JP3073621B2 - 放電加工制御方法 - Google Patents
放電加工制御方法Info
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- JP3073621B2 JP3073621B2 JP05040717A JP4071793A JP3073621B2 JP 3073621 B2 JP3073621 B2 JP 3073621B2 JP 05040717 A JP05040717 A JP 05040717A JP 4071793 A JP4071793 A JP 4071793A JP 3073621 B2 JP3073621 B2 JP 3073621B2
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- electric discharge
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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
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
- B23H7/32—Maintaining desired spacing between electrode and workpiece, e.g. by means of particulate material
-
- 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
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/14—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply
- B23H7/20—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for programme-control, e.g. adaptive
-
- 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
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/14—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply
- B23H7/18—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for maintaining or controlling the desired spacing between electrode and workpiece
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放電加工の間隙制御方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】放電加工装置は、工具電極と被加工物間
に電圧を印加し放電を生じせしめて被加工物材料を除去
し、かつ、工具電極または被加工物、若しくは両者をプ
ログラムされた軌跡にしたがって移動させることによ
り、所望の形状を加工するものである。この加工の際、
放電加工状態を一定に保つため（工具電極と被加工物間
のギッャプ電圧の平均加工電圧を一定、若しくは、工具
電極と被加工物間に電圧を印加した後放電が生じるまで
の時間を一定にする等）、該放電加工状態に応じて工具
電極または被加工物、若しくはその両者を移動させて放
電間隙を調整している。
に電圧を印加し放電を生じせしめて被加工物材料を除去
し、かつ、工具電極または被加工物、若しくは両者をプ
ログラムされた軌跡にしたがって移動させることによ
り、所望の形状を加工するものである。この加工の際、
放電加工状態を一定に保つため（工具電極と被加工物間
のギッャプ電圧の平均加工電圧を一定、若しくは、工具
電極と被加工物間に電圧を印加した後放電が生じるまで
の時間を一定にする等）、該放電加工状態に応じて工具
電極または被加工物、若しくはその両者を移動させて放
電間隙を調整している。
【０００３】従来の放電加工用制御装置では、検出した
放電加工状態に基づいて工具電極若しくは被加工物を退
避させる方向と距離を決定し、退避する先の位置を位置
制御装置（以下サーボ機構という）に指令することによ
って上記放電間隙を調整している。例えば、被加工物に
対する加工電極の相対的移動の接線方向における移動方
向とは逆方向に退避させたり、ワイヤ放電加工機におけ
る仕上げ加工や形彫放電加工機においては、被加工物に
対するワイヤ電極の相対移動方向に垂直な方向（加工面
の法線方向）に所定量退避させるもの。また、Ｘ，Ｙ，
Ｚ軸の選択軸方向に退避させるもの等がある。
放電加工状態に基づいて工具電極若しくは被加工物を退
避させる方向と距離を決定し、退避する先の位置を位置
制御装置（以下サーボ機構という）に指令することによ
って上記放電間隙を調整している。例えば、被加工物に
対する加工電極の相対的移動の接線方向における移動方
向とは逆方向に退避させたり、ワイヤ放電加工機におけ
る仕上げ加工や形彫放電加工機においては、被加工物に
対するワイヤ電極の相対移動方向に垂直な方向（加工面
の法線方向）に所定量退避させるもの。また、Ｘ，Ｙ，
Ｚ軸の選択軸方向に退避させるもの等がある。
【０００４】図１は、従来から行われている被加工物に
対する工具電極の相対送り制御のブロック図である。図
１において、１は工具電極、２は被加工物、３は該工具
電極１と被加工物２間の間隙の放電加工状態を検出する
ギャップ状態検出器（例えば平均加工電圧を検出する）
である。また、４は数値制御装置内部におけるＤＤＡ
（Digital Differential Analizer ）などで構成される
加工プログラムで指令された位置への指令値分配機構で
ある。さらに、５ｘ，５ｙ，５ｚはＸ，Ｙ，Ｚ軸のサー
ボ機構、６ｘ，６ｙ，６ｚはサーボモータ、７ｘ，７
ｙ，７ｚは各サーボモータの回転位置を検出する位置検
出器、８は伝動機構で、工具電極１を被加工物２に対し
て相対に移動させるものである。
対する工具電極の相対送り制御のブロック図である。図
１において、１は工具電極、２は被加工物、３は該工具
電極１と被加工物２間の間隙の放電加工状態を検出する
ギャップ状態検出器（例えば平均加工電圧を検出する）
である。また、４は数値制御装置内部におけるＤＤＡ
（Digital Differential Analizer ）などで構成される
加工プログラムで指令された位置への指令値分配機構で
ある。さらに、５ｘ，５ｙ，５ｚはＸ，Ｙ，Ｚ軸のサー
ボ機構、６ｘ，６ｙ，６ｚはサーボモータ、７ｘ，７
ｙ，７ｚは各サーボモータの回転位置を検出する位置検
出器、８は伝動機構で、工具電極１を被加工物２に対し
て相対に移動させるものである。
【０００５】ギャップ状態検出器３が平均加工電圧等の
工具電極１と被加工物２間の状態（実質的に間隙の大き
さ）を検出し、該状態検出値Ｖｇと目標（設定）状態値
Ｖｓとの差ε（＝Ｖｇ−Ｖｓ）を求め、該差εの大きさ
に比例した距離だけ加工プログラムで指令された移動位
置方向に移動するよう上記指令値分配機構４が各軸のサ
ーボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚに移動指令を分配（Ｍcx，Ｍ
cy，Ｍcz）する。各サーボ機構は各軸のサーボモータ６
ｘ，６ｙ，６ｚを駆動して、伝動機構８を介して被加工
物２に対し工具電極１を相対的に移動させる。なお、各
サーボモータの回転位置は位置検出器７ｘ，７ｙ，７ｚ
で検出され、各サーボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚによって位
置のフィードバック制御（以下、この位置のフィードバ
ック制御を、位置ループ制御、位置ループともいう。
又、この位置ループ制御のプロセッサの処理を位置ルー
プ処理という）がなされる。また、速度のフィードバッ
ク制御（以下、この速度のフィードバック制御を、速度
ループ制御、速度ループともいう。又、この速度ループ
制御のプロセッサの処理を速度ループ処理という）も行
われる。
工具電極１と被加工物２間の状態（実質的に間隙の大き
さ）を検出し、該状態検出値Ｖｇと目標（設定）状態値
Ｖｓとの差ε（＝Ｖｇ−Ｖｓ）を求め、該差εの大きさ
に比例した距離だけ加工プログラムで指令された移動位
置方向に移動するよう上記指令値分配機構４が各軸のサ
ーボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚに移動指令を分配（Ｍcx，Ｍ
cy，Ｍcz）する。各サーボ機構は各軸のサーボモータ６
ｘ，６ｙ，６ｚを駆動して、伝動機構８を介して被加工
物２に対し工具電極１を相対的に移動させる。なお、各
サーボモータの回転位置は位置検出器７ｘ，７ｙ，７ｚ
で検出され、各サーボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚによって位
置のフィードバック制御（以下、この位置のフィードバ
ック制御を、位置ループ制御、位置ループともいう。
又、この位置ループ制御のプロセッサの処理を位置ルー
プ処理という）がなされる。また、速度のフィードバッ
ク制御（以下、この速度のフィードバック制御を、速度
ループ制御、速度ループともいう。又、この速度ループ
制御のプロセッサの処理を速度ループ処理という）も行
われる。
【０００６】以上のように制御されることから、放電間
隙が大きく（状態検出値Ｖｇが大きく）目標値（目標状
態値Ｖｓ）との差が正である場合には、放電間隙を小さ
くするように上記差に比例する距離前進し、上記差が負
で放電間隙が目標値より小さい場合には、後退する方向
に上記差に比例する距離後退する。
隙が大きく（状態検出値Ｖｇが大きく）目標値（目標状
態値Ｖｓ）との差が正である場合には、放電間隙を小さ
くするように上記差に比例する距離前進し、上記差が負
で放電間隙が目標値より小さい場合には、後退する方向
に上記差に比例する距離後退する。
【０００７】図２は、従来から実施されている加工電極
送り制御の他の方法のブロック図である。図１の方法と
相違する点は、プログラムで指令された位置へ移動させ
るために各軸に移動指令を分配する指令値分配機構４と
は別に、放電間隙を調整するための分配機構４´が設け
られている点である。ギャップ状態検出器３で放電間隙
の状態（間隙の大きさ）を検出し、該検出値Ｖｇと設定
目標値Ｖｓとの差ε（＝Ｖｇ−Ｖｓ）の大きさによって
上記分配機構４´がＸ，Ｙ，Ｚ軸の移動量Ｐｘ´，Ｐｙ
´，Ｐｚ´を求め、指令値分配機構４から出力される各
軸への分配量Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚに夫々加算し、各軸サー
ボモータへの移動指令とする。
送り制御の他の方法のブロック図である。図１の方法と
相違する点は、プログラムで指令された位置へ移動させ
るために各軸に移動指令を分配する指令値分配機構４と
は別に、放電間隙を調整するための分配機構４´が設け
られている点である。ギャップ状態検出器３で放電間隙
の状態（間隙の大きさ）を検出し、該検出値Ｖｇと設定
目標値Ｖｓとの差ε（＝Ｖｇ−Ｖｓ）の大きさによって
上記分配機構４´がＸ，Ｙ，Ｚ軸の移動量Ｐｘ´，Ｐｙ
´，Ｐｚ´を求め、指令値分配機構４から出力される各
軸への分配量Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚに夫々加算し、各軸サー
ボモータへの移動指令とする。
【０００８】図１，図２に示す方法のいずれの場合に
も、サーボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚは、指令値分配機構４
または分配機構４´が放電状態に基づいて出力した目標
位置と現在の位置を比較して工具電極もしくは被加工物
の移動速度を決定し、工具電極もしくは被加工物を移動
させる働きをしている。
も、サーボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚは、指令値分配機構４
または分配機構４´が放電状態に基づいて出力した目標
位置と現在の位置を比較して工具電極もしくは被加工物
の移動速度を決定し、工具電極もしくは被加工物を移動
させる働きをしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】放電加工装置において
は、被加工物の材料を除去する除去作用を発揮する正常
な放電を維持させるには、工具電極と被加工物間の放電
間隙の状態を適切に維持する必要がある。そのため、放
電によって被加工物から除去された被加工物材料の加工
屑の堆積や異常放電の発生があったとき、工具電極また
は被加工物を一旦退避させ（間隙を大きくし）、加工屑
の堆積を清浄にしかつ異常放電を停止させ、正常の放電
が発生するように間隙を調整する必要がある。
は、被加工物の材料を除去する除去作用を発揮する正常
な放電を維持させるには、工具電極と被加工物間の放電
間隙の状態を適切に維持する必要がある。そのため、放
電によって被加工物から除去された被加工物材料の加工
屑の堆積や異常放電の発生があったとき、工具電極また
は被加工物を一旦退避させ（間隙を大きくし）、加工屑
の堆積を清浄にしかつ異常放電を停止させ、正常の放電
が発生するように間隙を調整する必要がある。
【００１０】すなわち、放電加工の進展や加工屑の堆積
によって刻一刻変化する放電間隙の状態を迅速に検出し
フィードバックして、より短時間に正常な状態に復帰さ
せることが単位時間当たりの加工除去能力を改善させる
ために必要である。また、加工屑の堆積や異常放電が発
生した時、なるべく速やかにこれらを解除する動作を行
うことが異常の拡大を抑制するために有効である。した
がって、放電状態の検出に応じて工具電極または被加工
物を移動させる制御装置が高い応答性をもつことが、よ
り高い放電加工能率と、加工異常の低減のために必要と
なる。
によって刻一刻変化する放電間隙の状態を迅速に検出し
フィードバックして、より短時間に正常な状態に復帰さ
せることが単位時間当たりの加工除去能力を改善させる
ために必要である。また、加工屑の堆積や異常放電が発
生した時、なるべく速やかにこれらを解除する動作を行
うことが異常の拡大を抑制するために有効である。した
がって、放電状態の検出に応じて工具電極または被加工
物を移動させる制御装置が高い応答性をもつことが、よ
り高い放電加工能率と、加工異常の低減のために必要と
なる。
【００１１】しかし、従来の放電加工制御装置では、上
述したように、指令値分配機構４，が分配周期毎にサー
ボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚに工具電極１または被加工物２
の移動量Ｍcx，Ｍcy，Ｍczを指令しているため、次のよ
うな理由で応答性を高めることができない。指令値分配
機構４は、サーボモータと送りねじなどからなる複数の
軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）の駆動機構に対し、放電間隙を最適
に維持するための移動量を各軸に分配（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐ
ｚ）する計算を行わねばならない。さらに、予めプログ
ラムされている工具電極の移動経路に関し、工具の現在
位置がその終点または個々の移動単位の境界点に達した
か否かを判断する作業が必要である。そのため、各軸へ
の移動指令値の分配に要する計算時間には、上記各処理
に要する時間を越えて短くすることができず処理時間の
下限値がある。したがって、指令値分配計算が実行され
る周期は上記下限値以上の時間の周期にしなければなら
ない。そのため、放電間隙状態の観測が行われた後、次
の指令値分配計算が行われる間での間が無駄時間となり
遅れが生じる。
述したように、指令値分配機構４，が分配周期毎にサー
ボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚに工具電極１または被加工物２
の移動量Ｍcx，Ｍcy，Ｍczを指令しているため、次のよ
うな理由で応答性を高めることができない。指令値分配
機構４は、サーボモータと送りねじなどからなる複数の
軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）の駆動機構に対し、放電間隙を最適
に維持するための移動量を各軸に分配（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐ
ｚ）する計算を行わねばならない。さらに、予めプログ
ラムされている工具電極の移動経路に関し、工具の現在
位置がその終点または個々の移動単位の境界点に達した
か否かを判断する作業が必要である。そのため、各軸へ
の移動指令値の分配に要する計算時間には、上記各処理
に要する時間を越えて短くすることができず処理時間の
下限値がある。したがって、指令値分配計算が実行され
る周期は上記下限値以上の時間の周期にしなければなら
ない。そのため、放電間隙状態の観測が行われた後、次
の指令値分配計算が行われる間での間が無駄時間となり
遅れが生じる。
【００１２】また、サーボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚは微小
な移動量の指令に対しては、その大きさに比例した微小
な速度でしか追従運動しないため（通常オーバシュート
が生じないようにゲインが調整されている）、その比例
定数である位置フィードバック制御ゲインの逆数に相当
する遅れ時間を持つ。また、サーボ機構５ｘ，５ｙ，５
ｚは位置検出器７ｘ，７ｙ，７ｚから各サーボモータの
回転位置の情報がフィードバックされた閉ループ構成に
なっているため、位置制御ゲインを高めるとゲイン余有
が低下し、各サーボ機構の動作が不安定となる。そのた
め、むやみに位置制御ゲインを高めることができない。
したがって遅れ時間を短くすることが難しく、このサー
ボ機構の追従遅れ時間により、放電間隙の制御の応答性
が低下する。
な移動量の指令に対しては、その大きさに比例した微小
な速度でしか追従運動しないため（通常オーバシュート
が生じないようにゲインが調整されている）、その比例
定数である位置フィードバック制御ゲインの逆数に相当
する遅れ時間を持つ。また、サーボ機構５ｘ，５ｙ，５
ｚは位置検出器７ｘ，７ｙ，７ｚから各サーボモータの
回転位置の情報がフィードバックされた閉ループ構成に
なっているため、位置制御ゲインを高めるとゲイン余有
が低下し、各サーボ機構の動作が不安定となる。そのた
め、むやみに位置制御ゲインを高めることができない。
したがって遅れ時間を短くすることが難しく、このサー
ボ機構の追従遅れ時間により、放電間隙の制御の応答性
が低下する。
【００１３】また、サーボ機構の応答性を改善するため
に、位置のフィードフォワード制御が行われることがあ
る。この方法は指令値分配機構４からの移動指令Ｐｘ，
Ｐｙ，Ｐｚを夫々微分した値に比例する値を通常の位置
ループ処理で得られた速度指令に加算して速度ループ処
理における速度指令にするものである。このフィードォ
ワード制御によっても、指令値分配機構４が各軸への移
動指令量を求める分配計算を行うまでの時間遅れを補償
することはできない。さらに、移動指令の微分は、実際
には指令時間間隔（分配周期）毎分配される移動指令の
差を指令時間間隔で除して求めるものであるから、微分
値の精度が指令時間間隔に比例して悪化する。このた
め、フィードフォワード制御において、速度指令値にし
める微分値に基づく部分の重みを大きくすることができ
ない。したがって、フィードフォワード制御によっても
放電間隙制御の応答性を高めることには限界がある。
に、位置のフィードフォワード制御が行われることがあ
る。この方法は指令値分配機構４からの移動指令Ｐｘ，
Ｐｙ，Ｐｚを夫々微分した値に比例する値を通常の位置
ループ処理で得られた速度指令に加算して速度ループ処
理における速度指令にするものである。このフィードォ
ワード制御によっても、指令値分配機構４が各軸への移
動指令量を求める分配計算を行うまでの時間遅れを補償
することはできない。さらに、移動指令の微分は、実際
には指令時間間隔（分配周期）毎分配される移動指令の
差を指令時間間隔で除して求めるものであるから、微分
値の精度が指令時間間隔に比例して悪化する。このた
め、フィードフォワード制御において、速度指令値にし
める微分値に基づく部分の重みを大きくすることができ
ない。したがって、フィードフォワード制御によっても
放電間隙制御の応答性を高めることには限界がある。
【００１４】以上のように、従来の各種方法によっても
放電加工における放電間隙制御の応答性を十分高めるこ
とができず、放電加工の能率が低く異常加工の防止が不
完全であった。
放電加工における放電間隙制御の応答性を十分高めるこ
とができず、放電加工の能率が低く異常加工の防止が不
完全であった。
【００１５】そこで、本発明の目的は、応答性がよく、
かつ安定した放電間隙制御ができる放電加工用制御方法
を提供することにある。
かつ安定した放電間隙制御ができる放電加工用制御方法
を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、移動指令と位
置のフィードバック信号に基づいて速度指令を求める位
置ループ制御を行うと共に、工具電極と被加工物間の間
隙の放電加工状態の検出値と目標値との偏差に基づいて
設定方向の補正量を求め、該補正量を上記速度指令に加
算して速度指令を補正し、該補正された速度指令と速度
フィードバック信号に基づいて、速度ループ制御を行い
上記被加工物に対して加工電極の速度が相対的に上記補
正された速度指令と一致するように駆動する。さらに、
上記偏差に基づく速度の補正量を積分し、該積分値を位
置ループ制御への移動指令に加算し、速度補正による現
在位置のずれを防止する。
置のフィードバック信号に基づいて速度指令を求める位
置ループ制御を行うと共に、工具電極と被加工物間の間
隙の放電加工状態の検出値と目標値との偏差に基づいて
設定方向の補正量を求め、該補正量を上記速度指令に加
算して速度指令を補正し、該補正された速度指令と速度
フィードバック信号に基づいて、速度ループ制御を行い
上記被加工物に対して加工電極の速度が相対的に上記補
正された速度指令と一致するように駆動する。さらに、
上記偏差に基づく速度の補正量を積分し、該積分値を位
置ループ制御への移動指令に加算し、速度補正による現
在位置のずれを防止する。
【００１７】特に、上記速度指令に対する補正値は各軸
毎に求める。その方法は、予め設定されている方向ベク
トルの各軸成分値を上記偏差に乗じて得られる値に比例
するものとする。また、移動指令に加算する値は、各軸
毎の上記速度の補正値を積分して求めるか、上記偏差を
積分し、該積分値に予め設定されている方向ベクトルの
各軸成分値を乗じて求める。上記速度指令および移動指
令の補正は、速度ループ処理周期毎実行する。
毎に求める。その方法は、予め設定されている方向ベク
トルの各軸成分値を上記偏差に乗じて得られる値に比例
するものとする。また、移動指令に加算する値は、各軸
毎の上記速度の補正値を積分して求めるか、上記偏差を
積分し、該積分値に予め設定されている方向ベクトルの
各軸成分値を乗じて求める。上記速度指令および移動指
令の補正は、速度ループ処理周期毎実行する。
【００１８】
【作用】放電加工状態の検出値と目標値との偏差が求め
られ、この偏差に基づいて速度ループ処理への速度指令
が修正されるから、偏差が大きければば大きい程速度は
増大し、偏差が零になるように工具電極と被加工物間の
間隙は補正される。また、速度が補正されることによっ
て被加工物に対する工具電極の現在位置がプログラムで
指令された位置とずれる。そのため、上記速度の補正量
を積分し、補正移動量を求めこの補正移動量を位置ルー
プの移動指令に加算して上記現在位置のずれを防止す
る。
られ、この偏差に基づいて速度ループ処理への速度指令
が修正されるから、偏差が大きければば大きい程速度は
増大し、偏差が零になるように工具電極と被加工物間の
間隙は補正される。また、速度が補正されることによっ
て被加工物に対する工具電極の現在位置がプログラムで
指令された位置とずれる。そのため、上記速度の補正量
を積分し、補正移動量を求めこの補正移動量を位置ルー
プの移動指令に加算して上記現在位置のずれを防止す
る。
【００１９】
【実施例】図３は本発明の一実施例のブロック図であ
る。図１で示す従来の被加工物に対する工具電極の相対
送り制御のブロック図と同一の構成は同一符号を付して
いる。そして、サーボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚの構成を位
置制御部と速度制御部に別けて詳しく記載している。
る。図１で示す従来の被加工物に対する工具電極の相対
送り制御のブロック図と同一の構成は同一符号を付して
いる。そして、サーボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚの構成を位
置制御部と速度制御部に別けて詳しく記載している。
【００２０】本実施例では、図１の従来例と異なり、指
令値分配機構４は加工プログラムで指令された移動指令
値を各軸毎に分配し各軸毎の移動指令Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ
を各軸のサーボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚに出力している。
また、ギャップ状態検出器３は、加工電極１と被加工物
２間の間隙の放電加工状態（例えば、平均加工電圧や電
圧印加から放電発生までの時間等）を検出し、検出値Ｖ
ｇから目標値Ｖｓを減じてその偏差εを求める。この偏
差εは、本実施例においては、位置ループ処理によって
求められる速度指令を補正する補正量としてのギャップ
速度指令となる。
令値分配機構４は加工プログラムで指令された移動指令
値を各軸毎に分配し各軸毎の移動指令Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ
を各軸のサーボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚに出力している。
また、ギャップ状態検出器３は、加工電極１と被加工物
２間の間隙の放電加工状態（例えば、平均加工電圧や電
圧印加から放電発生までの時間等）を検出し、検出値Ｖ
ｇから目標値Ｖｓを減じてその偏差εを求める。この偏
差εは、本実施例においては、位置ループ処理によって
求められる速度指令を補正する補正量としてのギャップ
速度指令となる。
【００２１】乗算器９ｘ，９ｙ，９ｚは、上記ギャップ
速度指令εに加工プログラム中に移動軌跡指令と共にプ
ログラムされている退避方向の方向ベクトルａ（なお、
退避方向が加工軌跡に関係なく所定方向である等の場合
には加工プログラム中ではなく手動によってこの方向ベ
クトルを設定してもよい）の各軸成分ａｘ，ａｙ，ａｚ
を乗じて速度指令を補正するＸ，Ｙ，Ｚ軸成分の退避速
度指令Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚを求める。また、積分器
１０ｘ，１０ｙ，１０ｚは夫々対応する各軸成分の退避
速度指令Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚを積算する。そして、
上記積算器１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの出力Ｑｘ，Ｑｙ，
Ｑｚは速度指令の補正による移動量を意味し、速度指令
の補正により指令された位置と現在位置がずれることか
らこの移動量を現在位置補正としての補正量として、指
令値分配機構４から分配される各軸の移動量Ｐｘ，Ｐ
ｙ，Ｐｚに夫々加算され、各軸のサーボ機構への移動指
令Ｍcx，，Ｍcy，Ｍczとされる。
速度指令εに加工プログラム中に移動軌跡指令と共にプ
ログラムされている退避方向の方向ベクトルａ（なお、
退避方向が加工軌跡に関係なく所定方向である等の場合
には加工プログラム中ではなく手動によってこの方向ベ
クトルを設定してもよい）の各軸成分ａｘ，ａｙ，ａｚ
を乗じて速度指令を補正するＸ，Ｙ，Ｚ軸成分の退避速
度指令Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚを求める。また、積分器
１０ｘ，１０ｙ，１０ｚは夫々対応する各軸成分の退避
速度指令Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚを積算する。そして、
上記積算器１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの出力Ｑｘ，Ｑｙ，
Ｑｚは速度指令の補正による移動量を意味し、速度指令
の補正により指令された位置と現在位置がずれることか
らこの移動量を現在位置補正としての補正量として、指
令値分配機構４から分配される各軸の移動量Ｐｘ，Ｐ
ｙ，Ｐｚに夫々加算され、各軸のサーボ機構への移動指
令Ｍcx，，Ｍcy，Ｍczとされる。
【００２２】また、上記退避速度指令Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，
Ｖ２ｚは、各軸のサーボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚの位置ル
ープ制御によって得られる速度指令Ｖ１ｘ，Ｖ１ｙ，Ｖ
１ｚに夫々加算され、速度制御への速度指令（Ｖcx，Ｖ
cy，Ｖcz）とされる。すなわち、Ｘ軸のサーボ機構５ｘ
について説明すると、指令値分配機構４から分配された
Ｘ軸に対する移動指令Ｐｘに積分器１０ｘの出力を加算
した値が該サーボ機構５ｘへの移動指令として入力さ
れ、該移動指令から位置検出器７ｘで検出された移動量
を減じて位置偏差が求められ、該位置偏差に位置ループ
ゲインＫｐを乗じて速度指令Ｖ１ｘが従来と同様に求め
られる。この速度指令Ｖ１x に上記Ｘ軸に対する退避速
度指令Ｖ２ｘを加算して、速度制御部５２への速度指令
Ｖcxとする。速度制御部５２ではこの入力された速度指
令Ｖcxに基づいて従来と同様の速度のフィードバック制
御を行いサーボモータ６ｘを駆動制御し、伝動機構８を
介して加工電極１若しくは被加工物２を移動させる。な
お、Ｙ軸，Ｚ軸のサーボ機構の動作も同様である。
Ｖ２ｚは、各軸のサーボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚの位置ル
ープ制御によって得られる速度指令Ｖ１ｘ，Ｖ１ｙ，Ｖ
１ｚに夫々加算され、速度制御への速度指令（Ｖcx，Ｖ
cy，Ｖcz）とされる。すなわち、Ｘ軸のサーボ機構５ｘ
について説明すると、指令値分配機構４から分配された
Ｘ軸に対する移動指令Ｐｘに積分器１０ｘの出力を加算
した値が該サーボ機構５ｘへの移動指令として入力さ
れ、該移動指令から位置検出器７ｘで検出された移動量
を減じて位置偏差が求められ、該位置偏差に位置ループ
ゲインＫｐを乗じて速度指令Ｖ１ｘが従来と同様に求め
られる。この速度指令Ｖ１x に上記Ｘ軸に対する退避速
度指令Ｖ２ｘを加算して、速度制御部５２への速度指令
Ｖcxとする。速度制御部５２ではこの入力された速度指
令Ｖcxに基づいて従来と同様の速度のフィードバック制
御を行いサーボモータ６ｘを駆動制御し、伝動機構８を
介して加工電極１若しくは被加工物２を移動させる。な
お、Ｙ軸，Ｚ軸のサーボ機構の動作も同様である。
【００２３】以上のように、被加工物２に対する加工電
極１の相対移動は、プログラムで指令される移動に対し
て、ギャップ状態検出器３で検出された放電加工状態に
応じて、指令された方向ベクトル方向に速度指令が加算
補正されて移動することになる。ギャップ状態検出器３
が工具電極１と被加工物２間の間隙が目標値より大きい
ことを検出し（例えば平均加工電圧が目標値より高く間
隙が大きいことを検出し）、その出力Ｖｇが目標値Ｖｓ
より大きいときには、その偏差であるギャップ速度指令
εは正の値となる。この値に設定されている方向ベクト
ルの各軸成分が夫々乗じられて各軸の退避速度指令Ｖ２
ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚが求められ、この退避速度指令が各
軸のサーボ機構の位置ループから出力される速度指令Ｖ
１ｘ，Ｖ１ｙ，Ｖ１ｚに加算されて速度制御部の速度指
令Ｖcx，Ｖcy，Ｖczとなるから、被加工物２に対する加
工電極１の移動軌跡はプログラムで指令されている軌跡
による移動よりも設定方向ベクトル方向に偏移し、被加
工物２と加工電極１間の間隙は減少する。
極１の相対移動は、プログラムで指令される移動に対し
て、ギャップ状態検出器３で検出された放電加工状態に
応じて、指令された方向ベクトル方向に速度指令が加算
補正されて移動することになる。ギャップ状態検出器３
が工具電極１と被加工物２間の間隙が目標値より大きい
ことを検出し（例えば平均加工電圧が目標値より高く間
隙が大きいことを検出し）、その出力Ｖｇが目標値Ｖｓ
より大きいときには、その偏差であるギャップ速度指令
εは正の値となる。この値に設定されている方向ベクト
ルの各軸成分が夫々乗じられて各軸の退避速度指令Ｖ２
ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚが求められ、この退避速度指令が各
軸のサーボ機構の位置ループから出力される速度指令Ｖ
１ｘ，Ｖ１ｙ，Ｖ１ｚに加算されて速度制御部の速度指
令Ｖcx，Ｖcy，Ｖczとなるから、被加工物２に対する加
工電極１の移動軌跡はプログラムで指令されている軌跡
による移動よりも設定方向ベクトル方向に偏移し、被加
工物２と加工電極１間の間隙は減少する。
【００２４】一方、上記間隙が減少しすぎて、若しく
は、異常放電が生じる等によって、ギャップ状態検出器
３で検出される値Ｖｇが目標値Ｖｓより小さくなると、
その偏差であるギャップ速度指令εは負の値となり、各
軸のサーボ機構の速度制御部に加算される退避速度指令
Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚは負となり、この退避速度指令
の加算によって、工具電極１と被加工物２の間隙が増大
するように設定方向ベクトルの逆向きに工具電極１は被
加工物２に対して相対的に移動する。
は、異常放電が生じる等によって、ギャップ状態検出器
３で検出される値Ｖｇが目標値Ｖｓより小さくなると、
その偏差であるギャップ速度指令εは負の値となり、各
軸のサーボ機構の速度制御部に加算される退避速度指令
Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚは負となり、この退避速度指令
の加算によって、工具電極１と被加工物２の間隙が増大
するように設定方向ベクトルの逆向きに工具電極１は被
加工物２に対して相対的に移動する。
【００２５】また、各軸サーボ機構の速度制御部に入力
される速度指令は、退避速度指令Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２
ｚが加算され加工電極１は被加工物２に対して余分に移
動することとなる。そこで、現在位置を失わないように
するために、本実施例では、上記退避速度指令Ｖ２ｘ，
Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚを夫々積分器１０ｘ，１０ｙ，１０ｚで
積分し、退避速度指令Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚによって
移動した量Ｑx ，ＱY，Ｑz を求め、この移動量を指令
値分配機構４から出力される各軸への移動指令Ｐｘ，Ｐ
ｙ，Ｐｚに加算し、各サーボ機構への移動指令Ｍcx，Ｍ
cy，Ｍczとしている。この積分器１０ｘ，１０ｙ，１０
ｚを設け各退避速度指令Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚを積分
し、各軸移動指令に加算する点は必ずしも、必要としな
いが、より精度の高いものにするという点において必要
である。このようにして、加工電極１と被加工物２間の
間隙は、正常な放電が生じるように適正な間隙長を維持
することとなる。
される速度指令は、退避速度指令Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２
ｚが加算され加工電極１は被加工物２に対して余分に移
動することとなる。そこで、現在位置を失わないように
するために、本実施例では、上記退避速度指令Ｖ２ｘ，
Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚを夫々積分器１０ｘ，１０ｙ，１０ｚで
積分し、退避速度指令Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚによって
移動した量Ｑx ，ＱY，Ｑz を求め、この移動量を指令
値分配機構４から出力される各軸への移動指令Ｐｘ，Ｐ
ｙ，Ｐｚに加算し、各サーボ機構への移動指令Ｍcx，Ｍ
cy，Ｍczとしている。この積分器１０ｘ，１０ｙ，１０
ｚを設け各退避速度指令Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚを積分
し、各軸移動指令に加算する点は必ずしも、必要としな
いが、より精度の高いものにするという点において必要
である。このようにして、加工電極１と被加工物２間の
間隙は、正常な放電が生じるように適正な間隙長を維持
することとなる。
【００２６】図４は本発明の第２の実施例のブロック図
で、図３に示す第１の実施例と相違する点は、積分器を
１つにし、乗算器を３つ増加し、退避速度指令をサーボ
機構の速度制御部に、速度指令の加算に起因する各軸移
動指令に対する補正量をギャップ速度指令εを積分し、
その積分値に方向ベクトルａの各軸成分を乗じて求める
ようにした点である。すなわち、ギャップ状態検出器３
で検出される検出値Ｖｇより目標値Ｖｓを減じて求めた
ギャップ速度指令εに、設定されている方向ベクトルの
各軸成分を乗じてＸ，Ｙ，Ｚ軸に対する退避速度指令Ｖ
２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚを求め、この退避速度指令Ｖ２
ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚを各サーボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚの
位置制御から出力される速度指令に加算して速度制御部
への速度指令Ｍcx，Ｍcy，Ｍczとする点は図３に示す第
１の実施例と同一である。
で、図３に示す第１の実施例と相違する点は、積分器を
１つにし、乗算器を３つ増加し、退避速度指令をサーボ
機構の速度制御部に、速度指令の加算に起因する各軸移
動指令に対する補正量をギャップ速度指令εを積分し、
その積分値に方向ベクトルａの各軸成分を乗じて求める
ようにした点である。すなわち、ギャップ状態検出器３
で検出される検出値Ｖｇより目標値Ｖｓを減じて求めた
ギャップ速度指令εに、設定されている方向ベクトルの
各軸成分を乗じてＸ，Ｙ，Ｚ軸に対する退避速度指令Ｖ
２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚを求め、この退避速度指令Ｖ２
ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚを各サーボ機構５ｘ，５ｙ，５ｚの
位置制御から出力される速度指令に加算して速度制御部
への速度指令Ｍcx，Ｍcy，Ｍczとする点は図３に示す第
１の実施例と同一である。
【００２７】そして、相違する点は、上記ギャップ速度
指令εを積分器１０で積分し、この積分値に方向ベクト
ルの各軸成分値を乗算器１１ｘ，１１ｙ，１１ｚで乗じ
てこの各乗算器の出力Ｑx ，Ｑy ，Ｑz を夫々指令値分
配機構４から出力される対応する移動指令Ｐｘ，Ｐｙ，
Ｐｚに加算するようにした点において相違するのみであ
る。すなわち、退避速度指令を通常の速度指令に加算し
て速度制御部の速度指令とすることから、この退避速度
指令による加算分の移動量（退避量）を積算器で各軸毎
求めるか（図３の第１実施例）、合成して求めその後各
軸毎に分配するか（図４の第２実施例）の相違である。
指令εを積分器１０で積分し、この積分値に方向ベクト
ルの各軸成分値を乗算器１１ｘ，１１ｙ，１１ｚで乗じ
てこの各乗算器の出力Ｑx ，Ｑy ，Ｑz を夫々指令値分
配機構４から出力される対応する移動指令Ｐｘ，Ｐｙ，
Ｐｚに加算するようにした点において相違するのみであ
る。すなわち、退避速度指令を通常の速度指令に加算し
て速度制御部の速度指令とすることから、この退避速度
指令による加算分の移動量（退避量）を積算器で各軸毎
求めるか（図３の第１実施例）、合成して求めその後各
軸毎に分配するか（図４の第２実施例）の相違である。
【００２８】図３に示す第１の実施例と図４に示す第２
の実施例では、第２の実施例の方が積分器が１つです
む。このことは、該方法を実施するときの計算機の処理
において、積算器が少ない分計算時間を短縮することが
できる。また、乗算器（９ｘ〜９ｚ，１１ｘ〜１１ｚ）
では、計算の語長が有限であるために誤差が発生する
が、図３に示す第１の実施例では、各軸毎の積分器１０
ｘ〜１０ｚにその誤差が個別に累積し、方向ベクトルと
各積分器１０ｘ〜１０ｚの出力の合成である退避量Ｑx
，Ｑy ，Ｑz の移動ベクトル方向に誤差が生じること
になるが、しかし、図４に示す第２実施例では、積分器
１０が１つであり、この積分器１０の出力に方向ベクト
ルの各軸成分が乗じられて退避量が求められるから、方
向ベクトルと退避量の方向は一致し誤差は生じない。
の実施例では、第２の実施例の方が積分器が１つです
む。このことは、該方法を実施するときの計算機の処理
において、積算器が少ない分計算時間を短縮することが
できる。また、乗算器（９ｘ〜９ｚ，１１ｘ〜１１ｚ）
では、計算の語長が有限であるために誤差が発生する
が、図３に示す第１の実施例では、各軸毎の積分器１０
ｘ〜１０ｚにその誤差が個別に累積し、方向ベクトルと
各積分器１０ｘ〜１０ｚの出力の合成である退避量Ｑx
，Ｑy ，Ｑz の移動ベクトル方向に誤差が生じること
になるが、しかし、図４に示す第２実施例では、積分器
１０が１つであり、この積分器１０の出力に方向ベクト
ルの各軸成分が乗じられて退避量が求められるから、方
向ベクトルと退避量の方向は一致し誤差は生じない。
【００２９】上述したいずれの実施例においても、放電
間隙の放電状態が検出され、その検出値が間隙を制御す
るサーボ機構における速度制御部に直接フィードバック
されるため、従来のような位置制御部へフィードバック
して各軸への分配周期毎の処理と比べ、位置ループを通
さず、かつ、速度ループ処理周期毎フィードバックする
ことから、分配周期及び位置ループ処理周期に比べ速度
ループ処理周期は短い（通常、速度ループ処理周期は分
配周期の１／４若しくは１／８である）ので、遅れ時間
が短く、高いバンド幅を持つ制御が実現できる。
間隙の放電状態が検出され、その検出値が間隙を制御す
るサーボ機構における速度制御部に直接フィードバック
されるため、従来のような位置制御部へフィードバック
して各軸への分配周期毎の処理と比べ、位置ループを通
さず、かつ、速度ループ処理周期毎フィードバックする
ことから、分配周期及び位置ループ処理周期に比べ速度
ループ処理周期は短い（通常、速度ループ処理周期は分
配周期の１／４若しくは１／８である）ので、遅れ時間
が短く、高いバンド幅を持つ制御が実現できる。
【００３０】多重フィードバックループにおいて、より
内側に位置するマイナーループがより高い応答バンド幅
を持つことが全体の系の安定化を図るものであるから、
上記いずれの実施例においても、速度制御部は位置検出
器（７ｘ，７ｙ，７ｚ）と位置ループゲインＫｐ、そし
て速度制御部５２自体を含む位置サーボ機構（５ｘ，５
ｙ，５ｚ）に比べ高い周波数応答を持っているので安定
した放電加工の制御を得ることができる。
内側に位置するマイナーループがより高い応答バンド幅
を持つことが全体の系の安定化を図るものであるから、
上記いずれの実施例においても、速度制御部は位置検出
器（７ｘ，７ｙ，７ｚ）と位置ループゲインＫｐ、そし
て速度制御部５２自体を含む位置サーボ機構（５ｘ，５
ｙ，５ｚ）に比べ高い周波数応答を持っているので安定
した放電加工の制御を得ることができる。
【００３１】図５は上記各実施例を実施する制御装置の
ブロック図である。図５において２０は放電加工機を制
御する数値制御装置、２１は共有メモリ、２２はサーボ
機構を構成するディジタルサーボ回路であり、プロセッ
サ、ＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリ等で構成されている。ま
た、２３はサーボアンプ、６ｘはＸ軸駆動用のサーボモ
ータ、７ｘは該サーボモータの回転位置速度を検出する
位置検出器であり、３は上記ギャップ状態検出器であ
る。なお、図５では、Ｘ軸のみを示し他の軸は省略して
いる。そして、従来の制御装置と相違する点は、ギャッ
プ状態検出器３の出力が従来は数値制御装置に入力され
ていた点がディジタルサーボ回路に入力されている点で
あり、他は同一である。
ブロック図である。図５において２０は放電加工機を制
御する数値制御装置、２１は共有メモリ、２２はサーボ
機構を構成するディジタルサーボ回路であり、プロセッ
サ、ＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリ等で構成されている。ま
た、２３はサーボアンプ、６ｘはＸ軸駆動用のサーボモ
ータ、７ｘは該サーボモータの回転位置速度を検出する
位置検出器であり、３は上記ギャップ状態検出器であ
る。なお、図５では、Ｘ軸のみを示し他の軸は省略して
いる。そして、従来の制御装置と相違する点は、ギャッ
プ状態検出器３の出力が従来は数値制御装置に入力され
ていた点がディジタルサーボ回路に入力されている点で
あり、他は同一である。
【００３２】数値制御装置２０は加工プログラムを読み
分配周期毎各軸に対する移動指令を共有メモリ２１に書
き込むと共に、移動指令と共に設定されている方向ベク
トルａを書き込む。ディジタルサーボ回路２２のプロセ
ッサは共有メモリ２２から各移動指令を読み、該移動指
令を等分になるように分割し位置ループ処理周期毎の移
動指令を求め、位置ループ処理、速度ループ処理、上述
した退避処理、さらには電流ループ処理を実行しサーボ
モータ６ｘを駆動する。
分配周期毎各軸に対する移動指令を共有メモリ２１に書
き込むと共に、移動指令と共に設定されている方向ベク
トルａを書き込む。ディジタルサーボ回路２２のプロセ
ッサは共有メモリ２２から各移動指令を読み、該移動指
令を等分になるように分割し位置ループ処理周期毎の移
動指令を求め、位置ループ処理、速度ループ処理、上述
した退避処理、さらには電流ループ処理を実行しサーボ
モータ６ｘを駆動する。
【００３３】図６（ａ），（ｂ）は、ディジタルサーボ
回路２２のプロセッサが、図３で示した本発明の第１の
実施例を実施するときの位置ループ処理周期及び速度ル
ープ処理周期毎に実施する処理のフローチャートであ
る。ディジタルサーボ回路２２のプロセッサは共有メモ
リ２１から読み取った分配周期毎の移動指令を読みＤＤ
Ａ処理等によって位置指令周期毎の各軸移動指令Ｐx ，
Ｐy ，Ｐz を求める（ステップ１０１）。また、位置検
出器からの位置フィードバック値Ｐfx，Ｐfy，Ｐfz、を
読む（ステップ１０２）。次に積分器１０ｘ，１０ｙ，
１０ｚとしての各軸毎のアキュムレータＡｘ，Ａｙ，Ａ
ｚに格納されている退避量Ｑｘ，Ｑｙ，Ｑｚとステップ
１０１で求めた移動指令Ｐｘ，ｐｙ，ｐｚを各軸毎に加
算し、移動指令Ｍcx，Ｍcy，Ｍczを求める（ステップ１
０３）。求められた移動指令Ｍcx，Ｍcy，Ｍczからステ
ップ１０１で求めた位置フィードバック値を減じた値の
積算値である位置偏差を各軸毎求め、該位置偏差に位置
ループゲインＫｐを乗じる位置ループ処理を行い速度指
令Ｖ１x ，Ｖ１y ，Ｖ１z を求め、レジスタに格納して
当該位置ループ処理周期の処理を終了する（ステップ１
０４）。以下、この図６（ａ）で示す処理を位置ループ
処理周期毎繰り返し実行する。
回路２２のプロセッサが、図３で示した本発明の第１の
実施例を実施するときの位置ループ処理周期及び速度ル
ープ処理周期毎に実施する処理のフローチャートであ
る。ディジタルサーボ回路２２のプロセッサは共有メモ
リ２１から読み取った分配周期毎の移動指令を読みＤＤ
Ａ処理等によって位置指令周期毎の各軸移動指令Ｐx ，
Ｐy ，Ｐz を求める（ステップ１０１）。また、位置検
出器からの位置フィードバック値Ｐfx，Ｐfy，Ｐfz、を
読む（ステップ１０２）。次に積分器１０ｘ，１０ｙ，
１０ｚとしての各軸毎のアキュムレータＡｘ，Ａｙ，Ａ
ｚに格納されている退避量Ｑｘ，Ｑｙ，Ｑｚとステップ
１０１で求めた移動指令Ｐｘ，ｐｙ，ｐｚを各軸毎に加
算し、移動指令Ｍcx，Ｍcy，Ｍczを求める（ステップ１
０３）。求められた移動指令Ｍcx，Ｍcy，Ｍczからステ
ップ１０１で求めた位置フィードバック値を減じた値の
積算値である位置偏差を各軸毎求め、該位置偏差に位置
ループゲインＫｐを乗じる位置ループ処理を行い速度指
令Ｖ１x ，Ｖ１y ，Ｖ１z を求め、レジスタに格納して
当該位置ループ処理周期の処理を終了する（ステップ１
０４）。以下、この図６（ａ）で示す処理を位置ループ
処理周期毎繰り返し実行する。
【００３４】次に、ディジタルサーボ回路２２のプロセ
ッサは、図６（ｂ）に示す速度ループ処理を上記位置ル
ープ処理周期内にＮ回（速度ループ処理周期は位置ルー
プ処理周期の１／Ｎで通常Ｎ＝１，２または４である）
実行する。まず、ギャップ状態検出器３の出力Ｖｇ、共
有メモリ２１に格納されている方向ベクトルａ、及び速
度フィードバック値を読む（ステップ１１１）。次に、
読み込んだギャップ状態検出器の出力Ｖｇから設定され
ている目標値Ｖｓを減じた値に、方向ベクトルの各軸成
分ａｘ，ａｙ，ａｚを夫々乗じ、さらに比例定数Ｋを乗
じて各軸毎の退避速度指令Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚを求
め（ステップ１１２）、位置ループ処理のステップ１０
４で求めた速度指令Ｖ１cx，Ｖ１cy，Ｖ１czと加算して
速度ループへの速度指令Ｖcx，Ｖcy，Ｖczを求める（ス
テップ１１３）。該求められた速度指令Ｖcx，Ｖcy，Ｖ
czと速度フィードバック値により従来と同様な速度ルー
プ処理を行い各軸へのトルク指令を求め電流ループに引
き渡す（ステップ１１４）。そして、アキュムレータＡ
ｘ，Ａｙ，Ａｚに夫々ステップ１１２で求めた退避速度
指令Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚを加算し、当該速度ループ
処理周期の処理を終了する。なお、電流ループでは、電
流ループ処理を行い各軸サボモータを駆動し、工具電極
１と被加工物２の間隙を調整しながら加工プログラムで
プログラムされた形状に被加工物２を加工することにな
る。以下、速度ループ処理周期毎上記ステップＳ１１１
〜１１５の処理を繰り返し実行する。
ッサは、図６（ｂ）に示す速度ループ処理を上記位置ル
ープ処理周期内にＮ回（速度ループ処理周期は位置ルー
プ処理周期の１／Ｎで通常Ｎ＝１，２または４である）
実行する。まず、ギャップ状態検出器３の出力Ｖｇ、共
有メモリ２１に格納されている方向ベクトルａ、及び速
度フィードバック値を読む（ステップ１１１）。次に、
読み込んだギャップ状態検出器の出力Ｖｇから設定され
ている目標値Ｖｓを減じた値に、方向ベクトルの各軸成
分ａｘ，ａｙ，ａｚを夫々乗じ、さらに比例定数Ｋを乗
じて各軸毎の退避速度指令Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚを求
め（ステップ１１２）、位置ループ処理のステップ１０
４で求めた速度指令Ｖ１cx，Ｖ１cy，Ｖ１czと加算して
速度ループへの速度指令Ｖcx，Ｖcy，Ｖczを求める（ス
テップ１１３）。該求められた速度指令Ｖcx，Ｖcy，Ｖ
czと速度フィードバック値により従来と同様な速度ルー
プ処理を行い各軸へのトルク指令を求め電流ループに引
き渡す（ステップ１１４）。そして、アキュムレータＡ
ｘ，Ａｙ，Ａｚに夫々ステップ１１２で求めた退避速度
指令Ｖ２ｘ，Ｖ２ｙ，Ｖ２ｚを加算し、当該速度ループ
処理周期の処理を終了する。なお、電流ループでは、電
流ループ処理を行い各軸サボモータを駆動し、工具電極
１と被加工物２の間隙を調整しながら加工プログラムで
プログラムされた形状に被加工物２を加工することにな
る。以下、速度ループ処理周期毎上記ステップＳ１１１
〜１１５の処理を繰り返し実行する。
【００３５】図７（ａ），（ｂ）は、図４に示す本発明
の第２の実施例を実施するときのディジタルサーボ回路
２２のプロセッサが位置ループ処理周期毎及び速度ルー
プ処理周期毎に実施する処理のフローチャートである。
位置ループ処理におけるステップ２０１，２０２は第１
の実施例のステップ１０１，１０２と同一処理である
が、ステップ２０２で共有メモリ２１に格納されている
方向ベクトルａを読み出す点が異なる。そして、第１の
実施例のステップ１０３に対応する移動指令Ｍcx，Ｍc
y，Ｍczを求める処理のステップ２０３，２０４が第１
の実施例と異なる。すなわち、ギャップ状態検出器の出
力Ｖｇと目標値Ｖｓとの差ε（＝Ｖｇ−Ｖｓ）を積算記
憶するアキュムレータＡに方向ベクトルａの各軸成分を
夫々乗じ、さらに比例定数Ｋを乗じて各軸毎の退避量Ｑ
x ，Ｑy ，Ｑz を求め、この退避量とステップ２０１で
求めた移動指令を加算して各軸毎の位置ループ処理への
移動指令Ｍcx，Ｍcy，Ｍczを求める（ステップ２０３，
２０４）。そして、求めた移動指令と位置フィードバッ
ク値により位置ループ処理を実行し速度指令Ｖ１cx，Ｖ
１cy，Ｖ１czを求め格納し（ステップＳ２０５）位置ル
ープ処理を終了する。
の第２の実施例を実施するときのディジタルサーボ回路
２２のプロセッサが位置ループ処理周期毎及び速度ルー
プ処理周期毎に実施する処理のフローチャートである。
位置ループ処理におけるステップ２０１，２０２は第１
の実施例のステップ１０１，１０２と同一処理である
が、ステップ２０２で共有メモリ２１に格納されている
方向ベクトルａを読み出す点が異なる。そして、第１の
実施例のステップ１０３に対応する移動指令Ｍcx，Ｍc
y，Ｍczを求める処理のステップ２０３，２０４が第１
の実施例と異なる。すなわち、ギャップ状態検出器の出
力Ｖｇと目標値Ｖｓとの差ε（＝Ｖｇ−Ｖｓ）を積算記
憶するアキュムレータＡに方向ベクトルａの各軸成分を
夫々乗じ、さらに比例定数Ｋを乗じて各軸毎の退避量Ｑ
x ，Ｑy ，Ｑz を求め、この退避量とステップ２０１で
求めた移動指令を加算して各軸毎の位置ループ処理への
移動指令Ｍcx，Ｍcy，Ｍczを求める（ステップ２０３，
２０４）。そして、求めた移動指令と位置フィードバッ
ク値により位置ループ処理を実行し速度指令Ｖ１cx，Ｖ
１cy，Ｖ１czを求め格納し（ステップＳ２０５）位置ル
ープ処理を終了する。
【００３６】図７（ｂ）に示す速度ループ処理（この速
度ループ処理は第１の実施例と同様に位置ループ処理周
期ないにＮ回の処理を実行する）は、図６（ｂ）に示す
第１の実施例の速度ループ処理とほぼ同様で、相違する
点は第１の実施例のステップ１１１に対応するステップ
２１１で、方向ベクトルａはすでにステップＳ２０２で
読まれていることから読み取る必要がないこと、及び第
１の実施例のステップ１１５に対応するステップ２１５
での処理が、この第２実施例では、アキュムレータＡ
に、読み取ったギャップ状態検出器の出力Ｖｇと目標値
Ｖｓとの差（ε＝Ｖｇ−Ｖｓ）を加算する点であり、他
のステップ２１２〜２１４は第１の実施例のステップ１
１２〜１１４と同一である。
度ループ処理は第１の実施例と同様に位置ループ処理周
期ないにＮ回の処理を実行する）は、図６（ｂ）に示す
第１の実施例の速度ループ処理とほぼ同様で、相違する
点は第１の実施例のステップ１１１に対応するステップ
２１１で、方向ベクトルａはすでにステップＳ２０２で
読まれていることから読み取る必要がないこと、及び第
１の実施例のステップ１１５に対応するステップ２１５
での処理が、この第２実施例では、アキュムレータＡ
に、読み取ったギャップ状態検出器の出力Ｖｇと目標値
Ｖｓとの差（ε＝Ｖｇ−Ｖｓ）を加算する点であり、他
のステップ２１２〜２１４は第１の実施例のステップ１
１２〜１１４と同一である。
【００３７】以上２つの実施例を説明したが、これらの
実施例で示されるように、ギャップ状態検出器３で検出
される加工電極１と被加工物２間の間隙の放電加工状態
に応じて該間隙を調整するフィードバック処理が分配周
期及び位置ループ処理周期より短い速度ループ処理周期
毎に実施されるから、遅れが少なく、その結果安定した
放電加工制御ができる。
実施例で示されるように、ギャップ状態検出器３で検出
される加工電極１と被加工物２間の間隙の放電加工状態
に応じて該間隙を調整するフィードバック処理が分配周
期及び位置ループ処理周期より短い速度ループ処理周期
毎に実施されるから、遅れが少なく、その結果安定した
放電加工制御ができる。
【００３８】
【発明の効果】従来の放電加工制御装置と比べ本発明の
制御装置は、短時間の内に放電状態に応じて工具電極と
被加工物間の間隙を最適状態に調整するようにするか
ら、遅れが少なく応答性のよい制御系が得られる。その
結果、放電加工の加工状態を最適に維持し、安定した加
工を持続することができるので、放電加工の能率と加工
品質が改善される。
制御装置は、短時間の内に放電状態に応じて工具電極と
被加工物間の間隙を最適状態に調整するようにするか
ら、遅れが少なく応答性のよい制御系が得られる。その
結果、放電加工の加工状態を最適に維持し、安定した加
工を持続することができるので、放電加工の能率と加工
品質が改善される。
【図１】従来から行われている被加工物に対する工具電
極の相対送り制御のブロック図である。
極の相対送り制御のブロック図である。
【図２】従来から行われている他の実施例のブロック図
である。
である。
【図３】本発明の被加工物に対する工具電極の相対送り
制御の第１の実施例のブロック図である。
制御の第１の実施例のブロック図である。
【図４】同第２の実施例のブロック図である。
【図５】本発明の各実施例を実施する制御装置の要部ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図６】ディジタルサーボ回路のプロセッサが実行する
第１の実施例における位置ループ処理周期毎及び速度ル
ープ処理周期毎の処理のフローチャートである。
第１の実施例における位置ループ処理周期毎及び速度ル
ープ処理周期毎の処理のフローチャートである。
【図７】同第２の実施例における位置ループ処理周期毎
及び速度ループ処理周期毎の処理のフローチャートであ
る。
及び速度ループ処理周期毎の処理のフローチャートであ
る。
１ 工具電極 ２ 被加工物 Ｖｇ 加工状態検出値 Ｖｓ 目標値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23H 7/32 B23H 1/02
Claims (7)
- 【請求項１】 移動指令と位置のフィードバック信号に
基づいて速度指令を求める位置ループ制御を行うと共
に、工具電極と被加工物間の間隙の放電加工状態の検出
値と目標値との偏差に基づいて設定方向の補正量を求
め、該補正量を上記速度指令に加算して速度指令を補正
し、該補正された速度指令と速度フィードバック信号に
基づいて、速度ループ制御を行い上記被加工物に対して
加工電極の速度が相対的に上記補正された速度指令と一
致するように駆動することを特徴とする放電加工制御方
法。 - 【請求項２】 上記偏差に基づく速度指令の補正量を積
分し、該積分値を上記移動指令に加算し位置ループ制御
への補正された移動指令とするようにした請求項１記載
の放電加工制御方法。 - 【請求項３】 上記速度指令に対する補正値は、予め設
定されている方向ベクトルの各軸成分値を上記偏差に乗
じて得られた値に比例するものを各軸の速度ループ制御
への速度指令への補正値として構成される請求項１また
は請求項２記載の放電加工制御方法。 - 【請求項４】 各軸毎の速度指令の補正値を積分し、該
積分値を各軸移動指令に加算して各軸位置ループ制御に
対する移動指令とする請求項３記載の放電加工用制御方
法。 - 【請求項５】 上記偏差を積分し、該積分値に予め設定
されている方向ベクトルの各軸成分値を乗じて得られた
値に比例するものを対応する各軸の位置ループ制御に対
する移動指令に加算する請求項３記載の放電加工制御方
法。 - 【請求項６】 上記速度指令の補正は、速度ループ処理
周期毎実行される請求項１乃至５のいずれか１項記載の
放電加工制御方法。 - 【請求項７】 上記速度指令の補正及び位置指令の補正
は、夫々位置、速度ループ処理周期毎実行される請求項
２記載の放電加工制御方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05040717A JP3073621B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 放電加工制御方法 |
| KR1019940703444A KR0164629B1 (ko) | 1993-02-05 | 1994-02-02 | 방전가공 제어방법 및 방전가공 제어장치 |
| DE69410710T DE69410710D1 (de) | 1993-02-05 | 1994-02-02 | Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer funkenerosionsbearbeitung |
| EP94905830A EP0636444B1 (en) | 1993-02-05 | 1994-02-02 | Method and apparatus for discharge machining control |
| US08/313,278 US5589086A (en) | 1993-02-05 | 1994-02-02 | Method and apparatus for electrical discharge machining with control of a servomechanism by a position loop and a speed loop |
| PCT/JP1994/000148 WO1994017948A1 (en) | 1993-02-05 | 1994-02-02 | Method and apparatus for discharge machining control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05040717A JP3073621B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 放電加工制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06226545A JPH06226545A (ja) | 1994-08-16 |
| JP3073621B2 true JP3073621B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=12588350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05040717A Expired - Lifetime JP3073621B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 放電加工制御方法 |
Country Status (6)
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|---|---|
| US (1) | US5589086A (ja) |
| EP (1) | EP0636444B1 (ja) |
| JP (1) | JP3073621B2 (ja) |
| KR (1) | KR0164629B1 (ja) |
| DE (1) | DE69410710D1 (ja) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101568777B1 (ko) * | 2014-01-08 | 2015-11-16 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | 애완동물용 방석 |
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| WO2000024541A1 (fr) * | 1998-10-27 | 2000-05-04 | Sodick Co., Ltd. | Systeme de broche pour machine d'usinage par etincelage servant a effectuer l'alesage |
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| US6941187B2 (en) * | 2001-11-14 | 2005-09-06 | Industrial Technology Research Institute | Multiple discharge-servo curve control method and device for an electrical discharge machine |
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| CN101326034A (zh) * | 2006-03-24 | 2008-12-17 | 松下电器产业株式会社 | 机械手的控制方法以及控制系统 |
| US8183491B2 (en) * | 2009-05-26 | 2012-05-22 | General Electric Company | Electric discharge machining device using rotating circular blade |
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| US9346113B1 (en) * | 2015-03-19 | 2016-05-24 | Johnson Technology, Inc. | Electrical discharge machining integrated control system |
| JP7173921B2 (ja) * | 2019-05-10 | 2022-11-16 | ファナック株式会社 | ワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工方法 |
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| DE3208389A1 (de) * | 1982-03-09 | 1983-11-03 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Numerische steuerung fuer bearbeitungsmaschinen |
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| JPS6048222A (ja) * | 1983-08-23 | 1985-03-15 | Fanuc Ltd | 放電加工機における加工電極後退制御回路 |
| JPS6284925A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-18 | Fanuc Ltd | 放電加工機用加工電極送り制御装置 |
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-
1993
- 1993-02-05 JP JP05040717A patent/JP3073621B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-02-02 EP EP94905830A patent/EP0636444B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-02-02 WO PCT/JP1994/000148 patent/WO1994017948A1/ja active IP Right Grant
- 1994-02-02 DE DE69410710T patent/DE69410710D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-02-02 KR KR1019940703444A patent/KR0164629B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-02-02 US US08/313,278 patent/US5589086A/en not_active Expired - Fee Related
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| KR101568777B1 (ko) * | 2014-01-08 | 2015-11-16 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | 애완동물용 방석 |
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| WO1994017948A1 (en) | 1994-08-18 |
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| KR950700803A (ko) | 1995-02-20 |
| EP0636444A4 (en) | 1996-01-03 |
| EP0636444B1 (en) | 1998-06-03 |
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| EP0636444A1 (en) | 1995-02-01 |
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