JP3841569B2

JP3841569B2 - 放電加工機のジャンプ動作制御方法および装置

Info

Publication number: JP3841569B2
Application number: JP26033198A
Authority: JP
Inventors: 清金田
Original assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Current assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1998-09-14
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2018-09-14
Also published as: JP2000084739A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放電加工機のジャンプ動作制御方法および装置に関し、特にジャンプ動作に要する時間を短縮する放電加工機のジャンプ動作制御方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放電加工機は、連続的に放電加工を行うと加工間隙に加工屑（スラッジ）が溜まり加工不良が発生する。この加工不良を防止するため、従来技術による放電加工機は、加工液供給ノズルを設けそのノズルから加工間隙に向けて加工液を噴出し加工屑を除去しながら放電加工を行っている。また、上記加工不良を防止するため、従来技術による形彫放電加工機は、放電加工を中断して電極をワークから瞬間的に逃がし（ジャンプさせ）、その後電極を再びワークに近づけて放電加工を再開する所謂ジャンプ制御を行っている。このジャンプ動作中の電極のポンピング作用により加工屑は加工間隙から排出される。
【０００３】
ところで、形彫放電加工機では、加工面積が大きい電極程、極間に存在する加工液の圧力の影響を受けて電極が変形しやすくかつ機械振動により電極の軸心が傾きやすい。それゆえ、加工面積の大きい電極が使用されたとき、ジャンプ動作終了時に電極が部分的にワークに接近または接触する場合がある。このような場合、ジャンプ動作終了後放電加工に戻った時、極間が短絡状態となっているので、電極をワークから一度後退させた後再びワークに近づけて放電加工を再開しなければならない。その結果、加工が不安定となりかつ加工効率が悪化する。
【０００４】
特許第２６９２０２２号公報には、大きな電極を用いても加工が安定しかつ加工効率を良好にする放電加工装置が開示されている。この放電加工装置は、ジャンプ動作時の電極に対する移動指令と実移動量との位置誤差量を検出し、検出した位置誤差量から電極面積を算出し、算出した電極面積に応じてジャンプ速度制御パターン、例えばジャンプ後退速度、ジャンプ前進速度、ジャンプ終了位置、速度変更位置および変更時速度等を設定するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許第２６９２０２２号公報に開示された放電加工装置は、電極面積に応じてジャンプ速度制御パターンを設定するものであるが、加速度が一定に設定されているので、ジャンプ速度を短時間内に所定速度以上に上げることができず、ジャンプ動作時間を短縮できないという問題がある。以下に上記問題をより詳しく説明する。
【０００６】
図７はサーボモータの速度曲線の典型例を加速度が同じになるように示した図である。図７において、７１はＳ字型速度曲線、７２は指数型速度曲線、７３は直線型速度曲線を示す。図７において、横軸は時間、縦軸は速度を示し、横軸と各曲線で囲まれる面積は移動距離を示す。直線型速度曲線７３は、時刻ｔ０から最高速度Ｖm に至る時刻ｔ１まで等加速度で加速し、時刻ｔ１からｔ２まで等減速度で減速する様子を示す。指数型速度曲線７２は、時刻ｔ０から最高速度Ｖm に至る時刻ｔ１１まで指数関数的に加速する様子を示す。図示しないが、時刻ｔ１１以降は指数関数的に減速する。Ｓ字型速度曲線７１は、時刻ｔ０から最高速度Ｖm に至る時刻ｔ２１までＳ字に沿って加速し、時刻ｔ２１からｔ２２までＳ字に沿って減速する様子を示す。図７から判るように、指数型速度曲線７２は、ｔ２１＜ｔ１１で判るように加減速に多くの時間がかかり、直線型速度曲線７３は、加減速の始点・終点での加速度変化が大きく、この変化量が大きいと機械に悪影響を与える。そのため、加速度をＳ字型速度曲線７１採用時ほど大きく設定できない。よって、Ｓ字型速度曲線７１が短時間で滑らかな移動が可能なことが判る。
【０００７】
上記特許第２６９２０２２号公報に開示された従来技術による放電加工装置は、速度の２段階制御によって停止を制御して、ジャンプ動作停止時の振動防止、電極とワークとの衝突による電極やワークの損傷を回避している。しかし、これら問題を改善するにあたって、加工上、ジャンプ動作時間が無駄な時間であるとの観点から、ジャンプ時間の短縮という考慮がなされていない。
【０００８】
それゆえ、本発明は上記問題を解決し、ジャンプ動作時間を短縮し加工効率の良い放電加工機のジャンプ動作制御方法および装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決する本発明による放電加工機のジャンプ動作制御方法は、電極とワークとの極間にパルス電圧を印加して発生する放電により前記ワークを加工しつつ、ジャンプ要求に応じて前記電極にジャンプ動作をさせる放電加工機のジャンプ動作制御方法において、予め設定されたジャンプ最大速度（Ｖｃｍｎｄ）およびジャンプ指令加減速時定数（Ｔｃｍｎｄ）から、前記電極が前記ジャンプ最大速度（Ｖｃｍｎｄ）に達する最短の基準距離（Ｌｒｅｆ）を計算して記憶部に格納し、前記ジャンプ要求の指令を受け前記ジャンプ動作を開始する時の前記電極の位置から該電極が移動するジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）を決定し、前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）が前記基準距離（Ｌｒｅｆ）よりも短い場合は、前記電極が前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）を移動する時のジャンプ速度（Ｖｊｍｐ）を前記ジャンプ最大速度（Ｖｃｍｎｄ）より小さくなるように、前記基準距離（Ｌｒｅｆ）に対する前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）の比と前記ジャンプ最大速度（Ｖｃｍｎｄ）とから計算し、前記電極が前記ジャンプ速度（Ｖｊｍｐ）で前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）を移動するときの加減速時定数（Ｔｊｍｐ）を前記ジャンプ指令加減速時定数（Ｔｃｍｎｄ）より小さくなるように、前記基準距離（Ｌｒｅｆ）に対する前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）の比と前記ジャンプ指令加減速時定数（Ｔｃｍｎｄ）とから計算し、前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）、前記ジャンプ速度（Ｖｊｍｐ）および前記加減速時定数（Ｔｊｍｐ）に基づき、前記電極のジャンプ動作時間が短縮されるように制御することを特徴とする。
【００１０】
上記構成により、ジャンプ動作時に電極を移動する加減速時定数が可変され、ジャンプ動作時間が短縮される。
本発明による放電加工機のジャンプ動作制御方法において、前記加減速時定数（Ｔｊｍｐ）は、前記ジャンプ動作時の前記電極の往路における第１加速時定数と第１減速時定数および前記電極の復路における第２加速時定数と第２減速時定数からなり、各々独立に設定可能である。
【００１１】
上記構成により、特に、ジャンプ動作終了時における電極移動の減速を緩やかに設定でき、電極とワークの衝突が防止され、ひいては衝突による電極やワークの損傷が回避される。
上記問題を解決する本発明による放電加工機のジャンプ動作制御装置は、電極とワークとの極間にパルス電圧を印加して発生する放電により前記ワークを加工しつつ、ジャンプ要求に応じて前記電極にジャンプ動作をさせる放電加工機のジャンプ動作制御装置において、予め設定されたジャンプ最大速度（Ｖｃｍｎｄ）およびジャンプ指令加減速時定数（Ｔｃｍｎｄ）から、前記電極が前記ジャンプ最大速度（Ｖｃｍｎｄ）に達する最短の基準距離（Ｌｒｅｆ）を計算して格納する記憶部と、前記極間の状態に応じて前記電極の送り指令を出力する電極送り制御手段と、前記ジャンプ要求の指令を受け前記ジャンプ動作を開始する時の前記電極の位置から該電極が移動するジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）を決定し、前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）が前記基準距離（Ｌｒｅｆ）よりも短い場合は、前記電極が前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）を移動する距離（Ｌｒｅｆ）よりも短い場合は、前記電極が前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）を移動する時のジャンプ速度（Ｖｊｍｐ）を前記ジャンプ最大速度（Ｖｃｍｎｄ）より小さくなるように、前記基準距離（Ｌｒｅｆ）に対する前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）の比と前記ジャンプ最大速度（Ｖｃｍｎｄ）とから計算し、前記電極が前記ジャンプ速度（Ｖｊｍｐ）で前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）を移動するときの加減速時定数（Ｔｊｍｐ）を前記ジャンプ指令加減速時定数（Ｔｃｍｎｄ）より小さくなるように、前記基準距離（Ｌｒｅｆ）に対する前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）の比と前記ジャンプ指令加減速時定数（Ｔｃｍｎｄ）とから計算し、前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）、前記ジャンプ速度（Ｖｊｍｐ）および前記加減速時定数（Ｔｊｍｐ）に基づいて前記電極のジャンプ動作時の該電極の送り指令をジャンプ動作時間が短縮されるように出力するジャンプ制御手段と、前記ジャンプ動作時に前記ジャンプ制御手段から前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）、前記ジャンプ速度（Ｖｊｍｐ）および前記加減速時定数（Ｔｊｍｐ）を受け前記電極を位置決めするサーボ制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１２】
本発明による放電加工機のジャンプ動作制御装置において、前記ジャンプ制御手段は、前記ジャンプ動作時の前記電極の往路における第１加速時定数と第１減速時定数および前記電極の復路における第２加速時定数と第２減速時定数からなる前記加減速時定数（Ｔｊｍｐ）を各々独立に設定する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明による放電加工機のジャンプ動作制御装置の一実施形態を示す概略ブロック構成図である。図１は、電極１とワーク２との極間に加工電源３からパルス電圧を印加し、発生する放電によりワーク２を加工する形彫放電加工機のジャンプ動作制御装置を示す。ワーク２はＸＹ移動テーブル４上に載置される。ＸＹ移動テーブル４は、Ｘ軸用サーボモータ５とＹ軸用サーボモータ６の駆動によりそれぞれＸ軸、Ｙ軸方向に移動する。これにより、ワーク２のＸＹ軸方向の位置決めが行われる。
【００１４】
一方、電極１は、図示しないクイルに把持されており、図示しないコラムに取付けられたＺ軸用サーボモータ７の駆動によりＺ軸方向にクイルとともに移動する。これにより、非放電加工中における電極１のＺ軸方向の位置決めと放電加工中における極間距離（ギャップ）の制御とが行われる。Ｘ軸用サーボモータ５、Ｙ軸用サーボモータ６およびＺ軸用サーボモータ７は、図示しないエンコーダをそれぞれ有し、サーボ制御手段８にＸ、Ｙ、Ｚ軸用モータの回転角度を示す信号、すなわち電極１のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の位置信号をそれぞれフィードバックする。
【００１５】
加工電源３は、極間における放電が開始したことを検出するためのサーチ電源および放電加工中に使用するメイン電源を有し、加工条件設定手段１０から極間への印加電圧、τＯＮ（放電時間）、τＯＦＦ（休止時間）等の加工電源用パラメータを受け、これらにしたがって電極１とワーク２との極間にパルス電圧を供給する。加工条件設定手段１０は、ＸＹ移動テーブル４をＸ軸、Ｙ軸方向に移動するための制御パラメータをテーブル送り制御手段１１に送り、一方、電極１をＺ軸方向に移動するための制御パラメータを電極送り制御手段１２に送る。
【００１６】
極間状態検出手段１３は、電極１とワーク２との極間の状態が、加工電源３から極間にサーチ電圧を印加した後でまだ放電を開始していない状態かまたは短絡状態か、あるいは極間にメイン電圧を印加した後の放電状態か等を検出する機能を有する。加工条件設定手段１０は、極間状態検出手段１３から極間状態信号を受け、加工に適切な上記加工電源用パラメータを加工電源３に送る。
【００１７】
極間状態検出手段１３は、例えば極間に印加された電圧を検出して極間の状態を検出し、例えば極間の平均電圧を演算器１４に送る。
演算器１４は、極間状態検出手段１３から受けた検出量と加工条件設定手段１０から受けた目標基準値との差分である誤差量を示す信号を電極送り制御手段１２に送る。電極送り制御手段１２は、加工条件設定手段１０から送られた制御パラメータと演算器１４から送られた誤差量とに基づいて電極１の前進・後退量をサーボ制御手段８に出力する。
【００１８】
データ入力手段１５は、加工条件設定手段１０に種々のデータを入力するための手段であり、図示しないキーボード、ＣＲＴ等から構成される。加工条件設定手段１０はデータ入力手段１５による入力データおよび極間状態検出手段１３から受けた極間状態信号に基づき、ワーク２を加工するために必要な加工電源用パラメータ、各サーボモータへの制御パラメータおよび目標基準値を設定する。また、加工条件設定手段１０は、図示しない紙テープリーダやフロッピーディスクドライブ（ＦＤＤ）により読取られた加工プログラムをブロック毎に読取ることもできる。
【００１９】
ジャンプ制御手段１６は、ジャンプ時期設定手段１７および異常加工判定手段１８から送られるジャンプ要求信号に応じて電極１のジャンプ動作を開始する。ジャンプ時期設定手段１７は、極間状態検出手段１３から極間の放電状態を示す信号を受け、放電状態が所定時間継続したときジャンプ時期と判定しジャンプ制御手段１６にジャンプ要求信号を送る。このように、ジャンプ要求信号は所定のジャンプ周期毎に生成される。異常加工判定手段１８は、極間状態検出手段１３から異常放電カウンタ１９に送られ計数された極間の異常状態を示す異常放電パルス信号の計数値を受け、この計数値が所定値を超えたとき極間は異常状態であると判定し、ジャンプ制御手段１６にジャンプ要求信号を送る。
【００２０】
上述した各手段の機能を遂行する放電加工制御装置１００は、例えば図示しない双方向バスにより相互に接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｂ（バッテリバックアップ）ＲＡＭ、各種入力インタフェースおよび各種出力インタフェースを備えたマイクロコンピュータシステムとして構成される。入力インタフェースには、キーボードおよびＡ／Ｄコンバータ等が接続される。Ａ／Ｄコンバータには、例えば極間のアナログ電圧がアッテネータを介してローレベルで入力され、デジタルデータに変換される。出力インタフェースには、ＣＲＴ、プリンタおよびＤ／Ａコンバータ等が接続される。
【００２１】
次に、図１に示す本発明による放電加工機のジャンプ動作制御装置により遂行されるジャンプ動作制御について以下に説明する。
図２は本発明によるジャンプ制御のメインルーチンを示すフローチャートである。以下、図１と図２を相互に参照しつつ説明する。本ルーチンは、所定の周期毎、例えば１０ｍｓ毎に実行される。本制御装置の電源投入直後、放電加工中を示すフラグ EDFLGとジャンプ動作中を示すフラグJPFLG とはそれぞれ０にリセットされる。先ず、ステップ２０１では、加工条件設定手段１０により読取られた加工プログラムのブロックが加工起動指令を示すものであるか否かを判定し、その判定結果がＹＥＳのときはステップ２０２に進み、放電加工中フラグ EDFLGを１にセットし、その判定結果がＮＯのときは本ルーチンを終了する。ここで、加工起動指令とは、電極１をワーク２に向けて加工開始させる指令を意味する。
【００２２】
ステップ２０３では、加工条件設定手段１０から加工電源３に加工電源用パラメータを、加工条件設定手段１０からテーブル送り制御手段１１および電極送り制御手段１２に制御パラメータをそれぞれ送り、各パラメータを設定する。
ステップ２０４では、ジャンプ動作中か否かをフラグJPFLG により判定し、JPFLG ＝１のときはジャンプ動作中と判定しステップ２１１に進み、JPFLG ＝０のときはジャンプ動作終了と判定しステップ２０５に進む。ステップ２１１のジャンプ制御については図６を用いて後で説明する。
【００２３】
ステップ２０５では、ジャンプ時期設定手段１７または異常加工判定手段１８からジャンプ制御手段１６にジャンプ要求指令が入力されたか否かを判別し、その判別結果がＹＥＳのときはステップ２０８に進み放電加工中フラグ EDFLGを０にリセットし、次いでステップ２０９でジャンプ動作中を示すフラグJPFLG を１にセットした後、ステップ２１０に進みジャンプ設定を行う。ステップ２１０のジャンプ設定については図４を用いて後で説明する。一方、ステップ２０５の判別結果がＮＯのときはステップ２０６に進み電極送り制御を実行する。ステップ２０６の電極送り制御については図３を用いて後で説明する。
【００２４】
ステップ２０７では、ワーク２の加工が終了したか否かを電極１のＺ軸方向の位置から判定し、電極１が所定の加工深さに到達したとき加工終了と判定し本ルーチンを終了し、一方、電極１が所定の加工深さまで到達していないとき加工未終了と判定しステップ２０４に戻る。
ステップ２１２では、電極１がジャンプ動作を終了しジャンプ終了位置に到達したか否かを判定し、その判定結果がＹＥＳのときはステップ２１３に進みジャンプ中フラグJPFLG を０にリセットした後、ステップ２０２に戻り、放電加工を再開し、その判定結果がＮＯのときはステップ２０４に戻る。ステップ２１２における電極１がジャンプ終了位置に到達したことの判定は、例えば電極１をＺ軸方向に移動するＺ軸用サーボモータ７の出力パルスを計数して行う。すなわち、ジャンプ要求指令の発生から電極１が後述するジャンプ距離Ｌ_JMPだけＺ軸方向にワーク２から離れ、再びジャンプ距離Ｌ_JMPだけワーク２に接近したことを、上記出力パルスを計数して確認し、上記判定を行う。次に、図２のステップ２０６の電極送り制御について以下に説明する。
【００２５】
図３は電極送り制御のサブルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは図２のステップ２０６の詳細を示すものであり、ステップ３０１では、極間状態検出手段１３により検出された極間の電圧を読取る。ステップ３０２では、極間状態検出手段１３が検出した極間の電圧と加工条件設定手段１０が設定した目標基準値との差分である誤差量を演算器１４により算出し、電極送り制御手段１２に送る。電極送り制御手段１２は、加工条件設定手段１０から送られた制御パラメータと演算器１４から送られた誤差量に基づいて、放電制御Ｆ／Ｂ量（前進／後退量）を計算する。
【００２６】
ステップ３０３では、電極送り制御手段１２から送られた放電制御Ｆ／Ｂ量（前進／後退量）に基づいて、サーボ制御手段８は加工ブロックの補間演算を行う。ステップ３０４では、サーボ制御手段８のステップ３０３における補間演算に基づき送り軸の出力パルスをＺ軸用駆動モータ７に出力し電極１のＺ軸方向の位置決め制御を行う。次に、図２のステップ２１０のジャンプ設定について以下に説明する。
【００２７】
図４はジャンプ設定のサブルーチンを示すフローチャートである。図４に示すジャンプ設定は図２から判るようにジャンプ要求によりジャンプ動作が開始される毎にジャンプ制御手段１６により１回だけ設定される。先ず、ステップ４０１では、放電加工時における電極送り制御手段１２からサーボ制御手段８への移動指令の出力を一時停止する。
【００２８】
ステップ４０２では、ジャンプ要求が指令された時の電極のＺ軸上の現在位置から電極をワークから逃がすべくＺ軸方向に戻す距離（ジャンプ距離）Ｌ_JMPを設定する。このジャンプ距離Ｌ_JMPの設定には、次の３つの方法があり、これらの何れかを選択して行う。
１．電極をＺ軸上の所定の位置に戻す（戻し位置固定）。
【００２９】
２．電極の現在位置から所定距離だけＺ軸方向に戻す（戻し量固定）。
３．極間の状態に応じた距離だけＺ軸方向に戻す（戻し量可変）。
ステップ４０３では、基準距離Ｌ_REF を記憶部から読取る。ここで、基準距離Ｌ_REF とは、指令されたジャンプ速度・加減速パターン・加速度で移動するのに必要な最短距離を言う。この基準距離Ｌ_REF は、加工条件設定手段１０により、ジャンプ最大速度すなわちジャンプ指令速度Ｖｃｍｎｄ、ジャンプ加速度すなわち、ジャンプ指令加減速時定数Ｔｃｍｎｄがパラメータとして与えられたとき、予め計算し記憶部、例えばＲＡＭに格納しておく。
【００３０】
ステップ４０４では、ステップ４０２で設定したジャンプ距離Ｌ_JMPとステップ４０３で読取った基準距離Ｌ_REFとを比較し、Ｌ_JMP＜Ｌ_REFのときはステップ４０５に進み、Ｌ_JMP≧Ｌ_REFのときはステップ４０６に進む。
ステップ４０５では、電極がジャンプ距離Ｌ_JMPを指令されている加減速パターン、加速度で移動した時の最大ジャンプ速度Ｖ_JMPを次式から計算する。
【００３１】
Ｖ_JMP＝Ｖ_CMND× √（Ｌ_JMP／Ｌ_REF） … （１）
ステップ４０６では、ジャンプ速度Ｖ_JMPを指令速度Ｖ_CMNDに設定する。
ここで、基準距離Ｌ_REFがＬ_JMP＜Ｌ_REFのとき、式（１）に従ってジャンプ速度Ｖ_JMPを計算する理由について以下に説明する。
図５はジャンプ距離とジャンプ速度曲線との関係を示す図である。図５において横軸は時間、縦軸は速度を示す。ジャンプ距離Ｌ_JMPが基準距離Ｌ_REF以上のとき（Ｌ_JMP≧Ｌ_REF）、速度曲線５１、５２に示すように、ジャンプ速度はジャンプ距離Ｌ_JMPに到達するまでにジャンプ指令速度Ｖ_CMNDに到達するが、ジャンプ距離Ｌ_JMPが基準距離Ｌ_REFに満たないとき（Ｌ_JMP＜Ｌ_REF）、速度曲線５３、５４に示すように、ジャンプ速度はジャンプ距離Ｌ_JMPに到達するまでにジャンプ指令速度Ｖ_CMNDに到達しない。ここで、速度曲線５３、５４は、同一距離をジャンプ動作するときの曲線を示す。このような（Ｌ_JMP＜Ｌ_REF）のとき、ジャンプ指令速度Ｖ_CMNDを維持しつつ、速度曲線５３のように、（Ｌ_JMP≧Ｌ_REF）のときの速度曲線５１や５２に沿った曲線にするよりも、速度曲線５４のように、加速度が指令された加速度となるように、速度・加減速時定数を変更した曲線にした方が短時間にジャンプ動作を終了させることができることが判る。それゆえ、本発明は、ジャンプ距離が短い（Ｌ_JMP＜Ｌ_REF）とき、式（１）に従ってジャンプ速度Ｖ_JMPを計算して、速度曲線５４を得るようにしている。
【００３２】
再び、図４のフローチャートに戻る。
ステップ４０７では、ステップ４０５により計算されたジャンプ速度に応じてジャンプ加減速時定数Ｔ_JMPを次式から計算する。
Ｔ_JMP＝Ｔ_CMND× √（Ｌ_JMP／Ｌ_REF） … （２）
ここで、Ｔ_CMNDは、指令速度Ｖ_CMNDに対応する予め記憶部、例えばＲＡＭに格納したジャンプ指令加減速時定数Ｔ_CMNDを意味する。
【００３３】
また、ステップ４０７では、ステップ４０６により設定された指令速度Ｖ_CMNDに対応するジャンプ指令加減速時定数Ｔ_CMNDをジャンプ加減速時定数Ｔ_JMPとして設定する（Ｔ_JMP＝Ｔ_CMND）。次に、図２のステップ２１１のジャンプ制御について以下に説明する。
図６はジャンプ制御のサブルーチンを示すフローチャートである。図４に示すジャンプ設定のサブルーチンはジャンプ制御手段１６により実行され、ジャンプ距離Ｌ_JMP、ジャンプ速度Ｖ_JMPおよびジャンプ加減速時定数Ｔ_JMPが設定される。サーボ制御手段８は、ジャンプ制御手段１６により設定されたジャンプ距離Ｌ_JMP、ジャンプ速度Ｖ_JMPおよびジャンプ加減速時定数Ｔ_JMPを受け、これらに基づいて、ステップ６０１では、ジャンプブロックの加減速を演算する。ステップ６０２では、ステップ６０１で演算したジャンプブロックの加減速に基づきジャンプブロックの補間を演算する。ステップ６０３では、ステップ６０２における補間演算に基づき送りパルスをＺ軸用駆動モータ７に出力し電極１のＺ軸方向の位置決め制御を行う。
【００３４】
以上説明した本発明の実施の形態では、往路と復路の距離が互いに等しいジャンプ動作を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、電極のジャンプ開始位置から停止位置（上死点）すなわち往路の距離と、電極の上死点からジャンプ終了位置（下死点）すなわち復路の距離とをそれぞれ独立に設定し、これらの距離を異ならせてもよい。また、上死点では、多少のオーバーシュートが許容され停止精度も要求されないが、下死点では、電極とワークとの間が微小なギャップであり、電極とワークの衝突を避けるためオーバーシュートを防止する必要があり停止精度もμｍ単位と高くする必要がある。このため、下死点での減速は緩やかに行うよう減速度を設定する必要があり、これを実現するため、例えば、図７に示すＳ字型速度曲線７１のように、加減速時定数、すなわちジャンプ動作時の電極の往路における第１加速時定数と第１減速時定数および復路における第２加速時定数と第２減速時定数をそれぞれ独立に設定する。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ジャンプ要求が出された時、ジャンプ制御手段によりジャンプ距離、ジャンプ速度およびジャンプ加減速時定数を設定し、これらの設定に従ってサーボ制御手段により電極のジャンプ動作を制御するので、ジャンプ動作時間を短縮し加工効率の良い放電加工機のジャンプ動作制御方法および装置を提供することができる。
【００３６】
また、本発明によれば、ジャンプ動作時の電極の往路における第１加速時定数と第１減速時定数および復路における第２加速時定数と第２減速時定数を、それぞれ独立に設定するので、例えばジャンプ動作終了時における電極移動の減速を緩やかに設定でき、電極とワークの衝突が防止でき、ひいては衝突による電極やワークの損傷を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による放電加工機のジャンプ動作制御装置の一実施形態を示す概略ブロック構成図である。
【図２】本発明によるジャンプ制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図３】電極送り制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図４】ジャンプ設定のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】ジャンプ距離とジャンプ速度曲線との関係を示す図である。
【図６】ジャンプ制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】サーボモータの速度曲線の典型例を示す図である。
【符号の説明】
１…電極
２…ワーク
３…加工電源
４…ＸＹ移動テーブル
５、６、７…Ｘ、Ｙ、Ｚ軸用サーボモータ
８…サーボ制御手段
１０…加工条件設定手段
１１…テーブル送り制御手段
１２…電極送り制御手段
１３…極間状態検出手段
１４…演算器
１５…データ入力手段
１６…ジャンプ制御手段
１７…ジャンプ時期設定手段
１８…異常加工判定手段
１９…異常放電カウンタ
１００…放電加工制御装置

Claims

電極とワークとの極間にパルス電圧を印加して発生する放電により前記ワークを加工しつつ、ジャンプ要求に応じて前記電極にジャンプ動作をさせる放電加工機のジャンプ動作制御方法において、
予め設定されたジャンプ最大速度（Ｖｃｍｎｄ）およびジャンプ指令加減速時定数（Ｔｃｍｎｄ）から、前記電極が前記ジャンプ最大速度（Ｖｃｍｎｄ）に達する最短の基準距離（Ｌｒｅｆ）を計算して記憶部に格納し、
前記ジャンプ要求の指令を受け前記ジャンプ動作を開始する時の前記電極の位置から該電極が移動するジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）を決定し、
前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）が前記基準距離（Ｌｒｅｆ）よりも短い場合は、前記電極が前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）を移動する時のジャンプ速度（Ｖｊｍｐ）を前記ジャンプ最大速度（Ｖｃｍｎｄ）より小さくなるように、前記基準距離（Ｌｒｅｆ）に対する前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）の比と前記ジャンプ最大速度（Ｖｃｍｎｄ）とから計算し、前記電極が前記ジャンプ速度（Ｖｊｍｐ）で前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）を移動するときの加減速時定数（Ｔｊｍｐ）を前記ジャンプ指令加減速時定数（Ｔｃｍｎｄ）より小さくなるように、前記基準距離（Ｌｒｅｆ）に対する前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）の比と前記ジャンプ指令加減速時定数（Ｔｃｍｎｄ）とから計算し、
前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）、前記ジャンプ速度（Ｖｊｍｐ）および前記加減速時定数（Ｔｊｍｐ）に基づき、前記電極のジャンプ動作時間が短縮されるように制御することを特徴とした放電加工機のジャンプ動作制御方法。
前記加減速時定数（Ｔｊｍｐ）は、前記ジャンプ動作時の前記電極の往路における第１加速時定数と第１減速時定数および前記電極の復路における第２加速時定数と第２減速時定数からなり、各々独立に設定可能な請求項１に記載の放電加工機のジャンプ動作制御方法。
電極とワークとの極間にパルス電圧を印加して発生する放電により前記ワークを加工しつつ、ジャンプ要求に応じて前記電極にジャンプ動作をさせる放電加工機のジャンプ動作制御装置において、
予め設定されたジャンプ最大速度（Ｖｃｍｎｄ）およびジャンプ指令加減速時定数（Ｔｃｍｎｄ）から、前記電極が前記ジャンプ最大速度（Ｖｃｍｎｄ）に達する最短の基準距離（Ｌｒｅｆ）を計算して格納する記憶部と、
前記極間の状態に応じて前記電極の送り指令を出力する電極送り制御手段と、
前記ジャンプ要求の指令を受け前記ジャンプ動作を開始する時の前記電極の位置から該電極が移動するジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）を決定し、前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）が前記基準距離（Ｌｒｅｆ）よりも短い場合は、前記電極が前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）を移動する距離（Ｌｒｅｆ）よりも短い場合は、前記電極が前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）を移動する時のジャンプ速度（Ｖｊｍｐ）を前記ジャンプ最大速度（Ｖｃｍｎｄ）より小さくなるように、前記基準距離（Ｌｒｅｆ）に対する前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）の比と前記ジャンプ最大速度（Ｖｃｍｎｄ）とから計算し、前記電極が前記ジャンプ速度（Ｖｊｍｐ）で前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）を移動するときの加減速時定数（Ｔｊｍｐ）を前記ジャンプ指令加減速時定数（Ｔｃｍｎｄ）より小さくなるように、前記基準距離（Ｌｒｅｆ）に対する前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）の比と前記ジャンプ指令加減速時定数（Ｔｃｍｎｄ）とから計算し、前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）、前記ジャンプ速度（Ｖｊｍｐ）および前記加減速時定数（Ｔｊｍｐ）に基づいて前記電極のジャンプ動作時の該電極の送り指令をジャンプ動作時間が短縮されるように出力するジャンプ制御手段と、
前記ジャンプ動作時に前記ジャンプ制御手段から前記ジャンプ距離（Ｌｊｍｐ）、前記ジャンプ速度（Ｖｊｍｐ）および前記加減速時定数（Ｔｊｍｐ）を受け前記電極を位置決めするサーボ制御手段と、
を具備することを特徴とした放電加工機のジャンプ動作制御装置。
前記ジャンプ制御手段は、前記ジャンプ動作時の前記電極の往路における第１加速時定数と第１減速時定数および前記電極の復路における第２加速時定数と第２減速時定数からなる前記加減速時定数（Ｔｊｍｐ）を各々独立に設定する請求項３に記載の放電加工機のジャンプ動作制御装置。