WO1999058277A1 - Dispositif et procede pour positionner une machine d'usinage par etincelage - Google Patents

Dispositif et procede pour positionner une machine d'usinage par etincelage Download PDF

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discharge
positioning
signal
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Takashi Yuzawa
Masahiro Yamamoto
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Mitsubishi Electric Engineering Kabushiki Kaisha
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    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/02Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
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    • B23H7/26Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
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    • B23H7/20Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply for programme-control, e.g. adaptive

Definitions

  • the present invention relates to an improvement in a position detecting device for detecting a gap between an electrode and a workpiece in an electric discharge machine and a method thereof, and relates to a method for moving the electrode and the workpiece relative to each other to move the gap between the electrode and the workpiece. This is performed using the discharge generated between the object and the object.
  • a reference value for accurately grasping the relative position In order to obtain high-precision shape accuracy, a reference value for accurately grasping the relative position has been set. Conventionally, for setting such a reference value, there is a positioning device that directly contacts an electrode and a workpiece and uses the contact position as a reference.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the whole of a conventional electric discharge machine.
  • the electric discharge machine comprises an electrode 101 for machining, and an X-axis moving means 103 for moving the workpiece 102 relative to the electrode 101, Y-axis moving means 104, Z-axis moving means 105, power supply 106 for applying a voltage pulse between electrode 101 and workpiece 102, X-axis moving means 1 0 3, Y-axis moving means 104, NC control means 107 for giving position commands to Z-axis moving means 105, and for detecting the contact state between electrode 101 and workpiece 102
  • the contact detection means 108 as a positioning device is mainly configured, The positioning of the electric discharge machine configured as described above will be described with reference to FIG.
  • the X-axis moving means 103, the Y-axis moving means 104, and the Z-axis moving means 105 are operated by the position command from the NC control means 107, and the electrodes 10
  • the contact detection means 108 detects that 1 has touched the work piece 102 and sets the reference value. Since the relative position coordinates between the electrode 101 and the workpiece 102 can be detected, high-precision machining is possible.
  • a rod electrode having a diameter of about tens of meters;
  • the feed amount is a value obtained by subtracting the discharge gap amount from the depth after machining, but the discharge gap amount must be acquired in advance for each electrical condition, and Since the value varies depending on the pressure of the machining fluid injected into the gap and the condition of the sludge between the poles, there is a second problem that it is not suitable for high-precision machining. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a simple apparatus and a method for positioning an electric discharge machine between an electrode and a workpiece.
  • a power source for applying a pulse voltage between the electrode and the workpiece and a power source for applying a pulse voltage between the electrode and the workpiece.
  • a power supply for applying a pulse voltage between the electrode and the workpiece, and the fact that a discharge has occurred between the electrode and the workpiece.
  • Discharge detection means for detecting, detection means for counting the detection signal of the discharge detection means a predetermined number of times, and generating a count end signal; positioning completion signal based on the end signal of the count means And means for generating the following.
  • stopping means for stopping the pulse of the power supply based on the detection of the positioning completion signal and generating a signal for stopping the movement of the electrode are provided. It is characterized by the following.
  • a power supply for applying a pulse voltage between the electrode and the workpiece, and an average voltage for obtaining an average voltage between the electrode and the workpiece A positioning device of an electric discharge machine for controlling a gap between the electrode and the workpiece based on the average voltage value of the average voltage acquiring means.
  • a discharge detecting means for detecting that a discharge has occurred, a counting means for counting a detection signal of the discharge detecting means a predetermined number of times, and generating a count end signal; And a short-circuit means for short-circuiting the electrode and the workpiece at an arbitrary voltage based on an end signal.
  • the electrode is formed on the workpiece.
  • a comparison means for comparing the average voltage value of the average voltage acquisition means with the reference voltage value based on the relative movement with respect to the reference voltage value;
  • a stop means for generating a stop signal for stopping the movement of the electrode and stopping the output of the power supply.
  • a pulse voltage is applied between the electrode and the workpiece, and the discharge is detected between the electrode and the workpiece.
  • the positioning completion signal is generated based on the detection signal of the discharge detecting means.
  • a pulse voltage is applied between the electrode and the workpiece by a power supply, and a discharge is generated between the electrode and the workpiece.
  • the detection signal is detected by the discharge detecting means, and the detection signal of the discharge detecting means is counted a predetermined number of times by the counting means, and a count end signal is generated. It is characterized by generating a positioning completion signal.
  • a pulse voltage is applied between the electrode and the workpiece by the power supply, and the average voltage is obtained by the average voltage obtaining means between the electrode and the workpiece.
  • a positioning method for an electric discharge machine that controls a gap between the electrode and the workpiece based on the average voltage value of the average voltage acquiring means. Then, the occurrence of discharge is detected by the discharge detecting means, the detection signal of the discharge detecting means is counted by the counting means a predetermined number of times, and a count end signal is generated.
  • the electrode and the workpiece are short-circuited at an arbitrary voltage by a short-circuit means based on an end signal of the means.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the whole of an electric discharge machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a connection diagram showing the discharge pulse detection circuit of FIG.
  • FIG. 3 is a connection diagram showing the counting means of FIG.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of FIG.
  • FIG. 5 is a time chart showing the operation of FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view showing processing of a workpiece using a simple electrode.
  • FIG. 7 is a side view showing a procedure for processing a workpiece as shown in FIG.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the whole of an electric discharge machine according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the operation of FIG.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the overall configuration of a conventional electric discharge machine.
  • FIG. 11 is a side view of the electrode and the workpiece positioned using the positioning device shown in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a block diagram showing the whole of the electric discharge machine
  • FIG. 2 is a connection diagram showing the discharge detection means shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is a connection diagram showing the counting means in FIG.
  • the same reference numerals as those in the related art indicate the same or corresponding parts, and the description will be omitted.
  • the positioning device of the electric discharge machine Control means 110 for commanding the position of the X-axis moving means 103, Y-axis moving means 104, and Z-axis moving means 105, and determining the end of positioning, and electrodes 101
  • a discharge detecting means for detecting the occurrence of discharge between the workpiece and the workpiece, and a pulse detection signal detected by the discharge detecting means reaches a preset number of times.
  • Counting means for generating a signal indicating the end of counting, and a completion signal for positioning generated by the end signal of the counting means.
  • Stop means 111 for generating a stop signal for stopping the X-axis moving means 103, the Y-axis moving means 104, and the Z-axis moving means 105 is provided.
  • the discharge detecting means 1108 is connected to a resistor 3002 for dividing a voltage in a gap between the electrode 101 and the workpiece 102, and a voltage comparator 310 for dividing the voltage via the resistor 302. Connected to input terminal.
  • 302 is a resistor for setting a reference voltage value.
  • the counting means 1 1 10 and the stopping means 1 1 1 0 count the output pulses of the discharge detecting means 1 1 10 8 and output the number of pulses.
  • a comparator 502 which receives a signal and compares whether the number of times is a preset number, and a selection switch 503 which sets the number of times of the comparator 502 via resistors R1 to R4. It has a flip-flop 504 that receives the output signal of the device 502, generates a positioning completion signal Py, and resets the counter 501.
  • Step S101 a pulse voltage is applied to the electrode 101 and the workpiece 102 from the power source 106 (step S101), and the control means 11007 moves in the direction of positioning.
  • the X-axis moving means 103, the Y-axis moving means 104, and the Z-axis moving means 105 are operated, and the electrode 101 is fixed.
  • the electrode feed amount per unit is generally performed in the minimum command unit of the NC control device.
  • the power supply 106 applies a voltage between the poles, and eventually a discharge occurs between the poles.
  • the voltage V between the electrodes suddenly drops as shown in FIG. 5, and the reference voltage value of the voltage comparator 301 is compared with the voltage between the electrodes, and becomes lower than the reference voltage value.
  • a discharge pulse Pa is generated as a signal for detecting discharge (step S105).
  • the counter 501 counts the discharge pulse Pa (step S 107), and the comparator 502 determines whether or not a predetermined number of times “3” has been reached (step S 109). In this case, the flip-flop 504 generates the positioning completion signal Py (step S111). On the other hand, if not reached, the process returns to step S105.
  • the stopping means 1 110 determines whether or not the completion signal Py has been generated (step S113).
  • the output is turned off to stop the discharge between the poles (step S111), and the operation of the X-axis moving means 103, the Y-axis moving means 104, and the Z-axis moving means 105 is stopped by the stop signal. (Step S113), complete the positioning.
  • the completion signal has not been output in step S113, the process returns to step S110.
  • the determination of the end of the positioning is completed by detecting the discharge pulse signal Pa a plurality of times, it is possible to suppress the variation in the positioning.
  • the discharge occurs with a certain distance between the poles, so positioning can be performed without contact.
  • the distance between the electrodes after positioning is determined by the discharge gap, and can be set arbitrarily according to the electrical conditions of the discharge pulse applied between the electrodes.
  • the island shape shown in FIG. 7 a description will be given of a case where the simple electrode is used for the inclined machining shown in FIG.
  • the electrode 101 moves along a locus based on the slope shape indicated by the dotted line.
  • the discharge is interrupted from the middle due to electrode depletion, and the shape formed is as shown in FIG. 7 (b). Therefore, the target shape can be gradually obtained by positioning again on the reference plane, correcting the amount of consumption of the electrode 101, and repeating the processing using the same trajectory as described above (Fig. 7 (b) ) To (e)).
  • the average value of the voltage between the poles obtained from the voltage waveform between the poles is used as another state quantity that can be regarded as equivalent to the distance between the poles.
  • This is called the average voltage support method, and positioning is considered to be terminated when discharge occurs between the electrodes and the average voltage falls below a predetermined value.
  • an end signal is generated after a large number of electric discharges are generated, and the positioning is performed after processing the workpiece, which is not appropriate. Therefore, another embodiment of the present invention is to solve the above-mentioned problem by using an average voltage supply method.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the entire discharge positioning device.
  • the positioning device includes a short-circuit means 1401 for short-circuiting between the electrodes at an arbitrary voltage in response to an end signal of the counting means 1109, and an average voltage obtaining means 1 for obtaining an average voltage between the electrodes. 4 0 2, comparison means 1 4 0 3 for comparing the average voltage value of the average voltage acquisition means 1 402 with the reference voltage value, and the power supply 1 0 6 when the average voltage value is lower than the reference voltage value.
  • Stop means for generating a stop signal that stops the output and X-axis moving means 103, Y-axis moving means 104, and Z-axis moving means 105 It has.
  • a pulse voltage is applied from the power source 106 to the workpiece 01 and the workpiece 102 (step S201), and the control means 1107 moves the X-axis moving means 103 and the Y-axis with respect to the positioning direction.
  • the moving means 104 and the Z-axis moving means 105 are operated to send the electrode 101 in a fixed unit (step S203).
  • the electrode feed amount per unit is generally performed in the minimum command unit of the NC control device.
  • the power supply 106 applies a voltage between the poles, and eventually a discharge occurs between the poles. Therefore, the voltage V between the electrodes suddenly decreases as shown in FIG. 5, and the reference voltage value of the voltage comparator 301 is compared with the voltage between the electrodes, and becomes lower than the reference voltage value.
  • a discharge pulse Pa is generated as a signal for detecting discharge (step S205).
  • the counter 501 counts the discharge pulse Pa (step S 207), and the comparator 502 determines whether or not a predetermined number of times “3” has been reached (step S 209).
  • Short-circuit means 1401 contacts electrode 101 with workpiece 102 and short-circuits at an arbitrary voltage (step S211). On the other hand, if not reached, the process returns to step S205.
  • the average voltage acquisition means 1402 captures the average voltage value between the electrodes during a fixed unit feed (step S215), and the comparison means 1403 determines whether the average voltage value is equal to or less than the reference voltage value (step S2). 2 17)
  • the output of the power supply 106 is turned off to stop the discharge between the poles (step S2 19), and the X-axis moving means 103, the Y-axis moving means 104, and the Z-axis moving
  • the operation of the means 105 is stopped by the stop signal (step S221), and the positioning is completed.
  • the reference value is higher in step S217, the process returns to step S203.
  • the gap between the electrode and the workpiece can be positioned at an arbitrary distance, and can be positioned in a non-contact manner. There is an effect that the electrode is easily dressed.
  • the gap between the electrode and the workpiece can be set to an arbitrary distance.
  • machining can be continued for a short time even if the gap is short-circuited, so that positioning can be generally completed after the electrode feed in the set unit is completed. effective.
  • the positioning apparatus and method for an electric discharge machine according to the present invention are suitable for positioning.

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Description

明 細 書 放電加工機の位置決め装置及びその方法 技術分野
この発明は、 放電加工機における電極と被加工物との間の間隙を検出 する位置検出装置及びその方法の改良に関し、 電極と被加工物を相対的 に移動させて上記間隙を電極と被加工物との間により生じる放電を用い て行うものである。 背景技術
指令に基づいて、 電極と被加工物の相対位置を変化させながら、 電極 と被加工物の間 (以下、 適宜極間という。 ) に生じる放電によって被加 ェ物を加工する放電加工機において、 高精度な形状精度を得るために、 前記相対的な位置を正確に把握する基準値を設定することが行われてい る。 従来、 かかる基準値の設定には、 電極と被加工物を直接接触させ、 この接触位置を基準とする位置決め装置がある。
この位置決め装置を第 1 0図によって説明する。 第 1 0図は従来の放 電加工機の全体を示すブロック図である。 第 1 0図において、 放電加工 機は、 加工用の電極 1 0 1と、 電極 1 0 1に対して被加工物 1 0 2を相 対的に移動させるための X軸移動手段 1 0 3 、 Y軸移動手段 1 0 4、 Z 軸移動手段 1 0 5と、 電極 1 0 1と被加工物 1 0 2の間に電圧パルスを 印加させる加工用の電源 1 0 6と、 X軸移動手段 1 0 3 、 Y軸移動手段 1 0 4、 Z軸移動手段 1 0 5に位置の指令を与える N C制御手段 1 0 7 と、 電極 1 0 1と被加工物 1 0 2の接触状態を検知するための位置決め 装置としての接触検出手段 1 0 8とを主要な要素として構成されている, 上記のように構成された放電加工機の位置決めを第 1 0図によって説 明する。 まず、 加工前の段取り作業において、 N C制御手段 1 0 7から の位置指令により X軸移動手段 1 0 3、 Y軸移動手段 1 0 4、 Z軸移動 手段 1 0 5を動作し、 電極 1 0 1を被加工物 1 0 2に接触したことを接 触検出手段 1 0 8が検出して基準値を設定している。 電極 1 0 1と被加 ェ物 1 0 2の相対位置座標を検出できるので、 高精度な加工が可能とな つている。
しかしながら、 電極 1 0 1の接触部が非常に微細の場合、 電極 1 0 1 と被加工物 1 0 2を接触させるため、 電極 1 0 1の先端が衝撃により破 損するおそれがあるという第 1の問題点があつた。
また、 非常に微細な加工をするために、 ブロック電極, ワイヤ電極を 用いて、 電極 1 0 1の径が数十; m程度のロッド電極を、 逆放電により ドレッシング成形し、 成形した成形電極 1 0 1によって微細な加工する ことが行われているが、 上記第 1の問題点と同様な問題があった。 また、 位置決めをした後、 実際の加工後の深さは、 第 1 1図に示すよ うに加工時の軸の送り込み量に放電ギャップ量を加えたものとなる。 従 つて、 送り込み量は、 加工後の深さから放電ギャップ量を差し引いた値 となるが、 放電ギャップ量を、 予め電気的な条件ごとにデータを取得し ておかなければならず、 しかも、 極間への加工液噴出圧、 極間スラッジ の状況などにより値がばらつくので、 高精度の加工には不適であるとい う第 2の問題点があった。 発明の開示
この発明は、 上記課題を解決するためになされたもので、 簡易な電極 と被加工物間の放電加工機の位置決め装置及びその方法を提供するもの である。 この目的を達成するために第 1の局面の放電加工機の位置決め装置に よれば、 電極と被加工物との間にパルス電圧を印加する電源と、 上記電 極と上記被加工物との間で、 放電が発生したことを検出する放電検出手 段と、 この放電検出手段の検出信号に基いて位置決め完了信号を発生す る手段と、 を備えたことを特徴とするものである。
第 2の局面の放電加工機の位置決め装置によれば、 電極と被加工物と の間にパルス電圧を印加する電源と、 上記電極と上記被加工物との間で、 放電が発生したことを検出する放電検出手段と、 この放電検出手段の検 出信号を予め定められた所定回数カウントすると共に、 カウントの終了 信号を発生するカウント手段と、 このカウント手段の終了信号に基いて 位置決めの完了信号を発生する手段と、 を備えたことを特徴とするもの である。
第 3の局面の放電加工機電極の位置決め装置によれば、 位置決め完了 信号の検出に基いて電源のパルスを停止すると共に、 電極の移動を停止 する信号を発生する停止手段と、 を備えたことを特徴とするものである。 第 4の局面の放電加工機の位置決め装置によれば、 電極と被加工物と の間にパルス電圧を印加する電源と、 上記電極と上記被加工物との間の 平均電圧を取得する平均電圧取得手段とを備え、 この平均電圧取得手段 の平均電圧値に基いて上記電極と上記被加工物との間隙を制御する放電 加工機の位置決め装置であって、 上記電極と上記被加工物との間で、 放 電が発生したことを検出する放電検出手段と、 この放電検出手段の検出 信号を予め定められた所定回数カウントする共に、 カウントの終了信号 を発生するカウント手段と、 このカウント手段の終了信号に基いて上記 電極と上記被加工物とを任意の電圧で短絡する短絡手段と、 を備えたこ とを特徴とするものである。
第 5の局面の放電加工機の位置決め装置によれば、 電極を被加工物に 対して相対的な移動に基いて、 平均電圧取得手段の平均電圧値と基準電 圧値とを比較する比較手段と、 この比較手段により上記平均電圧値が上 記基準電圧値以下の場合、 上記電極の移動を停止する停止信号を発生す ると共に、 上記電源の出力を停止させる停止手段と、 を備えたことを特 徴とするものである。
第 6の局面の放電加工機の位置決め方法によれば、 電極と被加工物と の間にパルス電圧を印加し、 上記電極と上記被加工物との間で、 放電が 発生したことを放電検出手段により検出し、 この放電検出手段の検出信 号に基いて位置決め完了信号を発生することを特徴とするものである。 第 7の局面の放電加工機の位置決め方法によれば、 電極と被加工物と の間に電源によりパルス電圧を印加し、 上記電極と上記被加工物との間 で、 放電が発生したことを放電検出手段により検出し、 この放電検出手 段の検出信号を、 カウント手段により予め定められた所定回数をカウン トすると共に、 カウン卜の終了信号を発生し、 このカウント手段の終了 信号に基いて位置決めの完了信号を発生することを特徴とするものであ る。
第 8の局面の放電加工機の位置決め方法によれば、 電極と被加工物と の間に電源によりパルス電圧を印加し、 上記電極と上記被加工物との間 の平均電圧取得手段により平均電圧を取得することによりこの平均電圧 取得手段の平均電圧値に基いて上記電極と上記被加工物との間隙を制御 する放電加工機の位置決め方法であって、 上記電極と上記被加工物との 間で、 放電が発生したことを放電検出手段により検出し、 この放電検出 手段の検出信号を予め定められた所定回数をカウン卜手段によりカウン トする共に、 カウン卜の終了信号を発生し、 このカウント手段の終了信 号に基いて上記電極と上記被加工物とを短絡手段により任意の電圧で短 絡することを特徴とするものである。 図面の簡単な説明
第 1図はこの発明の一実施例による放電加工装置の全体を示すブロッ ク図である。
第 2図は第 1図の放電パルス検出回路を示す結線図である。
第 3図は第 1図のカウント手段を示す結線図である。
第 4図は第 1図の動作を示すフローチヤ一トである。
第 5図は第 1図の動作を示すタイムチャートである。
第 6図は単純電極用いて被加工物の加工を示す斜視図である。
第 7図は第 6図のように被加工物を加工するための手順を示す側面図 である。
第 8図はこの発明の他の実施例による放電加工機の全体を示すブロッ ク図である。
第 9図は第 8図の動作を示すフローチャートである。
第 1 0図は従来の放電加工装置の全体構成を示すブロック図であ。 第 1 1図は第 1 0図に示す位置決め装置を用いて位置決めした電極と 被加工物の側面図である。 発明を実施するための最良の形態
次に、 この発明について、 以下の通り、 実施例を説明する。
実施例 1 .
この発明の一実施例を第 1図〜第 3によって説明する。 第 1図は放 電加工機の全体を示すブロック図、 第 2図は第 1図に示す放電検出手段 を示す結線図、 第 3図は第 1図のカウント手段を示す結線図である。 図 中、 従来と同一符号は同一又は相当部分を示し、 説明を省略する。
第 1図〜第 3図において、 放電加工機の位置決め装置は、 電極 1 0 1 の X軸移動手段 1 0 3、 Y軸移動手段 1 0 4、 Z軸移動手段 1 0 5に対 して位置の指令および位置決めの終了判定をする制御手段 1 1 0 7と、 電極 1 0 1と被加工物 1 0 2の間における放電の発生を検出する放電検 出手段 1 1 0 8と、 この放電検出手段 1 1 0 8の検出したパルス検出信 号を、 予め設定された回数に達することをカウントすると共に、 カウン 卜終了の信号を発生するカウント手段 1 1 0 9と、 このカウント手段 1 1 0 9の終了信号により位置決めの完了信号を発生し、 電源 1 0 6の出 力及び、 X軸移動手段 1 0 3、 Y軸移動手段 1 0 4、 Z軸移動手段 1 0 5を停止させる停止信号を発生する停止手段 1 1 1 0とを備えている。 放電検出手段 1 1 0 8は、 電極 1 0 1と被加工物 1 0 2との間隙の電 圧を分圧する抵抗 3 0 2と、 この抵抗 3 0 2を介して電圧比較器 3 0 1 の入力端子に接続されている。 なお、 3 0 2は基準電圧値を設定する抵 抗である。
カウント手段 1 1 0 9及び停止手段 1 1 1 0は、 放電検出手段 1 1 0 8の出力パルスをカウントし、 パルスの数を出力するカウンタ 5 0 1と、 このカウンタ 5 0 1の出力からの信号を入力し、 予め設定された回数か どうかを比較する比較器 5 0 2と、 比較器 5 0 2の前記回数を抵抗 R 1 〜R 4を介して設定する選択スィツチ 5 0 3と、 比較器 5 0 2の出力信 号を入力し、 位置決めの完了信号 P yを発生すると共に、 カウン夕 5 0 1をリセットするフリップフロップ 5 0 4とを備えている。
次に、 上記のように構成された位置決め装置の動作を第 1図から第 3 図、 及び第 4図のフローチャート、 第 5図のタイムチャートを参照して 説明する。 まず、 位置決めの開始により、 電極 1 0 1と被加工物 1 0 2 とに電源 1 0 6からパルス電圧を印加し (ステップ S 1 0 1 ) 、 制御手 段 1 1 0 7が位置決めの方向に対して、 X軸移動手段 1 0 3、 Y軸移動 手段 1 0 4、 Z軸移動手段 1 0 5を動作し、 電極 1 0 1を一定の単位に より送る (ステップ S 1 0 3) 。 なお、 単位あたりの電極送り量は、 一 般的に NC制御装置の最小指令単位で行われる。
電源 1 06が極間に電圧を印加し、 やがて極間に放電が発生する。 し たがって、 極間電圧 Vが第 5図に示すように急激に低下し、 電圧比較器 30 1の基準電圧値と極間電圧値との比較をし、 基準電圧値よりも低く なり、 電圧比較器 30 1の出力には、 放電を検出する信号としての放電 パルス P aが発生する (ステップ S 1 0 5) 。
カウン夕 50 1が放電パルス P aをカウントし (ステツプ S 1 07 ) 、 比較器 502が予め定められた設定回数 「3」 に達したか否かを判断し (ステップ S 1 09) 、 達した場合、 フリップフロップ 504が位置決 めの完了信号 P yを発生する (ステップ S 1 1 1) 。 一方、 達していな ければ、 ステップ S 1 0 5に戻ることになる。
ここで、 一定の単位送り中又は単位移動後に、 停止手段 1 1 1 0は完 了信号 P yが発生したか否かを判断し (ステップ S 1 1 3) 、 発生した 場合、 電源 1 06の出力をオフして極間の放電を停止し (ステップ S 1 1 1) 、 X軸移動手段 1 0 3、 Y軸移動手段 1 04、 Z軸移動手段 1 0 5の動作を停止信号により停止し (ステップ S 1 1 3) 、 位置決めを完 了する。 一方、 ステップ S 1 1 3において、 該完了信号が出力されてい ない場合、 ステップ S 1 1 0に戻る。
上記位置決めの終了判定は、 複数回数の放電パルス信号 P aの検出に より終了しているので、 位置決めのばらつきを抑制することができる。 また、 従来の接触による位置決めとは異なり、 放電は極間に一定距離を 保って発生するので、 非接触で、 位置決めできる。 なお、 位置決め終了 後の極間の距離は、 放電ギャップにより決まるので、 極間に印加する放 電パルスの電気条件などにより任意に設定できる。
次に、 上記の位置決め装置を用い、 第 6図の (a) に示す島形状を、 単純電極により第 6図 (b ) に示す傾斜加工にする場合を、 第 7図を参 照して説明する。 第 7図 (a ) に示すように、 電極 1 0 1を予め基準面 との位置決めを上記のように実行した後、 電極 1 0 1が点線で示す斜面 形状に基づく軌跡を移動する。 しかし、 移動中の電極 1 0 1は、 電極消 耗により途中から放電が途絶え、 形成される形状が第 7図の (b ) のよ うになる。 そこで、 再度、 基準面で位置決めをして、 電極 1 0 1の消耗 量を補正し、 上記同様の軌跡による加工を繰り返すことにより、 徐々に 目的の形状にすることができる (第 7図 (b ) 〜 (e ) ) 。
実施例 2 .
従来、 極間の電圧波形より得られる極間電圧の平均値を極間距離と等 価とみなすことのできる他の状態量として用いている。 これは平均電圧 サ一ポ方式といわれるもので、 極間に放電が生じて平均電圧が所定の値 以下になった場合に、 位置決めが終了させることが考えられる。 しかし、 この検出では、 放電が多数発生した後に、 終了信号が発生するので、 被 加工物を加工してから位置決めするので、 適当でない。 そこで、 この発 明の他の実施例は、 平均電圧サ一ポ方式を用いて上記課題を解決するも のである。
この発明の他の実施例を第 8図によって説明する。 第 8図は放電位置 決め装置の全体を示すブロック図である。 図中、 第 1図と同一符号は同 一又は相当部分を示し、 説明を省略する。 第 8図において、 位置決め装 置は、 カウント手段 1 1 0 9の終了信号により極間を任意の電圧で短絡 する短絡手段 1 4 0 1と、 極間の平均電圧を取得する平均電圧取得手段 1 4 0 2と、 平均電圧取得手段 1 4 0 2の平均電圧値と基準電圧値とを 比較する比較手段 1 4 0 3と、 平均電圧値が基準電圧値よりも低い場合、 電源 1 0 6の出力及び、 X軸移動手段 1 0 3、 Y軸移動手段 1 0 4、 Z 軸移動手段 1 0 5を停止させる停止信号を発生する停止手段 1 4 1 0と を備えている。
上記のように構成された位置決め装置の動作を第 8図及び、 第 9のフ ローチャートによって説明する。 まず、 位置決めの開始により、 電極 1
0 1と被加工物 1 02とに電源 1 06からパルス電圧を印加し (ステツ プ S 20 1 ) 、 制御手段 1 1 0 7が位置決めの方向に対して、 X軸移動 手段 1 03、 Y軸移動手段 1 04、 Z軸移動手段 1 0 5を動作し、 電極 1 0 1を一定の単位により送る (ステップ S 20 3) 。 なお、 単位あた りの電極送り量は、 一般的に NC制御装置の最小指令単位で行われる。 電源 1 06が極間に電圧を印加し、 やがて極間に放電が発生する。 し たがって、 極間電圧 Vが第 5図に示すように急激に低下し、 電圧比較器 30 1の基準電圧値と極間電圧値との比較をし、 基準電圧値よりも低く なり、 電圧比較器 30 1の出力には、 放電を検出する信号としての放電 パルス P aが発生する (ステップ S 2 0 5) 。
カウン夕 50 1が放電パルス P aをカウントし (ステップ S 207 ) 、 比較器 502が予め定められた設定回数 「3」 に達したか否かを判断し (ステップ S 209 ) 、 達した場合、 短絡手段 140 1が電極 1 0 1を 被加工物 1 02に接触して任意の電圧で短絡する (ステップ S 2 1 1) 。 一方、 達していなければ、 ステップ S 20 5に戻ることになる。
次に、 平均電圧取得手段 1402が一定の単位送り中に、 極間の平均 電圧値を取り込み (ステップ S 2 1 5) 、 比較手段 1403は平均電圧 値が基準電圧値以下か判断し (ステップ S 2 1 7) 、 以下の場合、 電源 1 06の出力をオフして極間の放電を停止し (ステップ S 2 1 9) 、 X 軸移動手段 1 03、 Y軸移動手段 1 04、 Z軸移動手段 1 0 5の動作を 停止信号により停止し (ステップ S 22 1) 、 位置決めを完了する。 一 方、 ステップ S 2 1 7において、 基準値の方が高い場合、 ステップ S 2 03に戻る。 以上のように第 1又は第 6の発明によれば、 電極と被加工物との間隙 を任意の距離に位置決めでき、 しかも、 非接触で、 位置決めできるので、 電極の先端が破損しにくいし、 電極のドレツシング成形がし易いという 効果がある。
第 2又は第 7の発明によれば、 第 1又は第 6の発明の効果に加え、 位 置決めのばらつきを抑制することができるという効果がある。
第 3の発明によれば、 第 1又は第 2の発明の効果に加え、 電極と被加 ェ物との間隙を任意の距離にすることができるという効果がある。
第 4又は第 8の発明によれば、 電極と被加工物とを短絡させることに より、 強制的に位置決めを完了できるという効果がある。
第 5の発明によれば、 第 4の発明の効果に加え、 極間を短絡しても、 僅かな時間加工を継続できるので、 一般に、 設定単位の電極送りが終了 した後に位置決めが完了できるという効果がある。 産業上の利用可能性
以上のように、 この発明にかかる放電加工機の位置決め装置及びその 方法は、 位置決めに適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 電極と被加工物との間にパルス電圧を印加する電源と、
上記電極と上記被加工物との間で、 放電が発生したことを検出する放 電検出手段と、
この放電検出手段の検出信号に基いて位置決め完了信号を発生する手 段と、
を備えたことを特徴とする放電加工機の位置決め装置。
2 . 電極と被加工物との間にパルス電圧を印加する電源と、
上記電極と上記被加工物との間で、 放電が発生したことを検出する放 電検出手段と、
この放電検出手段の検出信号を予め定められた所定回数カウントする と共に、 カウントの終了信号を発生するカウント手段と、
このカウント手段の終了信号に基いて位置決めの完了信号を発生する 手段と、
を備えたことを特徴とする放電加工機の位置決め装置。
3 . 上記位置決め完了信号の検出に基いて上記電源のパルスを停止す ると共に、 上記電極の移動を停止する信号を発生する停止手段と、 を備えたことを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の放電 加工機の位置決め装置。
4 . 電極と被加工物との間にパルス電圧を印加する電源と、 上記電極と上記被加工物との間の平均電圧を取得する平均電圧取得手段 とを備え、 この平均電圧取得手段の平均電圧値に基いて上記電極と上記 被加工物との間隙を制御する放電加工機の位置決め装置であって、 上記電極と上記被加工物との間で、 放電が発生したことを検出する放 電検出手段と、 この放電検出手段の検出信号を予め定められた所定回数カウントする 共に、 カウントの終了信号を発生するカウント手段と、
このカウント手段の終了信号に基いて上記電極と上記被加工物とを任 意の電圧で短絡する短絡手段と、
を備えたことを特徴とする放電加工機の位置決め装置。
5 . 上記電極を上記被加工物に対して相対的な移動に基いて、 上記平 均電圧取得手段の平均電圧値と基準電圧値とを比較する比較手段と、 この比較手段により上記平均電圧値が上記基準電圧値以下の場合、 上 記電極の移動を停止する停止信号を発生すると共に、 上記電源の出力を 停止させる停止手段と、
を備えたことを特徴とする請求の範囲第 4項に記載の放電加工機の位 置決め装置。
6 . 電極と被加工物との間にパルス電圧を印加し、
上記電極と上記被加工物との間で、 放電が発生したことを放電検出手 段により検出し、
この放電検出手段の検出信号に基いて位置決め完了信号を発生するこ とを特徴とする放電加工機の位置決め方法。
7 . 電極と被加工物との間に電源によりパルス電圧を印加し、 上記電極と上記被加工物との間で、 放電が発生したことを放電検出手 段により検出し、
この放電検出手段の検出信号を、 カウント手段により予め定められた 所定回数をカウントすると共に、 カウントの終了信号を発生し、
このカウント手段の終了信号に基いて位置決めの完了信号を発生する ことを特徴とする放電加工機の位置決め方法。
8 . 電極と被加工物との間に電源によりパルス電圧を印加し、 上記電極と上記被加工物との間の平均電圧取得手段により平均電圧を取 得することによりこの平均電圧取得手段の平均電圧値に基いて上記電極 と上記被加工物との間隙を制御する放電加工機の位置決め方法であって、 上記電極と上記被加工物との間で、 放電が発生したことを放電検出手 段により検出し、
この放電検出手段の検出信号を予め定められた所定回数をカウント手 段によりカウントする共に、 カウントの終了信号を発生し、
このカウント手段の終了信号に基いて上記電極と上記被加工物とを短 絡手段により任意の電圧で短絡することを特徴とする放電加工機の位置 決め方法。
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