JPH05337738A - ワイヤ電極とワーク間の絶縁状態検出装置 - Google Patents

ワイヤ電極とワーク間の絶縁状態検出装置

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JPH05337738A
JPH05337738A JP4170125A JP17012592A JPH05337738A JP H05337738 A JPH05337738 A JP H05337738A JP 4170125 A JP4170125 A JP 4170125A JP 17012592 A JP17012592 A JP 17012592A JP H05337738 A JPH05337738 A JP H05337738A
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JP
Japan
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voltage
work
wire electrode
switching element
charging
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JP4170125A
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English (en)
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Shunzo Izumiya
俊三 和泉屋
Akihiro Sakurai
章博 櫻井
Akiyoshi Kawahara
章義 川原
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02Wire-cutting
    • B23H7/04Apparatus for supplying current to working gap; Electric circuits specially adapted therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/02Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
    • B23H1/024Detection of, and response to, abnormal gap conditions, e.g. short circuits

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤ電極とワーク間の絶縁状態を特別な電
源を用いることなく検出する。 【構成】 放電用スイッチング素子3を半導体で構成す
る。該放電用スイッチング素子3がオフで、少なくと
も、充電用スイッチング素子2がオンしてコンデンサ4
を充電している区間におけるワイヤ電極5とワーク6間
の電圧を検出する。該検出電圧が基準値以上にならない
ときには、ワイヤ電極とワーク間の絶縁が不良として不
良信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤ放電加工機に関
し、特に、ワイヤ電極とワーク間の絶縁回復を検出する
絶縁状態検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ワイヤ放電加工機においては、ワイヤ電
極とワーク間に電圧を印加し、このワイヤ電極とワーク
間に放電を生じさせて加工を行うものであり、1回の放
電が生じる毎にワイヤ電極とワーク間の絶縁を回復さ
せ、その後、ワイヤ電極とワーク間に電圧を印加して絶
縁破壊をさせて放電を行うものである。ワイヤ電極とワ
ーク間の絶縁回復のないまま、次の放電を開始させる
と、同一箇所で放電が発生し(集中放電)、加工面精度
を悪くしたり、加工面の品質を損なう。そのため、集中
放電が生じたときには、加工を停止させることになる。
【0003】そこで、従来は、上記絶縁回復を検出する
ために、ワイヤ電極とワーク間に電圧が印加されない、
いわゆるオフタイムの間に、放電加工を行う電源とは別
の電源からワイヤ電極とワーク間に電圧を印加して、そ
の間の電圧を検出して絶縁回復しているか否かを検出し
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ワイヤ電極とワーク間
の絶縁回復を検出するために、従来のように特別な電源
を用いるとすれば、その電源及び制御回路を必要としワ
イヤカット放電加工機自体を高価なものにするという欠
点がある。そこで、本発明の目的は、特別な電源を必要
とせず、放電加工用の電源を利用できるワイヤ電極とワ
ーク間の絶縁状態検出装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、コンデンサを
充電させる充電用スイッチング素子と該コンデンサの充
電電圧をワイヤ電極とワーク間に印加するための放電用
スイッチング素子を有するワイヤカット放電加工機にお
いて、上記放電用スイッチング素子を半導体で構成し、
該放電用スイッチング素子がオフで少なくとも上記充電
用スイッチング素子がオンしている区間作動しワイヤ電
極とワーク間の電圧を検出する電圧検出手段を設け、該
電圧検出手段で検出された検出電圧と設定基準値とを比
較手段で比較して、検出電圧が上記所定値以下のとき絶
縁不良として検出する。特に、上記電圧検出手段をピー
クホールド回路で構成するか、または、スイッチング手
段とコンデンサで構成するようにした。
【0006】
【作用】上記放電用スイッチング素子を半導体で構成す
ると、該スイッチング素子をオフの状態で、上記充電用
スイッチング素子をオンにして上記コンデンサを充電し
ているとき、ワイヤ電極とワーク間には電圧が生じる。
これは、半導体で構成された放電用スイッチング素子の
もれ電流等の影響で生じるものと推定されるが、明確で
はない。しかし、実験によってはこの電圧が生じること
が確認される。そこで、本発明は、この現象を利用し
て、上記放電用スイッチング素子がオフの、いわゆるオ
フタイム間で、充電用スイッチング素子がオンし、コン
デンサを充電している区間において、電圧検出手段でワ
イヤ電極とワーク間の電圧を検出する。ワイヤ電極とワ
ーク間の絶縁が回復していれば、該電圧検出手段で検出
される電圧は基準値より高い値をとり、絶縁回復をして
いなければ、電圧検出手段の出力は基準値以下になるか
ら比較手段によって絶縁不良を検出できる。
【0007】
【実施例】図1は本発明の一実施例の要部ブロック図で
ある。コンデンサ4は充電用スイッチング素子2を介し
て加工用直流電源1に接続されている。上記コンデンサ
4の両端は充電用スイッチング素子3を介してワイヤ電
極5及びワーク6に接続されている。このような放電加
工電源回路は、充電用スイッチング素子、放電用スイッ
チング素子を備えるコンデンサ放電回路として従来から
公知であり、この公知な回路と同一である。特に、本発
明においては、上記充電用スイッチング素子3を半導体
で構成している。また、上記ワイヤ電極5とワーク6の
放電加工部の両端にワイヤ電極5とワーク6間の絶縁状
態を検出するための絶縁状態監視装置7が接続されてい
る。
【0008】充電指令S1が充電用スイッチング素子2
に入力されると該充電用スイッチング素子2はオンとな
りコンデンサ4を直流電源1によって充電させる。所定
時間幅の上記充電信号S1がオフとなり、上記充電用ス
イッチング素子2がオフになった後所定時間遅れて放電
指令S2が放電用スイッチング素子3に入力され、放電
用スイッチング素子3がオンとなり、ワイヤ電極5とワ
ーク6間にコンデンサ4の充電電圧が印加される。これ
により、該ワイヤ電極5とワーク6間に放電が生じる。
そして、放電電流が所定値以下になり、放電終了が検出
されると上記放電指令S2をオフとして放電用スイッチ
ング素子3をオフとする。以下この動作を繰り返し放電
加工を行うもので、この作用は従来のこのタイプの放電
加工電源の作用と同一である。
【0009】図2は上記絶縁状態監視装置7の詳細ブロ
ック図である。ワイヤ電極5とワーク6間の電圧を抵抗
R,Rで分圧して取り出し、バッファアンプ10で増幅
し、このバッファアンプ10の出力を、ピークホールド
用スイッチング素子11とコンデンサ12で構成するピ
ークホールド回路に入力する。該ピークホールド回路の
出力をバッファアンプ14で増幅し、該バッファアンプ
14の出力(ピークホールド電圧)VPHを比較器15
に入力し設定基準電圧Vsと比較する。比較器15の出
力はインバータ16を介してアンド回路17に入力され
る。アンド回路17は比較器15の出力とチェックパル
スCHのアンドをとって、絶縁不良信号NGを出力する
ようになっている。なお、13はリセット信号RTでオ
ンし上記コンデンサ12の電荷を放電するためのスイッ
チ回路である。
【0010】次に、絶縁状態検出動作をも含めた全体の
動作を図3に示すタイミングチャートと共に説明する。
なお、図3はワイヤ電極とワーク間の絶縁が十分である
ときの放電と、絶縁が不十分なときの放電のときを示し
ており、図3中左側の放電ときは絶縁が十分なときであ
り、右側は絶縁が不十分のときである。放電加工機の制
御装置より充電信号S1が出力され、充電用スイッチン
グ素子2がオンとなりコンデンサ4の充電が開始される
と、該コンデンサ4の充電電圧Cvは図3に示すように
上昇する。所定時間幅の充電信号S1がなくなり、充電
用スイッチング素子2がオフとなった後、所定時間遅れ
て放電信号S2が出力され、放電用スイッチング素子3
がオンとなる。これにより、コンデンサ4への充電が終
了すると共に該コンデンサ4の充電電圧Cvがワイヤ電
極5とワーク6間のギャップに印加される。その後該ギ
ャップ間に放電が生じ、放電終了が検出されると上記放
電信号S2はオフとなり放電用スイッチング素子3はオ
フとなる。以下この動作を繰り返し放電加工が行われる
ことになる。
【0011】一方、本実施例では上記充電信号と同期し
て同一パルス幅のピークホールド信号PHを制御装置か
ら絶縁状態監視装置7のピークホールド用スイッチング
素子11に出力し該スイッチング素子11をオンとする
(なお、このピークホールド信号PHは、少なくとも充
電用スイッチング素子2がオンしコンデンサ4が充電さ
れる区間を含み放電用スイッチング素子3がオンではな
い区間、上記ピークホールド用スイッチング素子11を
オンにさせるものであればよい)。ピークホールド用ス
イッチング素子11がオンとなると、ワイヤ電極5とワ
ーク間のギャップ電圧Vgの分圧がバッファアンプ4を
介してコンデンサ12に印加され、コンデンサ12は充
電されることになる。
【0012】この点、放電用スイッチング素子3がオフ
でワイヤ電極とワーク間には電圧が印加されてないため
該ワイヤ電極とワーク間には電圧が生じないものと考え
られるが、実験によるとこのワイヤ電極とワーク間に電
圧が生じる。これは、放電用スイッチング素子3を半導
体で構成したことによるもれ電流の影響によって生じる
ものと推察される。ワイヤ電極とワーク間の絶縁が十分
であれば、ワイヤ電極5とワーク6間の電圧は高くなり
コンデンサ12の充電電圧は上昇し、このコンデンサ1
2の充電電圧をバッファアンプ14で増幅したピークホ
ールド電圧VPHも上昇し比較器15に設定されている
基準電圧Vsを越える。この比較器15の出力をインバ
ータ16で反転した信号Vcはローレベルとなる。そし
て、上記ピークホールド信号PHがオフになった直後制
御装置よりチェックパルスCHを出力され、アンド回路
17で上記信号Vcとチェックパルスのアンドがとられ
るが、ワイヤ電極5とワーク6間の絶縁が十分であると
きには上記信号Vcはローレベルであるためアンド回路
17からは信号は出力されない。そして、ワイヤ電極5
とワーク6間に放電が生じ該放電電流が所定レベル以下
となり放電終了が検出されたとき、リセットパルスRT
が制御装置より出力されてスイッチ回路13をオンと
し、コンデンサ12を放電させ、次の電圧検出に備え
る。
【0013】しかし、図3の右側で示すワイヤ電極とワ
ーク間の絶縁が不十分であるときには、ワイヤ電極とワ
ーク間の電圧は上昇せず、ピークホールド回路のコンデ
ンサ12の充電電圧は上昇しない。そのため、ピークホ
ールド電圧VPHは比較器15に設定されている基準電
圧Vsを越えることがないので、インバータ16から出
力される信号はハイレベルを持続することになる。その
結果、チェックパルスCHがアンド回路17に入力され
たとき該アンド回路17から絶縁不良信号NGが出力さ
れることになる。
【0014】以上が本実施例の作動であるが、この実施
例においては、ピークホールド回路をピークホールド用
スイッチング素子11とコンデンサ12で構成した。こ
の場合、ピークホールド用スイッチング素子11がオン
中バッファアンプ10から出力される電圧が上昇して下
降するという現象が生じると、ピーク電圧を検出できな
いことになるが、各別問題とならない。また、確実にピ
ーク電圧を検出するためには、上記ピークホールド用ス
イッチング素子11とコンデンサ12との接続点間にダ
イオードを順方向(バッファアンプ10からコンデンサ
12に電流が流れる方向)に挿入すればよい。
【0015】
【発明の効果】本発明は、ワイヤ電極とワーク間の絶縁
回復を検出するために、特別な電源を必要とせず、加工
用の直流電源を用いて、ワイヤ電極とワーク間の絶縁状
態を検出するようにしたから、ワイヤカット放電加工機
の構成を簡単にし、かつ、低コストのワイヤカット放電
加工機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の要部ブロック図である。
【図2】同実施例における絶縁状態監視装置の詳細ブロ
ック図である。
【図3】同実施例における作動のタイミングャートであ
る。
【符号の説明】
1 加工用直流電源 2 充電用スイッチング素子 3 放電用スイッチング素子 4,12 コンデンサ 5 ワイヤ電極 6 ワーク 7 絶縁状態監視装置 10,14 バッファアンプ 11 ピークホールド用スイッチング素子 15 比較器 16 インバータ 17 アンド回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンデンサを充電させる充電用スイッチ
    ング素子と上記コンデンサの充電電圧をワイヤ電極とワ
    ーク間に印加するための放電用スイッチング素子を有す
    るワイヤカット放電加工機のワイヤ電極とワーク間の絶
    縁状態検出装置において、上記放電用スイッチング素子
    を半導体で構成し、該放電用スイッチング素子がオフで
    少なくとも上記充電用スイッチング素子がオンしている
    区間作動しワイヤ電極とワーク間の電圧を検出する電圧
    検出手段と、該電圧検出手段で検出された電圧と設定基
    準値とを比較する比較手段とを設け、検出電圧が上記基
    準値以下のとき絶縁不良として検出するようにしたワイ
    ヤ電極とワーク間の絶縁状態検出装置。
  2. 【請求項2】 上記電圧検出手段はピークホールド回路
    で構成されている請求項1記載のワイヤ電極とワーク間
    の絶縁状態検出装置。
  3. 【請求項3】 上記電圧検出手段はスイッチング手段と
    コンデンサで構成され、該コンデンサの充電電圧を出力
    する請求項1記載のワイヤ電極とワーク間の絶縁状態検
    出装置。
JP4170125A 1992-06-04 1992-06-04 ワイヤ電極とワーク間の絶縁状態検出装置 Pending JPH05337738A (ja)

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JP4170125A JPH05337738A (ja) 1992-06-04 1992-06-04 ワイヤ電極とワーク間の絶縁状態検出装置
US08/190,158 US5486765A (en) 1992-06-04 1993-05-25 Insulating condition detecting apparatus for a wire-cut electrical discharge machine
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JPH05337738A true JPH05337738A (ja) 1993-12-21

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US (1) US5486765A (ja)
JP (1) JPH05337738A (ja)
WO (1) WO1993024265A1 (ja)

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