JPH02198714A - 放電加工制御装置 - 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ＩＥ】

この発明は、放電加工において、常に放電加工状態を最
適に保ち、かつ放電加工能率が最大となるような制御を
実現する放電加工制御装置に関するものである。

【従来の技術】

放電加工において、放電加工状態を安定に維持し、かつ
加工能率を向上できる加工条件としては、休止時間、放
電持続時間、サーボ基準電圧及び加工時の軸送り速度（
加工時の軸送９速度のゲイン）を制御することが上げら
れる。 第１７図は、休止時間制御方式による従来の放電加工制
御装置を示すブロック図である。 図において、１は放電現象を含む放電加工プロセス、２
は放電加工プロセスの状況１１３は加工電源、４は状況
量２を検出する状況検出器、５はその検出値、６は休止
時間を設定する休止時間設定器、７はその指令値、８ば
休止時間設定器６からの指令値と状況検出器４からの放
電加工プロセスの状況量の検出値５により休止時間を制
御する休止時間制御器、９はその休止時間操作量である
。 次に、上記のように構成された従来の放電加工制御装置
の動作について説明する。 作業者は、放電加工の加工条件の一つとして、休止時間
を休止時間接点器８により設定し、加工を行う。放電加
工時の加工電極と、被加工物との間隙は、一般に１０μ
ｍ−数１０μｍ程度と狭く、加工が進むにつれて、放電
加工で生成される加工くずが加工電極と被加工物の間に
定在するようになり、放電がその部分に集中し、二次放
電、異常放電が生じ易い。この様な状況は、加工粉の発
生量が排出能力を上まわっているために生じるものであ
り、これを防止する方法としては、異常状態を検知し、
これに応じて休止時間を長くすることにより加工粉の発
生を抑える制御を行っている。 状況検出器４ばプロセスの状況量２を検出し、異常放電
が発生したことを休止時間制御器８に検出値５として与
える。休止時間制御器８は、休止時間設定器６からの指
定値と状況検出器４からの放電加工プロセスの状況量の
検出値５により休止時間を制御する。その休止時間操作
量９は加工電源３に与えられる。 以上の説明から明らかなように、休止時間の制御は常に
安定な放電加工状態を維持するために不可欠であるが、
加工能率の点から考えれば加工に寄与しない時間を浪費
しており、最適な休止時間制御を行うことが加工能率向
上を図る上で重要となる。この最適な休止時間制御を実
現するには、休止時間を大きく、あるいは小さくする条
件を加工電源のパルス条件、加工電極形状、加工電極と
被加工物の材質などの組み合せに対して決定する必要が
あり、−船釣には熟練作業者の持つ手法によることが非
常に大きい。特に熟練作業者においては放電加工状態の
不安定度を監視し、これに適応して休止時間を変更して
いる。 第１８図は、放電持続時間制御方式による従来の放電加
工制御装置を示すブロック図である。図において、１は
放電現象を含む放電加工プロセス、２は放電加工プロセ
スの状況量、３は加工電源、４は状況量２を検出する状
況検出器、１１はその指令値、１２は放電持続時間設定
器１０からの指令値と状況検出器４からの放電加工プロ
セスの状況量の検出値５により放電持続時間を制御する
放電持続時間制御器、１３はその放電持続時間操作量で
ある。 次に、動作について説明する。 特に、グラファイト材料を電極材として用いて加工する
場合、作業者は放電加工の加工条件の一つとして放電持
続時間を、放電持続時間設定器８により設定し、加工を
行う。放電加工の特性上、放電持続時間を長くする程、
電極の消耗量は少なくなり、加工精度も向上するが、反
対に放電持続時間を長く設定しすぎると、電極のコーナ
部に放電が集中し、二次放電や異常放電が生じ易くなる
。 さらには、グラファイト電極を使用した場合など第１９
図に示すように電極４０のコーナ部に突起４１ができ、
加工不能にまで至ることがある。これを防止する為に異
常放電を検知して、放電持続時間を短くすることにより
、電極コーナ部に生成した突起を消耗させ、加工が安定
になるまでそのままの条件で加工を続け、突起がすべて
除去された後、前の条件に戻しまた加工を続行する。乙
の操作を繰り返し実行することにより、電極消耗を最低
に押え込み、さらに加工時間も最短にできることになる
。上記異常放電を検知する状況検出器４は、例えば、加
工中の電極の動きの振幅や、加工最深値からの上昇量を
検出するものである。 状況検出器４は、プロセスの状況量２を検出し、異常放
電が発生したことを放電持続時間制御器１２に検出値５
として与える。放電持続時間制御１ｌＩＩ器１２は、放
電持続時間設定器１０からの指令値と、状況検出器４か
らの放電加工プロセスの状況量の検出値５により、放電
持続時間を制御する。その放電持続時間操作量１３ば加
工電源３に与えられる。 以上の説明から明らかなように、放電持続時間の制御は
安定した加工を維持するために不可欠であるが、加工精
度の点から見れば、必ずしもプラスではなく、最適な放
電持続時間制御を行うことが加工能率向上を図る上で重
要となる。この最適な放電持続時間制御を実現するには
、放電持続時間を長く、あるいは短くする条件を、加工
電源のパルス条件、加工電極形状、加工電極と工作物の
材質などの組み合せに対して決定する必要があり、−船
釣には熟練作業者の持つ手法に依存するところが非常に
大きい。特に、熟練作業者においては、放電加工状態の
不安定度を監視し、これに適応して放電持続時間を変更
している。 第２０図は、サーボ基Ｍｉ＝電圧制御方式による従来の
放電加工制御装置を示すブロック図である。 図において、１は放電現象を含む放電加工プロセス、２
は放電加工プロセスの状況量′、１４は電極制御系、１
５は電極制御系により調節される加工電極と被加工物と
の加工間隙に相当する距離信号、４は状況量２を検出す
る状況検出器、５はその検出値、１６は放電加工のサー
ボ基準電圧を設定するためのサーボ基準電圧設定器、１
７はその指令値（Ｖｒｅｆ）　、１８は上記の指令値（
Ｖｒｅｆ）と検出値５との偏差を取り出す演算部で、そ
の偏差１８ａを電極制御系１４への入力として与え、電
極制御系１４は偏差１８ａが零となるように加工間隙距
離信号１５を調節する。 第２１図と第２２図はサーボ基準電圧指令値Ｖｒｅｆと
極間電圧波形との関係を示すものでｖＭは極間平均電圧
、ＴＭは無負荷時間であり、第２１図はサーボ基準電圧
指令値Ｖ　ｒｅｆが高い場合、第２２図は低い場合をそ
れぞれ示す。第２１図に示す様にサーボ基準電圧指令値
Ｖ　ｒｅｆが高い場合には８ｉｉ間の平均電圧ＶＭが高
く、無負荷時間Ｔ８が長く、即ち極間に電圧印加後の放
電待機時間が長くなり、結果的に加工ＩＢＩ隙の距離１
５は大きくなる。また、第２２図に示す様にサーボ基準
電圧指令値Ｖ　ｒｅｆが低い場合には、極間平均電圧Ｖ
。 が低く、無負荷時間ＴＭが短く、即ち極間に電圧印加後
の放電待機時間が短くなり、結果的に加工間隙の距ｇ１
１５は小さくなる。その為、サーボ基準電圧指令値Ｖ　
ｒｅｆを高くすれば加工間隙の距離１５は大きくな９、
加工くずの排除が容易となって加工が安定になるが、加
工速度は遅くなる。逆にサーボ基準電圧指令値Ｖ　ｒｅ
ｆを低くすれば、加工間隙の距離１５は小さくなり、加
工くずの排除ｈ’Ｗ１　シ＜　すって、加工が不安定気
味になるが、加工速度は早くなる。。 通常、加工開始時に、作業者が加工深さ、電極形状、加
工液の供給方法、電極及び被加工物の材質等の加工内容
をもとにしてサーボ基準電圧値を決定し、これをサーボ
基準電圧設定器１６に設定する。 以上の説明から明らかなように、サーボ基準電圧値は加
工の安定な放電加工状態を維持するため、及び加工速度
を高めるために不可欠であり、最適なサーボ基準電圧値
を設定することが加工能率向上を図る上で重要となる。 この最適なサーボ基準電圧値を得るためには、刻々と変
化する加工深さ。 加工電源パルス条件、加工電極が被加工物と対向する面
積加工液の供給方法、又、加工電極と被加工物の材質な
どの組合せに対して決定する必要があす、一般には熟練
作業者の持つ手法に依存するところが非常に大きい。特
に熟練作業者においては、放電加工状態の不安定度を監
視し、これに適応してサーボ基準電圧設定値を変更して
いる。 第２３図は、加工時の速度ゲイン制御方式による従来の
放電加工制御装置を示すブロック図である。図において
、１は故ｆ！現象を含む放電加工プロセス、２は放電加
工プロセスの状況量、４はプロセスの状況を検出する状
況検出器、５は状況量の検出値、４３は電極制御系、４
３ａは電極制御系で制御される電極の応答速度、４４は
加工時の軸送り速度のゲインを設定する速度ゲイン設定
器、４４ａはこれから出力される設定値、４５は軸送り
速度指令値に速度ゲインをかけるための増幅器、４５ａ
は速度ゲインで増幅された軸送り速度指令値、４６はサ
ーボ電圧指令値に状況量の検出値４をフィードバックし
て演算を行う演算部、４６ａはその演算出力である。 次に動作について説明する。 放電加工に際しては、まず加工条件の１つである速度ゲ
インを速度ゲイン設定器４４により設定する。放電加工
時は、基準のサーボ電圧指令値と状況検出器４により検
出した放電加工プロセス１の状況量の検出値とを演算部
４６に加えて演算し、その演算出力４６ａを増幅器４５
に出力する。増幅Ｗ４５では、その人力Ａ（演算出力４
６ａ）を速度ゲイン設定器４４で設定されたゲインＫに
応じて増幅し、その増幅出力４５　ａ　（ＡＫ＝ＫＡ）
を電極制御系４３に与える。電極制御系４３では、与え
られた出力４５ａに応じて電極の前進／後退の応答速度
４３ａを変更し、これにより加工プロセス１の電極を制
御する。 第２４図及び第２５図は、極間の電圧波形とゲイン設定
値４４ａとの関係を示すもので、図中Ｔ８は無負荷時間
を表している。速度ゲインが低い場合は、第６図に示す
ように無負荷時間ＴＭが変動する。これは速度ゲインの
値が低いと電極の応答速度が遅くなるため、前回の放電
加工プロセスで生じた極間の変動に追従できな（なり、
そして変動量の補正に時間を要するからである。このた
め、加工速度は遅くなる。 また、速度ゲインが高い場合は、第２５図に示すように
電極の応答速度が早くなり、極間の変動に対し追従が容
易となるため、前回の放電加工プロセスで生じた電極間
の変動状態の解消に要する時間も短くなる。従って、第
２５図に示す如く無負荷時間ＴＭ、すなわち放電までの
待機時間が短くなり、加工速度が早くなる。但し、速度
ゲインを高くしすぎると、逆に電極間の変動に過剰に応
答してしまい、電極がハンチングして加工が不能になる
。 なお、速度ゲイン設定Ｗ４４による速度ゲインの設定値
は、通常加工開始時に作業者が加工深さ、電極の形状、
加工液の供給方法及び電極と被加工物の材質の組合せな
どに応じた加工内容をもとにして設定されるものである
。 以上の説明から明らかなように、速度ゲインは安定な放
電加工状態を維持し、加工速度を高めるために不可欠と
なり、そして最適な速度ゲインを設定することは加工効
率を向上させる上で重要となる。 この最適な速度ゲインを得るためには、加工深さの変化
、加工電源のパルス条件、加工電極が被加工物に対向す
る面積、加工液の供給方法、加工電極と被加工物の材質
の組合せに対して決定する必要があるが、一般には熟練
作業者の持つ手法に依存するところが大きく、従って熟
練作業者が放電加工状態の不安定度を監視し、これに適
応した速度ゲインを設定し、変更しているのが現状であ
る。

【発明が解決しようとする課題］ 従来の放電加工制御装置は、上述のように構成されてい
るので、最適な休止時間制御、最適な放電持続時間制御
、又は最適なサーボ基準電圧制御。 あるいは最適速度ゲイン制御を行うなめに熟練作業者の
もつ手法にしたがって休止時間、放電持続時間、サーボ
基準電圧又は速度ゲインを設定しようとすると、その手
法に含まれる定性的なあいまいな表現を、適切な休止時
間制御方法、放電持続時間制御方法、サーボ基準電圧制
御方法又は軸送り速度の制御方法として記述することが
難しく、個人差が生じてしまう。また、熟練作業者に代
って自動的に放電加工状態の不安定度に応じ休止時間、
放電持続時間、サーボ基準電圧又は速度ゲインを制御す
る場合には、熟練作業者の判定基準を適確に記述するこ
とが難しく、放電加工能率の向上を図るには問題があっ
た。 この発明は、上述のような問題点を解消するためになさ
れたもので、放電加工状態を最適に保ち、かつ放電加工
能率が最大となるように制御するのに有効な加工条件（
休止時間、放電持続時間、サーボ基準電圧、速度ゲイン
）の設定や放電加工状態の不安定度の判定基準などに関
する熟練作業者のもつ手法を適切かつ容易に記述できる
とともに、これらの手法により最適な加工制御の実行、
およびその、適応的な変更が自動的に行える放電加工制
御装置を得ることを目的とする。 【課題を解決するための手段】 この発明の放電加工制御装置は、休止時間、放電持続時
間及びサーボ基準電圧、及び加工時の軸送り速度等の加
工条件のうち少なくとも１つを制御する制御手段と、前
記制御手段による加工条件の制御を行うのに有効な手法
を格納する知識記憶手段と、少なくとも前記手法に必要
な加工状況を放電加工プロセスから検出する状況検出手
段と、前記状況検出手段により検出された現在もしくは
過去の加工状況の量の少なくとも一方を格納する状況記
憶手段と、前記状況記憶手段から読み出された加工状況
の量とこれらに関連して前記知識記憶手段から読み出さ
れた手法とから得られる複数個の結果を合成し、前記制
御手段による加工条件の制御の指令値を求める推論手段
とを備えてなるものである。

【作　　用】

この発明においては、休止時間、放電持続時間及びサー
ボ基準電圧、速度ゲイン等の加工条件の制御を行うのに
有効な手法を知識記憶手段に格納しておき、また、前記
手法において必要とされる加工状況を状況検出手段によ
り検出して、この検出値を状況記憶手段に格納しておき
、推論手段により知識記憶手段からの手法と状況記憶手
段からの加工状況の量とから得られる複数の結果を合成
して、最適な加工条件の制御を実行、及び適応的に変更
する指令値として求め、これによって制御手段を制御す
るものであるから、放電加工状態を最適に保ち、かつ放
電加工能率が最大となる放電加工が実現でき、かつ、最
適な制御を行うのに有効な熟練作業者の定性的なあいま
いな表現を含む手法を適切かつ容易に記述することがで
き、さらに最適な加工条件の実行、及び適応的な変更を
自動的に行うことが可能になる。

【実施例】

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図乃至第４図は、この発明による放電加工制御装置
の第１の実施例を示すもので、特に放電加工状態を最適
に保ち、かつ放電加工能率が最大となるような休止時間
制御を実現する場合の放電加工制御装置である。 第１図は全体の構成図を示すもので、放電現象を含む放
電加工プロセス１と、放電加工プロセス１に加工電力を
供給する加工電源３と、放電加工の休止時間を設定する
休止時間設定器６と、休止時間設定器６からの休止時間
指令値７及び後述する推論部２３からの指令値２３ａに
基づいて休止時間を制御する休止時間制御語８とを備え
、休止時間制御器８から出力される休止時間操作量９は
加工電源３に入力される。放電加工プロセスｌがらは少
なくとも休止時ｒｆｌｉ制御を行うのに有効な手法（第
２図参照）に必要ときれる複数の加工状況量１９が出力
され、この状況量１９は状況検出器２０に入力される。 状況検出器２０は、前記手法に必要な加工状況量を検出
するものであり、この検出された状況検出値２０ａは状
況記憶部２１に格納される。状況記憶部２１は、状況検
出値２０ａの現在又は過去の少なくとも一方を格納する
ものであり、これから読み出された状況量２４は推論部
２３に入力される。 ２２は休止時間制御を行うのに有効な手法（第２図参照
）を格納する知識記憶部であり、この知識記憶部２２か
ら読み出された手法２２ａは推論部２３に入力される。 推論部２３は、状況記憶部２１からの状況量２４と知識
記憶部２２からの手法２２ａに基づいて最適な休止時間
制御及び適応的な変更を総き的に決定するものであり、
この推論部２３で決定された最適休止時間制御用の指令
値２３ａは休止時間制御量８に与えられる。 なお、第１図において、破線で囲んだ部分が最適な休止
時ＱｆＵＩＪの指令値２３ａを生成するためのもので、
本実施例の主要部を構成している。 次に、上記のように構成された本実施例の動作。 即ち最適な休止時間制御の指令値２３ａを生成するため
の動作について説明する。 第２図は休止時間制御を行うのに有効な手法の一例であ
る。このような手法Ｉ、Ｉ［を適切かつ容易に記述する
には、ファジィ集合を利用して行う。 例えば、第３図に示すファジィ集合を利用して第２図に
示す手法■、■をＩＦ前件部、ＴＨＥＮ後件部からなる
ルール形式で知識記憶部２２に記述できる。 即ち、第２図の手法Ｉに含まれている。「有効放電効率
が小さく」、「加工中の電極の動きの振幅が大きり」、
「加工深さが深い」２　「休止時間は大きく」、あるい
は手法Ｈに含まれている。 「有効放電効率が太きく」、「加工中の電極の動きの振
幅が小さく」、「加工深さが浅い」、１休止時間は小さ
く」などの定性的なあいまいな表現を第３図に示すよう
にメンバーシップ関数で記述する。 例えば、手法■における「有効放電率が小さい」という
特徴は、有効放電率が２５％以下ならば、全く満足する
という意味でメツバーシップ関数の値を「１」とし、有
効放電率が７５％以上ならば、全く満足しないという意
味でメンバーシップ関数の値を「０」とし、有効放電率
が２５〜７５％ならばθ〜１の間で満足するという意味
でメンバーシップ関数の値を「０〜１」とする。同様に
して、手法■の「電極の１！Ｉきの振幅」、「加工深さ
」。 「休止時間」及び手法■における「有効放電率」。 「電極の動きの振幅」、「加工深さ」、［休止時間Ｊの
定性的なあいまいな表現もメンバーシップ関数により適
切かつ容易に記述することができる。 一方、状況記憶部２１には、知識記憶部２２に格納され
た手法に必要な加工状況量１９を状況検出器２０により
検出した状況検出値２０ａが格納されている。第２図に
示すような場合には、有効放電率、電極の動きの振幅、
加工深さ等である。 推論部２３では、知識記憶部２２に格納された手法と状
況記憶部２１に格納された状況とから第４図に示す手順
に従って、ファジィ推論を行い最適な休止時間制御の指
令値２３ａを決定する。同図におイテ、２４ａ、２４ｂ
、２４ｃは、状況記憶部２１に格納された「有効放電率
」、「加工中の電極の動きの振幅」、「加工深さ」の検
出値である。ファジィ推論では、それぞれの手法Ｉ、Ｉ
Ｉにおいて、これらの状況量２４がメンバーシップ関数
で記述された前件部の定性的なあいまいな表現を、どの
くらい満足するかを調べ、その前件部において、一番満
足度の小さいメンバーシップ関数の値（手法Ｉでは検出
値２４ａ２手法■では検出１！２４ｃ）で、後件部のメ
ンバーシップ関数の上限をカットシ、それぞれのメツバ
ーシップ関数の中で常に一番大きい関数値をもつように
メンバーシップ関数の合成を行い、合成されたメンバー
シップ関数の面積重心位置Ｇ、Ｇを求める。この値が最
適な休止時間制御の指令値２３ａであ・る。 上述のような本実施例にあっては、休止時間制御を行う
に有効な手法を知識記憶部に格納し、該手法に少なくと
も必要な加工状況量を状況記憶部に格納し、該手法と該
加工状況量から推論部により休止時間の指令値を総合的
に決定できるように構成したので、休止時間制御に関す
る熟練作業者のもつ手法を適切かつ容易に記述できると
ともにそれらの手法により最適な休止時間制御の実行お
よび、適応的な変更が自動的に行うことができる。 上記第１実施例の第４図では、手法の前件部が３つの加
工状況、後件部が一つの休止時間制御量を記述したもの
であるが、これらを制限するものは何もない。また手法
の数が増えることにおいても同様に最適な休止時間制御
の指令値が求められることは言うまでもない。さらに、
この実施例においては、放電加工状態の不安定度により
適応的に休止時間の変更を行うことについて述べなかっ
たが、上述と同様の考え方で実現できる。 また、上記第１の実施例では、知識記憶部にファジィ集
合を利用し推論部でファジィ推論を行ったが、その他一
般のエキスパートシステムで利用されている知識表現と
推論方法を利用することも当然可能であり、上記実施例
と同様の効果を奏する。 ユｍ 第５図乃至第８図は、この発明による放電加工制御装置
の第２の実施例を示すもので、特に放電加工状態を最適
に保ち、かつ放電加工能率が最大となるような放電持続
時間制御を実現する場合の放電加工制御装置である。 第５図は全体の構成図を示すもので、放電現象を含む放
電加工プロセス１と、放電加工プロセス１に加工電力を
供給する加工電源３と、放電加工の放電持続時間を設定
する放電持続時間設定器１０と、放電持続時間設定器１
０からの放電持続時間指令値１１及び後述する推論部３
０からの指令値３０ａに基づいて放電持続時間を制御す
る放電持続時間制御＠１２とを備え、放電持続時間制御
器１２から出力される放電持続時間操作量１３は加工電
源３に入力される。放電加工プロセス１からは少なくと
も放電持続時間制御を行うのに有効な手法（第６図参照
）に必要とされる複数の加工状況量２５が出力され、こ
の状況量２５は状況検出＠２６に入力される。 状況検出器２６は、前記手法に必要な加工状況量を検出
するものであり、この検出された状況検出値２６ａは状
況記憶部２７に格納される。状況記憶部２７は、状況検
出値２６ａの現在又は過去の少なくとも一方を格納する
ものであり、これから読み出された状況量２８は推論部
３０に入力される。 ２９は放電持続時間制御を行うのに有効な手法（第６図
参照）を格納する知識記憶部であり、この知識記憶部２
９から読み出された手法２９ａは推論部３０に入力され
る。 推論部３０は、状況記憶部２７からの状況量２８と知識
記憶部２９からの手法２９ａに基づいて最適な放電持続
時間制御及び適応的な変更を総合的に決定するものであ
り、この推論部３０で決定された最適放電持続時間制御
用の指令値３０ａは放電持続時間制御器１２に与えられ
る。 なお、第５図において、破線で囲んだ部分が最適な放電
持続時間制御の指令値３０ａを生成するためのもので、
本実施例の主要部を構成している。 次に、上記のように構成された本実施例の動作。 即ち最適な放電持続時間制御の指令値３０ａを生成する
ための動作について説明する。 第６図は放電持続時間制御を行うのに有効な手法の一例
である。このような手法Ｉ、Ｉｆを適切かつ容易に記述
するには、ファジィ集合を利用して行う。例えば、第７
図に示すファジィ集合を利用して第６図に示す手法Ｉ、
［をＩＦ前件部、ＴＨＥＮ後件部からなるルール形式で
知識記憶部２９に記述できろ。 即ち、第６図の手法■に含まれている。「有効放電効率
が小さく」、「加工中の電極の動きの振幅が大きく」、
「加工深さが深い」、「放電持続時間は大きく」、ある
いは手法■に含まれている、「有効放電効率が太き（」
、［加工中の電極の動きの振幅が小さく」、「加工深さ
が浅い」、「放電持続時間は小さく」などの定性的なあ
いまいな表現を第７図に示すようにメンバーシップ関数
で記述する。 例えば、手法Ｉにおける「有効放電率が小さい」という
特徴は、有効放電率が２５％以下ならば、全く満足する
という意味でメンバーシップ関数の値を「１」とし、有
効放電率が７５％以上ならば、全く満足しないという意
味でメンバーシップ関数の値を「０」とし、有効放電率
が２５〜７５％ならば０〜１０間で満足するという意味
でメンバーシップ関数の値を「θ〜１」とする。同様に
して、手法Ｉの「電極の動きの振幅」、「加工深さ」。 「放電持続時間」及び手法■における「有効放電率」、
「電極の動きの振幅」、「加工深さ」。 「放電持続時間」の定性的なあいまいな表現もメンバー
シップ関数により適切かつ容易に記述することができる
。 一方、状況記憶部２７には、知識記憶部２９に格納され
た手法に必要な加工状況量２５を状況検出器２６により
検出した状況検出値２６ａが格納されている。 第６図に示すような場合には、有効放電率、Ｔｉ極の動
きの振幅、加工深さ等である。 推論部３０では、知識記憶部２９に格納された手法と状
況記憶部２７に格納された状況とから第８図に示す手順
に従ってファジィ推論を行い最適な放電持続時間制御の
指令値３０ａを決定する。 同図において、２８　ａ、　２８　ｂ、　２８　ｃは、
状況記憶部２７に格納された「有効放電率」、［加工中
の電極の動きの振幅」、「加工深さ」の検出値である。 ファジィ推論では、それぞれの手法■。 ■において、これらの状況量２８がメンバーシップ関数
で記述された前件部の定性的なあいまいな表現を、どの
くらい満足するかを調べ、その前件部において一番満足
度の小さいメンバーシップ関数の値（手法■では検出値
２８ａ２手法■では検出値２８０）で、後件部のメンバ
ーシップ関数の上限をカットシ、それぞれのメツバーシ
ップ関数の中で常に一番大きい関数値をもつようにメツ
バーシップ関数の合成を行い、合成されたメンパーンツ
ブ関数の面Ｗ！重心位置Ｃ，Ｇを求める。この値が最適
な放電持続時間制御の指令値３０ａである。 上述のような本実施例にあっては、放電持続時間制御を
行うに有効な手法を知識記憶部に格納し、該手法に少な
（とも必要な加工状況量を状況記憶部に格納し、該手法
と該加工状況量から推論部により放電持続時間の指令値
を総合的に決定できろように構成したので、放電持続時
間制御に関する熟練作業者のもつ手法を適切かつ容易に
記述できるとともにそれらの手法により最適な放電持続
時間制御の実行および、適応的な変更が自動的に行うこ
とができる。 上記第２実施例の第８図では、手法の前件部が３つの加
工状況、後件部が１つの休止時間制御量を記述したもの
であるが、これらを制限するものは何もない。また手法
の数が増えることにおいても同様に最適な放電持続時間
制御の指令値が求められることは言うまでもない。さら
に、この実施例においては、放電加工状態の不安定度に
より適応的に放電持続時間の変更を行うことについて述
べなかったが、上述と同様の考え方で実現できる。 また、上記第２の実施例では、知識記憶部にファジィ集
合を利用し推論部でファジィ推論を行ったが、その他一
般のエキスパートシステムで利用されている知識表現と
、推論方法を利用することも当然可能であり、上記実施
例と同様の効果を奏する。 １１且１ 第９図乃至第１２図は、乙の発明による放電加工制御装
置の第３の実施例を示すもので、特に放電加工状態を最
適に保ち、かつ放電加工能率が最大となるようなサーボ
基準電圧制御を実現する場合の放電加工制御装置である
。 第９図は全体の構成図を示すもので、１は放電現象を含
む放電加工プロセス、２は放電加工プロセス１から出力
される゛状況量、４は状況量２を検出する状況検出器で
あり、これから出力される検出値５は演算部１８に入力
される。１６は放電加工のサーボ基準電圧を設定するた
めのサーボ基準電圧設定鮒であり、これから出力される
指令値１７（Ｖｒｅｆ）は演算部１８に入力され、この
演算部１８において、検出値５と指令値１７との偏差１
８ａを取り出し、電極制御系１４へ入力される。 電極制御系１４は、偏差１８ａが零となるように加工間
隙距離信号１５を調節する。 放電加工プロセス１及び電極制御系１４からは、少なく
ともサーボ基準電圧制御を行うのに有効な手法（第１０
図参照）に必要とされる加工状況量３１が出力され、こ
の状況量３１は状況検出器３２に入力される。 状況検出器３２ば、前記手法に必要な加工状況量を検出
するものであり、この検出された状況検出値３２ａは状
況記憶部３３に格納される。状況記憶部３３は、状況検
出値３２ａの現在又は過去の少なくとも一方を格納・す
るものであり、これから読み出された状況ｆｉｔ３４は
推論部３６に入力される。 ３５はサーボ基準電圧制御を行うのに有効な手法（第１
０図参照）を格納する知識記憶部であり、この知識記憶
部３５から読み出された手法３５ａは推論部３６に入力
される。 推論部３６は、状況記憶部３３からの状況量３４と知識
記憶部３５からの手法３５　ａに基づいて最適なサーボ
基準電圧制御及び適応的な変更を総合的に決定するもの
であり、この推論部３６で決定された最適サーボ基準電
圧制御用の指令値３６ａはサーボ基準電圧制御器３７に
与えられる。また、サーボ基準電圧制御器３７からは、
サーボ基準電圧設定Ｎ１６に対しサーボ基準電圧操作ｆ
ｉ３７ａが出力されるようになっている。 なお、第９図において、破線で囲んだ部分が最適なサー
ボ基準電圧制御の指令値３６ａを生成するためのもので
、本実施例の主要部を構成している。 次に、上記のように構成された本実施例の動作。 即ち最適なサーボ基準電圧制御の指令値３６ａを生成す
るための動作について説明する。 第１０図はサーボ基準電圧制御を行うのに有効な手法の
一例である。このような手法Ｉ、ＩＩを適切かつ容易に
記述するには、ファジィ集合を利用して行う。例えば、
第１１図に示すファジィ集合を利用して第１０図に示す
手法Ｉ、ＩＩをＩＦ前件部、Ｔ　ＨＥ　Ｎ後件部からな
るルール形式で記憶部３５に記述できる。 即ち、第１０図の手法Ｉに含まれている。「有効放電効
率が小さく」、「加工中の電極の動きの振幅が大きく」
、「加工深さが深い」、「サーボ基準電圧は高く」、あ
るいは、手法■に含まれている。「有効放電効率が大き
く」、「加工中の電極の動きの振幅が小さく」、「加工
深さが浅い」。 「サーボ基準電圧は低く」などの定性的なあいまいな表
現を第１１図に示すようにメンバーシップ関数で記述す
る。 例えば、手法Ｉにおける［有効放電率が小さい」という
特徴は、有効放電率が２５％以下ならば、全（満足する
という意味で、メツバーンツブ関数の値を「１」とし、
有効放電率が７５％以上ならば、全く満足しないという
意味でメツバーシップ関数の値を「０」とし、有効放電
率が２５〜７５％ならばθ〜１の間で満足するという意
味でメンバーシップ関数の値を「Ｏ〜１」とする。同様
にして、手法■の「電極の動きに振幅」、「加工深さ」
、「サーボ基準電圧」及び手法■における［有効放電率
Ｊ、ｒ’ｍ極の動きの振幅」、「加工深さ」、「サーボ
基準電圧」の定性的なあいまいな表現もメンバーシップ
関数により適切かつ容易に記述することができる。 一万、状況記憶部３３には、知識記憶部３５に格納され
た手法に必要な加工状況量３１を状況検出器３２により
検出した状況検出値３２ａが格納されている。 第１０図に示すような場合には、有効放電率。 電極の動きの振幅、加工深さ等である。 推論部３６は、知識記憶部３５に格納された手法と状況
記憶部３３に格納された状況とから第１２図に示す手順
に従ってファジィ推論を行い最適な休止時間制御の指令
値３６ａを決定する。同図において、３４ａ、３４ｂ、
３４ｃば、状況記憶部３３に格納された１°有効放電率
」、「加工中のｆ４極の動きの振幅」、「加工深さ」の
検出値である。ファジィ推論では、それぞれの手法Ｉ、
ＩＩにおいて、これらの状況量３４がメンバーシップ関
数で記述された前件部の定性的なあいまい表現を、どの
くらい満足するかを調べ、その前件部において一番満足
度の小さいメンバーシップ関数の値（手法Ｉでは検出値
３４ａ２手法■では検出値３４ｃ）で、後件部のメンバ
ーシップ関数の上限をカッｌ−１，、それぞれのメンバ
ーシップ関数の中で常に一番大きい関数値をもつように
メンバーシップ関数の合成を行い、合成されたメンバー
シップ関数の面積重心位置Ｃ，Ｇを求める。この値が最
適なサーボ基準電圧制御の指令値３６ａである。 上述のような本実施例にあっては、サーボ基準電圧制御
を行うのに有効な手法を知識記憶部に格納し、該手法に
少なくとも必要な加工状況量を状況記憶部に格納し、該
手法と該加工状況量から推論部によりサーボ基準電圧の
指令値を総合的に決定できるように構成したので、サー
ボ基準電圧制御に関する熟練作業者のもつ手法を適切か
つ容易に記述できるとともにそれらの手法により最適な
サーボ基準電圧制御の実行および、適応的な変更が自動
的に行うことができる。 上記第３実施例の第１２図では、手法の前件部が３つの
加工状況、後件部が１つのサーボ基準電圧制御量を記述
したものであるが、これらを制限するものは何もない。 また、手法の数が増えることにおいても同様に最適なサ
ーボ基準電圧制御の指令値が求められることは言うまで
もない。さらに、この実施例においては、放電加工状態
の不安定度により適応的にサーボ基準電圧の変更を行う
ことについて述べなかったが、上述と同様の考え方で実
現できる。 また、上記第３実施例では、知識記憶部にファジィ集合
を利用し推論部でファジィ推論を行ったが、その他一般
のエキスパートシステムで利用されている知識表現と推
論方法を利用することも当然可能であや、上記第３の実
施例と同様の効果を秦する。 ユＪＪＩ 第１３図乃至第１６図は、この発明による放電加工制御
装置の第４の実施例を示すもので、特に放電加工状態を
最適に保ち、且つ放電加工能率を最大にするような加ニ
ゲイン制御を実現する放電加工制御装置である。 第１３図は全体の構成を示すもので、１は放電現象を含
む放電加工プロセス、２は、放電加工プロセス１より出
力される状況量、４は状況量２を検出する状況検出器で
ある。５は状況検出器４より出力される状況量の検出値
で、本データは演算部４６へ入力される。演算部４６は
サーボ電圧指令値と状況量４とを演算するもので、その
演算結果の出力４６ａは増幅器４５に入力される。４４
は加工時の送り速度のゲインを設定する速度ゲイン設定
器で、その設定器４４ａは増幅器４５に入力される。増
幅９４５は演算部４６の演算結果の出力“Ａ”　（４６
ａ）に速度ゲイン設定器４４で設定した速度ゲイン設定
値゛″Ｋ”　（４４ａ）の増幅率で増幅して出力４５ａ
　（“ＡＫ　（＝ＫＡ）］　を電極制御系４３へ与える
。電極制御系４３は与えられた値によって電極を駆動制
御し、電極の応答速度４３ａを変更調節する。 放電加工プロセス１及び速度ゲイン設定＠４４からは、
少なくとも速度ゲインの制御を行うのに必要な手法（第
１４図参照）を行うのに必要な加工状況量４７が出力さ
れ、この状況量４７は状況検出器４８に入力される。 状況検出器４８は、前記手法に必要な加工状況量を検出
するものであり、乙の検出された状況検出値４８ａは状
況記憶部４９に格納される。状況記憶部４９は、状況検
出値４８ｎの現在又は過去の少なくとも一方を格納する
ものであり、これから読み出された状況量５０は推論部
５１に入力される。５２は加工時の軸送り速度のゲイン
制御を行うのに有効な手法（第１４図参照）を格納する
知識記憶部であり、この知識記憶部５２から読み出され
た手法５２ａは推論部５１に入力される。 推論部５１は、状況記憶部４９からの状況量５０と知識
記憶部５２からの手法５２ａに基づいて最適な速度ゲイ
ン制御及び適応的な変更を総合的に決定するものであり
、この推論部５１で決定された最適な速度ゲイン制御用
の指令値５１ａは速度ゲイン制御器５３に与えられる。 また、この速度ゲイン制御器５３から（よ、速度ゲイン
設定器４４に対して速度ゲイン操作量５３ａが出力され
るようになっている。 なお、第１３図において破線で囲んだ部分が最適な速度
ゲイン制御の指令値５１ａを生成するためのもので、本
実施例の主要部を構成している。 次に、上記のように構成された本実施例の動作。 すなわち最適な速度ゲイン制御の指令値５３ａを生成す
るための動作について説明する。 第１４図は、速度ゲイン制御を行うのに有効な手法の一
例である。このような手法Ｉ〜■を適切かつ容易に記述
するには、ファジィ集合を利用して行う。例えば、第１
５図に示すファジィ集合を利用して第１４図に示す手法
１〜■をＩＦ前件部、ＴＨＥＮ後件部からなるルール形
式で記憶部５２に記述できる。 すなわち、第１４図の手法Ｉに含まれている「速度ゲイ
ンを増加」、［有効放電率が小さく」。 「加工中の電極の動きの振幅が大きく」、「速度ゲイン
は低く」或いは手法■に含まれている「速度ゲインを増
加」、「有効放電率が大きく」。 「加工中の電極の振幅が小さく」、「速度ゲインは高く
」或いは手法■に含まれている「速度ゲインを減少」、
「有効放電率が小さく」、「加工中の電極の振幅が大き
く」、「速度ゲインは高く」或いは手法■に含まれてい
る「速度ゲインを減少」。 「有効放電率が大きく」、「加工中の電極の動きの振幅
が小さく」、「速度ゲインは低く」などの定性的なあい
まいな表現を第１５図に示すようにメンバーシップ関数
で記述する。 例又は、手法■における「有効放電率が小さい」という
特徴は、有効放電率が２５％以下ならば、全く満足する
という意味で、メンバーシップ関数の値を「１」とし、
有効放電率が７５％以上ならば、全く満足しないという
意味でメンバーシップ関数の値を「０」とし、有効放電
率が２５〜７５％ならばＯ〜１の間で満足するという意
味で°メンパーンノブ関数の値を「０〜１」とする。同
様にして、手法■の「電極の動きの振幅」、「速度ゲイ
ンの変化量」、「速度ゲイン」及び手法■におけろ「有
効放電率」、「電極の動きの振幅」。 「速度ゲインの変化量」、「速度ゲイン」などの定性的
なあいまいな表現もメツバーシップ関数により適切かつ
容易に記述することができる。 一方、状況記憶部４９に（よ、知識記憶部５２に格納さ
れた手法に必要な加工状況！！に５０を状況検出器４８
により検出した状況検出値４８ａが格納されている。 第１４図に示すような場合には、加ニゲインの変動量、
有効放電率、電極の動きの振幅、加ニゲイノ等である。 推論部５１は、知識記憶部５２に格納された手法と状況
記憶部４９に格納された状況量とから第１６図に示す手
順に従ってファジィ推論を行い最適な速度ゲインの指令
値５１ａを決定する。同図において、５０　ａ、　５０
　ｂ、　５０　ｃは、状況記憶部４９に格納された［速
度ゲインの変化量」。 「有効放電率」、「加工中の電極の動きの振幅」の検出
値である。ファジィ推論では、それぞれの手法Ｉ、ＩＦ
において、これらの状況＃、５０がメツバーシップ関数
で記述された前件部の定性的なあいまい表現を、どのく
らい満足するかを調へ、その前件部において一番満足度
の小さいメンバーシップ関数の値（手法Ｉでは検出値５
０ｂ１手法■では検出値５０　ｃ　）で、後件部のメン
バーシップ関数の上限をカットシ、それぞれのメンバー
シップ関数の中で常に一番大きい関数値をもつようにメ
ンバーシップ関数の合成を行い、合成されたメンバーシ
ップ関数の面積重心位置Ｃ，Ｇを求める。 この値が最適な速度ゲイン制御の指令値５１ａである。 上述のような本実施例にあっては、サーボ基準電圧制御
を行うのに有効な手法を知識記憶部に格納し、該手法に
少なくとも必要な加工状況量を状況記憶部に格納し、該
手法と該加工状況量から推論部によりサーボ基準電圧の
指令値を総合的に決定できろように構成したので、速度
ゲイン制御に関する熟練作業者のもつ手法を適切かつ容
易に記述できるとともにそれらの手法により最適な速度
ゲイン制御の実行及び適応的な変更が自動的に行うこと
ができる。 上記の実施例の第１６図では、手法の前件部が３つの加
工状況、後件部が１つの速度ゲイン制御量を記述したも
のであるが、これらを制限するものは何もない。また、
手法の数が増えることにおいても同様に最適な速度ゲイ
ン制御の指令値が求められることはいうまでもない。さ
らに、この実施例においては、放電加工状態の不安定度
により適応的に速度ゲインの変更を行うことについて述
べなかったが、上述と同様の考え方で実現できる。 また、上記の実施例では、知識記憶部にファレイ集合を
利用し推論部でファジィ推論を行ったが、その他一般の
エキスバートンステムで利用されている知識表現と推論
方法を利用することも当然可能であり、上記の実施例と
同様の効果を奏する。

【発明の効果】

以上のように、この発明によれば、休止時間。 放電持続時間、サーボ基準電圧及び速度ゲイン等の加工
条件の制御を行うのに有効な手法を知識手段に格納し、
前記手法に少なくとも必要な加工状況の量を検出して、
これを状況記憶手段に格納し、これら記憶手段からの手
法及び加工状況の量から推論部において加工条件の指令
値を総合的に決定できるよう構成したので、休止時間、
放電持続時間、サーボ基準電圧及び速度ゲイン等の最適
な加工条件制御に関する熟練作業者のもつ手法を適切か
つ容易に記述できると共に、それらの手法により最適な
加工条件制御の実行及び適応的な変更が自動的に行い得
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による放電加工制御装置の第１の実施
例を示す全体の構成図、第２図は第１実施例における休
止時間制御を行うのに有効な手法の一例を示す説明図、
第３図はファジィ集合を利用して第２図の手法を記述し
た場合の一例を示す説明図、第４図は第２図の手法での
ファジィ推論の過程を示す説明図、第５図はこの発明に
よる放電加工制御装置の第２の実施例を示す全体の構成
図、第６図は第２実施例における放電持続時間制御を行
うのに有効な手法の一例を示す説明図、第７図はファジ
ィ果合を利用して第６図の手法を記述（７た場合の一例
を示す説明図、第８図は第６図の手法でのファジィ推論
の過程を示す説明図、第９図はこの発明による放電加工
制御装置の第３の実施例を示す全体の構成図、第１０図
は第３実施例におけるサーボ基準電圧制御を行うのに有
効な手法の一例を示す説明図、第１１図はファジィ果合
を利用して第１０図の手法を記述した場合の一例を示す
説明図、第１２図は第１０図の手法でのファジィ推論の
過程を示す説明図、第１３図はこの発明による放電加工
制御装置の第４の実施例を示す全体の構成図、第１４図
は、第１３図の実施例における速度ゲイン制御を行うの
に有効な手法の一例を示す説明図、第１５図はファジィ
集合を利用して第１４図の手法を記述した場合の一例を
示す説明図、第１６図は第１４図の手法でのファジィ推
論の過程を示す説明図、第１７図は従来の休止時間制御
による放電加工制御装置のブロック図、第１８図は従来
の放電持続時間制御による放電加工制御装置のブロック
図、第１９図は電極コーナ部の状態を示す説明図、第２
０図は従来のサーボ基準電圧制御による放電加工制御装
置のブロック図、第２１図及び第２２図は極間電圧波形
図、第２３図は、従来の速度ゲイン制御による放電加工
制御装置の実施例を示す全体の構成図、第２４図は速度
ゲインの低い場合の電極間の電圧波形、第２５図は速度
ゲインの高い場合の電極間の電圧波形図である。 工　放電加工プロセス、３−加工電源、６　休止時間設
定器、８　休止時間制御器、１０　放電持続時間設定型
、１２・放電持続時間制御器、１６・サーボ基準電圧設
定器、１８．４６−・演算部、１４．４３・・電極制御
系、２０，２６，３２，４８　状況検出器、２１，２７
，３３，４９・状況記憶部、２２，２９，３５，５２・
知識記憶部、２３．３０，３６，５１　　・推論部、３
７−・サーボ基準電圧制御部。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）放電加工において、休止時間、放電持続時間、サ
   ーボ基準電圧及び加工時の軸送り速度等の加工条件のう
   ち少なくとも１つを制御する制御手段と、前記制御手段
   による加工条件の制御を行うのに有効な手法を格納する
   知識記憶手段と、少なくとも前記手法に必要な加工状況
   を放電加工プロセスから検出する状況検出手段と、前記
   状況検出手段により検出された現在もしくは過去の加工
   状況の量の少なくとも一方を格納する状況記憶手段と、
   前記状況記憶手段から読み出された加工状況の量とこれ
   らに関連して前記知識記憶手段から読み出された手法と
   から得られる複数個の結果を合成し、前記制御手段によ
   る加工条件の制御の指令値を求める推論手段とを備えて
   なる放電加工制御装置。
2. （２）請求項１記載の知識記憶手段において、休止時間
   制御放電持続時間制御、サーボ基準電圧制御を行うに有
   効な手法が、判定すべき条件を記した前件部と、その条
   件が満足あるいは満足されなかった場合に実行される内
   容を記した後件部とからなるルールにより格納されてい
   る知識記憶部を持つことを特徴とする放電加工制御装置
   。
3. （３）請求項１記載の放電加工制御装置において、知識
   記憶手段が一部あるいは全部のルールの前件部および後
   件部をファジィ集合により表現し、この表現とそのファ
   ジィ集合に対するメンバシップ関数、あるいはメンバシ
   ップ関数とその関数間の関係を格納し、かつ推論手段が
   ファジィ合成により状況記憶手段に格納された加工状況
   と上記の知識記憶手段に格納されたこれらの状況に関連
   する手法とから得られる複数個の結果を合成し、休止時
   間制御、放電持続時間制御、サーボ基準電圧制御の指令
   値を求めるようになっていることを特徴とする放電加工
   制御装置。