JPH05220620A - 放電加工における電流波形制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で放電加工中常に電流波形の制御
を行うようにする。 【構成】 放電加工時の電流波形を、所望の波高値より
低い波高値に対応する第一の基準電流値及びゼロより僅
かに大きい第二の基準電流値と比較して、これらの基準
電流値より大きい場合にパルス信号を出力する検出部１
２と、検出部からの各パルス信号をそれぞれ積分し続い
て前以て設定した基準信号を積分して前記電流波形の実
際の波高値及びパルス長と目標値との差をアナログ変換
して出力する比較部１３と、比較部からの各アナログ信
号に関してアナログ比較器により正負またはゼロの判定
を行ない、前以て記憶された該直流電源の電圧値または
スイッチング素子のオン時間の増減制御についてのデー
タを読み出す判定部１４と、このデータに基づいて放電
加工制御装置に制御信号を出力するフィードバック部１
５とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は放電加工制御装置に係
り、特に放電加工制御装置における電流波形制御方式に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような放電加工制御装置とし
ては、図１１に示すような構成のものが知られている。
図において、放電加工制御装置１は、放電加工を行なう
べき被加工物２とこの被加工物２に対して僅かなギャッ
プをもって対向せしめられた電極３との間に給電を行な
う直流電源４と、この直流電源４と被加工物２の間に、
直列に接続されたスイッチング素子５とを備えていて、
該直流電源４の電圧値Ｅo またはスイッチング素子５の
オン時間Ｔonを調整することにより、所望の電流波形を
有する放電電流を流すようにしている。

【０００３】このような構成の放電加工制御装置１によ
れば、電流波形（図１２参照）は、波高値ｉｐ及びパル
ス長Ｔを検出して、常に目標値に対する誤差がゼロにな
るように、直流電源の電圧値Ｅo 及びスイッチング素子
のオン時間Ｔonを調整しているので、放電加工に適した
波高値ｉｐが高く且つ立上りが鋭い、即ちＴが短いパル
ス電流が得られるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな放電加工制御装置１においては、電流波形の制御、
即ち直流電源の電圧値Ｅo 及びスイッチング素子のオン
時間Ｔonの調整は、制御回路の構成が複雑であり、部品
点数も多く、組立が面倒であることから、コストが高く
なってしまうという問題があった。

【０００５】本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成で
且つ低コストで電流波形の制御を行なうようにした、放
電加工における電流波形制御方式を提供することを目的
としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、放電加工を行なうべき被加工物とこの被加工物に
対して僅かなギャップをもって対向せしめられた電極と
の間に給電を行なう直流電源と、この直流電源と被加工
物または電極までの間に、直列に接続されたスイッチン
グ素子とを備えていて、該直流電源の電圧値またはスイ
ッチング素子のオン時間を調整することにより、所望の
電流波形を得るようにした放電加工制御装置において、
放電加工時の電流波形を検出して、この電流波形をそれ
ぞれ所望の波高値より低い波高値に対応する第一の基準
電流値及びゼロより僅かに大きい第二の基準電流値と比
較して、それぞれ第一及び第二の基準電流値より大きい
場合にそれぞれパルス信号を出力する検出部と、この検
出部からの各パルス信号をそれぞれ積分し続いて前以て
設定された基準信号を積分することにより、前記電流波
形の実際の波高値及びパルス長と目標値との差をそれぞ
れアナログ変換して出力する比較部と、この比較部から
の各アナログ信号に関してそれぞれアナログ比較器によ
り正負またはゼロの判定を行ない、その判定結果に基づ
いて、前以て記憶された該直流電源の電圧値またはスイ
ッチング素子のオン時間の増減制御についてのデータを
読み出す判定部と、この判定部からのデータに基づいて
放電加工制御装置に制御信号を出力するフィードバック
部とを具備する電流波形制御方式により達成される。

【０００７】

【作用】この発明によれば、放電加工中の電流波形の波
高値及びパルス長を検出して、目標値との差を判定し、
その判定結果に基づいて前以て記憶されているデータを
読み出すことにより、フィードバック部により直流電源
の電圧値及びスイッチング素子のオン時間を制御して、
該電流波形を所望の目標値に維持するようにしている。

【０００８】したがって、放電加工中は常に当該放電加
工に適した電流波形が得られることから、放電加工の最
初から最後まで効率的に放電加工が行なわれ得る。ま
た、電流波形の波高値及びパルス長に基づくフィードバ
ック制御自体は、前以て記憶されたデータに従って行な
われることから、回路構成が簡単になり、部品点数が低
減され且つ組立が容易となる。

【０００９】

【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいてこの発
明を詳細に説明する。図１はこの発明による放電加工に
おける電流波形制御方式を実施するための装置の一実施
例の構成を示している。

【００１０】この制御装置１０は、例えば図１１に示す
放電加工制御装置１の被加工物２と電極３の間に流れる
加工電流を検出する電流センサー１１と、この電流セン
サー１１により検出された電流の電流波形に基づいて、
その電流波形の波高値ｉｐ及びパルス長Ｔを検出する検
出部１２と、この検出部１２からの出力信号に基づい
て、それぞれ波高値及びパルス長の目標値ｉｐ’，Ｔ’
との差を検出する比較部１３と、この比較部１３からの
出力信号に基づいて、それぞれ波高値及びパルス長の実
際値と目標値との差（ｉｐ−ｉｐ’）及び（Ｔ−Ｔ’）
を判定して、その判定結果に基づいて、前以て記憶され
た制御データを読み出す判定部１４と、この判定部１４
からのデータに基づいて、図示しない放電加工装置の直
流電源電圧Ｅo 及びスイッチング素子のオン時間Ｔonを
増減制御するフィードバック部１５とから構成されてい
る。尚、以上の構成の具体的な回路構成は、例えば図２
及び図３に分割して示すような回路により実現され得
る。

【００１１】上記電流センサー１１は、放電加工中の加
工電流の電流波形（図１２参照）を検出して、該電流波
形に対応した電圧波形を有するセンサー信号を検出部１
２に出力する。この検出部１２は、一方の入力端子に前
記検出部１２からのセンサー信号が入力され、且つ他方
の入力端子にはゼロより僅かに大きい基準電圧の信号が
入力される第一の比較器１２ａ（図２及び図３参照）に
よって、図４に示すように、該センサー信号が立ち上が
っている間だけ信号を出力することにより、該電流波形
のパルス長Ｔを近似的に検出すると共に、また一方の入
力端子に前記検出部１２からのセンサー信号が入力さ
れ、且つ他方の入力端子には電流波形の波高値の目標値
ｉｐ’よりも低い波高値に対応するしきい値である第一
の基準電圧ＲＥＦ１の信号が入力される第二の比較器１
２ｂ（図２及び図３参照）によって、図５に示すよう
に、該入力センサー信号の波高値ｉｐが基準値を越えて
いる場合にパルスチェック信号を出力することにより、
該電流波形が波高値を検出し得るようになっている。

【００１２】前記比較部１３は、図６に示すように、前
記検出部１２の第一の比較器１２ａからの出力信号のオ
ン時間Ｔの間だけ閉じられるスイッチＳＷ１により所定
の負電圧が入力され且つその後目標値Ｔ’に対応するよ
うに所定時間ｔだけオンされるスイッチＳＷ２により所
定の正の基準電圧ＲＥＦ２が入力される積分回路１３ａ
と、図７に示すように、前記検出部１２の第一の比較器
１２ａからの出力信号のオン時間Ｔだけ閉じられるスイ
ッチＳＷ３によりフィードバック抵抗が接続され且つ前
記検出部１２の第二の比較器１２ｂからのパルスチェッ
ク信号のオン時間だけ閉じられるスイッチＳＷ４により
所定の負電圧が入力される積分回路１３ｂとを有してお
り、電流波形の波高値ｉｐおよびパルス長Ｔがそれぞれ
目標値ｉｐ’，Ｔ’に等しい場合に出力がほぼゼロにな
るように構成されていることにより、それぞれ（実際値
−目標値）に対応する大きさの信号が出力されるように
なっている。

【００１３】上記判定部１４は、上記検出部１３の各積
分回路１３ａ及び１３ｂからの出力信号をそれぞれ所定
の基準値で比較する二つの比較器１４ａ，１４ｂ及び１
４ｃ，１４ｄを有しており、上記積分回路１３ａ，１３
ｂの出力信号に基づいて、図８（Ａ），（Ｂ）に示すよ
うに、それぞれＨレベルまたはＬレベルの信号を出力し
て、図９に示すように、各比較器１４ａ，１４ｂ及び１
４ｃ, １４ｄの出力信号のレベルに基づいて、前以て例
えばＲＯＭ１４ｅに記憶されているデータに従って、直
流電源の電圧値Ｅo 及びスイッチング素子のオン時間Ｔ
onの増減に関する制御信号、例えば後述するようなアッ
プパルスまたはダウンパルスを出力するようになってい
る。

【００１４】前記フィードバック部１５は、判定部１４
からの制御信号、アップパルスまたはダウンパルスに基
づいて、該電圧値Ｅo 及びオン時間Ｔonの増減を制御す
るアップダウンカウンタ１５ａ，１５ｂが再設定される
ことにより、図示しない放電加工装置の直流電源の電圧
値Ｅo 及びスイッチング素子のオン時間Ｔonの制御を行
なうようになっており、これにより、オン時間Ｔonを増
減させた場合には、図１０（Ａ）に示すように、該Ｔon
の増減に対して、一次関数的にパルス長Ｔ及び波高値ｉ
ｐが増減せしめられることとなり、また電圧値Ｅo を増
減させた場合には、図１０（Ｂ）に示すように、波高値
ｉｐのみが一次関数的に増減せしめられることとなる。

【００１５】このように構成された制御装置１０によれ
ば、放電加工中の加工電流ｉｐを電流センサー１１にて
検出して、検出部１２，比較部１３及び判定部１４によ
り、実際の加工電流の波高値ｉｐ及びパルス長Ｔとこれ
らの目標値ｉｐ’，Ｔ’との差を判定部１４により判定
して、（実際値−目標値）の符号に従って、比較器１４
ａ，１４ｂ及び１４ｃ, １４ｄの出力信号レベルとして
取り出し、これに基づいて、図９に示すように直流電源
の電圧値Ｅo 及びスイッチング素子のオン時間Ｔonを制
御するためのアップダウンカウンタ１５ａ，１５ｂに対
して、その設定を変更するアップパルスまたはダウンパ
ルスを出力することから、そのときの実際の加工電流の
波高値ｉｐ及びパルス長Ｔを、目標とする波高値ｉｐ’
及びパルス長Ｔ’に調整するように、直流電源の電圧値
Ｅo 及びスイッチング素子のオン時間Ｔonが制御される
こととなり、放電加工の間、常に該加工電流が所望の電
流波形を有するように調整されることにより、最適な放
電加工が行なわれ得る。

【００１６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、放
電加工中の電流波形の波高値及びパルス長を検出して、
目標値との差を判定し、その判定結果に基づいて前以て
記憶されているデータを読み出すことにより、フィード
バック部により直流電源の電圧値及びスイッチング素子
のオン時間を制御して、該電流波形を所望の目標値に維
持するようにしているので、放電加工中は常に放電加工
に適した電流波形が得られることから、放電加工の最初
から最後まで効率的に放電加工が行なわれ得る。また、
電流波形の波高値及びパルス長に基づくフィードバック
制御自体は、前以て記憶されたデータに従って行なわれ
ることから、回路構成が簡単になり、部品点数が低減さ
れ且つ組立が容易となり、コストが低減され得ることに
なる。かくして、本発明によれば、簡単な構成で且つ低
コストで、放電加工中常に電流波形の制御が行なわれ得
る、極めて優れた放電加工における電流波形制御方式が
提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための放電加工制御装置の一
実施例を示すブロック図。

【図２】図１の装置の具体的な構成を示す検出部及び比
較部の回路図。

【図３】図１の装置の具体的な構成を示す判定部及びフ
ィードバック部の回路図。

【図４】検出部の第一の比較器の入出力を示すグラフで
ある。

【図５】検出部の第二の比較器の入出力を示すグラフで
ある。

【図６】（Ａ）は比較部の第一の積分回路の等価回路
図, （Ｂ）は入出力を示すグラフである。

【図７】（Ａ）は比較部の第二の積分回路の等価回路
図, （Ｂ）は入出力を示すグラフである。

【図８】判定部の各比較器の出力を示す図表である。

【図９】判定部の制御データの動作を示す図表である。

【図１０】フィードバック部により電圧値及びオン時間
の制御による電流波形の変化を示すグラフである。

【図１１】従来の放電加工制御装置の回路構成を示す等
価回路図である。

【図１２】図１１の装置における加工電流の電流波形を
示すグラフである。

【符号の説明】

１０ 電流波形制御装置 １１ 電流センサー １２ 検出部 １２ａ，１２ｂ 比較器 １３ 比較部 １３ａ，１３ｂ 積分回路 １４ 判定部 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 比較器 １４ｅ ＲＯＭ １５ フィードバック部 １５ａ，１５ｂ アップダウンカウンタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電加工を行なうべき被加工物と該被加
   工物に対して僅かなギャップをもって対向せしめられた
   電極との間に給電を行なう直流電源と、該直流電源と被
   加工物または電極までの間に、直列に接続されたスイッ
   チング素子とを備えていて、該直流電源の電圧値または
   スイッチング素子のオン時間を調整することにより、所
   望の電流波形を得るようにした放電加工制御装置におい
   て、 放電加工時の電流波形を検出して、該電流波形をそれぞ
   れ所望の波高値より低い波高値に対応する第一の基準電
   流値及びゼロより僅かに大きい第二の基準電流値と比較
   して、それぞれ第一及び第二の基準電流値より大きい場
   合にそれぞれパルス信号を出力する検出部と、該検出部
   からの各パルス信号をそれぞれ積分し、続いて前以て設
   定された基準信号を積分することにより、前記電流波形
   の実際の波高値及びパルス長と目標値との差をそれぞれ
   アナログ変換して出力する比較部と、該比較部からの各
   アナログ信号に関してそれぞれアナログ比較器により正
   負またはゼロの判定を行ない、その判定結果に基づい
   て、前以て記憶された該直流電源の電圧値またはスイッ
   チング素子のオン時間の増減制御についてのデータを読
   み出す判定部と、該判定部からのデータに基づいて放電
   加工制御装置に制御信号を出力するフィードバック部と
   を含んでいることを特徴とする、電流波形制御方式。