JP4444303B2 - 放電発生検出方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は放電加工用の放電パルスを選定された時間幅と正確に一致したパルス幅で放電間隙に供給するために用いられる放電発生検出方法及び装置に関する。

形彫放電加工及びワイヤ放電加工などの放電加工装置においては、加工電極と被加工体との間に加工液を介して形成される微細な放電加工間隙に所要休止時間（オフ時間）を置いて電圧パルスを繰り返し印加供給し、各印加電圧パルスにより発生する放電電流パルスにより被加工体の加工を行う構成となっている。ここで、放電加工間隙に供給すべき放電電流パルスの加工エネルギは、放電時間と放電電流値とにより決定される構成となっているが、実際の加工にあっては、放電加工間隙に一定の時間幅の加工用電圧パルスを繰り返し印加しても放電は直ぐに開始されるとは限らず、電圧パルスの印加時から、その時の放電加工間隙の状態に応じ、零を含む不定の時間の遅延の後に放電を開始する（放電しない電圧パルスもある）と言うように、放電開始の時間遅れは一定していないので、各加工電圧印加毎に放電加工間隙に供給される放電パルスによる加工エネルギを所要の値にするには何等かの工夫が必要になる。

そこで、電圧パルスの印加休止のオフ時間の終了により電圧パルスが放電加工間隙に印加されてから実際に間隙で放電が開始されたときから所要の時間だけ放電電流が放電加工間隙に流れるような放電電流のパルスを生成するように制御するため、従来においては、加工用の各電圧パルスを放電加工間隙に印加した後、放電加工間隙において実際に放電が開始されたタイミング時点を電気的に検出し、その検出放電開始のタイミングから所定時間（当該放電パルスにより放電加工間隙への加工エネルギの供給を予定して設定した放電パルスの時間幅）だけ経過したときに、当該電圧パルスの放電加工間隙への印加を停止させるようにした多種多様の方法及び装置が既に知られている。（例えば、特許文献１−５参照。）。

特公昭４４−１３１９５号公報 特許第３５８２３７０号公報 図１４−１５、［０００２］〜［０００５］ 特許第３３９６５１５号公報 特開２００１−０３８５２７号公報 特公昭４６−２４６７８号公報

図５−図９は、上述の如く構成された代表的な従来例の放電加工装置のブロック図と説明用タイミングチャートを示す。図５は、全体構成のブロック図と放電加工基本回路で、１０は被加工体、１１は加工電極で、加工回路は電圧６０Ｖ〜１５０Ｖを切替出力する主直流電源４、スイッチング素子８、及び電流制限抵抗７とを直列に接続した低インピーダンスの主電圧パルス電源回路と、電圧９０Ｖ〜２８０Ｖを切替出力する高電圧の直流電源５、高圧スイッチング素子９、及び高圧制限抵抗６とを直列に接続した高インピーダンスの高電圧重畳パルス電源回路との並列接続体から成る。

１はコンピュータ制御の数値制御装置で、後述するゲート信号発生回路２に、目的とする放電加工の電圧パルス条件に所要のオン時間データとオフ時間データを出力して指令し、さらに放電発生検出回路３は、間隙電圧信号１、２をＮＣ装置からの判別基準信号の電圧データＶｒｅｆ Ｄａｔａにより判別して生成した放電発生検知信号３Ａをゲート信号回路２に供給することにより、該ゲート信号発生回路２は、スイッチング素子８、９の両方または一方に指令に従ったゲート信号を出力してオン・オフを制御する。

図６は、前述ゲート信号発生回路２の１実施例のブロックダイアグラム図で、カウンタ２０、コンパレータ２１、セレクタ２２、セレクタ２３、Ｔ−フリップフロップ２４、及びアンドゲート２５を、オン時間データ及びオフ時間データ入力、オン時間クロックＣＬＫ１及びオフ時間クロックＣＬＫ２の各入力、前述放電発生検知信号３Ａの入力及び生成ゲート信号出力との関係での接続構成を示す。

即ち、コンパレータ２１で、セレクタ２２に設定されているオフ時間データＢに対し、カウンタ２０におけるオフ時間クロックＣＬＫ２の積算カウント数ＡがＡ＝Ｂになるとその一致信号は、カウンタ２０のオフ時間クロックによるカウント数（図７の場合４）をリセットすると共に、Ｔ−フリップフロップ２４のトリガ端子に入力して出力を反転させてゲート信号を出力させ、該ゲート信号は、例えば、スイッチング素子８及び９をオンにし、放電加工間隙に直流電源４、５出力の電圧を無負荷電圧とする電圧パルスが印加されると共にセレクタ２２にオン時間データＡをセレクトしてコンパレータ２１に出力させ、さらに同時にセレクタ２３をカウンタ２０がオン時間クロックＣＬＫ１をカウントするように切換えるものである。

この状態において前記一致信号及びゲート信号と印加電圧パルスの立ち上がりから放電加工間隙状態による不定の遅延時間の後に、放電発生検出回路３により放電発生が検出され、放電発生信号３Ａが生成出力されるとアンドゲート２５が開いてセレクタ２３はカウンタ２０にオン時間クロックＣＬＫ１のカウントを開始させ、この時放電加工間隙では前記開始した放電に継続して放電電流が流れ、放電が維持、または継続されている状態にあるものである。

図７のタイミングチャート図の場合、前記セレクタ２２によってコンパレータ２１にセットされているオン時間のデータＡは６であって、従って時間の経過によりカウンタ２０がオン時間クロックＣＬＫ１を６個カウントすると、コンパレータ２１は一致信号を出力してＴ−フリップフロップ２４の出力を反転させてゲート信号を消滅させてスイッチング素子８、９をオフして電流の供給を断つので当該電圧パルスによる放電はそこで終了して消滅し、そして前記一致信号によるカウンタ２０のオン時間カウント数６のリセット、ゲート信号消滅によるセレクタ２２はオフ時間データＢを選択してコンパレータ２１に出力し、さらにセレクタ２３は、放電発生検出信号の消滅とゲート信号の消滅により、カウンタ２０にオフ時間クロックＣＬＫ２をカウントさせるように切り換えられて、前述最初の説明時の状態の少し前であるオフ時間状態に入る状況にあるもので、以後はこの作動を順次に繰り返すものである。

図８は、前述スイッチング素子８、９をオンとして直流電源４、５の電圧の印加を開始してから放電加工間隙において放電が開始されたタイミングを検出するための放電発生検出回路３の従来例の一実施例を示すもので、間隙信号１、２から取り出された放電加工間隙の電圧は分圧抵抗３３、３４の直列接続点から分圧電圧Ｖｇとして取り出され、演算増幅器から成る反転比較アンプ３０の一方の入力端子に保護抵抗を介して入力され、之に対して他方の入力端子に入力する基準電圧Ｖｒｅｆの発生回路３１が設けられ、該基準電圧ＶｒｅｆはＮＣ装置１から、前記直流電源４、５の選定されている直流電圧値（電圧パルスの無負荷電圧）や各種の設定加工条件等により選定セットされるもので、この基準電圧値Ｖｒｅｆよりも加工間隙電圧Ｖｇが低下すると、印加された電圧パルスによる間隙での放電が開始されたものとして比較信号が出力し、該出力信号とゲート信号との論理積信号をアンドゲート３５によりオン時間終了迄の時間放電発生信号３Ａとして出力させるものである。

以上のような放電加工装置で、加工のための電圧パルスを印加したときの放電の発生を検出するには、基準電圧発生回路３１により所定の電圧レベルＶｒｅｆを設定し、その値と間隙電圧Ｖｇとを比較して間隙電圧値が所定の電圧レベルより低い電圧に下ったときに放電が発生したと判断して、その時点から放電させる放電パルスの継続時間（オン時間）幅をカウントし、設定カウント数のカウントをしたら、ゲート信号をオフとして放電パルス終了させると言うものである。

以上のような図８の放電発生検出回路３に於いて、前記基準電圧Ｖｒｅｆは、放電加工機の高度化によりＣＮＣ制御化され、そして今日では、加工条件の違いに伴なって選択設定、または調整される各種の制御データ等は多種にわたり豊富かつ揃えられているものの、それ等は加工条件等の選択設定により、全て自動で容易に最適値に設定できると言うものではない類のものなのである。

前記した特許文献２、及び３のものは、何れも上記基準電圧Ｖｒｅｆが通常ほぼ一定か手動調整等であることを前提として、放電発生の検出の安定化を計る技術や、正常な放電開始のみを確実に検出する技術等を開示している。即ち、前述前者のものは、極間の放電発生を検出するための基準となる基準電圧発生手段と、極間に印加される極間電圧と基準電圧との差電圧に基づいて電流が流れる半導体素子を有する電圧降下発生手段と、前記半導体素子の順方向電圧に基づいて極間の放電発生を検出すると言うもので放電発生の検出が安定、確実になるとしても、早くて確実に時間遅れなく検出できるようになっていないものである。

また、後者のものは、加工用主電源と、放電開始用副電源と、副電源から供給された電圧の極間への印加による極間放電の開始を検出して放電開始信号を出力する放電開始検出部と、放電開始検出信号を受け、主電源による極間への電圧印加を開始させる電源切換部とを備え、放電開始検出部は、副電源からの電圧供給により極間電圧が予め定められた第１の検出レベルを上回ったことを検出する極間電圧上昇検出手段と、極間電圧上昇手段により極間電圧が第１の検出レベルを上回ったことが検出された後に極間電圧が第１の検出レベルよりも低い値に予め設定された第２の検出レベルを下回ったことを検出する極間電圧低下検出手段と、極間電圧低下検出手段により極間電圧が第２の検出レベルを下回ったことが検出された際に放電開始信号を電源切換部に出力する手段を有している、と言ったもので、これも、上記第２の検出レベルが第１の検出レベルを下回る極間の放電アーク維持電圧に近い設定であるところからすると、放電発生の検出を、早くて確実に時間遅れなくすることができるものではないのである。

図９は、上記したように従来の各種の放電発生検出回路を用いて予め定められた放電パルスのオン時間のカウントを開始させるように制御した時の放電パルスの放電継続時間幅に関する典型的な問題点を説明するための波形図で、（Ａ）は前述主電圧パルス電源回路使用の通常時の場合のもので、（Ｂ）は主電圧パルス及び高電圧重畳パルス電源回路の両方を同時に使用して高低抗体、絶縁体やＰＣＤ等の難加工材を加工した場合に生ずる波形図を示すもので、（イ）は放電電圧波形、（ロ）は放電電流波形、（ハ）はコンパレータ３０出力の比較信号、（ニ）はゲート信号、（ホ）は放電発生信号、及び（へ）は放電パルス電流のパルス幅信号である。

図９（Ａ）は、電源回路主直流電源４の出力電圧（無負荷電圧）が８０Ｖに選定され、放電発生検出回路３の基準電圧Ｖｒｅｆが前記無負荷電圧８０Ｖに対して標準的な値の約６０Ｖに設定されている場合の例であるが、放電パルスのパルス幅が１μｓ以下で、均一な放電パルスを供給することが要求される超微細加工などの際には、放電発生の検出に遅れがあると、放電パルスの時間幅が、時間ｔ３−ｔ４のように繰返し供給される放電パルスの時間幅に誤差があり、パルスのエネルギ精度十分でない問題を生じ、放電パルスの切れ（立ち下がり）時間ｔ５−ｔ６問題への対応も必要とするようになると、高精度微細加工が出来なくなっていた。

波形図９（Ｂ）は、前述のように主電圧パルス電源回路に高電圧重畳パルス電源回路を併用して間隙無負荷電圧を１５０Ｖと高くし、放電発生検出回路３の基準電圧Ｖｒｅｆを前述波形（Ａ）の場合と同一の６０Ｖとした場合のもので、放電パルスの立上がりは、時間ｔ７−ｔ８で示すように、放電発生の検出遅れによる放電パルスの時間幅の誤差は、最早致命的とも言える大きなものとなる可能性があることを示している。これが、電極１１や被加工体１０が抵抗体であると、閉回路電気的時定数が変わり、放電発生時の電圧波形が鈍ってしまうから、ますます放電発生の検出が遅れ、放電パルスのパルス幅を高精度に一定にすることが出来なかった。

また、絶縁物加工のような特殊な加工方法では、例えば金属加工の段階の後にセラミックス等絶縁物加工の段階があるとか、そのような態様を交互に繰り返して加工するなどのように、間隙の状態が非常に大きく変化し易く、また放電電圧も一定ではなく、間隙電圧が通常設定される放電発生検出の基準電圧Ｖｒｅｆ以上の状態にあっても、放電が発生してしまっていると言うこともあり、そしてこのような場合には、パルスオン時間が非常に大きいロングパルスの放電となってアーク放電状態となるところから電極の溶着が生じたり、ワイヤ放電加工の場合には、ワイヤ電極が断線して加工不能となるものである。

そして、このような精密に制御された放電パルスを生成させるために使用する放電発生検出方法または装置を、例えば、特許文献１に記載された放電回路に流れる放電電流が或る程度以上大きくなったとき、所要の放電開始または発生状態になったとして放電パルスのオン時間のカウントを開始させるように構成しても、前述のものと変わらない課題があるものである。

そこで、本発明は、前述のような放電発生を放電パルスの設定オン時間のカウント計数を開始させるべきと検出判別する基準電圧や基準電圧等の検出レベル等を前述して来たように、設定無負荷電圧や加工条件によって変わるだけでなく、被加工体と電極との材質の違い、組合わせによっても変化する間隙電圧、さらに放電加工中の間隙状態（タール等の堆積など）等によっても最適値が変化する放電間隙電圧の基準を、零電位からの電圧値で決めて設定するのではなく、そのような加工条件等の選択設定によって変化しないか、影響を受けない指標の取り方や手法により、検出、判別して、放電エネルギが緻密で正確に制御された放電パルスを繰り返し生成して供給できるようにすることを目的とする。

前述の本発明の目的は、（１）加工電極と被加工体間の放電間隙における放電休止時間のカウント終了に応じてゲート信号を出力し放電加工回路のスイッチ素子をオンとして放電間隙に電圧を印加し、放電間隙における放電の発生を検出判別して設定オン時間のカウントを開始させ、カウント終了によりゲート信号を終了させてスイッチ素子をオフとして休止時間に移行させるようにした放電加工回路の放電発生検出方法において、
上記スイッチ素子をオンとしたときの放電間隙の電圧を検出しＡ／Ｄ変換して電圧データとして取得し、新たに取得した電圧データを直前以前に取得した電圧データと比較して電圧差データを求め、前記新たに取得した電圧データの大きさが直前以前に取得した電圧データの大きさを上回るか等しいときはこの新たに取得した電圧データを記憶させ、そしてさらに新たな電圧データの取得を繰り返し、この新たに取得した電圧データの大きさが以前に記憶した電圧データの大きさより所定値以上下回ったとき、放電発生が検知された信号を出力して設定オン時間のカウントを開始させることを特徴とする放電加工回路の放電発生検出方法とすることにより達成される。

また、本発明の目的は、（２）放電休止時間のカウント終了によりゲート信号を供給してスイッチ素子をオンとして加工間隙に電圧を印加し、加工間隙での放電発生を検出して設定オン時間のカウントを開始させ、カウント終了によりゲート信号を終わらせて休止時間に移行させるように制御する前記放電発生の検出装置において、
上記スイッチ素子をオンとして加工間隙に電圧を印加して間隙電圧を検出して取得し、新たに取得した電圧データの大きさが直前以前に取得した電圧データの大きさを上回るか等しいときにその電圧データ値を記憶する上昇電圧記憶手段と、次の時点での検出間隙電圧と記憶した電圧データ値とを比較する電圧上昇判断手段と、記憶した電圧データ値から所望の電圧差を減じる加工電圧差設定手段と、また次の時点での検出間隙電圧と加工電圧差設定手段により設定された電圧データ値とを比較して所望の差電圧の有無を判断する電圧降下判断手段とを備え、検出間隙電圧が所定の電圧分降下した所定電圧降下信号を基に放電発生を判断する論理回路より放電発生信号を出力して放電オン時間のカウントを開始させるように制御する放電発生検出装置とすることにより達成される。

又、本発明の目的は、（３）加工電極と被加工体間の放電間隙における放電休止時間のカウント終了に応じてゲート信号を出力し放電加工回路のスイッチ素子をオンとして放電間隙に電圧を印加し、放電の開始を検知判別して設定オン時間のカウントを開始させ、カウント終了によりゲート信号を終了させて休止時間に移行させるようにした放電発生検出による放電パルスの生成制御装置において、
上記スイッチ素子をオンとしたとき放電間隙の電圧を検出し、Ａ／Ｄ変換して間隙電圧データを得る間隙電圧データ取得手段と、
微小の経時的時間間隔を置いた２つの時点間で、取得した間隙電圧データの大小判別をし、経時的電圧上昇の判断をする電圧上昇判断手段と電圧降下の判断をする電圧降下判断手段とを備え、
前記電圧上昇判断手段の一方の間隙電圧データと電圧降下判断手段の一方の間隙電圧データを現時点データとして両手段に供給する間隙電圧入力手段と、
電圧上昇判断手段の現時点間隙電圧データと対比すべく現時点より前の間隙電圧データの内最も大きい間隙電圧データを上昇判断手段に供給する上昇電圧記憶手段と、
該上昇電圧記憶手段が記憶する間隙電圧データを電圧降下判断手段の現時点間隙電圧データと対比すべく供給する前記最も大きい間隙電圧データから所定電圧データを減算して出力する加工電圧差設定手段と、
前記電圧上昇判断手段が、現時点電圧データ値が記憶手段の電圧データ値以上であると判断したときは、記憶手段に記憶された電圧データを現時点の電圧データに更新し、前記電圧降下判断手段が現時点の電圧データ値が降下判断手段の電圧データ値以下であると判断したときは間隙での前記電圧パルスの印加による間隙での放電のスタート信号を出力して前記設定オン時間のカウントを開始させ、カウント終了により前記上昇電圧記憶手段の電圧データをリセットすると共にゲート信号を終了させることを特徴とする放電加工の放電発生検出による放電パルス生成制御装置とすることにより達成される。

本発明によれば、選択などして切換え設定された加工条件の違いによる、例えば、電圧パルスの無負荷電圧の違いによる加工用放電パルスのパルス幅は、選択設定値に誤差無く精密に一定のものが得られて加工に供することができ、パルス幅の狭い条件の微細加工に適用することができ、被加工体、電極材の抵抗値の違いによる放電パルスのパルス幅違いが生ぜず、また、絶縁物加工の際のロング放電パルスの発生がなく、精度の良い加工面の加工を確実に得ることができる等有用なものである。

図１は、本発明放電発生検出回路の一実施例の回路図、図２は図１の回路図の作動を説明するための一実施例波形図、及び図３は図１の回路に間隙電圧データを検出しＡ／Ｄ変換して供給する実施例回路図、そして図４は、前述図２と同様な説明用波形図ながら、或る特殊な波形の例を示したものである。

図において、３００は本発明放電発生検出回路の間隙電圧データ入力手段で、間隙から前述図３の、間隙信号１、２を間隙に並列に接続した分圧抵抗３１０、３１１から取り出して、高周波システムクロックＳＹＳ−ＣＬＫが入力するＡ／Ｄ変換回路３１２に取り込み、図２の（Ｄ）間隙電圧データで示すデジタルデータの信号として、前記間隙電圧入力手段３００と上昇電圧記憶手段３０４とから本発明の放電発生検出回路３にシステムクロックＳＹＳ−ＣＬＫが入力する毎に新しい間隙電圧データが供給される。前記間隙電圧入力手段３００は、前記新しい間隙電圧データが入力するたびに更新して一時ラッチし、比較回路から成る電圧上昇判断手段３０１の入力端子Ａと同じく比較回路から成る電圧降下判断手段３０２の入力端子Ａとに供給する。

これに対し、前記上昇電圧記憶手段３０４は、ゲート信号が入力して間隙電圧が立ち上がり、間隙電圧のデジタルデータがシステムクロックＳＹＳ−ＣＬＫによって供給されるようになってから、入力直前以前の検出間隙電圧よりも高い間隙電圧データが検出されたときに、前の記憶を更新して取り込みラッチした間隙電圧のデジタルデータ信号を、前記電圧上昇判断手段３０１の入力端子Ｂと、電圧降下判断手段３０２の入力端子Ｂとに夫々入力させ、前述入力端子Ａに夫々入力させた間隙電圧のデジタルデータとの大小判別の基準とし、一致を含む判別信号を出力させる。

ゲート信号は、前述図５及び図６で説明したゲート信号発生回路２の出力であり、スイッチング素子８、９を駆動するもので、該ゲート信号オフ期間中は、ノット回路３１０を介する入力とすることにより、前記間隙電圧入力手段３００のラッチしていた間隙電圧のデジタルデータ及び上昇電圧記憶手段３０４がゲート信号のオン期間中にラッチ記憶していた検出間隙電圧データの最大値の信号を夫々リセットして消し去り、そして勿論ながら、ゲート期間中放電発生を検出して後発生信号３Aを出力し続けていたシステムクロックＳＹＳ−ＣＬＫが入力するリセット付Ｄフリップフロップから成る信号発生器３０９をリセットする。

また、前記ゲート信号は、クロック入力端子にシステムクロックＳＹＳ−ＣＬＫが入力しているリセット付バイナリカウンタ３０５のリセット端子にも入力し、前記システムクロックＳＹＳ−ＣＬＫが４０ＭＨＺならば、Ｑ０出力２０ＭＨＺ、Ｑ１出力１０ＭＨＺ、Ｑ２出力５ＭＨＺ、及びＱ３出力２．５ＭＨＺと変更したサンプルクロックＳａｍｐｌｅ−ＣＬＫとしてゲート信号のオン期間中に同期して立ち上がり出力し得ると共に該サンプルクロックＳａｍｐｌｅ−ＣＬＫは、２段のＤフリップフロップ３０６−１、３０６−１を介し、同期した微小クロック信号ＣＭＰ−ＣＰを出力するように構成されている。

３０３は、加工電圧差設定手段で、上記上昇電圧記憶手段３０４が、間隙に当該印加電圧パルスの放電が発生していない当該時点迄の期間中に記憶している最大の間隙電圧値データを、電圧降下判断手段３０２の入力端子Ｂに電圧データを入力セットするとき、入力端子Ａに入力する間隙電圧のデータ値が前記記憶している最大値よりもいくらか低下、または小さくなって間隙に放電が発生したら、例えば、前記図２の（Ｄ）間隙電圧データで、５Ｖ、１０Ｖ、又は１５Ｖ小さく減少したら、所定電圧降下ＶＤと判断して前記微小クロック信号ＣＭＰ−ＣＰが入力するアンドゲート３０８−１に手段３０２から信号を出力させるかの前記所定電圧降下ＶＤを所要に選択設定するものである。そして、前記アンドゲート３０８−１出力は、前述のリセット付Ｄフリップフロップ３０９に放電スタート信号として供給され、該Ｄフリップフロップ３０９は放電発生信号３Ａをゲート信号発生回路２のアンドゲート２５に供給する。

また、前記サンプルクロックＳａｍｐｌｅ−ＣＬＫは、インバータ３１０を介してもう１つの２段Ｄフリップフロップ３０６−２、３０６−２に供給されて前記微小クロック信号と同様なＬａｔｃｈ信号を出力し、前述間隙電圧入力手段３００により電圧上昇判断手段３０１の入力端子Ａに今新たに入力した間隙電圧データが、上昇電圧記憶手段３０４により電圧上昇判断手段３０１の入力端子Ｂに入力されている上昇電圧記憶手段３０４に記憶されている当該加工電圧パルスの放電発生最大電圧データ値よりも大きいとき、電圧上昇信号ＶＵをアンドゲート３０８−２に出力させて、ラッチ信号Ｌａｔｃｈ１を前記上昇電圧信号ＶＵ入力により上昇電圧記憶手段３０４のラッチ端子に出力させ、記憶間隙電圧データを前記端子Ａ入力の検出間隙電圧データに更新する。

以上に構成、機能を持った放電発生検出回路３の作動を波形（Ｄ）を例として示した図２のタイミングチャートにより説明すると、時点ｔ０では間隙に電圧は印加されておらず、放電はＯＦＦで間隙電圧データは０である。時点ｔ１でゲート信号がＯＮとなって立ち上がり、間隙電圧が上昇し始める。時点ｔ２になると、微小クロック信号ＣＭＰ−ＣＰがゲート３０７−１から出力し、電圧上昇判断手段３０１と電圧降下判断手段３０２の各端子Ａに入力する間隙電圧のデータを間隙電圧入力手段３００においてラッチする。勿論このラッチの前に入力手段３００の出力はリセットされ出力は０となっている。

時点ｔ３では、電圧上昇判断手段３０１において、端子Ａ側が８Ｖなのに対し端子Ｂ側は０Ｖであるから、上昇判断手段３０１は、電圧上昇ＶＵのＨｉｇｈを出力しており、前述Ｌａｔｃｈ１を上昇電圧記憶手段３０４に出力するので、電圧記憶手段３０４は、電圧８Ｖをラッチしている。そして、時点ｔ４までは、間隙電圧は上昇を続けているので、以上と同様の動作を繰り返し、時点ｔ４では、間隙電圧データは、主電源４の出力（無負荷）電圧９０Ｖとなっている。

次の時点ｔ５では、間隙電圧僅かながらふらつき、一時８９Ｖに低下したが、この時点で上昇電圧記憶手段３０４の記憶電圧データの値は９０Ｖのままである。時点ｔ６では、間隙で絶縁破壊が起こり放電が始まったと考えられるが、この時点では微小クロック信号ＣＭＰ−ＣＬＫが同期して発生していないので回路として作動していないが、次の微小クロック信号ＣＭＰ−ＣＬＫが発生した時点ｔ７なると間隙電圧データが間隙電圧入力手段３００により取り込まれ、上昇判断手段３０１と降下判断手段３０２の各入力端子Ａに入力される間隙電圧データが７８Ｖなのに対し、電圧記憶手段３０４の記憶電圧データは９０Ｖなので、加工電圧差設定手段３０３による電圧差が例えば、１０Ｖであったとすると、電圧降下判断手段３０３は所定電圧降下信号ＶＤを出力し、リセット付Ｄフリップフロップ３０９からゲート信号発生回路２に放電発生信号３Ａが出力する。なお、この時点でｔ７では、上記上昇電圧記憶手段３０４の記憶電圧データは前記９０Ｖのままである。

次の時点ｔ８は、放電オンパルスの放電時間が継続しており、これまでと同様の動作で放電発生信号３ＡはＨｉｇｈのままであるが、前述図６のゲート信号発生回路２により放電オン時間のカウントが終了し放電発生信号はリセットされる。そして、選択設定されている加工条件の放電休止時間がカウントされ経過することによりゲート信号が立ち上がり以上の動作を繰り返して目的とする放電加工が行なわれることになる。

図４は、加工電圧パルスの無負荷電圧が９０Ｖに設定されているにもかかわらず間隙電圧が６０Ｖまでしか立ち上がらなかった場合であるが、この立ち上がった６０Ｖと言う間隙が、格別不良の異常状態と言うことでなければ、本発明によれば、時点ｔ１で、この放電パルスで最大電圧データを記憶した後の時点ｔ２で、４５Ｖの間隙電圧データを検出すると、電圧データの差は１５Ｖで、前述実施例の設定電圧差１０Ｖより大きいので、この時点で、間隙での放電が発生したものと検出判断して、放電発生に遅れることなく放電発生が検出信号を得ることが出来るものである。

本発明放電発生検出方法を実施するための一実施例の回路図。 図１の回路図の作動を説明する一実施例の波形図。 図１の回路に接続され一部分の回路図。 前述図２と同様な説明用波形図。 従来例の放電加工基本回路のブロック図。 図５の基本回路に付設されるゲート信号発生回路のブロック図。 図６の回路の動作を説明するためのタイミングチャート図。 従来例の放電発生検出回路のブロック説明図。 従来例の放電波形（Ａ）、（Ｂ）の説明タイミングチャート図。

符号の説明

１ ＮＣ装置
２ ゲート信号発生回路
３ 放電発生検出回路
３Ａ 放電発生信号
４ 主直流電源
５ 高電圧直流電源
８ スイッチング素子
９ 高圧スイッチング素子
１０ 被加工体
１１ 加工電極
２０ カウンタ
２１ コンパレータ
２２、２３ セレクタ
２４ Ｔ−フリップフロップ
２５ ＡＮＤゲート
ＣＬＫ１ オンクロック
ＣＬＫ２ オフクロック
ＳＹＳ−ＣＬＫ システムクロック
Ｓａｍｐｌｅ−ＣＬＫ サンプルクロック
微小クロック信号ＣＭＰ−ＣＰ
３０ 反転比較アンプ
３１ 基準電圧発生回路
３３、３４ 分圧抵抗
３５ ＡＮＤゲート
３００ 間隙電圧入力手段
３０１ 電圧上昇判断手段
３０２ 電圧降下判断手段
３０３ 加工電圧差設定手段
３０４ 上昇電圧記憶手段
３０５ リセット付バイナリカウンタ
Ｌａｔｃｈ、Ｌａｓｔｃｈ１ラッチ信号

Claims (3)

1. 加工電極と被加工体間の放電間隙における放電休止時間のカウント終了に応じてゲート信号を出力し放電加工回路のスイッチ素子をオンとして放電間隙に電圧を印加し、放電間隙における放電の発生を検出判別して設定オン時間のカウントを開始させ、カウント終了によりゲート信号を終了させてスイッチ素子をオフとして休止時間に移行させるようにした放電加工回路の放電発生検出方法において、
   上記スイッチ素子をオンとしたときの放電間隙の電圧を検出しＡ／Ｄ変換して電圧データとして取得し、新たに取得した電圧データを直前以前に取得した電圧データと比較して電圧差データを求め、前記新たに取得した電圧データの大きさが直前以前に取得した電圧データの大きさを上回るか等しいときはこの新たに取得した電圧データを記憶させ、そしてさらに新たな電圧データの取得を繰り返し、この新たに取得した電圧データの大きさが以前に記憶した電圧データの大きさより所定値以上下回ったとき、放電発生が検知された信号を出力して設定オン時間のカウントを開始させることを特徴とする放電加工回路の放電発生検出方法。
2. 放電休止時間のカウント終了によりゲート信号を供給してスイッチ素子をオンとして加工間隙に電圧を印加し、加工間隙での放電発生を検出して設定オン時間のカウントを開始させ、カウント終了によりゲート信号を終わらせて休止時間に移行させるように制御する前記放電発生の検出装置において、
   上記スイッチ素子をオンとして加工間隙に電圧を印加して間隙電圧を検出して取得し、新たに取得した電圧データの大きさが直前以前に取得した電圧データの大きさを上回るか等しいときにその電圧データ値を記憶する上昇電圧記憶手段と、次の時点での検出間隙電圧と記憶した電圧データ値とを比較する電圧上昇比較手段と、記憶した電圧データ値から所望の電圧差を減じる加工電圧差設定手段と、また次の時点での検出間隙電圧と加工電圧差設定手段により設定された電圧データ値とを比較して所望の差電圧の有無を判断する電圧降下判断手段とを備え、検出間隙電圧が所定の電圧分降下した所定電圧降下信号を基に放電発生を判断する論理回路より放電発生信号を出力して放電オン時間のカウントを開始させるように制御する放電発生検出装置。
3. 加工電極と被加工体間の放電間隙における放電休止時間のカウント終了に応じてゲート信号を出力し放電加工回路のスイッチ素子をオンとして放電間隙に電圧を印加し、放電の開始を検知判別して設定オン時間のカウントを開始させ、カウント終了によりゲート信号を終了させて休止時間に移行させるようにした放電発生検出による放電パルスの生成制御装置において、
   上記スイッチ素子をオンとしたとき放電間隙の電圧を検出し、Ａ／Ｄ変換して間隙電圧データを得る間隙電圧データ取得手段と、
   微小の経時的時間間隔を置いた２つの時点間で、取得した間隙電圧データの大小判別をし、経時的電圧上昇の判断をする電圧上昇判断手段と電圧降下の判断をする電圧降下判断手段とを備え、
   前記電圧上昇判断手段の一方の間隙電圧データと電圧降下判断手段の一方の間隙電圧データを現時点データとして両手段に供給する間隙電圧入力手段と、
   電圧上昇判断手段の現時点間隙電圧データと対比すべく現時点より前の間隙電圧データの内最も大きい間隙電圧データを上昇判断手段に供給する上昇電圧記憶手段と、
   該上昇電圧記憶手段が記憶する間隙電圧データを電圧降下判断手段の現時点間隙電圧データと対比すべく供給する前記最も大きい間隙電圧データから所定電圧データを減算して出力する加工電圧差設定手段と、
   前記電圧上昇判断手段が、現時点電圧データ値が記憶手段の電圧データ値以上であると判断したときは、記憶手段に記憶された電圧データを現時点の電圧データに更新し、前記電圧降下判断手段が現時点の電圧データ値が降下判断手段の電圧データ値以下であると判断したときは間隙での前記電圧パルスの印加による間隙での放電のスタート信号を出力して前記設定オン時間のカウントを開始させ、カウント終了により前記上昇電圧記憶手段の電圧データをリセットすると共にゲート信号を終了させることを特徴とする放電加工の放電発生検出による放電パルス生成制御装置。

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