JPH0215917A - 放電加工機のサーボ制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は放電加工機のサーボ制御方法に係り、特に加工
用電極とワーク間の間隙を一定に維持しながら該電極を
ワークに対して相対的に移動させるサーボ制御方法に関
する。

〈従来技術〉 放電加工機、たとえば型彫り放電加工機においては、加
工用電極とワーク間の間隙を一定に維持しながら、該電
極を深さ方向にワークに対して相対的に移動させて電極
形状通りの放電加工をワークに施すようになっている。

第３図はかかる型彫り放電加工機におけるサーボ系の説
明図で、１は加工用電極、２はワーク、３は加工用電極
をワークに対して相対的に上下させるモータ、４はサー
ボアンプ、５は加工用電極１とワーク２間の電圧を検出
する電圧検出回路、６は検出電圧ｖ０と設定電圧ｖｓの
差に応じた誤差電圧ｖＥを発生する比較回路である。設
定電圧Ｖ。

は加工用電極１とワーク２間の所定長間隙に応じた値と
なっているから、誤差電圧ｖ６に基づいてモータ３を駆
動すれば、加工用電極１とワーク２間の間隙を一定に維
持しながら該電極を上下方向に移動することができる。

第４図はかかる放電加工機のサーボ制御をデジタル処理
により実現するソフトウェアサーボのブロック図で、１
１はモータ、１２は加工電極とワ−ク間電圧ｖ０を検出
する電圧検出回路、１３は所定のサンプリング時間Ｔ毎
に検出電圧ｖ０の変化量、換言すれば検出電圧Ｖ。と設
定電圧Ｖ、との差分ΔＶの変化量Ｖを求めて出力する設
定値比較回路、１４はサンプリング時間毎に入力される
アナログ電圧ＶをＡＤ変換してポジシコン指令Ｃとし出
力するＡＤ変換器（ＡＤＣ）　、１５は指令合成部、１
６は演算部、１７はポジション誤差Ｅｒを記憶する誤差
レジスタ、１８はポジションゲインＫｐが設定されてい
るゲイン設定部である。

〈発明が解決しようとしている課題〉 従来のサーボシステムにおいては、電極・ワーク間電圧
ｖ０のサンプリング時間毎の変化量（ｖ）がポジション
指令となり、該ポジシアン指令と実際の移動量との差で
あるポジション誤差に基づいてサーボ制御が行われて電
極・ワーク間の間隙が一定に維持される。

しかし、従来のサーボシステムでは機械のばね要素等の
ためにポジションフィードバックが小さくなると、誤差
レジスタに大きなポジション誤差Ｅｒがたまり、機械に
ハンチングが生じる場合がある。

以上から本発明の目的は、誤差レジスタに大きなポジシ
ョン誤差がたまらないようにでき、従って機械のハンチ
ング現象を防止することができる放電加工機のサーボ制
御方法を提供することである。

く課題を解決するための手段〉 第１図は本発明にかかる放電加工機のサーボ系のブロッ
ク図である。

１１はモータ、１２は電圧検出回路、１３は検出電圧ｖ
０と設定電圧ｖｓとの差分ΔＶの変化量Ｖを求めて出力
する設定値比較回路、１７ばポジシリン誤差Ｅｒを記憶
する誤差レジスタ、２１はポジション指令減小手段であ
る。

く作用〉 電圧検出回路１２により電極とワーク間の電圧ｖｏを検
出すると共に、サンプリング時間毎に該検出電圧ｖ０の
変化量（検出電圧ｖ０と設定電圧Ｖ、との差分の変化量
）Ｖを求めてポジション指令Ｃとし、該ポジション指令
と位置フィードバックの差分であるポジション誤差Ｅｒ
に基づいてモータを駆動して電極をワークに対して相対
的に移動させる。そして、かかるサーボ制御時にボジシ
買ン指令減小手段２１をしてボジシ９ン誤差Ｅｒを監視
させ、ポジション誤差Ｅｒが大きくなるにつれボジシ嘗
ン指令値Ｃを減小する割合を大きくシ、誤差レジスタ１
７に大きなポジション誤差が溜まらないようにする。

〈実施例〉 第１図は本発明かかる放電加工機のサーボ制御をデジタ
ル処理により実現するソフトウェアサーボのブロック図
であり、第４図の従来例と同一部分には同一符号を付し
ている。

１１はモータ、１２は加工電極とワーク間電圧ｖ０を検
出する電圧検出回路、１３は所定のサンプリング時ＲＴ
毎に検出電圧ｖ０の変化量、換言すれば検出電圧ｖ０と
設定電圧Ｖ、との差分ΔＶの変化量Ｖを求めて出力する
設定値比較回路である。すなわち、設定値比較回路１３
は１サンプリング時間前の差分（検出電圧ｖ、−１と設
定電圧ｖｓの差分）をΔＶ　＋−ｔ　、現サンプリング
時刻における差分（検出電圧Ｖ、と設定電圧ｖ０の差分
）をΔｖ１とすれば、次式 ％式％（１） によりＶを計算し該、Ｖをサンプリング時間毎のポジシ
ョン指令として出力する。

１４はサンプリング時間毎に設定値比較口ｌ１ｓ１３か
ら出力されるアナログのポジシコン指令ＶをＡＤ変換し
て、デジタルのポジション指令Ｃとし出力するＡＤ変換
語、２１はポジション指令Ｃをポジション誤差Ｅｒに基
づいて減小させるポジション指令減小手段である。１５
は指令合成部、１６は演算部、１７はポジション誤差Ｅ
ｒを記憶する誤差レジスタ、１８はポジションゲインＫ
Ｐが設定されているゲイン設定部である。

合成部１５は加工用電極をＮＣ指令により所定位置に位
置決めする場合には該ＮＣ指令を出力し、間隙一定制御
により加工用電極とワーク間を一定間隙に保持する場合
にはＡＤ変換器１４からの指令Ｃを出力する。又、演算
部１６はサンプリング時間毎のポジション指令（ポジシ
ョン指令減小手段出力）Ｃ′とポジションフィードバッ
クＦの差分ΔＥを演算し、演算結果ΔＥを誤差レジスタ
１７に累積させる（Ｅｒ＋ΔＥ−４Ｅｒ）。

ポジション指令減小手段２１は、第２図（ａ）に示すよ
うにポジション誤差Ｅｒの値（ＭＩＮ−ＭＡＸ）に応じ
てポジション指令を出力する割合η（％）を変え、次式 ％式％（２） によりＣ′を計算し、該Ｃ′をポジション指令として出
力するようになっている。

従って、下表に示すようにサンプ・ｊノブ時間毎の各時
刻Ｔ、、　Ｔ２．　Ｔ、、　Ｔ４．　Ｔ、におけるポジ
ション指令Ｃをすべて１０とし、かつ各時刻におけるポ
ジシリン誤差Ｅｒを０．ＥｒＭＡｘ以上、Ｅｒ、。

８／２．０、ＥｒＭＡｘ以上とすれば、η及びポジショ
ン指令減小手段２１から出力されるポジション指令Ｃ′
は同表右欄に示すようになり、Ｃ′の累計値が指令移動
量となる。

ポジション指令Ｃポジション誤差 ボジシνン 以上から、電極・ワーク間の間隙を一定にするサーボ制
御に際して、設定値比較図ｌ５１３は電圧検出回路１２
から所定サンプリング時間毎に電極とワーク間の電圧ｖ
０を読み取り、（１）式の計算を行って検出電圧ｖ０の
変化量（検出電圧ｖ０と設定電圧Ｖ、との差分の変化量
）Ｖを求め、ＡＤ変換器１４は該変化量ＶをＡＤ変換し
てデジタルのポジション指令Ｃとしてポジション指令減
小手段２１に入力する。

ポジション指令減小手段２１は、第２図（ａ）に示すＥ
ｒ−η特性に従ってポジション指令Ｃを出力する割合ワ
を求め、（２）式によゆポジション指令ＣをＣ′に修正
し、該Ｃ′をポジション指令とじて出力する。

演算部１６はサンプリング時間毎のポジション指令Ｃ′
とボジシソンフィードバックＦの差分ΔＥを演算し、演
算結果ΔＥを誤差レジスタ１７に累積させ（Ｅｒ＋ΔＥ
−４Ｅｒ）、該ボジシ廖ン誤差に基づいてモータを駆動
し、加工用電極をワークに対して一定距離維持させなが
ら移動させる。

尚、深さ方向の位置制御は、ポジション指令減小手段２
１から出力される指令Ｃ′を計数し、計数値が所定値に
なった時指令を停止させればよい。

又、ポジション誤差Ｅｒと割合ｌの関係は第２図（ａ）
に示すものに限らず、たとえば同図（ｂ）に示すように
も構成でき、しかも傾き等はサーボ系に従って最適とな
るように調整することができる。

〈発明の効果〉 以上本発明によれば、電極とワーク間の電圧を検出する
と共に、所定時間毎に該検出電圧の変化量を求めてポジ
ション指令とし、該ポジション指令と位置フィードバッ
クの差分であるポジション誤差に基づいて電極をワーク
に対して相対的に移動させると共に、前記変化量に応じ
て定まるポジション指令値をポジション誤差が大きくな
るに従って小さくしたから、誤差レジスタに大きなポジ
ション誤差がたまらないようにでき、従って機械のハン
チング現象を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる放電加工機のサーボ系のブロッ
ク図、 第２図はＥｒ−η特性図、 第３図及び第４図は従来の放電加工機のサーボ系説明図
である。 １１・・モータ、 １２・・電圧検出回路、 １３・・設定値比較回路、 １７・・誤差レジスタ、 ２１・・ポジション指令減小手段 特許出願人　　　　　　　　ファナック株式会社代理人
　　　　　　　　　　弁理士　　齋藤千幹第２ 図 化

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極とワーク間の電圧を検出すると共に、所定時間毎に
   該検出電圧の変化量を求めてポジション指令とし、該ポ
   ジション指令と位置フィードバックの差分であるポジシ
   ョン誤差に基づいて電極をワークに対して相対的に移動
   させる放電加工機におけるサーボ制御方法において、前
   記変化量に応じて定まるポジション指令値を、ポジショ
   ン誤差が大きくなるに従って小さくすることを特徴とす
   る放電加工機のサーボ制御方法。