JPH0482618A - 放電加工制御装置 - 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〕 本発明は放電加工制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の放電加工間隙制御装置は、ワイヤ電極と
被加工物とから成る放電加工間隙において安定な放電を
持続させるために、加工間隙に印加する間欠的な電圧パ
ルスを所定数計数し、またその中で放電加工間隙か極め
て狭い状態である極間短終信号を発生したパルスを計数
し、それらから短緒率を算出し、短絡率か所定の値を越
えたときから所定の時間のみワイヤ電極と被加工物との
間の相対的な移動速度を低下させるようになっていた。

〔発明か解決しようとする課題〕

一般的に、短絡パルスか短時間に集中して発生する場合
すなわち短絡状態は、極間が極めて狭い状態であり、こ
の状態か長く続くと加工時間が長くなったり、被加工物
の加工面荒さか悪くなるという加工状態に悪影響を及ぼ
すことになる。上述した従来の放電加工制御装置では、
放電回数により発生する電圧パルスを計数するカウンタ
か所定数計測したときに同時に計数された短絡パルス数
を用いて短絡率を算出しているのて、短絡状態の場合も
正常な放電状態の場合も、短絡パルス数が同一ならば同
一の短絡率となってしまうために、短終状態を検出する
のが困難であり、又短絡状態からの回避も難しいという
欠点かある。

〔課題を解決するための手段〕 本発明の放電加工制御装置は、加工電極と被加工物とか
ら成る放電間隙に間欠的な電圧パルスを印加して放電加
工を制御する放電加工制御装置において、各々独立した
２つの電圧可変型直流電源と、前記放電加工間隙間に、
２つの直流電源出力を各々独立にスイッチングさせ２つ
の間欠的な電圧パルスを印加させる手段と、放電加工間
隙電圧を分圧し、極間電圧信号を得る手段と、前記極間
信号により、放電加工間隙が極めて狭い状態である極間
短絡信号を検出する手段と、前記２つの間欠的な電圧パ
ルスの源信号である所望の２つのパルス列を予め設定さ
れるパルス幅及び休止時間テークと極間短絡信号により
発生させるパルス発生回路と、予め設定された時間デー
タと、前記時間データが表す時間内で前記短絡信号によ
り発生したパルスを計数する短絡パルスカウンタと、前
記時間データと、前記短絡パルス力ウンタテータにより
短絡率を算出する手段と、前記極間電圧信号をディジタ
ルな間隙長データに変換する手段と、前記放電加工間隙
の距離を移動させる位置サーボ機構と、予め設定された
速度指令テークと、前記間隙長データに応じ前記位置サ
ーボ機構へ所定の速度で位置移動指令を圧力する手段と
、前記短絡率が所定の値を越えたときから所定の時間の
み位置移動速度を変化させるべく前記速度指令データを
変化させる手段とを備えている。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

直流電源８，９の正極側はそれぞれスイッチング素子で
あるトランジスタ１０．１１及び加工電流を制限する抵
抗１２．１３を介して被加工物に接続される。又、直流
電源８，９の負極側はワイヤ電極１５に接続される。

従って、トランジスタ１０．１１のゲート信号ＶＳＩ、
　ＶＳ２をオン・オフすると放電加工間隙に間欠的な電
圧パルスを印加てきる。

模擬極間信号ＶＧＬは極間電圧ＶＧを抵抗１６１７て分
圧して得られる。コンパレータ５及び微分回路６は加工
間隙に電圧パルスを印加した後、放電開始を検出する回
路で、模擬極間信号ＶＧＬと所定のしきい電圧ＶＤをコ
ンパレータ５で比較し、その出力が論理”　１　”から
“′０パに変化したときのみ微分する微分回路６を通じ
て放電開始信号が得られる。

又、コンパレータ４は、加工間隙がきわめて狭い状態即
ち短絡状態において加工間隙に電圧パルスが印加された
か否かを判別するための模擬極間信号ＶＧＬと所定のし
きい電圧ＶＳを比較し、極間短絡信号を得ている。そし
て、その極間短絡信号と前記放電開始信号はパルス発生
回路１にフィードバックされている。

パルス発生回路１の入力データであるＰ−ＤＡＴＡは、
種々の加工目的に応じて加工電流パルス幅、休止時間等
を上位中央処理部より与えられる。

パルス発生回路１の出力ＶＳＣＩ、Ｖ　ＳＣ２は前記ト
ランジスタ１０．１１をオン・オフさせるパルス源信号
であり、プリアンプ２，３を介して増幅され、トランジ
スタ１０．１１に入力される。

パルス発生回路は、加工間隙が短絡状態か否かを判別す
る目的で、まず第１図の電圧パルスを印加するなめＶ　
ＳＣＩを“’ＯＮ’“にする。この第１の電圧パルスに
よる電流は一般的に小さくしている。その後、加工間隙
において正常な放電即ち短絡状態でない放電が発生した
とき前記の放電開始信号により、所定のパルス幅の第２
の電圧パルスを印加している。

第２の電圧パルスが“ＯＦＦ”したとき、第１の電圧パ
ルスも“ＯＦ　Ｆ　”する。第１．第２の電圧パルスの
“”ＯＦＦ’“状態は、加工間隙の消イオン化を図るた
め、所定の休止時間だけ続く。その後、第１の電圧パル
スを印加し、前記の動作を繰返しながら被加工物を加工
して行くことになる。

しかしながら、短絡状態においては、第１の電圧パルス
を印加しても加工間隙電圧は所望の電圧まで高くならな
いので、コンパレータ４により極間レヘル判定を行い、
その出力と短絡検出パルス（Ｓ−ＣＰ）とＡＮＤゲート
７で”ＡＮＤ“′することにより極間短絡信号を発生さ
せている。

前記短絡検出パルスは、第１の電圧パルスが°゛ＯＮ’
”してから所定の遅れ時間後パルス発生回路１より出力
されるようになっている。

又、短絡状態で比較的大電流を流すとワイヤ電極が断線
する確率が高いのはよく知られている。

そこて、パルス発生回路１は極間短絡信号か発生したと
き第２の電圧パルスのパルス幅を所定の値まて小さくす
るようになっている。

かくして、被加工物を加工していくと、加工間隙か徐々
に拡大していき、放電頻度か減少するので、ワイヤ電極
と被加工物の相対位置を制御するための位置サーボ機構
として、ワイヤ電極または被加工物と機械的に結合され
たモータ２５．エンコータ２６及び制御回路２７か設け
られている。

放電サーボ制御部２１は通常上位中央処理部から、被加
工物の加工形状に応じた加工経路データ（ＰＡＴＨ−Ｄ
ＡＴＡ）及び時間間隔データ（ＴＤＡＴＡ）と、模擬加
工間隙信号ＶＧＬからＡＤコンバータ１８を通して得ら
れるギャップデータ（Ｇ−ＤＡＴＡ）により、前記相対
位置を制御すべくモータ制御回路２７に位置移動指令を
発生させる。

カウンタ１９は、前記極間短絡信号のパルス数を計数す
るものである。タイマ２８は、上位中央処理部から主と
して被加工物と加工工程によって決定される時間間隔デ
ータ（Ｔ−ＤＡＴＡ）から計数開始信号（Ｃ−３Ｔ）を
生成し、カウンタ１９及び放電サーボ制御部２１にＣ−
８Ｔを出力する。

カウンタ１９は、タイマ２８からのＣ−３Ｔが論理“１
”のときのみ計数可能となり、Ｃ−３Ｔが論理″０“に
なると計数停止になる。又、放電サーボ制御部２１にも
Ｃ−３Ｔが論理″０゛になったことが通知される。カウ
ンタ１９の出力は、各々所定のデータ幅の短絡パルスデ
ータ（ＳＤ　ＡＴＡ　）であり、放電サーボ制御部２１
へ接続される。

放電サーボ制御部２１はカウンタ１９からの５ＤＡＴＡ
を（、−３Ｔが論理゛０′″になったときに検出し、時
間間隔データ（Ｔ−ＤＡＴＡ）によって示される時間内
の短絡率ＰＳＦ（Ｓ−ＤＡＴＡ　、、’　Ｔ−Ｄ　Ａ　
Ｔ　Ａ　）を算出している。そしてその短絡率ＰＳＦか
所定の値Ｐｓｉ−ＡＬを越えたとき、速度制御部２３へ
警報として極間異常信号を送る。

速度制御部２３はその極間異常信号か発生していないと
き、所定のＦ−Ｄ　、Ａ　Ｔ　Ａとギャップデータ（Ｇ
−ＤＡＴＡ）とて定まる送り速度データを補間処理部２
２へ送っている。例えば、第２図において縦軸は送り速
度くＦ）、横軸はＧ　　ＤＡＴＡで、送り曲線ＡがＦ−
ＤＡＴＡの基本Ｆ−ＤＡＴＡのＦ−０から得られる曲線
てあり、曲線Ａの関数として送り速度データが定まる。

次に、前記の極間異常信号が短絡監視部より入力された
とき、正常時の送り曲線ＡからＦ−ＤＡＴＡの異常Ｆ−
ＤＡＴＡのＦ−１１により定まる送り曲線Ｂに切り換え
るようにしている。そして、所定の時間（復帰時間）後
再び元の送り曲線Ａに復帰させている。その復帰時間を
定めるデータも異常Ｆ−ＤＡＴＡのＦ−１に含まれてい
る。

第３図（ａ）、（ｂ）は、加工中の全放電パルスの発生
頻度を示すタイムチャートである。

ここで、図中の短い線分は短絡パルス、長い線分は短絡
状態以外の正常放電パルスを示し、又第３図（ａ）は全
放電パルス発生頻度が高い場合の例、第３図（ｂ）は全
放電パルス発生頻度が低い場合の例でえる。

従来の放電間隙制御装置では、所定数２０の全放電パル
スを計数するとした場合、第３図（ａ）の場合も第３図
（ｂ）の場合も短絡率は１０／２０となり、どちらも同
じ状態として制御されてしまう。

一方本発明の放電間隙制御装置では、予め設定された時
開データをＴＰとすると第３図（ａ）の場合は１０／Ｔ
Ｐ−第３図（ｂ）の場合は５／ＴＰとなり、このため両
者は異なる状態として制御できる。

第４図は、加工中の短絡率の時間推移例を示すものであ
る。

第４図において、種々の要因によりｔ＝Ｔ１時に短絡率
が増加し始め、その後短絡率はそのまま増加したときそ
の短絡率が所定の値Ｐ　ＳＦ−Ａ　Ｌを越えると、前記
のように送り速度を低下させるようにしているので、短
絡率も徐々に低下させることができ、その結果短絡状態
からの回避が可能となる。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、加工中における放電状態
特に短絡状態を予め設定された時間間隔で監視し、その
短絡状態が異常になったとき、ワイヤ電極または被加工
物の送り速度を低下させることにより、異常状態を早く
避けることが可能になり、加工に悪影響を及ぼす状態を
避は安定なワイヤ放電加工がきる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図及
び第３図（ａ）、（ｂ）は本発明の動作を示すタイムチ
ャート、第４図は本発明の動作を示すグラフである。 １・・・パルス発生回路、２，３・・・プリアンプ、４
．５・・・コンパレータ、６・・・微分回路、７・・・
ＡＮＤゲート、８，９・・・直流電源、１０．１１・・
・トランジスタ、１２．１３，１６．１７・・・抵抗器
、１４・・・被加工物、１５・・・ワイヤ電極、１８・
・・ＡＤコンバータ、１９・・・カウンタ、２１・・放
電サーボ制御部、２２・・・補間処理部、２３・・・速
度制御部、２４・・・短絡監視部、２５・・・モータ、
２６・・・エンコーダ、２７・・・モータ制御回路、２
８・・・タイマ。 第 ２　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加工電極と被加工物とから成る放電間隙に間欠的な電圧
   パルスを印加して放電加工を制御する放電加工制御装置
   において、各々独立した２つの電圧可変型直流電源と、
   放電加工間隙間に、２つの直流電源出力を各々独立にス
   イッチングさせ２つの間欠的な電圧パルスを印加させる
   手段と、放電加工間隙電圧を分圧し極間電圧信号を得る
   手段と、前記極間電圧信号により放電加工間隙が極めて
   狭い状態である極間短絡信号を検出する手段と、前記２
   つの間欠的な電圧パルスの源信号である所望の２つのパ
   ルス列を予め設定されるパルス幅及び休止時間データと
   極間短絡信号により発生させるパルス発生回路と、予め
   設定された時間データと、前記時間データが表す時間内
   で前記短絡信号により発生したパルスを計数する短絡パ
   ルスカウンタと、前記時間データと前記短絡パルスカウ
   ンタデータにより短絡率を算出する手段と、前記極間電
   圧信号をディジタルな間隙長データに変換する手段と、
   前記放電加工間隙の距離を移動させる位置サーボ機構と
   、予め設定された速度指令データと前記間隙長データに
   応じ前記位置サーボ機構へ所定の速度で位置移動指令を
   出力する手段と、前記短絡率が所定の値を越えたときか
   ら所定の時間のみ位置移動速度を変化させるべく前記速
   度指令データを変化させる手段とを備えたことを特徴と
   する放電加工制御装置。