt den Kandidatenschwellenwert VrefNew als den Schwellenwert Vref anstelle des unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwerts VrefOld. Die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 hält den entschiedenen Schwellenwert Vref.
• Es wird ein Fall erwogen, bei dem ein Bediener einen Wert einer Ausgabe der integrierenden Schaltung 6, die durch ein Messinstrument gemessen ist, abliest und den Wert an der Steuervorrichtung 100 eingibt, während das Werkstück 3 durch eine elektrische Entladungsmaschine EDM tatsächlich bearbeitet wird, wodurch der Schwellenwert Vref, der durch den Komparator 8 zu verwenden ist, eingestellt wird. In diesem Fall erfordern Vorbereitung und Einstellung des Messinstrumentes Zeit und eine Veränderung im Schwellenwert tendiert dazu, abhängig vom Bediener aufzutreten. Entsprechend kann der einzustellende Schwellenwert von einem angemessenen Wert abweichen und es ist wahrscheinlich, dass es schwierig wird, genau zu unterscheiden, ob der elektrische Entladungszustand zwischen den Polen normal oder abnormal ist.
• Andererseits ermittelt in der ersten Ausführungsform die Erfassungseinheit 70 einen Parameter, der den elektrischen Entladungszustand zwischen den Polen anzeigt, erhält die Arithmetikeinheit 30 eine Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung des ermittelten Parameters und entscheidet die Entscheidungseinheit 40 über den Schwellenwert Vref, der eine Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung zwischen den Polen entscheidet, basierend auf der erhaltenen Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung. Entsprechend sind keine Vorbereitung und Einstellung des Messinstruments erforderlich und ein Variationseinfluss, der von einem Bediener beim Entscheiden über den Schwellenwert abhängt, kann eliminiert werden, wodurch es möglich wird, genau den elektrischen Entladungszustand zwischen den Polen zu unterscheiden, während das Werkstück 3 durch die elektrische Entladungsmaschine EDM tatsächlich bearbeitet wird.
• Alternativ wird ein Fall erwogen, bei dem die Steuervorrichtung 100 einen gewissen, vor Auslieferung voreingestellten Schwellenwert verwendet, um den elektrischen Entladungszustand zwischen Polen zu unterscheiden, während das Werkstück 3 durch die elektrische Entladungsmaschine EDM tatsächlich bearbeitet wird. In diesem Fall, weil der Schwellenwert fest auf einem vor Auslieferung voreingestellten gewissen Wert verbleibt, ist es wahrscheinlich, dass der eingestellte Schwellenwert aufgrund eines Faktors von einem angemessenen Wert abweicht, der vor Auslieferung schwierig zu berücksichtigen ist, wie etwa ein Einfluss einer einem Bearbeitungsbereich zuschreibbaren Kapazität und einer Variation bei dem Schwellenwert in jedem Moment anhand einer Bearbeitungsform und eines Fortschrittsstatus des Bearbeitens. Entsprechend ist es wahrscheinlich, dass es schwierig wird, genau zu unterscheiden, ob der elektrische Ladungszustand zwischen den Polen normal oder abnormal ist.
• Andererseits wird in der ersten Ausführungsform ein Schwellenwert zum Unterscheiden des elektrischen Entladungszustands zwischen den Polen nicht bei einem gewissen Wert aufrechterhalten und entscheidet die Entscheidungseinheit 40 über den Schwellenwert Vref, der eine Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung zwischen den Polen spezifiziert, basierend auf der zuvor erhaltenen Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung. Entsprechend kann der Schwellenwert zum Unterscheiden des elektrischen Entladungszustands zwischen den Polen dynamisch eingestellt werden entsprechend einer Änderung im elektrischen Entladungszustand zwischen den Polen. Daher, falls ein angemessener Wert als der Schwellenwert sich aufgrund eines Faktors verändert hat, der vor Auslieferung schwierig zu berücksichtigen ist, kann der Schwellenwert dynamisch eingestellt werden, um sich einem angemessenen Wert anzunähern. Entsprechend, selbst falls der angemessene Wert als der Schwellenwert sich aufgrund eines Faktors ändert, der vor Auslieferung schwierig zu berücksichtigen ist, kann der elektrische Entladungszustand zwischen den Polen genau unterschieden werden, während das Werkstück 3 durch die elektrische Entladungsmaschine EDM tatsächlich bearbeitet wird.
• Alternativ wird ein Fall erwogen, bei dem die Steuereinheit 60 über einen Schwellenwert zum Unterscheiden des elektrischen Entladungszustands zwischen den Polen entscheidet, indem eine integrierte Spannung aus der integrierenden Schaltung 6 verwendet wird, die durch Steuern des elektrischen Entladungszustands zwischen den Polen in einem Zustand ermittelt wird, der viele abnormale elektrische Entladungen durch die Steuereinheit 60 beinhaltet, während das Werkstück 3 tatsächlich durch die elektrische Entladungsmaschine EDM bearbeitet wird. In diesem Fall speichert die Speichereinheit 80 in sich eine Ausgabe der integrierten Schaltung 6 nach Bedarf und erzeugt die Arithmetikeinheit 30 ein Histogramm (siehe 6B) für eine Mehrzahl von integrierten Spannungen (siehe 5A), die in der Speichereinheit 80 gespeichert sind, erkennt eine Mehrzahl von Peaks in der Verteilung aus dem erzeugten Histogramm, um eine Anpassung durchzuführen, indem beispielsweise eine Normalverteilung für jeden Peak in der Verteilung verwendet wird, wodurch jede der angepassten Normalverteilungen jeweils als eine Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung einer normalen elektrischen Entladung (OK), einer abnormalen elektrischen Entladung (NG) und einer Bogen-elektrischen Entladung (AR) erhalten wird (siehe 5B). Zu diesem Zeitpunkt, wie in 6B gezeigt, kann eine Grenze zwischen einer Verteilung der normalen elektrischen Entladung (OK) und einer Verteilung der abnormalen elektrischen Entladung (NG) erkannt werden, wodurch es möglich wird, den Schwellenwert Xref zu erhalten, der eine Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung spezifiziert.
• Wenn jedoch das Werkstück 3 tatsächlich durch die elektrische Entladungsmaschine EDM bearbeitet wird, falls der elektrische Entladungszustand zwischen den Polen auf einen Zustand eingestellt wird, der viele abnormale elektrische Entladungen enthält, ist es wahrscheinlich, dass die Bearbeitung des Werkstücks 3 scheitert, und das Werkstück 3 als ein Produkt nutzlos werden kann.
• Andererseits ermittelt in der ersten Ausführungsform die Erfassungseinheit 70 einen Parameter, der den elektrischen Entladungszustand zwischen den Polen in einem Zustand anzeigt, bei dem Bearbeitungsbedingungen durch die Steuereinheit 60 so gesteuert werden, dass die normale elektrische Entladung zwischen den Polen auftritt. Die Arithmetikeinheit 30 erhält eine Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung des ermittelten Parameters zur Zeit der normalen elektrischen Entladung und die Entscheidungseinheit 40 schätzt statistisch ab und entscheidet über einen Schwellenwert, der die Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung zwischen den Polen spezifiziert, basierend auf der erhaltenen Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der normalen elektrischen Entladung. Entsprechend kann über den Schwellenwert, der die Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung zwischen den Polen spezifiziert, entschieden werden, während der Zustand aufrecht erhalten wird, bei dem die normale elektrische Entladung zwischen den Polen auftritt, wodurch es möglich ist, ein Verarbeitungsscheitern des Werkstücks 3 zu reduzieren, und eine Verarbeitungsausbeute zum Zeitpunkt der Verwendung des Werkstücks 3 als ein Produkt kann verbessert werden.
• In der ersten Ausführungsform entscheidet in der Entscheidungseinheit 40 die Kandidatenentscheidungseinheit 41 über den Kandidatenschwellenwert VrefNew, der ein Kandidat für einen Schwellenwert wird, der eine Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung zwischen den Polen spezifiziert, basierend auf der erhaltenen Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung. Die Vergleichseinheit 42 vergleicht den Kandidatenschwellenwert VrefNew mit dem unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld. Wenn eine Differenz zwischen dem Kandidatenschwellenwert VrefNew und dem unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld von einem gestattbaren Bereich abweicht, entscheidet die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 über den Kandidatenschwellenwert VrefNew als dem Schwellenwert Vref anstelle des unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwerts VrefOld. Wenn die Differenz zwischen dem Kandidatenschwellenwert VrefNew und dem unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld innerhalb des gestattbaren Bereichs fällt, entscheidet die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 43 über den unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert VrefOld als den Schwellenwert Vref. Entsprechend kann eine Totzone für eine Einstelloperation des Schwellenwerts vorgesehen sein, die durch die Entscheidungseinheit 40 durchgeführt wird, wodurch es möglich ist, die durch die Entscheidungseinheit 40 durchgeführte Einstelloperation des Schwellenwerts zu stabilisieren.
• Weiterhin erhält in der ersten Ausführungsform die Arithmetikeinheit 30 ein Histogramm des ermittelten Parameters zum Zeitpunkt einer normalen elektrischen Entladung und es wird eine Normalverteilung an das erhaltene Histogramm angepasst, wodurch die angepasste Normalverteilung als eine Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung erhalten wird. Zu dem Zeitpunkt, weil die erhaltene Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung eine Normalverteilung ist, kann eine Position am Boden entsprechend einem Schwellenwert, der eine Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung spezifiziert, statistisch erhalten werden (siehe 6A und 6B). Das heißt, dass die Kandidatenentscheidungseinheit 41 der Entscheidungseinheit 40 statistisch eine Position am Boden der erhaltenen Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung (der normalen elektrischen Entladung) erhält, und über einen Wert entsprechend der erhaltenen Position am Boden als den Kandidatenschwellenwert VrefNew entscheidet. Entsprechend kann über einen Schwellenwert, der eine Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung spezifiziert, genau entschieden werden, ohne eine Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung einer abnormalen elektrischen Entladung zu erhalten.
• Zweite Ausführungsform
• Als Nächstes wird eine Steuervorrichtung 100i der elektrischen Entladungsmaschine EDM gemäß einer zweiten Ausführungsform erläutert. Untenstehend werden hauptsächlich sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheidende Teile erläutert.
• Während die Erfassungseinheit 70 zuerst eine Entladungsspannung zwischen Polen in der ersten Ausführungsform detektiert, detektiert in der zweiten Ausführungsform eine Erfassungseinheit 70i zuerst einen Entladestrom zwischen den Polen.
• Spezifisch, wie in 7 gezeigt, beinhaltet die Erfassungseinheit 70i der Steuervorrichtung 100i eine Stromdetektionseinheit 74i und eine Stromspannungswandlungseinheit 75i. Die Stromdetektionseinheit 74i detektiert einen Entladestrom zwischen den Polen. Die Stromdetektionseinheit 74i detektiert einen Entladestrom zwischen den Polen. Die Stromdetektionseinheit 74i empfängt beispielsweise ein Differentialsignal von entgegengesetzten Enden zwischen den Polen durch zwei Eingabeanschlüsse und gibt einen Strom entsprechend dem eingegebenen Differentialsignal aus einem Ausgabeanschluss als einen detektierten Entladungsstrom aus.
• Die Stromspannungswandlungseinheit 75i wandelt den detektierten Entladungsstrom in eine Spannung um. Die Stromspannungswandlungseinheit 75i empfängt beispielsweise den aus der Stromdetektionseinheit 74i ausgegebenen Strom durch einen Eingabeanschluss, wandelt das Eingangssignal durch einen Widerstand oder einen Transformator in eine Spannung um und gibt ein Differentialsignal (beispielsweise eine Differentialspannung) entsprechend der umgewandelten Spannung an die Extraktionseinheit 72 aus zwei Ausgangsanschlüssen als eine umgewandelte Spannung aus.
• Wie oben beschrieben, kann auch in der zweiten Ausführungsform die Erfassungseinheit 70i einen Parameter ermitteln, der den elektrischen Entladungszustand zwischen den Polen anzeigt.
• Dritte Ausführungsform
• Eine Steuervorrichtung 100j der elektrischen Entladungsmaschine EDM gemäß einer dritten Ausführungsform wird als Nächstes erläutert. Es werden untenstehend hauptsächlich sich von jenen der ersten Ausführungsform unterscheidende Teile erläutert.
• Während die Einstellung eines Schwellenwerts durch die Entscheidungseinheit 40 in der ersten Ausführungsform konstant durchgeführt wird, wird in der dritten Ausführungsform die Einstellung des Schwellenwerts durch die Entscheidungseinheit 40 in Reaktion auf eine Anweisung von einem Anwender ausgeführt.
• Spezifisch, wie in 8 gezeigt, beinhaltet eine Steuereinheit 60j in der Steuervorrichtung 100j eine Bedieneinheit 61j und eine Modusentscheidungseinheit 62j. Die Steuervorrichtung 100j weist beispielsweise einen Modus A, in welchem eine Einstellung eines Schwellenwertes nicht durchgeführt wird, und einen Modus B, in dem eine Einstellung des Schwellenwerts durchgeführt wird, als Betriebsmodi auf. Die Modus-Entscheidungseinheit 62j hat den Betriebsmodus der Steuervorrichtung 100j auf einen Modus A in einem Ausgangszustand entschieden, wodurch ein Betrieb der Arithmetikeinheit 30 und der Entscheidungseinheit 40 gestoppt wird. Entsprechend wird im Ausgangszustand keine Einstellung des Schwellenwerts durch die Entscheidungseinheit 40 durchgeführt. Bei Empfang einer Anweisung zum Durchführen der Einstellung des Schwellenwertes von dem Anwender über die Bedieneinheit 61j, ändert die Modus-Entscheidungseinheit 62j den Betriebsmodus der Steuervorrichtung 100j vom Modus A zum Modus B und entscheidet den Betriebsmodus als den Modus B. Die Modus-Entscheidungseinheit 62j veranlasst dann die Arithmetikeinheit 30 und die Entscheidungseinheit 40, entsprechend der Entscheidung als Modus B zu arbeiten. Entsprechend kann eine Einstellung des Schwellenwerts durch die Entscheidungseinheit 40 zu einem Zeitpunkt entsprechend der Anweisung vom Anwender durchgeführt werden.
• Der Modus B zum Durchführen der Einstellung des Schwellenwerts kann einen ersten Modus, in welchem die Bearbeitungsstabilität als wichtig angesehen wird, und einen zweiten Modus, in dem die Bearbeitungsgeschwindigkeit als wichtig angenommen wird, enthalten. In diesem Fall kann die Bedieneinheit 61j weiter eine Anweisung um Auswählen entweder des ersten Modus oder des zweiten Modus zusätzlich zur Anweisung zum Durchführen der Einstellung des Schwellenwerts empfangen.
• Beispielsweise ändert beim Empfang einer Anweisung zur Auswahl des ersten Modus vom Anwender über die Bedieneinheit 61j die Modus-Entscheidungseinheit 62j den Betriebsmodus der Steuervorrichtung 100j zum ersten Modus im Modus B und entscheidet über den Betriebsmodus als den ersten Modus, um den Betrieb der Arithmetikeinheit 30 und der Entscheidungseinheit 40 entsprechend der Entscheidung als ersten Modus zu entscheiden. Beispielsweise erhält die Kandidatenentscheidungseinheit 41 der Entscheidungseinheit 40 statistisch eine Position am Boden einer höheren Werteseite in der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der integrierten Spannung, die die integrierte Spannung X_OK entsprechend dem Peak in der Wartungssteuervorrichtung der integrierten Spannung als eine Referenz verwendet (siehe 4B), wie in 9A gezeigt, unter der Steuerung durch die Modus-Entscheidungseinheit 62j und entscheidet über eine integrierte Spannung Xrefl entsprechend der erhaltenen Position am Boden, indem sie beispielsweise den folgenden Ausdruck (2) verwendet. $$\text{Xref}1={\text{X}}_{\text{OK}}+\text{m}\mathrm{\sigma }$$

  
• Im Ausdruck 2 bezeichnet σ eine Standardabweichung, bezeichnet m eine Konstante (nicht auf eine Ganzzahl beschränkt) gleich oder größer als 1 und gleich oder kleiner als 3. Die Kandidatenentscheidungseinheit 41 designiert den integrierten Spannungswert Xref1, über den beispielsweise unter Verwendung des Ausdrucks 2 entschieden worden ist, als den Kandidatenschwellenwert VrefNew.
• Alternativ ändert beim Empfang einer Anweisung zur Auswahl des zweiten Modus vom Anwender über die Bedieneinheit 61j die Modus-Entscheidungseinheit 62j den Betriebsmodus der Steuervorrichtung 100j zum ersten Modus im Modus B und bestimmt den Betriebsmodus als den ersten Modus, um den Betrieb der Arithmetikeinheit 30 und der Entscheidungseinheit 40 gemäß der Entscheidung als den ersten Modus zu steuern. Beispielsweise erhält die Kandidatenentscheidungseinheit 41 der Entscheidungseinheit 40 statistisch eine Position am Boden auf der höheren Werteseite in der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der integrierten Spannung, unter Verwendung der integrierten Spannung X_OK entsprechend dem Peak in der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der integrierten Spannung (siehe (4b)) als einer Referenz, wie in 9(a) gezeigt, unter der Steuerung durch die Modus-Entscheidungseinheit 62j und entscheidet über die integrierte Spannung Xrefl entsprechend der erhaltenen Position am Boden unter Verwendung von beispielsweise dem obigen Ausdruck 2. Die Kandidatenentscheidungseinheit 41 schätzt dann eine integrierte Spannung X_NG entsprechend dem Peak in der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung einer abnormalen elektrischen Entladung unter Verwendung des folgenden Ausdrucks 3 ab. $${\text{X}}_{\text{NG}}=\text{Xref}1\text{/n}$$

  
• Im Ausdruck 3 bezeichnet n eine Konstante (nicht auf eine Ganzzahl beschränkt) gleich oder größer als 2 und gleich oder kleiner als 4. Die hiesigen Erfinder haben bestätigt, dass die integrierte Spannung X_NG dem tatsächlichen Peak der abnormalen elektrischen Entladung entspricht (siehe 9(b)). Die Kandidatenentscheidungseinheit 41 entscheidet über einen integrierten Spannungswert Xref2 unter Verwendung beispielsweise des nachfolgenden Ausdrucks 4. $$\text{Xref}2=\text{Xref}1+\left({\text{X}}_{\text{NG}}-\text{Xref}1\right)\times \text{k}$$

  
• Im Ausdruck 4 ist k eine Konstante größer als 0 und kleiner als 1. Wenn die Ausdrücke 2 und 3 in den Ausdruck 4 eingesetzt werden, wird der nachfolgende Ausdruck 5 erhalten. $$\text{Xref}2={\text{X}}_{\text{OK}}+\text{m}\mathrm{\sigma +}\left(\text{Xref}1\text{/n}-\text{Xref}1\right)\times \text{k}$$

  

  Die Kandidatenentscheidungseinheit 41 bezeichnet den integrierten Ausdruck Xref2, über den unter Verwendung beispielsweise des Ausdrucks 5 entschieden wird, als den Kandidatenschwellenwert VrefNew.
• Wie oben beschrieben, ändert die Modus-Entscheidungseinheit 62j den Betriebsmodus der Steuervorrichtung 100j in Reaktion auf eine Anweisung von einem Anwender und entscheidet die Entscheidungseinheit 40 über einen ersten Schwellenwert im ersten Modus und einen zweiten Schwellenwert im zweiten Modus, basierend auf der erhaltenen Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung. Entsprechend kann der elektrische Entladungszustand zwischen Polen so unterschieden werden, dass die elektrische Entladungsmaschine EDM einen Betrieb entsprechend einer Anwenderintention über einen der Anwenderintention entsprechenden Schwellenwert durchführt.
• Beispielsweise ist der Kandidatenschwellenwert VrefNew (=Xref2), über den im zweiten Modus, in welchem die Bearbeitungsgeschwindigkeit als wichtig angesehen wird, entschieden worden ist, ein Wert näher an der Spitze (X_NG) der abnormalen elektrischen Entladung als der Kandidatenschwellenwert VrefNew (= Xref1), über den im ersten Modus, in dem die Bearbeitungsstabilität als wichtig angenommen wird, entschieden worden ist. Das heißt, dass im ersten Modus der elektrische Entladungszustand zwischen den Polen so unterschieden werden kann, dass die elektrische Entladungsmaschine EDM stabil arbeitet und im zweiten Modus der elektrische Entladungszustand zwischen den Polen so unterschieden werden kann, dass die elektrische Entladungsmaschine EDM bei einer hohen Geschwindigkeit arbeitet.
• Vierte Ausführungsform
• Als Nächstes wird eine Steuervorrichtung 100k der elektrischen Entladungsmaschine EDM gemäß einer vierten Ausführungsform erläutert. Untenstehend werden hauptsächlich sich von jenen der ersten Ausführungsform unterscheidende Teile erläutert.
• In der ersten Ausführungsform wird der für einen Vergleich mit dem Bearbeitungsspannungspegel zu verwendende Referenzwert Vc durch die Referenzwert-Einstellvorrichtung 15 voreingestellt (siehe 1). Jedoch wird auch die Einstellung des Referenzwerts Vc, der für einen Vergleich mit dem Bearbeitungsspannungspegel zu verwenden ist, in der vierten Ausführungsform eingestellt.
• Spezifisch beinhaltet die Steuervorrichtung 100k keine Referenzwert-Einstellvorrichtung 15 und beinhaltet weiter eine Speichereinheit 17k, eine Arithmetikeinheit 16k und eine Entscheidungseinheit 90k.
• Die Speichereinheit 17k speichert darin einen aus der Bearbeitungsspannungspegel-Detektionsvorrichtung 20 ausgegebenen Entladungsspannungspegel. Jedes Mal, wenn ein Entladungsspannungspegel aus der Bearbeitungsspannungspegel-Detektionsvorrichtung 20 ausgegeben wird, addiert die Speichereinheit 17k einen Entladungsspannungspegel zu den bislang gespeicherten Entladungsspannungspegeln, bis die Speicherinhalte derselben gelöscht werden und speichert darin eine Mehrzahl von Entladungsspannungspegeln.
• Die Arithmetikeinheit 16k erhält eine Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung eines durch die Erfassungseinheit 70 ermittelten Parameters (d.h. eines Parameters einer normalen elektrischen Entladung). Beispielsweise klassifiziert die Arithmetikeinheit 16k jeden der in der Speichereinheit 17k gespeicherten Entladungsspannungspegel in einen einer Mehrzahl von Werteabschnitten, um eine Häufigkeit jedes der Werteabschnitte zu erhalten. Die Arithmetikeinheit 16k erzeugt ein Histogramm von Werteabschnitten, um die Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der normalen elektrischen Entladung in Bezug auf den Entladungsspannungspegel, basierend auf dem erzeugten Histogramm zu erhalten. Beispielsweise löscht die Arithmetikeinheit 16k, nachdem sie die Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung des Entladungsspannungspegels erhalten hat, die Speicherinhalte der Speichereinheit 17k.
• Die Entscheidungseinheit 90k entscheidet über einen Referenzwert Vc, der eine Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung zwischen Polen basierend auf der erhaltenen Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung spezifiziert. Die Entscheidungseinheit 90k beinhaltet eine Kandidatenentscheidungseinheit 90k, eine Vergleichseinheit 92k und eine Referenzwert-Entscheidungseinheit 93k.
• Die Kandidatenentscheidungseinheit 91k entscheidet über einen Kandidatenreferenzwert VcNew, der ein Kandidat für den Referenzwert Vc wird, der die Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung zwischen den Polen spezifiziert, basierend auf der erhaltenen Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung. Das heißt, dass die Kandidatenentscheidungseinheit 91k statistisch einen Referenzwert abschätzt, der die Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung spezifiziert, basierend auf der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der normalen elektrischen Entladung, und bezeichnet den abgeschätzten Referenzwert als den Kandidatenreferenzwert VcNew. Die Kandidatenentscheidungseinheit 91k liefert den entschiedenen Kandidatenreferenzwert VcNew an die Vergleichseinheit 92k.
• Die Vergleichseinheit 92k empfängt den Kandidatenreferenzwert VcNew aus der Kandidatenentscheidungseinheit 91k. Weiterhin greift die Vergleichseinheit 92k auf die Referenzwert-Entscheidungseinheit 93k zu, um einen Referenzwert VcOld, der unmittelbar zuvor entschieden worden ist, aus der Referenzwert-Entscheidungseinheit 93k zu ermitteln. Die Vergleichseinheit 92k vergleicht den Kandidatenreferenzwert VcNew mit dem unmittelbar zuvor entschiedenen Referenzwert VcOld und liefert ein Vergleichsergebnis an die Referenzwert-Entscheidungseinheit 93k.
• Die Referenzwert-Entscheidungseinheit 93k entscheidet über den Referenzwert Vc, der die Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung zwischen den Polen anhand des durch die Vergleichseinheit 92k erhaltenen Vergleichsergebnisses entscheidet. Das heißt, wenn festgestellt wird, dass eine Differenz zwischen dem Kandidatenreferenzwert VcNew und dem unmittelbar zuvor entschiedenen Referenzwert VcOld von einem gestattbaren Bereich abweicht, basierend auf dem durch die Vergleichseinheit 92k erhaltenen Vergleichsergebnis, entscheidet die Referenzwert-Entscheidungseinheit 93k über den Kandidatenreferenzwert VcNew als den Referenzwert Vref anstelle des unmittelbar zuvor entschiedenen Referenzwerts VcOld. Wenn festgestellt wird, dass die Differenz zwischen dem Kandidatenreferenzwert VcNew und dem unmittelbar zuvor entschiedenen Referenzwert VcOld innerhalb des gestattbaren Bereichs fällt, basierend auf dem durch die Vergleichseinheit 92k erhaltenen Vergleichsergebnis, entscheidet die Referenzwert-Entscheidungseinheit 93k über den unmittelbar zuvor entschiedenen Referenzwert VcOld als den Referenzwert Vref. Die Referenzwert-Entscheidungseinheit 93k hält den entschiedenen Referenzwert Vc.
• Wie oben beschrieben, kann in der vierten Ausführungsform die Einstellung des für den Vergleich mit dem Bearbeitungsspannungspegel verwendeten Referenzwerts Vc dynamisch durchgeführt werden, zusätzlich zur Einstellung des für den Vergleich mit einer integrierten Ausgabe von Hochfrequenzkomponenten einer Entladungsspannung verwendeten Schwellenwerts Vref in einem Zustand, bei dem Bearbeitungsbedingungen durch die Steuereinheit 60 so gesteuert werden, dass eine normale elektrische Entladung zwischen den Polen auftritt. Entsprechend kann der elektrische Entladungszustand zwischen den Polen genauer diskriminiert werden, während das Werkstück 3 tatsächlich durch die elektrische Entladungsmaschine EDM bearbeitet wird.
• INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
• Wie oben beschrieben, ist die Steuervorrichtung einer elektrischen Entladungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung zum Diskriminieren des elektrischen Entladungszustands zwischen Polen nützlich.
• Bezugszeichenliste

1

Bearbeitungsstromquelle

2

Bearbeitungselektrode

3

Werkstück

4

Hochpassfilter

5

Gleichrichter

6

Integrierende Schaltung

7

Rückstelltransistor

8

Komparator

9

Entladungsspannungs-Detektionsvorrichtung

10

Entladungsstrom-Detektionsvorrichtung

11

UND-Schaltung

12

Zeitkonstantenmessvorrichtung

13

UND-Schaltung

15

Referenzwert-Einstellvorrichtung

16k

Arithmetikeinheit

17k

Speichereinheit

20

Bearbeitungsspannungspegel-Detektionsvorrichtung

21

Komparator

22

Entladungsimpulssteuervorrichtung

23

Entladungsimpulsdiagnosevorrichtung

24

Erster Impulszähler

25

Zweiter Impulszähler

26

Ruheimpuls-Steuervorrichtung

30

Arithmetikeinheit

40

Entscheidungseinheit

41

Kandidatenentscheidungseinheit

42

Vergleichseinheit

43

Schwellenwert-Entscheidungseinheit

50

Unterscheidungseinheit

60,

60j Steuereinheit

61j

Bedieneinheit

62j

Modus-Entscheidungseinheit

70

Erfassungseinheit

71

Spannungsdetektionseinheit

72

Extraktionseinheit

73

Integrationseinheit

74i

Stromdetektionseinheit

75i

Stromspannungswandlungseinheit

80

Speichereinheit

90k

Entscheidungseinheit

91k

Kandidatenentscheidungseinheit

92k

Vergleichseinheit

93k

Referenzwert-Entscheidungseinheit

100, 100i, 100j, 100k

Steuervorrichtung

Claims (7)

1. Steuervorrichtung (100, 100i, 100j, 100k) zum Steuern einer elektrischen Entladungsmaschine (EDM), die eine elektrische Entladung zwischen von einer Elektrode (2) und einem Werkstück (3) gebildeten Polen erzeugt, umfassend: eine Steuereinheit (60, 60j), die eine durch die elektrische Entladungsmaschine eingestellte Bearbeitungsbedingung steuert; eine Erfassungseinheit (70, 70i), die einen Parameter erfasst, der einen elektrischen Entladungszustand zwischen den Polen in einem Zustand anzeigt, bei dem die Bearbeitungsbedingung durch die Steuereinheit so gesteuert wird, dass eine normale elektrische Entladung zwischen den Polen auftritt; eine Arithmetikeinheit (30), die eine Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung des erfassten Parameters erzeugt; eine Entscheidungseinheit (40), die über einen Schwellenwert entscheidet, der eine Grenze zwischen einer normalen elektrischen Entladung und einer abnormalen elektrischen Entladung zwischen den Polen spezifiziert, basierend auf der erzeugten Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung; und eine Unterscheidungseinheit (50), welche unterscheidet, ob der elektrische Entladungszustand zwischen den Polen normal oder abnormal ist, unter Verwendung des entschiedenen Schwellenwerts, und wobei die Steuereinheit die durch die elektrische Entladungsmaschine eingestellte Bearbeitungsbedingung basierend auf einem Unterscheidungsergebnis der Unterscheidungseinheit steuert.
2. Steuervorrichtung (100, 100i, 100j, 100k) gemäß Anspruch 1, wobei die Entscheidungseinheit (40) beinhaltet eine Kandidatenentscheidungseinheit (41), die über einen Kandidatenschwellenwert entscheidet, der ein Kandidat für einen Schwellenwert wird, der eine Grenze zwischen der normalen elektrischen Entladung und der abnormalen elektrischen Entladung zwischen den Polen spezifiziert, basierend auf der erzeugten Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung, und eine Schwellenwert-Entscheidungseinheit (43), welche über den Kandidatenschwellenwert als den Schwellenwert statt eines unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwertes entscheidet, wenn eine Differenz zwischen dem Kandidatenwert und dem unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert von einem gestattbaren Bereich abweicht, und über den unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert als den Schwellenwert entscheidet, wenn die Differenz zwischen dem Kandidatenschwellenwert und dem unmittelbar zuvor entschiedenen Schwellenwert innerhalb des gestattbaren Bereichs fällt.
3. Steuervorrichtung (100, 100i, 100j, 100k) gemäß Anspruch 2, wobei die Arithmetikeinheit ein Histogramm des ermittelten Parameters erzeugt,und die Kandidatenentscheidungseinheit (41) statistisch anhand des Histogramms einen Wert Xref ermittelt, dessen Häufigkeit im Histogramm nahe Null ist, und anhand von Xref über den Kandidatenschwellenwert entscheidet.
4. Steuervorrichtung (100, 100i, 100j, 100k) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Erfassungseinheit (70) beinhaltet eine Spannungsdetektionseinheit (71), die eine Entladungsspannung zwischen den Polen detektiert; eine Extraktionseinheit (72), die Hochfrequenzkomponenten der detektieren Entladungsspannung extrahiert, und eine Integrationseinheit (73), welche die extrahierten Hochfrequenzkomponenten der Entladungsspannung integriert und eine integrierte Spannung als den Parameter ausgibt.
5. Steuervorrichtung (100, 100i, 100j, 100k) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Erfassungseinheit (70i) beinhaltet eine Stromdetektionseinheit (74i), die einen Entladungsstrom zwischen den Polen detektiert, eine Stromspannungsumwandlungseinheit (75i), die den detektierten Entladungsstrom in eine Spannung umwandelt, eine Extraktionseinheit (72), welche Hochfrequenzkomponenten der umgewandelten Spannung extrahiert, und eine Integrationseinheit (73), welche die extrahierten Hochfrequenzkomponenten der Spannung integriert und eine integrierte Spannung als den Parameter ausgibt.
6. Steuervorrichtung (100, 100i, 100j, 100k) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Entscheidungseinheit (40) über einen ersten Schwellenwert in einem ersten Modus entscheidet und über einen zweiten Schwellenwert in einem zweiten Modus entscheidet, basierend auf der erzeugten Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung.
7. Steuervorrichtung (100, 100i, 100j, 100k) gemäß Anspruch 6, wobei der erste Modus ein Modus ist, bei dem die Bearbeitungsstabilität als wichtig angesehen wird, der zweite Modus ein Modus ist, bei dem Bearbeitungsgeschwindigkeit als wichtig angesehen wird.

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