JPH0335935A

JPH0335935A - 信号採取装置

Info

Publication number: JPH0335935A
Application number: JP16961989A
Authority: JP
Inventors: Harumi Watanabe; 渡邉　晴美
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1991-02-15
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: JP2597714B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、放電加工や電解加工などの放電応用機器の放
電状態を解析する際の電圧や電流を取り込むに適用され
る信号採取装置に関する。

（従来の技術）放電加工にはワイヤ放電加工や形彫り放電加工などがあ
るが、このうち例えばワイヤ放電加工について説明する
と、これは被加工物に対してワイヤ電極を所定間隔おい
て配置してこれら披加、［物及びワイヤ電極を加工槽の
中に浸透し、この状態に被加工物とワイヤ電極との間に
直流電圧を印加する。そして、例えばワイヤ電極を彼Ｊ
ＪＩ＋上物に接近させてそのギャップ量が所定量になる
とワイヤ電極と被加工物との間に放電が発生する。しか
るに、この放電エネルギーによって被加工物は加二［さ
れる。

このようなワイヤ放電加工では加工状態の良否が判断さ
れるが、この判断は放電状態の良否から判断しており、
この良否の判断は次のような方法によって行われている
。すなわち、 ■作業員が放電柱を目視し、この放電柱の棹度から経験
や勘によって放電状態の良好を判断する。

■作業員が放電の音を聞き、この枚重の片から経験や肋
によって放電状態の良好を判断する。

■ワイヤ放電加工装置にオシロスコープが備えられてい
れば、このオシロスコープに例えばワイヤ電極と被加工
物との間の印加電圧及び放電電流の波形を表示させ、こ
れら印加電圧及び放電電流から放電状態を判断する。

■ワイヤ放電加］二装置に予め放電状態の良否の、！！
準が設定されていれば、この基準に従って放電状態を判
断する。

以上である。

しかしながら、上記各方法のうち■及び■の方法は定量
的な放電状態の１′１１断でなく判断の結果にばらつき
が生じる。又、■の方法はオシロスコープの周波数帯域
が放電よりも遅く、リアルタイムで印加電圧及びｈｋ電
雷電流表示することかできない。さらに、放電の発生は
ランダムでありかつ印加電圧及び放電電流は保ｔ１ｊさ
れないので、オシロスコープに表示されている印加電圧
及び放電電流はいつの波形は判りにくくかつ波形からは
定量的な判断が困難である。■の方法では良否の話準は
例えば各メーカにおいて設定したものであり、全ての放
電状態の判断に適用できるものではない。

ざらに■の方法では各メーカごとに異常回避策を講して
おり種々の断線予防を行なっているが、そのために逆に
最高効率を実現できず例えば常に６０〜７０％の効率に
しているなど、加工効率の検知に１Ｆ確さを欠くもので
ある。

ところで、ワイヤ放電加工は高速で行なわれ、しかも放
電が−か所に重畳されて加工が行われる。

従って、放電状態はリアルタイムで定量的に認識するこ
とが要求されるが、上記各方法ではいずれもこの要求を
実現することが困難である。そして、放電状態をリアル
タイムで定量的に認識するには上記印加電圧及び放電電
流の採取のタイミングも影響する。しかしながら、上記
各方法では印加電圧及びＪｋ電雷電流採取になんら考慮
しておらず、印加電圧及び放電電流の採取の面からも放
電状態をリアルタイムでかつ定量的に認識することは困
難となっている。

（発明が解決しようとする課題）以上のように印加電圧及び放電電流の採取になんら考慮
しておらず、放電状態をリアルタイムで定量的に認識す
ることが困難である。

そこで本発明は、放電状態をリアルタイムで定量的に認
識できるタイミングで印加電圧及び放電電流を採取でき
る信号採取装置を提供することを目的とする。

［発明の溝底］（課題を解決するための手段）本発明は、放電応用機器に印加される電圧又は供給され
る電流のいずれか一方を検出する検出器と、この検出器
からの検出信号を所定のサンプリング周期毎に同時にデ
ィジタル変換して取込み、かつこのサンプリング周期毎
の取込みを一定間隔毎の信号採取期間毎に分けて行う採
取手段とを備えて上記目的を達成しようとする信号採取
装置である。

（作　用）このような手段を備えたことにより、検出器からの検出
信号は採取手段により一定間隔毎に分けられた信号採取
期間毎に所定のサンプリング周期毎に同時にディジタル
変換されて取込まれる。

（実施例）以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は信号採取装置を通用した放電モニタ装置の全体
構成図である。加工槽１の内部には被加工物２が浸透さ
れている。この被加工物２には所定間隔をおいてワイヤ
電極３が配置されている。

なお、このワイヤ電極３は上部ワイヤガイド体４及び図
示しない下部ワイヤガイド体により支持されている。こ
れら被加工物２とワイヤ電極３との間には放電制御回路
５を介して直流電源６が接続されて放電回路を形成して
いる。この場合、直流電源６は正極を被加工物２に接続
している。かかる放電回路には電圧検出器７が直流電源
６に対して並列接続されるとともに電流検出器８が直流
電源６に対して直列接続されている。

一方、１０はモニタ装置本体であって、このモニタ装置
本体１０にはアッテネータ（ＡＴＴ）１１１２が備えら
れて一方のアッテネータ１１に電圧検出器７からの電圧
検出信号が入力し、他方のアッテネータ１２に電流検出
器８からの電流検出信号が人力している。これらアッテ
ネータ１１．１．２にはそれぞれメモリが内蔵された各
Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器１３，１．４が
接続され、これら／Ｄ変換器１３．１４はバス１５を介
してＣＰＵ　（中央処理装置）１６に接続されている。

このＣＰＵ１６にはバス１５を介してタイミングコント
ローラ１７、ＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メモリ）
１８、ＲＯＭ　（リード◆オンリ・メモリ）１つ及び表
示駆動部２０が接続されている。タイミングコントロー
ラ１７はＡ／Ｄ変換器１３．１４における信号取込みタ
イミングを制御するものである。又、表示駆動部２０に
は表示器２１が接続されている。ＲＯＭ１９には、取込
んだ印加電圧及び放電電流から放電開始時刻や放電終了
時刻、？ｔＳ流ピーク値、パルス間隔などｈｋ　７にデ
ータを求め、この放電データから放電の良否を判断する
内容の放電解析プログラムか記憶されている。又、ＲＯ
Ｍ１９には、タイミングコントローラ１７でのＡ／Ｄ変
換器１３．１４に対する信号採取タイミングプログラム
が記憶されている。しかるに、この信号採取タイミング
プロゲラ毎に同Ｉｌ！ｊに電圧検出信号、電流検出信号
をそれぞれ８ビツトにディジタル変換して１回の信号採
取期間で例えば１０２４〜８５５３６　Ｂのデータを採
取するものとなる。そうして、各信号採取期間の間隔は
一定期間ΔＨに設定されている。なお、各Ａ／Ｄ変換器
１３，１．４、ＣＰＵ１６、タイミングコントローラ１
７及びＲＯＭ１９により採取手段が構成されている。

次に上記の如く構成された装置の作用について第２図に
示す加工面と信号採取期間Ｓｌ、Ｓ２・・・とを対応さ
せた模式図を参照して説明する。

被加工物２とワイヤ電極３との間に直流電源６から放電
制御回路５を通して直流電圧が印加され、この状態に被
加工物２とワイヤ電極３とのギャップ量が所定量となる
と、被加工物２とワイヤ電極３との間に放電が発生する
。この放電のエネルギにより被加工物２は加工される。

このとき実際の加工面形状は第２図に示すように理想の
加工面形状とは異なり湾曲したものとなっている。この
ため、被加工物２とワイヤ電極３とのギャップ量は加工
の進行とともに変化し、これに伴って放電状態も変化す
る。

この状態に電圧検出器７は被加工物２とワイヤ電極３と
の間に印加された直流電圧を検出してその電圧検出信号
を出力し、又電流検出器８は被加−［物２からワイヤ電
極３に流れた放電電流を検出してその電流検出信号を出
力する。このように出力された電圧検出信号及び電流検
出信号はそれぞれアッテネータ１１．１２で処理しやす
いレベルに減衰されてＡ／Ｄ変換器１３．１４に人力す
る。

このとき、各Ａ／Ｄ変換器１３．１４は共にタイミング
コントローラ１７により制御されてそれぞれ電圧検出信
号、電流検出信号をディジタル変換して取込む。つまり
、各Ａ／Ｄ変換器１３．１４は各信号採取期間Ｓ、、Ｓ
２・・・においてそれぞれｘｎｓ毎に同時に電圧検出信
号、電流検出信号をそれぞれ８ビツトにディジタル変換
して取込む。これにより、１回の信号採取期間例えば信
号採取期間Ｓ、において上記Ｂのデータが取込まれる。

そして、この信号採取期間が一定期間ごとに行われる。

このように１回の信号採取期間例えばＳ、で取込んだデ
ィジタル電圧検出信号及びディジタル電流信号はそれぞ
れ各Ａ／Ｄ変換器１３．１４内のメモリに一時記憶され
ており、信号採取期間Ｓ、の経過の後にＣＰＵ１６によ
ってＲＡＭ１８に移されて記憶される。そう［、て、次
の信号採取期間Ｓ２になって各Ａ／Ｄ変換器１３．１４
にディジタル電圧検出信号及びディジタル電流信号が一
時記憶されると、ＣＰＵ１６は信号採取期間Ｓ２の経過
の後にディジタル電圧検出信号及びディジタル７Ｂ流信
号をＲＡＭ１８に移して記憶する。

以下、同様してディジタル電圧検出信号及びディジタル
電流信号が取込まれてＲＡＭ１８に記憶される。

このようにディジタル電圧検出信号及びディジタル電流
信号が取込まれてＲＡＭ１８に記憶され、例えば１０回
の信号採取期間が終了すると、ＣＰＵ１６は各ディジタ
ル電圧検出信号及びディジタル電流信号から放電開始時
刻や放電終了時刻、電流ピーク値、パルス間隔など放電
データを求め、この放電データから放電の良否を判断し
、この判断結果を表示器２１に表示する。

このように上記一実施例においては、電圧検出器７及び
電流検出器８からの電圧検出信号及び電流検出信号を一
定間隔毎に分けられた信号採取期間Ｓ、、Ｓ２・・・毎
にこれら信号採取期間５１Ｓ２・・・において所定のサ
ンプリング周期ｘｍｓ毎に同口！ｊにディジタル変換し
て取込むようにしたので、これら取込まれたディジタル
電圧検出１３号及びディジタル電流検出信号から放電状
態が各信号採取肋間Ｓ、、Ｓ２・・に分けられて認識で
きるようになり、加工の位置によりギャップ量がそれぞ
れ先なるワイヤ放電加工では各加工位置における放電状
態が正確に認識できる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形しても良い。例えば、信
号採取期間Ｓ、、Ｓ２・・・及びこれら期間Ｓｌ、Ｓ２
・・・におけるサンプリング周期は任意に設定して良く
、これら期間Ｓｌ、Ｓ２・・・においては電圧又はＩｔ
のいずれか一方又は両方を採取しても良い。又、本装置
はワイヤ放電加工装置に限らず、形彫り放電加工や電解
加工、さらには電圧信号及び電流信号のサンプリングの
レンジ変更により溶接機やレーザ応用機器、照明機器、
スパッタリング装置、ＰＶＤやＣＶＤのプラズマ加工装
置などの放電応用機器にも適用できる。このうちスパッ
タリング装置では放電状態を検出することで放電媒体の
流量調整ができる。

［発明の効果）以上詳記したように本発明によれば、放電状態をリアル
タイムで定量的に認識できるタイミングで印加電圧及び
放電電流を採取できる信号採取装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる信号採取装置の一実施例を放電
モニタ装置に適用した場合の全体構成図である。１・・・加工槽、２・・・被加工物、３・・・ワイヤ電
極、４・・・上部ワイヤガイド体、５・・・放電制御回
路、６・・・直流？ｌ！源、７・・・電圧検出器、８・
・・電流検出器、１０・・モニタ装置本体、１１．１２
・・・アッテネータ、１３．１４・・・Ａ／Ｄ変換器、
１５・・・バス、１６・・・ＣＰＵ、１７・・・タイミ
ングコントローラ、１８、−＝　ＲＡ　Ｍ、１９−ＲＯ
Ｍ、２０−・・表示駆動部、２１・・・表示器。

Claims

【特許請求の範囲】

放電応用機器に印加される電圧又は供給される電流のい
ずれか一方を検出する検出器と、この検出器からの検出
信号を所定のサンプリング周期毎に同時にディジタル変
換して取込み、かつこのサンプリング周期毎の取込みを
一定間隔毎の信号採取期間毎に分けて行う採取手段とを
具備したことを特徴とする信号採取装置。