JPS6279917A - 放電機械加工のための方法 - 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】 発明の分野 この発明は放電機械（ＥＤＭ）に関し、より特定的には
実質的に均一な正確さを有する多数の部品または工作物
を機械加工するための方法およびＶ＆置に関する。

発明の背景 多くの応用では、放ｔ’ｇｉ械加工は、綿密な公差まで
機械加工されなければならない部品の大量生産のために
用いられる。電極のサイズ、スパークエネルギ、スパー
ク電流、間隙長、および間隙電圧の方法パラメータを含
む２０Ｍ方法による機械加工の正確さの繰返しに影響す
る要因がいくつかある。たとえば、ＥＤＭｈ法が、ｖＪ
いプレートを介して小さな孔を機械加工するために用い
られるとき、多数の部品にわたりワイヤ電極の直径が変
動するため、特別の手段がとられなければ、多くの部品
が公差を失うことになりかねない。また、固定システム
にお【プる機械的な摩耗により、孔の直径が変動する。

たとえ、この変動がおよそ１万分の１インチであるとし
ても、やはり完成した部分の正確さに悪影響を与える。

たとえば、燃料噴射器用のオリフィスプレートの場合、
孔のサイズの特定された公差は１パーセントであるが、
商業的に入手可能な電極ワイヤは２パーセントの公差を
有する。こうして、所望の正確さは従来の実施では均一
に達成され得ない。

したがって、２０Ｍ方法により改良された均一性および
正確さを得る必要がある。さらに、それは、正確な一定
値に対する様々なパラメータの厳重な制御に依存しない
で達成されるべきである。

その代わりに、実際的な問題として、２０Ｍ方法の成る
動作パラメータにおける時間に伴なう変動に耐えながら
、改良された正確さが達成されなければいけない。

この発明の一般的な目的は、部品の機械加工における高
度の正確さおよび繰返し可能な正確さを得るために、放
電機械加工のための改良された方法および装置を提供す
ることである。

発明の要約 この発明により、これまで達成されたものより以上の正
確さで、大扉生産的に工作物を放電機械加工するための
方法および装置が提供される。これは、ＥＤＭ方法パラ
メータの少なくとも１個のフィードバック制御を与える
ことでなしとげられ、それによって、工作物の寸法また
はサイズの均一性が達成されるように、方法制御以外の
パラメータの可変性が補償される。

さらに、この発明により、工作物の特徴はＥＤＭ方法パ
ラメータの適合性フィードバック制御により、正確なサ
イズに機械加工される。これは、工作物にお番ノる特徴
を機械加工し、かつその特徴のサイズを表わす測定値を
得るためにそれを測定することにより、なしとげられる
。方法パラメータは、次の特徴が特定されたサイズによ
り近いサイズで機械加工されるように、測定値に従って
調整される。

さらに、この発明により、予め定められた公差範囲内で
、特定されたサイズを特徴に与えるように、工作物を放
電機械加工するための方法および装置が提供される。多
数の工作物は、各工作物を形成するように連続して機械
加工され、かつ連続する工作物の特徴は、それのサイズ
を表わす測定値を得るために測定される。連続する工作
物の測定値は、特定されたサイズに関する測定値の変化
傾向を決定するように分析され、かつ放電の有効性に影
響を及ぼすパラメータは、その特徴のサイズが予め定め
られた公差ｍ皿内になるように、次の工作物が機械加工
される傾向となる向きに調節される。

さらに、この発明により、分析の際、工作物の連続する
グループに対し測定値の平均が計算され、かつグループ
からグループへの変化傾向が判断される。もし平均測定
値のずれが予め定められた限界を越えたら、選択された
パラメータはその傾向を逆にするように調節される。好
ましくは、調節可能なパラメータがスパークエネルギで
ある。

さらに、この発明により、工作物の特徴は基準特徴また
はゲージとの比較により測定される。工作物の孔のよう
な特徴では、孔の流体フロー古諺が基準の孔の流体フロ
ー容量と比較され、その間の差が測定値として用いられ
る。測定値が受容限界を越えたら工作物は拒絶され、さ
らにそれが受容限界より大きいある過渡的限界を越えた
ら、測定値は測定値平均の計算から除去される。グルー
プの測定値の平均が制御の上限より高く、かつ前のグル
ープの平均値に対して減少しないとき、スパークエネル
ギが予め定められた増分だけ減少される。平均が制御の
下限より低く、かつ増加しないとき、スパ−クエネルギ
は予め定められた増分だけ増加される。好ましくは、フ
ロー容量は、空気ブリッジ内の差のノズル背圧を測定す
ることで測定される。背圧は、多くの連続する測定が限
界範囲内で同一になるまで繰返し測定され、かつ最後の
測定がフロー古層の値とみなされる。基準の孔および工
作物の孔は、連続する測定を得るように交互にブリッジ
に接続され、かつその間の差が工作物の孔の測定値とし
て得られる。

この発明のより完全な理解は、添付の図面を伴なう以下
の詳細な説明から得られる。

発明を実施するための最良の形態 さて図面を参照すると、工作物測定データを表わすフィ
ードバック信号に応答して、選択されたＥＤＭパラメー
タを調節する適合性制御システムを用いる放電機械加工
のための方法および装置におけるこの発明の例示の実施
例が示される。調節可能なＥＤＭパラメータは、スパー
クエネルギである。孔または孔の組は、流体フロー容量
で測定されるように、特定されたサイズに機械加工され
るべき工作物特徴である。説明が進むにつれて、この発
明が多くの異なる形で実施され、多くの異なる応用のた
めに利用されることが認められる。

述べられるべきこの発明の例示の実施例では、放電機械
加工の方法および装置は、薄いプレートの小さな孔の組
を機械加工するために利用される。

特に、実例の工作物は、自動推進エンジンに用いるため
の燃料注入ノズル用のオリフィスプレートである。この
ような工作物または部品は、大（３）生産技術を用いて
大量に製造され、かつ非常に密な寸法公差に保持されな
ければいけない。第１図で示されるように、工作物また
は部品は、プレート１０の中央を取囲む円形のアレイ内
に１組（６個）の小さな孔を有する円形のプレート１０
を備える。

実例の工作物では、合孔が、プラスまたはマイナス１万
分の１インチの公差を有する１千分の６インチという特
定された寸法を有する。−まとめにされた、このサイズ
の孔の組は、成る流体フロー８吊を有する。測定された
フロー言辛は、１ノ゛イズの指標として用いられる。

この発明を実施する放電機械は、第２図に図解的に示さ
れる。一般に、それは工作物給送ステーション１８、機
械加工ステージョン２２、検査ステーション２４、およ
び工作物仕分はステーション２６を備える。工作物転送
機構２８は、連続ステーシコンを介して各工作物を移動
するように適合される。

工作物給送ステーション１８は、多くの工作物１０を積
重ねの関係で保持する、工作物マガジン３２を備える。

シャトル３４は、空気モータ（示されていない）によっ
て駆動され、かつマガジン３２から個々の工作物を受取
るネスト３６をそこに有する。シャトル３４は、マガジ
ン３２および第２図でそこにあるように示される転送位
置にネストを交互に置くように、前方へかつ後方へ往復
される。渦電流プローブの形の工作物検出器プローブ３
８は、ネスト３６の経路に隣接して位置され、もし工作
物がネストから逸れたりまたは誤った方向に置かれたら
エラー信号を発生する。転送機構２８は、後に述べられ
るＮ４様で、給送ステーション１８から機械加工ステー
ジョン２２に工作物を転送するように適合される。

機械加工ステージョン２２は、工作物ホールダ４２を備
え、それは工作物１０を受取るように適合されたネスト
４４をその上に有する。ホールダ４２は、指標テーブル
またはタレット（示されていない）に装着され、それは
、機械加工されるべき８孔に対して１つの、６つの異な
る角度の位置に工作物１０を置くようにホールダ４２を
回転させる。放電機械のヘッドは、ホールダ４２の作業
ステーションで工作物の孔を機械加工するためのワイヤ
電極４８を給送するキャリッジ４６を備える。ワイヤ電
極４８は、再給送機構５２およびワイＶガイド５４を介
して工作物に向かって通過する。再給送機構５２は、各
機械加工動作の後のキャリッジの収縮に際して、スプー
ル（示されていない）から供給される電極ワイヤをキャ
リッジに関して進めるように適合される。孔１４の１個
を形成するための各機械加工動作の後、キャリッジ４６
の下限は限界スイッチ５６により検知され、それはホー
ルダ上の作業ステーションに次の孔の位置を位置づける
ように、ホールダ４２が指示されることを引起こす。ボ
ールダ４２が、工作物の最侵の孔を機械加工するための
位置を指示されるとぎ、限界スイッチ５８は、転送機構
２８の転送駆動６２の駆動を可能化する。工作物のｆｆ
ｉ後の孔の機械加工が完成すると、限界スイッチ５６は
駆動６２の付勢を引起こし、転送機構２８は、機械加工
ステージョン２２から検査ステーション２４まで工作物
１０を転送するように駆動される。

検査ステーション２４は、工作物支持部材６４を含み、
それは工作物１０を受取るためのネスト６６をその中に
有する。エアゲージ検査ヘッド７２は、支持部材６４に
対向して配置され、かつ後に述べられる態様でそのエア
フロー容量を測定するために工作物１０と動作するよう
に係合されるように適合される。検査動作が完了した後
、工作物１０は、検査ステージ１ン２４から仕分はステ
ーシコン２６に転送される。

仕分はステーション２６は、仕分はシャトル７６を備え
、それは駆動シリンダ７８により前方の位置と後方の位
置の間を往復される。シャトル７６は、その前方の端部
に受容漏斗８２を、かつ後方の端部に拒絶漏斗８４を備
える。シャトル７６がその後方または通常の位置にある
とき、受容漏斗８２は、検査ステーション２４から転送
された工作物を受取るように置かれる。シャトルがその
前方の位置にあるとき、拒絶ＷＡ斗は検査ステーシコン
２４から転送された工作物を受取るための位置にある。

線形モータ７８は、ソレノイドパルプ８６により＄１１
　ｍｌされ、その付勢は後で述べられるように拒絶信号
によって制御される。

転送機構２８は、転送ラック９２を含み、それは転送駆
動６２の制御のもとでシャフト９４に摺動的に装着され
る。転送ラック９２は３個のアーム、９６．９８、およ
び１０２を備え、転送駆動シリンダ６２および６２′に
よりシャフト９４のまわりを回転可能である。アーム９
６．９８、および１０２には、サクションフィッティン
グ１０、４．１０６、および１０８がそれぞれ設けられ
る。

サクションフィッティングは、ソレノイドパルプ（示さ
れていない）を介して真空ソース（示されていない）に
接続され、それはバルブが付勢されかつ消勢されるとき
、サクシジンヘッドに大気圧または真空を切換可能に与
えるように適合される。

第２図で示されるように、転送ラック９２がホーム位置
にあるとき、サクシ３ンヘツド１０４は給送ステーショ
ン１８でネスト３６と整列され、サクションヘッド１０
６は機械加工ステージョン２２でネスト４４と整列され
、かつサクションヘッド１０８は検査ステーション６４
でネスト６５と整列される。このホーム位置では、転送
ラック９２は、アームが各ステーション上に置かれる回
転する位置にある。転送ラックは、機械加工ステージョ
ン２２での工作物の機械加工動作の間、この位置に留ま
る。所与の工作物の最後の機械加工動作が完了したとき
、転送駆動シリンダ６２′は、ラック９２を作動させて
アーム９６．９８、および１０２を下方に回転させ、そ
のためサクションヘッド１０４．１０６、および１０８
は、フィッティングが真空にされたネスト３６．４４、
および６５の各々に密に近接して置かれる。これは工作
物をそれぞれのアーム上のフィッティング内に引き入れ
、かつ転送ラック９２は、駆動シリンダ６２により上方
に回転され、かつ駆動シリンダ６２により横方向にシフ
トされ、そのためアーム９６．９８、および１０２は、
機械加工ステージョン２２、検査ステーション２４、お
よび仕分はステーション２６にそれぞれ対向して配置さ
れる。

それから、転送ラック９２は、ネスト４４上にサクシジ
ンフィッティング１０４を、およびネスト６５上にサク
ションフィッティング１０６を位置させ、ならびに駆動
シリンダ７８の駆動に１１１機応変に依存して、受容漏
斗８２または拒絶漏斗８４のいずれかの上にサクション
フィッティング１０８を位置させるように下方に回転さ
れる。この位置では、真空はサクションヘッドで解放さ
れ、そのため搬送された工作物は各ステーションに積ま
れる。それから、転送ラック９２は、工作物の次の転送
の用意を整えて元の位置に返される。このサイクルは、
連続する各工作物のために繰返され、そのため各工作物
は、給送ステーション１８から機械加工ステージョン２
２、それから検査ステーション２４、そして最終的に仕
分はステーション２６に移動される。

前に述べられた放電機械のための電子！ＩＩ　ａｌｌシ
ステムは、第３図のブロック図で示される。放ｆｆ１１
ｍ械は、バス１２４を介してメモリ１２２および制御シ
ステムの他の構成要素と結合されるマイクロプロセッサ
１２０の！ＩＪ　ｔｌｌのもとで動作する。メモリ１２
２は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）を含み、それは後
に述べられるように方法の適合制御のためのプログラム
を含むＥＤＭ方法のための動作プログラムをストアする
。それはまた、制御プログラムを実行する際に用いかつ
データを記憶するためのランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）を含む。マイクロプロセッサ１２０は、ストアされ
たプログラムに従って工作物を機械加工するのに必要な
ＥＤＭパラメータを制御する。システムは、マイクロプ
ロセッサ１２０により制御され、ＥＤＭ方法のために必
要な電気パルスを与えるためのパルス発生器１２６を含
む。パルス発生器１２６の出力は、パルススイッチング
・コンディショニング回路１２８に与えられ、それは工
作物を機械加工するために、電極４８と工作物１０の間
の間隙に電力を与える。サーボシステム１３２は、機械
加工動作における電極４８の制御された給送および引込
みのためのキャリッジ４６を移動させる。

サーボシステム１３２は、ＥＤＭサーボモータ制御回路
１３４を備え、それは、キャリッジ４６と結合されたサ
ーボモータ１３６の付勢を制御するように、マイクロプ
ロセッサ１２０の制御のもとで動作する。モータ１３６
と結合された回転計１３８は、制御回路１３４のために
フィードバック電圧を発生する。

入力／出力直列通信インターフェイス１４２は、マイク
ロプロセッサ１２０とコンピュータまたは端末装置のよ
うな外部装置１４４とを接続するために、設けられる。

入力／出カモジュール１４６は、インターフェイスに工
作機械制御システム１４８を与える。工作機械制御シス
テムは、部品シャトル３４および転送機構９２を含む機
械加工機能をＩｌｌ　ｌｉｔするためのプログラム可能
なコントローラを備える。制御システム１４８は、工作
物検出器１５２からの入力を受取る。制御システム１４
８の動作は、インターフェイス１４６を介するマイクロ
プロセッサ１２０との機械加工動作に互いに関連される
。システムはまた、電力源、表示端末装置、およびキー
ボード入力を含む内部機械加工機能のための制御システ
ム１５４を含む。

測定システムは、検査ヘッド７２を含む流量計１５４を
備える。それは、機械加工された工作物およびフロー容
量のためのゲージ部材を交互に検査するように適合され
る。フローゲージは、測定されたフロー容量に対応する
アナログ信号を発生し、かつその信号は、アナログ・デ
ィジタル変換器１５６の入力に与えられる。変換器１５
６により発生されたディジタルフロー容量信号は、後で
述べられるように、マイクロプロセッサ１２０により処
理され、２０Ｍ方法のための適合制御信号を発生する。

流量計１５４は、第４図および第５図を参照してより詳
細に述べられる。第４図で示されるように、流量計１５
４は、加圧ガス供給ｍ１５８から調節された気圧入力が
与えられる。流量計１５４は、第２図を参照して前に述
べられた、検査ヘッド７２を含む。ブリッジの検査フロ
ー出力１６２は、バルブ１６４に接続され、それは工作
物１０と係合するときには検査ヘッド７２に、またはゲ
ージ部材６６に検査フローをスイッチするように適合さ
れる。ａｌｌ計１５４は、フロー測定に比例するアナロ
グ電気信号を信号出力１６６で生じさせ、それは、アナ
ログ・ディジタル変換器１５６を介してマイクロプロセ
ッサ１２０に結合される。

８！！量計１５４は、第５図の概略図で示される。

一般に、それはブリッジ回路１７２および加圧ガス供給
源１５８を備える。供給源１５８は、ガス圧源１７４、
適当に加圧された窒素を備える。供給源１７４からのガ
スは、シャットオフパルプ１７６、フィルタ１７８、圧
力Ｉｌｌ器１８２、およびソレノイドパルプ１８４を介
して、ブリッジ入口ボート１８６に与えられる。ブリッ
ジ回路１７２は、第１のアームにおけるオリフィス１８
８および隣接するアームにおけるオリフィス１９２を含
む基準フロー分岐を備える。オリフィス１８８および１
９２は、入口ボート１８６および大気の間に直列に接続
される。ブリッジ回路１７２は、一方のアームにオリフ
ィス１９６を含む検査分岐を備える。隣接するアームは
、１個のパルプ入口ボートがオリフィス１９６と接続さ
れたソレノイドパルプ１９８を含む。１個のパルプ出口
ボート１９５は、大気に放電するマスタオリフィスまた
はゲージ２０２に接続される。ゲージ２０２は、工作物
のために特定されたものと等しいフロー容量を有するよ
うに選択される。ソレノイドパルプ１９８のぽかの出口
ボート１９７は、検査ヘッド７２と接続され、それは検
査される工作物１０と係合するように適合される。工作
物１０は、バルブ１９８によってオリフィス１９６と直
列に入口ボート１８６に動作するように接続されるとき
、ブリッジ回路内の検査オリフィスとして作用する。

検査ヘッド７２は、ソレノイドパルプ１９８の制御のも
とで工作物１０と係合し、または工作物１０を解放する
ように空気ピストン２０４により駆動される。この目的
のために、パルプ１９８の入口ボート２０６は、気圧源
２０８に接続される。

パルプ１９８の出口ボート１９９は、空気シリンダ２０
４と接続される。ソレノイドパルプは、マイクロプロセ
ラ４ｔ１２０の制御のもとで付勢される。それが消勢さ
れるとき、マスタオリフィスまたはゲージ２０２は、そ
れによってブリッジ回路内に接続される。それが付勢さ
れるとぎ、空気ピストン２０４は、検査ヘッド７２を駆
動して検査部品と係合させ、これはそれによってブリッ
ジ回路に接続される。

ブリッジ回路１７２はまた、差圧センナ２１８を含み、
その一方の入力はオリフィス１８８と１９２の接合部に
接続され、かつ他方の入力はオリフィス１９６とバルブ
１９８の入口ボートとの接合部に接続される。圧カレン
サ２１８は、センサの２！ｌの入力ボートでの差圧に比
例した、アナログ電気信号を発生するように適合される
。センサ２１８の出力は、アナログ・ディジタル変換器
１５６の入力に結合される。オリフィス１８８およびオ
リフィス１９６は、互いに整合される。すなわちそれら
は同じフロー容量を有する。同様に、オリフィス１９２
およびゲージ２０２は互いに整合される。こうして、ゲ
ージ２０２がブリッジ回路内にスイッチされるとき、ブ
リッジは釣り合いがとれていて、かつ圧力センサ２１８
にかかる差圧はなく、その出力信号は基準値にある。検
査中の工作物１０がブリッジ回路内にスイッチされると
き、それにかかる圧力降下は、オリフィス１９２にかか
るそれと効果的に比較される。オリフィス１９２は、ゲ
ージ２０２のそれに等しい７０−容量を有するように選
択される。こうして、工作物１０が特定されたフロー容
量を有するとき、ブリッジは釣り合いがとれ、かつ圧力
センサ２１８の出力は基準値にある。（例示の実施例で
は、基準値はたとえば２．５ボルトに設定される。）も
し検査される工作物１０が、オリフィス１９２のそれと
は異なるフロー容量を有するならば、ブリッジは釣り合
いがとれず、センサ２１８からの差圧信号は、フロー容
重における差に従って基準値よりも大きいかまたは少な
い値を有する。

測定段階では、工作物の差圧信号は、工作物のフロー容
量における、オリフィス１９２のそれとの差を表わす。

同様に、ゲージ部材２０２の差圧信号は、ゲージ部材の
フロー容量における、オリフィス１９２のそれとの差を
表わす。差圧信号がフロー容量における差を正確に表わ
すことを確実にするために、後で述べられる特別の手順
が利用される。ゲージ部材の測定が最小の時間遅延を伴
ない、各工作物の測定直後になされるのは、測定システ
ム内のドリフトが工作物の誤った測定の原因とはならな
いことを確実にするためである。ゲージ部材が最初に測
定され、その後工作物が測定されてもよく、または逆も
また同じであることが理解されるだろう。

流用計１６６からの差圧信号は、アナログ・ディジタル
変換器１５６によりディジタル信号に変換される。フロ
ー容吊を正確に表わす差圧信号を得るために、センサ２
１８でのブリッジ１７２における背圧は、安定状態に到
達することが可能にされなければならない。しかしなが
ら、必要な時間を最小にするため叫、差圧信号はそれが
安定状態に到達するや否や用いられるべきである。この
目的のために、マイクロプロセッサ１２０は、差圧信号
を周期的に読出し、かつ背圧の安定性を示すために各々
の連続する続出を前の読出と比較する。（例示の実施例
では、周期的な読出は１秒間あたり約１回の速度で行な
われる。）連続する続出の選択された数、たとえば５個
が互いに実質的に等しく、すなわち特定された公差範囲
内にあるとき、その読出は、場合に応じて検査中の工作
物またはゲージ部材のための差圧信号としてとられる。

電気測定システムの説明をさらに進めていく前に、工作
物の測定値を得る方法および適合制御システムにおける
それの利用を考慮すると役立つ。

検査中の工作物のための差圧信号は、ゲージの差圧信号
と比較される。これら２個の信号間の代数差は、工作物
のための相対的フロー値として得られる。絶対的なフロ
ー値を得るよりもむしろ工作物のフロー値をゲージの基
準フロー値と比較することで、フロー測定システム内の
ドリフトの効果が最小にされる。工作物の相対的フロー
値が、特定された″ＩＡ渡的な限界範囲内にあるとき、
その値はストアされる。もしそうでなければ、それはス
トアされず、工作物は限界外にあるとして拒絶される。

過渡的な限界は、公差からあまりにも外れているのでこ
の方法の修正のために有用なデータを示さない時々起こ
る工作物を、この方法から除去するように確立される。

たとえば、このような工作物は、誤って負荷されたブラ
ンク、欠陥のあるブランクまたはオリフィス内の障害物
のような様々な過渡的条件から生じる可能性がある。制
御方法における安定性を維持するために、このような工
作物上のデータをフィードバックループから省略するの
が望ましい。もし相対的フロー値が、過渡的限界の範囲
内にあるが工作物受容限界く公差）範囲内にないならば
、その値は付加的な処理のためにストアされるが、工作
物は公差範囲外にあるどして拒絶される。

所望の工作物の孔のサイズを達成するように６０Ｍ方法
を制御するために、フィードバック情報は、孔のサイズ
の測定として相対的フロー値の形で発生される。６０Ｍ
方法では、適合制御は相対的フロー値を利用して、孔の
サイズに影響を及ぼすＥＤＭ方法パラメータのｍ節に対
する必要性を示すことで達成される。例示の実施例では
、ＥＤＭスパークエネルギは、フィードバック情報に従
って、孔のサイズを制御するための調節可能なパラメー
タとして利用される。６０Ｍ方法において孔のサイズに
影響を及ぼす要因が多くあり、そのうちのいくつかは、
電極の寸法および部品の寸法のように、６０Ｍ方法では
制御され得ない。これらの要因は、フィードバック信号
に任意の変化を加える。この方法を安定させるために、
任意の変化が安定され、または個々の任意の変化が無視
されなければならない。例示の実施例では、個々の任意
の変化は、連続した「０偶」の工作物のグループに対す
る相対的フロー値の平均をとることで無視される。連続
するグループの平均を比較することで、変化傾向を示す
フィードバック情報が得られる。もしあまりに多くの工
作物がグループ内に含まれているならば、適合応答は緩
慢になり、かつより小さいサイズのグループが用いられ
たなら蓄えられることが可能であった、多くの工作物が
拒絶される。平均するのに最適なサンプルサイズは、工
作物の異なる型に対して確立されなければならない。例
示の実施例では、最適なサンプルサイズは、１グループ
あたり５個の工作物である。

６０Ｍ方法の適合ＩＩ　ａｌｌのためのフィードバック
信号を発生するために、適合制御の上限および下限が、
工作物の相対的フロー値に対して確立される。もし最後
のグループに対する相対的フロー値の平均が適合制御の
上限の下にあり、かつ適合制御の下限の上にあるならば
、方法の修正は求められず、かつ調節可能なパラメータ
、すなわちスパークエネルギは変化されない。これに反
して、もし平均が適合制御の上限の上にあり、または適
合制御の下限の下にあるならば、スパークエネルギの変
化の必要性が示される。好ましくは、スパークエネルギ
を調節するかどうか決定するために、他の標準が利用さ
れる。この付加的な標準は、最後から２番目のグループ
の平均に関する、ＲｆＩｉのグループの平均値である。

特に、もし最後のグループからの平均が、適合制御の上
限より高く、かつ最後から２番目のグループの平均より
少なくないならば、スパークエネルギは減少される。他
方で、もし最後のグループの平均が適合制御の下限より
少なり、最後から２１ｉ目のグループの平均より大きく
ないならば、スパークエネルギは増加される。スパーク
エネルギの変化が求められるとき、やがて述べられるよ
うに、１度に１ずつ、個別に増分して変化が行なわれる
。

述べられたばかりの測定および適合制御を実現するため
に、マイクロプロセッサ１２０のメモリ１２２のＲΔＭ
ｔ？クシ目ンには、１組のレジスタおよびバッファが設
けられる。第７図で示されるように、メモリ１２２は、
工作物測定の最後の差圧信号をスト・アするための工作
物圧力信号レジスタ２３２を含む。同様に、ゲージ差圧
レジスタ２３４は、ゲージの最後の差圧信号をストアす
る。

レジスタ２３２内の信号が安定したとき、最後の信号は
、工作物信号レジスタ２３２′内にストアされる。同様
に、ゲージ信号が安定したとき、最後の信号は、ゲージ
信号レジスタ２３４′内にストアされる。過渡的限界レ
ジスタ２３６は、過渡的限界を確立するように予め定め
られた相対的フロー値をストアする。工作物受容限界レ
ジスタ２４６は、工作物の上方および下方の公差を表わ
す相対的フロー値をストアする。工作物カウントバッフ
ァ２３８は、最後のグループを表わす最後の「ｎ個」の
工作物の相対的フロー値をストアする。

（例示の実施例では、「ｎ個」は５に等しい。）最後の
グループレジスタ２４２は、最後のグループの平均値を
ストアする。最後から２番目のグル−ブのレジスタ２４
４は、ＲＭｉから２番目のグループの平均値をストアす
る。レジスタ２４８および２５２は、適合制御の上限お
よび下限をそれぞれストアする。

ＥＤＭ方法の適合ｆｔｊｌ　ｔｌでは、スパークエネル
ギは、第６図に示された回路によりマイクロプロセッサ
１２０の制御のもとで調節される。コンデンサ型電力源
２６２は、電極４８および工作物１０に接続される。電
力源は、電力源２６４ならびに電力源と、電極４８と工
作物１０の間のＥＤＭ間隙とにかかって接続された主記
憶コンデンサ２６６を備える。それはまた、補助記憶コ
ンデンサ２７２．２７４．２７６、および２７８の組ま
たはバンクを備える。これらのコンデンサの各々は、そ
れぞれのスイッチコンタクト２８２．２８４．２８６、
および２８８を介して主記憶コンデンサ２６６と並列に
接続される。補助記憶コンデンサは、容量の値が異なり
、そのためある範囲の容量変化が、連続するスイッチン
グによる変化の均等な増分で得られることが可能である
。補助記憶コンアンサが、主記憶コンデンサと並列接続
してスイッチされるとき、総容量は容量の選択された増
分だけ増加される。ＥＤＭ間隙でのスパークエネルギは
、容量とともに増加する。したがって実現されるスパー
クエネルギは、補助記憶コンデンサ２７２．２７４．２
７６、および２７Ｂを選択的にコンデンサ２６６と並列
接続するように、および並列接続を外すように、スイッ
チングすることにより重加され得る。コンデンサ２７２
．２７４．２７６、および２７８の値は、２進の態様で
重みづけられる。すなわち、それらの値は１．２．４、
および８の要因によりそれぞれ関連づけられ、かつ主コ
ンデンサ２６６は、記憶寄りの最小値を確立する基準ま
たはオフセットの値を有する。これは、コンデンサ２６
６のそれに等しい最小値から、すべてのコンデンサの和
に等しい最大値にわたる総容量を、最も小さいコンデン
サの値に等しい増分変化で与える。この目的のために、
補助記憶コンデンサは、リレー回路２９２によりスイッ
チされ、これはラッチ２９４によりｖ制御され、マイク
ロプロセッサ１２０により順に１１１１１される。ラッ
チ２９４は、バス２９６およびストローブライン２９８
を介して、マイクロプロセッサと接続される。ラッチ２
９４の出力１は、スイッチングトランジスタ３０２に接
続され、その出力は制御リレー３０４と接続されている
。同様に、出力２は、スイッチングトランジスタ３０６
を介して１ｌＪｔｌｌリレー３０８と接続される。出力
３は、スイッチングトランジスタ３１２を介して制御リ
レー３１４と接続され、かつ出力４は、スイッチングト
ランジスタ３１６を介して制御リレー３１８と接続され
る。制御リレー３０４．３０８．３１４、および３１８
は、その駆動のために動作するようにスイッチコンタク
ト２８２．２８４．２８６、および２８８とそれぞれ接
続される。ラッチ２９４の出力１が論理「ロー」のとき
、トランジスタ３０２はオフされ、かつリレー３０４は
消勢される。

この状態では、スイッチングコンタクト２８２は開かれ
、かつ補助記憶コンデンサ２７２は、電力供給回路から
効果的に接続を外される。出力１がハイになると、スイ
ッチングトランジスタ３０２はリレー３０４を付勢し、
それはスイッチングコンタクト２８２を閉じ、かつ主記
憶コンデンサ２６６と補助記憶コンデンサ２７２を並列
接続で接続する。残余の補助記憶コンデンサは、ラッチ
２９４のそれぞれの出力により同一の態様で動作される
。

上記のように、マイクロプロセッサ１２０は、放Ｎ１機
械のための動作プログラムをストアするリードオンリメ
モリ（ＲＯＭ）を含むメモリ１２２と接続される。動作
プログラムは、後で述べられる第８Ａ図、第８Ｂ図、お
よび第８Ｃ図のフローチャートで表わされる。メモリ１
２２はまた、続出／書込メモリ、すなわちランダムアク
セスメモリ（ＲＡＭ）を含み、それは後で述べられるよ
うに様々なレジスタおよびバッファのために利用される
。

さて、第８Ａ図、第８Ｂ図、および第８Ｃ図に示された
フローチャートを参照して放電機械の動作が述べられる
。初期設定の段階として、メモリ１２２はブロック３３
２で表わされるように、成るＥＤＭパラメータ設定がロ
ードされる。これは、レジスタ２３６内の過渡的限界、
レジスタ２４６内の工作物の受容限界、およびレジスタ
２４８および２５２内の適合制御限界のロードを含む。

次に、プログラムは、工作物カウントバッファ２３８を
零に設定するブロック３３４に進む。ブロック３３６で
は、次の工作物が機械加工され、そしてプログラムは、
工作物がＥＤＭステーシミンから検査ステーションまで
移動されるブロック３３８に進む。検査ステーションで
は、ブロック３４２で表わされるように、工作物は工作
物のための差圧信号を得るように測定される。それから
、プログラムは、ゲージのための差圧信号を得るように
ゲージを測定するブロック３４４に進む。ブロック３４
２および３４４の両方の測定方法は、やがて述べられる
第８Ｃ図のサブルーチンで表わされるプログラム制御の
もとで実施される。

上で述べられた第８Ｃ図の測定サブルーチンは、工作物
を測定するため、かつまたゲージを測定するだめに実行
される。このサブルーチンでは、ブロック３５２は、新
たなまたは現在の差圧信号を得るようにアナログ・ディ
ジタル変換器１５６を読出す。変換器のこの新たな続出
は、ブロック３５４により変換器の最後の続出と比較さ
れる。ブロック３５５では、新たな読出が工作物差圧信
号レジスタ２３２＜ｒＲ後の」レジスタ）に入れられる
。検査ブロック３５６は、新たな読出と最後の続出の間
の差が、予め設定された限界よりも少ないかどうかを判
断する。もしそうでないならば、サブルーチンはブロッ
ク３５７に戻り、それは、予め設定された限界よりも少
ないために、最後の読出とは異なる数の信号のためにカ
ウントをリセットする。それからプログラムは、ブロッ
ク３５−２に戻る。もし新たな続出と最後の続出の間の
差が限界よりも少ないならば、プログラムは、カウンタ
を増分するブロック３５８に進む。それから検査ブロッ
ク３６２は、カウンタが５に等しいがどうかを判断する
。もしそうでなければ、プログラムは、他の読出のため
にブロック３５２に戻る。

もしカウンタが５に等しいならば、そのとき予め設定さ
れた限界範囲内にある５個の連続する続出が、すでに得
られ、かつ新たな読出が、ブロック３６４により適切な
レジスタ内にストアされる。

もし続出が工作物のそれであるならば、レジスタ２３２
′内にストアされる。もしそれがゲージの読出であるな
らば、レジスタ２３４′内にストアされる。

さて第８Ａ図のフローチャートに戻ると、プログラムは
、ブロック３４２による工作物の測定およびブロック３
４４によるゲージの測定の後、ブロック３７２に進む。

ブロック３７２は、レジスタ２３２′での工作物の測定
およびレジスタ２３４′でのゲージの測定値の代数差を
とる。この口は、工作物の相対的フロー値を表わす。そ
れから、プログラムは検査ブロック３７４に進み、それ
は工作物のフロー値が、レジスタ２３６内の過渡的限界
値の外側にあるかどうかを判断する。もしそうであるな
らば、工作物はブロック３７６で拒絶され、かつプログ
ラムは、次の工作物を放電機械加工するために３３６に
戻る。もしそうでなければ、プログラムは、工作物カウ
ントバッファ２３８を１だけ増分するブロック３７８に
進む。次に検査ブロック３８２は、フロー値がレジスタ
２４６内に設定された受容限界外にあるかどうかを判断
する。もしそうであ６−ならば、工作物はブロック３８
４で拒絶され、それからプログラムはブロック３８６に
進む。もし受容限界外になＧＪれば、プログラムは、工
作物カウントバッファ２３８内のすべてのフロー値の平
均を計算するブロック３８６に直接進む。それからプロ
グラムは、工作物カウントパンツ７２３８が満たされて
いるがどうかを判断する検査ブロック３８８に進む。も
し満たされてなければ、プログラムは、次の工作物を機
械加工するためにブロック３３６に戻る。もし満たされ
ているならば、新たなグループの最後の工作物が既に処
理されており、かつブロック３８６で決定された平均フ
ロー値が、新たなグループの平均レジスタ２４２にスト
アされる。それからプログラムは、検査ブロック３９２
に進み、レジスタ２４２における新たなグループの平均
が、レジスタ２４８にストアされた適合制御の上限より
高いかどうかを判断する。もし高いならば、プログラム
は検査ブロック３９４に進み、新たなグループの平均が
、レジスタ２４４にストアされた前のグループの平均よ
り少ないかどうかを判断する。

もし高くなければ、プログラムはブロック３９６に進み
、ラッチ２９４およびリレー回路２９２の動作により１
ユニツトだけスパークエネルギを減少させる。それから
プログラムは、ブロック３３４に戻り、工作物カウント
バッファ２３８を零に設定し、かつ次のグループの第１
の工作物を機械加工する。もし検査ブロック３９２での
答えが「否」ならば、プログラムは、検査ブロック３９
８に直接進む。もし検査ブロック３９２での答えが「可
」であり、かつ検査ブロック３９４での答えもまた「可
」であるならば、プログラムは検査ブロック３９８に進
む。検査ブロック３９８は、レジスタ２４２内の新たな
グループの平均フロー値が、レジスタ２５２内で予め設
定された適合制御のより低い限界より、さらに低いかど
うかを判断する。もし低いならば、プログラムは検査ブ
ロック４０２に進み、新たなグループの平均が、前のグ
ループの平均よりも小さいかどうかを判断する。もし低
くないならば、ブロック４０４は、１ユニツトだけスパ
ークエネルギを壜加する。それから、プログラムはブロ
ック３３４に戻り、工作物カウントバッファ２３８を零
に設定し、モして次のグループの第１の工作物が機械加
工される。

もし検査ブロック４０２に対する答えが「可」であるな
らば、または検査ブロック３９８に対する答えが「否」
であるならば、プログラムは、工作物カウントバッファ
を零に設定し、かつ次のグループの第１の工作物を機械
加工するように、ブロック３３４に戻る。

この発明の説明は、特定の実施例を参照して与えられた
が、限定的な意味で解釈されるぺぎではない。今や、多
くの変更や修正が当業者に見出されるであろう。この発
明の規定に対して、添付の特許請求の範囲が参照される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実例の工作物の透視図である。 第２図は、この発明を実施するＥＤＭＩｊｌ械の図解図
である。 第３図は、電子制御システムのブロック図である。 第４図は、測定システムの図解である。 第５図は、空気ブリッジの概略図である。 第６図は、ＥＤＭ機械のためのエネルギ制御システムの
図解である。 第７図は、一部のメモリシステムを表わす。 第８Ａ図、第８Ｂ図、および第８Ｃ図は、この発明の方
法および動作を表わす７０−ヂャートである。 図において、１０はプレート、１２は孔、４８はワイヤ
電極、５４はワイヤガイド、５６は限界スイッチ、１５
４は流量計、１５８は加圧ガス供給源、１７２はブリッ
ジ回路、１７４はガス圧源、２１８は差圧センサ、２３
６は過渡的限界レジスタ、２３８はカウントバッファ、
２４６は受容限界レジスタである。 特許出願人　　　エクス−乞ル・オー・コー／ｊ；ａレ
ーンヨン図面の浄書（内容に変更なし） Ｆ７ｇ−６ ７ｇ−７ 手続補正書く方式） 昭和６１年１０月２５日

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. （１）特定されたサイズを、その特徴に与えるように、
   工作物を放電機械加工する方法であつて、前記機械加工
   は、工作物が電極と工作物の間の間隙にかかる間欠的放
   電により侵食される型式であつて、前記間欠的放電の有
   効性は、少なくとも１個が調節可能な複数のパラメータ
   により決定され、前記方法が 工作物における特徴を機械加工する段階と、前記特徴の
   サイズを表わす測定値を得るために、前記特徴を測定す
   る段階と、 前記測定値に従って前記調節可能なパラメータを調節し
   、そのため次の機械加工で特徴が前記サイズに、より近
   くなる段階とを含む、放電機械加工の方法。
2. （２）予め定められた公差範囲内で、特定されたサイズ
   をその特徴に与えるように、工作物を放電機械加工する
   方法であつて、前記機械加工は、工作物が電極と工作物
   の間の間隙にかかる間欠的放電により侵食される型式で
   あり、前記間欠的放電の有効性は、少なくとも１個が調
   節可能な複数のパラメータにより決定され、前記方法が 前記特徴を有する各工作物を形成するように、連続して
   多数の工作物を機械加工する段階と、前記特徴のサイズ
   を表わす測定値を得るように、連続する工作物の前記特
   徴を測定する段階と、前記の特定のサイズに関する前記
   測定値の変化傾向を判断するように、連続する工作物の
   前記測定値を分析する段階と、 後続の工作物が機械加工される傾向の向きに、前記の調
   節可能なパラメータを調節し、そのため前記特徴のサイ
   ズが、前記の予め定められた公差範囲内にある段階とを
   含む、放電機械加工の方法。
3. （３）分析の前記段階が、工作物の連続するグループの
   ために、各グループ内の前記測定値の平均を計算し、か
   つそのグループが機械加工される順序で、連続するグル
   ープ間の前記変化傾向を判断する段階を含む、特許請求
   の範囲第２項に記載の放電機械加工の方法。
4. （４）前記電極がワイヤ電極であり、かつ前記特徴が前
   記工作物内の工作物の孔である、特許請求の範囲第３項
   に記載の放電機械加工の方法。
5. （５）前記調節可能なパラメータがスパークエネルギで
   ある、特許請求の範囲第２項に記載の放電機械加工の方
   法。
6. （６）予め定められた限界内にない個々の測定値を前記
   計算から除去する段階を含む、特許請求の範囲第３項に
   記載の放電機械加工の方法。
7. （７）前記測定が基準特徴との比較を含む、特許請求の
   範囲第２項に記載の放電機械加工の方法。
8. （８）前記測定が、前記孔の流体フロー容量を基準の孔
   の流体フロー容量と比較し、それらの間の差を前記測定
   値として用いる、特許請求の範囲第４項に記載の放電機
   械加工の方法。
9. （９）その測定値が受容限界を越えるとき、工作物を拒
   絶し、かつそれが前記受容限界よりも大きい過渡的限界
   を越えるとき、前記計算からその測定値を除去する段階
   を含む、特許請求の範囲第８項に記載の放電機械加工の
   方法。
10. （１０）もし平均が制御の上限より高くかつ減少しなけ
    れば、予め定められた増分だけスパークエネルギを減少
    させ、かつもし平均が制御の下限よりも低くかつ減少し
    なければ、スパークエネルギを予め定められた増分だけ
    増加する、特許請求の範囲第８項に記載の放電機械加工
    の方法。
11. （１１）前記測定が空気ブリッジ内の差圧の測定を含む
    、特許請求の範囲第８項に記載の放電機械加工の方法。
12. （１２）前記差圧測定は、予め定められた数の連続測定
    が予め定められた限界内で同一になるまで繰返され、か
    つ最後の測定を流体フロー容量の値とみなす、特許請求
    の範囲第９項に記載の放電機械加工の方法。
13. （１３）前記測定が、連続する差圧測定を得るために前
    記空気ブリッジ内で前記基準の孔と前記工作物の孔を交
    互に連結し、かつ前記測定間の差を前記工作物の孔の測
    定値とみなす、特許請求の範囲第８項に記載の放電機械
    加工の方法。
14. （１４）特徴に工作物の特定されたサイズを与え、 電力源と回路内で工作物と接続されるように適合された
    電極とを含み、そのため電極と工作物間の間隙にかかる
    間欠的放電により工作物を侵食し、前記間欠的放電の有
    効性は少なくとも１個が調節可能な、複数のパラメータ
    により決定される型式の放電機械と、 多数の前記特徴を連続して機械加工するための前記放電
    機械加工を制御するための手段と、各特徴のサイズを表
    わす測定値を得るために、連続する特徴を測定するため
    の手段と、 前記の特定されたサイズに関する測定値の変化傾向を判
    断するように、連続する特徴の測定値を分析するための
    手段と、 連続する特徴を前記の特定されたサイズに機械加工させ
    る傾向の向きに、調節可能なパラメータを調節するため
    の手段とを含む、放電機械加工のための装置。
15. （１５）分析のための前記手段が、特徴の連続するグル
    ープのために各グループ内の前記測定値の平均を計算し
    、かつそのグループが機械加工される順序で、連続する
    グループ間の変化傾向を判断するための手段を含む、特
    許請求の範囲第１４項に記載の放電機械加工のための装
    置。
16. （１６）前記電極がワイヤ電極であり、かつ前記特徴が
    工作物内の孔である、特許請求の範囲第１４項に記載の
    放電機械加工のための装置。
17. （１７）前記の調節可能なパラメータがスパークエネル
    ギである、特許請求の範囲第１４項に記載の放電機械加
    工のための装置。
18. （１８）予め定められた限界内にない個々の測定値を前
    記計算から除外するための手段を含む、特許請求の範囲
    第１５項に記載の放電機械加工のための装置。
19. （１９）前記測定手段が、前記特徴を基準特徴と比較す
    るための手段を含む、特許請求の範囲第１４項に記載の
    放電機械加工のための装置。
20. （２０）前記測定手段が、前記孔の流体フロー容量を基
    準の孔の流体フロー容量と比較し、かつその間の差を前
    記測定値として用いるための手段を含む、特許請求の範
    囲第１６項に記載の放電機械加工のための装置。
21. （２１）その測定値が受容限界を越えるとき、工作物を
    拒絶し、かつそれが前記受容限界より大きい過渡的限界
    を越えるとき、前記計算からその測定値を除去するため
    の手段を含む、特許請求の範囲第２０項に記載の放電機
    械加工のための装置。
22. （２２）もし平均が制御の上限より高くかつ減少しない
    ならば、予め定められた増分だけスパークエネルギを減
    少させ、もし平均が制御の下限より低くかつ増加しなけ
    れば予め定められた増分だけスパークエネルギを増加す
    るための手段を、前記調節手段が含む、特許請求の範囲
    第２０項に記載の放電機械加工のための装置。
23. （２３）前記測定手段が、差圧を測定するための空気ブ
    リッジを備える、特許請求の範囲第２０項に記載の放電
    機械加工のための装置。
24. （２４）予め定められた多くの連続測定が、予め定めら
    れた限界内で同一になるまで測定を繰返し、かつ最後の
    測定を流体フロー容量の値とみなすための手段を、前記
    測定手段が含む、特許請求の範囲第２１項に記載の放電
    機械加工のための装置。
25. （２５）前記測定手段が、連続する差圧測定を得るため
    に前記空気ブリッジ内で前記基準の孔と前記工作物の孔
    を交互に連結し、かつ前記測定間の差を前記工作物の孔
    の測定値とみなすための手段を含む、特許請求の範囲第
    ２３項に記載の放電機械加工のための装置。