JPS61279424A - 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、特に電極と被加工物とを加
工間隙を介して対向させ、その加工間隙をサンプリング
・演算・ホールド機能を有する位置制御サーボ系ζこよ
って制御する放電加工制御装置（こ関するものである。

〔従来の技術〕

一般に放電加工機のサーボ系は加工間隙を放電状態に応
じて迅速に制御することが要求されている。この１こめ
、電極の駆動装置としては油圧シリンダ、パルスモータ
、＠流す−ボモーク等によるサーボアクチュエークが適
用され、又加工間隙を制御する１こめにサンプリング・
論理演算・ホールド機能を有する位置制御サーボ系を適
用する試みがなされている。この位置制御サーボ系には
例えばマイクロブロセ、ツサやミニコンビューダ等によ
る汎用処理装置が用いられる、 この種放電加工制御装置として従来第３図に示すものが
提案されている、 即ち、加工電極αＧと被加工物＠との間（こ加工間隙α
菊を形成し、この加工間隙α傭こは電源αＧから電流制
御され１こパルス電圧が印加されて放電加工が行なわれ
ろ。

（至）は判定回路であって、加工間隙α◆にパルス電圧
を印加し１こ後放電を開始する迄の放電開始時間を測定
し、これが予め設定しＴコ所定の第１の時間より短い第
１の時間領域、第１の所定時間より長く第２の所定時間
より短い第２の時間領域及び第２の所定時間以上又はパ
ルス電圧の印加時間中ζこ放電が発生しない第３の時間
領域の何れに属するかに基づき加工間隙α４を狭める方
向又は広げる方向のサーボ信号を出力する。このサーボ
信号中の第２図Ａ及びＢに示すアー・ブ信号８Ｕ及びダ
ウン信号ＳＤのみが電圧パルス幅より極めて狭いパルス
幅の高周波基準クロ・リフ発生回路翰からのクロ、ツク
パルスが供給されたアンド回路（イ）及び（ハ）に供給
され、これらアンド回路から夫々第２図Ｃ及びＤに示す
論理積出力を得、これらを夫々アップダウンカウンタ（
ホ）ζこ供給して所定時間積分を行ない、電圧パルス幅
の大小に拘らず所定時間内のアップ信号ＳＵ及びダウン
信号８Ｄの比率を求める。

カウンタ＠（こは後述する論理演算回路（ハ）からのサ
ンプリング周期（こ対応する３１時間毎に得られるリセ
ット信号ＳＲによってリセ・ｌトされる。従ってカラン
ｌＸ＠は第２図Ｇに示す如く時点ｔｉがちアー・ブパル
スを順次カウントし、時点ｔ２〜も３間でその最終カウ
ント値を保持し、時点ｔ３からダウンパルスをカウント
すること（こよって順次減算し、ΔＴ時間経過時点ｔ４
でリセー・トされ、以上の動作を２１時間毎１こ繰り返
す、 カランや（至）のカウント出力はレジスタ■に供給され
、このレジスタ翰に演算回路（ハ）からのリセット信号
Ｓ　Ｒの直前で得られる第２図りに示すセット信号８８
１こよって記憶される７ レジスタ（至）に記憶されたサーボ信号の積分信号は、
サンプリング・論理演算・ホールドを行なう機能を有す
る装置■によって極間電圧ζこ応じ１こ玉軸位置指令値
（こ変換される７ 装置（至）はレジスタ（至）の出力を受ける入カラーｌ
チ（至）と、このう・・クチ（至）の出力及び後述する
誤差カウンタ（至）の出力が供給され且つ所定周期のリ
セ・・ｌト信号ＳＲ及びセット信号Ｓ８を出力する論理
演算回路■と、この回路（財）の出力値をホールドする
出カラ、・・チ［有］とから構成されている６論理演算
回路弼は、誤差カウンタ（至）の出力即ちラリチ（ロ）
の零次ホールド出力ｚＣと主軸位置検出信号Ｚｆとの追
従誤差２εを読み込み、こねを玉軸位置指令値と加算し
、その結果得られる指令値は出カラー・チ（ロ）に次の
指令値が出力さ負るまで保持される。

出力う・ツチ■に保持され１こ指令値は、位置サーボ系
を構成する誤差カウンタ労に供給され、このカウンタか
ら指令値が玉軸位置検出」釦こよって検出され１こ玉軸
移動量を表わす信号Ｚｆで減算され１こ位置誤差信号２
εが出力される、誤差カウンタ（至）の位置誤差信号２
εはＤ／Ａ変換器（至）によってアナログ信号に変換さ
れ、速度アンプ□□□、直流サーボモータ←０及び指速
発電機に）から構成される電極０２の駆動速度制御サー
ボ系に速度指令として供給され、４流サーボモーターを
駆動してボールネジ（財）を回転駆動させて′Ｍ、ｔＭ
Ｑのを固定支持する王軸閃を進退させ、王軸句の変位が
位置指令と等しくなるまで血流サーボモータ（ロ）を駆
動して加工間隙α４を適正値に維持する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上の従来装置によると、加工間隙Ｑ４）にパルス電圧
を印加（７た後放電を開始する迄の時間を判別回路（至
）で検出することｉｉｃよって１１１１工間隙（２）卒
適正値に維持させろことができるものであろう瓢すンプ
ル値制御系逍入力されるサーボ信号の時間的変化は第２
図Ｈに示すようであって、この制御方法では主軸の送り
ゲインＧは、Ｇ＝に８ｉ（Ｋは定′￥１）によって決定
されるが、極間状態変化時間（こ比較して機械系応答時
間が遅いという制限から。

特に仕上領域で追従制御できず蚤こ発振状態（こ陥るこ
とがあり、加工性能が低下せざるを得ない場合が多かっ
た。

本発明は前述した従来の課題に鑑み為されｔこものであ
り、その目的は主軸送りゲインを極間サ−ボ信号の微分
値の関数として制御することｌこよって追従性の良好な
サーボ制御を行ない、極間状態を常に安定加工領域（こ
保ち加工能率を向上させ得る放電加工制御装置を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にかかる放電加工制御装置は、電極と被加工物と
を加工間隙を介して対向させ、該加工間隙に制御され１
こパルス１１！ｊＩｌ＋を印加した後放電が発生する迄
に要する放！開始時間を測定して上記加工間隙を調整す
るサーボ信号を出力する判別回路と、該判別回路のサー
ボ信号に基づいて上記加工間隙をサーボ制御する位置制
御サーボ系とを有する放電加工制御装置において１．上
記判別回路のサーボ信−号を、サンプリング周期に対応
した所定周期でｍ分するアーＩブダウンカウンクに供給
し、該ア・」ブダウンカウン々のカウント値を所定周期
毎に保持するレジスフ昏こ供給し、該レジスタの所定周
期毎の出力値をその差が、設定値以上のとき主軸送りゲ
インを減少するように当該レジス（の出力値の差の関数
として主軸送りゲインを制御し設定値以下のとき所定の
主軸送りゲインに制御する主軸送りゲイン制御装置に供
給し、該主軸送りゲイン制御装置の出力を上記位置制御
サーボ系に供給するようにし１こものである。

〔作用〕

この発明（こおいては、主軸送りゲインを極間サーボ信
号の微分値の関数として制御する、〔実施例〕 第３図は本発明装置を示す系統図であって、第８図との
対応部分（こは同一符号を付してその詳細説明は省略す
るが、本発明においては第３図の構成において、レジス
９四及び装置（至）の入カラーＩチ（至）間に主軸送り
ゲイン制御装置に）が介挿された構成を有する。この主
軸送りゲイン制御装置Ｑは、論理演算回路（財）のセ・
・Ｉト信号ＳＳが供給され、所要周期毎（こレジスタ（
至）からの出力信号の差が、予め設定され１こ設定値よ
り大きい場合（こは主軸送りゲインを減少するようにレ
ジスタ圀の出力値の差の関数として主軸送りゲインを制
御し、設定値より小さい場合には主軸送りゲインを所定
値に制御するようｌζ構成されている。

次ｉこ以上の本発明装置の動作を説明すると、第３図の
場合と同様に判別回路（至）から第２図Ａ及びＢに示す
ア・・・ブ信号ＳＵ及びダウン信号ＳＤが得られ、これ
らがアンド回路（１）及び翰に供給され、それらの出力
側から第２図Ｃ及びＤに示す論理積出力が得られ、これ
をアー・ブダウンカウン々（至）で所定時間積分される
。カラン９（至）の所定時間毎のカウント値はレジス９
＠に保持され、主軸送りゲイン制御装置←２に出力され
る、以後同様の動作を繰り返し、主軸送りゲイン制御装
置但δからレジスフ例の現在の出力値とその直前の出力
値との差が設定値より大きい場合ｌこは主軸送りゲイン
が減少するよう（こ当該レジスタ出力値の差の関数とし
て主軸送りゲインを制御し、レジスタ出力値の差が設定
値より小さい場合主軸送りゲインを所定値に制御するサ
ーボ信号がサンプル値制御系に出力される。

このサーボ信号は、サシブリング、ｍ理演算及びホール
ド機能を有する装置Ｒ００に町って、先ず極間電圧に応
じ１こ主軸位置指令値に変換される、ここで論理演算回
路＠は誤差カウンタ（至）の出力即ち零次ホールド出力
Ｚｃと位置検出信号Ｚｆとの差（追従誤差）２εを読み
込み、主軸指令値と加算し、次の微少時間における零次
ホールド出力を計算する、この操作により位置のサーボ
系において零次ホールド制御であっても位置の安全クロ
ーズトループ化が可能となり、高精度の間隙制御が可能
となる、上記零次ホールド出力は、所定微少時間毎（こ
誤差カランや（至）へ並列データとしてブリセＱトされ
ろＴこめ、プリセーＩト時に誤差カウンタ（至）の出力
はインパルス出力となる、これによって直流サーボモー
タに対し充分な起動トルクが発生でき、応答性の良好な
サーボ系を構成できる、なお、インパルス信号の大キさ
は、血流サーボモータの特性、負荷特性及び所定微小時
間等の関係から、オーバーシュートしない値〔こ設定さ
れることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上のよう（こ本発明ｉこよれば、加工間隙の状態を判
別する判別回路からのサーボ信号をサンプリング周期に
対応し１こ所定の周期で積分するア・・・ブダウンカウ
ンダ（こ供給し、その所定周期毎のカウント値をレジス
タ（こ保持させるディジタル積分回路ζこ、所定周期毎
の主軸送りゲインを制御する主軸送りゲイン制御装置を
加え、サンプル値制御系に組み合わせ１こから、サンプ
リング間隙中におけるサーボ信号を無視することなく全
時間領域に亘って安定なサーボ信号のサンプリングが可
能となり、又位置のサーボ系に位置の制御指令を出力す
る零次ホールド回路の出力がブリセ・・・トされると共
に電極位置信号との差を出力する誤差カウンタに供給し
、該カウンタ出力を速度のサーボ系暑こ出力するＤ／Ａ
変換器を設けＴコので、零次ホールド制御でありても、
位置の完全クローズトループ化が可能となり、サンプル
値制御系である放電加工機であっても、その加工間隙状
態を適確に検出することができるもので、その検出結果
（こ基づいて加工間隙状態に対応しγこ極めて追従性の
良好なサーボ制御を行なうことができ、加工性能の向上
を計ることができる、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による放電加工制御装置のプロ
・Ｉり図、第２図は従来および本発明の放電加工制御装
置の動作説明図、第８図は従来の放電加工制御装置のプ
ロ、リフ図である。 図中、αＧは加工電極、α力は被加工物、α４は放電間
隙、（至）は判別回路、（財）は論理演算回路、（ホ）
はア、リブダウンカウンタ、（至）は誤差カウンタ、（
至）はＤ／Ａ変換器、（財）は直流サーボモータである
２なお、図中、同一符号は同一ま１こは相当部分を示す
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極と被加工物とを加工間隙を介して対向させ、該加工
   間隙に制御されたパルス電圧を印加した後、パルス毎ま
   たは、複数のパルスに対応して上記加工間隙を調整する
   サーボ信号を出力する判別回路と、該判別回路のサーボ
   信号にもとづいて上記加工間隙をサーボ制御する位置制
   御サーボ系とを有する放電加工制御装置において、上記
   判別回路のサーボ信号を、サンプリング周期に対応した
   所定周期で積分するアップダウンカウンタに供給し、該
   アップダウンヨウンタのカウント値を所定周期毎に保持
   するレジスタに供給し、該レジスタの所定周期毎の出力
   値の差が、所定の設定範囲において、所定の関数になる
   ように、ゲインを変更制御するとともに、主軸送りゲイ
   ン制御装置に供給し、該主軸送りゲイン制御装置の出力
   を上記位置制御サーボ系に供給するようにしたことを特
   徴とする、放電加工制御装置。