JPS5953124A - 放電加工装置 - 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】 本発明は放電加工装置、特にその制御回路の改良に関す
る。

放電加工装置等の通電加工装置において被加工体の加工
を行う場合、対象被加工体の材料や材質に対し、所定の
加工形状に成型した加工用電極を選択使用するかがまず
問題となるが、その組み合せ選択の基準として放電加工
」−の適合性や、電極、被加工体各材料の組み合せにお
ける加工面粗さ、電極消耗比、加工速度等の加工性能が
名応されるものの、電極材の価格、入手の難易度および
所定（２） 形状の電極の製作難易度や製作費、電極の価格等により
使用される電極の材質が決定されることが多く、また場
合によっごは他の条件等を無視し、加工目的によっての
み決定されることも少なくない。

而して、何等かの目的や条件等を考慮して電極と被加工
体の材料組み合せを行い、被加工体の形状または製品等
の目的に適合した加工条件、即ち、放電電圧、放電電流
または放電電流のパルス幅およびその休止時間、放電電
流の振幅、或いは更に、加工液の種類や液圧等を、加工
面粗さ、電極消耗比および加工速度等の加工性能を考慮
して設定すれば、然る後は上記の設定加工条件を加工中
に於ける制御の何等かの栽準として数値制御装置等を含
む制御装置により一括制御され、加工が行われる。従っ
て、加工中に上記設定された条件から逸脱した場合には
、上記設定加工条件を制御の上限、下限、又は最適目標
値等として上記制御装置によって適性な制御が行なわれ
るように構成されている。

（３） 然しなから、このような制御は自動的に行われるため、
作業者がその内容を知り得ないでいる間に加工が進行す
る結果、しばしば作業者の予測し得なかったような事態
が発生することがある。即ち、加工速度や電極消耗率が
予定より大幅にずれたり、または電圧パルスの休止時間
が大幅に長くなったりすることがあり、所期の時間内に
所期の品質の加工が仕上げられないことがある。

本発明は斜上の観点に立ってなされたものであって、そ
の目的とするところは、設定した加工条件、実際の加工
の結果探索設定された加工条件、或いは現加工時点若し
くはそれ以前に維持実行されて来た加工条件から一定範
囲以上の逸脱又は変更等があった場合、自動制御装置に
よる制御と共に、音声によりその制御すべき箇所および
その制御方法を知らせ、作業者に適切な制御を行わせる
か、或いは制御切換等の結果を認識させることによって
、常に所期の加工条件に基づいて放電加工が行われるよ
う構成した加工能率の極めて高い放電加工装置を提供し
ようとするものである。

（４） 而して、その要旨とするところは、加工条件を制御する
自動制御装置と、手動制御装置を備えた放電加工装置に
おいて、放電加工における少なくとも１種類以上の加工
状態を検出する検出装置と、上記検出装置からの検出値
が所定の値を逸脱した場合に、上記検出装置の検出値か
ら予め定められたプログラムに従ってその不良箇所およ
びその制御方法の一方又は両方を選択する選択回路と、
上記選択回路からの出力に基づいて上記不良箇所および
その制御方法の一方又は両方を逐次作業者に言葉又は音
声により表示する音声表示器とにより構成することにあ
る。

以下、図面により本発明の詳細を具体的に説明する。

第１図は、本発明にかかる放電加工装置の一実施例を示
す説明図、第２図は、他の実施例を示す説明図である。

まず最初に第１図より説明する。

第１図中、１は加工ヘソド、２はステム、３はタイル、
４は電極、５は被加工体、６は加工液、（５） ７は加工タンク、８は加工液６の量又はタンク内貯溜レ
ベルを検出するフローｌス・イソチ、９は加工液６の温
度を検出する液温検出装置、１０は加工液６中のガス濃
度を検出する光ファイバーにより構成されたガス濃度検
出装置、１１け排気管、１２は排気プロア、１３はアー
ク防止リミ・；・ト、１４は電極４と被加工体５間に所
定の極性の直流電圧または電圧パルスを供給する電源回
路、１５は可変抵抗、１６はスイッチング素子、１７は
電極４と被加工体５間の電圧を検出する電圧検出装置、
１８は蓋体、２０は自動制御装置２０ａおよび選択回路
２０ｂから構成された制御回路、２１はデジタルアナロ
グ変換器、２２はスピーカである。

而して、放電加工装置を動作させると、制御回路２０は
予め定められたプログラムに従って、排気プロア１２お
よびアーク防止リミット１３を動作させた後放電加工を
開始する。

放電加工中は常時、フロートスイ・フチ８、ｔ＆ｔ＝検
出装置９およびガス濃度検出装置１０がそれぞ（６） れ加工液６の量、温度および加工液６中のガス濃度を検
出し、一方、電圧検出装置１７は電極４と被加工体５間
の電圧を平均電圧や、適宜所望１種以上のタイミングに
於ける瞬時値電圧として検出し、それぞれの検出装置で
検出された検出信号は制御回路２０に送られ、上記制御
回路２０は各検出装置からの検出信号に基づいて論理判
別し、予め定められたプログラムに従って各部の制御を
行うのである。

然しなから、このような制御は自動的に行われるため、
作業者がその内容を知り得ないでいる間に放電加工が進
行してしまいその結果、しばしば作業者の予測し得ない
ような事態が発生することがある。即ち、放電加工装置
に於ける各種の自動制御装置は、信号検出に基づく判別
により、各被制御箇所を加工開始から終了まで唯一、加
工が正常乃至は安定に行なわれるように制御するもので
あるので、上記の如き事態が発生することが多いのであ
る。

特に、従来の放電加工装置においては、その各（７） 種の制御が加工能率、加工性能の向上に向けられている
ため、例えば火災発生等に対する予防機能がなく、従っ
て之等に対しては別途に手段を講する必要があり、２等
別途手段が作動すると加工は当然に停止される所から目
的とする加工が行なわれない等の問題があるものであり
、また他方例えば、その加工中に電極４と被加工体５間
に供給される電圧パルスの休止時間が異常に長くなりす
ぎたり、または反対に短くなりすぎたりしたり、或いは
加工電流が異常に大きくなりすぎたり、または小さくな
りすぎること等があり、その結果電極の消耗率が大きく
なったり、所期の時間内に所期の品質の加工仕上げが得
られないことがあった。

本発明にかかる放電加工装置においては、予め設定され
た制御範囲内では制御回路２０の自動制御装置２０ａが
その制御すべき箇所の自動制御を行うのは勿論のこと、
放電加工装置の加工が上記自動制御装置２０ａの制御範
囲内から著しく逸脱して行われた場合には、上記選択回
１１３２０　ｂがフロートスイッチ８、液温検出装置９
、ガス濃度検（８） 自装置１０および電圧検出回路１７からの各検出値から
予め定められたプログラムに従ってその不良箇所および
その制御の方法を選択し、それをデジタルアナログ変換
器２１を介してスピーカ２２から言葉によって作業者に
知らせるので、作業者はその指示された指示箇所を指示
どおりに、又は作業者が必要な判断を加ねえて制御する
ものである。

これをより具体的に説明すると、例えば、電圧検出回路
１７が電極４と被加工体５間に供給された電圧パルスに
基づく各放電の放電開始後１又は２以上の所定時間後の
放電々圧を各瞬時的に検出し、その検出信号を制御回路
２０に送り、所定複数個の電圧パルス印加期間に於ける
放電間隙の放電状態を判別して、その判別レベル又は判
別値が自動制御装置！　２０　ａにより制御されるべき
状態以上に達している場合には、その判別レベルを選択
回路２０ｂが予め定められたプログラムに基づいて、或
いは必要に応じてさらに他の検出信号を加味して判別し
、その結果アーク放電が通常自動詞（９） 御装置２０ａよって制御される範囲を大幅にこえ異常に
多く生じ始めている等その程度に応じ、その制御すべき
箇所および制御方法の一方又は両方をデジタルアナログ
変換器２１を介してスピーカ２２から音声によって［加
工電流密度が大きすぎます。電圧パルスの電圧休止時間
（τ０「［）を大きくしてください。」とか、「放電間
隙の加工屑濃度が増大しています。電極ジャンプの条件
を加工が軽負荷となるように、ジャンプ周期増、ジャン
プストローク環、又は近接加工時量減に調整して下さい
。」等と指示するので、作業者は、上記スピーカ２２か
ら音声によっ゛ζ指示された通りに制御回路２２を操作
して、例えば電圧パルスの休止時間（７ＯＦＦ＞を大き
くするとか、或いはさらにスイッチング素子１６の並列
使用個数を減じて電流振幅を減少させて加工を維持する
如く作業者が関与乃至は意識認知等した状態で制御が行
なわれるので、制御ミスが少ないとか制御が合目的的に
行なわれるだけでなく、後に、先に行なわれた制御切換
を修正するような場合等にも、何を修正すれ（１０） ば良いのか判っている訳であるから好都合なのである。

次に、第２図について説明する。

第２図中、第１図に付した番号と同一の番号を付したも
の同一の構成要素を示しており１，２３は供給加工液の
貯溜プール、２４は単位棒状電極を束ねた電極、２５お
よび２６は被加工体５をそれぞれＸ軸およびＹ軸方向へ
の走査及び位置決めの移動させるクロススライドテーブ
ル、２７は被加工体５を回転位置決めするためクロスス
ライドテーブル２５上に設けられたターンテーブル、２
８、−２９および３０はそれぞれクロススライドテーブ
ル２５．２６およびターンテーブル２７を駆動するモー
タ、３１は加工２液６の供給量を調整する電動弁、３２
は上記電動弁３１の動作方法を選択設定する選択スイッ
チ、３３はエンコーダである。

而して、加工液プール２３には図示されていない加工液
循環装置により電動弁３１を介して供給され、一方、電
源回路１４からは電極２４と被加工体５間に所定の極性
の例えば電圧パルスが供給される。

また、電極２４と被加工体５間の加工送りは、Ｘ−Ｙ軸
方向の加工送りをクロススライドテーブル２５．２６に
より、Ｘ−Ｙ平面内における回転運動をターンテーブル
２７によりそれぞれ与えられるようになっている。そし
てこれらの加工送りは、被加工体５の形状等に合せて予
め作成されたプログラムに従って制御回路２０の自動制
御装置２０ａから発せられる制御信号に基づいて実行さ
れる。

加工タンク７内には被加工体５が納められると共に、加
工液プール２３から所定の量の加工液６が放電加工間隙
に噴出供給される。また、第１図の実施例装置に示した
ものと同様に、フロートスイッチ８、液温検出装置９お
よびガス濃度検出装置１０が加工液６の量、温度および
加工液６中のガス濃度を検出し、一方、電圧検出装置１
７が電極２４と被加工体５間の電圧を前述の場合と同様
に検出し、また加工ヘソド１に設けたエンコーダ３３は
電極２４の加工送り込み量を検出し、そのれそぞれの検
出装置で検出された検出信号は制御装置２０に送られ、
該制御回路２０により、エンコーダ３３からの信号によ
り、例えば数分前後と言う成る程度の時間長さを有する
所定時間、或いはさらにそれが正常加工が行なわれてい
るときのみ所定時間に於ける加工送り長さが、予め加工
条件等により予定した所定時間内の加工送り長さと比較
して、その所定時間内の加工状態を所定のランク分は判
別し、この判別信号と、装置１７からの検出信号により
、電圧パルスが数個以上数１０個程度印加される極めて
短い期間に於ける当該現時点での加工間隙の加工状態又
は放電状態の所定のランク分は判別レベル信号との論理
信号により、即ち上記制御回路２０の自動制御装置＃２
０ａは各検出装置からの検出信号に基づいて、予め定め
られたプログラムに従って各部の制御を行うのである。

然しなから、上記各検出装置からの検出値、或いはさら
に他の付加検出信号が通常自動制御装置２０ａによって
制御されている状態から大幅専断（１３） 定レベル以上に逸脱した場合には、選択回路２０ｂが各
検出装置からの検出値に基づき、予め定められたプログ
ラムに従って、制御すべき部分およびその制御方法の一
方又は両方を選択し、デジタルアナログ変換器２１を介
してスピーカ２２から音声によって作業者に指示をする
ものである。

例えば、光ファイバーによって構成されたガス濃度検出
装置１０が加工液６中のガス濃度を吸収分析して検出し
、上記加工液６中のガス濃度が所定の値より大幅に増加
しつつある場合には、選択回路２０ｂがデジタルアナロ
グ変換器２１を介してスピーカ２２から加工液６の噴出
量を増加させるように音声によって指示を行う。

而して、作業者は上記指示に基づいて、電動弁３１の動
作方法を選択設定する選択スイッチ３２を自動から手動
に切り換え、上記電動弁３１を調整することによって、
加工液６の噴出量を増加させて上記加工液６中で大幅に
増加しつつあるガスを低下させるのである。

本発明は銃士の如く構成されるので、本発明に（１４） かかる放電加工装置によるときには、設定した加工条件
による加工を維持させることが無理な状態にある場合と
か、加工状態が異常状態となって正常加工状態に対して
一定範囲以上の逸脱があった場合、自動制御装置による
制御と共に、或いはその制御を含めての対応制御切換の
内容を作業者が判別又は認識等することにより、より適
切な制御を行なう必要があるような場合に、音声により
その制御ずべき箇所およびその制御方法の一方又は両方
を知らせ、作業者に適切な制御を行わせることによって
、常に所期の加工条件に基づいて放電加工が行われるの
で、加工能率の極めて高い放電加工装置を提供すること
ができるのである。

なお、本発明は銃士の実施例に限定されるものではない
。即ち、例えば、本実施例装置においてはデジタルアナ
ログ変換器を介してスピーカから音声によってその制御
箇所およびその制御方法を知らせるように構成したが、
これと同時にその箇所を画面上に写し出すように構成す
ることも推奨され、また、ガス濃度検出装置も光ファイ
バーによって構成されたものに限定されずその他の公知
の検出装置を利用できるものであり、更にまた、他の各
検出装置も同様に公知の検出装置を利用できるものであ
って、本発明はその目的の範囲内で自由に設計変更でき
るものであり、本発明はそれらの総てを包摂するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる放電加工装置の一実施例を示
す説明図、第２図は、他の実施例を示す説明図である。 １−−−−−−−−−−−−−−−−−一加エヘッド２
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−一・ステ
ム３−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−一・
タイル４−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−一電極５−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−一被加工体６−−−−〜−−−−・−−−−一−−−
−−−−−−加工液７−−−−−−−−・−−−−一−
−−〜−−−−−加エタンク８−−一〜−−−−＝・−
−−−−−−−−−−−−−フロートスイッチ９−−−
−−−−−・−一一−−−−−−−−−−−液温検出装
置１０−−ｍ−・−−−−−一一−−−−−−−−−ガ
ス濃度検出装置１１−−−−−−−−−−−−−−−−
−排気管１２−−−−−−−−−−−−−−−−−一排
気プロア１３−−−−−−−−−−−−−−−−−アー
ク放電リミッタ１４−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−電源回路１５−−−−−−−−−−−−−−−−
−−一可変抵抗１６−〜−−−−−−−−−−−−−−
−−一−−スイッチング素子１７−−−−−−−−−−
−−−−−−一電圧検出装置１　Ｂ　−−−−−−−−
−−−−−−−−−蓋体２０−−−−−−−−−−−−
−−−−−−制御回路２０　ａ　−−−−−−−−−−
−−−−−一自動制御装置２０　ｂ　−−−−−−−−
−−−−−−−−−一選択回路２１−−−−−一−−〜
−−−−−−−−−−−−デジタルアナログ変換器２２
−−−−−−一−−−−−−−−−−−スピーカ２３−
−−−−−−・−−−−一−−−−−−−加工液プール
２４−・−−−−−−−−−−一−−−−−−−電極２
５．２６−−−−−−−−−−−−クロススライドテー
ブル２７−−−−−−−−−−−−ターンテーブル２８
．２９．３０−モータ ３１−−−−−−−−−−−−−一電動弁ｓ　２−−−
−−−−−１−−−−−−−−−一選択スイッチ（１７
） ３３−・−−−−−−−−−−−−−−−−−一エンコ
ーダ特許出願人　株式会社　井上ジャパックス研究所代
理人（７５２４）最上正太部 （１８）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）加工条件を制御する自動制御装置と、手動制御装置
   を備えた放電加工装置において、放電加工における少な
   くとも１種類以上の加工状態を検出する検出装置と、上
   記検出装置からの検出値が所定の値を逸脱した場合に、
   上記検出装置の検出値から予め定められたプログラムに
   従ってその不良箇所およびぞの制御方法の一方又は両方
   を選択する選択回路と、上記選択回路からの出力に基づ
   いて上記不良箇所およびその制御方法の一方又は両方を
   逐次作業者に言葉により表示する音声表示器とを有する
   ことを特徴とする放電加工装置。 ２）上記検出装置が上記電極と上記被加工体間に供給す
   る電圧、加工液の量およびその温度、上記加工液中に含
   まれているガス濃度を検出する装置である特許請求の範
   囲第１項記載の放電加工装（１） 置。 ３）上記音声指示器から指示される言葉が「加工電流が
   大きすぎまず。」、「加工電流が小さすぎます。」、「
   電圧変動が大きすぎます。」、「電圧パルスの休止時間
   を長くするように。」、「電圧パルスの休止時間を短く
   するように。」、「加工液圧を高めるように。」、「加
   工液圧を低めるように。」である特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の放電加工装置。