DE3004744A1

DE3004744A1 - Electric discharge machining process - has gap sensing stage coupled to digital logic to control electrode position

Info

Publication number: DE3004744A1
Application number: DE19803004744
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Tokyo Inoue
Original assignee: Inoue Japax Research Inc
Current assignee: Inoue Japax Research Inc
Priority date: 1980-02-08
Filing date: 1980-02-08
Publication date: 1981-08-13
Also published as: DE3004744C2

Abstract

The digital control system is for electro discharge machines and is used to monitor the electrode-workpiece gap and control the electrode infeed. The machine has a main pillar (3) that provides support and guidance for a carriage (5) that has the electrode (7) supported. The workpiece (8) is immersed in a bathof oil (15) and receives impulses from a power transistor (19) that is triggered by a control stage (26). An opto-electrical input stage (24) coupled to a shift register (25) responds to a sensing resistor (20) that triggers a stage (21) to measure the electrode gap. A stepping motor (28) increments to move the electrode vertically.

Description

Vorrichtung zum elektrischen Entladungs- Device for electrical discharge

Bearbeiten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrischen Entladungs- oder erosiven Bearbeiten (im folgenden auch kurz EDM-Vorrichtung genannt) und insbesondere eine EDM-Vorrichtung, in der getrennte elektrische Funktionen angeordnet sind für und verbunden durch eine neuartige Kopplungsanlage. Edit The invention relates to a device for electrical Discharge or erosive machining (hereinafter also referred to as EDM device for short) and in particular an EDM device in which separate electrical functions are arranged are for and connected by a new type of coupling system.

Ein EDM-System umfaßt gewöhnlich mehrere Untersysteme, d. h. eine mechanische Komponente oder die eigentliche Maschine, eine Strom- bzw. Spannungsversorgungseinheit, eine Dielektrikum-Versorgungseinheit und eine elektrische Steuereinheit. Die Strom- bzw. Spannungsversorgungseinheit erzeugt eine Folge gesteuerter Bearbeitungsimpulse über einem Bearbeitungsspalt, der zwischen einer Werkzeugelektrode und einem Werkstück ausgeführt ist, um eine entsprechende Reihe elektrischer Entladungen durch den mit dem Dielektrikum gefüllten Bearbeitungsspalt hervorzurufen, so daß Material vom Werkstück abgetragen wird. Der mechanische Teil oder die eigentliche Maschine umfaßt ein Gestell, einen Arbeitsbehälter und einen Elektrodenkopf oder einen Arbeitstisch, der einer Elektroden-Servo-Vorschubeinheit zugeordnet ist, um gesteuert die Werkzeugelektrode bezüglich des Werkstückes vorzufahren. Der Elektrodenkopf kann auch mit einer Span-Abfuhranlage ausgestattet sein, um abwechselnd oder zyklisch die Werkzeugelektrode vom Werkstück weg zurückzufahren, wodurch die Abfuhr von Bearbeitungespänen aus dem Bearbeitungsbereich erleichtert wird. Die Dielektrikum-Versorgungseinheit ist vorgesehen, um ein Bearbeitungs-Flüssigkeitsmedium zu verarbeiten und dieses in den Bearbeitungsspalt -mit einem gesteuerten Maß oder Druck zu speisen. Die elektrische Steuereinheit muß auf diese Untersysteme einwirken, um so angemessen das Justieren der Werkzeugelektrode bezüglich des Werkstückes, das Ausmaß des relativen Elektroden-Vorfahrens und -Zurückfahrens, Parameter für die Bearbeitungsimpulse und das Ausmaß der Zufuhr der Bearbeitungsflüssigkeit in den Bearbeitungsspalt zu steuern, und sie kann auch verschiedene Sicherheits- - und Regelungsanlagen einschließlich eines Kurzschlußschutzes und einer Netzabschalt-Schaltung aufweisen. An EDM system usually comprises several subsystems, i. H. one mechanical component or the actual machine, a power or voltage supply unit, one Dielectric supply unit and an electrical control unit. The electricity resp. Power supply unit generates a sequence of controlled machining pulses via a machining gap between a tool electrode and a workpiece is designed to generate a corresponding series of electrical discharges through the with to cause the dielectric filled machining gap, so that material from Workpiece is removed. The mechanical part or the actual machine includes a frame, a work container and an electrode head or work table, which is assigned to an electrode servo feed unit in order to control the tool electrode move forward with respect to the workpiece. The electrode head can also be equipped with a chip removal system be equipped to alternately or cyclically remove the tool electrode from the workpiece away, thereby removing machining chips from the machining area is facilitated. The dielectric supply unit is provided around a processing liquid medium to process and this in the machining gap -with a controlled measure or Pressure to feed. The electrical control unit must act on these subsystems, the more appropriate the adjustment of the tool electrode with respect to the workpiece, the degree of relative electrode advance and retraction, parameters for the processing pulses and the amount of supply of the processing liquid in to control the machining gap, and it can also set various safety - and control systems including short-circuit protection and a power cut-off circuit exhibit.

Die Steuereinheit muß einer den Bearbeitungsspalt überwachenden elektrischen Schaltungseinheit zugeordnet sein, die den Fortschritt der Bearbeitung im Bearbeitungsspalt durch Erfassen des Spaltstromes, der Spannung, der Impedanz und/oder der Hochfrequenzkomponenten in der Spaltspannung oder im Spaltstrom auf einer impulsweisen oder Mittelwert-Basis überwacht, um dadurch die Brauchbarkeit der Spaltgröße oder physikalischer Bedingungen zu beurteilen. The control unit must have an electrical one that monitors the machining gap Circuit unit assigned to the progress of the machining in the machining gap by detecting the gap current, the voltage, the Impedance and / or of the high frequency components in the gap voltage or in the gap current on a pulse-wise basis or mean value-based monitors to thereby determine the usefulness of the gap size or to assess physical conditions.

In einem herkömmlichen EDM-System ist die elektrisch mit dem Bearbeitungsspalt verbundene Spalt-Detektoreinheit eher entfernt von der Spaltlage vorgesehen, in der Bearbeitungsentladungen tatsächlich auftreten, oder ausgelegt, um die Spannung oder den Strom in der Schaltung an einem Punkt oder an Punkten entfernt vom Bearbeitungsspalt zu erfassen. In a conventional EDM system, this is electrical with the machining gap connected gap detector unit is provided rather away from the gap position, in of the machining discharges actually occur, or designed to meet the voltage or the current in the circuit at a point or points away from the machining gap capture.

Der EDM-Prozeß zeichnet sich jedoch durch die Verwendung hochenergetischer und hochfrequenter kurzzeitiger oder transienter Bogenentladungen aus. Der Widerstand in der- Strom- bzw. Spannungsversorgungsschaltung hat einen extrem niederen Wert, wobei jedoch darauf verwiesen sei-, daß es unangemessen ist, das Vorliegen einer Streukapazität und -induktivität in den Versorgungsschaltung-Leitungen zu vernachlässigen. Es sei auch daran erinnert, daß der EDM-Spalt eine Rauschquelle bildet, die in einem weiten Frequenzband nicht notwendig zu einer genauen und zuverlässigen Anzeige des Zustandes der elektrischen Entladungen oder der Bearbeitung im EDM-Spalt führt. However, the EDM process is characterized by the use of high energy and high-frequency short-term or transient arc discharges. The resistance in the power or voltage supply circuit has an extremely low value, however, it should be noted that it is inappropriate for the presence of a Stray capacitance and inductance in the supply circuit lines are negligible. It should also be remembered that the EDM gap forms a source of noise that is in a wide frequency band is not necessary for an accurate and reliable display of the Condition of the electrical discharges or the machining in the EDM gap leads.

Mit zunehmender Länge der Erfassungs- und Signalleitungen neigen die Detektor- und Steuerschaltungen leicht zu eine Fehlfunktion aufgrund des Rauschens, das die Spaltentladungen begleitet, und der Induktion, die durch den Strom hervorgerufen wird, der durch die Strom- bzw. Spannungsversorgungsleitungen fließt. Tilt as the length of the sensing and signal lines increases the detector and control circuits easily malfunction due to the noise, that accompanies the gap discharges, and the induction caused by the current that flows through the power or voltage supply lines.

Es kann daher gesagt werden, daß in herkömmlichen EDM-Systemen die Erfassung des Spaltzustandes lediglich unvollständig - oft begleitet von einer Fehli£isciiäLzung -erreicht wird und Steuerungsoperationen aufgrund einer ungenauen Erfassung führen leicht zu unbefriedigenden Ergebnissen. It can therefore be said that in conventional EDM systems the Detection of the fissure state is only incomplete - often accompanied by a false icing - is achieved and control operations result due to inaccurate detection easy to unsatisfactory results.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eineEDM-Vorrichtung mit Erfassungs- und Steuerungsanordnungen anzugeben, die zuverlässig die physikalischen Bedingungen oder Zustände des EDM-Spaltes und der momentan darin auftretenden können Entladungskennlinien feststellen/und die im wesentlichen unempfindlich sind gegenüber der Induktion in der Bearbeitungs-Strom- bzw. Spannungsschaltung und dem die Bearbeitungsentladungen begleitenden Rauschen. It is therefore the object of the invention to provide an EDM device with detection and to specify control arrangements that reliably meet the physical conditions or states of the EDM gap and the discharge characteristics currently occurring in it determine / and which are essentially insensitive to induction in the machining current or voltage circuit and the machining discharges accompanying noise.

Die Erfindung sieht hierzu eine EDM-Vorrichtung vor, in der eine Spalt-Erfassungs- oder Uberwachungs-Schaltungseinheit in der Nähe des EDM-Spaltes vorgesehen ist und deren elektrisches Uberwachungs-Ausgangssignal in ein entsprechendes optisches Signal umgesetzt wird, das durch ein optisches Kabel zu der Stelle einer Steuer-Schaltungseinheit übertragen wird, die vom EDM-Spalt entfernt ist, und wo dieses Signal in das ursprüngliche elektrische Signal zurückumgesetzt wird, um auf einen vorgewählten Steuerungsparameter einzuwirken. The invention provides for this purpose an EDM device in which a Gap detection or monitoring circuit unit near the EDM gap is provided and its electrical monitoring output signal in a corresponding optical signal is converted through an optical cable to the point of a Control circuit unit is transferred, which is removed from the EDM gap, and where this signal is converted back into the original electrical signal in order to to act on a preselected control parameter.

Die Spalt-Uberwachungs-Schaltungseinheit ist vorzugsweise mit einer elektromagnetischen Abschirmung versehen. The gap monitoring circuit unit is preferably provided with a electromagnetic shielding.

Weiterhin wird ein von einer Steuer-Schaltungseinheit zu einer Steuertafel der EDM-Maschine zu übertragendes SteuersignaN vorzugsweise in ein optisches Signal am Eingangs teil umgesetzt, und das optische Signal wird in das ursprüngliche elektrische Signal am Ausgangsteil zurückumgesetzt.Furthermore, one of a control circuit unit becomes a control panel the EDM machine to be transmitted control signal, preferably in an optical signal implemented at the input part, and the optical signal is converted into the original electrical Signal converted back at the output part.

Entsprechend hat die EDM-Vorrichtung nach der Erwindung; eine mechanische Einheit, die eine EDM-Werkzeugmaschine bildet, - eine Strom- bzw. Spannungsversorgungseinheit, um eine Folge von Bearbeitungsimpulsen gesteuert an einen EDM-Spalt abzugeben, der zwischen einer Werkzeugelektrode und einem Werkstück in der mechanischen Einheit ausgeführt ist, - eine Bearbeitungsfluid-Versorgungseinheit zum gesteuerte Speisen eines Bearbeitungsfluids zum EDM-Spalt, - eine entfernt vom EDM-Spalt angeordnete elektrische Steuereinheit zum Steuern wenigstens einer Einheit aus der mechanischen Einheit, der Strom- bzw. Spannungsversorgungseinheit und der Bearbeitungsfluid-Versorgungseinheit, und - eine elektrische Spalt-Überwachungseinheit, die in der Nähe des EDM-Spaltes in der mechanischen Einheit vorgesehen ist, um ein elektrisches Signal zu'erzeugen, das einen Spalt-Entladungszustand darstellt, - wobei die Spalt-ttberwachungseinheit an ihrem Ausgang einen elektrooptischen Wandler aufweist und die Steuer-Schaltungseinheit an ihrem Eingang einen optoelektrischen Wandler besitzt, und - wobei der elektrooptische Wandler und der optoelektrische Wandler miteinander durch ein optisches Kabel oder Übertragungsleitungen oder eine optische Übertragungsleitung verbunden sind. Accordingly, after the invention, the EDM device has; a mechanical one Unit that forms an EDM machine tool, - a power or voltage supply unit, to deliver a series of machining pulses to an EDM gap in a controlled manner, the between a tool electrode and a workpiece in the mechanical unit - a processing fluid supply unit for controlled feeding a machining fluid to the EDM gap, - one arranged remotely from the EDM gap electrical control unit for controlling at least one unit from the mechanical Unit, the current or voltage supply unit and the machining fluid supply unit, and - an electrical gap monitoring unit located in the vicinity of the EDM gap is provided in the mechanical unit to generate an electrical signal, which represents a gap discharge state, - the gap monitoring unit has an electro-optical converter at its output and the control circuit unit has an opto-electrical converter at its input, and - the electro-optic Converter and the opto-electrical converter to each other by an optical cable or Transmission lines or an optical transmission line are connected.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend beispielsweise näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die erfindungsgemäße EDM-Vorrichtung teilweise in einem Schnitt und teilweise in einem Blockschaltbild, und Fig. 2 ein Schaltbild zur Erläuterung der Vorrichtung der Fig. 1. The invention is illustrated below by way of example with the aid of the drawing explained in more detail. 1 shows the EDM device according to the invention in part in a section and partly in a block diagram, and FIG. 2 is a circuit diagram to explain the device of FIG. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte EDM-Vorrichtung umfaßt eine Werkzeugmaschine oder eine mechanische Einheit 1 mit einem MaschinenbUtt 2, einem Gestell 3, einem Arm oder Ausleger 4 und einem Elektrodenkopf 5, die in üblicher Weise zusammengesetzt sind. Eine Spindel 6 wird durch den Elektrodenkopf 5 vertikal beweglich gelagert, und an ihrem unteren Ende ist eine Werkzeugelektrode 7 angebracht. Ein Werkstück 8 liegt neben der Werkzeugelektrode 7 und wird durch eine Kreuztischanordnung 9 getragen, die ihrerseits auf dem Maschinenbett 2 befestigt ist. Die Kreuztischanordnung 9 umfaßt ein Führungsglied 10 für einen X-Achsen-Verschiebungstisch 11, der seinerseits einen Y-Achsen-Verschiebungstisch 12 trägt, eine elektrisch nicht leitende Platte 13 liegt zwischen dem Trägertisch 12 und einem Arbeitstisch 14, auf dem ein Arbeitsbehälter 15 ausgeführt ist, und Ständer 16 tragen das Werkstück 8, um elektrisch das Werkstück 8 vom Maschinenbett 2 zu isolieren. Klemmglieder 17 werden verwendet, um das Werkstück 8 auf dem Arbeitstisch 14 im Arbeitsbehälter 15 fest anzubringen. The EDM device shown in FIG. 1 comprises a machine tool or a mechanical unit 1 with a machine base 2, a frame 3, a Arm or boom 4 and an electrode head 5, which are assembled in the usual way are. A spindle 6 is supported in a vertically movable manner by the electrode head 5, and a tool electrode 7 is attached to its lower end. One workpiece 8 lies next to the tool electrode 7 and is supported by a cross table arrangement 9 worn, which in turn is attached to the machine bed 2. The cross table arrangement 9 comprises a guide member 10 for an X-axis displacement table 11, which in turn carries a Y-axis shift table 12, an electrically non-conductive plate 13 lies between the support table 12 and a work table 14 on which a work container 15 is carried out, and uprights 16 carry the workpiece 8 to electrically the workpiece 8 to be isolated from the machine bed 2. Clamping members 17 are used to hold the workpiece 8 to be firmly attached to the work table 14 in the work container 15.

Die dargestellte Vorrichtung hat auch eine EDM-Strom-bzw. Spannungsversorgung mit einer Gleichstromquelle 18 und einem durch einen Transistor gezeigten Leistungsschalter 19, der abwechselnd ein- und ausschaltbar ist, um eine Folge von Bearbeitungsimpulsen an einem EDM-Spalt G zwischen der Werkzeugelektrode 7 und dem Werkstück 8 zu erzeugen. Ein Anschluß der Gleichstromquelle 18 und das Maschinenbett 2 sind beide geerdet, um das gleiche Potential zu behalten. The device shown also has an EDM current or. Power supply with a direct current source 18 and one through a transistor circuit breaker 19 shown, which can be switched on and off alternately to a Sequence of machining pulses at an EDM gap G between the tool electrode 7 and the workpiece 8 to produce. A connection of the DC power source 18 and that Machine bed 2 are both grounded to keep the same potential.

In einem Innenraum der Kreuztischanordnung 9 liegt ein Spalt-Fühlerwiderstand 20, der elektrisch eine Brücke zwischen dem Werktisch 14 und dem Maschinenbett 2 bildet, um einen Leiter in Reihe mit der Gleichstromquelle 18, dem Schalter 19 und dem EDM-Spalt G darzustellen und somit zur Erfassung des Spaltstromes zu dienen, der zwischen der Werkzeugelektrode 7 und dem Werkstück 8 fließt. Der Fühlerwiderstand 20 ist einer Spalt-Uberwachungseinheit 21 zugeordnet, die mit dem Maschinenbett 2 installiert gezeigt ist, jedoch auch im Innenraum der Kreuztischanordnung 9 vorgesehen werden kann. Die Spalt-Uberwachungseinheit 21 hat einen elektrooptischen Wandler oder Umsetzer 22, der an ihrem Ausgang vorgesehen ist, um das durch die Einheit 2-1 abgeleitete elektrische Spaltsignal in ein optisches Signal umzusetzen. A gap sensor resistor is located in an interior space of the cross table arrangement 9 20, the electrically a bridge between the work table 14 and the machine bed 2 forms to a conductor in series with the DC power source 18, the switch 19 and to represent the EDM gap G and thus serve to record the gap current, which flows between the tool electrode 7 and the workpiece 8. The sensor resistance 20 is assigned to a gap monitoring unit 21, which is connected to the machine bed 2 is shown installed, but is also provided in the interior of the compound table arrangement 9 can be. The gap monitoring unit 21 has an electro-optical converter or converter 22 provided at its output to enable the unit 2-1 to convert the derived electrical gap signal into an optical signal.

Das optische Signal wird durch ein optisches Kabel oder eine Ubertragungsleitung 23 aus einem Bündel optischer Fasern mit einem in der optischen Kommunikationstechnik üblichen Aufbau zu einem optoelektrischen Wandler 24 übertragen, der am Eingang eines Registers 25 vorgesehen ist, das einen Teil einer Steuereinheit bildet. Der Rest der dargestellten Steuereinheit umfaßt eine Steuerschaltung 26 für den Leistungsschalter 19 und eine Steuerschaltung 27 für einen Schrittmotor 28, der dazu dient, die Werkzeugelektrode 7 in der Richtung des Werkstückes 8 gesteuert vorzufahren. Weiterhin ist eine Dielektrikum-Versorgungseinheit 29 aus einem die Leitfähigkeit einstellenden Behälter 30 und aus zwei Pumpen 31 und 32 gezeigt und kann durch das Ausgangssignal des Registers 25 betrieben werden. The optical signal is transmitted through an optical cable or a transmission line 23 from a bundle of optical fibers with one used in optical communication technology usual structure transmitted to an opto-electrical converter 24 at the input a register 25 is provided which forms part of a control unit. Of the The remainder of the illustrated control unit comprises a control circuit 26 for the circuit breaker 19 and a control circuit 27 for a stepping motor 28, which is used to control the tool electrode 7th to advance in a controlled manner in the direction of the workpiece 8. There is also a dielectric supply unit 29 from a container 30 which adjusts the conductivity and from two pumps 31 and 32 and can be operated by the output of the register 25.

In Fig. 2 ist die Entladungs-Uberwachungs-Schaltungseinheit 21 aus Schmitt-Triggern 33, 34, 35 und 36, UND-Gliedern 37, 38, 39 und 40 und einem Zweirichtungszähler -41 gezeigt. Der elektrooptische Wandler 22.kann vier lichtemittierende Bauelemente (Dioden) 42, 43, 44 und 45 aufweisen. In FIG. 2, the discharge monitoring circuit unit 21 is off Schmitt triggers 33, 34, 35 and 36, AND gates 37, 38, 39 and 40 and a bidirectional counter -41 shown. The electro-optical converter 22 can have four light-emitting components (Diodes) 42, 43, 44 and 45 have.

Der Schmitt-Trigger 33 hat seinen Trigger- oder Ansteuerpegel auf einen extrem niederen Wert eingestellt und ist vorgesehen, um den Beginn einer elektrischen -Entladung zwischen der Werkzeugelektrode 7 und dem Werkstück 8 zu erfassen. Es ist die Funktion dieses Bauelements, das Auftreten einer elektrischen Spalt-Entladung zu erfassen, die einen sehr kleinen oder geringfügigen Strom aufweisen kann. Die Schmitt-Trigger 34 und 35 werden getriggert.oder angesteuert, wenn der durch den Fühlerwiderstand 20 erfaßte Enttladungsstrom einen hierfür eingestellten erlaubten Mindest- bzw. Höchstwert Imin bzw. 1 überschreitet. The Schmitt trigger 33 has its trigger or drive level is set to an extremely low value and is intended to mark the start of an electrical -To detect discharge between the tool electrode 7 and the workpiece 8. It is the function of this component, the occurrence of an electrical gap discharge which can have a very small or negligible current. the Schmitt triggers 34 and 35 are triggered. Or activated when the Sensor resistance 20 detected a discharge current set for this purpose Exceeds minimum or maximum value Imin or 1.

min max Der Schmitt-Trigger 36 hat seinen Trigger- oder Ansteuerpegel auf einen etwas höheren Wert als der Wert des Schmitt-Triggers 35 eingestellt. min max The Schmitt trigger 36 has its trigger or control level set to a value slightly higher than the value of the Schmitt trigger 35.

Der Ausgang des Schmitt-Triggers 33 ist mit vier UND-Gliedern 37 - 40 verbunden. Die Ausgangssignale der Schmitt-Trigger 34, 35 und 36 liegen direkt am UND-Glied 38 bzw. 39 bzw. 40 und auch über Inverter oder NICHT-Glieder am UND-Glied 37 bzw. 38 bzw. 39. The output of the Schmitt trigger 33 has four AND gates 37 - 40 connected. The output signals of the Schmitt triggers 34, 35 and 36 are direct at the AND element 38 or 39 or 40 and also via inverters or NOT elements at the AND element 37 or 38 or 39.

Wenn der erfaßte Entladungsstrom ein Strom kleiner als der Mindestwert Imin ist, so folgt daraus, daß lediglich der Schmitt-Trigger 33 getriggert oder angesteuert ist. Da die anderen Schaltungen 34 - 36 in einem ungetriggerten oder nichtangesteuerten Zustand sind, wird lediglich das UND-Glied 37 umgekehrt, um ein "1"-Ausgangssignal zu erzeugen, während die anderen UND-Glieder 38 - 40 weiterhin ein "O"-Ausgangssignal haben. When the detected discharge current is a current less than the minimum value Imin, it follows from this that only the Schmitt trigger 33 is triggered or is controlled. Since the other circuits 34-36 are in an untriggered or are not activated state, only the AND gate 37 is reversed to a Generate "1" output signal while the other AND gates 38-40 continue have an "O" output.

Wenn der erfaßte Entladungsstrom den Mindestwert 1min überschreitet, jedoch kleiner als der Höchstwert 1 ist, max werden die Schmitt-Trigger 33 und 34 getriggert oder angesteuert, um zu bewirken, daß lediglich das Ausgangssignal des UND-Gliedes 38 nach "1" umgekehrt wird. Wenn die Entiadung von einem Strom ist, der den Wert 1max überschreitet, der jedoch nicht ausreicht, um das Ansteuern oder Triggern der Schaltung 36 zu bewirken, so wird lediglich das Ausgangssignal des UND-Gliedes 39 nach "1" umgekehrt. Wenn eine ungewöhnliche, übergroße Entladung erzeugt wird, die von einem größeren Strom ist, wird lediglich der Ausgang 40 nach i umgekehrt. If the detected discharge current exceeds the minimum value 1min, However, if the maximum value is less than 1, the Schmitt triggers 33 and 34 will be max triggered or controlled to cause only the output of the AND gate 38 is reversed to "1". If the discharge is from a stream, which exceeds the value 1max, but which is not sufficient to activate or To cause triggering of the circuit 36, only the output of the AND gate 39 reversed to "1". When an unusual, oversized discharge is generated, which is from a larger current, only the output 40 is after i vice versa.

Der dargestellte Zweirichtungszähler 41 ist ein Zähler mit Vier-Bit-Anzeigen 41-1, 41-2, 41-3 und 41-4 und auch mit einem Aufwärts-Zähl-Anschluß 41-5, einem Abwärts-ZähI-Anschluß 41-6 und einem Rücksetz-Eingangsanschluß 41-7, die ausgebildet sind, um die Ausgangsimpulse des UND-Gliedes 37 bzw. 39 bzw. 40 aufzunehmen. The illustrated bidirectional counter 41 is a counter with four-bit displays 41-1, 41-2, 41-3 and 41-4 and also with an up counting terminal 41-5, a Down count terminal 41-6 and a reset input terminal 41-7 which are formed are to receive the output pulses of the AND gate 37 or 39 or 40, respectively.

Im gezeigten Zustand wird die Anzeige 41-3 betätigt, umden Zustand "1" anzuzeigen, damit das entsprechende lichtemittierende Bauelement 44 leuchtet. Wenn in diesem Zustand der Aufwärts-Zähl-Anschluß 41-5 mit einem Ausgangsimpuls des UND-Gliedes 37 versorgt wird, wird die 1 angebende Anzeige zur Anzeige 41-4 verschoben. Wenn dieser Zustand festgestellt wird, tritt keine Verschiebung auf, wenn dort ein weiteres Eingangssignal zum Aufwärts-Zähl-Anschluß 41-5 vorliegt. In the state shown, the display 41-3 is operated to show the state Display "1" so that the corresponding light-emitting component 44 lights up. If in this state the up-counting terminal 41-5 with an output pulse of AND gate 37 is supplied, the display indicating 1 is shifted to display 41-4. If this condition is detected, no shift occurs if there is another input signal to the up-counting terminal 41-5 is present.

Der Abwärts-Zähl-Anschluß 41-6 wird mit einem Ausgangsimpuls vom UND-Glied 39 versorgt. Sooft er versorgt wird, wird die "1" angebende Anzeige um ein Bit verschoben, und dies dauert fort, bis der Teil 41-1 erreicht ist. The down count terminal 41-6 is with an output pulse from AND gate 39 supplied. Whenever it is supplied, the display indicating "1" changes shifted one bit and this continues until part 41-1 is reached.

Wenn weiterhin der Rücksetzanschluß 41-7 mit einem Ausgangsimpuls vom UND-Glied 40 versorgt wird, wird die "1"-Anzeige unabhängig von ihrer besonderen vorhergehenden Stellung zum Teil 41-1 verschoben. If the reset terminal 41-7 continues with an output pulse is supplied by the AND gate 40, the "1" display is independent of its particular previous position moved to part 41-1.

Der erste bis vierte Anzeigeteil 41-1 - 41-4 des Vier-Bit-Anzeige-Zählers 41 sind angeordnet,-um jeweils den vier lichtemittierenden Bauelementen 42 - 45 zu entsprechen. Ein lichtemittierendes Bauelement wird beleuchtet, das einer Anzeige entspricht, die den "1"-Zustand angibt. Das Lichtsignal wird durch die optische Übertragungsleitung, d. h. ein optisches Kabel, zum photoelektrischen Wandler 24 übertragen. The first to fourth display parts 41-1 - 41-4 of the four-bit display counter 41 are arranged around the four light-emitting components 42-45 correspond to. A light-emitting component is illuminated, that of a display which indicates the "1" state. The light signal is through the optical Transmission line, d. H. an optical cable, to the photoelectric converter 24 transfer.

Der photoelektrische Wandler 24 umfaßt vier photoelektrische Umsetzelemente 46 - 49. Das Eingangsregister 25 hat Verstärker 50 - 53 und einen Speicher 54. The photoelectric converter 24 includes four photoelectric conversion elements 46-49. The input register 25 has amplifiers 50-53 and a memory 54.

Die Schalt-Steuerschaltung 26 für den EDM-Leistungsschalter 19 umfaßt UND-Glieder 55 - 58, Zeitgeber oder Taktgeber 59 - 62, die einstellbar ein Zeitintervall taus aus zwischen aufeinanderfolgenden Bearbeitungs-Spannungsimpulsen einstellen, einen Zeitgeber 63 zum Einstellen der Zeitdauer stein von Bearbeitungsimpulsen, ein ODER-Glied 64 und ein RS-Kippglied 65. The switch control circuit 26 for the EDM power switch 19 comprises AND gates 55-58, timers or clocks 59-62, which can be set to a time interval set toff off between successive machining voltage pulses, a timer 63 for setting the length of time stone of machining pulses, an OR gate 64 and an RS flip-flop 65.

Der Speicher 54 wird verwendet, um die gleichen Inhalte zu speichern, wie dies durch die Anzeige des Zweirichtungszählers 41 angegeben ist, und die gespeicherten Daten werden zur Schalt-Steuerschaltung 26 und zur Schrittmotor-Steuerschaitung 27 übertragen. The memory 54 is used to store the same contents as as indicated by the display of the bidirectional counter 41, and the stored Data becomes to the switch control circuit 26 and the stepper motor control circuit 27 transferred.

Die Schrittmotor-Steuerung 27 arbeitet, um den Schrittmotor 28 in einem Takt anzusteuern, der durch die Aufzeichnungsstellung im Speicher 54-1 festgelegt ist. Somit läuft der Schrittmotor 28 mit einer größten Drehzahl bzw. einer größten Geschwindigkeit um, wenn die Aufzeichnungsstellung des Speichers 54 beim obersten Bit 54-4 liegt, und mit einer kleineren Geschwindigkeit, wenn die Aufzeichnungsstellung zu einem tieferen Bit verschoben ist. Der Bearbeitungsvorschub der Elektrode 7 bezüglich des Werkstückes 8 wird entsprechend bewirkt. Wenn die Aufzeichnungsstelung beim untersten Bit 54-1 für eine vorbestimmte Zeitdauer bleibt, wird die Umdrehung des Schrittmotores 28 umgekehrt und rasch angesteuert, um ein Hin- und Herfahren der Werkzeugelektrode 7 zu erlauben. Neben dieser Steuerung der Vorfahrgeschwindigkeit sind verschiedene Betriebsarten einer Servosteuerung möglich. Im Fall einer Differential-Servo-Steuerung kann z. B. das Schalten einer Bezugsspannungsquelle bewirkt werden. The stepper motor controller 27 operates to control the stepper motor 28 in to drive a clock which is determined by the recording position in the memory 54-1 is. The stepping motor 28 thus runs at a maximum speed or a maximum When the recording position of the memory 54 is at the top Bit 54-4 lies, and at a slower rate when the record position is shifted to a lower bit. The machining feed of the electrode 7 with respect to of the workpiece 8 is effected accordingly. If the recording position is at lowest bit 54-1 remains for a predetermined period of time, the revolution of the Stepping motor 28 reversed and controlled quickly to move the Tool electrode 7 to allow. In addition to this control of the forward speed different operating modes of a servo control are possible. In the case of differential servo control can e.g. B. the switching of a reference voltage source can be effected.

In der Schalt-Steuerschaltung 26 bewirkt die Umkehrung des bistabilen Kippgliedes 65 in den Setz-Zustand, daß das Schaltelement 19 leitend ist, so daß eine Spannung von der Strom- bzw. Spannungsversorgung 18 zwischen die Werkzeugelektrode 7 und das Werkstück 8 gelegt werden kann, damit eine elektrische Entladung über dem Bearbeitungsspalt G erlaubt wird und gleichzeitig der Zeitgeber 63 arbeitet. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit cCein erzeugt der Zeitgeber 63 einen kurzen Ausgangsimpuls, um das RS-Kippglied 65 rückzusetzen. Dann wird der Schalter 19 nichtleitend gemacht, und der Zeitgeber entsprechend der Aufzeichnungsstellung des Speichers 54 wird betätigt. Im gezeigten Zustand liegt die Aufzeichnungsstellung des Speichers 54 beim Bit 54-3, so daß das Rücksetz-Signal des RS-Kippgliedes 65 den Zeitgeber 61 über das UND-Glied 57 betreibt. In the switching control circuit 26 causes the reversal of the bistable Toggle member 65 in the set state that the switching element 19 is conductive, so that a voltage from the power supply 18 between the tool electrode 7 and the workpiece 8 can be placed, thus an electric one Discharge across the machining gap G is allowed and at the same time the timer 63 works. After a predetermined time has elapsed cCein, the timer 63 generates a short output pulse to reset the RS flip-flop 65. Then the Switch 19 made non-conductive, and the timer according to the recording position of the memory 54 is actuated. In the state shown, the recording position is of the memory 54 at bit 54-3, so that the reset signal of the RS flip-flop 65 operates the timer 61 via the AND gate 57.

Das Zeit geber-Intervall oder die Aus-Zeit laufs aus zwischen aufeinanderfolgenden Bearbeitungs-Spannungsimpulsen wird auf verschiedene Werte in den Zeitgeber 59 -62 eingestellt. Hier erzeugt der Zeitgeber 59 eine längste Aus-Zeit 1aus , und die Zeitgeber 60, 61 und 6-2 erzeugen nacheinander verringerte Werte für die Aus-Zeit taus aus Die Zeitgeber 2 60, 61, 62 werden so wahlweise entsprechend dem obigen Prozeß betätigt und erzeugen nach Ablauf einer bestimmten, dort eingestellten Zeitdauer taus einen kurzen Ausgangsimpuls, der über das ODER-Glied 64 in den Setz-Anschluß des RS-Kippgliedes 65 eingespeist ist, um dieses in einen Setz-Zustand zu bringen. Der Prozeß wird zyklisch durchgeführt, und es wird eineFolge von Bearbeitungsimpulsen gewährleistet.The timer interval or the off time runs out between consecutive Processing voltage pulses are set to different values in the timer 59 -62 set. Here the timer 59 generates a longest off-time 1out, and the Timers 60, 61 and 6-2 successively produce reduced values for the off-time tau off The timers 2 60, 61, 62 are thus optionally according to the above Process actuated and generate after a certain period of time set there tau a short output pulse that goes through the OR gate 64 into the set terminal of the RS flip-flop 65 is fed to bring it into a set state. The process is carried out cyclically and it becomes a train of machining pulses guaranteed.

Wenn während einer elektrischen Entladungs-Bearbeitung mit der gezeigten Steueranordnung eine elektrische Entladung, die in der Bearbeitungswirkung zu schwach ist, hervorgerufen wird, werden die "1"-Anzeige-Stellung des Zweirichtungszählers 41 und die "1"-Aufzeichnungs-Stellung des Speichers 54 zu ihren jeweiligen höchsten Bits hinaufgestuft. Dies bewirkt, daß die Werkzeugelektrode 7 mit einer größeren Geschwindigkeit vor fährt und das Impulsintervall taus verringert wird. Wenn dagegen eine aus elektrische Entladung auftritt, die in der Stärke ein vorgewähltes größtes erlaubtes Ausmaß überschreitet, wird die "1"-Aufzeichnungs-Stellung des Speichers 54 zum untersten Bit hinabgestuft, damit das Elektroden-Vorfahren verringert und die Impuls-Aus-Zeit taus vergrößert wird. When during electrical discharge machining with the one shown Control arrangement an electrical discharge that is too weak in the machining effect is caused, the "1" display position of the bidirectional counter will be 41 and the "1" record position of memory 54 at their respective highest Bits upgraded. This causes the tool electrode 7 with one moves forward at a higher speed and the pulse interval t is reduced. If, on the other hand, an electrical discharge occurs, the strength is a preselected one exceeds the maximum permissible extent, the "1" record position of the Memory 54 downgraded to the lowest bit to reduce electrode ancestry and the pulse-off time t is increased.

In der gezeigten Anordnung sind der Fühlerwiderstand 2( und die zugeordnete Einheit 21 zum Überwachen des Entladungszustandes im Spalt G abhängig von der Eingangsanschluß spannung in der Nähe des Bearbeitungsspaltes--G vorgesehen. In the arrangement shown, the sensor resistor 2 (and the assigned Unit 21 for monitoring the state of discharge in the gap G depending on the input terminal voltage in the vicinity of the machining gap - G provided.

Das Anordnen dieser Einheit bei einer Zone, in der sie im wesentlichen vollständig von der elektromagnetischen Strahlung abgeschirmt ist, gewährleistet eine zuverlässige Erfassung des Entladungszustandes im Spalt ohne Beeinflussung von Rauschen, das in der Entladungslage erzeugt ist.Placing this unit in a zone in which it is essentially is completely shielded from the electromagnetic radiation, guaranteed reliable detection of the state of discharge in the gap without influencing it of noise generated in the discharge position.

Weiterhin macht die Verwendung einer optischen Ubertragungsleitung zur Ubertragung des Erfassungssignales im vorliegenden System dieses im wesentlichen unempfindlich gegenüber der Induktion durch den Bearbeitungsstrom und die Leistungsschaltung, um die Durchführung einer gewünschten Steuerungsoperation zuverlässig zu erlauben.It also makes the use of an optical transmission line for the transmission of the detection signal in the present system this essentially insensitive to induction by the machining current and the power circuit, to allow a desired control operation to be performed reliably.

Es sei betont, daß Ausführungen der Erfindung nicht auf das dargestellte, bestimmte Ausführungsbeispiel eingeschränkt sind. So können jede mögliche Form einer Bestimmung von Spalt-Entladungszuständen, jede mögliche Auswahl von Spaltveränderlichen für die Erfassung, jede mögliche Anordnung von -Logik-Gliedern, jede praktische Ausführungsform des Elektrodenvorschubes und jede bestimmte Ausführungsform der Einspeisung der Bearbeitungsimpulse verwendet werden. Weiterhin kann die dargesiellte Vorrichtung so abgewandelt werden, daß die elektrooptischen Wandlerelemente 42 - 45 direkt durch Ausgangs impulse der Schmitt-Trigger 33 - 36 oder durch Ausgangs impulse der UND-Glieder 37 - 40 betrieben werden, um umgesetzte optische Signale für die Übertragung durch das optische Kabel 23 zu erzeugen. It should be emphasized that embodiments of the invention do not apply to the illustrated, certain embodiment are limited. So can any form of one Determination of gap discharge states, every possible selection of gap variables for the detection, every possible arrangement of logic elements, every practical one Embodiment of the electrode advance and any particular embodiment can be used to feed the machining pulses. Furthermore, the illustrated Device can be modified so that the electro-optical transducer elements 42 - 45 directly through output pulses of the Schmitt trigger 33 - 36 or through output pulses of the AND gates 37-40 are operated to convert optical signals for transmission through the optical cable 23.

In der gezeigten Vorrichtung ist der Fühlerwiderstand 20 im Kreuztisch und die zugeordnete Spalt-Überwachungseinheit im Maschinenbett installiert gezeigt, obwohl darauf hingewiesen sei, daß diese alternativ in der Spindel 6, im Elektrodenkopf 5, dem-Ausleger 4 oder deui Gestell 3 und so'im wesentlichen in der Nähe des DM-Spaltes liegen können. In the device shown, the sensor resistor 20 is in the cross table and the associated gap monitoring unit shown installed in the machine bed, although it should be noted that this alternatively in the spindle 6, in the electrode head 5, the boom 4 or deui frame 3 and so 'essentially in the vicinity of the DM gap can lie.

Es sei auch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht nur auf eine Absenk-EDM-Vorrichtung, sondern auch auf eine Drahtschneid-EDM-Vorrichtung anwendbar ist. It should also be noted that the invention is not limited to only one Lowered EDM device, but also applicable to a wire cut EDM device is.

Claims

Claim device for electrical discharge or erosion Machining (EDM machining), with - a mechanical forming an EDM machine tool Unit, a power or voltage supply unit for the controlled creation of a Sequence of machining pulses creates an EDM gap between a tool electrode and a workpiece in the mechanical unit, a machining fluid supply unit for the controlled delivery of a machining fluid to the EDM gap, ner -ntfernt arranged by the EDM gap electrical control unit for controlling at least one Unit made up of the mechanical unit, the power or voltage supply unit and the machining fluid supply unit, and - an electrical gap monitoring unit, characterized in - that the gap monitoring unit (21) in the vicinity of the EDM gap (G) is arranged in the mechanical unit (1) to a gap discharge state to generate representative electrical signal, - that the gap monitoring unit (21! Has an electro-optical converter (22) at its output, - that the control unit (25, 27) has an opto-electrical converter (24) at its input, and - that the electro-optical converter (22) and the opto-electrical converter (24) by a optical transmission line 23) are connected.