JPS61279428A - 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昏こよ
って制御する放電加工制御装置に関するものである。

〔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ａｔこ
応じて迅速１こ制御することが要求されている。このｒ
こめ、電極の駆動装置としては油圧シリンダ、パルスモ
ーク、直流サーボモータ等によるサーボアクチュエータ
が適用され、又加工間隙を制御するためにサンプリング
・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
は例えばマイクロプロセッサやミニコンピユータ等によ
汎用処理装置が用いちれる、 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＠との間に加工間隙α尋
を形成し、この加工間隙α荀には電源αｅから電流制御
されたパルス電圧が印加されて放電加工が行なわれる。

（至）は判定回路であって、加工間隙α４にパルス電圧
を印加した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こ所定の第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に放電が発生しない第８の時間領域
の何れに属するか憂こ基づき加工間隙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に示すアップ信号８Ｕ及びダウン
信号８Ｄのみが電圧パルス幅より極めて狭いパルス幅の
高周波基準クロー５り発生回路（１）からのクロ、ツク
パルスが供給されＴこアンド回路（イ）及び（財）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ラン々
（ホ）に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・Ｉブ信号ＳＵ及びダウ
ン信号８Ｄの比率を求める。

カウンタ（至）には後述する論理演算回路（ハ）からの
サンプリング周期に対応する２１時間毎に得られるリセ
ーＩト信号ＳＲによってリセーＩ卜される。従ってカウ
ンタ（至）は第２図Ｇに示す如く時点ｔＩか＾ア咋ブパ
ルスを順次カウントし、時点ｔ２〜ｔ３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０とＧこよって順次減算し、ΔＴ時間経過時点ｔ
４でリヤ９トされ、以上の動作を２１時間毎に繰り返す
。

カウンタ（ホ）のカウント出力はレジスタに）に供給さ
れ、このレジスタ（７）に演算回路（財）からのり−１
？。

ト信号ＳＲの直前で得られる第２図りに示すセ・・ト信
号Ｓ８によって記憶される。

レジスタ＠に記憶されたサーボ信号のｍ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ｆこ応じた主軸位置指令値をこ変
換される６ 装置■はレジスタ（至）の出力を受ける入カラー・チ（
イ）と、このう・フチ（至）の出力及び後述する誤差カ
ウンタ□□□の出力が供給され且つ所定周期のリセーＩ
ト信号ＳＲ及びセ・・ト信号ＳＳを出力する論理演算回
路（ハ）と、この回路（財）の出力値をホールドする出
カラ・フチ（至）とか＾構成されている。論理演算回路
（ハ）は、誤差カウンタ（至）の出力即ちう・フチ（ロ
）の零次ホールド出力Ｚｅと主軸位置検出信号Ｚｆとの
追従誤差Ｚｇを読み込み、これを主軸位置指令値と加算
し、その結果得ｒ・れる指令値は出力う・フチ■に次の
指令値が出力されるまで保持される。

出カラーＩチ■に保持された指令値は、位置サーボ系を
構成する誤差カウンタ（至）に供給され、このカウンタ
から指令値が主軸位置検出器Ｃ３８１こよって検出され
ｒコ王軸移動量を表わす信号Ｚｆで減算された位置誤差
信号２εが出力される６誤 差カウンク（至）の位置誤差信号２εはＤ／Ａ変換器曲
によつてアナログ信号１こ変換され、速度アンプ（転）
、直流サーボモーター及び指速発電機に）がち構成され
る電極（２）の駆動速度制御サーボ系１こ速度指令とし
て供給され、直流サーボモーターを駆動してボールネジ
（財）を回転駆動させて電極＠を固定支持する主軸（４
ｍを進退させ、主軸閃の変位が位置指令と等しくなるま
で直流サーボモータ（財）を駆動して加工間隙α荀を適
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α引こパルス電圧を
印加した後放電を開始する迄の時間を判別回路（ト）で
検出することｌこよって加工間隙αａを適正値に維持さ
せることができるものであるが、サンプル値制御系に入
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は定数用こよって決定されるが、極間状態
変化時間に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に発振状Ｂｔこ陥る
ことかあり、加工性能が低下せざるを得ない場合が多か
つ１こ。

本発明は前述した従来の課題をと鑑み為されたものであ
り、その目的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ことに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に保ち
加工能率を向上させ得ろ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ｙＸに制御され
たパルス電圧を印加した後放電が発生する迄に要する放
電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卸装置ζこおいて、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、・ノブダウンカウンタに供給し、該ア、
ブブダウンカウンタのカウント値を所定周期毎ζこ保持
するレジスタをこ供給し、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タ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πものである、 〔作用〕 この発明においては、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６〔実施例〕 第１図は本発明装置を示す系統図であって、第８図との
対応部分普こは同一符号を付しその詳細説明は省略する
が、本発明においては、第８図の構ｆｆ１ｌこおいて、
レジスタ（至）及び装置（１）の入カラー、　チ（至）
間ｆこ主軸送りゲイン制泗装＠匈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口は、論理演算回路
（至）のセット信号８Ｂが供給され、所要周期毎にレジ
スタ例か＾の出力信号の差が、予め設定されＴこ設定値
より大きい場合ｌζは主軸送りゲインを減少するようＥ
こレジス−９＠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に構成されている。

次に以上の本発明装置の動作を説明すると、第３図の場
合と同様昏こ判別回路（至）かち第２図Ａ及びＢｌこ示
すアーｌブ信号８Ｕ及びダウン信号８Ｄが得られ、これ
ちがアンド回路（ホ）及びａｔこ供給され、それちの出
力側か＾第２図Ｃ及びＤに示す論理積出力が得チれ、こ
れをアーＩブダウンカウンク翰で所定時間積分される。

カウンタ（至）の所定時間毎のカウント値はレジスタ■
をこ保持され、主軸送りゲイン制御装置口に出力される
。以後同様の動作を繰り返し、主軸送りゲイン制御装置
Ｑからレジスタ（ハ）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奢こは主軸送りゲイン
が減少するように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、レジスダ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１こ出力される、 このサーボ信号は、サンプリング・論理演算及びホール
ド機能を有する装置（至）によって、先ず極間電圧ｆこ
応じた主軸位置指令値に変換される８ここで論理演算回
路（財）は誤差カウンク（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ｆこおけ
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りでも位置の安
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
毎に誤差カウンタ（至）へ並列データとしてブリセ・ｔ
トされる１こめ、ブリセーＩト時に誤差カウンク（至）
の出力はインパルス出力となる。これ足よって直流サー
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
大きさは、直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に設
定されることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上のようζこ本発明ζこよれば、加工間隙の状態を判
別する判別回路かちのサーボ信号をサンプリング周期に
対応した所定の周期で積分するア咋ブダウンカウンタに
供給し、その所定周期毎のカウント値をレジス脅に保持
させるディジタル積分回路に、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たから、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
置のサーボ系艮位置の制御指令を出力する零次ホールド
回路の出力がプリセッ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
速度のサーボ系に出力するＤ／Ａ変換器を設けたので、
零次ホールド制御であっても、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、その検出結果に基づいて加工１Ｍ状態
に対応し７：ｆａｉめで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ブロ
リク図、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ブロ
ック図である、 図中、αＧは加工電極、■は被加工物、αくは放電間隙
、（至）は判別回路、（財）は論理演算回路、（至）は
アユ、ブダウンカウンタ、（至）は誤差カウンタ、（至
）はＤ／Ａ変換器、−は直流サーボモー脅である６なお
、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

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、放電が発生
   するまでに要する放電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、該アップダウンカ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、主軸下降制御領域の、所定の設定
   範囲において、零になるようにゲインを変更制御すると
   ともに、主軸上昇領域では、該レジスタの所定周期毎の
   出力値の差の関数になるようにゲインを変更制御する主
   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
   たことを特徴とする放電加工制御装置。