JP2946666B2 - 放電加工制御装置 - Google Patents
放電加工制御装置Info
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- JP2946666B2 JP2946666B2 JP19254290A JP19254290A JP2946666B2 JP 2946666 B2 JP2946666 B2 JP 2946666B2 JP 19254290 A JP19254290 A JP 19254290A JP 19254290 A JP19254290 A JP 19254290A JP 2946666 B2 JP2946666 B2 JP 2946666B2
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- Japan
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- short
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- voltage
- gap
- electric discharge
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- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
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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に関する。
従来、この種の放電加工間隙制御装置は、ワイヤ電極
と被加工物とから成る放電加工間隙において安定な放電
を持続させるために、加工間隙に印加する間欠的な電圧
パルスを所定数計数し、またその中で放電加工間隙が極
めて狭い状態である極間短絡信号を発生したパルスを計
数し、それらから短絡率を算出し、短絡率が所定の値を
越えたときから所定の時間のみワイヤ電極と被加工物と
の間の相対的な移動速度を低下させるようになってい
た。
と被加工物とから成る放電加工間隙において安定な放電
を持続させるために、加工間隙に印加する間欠的な電圧
パルスを所定数計数し、またその中で放電加工間隙が極
めて狭い状態である極間短絡信号を発生したパルスを計
数し、それらから短絡率を算出し、短絡率が所定の値を
越えたときから所定の時間のみワイヤ電極と被加工物と
の間の相対的な移動速度を低下させるようになってい
た。
一般的に、短絡パルスが短時間に集中して発生する場
合すなわち短絡状態は、極間が極めて狭い状態であり、
この状態が長く続くと加工時間が長くなったり、被加工
物の加工面荒さが悪くなるという加工状態に悪影響を及
ぼすことになる。上述した従来の放電加工制御装置で
は、放電回数により発生する電圧パルスを計数するカウ
ンタが所定数計測したときに同時に計数された短絡パル
ス数を用いて短絡率を算出しているので、短絡状態の場
合も正常な放電状態の場合も、短絡パルス数が同一なら
ば同一の短絡率となってしまうために、短絡状態を検出
するのが困難であり、又短絡状態からの回避も難しいと
いう欠点がある。
合すなわち短絡状態は、極間が極めて狭い状態であり、
この状態が長く続くと加工時間が長くなったり、被加工
物の加工面荒さが悪くなるという加工状態に悪影響を及
ぼすことになる。上述した従来の放電加工制御装置で
は、放電回数により発生する電圧パルスを計数するカウ
ンタが所定数計測したときに同時に計数された短絡パル
ス数を用いて短絡率を算出しているので、短絡状態の場
合も正常な放電状態の場合も、短絡パルス数が同一なら
ば同一の短絡率となってしまうために、短絡状態を検出
するのが困難であり、又短絡状態からの回避も難しいと
いう欠点がある。
本発明の放電加工制御装置は、加工電極と被加工物と
からなる放電間隙に間欠的な電圧パルスを印加して放電
加工を制御する放電加工制御装置において、主に加工に
用いられる大容量の第１の電圧可変型直流電源と、主に
放電加工間隙が極めて狭い状態である極間短絡状態を検
出するために用いられる第２の電圧可変型直流電源と、
放電加工間隙間に前記第１と第２の電圧可変型直流電源
を各々独立にスイッチングさせ２つの間欠的な電圧パル
スを印加させる手段と、放電加工間隙電圧を分圧し極間
電圧信号を得る手段と、前記放電加工間隙間に前記第２
の電圧可変型直流電源をスイッチングさせた間欠的な電
圧パルスを印加させることにより発生する前記極間電圧
信号により放電加工間隙が極めて狭い状態である極間短
絡信号を検出する手段と、前記２つの間欠的電圧パルス
の源信号である所望の２つのパスル列を予め設定される
パルス幅及び休止時間データと極間短絡信号により発生
させるパルス発生回路と、予め設定された時間データ
と、前記時間データが表わす時間内で前記短絡信号によ
り発生したパルスを計数する短絡パルスカウンタと、前
記時間データと前記短絡パルスカウンタデータにより短
絡率を算出する手段と、前記極間電圧信号をディジタル
な間隙長データに変換する手段と、前記放電加工間隙の
距離を移動させる位置サーボ機構と、予め設定された速
度指令データと前記間隙長データに応じ前記位置サーボ
機構へ所定の速度で位置移動指令を出力する手段と、前
記短絡率が所定の値を越えたときから所定の時間のみ位
置移動速度を変化させるべく前記速度指令データを変化
させる手段とを備えている。
からなる放電間隙に間欠的な電圧パルスを印加して放電
加工を制御する放電加工制御装置において、主に加工に
用いられる大容量の第１の電圧可変型直流電源と、主に
放電加工間隙が極めて狭い状態である極間短絡状態を検
出するために用いられる第２の電圧可変型直流電源と、
放電加工間隙間に前記第１と第２の電圧可変型直流電源
を各々独立にスイッチングさせ２つの間欠的な電圧パル
スを印加させる手段と、放電加工間隙電圧を分圧し極間
電圧信号を得る手段と、前記放電加工間隙間に前記第２
の電圧可変型直流電源をスイッチングさせた間欠的な電
圧パルスを印加させることにより発生する前記極間電圧
信号により放電加工間隙が極めて狭い状態である極間短
絡信号を検出する手段と、前記２つの間欠的電圧パルス
の源信号である所望の２つのパスル列を予め設定される
パルス幅及び休止時間データと極間短絡信号により発生
させるパルス発生回路と、予め設定された時間データ
と、前記時間データが表わす時間内で前記短絡信号によ
り発生したパルスを計数する短絡パルスカウンタと、前
記時間データと前記短絡パルスカウンタデータにより短
絡率を算出する手段と、前記極間電圧信号をディジタル
な間隙長データに変換する手段と、前記放電加工間隙の
距離を移動させる位置サーボ機構と、予め設定された速
度指令データと前記間隙長データに応じ前記位置サーボ
機構へ所定の速度で位置移動指令を出力する手段と、前
記短絡率が所定の値を越えたときから所定の時間のみ位
置移動速度を変化させるべく前記速度指令データを変化
させる手段とを備えている。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
直流電源8,9の正極側はそれぞれスイッチング素子で
あるトランジスタ10,11及び加工電流を制限する抵抗12,
13を介して被加工物に接続される。又、直流電源8,9の
負極側はワイヤ電極15に接続される。
あるトランジスタ10,11及び加工電流を制限する抵抗12,
13を介して被加工物に接続される。又、直流電源8,9の
負極側はワイヤ電極15に接続される。
従って、トランジスタ10,11のゲート信号ＶS1,VS2を
オン・オフすると放電加工間隙に間欠的な電圧パルスを
印加できる。
オン・オフすると放電加工間隙に間欠的な電圧パルスを
印加できる。
模擬極間信号ＶGLは極間電圧ＶGを抵抗16,17で分圧し
て得られる。コンパレータ５及び微分回路６は加工間隙
に電圧パルスを印加した後、放電開始を検出する回路
で、模擬極間信号ＶGLと所定のしきい電圧ＶDをコンパ
レータ５で比較し、その出力が論理“1"から“0"に変化
したときのみ微分する微分回路６を通じて放電開始信号
が得られる。
て得られる。コンパレータ５及び微分回路６は加工間隙
に電圧パルスを印加した後、放電開始を検出する回路
で、模擬極間信号ＶGLと所定のしきい電圧ＶDをコンパ
レータ５で比較し、その出力が論理“1"から“0"に変化
したときのみ微分する微分回路６を通じて放電開始信号
が得られる。
又、コンパレータ４は、加工間隙がきわめて狭い状態
即ち短絡状態において加工間隙に電圧パルスが印加され
たか否かを判別するための模擬極間信号ＶGLと所定のし
きい電圧ＶSを比較し、極間短絡信号を得ている。そし
て、その極間短絡信号と前記放電開始信号はパルス発生
回路１にフィードバックされている。
即ち短絡状態において加工間隙に電圧パルスが印加され
たか否かを判別するための模擬極間信号ＶGLと所定のし
きい電圧ＶSを比較し、極間短絡信号を得ている。そし
て、その極間短絡信号と前記放電開始信号はパルス発生
回路１にフィードバックされている。
パルス発生回路１の入力データであるＰ−DATAは、種
々の加工目的に応じて加工電流パルス幅、休止時間等を
上位中央処理部より与えられる。
々の加工目的に応じて加工電流パルス幅、休止時間等を
上位中央処理部より与えられる。
パルス発生回路１の出力V SC1、ＶSC2は前記トランジ
スタ10,11をオン・オフさせるパルス源信号であり、プ
リアンプ2,3を介して増幅され、トランジスタ10,11に入
力される。
スタ10,11をオン・オフさせるパルス源信号であり、プ
リアンプ2,3を介して増幅され、トランジスタ10,11に入
力される。
パルス発生回路は、加工間隙が短絡状態か否かを判別
する目的で、まず第１図の電圧パルスを印加するためＶ
SC1を“ON"にする。この第１の電圧パルスによる電流は
一般的に小さくしている。その後、加工間隙において正
常な放電即ち短絡状態でない放電が発生したとき前記の
放電開始信号により、所定のパルス幅の第２の電圧パル
スを印加している。
する目的で、まず第１図の電圧パルスを印加するためＶ
SC1を“ON"にする。この第１の電圧パルスによる電流は
一般的に小さくしている。その後、加工間隙において正
常な放電即ち短絡状態でない放電が発生したとき前記の
放電開始信号により、所定のパルス幅の第２の電圧パル
スを印加している。
第２の電圧パルスが“OFF"したとき、第１の電圧パル
スも“OFF"する。第1,第２の電圧パルスの“OFF"状態
は、加工間隙の消イオン化を図るため、所定の休止時間
だけ続く。その後、第１の電圧パルスを印加し、前記の
動作を繰返しながら被加工物を加工して行くことにな
る。
スも“OFF"する。第1,第２の電圧パルスの“OFF"状態
は、加工間隙の消イオン化を図るため、所定の休止時間
だけ続く。その後、第１の電圧パルスを印加し、前記の
動作を繰返しながら被加工物を加工して行くことにな
る。
しかしながら、短絡状態においては、第１の電圧パル
スを印加しても加工間隙電圧は所望の電圧まで高くなら
ないので、コンパレータ４により極間レベル判定を行
い、その出力と短絡検出パルス（Ｓ−CP）とANDゲート
７で“AND"することにより極間短絡信号を発生させてい
る。
スを印加しても加工間隙電圧は所望の電圧まで高くなら
ないので、コンパレータ４により極間レベル判定を行
い、その出力と短絡検出パルス（Ｓ−CP）とANDゲート
７で“AND"することにより極間短絡信号を発生させてい
る。
前記短絡検出パルスは、第１の電圧パルスが“ON"し
てから所定の遅れ時間後パルス発生回路１より出力され
るようになっている。
てから所定の遅れ時間後パルス発生回路１より出力され
るようになっている。
又、短絡状態で比較的大電流を流すとワイヤ電極が断
線する確率が高いのはよく知られている。そこで、パル
ス発生回路１は極間短絡信号が発生したとき第２の電圧
パルスのパルス幅を所定の値まで小さくするようになっ
ている。
線する確率が高いのはよく知られている。そこで、パル
ス発生回路１は極間短絡信号が発生したとき第２の電圧
パルスのパルス幅を所定の値まで小さくするようになっ
ている。
かくして、被加工物を加工していくと、加工間隙が徐
々に拡大していき、放電頻度が減少するので、ワイヤ電
極と被加工物の相対位置を制御するための位置サーボ機
構として、ワイヤ電極または被加工物と機械的に結合さ
れたモータ25,エンコーダ26及び制御回路27が設けられ
ている。放電サーボ制御部21は通常上位中央処理部か
ら、被加工物の加工形状に応じた加工経路データ（PATH
−DATA）及び時間間隔データ（Ｔ−DATA）と、模擬加工
間隙信号ＶGLからADコンバータ18を通じて得られるギャ
ップデータ（Ｇ−DATA）により、前記相対位置を制御す
べくモータ制御回路27に位置移動指令を発生させる。
々に拡大していき、放電頻度が減少するので、ワイヤ電
極と被加工物の相対位置を制御するための位置サーボ機
構として、ワイヤ電極または被加工物と機械的に結合さ
れたモータ25,エンコーダ26及び制御回路27が設けられ
ている。放電サーボ制御部21は通常上位中央処理部か
ら、被加工物の加工形状に応じた加工経路データ（PATH
−DATA）及び時間間隔データ（Ｔ−DATA）と、模擬加工
間隙信号ＶGLからADコンバータ18を通じて得られるギャ
ップデータ（Ｇ−DATA）により、前記相対位置を制御す
べくモータ制御回路27に位置移動指令を発生させる。
カウンタ19は、前記極間短絡信号のパルス数を計数す
るものである。タイマ28は、上位中央処理部から主とし
て被加工物と加工工程によって決定される時間間隔デー
タ（Ｔ−DATA）から計数開始信号（Ｃ−ST）を生成し、
カウンタ19及び放電サーボ制御部21にＣ−STを出力す
る。
るものである。タイマ28は、上位中央処理部から主とし
て被加工物と加工工程によって決定される時間間隔デー
タ（Ｔ−DATA）から計数開始信号（Ｃ−ST）を生成し、
カウンタ19及び放電サーボ制御部21にＣ−STを出力す
る。
カウンタ19は、タイマ28からのＣ−STが論理“1"のと
きのみ計数可能となり、Ｃ−STが論理“0"になると計数
停止になる。又、放電サーボ制御部21にもＣ−STが論理
“0"になったことが通知される。カウンタ19の出力は、
各々所定のデータ幅の短絡パルスデータ（Ｓ−DATA）で
あり、放電サーボ制御部21へ接続される。
きのみ計数可能となり、Ｃ−STが論理“0"になると計数
停止になる。又、放電サーボ制御部21にもＣ−STが論理
“0"になったことが通知される。カウンタ19の出力は、
各々所定のデータ幅の短絡パルスデータ（Ｓ−DATA）で
あり、放電サーボ制御部21へ接続される。
放電サーボ制御部21はカウンタ19からのＳ−DATAをＣ
−STが論理“0"になったときに検出し、時間間隔データ
（Ｔ−DATA）によって示される時間内の短絡率ＰSF（Ｓ
−DATA/T−DATA）を算出している。そしてその短絡率Ｐ
SFが所定の値ＰSF−ALを越えたとき、速度制御部23へ警
報として極間異常信号を送る。
−STが論理“0"になったときに検出し、時間間隔データ
（Ｔ−DATA）によって示される時間内の短絡率ＰSF（Ｓ
−DATA/T−DATA）を算出している。そしてその短絡率Ｐ
SFが所定の値ＰSF−ALを越えたとき、速度制御部23へ警
報として極間異常信号を送る。
速度制御部23はその極間異常信号が発生していないと
き、所定のＦ−DATAとギャップデータ（Ｇ−DATA）とで
定まる送り速度データを補間処理部22へ送っている。例
えば、第２図において縦軸は送り速度（Ｆ）、横軸はＧ
−DATAで、送り曲線ＡがＦ−DATAの基本Ｆ−DATAのＦ−
０から得られる曲線であり、曲線Ａの関数として送り速
度データが定まる。
き、所定のＦ−DATAとギャップデータ（Ｇ−DATA）とで
定まる送り速度データを補間処理部22へ送っている。例
えば、第２図において縦軸は送り速度（Ｆ）、横軸はＧ
−DATAで、送り曲線ＡがＦ−DATAの基本Ｆ−DATAのＦ−
０から得られる曲線であり、曲線Ａの関数として送り速
度データが定まる。
次に、前記の極間異常信号が短絡監視部より入力され
たとき、正常時の送り曲線ＡからＦ−DATAの異常Ｆ−DA
TAのＦ−11により定まる送り曲線Ｂに切り換えるように
している。そして、所定の時間（復帰時間）後再び元の
送り曲線Ａに復帰させている。その復帰時間を定めるデ
ータも異常Ｆ−DATAのＦ−１に含まれている。
たとき、正常時の送り曲線ＡからＦ−DATAの異常Ｆ−DA
TAのＦ−11により定まる送り曲線Ｂに切り換えるように
している。そして、所定の時間（復帰時間）後再び元の
送り曲線Ａに復帰させている。その復帰時間を定めるデ
ータも異常Ｆ−DATAのＦ−１に含まれている。
第３図（ａ），（ｂ）は、加工中の全放電パルスの発
生頻度を示すタイムチャートである。
生頻度を示すタイムチャートである。
ここで、図中の短い線分は短絡パルス、長い線分は短
絡状態以外の正常放電パルスを示し、又第３図（ａ）は
全放電パルス発生頻度が高い場合の例、第３図（ｂ）は
全放電パルス発生頻度が低い場合の例でえる。
絡状態以外の正常放電パルスを示し、又第３図（ａ）は
全放電パルス発生頻度が高い場合の例、第３図（ｂ）は
全放電パルス発生頻度が低い場合の例でえる。
従来の放電間隙制御装置では、所定数20の全放電パル
スを計数するとした場合、第３図（ａ）の場合も第３図
（ｂ）の場合も短絡率は10/20となり、どちらも同じ状
態として制御されてしまう。
スを計数するとした場合、第３図（ａ）の場合も第３図
（ｂ）の場合も短絡率は10/20となり、どちらも同じ状
態として制御されてしまう。
一方本発明の放電間隙制御装置では、予め設定された
時間データをＴPとすると第３図（ａ）の場合は10/TP、
第３図（ｂ）の場合は5/TPとなり、このため両者は異な
る状態として制御できる。
時間データをＴPとすると第３図（ａ）の場合は10/TP、
第３図（ｂ）の場合は5/TPとなり、このため両者は異な
る状態として制御できる。
第４図は、加工中の短絡率の時間推移例を示すもので
ある。
ある。
第４図において、種々の要因によりｔ＝T1時に短絡率
が増加し始め、その後短絡率はそのまま増加したときそ
の短絡率が所定の値ＰSF−ALを越えると、前記のように
送り速度を低下させるようにしているので、短絡率も徐
々に低下させることができ、その結果短絡状態からの回
避が可能となる。
が増加し始め、その後短絡率はそのまま増加したときそ
の短絡率が所定の値ＰSF−ALを越えると、前記のように
送り速度を低下させるようにしているので、短絡率も徐
々に低下させることができ、その結果短絡状態からの回
避が可能となる。
以上説明したように本発明は、加工中における放電状
態特に短絡状態を予め設定された時間間隔で監視し、そ
の短絡状態が異常になったとき、ワイヤ電極または被加
工物の送り速度を低下させることにより、異常状態を早
く避けることが可能になり、加工に悪影響を及ぼす状態
を避け安定なワイヤ放電加工がきる効果がある。
態特に短絡状態を予め設定された時間間隔で監視し、そ
の短絡状態が異常になったとき、ワイヤ電極または被加
工物の送り速度を低下させることにより、異常状態を早
く避けることが可能になり、加工に悪影響を及ぼす状態
を避け安定なワイヤ放電加工がきる効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図及
び第３図（ａ），（ｂ）は本発明の動作を示すタイムチ
ャート、第４図は本発明の動作を示すグラフである。 １……パルス発生回路、2,3……プリアンプ、4,5……コ
ンパレータ、６……微分回路、７……ANDゲート、8.9…
…直流電源、10,11……トランジスタ、12,13,16,17……
抵抗器、14……被加工物、15……ワイヤ電極、18……AD
コンバータ、19……カウンタ、21……放電サーボ制御
部、22……補間処理部、23……速度制御部、24……短絡
監視部、25……モータ、26……エンコーダ、27……モー
タ制御回路、28……タイマ。
び第３図（ａ），（ｂ）は本発明の動作を示すタイムチ
ャート、第４図は本発明の動作を示すグラフである。 １……パルス発生回路、2,3……プリアンプ、4,5……コ
ンパレータ、６……微分回路、７……ANDゲート、8.9…
…直流電源、10,11……トランジスタ、12,13,16,17……
抵抗器、14……被加工物、15……ワイヤ電極、18……AD
コンバータ、19……カウンタ、21……放電サーボ制御
部、22……補間処理部、23……速度制御部、24……短絡
監視部、25……モータ、26……エンコーダ、27……モー
タ制御回路、28……タイマ。
Claims (1)
- 【請求項１】加工電極と被加工物とからなる放電間隙に
間欠的な電圧パルスを印加して放電加工を制御する放電
加工制御装置において、主に加工に用いられる大容量の
第１の電圧可変型直流電源と、主に放電加工間隙が極め
て狭い状態である極間短絡状態を検出するために用いら
れる第２の電圧可変型直流電源と、放電加工間隙間に前
記第１と第２の電圧可変型直流電源を各々独立にスイッ
チングさせ２つの間欠的な電圧パルスを印加させる手段
と、放電加工間隙電圧を分圧し極間電圧信号を得る手段
と、前記放電加工間隙間に前記第２の電圧可変型直流電
源をスイッチングさせた間欠的な電圧パルスを印加させ
ることにより発生する前記極間電圧信号により放電加工
間隙が極めて狭い状態である極間短絡信号を検出する手
段と、前記２つの間欠的電圧パルスの源信号である所望
の２つのパスル列を予め設定されるパルス幅及び休止時
間データと極間短絡信号により発生させるパルス発生回
路と、予め設定された時間データと、前記時間データが
表わす時間内で前記短絡信号により発生したパルスを計
数する短絡パルスカウンタと、前記時間データと前記短
絡パルスカウンタデータにより短絡率を算出する手段
と、前記極間電圧信号をディジタルな間隙長データに変
換する手段と、前記放電加工間隙の距離を移動させる位
置サーボ機構と、予め設定された速度指令データと前記
間隙長データに応じ前記位置サーボ機構へ所定の速度で
位置移動指令を出力する手段と、前記短絡率が所定の値
を越えたときから所定の時間のみ位置移動速度を変化さ
せるべく前記速度指令データを変化させる手段とを備え
たことを特徴とする放電加工制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19254290A JP2946666B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 放電加工制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19254290A JP2946666B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 放電加工制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0482618A JPH0482618A (ja) | 1992-03-16 |
| JP2946666B2 true JP2946666B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=16293012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19254290A Expired - Lifetime JP2946666B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 放電加工制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2946666B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003165031A (ja) | 2001-11-29 | 2003-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤ放電加工装置 |
| JP5382171B2 (ja) * | 2012-07-19 | 2014-01-08 | 三菱電機株式会社 | ワイヤ放電加工装置 |
| JP6227599B2 (ja) | 2015-08-25 | 2017-11-08 | ファナック株式会社 | 極間距離を一定にするワイヤ放電加工機 |
| JP6647467B1 (ja) * | 2019-03-28 | 2020-02-14 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置、放電加工装置および放電加工方法 |
-
1990
- 1990-07-20 JP JP19254290A patent/JP2946666B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0482618A (ja) | 1992-03-16 |
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