JPH01216721A - 放電加工機群制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ６　　産業上の利用分野 本発明は放電加工機群制御装置に関する。特に共通の電
源から複数の放電加工機に順次それぞれに必要とされる
電流波形の電流を供給することができる制御装置に関す
る。

ｂ、従来の技術 従来技術による放電加工機Ｈは、第１１図に示すように
、それぞれ個別に放電パルス電源ＨＰＰＳと主軸サーボ
制御装置ＭＳＣを持っている。このような放電加工機Ｈ
を２台以上同時に使用する場合、それぞれの放電パルス
発生、および主軸サーボ制御をそれぞれ別個に行うため
に、それぞれの機械に個別の制御装置を必要とする。し
たがって多数の加工機を同時に稼動させるためには、極
めて多額の投資を必要とする。

また、近年導電性セラミックス、チタン材等の放電加工
の際にアーク族が発生しやすい材料が、放電加工の対象
になっている。このような材料を放電加工する際には、
第１２図に図示するように放電加工休止時間（ＯＦＦ）
を大きくして、放電加工時間（ＯＮ）の全時間（ＯＮ　
＋０ＦＦ）に対する比Ｄ（デユーティ−比）を小さくす
る必要がある。

Ｃ１発明が解決しようとする課題 このようにデユーティ−比を小さくして装置を稼動させ
ることは、装置の稼動率が小さいことを意味する。これ
故稼動率を上げるために、各加工機に共通の電源から電
力を供給することが考えられる。しかしながら、各加工
機は、例えば第１２．１３図に示すように、それぞれの
加工対象、加工条件に応じて多様なデユーティ−比、電
源波形および電流値を必要とする。したがって単純に共
通の電源と複数の加工機を接続するだけでは、所期の目
的を達成することはできない。

本発明は、共通の電源装置から、複数の加工機にそれぞ
れに必要なデューティー比、電流波形、電流値の電流を
供給することができる放電加工機群制御装置を提供する
ことを目的とする。

ｄ、　課題を解決するための手段 上記課題は、各加工機に供給する電流のデユーティ−比
を設定するデユーティ−比設定手段と、各加工機に設定
されたデユーティ−比に基づいて各加工機に電流を送る
順序を定める通電順序決定手段と、各加工機に供給する
電流の波形を定めるパラメータを設定する波形パラメー
タ設定手段と、上記通電順序決定手段の出力に基づいて
波形パラメータ設定手段に設定された波形パラメータの
中から一組の波形パラメータを選択する波形パラメータ
選択手段と、波形パラメータ選択手段で選択されたパラ
メータを有する波形のパルスを形成するパルス発生手段
と、各加工機に供給する電流値を設定する電流値設定手
段と、上記通電順序決定手段の出力に基づいて波形パラ
メータ選択手段と同期して電流値設定手段に設定された
電流値の中から一つの電流値を選択する電流値選択手段
と、直流電源と、直流電源から供給される電流量を上記
電流値選択手段の出力に基づいて制御する電流値制御回
路と、直流電源から供給される電流を上記パルス発生回
路の出力パルスに対応するパルス波形に変換するパルス
波形形成手段と、上記電流値制御回路と上記パルス波形
形成回路を介して上記直流電源から電流が供給される加
工機に直列接続されたスイッチング回路を備え、上記通
電順序決定手段の出力に基づいて上記スイッチング回路
をＯＮ・ＯＦＦ　制御することを特徴とする放電加工機
群制御装置によって解決された。

ｅ、　作用 第１図は本発明に係る放電加工機群制御装置のブロック
ダイヤグラムである。これは、４台の放電加工機Ｈ１，
Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４を制御する例である。

各放電加工機Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４に供給する電流の
デユーティ−比をデユーティ−比設定手段ＤＵＴＹにお
いて設定する。各加工機に設定されたデユーティ−比に
基づいて各加工機に電流を送る順序を、通電順序決定手
段ＯＲＤを用いて定める。

各加工機に供給する電流の波形を定めるパラメータを波
形パラメータ設定手段ＰＡＲＡにおいて設定する。

上記通電順序決定手段の出力に基づいて波形パラメータ
設定手段に設定された波形パラメータの中から一組の波
形パラメータを波形パラメータ選択手段ＰＳＥＬを用い
て選択し、波形パラメータ選択手段で選択されたパラメ
ータを有する波形のパルスをパルス発生手段ＰＧＥＮを
用いて形成する。

各加工機に供給する電流値を、電流値設定手段Ｃ１１Ｒ
Ｒを用いて設定する。上記通電順序決定手段の出力に基
づいて波形パラメータ選択手段と同期して電流値設定手
段に設定された電流値の中から一つの電流値を電流値選
択手段Ｃ５ＥＬを用いて選択し、直流電源から供給され
る電流量を上記電流値選択手段の出力に基づいて電流値
制御回路１ｃＯＮを用いて制御し、さらに直流電源から
供給される電流を上記パルス発生回路の出力パルスに対
応するパルス波形にパルス波形形成手段ＦＯＲＭを用い
て変換する。

上記電流値制御回路と上記パルス波形形成回路を介して
上記直流電源から複数の放電加工機に電流が供給される
。各加工機はそれぞれに直列接続されたスイッチング回
路Ｋｌ、に２．に３．に４を備え、上記通電順序決定手
段の出力に基づいて上記スイッチング回路が制御される
。

この結果、デユーティ−比設定手段に設定された設定値
に基づいて、各加工機への給電順序が決定され、この順
序に従って波形パラメータ設定手段からパラメータが順
々に選択され、パルス発生手段ＰＧＥＮおよびパルス波
形形成手段ＦＯＲＭを用いて種々の波形のパルスが、加
工機群に順々に送られる。また同じ順序で電流値設定手
段ＣＵＲＲから電流値が順々に選択され、直流電源から
の電流値を各パルス毎に変える。

各加工機に直列接続されているスイッチに１．に２．に
３．に４が、同じ順序で順々にＯＮ・ＯＦＦ　￥ｔＡ＠
される。

この結果、各放電加工機Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４に、例
えば第１図（Ｂ）に示すようなデユーティ−比、波形。

電流値のパルスが順次送られる。すなわち、放電加工機
Ｈ１にデユーティ−比１７１６の矩形パルスが送られる
と、次にＨ２にデユーティ−比１／８の二等辺三角波パ
ルスが送られ、その次に１３にデユーティ−比１／４の
直角三角波パルスが送られ、それに続いてＨ４にデユー
ティ−比１／８の台形波パルスが送られる。

ｆ、実施例 Ａ、第２図はデユーティ−比設定手段と通電順序決定手
段の概念図、第３図は通電順序決定手段の出力の例を示
す信号のタイムチャート、第４図は通電順序決定手段を
論理回路で実現する回路例である。

−御される放電加工機の数が４個で、デユーティ−比を
１／１６．１／８．１への中から各放電加工機について
選択することができる例が第２図に示されている。

例えば第１ないし第４の加工機に対応するスイッチＳｔ
、・−−−−−−−３４を用いて、デユーティ−比が順
に１／１６゜１／８．１／４．１／８が選択された場合
を考える。この時、出力端子ａｔ、ａ２．ａ３．ａ４か
ら、第３図に示すように、基本パルス１６個につき順に
１個、２個、４個、２個のパルスが等間隔に出力される
。

次に第４図の回路の動作を簡単に説明する。

各加工機に対応するスイッチＳｌ、Ｓ２．Ｓ３．Ｓ４を
用いてデユーティ−比を１／１６．１／８．１への中か
ら選択して設定する。抵抗Ｒを用いてプラス電圧に接続
されている各端子は常時“Ｈ”であるが、その端子が接
地されると“Ｌ″になる０例えばＮＡＮＤゲー）Ａ１．
Ａ５．Ａ９゜Ａｌｌの抵抗Ｒと接続されている端子が接
地されることは、第１の加工機ないし第４の加工機のデ
ユーティ−比が順に１／１６．１／８．１／４．１／８
に設定されたことを意味する。

発振回路ＯＳＣの出力は分周回路ＤＩＶを用いて適宜分
周された後、直列に接続されたフリップフロップ回路Ｆ
ｌ、　Ｆ２．　Ｆ３．　Ｆ４．　Ｆ５の初段に入力され
る。初段と第２段のフリップフロップ回路Ｆ１．Ｆ２の
出力はマルチプレクサＭＰＸＡに送られる。マルチプレ
クサＩＩＰＸＡは、ＮＡＮＤゲートＡ１．Ａ２．Ａ３ま
たはＡ４．Ａ５．Ａ６またはＡ７．Ａ８．Ａ９またはＡ
ＩＯ，Ａｌｌ、Ａｌ１を順次選択する。この例の場合、
ＨＡＮＤゲートＡＩ、Ａ５．＾９．Ａ１１の出力が順々
に“Ｌ″になり、その詩仙のＮＡＮＤゲートの出力は“
Ｈ”である。

第２段ないし第５段のフリップフロップ回路Ｆ２．Ｐ３
゜Ｆ４．Ｆ５の出力を入力とするＮＡＮＯゲート＾１３
は１／１６のデューティー比で出力を発生する。また第
２段ないし第４段のフリップフロップ回路Ｆ２．Ｆ３．
Ｆ４の出力を入力とするＮＡＮＤゲートＡ１４は、１／
８のデエーテイー比で出力を発生する。第２段と第３段
のフリップフロップ回路Ｆ２．Ｆ３を入力とするＷＡＮ
Ｄゲー）Ａ１５は１／４のデユーティ−比で出力“Ｈ”
を発生する。

したがってＨＡＮＤゲートＡ１３の出力と、ゲート＾１
．Ａ４゜＾７．ＡＩＯの出力を２人力とする排他的論理
和回路Ａ１６゜Ａ１９．　Ａ２２．Ａ２５の出力のデユ
ーティ−比は１／１６である。

またＮＡＮＤゲートＡ１４の出力と、ゲー）Ａ２．Ａ５
．Ａ８．Ａ１１を入力とする排他的論理和回路ＡＩ？、
　Ａ２０．　Ａ２３．　Ａ２６の出力のデユーティ−比
はｌ／８である。　ＮＡＮＤゲートＡ１５の出力と、ゲ
ートＡ３．　Ａ６．　Ａ９．　Ａ１２の出力を入力とす
る排他的論理和回路＾１Ｂ、　Ａ２１．　Ａ２４．　Ａ
２７の出力のデユーティ−比は１／４である。

排他的論理和回路Ａ１６．Ａ１７．Ａ１８の出力を入力
とするＡＮＤゲートＡ２８の出力ａ１、ゲートＡ１９．
Ａ２０．Ａ２１の出力を入力とするへＮＤゲー）　Ａ２
９の出力ａ２、ゲートＡ２２．Ａ２３．Ａ２４の出力を
入力とする＾ＮＯゲートＡ３０の出力ａ３、ゲートＡ２
５．　Ａ２６．　Ａ２７の出力を入力とするＡＮＤゲー
トの出力ａ４が、この回路の出力である。

この例の場合、ゲー斗Ａ２８．　Ａ２９．　Ａ３０．　
Ａ３１は、第３図に示すように、デユーティ−比がそれ
ぞれ１／１６゜１／８．１／４．１／８の出力ａｌ、ａ
２．ａ３．ａ４を順々に発生する。

Ｂ、第５図は波形パラメータ設定手段と波形パラメータ
選択手段とパルス発生回路の部分のブロックダイヤグラ
ムである。この例では、波形パラメータとして波形とパ
ルス幅を指定する。

通電順序決定手段ＯＲＤからの信号ｏｒｄを制御信号と
するマルチプレクサｈ１が、波形設定手段ＷＰＩ　、　
ＷＦ２゜−Ｆ３１％ＩＰ４に設定された波形ａ１．ａ２
．ａ３．ａ４を順次選択する。またマルチプレクサＭ１
と同期して、マルチプレクサ間が、パルス幅設定手段Ｐ
ＬＩ　、　ＰＬ２．　ＰＬ３．　ＰＬ４に設定されたパ
ルス幅をｂｌ、ｂ２．ｂ３．ｂ４を順次選択する。

パルス発生手段ＰＧＥＮは、例えば第６図のＰＣＢＮの
ように両マルチプレクサＭ１．Ｍ２によって選択された
波形。

パルス幅を有するパルスを発生する。パルス発生手段Ｐ
ＧＥＮはＩＣ回路として市販されているファンクション
ジェネレータ回路等を使用して実現することができる。

Ｃ０第７図は電流値設定手段と電流値選択手段の部分の
ブロックダイグラムである。

通電順序決定手段からの信号ｏｒｄを制御信号とするマ
ルチプレクサＭ３が、電流値設定手段Ｎ１．Ｎ２．Ｎ３
．Ｈ４に設定された電流値ｃＬｃ２＋ｃ３＋ｃ４を順次
選択する。

マルチプレクサＭ３の出力を複数の比較回路からなる比
較回路ＣＯＭＰで比較する。比較回路ＣＯＭＰは４出力
端子Ｎｌ、Ｎ２．Ｎ３．Ｈ４を有し、第８図に図示する
ように設定電流値が最小値から最大値まで変化する時、
Ｎ１のみ“Ｈ′″、ＮｌとＮ２のみが“Ｈ”、Ｎｌ、Ｎ
２．Ｎ３のみがＨ″、Ｎ１．Ｎ２．Ｎ３．Ｈ４が６Ｈ″
となる。

Ｄ、第９図は直流電源と、電流値制御回路と、パルス波
形形成回路の部分のブロックダイヤグラムである。

直流電源ＤＣに、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３
，ＴＲ４の並列接続図からなるパルス波・影形成回路Ｆ
ＯＲＭと、トランジスタＴＲ５，ＴＲ６，ＴＲ７，ＴＲ
８の並列接続回路からなる電流値制御回路１．ＣＯＮが
直列に接続されている。

パルス波形形成回路ＦＯＲＨのトランジスタＴＲＩ、Ｔ
Ｒ２゜ＴＲ３，ＴＲ４のベースは共通の制御端子を有し
、該制御端子にパルス発生回路ＦＵＮの出力信号ｆが送
られ、パルス発生回路ＰＧＥＮの出力に対応する電流波
形が形成される。

パルス波形形成回路の共通のエミッタ端子は電流値制御
回路の共通のコレクタ端子に接続されている。

電流値制御回路ＩＣ０Ｎの各トランジスタＴＲ５，ＴＲ
６，ＴＲ７゜ＴＲ８のベースは、比較回路ＣＯＭＰの４
出力端子Ｎｌ、Ｎ２゜Ｎ３．Ｈ４と接続され、電流値を
最小とするときはＴＲ５のみが導通となり、電流値は導
通したトランジスタ数を増減することにより制御する。

このために、ベースが“Ｈｏの状態のトランジスタの数
を比較回路の出力を用いて増減する。電流値制御回路の
トランジスタは共通のエミッタ端子を有し、該端子から
種々の波形、電流値の電流パルス■が次々に出力される
。

Ｅ、　第１０図はスイッチング回路と放電加工機の部分
のブロックダイヤグラムである。

電流値制御回路ＩＣ０Ｎの共通のエミッタ端子がスイッ
チング回路Ｋｌ、に２．に３．に４のトランジスタＴＲ
９，ＴＲｌ０゜ＴＲ１１，ＴＲ１２の共通のコレクタ端
子に接続され、これらのトランジスタＴＲ９，ＴＲ１０
，ＴＲ１１，ＴＲ１２のエミッタはそれぞれ第１ないし
第４の加工機旧、）１２．Ｈ３，Ｈ４の一方の入力端子
に接続され、これらの加工機旧、　Ｈ２，Ｈ３゜Ｈ４の
他方の入力端子は接地され直流電源に戻る。

各トランジスタＴＲ９，ＴＲ１０，ＴＲ１１，ＴＲ１２
のベースは、マルチプレクサＭ４の出力端子に接続され
ている。マルチプレクサＭ４は通電順序決定手段ＯＲＤ
からの信号ｏｒｄに基づいてマルチプレクサＭ１．Ｍ２
．Ｍ３と同期してトランジスタＴＲ９，ＴＲ１０，ＴＲ
１１，ＴＲ１２を選択する。この結果、特定の放電加工
機のために設定されたデユーティ−比、波形、パルス幅
、電流値のパルスが発生した時だけその特定の放電加工
機に給電されることとなる。

以上、本発明に係る放電加工機群制御装置を論理回路を
用いて実現した実施例について詳述した。しかし本発明
は、論理回路を用いることなく、本発明の技術的思想の
範囲内でマイクロプロセッサＣＰＵを使用して実現する
こと、あるいは特にノイズが大きい時に切換スイッチ群
等を使用して実現することも可能である。

各放電加工機に実際に供給された電流を検出しそれを制
御装置に帰還すること、あるいはそれぞれの放電加工機
における作業が終了したことを検出し、その放電加工機
への電流パルスのデユーティ−比をゼロに変え、電流供
給を順次停止してゆくこと等の変形は本発明の技術的範
囲内で容易に可能である。

ｇ１発明の効果 （ｉ）種々の加工条件の複数の放電加工機群に、それぞ
れに対応するパルス波形、デユーティ−比。

電流値のパルス列を、共通の電源から供給することがで
きる。

（ｉｉ　）この結果、電源の稼動率が向上し、放電加工
のコストが減小する。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明に係る放電加工機群制御装置のブ
ロックダイグラム、第１図（Ｂ）は放電加工機群制御装
置から供給される複数の電流パルス列の出力例、第２図
はデユーティ−比設定手段と通電順序決定手段の概念図
、第３図は通電順序決定手段の出力の例を示す信号のタ
イムチャート、第４図は通電順序決定手段を論理口で実
現する回路例、第５図は波形パラメータ設定手段と波形
パラメータ選択手段とパルス発生回路の部分のブロック
ダイヤグラム、第６図は第５図の回路の動作を説明する
ためのタイムチャート、第７図は電流値設定手段と電流
値選択手段の部分のブロックダイヤグラム、第８図はマ
ルチプレクサ−Ｍ３と比較回路の出力を示すチャート、
第９図は直流電源と、電流値制御回路と、パルス波形形
成回路の部分のブロックダイヤグラム、第１０図はスイ
ッチング回路と放電加工機の部分のブロックダイヤグラ
ム、第１１図は従来技術による放電加工機群の制御を示
す概念図、第１２図は放電加工機へ供給される電流のデ
ユーティ−比を説明するタイムチャート、第１３図は複
数の放電加工機に供給される電流パルス列のデユーティ
−比、波形等の一例を示すタイムチャートである。 ＣＯＭＰ・・・比較回路、　　　　Ｃ５ＨＬ・・・電流
値選択手段、ＣＵＲＲ・・・電流値設定手段、　ＤＩＶ
・・・分周回路、ＤＵＴＹ・・・デユーティ−比設定手
段、ＦＯＲＭ・・・パルス波形形成手段、 ＩＣ０Ｎ・・・電流値制御回路、 Ｈｌ、Ｈ２，Ｈ３，８４・・・放電加工機、Ｋｌ、に２
．に３．に４・・・スイッチング回路、１’ｌｌ、Ｍ２
．ｌ’１３．？１４・・・マルチプレクサ、ＯＲＤ・・
・通電順序決定平段、ＯＳＣ・・・発振回路、ＰＡＲＡ
・・・波形パラメータ設定手段、ＰＧＥＮ・・・パルス
発生手段、 ＰＬｌ、　ＰＬ２．　ＰＬ３．　ＰＬ４・・・パルス幅
決定手段、ＰＳＥＬ・・・波形パラメータ選択手段、Ｓ
ｌ、　　・−−−−−−Ｓ４・・・スイッチ−ＴＲＩ〜
ＴＲ１２・・・トランジスタ、ＷＦｌ、ＷＦ２．ＷＦ″
３．ＷＦ４・・・波形設定手段。 第１　図（Ａ） 第　１　図（Ｂ） ―Ｃ％Ｊｆ’Ｑ寸０寸ｎ〜。 ０　　０　　０　　０　　Ｌ　　Ｌ　　Ｌ　　Ｌ　　　
Ｌ第７図 第８図 第１１図 第１２図　　第１３図 （ｄ） 几−ゴＬ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　各加工機に供給する電流のデューティー比を設定する
   デューティー比設定手段と、各加工機に設定されたデュ
   ーティー比に基づいて各加工機に電流を送る順序を定め
   る通電順序決定手段と、各加工機に供給する電流の波形
   を定めるパラメータを設定する波形パラメータ設定手段
   と、上記通電順序決定手段の出力に基づいて波形パラメ
   ータ設定手段に設定された波形パラメータの中から一組
   の波形パラメータを選択する波形パラメータ選択手段と
   、波形パラメータ選択手段で選択されたパラメータを有
   する波形のパルスを形成するパルス発生手段と、各加工
   機に供給する電流値を設定する電流値設定手段と、上記
   通電順序決定手段の出力に基づいて波形パラメータ選択
   手段と同期して電流値設定手段に設定された電流値の中
   から一つの電流値を選択する電流値選択手段と、直流電
   源と、直流電源から供給される電流量を上記電流値選択
   手段の出力に基づいて制御する電流値制御回路と、直流
   電源から供給される電流を上記パルス発生回路の出力パ
   ルスに対応するパルス波形に変換するパルス波形形成手
   段と、上記電流値制御回路と上記パルス波形形成回路を
   介して上記直流電源から電流が供給される加工機に直列
   接続されたスイッチング回路を備え、上記通電順序決定
   手段の出力に基づいて上記スイッチング回路をＯＮ・Ｏ
   ＦＦ制御することを特徴とする放電加工機群制御装置。