JPH02190218A - 放電加工機のサーボ制御方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、放電加工機のサーボ制御方法に関し、特に
、電極と被加工物との間の極間電圧を一定に保持して放
電加工を行う放電加工機のサーボ制御方法に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来のこの種の放電加工機のサーボ制御方法としては、
例えば、特開昭６０−１０８２・３１号公報に記載され
た技術を挙げることができる。

第３図は従来の放電加工機のサーボ制御方法を示すブロ
ック回路図である。

図において、（１）は放電加工機、（２）は放電加工機
（１）の送り軸、（３）は送り軸（２）に取付けられた
電極、（４）は液槽、（５）は液槽（４）内に載置され
た被加工物、（６）は被加工物（５）と電極（３）との
間の極間電圧（υ）を検出する極間電圧検出器、（７）
は送り軸（２）を駆動するモータ、（８）はモータ駆動
回路、（９）はエンコーダ等で送り軸（２）の位置を検
出する位置検出器である。（１０）は数値制御装置の全
体を示し、ここには目的位置決定部（１１）、位置制御
部（１２）、及び前記極間電圧（υ）の検出値とオーバ
ライド値との変換テーブルを格納した記憶領域（１３）
が設けられている。（１４）はＤ／Ａ変換器、（１５）
はＡ／Ｄ変換器である。

次に、上記のように構成された従来の放電加工機のサー
ボ制御方法について説明する。

まず、数値制御装置（１０）の目的位置決定部（１１）
は、予め設定された移動指令に基づき電極（３）の移動
軌跡上の目的位置を決定して、各軸の移動量及び速度等
からなるデータを指定する。

そして、この指定データに基づきモータ（７）が駆動さ
れ、送り軸（２）と共に電極（３）が移動して、液槽（
４）内で被加工物（５）の放電加工が行なわれる。この
放電加工中には、電極（３）と被加工物（５）との間の
極間電圧（υ）が極間電圧検出器（６）によって検出さ
れ、その検出値はＡ／Ｄ変換器（１５）を介して数値制
御装置（１０）に人力される。数値制御装置（１０）は
記憶領域（１３）の変換テーブルを用いて極間電圧（υ
）をオーバライド値に変換し、そのオーバライド値によ
り目的位置決定部（１１）の指定データを更新する。そ
の後、位置制御部（１２）はその更新データと位置検出
器（９）からのフィードバック信号とに基づき位置誤差
を求め、その位置誤差が零となるようにＤ／Ａ変換器（
１４）及びモータ駆動回路（８）を介してモータ（７）
をサーボ制御する。これにより、放電加工機（１）の電
極（３）が極間電圧（υ）の変動に応じて制御される。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、この種の従来の放電加工機のサーボ制御方法
においては、極間電圧検出器（６）からの極間電圧（υ
）で放電加工機（１）の電極（３）位置を決めるフィー
ドバックループが、位置検出器（９）からの電極（３）
位置を決めるフィードバックループを包含しているため
、移動量出力分解能が位置検出分解能に依存し、微小な
差電圧に対しては移動量出力分解能を下回って、移動不
可能な状態を引き起こす。そして、このことは極間電圧
の変化に対する応答性を著しく低下させることになる。

また、極間電圧検出値（υ）をオーバライド値に変換し
、そのオーバライド値を」二乗せした指定データで放電
加工機（１）を制御するため、数値制御装置（１０）の
記憶領域（１３）に特別の変換テーブルを設ける必要が
あって、システムが複雑化するおそれもあった。

そこで、この発明は、簡単なシステムを用いて、微小な
差電圧に対しても高い応答性を得ることができ、正確に
位置追従して安定放電加工を行うことができる放電加工
機のサーボ制御方法を提供することを課題とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかる放電加工機のサーボ制御方法は、予め
指定された基準電圧と実際の極間電圧との差電圧に基づ
き軸移動速度を求め、その軸移動速度から軸移動量を求
め、その軸移動量を出力するとともに、前記軸移動量の
出力分解能を下回る微小軸移動速度成分を軸移動量出力
段階とは別のフィードバックループを介して出力して、
電極と被加工物との間の極間電圧が一定に保持されるよ
うに放電加工機をサーボ制御するものである。

［作用］ この発明の放電加工機のサーボ制御方法によれば、基準
電圧と放電加工中の極間電圧との差電圧に基づいて軸移
動量が求められるから、数値制御装置の記憶領域に特別
の変換テーブルを設ける必要がなくなり、システムを簡
単に構成できる。また、軸移動量の出力分解能を下回る
微小軸移動速度成分が軸移動量出力段階とは別のフィー
ドバックで所定のゲインで処理されて出力されるため、
微小な差電圧に対しても高い応答性を得ることができ、
正確な位置追従が行なわれる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例による放電加工機のサーボ制
御方法を概略的に示すブロック回路図、第２図は第１図
の放電加工機のサーボ制御方法における要部の処理を示
すフローチャートである。

なお、図中、従来例と同−符号及び記号は従来例の構成
部分と同一または相当する構成部分を示すものである。

第１図において、（１）は放電加工機、（２）は送り軸
、（３）は電極、（４）は液槽、（５）は被加工物、（
６）は電極（３）と被加工物（５）との間の極間電圧（
υ）を検出する極間電圧検出器、（７）は送り軸（２）
を駆動するモータ、（８）はモータ駆動回路、（９）は
エンコーダ等からなる位置検出器、（２０）はエンコー
ダ等の検出信号から送り軸（２）の移動速度を算出する
速度検出器である。（１０）は数値制御装置の全体を示
し、ここには目的位置決定部（１１）、位置制御部（１
２）及び予め設定された基準電圧（Ｖｒｅｆ’）と実際
の極間電圧（υ）との差電圧から、その差電圧の大きさ
に所定のパラメータを乗じた値に応じてその軸移動速度
を求める速度設定部（２１）が設けられている。なお、
前記軸移動速度を求めるのは、予め設定された基準電圧
（Ｖｒｅｆ’　）と実際の極間電圧（υ）との差電圧を
基に、所定の軸移動速度マツプを記憶させておき、それ
を用いてもよい。

（１４）は前記位置制御部（１２）に接続されたＤ／Ａ
変換器、（２２）は前記Ｄ／Ａ変換器（１４）とモータ
駆動回路（８）との間に配設された増幅器、（２３）は
前記Ｄ／Ａ変換器（１４）とは別に目的位置決定部（１
１）に接続されたＤ／Ａ変換器、（２４）は前記Ｄ／Ａ
変換器（２３）と増幅器（２２）との間に配設された調
節器、（１５）は前記極間電圧検出器（６）と速度設定
部（２１）との間に接続されたＡ／Ｄ変換器である。

次に、上記のように構成された本実施例の放電加工機の
サーボ制御方法について説明する。

まず、数値制御装置（１０）の目的位置決定部（１１）
は、予め設定された移動指令に基づき電極（３）の移動
軌跡上の目的位置を決定して、各軸の移動量及び速度を
指定する。そして、この指定データに基づきモータ（７
）が駆動され、送り軸（２）と共に電極（３）が移動さ
れて、液槽（４）内で被加工物（５）の放電加工が行な
われる。この放電加工中、電極（３）と被加工物（５）
との間の極間電圧（υ、）が極間電圧検出器（６）によ
って検出され、その検出値がＡ／Ｄ変換器（１５）を介
して数値制御装置（１０）に入力される。

すると、数値制御装置（１０）では、第２図のフローチ
ャートに示すように、ステップＳ１で極間電圧（υ）の
検出値を読込んだのち、ステップＳ２で速度設定部（２
１）が極間電圧（υ）と基準電圧（Ｖｒｅｆ’）との差
電圧に基づき、次式を用いて、軸移動速度（Ｆ）を求め
る。

Ｆ＝Ｇ　（Ｖｒｅｆ’　−ｖ） ここで、（Ｇ）は差電圧を速度に変換するための比例定
数である。

次に、ステップＳ３で目的位置決定部（１１）は、軸移
動速度（Ｆ）に基づき、次式により、軸移動量（Ｌ）を
算出する。

Ｌ＝Ｆ・Δｔ ここで、Δｔは軸移動量を出力する微少時間間隔である
。

ステップＳ４で目的位置決定部（１１）が前記軸移動量
（Ｌ）の算出値のうちの整数部を更新された軸移動量と
して位置制御部（１２）に出力する。また、ステップＳ
５で、目的位置決定部（１１）は軸移動量（Ｌ）のうち
の小数部の値に基づき、軸移動量の出力分解能を下回る
微小軸移動速度成分（ｆ）を次式により算出する。

ｆ＝に・　（Ｌの小数部） ここで、には速度変換定数である。

そして、目的位置決定部（１１）は、次のステップＳ６
で前記微小軸移動速度成分（ｆ）をＤ／Ａ変換器（２３
）に出力する。続いて、位置制御部（１２）は目的位置
決定部（１１）からの更新軸移動量りと位置検出器（９
）からのフィードバック信号とに基づき位置誤差を求め
、その位置誤差が零となる信号をＤ／Ａ変換器（１４）
に出力する。また、調節器（２４）はＤ／Ａ変換器（２
３）からの出力を、Ｄ／Ａ変換器（１４）の出力値の最
小単位以下となるように調節する。

そして、調節器（２４）からの出力とＤ／Ａ変換器（１
４）からの出力とが加算されるとともに、その加算値と
速度検出器（６）からのフィードバック値との速度誤差
が求められたのち、その誤差が零となる信号が増幅器（
２２）を介してモータ駆動回路（８）に入力される。こ
れにより、モータ（７）が所定角度駆動され、送り軸（
２）を介して電極（３）が所定距離移動される。したが
って、電極（３）と被加工物（５）との間の極間電圧（
υ）を一定に保持して放電加工を行うことができる。

このように、上記実施例の放電加工機のサーボ制御方法
は、第一のフィードバックループで予め設定された基準
電圧（Ｖｒｅｆ’）と実際に放電加工中の極間電圧（υ
）との差電圧に基づき軸移動速度（Ｆ）を求め、その軸
移動速度（Ｆ）から軸移動量（Ｌ）を求め、その軸移動
量（Ｌ）を出力するとともに、第二のフィードバックル
ープで前記軸移動量の出力分解能を下回る微小軸移動速
度成分（ｆ）を軸移動量出力段階とは別に出力して、電
極（３）と被加工物（５）との間の極間電圧（υ）が一
定に保持されるように放電加工機（１）をサーボ制御す
るものである。このとき、第一のフィードバックループ
のゲインと、第二のフィードバックループのゲインを異
にすることができる。

したがって、この実施例の放電加工機のサーボ制御方法
によれば、基準電圧（ｖｒｅｒ）と実際の極間電圧（υ
）との差電圧に基づき軸移動量（Ｌ）が求められるから
、数値制御装置（１０）の記憶領域（図示路）に特別の
変換テーブルを設ける必要がなくなり、システムを簡単
に構成できる。また、軸移動量（Ｌ）の出力分解能を下
回る微小軸移動速度成分（ｆ）が軸移動量出力段階とは
別に出力されるため、微小な差電圧に対しても高い応答
性を得ることができ、正確な位置追従性を得て、安定放
電加工を行うことができる。

なお、上記実施例では、差電圧に対する速度出力を比例
制御により行うようになっているが、速度設定部（２１
）において微分補償を加えることにより、Ｄ／Ａ変換器
（１４）から電極（３）までの遅れ要素を補償できるよ
うに変更して構成することも可能である。

［発明の効果］ 以上のように、この発明の放電加工機のサーボ制御方法
は、所定のゲインの第一のフィードバックループで予め
設定された基準電圧と実際の極間電圧との差電圧に基づ
き軸移動速度を求め、その軸移動速度から軸移動量を求
め、その軸移動量を出力するとともに、その出力に対し
て、所定のゲインの第二のフィードバックループで前記
軸移動量の出力分解能を下回る微小軸移動速度成分を出
力加算して、電極と被加工物との間の極間電圧が一定に
保持されるように放電加工機をサーボ制御するものであ
るから、簡単なシステムを用いて、微小な差電圧に対し
ても高い応答性を得ることができ、正確に位置追従して
安定な放電加工を行うことができるという効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による放電加工機のサーボ制
御方法を概略的に示すブロック回路図、第２図は第１図
の実施例の放電加工機のサーボ制御方法における要部の
処理を示すフローチャート、第３図は従来の放電加工機
のサーボ制御方法を概略的に示すブロック回路図である
。 図において、 １：放電加工機、　　　　２：送り軸、３：電極、　　
　　　　　５：被加工物、６：極間電圧検出器、　　７
：モータ、１０：数値制御装置、　１１：目的位置決定
部、２１：速度設定部、　　　υ：極間電圧、Ｖｒｅｆ
’　：基準電圧 である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。 極間電圧 Ｖｒｅｆ　　：基準電圧 Ｇ：変換比例定数 「：軸移動速度 軸移動量 軸径＠最出力時間単位 微小軸移動速度成分 速度変換定数

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極と被加工物との間の極間電圧が一定に保持さ
   れるように放電加工機をサーボ制御する放電加工機のサ
   ーボ制御方法において、 予め設定された基準電圧と放電加工機の放電加工中の極
   間電圧との差電圧に基づき軸移動速度を求め、前記軸移
   動速度から軸移動量を求め、前記軸移動量を第一のフィ
   ードバックのゲインで出力し、その出力に、前記軸移動
   量の出力分解能を下回る微小軸移動速度成分を前記軸移
   動量の出力とは別の第二のフィードバックのゲインで加
   算して出力することを特徴とする放電加工機のサーボ制
   御方法。