DE3539643C2 - - Google Patents
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- DE3539643C2 DE3539643C2 DE19853539643 DE3539643A DE3539643C2 DE 3539643 C2 DE3539643 C2 DE 3539643C2 DE 19853539643 DE19853539643 DE 19853539643 DE 3539643 A DE3539643 A DE 3539643A DE 3539643 C2 DE3539643 C2 DE 3539643C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
- B23H1/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
- B23H1/024—Detection of, and response to, abnormal gap conditions, e.g. short circuits
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur
Erfassung der Brennspannung am Arbeitsspalt einer Funken
erosionsmaschine mit einem Impulsgenerator für die am
Arbeitsspalt anzulegenden Spannungsimpulse, einer auf die
Brennspannung ansprechenden Kurzschlußabschaltung sowie mit
Mitteln, mit denen eine Referenzspannung für die
Brennspannung einstellbar ist.
Bei der Funkenerosion hängt das Arbeitsergebnis ganz
wesentlich von bestimmten, vorzugebenden Parametern ab,
wie Impulsdauer der angelegten Spannungsimpulse, Größe des
Arbeitsspaltes, Vorschubgeschwindigkeit der Erodier
elektrode und Schwellwertspannung für die Kurzschluß
abschaltung. Einer der wichtigsten und gleichzeitig am
schwierigsten einzustellenden Parameter ist die
Kurzschlußschwellenspannung. Um möglichst viele erodier
wirksame Spannungsimpulse wirksam werden zu lassen, ist
man bestrebt, die Kurzschlußabschaltung erst dann vorzu
nehmen, wenn ein Kurzschluß tatsächlich auftritt bzw.
ernsthaft in Betracht kommt. Mit anderen Worten:
Man legt die Kurzschlußschwellenspannung möglichst nahe an die Spannung heran, bei der es zu einem Kurzschluß kommt. Diese Einstellung wurde bisher von Hand vorgenommen (DE-AS 24 54 475).
Man legt die Kurzschlußschwellenspannung möglichst nahe an die Spannung heran, bei der es zu einem Kurzschluß kommt. Diese Einstellung wurde bisher von Hand vorgenommen (DE-AS 24 54 475).
Bei einer anderen bekannten Schaltung an einer Funkenerosions
maschine ist eine Komparatoren aufweisende Detektorschaltung für
die Überwachung der Brennspannung im Arbeitsspalt vorgesehen. Bei
dieser Einrichtung werden die von der Detektorschaltung
gelieferten Meßwerte dazu benutzt, um den Vorschub der
Werkzeugelektrode derart zu regeln, daß die Zündverzögerung auf
einem vorgegebenen Sollwert gehalten werden kann. Es sind keine
Mittel vorgesehen, mit denen die Spannungsvorgabe für die
Kurzschlußabschaltung automatisch erfolgt (DE-AS 22 14 790).
Schließlich ist es bei Funkenerosionseinrichtungen bekannt, ein
Referenzsignal zu verwenden, daß sich umgekehrt zum Strom im
Arbeitsspalt ändert (US-PS 44 43 680).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur
Erfassung der Brennspannung am Arbeitsspalt dahingehend weiter
zuentwickeln, daß die Spannungsvorgabe für die Kurzschlußabschal
tung automatisch erfolgt.
Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß ein vom Impulsgenerator getakteter
Zeitmarkengeber an eine Logik und an digitale Zwischenspeicher
digitale Zeitinformationssignale liefert, daß einer der
Zwischenspeicher an einen Komparator angeschlossen ist, der auf
eine zwischen der Zündspannung und der Brennspannung liegende
Referenzspannung eingestellt ist, daß die anderen, auf
verschiedene Brennspannungsniveaus eingestellten Komparatoren aus
gangsseitig über jeweils eine Torschaltung mit dem anderen
Zwischenspeicher verbunden sind, wobei die Torschaltungen von der
Logik entsprechend den Zeitinformationssignalen angesteuert
werden, und daß den Zwischenspeichern eine Auswerteelektronik
nachgeschaltet ist, mit der in Abhängigkeit vom zeitlichen Verlauf
der Brennspannung die Einstellung der Brennspannungsniveaus an
den anderen Komparatoren veränderbar ist.
Bei der Erfindung wird die analog erfaßte Brennspannung in Form
von zeitbezogenen digitalen Signalen an die Auswerteelektronik
geliefert. Die Auswerteelektronik stellt fest, ob innerhalb
bestimmter Grenzwerte die Zündung erfolgt ist und wann die
Brennspannung die verschiedenen vorgegebenen Niveaus unter
schritten hat. In Abhängigkeit von diesem Meßergebnis wird die
Einstellung des Brennspannungsniveaus an den einzelnen
Komparatoren angehoben oder abgesenkt. Die Auswerteelektronik
ändert allerdings nicht die Einstellung aufgrund einzelner Werte,
sondern nur aufgrund einer Vielzahl von Werten derart, daß eine
Veränderung der Einstellung nur dann erfolgt, wenn die Anzahl der
zwischen dem niedrigsten und mittleren Niveau ermittelten Werte
von der Anzahl der zwischen dem mittleren und höchsten Niveau
ermittelten Werte abweicht. Ist die Anzahl der ersten Werte
niedriger als die der zweiten Werte, wird das Brennspannungs
niveau insgesamt angehoben. Sind die Verhältnisse umgekehrt, wird
es abgesenkt.
Dieser Effekt wird nach einer Ausgestaltung der Erfindung dann
optimal erreicht, wenn bei drei den Torschaltungen vorgeschalteten
Komparatoren die Spannungsniveauunterschiede zwischen dem auf das
niedrigste Niveau eingestellten Komaparator und dem auf das
mittlere Niveau eingestellten Komparator kleiner als zwischen dem
auf das mittlere Niveau eingestellten Komparator und dem auf das
höchste Niveau eingestellten Komparator ist. In diesem Fall
pendelt sich die Einstellung auf ein mittleres Niveau ein.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung liefert die
Auswerteelektronik eine Referenzspannung an die Komparatoren,
damit diese gemeinsam auf das gewünschte Brennspannungsniveau
eingestellt werden.
Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung läßt sich auch gleichzeitig
die Referenzspannung für die Kurzschlußabschaltung einstellen.
In diesem Fall liefert der auf das niedrigste Niveau eingestellte
Komparator ein Signal zur Kurzschlußabschaltung.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungs
beispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen
zeigt
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der Einrichtung zur
Erfassung der Brennspannung im Arbeitsspalt,
Fig. 2 ein Diagramm der Zeitinformationssignale eines
Zeitmarkengebers mit zugehörigem Taktsignal,
Fig. 3 den zeitlichen Verlauf des Spannungsimpulses am
Arbeitsspalt,
Fig. 4 den zeitlichen Verlauf des am Arbeitsspalt anlie
genden Spannungssignals am Ende des Impulses in
Verbindung mit über den zeitlichen Verlauf ver
schieden großen Spannungsniveaus von Komparatoren.
Von einem Impulsgenerator S, T, der in der Fig. 1
vereinfacht durch ein Steuerelement T und einen davon
gesteuerten Schalter S dargestellt ist, werden an einem von
einem Werkstück W und einer Erodierelektrode E gebildeten
Arbeitsspalt Spannungsimpulse angelegt.
Über einen Widerstand R gelangen diese Spannungsimpulse an
verschiedene Komparatoren K 1 bis K 4. Der Komparator K 1 ist
über einen Spannungsteiler R 1, R 2 auf eine feste
Referenzspannung eingestellt. Die Komparatoren K 2 bis K 4
dagegen sind auf unterschiedliche Referenzspannungsniveaus
eingestellt. Der Niveauunterschied zwischen den einzelnen
Komparatoren K 2 bis K 4 wird jedoch durch Zenerdioden
gleichgehalten. Während zwischen den Eingängen der
Komparatoren K 3 und K 4 eine Zenerdiode liegt, liegen
zwischen den Eingängen der Komparatoren K 3 und K 4 zwei
Zenerdioden. Dadurch ist der Niveauunterschied zwischen den
beiden letztgenannten Komparatoren doppelt so groß wie
zwischen den beiden erstgenannten Komparatoren. Während der
eine Anschluß der Reihenschaltung der Zenerdiode auf einem
festen Spannungsniveau liegt, kann über den anderen
Anschluß eine variable Referenzspannung zugeführt werden.
Auf diese Art und Weise ist es möglich, das
Referenzspannungsniveau an den drei Komparatoren K 2 bis K 4
gemeinsam zu verändern.
Der Ausgang des Komparators K 4 ist mit dem Impulsgenerator
S, T verbunden, so daß es auf diese Art und Weise möglich
ist, bei Erreichen der am Komparator K 4 eingestellten
Schwellwertspannung ein Steuersignal an den Impulsgenerator
S, T zu liefern. Alle drei Komparatoren K 2 bis K 4 sind
ausgangsseitig mit jeweils einer Torschaltung G 2 bis G 4
verbunden. Die zweiten Eingänge der Torschaltungen G 2 bis G 4
werden von einer Logik L angesteuert, die ihrerseits von
einem Zeitmarkengeber M 4 bit Zeitinformationssignale erhält.
In Abhängigkeit von diesen Zeitsignalen werden die
Torschaltungen G 2 bis G 4 für die Ausgangssignale der
Komparatoren K 2 und K 3 geöffnet. Die Signale der
Torschaltungen G 2 bis G 4 gelangen über einen Signalformer U
zu einem 4 Bit Zwischenspeicher FF 1, der auch die digitalen
Zeitinformationssignale erhält. Ein zweiter 4 bit
Zwischenspeicher FF 2 erhält ebenfalls vom Zeitmarkengeber M
die 4 bit Zeitinformationssignale sowie von dem Komparator
K 1 ein Steuersignal. Die in den Zwischenspeichern FF 1 und
FF 2 durch die von den Komparatoren K 1 bis K 4 ausgehenden
Steuersignale festgehaltenen Zeitinformationssignale erhält
eine Auswerteelektronik, die die veränderbare
Referenzspannung für die Komparatoren K 2 bis K 4 liefert.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 und 4 die
Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung erläutert.
Kommt es nach Anlegen eines Spannungsimpulses am
Arbeitsspalt E, W zu einem Kurzschluß, dann wird dieser
Kurzschluß durch den auf das niedrigste Spannungsniveau
eingestellten Komparator K 4 festgestellt, der an den
Impulsgenerator S, T ein Signal zur Abschaltung gibt. Im in
Fig. 1 vereinfachten Beispiel wird der Schalter S geöffnet.
Kommt es dagegen nicht zu einem Kurzschluß, dann bleibt bis
zum Zündzeitpunkt die volle am Arbeitsspalt E, W angelegte
Spannung von 135 Volt bestehen. Im Zündzeitpunkt bricht die
Spannung bis auf die Brennspannung zusammen. Dabei wird die
sogenannte Leerlaufschwellspannung unterschritten, die am
Komparator K 1 erfaßt wird. Der Komparator K 1 liefert dann
ein Steuersignal an den Zwischenspeicher FF 2. In diesem
Zwischenspeicher wird dann das Zeitinformationssignal, das
zum Zeitpunkt 3 ansteht, festgehalten und an die
Auswerteelektronik A geliefert. Die Brennspannung bleibt
dann in der Regel bis zum Ende des Impulses anstehen. Im
störungsfreien Fall sinkt die Brennspannung dabei praktisch
nicht. Durch die auf verschiedene Niveaus eingestellten
Komparatoren K 2 bis K 4 läßt sich zeitbezogen das
Brennspannungsniveau ermitteln. Dies geschieht in der Weise,
daß die Torschaltungen G 2 bis G 4 in Abhängigkeit von der
Zeit abwechselnd nacheinander geöffnet werden. Wie Fig. 4
zeigt, ist bis zum Zeitpunkt 12 die Torschaltung G 4
geöffnet, vom Zeitpunkt 12 bis zum Zeitpunkt 14 die
Torschaltung G 3 und vom Zeitpunkt 14 an die Torschaltung G 2.
Das bedeutet, daß ein Signal, das in der Zeit bis zum
Zeitpunkt 12 unter das am Komparator K 4 eingestellte
Spannungsniveau fällt, zu einer Abschaltung des angelegten
Impulses führt, während ein darüberliegendes Signal je nach
seinem Niveau die Komparatoren K 2, K 3 ansprechen läßt, so
daß in der Auswerteelektronik A die zum einzelnen Impuls
ermittelte Brennspannung zeitlich zugeordnet werden kann. Je
nach Anzahl der in den einzelnen Niveauabstufungen
festgestellten Brennspannungen steuert die
Auswerteelektronik A den Digitalanalogwandler DA in Richtung
auf eine größere oder kleinere, den Komparatoren K 2 bis K 4
zuzuführende Referenzspannung. Im Ergebnis wird sich dann
ein mittleres Niveau einpendeln, das dem der Fig. 4
entspricht. Die unterschiedlich großen Stufen gewährleisten,
daß möglichst viele Impulse in unmittelbarer Nähe über dem
Schwellwert für die Kurzschlußabschaltung liegen.
Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist eine automatische
Anpassung der Schwellwertspannung für
die Kurzschlußabschaltung an die Brennspannung möglich. Dies wird ermöglicht,
ohne daß dafür der gesamte denkbare Bereich der
Brennspannungen erfaßt zu werden braucht. Wegen der den
Komparatoren zugeführten veränderbaren Referenzspannung
erreicht man diese Anpassung mit einer geringen Anzahl von
Komparatoren.
Claims (4)
1. Schaltung zur Erfassung der Brennspannung am
Arbeitsspalt einer Funkenerosionsmaschine mit einem Impuls
generator für die an den Arbeitsspalt zu legenden Impulse,
einer auf die Brennspannung ansprechenden
Kurzschlußabschaltung sowie mit Mitteln, mit denen eine
Referenzspannung für die Brennspannung einstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein vom Impulsgenerator (ST) getakteter Zeitmarkengeber
(M) an eine Logik (L) und an digitale Zwischenspeicher (FF 1,
FF 2) digitale Zeitinformationssignale liefert, daß einer der
Zwischenspeicher (FF 2) an einen Komparator (K 1)
angeschlossen ist, der auf eine zwischen der Zündspannung
und der Brennspannung liegende Referenzspannung eingestellt
ist, daß die anderen, auf verschiedene Brennspannungs
niveaus eingestellten Komparatoren (K 2 bis K 4) ausgangs
seitig über jeweils eine Torschaltung (G 2 bis G 4) mit dem
anderen Zwischenspeicher (FF 1) verbunden sind, wobei die
Torschaltungen (G 2 bis G 4) von der Logik (L) entsprechend
den Zeitinformationssignalen angesteuert werden, und daß den
Zwischenspeichern (FF 1, FF 2) eine Auswerteelektronik (A)
nachgeschaltet ist, mit der in Abhängigkeit vom zeitlichen
Verlauf der Brennspannung die Einstellung der
Brennspannungsniveaus an den anderen Komparatoren (K 2 bis
K 4) veränderbar ist.
2. Schaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens drei den Torschaltungen (G 2 bis G 4) vorgeschal
tete Komparatoren (K 2 bis K 4) vorgesehen sind und daß die
Spannungsniveauunterschiede zwischen dem auf das niedrige Niveau
eingestellten Komparator (K 4) und dem auf das mittlere Niveau
eingestellten Komparator (K 3) kleiner als zwischen dem auf das
mittlere Niveau eingestellten Komparator (K 3) und dem auf das
höchste Niveau eingestellten Komparator (K 2) ist.
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens den
drei Torschaltungen (G 2 bis G 4) Komparatoren (K 2 bis K 4) vorge
schaltet sind, von denen der auf das niedrigste Niveau einge
stellte Komparator (K 4 ) ein Signal zur Kurzschlußabschaltung
liefert.
4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß zur gemeinsamen
Einstellung der Brennspannungsniveaus an den Komparatoren (K 2
bis K 4) die Auswerteelektronik (A) eine Referenzspannung an die
Komparatoren (K 2 bis K 4) liefert.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853539643 DE3539643A1 (de) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | Einrichtung zur erfassung der brennspannung am arbeitsspalt einer funkenerosionsmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853539643 DE3539643A1 (de) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | Einrichtung zur erfassung der brennspannung am arbeitsspalt einer funkenerosionsmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3539643A1 DE3539643A1 (de) | 1987-05-27 |
DE3539643C2 true DE3539643C2 (de) | 1987-10-01 |
Family
ID=6285475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853539643 Granted DE3539643A1 (de) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | Einrichtung zur erfassung der brennspannung am arbeitsspalt einer funkenerosionsmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3539643A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19707696A1 (de) * | 1996-02-27 | 1997-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | Vorrichtung zur Bearbeitung mit elektrischer Entladung |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2454475C3 (de) * | 1974-11-16 | 1982-09-30 | Aeg-Elotherm Gmbh, 5630 Remscheid | Vorrichtung zur Kurzschlußdetektion an Funkenerosionsmaschinen |
GB2075401B (en) * | 1980-04-02 | 1983-07-27 | Fawzy El Menshawy Mohamed | Improvements in methods and apparatus for electrical discharge machining |
-
1985
- 1985-11-08 DE DE19853539643 patent/DE3539643A1/de active Granted
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19707696A1 (de) * | 1996-02-27 | 1997-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | Vorrichtung zur Bearbeitung mit elektrischer Entladung |
DE19707696C2 (de) * | 1996-02-27 | 2002-04-18 | Mitsubishi Electric Corp | Werkzeugelektrode für eine Vorrichtung zum Bearbeiten mit elektrischer Entladung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3539643A1 (de) | 1987-05-27 |
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