JPS6339731A

JPS6339731A - ワイヤ放電加工装置

Info

Publication number: JPS6339731A
Application number: JP18279386A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Tsurumoto; 鶴本　和夫
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-08-05
Filing date: 1986-08-05
Publication date: 1988-02-20

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〕この発明はワイヤ放電加工機のワイヤ？Ｉ！極へ電力を
供給する給電子の損耗状態を電気的に検出する装置の改
良に関する。

〔従来の技術〕

第４図は従来の給電子損耗状態検出装置を示す接続図で
あり、（１）は被加工物、（２）はワイヤ電極、（３）
は上側給電子、（４）は下側給電子、（５）は直流電源
（５ａ）、スイッチングトランジスタ（５ｂ）、抵抗器
（５ｃ）等からなる加工用電源、（６）は抵抗６（５ｃ
）の両端に発生する電圧を検出する差動増幅器、（７）
はこの差動増幅器（６）の出力を所定の基準７に圧（ｖ
ｔｈ）と比較する比較器（コンパレータ）である。

次に動作について説明する。被加工物（１）とワイヤ電
極（２）の間には加工用電源（５）よυ通常直流のバル
ス電流が供給されるが、ワイヤ放電加工機では、加工と
ともに次々に新しいワイヤ電極（２）が加工間隙に供給
されるため上・下側給電子（３）、　（４）の表面をワ
イヤ電極（２）が走行しながら接触し給電が行なわれる
。上・下側給電子（３）、　（４）は通常被加工物（１
）をはさむ形で上・下に配設される。上・下側給電子（
３Ｌ　（４）とワイヤ電極（２）との表面は、つねに機
械的・電気的に接触しながら通電を行なうため、長時間
のうちには機械的または電気的に摩耗し、接触面での接
触抵抗が無視できないほど太き（、なり、ワイヤ放電加
工機の重要な加工要素であるピーク電流の低下を来たす
。さらには上・ゴ・側給電子（３）。

（４）のうちの片側だけによる給電となって加工用電源
（５）から加工間隙までのインダクタンスの増加となυ
、電流パルス福の増加によって、ワイヤ断線の一因とも
なる。そのため、たとえば差動増幅器（６）で加工電流
即ち全電流（Ｔｏ）を抵抗器（５ｃ）の両端の電圧とし
て検出し、この電圧を比較器（７）によって所定の基部
電圧（ｖｔｈ）と比較し、比較器（７）の出力（Ｖｏ）
の変化によって、ピーク電流の低下、つます上・下側給
電子（３）、　（４）の摩耗を検出し、上・下側給Ｐ、
ｆｌ子（３）、　（４）の交換の目やすとしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の給電子損耗状襲検出装置は以上のよ
うに構成されているので、上・下側給電子の摩耗を全電
流のピーク値が下がったことで検出するため、たとえ検
出できたとしても、上または下のどちらの給電子の摩耗
が著しいのかが解らず、また、加工間隙が、スラッジの
滞留、加工液の比抵抗低下等によシインピーダンヌが下
ったことによるピーク電流の低下と給電子の摩耗による
ピーク電流の低下を区別することは原理的にできないな
どの問題点があった。また、加工条件によってピーク電
流自体を低く抑える必要がある場合など、本来の加工ｄ
Ｌ流のピーク値と基＄値との差が少なくなり、測定を誤
るという問題があった。

この発明は上記のような問題を解消するたΔ）に成され
たもので、ワイヤ放電加工機において上・下どちらの給
電子の摩耗が著しいのかをディジタル的に且つ加工電流
のピーク値に無関係に精度よ（検出できる装置を得るこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

（１）ワイヤ放電加工機において、被加工物（１）の上
側および下側の少な（とも２ケ所でワイヤ電極（２）に
接しながら給電を行なう上・下側給電子（３）、　（４
）及び加工用電源（５）の途中にあつ【、上記上・下側
給電子（３）、　（４）に流れる電流によって発生する
磁束が互いに打消し合うように巻かれたトロイダルコア
（７ａ）と、このトロイダルコア（７ａ）に発生する不
平衡電流による磁束が鎖交するように、上記トロイダル
コア（７ａ）に巻かれた検出巻線α１と、この検出巻線
α０に発生する電圧パルス（Ｖｏ）　　と加工１！流パ
ルス（Ｉｉ）との位相差を弁別する位相弁別回路圓と、
この位相弁別回による弁別後の正（同相）パルス、負（
１８０反転）パルス全敗′に毎に計数するアップダウン
カウンタα３と、このアップダウンカウンタｑ′童に所
定の周藺または所定の放電パルス数毎に初期値を設定す
るプリセット回路０４とを備え、前記アップダウンカウ
ンタ（至）のキャリ（φＣ）又はポロー出力信号（φＲ
）によって、前記上・下側給電子（３）、　（４）とワ
イヤ電極（２）との接触状態を検出するものである。

〔作用〕

この発明においては、上・下側給電子への通電電流の不
平衡分の検出にはソフトフェライトＭＯＦｅｔＯＳ（Ｍ
：二価の金属）等高周波でも透磁率の高い鉄心を用いた
トロイダルコイルとして、上・下側給電子への通電線を
互いに磁束を打ち消し合う向きに巻き更にトロイダルコ
アに検出巻線を巻いて、不平衡電流を高精度で検出でき
る。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す接続図である。図に
おいて、（７ａ）は放電のく夛返し周波数に比べ十分高
い周波数においても高い透磁率を有するＭＯＦｃｔ　Ｏ
ｓなどのトロイダルコア、（８）は上側給電子（３）へ
の通電線、（９）は下側給電子（４）への通電線で互い
にトロイダルコア（７ａ）に発生する磁束が打ち消し合
う向きに等しい回数だけ巻かれる。αＯは同じくトロイ
ダルコア（７ａ）に巻か１１だ巻線で位相弁別回路圓に
接続される。位相弁別回路α刀はたとえば２組のピンク
ホールド回路と比較器から構成される。位相弁別回路０
υからの出力は′；イ流パルス信号との論理損（アンド
）ケー）　（１２ａ）、（１２ｂ）？経て、アップダウ
ンカウンタα→の各々加算（アップ）入力、減算（ダウ
ン）入力に接続される。

アンプダウ／カウンタαＪはプリセット回路α喧により
所定の周期または所定の放′ルパルス毎に初期値にプリ
セットされるように接続される。

第２図（ａ）〜（ｇ）は上記第１図の動作を示すタイム
チャート図である。図において横軸は時間軸、縦軸の（
Ｉｏ）　　は全電流、（Ｉｕｐ）は上側給電子電流、（
ＩＤＷ）　ハ下側給電子ｉ流、（Ｖｏ　）は不平衡電圧
、（φＵ）、（φＢ）は位相弁別器出力である。

第６図はこの発明の他の実施例の接続図である。

次にこの発明の装置の動作を第２図のタイムチャート図
に元づき説明する。ワイヤ電極（２）に流れる全電流（
Ｉｏ）　　は第２図（ａ）に示すように単極性パルスで
あるとすると、これらは上側給電子（３）を流れる給電
子電流（Ｉｕｐ）　（第２図（ｂ））と下側給電子（４
）を流れる給電子電流（ｌｏｗ）　（第２図（ｃ）参照
）に分流する。このときの分流の仕方は、上・下側給電
子＜３）、　（４）とワイヤ重態（２）の接触の状態は
、摩耗の状態や放電が発生した位ｔｌ’を等によって放
電毎に変わるが、半均的には上・下均等に分流されろこ
とが理想の加工状態である。トロイダルコア７ａ）には
上・下側給電子（３）、　（４）−＼の通電線（８）、
　（９）が互いに逆極性で等しいターン数巻かれるため
検出線（１０）には上・下側給電子（３）、　（４）へ
の通電線（８）、　（９）の不平衡電流に比例する不平
衡電圧（ＶＯＸ第２図（ｄ））が発生する。また、この
不平衡電圧（ＶＯ）　　の位相は、上側給電子（３）に
流れる給電子電流（Ｉｕｐ）と下側給電子（４）に流れ
る給電子電流（ｌｏｗ）の関係が、Ｉｕｐ　＞　ＩＤＷ
のとき給電子電流（Ｉｕｐ）と同相、　Ｉｕｐ（Ｉｕｐ
と１８０°反転する（第２図（ｄ））。したがって放電
パルスとして単極性のパルスｊ６：想定した第２図のよ
うな場合には不平衡電圧（Ｖｏ　）　　のパルスの極性
の弁別によって不平衡電圧（Ｖｏ　）　　のパルスが電
流パルス（Ｉ　ｕｐ）と同相か或いは１８０反転したか
を弁別することができる。

位相弁別回路へηは放電くり返し周期よりも短い時定数
を持ったピークホールド回路と比較器で構成した２組の
極性判別回路によって構成されているので、不平衡電圧
（Ｖｏ　）　　の極性に応じて正負の出力を出力する。

これを放電パルスと論理積（アンド）ゲートによって、
放電パルス毎にパルス化する（第２図（ｅ）および（ｆ
））パルス化された位相弁別器αηの出力（φＵ）、（
φＢ）は各々アップダウンカウンタαＪの入力として接
続され、アップダウンカウンタ（ト）の計数値は第２図
（ωに示すようになる。一方アツブダウンカウンタ（ト
）はプリセット回路ＣＩ４によって所定の周期または所
定の放電パルス数毎に初期値に復帰されるため、この−
周期中にアップダウンカウンタ（６）の計数値がオーバ
ーフローしなければ出力端子（φＣ）、（φＢ）は変化
しない。このことは平均的には上・下側給電子（３）、
　（４）にほぼ均等に電流が流れていることを意味する
。一方上・下側給電子（３）、　（４）のいずれかが摩
耗し、片寄って電流が流れた場合には、連続してアップ
カウントまたはダウンカウントされることになり、アッ
プダウンカウンタαＪの出力端子（φＣ）、（φＢ）の
イスレカが変化し例えば第１図の接続では出力端子（φ
Ｃ）が変化すれば上側給電子（３）が、出力端子（φＢ
）が変化すれば下側給電子（４）の摩耗と判定できる。

アップダウンカウンタα１の桁数及びプリセット周期を
変えることによシ検出のサンプリング時間を変えること
ができる。

なお上記実施例では上側給電子（３）への通電線（８）
と下側給電子（４）への通電線（９）をトロイダルコア
（７ａ）の巻線としたが、第３図に示すように上下いず
れか一方の通電線（９）、（至）と上・下側給電子（３
）。

（４）の全電流（Ｉｏ）　　が流れる通電線（ト）と全
トロイダルコア（７ａ）の巻線としてもよく、この場合
には上下いずれか一方の通電線と全電流（工０）の通電
線（９）、αうの巻き数比を２：１にすることにより上
記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、ワイヤ電極の上下側
給電子への通電線をトロイダルコアに巻き、その不平衡
を流を前記トロイダルコアの検出巻線からの電圧出力の
位相を弁別することにより、上下いずれが大きいか、し
たがって上下いずれの給１（子の摩耗が著しいかをディ
ジタル的に検出できるように溝成したので、加工電流の
ピーク値に無関係に精度良くしかも容易に給電子の異常
摩耗、上下電流のバランスを自動的に検出できる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるワイヤ放電加工装置
を示す接続図、第２図は第１図の動作を説明するための
タイムチャート図、第３図はこの発明の他の実施例を示
す接続図、第４図は従来の給電子損耗状態検出装置を示
す接続図である。図において、（１）は被加工物、（２）はワイヤ電極、
（３）は上側給電子、（４）は下側給電子、（５）は加
工用電源、（７ａ）　　はトロイダルコア、（１（Ｊは
トロイダルコアに巻かれた検出巻線、αやは位相弁別回
路、αＪはアップダウンカウンタ、αＵｔｔプリセット
回路。なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。代理人　弁理士　佐　藤　正　年手続補正書１．）特許庁長官最　　　　　　　　　昭回１年１２月　５０
１、事件の表示特願昭６１−１８２７９３号２、究明の名称ワイヤ放電加工装置３、補正をする者事件との関係　　特許出願人住　所　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名　
称（００１）三菱電機株式会社代表者　志　岐　守　試４、代理人電話東京（０３）　５０４−３５０８　（代表）５、補
正の対象明細書の「特許請求の範囲Ｊ及び「発明の詳細な説明」
（１）明細書の「特許請求の範囲」を別紙の如く補正す
る。（２）明細書の第１頁第１６行目に「位相弁別回」とあ
るを「位相弁別回路」と補正する。（３）明細書の第６頁第１５行目にｒＭＯＦｃ、０３Ｊ
とあるを［ＭＯＦｅ　ｔ　Ｏｓｊと補正する、（４）明
細書の第７頁第１行目に［ピンクホールド回路」とある
な「ピークホールド回路１と補正てる。別紙一市正後の！寺許請求の範囲

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ワイヤ放電加工機において、被加工物（１）の上
側および下側の少なくとも２ヶ所でワイヤ電極（２）に
接しながら給電を行なう上・下側給電子（３）、（４）
及び加工用電源（５）の途中にあつて、上記上・下側給
電子（３）、（４）に流れる電流によつて発生する磁束
が互いに打消し合うように巻かれたトロイダルコア（７
ａ）と、このトロイダルコア（７ａ）に発生する不平衡
電流による磁束が鎖交するように、上記トロイダルコア
（７ａ）に巻かれた検出巻線（１０）と、この検出巻線
（１０）に発生する電圧パルス（Ｖｏ）と加工電流パル
ス（Ｉｉ）との位相差を弁別する位相弁別回路（１１）
と、この位相弁別回による弁別後の正（同相）パルス、
負（１８０反転）パルスを放電毎に計数するアップダウ
ンカウンタ（１３）と、このアツプダウンカウンタ時に
所定の周期または所定の放電パルス数毎に初期値を設定
するプリセット回路（１４）とを備え、前記アップダウ
ンカウンタ（１３）のキャリ（φ＿Ｃ）又はポロー出力
信号（φ＿Ｂ）によつて、前記上・下側給電子（３）、
（４）とワイヤ電極（２）との接触状態を検出すること
を特徴とするワイヤ放電加工装置。