JPH02218538A - 加工機適応制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば放電加工機等の加工機において、加工
の状態に応じて最適な加工条件で加工を行うよう制御で
きる加工機適応制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 第５図は例えば特願昭６３−１８９８４４号に示された
従来の放電加工機の適応制御装置の構成図である。

図において（１）は加工電極、（２）は被加工物、（３
）は加工槽、（４）は絶縁性加工液、（５）は主軸、（
６）は駆動電動機、（ア）は速度あるいは位置検出器、
（８）は電極位置制御部、（９）は加工電極（１）と被
加工物（２）との間にパルス状電圧を加える加工電源、
（１０）はこれら（１）〜（９）の部分を含む放電加工
機、（１１）は状態認識部、（１２）は状況記憶部、（
１３）は知識記憶部、（■４）は加工条件決定部、（１
５）はこれら（１１）〜（１４）の部分を含む適応制御
部である。

次に、上記構成を有する従来装置の動作について説明す
ると、放電加工機（１０）は、加工電極（１）と被加工
物（２）とを絶縁性加工液（４）を介在させて対向させ
、その対向極間に加工電源（９）によりパルス状電圧を
加え、放電を発生させて披加工物（２）を加工する。電
極位置Ｉｌｌ　ｉ部（８）は、適応制御部（１５）の状
態認識部（１１）より得られる平均極間電圧と基準電圧
との差電圧に応じて加工電極（１）と被加工物（２）と
の極間距離を変化させ、適正な放電が保たれるように制
御を行っている。

放電加工においては、加工電極（１）と被加工物（２）
との間隙すなわち対向極間距離は、一般に数ミクロン−
数十ミクロン程度と狭く、加工面積が広い時や加工が深
くなった時などには、加工によって生じた加工くずが、
対向極間から排出されにくくなり、対向極間に加工くず
が滞留し、放電がその部分に集中するなど異常放電が生
じ易くなる。このような状況は、加工くずの生成量が排
出能力を上まわっているために生ずるのであり、これを
防止するためには、異常状態を検知あるいは予知し、加
工くずの生成量を抑える、あるいは加工くずの排出能力
を高めるなどの処置をとればよい。　第６図は異常状態
を予知し、加工くずの排出能力を高めるのに有効な手法
の一例で、知識記憶部（１３）に、第７図に示すような
メンバーシップ関数を利用して、ＩＦＲ件部、ＴＨＥＮ
後件部よりなるルール形式で記述されている。ここで、
メンバーシップ関数を利用することで、「大きい」、「
小さい」といった定性的かつあいまいな表現を適切かつ
容易に記述できる。

一方、状況記憶部（１２）は、知識記憶部（１３）に記
述された手法に必要な加工状況を、状態認識部（１１）
により検出し格納している。また、加工電流などのよう
に既知のものは、既知データとして入力し、格納してい
る。

第６図の手法の場合には、必要な加工状況は、加工電流
、クリアランス、加工深さであり、加工７ヒ流は、作業
者が加工条件の一つとして設定するパラメータであるた
め既知である。クリアランスは、主に極間サーボ電圧、
極間の印加電圧、加工電流の設定値によって決まり、加
工条件データとして既知である。加工深さは、電極位置
検出器より加工開始位置と現在位置との差より求められ
る。

加工条件決定部（１４）は、知識記憶部（１３）に格納
された手法と状況記憶部（１２）に格納された状況から
、第８図に示す手順に従ってファジィ推論を行い、最適
な加工電極のジャンプ動作量を決定する。

ここで、ジャンプ動作とは、加工電極（１）を一定周期
で引き上げることにより加工くずを排出させる目的で行
なわれ、動作量を大きくすることに凄より排出能力を高
めることができる。しかし、動作量を大きくするとジャ
ンプ中は加工が行なわれないため、ムダ時間が多くなり
、加工速度を低下させることになるので、加工状況に応
じた適切な動作量を決定する必要がある。

第８図において、（１８ａ）　、　（１６ｂ）　、　（
ｌｅｅ）は、それぞれ状況記憶部（１２）に格納された
加工電流、クリアランス、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ｆｆｉ　（１６）がメンバーシップ関数で記述された
前件部をどれ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で、後
件部のメンバーシップ関数の上限をカットし、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持
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、最適なジャンプ動作量となる。

そして、加工条件決定部（１４）で求められたジャンプ
動作量を電極位置制御部（８）に出力することにより、
一定周期で、指令された動作量のジャンプ動作を行うよ
うになり、状況に対して最適なジャンプ動作が行なわれ
る。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の加工機適応制御装置は、以上のように構成されて
いるので、予め格納された手法によってのみ制御が行な
われ、手法に変更を加えたくても行うことができなかっ
た。この結果、例えば第６図のく手法１〉において、加
工電極が大面積か小面積かにより、電極の消耗度合いな
どが変化した場合、加工深さが深いと思われる深さが変
化して適切な＄ＩＪ１１を行なうことができなくなるこ
とがあった。このようなことは、加工電極の材質・被加
工物の材質、加工条件などが変化して適切な手法が変化
した時にも同様であり、またユーザー独自のノウハウが
あっても制御に組込むことができないなどの問題点があ
った。

本発明は叙上の点に鑑み、手法の内容を表示でき、かつ
その内容を修正・追加・削除できるとともに、制御部の
動作状況を表示させて変更した手法の動作をチエツクす
ることが可能な加工機適応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］ 本発明に係る加工機適応制御装置は、加工状態を認識す
るための手法に基づいて被加工物を加工中の加工機の状
態を認識する状態認識部、又は加工状態を変化させるた
めの手法に基づいて最適な加工状態になるように加工条
件を制御する加工条件決定部の少なくとも一方を持つ適
応制御部と、加工状態を認識するための手法又は加工状
態を変化させるための手法の少なくとも一方の内容を表
示できる表示装置と、その内容を編集できるデータ入力
手段とを備え、かつ上記表示装置は上記状態認識部と上
記加工条件決定部の少なくとも一方の動作状況をも表示
できるよう構成したものである。

［作　用］ 本発明においては、表示装置によって制御の手法の内容
を表示できるとともに、データ入力手段によってその内
容の修正・追加・削除が可能となっているため、手法の
内容を容易に変更でき、加工内容が変化しても適切な制
御を行わせることが可能となり、ユーザーの持つノウハ
ウを制御装置に組込むことができる。また表示装置は動
作状況をも表示できるよう構成されているので、変更し
た手法の動作をチエツクすることができる。

［実施例］ 以下、従来に相当する部分には同一符号を付して示す第
１図乃至第４図の一実施例について本発明を説明する。

第１図は本実施例に係る加工機適応制御装置の構成を示
すブロック図、第２図乃至第４図はいずれも本実施例に
おける表示例を示すものであり、図中、（１７）はＣＲ
Ｔ、（１ｇ）はキーボード、（１９）は外部記憶媒体、
（２０）は加工条件決定部（１４）の推論状況を記憶す
るための推論状況記憶部、（２１）は外部記憶媒体（１
９）へのデータの入出力を制御する入出力制御部、（２
２）〜（２６）は手法の内容の表示例、（２７）は前件
部の適合度の表示例、（２８）は後件部のメンバーシッ
プ関数の合成結果の表示例、（２９）はその合成された
メンバーシップ関数の面積重心位置を示す矢印であり、
最適な加工条件値を示している。

次に、上記構成をａする本実施例装置の動作について説
明する。知識記憶部（１３）に格納された手法が第６図
、第７図で示すようなものであるとき、く手法１〉をＣ
ＲＴ　（１７）に表示させた画面の例を第２図に示す。

第２図では手法の内容がＩＦ−ＴＨＥＮ形式で（２６）
に示され、それぞれの命題の詳細が（２２）〜（２５）
で表示される。変数番号（２２）は、状況記憶部（１２
）に記憶される状況変数番号で、予め第３図に示すよう
に変数番号と変数内容との関係が決定され知識記憶部（
１３）に格納されている。よって、変数番号（２２）を
入力すれば変数名称（２３）は自動的に決定され表示さ
れる。メンバーシップ名称（２４）はメンバーシップ関
数の名称であって、手法の内容をわかりやすく表示する
ためのものであり、自由に文字列を入力することができ
る。メンバーシップ値（２５）は、メンバージップ関数
を複数の直線で表現し、それらの直線及び座標軸との交
点の座標値を入力することによりメンバーシップ関数を
入力することができる。よって、手法の内容を修正した
い場合には、修正したい内容の部分にカーソルを移動さ
せて、キーボード（１８）よりデータを入力することに
より行うことができる。　また、こうして修正した手法
は、第４図に示す動作状況の表示機能を用いて、チエツ
クを行うことができる。表示例（２７）は、各手法の適
合度を示し、加工条件決定部（１４）にてファジィ推論
を行った時に手法の前件部がどのくらい適合しているか
の値を推論状況記憶部（２０）に格納し、その内容を表
示したものである。表示例（２Ｂ）は、上述したと同様
に加工条件決定部（１４）にて行なわれるファジィ推論
の後件部のメンバーシップ関数の合成結果を推論状況記
憶部（２０）に格納し、その内容を表示したものである
。また、合成されたメンバーシップ関数の面積重心位置
（２９）　（矢印）は、最終的な出力を示している。

このようにして作成した手法は、ＣＲＴ　（１７）、キ
ーボード（１８）を用いて入出力制御部（２１）に指令
を出すことにより、知識記憶部（１３）から外部記憶媒
体（１９）に出力し記憶させることができる。また、こ
の逆に外部記憶媒体（１９）から知識記憶部（１３）に
手法を出力し、知識記憶部の手法を書き換えることがで
きる。　これにより、作成した手法を保存でき、加工内
容毎に最適な手法を用いての適応制御を行わせることが
できる。更に、異った場所に設けられた同一機種間で手
法を共用できるため、それぞれの加工機において同じ手
法に基づいた加工を行うことができる。

なお、上述した実施例では表示装置の例としてＣＲＴ　
（１７）を用いたものを示したが、これを液晶パネル、
プラズマデイスプレィ等に替えてもよく、また、データ
入力手段も、キーボード（１８）以外にタッチパネル、
マウス等を使用することができる。

また、外部記憶媒体としては、磁気テープ、磁気ディス
ク、光ディスク、ＩＣカード、ＩＣカートリッジ、バブ
ルメモリ等を用いることができる。

なおまた、上述した実施例では、本発明を放電加工機に
用いたものを示したが、これに限るものでなく、加工中
の加工状態に応じて加工条件を調節することにより、適
応制御が実現できる加工機、例えばレーザ加工機、ビー
ム加工機、電解加工機、ＮＣ旋盤等にも本発明を適用で
きることは言うまでもなく、このような場合においても
上述した実施例同様の効果を奏する。

また、上述した実施例では、加工状態認識部の手法につ
いて述べたが、加工条件制御部の手法であってもよく、
さらに、その両方の手法を対象にしてもよいことは明ら
かである。

更にまた、上述した実施例では、手法をファジィによっ
て表現しているが、クリスプな値を用いて表現した手法
であっても、上述した実施例同様の効果を奏することは
明らかである。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば表示装置によって制
御の手法の内容を表示できるとともに、データ入力手段
によってその内容の修正・追加・削除が可能となってい
るため、ユーザーが独自のノウハウを制御装置に組込む
ことができ、加工内容毎に最適な手法で制御を行わせる
ことができ、他の同一機種間で手法を共用することも可
能となって、それぞれの加工機において同じ手法に基づ
いた加工を行わせることができるという効果がある。ま
た表示装置は動作状況をも表示できるよう構成されてい
るので、変更した手法の動作をチエツクすることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による加工機適応装置の構成
を示すブロック図、第２図乃至第４図はいずれも本実施
例における表示例を示す図、第５図は従来の加工機適応
装置の構成を示すブロック図、第６図は適応制御の手法
の一例を示す図、第７図はメンバーシップ関数を用いて
第６図の手法を記述した例を示す説明図、第８図はファ
ジィ推論の過程を示す説明図である。 図において、（２）は波加工物、（ＩＩ）は状態語、讃
部、（１４）は加工条件決定部、（１５）は適応制御部
、（１７）はＣＲＴ（表示装置）　　（１ｇ）はキーボ
ード（データ入力手段）である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）加工状態を認識するための手法に基づいて被加工
   物を加工中の加工機の状態を認識する状態認識部、又は
   加工状態を変化させるための手法に基づいて最適な加工
   状態になるように加工条件を制御する加工条件決定部の
   少なくとも一方を持つ適応制御部と、加工状態を認識す
   るための手法又は加工状態を変化させるための手法の少
   なくとも一方の内容を表示できる表示装置と、その内容
   を編集できるデータ入力手段とを備え、かつ上記表示装
   置は上記状態認識部と上記加工条件決定部の少なくとも
   一方の動作状況をも表示できるよう構成したことを特徴
   とする加工機適応制御装置。