JPH02299419A - 電気化学的機械加工器具を動作不能にする装置 - 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】 本発明は、電気化学的機械加工に関するものである。電
気化学的機械加工においては、電解質が、加工片陽極と
器具陰極との間の間隙を橋絡し、電界が間隙円発生され
ると、機械加工が行なわれる。

本発明は、特に、電気化学的機械加工器具を動作不能に
することに関し、またその方法と装置とに関するもので
ある。

ＵＳ、特許Ｎｏ４５４５８７４において、加工片と器具
との間のアーク発生を検出することにより、電気化学的
機械加工器具を動作不能にする方法を述べている。ＵＳ
、４５４５８７４においては、機械加工電圧が、火花に
より発生される雑音を検出するために監視され、また若
し少なくとも予め定められた遅延期間の間、火花が持続
するなら、加工電流をしゃ断するように引外し回路が操
作されるように、運転された。

しかしながら、火花が発生されないために、電気化学的
機械加工器具運転における欠点が、ＵＳ。

４５４５８７４のシステムによって検出されない状態が
ある。例えば、電解質流の疎外または不動態があれば、
加工片と器具との間に直接の電気的接触を生じる。火花
がほとんどないか、全くなしで電流が流れ、従ってＵＳ
、４５４５８７４のシステムにより検出されるように、
雑音がほとんど、または全く生じない。そのような接触
が生じれば、機械加工電流は接触点に集中させられ、こ
のことは損傷を起すようになる。接触によるこの集中さ
せられた電流が、持続することを許されれば、接触点に
おいて器具と加工片とは加熱されるようになり、これは
、材料が接触の点から吹き飛ばされるまで続くであろう
。このことは接触部を破壊し、ＵＳ、４５４５８７４の
システムにより検出される雑音を持つ火花を発生するよ
うになるが、それでは遅すぎて、損傷が発生する。

従って、本発明は、そのような接触電流が検出されるよ
うなシステムを提供すること追求する。

最も一般的には、本発明は、電流の上昇があることを検
出するために、継続した期間中の電流最大値が比較され
ることを提案する。若し接触が発生すれば、機械加工電
流の瞬時的サージがあり、そのときこれは検出される。

サージが検出されれば、機械加工は止められる。

このようにして、第１の様相においては、本発明は、電
解的機械加工器具を動作不能にする装置を提供するもの
で、その装置は、加工器具に供給される電流を監視する
手段、継続する期間の列において運転するのに適合させ
られた監視手段、各期間における電流の最大値を検出す
る手段、これらの期間の少なくとも幾つかの各期間の間
の電流の最大値を対応する継続する期間の間の電流の最
大値と比較し、比較された電流の最大値の間の電流差を
判定するのに適合させられた比較手段、および電流差が
予め定められた値より大きいときに、電気化学的機械加
工器具を動作不能にする手段を含んでいる。

さらに、本発明の第２の様相においては、電気化学的機
械加工器具を動作不能にする方法が提供され、その方法
は、継続する期間の列において、加工器具に供給される
電流を監視し、少なくとも幾つかの期間の各々の間の電
流の最大値を、対応して継続する期間の間の電流の最大
値と比較して、その電流差を取り、電流差が予め定めら
れた値より大きいときに、電気化学的機械加工器具を動
作不能にすることを含んでいる。

若し機械加工電流が滑らかであれば、各期間の継続時間
は短かくてよい。しかしながら、実用上では、一般に整
流により課せられる電流にリップルがあり、従って、各
期間の継続時間は、少なくとも１つ、できれば幾つかの
そのようなリップルを含むのに充分な長さとし、電流の
通常の変動により運転が影響を受けないようにせねばな
らない。

上記のように、本発明により、最大電流の如何なる上昇
も検出されるであろう。重要でない小さい電流変動のた
めに電気化学的機械加工器具が動作不能にされないよう
にするために、そのような変動の限界値があり、それ以
下では変動が認められない。勿論、この限界値は、所望
の感度に依存して調節可能である。

通常、これは重要ではないが、１つの期間の最大電流は
、直ぐに続く期間の最大電流値と比較され、このことが
１つの期間から次の期間へと繰返される。これを行うた
めに、１対の検出器が用意され、これらの検出器が交互
の期間の間の加工電流に相当する信号を受ける。各ピー
ク検出器は、継続する（通常は直ぐ次に続く）期間に亘
る電流の最大値を格納し、それが格納する値が、その継
続する期間の間に他のピーク検出器により検出された値
と比較されるようになるが、この検出された値は、次の
期間の間の第１のピーク値検出器により検出された最大
値と比較されるように格納される。

本発明は、ＵＳ、４５４５８７４に開示された火花検出
器と共に使用されることを注意しなければならない。

以下図面により、本発明の実施態様について説明する。

先ず第１図について見れば、加工片１０は、適当に形造
られた機械加工器具電極１４により、形状１２の表面を
持つように、電気化学的加工により工作される。電力供
給ユニット１６は、機械加工作を達成するために必要な
電力を与えるが、機械加工動作は標準のものでもよい。

電気化学的機械加工器具を動作不能にする装置１８は、
加工片１０と加工電極１４への電力供給部により供給さ
れる電流を検出するように接続されている。後でさらに
詳しく述べるように、間隙２０に対する加工片１０と加
工電極１４との間の直接的な電気接触に対応して、この
電流に変化が生じると、装置１８は、機械加工器具を動
作不能にするように線路２２に信号を発生する。

第１図はＵＳ、４５４５８７４の図１に相当し、実際に
その開示による装置は、装置１８と共に使用してもよい
ことを注意しなければならない。

第１図の装置１８を、第２図を参照して説明する。

第２図に示された操作１８においては、加工電流を表わ
す信号は、線路を経由した装置１８を経由して受けられ
、増幅器３２により増幅される。

その増幅器３２の出力は、２つのピーク検出器３４．３
６に供給されるが、それらのピーク検出器３４．３６に
より受けられる信号の処理は、発振器３８により制御さ
れる。発振器３８はゲーをトリガして、ピーク検出器３
４は第１の期間の間、増幅器３２からの信号を処理し、
そこで発振器は第２のピーク検出器３６が第２の期間の
間、前置増幅器３２からの信号を処理するように動作し
、それから処理は第１のピーク検出器３４に戻され、こ
のサイクルが繰返す。

処理の各サイクルにおいて、各ピーク検出器３４は、そ
の期間の間の電流の最大値を検出するように動作する。

通常電気化学的加工器具は、サイリスタまたは可飽和リ
アクトル整流器による滑らかにされていないで整流され
た直流を作る電力供給装置により運転されるので、電流
にリップルがある。従って、発振器３８は、リップルの
少なくとも１つの全サイクルにおいて各ピーク検出器３
４．３６が動作できるようにしなければならず、実用上
では数サイクルが使用される。このようにして、若しリ
ップルに３．３ｍｓの変動があれば、発振器３８により
発生される２０ａｓの期間は、各ピーク検出器が、各期
間に対して６リツプル・サイクルに亘って動作するよう
にさせる。

そこで、発振器３８は、第１の期間に対して前置増幅器
３２の出力が第１のピーク検出器３４に供給されるよう
に動作すると仮定する。その期間の間、ピーク検出器３
４は、電流の最大値を検出し、その最大値を表わす線路
上の信号を、差動増幅器４２に出力として送る。期間の
終りには、最大値は失われずに格納されて、信号は次の
期間に亘って線路４０に残る。次の期間の間、電流の最
大値は、第２のピーク検出器３６により検出されるが、
この検出器は線路４４上のその最大値を表わす信号を出
力として送り、この信号も差動増幅器に通過する。従っ
て、その時には、線路４０および４４における信号は、
それぞれ、２つの継続する期間に対する電流の最大値を
示す。従って、差動増幅器４２は、電流の最大値に変化
があったか否かを検出することができる。次の期間に対
して、電流の最大値は、第１のピーク検出器３４により
検出され、このようにして継続する最大値はそれぞれ線
路４４および４０上にある。

上述のように、加工片１０と、電極１４との間の電気接
触は、電流の上昇を起こし、このようにして、１つの期
間に検出された最大電流と、他の１つの期間に検出され
た最大電流との差として検出される。この差の符号は変
ることを注意せねばならない。このことは、図２の考慮
から、また差動増幅器が線路４０上の信号を、線路４４
上の信号から差引くという仮定から判るであろう。第２
のピーク検出器３６が信号を受けていて、その電流の最
大値が、第１のピーク検出器３４により判定されるよう
な、先行する期間における電流の最大値と比較される１
つのサイクルにおいては、電流の変化はどれも、差動増
幅器４２からの正の出力となる。しかしながら、次の期
間に対しては、電流の変化はどれも、第２のピーク検出
器３６の出力より大きい第１のピーク検出器３４の出力
となり、その差は、差動増幅器４２からの負の出力とな
る。

差動増幅器４２の出力は、窓検出器４６に通過させられ
、この検出器は、電流の増加が限界値を超えるかどうか
を検出する。窓検出器４６は、正および負の変動を検出
されねばならす、従って限界は、零に近い正および負値
として設定される。

適当なレベル以下の限界における差は、意味がないとし
て無視され、例えば、差動増幅器からの出力が＋２Ｖを
超えるか、−２Ｖ以下であれば、窓検出器４６は検出を
行う。

窓検出器４６により加えられるレベルは、システムの感
度を調節するために、可調節であることも注意されねば
ならない。

若し、窓検出器４６が、限界を超えていることを検出す
れば、それはスイッチ４８への信号を発生し、この信号
は電気化学的機械加工器具を動作不能にする。通常、こ
のスイッチ４８は、適当なリレーである。第２図は、装
置８に対する電力供給装置５０をも示している。

第３図は、第２図の装置のさらに詳細な回路図を示して
いる。この回路の回路素子は、個々に、通常のものであ
り、第３図に示された回路の製作と運転とは、当業者に
は直ちに理解されるであろう。しかしながら、注目すべ
き幾つかの特徴を詳細に示すであろう。

第３図から判るのは、発振器３８の作用はゲート６０．
６２を制御することで、これらのゲートは、ピーク検出
器３４．３６の演算増幅器６４゜６６への入力をそれぞ
れ制御する。これらの演算増幅器６４．６６は、同じ減
衰時間を持ち、降下する電流はそれぞれに同様の効果を
生じる。第３図は、窓検出器４６の構造をさらに詳細に
示している。

演算増幅器６８．７０は、差動増幅器４２の出力端から
受けた正または負の偏差を検出するための比較機として
配置されている。それぞれの場合において、差動増幅器
からの信号は、抵抗Ｒ１６゜Ｒ１７によりそれぞれ定め
られたトリガレベル、正方向で、大きい信号、負方向で
小さい信号と比較され、その限界値は、リレー４８をト
リガする。

単安定回路として動作する集積回路７２へ供給される信
号となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による電気化学的機械加工器具の回路
図、 第２図は電気化学的機械加工器具を動作不能にする装置
のブロック図、 第３図は第２図の装置の回路図である。 １４・・・電気化学的機械加工器具、１８・・・電気化
学的機械加工器具を動作不能とする装置、３４．３６・
・・ピーク検出器、３８・・・発振器ゲート、４２・・
・差動増幅器、４８・・・スイッチ。 図面の浄書（内容に変更なし） 平成　２年　６月／４日 特許庁長官　　吉　１）文　毅　　殿 １　事件の表示 平成　２年特許願第　３３５９５号 ３　補正をする者

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、継続する期間の列において動作するのに適合させら
   れて、機械加工器具に供給される電流を監視する手段（
   １８）、各期間に対する電流の最大値を検出する手段（
   ３４、３６）；電流の比較される最大値の間の電流差を
   判定するのに適合させられて、少なくともこれらの期間
   の幾つかの期間の各々に対する電流の最大値を、対応す
   る継続する期間に対るす電流の最大値と比較する手段（
   ４２）；および、電流差が予め定められた値より大きい
   ときは、電気化学的機械加工器具を動作不能とする手段
   （４８）を有する、電気化学的機械加工器具を不能にす
   る装置において、電流の最大値を検出する手段は、第１
   および第２のピーク検出器（３４、３６）と、電流を表
   わす信号が、継続する期間に対して交互に第１および第
   ２のピーク検出器（３４、３６）に供給されるようにす
   る手段（３８）とを要することを特徴とする、電気化学
   的機械器具を動作不能にする装置。 ２、各ピーク検出器（３４、３６）が、１つの期間にお
   ける電流の最大値を表わす信号を、直ぐに続く期間の継
   続時間の間、格納するのに適合されていることを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、予め定められた値が可変であることを特徴とする、
   特許請求の範囲第１または２項記載の装置。 ４、特許請求の範囲第１項記載の動作不能とする手段を
   持つ電気化学的機械加工器具。 ５、継続する期間の列において、機械加工器具に供給さ
   れる電流を監視し；各期間に対する電流の最大値を検出
   し；少なくとも幾つかの期間の各々に対する電流の最大
   値を、対応して継続する期間に対する電流の最大値と比
   較し、電流差を取り；予め定められた値よりも電流差が
   大きいとき、電気化学的機械加工器具（１４）を動作不
   能にすることを含む、電気化学的機械加工器具（１４）
   を不能にする方法において、比較動作は、各期間の電流
   の最大値を、直ぐに続く期間の電流の最大値と比較する
   ことを含むことを特徴とする、電気化学的機械加工器具
   を動作不能にする方法。