JPH03131424A - 電解仕上げ加工機の加工液制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、電解加工による仕上げ加工機に係リ、特に
その加工液のＰＨ値を測定しつつ、その値を所定値に保
つよう制御しようとする電解仕上げ加工機の加工液制御
装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の電解仕上げ加工機としては、特開昭６３
−１９６３２１号公報で開示されたものがある。しかし
、このものは加工液のＰＨ調整について示唆するところ
がない。又、電解加工）αに関する公知のＰＨ制御装置
としては、特公昭４２−２２２０４号公報にて開示のも
の、及び特開昭６２−７４５２９号公報にて開示のもの
とがある。前者はワークと電極との加工間隙に噴流介在
せしめる加工液に、酸性液を加工電流量に比例制御させ
ながら添加し、加工液のＰＨ１度を一定に制御するもの
であり、後者は加工槽への電解液供給タンク内のＰＨを
測定し、これにより該タンク内の加工液のＰＨを制御す
るものである。

［発明が解決しようとする問題点］ 電解仕上げ加工機で扱うワーク（金型）は、多くクロム
を含む合金鋼であるところから、電解加工するに際して
加工液のＰＨは増大しやすく、そのＰＨ如何によっては
、六価クロムイオンを生じやすく、加工廃液の処理上不
都合がある。そこで、加工に使用する電解液のＰＨを厳
しくチエツクし、そのＰＨ調整を行って支障のない液処
理をしなければならない。しかしながら、前者のＰＨ副
制御あっては、電流量とＰＨ調整量とが常に平行して推
移するとの前提になっているので、材質の異なるワーク
を扱う場合にはその都度ＰＨ調整量を切り替える煩わし
さがある。

又後者にあっては、電解液供給タンク内のＰＨを直接測
定し、ＰＨＲ整をするので、タンクが大型化した場合に
は供給タンク内における調整用の酸性液の混合にむらが
生じやす＜ＰＨ調整が難しいことと、加工槽内と供給タ
ンク内とのＰＨ値のズレを生じ、制御精度が低下すると
いう不都合があった。

［発明の目的］ そこで上記不都合を除去するため、この出願の第１発明
は、特に加工液のＰＨ調整を精度よく行う加工液制御装
置を提供することを目的とし、第２発明は、ＰＨ測定用
の電解液を加工槽から取り出して再び復帰する循環を強
制的に行わせることを低コストで実現する加工液制御装
置を提供することを目的とし、 第３発明は、ＰＨ測定用の電解液を循環ポンプにより加
工槽から取り出す形式とし、その循環ポンプの空運転を
回避してトラブルのない加工液制御装置を提供すること
を目的とし、 第４発明は、ＰＨ調整剤と電解液との混合を促進し、Ｐ
Ｈ調整をさらに精度向上させた加工液制御装置を提供す
ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するためにこの出願における、第１発明
は、加工槽からの電解液を一部収容してＰＨ値を測定す
る電極タンクと、この電極タンク内に設置したＰＨ測定
用電極からの信号に基づいて電解液中にＰＨ調整剤を注
入するＰＨ制御手段とを設けたことを特徴とし、 第２発明は、前記加工槽の電解液を、前記電極タンクへ
供給し、再び加工槽へ戻すための電極タンクからの供給
管を、前記ポンプからの供給管路に連結して前記供給管
に負圧を生ずる負圧発生機構を設けたことを特徴とし、 第３発明は、前記加工槽から、電解液を前記電極タンク
へ供給し、再び加工槽へ戻す循環ポンプと、前記循環ポ
ンプを駆動する電源ラインに介在し、電極タンクへ収容
する電解液の有無を検出するセンサとを設けたことを特
徴とし、 第４発明は、前記ＰＨ制御手段によりＰＨ調整剤を注入
した電解液を、前記加工槽内に注入するものであって、
ポンプからの分岐管と合流して加工槽の一隅に吐出する
吐出口と、この吐出口と相互になるべく雌れた位置に設
けた前記循環ポンプの吸入口とを設けたことを特徴とす
る。

［作用コ この出願の発明において、上述の構成により、第１発明
は、比較的小さい電極タンクの設置により直接加工槽の
電解液のＰＨを測定し、この測定結果に基づいて、酸性
液などのｐＨ；ａ粘剤を加減して電解液中に注入する。

第２発明は、ＰＨ測定用に電極タンクに収容する電解液
を加工槽から取り出し、再び加工槽に戻す循環を負圧発
生機構によりポンプを使用することなく、強制的に行う
ことができる。

第３発明は、ＰＨ測定用に電解液の一部を収容する電極
タンクに加工槽内の電解液をくみ上げる循環ポンプを設
け、この循環ポンプの作動によりくみ上げる電解液の有
無を検知するセンサを設けて、循環ポンプの駆動回路に
介在せしめたので、もしも加工槽に電解液がない場合に
は、循環ポンプは自動的に停止する。

第４発明は、ＰＨ調整剤を注入した電解液を加工槽内に
供給するに、前記循環ポンプの吸入口から相互になるべ
く離れた位置で小径の分岐管から勢いよく流入させ、調
整剤を注入した電解液が再び循環ポンプの吸入口に吸引
されるまでに、加工槽内の電解液とよく拡散混合する。

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する。

第１図は、この出願の第１発明の実施例を示すもので、
符号１は加工槽であり、その内部にはワーク２、このワ
ーク２を固定する支持盤３、及びワーク２と微小な間隙
４をおいて対設する電極５とが設けられる。又、符号６
は、硝酸ナトリウムなどの電解液の貯留槽であって、加
工槽１内の電解液を管７及び弁８を介して受は入れると
ともに、管９、ポンプ１０、濾過装置１１、及び弁１２
．１３．１４を介して再び加工槽１へ供給する構成とす
る。弁１２は加工槽１に電解液を供給する大容量の主供
給路をなすものであり、弁１３を有する分岐管９ａの先
端は図示しないノズルを有し、前記間隙４に向けて電解
液を噴出する。

さらに符号１５は、前記加工ｔ’　１内に開口する管１
６から流出する電解液を受は入れる比較的に小さい電極
タンクであって、その内部には電解液のＰＨを測定する
ための電極１７を設ける。電極タンク１５は、便宜上貯
留ｔＷＧ内に設けるように図示したが、この位置に限定
する理由はない。

一方、符号１８は酸性液、例えば硝酸を収容する調整剤
タンクであり、管２１及び定量ポンプ１９によりくみ上
げて、加工槽１の電解液中へ注入するべく、管２１の末
端を前記加工槽ｌに臨ませる。符号２０は、この調整剤
を流通させる管２１に設けた逆止弁であり、２２は前記
電極１７が測定するＰＨ値により定量ポンプ１９を作動
させるコントローラである。

第２図は、この出願の第２発明の実施例を示すものであ
る。以下、共通部分には同一の符号を付して説明を省略
する。図において、符号２３て示す管は電極タンク１５
から途中、管２１と連結し、その末端を弁１４を有する
管９ｂの側面に連結開口し、管９ｂ内の流速により生ず
る負圧て管２３内部に負圧が及ぶ、たとえばオリフィス
などの負圧発生機構とする。この場合、前記電極タンク
１５は密閉構造とする必要がある。

又、第３〜４図はこの出願の第３発明及び第４発明の実
施例を示す。先ず第３図に示す第１実施例において、符
号２５は管１６に設けた循環ポンプであって、加工槽１
内の電解液をくみ上げて前記電極タンク１５に供給する
。また、２６は前記管１６の加工［１内聞口より上方に
設けた電解液のレベルセンサで、管１６に吸入される電
解液の有無を検出する。前記コントローラ２２は、この
レベルセンサ２６の信号を受けて前記循環ポンプ２５の
駆動をも制御する。

又、第４図に示す第２実施例においては、管１６に設け
た循環ポンプ２５の吸入側に、少量のサブタンク２７と
その上流にフローセンサ２８とを設ける。前記コントロ
ーラ２２は、前記フローセンサ２８の信号を受けて循環
ポンプ２５の駆動を制御する。

さらに第３．４図において、この出願の第４発明の実施
例を示す。ＰＨ調整剤を送る管２３の末端を、前記弁１
４を有する分岐管９ｂに連結間口せしめ、該分岐管９ｂ
を前記加工槽１−の隅部にて臨ませて、前記循環ポンプ
２５の吸入口である管１６の加工槽１への間口部からな
るべく離れた位置に設ける。なお、該分岐管９ｂは管９
に比し格段に小径とし、ポンプ１０の圧力を受けて電解
液が勢いよく流出する構成とする。

次に各発明の作用について説明する。

第１発明において、加工槽１内の支持盤３は、ワーク２
を支持固定し、ワーク２と間隙４を隔てて対設する電極
５は、図示しない支持軸に上下動可能に支持する。そし
て、電解液の貯留槽６からポンプｌＯでくみ上げた電解
液を濾過装置１１で濾過し、弁１２を開いて前記加工槽
１に充満させる。次いで、前記ワーク２と電極５間にパ
ルス電流を供給することで、ワーク２の表面を溶解させ
る。同時に、前記パルスを供給したあと、前記間隙４に
生ずる加工屑を除去するため、前記電解液を弁１３を間
歇的に問いて、管９ａから前記間隙４に向けて噴射せし
める。この繰り返しを行って所望の精度のワーク２の光
沢仕上げを完了する。

この時、加工槽１内の電解液は、管１６の開口から溢流
して貯留槽６内に設けた電極タンク１５に流入する。電
極タンク１５にはＰＨ測定用の電極１７を設けているの
で、ここで加工槽１内の電解液のＰＨを直接測定するこ
ととなり、その信号をコントローラ２２へ送る。コント
ローラ２２は別に設けた調整剤タンク１８内に吸入口を
開口する定量ポンプ１９を作動させて、管２１及び逆止
弁２０を経て、調整剤を加工槽１に注入し、その電解液
のＰＨを調整し、所望のＰＨ値を維持する又、定量ポン
プ１９は、−回のストロークでは一定量の汲上を行うも
ので、コントローラ２２の指令で所定回数作動して所要
量の調整剤をくみ上げる。前記ＰＨ測定用の電極１７、
調整剤タンク１８、定量ポンプ１９及びコントローラ２
２等で、ＰＨ制御手段を構成する。同じ目的を果たすも
のであれば、これに代えることは可能であり、たとえば
、調整剤タンク１８を高ヘツドにして落差により流下さ
せ、定量ポンプに代るソレノイドにより流量調整を図る
こともできる。

仕上げ加工が完了したならば、コントローラ２２、ポン
プ１０及びパルス供給用等の各電源を切って、弁８を開
くと加工［１内の電解液は、管７を通って貯留槽６に流
下する。次いで支持盤３との固定を解いて、ワーク２を
取り出す。

第２発明の場合は、前記電極タンク１５を密閉構造とし
、管１６及び管２３とにより加工槽１に接続する閉じた
回路構成とし、ざらに管２３の末端を、弁］４を介して
ポンプ１０の圧力により電解液を加工槽１内に供給する
管９ｂの途中に連結した負圧発生機構を設けであるから
、ポンプ１０の運転中は加工槽ｌ内の電解液が強制的に
管１６、電極タンク１５、管２３を経て循環する。加え
て、電極タンク１５内に設けたＰＨ測定用電極１７によ
り得た測定信号をコントローラ２２に送り、定量ポンプ
１９を作動させて、調整剤タンク１８から調整剤を所望
量だけ逆止弁２０を介して前記管２３に注入して加工槽
１内の電解液のＰＨを調整する。

第３発明においては、前記電極タンク１５への電解液の
循環を、管１６に設けた循環ポンプ２５で行うようにし
、かつ加工槽ｌの前記管１６の吸入口より高いレベル位
置に、電解液の有無を検出するしベルセンサ２６を設け
ているので、電解液を循環ポンプ２５で管１６、電極タ
ンク１５、管２３を経て加工槽１へと循環させる。循環
させるべき電解液がない場合には、レベルセンサ２６の
作用でコントローラ２２が循環ポンプ２５の作動を停止
する。

さらに第２実施例のように、前記管１６には、サブタン
ク２７を設け、その上流側に電解液の流れを検出するフ
ローセンサ２８を設けて循環ポンプ２５の作動を制御し
てもよい。この場合、循環ポンプ２５のレベルを最下位
に、ついでサブタンク２７、電極タンク１５となるよう
にする。

第４発明においては、前記管２３の末端を、前記弁１４
を介した小径の分岐管９ｂに連結し、かつ循環ポンプ２
５の吸入口と相互に離れた位置にて、電解液中に調整剤
を混入して勢いよく加工槽１内に注入せしめたので、電
解液が再び循環ポンプ２５の吸入口から吸入されるまで
に、調整剤が電解液によく拡散混合する。なお、加工中
パルスを供給するときは、電解えきは静止状態が望まし
いので、必要に応じて弁１４を開閉させて間歇的に注入
させてもよい。

［効果コ 以上の通りであるから、この出願の各発明は次の効果を
奏する。

第１発明は加工槽内の電解液のＰＨ値を直接測定し、こ
れに酸性液を加えてＰＨ副調整行うので、電解液の全体
量に関係なく、加工槽内の電解液のＰＨ値を精度よく制
御できる。

第２発明は、ＰＨ副調整ために形成した電解液の流路の
末端を電解液を供給するポンプの吐出口近傍に連結して
負圧発生機構としたので、ＰＨ調整剤を注入するに、循
環のためのポンプを設けることなくＰＨ測定用電解液を
強制循環させることができ、構成が簡略になる。

第３発明は、循環ポンプのくみ上げる電解液の有無をセ
ンサにより判別して循環ポンプの駆動を制御したので、
循環ポンプの空運転、つまりポンプを焼損することが避
けられる。

第４発明は、ＰＨ副調整た電解液を加工（う内に注入す
るに、その吐出口となるべく離れた位置に循環ポンプの
吸入口を設けて勢いよく注入するので、調整剤を電解液
中でよく拡散混合させることができ、ＰＨ副調整精度を
一層向上させる。

【図面の簡単な説明】

図はこの出願の発明の実施例を示し、第１図は第１発明
の実施例を示す概念説明図、第２図は第２発明の実施例
を示す概念説明図、第３及び第４図はそれぞれ第３発明
及び第４発明の実施例を示す概念説明図である。 １は加工槽、６は貯留槽、１０はポンプ、１１は濾過装
置、８．１２．１３．１４は弁、１５は電極タンク、１
７はＰＨ測定用の電極、１８は調整剤タンク、１９は定
量ポンプ、２０は逆止弁、２２はコントローラ、２４は
負圧発生装置、２５は循環ポンプ、２６はレベルセンサ
、２７はサブタンク、２８はフローセンサである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）次の構成を具備する電解仕上げ加工機の加工液制
   御装置。 Ａ、ワークと電極とを電解液中で所定間隙をおいて対設
   させ、その極間に加工パルスを供給してワークを仕上げ
   加工する加工槽、 Ｂ、前記加工槽から取り出した電解液を受ける電解液貯
   留槽、及びこの貯留槽から電解液をくみ上げて再び前記
   加工槽へ供給するポンプ、 Ｃ、前記加工槽からの電解液を一部収容する電極タンク
   、 Ｄ、この電極タンク内に設置したＰＨ測定用電極からの
   信号に基づいて電解液中にＰＨ調整剤を注入するＰＨ制
   御手段。
2. （２）次の構成を具備する請求項（１）の電解仕上げ加
   工機の加工液制御装置。 Ｅ、前記加工槽の電解液を、前記電極タンクへ供給し、
   再び加工槽へ戻すための電極タンクからの供給管を、前
   記ポンプからの供給管路に連結して前記供給管に負圧を
   生ずる負圧発生機構。
3. （３）次の構成を具備する請求項（１）の電解仕上げ加
   工機の加工液制御装置。 Ｆ、前記加工槽から、電解液を前記電極タンクへ供給し
   、再び加工槽へ戻す循環ポンプ、Ｇ、前記循環ポンプを
   駆動する電源ラインに介在し、電極タンクへ収容する電
   解液の有無を検出するセンサ。
4. （４）次の構成を具備する請求項（２）又は（３）の電
   解仕上げ加工機の加工液制御装置。 Ｈ、前記ＰＨ制御手段によりＰＨ調整剤を注入した電解
   液を、前記ポンプにつらなる小径の供給管を経て加工槽
   に供給する吐出口及びこの吐出口と相互になるべく離反
   した位置に設けた前記循環ポンプによる吸入口。