JPH0341289B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、放電加工機用の火災防止装置に係
る。

〔従来技術〕

放電加工機に於てはケロシン等の発火性の強い
加工液が使用されており、加工時の発熱或いは電
気火花等により引火して火災を発生する場合が少
なくない。

特に、今日の如くNC装置が発達し、長時間の
無人稼働が可能となつた状況に於ては、これらの
放電加工機に火災の発生を未然に防止する手段を
講じることは勿論のこと、一旦火災が発生し若し
くは発生しそうな状況に到つた場合には、逸早く
これを検知して必要な消火作業を自動的に行なう
手段を講じることが必要不可欠である。

従つて、放電加工機には、従来より各種の火災
防止装置、消火装置、或いは安全装置を設けるこ
とが提案されているが、通常は一つ又は一種類の
火災等異常状態検知手段と、該検知手段の検出信
号により消火剤噴射等の一つの異常状態解消手段
を作動させる類のもので、検知漏れや異常状態の
解消に過不足等の問題があつた。このため複数の
異なる異常状態検知手段や異常状態解消手段を設
けることも行なわれているが、有機的で効率の良
い検知及び解消が行なわれていなかつた。

又大型の放電加工装置では、複数種類の異常状
態解消手段を、出火等の異常の状況等に応じ、局
部又は段階的に消火装置等の異常状態解消手段や
消火手段を順次拡大作動させることが望ましい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、叙上の観点に立つてなされたもので
あつて、その目的とするところは、複数の異なる
異常状態検知手段及び異常状態解消手段とを適宜
組合せて使用するとき、検知異常の状況に応じ、
例えば軽微の異常に対しては、軽微の勿論その検
知異常の内容に対応して異常状態解消手段を作動
させ、そして重度の異常状態検知に対しては直ち
に最高度の異常状態解消手段を作動させる如くす
るもので、更に各複数の異なる異常状態検知手段
及び異常状態解消手段を夫々有機物に組合せ使用
することにより誤動作が少なく、信頼性の高い、
且つ効率的な火災防止装置を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

しかして、上記の目的は、放電加工機に於て火
災が発生しそうな状況に到つたときこれを検知す
る複数の異なる異常状態検知器のうちの少なくと
も一つが異常を検出したとき、加工用電源を切つ
て加工を一旦中止すると共に加工用電極を加工位
置から引き上げ、そして上記火災が発生しそうな
状況に到つたときの複数の異なる異常状態解消手
段のうちの少なくとも一つを作動させ、他方放電
加工機に於て火災が発生したときこれを検知する
複数の異なる上記異常状態検知器と一部が共用で
あつても良い火災検知器のうちの少なくとも一つ
が異常を検出したとき消火剤噴出等の消火手段を
作動させると共に複数の異なる上記異常状態解消
手段と一部が共通であつても良い消火手段のうち
の少なくとも一つを作動させることによつて達成
される。

〔作用〕

叙上の如く構成することにより、例えば出火等
の異常の状況等に応じて局部的又は段階的に消火
装置等の異常状態解消手段を作動させ、過不足の
少ない効率的な異常解消処置により機械装置の後
処理や回復等も容易となる。

〔実施例〕

図面は、放電加工装置に作製付設された本発明
に係る自動的な火災防止装置の一実施例の要部を
示す説明図である。

図面中、１は加工タンク、２は被加工体、３は
載物台、４は加工タンク１内に満たされたケロシ
ン等の加工液、５は加工用電極、６は放電加工装
置の加工ヘツド、７は電極５に加工送り及びレシ
プロ運動を行なわせるためのモータ、８はモータ
７の駆動制御装置兼駆動信号の判別検知器、９は
被加工体２と電極５間に放電加工のための電圧パ
ルスを印加する加工用電源装置、１０は加工タン
ク１内の加工液４の液面方向へ向けて設けられた
赤外線検知器、１１は加工タンク１の内壁面に取
付けられ、対向する壁面に取付けられた発光器１
２からの光を受光するフオトセンサを具備した煙
検知器、１３は加工タンク１の内壁面に取付けら
れた液面検知器、１４は液温検知器、１５は載物
台３に取付けられた加工音検知器、１６は加工タ
ンク１の内壁面に取付けられたガス検知器、１７
は消火剤噴出装置、１８はこれが伸張した時に加
工タンク１の開口部を覆う進退自在なシヤツタ、
１９はシヤツタ１８を進退させるモータ、２０は
図では省略されたガスボンベから炭酸ガスその他
の不燃性ガスを加工タンク１の壁面に明けた孔２
１を通じてタンク内に送り込むときに開かれる電
磁弁、２２はシヤツタ１８が閉じられ孔２１から
不燃性ガスが導入されたときにタンク内のガスを
排出するための排出孔、２３は加工タンク１の底
面に明けられた加工液排出孔、２４は電磁弁、２
５はポンプ、２６は電磁弁２４及びポンプ２５の
駆動制御装置、２７は警報器、２８は上記各検知
器からの信号に基づき上記消火剤噴出装置１７そ
の他の消火手段を作動させる制御装置であり、そ
の他図示していないが、後述する加工タンク内加
工液の冷却装置等が設けられる。

この実施例に於ては、異常検知器として赤外線
検知器、煙検知器、ガス検知器、液温検知器、液
面検知器、加工音検知器、及びサーボモータの駆
動信号の判別検知器の７つの検知器が設けられて
いるが、この内前３つの検知器（赤外線、煙、及
びガス検知器）は、後述するように放電加工機に
於て火災が発生したときこれを検知する火災検知
器として使用し得るだけでなく、火災が発生しそ
うな状況に到つた時、これを及び火災発生に到る
可能性があることを検知する検知器としても使用
し得るもので、夫々別個に設けるか共用させて設
けられるものである。

そしてこれに対し、上記３つ以外の４つの検知
器は、通常主として、火災が発生しそうな状況に
到つた時これを及び火災発生に到る可能性がある
ことを検知する検知器として使用するために設け
られるものである。

又上記実施例に於ては、上述の異常検知器によ
り異常が検出されたとき検出異常状態を解消する
手段又は装置として、加工用電源を切つて加工を
一旦中止すると共に加工用電極を加工位置から引
き上げる所謂常套手段の外に、加工タンクの上部
開口部を閉塞し得るシヤツタ手段、加工タンクの
加工液面上に不燃性ガスを送り込む手段、加工タ
ンク内加工液の加工液供給装置等への排出手段、
後に詳述する加工タンク内加工液の冷却手段、及
び消火剤噴出手段及びその他の消火手段の５つ余
の異常状態解消手段又は装置が設けられている
が、この内消火剤噴出手段及びその他の消火手段
が主として放電加工機に於て火災が発生したとき
これを検知する検知器の検出信号によつてのみ作
動するのに対し、これ等以外の上記４つの異常状
態解消手段は、火災が発生したときこれを検知す
る検知器、又は火災が発生しそうな状況に到つた
とき、これを及び発生に到る可能性があることを
検知する検知器の夫々検出信号で又は何れか一方
の検出信号で作動して異常状態解消作動を行なう
ように為し得るものである。

従つて、実際に火災が発生したときにも、その
規模により消火剤を噴出するまでもなく消火可能
な場合は、消火剤噴出以外の消火手段を作動さ
せ、最悪の場合のみ消火剤の噴出を行うものであ
る。このように火災発生を検知した場合に直ちに
消火剤を噴出して加工液を使用不能にしてしまう
ような恐れを最小限に止めることが可能である。

しかして、加工中は、加工タンク１内に加工液
４が満たされ、加工液中に浸漬された被加工体２
と、これに微小な加工間隙を保つて対向せしめら
れた加工用電極５との間に加工用電源装置９から
電圧パルスが印加されて、加工が行なわれる。加
工が進行しても電極５と被加工体２との間隔が常
に適切に保たれるよう、電極５は、モータ７の駆
動制御装置８に予め組み込まれたプログラム及び
加工間隙からの加工間隙状態検出信号にしたがつ
て加工期間中徐々に図中下方向へ加工送り（サー
ボ送り）される。又、上記加工送りとは別に、加
工屑その他で汚染された加工間隙内の加工液を排
出するため、適宜の時間間隔をおいてモータ７を
駆動することにより電極５は上下にレシプロ運動
せしめられる。

しかして、加工が常に加工液中で行なわれれ
ば、火災の虞れは比較的少ないが、何等かの原因
で加工液が減少するとか、アーク状放電による被
加工体２の表面上に於ける加工液分解炭素柱の成
長等により、電極５がモータ７の作動により上昇
して行く等して、放電が加工液面上で行なわれる
ようになると、加工液（ケロシン）に引火して火
災が発生する。又加工液の温度が異常に上昇する
と自然発火の危険が生じる。液面検知器１３は、
このような火災の原因につながる加工液の一定レ
ベル以下の減少を検知し、又液温検知器１４は加
工液の異常な温度上昇を検知する。

又、加工中は、放電に伴う微弱な加工音が発生
するが、この加工音の変化によつても火災の発生
を予知することができる。例えば、放電によつて
加工液の一部が炭化し、その炭素粒子が被加工体
や加工用電極の加工面の一部に付着すると、以後
放電がその部分に集中し、最初に付着した炭素粒
子上にその後に生じた炭素粒子が順次付着してこ
れが筍状に成長する。一方、電極５の加工送りは
被加工体２との間隙を一定に保つように常時フイ
ードバツクされた信号により駆動制御装置８及び
モータ７を制御しつつ行なわれているが、上記の
如く炭素粒子が筍状に成長してくると、これと接
触しないように電極は自動的に次第に上方向に移
動せしめられる。その結果、上記筍状の炭素が液
面近くまで達すると、電極も液面上に露出して加
工液面上で放電が行なわれ、火災が発生する。し
かしながら、このような筍状に成長しつつある炭
素と電極間で放電が行なわれている時の加工音
は、正常な加工音とは容易に区別し得る（例えば
被加工体に伝わる加工音が異常に微弱になる。）
ものであるから、この加工音の変化を載物台３上
に固着せしめた加工音検知器１５により検知する
ことによつて、火災の発生を予知し得る。或いは
又、上記炭素粒子の成長に伴う電極５の上方向へ
の移動を、モータ駆動制御装置８からモータ７へ
供給される電圧極性等の信号の変化、及び該変化
信号の継続時間等の特性等によつて検知するよう
にしても良い。即ち、通常は電極５を下方向へ送
るよう回転せしめられているモータが、一定時間
以上逆方向へ回転せしめられているときには、加
工状態に何等かの異常があることを示しているか
らである。更に又、例えば上記の如き炭素粒子の
成長を、加工電源装置９からの加工電流の変化に
よつて検知するようにしても良い。

赤外線検知器１０は、液面上での放電の発生
や、実際に火災が発生したときに、炎からの赤外
線を逸早く検知する。

煙検知器１１は、火災が発生したときの煙、若
しくは加工液４の高温状態での液中放電加工によ
り加工液の分解量が増して煙の量が増した時等の
煙の発生状態により出火直前の状態であること、
又は前述炭素粒子の筍状成長の放電が行なわれつ
つあり、放置すれば火災発生に到る可能性がある
ことを検知する。煙が発生したときには、発光器
１２から煙検知器１１に達する光量が減少するか
ら、煙検知器１１をフオトセンサ等で構成してお
けば、煙の発生を検知できる。

ガス検知器１６は、加工タンク内の加工液面上
の空気中のガス組成の変化を検出することによ
り、火災の発生若しくは発生直前の状態を検知す
る。

即ち、ガス検知器１６が、例えば炭酸ガス濃度
を検知し得るものであれば、炭酸ガス濃度の急激
な増大によつて火災の発生が検知できる。又ガス
検知器１６を有機ガス濃度を検知し得るよう構成
しておけば、上記筍成長放電が行なわれているこ
とや、加工液の温度上昇によつて加工液面から発
生する各種有機ガスの増大や、上記発生煙の組成
の判別検知により火災発生直前の状況を検知でき
る。

しかして、これら各種の検知手段からの信号
は、制御装置２８に送られ、火災発生の虞れが強
い場合には、直ちに然るべき放火手段が、又火災
発生時には然るべき消火手段が自動的に講じられ
るよう制御装置２８から信号が発せられる。

即ち、先ず、火災発生の虞れの強い状況の場合
には、直ちに制御装置２８からモータ駆動制御装
置８及び電源装置９に信号が送られて、電極５が
引き上げられると共に電極及び被加工体への加工
用電源９からの電圧パルス印加が停止される。然
る後、シヤツタ１８を進退させるモータ１９へ信
号が送られてシヤツタ１８が伸張せしめられ、加
工タンクの開口部が遮蔽される。又、これと同時
に電磁弁２０に信号が送られてこれが開かれ、図
では省略したガスボンベから炭素ガスその他の不
燃性ガスがタンク内に導入され、引火性のガスは
排出孔２２からタンク外へ排出される。又、電磁
弁２４及びポンプ２５の駆動制御装置２６にも信
号が送られて、加工タンク１内の加工液は排出孔
２３から加工液供給装置の加工液タンクへと排出
される。或いは又、図では省略したが、加工タン
ク１内に加工液冷却用の液体の流通し得るパイプ
を付設しておき、制御装置２８からの信号により
このパイプ内に冷却用液体を通過せしめて加工液
温度の急速降下を図るようにしても良い。

しかして、赤外線検知器１０、煙検知器１１若
しくはガス検知器１６により、実際に火災の発生
が検知された場合には、通常は、既に異常状態の
解消手段が作動しているから、シヤツタ手段、不
燃ガス噴出、加工液排出、及び加工液の冷却手段
等の内の少なくとも一つが作動しているが、直ち
に制御装置２８から消火剤噴出装置１７へ信号が
送られ、加工タンク１内へ向けて万遍なく消火剤
が噴出される。又これと同時に電磁弁２０にも信
号が送られてタンク内に不燃性ガスが噴出され
る。

尚、実際に火災が発生した場合は勿論のこと、
火災発生の虞れが強い場合にも、制御装置２８か
ら加工用電源９、モータ駆動制御装置８、モータ
１９、電磁弁２０、加工液冷却手段、或いは更に
加工液排出バルブ２４へ信号が送られて、火災発
生の虞れがない状態に復帰するようにされ、又そ
の間警報器２７へ信号が送られて、所望の警報が
発せられる。

赤外線検知器１０から出火を知らせる信号が発
せられた場合には、その信号のみに基づいて直ち
に上記火災発生の虞れのない状態に復帰するため
の手段と共通であつても良い消火手段及び消火剤
噴出装置１７を作動させる必要があるが、火災発
生の虞れのあることを知らせる信号の場合には、
異常を確認する意味で、２種以上の検知器から信
号が発せられた場合に初めて然るべき異常状態解
消の消火手段と共通であつてもよい異常状態解消
手段を講じるよに構成することが推奨される。即
ち、例えば、モータ駆動制御装置８から電極が継
続的に上方向へ移動していることを知らせる信号
が到来した場合には、これのみで例えばシヤツタ
１８を閉じたりせず、加工音検知器１５からも加
工の異常を知らせる信号が到来するのを待つて初
めて対応異常状態解消手段を実施するように構成
するのが望ましい。

そのように構成するためには、制御装置２８内
の論理回路中に、例えばモータ駆動制御装置８か
らの信号と加工音検知器１５からの信号とによつ
て開くアンドゲートを組み込む等、従来公知の任
意の論理回路手段を利用すれば良い。然るとき
は、ある一つの検知器の誤動作に起因して、加工
が中断され加工精度に悪影響が生じるのを防止で
きる。

又、火災発生の虞れのある個所が多数ある場合
には、例えば赤外線検知器１０並びに消火剤噴出
装置１７を多数個設け、信号を発した赤外線検知
器に対応する消火剤噴出装置のみを作動させるよ
うに構成することも推奨される。或いは又、多数
設けた赤外線検知器の信号から、出火の方位を検
知するように構成し、消火剤の噴出方向を任意
に、且つ自動的に変更できる消火剤噴出装置を利
用して出火方向に向けて消火剤を噴出させるよう
にしても良い。多数の赤外線検知からの信号に基
づき出火方向を検知するには、例えば、夫々の検
知器からの出力レベルを比較しこれに応じて出火
の方位が演算される論理回路を使用すれば良い。
かかる論理回路は従来公知の回路手段により容易
に作製し得る。更に又、赤外線検知器を多数設け
ることなく、一つの赤外線検知器を周期的に回動
若しくは移動させ、出火を検知した時点で当該検
知器が向いていた方向から直ちに出火の方位を確
認するようにしても良い。その場合には、検知器
に取付けたエンコーダから出火検知時の検知器の
回動位置若しくは移動位置を読み取れば良い。

尚、火災発生要因として検知すべき加工音、液
温、ガス濃度等々のレベルは、加工すべき被加工
体の材質、形状や、荒加工、中加工、仕上加工、
印加電圧等々の加工条件により種々異なるので、
制御装置２８にこれらの加工条件を入力すれば、
予め定められたプログラムにより各種検知器の検
知レベル並びに消火或いは防火条件（消火剤噴出
量、噴出面積、噴出時間、加工液の冷却の要否、
等々）が自動的に設定されるように構成すること
も推奨される。そのためには、制御装置２８内に
マイクロコンピユータを組み込み、公知の手段で
作製されたプログラムを使用すれば良い。

〔発明の効果〕

本発明は叙上の如く構成されるので、本発明に
よるときは、火災が発生し若しくは発生しそうな
状況に到つた場合には、逸早くこれを検知して、
必要な消化若しくは防火等の異常状態解消手段を
自動的に講じ得る放電加工機用を火災防止装置が
提供されるものであり、これにより放電加工機の
長時間の無人運転が安全に行なられ得るものであ
る。

尚、本発明の構成は叙上の実施例に限定される
ものでなく、例えば、出火を検知する検知器とし
ては赤外線検知器に限らず、出火により直ちに引
火する発火剤とその燃焼を検知する検知器等を利
用することも可能であり、煙検知器としても光学
的手段によるもののみならず、公知の煙検出素子
等を利用することが可能であり、その他の検知器
についても従来公知の種々の手段を用いることが
でき、又消化若しくは防火等の異常状態解消手段
としても各種公知のものが利用可能である。

又、本発明は、自動化の程度や大きさ、及び種
類の異なる放電加工装置に利用できるものであ
り、その場合には、使用される各種機械に応じて
設計変更されるものであつて、本発明はその目的
の範囲内に於けるそれらのすべての変更実施例を
包摂するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る放電加工機用火災防止装置
の一実施例を示す説明図である。 １……加工タンク、２……被加工体、３……載
物台、４……加工液、５……電極、６……加工ヘ
ツド、７……電極移動用モータ、８……モータ駆
動制御装置、９……電源装置、１０……赤外線検
知器、１１……煙検出器、１２……発光器、１３
……液面検知器、１４……液温検知器、１５……
加工音検知器、１６……ガス検知器、１７……消
化剤噴出装置、１８……シヤツタ、１９……シヤ
ツタ駆動用モータ、２１……不燃性ガス導入孔、
２３……加工液排出孔、２５……ポンプ、２７…
…警報器、２８……制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放電加工機に於て火災が発生しそうな異常状
   態に至つたとき、これを検知する複数の異なる異
   常状態検知器と、前記異常状態を解消するための
   複数の異なる異常状態解消手段とを設け、前記異
   常状態検知器のうち少なくとも一つが異常を検出
   したとき、加工用電源を切つて加工を一旦中止す
   ると共に加工用電極を加工位置から引き上げ、且
   つ前記複数の異なる異常状態解消手段のうち少な
   くとも一つを作動せしめる制御装置を有し、他方
   放電加工機に於て火災が発生したとき、これを検
   知する複数の異なる上記異常状態検知器と一部が
   共用であつても良い火災検知器と、前記発生した
   火災を消火させるための消火剤噴出手段及び複数
   の異なる上記異常状態解消手段と一部が共通であ
   つても良い消火手段とを設け、更に前記火災検知
   器のうち少なくとも一つが火災を検出したとき前
   記消火剤噴出手段及び前記消火手段のうち少なく
   とも一つを作動せしめる制御装置を有することを
   特徴とする放電加工機用火災防止装置。 ２ 上記火災が発生しそうな状況に至つたときこ
   れを検知する異常状態検知器が、赤外線検知器、
   煙検知器、ガス検知器、液温検知器、液面検知
   器、加工音検知器、及びサーボモータの駆動信号
   の判別検知器のうち少なくとも一つ以上であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の放
   電加工機用火災防止装置。 ３ 上記火災が発生したときこれを検知する火災
   検知器が赤外線検知器、煙検知器、及びガスのう
   ち少なくとも一つ以上であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項乃至第２項の何れか一に記載
   の放電加工機用火災防止装置。 ４ 上記火災が発生しそうな状況に至つた検知異
   常状態の解消手段が、加工タンクの上部開口部を
   閉塞し得るシヤツタ手段、加工タンクの加工液面
   上に不燃性ガスを送り込む手段、加工タンク内加
   工液の加工液供給装置等への排出手段、及び加工
   タンク内加工液の冷却手段のうちの少なくとも一
   つ以上であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第３項の何れか一に記載の放電加工機用
   火災防止装置。