JPS6244317A

JPS6244317A - ワイヤ放電加工機の集中放電検出装置

Info

Publication number: JPS6244317A
Application number: JP18052885A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Suzuki; 鈴木　靖夫; Masakazu Kishi; 岸　雅一
Original assignee: Hitachi Seiko Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 1985-08-19
Filing date: 1985-08-19
Publication date: 1987-02-26
Also published as: JPH0450123B2

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】〔発明の利用分野〕本発明は、ワイヤ放電加工機のワイヤ断線を防止するた
めの集中放電検出装置に関する。

〔発明の背景〕

ワイヤ放電加工機の集中放電検出装置として、ワイヤ電
極に給電するため加工品の上下に設けた給電子の一方ま
たは両方に流れる電流値を検出し、この電流検出信号か
ら上下給電子に流れる電流の変化率を求め、この電流変
化率を設定値と比較してワイヤ電極と加工品との間（極
間）の放電の集中状態を検出するようにしたものは既に
公知である（特開昭５９−３０６２０号）。

本装置によれば、極間の同一箇所に放電が集中してワイ
ヤ電極が断線を起こしゃすい状態となったとき、この状
態を検出する信号に応じて加工パルスエネルギーを低下
させることにより、ワイヤ電極の断線を未然に防止する
ことができる。

しかし、ワイヤ放電加工においては、放電によるワイヤ
電極の振動を抑えるために加工品の板厚に応じて給電子
のセット位置を変え、上下給電子の間隔をなるべく短か
（保つことが必要である。

したがって、加工品の板厚により放電点から上下給電子
までの距離、すなわちこの間におけるワイヤの抵抗値が
変化し、これに伴い上下給電子に流れる電流の絶対値が
変化する。

上記従来例では、このように加工品の板厚により上下給
電子に流れる電流値が異なるにもかかわらず、集中放電
の検出感度を補正する手段が講じられていないため、放
電の集中状態と検出信号との完全な対応がとれず、例え
ば加工品板厚が厚くなると、検出感度が良くなりすぎて
、実害のない軽微な放電の集中状態までも検出され、こ
のため不必要に加工速度を低下させることがあった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点をなくし
、加工品板厚の変化にかかわらず、放電の集中状態を適
正に検出できるワイヤ放電加工機の集中放電検出装置を
提供することにある。

〔発明の概要〕本発明は、ワイヤ電極に給電するため加工品の上下に設
けた給電子の一方または両方に流れる電流値を検出する
電流検出器と、該電流検出器の出力を増幅した信号にも
とづいて上下給電子に流れる電流の変化率を演算する電
流変化率演算手段と、上記電流変化率を設定値と比較し
て極間の集中放電の有無を判別する放電状態判別手段と
を備えたワイヤ放電加工機の集中放電検出装置において
、加工品の板厚による上下給電子の間隔の変化に関連し
て上記電流検出器の出力を増幅する系の増幅度または上
記電流変化率の設定値を変更する検出感度補正手段を設
けたことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。

１はワイヤ電極、２は加工品、３は加工液供給用ノズル
、４はパルス発振器、５は直流電源とパルス発振器４の
パルス発生信号により駆動される高速スイッチング素子
とを含むパルス電源で、上側給電子６と下側給電子７を
通してワイヤ電極１と加工品２との間に加工用パルス電
力を供給する。

８および９はワイヤ走行用リールである。１０は上側給
電子６の給電電流値を検出する上側電流検出器、１１は
下側給電子７の給電電流値を検出する下側電流検出器で
、これら電流検出器１０．１１はそれぞれ電磁誘導など
により給電電流値に対応した電圧を出力する。１２およ
び１３は電流検出器１０．１１の出力を増幅する増幅器
、１４は増幅器１２．１３の出力の差をとるための差動
増幅器、１５は差動増幅器１４の出力を増幅する可変利
得増幅回路で、演算増幅器１６、入ノｊ抵抗１７および
増幅度設定素子（ＭＯＳＦＥＴ、ホトカプラなど）１８
を含んでいる。

１９は加工品板厚に応じて上側給電子６のセット位置を
変更する際、これに連動して出力電圧が変化するポテン
ショメータ、２０はポテンショメータ１９の出力を増幅
して前記増幅度設定素子１８に制御入力を与える増幅器
であり、本実施例では上記した可変利得増幅回路１５、
ポテンショメータ１９および増幅器２０により検出感度
補正手段を構成している。

図中の積分回路２１と微分回路２２は電流変化率演算手
段として設けられたものであり、比較器２３および２４
、ＯＲゲート２５、Ｄ形フリップフロップ２６は放電状
態判別手段として設けられたものである。

２７はクロック発振器、２８は集中放電検出出力端子を
示す。

次に、本実施例の動作を説明する。

ワイヤ電極１と加工品２との間にパルス電源５からパル
ス電力が供給され、放電加工が行なわれると、上側給電
子６を通して放電点に流れる電流■１と下側給電子７を
通して放電点に流れる電流Ｉ２の差に対応した電圧が差
動増幅器１４の出力に現われ、可変利得増幅回路１５を
通して積分回路２１に入力される。ここで、もし加工品
２の上部で放電が生じると、（Ｉ、−Ｉ２）は正の値と
なり、もし加工品２の下部で放電が生じると、（、Ｉ、
−Ｉ２）は負の値となる。また、放電点が中央ならば、
放電点から下側給電子６までの距離と下側給電点７まで
の距離が同じであるため、Ｉ、　＝　Ｉ２となる。これ
は、放電点の上下でワイヤ電極の内部抵抗を含む回路抵
抗が等しいからである。

したがって、もし加工品の上部の同一箇所で放電が集中
して発生すると、積分回路２１の入力信号は、第３図波
形Ａの左寄りの部分に示したように、正側に同一レベル
で現われ、もし放電が加工品の上下に分散して発生して
いれば、積分回路２１の入力信号は正または負の同一レ
ベルとはならず、第３図波形Ａの右寄りの部分に示した
ようになる。

第３図波形Ａの信号を積分回路２１で積分演算すると、
その出力は第３図波形Ｂのようになり、さらにこの信号
を微分回路２２で微分演算すると、その出力は第３図波
形Ｃのようになる。すなわち、この微分回路２２の出力
は（ＩＩ　　Ｉｚ）の変化率に対応したレベルを持つ信
号である。この電流変化率信号は、比較器２３および２
４で設定埴土Ｅ２および−Ｅ２と比較され、もし十Ｅ２
．−Ｅ２より大であれば、ＯＲゲート２５を通して第３
図波形りの右寄りの部分に示したような論理値のパｌ”
レベルの信号がＤ形フリップフロップ２６のプリセット
入力（ＰＲ大入力に与えられるので、該フリップフロッ
プ２６の出力（Ｑ）信号は論理値の“０”レベルとなる
。すなわち、放電が集中していない正常状態とみなし、
集中放電検出出力をパ０”レベルとする。逆に、電流変
化率信号が十Ｅ２．−　Ｉ２より小であれば、Ｄ形フリ
ップフロップ２６はプリセットされないので、データ入
力（Ｄ人力）に与えられた０“レベルの信号により、り
０　ツク入力（Ｃ９人力）に発振器２７からのクロック
パルスが入るごとに該フリップフロップ２６のＱ出力よ
り論理値の１”レベルノ信号が出力される。

すなわち、放電が同一箇所に集中している状態とみなし
、集中放電検出出力を°ｌ”レベルとするｌ。

以上は加工品２の板厚が同一の場合について述べたもの
であり、加工品板厚が変われば、これに応じて上側給電
子６のセット位置が変わるため、上下給電子６および７
に流れる電流Ｉ、、Ｉ２が異なった値となる。

今、上下給電子６，７に接続された通電ケーブルの抵抗
をＲ，、Ｒ２とし、放電点から上下給電子までのワイヤ
電極の内部抵抗をｒｌ、ｒ２とすれば、給電回路は第２
図のように等測的に表わされる。

ここで、加工品板厚が変わるということは、上下−給電
子の間隔の変化によりｒｌ、ｒ２の値が全体的に変わる
ことを意味し、これに対応してＩ、、Ｉ２の値が変化す
る。したかって、（ＩＩ　　１２）の値も変化し、例え
ば加工品板厚が厚くなった場合には、（ＩＩ　　Ｉ２）
の値が平均的に大きくなることにより、もし電流検出信
号を増幅する系の増幅度か変わらないとすれば、積分回
路２１の入力信号レベルは第３図波形Ａの点線で示すよ
うに高くなり、これに伴って積分波形Ｂおよび微分波形
Ｃも点線で示すように変化し、集中放電の検出感度が鈍
くなる。

逆に、加工品板厚が薄くなった場合には、（Ｌ−１２）
の値が平均的に小さくなることにより、もし電流検出信
号を増幅する系の増幅度が変わらないとすれば、積分回
路２１の入力信号レベルは第４図波形Ａの点線で示すよ
うに低くなり、これに伴って積分波形Ｂおよび微分波形
りも点線で示すように変化する。この場合は、集中放電
の検出感度が過敏となり、電流変化が少ない場合、不必
要に集中放電の検出信号を発生することになる。

本実施例では、加工品板厚に応じて上側給電子６のセッ
ト位置が変更されると、これに連動してポテンショメー
タ１９の出力電圧が変化し、その変化は増幅器２０を介
して可変利得増幅回路１５の増幅度設定素子１８に伝達
されるため、加工品板厚が厚くなるほど、増幅度設定素
子１８の抵抗値が小さくなり、可変利得増幅回路１５の
増幅度はより低く設定される。これにより、加工品板厚
の変化に伴い上下給電子６，７に流れる電流の差（ＩＩ
　　Ｉ２）が増減しても、第３，４図波形Ａの実線で示
すように、積分回路２１の入力信号レベルは不変となり
、したがって、波形Ｂ、Ｃの実線で示すように、加工品
板厚の変化にかかわらず集中放電の検出感度は一定に保
たれ、集中放電の検出が常に適正に行なわれることにな
る。

本実施例は、上下給電子の間隔の変化に関連して電流検
出器１０．１１の出力を増幅する系の増幅度を変えるこ
とにより集中放電の検出感度を一定に保った例であるが
、増幅度を変える代わりに、上側給電子６と連動するポ
テンショメータ１９の出力電圧の変化を利用して比較器
２３．２４における電流変化率の設定値子Ｅ２．−Ｅ２
を変える（加工品板厚が厚くなるほど十Ｅ２．−Ｅ２を
大きくする）ことによっても同じ効果が得られる。

また、本実施例では検出感度を上げるため上下給電子に
流れる電流の差をとって電流変化率を求めているが、い
ずれか一方の給電子に流れる電流の変化率から集中放電
の検出を行なうことも可能であり、この場合にも本発明
を適用できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ワイヤ放電加工における集中放電の検
出感度が加工品板厚の変化にかかわらず自動的に一定に
保たれるため、集中放電の検出を常に適正に行なうこと
かでき、したがって、この検出信号で加工パルスエネル
ギーを制御することにより、不必要に加工速度を低下さ
せずに、集中放電によるワイヤの断線を未然に防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は加工
品板厚が変化したときの電流変化を説明子るための等価
回路図、第３図、第４図は加工品板厚が異なる場合の第
１図中の要部動作波形を示す図で、点線は検出感度補正
をしないときの動作波形を示す。 ■・・ワイヤ電極　　　　２・・・加工品６・・・上側
給電子　　　　７・・・下側給電子１０・・・上側電流
検出器　　１１・・・下側電流検出器１２．１３・・・
増幅器　　　　１４・・・差動増幅器１５・・・検出感
度補正用可変利得増幅回路１９・・・上側給電子６に連
動する検出感度補正用ポテンショメータ２０・・・増幅器２１．２２・・・電流変化率演算手段（２１・・・積分
回路。２２・・・微分回路）２３〜２６・・・放電状態判別手段（２３、２４・・・
比較器。２５・・・ＯＲゲート、２６・・・Ｄ形フリップ７０ツ
ブ）

Claims

【特許請求の範囲】

ワイヤ電極に給電するため加工品の上下に設けた給電子
の一方または両方に流れる電流値を検出する電流検出器
と、該電流検出器の出力を増幅した信号にもとづいて上
下給電子に流れる電流の変化率を演算する電流変化率演
算手段と、上記電流変化率を設定値と比較して極間の集
中放電の有無を判別する放電状態判別手段とを備えたワ
イヤ放電加工機の集中放電検出装置において、加工品の
板厚による上下給電子の間隔の変化に関連して上記電流
検出器の出力を増幅する系の増幅度または上記電流変化
率の設定値を変更する検出感度補正手段を設けたことを
特徴とするワイヤ放電加工機の集中放電検出装置。