JPH0761571B2 - Discharge classifier - Google Patents
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- JPH0761571B2 JPH0761571B2 JP1169618A JP16961889A JPH0761571B2 JP H0761571 B2 JPH0761571 B2 JP H0761571B2 JP 1169618 A JP1169618 A JP 1169618A JP 16961889 A JP16961889 A JP 16961889A JP H0761571 B2 JPH0761571 B2 JP H0761571B2
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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、放電加工などの放電応用機器に発生する放電
を分類する放電分類装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to an electric discharge classification device for classifying electric discharges generated in electric discharge applied equipment such as electric discharge machining.
(従来の技術) 例えば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被加工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
被加工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工され
る。(Prior Art) For example, electric discharge machining includes wire electric discharge machining and die-sinking electric discharge machining. Of these, for example, wire electric discharge machining will be explained by arranging wire electrodes at predetermined intervals with respect to a workpiece. The workpiece and the wire electrode are soaked into the machining tank, and a DC voltage is applied between the workpiece and the wire electrode in this state. Then, for example, when the wire electrode is brought close to the workpiece and the gap amount becomes a predetermined amount, electric discharge is generated between the wire electrode and the workpiece. However, the workpiece is processed by this discharge energy.
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が正常であるか異常である
かにより判断しており、こ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、この放電柱の輝度から経験
や勘によって放電状態を判断する。In such wire electric discharge machining, the quality of the machining state is judged. This judgment is made based on whether the electric discharge state is normal or abnormal. This judgment is made by the following method. . That is, a worker visually checks the discharge column and judges the discharge state by experience and intuition based on the brightness of the discharge column.
作業員が放電の音を聞き、この放電の音から経験や勘
によって放電状態を判断する。The worker hears the sound of the discharge, and judges the discharge state from the sound of the discharge by experience and intuition.
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
物との間の放電電圧及び放電電流の波形を表示させ、こ
れら放電電圧及び放電電流から放電状態を判断する。If the wire electric discharge machine is equipped with an oscilloscope, the oscilloscope displays, for example, the waveforms of the discharge voltage and the discharge current between the wire electrode and the workpiece, and the discharge state is judged from these discharge voltage and discharge current. .
ワイヤ放電加工装置に予め放電状態の良否の基準が設
定されていれば、この基準に従って放電状態を判断す
る。If a standard for the quality of the discharge state is set in advance in the wire electric discharge machine, the discharge state is determined according to this standard.
以上である。That is all.
しかしながら、上記各方法のうち及びの方法は定量
的な放電状態の判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、リアルタイムで放電電圧及び放電電流を表
示することができない。さらに、放電の発生はランダム
でありかつ放電電圧及び放電電流は保持されないので、
オシロスコープに表示されている放電電圧及び放電電流
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。の方法では良否の基準は例えば各メー
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。またの方法では各メーカ
ごとに異常回避策を講じており種々の断線予防をしてい
るが、そのために逆に最高効率の加工を実現できず例え
ば常に60〜70%の効率にしているなど、加工状態の検知
に正確さを欠くものである。そのうえ、及びの方法
で検出される放電電圧及び放電電流は平均値であって、
これら放電電圧及び放電電流からは被加工物とワイヤ電
極との間の短絡しか検出できない。ところが、実際の放
電の放電では被加工物とワイヤ電極との間に加工屑が除
去されずに存在し、この加工屑の量により放電状態が変
化するので、加工状態を認識するには細く放電状態を解
析する必要がある。しかしながら、上記各方法ではいず
れも放電状態を細く解析することが困難となっている。However, among the above methods, the method and the method do not quantitatively determine the discharge state, but the determination results vary. In the method (1), the frequency band of the oscilloscope is slower than that of discharging, and the discharging voltage and discharging current cannot be displayed in real time. Furthermore, since the occurrence of discharge is random and the discharge voltage and discharge current are not retained,
The waveforms of the discharge voltage and the discharge current displayed on the oscilloscope are difficult to understand at any time, and it is difficult to quantitatively judge from the waveforms. In the method (1), the quality standard is set by each manufacturer, for example, and cannot be applied to all discharge state determinations. With the other method, each manufacturer takes measures to avoid abnormalities and prevents various types of wire breakage, but on the contrary, it is not possible to achieve the highest efficiency machining, for example, the efficiency is always 60 to 70%. It lacks accuracy in detecting the processing state. In addition, the discharge voltage and discharge current detected by the methods and are average values,
Only the short circuit between the workpiece and the wire electrode can be detected from the discharge voltage and the discharge current. However, in the discharge of the actual discharge, the machining waste exists between the work piece and the wire electrode without being removed, and the discharge state changes depending on the amount of this machining waste. It is necessary to analyze the state. However, in each of the above methods, it is difficult to analyze the discharge state in detail.
(発明が解決しようとする課題) 以上のように放電状態を細く解析することが困難であっ
た。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, it is difficult to analyze the discharge state in detail.
そこで本発明は、放電状態を分類できて細く解析できる
放電分類装置を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a discharge classification device that can classify discharge states and analyze them in detail.
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、被加工物と放電電極との間の放電電圧及び放
電電流を検出する検出器と、前記検出器からの検出信号
を所定の信号採取期間にわたってディジタル変換して取
り込む信号採取手段と、前記信号採取手段で採取された
放電電圧検出信号及び放電電流検出信号に基づいて電圧
印加にもかかわらず放電電流が生じない無放電を除く放
電発生ごとの放電電圧データを作成する放電データ作成
手段と、前記放電データ作成手段で作成された放電電圧
データを予め設定されている放電限界電圧と比較し、こ
の比較結果に基づいて異常放電データと異常でない放電
データとに分類する異常分類手段と、前記異常放電分類
手段にて分類された異常でない放電データについてヒス
トグラムを作成し、この作成したヒストグラムの頻度分
布に基づいて正常放電データ及び前記正常放電データの
低電圧側にて異なる分布モードを呈する過渡的放電デー
タとに分類する正常分類手段とを具備してなる放電分類
装置である。[Configuration of the Invention] (Means for Solving the Problem) The present invention provides a detector for detecting a discharge voltage and a discharge current between a workpiece and a discharge electrode, and a detection signal from the detector to a predetermined value. Signal sampling means for digitally converting and capturing over the signal sampling period, and discharge excluding no discharge in which discharge current does not occur despite voltage application based on the discharge voltage detection signal and the discharge current detection signal sampled by the signal sampling means Discharge data creating means for creating discharge voltage data for each occurrence, comparing the discharge voltage data created by the discharge data creating means with a preset discharge limit voltage, and abnormal discharge data based on the comparison result. Abnormality classification means for classifying into non-abnormal discharge data, and a histogram is created for the non-abnormal discharge data classified by the abnormal discharge classification means. A discharge classifying device, comprising: normal discharge data and normal discharge data, which is classified into normal discharge data and transient discharge data having different distribution modes on the low voltage side of the normal discharge data, based on the frequency distribution of the generated histogram. .
また、本発明は、被加工物と放電電極との間の放電電圧
及び放電電流を検出する検出器と、前記検出器からの検
出信号を所定の信号採取期間にわたってディジタル変換
して取り込む信号採取手段と、前記信号採取手段で採取
された放電電圧検出信号及び放電電流検出信号に基づい
て電圧印加にもかかわらず放電電流が生じない無放電を
除く放電発生ごとの放電電圧ピークウ値データを作成す
る放電データ作成手段と、前記放電データ作成手段で作
成された放電電流ピーク値データについてヒストグラム
を作成し、この作成したヒストグラムの頻度分布に基づ
いて正常放電データ及び前記正常放電データの低電流ピ
ーク値側にて異なる分布モードを呈する過渡的放電デー
タ及び前記過渡的放電データの低電流ピーク値側にて異
なる分布モードを呈する異常放電データに分類する分類
手段とを具備してなる放電分類装置である。Further, the present invention provides a detector for detecting a discharge voltage and a discharge current between a work piece and a discharge electrode, and a signal sampling means for digitally capturing a detection signal from the detector for a predetermined signal sampling period. And a discharge for generating discharge voltage peak value data for each discharge occurrence excluding no discharge in which a discharge current does not occur in spite of voltage application based on the discharge voltage detection signal and the discharge current detection signal sampled by the signal sampling means. A histogram is created for the discharge current peak value data created by the data creating means and the discharge data creating means, and the normal discharge data and the low current peak value side of the normal discharge data are based on the frequency distribution of the created histogram. The transient discharge data exhibiting different distribution modes and different distribution modes on the low current peak side of the transient discharge data. A discharge classifier consisting comprises a classification means for classifying the abnormal discharge data.
(作用) このような手段を備えたことにより、放電応用機器の放
電電圧又は放電電流のいずれか一方又は両方が検出され
ると、この検出信号が所定間隔毎の侵害採取期間ごとに
ディジタル変換されて取り込まれて放電電圧などの放電
データとして作成される。そして、これら放電データか
ら異常分類手段により放電電圧が所定レベル以下であれ
ば、この放電電圧の放電状態が異常であると分類され、
さらに正常分類手段により異常と分類されたデータを除
いた残りの放電データから各パメータのヒストグラムを
作成し、その頻度から放電状態が少なくとも2つに分類
される。(Operation) With the provision of such means, when either or both of the discharge voltage and the discharge current of the discharge application device are detected, this detection signal is digitally converted at each predetermined interval of infringement sampling period. Are taken in and created as discharge data such as discharge voltage. Then, if the discharge voltage from the discharge data is below a predetermined level by the abnormality classification means, the discharge state of this discharge voltage is classified as abnormal,
Further, a histogram of each parameter is created from the remaining discharge data excluding the data classified as abnormal by the normal classification means, and the discharge state is classified into at least two according to the frequency.
又、上記手段を備えたことにより、上記放電データから
電流ピークのヒストグラムが作成され、このヒストグラ
ムの頻度分布から放電状態が分類される。Further, by providing the above means, a histogram of the current peak is created from the discharge data, and the discharge state is classified from the frequency distribution of this histogram.
(実施例) 以下、本発明の第1実施例について図面を参照して説明
する。(Example) Hereinafter, a first example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は放電分類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。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a discharge classification device. The workpiece 2 is infiltrated into the processing tank 1. This work piece 2
Wire electrodes 3 are arranged at predetermined intervals.
The wire electrode 3 is supported by the upper wire guide body 4 and a lower wire guide body (not shown). A DC power supply 6 is connected between the work piece 2 and the wire electrode 3 via a discharge control circuit 5 to form a discharge circuit. In this case, the DC power supply 6 has its positive electrode connected to the workpiece 2. A voltage detector 7 is connected in parallel to the DC power supply 6 and a current detector 8 is connected in series to the DC power supply 6 in this discharge circuit.
一方、10は分類装置本体であって、この分類装置本体10
にはアッテネータ(ATT)11,12が備えられ、一方のアッ
テネータ11に電圧検出器7が接続されるとともに他方の
アッテネータ12に電流検出器8から接続されている。こ
れらアッテネータ11,12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13,14が接続さ
れ、これらA/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)19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が接続されて表示器21を表示駆動するものとな
っている。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、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
の良否を判断する内容の放電解析プログラムが記憶され
ている。又、ROM19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
グプログラムによる各A/D変換器13,14は一定間隔毎の信
号採取期間に例えばxns毎に同時には電圧検出信号、電
流検出信号をそれぞれ8ビットにディジタル変換して1
回の信号採取期間で例えば1024〜65536Bのデータを採取
するものとなる。なお、各信号採取期間の間隔は一定期
間ΔHに設定されている。しかるに、各A/D変換器13,1
4、CPU16、タイミングコントローラ17及びROM19により
信号採取手段が構成されている。又、ROM19には放電デ
ータ作成プログラム、異常分類プログラム及び正常分類
プログラムが記憶されている。これにより、上記CPU16
は第2図に示すように信号採取手段16−1、放電データ
作成手段16−2、異常分類手段16−3及び正常分類手段
16−4の各機能を有するものとなる。なお、信号採取手
段16−1は上記の如くこの手段16−1の一部の機能を有
している。放電データ作成手段16−2は、信号採取手段
で採取されたディジタル電圧検出信号及びディジタル電
流検出信号から各放電における放電電圧や放電電流など
のパラメータから成る放電データを作成する機能を有す
るものであり、又異常分類手段16−3は放電データ作成
手段16−2で作成された放電電圧が所定レベルの放電限
界電圧以下であればこの放電電圧での放電状態は異常で
あると分類する機能を有するものである。そして、正常
分類手段16−4は放電データ作成手段16−2で作成され
た放電データから異常分類手段16−3で異常と分類され
たデータを除き、残りの放電データから放電電圧のヒス
トグラムを作成してその頻度から被加工物2とワイヤ電
極3との間の加工屑が十分清掃された場合の放電状態
と、同加工屑が十分清掃されない場合の放電状態とに分
類する機能を有するものである。On the other hand, 10 is the sorting apparatus body, and this sorting apparatus body 10
Are provided with attenuators (ATT) 11 and 12, and the voltage detector 7 is connected to one attenuator 11 and the current detector 8 is connected to the other attenuator 12. Attenuators 11 and 12 are connected to respective A / D (analog / digital) converters 13 and 14 each having a built-in memory, and these A / D converters 13 and 14 are connected to a CPU (central processing unit) via a bus 15. Device) 16 is connected. This CPU16 has a bus 15
Through the timing controller 17, RAM (random
An access memory) 18, a ROM (read only memory) 19 and a display drive unit 20 are connected. The timing controller 17 controls the signal acquisition timing in the A / D converters 13 and 14. Further, a display device 21 is connected to the display drive section 20 to drive the display device 21 for display. The ROM 19 stores a discharge analysis program that determines discharge start time, discharge end time, current peak value, pulse interval, and other discharge data from the applied voltage and discharge current that are fetched, and determines the quality of the discharge from this discharge data. Has been done. The ROM 19 also stores a signal sampling timing program for the A / D converters 13 and 14 in the timing controller 17. However, the A / D converters 13 and 14 according to the signal sampling timing program digitally convert the voltage detection signal and the current detection signal into 8 bits at the same time, for example, at every xns in the signal sampling period at a constant interval, and 1
For example, data of 1024 to 65536B will be collected in the signal collection period of once. The interval between the signal acquisition periods is set to a constant period ΔH. However, each A / D converter 13,1
4, the CPU 16, the timing controller 17, and the ROM 19 constitute a signal sampling means. The ROM 19 also stores a discharge data creation program, an abnormal classification program, and a normal classification program. As a result, the above CPU16
As shown in FIG. 2, signal sampling means 16-1, discharge data creating means 16-2, abnormality classifying means 16-3 and normal classifying means
It has each function of 16-4. The signal sampling means 16-1 has a part of the function of the means 16-1 as described above. The discharge data creating means 16-2 has a function of creating discharge data consisting of parameters such as discharge voltage and discharge current in each discharge from the digital voltage detection signal and the digital current detection signal sampled by the signal sampling means. Further, the abnormality classifying means 16-3 has a function of classifying that the discharge state at this discharge voltage is abnormal if the discharge voltage created by the discharge data creating means 16-2 is equal to or lower than the discharge limit voltage of a predetermined level. It is a thing. Then, the normal classification means 16-4 removes the data classified as abnormal by the abnormality classification means 16-3 from the discharge data created by the discharge data creation means 16-2 and creates a histogram of the discharge voltage from the remaining discharge data. Based on the frequency, it has a function of classifying into an electric discharge state when the machining waste between the workpiece 2 and the wire electrode 3 is sufficiently cleaned and an electric discharge state when the machining waste is not sufficiently cleaned. is there.
次に上記の如く構成された装置の作用について参照して
説明する。Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described with reference to FIG.
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。A DC voltage is applied between the work piece 2 and the wire electrode 3 from the DC power supply 6 through the discharge control circuit 5, and when the gap amount between the work piece 2 and the wire electrode 3 reaches a predetermined amount in this state, the work piece is processed. A discharge is generated between the object 2 and the wire electrode 3. The workpiece 2 is processed by the energy of this discharge.
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
の間の放電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は被加工物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。これ
ら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1
3,14に入力する。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は一定間隔ΔH毎の各信号採
取期間においてそれぞれ例えばxns毎に同時に電圧検出
信号、電流検出信号をそれぞる8ビットにディジタル変
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S1において上記Bのデータが取込まれる。
このように1回の信号採取期間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、各信号採取期間
の経過の後にCPU16によってRAM18に移されて記憶され
る。In this state, the voltage detector 7 detects the discharge voltage between the workpiece 2 and the wire electrode 3 and outputs the voltage detection signal,
The current detector 8 detects the discharge current flowing from the work piece 2 to the wire electrode 3 and outputs the current detection signal. These voltage detection signal and current detection signal are attenuated to levels that can be easily processed by the attenuators 11 and 12, respectively, and then the A / D converter 1
Type in 3,14. At this time, the A / D converters 13 and 14 are both controlled by the timing controller 17 to digitally convert the voltage detection signal and the current detection signal, respectively.
That is, the A / D converters 13 and 14 simultaneously digitally convert the voltage detection signal and the current detection signal into 8-bit signals, for example, every xns in each signal sampling period at constant intervals ΔH. As a result, the data of B is taken in during one signal sampling period, for example, the signal sampling period S 1 .
The digital voltage detection signal and the digital current signal thus acquired in one signal sampling period are temporarily stored in the memories in the respective A / D converters 13 and 14, and after the lapse of each signal sampling period, the CPU 16 It is moved to RAM 18 and stored.
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の放電データ作成手段16
−2は各ディジタル電圧検出信号及びディジタル電流信
号からそれぞれ第3図に示すような放電電圧及び放電電
流の各波形を求め、これら波形から放電発生の順番に発
生番号「1」「2」…「N」を付す。ただし、電圧を印
加しても被加工物2とワイヤ電極3との間に放電が発生
せず、放電電流が全く流れない無放電の場合は、発生番
号を付さない。つまり、番号を付すのはあくまでも放電
が発生した場合のみである。そして、CPU16はこれら波
形から各放電における放電開始a1,a2…anや放電終了b1,
b2…bn、放電電圧c1,c2…cn、電流ピークd1,d2…dn、電
流パルス幅e1,e2…en、放電エネルギf1,f2,fn、パルス
間隔g1,g2…gnなどの各パラメータから成る放電データ
Dを求めてRAM18にテーブル化して記憶する。In this way, the digital voltage detection signal and the digital current signal are fetched and stored in the RAM 18, and, for example, when the signal sampling period of 10 times ends, the discharge data creating means 16 of the CPU 16
-2 obtains respective waveforms of the discharge voltage and the discharge current as shown in FIG. 3 from the respective digital voltage detection signals and the digital current signals, and the generation numbers “1”, “2”, ... N "is added. However, when no voltage is applied and no discharge is generated between the workpiece 2 and the wire electrode 3 and no discharge current flows, no generation number is given. That is, the numbers are attached only when the discharge occurs. Then, the CPU 16 determines from these waveforms that discharge start a1, a2 ... an and discharge end b1, in each discharge.
b2 ... bn, discharge voltage c1, c2 ... cn, current peak d1, d2 ... dn, current pulse width e1, e2 ... en, discharge energy f1, f2, fn, pulse interval g1, g2 ... gn, etc. The discharge data D is obtained and tabulated and stored in the RAM 18.
次にCPU16の異常分類手段16−3は予め設定された放電
限界電圧と各放電電圧c1,c2…cnとを比較して放電限界
電圧よりもレベルが低い放電電圧例えばc2を異常放電で
あるアーク放電パルス及び短絡として検出する。このよ
うに異常放電が検出されると、この異常放電c2の発生番
号「2」の放電開始a2や放電終了b2、放電電圧c2、電流
ピーク値d2の各データがテーブルから抹消される。な
お、この場合、発生番号「2」はRAM18に形成された異
常放電のテーブルに移される。これにより、異常放電
(アーク放電パルス)と正常放電とが分類される。 Next, the abnormality classifying means 16-3 of the CPU 16 compares the preset discharge limit voltage with each discharge voltage c1, c2 ... Cn, and discharges a discharge voltage lower than the discharge limit voltage, for example, c2, which is an abnormal discharge arc. Detect as discharge pulse and short circuit. When the abnormal discharge is detected in this way, each data of the discharge start a2, the discharge end b2, the discharge voltage c2, and the current peak value d2 of the occurrence number "2" of this abnormal discharge c2 is deleted from the table. In this case, the occurrence number “2” is moved to the abnormal discharge table formed in the RAM 18. As a result, abnormal discharge (arc discharge pulse) and normal discharge are classified.
次にCPU16の正常分類手段16−4は異常放電が抹消され
た放電データDから放電電圧c1,c3,c4…cn−1,cnを抽出
して第4図に示す放電電圧のヒストグラムを作成する。
このようにして作成されたヒストグラムには2つの正規
分布Q1,Q2が現れる。ここで、正規分布Q1は被加工物2
とワイヤ電極3との間が加工液の流れにより十分に清浄
化されて加工屑が取り去られた状態における放電電圧を
示しており、この状態で放電電圧が正規分布Q1を示すの
は被加工物2とワイヤ電極3との間の僅かな残留加工屑
により放電抵抗値の変動やワイヤ電極3の振動等による
被加工物2とワイヤ電極3との間のギャップ量の変化に
よってばらつくことに起因する。一方、正規分布Q2は正
規分布Q1での放電加工から例えば加工速度を速めた場合
であって、この場合は被加工物2とワイヤ電極3との間
にかなりの加工屑が残り、この加工屑によってギャップ
間の抵抗値が小さくなって放電電圧が低くても放電が生
じている過渡的な放電を示している。しかるに、正常分
類手段16−4は清浄の放電から真に正常な放電と過渡的
な放電を分類する。Next, the normal classification means 16-4 of the CPU 16 extracts the discharge voltages c1, c3, c4 ... cn-1, cn from the discharge data D in which the abnormal discharge has been erased, and creates the histogram of the discharge voltage shown in FIG. .
Two normal distributions Q 1 and Q 2 appear in the histogram created in this way. Here, the normal distribution Q 1 is the workpiece 2
Between the wire electrode 3 and the wire electrode 3 shows the discharge voltage in the state where the flow of the working liquid has sufficiently cleaned and the processing dust has been removed. In this state, the discharge voltage shows the normal distribution Q 1 A slight residual machining waste between the work piece 2 and the wire electrode 3 causes variations in the discharge resistance value and a change in the gap amount between the work piece 2 and the wire electrode 3 due to vibration of the wire electrode 3 and the like. to cause. On the other hand, the normal distribution Q 2 is, for example, when the machining speed is increased from the electric discharge machining with the normal distribution Q 1 , and in this case, a considerable amount of machining waste remains between the workpiece 2 and the wire electrode 3. The resistance value between the gaps becomes small due to the machining waste, and even if the discharge voltage is low, a transient discharge is generated. Therefore, the normal classification means 16-4 classifies clean discharges into true normal discharges and transient discharges.
このように上記一実施例においては、放電電圧及び放電
電流の各検出信号採取して放電データDを作成し、この
放電データから放電電圧が放電限界電圧以下であればこ
の放電電圧の放電状態は異常であると分類するようにし
たので、放電は正常であるか異常つまりアーク放電パル
スか短絡であるかが定量的に判別できる。As described above, in the above-described embodiment, the detection signals of the discharge voltage and the discharge current are sampled to create the discharge data D, and if the discharge voltage is equal to or lower than the discharge limit voltage, the discharge state of the discharge voltage is Since the discharge is classified as abnormal, it is possible to quantitatively determine whether the discharge is normal or abnormal, that is, whether the discharge is an arc discharge pulse or a short circuit.
さらに、異常放電と判定されなかった放電データを正常
放電データと過渡的放電データとに分類したことによ
り、従来は、正常放電と判定された放電データの中から
要注意状態である過渡的放電状態を判別することができ
るようになり、放電状態判定精度が著しく向上する。Furthermore, by classifying the discharge data that was not determined to be abnormal discharge into normal discharge data and transient discharge data, conventionally, the transient discharge state that is a caution state from the discharge data determined to be normal discharge The discharge state determination accuracy is significantly improved.
すなわち、一般に、前記正常放電とは、十分絶縁状態が
回復し、加工屑がほぼ完全に排出されてから、次の放電
が起こる状態のことをいう。この正常放電は、放電ギャ
ップの雰囲気(加工屑の排出状態)の影響を大きく受け
ないため、設定した条件に最も近い形での放電を形成す
ることができる。That is, in general, the normal discharge means a state in which the next discharge occurs after the insulating state is sufficiently recovered and the processing waste is almost completely discharged. Since this normal discharge is not greatly affected by the atmosphere of the discharge gap (the discharge state of the processing waste), it is possible to form the discharge in the form closest to the set conditions.
これに対して、過渡的放電は、加工屑の一部が残存した
ままである場合、絶縁が完全に回復していないので、比
抵抗が低くなり、低電流かつ低電圧で次の放電が起こる
放電状態のことをいう。On the other hand, in the transient discharge, when a part of the machining waste remains, the insulation is not completely restored, so the specific resistance becomes low, and the next discharge occurs at low current and low voltage. Refers to the discharged state.
この過渡的放電は、電気的導通(アーク放電又は短絡)
状態である加工不能な異常放電と異なり、放電加工は行
われるが、その加工能力は小さい。このような過渡的放
電の発生は、ワイヤ電極3の断線の危険性が高く、加工
条件の変更を必要とする。This transient discharge is an electrical continuity (arc discharge or short circuit)
Unlike the abnormal electric discharge that is in a non-machined state, electric discharge machining is performed, but its machining capacity is small. The occurrence of such a transient discharge has a high risk of disconnection of the wire electrode 3 and requires a change in processing conditions.
従って、この実施例のように、正常放電と過渡的放電状
態を峻別して放電状態を判定することにより、ワイヤ電
極3の断線等の最悪の事態を未然に防止することができ
るようになり、放電加工能率及び放電加工精度の向上に
寄与することができる。Therefore, as in this embodiment, by distinguishing between the normal discharge and the transient discharge state and determining the discharge state, it is possible to prevent the worst situation such as disconnection of the wire electrode 3 in advance. It can contribute to the improvement of the electric discharge machining efficiency and the electric discharge machining accuracy.
次に本発明の第2実施例について説明する。なお、同実
施例のハードウェア構成は第1図に示す装置と同一なの
で、同図の符号を用いて異なる機能部分のみ説明する。
ROM19には信号採取プログラム、放電データ作成プログ
ラム及び分類プログラムが記憶されている。これによ
り、CPU16は第5図に示すように信号採取手段16−1、
放電データ作成手段16−2及び分類手段16−5の各機能
を有するものとなる。ここで、分類手段16−5は放電デ
ータ作成手段16−2で作成された放電データDから電流
ピークのヒストグラムを作成し、このヒストグラムの頻
度分布から放電状態を異常、過渡的及び真の正常に分類
する機能を有するものである。Next, a second embodiment of the present invention will be described. Since the hardware configuration of the embodiment is the same as that of the apparatus shown in FIG. 1, only the different functional parts will be described using the reference numerals in the figure.
The ROM 19 stores a signal collection program, a discharge data creation program, and a classification program. As a result, the CPU 16 causes the signal sampling means 16-1, as shown in FIG.
The discharge data creating means 16-2 and the classification means 16-5 have respective functions. Here, the classifying means 16-5 creates a histogram of current peaks from the discharge data D created by the discharge data creating means 16-2, and determines the discharge state to be abnormal, transient or true normal from the frequency distribution of this histogram. It has a classification function.
このような構成であれば、分類手段16−5は上記放電デ
ータDから電流ピークd1,d2,d3,…dnのヒストグラムを
作成する。第6図及び第7図は電流ピークのヒストグラ
ムであって、第6図では正規分布が2つ現われ、第7図
では正規分布が3つ現われている。第6図のヒストグラ
ムでの放電の分類を説明すると、分類手段16−5はヒス
トグラムの変曲点を通るスレッショルドS1を設定し、こ
のスレッショルドS1を境界としてヒストグラムを2群
P1,P2に分ける。そして、分類手段16−5はヒストグラ
ム群P1を真に正常な放電とするとともにヒストグラム群
P2を過渡的な放電と分類する。又、第7図のヒストグラ
ムでの放電の分類を説明すると、分類手段16−5はヒス
トグラムの各変曲点を通る各スレッショルドS2,S3を設
定し、これらスレッショルドS2,S3を境界としてヒスト
グラムを3群P1,P2及びP3に分ける。そして、分類手段1
6−5は上記同様にヒストグラム群P1を真に正常な放電
とするとともにヒストグラム群P2を過渡的な放電とし、
さらにヒストグラム群P3を異常放電(アーク放電パルス
や短絡)と分類する。With such a configuration, the classifying means 16-5 creates a histogram of the current peaks d1, d2, d3, ... Dn from the discharge data D. FIGS. 6 and 7 are histograms of current peaks. In FIG. 6, two normal distributions appear, and in FIG. 7, three normal distributions appear. Explaining the classification of discharges in the histogram of FIG. 6, the classifying means 16-5 sets a threshold S 1 which passes through the inflection point of the histogram, and the threshold S 1 is used as a boundary to divide the histogram into two groups.
Divide into P 1 and P 2 . Then, the classification means 16-5 makes the histogram group P 1 a true normal discharge and
Classify P 2 as a transient discharge. Explaining the classification of discharges in the histogram of FIG. 7, the classification means 16-5 sets the thresholds S 2 and S 3 passing through the respective inflection points of the histogram, and these thresholds S 2 and S 3 are set as boundaries. The histogram is divided into 3 groups P 1 , P 2 and P 3 . And the classification means 1
6-5, similarly to the above, makes the histogram group P 1 a true normal discharge and the histogram group P 2 a transient discharge,
Further, the histogram group P 3 is classified as abnormal discharge (arc discharge pulse or short circuit).
このように上記第2実施例においては、放電データDか
ら電流ピークのヒストグラムを作成してその頻度分布か
ら放電状態を真に正常な放電、過渡的な放電及び異常放
電と分類するようにしたので、上記第1実施例と同様の
効果を奏することができる。そのうえ、放電電流は加工
条件及び加工状態を総合的に反映しかつ不安定要素やノ
イズは含まれないので、放電の分類結果の信頼性が高
い。As described above, in the second embodiment, the histogram of the current peak is created from the discharge data D, and the discharge state is classified into the true normal discharge, the transient discharge, and the abnormal discharge based on the frequency distribution. The same effect as the first embodiment can be obtained. Moreover, since the discharge current comprehensively reflects the machining conditions and machining states and does not include unstable elements and noise, the reliability of the discharge classification results is high.
なお、本発明は上記各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よい。例えば、第
1実施例において異常放電と正常放電との分類は放電エ
ネルギf1,f2…fnのヒストグラムを作成してその正規分
布から分類してもよい。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。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and may be modified without departing from the spirit of the invention. For example, in the first embodiment, the abnormal discharge and the normal discharge may be classified by creating a histogram of the discharge energies f1, f2 ... Fn and classifying from the normal distribution. In addition, this equipment is not limited to wire electric discharge machining equipment, but can also be used for die-sinking electric discharge machining, electrolytic machining, and by changing the sampling range of voltage and current signals, welding machines, laser applied equipment, lighting equipment, sputtering equipment, PVD and CVD equipment. It can also be applied to electric discharge application equipment such as plasma processing equipment. Among them, the sputtering apparatus can adjust the flow rate of the discharge medium by detecting the discharge state.
[発明の効果] 本発明は、放電状態を、正常放電及び過渡的放電及び異
常放電に分類することにより、放電状態判定精度を向上
させることができる。すなわち、正常放電とは、十分絶
縁状態が回復し、加工屑がほぼ完全に排出されてから、
次の放電が起こる状態のことをいう。この正常放電は、
放電ギャップの雰囲気(加工屑の排出状態)の影響を大
きく受けないため、設定した条件に最も近い形での放電
を形成することができる。これに対して、過渡的放電
は、加工屑の一部が残存したままである場合、絶縁が完
全に回復していないので、比抵抗が低くなり、低電流か
つ低電圧で次の放電が起こる放電状態のことをいう。こ
の過渡的放電は、電気的導通(アーク放電又は短絡)状
態である加工不能な異常放電と異なり、放電加工は行わ
れるが、その加工能力は小さく、ワイヤ電極の断線の危
険性が高く、加工条件の変更を必要とする。EFFECTS OF THE INVENTION The present invention can improve the accuracy of discharge state determination by classifying the discharge state into normal discharge, transient discharge, and abnormal discharge. In other words, normal discharge means that after the insulation state has been sufficiently restored and machining waste has been almost completely discharged,
The state in which the next discharge occurs. This normal discharge is
Since the atmosphere in the discharge gap (the discharge state of the processing waste) is not significantly affected, it is possible to form the discharge in the form closest to the set conditions. On the other hand, in the transient discharge, when a part of the machining waste remains, the insulation is not completely restored, so the specific resistance becomes low, and the next discharge occurs at low current and low voltage. Refers to the discharged state. This transient electric discharge is different from abnormal electric discharge (arc discharge or short circuit) in which electrical processing (arc discharge or short circuit) is impossible, but electrical discharge machining is performed, but its machining capacity is small and the risk of wire electrode disconnection is high. Need to change the conditions.
従って、本発明のように、正常放電と過渡的放電状態を
峻別して放電状態を判定することにより、ワイヤ電極の
断線等の最悪の事態を未然に防止することができるよう
になり、放電加工能率及び放電加工精度の向上に寄与す
ることができる。Therefore, as in the present invention, by determining the discharge state by distinguishing between the normal discharge state and the transient discharge state, it is possible to prevent the worst situation such as wire electrode disconnection. It can contribute to improvement of efficiency and electric discharge machining accuracy.
第1図乃至第4図は本発明に係わる放電分類装置の第1
実施例を説明するための図であって、第1図は構成図、
第2図は機能ブロック図、第3図は放電電圧及び放電電
流の波形図、第4図は放電の分類作用を説明するための
図、第5図は本発明装置の第2実施例の機能ブロック
図、第6図及び第7図は放電の分類作用を説明するため
の図である。 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……
直流電源、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、16−1……信号採
取手段、16−2……放電データ作成手段、16−3……異
常分類手段、16−4……正常分類手段、16−5……分類
手段、17……タイミングコントローラ、18……RAM、19
……ROM、20……表示駆動部、21……表示器。1 to 4 show the first embodiment of the discharge classification device according to the present invention.
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment, FIG. 1 is a configuration diagram,
FIG. 2 is a functional block diagram, FIG. 3 is a waveform diagram of discharge voltage and discharge current, FIG. 4 is a diagram for explaining the classification action of discharge, and FIG. 5 is a function of the second embodiment of the device of the present invention. Block diagrams, FIG. 6 and FIG. 7 are diagrams for explaining the classification function of discharges. 1 ... Machining tank, 2 ... Workpiece, 3 ... Wire electrode, 4
...... Upper wire guide body, 5 …… Discharge control circuit, 6 ……
DC power supply, 7 ... voltage detector, 8 ... current detector, 10 ...
… Monitor device main body, 11,12 …… Attenuator, 13,14 ……
A / D converter, 15 ... Bus, 16 ... CPU, 16-1 ... Signal sampling means, 16-2 ... Discharge data creating means, 16-3 ... Abnormality classification means, 16-4 ... Normal Classification means, 16-5 ... Classification means, 17 ... Timing controller, 18 ... RAM, 19
...... ROM, 20 …… Display drive, 21 …… Display.
Claims (2)
物と放電電極との間に周期的に電圧を印加して前記被加
工物を放電加工する際の放電加工状態を分類する放電分
類装置。 (イ)前記被加工物と前記放電電極との間の放電電圧及
び放電電流を検出する検出器。 (ロ)前記検出器からの検出信号を所定の信号採取期間
にわたってディジタル変換して取り込む信号採取手段。 (ハ)前記信号採取手段で採取された放電電圧検出信号
及び放電電流検出信号に基づいて電圧印加にもかかわら
ず放電電流が生じない無放電を除く放電発生ごとの放電
電圧データを作成する放電データ作成手段。 (ニ)前記放電データ作成手段で作成された放電電圧デ
ータを予め設定されている放電限界電圧と比較し、この
比較結果に基づいて異常放電データと異常でない放電デ
ータとに分類する異常分類手段。 (ホ)前記異常放電分類手段にて分類された異常でない
放電データについてヒストグラムを作成し、この作成し
たヒストグラム頻度分布に基づいて正常放電データ及び
前記正常放電データの低電圧側にて異なる分布モードを
呈する過渡的放電データとに分類する正常分類手段。1. An electric discharge machining state comprising the following constitutions (a) to (e), wherein a voltage is periodically applied between a workpiece and an electric discharge electrode to perform electric discharge machining of the workpiece. Discharge classification device to classify. (A) A detector that detects a discharge voltage and a discharge current between the workpiece and the discharge electrode. (B) Signal sampling means for digitally capturing the detection signal from the detector for a predetermined signal sampling period. (C) Discharge data for creating discharge voltage data for each discharge occurrence excluding no discharge in which no discharge current is generated despite voltage application based on the discharge voltage detection signal and the discharge current detection signal sampled by the signal sampling means Means of creation. (D) An abnormality classifying unit that compares the discharge voltage data created by the discharge data creating unit with a preset discharge limit voltage, and classifies the discharge voltage data into abnormal discharge data and non-abnormal discharge data based on the comparison result. (E) A histogram is created for non-abnormal discharge data classified by the abnormal discharge classification means, and normal discharge data and different distribution modes on the low voltage side of the normal discharge data are set based on the created histogram frequency distribution. Normal classification means for classifying into transient discharge data to be presented.
物と放電電極との間に周期的に電圧を印加して前記被加
工物を放電加工する際の放電加工状態を分類する放電分
類装置。 (イ)前記被加工物と前記放電電極との間の放電電圧及
び放電電流を検出する検出器。 (ロ)前記検出器からの検出信号を所定の信号採取期間
にわたってディジタル変換して取り込む信号採取手段。 (ハ)前記信号採取手段で採取された放電電圧検出信号
及び放電電流検出信号に基づいて電圧印加にもかかわら
ず放電電流が生じない無放電を除く放電発生ごとの放電
電流ピーク値データを作成する放電データ作成手段。 (ニ)前記放電データ作成手段で作成され放電電流ピー
ク値データについてヒストグラムを作成し、この作成し
たヒストグラムの頻度分布に基づいて正常放電データ、
この正常放電データの低電流ピーク値側にて異なる分布
モードを呈する過渡的放電データ及びこの過渡的放電デ
ータの低電流ピーク値電流ピーク値側にて異なる分布モ
ードを呈する異常放電データに分類する分類手段。2. An electric discharge machining state comprising the following constitutions (a) to (d), wherein a voltage is periodically applied between a workpiece and an electric discharge electrode to discharge the workpiece. Discharge classification device to classify. (A) A detector that detects a discharge voltage and a discharge current between the workpiece and the discharge electrode. (B) Signal sampling means for digitally capturing the detection signal from the detector for a predetermined signal sampling period. (C) Based on the discharge voltage detection signal and the discharge current detection signal sampled by the signal sampling means, discharge current peak value data is created for each discharge occurrence except no discharge in which no discharge current is generated despite voltage application. Means for creating discharge data. (D) A histogram is created for the discharge current peak value data created by the discharge data creating means, and normal discharge data is created based on the frequency distribution of the created histogram.
Classification that is classified into transient discharge data exhibiting different distribution modes on the low current peak value side of this normal discharge data and abnormal discharge data exhibiting different distribution modes on the low current peak value current peak value side of this transient discharge data means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1169618A JPH0761571B2 (en) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | Discharge classifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1169618A JPH0761571B2 (en) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | Discharge classifier |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0335934A JPH0335934A (en) | 1991-02-15 |
JPH0761571B2 true JPH0761571B2 (en) | 1995-07-05 |
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ID=15889838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1169618A Expired - Lifetime JPH0761571B2 (en) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | Discharge classifier |
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CN103249513B (en) * | 2011-12-02 | 2015-01-28 | 三菱电机株式会社 | Device for controlling electrical discharge machine |
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JPS6284919A (en) * | 1985-10-08 | 1987-04-18 | Amada Co Ltd | Machining condition detecting method and its device for electric discharge machine |
JP2565906B2 (en) * | 1987-06-30 | 1996-12-18 | 株式会社東芝 | Electric discharge machine |
-
1989
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Also Published As
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