CH682310A5

CH682310A5 -

Info

Publication number: CH682310A5
Application number: CH2591/90A
Authority: CH
Inventors: Kazuhiko Uemoto; Koji Akamatsu; Nobuaki Ooba
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-08-09
Filing date: 1990-08-09
Publication date: 1993-08-31
Also published as: US5200905A; DE4025294C2; DE4025294A1

Description

1

CH 682 310 A5

2

Beschreibung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung. Die Vorrichtung hält während einer Funkenerosionsbearbeitung die Bearbeitungsbedingungen bestmöglich aufrecht und führt Steuertätigkeiten aus, um die Leistungsfähigkeit der Funkenerosionsbearbeitung zu maximieren.

Um bei einer Funkenerosionsbearbeitungstä-tigkeit die Bearbeitungsbedingungen stabil zu halten und um die Leistungsfähigkeit der Funkenerosionsbearbeitung zu verbessern, ist es notwendig, eine Unterbrechungszeit, eine elektrische Entladezeitdauer, eine Servoreferenzspannung und eine Spindelzuführgeschwindigkeit (Spindelzuführgeschwin-digkeitsverstärkung) während der Bearbeitung geeignet zu steuern.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine konventioneile Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung zeigt, welche Vorrichtung einem Unterbrechungszeitsteuersystem entspricht.

In der Fig. 1 bezeichnen das Bezugszeichen 1 einen Funkenerosionsbearbeitungsvorgang, der die Phänomene einer elektrischen Entladung ein-schliesst; 2 Zustandsdaten eines Funkenerosionsbe-arbeitungsvorganges; 3 eine Bearbeitungsleistungs-quelie; 4 einen Zustandsdetektor zum Feststellen der Zustandsdaten 2; 5 den Detektionswert des Zu-standsdetektors; 6 eine Unterbrechungszeitsetzein-heit; 7 den Instruktionswert, der durch die Setzeinheit 6 bereitgestellt worden ist; 8 eine Unterbrechungszeitsteuereinrichtung zum Steuern einer Unterbrechungszeit in Abhängigkeit des Instruktionswertes, der durch die Unterbrechungszeiteinheit 6 bereitgestellt worden ist und in Abhängigkeit des Detektionswertes 5 der Zustandsdaten des Funken-erosionsbearbeitungsvorganges, welche durch den Zustandsdetektor 4 ausgegeben worden sind; und 9 Unterbrechungzeitdaten, die durch die Unterbrechungszeitsteuereinrichtung 8 geliefert worden sind.

Der Betrieb der konventionellen Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung, welcher wie vorstehend organisiert ist, wird nachfolgend beschrieben.

Um eine Funkenerosionsbearbeitungstätigkeit auszuführen stellt die Bedienungsperson mit der Unterbrechungszeitsetzeinheit 8 eine Pausendauer ein, welche einer der Funkenerosionsbearbeitungs-bedingungen entspricht. Während der Bearbeitung ist der Spalt zwischen einer Bearbeitungselektrode und einem Werkstück im allgemeinen schmal, d.h. in der Grössenordnung von 10 bis 50 Mikrometer. Bei fortschreitender Bearbeitung wird Verbrennungsmaterial, wie kleine Partikel, gebildet und im Spalt festgehalten, so dass die elektrischen Entladungen mit dem Verbrennungsmaterial erfolgen, mit dem Resultat, dass die Neigung vorhanden ist, dass sekundäre elektrische Entladungen oder abnormale elektrische Entladungen auftreten. Dies wird durch die Tatsache verursacht, dass die Menge des gebildeten Verbrennungsmaterials gross ist gegenüber der Menge des Verbrennungsmaterials, die abgeführt werden kann. Diese Schwierigkeit wird wie folgt beseitigt:

Wenn eine solche abnormale Bedingung festgestellt wird, wird die Unterbrechungszeit gemäss dieser festgestellten abnormalen Bedingung erhöht, wobei die Anhäufung von Verbrennungsmaterial im Entladespalt verhindert wird.

Der Zustandsdetektor 4 stellt die Zustandsdaten 2 des Bearbeitungsvorganges fest und liefert bei Vorkommnis von abnormalen elektrischen Entladungen einen entsprechenden Detektionswert 5 an die Unterbrechungszeitsteuereinrichtung 8. In Abhängigkeit dieses Detektionswertes 5, der durch den Zustandsdetektor 4 erzeugt worden ist, und des Instruktionswertes, der durch die Unterbrechungszeitsetzeinheit 6 vorgesehen ist, steuert die Unterbrechungszeitsteuereinrichtung 8 die Unterbrechungszeit. Die Unterbrechungszeitdaten 9 werden an die Bearbeitungsleistungsquelle 3 angelegt.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, ist die Steuerung der Unterbrechungszeit im wesentlichen dazu vorgesehen, um die Funkenero-sionsbearbeitungsbedingungen stabil zu halten. Hingegen senkt dieses Verfahren die Leistungsfähigkeit der Bearbeitung. Das heisst, es vergeudet die Zeit, die für die Bearbeitung benötigt wird. Um die Leistungsfähigkeit der Bearbeitung zu erhöhen ist es wesentlich, die Unterbrechungszeit effektiv am bestgeeignetsten zu steuern. Dazu ist es notwendig, pausenerhöhende oder vermindernde Bedingungen gemäss den Impulskonditionen der Bearbeitungsleistungsquelle der Ausführung der Bearbeitungselektrode sowie der Kombination der Materialien der Bearbeitungselektrode und des Werkstückes zu bestimmen. Diese Bestimmung hängt in grossem Umfange vom Wissen einer bewandten Bedienungsperson ab. Eine solche bewandte Bedienungsperson überwacht, wie unstabil die Funkenerosionsbe-arbeitungsbedingungen sind, um dann die Unterbrechungszeit einzustellen.

In der Fig. 2 ist ein Blockschaltbild dargestellt, das eine konventionelle Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsmaschine zeigt, welche einem Steuersystem für eine elektrische Entladedauer entspricht. In der Fig. 2 bezeichnen das Bezugszeichen 1 einen Funkenerosionsbearbeitungsvorgang, in welchem die Phänomene einer elektrischen Entladung eingeschlossen sind; 2 Zustandsdaten des Funkenerosionsbearbeitungsvorganges; 3 eine Bearbeitungsleistungsquelle; 4 einen Zustandsdetektor zum Feststellen der Zustandsdaten 2; 10 eine Einstelleinheit für die elektrische Entladedauer; 11 einen Instruktionswert, der vom Zustandsdetektor geliefert wird; 12 eine Steuereinrichtung für die elektrische Entladedauer zum Steuern der elektrischen Entladedauer gemäss einem instruktionswert, der durch die Einstelleinheit 10 für die elektrische Ladedauer geliefert worden ist und gemäss des Detektionswertes 5 der Zustandsdaten des Funkenero-sionsbearbeitungsvorganges, welcher durch den Zustandsdetektor 4 geliefert worden ist; und 13 Daten für die elektrische Entladedauer, die durch die Steuereinrichtung 12 geliefert werden.

Der Betrieb der so aufgebauten Steuervorrichtung wird nachfolgend beschrieben, in einer Funkenerosionsbearbeitung, bei der eine Graphitelektrode verwendet wird, stellt die Bedienungsperson

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2

3

CH 682 310 A5

4

mit der Einstelleinheit 10 für die elektrische Entladedauer eine elektrische Entladezeitdauer ein, welche einer der Bearbeitungsbedingungen entspricht. Aus den Funkenerosionsbearbeitungskennlinien geht hervor, dass, wenn die Zeitdauer der elektrischen Entladung erhöht wird, der Betrag des Verbrauches der Elektrode abnimmt und die Bearbeitungsgenauigkeit zunimmt. Wenn jedoch die Zeitdauer für die elektrische Entladung übermässig zunimmt, dann konzentrieren sich die auftretenden elektrischen Entladungen auf eine Ecke bei der Elektrode, wobei als Resultat davon die Neigung vorhanden ist, dass sekundäre elektrische Entladungen oder abnormale elektrische Entladungen auftreten. Im weiteren werden bei Funkenerosionsbearbeitungen, bei denen eine Graphitelektrode verwendet wird, so wie in der Fig. 3 gezeigt, Vorsprünge 41, an einer Ecke der Elektrode 40 gebildet, was dazu führt, dass es unmöglich wird, die Bearbeitungstätigkeit fortzusetzen. Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, wird das folgende Verfahren angewandt:

Wenn die abnormale elektrische Entladung festgestellt wird, dann wird die Zeitdauer für die elektrische Entladung verkleinert, so dass die an der Ecke der Elektrode gebildeten Vorsprünge verbraucht werden. Die Bearbeitungstätigkeit wird so weiter ausgeführt, bis sie stabil wird. Nachdem alle Vorsprünge entfernt sind, werden die Bearbeitungsbedingungen rückgesetzt. Durch das wiederholte Ausführen der oben beschriebenen Tätigkeit kann nicht nur der Verbrauch der Elektrode, sondern auch die Bearbeitungszeit minimiert werden. Der Zustandsdetektor 4 zum Festellen von abnormalen elektrischen Entladungen arbeitet so, indem beispielsweise die Bewegungsamplitude der Elektrode oder die Aufwärtsbewegung der Elektrode vom tiefsten Bearbeitungspunkt während der Funkenerosionsbearbeitung festgestellt wird.

Der Zustandsdetektor 4 stellt die Zustandsdaten 2 des Bearbeitungsvorganges fest und legt beim Auftreten einer abnormalen elektrischen Entladung einen entsprechenden Detektionswert 5 an die Steuereinrichtung 12 für die elektrische Entladedauer. Die letztere 12 steuert die elektrische Entladezeitdauer gemäss dem Instruktionswert, der durch die Einstelleinheit 10 für die elektrische Entladedauer vorgesehen ist und gemäss den Zustandsdaten des Funkenerosionsbearbeitungsvorganges, die durch den Zustandsdetektor 4 geliefert werden, um Daten 13 für die elektrische Entladezeitdauer zu erzeugen, welche Daten an die Bearbeitungslei-stungsquelle 3 angelegt werden. Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, ist die Steuerung der elektrischen Entladedauer im wesentlichen zum Stabilisieren einer Funkenerosionsbearbeitungstä-tigkeit vorgesehen. Sie ist jedoch nicht immer vorteilhaft inbezug auf die Bearbeitungsgenauigkeit. D.h., dass es wesentlich ist, um die Leistungsfähigkeit der Bearbeitung zu verbessern, die elektrische Entladezeitdauer bestmöglich zu steuern. Dazu ist es notwendig, Zustände, die die elektrische Entladezeitdauer erhöhen oder verkleinern, gemäss den Impulskonditionen der Bearbeitungsleistungsquelle, der Ausführung der Bearbeitungselektrode und der

Kombination der Materialien der Bearbeitungselektrode und des Werkstückes zu bestimmen. Im allgemeinen hängt diese Bestimmung in grossem Masse vom Wissen einer bewandten Bedienungsperson ab. Eine solche bewandte Bedienungsperson überwacht die Unstabilität der Funkenerosionsbearbeitung, um so die Zeitdauer für die elektrische Entladung einzustellen.

In der Fig. 4 ist ein Blockschaltbild dargestellt, das eine konventionelle Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung zeigt, welche ein Ser-voreferenzspannungssystem betrifft. In der Fig. 4 bezeichnen das Bezugszeichen 1 einen Funkenero-sionsbearbeitungsvorgang, welcher die Phänomene der elektrischen Entladung miteinschliesst; 2 die Zustandsdaten des Funkenerosionsbearbeitungsvor-ganges; 14 ein Elektrodensteuersystem; 15 ein Abstandssignal, das dem Bearbeitungsspalt zwischen einem Werkstück und einer Bearbeitungselektrode, die durch das Elektrodensteuersystem eingestellt ist, entspricht; 4 einen Zustandsdetektor zum Feststellen der Zustandsdaten 2; 5 einen Detektorwert, der durch den Zustandsdetektor geliefert wird; 16 eine Servoreferenzspannungssetzeinheit zum Einstellen einer Servoreferenzspannung für eine Funkenerosionsbearbeitung; 17 einen Instruktionswert Vref, der durch die Einheit 16 geliefert wird; und 18 eine arithmetische Einheit zum Erzeugen einer Differenz 18a zwischen dem Instruktionswert Vref und dem Detektionswert 5. Die Differenz 18a wird an das Elektrodensteuersystem 14 angelegt. Dieses stellt das Bearbeitungsspaltabstandssignal 15 so ein, dass die Differenz 18a Null ist.

Die Fig. 5 und 6 zeigen die Beziehungen zwischen den Wellenformen des Servoreferenzspan-nungsinstruktionswertes Vref und der Elektroden-spaltspannung. In diesen Figuren bezeichnen Vm eine mittlere Elektrodenspaltspannung und Tm eine belastungslose Zeitdauer. In der Fig. 5 ist der Ser-voreferenzspannungsinstruktionswert Vref hoch und in der Fig. 6 ist er klein. Im Falle, wo der Servoreferenzspannungsinstruktionswert Vref hoch ist, so wie in der Fig. 5 gezeigt, ist der Mittelwert der Elektrodenspaltspannung Vm ebenfalls hoch und die belastungslose Zeit Tm ist lang. D.h., eine Standzeit für eine elektrische Entladung vom Anlegen einer Elektrodenspaltspannung an ist lang und als Resultat davon ist der Abstand 15 des Bearbeitungsspaltes gross. Andererseits, im Falle wo der Servoreferenzspannungsinstruktionswert Vref klein ist, so wie in der Fig. 6 gezeigt, ist auch der Mittelwert der Elektrodenspaltspannung Vm klein und die belastungslose Zeit Tm ist kurz. D.h., eine Standzeit für die elektrische Entladung vom Anlegen einer Elektrodenspaltspannung an ist kurz, wobei als Resultat davon der Abstand des Bearbeitungsspaltes klein ist. Daraus folgt, dass, wenn der Servorefe-renzspannungsinstruktionswert Vref zunimmt, der Abstand 15 des Bearbeitungsspaltes ebenfalls erhöht wird, wobei als Resultat davon das Verbrennungsmaterial, das während der Bearbeitung gebildet worden ist, mit Leichtigkeit entfernt werden kann und so die Bearbeitungstätigkeit entsprechend stabil wird. Die Bearbeitungsgeschwindigkeit nimmt jedoch ab. Wenn andererseits der Servoreferenz-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

5

CH 682 310 A5

6

spannungsinstruktionswert Vref verkleinert wird, dann nimmt auch der Abstand 15 des Bearbeitungsspaltes ab, wobei es ziemlich schwierig wird, das Verbrennungsmaterial zu entfernen, und wobei die Bearbeitungstätigkeit ziemlich unstabil wird. Die Bearbeitungsgeschwindigkeit ist jedoch grösser.

Im allgemeinen bestimmt die Bedienungsperson vor dem Beginn einer Funkenerosionsbearbeitung den Servoreferenzspannungswert gemäss Bearbei-tungskenngrössen, wie einer Bearbeitungstiefe, einer Elektrodenkonfiguration, einem Bearbeitungslö-sungszuführverfahren und den Materialien von einer Elektrode und einem Werkstück und stellt ihn mit der Servorreferenzspannungseinstelleinheit 16 ein. Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, ist der Servoreferenzspannungswert wesentlich, um die Funkenerosionsbearbeitung stabil zu halten und um die Bearbeitungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Es ist jedoch wichtig, die Servoreferenzspannung auf den am besten geeigneten Wert einzustellen. D.h., der Servoreferenzspannungswert sollte anhand von Änderungen in der Bearbeitungstiefe von Bearbeitungsleistungsquellenimpulskonditionen einer Elektrodenfläche, die einem Werkstück gegenüberliegt, einem Bearbeitungsiösungszuführverfahren und der Kombination der Materialien einer Elektrode und eines Werkstückes bestimmt werden. Im allgemeinen hängt diese Bestimmung in grossem Masse vom Wissen einer bewandten Bedienungsperson ab. Diese überwacht die Unstabilität der Funkenerosionsbearbeitung, um so den Servoreferenzspannungswert einzustellen.

In der Fig. 7 ist ein Blockschaltbild dargestellt, das eine konventionelle Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung zeigt, welche als Geschwindigkeitsverstärkungssteuersystem arbeitet. In der Fig. 7 bezeichnen das Bezugszeichen 1 einen Funkenerosionsbearbeitungsvorgang, in dem die Phänomene einer elektrischen Entladung eingeschlossen sind; 2 die Zustandsdaten des Funkene-rosionsbearbeitungsvorganges; 4 einen Zustandsdetektor zum Feststellen der Zustandsdaten des Vorganges; 5 einen Detektorwert der Zustandsdaten des Vorganges; 43 ein Elektrodensteuersystem; 43a die Ansprechgeschwindigkeit der durch das Elektrodensteuersystem gesteuerten Elektrode; 44 eine Geschwindigkeitsverstärkungseinstelleinheit zum Einstellen einer Spindelzuführgeschwindigkeits-verstärkung für eine Bearbeitungstätigkeit; 44a einen durch die Einheit 44 eingestellten Wert; 45 einen Verstärker zum Liefern einer Geschwindigkeitsverstärkung für einen Spindelzuführgeschwin-digkeitsinstruktionswert; 45a einen mit der Geschwindigkeitsverstärkung verstärkten Zuführge-schwindigkeitsinstruktionswert; 46 eine arithmetische Einheit zum Bilden einer arithmetischen Verknüpfung des Detektionswertes 5 der Zustandsdaten, die zum Servospannungsinstruktionswert zurückgeführt sind; und 46a das Ausgangssignal der arithmetischen Einheit 46.

Der Betrieb* der so aufgebauten Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung wird nachfolgend beschrieben.

Vor dem Ausführen einer Funkenerosionsbearbeitung wird über die Geschwindigkeitsverstärkungs-

einstelleinheit 44 eine Geschwindigkeitsverstärkung eingestellt, welche einer der Bearbeitungskonditionen entspricht. Bei der Funkenerosionsbearbeitung werden der Servoreferenzspannungsinstruktionswert und der Detektorwert der Zustandsdaten, welcher durch den Zustandsdetektor 4 festgestellt worden ist, an die arithmetische Einheit 46 angelegt, deren Ausgang 46a mit dem Verstärker 45 verbunden ist. Im Verstärker 45 wird das Eingangssignal a (beispielsweise der Ausgang 46a der arithmetischen Einheit 46) mit einer Verstärkung K verstärkt, welche durch die Geschwindigkeitsverstärkungs-einstelleinheit 44 eingestellt worden ist. Der Ausgang 45a (Ak = K.A) des Verstärkers ist mit dem Elektrodensteuersystem 43 verbunden. Das letztere 43 wechselt eine EIektroden-Vorwärts-/Rückwärts-ansprechgeschwindigkeit 43a gemäss dem Ausgang 45a des Verstärkers, wobei dabei die Elektrode im Bearbeitungsvorgang 1 gesteuert wird.

Die Fig. 8 und 9 zeigen die Beziehungen zwischen einem Wellenzug einer Elektrodenspaltspannung und einem eingestellten Verstärkungswert 44a. In diesen Figuren bezeichnet das Bezugszeichen Tm eine belastungslose Zeit. Wenn die Geschwindigkeitsverstärkung, so wie in der Fig. 8 gezeigt klein ist, ändert die belastungslose Zeit Tm. Dies darum, weil bei kleiner Geschwindigkeitsverstärkung die Elektrodenansprechgeschwindigkeit vermindert ist, was dazu führt, dass es für die Elektrode unmöglich wird, der Elektrodenspaltänderung im vorangegangenen Funkenerosionsbearbeitungs-prozess zu folgen. Die Korrektur der Änderung braucht Zeit. Dadurch wird die Bearbeitungsgeschwindigkeit vermindert.

Wenn die Geschwindigkeitsverstärkung hoch ist, so wie dies in der Fig. 9 gezeigt ist, ist die Elektro-denansprechgeschwindigkeit hoch und die Elektrode kann der Elektrodenspaltänderung mit Leichtigkeit folgen. Demzufolge ist die benötigte Zeit zum Beseitigen einer Elektrodenspaltänderung, die durch einen vorangegangenen Funkenerosionsbearbei-tungsvorgang verursacht worden ist, kurz. D.h., dass, so wie aus der Fig. 9 ersichtlich ist, die belastungslose Zeit Tm oder die Standzeit, bis elektrische Entladungen induziert werden, verkürzt ist, so dass die Bearbeitungsgeschwindigkeit erhöht wird. Wenn jedoch die Geschwindigkeitsverstärkung zu hoch ist, dann folgt die Elektrode der Elektrodenspaltänderung übermässig. Dies führt zu einer Oszillationserscheinung, welche es unmöglich macht, die Bearbeitung auszuführen.

Beim Beginn einer Funkenerosionsbearbeitung stellt die Bedienungsperson mit der Geschwindig-keitsverstärkungseinstelleinheit die Geschwindigkeitsverstärkung unter Beachtung einer Bearbeitungstiefe einer Elektrodenkonfiguration einem Bear-beitungslösungszuführverfahren und der Kombination der Materialien einer Elektrode und eines Werkstückes ein.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, ist das Einstellen der Geschwindigkeitsverstärkung im wesentlichen dazu bestimmt, um die Funkenerosionsbearbeitung stabil zu halten und um die Bearbeitungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Es ist demzufolge wichtig, die Geschwindigkeitsverstärkung auf

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4

7

CH 682 310 A5

8

ihren am besten geeigneten Wert einzustellen, um die Leistungsfähigkeit der Bearbeitung zu erhöhen. D.h., dass die Geschwindigkeitsverstärkung gemäss der Änderung in der Bearbeitungstiefe, der Bearbeitungsleistungsquellenimpulskonditionen, einer Elektrodenfläche, die einem Werkstück gegenüberliegt, einem Bearbeitungslösungsliefrungs-verfahren und der Kombination der Materialien einer Elektrode und eines Werkstückes bestimmt werden sollte. Im allgemeinen hängt diese Bestimmung in grossem Masse vom Know-how einer bewandten Bedienungsperson ab. Diese überwacht die Unstabiiität der Funkenerosionsbearbeitung, um die Geschwindigkeitsverstärkung einzustellen.

Die konventionellen Steuervorrichtungen für eine Funkenerosionsbearbeitung sind so wie oben beschrieben ausgeführt. Wenn jedoch infolgedessen eine Unterbrechungszeit, eine Entladezeitdauer, eine Servoreferenzspannung und eine Geschwindigkeitsverstärkung gemäss dem Know-how einer bewandten Person eingestellt werden, um eine bestmögliche Unterbrechungszeitsteuerung, eine bestmögliche Entladezeitdauersteuerung, eine bestmögliche Servoreferenzspannungssteuerung und eine bestmögliche Geschwindigkeitsverstärkungs-steuerung zu erhalten, wird es schwierig, die men-genmässig unvollkommenen Ausdrücke, die im Know-how als Verfahren eingeschlossen sind, als geeignete Steuerung einer Unterbrechungszeit, einer Entladezeitdauer, einer Servoreferenzspannung und einer Spindelzuführgeschwindigkeit niederzuschreiben. Folglich enthalten die resultierenden Verfahren durch die Bedienungsperson hervorgerufene Fehler. Im Falle, wo die Unterbrechungszeit, die Entladezeitdauer, die Servoreferenzspannung und die Geschwindigkeitsverstärkung automatisch und nicht durch die bewandte Person in Bezug auf die Unstabiiität der Funkenerosionsbearbeitung gesteuert wird, ist es schwierig, die durch die bewandte Person gegebenen Kriterien richtig niederzuschreiben. Demzufolge gibt es bei der konventionellen Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung Probleme, die zum Verbessern der Leistungsfähigkeit der Funkenerosionsbearbeitung gelöst werden müssen.

Es ist demzufolge eine Aufgabe dieser Erfindung, die oben beschriebenen Schwierigkeiten, die eine konventionelle Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung begleiten, zu beseitigen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung zu schaffen, bei welcher das Wissen einer bewandten Person mit Leichtigkeit niedergeschrieben werden kann, welches Wissen das Einstellen von Bearbeitungsbedingungen (wie einer Unterbrechungszeit, einer Entladedauerzeit, einer Servoreferenzspannung und einer Geschwindigkeitsverstärkung) umfasst, welche Bedingungen notwendig sind, um eine Funkenerosionsbearbeitung nach besten Konditionen zu erhalten und um ein Maximum an Leistungsfähigkeit der Funkenerosionsbearbeitung anzubieten, wobei das Wissen ebenso die Kriterien für die Unstabiiität von Fun-kenerosionsbearbeitungskonditionen umfasst und wobei gemäss diesem Wissen die Bearbeitungssteuerung in der am besten geeigneten Art ausgeführt wird und wenn gewünscht, automatisch eingestellt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungs-gemäss mit einer Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung gelöst, die die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale aufweist.

In der erfindungsgemässen Vorrichtung sind wirksame Verfahren zum Steuern von Bearbeitungskonditionen, wie einer Unterbrechungszeit, einer Entladezeitdauer, einer Servoreferenzspannung und einer Geschwindigkeitsverstärkung in den Wissensspeichermitteln gespeichert und Bearbei-tungszustandsdaten, die für die Verfahren verlangt werden, werden durch das Zustandsdetektionsmittel festgestellt und die Detektionswerte sind in den Zu-standsspeichermitteln gespeichert. Die Folgerungsmittel kombinieren eine Mehrzahl von Resultaten, die gemäss den in den Wissensspeichermitteln gespeicherten Verfahren und den in den Zustands-speichermitteln gespeicherten Bearbeitungszu-standsdaten erhalten werden, um so Instruktionswerte zum Steuern der am besten geeigneten Bearbeitungskonditionen bereitzustellen oder um diese, wenn es verlangt ist zu ändern, sowie um die Steuermittel zu steuern. Auf diese Weise werden mit der erfindungsgemässen Vorrichtung die Funkenerosionsbearbeitungskonditionen in einem Optimum gehalten und die Funkenerosionsbearbeitung wird mit einer hohen Leistungsfähigkeit ausgeführt. Im weiteren kann mit der Vorrichtung das Know-how von bewandten Personen, welches wirksam ist, um die Bearbeitungsbedingung optimal zu steuern, in geeigneter und einfacher Weise beschrieben werden, obgleich es qualitativ unvollständige Ausdrücke einschliesst. Zusätzlich kann mit der Vorrichtung das Steuern der Bearbeitungskonditionen auf ihrem Optimumwert und das Andern dieser Konditionen, wenn es verlangt ist, automatisch erreicht werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von beigelegten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild mit der Anordnung einer konventionellen Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung, welche ein Unterbrechungszeitsteuersystem umfasst,

Fig. 2 ein Blockschaltbild mit der Anordnung einer konventionellen Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung, welche ein Steuersystem für die elektrische Entladezeitdauer umfasst,

Fig. 3 eine erklärende Darstellung, die die Ecke einer Elektrode zeigt,

Fig. 4 ein Blockschaltbild mit der Anordnung einer konventionellen Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung, welche ein Servoreferenz-spannungssteuersystem umfasst,

Fig. 5, 6 Darstellungen von Wellenzügen mit Elektrodenspaltspannungswellenzügen,

Fig. 7 eine konventionelle Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung, welche ein Geschwindigkeitsverstärkungssteuersystem umfasst, Fig. 8 eine Wellenzugsdarstellung, die einen Elektrodenspaltspannungswellenzug zeigt, wenn eine Geschwindigkeitsverstärkung klein ist,

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

9

CH 682 310 A5

10

Fig. 9 eine Wellenzugsdarstellung, die einen Elektrodenspaltspannungswellenzug zeigt, wenn die Geschwindigkeitsverstärkung hoch ist,

Fig. 10 ein Blockschaltbild mit der vollständigen Anordnung eines ersten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemässen Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung,

Fig. 11 eine erklärende Darstellung mit wirksamen Verfahren zum Ausführen einer Pausendau-ersteuertätigkeit in der Vorrichtung gemäss der Fig. 10,

Fig. 12 eine erklärende Darstellung mit den Verfahren der Fig. 11, welche anhand der unvollständigen Einstelltheorie (fuzzy set theory) beschrieben werden,

Fig. 13 eine erklärende Darstellung mit einem unvollständigen Foigerungsprozess, der in der Fig. 12 gezeigten Verfahren,

Fig. 14 ein Blockschaltbild mit der vollständigen Anordnung eines zweiten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemässen Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung,

Fig. 15 eine erklärende Darstellung mit wirksamen Verfahren zum Ausführen einer Zeitdauersteuertätigkeit für die elektrische Entladung in der Vorrichtung gemäss der Fig. 14,

Fig. 16 eine erklärende Darstellung mit den Verfahren der Fig. 15, welche anhand der unvollständigen Einstelltheorie beschrieben sind,

Fig. 17 eine erklärende Darstellung mit einem unvollständigen Foigerungsprozess für die in der Fig. 15 gezeigten Verfahren,

Fig. 18 ein Blockschaltbild mit der vollständigen Anordnung eines dritten Beispieles einer erfindungsgemässen Steuervorrichtung für die Funkenerosionsbearbeitung,

Fig. 19 eine erklärende Darstellung mit wirksamen Verfahren zum Ausführen einer Servoreferenz-spannungssteuerungstätigkeit in der Vorrichtung gemäss der Fig. 18,

Fig. 20 eine erklärende Darstellung mit den Verfahren der Fig. 19, welche anhand der unvollständigen Einstelltheorie beschrieben sind,

Fig. 21 eine erklärende Darstellung mit einem unvollständigen Foigerungsprozess für die in der Fig. 19 gezeigten Verfahren,

Fig. 22 ein Blockschaltbild mit der vollständigen Anordnung eines vierten Beispieles einer erfindungsgemässen Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung,

Fig. 23 eine erklärende Darstellung mit wirksamen Verfahren zum Ausführen einer Geschwindig-keitsverstärkungssteuertätigkeit in der Vorrichtung gemäss der Fig. 22,

Fig. 24 eine erklärende Darstellung mit den Verfahren der Fig. 23, welche gemäss der unvollständigen Einstelltheorie beschrieben sind, und Fig. 25 eine erklärende Darstellung mit einem unvollständigen Foigerungsprozess für die in der Fig. 23 gezeigten Verfahren.

Bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung werden anhand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 10 bis 13 zeigen ein erstes Beispiel einer Steuereinrichtung einer Funkenerosionsbearbeitung,

welche einen Kontrollvorgang der Unterbrechungszeit ausführt, um beste Bearbeitungsbedingungen des Funkenerodierens zu erhalten und um den Wirkungsgrad der Funkenerosionsbearbeitung zu verbessern.

Fig. 10 zeigt die gesamte Anordnung. In Fig. 10 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Funkenero-sionsbearbeitungsprozess, in welchen Phänomene der elektrischen Entladung eingeschlossen sind, 3 eine Bearbeitungsstromquelle zur Lieferung des elektrischen Bearbeitungsstroms für den Funkenero-sionsbearbeitungsvorgang 1, 6 eine Unterbre-chungszeitstelleinheit, um eine Unterbrechungszeit für einen Funkenerosionsbearbeitungsvorgang zu setzen und 8 eine Einrichtung zum Überwachen der Unterbrechungszeit und zum Steuern der Unterbrechungszeit in Übereinstimmung mit einem Unterbre-chungszeitinstruktionswert 7, der durch die Unter-brechungszeitstelleinheit 6 geliefert wird und einem Instruktionswert 23a, geliefert durch einen Folgerungsbereich 23 (wird später beschrieben). Die Unterbrechungszeitsteuereinrichtung 8 liefert einen Unterbrechungszeitwert 9 zur Bearbeitungsstromquelle 3. Der Funkenerosionsbearbeitungsvorgang 1 setzt eine Vielzahl von Zustandsdaten 19 der Bearbeitung voraus, die zumindest für Vorgänge verlangt werden (vgl. Fig. 11) zur Durchführung eines effektiven Un-terbrechungszeitsteuervorganges. Der Zustandswert 19 wird an einen Zustandsdetektor 20 geliefert.

Der Zustandsdetektor 20 überwacht die Bearbei-tungszustandswerte, die für das Verfahren erforderlich sind. Die Ausgabe des Zustandsdetektors 20, nämlich ein Zustandsüberwachungswert 20a, wird in einem Zustandsspeicherbereich 21 gespeichert. Der Zustandsspeicherbereich 21 speichert mindestens einen der momentanen und vorhergehenden Zustandsüberwachungswerte 20a. Zustandsdaten 24, die aus dem Zustandsspeicherbereich 21 gelesen werden, werden an den obengenannten Folgerungsbereich 23 geliefert.

In der Fig. 10 bezeichnet des weiteren das Bezugszeichen 23 einen Wissensspeicherbereich zur Speicherung von Verfahren der effektiven Durchführung der Unterbrechungszeitsteuerung (vgl. Fig. 11). Ein Verfahren 22a, das aus dem Wissensspeicherbereich 22 herausgelesen wird, wird an den Folgerungsbereich 23 übertragen. Der Folgerungsbereich 23 ermittelt gemeinsam die geeignetste Unterbrechungszeitsteuerung und auftretende Änderung in Übereinstimmung zu den Zustandswerten 24, die vom Zustandsspeicherbereich 21 erhalten werden und zum Verfahren 22a, welche vom Wissensspeicherbereich 22 erhalten werden. Ein Instruktionswert 23a für die vorteilhafteste Zeitsteuerung, welche durch den Folgerungsbereich 23 bestimmt wird, wird an die Unterbrechungszeitsteuerung 8 geliefert.

Die Bereiche 21, 22 und 23, welche durch die unterbrochene Linie in Fig. 10 eingekreist sind, die den vorteilhaftesten Befehlswert 23a der Unterbrechungszeitsteuerung ermitteln, spielen eine wesentliche Rolle in der Erfindung.

Der Arbeitsvorgang der derart angeordneten Einrichtung, d.h. ein Vorgang zur Ermittlung des Befehlswertes 23a für die vorteilhafteste Unterbrechungszeitsteuerung wird nun beschrieben.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

6

11

CH 682 310 A5

12

Fig. 11 zeigt wirksame Verfahren zur Durchführung der Unterbrechungszeitsteuerung, Verfahren I und il. Diese Verfahren I und II können ohne weiteres und zweckmässig durch die Verwendung der unvollkommenen Einstelltheorie beschrieben werden. Z.B. können die Verfahren I und II im Wissensspeicherbereich 22 gespeichert werden und zwar in der festgesetzten Form, bestehend aus einem IF-Teil und einem THEN-Teil in Übereinstimmung zu einer unvollkommenen Einstellung, dargestellt in Fig. 12.

Im besonderen werden qualitativ unvollkommene Ausdrücke wie «effektiver Funkenerosionswert ist tief», «die Amplitude der Bewegung der Elektrode während der Bearbeitung ist gross», «Bearbeitungstiefe ist gross» und «Unterbrechungszeit ist lang», die zum Verfahren I gehören, und «effektiver Funkenerosionswert ist hoch», «Amplitude der Bewegung der Elektrode während der Bearbeitung ist klein», «Bearbeitungstiefe ist klein» und «Unterbrechungszeit ist kurz» zum Verfahren II gehörend, mit Zugehörigkeitsfunktionen beschrieben, wie in Fig. 12 dargestellt wird.

Die Angabe «effektiver Funkenerosionswert ist klein» im Verfahren I wird als Beispiel nachfolgend beschrieben. Wenn der effektive Funkenerosionswert 25% oder kleiner ist, wird der Ausdruck vollständig erfüllt und demzufolge wird die Zugehörigkeitsfunktion auf «1» gesetzt. Wenn er 75% oder höher ist, wird die Bedingung des Ausdruckes nicht erfüllt und deshalb wird die Zugehörigkeitsfunktion auf «0» gesetzt. Wenn er grösser ist als 25% aber kleiner als 75%, dann stimmt er mit dem Ausdruck von «0» bis «1» überein und demzufolge wird die Zugehörigkeitsfunktion auf «0-1 » gesetzt. In der gleichen Weise werden die qualitativen unvollkommenen Ausdrücke «Amplitude der Bewegung der Elektrode während der Bearbeitung ist klein», «Bearbeitungstiefe ist gross» und «Unterbrechungszeit ist lang» im Verfahren I beinhaltet und «effektiver Funkenerosionswert ist hoch», «Amplitude der Bewegung der Elektrode während der Bearbeitung ist gross», «Bearbeitungstiefe ist klein» und «Unterbrechungszeit ist kurz» nach dem Verfahren II zweckmässig und ohne weiteres durch die Verwendung der Zugehörigkeitsfunktionen beschrieben.

Auf der anderen Seite wird der Zustandsüberwa-chungswert 20a im Zustandsspeicherbereich 21 gespeichert, den der Zustandsdetektor 20 durch Überwachung des Bearbeitungszustandswertes 29 liefert, der für das Verfahren benötigt und im Wissensspeicherbereich 22 gespeichert wird. Im Falle von Fig. 11 beinhaltet der Zustandsüberwa-chungswert einen effektiven elektrischen Entladungswert, die Amplitude der Elektrode und eine Bearbeitungstiefe.

Der Folgerungbereich 23 bewirkt eine unvollkommene Folgerung bezüglich eines Vorganges nach Fig. 13 und in Übereinstimmung zu den Verfahren, die im Wissensspeicherbereich 22 gespeichert sind und zu den Zuständen, die im Zustandsspeicherbereich gespeichert sind, um einen Instruktionswert 23a für die bestens geeignete Unterbrechungszeitsteuerung zu bestimmen. In Fig. 13 bezeichnen die Bezugszeichen die Überwachungswerte von «effektivem elektrischem Entladungswert», «Amplitude der Bewegung der Elektrode während der Bearbeitung» und «Bearbeitungstiefe», die im Zustandsspeicherbereich 21 abgespeichert sind. Für beide Verfahren I und II wird die unvollkommene Folgerung wie folgt ausgeführt: Es wird bestimmt, mit welcher Grösse dieser Zustandswert 24 die qualitativ unvollkommenen Ausdrücke des IF-Teils, welche mit der Zugehörigkeitsfunktion beschrieben sind, erfüllt werden. Die Zugehörigkeitsfunktion des THEN-Teils wird mit dem Wert der Zugehörigkeitsfunktion geschnitten (dem Überwachungswert 24a im Falle des Verfahrens I und dem Überwachungswert 24c im Falle des Verfahrens II), welcher im IF-Teil einen minimalen Grad der Erfüllung hat zur Bestimmung des oberen Grenzwertes. Unter dieser Bedingung sind die Zugehörigkeitsfunktionen derart kombiniert, dass sie in sich den grössten Funktionswert haben und die Flächenschwerpunktslage C.G. der resultierenden Zugehörigkeitsfunktion wird bestimmt. Der Wert der Position, der so bestimmt wird, ist der Instruktionswert 23a für vorteilhafteste Unterbrechungszeitsteuerung.

In der oben beschriebenen Anordnung sind die effektiven Verfahren zur Ausführung der Unterbrechungszeitsteuerung im Wissensspeicherbereich gespeichert. Die Bearbeitungszustandswerte, die zumindest für die Verfahren benötigt werden, sind im Zustandsspeicherbereich abgespeichert und der Folgerungsbereich bestimmt gemeinsam die Unterbrechungszeit in Übereinstimmung mit den Verfahren und den Bearbeitungszustandsdaten. Deshalb kann das Wissen einer erfahrenen Person bezüglich der Unterbrechungszeitsteuerung mit Leichtigkeit korrekt geschrieben werden. In Übereinstimmung mit den Verfahren kann des weiteren die Unterbrechungszeitsteuerung optimal ausgeführt und falls erforderlich automatisch gewechselt werden.

In der ersten Anordnung, die in Fig. 13 gezeigt ist, beschreibt der IF-Teil von jedem Verfahren drei Bearbeitungszustände und der THEN-Teil eine Unterbrechungszeitsteuerung. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Ohne näher darauf einzugehen kann in Ergänzung gesagt werden, dass, wenn die Anzahl der Verfahren wächst, ein übereinstimmender Instruktionswert für die vorteilhafteste Unterbrechungszeitsteuerung erhalten werden kann. Der Wechsel der Unterbrechungszeit bezüglich des Grades der Instabilität der Funkenerosionsbearbei-tungsbedingungen ist nicht beschrieben worden. Er kann jedoch realisiert werden, indem das oben beschriebene technische Konzept der Erfindung in gleicher Weise benützt wird. In der oben beschriebenen Ausführung wird die unvollkommene Einstellung für den Wissenspeicherbereich benützt und die unvollkommene Folgerung wird durch den Folgerungsbereich ausgeführt. Ohne näher darauf einzugehen kann jedoch gesagt werden, dass Wissensausdrücke und Folgerungsmethoden, die in anderen allgemeinen Expertensystemen angewendet werden, benützt werden können, mit demselben Effekt wie in der oben beschriebenen Anordnung.

Fig. 14 bis 17 zeigen ein zweites Beispiel einer Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung entsprechend der Erfindung, welche einen

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

13

CH 682 310 A5

14

Steuerungsvorgang für eine elektrische Entladungszeitdauer verwenden, um die Bedingungen der Funkenerosionsbearbeitung optimal zu erhalten und um die Effektivität der Funkenerosionsbearbeitung zu optimieren.

Fig. 14 zeigt die ganze Anordnung der Vorrichtung. In Fig. 14 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Funkenerosionsbearbeitungsprozess, in welchem Phänomene der elektrischen Entladung eingeschlossen sind. 3 eine Bearbeitungsstromquelle zur Lieferung von Bearbeitungsstrom für den Fun-kenerosionsbearbeitungsvorgang 1. 10 eine Stelleinrichtung für die elektrische Entladungsdauer zur Einstellung einer elektrischen Entladungsdauer für einen Funkenerosionsbearbeitungsvorgang und 12 eine elektrische Entladungsdauersteuerung zur Steuerung der elektrischen Entladungsdauer in Übereinstimmung mit einem elektrischen Entla-dungsdauerinstruktionswert 11, der durch die elektrische Entladungsdauerstelleinheit 10 geliefert wird und einem Instruktionswert 30a, geliefert durch einen Folgerungbereich 30 (wird später beschrieben). Die elektrische Entladungsdauersteuerung 12 liefert einen elektrischen Entladungsdauerwert 13 an die Bearbeitungsstromquelle 3. Der Funkenerosions-bearbeitungsvorgang 1 liefert eine Vielzahl von Be-arbeitungszustandsdaten 25, die mindestens für Verfahren (vgl. Fig. 15) benötigt werden, um einen Steuerungsvorgang für eine elektrische Entladungszeitdauer ausführen zu können. Der Zu-standswert 25 wird an einen Zustandsdetektor 26 übermittelt.

Der Zustandsdetektor 26 überwacht die Bearbei-tungszustandswerte, die für das Verfahren benötigt werden. Der Ausgang des Zustandsdetektors 20, nämlich ein Zustandsüberwachungswert 26a, wird im Zustandsspeicherbereich 27 abgespeichert. Der Zustandsspeicherbereich 27 speichert mindestens einen der momentanen und vorhergehenden Zu-standsüberwachungswerte 26a. Der Zustandswert 28, der vom Zustandsspeicherbereich 27 gelesen wird, wird an den erwähnten Folgerungsbereich übermittelt.

Des weiteren bezeichnet in Fig. 14 das Bezugszeichen 29 einen Wissensspeicherbereich zur Speicherung der effektiven Verfahren zur Ausführung der Unterbrechungszeitsteuerung (vgl. Fig. 15). Ein Verfahren 29a, das vom Wissensspeicherbereich 29 ausgegeben wird, wird an den Folgerungsbereich 30 übermittelt. Der Folgerungsbereich 30 arbeitet zur gemeinsamen Bestimmung der vorteilhaftesten Unterbrechungszeitsteuerung und der geeigneten Änderungen inbezug auf den Zustandswert 28, der vom Zustandsspeicherbereich 27 erhalten wird, und dem Verfahren 29a, das vom Wissenspeicherbereich 29 erhalten wird. Ein Instrukionswert 30a für die vorteilhafteste Zeitsteuerung, der durch den Folgerungsbereich 30 bestimmt wird, wird an die elektrische Entladungsdauersteuerung 12 übermittelt.

Die Bereiche 27, 29 und 30, die in Fig. 14 durch die unterbrochene Linie eingekreist sind, die den Instruktionswert 30a für eine vorteilhafte Steuerung der elektrischen Entladungsdauer bilden, spielen in der Erfindung eine wichtige Rolle.

Die Arbeitsweise der so angeordneten Ausführung, nämlich der Vorgang zur Erzeugung des In-struktionswertes 30a für eine optimale elektrische Entladungsdauersteuerung wird nachfolgend beschrieben.

Fig. 15 zeigt Verfahren zur effektiven Ausführung der elektrischen Entladungsdauersteuerung, nämlich Verfahren I und II. Diese Verfahren I und II können ohne weiteres und zweckmässig durch die Verwendung der unvollkommenen Einstelltheorie beschrieben werden. So können beispielsweise die Verfahren I und II im Wissensspeicherbereich 29 in einer Verknüpfung bestehend aus einem IF-Bereich und einem THEN-Bereich bezüglich einer unvollkommenen Einstellung gespeichert werden, wie in Fig. 16 gezeigt wird.

Im besonderen werden qualitativ unvollkommene Ausdrücke wie «effektiver elektrischer Entladungswert ist tief», «Amplitude der Bewegung einer Elektrode während des Bearbeitungsvorganges ist gross», «Bearbeitungstiefe ist gross» und «elektrische Entladungsdauer ist lang» nach dem Verfahren I und «effektiver elektrischer Entladungswert ist hoch», «Amplitude der Bewegung der Elektrode während des Bearbeitungsvorganges ist klein», «Bearbeitungstiefe ist klein» und «elektrische Entladungsdauer ist kurz» nach dem Verfahren II mit Zugehörigkeitsfunktionen, wie in Fig. 16 dargestellt beschrieben.

So wird beispielsweise der Ausdruck «effektiver elektrischer Entladungswert ist klein» nach dem Verfahren I wie folgt beschrieben: Wenn der effektive elektrische Entladungswert 25% oder kleiner ist, dann wird der Ausdruck voll erfüllt und deshalb wird die Zugehörigkeitsfunktion auf «1» gesetzt. Wenn er 75% oder höher ist, wird der Ausdruck nicht erfüllt und deshalb wird die Zugehörigkeitsfunktion auf «0» gesetzt. Wenn er grösser als 25% und kleiner als 75% ist, dann erfüllt er den Ausdruck von «0» bis «1» und deshalb wird die Zugehörigkeitsfunktion auf «0-1» gesetzt. In gleicher Weise werden die qualitativ unvollkommenen Ausdrücke «Amplitude der Bewegung der Elektrode während der Bearbeitung ist gross», «Bearbeitungstiefe ist gross» und «elektrische Entladungsdauer ist lang» zum Verfahren I gehörend und «effektiver elektrischer Entladungswert ist hoch», «Amplitude der Bewegung der Elektrode während der Bearbeitung ist klein», «Bearbeitungstiefe ist klein» und «elektrische Entladungsdauer ist kurz» zum Verfahren II gehörend, zweckmässig und ohne weiteres durch Verwendung der Zugehörigkeitsfunktionen beschrieben.

Auf der anderen Seite ist der Zustandsüberwachungswert 26a im Zustandsspeicherbereich 27 abgespeichert, der vom Zustandsdetektor 26 durch Überwachung der Bearbeitungszustandsdaten 25 abgegeben wird und der für die Verfahren benötigt wird, welche im Wissensspeicherbereich 29 abgespeichert sind.

Im Falle von Fig. 15 beinhaltet der Zustandsüberwachungswert einen effektiven elektrischen Entladungswert Amplitude der Elektrode und Bearbeitungstiefe.

Der Folgerungsbereich 30 führt eine unvollkommene Folgerung inbezug auf die Arbeitsweise, dar5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

8

15

CH 682 310 A5

16

gestellt in Fig. 17 und in Übereinstimmung mit den Verfahren «Abgespeichert im Wissensspeicherbereich 29» und den Zuständen «Abgespeichert im Zustandsspeicherbereich 27» durch, um einen Instruktionswert 30a für eine optimale elektrische Entladungsdauersteuerung zu bestimmen. In Fig. 17 bezeichnen die Bezugszeichen 28a, 28b und 28c die Überwachungswerte von «effektiver elektrischer Entladungswert», «Amplitude der Bewegung der Elektrode während der Bearbeitung» und «Bearbeitungstiefe», die im Zustandsspeicherbereich 27 abgespeichert sind. Für beide Verfahren I und II wird die unvollkommene Folgerung folgendermassen verwirklicht. Es wird bestimmt, für welche Grösse diese Zustandsdaten 28 die qualitativ unvollkommenen Ausdrücke des IF-Teils, die durch die Zugehörigkeitsfunktion beschrieben werden, erfüllen. Die Zugehörigkeitsfunktion des THEN-Teils schneidet sich mit dem Wert der Zugehörigkeitfunktion (dem Überwachungswert 28a im Falle von Verfahren I und der Überwachungswert 28c im Falle des Verfahren II), die im IF-Teil einen minimalen Erfüllungsgrad haben, um den oberen Grenzwert zu bestimmen. Unter dieser Bedingung werden die Zugehörigkeitsfunktionen so kombiniert, dass sie den grössten Funktionswert haben und die Flächenschwerpunktslage C.G. der resultierenden Zugehörigkeitsfunktion wird bestimmt. Der Wert der so bestimmten Position ist der Instruktionswert 30a für eine optimale Steuerung für eine elektrische Entladungszeitdauer.

In der oben beschriebenen Ausführung werden die Methoden, die effektiv die Steuerung der elektrischen Entladungsdauer verwirklichen, im Wissensspeicherbereich abgespeichert. Die Bearbeitungszu-standsdaten, die mindestens für die Verfahren benötigt werden, sind im Zustandsspeicherbereich abgespeichert und der Folgerungsbereich bestimmt gemeinsam die elektrische Entladungsdauer inbezug auf die Verfahren und die Bearbeitungszu-standsdaten. Deshalb kann das Wissen einer erfahrenen Person über die Steuerung einer elektrischen Entiadungsdauer mit Leichtigkeit korrekt beschrieben werden. Des weiteren kann die Steuerung der elektrischen Entladungsdauer bezüglich der Verfahren optimal verwirklicht werden und kann erforderlichenfalls automatisch geändert werden.

In der zweiten Ausführung, dargestellt in Fig. 17, beschreibt der IF-Teil jeder Methode drei Bearbei-tungszustände und der THEN-Teil eine Steuerung für eine elektrische Entladungszeitdauer. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Ohne näher darauf einzugehen kann des weiteren in ähnlicher Weise ein Instruktionswert für eine optimale Steuerung der elektrischen Entladungsdauer erhalten werden, selbst wenn die Anzahl der Verfahren wächst.

Änderungen der elektrischen Entladungsdauer bezüglich des Instabilitätsgrades der Bedingungen der Funkenerosionsbearbeitung sind nicht beschrieben worden. Sie können jedoch in ähnlicher Weise durch Verwendung des oben beschriebenen technischen Konzepts der Erfindung realisiert werden.

In der oben beschriebenen zweiten Ausführung wird die unvollkommene Einstellung für den Wissenspeicherbereich verwendet und die unvollkommene Folgerung wird durch den Folgerungsbereich verwirklicht. Es kann jedoch ohne nähere Erläuterungen gesagt werden, dass Wissensausdrücke und Folgerungsverfahren, die in anderen allgemeinen Expertensystemen verwendet werden, mit denselben Effekten benützt werden können, wie in der oben beschriebenen Ausführung.

Fig. 18 bis 21 zeigen ein drittes Beispiel einer Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung, welche einen Steuervorgang mit einer Servoreferenzspannung ausführt um die Bedingungen der Funkenerosionsbearbeitung optimal zu erhalten und um die Effektivität der Funkenerosionsbearbeitung zu optimieren.

Fig. 18 zeigt die gesamte Anordnung der Vorrichtung. In Fig. 18 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Funkenerosionsbearbeitungsvorgang, in welchen Phänomene der elektrischen Entladung eingeschlossen sind. 2 Zustandswerte, die durch den Funkenerosionsbearbeitungsvorgang 1 geliefert werden und 4 einen Zustandsdetektor zur Überwachung der Zustandsdaten 2, um einen Überwachungswert 5 abzugeben, der an den Rechnungsbereich 18 übermittelt wird. Des weiteren bezeichnet in Fig. 18 das Bezugszeichen 16 eine Stelleinrichtung für die Servoreferenzspannung zur Einstellung einer Servoreferenzspannung für einen Funkenerosionsbearbeitungsvorgang. Ein Instruktionswert 17 (Vref), der durch die Einstelleinheit 16 geliefert wird, wird an den Rechnungsbereich 18 übermittelt. Der Rechnungsbereich 18 ermittelt den Differenzwert 18a zwischen Überwachungswert 5 und Instruktionswert 17. Der Differenzwert 18a wird an das Steuersystem 14 der Elektrode übermittelt. Das Steuersystem 14 funktioniert so, dass ein Distanzsignal 15 des Bearbeitungsspaltes reguliert wird und so der Differenzwert 18a auf 0 gehalten wird.

Der Funkenerosionsbearbeitungsvorgang 1 und das Eiektrodensteuersystem 14 liefern Zustandsdaten 31, die für die Verfahren (vgl. Fig. 19) benötigt werden, um effektiv eine Steuerung mit Servoreferenzspannung zu betätigen. Die Zustandswerte 31 werden an den Zustandsdetektor 32 übermittelt.

Der Zustandsdetektor 32 überwacht die Bearbei-tungszustandswerte, die für die Verfahren benötigt werden. Die Ausgabe des Zustandsdetektors 32, nämlich ein Zustandsüberwachungswert 32a, wird im Zustandsspeicherbereich 33 abgespeichert. Der Zustandsspeicherbereich 33 speichert mindestens einen der momentanen oder vorhergehenden Zu-standsüberwachungswerte 32a. Der Zustandswert 34, der vom Zustandsspeicherbereich 33 ausgegeben wird, wird an den Folgerungsbereich 36 übermittelt.

Des weiteren bezeichnet in Fig. 18 das Bezugszeichen 35 einen Wissensspeicherbereich zur Speicherung von Verfahren, die effektiv zur Steuerung der Servoreferenzspannung eingesetzt werden (vgl. Fig. 19). Ein Verfahren 35a, das vom Wissensspeicherbereich 35 ausgegeben wird, wird an den Folgerungsbereich 36 übermittelt.

Der Folgerungsbereich 23 arbeitet zur gemeinsa-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

9

CH 682 310 A5

men Bestimmung einer vorteilhaften Seivoreferenz-spannungssteuerung und auftretende Änderungen bezüglich des Zustandswertes 34 der vom Zustandsspeicherbereich 33 geliefert wird und dem Verfahren 35a, geliefert vom Wissensspeicherbereich 35. Ein Instruktionswert 36a für die vorteilhafteste Zeitsteuerung der durch den Folgerungsbereich 36 bestimmt wird, wird an die Steuerung 37 der Servoreferenzspannung übermittelt. Die Steuerung 37 überträgt Servoreferenzspannungsdaten 37a an die Einstelleinheit 16 für die Servoreferenzspannung.

Die Bereiche 33, 35 und 36, die durch die unterbrochene Linie in Fig. 18 eingekreist sind, zur Bildung des Instruktionswertes 36a für eine optimale Steuerung der Servoreferenzspannung, spielt eine wesentliche Rolle in dieser Erfindung.

Die Arbeitsweise der derart organisierten Anordnung, d.h. die Bildung des Instruktionswertes 36a für optimale Steuerung der Servoreferenzspannung wird nachfolgend beschrieben.

Die Fig. 19 zeigt Verfahren, die die Steuerung der Servoreferenzspannung effektiv ausführen, nämlich Verfahren I und II. Diese Verfahren I und II können ohne weiteres und zweckmässig durch Verwendung der unvollkommenen Einstelltheorie beschrieben werden. So können beispielsweise die Verfahren I und II im Wissensspeicherbereich 35 in Form einer Verknüpfung zusammengesetzt aus einem IF-Teil und einem THEN-Teil inbezug auf eine unvollkommene Einstellung, wie in Fig. 20 gezeigt wird, abgespeichert werden.

Im speziellen können qualitativ unvollkommene Ausdrücke wie «effektiver elektrischer Entladungswert ist tief», «Amplitude der Bewegung der Elektrode während der Bearbeitung ist gross», «Bearbeitungstiefe ist gross» und «Servoreferenzspannung ist hoch», die im Verfahren I beinhaltet sind, und «effektiver elektrischer Entladungswert ist hoch», «Amplitude der Bewegung der Elektrode während der Bearbeitung ist klein», «Bearbeitungstiefe ist klein» und «Servoreferenzspannung ist tief» beinhaltet im Verfahren II mit Zugehörigkeitsfunktionen, wie in Fig. 20 dargestellt, beschrieben.

Beispielsweise wird der Ausdruck «effektiver elektrischer Entladungswert ist klein» nach Verfahren I folgendermassen beschrieben: Wenn der effektive elektrische Entladungswert 25% ist oder kleiner, dann erfüllt er den Ausdruck voll und deshalb wird die Zugehörigkeitsfunktion auf «1» gesetzt. Wenn er 75% oder höher ist wird der Ausdruck nicht erfüllt und deshalb wird die Zugehörigkeitsfunktion auf «0» gesetzt. Wenn er grösser ist als 25% und kleiner als 75% dann erfüllt er den Ausdruck von «0» bis «1» und deshalb wird die Zugehörigkeitsfunktion auf «0-1» gesetzt. In der gleichen Art können die qualitativ unvollkommenen Ausdrücke «Amplitude der Bewegung der Elektrode während der Bearbeitung ist gross», «Bearbeitungstiefe ist gross» und «Servoreferenzspannung ist hoch» beinhaltet im Verfahren I und «effektiver elektrischer Entladungswert ist hoch», «Amplitude der Bewegung der Elektrode während der Bearbeitung ist klein», «Bearbeitungstiefe ist klein» und «Servoreferenzspannung ist tief» im Verfahren II

beinhaltet zweckmässig und ohne weiteres durch die Verwendung der Zugehörigkeitsfunktionen beschrieben werden.

Auf der anderen Seite wird der Zustandsüberwa-chungswert 32a im Zustandsspeicherbereich 33 abgespeichert, welcher vom Zustandsdetektor 32 geliefert wird, indem er die Bearbeitungszustandsda-ten 31 überwacht, die für die Verfahren erforderlich sind und die im Wissensspeicherbereich 35 abgespeichert sind.

Im Falle nach Fig. 19 beinhaltet der Zustands-überwachungswert einen effektiven elektrischen Entladungswert, die Amplitude der Elektrode und die Bearbeitungstiefe.

Der Folgerungsbereich 36 führt eine unvollkommene Folgerung entsprechend einem in Fig. 21 gezeigten Verfahren durch, welches sich auf die im Wissensspeicherbereich 35 gespeicherten Verfahren und die im Zustandsspeicherbereich 33 gespeicherten Zustände bezieht, um einen Instruktionswert 36a für die am besten geeignete Servorefe-renzspannungssteuerung zu bestimmen. In Fig. 21 bezeichnen die Bezugszeichen 34a, 34b und 34c die Erfassungswerte von «effektivem elektrischem Entladungsbetrag», «Amplitude in Bewegung einer Elektrode während der Bearbeitung» und «Bearbeitungstiefe», welche im Zustandsspeicherbereich 33 gespeichert sind. Für jedes der Verfahren I und II wird die unvollkommene Folgerung wie folgt durchgeführt: Es wird bestimmt, bis zu welchem Aus-mass diese Zustandsdaten 34 die qualitativen unvollkommenen Ausdrücke des IF-Teils (front part), welche mit den Zugehörigkeitsfunktionen beschrieben sind, erfüllen. Die Zugehörigkeitsfunktion des THEN-Teils (rear part) wird mit dem Wert der Zugehörigkeitsfunktion geschnitten (der Erfassungswert 34a im Fall des Verfahrens I und der Erfassungswert 34c im Fall des Verfahrens II), welcher im THEN-Teil minimal im Erfüllungsgrad ist, um die obere Grenze zu bestimmen. Unter dieser Bedingung werden die Zugehörigkeitsfunktionen kombiniert, um die grössten Funktionswerte in ihnen zu erhalten, und die Flächenschwerpunktslage C.G. der resultierenden Zugehörigkeitsfunktion wird bestimmt. Der Wert der so bestimmten Lage ist der Instruktionswert 36a für die am besten geeignete Referenzspannungssteuerung.

Im obenbeschriebenen Ausführungsbeispiel werden die zur Ausführung der Servoreferenzspan-nungssteuerung wirksamen Verfahren im Wissensspeicherbereich gespeichert, die mindestens für die Verfahren erforderlichen Bearbeitungszustandsdaten werden im Zustandsspeicherbereich gespeichert, und der Folgerungsbereich bestimmt insgesamt den Servoreferenzspannungs-Instruktionswert, der sich auf die Verfahren und die Bearbeitszustandsdaten bezieht. Daher kann die Erfahrung einer geübten Person bezüglich der Servoreferenzspannungssteu-erung mit Leichtigkeit korrekt formuliert werden. Ausserdem kann entsprechend den Verfahren die Servoreferenzspannungssteuerung optimal ausgeführt und, wenn erforderlich, automatisch geändert werden.

Im dritten, in Fig. 21 gezeigten Ausführungsbeispiel beschreibt der IF-Teil (front part) von jedem

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

10

CH 682 310 A5

Verfahren drei Bearbeitungszustände, und der THEN-Teil (rear part) eine Servovergleichsspan-nungssteuerung; die Erfindung ist jedoch nicht darauf oder dadurch beschränkt. Zusätzlich versteht es sich von selbst, dass sogar wenn die Zahl der Verfahren erhöht wird, ein Instruktionswert für die am besten geeignete Servoreferenzspannungssteue-rung ebenso erhalten werden kann. Die Änderung der Servoreferenzspannung entsprechend dem Instabilitätsgrad der Funkenerosionsbedingungen wurde nicht beschrieben. Sie kann jedoch durch Verwendung des obenbeschriebenen technischen Konzeptes der Erfindung in der gleichen Weise realisiert werden.

Im obenbeschriebenen dritten Ausführungsbeispiel wird die unvollkommene Einstellung für den Wissensspeicherbereich verwendet und die unvollkommene Folgerung wird durch den Folgerungsbereich ausgeführt. Es versteht sich jedoch von selbst, dass Wissensausdrücke und Folgerungsverfahren, die in anderen allgemeinen Expertensystemen gebraucht werden, mit denselben Effekten wie im obenbeschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet werden können.

Fig. 22 bis 25 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung, welche einen Geschwindigkeits-verstärkungs-Steuerbetrieb ausführt, um Funkenerosionsbedingungen am besten aufrechtzuerhalten und um einen Funkenerosionswirkungsgrad zu ma-ximieren.

Fig. 22 zeigt die ganze Anordnung der Vorrichtung. In Fig. 22 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Funkenerosionsverfahren, eingeschlossen ein elektrisches Entladungsphänomen; 2 durch das Funkenerosionsverfahren gelieferte Zustandsdaten; und 4 einen Zustandsdetektor zur Erfassung der Zustandsdaten 2 um einen Erfassungswert 5 auszugeben, welcher an einen Rechenbereich 46 angelegt wird. Im Bereich 46 werden der Servospan-nungsinstruktionswert und der Erfassungswert 5 einer Rechenoperation unterzogen. Der Ausgang des Rechenbereichs 46 wird einem Verstärker 45 zugeführt. Weiter wird in Fig. 22 mit dem Bezugszeichen

44 eine Geschwindigkeitsverstärkungs-Einstellein-heit zum Einstellen einer Zuführgeschwindigkeits-Verstärkung für ein Funkenerosionsverfahren bezeichnet. Ein eingestellter Wert 44a, der durch die Einstelleinheit 44 geliefert wird, wird dem Verstärker

45 zugeführt. Im Verstärker 45 wird der Rechenausgang «A» (46a) des Rechenbereiches 46 mit dem Geschwindigkeitsverstärkungswert «K» (44a) verstärkt, welcher durch die Geschwindigkeitsver-stärkungs-Einstelleinheit 44 als ein Verstärkungsfaktor eingestellt ist, um eine Ausgangsgrösse 45a {»Ak (= KA)} zu liefern, welche einem Elektrodensteuersystem 43 zugeführt wird. Das letztere 43 treibt die Elektrode entsprechend dem daran angelegten Signal (45a) an, um die Ansprechgeschwindigkeit der Elektrode einzustellen.

Das Verfahren I für die Funkenerosion und die Geschwindigkeitsverstärkungs-Einstelleinheit 44 liefern Bearbeitungszustandsdaten 47, welche für Verfahren (vgl. Fig. 19) zur Ausführung einer Ge-schwindigkeitsverstärkungs-Steueroperation benötigt werden. Die Zustandsdaten 47 werden einem Zustandsdetektor 48 zugeführt.

Der Zustandsdetektor 48 erfasst die für die Verfahren benötigten Bearbeitungszustandsdaten. Der Ausgang des Zustandsdetektors 48, ein Zustands-erfassungswert 48a, ist in einem Zustandsspeicherbereich 49 gespeichert. Der Zustandsspeicherbereich 49 speichert mindestens einen der gegenwärtigen und vergangenen Zustandserfassungswerte 48a. Die aus dem Zustandsspeicherbereich 49 ausgelesenen Zustandsdaten 50 werden einem Folgerungsbereich 51 zugeführt. In Fig. 22 wird mit einem Bezugszeichen 52 ein Wissensspeicherbereich zur Speicherung von Verfahren bezeichnet, welche zur Durchführung der Servoreferenzspannungssteu-erung (vgl. Fig. 23) wirksam sind. Ein aus dem Wissensspeicherbereich 52 ausgelesenes Verfahren 52a wird im Folgerungsbereich 51 angewandt.

Der Folgerungsbereich 51 wirkt dahingehend, um gemeinsam am besten geeignete Servovergleichs-spannungssteuerungen und anwendbare Änderungen entsprechend den Zustandsdaten 50, welche vom Zustandsspeicherbereich 49 erhalten werden und dem Verfahren 52a, welches vom Wissensspeicherbereich 52 erhalten wird, zu bestimmen. Ein Instruktionswert 51a für die am besten geeignete Zeitsteuerung, welche durch den Folgerungsbereich 51 bestimmt wird, wird einer Geschwindigkeitsver-stärkungs-Steuereinrichtung 52 zugeführt. Die letztere führt Geschwindigkeitsverstärkungsdaten 53a der Geschwindigkeitsverstärkungs-Einstelleinheit 44 zu.

Die durch die gebrochene Linie in Fig. 22 umgebenen Bereiche 49, 51 und 52 bilden den Instruktionswert 51a für die am besten geeignete Ge-schwindigkeitsverstärkungs-Steuerung und spielen eine wesentliche Rolle bei der Erfindung.

Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispieles ist auf diese Art organisiert; d.h. ein Verfahren zur Bildung des Instruktionswertes 53a für die am besten geeignete Geschwindigkeitsverstärkungs-Steuerung wird beschrieben.

Fig. 23 zeigt Verfahren zur Durchführung der Ge-schwindigkeitsverstärkungs-Steuerung, Verfahren I, II, III und IV. Diese Verfahren I—IV können schnell und zweckmässig durch Verwendung der unvollkommenen Einstelltheorie beschrieben werden. Beispielsweise können die Verfahren I—IV im Wissensspeicherbereich 52 in einer Verknüpfung (rule form) gespeichert werden, welche aus einem IF-Vorderteil und einem THEN-rückwärtigen Teil entsprechend der in Fig. 24 gezeigten unvollkommenen Einstellung gespeichert werden.

Im spezielleren werden qualitative unvollkommene Ausdrücke wie «Geschwindigkeitsverstärkung ist erhöht», «effektiver Funkenerosionsbetrag ist tief», «Bewegung einer Elektrode während der Bearbeitung ist gross in Amplitude» und «Geschwindigkeitsverstärkung ist klein», eingeschlossen im Verfahren I; und «Geschwindigkeitsverstärkung ist erhöht», effektiver elektrischer Entladungsbetrag ist hoch», «Bewegung einer Elektrode während der Bearbeitung ist klein in Amplitude», «Geschwindigkeitsverstärkung ist hoch», eingeschlossen im Verfahren II; «Geschwindigkeitsverstärkung ist verrin-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

11

CH 682 310 A5

gert», «effektiver elektrischer Entladungsbetrag ist hoch», «Bewegung einer Elektrode während der Bearbeitung ist gross In Amplitude», und «Geschwindigkeitsverstärkung ist hoch», eingeschlossen im Verfahren III; und «Geschwindigkeitsverstärkung ist verringert», «effektiver elektrischer Entladungsbetrag ist hoch», «Bewegung einer Elektrode während der Bearbeitung ist klein in Amplitude» und «Geschwindigkeitsverstärkung ist niedrig», eingeschlossen im Verfahren IV, mit Zugehörigkeitsfunktionen, wie in Fig. 24 gezeigt, beschrieben.

Beispielsweise wird das Merkmal «effektiver elektrischer Entladungsbetrag ist klein» im Verfahren I wie folgt beschrieben: Wenn der effektive elektrische Entladungsbetrag 25% oder weniger beträgt, dann erfüllt er ganz den Ausdruck und deshalb wird die Zugehörigkeitsfunktion auf «1» eingestellt. Wenn er 75% oder mehr beträgt, trifft er den Ausdruck gar nicht und daher wird die Zugehörigkeitsfunktion auf «0» eingestellt. Wenn er grösser als 25% und kleiner als 75% ist, dann stimmt er mit dem Ausdruck von «0» bis «1» überein, und deshalb wird die Zugehörigkeitsfunktion auf «0-1 » eingestellt. In derselben Weise können die qualitativen unvollkommenen Ausdrücke «Geschwindigkeitsverstärkung ist erhöht», «Bewegung einer Elektrode während der Bearbeitung ist gross in Amplitude» und «Geschwindigkeitsverstärkung ist tief», eingeschlossen in Verfahren I; und «Geschwindigkeitsverstärkung ist erhöht», «effektiver elektrischer Entladungsbetrag ist hoch», «Bewegung einer Elektrode während der Bearbeitung ist klein in Amplitude» und «Geschwindigkeitsverstärkung ist tief», eingeschlossen im Verfahren II; passend und schnell durch Verwendung der Zugehörigkeitsfunktionen beschrieben werden.

Andererseits wird der Zustandserfassungswert 48a im Zustandsspeicherbereich 349 gespeichert, welcher der Zustandsdetektor 48 liefert durch Erfassung der Bearbeitungszustandsdaten 5031, welche für die im Wissensspeicherbereich 52 gespeicherten Verfahren benötigt werden.

Im Falle der Fig. 23 umfasst der Zustandserfassungswert eine Geschwindigkeitsverstärkungs-änderung, einen effektiven elektrischen Entladungsbetrag einer Elektrodenamplitude und Bearbeitungsverstärkung.

Der Folgerungsbereich 51 führt eine unvollkommene Folgerung entsprechend einem in Fig. 25 gezeigten Verfahren durch, bezogen auf die im Wissensspeicherbereich 52 gespeicherten Verfahren und die im Zustandsspeicherbereich 49 gespeicherten Zustandsdaten, um einen Instruktionswert 51a für die am besten geeignete Geschwindigkeitsver-stärkungssteuerung zu bestimmen. In Fig. 25 bezeichnen die Bezugszeichen 50a, 50b und 50c die Erfassungswerte der «Veränderung in Geschwindigkeitsverstärkung», «effektiver elektrischer Entladungsbetrag» und «Amplitude in Bewegung einer Elektrode während Bearbeitung», welche im Zustandsspeicherbereich 49 nacheinander gespeichert sind. Für jedes der Verfahren I und II wird die unvollkommene Folgerung wie folgt durchgeführt: Es wird bestimmt, bis zu welchem Mass die Zustandsdaten 50, die qualitativen unvollkommenen Ausdrücke des vorderen Teils (IF-Teils) erfüllen, welche mit den Zugehörigkeitsfunktionen beschrieben werden. Die Zugehörigkeitsfunktion des rückwärtigen Teils (THEN-Teil) wird mit dem Wert der Zugehörigkeitsfunktion (der Erfassungswert 50a im Fall des Verfahrens I und der Erfassungswert 50c im Fall des Verfahrens II) geschnitten, welcher im vorderen Teil (IF-Teil) minimal im Erfüllungsgrad ist, um die obere Grenze zu bestimmen. Unter diesen Bedingungen werden die Zugehörigkeitsfunktionen kombiniert, um die grössten Funktionswerte derselben zu haben und die Flächenschwerpunktslage C.G. der resultierenden Zugehörigkeitsfunktion wird bestimmt. Der Wert der so bestimmten Lage ist der Instruktionswert 36a für die am besten geeignete Referenzspannungssteuerung.

Im obenbeschriebenen Ausführungsbeispiel werden die zur Durchführung der Geschwindigkeitsver-stärkungssteuerung wirksamen Verfahren im Wissensspeicherbereich gespeichert. Die Bearbeitungszustandsdaten, welche für mindestens die Verfahren benötigt werden, werden im Zustandsspeicherbereich gespeichert und der Folgerungsbereich bestimmt insgesamt den Servoreferenzspannungs-instruktionswert, welcher sich auf die Verfahren und die Bearbeitungszustandsdaten bezieht. Daher kann die Erfahrung einer geübten Person betreffend die Geschwindigkeitsverstärkungssteuerung korrekt mit Leichtigkeit formuliert werden. Ferner kann entsprechend den Verfahren die Geschwindigkeitsverstär-kungssteuerung optimal durchgeführt und wenn erforderlich, automatisch geändert werden.

Im vierten, in Fig. 25 gezeigten Ausführungsbeispiel beschreibt der vordere Teil (IF-Teil) jedes Verfahrens drei Bearbeitungszustände und der rückwärtige Teil (THEN-Teil) eine Geschwindigkeitsver-stärkungssteuerung. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf oder dadurch beschränkt. Zusätzlich versteht es sich von selbst, dass, selbst wenn die Zahl der Verfahren erhöht wird, ebenso ein Instruktionswert für die am besten geeignete Geschwindigkeitsver-stärkungssteuerung erhalten werden kann. Eine Änderung der Geschwindigkeitsverstärkung entsprechend dem Instabilitätsgrad der Funkenerosionsbedingungen wurde nicht beschrieben; dies kann jedoch durch Verwendung des obenbeschriebenen technischen Konzeptes der Erfindung in der gleichen Weise realisiert werden.

Im oben beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel wird die unvollkommene Einstellung für den Wissensspeicherbereich verwendet und die unvollkommene Folgerung wird durch den Folgerungsbereich ausgeführt. Es versteht sich jedoch von selbst, dass Wissensausdrücke und Folgerungsverfahren, welche in anderen allgemeinen Expertensystemen benutzt werden, mit denselben Effekten wie im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet werden können.

Wie oben beschrieben werden in der Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung entsprechend der Erfindung die zur Steuerung der Bearbeitungsbedingungen, wie Unterbrechungszeit, elektrische Entladungsdauer, Servovergleichsspan-nung und Geschwindigkeitsverstärkung wirksamen Verfahren im Wissensspeichermittel gespeichert

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

12

CH 682 310 A5

und die mindestens für die Verfahren benötigten Bearbeitungszustandsdaten im Zustandsspeicher-mittel erfasst und gespeichert, wobei der Folgerungsbereich gemeinsam die Instruktionswerte für die Bearbeitungsbedingungen entsprechend den Verfahren und den im Speichermittel gespeicherten Bearbeitungszustandsdaten bestimmt. Daher kann mit der Vorrichtung das Know-how einer erfahrenen Person zur am besten geeigneten Steuerung der Bearbeitungsbedingungen, wie Unterbrechungszeit, elektrische Entladungsdauer, Servoreferenzsspan-nung und Geschwindigkeitsverstärkung mit Leichtigkeit formuliert werden. Ferner kann entsprechend der Verfahren die Steuerung der Bearbeitungsbedingungen optimal durchgeführt und wenn erforderlich, automatisch geändert werden.

Claims

Patentansprüche

1. Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsbearbeitung, gekennzeichnet durch Steuermittel zur Steuerung mindestens einer der Bearbeitungsbedingungen in einem Funkenerosionsverfahren; Wissensspeichermittel zur Speicherung von Verfahren, welche wirksam sind um zu gestatten, dass die genannten Steuermittel die genannten Bearbeitungsbedingungen steuern; Zustandserfassungsmittel zur Erfassung von Bearbeitungszustandsdaten von einem Funkenerosionsverfahren, welche mindestens für die genannten Verfahren benötigt werden; Zustandsspeichermittei zur Speicherung mindestens eines der gegenwärtigen und vergangenen Bearbeitungszustandsdaten, welche durch die genannten Zustandserfassungsmittel erfasst werden; und Folgerungsmittel zur Kombination einer Mehrzahl von Resultaten, welche von Bearbeitungszustandsdaten erhalten werden, welche aus den genannten Zustandsspeichermitteln ausgelesen werden und von Verfahren, welche aus dem genannten Wissensspeichermittel ausgelesen werden, in Verbindung mit den genannten, auf diese Weise ausgelesenen Bearbeitungszustandsdaten, um einen Instruktionswert zur Steuerung der genannten Bearbeitungsbedingung durch die genannten Steuermittel zu liefern.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Steuermittel mindestens eine der folgenden Grössen steuert: eine Unterbrechungszeit, eine elektrische Entladungsdauer, eine Servoreferenzsspannung und eine Zuführgeschwindigkeit in einem Funkenerosionsverfahren.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Wissensspeichermittel einen Wissensspeicherbereich umfasst, in welchem zur Durchführung von Unterbrechungszeitsteuerung, elektrischer Entladedauersteuerung und Servoreferenzspannungssteuerung wirksame Verfahren in einer Verknüpfung, bestehend aus einem Vorderteil, in welchem zu bestimmende Bedingungen beschrieben sind und einem rückwärtigen Teil, in welchem auszuführende Inhalte, wenn die genannten Bedingungen erfüllt oder nicht erfüllt sind beschrieben sind, gespeichert sind.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Wissensspeichermittel einen Wissensspeicherbereich umfasst, in welchem zur Durchführung von Unterbrechungszeitsteuerung, elektrischer Entladedauersteuerung und Servoreferenzspannungssteuerung wirksame Verfahren in einer Verknüpfung, bestehend aus einem Vorderteil, in welchem zu bestimmende Bedingungen beschrieben sind und einem rückwärtigen Teil, in welchem auszuführende Inhalte, wenn die genannten Bedingungen erfüllt oder nicht erfüllt sind beschrieben sind, gespeichert sind.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Wissensspeichermittel die Vorderteile und rückwärtigen Teile von einem Teil oder von allen den genannten Verknüpfungen entsprechend der unvollkommenen Einstellung ausdrückt und die genannten Ausdrücke und die Zugehörigkeitsfunktionen davon inbezug auf die unvollkommene Einstellung speichert und die genannten Folgerungsmittel eine Mehrzahl von Resultaten durch unvollkommene Zusammensetzung kombiniert, welche von den im genannten Zustandsspeichermittei gespeicherten Bearbeitungszustandsdaten und im genannten Wissensspeichermittel gespeicherten Verfahren, welche die genannten Bearbeitungszustandsdaten betreffen erhalten werden, um Instruktionswerte für die Unterbrechungszeitsteuerung, die Steuerung der elektrischen Entladedauer und Servoreferenzspannungssteuerung zu liefern.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

13